技能培训专题 建筑智能化系统

1页第7篇建筑智能化系统第47章建筑智能化系统当信息化和智能化渗透到办公和家居生活的各个角落和各个层面，这样的建筑才算得上是真正意义的智能建筑。47.1.1智能建筑的定义1．美国对智能建筑的定义根据建筑结构、建筑系统、建筑设施（服务设施）、建筑管理四个要素以及它们之间的内在关系的最优化配置，该建筑能提供一个既投资合理，又拥有高效优质的服务，使人们工作和生活舒适便利的环境。上述四个基本要素与综合布线系统的关系是很密切的。同时美国学者又指出，没有固定的特性来定义智能建筑。2．欧洲对智能建筑的定义所谓智能建筑是创造一种可以使住户有最大效率环境的建筑，同时该建筑可以使之有效地管理资源，而在硬件和设备方面的寿命成本最小3．日本对智能建筑的定义日本对智能建筑的定义，主要包括以下四个方面的内容：（1）作为收发信息和辅助管理的工具。（2）确保在里面工作的人满意和便利。（3）建筑管理合理化，以便用低廉的成本提供更周到的管理服务。（4）针对变化的社会环境、多样复杂化的办公以及主动的经营策略作出快速灵活和经济的响应。4.新加坡智能建筑必需具备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.我国我国学者普遍认为智能建筑的重点就是利用先进的技术对楼宇进行控制、联系和管理，强调的是实现楼宇三个方面的自动化功能，即建筑的自动化BA（BuildingAutomation）、通信与网络系统的自动化CA（CommunicationandNetworkAutomation）、办公业务的自动化OA（OfficeAutomation）。47.1.2智能建筑的基本构成建筑智能化系统的结构由上层的智能建筑综合管理系统(IBMS：IntelligentBuilding2页ManagementSystem)和下层的3个智能化子系统构成：建筑设备管理系统(BMS：BuildingManagementSystem)，通信网络系统(CNS：CommunicationNetworkSystem)和办公自动化系统(OAS：OfficeAutomationSystemBMS、CNS和OAS3个子系统通过综合布线系统(GCS：GeneticCablingSystem)连接成一个完整的智能化系统，由IBMS统一监管。BMS包括建筑设备自动化系统(BAS：BuildingAutomationSystem)、消防自动化系统(FAS：FireAutomationSystem)、安防自动化系统(SAS：SafetyAutomationSystem)。系统集成智能建筑系统集成，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，达成一个安全、舒适、高效、便利的工作环境和生活环境。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。综合布线系统GCS是在智能建筑中构筑信息通道的设施。它采用光纤通信电缆、铜缆通信电缆及同轴电缆，布置在建筑物的垂直管井与水平线槽内，一直通到每一层面的每个用户终端。GCS可以以各种速率（从9600b/s到1000Mb/s）传送话音、图像、数据信息。OA、CA、BA及SA的信号从理论上都可由GCS沟通。因而，有人称之为智能建筑的神经系统。47.2火灾自动报警系统47.2.1构成及框图47.2.2探测器种类及基本原理47.2.2.1火灾探测器的种类1、按结构造型分类(1)线型火灾探测器应某一连续线路周围的火灾参数。(2)点型火灾探测器应空间某一点周围的火灾参数的火灾探测器2、按探测的火灾参数分类(1)感温火灾探测器对警戒范围内某一点或某一线段周围的温度参数（异常高温、异常温差和异常温升速率）敏感响应的火灾探测器。(2)感烟火灾探测器响应燃烧或热介产生的固定或液体微粒的火灾探测器3、探测器型号及图形符号1）探测器的型号3页国标ZCB8100-84《火灾探测器产品型号编制方法》2）火灾探测器的型号①J(警）－消防产品中的分类代号(火灾报警设备)②T(探）－火灾探测器代号③火灾探测器分类号，具体表示方法Y（烟）－感烟火灾探测器W（温）－感温火灾探测器G（光）－感光火灾探测器Q（气）－可燃气体探测器F（复）－复合式火灾探测器④应用范围特征代号表示方法B（爆）－防爆型C（船）－船用型非防爆型或非船用型可省略⑤、⑥探测器特征表示法(敏感元件、敏感方式特征代号)LZ（离子）－离子GD（光、电）－光电MC（膜差）－膜盒差温MD（膜定）－膜盒定温复合式GW（光温）－感光感温YW（烟温）－感烟感温YW-HS（烟温－红束）－红外光束感烟感温⑦主要参数－表示灵敏度等级（1、2、级），对感烟感温探测器标注。灵敏度：对被测参数的敏感程度47.2.2.2火灾探测器性能指标要求1、可靠性用误报率来衡量误报率是指火灾初期探测器的漏报与监视警戒状态时探测器的虚报现象。2、工作电压和允差（1）工作电压－额定电压探测器所需工作电压由火灾报警控制器供给4页国产；DC24V国外引进；DC12V（2）允差－允许压差，操作电压指火灾探测器正常工作所允许波动的电压范围。国内：允差为额定电压的－15%~+15%允差越大越好，越大，表明探测器适应电压变化的能力越强，对火灾报警控制器供电的精度要求越低。3、灵敏度指火灾探测器响应火灾参数的灵敏程度。重要的技术指标4、监视电流－警戒电流火灾探测器处于监视状态时的电流。