iopeNet

iopeNet（精选三篇）

iopeNet 篇1

近年来, 能源消耗成本、设备管理成本和人员管理成本正在成为建筑管理的一大挑战。根据统计, 在中国, 建筑能耗已经达到能源总消耗量的1/3, 4%的大型建筑占据了22%的能源消耗, 中国既有的近400亿m2建筑中, 99%属于高能耗建筑, 新建筑中的95%以上仍为高能耗建筑。有数据表明, 将能源成本以及设备管理与人员管理成本综合计算, 中国建筑管理总体效率只及发达国家的1/3, 而成本却是后者的3倍。

为了有效降低建筑运行成本, 提高建筑管理效率, iope Net智能建筑管理系统应运而生。

iope Net系统力图通过对建筑运行管理的有力支撑, 实现建筑运行的低能耗、低成本、高效率。

(1) 低能耗:根据能源和环境分析数据提案低能耗运用, 提供设备优化运行调整服务。

(2) 低成本:根据设备管理分析数据, 提供设备维修计划;为设备寿命延长, 提供现场支援推进服务。

(3) 高效率:根据运用实际分析数据, 提供设备管理、安保、清洁人员的工作安排和最佳配置方案。

本文将简要介绍iope Net系统构成、特征和核心技术。

1 1iope Net系统构成

iope Net系统由iope Net云服务和系统核心模块群两大部分构成 (见图1) 。

iope Net云服务是基于Internet的智能建筑管理服务。iope Net云服务基于先进的网络技术, 收集存储建筑运行相关各类数据, 并进行加工和分析, 为建筑运行管理提供支持。

iope Net云服务由iope Net平台和应用服务组成 (见图2) 。

其中, iope Net平台负责通过互联网与iope Net系统核心模块通信, 并为应用服务器提供基于Web服务的开放数据接口。

应用服务是利用iope Net平台收集、存储的数据, 根据应用领域的需求, 为用户业务提供支持的一系列服务软件。松下目前提供设备管理、能源管理和业务管理三种应用软件。

iope Net系统核心模块群通常部署在建筑内部, 由一系列各种用途的硬件设备 (系统模块) 和可定制的iope Net系统操作界面构成。系统模块实现接口扩展、现场级管理/监控应用、计量/环境监测以及网络等系统的主体功能, 是iope Net系统的核心。iope Net系统操作界面是用现场管理人员提供的图形用户接口 (图3) 。

有关iope Net云服务和iope Net应用模块群的详细信息会在以后的专栏中介绍。

2 iope Net系统的特征

iope Net系统具有以下特征:

1) 分散-集中式管理

Iope Net系统基于分散-集中式管理的思想, 设备与子系统的接入和运行监控由相对应的系统模块完成, 而后再通过系统模块设备组网将数据通过互联网上传到iope Net云服务。这种结构兼顾了系统的可靠性与统一管理对数据集中性的要求。

2) 维护、使用简单

iope Net以现场级硬件设备为系统核心, 完成现场管理监控的主要功能, 不设现场服务器, 所有数据在iope Net云服务上永久保存。这样的设计以嵌入式硬件设备的可靠性大大降低了现场维护的难度。

同时, 针对建筑管理系统施工调试复杂、使用难度高等问题, iope Net还提供一体式的建筑管理人机操作设备——iope Net系统操作台。iope Net系统操作台集系统设备安装、连接, 人机交互, 权限认证, 报警信息显示输出等功能于一身, 方便现场安装、调试、维修, 也使系统规模的扩张变得更加容易。

3) 开放平台

iope Net提供现场管理级和云服务级两个层次的开放接口。

3 iope Net发展历程

2006年1月, 全国智能建筑技术情报网、中国建筑设计研究院、日本松下电工株式会社共同申报了课题《建筑机电设备开放式通信协议研究》 (06-k5-42) , 即iope Net通信协议, 2008年6月, 该课题项目通过了国家建设部科学技术司的验收, 经专家评审, 该课题“达到了国际先进水平, 填补了国内的在该领域的空白。”验收委员会对该项目给予了高度评价:“该协议既符合智能建筑中开放式设备网络的发展要求, 又符合国际标准有关网络协议规定, 可以适用于各类建筑机电设备管理系统, 具有针对性、实用性;课题研究成果填补了国内建筑机电设备开放式通信协议的空白, 具有较高的应用推广价值;在建筑机电设备开放式通信协议方面达到国际先进水平。”2009年2月, iope Net项目在住建部华夏建设科学技术奖评选中荣膺二等奖。

iope Net技术具有以下特点:

