智能楼宇3.

课程名称：智能楼宇与自动化思考题一、智能建筑的特点有哪些？工程规模和总建筑面积都比较大具有重要性质或特殊地位应用系统配套齐全资金和技术密集，是现代化的高科技产物总体结构复杂，是一个综合的集成系统。二、智能建筑的智能性体现在何处？体现在所设计的系统应具有如下功能：(1)对环境和使用功能的变化具有感知能力，如感温、感光、感烟等。(2)具有传递、处理感知信息的能力，如温控、闭路监控等。(3)具有综合分析、判断的能力，如根据烟气浓度判断是着火？根据温度状况是否需调节等。(4)具有做出决定并且发出指令信息，提供动作响应的能力，如消防处理系统。三、与智能建筑相关的技术有那些？计算机技术控制技术通信技术图像处理技术四、楼宇自动化系统的特点是什么？设备多:温度、湿度、烟雾、亮度、监控、门禁；设备分散：锅炉、楼层、大厅、空调等，不再一处。五、楼宇自动化主要包括哪些系统（主要研究内容）？中央计算机和中央监控系统供配电系统保安系统照明系统消防系统给排水系统物业管理系统暖通与空调系统电梯和停车场系统六、楼宇自动化的主要研究内容是什么？对智能建筑所有机电设施和能源设备实现高度自动化和智能化的集中管理。它以中央计算机和中央监控系统为核心，对建筑物内设置的供水、照明、电力、空调、冷热源、防火、防盗、监控、门禁、电梯和停车场等各种设备的运行情况进行集中监测控制和科学管理，从而创造出一个有适宜的温度、湿度、亮度和空气清新的工作和生活环境，达到节能、高效、舒适、安全、便利和实用的要求。2.1楼宇自动化控制技术基础楼宇自动化系统是由各自动化单元组成的，这些自动化单元可以获得被测对象的有关物理或化学性质信息，根据这些信息对被测对象进行控制。自动化系统主要有以下环节组成：给定单元：计算机给定、手动给定；控制器：模拟、数字；执行器：阀门与执行单元；传感变送器：温度、压力、流量等。（请画出一个单闭环自动控制系统结构图）给定输入给定环节控制器执行环节被控对象误差反馈信号输出+_传感变送环节机器人自动分拣2.1.1传感器概述一、传感器与变送器及作用在测量的过程中将物理量、化学量转变成电信号的装置叫传感器。而把传感器得到的电信号再转变成标准的电信号的装置叫变送器。传感器、变送器是工业自动化控制及信息检测技术中不可缺少的控制元件。它可以把诸如温度、压力、流量、液位、位置等模拟量或开关量转变成电信号，再由自动化控制仪表或计算机进行控制处理和调节。借助于传感器和变送器，可以对智能建筑的各类参数进行测试和评定，并进行过程控制和调节，还可以进行远距离的传送和信号处理。（如单片机系统，可画结构图）二、传感器、变送器发展趋势当前，传感器、变送器总的发展趋势是朝着小型化、多功能化及智能化方向发展。特别是增加了数据处理功能、自诊断功能、软硬件相组合功能、人机对话功能、接口功能、显示和报警功能等。它们在楼宇自动化中得到了广泛的应用。差压仪表的安装模拟与数字调节器样品2.1.2楼宇自控中的传感器与控制器一、楼宇自控中常用的传感器1、温度传感器温度传感器用于测量室内温度、室外温度、水管或风管中介质的温度，以此来控制相应的水泵、风机、阀门和风门等执行元件的开度。2、热电阻测温原理热电阻是中低温区最常用的一种温度检测元件。主要特点是测量精度高，性能稳定。常用于工业测温、航空航天、楼宇自控等。其基本测量原理是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。常用的热电阻有铜电阻和铂电阻（－200－850度）。热电阻测温系统一般由热电阻、连接导线和显示仪表等组成。热电阻测温原理线路图如右图所示，当电桥平衡时，若R1=R2则热电阻RT=R。设微小温度ΔT引起热电阻阻值变化ΔR，此时RT=R+ΔR，电桥不平衡电势U为:也就是说，当电阻阻值变化不大时，U与ΔR成正比。但精确测量还要经过线性化处理。3、半导体测温原理热敏电阻是一种新型半导体感温元件，具有灵敏度高、体积小、寿命长的优点。