建筑智能化技術(shù)課件

1緒論1.1建設(shè)工程及各工種的工作內(nèi)容1.2建筑電氣工程1.3建筑智能化1.4學(xué)習(xí)本課程的目的和方法

1.1建設(shè)工程及各工種工作的內(nèi)容1.1.1工程建設(shè)程序(1)立項(xiàng)與項(xiàng)目策劃(2)購(gòu)置土地（國(guó)土局給出紅線圖）(3)報(bào)建（規(guī)劃局給出建筑密度和容積率）(4)規(guī)劃設(shè)計(jì)（由規(guī)劃設(shè)計(jì)院完成建筑、路橋、水電管網(wǎng)、邊坡處理）(5)單體設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)院）(6)施工（工程建設(shè)公司）(7)竣工與驗(yàn)收（施工單位、質(zhì)檢站、設(shè)計(jì)單位、建設(shè)單位）(1)建筑工種：外觀設(shè)計(jì)與建筑物功能分割(2)結(jié)構(gòu)工種：建筑物的支撐(3)給排水工種：生活給水、消防給水；污水、雨水排水(4)暖通與空調(diào)：?jiǎn)沃钢醒氩膳?、空調(diào)工程(5)建筑電氣：內(nèi)容多，但分配比例卻不高建筑智能化：集中反映了現(xiàn)代各種高新技術(shù)在建筑中的影響1.1.2建筑工程各工種的工作內(nèi)容1.2建筑電氣工程三強(qiáng)電

(1).變、配電所（室）與防雷、接地系統(tǒng)

(2).照明工程

(3).動(dòng)力工程三弱電

(1).火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警與聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)

(2).電話系統(tǒng)

(3).有線電視系統(tǒng)(CATV)（1）變、配電所（室）與防雷、接地系統(tǒng)供電電源及電源的選擇電力負(fù)荷的計(jì)算短路電流計(jì)算高、低壓系統(tǒng)主接線低壓配電線路設(shè)計(jì)

電氣設(shè)備選擇繼電控制與保護(hù)電力管理變配電所設(shè)計(jì)防雷接地與電氣安全(2)照明工程電光源的選擇照明計(jì)算燈具選型應(yīng)急照明設(shè)計(jì)環(huán)保和節(jié)能(3)動(dòng)力工程

各類建筑設(shè)備的供配電與控制。如中央空調(diào)、風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載的供配電與控制、電梯供電與控制等。（4）火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警與聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)

報(bào)警與探測(cè)區(qū)域的劃分、系統(tǒng)形式的選擇和設(shè)計(jì)、消防聯(lián)動(dòng)控制設(shè)備的控制、報(bào)警及疏散裝置的設(shè)置等。（5）電話系統(tǒng)

容量、站址的選擇、供電方式、線路敷設(shè)及配線方式、主要設(shè)備選擇、接地要求等。（6）有線電視系統(tǒng)(CATV)

對(duì)有線電視信號(hào)進(jìn)行合理分配，保證用戶電視機(jī)輸入信號(hào)電平在合理范圍內(nèi)。1.3建筑智能化

智能建筑的發(fā)展智能建筑的定義建筑智能化的主要內(nèi)容建筑智能化的核心是系統(tǒng)集成

世界上第一座智能建筑1984年誕生于美國(guó)。日本1985年開始建設(shè)智能大廈，新建大樓的60%是智能建筑。

20世紀(jì)80年代末智能建筑在歐洲興起。

20世紀(jì)90年代智能建筑在我國(guó)發(fā)展迅速。（1）智能建筑的發(fā)展

創(chuàng)造了安全、健康、舒適宜人和能提高工作效率的辦公環(huán)境節(jié)能智能建筑的最大優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在節(jié)能上，比一般建筑節(jié)能20%--30%。能滿足多種不同用戶對(duì)不同環(huán)境功能的要求現(xiàn)代化的通信手段與辦公條件（2）智能建筑的功能

智能建筑(IntelligentBuilding,IB)的概念隨著高新技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展，是一個(gè)相對(duì)概念，國(guó)際上至今無(wú)統(tǒng)一的定義。（3）智能建筑的定義

我國(guó)《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50314-2000)對(duì)智能建筑的定義為：它是以建筑為平臺(tái)、兼?zhèn)浣ㄖO(shè)備、辦公自動(dòng)化及通訊網(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，向人們提供了一個(gè)安全、高效、舒適、便利的建筑環(huán)境。智能建筑以建筑為平臺(tái)，由如下三大子系統(tǒng)構(gòu)成：(4)建筑智能化的主要內(nèi)容綜合布線系統(tǒng)GCS通信自動(dòng)化CA建筑設(shè)備自動(dòng)化BA辦公自動(dòng)化OA樓宇設(shè)備自控安全防范系統(tǒng)消防報(bào)警系統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)電視網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)數(shù)據(jù)信息分析處理信息管理MIS輔助決策DSS電子商務(wù)

綜合布線系統(tǒng)：是指用一套結(jié)構(gòu)化的布線系統(tǒng)傳遞數(shù)字、語(yǔ)音、圖像和監(jiān)控四種信號(hào)；數(shù)字：指計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、廣域網(wǎng)WAN、城域網(wǎng)MAN、局域網(wǎng)LAN；語(yǔ)音：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音系統(tǒng)（數(shù)字電話系統(tǒng)）圖像：閉路電視，包括娛樂(lè)、會(huì)議、監(jiān)視的數(shù)字圖像系統(tǒng)監(jiān)控：BA系統(tǒng)監(jiān)控信號(hào)。我國(guó)現(xiàn)狀：綜合布線系統(tǒng)只傳遞了數(shù)字和語(yǔ)音信號(hào)，這并不是技術(shù)上的問(wèn)題，而是管理與經(jīng)濟(jì)的問(wèn)題。

A.系統(tǒng)集成的定義采用軟、硬件的方法，將原來(lái)各自分離的各子系統(tǒng)有機(jī)地集合成一個(gè)統(tǒng)一、協(xié)調(diào)的大系統(tǒng)，以達(dá)到各種軟、硬件資源能充分的共享。(5)建筑智能化的核心是系統(tǒng)集成

智能建筑是指利用系統(tǒng)集成方法，將智能型計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、信息技術(shù)與建筑藝術(shù)有機(jī)結(jié)合，通過(guò)對(duì)設(shè)備的自動(dòng)監(jiān)控，對(duì)信息資源的管理和對(duì)使用者的信息服務(wù)及其與建筑的優(yōu)化組合，所獲得的投資合理、適合信息社會(huì)知識(shí)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，并且具有安全、高效、舒適、便利和靈活特點(diǎn)的建筑物。因此，我們可以看出，系統(tǒng)集成是智能建筑的核心。經(jīng)濟(jì)上：各子系統(tǒng)往往不會(huì)同步建設(shè)；自動(dòng)化程度差異也很大。技術(shù)上：各子系統(tǒng)往往采用不同廠家的產(chǎn)品或系統(tǒng)。其通訊協(xié)議”很少相同，甚至不兼容。管理上：消防管理部門則不允許采用綜合布線取代它的消防總線。因此我往往提“實(shí)現(xiàn)最大限度的集成”。系統(tǒng)集成一般包括功能集成和信息集成B.實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成存在的困難(1)目的拓展知識(shí)面、了解現(xiàn)代高新技術(shù)的發(fā)展(2)學(xué)習(xí)方法所涉及的技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)各子系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，它在建筑工程中的作用學(xué)習(xí)中要以建筑物為平臺(tái)將各子系統(tǒng)連接起來(lái)。1.4學(xué)習(xí)本課程的目的和方法2智能建筑技術(shù)基礎(chǔ)智能建筑的支撐技術(shù)

計(jì)算機(jī)技術(shù)——Computer

現(xiàn)代控制技術(shù)——Control

現(xiàn)代通信技術(shù)——Communication

現(xiàn)代圖形技術(shù)——CRT

稱為“4C技術(shù)”2.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本知識(shí)2.1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義

2.1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類

2.1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能

2.1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

2.1.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化

2.1.6計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成2.1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義

計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)結(jié)合的必要性A.通信網(wǎng)絡(luò)為計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳遞和交換提供了必要的手段；B.數(shù)字計(jì)算機(jī)的發(fā)展?jié)B透到通信技術(shù)中，又提高了通信網(wǎng)絡(luò)的各種性能。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義定義：計(jì)算機(jī)及相關(guān)設(shè)備互聯(lián)而成的一個(gè)集合體。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的作用：

A信息處理

B信息傳遞H1H2H3H4H5H6T一個(gè)負(fù)責(zé)信息處理——資源——資源子網(wǎng)一個(gè)負(fù)責(zé)信息傳遞——通信——通信子網(wǎng)ABCDEF高速線路通信子網(wǎng)資源子網(wǎng)(1)通信子網(wǎng)專門承擔(dān)數(shù)據(jù)傳輸、交換和通信處理，保證可靠和高性能的數(shù)據(jù)通信；由通信處理機(jī)（前置處理機(jī)）、數(shù)據(jù)交換設(shè)備（多路復(fù)用器、分組）和數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備（通信電路、調(diào)制解調(diào)器）構(gòu)成。(2)資源子網(wǎng)負(fù)擔(dān)全網(wǎng)數(shù)據(jù)信息處理，向網(wǎng)絡(luò)提供可用資源（硬件、軟件、數(shù)據(jù)）。由主機(jī)、終端、通信子網(wǎng)接口構(gòu)成。2.1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類A.局域網(wǎng)LANB.城域網(wǎng)MANC.廣域網(wǎng)WAN2.1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能A.硬件資源共享B.軟件資源共享C.強(qiáng)大的通信手段2.1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌壕W(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的形式或結(jié)構(gòu)。

