CN1169032C - 建筑物自动监控系统 - Google Patents

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Abstract

一种由分布式处理控制器构成的建筑物自动监控系统，分布式处理控制器包括一个普通平台、一个完全使用包和一个普通功能包，普通平台设有能标准化、主要通过CPU标准化操作和控制硬件的服务程序的机构，而与其规模和使用无关，该机构还能够通过相同的程序功能准备所有用于本地传输的数据传输，该机构可在空调和火警系统中通用，使得管理系统在系统管理中易于扩展和具有灵活性。

Description

建筑物自动监控系统
技术领域
本发明涉及建筑物自动监控系统，具体地说，涉及具有系统管理计算机的建筑物的各种设备的中央管理系统。
背景技术
对于建筑物自动监控系统，有一种公知的设备，在此设备中一个使用工作站或个人计算机以及分布式处理控制器(ADPC)的系统管理计算机被连接到一个LAN(局域网，译者注)，以及各种建筑物管理设备的各种终端通过控制信号线被连接到分布式处理控制器，例如LAN用10 BASE(10 BASE-T，10 BASE-5，和10 BASE-2)和例如PROTOCOL由TCP/IP构成。
在这种情况中，分布式处理控制器通过时分多路传输信号顺序地呼叫各终端，从而具有一个控制的设备负载，该负载被连接到终端，通过提供到控制终端的控制数据被控制，同时在包括在传输信号中的应答期间，使监控终端应答由于被呼叫信号而接收的作为传感器、开关等的这种信号输入元件的当前状态。而且，该设备被如此制造，从而此监控终端的数据被通过LAN等发送到任何其他分布式处理控制器或系统管理计算机，或者，被发送到专用的分布式处理序列中的一个预定控制终端的控制数据被产生，以从响应专用的分布式处理序列中的监控终端或从任何其他分布式处理控制器来的数据，或者响应从系统管理计算机来的数据。
这里，上述建筑物自动监控系统对应于大规模建筑物，分布式处理控制器能够对应于建筑物控制装置的每一设备被分别单独提供。例如，其中一个分布式处理控制器用于监视和控制电源设备，连接一个泵操作控制终端、一个用于收集控制泵操作的操作信号等的配电盘使用终端到其控制信号线。另一个分布式处理控制器用于监视和控制照明设备，相对于照明负载等的操作开关的监视终端被连接到延迟控制终端的控制信号线，延迟控制终端用于接通和关闭照明负载。另一个分布式处理控制器用于监视和控制火灾报警设备，连接火传感器、气体传感器等的监视终端或用于控制这种火灾报警装置如排烟器等的控制终端到其控制信号线。另一个分布式处理控制器用于监视和控制保安设备，连接一个用于打开和关闭提供居住者相应房间的钥匙的钥匙盒的门的控制终端、用于打开和关闭电子锁的控制终端、用于收集读取磁卡等的数据以打开和关闭钥匙盒门的监视终端等等到其控制信号线。此外，分布式处理控制器用于监视和控制空调设备，连接相应于一个空调器的控制终端、用于收集温度传感器检测的数据和空调温度控制器的设置数据的监视终端等等到其控制信号线。
在此建筑物自动监控系统中，系统管理计算机执行整个系统的管理和监视，而分布式处理控制器分别监视和控制其自身系统，在此前提下，因此，即使其他分布式处理控制器的任何其他系统中产生任何问题，分布式处理控制器能够独立地保持其自身系统的监视和控制操作，该设备如此制造，通过其他分布式处理控制器和LAN发送并接收数据，由此，分布式处理控制器能够彼此联动操作。
在小或中规模建筑物的情况下，可以安装一个单个的分布式处理控制器用于不同系统的多种设备的监视和控制。
上述分布式处理控制器主要通过例如预定的应用程序被启动，从而控制器将被处理并工作，立即转移到对应于处理的数据的相应的应用程序，当根据LAN处理，用于与网络服务的处理部分交换的各个数据，时分多路传输通过服务，或用于处理在控制和监视中使用的控制点数据、参数数据和工作数据。因此，数据已经各自处于允许相应的应用程序被易于处理的形式，完全不是统一的处理。
因此，这里已经有一个问题，即要求在一对相应的应用程序和数据中获得任何功能的提高和改进，对其他程序的影响变得明显，并且功能的提高和改进是不容易的。
在公知的分布式处理控制器装置中，该装置包括一个应用程序和一个完全使用平台(per-usage platform)，该应用程序具有这种系统应用功能如空气调节控制、火灾报警监视等的一个程序部分，并且还规定用于监视、控制和工作的所要求数据；该完全使用平台可以由诸如CPU、存储器、外围接口等的硬件块，对硬件块进行实时多任务处理的操作系统程序，用于执行对网络、输入/输出装置和传输接口等的控制的设备驱动器程序部分，包括服务程序的应用程序接口等构成，服务程序允许硬件块从应用程序以简单的方式被控制和操作。如上述的完全使用平台的各组成元件已经被单独设计，以对应于系统的每一个应用(如空调或火警系统)或对应于每一规模(如大、中和小规模)，从而数据结构也已经被要求对每一应用单独设计，并如所准备的那样被导致复杂，每一应用具有以类似的方式被处理的应用程序。而且，在对特定规格的完全使用系统进行的一个最佳设计中，在明显的变更被请求在CPU和输入/输出接口的升级变更中。而且，已经具有了为每一使用者已准备一台新的个人计算机的概念，而不是在现成的个人计算机平台上准备软件的想法。
发明内容
当系统通过使用分布式处理控制器被建立时，该分布式处理控制器是为每一使用者准备的并如已描述的那样通过应用程序执行工作控制而操作的，提出了一个问题，即系统缺少灵活性并且不容易被扩展。
因此，本发明的一个目的在于克服上述问题并提供一种可在系统设备中简单地被扩展并具有灵活性的建筑物自动监控系统。
