1第一個(gè)完全開(kāi)放式非專(zhuān)用樓宇自控網(wǎng)
樓宇自控網(wǎng)BACnet Building Automation and ControI Network的概念 在智能化建筑物內(nèi)，以計(jì)算機(jī)為核心的控制設(shè)備日益增多，其控制功能強(qiáng)大而復(fù) 雜。幾十家甚至上百家廠(chǎng)商所生產(chǎn)的不同設(shè)備使用于同一建筑物內(nèi)，設(shè)備廠(chǎng)商采用五花八 門(mén)的應(yīng)用軟件及通訊協(xié)議給用戶(hù)系統(tǒng)集成及管理使用帶來(lái)諸多不便。當(dāng)用戶(hù)選擇設(shè)備時(shí)往 往受制干若干廠(chǎng)商的設(shè)備而提高造價(jià)，所以制定一個(gè)統(tǒng)一的通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，各廠(chǎng)家共同遵 守，使建筑物內(nèi)的各子系統(tǒng)更加標(biāo)準(zhǔn)化的集成，就成為十分迫切急需的問(wèn)題。智能化大廈 系統(tǒng)通訊協(xié)議上進(jìn)入了一個(gè)嶄新的標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)代，結(jié)束了以往各廠(chǎng)家自成體系混亂的局面。 樓宇自控網(wǎng)不是軟件，它是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)通訊和數(shù)據(jù)交換協(xié)議。各生產(chǎn)廠(chǎng)家按照這一標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā) 與樓宇自控網(wǎng)兼容的控制器和接口，最終達(dá)到不同生產(chǎn)廠(chǎng)家的控制器可在這一標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié) 議下相互交換數(shù)據(jù)的目的。目前世界上著名的樓宇設(shè)備的生產(chǎn)廠(chǎng)家，陸續(xù)推出滿(mǎn)足BACnet 標(biāo)準(zhǔn)的新一代產(chǎn)品?！ ?br/> 樓宇自控網(wǎng)是一個(gè)真正的、非專(zhuān)用的開(kāi)放通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。500頁(yè)的協(xié)議規(guī)范詳細(xì)地 闡述了樓宇自控網(wǎng)系統(tǒng)的功能。它闡明了系統(tǒng)組成單元相互分享數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)的途徑、使用的 通訊媒介、可以使用的功能以及信息如何翻譯的全部規(guī)則，各種系統(tǒng)相互開(kāi)放通訊的基本 規(guī)則?！ ?br/> 樓宇自控網(wǎng)是一個(gè)完全非專(zhuān)用的系統(tǒng)。這意味著不必使用專(zhuān)用的芯片組成協(xié)議?！ ACnet（樓宇自控網(wǎng)）簡(jiǎn)介：
A. 開(kāi)放的系統(tǒng)BACnet
＊BACnet是一個(gè)用于BMS系統(tǒng)的開(kāi)放的協(xié)議
＊BACnet是ISO的標(biāo)準(zhǔn)范本
BACnet：選取了網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)中七層結(jié)構(gòu)中對(duì)BACnet合適的ISO／OSI模型的某些方 面，而且也選用了某些最為流行和最為有效的局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)處理物理層和鏈路層。 BACnet與ISO／OSI之間的關(guān)系。
＊BACnet規(guī)定了系統(tǒng)各部分如何通訊和聯(lián)網(wǎng)
＊BACnet是美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)／美國(guó)暖通工程師協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)135-1995
B.BACnet涉及的范圍廣泛
＊可以使用在系統(tǒng)的任何層，從BAS和FAS系統(tǒng)上層的集成到現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)層的傳感器和執(zhí)行 器。
＊系統(tǒng)規(guī)模無(wú)限制，從只有一個(gè)控制環(huán)路的單個(gè)DDC到使用光纜的建筑群控制系統(tǒng)。
＊支持遠(yuǎn)程點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（POINT-TO-POINT）的連接。
C為什么要開(kāi)發(fā)BACnet
＊多個(gè)系統(tǒng)集成
＊業(yè)主更多的選擇
＊系統(tǒng)的一致性更好
＊提高競(jìng)爭(zhēng)性＊非專(zhuān)用性
