完整版教学课件完整版教学课件学楼宇智能化工程技术（第3版）习情境1 绪论 楼楼 宇宇 智智 能能 化化 工工 程程 技技 术术 （ 第第 3 3 版版 ）杨少春杨少春 主编主编石建华石建华 等副主编等副主编学学 习习 情情 景景 一一绪绪 论论 引引 言言 1984年年1月，由美国联合科技集团在美国康涅狄格州哈特月，由美国联合科技集团在美国康涅狄格州哈特福德市，将一幢旧金融大厦进行改建，改建后的大厦，完成福德市，将一幢旧金融大厦进行改建，改建后的大厦，完成了传统建筑与新兴信息技术相结合的尝试。楼内主要增添了了传统建筑与新兴信息技术相结合的尝试。楼内主要增添了计算机、数字程控交换机通信、文字处理、电子邮件传递、计算机、数字程控交换机通信、文字处理、电子邮件传递、市场行情查询、情报资料检索、科学计算等服务。此外，大市场行情查询、情报资料检索、科学计算等服务。此外，大楼内的暖通、给排水、消防、保安、供配电、照明、交通等楼内的暖通、给排水、消防、保安、供配电、照明、交通等系统均由计算机控制，实现了自动化综合管理，使用户感到系统均由计算机控制，实现了自动化综合管理，使用户感到更加舒适、方便和安全，引起了世人的关注。从而第一次出更加舒适、方便和安全，引起了世人的关注。从而第一次出现了现了“智能建筑智能建筑”这一名称。被全世界公认为是第一栋智能这一名称。被全世界公认为是第一栋智能建筑，以此大厦为标志，在美国、欧洲及世界其他地区相继建筑，以此大厦为标志，在美国、欧洲及世界其他地区相继兴起了营造智能建筑的热潮。兴起了营造智能建筑的热潮。智能楼宇 即智能建筑1.1 智能建筑的概念智能建筑的概念 “智能建筑智能建筑”的定义是什么的定义是什么? 部分具有代表性的解释汇集如下：部分具有代表性的解释汇集如下： 美国智能大厦协会美国智能大厦协会(AIBl)认为：智能建筑通过对建筑物的四认为：智能建筑通过对建筑物的四个基本要素，即结构、系统、服务、管理以及它们之间的内在个基本要素，即结构、系统、服务、管理以及它们之间的内在关联的最优化考虑，来提供一个投资合理的但又拥有高效率的关联的最优化考虑，来提供一个投资合理的但又拥有高效率的舒适、温馨、便利的环境，并且帮助大楼的业主、物业管理人、舒适、温馨、便利的环境，并且帮助大楼的业主、物业管理人、租用人等注重费用、舒适、便利以及安全等方面的目标，同时租用人等注重费用、舒适、便利以及安全等方面的目标，同时要考虑到长期的系统灵活性及市场的适应能力。要考虑到长期的系统灵活性及市场的适应能力。 新加坡政府的新加坡政府的PWD的智能大厦手册规定智能大厦必须具备的智能大厦手册规定智能大厦必须具备三个条件：三个条件： 1先进的自动化控制系统凋节大厦内的各种设施，包括室温、先进的自动化控制系统凋节大厦内的各种设施，包括室温、湿度、灯光、保安、消防等，为租户提供舒适环境。湿度、灯光、保安、消防等，为租户提供舒适环境。 2良好的通信网络设施，使数据能在大厦内各区域之间进行良好的通信网络设施，使数据能在大厦内各区域之间进行流通流通. 3提供足够的通信设施。提供足够的通信设施。 日本智能大楼研究会认为日本智能大楼研究会认为: 智能建筑提供商业支持功能、通信支持功能等在内智能建筑提供商业支持功能、通信支持功能等在内的高度通信服务，并通过高度的大楼管理体系，保证的高度通信服务，并通过高度的大楼管理体系，保证舒适的环境和安全，以提高工作效率。舒适的环境和安全，以提高工作效率。 中国一度比较流行的是以大厦内自动化设备的配备中国一度比较流行的是以大厦内自动化设备的配备作为智能建筑的定义：如作为智能建筑的定义：如3A智能大厦智能大厦 通信自动化设备通信自动化设备(CA)、 办公室自动化设备办公室自动化设备 (OA) 大楼自动化设备大楼自动化设备(BA)。 