一、引言
作為Bacnet技術(shù)中國(guó)供應(yīng)商，海思在迅猛增長(zhǎng)的Bacnet市場(chǎng)中不斷充實(shí)、壯大自己，也為客戶提供了極佳的選擇。深化Bacnet技術(shù)應(yīng)用，將貫穿海思的未來(lái)。每個(gè)海思人都要有大格局、大視野，都要堅(jiān)守智能建筑領(lǐng)域各大總線技術(shù)領(lǐng)域，為提升產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力加倍努力。
在此，向大家介紹Bacnet技術(shù)的發(fā)展與智能樓宇系統(tǒng)集成的應(yīng)用，普及Bacnet技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)，為后來(lái)者更好地認(rèn)識(shí)Bacnet總線技術(shù)及協(xié)議。
自上世紀(jì)80年代出現(xiàn)第一幢智能建筑以來(lái)，智能建筑就在世界各國(guó)得到了迅猛發(fā)展。經(jīng)過(guò)20多年的實(shí)踐和探索，智能建筑的功能不斷補(bǔ)充和完善，實(shí)現(xiàn)技術(shù)不斷更新和成熟。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，智能建筑系統(tǒng)仍將不斷采用最新技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)集成。放眼世界，縱觀全球智能建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，在所有的智能建筑集成技術(shù)中，BACnet標(biāo)準(zhǔn)以其先進(jìn)的技術(shù)、完善的體系結(jié)構(gòu)和開(kāi)放的理念迅速得到了廣泛的推廣和應(yīng)用，并正式成為建筑智能化系統(tǒng)領(lǐng)域中的唯一ISO標(biāo)準(zhǔn)(ISO 16484-5)。從BACnet標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用趨勢(shì)來(lái)看，BACnet標(biāo)準(zhǔn)必將給智能建筑產(chǎn)業(yè)帶來(lái)深刻的革命。
二、BACnet標(biāo)準(zhǔn)的基本特點(diǎn)
BACnet標(biāo)準(zhǔn)是1995年由美國(guó)采暖制冷空調(diào)學(xué)會(huì)(ASHRAE)正式公布的樓宇自控?cái)?shù)據(jù)通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)的基本目標(biāo)有兩個(gè)，一是在技術(shù)上定義一個(gè)開(kāi)放的樓宇自控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)間的互連(interconnect)和互操作(interoperability)，二是在應(yīng)用上可以使用戶(業(yè)主)可以自由選擇自控廠商和系統(tǒng)集成商，尋求具有最優(yōu)競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品和服務(wù)，使系統(tǒng)維護(hù)和升級(jí)不局限于特定的廠商，從而保護(hù)用戶的投資。
從BACnet標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)來(lái)看，BACnet標(biāo)準(zhǔn)就是定義了一個(gè)開(kāi)放的技術(shù)平臺(tái)或環(huán)境，所有樓宇自控廠商不需要得到授權(quán)或委托，均可以直接進(jìn)入這個(gè)開(kāi)放的平臺(tái)或環(huán)境，并參與競(jìng)爭(zhēng)。在BACnet標(biāo)準(zhǔn)定義的平臺(tái)或環(huán)境中，競(jìng)爭(zhēng)是完全公平的，沒(méi)有其他專有(proprietary)標(biāo)準(zhǔn)的限制，從而使促進(jìn)樓宇自控產(chǎn)業(yè)有序地健康發(fā)展。
BACnet標(biāo)準(zhǔn)從正式誕生到成為ISO標(biāo)準(zhǔn)，用了不到10年的時(shí)間。這充分說(shuō)明了BACnet標(biāo)準(zhǔn)符合樓宇自控領(lǐng)域發(fā)展的規(guī)律，代表著樓宇自控領(lǐng)域的發(fā)展方向。歸納起來(lái)，BACnet標(biāo)準(zhǔn)具有如下基本特點(diǎn)。
1）專用于樓宇自控網(wǎng)絡(luò)，具有高效的特點(diǎn)。BACnet標(biāo)準(zhǔn)是專門(mén)為樓宇自控網(wǎng)絡(luò)定制的標(biāo)準(zhǔn)，定義了許多樓宇自控系統(tǒng)所特有的特性和功能。與其他標(biāo)準(zhǔn)相比，BACnet標(biāo)準(zhǔn)具有高效的優(yōu)點(diǎn)。
