智能樓宇-弱電系統(tǒng)-分析

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了解智能樓宇弱電系統(tǒng)的組成、功能原理、結(jié)構(gòu)，基本要求、目標(biāo)、服務(wù)功能。

1.1.2任務(wù)內(nèi)容

（1）參觀智能樓宇弱電系統(tǒng)；

（2）參觀智能樓宇弱電系統(tǒng)的各個(gè)子系統(tǒng)；

（3）智能樓宇弱電系統(tǒng)的組成、功能原理、結(jié)構(gòu)，基本要求、目標(biāo)、服務(wù)功能。

1.1.3知識(shí)點(diǎn)

1.智能樓宇的的基本含義智能樓宇系統(tǒng)起源于是20世紀(jì)80年代，90年代初才逐漸被人們所認(rèn)識(shí)，它是建筑技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、電子技術(shù)等諸多方面的綜合體。

第一個(gè)智能樓宇1984年建設(shè)于美國(guó)的哈特福德市，名為“都市大廈”，如圖1所示。當(dāng)時(shí)人們將一座舊的金融大樓進(jìn)行翻修改造，在樓內(nèi)鋪設(shè)大量通信電纜，增加了程控交換機(jī)和計(jì)算機(jī)等辦公自動(dòng)化設(shè)備，在樓宇內(nèi)的配電、供水、空調(diào)和防火等系統(tǒng)均由計(jì)算機(jī)控制和管理，用戶享有電子郵件、文字處理、語音傳輸、科學(xué)計(jì)算、信息檢索和市場(chǎng)行情資料查詢等全方位的服務(wù)。

何謂智能樓宇？國(guó)際上尚無統(tǒng)一的定義。美國(guó)“智能建筑學(xué)會(huì)”認(rèn)為“智能樓宇是將建筑、設(shè)備、服務(wù)和經(jīng)營(yíng)四要素各自優(yōu)化、互相聯(lián)系、全面綜合并達(dá)到是佳組合，以獲得高效率、高功能、高舒適與高安全的建筑物?！比毡局悄艽髲B研究會(huì)認(rèn)為“智能樓宇就是高功能大樓，是方便有效地利用現(xiàn)代信息與通信設(shè)備，并采用樓宇自動(dòng)化技術(shù)，具有高度綜合管理功能的大樓?！敝袊?guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50314—2000）認(rèn)為“它是以建筑為平臺(tái)，兼?zhèn)浣ㄖO(shè)備、辦公自動(dòng)化及通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，集結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、管理及它們之間的最優(yōu)化組合，向人們提供一個(gè)安全、高效、便利的建筑環(huán)境。上述定義互有差異，但也有共性的地方，一方面，智能樓宇一定是一個(gè)集建筑、結(jié)構(gòu)、水、采暖與通風(fēng)、電氣、自動(dòng)化、通信等專業(yè)的系統(tǒng)化工程，其實(shí)現(xiàn)技術(shù)一定是多技術(shù)領(lǐng)域的高度綜合。另一方面，無論采用什么方式去實(shí)現(xiàn)，智能樓宇的實(shí)現(xiàn)目標(biāo)一定是提供安全、高效、舒適、便利的建筑環(huán)境，當(dāng)然，從可持續(xù)發(fā)展的角度，還應(yīng)考慮“節(jié)能環(huán)?！?。此外，樓宇的“智能”一定體現(xiàn)在“人性化”上。

2.智能樓宇的組成和結(jié)構(gòu)

智能樓宇的組成要素通常有三大基本要素，即樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)（BAS，BuildingAutomationSystem）、通信自動(dòng)化系統(tǒng)（CAS，CommunicationAutomationsystem）和辦公自動(dòng)化系統(tǒng)（OAS，officeAutomationSystem）。通常人們把它們稱為了3A。這三者是有機(jī)結(jié)合的，建筑環(huán)境是智能樓宇基本組成要素的支持平臺(tái)。為實(shí)施3A系統(tǒng)，需借助結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)，即PDS（PremsiesDistributionSystem）。如圖1-2所示。智能樓宇弱電系統(tǒng)通常又被分解為若干個(gè)子系統(tǒng)（如圖2所示），這些子系統(tǒng)分別是：

