基于OPC的建筑智能化系統(tǒng)及其集成研究

浙江德方智能科技有限公司 吳康鋒

前言

隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步，智能技術(shù)在人們生活和工作中的應(yīng)用越來(lái)越深入，對(duì)人們的生活和工作產(chǎn)生了巨大的影響。例如是智能手機(jī)的出現(xiàn)，人們現(xiàn)在已經(jīng)離不開(kāi)手機(jī)了，尤其是對(duì)于一些手機(jī)族來(lái)說(shuō)。而智能技術(shù)在建筑事業(yè)中的利用也逐漸的深入，所謂的建筑智能化系統(tǒng)集成，其實(shí)就是將分散在建筑物內(nèi)的各種設(shè)備以及信息點(diǎn)，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的幫助下構(gòu)成一個(gè)能夠互聯(lián)互通的、可以進(jìn)行協(xié)調(diào)統(tǒng)一的系統(tǒng)，這樣就可以對(duì)建筑進(jìn)行有效的管理，而且管理也十分方便，管理的效率也有了加大的提高，并且在建筑物種利用智能化系統(tǒng)，還大大的提高了管理的效率，節(jié)省了人力，減少了企業(yè)的成本支出，并且通過(guò)智能化的方式為用戶提供了一個(gè)和諧的居住環(huán)境。

1、建筑智能化系統(tǒng)集成

智能建筑的興起其實(shí)主要是順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展潮流，為了不斷的滿足人們的需求，例如是滿足人們對(duì)建筑在信息交換、安全性以及舒適性等各個(gè)方面的高要求。所謂的建筑智能其實(shí)與傳統(tǒng)的建筑相比較，主要是體現(xiàn)在智能化的發(fā)展特點(diǎn)上，這也正就說(shuō)明智能建筑除了具備平常建筑的功能之外，還增加了多元信息和自動(dòng)化以及智能化等一些功能。智能建筑在發(fā)展的初期由于相關(guān)的子系統(tǒng)的規(guī)模是比較小，而且控制的對(duì)象也比較簡(jiǎn)單，建筑智能化系統(tǒng)的各個(gè)子系統(tǒng)之間是彼此相對(duì)獨(dú)立的，對(duì)于信息的共享則主要是建立在手工傳遞的存在，對(duì)于相關(guān)的維護(hù)和管理工作則不完全是智能化的，處于半自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)。但是隨著現(xiàn)代社會(huì)通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，建筑智能化系統(tǒng)逐漸的向著大規(guī)模的方向發(fā)展進(jìn)步，并且控制的對(duì)象向著分散的方向發(fā)展，這就對(duì)只能建筑中的各個(gè)子系統(tǒng)以及建筑物內(nèi)外的各類(lèi)信息和數(shù)據(jù)的傳遞以及共享的要求更高。并且隨著現(xiàn)代社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，建筑物內(nèi)語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視頻和控制等各個(gè)信號(hào)的傳輸線纜大量的進(jìn)行鋪設(shè)，這也給管理工作帶來(lái)了較大的不便，尤其是對(duì)維護(hù)工作來(lái)說(shuō)，如果其在運(yùn)行的過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題進(jìn)行維護(hù)的時(shí)候，很容易在工作的過(guò)程中由于線纜的大量鋪設(shè)造成實(shí)際工作的不便，正是由于這些因素的影響，就對(duì)建筑智能化系統(tǒng)的發(fā)展提出了更大的挑戰(zhàn)，我們?cè)趯?shí)際工作的過(guò)程中需要將智能建筑中的各種各樣的電子設(shè)備和子系統(tǒng)通過(guò)一定的技術(shù)方式將其集成在一起，這樣就產(chǎn)生了建筑智能化系統(tǒng)集成的概念和說(shuō)法。

2、OPC技術(shù)概述

我們所說(shuō)的OPC 技術(shù)其實(shí)就是英文Object LinKing andEmbedeeing for Process Control 的縮寫(xiě)，也是在過(guò)程控制當(dāng)中OLE 即連接與嵌入部件對(duì)象的實(shí)際應(yīng)用。其主要是建立在OLE基礎(chǔ)上的一種通信的標(biāo)準(zhǔn)。由于其主要是具備一套標(biāo)準(zhǔn)的接口、屬性以及方法標(biāo)準(zhǔn)級(jí)，正是由于存在著這些優(yōu)點(diǎn)，因此其被經(jīng)常的使用在子自動(dòng)化系統(tǒng)之中。在應(yīng)用軟件的過(guò)程中主要是通過(guò)過(guò)程控制設(shè)備內(nèi)的數(shù)據(jù)，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取、寫(xiě)入以及傳輸?shù)确矫娴墓ぷ鳎移渲饕鞘褂脗鹘y(tǒng)的Client/Server 模式的基礎(chǔ)上，OPC將服務(wù)器主要是定位為數(shù)據(jù)的采集端，而Clicent 則主要是被定義為其他訪問(wèn)端。在OPC 的服務(wù)器中，其服務(wù)的范圍主要是包括規(guī)范各種各樣的數(shù)據(jù)、報(bào)警、事件等方面。

