文献综述
2020-03-03 07:52:50 来源：范文大全收藏下载本文
毕业设计（论文）
文献综述
设计（论文）题目：中国人民解放军第一一三医院医疗 综合楼改扩建工程智能化系统设计
学院名称：建筑工程学院 专业：建筑环境与设备工程
学生姓名：钱家伟学号：
11404110122 指导教师：巩学梅老师
2014年10月24日
宁波工程学院毕业设计--文献综述
LonWorks网络技术在智能化系统的应用与发展
摘要
介绍了Lon Works网络系统的技术特点及组成应用，利用Lon Works技术在智能化系统中各个子系统建立联动和集中管理控制。通过一些在BA系统实际应用中的Lon Works技术，发展在新领域新方向的应用，进而推动智能化系统的不断完善和发展。
关键词：Lon Works，智能化系统，网络控制
Abstract Introduces the Lon Works technology characteristics and composition of network system application, using the Lon Works technology in intelligent subsystems in the system to establish linkage and centralized control.Through some actual applications in BA system in the Lon Works technology, development of a new direction in the field of new applications, and the intelligence developing and perfecting of the system.
Keywords：Lon Works, intelligent systems, network control
1引言
探究LonWorks技术在楼宇控制系统（BA系统）中的应用与发展，在现场施工设计时的应用与前景。介绍LonWorks网络技术的技术特点，讨论该技术发展的历史背景和发展方向，结合现在智能化系统设计的规范，在一些新的智能化建筑领域中应用与发展。
1.1 LonWorks技术的背景介绍
Lon Works技术：local operating network 是全分布式监控专用网络，它使用了具有分布控制与通信联网功能的大规模集成的神经芯片，构成各个智能监控节
点，通过网络接发器及网络通信媒体，将各种节点构成全分布式局部操作网络1。 1赵卫. Lon Works技术及其在BA系统中的应用.电子技术，1999，第2期，54-56
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LonWorks是美国 Echelon 公司于 20 世纪 90 年代推出的一种现场总线技术，是一种双向、串行与数字化的智能开放式系统，是用于开发监控网络系统的一个完整的技术平台，为各种各样的监控网络应用提供了端到端的解决方案
Lon Works 技术的核心部件神经元芯片是一种集通信、控制、调度和 I/ O 支持为一体，并内嵌LonTalk 7 层协议的高级大规模集成器件。LonTalk协议是一个分层的以数据包为基础的对等的通信协议。可以说，LonTalk协议是Lon Works技术的核心与基础2。
1.2 Lon Works技术特点
1.2.1通信性能良好：LonWorks技术支持的通信距离可达2700m,通信速度可达1.25Mb/S。其通信的每帧有效字节数可从0到228个字节。每一个域最多有255个子网,每个子网最多可以有127个节点。所以一个域最多可连接32385个节点。LonWorks技术相比于传统的BA联网拓扑结构和组态布线方式有着明显的优势,特别是当设备分部更佳分散的时候,其通信性能的优异将凸显出来。
1.2.2开放性：LonTalk协议面向不同客户的需求提供多种开发工具平台，在同一个网络中使用不同的供应商的设备相互合作也成为可能。
1.2.3应用广泛：支持多种通讯介质，包括双绞线、电力线、同轴电缆、光纤、无线射频和红外线等3。
1.3 Lon Works技术的组成
楼宇自动化系统通过中央计算机系统网络。将分布在各监控现场的区域智能节点连接起来,具有集中操作、管理和分散控制的功能。按照分布式控制理论,系统采用分层分布式控制结构,由中央控制中心和各监控现场的区域智能节点组成,系统内节点之间的连接采用现场总线技术来实现。系统结构如图1所示。其监控系统由3部分组成：信号转换子系统、LonWorks采集控制网络和上位监控PC子系统。各部分相互关系如下图1所示4。
234成建生.采用并行接口模式的Lon Works监控系统设计.矿山机械，2010，第12期，62-64.韩江洪，张建军.智能家居系统与技术，合肥，合肥工业大学出版社，2005，90.陈龙.居住小区智能化系统与技术.北京，中国建筑工业出版社，2002，46.
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图1LonWorks技术建立的BAS系统
系统中LonWorks现场网络由3类节点组成：
1)模拟量采集节点。由Neuron芯片、TP /FT-10自由拓扑收发器、程序存储器、串行A /D芯片等组成。可完成24路模拟量信号的A /D转换，采样分 辨率为10位。
2)开关量采集节点。主要由Neuron芯片、TP /FT-10自由拓扑收发器、程序存储器、移位寄存器等组成。可接24路开关量输入,信号全部采用光电隔离。
3)通信协议转换节点。通过RS-232C串口LonTalk接口模块LON-EU /SLTA。支持LonTalk协议,可以对LonWorks网络进行安装、配置、网络管理；LON-EU /SLTA通过连接Modem的RS-232C接口。各类主机可以实现对LonWorks网络远程遥控及进行现场维护；LonWorks网络的工作节点通过Modem也可以向远程主机报警、传递信息等。主干网为总线型结构，通信速度可达1.25Mbps；各子网为星型结构,通信速度为78Kbps。主干网与子网通过LonWorks专用路由器进行连接。子网的局部网络故障不会影响主干网和其它子网的正常工作；而且由于LonWorks网络为对等网络结构5，监控主机的故障不会影响整个监控网络各节点的正常工作。上位PC机用LON-EU /SLTA作为LonWorks网络接口。将LonTalk协议转换为串行通信,与上位监控机相联。通过监控机将LonWorks网络集成到计算机局域网(LAN)。在LAN上则采用TCP /IP网络协议进行更高一级系统集成。6
56梁华，梁晨.简明建筑智能化工程设计手册.北京，机械工业出版社，2005.智淑亚.浅论Lon Works在楼宇自控系统中的应用.金陵科技学院学报，2013，Vol29，No1，35-37.
