【《基于Niagara架构的智能楼宇系统设计与实现》9800字（论文）】

I第3章系统详细设计 3.1总体功能介绍智慧建筑监控设计其总体的核心架构就是实现对建筑内部环境、能耗、消防、安防等信息资源的采集、存储、传递等从而让人们更好地对建筑内部变化进行把控，以达到高效、经济、节能、协调运行状态。必须建立实时的监控平台对各个子系统进行统一监控，操纵，并完成必要的链接，以完成所有建筑的信息和资源共享。3.2企业管理功能3.2.1出入权限与停车权限管理IBMS对实时采集到的软件数据信息，进行处理，并将其发送到门禁系统和停车场系统。具体流程如图3-1。图3-1停车出入权限具体流程如果车辆进入，可以通过视频检测、触摸雷达或线圈、触角按钮拍摄车牌号照片，并通过车牌号识别系统从照片中获得车牌号，然后将车牌号输入数据库进行对照。如果是临时用户的车辆，则将获得的车辆信息和进入时间储存在系统数据库中，并通过操纵杆。如果是固定用户的车辆，确认信息就不能固定，存放在系统数据库中，通过进入时间;另外，如果场内没有空位，将在出入口的信息显示器上贴上“座位已满”的信息，引导车辆离开，并保管录像。具体流程如图3-7。图3-2访客权限申请流程3.3智慧建筑管理基础功能智能型建筑采用了大量的信息技术和设备，具有许多新的功能。智能型房屋可提供3个方面的服务功能。即安全性、安乐性、便利性和高效率性。智能型建筑物在社会信息化新形势下可以使人们满足建筑物中更高的功能要求。例如，系统整合、成本削减、运营及维修的人工费、能源节约、安全便利及便利的环境。3.3.1智慧建筑管理基础功能说明系统软件必须具有集成各种应用程序信息系统的能力。在每个子系统都显示标准化通信协议的前提下，集成系统必须完成子系统的集成。保证数据的采集及时、准确。集成系统需要兼容多种通信协议，实现最大的设备无关性【双回路温度模糊解耦控制系统的设计陈谨女长安大学双回路温度模糊解耦控制系统的设计陈谨女长安大学该智慧建筑系统架构包括监控计算机、JACE8000/IO-28P控制器、Niagara软件系统，各类传感器以及各种输入输出设备等。其中Niagara软件系统主要显示:模拟流程和系统总貌、过程状态、特殊数据记录、趋势、统计结果、历史数据和控制状态等。这些界面是智慧建筑系统的产品制造工程师和操作人员根据多年的经验来设定的显示功能，也可以由工程师根据用户的特殊需求进行定制。3.3.2智慧建筑管理基础功能列表1.监视门禁系统在Niagara系统架构中实现对门禁系统数据的实时监控，具体内容如下表3-1：表3-1监视门禁系统2.监视智慧建筑自动控制系统在Niagara系统集成平台上实现对智慧建筑自动控制系统数据的实时监控，具体内容如下表3-2：表3-2监视智慧建筑自动控制系统3.监视火灾报警系统在Niagara系统集成平台上实现对火灾报警系统的数据的实时监控，并实时采集报警点的状态，具体内容如下表3-3：表3-3监视火灾报警系统

第4章系统功能及测试4.1消防系统与IBMS的联系与动作当消防安全警报系统软件中发生火灾数据信号时，会在其他区域发布信息系统软件以指示火灾事故数据信号。与消防安全区域电视监控系统连接后，页面上会弹出匹配的视频图像，以帮助工作人员确定火灾报警数据信号是否为假警报。具体流程如图4-1。图4-1消防系统与IBMS的联系与动作4.2安全防范系统与IBMS的联系与动作报警系统与CCTV系统联动：处在报警区域的摄像机是能够连接防盗报警信号，并且能够将监控画面传送并切换到监控室的控制画面里，而且报警信号响起的同时摄像机会立刻启动自动录像功能。报警系统与IBMS的具体联系与动作，具体内容如图4-2。图4-2安防系统与IBMS的具体联系与动作4.4环境监控系统环境监控系统包括空气质量传感器、二氧化碳传感器、温湿度传感器、光照度传感器、PIR人感开关，电流感应开关和电动窗帘。其中空气质量传感器、二氧化碳传感器、温湿度传感器、光照度传感器、PIR人感开关和电流感应开关通过软线分别与IO-28P的AI和DI连接，声光报警传感器和电动窗帘通过软线都与IO-28P的DO连接。因此需要创建IO-28P代理点，首先，在NavTree里面扩展IO-28P，双击Points容器，打开其ModbusPointManager视图。然后使用视图底部的New按钮添加代理点，按照下表提供的信息进行操作：表4-1IO-28P代理点信息参照表4.5能耗监测系统能耗监测系统主要包括智能电表，智能电表可采集电压、电流和有功功率等，通过RS485接口与JACE相连，应用ModbusRTU协议向JACE传输数据。首先，右键Config>New>folder>重命名为能耗监控系统，打开新建文件夹WireSheet视图，添加Palette>KitControl>ControlPalette>Points>NumericWritable点位，命名为电压和电流，然后添加Palette>KitControl>math>Divide组件，将组件按图连接。操作步骤如图所示：图4-3能耗监控系统组件连接图其次，创建PX视图，右键能耗监控>New>folder>命名为能耗PX>右键新建文件夹>New>Views>NewView>命名为能耗；双击新建PX文件夹，打开画布，右键画布>New>Label>双击新建Label>image>选择适当图形。拖动电压电表组件到画布上，选择BoundLabel，同时勾选FormateText和MakeDisplayNameLabel，显示名称和数据；移动组件到合适的位置。图4-4视图24.6智暖通空调控制系统暖通空调控制系统包括EDGE10、旋钮开关模块、FCU控制器和FCU面板。旋钮开关模块通过软线与EDGE10UI口连接，EDGE10通过NiagaraNetwork网络向JACE传输数据。FCU控制器通过BacNet协议将数据传输给JACE。创建逻辑点，创建PX视图，首先，右键HVAC>New>folder>命名为暖通PX>右键新建文件夹>New>Views>NewView>命名为暖通；双击新建PX文件夹，打开画布，右键画布>New>Label>双击新建Label>image>选择适当图形。拖动空调冬季设定值和夏季设定值及制冷制热在组件到画布上，选择BoundLabel，同时勾选FormateText和MakeDisplayNameLabel，显示名称和数据；拖动空调开关，选择Action，右侧选择Set，创建按钮；点击order>下拉箭头>ComponentChooser>HVAC>夏季时间表，同样的步骤更添加冬季时间表。图4-4冬季时间表添加操作步骤最后，移动组件到合适的位置图4-5夏季/冬季时间表组件位置图4.6接口示例工作站与相应的大报告现场控制设备直接连接的网络结构，适用于控制报告报告的小型建筑物自动控制系统。这实际上是一种单层网络结构，现场设备通过现场控制网络相互连接。工作站通过通信适配器直接利用现场控制网络的网络结构具有以下特点:Ø系统的网络设置,操作,对集中管理及决策等都由上站承担。Ø分散在现场控制功能的各种控制器和智能传感器、智能执行机构。Ø将得到比现场设备的现场总线控制可以装备最大的通信适配器可以连接到的事业为增加公共汽车进行的追加。Ø控制现场总线连接到同一组的现场控制设备之间利用点或者从属方式直接通信,公交车其他设备直接通信工作站的转播,必须经。工作站通过相应的对面部，显示出与现场控制设备直接连接的网络结构。如图4-6所示：图4-6接口网络结构中转页面代码见附录：