根据本发明，上述目的能够通过建筑物自动监控系统实现，在该系统中，一个系统管理计算机和分布式处理控制器通过一个网络被连接，一个用于设备负载的控制端或监视终端通过一个控制信号线连接到分布式处理控制器，监视终端用于监视输入元件如传感器、开关等的状态，并且，分布式处理控制器通过系统管理计算机和分布式处理控制器之间的网络象各分布式处理控制器之间的交互一样执行相应终端的监视和控制或到建筑物设备的监视数据和控制数据的发出和接收，其中分布式处理控制器分别包括一个公用平台、一个公用功能包和一个完全使用包，在公用平台中适于操作和控制硬件的程序被标准化，公用功能包用于象应用程序基于目标数据和事件数据中的一个的执行处理一样传输数据到目标数据和事件数据中的一个，完全使用包包括分别对应于每一个使用者并根据系统的使用者和规模的可交换的应用程序。
根据本发明的一种建筑物自动监控系统，包括一个系统管理计算机、通过一网络连接到该系统管理计算机的诸分布式处理控制器、和通过控制信号线连接到分布式处理控制器的终端单元，所述终端单元包括用于控制设备负载的控制终端和用于监视输入元件状态的监视终端；
分布式处理控制器分别包括一个公用平台、一个公用功能包和一个完全使用包，在所述公用平台中使能够操作和控制硬件的程序标准化，所述公用功能包具有传输数据到目标数据和事件数据中一个的功能和基于目标数据和事件数据中一个而执行处理的应用程序，所述完全使用包包括分别对应于每一个使用并根据系统的使用和规模的可交换的应用程序；
其中，分布式处理控制器执行各个终端的监视和控制，以及设备负载的监视数据和控制数据通过所述网络在所述系统管理计算机与分布式处理控制器之间或者在各个相应分布式处理控制器相互之间的发出和接收。
根据本发明的另一种建筑物自动监控系统，包括一个系统管理计算机、通过一个网络连接到系统管理计算机的分布式处理控制器，和通过控制信号线连接到分布式处理控制器的终端单元，所述终端单元包括用于控制设备负载的控制终端和用于监视输入元件状态的监视终端；
分布式处理控制器分别包括封装的目标页、事件页、和控制算法页，在控制算法页中对每一功能的控制处理打包，目标页中装有关于各终端的监视数据、控制数据和设定数据的目标，目标页中的相应内容按照终端状态的任何变化被重写，监视数据和控制数据按照终端的变化通过网络被传输到在事件页中已注册的其他分布式处理控制器和系统管理计算机，作为通知目的地，在存在对应于通过网络接收的数据的目标页情况下，该目标页被重写，从而含有所产生的事件，使得相应一个终端执行相应的监视和控制；和
分布式处理控制器执行各个终端的监视和控制，以及设备负载的监视数据和控制数据通过所述网络在所述系统管理计算机与分布式处理控制器之间或者在各个相应分布式处理控制器相互之间的发出和接收。
根据本发明的又一种建筑物自动监控系统，包括：
多个系统管理计算机；
多个分布式处理控制器，通过一个网络连接到相应各系统管理计算机；
用于把建筑物设备连接到相应各分布式处理控制器的装置；
用于在各相应分布式处理控制器和连接到分布式处理控制器的建筑物设备的管理点，从预定一个系统管理计算机设定各个鉴别数据和设备类别数据，并把设定数据存储在分布式处理控制器的存储器中的装置；
用于使管理其自身建筑物设备的系统管理计算机向分布式处理控制器提供命令，使目标建筑物设备的设置设备类别的管理点上的数据被发出的装置；和
基于所述命令通过从分布式处理控制器发送的数据，在向分类数据提供建筑物管理的所需关系后，根据设备类别数据来管理各建筑设备的装置，所述设备类别数据是从对应于各个管理点的各个分布式处理控制器发出的。
附图简述
通过参考附图中所示的优选实施例对本发明作的详细描述，本发明的其他目的和优越性将变得清楚。
图1是在根据本发明的系统管理计算机和一个分布式处理控制器中的硬件和软件配置图；
图1A是具有图1的配置的建筑物自动监控系统的基本、总体电路方框图；
图2是图1的系统管理计算机中一个控制算法部分的操作的说明性方框图；
图3是图1的系统管理计算机中的一个功能处理软件部分的操作的说明性方框图；
图4是本发明的一个实施例中的分布式处理控制器的电路方框图；
图5是管理系统中整个数据结构和数据流的概念性方框图；
图6是分布式处理控制器中的数据结构和数据流的细节的概念性方框图；
图7是系统管理计算机中的数据结构和数据流的细节的概念性方框图；
图8是通信数据格式的示意图；
图9是本发明的第二实施例中的一个终端的结构图；
图10是本发明的另一个实施例中的整个系统结构图；
图11和12是根据本发明图10的实施例的操作的示意说明性方框图；
图13和13A是图10的实施例中的数据形式的示意图；
图14是本发明的另一个实施例的示意说明性方框图。
具体实施方式
现在将参考附图中的优选实施例描述本发明，显然发明不局限于实施例所示的本发明，还包括后续权利要求的范围内所有可能的替换、变形和等同装置。
下面参考附图描述本发明的实施例。图1示意性地说明了本发明的一个系统管理计算机2和一个分布式处理控制器3。
实施例1：
图1A示出了使用图1的结构的建筑物自动监控系统，其中，使用工作站、个人计算机或类似装置的系统管理计算机21～2n被连接到由例如10 BASE(10BASE-T，10 BASE-5或10 BASE-2)和使用的适当的PROTOCOL象TCP/IP构成LAN1，同时，各种终端51～513通过控制信号线41～4n连接到分布式处理控制器31～3n。
分布式处理控制器31～3n通过时分多路传输信号分别顺序地呼叫各终端，从而导致一个控制终端来执行由提供给终端的控制数据连接的设备负载的控制，并且还导致一个监控终端，在提供在传输信号中的一个返回信号期间，被呼叫时返回输入元件如传感器、开关以及被连接的类似装置的状态，因而此监控终端的数据将被通过LAN1发送到其他分布式处理控制器31～3n或系统管理计算机21～2n，或者，被发送到专用的分布式处理系统中的一个预定控制终端的控制数据将被准备，以响应从专用的分布式处理系统中的另一个监控终端或从任何其他分布式处理控制器来的数据，或者响应从系统管理计算机21～2n来的数据。