（1）智能樓宇系統(tǒng)集成中心SIC

系統(tǒng)集成中心（SIC）系統(tǒng)集成中心具有對(duì)中各個(gè)智能化系統(tǒng)信息匯集和各類信息綜合管理的功能，并實(shí)現(xiàn)以下幾方面的具體功能。

1）匯集建筑物內(nèi)外各類信息，并進(jìn)行實(shí)時(shí)處理及通信能力，接口界要面標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，可實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)之間的信息交換及通信能力。

2）對(duì)建筑物各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行綜合管理能力。

（2）樓宇設(shè)備自控系統(tǒng)

樓宇自動(dòng)化BA系統(tǒng)該體系以中央處理計(jì)算機(jī)為核心，對(duì)建筑物內(nèi)的設(shè)備運(yùn)行狀況、進(jìn)行實(shí)時(shí)控制和管理，能夠隨時(shí)按需調(diào)整建筑物內(nèi)部的溫度、濕度，照明強(qiáng)度和空氣清新度。圣納BA系統(tǒng)包括：空調(diào)暖通監(jiān)控子系統(tǒng)、通風(fēng)監(jiān)控子系統(tǒng)、給排水監(jiān)控子系統(tǒng)、電梯監(jiān)控子系統(tǒng)、供電監(jiān)控子系統(tǒng)、照明監(jiān)控子系統(tǒng)、消防監(jiān)控子系統(tǒng)。（3）消防報(bào)警與聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)

防火自動(dòng)化FA系統(tǒng)通過設(shè)在建筑物內(nèi)不同位置的煙火測(cè)控裝置提供的信息自動(dòng)進(jìn)行火災(zāi)報(bào)警。同時(shí)，啟動(dòng)火災(zāi)聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，包括關(guān)閉空調(diào)，開啟排煙裝置啟動(dòng)消防專用梯，并且消防系統(tǒng)啟動(dòng)運(yùn)行，發(fā)出火災(zāi)報(bào)警和實(shí)施人員疏散措施。圣納FA系統(tǒng)主要包括火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)；自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)；氣體滅火系統(tǒng)；防排煙系統(tǒng)；消防通信系統(tǒng)；報(bào)警聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)等子系統(tǒng)。（4）安全防范系統(tǒng)

安全保衛(wèi)SA系統(tǒng)主要是提供不受外界干擾和避免人員受到傷害和財(cái)物損失的環(huán)境，防止工商業(yè)間諜和國(guó)際恐怖活動(dòng)，保障人的生命安危。SA系統(tǒng)主要包括：視頻監(jiān)控系統(tǒng);入侵報(bào)警系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、樓宇對(duì)講系統(tǒng)、電子巡更系統(tǒng)等子系統(tǒng)。（5）停車場(chǎng)管理系統(tǒng)

停車場(chǎng)管理系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)為核心，將感應(yīng)式IC/ID卡技術(shù)、單片機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)完美結(jié)合，使停車場(chǎng)進(jìn)出車輛完全置于計(jì)算機(jī)的監(jiān)控之下，出入、收費(fèi)、管理輕松快捷。系統(tǒng)功能完善、性能可靠，適用于智能型停車場(chǎng)、不停車收費(fèi)系統(tǒng)。

（6）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

利用通信設(shè)備和線路將地理位置不同、功能獨(dú)立的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互聯(lián)起來，以功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中資源共享和信息傳遞的系統(tǒng)。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是由網(wǎng)絡(luò)硬件和網(wǎng)絡(luò)軟件組成的。在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，硬件的選擇對(duì)網(wǎng)絡(luò)起著決定的作用，而網(wǎng)絡(luò)軟件則是挖掘網(wǎng)絡(luò)潛力的工具。1）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)建立的主要目的是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)資源的共享。計(jì)算機(jī)資源主要是指計(jì)算機(jī)硬件、軟件與數(shù)據(jù)。