若再把消防自动化设备若再把消防自动化设备(FA) 安保自动化设备安保自动化设备(SA)从从BA中划分出来，中划分出来， 则成为则成为5A智能大厦。为了在大厦中对各智能化子系统智能大厦。为了在大厦中对各智能化子系统进行综合管理，又形成了进行综合管理，又形成了 大厦管理自化系统大厦管理自化系统(MA)。 我国智能建筑专家、清华大学张瑞武教授我国智能建筑专家、清华大学张瑞武教授1997年年6月在厦门市建委主办的月在厦门市建委主办的“首届智能建筑研讨会首届智能建筑研讨会”上就智能建筑提出了下列比较完整的定义：智上就智能建筑提出了下列比较完整的定义：智能建筑系指利用系统集成方法，将智能型计算机能建筑系指利用系统集成方法，将智能型计算机技术、通讯技术、信息技术与建筑艺术有机结合，技术、通讯技术、信息技术与建筑艺术有机结合，通过对设备的自动监控、对信息资源的优化组合，通过对设备的自动监控、对信息资源的优化组合，所获得的投资合理、适合信息社会需要并且具有所获得的投资合理、适合信息社会需要并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的建筑物。安全、高效、舒适、便利和灵活特点的建筑物。 欧洲建筑集团认为：智能建筑是使其用户发挥欧洲建筑集团认为：智能建筑是使其用户发挥最高效率，同时又以最低的保养成本，最有效地最高效率，同时又以最低的保养成本，最有效地管理本身资源的建筑，能够提供一个反应快、效管理本身资源的建筑，能够提供一个反应快、效率高和有支持力的环境以使用户达到其业务目的。率高和有支持力的环境以使用户达到其业务目的。综合以上的观点，我们基本上对智能建筑有一个综合以上的观点，我们基本上对智能建筑有一个比较统一的定义：比较统一的定义：智能建筑：智能建筑：是指在结构、系统、服务运营及其相互联系，全面综合而达到最佳的组合，获得高效率、高功能、高舒适性和安全性有保障的大楼。 通常有四大主要特征通常有四大主要特征 即楼宇自动化 通讯自动化 办公自动化 布线自动化 由此可见 智能建筑是计算机技术、控制技术、通讯技术、微电子技术、建筑技术、和其他多种先进技术等进行相互结合的产物，是以最优化的设计，提供一个投资合理又拥有高效率的幽雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间，是具有安全、高效、舒适、便利、灵活和生活环境优良、无污染的建筑物。 智能化楼宇设备包括智能化楼宇设备包括 1 计算机管理系统工程计算机管理系统工程 2 楼宇设备自控系统工程；楼宇设备自控系统工程； 3 保安监控及防盗报警系统工程保安监控及防盗报警系统工程 4 智能卡系统工程智能卡系统工程5 通讯系统工程通讯系统工程 6 卫星及共用电视系统工程卫星及共用电视系统工程7 车库管理系统工程车库管理系统工程 8 综合布线系统工程综合布线系统工程9 计算机网络系统工程计算机网络系统工程智能化楼宇设备包括智能化楼宇设备包括10广播系统工程广播系统工程11会议系统工程会议系统工程 12视频点播系统工程视频点播系统工程13智能化小区综合物业管理系统工程智能化小区综合物业管理系统工程 14可视会议系统工程可视会议系统工程 15大屏幕显示系统工程大屏幕显示系统工程 16智能灯光、音响控智能灯光、音响控 制系统工程制系统工程17火灾报警系统工程火灾报警系统工程 18计算机机房工程。计算机机房工程。 1.2智能建筑系统的构成与功能智能建筑系统的构成与功能 智能建筑的核心是3A，即建筑设备自动化系统BA，通讯自动化系统CA，办公自动化系统OA。智能化建筑就是通过综合布线系统将此3个系统进行有机的综合，使大楼各项设施的运转机制达到高效、合理和节能。