智能建筑软件接口技术综述

智能建筑软件接口技术综述

智能建筑软件接口技术综述（上）

同方股份有限公司数字城市软件技术公司邹超群徐珍喜

摘要：本文对智能建筑中常用的软件接口技术和通讯协议进行了分析和介绍，内容涵盖了OPC、TCP/IP、RS-232/422/485串行通信、ModBus、Lonworks、BACnet、EIB、ODBC、DDE、API、ActiveX、SNMP等多种技术，并对这些技术在智能建筑中的应用进行了分析，同时对使用这些技术进行接口软件的开发提出了建议。

关键词：智能建筑系统集成通讯接口软件OPC TCP/IP RS-232/422/485 串行通信ModBus Lonworks BACnet EIB ODBC DDE API ActiveX SNMP

Analysis of the Communication Interface Software of Intelligent Building

Abstract: This paper analyses several communication interface software

development technologies and communication protocols commonly used in Intelligent Building, includes: OPC, TCP/IP, RS-232/422/485, serial communication, ModBus, Lonworks, BACnet, EIB, ODBC, DDE, API, ActiveX, SNMP. It also analyses the application of these technologies in Intelligent Buil ding, and gives some development proposal.

Keywords: Intelligent Building, System Integration, Communication Interface Software, OPC,

TCP/IP, RS-232/422/485, Serial Communication, ModBus, Lonworks, BACnet, EIB, ODBC, DDE, API, ActiveX, SNMP

1．软件接口技术是智能建筑的关键技术

智能建筑的智能化系统中通常包含了多个子系统，如楼宇自控系统、消防报警系统、视频监控系统、防盗报警系统、门禁系统等。每个子系统中又包含了多种设备，以楼宇自控系统为例，它包含了多种型号的传感器、执行器、现场控制器，同时还要管理冷水机组、变配电系统、UPS等机电设备。

智能化集成系统将智能建筑内诸多智能化子系统相互独立的设备、资源、服务、管理功能集成到一个相互关联的、统一协调的系统之中，以实现信息、资源、任务共享，信息集成和综合管理。智能化集成系统是提高智能建筑管理水平和效率的有力工具，正在被越来越多的智能建筑所采用，在智能建筑的日常管理和维护中扮演着日益重要的角色。智能化集成系统与各个子系统建立连接和交换信息的最有效、最方便的方法是使用软件接口技术，在集成系统服务器与子系统管理主机之间使用一个接口软件来完成集成系统与子系统的连接和信息交换。

子系统内部的总线或通讯网一般只能连接同一厂商的设备，要对第三方设备进行管理时，可以使用硬件接口设备或者是接口软件，两者的区别在于：硬件接口设备开发复杂、成本高但可以独立运行，而接口软件开发相对简单、成本较低但需要用一台计算机作为运行平台（可与其它系统的软件共用一台计算机）。在实际工程中使用较多的是接口软件，例如要实现楼宇自控系统对冷水机组或UPS的管理时，可以购买或自行开发一套接口软件来建立楼宇自控系统与相应设备的连接，以实现对该设备的监控。

近年来，绝大多数智能建筑工程中都或多或少的使用了软件接口技术。采用了智能化集成系统的工程中要使用大量的接口软件，以在集成系统与子系统之间建立连接。没有采用智能化集成系统的工程中，一般也会有通过楼宇自控系统监控一些机电设备的需求，例如精密空调、UPS、变配电系统、电梯等，这时也要通过接口软件来实现楼宇自控系统与相应设备的连接。

随着智能建筑技术的不断发展，软件接口技术已经逐渐成为智能建筑中必不可少的一项关键技术。

2．接口软件的定义

智能建筑中的接口软件一般是指，在一个智能化系统（称为主系统）与另外一个智能化系统或机电设备（称为分系统）之间建立通讯连接、使主系统与分系统之间能够进行数据交换，以使主系统能够监视分系统的运行状态，如有需要时主系统还能控制分系统的运行状态或设置分系统的运行参数，通常运行在PC上的软件。

接口软件存在的基础是主系统和分系统都可以提供对外的通讯接口，且主系统使用的通讯接口与分系统使用的通讯接口不兼容。如果主系统或者分系统不能提供对外的通讯接口，接口软件就无法在不干扰主系统及分系统正常运行的情况下获取它们的运行状态数据。主系统与分系统采用不同的两种通讯接口，不能直接建立连接，才需要接口软件，它的作用就是同时支持主系统和分系统采用的两种通讯接口，分别与主系统和分系统建立连接，并在运行中执行以下两个任务：

1、按照分系统通讯接口定义的规则和数据格式，定时查询分系统的运行状态数据，或者等待分系统主动将其运行状态数据报告上来；采集到分系统的运行状态数据后，接口软件首先将这些数据转换为主系统通讯接口定义的数据格式，然后将格式化了的分系统运行状态数据报告给主系统，或者等待主系统的查询。

2、接收主系统发送过来的命令，命令内容可以是控制分系统的运行状态或者是设置分系统的运行参数，接口软件首先按照主系统通讯接口的定义解析这些命令，然后再按照分系统通讯接口的定义、根据解析出来的命令参数构造一条分系统可以解析的命令并发送给分系统；如果分系统执行命令后有状态报告（如执行成功、执行失败、权限不够等）的话，接口软件还要先按照分系统通讯接口的定义解析该状态报告，随后按照主系统通讯接口的定义构造出主系统可以解析的状态报告并发送给主系统。

接口软件只负责完成主系统与分系统之间的数据交换，由接口软件发送给主系统的运行状态数据如何被主系统处理，以及由接口软件发送给分系统的命令如何被分系统执行，则不在接口软件的考虑之内。

图1是使用了接口软件的智能建筑智能化系统的示意图。在图中，智能化集成系统通过楼宇自控系统接口软件、消防报警系统接口软件对楼宇自控系统和消防报警系统进行集成，在这里，对接口软件来说，集成系统是主系统、楼宇自控系统和消防报警系统是分系统；楼宇自控系统通过冷水机组接口软件对冷水机组进行监控和管理，在这里，对接口软件来说，楼宇自控系统是主系统、冷水机组是分系统。