楼宇智能化关键技术

1、楼宇智能化关键技术第1页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四提问：1、一个现代化楼宇包含哪些设备系统？2、供配电系统有哪些设备、电参量？3、给排水系统主要设备、设施有哪些？4、中央空调几大组成部分？5、举例消防、安防系统是如何自动执行监、控过程。6、上述系统属BA、OA、CA哪个系统？6、智能楼宇的三大支持技术 第2页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四3C+A技术现代建筑技术Architechure现代计算机技术Computer现代控制技术Control现代通信技术Communication智能化楼宇支持技术第3页，共99页，2022年，5月20日，2

2、3点24分，星期四控制的概念： 控制是为使某种机器或设备处于希望的状态而对其进行的操作。人机控制 如操作汽车机机控制 自动控制第4页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四自动控制（记录） 所谓自动控制，就是应用自动化检测仪表或控制装置代替人工自动地对设备或工艺过程进行控制，使其达到预期的状态或性能要求。第5页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四控制系统按结构特点分： 开环控制 闭环控制第6页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四开环控制系统： 特点：开环控制系统是最简单最经济的控制系统，但不能 自动随外界变化，必须依赖于人的判断和估计。典

3、型例子：洗衣机第7页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四闭环控制系统： 特点：增加测量元件，用输出控制输入，这样的输出影响 输入的控制系统叫做闭环控制系统或反馈控制系统典型例子：恒温空调第8页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四控制器：根据输入信号，按一定规律产生控制信 号作为输出信号。 如DDC、PLC等执行机构：能够影响受控过程的装置或设备。 如电动机、电磁阀等。检测元件：测量受控变量的值并把它变换为可以进行比较 的信号。 如电流互感器、温度传感器、烟感探测器。受控对象：指需要进行控制的设备。 如水泵、空调等第9页，共99页，2022年，5月20日，

4、23点24分，星期四练习： 1.试画出家用洗衣机的控制系统图； 2.试画出家用空调的控制系统图；第10页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四计算机控制系统的组成将闭环控制系统中的控制器用计算机来代替，即构成计算机控制系统第11页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四计算机控制系统的控制过程数据采集 对被控参数的瞬时值进行检测，并传输给计算机。 （请问：1、数据类型有哪两大类？ 2、什么是模拟量，什么是数字量）控制 对采集到的被控参数的状态量进行分析，并按已定的控制规律决定控制过程，适当地对执行机构发出控制信号。第12页，共99页，2022年，5月20日，2

5、3点24分，星期四数据类型：AI ：模拟量输入通道DI ：数字量输入通道AO：模拟量输出通道DO：数字量输出通道第13页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四计算机控制系统的分类操作指导控制系统直接数字控制系统（DDC）监督计算机控制系统（集散控制系统）分散控制系统 楼宇设备自动化中常用的控制系统是直接数字控制系统。第14页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四直接数字控制器DDC （Direct Digital Control) DDC通过模拟量输入通道（AI） 和开关量输入通道（DI）采集实时数 据，然后按照一定的控制规律进行计 算，最后发出控制信号，并

6、通过模拟 量输出通道（AO）和开关量输出通道 （DO）直接控制生产过程。 第15页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四Excel 50 简介 类型特性8个通用模拟输入电压：0 10 V 电流：0 20mA (需外接499电阻)电阻： 010bit传感器：NTC 20k电阻 -58F to 302F (-50C to 150C) 四个数字输入电压：最大24V DC (小于2.5 V为逻辑状态0，大于5 V为逻辑状态1)。4个通用模拟输出电压：0 10 V，最大11 V, 1mA电阻：8bit继电器： 通过MCE3 或MCD3控制6个数字输出电压：每个可控硅输出24VAC 电流

7、：最大0.8 A, 6个输出一共不能超过2.4A。第16页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四 DDC 50 控制器（a）（b）XD50-FCS端子口第17页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四DDC直接数字控制系统组成1、过程输入通道 模拟量输入通道（AI） 数字量输入通道（DI）2、过程控制计算机3、过程输出通道 模拟量输出通道（AO） 数字量输出通道（DO）第18页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四典型DDC控制实例第19页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四作业1、名词概念：开环、闭环、计算机控制系统、模

8、拟量、数据量、DDC。2、画出闭环控制系统框图。3、思考PLC可不可以作为控制系统中的控制器。 第20页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四2.3 典型的传感器第21页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四提问：1、闭环控制系统由哪些环节组成？ 2、DDC控制器3、AI、DI、AO、DO的含义？第22页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四闭环控制系统： 特点：增加测量元件，用输出控制输入，这样的输出影响 输入的控制系统叫做闭环控制系统或反馈控制系统典型例子：恒温空调第23页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四典型的传

9、感器（记录）第24页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四现代信息技术的三大基础：信息的拾取 （传感技术）信息的传输 （通信技术）信息的处理 （计算机技术）第25页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四自动检测技术： 是以微电子技术为基本手段的检测技术。 电参量检测（电流、电压等）两大类 非电参量检测（温度、压力、流速等）传感器：运用一定的转换手段，将非电量转换为电量的器件， 称为传感器。第26页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四传感器的构成： 传感器由敏感元件和转换元件组成。其中：敏感元件是指传感器中能直接感受被测量的部分 转换元件是

