智能建筑相关技术培训课件

情境二智能建筑相关技术

一、计算机控制技术基础二、计算机网络技术基础三、现代通信技术基础四、BA系统的检测技术

五、楼宇智能化系统的集成技术情境二智能建筑相关技术1建筑智能化系统的结构建筑智能化系统的结构由上层的智能建筑综合管理系统（IBMS:IntelligentBuildingManagementSystem）和下层的三个智能化子系统构成：建筑设备管理系统（BMS:BuildingManagementSystem）、通信网络系统（CNS:CommunicationNetworkSystem）和办公自动化系统（OAS:OfficeAutomationSystem）。建筑智能化系统的结构建筑智能化系统的结构由上层的智能建筑综合2建筑智能化系统的结构BMS,CNS和OAS三个子系统通过综合布线系统（GCS:GenericCablingSystem）联结成一个完整的智能化系统，由IBMS统一监管。BMS包括建筑设备自动化系统BAS（BuildingAutomationSystem）、消防自动化系统FAS（FireAutomationSystem)、安防自动化系统SAS（SafetyAutomationSystem)。整个建筑智能化系统是建立在建筑（环境）这个平台（基础）之上的。建筑智能化系统的结构BMS,CNS和OAS三个子系统通过3建筑智能化系统的结构建筑智能化系统的结构4智能建筑的核心技术

根据美国最近公布的《21世纪的技术：计算机、通信》研究报告书：应用将建立在互联网网络的基础之上，并且具有良好的人机交互多维信息处理能力。在技术上，发展的重点将是虚拟技术、协同工作技术、可视化技术；在应用上，必须密切结合应用需求，强调综合集成。智能建筑的核心技术

根据美国最近公布的《21世5智能建筑的核心技术

智能建筑扮演的就是信息高速公路上的站点，先进的信息技术（以微电子技术为基础、以计算机技术、通信技术为标志）必然会很快在智能建筑中得到应用。从技术角度看，相对于传统建筑，智能建筑主要是广泛采用了"3C"高新技术，即现代计算机技术(Computer)、现代通信技术(Communication)和现代控制技术(Control)。"3C"技术的核心是信息技术。

智能建筑的核心技术智能建筑扮演的就是信息高速公路上的站点，6智能建筑的核心技术

现代控制技术现代计算机技术现代通信技术

智能建筑的核心技术

现代控制技术现代计算机技术现代通信技术7现代计算机技术

计算机是２０世纪发展最为迅速的学科，新的技术可谓日新月异。

微处理器技术

软件技术

多媒体技术

信息安全技术

现代计算机技术

计算机是２０世纪发展最为迅速的学科，新8微处理器技术

随着半导体集成电路制造工艺的飞速发展，作为计算机“大脑”的中央处理器无论是从体积还是从功能上都有了难以置信的变化。微处理器30年来的发展基本符合“摩尔定律”，即工作速度每18个月增加1倍，而成本则每18个月降低1半。微处理器技术

随着半导体集成电路制造工艺的飞9微处理器技术

除了速度、集成度的极大提高外，微处理器的发展还经历了从CISC（复杂指令集计算机）技术到RISC（精简指令集计算机）技术（在同样主频、同样工艺尺寸、同样芯片面积情况下可大大提高速度）、从单微处理器到多微处理器并行处理技术的发展。微处理器技术

除了速度、集成度的极大提高外，微处理器10软件技术

在智能建筑中除了采用微处理器等计算机硬件技术产品外，也采用了很多先进的软件技术。例如：

面向对象技术

客户/服务器技术

计算机支持协同工作技术软件技术

在智能建筑中除了采用微处理器等计算机硬件技术11面向对象技术面向对象技术与客户机/服务器技术是20世纪90年代计算机技术发展的两大代表。面向对象技术包括面向对象程序设计语言、面向对象的软件开发方法和面向对象数据库等方面。面向对象软件开发技术将最终取代传统的结构化软件开发技术。国内已经在智能建筑BMS，OAS应用软件开发中采用了面向对象技术。面向对象技术面向对象技术与客户机/服务器技术是20世纪90年12客户/服务器技术

客户/服务器（C/S：Client/Server）技术是一种优化的网络计算模式。它将一个计算机应用分解为两个部份，交由网络上不同的计算机来分别执行。把复杂的计算任务留给后端的服务器（高性能计算机）处理，而把一些频繁与用户打交道的简单任务交给前端客户机（PC机）来处理，客户机与服务器之间是一种请求/响应的关系。

客户/服务器技术

客户/服务器（C/S：Client/13客户/服务器技术

浏览器/服务器(B/S:Brower/Server）技术是在C/S技术的基础上，将客户机上的应用程序简化为统一的浏览器软件，使得应用系统的开发和维护集中在服务器端，大大降低了应用软件的开发周期和成本。Internet和Intranet就是采用的B/S技术。智能建筑中的各种信息服务系统现在也主要采用B/S模式。客户/服务器技术

浏览器/服务器(B/S:Bro14计算机支持协同工作技术

计算机支持协同工作（ComputerSupportedforCooperativeWork，简称CSCW）是指在计算机技术支持的环境中（即CS），一个群体协同工作完成一项共同的任务（即CW）。

CSCW是在现代社会中，以人们的协同工作方式为背景，并且以计算机技术、通信技术、多媒体技术的发展和融合为基础，具有广泛的应用领域为前提条件而形成的。它涉及到众多的学科领域，如计算机，管理学，通信，分布系统，人工智能，社会学，心理学，组织理论等等。

计算机支持协同工作技术

计算机支持15多媒体技术

多媒体技术是一种基于计算机技术的综合技术，包括数字化信息处理技术、多媒体计算机系统技术、多媒体数据库技术、多媒体通信技术和多媒体人机界面技术等。多媒体计算机（MPC）和视频点播（VOD）是多媒体产品的代表。多媒体技术

