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1.1.      系統概述

智能建筑的概念,在本世紀末誕生于美國。第一幢智能大廈于1984年在美國哈特福德 Hartford)市建成。我國于90年代才起步,但迅猛發展勢頭令世人矚目。

智能建筑是信息時代的必然產物,建筑物智能化程度隨科學技術的發展而逐步提高。 當今世界科學技術發展的主要標志是4C技術(即Computer計算機技術、Control控制技術、Communication通信技術、CRT圖形顯示技術)。 4C技術綜合應用于建筑物之中,在建筑物內建立一個計算機綜合網絡,使建筑物智能化。4C技術僅僅是智能建筑的結構化和系統化。

智能建筑應當是:

“通過對建筑物的4個基本要素,即結構、系統、服務和管理,以及它們之間的內在聯系,以最優化的設計, 提供一個投資合理又擁有高效率的幽雅舒適、便利快捷、高度安全的環境空間。智能建筑物能夠幫助大廈的主人,財產的管理者和擁有者等意識到,他們在諸如費用開支、生活舒適、商務活動和人身安全等方面得到最大利益的回報。”

建筑智能化的目的是:應用現代4C技術構成智能建筑結構與系統,結合現代化的服務與管理方式給人們提供一個安全、 舒適的生活、學習與工作環境空間。

建筑智能化結構是由三大系統組成:

l        樓宇自動化系統(BAS)

l        辦公自動化系統(OAS)

l        通信自動化系統(CAS)

1.2.      標準及規范

      智能建筑設計規范》 GB/T20314-2000

      《智能建筑設計標準》 DBJ08-47-95

      《民用建筑電氣設計規范》 JGJ/T16-92

      《中國采暖通風與空氣調節設計規范》 GBJ19-87

      《中國室內給排水熱水供應設計規范》 15-74

      《中國電氣裝置安裝工程施工及驗收規范》 GBJ232-90-92

      《中國高層民用建筑設計規范》 GBJ45-90-92

1.3.      網絡集成

按照當前的應用水平和國際發展的趨勢,業主考慮選用標準化的、開放的系統。在此,我們向業主推薦英國Invensys公司的樓宇自控系統---Invensys ∑系統。

一方面,Invensys S 系統提供的集成控制器 (IC)可以方便的實現第三方系統設備的監控集成,第三方系統可以象 Invensys S 系統元件一樣運行在 Invensys S 系統下,其互連性與 Invensys S 控制器完全一樣,同樣適用于 Invensys S 系統多樣的拓撲結構,大大提升了第三方系統的價值。

另一方面,Invensys S 的信息能夠導出至其它系統,其報表插件軟件能夠以多種方式提供Invensys S的系統信息。或者采用通用標準,比如開放數據庫互連 (ODBC)Invensys S 系統也可以將系統信息以標準格式導入用戶熟悉的軟件包中,使整個會議展覽中心的自控系統更現代化,高效化。

1.4.      系統的設置原則

    Invensys ∑系統具有以下顯著特點:

    1高效可靠的網絡結構

    Invensys S系統網絡結構采用全主式配置,分別采用10M以太網和1.25MARCNET方式在主干網和子網上通過離散網絡節點(DNN)進行數據傳輸,檢測信息和控制指令的響應速度高。整個系統采用完全獨立的智能操作站和“點到點”的事件驅動型智能通訊方式,它為本地設備控制提供快速處理能力,并保證了整個系統中數據的快速傳送。

    Invensys S系統的主干網和子網都支持“雙網熱備”。也就是說,Invensys S系統的通訊選擇極為靈活,控制器和DNN之間可以敷設兩條獨立的通訊通道,多通訊系統可以分擔系統風險,維持通訊暢通。

    2先進經濟的控制設備

    Invensys S系統中,控制器的設計靈活方便,每個通用控制器(UNC532)包含32個輸入和輸出功能點,集成控制器(IC)能夠與多種硬件設備及第三方系統互連。編程初始化后,控制器不依賴系統中其它單元獨立工作。每個控制器包含有時鐘、日歷和內存,允許完全單獨操作。電源故障后,控制器內裝的鎳鉻電池能提供90天的后備電源以保存控制器內的數據和軟件。