1) 能够将建筑内既存的系统进行集成, 从而继续使用现有设备, 最大限度保护现有投资, 并提供可扩展性。

2) 互联网环境中, 上下位系统间可实现双方向低延迟通信, 进行建筑群管理;可适应复杂的网络环境。

3) 中小型的国内厂商也能使用。利用标准、简单的工具软件, 能够进行快速的开发系统集成。低配置机器也能使用, 规格设计简单易懂。

4) 追踪最新的技术动向。利用快速发展进化的Web技术等最新成果。可以与兼容iope Net协议的其它厂家设备互联互通。

4结束语

iope Net系统从诞生之日起就秉持开放平台的精神;在通信协议、系统平台接入、应用服务等多方面保持开放性, 与行业内合作伙伴进行深入合作。

iope Net的技术开发团队植根于中国, 从2007年到现在, 伴随着iope Net的发展逐步壮大, 为iope Net核心技术研发、应用开发、技术推广、工程应用以及标准化活动提供全方位的支持。今天, iope Net技术开发团队已经发展成为包括松下集团北京、大连研发中心和众多国内企业、高校在内的近百人的开发队伍, 为iope Net在中国的发展提供有力的技术保障。

iopeNet 篇2

本刊上一期《iope Net产品系统模块介绍》一文介绍了iope Net智能建筑管理系统中的系统模块。通过系统模块, 可将建筑内的众多子系统进行连接, 解决了多个复杂子系统以及各种控制协议之间互联互通的问题。

iope Net界面是针对iope Net智能建筑管理系统的管理人员, 是和用户交流的直接窗口, 也是本地系统的最上层部分。主要由系统软件和必要的硬件设备 (如工业级计算机、打印机、UPS电源等) 组成。通过优秀的人机交互界面, 对采集的现场各类数据信息计算、分析与处理, 并以图形、数显、声音等方式反映智能建筑的运行状况。

iope Net智能建筑管理系统提供多种形式的人机交互产品, 包括iope Net系统操作界面、iope Net系统操作台以及可便捷地和子系统连接的接口iope Net标准配电箱内板。本文详细地介绍这三种产品的功能及特点。

2 iope Net系统操作界面

iope Net系统操作界面是iope Net智能建筑管理系统中的本地图形化操作接口 (在系统中的位置如图1所示) , 是本地系统中的一个重要组成部分, 从数据综合管理模块取得智能建筑运行数据, 操作人员通过简单易用的画面, 实时掌握建筑内设备运行情况, 并可以对数据进行简单的分析处理, 以图形化的方式为用户展示和提供详细的报表。通过网络代理模块可以将数据和iope Net云服务进行连接, 取得云服务提供的管理服务。

iope Net系统操作界面是一套可定制的操作界面。可提供已封装完成的设备库和界面风格, 针对不同的建筑, 根据建筑的布局对设备元素进行简单的组合即可, 可以根据客户的使用环境和要求进行快速的自定义开发, 灵活地对应不同的需求, 避免重复开发, 节约开发资源, 大大缩短了开发周期。

每套iope Net系统操作界面软件最多可以连接8台综合数据管理模块, 提供60 000点的管理能力, 实现对智能建筑内的子系统进行综合监控、能源管理及机电设备管理三大功能。

2.1 综合监控

iope Net系统操作界面提供对照明、空调、电梯、安防、变配电、给排水等建筑智能系统的监视和控制功能, 实现对设备的远程操作。支持楼层地图显示功能, 快速定位设备位置。楼宇概览界面如图2所示。

2.2 能源管理

能源管理功能对建筑物的总体和各类能耗进行统计分析。包括回路对比、历史值比较、人均能耗、单位能耗、趋势分析等。以曲线、柱状图、饼图等多种简单易懂的方法进行展示。通过对能源的彻底可视化来提高管理者的节能意识, 从而达到节能的目的。能源管理界面加图3所示。

2.3 设备管理

实时对系统运行状态进行监视, 对报警信息声光方式提示, 确保操作人员及时发现异常状态并处理, 并可以通过呼叫功能和设备管理专家取得联系, 解决问题, 使设备始终运行在正常的状态。设备异常管理界面如图4所示。

iope Net系统操作界面主要技术参数如下:

