系统集成模式设计
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2)LonTalk协议集成
LonTalk协议是LonWorks系统的灵魂,是直接面向对象 的网络协议。它支持OSI模型的七层服务(用户开发只需在 应用程层做工作),支持多种传输介质和多种传输速度吗, 保证了数据的可靠传输。 LonTalk协议早期被嵌入在每一个LonWorks设备的神经 元芯片中。1999年Echelon公司公布了LonTalk协议,任何 公司都可获得LonTalk协议标准在自己的产品中使用,这使 得LonWorks技术在控制领域的地位迅速提升。
①开放性:集成后的BMS应是一个开放、通用的系统,且集 成接口互换性、可维性要好,遵循开放、通用国际标准; ②先进性:应采用符合国际技术发展潮流的技术和产品; ③可靠性:应提供多种方式(冗余技术)来构建一个高可靠 的系统,保证连续无故障的运行能力; ④模块化:按照模块化方式开发,满足通用性和可替换性; ⑤适用性:应目标和用户需求出发,考虑技术和成本适用性。
目前,建筑智能化系统集成主要技术手段有“面向协议集 成技术”、“面向平台集成技术”和 “面向Web集成技术”三类。
⑴面向协议集成技术 主要采用BACnet、LonTalk等标准统一的通信协议进行
集成,但当需集成系统内存在多种协议标准时,则可采用 网关(开发或专用)来实现,但所付出的成本也随之增大。
⑵面向平台集成技术
第3章 系统集成模式
3.1 系统集成模式分类 3.2 系统集成主要技术
3.3 系统集成新技术
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3.1 系统集成模式分类
对于智能化系统的集成应贯彻设计一步到位,具体项目
分部实施的原则。同时,集成应具有整体性和可行性,技术 上要做到可靠、先进、可扩展和可容错,管理上应具有可维
■IBMS具有的特点
①提供更深层次的信息共享和优化管理策略; ②对整个建筑经营体系的统一管理(物流/人流/资金流/信息流); ③不同的用户应有不同的配置和相应解决方案; ④系统不是技术的简单堆砌,而是技术服务于管理的应用。
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3.2 系统集成主要技术
现场控制器
现场控制器
通讯控制器
现场通讯网络 .......
第二层 楼控制 子系统 (区域 控制) 第一层 楼控制 子系统 (区域 控制)
灯光照明
DDC
空调及冷热源
DDC
给水排水
DDC
现场控制器
现场控制器
现场控制器
通讯控制器
现场通讯网络
监控、管理中心 电梯运行控制
集中监控
消防、保安控制
建筑设备监控系统楼层网络结构
(2)BMS集成的关键问题
关键问题是解决各子系统的互联和互操作性,因设备多 厂商、多协议、多应用系统和多应用平台。
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BMS集成示意图
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(3)BMS集成的基本架构
目前,BMS的集成结构大多采用二级网络架构形式进行 集成,上层采用100Mbps或1000Mbps以太网,下层采用低速 率的工业现场总线方式(LonWork、RS485)完成搭建。
二进制输入
二进制输出 二进制变量 日历表
组
人身安全点 人身安全区域 回路
时间表
趋势记录 事件级别
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BACnet定义的服务
— 目前,BACnet定义了六个大类共35种服务,它们包括: 。报警和事件服务(Alarm and Event Services) 。文件访问服务(File Access) 。对象访问服务(Obiect Acces) 。远程设备管服务(Remote Device Management) 。虚拟终端服务(Virtual Terminal) 。网络安全服务(Network Security) 上述六类服务几乎包括了目前楼宇自控系统中所有的信 息交换方式。且有服务优先级之分。 上述服务消息的格式都是按照IS0标准抽象语法表示法 (1S0-8824)定义的规则来表示,然后再按照BACnet自己标准 定义的网络传输规则要求编码成“1“或“0”进行传输。
护和使用灵活,在建设投资上应做到投资合理,性价比高。
■智能化系统集成模式
① 各子系统自身功能集成,满足用户基本使用和管理;
② 若干个系统间的集成,满足用户较高的使用功能及管
理要求,实现建筑设备管理系统(BMS)的集成; ③ 对整个建筑物内的各个子系统进行集成,实现高层次
的“建筑集成管理系统(IBMS)”集成,即一体化集成。
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⑴建筑集成管理系统(IBMS)功能
对整个建筑的设备运行、能耗、人员、成本、物流、服务 反馈等信息进行收集和管理。并在此基础上对上述信息进行分类、 整理、分析和优化,利用专家经验系统提供数据支持,为 管理者提供有效的决策依据。真正实现智能建筑所要求的运营 节能、生活便捷、环境舒适、居住安全等要求。
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灯光照明
DDC
空调及冷热源
DDC给水排水来自DDC.......现场控制器
现场控制器
现场控制器
通讯控制器
现场通讯网络
第N层 楼控制 子系统 (区域 控制)
楼宇通讯主干网络
灯光照明 空调及冷热源
DDC
给水排水
DDC
.......
