2022年通用系统集成技术与物联网应 .pdf

1 通用系统集成技术及物联网应用文/北京兰邦高科电子科技有限公司郭松系统和系统集成系统由硬件设备和软件组成，按特定的通讯协议通讯，实现特定的功能。系统集成是将多个系统用一个综合管理软件集成管理，管理软件就是系统和系统集成的大脑。系统和系统集成应用领域非常广泛，涉及到很多行业和领域，有简单的系统也有复杂的系统集成，用于民用、工业和军工。一个系统采用的通讯协议可以是多种多样的，需要实现的功能是不同的，软硬件是不同的。系统集成是多个系统集成在一起，综合的管理软件可实现每个系统的管理功能及集成管理功能。系统集成通用技术建筑使用的系统有安防、消防、电梯、楼控、广播、照明、计算机网络、综合布线、电话网络等等几十种系统，每种系统的主要功能是雷同的，但同样功能的设备由多个厂家生产，设备的通用协议不同，导致软件个性化差异。例如安防行业的年产值超过2000 亿元，视频监控系统占安防行业近40%的市场份额，其主要设备仅有摄像机、录像机、矩阵、监视器几种， 但管理软件却又很多种。对一个作用雷同的系统，软件的通用化将会大大降低每个项目软件的摊入费用，提高系统功能。建筑的智能化主要通过系统集成来实现，系统集成管理软件的通用化建立在系统软件通用化的基础上。系统软件通用化的方法是软件的主体功能不变，对常用协议设备开发软件协议模块，在具体应用项目中不同协议设备选用不同的协议模块，从而实现系统软件的通用化。系统集成管理软件通用化的方法，管理软件主体功能不变，对每个具有标准的OPC 协议接口或SDK 开发包系统软件进行二次开发，从而实现系统集成管理软件的通用性。现有系统软件通用化的问题一是软件针对性非常强，要求系统的功能雷同、设备作用雷同；二是不同协议设备的种类非常多，要不断开发软件模块。现有系统集成软件通用化的问题一是软件针对性强，要求主体软件具有每个系统的主要功能及集成管理功能；二是要求系统软件具有OPC 标准协议接口或SDK 开发包。尽管国际上很多标准化组织推出一些标准协议，如楼宇控制的Bacnet 协议、 OPC 标准协议， 使一些软件和设备具有通用性，但是由于系统的功能千变万化、现有和新开发的不同名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - 2 协议设备种类非常多，系统软件通用化有很大的局限性；系统集成管理软件要求系统软件具有 OPC 标准协议、 SDK 开发包，需要二次软件开发，通用化的局限性更大。在进入到物联网时代，系统和系统集成通用化的局限性，使系统及系统物联网应用受到重大影响。创新的系统集成通用技术及物联网应用要解决系统及系统集成管理软件真正“通用化”问题，首先要解决用一种统一方法对不同协议设备收发数据信息进行采集、识别和调用， 使不同协议设备的收发数据具有相同的属性；其次是采用统一的事件处理方法对硬件设备的感知信息、控制信息和其它内部信息处理，来实现每个系统及系统集成个性化的功能。显然采用现有的用设备协议解析数据信息的技术是无法实现软件通用化的问题。我们发明多种专利技术，采用全新的技术方法有效解决软件通用化的两个主要问题。1、不同协议设备数据信息采集、识别和调用技术解决方案软件主要通过电脑的COM 端口和IP 网络接口来接收和发送数据，每条收发数据的长度从数个字节到数兆字节，每种协议产生的指令数据量从几十个到无穷尽。在实际项目应用中，硬件设备是有感知设备和执行设备，绝大部分设备收发的物理数据占用字节很少低于1K 字节，协议使用的指令数据量是有限的。现今的计算机运算速度和数据存储能力非常高，我们可以将不同协议设备的每条收发数据及数据携带的信息存储到设备数据库中，当软件接到感知设备发送的数据，将接收的数据与数据库数据比对找出对应数据的信息，从而可使所有感知信息具有相同属性，对不同协议设备发送的感知数据信息统一采集识别；当要对设备是控制数据时，可按条件在设备数据库中找出对应的设备控制数据，将数据发送给控制设备，从而使所有控制数据具有相同的属性，可调用任何控制数据。