1) 显示功能

(1) 用图形方式直观显示机电设备的运行状态;

(2) 自动生成和显示能源图表;

(3) 动画显示;

(4) 通过发出警报蜂鸣及时通报信息。

2) 自定义

(1) 可根据要求编制要显示在画面上的图片、图标等图形类元素;

(2) 可以编写机电设备的自动控制程序。

3) 控制功能

通过图形画面进行机电设备的控制和设定。

iope Net系统操作界面以应用软件的方式提供给客户, 为了保证软件的运行, 推荐使用如表1所示运行环境。

3 iope Net系统操作台

智能建筑本身是一个边沿性、交叉性的学科, 涉及计算机技术、自动控制、通讯技术、建筑技术等, 所以在系统的构成上相对比较复杂, 从而使得智能建筑管理系统的前期设计、导入施工、调试、后期的使用维护都变得相当困难。针对这一课题, iope Net提供一体式的智能建筑管理人机操作设备—iope Net系统操作台。

iope Net系统操作台集核心模块设备安装和连接、人机交互、报警信息显示输出等功能于一体, 将iope Net核心模块和iope Net系统操作界面以整体产品的方式提供, 使用者无需考虑核心模块和系统操作界面之间的连接, 降低了设计院及SI公司在工程前期的设计难度。对外提供RS485和RJ45网络接口和子系统总线连接, 方便现场的安装、调试。所有iope Net核心模块都集中在iope Net系统操作台内, 为iope Net智能建筑管理系统后期的维修也提供了便利。

iope Net系统操作台采用工业级控制主机和工业级网络设备, 保证系统在复杂环境下运行的稳定性;配备主控界面和报警界面双显示屏, 均支持触控操作, 使控制操作变得简单, 降低使用者对系统的操作要求;报警专用打印机实时打印异常报警, 完整记录系统异常信息。

iope Net系统操作台内部采用模块化设计, 根据系统规模和功能配备适当的模块, 通过网线、电源、RS485和主箱体连接。操作台采用分体式设计, 使运输变得简单方便。iope Net系统操作台根据工程需求, 在工厂便可以完成预组装和调制, 在现场只需要将电源、网络及子系统总线连接到操作台, 经过简单的确认调试, 系统便可以开始运行。降低了施工和调试的难度。

4 iope Net标准配电箱内板

针对小型以及不适合安装iope Net系统操作台的智能楼宇, 提供了标准化的iope Net产品—iope Net标准配电箱内板。iope Net标准配电箱内板是安装有iope Net系统模块及相关设备的一体式配电箱内板, 集成网络和电源模块, 安装时无需另外追加设备, 在工厂内完成模块间的连接和调试, 在现场只需要将电源、网络、总线连接到标准配电箱内板即可, 即插即用, 方便现场灵活安装。为iope Net系统操作界面提供和子系统连接的接口。

通过iope Net标准配电箱内板的组合以及iope Net系统操作界面, 可以快速地搭建完整的iope Net智能建筑管理系统。

iope Net标准配电箱内板按功能划分为数据管理盘、I/O盘及扩展盘。

1) 数据管理盘

搭载数据综合管理模块和负责互联网通信的Proxy模块以及计量模块, 是iope Net系统中的核心组件。

2) I/O盘

I/O盘可以安装4台PLC, 实现现场协议转换功能, 通过对松下PLC模块的编程, 将建筑内不同子系统统一为iope Net协议连接到iope Net系统中。

3) 扩展盘

扩展盘可以安装6台iope Net核心模块, 通过搭载不同的应用软件, 实现不同的应用功能, 如BAC-net网关模块、可编程模块、节能管理模块等。

5 结束语

iope Net系列产品将不断进行完善, 为iope Net系统提供方便易用的智能建筑管理设备, 推动iope Net在智能建筑领域飞速发展。

参考文献

[1]毕文彬, 李洵, 胡芳.iopeNet产品系统模块介绍[J].智能建筑电气技术, 2014, 8 (2) :51-54.

iopeNet 篇3

在设备的监视、控制系统中,通过借助以互联网为主要手段的IT(信息技术),由传统的厂商各自独立的集中型系统向可应对多厂商、开放化的分散型监控系统的研究取得了长足进步。近几年,由于BACnet和LonWorks网络等通信标准化工作的普及,使得空调、照明、防灾等各类子系统之间的兼容性(互操作性)得以确保,从而促进了多厂商化、开放化进入了实际商务应用阶段。

