摘要:本篇論文在闡述智能建筑電氣自動化系統(tǒng)概述,分析了智能建筑設(shè)備電氣自動化系統(tǒng)集成控制網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的必要性,并探討了智能建筑電氣自動化系統(tǒng)集成控制網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。

　　引言

　　智能建筑相比傳統(tǒng)建筑更加智能化和數(shù)字化,并且在建筑控制中采用了集成控制手段。智能建筑涉及了多種自動化技術(shù),依靠電氣自動化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對整個(gè)建筑電氣設(shè)備的運(yùn)行操作。智能建筑電氣自動化系統(tǒng)作為智能建筑的重要組成部分,為了發(fā)揮出智能建筑電氣自動化系統(tǒng)的功能,控制各個(gè)子系統(tǒng)正常運(yùn)行操作,主要依靠集成控制網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。但是, 目前智能建筑電氣自動化系統(tǒng)集成控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不夠合理,在實(shí)際應(yīng)用過程中整個(gè)網(wǎng)絡(luò)不夠穩(wěn)定,負(fù)荷峰谷差較大,為此提出智能建筑電氣自動化系統(tǒng)集成控制網(wǎng)絡(luò)分析。

　　1 智能建筑電氣自動化系統(tǒng)概述

　　目前智能建筑對于電氣自動化系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛,對于電氣自動化系統(tǒng)的合理應(yīng)用,能夠?qū)崿F(xiàn)對電氣設(shè)備的更好管理與控制,并且能夠?qū)崿F(xiàn)對電氣設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控,有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備存在的問題, 進(jìn)而能夠確保在第一時(shí)間進(jìn)行解決,有利于電氣設(shè)備的更好運(yùn)行。在對電氣自動化系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用的過程中,系統(tǒng)的主要組成部分有計(jì)算機(jī)、主控設(shè)備、通信網(wǎng)絡(luò)等。對于通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用,是充分集成了RS48 5、TCP/IP、無線等多種通信方式,并且這一網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)主要被分為了五級, 分別是設(shè)備端、管理端、用戶端、服務(wù)端和上級監(jiān)管端。電氣自動化系統(tǒng)通過對網(wǎng)絡(luò)平臺的合理應(yīng)用,能夠?qū)崿F(xiàn)對智能建筑電氣設(shè)備的系統(tǒng)管理、能效管控及遠(yuǎn)程監(jiān)控等一系列操作。這樣能夠使得電氣設(shè)備處于最佳的運(yùn)行狀態(tài),不僅能夠減少不必要的能源損失,同時(shí)還能為用戶提供更加安全、舒適的建筑環(huán)境。

　　2 智能建筑設(shè)備電氣自動化系統(tǒng)集成控制網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的必要性

　　作為智能建筑設(shè)計(jì)應(yīng)用的關(guān)鍵內(nèi)容,電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)水平直接關(guān)系著智能建筑的設(shè)計(jì)質(zhì)量。從根本上講,智能建筑是集現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)之大成的產(chǎn)物,其主要是在建筑設(shè)計(jì)中,科學(xué)使用計(jì)算機(jī)、現(xiàn)代通信和自動化控制等技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的。在實(shí)際設(shè)計(jì)中,智能建筑的功能主要是通過各種類型的電氣設(shè)備來實(shí)現(xiàn)的。基于這一層面,開展智能建筑設(shè)備電氣自動化設(shè)計(jì)的必要性體現(xiàn)在以下層面:一方面,電氣設(shè)備是智能建筑設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容,新時(shí)期,開展建筑電氣設(shè)備的自動化系統(tǒng)設(shè)計(jì),能最大限度的發(fā)揮電氣設(shè)備的功能,提升智能建筑設(shè)計(jì)和應(yīng)用質(zhì)量;另一方面,在電氣自動化系統(tǒng)的作用下,智能建筑系統(tǒng)的各單元得以協(xié)調(diào)配合,這不僅降低了智能建筑設(shè)備的控制成本,而且有效地提升了建筑的節(jié)能、環(huán)保和安全效益。此外,智能建筑是建筑行業(yè)發(fā)展的重要趨勢,新時(shí)期,智能建筑設(shè)備電氣自動化設(shè)計(jì),不僅能為用戶提供更加舒適的生活環(huán)境,而且能有效地促進(jìn)建筑工程行業(yè)的有效發(fā)展。

　　3 智能建筑電氣自動化系統(tǒng)集成控制網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

　　3.1 搭建智能建筑電氣自動化系統(tǒng)集成控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

　　考慮到智能建筑電氣自動化系統(tǒng)集成控制需求,對系統(tǒng)集成控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì),整個(gè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用分布式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),由通信層、核心控制層以及用戶界面層三部分組成。通信層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集與傳輸, 屬于集成控制網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)層。核心控制層負(fù)責(zé)控制指令輸出、發(fā)布以及決策,可對系統(tǒng)進(jìn)行合理調(diào)度,并形成新的控制指令,為智能建筑電氣自動化系統(tǒng)發(fā)出遠(yuǎn)程Web 控制請求。用戶界面層是實(shí)現(xiàn)集成控制網(wǎng)絡(luò)的人機(jī)交互,為用戶提供智能建筑電氣自動化系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù),以及顯示集成控制命令。