    先進的雙閃存技術支持操作系統雙閃存數據在線熱備份和永久保存所有設置數據和記錄的累計數據,能夠在不影響系統操作的情況下更新系統。

    3開放的操作系統

    Invensys S 系統是一個開放的系統,它采用開放系統互連OSI的模型,實現“管理”級的真正互連。其報表插件軟件能夠以多種方式提供Invensys S的系統信息。或者采用通用標準,比如開放數據庫互連 (ODBC)Invensys S 系統也可以將系統信息以標準格式導入用戶熟悉的軟件包中。開放的信息表達方式確保 Invensys S 系統的數據可以無縫并存或并入其它非 Invensys S 軟件包。

    信息并存、協作、分享和交換的唯一方法是所有的信息有一個通用的平臺。正因為這樣,標準就格外重要,而Invensys樓宇系統的策略就是采用并符合這些通行的標準。

    4強大的管理功能

    Invensys S系統管理級的基本功能是為用戶提供樓宇管理系統的通道。通過不同的系統平臺和相關軟件模塊的組合,系統配置相當靈活。

    Invensys S 系統的四大主要功能包括:

    配置及設立 Invensys S 系統規則。包括:方便操作人員日常運行操作,比如修改時間表等。

    Invensys S 系統向用戶報告在控制過程中出現的任何異常,比如傳感器檢測到風管或水管中的流量異常。

    可以從 Invensys S 系統中抽取歷史數據,生成管理報表、進行異常分析。 Invensys S 系統保留存儲設備運行的歷史記錄,以及用戶手動修改的記錄。

    以功能強大的圖形軟件包為基礎, Invensys S 系統以圖形方式向用戶生動展現樓宇設備的狀態。

    所有樓宇設備通過 Invensys S 系統管理層,均以統一的視圖展現在用戶面前,從而滿足不同樓宇設備和系統的管理要求。

1.5.      系統的構成原則

    1)可靠性

Invensys ∑系統是一個全分布式系統,所有的Invensys ∑系統控制器均是獨立工作并能進行點對點通訊(Peer to Peer),控制器處于同等地位。由于具備了獨立控制功能,使得子站在中央系統停止工作或某一控制器故障時,其它正常工作的分站也能彼此互相通訊,從而保證了控制的連續性和可靠性。此外,系統中的各級設備可通過網絡通訊在同一時刻組成不同級別的集散控制系統或不同的組織結構形式,從而最大限度提高了系統的可靠性和靈活性。

    2)實用性

    Invensys ∑系統是真正的視窗軟件系統,應用Windows2000/NT界面,操作簡便,具有友好的人機界面。

    本系統有多種節能措施,如風機按預定的時間表運作,空調系統實時根據環境反饋參數控制冷水閥和風閥等,大大節省電量、水量及熱量,以求獲得更高的經濟效益。

3)先進性

雙網絡

Invensys S 系統的子網和主干網都支持“雙網熱備”。也就是說,Invensys S 系統的通訊選擇及為靈活,控制器和 DNN 之間可以敷設兩條獨立的通訊通道。

系統的遠程登錄

通過單個 或多個 Modem (Modem )Invensys S 支持靈活的 PSTN PSN 接入方式,將遠程系統納入整個 Invensys S 網絡。Invensys S 系統支持系統遠程接入,以此為基礎,英維思樓宇系統為客戶提供遠程管理服務。

支持Web的系統

Invensys S 系統的設計采用最新的 Microsoft® Windows® 技術,支持 Web 和因特網接入。用戶使用普通的瀏覽器工具就能夠登錄 Invensys S 系統。

通訊方式

Invensys ∑系統采用Ehernet方式構建主干網,傳輸速率為10Mbps;子網采用ARCnet方式構建,ARCnet是由美國Datapoint公司推出的計算機網絡,稱為增強資源計算機網絡(ARCNET),具有良好的可靠性、高速率和可預見性,是一種非常實用的現場總 線和自動化層總線技術,在工業自動化領域應用廣泛。