社会上所谓的4A、5A、6A、7A等宣传，实际上是在建筑设备自动化系统BA的基础上再进一步细化，这种分法不但不科学，而且容易引起误解。在国内有些场合把智能建筑统称为“智能大厦”，从实际工程分析，这一名词的定义不太确切。因为高楼大厦不一定需要高度智能化，相反，不是高层建筑却需要高度智能化，例如航空港、火车站、江河客货运港区和智能化居住小区等房屋建筑。 图1-1 智能楼宇系智能楼宇系统组成和功能示意成和功能示意图下面简要地介绍图下面简要地介绍图1-1主要部分的作用主要部分的作用1.2.1 智能化建筑系统集成中心（智能化建筑系统集成中心（SIC），），SIC应具有各个智能化系统信息汇集和各类信息综合管理的功应具有各个智能化系统信息汇集和各类信息综合管理的功能，并要达到以下三方面的具体要求：能，并要达到以下三方面的具体要求：1 汇集建筑物内外各类信息，接口界面要标准化、规范化，以汇集建筑物内外各类信息，接口界面要标准化、规范化，以实现各子系统之间的信息交换及通信。实现各子系统之间的信息交换及通信。2 对建筑物各个子系统进行综合管理。对建筑物各个子系统进行综合管理。3 对建筑物内的信息进行实时处理，并且具有很强的信息处理对建筑物内的信息进行实时处理，并且具有很强的信息处理及信息通信能力。及信息通信能力。 1.2.2办公自动化系统办公自动化系统(OAS) 办公自动化系统是把计算机技术、通信技术、系统科学及行办公自动化系统是把计算机技术、通信技术、系统科学及行为科学应用于传统的数据处理技术所难以处理的、数量庞大且为科学应用于传统的数据处理技术所难以处理的、数量庞大且结构不明确的业务上。结构不明确的业务上。从办公自动化系统（从办公自动化系统（OAS）的业务性质来看主要有以下三）的业务性质来看主要有以下三项任务。项任务。1 电子数据处理（电子数据处理（EDP） 处理办公中大量繁琐的事务性工作，如发送通知、打印处理办公中大量繁琐的事务性工作，如发送通知、打印文件、汇总表格、组织会议等。文件、汇总表格、组织会议等。2 管理信息系统（管理信息系统（MIS） 对信息流的控制管理是每个部门最本质的工作。对信息流的控制管理是每个部门最本质的工作。OAS是是管理信息的最佳手段，它把各项独立的事务处理通过信息管理信息的最佳手段，它把各项独立的事务处理通过信息交换和资源共享联系起来以获得准确、快捷、及时、优质交换和资源共享联系起来以获得准确、快捷、及时、优质的功效。的功效。3 决策支持系统（决策支持系统（DSS） 决策是根据预定目标做出的决定，是高层次的管理工作。决策是根据预定目标做出的决定，是高层次的管理工作。决策过程包括提出问题、搜集资料、拟定方案、分析评价、决策过程包括提出问题、搜集资料、拟定方案、分析评价、最后选定等一系列的活动。最后选定等一系列的活动。OAS系统能自动地分析、采集信息，提供各种优化方案，系统能自动地分析、采集信息，提供各种优化方案，为辅助决策者做出正确、迅速的决定。为辅助决策者做出正确、迅速的决定。1.2.3通信自动化系统（通信自动化系统（CAS） 通信自动化系统能高速进行智能建筑内各种图像、文字、语通信自动化系统能高速进行智能建筑内各种图像、文字、语言及数据之间的通信。言及数据之间的通信。1 语音通信系统语音通信系统 语音通信是智能化建筑通信的基础语音通信是智能化建筑通信的基础，它包括，它包括一是一是程控电话程控电话，即把各种控制功能、步骤、方法编成程序放入计算机的存储即把各种控制功能、步骤、方法编成程序放入计算机的存储器中，利用存储器中存储的程序控制整个电话交换机工作。器中，利用存储器中存储的程序控制整个电话交换机工作。