我國(guó)智能建筑發(fā)展中存在的問(wèn)題及對(duì)策論文
導(dǎo)讀：
智能化建筑，是指通過(guò)對(duì)智能建筑的四個(gè)基本要素，即結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、管理以及它們內(nèi)在聯(lián)系，以最優(yōu)化的設(shè)計(jì)，采用最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)和通信技術(shù)，建立一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)管理的一體化集成系統(tǒng)，提供一個(gè)投資合理，擁有高效率的優(yōu)雅舒適、便利快捷、高度安全的環(huán)境空間(包括人類的生產(chǎn)、生活等空間)。OPC技術(shù)的完善和推廣，為智能建筑系統(tǒng)集成時(shí)，實(shí)時(shí)控制域與信息管理域的全面集成創(chuàng)造了良好的軟件環(huán)境。
關(guān)鍵詞：
智能化建筑，系統(tǒng)集成，措施
1.智能建筑的含義
智能化建筑，是指通過(guò)對(duì)智能建筑的四個(gè)基本要素，即結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、管理以及它們內(nèi)在聯(lián)系，以最優(yōu)化的設(shè)計(jì)，采用最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)和通信技術(shù)，建立一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)管理的一體化集成系統(tǒng)，提供一個(gè)投資合理，擁有高效率的優(yōu)雅舒適、便利快捷、高度安全的環(huán)境空間(包括人類的生產(chǎn)、生活等空間)。其中，結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)方面的優(yōu)化是指將4C技術(shù)(即Computer計(jì)算機(jī)技術(shù)、Control自動(dòng)控制技術(shù)、Communication通信技術(shù)、CRT圖形顯示技術(shù))和集成技術(shù)(Integration)綜合應(yīng)用于建筑物之中，在建筑物內(nèi)建立一個(gè)計(jì)算機(jī)綜合網(wǎng)絡(luò)，使建筑物智能化。
2.我國(guó)智能建筑發(fā)展現(xiàn)狀
我國(guó)的智能化建筑開(kāi)始起步于20世紀(jì)9O年代，并在沿海等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)、城市得到了迅速的發(fā)展，目前的發(fā)展速度居世界前列。1990年建成的北京發(fā)展大廈(18層)可認(rèn)為是我國(guó)智能建筑的雛形，而1993年建成的位于廣州市的廣東國(guó)際大廈可稱為我國(guó)大陸首座智能化商務(wù)大廈。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前國(guó)內(nèi)已建與在建的樓宇中，帶有“智能建筑”色彩的約有數(shù)千幢，上海約有800余幢。這些工程投資在智能化設(shè)備上的費(fèi)用一般占總投資的5％～8％。國(guó)內(nèi)已建成的180m以上的建筑，都具有比較完善的智能化功能。目前，智能建筑所分布的行業(yè)主要集中在金融業(yè)、行政機(jī)構(gòu)、商業(yè)、公共建筑(醫(yī)院、圖書(shū)館、博物館、體育場(chǎng)館等)、住宅小區(qū)、交通樞紐等。
3.建筑智能化集成存在的問(wèn)題
智能建筑多包含HVAC系統(tǒng)、電梯控制、消防、出入控制系統(tǒng)等多種系統(tǒng)和設(shè)備，這些系統(tǒng)和設(shè)備通常來(lái)自各個(gè)不同的供應(yīng)商，他們僅僅關(guān)注自己的設(shè)備的應(yīng)用，并不顧及他們的設(shè)備和系統(tǒng)與其它子系統(tǒng)的互聯(lián)。為了實(shí)現(xiàn)多種不同系統(tǒng)間的通信和互動(dòng)使得設(shè)施管理人員不得不操作多個(gè)系統(tǒng)界面，設(shè)備的管理不能發(fā)揮最大的效應(yīng)。另外，這些子系統(tǒng)的封閉特性也大大限制了在系統(tǒng)擴(kuò)建和改造時(shí)對(duì)產(chǎn)品的選擇性。這種限制主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
(1)設(shè)備選型受到很大限制，不能根據(jù)性能和價(jià)格隨意選擇產(chǎn)品和供應(yīng)商，系統(tǒng)部署后，維修配件供應(yīng)得不到保障，后期設(shè)備維護(hù)費(fèi)用高，對(duì)產(chǎn)品和供應(yīng)商存在很大的依賴型。免費(fèi)論文。(2)用戶必須面對(duì)不同的用戶界面來(lái)管理不同的子系統(tǒng)，大大降低了生產(chǎn)率，同時(shí)大幅度提高了管理人員的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。(3)各個(gè)子系統(tǒng)間不支持互動(dòng)，增加了操作復(fù)雜性。一個(gè)典型的例子是火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)和HVAC系統(tǒng)之間的互動(dòng)。當(dāng)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)探測(cè)到火警時(shí)，需要改變風(fēng)門(mén)的位置、關(guān)掉風(fēng)扇或加快風(fēng)扇的速度來(lái)消除煙霧，這就需要系統(tǒng)互動(dòng)的支持。
4.改進(jìn)：系統(tǒng)集成的主要技術(shù)手段
隨著智能建筑的功能需求不斷增長(zhǎng)，使建筑內(nèi)各種各樣的機(jī)電設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)的.種類和范圍不斷擴(kuò)大，它們可能采用不同的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、不同的通信協(xié)議。在實(shí)現(xiàn)BMS系統(tǒng)集成時(shí)，為了解決互聯(lián)和互操作的問(wèn)題，所采用的技術(shù)手段大致為以下幾種：
(1)采用統(tǒng)一的通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成的方式
