智能楼宇12教材

课程名称：智能楼宇与自动化思考题1、照明监控系统应完成的功能有那些？(1)根据季节的变化，按时间程序对不同区域的照明设备分别进行开/停控制。(2)正常照明供电出现故障时，该区域的事故照明立即投入运行。(3)发生火灾时，按事件控制程序关闭有关的照明设备，打开应急灯。(4)有保安报警时，将相应区域的照明灯打开。另外还有节能照明、艺术照明等等。2、空气调节的任务是什么？空调的任务是按照使用的目的对房间或公共建筑物内的空气状态参数进行调节，为人们的工作和生活创造一个舒适的环境。一般通过对温度、湿度的控制实现。夏季应在25－27度，冬季在16－20度。冬季在40％－50％，夏季在50％－60％较为适宜。3、空气调节系统一般有几部份组成？1、进风部分2、空气过滤部分3、空气的热湿处理部分4、空气输送和分配部分5、冷热源部分3、楼宇自动化对空调控制系统的要求是什么？（1）监测功能监视风机电机的运行/停止状态；监测风机出口空气温度和湿度参数；监测新风过滤器两侧压差，以了解过滤器是否需要更换；(注意）监视新风阀打开/关闭状态。（2）控制功能控制风机启动/停止；控制空气—水换热器水侧调节阀，使风机出口温度达到设定值控制干蒸汽加湿器阀门，使冬季风机出口空气湿度达到设定值。(冬季干燥要加湿）（3）保护功能冬季当某种原因造成热水温度降低或热水停止供应时，应该停止风机工作，关闭新风阀门，以防止机组内温度过低导致冻裂空气—水换热器；（如东北）当热水恢复正常供热时，应该能启动风机，打开新风阀，恢复机组正常工作。（局部过热）(4)集中管理功能智能大楼各机组附近的DDC控制装置通过现场总线与相应的中央管理机相连，于是可以显示各机组启/停状态；传送温度、湿度及各阀门状态值；发出任一机组的启/停控制信号；修改送风参数设定值；任一新风机组工作出现异常时，发出报警信号。（空调机组不止一台，集散）4、空调控制系统的典型控制回路有哪些？1、将回风管的温度与系统设定值比较，用PID控制电动阀的开度，保持回风温度稳定；2、检测送风管内的湿度值与设定值比较，采用PI控制湿度电动调节阀，使室内湿度保持稳定；3、对新风管、回风管的温度湿度进行检测，计算新风与回风的焓值，按回风与新风的焓值比例，控制新风门与回风门，达到节能；4、测量送风机两侧的压力，调节送送风量，保持送风管内有足够的风压。5、风机启停控制、风机运行状态的检测与故障报警、过滤网堵塞报警等。2.5给排水监控系统

给水排水监控系统是智能大厦中的一个重要系统，它的主要功能是通过计算机控制及时地调整系统中水泵的运行台数，以达到供水量和需水量、来水量和排水量之间的平衡，实现泵房的最佳运行，实现高效率、低能耗的最优化控制。BAS给排水监控对象主要是水池、水箱的水位和各类水泵的工作状态。例如：水泵的启/停状态，水泵的故障报警以及水箱高低水位的报警等等。这些信号可以用文字及图形显示、记录和打印。包括两部分：给水系统、排水系统。2.5.1给水系统1、给水系统组成地下储水池、楼层水箱、地面水箱、生活给水泵、气压装置和消防给水泵等。2、完成的主要功能(1)地下储水池水位、楼层水池、地面水池水位的检测及当高/低水位超限时的报警（水位如何检测）。(2)对于生活给水泵，根据水池(箱)的高/低水位控制水泵的启/停，检测生活给水泵的工作状态和故障现象。当使用水泵出现故障时，备用水泵会自动投入工作。(3)气压装置压力的检测与控制。（供水压力的高低决定水泵开启的台数）3、供水方式重力给水系统（首先把水打上去）优点：压力稳定；缺点：水箱太重，增加大厦负荷，且有噪声。一根管坏，全楼停水。楼越高，对供水管提出了更高的要求。100m差不多是10个大气压。（1个大气压76CM汞柱，近似10M水柱）压力给水系统并联气压给水系统（分区供水，相对压力小，占地方。）水泵直接给水通过调节水泵的转速，实现恒压供水，省去水池。基于PLC的恒压供水自动控制系统2.5.2排水系统1、主要设备：排水水泵、污水集水井、废水集水井等。2、主要监控功能(1)集水井和废水井水位检测及超限报警。(2)根据污水集水井与废水集水井的水位，控制排水泵的启/停。当水位达到高限时，连锁启动相应的水泵，直到水位降至低限时连锁停泵。(3)排水泵运行状态的检测以及发生故障时报警。2.6电梯与停车场监控系统2.6.1电梯监控系统1、电梯的分类1)按控制方式分:手柄或按钮操纵电梯(类似于升降机，两个位置)信号控制电梯(按设定顺序运行,但知道各层状态)集选控制(轿厢内/外信号/其它信号综合分析、控制运行)群控电梯（综合各种信号、实施优化调度）2）按控制器件继电控制、半导体控制、微机控制3）按驱动形式交流、直流、液压4）按用途客梯、货梯、客货梯消防电梯：火警时消防人员专用。面积不小于1.4m2，载重不低于630Kg，门宽不少于0.8m，以额定速度从最低层到最高层用时不超过60S。船用电梯观光电梯自动扶梯自动人行道（首都机场）