多媒体技术是一种基于计算机技术的综合技16

信息安全技术

随着计算机网络应用和社会信息化的发展，信息的安全性问题变得日益重要起来。包括密码技术、反病毒技术、防火墙技术等在内的信息安全技术被广泛使用。

计算机信息安全技术是由计算机管理派生出来的一门科学技术，其研究目的是为了改善计算机系统和应用中的某些不可靠因素，以保证计算机正常运行、信息被授权合法使用。

信息安全技术

随着计算机网络应用和社会信息17

信息安全技术传统的计算机信息系统安全着眼于单个计算机，主要强调计算机病毒对于计算机运行和信息安全的危害，在安全防范方面主要研究计算机病毒的防治。而在网络时代，计算机信息系统安全要着眼于网络安全，必须有足够的安全措施，能够全方位地针对各种不同的威胁和脆弱性，这样才能确保信息的保密性、完整性和可用性。

信息安全技术传统的计算机信息系统安全着眼于单个计算机，主18现代通信技术

如果说建立在微电子技术及软件技术基础之上的计算机是智能建筑与现代社会的"大脑"，那么由程控交换机、光纤网、卫星通信、数字微波通信、计算机网络、HFC（同轴电缆光纤混合网）及其它现代化通信设备构成的通信网络就是智能建筑及现代信息社会的"神经系统"。现代通信技术的一个重要特点，是通信技术与计算机技术的紧密结合。现代通信技术

如果说建立在微电子技术及软件技术基础之上的计算19现代通信技术计算机技术和其它新技术的介入，使现代通信技术形成了许多分支，如卫星通信、光纤通信、数据通信、计算机网络通信、移动通信等等。现代通信技术计算机技术和其它新技术的介入，使现代通信技术形成20

现代控制技术PID调节控制仪

随着高新科技的发展，新的控制理论、控制技术以及新的控制系统不断出现。如非线性控制、智能控制、自适应控制、模糊控制、分布式控制、神经网络控制等。在智能建筑中将越来越多地采用这些现代控制技术。比如：集散控制技术

模糊控制技术

神经网络控制技术现代控制技术PID调节控制仪

随着高新科技的发展，21集散控制技术

采用集散控制技术的集散控制系统，又称分布式控制系统，是一种通过某种通信网络将分布在控制对象现场（附近）的现场控制器、传感器、执行器和监控中心的中央管理机等连接起来，共同完成分散控制和集中管理的综合控制系统。集散控制技术

采用集散控制技术的集散控制系统，22模糊控制技术所谓模糊控制，是指将工艺操作人员的经验加以总结，运用语言变量和模糊逻辑的理论归纳出控制算法的控制。自组织模糊控制器具有自学习、自适应能力，能在运行过程中自动修改、调整和完善，使系统达到十分满意的运行效果。模糊控制技术所谓模糊控制，是指将工艺操作人员的经验加以总结，23神经网络控制技术

神经网络控制是由大量的同时也是简单的处理单元（或称神经元）广泛地互相连接而形成的复杂网络系统。它具有以其可学习的特性和其高度并行的结构所带来的容错性强、并行计算、便于用大规模并行电路实现等优点，及其可逼近任一非线性函数的能力。如采用神经元芯片作为核心的LonWorks现场总线技术，可实现真正的分布式控制。神经网络控制技术

神经网络控24一、计算机控制技术

闭环控制系统图/计算机控制系统框图计算机控制系统框图计算机控制系统框图一、计算机控制技术

闭环控制系统图/计算机控制系统框图计算机25计算机控制系统由计算机，接口电路、外部通讯设备和生产过程等组成如图所示

计算机控制系统由计算机，接口电路、外部通讯设备和生产过程等组26计算机控制系统工作原理

（1）数据采集：对被控参数的瞬时值进行检测，并输给计算机。（2）控制：对采集到的表征被控制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，适时地对接收机构发出控制信号。计算机控制系统工作原理（1）数据采集：对被控参数的瞬时值进27二、计算机控制系统的分类

计算机控制系统的分类:操作指导系统(开环)、直接数字控制系统和监督计算机控制系统

1、操作指导控制系统二、计算机控制系统的分类

计算机控制系统的分类:操作指导系282、直接数字控制系统(DDC)

计算机通过AI和DI采集实时数据，再按一定的控制规律进行计算，最后发出控制信号并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，是一个闭环控制系统2、直接数字控制系统(DDC)计算机通过AI和DI采集29监督计算机控制系统（SCC）采用两级计算机，其中DDC用计算机（称第一级）完成上述直接数字控制功能；SCC用计算机（称为第二级）则根据反映生产过程工况的数据和数字模型进行必要的计算，给DDC用计算机提供各种控制信息，如最佳给定值和最佳控制量等（如高效、低消耗、低成本等）。监督计算机控制系统（SCC）采用两级计算机，其中DDC用计30分散控制系统（DCS）

DCS系统采用分散控制、集中操作、分级管理、分而自治和综合协调的设计原则，自下而上分为若干层，分别完成控制、监督和管理的功能。分散控制系统（DCS）DCS系统采用分散控制、集中操作、分31分散控制系统的定义及组成：分散控制系统是将计算机技术、控制技术、图形显示技术和通信技术汇集于一体，可对分散在现场的设备进行控制，又可方便集中管理操作包括现场控制站、操作员站、工程师站、监控计算机、管理计算机、数据通信网络分散控制系统的定义及组成：分散控制系统是将计算机技术、控制技32二、计算机网络技术1、

计算机网络的概念及组成：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、可互操作和协作处理的系统。由主机、终端、网络节点、通信链路等网络元素组成，如图所示。从逻辑功能上看，一个网络可以分为两个子网：资源子网和通信子网。资源子网由主机、终端及相关软件组成。通信子网由负责信息数据传输和交换等通信处理的设备、线路组成。二、计算机网络技术1、

计算机网络的概念及组成：33计算网络组成示意

计算网络组成示意342、

计算机网络的基本功能：数据快速传送和集中处理、资源共享、提高可用性和可靠性、实现分布处理3、计算机网络的拓扑结构是通过网中结点与通信线路之间的几何关系表示网络结构，反映出网络中各实体间的结构关系。计算机网络的拓扑结构既有规则的总线型、环型，也有不规则的网型。在智能建筑中主要使用局域网。其常见的拓扑结构有三种：星型、环型和总线拓扑如图所示。2、

计算机网络的基本功能：数据快速传送和集中处理、35

a)

