屏风和隔断 办公屏风和办公隔断
智能建筑的最新发展 (2/3)(图)

关键字：
户内无线报警系统的应用见图1：

图一

　　2　数字化视频传输技术：

　　(1)VOD：VideoOn Deniomd"视频点播”也叫点播电视。
　　●定义：指能在用户需要时随时提供交互式视频服务业务
　　●功能：提供给单个用户对大范围的影片，视频节目，游戏，信息以及其它服务，进行几乎同时访问的能力，其交互性区别于传统的视频节目的接收方式。
网络
　　●系统组成：见图2

图二

　　●采用的技术：数字技术，多媒体技术，网络技术，通讯技术，数字压缩技术。
　　●分类：标准VOD(TVOD—TrueVideoOnDe—mand)可以完成快进，快退，暂停及时回应用户响应，一个用户占一个频道，对网络终端要求高。准VOD(NVOD—NearVideoOn Demand)对网络终端要求低，实时性差
　　●视频服务器：VOD中最核心部件之一，大容量地存贮经压缩的视频数据，并按要求播放。见图3

图三

　　(2)会议电视：MTV(MeetingTV)
　　●机顶盒：若用普通电视接受VOD必须加机顶盒这样模拟电视可接数字信号。
　　●传输信道：HFC，PSTN，计算机网络
　　●视频，音频信息的压缩，存储与传输音频，视频信息为什么压缩：从数据上看，音频，视频：64Kbit／s(音频)83Mbit／s(视频)

　　从存储的角度看：一个具有8．4G容量硬盘只能存放几分钟的视频信号。

　　传输大数据量的视频音频信号采用56kbit／s的MODEM卡，传送1秒钟的视频要花费25分钟根本无价值，总之必须压缩音频，视频信号能够压缩：因本身具有大量冗余信息压缩方法：分形编码，模型编码，小波编码，对静止图像一般能达到30—60的压缩比，对运动的图像可获得250倍压缩比。

　　图像压缩标准：国际上JPEG MPEG—1
　　●定义：向网络桌面系统提供点对点或网络形式的交互式多媒体传输服务
　　●系统组成：多媒体计算及MPC及I／O设备(如摄像机，录像机，扫描仪，音响系统)多点控制器(MCU)数字通信网络接口
　　●功能：各个会议点的多媒体计算机，将反映各个会场的主要视频音频信息，并进行数字化压缩，根据视频会议的控制模式，经过数字通信系统，按指定方向进行传输。
　　●转换控制模式：语音激活模式、主席控制模式、讲课模式
　　●会议系统的解决方案：(见图4，)

图四

　　电信网上的视频会议系统(点到点，多点 间)及计算机网上的视频会议系统。

　　(3)数字闭路应用电视：DCCTV(DigitalClosedCircuitTelevision)数字闭路应用电视采用网络技术及数字技术的数字式监视和数字式录像，录音系统取代了基于模拟技术的CCTV系统。

　　①系统组成：摄像，传输，显示及控制部分组成。
　　●摄像：每台摄像机配置独立的网络服务器，把视频信号和音频信号变成数据流进行图像压缩处理和声音压缩处理接人以太网，称为网络摄像机或数字摄像机
　　●传输：局域网上传输
　　●显示：局域网的客户机工作站点
　　●控制：视频交换控制设备

　　②视频监控发展三个阶段
　　第1代：模拟监控系统有几十年发展历史、设备品种多、图像效果好系统由“前端设备”、“监控中心”二个部份组成

　　前端设备包括：摄像机、球机、云台、解码器等
　　监控中心设备包括：监视器(电视墙)、视频分割器、切换矩阵、控制键盘、录像机等等。
　　施工难度大，需要铺设”视频”、”音频”、”控制”等线路。
　　监控系统不易扩展、录像资料不易保存和查找。
　　与现有计算机和网络系统无法结合

