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1、当代建设 1999. 6?24?信息技术使人们的生产、 生活方式发生了巨大变 化, 人们对于现代建筑的概念也发生了改变, 传统建 筑提供的服务已远远不能满足现代社会和工作环境 等方面的要求。所谓智能大厦, 就是用计算机管理和 控制的建筑物。它把建筑物的结构、 系统、 服务和管 理等基本要素以及它们之间的内在联系进行优化组 合, 全面实现对通讯自动化、 办公自动化及建筑物内 的各种设备的综合管理,从而为信息社会提供一个安 全、 高效、 舒适、 便利的环境。 1. 智能大厦的发展 智能大厦除建筑母体之外, 还包括通讯自动化系 统、 办公自动化系统和楼宇管理自动化系统。它的发 展历程, 是伴随着现代
2、计算机技术、 现代控制技术、 现 代通讯技术和现代图形显示技术的进步,从简单监控 发展到全面管理的过程,也是楼宇设备监控的演变 史。早期的超高层大楼一般设备非常多,诸如空调系 统、 给排水系统、 变配电系统、 保安系统、 消防系统、 停 车场系统等。各种专业系统同时共存, 仅靠中央监控 室操作和控制这些系统, 不仅满足不了可靠性要求, 而且很难实现。80年代开始, 微电脑技术的崛起, 再 加上信号传送技术的进步, 基本上实现了所有设备都 可以显示于大楼内的中央监控室, 并且较容易地进行 操作和管理, 从而提高了效率, 形成了智能大厦的雏 形。 随着计算机及网络技术的发展, 出现了计算机集 散式
3、控制系统(Distribute Control System) DCS。这种集 中管理与分散控制相结合的控制方式能够适应智能 建筑? 实时检测与控制的设备品种多且分散 的特点, 而且可靠性、 经济性、 可扩展性等均比较强。基于这 种系统, 智能大厦得到了空前发展, 国内外的智能大 厦几乎无一例外地采用了 DCS 系统。 由于 DCS 系统整体上采用分级控制, 主站工作 量仍较大,中央管理计算机担负着整个建筑的能量控 制与管理、 防火与保安的监控及环境的控制与管理等 关键任务, 24小时不间断工作, 不能失效, 所以必须 采用双机冗余等措施提高主机可靠性。加之多级网 络的协议不统一, DCS 的
4、开放性和互操作性也较差。 为了弥补这些不足, 目前的智能大厦, 已在 DCS系统 的基础上不同程度地引进了新的? 现场总线技术 ,主 要提高低层设备通讯功能, 使空调、 锅炉、 电梯等设备 与主机的信号传输实现了全数字化, 替代了以往的 RS! 485、 422串行通信, 提高了通信的可靠性。但这 并不能从根本上改变 DCS 系统的弊端,现场总线的 优势也未得到充分发挥。 2. 现场总线的技术特点 现场总线技术是 80年代末 90年代初发展起来的应用于过 程自动化和制造自动化领域的现场设备互联网络通信技术。现 场总线控制系统 FCS( Fieldbus Control System) 可以看作
5、是由数字 通信设备和监控设备组成的一种全数字化、 串行、 双向、 多站的 分布式系统。这种被誉为第 5代的控制系统,一方面突破了 DCS 系统专用通信网络的局限, 采用基于公开化、标准化的解决方 案, 克服了封闭系统所造成的缺陷; 另一方面又把 DCS系统集中 与分散相结合的集散系统结构变成了新型全分布式结构, 把控 制功能彻底下放到现场。现场总线技术具有如下特征:2?1系统的开放性 开放系统是指通信协议公开,各不同厂家的设 备之间可进行互连并实现信息交换。现场总线开发 者就是要致力于建立统一的底层网络的开放系统, 在遵从共同标准的前提下开放系统, 把系统集成的 权利交给了用户。用户可按自己的
6、需要和考虑,把来 自不同供应商的产品组成大小随意的系统。 2?2互可操作与互用性 现场总线技术强调互可操作与互用性。所谓互 可操作性是指实现互连设备间、系统间的信息传送 与沟通, 可实行点对点, 一点对多点的数字通信; 而 互用性则是可对不同生产厂家的性能类似的设备进 行互换, 实现互用。 2?3现场设备的智能化与功能自治性 现场总线技术中, 各种现场处理与控制功能都 被分散到现场设备中完成, 即仅靠现场设备就可完 成自动控制的基本功能, 并可随时诊断设备的运行 状态。 2?4系统结构的高度分散性 由于现场设备本身已可完成自动控制的基本功 能, 导致现场总线已构成一种新的全分布式控制系 统的体
7、系结构。从根本上改变了现有 DCS集中与分 散相结合的集散控制系统体系, 简化了系统结构, 提 高了可靠性。 2?5对现场环境的适应性 工作在现场设备前端, 作为网络底层的现场总 线, 是专为现场环境工作而设计的, 它可支持双绞 线、 同轴电缆、 光缆、 射频、 红外线、 电力线等, 具有较 强的抗干扰能力, 能采用两线制实现送电与通信, 并 可满足本质安全防爆要求等。 采用现场总线技术, 不仅提高了系统的准确性 与可靠性, 使用户具有高度的系统集成主动权, 而且 其设备标准化, 功能模块化, 因而设计简单, 易于重 构, 并可节省硬件数量与投资、 节省安装费用及维护 开销。现场总线技术应用日