这里所示出的在这种情况下的系统适于大规模建筑物，分布式处理控制器31～3n被分别用于各种建筑物控制装置的每一设备，例如，分布式处理控制器31对应于电源设备，它们之间的一个泵操作控制终端52、用于接收控制泵操作的操作信号等的配电盘终端51和类似装置被连接到控制信号线41；分布式处理控制器32对应于照明设备，它们之间用于接通和关闭照明负载的延迟控制终端54和对应于用来操作照明负载的开关的监视终端53被连接到控制信号线42。而且，分布式处理控制器33对应于火灾报警设备，它们之间的一个火传感器的监视终端55、气体传感器的监视终端56以及类似监视终端和用于控制这种火灾报警装置如排烟器的控制终端57以及类似装置被连接到控制信号线43。此外，分布式处理控制器34对应于保安设备，它们之间的一个用于打开和关闭提供租用者相应房间的钥匙的钥匙盒的门的控制终端58、例如用于打开和关闭电子锁的控制终端59、用于收集磁卡读卡器或类似装置的数据以打开和关闭钥匙盒门的监视终端510被连接到控制信号线44。此外，分布式处理控制器3n对应于空调设备，它们之间的一个用于控制空调器的控制终端511、用于接收温度传感器检测的数据的监视终端512和用于接收空气调节温度控制器的设置数据的监视终端513被连接到控制信号线4n。
系统管理计算机21～2n执行整个系统的管理和监视或控制，分布式处理控制器31～3n分别监视和控制其自身系统，因此，例如即使任何其他分布式处理控制器的系统中产生任何问题，分布式处理控制器能够独立地保持其自身系统的监视和控制操作，因而，根据其他分布式处理控制器通过LAN线发送和接收数据也能够执行联动操作，本建筑物自动监控系统是在此前提下安装的。
在小或中规模建筑物的情况下，可以安装一个单个的分布式处理控制器3用于不同系统的多种设备的监视和控制。
在图1所示的情况中，系统管理计算机2在其个人计算机平台200上，装载有一个操作系统(OS)201(如微软的Windows NT)和各种应用程序202-205，用于商务形式发布、数据管理、GUI和网络管理，分布式处理控制器3通常包括一个公用平台300，一个完全使用包(per-usage package)400和一个通用功能包500，完全使用包400包括分别对应于每一个应用的应用程序。
公用平台300装有一个标准的服务程序(API)，API操作和控制主要包括CPU的硬件，而与规模和应用无关，并具有一个适于通过调用相同程序功能执行本地传输(到每个终端5的传输)的所有数据传输的机构，从而在空调和火警系统中都是可通用的。此公用平台300包括，如图1所示，分布式处理控制器3的一个由CPU、存储器、外围设备和类似装置构成的硬件块301，对硬件块301进行实时多任务处理的操作系统(OS)程序部分302，用于控制网络设备、输入/输出装置、传输接口和类似设备的设备驱动程序块303，和一个由服务程序块形成的应用程序接口(API)304，从应用程序的角度来看，服务程序块用于使硬件块301被简单地控制和操作。
完全使用包400是一个形成应用程序的部分层的结构，依据规模和应用而不同，并包括一个全功能处理软件部分401、人机接口(MMI)应用部分402和用户程序部分403。全功能处理软件部分401分别形成用于完成建筑物自动化(BA)的相应模件的每一基本功能，从而通过结合这些模件实现空调和火警系统。因此，具有相同算法的软件，如进度控制，形成一个模件，然后它们可以被公用。
而且，功能的部分提高和改进能够通过替代具有特殊功能的程序模件简单地实现，并能够避免任何大规模的校正和修改工作，甚至当任何部分硬件被改变时，应用方面的API规程不变，应用模件能够被继承地使用。MMI应用部分402是一个当人机接口功能被加到分布式处理控制器3本身时使用的程序，用于作为空调、火警等的控制系统实现这种人机接口功能。
用户程序部分403是一个程序模件，当用户的需求不能被实现时，用户能够仅把程序模件与和完全使用包的组合结合，并且分布式处理控制器3的一个外部准备的程序被合并。
通用功能包500是一个形成应用程序的部分层的结构，并且与规模和应用无关地构成，包括一个网络管理器部分501、APL(应用)控制算法部分502、和图形用户接口(GUI)算法部分503。
网络管理器部分501由一个用于通过LAN1在分布式处理控制器3的应用和系统管理计算机2之间传输和接收数据的标准服务软件(如在一个应用层证实数据已从任何应用到达系统管理计算机2的软件)构成。
APL控制算法部分502包括一个算法程序，当存在于系统上(在分布式处理控制器3内部的LAN和本地传输上)的数据(目标数据、事件数据)作为一个输入被接收时，算法程序用于控制应当作为一个输出被提供给模件的一个输入数据。GUI算法部分503大体上与APL控制算法部分502结构相同，但是其目标输入/输出数据既不是一个目标数据也不是一个事件数据，并且该部分作为一个液晶显示器等的键操作输入、显示输出，用于处理人/机接口系统的这种数据。
这里参照图2所示的情况描述上述APL控制算法部分502的功能，从连接到监视终端5的一个现场温度传感器600来的温度数据通过本地传输经API 104被作为一个输入提供给APL控制算法部分502，如所示的一个INPUT①。在APL控制算法部分502中，作出输入温度数据(后面描述的一种所谓的目标数据)应当被传送给全功能处理软件部分401的模件的决定，传送给相应模件的数据在OUTPUT②示出。传送给软件部分401的温度数据显示出一个不正常温度并且被通知给时系统管理计算机2，当作出此决定时，一个事件数据被再次提供给APL控制算法部分502，如INPUT③所示。
而且，如OUTPUT④所示，APL控制算法部分502将事件数据解码，应当通知其中一个系统管理计算机2，并提供一个传输请求到网络管理器部分501。APL控制算法部分502具有这种已被描述的算法，并被如此安装以传送目标数据或事件数据到应用程序用于处理这种数据。
