楼宇自动化系统集成(课件)

2024/7/311.2 1.2 智能建筑的含义和分类智能建筑的含义和分类智能建筑的含义和分类智能建筑的含义和分类1)1)智能建筑定义：智能建筑定义：智能建筑定义：智能建筑定义：以建筑物为以建筑物为以建筑物为以建筑物为平台平台平台平台,兼备兼备兼备兼备信息设施系统信息设施系统信息设施系统信息设施系统、信息化应用系统信息化应用系统信息化应用系统信息化应用系统、建筑设备管理系统建筑设备管理系统建筑设备管理系统建筑设备管理系统、公共安全系统公共安全系统公共安全系统公共安全系统等，集等，集等，集等，集结构、系统、服结构、系统、服结构、系统、服结构、系统、服务、管理务、管理务、管理务、管理及其优化组合为一体，向人们提供安全、高效、及其优化组合为一体，向人们提供安全、高效、及其优化组合为一体，向人们提供安全、高效、及其优化组合为一体，向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境。便捷、节能、环保、健康的建筑环境。便捷、节能、环保、健康的建筑环境。便捷、节能、环保、健康的建筑环境。第一章第一章智能建筑及其概述智能建筑及其概述2024/7/32第一章第一章智能建筑及其概述智能建筑及其概述2024/7/331.2 1.2 智能建筑的含义和分类智能建筑的含义和分类智能建筑的含义和分类智能建筑的含义和分类 2)2)智能建筑的技术基础：智能建筑的技术基础：智能建筑的技术基础：智能建筑的技术基础：4C4C技术（即技术（即技术（即技术（即ComputerComputer计算机技术、计算机技术、计算机技术、计算机技术、ControlControl控制技术、控制技术、控制技术、控制技术、CommunicationCommunication通信技术、通信技术、通信技术、通信技术、CRTCRT图形显示技术）。图形显示技术）。图形显示技术）。图形显示技术）。其中，图形显示技术，近几年发展较快，其中，图形显示技术，近几年发展较快，LCDLCD（液晶）（液晶）屏幕显示、等离子屏幕显示、屏幕显示、等离子屏幕显示、LEDLED屏幕显示，以及投影幕屏幕显示，以及投影幕显示，均在智能建筑的系统监控、信息发布、多媒体会议显示，均在智能建筑的系统监控、信息发布、多媒体会议系统中加以使用。系统中加以使用。第一章第一章智能建筑及其概述智能建筑及其概述2024/7/341.2 1.2 智能建筑的含义和分类智能建筑的含义和分类智能建筑的含义和分类智能建筑的含义和分类 3)3)智能建筑的分类智能建筑的分类智能建筑的分类智能建筑的分类：（1 1 1 1）以公共建筑为主的智能大厦，如写字楼、综合楼、以公共建筑为主的智能大厦，如写字楼、综合楼、宾馆、饭店、医院、机场航站楼、体育场馆等；宾馆、饭店、医院、机场航站楼、体育场馆等；（2 2）以住宅为主的智能化住宅小区。）以住宅为主的智能化住宅小区。第一章第一章智能建筑及其概述智能建筑及其概述2024/7/351.1 1.1 智能建筑及其概述智能建筑及其概述智能建筑及其概述智能建筑及其概述3 3、智能建筑系统组成、智能建筑系统组成、智能建筑系统组成、智能建筑系统组成GB/T50314-2006GB/T50314-2006智能建筑设计标准智能建筑设计标准智能建筑设计标准智能建筑设计标准规定有三个系统：规定有三个系统：规定有三个系统：规定有三个系统：n n信息设施系统（信息设施系统（信息设施系统（信息设施系统（ITSIITSI）n n信息化应用系统（信息化应用系统（信息化应用系统（信息化应用系统（ITASITAS）n n建筑设备管理系统（建筑设备管理系统（建筑设备管理系统（建筑设备管理系统（BMSBMS)第一章第一章智能建筑及其概述智能建筑及其概述2024/7/361.1 1.1 智能建筑及其概述智能建筑及其概述智能建筑及其概述智能建筑及其概述3 3、智能建筑系统组成、智能建筑系统组成、智能建筑系统组成、智能建筑系统组成1 1 1 1）信息设施系统信息设施系统信息设施系统信息设施系统（ITSIITSIITSIITSI）（）（）（）（information technology system infrastructure)information technology system infrastructure)information technology system infrastructure)information technology system infrastructure)（1）为确保建筑物与外部信息通信网的互联及信息畅通，对为确保建筑物与外部信息通信网的互联及信息畅通，对为确保建筑物与外部信息通信网的互联及信息畅通，对为确保建筑物与外部信息通信网的互联及信息畅通，对语音、数据、图像和多媒体等各类信息予以接收、交换、传语音、数据、图像和多媒体等各类信息予以接收、交换、传语音、数据、图像和多媒体等各类信息予以接收、交换、传语音、数据、图像和多媒体等各类信息予以接收、交换、传输、存储、检索和显示等进行综合处理的多种类信息设备系输、存储、检索和显示等进行综合处理的多种类信息设备系输、存储、检索和显示等进行综合处理的多种类信息设备系输、存储、检索和显示等进行综合处理的多种类信息设备系统加以组合，提供实现建筑物业务及管理等应用功能的信息统加以组合，提供实现建筑物业务及管理等应用功能的信息统加以组合，提供实现建筑物业务及管理等应用功能的信息统加以组合，提供实现建筑物业务及管理等应用功能的信息通信基础设施。通信基础设施。通信基础设施。通信基础设施。