自动化新技术报告

自动化新技术研究报告楼宇自动化通信技术及其发展一、楼宇自动化技术楼宇自动化技术是利用计算机及其网络技术、自动控制技术和通信技术构建的高度自动化的综合管理和控制系统。它将建筑物内的各种设备连接到一个控制网络，并通过网络对其进行全面控制。这些设备包括空调、照明设备、电梯、消防设备、安全设备等。在满足高效节能要求的同时，确保建筑内舒适安全的办公环境。(1)建筑自动化起源与发展自1984年1月智能建筑(美国康涅狄格州哈特福德市的城市建筑)出现以来，它们在欧洲、美国、日本和世界其他地区发展迅速，其中美国和日本是最大的。目前，美国有成千上万的智能建筑。自1984年以来，日本在许多大城市建造了“智能街区”和“智能建筑”。80%以上的新建建筑是智能建筑。为了推广智能建筑，新加坡政府拨出巨额资金进行专项研究，并计划将新加坡建设成“智能城市花园”。印度也从1995年开始在加尔各答的盐湖建造“智慧城市”。法国、瑞典、英国、泰国等其他国家也在不断建造智能建筑。中国香港的智能建筑也发展较早。一批智能化程度较高的智能建筑相继出现，如汇丰银行大楼、立法会大楼和中国银行大楼。中国大陆第一座智能建筑是建于1989年的北京发展大厦。1986年，智能建筑被列为国家“七五”科技攻关项目。可行性研究阶段已经开始。该项目于1991年通过了评估。1992年，中国进入智能建筑高速发展阶段。其发展速度和规模在世界上是独一无二的。目前，这个国家有成千上万的智能建筑。(2)智能建筑的经济效益智能建筑已经成为中国建筑市场的一大趋势和建筑业新的“经济增长点”。各类建筑(建筑、体育馆、场地等)的智能项目投资。)约占项目总投资的5%-8%，有的高达10%；住宅小区智能系统建设投资平均每平方米60元左右(占土建投资的5 %-8%)。例如，根据中国每年的竣工面积，总投资为几十亿元。智能建筑这一新的“经济增长点”促进了智能建筑相关企业的快速增长。据粗略估计，目前全国有3000多家智能建筑企业和近3000家产品供应商。中国有152家设计院和127家系统集成商，具有智能建筑的特殊设计资质。随着经济的持续稳定增长，智能建筑的数量和水平逐年增加，深圳居民对智能建筑的认知度越来越高。目前，深圳是全国安全覆盖率最高的城市。深圳也是国家发改委选择的全国社区信息化建设试点城市。深圳的信息化社区在技术和设备方面走在全国的前列。深圳的智能建筑及相关行业有数千家企业，一些最新的国际技术和产品可以同时在深圳上市。例如，深圳是国家安全产业的重要发源地和产品集散地，吸引了许多外国知名品牌的中国总代理来此落户。它还包括约70%的国家一级安全代理，各种安全企业的年营业额超过30亿元。目前，发达国家的智能建筑已经从早期追求功能齐全发展到高科技、实用和节能。在深圳，智能建筑也进入了高科技和实用化发展阶段。从事开发和制造的企业近年来，楼宇自动化和总线技术在欧美发展迅速。随着科技的发展和经济的增长，人们对工作和生活环境提出了更高的要求。建筑中的电气设备和自动化水平正在迅速提高。网络的进步也渗透到建筑电器中。最初，电器没有区分工业用途和家庭用途，但由于应用不同，所需的功能和性能也不同。面对日益增长的市场，电器逐渐发展成为特定建筑类别：建筑自动化和总线技术产品，从而形成智能建筑。建筑自动化在欧洲和美国越来越受欢迎。总线实现了对建筑物中设备的协调控制，减少了设计和安装劳动，并便于扩展和改造。这些优点类似于工业控制的网络化。(1)楼宇自动化总线技术和标准楼宇自动化总线包括eib(欧洲安装总线)、Lonwork、IQBUS、BACnet等。