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1、情境二情境二智能建筑相关技术智能建筑相关技术 一、计算机控制技术基础一、计算机控制技术基础一、计算机控制技术基础一、计算机控制技术基础二、二、二、二、 计算机网络技术基础计算机网络技术基础计算机网络技术基础计算机网络技术基础三、现代通信技术基础三、现代通信技术基础三、现代通信技术基础三、现代通信技术基础四、四、四、四、 BABA系统的检测技术系统的检测技术系统的检测技术系统的检测技术五、五、五、五、 楼宇智能化系统的集成技术楼宇智能化系统的集成技术楼宇智能化系统的集成技术楼宇智能化系统的集成技术课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术建筑智能化系统的结构建筑智能化系统的结构建筑智能化系统的
2、结构由上层的智能建筑智能化系统的结构由上层的智能建筑综合管理系统（建筑综合管理系统（IBMS:IntelligentBuildingManagementSystem）和下）和下层的三个智能化子系统构成：建筑设层的三个智能化子系统构成：建筑设备管理系统（备管理系统（BMS:BuildingManagementSystem）、通信网络系）、通信网络系统（统（CNS:CommunicationNetworkSystem）和办公自动化系统（）和办公自动化系统（OAS:OfficeAutomationSystem）。）。课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术建筑智能化系统的结构建筑智能化系统的结构
3、BMS,CNS和和OAS三个子系统通过综合布线系统三个子系统通过综合布线系统（GCS:GenericCablingSystem）联结成一个完）联结成一个完整的智能化系统，由整的智能化系统，由IBMS统一监管。统一监管。BMS包括建筑设备自动化系统包括建筑设备自动化系统BAS（BuildingAutomationSystem）、消防自动化系统）、消防自动化系统FAS（FireAutomationSystem)、安防自动化系、安防自动化系统统SAS（SafetyAutomationSystem)。整个建筑智能化系统是建立在建筑（环境）这个整个建筑智能化系统是建立在建筑（环境）这个平台（基础）之上的
4、。平台（基础）之上的。课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术建筑智能化系统的结构建筑智能化系统的结构课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术智能建筑的核心技术智能建筑的核心技术根据美国最近公布的根据美国最近公布的21世纪的技术：世纪的技术：计算机、通信计算机、通信研究报告书：应用将建研究报告书：应用将建立在互联网网络的基础之上，并且具有立在互联网网络的基础之上，并且具有良好的人机交互多维信息处理能力。在良好的人机交互多维信息处理能力。在技术上，发展的重点将是虚拟技术、协技术上，发展的重点将是虚拟技术、协同工作技术、可视化技术；在应用上，同工作技术、可视化技术；在应用上，必须密切结合应
5、用需求，强调综合集成。必须密切结合应用需求，强调综合集成。课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术智能建筑的核心技术智能建筑的核心技术n n智能建筑扮演的就是信息高速公路上的站智能建筑扮演的就是信息高速公路上的站点，先进的信息技术（以微电子技术为基点，先进的信息技术（以微电子技术为基础、以计算机技术、通信技术为标志）必础、以计算机技术、通信技术为标志）必然会很快在智能建筑中得到应用。然会很快在智能建筑中得到应用。n n从技术角度看，相对于传统建筑，智能建从技术角度看，相对于传统建筑，智能建筑主要是广泛采用了筑主要是广泛采用了3C高新技术，即现高新技术，即现代计算机技术代计算机技术(Comp
6、uter)、现代通信技术、现代通信技术(Communication)和现代控制技术和现代控制技术(Control)。3C技术的核心是信息技术。技术的核心是信息技术。课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术智能建筑的核心技术智能建筑的核心技术现代控制技术现代控制技术现代计算机技术现代计算机技术现代通信技术现代通信技术课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术现代计算机技术现代计算机技术n n计算机是世纪发展最为迅速的学科，新的计算机是世纪发展最为迅速的学科，新的计算机是世纪发展最为迅速的学科，新的计算机是世纪发展最为迅速的学科，新的技术可谓日新月异。技术可谓日新月异。技术可谓日新月异。技术
7、可谓日新月异。n n 微处理器技术微处理器技术微处理器技术微处理器技术 软件技术软件技术软件技术软件技术 多媒体技术多媒体技术多媒体技术多媒体技术 n n信息安全技术信息安全技术信息安全技术信息安全技术 课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术微处理器技术微处理器技术随着半导体集成电路制造工艺的飞随着半导体集成电路制造工艺的飞速发展，作为计算机速发展，作为计算机“大脑大脑”的中央处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理器无论是从体积还是从功能上都有了难以置信的变化。变化。微处理器微处理器30年来的发展基本符合年来的发展基本符合“摩尔定律摩尔定律”，即工作速度每即工作速度每1
8、8个月增加个月增加1倍，而成本则每倍，而成本则每18个月个月降低降低1半。半。课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术微处理器技术微处理器技术除了速度、集成度的极大提高外，微处除了速度、集成度的极大提高外，微处理器的发展还经历了从理器的发展还经历了从CISC（复杂指令（复杂指令集计算机）技术到集计算机）技术到RISC（精简指令集计（精简指令集计算机）技术（在同样主频、同样工艺尺寸、算机）技术（在同样主频、同样工艺尺寸、同样芯片面积情况下可大大提高速度）、同样芯片面积情况下可大大提高速度）、从单微处理器到多微处理器并行处理技术从单微处理器到多微处理器并行处理技术的发展。的发展。课课2-智能建