第5章测试该设计是基于Niagara软件集成平台的进一步开发和使用，该软件能实现如下功能：（1）运行参数实时画面显示，如温湿度、噪声、PM2.5、光强度等；（2）报警管理，如烟感故障报警、声光报警器等；（3）历史数据存储与显示，提供历史数据曲线与数据表格；（4）本地控制和远程网络访问与控制。软件设计主要包括：设备驱动程序设计，数据采集与检测系统设计，人机交互界面设计，远程网络访问和多用户管理设计，控制逻辑设计，报警管理设计等。5.1登陆界面我们以该楼宇监控为例，主要采用地图导航形式，方便地选择需要查看的界面，首先打开界面，之后输入正确的用户名与密码登陆。具体界面如图5-1。图5-1系统登录界面5.2系统主界面左边楼层导航默认进入较重要的安防系统用户可选择需要查看的界面。具体界面如图5-2。图5-2系统主界面5.3消防系统消防系统界面如图5-3。图5-3消防系统界面5.4安防系统对于安防监控系统，由于设备集成化越来越高，对于部分系统而言，某些设备可能会同时以多个层的身份存在于系统中。该设计的安防包含：防盗报警系统、门禁一体等，如图5-4。图5-4安防系统界面演示5.5信息发布系统通过集中控制，统一管理的方式，将音像信号、照片等多媒体信息通过网络平台传送到显示终端，如图5-5。图5-5信息发布系统界面演示5.6安全防范其中门禁管理系统需要下载iVMS-4200客户端；打开iVMS-4200客户端。a)用户名：admin密码：Admin12345b)若让新建一个用户则创建这个为admin的用户c)进入iVMS-4200客户端→维护与管理→设备，找到IP为5的设备进行添加，并重命名为人脸摄像头NVR，添加后点击右侧设置按钮进入基本设置界面，具体界面如图5-8。图5-6iVMS-4200客户端首页5.7报警功能打开站点内AlarmService的Wiresheet；双击环境报警台，验证报警的接收情况。注意Source列的报警源名称。AcKnowledgeOutside_Temp报警；点击位于工具栏上的Export图标，并将控制台信息导出至一个pdf文件。查看报告之后关闭文件；右击AlarmService。选择View，然后选择AlarmExtManager。注意针对报警扩展设置的ToOffnormalEnabled列；右击AlarmService，选择Views，然后选择AlarmDbView；双击数据库中的某个报警，查看报警详情。具体界面如图5-7。图5-7报警功能演示5.8报表功能基于物联网的智慧建筑集成平台可以对通过Niagara架构对各个子系统或者模块的状态信息进行实时的监控、采集和汇总，并以文档或者图表情的形式展现出来，如图5-8。图5-8报表功能界面演示5.9实物测试本次设计实物图如下：如图，右侧为摄像头装置，采用zkt设备，在摄像头之下进出居民可以采用刷脸或者密码实现人员信息的录入，左侧为智慧园区监控系统的重点部分，关键是要让客户展示用于灵活配置软件的专用工具，这可以使监视系统页面更加个性化，可以完成灵活的人机交互技术，可以最真实地还原监视站点的特定情况，并确保安全监视站点系数。为了更好地完成监测现场异常现象的即时表现，现场普遍安装了各种传感器，例如温度传感器，温度传感器，气体传感器等，可以完善工程楼的自然环境。房间。监视更改可以合理地避免各种安全隐患。为了更好地完成数据信号的平滑传输，有必要改进数据接口的设计。数据接口层对于完成由现场运营网络收集的各种信息至关重要。将内容发送到楼宇智能监控系统的监控中心的作用。第6章结论Niagara实现了自下而上各个功能的模块化开发和封装，并以JAVA库的方式开放出来，供第三方开发者调用。如果开发人员想要获取Niagara某项功能，就可以限制其离开