10、将敏感元件感受的被测量转换成电信号 图2-9第27页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四传感器的分类传感器的技术要求 见教材P17第28页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四自学教材15-22页，回答下列问题：1、自动检测技术通常分为哪两大类？2、什么是传感器？3、传感器的基本组成。4、常用温度传感器采用什么元件？ 常用湿度传感器采用什么元件？ 常用压力传感器采用什么元件？5、DDC的输入输出接口通常是什么量？第29页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四电参量传感器：交、直流电压电流表交流电压、电流互感器变压器（测量）功率表功率因数表

11、第30页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四练习：1 试画出电压、电流、功率表在电气测量线路中的接法。第31页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四非电参量传感器：温度传感器湿度传感器压力传感器液位传感器流量传感器温感探测器烟感探测器光感探测器红外线探测器玻璃破碎探测器第32页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四温度、压力传感器 光纤传感器 红外传感器第33页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四传感技术的作用工业自动化生产：检测、控制温度、压力、流量等；机械制造业：无损检测；加工精度、表面光洁度、同轴度等检测；航空航

12、天：检测飞机、宇宙飞行器等的飞行参数、运行状态等；交通运输：仅汽车业用30多种传感器检测车速、方位、转矩、油量等；军事方面：现代战争是科技战争，就是传感器战争；海湾战争、美伊医疗卫生：B超、磁振、脑电图、心电图等；安防环保：预报地震、海啸、火灾等；对水、空气等污染检测；海洋工程：海底探测；海洋水文信息、气象信息等；地质勘探考古：探测地下矿藏、放射性元素；鉴定文物制造年代等；办公用具家用电器：复印机、空调、洗衣机、油烟机、DVD等。第34页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四传感技术的发展趋势：向集成化发展向微型化发展向数字化和智能化发展向光纤传感器发展向生物传感器和仿生传感

13、器发展 （狗的嗅觉灵敏度是人的106倍；鸟的视力是人的850倍，蝙蝠、海豚的听觉为主动型生物雷达超声波传感器，蛇的接近触觉分 辨率达0.0010C的红外测温感传感器，等等）第35页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四练习：对应写出所介绍传感器分别测量什么参量？ 第36页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四思考： 前面所讲各类传感器，最终都是将测量量转换成电信号，接到控制器的输入端，对DDC控制器而言，这些量属于什么量？第37页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四思考：一个开关能不能做传感器？继电器能不能做传感器？行程开关能不能做传感器

14、？ 如果能作为传感器，是属于什么类型的点？第38页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四计算机控制系统的组成测量元件与控制器输入的关系 第39页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四直接数字控制（DDC）系统 第40页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四典型DDC控制实例第41页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四作业1、名词概念： 自动检测技术、传感器。2、上网查询楼宇设备系统所用传感器。第42页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四2.4 热电偶传感器特性实验见实训报告二第43页，共99页，202

15、2年，5月20日，23点24分，星期四2.5 执行机构、系统集成第44页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四提问：1、什么是传感器？ 2、举出典型传感器3、电流、温度、流量、开关点分别是什么参量？第45页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四闭环控制系统： 控制器输入=给定值+检测元件反馈值 控制器输出：经过运算，将输出信号送给执行机构第46页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四典型的执行机构（记录）第47页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四请问： 楼宇中都有哪些动力用电设备？ 第48页，共99页，2022年，5月

16、20日，23点24分，星期四楼宇中常用动力用电设备：电梯：客、货梯，消防梯，观光梯，自动扶梯等给排水：给水泵，排水泵，排污泵，消防泵等制冷设备：冷冻机，冷却塔风机，冷却水泵，冷凝泵空调：送风机，回风机，风机盘管等锅炉：鼓风机，引风机，给水泵，供油泵等消防：消火栓泵，喷淋泵，排烟风机，正压风机等厨房：鼓风机，排风机，各种炊事机械请问：这些设备绝大部分具备什么特点？第49页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四执行机构的功能： 根据控制器发出的命令，直接控制被控对象。执行机构的种类： 执行机构使用的能源种类可分为气动、电动、液动三种。 智能楼宇中常用电动执行器。 第50页，共99

17、页，2022年，5月20日，23点24分，星期四常用电动执行机构：电磁阀（即电磁铁）电动机 第51页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四自学教材22-26页，回答下列问题：1、执行器在控制系统中的功能。2、按能源种类分，有几种形式的执行机构？3、常用的电动执行机构有哪些？第52页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四电磁阀、电动阀第53页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四电磁阀 电磁阀是用电磁控制的工业设备，用在工业控制系统中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数。图中杆状的物体就是通过电控制的阀杆，利用电磁力可以将阀杆打开或者关闭。