星形拓?fù)銱UB星型拓?fù)涮攸c(diǎn):中央站通過(guò)集線器(HUB)連接到各分站。優(yōu)點(diǎn)：配置靈活，易于故障隔離與檢測(cè)。缺點(diǎn)：過(guò)分依賴中央站。使用場(chǎng)合：常用于局域網(wǎng)或大型局域網(wǎng)的子網(wǎng)。

總線拓?fù)?/p>

總線拓?fù)淇偩€

特點(diǎn)：用中繼線或干線來(lái)連接所有線路，所有節(jié)點(diǎn)共享這條線路（即總線）。數(shù)據(jù)傳輸方式只能采用廣播方式。

優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通過(guò)T型接口連接計(jì)算機(jī)。缺點(diǎn)：故障隔離、診斷困難。容易造成全網(wǎng)癱瘓。使用場(chǎng)合：一般只連結(jié)數(shù)臺(tái)計(jì)算機(jī)（工作站）。

環(huán)形拓?fù)洵h(huán)型拓?fù)?/p>

特點(diǎn)：各工作站無(wú)主從之分，信息在環(huán)上的流動(dòng)是單方向的。優(yōu)點(diǎn)：不需要進(jìn)行路徑選擇，控制簡(jiǎn)單。各站點(diǎn)地位和作用相同，容易實(shí)現(xiàn)分布式控制。

缺點(diǎn)：線路中斷造成容易造成全網(wǎng)癱瘓?？刹捎秒p環(huán)技術(shù)或旁路技術(shù)解決。使用場(chǎng)合：大型局域網(wǎng)，高校的校園網(wǎng)的主干通道。2.1.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化(1)制定網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的原因網(wǎng)絡(luò)本身是一個(gè)開放式體系，必須有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)設(shè)備有一個(gè)共同的約束，才能實(shí)現(xiàn)資源共享與通信。于是ISO提出的OSI七層結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，即ISO/OSI模型。

ISO——國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織，InternationalOrganizationforStandardizationOSI——開放系統(tǒng)互連模型，OpenSystemInterconnection(2)通訊協(xié)議(Protocol)A.實(shí)質(zhì)：各臺(tái)計(jì)算機(jī)要在信息高速路上運(yùn)行都必須遵從的一個(gè)軟件規(guī)則。B.定義：為進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)和約定。C.要素：

語(yǔ)法——數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式、編碼、信號(hào)電平；

語(yǔ)義——需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動(dòng)作以及作出何種應(yīng)答；

同步——事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說(shuō)明。(3)ISO/OSI模型資源子網(wǎng)通信子網(wǎng)物理層物理層物理層鏈路層鏈路層鏈路層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層傳輸層傳輸層傳輸層協(xié)議會(huì)話層會(huì)話層會(huì)話層協(xié)議表示層表示層表示層協(xié)議應(yīng)用層應(yīng)用層應(yīng)用層協(xié)議A.物理層主要處理物理上的，即硬件物理標(biāo)準(zhǔn)。網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的硬件連接，規(guī)定物理特性、電氣特性和功能特性。通用的物理層標(biāo)準(zhǔn)

802.3以太網(wǎng)：粗、細(xì)同軸電纜、UTP、STP、光纖

802.4令牌總線：同軸電纜

802.5令牌環(huán)：UTP、STPANSI的FDDI:光纖B.鏈路層解決數(shù)據(jù)在信道上的傳輸和鏈接。信息的傳輸是以幀的形式傳播，故對(duì)這種“幀”的構(gòu)成、拆開、差錯(cuò)校驗(yàn)必須作一規(guī)定。規(guī)定數(shù)據(jù)編碼，如何從每一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中傳進(jìn)傳出。處于本層的通訊協(xié)議帶沖突檢測(cè)的載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)協(xié)議CSMA/CD

光纖分布式數(shù)據(jù)接口FDDI

令牌環(huán)、令牌總線Tokenring、TokenbusC.網(wǎng)絡(luò)層解決不同子網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)傳輸、各信息的分組交換和路由選擇。規(guī)定整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的路由、開關(guān)和子網(wǎng)訪問(wèn)。處于本層的通訊協(xié)議綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)ISDN

異步傳輸模式ATMD.應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)管理，向用戶提供資源服務(wù)。通過(guò)電子郵件或文件傳遞形式訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)。處于本層的通訊協(xié)議

X.400報(bào)文處理服務(wù)MHS（MessageHandlingService)X.500目錄管理DM(DirectoryManagement)

文件傳輸、訪問(wèn)和管理虛終端和管理E.表示層應(yīng)用層的接口，將應(yīng)用層提供的資源表示成用戶計(jì)算機(jī)能夠理解的格式，逆向交換也需此種轉(zhuǎn)換。翻譯數(shù)據(jù)以便被某種應(yīng)用所理解。F.會(huì)話層用戶與用戶之間的會(huì)話，對(duì)這種進(jìn)程間的會(huì)話進(jìn)行管理，包括數(shù)據(jù)流向?yàn)閱喂?、半雙工、雙工。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和設(shè)備之間會(huì)話時(shí)的通信控制。通常放于操作系統(tǒng)中。單工——數(shù)據(jù)只能單方向傳輸，不能反向傳輸。半雙工——數(shù)據(jù)既可單方向傳輸，也可以反向傳輸，但不能同時(shí)進(jìn)行。全雙工——數(shù)據(jù)可以在兩個(gè)不同的應(yīng)用終端設(shè)備之間同時(shí)發(fā)送和接收。處于本層的通訊協(xié)議令牌管理協(xié)議G.傳輸層資源子網(wǎng)和通訊子網(wǎng)之間的橋梁，對(duì)會(huì)話層和網(wǎng)絡(luò)層之間數(shù)據(jù)交換進(jìn)行控制和管理，保證網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸。處于本層的通訊協(xié)議

OSI傳送協(xié)議0類、1類、4類

Internet的傳送控制協(xié)議TCP(TransmissionControlProtocol)Novell的順序分組交換協(xié)議SPX(SequencedPacketExchange)2.1.6計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器工作站（客戶計(jì)算機(jī)）網(wǎng)絡(luò)適配器（Modem和網(wǎng)卡）

網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備中繼器網(wǎng)橋路由器網(wǎng)關(guān)集線器網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件網(wǎng)絡(luò)硬件網(wǎng)絡(luò)軟件對(duì)等式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)專用服務(wù)器結(jié)構(gòu)客戶機(jī)／服務(wù)器結(jié)構(gòu)(1)網(wǎng)絡(luò)硬件A.網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器（Server）計(jì)算機(jī)的信息中心，為網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)和管理。B.工作站（客戶計(jì)算機(jī)）網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)主要的發(fā)生和使用場(chǎng)所。C.網(wǎng)絡(luò)適配器（Modem和網(wǎng)卡）計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)之間的接口，偵聽(tīng)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)、接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，主要解決數(shù)據(jù)緩沖、網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)間信號(hào)的轉(zhuǎn)換。D.網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)有線傳輸介質(zhì)和無(wú)線傳輸介質(zhì)。E.網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備a.中繼器（Repeater）信號(hào)放大、再生和重發(fā)，延長(zhǎng)傳輸距離。b.網(wǎng)橋（Bridge）連接兩個(gè)通訊協(xié)議相同的網(wǎng)絡(luò)。c.路由器（Router）連接兩個(gè)通訊協(xié)議相同的網(wǎng)絡(luò)，路由選擇功能，與其它兩、三個(gè)子網(wǎng)相連才用。工作在網(wǎng)絡(luò)層，利用通信協(xié)議本身的流量控制來(lái)控制信息的發(fā)送，解決通信擁擠的問(wèn)題。d.網(wǎng)關(guān)（Gateway）連接兩個(gè)不同通信協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)，具有協(xié)議轉(zhuǎn)換功能。F.集線器（Hub）結(jié)構(gòu)化布線的產(chǎn)物，可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)配置進(jìn)行改編和擴(kuò)充容量。無(wú)源集線器——僅提供連接線路；不對(duì)信號(hào)作任何處理有源集線器——可對(duì)信號(hào)進(jìn)行再生和放大，即兼有中繼功能智能集線器——帶有選擇網(wǎng)絡(luò)路由功能的有源集線器。(2)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)用戶和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)之間的接口。網(wǎng)絡(luò)用戶通過(guò)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)請(qǐng)求網(wǎng)路服務(wù)。與局域網(wǎng)工作模式：對(duì)等模式、文件服務(wù)器模式、客戶服務(wù)器模式相對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)的操作系統(tǒng)有三種：工作站工作站工作站對(duì)等式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)A.對(duì)等式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(Peer-to-Peer)

局域網(wǎng)中的所有工作站彼此之間能直接交換文件，共享設(shè)定的網(wǎng)絡(luò)資源。B.專用服務(wù)器結(jié)構(gòu)(Server-based)

提供共享的硬盤、控制一些資源的共享。工作站之間無(wú)法直接進(jìn)行文件傳輸。屬于集中管理，分散處理方式。工作站文件服務(wù)器工作站專用服務(wù)器結(jié)構(gòu)C.客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)Clink/Server

最主要的結(jié)構(gòu)?？蛻魴C(jī)提出服務(wù)請(qǐng)求，負(fù)責(zé)用戶界面和I/O處理，并向服務(wù)器提出要求；而服務(wù)器為客戶機(jī)提供服務(wù)。客戶機(jī)/服務(wù)器模式將處理功能分為兩部分，一部分由客戶處理，另一部分由服務(wù)器處理。如WINDOWSNT、UNIX。2.2計(jì)算機(jī)控制基本知識(shí)

自動(dòng)控制的發(fā)展經(jīng)典硬件邏輯控制→常規(guī)儀表控制→計(jì)算機(jī)集中控制→計(jì)算機(jī)分散（集散）控制→以現(xiàn)場(chǎng)總線為代表的網(wǎng)絡(luò)控制2.2.1計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)2.2.2集散控制系統(tǒng)2.2.3現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)

