1、樓宇智能化技術Technology of Intelligent Architecture1IB (Intelligent Building) 智能大廈 智能建筑 建筑智能化 樓宇智能化2自我介紹董德發 大慶石油學院 電氣信息工程學院，電子科學學院TEL：6503303（H）E-Mail： QQ:4595642673教學要求30學時必修課教材: 陳虹樓宇自動化技術與應用 機械工業出版社參考書: 章云建筑智能化系統 清華大學出版社網絡資源講授與研討相結合: 要我學 我要學4教材及參考書1 張振昭,許錦標,萬頻編.樓宇智能化技術.北京：機械工業出版 社,1999 (第2版 2003）2 程大章主編

2、. 智能建筑工程設計與實施.上海：同濟大學出版 社,20013 倪群等編著.NOVELL網絡規劃安裝與管理.北京：人民郵電出版社,19954 雷振明編著.下一代的電信交換 寬帶交換.北京：人民郵電出版社,19965 李正福編著.綜合業務數字網ISDN.北京：人民郵電出版社,19966 趙宗基等編著.通信網.北京：人民郵電出版社,19967 趙濟安編著.現代建筑電子工程設計技術.上海：同濟大學出版社,19958 龍惟定,程大章主編.智能化大樓的建筑設備.北京：中國建筑工業出版社,19979 陳一才編著.樓宇安全系統設計手冊.北京：中國計劃出版社,199710 中國建筑東西設計院主編.民用建筑電氣

3、設計規范.北京：中國計劃出版社,19975教材及參考書11 華東建筑設計研究院編著.智能建筑設計技術.上海：同濟大學出版社,199612 張端武編著.智能建筑的系統集成及其工程實施(上).北京：清華大學出版社,200013 電聲詞典編寫組編.電聲詞典.北京：國防工業出版社,199314 王錫勝等編.有線電視技術.北京：電子工業出版社,199615 方學忠等編.衛星電視與有線電視技術.北京：中國物資出版社,199516 戴延年主編.建筑電氣設計與應用.北京：水利電力出版社,198917 楊運年編著.VSAT衛星通信網.北京：人民郵電出版社,199718 呂海寰等編著.衛星通信系統.北京：人民郵電

4、出版社,199619 殷琪編著.衛星通信系統測試.北京：人民郵電出版社,199720 李東明編著.建筑弱電工程安裝調試手冊.北京：中國物價出版社,19936教材及參考書21 區益善等編著.計算機網絡與辦公自動化.北京：電子工業出版社,199522 李林著.智能大廈系統工程.北京：電子工業出版社,199823 徐志強編著.建筑電氣設計技術.廣州：華南理工大學出版社,199424 徐良賢等譯.計算機網絡與互聯網.北京：電子工業出版社,199825 劉賀湘等編著.Internet實用技術教程.北京：清華大學出版社,199826 鄒旭楷主編.Intranet技術及其應用.西安：西安電子科技大學出版社,

5、199827 劉有信編著.網聯互聯技術.北京：人民郵電出版社,199828 陳一才編著.大樓自動化系統設計手冊.北京：中國建筑工業出版社,199429 戴有煒編著.Windows NT Server 4.0中文版實用指南.北京：清華大學出版社,199730 蔡皖東編著.Windows NT Server 4.0(中文版)組網技術.西安：西安電子科技大學出版社,19987教材及參考書31 石祥生譯.客戶/服務器實用技術指南.北京：電子工業出版社,199432 車敦仁等譯.Sybase開發者指南.北京：清華大學出版社,199533 王行剛編著.計算機網組網技術.北京：科學出版社,199334 王常

6、力等編.集散型控制系統的設計與應用.北京：清華大學出版社,199335 黃步余主編.集散控制系統在工業過程中的應用.北京：中國石化出版社,199436 劉國林主編.建筑物自動化系統.北京：機械工業出版社,200237 胡道元編著.智能建筑計算機網絡工程.北京：清華大學出版社,200238 段培永,齊保良編著. 智能建筑計算機網絡. 北京:人民交通出版社,200239 王波主編. 智能建筑辦公自動化系統. 北京:人民交通出版社,200240 馬海武,張繼榮,任慶昌編著. 智能建筑通信系統與網絡. 北京:人民交通出版社,2002 8教材及參考書41 程大章主編.住宅小區智能化系統設計與工程實施.

7、上海：同濟大學出版社,200142 羅國杰編著. 智能建筑系統工程.北京：機械工業出版社,200043 胡崇岳主編. 智能建筑自動化技術.北京：機械工業出版社,199944 王波主編. 智能建筑基礎教程.重慶: 重慶大學出版社,200245 楊志,鄧仁明,周齊國編著. 建筑智能化系統及工程應用.北京：化學工業出版社,200246 陜西省廣播電視局.現代廣播電視網絡技術及應用.西安：西安電子科技大學出版社,200147 劉修文.衛星數字電視接收機的使用與維修.北京:人民郵電出版社,200248 李學明.遠程教育系統及實現. 北京:人民郵電出版社,200249 黃孝健.有線電視交互式電視與多媒體接

8、入.北京: 人民郵電出版社,199950 朱秀昌.會議電視系統及應用技術. 北京:人民郵電出版社,1999 9 相關網站： 中國智能建筑網 上海智能建筑網 中國智能建筑服務網 中國智能建筑信息網 國際智能建筑 10緒 論第一節 樓宇智能化技術的基本概念 第二節 建設智能樓宇的目標 第三節 智能樓宇的主要特征 第四節 樓宇智能化技術的主要內容11第一節 樓宇智能化技術的基本概念一、智能樓宇與樓宇智能化技術 二、智能樓宇的發展 12一、智能樓宇與樓宇智能化技術1) 智能樓宇通過其結構、系統、服務和管理的最佳組合提供一種高效和經濟的環境。 2) 智能樓宇能在上述環境下為管理者實現最小的代價提供最有效

9、的資源管理。 3) 智能樓宇能夠幫助其業主、管理者和住戶實現他們的造價、舒適、便捷、安全、長期的靈活性以及市場效應的目標。13定義 目前，國內外對于智能建筑有著多種定義，尚未統一。 盡管如此，從下面給出的幾種國內外較有影響的定義是能夠比較清晰地了解智能建筑概念的內涵的。14l ）美國智能建筑學會定義： 智能建筑是通過對建筑物的4 個基本要素，即結構、系統、服務和管理，以及它們之間的內在聯系進行最優化設計，從而提供一個投資合理、具有高效、舒適、便利環境的建筑空間。2 ）日本智能大樓研究會定義： 智能大樓是指具備信息通信、辦公自動化信息服務以及樓宇自動化各項功能的、滿足進行智力活動需要的建筑物。1

10、53 ）歐州智能建筑集團定義： 智能化建筑是使用戶發揮最高效率，同時又以最低的保養成本，最有效地管理其本身資源的建筑。4 ）新加坡定義： 智能建筑必需具備3 個條件，一是具有保安、消防與環境控制等自動化控制系統，以及自動調節大廈內的溫度、濕度、燈光等參數的各種設施，以創造舒適安全的環境；二是具有良好的通信網絡設施使數據能在大廈內流通；三是能夠提供足夠的對外通信設施與能力。165 ）國內定義 定義l ：智能建筑是指利用系統集成方法將智能型計算機技術、通信技術、信息技術與建筑藝術有機結合，通過對設備的自動監控、對信息資源的管理和對使用者的信息服務及其與建筑的優化組合，所獲得的投資合理、適合信息社會

