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1、建筑智能化系统介绍王志瑞1高等课堂建筑智能化概念介绍智能建筑的概念，在本世纪末诞生于美国。第一幢智能大厦于1984年在美国哈特福德 （Hartford）市建成。由美国联合技术公司（UTBS)建造。我国于90年代才起步，但迅猛发展势头令世人瞩目。2高等课堂什么是建筑智能化？先了解5A建筑智能化概念介绍 目前世界上的对楼宇智能化的提法很多，欧洲、美国、日本、新加坡及国际智能工程学会的提法各有不同，其中，日本的国情与我国较为相近，其提法可以参考，日本电机工业协会楼宇智能化分会把智能化楼宇定义为：综合计算机、信息通信等方面的最先进技术，使建筑物内的电力、空调、照明、防灾、防盗、运输设备等协调工作，实现
2、建筑物自动化系统（BAS）、通信自动化系统（CAS）、办公自动化系统（OAS）、安防自动化系统（SAS）和消防自动化系统（FAS），将这5种功能结合起来的建筑，外加结构化综合布线系统（SCS），结构化综合网络系统（SNS），智能楼宇综合信息管理自动化系统（MAS）组成，就是智能化楼宇。 3高等课堂建筑智能化概念介绍、智能建筑(intelligebt guilding)是新世纪化、网络化、智能化、现代化的必然产物；、智能建筑系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、自控、智能、虚拟等多种高新技术与建筑艺术有机结合；、通过对设备的自动监控(BAS含SAS和FAS),对信息资源的
3、管理和使用者的信息服务(CAS,OAS)等系统及其与建筑的优化组合；4高等课堂智能化子系统发展 建筑智能具体概括为三大方面：楼宇智能化小区智能化家居智能化5高等课堂5A简介CAS通信自动化系统,综合布线、计算机网络系统、移动电话楼内覆盖系统、卫星接收与有线电视系统、电视会议系统、数字程控电话系统OAS办公自动化系统,事务与管理型办公自动化、酒店管理和视频点播、门厅多媒体查询（电子引导）、电子布告、物业服务系统、多媒体会议(包括远程视频会议）与同声会议传译系统BAS楼宇自动化系统,中央空调、冷冻机组、给排水、变配电、公共照明（含光彩泛光等）、电梯、三表抄送及自动计费系统；FAS消防自动化系统,自
4、动火灾报警、自动喷淋系统、通风排烟、紧急广播和背景音乐系统；SAS安防自动化系统,电视监控系统、巡更系统、报警系统、门禁系统、一卡通、楼宇对讲、停车场管理6高等课堂建筑智能化工程*计算机管理系统工程 *楼宇设备自控系统工程*保安监控及防盗报警系统工程 *智能卡系统工程*通讯系统工程 *卫星及共用电视系统工程 *车库管理系统工程 *综合布线系统工程*计算机网络系统工程 *广播系统工程*会议系统工程 *视频点播系统工程*智能化小区综合物业管理系统工程 *可视会议系统工程* LED大屏幕显示系统工程 *智能灯光、音响控制系统工程*火灾报警系统工程 *计算机机房工程7高等课堂智能化工程涉及的领域重要服
5、务的行业对象：住宅小区、公司、工厂的智能化管理、机关、企事单位及智能化大厦、银行、证券、超市、商展 、公路、泊车场、餐饮业、医院、宾馆、藏书楼、车站、学校、医院、景区、公园（紧急避难场所）城市、卡口、看守所监狱、大型仓库等；8高等课堂建筑智能化内容 智能化工程设计实施内容CA通信自动化综合布线系统语音通讯系统计算机网络系统有线电视系统视频会议系统不间断电源系统SA安保自动化闭路电视监控系统电子巡更系统防盗报警系统一卡通子系统BA楼宇自动化楼宇自控系统系统集成OA办公自动化触摸查询集成管理系统信息管理信息发布系统物业管理系统机房工程网络机房消控机房通讯机房FA消防自动化背景音乐系统消防报警系统管
6、道工程桥架管线9高等课堂智能化子系统介绍CA信息自动化（Information Automation）构成综合布线系统卫星接收有线电视系统语音通讯系统计算机网络系统 CAS信息自动化系统视频会议系统不间断电源系统10高等课堂智能化子系统介绍综合布线系统图l工作区子系统（Work Location）l水平子系统（Horizontal） l干线子系统（Backbone） l设备间子系统（Equipment） l管理子系统（Administration） l建筑群子系统（Campus） 综合布线简介11高等课堂智能化子系统介绍综合布线结构图主机房配线架各个楼层机柜光纤*250对大对数光纤配架光纤网线
