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HG2000系列燃氣安全監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀與未來
摘要：本文描述了HG2000系列產品的系統(tǒng)組成，網絡結構、系統(tǒng)功能和性能，重點介紹了平臺化、模塊化的系統(tǒng)特色，以及解決通訊可靠性和電源可靠性的方法。并提出了對全市聯(lián)網、WEB化服務的方案。
近幾年來隨著信息化浪潮的到來和生活水平的提高，住宅信息化、智能化已經成為一種時尚。與之配合，人們開發(fā)了多種功能各異的保安系統(tǒng)，這些系統(tǒng)大多以小區(qū)管理為中心，對往宅內的多項參數(shù)進行遙測、遙控和遙調。
根據(jù)數(shù)據(jù)流量和對運行可靠性要求的不同�？蓪⑦@些系統(tǒng)歸為兩個大類：1.信息化系統(tǒng)：如寬頻網絡、CATV、電話是用來傳輸海量信息(獲取文件、影音信息等等)的，數(shù)據(jù)量大，要求高帶寬、速度快、延時小但是對設備的可靠性以及電磁兼容性要求不高，設備只有在使用時開機。2.工控系統(tǒng)，如遠程報警、遠程控制、遠程數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)量小，但是對可靠性和電磁兼容性要求很高，要求符合《信息技術設備的電磁抗擾度》標準。設備要求24小時開機，有不間斷電源，不能產生誤動作和數(shù)據(jù)錯誤。
由于這兩類系統(tǒng)要求不同，所以將兩個系統(tǒng)集成在一起的難度比較大，一切的問題都是經濟問題。一般來講，如果要實現(xiàn)兩類系統(tǒng)的集成，在每個家庭都要求有一個工控級的PC作為前端機，保證24小時開機，這樣就必須加長延時的UPS電源，這些設備都是很昂貴的。比較起來還是分為兩個系統(tǒng)成本比較低廉。
我們漢光公司從事的正是工控類系統(tǒng)的研制開發(fā)和生產安裝。下面我們主要就工控系統(tǒng)來討論。
1HG2000系列智能住宅安全監(jiān)控及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)現(xiàn)狀
HG2000系統(tǒng)已經在北京和成都、奧林匹克花園等地投入運行一年有余，HG2000A系統(tǒng)已經投入運行將近半年。對于燃氣泄漏報警、切斷、遠程控制以及抄表都已經實現(xiàn)。并且已經通過CDPD實現(xiàn)了一個全市聯(lián)網的實驗系統(tǒng)，一旦集團公司的搶險調度中心建成立即可以實現(xiàn)全市聯(lián)網的燃氣監(jiān)控。我們正在自己研：制用電話線聯(lián)網的燃氣監(jiān)控中心的管理軟件和GW201電話線網關以及大流量用戶監(jiān)控器，預計今年年底之前管理軟件的測試版和網關及監(jiān)控器樣機可以問世，2001年上半年可以投入實際運行。
在物業(yè)管理方面，我們正在研制小區(qū)的巡更系統(tǒng)、停車場和會所消費一卡通系統(tǒng)，將為智能化小區(qū)提供：一套完整的解決方案。
2小區(qū)內HG2000系列產品的實現(xiàn)
2.1平臺的建設和傳輸介質的選擇
在我們這個行業(yè)里。有許多產品，比如單獨的抄：表系統(tǒng)。能夠進行3表抄錄；單獨的報警系統(tǒng)可以用電話線實現(xiàn)防盜報警；單獨的燃氣泄漏報警系統(tǒng)或報：警加切斷的系統(tǒng)；也有一些系統(tǒng)實現(xiàn)了一定程度的集成，將抄表、報警、燃氣切斷集成在一起，但是到目前為止我們發(fā)現(xiàn)這種集成還僅僅是功能的堆砌，不是有機的集成。其實所有上述的功能不外乎兩個方面，數(shù)據(jù)采集：抄表、報警、讀取狀態(tài)等等。數(shù)據(jù)發(fā)送：控制。只要對各種設備進行分類編號，對每個設備給出幾個參數(shù)類別，就完全可以制定一個統(tǒng)一的通訊協(xié)議來實現(xiàn)各種復雜的功能。正是在這個基礎上我們建立了一套適用于住宅的、針對數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩皇轻槍唧w功能的通訊協(xié)議，從而建立了一個平臺，在這個平臺上實現(xiàn)一種新的功能只是增加了一個新的設備號碼，和關于這個設備的一個數(shù)學模型，而不再是重新設計一套系統(tǒng)。