一、引言 智能大廈弱電系統(tǒng)融計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、圖形顯示技術(shù)及通信技術(shù)于一體，是智能建筑極其重要的組成部分，它監(jiān)督整棟大廈的全部機(jī)電設(shè)備。弱電系統(tǒng)一般包括樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)（BAS）、消防自動(dòng)化報(bào)警子系統(tǒng)（FAS）、智能配電子系統(tǒng)（AEC）、安防子系統(tǒng)（SAS）、衛(wèi)星接收及有線電視子系統(tǒng)（CATV）、車庫管理子系統(tǒng)（CPS）、公共廣播及緊急廣播子系統(tǒng)（PAS）。弱電系統(tǒng)的集成就是將各分系統(tǒng)集成到一個(gè)統(tǒng)一的平臺下，實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)控制、信息共享，以便對整棟建筑的管理。 智能建筑的目標(biāo)是在系統(tǒng)一體化集成的基礎(chǔ)上，通過系統(tǒng)集成來實(shí)現(xiàn)信息、資源和任務(wù)的綜合共享與全局一體化的綜合管理。 智能配電系統(tǒng)作為智能建筑信息系統(tǒng)（BAS）的重要組成部分，其中主要產(chǎn)品為智能配電儀表，如AEC公司的6800、4620等。 美國能源控制公司（AEC）作為智能配電領(lǐng)域的專業(yè)廠商，向業(yè)界提供先進(jìn)的全系列智能配電儀表，如下： 1．AEC智能配電儀表 2．AEC綜合保護(hù)測控單元 3．AEC智能配電系統(tǒng) 二、先進(jìn)的AEC智能配電儀表，適用于樓宇自控系統(tǒng)（BAS） （一）先進(jìn)的樓宇自控系統(tǒng)具備良好的開放性 當(dāng)前世界上眾多樓宇自控系統(tǒng)（BAS）產(chǎn)品供應(yīng)商云集中國大陸，尤其是上海。在這里列出一些比較著名的公司（產(chǎn)品）名稱：Honeywell， Johnson Controls， Landis & Staefa， Satchwell， ST E&E， Caradon Trend， Andover， Siebel， CSI（Control System International）， TA（Tour & Anderson AB）， Auto-Matrix等等。 考察這些BAS產(chǎn)品和外部設(shè)備的數(shù)據(jù)交換能力或者說開放性能，可以說有多種多樣的情況。但通過分析綜合，這些產(chǎn)品和外部設(shè)備的數(shù)據(jù)交換能力，大致可分為以下幾種情況： （1）產(chǎn)品支持某種標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)交換協(xié)議，具有很好的開放性能。例如支持微軟Windows 操作系統(tǒng)下的OPC（OLE for Process Control）功能；或者動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換（DDE）功能，數(shù)據(jù)交換通過軟件實(shí)現(xiàn)，不需要硬件接口；公開接口技術(shù)的詳細(xì)規(guī)格、說明，接口軟件隨系統(tǒng)監(jiān)控軟件一起售于用戶，開發(fā)通訊功能不必向產(chǎn)品供應(yīng)商另外支付費(fèi)用。以上著名公司的主流產(chǎn)品完全符合這一條，AEC的產(chǎn)品也同樣符合這樣的要求。 （2）產(chǎn)品支持某種標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)交換協(xié)議，具有一定的開放性能。例如具有DDE功能，或者有其他某種軟件數(shù)據(jù)交換工具，像API函數(shù)接口，但不公開有關(guān)軟件技術(shù)的詳細(xì)規(guī)格、說明，用戶開發(fā)數(shù)據(jù)通訊功能需要另外購買支持這種功能的軟件，有的產(chǎn)品可能還要增配相應(yīng)的硬件。目前一些國內(nèi)公司的產(chǎn)品屬于這種情況。 （3）沒有軟件數(shù)據(jù)交換功能，但在控制機(jī)上具有串行通訊接口，如買方有外部通訊要求，供應(yīng)商可以提供串行通訊協(xié)議，但一般要求買方另外支付一定的費(fèi)用，并在知識產(chǎn)權(quán)方面承擔(dān)一定的責(zé)任。一些公司早期的產(chǎn)品屬于這種情況，建議用戶盡量避免在21世紀(jì)購買20世紀(jì)的產(chǎn)品。 （4）沒有軟件數(shù)據(jù)交換功能，也不提供開放的通訊協(xié)議。目前很少，最初的BAS屬于這種情況。 對于有信息集成要求的項(xiàng)目來說，應(yīng)優(yōu)先考慮采用符合上述第1種情況的BAS產(chǎn)品。使用什么方式和集成系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)，在軟件工作量方面是差別很大的，這些因素將會反映到系統(tǒng)集成的工作量和成本之中。這里僅舉樓宇自控系統(tǒng)產(chǎn)品為例，其他弱電產(chǎn)品和上述情況類似。 由于實(shí)施系統(tǒng)信息集成，要求被集成的弱電產(chǎn)品是一個(gè)開放的、能夠和外部交換數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。這一點(diǎn)適用于所有被集成的弱電子系統(tǒng)產(chǎn)品。AEC的智能配電產(chǎn)品就是這樣一個(gè)開放的、能夠和外部交換數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。 在系統(tǒng)集成工程開展時(shí)，作為系統(tǒng)集成商應(yīng)負(fù)全面的責(zé)任，他們應(yīng)將已經(jīng)掌握的各種接口資料，向業(yè)主、設(shè)計(jì)院和建設(shè)者提出客觀的參考意見。他們應(yīng)向所有子系統(tǒng)供貨商提出系統(tǒng)集成方案中關(guān)于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊的技術(shù)要求，由各子系統(tǒng)供貨商承擔(dān)責(zé)任，提供關(guān)于通訊接口的技術(shù)資料。他們應(yīng)和各子系統(tǒng)供貨商建立融洽的合作關(guān)系，因?yàn)榧上到y(tǒng)和各子系統(tǒng)通訊接口的設(shè)計(jì)、技術(shù)開發(fā)和調(diào)試完成，取決于各子系統(tǒng)本身的正常開通及現(xiàn)場數(shù)據(jù)地址的組織和編程，這種合作關(guān)系是極為重要的。 （二）利用OPC集成的總體方案 目前，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，BMS集成產(chǎn)品的技術(shù)趨勢也在向著基于真正開放標(biāo)準(zhǔn)和子系統(tǒng)平等的方向發(fā)展。因此，本文選取以上主流公司OPC技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的集成，采用瀏覽器/服務(wù)器（B/S）結(jié)構(gòu)、Web技術(shù)的產(chǎn)品。其邏輯結(jié)構(gòu)如圖1所示。 為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，在統(tǒng)一的界面上對所有的子系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控管理，必須提取所有子系統(tǒng)需要的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)通過運(yùn)行在各子系統(tǒng)主機(jī)上的服務(wù)程序采集各個(gè)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，并加以整理轉(zhuǎn)譯存人數(shù)據(jù)庫，同時(shí)提供給監(jiān)控系統(tǒng)。這樣，各客戶可在客戶機(jī)上監(jiān)控子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)工況。各子系統(tǒng)通過OPC客戶接口與符合OPC規(guī)范的現(xiàn)場設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，中央監(jiān)控站也是通過OPC客戶接口與各子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。這樣，通過標(biāo)準(zhǔn)化的OPC客戶接口和OPC服務(wù)器接口，中央監(jiān)控站就可以和各子系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，從而達(dá)到控制和管理的目的，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的集成。因此，系統(tǒng)可以大量地使用不同生產(chǎn)商制造的符合OPC規(guī)范的硬件設(shè)備和應(yīng)用軟件；采用OPC規(guī)范對于系統(tǒng)的修改和升級也帶來了極大的方便。 