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文檔簡(jiǎn)介

第1章智能建筑概述智能建筑的概念1.1智能建筑的組成和主要功能1.2智能建筑的技術(shù)基礎(chǔ)1.3智能建筑的基本要求和功能特點(diǎn)1.4智能建筑的發(fā)展趨勢(shì)1.51.1智能建筑的概念

隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,世界迎來了信息時(shí)代。作為信息時(shí)代高新科技和建筑技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物—智能建筑應(yīng)運(yùn)而生。

智能建筑是將建筑技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)等各方面的先進(jìn)科學(xué)技術(shù)相互融合、合理集成為最優(yōu)化的整體,具有工程投資合理、設(shè)備高度自動(dòng)化、信息管理科學(xué)、服務(wù)高效優(yōu)質(zhì)、使用靈活方便和環(huán)境安全舒適等特點(diǎn),是能夠適應(yīng)信息化社會(huì)發(fā)展需要的現(xiàn)代化新型建筑。

智能建筑的概念在20世紀(jì)70年代末誕生于美國(guó)。1984年1月,由美國(guó)聯(lián)合科技集團(tuán)(UTBS)在美國(guó)康涅狄格州(ConnecticutState)哈特福德市(HartfordCity)建成了稱為都市大廈的世界第一幢智能建筑。。都市大廈的建成,可以說是完成了傳統(tǒng)建筑與新興信息技術(shù)相結(jié)合的嘗試。

對(duì)于智能建筑,目前各國(guó)沒有統(tǒng)一定義。我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50314—2000)規(guī)定智能建筑的含義是:“以建筑為平臺(tái),兼?zhèn)渫ㄐ抛詣?dòng)化、辦公自動(dòng)化、建筑設(shè)備自動(dòng)化,集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、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、舒適、便利的建筑環(huán)境”。

我國(guó)智能建筑起步于20世紀(jì)80年代末90年代初,1990年建成的北京發(fā)展大廈具有智能建筑的雛形。20多年來,在北京、上海、廣州等大城市,相繼建成了若干具有高水平的智能建筑。智能建筑已經(jīng)成為一個(gè)國(guó)家綜合經(jīng)濟(jì)實(shí)力的具體表征。1.2

智能建筑的組成和主要功能1.2.1智能建筑的組成

智能建筑主要由樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)(BAS,BuildingAutomationSystem)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)(OAS,OfficeAutomationSystem)、通信自動(dòng)化系統(tǒng)(CAS,CommunicationAutomationSystem)、綜合布線系統(tǒng)(PDS,PremisesDistributionSystem)和系統(tǒng)集成中心(SIC,SystemIntegratedCenter)五大部分組成。智能建筑的組成如圖1-1所示。圖1-1智能建筑的組成

國(guó)家《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》把智能建筑劃分為甲、乙、丙三級(jí)。甲級(jí),適用于配置智能化系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)高而齊全的建筑;乙級(jí),適用于配置基本智能化系統(tǒng)而綜合性較強(qiáng)的建筑;丙級(jí),適用于配置部分主要智能化系統(tǒng),并有發(fā)展和擴(kuò)充需要的建筑。智能建筑內(nèi)各個(gè)系統(tǒng)的主要組成部分和基本內(nèi)容如圖1-2所示。圖1-2智能建筑的主要組成部分和基本內(nèi)容1.樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)1.2.2智能建筑的主要功能

樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)是將建筑物內(nèi)的供配電、照明、給排水、暖通空調(diào)、保安、消防、運(yùn)輸、廣播等設(shè)備通過信息通信網(wǎng)絡(luò)組成分散控制、集中監(jiān)視與管理的管控一體化系統(tǒng),隨時(shí)檢測(cè)、顯示其運(yùn)行參數(shù),監(jiān)視、控制其運(yùn)行狀態(tài),根據(jù)外界條件、環(huán)境因素、負(fù)載變化情況自動(dòng)調(diào)節(jié)各種設(shè)備使其始終運(yùn)行于最佳狀態(tài),從而保證系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和管理的科學(xué)化、智能化,并在建筑物內(nèi)形成安全、舒適、健康的生活環(huán)境和高效節(jié)能的工作環(huán)境。2.辦公自動(dòng)化系統(tǒng)

