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設(shè)計(jì)思路
APOGEE頂峰系統(tǒng)是西門子樓宇科技在其原有System600基礎(chǔ)上，對控制器進(jìn)行全面升級并將Insight監(jiān)控軟件移植到Windows2000／NT平臺上推出的。
它在管理級網(wǎng)絡(luò)支持BACnet協(xié)議，提供包括客戶及服務(wù)器選項(xiàng)的Insight BACnet功能模塊，提供insight工作站監(jiān)控其他BACnet設(shè)備信息點(diǎn)的能力。其中insight BACnet客戶選項(xiàng)允許Insight操作者通過圖形界面和控制命令來監(jiān)控其他通過以太網(wǎng)方式接人的第三方BACnet設(shè)備，而Insight BACnet服務(wù)器選項(xiàng)允許客戶端BACnet系統(tǒng)軟件通過Insight軟件來監(jiān)控APOGEE系統(tǒng)內(nèi)的點(diǎn)，接受APOGEE系統(tǒng)的報(bào)警信息。
另外，系統(tǒng)還在樓層級網(wǎng)絡(luò)上提供內(nèi)嵌BACnet／IP協(xié)議的直接數(shù)字控制器，可在IO／IOOM以太網(wǎng)上運(yùn)行。控制器可獨(dú)立或聯(lián)網(wǎng)完成復(fù)雜的控制、監(jiān)視和能源管理工作，還可聯(lián)接樓層級網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備并提供中央監(jiān)控功能。
insight工作站位于網(wǎng)絡(luò)的最上層，具有SCADA監(jiān)控功能，可用于監(jiān)測和控制大廈系統(tǒng)。它可單獨(dú)用于某個大廈系統(tǒng)，也可以通過將分散的大廈系統(tǒng)集成而成為整個建筑物的中央控制站。將各建筑子系統(tǒng)的信息資源匯集到一個系統(tǒng)集成平臺上，通過對資源的收集、分析、傳遞和處理，從而對整個大廈進(jìn)行最優(yōu)化的控制和決策，達(dá)到高效、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、協(xié)調(diào)運(yùn)行狀態(tài)。
我們方案的主要問題是解決通信的問題，在西門子的空調(diào)系統(tǒng)中，存在3級通信網(wǎng)絡(luò)：FLN、BLN和MLN，其中BLN為西門子自己非標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，F(xiàn)LN和MLN均可設(shè)置為公開的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。因此，我們的解決方案可以有3個。
實(shí)現(xiàn)方案
遠(yuǎn)程站點(diǎn)方式
每個INSIGHT工作站能管理4條BLN樓宇級網(wǎng)絡(luò)并且每條BLN能支持多達(dá)100個節(jié)點(diǎn)。每個Insight工作站能管理多達(dá)8個autodial調(diào)制解調(diào)器，管理多達(dá)300個遠(yuǎn)程BLN站點(diǎn)。
因此系統(tǒng)在不做任何改動的情況下，可以支持300個遠(yuǎn)程BLN站點(diǎn)。
系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案是：將兒科院現(xiàn)場的Insight工作站上移，放置在美和公司管理中心，現(xiàn)成采用西門子干線連接器接入到P2網(wǎng)絡(luò)，在干線連接器上連接調(diào)制解調(diào)器，系統(tǒng)無需任何數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換即可正常工作。
系統(tǒng)方案如圖1所示。
圖1 通過調(diào)制解調(diào)器的遠(yuǎn)程站點(diǎn)方式
管理中心工作站和干線連接器上都連接調(diào)制解調(diào)器，2個調(diào)制解調(diào)器撥號互通之后形成一個連接通路，INSIGHT即可正常的與現(xiàn)場的BLN總線建立通信。
方案中這2個調(diào)制解調(diào)器可以采用無線的調(diào)制解調(diào)器，即可建立通信，但是無線傳輸時延大，速率慢，容易丟包，可能需要測試才能實(shí)現(xiàn)，同時，因?yàn)椴捎瞄L途電話直撥，系統(tǒng)的使用費(fèi)用太高。
無線遠(yuǎn)程站點(diǎn)方式
在遠(yuǎn)程站點(diǎn)的基礎(chǔ)上，可以實(shí)現(xiàn)無線的遠(yuǎn)程控制方式。
實(shí)現(xiàn)方式還是將兒科院現(xiàn)場的Insight工作站上移，放置在美和公司管理中心，現(xiàn)成采用西門子干線連接器接入到P2網(wǎng)絡(luò)，在干線連接器上連接無線傳輸設(shè)備，在美和公司放置無線接入服務(wù)器，無線設(shè)備接入，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，再與Insight系統(tǒng)通信。系統(tǒng)可以不僅支持300個遠(yuǎn)程站點(diǎn)，更可以支持分布全國的400多個DDC站點(diǎn)，是成本最低的實(shí)現(xiàn)方式。
系統(tǒng)方案如圖2所示。
圖2 通過正偉無線IP方式
