智能建筑电气自动化系统集成控制网络分析

张晓禹，肖百齐，杨志坚

（中国建筑第二工程局有限公司西南分公司）

1 引言

智能建筑相比传统建筑更加智能化和数字化，并且在建筑控制中采用了集成控制手段。智能建筑涉及了多种自动化技术，依靠电气自动化系统实现对整个建筑电气设备的运行操作。智能建筑电气自动化系统作为智能建筑的重要组成部分，为了发挥出智能建筑电气自动化系统的功能，控制各个子系统正常运行操作，主要依靠集成控制网络实现。但是，目前智能建筑电气自动化系统集成控制网络结构不够合理，在实际应用过程中整个网络不够稳定，负荷峰谷差较大，为此提出智能建筑电气自动化系统集成控制网络分析[1]。

2 智能建筑电气自动化系统集成控制网络设计

2.1 搭建智能建筑电气自动化系统集成控制网络结构

考虑到智能建筑电气自动化系统集成控制需求，对系统集成控制网络结构进行了设计，整个网络拓扑结构采用分布式拓扑结构，由通信层、核心控制层以及用户界面层三部分组成[2]。通信层负责数据采集与传输，属于集成控制网络的基础层。核心控制层负责控制指令输出、发布以及决策，可对系统进行合理调度，并形成新的控制指令，为智能建筑电气自动化系统发出远程Web控制请求。用户界面层是实现集成控制网络的人机交互，为用户提供智能建筑电气自动化系统运行数据，以及显示集成控制命令。

2.2 集成控制网络接口设计

集成控制网络USB接口连接方式如下。选择16位地址总线和32位数据总线连接方式实现数据的快速集成，将信号连接在OpenⅤPX的外部存储器扩展中，终端输出与OpenⅤPX的XINTF0连接，由USB接口器件自身供电。OpenⅤPX的数据线通过65LⅤC2437双向缓冲器与ISP2692的数据线相连。当集成控制网络USB接口初始化完成后，再通过中间连接的方式，将USB的D+接线拉高，并通过参数设置的方式将其放置在USB的内部寄存器中的相应位置，以此完成对集成控制网络接口设计。

2.3 集成控制网络芯片选择

此次采用了西门子公司的SSDFS5DA型号集成控制芯片，该控制网络芯片采用Simatic X9-2500 TM神经处理器，可应用于集成控制网络中，实现对集成控制网络的高效处理，以及对智能建筑电气自动化系统的集成控制。整个集成控制芯片采用的是16位总线，内置128G网络内存，并且拥有一套可编辑集成控制逻辑程序。SSDF-S5DA型号集成控制芯片还具备USB4.2接口，符合本文设计的USB接口连接方式，以及千兆的以太网端口，利用SD卡可获取到人工智能神经网络训练过的系统功能。

3 实验论证分析

实验以某智能建筑电气自动化系统为实验对象，该系统操作系统采用的是Microsoft Windows 2010 Server。智能建筑为一所商业住宅，建筑高度为75m，安装的电气自动化设备多达356个，实验利用此次设计网络与传统网络对该系统进行集成控制。实验利用SIO软件对两个集成控制网络状态进行监测，分析到两个网络的负荷峰谷差，负荷峰谷差是用于评价网络运行稳定的指标，负荷峰谷差越小，则表示网络状态越稳定，因此将其作为实验结果，对两种集成控制网络进行对比分析，实验结果如表1所示。

表1 两种集成控制网络负荷峰谷差对比（M/s）

从表中可以看出，此次设计的集成控制网络负荷峰谷差比较小，说明此次设计的智能建筑电气自动化系统集成控制网络稳定性较好。

4 结语

针对智能建筑电气自动化系统集成控制需求，以及传统集成控制网络存在的弊端，从网络结构、网络接口等方面对传统控制网络进行了改良与创新，提出了一套新的智能建筑电气自动化系统集成控制网络。此次研究对提高智能建筑电气自动化系统集成控制网络稳定性具有重要作用，有利于减小控制网络负荷峰谷差，为智能建筑电气自动化系统集成控制网络设计提供了有利的参考理论。