9、筑的相关技术智能建筑的相关技术软件技术软件技术在智能建筑中除了采用微处在智能建筑中除了采用微处理器等计算机硬件技术产品外，理器等计算机硬件技术产品外，也采用了很多先进的软件技术。也采用了很多先进的软件技术。例如：例如：面向对象技术面向对象技术客户客户/服务器技术服务器技术计算机支持协同工作技术计算机支持协同工作技术课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术面向对象技术面向对象技术面向对象技术与客户机面向对象技术与客户机/服务器技术是服务器技术是20世纪世纪90年代计算机技术发展的两大代表。年代计算机技术发展的两大代表。面向对象技术包括面向对象程序设计语言、面向对象技术包括面向对象程序设计语言
10、、面向对象的软件开发方法和面向对象数据库等面向对象的软件开发方法和面向对象数据库等方面。方面。面向对象软件开发技术将最终取代传统的结面向对象软件开发技术将最终取代传统的结构化软件开发技术。构化软件开发技术。国内已经在智能建筑国内已经在智能建筑BMS，OAS应用软件开应用软件开发中采用了面向对象技术。发中采用了面向对象技术。课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术客户客户/服务器技术服务器技术客户客户/服务器（服务器（C/S：Client/Server）技术是一种优）技术是一种优化的网络计算模式。它将一个计算机应用分解为两化的网络计算模式。它将一个计算机应用分解为两个部份，交由网络上不同的计
11、算机来分别执行。把个部份，交由网络上不同的计算机来分别执行。把复杂的计算任务留给后端的服务器（高性能计算机）复杂的计算任务留给后端的服务器（高性能计算机）处理，而把一些频繁与用户打交道的简单任务交给处理，而把一些频繁与用户打交道的简单任务交给前端客户机（前端客户机（PC机）来处理，客户机与服务器之间机）来处理，客户机与服务器之间是一种请求是一种请求/响应的关系。响应的关系。课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术客户客户/服务器技术服务器技术浏览器浏览器/服务器服务器(B/S:Brower/Server）技术是在）技术是在C/S技术的基础上，将客户机上的应用程序简化为统技术的基础上，将客户
12、机上的应用程序简化为统一的浏览器软件，使得应用系统的开发和维护集中一的浏览器软件，使得应用系统的开发和维护集中在服务器端，大大降低了应用软件的开发周期和成在服务器端，大大降低了应用软件的开发周期和成本。本。Internet和和Intranet就是采用的就是采用的B/S技术。技术。智能智能建筑中的各种信息服务系统现在也主要采用建筑中的各种信息服务系统现在也主要采用B/S模式。模式。课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术计算机支持协同工作技术计算机支持协同工作技术计算机支持协同工作（计算机支持协同工作（ComputerSupportedforCooperativeWork，简称，简称CSCW
13、）是指在计算机技）是指在计算机技术支持的环境中（即术支持的环境中（即CS），一个群体协同工作完成），一个群体协同工作完成一项共同的任务（即一项共同的任务（即CW）。）。CSCW是在现代社会中，以人们的协同工作方是在现代社会中，以人们的协同工作方式为背景，并且以计算机技术、通信技术、多媒体式为背景，并且以计算机技术、通信技术、多媒体技术的发展和融合为基础，具有广泛的应用领域为技术的发展和融合为基础，具有广泛的应用领域为前提条件而形成的。它涉及到众多的学科领域，如前提条件而形成的。它涉及到众多的学科领域，如计算机，管理学，通信，分布系统，人工智能，社计算机，管理学，通信，分布系统，人工智能，社会学
14、，心理学，组织理论等等。会学，心理学，组织理论等等。课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术多媒体技术多媒体技术多媒体技术是一种基于计算机技术的综合技术，多媒体技术是一种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等。体人机界面技术等。多媒体计算机（多媒体计算机（MPC）和视频点播（）和视频点播（VOD）是多媒体产品的代表。是多媒体产品的代表。课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术信息安全技术信息安全技术随着计算机网络应用
15、和社会信息化的发展，信随着计算机网络应用和社会信息化的发展，信息的安全性问题变得日益重要起来。包括密码技术、息的安全性问题变得日益重要起来。包括密码技术、反病毒技术、防火墙技术等在内的信息安全技术被反病毒技术、防火墙技术等在内的信息安全技术被广泛使用。广泛使用。计算机信息安全技术是由计算机管理派生出来计算机信息安全技术是由计算机管理派生出来的一门科学技术，的一门科学技术，其研究目的其研究目的是为了改善计算机系是为了改善计算机系统和应用中的某些不可靠因素，以保证计算机正常统和应用中的某些不可靠因素，以保证计算机正常运行、信息被授权合法使用。运行、信息被授权合法使用。课课2-智能建筑的相关技术智能
16、建筑的相关技术信息安全技术信息安全技术传统的计算机信息系统安全着眼于单个计算机，传统的计算机信息系统安全着眼于单个计算机，主要强调计算机病毒对于计算机运行和信息安全主要强调计算机病毒对于计算机运行和信息安全的危害，在安全防范方面主要研究计算机病毒的的危害，在安全防范方面主要研究计算机病毒的防治。防治。而在网络时代，计算机信息系统安全要着眼于网而在网络时代，计算机信息系统安全要着眼于网络安全，必须有足够的安全措施，能够全方位地络安全，必须有足够的安全措施，能够全方位地针对各种不同的威胁和脆弱性，这样才能确保信针对各种不同的威胁和脆弱性，这样才能确保信息的保密性、完整性和可用性。息的保密性、完整性
17、和可用性。课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术现代通信技术现代通信技术如果说建立在微电子技术及软件技术基础之上的计如果说建立在微电子技术及软件技术基础之上的计算机是智能建筑与现代社会的算机是智能建筑与现代社会的大脑大脑，那么由程控，那么由程控交换机、光纤网、卫星通信、数字微波通信、计算机交换机、光纤网、卫星通信、数字微波通信、计算机网络、网络、HFC（同轴电缆光纤混合网）及其它现代化（同轴电缆光纤混合网）及其它现代化通信设备构成的通信网络就是智能建筑及现代信息社通信设备构成的通信网络就是智能建筑及现代信息社会的会的神经系统神经系统。现代通信技术的一个重要特点，。现代通信技术的一个重要特
