基于LonWorks的FAS与BAS集成方案压控振荡器

基于LonWorks的FAS与BAS集成方案

基于LonWorks的FAS与BAS集成方案 2011年12月04日 来源： 摘要：本文提出一种利用LonWorks神经元网络技术,实现火灾自动报警系统与楼宇自动化系统集成的方案。利用本方案构成的集成化系统结构简单，组态灵活，通用性强，具有良好的推广价值。 一、概述 火灾自动报警系统（FAS）与楼宇自动化控制系统（BAS）作为现代建筑物电气系统的重要组成部分，愈来愈广泛的在各类建筑物中得以应用。构造网络化的建筑电气控制系统是现代建筑电气系统的发展方向。LonWorks神经元网络技术是一种近年来广泛应用于楼宇自动化控制系统中的现场总线技术，其最大的特点是挂接在LON总线上的各控制节点均装配有神经元控制芯片，而在每只芯片内已固化有标准的网络通讯协议，这就使得接入LON总线的各类控制器可自由的相互对等通讯，无须在网络内设置主控制器。传统的火灾自动报警系统是由标准的RS—232或RS—485通讯方式作为系统中各类控制器及显示器的通讯协议，编程复杂，抗干扰能力较弱，可靠性较低并且开放性差。采用LON总线构成的FAS是一个标准的分布式智能控制系统，无主从关系，并可极其方便的与采用LON总线的BAS集成，特别适合应用于超大型建筑物或群楼型建筑物。 二、LonWorks技术简介 LonWorks是由美国Echolon公司于1993年开发出的新一代网络技术。它通过提供一系列的软硬件技术构筑了一个完整的、开放的、灵活的、可互操作的控制系统解决方案。在较短的时间内得到了自动控制领域的广泛关注和接受，在楼宇自控领域更成为实际上的标准。 LonWorks技术提供的内容包括：内含3个8位微处理器、固化Lontalk通讯协议的各种Neuron芯片；面向各种不同介质的总线收发器；NeuronC编程语言；DOS和WINDOWS下的各种开发调试工具；网络维护和诊断工具；LonMark互操作性规范等。其中LONTALK协议是包含了ISO/OSI全部7层定义的开放通讯协议；LONMARK是由用户发起的国际性协会，通过制定技术规范和实施认证，影响和决定LonWorks技术的发展、保证互操作性的实现。 采用LonWorks技术的网络可以轻松实现节点间的对等通讯，因而可以用来构筑分布式的控制网络以取代传统的集中控制或PLC控制系统，大大简化系统设计和增强系统的可靠性。而按照LonMark互操作协议设计的节点更可以实现不同系统，不同产品之间的互联，这不但为系统集成提供了极大的方便，尤其为打破某些大公司专有系统的技术垄断提供了可能，设备生产厂家将更专注于提供更有特色和竞争力的产品，集成商和用户则可以选择不同的部件设计符合自己性能价格比要求的网络系统。 三、传统的火灾自动报警系统构成形式 火灾自动报警系统通常可分为区域型FAS，集中型FAS及消控中心型FAS。为满足建筑物的消防要求，在这三种系统中通常要设计火灾报警控制器、火灾显示盘、消防联动控制器以及彩色CRT显示装置等，这些设备需通过RS—485及RS—232接口相互连接起来，完成相互交换信息的任务。系统中的中央控制设备安装在消防控制中心内，现场的各类显示控制装置均需通过消控中心内的设备来完成信息交换。典型的火灾自动报警系统构成示意图如下：

火灾自动报警系统构成示意图

由上图可以看出，本系统中的控制核心为消控中心的火灾报警控制器、系统内的火灾显示盘、CRT显示装置均需通过火灾报警器交换信息。虽然各设备之间是按照标准的RS—485及RS—232方式进行通讯，但不同生产厂家的产品在没有统一相互间的通讯格式的情况下，是根本无法进行信息交换的。另外，对于群楼式建筑，往往需要设置多个消防控制室，需要多个火灾报警控制器、联动控制器相互配合工作，交换信息，并且要保证系统内的任一台控制器出现故障的情况下不会影响其他控制器的正常工作，这种要求在上述系统方式中是很难实现的。 四、基于LonWorks技术的网络化火灾自动报警系统 利用LonWorks技术的组态灵活、对等通讯、通讯协议标准化等特点，可在火灾报警系统中的各报警显示装置内安装神经元网络芯片，从而可将各装置直接挂接在LON总线上，构成一种分布式智能网络化火灾报警系统，如下图：

分布式智能网络化火灾报警系统示意图

网络化的火灾自动报警系统，除现场的火灾探测部件及输入/输出控制部件与控制器之间仍然采用普通的总线制方案连接外，系统内的各显示控制装置均通过LON总线相互连结在一起，从而构成了分布式智能网络化火灾报警系统。系统内各控制装置间可相互对等通讯，无主从关系，信息传输从原来的固定途径和对象变成自由发布，各取所需，不但降低了系统通讯数据量，而且减少了传输环节，增强了系统容错能力；由于分布式网络结构的灵活性，系统中不再有中心式或瓶颈式的关键节点，增加或减少某一个控制节点（控制器），对系统网络无任何影响。控制节点故障也只影响与其相连的设备，不会造成系统瘫痪；分布式的网络化报警方案还轻而易举的解决了群楼式火灾报警系统的配置问题，任何地点、任何控制器，只要得到授权均可成为具有部分或全部控制管理功能的控制中心，为实现管理的灵活性和可靠性提供了方便和可能。由于采用了LON总线技术，火灾报警系统的开放性也大大加强，为与第三方产品实现连接奠定了良好的基础。 五、火灾自动报警系统与楼宇自动化系统的集成 LON总线技术应用于BAS中已较为成熟，将LonWorks技术应用于FAS中后，再将BAS与FAS集成在一个系统内便十分简单了，下图为采用LON总线技术的BAS与FAS集成系统示意图：

LON总线技术的BAS与FAS集成系统示意图

六、结论 将LonWorks技术应用于FAS中，对于FAS的整体可靠性有大为提高，同时也为BAS与FAS的集成打下了基础。进一步将LonWorks技术推广到建筑电气控制系统的其它领域，对于实现建筑电气控制系统全面集成，是一种切实可行的方案。(end)

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