另一方面，全功能处理软件部分401被如此构成，从而，当目标数据或事件数据被从前述APL控制算法部分502传送时，这些数据在具有一个预定功能的程序模件被处理，在此情况下，当另一个处理被请求时一个新的内部事件被提供从而被传送到另一个程序模件，从而相应的的操作将被依次执行直到请求的处理被完成(直到要被处理的内部事件被用完)。
下面参考图3更具体地描述全功能处理软件部分401的操作，图3示出了一个当读取的数据超出一个上限时用于读取测量数据并控制一个设备组中的装置的测量的例子。
在操作中，(1)根据通过多路传输的本地传输，API 304从监视终端5a读取温度传感器600的一个测量数据(例如，一个房间温度25℃)，以及(2)对应于一个目标数据的测量数据被传送到一个程序模件M1，通过APL控制算法部分502，程序模件M1在测量全功能处理软件部分401中的温度等的一个控制点处理数据。
(3)用于在测量控制点处理数据的程序模件M1在数据库700存储此25℃的温度数据，并执行在一个设置了数据的上下限的事件中的一个对比处理。
(4)当上限被设置到24℃时，该数据判定是不正常数据的产生，并且内部事件出现(特殊内容存在于后面所描述的一个事件控制页内)。
(5)此内部事件被传送到一个程序模件M2，程序模件M2执行一个联锁的监视(控制)。此程序模件M2接收此内部事件(联锁事件)并发出一个控制事件到一个初步设置开始组负载，以响应一个联锁事件。(6)发出的控制事件被传送到用于组控制的组操作处理的一个程序模件M3，从初步注册在一个联锁目标数据库701中的负载的数据表读出一个要求的设备信息，并发出一个ON或OFF的控制请求。
接收此控制请求，APL控制算法部分502根据通过API 304的本地传输向控制终端5b发送一个控制信号，一个单独的负载800被控制。由于该设备被如此制造，在本发明的分布式处理控制器3，公用平台300、完全使用包400和通用功能包500被结合，各系统能够被高效率地处理，同时允许任何局部的调整并易于功能的增加。
下面将结合本发明的具体实施例进一步描述本发明。
在本实施例的分布式处理控制器3的硬件配置中，实际如图4所示，控制器3具有公用平台，公用平台包括一个用于执行整个控制器的控制和一个操作处理的CPU部分30、一个用于把来自LAN的数据信号转换成能够在分布式处理控制器3中被处理的形式的LAN接口部分31、一个终端接口部分32、一个用于把接口部分31和32都连接到CPU部分30的总线接口部分33、一个外部存储器34和一个CPU处理数据存储器部分35；具有一个存储器部分36，其中装有可交换目标页和事件页；以及具有一个存储器部分37，其中装有一个控制算法页，由控制和监视处理构成完全功能包，作为封装的分布式处理控制器。
终端接口部分32是一个把来自终端5的数据信号转换成适于在分布式处理控制器3中被处理的形式的信号的接口，并被通过控制信号线4连接到相应设备的终端5。LAN接口部分31通过信息线1被连接到系统管理计算机2和其他分布式处理控制器。
按照包括一个预定信号格式的时分多路传输信号，上述装置的分布式处理控制器3被用于根据通过终端接口部分32连接到控制信号线4的终端5进行登记通讯，还通过LAN信息线1由其他分布式处理控制器或与系统管理计算机3执行数据发出和接收。
上面已经从硬件和软件结构的观点描述了本发明，下面将从数据结构和数据流的观点进行描述。
现在，图5以概念性方框图的形式示出了本发明的系统的本实施例中整个数据结构，其中，相应的分布式处理控制器31～3n包括一个封装的目标页S1、事件页S2、其中装有控制算法的控制算法页S3、关于LAN作为一个通讯服务步骤的通讯服务T1、和在时分多路传输系列中的通讯服务T2。而且，当人机接口装置被加到分布式处理控制器3用于通过此装置显示和处理数据时，一个用于照原来的样子把内部数据转到数据的转接业务T3，如图6所示。
另一方面，相应的系统管理计算机21～2n的数据组织包括，如图5所示，一个管理算法页S4、物理I/O处理页S5、用户页S6和关于LAN的通讯服务T4。参考图6更具体地描述分布式处理控制器31～3n的数据结构，目标页S1包括：一个组页，在组页中，例如，作为一个单元经相应设备的每个安装位置的状态监视目标被收集；一个命令页，在命令页中，例如，作为一个单元经相应设备的安装位置的可控制目标被收集；一个其中装有终端处理模拟型数据(模拟输入)的状态数据的模拟输入页；一个其中装有终端控制命令数据的模拟输出页，模拟型控制目标值被提供到终端用于其控制；一个其中装有示出终端是否在操作(是否为ON或OFF)的状态的数据的二进制输入页；一个其中装有终端是否要被操作(ON或OFF)的控制命令数据的二进制输出页，并且目标页S1适于根据连接到特殊分布式处理控制器3的设备增加或删除相应封装的页。
事件页S2包括用于注册的事件登记页，由于特殊事件的产生，到该部分的数据传输应当通过LAN进行，或一个事件控制页，由于特殊事件的产生，在事件控制页中用于通知目标。而且，控制算法页S3包括每一功能的这种封装的处理，象单独操作处理，组操作处理，联锁监控处理，调度功能处理，测量点操作处理，测量联锁监控处理，测量数据监控处理，系统监控处理，初始化处理等，分布式处理控制器3根据该控制算法页S3的不同处理完成监控控制操作。
如上所述，事件页S2包括事件登记和事件控制的相应页，并用于从控制算法页S3读取和写入目标数据到目标页1，用于从控制算法页S3读取和写入事件到事件页S2，用于把目标页S1的事件产生通知到事件页S2，用于从相应的通信服务T1～T3读取和写入目标到目标页S1，用于基于关于事件页S2的数据的设定值的变更读取和写入上下限，以及用于相对于事件通知的事件控制和从事件页S2到相应通信服务T1～T3的联锁处理。而且，在控制算法页S3和相应通信服务T1～T3之间，数据传输通过API被执行。
