楼宇自动化技术(绪论).ppt

楼宇智能化技术TechnologyofIntelligentArchitecture,IB(IntelligentBuilding),智能大厦智能建筑建筑智能化楼宇智能化,自我介绍,董德发大庆石油学院电气信息工程学院，电子科学学院TEL：6503303（H）E-Mail：DDFDDFA668163.COMDDFA668126.COMDDFA668Sina.COMQQ:459564267,教学要求,30学时必修课教材:陈虹楼宇自动化技术与应用机械工业出版社参考书:章云建筑智能化系统清华大学出版社网络资源讲授与研讨相结合:要我学我要学,教材及参考书,1张振昭,许锦标,万频编.楼宇智能化技术.北京：机械工业出版社,1999(第2版2003）2程大章主编.智能建筑工程设计与实施.上海：同济大学出版社,20013倪群等编著.NOVELL网络规划安装与管理.北京：人民邮电出版社,19954雷振明编著.下一代的电信交换宽带交换.北京：人民邮电出版社,19965李正福编著.综合业务数字网ISDN.北京：人民邮电出版社,19966赵宗基等编著.通信网.北京：人民邮电出版社,19967赵济安编著.现代建筑电子工程设计技术.上海：同济大学出版社,19958龙惟定,程大章主编.智能化大楼的建筑设备.北京：中国建筑工业出版社,19979陈一才编著.楼宇安全系统设计手册.北京：中国计划出版社,199710中国建筑东西设计院主编.民用建筑电气设计规范.北京：中国计划出版社,1997,教材及参考书,11华东建筑设计研究院编著.智能建筑设计技术.上海：同济大学出版社,199612张端武编著.智能建筑的系统集成及其工程实施(上).北京：清华大学出版社,200013电声词典编写组编.电声词典.北京：国防工业出版社,199314王锡胜等编.有线电视技术.北京：电子工业出版社,199615方学忠等编.卫星电视与有线电视技术.北京：中国物资出版社,199516戴延年主编.建筑电气设计与应用.北京：水利电力出版社,198917杨运年编著.VSAT卫星通信网.北京：人民邮电出版社,199718吕海寰等编著.卫星通信系统.北京：人民邮电出版社,199619殷琪编著.卫星通信系统测试.北京：人民邮电出版社,199720李东明编著.建筑弱电工程安装调试手册.北京：中国物价出版社,1993,教材及参考书,21区益善等编著.计算机网络与办公自动化.北京：电子工业出版社,199522李林著.智能大厦系统工程.北京：电子工业出版社,199823徐志强编著.建筑电气设计技术.广州：华南理工大学出版社,199424徐良贤等译.计算机网络与互联网.北京：电子工业出版社,199825刘贺湘等编著.Internet实用技术教程.北京：清华大学出版社,199826邹旭楷主编.Intranet技术及其应用.西安：西安电子科技大学出版社,199827刘有信编著.网联互联技术.北京：人民邮电出版社,199828陈一才编著.大楼自动化系统设计手册.北京：中国建筑工业出版社,199429戴有炜编著.WindowsNTServer4.0中文版实用指南.北京：清华大学出版社,199730蔡皖东编著.WindowsNTServer4.0(中文版)组网技术.西安：西安电子科技大学出版社,1998,教材及参考书,31石祥生译.客户/服务器实用技术指南.北京：电子工业出版社,199432车敦仁等译.Sybase开发者指南.北京：清华大学出版社,199533王行刚编著.计算机网组网技术.北京：科学出版社,199334王常力等编.集散型控制系统的设计与应用.北京：清华大学出版社,199335黄步余主编.集散控制系统在工业过程中的应用.北京：中国石化出版社,199436刘国林主编.建筑物自动化系统.北京：机械工业出版社,200237胡道元编著.智能建筑计算机网络工程.北京：清华大学出版社,200238段培永,齐保良编著.智能建筑计算机网络.北京:人民交通出版社,200239王波主编.智能建筑办公自动化系统.北京:人民交通出版社,200240马海武,张继荣,任庆昌编著.智能建筑通信系统与网络.北京:人民交通出版社,2002,教材及参考书,41程大章主编.