目前，主流廠商均采用這樣的方案。 三、應(yīng)用OPC協(xié)議實(shí)現(xiàn)樓宇信息系統(tǒng)與智能配電儀表的數(shù)據(jù)互聯(lián)及共享 （一）OPC協(xié)議 OPC協(xié)議是為解決應(yīng)用軟件與各種設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的通信而產(chǎn)生的一項(xiàng)工業(yè)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。它采用客戶/服務(wù)器規(guī)范，并沿用了Microsoft的DCOM體系。通過COM接口，OPC客戶程序可以和一個(gè)或多個(gè)提供商的OPC服務(wù)器連接，同時(shí)一個(gè)OPC服務(wù)器也可以同多個(gè)客戶程序相連，形成多對多的關(guān)系。任何支持OPC的產(chǎn)品都可以無縫地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成。由于OPC技術(shù)基于DCOM，所以客戶程序和服務(wù)器可以分布在不同的主機(jī)上，形成網(wǎng)絡(luò)化的監(jiān)控系統(tǒng)。 （二）適于OPC協(xié)議接口的AEC智能配電儀表 AEC智能配電儀表提供專業(yè)的ModBUS協(xié)議。 ModBUS總線是美國莫迪康（Modicon）公司（后被法國施耐德Schneider公司收購）在世界上首先推出的基于RS485的總線。ModBUS為Modicon’s BUS（即：Modicon 的總線）的縮寫。 所以：Mod——代表Modicon BUS——總線，為專有名詞 合在一起：ModBUS. ModBUS不是中國國標(biāo)，但正在國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化，將成為中國國家推薦標(biāo)準(zhǔn)。 ModBUS有2種協(xié)議，即：ModBUS-ASCII和ModBUS-RTU協(xié)議。 ModBUS協(xié)議只允許在一條線路上有一臺主機(jī)。允許在主機(jī)和從機(jī)之間進(jìn)行通訊，而不允許從機(jī)之間進(jìn)行通訊?！　? ModBUS實(shí)現(xiàn)雙向通訊的原理：ModBUS協(xié)議在一根通訊線上使用RS-485應(yīng)答式連接（半雙工），這意味著在一根單獨(dú)的通訊線上信號沿著相反的兩個(gè)方向傳輸。首先，主計(jì)算機(jī)的信號尋址到一臺唯一的終端設(shè)備（從機(jī)），然后，在相反的方向上終端設(shè)備發(fā)出的應(yīng)答信號傳輸給主機(jī)?！　? AEC公司全部的產(chǎn)品均經(jīng)過嚴(yán)格測試，符合ModBUS標(biāo)準(zhǔn)，而ModBUS標(biāo)準(zhǔn)可作為OPC協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)選項(xiàng)接入BAS系統(tǒng)。 現(xiàn)AEC系列智能配電儀表包括： AEC6800全功能智能配電儀表：VFD顯示，U、I、P、Q、S、PF、F、KWh、cosφ，4DI、2DO AEC4600智能配電儀表：LED顯示，I、KWh，2DI、2DO AEC4610智能配電儀表：LED顯示，I，2DI、2DO　　 AEC4620智能配電儀表：LED顯示，U、I、P、Q、S、PF、F、KWh、cosφ，2DI、2DO AEC4630智能配電儀表：LED顯示，U、I，2DI、2DO AEC5100多回路監(jiān)控單元：LED顯示，SOE，實(shí)時(shí)時(shí)鐘，16DI、8DO AEC5200多回路監(jiān)控單元：LED顯示，SOE，實(shí)時(shí)時(shí)鐘，8DI、4DO、4AI、2AO AEC5300多回路監(jiān)控單元：LED顯示，SOE，實(shí)時(shí)時(shí)鐘，8AI、8DO AEC5400多回路監(jiān)控單元：LED顯示，SOE，實(shí)時(shí)時(shí)鐘，32DI AEC5500多回路監(jiān)控單元：LED顯示，9I、3U AEC4900低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)控制器：U、I、cosφ、P、F，過載、缺相、電壓等保護(hù) AEControl電力監(jiān)控系統(tǒng)：數(shù)據(jù)采集通訊，運(yùn)行操作與記錄，SOE，PDR，工作站管理。