11、需要并且具有安全、高效、舒適、便利和靈活特點的建筑物。 定義2：智能建筑是以建筑為平臺，兼備通信、辦公、建筑設備自動化等功能，集系統結構、服務、管理及它們之間的優化組合，向人們提供一個高效、舒適、便利的建筑環境。 智能建筑的本質，簡單說就是為人們提供一個優越的工作與生活環境、這種環境具有安全、舒適、便利、高效與靈活的特點。17 1990年，各國的智能建筑專家會聚在美國的華盛頓，成立了第一個世界性的智能建筑協會，即“世界智能建筑協會”，提出了一個對智能建筑的綜合性定義： 智能建筑是通過對建筑物的四個基本要素，即結構、系統、服務、管理以及它們之間的內在聯系，以最優化的設計，采用最先進的計算機技術、

12、控制技術和通信技術，建立一計算機系統管理的一體化集成系統，提供一個投資合理，擁有高效率的優雅舒適、便利快捷、高度安全的環境空間。智能建筑能夠幫助建筑物業主和物業管理者在費用開支、生活舒適、商務活動和人身安全等方面得到最大利益的回報。18二、智能樓宇的發展 智能樓宇的發展是科學技術和經濟水平的綜合體現，它已成為一個國家、地區和城市現代化水平的重要標志之一，智能樓宇的發展將呈現以下趨勢： 1) 智能樓宇正朝著健康和規范化的方向發展。3) 正在迅速發展成為一個新興的技術產業。 4) 智能樓宇的功能朝著多元化的方向發展。 2) 采用最新高科技成果，向系統集成化、綜合化管理以及智能城市化和高智能人性化的

13、方向發展。 19發展史 發展的背景： 1984年：美國聯合技術公司（UTC United Technology Corp.) 的子公司聯合技術建筑系統公司(United Technology Building System Corp.),在康涅狄格（Connecticut）洲 的哈特福德(Hartford)市改建完成了一座名為都市大廈 (City Place ）的建筑, Intelligent Building首次出現在其 宣傳詞中。國外智能建筑的發展：參見智能建筑基礎教程國內智能建筑的發展：參見智能建筑基礎教程20發展史智能建筑的發展的趨勢： (參見智能建筑基礎教程） 建筑智能化的外延在擴展

14、 智能建筑范圍在擴大 建筑智能化與綠色生態建筑 (環保、節能、可持續發展）的結合智能建筑發展存在的問題及原因： （參見智能建筑基礎教程） 概念的原因 建筑師的原因 設計圖的原因 供貨商的原因 技術力量的原因 網絡資源：（參見資料部分）21第二節 建設智能樓宇的目標一、提供安全、舒適、快捷的優質服務 二、建立先進科學的綜合管理機制 三、節省能耗與降低人工成本22第三節 智能樓宇的主要特征如圖表示智能樓宇的內涵 圖中：BAS （Building automation System）為建筑設備自動化系統； OAS （Office automation System）為辦公自動化系統； CAS （Co

15、mmunication automation System）為通信自動化系統； SCS （Structured Cabing System）為結構化綜合布線 系統，它包括綜合布線系統PDS （Premises Distribution System）。SCS3A235A系統BAS （Building automation System） 建筑設備自動化系統； OAS （Office automation System） 辦公自動化系統； CAS （Communication automation System） 通信自動化系統； FAS（Fire Automation System） 消防自動

16、化系統 BAS SAS（Safety Automation System） 保安自動化系統24第四節 樓宇智能化技術的主要內容一、樓宇通信自動化系統 二、樓宇自動化系統 三、樓宇共用辦公自動化系統 四、智能樓宇的結構化綜合布線和系統集成25“智能建筑體系結構參考模式” 用“智能建筑體系結構參考模式” (INTELLIGENT BUILDING ARCHITECTURE REFERENCE MODEL，即IBA-RM) 來描述智能樓宇的邏輯構成，IBA-RM采用層次結構描述，從底向上分為7個功能層，如圖所示。 26一、樓宇通信自動化系統適用于智能樓宇的CAS，目前主要有三種技術： (1) 程控用