而另一方面,没能实现在所有设备系统之间的互通互联的统一性通信协议,还同时存在着多个标准和厂商固有系统的现状,从设备系统的特性来判断,这种倾向今后还将持续下去。特别是目前正在处于向全球化发展过程中的中国市场,可以预测将出现诸多标准并存的现象发生。iopeNet正是针对这一问题提供的适合中国国情的综合解决方案技术,文本将探讨推广这一技术的方法。

2 iopeNet是什么[1]

iopeNet是认可设备系统中存在的多个标准,运用开放式网络技术和IPv6通信技术等方式,以提高通信方式迥异的子系统之间的互操作性为目的而开发出的通信方式。我们认为像中国市场这样,全世界各国的厂商携带各自标准的子系统和设备进入市场这一情况,推广该技术的必要性显得尤为突出。图1是iopeNet的简单概念图。

然而即使是这种有效的技术,在推广普及过程中单单凭借技术上的优越性是不够的,推广普及的方法和框架也是很重要的组成部分。因此,首先我们了解一下此前日本市场中开放化的普及工作的框架。

3 日本的开放化潮流

3.1 市场情况与分类

日本的设备系统可划分为三大类:担任整体设备监视、控制的BAS(Building Automation System)中央监控配电箱;以空调设备为主体的机械施工类;以及以照明和卫生设备为主体的电气施工类。其概要如图2所示。

如何利用目标楼宇以及设施是由中央监控配电箱厂商全权掌控的,因此,之前一直是由计算机厂商、空调控制系统厂商、照明/电气控制系统厂商各自开发了BAS产品,并逐步拉开订单竞争之帷幕。而对于业主以及该建筑设备的设计者(在中国相当于设计院类的单位)来说,系统本身就像是黑匣子一样,处于无法正确地判断其成本投入是否恰当的状况。在这种情况下,20世纪90年代后半期美国的开放化发展趋势逐渐显现,出现了以设计事务所为核心并主导的BACnet和以开始亲自设计自家公司大楼等大型建筑商的设计部门为主导并推广的LonWorks。图3所示意的就是日本的系统收订单的简单业务流程,可以说是追求系统的多厂商化的上游方面(业主和设计事务所)主导通信方式的开放化工作的起点。

但是,由于BACnet及LonWorks通信方式的设计,没有考虑到设备相互间的互通互联,因此,在现实中正如图4所示,是在专门敷设的BA网中构成BACnet,并在以空调控制为核心的总线中使用像LonWorks那样的分层式系统结构。

此外,近期为了应对需求较高的节能以及构建放心、安全系统的要求,像图4所示的系统构成在实现扩展性和互通互联方面就显得力不从心了。因此,在日本以高等院校为中心又开始对像图1所示的iopeNet架构那样可包容多协议的系统扩张功能进行重新探讨。

尽管如此,BACnet和LonWorks毕竟影响了日本的设备系统的市场,因此,在以下章节里,简单地回顾一下这两者的发展过程。

3.2 BACnet-IEIEj/p[2]

BACnet是美国A S H R A E(美国采暖、制冷和空调工程师协会)在1995年制定的楼宇设备监视/控制设备之间的通信协议,也是美国国家标准学会的工业产品规格(ANSI),同时ISO也将其认定为国际标准规范。在日本,以电气设备学会为中心开展对美国版BACnet规范书的翻译及其内容的分析工作,并在其中追加UDP的采用以及美国没有包括的计量对象内容等,将其改编为适合于日本楼宇的系统且编制完成了B A S标准接口的规格(将其称为BACnet-IEIEj/p)。由此与过去的系统相比,不同系统之间的各部分的连接成本都有递减。目前在日本,主要厂商之间定期召开技术联络会、交流会。初期的领头军是设计事务所等单位,而维持并继续开展这项工作的则是参与规格编制的厂商方面的系统设计者,这一点值得关注。