管理算法页S4包括用于这种系统管理所要求的功能部分，象单独的管理功能、组管理功能、调度管理功能、测量和记录管理功能、关于分布式处理控制器的初始化开始指令、伴随开始指令用于传送程序和设置数据文件的远程设备管理功能、在存在多个系统管理计算机2的情况下用于共同管理计算机联锁处理的管理计算机联锁功能、和用于管理与系统有关的所有目标(目标识别符)目标数据管理功能。而且，用户页S6包括调度文件、每天和每月的报告、如请求文件等的这种数据管理文件、和如远程设备程序文件或网络地址管理文件等的系统设置文件。而且，物理I/O处理页S5包括其中装有与提供给系统管理计算机的显示器和打印机有关的那些处理的处理步骤的页。通信服务T4执行相同页和管理算法页S4之间的事件通知并接收和发出目标的读写请求结果或目标读写请求的接收，同时，根据用户页S6，通信服务T4读取和写入相应的文件并在那里通过API结合，用于关于物理I/O处理页S5的T/O处理。
如所描述的那样能够由数据传输的概念性系统图表示的系统管理计算机21～2n和分布式处理控制器31～3n通过LAN被交互连接，构成建筑物自动监控系统，如图1所示，并通过如图8所示的这种通信格式，在分布式处理控制器31～3n之间或系统管理计算机21～2n和分布式处理控制器31～3n之间交互地通过LAN执行数据发出和接收。
这里，图8的通信格式由一个示出如信息、事件、性能等这种数据分类的格式分类(APDU型)、代表数据是否为有效数据、无效数据、决定反馈数据等的服务分类、需求识别符、源目标ID(这种数据如连接到LAN用于传输数据的传输器侧设备的识别数据或类似信息)、目的目标ID、目的目标ID(接收器侧设备的识别数据和类似数据)、数据长度、在分布式处理控制器3情况下的设备分类数据、和实际温度的设备状态数据、湿度、时间、触点ON或OFF以及类似的状态组成，所说的需求识别符包括用于识别的号码，该号码用于识别对一个需求(传输侧分配一个序列号，接收侧返回通过增加的相同号码的响应)的响应。在源目标ID中被描述的有：设备分类如电源、照明、火警、空调等，目标分类如设备在建筑物中所处区域，设备安装地点，管理多个建筑物的灯光、温度、湿度、触点状态等的情况下的建筑物号码。
接下来参考图5描述本实施例中数据流，这里假定火检测信息被从监视终端51提供，监视终端51形成一个连接到分布式处理控制器31的控制信号线41的火传感器，分布式处理控制器31构成火警控制面板，例如，监视终端51是火传感器，对应于监视终端51的火检测数据的目标页S1生产一个重写事件，根据注册在与监视终端51有关的事件页S2的事件登记中的目的地(系统管理计算机21、22)，重写事件被通知。为了响应此通知服务，ACK或NACK被从作为主方的系统管理计算机21和作为从属方的系统管理计算机22返回，例如，到分布式处理控制器31。此通知是否在这里被利用由接收侧(系统管理计算机21、22)本身的识别力决定，通知侧(分布式处理控制器31)仅执行事件登记指示的处理。而且，设备的操作开始或停止指示被通知到登记在与监视终端51(在此情况下，命令的目标或形成设备控制面板的分布式处理控制器32和33二进制输出)有关的事件页S2的事件控制中的操作目标。
因此，分布式处理控制器32和33重写相应操作的目标，也就是说，执行写性能服务，并且关于此处理的一个ACK被返回。在事件中当没有命令的目标或二进制输出目标出现在操作开始或停止指示的目的地的情况下，通知将仅仅是性能设置服务中的一个错误。为了解决这种情况，在其中注册了这种内部联动处理中服务错误的通知目的地的一个文件目标应当仅被提供在目标页。正常地，系统管理计算机或类似装置被作为通知目的地登记。
以此方式，目标页S1的重写、事件通知和事件控制(这种联锁处理如上面所述的操作开始或停止指令)在通知源的分布式处理控制器33中执行，根据事件页S2，在通知目的地的分布式处理控制器32、33中通过其自身的判断确定接收的的数据是否被利用，并根据有无对应的目标确定目标的重写是否被处理。因此，在扩展系统中，对应于扩展控制的内容和分布式处理控制器3的监视的目标页S1被增加，通知目的地等被注册在事件页S2中，与扩展功能相应的处理的包被增加到控制算法页S3。而且，通过封装的目标页S1和通信服务T1的使用，相互作用和协作功能被高效率地执行。
另一方面，在终端接口部分32中，在建立系统前，用于通过控制信号线4建立各目标页S1到对应于各目标页S1的实际建筑物管理装置的终端5处终端信息的关系的装置成为必需，因此，此关系的建立通过经LAN从系统管理计算机21～2n的下载处理进行，并且此建立的关系的结果被装在图8的一个目标数据到实际数据转换表32a中。
实施例2：
图11和12示出了本发明第二实施例的一个概念性系统图，其中，连接到网络NT的系统管理计算机21～2n中的一个21被作为一个计算机构成，用于整个建筑物自动监控系统的管理，同时，另一个系统管理计算机22被作为一个火警管理计算机，用于管理用来解决火警系统的建筑物管理设备，另一个系统管理计算机2n作为空调管理计算机，用于管理用来解决空调系统的设备。
火警传感器7A或室内温度传感器7B通过每个控制信号线41～4n连接到相应的分布式处理控制器31～3n。这里的火警传感器7A具有作为火灾发生传感器和作为相应的分布式处理控制器31～3n的终端的功能。类似地，室内温度传感器7B具有作为测量房间温度的温度传感器和相应的分布式处理控制器31～3n的终端的功能。
现在，系统提升时，在相应的分布式处理控制器31～3n中设置系统管理计算机21，以识别作为控制点连接到控制器的火警传感器7A、房间温度传感器7B或建筑物管理设备40的数据、管理点的实际地址、输入输出口号码、信道号码、设备类别数据和事件状况，这些数据被存储在相应分布式处理控制器31～3n的存储器中。这里，相应数据被设置成设备类别号[01]代表用于火警传感器7A的火警设备，设备类别号[02]代表用于房间温度传感器7B的空调设备。此操作对应于图11和12中箭头①表示的一个流程。