建筑自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)屬過(guò)程控制范疇，長(zhǎng)期以來(lái)沒(méi)有建立國(guó)際性的標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議，這種局面嚴(yán)重障礙了智能建筑技術(shù)的發(fā)展。1995年美國(guó)暖通空調(diào)工程師協(xié)會(huì)推出了樓宇自動(dòng)控制領(lǐng)域的第1個(gè)開(kāi)放式標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議一BACnet。該協(xié)議密切結(jié)合建筑工程特點(diǎn)，定義了23種對(duì)象、39種服務(wù)、六種數(shù)據(jù)鏈路結(jié)構(gòu)、三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，正在向BACne/IP方向發(fā)展。同年通過(guò)ANSI認(rèn)證，成為美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。很多空調(diào)、制冷、鍋爐、變配電等設(shè)備制造廠商均采納該標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，為智能建筑的系統(tǒng)集成開(kāi)創(chuàng)了十分有利的局面。BACnet采納了五種協(xié)議EIA232一PTP，EIA485一MS/TP，LonTalk，ArCnet，Ethernet。但是在先前的BAC—net協(xié)議中，不同廠家生產(chǎn)的設(shè)備互聯(lián)仍需通過(guò)協(xié)議轉(zhuǎn)換器，尚未達(dá)成開(kāi)放系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)互操作的要求。
(2)采用協(xié)議轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成的方式
協(xié)議轉(zhuǎn)換器分為專用的協(xié)議轉(zhuǎn)換器和標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議轉(zhuǎn)換器。專用協(xié)議轉(zhuǎn)換器指兩種協(xié)議之間專用的轉(zhuǎn)換器。采用這種協(xié)議轉(zhuǎn)換器，如果要連接多個(gè)不同類型的網(wǎng)絡(luò)，就需要多種類型的協(xié)議轉(zhuǎn)換器。有時(shí)協(xié)議轉(zhuǎn)換器難于匹配不同的網(wǎng)絡(luò)的安置機(jī)制和服務(wù)。另外，當(dāng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器故障時(shí)，這種結(jié)構(gòu)沒(méi)有提供可靠的端到端的機(jī)制，所以這種專用的協(xié)議轉(zhuǎn)換器不可取。采用標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議轉(zhuǎn)換器，在局域網(wǎng)內(nèi)部通信采用了簡(jiǎn)單的通信結(jié)構(gòu)，包括物理層、鏈路層以及對(duì)應(yīng)用層提供連接服務(wù)的會(huì)話，傳送協(xié)議。這種方案中，接在局部網(wǎng)絡(luò)上的所有站只使用簡(jiǎn)單的會(huì)話／傳送協(xié)議，而所有協(xié)議轉(zhuǎn)換器之間通信只使用同樣的傳送層協(xié)議IP，由此解決了互聯(lián)網(wǎng)+的匹配問(wèn)題。隨著技術(shù)的發(fā)展，協(xié)議轉(zhuǎn)換器方式的應(yīng)用將越來(lái)越少。特別是OPC(OLEforProcessContro1)技術(shù)與ODBC(OpenDatabaseC0nneCtivity，開(kāi)放數(shù)據(jù)庫(kù)互連)技術(shù)的成功應(yīng)用，為不同協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)互連，開(kāi)辟了新的途徑，協(xié)議轉(zhuǎn)換方式的應(yīng)用將會(huì)更少。
(3)采用OPC技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成的方式
0PC(OLEforProcessContro1)是一種基于OLE的通信標(biāo)準(zhǔn)，用于過(guò)程控制的OLE0OPC重點(diǎn)解決應(yīng)用軟件與過(guò)程控制設(shè)備之間的數(shù)據(jù)的讀取和寫(xiě)人的標(biāo)準(zhǔn)化及數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ堋PC提供信息管理域應(yīng)用軟件與實(shí)時(shí)控制域進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒�，提供�?yīng)用軟件訪問(wèn)過(guò)程控制設(shè)備數(shù)據(jù)的方法，解決應(yīng)用軟件與過(guò)程控制設(shè)備之間通信的標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題。當(dāng)設(shè)備通過(guò)OPC互聯(lián)時(shí)，圖形化應(yīng)用軟件、趨勢(shì)分析應(yīng)用軟件、報(bào)警應(yīng)用軟件等應(yīng)用軟件均基于OPC標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序也均基于OPC標(biāo)準(zhǔn)。在統(tǒng)一的OPC環(huán)境下，各應(yīng)用程序可以直接讀取現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)，不需要一個(gè)一個(gè)地編制專用的接口程序，各現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備也可直接與不同應(yīng)用之間互連。OPC的重要作用是使設(shè)備的軟件標(biāo)準(zhǔn)化，從而實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，不同通信協(xié)議、不同廠家的產(chǎn)品方便地實(shí)現(xiàn)互聯(lián)和互操作。OPC技術(shù)的完善和推廣，為智能建筑系統(tǒng)集成時(shí)，實(shí)時(shí)控制域與信息管理域的全面集成創(chuàng)造了良好的軟件環(huán)境。所以說(shuō)，OPC開(kāi)創(chuàng)了系統(tǒng)集成的新途徑，OPC將成為系統(tǒng)集成的主要方式。如果我們將OPC技術(shù)與ODBC技術(shù)作以比較，可以發(fā)現(xiàn)OPC技術(shù)現(xiàn)在比ODBC技術(shù)更為成熟、產(chǎn)品更多，而且我國(guó)已有比較成熟的OPC技術(shù)和產(chǎn)品。所以目前采用OPC技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成，可能會(huì)比采用ODBC技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成更為廣泛一些。兩種技術(shù)的融合與補(bǔ)充，將會(huì)使系統(tǒng)集成技術(shù)加快發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
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