智能化楼宇计算机网络设计与研究(2)

建筑的用途不同，功能也不同，各类智能建筑，智能化系统集成的重点是不同。所以智能建筑根据建筑的功能，可分为如下几类：

1) 专用办公楼类。包括政府机关办公楼；跨国大公司、企业；金融楼（银行、证券、期货、保险等）；商业楼；科教办公楼（研究院所、学校、医院等）。 2) 出租办公楼类。由房地产商投资兴建，然后出租、出售。楼内的公用设施一次建成，出租、出售的房间由使用者根据各自的需要进行二次装修。 3) 综合型建筑类。这是集办公、金融、商业、娱乐、生活于一体的多功能的建筑群。

4) 住宅。以生活起居为目的的多层、高层建筑。

1.3智能楼宇计算机网络

计算机网络是智能建筑中主要信息传输系统，它将建筑中所有计算机连成一起信息处理系统，犹如组成了智能建筑中的大脑。智能建筑计算机网络与其他计算机网络类似，所使用的技术和设备大同小异，只是要求较高，其特点是智能建筑计算机网络是信息高速公路的网络节点，信息种类繁多，信息密度大，传输速率和质量要求高；智能建筑计算机网络作为建筑智能化系统的通信平台，对建筑智能化系统的影响很大，要求网络系统具有更高的可靠性、安全性和有效性；智能建筑计算机网络使用综合布线系统，网络配置、管理和维护更加方便、简单，其结构通常由主干网、各楼层局域网（LAN）和外部网络互联设备组成。

先进的计算机网络可给大楼用户提供众多的业务，目前由于计算机技术日新月异，特别是多媒体计算机终端的出现，使网络成为较大规模局域网（LAN）中各种新型业务实现的瓶颈。现在计算机网络技术正向着高速化方向发展。

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第二章 智能楼宇系统

2.1 楼宇自控系统的概述

楼宇自控系统(Building Automation System-BAS)是智能建筑中不可缺少的重要组成部分，在智能建筑中占有举足轻重的地位。它对建筑物内部的能源使用、环境及安全设施进行监控，它的目的是提供一个既安全可靠、节约能源、又舒适的工作或居住环境，同时大大的提高大厦管理的科学性和智能化水平。

楼宇自动化系统设计为集散控制系统，它是将计算机网络及接口技术应用于楼宇自控系统。它通过系统的中央监控管理中心的集中管理和各现场控制器的分散控制实现对建筑物内水、暖、电、消防、保安等各类设备综合监控与管理。管理者可以通过中央监控管理中心上的可视化的图形界面对所有设备进行操作、管理、警报等，同时通过网络实时地获取各种设备运行状态的报告和运行参数，可以有效的提高管理水平和工作效率。利用计算机网络和接口技术将分散在各个子系统中不同楼层的直接数字控制器连接起来，通过联网实现各个子系统与中央监控管理级计算机之间及子系统相互之间的信息通信，达到分散控制、集中管理的功能模式，即集散控制系统。

BAS是多种高科技技术的融合，是建筑技术、信息技术、计算机技术和自动控制技术有机结合的产物，使得整座建筑各独立系统能够高度集成，做到保安、防火、设备监控三位一体，以提高物业管理的效率和综合服务功能。BAS功能和作用在职能建筑中占有极为重要的地位，为人们的工作和生活带来了前所未有的高效、舒适和便捷的环境。

2.2 楼宇自控系统的基本构成和基本功能

楼宇自控系统通常包括供电系统、照明系统、电梯系统、停车场系统、给排水系统、暖道空调系统、公共广播与背景音乐系统、门禁与防盗报警系统电视监控系统等子系统（如图2-2）。

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图2-2 BAS楼宇自动化系统结构图

2.2.1 楼宇自控系统的构成

（1）主控制器:主控制器是整个系统中各离散化的现场控制器(DDC)的协调者，

其作用是实现全面的信息共享,完成现场控制器与中央监控管理中心之间的信息传递、数据存储、现场或远端报警等功能。主控制器含有CPU、存储器、I/O接口、通过网络接口联接在一级网络上。

（2）现场控制器(即直接数字控制器DDC):现场控制器用于控制现场设备，与安

装在设备上的传感器件和执行机构相联，每个现场控制器都包含有CPU、存储器、I/O接口。分设在现场，尽量靠近被监控点，通过网络接口连接在二级网络上。

（3）传感器件:装设在各监控点的传感器，包括各种敏感元件、端点和限位开关，

接收并传送信号。

（4）执行机构:接收控制信号并调节被监控设备。

（5）各种软件:包括基本软件和应用软件，支持系统完成本身运行和外部控制所

需要的各种功能。

2.2.2 楼宇自控系统的基本功能

（1）数据采集;

（2）各种设备启/停控制与监视; （3）设备运行状况图象显示;

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（4）各种参数的实时控制和监视； （5）参数与设备非正常状态报警； （6）动力设备节能控制及最优控制； （7）能量和能源管理及报表打印；

（8）事故报警报告及设备维修事故报告打印输出。

2.2.3 楼宇自控系统设计的关键

一个成功BAS工程必须具有的要素：

（1）系统的可靠性：BAS在应用中稳定可靠，发生故障概率降到最低可能限度。 （2）系统的可扩展性：随着系统应用及技术的发展，BAS要为未来的发展留出

可扩展的空间。 （3）系统的互操作性。

（4）系统能提供精确的、量化的控制模式，为大楼能源控制提供可靠保证。任

一业主为大楼安装BAS直接动因就是能实现大楼能源消耗大幅度降低以达到节省大楼营运成本的目的。这就要求BAS整个控制过程尽可能精确。 （5）系统的可监控性：BAS的执行机构分散在各个楼层的不同位置，为使系统

及操作人员能够监控到自动控制指令是否正常，应考虑一套独立的反馈传感器。

（6）系统的联动性。

2.3 智能楼宇中的综合布线系统

综合布线系统是一种模块化的、灵活性极高的集成化通用传输方式，能连接语音、数据、图像以及各种用于楼字控制管理的设备与装置，是利用双绞线和光缆在建筑物内或建筑群之间综合传输信息的网络系统。在建筑中它是连接“3A'’系统(通信自动化系统CAS，安全自动化系统SAS，管理自动化系统MAS)各类信息的基础设施。综合布线系统的配备，可以满足不断变化的用户需求，为高层建筑智能化提供了快速信息通道。综合布线系统根据功能和实施区域的不同，可以划分成6个子系统（如图2-3）：

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图2-3 综合布线子系统分布图

（1）工作区子系统：它主要由终端设备连接到信息插座的连线和设备组成，包

括信息插座、连接器、装配连接线、适配器等。其信息插座上连接的常用设备是电话机、计算机、工作站、数据终端、电视机、摄像头及监视器等。 （2）水平配线子系统：即同一楼层内的水平子系统，将配线子系统延伸到终端

设备使用区(生活区、办公区等)，从而实现由信息插座到楼层配线架之间的布线连接。

（3）垂直主干线子系统：由交接间的配线架及眺线等组成，提供高层建筑的干

线电缆路由，从而实现程控设备间控制中心与各管理子系统间的连接，常用介质是光缆或双绞线电缆。

（4）设备间子系统：由设备间子系统(由电缆、连接器及支撑硬件等组成)与管

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