摘要:智能建筑是信息时代的产物,伴随着工业控制技术、通信技术和网络技术的发展以及社会信息化的需要应运而生的。智能建筑系统集成是将建筑物内不同功能的子系统按系统之间的相互关联关系在逻辑上、功能上、物理上进行融合,以实现综合信息、资源和整体任务的共享。在这种情况下,开发具有特色的智能建筑系统集成的工具对于推动国内智能建筑行业的发展具有十分重要的意义。而基于Web的组态技术的发展和应用,给实现智能建筑的系统集成带来了新的思路。组态软件是面向过程监控与数据采集的软件平台,当它运行于组态(开)环境时,可以向用户提供丰富的设置项目,最后定制出符合用户需要的目标应用。文章分析了web技术在智能建筑中的应用,系统总体设计,集成技术分析,
关键词:建筑智能化;系统集成;web技术
信息技术的不断发展,使智能建筑愈发显示出其潜在的能力。信息共享在智能建筑管理中起着十分重要的作用。由于传统的智能建筑中各个控制子系统和管理系统相互独立,因此信息共享的程度很低。为了充分挖掘智能建筑的投资效益,对智能建筑进行系统集成是非常必要的。智能建筑系统集成是将建筑物中多种信息,如语音、数据、图像以及独立的控制设备等,通过网络进行有机整合。
一、Web技术在智能建筑中的应用
目前网络互联的硬件设备已趋向标准化。因此,系统集成时主要考虑解决软件集成和统一通信协议的问题。随着人们对智能建筑功能需求的不断提升,建筑内需要监控的设备范围和种类在不断扩大,而这些设备可能采用不同的网络平台和不同的通信协议。因此,在实现智能建筑系统集成时,为解决互联和互操作问题,必须要采用有效且先进的集成技术。随着Internet/Intranet网络的普及,以及Web技术在Internet/Intranet上的广泛应用,采用Web技术进行系统集成已经成为当前智能建筑系统集成的研究热点之一。基于Web方式进行系统集成具有以下优点:(1)能够实现系统的远程监控与维护,使系统管理不再受到时间和地点的限制。(2)界面一致、风格统一,操作相对简单,任何被授权的用户均可通过浏览器进行访问和操作。(3)提高了设备运行的监控能力,使得能源控制更加“精确化”,从而达到节能的目的。(4)提供跨平台支持,允许用户跨平台使用诸如数据库和多媒体等多种形式的信息。为智能建筑系统在实时控制域和信息管理域的全面集成创造了良好的软件环境。
二、集成技术分析
1、Lon Works技术
Lon Works技术已在测量、控制等各个领域中被广泛采用,也被多个标准化组织所承认。目前,它已被美国电子工业协会(ELA)定义为家庭控制网络的标准,Lon Talk的物理层和链路层还被美国暖通空调和制冷工程师协会(ASHRAE)采纳作为其BAC net标准的组成部分,使之成为楼宇自动化和家庭自动化中公认的技术标准。而智能建筑系统集成正是利用该技术的标准化特性,在底层采用Lon Talk通讯协议,实现本地监控层与现场设备的通讯,完成实时数据的采集。
2、图形界面模块的功能
在组态软件平台中,图形界面模块主要用于实现用户对系统的监控功能组态。用户可利用图形界面模块提供的功能,根据监控现场的实况,组态自己特殊的监控画面,并配置相应的连接变量,实现中央监控系统与现场控制网之间的数据传递与共享。
(1)监控背景图生成、插入模块。该模块一方面提供二维建筑图与三维监控图之间的转换接口;另一方面,将生成的监控背景图以透明位图的方式插入到监控界面中。
(2)监控点组态模块。监控点组态模块主要完成监控点的显示和参数配置等功能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆用户通过系统提供的子图库和绘图工具,将监控点图标插入到指定位置。同时,配置监控点属性(如监控点名称、图形属性),实现变量连接属性的设计(如数据库变量的连接属性设置等)。
(3)报警组态及显示模块。通过系统工具设置监控点的报警类型和报警阈值,为系统报警提供基本参数设置功能。
(4)趋势图显示模块。系统提供监控点变量的趋势图显示功能,以便用户实时了解该监控点的数据变化趋势,及时采取控制措施。
(5)图形界面存储模块。当用户完成对监控画面的组态后,系统便可对该组态界面进行存储,以便需要时调用。
3、数据库的建立
智能建筑集成系统的数据库包括实时数据库和历史数据库两部分,它们之间彼此独立又相互联系。实时数据库是由服务器数据采集程序从控制网络中采集的实时数据所形成的数据库,是对生产过程进行监督和对生产状态进行控制的基础。实时数据库主要用于记录所有点的实时数据,如所有点的状态、数值等,这些都被系统以后台运行的方式实时保存到该数据库中。当读取当前数据时,客户机不需要再从控制器中获取,而是直接从服务器的实时数据库中得到各类所需数。因此系统通信负荷小、通信效率高,使系统实时通信的速度和稳定性大大提高。而且实时数据库设置灵活,可根据系统容量,设置需要存储的点以及信息的类型,包括模拟输入输出点、数字输入输出点、伪点以及组合点等,同时还可根据需要设置采样时间。历史数据库主要用于存储监控设备的历史运行数据。因为智能建筑需要监控的设备种类、数量以及每个设备需要监控的参数众多,而且需要存储这些设备较长时间的运行数据,因此数据量相当庞大。SQL Server 2000数据库是大型的关系型数据库系统,提供了以Web标准为基础的扩展数据库编程功能,以及丰富的可扩展标记语言(Extensible Markup Language,XML)和Internet标准支持,允许用户使用内置的存储过程以XML格式轻松存储和检索数据,具有较高的性价比。因此,采用它作为系统集成的历史数据库,用来自动记录系统中所有的设备信息、报警事件以及操作过程等数据。
4、Web服务器建设
该平台采用B/S模式的结构,客户端由浏览器构成,简单易用。而服务器的主要任务是将客户端传递来的设定参数和控制命令经解码后传递到工作站,并将工作站传递回来的数据反馈到客户端。其良好的兼容性和易用性,完全可以满足系统的需要。远程操作平台以一个可以进行远程操作的网站形式呈现给用户,授权人员可以对系统进行监控和维护。
三、结束语
智能建筑系统集成作为实现建筑智能化的必要手段,Web技术的引入对于提高智能建筑的实用性、扩展性及开放性都有着重要的意义。因此,基于Web的智能建筑系统集成方式的出现,将进一步提高建筑智能化系统在未来数字化、信息化与智能化应用中的地位和作用,也必将成为智能建筑系统集成的发展方向之一。
参考文献:
[1]Flax B M.Intelligent Buildings[J].IEEE communications Magazine,1999,29(4):24-27.
[2]周欣然.组态软件的设计[D].中南大学硕士学位论文,2003(3):5-8.
[3]赵菁晶.智能楼宇监控系统软件平台的设计与开发[D].北京工业大学硕士学位论文,2003(5):25—26.
[4]郭剑毅,宋丽哲,车文刚,等.控制组态软件基于Java的B/s的结构设计[J].计算机工程与应用,2000(10):166—168.
论文作者:武芳露
论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期
论文发表时间:2018/10/1
标签:智能建筑论文; 组态论文; 系统集成论文; 系统论文; 数据库论文; 实时论文; 数据论文; 《基层建设》2018年第27期论文;