8、趋广泛, 大有取代传统的 集散式控制系统之势。 3用 LonWorks技术构成智能大厦 在目前国际上 40多种现场总线中, 最适合构成 智能大厦的应是 LonWorks 技术。 它是由美国 Echelon 公司推出并由它与摩托罗拉、 东芝公司共同倡导, 于 1990年正式公布而形成的。它采用了 ISO/ OSI模型 的全部 7层通信协议, 采用了面向对象的设计方法, 通过网络变量把网络通信设计简化为参数设置, 是 目前各种现场总线技术中唯一涵盖 SensorBus、 Device Bus 和 Fieldbus 三种应用层次的总线技术, 被誉为通用控制网 络。用 LonWorks技术构成的系统具
9、有以下特点: 节点采用智能化 Neuron芯片 LonWorks技术所采用的LonTalk协议被封装在称之为 Neuron 的芯片中并得以实现。Neuron芯片是高度集成的神经元芯片,使 用 CMOS CLSI 技术, 集成芯片中有 3个 8位 CPU, 1个用于完成开 放互连模型中第 1和第 2层的功能, 称为媒体访问控制处理器, 实现介质访问的控制与处理; 第 2个用于完成第 3 6层的功能, 称为网络处理器, 进行网络变量处理的寻址、 处理、 背景诊断、 函 数路径选择、 软件计时、 网络管理, 并负责网络通信控制、 收发数智 能 大 厦与现 场 总 线 技 术# 杨杰建设科技当代建设
10、1999. 6?25?混 凝 土 强 度 的 合 格 性 评 定 与 非 破 损 检 测#周昌农建设科技据包等。第 3个是应用处理器,执行操作系统服务与用户代码。 芯片中还具有存储信息缓冲区, 以实现 CPU 之间的信息传递, 并 作为网络缓冲区和应用缓冲区。Neuron 芯片是基本的可编程控 制单元, 当控制对象变更时,只需改变芯片中的用户程序即可。 通信协议可靠,系统完全开放 LonTalk 协议的冲突检测采用改善的 CSMA, 即 Predictive P- Persistant CSMA, 即便网络重载也不会瘫痪。同时完全兼容 ISO/ OSI 的七层协议标准。现场设备具有互操作性,
11、不同厂商的 Lon? Works 产品, 只要通过 LonMARK 认证, 既可互连又可互换, 达到 ? 无缝连接 , 并可以统一组态。通过网关、 网桥等设备可以和不 同性质网络互连,实现数据共享。真正实现了系统的开放。 网络拓扑结构灵活 LonWorks 可以通过多种收发器构成各种拓扑结构的网络, 如总线、 星型、 环型以及自由拓扑等。收发器支持的传输介质也 多, 如双绞线、 电力线、 同轴电缆、 光纤、 无线、 射频、 红外线等, 其 通信速率从 300/ s 1?5Mbit/ s 不等, 直接 通信距离可达 2, 700m(78kbit/s, 双绞线) , 并开发了相应的安全防爆产品。用
12、户可根 据实际情况选用经济、可靠的介质组成简 单的网络结构, 给现场的安装提供了极大 的方便。 全外散式的系统结构 由于各节点均为智能化节点, 可独立 构成虚拟控制站, 任务彻底分散。节点间 可进行点对点通信, 系统的逻辑结构与物 理结构无关,节点的增删非常简单,用户可 根据楼内设备的需要随时调整系统的控制 功能。 统计资料表明, 到 1998年, 全世界采 用 LonWorks 技术安装的节点已超过 600 万,国际上已有 4000家 LonWorks 技术的 OEM 产品开发商, 这些厂家进而组织起国 际 LonMARK 互操作协会,开发和推广 Lon? Works 技术与产品。LonWo
13、rks 技术的不断推广促成了神经元芯片的低成本 (每片价格约 5 9 美元) , 而芯 片的低成本又反过来促进了 LonWorks 技术的推广应用, 形成了 良性循环, 目前它已经被广泛应用在智能大厦、家庭自动化、 保 安系统, 办公设备、 运输设备、 工业过程控制等行业, 成为发展最 快的现场总线之一。尤其在建筑领域, LonWorks 技术已成为国际 公认的标准。 LonWorks技术构成的楼宇自动化系统结构如图所示。 4结束语 LonWorks是一种具有强劲实力的现场总线技术, 特别适合 应用于智能大厦。我国建设部已成立了 ? 中国智能建筑技术 LonWorks协作网 , 推广和应用 L
14、onWorks 技术。在智能大厦的建 设中 LonWorks 将会得到越来越多的应用 ( 作者单位: 合肥工业大学电气工程学院)编辑/晓方远程网络串行网络 适配器监控主机网络服务接口PC机接口卡便携式 PC 安装和维护工具车库出入控制节点闭路电视监控节点双绞线同轴缆节点节点节点节点节点节点节点节点节点节点电梯控制空调系统给排水系统工作照明事故照明艺术照明烟雾探测消防控制保安门卫磁卡电锁电梯空调 路由器照明控制路由器消防路由器保安路由器电力线电力线双绞线双绞线主干网用 LonWorks 构成的楼宇自动化系统结构一、 概述 混凝土强度的合格性评定, 就是评判混凝土强度施工质量是否满足设计要求, 这
15、是公路、 桥梁、 房屋、 水利工程建设质量管 理的重要方面。混凝土强度的非破损检测, 是在对上述评定结果持有疑问的情况下, 采取的进一步鉴定的手段。二者相互联系, 又有明显的区别,不可混淆。 混凝土强度评定的结论是 ? 合格 或 ? 不合格 ; 评定依据的对象是经过标准方法制作, 标准养护和标准方法试验的立方体 混凝土试块,评定依据的标准是 %混凝土强度检验评定标准 二是需要确定结构的真实承载力或承载潜力时; 三是对已有工程结构进 行可靠性鉴定时。混凝土强度非破损检测的结果, 只能是具体的 强度数值, 不可据此作出? 合格 或?不合格 的结论。对于在建工程, 它可以作为是否需要加固处理或如何进行加固处理的依 据。二、 混凝土强度 1? 混凝土强度的分类