星型拓扑b)环型拓扑c)总线拓扑

a)

星型拓扑b)环型拓扑c)总线拓扑36三、现代通信技术

是实现大厦内部、大厦与大厦、大厦与国内、国外信息交流不可缺少的关键技术。它在作为未来“信息高速公路”网站主结点的智能大厦中的地位和作用不言而喻。1、信息高速公路的组成由干线、支线和结点构成。它是在光纤干线上将信息（如图象、声音、文字等）转换成数字信号，再经切换送到支线（电缆或电话线）上，最终送到结点（用户终端。）

三、现代通信技术是实现大厦内部、大厦与大厦、大厦与国内、国37（1）、干线部分

它是信息高速公路的骨架，是局域网、有线网、数据网、无限网和程控网之间的桥梁。其中，局域网包括校园网、小型企业的信息网等；有限网包括有限电视、图文电视等；数据库包括图书资料、电子书刊以及各种信息数据等组成的数据网；无限网包括卫星通信、微波通信、移动通信组成的无线寻呼、电话网、程控交换网等。（1）、干线部分

它是信息高速公路的骨架，是局域网、有线网、38（2）、支线部分

构成某个局域的现代化信息环境。以校园网为例可提供图书资料服务、文件服务、打印服务、行政信息管理等功能。（3）、结点部分包括各种信息的发送和接收设备，构成用户的信息环境。按照信息环境的差异可以分为各种不同的用户：办公室信息环境、家庭信息环境等。（2）、支线部分构成某个局域的现代化信息环境。以校园网为例392、信息高速公路的特点

（1）数字化：（2）高速化：（3）网络化：（4）小型化：（5）双向性：（6）多媒体化：（7）多样化：2、信息高速公路的特点

（1）数字化：40四、BA系统的检测技术是以微电子技术基本手段的检测技术，分为两大类：一类是对电压、电流、阻抗等电量参数的检测：另一类则是运用一定的转换手段，把非电量（如温度、湿度、压力、流速等）转换为电量，然后进行检测，将非电量转换为电量的器件，通常称为传感器。传感器在自动检测技术中占极为重要的地位，在某些场合成为解决实际问题的关键，非电量自动检测单元的基本结构用图描述。四、BA系统的检测技术41非电量自动检测单元的基本结构

非电量自动检测单元的基本结构42典型传感器1、传感器的概念及组成：传感器即检测器是一种能把特定的被测量信息（包括物理量、化学量、生物量等）按一定规律转换成某种可用信号输出的器件或装置。由敏感元件和转换元件组成典型传感器1、传感器的概念及组成：传感器即检测器是一种能43辅助电源敏感元件转换元件信号调节与转换电路被测量电量辅助电源敏感元件转换元件信号调节与转换电路被测量电量442、传感器分类分类法型式说明按基本效应分物理型、化学型、生物型等分别以转换中的物理效应、化学效应等命名按构成原理分结构型物性型以其转换元件结构参数变化实现信号转换以其转换元件物理特性变化实现信号转换按能量关系分能量转换型（自源型）能量控制型（外源型）传感器输出量直接由被测能量转换而得传感器输出量能量由外源供给，但受被测输入量控制按作用原理分应变式、电容式、压电式、热电式等以传感器对信号转换的作用原理命名按输入量分位移、压力、温度、流量、气体等以被测量命名（即按用途分类法）按输出量分模拟式数字式输出量为模拟信号输出量为数字信号2、传感器分类分类法型式说明按基本效应分物理型、化学型、生物453、传感器的技术要求（1）足够的容量。（2）灵敏度高，精度适当。响应速度快，工作稳定、可靠性好。（3）适用性和适应性强。（4）使用经济。3、传感器的技术要求464、常用检测技术与设备（1）电量检测技术与设备直流电流、电压的测量4、常用检测技术与设备（1）电量检测技术与设备47交流电压、电流的测量交流电压、电流的测量48功率的测量功率的测量49（2）温、湿度的检测温度检测与设备（2）温、湿度的检测温度检测与设备50智能建筑相关技术培训课件51例1：热电阻温度检测器热电阻测量电路原理

电压输出型实用的测温电路

例1：热电阻温度检测器热电阻测量电路原理电压输出型实用的测52

热电阻规格很多，但基本上是线性器件。用以描述其线性关系的公式为：Rt=Ro+at(2-1)式中:Ro—温度为零时的阻值；a—灵敏度 热电阻规格很多，但基本上是线性器件。用以描述其线性关系的53

湿度检测与设备

BA系统中在对湿度的检测主要用于室内外的空气湿度，风道内的空气湿度的检测。常用的湿度检测有：烧结型半导体陶瓷湿敏元件，电容式相对温度传感元件等湿度检测与设备 BA系统中在对湿度的检测主要用于室内外的54智能建筑相关技术培训课件55

压力液位的检测技术与设备

压力液位的检测技术与设备56智能建筑相关技术培训课件57

弹性元件简介：弹性元件有弹簧管，波纹管，膜片，波纹管与弹簧组合几种。 弹性元件简介：弹性元件有弹簧管，波纹管，膜片，波纹管与58流量、容积的检测技术与设备

差量流量计涡轮流量计流量、容积的检测技术与设备差量流量计59三、典型执行机构1、执行机构的功能与种类：执行器在系统中的作用是执行控制器的命令，直接控制能量或物料等被测介质的输送量，是自动控制的终端主控元件。执行器由执行机构和调节机构组成。种类：气动、电动、液动三、典型执行机构1、执行机构的功能与种类：602、常用电动执行机构电磁阀电动阀风门2、常用电动执行机构电磁阀61五、楼宇智能化系统的集成技术

集成摄像头集成显卡五、楼宇智能化系统的集成技术集成摄像头集成显卡62智能建筑系统集成简介

智能建筑一体化集成管理的能力是智能建筑最重要的特点，是区别智能建筑与传统建筑的分水岭。同样一体化集成管理的能力大小，也反映了智能建筑的"智商"程度。集成的概念系统集成的概念智能建筑系统集成的发展背景智能建筑的系统集成系统集成的意义系统集成的内容