D. BACnet標(biāo)準(zhǔn)是要解決什么問(wèn)題
＊支持了局域網(wǎng)（LAN）類(lèi)型＊規(guī)定了信息結(jié)構(gòu)，控制器之間可以用“相同的語(yǔ)言”交談
＊為行業(yè)的貫徹執(zhí)行提供了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)框架
E． BACnet局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)速率見(jiàn)表1。
表1：BACnet局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)速率表
局域網(wǎng)
標(biāo)準(zhǔn)
數(shù)據(jù)速率
ETHERnet
ISO/IEC 8802-3
10 TO 100 MBPS
ARCnet
ATA/ANSI 878.1
0.156 TO 10 MBPS
MS/TPPS
ANSI/ASHRAE 135-1995
9.6 TO 78.4 KBPS
LONTALK
PROPRIETARY
4.8 TO 1250 KBPS
＊BACnet不需要任何專(zhuān)用的硬件和軟件
＊ETHERnet和ARCnet用于工作站和網(wǎng)絡(luò)控制器之間的高速通訊
＊MS／TP用于單元（設(shè)備）控制器以及其他I／O設(shè)備之間
＊PTP用于RS-232 口直連或通過(guò)MODEM從遠(yuǎn)程工作站撥號(hào)
F.BACnet的語(yǔ)言
＊對(duì)象（Objects）
BACnet的對(duì)象替代了傳統(tǒng)的“點(diǎn)”， BACnet定義了18個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)象。每一個(gè)對(duì)象， 都有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的屬性集合。這些屬性為BACnet網(wǎng)上其它設(shè)備描述每個(gè)對(duì)象及它當(dāng)前的狀態(tài)， 每個(gè)BACnet設(shè)備包含這18個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)象的一個(gè)子集?！ ?br/> ＊屬性（Properties）
BACnet定義了123標(biāo)準(zhǔn)屬性。屬性是我們從對(duì)象獲取信息向?qū)ο蟀l(fā)出指令的手段， 各種標(biāo)準(zhǔn)對(duì)象都規(guī)定有這些屬性組成不同子集， BACnet要求某些屬性必要賦予每個(gè)對(duì)象，而一些屬性可以待選。
＊服務(wù)（SerVices）
BACnet定義了32種服務(wù)，服務(wù)是BACnet設(shè)備從其它設(shè)備獲取信息，給其它設(shè)備發(fā)出 指令完成一定的操作，或通知一個(gè)或幾個(gè)設(shè)備發(fā)生了某些事件的手段。
2 BACnet典型工程介紹——三藩市州政府大樓（450金門(mén)大廈）
A. 三藩市政府大樓簡(jiǎn)介
- 22層
- 13萬(wàn)平方米
- 三藩市第二大辦公樓大廈
-美國(guó)西部最大的聯(lián)邦政府大樓，法院及聯(lián)邦政府部門(mén)辦事處所在地
B. 工程目標(biāo)
- 預(yù)計(jì)在工程完成后，每年能節(jié)省超過(guò)50萬(wàn)美元能源消耗（未計(jì)算其它系統(tǒng)操作及維修 成本的節(jié)省）。
-以樓宇自控網(wǎng)為主體框架，將大樓各層原有的專(zhuān)用通訊協(xié)議的自控系統(tǒng)翻新及提升并 有各機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，達(dá)成集中管理的成效。
C. 工程設(shè)計(jì)概念
- 使用直接數(shù)字控制器（DDC）代替以手動(dòng)，氣動(dòng)及恒溫器操作的舊控制系統(tǒng)。約 9，000個(gè)對(duì)象或點(diǎn)。
- 多臺(tái)操作中央站，包括伺服器，工作站及遠(yuǎn)程工作站（通過(guò)Modem）等。操作員可通過(guò) 各中央站監(jiān)控有關(guān)機(jī)電設(shè)備的運(yùn)作情況。
- 增加監(jiān)察設(shè)備來(lái)計(jì)算各機(jī)電系統(tǒng)如暖通空調(diào)，照明等的耗能數(shù)據(jù)。
- 翻新8臺(tái)雙風(fēng)管式變風(fēng)量空調(diào)機(jī)，約1，000臺(tái)變風(fēng)量未端機(jī)，電腦房空調(diào)帆及動(dòng)力 系統(tǒng)設(shè)備。
- 翻新服務(wù)法院（17層至20層）的共13臺(tái)空調(diào)機(jī)。
- 與大樓原系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，包括FBI（聯(lián)邦調(diào)查局）及GSA（Genera Service Administration，美國(guó)聯(lián)邦政府主管建設(shè)及管理的部門(mén)）等部門(mén)的辦事處樓層。