总的来说，中国主流品牌BAS的网络架构不同于不同公司开发的系统所采用的网络传输协议，有其自身的特点。在楼宇自动化行业尚未发布统一标准的网络传输协议之前，每个楼宇自动化设备制造商都在开发自己的专用网络传输协议。比如霍尼韦尔的碳-总线协议。由于各公司制定的私人协议，BAS系统在一定程度上受到限制，无法向开放性和普遍性发展。为了改变这种状况，增加系统的开放性和通用性，实现标准的统一，楼宇自动化界也做了很多努力。因此，出现了以LonWorks现场总线和BACNet协议为主要协议，同时一些私有协议并存的情况。就网络的物理方面而言，大多数制造商基于局域网技术和RS485工业总线构建网络，但是由于系统之间的差异，每个制造商具有不同的网络拓扑。在软件和传输协议方面，每个公司都有不同的软件系统和相关的网络协议。(2)相关公司的产品和特点1.美国艾伦公司的ALC系统美国Allesz公司的ALC(自动化逻辑公司)使用网络控制系统。同时，它的通信协议是BACnet协议。ALC的系统是一个相对完整的BACnet系统，在其网络结构的两层都支持BACnet协议。ALC网控系统网络架构图系统的管理网络管理网络支持BACnet/IP和BACnet/以太网通信协议，可以在楼宇局域网、校园网或互联网上运行。它可以以10/100兆字节的网络速度运行。BACnet/IP通信协议允许BACnet数据在企业网络中以IP的形式传输。如果以太网被视为企业网络的物理网络标准，那么IP也可以被视为一种数据格式，并且数据被封装在IP包中，以便在世界范围内的各种类型的网络中传输。知识产权不仅适用于互联网，也适用于公司的企业网络、万维网和虚拟网络。可在此层运行的特定设备；路由控制器、综合网关、网络服务器、网络工作站。控制器层网络在路由器下，支持主控制器网络使用BACnet/ARCnet/eia485(电子工业协会电子工业协会)的总线结构，支持BACnet/ARCnet和BACnet/MS/TP通信协议。网络速度在ARCnet协议下为156千波特，在MS/TP通信协议下为9600波特-76.8千波特。支持多达99个控制器。主控制器网络可以支持以下三种类型的控制器、现场操作显示器、各种现场传感器和执行器等。它们是：1.路由控制器：具有输入/输出点的控制器可以被连接来监控建筑物中的机电设备。它是一种高性能以太网应用现场控制器。2.ME线、M线、MX线和Mnx线多应用主控制器，具有各种输入/输出点组合：因此，根据所需的组合和不同的应用，它可以组合成不同点的各种控制盒，从小点到大点。通常，它通常应用于大型设备，例如制冷/热主机系统、电力监控、照明电路控制、电梯、消防、供水系统和其他一般应用。3、东南线：固定输入输出点组合，适用于空调箱设备控制，无论是预冷、定风量还是变风量空调箱。4、ZN线：为各种单元控制器提供不同的固定输入输出点，适用于控制各种末端小设备和变风量箱。webctrl楼宇自动化系统的优势ALC的制度结构特征可以体现在以下两个层面alc系统的开放性完整的BACnet协议ALC生产的WEBCTRL系统是一套简单、有效、功能强大的产品，能够满足楼宇自动化控制和系统集成的需要，使楼宇控制和管理更加高效。产品符合严格的工业技术标准。该系统具有以下特点：结合信息技术，实现了全功能的互联网平台运行，主流开发语言JAVA，系统支持多操作系统软件和数据库格式，同时支持多通信协议，采用标准的PC机数据共享接口，开放标准集成平台，实现精确可靠的控制，组织功能管理和显示。2.