此后，由于其自身系统的增大，火警管理计算机22从分布式处理控制器31～3n的目标ID仅读出设置火警设备的设备类别(＝01)的数据，以制备一个表格，然后执行与火警设备的设备类别数据(＝01)有关的设置、监视、控制和测量的相应功能，从而能够用作火警接收器。此操作对应于图11中箭头②表示的流程。
而且，由于其自身系统的增大，空调管理计算机2从分布式处理控制器31～3n的目标ID仅读出设置空调设备的设备类别(＝02)的数据，以制备一个表格，然后执行与火警设备的设备类别数据(＝02)有关的设置、监视、控制和测量的相应功能，从而用作火警监视面板。此操作对应于图11中箭头③所示的流程。根据从火警传感器7A或房间温度传感器7B接收的监视数据的任何变化，分布式处理控制器31～3n以具有增加的设备类别号码的标准格式(图13)把数据传送到网络NT。就火警传感器7A的监视数据来说，例如，同样的数据被通过设备类别数据(＝01)的增加而传输。此操作对应于图12中箭头④表示的一个流程。在此情况下，传送的数据被火警管理计算机22拾取，作为在此计算机的自身管理下的火警系统的数据，但是被空调管理计算机23当作与空调系统无关的数据而忽略。类似地，对房间温度传感器7B的监视数据来说，同样的数据被通过设备类别数据(＝02)的增加而传输。在此情况下，空调管理计算机23拾取被传送的数据，作为在其自身管理下的空调系统的一个数据，但是被火警管理计算机22当作与火警系统无关的数据而忽略。
以此方式，从分布式处理控制器3～3n输出到网络NT侧的输出数据被作为目标获取，并且这些目标被根据每一设备类别分类，从而能够根据每一个分类的设备执行管理，分散控制，同时由于根据用途增加系统管理计算机，管理功能能够被增加，从而允许功能增加变得简单，并且具有这种全用途小型管理计算机的系统配置变得更加容易。
实施例3：
在上述实施例2中火警传感器7A和房间温度传感器7B被分别提供，而在本实施例3中系统使用一种共有温度监视传感器7C用于测量火和房间温度，其中，由于系统的增大，系统管理计算机21分配包括与如分布式处理控制器31连接的终端的温度监视传感器7C的传感器输入。此操作对应于图14中箭头①所示的流程。
火警管理计算机22把传感器7C看作一个用于判断任何火源的传感器71，并把[01]作为设备类别设置给传感器71的一个模拟输入目标8。此操作对应于图14中箭头②所示的流程。另一方面，空调管理计算机23把传感器7C看作一个用于判断空调控制的房间温度传感器7B，并把[02]作为设备类别设置给传感器7C的一个模拟输入目标8。此操作对应于图14中箭头③所示的流程。
分布式处理控制器31～3n分别具有一个存储器，用于存储这些根据目标设置的设备类别的内容，并且分布式处理控制器31把设置内容登记在对应于模拟输入目标8的目标页中。在把温度传感器7C的数据作为输出提供给网络NT时，分布式处理控制器31提供两个输出。也就是说，例如一个已作为设备分类被设置的数据[01]被提供，另一个已作为设备分类被设置的数据[02]被分别提供作为输出。此操作对应于图14中箭头4所示的流程。
因此，在火警管理计算机22，包括设备类别数据[01]的数据被获取并被处理，在空调管理计算机23，包括设备类别数据[02]的数据被获取并被处理。
也就是说，在本实施例3中，作为从分布式处理控制器31～3n输出到网络NT的数据被作为目标获取，并被处理，以分别具有多个意图，并且能够使用一个传感器输入用于多个目的。
实施例4：
在本发明的基于指向目标的数据的自动监控系统中，其优越性在于仅通过给系统增加目标页就能够容易地使系统被扩展。
为此目的，除了数据传输侧(网络上的装置)装置的识别数据信息，图8的格式中所示的源目标ID具有，放置设备的建筑物中区域和位置信息，目标识别数据和用于在管理多个建筑物的情况下作为建筑物号码信息管理这种目标数据的类似数据，温度，湿度，触点状态等。而且，在终端分类数据中，一个代表温度信息是否被用在空调管理系统或火警管理系统中的信息被写入。
当目标号码为大时，特别是当通过从系统管理计算机21～2n经网络1下载处理获得该设备时，用来实现其中装有如前所述数据的各目标页S1与实际建筑物设备终端5中的终端数据的关系并对应于这些页的装置(实施例1)，将成为一项复杂的工作。
这里，根据本实施例，该装置被如此制造，从而，通过按系统的建立安排分布式处理控制器3实现所谓的即插即用功能，从而通过从终端5上载而不是从系统管理计算机2下载读取终端信息，从而省略了在初始步骤中复杂的下载处理，仅通过将其连接到终端5就能够把终端数据注册在分布式处理控制器3中。
也就是说，在本实施例中，终端5设有一个目标数据信息表51，如图9所示，在目标数据信息表51上，对应于实际号码(地址)和设备类别的目标ID可通过外部工具50注册。
除了此目标数据信息表51，终端5还包括一个在时分多路传输系统中用于执行通信数据的传输和接收的本地传输驱动电路52，一个用于连接(如触点和模拟值的输入输出)设备装置的输入输出接口电路53，这种设备装置如负载、致动器或如火警传感器、温度传感器等的这种传感器，一个设置终端5的实际地址的地址开关54，和一个具有把数据从设备60输入到时分多路的通信数据中的功能的终端功能处理部分55，当要求的终端地址与地址开关54的设定值一致时，上级分布式处理控制器3要求的数据被通过本地传输驱动装置52返回，基于当通信数据中的终端地址与地址开关54的设定值一致时接收的通信数据中包含的控制数据，输出数据被提供给设备60。
上述工具50用于设置和重写目标信息，并由一个个人计算机等构成。在本实施例中，通过工具50，目标ID和设备类别数据被预先注册在连接到系统的终端5的目标数据信息表51中。
在系统的开始，分布式处理控制器3呼叫相应的终端5，以具有返回并注册在目标实际数据转换表32a中的目标ID和设备数据，数据转换表32a被提供到终端装置接口部分32，这涉及到其实际号码(地址)。也就是说，把连接的终端5连接到目标的方向性数据库是可能的。