18、点，是通信技术与计算机技术的紧密结合。是通信技术与计算机技术的紧密结合。课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术现代通信技术现代通信技术计算机技术和其它新技术的介入，使现代通信技术形计算机技术和其它新技术的介入，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、成了许多分支，如卫星通信、光纤通信、数据通信、计算机网络通信、移动通信等等。计算机网络通信、移动通信等等。课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术现代控制技术现代控制技术PID调节控制调节控制仪仪随着高新科技的发展，新的控制理论、随着高新科技的发展，新的控制理论、控制技术以及新的控制系统不断出现。控制技术以及新的控制
19、系统不断出现。如非线性控制、智能控制、自适应控制、如非线性控制、智能控制、自适应控制、模糊控制、分布式控制、神经网络控制模糊控制、分布式控制、神经网络控制等。在智能建筑中将越来越多地采用这等。在智能建筑中将越来越多地采用这些现代控制技术。比如：些现代控制技术。比如：集散控制技术集散控制技术模糊控制技术模糊控制技术神经网络控制技术神经网络控制技术课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术集散控制技术集散控制技术采用集散控制技术的集散控制系统，又称采用集散控制技术的集散控制系统，又称分布式控制系统，是一种通过某种通信网络将分布式控制系统，是一种通过某种通信网络将分布在控制对象现场（附近）的现场控
20、制器、分布在控制对象现场（附近）的现场控制器、传感器、执行器和监控中心的中央管理机等连传感器、执行器和监控中心的中央管理机等连接起来，共同完成分散控制和集中管理的综合接起来，共同完成分散控制和集中管理的综合控制系统。控制系统。课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术模糊控制技术模糊控制技术所谓模糊控制，是指将工艺操作人员的经验加以总结，所谓模糊控制，是指将工艺操作人员的经验加以总结，运用语言变量和模糊逻辑的理论归纳出控制算法的控运用语言变量和模糊逻辑的理论归纳出控制算法的控制。制。自组织模糊控制器具有自学习、自适应能力，能在运自组织模糊控制器具有自学习、自适应能力，能在运行过程中自动修改、
21、调整和完善，使系统达到十分满行过程中自动修改、调整和完善，使系统达到十分满意的运行效果。意的运行效果。课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术神经网络控制技术神经网络控制技术神经网络控制是由大量的同时也是简单的处理神经网络控制是由大量的同时也是简单的处理单元（或称神经元）广泛地互相连接而形成的复杂单元（或称神经元）广泛地互相连接而形成的复杂网络系统。它具有以其可学习的特性和其高度并行网络系统。它具有以其可学习的特性和其高度并行的结构所带来的容错性强、并行计算、便于用大规的结构所带来的容错性强、并行计算、便于用大规模并行电路实现等优点，及其可逼近任一非线性函模并行电路实现等优点，及其可逼近任
22、一非线性函数的能力。如采用神经元芯片作为核心的数的能力。如采用神经元芯片作为核心的LonWorks现场总线技术，可实现真正的分布式控现场总线技术，可实现真正的分布式控制。制。课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术一、计算机控制技术一、计算机控制技术n n闭环控制系统图/计算机控制系统框图计算机控制系统框图计算机控制系统框图课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术计算机控制系统由计算机，接口电路、外部计算机控制系统由计算机，接口电路、外部通讯设备和生产过程等组成如图所示通讯设备和生产过程等组成如图所示课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术计算机控制系统工作原理计算机控制系统工作原
23、理n n（1）数数据据采采集集：对对被被控控参参数数的的瞬瞬时时值值进进行行检测，并输给计算机。检测，并输给计算机。n n（2）控控制制：对对采采集集到到的的表表征征被被控控制制参参数数的的状状态态量量进进行行分分析析，并并按按已已定定的的控控制制规规律律决决定定控控制制过过程程，适适时时地地对对接接收收机机构构发发出出控控制制信号。信号。课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术二、计算机控制系统的分类二、计算机控制系统的分类n n计算机控制系统的分类:操作指导系统(开环)、直接数字控制系统和监督计算机控制系统1、操作指导控制系统课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术2 2、直接数字
24、控制系统、直接数字控制系统(DDC) 计算机通过AI和DI采集实时数据，再按一定的控制规律进行计算，最后发出控制信号并通过模拟量输出通道（AO）和开关量输出通道（DO）直接控制生产过程，是一个闭环控制系统 课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术监督计算机控制系统（监督计算机控制系统（SCC）n n采用两级计算机，其中DDC用计算机（称第一级）完成上述直接数字控制功能；SCC用计算机（称为第二级）则根据反映生产过程工况的数据和数字模型进行必要的计算，给DDC用计算机提供各种控制信息，如最佳给定值和最佳控制量等（如高效、低消耗、低成本等）。课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术分散控制
25、系统（分散控制系统（DCS）nDCS系系统统采采用用分分散散控控制制、集集中中操操作作、分分级级管管理理、分分而而自自治治和和综综合合协协调调的的设设计计原原则则，自自下下而而上上分分为为若若干干层层，分分别别完完成成控控制制、监督和管理的功能。监督和管理的功能。课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术分散控制系统的定义及组成：分散控制系统的定义及组成：n n分散控制系统是将计算机技术、控制技术、图形显示技术和通信技术汇集于一体，可对分散在现场的设备进行控制，又可方便集中管理操作n n包括现场控制站、操作员站、工程师站、监控计算机、管理计算机、数据通信网络课课2-智能建筑的相关技术智能建筑
26、的相关技术二、计算机网络技术二、计算机网络技术n n1 1、 计算机网络的概念及组成：计算机网络的概念及组成：计算机网络的概念及组成：计算机网络的概念及组成：n n通通通通过过过过通通通通信信信信设设设设备备备备将将将将地地地地理理理理上上上上分分分分散散散散的的的的多多多多个个个个计计计计算算算算机机机机系系系系统统统统连连连连接接接接起起起起来来来来，按按按按照照照照协协协协议议议议互互互互相相相相通通通通信信信信，达达达达到到到到信信信信息息息息交交交交换换换换、资资资资源源源源共共共共享、可互操作和协作处理的系统。享、可互操作和协作处理的系统。享、可互操作和协作处理的系统。享、可互操作
27、和协作处理的系统。n n由由由由主主主主机机机机、终终终终端端端端、网网网网络络络络节节节节点点点点、通通通通信信信信链链链链路路路路等等等等网网网网络络络络元元元元素素素素组组组组成成成成，如如如如图图图图所所所所示示示示。从从从从逻逻逻逻辑辑辑辑功功功功能能能能上上上上看看看看，一一一一个个个个网网网网络络络络可可可可以以以以分分分分为两个子网：资源子网和通信子网。为两个子网：资源子网和通信子网。为两个子网：资源子网和通信子网。为两个子网：资源子网和通信子网。资源子网由主机、终端及相关软件组成。资源子网由主机、终端及相关软件组成。资源子网由主机、终端及相关软件组成。资源子网由主机、终端及相
28、关软件组成。 通通通通信信信信子子子子网网网网由由由由负负负负责责责责信信信信息息息息数数数数据据据据传传传传输输输输和和和和交交交交换换换换等等等等通通通通信信信信处处处处理理理理的的的的设备、线路组成。设备、线路组成。设备、线路组成。设备、线路组成。课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术计算网络组成示意计算网络组成示意课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术2、计算机网络的基本功能：计算机网络的基本功能： 数据快速传送和集中处理、资源共享、提高可用性数据快速传送和集中处理、资源共享、提高可用性数据快速传送和集中处理、资源共享、提高可用性数据快速传送和集中处理、资源共享、提高可用性
29、和可靠性、实现分布处理和可靠性、实现分布处理和可靠性、实现分布处理和可靠性、实现分布处理3 3、计算机网络的拓扑结构、计算机网络的拓扑结构n n是是是是通通通通过过过过网网网网中中中中结结结结点点点点与与与与通通通通信信信信线线线线路路路路之之之之间间间间的的的的几几几几何何何何关关关关系系系系表表表表示示示示网网网网络络络络结结结结构构构构，反反反反映映映映出出出出网网网网络络络络中中中中各各各各实实实实体体体体间间间间的的的的结结结结构构构构关关关关系系系系。计计计计算算算算机机机机网网网网络络络络的的的的拓拓拓拓扑扑扑扑结结结结构构构构既既既既有有有有规规规规则则则则的的的的总总总总线线
30、线线型型型型、环环环环型型型型，也也也也有有有有不不不不规规规规则则则则的的的的网网网网型型型型。在在在在智智智智能能能能建建建建筑筑筑筑中中中中主主主主要要要要使使使使用用用用局局局局域域域域网网网网。其其其其常常常常见见见见的的的的拓拓拓拓扑扑扑扑结结结结构构构构有有有有三三三三种种种种：星星星星型型型型、环环环环型型型型和和和和总总总总线拓扑如图所示。线拓扑如图所示。线拓扑如图所示。线拓扑如图所示。课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术a)星型拓扑星型拓扑 b)环型拓扑环型拓扑 c)总线拓扑总线拓扑课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术三、现代通信技术三、现代通信技术n n
31、是实现大厦内部、大厦与大厦、大厦与国内、国是实现大厦内部、大厦与大厦、大厦与国内、国是实现大厦内部、大厦与大厦、大厦与国内、国是实现大厦内部、大厦与大厦、大厦与国内、国外信息交流不可缺少的关键技术。它在作为未来外信息交流不可缺少的关键技术。它在作为未来外信息交流不可缺少的关键技术。它在作为未来外信息交流不可缺少的关键技术。它在作为未来“ “信息高速公路信息高速公路信息高速公路信息高速公路” ” 网站主结点的智能大厦中的地位网站主结点的智能大厦中的地位网站主结点的智能大厦中的地位网站主结点的智能大厦中的地位和作用不言而喻。和作用不言而喻。和作用不言而喻。和作用不言而喻。1 1 1 1、信息高速公
32、路的组成、信息高速公路的组成、信息高速公路的组成、信息高速公路的组成 由干线、支线和结点构成。它是在光纤干线上将信由干线、支线和结点构成。它是在光纤干线上将信由干线、支线和结点构成。它是在光纤干线上将信由干线、支线和结点构成。它是在光纤干线上将信息（如图象、声音、文字等）转换成数字信号，再息（如图象、声音、文字等）转换成数字信号，再息（如图象、声音、文字等）转换成数字信号，再息（如图象、声音、文字等）转换成数字信号，再经切换送到支线（电缆或电话线）上，最终送到结经切换送到支线（电缆或电话线）上，最终送到结经切换送到支线（电缆或电话线）上，最终送到结经切换送到支线（电缆或电话线）上，最终送到结点
33、（用户终端。）点（用户终端。）点（用户终端。）点（用户终端。） 课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术（1 1）、干线部分）、干线部分n n它它是是信信息息高高速速公公路路的的骨骨架架，是是局局域域网网、有有线线网网、数数据据网网、无无限限网网和和程程控控网网之之间间的的桥桥梁梁。其其中中，局局域域网网包包括括校校园园网网、小小型型企企业业的的信信息息网网等等；有有限限网网包包括括有有限限电电视视、图图文文电电视视等等；数数据据库库包包括括图图书书资资料料、电电子子书书刊刊以以及及各各种种信信息息数数据据等等组组成成的的数数据据网网；无无限限网网包包括括卫卫星星通通信信、微微波波通通信信
34、、移移动动通通信信组组成的无线寻呼、电话网、程控交换网等。成的无线寻呼、电话网、程控交换网等。课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术（2 2）、支线部分）、支线部分n n构构成成某某个个局局域域的的现现代代化化信信息息环环境境。以以校校园园网网为为例例可可提提供供图图书书资资料料服服务务、文文件件服服务务、打印服务、行政信息管理等功能。打印服务、行政信息管理等功能。（3 3）、结点部分）、结点部分n n包包括括各各种种信信息息的的发发送送和和接接收收设设备备，构构成成用用户户的的信信息息环环境境。按按照照信信息息环环境境的的差差异异可可以以分分为为各各种种不不同同的的用用户户：办办公公室
35、室信信息息环环境境、家庭信息环境等。家庭信息环境等。课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术2 2、信息高速公路的特点、信息高速公路的特点n n（1 1）数字化：）数字化：n n（2 2）高速化：）高速化：n n（3 3）网络化：）网络化：n n（4 4）小型化：）小型化：n n（5 5）双向性：）双向性：n n（6 6）多媒体化：）多媒体化：n n（7 7）多样化：）多样化：课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术四、四、BA系统的检测技术系统的检测技术n n是是以以微微电电子子技技术术基基本本手手段段的的检检测测技技术术，分分为为两两大大类类：一一类类是是对对电电压压、电电流流、阻
36、阻抗抗等等电电量量参参数数的的检检测测：另另一一类类则则是是运运用用一一定定的的转转换换手手段段，把把非非电电量量（如如温温度度、湿湿度度、压压力力、流流速速等等）转转换换为为电电量量，然然后后进进行行检检测测，将将非非电电量量转转换换为为电电量量的的器器件件，通通常常称称为为传传感感器器。传传感感器器在在自自动动检检测测技技术术中中占占极极为为重重要要的的地地位位，在在某某些些场场合合成成为为解解决决实实际际问问题题的的关关键键，非非电电量量自动检测单元的基本结构用图描述。自动检测单元的基本结构用图描述。课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术非电量自动检测单元的基本结构非电量自动检测单
37、元的基本结构课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术典型传感器典型传感器11、传感器的概念及组成：、传感器的概念及组成：传感器即检测器传感器即检测器是一种能把特定的被测量信息（包是一种能把特定的被测量信息（包括物理量、化学量、生物量等）按括物理量、化学量、生物量等）按一定规律转换成某种可用信号输出一定规律转换成某种可用信号输出的器件或装置。的器件或装置。由敏感元件和转换元件组成由敏感元件和转换元件组成课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术辅助电源敏感元件敏感元件转换元件转换元件信号调节与转换信号调节与转换电路电路被测量被测量电量课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术2、传感器分
38、类分类法分类法型式型式说明说明按基本效按基本效应分应分物理型、化学型、生物型物理型、化学型、生物型等等分别以转换中的物理效应、化学效应等命名分别以转换中的物理效应、化学效应等命名按构成原按构成原理分理分结构型结构型物性型物性型以其转换元件结构参数变化实现信号转换以其转换元件结构参数变化实现信号转换以其转换元件物理特性变化实现信号转换以其转换元件物理特性变化实现信号转换按能量关按能量关系分系分能量转换型（自源型）能量转换型（自源型）能量控制型（外源型）能量控制型（外源型）传感器输出量直接由被测能量转换而得传感器输出量直接由被测能量转换而得传感器输出量能量由外源供给，但受被测输入量传感器输出量能量
39、由外源供给，但受被测输入量控制控制 按作用原按作用原理分理分应变式、电容式、压电式、应变式、电容式、压电式、热电式等热电式等以传感器对信号转换的作用原理命名以传感器对信号转换的作用原理命名 按输入量按输入量分分位移、压力、温度、流量、位移、压力、温度、流量、气体等气体等以被测量命名（即按用途分类法）以被测量命名（即按用途分类法） 按输出量按输出量分分模拟式模拟式数字式数字式输出量为模拟信号输出量为模拟信号输出量为数字信号输出量为数字信号 课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术3、传感器的技术要求、传感器的技术要求（1）足够的容量。）足够的容量。（2）灵敏度高，精度适当。响应速）灵敏度高，
40、精度适当。响应速度快，工作稳定、可靠性好。度快，工作稳定、可靠性好。（3）适用性和适应性强。）适用性和适应性强。（4）使用经济。）使用经济。课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术4、常用检测技术与设备、常用检测技术与设备（1）电量检测技术与设备）电量检测技术与设备直流电流、电压的测量直流电流、电压的测量课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术交流电压、电流的测量交流电压、电流的测量课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术功率的测量功率的测量课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术（2）温、湿度的检测）温、湿度的检测温度检测与设备温度检测与设备课课2-智能建筑的相关技术智能建筑
41、的相关技术课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术例例1：热电阻温度检测器：热电阻温度检测器热电阻测量电路原理电压输出型实用的测温电路课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术热电阻规格很多，但基本上是线性热电阻规格很多，但基本上是线性器件。用以描述其线性关系的公式为：器件。用以描述其线性关系的公式为：Rt=Ro+at(2-1)式中式中:Ro温度为零时的阻值；温度为零时的阻值；a灵敏度灵敏度课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术湿度检测与设备湿度检测与设备BA系统中在对湿度的检测主要用于系统中在对湿度的检测主要用于室内外的空气湿度，风道内的空气湿室内外的空气湿度，风道内的空气湿度的
42、检测。常用的湿度检测有：烧结度的检测。常用的湿度检测有：烧结型半导体陶瓷湿敏元件，电容式相对型半导体陶瓷湿敏元件，电容式相对温度传感元件等温度传感元件等课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术压力液位的检测技术与设备压力液位的检测技术与设备课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术弹性元件简介：弹性元件有弹簧管，弹性元件简介：弹性元件有弹簧管，波纹管，膜片，波纹管与弹簧组合几波纹管，膜片，波纹管与弹簧组合几种种。课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术流量、容积的检测技术与设备流量、容积的检测技术与设备差量流量计差量流量计涡轮流量计涡轮流量
43、计课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术三、典型执行机构三、典型执行机构n n1、执行机构的功能与种类：执行器在系统中的作用是执行控制器的命令，直接控制能量或物料等被测介质的输送量，是自动控制的终端主控元件。执行器由执行机构和调节机构组成。种类：气动、电动、液动课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术2、常用电动执行机构、常用电动执行机构n n电磁阀n n电动阀n n风门课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术五、楼宇智能化系统的集成技术五、楼宇智能化系统的集成技术集成摄像头集成摄像头集成显卡集成显卡课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术智能建筑系统集成简介智能建筑系统集成
44、简介智能建筑一体化集成管理的智能建筑一体化集成管理的能力是智能建筑最重要的特点，能力是智能建筑最重要的特点，是区别智能建筑与传统建筑的是区别智能建筑与传统建筑的分水岭。同样一体化集成管理分水岭。同样一体化集成管理的能力大小，也反映了智能建的能力大小，也反映了智能建筑的筑的智商智商程度。程度。集成的概念集成的概念系统集成的概念系统集成的概念智能建筑系统集成的发展背景智能建筑系统集成的发展背景智能建筑的系统集成智能建筑的系统集成系统集成的意义系统集成的意义系统集成的内容系统集成的内容IBMS简介简介课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术集成的概念集成的概念集成的概念最早出现于大规模集成集成的
45、概念最早出现于大规模集成电路制造业。电路制造业。20世纪世纪70年代以后，当年代以后，当芯片所包含的元器件数与回路数急速芯片所包含的元器件数与回路数急速增加时，相互之间的关联性与不确定增加时，相互之间的关联性与不确定性等矛盾日益突出。采取昔日简单电性等矛盾日益突出。采取昔日简单电路设计方法已不足以解决实际问题，路设计方法已不足以解决实际问题，当时又正值电子计算机技术开始迅速当时又正值电子计算机技术开始迅速发展的时期，因而具备了提出集成概发展的时期，因而具备了提出集成概念与实现集成目标的基本环境。念与实现集成目标的基本环境。课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术系统集成的概念系统集成的概念
46、20世纪末，高新技术突飞猛进，继世纪末，高新技术突飞猛进，继而机械制造业提出并实现了而机械制造业提出并实现了CIMS集成制造系统；计算机网络规模的集成制造系统；计算机网络规模的不断扩大，已进入各行各业，并深不断扩大，已进入各行各业，并深入到世界的各个角落，随之提出计入到世界的各个角落，随之提出计算机网络集成任务。算机网络集成任务。一般来说，系统集成是指在一个大一般来说，系统集成是指在一个大系统环境中，为了整个系统的协调系统环境中，为了整个系统的协调和优化，在相同的总目标之下，将和优化，在相同的总目标之下，将相互之间存在一定关联的各子系统，相互之间存在一定关联的各子系统，通过某种方式或技术结合在
47、一起。通过某种方式或技术结合在一起。课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术智能建筑系统集成的发展背景智能建筑系统集成的发展背景智能建筑发展的初期，各个子系智能建筑发展的初期，各个子系统规模小，控制对象少而简单，各统规模小，控制对象少而简单，各个子系统间彼此相对独立，信息共个子系统间彼此相对独立，信息共享主要依赖于手工传递，维护管理享主要依赖于手工传递，维护管理工作处于半自动化状态。工作处于半自动化状态。随着现代通信、计算机及其网络随着现代通信、计算机及其网络技术的飞速发展，智能建筑中的各技术的飞速发展，智能建筑中的各个系统正向着大规模、控制对象多个系统正向着大规模、控制对象多且分散，各个
48、子系统之间以及建筑且分散，各个子系统之间以及建筑物内、外对信息传递速率和共享程物内、外对信息传递速率和共享程度提出了很高的要求。度提出了很高的要求。课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术智能建筑系统集成的发展背景智能建筑系统集成的发展背景另外，由于建筑物内语音、数据和控另外，由于建筑物内语音、数据和控制等各类信号的传输线缆大量、重复制等各类信号的传输线缆大量、重复的敷设，给管理维护工作带来了极大的敷设，给管理维护工作带来了极大的不便，所有这一切都对智能建筑的的不便，所有这一切都对智能建筑的发展提出了新的挑战。将智能建筑中发展提出了新的挑战。将智能建筑中各类设备和子系统通过一定的技术方各类
49、设备和子系统通过一定的技术方式集成在一起，即智能建筑系统集成式集成在一起，即智能建筑系统集成这一新的概念和技术产生了。这一新的概念和技术产生了。课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术智能建筑的系统集成智能建筑的系统集成所谓智能建筑系统集成，就是将智所谓智能建筑系统集成，就是将智能建筑中分离的设备、功能、信息通能建筑中分离的设备、功能、信息通过计算机网络集成为一个相互关联的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、统一协调的系统，实现信息、资源、任务的重组和共享，达成一个安全、任务的重组和共享，达成一个安全、舒适、高效、便利的工作环境和生活舒适、高效、便利的工作环境和