2）互連的計(jì)算機(jī)是分布在不同的地理位置的多臺(tái)獨(dú)立的“自治計(jì)算機(jī)”。連網(wǎng)的計(jì)算機(jī)既可以為本地用戶提供服務(wù)，也可以為遠(yuǎn)程用戶提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

3）連網(wǎng)計(jì)算機(jī)之間遵循共同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。

（7）視頻會(huì)議系統(tǒng)

視頻會(huì)議視頻會(huì)議系統(tǒng)，又稱會(huì)議電視系統(tǒng)，是指兩個(gè)或兩個(gè)以上不同地方的個(gè)人或群體，通過傳輸線路及多媒體設(shè)備，將聲音、影像及文件資料互傳，實(shí)現(xiàn)即時(shí)且互動(dòng)的溝通，以實(shí)現(xiàn)會(huì)議目的的系統(tǒng)設(shè)備。視頻會(huì)議的使用有點(diǎn)像電話，除了能看到與你通話的人并進(jìn)行語言交流外，還能看到他們的表情和動(dòng)作，使處于不同地方的人就像在同一房間內(nèi)溝通。

（8）有線電視及衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)

有線電視系統(tǒng)采用一套專用接收設(shè)備，用來接收當(dāng)?shù)氐碾娨晱V播節(jié)目，以有線方式（目前一般采用光纜）將電視信號(hào)傳送到建筑或建筑群的各用戶。這種系統(tǒng)克服了樓頂天線林立的狀況，解決了接收電視信號(hào)時(shí)由于反射而產(chǎn)生重影的影響，改善了由于高層建筑阻擋而形成電波陰影區(qū)處的接收效果。但是，在智能建筑中，人們并不滿足于有線電視系統(tǒng)僅接收傳送廣播電視信號(hào)這種單一的功能，而還需要它能傳送其它信號(hào)，例如用錄像機(jī)和影碟機(jī)自行播放教育節(jié)目、文娛節(jié)目以及調(diào)頻廣播等。

所謂衛(wèi)星廣播電視系統(tǒng)，就是利用衛(wèi)星來直接轉(zhuǎn)發(fā)電視信號(hào)的系統(tǒng)。其作用相當(dāng)于一個(gè)空間轉(zhuǎn)發(fā)站。主發(fā)射站把需要廣播的電視信號(hào)以f1的上行頻率發(fā)射給衛(wèi)星，衛(wèi)星收到該信號(hào)，經(jīng)過放大和變換，以f2的下行頻率向地球上的預(yù)定服務(wù)區(qū)發(fā)射。主發(fā)射站也接收該信號(hào)做監(jiān)視用。

（9）電話通信系統(tǒng)

電話通信系統(tǒng)（TCS）的功能主要有語音通信、數(shù)據(jù)通信、圖形圖像通信。電話通信系統(tǒng)主要指以程控交換機(jī)及模塊局為核心的電話、集團(tuán)電話、遠(yuǎn)端虛擬交換機(jī)。最重要的有線話音通信系統(tǒng)就是程控用戶交換機(jī)，它可組成內(nèi)部和外部通信系統(tǒng)。目前用戶交換機(jī)已經(jīng)發(fā)展為數(shù)字式交換機(jī)，它的內(nèi)部和外部線路的數(shù)目是很重要的指標(biāo)。

（10）廣播音響系統(tǒng)

對(duì)于各種大樓、賓館及其他民用建筑物的廣播音響系統(tǒng)，基本上可以歸納為三種類型：一是公共廣播系統(tǒng)，這種是有線廣播系統(tǒng)，它包括背景音樂和緊急廣播功能，通常結(jié)合在一起，平時(shí)播放背景音樂或其他節(jié)目，出現(xiàn)火災(zāi)等緊急事故時(shí)，轉(zhuǎn)換為報(bào)警廣播。這種系統(tǒng)中的廣播用的話筒與向公眾廣播的揚(yáng)聲器一般不處同一房間內(nèi)，故無聲反饋的問題，并以定壓式傳輸方式為其典型系統(tǒng)；二是廳堂擴(kuò)聲系統(tǒng)，這種系統(tǒng)使用專業(yè)音響設(shè)備，并要求有大功率的揚(yáng)聲器系統(tǒng)和功放，由于傳聲器與擴(kuò)聲用的揚(yáng)聲器同處于一個(gè)廳堂內(nèi)，故存在聲反饋乃至嘯叫的問題，且因其距離較短，所以系統(tǒng)一般采用低阻直接傳輸方式；三是專用的會(huì)議系統(tǒng)，它雖也屬擴(kuò)聲系統(tǒng)，但有其特殊要求，如同聲傳譯系統(tǒng)等。