IBMS简介智能建筑系统集成简介

智能建筑一体化集成管理的能力是智63集成的概念

集成的概念最早出现于大规模集成电路制造业。20世纪70年代以后，当芯片所包含的元器件数与回路数急速增加时，相互之间的关联性与不确定性等矛盾日益突出。采取昔日简单电路设计方法已不足以解决实际问题，当时又正值电子计算机技术开始迅速发展的时期，因而具备了提出集成概念与实现集成目标的基本环境。集成的概念

集成的概念最早出现于大规模集成电路制造业。64系统集成的概念

20世纪末，高新技术突飞猛进，继而机械制造业提出并实现了CIMS集成制造系统；计算机网络规模的不断扩大，已进入各行各业，并深入到世界的各个角落，随之提出计算机网络集成任务。一般来说，系统集成是指在一个大系统环境中，为了整个系统的协调和优化，在相同的总目标之下，将相互之间存在一定关联的各子系统，通过某种方式或技术结合在一起。系统集成的概念

20世纪末，高新技术突飞猛进，继而机械65智能建筑系统集成的发展背景

智能建筑发展的初期，各个子系统规模小，控制对象少而简单，各个子系统间彼此相对独立，信息共享主要依赖于手工传递，维护管理工作处于半自动化状态。

随着现代通信、计算机及其网络技术的飞速发展，智能建筑中的各个系统正向着大规模、控制对象多且分散，各个子系统之间以及建筑物内、外对信息传递速率和共享程度提出了很高的要求。智能建筑系统集成的发展背景

智能建筑发展的初期，各个子66智能建筑系统集成的发展背景

另外，由于建筑物内语音、数据和控制等各类信号的传输线缆大量、重复的敷设，给管理维护工作带来了极大的不便，所有这一切都对智能建筑的发展提出了新的挑战。将智能建筑中各类设备和子系统通过一定的技术方式集成在一起，即智能建筑系统集成这一新的概念和技术产生了。智能建筑系统集成的发展背景

另外，由于建筑物内语音、数据和67智能建筑的系统集成

所谓智能建筑系统集成，就是将智能建筑中分离的设备、功能、信息通过计算机网络集成为一个相互关联的统一协调的系统，实现信息、资源、任务的重组和共享，达成一个安全、舒适、高效、便利的工作环境和生活环境。

系统集成不是目的，也不是一套系统、设备、软件，而是一种思想、方法和技术手段。智能建筑的系统集成

所谓智能建筑系统集成，就是将智能建68系统集成的意义

1）通过对智能建筑各子系统进行系统集成，可以对各个子系统进行集中监控，从而提高管理和服务效率，节省成本，降低运行和维护费用；

2）通过综合设计集成系统，可以优化总体设计，减少各个子系统中的硬件和软件重复投资；系统集成的意义

1）通过对智能建筑各子系统进行系统集69系统集成的意义

3）通过采用统一的硬件和软件结构，使操作和管理人员能更加容易地掌握其操作和维护技术；

4）为业主或租赁户提供高效率高质量的物业管理服务，提升建筑物的档次，使建筑物售前升值和售后保值;

5）为业主或租赁户提供一条建筑物内外四通八达的信息高速公路。系统集成的意义

3）通过采用统一的硬件和软件结构，使70系统集成的内容

从不同角度看，智能建筑系统集成的内容主要包括：功能集成、网络集成、界面集成与数据库的集成等。

功能集成

网络集成

界面集成

数据库集成系统集成的内容

从不同角度看，智能建筑系统集成的内容主71功能集成

将原来分离的各智能化子系统的功能进行集成，并形成原来子系统所没有的针对所有建筑设备的全局性监控和管理功能。功能集成主要分两个层次：

·IBMS中央管理层的功能集成：集中监视、控制和管理功能，信息综合管理功能，全局事件管理功能，流程自动化管理功能，公共通信网络管理功能。

·各智能化子系统的功能集成：BMS，OAS，CNS的功能集成。功能集成

将原来分离的各智能化子系统的功能进行集成，并72网络集成

网络集成实质上是通信网络系统CNS在智能建筑中的具体实施，是通信设备与网络设备的结合，以及通信线路和网络线路的结合。由综合布线系统构成智能建筑的高速公路，由用户程控交换机和计算机局域网组成智能建筑高速公路上的红绿灯和交通指挥中心。网络集成侧重在网络结构和网络技术设备这两个方面。网络集成

网络集成实质上是通信网络系统CNS在智能建筑73界面集成

智能建筑系统集成的最高目标是将BMS，OAS，CNS集成在一个计算机平台上，在统一界面环境下运行和操作，即建立智能建筑综合管理系统IBMS。一般各智能化子系统的运行和操作界面是不同的，界面集成就是要实现在统一的平台和统一的界面上运行和操作系统。界面集成实现的关键是解决各子系统在网络协议和网络操作系统方面的沟通或统一。界面集成

智能建筑系统集成的最高目标是将BMS，OAS74数据库集成

系统内外实现互连互通的目的，是为了能传输数据，进而实现数据综合和信息共享。数据库集成要解决的主要问题是，综合数据的组织和共享信息的访问。

综合数据的组织可采用集中式数据库或分布式数据库方式。集中式数据库位于集成系统管理层，是将各子系统的数据上传汇总集中存放在一个数据库中。分布式数据库由分布在各子系统中的子数据库所组成，各子数据库在逻辑上是相关的，在使用上可视为一个完整的数据库。

数据库集成

系统内外实现互连互通的目的，是为了能传输数75数据库集成

共享信息的访问，主要是考虑采用开放的数据库访问接口标准来实现异构数据库的互连，目前主要有ODBC（OpenDataBaseConnection）和JDBC（JavaDataBaseConnection）标准接口。目前常用的数据库管理系统，包括FoxPro、Access、Oracle、Sybase、Informix、DB2、SQLSever等）都支持这两种接口标准，两者的区别主要是，在用Java语言编程时采用JDBC，而使用其他语言编程时应采用ODBC。采用数据库访问接口标准，可以做到只编写一个应用程序就能访问支持该接口标准的任何一种数据库中的数据，实现了异构数据库的互连。数据库集成