此注册处理后，通过使这种实际数据如温度、触点状态或类似数据从终端5返回，系统转入其正常操作。
实施例5：
下面结合图10描述在本发明另一情况中的建筑物自动监控系统的整个结构，这种情况下的系统类似于图1A的系统，使用工作站或类似装置的多个系统管理计算机21～2n，并且多个分布式处理控制器31～3n被连接到形成LAN的网络NT的信号线，网络N形成具有这种合适的规程如TCP/IP的LAN。对于相应的分布式处理控制器31～3n，被通过控制信号线41～4n连接，系列终端511～51n、521～52n……5n1～5nn被连接，建筑物设备40如照明、火警、空调、保安、电源和类似设备被连接到这些终端，分布式处理控制器31～3n被用于通过终端511～51n、521～52n和5n1～5nn执行监视控制和相应的建筑物管理设备40的设置。
在每一个分布式处理控制器3中，一个控制器机体15在其机体15中具有连接到信息线NT和网络集线板10的模块插孔16，从而这种终端设备如便携式个人计算机20能够被通过网络集线板10和模块插孔16连接到网络NT的信息线。
而且，网络集线板10具有多个口，多个信息线18从这些口引出，并且这些线18的终端被连接到提供给远端站6的模块插孔9和提供给终端511～51n的模块插孔19。通过把便携式个人计算机20连接到这些模块插孔9和19，计算机20能够被连接到网络NT的信息线。
一个具有分枝信息线功能的配电盘41被连接到从一个分布式处理控制器如控制器3n引出的信息线18，并且从配电盘41进一步分枝的信息线42位于地板X下并在其终端分别设有模块插孔43，从而便携式个人计算机20通过模块插孔43也可以连接到网络NT。
这里，分布式处理控制器31～3n能够根据系统管理计算机21～2n和其他分布式处理控制器通过网络NT执行数据发出和接收。通过时分多路传输信号，通过在相应的分布式处理控制器31～3n和相应的终端511～51n、521～52n和5n1～5nn之间通过分别连接到控制器的控制信号线41～4n发出和接收数据，该系统还设有适于监视、控制和设置连接的相应建筑物管理设备40和传感器7的控制操作处理功能。而且，分布式处理控制器31～3n分别设有一个用于存放控制器要求的设置数据的存储器，和一个用于存放象分布式处理控制器操作所要求的程序的存储器。
其中包括终端521～52n或5n1～5nn的远端站6以板的形式被构成，用于连接相应的管理设备40到终端5的终端5和终端基被安装到远端站6，模块插孔9用于外部入口。
终端511～51n由一个信号接收部分、一个信号返回电路、一个地址设置部分、一个信号处理电路、一个脉冲转换电路和一个监视输入电路构成，信号接收部分用于通过控制信号线41～4n从分布式处理控制器31～3n接收传输信号，信号返回电路用于通过控制信号线4把应答信号返回到分布式处理控制器3，地址设置部分用于设置到终端的固有地址。在此情况中，该装置被如此制造，从而当接收的传输信号的地址数据与地址设置部分的设置地址一致时接收的数据被记录在终端中，并且，基于记录的数据，执行相应的建筑物设备40的控制、来自连接的传感器7的状态信号如监视数据提取、和到分布式处理控制器31～3n的监视数据如返回数据返回等。
现在，分布式处理控制器31～3n分别执行对连接到每一个控制信号线41～4n的终端5的查询，控制信号线41～4n具有如图13A所示的这种传输信号。附图中没有示出开始信号和结束信号，而这些信号如所理解的那样实际上出现。也就是说，传输信号是电压模式的信号，包括终端的地址数据AD、设备类别数据BD、显示控制内容的数据CD、和应答时间WT。在已接收这种传输信号的终端5，通过根据本身地址和类别与这些数据的一致性而采纳的数据CD，执行控制操作，并在紧接数据CD的应答期间WT，监视数据被返回当前模式。
网络NT的信号格式包括，如图13所示，类型的类别、服务的类别、要求的系数、源地址、目的地址、数据长度、设备类别数据、和控制数据，从而通过使用上述信号格式，数据的发出和接收将在分布式处理控制器31～3n和系统管理计算机21～2n之间和各分布式处理控制器31～3n相互之间被执行。
因此，通过使用图13的信号格式，能够进行与便携式个人计算机20的通信，类似于系统管理计算机21～2n，并且提供用于处理数据的设备监视操作中的软件被装入，能够执行便携式个人计算机20和分布式处理控制器31～3n之间的数据发送和接收，类似于系统管理计算机21～2n，仅通过把提供到便携式个人计算机20的网络通信终端连接分布式处理控制器31～3n的模块插孔16，终端511～5nn的模块插孔19、远端站6的模块插孔9、或地板下的信息线42的模块插孔43。
下面将描述图10所示的分布式处理控制器3的操作。首先，分布式处理控制器3执行增大的公用平台的初始化，并调查是否有任何事件已经发生。在没有事件出现的情况下，相应建筑物设备40的当前值(状态数据)被请求，当前值数据被返回的数据更新。因此，分布式处理控制器3被用于重复执行调查各事件的产生、当前值及其更新的请求，直到各种事件不发生为止。
接着，将描述基于各事件的发生的操作。在从联合的LAN接口部分31产生一个中断并从系统管理计算机2或便携式个人计算机20接收到用于控制和管理的设置请求的事件中，或在联合的终端装置接口部分32产生一个中断并检测到建筑物管理设备40通知的故障的事件中，或从执行分布式处理控制器31～3n的操作处理的CPU部分30的内部时钟产生一个中断并且时间被检测的事件中，这些相应的情况造成一个事件(见图4)。
在当事件已经产生并且此事件为来自LAN接口部分31的一个设置请求时的情况下，CPU部分30向终端装置接口部分32提供一个命令从而指定的一个设备40将设置数据，并重写内部设置数据。当事件为来自LAN接口部分的控制请求时，CPU部分30向终端装置接口部分提供一个命令，用于指定的一个设备40的ON/OFF控制，并重写联合控制数据。当事件为LAN接口部分的监视请求时，而且，CPU在一个指定的设备40中读取当前值数据，并将读取的数据返回到LAN接口部分。