辦公自動(dòng)化系統(tǒng)是服務(wù)于具體辦公業(yè)務(wù)的人機(jī)交互信息系統(tǒng),它是利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),不斷使人的部分辦公業(yè)務(wù)活動(dòng)物化于人以外的各種設(shè)備中,并且由這些設(shè)備和辦公人員構(gòu)成服務(wù)于某種目標(biāo)的人機(jī)信息處理系統(tǒng)。其目的是盡可能充分利用信息資源,完成各類電子數(shù)據(jù)處理,對(duì)各類信息進(jìn)行有效管理,提高勞動(dòng)效率和工作質(zhì)量,同時(shí)能進(jìn)行輔助決策。

傳統(tǒng)的辦公系統(tǒng)和現(xiàn)代化的辦公自動(dòng)化的本質(zhì)區(qū)別就是信息存儲(chǔ)和傳輸?shù)慕橘|(zhì)不同。傳統(tǒng)的辦公系統(tǒng)是使用模擬存儲(chǔ)介質(zhì),所使用的各種設(shè)備之間沒有自動(dòng)地配合,難以實(shí)現(xiàn)高效率的信息處理和傳輸?,F(xiàn)代化的辦公自動(dòng)化系統(tǒng),是利用計(jì)算機(jī)把多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合,使信息用數(shù)字化的形式在系統(tǒng)中存儲(chǔ)和傳輸。辦公自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展將使辦公活動(dòng)朝著數(shù)字化的方向發(fā)展,最終實(shí)現(xiàn)無紙化辦公。3.通信自動(dòng)化系統(tǒng)

智能建筑中的通信自動(dòng)化系統(tǒng)具有對(duì)于來自建筑物內(nèi)外的各種語音、文字、圖形圖像和數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集、存儲(chǔ)、處理和傳輸?shù)哪芰?,能為用戶提供快速、完備的通信手段和高速、有效的信息服?wù)。通信自動(dòng)化系統(tǒng)包括語音通信、圖文通信、數(shù)據(jù)通信和衛(wèi)星通信等四個(gè)部分,具體負(fù)責(zé)建立建筑物內(nèi)外各種信息的交換和傳輸。4.綜合布線系統(tǒng)

綜合布線系統(tǒng)是建筑物內(nèi)所有信息的傳輸通道,是智能建筑的“信息高速公路”。綜合布線由線纜和相關(guān)的連接硬件設(shè)備組成。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),通過統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一建設(shè)實(shí)施來滿足智能建筑信息傳輸高效、可靠、靈活性等要求。綜合布線系統(tǒng)一般包括建筑群子系統(tǒng)、設(shè)備間子系統(tǒng)、垂直干線子系統(tǒng)、水平子系統(tǒng)、管理子系統(tǒng)和工作區(qū)子系統(tǒng)等六個(gè)部分。5.系統(tǒng)集成中心

系統(tǒng)集成中心是智能建筑的最高層控制中心,監(jiān)控整個(gè)智能建筑的運(yùn)轉(zhuǎn)。系統(tǒng)集成中心具有通過系統(tǒng)集成技術(shù),匯集各個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)信息,進(jìn)行各種信息綜合管理的功能。它通過綜合布線系統(tǒng)把各個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)連接成為一體,同時(shí)在各子系統(tǒng)之間建立起一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的信息交換平臺(tái)。系統(tǒng)集成中心把各個(gè)分離的設(shè)備、功能和信息等集成為一個(gè)相互關(guān)聯(lián)的、統(tǒng)一的和協(xié)調(diào)的系統(tǒng),使資源達(dá)到充分的共享,從而實(shí)現(xiàn)了集中、高效和方便的管理和控制。1.3智能建筑的技術(shù)基礎(chǔ)

智能建筑是多種高新技術(shù)的結(jié)晶,是建筑技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,即所謂的3C+A技術(shù)(Computer、Control、Communication、Architecture)。1.計(jì)算機(jī)控制技術(shù)

計(jì)算機(jī)控制技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)與自動(dòng)控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,是構(gòu)成樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的核心技術(shù)之一。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)、接口電路、被控對(duì)象、外部通信設(shè)備和生產(chǎn)過程等組成,如圖1-3所示。圖1-3計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的控制過程可歸納為以下步驟。

①發(fā)出控制初始指令。

②數(shù)據(jù)采集:對(duì)被控參數(shù)的瞬時(shí)值進(jìn)行檢測(cè)并發(fā)送給微機(jī)。

③控制:對(duì)采集到的表征被控參數(shù)的狀態(tài)量進(jìn)行分析,并按給定的控制規(guī)律,決定控制過程,適時(shí)地對(duì)控制機(jī)構(gòu)發(fā)出控制信號(hào)。