共享信息的访问，主要是考虑采用开放的76IBMS简介

智能建筑管理系统（IBMS：IntelligentBuildingManagementSystem）是一个具有高生产力、低营运成本和高安全性的智能化的综合管理系统。它能够利用收集到的建筑物相关资料，分析整理成具有高附加值的信息；运用先进技术和方法使建筑设备的作业流程更有效、运行成本更低、竞争力更强。IBMS简介

智能建筑管理系统（IBMS：Intell77IBMS简介同时，它能使大楼内各个实时子系统高度集成，做到保安、防火、设备监控三位一体，实现建筑设备管理系统BMS，办公自动化系统OAS和通信网络系统CNS集成在一个图形操作界面上对整个建筑物进行全面监视、控制和管理，提高大厦全局事件和物业管理的效率和综合服务的功能。

IBMS简介同时，它能使大楼内各个实时子系统高度集成，做到保78五、楼宇智能化系统的集成技术

系统集成概念（一）系统集成定义及意义P511、楼宇智能化系统集成的定义是将智能建筑中分离的不同功能的子系统通过一定的技术手段使之集成为一个相互关联的、统一协调的系统，以实现数据综合建造智能建筑的目的，

五、楼宇智能化系统的集成技术792、系统集成的意义实现信息共享与综合应用，提高物业管理水平，降低大楼运行费用、提供给用户更安全舒适的工作环境，更高效的办公条件。早期建设的智能化大楼，多数是分立系统，即各个智能化子系统独立设置，分开管理，各个子系统互不相关，硬、软件大量冗余、使系统建设费用增加。2、系统集成的意义80以楼宇控制系统为平台的系统集成方案，可以形成以整个设备管理为中心的集成。比较经济实用，另外一种方式为整个楼宇的一体化集成，在楼宇控制系统、火灾报警与自动控制系统、保安系统、通信系统、办公自动化系统之上，再加一级中央管理集成系统。这对需要形成最高管理层次的单位来讲是必要的。开放的“点对点”(分散控制)通信技术支持新一代的产品和系统，使其运行起来更经济。此外，它还提供非预制环境，以便将来改变或修改系统，完善子系统的集成性，降低运行成本。以楼宇控制系统为平台的系统集成方案，可以形成以整个设备管理为81（二）楼宇智能化系统集成技术

包括两方面内容：一是分散控制系统，二是现场总线技术.系统的集成是将计算机技术、控制技术、图形显示技术和通信技术汇集于一体，从而对现场设备进行分散控制，又方便地集中管理，真正体现其智能化优势.在LONWORKS网络中，智能控制装置被称为节点，使用一个共同的协议来相互通信。每一个节点都含有嵌入式能执行协议的智能芯片，完成监控功能。（二）楼宇智能化系统集成技术 包括两方面内容：一是分散控制系82智能建筑相关技术培训课件83演讲完毕，谢谢观看！演讲完毕，谢谢观看！84情境二智能建筑相关技术

一、计算机控制技术基础二、计算机网络技术基础三、现代通信技术基础四、BA系统的检测技术

五、楼宇智能化系统的集成技术情境二智能建筑相关技术85建筑智能化系统的结构建筑智能化系统的结构由上层的智能建筑综合管理系统（IBMS:IntelligentBuildingManagementSystem）和下层的三个智能化子系统构成：建筑设备管理系统（BMS:BuildingManagementSystem）、通信网络系统（CNS:CommunicationNetworkSystem）和办公自动化系统（OAS:OfficeAutomationSystem）。建筑智能化系统的结构建筑智能化系统的结构由上层的智能建筑综合86建筑智能化系统的结构BMS,CNS和OAS三个子系统通过综合布线系统（GCS:GenericCablingSystem）联结成一个完整的智能化系统，由IBMS统一监管。BMS包括建筑设备自动化系统BAS（BuildingAutomationSystem）、消防自动化系统FAS（FireAutomationSystem)、安防自动化系统SAS（SafetyAutomationSystem)。整个建筑智能化系统是建立在建筑（环境）这个平台（基础）之上的。建筑智能化系统的结构BMS,CNS和OAS三个子系统通过87建筑智能化系统的结构建筑智能化系统的结构88智能建筑的核心技术

根据美国最近公布的《21世纪的技术：计算机、通信》研究报告书：应用将建立在互联网网络的基础之上，并且具有良好的人机交互多维信息处理能力。在技术上，发展的重点将是虚拟技术、协同工作技术、可视化技术；在应用上，必须密切结合应用需求，强调综合集成。智能建筑的核心技术

根据美国最近公布的《21世89智能建筑的核心技术

智能建筑扮演的就是信息高速公路上的站点，先进的信息技术（以微电子技术为基础、以计算机技术、通信技术为标志）必然会很快在智能建筑中得到应用。从技术角度看，相对于传统建筑，智能建筑主要是广泛采用了"3C"高新技术，即现代计算机技术(Computer)、现代通信技术(Communication)和现代控制技术(Control)。"3C"技术的核心是信息技术。

智能建筑的核心技术智能建筑扮演的就是信息高速公路上的站点，90智能建筑的核心技术

现代控制技术现代计算机技术现代通信技术

智能建筑的核心技术

现代控制技术现代计算机技术现代通信技术91现代计算机技术

计算机是２０世纪发展最为迅速的学科，新的技术可谓日新月异。

微处理器技术

软件技术

多媒体技术

信息安全技术

现代计算机技术

计算机是２０世纪发展最为迅速的学科，新92微处理器技术

随着半导体集成电路制造工艺的飞速发展，作为计算机“大脑”的中央处理器无论是从体积还是从功能上都有了难以置信的变化。微处理器30年来的发展基本符合“摩尔定律”，即工作速度每18个月增加1倍，而成本则每18个月降低1半。微处理器技术

随着半导体集成电路制造工艺的飞93微处理器技术

除了速度、集成度的极大提高外，微处理器的发展还经历了从CISC（复杂指令集计算机）技术到RISC（精简指令集计算机）技术（在同样主频、同样工艺尺寸、同样芯片面积情况下可大大提高速度）、从单微处理器到多微处理器并行处理技术的发展。微处理器技术