住宅小区智能化系统设计与工程实施.上海：同济大学出版社,200142罗国杰编著.智能建筑系统工程.北京：机械工业出版社,200043胡崇岳主编.智能建筑自动化技术.北京：机械工业出版社,199944王波主编.智能建筑基础教程.重庆:重庆大学出版社,200245杨志,邓仁明,周齐国编著.建筑智能化系统及工程应用.北京：化学工业出版社,200246陕西省广播电视局.现代广播电视网络技术及应用.西安：西安电子科技大学出版社,200147刘修文.卫星数字电视接收机的使用与维修.北京:人民邮电出版社,200248李学明.远程教育系统及实现.北京:人民邮电出版社,200249黄孝健.有线电视交互式电视与多媒体接入.北京:人民邮电出版社,199950朱秀昌.会议电视系统及应用技术.北京:人民邮电出版社,1999,相关网站：http:/www.ib-中国智能建筑网上海智能建筑网中国智能建筑服务网http:/www.ib-中国智能建筑信息网国际智能建筑,绪论,第一节楼宇智能化技术的基本概念第二节建设智能楼宇的目标第三节智能楼宇的主要特征第四节楼宇智能化技术的主要内容,第一节楼宇智能化技术的基本概念,一、智能楼宇与楼宇智能化技术二、智能楼宇的发展,一、智能楼宇与楼宇智能化技术,1)智能楼宇通过其结构、系统、服务和管理的最佳组合提供一种高效和经济的环境。2)智能楼宇能在上述环境下为管理者实现最小的代价提供最有效的资源管理。3)智能楼宇能够帮助其业主、管理者和住户实现他们的造价、舒适、便捷、安全、长期的灵活性以及市场效应的目标。,定义,目前，国内外对于智能建筑有着多种定义，尚未统一。尽管如此，从下面给出的几种国内外较有影响的定义是能够比较清晰地了解智能建筑概念的内涵的。,l）美国智能建筑学会定义：智能建筑是通过对建筑物的4个基本要素，即结构、系统、服务和管理，以及它们之间的内在联系进行最优化设计，从而提供一个投资合理、具有高效、舒适、便利环境的建筑空间。2）日本智能大楼研究会定义：智能大楼是指具备信息通信、办公自动化信息服务以及楼宇自动化各项功能的、满足进行智力活动需要的建筑物。,3）欧州智能建筑集团定义：智能化建筑是使用户发挥最高效率，同时又以最低的保养成本，最有效地管理其本身资源的建筑。4）新加坡定义：智能建筑必需具备3个条件，一是具有保安、消防与环境控制等自动化控制系统，以及自动调节大厦内的温度、湿度、灯光等参数的各种设施，以创造舒适安全的环境；二是具有良好的通信网络设施使数据能在大厦内流通；三是能够提供足够的对外通信设施与能力。,5）国内定义定义l：智能建筑是指利用系统集成方法将智能型计算机技术、通信技术、信息技术与建筑艺术有机结合，通过对设备的自动监控、对信息资源的管理和对使用者的信息服务及其与建筑的优化组合，所获得的投资合理、适合信息社会需要并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的建筑物。定义2：智能建筑是以建筑为平台，兼备通信、办公、建筑设备自动化等功能，集系统结构、服务、管理及它们之间的优化组合，向人们提供一个高效、舒适、便利的建筑环境。智能建筑的本质，简单说就是为人们提供一个优越的工作与生活环境、这种环境具有安全、舒适、便利、高效与灵活的特点。,1990年，各国的智能建筑专家会聚在美国的华盛顿，成立了第一个世界性的智能建筑协会，即“世界智能建筑协会”，提出了一个对智能建筑的综合性定义：,智能建筑是通过对建筑物的四个基本要素，即结构、系统、服务、管理以及它们之间的内在联系，以最优化的设计，采用最先进的计算机技术、控制技术和通信技术，建立一计算机系统管理的一体化集成系统，提供一个投资合理，拥有高效率的优雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间。智能建筑能够帮助建筑物业主和物业管理者在费用开支、生活舒适、商务活动和人身安全等方面得到最大利益的回报。,二、智能楼宇的发展,智能楼宇的发展是科学技术和经济水平的综合体现，它已成为一个国家、地区和城市现代化水平的重要标志之一，智能楼宇的发展将呈现以下趋势：1)智能楼宇正朝着健康和规范化的方向发展。3)正在迅速发展成为一个新兴的技术产业。