（11）無線通信系統(tǒng)

無線通信系統(tǒng)也稱為無線電通信系統(tǒng)，是由發(fā)送設(shè)備、接收設(shè)備、無線信道三大部分組成的，利用無線電磁波，以實(shí)現(xiàn)信息和數(shù)據(jù)傳輸?shù)南到y(tǒng)。

它根據(jù)工作頻段或傳輸手段分類,可以分為中波通信、短波通信、超短波通信、微波通信和衛(wèi)星通信等。

（12）辦公自動(dòng)化

辦公自動(dòng)化OA系統(tǒng)它主要利用先進(jìn)的信息處理設(shè)備，以微機(jī)為中心，采用傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、電子郵件（E-mail）國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)與局域網(wǎng)絡(luò)等一系列現(xiàn)代化辦公及通信設(shè)施，全面而又廣泛地收集整理加工，使用信息，提高人的工作質(zhì)量和效率為科學(xué)科理決策提供服務(wù)。圣納OA系統(tǒng)主要包括：事務(wù)型辦公系統(tǒng)；管理型辦公系統(tǒng)；決策型辦公系統(tǒng)；計(jì)算機(jī)機(jī)房建設(shè)等系統(tǒng)類別。（13）物業(yè)管理

物業(yè)管理系統(tǒng)，主要為物業(yè)管理部門管理項(xiàng)目運(yùn)作提供高效的、科學(xué)的和方便的流程管理。對(duì)寫字樓、酒店公寓、居民小區(qū)、商業(yè)廣場(chǎng)、百貨商場(chǎng)及綜合性物業(yè)管理項(xiàng)目進(jìn)行有效管理，也可根據(jù)客戶的需求做二次開發(fā)及與大廈的中控平臺(tái)或車庫管理、遠(yuǎn)程抄表管理等各管理子系統(tǒng)連接。

（14）信息資源管理

信息資源管理有狹義和廣義之分。狹義的信息資源管理是指對(duì)信息本身即信息內(nèi)容實(shí)施管理的過程。廣義的信息資源管理是指對(duì)信息內(nèi)容及與信息內(nèi)容相關(guān)的資源如設(shè)備、設(shè)施、技術(shù)、投資、信息人員等進(jìn)行管理的過程。

信息資源管理過程始于信息人員對(duì)用戶（在此充當(dāng)信源）的信息需求的分析，以此為起點(diǎn)，經(jīng)過信源分析、信息采集與轉(zhuǎn)換、信息組織、信息存儲(chǔ)、信息檢索、信息開發(fā)（即信息再生）和信息傳遞等環(huán)節(jié)，最終滿足用戶（在此充當(dāng)信宿）的信息需求。

（15）LED大屏顯示系統(tǒng)

LED大屏幕顯示系統(tǒng)是一個(gè)集計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體視頻控制技術(shù)和超大規(guī)模集成電路綜合應(yīng)用技術(shù)于一體的大型的電子信息顯示系統(tǒng)，具有多媒體、多途徑、可實(shí)時(shí)傳送的高速通信數(shù)據(jù)接口和視頻接口。

（16）綜合布線系統(tǒng)

綜合布線GC綜合布線采用高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化線纜及相關(guān)連接硬件，在建筑物內(nèi)組成標(biāo)準(zhǔn)、靈活、開放的信息傳輸通道。它是智能建筑必備的基礎(chǔ)設(shè)施。它采用積木式結(jié)構(gòu)，模塊化設(shè)計(jì)，統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，能夠滿足智能建筑的信息傳輸要求。3.智能樓宇的技術(shù)基礎(chǔ)

