樓宇自動化講稿(第一篇)

1、緒 論工業(yè)自動化分類: 發(fā)電廠，煉油，化工，冶金（高爐、軋鋼、有色金屬），造紙（傳動、過程），水泥，印染，卷煙，機(jī)械制造，電梯，樓宇。本課程用到的知識：模電、數(shù)電、工廠供電、電機(jī)與傳動、電器與控制、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信技術(shù)、檢測與自動化儀表、計算機(jī)控制技術(shù)、音響、電視、空調(diào)。第一節(jié) 樓宇智能化技術(shù)的基本概念一、智能樓宇與樓宇智能化技術(shù)基本功能：1、通過結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)、服務(wù)和管理的最佳組合提供高效和經(jīng)濟(jì)的環(huán)境。2、在上述環(huán)境下，為管理者實現(xiàn)用最小的代價提供有效的資源管理。3、幫助業(yè)主、管理者和住戶實現(xiàn)他們的造價、舒適便捷、安全、長期的靈活性及市場效驗的目標(biāo)。二、智能樓宇的發(fā)展 功能為3C（計算機(jī)、自動控

2、制、通信）。3A（OA辦公、CA通信、BA自控）建筑的發(fā)展過程： 1、結(jié)構(gòu)（磚混、框架、全混、鋼架結(jié)構(gòu)） 2、控制設(shè)備（供電、給排水、通信、防雷、消防、安防、空調(diào)等） 3、管理功能（水電燃?xì)饧⒏鞣N收費管理、出入管理等）工業(yè)自動化分類: 發(fā)電廠，石油，化工，冶金（高爐、軋鋼、有色金屬），造紙（傳動、過程），水泥，印染，卷煙，機(jī)械制造，電梯，樓宇。本課程用到的知識：模電、數(shù)電、工廠供電、電機(jī)與傳動、電器與控制、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信技術(shù)、檢測與自動化儀表、計算機(jī)控制技術(shù)、音響、電視、空調(diào)。第二節(jié) 建設(shè)智能樓宇的目標(biāo)一、提供安全、舒適、快捷的優(yōu)質(zhì)服務(wù) 1、安全1）防盜報警 2）出入管理 3）視頻監(jiān)控

3、4）安保巡更 5）消防及聯(lián)動6）緊急廣播 7）停車管理 8）門禁管理 2、舒適1）空調(diào)（供冷熱、通風(fēng)） 2）供電與照明 3）共用天線 4）背景音樂5）多媒體系統(tǒng) 6）供水 7）排水 8）電梯 3、便捷1）結(jié)構(gòu)化綜合布線 2）通信網(wǎng)絡(luò) 3）辦公自動化 4）物業(yè)管理系統(tǒng)（水電燃?xì)饧到y(tǒng)等）二、建立科學(xué)的綜合管理機(jī)制目前這方面還較欠缺（硬件尚可，軟件不足）三、節(jié)能與降低成本 供電、水，供冷、熱等第三節(jié) 智能樓宇特征3A OA辦公自動化 CA通信自動化 BA樓宇自動化SCS結(jié)構(gòu)化綜合布線第四節(jié) 智能化的主要內(nèi)容1、一般建筑 1）、建筑結(jié)構(gòu)：磚混，框架，鋼混，全鋼，層高，地上，地下 2）、內(nèi)部結(jié)構(gòu)：空

4、間，分布，材料，裝飾 3）、設(shè)施：供水、電、燃?xì)?，電話，電視，電梯，消防、安全?、智能建筑環(huán)境 采用更高科技含量及計算機(jī)控制技術(shù)改造3、樓宇通信 電話、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、有線電視4、樓宇設(shè)備自動控制 1）、電力（高、低壓配電，UPS，應(yīng)急發(fā)電） 2）、照明（生活，公共，應(yīng)急，景觀） 3）、環(huán)境控制（供冷、熱，通風(fēng)，環(huán)境監(jiān)測，給排水，衛(wèi)生設(shè)備，污水處理） 4）、消防（火災(zāi)監(jiān)測，報警，滅火，排煙，門禁聯(lián)動，緊急廣播） 5）、安防（防盜報警，視頻監(jiān)控，出入管理，安保巡更） 6）、運輸（電梯，停車場，車隊） 7）、廣播（背景音樂，公共及緊急廣播）5、樓宇運營管理 1）、面向用戶：水電燃?xì)饧召M，物業(yè)管理