对于向楼控Bacnet 标准协议、一些常用可产生无穷尽在数据指令的协议等， 采用现有协议解析数据技术，从而可以实现对所有不同协议设备的收发数据采用统一的方法进行采集、识别和调用。2、统一的事件处理方法解决方案任何一个系统软件要实现控制和管理功能无外乎要使用三种方法，一是对接收的感知数据信息的处理，二是向设备发出控制数据的数据处理，三人工或自动的内部信息处理。建立设备数据库解决了不同协议设备收发数据的统一采集、识别和调用，使设备每条收发数据具有相同的属性，每条数据的信息具有相同的属性，既每条感知数据可定义成人和名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - 3 信息， 使不同协议设备的感知数据与软件的功能处理相互独立；建立一个基本功能库，功能库含有针对系统及系统集成基本功能的多种功能处理模块，对设备收发数据的处理的基本功能，内部信息处理基本功能，可实现系统及系统集成的基本功能。通用化软件建立不同协议设备数据库文件要比现有技术开发协议模块、用OPC 协议或SDK 开发包二次软件开发，要更加简单、经济、通用性强。通用系统集成管理软件应用于建筑智能化在建筑行业，建筑的系统主要有安防、消防、电梯、楼控、广播、照明、综合布线、有限电视等数十个系统，系统的集成管理是建筑智能化主要手段。现在很多建筑的系统没有实现系统集成，消防报警、电梯报警没有与视频监控系统联动。KWS 通用系统集成管理软件采用多项专利技术，用统一通用的方法可以方便建立新系统、系统设备数据库和功能库，添加事件、控键可实现各种功能。普通工程人员只要对系统功能、设备功能有所了解，通过应用软件就可以开发出个性化的系统及系统集成管理软件。通用化软件应用越多，可实现的特殊功越强，可适用面就越广，平均摊入成本费用越低，越容易实现规模化的应用。通用化软件主要功能：视频监控联动功能视频监控系统的应用非常普及，其它系统和设备通过与视频监控系统联动可获取的视频感知信息。视频监控系统主要功能：1、图像监控管理可设定多种监控事件。全部摄像机图像监控，每个控键设定为一个摄像机， 有详尽文字信息描述，可方便切换所有监控图像；重点目标监控，每个事件设定为重点监控事件， 按下控键切换出重点监控电视墙组合图像，并调出事件处理界面的多个视频监控控键，多个设备控键，电子地图控键，对目标有效监控。例如，关键入口设定重点监控目标，当有目标进入时，用视频监控控键切换视频图像、控制云台跟踪目标，调用整体和局部电子地图辅助监控，控制灯光、门禁控制器等辅助设备，实现对目标的有效监控。2、监控设备控制。管理界面的每个事件可以设定录像机控制键盘、矩阵控制键盘、监视器控制键盘， 每个事件的控键就是控制键盘的按键。如每台录像机的控制键盘设定为一个事件，通过对控键的操作控制录像机，实现录像机所有功能。3、视频监控联动获取感知信息。在系统集成中，其它系统及其设备与监控系统联动获取音视频感知信息。报警事件基本功能名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - 4 以报警事件为主的系统有消防报警系统、防盗报警系统、周界报警系统、电梯报警系统，此外很多系统都有报警事件，如门禁系统、楼控系统等，而每个系统的报警事件处理方式是一致的。1、报警事件触发条件设定，按时间对报警信号的设防/撤防使管理软件具有报警控制主机的功能， 多报警信号在限定时间内都有效的“与”报警触发条件， 多报警信号之一有效 “或”报警触发条件，包含了所有可能的报警触发条件。