摘 要：空調(diào)系統(tǒng)的遠程監(jiān)控是智能建筑中建筑自動化系統(tǒng)的重要內(nèi)容之一。基于Internet/ Intranet 平臺的遠程監(jiān)控,是實現(xiàn)BMS 的發(fā)展方向,也是建立建筑智能化管理系統(tǒng)（ IBMS） 的基礎(chǔ)。本文著重闡述利用網(wǎng)際組態(tài)軟件WebAccess 及可編程計算機控制器（PCC） ,實現(xiàn)基Internet/ Intranet 下的空調(diào)系統(tǒng)遠程監(jiān)控與管理的方法。 關(guān)鍵詞：智能建筑 空調(diào)系統(tǒng) 遠程監(jiān)控 可編程計算機控制器（PCC） ABSTRACT:The long - distance monitoring of air - conditioning system is one of the most important contents of Building Automation System in Intelligent Building ,the long – distance monitoring based on Internet/ Intranet is not only the developing direction of realizing BMS but also the foundation of setting up Intelligent Building Management System（ IBMS） .The method to realize the long - distance monitoring and management of air – conditioning system by means of net configuration software WebAccess and Programmable Computer Controller （PCC） is described in this paper. KEY WORDS:Intelligent building 　Air - conditioning system 　Long – distance monitoring 　PCC 1 引言 　　樓宇自控系統(tǒng)（BAS） 是智能建筑的重要組成部分,而空調(diào)系統(tǒng)的控制又是它的主要內(nèi)容之一,隨著現(xiàn)代化的高樓大廈的興建,對樓內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)的有效管理和控制顯得越來越重要。樓宇自動控制系統(tǒng)主要是由傳感器與執(zhí)行器、DDC（直接數(shù)字控制器） 、通訊網(wǎng)絡(luò)、中央管理計算機等組成。它的應(yīng)用使樓內(nèi)的電力、照明、空調(diào)、防災(zāi)、防盜、電梯等高效地運行成為可能。而通過互聯(lián)網(wǎng)和局域網(wǎng)實現(xiàn)對空調(diào)系統(tǒng)遠程監(jiān)控及維護管理是實現(xiàn)BMS（Building Management system） 的發(fā)展方向。我們在基于實驗室平臺上研究開發(fā)的“智能建筑自動化系統(tǒng)”,并利用網(wǎng)際組態(tài)軟件WebAccess 實現(xiàn)了基于Internet/ Int ranet 的遠程監(jiān)控和維護管理,空調(diào)系統(tǒng)是該項目的一個主要子系統(tǒng)。本文主要介紹利用網(wǎng)際組態(tài)軟件WebAccess 實現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)遠程監(jiān)控的方法。 2 網(wǎng)際組態(tài)軟件WebAccess 簡介 　　2. 1 　WebAccess 是美國著名專業(yè)從事自動化HMI/ SCADA 系統(tǒng)組態(tài)軟件研發(fā)與應(yīng)用的BroadWin 公司開發(fā)的一種基于IE 瀏覽器的網(wǎng)絡(luò)化組態(tài)軟件。網(wǎng)際組態(tài)軟件WebAccess 不僅具有強大的組態(tài)功能,而且突破了傳統(tǒng)組態(tài)軟件的局限性,其最大特點是:整個系統(tǒng)的運行在局域網(wǎng)內(nèi)進行監(jiān)控時,采用完全基于Web 的方式進行,在局域網(wǎng)內(nèi)的任何電腦中,只需安裝WebAcces Client ,通過使用標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器IE ,便可實現(xiàn)與在控制室相同的監(jiān)控效果。此系統(tǒng)在必要時還可以連接互聯(lián)網(wǎng),接入互聯(lián)網(wǎng)后即可實現(xiàn)遠程監(jiān)控,并且系統(tǒng)集成商也可以實現(xiàn)在遠程的及時維護工作。 　　2. 2 　WebAccess 由三個部分組成: 　　（1） 工程節(jié)點:作為集中的數(shù)據(jù)庫和Web 服務(wù)器,提供客戶端和監(jiān)控節(jié)點間的初始連接,并提供“工程管理員”功能,以創(chuàng)建I/ O 數(shù)據(jù)庫、報警和圖形等; 　　（2） 監(jiān)控節(jié)點（Node） :是一個遠程PC ,它使用WebAccess 支持的驅(qū)動程序與自動化設(shè)備連接并通信。WebAccess 監(jiān)控節(jié)點軟件提供管理控制和數(shù)據(jù)采集（ SCADA） 功能, 包括: 通訊驅(qū)動程序（Modbus、OPC、和其它PLC、I/ O、過程控制、自動化設(shè)備、DCS 和DDC） 、報告和趨勢記錄實時數(shù)據(jù)、報警和報警記錄、安全和事件記錄; 　　（3） 客戶端（Client） :它是一個插件程序,運行與瀏覽器有關(guān)。Client 實際上是一種人機界面（HMI） 軟件,它提供實時的數(shù)據(jù)顯示、動畫、趨勢、報警和報告等功能。WebAccess 客戶端使用TCP/IP 協(xié)議通過因特網(wǎng)或局域網(wǎng)和監(jiān)控節(jié)點連接。 　　此外WebAccess 除了具有一般組態(tài)軟件所具有的常用的繪圖、建點、動畫、數(shù)據(jù)顯示、趨勢圖、事件報警、記錄和報表等功能外,還具有以下特點: 　　①通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠程建構(gòu)、修改圖形及數(shù)據(jù)庫; 　　②先進的數(shù)據(jù)庫架構(gòu)使用戶既可以先設(shè)定硬件,亦可以先繪圖形,高效、靈活、方便; 　　③多工非同步建構(gòu)功能,允許多用戶同時建構(gòu)數(shù)據(jù)庫,完全具備網(wǎng)絡(luò)多用戶功能; 　　④多疊式網(wǎng)絡(luò)安全結(jié)構(gòu)（防火墻+ 內(nèi)建安全系統(tǒng)） ,保護用戶數(shù)據(jù)安全; 　　⑤與AutoCAD 相容的矢量繪圖方式,易于掌握應(yīng)用,并且可直接導(dǎo)人AutoCAD 的DXF 文件; 　　⑥強大的動畫功能,可以任意設(shè)定動畫的移動路徑和轉(zhuǎn)動中心,而且動畫設(shè)定具有層的概念;獨具特色的圖庫;簡易的TCL 腳本,在不同的瀏覽器上都能發(fā)揮功能。 3 空調(diào)系統(tǒng)簡介 　　本課題中的暖通空調(diào)系統(tǒng)是把工程中常用的系統(tǒng)形式與我院智能建筑實驗室的實際系統(tǒng)相結(jié)合,由全空氣一次回風(fēng)系統(tǒng)、風(fēng)機盤管系統(tǒng)、風(fēng)冷熱泵機組系統(tǒng)和排風(fēng)兼排煙系統(tǒng)4 個子系統(tǒng)組成,其中風(fēng)冷熱泵機組為一次回風(fēng)系統(tǒng),風(fēng)機盤管系統(tǒng)提供冷熱源;排風(fēng)排煙系統(tǒng)平時用于換氣,火災(zāi)時兼做排煙系統(tǒng)。本文著重介紹一次回風(fēng)系統(tǒng),其組成及原理見圖1 。 [align=center] 圖1 一次回風(fēng)系統(tǒng)組成及原理[/align] 4 空調(diào)系統(tǒng)遠程監(jiān)控的主要內(nèi)容及要求 　　一次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)遠程監(jiān)控的主要內(nèi)容為: 　　①機組啟停控制; 　　②冷熱工況轉(zhuǎn)換; 　　③室內(nèi)溫度設(shè)定、顯示:設(shè)定空調(diào)房間的設(shè)計溫度及顯示空調(diào)房間的實際溫度; 　　④系統(tǒng)運行狀態(tài)監(jiān)視:主要顯示空調(diào)機組（風(fēng)機） 、過濾網(wǎng)、二通閥工作狀態(tài); 　　⑤故障報警:空調(diào)機組（風(fēng)機） 、過濾網(wǎng)、二通閥故障時發(fā)出故障報警信息; 　　以上內(nèi)容均要求能夠通過互聯(lián)網(wǎng)和局域網(wǎng)的客戶端PC 實現(xiàn)遠程監(jiān)控,其中,控制內(nèi)容部分非授權(quán)用戶不允許控制。 5 遠程監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架及實現(xiàn)方法 　　5. 1 　空調(diào)系統(tǒng)的控制方法 　　我院的“智能建筑自動化系統(tǒng)”采用可編程計算機控制器（ Programmable Computer Cont roller -PCC） ,其中暖通空調(diào)子系統(tǒng)采用一個PCC 分站帶4 個子系統(tǒng)叢站（擴展模式） ,一次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)由其中的一個叢站控制。各分站、叢站之間采用CAN 網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)物理接口,控制網(wǎng)絡(luò)拓撲圖見圖2 。 [align=center] 圖2 暖通空調(diào)系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)拓撲圖[/align] 　　將空調(diào)控制系統(tǒng)中各檢測點和控制點及管理站相互連接的方式稱為拓撲結(jié)構(gòu)。在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中常用的拓撲結(jié)構(gòu)有多種。通過綜合分析空調(diào)控制系統(tǒng)對通訊網(wǎng)絡(luò)的要求和各種網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的特點,本課題中的暖通空調(diào)系統(tǒng)構(gòu)為如圖2 所示的智能建筑中空調(diào)控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)。