2.2.1計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)

模擬信號(hào)的數(shù)字化步驟：采樣（抽樣）、量化和編碼(1)采樣1)定義將時(shí)間上連續(xù)的信號(hào)處理成時(shí)間上離散的信號(hào)。2)要求用時(shí)間離散的采樣序列代替原來(lái)時(shí)間連續(xù)的模擬信號(hào)，要求離散的采樣序列能不失真地恢復(fù)出原模擬信號(hào)。3)奈奎斯特采樣定理若采樣頻率fs不低于連續(xù)信號(hào)最高截止頻率fm的2倍時(shí)(即fs≥2fm)，采樣得到的信號(hào)能完全表達(dá)原信號(hào)的所有信息。4)對(duì)象連續(xù)的模擬信號(hào)(時(shí)間上連續(xù)，幅度上連續(xù))。5)方法以一定的時(shí)間間隔讀取模擬信號(hào)的值（稱為樣值），每個(gè)樣值即為原模擬信號(hào)的瞬時(shí)值。6)結(jié)果得到一個(gè)時(shí)間上不連續(xù)（離散）的信號(hào)，稱為原信號(hào)的PAM（PulseAmplitudeModulation）脈沖幅度調(diào)制信號(hào)。(幅度連續(xù)，波形離散)tf(t)PAM信號(hào)0采樣(2)量化1)定義對(duì)連續(xù)變化的樣值幅度進(jìn)行離散化處理，即將信號(hào)可能取值分成若干級(jí)，每個(gè)信號(hào)按四舍五入就近取某級(jí)的值。2)對(duì)象：PAM信號(hào)樣值。3)方法：1234量化值

量化級(jí)3.51.50.52.501230線性量化示意圖A.規(guī)定幅度等級(jí)；B.對(duì)每一個(gè)量化級(jí)規(guī)定一個(gè)量化值；C.對(duì)處于同一量化級(jí)內(nèi)的PAM樣值，不論其實(shí)際大小如何，均取值為該量化級(jí)的量化值。

4)結(jié)果：量化的PAM信號(hào)5)量化PAM和原PAM的關(guān)系：存在量化誤差(數(shù)學(xué))

存在量化噪聲(信號(hào))6)降低量化誤差的方法：增加量化級(jí)數(shù)；根據(jù)信號(hào)的大小劃分不同的量化級(jí)(非線性量化)。(3)編碼1)定義：給一特定事物一特定符號(hào)，即用一組二進(jìn)制脈沖來(lái)代表已經(jīng)量化的樣值幅度。2)對(duì)象：量化的PAM樣值幅度3)方法確定編碼位數(shù)確定碼型4)結(jié)果

PCM信號(hào)(PulseCodeModulation)——脈沖編碼調(diào)制信號(hào)模擬信號(hào)數(shù)字化的三個(gè)過(guò)程

采樣

量化

編碼定義將時(shí)間上連續(xù)的信號(hào)處理成時(shí)間上離散的信號(hào)對(duì)連續(xù)變化的樣值幅度進(jìn)行離散化處理用一組二進(jìn)制脈沖來(lái)代表已經(jīng)量化的樣值幅度方法以一定的時(shí)間間隔讀取模擬信號(hào)的值規(guī)定幅度等級(jí)；對(duì)每一個(gè)量化級(jí)規(guī)定一個(gè)量化值；對(duì)處于同一量化級(jí)內(nèi)的PAM樣值，均取值為該量化級(jí)的量化值。編碼位數(shù)的確定；碼型的確定。對(duì)象連續(xù)的模擬信號(hào)PAM信號(hào)量化的PAM樣值結(jié)果PAM信號(hào)量化的PAM樣值PCM信號(hào)tf(t)T/85T/86T/87T/8TT/43T/8T/2056782341量化級(jí)量化值編碼876543217.56.55.54.53.52.51.50.51111111111110000000000000PCMt10

基本計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)A/D計(jì)算機(jī)D/A控制對(duì)象r(t)e(t)e(k)u(k)u(t)y(t)直接數(shù)字控制系統(tǒng)

DDC——DirectDigitalControl計(jì)算機(jī)監(jiān)督控制系統(tǒng)

SCC——SupervisoryComputerControl可編程邏輯控制器

PLC——ProgammableLogicController(1)直接數(shù)字控制系統(tǒng)——DDC

A/DCPUD/A采樣對(duì)象執(zhí)行器A.計(jì)算機(jī)在參與閉環(huán)的控制過(guò)程中，不需要中間環(huán)節(jié)（調(diào)節(jié)器），而用計(jì)算機(jī)的輸出（斷續(xù)的形式）去直接控制調(diào)節(jié)閥門等執(zhí)行機(jī)構(gòu)。B.DDC系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)能完全取代模擬調(diào)節(jié)器，實(shí)現(xiàn)多回路的PID調(diào)節(jié)，且不需改變硬件，只通過(guò)程序改變就能有效地實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的控制。DDC一般不設(shè)置CRT顯示器和操作鍵盤，但可通過(guò)計(jì)算機(jī)或編程器對(duì)其進(jìn)行編程和對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行修改。a.計(jì)算機(jī)模塊通過(guò)輸入模塊完成數(shù)據(jù)采集、濾波、非線性校正、各種補(bǔ)償運(yùn)算、上下限報(bào)警及累積量計(jì)算等；

經(jīng)過(guò)運(yùn)算，輸出模塊輸出控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成對(duì)控制對(duì)象的控制；可通過(guò)遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)模塊和遠(yuǎn)程執(zhí)行器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。C.模塊化DDC控制器的組成結(jié)構(gòu)b.通信模塊將測(cè)量值和狀態(tài)監(jiān)測(cè)信號(hào)送到中央管理計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)，供實(shí)時(shí)顯示、數(shù)據(jù)處理、優(yōu)化計(jì)算、報(bào)警打印等。中央管理計(jì)算機(jī)的管理、控制指令同樣可通過(guò)通信模塊送入DDC控制器計(jì)算機(jī)模塊，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的直接調(diào)控。

DDC控制器的通信方式點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(PeertoPeer)方式：通信速率達(dá)115.2kbps。

RS485方式：總線長(zhǎng)度長(zhǎng)度達(dá)1.2km。c.內(nèi)部總線一般采用VME總線，支持多CPU的16位/32位總線。d.電源模塊采用隔離變壓器，將其一次、二次線圈間的屏蔽層可靠接地，隔離共模干擾；具有過(guò)壓/欠壓顯示功能；帶有板內(nèi)微處理器，提供高質(zhì)量的24VDC穩(wěn)壓電源；長(zhǎng)壽命后備鋰電池。e.輸入/輸出模塊模擬輸入模塊(AI)

受控對(duì)象中有許多連續(xù)性的物理量，用儀表檢測(cè)后可通過(guò)AI模塊送入DDC進(jìn)行進(jìn)行處理。其標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)有：電阻信號(hào)：100Ω、500Ω、1kΩ、10kΩ、20kΩ；電壓信號(hào)：1-5VDC、0-5VDC、0-10VDC等；電流信號(hào)：4-20mADC。模擬輸出模塊(AO)

輸出4-20mADC電流信號(hào)或1-5VDC、0-5VDC、0-10VDC電壓信號(hào)，用以操作調(diào)節(jié)閥、風(fēng)門、轉(zhuǎn)速等。

數(shù)字輸入模塊(DI)

輸入各種限位開關(guān)、繼電器、電氣聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)、電磁閥門聯(lián)動(dòng)觸點(diǎn)的開、關(guān)狀態(tài)等二位信號(hào)。數(shù)字輸出模塊(DO)

用于電機(jī)啟/停、電磁閥門、繼電器、指示燈、聲報(bào)警器等開關(guān)控制。脈沖輸入模塊(PI)

轉(zhuǎn)速計(jì)、渦輪流量計(jì)、脈沖電量表等脈沖信號(hào)的輸入。(2)計(jì)算機(jī)監(jiān)督控制系統(tǒng)——SCC

A/DCPUD/A采樣對(duì)象DDCSCC一般作為上位機(jī)監(jiān)督下位DDC的計(jì)算機(jī)，構(gòu)成二級(jí)控制系統(tǒng)。一級(jí)為監(jiān)控級(jí)SCC，完成高一級(jí)的最優(yōu)化分析和計(jì)算，并給出最佳給定值，送給DDC級(jí)計(jì)算機(jī)直接控制生產(chǎn)過(guò)程。兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間通過(guò)接口進(jìn)行信息交換，當(dāng)DDC出現(xiàn)故障時(shí)，可由SCC機(jī)代替。(3)可編程邏輯控制器PLCPLC由如下四部分組成A.控制功能部件：接受輸入信息，按存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)和指令進(jìn)行數(shù)據(jù)和邏輯運(yùn)算，并將結(jié)果送到輸出部件。B.存儲(chǔ)器：RAM存放臨時(shí)程序或信息；ROM存放已經(jīng)成熟的程序和其它必要信息。C.輸入/輸出部分：包括輸入／輸出模塊、光電隔離及接口電路。D.編程器：

2.2.2集散控制系統(tǒng)——DCS（1）集散控制系統(tǒng)特點(diǎn)

DCS(DistributedControlSystem)又稱分散式或分布式控制系統(tǒng)。具有如下特點(diǎn)：A.采用分級(jí)遞階式控制；B.采用物理上的分散結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了分散控制；C.具有計(jì)算機(jī)通信系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)綜合控制；D.可設(shè)置多功能的CRT操作站以實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控與操作。(2)DCS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)服務(wù)器中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)路由器中央管理級(jí)Ethernet10-100Mbps高速總線DDC/PLCDCS結(jié)構(gòu)圖網(wǎng)關(guān)操作員站工程師站監(jiān)控級(jí)中速總線通信接口DDC/PLCAIDIAODO過(guò)程對(duì)象過(guò)程對(duì)象現(xiàn)場(chǎng)控制級(jí)傳感器執(zhí)行器BUS低速總線