艾登公司的BACtalk BAS系统艾登系统网络结构示意图系统的层次结构(1)管理1.为BACtalk服务器和客户端设想2、网络聊天网络聊天以网络形式发布演讲数据。(2)系统集成层1、MS/TP2.巴克斯特模块化控制器模块化控制器支持以太网连接；移动台网络连接，每个移动台网络支持64个现场控制器；TUX网络连接，每个TUX网络支持64个TUX设备；通过BCM-MDM模块的点对点连接(3)、现场控制层1、VLCs可编程控制器，具有独立电源和与外部设备的输入输出点连接，位于移动台网络上。2、视口视口可以与虚拟现实一起工作(4)、传感器/执行器层位于该层的设备是传感器/执行器，包括能够提供现场服务的设备(智能传感器)。(3)无线通信技术在楼宇自动化中的应用早期的网络技术通过特殊的通信线路实现其通信功能，包括电话线和双绞线，这些都需要预先铺设和安装。这种通信介质在许多场合被广泛使用，主要是因为它实现方便。然而，在难以布线、危险或需要美观的地方，如偏远的办公空间、历史建筑、无吊顶的办公空间、不安全的生产空间等，很难连接。很难实现，如通信设备需要移动或不能铺设通信线路以及美观的外观要求等。此时，必须考虑无线网络技术。对无线系统不断增长的需求主要是由于其方便的设计、与有线技术相比低的安装和操作成本以及其快速安装和操作的能力。与此同时，无线网络技术服务的最大优势在于它可以为移动用户提供接入服务，并且在某些情况下它对固定用户也有吸引力。无线技术的媒介包括红外线和无线电频率。一般来说，其实现成本略高于有线网络技术，有线网络技术主要用于通信信号的转换和处理。然而，随着通信技术和大规模集成电路技术的快速发展，其实施成本逐渐与有线网络技术相竞争，其应用规模也在不断扩大。通过对当前美国家庭自动化网络系统中三大通信媒体应用规模的统计和预测，可以清楚地看到，无线网络技术的应用和需求比例在不断增加，而有线网络技术的整体比例却在相应下降，这是技术发展的总趋势。无线楼宇自动化无线楼宇自动化系统将无线网络技术引入公共建筑或专业基础设施的物业管理和维护。其最大的优势在于无线通信技术的高灵活性、快速部署和低成本的系统安装。另一方面，这意味着现有的建筑物管理应用需要用不可靠的无线媒体来实现。该系统还需要考虑严格的安全规则和个人隐私保护。无线传感器网络无线传感器通用无线楼宇自动化系统中包含的几个设备组件1、通风、空调、供暖等传感器的传感器网络；2.无线接入点，用于提供无线网络连接以形成无线网格网络；3.用于视频监控的智能摄像机可以跟踪运动物体；4.监控整个建筑的中央控制室，包括一系列视频监视器；楼宇自动化系统正面临快速的技术革新。将无线技术引入楼宇自动化系统的原因包括：1.有线网络的安装和部署既费时又费力，因此增加了有线建筑自动化系统的部署成本。无线网络可以更快、更低的成本安装。2.在一些旧建筑和古建筑中，安装有线楼宇自动化系统会对建筑本身造成损害，而无线网络可以完全避免这种情况，达到保护原有建筑的目的。3.无线网络是灵活的，可以随意改变。根据实际需要，无线网络可以随时调整，达到楼宇自动化管理的目的。(4)摘要随着计算机技术、数字通信技术、控制技术和微电子技术的发展，其他建筑设备的自动控制系统逐渐融入建筑自动化系统，如火灾自动报警和灭火设备自动控制系统、智能卡设备自动控制系统等。现代智能建筑楼宇自动化系统是一个高度集成、和谐互动、操作界面和界面统一的“高智能”自动化系统。随着信息技术的飞速发展，楼宇自动化系统发生了根本性的变化。在过去的智能建筑中，建筑自动化系统通常与信息技术系统分开。随着企业级管理的日益