5、費，公共設(shè)施使用） 2）、面向管理者：各種數(shù)據(jù)處理、計算、統(tǒng)計。6、樓宇共用信息處理 計算機(jī)系統(tǒng)，電子會議室，辦公自動化7、用戶專用設(shè)施 特殊用戶自己安裝的設(shè)備一、樓宇通信自動化 1、程控交換機(jī)PABX 2、計算機(jī)局域網(wǎng)LAN 3、PABX和LAN綜合以及業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ADSL二、樓宇自動化系統(tǒng) 1、樓宇設(shè)備系統(tǒng)1）單機(jī)自動化2）分系統(tǒng)自動化3）綜合自動化（各子系統(tǒng)集成） 2、樓宇運營管理系統(tǒng)1）面向住戶的前臺業(yè)務(wù)處理（預(yù)約，分配，計費）2）面向管理者的功能（人事，財務(wù)，經(jīng)營決策）3）綜合樓宇自動化系統(tǒng)（將上述兩類進(jìn)行一體設(shè)計）三、樓宇辦公自動化系統(tǒng) 1、基于文字和數(shù)字的辦公自動化系統(tǒng)（電子信箱，

6、公文審批，報表發(fā)送） 2、基于聲、像的辦公自動化系統(tǒng)（圖像，視頻會議，圖文終端）四、結(jié)構(gòu)化綜合布線和系統(tǒng)集成 1、結(jié)構(gòu)化綜合布線（有音頻，視頻，數(shù)據(jù)，信號線），將BAS、CAS、OAS三大系統(tǒng)有機(jī)的連接。 2、智能樓宇的系統(tǒng)集成（將各子系統(tǒng)相關(guān)部分連接，實現(xiàn)共享、集中、統(tǒng)一、協(xié)調(diào)、高效的管理）南寧國際會展中心二期工程智能系統(tǒng)預(yù)算：綜合布線182萬，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)297萬，樓宇設(shè)備控制362萬，安防259萬，門禁200萬，有線電視12萬，公共廣播90，系統(tǒng)集成99萬。合計1495萬。第一篇 智能樓宇信息傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)第一章 信息傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)第一節(jié) 功能及傳輸對象一、網(wǎng)絡(luò)的基本功能1、有線電話，有線電視

7、，電話會議，（音頻和視頻信號）。2、控制信號、管理信息、共用信息的傳輸。3、與市話網(wǎng)、公用數(shù)據(jù)網(wǎng)、移動通信網(wǎng)、無線數(shù)據(jù)網(wǎng)的聯(lián)接。二、數(shù)據(jù)與信號數(shù)據(jù)信號：數(shù)據(jù)是有意義的實體，信號是代表數(shù)據(jù)的形式。信號和信號發(fā)送：不同形式的信號可以在不同的介質(zhì)上傳輸。傳輸：傳播和處理信號的數(shù)據(jù)通信。1、模擬與數(shù)字的數(shù)據(jù)： 模擬數(shù)據(jù)是連續(xù)的，可用曲線表示。 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)是離散的，可用坐標(biāo)表示。2、模擬信號與數(shù)字信號： 模擬信號是連續(xù)的，數(shù)字信號只有0、1。3、模數(shù)模 模（原始）A/D數(shù)（處理）D/A模（還原）三、模擬傳輸和數(shù)字傳輸1、信號傳輸方式模擬/數(shù)字信號都可在合適的介質(zhì)上傳輸，但表現(xiàn)的特性不同：模擬傳輸：設(shè)備簡單

8、，但傳輸中占用頻帶寬，且傳輸中的失真、噪音、干擾無法克服。數(shù)字傳輸：傳輸中占用頻帶較窄，失真極小，可克服噪音、干擾的影響。但數(shù)字信號直接傳輸距離很短（基帶傳輸），要獲得較長的距離，必須要調(diào)制后傳輸（寬帶傳輸），調(diào)制/解調(diào)設(shè)備較復(fù)雜。2、信號的傳輸方法 1）直接傳輸（常用于模擬信號，數(shù)字信號少用） 2）調(diào)制后傳輸（調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相） 3）編碼調(diào)制后傳輸（查錯、糾錯、壓縮、加密）只用于數(shù)字信號圖3.2.2 模擬信號調(diào)制（載頻>信號最高頻率2倍）3、模擬信號與數(shù)字信號的特點 模擬信號 優(yōu)：是原始信號，傳輸和存儲無需轉(zhuǎn)換，相應(yīng)設(shè)備較簡單。 缺：傳輸占用頻帶寬，傳輸和存儲時的失真和噪音無法克服。

