第二十章建筑物的智能化.ppt

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第二十章建筑物的智能化,第一节智能建筑概述第二节综合布线系统第三节通信系统第四节有线电视系统第五节楼宇自动控制系统,第一节智能建筑概述一、智能建筑的基本概念1、智能建筑的定义智能建筑的概念最早是20世纪80年代的美国提出的。

一般认为20世纪80年末90年代初智能建筑在我国兴起，自90年代中期迅速发展，目前进入了高速发展的阶段。

如上海金茂大厦、深圳地王大厦、广州中信大厦等一批智能化程度较高的智能建筑。

国标智能建筑设计标准（GB/T50314-2000）中对智能建筑的定义是：

“它是以建筑为平台，兼备建筑设备、办公自动化及通信网络系统，集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合，向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境”的建筑。

北京发展大厦,金茂大厦,深圳地王大厦,2、智能建筑的范畴智能建筑包括以下一些系统：

计算机网络系统、通信系统、有线电视系统、安全防范监控系统、门禁系统、楼宇设备自控系统、电能监测及控制系统、照明控制系统、车库（停车场）管理系统、办公自动化系统、火灾自动报警与联动控制系统等。

以上系统中，计算机网络系统与通信系统常常合并成综合布线系统。

门禁系统和车库（停车场）管理系统并入安防系统中。

电能监测及控制系统、照明控制系统并入楼控系统中。

火灾自动报警与联动控制系统由于其行业特性不纳入智能建筑的子系统中。

智能建筑的组成为3A：

建筑物的BA（楼宇自动化）、CA（通信自动化）、OA（办公自动化）。

二、智能建筑的功能,三、智能建筑的特点智能建筑与传统建筑相比，具有以下特点：

1、系统高度集成：

这是智能建筑与传统建筑之间最大的区别。

所谓系统集成，就是将智能建筑中分散的设备和相对独立的各子系统，通过计算机网络综合为一个相互关联、统一协调的系统，实现信息、资源、任务的共享和重组。

2、节能：

建筑物内最大的能耗在于空调和照明，约占总能耗的八成。

3、节省运行维护及管理费用4、营造安全、舒适和高效便捷的环境,四、建筑智能化的核心技术智能建筑相比于传统建筑，主要是在建筑中广泛采用了“3C”高新技术。

“3C”高新技术即：

现代计算机技术、现代通信技术和现代控制技术。

而现代通信技术是基于计算机技术而发展起来的数字化通信技术。

现代控制技术也是在计算机技术的基础上发展起来的信息传感技术和人工智能技术。

所以，以计算机技术为基础的测控技术是智能建筑的核心技术。

第二节综合布线系统一、综合布线系统的基本概念由于各个系统的信息具有相同特性，即采用了数字化的传输方式，加之系统之间存在密切的联系，有很多可共享的资源，这就使得将一座建筑内或建筑物之间的语言、数字、视频、监控等多种信息，综合在一套布线系统之中进行传输和交换成为可能。

这个统一的布线系统可以把建筑物乃至建筑群内的所有语音处理设备、数字处理设备、视频设备以及计算机控制、管理设备集成在一个系统中，统一设计、统一使用、统一管理，这样不但可以减少安装空间，增加使用的灵活性，还可以大大降低维护及运行成本，减少故障率，提高可靠性。

实际上，综合布线目前多只是将通信（语音）及网络（数字）综合在一起。

电视、安防、消防、楼控等仍各自分别单独布线，自成系统。

二、综合布线系统的功能综合布线系统是将建筑物内的语音（电话）及数字（计算机网络）信号综合在一起，采用一套传输系统。

依托网络系统的电话会议、电视会议及其他多媒体技术都可以在综合布线系统内实现。

它可以方便、快捷地实现并适应系统结构的改变。

三、综合布线系统的功能构成根据国标规定，综合布线系统可以划分为四个独立的子系统，它们分别是：

美国标准的综合布线系统划分图,我国通信行业标准综合布线系统组成,1、建筑群主干布线子系统：

是指多个建筑物之间的布线系统，通常采用光缆作为传输介质。

建筑群主干布线子系统是提供多个建筑物间的通信信道，用于汇集各建筑物主干布线和水平布线到同一个局域网的布线系统中，通常由电缆、光缆、入口处的电气保护设备、设备间内的所有布线网络连接和信息复用设备等相关硬件所组成，其外接线路分界点以到达建筑物总配线架最外侧的第1个端子为准。

