錫林郭勒盟科技館智能化系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)中的若干論文

錫林郭勒盟科技館智能化系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)中的若干論文

　　在科技創(chuàng)新發(fā)展理念指導(dǎo)下，科技館是展示科技創(chuàng)新與新技術(shù)的場(chǎng)所�？萍拣^建造采用高新技術(shù)的手段，如：自動(dòng)控制技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、仿真技術(shù)、影視技術(shù)等。其中自動(dòng)控制技術(shù)根據(jù)科技館智能科技化系統(tǒng)工程的設(shè)計(jì)和科研實(shí)踐來實(shí)現(xiàn)，筆者提出錫盟科技館智能化系統(tǒng)的主要技術(shù)問題處理對(duì)把握系統(tǒng)工程整體性能的重要意義，對(duì)工程設(shè)計(jì)中的若干技術(shù)問題分別進(jìn)行探討。

　　系統(tǒng)界面控制

　　科技館常設(shè)展廳是科技館最基本、最主要的教育方式。常設(shè)展覽和其它幾種科普教育形式相互配合，形成綜合效果，全面發(fā)揮科技館科普教育基地作用。為了更好的展示通訊技術(shù)、多媒體技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和有關(guān)微電子、計(jì)算機(jī)等基本知識(shí)。設(shè)計(jì)相關(guān)展區(qū)包括：設(shè)有人與健康展區(qū)(300平方米)、科技與生活展區(qū)(300平方米)、兒童科技園展區(qū)(400平方米)、能源、材料展區(qū)(400平方米)、聲、光展區(qū)(400平方米)、防震減災(zāi)知識(shí)展區(qū)(300平方米)、信息技術(shù)展區(qū)(400平方米)、錫盟民族科技進(jìn)步、科技創(chuàng)新成果展區(qū)(500平方米)但是設(shè)計(jì)是工程建設(shè)的前提，科技館智能化系統(tǒng)工程的設(shè)計(jì)對(duì)確保技術(shù)先進(jìn)及工程質(zhì)量是至關(guān)重要的，本文的作者對(duì)工程設(shè)計(jì)中的主要技術(shù)問題處理進(jìn)行探討。

　　一、自動(dòng)化控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

　　(一)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)的基本框架

　　1、系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)分析

　　在分級(jí)分布式自動(dòng)化控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)為二層總線型，即上層的信息網(wǎng)絡(luò)的通信總線(采用TCP/IP協(xié)議)，下層的控制網(wǎng)絡(luò)通信總線(采用ΥS485標(biāo)準(zhǔn)或LonTalk協(xié)議)。信息網(wǎng)絡(luò)(以太網(wǎng))的通信總線承擔(dān)管理信息與合成的控制信息的交換，是建筑物的信息主干網(wǎng)，在這級(jí)網(wǎng)絡(luò)中，采用 TCP/IP(傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議)，易于同下層控制網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)間的集成。

　　控制網(wǎng)絡(luò)通信總線構(gòu)建了以完成實(shí)時(shí)控制數(shù)據(jù)傳遞而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電設(shè)備控制的自動(dòng)化管理網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性強(qiáng)，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息共享，系統(tǒng)體系組合靈活，便于擴(kuò)展及維護(hù)。其中ΥS485是被機(jī)電設(shè)備廠商廣為采用的控制總線接口標(biāo)準(zhǔn)，采用普通非屏蔽雙絞線為傳輸介質(zhì)，具有傳輸距離長(zhǎng)，傳輸速率高，控制點(diǎn)多，聯(lián)結(jié)方便，易于擴(kuò)充等優(yōu)點(diǎn);另一種為L(zhǎng)onTalk協(xié)議，是LonTalk技術(shù)使用的測(cè)控合一雙向通信的控制總線所采用的協(xié)議，現(xiàn)場(chǎng)傳感器可直接聯(lián)入控制總線，簡(jiǎn)化了現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備和方便了網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)結(jié)，它已被列為美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ANSI135BACnet，作為控制總線的通信標(biāo)準(zhǔn)，絕大多數(shù)機(jī)電設(shè)備廠商已接受LonTalk技術(shù)，生產(chǎn)的產(chǎn)品均能互換。 上層的信息網(wǎng)絡(luò)通信總線和下層的控制網(wǎng)絡(luò)的通信總線，是構(gòu)成自動(dòng)化控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)的基本方式。

　　2、 自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)至少有以下基本的配置(本文僅列出中央控制級(jí)部分)

　　a.硬件：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，72小時(shí)備用電池等。

　　b.軟件：系統(tǒng)軟件(含網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng))，語言處理軟件，數(shù)據(jù)通信控制與管理軟件，數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)庫管理軟件，操作員接口軟件，CΥT顯示格式及標(biāo)準(zhǔn)報(bào)告軟件，中央日程表軟件，時(shí)間/事件誘發(fā)程序軟件，能量管理軟件，與各相關(guān)單項(xiàng)專業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的軟件系統(tǒng)，其它必要的軟件系統(tǒng)等。