接下来，在当事件是从终端接口部分32的一个中断的情况下，该装置被如此制造，从而CPU部分30从传感器7读取测量的数据，并且如果需要，导致产生一个自动通知，经LAN接口部分到系统管理计算机21～2n。
在当事件起因于CPU部分30的内部时钟的一个中断的情况下，内部时钟的时间被CPU部分检查，这种如时间表控制等程序被执行，当控制被设置在特殊时间时，一个内部事件产生。

Claims (8)

1.一种建筑物自动监控系统，包括：
系统管理计算机(2)、
通过网络(1)连接到所述系统管理计算机(2)的多个分布式处理控制器(3)、和
通过控制信号线(4)连接到各分布式处理控制器的终端单元(5)，所述终端单元(5)包括用于控制设备负载的控制终端和用于监视输入元件状态的监视终端；
其特征在于，所述分布式处理控制器分别包括一个公用平台单元(300)、一个公用功能包单元(500)和一个完全使用包单元(400)，其中所述公用平台单元包括硬件块部件(301)、操作系统程序部件(302)和应用程序接口部件(304)，在所述公用平台单元中能够操作和控制硬件的程序是标准化的，其中所述公用功能包单元(500)包括网络管理部件(501)、APL控制算法部件(502)和GUI算法部件(503)，所述的APL控制算法部件具有如下功能：接收来自一个所述终端单元(5)的目标数据并决定将所述目标数据传送到全功能处理部件(401)中哪个应用程序、当传送给相应应用程序的所述目标数据显示出不正常时接收来自所述全功能处理部件的事件数据、对所述事件数据解码、以及通知所述系统管理计算机，其中所述完全使用包单元(400)由全功能处理软件部件(401)、人机接口应用部件(402)和用户程序部件(403)组成并包括分别对应于每一个用途的应用程序，所述应用程序根据系统的用途和规模可交换，
其中，分布式处理控制器执行对各个终端单元的监视和控制，以及对设备负载的监视数据和控制数据通过所述网络在所述系统管理计算机与分布式处理控制器之间或者在各个相应分布式处理控制器相互之间的发出和接收。
2.根据权利要求1的系统，其中，所述输入元件包括传感器和开关。
3.根据权利要求1的系统，其中连接到分布式处理控制器的终端单元被配置为在系统升级时具有被发送到分布式处理控制器的一个信息，用于使已发送信息的特定终端单元在分布式处理控制器中被连接到指向所述目标数据的数据库。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于：
所述分布式处理控制器分别还包括封装的目标页处理单元(S1)、事件页处理单元(S2)、和控制算法页处理单元(S3)，在控制算法页处理单元中对每一功能的控制处理打包，所述每一功能包括单独操作处理、组操作处理、联锁监视处理、时间表功能处理、测量点操作处理、测量联锁监视处理、测量数据监视处理、系统监视处理、初始化处理，
所述的目标页处理单元包括组页单元、命令页单元、装有所述终端单元的状态数据的模拟输入页单元、装有所述终端单元的控制命令数据的模拟输出页单元、装有表示所述终端单元是否在操作的状态的数据的二进制输入页单元、以及装有表明所述终端单元是否要被操作的状态的数据的二进制输出页单元，
所述事件页处理单元包括事件注册页单元和事件控制页单元，用于从所述控制算法页处理单元读取和写入所述目标数据到所述目标页处理单元、从所述控制算法页处理单元读取和写入所述事件到所述事件页处理单元、将所述事件的发生从所述目标页处理单元通知到所述事件页处理单元、从各通信服务读取和写入所述目标数据到所述目标页处理单元、在改变有关所述事件页处理单元的数据的设定值时读取和写入上下限以及相对于所述事件通知的事件控制和从所述事件页处理单元到各通信服务的联锁处理、以及在所述控制算法页处理单元与各通信服务之间的数据的发送，
目标页处理单元中装有关于各终端单元的监视数据、控制数据和设定数据的目标，目标页处理单元中的相应内容按照终端单元状态的任何变化被重写，监视数据和控制数据按照终端单元的变化通过网络被传输到在事件页中已注册的其他分布式处理控制器和系统管理计算机，作为通知目的地，在存在对应于通过网络接收的数据的目标页情况下，该目标页被重写，从而含有所产生的事件，使得相应一个终端单元执行相应的监视和控制。
5.根据权利要求4的系统，其中，所述输入元件包括传感器和开关。
6.根据权利要求4的系统，其中连接到分布式处理控制器的终端单元被配置为在系统升级时具有被发送到分布式处理控制器的一个信息，用于使已发送信息的特定终端单元在分布式处理控制器中被连接到指向目标数据的数据库。
7.如权利要求4所述的系统，其特征在于：
所述系统管理计算机为多个；
所述多个分布式处理控制器通过所述网络连接到相应各系统管理计算机；
所述建筑物自动监控系统还包括：
用于把建筑物设备连接到相应各分布式处理控制器的装置；
用于在各相应分布式处理控制器和连接到分布式处理控制器的建筑物设备的管理点，从每一个系统管理计算机设定各个鉴别数据和设备类别数据，并把设定数据存储在分布式处理控制器的存储器中的装置；
用于使管理其自身建筑物设备的系统管理计算机向分布式处理控制器提供命令，使目标建筑物设备的设置设备类别的管理点上的数据被发出的装置；和
基于所述命令在实现数据在所述分布式处理控制器与所述系统管理计算机之间的发出和接收以便管理建筑物设备后，根据从对应于各个管理点的各个分布式处理控制器发出的设备类别数据来管理各建筑设备的装置。
8.根据权利要求7的系统，进一步包括针对提供给建筑物设备的管理点的每个传感器，设定多种类别的设备的装置。
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