第一章第一章智能建筑及其概述智能建筑及其概述2024/7/371.1 1.1 智能建筑及其概述智能建筑及其概述智能建筑及其概述智能建筑及其概述3 3、智能建筑系统组成、智能建筑系统组成、智能建筑系统组成、智能建筑系统组成1 1 1 1）信息设施系统信息设施系统信息设施系统信息设施系统（ITSIITSIITSIITSI）（）（）（）（information technology system infrastructure)information technology system infrastructure)information technology system infrastructure)information technology system infrastructure)（2）包括通信接入系统、电话交换系统、信息网络系统、综包括通信接入系统、电话交换系统、信息网络系统、综包括通信接入系统、电话交换系统、信息网络系统、综包括通信接入系统、电话交换系统、信息网络系统、综合布线系统、室内移动通信覆盖系统、卫星通信系统、有线合布线系统、室内移动通信覆盖系统、卫星通信系统、有线合布线系统、室内移动通信覆盖系统、卫星通信系统、有线合布线系统、室内移动通信覆盖系统、卫星通信系统、有线电视及卫星电视接收系统、广播系统、会议系统、信息导引电视及卫星电视接收系统、广播系统、会议系统、信息导引电视及卫星电视接收系统、广播系统、会议系统、信息导引电视及卫星电视接收系统、广播系统、会议系统、信息导引及发布系统、时钟系统和其他相关的信息通信系统。及发布系统、时钟系统和其他相关的信息通信系统。及发布系统、时钟系统和其他相关的信息通信系统。及发布系统、时钟系统和其他相关的信息通信系统。第一章第一章智能建筑及其概述智能建筑及其概述2024/7/38第一章第一章智能建筑及其概述智能建筑及其概述 综合布线系统综合布线系统综合布线系统综合布线系统常规的布线管理综合布线系统管理 综合布线系统是一个模块化、灵活性极高的建筑物或建筑群内的信息传输系统，它既使语音、数据、图像通信设备和交换设备通过统一规划、标准化的传输介质进行传输。2024/7/39第一章第一章智能建筑及其概述智能建筑及其概述2024/7/310第一章第一章智能建筑及其概述智能建筑及其概述 计算机网络系统计算机网络系统计算机网络系统计算机网络系统n 通信：通过建立大楼内的局域网络，来实现大楼办公及信息共享通讯及交流。n 对外广域网通信：通过光纤接入，实现大楼与Internet广域网通信。n 系统配置：包括有线网络、无线网络、网络安全、网络管理等设备。建发公司办公网建发公司办公网智能化专网智能化专网裙楼商场通讯网裙楼商场通讯网邮件服务器邮件服务器文件服务器文件服务器视频安防监控系统视频安防监控系统广播系统广播系统电信通讯接入电信通讯接入宽带通讯接入宽带通讯接入无线城市网络接入无线城市网络接入小区智能化系统安全防范系统信息网络系统周界防越报警系统视频监控系统楼宇访客对讲系统住户报警系统电子巡查系统物业管理与服务系统车辆出入管理系统公共设施监控系统背景音乐系统公共信息发布系统物业管理系统宽带网络系统电话交换系统有线电视系统一卡通系统控制网络系统2024/7/311第一章第一章智能建筑及其概述智能建筑及其概述 4 4、智能小区系统组成、智能小区系统组成、智能小区系统组成、智能小区系统组成 2024/7/312第一章第一章智能建筑及其概述智能建筑及其概述一、居住小区智能化系统建设要点与技术导则一、居住小区智能化系统建设要点与技术导则“1个平台个平台”：指小区智能化系统中心管理平台。该平台主指小区智能化系统中心管理平台。该平台主要针对智能化各子系统进行集中管理，在建立开放式计算要针对智能化各子系统进行集中管理，在建立开放式计算机管理局域网基础上，通过结构化布线将多元化信息服务机管理局域网基础上，通过结构化布线将多元化信息服务管理和与物业管理进行综合，为住宅小区的服务和管理提管理和与物业管理进行综合，为住宅小区的服务和管理提供高科技的智能化手段。供高科技的智能化手段。“2个基础个基础”：指小区智能化系统的网络结构，即由控制网指小区智能化系统的网络结构，即由控制网络和信息网络组成。络和信息网络组成。“3个分支个分支”：指智能化系统根据小区住户需求及物业管理指智能化系统根据小区住户需求及物业管理的需要划分为三个子系统，即信息通信系统、安全防范系的需要划分为三个子系统，即信息通信系统、安全防范系统、物业管理与服务系统。统、物业管理与服务系统。2024/7/313第一章第一章智能建筑及其概述智能建筑及其概述2、“业主使用业主使用”系统系统：根据不同的楼盘，分为：根据不同的楼盘，分为“标准标准”、“领先领先”、“豪华豪华”型三类，型三类，标准型标准型：-定位：大部分楼盘定位：大部分楼盘-目标：系统要求稳定、实用、方便目标：系统要求稳定、实用、方便领先型领先型：-定位：高端楼盘定位：高端楼盘-目标：系统要求相对领先、时尚、精品、稳定目标：系统要求相对领先、时尚、精品、稳定豪华型豪华型：-定位：将智能化作为销售亮点的项目定位：将智能化作为销售亮点的项目-目标：系统要求创新、精品、未来生活、强大功能目标：系统要求创新、精品、未来生活、强大功能2024/7/314第一章第一章智能建筑及其概述智能建筑及其概述三、智能化系统设计及其技术要求三、智能化系统设计及其技术要求安全防范系统：安全防范系统：小区一般建小区一般建立以周界防越报立以周界防越报警、视频监控为警、视频监控为主，以电子巡查、主，以电子巡查、楼宇访客对讲、楼宇访客对讲、家庭住宅报警等家庭住宅报警等为辅的综合立体为辅的综合立体交叉式安全防护交叉式安全防护体系，以满足小体系，以满足小区的安全防范需区的安全防范需要。要。视频视频视频视频监控系统监控系统监控系统监控系统周界防越报周界防越报周界防越报周界防越报警系统警系统警系统警系统电子巡查系统电子巡查系统电子巡查系统电子巡查系统家庭报警家庭报警家庭报警家庭报警系统系统系统系统综合安防管综合安防管综合安防管综合安防管理平台理平台理平台理平台停车场停车场停车场停车场(库库库库)系统系统系统系统访客对讲访客对讲访客对讲访客对讲系统系统系统系统2024/7/315第一章第一章智能建筑及其概述智能建筑及其概述多多重重纵纵深深防防护护小区2024/7/316第一章第一章智能建筑及其概述智能建筑及其概述 入侵防护：入侵防护：主要防止外来人员随意进入园区及大楼，包括：园区整体周界主要防止外来人员随意进入园区及大楼，包括：园区整体周界，地下车库的电梯厅，地下一层上到一层的消防通道，地下车库的电梯厅，地下一层上到一层的消防通道，园区楼栋之间园区楼栋之间衔接的通衔接的通道口道口，有周界围墙的发电厂、调度部门楼房等封闭屏障处，变电站和重要用，有周界围墙的发电厂、调度部门楼房等封闭屏障处，变电站和重要用户配电站周界围墙等封闭屏障处；户配电站周界围墙等封闭屏障处；防盗防护防盗防护：主要设立在无人值守的重要设备主要设立在无人值守的重要设备间（库）、机房、财务室、机要间（库）、机房、财务室、机要档案室，档案室，35kV35kV（含）以上变电站和重要用户配电站的出入口及一楼与外界直（含）以上变电站和重要用户配电站的出入口及一楼与外界直接相通的窗户、风口等区域进行防护，过江（海）电缆隧道的出入口接相通的窗户、风口等区域进行防护，过江（海）电缆隧道的出入口；求救防护，求救防护，为值班人员在突发事件时，提供能向报警中心发出报警求救信号为值班人员在突发事件时，提供能向报警中心发出报警求救信号的通道，主要设置在的通道，主要设置在发电厂的警卫室和调度部门的调度室、安防中心控制室发电厂的警卫室和调度部门的调度室、安防中心控制室以及以及财务室等重要区域财务室等重要区域。防范区域的设置防范区域的设置电力建筑2024/7/317第一章第一章智能建筑及其概述智能建筑及其概述电力建筑 系统采用专网总线制报警系统，一般可按照建筑物分区或业务管理系统采用专网总线制报警系统，一般可按照建筑物分区或业务管理加以加以划分报警分区。划分报警分区。前端部分：前端部分：包括双鉴探测器、求救按钮、红外对射探测器及防区地包括双鉴探测器、求救按钮、红外对射探测器及防区地址模块。址模块。传输器材传输器材/设备设备：各模块之间通过各模块之间通过RS485RS485总线连接，通过监控系统设总线连接，通过监控系统设置的光端机置的光端机S485S485传输口，将报警信号传输至中心。传输口，将报警信号传输至中心。中心设备（包括接警控制设备）中心设备（包括接警控制设备）：包括总线制报警主机、控制键盘包括总线制报警主机、控制键盘及管理计算机。及管理计算机。系统组成系统组成2024/7/318第一章第一章智能建筑及其概述智能建筑及其概述视频监控系统视频监控系统 室外公共区域：室外公共区域：园区主入口、园区周界、园区主入口、园区周界、园内区行车干道及地面停车园内区行车干道及地面停车位等区域位等区域；建筑体出入口：建筑体出入口：楼栋（厂房）主出入口、辅助入口、建筑体间连廊通楼栋（厂房）主出入口、辅助入口、建筑体间连廊通道口、地下车库出入口；道口、地下车库出入口；建筑体内部：建筑体内部：建筑体内部：建筑体内部：地下车库行车道、地下车库行车道、楼层通道楼层通道（预留）（预留）、各楼层各楼层电梯门厅电梯门厅、电梯桥厢、屋面平台；电梯桥厢、屋面平台；重要重要部位部位/用房：用房：发电厂厂区的出入口发电厂厂区的出入口/机电炉集中控制室机电炉集中控制室/网控室网控室/升升压控制区域出入口压控制区域出入口/油码头油码头/煤码头煤码头/重要物资仓库重要物资仓库/氢站、调度部门的氢站、调度部门的调度室调度室/机动车车库出入口、机动车车库出入口、220 kV220 kV（含）以上变电站的出入口、安（含）以上变电站的出入口、安防中心控制室及其出入口、财务室等。防中心控制室及其出入口、财务室等。监控区域主要包括以下区域：监控区域主要包括以下区域：电力建筑2024/7/319第一章第一章智能建筑及其概述智能建筑及其概述视频监控系统视频监控系统 电力建筑 摄象机类别：摄象机类别：室内外光线反差大的场所，采用超宽动态彩色摄像机；室内外光线反差大的场所，采用超宽动态彩色摄像机；地下车库、室外园区夜间光线较暗等场所，采用低照度彩色摄像机或地下车库、室外园区夜间光线较暗等场所，采用低照度彩色摄像机或低照度彩转黑摄像机；园区出入口、大堂、园区内行车道、停车场等低照度彩转黑摄像机；园区出入口、大堂、园区内行车道、停车场等大范围场所，选用一体化快球摄像机；大范围场所，选用一体化快球摄像机；传输器材传输器材/设备：设备：采用模拟采用模拟+数字传输方式数字传输方式,根据摄象机分布设立光纤汇根据摄象机分布设立光纤汇聚点聚点,通过光端机完成视频信号通过光端机完成视频信号 控制信号的传输；控制信号的传输；管理显示设备：管理显示设备：控制部分采用矩阵切换主机控制部分采用矩阵切换主机+主控键盘，显示通过等离主控键盘，显示通过等离子电视组成屏幕墙（子电视组成屏幕墙（4747寸寸+32+32寸）；寸）；存储方式：存储方式：采用网络存储设备（采用网络存储设备（NASNAS）/DVR/DVR数字图像存储数字图像存储 系统组成系统组成2024/7/320第一章第一章智能建筑及其概述智能建筑及其概述 发电厂电气控制室、信息中心、通讯机房的出入口；发电厂电气控制室、信息中心、通讯机房的出入口；发电厂、调度部门、重要办公场所的出入口；发电厂、调度部门、重要办公场所的出入口；调度部门的调度室、重要用户配电站的出入口。调度部门的调度室、重要用户配电站的出入口。需设置门禁的楼层办公室需设置门禁的楼层办公室 需设置的电梯轿厢需设置的电梯轿厢 需设置的大楼出入口或大堂出入关闸需设置的大楼出入口或大堂出入关闸 门禁设置门禁设置2024/7/321第一章第一章智能建筑及其概述智能建筑及其概述 系统主干采用系统主干采用CP/IPCP/IP方式传输。方式传输。前端部分：前端部分：包含网络主控器、读卡模块、读卡器以及配套锁具、出门按包含网络主控器、读卡模块、读卡器以及配套锁具、出门按钮。钮。传输器材传输器材/设备设备：各模块与网络主控器之间采用各模块与网络主控器之间采用RS485RS485总线连接，网络主总线连接，网络主控器通过监控系统设置的光端机以太网传输口，将门禁信号传输至中心。控器通过监控系统设置的光端机以太网传输口，将门禁信号传输至中心。中心设备（包括接警控制设备）中心设备（包括接警控制设备）：包括管理计算机、系统管理软件等。包括管理计算机、系统管理软件等。走道门、消防通道门等区域设立的门禁设备与消防系统进行联动控制。走道门、消防通道门等区域设立的门禁设备与消防系统进行联动控制。采用采用MIFARE1MIFARE1非接触卡。非接触卡。系统组成系统组成2024/7/322第一章第一章智能建筑及其概述智能建筑及其概述 项目项目 设计标准设计标准照明照明 公共区域照明（如道路、景观等照明回路）自动定时控制。排水排水 地下室集水坑（污水池）超高液位报警，报警信号能传到管理中心。设备设备 景观设备，如喷泉设备、瀑泉设备等的自动定时控制。电梯电梯 电梯轿厢与小区管理中心语音对讲。设备监控系统设备监控系统2024/7/323第一章第一章绪论绪论1.1 1.1 智能建筑及其概述智能建筑及其概述智能建筑及其概述智能建筑及其概述3 3、智能建筑系统组成、智能建筑系统组成、智能建筑系统组成、智能建筑系统组成 2 2 2 2）信息化应用系统信息化应用系统信息化应用系统信息化应用系统（ITASITASITASITAS）（）（）（）（INFORMATION TECHNOLOGY APPLICATION SYSTEM)INFORMATION TECHNOLOGY APPLICATION SYSTEM)INFORMATION TECHNOLOGY APPLICATION SYSTEM)INFORMATION TECHNOLOGY APPLICATION SYSTEM)（1）功能要求）功能要求：应提供快捷、有效的业务信息运行的功能，：应提供快捷、有效的业务信息运行的功能，：应提供快捷、有效的业务信息运行的功能，：应提供快捷、有效的业务信息运行的功能，应具有完善的业务支持辅助功能。应具有完善的业务支持辅助功能。应具有完善的业务支持辅助功能。应具有完善的业务支持辅助功能。（2）系统组成）系统组成：工作业务应用系统、物业运营管理系统、公：工作业务应用系统、物业运营管理系统、公：工作业务应用系统、物业运营管理系统、公：工作业务应用系统、物业运营管理系统、公共服务管理系统、公众信息服务系统、智能卡应用系统和信共服务管理系统、公众信息服务系统、智能卡应用系统和信共服务管理系统、公众信息服务系统、智能卡应用系统和信共服务管理系统、公众信息服务系统、智能卡应用系统和信息网络安全管理系统等其他业务功能所需要的应用系统。息网络安全管理系统等其他业务功能所需要的应用系统。息网络安全管理系统等其他业务功能所需要的应用系统。息网络安全管理系统等其他业务功能所需要的应用系统。2024/7/324第一章第一章绪论绪论1.1 1.1 智能建筑及其概述智能建筑及其概述智能建筑及其概述智能建筑及其概述3 3、智能建筑系统组成、智能建筑系统组成、智能建筑系统组成、智能建筑系统组成 2 2 2 2）信息化应用系统信息化应用系统信息化应用系统信息化应用系统（ITASITASITASITAS）（）（）（）（INFORMATION TECHNOLOGY APPLICATION SYSTEM)INFORMATION TECHNOLOGY APPLICATION SYSTEM)INFORMATION TECHNOLOGY APPLICATION SYSTEM)INFORMATION TECHNOLOGY APPLICATION SYSTEM)（1）功能要求）功能要求：应提供快捷、有效的业务信息运行的功能，：应提供快捷、有效的业务信息运行的功能，：应提供快捷、有效的业务信息运行的功能，：应提供快捷、有效的业务信息运行的功能，应具有完善的业务支持辅助功能。应具有完善的业务支持辅助功能。应具有完善的业务支持辅助功能。应具有完善的业务支持辅助功能。（2）系统组成）系统组成：工作业务应用系统、物业运营管理系统、公：工作业务应用系统、物业运营管理系统、公：工作业务应用系统、物业运营管理系统、公：工作业务应用系统、物业运营管理系统、公共服务管理系统、公众信息服务系统、智能卡应用系统和信共服务管理系统、公众信息服务系统、智能卡应用系统和信共服务管理系统、公众信息服务系统、智能卡应用系统和信共服务管理系统、公众信息服务系统、智能卡应用系统和信息网络安全管理系统等其他业务功能所需要的应用系统。息网络安全管理系统等其他业务功能所需要的应用系统。息网络安全管理系统等其他业务功能所需要的应用系统。息网络安全管理系统等其他业务功能所需要的应用系统。2024/7/325第一章第一章绪论绪论1.1 1.1 智能建筑及其概述智能建筑及其概述智能建筑及其概述智能建筑及其概述3 3、智能建筑系统组成、智能建筑系统组成、智能建筑系统组成、智能建筑系统组成 2 2 2 2）信息化应用系统信息化应用系统信息化应用系统信息化应用系统（ITASITASITASITAS）（）（）（）（INFORMATION TECHNOLOGY APPLICATION SYSTEM)INFORMATION TECHNOLOGY APPLICATION SYSTEM)INFORMATION TECHNOLOGY APPLICATION SYSTEM)INFORMATION TECHNOLOGY APPLICATION SYSTEM)（3）子系统功能要求）子系统功能要求工作业务应用系统工作业务应用系统工作业务应用系统工作业务应用系统：应满足建筑物所承担的具体工作职能及：应满足建筑物所承担的具体工作职能及：应满足建筑物所承担的具体工作职能及：应满足建筑物所承担的具体工作职能及工作性质的基本功能。工作性质的基本功能。工作性质的基本功能。工作性质的基本功能。物业运营管理系统物业运营管理系统物业运营管理系统物业运营管理系统：对建筑物内各类设施的资料、数据、运：对建筑物内各类设施的资料、数据、运：对建筑物内各类设施的资料、数据、运：对建筑物内各类设施的资料、数据、运行和维护进行管理。