2、报警信号处理，RS232/485 报警信号，通过COM 端口可直接接收报警信号；开关量报警信号，通过报警控制主机或报警模块将报警信号转换为RS232 报警信号；电话报警信号，通过电话语音卡接收报警的DTMF 双音频数据转换为RS232 报警信号；其它现场总线信号、无线信号转换成COM 端口通信的数据。3、报警事件处理，在接到确认的报警信号后，联动视频监系统，监看报警现场及周边区域的电视墙组合图像，对报警事件复核；弹出报警电子地图，在电子地图上显示报警点位置，发出报警语音告知报警类型；弹出事件处理界面，有多组视频监控控键，在事件处理过程中获取感知信息；设备控制控键， 手动或自动联动控制相关设备；设备反馈状态控键，监看被控设备的状态变化；内部信息处理控键，调用局部电子地图，调用数据库信息等，可实现高效处理报警事件。设备故障处理基本功能设备故障事件处理的重要性仅次于报警事件，需要将设备故障信息第一时间通告给操作人员，及时处理。当接收到设备故障信息时，管理界面上会显示故障信息及声音，提示操作人员调用事件处理模块处理设备故障。添加新设备扩展系统功能按现有设备协议解析数据信息的方法，系统要添加设备或设备维保更换，选择的设备只能是原协议设备。通用软件可以应用于新建系统和系统改造，不同协议设备可以方便加入到系统中，增加系统功能。如门禁系统，可添加一个交通卡读卡器、身份证读卡器，持有交通卡或身份证即可进出大门；添加指纹、虹膜面部识别等读卡器，多个触发信号有效提高安全级别。系统维保时，可选多种设备；系统改造或扩展时，可选最新设备保持系统先进性。数据信息安全用协议解析数据信息方法，数据在传输中如果被截获，可通过协议或找出规律来破解名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - 5 出数据携带信息。 采用数据比对方法解析数据信息，数据携带信息与数据字节长短和协议没有任何关系，每条收发数据携带的信息可以任意设定，使信息传输具有绝对安全性。信息处理和调用功能协议解析数据信息方法，数据字节越大携带的信息越多，但每条数据信息都有固定含义的。通用软件在具体项目应用中，每条数据对应信息是可以设定成多组信息，如位置信息、设备信息、处理信息、数值信息等；每组信息设定标志，通过选择时间段和信息标志，可方便从数据库中调出各种信息表，对数值信息进行运算处理。系统及系统集成的物联网应用物联网是新兴战略产业，通用软件可对所有感知数据信息进行统一的采集识别，获取设备的感知信息、视频感知信息。通用软件可以采用统一的数据格式、协议接入到Web 互联网和 Wap 移动互联网，实现系统物联网应用，尤其是针对现有系统物联网应用。软件的安全可靠性由于软件的功能与设备的收发数据信息完全的脱离，软件的安全可靠性与设备的收发数据无关，只与控制电脑和软件编程有关。通过软件规模化的应用，剔除Bug 缺陷，使软件具有更高的安全性和可靠性。在软件开发和实际项目应用中，若出现故障，只需对设备收发数据进行核对，即可判断出故障来自软件、控制电脑接口或是硬件设备。通用化系统集成管理软件的应用价值软件工程师开发一款系统或系统集成软件需要数万元到数百万元，开发软件、 调试软件都要花费时间。通用化系统及系统集成软件由普通技术人员通过应用就可开发出系统及系统集成管理软件，它可广泛应用于各行各业的新建项目系统及系统集成软件的开发，现有的系统实现系统集成软件开发。通用软件的应用领域越广数量越多，设备数据库兼容的设备种类就越多，功能库的功能模块越多可实现的功能就越多，软件的摊入成本就越低，软件的规模化应用就越广，产生的应用价值就越大。在建筑智能化改造中，很多建筑的消防报警、电梯报警都没有与视频监控系统联动获取视频复核图像， 很多系统没有实现集成管理。通用软件的应用不仅可实现现有建筑系统集成管理，还可实现建筑系统的物联网应用。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -