智能楼宇系统的毕业设计Word格式.docx
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2.5.2装潢工程 19
2.5.3供配电系统 19
2.5.4空调系统 20
2.5.5消防工程 20
2.5.6弱电系统 21
2.6综合布线系统 21
2.6.1综合布线概述 21
2.6.2工作区子系统 22
2.6.3水平区子系统 23
2.6.4工垂直干线子系统 23
第三章智能楼宇系统的设计实例 23
3.1实例需求分析 23
3.2设计思路和设备的选择 24
结束语 32
致谢 33
参考文献 33
摘要：
随着电子设备和通信技术的飞速发展，以及高度信息化社会的到来，对建筑物内的信息系统的规划和设计起了很大的推动作用，以致出现了一个新概念，即智能化楼宇。
智能化楼宇是通过对建筑的结构，系统，服务和管理等要素进行最后的分析后，设计提供一个安全、舒适、节能、高效、方便的工作环境；
是传统建筑学与现在4C技术（Computer计算机技术、Control控制技术、Communication通信技术、CRT图形显示技术）相结合的完美产物，已成为当今社会建筑业的发展主流。
智能楼宇的目标是为人们提供安全，舒适的环境和提供快捷的服务。
建立先进与科学的综合管理机制达到环保和节能以及降低人工成本的目的。
所设计的智能化系统从最初的各个子系统独立发展到系统集成，从建筑管理系统发展到智能建筑管理系统，而且是根据工程中实用和适用的原则客观地进行智能化系统设计，也从侧面体现了人们对智能建筑内涵的认识和提高的过程。
作为未来高速信息公路网一个节点智能建筑已经发挥了重大的作用。
同时智能建筑已经从集成成功地发展到集成系统和网络，从基于单机应用发展到基于网络的协同应用，特别是基于Internet/Intranet网络集成的应用。
从信息交互上来看，已经从简单的状态信息组合和基于监控的处理发展到基于内容的处理和融合，以及基于虚拟现实与多媒体技术的人机接口。
关键词：
智能Internet建筑网络
第一章绪论
（一）选题的目的与意义
随着城市现代化建设的发展，建筑的智能化，特别是公用建筑的智能系统，涵盖了越来越多的内容，建筑智能化系统工程设计的出发点，应以建筑为平台配置各功能系统，为人们提供一个投资合理、高效、舒适、便利的环境空间，以适应当前现代建筑的需要。
现代化的商务大厦是以高度的智能化为其主要功能目标的，而楼宇自动化系统是现代楼宇智能化的体现。
楼宇设备监控系统是基于现代控制理论中的分布控制理论而设计的一个集散型控制系统，它通过中央计算机将分布在各监控现场的智能单元连接在一起，构成一个先进而完善的综合监控系统，对整个大厦的机电设备实现集中监测与控制，保证设备在最佳状态下运行，为大厦提供一个舒适、高效、安全、节能的环境。
因此，不仅要求楼宇自动化控制系统具有可靠性，同时还具有开放性，灵活性，经济性。
（二）智能楼宇系统的发展趋势
管理监控系统是智能化小区的重要组成部分，它主要负责管理与日常生活紧密相关的问题，未来的智能建筑在管理监控上将更加的智能化和人性化，主要体现在：
①智能多表远程抄收计量的普及；
②智能设备监控系统；
③智能停车管理系统；
④紧急广播与背景音乐
小区和住宅的安全是智能小区首先要解决的问题。
主要通过科技手段和有效的物业管理、改变“自我保护”这一自闭模式、被动型安全防范模式、向多元化、综合化、电控化及主动报警处理。
可以预见，在未来，数字化、网络化、智能化、集成化、规范化必将是安全防范技术的发展方向。
信息化的建筑将是进一步推进智能化建筑的发展，因此，才用最新的通信网络技术进一步发展智能建筑是必然趋势。
智能化住宅界定为具有适应性、预测性的智能服务系统，其将来的实现目标是将家庭中各种与信息有关的通信设备、电器和家庭保安装置等所有设备，与网络连接，进行集中的或异地的监视、控制和家庭事务管理，并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调。
第二章智能楼宇系统架构
（一）智能楼宇系统各项系统介绍
2.1.1智能楼宇系统的构建主要包含以下智能化弱电系统：
综合布线系统（含内网、外网、外网、电话）
有线电视系统
视频监控系统
一卡通系统（门禁、考勤、一卡通）
停车场管理系统
公共广播系统（带消防联动）
多媒体会议系统
不间断电源和防雷系统
传媒信息发布系统
触摸屏查询系统
机房工程
2.1.2、本论文着重论述综合布线系统、视频监控系统、一卡通系统、多媒体会议系统、不间断电源和防雷系统、机房工程。
（二）高清视频会议系统
2.2.1概述
随着广播电视数字化的发展，人们越来越关注电视图像的质量问题。
300～500线的电视清晰度已不能满足需求，人们更多地在考虑如何在家中收看到有影院效果的电视节目，高清晰度电视（HDTV）的发展使人们看到了希望。
HDTV电视机目前能支持的720P、1080P图像分辨率分别是传统电视D1分辨率的2倍与5倍。
图像采用模拟信号的形式传输时，占用频带宽，损耗大，远距离传输有很大困难，因此图像进行远程传输时必须采用压缩的数字信号传输，并且传输图像清晰度越高所需要的传输带宽越高，但是实际用户网络的带宽是有限的，为了平衡图像清晰度与传输带宽的矛盾，必须寻找一种高效的压缩算法保证。
ITU-T和ISO两个国际标准化组织的专家联合组成视频联合工作组（JVT，JointVideoTeam）制定的H.264编解码算法为以上情景的实现提供了保障。
H.264相对以前的编码方法，在图像内容预测方面提高编码效率，采用可变块大小运动补偿、1/4采样精度运动补偿、加权预测等算法，改善图像质量，增加纠错功能和各种网络环境传输的适应性。
测试结果表明，在中低带宽情况下，H.264具有比MPEG和H.263++更优秀的PSNR性能：
H.264的PSNR比MPEG-4平均要高2dB，比H.263++平均要高3dB。
各种编码算法效率对比
可以看出，在图像编解码效率上，H.264算法最为领先，MPEG-4和H.263算法基本相同，MPEG-2算法效率最低。
在同样的图像清晰度要求（PSNR-PowerSignal-to-noiseRatio，信号-噪声功率比）下，H.264所需要的带宽比MPEG-2节省将近一半。
同样，不论在高带宽、还是低带宽，H.264的清晰度（PSNR值）都远远大于其他编码标准。
宽带网络的迅速发展，线路资费的降低，户网络的带宽不断得到提高，光纤到楼也成为商务办公大楼新建或者改造宽带网络的一种常用选择，为用户开展高带宽业务提供了基础。
视频会议是利用电视和通信网召开会议的一种通信方式，“缩短”了与会代表的距离，使大家如同面对面一样地交流，节省用户的时间与财力。
视频会议是一种带有体验性质的直观的通信业务，画面的清晰程度直接会影响交流的效果，所以视频会议的图像清晰度也紧随着编解码技术、业务承载带宽的不断发展而发展。
视频会议已经从CIF（标清）视频发展到4CIF（高清）视频阶段，进入了HD高清视频会议阶段。
2.2.2高清视频定义
高清视频系统相对于以前传统会议系统在视音频效果上有一个质的飞跃，具有高度临场感和逼真感的视听效果，具备以下的技术特性：
（1）、支持图像16：
9的屏幕宽高比，这是高清图像基本特性，同时可以兼容4：
3屏幕宽高比。
（2）、支持1080P/30fps高清晰图像采集、传输与显示，与高清电视机分辨率发展能够匹配。
（3）、目前市场上已经出现高清DVD，而会议中“演讲者+DVD”双流模式是一种合理的选择项，所以高清视频系统可以支持双流1080P/30fps。
（4）、普通计算机分辨率可以支持SXGA（1280╳1024）分辨率，高端计算机可以支持UXGA（1600╳1200）高清晰分辨率，由于视频会议中经常会传送计算机桌面，因此高清视频系统能够支持UXGA（1600╳1200）分辨率、兼容SXGA（1280╳1024）高清晰数据辅流图像采集、传输与显示。
（5）支持立体声的采集、传输与播放。
2.2.3高清视频会议系统构成
视频会议要实现高清效果，就要求从图像采集、图像编解码、多点控制单元、显示设备都能兼容高清特性：
（1）摄像机
摄像机完成图像源图像采集与输出，采用支持总有效像素达200万的传感器，提供高清晰高分辨率的图像输出，分辨率支持1080/30P，提供高清图像信号输出接口如SDI。
摄像机示意图
（2）麦克风
麦克风示意图
麦克风为声音的采集设备，至少保证采集到人发出的80～3400Hz自然音。
（3）视频终端