行和维护进行管理。行和维护进行管理。行和维护进行管理。公共服务管理系统公共服务管理系统公共服务管理系统公共服务管理系统：具有进行各类公共服务的计费管理、电：具有进行各类公共服务的计费管理、电：具有进行各类公共服务的计费管理、电：具有进行各类公共服务的计费管理、电子帐务和人员管理等功能。子帐务和人员管理等功能。子帐务和人员管理等功能。子帐务和人员管理等功能。2024/7/326第一章第一章绪论绪论2 2 2 2）信息化应用系统信息化应用系统信息化应用系统信息化应用系统（ITASITASITASITAS）（）（）（）（INFORMATION TECHNOLOGY APPLICATION SYSTEM)INFORMATION TECHNOLOGY APPLICATION SYSTEM)INFORMATION TECHNOLOGY APPLICATION SYSTEM)INFORMATION TECHNOLOGY APPLICATION SYSTEM)（3）子系统功能要求）子系统功能要求公众信息服务系统公众信息服务系统公众信息服务系统公众信息服务系统：具有集合各类共用及业务信息的接入、：具有集合各类共用及业务信息的接入、：具有集合各类共用及业务信息的接入、：具有集合各类共用及业务信息的接入、采集、分类和汇总的功能，向建筑物内公众提供信息检索、采集、分类和汇总的功能，向建筑物内公众提供信息检索、采集、分类和汇总的功能，向建筑物内公众提供信息检索、采集、分类和汇总的功能，向建筑物内公众提供信息检索、查询、发布和导引等功能。查询、发布和导引等功能。查询、发布和导引等功能。查询、发布和导引等功能。智能卡应用系统智能卡应用系统智能卡应用系统智能卡应用系统：具有识别身份、门钥、重要信息系统密钥，：具有识别身份、门钥、重要信息系统密钥，：具有识别身份、门钥、重要信息系统密钥，：具有识别身份、门钥、重要信息系统密钥，并具有各类其他服务、消费等计费和票务管理、资料借阅、并具有各类其他服务、消费等计费和票务管理、资料借阅、并具有各类其他服务、消费等计费和票务管理、资料借阅、并具有各类其他服务、消费等计费和票务管理、资料借阅、物品寄存、会议签到和访客管理等。物品寄存、会议签到和访客管理等。物品寄存、会议签到和访客管理等。物品寄存、会议签到和访客管理等。信息网络安全管理系统信息网络安全管理系统信息网络安全管理系统信息网络安全管理系统：应确保信息网络的运行保障和信息：应确保信息网络的运行保障和信息：应确保信息网络的运行保障和信息：应确保信息网络的运行保障和信息安全。安全。安全。安全。2024/7/327第一章第一章智能建筑及其概述智能建筑及其概述多媒体会议系统多媒体会议系统媒体互动展示系统媒体互动展示系统信息引导及发布系统信息引导及发布系统智能卡应用系统智能卡应用系统信信息息服服务务设设施施2024/7/328第二章第二章楼宇智能化系统技术楼宇智能化系统技术第1节 计算机控制技术及其系统组成计算机计算机控制器控制器D/AD/A转换器转换器执行机构执行机构被控对象被控对象测量元件测量元件A/DA/D转换器转换器给定值给定值被控参数被控参数+图图1 1 计算机控制系统的基本框图计算机控制系统的基本框图2024/7/329第二章第二章楼宇智能化系统技术楼宇智能化系统技术 传感传感变送变送A/D 接口接口 执行执行机构机构D/A 接口接口 开开关关量量输输入入通通道道 开开关关量量输输出出通通道道 被被控控对对象象 总总线线主机主机接口接口接口接口显示器显示器操作器操作器接口接口接口接口记记录录存存储储 人人机机接接口口装装置置 图图2计算机控制系统的硬件组成框图计算机控制系统的硬件组成框图硬件组成：硬件组成：主机、外围设备、过程输入主机、外围设备、过程输入/输出设备、人机接口设备、信息传输通道输出设备、人机接口设备、信息传输通道软件组成：软件组成：系统软件、应用软件系统软件、应用软件2024/7/330第二章第二章楼宇智能化系统技术楼宇智能化系统技术第第2节节集散控制系统（集散控制系统（DCS）1、早期控制技术及其存在的问题早期控制技术及其存在的问题20世纪世纪50年代前年代前 第一代第一代直动式（直动式（PCS）3-15psi气动标准信号气动标准信号 随后随后25年年 第二代第二代模拟式（模拟式（ACS）4-20mA模拟信号模拟信号 20世纪世纪70年代年代 第三代第三代集中式（集中式（CCS）2024/7/331第二章第二章楼宇智能化系统技术楼宇智能化系统技术集中控制特点：集中控制特点：以计算机为基础加上扩展以计算机为基础加上扩展I/O接口构成。中心控制是一台计算机接口构成。中心控制是一台计算机（单片机、（单片机、PC机或通用型工业控制机）。机或通用型工业控制机）。I/O接口的总线由最初的接口的总线由最初的S-100总线、总线、PC总线到后来广泛采用的总线到后来广泛采用的STD总线和总线和MULTIBUS总线标准。总线标准。集中控制缺点：集中控制缺点：集中控制降低了系统的可靠性，风险高度集中。集中控制降低了系统的可靠性，风险高度集中。模拟信号的数字化在计算机终端，使得太多太长的现场连线模拟信号的数字化在计算机终端，使得太多太长的现场连线（传递各种不同性质的信号）通过各类干扰环境到达现场，使系统（传递各种不同性质的信号）通过各类干扰环境到达现场，使系统抗干扰的设计和实现都十分困难。抗干扰的设计和实现都十分困难。难应用于开发大范围的系统。难应用于开发大范围的系统。2024/7/332第二章第二章楼宇智能化系统技术楼宇智能化系统技术2、集散控制系统的基本概念、集散控制系统的基本概念 全称全称集散型计算机控制系统集散型计算机控制系统 又名又名分布式计算机控制系统分布式计算机控制系统 简称简称集散控制系统集散控制系统 20世纪世纪80年代年代第四代第四代分布式（分布式（DCS）技术条件技术条件微处理器嵌入各种仪器设备（智能化）微处理器嵌入各种仪器设备（智能化）实现方式实现方式多台微处理器分散在现场，它们之间利用多台微处理器分散在现场，它们之间利用高速数据通道连接在一起构成分布式网络控制系统。