基于OPC技术的建筑智能化系统集成研究

基于OPC技术的建筑智能化系统集成研究

林志勇

浙江省邮电工程建设有限公司浙江杭州310020

摘要：智能建筑是多学科和高新技术的巧妙集成。大量高新技术在此竞相应用，使得高层建筑不再是一个城市“孤岛”，而成为一个充满活力的、具有高工作效率的、有利于激发人们创造性的环境。智能建筑主要考虑建筑物的结构和机电系统、通信系统、办公系统等，通过良好服务和物业管理，进行优化组合，来提供一个投资合理且高效、舒适、节能、便利的环境，更好地为进驻用户服务。

关键词：OPC技术；建筑智能化；系统集成

引言：采用ODBC及其他开放式数据库技术实现系统集成，也是建筑智能化系统实现集成的重要方式。由于目前OPC技术比ODBC技术表现得更为成熟，产品也更多，所以如果将这两种技术进行融合与补偿，将会加快信息系统集成技术的发展。对于智能建筑而言，要想使建筑智能化系统实现高度集成化，系统必须具备以下一些基本条件：计算机网络；计算机应用软件；机电设备单机及子系统智能化；系统集成技术等。当系统具备了这些基本条件后，才有可能真正实现建筑智能化系统的高度集成。近年来，由于因特网技术的发展及千兆位以太网的成功应用，建筑智能化系统具备了计算机网络化条件。建筑智能化系统集成已成为智能建筑的主流技术，建筑智能化系统集成技术的发展对智能建筑的发展至关重要。

1.OPC技术概述

OPC是英文ObjectLinKingandEmbedeeingforProcessControl的缩写，也是在过程控制当中OLE即连接与嵌入部件对象的实际应用。作为建立在OLE基础之上的一种通信标准，在OPC当中具有一套标准完整的接口、属性以及方法标准级，经常被用在自动化系统当中。应用软件同过程控制设备间的数据读取、写入、传输等均可以通过OPC技术得以解决，在沿用传统的Client/Server模式基础之上，OPC将服务器定义为数据采集端，而Clicent则被定义为其他访问端。在OPC的服务器当中主要由服务器、组以及数据项组成，其服务范围包括规范各种存储数据、报警、事件等。

2.智能建筑中各类设备的数据是建筑智能化

系统集成的基础。这些数据来自于智能建筑系统中的各种传感器、执行器、控制器、工作站等。它们分属于智能建筑的不同异构子系统，分散在智能建筑中。OPCSystems．NET的OPC系统服务可将这些数据通过网络集成到OPC系统服务平台上。具体操作步骤如下：

2.1启动ConfigureOPCSystems应用，在主画面的Configure菜单中选择配置Tags选项。

2.2通过Select按钮或者左侧树状节点，选择本机OPCSystemsService。也可在NetworkNode中输入远端OPC设备的IP地址，连接远程设备。

2.3右击OPCSystemsService，选择AddTag。可将一个或者多个Tags划分为一组。在根下加入一个组，然后右击加入组的Tags。

2.4在AddTag对话框中键入Tag名称，如Ｒamp。根据设计需要重复步骤（3）和（4）加入新的Tag。

2.5在右侧Tag窗口中选择TagＲamp。

2.6设置数据源的参数值为OPCItem。

2.7用OPCItem右侧的OPCBrowse按钮浏览OPCServers，选择对应的设备。

2.8从OPCItem中选取Ｒamp，并按下OK按钮来输入OPCItem。2.9根据需要在通过交互式操作设置标签属性的其他选项，如选择HighHigh、High、Low、LowLow按钮设置合适的值，如分别设置为80、60、40、20。

2.10选择ApplyChanges按钮，完成标签的设置。通过以上的设置，把智能建筑内各系统的监控点设置为标签，当然这些标签也可以是数据库中的某个字段、应用程序中的对象，或者多个数据源的运算结果。只要是通过网络连接到建筑智能化系统中设备或者程序，有IP地址就可以通过配置标签的方式将数据采集到OPC系统服务平台上。

采用OPC技术，实现系统的集成

对象连接与嵌入（ObjectLinkingandEmbed－ding），简称OLE技术。OLE不仅是桌面应用程序集成，而且还定义和实现了一种允许应用程序作为软件“对象”（数据集合和操作数据的函数）彼此进行“连接”的机制，这种连接机制和协议称为组件对象模型（COM）。OLE是用于应用程序之间数据交换及通信的协议，它允许应用程序链接到其他软件对象中。用于过程控制的OLE，称为OPC（OLEforProcessControl），即用于过程控制的对象链接和嵌入。OPC重点用来解决应用软件与过程控制设备之间数据读取和写入的标准化及数据传输问题，它提供信息管理域应用软件与实时控制域进行数据传输的方法。当设备通过OPC互联时，图形化应用软件、趋势分析应用软件、报警应用软件等均应基于OPC标准。在统一的OPC环境下，各应用程序可以直接读取现场设备的数据，而不需要一个一个地编址专用的接口程序，各现场设备也可以直接与不同应用之间互联。OPC的重要作用在于，它能使设备的软件标准化，使不同网络平台、不同通信协议、不同厂家的产品实现互连和互操作。OPC技术的完善和推广应用，为智能建筑系统在实时控制域和信息管理域之前实现集成创造了良好的软件环境。

3.1基于设备管理角度的系统集成

基于设备管理角度的建筑智能化系统集成，在各子系统完成基本功能之后可以与其实现联动，从而完成优化和控制整合建筑智能化系统的目的。比如当门禁系统感受到有人非法入侵时，视频监控系统与报警系统之间将会实现联动。建筑智能中各子系统数据将统一在OPC技术下的建筑智能化系统服务平台上进行集成，之后将在VisualStudio的开发平台当中对所有数据进行集成。此时利用OPC技术下的数据库帮助各子系统形成统一的监控图像，并形成统一格式的文档、报表等，以此实现大幅度提升管理效率的目的。

3.2基于用户角度的系统集成

基于用户角度的建筑智能化系统集成，是将楼控系统以及用户管理系统进行有机集成，同时将建筑外围的公共系统与用户个人的办公系统进行集成，从而尽可能多的为用户提供增值服务，进一步落实建筑系统的智能化，推动智能建筑的全面建设。比方，建筑智能化系统将实现供配电系统与人员流动情况进行集成。建筑内的电梯将实现有人供电运行，无人停电停运的状态，从而实现节能环保的目的。在OPC技术的使用下，监控数据与VisualStudio开发平台将实现集成，系统当中的任何一项数据都可以通过监控系统进行访问。而反过来，信息管理系统同样也可以随时访问监控系统当中的数据，实现二者的双向联动、无缝对接。而这一方式不仅包含传统的智能化建筑系统，同时也在此基础之上实现了建筑智能化系统集成的丰富和发展，实现高层次的建筑监控与智能建筑信息管理系统的集成。

结束语

建筑智能化系统集成，是将分散在建筑物内的各种设备以及信息点，在计算机网络的帮助下构成一个能够相互联通、可进行统一协调的系统，进而有效实现方便管理、提高管理效率，同时达到节省人力成本的目的，并为住户营造一个和谐良好的生活居住环境。而随着时间的流逝，建筑智能化系统集成也从原来集散的控制系统发展成为现如今的现场总线控制系统。通过在智能建筑系统当中使用OPC技术，使得原本各分散的子系统能够实现彼此相互紧密连接。

参考文献：

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[2]袁伟.高铁车站建筑智能化系统工程方法[D].西南交通大学，2014.

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[4]段鹏.智能楼宇系统集成模型研究[D].天津大学，2014.