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2 LonWorks技术的应用前景与发展
近年来，LonWorks技术在楼宇自控系统和智能家居系统的应用愈加广泛，改变了传统控制方案的不稳定性，实现了分散控制和集中管理。
楼宇智能化系统（BAS系统）涉及建筑的配电、照明、通风空调、给排水和安防等设备和系统。通过整个建筑设备的监控和控制来保证整个系统的运行流畅和建筑环境的安全舒适。
2.1Lon Works技术的应用举例
2.1.1在中央空调监控系统中的应用
采用Lon Works作为该系统的技术平台，对包括制冷机组、冷冻系统、冷却系统和风机盘管末端装置进行监测和控制，如图2所示直接数字控制器DDC直接连接在Lon Works总线上，控制总线将各个DDC连接串接起来，大大提高了效率和可靠性。7
图2LonWorks平台下的空调监控系统
2.1.2在智能家居系统中的应用
在住宅小区中，使用的电表、水表和天然气表记录大多都是由人工抄表完成的，不可避免存在遗漏或是错误的情况。依靠人工采集数据已经不能满足现代生活的需要。因此结合Lon Works技术，将小区住宅中的水表、电表、煤气表的数 7段小汇.基于Lon Works的中央空调监控系统设计.现代建筑电气，2011，Vol2，No3，6-9
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据记录到数据采集器，上传至管理计算机平台，集中控制管理，具体模式如图3所示。8
图3智能抄表系统
2.1.3在现场施工中的应用：为了解决静电除尘运行中装置孤立分散、记录繁琐、自动化程度低等难题，利用Lon Works现场总线控制技术对高压静电除尘装置进行综合控制，设计出一套基于Lon Works现场总线控制技术的静电除尘系统。该系统能在除尘过程中优化控制，集中管理并减少能耗9。该系统由控制中心机、Lon Works网关和多个高压静电除尘装置组成，如图4所示。
图4静电除尘装置
89.楼晓春.Lon Works技术智能抄表系统的设计.自动化仪表，2011，Vol32，No9,38-40 阮太元.基于Lon Works现场总线的电除尘控制系统.工业安全与环保，2010，Vol36，No10,14-15.
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2.1.4在地铁自动化系统的应用：在地铁自动化系统中，包含配电系统、照明系统、安保系统和调度系统等子系统，这些系统关系着地铁的安全运行和人民出行的保障，在Lon Works中，利用相应的输入输出模块，实现各类温湿度数据的采集、归纳和总结，方便地铁工作人员调配和及时了解。同时系统也可以自动向给排水、配电、空调和照明系统发送控制指令。这些指令都是基于Lon Works网络控制系统的结构传输的。10 以上是应用Lon Works网络控制技术在智能化系统领域的一些发展的方向。在智能家居、中央空调等领域都有很好的发展和应用。Lon Works技术自上世纪90年代在世界范围内推广以来，发展速度惊人，远远超过了其他任何一种现场总线。业内也为了行业的规范，编制了一系列Lon Works标准，使每一个技术细节都有严格的标准文件规定。
3总结
目前，Lon Works技术已经发展到了第三代，第三代Lon Works技术充分利用互联网技术的优势，将一个局部的现场设备控制网络变成广域网，实现全区域的信息交互。
利用Lon works网络监控技术设计BA系统有很多优越性。其控制节点最接近地靠近被控设备。施工布线方便快捷;系统构造方便。有众多的产品来源；系统开放。互操作性好；系统的安全可靠由其可靠的网络体系来保证,无需设计者过多考虑。设计所作的工作就是合理选用各个传感器、变送器、执行机构及设计好用户应用程序等，简化了开发及设计工作。Lon works网络监控技术是一套非常实用的、先进的监控技术。可广泛应用于各个领域的自动控制中,可以作为BA设计开发的软硬件系统平台。
综上所述，Lon Works技术的发展适应了新时代的发展，在不同的领域都有很好的应用。在网络控制技术不断发展的今天，结合自身优势，在工业设备、家电家居系统以及现场控制领域都有出色的发挥。Lon Works产品开放、便捷，易于扩展。在信息集成的时代更能应用。
10余斌. 基于Lon Works总线技术的地铁自动化系统分析.新视察，2014，48.
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4参考文献
[1] 赵卫. Lon Works技术及其在BA系统中的应用.电子技术，1999，第2期，54-56.[2] 成建生.采用并行接口模式的Lon Works监控系统设计.矿山机械，2010，第12期，62-64.[3] 韩江洪，张建军.智能家居系统与技术，合肥，合肥工业大学出版社，2005，90.[4] 陈龙.居住小区智能化系统与技术.北京，中国建筑工业出版社，2002，46.[5] 梁华，梁晨.简明建筑智能化工程设计手册.北京，机械工业出版社，2005.[6] 智淑亚.浅论Lon Works在楼宇自控系统中的应用.金陵科技学院学报，2013，Vol29，No1，35-37.[7] 段小汇.基于Lon Works的中央空调监控系统设计.现代建筑电气，2011，Vol2，No3，6-9.[8] 楼晓春.Lon Works技术智能抄表系统的设计.自动化仪表，2011，Vol32，No9,38-40.[9] 阮太元.基于Lon Works现场总线的电除尘控制系统.工业安全与环保，2010，Vol36，No10,14-15.[10] 余斌. 基于Lon Works总线技术的地铁自动化系统分析.新视察，2014，48.
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