5）按速度分低速电梯：额定速度v≤1m/S，以货梯、病床电梯为主，货10层以下客货两用电梯；中速电梯：1m/S<v<2m/S，以客梯、住宅电梯为主，用在15层以内建筑物；高速电梯：2m/S≤v<4m/S的电梯，一般用于高层写字楼客梯，16层以上；超高速电梯：v≥4m/S，游览梯，20层以上。2、电梯的性能指标1）速度特性当电源为额定频率、电机施加以额定电压时，电梯轿厢以半载向下运行，到行程中间的速度不得大于额定速度的105％，不得小于额定速度的92％；电梯制动加、减速度最大值不大于1.5m/S2；额定速度在1m/S<v<2m/S的电梯，平均加、减速度不小于1.5m/S2；额定速度在2m/S以上的电梯，平均加、减速度不小于0.65m/S2；(加速度过小/大会怎样）乘客电梯轿厢在运行时，垂直方向与水平方向的振动加速度分别不大于25cm/S2和25cm/S2。（不许跳）2）工作噪声轿厢小于55dB，开关门小于65dB。3）平层准确度交流双速：v小于0.63m/S，误差：±15mm交流双速：v在0.63-1m/S，误差：±30mm交直流调速（连续）：v小于2.5m/S，误差：±15mm4）开门时间宽度800800-10001000-11001100-1200中开3.24.04.34.9旁开3.74.34.95.9关键是对驱动电机的速度进行控制，为什么是梯形？3、考核电梯自动化程度的标准1）拖动系统的组成形式2）操纵的自动化程度启动快，运行稳，停的准4、拖动系统的形式1）双速拖动方式以交流双速电动机作为动力装置（只有两个速度，要么高，要么低），通过控制系统按时间原则控制电动机的高/低速绕组连接，使电梯在运行的各阶段速度作相应的变化。但是在这种拖动方式下，电梯的运行速度是有级变化的，舒适感较差，不适于高层建筑中使用。（串电阻调速）2）调压调速拖动方式由单速电动机驱动，用晶闸管控制送往电动机上的电源电压。受晶闸管控制，电机的速度可按要求的规律连续变化，因此乘坐舒适感好，同时拖动系统的结构简单。但由于晶闸管调压的结果，主电路三相电压波形严重畸变，不仅影响供电质量，还造成电机严重发热，故不适用于高速电梯。（直流调速）3)交流变频调速方式利用微机控制技术和脉冲调制技术，通过改变曳引电动机电源的频率及电压使电梯的速度按需变化。由于采用了先进的调速技术和控制装置，因而VVVF电梯具有高效、节能、舒适感好、控制系统体积小、动态品质及抗干扰性能优越等一系列优点。这种电梯拖动系统是现代化高层建筑中电梯拖动的理想形式。

光电编码器如何检测电机转速？5、电梯的监控系统应完成的功能1）电梯运行状态的监视电梯的启、停状态运行方向（如何判断）电梯所处的位置电梯的供电情况电梯的运行方式：自动、司机、检修安全保护装置的动作情况电梯远程故障诊断楼层计数器增大或减少、电机转动的方向（观点编码器）2）电梯系统报警信号监视电梯故障报警：电动机、制动器、门系统设备故障报警；限速器、限位开关、极限开关等安保装置的报警；超载信号报警；紧急情况报警监视：乘客被困电梯；乘客安全监视（闭路电视）；发生地震、火灾。3）电梯系统的管理与控制1）电梯的日常管理1）电梯的日常管理由智能大厦控制中心完成，系统可对电梯进行24小时不间断监视，主要包括：电梯的运行时间、运行状态、运行线路、故障情况等，并可形成报表。2）应急情况下的电梯控制乘客被困电梯：如停电造成，投入备用电源；如为机械故障，联系人员维修，或采取其它措施；火灾管理应急电源给消防电梯供电，进入消防状态；普通电梯回到基站，放客后切断电源；启动广播，即时报告火警情况，安抚顾客。6、电梯监控系统的组成1、控制站单片机、PLC、工控机等；2、操作站在总控室，监视电梯运行状态或控制参数的修改。3、有些电梯还设有门禁系统，有读卡器，只有具有权限的人才能到达相应的楼层。电梯运行状态监控