高清视频终端完成视频会议视音频的编码与解码，应支持1080P/30fps活动图像的编解码，考虑到组网方便性，应向下兼容720P、4CIF活动图像的编解码。
为提供优质的会议效果，支持UXGA（1600╳1200）高清晰数据辅流图像的编解码，兼容SXGA（1280╳1024）分辨率；
支持16：
9图像格式输出，兼容4：
3图像格式；
支持AES、AGC、ANS等技术及立体声的输出。
视频终端提供高清接口连接相关外设，如SDI、DVI（/HDMI/YPrPb）等接口。
终端后面板示意图
（4）MCU
要让多于2地会场（终端）使用高清的会议效果参与会议，需要高清MCU桥接所有与会会场，MCU完成终端视音频信号的汇聚与分发。
MCU示意图
高清MCU支持支持1080P/30fps活动图像的编解码，支持UXGA（1600╳1200）高清晰数据辅流图像的编解码，支持多画面数字合成；
支持会场声音的混音与发放。
高清MCU同时支持CIF、4CIF、720P视频会议系统接入，便于兼容用户前期建设的视频网络。
（5）电视机
电视机可以支持图像与声音的输出显示，电视机应该为HDTV，支持1080P分辨率，16：
9的屏幕宽高比，应该配有支持最佳高清晰度信号的连接器，例如DVI、HDMI或者YPrPb连接接口。
电视机示意图
（三）一卡通系统
2.3.1概述
门禁系统是最近几年才在国内广泛应用的又一高科技安全设施之一，现已成为现代建筑的智能化标志之一。
在越来越注重商业情报和安全的今天，对进出一些重要机关、科研实验室、档案馆、以及关系到国计民生的公用事业单位的控制中心、民航机场等场所的工作人员，给予进出授权控制。
经济的增长有时引发犯罪的发生，对安全感的追求导致现代化楼宇对保安系统的要求也越来越高。
楼宇保安系统不仅包括闭路电视及防盗报警，此外还包括一些门锁、防盗门、防盗网及保安人员等，以满足不了人们日益增加的安全要求。
----保安管理功能，可以设置使用人的权限和进出时间，可以将使用人的姓名、年龄、职务、相片等多达18种内容的数据输入电脑中，便于查询统计及验证身份；
----考勤功能，可以根据实际情况将人员编组分类，针对各种节假日，工作日进行考勤记录；
----巡更功能，可以记录保安员巡更的路线，时间以及巡更点发生的事件如房门损坏，电梯故障等；
----多种门禁方式组合，可以设置门锁为只进不出，长开，定时开关等多种功能及各种组合；
----应急及统计功能，本系统可以在电脑上显示出指定持卡人所处的物理位置，便于及时联系。
发生火警等紧急情况时，防火门会自动打开，便于逃生，出入口也可以自动打开；
当发生非法进出时，会自动报警；
本系统还可以根据客户的需要，打印出各种统计报表。
门禁系统属公共安全管理系统范畴。
在建筑物内的主要管理区、出入口、电梯厅、主要设备控制中心机房、贵重物品的库房等重要部位的通道口，安装门磁开关、电控锁或读卡机等控制装置，由中心控制室监控，系统采用计算机多重任务的处理，能够对各通道口的位置、通行对象及通行时间等实时进行控制或设定程序控制，适应一些银行、金融贸易楼和综合办公楼的公共安全管理。
门禁系统作用在于管理人群进出管制区域，限制未授权人仕进出特定区域，并使已授权者在进出上更简捷。
系统可用感应卡、指纹、密码等，作为授权识别，通过控制机编程，记录进出人仕时间日期，并可配合警报及闭路电视系统以达致最佳管理。
适用于各类型办公室、计算机室、数据库、停车场及仓库等。
出入口门禁控制系统采取以感应卡来取代用钥匙开门的方式。
使用者用一张卡可以打开多把门锁,对门锁的开启也可以有一定的时间限制。
如果卡丢失了，不必更换门锁，只需将其从控制主机中注销。
出入口门禁控制系统是通过对出入口的准入情况进行控制、管理和记录的设备，对何人何时在何地进行详细跟踪，以实现中心对出入口的24小时控制、*作、监视及管理。
2.3.2门禁系统原理
①对需控制的出入口，安装受电锁装置和感应器（如：
电子密码键盘、读卡器、指纹阅读器等）控制的电控门；
②、授权人员持有效证卡，或密码和自己的指纹，就可以开启电控门；
③、所有出入资料，都被后台计算机记录在案；
通过后台计算机可以随时修改授权人员的进出权限；
④、该系统还可以加入考勤系统功能；
系统要求
高度集成化：