建筑群主干布线子系统包含楼宇间所有多对数铜缆、同轴电缆和多模多芯光纤，以及将此光缆、电缆连接到其他地方的相关支撑硬件，如图17-1所示。

17-1建筑群主干布线子系统,2、建筑物主干布线子系统：

是指贯穿建筑物上下各楼层的布线系统。

建筑物主干布线子系统由每一个楼层配线间中管理区配线架的楼层干线电缆端接的第1个端子开始，一直到建筑物设备间中总配线架的连接外线侧第1个端子（包含了总配线架的所有跳线管理）。

建筑物主干布线子系统由建筑物内所有的（垂直）干线多对光缆或电缆等组成，包括多对数铜缆、同轴电缆、多模多芯光纤，以及将线缆连接到其他地方的相关支撑硬件，同时包括设备间总（主）配线架（箱）与干线接线间楼层配线架（箱）之间干线路由的所有布线及其设备，如图17-2所示。

17-2建筑物主干布线子系统,3、水平布线子系统：

从楼层配线架到各信息出线口属于水平布线子系统。

水平布线子系统由每一个工作区的信息插座开始（含信息插座），经水平布线一直到楼层配线间的配线架，包括所有信息插座、水平双绞线缆（水平光缆）及其在楼层配线架上的连接硬件、接插软线和跳线。

水平双绞线缆（水平光缆）多为直接接到信息出线口的插座上。

如图17-3所示。

图17-3水平布线子系统,4、工作区布线子系统：

是指水平布线系统的信息插座延伸到工作站终端设备处的连接线缆及适配器等器件。

仅仅是指连接线缆、适配器等相关接触器件，不含其他设备。

四、综合布线系统的传输介质,1、双绞线将两根铜质绝缘导线螺旋对扭在一起，它即可传输数字信号，也可传输模拟信号。

常用的是八芯双绞线。

分类：

屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线。

综合布线系统的传输介质常用的有三种：

双绞线、光缆和同轴电缆。

2、光缆：

光纤是的一种比头发丝还细的可传导光线的介质，将光纤采用不同材料的防护层封装起来，就形成了光缆。

光缆传输激光可用于通信。

3、同轴电缆：

同轴电缆用于通信传输的性能和价格都介于双绞线和光缆之间。

五、综合布线系统的发展趋势,随着计算机网络系统的迅猛发展，综合布线系统也以日新月异的速度发展，主要体现在以下三个方面：

1、从低速率向高速率发展。

2、从语音和数字的综合布线系统向多系统集成的综合布线方向发展。

3、从智能办公、公建向智能化住宅小区方向发展。

第三节通信系统通信系统是以电信号作为信息传递和交换手段的通信方式，是指完成各种电信业务的软硬件系统的总称。

作为建筑物，主要是使用电信资源，包括语音通信网（电话网）、数据通信网、文字通信网、图像通信网、综合业务数字网（ISDN）。

其中语音通信网（电话网）的应用最广泛。

目前，电话局之间的干线或电话局至模块局、电话交接间的信号已大量采用光缆。

进入用户交接箱的多为铜质电信电缆，再以同样的电缆分至各区、层的电话组线箱，并采用铜芯导线自组线箱引至各电话出线口。

第四节有线电视系统电视信号采用有线方式传输就构成了有线电视系统。

有线电视系统是采用缆线（电缆或光缆）等作为传输媒质来传送电视节目的一种闭路电视系统CCTV（ClosedcircuitTelevision）国内常常使用CATV这个词（共用天线系统/有线电视CommunityAntennaTelevision），它以有线的方式在电视中心和用户终端之间传递声、像信息。

