楼宇自动化讲稿(第一篇)

1绪论工业自动化分类:发电厂，炼油，化工，冶金（高炉、轧钢、有色金属），造纸（传动、过程），水泥，印染，卷烟，机械制造，电梯，楼宇。本课程用到的知识：模电、数电、工厂供电、电机与传动、电器与控制、计算机网络、通信技术、检测与自动化仪表、计算机控制技术、音响、电视、空调。第一节楼宇智能化技术的基本概念一、智能楼宇与楼宇智能化技术基本功能：1、通过结构，系统、服务和管理的最佳组合提供高效和经济的环境。2、在上述环境下，为管理者实现用最小的代价提供有效的资源管理。3、帮助业主、管理者和住户实现他们的造价、舒适便捷、安全、长期的灵活性及市场效验的目标。二、智能楼宇的发展功能为3C（计算机、自动控制、通信）。3A（OA办公、CA通信、BA自控）建筑的发展过程：1、结构（砖混、框架、全混、钢架结构）2、控制设备（供电、给排水、通信、防雷、消防、安防、空调等）3、管理功能（水电燃气集抄、各种收费管理、出入管理等）工业自动化分类:发电厂，石油，化工，冶金（高炉、轧钢、有色金属），造纸（传动、过程），水泥，印染，卷烟，机械制造，电梯，楼宇。本课程用到的知识：模电、数电、工厂供电、电机与传动、电器与控制、计算机网络、通信技术、检测与自动化仪表、计算机控制技术、音响、电视、空调。第二节建设智能楼宇的目标一、提供安全、舒适、快捷的优质服务21、安全1）防盗报警2）出入管理3）视频监控4）安保巡更5）消防及联动6）紧急广播7）停车管理8）门禁管理2、舒适1）空调（供冷热、通风）2）供电与照明3）共用天线4）背景音乐5）多媒体系统6）供水7）排水8）电梯3、便捷1）结构化综合布线2）通信网络3）办公自动化4）物业管理系统（水电燃气集抄系统等）二、建立科学的综合管理机制目前这方面还较欠缺（硬件尚可，软件不足）三、节能与降低成本供电、水，供冷、热等第三节智能楼宇特征3AOA办公自动化CA通信自动化BA楼宇自动化SCS结构化综合布线第四节智能化的主要内容1、一般建筑1）、建筑结构：砖混，框架，钢混，全钢，层高，地上，地下2）、内部结构：空间，分布，材料，装饰3）、设施：供水、电、燃气，电话，电视，电梯，消防、安全等2、智能建筑环境采用更高科技含量及计算机控制技术改造3、楼宇通信电话、计算机网络、有线电视4、楼宇设备自动控制1）、电力（高、低压配电，UPS，应急发电）2）、照明（生活，公共，应急，景观）33）、环境控制（供冷、热，通风，环境监测，给排水，卫生设备，污水处理）4）、消防（火灾监测，报警，灭火，排烟，门禁联动，紧急广播）5）、安防（防盗报警，视频监控，出入管理，安保巡更）6）、运输（电梯，停车场，车队）7）、广播（背景音乐，公共及紧急广播）5、楼宇运营管理1）、面向用户：水电燃气集抄收费，物业管理费，公共设施使用）2）、面向管理者：各种数据处理、计算、统计。6、楼宇共用信息处理计算机系统，电子会议室，办公自动化7、用户专用设施特殊用户自己安装的设备一、楼宇通信自动化1、程控交换机PABX2、计算机局域网LAN3、PABX和LAN综合以及业务数字网ADSL二、楼宇自动化系统1、楼宇设备系统1）单机自动化2）分系统自动化3）综合自动化（各子系统集成）2、楼宇运营管理系统1）面向住户的前台业务处理（预约，分配，计费）2）面向管理者的功能（人事，财务，经营决策）3）综合楼宇自动化系统（将上述两类进行一体设计）三、楼宇办公自动化系统1、基于文字和数字的办公自动化系统（电子信箱，公文审批，报表发送）2、基于声、像的办公自动化系统（图像，视频会议，图文终端）4四、结构化综合布线和系统集成1、结构化综合布线（有音频，视频，数据，信号线），将BAS、CAS、OAS三大系统有机的连接。2、智能楼宇的系统集成（将各子系统相关部分连接，实现共享、集中、统一、协调、高效的管理）南宁国际会展中心二期工程智能系统预算：综合布线182万，计算机网络297万，楼宇设备控制362万，安防259万，门禁200万，有线电视12万，公共广播90，系统集成99万。