7、6类网线网络配架语音配架电话线网线Switch6类网线专用线缆网络跳线路由器电信通信设备12高等课堂智能化子系统介绍A：语音交换机B：虚拟网（CENTRERX)1.企业自行购置语音交换机2.租用电信运营商的中继电路1.企业安装直线电话程控交换系统13高等课堂语音及数据与公用网接口采用手段接口手段普通电话交换网（PSTN) 综合业务数字网(N-ISDN) 宽带综合业务数字网(B-ISDN) 数字数据网(DDN)分组交换网帧中继网计算机城域网(IP)、采用光纤传输系统为主、接口的选用方式应根据业务量的需求和资金情况确定14高等课堂通信业务的组成、电路交换(1)固定电话：长话、市话、特服、智能(16
8、种普通业务和18种ISDN业务) (2)移动电话：800MHz模拟(A网) 900MHz数字(GSM)和1800MHz数字(GSM) 第三代移动(以数据为主) (3)N-ISDN:窄带综合业务数字网 (4)拨号上网：调制解调器模拟用户线 ISDN-数字用户线15高等课堂通信业务的组成、数据交换(1)DDN:专线电路复用(2)分组交换(PSPDN)X.25:纠错与流控(3)帧中继(FR):无需纠错与流控基于光纤、信元交换B-ISDN(ATM):异步传输模式、信元交换利用信令建立虚拟连接、IP业务(IP电话) 网关16高等课堂17高等课堂18高等课堂 双绞线与光纤的选择 光纤与非屏蔽双绞线相比具有
9、以下优点：1) 它具有更高的带宽；2) 允许的距离更长；3) 安全性更高；4) 完全消除了R F I和E M I，允许更靠近电力电缆，而且不会对人身健康产生辐射威胁。19高等课堂智能化子系统介绍无线对讲、无线AP系统20高等课堂智能化子系统介绍计算机网络系统21高等课堂智能化子系统介绍卫星及有线电视系统22高等课堂远程视频远程视频会议会议概述概述MCU（多点控制器）MCU（多点控制器）MCU（多点控制器）通信网络会议电视终端会议电视终端会议电视终端会议电视终端会议电视终端会议电视终端会议电视终端会议电视终端会议电视终端视频视频会议会议示意图示意图23高等课堂智能化子系统介绍 系统主要由会议发言
10、系统、视频跟踪系统、扩声子系统、投影显示系统、音频切换系统、集中控制系统 组成。多功能会议系统24高等课堂多功能会议室（实例）摄像头摄像头25高等课堂多媒体多媒体会议室会议室音视频示意图音视频示意图26高等课堂智能化子系统介绍 为智能化弱电及信息化系统提供不间断电源服务，并在外部电源断电的情况下使用UPS供电满负荷使用数小时。机房网络系统监控系统消防广播系统智能卡系统电话系统市电供电后备发电机组供电即使停电，智能化系统也能正常运行不间断电源系统27高等课堂智能化子系统介绍防盗报警系统闭路电视监控系统电子巡更系统SAS安保自动化系统一卡通、停车场系统、楼宇对讲SA安保自动化（ Security
11、Automation ）28高等课堂智能化子系统介绍闭路电视监控系统29高等课堂无线电子巡更与对讲系统结合，用手持对讲代替巡更棒进行数据采集，实时查看巡更者的位置，以防突发事件，做到及时跟踪，及时支援。电子巡更系统智能化子系统介绍30高等课堂智能化子系统介绍综合报警系统周界报警系统红外报警系统防盗报警系统实现报警联动功能，发出报警信号 闭路电视系统自动摄像，安保中心的主监视画面也同步跟踪保安可根据系统报警提示赶往现场处理防盗报警系统31高等课堂智能化子系统介绍防盗报警系统32高等课堂智能化子系统介绍电梯五方对讲系统33高等课堂智能化子系统介绍一卡通系统34高等课堂智能化子系统介绍门禁系统35高
12、等课堂门禁系统示意图出门按钮TCP/IP电源线读卡器门锁门禁控制器吊顶控制主机M1卡卡未授权卡正确36高等课堂智能化子系统介绍门禁系统（现场示意）37高等课堂智能化子系统介绍门禁系统38高等课堂智能化子系统介绍系统介绍：停车场管理系统采用全自动或半自动管理两大模式管理发票/验票机、自动栅栏机、车辆感应线圈、收费机等。同时系统自动对用户卡号及车辆进出场等记录。停车管理系统39高等课堂停车管理系统停车场（实例）40高等课堂地下室车位引导系统智能引导停车定位 车辆入场后，车位引导系统自动检测车位占用或空闲的状态，并将检测到的车位状况变化数据由中央控制器实时发送至车位引导显示屏显示，车位引导显示屏指引