4)智能楼宇的功能朝着多元化的方向发展。,2)采用最新高科技成果，向系统集成化、综合化管理以及智能城市化和高智能人性化的方向发展。,发展史,发展的背景：1984年：美国联合技术公司（UTCUnitedTechnologyCorp.)的子公司联合技术建筑系统公司(UnitedTechnologyBuildingSystemCorp.),在康涅狄格（Connecticut）洲的哈特福德(Hartford)市改建完成了一座名为都市大厦(CityPlace）的建筑,IntelligentBuilding首次出现在其宣传词中。国外智能建筑的发展：参见智能建筑基础教程国内智能建筑的发展：参见智能建筑基础教程,发展史,智能建筑的发展的趋势：(参见智能建筑基础教程）建筑智能化的外延在扩展智能建筑范围在扩大建筑智能化与绿色生态建筑(环保、节能、可持续发展）的结合智能建筑发展存在的问题及原因：（参见智能建筑基础教程）概念的原因建筑师的原因设计图的原因供货商的原因技术力量的原因网络资源：（参见资料部分）,第二节建设智能楼宇的目标,一、提供安全、舒适、快捷的优质服务二、建立先进科学的综合管理机制三、节省能耗与降低人工成本,第三节智能楼宇的主要特征,如图表示智能楼宇的内涵图中：BAS（BuildingautomationSystem）为建筑设备自动化系统；OAS（OfficeautomationSystem）为办公自动化系统；CAS（CommunicationautomationSystem）为通信自动化系统；SCS（StructuredCabingSystem）为结构化综合布线系统，它包括综合布线系统PDS（PremisesDistributionSystem）。,SCS,3A,5A系统,BAS（BuildingautomationSystem）建筑设备自动化系统；OAS（OfficeautomationSystem）办公自动化系统；CAS（CommunicationautomationSystem）通信自动化系统；FAS（FireAutomationSystem）消防自动化系统BASSAS（SafetyAutomationSystem）保安自动化系统,第四节楼宇智能化技术的主要内容,一、楼宇通信自动化系统二、楼宇自动化系统三、楼宇共用办公自动化系统四、智能楼宇的结构化综合布线和系统集成,“智能建筑体系结构参考模式”,用“智能建筑体系结构参考模式”(INTELLIGENTBUILDINGARCHITECTUREREFERENCEMODEL，即IBA-RM)来描述智能楼宇的逻辑构成，IBA-RM采用层次结构描述，从底向上分为7个功能层，如图所示。,一、楼宇通信自动化系统,适用于智能楼宇的CAS，目前主要有三种技术：(1)程控用户交换机PABX(2)计算机局域网络LAN(3)PABXLAN的综合以及综合业务数字网,二、楼宇自动化系统,BAS的实现技术主要涉及到自动控制、计算机管理及其系统集成技术。楼宇设备空调系统按其自动化程度可以分为三种情况：(1)单机自动化(2)分系统自动化(3)综合自动化楼宇运营管理系统的功能可以分为：(1)柜台业务处理包括各种房间和设施的预约、分配、计费等面向客户的服务。(2)面向楼宇管理者的功能楼宇管理机构的人事、财务、经营决策等一般管理信息系统的功能。(3)综合楼宇自动化系统,三、楼宇共用办公自动化系统,（1）基于文字和数据的办公自动化系统（2）基于声、像的办公自动化系统,四、智能楼宇的结构化综合布线和系统集成,（1）结构化综合布线系统结构化综合布线系统的特点是：将所有的语音、数据、视频信号等的布线，经过统一的规划设计，综合在一套标准的布线系统中，将智能楼宇的三大子系统BAS、CAS、OAS有机的连接起来。结构化综合布线系统为智能楼宇的系统集成提供了物理介质。（2）智能楼宇的系统集成所谓系统集成，通俗地讲通过结构化的综合布线系统计算机网络硬件和软件技术，把构成智能楼宇的各个主要子系统(BAS、OAS和CAS等)从各个分离的设备、功能和信息等集成一个相互关联的、统一的和协调的系统，使资源达到充分地共享，管理实现集中、高效和便利的目的。（3）智能楼宇系统集成的实现系统集成是一个涉及多学科、多技术的综合性应用领域，它从设计到实施是一个复杂的应用系统工程观点的全过程。