高速数据通道连接在一起构成分布式网络控制系统。2024/7/333第二章第二章楼宇智能化系统技术楼宇智能化系统技术图图3集散控制系统结构示意图集散控制系统结构示意图纵向分散纵向分散：现场控制级现场控制级监控（管理）级监控（管理）级（企业）管理级（企业）管理级（功能）（实时控制）（功能）（实时控制）（实时监视）（实时监视）（生产过程管理）（生产过程管理）横向分散横向分散：同级上的设备具有类似的功能同级上的设备具有类似的功能管理计算机管理计算机 中央站中央站 现场现场控制器控制器 现场现场控制器控制器 现场现场控制器控制器.现现场场设设备备管管理理级级监监控控级级现现场场控控制制级级10Mbps以太网以太网TCP/IP9.676.8KbpsRS-4852024/7/334第二章第二章楼宇智能化系统技术楼宇智能化系统技术集散控制的基本含义：集散控制的基本含义：利利用用计计算算机机技技术术对对生生产产过过程程进进行行集集中中监监视视、操操作作、管管理理和和分分散散控控制制的的一一种种新新型型控控制制技技术术。它它综综合合计计算算机机、信信号号处处理理、测测量量控控制制、通通信信网网络络和和人人机机接接口口等等先先进进技技术术。既既不不同同于于分分散散的的仪仪表表控控制制系系统统，也也不不同同于于集集中中式式计计算算机机控控制制系系统统，它它是是综综合合了了两两者者的的优优点点，并并在在此此基基础础上上发发展展起起来来的的一一门门系系统统工工程程技技术。术。2024/7/335第二章第二章楼宇智能化系统技术楼宇智能化系统技术3、集散控制系统的特点及其发展趋势集散控制系统的特点及其发展趋势特点：特点：a、多台微型计算机分散在现场进行控制，避免了集中式风险高度集中的缺点；、多台微型计算机分散在现场进行控制，避免了集中式风险高度集中的缺点；b、控制器靠近现场，现场连线大大缩短，便于实现大范围的系统控制；、控制器靠近现场，现场连线大大缩短，便于实现大范围的系统控制；c、数据通信、数据通信、CRT显示、监控计算机及其它外设加入使系统成为一个整体，显示、监控计算机及其它外设加入使系统成为一个整体，可实现集中操作、管理、显示以及报警，克服了常规仪表控制过于分散、人机交可实现集中操作、管理、显示以及报警，克服了常规仪表控制过于分散、人机交互困难的问题。互困难的问题。2024/7/336第二章第二章楼宇智能化系统技术楼宇智能化系统技术 a、以微处理器为核心的现场控制器硬性地被指定一组特定的任务，在绝大、以微处理器为核心的现场控制器硬性地被指定一组特定的任务，在绝大多数情况下，通信由一个具有多数情况下，通信由一个具有“网关网关”的专用网络来完成，而且网关的大部的专用网络来完成，而且网关的大部分程序是由用户编写的，所以开发技术相当复杂。分程序是由用户编写的，所以开发技术相当复杂。b、有着特定任务的现场控制器使得组网手段及网络结构不灵活，开发系统、有着特定任务的现场控制器使得组网手段及网络结构不灵活，开发系统费用也相当高。费用也相当高。c、对于通信网络中的控制站或输入输出单元，现场仪表依旧是一对一的模、对于通信网络中的控制站或输入输出单元，现场仪表依旧是一对一的模拟信号传输，其中的一个原因是工业现场环境恶劣，仅采用一般的通信网络拟信号传输，其中的一个原因是工业现场环境恶劣，仅采用一般的通信网络难以克服恶劣环境对网络系统的影响。难以克服恶劣环境对网络系统的影响。d、通信网络是封闭、专用的网络，各公司都有各自的标准，不能互联。、通信网络是封闭、专用的网络，各公司都有各自的标准，不能互联。总之，分散总之，分散不彻底，数字化不彻底，数字化半数字化。半数字化。缺点：缺点：目标：目标：全数字、开放、互联以及高可靠性。全数字、开放、互联以及高可靠性。2024/7/337第二章第二章楼宇智能化系统技术楼宇智能化系统技术 a、前提前提b、发展方向发展方向发展趋势发展趋势：微电子技术不断发展，特别是微处理技术和网络技术的快速发展以及智能微电子技术不断发展，特别是微处理技术和网络技术的快速发展以及智能化仪表的发展和广泛应用，加之工业自动化程度不断提出高要求。化仪表的发展和广泛应用，加之工业自动化程度不断提出高要求。DCS快速向快速向两个方向发展。两个方向发展。*高层次发展：高层次发展：面向过程控制的面向过程控制的DCS和面向生产管理与生产调度系统的和面向生产管理与生产调度系统的MIS集成集成组成：组成：CIMS（ComputerIntegratedManufactureSystem）CIPS（ComputerIntegratedProcessSystem）CIMS/CIPS21世纪占主导地位的新型生产方式世纪占主导地位的新型生产方式智能建筑：智能建筑：IBMS（IntegratedBuildingManagementSystem)*低层次渗透：即，系统中过程级工作站下沉到工作现场。低层次渗透：即，系统中过程级工作站下沉到工作现场。*现场总线的必然性现场总线的必然性成功实施成功实施CIMS/CIPS还要解决一个关键的问题：最底层的网络通信，其解决还要解决一个关键的问题：最底层的网络通信，其解决办法为采用办法为采用现场总线技术。现场总线技术。2024/7/338第二章第二章楼宇智能化系统技术楼宇智能化系统技术第第3 3节节 现场总线控制系统（现场总线控制系统（FCSFCS）1、概述、概述 80年代中期国外提出，原始思想年代中期国外提出，原始思想解决传统解决传统DCS问题，用一个开放的、问题，用一个开放的、独立于产品厂家的多回路通信系统来取代（独立于产品厂家的多回路通信系统来取代（4-20）mA的电流标准。但由于各的电流标准。