17、戶交換機PABX (2) 計算機局域網絡LAN (3) PABXLAN的綜合以及綜合業務數字網27二、樓宇自動化系統BAS的實現技術主要涉及到自動控制、計算機管理及其系統集成技術。 樓宇設備空調系統 按其自動化程度可以分為三種情況： (1) 單機自動化 (2) 分系統自動化 (3) 綜合自動化 樓宇運營管理系統的功能可以分為： (1) 柜臺業務處理 包括各種房間和設施的預約、分配、計費等面向客戶的服務。 (2) 面向樓宇管理者的功能 樓宇管理機構的人事、財務、經營決策等一般管理信息系統的功能。 (3) 綜合樓宇自動化系統 28三、樓宇共用辦公自動化系統（1）基于文字和數據的辦公自動化系統 （2

18、）基于聲、像的辦公自動化系統 29四、智能樓宇的結構化綜合布線和系統集成（1）結構化綜合布線系統 結構化綜合布線系統的特點是：將所有的語音、數據、視頻信號等的布線，經過統一的規劃設計，綜合在一套標準的布線系統中，將智能樓宇的三大子系統BAS、CAS、OAS有機的連接起來。結構化綜合布線系統為智能樓宇的系統集成提供了物理介質。 （2）智能樓宇的系統集成 所謂系統集成，通俗地講通過結構化的綜合布線系統計算機網絡硬件和軟件技術，把構成智能樓宇的各個主要子系統(BAS、OAS和CAS等)從各個分離的設備、功能和信息等集成一個相互關聯的、統一的和協調的系統，使資源達到充分地共享，管理實現集中、高效和便利

19、的目的。 （3）智能樓宇系統集成的實現 系統集成是一個涉及多學科、多技術的綜合性應用領域，它從設計到實施是一個復雜的應用系統工程觀點的全過程。 30例131例232例333例434自動化技術 的應用35自動化技術的應用自動控制計算機控制DCSFCS樓宇自動化系統的類型樓宇自動化系統設計依據樓宇自動化系統設計考慮綜合布線系統支持36計算機控制系統高位水槽液位控制系統控制目標：穩定液位控制方案：人工控制 自動控制 儀表 計算機引例：37大腦測量變送對象調節閥眼手液位人工控制信息流圖眼（觀察）手（操縱）腦（決策）SP：設定值PV：過程變量SPPV38自動控制 在沒有人直接參與的情況下，利用自動化裝置

20、，使系統按照預先設定的規律自動地進行。39調節器測量變送對象調節閥液位H信息流圖儀表控制40計算機測量變送對象調節閥液位計算機信息流圖計算機控制41計算機測量變送對象調節閥液位信息流圖電腦是對人腦的解放，計算機的作用相當一臺儀表。計算機控制絕對不神秘！反饋負反饋開環閉環42計算機控制系統的組成計算機系統控制對象I/O接口電路43計 算 機控 制 對 象D/A功率放大器執行器執行器測量A/D采樣保持報警外存儲器操作控制臺打印機測量數字量開關量計算機控制 系統示例注意： A/D D/A 44信息信息輸入存儲處理輸出反饋實時數據采集（信息輸入）實時決策 （信息處理）實時控制 （信息輸出）計算機控制系

21、統信息流圖45計算機控制系統的分類巡檢系統DDC (Direct Digital Control)SCC (Supervisory Computer Control)DCS (Distributed Control System)按計算機參與控制的方式分為：46計 算 機監 測 對 象測量報警顯示制表過程輸入通道人工控制或控制裝置巡檢系統特點：開環指導系統強大的信息 處理功能科研和經濟 核算47計 算 機控 制 對 象D/A功率放大器執行器執行器測量A/D采樣保持報警外存儲器操作控制臺打印機測量數字量開關量DDC (Direct Digital Control)特點：計算機代替 控制儀表給定值 人為設定48監 督 計 算 機控 制 通 道模擬調節器/數字計算機輸入通道輸出通道報警打印機操作控制臺外存儲器輸入通道SCC (Supervisory Computer Control)特點：分為兩級上位機 優化計算 下位機控制給定值由 上位機給出 49車間級監督計算機控 制 對 象工廠級集中監督計算機企業級經營管理計算機裝置級DDC計算機輸入通道測量輸出通道車間級監督計算機控