由現(xiàn)場(chǎng)控制器（DDC）和其它現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備組成。

DDC直接與現(xiàn)場(chǎng)裝置相連，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)控制對(duì)象的狀態(tài)和參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。

DDC還與第二級(jí)的計(jì)算機(jī)相連，接受上層計(jì)算機(jī)的指令和管理信息，并向上傳遞現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)。通信接口DDC/PLCAIDIAODO過(guò)程對(duì)象過(guò)程對(duì)象現(xiàn)場(chǎng)控制級(jí)傳感器執(zhí)行器BUSA.現(xiàn)場(chǎng)控制級(jí)(DDC)

對(duì)現(xiàn)場(chǎng)控制進(jìn)行監(jiān)控和組態(tài)，實(shí)現(xiàn)控制過(guò)程的動(dòng)態(tài)最優(yōu)化。一般它帶有操作員站和工程師站。a.操作員站實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)督b.工程師站對(duì)DCS進(jìn)行離線的配置、組態(tài)工作和在線的系統(tǒng)監(jiān)督、控制和維護(hù)。網(wǎng)關(guān)操作員站工程師站監(jiān)控級(jí)中速總線B.監(jiān)控級(jí)

管理整個(gè)系統(tǒng)，并對(duì)監(jiān)控級(jí)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。能對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行監(jiān)督，制定計(jì)劃，進(jìn)行成本核算，對(duì)設(shè)備和人員進(jìn)行管理，以實(shí)現(xiàn)被控過(guò)程的靜態(tài)最優(yōu)化和綜合自動(dòng)化。管理級(jí)主要進(jìn)行信息管理，屬通信網(wǎng)絡(luò)，一般是高速以太局域網(wǎng)?？梢酝ㄟ^(guò)網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)橋或路由器與其它信息網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)信息共享。服務(wù)器中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)路由器中央管理級(jí)Ethernet10-100Mbps高速總線C.中央管理級(jí)(3)DCS的通信網(wǎng)絡(luò)A.中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)與DDC之間的通信能適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)惡劣環(huán)境；傳輸速率不低于9600bps；傳輸距離不大于1.2km，可采用UTP作為傳輸介質(zhì)；抵抗高電壓入侵。B.多臺(tái)中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)與管理計(jì)算機(jī)之間的通信在具有多臺(tái)中央管理計(jì)算機(jī)的DCS系統(tǒng)中，常用網(wǎng)絡(luò)型中央監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。中央管理計(jì)算機(jī)之間需要互相傳輸大量的數(shù)據(jù)和圖像等信息，而且有一定的實(shí)時(shí)性要求。2.2.3現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)FCS(1)現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)生的原因模擬儀表控制系統(tǒng)于六七十年代占主導(dǎo)地位。但精度低，易受干擾。集中式數(shù)字控制系統(tǒng)于七八十年代占主導(dǎo)地位。對(duì)控制器本身要求很高，必須具有的處理能力和極高的可靠性。當(dāng)系統(tǒng)任務(wù)增加時(shí)，控制器的效率和可靠性將急劇下降。集散控制系統(tǒng)（DCS）于八、九十年代占主導(dǎo)地位。DCS雖然號(hào)稱分布式控制系統(tǒng)，實(shí)際上只能算半分布，測(cè)控層并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)徹底分布，控制依賴于控制站。

FCS正是順應(yīng)以上潮流而誕生。(2)現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)定義現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)(FieldbusControlSystem,FCS)是用于過(guò)程控制現(xiàn)場(chǎng)儀表與控制室之間的一種全數(shù)字、半雙工、串行雙向通信系統(tǒng)，作為一種局域網(wǎng)，用于連接現(xiàn)場(chǎng)智能儀表。

FCS放棄了DCS所必需的I/O模塊和現(xiàn)場(chǎng)控制站，控制功能分散到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備上。(3)DCS與FCS結(jié)構(gòu)示意圖操作站現(xiàn)場(chǎng)控制站現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化設(shè)備(測(cè)量、執(zhí)行)DCS結(jié)構(gòu)示意圖操作站現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化設(shè)備(測(cè)量、計(jì)算、執(zhí)行、報(bào)警、趨勢(shì)等)FCS結(jié)構(gòu)示意圖控制室現(xiàn)場(chǎng)(4)現(xiàn)場(chǎng)總線的優(yōu)點(diǎn)

A.全數(shù)字化

B.全分布

C.雙向傳輸

D.自診斷

E.節(jié)省布線及控制室空間

F.多功能儀表

G.開放性

H.互操作性

I.智能化與自治性(5)現(xiàn)場(chǎng)總線主要特征

A.數(shù)字式通信方式取代設(shè)備級(jí)的模擬量和開關(guān)量信號(hào)；

B.在車間級(jí)與設(shè)備級(jí)通信的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)；

C.工廠自動(dòng)化過(guò)程中現(xiàn)場(chǎng)級(jí)通信的一次數(shù)字化革命；

D.使自控系統(tǒng)與設(shè)備加入工廠信息網(wǎng)絡(luò)，成為企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)底層；

E.工廠計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)到現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備的延伸，支撐現(xiàn)場(chǎng)級(jí)與車間級(jí)信息集成的技術(shù)基礎(chǔ)。(6)現(xiàn)場(chǎng)總線的要求A.傳輸速度快B.響應(yīng)時(shí)間短指突然發(fā)生意外事件時(shí)，儀表將該事件傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)上或執(zhí)行器接收到該信息馬上執(zhí)行所需的時(shí)間。C.巡回時(shí)間短系統(tǒng)與所有通信對(duì)象都至少完成一次通信所需的時(shí)間。(7)現(xiàn)場(chǎng)總線與局域網(wǎng)的區(qū)別項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)總線局域網(wǎng)功能連接自動(dòng)化最底層的現(xiàn)場(chǎng)控制器和現(xiàn)場(chǎng)智能儀表設(shè)備，網(wǎng)線上傳輸?shù)氖切∨繑?shù)據(jù)信息，如檢測(cè)信息、狀態(tài)信息、控制信息等，傳輸速率低，但實(shí)時(shí)性高。是一種實(shí)時(shí)控制網(wǎng)絡(luò)。用于連接局域區(qū)域的各臺(tái)計(jì)算機(jī)，網(wǎng)線上傳輸?shù)氖谴笈康臄?shù)字信息，如文本、聲音、圖像等，傳輸速率高，但不要求實(shí)時(shí)性。是一種高速信息網(wǎng)絡(luò)。

實(shí)現(xiàn)方式可采用各種通訊介質(zhì)，如雙絞線、電力線、光纖、無(wú)線、紅外線等，實(shí)現(xiàn)成本低。需要專用電纜，如同軸電纜、光纖等，實(shí)現(xiàn)成本高。(8)當(dāng)前比較流行的現(xiàn)場(chǎng)總線A.Lonworks——局部操作網(wǎng)絡(luò)B.BACnet——樓宇自動(dòng)化與控制網(wǎng)絡(luò)C.Profibus——過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)總線D.HART——可尋址遠(yuǎn)程傳感器高速通道E.CAN——控制局域網(wǎng)絡(luò)F.FF——現(xiàn)場(chǎng)總線基金會(huì)G.ModbusH.Controllogix(9)Lonworks總線1)樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的特點(diǎn)A.測(cè)控點(diǎn)分散；B.被控設(shè)備種類多，且本身配有控制系統(tǒng)。

1992年美國(guó)的Echelon公司推出的實(shí)時(shí)測(cè)控網(wǎng)絡(luò)——局部操作網(wǎng)絡(luò)(LocalOperatingNetworks,Lonworks)。

Lonworks是專門為實(shí)時(shí)控制而設(shè)計(jì)的，是在控制層提供互操作的現(xiàn)場(chǎng)總線。因此，在樓宇自動(dòng)化中得到廣泛應(yīng)用。2)Lonworks模型分層

Lonworks采用開放式ISO/OSI模型全部7層通信協(xié)議結(jié)構(gòu)，如下表：3)Lonworks總線技術(shù)A.Lonworks結(jié)點(diǎn)a.神經(jīng)元結(jié)點(diǎn)：以神經(jīng)元芯片為核心的控制結(jié)點(diǎn)，采用MIP結(jié)構(gòu)。b.HoseBase結(jié)點(diǎn)：將神經(jīng)元芯片作為通信協(xié)議處理器，用高性能主機(jī)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜測(cè)控功能。B.路由器使Lonworks突破傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線的限制，通信不受通信介質(zhì)、距離和速率的限制。C.神經(jīng)元芯片a.Lonworks技術(shù)的核心，內(nèi)部包括三個(gè)CPU：第1個(gè)CPU為介質(zhì)訪問(wèn)控制處理器，處理LonTalk協(xié)議的1、2層；第2個(gè)CPU為網(wǎng)絡(luò)處理器，處理LonTalk協(xié)議的3-6層；第3個(gè)CPU為應(yīng)用處理器，執(zhí)行應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)LonTalk協(xié)議的第7層。b.種類

MC143120：不支持外部存儲(chǔ)器，本身帶有ROM。

MC143150：支持外部存儲(chǔ)器，適合復(fù)雜應(yīng)用D.Lonworks通信a.雙絞線收發(fā)器直接驅(qū)動(dòng)收發(fā)器：利用神經(jīng)元芯片的端口作為收發(fā)器。最大速率為1.25Mbps時(shí)，最多64個(gè)結(jié)點(diǎn)，最大通信距離30m；