9、數(shù)字信號 優(yōu): 傳輸占用頻帶窄，編碼調(diào)制后傳輸和存儲時可做到高保真。 缺：保真度越高信息量越大，A/D、D/A、編碼和調(diào)制/解調(diào)設(shè)備較復(fù)雜。第二節(jié) 網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)一、信道和傳輸損耗 1、信道分類 1）用途：電話，電視、廣播、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等 2）介質(zhì)：有線，無線（微波、紅外） 3）頻譜：高頻（公用天線、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)），中頻（視頻），低頻（音頻、控制） 4）信號：模擬，數(shù)字 5）使用：公用，專用2、介質(zhì)傳輸帶寬 1）有線：平行線（窄），網(wǎng)絡(luò)雙絞線（寬），同軸電纜（較寬），光纖（極寬） 2）無線：長波、中波、短波、超短波、微波（頻率高帶寬寬，但傳輸距離短）3、傳輸損耗 信號頻率越高損耗越大，傳輸距離越遠(yuǎn)越

10、大。但光纖的損耗只與距離有關(guān)。所以，除了在光纖中采用數(shù)字（開關(guān)）量傳輸外，在其它介質(zhì)中，大多都是采用調(diào)制后的正弦波方式傳輸。二、雙絞線 1、平行線（常見型號RVV無屏蔽、RVVP屏蔽） RVVP 9×0.5 （9芯，每芯0.5mm2），屏蔽層有96編和128編。 2、網(wǎng)絡(luò)雙絞線（常見型號UPT無屏蔽、STP屏蔽） 3、4類（10M），5、超5類（100M），6、超6類（1000M） 單段傳輸距離均為100米，有室內(nèi)、室外和無屏蔽、屏蔽、雙屏蔽。三、同軸電纜（常見型號SYV75-X、SYV50-X）75表示阻抗為75歐，50表示阻抗為750歐 X=3-9，數(shù)字大線徑大，傳輸距離遠(yuǎn) 如：

11、75-5為2Km，75-7為3Km，還有信號的頻率越高，傳輸衰減越大，距離越短。四、光纖（多模、單模）多模：紅光，傳輸距離2Km 單模：激光，傳輸距離20-100Km 有室內(nèi)、室外和4芯幾十芯。 光波的頻率極高，載波能力極強，只要選擇相應(yīng)的收發(fā)器，什么信號和多高的速率都能傳輸，抗干擾、抗雷擊、防盜。五、無線紅外：傳送距離10米左右。微波：傳送距離與發(fā)射功率、天線增益及安裝高度、環(huán)境有關(guān)，最大約20Km。如發(fā)射功率1W的用全向天線為2 Km左右，定向天線為5-10Km。GPRS：利用移動通信的網(wǎng)絡(luò)，覆蓋面大，但要按流量收費。衛(wèi)星：距離很遠(yuǎn)，但費用高。六、介質(zhì)選擇 原則：耐壓、電流、頻率、損耗，還

12、有幾芯、屏蔽、封裝、室內(nèi)/室外。 室內(nèi)并短距離選電纜，室外或長距離選光纖。第三節(jié) 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)一、編碼、解碼 1、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，用模擬信號表示。 ASK調(diào)幅，F(xiàn)SK調(diào)頻，PSK調(diào)相2、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，用數(shù)字信號表示 3、模擬數(shù)據(jù)，用數(shù)字信號表示圖2.2.1 模擬信號（A/D)數(shù)字信號CD音頻：44.1KHz×16bit= 705.6Kbit/s=88.2Kb/sDVD音頻：96KHz×24bit= 2304Kbit/s=288Kb/s DVD視頻:亮度13.5MHz×8bit= 108Mbit/s=13.5Mb/s色度3.5MHz×8bit= 28Mbit/s=3

13、.5Mb/s采用頻率應(yīng)>信號最高頻率2倍,分辯率根據(jù)保真度需要而定。二、多路復(fù)用一路物理信道，可作為多路邏輯信道使用。 1、頻分：不同頻帶作為不同的信道。如ADS和有線電視。 2、時分：不同的時段作為不同的信道。 3、數(shù)分：不同的數(shù)據(jù)標(biāo)識作為不同的信道。如CD的R/L數(shù)據(jù)。三、異步和同步傳輸 1、異步傳輸每個字符發(fā)送和接收的間隔時間不定，每個數(shù)據(jù)包都有明確的收發(fā)標(biāo)識。 2、同步傳輸 所有字符雙方以同一速率發(fā)送和接收。四、交換技術(shù) 1、電路交換 建立虛電路，同步傳輸。 2、報文交換 存儲-轉(zhuǎn)發(fā)，異步傳輸。 3、分組交換報文分組后，根據(jù)路況，分別從不同的路徑傳輸。五、單工、雙工、半雙工 單工