　　第2代：数字化监控系统
　　有5年以上发展历史，是"PC(工控机)+视频卡+监控软件”的数字硬盘录像系统，简称DVR。
　　现有DVR监控软件均是基于Windows95／98／2000开发的，据有关资料称基于Linux操作系统的DVR已经面世，稳定性有较大提高。
　　前端设备与第1代系统相同，所不同的是通过视频卡将模拟信号数字化，在PC上实现多画面显示、切换、控制、录像、录像回放功能、简化了监控中心的设备。
　　近2年非PC的DVR(嵌入式DVR)发展势头迅猛，主要原因是安装使用简单、系统可靠性高。

　　第2代系统适合于模拟系统的数字化改造，解决录像资料的存储和查找等问题。

　　第3代：网络视频监控系统

　　近2—3年发展的新技术，基于局域网／城域网／互联网(Internet)的新一代远程网络视频监控系统。

　　系统由“前端设备”、“服务器”、“客户端”三个部份组成。

　　前端主要设备由“网络视频服务器”+摄像机组成，或是“网络摄像机(WebCam／ NetCam)”、 “网络球机(WebDome)”等。

　　安装了“服务器端软件”的服务器(或PC)及相应的存储设备(磁盘阵列)等组成”网络视频的监控中心”。

　　连接在网络中的任何一台电脑，只需安装了客户端软件，并授予合法身份和权限就可成为监控系统的终端。

　　受益于近几年宽带网的发展，网络视频监控系统已经陆续得到应用，是”宽带网”应用的极好范例。

　　③．网络视频监控系统的特点
　　●利用现有网络(局域网／城域网／Internet)轻松实现远程监控，不需为远程监控铺设专用(租用)光缆，购置各种视频光端机等，减少项目费用。
　　●从监控点、监控中心(服务器)、监控终端(客户端)实现真正全程数字化，与业务系统、管理系统实现无缝联接、共享资源。
　　●监控点可随时增加，不再需要为增加一个 ；监控点重新施工布线。
　　●只要有网络连接的地方就可实现异地监控，不受任何环境、地理等条件的限制。多个人可同时观看一个镜头的图像，一个人也可同时观看多个镜头。
　　●前端设备采用嵌入式的系统，高性能、高可靠性、低功耗、免维护。
　　●即插即用的设备，操作简单方便，易于培训，适合各种人员操作。
　　●系统可扩展性强、可与报警设备、门禁设备、视频会议设备等连接，扩展系统功能，不断满足客户新的需求。
　　●系统易于升级、软件系统可根据功能、开发周期等因素不断升级，升级时只需重新安装服务器端和客户端的软件，确保用户投资。

　　3、控制系统全数字化技术

　　20世纪80年代以来微机技术的发展开始采用计算机控制。

　　第一代控制系统DDCS(直接数字控制系统)集中式控制可靠性很差。

　　第二代控制系统DCS称为分散式控制系统或集散式控制系统这是一个半数字化系统。

　　第三代FCS(FieldbusControlSystem)称为现场总线控制系统是一种全数字化控制系统，现场总线控制系统使控制系统发生了概念上的全新变化它使传统的控制系统结构上发生了根本的变化。现场总线是应用在生产现场，在微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点通信的系统也称为开放式，全数字化，多点通信的底层控制网络。

　　(1)现场总线的定义：

　　现场总线是用于现场仪表与控制室之间的一种“全数字化，双向，多变量，多点多站的通信系统”其本质含义表现在以下六个方面。
　　●现场通信网络：现场总线把通信线一直延伸到生产现场或生产设备，是用于过程自动化和制造自动化的现场设备或现场仪表互连的现场通信网
　　●现场设备互连：现场设备或现场仪表是指传感器，变送器和执行器等。这些设备通过一对传输互连，传输性可以使用双绞线，同轴电缆，光纤……，也有的采用无线技术互连。
　　●互操作性：用户希望对不同品牌的产品统一组态，现场设备互连是基本要求，只有实现互操作性才能满足
　　●分散功能模块：FCS功能模块分散到多台现场仪表中，并可统一组态供用户灵活选用各种功能模块，构成所需控制系统。 ·
　　●开放式互连网络：开放式互连网络，开放式互连网络体现在网络数据库共享，可以把不同厂商设备，网络融为一体。(见附图5)