- 提供樓宇自控系統(tǒng)給原沒(méi)有自控系統(tǒng)的各政府辦事處樓層如GSA（三層至五層）。
- 監(jiān)控動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)備。
-使用樓宇自控網(wǎng)通過(guò)以太網(wǎng)通訊主干。
D. 獲取合同的過(guò)程
- 由1995年底開(kāi)始進(jìn)行
- 各系統(tǒng)供應(yīng)商首先提交資格審評(píng)表，藉此具體提出有關(guān)其現(xiàn)有設(shè)備系列及將來(lái)開(kāi)發(fā)的設(shè)備 系列能支持樓宇自控網(wǎng)。
- 在1996年初，只剩下6個(gè)系統(tǒng)供應(yīng)商能符合資格要求。
- 各供應(yīng)商對(duì)此工程的設(shè)計(jì)概念開(kāi)發(fā)設(shè)備。而工程籌委會(huì)于1997年初落實(shí)由兩家系統(tǒng)供應(yīng)商 共同負(fù)責(zé)此工程。
（a）系統(tǒng)供應(yīng)商A的合同內(nèi)容為
- 提供Windows NT操作平臺(tái)中央站
- 綜合布線(xiàn)（以太網(wǎng)）的安裝
- 提供樓宇自控網(wǎng)的控制器（下同）控制約812臺(tái)雙管式變風(fēng)量支持末端機(jī)
- 提供控制器控制約60臺(tái)單管式變風(fēng)量末端機(jī)
- 提供控制器控制約8臺(tái)雙風(fēng)管式變風(fēng)量空調(diào)機(jī)
（b)系統(tǒng)供應(yīng)商日的合同內(nèi)容為
- 提供控制器控制約197臺(tái)雙風(fēng)管式變風(fēng)量末端機(jī)
- 提供控制器控制約16臺(tái)單風(fēng)管式變風(fēng)量末端機(jī)
-提供控制器控制約13臺(tái)定風(fēng)量空調(diào)機(jī)。
E. 系統(tǒng)現(xiàn)況及未來(lái)擴(kuò)展
(a)現(xiàn)況
- 1997年底完成首期工程（在設(shè)計(jì)時(shí)間及預(yù)算內(nèi)完成)。
系統(tǒng)供應(yīng)商A所提供的中央站及其軟件不僅可監(jiān)察及控制自身控制器的參數(shù)，亦能 對(duì)系統(tǒng)供應(yīng)商B所提供的控制器參數(shù)作出監(jiān)控。樓宇自控網(wǎng)成功地將不同樓宇自控系統(tǒng)聯(lián) 網(wǎng)。
（b）未來(lái)擴(kuò)展-與新普利斯消防系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)
- 與照明系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)
- 與動(dòng)力站系統(tǒng)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)
- 與現(xiàn)有的江森控制器聯(lián)網(wǎng)
三藩市州政府大樓（450金門(mén)大廈）是BACnet典型大規(guī)模系統(tǒng)工程，有關(guān)BACnet NT工作站、BACnet NT服務(wù)器與LAN控制器樓宇控制單元、網(wǎng)關(guān)之間的較詳細(xì)配置示意圖見(jiàn) 圖2。
3 結(jié)束語(yǔ)：
以上介紹的BACnet（樓宇自控網(wǎng)）協(xié)議反映了樓宇控制的國(guó)際最新流行趨 勢(shì)，它代表了一個(gè)嶄新的方向，具有很好的應(yīng)用前景?？刂乒こ處熆梢愿鶕?jù)BACnet網(wǎng)絡(luò)開(kāi) 放協(xié)議，靈活地選擇不同類(lèi)型。最適合控制要求的產(chǎn)品，構(gòu)成更完整、更優(yōu)化的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)， 使整個(gè)控制網(wǎng)絡(luò)更加經(jīng)濟(jì)合理。建筑物業(yè)主可以在公開(kāi)、公平的競(jìng)爭(zhēng)中，靈活的選擇設(shè)備 和系統(tǒng)，而不受幾個(gè)產(chǎn)品廠(chǎng)商的限制而獲益。采用符合ANSI標(biāo)準(zhǔn)的BACnet局域網(wǎng)，以保證 在未來(lái)的擴(kuò)展中工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的兼容性?！ ?br/> 樓宇自控網(wǎng)的使用，除了使用戶(hù)能有更多的選擇及各自開(kāi)發(fā)自身通訊協(xié)議的系統(tǒng)供 應(yīng)商認(rèn)識(shí)到統(tǒng)一通訊協(xié)議的重要性及依據(jù)，亦同時(shí)將各系統(tǒng)供應(yīng)商從以往只作自我開(kāi)發(fā)系統(tǒng) 轉(zhuǎn)變成互相配合及增強(qiáng)售后服務(wù)的水平，形成較良性的競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)用戶(hù)及各供應(yīng)商造成社會(huì) 效益和經(jīng)濟(jì)效益。