二是二是在现代大家离不开的在现代大家离不开的移动通信移动通信，这是通信的一方或双方，这是通信的一方或双方在移动中利用无线电波实现通信的设备，它包括移动台（在在移动中利用无线电波实现通信的设备，它包括移动台（在汽车、火车、轮船等移动体上）与另一移动台之间的通信，汽车、火车、轮船等移动体上）与另一移动台之间的通信，并可以与有线公用电话连接。并可以与有线公用电话连接。三是三是无线寻呼无线寻呼，即单方向传递，即单方向传递信息的个人选择呼叫系统，它是电话、移动交换网的延伸和信息的个人选择呼叫系统，它是电话、移动交换网的延伸和补充，由寻呼中心的编码控制设备、无线电发信站和用户随补充，由寻呼中心的编码控制设备、无线电发信站和用户随身携带的寻呼机（身携带的寻呼机（BP机）组成。机）组成。四是四是磁卡电话磁卡电话，这是，这是20世纪世纪70年代后期开始使用的新型公用电话，它主要解决了公用电年代后期开始使用的新型公用电话，它主要解决了公用电话自动收费问题，磁卡电话集中了计算机、通信、电磁学的话自动收费问题，磁卡电话集中了计算机、通信、电磁学的先进技术，具有使用方便、灵活易于集中维护管理，更改费先进技术，具有使用方便、灵活易于集中维护管理，更改费率方便，保密，可防伪造，可靠耐用等优点。率方便，保密，可防伪造，可靠耐用等优点。2 图文通信图文通信 图文通信主要是传递文字和图像信号，共有三部分组图文通信主要是传递文字和图像信号，共有三部分组成成:一是用户电报和智能用户电报一是用户电报和智能用户电报，用户电报是用户利用装设，用户电报是用户利用装设在办公室或住所的电报终端设备，由市内电信线路与电信在办公室或住所的电报终端设备，由市内电信线路与电信局连通，通过电信局的用户电报网，与本地或国内外各地局连通，通过电信局的用户电报网，与本地或国内外各地用户之间直接通信的一种业务。智能用户电报又称高速用用户之间直接通信的一种业务。智能用户电报又称高速用户电报，是一种远程信息处理业务，其终端内有微处理机、户电报，是一种远程信息处理业务，其终端内有微处理机、数据存储器及报文编辑功能处理机。数据存储器及报文编辑功能处理机。二是传真通信二是传真通信，它是利用扫描技术，通过电话电路实现远，它是利用扫描技术，通过电话电路实现远距离精确传送固定的文字和图像等信息的通信技术，可以距离精确传送固定的文字和图像等信息的通信技术，可以形象的形容为远距离复印技术。形象的形容为远距离复印技术。三是电子信箱三是电子信箱（E-mail），是一种基于计算机网络的信息），是一种基于计算机网络的信息传递业务，消息可以是一般的电文、信函、数字传真、图传递业务，消息可以是一般的电文、信函、数字传真、图像、数字化语音或其他形式的信息，按处理的信息不同，像、数字化语音或其他形式的信息，按处理的信息不同，分为语音信箱、电子信箱和传真邮箱。分为语音信箱、电子信箱和传真邮箱。3 数据通信系统数据通信系统 数据通信技术是计算机与电信技术相结合的新兴通信技术，操作人员使用数据终端设备与计算机，或计算机与计算机之间的通信，通过通信线路和按照通信协议实现远程数据通信，数据通信实现了通信网资源、计算机资源与信息资源等共享以及远程数据处理。4 卫星通信卫星通信 卫星通信是近代航天技术和电子技术相结合产生的一种重要通信手段。它利用装有微波转发器的同步人造地球卫星作中继站，把地球上若干个信号接收站构成通信网，转接通信信号，实现长距离、大容量的区域通信乃至全球通信。1.2.4楼宇自动化系统（楼宇自动化系统（BAS） 楼宇自动化系统（楼宇自动化系统（BAS）是以中央计算机为核心，对建）是以中央计算机为核心，对建筑物内的设备运行状况进行实时控制和管理，从而使办公筑物内的设备运行状况进行实时控制和管理，从而使办公室成为温度、湿度、光度稳定和空气清新的办公室室成为温度、湿度、光度稳定和空气清新的办公室。