1、,樓宇自動(dòng)化,杭州電子科技大學(xué)王瑞榮第二實(shí)驗(yàn)樓南樓522室Email:wangrr,第一講概論,智能建筑的定義智能建筑的發(fā)展智能建筑的構(gòu)成樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)智能建筑的技術(shù)基礎(chǔ)開放的智能建筑系統(tǒng)智能建筑的發(fā)展前景,1.1智能建筑的定義,智能大廈，即IntelligentBuildings。美國計(jì)算機(jī)與信息科學(xué)專家麥里森教授在智能社區(qū)發(fā)展趨勢一文中所下的定義：智能大廈，其內(nèi)擁有居住、教育、醫(yī)療、娛樂等一切設(shè)施；大廈擁有內(nèi)部電信系統(tǒng)，為大廈居住人員提供廣泛的計(jì)算機(jī)和電信服務(wù)；大廈還擁有供暖、通風(fēng)、照明、保安消防、電梯控制和進(jìn)入大廈的監(jiān)控等子系統(tǒng)，從而為大廈內(nèi)的居住人員建立一個(gè)更加富有創(chuàng)造性、更高的

2、效率和更為安全舒適的環(huán)境。,我國對智能建筑的定義,2000年10月智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB/T50314-2000智能建筑是以建筑為平臺，兼?zhèn)浣ㄖO(shè)備，辦公自動(dòng)化及通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，集結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)，服務(wù)，管理以及它們之間優(yōu)化組合，向人們提供一個(gè)高效，舒適，便利，安全的建筑環(huán)境。,不同國家和地區(qū)對智能樓宇的定義,美國智能建筑學(xué)會定義為：智能建筑是對建筑物的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)和管理這四個(gè)基本要素進(jìn)行最優(yōu)化組合，為用戶提供一個(gè)高效率并具有經(jīng)濟(jì)效益的環(huán)境。日本智能建筑研究會認(rèn)為，智能建筑應(yīng)提供包括商業(yè)支持功能、通信支持功能等在內(nèi)的高度通信服務(wù)，并能通過高度自動(dòng)化的大樓管理體系保證舒適的環(huán)境和安全，以提高工作效率。

3、,歐洲智能建筑集團(tuán)認(rèn)為，智能建筑是使其用戶發(fā)揮最高效率，同時(shí)又以最低的保養(yǎng)成本、最有效地管理本身資源的建筑，能夠提供一個(gè)反應(yīng)快、效率高和有支持力的環(huán)境以使用戶達(dá)到其業(yè)務(wù)目標(biāo)。,不同國家和地區(qū)對智能樓宇的定義,新加坡政府的公共事業(yè)部門，在其“智能大廈手冊”內(nèi)規(guī)定，智能建筑必須具備兩個(gè)條件：一是具有先進(jìn)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，能對大廈內(nèi)的溫度、濕度、燈光等進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，并具有保安、消防功能，為用戶提供舒適、安全的環(huán)境。二是具有良好的通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，以保證數(shù)據(jù)在大廈內(nèi)或與外界流通。,不同國家和地區(qū)對智能樓宇的定義,結(jié)構(gòu)系統(tǒng)服務(wù)管理,智能建筑的四個(gè)基本要素,智能建筑的基本功能,經(jīng)過優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)和管理

4、等設(shè)計(jì)，最終提供一個(gè)高效、經(jīng)濟(jì)的環(huán)境；為管理者提供管理代價(jià)最小、管理效果最為顯著的現(xiàn)代化管理方式；為業(yè)主、管理者和住戶提供一個(gè)投資合理、優(yōu)雅舒適、便利快捷、高度安全的環(huán)境空間。,1.2智能建筑的發(fā)展,1984年1月美國康涅狄格(CONNETICUT)州哈德福特市(HARTFORD)建成了世界上第一座智能大廈CityPlaceBuilding（都市辦公大樓）1985年8月日本東京青山大廈1985年我國第一幢智能大廈北京發(fā)展大廈1986年我國“七五”計(jì)劃初期立項(xiàng)將“智能化辦公樓可行性研究”列入國家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目1990年我國的智能建筑行業(yè)開始發(fā)展和興起,1.3智能建筑的構(gòu)成,主控中心(SIC)建