所谓闭路，是指不向自由空间辐射，可供电视接收机通过无线接收方式直接接收的电磁波。

有线电视是在采用开路接收方式的共用天线电视系统的基础上发展起来的。

一、有线电视系统的基本组成有线电视系统一般由前端设备、传输部分和分配部分三部分组成。

1、前端设备：

包括信号源（接收天线、自办节目的放像机、DVD机等）、信号处理设备（频道变换器、频道处理器、调制器等）、信号放大合成设备（放大器、混合器、分配器等）。

2、传输设备：

包括同轴电缆、光缆和微波传输及接收设备等。

3、分配系统：

包括支干线、延长放大器、用户放大器和分支器、分配器及用户终端等。

信号源：

接收机,信号处理设备：

频道变换器,信号放大合成设备：

放大器,二、有线电视信号传输的介质和方式1、射频同轴电缆：

多用于用户前端至终端之间。

2、射频同轴电缆与光缆，或射频同轴电缆与微波组合传输的方式多用于电视台与发射基站或有线电视干线网之间的信号传输。

三、有线电视系统的评价标准评价标准是电视信号图像及伴音质量的好坏。

四、有线电视系统的电线电缆在建筑物内敷设时，必须采用金属管加以保护,第五节楼宇自动控制系统在一座建筑物内，存在大量的各种各样的机电设备，对它们进行实时自动监测、控制和管理的系统，就是楼宇自动控制系统，又称建筑设备控制自动化系统。

系统应用局域网技术为基本模型，利用以太网实现现场与中央控制器的有机结合。

一、楼宇自动控制系统的功能和作用1、确保建筑物内环境舒适。

2、提高建筑物的整体安全水平和灾害防御能力。

3、优化工艺过程、节省能源消耗、减轻劳动强度。

4、提供可靠的、经济的最佳能源供应方案。

5、实现设备维护工作的自动化。

二、楼宇自动控制系统的范畴及内容1、暖通空调与冷热源系统：

这是楼控系统中的重点内容。

是根据室内各处对温、湿度不同要求的设定值，利用分散在室内外各处的传感器和各个机房的现场控制器（DDC），对各个区域的温、湿度进行检测和调控，利用PID（比例积分微分）调节规律，以期尽快、稳定且准确的接近设定值，达到节能、舒适、稳定的目的。

2、排风换气系统：

利用各种传感器检测空气质量，并采用现场控制器（DDC）自动启停、调节对应的排风换气设备和阀门，达到节能、舒适、稳定的目的。

3、给排水系统：

对楼内给排水系统的压力、液位、流量等参数进行检测，采用现场控制器（DDC）进行闭环控制，以满足系统参数给定值的要求。

4、变配电系统：

对变配电系统及设备仅利用现场控制器（DDC）监控相关参数及主要设备的运行状态。

5、电梯系统：

利用电梯机房内设置的现场控制器（DDC）对所有电梯的运行状态进行监控，也可将电梯群控功能纳入楼宇设备自动控制系统。

6、照明系统：

将全楼的照明分区域、分用途、分性质纳入楼宇设备自动控制系统进行统一管理，可根据具体情况对室内公共场所的照明和室外照明进行控制，在得到良好照明环境的同时，达到方便控制和节能的目的。

三、楼宇自动控制系统的自动监测与控制1、自动测量：

有以下三种方式：

（1）选择测量：

人为指定某一时刻的某一参数，在显示器上显示或输出打印。

（2）扫描测量：

以预定的速度连续逐点测量，可兼作报警。

对未运行的设备，相关参数自动跳位。

（3）连续测量：

用常规仪表进行在线指示、测量。

2、自动监视：

分以下三种方式：

（1）状态监视：

监视设备的启停、开关的合断状态。

（2）故障监视：

当设备发生异常故障时，发出报警信号。

（3）运行监视：

包括系统内的风机、阀门、水泵、冷热源设备的运行状态监视，以及相关的温度、湿度、压力、流量等参数的监视。

3、自动控制：

有以下两种方式：

（1）开环控制：

是一种预定程序的控制方式。

根据预定的控制步骤实施控制。

控制参数与被控制参数之间无直接联系。

（2）闭环控制：

根据被控制参数的实时测量值与给定值之间的差别大小，控制及调节被控制量，使被控参数快、稳、准的接近给定值。

四、楼宇自动控制系统的结构类型1、集散控制型：

即现场控制器（DDC）与中央控制室控制主机有机结合进行监控。

目前较普遍采用。

2、全分布控制型：

即采用现场总线技术将各种传感器、执行器与各种现场设备构成的现场控制站，直接通过网络与中央控制室控制主机有机结合进行监控。

作业P328第1,4,7,授课全部结束谢谢大家！