但由于各种原因，种原因，10多年发展较慢。多年发展较慢。90年代，由于电子技术与计算机技术飞速发展，扩充了现场总线的内涵，具年代，由于电子技术与计算机技术飞速发展，扩充了现场总线的内涵，具备了实现现场总线技术的条件，发展相当迅速。备了实现现场总线技术的条件，发展相当迅速。2024/7/339第二章第二章楼宇智能化系统技术楼宇智能化系统技术3、现场总线的实质、现场总线的实质现场总线的定义现场总线的定义（IEC和FF标准）连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。网络。现场总线的本质现场总线的本质*现场通信网络现场通信网络 用于过程以及制造自动化的现场设备或现场仪表互连的通信网络用于过程以及制造自动化的现场设备或现场仪表互连的通信网络*现场设备互连现场设备互连 现场设备通过一对传输线互连，传输线可因地制宜地选择不同类型的传输介现场设备通过一对传输线互连，传输线可因地制宜地选择不同类型的传输介质如双绞线、同轴电缆、光纤和电源线等。质如双绞线、同轴电缆、光纤和电源线等。*互操作性互操作性通过对不同品牌的现场设备统一组态，构成所需要的控制回路。通过对不同品牌的现场设备统一组态，构成所需要的控制回路。只有互操作才能自由地集成只有互操作才能自由地集成FCS。*分散功能块分散功能块 FCS废弃了废弃了DCS的输入的输入/输出单元和控制站，把输出单元和控制站，把DCS控制站的功能块分散地分配控制站的功能块分散地分配给现场仪表，从而构成虚拟控制站。例如：给现场仪表，从而构成虚拟控制站。例如：2024/7/340第二章第二章楼宇智能化系统技术楼宇智能化系统技术流量变送器流量变送器信号变换、补偿和累加输入模块信号变换、补偿和累加输入模块+PID控制和运算功能块控制和运算功能块调节阀调节阀信号驱动、执行信号驱动、执行+输出特性补偿、输出特性补偿、PID和运算功能块和运算功能块+自检、自诊断自检、自诊断由于功能块分散在多台现场仪表中，并可统一组态，使用户灵活选用各种功由于功能块分散在多台现场仪表中，并可统一组态，使用户灵活选用各种功能块，构成所需的控制系统，实现彻底的分散控制。能块，构成所需的控制系统，实现彻底的分散控制。*通信线供电通信线供电 允许现场设备直接从通信线上摄取能量，特别适用于要求本征安全的低功耗允许现场设备直接从通信线上摄取能量，特别适用于要求本征安全的低功耗现场仪表。现场仪表。*开放式互连网络开放式互连网络 a、既可与同层网络互连，也可与不同层网络互连，还可以实现网络数据共享。、既可与同层网络互连，也可与不同层网络互连，还可以实现网络数据共享。b、通过网络对现场设备和功能块统一组态，把不同厂商的网络及设备融为一、通过网络对现场设备和功能块统一组态，把不同厂商的网络及设备融为一体，构成统一的体，构成统一的FCS。2024/7/341第二章第二章楼宇智能化系统技术楼宇智能化系统技术4、现场总线的协议、现场总线的协议 目前尚未形成统一的标准，各种类型采用的通信协议不尽相同，但均是基于目前尚未形成统一的标准，各种类型采用的通信协议不尽相同，但均是基于国际标准化组织（国际标准化组织（ISO）的开放系统互联（）的开放系统互联（OSI）协议的）协议的7层参考模型。层参考模型。各类型现场总线根据侧重点不同，使用各类型现场总线根据侧重点不同，使用7层协议的不同子集：层协议的不同子集：数据链路功能数据链路功能只实现只实现OSI的物理层、数据链路层以及应用层等。的物理层、数据链路层以及应用层等。网络功能网络功能 除了实现除了实现OSI的物理层、数据链路层以及应用层外，还实现网络层甚至更多层。的物理层、数据链路层以及应用层外，还实现网络层甚至更多层。由于工业现场控制存在大量的传感器、控制器、执行器等，通常分散分布，由于工业现场控制存在大量的传感器、控制器、执行器等，通常分散分布，且单个节点面向现场控制的信息量不大，任务比较简单，但实时性、快速性的要且单个节点面向现场控制的信息量不大，任务比较简单，但实时性、快速性的要求较高。因此，为了满足实时性、高可靠性、低成本，大多数现场总线仅采用物求较高。因此，为了满足实时性、高可靠性、低成本，大多数现场总线仅采用物理层、数据链路层和应用层。理层、数据链路层和应用层。2024/7/342第二章第二章楼宇智能化系统技术楼宇智能化系统技术5、系统组成系统组成从物理结构上，主要有两个组成部分：从物理结构上，主要有两个组成部分：现场设备现场设备 由现场微处理芯片以及外围电路构成。由现场微处理芯片以及外围电路构成。工作站现场 总线其它现场总线现场总线接口 微处理器 A/D 传感器图4 现场总线系统组成原理 传输介质传输介质常用双绞线常用双绞线 拓扑结构拓扑结构总线型、环型、树型、星型以及混合型等总线型、环型、树型、星型以及混合型等。2024/7/343第二章第二章楼宇智能化系统技术楼宇智能化系统技术6、现场总线的优点现场总线的优点 一对一对N结构结构一对传输线、N台仪表、双向传输多个信号。接线简单、安装费用低、维护容易。接线简单、安装费用低、维护容易。可靠性可靠性 数字信号传输抗干扰能力强，精度高，无需采用抗干扰和提高精度措施，从而降低成本。状态可控状态可控 现场处于操作员的远程监视与可控状态下，提高了系统的可靠性、可控性和可维护性。互换性互换性实现采用性价比最优的不同厂商产品的互连，及“即插即用”。互操作性互操作性不同厂商产品集成在一起，进行统一组态，构成所需控制回路。2024/7/344第二章第二章楼宇智能化系统技术楼宇智能化系统技术6、现场总线的优点现场总线的优点 综合功能综合功能现场仪表既有检测、变换和补偿功能，又有控制和运算功能。分散控制分散控制 统一组态统一组态 开放式系统开放式系统 控制站分散在现场仪表中，通过现场仪表可控制回路，实现了彻底的分散控制，提高了系统的可靠性、自治性和灵活性。现场设备或仪表都引入了功能块概念，只要各制造商采用相同的功能块，就可实现统一组态。