IP

Invensys S系統的所有元件均采用IP尋址方式。因特網協議(IP)是網絡層 (第三層)協議,包含尋址信息以及數據包傳送所需的控制信息。IP是因特網協議集中最主要的有關網絡層的協議。IP與傳輸控制協議TCP是因特網協議集的核心部分。IP的兩大主要功能:提供無縫連接,優化網絡間的數據傳輸;因最大傳輸單元 (MTU) 容量的不同,打碎并重組數據包以支持不同的數據鏈路。

雙映象記憶系統

    控制器的程序指令,就是控制器的操作系統,包含所有的智能控制算法和通訊管理。在Invensys S系統中,無需工程人員到達控制器安裝現場,就能快捷更新控制器操作系統。控制 器接收到新的程序指令集后,在切換之新映象之前,控制器首先校驗其有效性。控制器在新舊映象之間的切換稱為“在線切換”。控制器的下載更新僅需短短幾秒!

4)開放性

Invensys S系統的設計全部采用現今主要的“開放”標準;從技術上完全有能力應對未來的發展方向。Invensys S元件以“開放的”網絡標準為通訊平臺,可以互連組成不同的通訊系統。此外,Invensys S控制器采用先進的算法確保最大限度利用通訊帶寬。

Invensys S選擇性地抽取控制器中的記錄數據存入ODBC數據庫,確保Invensys S系統的數據可以無縫并存或并入其它非Invensys S軟件包。這樣, 用戶就可以采用熟悉的標準數據庫軟件對分析這些數據了。

5)經濟性

Invensys ∑實現了設備自動監控與管理,大大提高勞動生產率,使業主可縮減部分工程人員和管理人員,節約人員開資。系統的綜合統籌管理可使設備按最優組合運行,既可節能,又可大大減少損耗,減少設備維修費用。

跟同類產品相比,Invensys ∑具有較高的性能價格比。

1.6.      系統基本性能

1Invensys ∑系統是一套尖端技術的樓宇自控管理系統,能使樓宇能源利用效率和樓宇設備的運行達到最理想的程度。它能減少設備運行費用,優化設備使用性能和創造更加舒適的環境,提高員工的工作效率。

    Invensys ∑系統能不斷監測樓宇的各項設備和機組,收集數據和分析信息。在操作者允許范圍內做出各種決定,然后用簡單的語言、生動的圖像及詳細的圖表做出報告。

    Invensys ∑系統建立在微電腦技術的基礎上,采用最先進的現代通訊技術,允許多用戶、多任務同時工作。

Invensys ∑系統可使用局域網(LAN)和廣域網(WAN)的網絡通訊系統,按照國際標準OSI7的開放系統進行連接,為大型和復雜建筑物(群)的監控提供了很大的靈活性。

    2Invensys ∑系統采用全主結構設計,點到點(Peer to Peer)方式運行,每臺DDC站不依賴于終端或其他DDC站而獨立工作。

    作為現場控制單元的DDC,系統選用32點的UNC532來設計,更方便布線,靈活安裝。

    控制器自帶鎳鉻充電電池 (連續慢沖),在電源故障時可為儲存點文件的RAM 提供90天的后備電源,同時維持實時時鐘(假定電池狀態良好)

    3)控制器與傳感器、執行器之間的信號線、控制線等都采用屏蔽電纜,減少信號干擾。控制器之間,包括控制器與控制器,控制器與離散網絡節點之間采用Belden 87618762或同等規格屏蔽雙絞線互連,離散網絡節點因為要接入以太網,所以采用符合EIA/TIA T568B非屏蔽類55ab類線,直接接入。

4Invensys ∑系統通過網絡接口單元(DNN)與DDC相連。DNN在終端和DDC之間轉換信息,并由置于終端的“通訊管理員”管理網絡上的通訊。例如:

       - 報警

       - 輸入/輸出值

       - 設定值

       - 事項紀錄

       - 時間同步

Invensys ∑系統在日后的系統擴展工作中可以直接將DDC掛入網絡,而不需要停止其余的DDC,方便快捷。

5)在DDC具有良好接地的基礎上,系統電源連線在DDC屏蔽接地,所有連接到DDC的輸入和輸出(I/O)端子的連線采用屏蔽線,在DDC接地端子上屏蔽接地。

所有DDCDNNPIURS232都具有扼流保護,RS485具有保險絲,扼流和緩沖保護,光隔離。

 

 
 

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