以 太 网 百 兆 、 千 兆
DDC
现场控制器
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IIS与IBMS的关系
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3)建筑集成管理系统(IBMS)集成
IBMS集成是以BMS和IIS为核心,基于建筑物计算机信息 网络为基础平台的综合集成。它将智能建筑内不同功能的智 能化子系统在物理上、逻辑上和功能上连接在一起,以实现 信息综合、资源共享。 综合《智能建筑设计标准GB/T50314-2006》中对智能建 筑的智能化系统工程设计宜由智能化集成系统、信息设施系 统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统、 机房工程和建筑环境等设计要素构成的特点,IBMS的集成就 是对上述七大系统一体化集成。 IBMS集成的主要对象是各类系统的数据和有效信息,而 不是具体的那个系统或控制过程。
BACnet自控产品选型主要指如何选择支持 BACnet协议的控 制软件平台、DDC控制器以及它的网络接口和I/O点数,资源配 置就是指如何设定其对象、服务和属性以及网络选用等。
■BACnet控制器类型
。BACnet互操作基本块,由一个或多个服务组成; 。BACnet工作站。系统运行和管理窗口; 。BACnet楼宇控制器。现场级通用楼宇控制设备; 。BACnet高级应用控制器,现场级通用楼宇控制设备; 。BACnet 专用控制器,专用于某个系统的控制器。 。BACnet智能执行器 ; 。BACnet现场级执行设备; 。BACnet现场级传感设备
⑴ IIS配置应符合的要求
①应具有对各智能化系统进行数据通信、信息采集和综合 处理的能力; ②集成的通信协议和接口应符合相关的技术标准。 ③应实现对各智能化系统进行综合管理; ④应支撑工作业务系统及物业管理系统; ⑤应具有可靠性、容错性、易维护性和可扩展性。
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⑵ 智能化集成系统功能要求
■ BACnet 网络架构原则
。在一个物理网段上的所有设备均应支持相同类型的数据链路层; 。不同数据链路层的网络之间必须用BACnet路由器进行互连;
。所有网络节点设备之间的路由均只有一条路径,避免形成回路;
。所有网络节点地址分配必须唯一,必须杜绝地址重复。
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②BACnet自控产品选型和资源配置
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实际控制网结构
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2)智能化集成系统(IIS)
根据国家《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006中的术语 定义,IIS(Intelligented Integration System )是能将不同功能 的建筑智能化系统,通过统一信息平台实现集成,以形成具有 信息汇集、资源共享及优化管理等综合功能的一个集成系统。
BACnet协议用于楼宇自控网络的通讯标准和数据交换协 议。协议阐明了系统组成单元相互分享数据实现的途径、使 用的通信媒介、可使用的功能及信息如何翻译的全部规则。 协议确立了不同厂家产品,只要满足此通信协议标准就 可实现互操作,而不需专用芯片或设备。
协议提供了一个描述了各种自动化系统的精确模型,包 括:23种对象、35个服务、137种属性、5种网络。
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(1)BACnet协议结构
■BACnet/IP互联协议
为使BACnet能与Interent/Intranet通信,BACnet标准于1999年 定义了BACnet/IP(专为工业控制设计的应用层协议),协议提供了访 问数据和控制设备操作的服务集,成为第6种局域网互联技术。
① 应以满足建筑物的使用功能为目标,确保对各类系统监 信息资源的共享和优化管理。 ② 应以建筑物的建设规模、业务性质和物业管理模式等为 依据,建立实用、可靠和高效的信息化应用系统,以实 施综合管理功能。 另外,根据GB/T50314-2006对“智能化集成系统-IIS” 的设计要求来看,IIS与IBMS(建筑集成管理系统)的关系是 一种包含关系。 ① IIS在实际设计过程中宜包括智能化系统信息共享平 台建设和信息化应用功能实施。 ② IBMS集成是完成对各个子系统进行集成,是更高层次 的集成,是一体化的集成。
网间控制器
现 场 总 线
DDC DDC DDC 给 排 水 系 统
网间控制器
现 场 总 线
DDC DDC DDC 变 配 电 系 统