5、筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)(BAS)通信自動(dòng)化系統(tǒng)(CAS)辦公自動(dòng)化系統(tǒng)(OAS)綜合布線系統(tǒng)(PDS)即“3A”系統(tǒng),主控中心,主控中心SIC(SystemIntegratedCenter)主控中心是以計(jì)算機(jī)為主體的智能大廈的最高層控制中心,通過綜合布線系統(tǒng)將各子系統(tǒng)連為一體,對整個(gè)大廈實(shí)施統(tǒng)一管理和監(jiān)控,同時(shí)為各子系統(tǒng)之間建立起一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的信息交換平臺。,建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng),建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)BAS(BuildingAutomationSystem)利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)、最新的傳感技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)組態(tài)、網(wǎng)絡(luò)集成、信息交換技術(shù)等，對建筑內(nèi)的環(huán)境及設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀況進(jìn)行監(jiān)控和管理,從而使建筑達(dá)到安全

6、、舒適、高效、便利和靈活的目標(biāo)，具體由照明控制、空調(diào)控制、門禁、給排水控制、冷熱源控制、電力控制、消防、保安、電梯管理、車庫管理等若干部分構(gòu)成。,建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的組成,樓宇機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)安全防范系統(tǒng)物業(yè)管理與服務(wù)系統(tǒng),機(jī)電設(shè)備監(jiān)控,樓宇機(jī)電設(shè)備監(jiān)控涉及的對象：空調(diào)系統(tǒng)：溫度、濕度控制，冷熱源機(jī)組、空調(diào)機(jī)組、新風(fēng)機(jī)組監(jiān)視與控制；給水排水系統(tǒng)：水箱水位監(jiān)視、水泵控制、節(jié)水控制；供配電系統(tǒng)：變配電，自備發(fā)電設(shè)備；照明與動(dòng)力系統(tǒng)：晝光利用照明，功率因數(shù)改善；電梯管理系統(tǒng)。,火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警與聯(lián)動(dòng)系統(tǒng),火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)火災(zāi)自動(dòng)檢測、自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)消防系統(tǒng)，火災(zāi)自動(dòng)定位、自動(dòng)通

7、風(fēng)、自動(dòng)排煙。緊急廣播與緊急電話系統(tǒng)火災(zāi)告警，消防電話系統(tǒng)。,安全防范系統(tǒng),入侵報(bào)警系統(tǒng)電視監(jiān)控系統(tǒng)出入口控制系統(tǒng)（門禁系統(tǒng)）巡更系統(tǒng)停車場管理系統(tǒng),物業(yè)管理服務(wù)系統(tǒng),交通運(yùn)輸設(shè)備（電梯、停車場）運(yùn)行報(bào)表統(tǒng)計(jì)與分析、設(shè)備維護(hù)管理,通信自動(dòng)化系統(tǒng),通信自動(dòng)化系統(tǒng)CAS(CommunicationAutomationSystem)利用具有高度數(shù)字化能力的綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)，具體負(fù)責(zé)建立大廈內(nèi)外各種圖像、文字、語音及數(shù)據(jù)的信息交換和傳輸關(guān)系。主要包括：衛(wèi)星通信、無線尋呼、會議電視、可視圖文、傳真、電話、有線電視、數(shù)據(jù)通信等若干部分。,辦公自動(dòng)化系統(tǒng),辦公自動(dòng)化系統(tǒng)OAS(OfficeAutomation

8、System)由計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、系統(tǒng)科學(xué)等高新技術(shù)所支撐的輔助辦公的自動(dòng)化手段，其主要包括：電子信箱、視聽、電子顯示屏、物業(yè)管理、文字處理、共用信息庫、日常事務(wù)管理等若干部分。主要完成各類電子數(shù)據(jù)處理，對各類信息實(shí)施有效管理和輔助決策者做出正確迅速的決定之功能。,兩類辦公自動(dòng)化系統(tǒng),基于文字和數(shù)據(jù)的辦公自動(dòng)化系統(tǒng)由文字處理機(jī)、高檔微機(jī)和辦公室網(wǎng)絡(luò)工作站組成，有辦公自動(dòng)化軟件。基于聲、像的辦公自動(dòng)化系統(tǒng)由多媒體網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、能處理語音圖像的終端設(shè)備組成，如電視電話會議系統(tǒng)等。,綜合布線系統(tǒng),綜合布線系統(tǒng)PDS(PremisesDistributionSystem)是智能建筑所有信息的傳