18、 第54页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四电动机请问： 电动机分有哪些类型？第55页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四电动机电动机 直流电动机 交流电动机 同步电动机 异步电动机 单相 三相 楼宇中的动力设备一般采用异步电动机第56页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四电动机的负载特性：1、 恒转矩特性 M = C 如：电梯、升降机、运输机械2、通风机特性 M n2 如：风机、水泵3、恒功率特性 M 1/n 如：机床 第57页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四典型的执行机构：电动机电磁阀电动调节阀电动调节风

19、门第58页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四电动阀第59页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四思考：1、举例写出所介绍执行机构分别控制什么对象？2、不同的执行机构，DDC控制器发出的控制信号 是什么类型的数据？ 第60页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四思考： 前面所讲各类执行机构，都是接收控制器发出的信号，接到控制器的输出端，对DDC控制器而言，这些量属于什么量？第61页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四思考：一个接触器能不能做执行器？ 如果能作为执行器，是属于什么类型的控制点？第62页，共99页，2022

20、年，5月20日，23点24分，星期四计算机控制系统的组成执行机构与控制器输出的关系 第63页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四直接数字控制（DDC）系统 第64页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四典型DDC控制实例第65页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四作业名词概念：执行器、电磁阀、电动调节阀。上网查询楼宇设备系统所用执行器。第66页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四提问：1、智能楼宇的三大支持技术 2、我们已经讲了哪个技术第67页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四计算机控制系统的组

21、成将闭环控制系统中的控制器用计算机来代替，即构成计算机控制系统第68页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四3C+A技术现代建筑技术Architechure现代计算机技术Computer现代控制技术Control现代通信技术Communication智能化支持技术第69页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四第二单元 楼宇智能化的关键技术计算机网络技术（记录）第70页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四什么是计算机网络？ 计算机网络是通过通信设备将地理上分散的多个计算机系统连接起来，按照协议互相通信，达到信息交换、资源共享、可互操作和协作

22、处理的系统。 协议：信息的交换必须共同遵守一套事先制定 的规则，这些规则称为协议。第71页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四按地理位置划分，网络一般有两大类：广域网和局域网。Internet网（因特网，许多人也称其为“互联网”）是最典型的广域网。我国比较著名的因特网中国科技信息因特网（NCFC）、中国公用计算机的因特网（CHINANET）、中国教育和科研因特网（CERNET）和中国公用经济信息因特网（CHINAGBN）也属于广域网。局域网是目前应用最为广泛的网络，例如你所在学校计算机网络就是一个局域网，通常也把它称之为校园网。局域网通常也提供接口与广域网相连。 第72页，

23、共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四计算机网络的组成第73页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四计算机网络的功能数据快速传送和集中处理资源共享提高可用性及可靠性实现分布处理第74页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四计算机网络的拓扑结构第75页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四第二单元 楼宇智能化的关键技术现代通信技术（记录）第76页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四通信技术是实现大厦内部、大厦与大厦、大厦与国内、国外信息交换不可缺少的关键技术。其内容涵盖了多媒体通信、计算机通信网络、个人通信

24、、数字图象通信、卫星通信等第77页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四通信系统模型信息远信息源发送设备信道接收设备信息宿发送设备干扰源信息源（发送设备）：完成将非电量信息转换成电量，并变换成适合信道传输信号。信息宿（接收设备）：将信道信号恢复被传输的信息信号，并还原成相应信息。信道：有线信道、无线信道。干扰源：作用于信道上的等效干扰。第78页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四提问：举出你所知道的各种通信类型第79页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四模拟通信与数字通信模拟通信：传输模拟信号。如语音、图象、音乐 等。数字通信：传输数字

25、信号。如文字、数据等。请问： 电话、电视、电脑、电报、传真分别传输什么信号？第80页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四数字通信系统的组成信息远信息源发送设备信道接收设备信息宿发送设备干扰源发送设备：编码器、调制器、发射机。接收设备：接收机、解调器、译码器。编码：A/D 译码：D/A第81页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四数字通信与计算机网络 现代数字通信是通信技术和计算机技术相结合的产物。其优点：抗干扰能力强便于进行各种数字信号处理易于实现集成化多路复用质量、效益超过模拟通信第82页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四BA的控制

26、类型：集中式分散式第83页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四集中式控制特点所有现场设备由单一计算机控制软件庞大风险大成本高第84页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四分散式控制系统特点：分散控制系统 (Distributed Control Systems-DCS对现场设备分散控制，集中管理、操作既避免了单台计算机集中控制的高度风险，又克服了常规仪表人机交互困难的缺点第85页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四分散式控制系统结构图第86页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四分散式控制系统组成现场设备现场控制站数据采集站操作员站工程师站监控计算机上级管理计算机第87页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四现场设备各种传感器直接接到各现场设备第88页，共99页，2022年，5月20日，23点24分，星期四现场控制站又称基本控制器或分站是一种直接数字控制器DDC用于控制现场设备具有较强的运算功能和控制功能可独立进行就地控制第89页，共99页，2022年，5月20日