2）完全開(kāi)放，技術(shù)先進(jìn)。BACnet標(biāo)準(zhǔn)是由非盈利學(xué)會(huì)制定的標(biāo)準(zhǔn)，具有完全的開(kāi)放性和廣泛的參與性，從而使BACnet標(biāo)準(zhǔn)可以博采眾長(zhǎng)，不斷注入新技術(shù)，始終代表樓宇自控領(lǐng)域的最高技術(shù)水平。
3）具有良好的互連特性和擴(kuò)展性。BACnet標(biāo)準(zhǔn)雖然從體系結(jié)構(gòu)上定義了不同的局域網(wǎng)絡(luò)，但BACnet標(biāo)準(zhǔn)可以擴(kuò)展到其他任意通信網(wǎng)絡(luò)。例如，BACnet/IP標(biāo)準(zhǔn)可以實(shí)現(xiàn)與Internet的無(wú)縫互連。
4）具有良好的伸縮性。BACnet標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有限制BACnet系統(tǒng)中設(shè)備節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，BACnet集成系統(tǒng)可以由幾個(gè)設(shè)備節(jié)點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)極小的自控系統(tǒng)，也可以形成一個(gè)規(guī)模極大的超級(jí)大系統(tǒng)。如美國(guó)GAS集成的GEMnet系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有11個(gè)樓宇自控系統(tǒng)，集成總建筑面積達(dá)180萬(wàn)平方米，橫跨3個(gè)州。
5）應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展。BACnet標(biāo)準(zhǔn)最初僅用于暖通空調(diào)設(shè)備系統(tǒng)。由于BACnet標(biāo)準(zhǔn)具有良好的互連性和互操作性及擴(kuò)展性，在開(kāi)放模式環(huán)境下，該標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展。目前該標(biāo)準(zhǔn)已廣泛應(yīng)用于樓宇設(shè)備的各個(gè)領(lǐng)域，如給排水系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、安保系統(tǒng)等。
三、我國(guó)推廣和應(yīng)用BACnet標(biāo)準(zhǔn)的意義
我國(guó)是一個(gè)建筑業(yè)大國(guó)，也就必然存在著對(duì)智能建筑產(chǎn)品和系統(tǒng)的大量需求，智能建筑產(chǎn)品和系統(tǒng)集成必將形成一個(gè)超級(jí)大市場(chǎng)。中國(guó)加入WTO，北京2008年舉辦奧運(yùn)會(huì)，以及上海世博會(huì)等，均使中國(guó)智能建筑市場(chǎng)充滿極大商機(jī)和挑戰(zhàn)。面對(duì)巨大的市場(chǎng)，我國(guó)樓宇自控產(chǎn)業(yè)只有采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)并與國(guó)際接軌，才能迎接挑戰(zhàn)。
目前，我國(guó)的城市建設(shè)正在向現(xiàn)代化、智能化、安全化的方向發(fā)展。樓宇智能化、安全化的水平不僅是衡量一個(gè)建筑或小區(qū)是否現(xiàn)代化、國(guó)際化的重要標(biāo)準(zhǔn)，而且也是衡量一個(gè)區(qū)域或一個(gè)國(guó)家科技水平的重要標(biāo)準(zhǔn)。在中國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的基礎(chǔ)上，當(dāng)今的中國(guó)正在迎來(lái)一個(gè)“數(shù)字城市”、“數(shù)字社區(qū)”建設(shè)與發(fā)展的熱潮。
BACnet標(biāo)準(zhǔn)是樓宇自控領(lǐng)域唯一的ISO標(biāo)準(zhǔn)，已在北美和歐洲等先進(jìn)發(fā)達(dá)國(guó)家得到了全面的推廣和應(yīng)用。隨著BACnet標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用廣度不斷的擴(kuò)展，該標(biāo)準(zhǔn)必將在全球范圍內(nèi)得到推廣和應(yīng)用。這是大勢(shì)所趨，同時(shí)必將在全球范圍內(nèi)形成一個(gè)規(guī)模巨大的產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)。預(yù)言近幾年內(nèi)亞太地區(qū)將是BACnet標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品需求增長(zhǎng)最快的地區(qū)。因此在我國(guó)大力推廣和應(yīng)用BACnet標(biāo)準(zhǔn)是完全必要的，也是急需的。
四、BACnet系統(tǒng)集成方法