2.6.2停车场监控系统智能停车场管理系统一般由入口管理站、出口管理站和计算机监控中心等几部分构成。停车场的入口管理站设有地感线圈、闸门机、感应式阅读器、对讲机、指示显示入口机、电子显示屏、自动取卡机和摄像机。停车场的出口管理站设有地感线圈、出口机、对讲机、电子显示屏、闸门机等。计算机监控中心包括计算机主机、显示器、对讲机和票据打印机等。1)入口管理当车辆驶近入口，可以看到停车场指示信息，标志牌显示入口方向与车库内车位的情况。当通过地感线圈时，监控室可以监测到有车辆将要驶入，若车库停车已满，则库满灯亮，拒绝车辆再进入；若车未满，允许车辆进入。车辆开到入口机处，使用感应卡确认，如果该卡符合进入权限，会自动开启车库门，及时让车辆通过，然后判断并自动关闭车库门，防止下面车辆通过。可由摄像机摄下进场车辆图像、车牌数据与停车凭证数据(凭证类型、编号、进库日期、时间)，一并存入管理系统的计算机，以备该车出场时进行车辆图像与卡片信息的比较，确认该车是否合法出场。（驾驶员图像）2)出口管理出口管理站主要的任务是对驶出的车辆进行自动收费。当车辆驶近出口电动栏杆处时，出示感应票卡、停车凭证，经读卡机识别，此时出行车辆的编号、出库时间、出口车牌摄像识别器提供的车牌数据和阅读机数据一起被送入管理系统，进行核对与计费；出口管理站检验确认票卡有效并核实正确后，出口电动栏杆升起放行。出口站可以确认票卡是否有效。如果确认所持票卡无效，则出口管理站收回或还给驾驶员，拒绝驾驶员将车辆驶出停车场，信息屏将显示相应的信息。（若与车管所联网更好，是否黑车；驾驶员核对，有时前排驾驶员不清）第三章保安与消防自动化一、不安全的因素1、自然属性的不安全，如自然灾害（火、震、水等）；2、准自然灾害，如产品设计不合理、环境卫生不合格等；3、人为属性的不安全，人有目的的参与或非故意对安全引起的破坏。如偷盗、抢劫、刑事犯罪等。二、安防自动化的含义以电子技术、传感技术和计算机技术为基础，用各类安全防范器材构成的一个系统。一旦出现了入侵、盗窃等犯罪活动或火灾情况，安全防范系统能及时发现，及时报警，电视监控系统能自动记录现场和过程，从而节省了人力物力，提高了效率。不同部门安防系统的重点不同。银行：防盗、防抢；民航：防爆，检测金属和爆炸；（饮料瓶、打火机）楼宇的重点是：防盗、防火。三、安防自动化系统的分类保安自动化系统包括出入口控制、防盗报警、闭路监控。消防自动化系统包括火灾探测、报警、灭火系统。四、智能楼宇对安全防范的要求(1)防范:门卫、探头（传感器）、巡更等(2)报警：声、光、与119/110联网等(3)监视与记录：电视、数据记录器3.1出入口控制(门禁)所谓的出入口控制就是对各类人员的出入以及他们在相关区域的行动进行监控，通常被称作门禁系统。其控制的原理是：按照人的活动范围，预先制作出各种层次的卡或预定密码。在相关的大门出入口、金库门、档案室门和电梯门等处安装磁卡识别器或密码键盘，用户持有效卡或输入密码方能通过和进入。如WEIFEIHOTEL，由读卡机阅读卡片密码，经解码后送控制器判断。如身份符合，门锁被开启，否则自动报警。出入口控制系统一般要与防盗(劫)报警系统、闭路电视监视系统和消防系统联动，才能有效地实现安全防范。3.1.1门禁系统的组成门禁控制系统一般由出入口目标识别子系统、出入口信息管理子系统和出入口控制执行机构三部分组成，如图所示。各部分作用：1、目标识别子系统将目标信息转换为电信号送控制器。通常由输入卡（钥匙）、读卡器、转换器组成。注：出入口目标识别子系统可分为对人的识别和对物的识别。以对人的识别为例，可分为生物特征识别系统和编码识别系统两类。生物特征识别(由目标自身特性决定)系统如指纹识别、掌纹识别、眼纹识别、面部特征识别、语音特征识别等。编码识别(由目标自己记忆或携带)系统如普通编码键盘、乱序编码键盘、条码卡识别、磁条卡识别、接触式IC卡识别和非接触式IC卡识别等。2、控制执行部分将