EIA-485(RS-485)收發(fā)器：39kbps；變壓器耦合驅(qū)動(dòng)：b.電源收發(fā)器通信線和電源線共用一對(duì)雙絞線。c.電力線收發(fā)器將通信數(shù)據(jù)調(diào)制成載波信號(hào)或擴(kuò)頻信號(hào)，通過(guò)耦合器耦合到220V或其它交/直流電力線上。d.其它收發(fā)器無(wú)線收發(fā)器、光纖收發(fā)器等。E.Lonworks開發(fā)工具a.結(jié)點(diǎn)開發(fā)工具NodeBuilder

在線仿真器,只能完成結(jié)點(diǎn)開發(fā)功能，不具備網(wǎng)絡(luò)功能。b.結(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)安裝工具LonBuilder

主要開發(fā)工具，由結(jié)點(diǎn)開發(fā)器、網(wǎng)絡(luò)管理器、協(xié)議分析器、報(bào)文統(tǒng)計(jì)器、案例程序和開發(fā)板組成。c.網(wǎng)絡(luò)管理工具LonManage

由一系列軟件開發(fā)包和接口卡組成。d.LNS

為用戶提供客戶機(jī)/服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。F.Lonworks的通信協(xié)議采用7層LonTalk通信協(xié)議,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)變量直接面向?qū)ο筮M(jìn)行通信。4)Lonworks技術(shù)和RS485總線的區(qū)別LonworksRS485總線1現(xiàn)場(chǎng)總線，有完整的控制網(wǎng)絡(luò)體系，包括從物理層到應(yīng)用層以至網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的全部?jī)?nèi)容。

僅僅是網(wǎng)絡(luò)物理層的一種規(guī)范。2支持多介質(zhì)，如：雙絞線、同軸電纜、電力線、光纖、無(wú)線、紅外等。不能支持多介質(zhì)3開放性好，不同廠家的產(chǎn)品可在同一網(wǎng)絡(luò)上協(xié)調(diào)工作。不同廠家的產(chǎn)品很難在一個(gè)網(wǎng)上工作。4支持總線式、星形、自由拓?fù)涞榷喾N拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。只支持總線式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。5網(wǎng)絡(luò)每段的長(zhǎng)度可達(dá)2700米，每網(wǎng)絡(luò)段可以有64個(gè)節(jié)點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)每段一般只能達(dá)1000m，且每段只有32個(gè)節(jié)點(diǎn)。LonworksRS485總線6支持域、子網(wǎng)、節(jié)點(diǎn)等完整的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。每個(gè)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)域最多支持32385個(gè)節(jié)點(diǎn)。很難與此相比。7處理器有3個(gè)CPU，可以處理復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)通信、應(yīng)用程序。處理器只有一個(gè)CPU，很難處理復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)通信、應(yīng)用程序。8耐共模干擾的能力強(qiáng)，可以適應(yīng)惡劣的環(huán)境?？垢蓴_能力差。9對(duì)等通信網(wǎng)絡(luò)，各節(jié)點(diǎn)地位均等，無(wú)主節(jié)點(diǎn)，可靠性高、實(shí)時(shí)性好。一般為主從式結(jié)構(gòu)。10維護(hù)容易，可直接從網(wǎng)絡(luò)上下裝程序。很難做到這一點(diǎn)。4)Lonworks在樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用智能變送器工程師站操作員站網(wǎng)關(guān)路由器空調(diào)系統(tǒng)控制器編程組態(tài)及控制照明配電系統(tǒng)控制器給排水系統(tǒng)控制器終端控制器網(wǎng)關(guān)變送器去其它Lonworks網(wǎng)絡(luò)Lonworks去其它InternetLonworks(10)BACnetBACnet(BuildingAutomationandControlNetwork)是由美國(guó)暖通空調(diào)工程師協(xié)會(huì)(ASHRAE)提出和批準(zhǔn)的樓宇自動(dòng)控制通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，用于樓宇能量管理和控制系統(tǒng)的通信協(xié)議。規(guī)定了計(jì)算機(jī)控制器之間所有對(duì)話方式。

BACnet規(guī)范的是樓宇內(nèi)機(jī)電設(shè)備控制器之間的數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制的空調(diào)、給排水、變配電和其它建筑設(shè)備系統(tǒng)的服務(wù)和協(xié)議。1)BACnet結(jié)構(gòu)2)BACnet數(shù)據(jù)通信協(xié)議目的：使不同廠商生產(chǎn)的DDC通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。A.BACnet的18種標(biāo)準(zhǔn)對(duì)象定義了18種標(biāo)準(zhǔn)對(duì)象類型，通過(guò)不同對(duì)象的組合，實(shí)現(xiàn)DDC不同的控制功能，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)DDC任務(wù)的描述。B.BACnet的18種標(biāo)準(zhǔn)對(duì)象的類型設(shè)備對(duì)象、輸入輸出對(duì)象、命令對(duì)象、時(shí)序表對(duì)象、事件登記對(duì)象、文件、組、環(huán)對(duì)象、多態(tài)輸入輸出對(duì)象、通知對(duì)象、程序?qū)ο蟆?duì)象名稱應(yīng)用舉例對(duì)象名稱模擬輸入(AI)傳感器輸入日歷(Calendar)模擬輸出(AO)控制輸出環(huán)路(Loop)數(shù)字輸入(DI)開關(guān)輸入設(shè)備(Device)數(shù)字輸出(DO)繼電器輸出文本(File)數(shù)字值(DV)數(shù)字控制系統(tǒng)參數(shù)通知等級(jí)(NotificationClass)模擬值(AV)設(shè)置的閾值或模擬控制系統(tǒng)參數(shù)事件登計(jì)(EventEnrollment)命令(Command)為完成諸如日期設(shè)定等待定操作而向多設(shè)備的多對(duì)象寫多值多狀態(tài)輸入(MultiStateInput)時(shí)間表(Schedu1e)為按時(shí)間執(zhí)行程序定義的日期列表多狀態(tài)輸出(MultiStateOutput)組(Group)程序(Program)C.BACnet的標(biāo)準(zhǔn)屬性a.BACnet定義了123種標(biāo)準(zhǔn)屬性(對(duì)對(duì)象的進(jìn)一步描述)。b.每個(gè)對(duì)象的屬性分為必須和可選兩種。c.BACnet對(duì)象必須的屬性

對(duì)象標(biāo)識(shí)符：標(biāo)識(shí)設(shè)備內(nèi)一個(gè)對(duì)象，32位編碼；

對(duì)象名：唯一的設(shè)備對(duì)象名稱，用字符串表示；

對(duì)象類型：標(biāo)識(shí)對(duì)象類型。3)BACnet服務(wù)功能用于訪問(wèn)和管理18種標(biāo)準(zhǔn)對(duì)象發(fā)出的信息，指定完成一定的操作，或通知發(fā)生了某些事件的手段。

BACnet共定義了35種服務(wù)功能，分為5大類：報(bào)警和事件服務(wù)(AlarmandEvent)；文件訪問(wèn)服務(wù)(Fi1eAccess);

對(duì)象訪問(wèn)服務(wù)(ObjectAccess);

遠(yuǎn)程設(shè)備管理服務(wù)(RemoteDeviceManagement)；虛擬終端服務(wù)(VirtualTerminal)。4)BACnet網(wǎng)絡(luò)A.BACnet設(shè)備通過(guò)局域網(wǎng)傳送符合BACnet標(biāo)準(zhǔn)二進(jìn)制碼的信息。B.BACnet采用五種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行信息數(shù)據(jù)傳送.Ethernet、ARCnet、MS/TP(主從/令牌環(huán))、PTP(點(diǎn)對(duì)點(diǎn))、LonTalk。局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)速率EthernetISO/IEC8802-310--100MbpsARCnetATA/ANSI878.10.156--10MbpsMS/TPPSANSI/ASHRAE135-19959.6--78.4KbpsLonTalkPROPRIETARY4.8--1250Kbps5)BACnet類別和功能組A.BACnet的性能級(jí)根據(jù)設(shè)備的初始化功能和執(zhí)行功能，性能級(jí)分1-6級(jí)，高的性能級(jí)別包含低的性能級(jí)別的功能。B.BACnet的功能組a.BACnet定義了13個(gè)功能組時(shí)鐘、手動(dòng)工作站、微機(jī)工作站、事件發(fā)生、事件回應(yīng)、數(shù)值改變發(fā)生、數(shù)值改變回應(yīng)、重新初始化、虛擬操作者界面、虛擬終端、設(shè)備通信、時(shí)間控制、文件。b.功能組是性能級(jí)的補(bǔ)充，低性能級(jí)的設(shè)備要實(shí)現(xiàn)本性能級(jí)不具備的功能，可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信中的功能組從系統(tǒng)內(nèi)獲取有關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)該功能，從而使低性能級(jí)設(shè)備可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)現(xiàn)高性能級(jí)功能。6)采用BACnet的樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)

變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)空氣處理單元1#樓宇分表空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)保安系統(tǒng)BAS照明系統(tǒng)編程系統(tǒng)冷熱源系統(tǒng)給排水系統(tǒng)1#樓宇BACnet協(xié)議路由器Internet變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)空氣處理單元2#樓宇分表空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)保安系統(tǒng)BAS照明系統(tǒng)編程系統(tǒng)冷熱源系統(tǒng)給排水系統(tǒng)2#樓宇BACnet協(xié)議路由器路由器工作站工作站工作站數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器BACnetBACnetBACnet7)LonWorks與BACnet混合應(yīng)用計(jì)算機(jī)LAN控制器專用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)A計(jì)算機(jī)LAN控制器Lonworks網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)B網(wǎng)關(guān)計(jì)算機(jī)BACnet控制器結(jié)構(gòu)D網(wǎng)關(guān)BACnet網(wǎng)絡(luò)(需要時(shí)設(shè)置)Lonworks網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)BACnet控制器Lonworks網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)C網(wǎng)關(guān)A.結(jié)構(gòu)A