由于工作电压是定值，监视电流的数值代表探测器运行功耗，即运行成本。探测器的监视电流越小越好。5、最大报警电流指火灾探测器报警时允许的最大工作电流。越大越好，越大表明探测器过载能力越强。6、报警电流指火灾探测器报警时的工作电流。越大越好，越大表明探测器过载能力越强。7、保护范围指一个探测器警戒（监视）的有效范围。是确定探测器数量的基本依据。8、工作环境包括探测器使用环境的温度、相对湿度、气流速度和污染程度等。是保证探测器长期正常工作必要的外部条件，也是选用探测器的重要依据。47.2.4.4消防电话专用模块47.3建筑设备监控系统47.3.1构成及原理47.3.1.1集散式控制系统集散控制系统-----又称分散型综合控制系统（DCS）系统，是对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的一种全新的分布式计算机控制系统。该系统将若干台微机分散应用于过程控制，全部信息通过通信网络由上位管理计算机监控，实现最优化控制，通过CRT装置、通信总线、键盘、打5页印机等，进行集中操作、显示和报警。整个装置继承了常规仪表分散控制和计算机集中控制的优点，克服了常规仪表功能单一、人一机联系差，以及单台微型计算机控制系统危险性高度集中的缺点，既在管理、操作和显示三方面集中，又在功能、负荷和危险性三方面分散。集散系统综合了计算机技术、通信技术和过程控制技术，在当今现代化生产过程控制中起着重要的作用。集散控制系统采用分层结构模式，自下而上一般分为过程控制级、控制管理级、生产管理级和经营管理级四级典型功能层次。47.3.1.2现场总线控制系统现场总线的定义：现场总线是将自动化系统最底层的现场控制器和现场智能仪表设备互连的实时控制通信网络，它遵循ISO/OSI开放系统互连参考模型的全部或部分通信协议。而现场总线控制系统（FCS）则是利用开放式的现场总线通信网络，实现将自动化系统最底层的现场控制装置与现场智能仪表互连的实时网络控制系统。现场总线特点：(1)系统的开放性；(2)互可操作性与互用性；(3)现场设备的智能化与功能自治性；(4)系统结构的高度分散性；(5)对现场环境的适应性现场总线控制系统的特点现场总线系统控制功能更加分散：它可以由现场仪表组成自治的控制回路。FCS中各现场设备有足够的自主性。现场总线作为一种数字化的串行网络，具有良好的抗干扰能力，大大提高了控制系统的可靠性。现场总线系统采用彻底分散的分布式结构，一方面大量节省了布线费用，另一方面也便于系统的安装、调试和维护，降低系统的安装维护成本。现场总线系统具有开放性的特点，能够保证良好的互换性和互操性。47.3.2传感器47.3.2传感器概述（1）传感器定义广义：传感器是一种能把特定的信息（物理、化学、生物）按一定规律转换成某种可用信号输出的器件和装置。狭义：能把外界非电信息转换成电信号输出的器件。国家标准（GB7665—87）对传感器（Sensor/transducer）定义是：6页能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件和装置以上定义表明传感器有以下含义：•它是由敏感元件和转换元件构成的检测装置；•能按一定规律将被测量转换成电信号输出；•传感器的输出与输入之间存在确定的关系；按使用的场合不同又称为:变换器、换能器、探测器。传感器分类方法较多,大体有以下几种：1）按传感器检测的范畴分类物理量传感器化学量传感器生物量传感器２）按传感器的输出信号分类模拟传感器数字传感器３）按传感器的结构分类结构型传感器物性型传感器复合型传感器４）按传感器的功能分类单功能传感器多功能传感器智能传感器５）按传感器的转换原理分类机—电传感器光—电传感器热—电电传感器磁—电传感器电化学传感器6）按传感器的能源分类有源传感器无源传感器国标制定的传感器分类体系表将传感器分为：物理量、化学量、生物类传感器三大门类；含12个小类：力学量、热学量、光学量、磁学量、电学量、声学量、射线、气体、离子、温度传感器以及生化量、生理量传感器。各小类按两个层次又分若干品种47.4闭路监控系统47.4.1摄像机种类依成像色彩划分:彩色摄像机：适用于景物细部辨别，如辨别衣着或景物的颜色。7页黑白摄像机：适用于光线不充足地区及夜间无法安装照明设备的地区，在仅监视景物的位置或移动时，可选用黑白摄像机。依分辨率灵敏度等划分:影像像素在38万以下的为一般型，其中尤以25万像素（512*492）、分辨率为400线的产品最普遍。影像像素在38万以上的高分辨率型。按CCD靶面大小划分:目前采用的芯片大多数为1/3和1/4。在购买摄像头时，特别是对摄像角度有比较严格要求的时候，CCD靶面的大小，CCD与镜头的配合情况将直接影响视场角的大小和图像的清晰度。按扫描制式划分PAL制,NTSC制中国采用隔行扫描（PAL）制式（黑白为CCIR），标准为625行，50场，只有医疗或其它专业领域才用到一些非标准制式。另外，日本为NTSC制式，525行，60场（黑白为EIA）。依供电电源划分110VAC（NTSC制式多属此类），220VAC，24VAC，12VDC或9VDC（微型摄像机多属此类）。按照度划分普通型正常工作所需照度1~3LUX月光型正常工作所需照度0.1LUX左右星光型正常工作所需照度0.01LUX以下红外型采用红外灯照明，在没有光线的情况下也可以成像按外观分有机板型、针孔型、半球型。