3、基于OPC的建筑智能化系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)

（1）背景分析

我們?cè)贠PC技術(shù)的基礎(chǔ)上對(duì)建筑智能化系統(tǒng)集成進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，尤其是系統(tǒng)集成工程項(xiàng)目的時(shí)候，是需要在以下的背景下進(jìn)行的：

首先是要使智能建筑營(yíng)造出舒適的、安全的、便捷的、休閑的環(huán)境；其次是由于建筑內(nèi)的人流量是比較大的，因此建筑智能系統(tǒng)集成就需要不斷的提高密度以人流、物流和信息流的暢通無(wú)阻，并且還需要通過(guò)各種各樣高級(jí)的設(shè)備和使用科學(xué)技術(shù)以及可靠的手段來(lái)提高處理問(wèn)題的能力，一旦出現(xiàn)任何問(wèn)題就可以及時(shí)的解決，而且在這樣過(guò)程中還有效的降低了對(duì)能源的消耗，減少了成本的支出。最后是不斷的減少建筑物的工作人員和管理人員，對(duì)建筑物的管理人員和工作人員進(jìn)行合理的、科學(xué)的調(diào)配，提高建筑物的智能化水平以及建筑物運(yùn)行的管理模式，減少資源的浪費(fèi)和人力的支出。

（2）總體設(shè)計(jì)目標(biāo)

在OPC技術(shù)的基礎(chǔ)上對(duì)建筑智能化系統(tǒng)以及集成進(jìn)行分析研究的時(shí)候，要有總體的設(shè)計(jì)目標(biāo)，主要是包括以下的幾個(gè)方面：

一是在要進(jìn)行集中監(jiān)視，我們需要在OPC技術(shù)的基礎(chǔ)上對(duì)集成平臺(tái)實(shí)時(shí)的進(jìn)行監(jiān)視，主要是對(duì)子系統(tǒng)的任何文件和設(shè)備以及數(shù)據(jù)的采集進(jìn)行監(jiān)視，將監(jiān)視的情況以及運(yùn)行的情況傳送到設(shè)備上，并通過(guò)圖形、文字以及語(yǔ)音等任何的方式進(jìn)行顯示。二是需要進(jìn)行集中的控制，其實(shí)主要是相關(guān)的操作人員通過(guò)集成管理的平臺(tái)直接的發(fā)送控制命令，這樣就可以直接的對(duì)子系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)進(jìn)行分析研究，并不需要對(duì)子系統(tǒng)上進(jìn)行手動(dòng)的控制，大大的方便了相關(guān)操作人員的管理。三是需要進(jìn)行實(shí)施報(bào)警，通過(guò)這樣的方式一旦系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中任何的設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題或者是數(shù)據(jù)點(diǎn)出現(xiàn)問(wèn)題就會(huì)及時(shí)的讓相關(guān)人員發(fā)現(xiàn)，及時(shí)解決存在的問(wèn)題。

（3）總體設(shè)計(jì)原則

我們?cè)贠PC技術(shù)的基礎(chǔ)上對(duì)建筑智能化系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)的時(shí)候，是需要把握以下的幾個(gè)原則的：一是需要把握開(kāi)放性原則。隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步，我國(guó)建筑事業(yè)在發(fā)展的過(guò)程中越來(lái)越大，而且在使用智能化系統(tǒng)之后，進(jìn)行系統(tǒng)集成后是一個(gè)開(kāi)放性和普遍性的系統(tǒng)，需要我們解決不同的子系統(tǒng)以及不同產(chǎn)品之間的結(jié)構(gòu)和洗衣的非標(biāo)準(zhǔn)化，因此這就需要相關(guān)的系統(tǒng)之間達(dá)到互聯(lián)性以及互操作性，這樣才能夠?yàn)橛脩籼峁┩ㄓ玫臄?shù)據(jù)接口、網(wǎng)絡(luò)接口以及應(yīng)用軟件的接口。二是需要把握先進(jìn)性原則。由于建筑智能化系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)主要是使用符合國(guó)際技術(shù)發(fā)展潮流的一個(gè)設(shè)備和產(chǎn)品，因此我們需要建立一個(gè)升級(jí)平臺(tái)，并且在設(shè)計(jì)的過(guò)程中還需要保持前期工程和后期工程之間的銜接問(wèn)題，這樣才能夠使得整個(gè)的系統(tǒng)能夠很好的保持先進(jìn)性。三是適用性原則。對(duì)于人們來(lái)說(shuō)，適合自己的才是最好的，對(duì)于建筑智能化系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)也同樣適用這一原則，我們需要對(duì)整個(gè)集成項(xiàng)目的理性以及技術(shù)成本和實(shí)的適用性進(jìn)行分析研究，從系統(tǒng)的集成目標(biāo)以及客戶的需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，并且選擇和時(shí)的鏤空設(shè)備和設(shè)計(jì)手段，這樣設(shè)計(jì)出的建筑智能化系統(tǒng)集成才能夠符合實(shí)際工作的需要，使用人們的生活。