合计1495万。第一篇智能楼宇信息传输网络技术第一章信息传输网络技术第一节功能及传输对象一、网络的基本功能1、有线电话，有线电视，电话会议，（音频和视频信号）。2、控制信号、管理信息、共用信息的传输。3、与市话网、公用数据网、移动通信网、无线数据网的联接。二、数据与信号数据→信号：数据是有意义的实体，信号是代表数据的形式。信号和信号发送：不同形式的信号可以在不同的介质上传输。传输：传播和处理信号的数据通信。1、模拟与数字的数据：模拟数据是连续的，可用曲线表示。数字数据是离散的，可用坐标表示。2、模拟信号与数字信号：模拟信号是连续的，数字信号只有0、1。3、模→数→模模（原始）→A/D→数（处理）→D/A→模（还原）三、模拟传输和数字传输51、信号传输方式模拟/数字信号都可在合适的介质上传输，但表现的特性不同：模拟传输：设备简单，但传输中占用频带宽，且传输中的失真、噪音、干扰无法克服。数字传输：传输中占用频带较窄，失真极小，可克服噪音、干扰的影响。但数字信号直接传输距离很短（基带传输），要获得较长的距离，必须要调制后传输（宽带传输），调制/解调设备较复杂。2、信号的传输方法1）直接传输（常用于模拟信号，数字信号少用）2）调制后传输（调幅、调频、调相）3）编码调制后传输（查错、纠错、压缩、加密）只用于数字信号图3.2.2模拟信号调制（载频信号最高频率2倍）3、模拟信号与数字信号的特点模拟信号优：是原始信号，传输和存储无需转换，相应设备较简单。缺：传输占用频带宽，传输和存储时的失真和噪音无法克服。数字信号优:传输占用频带窄，编码调制后传输和存储时可做到高保真。缺：保真度越高信息量越大，A/D、D/A、编码和调制/解调设备较6复杂。第二节网络传输介质一、信道和传输损耗1、信道分类1）用途：电话，电视、广播、计算机网络等2）介质：有线，无线（微波、红外）3）频谱：高频（公用天线、计算机网络），中频（视频），低频（音频、控制）4）信号：模拟，数字5）使用：公用，专用2、介质传输带宽1）有线：平行线（窄），网络双绞线（宽），同轴电缆（较宽），光纤（极宽）2）无线：长波、中波、短波、超短波、微波（频率高带宽宽，但传输距离短）3、传输损耗信号频率越高损耗越大，传输距离越远越大。但光纤的损耗只与距离有关。所以，除了在光纤中采用数字（开关）量传输外，在其它介质中，大多都是采用调制后的正弦波方式传输。二、双绞线1、平行线（常见型号RVV无屏蔽、RVVP屏蔽）RVVP9×0.5（9芯，每芯0.5mm2），屏蔽层有96编和128编。2、网络双绞线（常见型号UPT无屏蔽、STP屏蔽）3、4类（10M），5、超5类（100M），6、超6类（1000M）单段传输距离均为100米，有室内、室外和无屏蔽、屏蔽、双屏蔽。三、同轴电缆（常见型号SYV75-X、SYV50-X）75表示阻抗为75欧，50表示阻抗为750欧X=3-9，数字大线径大，传输距离远如：75-5为2Km，75-7为3Km，还有信号的频率越高，传输衰减越大，距离越短。四、光纤（多模、单模）7多模：红光，传输距离2Km单模：激光，传输距离20-100Km有室内、室外和4芯几十芯。光波的频率极高，载波能力极强，只要选择相应的收发器，什么信号和多高的速率都能传输，抗干扰、抗雷击、防盗。五、无线红外：传送距离10米左右。微波：传送距离与发射功率、天线增益及安装高度、环境有关，最大约20Km。如发射功率1W的用全向天线为2Km左右，定向天线为5-10Km。GPRS：利用移动通信的网络，覆盖面大，但要按流量收费。卫星：距离很远，但费用高。六、介质选择原则：耐压、电流、频率、损耗，还有几芯、屏蔽、封装、室内/室外。室内并短距离选电缆，室外或长距离选光纤。第三节网络技术基础一、编码、解码1、数字数据，用模拟信号表示。