　　3.2 集成控制網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)計(jì)

　　集成控制網(wǎng)絡(luò)USB 接口連接方式如下。選擇16 位地址總線和32 位數(shù)據(jù)總線連接方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速集成,將信號連接在OpenVPX 的外部存儲器擴(kuò)展中,終端輸出與OpenVPX 的XINTF0 連接,由USB 接口器件自身供電。OpenVPX 的數(shù)據(jù)線通過65LVC2437 雙向緩沖器與ISP2692 的數(shù)據(jù)線相連。當(dāng)集成控制網(wǎng)絡(luò)USB 接口初始化完成后,再通過中間連接的方式,將USB 的D+接線拉高,并通過參數(shù)設(shè)置的方式將其放置在USB 的內(nèi)部寄存器中的相應(yīng)位置,以此完成對集成控制網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)計(jì)。

　　3.3 集成控制網(wǎng)絡(luò)芯片選擇

　　此次采用了西門子公司的SSDF-S5DA 型號集成控制芯片,該控制網(wǎng)絡(luò)芯片采用SimaticX9-2500TM 神經(jīng)處理器,可應(yīng)用于集成控制網(wǎng)絡(luò)中, 實(shí)現(xiàn)對集成控制網(wǎng)絡(luò)的高效處理,以及對智能建筑電氣自動化系統(tǒng)的集成控制。整個(gè)集成控制芯片采用的是16 位總線,內(nèi)置128G 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存,并且擁有一套可編輯集成控制邏輯程序。SSDF-S5DA 型號集成控制芯片還具備USB4.2 接口,符合本文設(shè)計(jì)的USB 接口連接方式,以及千兆的以太網(wǎng)端口,利用SD 卡可獲取到人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練過的系統(tǒng)功能。

　　3.4 聯(lián)動設(shè)備的運(yùn)用

　　在智能建筑發(fā)展中,為了增強(qiáng)電氣自動化系統(tǒng)集成控制網(wǎng)絡(luò)的使用效率,應(yīng)該將智能化控制系統(tǒng)的構(gòu)建作為重點(diǎn),第一,通過樓宇電氣設(shè)備的聯(lián)動,實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)系統(tǒng)功能的智能化協(xié)調(diào),增強(qiáng)智能建筑系統(tǒng)的控制效率。例如,在智能建筑中的消防系統(tǒng)報(bào)警時(shí),整個(gè)控制系統(tǒng)會進(jìn)行信息集成,并通過聯(lián)動控制系統(tǒng)的信號,按照智能建筑中的電梯系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)以及通信自動系統(tǒng)的信息發(fā)出指令,并作出應(yīng)急反應(yīng)。第二,在智能建筑系統(tǒng)中,通過電氣自動化設(shè)備的運(yùn)用,不僅可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的相互溝通, 也可以通過內(nèi)部通信增強(qiáng)智能化系統(tǒng)的使用效率,滿足人們對智能建筑電氣自動化系統(tǒng)的安全、高效使用需求。例如,在智能建筑的聯(lián)動設(shè)備自動化控制中,通過電氣自動化設(shè)備與機(jī)房的連接,可以對各個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,充分展現(xiàn)數(shù)據(jù)控制的協(xié)調(diào)性,并建立完整性的遠(yuǎn)程管理系統(tǒng),以增強(qiáng)聯(lián)動設(shè)備的綜合處理效率,滿足智能建筑電氣自動化集成控制網(wǎng)絡(luò)的高效使用需求。

　　3.5 編制BA 系統(tǒng)監(jiān)控表

　　科學(xué)合理的編制BA 系統(tǒng)監(jiān)控表,能確保智能建筑電氣自動化控制系統(tǒng)集成控制網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的細(xì)致性、全面性。就BA 系統(tǒng)本身而言,其以現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ),融合使用了現(xiàn)代通信技術(shù)和控制技術(shù),這對于整個(gè)電氣系統(tǒng)和智能建筑的高效應(yīng)用具有深刻影響。在BA 系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,對于系統(tǒng)監(jiān)控表的編制,不僅要考慮中央監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控功能、顯示功能的實(shí)現(xiàn),而且需滿足系統(tǒng)操作功能、控制功能、數(shù)據(jù)記錄管理功能的操作需要,此外,該系統(tǒng)應(yīng)具有安全保障功能、自診斷功能和互通話功能。在實(shí)際設(shè)計(jì)中,根據(jù)這些功能需要,系統(tǒng)化的布置監(jiān)控點(diǎn)的位置和數(shù)量,可有效提升智能建筑BA 系統(tǒng)的應(yīng)用質(zhì)量。

　　結(jié)束語

　　對智能建筑電氣自動化系統(tǒng)集成控制需求,以及傳統(tǒng)集成控制網(wǎng)絡(luò)存在的弊端,從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)接口等方面對傳統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了改良與創(chuàng)新,提出了一套新的智能建筑電氣自動化系統(tǒng)集成控制網(wǎng)絡(luò)。此次研究對提高智能建筑電氣自動化系統(tǒng)集成控制網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性具有重要作用,有利于減小控制網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷峰谷差,為智能建筑電氣自動化系統(tǒng)集成控制網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)提供了有利的參考理論。

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