50、生活环境。环境。系统集成不是目的，也不是一套系统、设备、系统集成不是目的，也不是一套系统、设备、软件，而是一种思想、方法和技术手段。软件，而是一种思想、方法和技术手段。课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术系统集成的意义系统集成的意义1）通过对智能建筑各子系统进行系通过对智能建筑各子系统进行系统集成，可以对各个子系统进行集中统集成，可以对各个子系统进行集中监控，从而提高管理和服务效率，节监控，从而提高管理和服务效率，节省成本，降低运行和维护费用；省成本，降低运行和维护费用；2）通过综合设计集成系统，可以优通过综合设计集成系统，可以优化总体设计，减少各个子系统中的硬化总体设计，减少各个子系
51、统中的硬件和软件重复投资；件和软件重复投资；课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术系统集成的意义系统集成的意义3）通过采用统一的硬件和软件结构，通过采用统一的硬件和软件结构，使操作和管理人员能更加容易地掌握使操作和管理人员能更加容易地掌握其操作和维护技术；其操作和维护技术；4）为业主或租赁户提供高效率高为业主或租赁户提供高效率高质量的物业管理服务，提升建筑物的质量的物业管理服务，提升建筑物的档次，使建筑物售前升值和售后保值档次，使建筑物售前升值和售后保值;5）为业主或租赁户提供一条建筑为业主或租赁户提供一条建筑物内外四通八达的信息高速公路。物内外四通八达的信息高速公路。课课2-智能建筑的
52、相关技术智能建筑的相关技术系统集成的内容系统集成的内容从不同角度看，智能建筑系统集成从不同角度看，智能建筑系统集成的内容主要包括：功能集成、网络的内容主要包括：功能集成、网络集成、界面集成与数据库的集成等。集成、界面集成与数据库的集成等。功能集成功能集成网络集成网络集成界面集成界面集成数据库集成数据库集成课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术功能集成功能集成将原来分离的各智能化子系统的功能进行集成，将原来分离的各智能化子系统的功能进行集成，并形成原来子系统所没有的针对所有建筑设备的全并形成原来子系统所没有的针对所有建筑设备的全局性监控和管理功能。功能集成主要分两个层次：局性监控和管理功能
53、。功能集成主要分两个层次：IBMS中央管理层的功能集成：集中监视、控制中央管理层的功能集成：集中监视、控制和管理功能，信息综合管理功能，全局事件管理功和管理功能，信息综合管理功能，全局事件管理功能，流程自动化管理功能，公共通信网络管理功能。能，流程自动化管理功能，公共通信网络管理功能。各智能化子系统的功能集成：各智能化子系统的功能集成：BMS，OAS，CNS的功能集成。的功能集成。课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术网络集成网络集成网络集成实质上是通信网络系统网络集成实质上是通信网络系统CNS在智能在智能建筑中的具体实施，是通信设备与网络设备的建筑中的具体实施，是通信设备与网络设备的结
54、合，以及通信线路和网络线路的结合。由综结合，以及通信线路和网络线路的结合。由综合布线系统构成智能建筑的高速公路，由用户合布线系统构成智能建筑的高速公路，由用户程控交换机和计算机局域网组成智能建筑高速程控交换机和计算机局域网组成智能建筑高速公路上的红绿灯和交通指挥中心。网络集成侧公路上的红绿灯和交通指挥中心。网络集成侧重在网络结构和网络技术设备这两个方面。重在网络结构和网络技术设备这两个方面。课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术界面集成界面集成智能建筑系统集成的最高目标是将智能建筑系统集成的最高目标是将BMS，OAS，CNS集成在一个计算机平台上，在统一界面环集成在一个计算机平台上，在统
55、一界面环境下运行和操作，即建立智能建筑综合管理系统境下运行和操作，即建立智能建筑综合管理系统IBMS。一般各智能化子系统的运行和操作界面是。一般各智能化子系统的运行和操作界面是不同的，界面集成就是要实现在统一的平台和统不同的，界面集成就是要实现在统一的平台和统一的界面上运行和操作系统。界面集成实现的关一的界面上运行和操作系统。界面集成实现的关键是解决各子系统在网络协议和网络操作系统方键是解决各子系统在网络协议和网络操作系统方面的沟通或统一。面的沟通或统一。课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术数据库集成数据库集成系统内外实现互连互通的目的，是为了能传输数系统内外实现互连互通的目的，是为了
56、能传输数据，进而实现数据综合和信息共享。数据库集成据，进而实现数据综合和信息共享。数据库集成要解决的主要问题是，综合数据的组织和共享信要解决的主要问题是，综合数据的组织和共享信息的访问。息的访问。综合数据的组织可采用集中式数据库或分布式综合数据的组织可采用集中式数据库或分布式数据库方式。集中式数据库位于集成系统管理层，数据库方式。集中式数据库位于集成系统管理层，是将各子系统的数据上传汇总集中存放在一个数是将各子系统的数据上传汇总集中存放在一个数据库中。分布式数据库由分布在各子系统中的子据库中。分布式数据库由分布在各子系统中的子数据库所组成，各子数据库在逻辑上是相关的，数据库所组成，各子数据库在
57、逻辑上是相关的，在使用上可视为一个完整的数据库。在使用上可视为一个完整的数据库。课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术数据库集成数据库集成共享信息的访问，主要是考虑采用开放的数据共享信息的访问，主要是考虑采用开放的数据库访问接口标准来实现异构数据库的互连，目前库访问接口标准来实现异构数据库的互连，目前主要有主要有ODBC（OpenDataBaseConnection）和）和JDBC（JavaDataBaseConnection）标准接口。）标准接口。目前常用的数据库管理系统，包括目前常用的数据库管理系统，包括FoxPro、Access、Oracle、Sybase、Informix、DB2