這樣就可以以非�？斓乃俣冗m應市場的要：求，而且對于已經安裝了系統(tǒng)的用戶可以進行系統(tǒng)的升級，而不用拆掉重來，從而為用戶節(jié)約資金，正象在WINDOWS上增加一個新的功能一樣，不用將原來的電腦換掉只需安裝一個新的應用程序。另外，在硬件設計方面。將所有的功能集中在一個線路板上的方式是目前大多數(shù)集成的系統(tǒng)所采用的方式，我們認為這是不科學、不合理的，不同的用戶會有不同的需求，有些用戶只需要抄表的功能，有些只需要安防的功能，用一套設備想適應所有的需求是不現(xiàn)實的。因此，我們采用了模塊化設計的方式，可以適應用戶的各種需求。
在以上的種種系統(tǒng)中，傳輸介質也不盡相同。有采用電力線載波的系統(tǒng)，有采用電話線的系統(tǒng)，有采用LONWORKS總線的系統(tǒng)、有采用485總線的系統(tǒng)、有采用雙向CATV網絡的系統(tǒng)等等種類非常繁多。漢光公司的系統(tǒng)是采用485工業(yè)控制總線，采用具有自主知識產權的通訊協(xié)議構成的一套現(xiàn)場總線作為通訊介質。為什么我們要選用485總線作為通訊介質呢?電力線載波所采用介質是一種不可靠的介質，在這種介質中，如果不進行嚴格的校驗，數(shù)據(jù)出錯的幾率，也就是誤碼率非常高，如果進行嚴格的校驗，實時性難以保證。因此只能用在一些對實時性要求不高的場合，比如抄表，在晚上，一般電力線上噪聲比較小，誤碼率比較低，可以選擇在晚上進行。但是如果對實時性要求較高的場合則不適宜采用。漢光公司的產品有報警和控制功能，要求實時性高，必須采用可靠的信道進行傳輸，不適宜采用電力線載波方式。電話線方式是比較方便的，但是要求用戶必須再申請一部電話專門用來數(shù)據(jù)傳輸用戶難以接受。LONWORKS系統(tǒng)是一套非常優(yōu)秀的現(xiàn)場總線，但是一方面價格非常昂貴，另外一方面，LONWORKS技術是用來實現(xiàn)比較小型的工業(yè)控制系統(tǒng)的，而且沒有為住宅內部的計量短路、斷路的測量、閥門控制等等提供專門的接口，使用起來不是十分的方便。采用CABLEMODEM將信號在CATV網絡進行傳輸是一個比較理想的方式，但是目前的網絡都是單向網絡，必須進行雙向改造，這不是我們或者大多數(shù)開發(fā)商力所能及的。另外，在國內進行雙向網絡改造的技術還不是十分完善，因此也影響了HFC的進程，原因是中國的用戶使用CATV系統(tǒng)很不規(guī)范，在戶內有兩臺電視的情況下不采用分支器，而是直接連接，大大影響了系統(tǒng)階性能。工程安裝也存在很多問題，原來的系統(tǒng)品質就不是很好。
在綜合了以上種種原因之后，我們認為在目前情況下，采用485工控總線作為下層總線是最為合理的方案。在上層總線的選擇方面，我們考慮到目前小區(qū)局域網的建設，采用了以太網，這樣就使我們的系統(tǒng)可以直接利用現(xiàn)成的以太網。從而減少重復的投資并實現(xiàn)高速傳輸。我們將工控級的PC作為區(qū)域主機，有以太網接口，作為以太網和485總線的網關，使系統(tǒng)可靠性得以很大的提升。
我們認為，在這套系統(tǒng)中，介質問題是一個枝節(jié)問題，核心的問題在于一個軟件平臺的建立。只要建立了平臺，采用什么樣的網絡目前都有現(xiàn)成的技術和設備。
2．2系統(tǒng)的結構和特點
在系統(tǒng)結構中我們采用了一個關鍵的技術--HUB485集線器——從而使485總線在構成一個龐大的網絡時仍然十分穩(wěn)定可靠。
RS485總線是一種工業(yè)控制的總線，總線制有一個非常大的優(yōu)點就是簡單，另外一個優(yōu)點就是所有設備的接口都是統(tǒng)一的。但是總線要求節(jié)點距離總線的距離在1m以內，否則，整個系統(tǒng)的傳輸特性將發(fā)生很大的變化，使數(shù)據(jù)傳輸變的不可靠。在工業(yè)控制的現(xiàn)場，由于節(jié)點數(shù)量少�？臻g寬敞，一般情況都可以滿足要求。但是在住宅智能化實際工程中，完全按照總線方法布線幾乎是不可能的。另外總線制有一個非常大的缺陷就是，一點短路，整個系統(tǒng)將癱瘓。因此在節(jié)點非常多的情況下采用這種方
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