3.3 LonWorks[3]

LonWorks是美国ECHELON公司开发的智能分散控制网络技术,在日本特别是应用于以空调为主的楼宇系统中非常普及。各设备上都拥有一个叫做神经元芯片(Neuron Chip)的LSI进行自主控制和通信。最初作为总线的标准化而设计的色彩比较浓厚,目前的着力点则向充实的网络连接功能的i-Lon100等产品转移了。通过搭载神经元芯片,使得不同厂商之间在设备层次即可实现连接。而作为希望通过多厂商化方式来降低机器成本的大型楼宇业主的设施部门,本公司承担了领军职能,并开展了推广普及工作。另一方面,美国ECHELON公司很早就瞄准了全球性的推广目标,主要是对以SI(系统集成商)和厂商为中心的LonMark International(推广普及LonWorks工作的团体)的设立提供支持,以及致力于LonMark America、LonMark UK等在不同国度、不同地区的分支机构组织的形成和扩大规模。在日本2003年也成立了LonMark Japan,目前约有近60家左右的企业参加,形成了日本开放化通信事业的先驱梯队。引入日本市场最初是由业主方面率先进行的,但现在是由LonMark Japan等组织机构支持其推广普及工作的。

4 关于iopeNet的推广普及方面的建议

4.1 成立推进中心

以上分析了日本市场中设备系统的开放式通信业务实现的流程。那么中国市场又如何呢?一部分动向显示倾向于以欧美厂商为主体的通信标准化,但似乎并没有形成真正的主流。要想真正地在商务水平上开展的话,还是应该像日本那样,需要遵照业主或设计院等的意愿开展。同时在中国开展该项工作,保持与国家(政府)之间的良好关系尤为重要。

2008年6月,iopeNet的研究内容被提交到建设部国家项目审核,获得很高评价。因此,目前由中国建筑设计院的外部组织全国智能建筑技术信息网牵头,正在开始呼吁建立由厂商、SI、高等院校等参加的推进中心。

多单位集结在一起的目的并不单纯地在于多厂商化,同时也是为了实现中国正在面临的节能这一大目标。因此推进中心就不是单纯地解决设备系统通信的标准化问题,而是利用该技术来验证各类楼宇、区域等的节能效果[4]以及确定实际应用的范围,从这个意义上来说这是一个前所未有的新型的机构组织。

图5所显示的是iopeNet推进中心的简单框架构想。

4.2 节能应用专家组

在图5中构想的iopeNet推进中心是由厂商组、SI组、设计院组等子工作组构成的,希望能够在各工作组内部开展课题讨论以及在工作组之间开展课题论证,以尽早实现iopeNet的推广和普及。但仅靠这一个举措,以日本为例来看仍然与传统的开展方式没有什么大的区别。因此,此次成立推进中心的一个大的目标就是:将其定义为在中国开展节能实践,并设置探索建筑物、区域等设备系统的节能工作的专家组等。也就是说在iopeNet推进中心内设立子工作组,并需要进一步明确中心的目的、职能。

4.3 为设立推进中心而组建筹备委员会

虽说成立iopeNet推进中心只是一句话即可表达,但是还存在其运作规则、产品认证、系统质量等诸多课题。而同时中国在节能法的改订以及能源结构的调整等方面的市场发展速度很快,需要尽早提出一个应对的方法。因此,建议首先成立筹备委员会,以设定推进中心的工作框架及活动目标、开展包括工作组的作用与职能在内的基本设计工作。该筹备委员会由全国智能建筑技术信息网的成员、主要SI、厂商、高等院校等组成,召集约十几名的成员,同时参考欧美及日本等国开展的各项活动内容,摸索出适合中国市场的最佳运营方案,为制定今后推进中心的活动指导方针发挥重要作用。筹备委员会的工作活动时间最长以半年为宜,应尽早启动。

5 结束语

关于促进并开展iopeNet工作,已经获得批准成为目前正在开展的中日政府之间(国家发展与改革委员会与经济产业省)的中日节能、环境论坛的商业模式推进的主要课题之一,而2007年9月在北京举办的第2届论坛上,就中国建筑设计研究院与松下电工之间关于推进iopeNet工作所需要的技术研发、商品开发方面所需要的相互合作进行了确认。

但仅依靠这两家单位是无法实现这一目标的,今后仍需要更多的商务伙伴参与,共同开展这项工作。期待着本文所提出的iopeNet推进中心能够担任起与中国所倡导的实现节能与经济发展并行的“协调型循环社会”的一羽之力。

参考文献

[1]山本和幸等.通信协议标准规范[J].智能建筑电气技术2008,2(2):28-30.

[2]日本电设工业会.当前的开放式网络BA系统[J].电设技术,2007,661(12)

[3]LONWORKS网络实现指南[J].设备与管理,2002(6)副刊.