热敏电阻可分为正温度系数和负温度系数两种类型。负温度系数热敏电阻具有负的电阻温度特性，当温度升高时，电阻值减小；当温度降低时，电阻值增大。热敏电阻的阻值温度特性曲线是一条指数曲线，非线性较大，在实际使用中要进行线性化处理，但比较复杂，一般只使用线性度较好的一段。如果测出热敏电阻的阻值，就可以间接的算出对应的温度值。在纯净半导体中掺入某些微量杂质，其导电能力将大大增强在纯净半导体硅或锗中掺入磷、砷等5价元素，由于这类元素的原子最外层有5个价电子，故在构成的共价键结构中，由于存在多余的价电子而产生大量自由电子，这种半导体主要靠自由电子导电，称为电子半导体或N型半导体，其中自由电子为多数载流子，热激发形成的空穴为少数载流子。（1）N型半导体自由电子多数载流子（简称多子）空穴少数载流子（简称少子）（2）P型半导体在纯净半导体硅或锗中掺入硼、铝等3价元素，由于这类元素的原子最外层只有3个价电子，故在构成的共价键结构中，由于缺少价电子而形成大量空穴，这类掺杂后的半导体其导电作用主要靠空穴运动，称为空穴半导体或P型半导体，其中空穴为多数载流子，热激发形成的自由电子是少数载流子。自由电子多数载流子（简称多子）空穴少数载流子（简称少子）P型半导体N型半导体＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋无论是P型半导体还是N型半导体都是中性的，对外不显电性。所以，N型半导体原子核带正电，P型半导体原子核带负电。掺入的杂质元素的浓度越高，多数载流子的数量越多。少数载流子是热激发而产生的，其数量的多少决定于温度。P区空间电荷区N区PN结及其内电场内电场方向＋＋＋＋＋＋＋＋＋P区N区载流子的扩散运动＋＋＋＋＋＋＋＋＋多子扩散形成空间电荷区产生内电场少子漂移促使阻止扩散与漂移达到动态平衡形成一定宽度的PN结①外加正向电压（也叫正向偏置）外加电场与内电场方向相反，内电场削弱，扩散运动大大超过漂移运动，N区电子不断扩散到P区，P区空穴不断扩散到N区，形成较大的正向电流，这时称PN结处于导通状态。空间电荷区变窄ER内电场外电场PNI＋＋＋PN结的单向导电性ER内电场外电场空间电荷区变宽PNI＋＋＋＋＋＋＋＋＋②外加反向电压（也叫反向偏置）外加电场与内电场方向相同，增强了内电场，多子扩散难以进行，少子在电场作用下形成反向电流，因为是少子漂移运动产生的，反向电流很小，这时称PN结处于截止状态。（如何测温）如果固定电压，改变温度，则由于跃迁作用，挣脱电荷束缚，漏电流增加，计算电流与温度的关系，即可测温。温度增加，电流增大，电压不变，负温度系数。DS1820半导体温度测量直接读取数据，接串口4、西门子测温元件零下三十摄氏度至一百三十摄氏度的测量范围，仅一个测量元件即可满足所有暖通空调应用的要求。这简化了规划、工程、服务、后勤和更换所需的时间和工作。可方便布线，并可防止配线误差。适用于供暖，通风和制冷等应用。传感器的外形和机壳设计符合测量，安装及美观的要求。与趋势设定温度测量元件的标准接口。室内恒温器，风管恒温器，夹紧式恒温器浸入式恒温器适用于暖通空调不同的控制和监视要求。5、楼宇自控中典型温度控制系统一）室内供暖控制系统可根据室外温度或回水温度自动调整出水温度，或调整出水流量，与换热机组或换热器组合，可制成智能化换热机组或智能化换热器，主要有以下优点：出水温度随室外温度的变化反比例变化，比例曲线可根据用方的要求设定，例如：办公楼和宿舍楼白天与夜间、假日与工作日所需要出水温度是不同的。根据室外温度，调整出水流量，达到舒适、节能的效果。根据不同的使用现场，特别是无人值守工作站，可利用控制器的外延功能，支持对水泵、流量、压差等进行控制，并对运行中的故障报警。二）典型的家用空调系统TC-1温度控制器VA-1电动阀温控器有冷、热、通风开关，有高中低三档风速Clicktoeditcompanyslogan.