[发明专利]基于OPC XML DA的LonMark和BACnet开放控制系统解决方案

说明书

技术领域

本发明涉及一种经济、绿色、高效、开放的楼宇自动控制系统架构及系统集成解决方案。 

技术背景

建筑运行能效以楼宇自动化系统为基础，根据中国建筑业协会统计，在中国楼宇自动化系统运行功能发挥正常的智能建筑仅占到20％-29％，因此楼宇自动化不能有效发挥作用的问题非常明显。 

楼宇自动化是一个系统工程，当前楼宇自动化系统工程项目整个生命周期内存在诸多问题： 

(1)工程需求定位不明确，系统架构设计不完善，不具有开放性； 

(2)设计中不突出系统的实用性和技术含量，国外原厂产品价格高； 

(3)楼控各子系统采用不同厂家的设备和方案，多种产品之间难以实现互操作及无缝集成，将这些子系统集成并架构成统一的实时监控系统难度非常大。 

针对以上问题，降低经济成本、提高能源效率、减小操作风险的一种开放、可互操作的楼控系统架构且能够解决多子系统集成的方案是非常需要的。 

OPC(OLE for Process Control)规范的出现为系统集成商和开放商提供了即插即用的设备驱动程序，为基于Windows平台的应用程序和现场过程控制应用建立了桥梁。OPC XML DA是OPC新一代规范标准，扩展了OPC的功能，其采用基于XML的Web服务，用SOAP作为对应用程序共享消息进行包装的标准协议，OPC客户端和服务器之间通过HTTP协议传输Web服务。OPC XML DA解决了OPC Server只能在局域网上通讯，可通过Internet/Intranet实现远程人机交互，同时实现了应用程序在多个平台之间的异构互操作性问题，完成自动控制系统控制、监控、管理三个层次间的纵向信息沟通和系统整合。 

发明内容

针对目前楼控系统技术壁垒、开放性及互操作性等问题，本发明的目的是提供一套高效、经济、绿色环保、能够实现各子系统间互联互通的自动控制系统解决方案。 

本发明是通过以下四部分内容实现： 

①开放控制系统设计与研发流程，开放控制系统包含上位机，下位机以及数据通信网络。根据用户的使用需求，选择设备的类型及协议标准。 

②设计了LonWorks、LonWorks/IP、BACnet/IP、MS/TP、OPC/OPC XML DA多协议系统集成架构，从技术手段实现各种系统之间互联互通。 

③多协议集成架构技术实现。选择OPC XML DA Server管理LonMark和BACnet网络，实现OPC和LonMark及BACnet标准之间的互操作，同时使用OPC中间件，实现OPC和OPC XMLDA之间的转换。 

④监控系统开发及远程监控。利用力控组态软件开发人机交互界面，采用B/S(浏览器/服务器)结构，用户可以使用网络浏览器去访问Internet上的数据、文本、图像、动画等信息，通过设定权限可实现远程监控。 

本发明的有益效果在于： 

①通过技术手段实现多种协议标准下的系统之间互操作，较之其他监控手段和途径，在开放性、经济性和互操作性有很大的提高，而且设备架设方便、造价低廉。 

②打破了单一系统及产品的技术壁垒，在产品选择和网络架构方面更加灵活方便。 

附图说明

图1为本发明整体流程图； 

图2为开放架构设计之一； 

图3为开放架构设计之二； 

图4为开放架构技术实现； 

本发明具体的实施方式如下： 

(1)根据图1，确立控制系统总体方案，建立总体方案文档，包括： 

A)控制系统主要功能、技术指标、原理性方框图及文字说明； 

B)控制系统总体通信网络结构、性能与配置； 

C)上、下位机的配置、功能及性能，数据库的选用； 

D)I/O监控点盘图和控制回路、控制策略和控制算法设计。 

(2)根据监控点的数量及控制系统通信协议标准，选择图2或图3开放架构体系，依据图4选择L-INX设备型号以及数量。 

(3)开发上、下位机应用软件。 

(4)开放控制系统运行调试。 

(5)根据系统运行情况，分析设计是否完善，若运行良好，结束；反之，进行优化设计。