bacnet协议与集成智能楼宇控制系统.doc

BACnet协议与集成智能楼宇控制系统摘要：文章以西门子楼宇科技APOGEE顶峰系统为例，详细介绍了支持BACnet协议的无缝隙集成智能楼宇控制系统的特点及其优点。关键词：智能楼宇集成控制系统BACnetAPOGEE顶峰系统lBACnet协议产生的背景随着信息技术的高度发展，智能建筑内各种控制功能不断增强，以致于不同厂商生产的设备共存于一个建筑物内。基于市场独占的目的，各个厂商基本都致力开发自己专有的通信协议，但是这些各种各样的通信协议和设备不但给智能建筑的系统集成和管理带来诸多不便，也使用户受限于厂商而使造价和使用、维护费用居高不下，因此制定一个开放的、统一的通信协议标准，实现无缝隙的集成控制系统势在必行。为创建使不同厂家的暖通空调子系统相连接的标准方法，美国供暖制冷及空调工程师协会(AmericanSociety0fHeatingRefrigerationandAirConditioningEn舀neers-ASHRAE)制定了一种开放标准，被称为“楼宇自动化和控制网络，即BACnet(BuildingAutomationandControlNETwork)。它通过建立一种统一的数据通信标准，使得设备间可以相互操作。2无缝隙集成系统的定义所谓无缝隙的集成系统就是要通过制定统一的、标准的通信协议使系统具备开放性和互操作性，并且提供全面的、端到端的解决方案，这三个条件缺一不可。开放性具有两层含义：一是指通信协议不为任何公司所独有；任何制造商都可以利用该统一的通信协议标准开发自己的产品；产品不仅可以单独销售也可以作为整体方案的一部分提供给用户。二是指系统满足楼宇的功能需求，易于扩展，并且可以兼容不同厂商的同类产品，允许用户选择质量更佳、价格更具竞争力的产品进行更换。互操作性是指设备在子系统内使用点对点的通信方式来共享信息，在子系统间不需网关和协议转换器等附加设备就可以实现信息的交换，值得注意的是系统内的设备是可以来自不同厂商的最优结合。仅仅来自同一厂商的设备互操作性是非常有限的，也是与开放性原则相违背的。端到端的解决方案是指通信协议的应用还必须是全面的、系统的，它应该应用到所有子系统的从操作界面到附加产品的任何部分。3BACnet协议是构成智能建筑无缝隙集成系统的一种理想选择最具开放性——BACnet协议在1987年由美国供暖制冷及空调工程师协会ASHRAE提出；1995年发布BACnetl995版本，当年就得到ANSI美国国家标准局的批准成为一个开放性标准；在市场的推动和智能楼宇业界领袖西门子楼宇科技(SiememBuildingTechnologies)等公司的不断努力下，ASHRAE在2001年又推出了BACnet2001版，同时也成为ANSI美国国家标准局的标准；2003年BACnet协议最终成为IS016484—5标准。因此任何厂家都可以按照BACnet标准开发与BACnet兼容的控制器或接口，在这一标准协议下实现相互交换数据的目的。最具互操作性：BACnet采用面向对象技术，在BACnet中，对象就是在网络设备之间传输的一组数据结构，也是输入、输出、输入和／或输出功能组的逻辑代表，网络设备通过读取、修改封装在应用层协议数据单元(APDU)中的对象数据结构进行信息交换，实现互操作。BACnet目前定义了18个对象，每个对象都具有对象标志符、对象名称和对象类型。其中，对象标志符用来唯一标识对象。通过广播自身所包含的某个对象的对象名称，BACnet设备可以建立与所含相关对象的设备建立联系。因此BACnet协议要求每个设备都要包含“设备对象”，通过其属性的读取就可以让网络获得设备的全部信息。同时为了帮助用户和工程技术人员确定不同BACnet设备之间的互操作性，BACnet还提供了PICS文件(ProtocolImplementationStatement)，它包括7项内容，即标识厂商和描述设备的基本信息；设备符合BACnet的级别；设备所支持的功能组；设备所支持的基于标准或专有的服务；设备启动或响应服务请求的能力；设备所支持的基于标准或专有的对象类型及其属性描述；设备支持的数据链路技术；设备支持的分段请求和响应。提供全面的端对端服务：BACnet协议在人机界面(HMI)和现场设备间或不同系统的现场设备间可以直接进行信息传输而无需特别附加设备。与总线协议的相对优越性：BACnet和LonWorks是目前国内构建集成系统中最常采用的两种通信协议，两者都以满足开放性和互操作性为目的，虽然从目前的国内市场占有率上看LonWorks略占优势，但这并不能代表LonWorks优于BACnet，相反在智能楼宇系统集成方面，BACnet具有LonWorks不具备的优点：(1)高速率和高吞吐量：BACnet上层通过