[摘要]隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各種建筑逐步向智能化方向發(fā)展。人們利用計(jì)算機(jī)技術(shù)監(jiān)測整個(gè)大廈的各種設(shè)備的運(yùn)行狀況，可以較好地實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互及智能化。本文是在對智能大廈進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)其中的樓宇監(jiān)測，對智能大廈樓宇監(jiān)測系統(tǒng)的組成、功能進(jìn)行了分析，并提出了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方案，利用串口技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集。

[關(guān)鍵詞]串口通信 實(shí)時(shí)采集 數(shù)據(jù)傳送

一、系統(tǒng)開發(fā)背景和意義

近幾年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對各種建筑的要求越來越高，逐步向智能化方向發(fā)展，形成了所謂的“智能建筑”。智能建筑是指在合理的建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)，人們利用計(jì)算機(jī)技術(shù)將監(jiān)控系統(tǒng)(防火、防盜、空調(diào)、照明等)、管理服務(wù)系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和辦公自動(dòng)化系統(tǒng)綜合考慮，并由計(jì)算機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一管理和調(diào)控，使之能在較長時(shí)間內(nèi)，滿足不同用戶的不同需要，為用戶提供舒適、優(yōu)質(zhì)的工作環(huán)境和生活環(huán)境。

智能大廈是通過對建筑的四個(gè)基本要求，即結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、管理以及它們之間的內(nèi)在聯(lián)系，以最優(yōu)化的設(shè)計(jì)，提供一個(gè)投資合理又擁有高效率的優(yōu)雅舒適、便利快捷、高度安全的環(huán)境空間。智能大廈系統(tǒng)集成的設(shè)計(jì)目標(biāo)是完全基于建筑物的Internet之上，通過Web服務(wù)器和瀏覽器技術(shù)來實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的信息交互、綜合和共享，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的人機(jī)界面和跨平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫訪問。因此，可以真正做到局域和遠(yuǎn)程信息的實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)資源的綜合共享，以及全局事件的快速處理和一體化的科學(xué)管理。

智能大廈的智能化構(gòu)成通常包含三大基本要素，即樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)(BAS)、通信與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(CNS)和辦公自動(dòng)化系統(tǒng)(OAS)。大廈智能化系統(tǒng)必須能全面實(shí)現(xiàn)對大樓內(nèi)綜合集成管理和控制，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有及未來應(yīng)用于建筑物內(nèi)的各子系統(tǒng)的集成。

二、用戶功能需求

智能大廈樓宇監(jiān)測系統(tǒng)主要提供用戶在登錄系統(tǒng)后能實(shí)現(xiàn)查詢當(dāng)前樓宇內(nèi)中央空調(diào)系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)和火災(zāi)消防系統(tǒng)中的各個(gè)監(jiān)測對象的實(shí)時(shí)數(shù)值或狀態(tài)的功能。智能大廈樓宇監(jiān)測系統(tǒng)主要提供用戶對各個(gè)子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測。其具體功能如下:

1.中央空調(diào)監(jiān)測系統(tǒng):用戶在登錄系統(tǒng)后對中央空調(diào)的溫度、濕度、室內(nèi)空氣流速、送風(fēng)風(fēng)速、新風(fēng)、空氣過濾器效率進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。

2.變配電監(jiān)測系統(tǒng):用戶在登錄系統(tǒng)后對當(dāng)前的電流、線電壓、照明電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。

3.照明監(jiān)測系統(tǒng):用戶在登錄系統(tǒng)后對辦公室照明開關(guān)狀態(tài)、走廊樓梯照明開關(guān)狀態(tài)、室外泛光燈開關(guān)狀態(tài)、停車場照明開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。

4.火災(zāi)監(jiān)測系統(tǒng):用戶在登錄系統(tǒng)后對消防設(shè)備狀態(tài)和煙量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，并當(dāng)煙量值增加到一定高度的時(shí)候，自動(dòng)開啟樓宇內(nèi)的緊急電源和緊急電梯，用戶對緊急電源和緊急電梯的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。

三、系統(tǒng)性能需求

性能上的規(guī)定主要包括以下幾個(gè)方面:

1.時(shí)間特性要求:響應(yīng)時(shí)間、更新處理時(shí)間、數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和傳送時(shí)間等要求盡可能短。

2.精度:由于本系統(tǒng)軟件的應(yīng)用范圍即需要進(jìn)行監(jiān)測的對象較多，各數(shù)據(jù)在精度上的要求不同。根據(jù)使用需要，在各項(xiàng)數(shù)據(jù)的輸入，輸出及傳輸過程中，可輸入不同精度的數(shù)據(jù)信息。