已過(guò)時(shí)，系統(tǒng)不開放，不能實(shí)現(xiàn)交互式操作，很難適應(yīng)種類繁多的設(shè)備檢測(cè)和控制要求，最終將被淘汰。B.結(jié)構(gòu)B

用戶不能自由選擇。如果用戶想對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)升級(jí)、改造，或想換用其它廠家的設(shè)備，只能用網(wǎng)關(guān)的方案。C.結(jié)構(gòu)C和結(jié)構(gòu)D

開始考慮用戶的要求，即互操作性，用戶可以在一個(gè)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)不同廠家設(shè)備之間的互操作，允許混合配置各種設(shè)備。目前僅限于設(shè)備層，價(jià)格昂貴，但應(yīng)用前景好。（11）五種現(xiàn)場(chǎng)總線性能對(duì)照表特性現(xiàn)場(chǎng)總線類型FFProfibusHARTCANLonWorks應(yīng)用范圍儀表PLC智能變送器汽車樓宇及工業(yè)自動(dòng)化OSI網(wǎng)絡(luò)層次1，2，7，81，2，71，2，71，2，71--7通信介質(zhì)雙絞線、電纜、光纖、無(wú)線等雙絞線、光纖電源信號(hào)線雙絞線、光纖雙絞線、電力線、電纜、光纖、無(wú)線介質(zhì)訪問(wèn)方式令牌、主從令牌、主從令牌、查詢位仲裁P-P，CSMA糾錯(cuò)方式CRCCRCCRCCRCCRC通信速率Mbps2.51.21.211.25最大節(jié)點(diǎn)數(shù)3212815110248優(yōu)先級(jí)有有有有有保密性————身份認(rèn)證本安性是是是是是開發(fā)工具有有—有有2.3現(xiàn)代通信技術(shù)基本知識(shí)通信的目的

把含有信息的消息從一地傳到另一地。電信號(hào)傳遞信息準(zhǔn)確而快速，不受時(shí)間、地點(diǎn)、距離的限制。所以，電信號(hào)來(lái)傳遞消息是最好的。2.3.1信號(hào)、信道與容量2.3.2帶寬與傳輸速率2.3.3通信系統(tǒng)模型2.3.4通信網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)2.3.1.信號(hào)、信道與容量(1)信號(hào)A.定義

信號(hào)是運(yùn)載與傳遞信息的載體與工具。廣義地說(shuō)，信號(hào)是隨時(shí)間變化的某種物理量。一般將語(yǔ)言、文字、圖像或數(shù)據(jù)通稱為消息。B.特性時(shí)間特性、頻率特性C.分類a.連續(xù)信號(hào)和離散信號(hào)b.確定信號(hào)和隨機(jī)信號(hào)c.周期信號(hào)與非周期信號(hào)(2)信道

信道是信號(hào)的傳輸媒質(zhì)。廣義信道狹義信道有線信道：明線、對(duì)稱電纜、同軸電纜、光纖無(wú)線信道：地波傳播、短波電離層反射、超短波、微波視距中繼、人造衛(wèi)星中繼、各種散射信道變換裝置：發(fā)送設(shè)備、接收設(shè)備、饋線、天線、調(diào)制器、解調(diào)器(3)信道容量A.定義單位時(shí)間內(nèi)該信道所能傳輸?shù)淖畲笮畔⒘?比特?cái)?shù))。B.數(shù)字信道容量等概、對(duì)稱、二元信道容量：其中：C—信道容量；

B—信道帶寬；

Pe—差錯(cuò)率。C.模擬信道容量在無(wú)噪聲干擾的條件下，模擬信道的容量是無(wú)窮大。理論分析證明，在高斯白噪聲干擾下模擬信道容量：其中：C—信道容量；B—信道帶寬；

P—模擬信號(hào)功率；N—白噪聲功率。香農(nóng)—哈特萊(Shannon—Hartley)公式:2.3.2帶寬與傳輸速率(1)帶寬

信道的帶寬：指信道所能通過(guò)信號(hào)的最高頻率與最低頻率之差，是一個(gè)頻率范圍，單位為赫茲(Hz)。帶寬與導(dǎo)線質(zhì)量、長(zhǎng)度、傳輸方法有關(guān)，是衡量線纜傳輸能力的客觀指標(biāo)。帶寬決定了發(fā)送信息的能力，而不是指發(fā)送信息的速度有多快。一般來(lái)說(shuō)，信道帶寬越大，傳送數(shù)據(jù)的速度就越快。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的編碼方式建立了帶寬與傳輸速率之間的聯(lián)系，如10Mbps以太網(wǎng)只用到了7MHz的傳輸量；100Mbps以太網(wǎng)只用到了31.25MHz的傳輸量。（2）傳輸速率A.碼元傳輸速率單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)系統(tǒng)所傳送的碼元(脈沖)數(shù)，單位為“波特”(Baud)，又稱為傳碼率、波特率，記為:RB。B.信息傳輸速率單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)系統(tǒng)所傳送的信息量，單位為“比特/秒”(bit/s或bps)，又稱為傳信率、比特率，記為：Rb。C.消息傳輸速率單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)系統(tǒng)所傳送的從信源發(fā)出的消息量，單位為“比特/秒”(bit/s)，又稱為消息率，記為：Rm。D.相互關(guān)系a.消息傳輸速率與信息傳輸速率的關(guān)系

Rm=αRb(消息傳輸效率α≤1)b.碼元傳輸速率與信息傳輸速率的關(guān)系對(duì)于M(M≥2)進(jìn)制數(shù)字傳輸系統(tǒng)，有

Rb=RBlog2Mc.當(dāng)M=2時(shí)，Rm

、Rb

、RB三者在數(shù)值上是相等的。2.3.3通信系統(tǒng)模型(1)定義消息的傳遞是利用通信系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。A.通信：信息表達(dá)方式的時(shí)空轉(zhuǎn)移。B.通信系統(tǒng)：完成通信過(guò)程的全部設(shè)備和傳輸介質(zhì)。(2)分類按照信道中傳輸?shù)男盘?hào)類型，通信系統(tǒng)可以分為模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)。A.模擬通信系統(tǒng)a.定義按傳送模擬信號(hào)而設(shè)計(jì)的通信系統(tǒng)稱為模擬通信系統(tǒng)。b.模型信源調(diào)制器信道解調(diào)器信宿噪聲c.信號(hào)變換發(fā)送端的連續(xù)消息要變換成原始電信號(hào)，接收端收到的信號(hào)要反變換成原連續(xù)消息。但其頻率低，一般不適宜直接傳輸。將原始電信號(hào)變換成其頻帶適合信道傳輸?shù)男盘?hào)，并在接收端進(jìn)行反變換。即調(diào)制和解調(diào)。B.數(shù)字通信系統(tǒng)a.定義若信息源發(fā)出的是模擬信號(hào)，經(jīng)過(guò)采樣、量化和編碼等數(shù)字處理后，以數(shù)字信號(hào)形式傳送，這種通信方式叫數(shù)字通信。b.模型信源信源編碼信道編碼調(diào)制器信道解調(diào)器信道譯碼信源譯碼信宿噪聲發(fā)端定時(shí)同步收端定時(shí)同步

信源和信宿：信息的產(chǎn)生和接收者。編碼器和譯碼器：信源編碼器實(shí)現(xiàn)數(shù)模轉(zhuǎn)換，把信源發(fā)出的連續(xù)信號(hào)變換為數(shù)字序列；并降低信號(hào)的數(shù)碼率。信道編碼器提高通信系統(tǒng)的可靠性。調(diào)制器和解調(diào)器：將編碼后不適合直接在信道中傳輸?shù)男盘?hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使其適合在信道中傳輸，并在接收端進(jìn)行反變換。信道和噪聲：信號(hào)在信道中傳輸時(shí)，不可避免受到噪聲的干擾。定時(shí)同步系統(tǒng)：產(chǎn)生一系列定時(shí)信號(hào)，使系統(tǒng)有序地工作，同步系統(tǒng)保證收發(fā)端機(jī)之間具有一定的時(shí)間關(guān)系。C.數(shù)字通信系統(tǒng)與模擬通信系統(tǒng)相比的優(yōu)缺點(diǎn)a.優(yōu)點(diǎn)抗干擾能力強(qiáng)容易實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的遠(yuǎn)距離通信便于實(shí)現(xiàn)綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)便于加密適于集成化、智能化b.缺點(diǎn)占用頻帶寬系統(tǒng)和設(shè)備比較復(fù)雜2.3.4通信網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)(1)通信網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)多用戶通信系統(tǒng)互連的通信體系稱為通信網(wǎng)。網(wǎng)型星型復(fù)合型環(huán)型總線型(2)通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成要素A.終端設(shè)備a.把待傳送的信息與在信道上傳送的信號(hào)進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換；b.要求有一定的信號(hào)處理能力，以使之能與信道匹配；c.產(chǎn)生和識(shí)別網(wǎng)內(nèi)所需的信令信號(hào)或規(guī)約，以便相互聯(lián)系和應(yīng)答。B.傳輸鏈路網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的連接媒介，信息和信號(hào)的傳輸通路。C.轉(zhuǎn)接交換設(shè)備完成接入交換節(jié)點(diǎn)鏈路的匯集、轉(zhuǎn)接接續(xù)和分配?，F(xiàn)代通信網(wǎng)的核心。3通信自動(dòng)化系統(tǒng)