所有技术和标准是公开的，所有制造商都必须遵循。可实现同层、不同层以及不同厂商产品的互连，此外还可共享网络数据库。2024/7/345第二章第二章楼宇智能化系统技术楼宇智能化系统技术 现场总线对当今的自动化带来以下7个方面的变革：用一对通信线连接多台数字仪表，代替原来一对信号线只能连接一台模拟仪表的情况；用多变量、双向、数字通信方式，代替单变量、单向、模拟传输方式；用多功能的现场数字仪表代替单功能的现场模拟仪表；用分散式的虚拟控制站，代替集中式的控制站；用现场控制系统FCS，代替集散控制系统DCS；变革传统的信号标准、通信标准和系统标准；变革传统的自动化系统的体系结构、设计方法和安装调试方法7、现场总线对自动化领域的变革、现场总线对自动化领域的变革2024/7/346第二章第二章楼宇智能化系统技术楼宇智能化系统技术特点：特点：分站（分站（DDC）的）的I/O模块，从模块，从DDC内部，转移到外面，借助内部，转移到外面，借助LON现场总线，走向设备现现场总线，走向设备现场，形成分布式场，形成分布式I/O的新的一层网络，从而使系统的配置更加灵活，减少了现场布线，建立了系的新的一层网络，从而使系统的配置更加灵活，减少了现场布线，建立了系统的开放性，称为统的开放性，称为LION（LONInputOutputNetwork）。）。2024/7/347第二章第二章楼宇智能化系统技术楼宇智能化系统技术DCS与与FCS的比较的比较2024/7/348第二章第二章楼宇智能化系统技术楼宇智能化系统技术智能建筑信息集成系统的层次结构智能建筑信息集成系统的层次结构现场总线控制网现场总线控制网内部局域网内部局域网(Ethenet)互联网互联网 Internet智能建筑管理系统BMS数据通信系统CAS楼宇自控系统BAS智能建筑信息集成系统的层次结构图智能建筑信息集成系统的层次结构图1 1、楼宇自控系统楼宇自控系统BAS 由现场总线网络连接的现场控制器和现场仪表所构成，通过组态设计，主要完成数据采集和设备控制的工作。2 2、数据通信系统数据通信系统CAS 由内部以太网构成，满足多媒体等数据应用，也可通过网关从现场设备中获取数据，达到控制、运行参数的监测、报警和趋势分析功能。3 3、建筑综合管理系统、建筑综合管理系统BMSBMS 主要是在分布式互联网环境下构建一个安全的远程监控系统，使管理人员能够从全局上分配资源（如IP地址）、联动控制以及系统决策（如火灾报警系统）等。2024/7/349第二章第二章楼宇智能化系统技术楼宇智能化系统技术第第4 4节节 建筑物控制网络建筑物控制网络1、BACnet及其体系结构及其体系结构功能：设备的控制功能功能：设备的控制功能+设备的数据通信功能设备的数据通信功能 目的：建立统一的数据通信标准，解决不同厂商设备之间目的：建立统一的数据通信标准，解决不同厂商设备之间的互操作性。的互操作性。使用范围：为采暖、通风、空调、制冷控制设备而制定，使用范围：为采暖、通风、空调、制冷控制设备而制定，同时为其它建筑物控制系统的集成提供了基本原则，如：照同时为其它建筑物控制系统的集成提供了基本原则，如：照明、保安、消防系统等。明、保安、消防系统等。2024/7/350第二章第二章楼宇智能化系统技术楼宇智能化系统技术OSI模型的各层及其在模型的各层及其在BACnet的适用性的适用性（1）物理层：提供设备间的物理连接，以及传输载波信号的方式。）物理层：提供设备间的物理连接，以及传输载波信号的方式。（2）数据链路层：负责将数据组织成帧或分组、管理通信介质访问寻址，及完成错误校正和流量控制。）数据链路层：负责将数据组织成帧或分组、管理通信介质访问寻址，及完成错误校正和流量控制。（3）网络层：将全局地址解析为局部地址，在一个或多个网络中进行路由选择，协调不同类型网络的差异等。）网络层：将全局地址解析为局部地址，在一个或多个网络中进行路由选择，协调不同类型网络的差异等。（4）传输层：主要负责端到端的报文传输、报文分段、序列控制、流量控制以及差错校正等。）传输层：主要负责端到端的报文传输、报文分段、序列控制、流量控制以及差错校正等。BACnet不单独设置该层，其数据通信协议所支持的多种网络的传输层端到端的服务功能，放在应用层中不单独设置该层，其数据通信协议所支持的多种网络的传输层端到端的服务功能，放在应用层中完成，以节省通信开销。完成，以节省通信开销。（5）会话层：为通信双方之间建立和管理长时间对话。）会话层：为通信双方之间建立和管理长时间对话。BACnet绝大部分事务处理都是简短的，该层服务极少用到，且该层服务带来的开销很大，因此不设该层。绝大部分事务处理都是简短的，该层服务极少用到，且该层服务带来的开销很大，因此不设该层。（6）表示层：为通信双方提供了屏蔽下层传送语法的服务。）表示层：为通信双方提供了屏蔽下层传送语法的服务。BACnet应用层中，定义了一个固定的编码方案，因此独立的表示层不再需要。应用层中，定义了一个固定的编码方案，因此独立的表示层不再需要。（7）应用层：为应用程序提供了完成各自功能所需的通信服务。）应用层：为应用程序提供了完成各自功能所需的通信服务。2024/7/351第二章第二章楼宇智能化系统技术楼宇智能化系统技术BACnet与与Internet的互联的互联（1）BACnet与与Internet互联概念互联概念 BACnet设备利用设备利用Internet进行通信的前提：进行通信的前提：网络协议：采用网络协议：采用IP协议协议传输协议：传输协议：Internet有两种基本传输协议有两种基本传输协议TCP（传输控制协议）：提供端到端的可靠性、包重组及流量控制功能（传输控制协议）：提供端到端的可靠性、包重组及流量控制功能 UDP（数据报协议）：一种不可靠的无连接的数据报传输服务（数据报协议）：一种不可靠的无连接的数据报传输服务在在BACnet中引入特定的设备或服务进行中引入特定的设备或服务进行UDP/IP通信通信