BACnet系統(tǒng)集成是BACnet標(biāo)準(zhǔn)在工程項(xiàng)目中的具體應(yīng)用，它涉及到BACnet自控網(wǎng)絡(luò)組成、BACnet自控產(chǎn)品選型和資源配置等。這些具體內(nèi)容在BACnet標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有明確規(guī)定，但定義了用于描述互連和互操作的基本概念和原理。因此，BACnet系統(tǒng)集成方法因不同的廠商可以不同的集成方法，尤其在自控產(chǎn)品選型和資源配置方面存在較大的區(qū)別。但只要掌握了BACnet標(biāo)準(zhǔn)定義的基本概念和原理，就可以較為容易地進(jìn)行BACnet系統(tǒng)集成。為了說(shuō)明BACnet系統(tǒng)集成方法的基本步驟，下面以加拿大可信自控公司的產(chǎn)品為例進(jìn)行說(shuō)明。
可信自控公司開(kāi)發(fā)的BACnet樓宇自控產(chǎn)品支持ISO8802.3(以太網(wǎng))、MS/TP、PTP和IP等多種通信網(wǎng)絡(luò)，可以構(gòu)成如圖1所示的樓宇自控網(wǎng)絡(luò)。為了組成如圖1所示的樓宇自控網(wǎng)絡(luò)，通常必須遵循如下原則。這也是所有其他BACnet樓宇自控網(wǎng)絡(luò)均應(yīng)遵循的準(zhǔn)則。
·在一個(gè)物理網(wǎng)段上的所有設(shè)備均應(yīng)支持相同類型的數(shù)據(jù)鏈路層
·不同數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)之間必須用BACnet路由器進(jìn)行互連
·所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備之間的路由均只有一條路徑，避免形成回路
·所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)地址分配必須唯一，必須杜絕地址重復(fù)
當(dāng)按上述原則形成了樓宇自控網(wǎng)絡(luò)后，就可以利用該公司的配置套件RC-Toolkit中的MSet工具按如下步驟進(jìn)行資源配置。該配置工具簡(jiǎn)單易用，詳細(xì)操作可以參閱“用戶手冊(cè)”。
1） 設(shè)置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備節(jié)點(diǎn)地址、傳輸速率和IP網(wǎng)絡(luò)中的IP地址
2）對(duì)MS/TP網(wǎng)絡(luò)，設(shè)置該網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行模式(主網(wǎng)絡(luò)和子網(wǎng)絡(luò)兩種運(yùn)行模式)
3）對(duì)PTP連接，初始化連接請(qǐng)求
4）對(duì)B/IP網(wǎng)絡(luò)，設(shè)置以太網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)號(hào)為0，并分配B/IP網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)號(hào)
5）向網(wǎng)絡(luò)設(shè)備節(jié)點(diǎn)下載配置信息
6）當(dāng)下載完畢后，重啟網(wǎng)絡(luò)設(shè)備節(jié)點(diǎn)，使配置信息生效
五、可信自控的控制器BACnet地址碼的設(shè)置方法
可信自控的控制器（DDC）在BACnet網(wǎng)絡(luò)中遵循以下簡(jiǎn)單的地址設(shè)置方法，來(lái)保證在多種廠商設(shè)備聯(lián)網(wǎng)的BACnet網(wǎng)絡(luò)中地址的唯一性。這里，Device# 是BACnet地址碼，RCC#是可信自控的地址碼。
主網(wǎng)： Device# ＝ 主網(wǎng)控制器RCC# ＊1000
子網(wǎng)SubA： Device# ＝ 主網(wǎng)控制器RCC# ＊1000 ＋ SubA控制器RCC#
子網(wǎng)SubB： Device# ＝ 主網(wǎng)控制器RCC# ＊1000 ＋ SubB控制器RCC# ＋ 200
下面以圖1為例說(shuō)明可信自控的地址碼（RCC#）與BACnet地址碼（BACnet#）在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中共存和相互之間的關(guān)系。
在主網(wǎng)上，有控制器MACH1、MACH-Zone、ETHRT-Link和MACH-Global，其RCC#分別為1、2、3和4，其Device#分別為1000，2000，3000，4000。在MACH-Global（RCC#＝4）
上有2個(gè)子網(wǎng)SubA和SubB。SubA上MACH2和MACH-Air控制器，其RCC#為4A1和4A2，其BACnet地址碼Device#為4001和4002。SubB上有MACH-Air和MACH-Zone控制器，其RCC#為4B1和4B2，其BACnet地址碼Device#為4201和4202。同理，ETHER-Link（Device#=3）下掛一個(gè)子網(wǎng)，有MACH-Air和MACH-Zone控制器，其RCC#為3A1和3A2，其BACnet地址碼Device#為3001和3002。
