一、前言
智能大厦是将大楼内各种各样的控制设备、通讯设备、管理系统、消防系统、供配电系统、给排水系统、电梯系统等装置的信息,用同一种线缆接入控制室,大楼的住户可根据需要在所在办公地点添置各种各样的设备并连接于所在场所预先设置的接线装置,这些设备可随意摆放或变换位置,一旦位置确定后,大楼管理人员只需在控制室进行相应点及相应设备之间的简单跳线即可使这些设备进入大楼的布线系统,实施控制和管理功能,这就是所谓的智能大厦概念。现场总线是指安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线。它是一种工业数据总线,是自动化领域中底层数据通信网络。简单说,现场总线就是以数字通信替代了传统4-20mA模拟信号及普通开关量信号的传输,是连接智能现场设备和自动化系统的全数字、双向、多站的通信系统。主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。
LonWorks是一具有强劲实力的现场总线技术,它是由公司推出并由它们与la、公司共同倡导,于19__年正式公布而形成的。它采用了ISO/OSI模型的全部七层通讯协议,采用了面向对象的设计方法,通过网络变量把网络通信设计简化为参数设置,其通讯速率从300bps至15Mbps不等,直接通信距离可达到2700m(78kbps,双绞线),支持双绞线、同轴电缆、光纤、射频、红外线、电源线等多种通信介质,并开发相应的本安防爆产品,被誉为通用控制网络。
二、XXX的技术原理
XXX技术是赋予所以设备智能化,并保障相互运用的同时,以点到点的方式按照开放标准相互连接,以而使智能型设备何时何地都能接入。它是目前2
使用在智能大厦的主要的开放型、标准通信技术。LonWorks技术是一种开放的网络平台控制技术,它提供了一个平坦的、对等的控制网络框架,它给各式各样的网络应用提供了端到端的解决方案。XXX技术提供了一个标准的网络协议,任何符合协议的产品都可以在控制网上实现无缝连接,使得每个厂家生产的设备都不需要考虑他们之间的兼容性问题。因此其技术广泛应用于建筑领域。Lonworks采用的通信协议LonTalk协议,为智能大厦系统的传感器、执行器和控制器之间的网络化操作奠定了基础。
三、基于Lonworks技术的现代智能大厦的优势
未使用Lonworks的大厦使用的大多是集中型控制器与单位传感器、执行器,它们是执行自定义方式的主机/从属机控制器,而LonWorks技术是建立基于智能型设备相关信息方式的点到点的网络。即LonWorks技术是将集中于现有主机控制器或监控程序的处理能力分散并使用它达到最佳状态。基于Lonworks的智能型设备信息以事件方式上于网络,并且上述信息通过LonTalk协议,通过软件上的连接实现设备的逻辑连接。并且上述逻辑连接不会被由设备应用程序所约束而可以进行修改,从而使设备开发商与系统集成商各自存在。将上述智能型设备在网络上交换的信息单位被称为网络变量,由设备开发商事先定义好该设备在网络上与其他设备共享的网络变量,由设备开发商事先商议好该设备在网络上与其他设备共享的网络变量并指定于设备中,并由系统构成者连接上述网络变量,从而完成控制逻辑。LonWorks技术的另一方面的优势在于为设备开发商与系统集成商具备了便利的开发环境与相互运用的相关规则。
四、运用LonWorks技术的智能大厦的设计
图1:基于lonworks技术的DCS系统
1、供配电系统
LonWorks智能节点有一个Neuron微处理器和网络接口、允许以节点的形式存在于LonWorks网络中,它能用作温度和湿度传感器、单输出继电器的节点。可以对智能建筑物的供配电状况进行实时监控和控制,包括对各级电力开关设备,配电箱高压和低压侧状态,变压器及电缆温度等。另外,通过对用电情况的计量和统计,用科学的管理方法,合理均衡负荷,以保障安全、可靠地供电并且可以节约用电。
2、空调系统
DDC是直接数字系统,其功能全面、性能稳定、操作方便的DDC硬件产品、软件功能模块及软件模板库,通过他们的灵活组合可以满足楼宇自控的各种要求。对于一些常见设备和控制模式,专用控制器可以明显提高使用效率,降低使用难度。而对数量和控制模式都不定的场合,通用控制器可以充分满足灵活性的要求。采用国际先进的主流技术—lonworks总线技术,严格按照LonMark标准设计,获得国际LonMark认证。采用国际标准的DDC软件开发模式,无须现场编程,支持在线,通过设备附带的PLUG-IN进行配置,图形化界面,性能更稳定,操作更简单。控制器设有通用输入输出端口,信号类型可以通过硬件跳线和上位机软件进行设置主要用在空制系统。它可对不同区域的空调系统按预先编制的时序或根据环境温度自动控制建筑内空调系统按预先编制的时序或根据环境温度自动控制建筑物内的空调制冷机组、冷冻水泵、冷却塔风机、电磁阀门、风机的启停,并监控和记录各设备的状态、室内外各测点的温湿度、送风压力、流量、阀门开度和运行时间等参数,自动进行故障报警或停机,动态显示有关水阀门、风机的位置、状态。
图2:空调监控系统结构示意图
图3:空调系统的DDC检测系统
3:电梯系统
电梯系统监控系统是以计算机为核心的智能化监控系统。电梯监控系统由主控计算机、显示装置、打印机、远程操作台、通信系统、现场控制器DDC等部分组成。主控计算机负责各种数据的采集和处理,显示器采用大屏幕高分辨率彩色显示屏,用于显示监控的各种状态、数据等画面,以及作为实现操作控制的人机界面。采用Lonworks技术的DDC系统可使电梯的运行状态由管理人员在监控系统上进行干预,以及作为实现操作控制的人机界面。电梯的运行状态可由管理人员在监控系统上进行强行干预,以便根据需要随时起动或停止任何一台电
梯。当发生火灾等紧急状况时,消防监控系统及时向电梯监控系统发出报警和控制信息,电梯监控系统主机再向相应的电梯现场控制器DDC装置发出相应的控制信号,使它们进入预定的工作状态。
图4:BAS对电梯系统的监测原理
五、结束语
经过试验与实用反馈可只基于Lonworks技术的智能大厦可减少建筑能耗和人力并且能够大大降低建筑设备的故障率。在严密监控下,出现故障时能够及时知道何时何地出现何种故障,使事故消除在萌芽状态。现代智能大厦利用Lonworks控制网络实现了对建筑中所有机电设备的集中管理和自动监控,确保楼内所以的设备的安全运行,从而使大楼内的人员工作更加便捷舒适。并且可以根据需要灵活的对系统进行组态和扩展,从而使大楼的维护更加方便便捷。参考文献
1.《建筑设备自动化》李玉云主编北京:机械工业出版社,2006.04;
北京:机械工业出版社。2.《集散控制与现场总线》刘国海主编,第2版
PS:①现场总线,Lonworks简介参照《集散控制与现场总线》
②智能大厦简介、图1,图2参照百度百科
③DDC系统简介图3,图4参照《建筑设备自动化》
下载本文