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远程空调监控系统应用方案
时间:2015-05-15 15:15:31  点击:2880

远程空调监控系统应用方案
一、设计思路

APOGEE顶峰系统是西门子楼宇科技在其原有System600基础上,对控制器进行全面升级并将Insight监控软件移植到Windows2000/NT平台上推出的。 它在管理级网络支持BACnet协议,提供包括客户及服务器选项的Insight BACnet功能模块,提供insight工作站监控其他BACnet设备信息点的能力。

其中insight BACnet客户选项允许Insight操作者通过图形界面和控制命令来监控其他通过以太网方式接人的第三方BACnet设备,而Insight BACnet服务器选项允许客户端BACnet系统软件通过Insight软件来监控APOGEE系统内的点,接受APOGEE系统的报警信息。

另外,系统还在楼层级网络上提供内嵌BACnet/IP协议的直接数字控制器,可在IO/IOOM以太网上运行。控制器可独立或联网完成复杂的控制、监视和能源管理工作,还可联接楼层级网络的设备并提供中央监控功能。 insight工作站位于网络的最上层,具有SCADA监控功能,可用于监测和控制大厦系统。它可单独用于某个大厦系统,也可以通过将分散的大厦系统集成而成为整个建筑物的中央控制站。将各建筑子系统的信息资源汇集到一个系统集成平台上,通过对资源的收集、分析、传递和处理,从而对整个大厦进行最优化的控制和决策,达到高效、经济、节能、协调运行状态。

我们方案的主要问题是解决通信的问题,在西门子的空调系统中,存在3级通信网络:FLN、BLN和MLN,其中BLN为西门子自己非标准协议,FLN和MLN均可设置为公开的标准协议。因此,我们的解决方案可以有3个。

二、实现方案

1. 远程站点方式

每个INSIGHT工作站能管理4条BLN楼宇级网络并且每条BLN能支持多达100个节点。每个Insight工作站能管理多达8个autodial调制解调器,管理多达300个远程BLN站点。 因此系统在不做任何改动的情况下,可以支持300个远程BLN站点。

系统的实现方案是:将儿科院现场的Insight工作站上移,放置在美和公司管理中心,现成采用西门子干线连接器接入到P2网络,在干线连接器上连接调制解调器,系统无需任何数据转换即可正常工作。 系统方案如图1所示:


图1 通过调制解调器的远程站点方式 管理中心工作站和干线连接器上都连接调制解调器,2个调制解调器拨号互通之后形成一个连接通路,INSIGHT即可正常的与现场的BLN总线建立通信。 方案中这2个调制解调器可以采用无线的调制解调器,即可建立通信,但是无线传输时延大,速率慢,容易丢包,可能需要测试才能实现,同时,因为采用长途电话直拨,系统的使用费用太高。

2. 无线远程站点方式

在远程站点的基础上,可以实现无线的远程控制方式。 实现方式还是将儿科院现场的Insight工作站上移,放置在美和公司管理中心,现成采用西门子干线连接器接入到P2网络,在干线连接器上连接无线传输设备,在美和公司放置无线接入服务器,无线设备接入,实现数据传输,再与Insight系统通信。系统可以不仅支持300个远程站点,更可以支持分布全国的400多个DDC站点,是成本最低的实现方式。 系统方案如图2所示:



图2 通过正伟无线IP方式 正伟的无线传输控制器自动与中心的接入服务器建立连接,鉴权,实现通信,将IBSIGHT和干线连接器连接互通,形成一个连接通路,INSIGHT即可正常的与现场的BLN总线建立通信。 前2次儿科院的测试原理和上述方案类似。第一次是设备设置不对,第二次能看到数据有时能通,有时不能通,造成系统不能通信,这是在我们的预料之中的。上次的测试有3个问题:

1. 上次GPRS的时延较大,上次测试的方式,采用了2边无线,中间软件转接的方式,其时延至少是该方案的2倍; 2. 上次数据未做缓冲处理,即使能通也不可靠; 3. 对数据库和程序的下载无法处理。 在该方案中,我们将考虑这3个问题,并设计为GPRS/CDMA均可的通信系统,系统对数据有缓冲处理。对状态监测和远程控制分别处理,对数据库下载、上载单独处理,对程序上载下载单独处理,基本实现INSIGHT的全部功能。 若系统只需要实现远程的状态监测,不做任何控制和下载,系统还可以更加简单。

上海正伟公司在上海市苏州河污水监控系统中,采用CDMA采用该类似方案,实现了分布上海全市苏州河的泵站监控。系统与该系统完全类似: 1. 污水系统现场时西门子PLC,空调系统是西门子DDC; 2. 污水系统中心是最完善的组态软件IFIX,空调系统是西门子INSIGHT。 上述方案,可能的监控点是400个,没有达到Insight的1000个监测点的效率,如果要监测1000个监测点,可以不使用干线连接器,直接将正伟无线控制器和DDC连接,可以支持更多的监控点。 3. OPC服务方式

OPC(OLE for Process Control)技术已成为一种工业标准。它是由多家自控公司和微软共同制定并采用微软ActiveX,COM/DCOM等先进和标准的软件技术。OPC支持多种开放式协议以满足客户对信息集成之需求,它为客户提供了一种开放、灵活和标准的技术,减少了未来的集成系统所需要的开发和维护费用。 Insight基于WindowsNT / Windows2000 / WindowsXP 集成的构架使用的OPC由一个第三方工作站上的OPC 客户端和Insight工作站(3.2以上版本)上的OPC服务器组成。OPC服务器可安装在一台独立运行的Insight工作站上也可运行在有多台Insight工作站组成的网络上。

OPC客户端和OPC服务器之间通过以太网协议TCP/IP实现通讯。 系统方案如图3所示:


图3 通过OPC方式 系统中,OPC客户端实现与INSIGHT的上层连接,同时OPC客户端通过无线与中心管理服务器建立连接,在INSIGHT之后,整个系统都处于美和公司的管理之中,不再与西门子相关。 OPC方式,需要自己实现OPC客户端,现场必须有计算机并安装INSIGHT软件,并安装OPC服务器,在美和管理中心,不能再使用INSIGHT软件,而使用专门的软件,通过无线与现场的OPC客户端通信。

该方式是自由度比较大的方式,整个大系统与INSIGHT无关,可以实现更大的站点管理,系统需要中心管理软件和现场的OPC客户端。

四、技术条件

在方案1、2中,现场不需要计算机,在方案1中,也不能有计算机现场控制。 在方案2中,现场不需要计算机,但是可以有计算机现场控制。 在方案3中,现场需要计算机,可以现场控制。 在方案1、2中,整个系统是西门子的INSIGHT系统,无线部分属于INSIGHT的传输部分,但在现场可以没有INSIGHT软件,可以实现更多的站点使用一个INSIGHT工作站。 在方案3中,在现场之后与西门子的关系不大,可以按照系统的要求设计管理方式,系统的传输可靠性也在自己的控制中,是比较完善的一种方式,但在OPC客户端和与INSIGHT有很多的配合实现,系统的控制功能,下载,上载功能依赖于西门子OPC功能是否提供及其提供的程度。