数字园区设备跟环境监测系统集成控制的浅析.doc

数字园区设备及环境监测系统集成控制的浅析 深圳达实智能股份有限公司 林木青 摘要：本文介绍了“数字园区”各个智能建筑系统设备、设施集成、简述了一种基于计算机和以太网技术的现场级控制器的硬件设备应用。 关键词：智能建筑 BMS 监测 现场级控制器 概述 目前，各地高新区工业园区的快速发展，入区企业越来越多，园区管委会直接面对上千家企业，管理幅度大。园区在前期规划和建设原则都在建立“数字园区”，完善电子政务网络平台，用“数字政府”和“一网式服务”逐步取代现在的“一站式”服务。在加快推动“数字园区”的同时，也产生了一些不容忽视的问题，园区内各个大楼工程中智能化系统之间大都呈分离状态，各自为政；园区的生态环境（如空气、噪声、污水）没有很好监测手段或现代化的管理方法。 随着现代控制技术（communication）、现代计算机技术（computer）、现代控制技术(control)、现代图文显示技术(CRT)的飞速发展，使得数字园区各栋大楼的设备、设施能够朝着大规模、分散控制、集中管理的方向发展。随着公众环境保护意识的提高，园区环境监测工作越来越受到关注。 如何以“数字园区”计算机网络通讯构架为基础，将园区各子建筑群的系统设备、功能、信息通过计算机网络集成为一个相互关联的协同工作的系统，实现信息、资源、任务的重组和共享，提供一个安全、舒适、高效、便利、环保的工作和生活的园区环境? 系统集成的基础 在“数字园区”将各个智能建筑系统集成的实现，离不开计算机网络和集成技术的发展。在Internet的时代，TCP/IP是目前LAN系统中最为广泛应用的不基于特定硬件平台的网络协议，而随着LAN技术和千兆以太网的成功应用，已使以太网成为智能建筑的网络主干，而TCP/IP协议解决了网络互联和异构计算机之间的通信协议，变成了事实上的国际标准。 目前，系统集成的案例中应用最为广泛的是建筑设备管理系统集成模式，即BMS。下图是智能建筑称为“3A建筑”，主要包括办公自动系统（OAS）、建筑电气设备自动化系统（BAS）、通信自动化系统(CAS)。 IBMS示意图： 因此智能建筑电气设备自动化为智能建筑系统中的一个重要系统之一，采用具有高信息处理能力和基于TCP/IP以太网协议实现网络无缝互联的硬件设备对整个园区的给排水、变配电、照明、电梯、保安、背景音乐、环境监测等众多设备进行实施测量、监视和全面监控，实现最优化的管理，随时掌握设园区设备状态及运行时间、能量的消耗和环境的变化。不仅提高系统的集成管理、系统运行的安全可靠性，同时也节省人力、物力和能源。 在“数字园区”由于建筑群多而分散，在充分体现现代高科技水平的前提下，尽量降低各控制系统的造价，最大限度节省能耗和日常运行管理费用，保证各系统能充分、高效、可靠的运行，应采用“分散控制，集中管理”的模式，基于TCP/IP以太网协议实现网络互联的硬件设备来解决建筑智能化集成问题，是一种先进、节约、极方便的面向现场级控制设备的新技术。 现场级控制器设备功能描述 基于TCP/IP以太网协议实现网络互联的硬件设备（简称现场级控制器）应用建筑电气设备自动化系统（BAS），其硬件设备应具有以下系列不同功用模块： 模拟量输入（AI）； 数字量输入（DI）； 模拟量输出（AO）； 数字量输出（DO）； 脉冲输入（FI）； 脉冲输入（FO）； 提供RS232或RS485接口。 现场仪表、传感器、数据采集器大部分以RS232或RS485方式作为数据通讯接口。 现场级控制器终端不仅提供数字、模拟量信号通道，而且具有双相通讯和数据处理能力，具有全分散和模块化的软硬设计。BAS集成系统中面向现场层的集成管理系统的工作站，在工作站上对系统的监控管理可以方便组态，采用图形方式，可视化地描述控制策略。用户可以自由组合算法模块，参数配置，实现强大控制功能。 系统具有年/月/周时间策略，可以按照一年内的假期进行自动控制。时间调度表分三张表：假期方案表、星期方案表和定时方案表。 整体结构图如下： 从上图所示，上位计算机与现场级控制器的通讯模式是通过以太网来通讯的，由现场级控制器构成了智能建筑设备的简单控制系统。由各个工作站完成网络管理、控制策略组态/下装、过程监控，各工作站通过BMS系统数据服务器统一刷新、交互数据。监控软件应采用如IntellutionFix/iFix，组态王等通用控制软件，按用户实际的需求定制监控点，用图形化的界面实现对节点的监控，通过现场级控制器与现场级传感器、数据采集仪、执行器接口完成相应的控制、运算功能，也可进一步将数据发布到Internet上进行远程监控.。 应用举例 在案例应用中，使用的现场级控制器是EBC1000。整个系统分为“数字园区”现场和远程工作站信息管理两大部分。现场部分包括仪表、电机、阀门、电