除了速度、集成度的极大提高外，微处理器94软件技术

在智能建筑中除了采用微处理器等计算机硬件技术产品外，也采用了很多先进的软件技术。例如：

面向对象技术

客户/服务器技术

计算机支持协同工作技术软件技术

在智能建筑中除了采用微处理器等计算机硬件技术95面向对象技术面向对象技术与客户机/服务器技术是20世纪90年代计算机技术发展的两大代表。面向对象技术包括面向对象程序设计语言、面向对象的软件开发方法和面向对象数据库等方面。面向对象软件开发技术将最终取代传统的结构化软件开发技术。国内已经在智能建筑BMS，OAS应用软件开发中采用了面向对象技术。面向对象技术面向对象技术与客户机/服务器技术是20世纪90年96客户/服务器技术

客户/服务器（C/S：Client/Server）技术是一种优化的网络计算模式。它将一个计算机应用分解为两个部份，交由网络上不同的计算机来分别执行。把复杂的计算任务留给后端的服务器（高性能计算机）处理，而把一些频繁与用户打交道的简单任务交给前端客户机（PC机）来处理，客户机与服务器之间是一种请求/响应的关系。

客户/服务器技术

客户/服务器（C/S：Client/97客户/服务器技术

浏览器/服务器(B/S:Brower/Server）技术是在C/S技术的基础上，将客户机上的应用程序简化为统一的浏览器软件，使得应用系统的开发和维护集中在服务器端，大大降低了应用软件的开发周期和成本。Internet和Intranet就是采用的B/S技术。智能建筑中的各种信息服务系统现在也主要采用B/S模式。客户/服务器技术

浏览器/服务器(B/S:Bro98计算机支持协同工作技术

计算机支持协同工作（ComputerSupportedforCooperativeWork，简称CSCW）是指在计算机技术支持的环境中（即CS），一个群体协同工作完成一项共同的任务（即CW）。

CSCW是在现代社会中，以人们的协同工作方式为背景，并且以计算机技术、通信技术、多媒体技术的发展和融合为基础，具有广泛的应用领域为前提条件而形成的。它涉及到众多的学科领域，如计算机，管理学，通信，分布系统，人工智能，社会学，心理学，组织理论等等。

计算机支持协同工作技术

计算机支持99多媒体技术

多媒体技术是一种基于计算机技术的综合技术，包括数字化信息处理技术、多媒体计算机系统技术、多媒体数据库技术、多媒体通信技术和多媒体人机界面技术等。多媒体计算机（MPC）和视频点播（VOD）是多媒体产品的代表。多媒体技术

多媒体技术是一种基于计算机技术的综合技100

信息安全技术

随着计算机网络应用和社会信息化的发展，信息的安全性问题变得日益重要起来。包括密码技术、反病毒技术、防火墙技术等在内的信息安全技术被广泛使用。

计算机信息安全技术是由计算机管理派生出来的一门科学技术，其研究目的是为了改善计算机系统和应用中的某些不可靠因素，以保证计算机正常运行、信息被授权合法使用。

信息安全技术

随着计算机网络应用和社会信息101

信息安全技术传统的计算机信息系统安全着眼于单个计算机，主要强调计算机病毒对于计算机运行和信息安全的危害，在安全防范方面主要研究计算机病毒的防治。而在网络时代，计算机信息系统安全要着眼于网络安全，必须有足够的安全措施，能够全方位地针对各种不同的威胁和脆弱性，这样才能确保信息的保密性、完整性和可用性。

信息安全技术传统的计算机信息系统安全着眼于单个计算机，主102现代通信技术

如果说建立在微电子技术及软件技术基础之上的计算机是智能建筑与现代社会的"大脑"，那么由程控交换机、光纤网、卫星通信、数字微波通信、计算机网络、HFC（同轴电缆光纤混合网）及其它现代化通信设备构成的通信网络就是智能建筑及现代信息社会的"神经系统"。现代通信技术的一个重要特点，是通信技术与计算机技术的紧密结合。现代通信技术

如果说建立在微电子技术及软件技术基础之上的计算103现代通信技术计算机技术和其它新技术的介入，使现代通信技术形成了许多分支，如卫星通信、光纤通信、数据通信、计算机网络通信、移动通信等等。现代通信技术计算机技术和其它新技术的介入，使现代通信技术形成104

现代控制技术PID调节控制仪

随着高新科技的发展，新的控制理论、控制技术以及新的控制系统不断出现。如非线性控制、智能控制、自适应控制、模糊控制、分布式控制、神经网络控制等。在智能建筑中将越来越多地采用这些现代控制技术。比如：集散控制技术

模糊控制技术

神经网络控制技术现代控制技术PID调节控制仪

随着高新科技的发展，105集散控制技术

采用集散控制技术的集散控制系统，又称分布式控制系统，是一种通过某种通信网络将分布在控制对象现场（附近）的现场控制器、传感器、执行器和监控中心的中央管理机等连接起来，共同完成分散控制和集中管理的综合控制系统。集散控制技术

采用集散控制技术的集散控制系统，106模糊控制技术所谓模糊控制，是指将工艺操作人员的经验加以总结，运用语言变量和模糊逻辑的理论归纳出控制算法的控制。自组织模糊控制器具有自学习、自适应能力，能在运行过程中自动修改、调整和完善，使系统达到十分满意的运行效果。模糊控制技术所谓模糊控制，是指将工艺操作人员的经验加以总结，107神经网络控制技术

神经网络控制是由大量的同时也是简单的处理单元（或称神经元）广泛地互相连接而形成的复杂网络系统。它具有以其可学习的特性和其高度并行的结构所带来的容错性强、并行计算、便于用大规模并行电路实现等优点，及其可逼近任一非线性函数的能力。如采用神经元芯片作为核心的LonWorks现场总线技术，可实现真正的分布式控制。神经网络控制技术

神经网络控108一、计算机控制技术

闭环控制系统图/计算机控制系统框图计算机控制系统框图计算机控制系统框图一、计算机控制技术

闭环控制系统图/计算机控制系统框图计算机109计算机控制系统由计算机，接口电路、外部通讯设备和生产过程等组成如图所示

计算机控制系统由计算机，接口电路、外部通讯设备和生产过程等组110计算机控制系统工作原理

（1）数据采集：对被控参数的瞬时值进行检测，并输给计算机。（2）控制：对采集到的表征被控制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，适时地对接收机构发出控制信号。计算机控制系统工作原理（1）数据采集：对被控参数的瞬时值进111二、计算机控制系统的分类