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)由硬件和軟件組成。硬件是指計(jì)算機(jī)本身及外部設(shè)備實(shí)體,軟件是指管理計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)程序和進(jìn)行控制的應(yīng)用程序。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)硬件是基礎(chǔ),軟件是靈魂,只有硬件和軟件有機(jī)地配合,才能充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。2.現(xiàn)代通信技術(shù)

現(xiàn)代通信技術(shù)是建立在通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合的基礎(chǔ)上,是實(shí)現(xiàn)智能建筑內(nèi)部、智能建筑與外部進(jìn)行信息交流不可缺少的關(guān)鍵技術(shù)。現(xiàn)代通信的內(nèi)容涵蓋了語音通信、多媒體通信、移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等。通過綜合布線系統(tǒng),在一個(gè)通信網(wǎng)上同時(shí)實(shí)現(xiàn)語音、數(shù)據(jù)、圖像、文本等信息的傳輸,通信網(wǎng)絡(luò)正由模擬走向數(shù)字、由單一業(yè)務(wù)走向綜合業(yè)務(wù)、由服務(wù)到家轉(zhuǎn)變?yōu)榉?wù)到人、由電氣通信走向光通信、由封閉式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)走向開放式結(jié)構(gòu)。1.4智能建筑的基本要求和功能特點(diǎn)1.4.1智能建筑的基本要求

智能建筑提供的環(huán)境是一種優(yōu)越的生活環(huán)境和高效率的工作環(huán)境,應(yīng)具有以下“六性”的基本要求。①舒適性:使在智能建筑中生活和工作的人們,無論是在心理上還是在生理上都感到舒適。

②高效性:能夠提高辦公業(yè)務(wù)、通信、決策方面的工作效率,節(jié)省人力、物力、時(shí)間、資源、能耗和費(fèi)用,提高建筑物所屬設(shè)備系統(tǒng)使用管理方面的效率。③方便性:除了辦公設(shè)備使用方便外,還應(yīng)具有高效的信息服務(wù)功能。

④適應(yīng)性:對(duì)辦公組織結(jié)構(gòu)的改變、辦公方法和程序的變更以及辦公設(shè)備更新變化等,具有較強(qiáng)的適應(yīng)性;對(duì)服務(wù)設(shè)施的變更穩(wěn)妥迅速,當(dāng)辦公設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)功能發(fā)生變化和更新時(shí),不妨礙原有系統(tǒng)的使用。⑤安全性:除了要保證生命、財(cái)產(chǎn)、建筑物安全外,還要防止信息網(wǎng)中發(fā)生信息的泄漏和被干擾,特別是防止信息、數(shù)據(jù)被破壞、刪除和篡改,以及系統(tǒng)的非法或不正確使用。

⑥可靠性:具有發(fā)現(xiàn)故障早,排除故障快,故障影響小、波及面窄的特點(diǎn)。1.4.2智能建筑的功能

智能建筑應(yīng)具有如下功能。

①智能建筑應(yīng)具有信息處理功能,而且信息的范圍不只局限于建筑物內(nèi)部,還應(yīng)能夠在城市、地區(qū)或國(guó)家間進(jìn)行。

②能對(duì)建筑物內(nèi)照明、電力、暖通、空調(diào)、給排水、防災(zāi)、防盜、運(yùn)輸設(shè)備等進(jìn)行綜合自動(dòng)控制,使其能夠充分發(fā)揮效力。③能夠?qū)崿F(xiàn)各種設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視和統(tǒng)計(jì)記錄的設(shè)備管理自動(dòng)化,并實(shí)現(xiàn)以安全狀態(tài)監(jiān)視為中心的防災(zāi)自動(dòng)化。

④建筑物應(yīng)具有充分的適應(yīng)性和可擴(kuò)展性,它的所有功能應(yīng)能隨著技術(shù)進(jìn)步和社會(huì)需要而發(fā)展。1.4.3智能建筑的優(yōu)越性

與普通建筑相比,智能建筑的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

①提供了安全、健康、舒適和高效便捷的工作、生活環(huán)境。

②節(jié)約能源。在現(xiàn)代化建筑中,空調(diào)和照明的能耗很大,約占建筑總能耗的70%。利用空調(diào)與控制等行業(yè)的最新技術(shù),最大限度地節(jié)省能源是智能建筑的主要特點(diǎn)之一,其經(jīng)濟(jì)性也是智能建筑得以迅速推廣的重要原因。③能夠滿足不同用戶的使用要求。智能建筑要求建筑結(jié)構(gòu)必須是開放式、大跨度框架結(jié)構(gòu)。允許用戶迅速而方便地改變建筑物的使用功能或重新規(guī)劃建筑平面。

