中国科学技术馆新馆展品智能控制系统方案 (终)

中国科学技术馆
展品
智能控制系统升级改造
建议方案
目录
一、中国科学技术馆新馆展品智能控制系统需求： (3)
二、中国科学技术馆新馆展品智能控制系统结构设计原则 (3)
三、中国科学技术馆新馆展品智能控制系统网络构架、通信协议 (4)
四、中国科学技术馆新馆展品智能控制系统应用描述 (6)
一、中国科学技术馆新馆展品智能控制系统需求：
在开馆前自动打开所需用电的展品，闭馆后自动关闭其用电的展品，尽最大能力减少耗电，自动控制便于工作人员管理与操作，要求中控监视与控制展品并可图形化观看运行状态；在本次改造中需预留今后再次改造的通讯接口及线路耦合器的位置，尽可能的减少通讯路由二次施工。

此次改造的具体设计如下：地下一层楼控控制室为控制中心，中心内放置智能控制系统主机、网络交换机、光纤终端盒、光纤收发器及相关智能照明所需的配件，控制人员通过系统主机实现对展厅展品供电的自动化控制。

由控制中心引5根总线至相应强弱电竖井内各层智能控制箱控制器连接。

每条BACnet总线可连接50台控制器。

完全满足中国科技馆以后系统扩容需求。

二、中国科学技术馆新馆展品智能控制系统结构设计原则
在满足中国科学技术馆新馆智能控制系统的正常运行、以及特殊情况下的展示需求，达到控制灵活便捷的目标，同时达到有效节能的目标。

本次系统为一套独立的智能控制系统，系统结构要设计原则如下：
➢系统架构基于C/S的二层网络结构，管理层网络按IEEE802.3标准，构建标准化的以太网络（Ethernet）平台，采用TCP/IP协议，通过防火墙入IBMS；底层采用专有现场总线BACnet系统进行网络通讯。

➢在本次项目的控制中心设置网络服务器及操作管理工作站一套。

独立组网，组成“集散式”管理系统。

工作站可对本区域的被控照明灯具实行全面监控管理。

当上层网络或设备故障时，现场终端控制模块不受影
响，仍能按预先编制的程序独立工作；每台控制模块自带时间程序，不需通过网关服务器读取时间，工作更独立；每个控制器都具有BACnet和Modbus双通讯协议，Modbus通讯口可以接开关面板、人感；每台控制器都含通用输入口，可接照度等变送器。

三、中国科学技术馆新馆展品智能控制系统网络构架、通信协议
➢首先通信管理层；由若干支网通过通信协议转换器(网关)转换为TCP/IP通信协议，然后传送至以太网交换机，再连至照明服务器这一层。

通信速率为10M/100M。

采用网络通讯第一可以保证通讯数据传输速度提高，第二能够充分的满足系统预留扩展接口的需求，为今后改造控制二次控制柜改造预留通讯路由。

➢智能控制模块连接的控制层（BACnet通讯接口的网络）:各照明控制器之间连接的网络。

每个网络联接的模块应合理控制数量，不能过多，为了能满足系统的响应时间要求，一个BACnet总线控制器数量不得超过50个。

通信速率≥76.8K。

➢在同一通讯总线中，总线长度不得超过800米，总线之间采用RVSP2*1通讯线缆。

➢控制层采用BACnet通信协议。

通信管理层采用以太网TCP/IP通信协议。

网络结构
考虑到中国科学技术馆新馆智能控制管理系统的管理区域是较大，而且各种控制器、通讯接口设备也较多，并且需要构成一个完整的系统，实
现完全分布式集散控制，达到集中监控、分区控制、管理的分级，在这样的前提下，所以系统网络结构设计如下：
➢分区设置：
每个配电间的控制箱中的控制器全部通过BACnet通讯总线进行连接（连接设备包括本控制箱的照明模块控制器、通讯接口、系统设备等）。

同一垂直竖井的相同标号配电间，使用一条BACnet总线进行连接，形成照明控制系统的控制层，通信速率为76.8K。

每个竖井一台BACnet网关，通过光纤收发器连接到中控室。

每个竖井的通讯网关，将BACnet信号转换为TCP/IP信号，经过以太网交换机进行组网，形成通讯管理层，通信速率为10M/100M。

在本项目设计中，考虑单网络总控制回路数不超过600（50台12回路控制器）个回路，以保证控制回路的相应速度。

在中国科技馆新馆智能控制中心控制室里设计一台监控计算机兼顾工作站服务器用于智能监控控制系统以及与其它系统连接。

四、中国科学技术馆新馆展品智能控制系统应用描述
➢时间控制
由中控室的来设定设备的开启、关闭时间表。

开馆前，中央控制开启展品电源；闭馆后，中央控制系统关闭展品电源，节约能耗。

➢中央控制
在中央机房，对整栋建筑内的器件进行统一的管理与控制。

总控中心的电脑安装中控软件在计算机上，接口集成系统。

可视软件了解各个楼层的使用情况，并且可以直接由中控中心电脑发出制定，进行所需要的各项操作，达到整体化一的效果。