14、單向；雙工雙信道+雙向；半雙工單信道+輪流雙向第四節(jié) 通信網(wǎng)絡(luò)五、寬帶接入 1、市話撥號：通過音頻Modem接入，點對點式，速率50 Kb，占用市話線路。 2、ISDN：通過ISDN Modem接入，點對點式，速率64+64 Kb，與市話共享線路。 3、ADSL：通過ADSL Modem接入，點對點式，速率下行0.5-8Mb，上行16-640Kb，與市話共享線路。 4、局域網(wǎng)：帶寬共享式，通過網(wǎng)卡接入。 5、Cable（有線電視網(wǎng)）：帶寬共享式，通過Cable Modem接入。 6、移動通信網(wǎng)：點對點式，移動GSM卡速率100Kb，電信CDMA速率現(xiàn)為153Kb，明年3C將提高20倍。第五節(jié)

15、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（局域網(wǎng)）1、局域網(wǎng)設(shè)備：Modem，網(wǎng)卡，集線器，交換機(jī)，中繼器，網(wǎng)橋，路由器，網(wǎng)關(guān)。2、樓宇局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)：上層采用千兆光纖網(wǎng)，中層采用百兆光纖網(wǎng)，下層百兆雙絞線網(wǎng)。第二章 綜合布線技術(shù)第一節(jié) 概述一、綜合布線的目的 能對各種信號連接進(jìn)行靈活的設(shè)置，以適應(yīng)不同用戶的需求及變化和發(fā)展。二、綜合布線的特點與優(yōu)勢 1、特點：1)完整的系統(tǒng)工程，傳輸介質(zhì)、連接硬件以及安裝、維護(hù)等。2）模塊化結(jié)構(gòu)，可較容易地進(jìn)行設(shè)置、搬遷和擴(kuò)充。3）是最低的物理層。4）兼顧語音及數(shù)據(jù)通信應(yīng)用。5）應(yīng)有相當(dāng)?shù)某靶浴?2、優(yōu)勢1）經(jīng)濟(jì)性2）高效性3）便于重新設(shè)置4）運行費用低三、綜合布線的設(shè)計規(guī)范標(biāo)準(zhǔn) 1）定義

16、了認(rèn)可的介質(zhì) 2）定義了布線系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 3）規(guī)定了各子系統(tǒng)的布線距離 4）定義了布線系統(tǒng)與用戶設(shè)備的接口 5）定義了線纜和連接硬件的性能 6）規(guī)定了安裝實踐所需的注意事項 7）定義了鏈路性能第二節(jié) 綜合布線的組成一、產(chǎn)品組成 電纜、插頭、插座、配適器、連接器、跳線。二、結(jié)構(gòu) 1、工作區(qū)系統(tǒng)綜合布線系統(tǒng)末端用戶（有音頻、視頻及計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)）2、水平系統(tǒng)從樓層的子機(jī)房到各工作區(qū) 3、干線子系統(tǒng) 從系統(tǒng)中心機(jī)房到各樓層子機(jī)房 4、管理區(qū)子系統(tǒng) 衛(wèi)星接線間，干線接線間，設(shè)備間，主機(jī)房 5、設(shè)備間子系統(tǒng) 線纜，連接器 6、建筑群子系統(tǒng) 樓宇與外界或其它樓宇之間的連接設(shè)備裝置（接著參看相應(yīng)課件）三、綜合

17、布線中的光纖光纖具有速率高、穩(wěn)定，能用于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、音頻、視頻、控制等信號通信，當(dāng)前光纖及其配套設(shè)備已很便宜，所以在室外和長距離通信中已大量采用。第三節(jié) 相關(guān)設(shè)備的連接一、與電話系統(tǒng)之間的連接（講義圖2-12）二、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之間的連接（講義圖2-13）三、與其他系統(tǒng)之間的連接 1、與自控系統(tǒng)：采用屏蔽雙絞線或網(wǎng)絡(luò)雙絞線。 2、與監(jiān)控系統(tǒng)：采用同軸電纜或網(wǎng)絡(luò)雙絞線。第四節(jié) 綜合布線系統(tǒng)設(shè)計一、綜合布線等級1、基本級2、增強級 根據(jù)用戶類型、酒店星級和業(yè)主要求進(jìn)行設(shè)計。3、綜合級二、綜合布線設(shè)計步驟 1、了解樓宇的用途，業(yè)主需求及發(fā)展空間和經(jīng)濟(jì)能力。 2、了解其他系統(tǒng)（強電、弱電）的布線情況。 3、了解樓宇土建預(yù)留機(jī)井和預(yù)埋管線情況。 4、綜合上述情況進(jìn)行初步設(shè)計。 5、完成各樓層的平面圖和總系統(tǒng)圖。 6、