通信自動(dòng)化系統(tǒng)(CommunicationAutomationSystem，CAS)是智能大廈的“中樞神經(jīng)”系統(tǒng)，滿足辦公自動(dòng)化、大廈內(nèi)外通信的需要，提供最有效的信息服務(wù)。智能大廈的通信網(wǎng)絡(luò)是以數(shù)字程控交換機(jī)為核心，以話音信號(hào)為主，并兼有數(shù)據(jù)信號(hào)、傳真、圖像資料傳輸?shù)耐ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)。3.1通信自動(dòng)化系統(tǒng)概述3.2綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)及應(yīng)用3.1通信自動(dòng)化系統(tǒng)概述（1）CAS的組成A.綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)B.數(shù)字程控交換機(jī)系統(tǒng)C.可視圖文及傳真系統(tǒng)D.衛(wèi)星通信系統(tǒng)E.光纜通信系統(tǒng)F.視頻會(huì)議系統(tǒng)G.國(guó)際互連網(wǎng)H.微波通信系統(tǒng)(2)通信設(shè)備的發(fā)展方向A.終端設(shè)備→數(shù)字化、智能化、多功能化B.傳輸鏈路→數(shù)字化、寬帶化C.交換設(shè)備→適合寬帶ISDN的快速分組交換機(jī)(3)通信自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展方向A.數(shù)字化：全面使用數(shù)字技術(shù)B.綜合化：多種業(yè)務(wù)綜合在一個(gè)數(shù)字通信網(wǎng)中C.智能化：賦給通信網(wǎng)以智能控制功能D.個(gè)人化：任何人在任意時(shí)間內(nèi)能與任何地方的人進(jìn)行通信3.2綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)及應(yīng)用綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)——IntegratedServicesDigitalNetwork，ISDN3.2.1ISDN的概念3.2.2ISDN的基本結(jié)構(gòu)及功能3.2.3ISDN用戶/網(wǎng)絡(luò)接口3.2.4ISDN業(yè)務(wù)國(guó)際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)——InternationalTelegraphandTelephoneConsultationCommittee，CCITT

現(xiàn)更名為國(guó)際電信聯(lián)盟——InternationalTelecommunicationUnion，ITU3.2.1ISDN的概念(1)ISDN產(chǎn)生的背景A.通信技術(shù)發(fā)展迅速，各種通信設(shè)備不斷出現(xiàn)；B.不同設(shè)備的接口和傳輸速率的要求不同；C.數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，使得話音和非話音業(yè)務(wù)等都能綜合到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳輸、交換和處理成為可能。(2)ISDN網(wǎng)絡(luò)組成框圖數(shù)字電話智能電報(bào)視頻終端數(shù)據(jù)終端多功能終端網(wǎng)絡(luò)終端標(biāo)準(zhǔn)接口綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)ISDN數(shù)字電話智能電報(bào)視頻終端數(shù)據(jù)終端多功能終端網(wǎng)絡(luò)終端標(biāo)準(zhǔn)接口(3)

CCITT在1980年對(duì)ISDN的定義

ISDN是以綜合數(shù)字電話網(wǎng)(IDN)為基礎(chǔ)發(fā)展演變而成的通信網(wǎng)，能夠提供端到端的數(shù)字鏈接，用來(lái)支持包括話音和非話音在內(nèi)的多種電信業(yè)務(wù)，用戶能夠通過(guò)有限的一組標(biāo)準(zhǔn)、多用途用戶/網(wǎng)絡(luò)接口接入網(wǎng)內(nèi)。(4)IDN

采用綜合數(shù)字傳輸與數(shù)字交換技術(shù)，在兩點(diǎn)或多個(gè)規(guī)定的點(diǎn)之間提供數(shù)字鏈路。終端設(shè)備傳送的仍是模擬信號(hào)，故不能對(duì)各種電信業(yè)務(wù)進(jìn)行綜合。(5)ISDN的特點(diǎn)A.提供多種業(yè)務(wù)的電信網(wǎng)絡(luò)；B.提供標(biāo)準(zhǔn)的用戶/網(wǎng)絡(luò)接口，便于各種用戶終端接入；C.在網(wǎng)內(nèi)可實(shí)現(xiàn)端到端的數(shù)字連接，支持話音及非話音等多種通信業(yè)務(wù)。ISDN電話ISDNISDN用戶接口(話音/非話音業(yè)務(wù))ISDN用戶接口(話音/非話音業(yè)務(wù))ISDN示意圖(6)ISDN相關(guān)接口3.2.2ISDN的基本結(jié)構(gòu)及功能(1)基本結(jié)構(gòu)(2)基本功能A.ISDN終端設(shè)備通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的用戶/網(wǎng)絡(luò)接口接入ISDN網(wǎng)絡(luò)；B.ISDN網(wǎng)絡(luò)具有電路交換能力，分組交換能力，無(wú)交換連接能力和公共信道信令能力。C.ISDN具有三種不同的信令：用戶/網(wǎng)絡(luò)信令、網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部信令、用戶/用戶信令。a.用戶/網(wǎng)絡(luò)信令：用戶終端設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)之間的控制信號(hào)；b.網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部信令：交換機(jī)之間的控制信號(hào)；c.用戶/用戶信令：透明地穿過(guò)網(wǎng)絡(luò)，在用戶之間傳送，是用戶終端設(shè)備之間的控制信號(hào)。

ISDN的全部信令都采用公共信道信令方式，因此在用戶/網(wǎng)絡(luò)接口及網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部都存在單獨(dú)的信令信道，和用戶信息信道完全分開。3.2.3ISDN用戶/網(wǎng)絡(luò)接口用戶/網(wǎng)絡(luò)接口是ISDN的關(guān)鍵技術(shù)。(1)ISDN用戶/網(wǎng)絡(luò)接口的特性

A.通用性：能綜合多種用戶終端業(yè)務(wù)B.同時(shí)性：能連接多個(gè)終端C.可移動(dòng)性：便攜式計(jì)算機(jī)要求終端可移動(dòng)D.隔離性：終端和網(wǎng)絡(luò)可獨(dú)立開發(fā)，不受對(duì)方限制(2)用戶/網(wǎng)絡(luò)接口的參考配置

A.參考配置規(guī)定ISDN內(nèi)各組成部分之間連接關(guān)系的系統(tǒng)模型。ISDN用戶/網(wǎng)絡(luò)接口參考配置TE2TATE1NT2NT1LTETRTSVU用戶側(cè)傳輸線交換局客戶場(chǎng)所本地交換R、S、T、U、V—ISDN參考點(diǎn)；TA—終端適配器；TE1—終端設(shè)備(ISDN接口)；TE2—終端設(shè)備(非ISDN接口)；NT1—網(wǎng)絡(luò)基本終端（DSU/CSU)；NT2—網(wǎng)絡(luò)終端(PBX或網(wǎng)間設(shè)備)；LT—線路終端(傳輸線)；ET—ISDN交換機(jī)。B.

用戶功能組一組實(shí)現(xiàn)ISDN用戶接入網(wǎng)絡(luò)所需要的功能部件。a.終端設(shè)備TEl和TE2

功能：用于ISDN中話音、數(shù)據(jù)或其它業(yè)務(wù)的輸入或輸出。

1類終端設(shè)備TEl(TerminalEquipmentType1)

符合ISDN用戶/網(wǎng)絡(luò)接口要求的終端設(shè)備，即帶內(nèi)部ISDN接口的設(shè)備。(如數(shù)字話機(jī)、4類傳真機(jī))TEl用于ISDN中話音、數(shù)據(jù)或其它業(yè)務(wù)的輸入或輸出。TEl完成用戶/網(wǎng)絡(luò)接口協(xié)議結(jié)構(gòu)用戶側(cè)1--3層的功能以及面向某種應(yīng)用的高層功能。2類終端設(shè)備TE2(TerminalEquipmentType2)

不符合ISDN接口要求的終端，也就是無(wú)內(nèi)部ISDN接口的設(shè)備。(如模擬話機(jī)、X.21或X.25數(shù)據(jù)終端)TE2需要經(jīng)過(guò)TA的轉(zhuǎn)換，才能接入ISDN的標(biāo)準(zhǔn)接口(S參考點(diǎn))。TE2完成面向某種應(yīng)用的高層功能以及和非標(biāo)準(zhǔn)接口(R參考點(diǎn))有關(guān)的低層功能。b.終端適配器TA

將非ISDN終端轉(zhuǎn)接到網(wǎng)絡(luò)中，并進(jìn)行速率適配和規(guī)程變換(編碼、通信規(guī)則)。

TA將非ISDN接口標(biāo)準(zhǔn)的TE2設(shè)備信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)镮SDN兼容的格式。TA通常是獨(dú)立物理設(shè)備。TA具有用戶/網(wǎng)絡(luò)接口處第1層的功能以及高層功能。c.網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備NT1和NT2

NT1(NetworkTermination1)

把用戶終端設(shè)備連接到用戶線，為用戶信息和信令信息提供透明的傳輸通道。完成用戶/網(wǎng)絡(luò)接口處第1層的功能。

NT2(NetworkTermination2)

完成用戶/網(wǎng)絡(luò)接口處第1--3層全部功能。(如用戶小交換機(jī)PBX、LAN等)d.線路終端設(shè)備LT

作為用戶環(huán)路和交換局的端接接口設(shè)備，具有交換設(shè)備和線路傳輸端接的接口功能。(3)信道種類及接口速率A.CCITT規(guī)定的信道類型a.B信道：64kbit/s

用于傳送用戶信息?？梢越⑷N類型的連接：電路交換連接、分組交換連接、半固定連接(等效于租用電路)。b.D信道：16kbit/s、64kbit/s

用于傳送公共信道信令。公共信道信令信令用來(lái)控制同一接口上的B信道上的呼叫；當(dāng)沒(méi)有信令信息需要傳送時(shí)，D信道用來(lái)傳送分組數(shù)據(jù)或低速的遙控、遙測(cè)數(shù)據(jù)。c.H信道：用來(lái)傳送高速的用戶信息，如高速傳真、圖像、高速數(shù)據(jù)、高質(zhì)量音響及分組交換信息等。

