OPC在大廈弱電系統集成中的應用

2020-07-10   全心網絡

原標題:OPC在大廈弱電系統集成中的應用

摘要:智能大廈系統集成可通過資料庫、串口、網絡等發送或接收各子系統的信息和數據,以完成子系統的控制,但各子系統之間沒有統一的信息互聯標準和接口標準,很難將各個子系統集成在一起。因此提出了一種基於OPC技術實現智能樓宇信息集成的方法,並結合某大廈的弱電系統集成給出了OPC伺服器和OPC客戶端的具體實現方法。

關鍵詞:OPC 弱電 系統集成

文章來源:OPC在大廈弱電系統集成中的應用https://www.ruodian6.com/414.html

大廈位於某市城區,建築層數地上26層,地下2層,總建築面積51700平方米,建築高度為99.7米,室外是停車場,面積約22000平方米,是一座集商務、酒店、娛樂、辦公、賓館為一體的全能型智能化大廈。因此,就需要建設一個集成系統,以完成大廈內子系統之間的信息交互,以及各系統間有關信息的集中監控,並且實現各子系統之間相關事件的聯動。

1、OPC標準的內涵

OPC即用於過程控制的OLE(部件對象連接與嵌入),是一種基於OLE的通信標準。它包括一整套接口、屬性和方法的標準集,用於過程控制和製造業自動化系統[1]。該接口能在採用不同協議的乙太網上所連接的各種設備之間,實現可互操作的數據交換,也就是統一了互不兼容的乙太網協議,從而使生產廠家在生產產品時有統一的標準,提高了不同廠家產品的兼容性。

OPC提供信息管理域實時控制與應用軟體進行數據交換的標準方法,提供應用軟體訪問過程控制設備數據的方法,解決過程控制設備與應用軟體之間通信的標準問題。當設備通過OPC互聯時,報警應用軟體、趨勢分析應用軟體、圖形化應用軟體等現場設備的驅動程序均通過在OPC標準完成。在統一的OPC環境下,各應用程式可以直接讀取現場設備的數據,不需要逐一地編制專用的接口程序,各現場設備也可以直接實現與不同應用之間互聯。OPC技術的推廣和完善,為智能大廈的弱電系統集成,特別是信息管理域與實時控制域的集成,創造了友好的軟體環境。

2、大廈弱電系統的構成

大廈弱電系統包括閉路電視系統、火災自動報警系統、背景音樂及緊急廣播系統、門禁管理系統、防盜報警系統以及閉路電視監視系統。系統主要實現方式是OPC,完成以$600為基礎的弱電系統集成,另外各相關子系統還根據功能需求設定了相應的聯動控制,即橫向集成,如:樓宇自動控制系統(BAS)、火災報警及聯動控制系統、閉路電視監視系統、背景音樂及緊急廣播子系統的聯動控制、防盜報警系統以及門禁管理系統的集成。下面以樓宇自控系統與OPC伺服器的集成為例進行描述。

大廈B A S系統主要包括:(1)給排水系統監控;(2)暖通空調系統的監(H V A C); (3)電梯運行管制;(4)照明與供配電系統監控。B A S系統是整個系統集成的基礎,全系統的集成以B A S為平台,將OPC作為信息交換的工具,該系統作為一個OPC 伺服器,最終的集成端作為OPC的客戶端。

3、大廈弱電系統集成的實現

所謂弱電系統集成就是把各子系統中有相關事件觸發要求的或有相互關聯的功能集成在一起,其他的信息比如各種運行記錄等,集成系統只對其監視即可。該系統集成對於實現各子系統的功效和充分發揮其作用有很大的幫助。大廈集成實現集成的系統包括:巡更管理系統、消防報警系統、智慧卡系統、電視監控系統、防盜報警系統、樓宇自控系統等。

弱電系統集成的具體的做法是將各個子系統通過智能接口與數據網關相連,中央集成管理系統通過乙太網與數據網關進行數據交換,數據網關作為中央集成管理系統的一個客戶端,客戶端通過定時和即時兩種方式向伺服器發送數據。智能接口先將各子系統發出的信息轉換成中央集成管理系統所需模式,然後發給數據網關,最後由數據網關打包後以事先預訂好的協議發送出去。

針對大廈的功能要求,設計了一種全新的方案。以BAS作為系統集成的基礎,OPC作為信息交換的平台,每個子系統作為一個OPC 伺服器,最終的集成端作為OPC的客戶端。智能大廈的集成分為3層架構:首先是各個子系統之間組成第1層集成,比如CCTV與安防系統間的集成;然後在第1層集成的基礎上設置0PC伺服器,構成第2層的集成;最後,從OPC伺服器到信息控制中心設置第3層集成。

為了實現上述3層集成,除了採用O P C構架外,還要對前兩層的集成進行編程,此處不贅述。僅以門禁系統、廣播系統、樓宇自控系統、消防報警系統及閉路電視監控系統的聯動為例。當有火災信號產生,閉路電視監控系統的攝像機進行覆核並錄像,判斷是否確有火災發生。若報警信號得到確認,中央管理系統向BAS發出聯動操作命令,相應的BAS將電梯迫降到一層,門禁系統打開對應火災報警區域的門。而廣播系統在得到明確的信號後,由背景音樂的播放轉換到緊急廣播。

在系統集成過程中網關是整個信息傳遞的中樞,在各個子系統之間進行信息傳遞,作為OPC伺服器的客戶端與中央集成管理系統通信;同時為中央集成管理系統提供唯一接口,減少了集成管理系統的負擔,便於成功集成和系統維護;它管理各個IEI,接收和識別各IEI信息,比如:IEI上傳的信息需要定時傳輸還是即時傳輸,然後再打包成OPC 伺服器能夠識別的數據包發送出去。

通過以上方式,最終實現了將巡更管理子系統、電視監控子系統、智慧卡子系統、廣播子系統、消防報警子系統、防盜報警子系統、樓宇自控子系統等集成到一個統一平台,形成一個完整的系統,實現資源充分共享,管理更加高效。

4、結語

智能建築的系統集成不是各個子系統的簡單堆積,而是各個子系統功能的有機集成,這種有機集成的關鍵是如何設計和構建。本文將OPC技術應用於智能建築系統集成的設計,實現了各子系統之間的開放的、無縫隙的聯接,既節省了人力、財力,也提高了大廈對突發事件的響應能力。目前,系統已投入使用,收到了很好的經濟效果。

參考文獻

[1]章文斌,朱剛.基於O P C規範的智能化系統集成方案設計.微計算機信息,2005年第21卷第4期,3-4.