建筑设备监控系统(Building Equipment Management System,简称BEMS)是一种集成的系统,用于监视、控制和优化建筑物内的暖通空调(HVAC)、照明、电梯、安全、消防等关键系统的运行。BEMS的体系结构通常包括以下几个部分:
1. 数据采集层:这是BEMS的基础,负责收集各种传感器、开关、控制器等设备的实时数据。这些数据可能包括温度、湿度、压力、流量、速度、位置等参数。数据采集层通常由各种传感器、执行器、通信接口等硬件设备组成。
2. 数据处理层:这一层负责对采集到的数据进行预处理、分析和存储。数据处理层通常包括数据采集设备、处理器、数据库等组件。处理器可以采用微处理器、FPGA、GPU等技术,实现数据的快速处理和分析。数据库则用于存储和管理大量的数据,以便后续的查询和分析。
3. 监控与控制层:这一层负责根据数据分析结果,对建筑设备进行监控和控制。监控与控制层通常包括监控界面、控制策略、执行机构等组件。监控界面用于显示设备的实时状态和历史数据;控制策略是根据数据分析结果,制定相应的控制策略,如调整阀门开度、改变泵速等;执行机构则负责根据控制策略,执行相应的操作,如调整阀门开度、启动/停止泵等。
4. 通信层:这一层负责实现BEMS各层之间的通信。通信层通常包括网络通信协议、通信设备等组件。网络通信协议可以是TCP/IP、Modbus、OPC UA等,用于实现不同设备之间的数据传输。通信设备则负责实现设备之间的通信连接。
5. 用户界面层:这一层负责为用户提供友好的操作界面,方便用户查看和操作BEMS。用户界面层通常包括图形化界面、Web页面等组件。图形化界面可以提供直观的操作界面,方便用户进行设备控制;Web页面则可以实现远程访问和操作,方便用户随时随地查看和操作BEMS。
6. 安全与权限管理层:这一层负责实现BEMS的安全保护和权限管理。安全与权限管理层通常包括加密算法、认证机制、访问控制等组件。加密算法用于保护数据传输过程中的安全;认证机制用于验证用户的身份;访问控制则用于限制用户对BEMS的访问权限,防止非法操作。
总之,建筑设备监控系统的体系结构主要包括数据采集层、数据处理层、监控与控制层、通信层、用户界面层、安全与权限管理层等部分。这些部分相互协作,共同实现对建筑设备的有效监控和控制,提高建筑的能源效率和安全性。