13、车主将车辆停放到最佳停车位置，引导车主快速停到系统显示的空车位。 在系统后台软件中，可以直观地显示整个停车场的使用情况，软件中可以加载整个停车场的平面图，实时、动态地显示出停车场内每个车位的占用、空闲信息。 在停车场入口，设置LED显示屏，全中文显示欢迎词语、剩余车位信息、车位已满以及停车场的其他相关信息等。功能说明41高等课堂001000000车位引导系统示意图42高等课堂车位引导系统（效果图）43高等课堂智能化子系统介绍暖通空调系统照明控制系统给排水控制系统BAS楼宇自动化系统变配电控制系统楼宇自控系统44高等课堂Honeywell楼宇自控系统图 45高等课堂BAS系统的组成构成调节对象
14、检测元件 各种传感器执行调节机构分站DDC 传输通道 中央 处理机人机接 口外围 设备中央控制室现场部分46高等课堂楼宇自控介绍中央控制室（数据中心）：包括中央处理机（一台微型计算机、存储器、磁带机和接口装置）、外围设备（显示终端、键盘、打印机）和不间断电源三部分。47高等课堂楼宇自控介绍传感器及执行调节机构：传感器是指装设在各监视现场和各种敏感元件、变送器、触点和限位开关、用来检测现场设备的各种参数（如温度、湿度、压差、液位等），并发出信号送到调节控制器（分站、数据中心等），如铂电阻温度检测器、复合湿度检测器、风道静压变送器、差压变送器48高等课堂楼宇自控介绍执行调节机构是指装设在各监控现场
15、接受分站调节控制器的输出指令信号，并调节控制现场运行设备的机构，如电动阀、电磁阀、调节阀等，包括执行机构（如电动阀上的电机）和调节机构（电动阀的阀门）49高等课堂楼宇自控系统分站控制器：是以微处理机为基础的可编程直接数字控制器（DDC），它接收传感器输出的信号，进行数字运算，逻辑分析及PID分析判断处理后自动输出控制信号，动作执行调节机构。50高等课堂楼宇自控系统 分站控制器是整个控制系统的核心，采用直接数字控制器（DDC）它具有AI、AO、DI、DO四种输入/输出接口。方便灵活地与现场的传感器、执行调节机构直接相连接，对各种物理量进行测量，以及实现对被控系统的调节与控制。51高等课堂楼宇自控
16、系统其中： AI-模拟量输入接口，可用作仪表的检测输入，如温度、压力等，一般为1-10V或4-20mA的直流信号。 AO-模拟量输出接口，用于操作控制阀、执行器等，如电动阀、三通阀、风门执行器等，不需要外部电源，输出为0-10V的直流信号。 52高等课堂楼宇自控系统 DI-数字量输入接口，即触点、液位开关、限位开关的闭合与断开，一般用作检测设备状态、报警接点、脉冲计数等。 DO-数字量输出接口，用于控制风机，水泵等运行，亦可作为输出信号与动作增减量型执行机构。53高等课堂楼宇自控系统数据传输线路：是联系系统各部分的纽带，从各个监控点到分站控制器的线路是逐点连接（放射式），数据中心与各分站通过总
17、线型或环形网络结构进行组网，各分站直接用一回路双芯导线连接到总线上就可以实现分站与分站之间，分站与中央站之间的通信。54高等课堂楼宇自控系统打印机电脑通信接口分站分站分站总 线总线型网络结构55高等课堂楼宇自控系统 环形网络结构打印机电脑分站分站分站总 线通信接口分站分站分站56高等课堂楼宇自控系统 星形网络结构电 脑分站分站分站分站分站分站分站打印机57高等课堂楼宇自控系统六、通信控制协议 楼宇自控系统中基本采用的是集散控制方式和分布控制方式，是通过某种控制网络实现的，这就要求控制设备以及建筑设备都要遵循一定的通信协议。 目前，国际上采用较多的是BACnet和LonWorks、MODBUS。
18、58高等课堂楼宇自控系统1、BACnet是指美国国家标准协会的ANSI/ASHARE135-1995标准。 BACnet是由一个建筑管理、系统用户、系统集成商组成的联合体提出的，正式的、非专有的开放协议通信标准。 楼宇自动控制网络数据通讯协议（即： A Data Communication Protocol for Building Automation and Control Networks，简称BACnet协议）由美国暖通、空调和制冷工程师协会(ASHRAE ) 组织的 标准项目委员会135P (Stand Project Committee即SPC 135P)历经八年半时间开发的。59