计算机控制系统的分类:操作指导系统(开环)、直接数字控制系统和监督计算机控制系统

1、操作指导控制系统二、计算机控制系统的分类

计算机控制系统的分类:操作指导系1122、直接数字控制系统(DDC)

计算机通过AI和DI采集实时数据，再按一定的控制规律进行计算，最后发出控制信号并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，是一个闭环控制系统2、直接数字控制系统(DDC)计算机通过AI和DI采集113监督计算机控制系统（SCC）采用两级计算机，其中DDC用计算机（称第一级）完成上述直接数字控制功能；SCC用计算机（称为第二级）则根据反映生产过程工况的数据和数字模型进行必要的计算，给DDC用计算机提供各种控制信息，如最佳给定值和最佳控制量等（如高效、低消耗、低成本等）。监督计算机控制系统（SCC）采用两级计算机，其中DDC用计114分散控制系统（DCS）

DCS系统采用分散控制、集中操作、分级管理、分而自治和综合协调的设计原则，自下而上分为若干层，分别完成控制、监督和管理的功能。分散控制系统（DCS）DCS系统采用分散控制、集中操作、分115分散控制系统的定义及组成：分散控制系统是将计算机技术、控制技术、图形显示技术和通信技术汇集于一体，可对分散在现场的设备进行控制，又可方便集中管理操作包括现场控制站、操作员站、工程师站、监控计算机、管理计算机、数据通信网络分散控制系统的定义及组成：分散控制系统是将计算机技术、控制技116二、计算机网络技术1、

计算机网络的概念及组成：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、可互操作和协作处理的系统。由主机、终端、网络节点、通信链路等网络元素组成，如图所示。从逻辑功能上看，一个网络可以分为两个子网：资源子网和通信子网。资源子网由主机、终端及相关软件组成。通信子网由负责信息数据传输和交换等通信处理的设备、线路组成。二、计算机网络技术1、

计算机网络的概念及组成：117计算网络组成示意

计算网络组成示意1182、

计算机网络的基本功能：数据快速传送和集中处理、资源共享、提高可用性和可靠性、实现分布处理3、计算机网络的拓扑结构是通过网中结点与通信线路之间的几何关系表示网络结构，反映出网络中各实体间的结构关系。计算机网络的拓扑结构既有规则的总线型、环型，也有不规则的网型。在智能建筑中主要使用局域网。其常见的拓扑结构有三种：星型、环型和总线拓扑如图所示。2、

计算机网络的基本功能：数据快速传送和集中处理、119

a)

星型拓扑b)环型拓扑c)总线拓扑

a)

星型拓扑b)环型拓扑c)总线拓扑120三、现代通信技术

是实现大厦内部、大厦与大厦、大厦与国内、国外信息交流不可缺少的关键技术。它在作为未来“信息高速公路”网站主结点的智能大厦中的地位和作用不言而喻。1、信息高速公路的组成由干线、支线和结点构成。它是在光纤干线上将信息（如图象、声音、文字等）转换成数字信号，再经切换送到支线（电缆或电话线）上，最终送到结点（用户终端。）

三、现代通信技术是实现大厦内部、大厦与大厦、大厦与国内、国121（1）、干线部分

它是信息高速公路的骨架，是局域网、有线网、数据网、无限网和程控网之间的桥梁。其中，局域网包括校园网、小型企业的信息网等；有限网包括有限电视、图文电视等；数据库包括图书资料、电子书刊以及各种信息数据等组成的数据网；无限网包括卫星通信、微波通信、移动通信组成的无线寻呼、电话网、程控交换网等。（1）、干线部分

它是信息高速公路的骨架，是局域网、有线网、122（2）、支线部分

构成某个局域的现代化信息环境。以校园网为例可提供图书资料服务、文件服务、打印服务、行政信息管理等功能。（3）、结点部分包括各种信息的发送和接收设备，构成用户的信息环境。按照信息环境的差异可以分为各种不同的用户：办公室信息环境、家庭信息环境等。（2）、支线部分构成某个局域的现代化信息环境。以校园网为例1232、信息高速公路的特点

（1）数字化：（2）高速化：（3）网络化：（4）小型化：（5）双向性：（6）多媒体化：（7）多样化：2、信息高速公路的特点

（1）数字化：124四、BA系统的检测技术是以微电子技术基本手段的检测技术，分为两大类：一类是对电压、电流、阻抗等电量参数的检测：另一类则是运用一定的转换手段，把非电量（如温度、湿度、压力、流速等）转换为电量，然后进行检测，将非电量转换为电量的器件，通常称为传感器。传感器在自动检测技术中占极为重要的地位，在某些场合成为解决实际问题的关键，非电量自动检测单元的基本结构用图描述。四、BA系统的检测技术125非电量自动检测单元的基本结构

非电量自动检测单元的基本结构126典型传感器1、传感器的概念及组成：传感器即检测器是一种能把特定的被测量信息（包括物理量、化学量、生物量等）按一定规律转换成某种可用信号输出的器件或装置。由敏感元件和转换元件组成典型传感器1、传感器的概念及组成：传感器即检测器是一种能127辅助电源敏感元件转换元件信号调节与转换电路被测量电量辅助电源敏感元件转换元件信号调节与转换电路被测量电量1282、传感器分类分类法型式说明按基本效应分物理型、化学型、生物型等分别以转换中的物理效应、化学效应等命名按构成原理分结构型物性型以其转换元件结构参数变化实现信号转换以其转换元件物理特性变化实现信号转换按能量关系分能量转换型（自源型）能量控制型（外源型）传感器输出量直接由被测能量转换而得传感器输出量能量由外源供给，但受被测输入量控制按作用原理分应变式、电容式、压电式、热电式等以传感器对信号转换的作用原理命名按输入量分位移、压力、温度、流量、气体等以被测量命名（即按用途分类法）按输出量分模拟式数字式输出量为模拟信号输出量为数字信号2、传感器分类分类法型式说明按基本效应分物理型、化学型、生物1293、传感器的技术要求（1）足够的容量。（2）灵敏度高，精度适当。响应速度快，工作稳定、可靠性好。（3）适用性和适应性强。（4）使用经济。3、传感器的技术要求1304、常用检测技术与设备（1）电量检测技术与设备直流电流、电压的测量4、常用检测技术与设备（1）电量检测技术与设备131交流电压、电流的测量交流电压、电流的测量132功率的测量功率的测量133（2）温、湿度的检测温度检测与设备（2）温、湿度的检测温度检测与设备134智能建筑相关技术培训课件135例1：热电阻温度检测器热电阻测量电路原理

