1、 浅析智能公共设施网络的构建理念摘要:智能控制络管理 (即公共设施群体和民用设施群体的络建设)是现代建设公共设施技术与现代通信技术、计算应用机技术和控制技术发展的必然需求。智能控制络管理在国外的发展方兴未艾,前景广阔,世界各国竞相研究和开发智能络管理技术。但由于智能络管理在我国起步较晚,近几年才有了较大的发展。智能络管理技术在住宅及其公共建设中的运用正处于发展的阶段。 关键词:智能化 公共设施 LON ( Local Operating Networks)络是美国Echelon 公司 1991 年推出的局部操作络。为支持 LON 总线,Echelon 公司开发了 LonWorks 技术,它为
2、LON 总线设计和成品化提供了一套完整的开发平台。目前采用 LonWorks 技术的产品广泛应用在工业、家庭、公用能源、交通等自动化领域,LON 总线已成为当前最为流行的现场总线之一。中国计算机协会工程控制委会成立了 Lon Works 控制络协作。国家大型民用业过程控制系统已逐渐推广现场总线系统。 目前,建设部正在全力推动以“智能控制络管理”为切入点的整个行业的信息化,使络技术、信息技术、智能控制技术开发,服务于公共设施的建设,以提高公共设施的质量与功能,并将多学科性、多技术综合运用的智能化公共设施定为民用建设的发展方向。 但由于智能化公共设施在我国起步较晚,智能化公共设施技术在民用及其社区
3、中的运用正处于探索发展的阶段,还存在不少问题:与国外相比,智能化公共设施技术的整体应用水平不是很高,相关技术产品功能单一,与系统的规划设计尚不适应市场的需求,理论研究与管理滞后的矛盾(如工程技术标准的制定以及市场行为的规范)还有待于进一步解决。一旦要实现其他公共设施智能功能,必须重新安装新系统。远程抄表系统则分别由各输入量、输出量、计费量、等供应公司进行设计安装,各自独立运行,互不相关。因此造成公共设施管理部门工作难度大,各系统之间的总体协调性能差,系统运行、维护复杂,升级扩容不便,用户对自己费用支出的智能功能选择余地小。 我们在国内进行智能化公共设施络建设的系统设计时,应该遵循几个原则:造价
4、低,可靠性高;便于扩充升级,分步实现智能化功能;单一控制络完成智能化住宅应有的全部控制功能以及该小区的所有控制功能;络结构简单,性能优异。为此,我们在智能化公共设施络的建设中采用 LonWorks分布式控制络技术。 LonWorks 技术是目前国际上控制领域中最热门的通用控制总线技术之一,得到世界各大著名工控产品生产厂家支持,应用范围极为广泛。目前它在国内已被成功应用于工业控制和公共设施络自控中。我们选择 LonWorks 技术开发智能公共设施络系统,主要基于它的如下特点: 智能络拓扑结构灵活多变,可根据公共设施的结构特点采用不同的络连接方式。可以最大限度的降低布线系统的复杂性和工作量,提高系
5、统可靠性和可维护性。 LonWorks 络是无主站点对点络,其任一点的故障不会造成系统瘫痪。一处公共设施节点的损坏或关闭不影响其他公共设施节点正常运行,降低了维护难度,提高了系统的稳定度,络响应得到充分的保障。 Neuron 芯片内置现成的 I/0 对象,LonTalk 协议,并使用高级语言编程,大大缩短开发周期,提高开发质量,能在短时间内开发出稳定可靠的系统。 LonWorks 络节点之间使用逻辑连接,这使得系统中节点的增加、修改很容易,便于系统调整和扩充升级。 在智能公共设施建设中应用 LonWorks 技术,可以很容易地实现智能化公共设施的所有功能,整个络结构相对简单,络布线相当容易。对
6、于使用公共设施用户各种不同的功能要求,只需选用不同的控制节点,编写相应的程序,直接连接到公共设施的控制络上就完成了,在物理上不必对络结构作任何修改。而且LonWorks 络可扩充性极好,在扩充子系统,增加功能,连接两个公共设施控制等都很简便。LonWorks 技术提供的高效开发平台让我们在进行系统设计和开发时,对络通讯不再需要花费时间,可以把精力集中到具体的系统功能实现上,使得我们能在较短时间内针对具体任务设计出成熟稳定的系统。随着今后住公共设施的建设规模越来越大,传统的总线络结构在速度与效率上开始显得不足,因特则显现其优势。而目前就构筑专用 IP 络还存在着成本高及维护难等一些问题。通过 L
7、onark 国际互操作协会制定的标准来保证。这意味着来自不同厂商的不同装置可以直接集成在单一的控制络中完成应用功能,奠定了应用系统集成的基石。 LON 控制络由现场控制节点、络设备、通信介质和通信协议构成。LON 络中的每个控制点我们称之为 LON 节点或 Lon 等方式实现数据的交换。LON 总线用收发器来建立神经元芯片与传输之间的物理连接,可以根据不同的公共设施现场环境选择不同的收发器和传输介质,如双绞线、同轴电缆、电力线、红外线、光纤、射频等等。LON 控制络的规模和复杂程度不一,络节点数量从几个到几万个不等,同时支持各种络拓扑结构。所有这些节点采用标准的通信协议 LonTalk 实对等
8、的通信。LonTalk 协议提供一整套的通信服务,这使得设备中的应用程序能够在络上同其它设备发送和接收报文而无需知道络的拓扑结构或者络的名称、地址或其它设备的功能。LonWorks 协议能够有选择地提供端到端的报文确认、报文证实和优先级发送以便设定有界事务的处理时间。对智能络管理服务的支持使得远程络管理工具能够通过络和其它设备相互作用,这包括络地址和参数的重新配置二下载应用程序、报告络问题和启动/停止/复位设备的应用程序。Lonworks具有很强的互操作性,使用 Lonworks 技术开发的产品,均可以与其非常容易地集成在一起。Lonworks 络可以通过路由器将不同媒体的段连接起来,还可以通过关将各种不同的现场总线连接起来。 当前智能公共设施