④節(jié)省設(shè)備運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。

⑤高新技術(shù)的應(yīng)用能大大提高工作效率。

⑥為用戶提供了優(yōu)質(zhì)服務(wù)。1.5智能建筑的發(fā)展趨勢(shì)

智能建筑的發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

①智能建筑向規(guī)范化方向發(fā)展。智能建筑越來越受到政府的高度重視,國(guó)家出臺(tái)了相關(guān)政策,制訂了相關(guān)的規(guī)范,使設(shè)計(jì)、施工有了明確的要求和標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)一步引導(dǎo)智能建筑向規(guī)范化方向發(fā)展。②智能建筑正迅速發(fā)展成為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)。智能建筑因?yàn)樾枰罅康淖詣?dòng)化技術(shù)和設(shè)備,極大地提升了建筑的技術(shù)水平,已經(jīng)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)一個(gè)新的增長(zhǎng)點(diǎn),也正在發(fā)展成為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)。21世紀(jì),智能建筑將成為建筑業(yè)發(fā)展的主流。③智能建筑向多元化方向發(fā)展。正在向智能小區(qū)、智能化城市發(fā)展。

④建筑智能化技術(shù)與綠色生態(tài)建筑的結(jié)合。

⑤智能化水平不斷提高。第2章樓宇智能化的關(guān)鍵技術(shù)傳感器技術(shù)及應(yīng)用2.1智能樓宇中的典型執(zhí)行機(jī)構(gòu)2.2智能樓宇的檢測(cè)技術(shù)2.32.1傳感器技術(shù)及應(yīng)用

傳感器技術(shù)是利用各種功能材料實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代信息檢測(cè)的一門應(yīng)用技術(shù),它是檢測(cè)(傳感)原理、材料科學(xué)和工藝加工三個(gè)要素的最佳結(jié)合。1.傳感器的定義2.1.1傳感器概述

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB7665—87對(duì)傳感器(transducer或者sensor)下的定義是:“能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置,通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。

傳感器是一種檢測(cè)裝置,能感受到被測(cè)量的信息,并能將檢測(cè)感受到的信息,按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出,即把各種非電量(包括物理量、化學(xué)量、生物量等)按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成便于處理和傳輸?shù)牧硪环N物理量(一般為電量),以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。2.傳感器的組成

傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和測(cè)量電路三部分組成,有時(shí)還需要加輔助電源,如圖2-2所示。圖2-2傳感器組成

(1)敏感元件。在完成非電量到電量的變換時(shí),并非所有的非電量都能利用現(xiàn)有手段直接變換成電量,往往是將被測(cè)非電量預(yù)先變換為另一種易于變換成電量的非電量,然后變換為電量。能夠完成預(yù)變換的器件稱為敏感元件,又稱為預(yù)變換器。

(2)轉(zhuǎn)換元件。將感受到的非電量直接轉(zhuǎn)換為電量的器件稱為轉(zhuǎn)換元件,如壓電晶體、熱電偶等。(3)測(cè)量電路。將轉(zhuǎn)換元件輸出的電量變成便于顯示、記錄、控制和處理的有用電信號(hào)的電路稱為測(cè)量電路。3.傳感器的分類及命名

最常用的分類方法有兩種,第一種是按工作原理分類,如應(yīng)變式、光電式、電動(dòng)式、電熱式、壓電式、壓阻式、電感式、電容式、電化學(xué)式等;第二種是按被測(cè)量分類,如位移傳感器、加速度傳感器、溫度傳感器、流量傳感器、壓力傳感器等。

傳感器的命名由四部分構(gòu)成:主題詞(傳感器,代號(hào)C)、被測(cè)量(用一個(gè)或兩個(gè)漢語拼音的第一個(gè)大寫字母標(biāo)記)、轉(zhuǎn)換原理(用一個(gè)或兩個(gè)漢語拼音的第一個(gè)大寫字母標(biāo)記)、特征描述(用一個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字標(biāo)記,廠家自定,用來表征產(chǎn)品設(shè)計(jì)特性、性能參數(shù)、產(chǎn)品系列等)。例如,序號(hào)為10的電渦流位移傳感器CWY-WL-10;序號(hào)為2A的壓阻式壓力傳感器CY-YZ-2A。1.溫度傳感器2.1.2智能樓宇中的典型傳感器