正偉的無線傳輸控制器自動與中心的接入服務(wù)器建立連接，鑒權(quán)，實(shí)現(xiàn)通信，將IBSIGHT和干線連接器連接互通，形成一個連接通路，INSIGHT即可正常的與現(xiàn)場的BLN總線建立通信。
前2次兒科院的測試原理和上述方案類似。第一次是設(shè)備設(shè)置不對，第二次能看到數(shù)據(jù)有時能通，有時不能通，造成系統(tǒng)不能通信，這是在我們的預(yù)料之中的。上次的測試有3個問題：
l 上次GPRS的時延較大，上次測試的方式，采用了2邊無線，中間軟件轉(zhuǎn)接的方式，其時延至少是該方案的2倍；
l 上次數(shù)據(jù)未做緩沖處理，即使能通也不可靠；
l 對數(shù)據(jù)庫和程序的下載無法處理。
在該方案中，我們將考慮這3個問題，并設(shè)計(jì)為GPRS/CDMA均可的通信系統(tǒng)，系統(tǒng)對數(shù)據(jù)有緩沖處理。對狀態(tài)監(jiān)測和遠(yuǎn)程控制分別處理，對數(shù)據(jù)庫下載、上載單獨(dú)處理，對程序上載下載單獨(dú)處理，基本實(shí)現(xiàn)INSIGHT的全部功能。
若系統(tǒng)只需要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的狀態(tài)監(jiān)測，不做任何控制和下載，系統(tǒng)還可以更加簡單。
上海正偉公司在上海市蘇州河污水監(jiān)控系統(tǒng)中，采用CDMA采用該類似方案，實(shí)現(xiàn)了分布上海全市蘇州河的泵站監(jiān)控。系統(tǒng)與該系統(tǒng)完全類似：
l 污水系統(tǒng)現(xiàn)場時西門子PLC，空調(diào)系統(tǒng)是西門子DDC；
l 污水系統(tǒng)中心是最完善的組態(tài)軟件IFIX，空調(diào)系統(tǒng)是西門子INSIGHT。
上述方案，可能的監(jiān)控點(diǎn)是400個，沒有達(dá)到Insight的1000個監(jiān)測點(diǎn)的效率，如果要監(jiān)測1000個監(jiān)測點(diǎn)，可以不使用干線連接器，直接將正偉無線控制器和DDC連接，可以支持更多的監(jiān)控點(diǎn)。
OPC服務(wù)方式
OPC(OLE for Process Control)技術(shù)已成為一種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。它是由多家自控公司和微軟共同制定并采用微軟ActiveX，COM/DCOM等先進(jìn)和標(biāo)準(zhǔn)的軟件技術(shù)。OPC支持多種開放式協(xié)議以滿足客戶對信息集成之需求，它為客戶提供了一種開放、靈活和標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)，減少了未來的集成系統(tǒng)所需要的開發(fā)和維護(hù)費(fèi)用。
Insight基于WindowsNT / Windows2000 / WindowsXP 集成的構(gòu)架使用的OPC由一個第三方工作站上的OPC 客戶端和Insight工作站(3.2以上版本)上的OPC服務(wù)器組成。OPC服務(wù)器可安裝在一臺獨(dú)立運(yùn)行的Insight工作站上也可運(yùn)行在有多臺Insight工作站組成的網(wǎng)絡(luò)上。OPC客戶端和OPC服務(wù)器之間通過以太網(wǎng)協(xié)議TCP/IP實(shí)現(xiàn)通訊。
系統(tǒng)方案如圖3所示。
圖3 通過OPC方式
系統(tǒng)中，OPC客戶端實(shí)現(xiàn)與INSIGHT的上層連接，同時OPC客戶端通過無線與中心管理服務(wù)器建立連接，在INSIGHT之后，整個系統(tǒng)都處于美和公司的管理之中，不再與西門子相關(guān)。
OPC方式，需要自己實(shí)現(xiàn)OPC客戶端，現(xiàn)場必須有計(jì)算機(jī)并安裝INSIGHT軟件，并安裝OPC服務(wù)器，在美和管理中心，不能再使用INSIGHT軟件，而使用專門的軟件，通過無線與現(xiàn)場的OPC客戶端通信。該方式是自由度比較大的方式，整個大系統(tǒng)與INSIGHT無關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)更大的站點(diǎn)管理，系統(tǒng)需要中心管理軟件和現(xiàn)場的OPC客戶端。
技術(shù)條件
在方案1、2中，現(xiàn)場不需要計(jì)算機(jī)，在方案1中，也不能有計(jì)算機(jī)現(xiàn)場控制。
在方案2中，現(xiàn)場不需要計(jì)算機(jī)，但是可以有計(jì)算機(jī)現(xiàn)場控制。
在方案3中，現(xiàn)場需要計(jì)算機(jī)，可以現(xiàn)場控制。
在方案1、2中，整個系統(tǒng)是西門子的INSIGHT系統(tǒng)，無線部分屬于INSIGHT的傳輸部分，但在現(xiàn)場可以沒有INSIGHT軟件，可以實(shí)現(xiàn)更多的站點(diǎn)使用一個INSIGHT工作站。
在方案3中，在現(xiàn)場之后與西門子的關(guān)系不大，可以按照系統(tǒng)的要求設(shè)計(jì)管理方式，系統(tǒng)的傳輸可靠性也在自己的控制中，是比較完善的一種方式，但在OPC客戶端和與INSIGHT有很多的配合實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)的控制功能，下載，上載功能依賴于西門子OPC功能是否提供及其提供的程度。
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