3.靈活性與可擴(kuò)展性:當(dāng)用戶的需求，如操作方式，運(yùn)行環(huán)境，結(jié)果精度，與其他軟件接口等發(fā)生變化時(shí)，設(shè)計(jì)的軟件可做適當(dāng)調(diào)整，靈活性與可擴(kuò)展性非常大。 四、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)。智能大廈樓宇監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的在于為用戶提供實(shí)時(shí)的監(jiān)測信息查詢，主要表現(xiàn)為用戶在登錄系統(tǒng)后提出查詢要求，查詢結(jié)果應(yīng)快速、準(zhǔn)確的返回給用戶。在這個(gè)過程中，數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集應(yīng)快速并且準(zhǔn)確，及時(shí)將采集到的數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息傳送到上位機(jī)，上位機(jī)通過通信技術(shù)將實(shí)時(shí)信息發(fā)送到數(shù)據(jù)庫，最后需要在瀏覽器顯示到指定位置便于用戶的查看。

2.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析。根據(jù)在需求分析階段所制定出的系統(tǒng)功能和樓宇監(jiān)測系統(tǒng)的特點(diǎn)，經(jīng)過模塊化的分析設(shè)計(jì)將系統(tǒng)分為:中央空調(diào)監(jiān)測子系統(tǒng)模塊、變配電監(jiān)測子系統(tǒng)模塊、照明監(jiān)測子系統(tǒng)模塊和火災(zāi)監(jiān)測子系統(tǒng)模塊。其中各個(gè)子系統(tǒng)模塊所實(shí)時(shí)監(jiān)測的信息符合用戶功能的需求。

3.串口通信設(shè)計(jì)。在Windows環(huán)境下，串口是系統(tǒng)資源的一部分。應(yīng)用程序要使用串口進(jìn)行通信，必須在使用之前向操作系統(tǒng)提出資源申請要求(打開串口)，通信完成后必須釋放資源(關(guān)閉串口)。在Windows的系統(tǒng)函數(shù)中，均包含了支持通信中斷的功能。對串口通信而言，Windows為相應(yīng)的串口設(shè)備開放了用戶定義的輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)，應(yīng)用程序只能對輸入/輸出緩沖區(qū)進(jìn)行操作，數(shù)據(jù)進(jìn)出串口的操作均由系統(tǒng)后臺(tái)完成。

在程序設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)串行通訊的基本原理，使用MSComm控件實(shí)現(xiàn)，此控件提供很多方便操作的屬性和方法，利用它們可以很方便地實(shí)現(xiàn)目的。首先初始化串口，比如端口號，波特率等屬性，然后打開端口，通過接受緩沖區(qū)讀上行數(shù)據(jù)，通過發(fā)送緩沖區(qū)來寫下行數(shù)據(jù)。最后通過事件驅(qū)動(dòng)來反映數(shù)據(jù)的到達(dá)與發(fā)送過程，另外在通訊過程中的錯(cuò)誤的產(chǎn)生也可以通過CommEvent屬性來管理。

4.數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)。在本系統(tǒng)地設(shè)計(jì)過程中若串口接收數(shù)據(jù)與上位機(jī)程序分別在不同的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，要通過建立數(shù)據(jù)庫互連的方式傳送數(shù)據(jù)。新建名為“jiance”的數(shù)據(jù)庫，對中央空調(diào)監(jiān)測信息、變配電監(jiān)測信息、照明監(jiān)測信息和火災(zāi)監(jiān)測信息分別建立不同的表，用于存儲(chǔ)實(shí)時(shí)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息。

若接收數(shù)據(jù)程序與上位機(jī)的客戶端分別在兩臺(tái)主機(jī)上同時(shí)運(yùn)行，則數(shù)據(jù)可通過數(shù)據(jù)庫互連訪問的方法進(jìn)行傳送。將接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)庫顯示在庫表中。

五、結(jié)束語

智能大廈樓宇監(jiān)測系統(tǒng)是現(xiàn)代樓宇管理中一個(gè)重要環(huán)節(jié)，如何運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)更好地為用戶服務(wù)，已經(jīng)成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)問題。本文從系統(tǒng)的特點(diǎn)、管理要求方面，分析了系統(tǒng)各模塊之間的數(shù)據(jù)關(guān)系，確定了系統(tǒng)的功能，其涉及面廣、功能性強(qiáng)，影響著該系統(tǒng)管理工作的各個(gè)方面，重視該系統(tǒng)的建設(shè)，并形成有效的管理機(jī)制，保證系統(tǒng)的順利建設(shè)，使其更好地為用戶進(jìn)行服務(wù)。

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