实现与其他系统的完全联动，包括：
消防报警系统、CCTV系统、电梯系统、资讯通讯系统、停车场系统及楼宇控制系统等。
高保安性：
要求整个系统性能稳定、安全可靠，防伪性强。
冗余率大：
具备大容量的可扩充性，如需扩充设备，不用另外增加主控部分，只需增加前端设备和现场控制单元即可。
系统功能
权限管理：
对人员出入权限设置、更改、取消、恢复。
存储功能：
存储人员出入的日期、时间、卡号、是否非法等相关信息。
集中管理功能：
后台管理工作站可建立用户资料库，定期或实时采集每个出入口的进出资料，同时可按各用户进行汇总、查询、分类、打印等。
异常报警：
非法闯入、门锁被破坏等情况出现时系统会发出实时报警信息传输到管理中心。
联动功能：
可实现消防联动，当出现火警等情况时，由中心统一开启出入通道，可启动CCTV实现联运实时监控。
门禁系统的微机管理功能
系统管理：
这部分软件的功能是对系统所有的设备和数据进行管理，有以下几项内容
——设备注册
比如在增加控制器或是卡片时，需要重新登记，以使其有效；
在减少控制器或是卡片遗失、人员变动时使其失效。
——级别设定
在已注册的卡片，哪些可以通过那些门，哪些不可以通过。
某个控制器可以让哪些卡片通过，不允许哪些通过。
对于计算机的*作要设定密码，以控制哪些人可以*作。
——时间管理
可以设定某些控制器在什么时间可以或不可以允许持卡人通过；
哪些卡片在什么时间可以或不可以通过哪些门等。
——数据库的管理
对系统所记录的数据进行转存、备份、存档和读取等处理。
流程图：
2.3.3门禁系统的组成和功能
被控制的门；
控制器；
门磁锁；
读卡器及卡片；
手动按钮；
钥匙；
指示灯；
与上位机通讯的线缆；
上位PC机；
专用软件
门禁系统的功能
刷卡开门:
若卡号不对或属黑名单将闭门并报警
手动按钮开门:
门内人员出门用
钥匙开门:
门禁系统管理员使用
上位机指令开关门:
在特殊情况下由上位机指令门的开关
门的状态及被控信息记录到上位机中:
可方便的进行查询
上位机负责卡片的管理:
发放卡片及登录黑名单
（四）视频监控系统
2.4.1视频监控系统概述
视频监控系统是安全防范技术体系中的一个重要组成部分，是一种先进的、防范能力极强的综合系统，它可以通过遥控摄象机及其辅助设备（云台、镜头等）直接观看被监视场所的情况，一目了然；
同时它可以把被监视场所的图象和声音全部或部分的记录下来，这样就为日后对某些事件的处理提供了方便条件及重要依据，同时电视监控系统还可以与防盗报警等其他安全技术防范体系联动运行，使防范能力更加强大。
安全防范技术的器材、设备以及由其组成的系统能对入侵者做到快速反应，并及时发现和抓获罪犯，对犯罪分子有强大的威慑作用。
而安全防范技术又能及时发现事故的隐患，预防破坏，减少事故和预防火灾，所以它是公安保卫工作中很重要的预防手段。
2.4.2前端设备
安装在监视现场的设备称为“前端设备”。
前端设备通常包括：
摄像机、摄像机镜头、摄像机防护罩、旋转云台、解码器和安装支架等。
带有监听功能的系统，安装有监听探测器。
带有安全防范报警功能的系统，安装有各种类型的报警探测器，具有联动功能的系统，安装有报警联动照明设备、红外线灯以及其他控制设备。
2.4.3传输系统
由前端摄像机摄取的视频电视信号、监听探测器拾取的声音信号、报警探测器发出的报警信号以及主控设备向前端设备传送的控制信号以及供电电源等，都要通过一定的传输媒体进行传送。
传输系统可以是有线传输方式、无线传输方式、微波传输方式、光纤传输方式、双绞线平衡传输方式和电话线传输等多种传输系统方式。
在一些较复杂的闭路电视监控系统中，可以同时使用多种传输系统。
2.4.4主控系统设备
主控系统设备包括对前端系统的控制设备和对安全防范现场前端设备传送回来的视频电视信号、声音信号和报警信号进行处理、显示和传送的设备。
通常使用的主控系统设备有：
多媒体计算机，视音频切换器、视频分配放大器、云台镜头控制器、画面分割器或多画面处理器、数字视频场开关、字符发生器、视频报警器、矩阵系统控制主机、控制键盘、录像机、显示器（或电视机）、视频打印机、摄影仪、联动控制器、警灯、警号、直流稳压电源、UPS交流净化稳压电源或交流净化稳压电源、控制台和电视柜（电视墙）等设备组成。