4、基于OPC的建筑智能化系統(tǒng)集成的開(kāi)發(fā)

（1）從設(shè)備管理的角度進(jìn)行開(kāi)發(fā)

由于在OPC技術(shù)的基礎(chǔ)上，我們對(duì)建筑智能化系統(tǒng)集成開(kāi)發(fā)的時(shí)候，從設(shè)備管理多角度對(duì)建筑智能化系統(tǒng)集成，在各個(gè)子系統(tǒng)完成基本的功能之后，由于其在這個(gè)基礎(chǔ)上就實(shí)現(xiàn)了聯(lián)動(dòng)，因此就很好的完成了系統(tǒng)的優(yōu)化和控制整合建筑智能化系統(tǒng)的目的，也完成對(duì)建筑智能化系統(tǒng)集成的開(kāi)發(fā)。例如當(dāng)門(mén)禁系統(tǒng)感受到有人非法進(jìn)入的時(shí)候，視頻監(jiān)控系統(tǒng)和報(bào)警系統(tǒng)之間就實(shí)現(xiàn)了聯(lián)動(dòng)。建筑智能中各子系統(tǒng)數(shù)據(jù)將統(tǒng)一在 OPC技術(shù)下的建筑智能化系統(tǒng)服務(wù)平臺(tái)上進(jìn)行集成，并且還在 Visual Studio 的開(kāi)發(fā)平臺(tái)中對(duì)所收集的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行集成。并且在這個(gè)基礎(chǔ)上還需要使用OPC技術(shù)的數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一的監(jiān)視圖像，并且在這個(gè)基礎(chǔ)上形成統(tǒng)一的文檔、報(bào)表等，大大的方便人們的管理，在一定的程度上大大的提高了管理的效率，減少了資源的浪費(fèi)。

（2）從用戶角度進(jìn)行開(kāi)發(fā)

建筑智能化系統(tǒng)集成主要是為人們服務(wù)的，因此我們需要從用戶的角度對(duì)其進(jìn)行開(kāi)發(fā)，由于其在用戶的角度對(duì)建筑智能化系統(tǒng)集成，是將樓控系統(tǒng)以及用戶的管理進(jìn)行了有機(jī)的集成，并且還在這個(gè)基礎(chǔ)上將建筑物外圍的公共系統(tǒng)和用戶個(gè)人的辦公系統(tǒng)進(jìn)行了集成，這樣就能夠?yàn)橛脩舾嗟奶峁┮恍┰鲋档姆?wù)，為用戶大大的提供方便。并且隨著現(xiàn)代社會(huì)建筑智能化的發(fā)展進(jìn)步，逐漸的推動(dòng)智能建筑的全面發(fā)展和建設(shè)，而我們更應(yīng)該在用戶的角度上對(duì)建筑智能化系統(tǒng)集成進(jìn)行開(kāi)發(fā)。例如在建筑智能化系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了對(duì)供配電系統(tǒng)和人員流動(dòng)系統(tǒng)的集成，我們對(duì)其集成進(jìn)行開(kāi)發(fā)的時(shí)候，建筑物內(nèi)的電梯有人時(shí)需要運(yùn)行，而無(wú)人時(shí)就處于停電的狀態(tài)，這樣不僅減少了資源的浪費(fèi)，而且也達(dá)到了環(huán)保的目的。并且在OPC技術(shù)下，我們可以將監(jiān)控的數(shù)據(jù)和 Visual Studio 開(kāi)發(fā)平臺(tái)將實(shí)現(xiàn)集成，一旦當(dāng)系統(tǒng)中的出現(xiàn)任何一項(xiàng)的數(shù)據(jù)都是可以通過(guò)監(jiān)控進(jìn)行訪問(wèn)的，除此之外，信息管理系統(tǒng)也是可以訪問(wèn)監(jiān)控系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，這樣就實(shí)現(xiàn)了雙向聯(lián)動(dòng)、無(wú)縫對(duì)接，實(shí)現(xiàn)了在OPC技術(shù)基礎(chǔ)上對(duì)建筑智能化系統(tǒng)集成的開(kāi)發(fā)。

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