　　(二) 自動(dòng)化控制系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展

　　1、 單項(xiàng)設(shè)備系統(tǒng)專業(yè)控制技術(shù)的發(fā)展

　　建筑物智能化系統(tǒng)工程中的設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)主要包括：冷水機(jī)、空調(diào)機(jī)、鍋爐、電梯、配電柜、發(fā)電機(jī)、照明、消防報(bào)警、安全等設(shè)備系統(tǒng)，均由不同類型的專業(yè)廠商提供，由于這些類別各異的設(shè)備專業(yè)獨(dú)立性強(qiáng)，對(duì)監(jiān)控的工藝技術(shù)要求復(fù)雜，控制信息的通信方式很不統(tǒng)一。因此，各專業(yè)廠商所近年來相繼對(duì)設(shè)備機(jī)組的自控系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)，已先后擁有了智能化程度不同的設(shè)備自控體系(部分已形成較完整的系列化)，并在網(wǎng)絡(luò)接口和與相關(guān)系統(tǒng)的通信技術(shù)方面，也有較大的進(jìn)展，先后推出了能以標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)接 口與其它系統(tǒng)間實(shí)現(xiàn)雙向通信的功能。采用單項(xiàng)設(shè)備專業(yè)化自控包，從設(shè)備優(yōu)化制度、提高可靠性、完善使用功能、降低經(jīng)濟(jì)成本等方面考慮，有很好的發(fā)展前景，同時(shí)，在與建筑物智能化系統(tǒng)總體的組合上，也具有重要的實(shí)際使用意義。

　　2、 自動(dòng)化控制系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

　　自動(dòng)化控制系統(tǒng)構(gòu)成的內(nèi)涵已被人們?cè)絹碓骄唧w地認(rèn)識(shí)并接受，而支持其發(fā)展完善的基礎(chǔ)技術(shù)也以它不斷的進(jìn)步，不時(shí)地起著啟蒙和先導(dǎo)作用，同時(shí)，商家和用戶也彼此交流，供需之間互相促進(jìn)，也推動(dòng)了控制技術(shù) 的不斷發(fā)展與完善�，F(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展及深層次介入，使基于電腦和通信技術(shù)的建筑物自動(dòng)化系統(tǒng)，能從單一平臺(tái)的運(yùn)作，走向跨平臺(tái)的聯(lián)網(wǎng)，便系統(tǒng)的總體構(gòu)成產(chǎn)生了新的飛躍。在積極推行“國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)”和先進(jìn)“工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)”的條件下，自動(dòng)化系統(tǒng)在控制網(wǎng) 絡(luò)中實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的互換及互操作、在信息網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)互通及互聯(lián)成為可能，系統(tǒng)具有良好的開放性，能容納更多更新的產(chǎn)品。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)時(shí)互聯(lián)(采用InteΥnet/IntΥanet網(wǎng)絡(luò)軟件)，為建筑物的智能化管理，提供了更為廣闊的空間。

　　因此，建立建筑物自動(dòng)化系統(tǒng)信息資源共享的網(wǎng)絡(luò)化體系，是順應(yīng)時(shí)代要求的發(fā)展方向。

　　(三) 自動(dòng)化控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

　　1、控制層總線采用ΥS485標(biāo)準(zhǔn)，控制功能強(qiáng)，監(jiān)控點(diǎn)多，傳輸效率高，它采取并行聯(lián)網(wǎng)的方式，互相獨(dú)立，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，系 統(tǒng)簡(jiǎn)潔，組網(wǎng)靈活，聯(lián)結(jié)方便，有益于長(zhǎng)距離傳輸及系統(tǒng)的發(fā)展擴(kuò)充，該方式是集散型控制網(wǎng)絡(luò)的基本形式。

　　2、現(xiàn)場(chǎng)控制層中運(yùn)用LonWoΥks技術(shù)的測(cè)控合一的雙向通信控制總線，采用該方式的現(xiàn)場(chǎng)受控裝置能直接納入控制總線的 層面，系統(tǒng)較簡(jiǎn)潔，組網(wǎng)較靈活，越來越多的國(guó)家以此為產(chǎn)品生產(chǎn)的通信標(biāo)準(zhǔn)。因此，凡有LonMaΥk標(biāo)記的產(chǎn)品，均能在系統(tǒng)中互 操互換，現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也為L(zhǎng)onMaΥk產(chǎn)品創(chuàng)造了無限良好的空間，由此看來，它的開放性方面在未來應(yīng)用的發(fā)展上，顯然比前者有更大的吸引力。業(yè)內(nèi)專家曾預(yù)測(cè)，建筑物自動(dòng)化控制系統(tǒng)的集散型控制網(wǎng)絡(luò)，將會(huì)以現(xiàn)場(chǎng)總線控制網(wǎng)絡(luò)為發(fā)展趨勢(shì)。

