建筑设备自动化(第一章)27663

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,建筑设备自动化,第一章 智能建筑概论,1.1 概论,1.2 建筑智能化系统的组成与结构,科学技术对建筑影响的回顾,外延规模扩张(,摩天建筑Skyscraper,),内涵品质深化(,智能建筑Intelligent Building,),原始建筑：简单材料 + 原始工艺,古典建筑：石结构和木结构 + 复杂工艺,现代建筑：钢铁、玻璃和混凝土 + 现代工艺,1.1 概论,1. 智能建筑20世纪末诞生于美国,1）第一幢智能大约1984年在美国哈特福德（Hartford）市市政大楼（City place Building）,2）次年日本东京的一座智能大厦相继建成。,3）中国智能建筑始于90年代，起步较晚，但以惊人的速度蓬勃发展。,1990年北京发展大厦我国智能建筑的锥形 建筑设备自动化,通信网络系统 三个子系统,办公自动化系统 没有统一控制,2. 智能建筑的内涵和定义:,智者见智，仁者见仁，没有统一的定义。,美国智能建筑学会,结构、系统、服务和管理之间的最优化设计，投资合理的，高效、舒适、便利环境的建筑空间；,日本智能研究会,具备信息通信、办公室自动化信息服务，楼宇自动化、便于进行智力活动需要的建筑物；,欧洲智能建筑集团,最高效率，最低保养成本，最有效地管理其自身资源的建筑；,新加坡,三个条件：1）保安、消防与环境控制的自动控制系统，调节温湿度灯光等的设备；2）通信网络设施良好；3）足够的对外通信设施与能力；,国内,通信、办公、建筑设备自动化，系统结构、服务、管理的优化组合，高效、舒适、便利的建筑环境。,主要内容,：,利用计算机技术、网络通信技术及自动化控制技术，经过系统综合开发，将楼宇设备自动化（BAS），通信自动化系统（CAS）、办公自动化系统（OAS）与建筑和结构有机地集成为一体，为人们提供理想的安全、舒适、节能高效的工作和生活空间。,3. 智能建筑的功能及特点：,（一）服务功能,三大功能,：,安全功能、舒适功能、便利高效,1）安全性：,火灾自动报警、自动灭火、防盗报 警、保安巡更、闭路电视监控等,2）舒适性：,空调监控、供热监控、给排水监控、供配电监控、卫星电缆电视、背景音乐等,3）便捷性：,综合布线、程控交换机、办公自动化、一卡通等,（二）特点：,1）系统集成,将智能建筑中分离的设备、子系统、功能、信息通过计算机网络集成为一个相互关联的统一协调的系统，实现信息、资源、任务的重组和共享。,2）降低人工成本,通过科学化、智能化使建筑物内各类机电设备的运行管理、保养维修更趋自动化。降低机电设备维护成本、人员安排合理、操作和管理高度集中。,3）安全、舒适和便捷的环境,防盗(人财物安全),环境(温湿度,新风灯光等),电话电视,计算机网络等),4）节能,智能建筑的主要特点之一,通过智能技术，尽可能利用自然光和自然冷（热）源来调节室内环境，以最大限度地减少能源消耗。,4. 智能建筑的核心技术“3C”高新技术,现代计算机技术、现代通信技术、现代控制技术,1）现代计算机技术,（Computr）,智能建筑的“大脑”,（1）微处理器技术,随着半导体集成电路制造工艺的飞速发展作为计算机“大脑”的中央处理器无论是从体积还是从功能上都有了难以置信的变化。,微处理器30年的发展,符合“摩尔定律”,工作速度增加1倍/18月（成本降低1半/18月）,（2）软件技术,智能建筑中除采用微处理器为计算机硬件技术产品外，也采用了很多先进的软件技术。,（3）多媒体技术,基于计算机技术的综合技术，包括数字化信息处理技术、多媒体计算机系统技术、多媒体数据库技术、多媒体通信技术和多媒体人机界面技术。,（4）信息安全技术,密码技术,反病毒技术 保证计算机正常运行,防火墙技术 以及信息被授权合法使用。,2）现代通信技术,智能建筑及信息社会的“,神 经系统”,与计算机技术紧密结合，大大加快通信的发展速度，并使现代通信技术形成了许多分支如：,卫星通信、光纤通信、数据通信、移动通信,3）现代控制技术,新的控制系统不断出现。如：,模糊控制、自适应控制、专家控制、神经网络控制、遗传算法。,5我国智能建筑设计标准(GB/T 50314-2000),将建筑物或建筑群的电力、照明、空调、给排水、防火、保安、车库管理等设备或系统，以集中监视、控制和管理为目的，构成综合系统,1.2,建筑智能化系统的组成与结构,1. 组成,IBMS：,智能建筑管理系统,BMS：建筑设备管理系统,BAS：建筑设备自动化系统,FAS：消防自动化系统,SAS：安防自动化系统 GCS：综合布线系统,CNS：通信网络系统 连接成一个完整的,OAS：办公自动化系统 智能化系统,六、IB基本构成,2. 综合布线系统（GCS）,1）GCS建筑物或建筑群内部之间传输网络。,2）作用：使建筑物或建筑群内部的电话、电视、计算机、办公自动化设备、通信网络设备、各种测控设备以及信息家电等设备之间彼此相连，并能接入外部公共通信网络。,目前国内实际工程中：（考虑技术复杂性、成本、可靠性等因素)通常使用GCS传输数据，语音信号,电视信号、监控信号分别单独布线,3）组成：,（1）,建筑群主干布线子系统,多个建筑群之间的布线系统,传输介质光纤,（2）,建筑物主干布线子系统,贯穿建筑物上下各楼层的布线系统。,传输：光纤 5类以上非屏蔽电缆（UTP）,（3）,水平布线系统,以楼层配线架到各信息插座的信息插口。,（4）,工作区布线子系统,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。,3. 通信网络系统（CNS）,1）智能建筑CNS, 保证楼内的语音、数据、图像传输, 与外部通信网相通, 与世界各地互通信息,2）组成, 电话通信系统,采用用户程控交换机PABX,电话线路基于综合布线系统GCS,作用：a. 提供传统的语音通信方式,b. 满足用户对数据通信、计算机局域网,网,互,互连，N-ISDN通信的要求, 电缆电视系统,（CATV：Cable Television）智能建筑CATV要求:电视图像信号的双向传输, 视频会议系统,利用图像压缩编码和处理技术、电视技术、计算机网络通信技术、相关设备、线路实现点对点（多点间）,图像、语音、数据信号实时交互式通信。, 广播电视卫星系统,通过架设在房顶的卫星地面站直接接收广播电视的卫星信号。,作用：,单向、双向传输数据、语音、图像及其他综 合电信及电信业务。,适用：,用户分散、业务量不大的专用或公用通信网, 同声传译系统, 公共/应急广播系统,包括：服务性广播、应急广播、音乐广播, 计算机局域网, 用户接入网：,解决智能建筑内部与外部世界的信息沟通。,4. 办公自动化系统（OAS）,1）发展,第一代以数据处理为中心的传统的MIS系统,第二代以工作流为中心的办公自动化系统,第三代以知识管理为核心的新一代办公自动化系统,2）OAS的类型,a. 通用办公自动化系统,建筑物的物业管理营运信息,电子财务,电子邮件,信息发布,信息检索,电子会议,b. 专用办公自动化系统,针对各个不同用户的办公业务需求而开发的，如：证券交易系统、银行业务系统、商场POS系统,。,3）OAS的硬件, 办公设备辅助办公人员完成办公活动的各 种专用装置。,可分为：输入设备、输出设备、处理设备、存储设备、复制设备、通信设备、销毁设备, 网络设备,网络互连设备，包括网卡、中继器、集成器（,Hub,）、交换机、路由器等。,4）OAS的软件, 系统软件管理计算机而提供的软件,主要是操作系统，如Unix, Windows等。, 支撑软件通用的用于开发办公自动化系统,应用软件的工具软件。,如 各种数据库管理系统,通用数据库应用程序开发工具,压缩/解压软件,浏览器软件等, 应用软件,根据具体用户的需求而研制的,5. 建筑设备自动化系统（BAS）,1）建筑设备自动系统的功能, 设备监控与管理,对各种建筑设备实现运行状态监视、起停、运行 控制，并提供设备运行管理。, 节能控制,对空调、供配电、照明、给排水等设备的控制，在保证舒适性的前提下，达到节能、降低运行费用的目的。,2）BAS的范围及内容, 电力系统,安全、可靠的供电是智能建筑正常运行的先决条 件。-实现全面能量管理, 照明系统,照明系统的能耗很大，仅次于空调系统，智能照明控制应十分重视节能。, 暧通空调与冷热源系统,这块耗能最大，应尽量降低能耗,是BAS重点内容,给排水系统,实现智能建筑给排水设备的可靠、节能进行运 行具有积极意义。, 电梯系统:实现群控,达到舒适,快速,安全,节能.,3）BAS的自动监测与控制, BAS的自动测量,a 选择测量,b 扫描测量,c 连续测量,BAS的自动监视,i) 状态监视：起停状态、开关状态、切换状态,ii) 故障、异常监视,iii) 火灾监视,iv) 暖通、空调系统的监视,BAS的自动控制,i) 控制方式:开环控制一种预定程序的控制方 法，根据预确定的控制一步一步地实施控制。,闭环控制 负反馈控制,ii) BAS的系统结构: 集散控制系统：,三级：现场控制级,监控级,管理级,全分布式控制系统：采用现场总线技术,6) 建筑设备管理系统（BMS）,BMS采用计算机及网络技术、自动控制技术、通信技术组成高度自动化的管理系统,包括：建筑设备自动化系统BAS、消防自动化系统FAS、安防自动化系统SAS,BMS在一个统一的图形操作界面上对上述建筑设备进行全监视、控制和管理。,7）智能建筑综合管理系统（IBMS）,位于建筑智能化系统层次结构的最高层，是一个具有高生产力、低营运成本和高安全性的智能化的综合管理系统。,总结:,智能建筑是指这样一类的“,绿色建筑,”：,（1）具有控制网络和信息网络基础设施；,（2）在控制网络和信息网络集成系统的基础上，具有获取、处理、理解、再生和运用建筑内外信息的“人工智能”；,（3）提供一个投资合理、高效率、舒适、温馨、便利的生活、娱乐和工作环境；,（4）具有可持续发展和生态平衡的能力,建筑设备自动化的理论体系,演讲完毕，谢谢观看！,