H0：38kbit/s；

H1：1.536Mbit/s；

H12：1.544Mbit/s(變速信道):H2：30--34Mbit/s、45Mbit/s；

H3：60--68Mbit/s；

H4：120--140Mbit/sB.接口結(jié)構(gòu)a.基本速率接口(BasicRateInterface,BRI)

支持2條64kbit/s的用戶信道和1條16kbit/s的信令信道。即2B+D，“+”代表公共信道信令功能。

BRI是把現(xiàn)有電話網(wǎng)的普通用戶線作為ISDN用戶線而規(guī)定的接口。信息傳輸速率為2×64+16=144kbit/s，加上幀定位、同步、控制比特，BRI接口速率達(dá)到192kbit/s。b.基群速率接口(PrimaryRateInterface,PRI)

支持23或30條64kbit/s的用戶信道和1條64kbit/s的信令信道。即“23B+D”或“30B+D”。

PRI主要面向設(shè)有PBX或具有召開電視會(huì)議所需的高速信道等業(yè)務(wù)量很大的用戶。信息傳輸速率和PCM基群速率相同(1544kbit/s或2048kbit/s)。

23×64+64=1536kbit/s，加上控制比特，速率達(dá)到1544kbit/s；

30×64+64=1984kbit/s，加上控制比特，速率達(dá)到2048kbit/s。(4)CCITT規(guī)定的ISDN用戶/網(wǎng)絡(luò)接口結(jié)構(gòu)接口類型物理的接口速率接口結(jié)構(gòu)備注接口名稱信道結(jié)構(gòu)BRI192kbit/s基本速率接口2B十DD=16kbit/sPRI1.544Mbit/s或2.048Mbit/sB信道接口(基群速率接口)23B十D(1.544Mbit/s)30B十D(2.048Mbit/s)D=64kbit/s6m十n＝30(m，n為正整數(shù))H0信道接口4H0或3H0+D(1.544Mbit/s)5H0+D(2.048Mbit/s)H1信道接口H11(1.544Mbit/s)H12+D(2.048Mbit/s)B/H0混合接口mB十nH0+D(5)用戶布線方式A.點(diǎn)對(duì)點(diǎn)布線方式:TETRTRNT1000m25m點(diǎn)對(duì)點(diǎn)布線方式NT和TE之間最遠(yuǎn)距離為1000m，TE到終端電阻(TR)的連線最長(zhǎng)為25m。B.一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)短無(wú)源總線方式TRTETRNT100--200m短無(wú)源總線方式TETE

在總線的任何位置都可接入終端，最多可接入8個(gè)終端。CCITT規(guī)定總線最遠(yuǎn)長(zhǎng)度為100m(當(dāng)特性阻抗Zc=75Ω時(shí))或200m(當(dāng)Zc=150Ω時(shí))。C.一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)長(zhǎng)無(wú)源總線布線方式TRTETRNT25--50m長(zhǎng)無(wú)源總線方式TE

總線長(zhǎng)度最長(zhǎng)可達(dá)500m，但終端只能在總線遠(yuǎn)端的25--50m的范圍接入(最多接入8個(gè)終端)。3.2.4ISDN業(yè)務(wù)(1)ISDN業(yè)務(wù)的概念指由ISDN網(wǎng)絡(luò)和連接在ISDN上的終端提供的用戶可能利用的通信能力。(2)ISDN業(yè)務(wù)的分類A.承載業(yè)務(wù)(BearerService)a.指單純的信息傳送業(yè)務(wù)，由網(wǎng)絡(luò)提供，即在用戶/網(wǎng)絡(luò)接口處提供。網(wǎng)絡(luò)用電路交換或分組交換方式將信息從一個(gè)用戶/網(wǎng)絡(luò)接口透明地傳送到另一個(gè)用戶/網(wǎng)絡(luò)接口。承載業(yè)務(wù)反映ISDN網(wǎng)絡(luò)所具有的信息傳遞能力，與終端的類型無(wú)關(guān)。包含OSI模型1--3層的功能。b.承載業(yè)務(wù)分類電路交換方式的承載業(yè)務(wù)、分組交換方式的承載業(yè)務(wù)、幀方式(幀中繼和幀交換)的承載業(yè)務(wù)。B.用戶終端業(yè)務(wù)(Teleservice)a.指所有各種面向用戶的應(yīng)用業(yè)務(wù)，它在任何終端的接口上提供，反映網(wǎng)絡(luò)的信息傳遞能力和終端設(shè)備的功能。包含OSI模型的1--7層全部功能。b.用戶終端業(yè)務(wù)內(nèi)容電話、電報(bào)、傳真、可視圖文等C.補(bǔ)充業(yè)務(wù)a.指由網(wǎng)絡(luò)提供的、在承載業(yè)務(wù)和用戶終端業(yè)務(wù)基礎(chǔ)上附加的業(yè)務(wù)性能。補(bǔ)充業(yè)務(wù)不能單獨(dú)存在，必須隨基本業(yè)務(wù)一起向用戶提供。b.補(bǔ)充業(yè)務(wù)內(nèi)容號(hào)碼識(shí)別類、呼叫提供類、呼叫完成類、多方通信類、社團(tuán)性、計(jì)費(fèi)類補(bǔ)充業(yè)務(wù)及附加的信息傳遞業(yè)務(wù)等。(3)ISDN業(yè)務(wù)的特性A.ISDN業(yè)務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)化

ISDN定義了國(guó)際上共同提供的業(yè)務(wù)；規(guī)定了為實(shí)現(xiàn)這些業(yè)務(wù)、終端和網(wǎng)絡(luò)所需要實(shí)施的功能和程序。B.ISDN業(yè)務(wù)的綜合性從用戶角度看，ISDN能夠提供一對(duì)用戶線為用戶提供多種綜合業(yè)務(wù)；從網(wǎng)絡(luò)角度看，ISDN可向用戶提供電路交換、分組交換等即時(shí)業(yè)務(wù)，也可提供用于專線的永久業(yè)務(wù)。C.ISDN業(yè)務(wù)的經(jīng)濟(jì)性一個(gè)用戶線能夠提供8個(gè)終端，可使3個(gè)終端同時(shí)通信。D.ISDN業(yè)務(wù)的廣泛性

ISDN支持多種綜合業(yè)務(wù)。(4)ISDN的應(yīng)用A.ISDN在語(yǔ)音方面的應(yīng)用a.同聲廣播b.高質(zhì)量語(yǔ)音廣播c.會(huì)議電話B.ISDN在局域網(wǎng)的應(yīng)用a.遠(yuǎn)端工作站接入局域網(wǎng)b.局域網(wǎng)的擴(kuò)展與互連C.基于計(jì)算機(jī)應(yīng)用的主叫用戶線顯示D.ISDN在視頻方面的應(yīng)用a.桌面會(huì)議電視b.集中圖像管理c.遠(yuǎn)程教學(xué)e.醫(yī)療E.ISDN的其它應(yīng)用a.文件傳輸b.傳真及圖像視頻監(jiān)視c.打印機(jī)共享d.自動(dòng)讀表4.建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)(BuildingAutomationSystem，BAS)，又稱為樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)，是將建筑物或建筑群內(nèi)的電力、照明、空調(diào)、給排水、防災(zāi)、保安、車庫(kù)管理等設(shè)備或系統(tǒng)，以集中監(jiān)視、控制和管理為目的而構(gòu)成的綜合系統(tǒng)。

BAS實(shí)質(zhì)上是采用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信和自動(dòng)控制技術(shù)，對(duì)建筑物中的設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)控管理的中央監(jiān)控系統(tǒng)。

BAS的任務(wù)是為用戶提供安全、高效、經(jīng)濟(jì)和舒適的工作和生活環(huán)境，保證整個(gè)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，并提供智能化管理。4.1概述4.1.1BAS的組成4.1.2BAS的功能(1)設(shè)置BAS的目的使建筑物成為具有最佳工作與生活環(huán)境、設(shè)備高效運(yùn)行、整體節(jié)能效果最佳而且安全的場(chǎng)所。(2)BAS的整體功能A.實(shí)現(xiàn)以建筑物最優(yōu)控制為中心的過(guò)程控制自動(dòng)化；B.實(shí)現(xiàn)以運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視和計(jì)算為中心的設(shè)備管理自動(dòng)化；C.實(shí)現(xiàn)以安全狀態(tài)監(jiān)視和災(zāi)害控制為中心的防災(zāi)自動(dòng)化；D.實(shí)現(xiàn)以運(yùn)行節(jié)能為中心的能量管理自動(dòng)化。(3)主要功能A.自動(dòng)監(jiān)視和控制電氣與機(jī)械設(shè)備的啟/停動(dòng)作，并顯示或打印系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)；B.自動(dòng)記錄各種參數(shù)數(shù)據(jù)及變化趨勢(shì)，并自動(dòng)進(jìn)行越限報(bào)警；C.能源管理：計(jì)量、收費(fèi)、提供最佳能源控制方案；D.設(shè)備管理：對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和顯示，設(shè)備檔案和維修管理；E.意外災(zāi)害緊急處理。（4）基本功能A.

監(jiān)控功能a.電力設(shè)備及緊急發(fā)電設(shè)備b.照明設(shè)備c.空調(diào)設(shè)備d.給排水設(shè)備e.公共飲水設(shè)備f.火警、消防、排煙設(shè)備g.送、排風(fēng)設(shè)備h.安保設(shè)備i.電梯設(shè)備j.其它B.

管理功能a.收費(fèi)管理b.運(yùn)行管理c.設(shè)備管理d.其它C.

服務(wù)功能a.信息服務(wù)b.預(yù)約服務(wù)c.其它4.1.3BAS的監(jiān)控范圍建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)電力供應(yīng)與管理系統(tǒng)高壓配電、變電、低壓配電、應(yīng)急電源照明控制與管理工作照明、事故照明、藝術(shù)照明、特殊照明環(huán)境控制與管理空調(diào)