它采用了樹形和總線形混合拓撲結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)具有層次清楚、可靠性高、成本低的優(yōu)點。在通用的軟件平臺下,可以實現(xiàn)各種復(fù)雜的控制規(guī)律和高級能量調(diào)配控制管理,記錄、分析歷史運行數(shù)據(jù),預(yù)測空調(diào)負荷等。它的使用不僅提高了空調(diào)系統(tǒng)的管理水平,還通過利用新的控制技術(shù)改變傳統(tǒng)的運行方式,使系統(tǒng)節(jié)約大量的電能,具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。 　　5. 2 　監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)基本構(gòu)架 　　本課題利用網(wǎng)際組態(tài)軟件WebAccess 實現(xiàn)遠程監(jiān)控,一次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)遠程監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架見圖3 。 [align=center] 圖3 　基于WebAccess 的遠程監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架[/align] 　　5. 3 　WebAccess 實現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)遠程監(jiān)控的方法 　　（1） 建立智能建筑自動化系統(tǒng)工程項目（包括用戶名、密碼、工程名、IP 地址等） 。 　　（2） 定義暖通空調(diào)系統(tǒng)監(jiān)控節(jié)點,對于PCC控制器應(yīng)為OPC;設(shè)置通訊端口參數(shù),對PCC ,通訊參數(shù)可選擇250k bit/ s。 　　（3） 定義一次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)單元。 　　（4） 設(shè)計工作畫面。工作畫面中包括與現(xiàn)場系統(tǒng)相對應(yīng)的動畫,動畫制作中的實時控制部分將占用WebAccess 提供的I/ O 點,如果僅僅是做沒有現(xiàn)場設(shè)備的演示動畫,則動畫中使用的點就是We-bAccess 提供的本地點。在WebAccess 提供的點中, I/ O 點的數(shù)量和本地點的數(shù)量是相同的。 　　（5） 工作畫面所需要的控制點的分配。由于WebAccess 提供的I/ O 點是有限的,所以在實時控制的動畫中,對應(yīng)I/ O 點的控制點需要合理分配使用。考慮到系統(tǒng)的擴充,通常系統(tǒng)中的點數(shù)需要留出一定的余量。值得注意的是,WebAccess 中所提供的所有I/ O 點,在不加限定時均是可讀可寫的,這樣就很容易實現(xiàn)現(xiàn)場和遠程控制的對等控制關(guān)系,并且可以節(jié)約寶貴的點數(shù)。 　　（6） 實現(xiàn)各個點的動畫連接和添加腳本語句。將完成的動畫畫面與對應(yīng)的I/ O 點或本地點連接起來,在動畫的實現(xiàn)方面,WebAccess 提供有最基本的動畫程序,如果實現(xiàn)的動畫比較復(fù)雜,那么WebAccess 還支持TCL 腳本并提供強大的函數(shù)庫供用戶自行編程。 　　（7） 動畫的保存和下載。將做好的畫面保存到磁盤后（DRW 和BGR 兩種文件格式） ,通過網(wǎng)絡(luò)下載到Node 節(jié)點并啟動該節(jié)點,然后進入實時監(jiān)控界面,在成功登錄后即可通過計算機網(wǎng)絡(luò)對系統(tǒng)進行調(diào)試并修改程序,直到實現(xiàn)整個動畫與現(xiàn)場設(shè)備協(xié)調(diào)工作為止。 6 結(jié)束語 　　基于Internet/ Int ranet 的空調(diào)系統(tǒng)遠程監(jiān)控、維護及管理,作為“智能建筑自動化系統(tǒng)”課題重要內(nèi)容之一,已經(jīng)完成調(diào)試工作,利用網(wǎng)際組態(tài)軟件WebAccess 實現(xiàn)了即定目標(biāo)。作為優(yōu)秀的網(wǎng)際組態(tài)軟件WebAccess ,以其優(yōu)異、強大的功能發(fā)揮了重要作用,是實現(xiàn)BMS 的未來方向。本課題所完成的系統(tǒng)和實現(xiàn)方法不僅對智能建筑教學(xué)起到積極的指導(dǎo)作用,同時也對工程實踐有著一定的借鑒。 參考文獻 　　1 　王順晃等. 智能建筑系統(tǒng)及應(yīng)用[M] . 北京:機械工業(yè)出版社,1995. 　　2 　楊紹胤. 智能建筑實用技術(shù)[M] . 北京:機械工業(yè)出版社,2002. 　　3 　柏元網(wǎng)控信息技術(shù)（上海） 有限公司W(wǎng)ebAccess 技術(shù)手冊. 　　4 　龍惟定,程大章. 智能化大樓的建筑設(shè)備[M] . 北京:中國建筑工業(yè)出版社,1987. 　　5 　潘云綱. 高層民用建筑空調(diào)設(shè)計[M] . 北京:建筑工業(yè)出版社,1995. 　　6 　齊蓉. 新一代可編程計算機控制器技術(shù)[M] . 西安:西北工業(yè)大學(xué)出版社,2000.