　　3、單項(xiàng)設(shè)備系統(tǒng)納入建筑物自動(dòng)化控制系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)層，從建筑物宏觀的角度而言，能使該類控制系統(tǒng)更合理安全地工作，由于單項(xiàng)系統(tǒng)的基本控制功能已由自身獨(dú)立完成，中央站僅為有序地進(jìn)行管理，因此，它不占用中央數(shù)據(jù)庫的容量，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的 信息傳輸與交換，使系統(tǒng)的自動(dòng)化管理的整體效果和單項(xiàng)控制功能更優(yōu)化了。該系統(tǒng)在單項(xiàng)系統(tǒng)工作環(huán)境復(fù)雜、自控要求高時(shí)，更能顯示它的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)，也越來越受到工程設(shè)計(jì)者的歡迎。

　　4、綜合以上對(duì)建筑物自動(dòng)化控制系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)層的分析，在現(xiàn)階段的技術(shù)發(fā)展變革時(shí)期，各種技術(shù)方式在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)還會(huì)存在。工程設(shè)計(jì)者應(yīng)全面地分析、理智權(quán)衡，在工程技術(shù)上，工程設(shè)計(jì)者沒有必要固執(zhí)地堅(jiān)持某一種技術(shù)方式，更沒有必要見異思遷地做新潮技術(shù)的追隨者。

　　二、智能化系統(tǒng)工程相關(guān)系統(tǒng)“接口”界面的技術(shù)控制

　　(一)必須引起重視的問題

　　在建筑物智能化系統(tǒng)工程建設(shè)中，普遍存在著諸如樓宇機(jī)電設(shè)備自控系統(tǒng)的控制器與受控設(shè)備之間、消防系統(tǒng)與安保系統(tǒng)的信息共享、消防系統(tǒng)的火警預(yù)報(bào)與滅火設(shè)備的聯(lián)動(dòng)控制、安保系統(tǒng)的各子系統(tǒng)間的控制信息互聯(lián)及各種控制技術(shù)自動(dòng)報(bào)警的聯(lián)動(dòng) 、以及各種管理信息集成的通信資源共享網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)、系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的結(jié)合，這種相互的關(guān)系可歸納為二類，即設(shè)備硬件間的連接和系統(tǒng)與設(shè)備、系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的信息通信軟件方式的相聯(lián)，它們都需要對(duì)各自的“接口”界面進(jìn)行處理，以便良好運(yùn)行，它是 把握系統(tǒng)工程成功與否的關(guān)鍵點(diǎn)，也是系統(tǒng)工程的技術(shù)難點(diǎn)。

　　(二)影響相關(guān)系統(tǒng)“接口”界面處理的因素

　　1、系統(tǒng)要求不明確、技術(shù)規(guī)則不統(tǒng)一;

　　2、技術(shù)不成熟，實(shí)際操作無保障;

　　3、各承包商工作的界面不明確，彼此推諉;

　　4、技術(shù)不可行，系統(tǒng)結(jié)合實(shí)為虛設(shè)。

　　(三)相關(guān)系統(tǒng)“接口”界面的控制方法

　　對(duì)系統(tǒng)“接口”界面進(jìn)行早期的技術(shù)控制，是相關(guān)系統(tǒng)結(jié)合最有效的方法，根據(jù)相關(guān)系統(tǒng)“接口”界面存在的問題，提出 根治的方法，確保智能化系統(tǒng)整體功能的實(shí)現(xiàn)。

　　1、系統(tǒng)結(jié)合的功能要求應(yīng)具體明確。對(duì)相關(guān)系統(tǒng)的結(jié)合的功能要求，應(yīng)在可行性論證的基礎(chǔ)上，整體構(gòu)思后，分別具體提出，并且須分別明確，嚴(yán)格落實(shí)到位。

　　2、“接口”技術(shù)及通信協(xié)議應(yīng)統(tǒng)一 。對(duì)相關(guān)系統(tǒng)結(jié)合的“接口”界面技術(shù)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)一化，尤其在通信協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架等方面應(yīng)明確要求，并分別予以限定性地具體化。

　　3、采用成熟的系統(tǒng)技術(shù)。工程中應(yīng)盡可能避免首次性的研究或開發(fā)，積極采納成熟技術(shù)系統(tǒng)技術(shù)，選用技術(shù)、服務(wù)皆優(yōu)的設(shè)備及供應(yīng)商，優(yōu)先推行有成功先例的系統(tǒng)應(yīng)用體系。

　　4、推廣無縫隙的系統(tǒng)工程承包機(jī)制。在系統(tǒng)工程中，推廣以工程的設(shè)備系統(tǒng)、技術(shù)服務(wù)、工程實(shí)施為一體的全過程專業(yè)化服務(wù)的總承包機(jī)制，是具有良好技術(shù)保障的無縫隙工程實(shí)施方式。

　　錫盟科技館建成后，將成為具有特色的現(xiàn)代科技館成為少年兒童科技啟蒙教育的場(chǎng)所和社會(huì)廣大公眾了解和學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的課堂、也能成為老年人和殘疾人科技活動(dòng)的中心，將為錫盟的科技振興和社會(huì)文明做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

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