19、高等课堂楼宇自控系统 BACnet详细地描述了系统是如何工作的。它定义了系统各部分共享数据的所有规则，如何实现数据共享，可以什么通信介质，哪个功能可用，信息如何解释等。总之，它为各种系统之间进行信息交流建立了一个基本规则。60高等课堂楼宇自控系统2、LonWorks协议LonWorks技术所使用的通信协议。LonWorks协议遵循由国际标准化组织（ISO）定义的开放系统互连（OSI）参考模型所定义的全部七层服务。它适用于任何一种传输媒介。61高等课堂楼宇自控系统3、LonWorks与BACnetBACnet是个综合性的规范，它准许纵多的实施方案，并提供一套强有力的服务功能。但是，这个协议在小型
20、终端控制设备里实施，不能取得最大的成本/性能比。LonWorks是个强大的专门为设备而优化的协议；从传感器、调节器到区域控制器，样样都行。它带有一个紧凑型的协议架，很容易和廉价设备相适应。但其通信速率较低，只能适用于工作层。62高等课堂楼宇自控系统 因而，在工作层采用LonWorks来连接控制器、感应器和调节器等设备；LAN层面的控制采用了BACnet连接各个系统；两个协议互为补充，建立一个完整的建筑结构，得到最佳的性能和成本。63高等课堂楼宇自控系统七、BAS系统的设计 BAS系统的设计具有很大的灵活性，应根据建筑物的整体功能需求和物业管理方式控制水平，根据建筑物内不同区域的要求和被控系统的
21、各个特点，选择技术先进、成熟、可靠、经济合理的控制系统方案和设备，避免投资的盲目性。64高等课堂楼宇自控系统 1、楼宇自动化系统设计依据JGJ/T16-92“民用建筑电气设计规范”GBJ116-88“火灾自动报警系统设计规范”GB4718-84“火灾报警设备专业名词术语”GBJ19-87“采暖通风与空调调节设计规范”GBJ115-87“工业电视系统工程设计规范”GBJ93-86“工业自动化仪表工程施工及验收规范”65高等课堂楼宇自控系统2、设计步骤：确定BAS规模，根据冷冻、空调、变配电、热力、给排水等相关专业提供的设计条件（资料）及投资情况，功能内容，确定需要监控的设备种类、数量、分布情况及
22、标准；66高等课堂楼宇自控系统确定各子系统组成方案、功能及技术要求；确定各子系统之间的关联方式；确定BAS中各子系统与大厦其它部分间的接口67高等课堂楼宇自控系统根据各专业的控制要求和控制内容确定并画出设备监控系统原理图统计监控系统的监控点（AI、AO、DI、DO）的数量，分布情况并列表根据监控点数和分布情况确定分站的监控区域、分站设置的位置，统计整个大楼所需分站的数量、类型及分布情况68高等课堂楼宇自控系统选择现场设备的传感器和执行机构确定楼宇监控的系统网络及中心站设备的选择实施布线69高等课堂楼控被控对象构成70高等课堂智能化子系统介绍 该系统是智能弱电系统的核心，监控照明控制系统、给排水
23、控制系统、暖通空调系统、变配电控制系统，采取三级控制方式。第二级 网络控制器数据接受、发送第三级 现场控制器接收数据控制设备第一级 实时图形监控操作软件楼宇自控系统71高等课堂智能化子系统介绍楼宇自控照明控制系统72高等课堂智能化子系统介绍案例楼宇自控照明控制系统73高等课堂智能化子系统介绍楼宇自控给排水系统74高等课堂智能化子系统介绍楼宇自控暖通系统75高等课堂智能化子系统介绍楼宇自控变配电系统76高等课堂智能化子系统介绍电梯自动控制系统77高等课堂智能化子系统介绍 通过大厅的放置触摸屏导航系统，人性化的方便查询、了解信息。 通过大屏幕，可以发布相关公告信息触摸屏及大屏信息发布78高等课堂智