58、、SQLSever等）都支持这两种接口标准，两者的区别主等）都支持这两种接口标准，两者的区别主要是，在用要是，在用Java语言编程时采用语言编程时采用JDBC，而使用，而使用其他语言编程时应采用其他语言编程时应采用ODBC。采用数据库访问。采用数据库访问接口标准，可以做到只编写一个应用程序就能访接口标准，可以做到只编写一个应用程序就能访问支持该接口标准的任何一种数据库中的数据，问支持该接口标准的任何一种数据库中的数据，实现了异构数据库的互连。实现了异构数据库的互连。课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术IBMS简介简介智能建筑管理系统（智能建筑管理系统（IBMS：IntelligentB
59、uildingManagementSystem）是一个具有高生产力、低）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营运成本和高安全性的智能化的综合管理系统。它能够利用收集到的合管理系统。它能够利用收集到的建筑物相关资料，分析整理成具有建筑物相关资料，分析整理成具有高附加值的信息；运用先进技术和高附加值的信息；运用先进技术和方法使建筑设备的作业流程更有效、方法使建筑设备的作业流程更有效、运行成本更低、竞争力更强。运行成本更低、竞争力更强。课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术IBMS简介简介同时，它能使大楼内各个实时子系统同时，它能使大楼内各个实时子系统高度集成，做到保安、防火、
60、设备监高度集成，做到保安、防火、设备监控三位一体，实现建筑设备管理系统控三位一体，实现建筑设备管理系统BMS，办公自动化系统，办公自动化系统OAS和通信网和通信网络系统络系统CNS集成在一个图形操作界面集成在一个图形操作界面上对整个建筑物进行全面监视、控制上对整个建筑物进行全面监视、控制和管理，提高大厦全局事件和物业管和管理，提高大厦全局事件和物业管理的效率和综合服务的功能。理的效率和综合服务的功能。课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术五、楼宇智能化系统的集成技术五、楼宇智能化系统的集成技术系统集成概念系统集成概念（一）系统集成定义及意义（一）系统集成定义及意义P511、楼宇智能化系统
61、集成的定义、楼宇智能化系统集成的定义 是将智能建筑中分离的不同功能的子系统通过是将智能建筑中分离的不同功能的子系统通过一定的技术手段使之集成为一个相互关联的、一定的技术手段使之集成为一个相互关联的、统一协调的系统，以实现数据综合建造智能建统一协调的系统，以实现数据综合建造智能建筑的目的，筑的目的，课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术2、系统集成的意义、系统集成的意义实实现现信信息息共共享享与与综综合合应应用用，提提高高物物业业管管理理水水平平，降降低低大大楼楼运运行行费费用用、提提供供给给用用户户更更安安全全舒舒适适的工作环境，更高效的办公条件。的工作环境，更高效的办公条件。早早期期建
62、建设设的的智智能能化化大大楼楼，多多数数是是分分立立系系统统，即即各各个个智智能能化化子子系系统统独独立立设设置置，分分开开管管理理，各各个个子子系系统统互互不不相相关关，硬硬、软软件件大大量量冗冗余余、使使系统建设费用增加。系统建设费用增加。课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术n n以以楼楼宇宇控控制制系系统统为为平平台台的的系系统统集集成成方方案案，可可以以形形成成以以整整个个设设备备管管理理为为中中心心的的集集成成。比比较较经经济济实实用用，另另外外一一种种方方式式为为整整个个楼楼宇宇的的一一体体化化集集成成，在在楼楼宇宇控控制制系系统统、火火灾灾报报警警与与自自动动控控制制系系
63、统统、保保安安系系统统、通通信信系系统统、办办公公自自动动化化系系统统之之上上，再再加加一一级级中中央央管管理理集集成成系系统统。这这对对需需要要形形成成最最高高管管理理层层次次的的单单位位来来讲讲是是必必要要的的。开开放放的的“点点对对点点”( (分分散散控控制制) )通通信信技技术术支支持持新新一一代代的的产产品品和和系系统统，使使其其运运行行起起来来更更经经济济。此此外外，它它还还提提供供非非预预制制环环境境，以以便便将将来来改改变变或或修修改改系系统统，完完善善子子系系统统的的集集成成性性，降低运行成本。降低运行成本。课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术（二）楼宇智能化系统集成
64、技术（二）楼宇智能化系统集成技术包括两方面内容：一是分散控制系统，二是现场总包括两方面内容：一是分散控制系统，二是现场总包括两方面内容：一是分散控制系统，二是现场总包括两方面内容：一是分散控制系统，二是现场总线技术线技术线技术线技术 . .系统的集成是将计算机技术、控制技术、图系统的集成是将计算机技术、控制技术、图系统的集成是将计算机技术、控制技术、图系统的集成是将计算机技术、控制技术、图形形形形 显示技术和通信技术汇集于一体，从而对现场设显示技术和通信技术汇集于一体，从而对现场设显示技术和通信技术汇集于一体，从而对现场设显示技术和通信技术汇集于一体，从而对现场设备进行分散控制，又方便地集中管
65、理，真正体现其备进行分散控制，又方便地集中管理，真正体现其备进行分散控制，又方便地集中管理，真正体现其备进行分散控制，又方便地集中管理，真正体现其智能化优势智能化优势智能化优势智能化优势. . . .在在在在LONWORKSLONWORKSLONWORKSLONWORKS网络中，智能控制装置被称网络中，智能控制装置被称网络中，智能控制装置被称网络中，智能控制装置被称为节点，使用一个共同的协议来相互通信。每一个为节点，使用一个共同的协议来相互通信。每一个为节点，使用一个共同的协议来相互通信。每一个为节点，使用一个共同的协议来相互通信。每一个节点都含有嵌入式能执行协议的智能芯片，完成监节点都含有嵌入式能执行协议的智能芯片，完成监节点都含有嵌入式能执行协议的智能芯片，完成监节点都含有嵌入式能执行协议的智能芯片，完成监控功能。控功能。控功能。控功能。课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术课课2-智能建筑的相关技术智能建筑的相关技术