ASK调幅，FSK调频，PSK调相2、数字数据，用数字信号表示83、模拟数据，用数字信号表示9图2.2.1模拟信号（A/D)数字信号CD音频：44.1KHz×16bit=705.6Kbit/s=88.2Kb/sDVD音频：96KHz×24bit=2304Kbit/s=288Kb/sDVD视频:亮度13.5MHz×8bit=108Mbit/s=13.5Mb/s色度3.5MHz×8bit=28Mbit/s=3.5Mb/s采用频率应信号最高频率2倍,分辩率根据保真度需要而定。二、多路复用一路物理信道，可作为多路逻辑信道使用。1、频分：不同频带作为不同的信道。如ADS和有线电视。2、时分：不同的时段作为不同的信道。3、数分：不同的数据标识作为不同的信道。如CD的R/L数据。三、异步和同步传输1、异步传输每个字符发送和接收的间隔时间不定，每个数据包都有明确的收发标识。2、同步传输所有字符双方以同一速率发送和接收。四、交换技术1、电路交换建立虚电路，同步传输。2、报文交换存储-转发，异步传输。3、分组交换报文分组后，根据路况，分别从不同的路径传输。五、单工、双工、半双工单工→单向；双工→双信道+双向；半双工→单信道+轮流双向第四节通信网络五、宽带接入1、市话拨号：通过音频Modem接入，点对点式，速率50Kb，占用市话线路。102、ISDN：通过ISDNModem接入，点对点式，速率64+64Kb，与市话共享线路。3、ADSL：通过ADSLModem接入，点对点式，速率下行0.5-8Mb，上行16-640Kb，与市话共享线路。4、局域网：带宽共享式，通过网卡接入。5、Cable（有线电视网）：带宽共享式，通过CableModem接入。6、移动通信网：点对点式，移动GSM卡速率100Kb，电信CDMA速率现为153Kb，明年3C将提高20倍。第五节计算机网络（局域网）1、局域网设备：Modem，网卡，集线器，交换机，中继器，网桥，路由器，网关。2、楼宇局域网结构：上层采用千兆光纤网，中层采用百兆光纤网，下层百兆双绞线网。第二章综合布线技术第一节概述一、综合布线的目的能对各种信号连接进行灵活的设置，以适应不同用户的需求及变化和发展。二、综合布线的特点与优势1、特点：1)完整的系统工程，传输介质、连接硬件以及安装、维护等。2）模块化结构，可较容易地进行设置、搬迁和扩充。3）是最低的物理层。4）兼顾语音及数据通信应用。5）应有相当的超前性。2、优势1）经济性2）高效性3）便于重新设置4）运行费用低三、综合布线的设计规范标准111）定义了认可的介质2）定义了布线系统的拓扑结构3）规定了各子系统的布线距离4）定义了布线系统与用户设备的接口5）定义了线缆和连接硬件的性能6）规定了安装实践所需的注意事项7）定义了链路性能第二节综合布线的组成一、产品组成电缆、插头、插座、配适器、连接器、跳线。二、结构1、工作区系统综合布线系统末端—用户（有音频、视频及计算机网络）2、水平系统从楼层的子机房到各工作区3、干线子系统从系统中心机房到各楼层子机房4、管理区子系统卫星接线间，干线接线间，设备间，主机房5、设备间子系统线缆，连接器6、建筑群子系统楼宇与外界或其它楼宇之间的连接设备装置（接着参看相应课件）三、综合布线中的光纤光纤具有速率高、稳定，能用于计算机网络、音频、视频、控制等信号通信，当前光纤及其配套设备已很便宜，所以在室外和长距离通信中已大量采用。第三节相关设备的连接12一、与电话系统之间的连接（讲义图2-12）二、计算机网络系统之间的连接（讲义图2-13）三、与其他系统之间的连接1、与自控系统：采用屏蔽双绞线或网络双绞线。2、与监控系统：采用同轴电缆或网络双绞线。第四节综合布线系统设计一、综合布线等级1、基本级2、增强级根据用户类型、酒店星级和业主要求进行设计。3、综合级二、综合布线设计步骤1、了解楼宇的用途，业主需求及发展空间和经济能力。2、了解其他系统（强电、弱电）的布线情况。3、了解楼宇土建预留机井和预埋管线情况。4、综合上述情况进行初步设计。5、完成各楼层的平面图和总系统图。6、做出全部设备、材料、施工的预算表。