闭路电视监控系统根据不同的主控系统设备的不同组合，可以分成切换器控制闭路电视监控系统（小型闭路电视监控系统）、矩阵控制闭路电视监控系统（常用闭路电视监控系统）和多媒体闭路电视监控系统几种类型。
2.4.5主要设备器件介绍
①、摄像机:
摄像机是将现场图像变成视频信号的设备，基本参数有;
成像器件（目前基本采用CCD固定成像元件）、电源种类（220VAC，24VAC，12VDC等）、信号种类（彩色/黑白）、最低照度（LUX），是否带逆光补偿、分辨率、靶面尺寸、镜头接口（C/CS）等。
②、镜头:
镜头是将观察目标的光像聚焦于CCD成像器件上的元件，根据作用不同可分为常用镜头、特殊镜头（广角镜头、针孔镜头等）两类。
其基本参数有：
焦距、光圈（自动、手动）、视场角、镜头安装接口（C/CS）、景深等。
③、云台:
云台是控制现场摄像机的设备，其控制的主要功能有摄像机的上、下、左、右旋转、镜头的变焦、接收报警输入、产生报警输出等。
④、监视器：
监视器是将现场信号重新显示的设备，作为监控系统的输出部分，是整个系统的重要组成，所以正确选择监视器是影响系统整体效果及可靠性的关键环节。
画面尺寸、黑白/彩色、分辨率等。
矩阵切换器矩阵切换器是系统的核心部件，其主要功能有：
（1）、图像切换将输入的现场信号切换至输出的监视器上，实现用较少的监视器对多处信号的监视。
（2）、控制现场可控制现场摄像机、云台、镜头、辅助触点输出等。
（3）、RS-232通信可通过RS-232标准端口与计算机等进行信息通讯。
（4）、可选的屏幕显示在信号上叠加日期、时间、视频输入变编号、用户定义的视频输入或目标的标题、报警标题等以便监视器显示。
（5）、通用巡视及成组切换系统可设置多个通用巡视多个成组切换。
（6）、事件定时器系统有多个用户定义时间，用以调用通用巡视到输出。
（7）、口令和优先等级系统可设置多个用户变编号，每个用户有自己的密码，根据用户的优先等级来限制用户使用一定的系统功能。
（8）、图像处理器图像处理器是将多路视频信号合成，以便录像和监视和监视的设备。
输入视频信号路数（根据不同型号可有四、九、十六路等多种规格）、单/双工、彩色/黑白、图像效果（像素）、是否带有视频移动报警功能等。
（9）、录像机录像机是监控系统的记录和重放装置，根据其录制时间可有24、36、48、72等多种规格，目前利用电脑硬盘进行数字录象已成为趋势。
主题附加图片如下：
（五）机房系统
计算机机房工程是一种涉及到空调及新风技术、供配电技术、自动检测与控制技术、抗干扰技术、综合布线及弱电技术、净化、消防、建筑、装修等多种专业的综合性工程。
我们把机房工程划分成机房装修工程、供配电系统、空调系统、消防系统以及弱电系统。
2.5.1机房工程概述
在现代科学技术高度发展的社会里，电子计算机机房这个概念将越来越广泛地应用于各个领域，近年来信息技术正迅猛发展，但是计算机设备只有通过稳定、可靠的运行才能发挥其效益，而计算机设备的稳定、可靠运行要依靠电子计算机房的严格的环境条件，即机房温度、湿度、洁净度、洁噪声、承重、振动、电磁屏蔽、防静电、不间断供配电、安保、防雷、防火、防漏水等条件及其控制精度，因此计算机机房工程的设计与施工也日益被人们所重视起来。
计算机机房工程是一种涉及到空调及新风技术、供配电技术、自动检测与控制技术、抗干扰技术、综合布线及弱电技术、净化、消防、建筑、装修等多种专业的综合性工程。
2.5.2装潢工程
①墙面工程
机房内墙装饰常用铝塑板、彩钢板、ICI等做饰面。
基层要做防潮处理，也可做屏蔽、保温隔热处理，从而创建一个舒适美观的环境。
其中保温材料须根据饰面结构选用。
②隔断及门窗工程
机房顶棚装修大多采用吊顶方式。
吊顶上部可安装着强电、弱电、线槽和通风管道，在吊顶面层上安装着嵌入式灯具、各类风口及消防报警探测器等，吊顶必须防止灰尘下落。
机房吊顶可采用微孔金属铝天花，具有吸音、隔热、防尘、透气等功能。
天花上部应做防尘、保温处理。
③地面工程
机房地面工程通常采用防静电活动地板。
地板的可拆卸特点可以方便对地板下管槽及线缆进行施工和检修。
地板敷设高度宜为200-350mm，
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