24、能化子系统介绍跨系统联动安防与楼控的联动79高等课堂智能化子系统介绍消防与楼控、广播、大屏显示的联动80高等课堂信息发布系统示意图81高等课堂智能化子系统介绍交互式多媒体技术82高等课堂智能化子系统介绍路由器路由器交换机交换机指挥中心指挥中心移动接入网关移动接入网关通过浏览器直播、点播通过浏览器直播、点播磁盘阵列磁盘阵列中队中队B中队AInternet/Intranet流媒体服务器流媒体服务器Web 服服务器器编码器编码器中控中控高清摄像机高清摄像机音频输入音频输入VGA 输入入普通摄像机普通摄像机编码器编码器核心交换机核心交换机交换机交换机中控中控高清摄像机高清摄像机音频输入音频输入普通摄像
25、机普通摄像机VGA 输入入大屏幕系统大屏幕系统基于网络的信息发布系统83高等课堂智能化子系统介绍消防自动化消防报警及公共广播系统FAS消防自动化系统84高等课堂消防系统示意图85高等课堂FA-自动喷淋系统86高等课堂消防系统控制图87高等课堂智能化子系统介绍背景音乐及紧急广播系统背景音乐的主要作用是掩盖噪声并创造一种轻松和谐的听觉气氛。对不同的区域进行不同内容的广播。还可以起到宣传、播放通知、找人等作用。公共广播的火灾事故广播功能作为火灾报警及联动系统在紧急状态下用以指挥、疏散人群的广播设施，在建筑弱电的设计中有举足轻重的作用。88高等课堂背景音乐系统图89高等课堂智能化子系统介绍装修装修/照
26、明照明/变配电变配电/动力监控动力监控/防雷防雷/接地接地/UPS电池电池/气体消防（大型）气体消防（大型）精密空调精密空调/漏水测试漏水测试机房工程90高等课堂智能化子系统介绍机房工程91高等课堂智能化子系统介绍机房工程92高等课堂智能化子系统介绍机房工程93高等课堂智能化子系统介绍桥架管线工程室内管道管道工程室外管道94高等课堂智能化子系统介绍OABASAFAOA老楼接口集成平台服务器管理中心系统集成模型95高等课堂具有行业特点的系统小区楼宇对讲96高等课堂具有行业特点的系统医院的ICU监护、探视97高等课堂IP网络医疗护理对讲系统98高等课堂具有行业特点的系统医用对讲99高等课堂具有行业
27、特点的系统医院排队叫号100高等课堂具有行业特点的系统治安卡口101高等课堂具有行业特点的系统电子警察102高等课堂弱电机房系统A、照明控制系统主机B、无线对讲系统主机C、报警系统及无线巡更主机D、门禁系统主机E、综合安防系统服务器F、视频安防监控系统多媒体主机G、硬盘录像机（管理）H、停车场管理系统服务器I、楼宇自控控制主机J、消防、广播系统控制主机103高等课堂某控制中心效果图104高等课堂智能化设计与施工设计施工规范行业标准省标准国家标准国际标准建设1997290 建筑智能化系统工程设计管理暂行规定智能建筑设计标准智能建筑设计标准GB/T50314-2006GB/T50314-2006智
28、能建筑弱电工程设计施工图集97*700安全防范工程技术规范GB 50348-2004智能建筑工程质量验收规范GB50339-2003建筑智能化系统工程技术标准DB32/181-1998建筑电气工程施工质量验收规范GB 50303-2002民用闭路监视电视系统工程技术规范GB50198-94建筑智能化系统工程检测规程DB32/365-1999安全防范工程程序与要求GA/T75-94安全防范系统通用图形符号GA/T74-94安全防范系统通用图形符号GA7401防盗报警控制器通用技术GB12633-90工业企业通讯设计规范GBJ42-81LED显示屏通用规范SJ/T 11141-1997LED显示屏
29、检测方法关于显示终端标准ISO-9244民用建筑电气设计规范JGJ/T16-92机械设备安装工程施工及验收通用规范GB50231-98电气装置安装工程施工及验收规范GBJ232-82建筑物防雷设计规范GB 50057-94建筑物电子信息系统防雷技术规范GB 50343-2004105高等课堂智能化设计与施工设计流程整个工程的施工必须经过实地考察、业主交流、方案、图纸、清单设计、方案 评审等阶段进行。组建设计团队图纸设计点表、清单方案撰写方案初步评审方案修改及细化方案最终评审交付业主正式发标现场调研确定业主需求设计大纲制订功能需求交流106高等课堂智能化设计与施工施工流程整个工程的施工必须经过实地考察、业主交流、方案、图纸、清单设计、方案 评审等阶段进行。设备材料到场管线基础设备安装设备调试试运行公司内部验收交验系统技术资料交付业主正式验收现场调研业主方确定方案和图纸签订合同现场施工设计107高等课堂108高等课堂