电压输出型实用的测温电路

例1：热电阻温度检测器热电阻测量电路原理电压输出型实用的测136

热电阻规格很多，但基本上是线性器件。用以描述其线性关系的公式为：Rt=Ro+at(2-1)式中:Ro—温度为零时的阻值；a—灵敏度 热电阻规格很多，但基本上是线性器件。用以描述其线性关系的137

湿度检测与设备

BA系统中在对湿度的检测主要用于室内外的空气湿度，风道内的空气湿度的检测。常用的湿度检测有：烧结型半导体陶瓷湿敏元件，电容式相对温度传感元件等湿度检测与设备 BA系统中在对湿度的检测主要用于室内外的138智能建筑相关技术培训课件139

压力液位的检测技术与设备

压力液位的检测技术与设备140智能建筑相关技术培训课件141

弹性元件简介：弹性元件有弹簧管，波纹管，膜片，波纹管与弹簧组合几种。 弹性元件简介：弹性元件有弹簧管，波纹管，膜片，波纹管与142流量、容积的检测技术与设备

差量流量计涡轮流量计流量、容积的检测技术与设备差量流量计143三、典型执行机构1、执行机构的功能与种类：执行器在系统中的作用是执行控制器的命令，直接控制能量或物料等被测介质的输送量，是自动控制的终端主控元件。执行器由执行机构和调节机构组成。种类：气动、电动、液动三、典型执行机构1、执行机构的功能与种类：1442、常用电动执行机构电磁阀电动阀风门2、常用电动执行机构电磁阀145五、楼宇智能化系统的集成技术

集成摄像头集成显卡五、楼宇智能化系统的集成技术集成摄像头集成显卡146智能建筑系统集成简介

智能建筑一体化集成管理的能力是智能建筑最重要的特点，是区别智能建筑与传统建筑的分水岭。同样一体化集成管理的能力大小，也反映了智能建筑的"智商"程度。集成的概念系统集成的概念智能建筑系统集成的发展背景智能建筑的系统集成系统集成的意义系统集成的内容

IBMS简介智能建筑系统集成简介

智能建筑一体化集成管理的能力是智147集成的概念

集成的概念最早出现于大规模集成电路制造业。20世纪70年代以后，当芯片所包含的元器件数与回路数急速增加时，相互之间的关联性与不确定性等矛盾日益突出。采取昔日简单电路设计方法已不足以解决实际问题，当时又正值电子计算机技术开始迅速发展的时期，因而具备了提出集成概念与实现集成目标的基本环境。集成的概念

集成的概念最早出现于大规模集成电路制造业。148系统集成的概念

20世纪末，高新技术突飞猛进，继而机械制造业提出并实现了CIMS集成制造系统；计算机网络规模的不断扩大，已进入各行各业，并深入到世界的各个角落，随之提出计算机网络集成任务。一般来说，系统集成是指在一个大系统环境中，为了整个系统的协调和优化，在相同的总目标之下，将相互之间存在一定关联的各子系统，通过某种方式或技术结合在一起。系统集成的概念

20世纪末，高新技术突飞猛进，继而机械149智能建筑系统集成的发展背景

智能建筑发展的初期，各个子系统规模小，控制对象少而简单，各个子系统间彼此相对独立，信息共享主要依赖于手工传递，维护管理工作处于半自动化状态。

随着现代通信、计算机及其网络技术的飞速发展，智能建筑中的各个系统正向着大规模、控制对象多且分散，各个子系统之间以及建筑物内、外对信息传递速率和共享程度提出了很高的要求。智能建筑系统集成的发展背景

智能建筑发展的初期，各个子150智能建筑系统集成的发展背景

另外，由于建筑物内语音、数据和控制等各类信号的传输线缆大量、重复的敷设，给管理维护工作带来了极大的不便，所有这一切都对智能建筑的发展提出了新的挑战。将智能建筑中各类设备和子系统通过一定的技术方式集成在一起，即智能建筑系统集成这一新的概念和技术产生了。智能建筑系统集成的发展背景

另外，由于建筑物内语音、数据和151智能建筑的系统集成

所谓智能建筑系统集成，就是将智能建筑中分离的设备、功能、信息通过计算机网络集成为一个相互关联的统一协调的系统，实现信息、资源、任务的重组和共享，达成一个安全、舒适、高效、便利的工作环境和生活环境。

系统集成不是目的，也不是一套系统、设备、软件，而是一种思想、方法和技术手段。智能建筑的系统集成

所谓智能建筑系统集成，就是将智能建152系统集成的意义

1）通过对智能建筑各子系统进行系统集成，可以对各个子系统进行集中监控，从而提高管理和服务效率，节省成本，降低运行和维护费用；

2）通过综合设计集成系统，可以优化总体设计，减少各个子系统中的硬件和软件重复投资；系统集成的意义

1）通过对智能建筑各子系统进行系统集153系统集成的意义

3）通过采用统一的硬件和软件结构，使操作和管理人员能更加容易地掌握其操作和维护技术；

4）为业主或租赁户提供高效率高质量的物业管理服务，提升建筑物的档次，使建筑物售前升值和售后保值;

5）为业主或租赁户提供一条建筑物内外四通八达的信息高速公路。系统集成的意义

3）通过采用统一的硬件和软件结构，使154系统集成的内容

从不同角度看，智能建筑系统集成的内容主要包括：功能集成、网络集成、界面集成与数据库的集成等。

功能集成