图五

　　(2)现场总线的优点：

　　●实现了全数字化通信：DCS系统是一个半”数字信号”系统，在FCS系统中信号一直保持着数字特性。全数字化通信使得过程控制的准确性和可靠性大大提高。
　　●实现不同厂家产品互操作：将不同厂家的产品集成于同一系统并实现互操作需要公开的规范，同一种现场总线有一个开放性的协议便于实现互操作。
　　●实现了真正的分布式控制(分散式控制)

　　DCS从结构上不是一个真正的分散式系统，而是一个”半分散”系统，FCS系统才是真正的分散式，它把控制功能下放到现场每个控制回路，完全分散在现场仪表中，大大提高可靠性。

　　●可以传送多个过程变量的同时可将仪表标识符和简单诊断信息一并传送，可以产生最先进的现场仪表，多变量变送器
　　●提高了测试精度：现场总线的数字信号比4—20mA的模拟信号的精度高10倍，可以减少A／D转换带来的误差。
　　●增强了系统的自治性：具有CPU的现场设备可以完成许多先进的功能，包括部分控制功能下放底层，由现场完成，甚至一些高级算法下放到底层。

　　(3)几种有影响的现场总线技术

　　●基金会现场总线PF(FoundationFicldbus)在过程自动化领域得到广泛支持和具有良好发展前景的技术；
　　●Lonworks也叫LON(LocalOperatingNetwork)是一种得到广泛应用的现场总线，由美国Echelon公司推出它采用了ISO／OSI模型的全部七层通讯协议，采用面的对象的设计方法，通过网络变量把网络通信设计简化为参数设计，在智能建筑中得到广泛的应用；
　　●CAN(ControlAreaNetwork控制局域网)由德国BOSCH公司推出用于汽车内部测量与执行部门之间的数据通信。PROFIBUS：是德国国家标准DINl9245和欧洲标准ENS0170的现场总线标准，DP型用于分散外设间的高速数据传输适合于加工自动化领域的应用。

　　4　工业以太网

　　(1)什么是工业以太网

　　普通以太网应用到工业控制系统，这种网络叫工业以太网。

　　(2)工业以太网的优点：—

　　基于TCP／IP的以太网采用国际主流标准，协议开放、完善不同厂商设备容易互连具有互操作性；

　　可实现远程访问，远程诊断和远程推广；—不同的传输介质可以灵活组合，如同轴电缆，双绞线，光纤……—

　　网络速度快，可达千兆甚至更多；—支持冗余连接配置，数据可达性强，数据有多条通路抵达目的地；—

　　系统容易几乎无限制，不会因系统增大而出现不可预料的故障，有成熟可靠的系统安全体系；可降低投资成本；

　　(3)工业以太网的应用

　　以太网作为现场传输介质已不是一个新鲜事物，应用已遍布于全世界，在军事、工业、民用领域的现场测控中得到日渐广泛应用，覆盖各种不同的工业应用，包括国内外的核加速器的最新测控方案不约而同都选择了以太网。由成千上万个部件装配成一辆完整的汽车，薄钢板生产或从大量甜菜中精炼糖等。不论需要多高的质量或完成多复杂的过程，工业以太网提供强有力的单元层网络。由此可见国内外专家们对以太网现场使用的评价，利用以太网及TCP／IP解决智能建筑更是一种最完美的系统集成方案。从测控领域的发展方向上看，基于以太网的测控系统将是未来测控领域的一个主要发展方向，也是智能建筑系统集成的一种简单有效的最可行方案。它符合IEEE802．3(ETHERNET)标准。

　　北京楼宇自动化工程中心采用ENC—200lIP工业以太网测控系统对燕化星城15栋高层住宅的变配电、换热、采暖通风、供水消防、三表查收、楼宇对讲六个子系统采用工业以太网远程控制已运行一年。

　　用于工业控制目前尚在研究及解决当中：

　　实时性问题
　　可靠性问题
　　安全性问题
　　供电问题
http://www.china0519.com 编辑时间：2008/03/29 出自：常州市欧亚办公屏风厂

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