9、輸系統(tǒng)，利用雙絞線或光纜來完成各類信息的傳輸，有別于傳統(tǒng)的樓宇信息傳輸系統(tǒng)，它采用模塊化設(shè)計(jì)，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，以滿足智能化建筑高效、可靠、靈活性等要求，一般包括建筑群子系統(tǒng)、設(shè)備間子系統(tǒng)、垂直子系統(tǒng)、水平子系統(tǒng)、管理子系統(tǒng)、工作區(qū)子系統(tǒng)等六部分。,智能樓宇布線系統(tǒng)是以樓宇環(huán)境控制及管理為主，它包括數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、語音通信系統(tǒng)、圖像傳輸系統(tǒng)和樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)。智能樓宇布線系統(tǒng)可以傳送供熱、通風(fēng)、空調(diào)等的控制信號，也可以傳輸保安系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、時(shí)鐘系統(tǒng)、傳呼系統(tǒng)等的傳感器信號和控制信號，完成樓宇內(nèi)的各種協(xié)調(diào)、控制和管理。,綜合布線系統(tǒng),目前，有些單位、部門為了宣傳和突出某些功能，

10、提出消防自動(dòng)化系統(tǒng)(FASFireAutomationSystem)和保安自動(dòng)化系統(tǒng)(SASSecurityAutomationSystem)，形成“5A”系統(tǒng)。后來又提出信息管理自動(dòng)化系統(tǒng)(MASManagementAutomationSystem)，出現(xiàn)了“6A”智能建筑。但按國際慣例，F(xiàn)AS和SAS均置于BAS中，而MAS也屬于CAS的子系統(tǒng)，因此，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，一般認(rèn)為智能建筑由SIC、PDS和“3A”系統(tǒng)五部分組成。,1.4樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB/T503142000兩點(diǎn)考慮因素：采用集散型控制系統(tǒng)(DCS)采用局域網(wǎng)技術(shù),三種樓宇自動(dòng)化系統(tǒng),單機(jī)

11、自動(dòng)化配備自動(dòng)檢測、調(diào)節(jié)的單個(gè)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)分散設(shè)備的優(yōu)化控制和管理。分系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備按功能劃分成子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)分別實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)控。綜合自動(dòng)化各子系統(tǒng)組合為一個(gè)整體，實(shí)現(xiàn)全局的優(yōu)化控制和管理。,1.5智能建筑的技術(shù)基礎(chǔ),智能建筑是建立在建筑科學(xué)、行為科學(xué)、信息科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、美學(xué)、社會工程學(xué)和系統(tǒng)工程學(xué)等多種學(xué)科相互滲透的基礎(chǔ)上?！癆+4C”是智能建筑的技術(shù)基礎(chǔ)?！癆”即現(xiàn)代建筑技術(shù)(Architecture)。下面分別介紹“4C”的含義。,(1)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)(Computer)，其核心是并行的分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。并行使得同時(shí)處理多種數(shù)據(jù)成為可能；通過分布式操作系統(tǒng)，可以使不同系統(tǒng)分別處理不同

12、事件，實(shí)現(xiàn)任務(wù)和負(fù)載的分擔(dān)，有助于多機(jī)合作重構(gòu)，減少冗余和提高容錯(cuò)能力，用較低的成本實(shí)現(xiàn)更高性能、更高可靠性的系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)把整個(gè)系統(tǒng)連成一個(gè)有機(jī)的整體，實(shí)現(xiàn)信息、資源的共享。,(2)現(xiàn)代控制技術(shù)(Control)，主要指集散型的監(jiān)控系統(tǒng)(DCSDistributionControlSystem)。硬件采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、系列化的設(shè)計(jì)；軟件采用具有實(shí)時(shí)多任務(wù)、多用戶分布式操作系統(tǒng)(可能是嵌入式)；系統(tǒng)具有配置靈活、通用性強(qiáng)、控制功能完善、數(shù)據(jù)處理方便、顯示操作集中、人機(jī)界面友好、安裝調(diào)試方便、維護(hù)簡單、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、可靠性高等特點(diǎn)。,(3)現(xiàn)代通信技術(shù)(Communication)，通過無線、有線通信

