人防工程的内部设备自动化监控系统研究.pdfVIP

1、概述

人防工程是战时保障人民群众生命安全的重要建筑设施，工程内部的设备监控系统

是保障工程功能正常效用的基础。现代战争对工程内部的供配电系统、通风空调系统、

照明系统、消防系统、安保系统等提出了更高的要求，如更高的供电可靠性和供电质量、

更高的温湿度控制精度、良好的内部空气质量、更快的保障反应能力等等。构建人防工

程内部的设备自动化系统是必要和必须的。

目前多数工程内部设备监控系统多数功能不完善。不少工程需要维护人员到设备现

场抄写运行数据、监视运行状态及启停控制设备。多个设备间存在控制连锁问题时，一

般采用一对一硬接线方式，不仅布线复杂，出现问题时不容易确定故障原因，且不易排

除故障。

部分人防工程采用可编程逻辑控制器（PLC）对工程内部设备和环境进行监控，由

于PLC不具备防水防潮能力，因此应用到地下防护工程可靠性差。另外PLC采用局部集

中式结构，防电磁干扰能力差，系统配置不灵活，各种PLC之间不容易实现互操作，用

户对单一厂商的依赖比较严重。使用PLC系统实现分布式结构价格昂贵，当增加某个分

散测点时最少需要一个CPU单元、通讯单元和IO单元。这些问题都限制了PLC在人防

工程中的应用。

人防工程有其不同于一般建筑的特殊特点。人防工程多数位于地下，内部环境恶劣，

如空气湿度较大；战时有特别的防电磁脉冲干扰要求等，因此构建监控系统必须特殊考

虑。

2、现场总线技术

现场总线是目前工业自动化控制领域技术发展的热点，也是一个趋势，能够真正体

现技术的先进性。它的一系列特点很适合地下人防工程的自动化监控系统改造。

现场总线技术一般都支持灵活的网络拓扑结构，例如星型、环型、总线型等。而人

防工程的监控系统包括一系列的子系统，如发供电监控系统、内部环境监测系统、水库

监控系统、空调机组监控系统和火灾报警系统等等。这些系统的一个突出特点即测点的

分散性，例如空调设备监控系统需要延伸至整个工程，这种系统特别适合于总线结构。

各个子系统互不干扰，独立工作；局部故障不会扩散。总线结构下所布置的电缆可比常

规的点点连线系统节省60%以上，这不仅节省电缆费用开支，而且节约了布线空间，同

时也利于电磁防护的实现。现场总线控制系统的重要特征即数字通讯，数字量的抗干扰

能力比模拟信号强得多；还有它的互操作性，也节省后期维护费用。相同功能的不同设

备便于实现系统的高可靠冗余。

现场总线种类繁多，不同种类适合于不同的应用场合，如FF适合于过程自动化领

域，而CAN、Profibus适合于汽车等制造业场合。目前智能楼宇使用最多的一种现场总

线LonWorks现场总线也比较适合于人防工程设备监控系统。

LonWorks通讯协议实现ISO/OSI网络模型的的全部七层协议，从而具有完善的网络

支持功能；网络拓扑结构可以是总线型、星型、环型和混合型，可实现真正的自由拓扑；

通信速率最高可达1.25Mbps，直接通信距离可达2700m（78Kbps,双绞线），使用中继

器可实现更远的通讯距离；通信介质支持双绞线、同轴电缆、光纤、射频、红外线及电

力线等。

人防工程作为一种特殊的地下建筑，监控区域非常分散，尤其是坑道式工程，测点

分布于整个长轴线，这种特点使得其内部设备及环境自动化监控系统特别适合采用Lon

Works总线技术。893LM自动化系统即采用该技术，并针对人防工程的特点和实际情况

做了特别考虑。

3、893LM自动化监控系统

893LM自动化系统是893微机测控技术研究所继893-IDCN分布式智能测控网络之后

研发的新一代的基于LonWorks现场总线技术的分布式监控系统，已成功应用于智能楼

宇、机场仓库、地下建筑等领域。

该系统基于LonWorks现场总线技术，其中的数字量模块及DDC控制器具有逻辑组

态能力，可丰富模块自身的控制功能。数字量模块一般用于数字量数据采集场合，可通

过功能强大的指令集对模块进行远程组态，实现较简单的逻辑控制。DDC控制器不仅具

有完善的逻辑控制能力，同时提供强大的逻辑调节功能，可以实现对空气压缩机、空调

机组等较复杂应用的逻辑控制。

893LM自动化系统硬件资源齐全，包括各种数字量模块、模拟量模块、DDC控制器、

协议转换模块、网络适配器、区域控制器等，满足各种应用领域要求。软件功能丰富且

完善，包括网络调试软件、DDE和OPC服务器、各种驱动以及逻辑组态软件等。该系统

对防水、防潮、防核电磁脉冲干扰等进行了特殊设计，并通过了国家权威检测机构的