按设。按设备的功能、作用及管理模式，该备的功能、作用及管理模式，该系统系统可分为可分为火灾报警与火灾报警与消防联动控制系统、空调及通风监控系统、供配电及备用消防联动控制系统、空调及通风监控系统、供配电及备用应急电站的监控系统、照明监控系统、保安监控系统、给应急电站的监控系统、照明监控系统、保安监控系统、给排水监控系统和交通监控系统。排水监控系统和交通监控系统。其中，交通控制系统包括其中，交通控制系统包括电梯监控系统和停车场自动监控系统；保安监控系统包括电梯监控系统和停车场自动监控系统；保安监控系统包括紧急广播系统和巡更对讲系统。紧急广播系统和巡更对讲系统。有如下优点：1 集中统一地进行监控和控制，既可节省大量人力，又可提高管理水平。2 可建立完整的设备运行档案，加强设备管理，制定检修计划，确保建筑物设备的运行安全。3 可实时监测电力用量、开关控制和工作循环最优运行等多种能量监管，可节约能源、提高经济效益。 设计设计楼宇自动化系统楼宇自动化系统的目的的目的 目的在于将建筑内各种机电设备的信息进行分析、归类、处理、判断，采用最优化的控制手段,对各系统设备进行集中监控和管理，使各子系统设备始终处于有条不紊、协同一致和高效、有序的状态下运行，在创造出一个高效、舒适、安全的工作环境中，降低各系统造价，尽量节省能耗和日常管理的各项费用，保证系统充分运行，从而提高了智能建筑的高水平的现代化管理和服务，使投资能得到一个良好的回报 1.3智能建筑的发展趋势智能建筑的发展趋势1.3.1我国智能建筑的发展我国智能建筑的发展 我国智能建筑始建于20世纪90年代，起步较晚，但却以惊人的速度蓬勃发展。目前，已在北京、上海、广东、西安等地相继建成一批具有一定智能的大型公共建筑，尤其是进入20世纪90年代以来，智能建筑在我国像雨后春笋般地拔地而起，如北京的京广中心、中华大厦，上海的上海博物馆、金茂大厦等，仅在上海市的一个浦东区，1997年一年之内就规划建设了上百幢智能型建筑。国内各大城市和沿海开放地区已经成为智能建筑的巨大市场，吸引了大量的国外智能系统设备商、系统建筑商、建筑设计事务所和房地产开发商。 智能建筑是信息时代的必然产物，作为信息社会的重要基础设施，已受到越来越多的重视。 智能建筑已经向着“智能大厦群”、“智能街区”、“智能化城市”发展，如韩国声称在2000年已经建成“智能半岛”，新加坡政府也拨巨资进行了专项研究，准备把新加坡建设成为“光纤智能花园”，印度也将建成“加尔各答盐湖智能城”，日本则制定了从智能设备、智能家庭、智能建筑到智能城市的发展计划，计划在本世纪末将65%的建筑智能化。如日本大森集团设计的“塔形大楼”高1609m，共500层，可同时容纳30万人，是世界最高的海上城市；日本东京计划用14年时间建成一座有交通、能源水、垃圾处理等功能的自立型塔式空中城市，该项计划代号为“空中城市1000”，是一座圆锥形建筑物，高1000m共240层，底部直径160m可供10万人就业、3.5万人居住。 美国自90年代以来新建和改建的办公大楼约有70%为智能化建筑，目前正在计划建造所谓“海上城市”、“空中城市”、“顶盖城市”和“月球城市”。美国佛蒙特州建立了一座称为威鲁士带顶的城市，可容纳居民1万余人，可自动控制室内温度；美国航天局曾公布拨款1000亿美元，计划在月球上建立一座“月球城市”，并计划在2007年首先向月球送100名地球移民，最终可容纳上万人。 知知 识识 总总 结结 主要介绍智能楼宇的概念，和普通建筑物的区别，重点是主要介绍智能楼宇的概念，和普通建筑物的区别，重点是智能楼宇的组成结构，了解每一部分的功能，以及国内外智智能楼宇的组成结构，了解每一部分的功能，以及国内外智能楼宇的发展趋势。能楼宇的发展趋势。