13、技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、語音、視頻的快速傳遞。(4)現(xiàn)代圖像顯示技術(shù)(CRT)，能在計(jì)算機(jī)上快速實(shí)現(xiàn)開關(guān)量、模擬量的形象化顯示，通過CRT圖像化顯示實(shí)時(shí)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)臨場感很強(qiáng)的實(shí)時(shí)控制。,1.6開放的智能建筑系統(tǒng),樓宇自控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是互操作集成，即組成不同建筑物系統(tǒng)的設(shè)備的集成網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互操作。,開放的系統(tǒng)(計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的演化）,開放的系統(tǒng)（控制系統(tǒng)的演化）,先前的樓宇自動(dòng)化的特點(diǎn),結(jié)果：BAS系統(tǒng)不能一起工作，并且彼此被獨(dú)立安裝和實(shí)現(xiàn)功能。,互操作集成的樓宇自控系統(tǒng)，組成建筑物不同系統(tǒng)的設(shè)備的集成網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互操作。LightingSecurityHVACFireAlarmCCTVetc.,互操作集成的樓

14、宇自控系統(tǒng),單一網(wǎng)絡(luò)管理架構(gòu)管理所有子系統(tǒng)統(tǒng)一的布線系統(tǒng)分布智能化BACnetLonWorks,互操作集成的樓宇自控系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ),什么是開放、智能的建筑系統(tǒng)？,前端和系統(tǒng)集成?通訊協(xié)議?不同建筑系統(tǒng)設(shè)備的集成：LightingSecurityHVACFireAlarmCCTV.?,智能化的建筑,一個(gè)建筑系統(tǒng)能給業(yè)主，實(shí)施管理者和住戶提供監(jiān)控、靈活、舒適、面向最終用戶的服務(wù)。基于標(biāo)準(zhǔn)互操作性可獲得多種選擇面向未來低成本這就是開放系統(tǒng)（OpenSystems）。,開放系統(tǒng),開放系統(tǒng)采用多個(gè)銷售商的產(chǎn)品和系統(tǒng)建成，最終能提供更大的靈活性，更方便地管理，更高規(guī)模程度的規(guī)模可變性和更低的工作周期成本。

15、,開放系統(tǒng)的價(jià)值,開放系統(tǒng)應(yīng)該提供多提供（供貨）商選擇增加建筑物業(yè)主和住戶的滿意程度增加商業(yè)機(jī)會新的服務(wù)和應(yīng)用機(jī)會增加利潤,樓宇自動(dòng)化使用的技術(shù),樓宇自動(dòng)化的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò),樓宇自動(dòng)化的開放網(wǎng)絡(luò),最終用戶的需要融合技術(shù)（IT，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等）市場現(xiàn)狀與前景,今天和未來的智能建筑將發(fā)生什么？,1.7智能建筑的發(fā)展前景,智能建筑是現(xiàn)代高科技技術(shù)的結(jié)晶，它賦予了建筑物更強(qiáng)的生命力，提高了其使用價(jià)值。隨著信息化社會進(jìn)程的發(fā)展，智能建筑中所包含的智能化和自動(dòng)化的水平將進(jìn)一步提高。,智能建筑的發(fā)展將追求以下目標(biāo)：(1)提供安全、舒適、快捷、高效的優(yōu)質(zhì)服務(wù)和良好的工作、生活環(huán)境。(2)建立技術(shù)先進(jìn)、管理科學(xué)和綜合集成的高度智能化管理體制。(3)節(jié)省能源消耗，減少資源浪費(fèi)，降低日常運(yùn)行成本。,在國際上，智能建筑已經(jīng)從單一地建造發(fā)展到成