智能建筑电气自动化系统集成控制网络分析

　　摘要:本篇论文在阐述智能建筑电气自动化系统概述,分析了智能建筑设备电气自动化系统集成控制网络设计的必要性,并探讨了智能建筑电气自动化系统集成控制网络设计。

　　引言

　　智能建筑相比传统建筑更加智能化和数字化,并且在建筑控制中采用了集成控制手段。智能建筑涉及了多种自动化技术,依靠电气自动化系统实现对整个建筑电气设备的运行操作。智能建筑电气自动化系统作为智能建筑的重要组成部分,为了发挥出智能建筑电气自动化系统的功能,控制各个子系统正常运行操作,主要依靠集成控制网络实现。但是, 目前智能建筑电气自动化系统集成控制网络结构不够合理,在实际应用过程中整个网络不够稳定,负荷峰谷差较大,为此提出智能建筑电气自动化系统集成控制网络分析。

　　1 智能建筑电气自动化系统概述

　　目前智能建筑对于电气自动化系统的应用已经非常广泛,对于电气自动化系统的合理应用,能够实现对电气设备的更好管理与控制,并且能够实现对电气设备的实时监控,有利于及时发现电气设备存在的问题, 进而能够确保在第一时间进行解决,有利于电气设备的更好运行。在对电气自动化系统进行实际应用的过程中,系统的主要组成部分有计算机、主控设备、通信网络等。对于通信网络的应用,是充分集成了RS48 5、TCP/IP、无线等多种通信方式,并且这一网络架构主要被分为了五级, 分别是设备端、管理端、用户端、服务端和上级监管端。电气自动化系统通过对网络平台的合理应用,能够实现对智能建筑电气设备的系统管理、能效管控及远程监控等一系列操作。这样能够使得电气设备处于最佳的运行状态,不仅能够减少不必要的能源损失,同时还能为用户提供更加安全、舒适的建筑环境。

　　2 智能建筑设备电气自动化系统集成控制网络设计的必要性

　　作为智能建筑设计应用的关键内容,电气设备的设计水平直接关系着智能建筑的设计质量。从根本上讲,智能建筑是集现代科学技术之大成的产物,其主要是在建筑设计中,科学使用计算机、现代通信和自动化控制等技术来实现的。在实际设计中,智能建筑的功能主要是通过各种类型的电气设备来实现的。基于这一层面,开展智能建筑设备电气自动化设计的必要性体现在以下层面:一方面,电气设备是智能建筑设计的重要内容,新时期,开展建筑电气设备的自动化系统设计,能最大限度的发挥电气设备的功能,提升智能建筑设计和应用质量;另一方面,在电气自动化系统的作用下,智能建筑系统的各单元得以协调配合,这不仅降低了智能建筑设备的控制成本,而且有效地提升了建筑的节能、环保和安全效益。此外,智能建筑是建筑行业发展的重要趋势,新时期,智能建筑设备电气自动化设计,不仅能为用户提供更加舒适的生活环境,而且能有效地促进建筑工程行业的有效发展。

　　3 智能建筑电气自动化系统集成控制网络设计

　　3.1 搭建智能建筑电气自动化系统集成控制网络结构

　　考虑到智能建筑电气自动化系统集成控制需求,对系统集成控制网络结构进行了设计,整个网络拓扑结构采用分布式拓扑结构,由通信层、核心控制层以及用户界面层三部分组成。通信层负责数据采集与传输, 属于集成控制网络的基础层。核心控制层负责控制指令输出、发布以及决策,可对系统进行合理调度,并形成新的控制指令,为智能建筑电气自动化系统发出远程Web 控制请求。用户界面层是实现集成控制网络的人机交互,为用户提供智能建筑电气自动化系统运行数据,以及显示集成控制命令。

　　3.2 集成控制网络接口设计

　　集成控制网络USB 接口连接方式如下。选择16 位地址总线和32 位数据总线连接方式实现数据的快速集成,将信号连接在OpenVPX 的外部存储器扩展中,终端输出与OpenVPX 的XINTF0 连接,由USB 接口器件自身供电。OpenVPX 的数据线通过65LVC2437 双向缓冲器与ISP2692 的数据线相连。当集成控制网络USB 接口初始化完成后,再通过中间连接的方式,将USB 的D+接线拉高,并通过参数设置的方式将其放置在USB 的内部寄存器中的相应位置,以此完成对集成控制网络接口设计。

　　3.3 集成控制网络芯片选择

　　此次采用了西门子公司的SSDF-S5DA 型号集成控制芯片,该控制网络芯片采用SimaticX9-2500TM 神经处理器,可应用于集成控制网络中, 实现对集成控制网络的高效处理,以及对智能建筑电气自动化系统的集成控制。整个集成控制芯片采用的是16 位总线,内置128G 网络内存,并且拥有一套可编辑集成控制逻辑程序。SSDF-S5DA 型号集成控制芯片还具备USB4.2 接口,符合本文设计的USB 接口连接方式,以及千兆的以太网端口,利用SD 卡可获取到人工智能神经网络训练过的系统功能。

　　3.4 联动设备的运用

　　在智能建筑发展中,为了增强电气自动化系统集成控制网络的使用效率,应该将智能化控制系统的构建作为重点,第一,通过楼宇电气设备的联动,实现各项系统功能的智能化协调,增强智能建筑系统的控制效率。例如,在智能建筑中的消防系统报警时,整个控制系统会进行信息集成,并通过联动控制系统的信号,按照智能建筑中的电梯系统、给排水系统以及通信自动系统的信息发出指令,并作出应急反应。第二,在智能建筑系统中,通过电气自动化设备的运用,不仅可以实现系统的相互沟通, 也可以通过内部通信增强智能化系统的使用效率,满足人们对智能建筑电气自动化系统的安全、高效使用需求。例如,在智能建筑的联动设备自动化控制中,通过电气自动化设备与机房的连接,可以对各个系统的数据参数进行调整,充分展现数据控制的协调性,并建立完整性的远程管理系统,以增强联动设备的综合处理效率,满足智能建筑电气自动化集成控制网络的高效使用需求。

　　3.5 编制BA 系统监控表

　　科学合理的编制BA 系统监控表,能确保智能建筑电气自动化控制系统集成控制网络设计的细致性、全面性。就BA 系统本身而言,其以现代计算机技术为基础,融合使用了现代通信技术和控制技术,这对于整个电气系统和智能建筑的高效应用具有深刻影响。在BA 系统设计中,对于系统监控表的编制,不仅要考虑中央监控系统监控功能、显示功能的实现,而且需满足系统操作功能、控制功能、数据记录管理功能的操作需要,此外,该系统应具有安全保障功能、自诊断功能和互通话功能。在实际设计中,根据这些功能需要,系统化的布置监控点的位置和数量,可有效提升智能建筑BA 系统的应用质量。

　　结束语

　　对智能建筑电气自动化系统集成控制需求,以及传统集成控制网络存在的弊端,从网络结构、网络接口等方面对传统控制网络进行了改良与创新,提出了一套新的智能建筑电气自动化系统集成控制网络。此次研究对提高智能建筑电气自动化系统集成控制网络稳定性具有重要作用,有利于减小控制网络负荷峰谷差,为智能建筑电气自动化系统集成控制网络设计提供了有利的参考理论。

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