智能樓宇是多種高技術(shù)的結(jié)晶，是建筑技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，即所謂3C+A技術(shù)（Computer、Control、Communication、Architecure）。其中，建筑技術(shù)提供建筑物環(huán)境，是支持平臺(tái)；計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的充分融合提供了信息基礎(chǔ)設(shè)施；計(jì)算機(jī)技術(shù)與自動(dòng)控制技術(shù)的結(jié)合為人們創(chuàng)造了感覺舒適、節(jié)省能源并且高度安全的工作環(huán)境；多元信息的傳輸、控制、處理與利用使人們擺脫了置身“孤島”的感覺；豐富的信息資源，完善、便捷的信息交換，為人們的工作帶來了前所未有的高效率。4.智能樓宇的基本要求、目標(biāo)、服務(wù)功能

智能樓宇是指對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)和管理四個(gè)基本要素以及通過它們之間的內(nèi)在聯(lián)系，運(yùn)用系統(tǒng)工程的觀點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化組合（系統(tǒng)集成），來提供一個(gè)投資合理的，具有高效、舒適、安全、方便環(huán)境的建筑物。

智能樓宇應(yīng)滿足兩個(gè)基本要求，達(dá)到四個(gè)主要目標(biāo)、實(shí)現(xiàn)三項(xiàng)服務(wù)功能。

（1）兩個(gè)基本要求

1）對(duì)樓宇管理者來說，智能樓宇應(yīng)當(dāng)有一套管理、控制、運(yùn)行、維護(hù)和通信設(shè)施，花較少的經(jīng)費(fèi)便能夠及時(shí)地與外界取得聯(lián)系（如消防隊(duì)、醫(yī)院、安全保衛(wèi)機(jī)關(guān)、新聞單位等）。

2）對(duì)樓宇的使用者來說，有一個(gè)有利于提高工作效率、有利于激發(fā)人的創(chuàng)造性的環(huán)境。

（2）四個(gè)目標(biāo)

1）能夠提供高度共享的信息資源；

2）確保提高工作效率和舒適的工作環(huán)境；

3）節(jié)約管理、運(yùn)行費(fèi)用，達(dá)到短期投資長(zhǎng)期受益的目標(biāo)；

4）適應(yīng)管理工作的發(fā)展需要，做到具有可擴(kuò)展性、可變性，適應(yīng)環(huán)境的變化和工作性質(zhì)的多樣化。

（3）三項(xiàng)服務(wù)功能

1）安全服務(wù)功能，包括：

①防盜報(bào)警；

②出入口控制；

③閉路電視監(jiān)視；

④保安巡更管理；

⑤電梯安全與運(yùn)控；

⑥周界防衛(wèi)；

⑦火災(zāi)報(bào)警；

⑧消防；

⑨應(yīng)急照明；

⑩應(yīng)急呼叫。

2）舒適服務(wù)功能，包括：

①空調(diào)通風(fēng)；

②供熱；

③給排水；

④電力供應(yīng)；

⑤閉路電視；

⑥多媒體音響；

⑦智能卡；

⑧停車場(chǎng)管理；

⑨體育、娛樂管理。

3）便捷服務(wù)功能，包括：

①辦公自動(dòng)化系統(tǒng)；

②通信自動(dòng)化系統(tǒng)；

③計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；

④結(jié)構(gòu)化綜合布線；

⑤商業(yè)服務(wù)；

⑥飲食業(yè)服務(wù)；

⑦酒店管理。

（4）四個(gè)基本組成

樓宇在物理上可分為四個(gè)基本組成部分：結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)和管理。

1）結(jié)構(gòu)——建筑環(huán)境結(jié)構(gòu)；

2）系統(tǒng)——智能化系統(tǒng)；

3）服務(wù)——住、用戶需求服務(wù)；

4）管理——物業(yè)運(yùn)行管理。

這四個(gè)基本組成部分缺一不可，它們既相互關(guān)聯(lián)、又互相依存，組成一個(gè)完整一致的智能樓宇體系。

對(duì)智能樓宇系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)，它需