建筑设备自动化复习题

第一章智能建筑：是以建筑为平台，兼备建筑设备、办公自动化及通信网络系统，集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合，向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境。与传统建筑区别：具有某种“拟人智能”特性及功能，主要表现在：A具有感知、处理、传递所需信号或信息的能力：B对收集的信息具有综合分析、判断和决策的能力：C具有发出指令并提供动作响应的能力。类型：1）智能办公、商用大楼2）智能建筑群（广场）3）智能化住宅4）智能化小区功能：1）舒适功能2）安全功能3）便捷功能。核心技术：智能建筑综合利用了“4C”技术（现代计算机技术Computer、现代控制技术Control、现代通信技术Communication和现代图形显示技术CRT），4C技术的核心是信息技术。建筑智能化系统组成：建筑管理系统BMS、信息网络系统INS、通信网络系统CNS。建筑管理系统BMS包括：建筑设备自动化系统BAS、安全防范系统SAS、火灾自动报警与消防联动系统FAS，也称之为建筑设备自动化系统。建筑设备自动化系统(广义BAS)的功能：设备监控与管理、节能控制。范围及内容：电力系统、照明系统、电梯系统、暖通空调系统、给排水系统。建筑管理系统BMS：自动测量：1）选择测量2）扫描测量3）连续测量。自动监视：1）状态监视2）故障、异常监视3）火灾监视4）暖通空调系统的监视。自动控制：1）建筑设备的启停控制2）设定值控制3）设备的节能控制4）消防系统控制等。按控制系统结构分为：开环、闭环、复合控制。第二章计算机控制系统包括硬件（主机、外围设备、过程输入输出通道、人机联系设备等）和软件（系统软件、应用软件）两大部分组成。分类：1）操作指导控制系统2）直接数字控制系统3）计算机监控系统（监督管理系统）4）分布式控制系统（集散控制系统）5）现场总线控制系统6）建筑物自动化系统的现场总线7）计算机集成制造系统CIMS。DCS的基本结构式计算机网络。DCS的通信网络是一个控制网络，不同于普通的计算机网络，应具有良好的实时性，较高的安全性、可靠性和较强的环境适应性等特殊要求。FCS是一种全数字、半双工、串行双向通信系统。FCS与DCS相比，其优势表现为：1）现场通信网络2）现场设备互联3）互操作性4）分散的系统结构5）开放式互联网络6）通信线供电。计算机集成制造系统CIMS：不但承担着面向过程控制和优化的任务，而且基于获得的生产过程信息，完成整个生产过程的综合管理、指挥调度和经营管理。计算机网络技术应用是实现智能建筑系统集成的关键技术之一。计算机网络拓扑结构：星型、总线型、环形、树形、星环形拓扑OSI七层参考模型及其数据传输形式：物理层（比特或位）、数据链路层（帧）、网络层（分组）、传输层（数据报）、会话层（数据包）、表示层（数据包）、应用层（报文）Lonworks的拓扑网络结构：主从结构、总线和自由拓扑建筑系统集成的关键技术：1）功能集成：AIBMS管理层的功能集成B各个智能化子系统的功能集成。2）网络集成：通信设备及通信线路与网络设备及网络线路的有机结合，其重点在网络协议和网络互联设备上。3）界面集成：在统一的界面上，实现整个网络系统的运行和管理。模式：1）智能建筑综合管理的一体化集成模式。（建筑集成管理系统IBMS是系统集成的最高目标）2）以BMS、INS为主，面向物业管理的集成模式3）BMS集成模式：A）各子系统之间的网络一致B）以BAS为主，其他系统存在不同的通信协议C）采用IPC互联软件技术4）子系统集成。第三章新风补偿环节：在夏季工况室温给定值能自动的随着室外温度的上升按一定的比例关系而上升，这样既可以节省能量，又可以消除由于室内外温差大所产生的冷热冲击，从而提高舒适感。在冬季工况，当室外温度较低时，为了补偿建筑物冷辐射对人体的影响，室温给定值将自动随着室外的降低而适当提高。新风补偿环节在空调系统中的应用：冬夏季的补偿度在控制器上可调，冬夏季补偿的切换由补偿单元的输入特性转换开关来完成，主控信号经变送单元转换为DC0~10V信号，进入PI预算单元加法器的一端，给定信号与补偿信号叠加后进入加法器的另一端。电动调节阀的基本结构：一般包括电动执行和调节机构两大部分组成，可以集成为一体，它可以分装成电动执行机构或调节机构。主要优点：它与电磁阀之间的最大差别在于电动调节阀可以进行连续调节，执行器的唯一与输入信息成线性关系。阀门定位器：电动阀定位器接受控制器传来的DC0~10V连续控制信号，对AC24V供电的执行机构的装置进行控制，使阀门位置的控制结合成线性关系，从而起到控制阀门定位的作用。调节阀门的理想流量特性：1）直线流量特性特点：阀在小开度时控制作用太强，不易控制，易使系统产生震荡；而在大开度时，控制作用太弱，不够灵敏，控制难于及时。2）等百分比（对数）流量特性特点：在开度小时，相对流量变化小，工作缓和平稳，易于控制；而在开度大时，相对流量变化大，工作灵敏度高，这样有利于控制系统的工作稳定。3）抛物线流量特性特点：抛物线流量特性是一条抛物线，它介于直线及百分比曲线之间。4）快开流量特性特点：在开度小时就要较大流量，随着开度的增大，流量很快就达到最大；阀芯形式是平板的，适用于迅速启闭的切断阀或双位控制系统。直线特性的三通调节阀在任何开度时，流过两阀芯的流量之和不变，即总流量不变；等百分比特性的三通调节阀总流量是变化的，在50%开度处总流量最小。抛物线特性介于两者之间。控制力：阀门开度变化时，相对流量的改变比值。阀门能力S：阀全开时，阀上的压差与系统总压差之比值。对调节阀特性的影响：当S=1时，理想流量特性与工作流量特性一致；随着S的值降低，q100逐渐减小，所以实际可调比R（R=qmax/qmin）是调节阀特性阀趋于快开特性，而等百分比特性阀趋于直线特性阀，这就使得调节阀在小开度时控制不稳定，大开度是控制迟缓，会严重影响控制系统的调节质量。因此，在实际使用时，对S值要加以限制，一般希望不会低于0.3~0.5。调节阀的选择：1）流量特性选择2）调节阀结构形式的选择3）调节阀开闭形式的选择4）阀门工作范围的选择5）调节阀口径的选择。风阀的流量固有特性：多叶对开型风阀的特性类似等百分比流量特性，多叶平行型风阀的特性近似直线流量特性。第四章空调控制对象：控制冷媒的流量，实际上是控制压缩机的开停机或压缩机的转速。特点：多属热工对象，从控制角度分析特点：多干扰性，包括热干扰和湿干扰、温湿度相关性、多工况。新风机组的监控内容：送风温、湿度控制。包括：1）风机的状态检测、故障报警2）检测风机出口空气湿度参数3）测量新风过滤器两侧电压4）检测新风阀状况，以确定其是否打开。变露点控制内容：1）空调回风温度自动控制系统2）回风温度自动控制系统3）新风电动阀、回风电动阀及排风电动阀的比例控制。定露点控制温度：1）露点温度控制系统2）送风温度控制系统3)室温控制系统。变风量控制系统是指通过末端装置以室内温度的波动为被控制量来控制房间送风量，满足房间热湿负荷的变化和新风量要求，它的好坏直接影响房间的空气品质。压力无关型：当室内负荷没有变化时，送风量不应变化，但此时若系统送风压力由于其他区域送风量变化而升高，此时送风量增大，但由于风量设定值没有变化，副调节器会将风阀关小，以维持原有的送风量。其特点是可以改善对象特性，抗干扰能力强，从而提高了系统的控制质量。压力相关型：如果变风量末端装置内没有风量检测装置，则无副调节回路对送风压力变化的调节作用，变风量末端装置的送风量将与系统送风压力有关。其特点是：室温的调节过程长，温度波动幅度大，调节品质较差风机动力型末端装置串联型和并联型的优缺点：串联型：优点：房间空气品质好缺点：耗电量大，噪声大并联型：优点：处理风量小，耗电低，噪声小。缺点：不能保证良好的空气品质，且有可能出现冷气流直接下沉的现象。显热：纯物质在不发生相变和化学反应的条件下，因温度的改变而吸收或放出的热。潜热：单位质量的纯物质在相变过程中温度不发生变化吸收或放出的热。全空气系统：空调房间内的热、湿负荷全部由经过处理的空气来承担的空调系统。全水系统：空调房间内的热、湿负荷全靠水作为冷热介质来承担的空调系统。这种系统没有送风通道，节省建筑空间，但室内空气品质不好。工程上常见的采用部分回风的空调系统有两种形式：一种是将室内回风引至喷水室或表冷器之前，与新风进行混合，叫做一次回风系统；一种是令回风分别与经过喷水室或表冷器处理前、后的空气进行混合，叫做二次回风系统。半集中式空调系统除了有集中的空气处理室外，还在空调房间内设有二次处理处理设备。这种对空气的集中处理和局部处理相结合的空调方式，克服了集中式空调系统空气处理量大，设备、风道段面积大等缺点，同时具有局部式空调系统便于独立调节的优点。半集中式空调系统因二次处理设备种类不同而分为风机盘管空调系统和诱导器系统。第五章冷凝温度过高危害，调节：冷凝问东过高，冷凝压力偏高，压缩机排气温度会上升，压缩比例增大，制冷量减小，功耗增大，同时容易导致设备发生事故；调节：冷凝器的冷却水进水管后要安装冷却时量调节阀。当冷凝温度过高，通过调节杆使阀门开度变大，使冷凝压力降低，当低于某一设定值时，排气压力或冷凝压力降低，阀门开度减小。压缩机能量调节方法及其特点：1）压缩机的双位控制：不适用于负荷变化比较频繁的场合，控制精度较低，2）压缩机的分级控制：将被控量如制冷压缩机的吸气压力分为若干级，每级配一个压力继电器，并设定为各自不同的给定值，以便分别控制各台压缩机或各个气缸的启停。3）旁通能量调节：主要应用于压缩机无变容能力的制冷装置，有各种旁通能量的实施方式。4）压缩机变速能量调节：利用变转速的方法进行能量调节，有很好的经济性。图5-3根据供回水温差和水流量控制冷冻机台数的方法：制冷剂台数控制原则：1）是设备尽可能高效运行2）相同型号设备运行时间尽量接近，以保持相同的运行寿命。（通常优先启动累计运行小时数量最少的设备。）3）满足用户侧低负荷的运行要求。通常冷水机组出水温度设定为7℃，不同的回水温度则反映了系统不同的需冷量，而且冷冻水回水温差大多为7℃。通过测量用户侧供回水温度T1、T2，及冷原水流量w，可计算实际需冷量Q=w(T2-T1)，由此可确定冷水机组运行台数。第六章供热面积收费体制下热网和热源的调节方法：1）量调节：调节方法是供水温度不变，至改变水流量。2）质调节：调节方法是循环水量不变，只改变供回水温度。3）阶式质--量综合调节：调节方法是供水温度发生变化时，热水温度也发生阶段变化。4）间歇调节：调节方法是供水温度不变，只改变水流量在供暖初期或末期，不改变热网水流量和供水温度，而改变每天的供热水时数来调节供热量。热量计量计费体制下的调节方法：1）供水定压力控制：把热网供水管路上的某一量作为压力控制量，在运行时是该设备的压力保持不变。2）供回水变压差控制：把供热网某一处容量上得供回水压差作为压差控制量，保持该量的供回水压差始终保持不变。第七章照明实验控制方法及其实现方法：1）拨动开关控制方式：以波动开关控制一套或几套灯具的控制方式；2）断路器控制方式：以断路器控制一组灯组；3）定时控制方式：以定时器控制灯具，可利用BAS接口，通过控制中心实现；4）光电感应控制方式：光电感应开关通过测定工作面的照度与设定值比较，来控制照明开关；5）智能控制方式：采用传感器检测照明区域的人员有无和自然光的强弱控制照明灯具的开启关闭以及调节照明的亮度。