智能大厦一体化网络集成问题研究

【摘要】实现大厦的智能化离不开大厦的信息化和自动化，而信息和自动化控制网络则属于计算机网络两个不同的应用领域。本文讨论了信息网络和自动化控制网络的技术特点，指出一体化网络集成为智能大厦信息系统与控制系统集成创造了有利条件，提出了实现智能大厦一体化网络集成的解决方案。

【关键词】智能大厦、系统集成、信息网络、控制网络

1.智能大厦信息网络与自动化控制网络技术特点

自动化控制网络是指用于设备运行过程的状态监视和完成自动化控制任务的网络，它的网络节点除了普通计算机、工作站之外，还有具有计算与通信能力的现场控制器和测控仪表。这些自控设备分布在大厦的各个专业监控系统中，如：楼宇设备自控系统（BAS）、综合保安系统（SMS）、闭路电视监控系统（CCTV）、火灾报警系统（FAS）、广播系统（PA）、停车场管理系统（CPS）等。自动化控制网络目前以现场总线（FCS）的模式为主，采用可进行简单连接的双绞线等作为传输介质，把具有数字计算机和数字通信能力的多个测量控制仪表连接在一起，并按照规范的工业互联网络通信协议，实现现场控制器之间，现场控制器与现场智能仪表之间，现场控制器与监控管理上位计算机之间，进行数据传输与信息交换，执行监视和控制程序与指令。构成自动化控制系统，完成程序控制、自动化调节、参数修改、报警、显示、打印、记录等综合的自动化监控功能。简而言之，自动化控制网络以独立的、单体的、分散的测量与控制设备作为网络节点，以现场总线为纽带，并把它们连接成为可以相互沟通信息，共同完成自动化控制任务的控制与网络系统。

信息网络与自动化控制网络的显著区别是：

信息网络主要用于办公、通信，提供如文字、语音和图象等数据信息；而自动化控制网络与系统则主要用于对生活环境状态和机电设备的运行过程进行检测、监视和控制。

信息网络需适应大量数据的传输与处理，可以采用无连接技术和分时通信的方式建立信息交换的机制；而自动化控制网络则要求具备高度的实时性、安全性和可靠性，但通常数据传输量较小。

1.1Intranet是信息网络的主流

目前，基于Web的Intranet正成为大厦（企业）内部信息网络的主流，目前Intranet已经显示出旺盛的生命力。Internet/Intranet为人们的信息交流和生活方式开创了一个全新的信息世界。

1.2控制网络是控制系统的发展方向

目前，自动化控制网络正向体系结构的开放性与网络化方向发展。开放性控制网络与系统具有：标准化、可移植性、可扩展性和可操作性。在计算机互联网络技术的推动下，控制网络和系统要满足开放性的要求，一定会走网络化的发展道路，因而从现场控制总线走向控制网络是必然的趋势。控制网络通常是指对生产过程对象控制为特征的计算机网络，简称为Infranet（InfrastructureNetworks）。

2.一体化网络集成为智能大厦系统集成创造了条件

在大厦内实现信息网络和自动化控制网络的一体化集成，将为智能大厦的系统集成创造有利的条件。实现大厦内信息网络与自动化控制网络的集成，建立综合实时信息库，为大厦的机电与安防设备优化控制、全局调度和实时处理、物业管理与采购计划提供依据，提高工作效率，减少浪费和损失。

3.智能大厦一体化网络集成解决方案

网络与系统集成功能目标和内涵各不相同，分属不同的计算机应用领域；因而信息网络与系统集成和自动化控制网络与系统集成在网络结构、系统集成模式、集成功能上都存在着很大的区别.信息网络与系统集成的构成强调的是：所采用系统集成的方法；网络开发环境；数据库运作，以及网络管理等。而自动化控制网络与系统集成的构成强调的是：自动化控制的模式，是集散型控制系统DCS，还是现场总线控制系统FCS；BACnet楼宇自控网络协议与现场总线标准；系统的互操作性；各子系统之间的联动控制功能；智能控制单元与传感器的特性等。为此将分别描述信息网络与系统集成和自动化控制网络与系统集成的构成模式。

3.1I3BMS信息网络与系统集成的构成模式

I3BMS（IntranetIntegratedIntelligentBuildingManagementSystem）系统集成是智能大厦第一层次的网络平台，采用Intranet主干网络结构.实现一体化信息集成的功能，以提高大厦全局事件的监控和处理的能力，达到科学、综合，全面管理的功能：

I3BMS系统集成协议转换网关：为了实现基于Intranet的I3BMS集成，每个监控子系统就必须由RS-485或RS-232工业接口传出的实时信息，如温度、液位、电功率、门禁、人员身份、车号、车位占用情况和报警，以及控制状态和相关变量参数等，通过实时网关计算机上的协议程序，转化为符合TCP/IP协议的网络数据。网关运行Windows98或WindowsNT4.0Workstation操作系统。可能需要多台网关计算机。

I3BMS系统集成数据库管理：网络中心的I3BMS数据服务器安装WindowsNT4.0操作系统，运行SQLServer6.5关系数据库，可以根据监控和管理的需要，建立建筑物弱电集成系统数据库表单和视图，数据记录根据网关传来的变量值进行更新。网络中心的I3BMS数据的查询、共享、报表、备份、安全、维护等功能均由数据库系统提供很好的支持。数据库系统运行在一台高档服务器上。同时该数据服务器还可作为Web服务器的互为备用服务器。

I3BMS系统集成信息：在网络中心运行InternetInformationServer（IIS）的信息Web服务器系统，为I3BMS专门制作动态Web网页，并与数据库连接，将实时的系统集成数据信息在Web网页上。信息系统运行在另一台高档服务器上。同时，该Web服务器还作为数据服务器的互为备用服务器。建筑物弱电系统的监控和管理的数据可以用模拟图、表格、图表等方式体现，使用压缩图像、动态效果、热字连接和ActiveX控件、Java应用件、VBScript脚本等互联网技术进行开发。估计通常智能大厦智能化系统集成，至少要汇入2000个监控点数据信息，以及制作100幅Web页面。

I3BMS系统集成信息浏览：无论是位于建筑物局域网LAN上的桌面计算机系统，还是位于广域网WAN通过拨号上网的远程计算机站点，只需运行InternetExplore浏览器，在浏览器的统一资源地址URL上输入网络中心建筑物弱电集成系统I3BMS的Web服务器首页网址，同时在网络安全保护模式下，输入被授权的用户名和密码，进行登录和授权认证，即可实现集成系统I3BMS的信息浏览。

参考文献：1 郭明；《操作系统》网络课程的设计及其实现[J]；北京广播电视大学学报；2003年01期

2 杨军，春晖，赵春光；浅谈基于Web方式的网络教学信息资源的建设[J]；电化教育研究；2003年04期

3 杨红成，钱利民；基于Intranet可组态的电网调度自动化系统[J]；电力自动化设备；2000年06期

作者简介：

查华凯、男、1978年2月、河南省南阳市人、 、 助理工程师、工作于河南润恒建筑工程有限公司

查广朝、男、1957年8月、河南省南召县人、 、 助理工程师、工作于河南润恒建筑工程有限公司