,例1,例2,例3,例4,自动化技术的应用,自动化技术的应用,自动控制计算机控制DCSFCS楼宇自动化系统的类型楼宇自动化系统设计依据楼宇自动化系统设计考虑综合布线系统支持,计算机控制系统,高位水槽液位控制系统控制目标：稳定液位控制方案：人工控制自动控制仪表计算机,引例：,大脑,测量变送,对象,调节阀,眼,手,液位,人工控制,信息流图,眼（观察）,手（操纵）,脑（决策）,SP：设定值PV：过程变量,SP,PV,自动控制,在没有人直接参与的情况下，利用自动化装置，使系统按照预先设定的规律自动地进行。,调节器,测量变送,对象,调节阀,液位,H,信息流图,仪表控制,计算机,测量变送,对象,调节阀,液位,计算机,信息流图,计算机控制,计算机,测量变送,对象,调节阀,液位,信息流图,电脑是对人脑的解放，计算机的作用相当一台仪表。计算机控制绝对不神秘！,反馈负反馈,开环闭环,计算机控制系统的组成,计算机系统控制对象I/O接口电路,计算机,控制对象,D/A,功率放大器,执行器,执行器,测量,A/D,采样保持,报警,外存储器,操作控制台,打印机,测量,数字量,开关量,计算机控制系统示例,注意：A/DD/A,信息,信息,输入,存储,处理,输出,反馈,实时数据采集（信息输入）实时决策（信息处理）实时控制（信息输出）,计算机控制系统信息流图,计算机控制系统的分类,巡检系统DDC(DirectDigitalControl)SCC(SupervisoryComputerControl)DCS(DistributedControlSystem),按计算机参与控制的方式分为：,计算机,监测对象,测量,报警,显示,制表,过程输入通道,人工控制或控制装置,巡检系统,特点：开环指导系统强大的信息处理功能科研和经济核算,计算机,控制对象,D/A,功率放大器,执行器,执行器,测量,A/D,采样保持,报警,外存储器,操作控制台,打印机,测量,数字量,开关量,DDC(DirectDigitalControl),特点：计算机代替控制仪表给定值人为设定,监督计算机,控制通道,模拟调节器/数字计算机,输入通道,输出通道,报警,打印机,操作控制台,外存储器,输入通道,SCC(SupervisoryComputerControl),特点：分为两级上位机优化计算下位机控制给定值由上位机给出,车间级监督计算机,控制对象,工厂级集中监督计算机,企业级经营管理计算机,装置级DDC计算机,输入通道,测量,输出通道,车间级监督计算机,控制对象,装置级DDC计算机,输入通道,测量,输出通道,DCS,DCS(DistributedControlSystem),设计思想集：操作,管理集中散:控制,危险分散多层分级,合作自治的结构形式,4C技术ComputerControlCommunicationCRT,FCS,FCS(FieldbusControlSystem)现场总线(Fieldbus)定义(IEC)：安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线。现场总线控制系统（FCS）是采用现场总线作为通信系统的分布式控制系统。,现场总线控制系统实现了真正的分散控制,现场总线控制系统将使控制得到最终的分散，在FCS中各种现场设备有足够的自主性，它们彼此之间互相通信，完全可以把各种控制功能分散到各种现场设备中，实现真正的分散控制。从而使DCS系统中原有的操作管理站发挥上位机的功能，执行对整个系统的优化、信息管理和调度工作。,PCS,ProgrammableControlerSystemPLC(ProgrammableLogicControler),楼宇自动化系统,楼宇自动化系统的类型1.基本型楼宇自动化控制系统2.综合型楼宇自动化控制系统3.开放型楼宇自动化控制系统楼宇自动化系统设计依据参见教材P1014,楼宇自动化系统设计考虑：,1.BAS规模。2.局域网。3.子系统组成方案、功能及技术要求。4.子系统间关联。5.接口。6.子系统部件。,楼宇自动化系统结构：,1.中央控制站2.区域控制器3.现场设备4.通信网络综合布线系统支持参见教材P1014,