溫度傳感器是檢測(cè)溫度的器件,用于測(cè)量水管或風(fēng)管中介質(zhì)的溫度,以此來控制相應(yīng)的水泵、風(fēng)機(jī)、閥門和風(fēng)門等執(zhí)行元件的開度。

火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)中所用到的傳感器有感溫式、感光式、感煙式、可燃?xì)怏w探測(cè)器等幾種,而溫感探測(cè)器是對(duì)監(jiān)視范圍內(nèi)某一點(diǎn)或某一段周圍的溫度參數(shù)敏感響應(yīng)的一種火災(zāi)探測(cè)器。

(1)定溫式探測(cè)器。定溫式探測(cè)器是溫度達(dá)到或超過預(yù)定值時(shí)響應(yīng)的感溫式探測(cè)器,定溫式探測(cè)器利用雙金屬片、易熔合金、熱電偶、熱敏電阻等元件,在規(guī)定的溫度值上產(chǎn)生火災(zāi)報(bào)警信號(hào)。

(2)差溫式探測(cè)器。差溫式探測(cè)器是在規(guī)定時(shí)間內(nèi),火災(zāi)引起的溫度上升速率超過某個(gè)規(guī)定值時(shí)啟動(dòng)報(bào)警的火災(zāi)探測(cè)器。

(3)差定溫式探測(cè)器。顧名思義,這是一種兼有差溫和定溫兩種功能的感溫探測(cè)器,當(dāng)其中某一種功能失效時(shí),另一種功能仍能起作用,因而大大提高了可靠性。差定溫式探測(cè)器一般多為空氣膜盒式或熱敏電阻等點(diǎn)型的組合式感溫探測(cè)器。

熱敏電阻,它是敏感元件的一類,其電阻值會(huì)隨著熱敏電阻本體溫度的變化呈現(xiàn)出階躍性的變化,具有半導(dǎo)體特性。熱敏電阻按照溫度系數(shù)的不同分為正溫度系數(shù)熱敏電阻(簡(jiǎn)稱PTC熱敏電阻)和負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻(簡(jiǎn)稱NTC熱敏電阻)。

正溫度系數(shù)熱敏電阻其電阻值隨著PTC熱敏電阻本體溫度的升高呈現(xiàn)出階躍性的增加,溫度越高,電阻值越大。負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻其電阻值隨著NTC熱敏電阻本體溫度的升高呈現(xiàn)出階躍性的減小,溫度越高,電阻值越小。負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻常用于空調(diào)系統(tǒng)的溫度測(cè)定。2.濕度傳感器

濕度傳感器主要用來檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的濕度,一般由濕敏元件、控制電路、信號(hào)輸出三部分組成。濕敏元件利用濕敏材料吸收空氣中的水分而導(dǎo)致本身電阻值發(fā)生變化的原理而制成。在樓宇控制中,濕度傳感器主要用于室內(nèi)的濕度檢測(cè),用以控制加濕閥啟停。

濕度傳感器依據(jù)所使用的材料不同,分為電解質(zhì)型、陶瓷型、高分子型和半導(dǎo)體型等濕度傳感器。(1)電解質(zhì)型。以氯化鋰為例,它在絕緣基板上制作一對(duì)電極,涂上氯化鋰鹽膠膜。氯化鋰極易潮解,并產(chǎn)生離子電導(dǎo),隨濕度升高而電阻減小。

(2)陶瓷型。一般以金屬氧化物為原料,通過陶瓷工藝,制成一種多孔陶瓷,利用多孔陶瓷的阻值對(duì)空氣中水蒸氣的敏感特性而制成。(3)高分子型。先在玻璃等絕緣基板上蒸發(fā)梳狀電極,通過浸漬或涂覆,使其在基板上附著一層有機(jī)高分子感濕膜。有機(jī)高分子的材料種類也很多,工作原理各不相同。

(4)半導(dǎo)體型。所用材料主要是硅單晶,利用半導(dǎo)體工藝制成二極管濕敏器件和MOSFET濕敏器件等。其特點(diǎn)是易于和半導(dǎo)體電路集成在一起。3.壓力傳感器

能夠檢測(cè)壓力值并提供遠(yuǎn)傳信號(hào)的裝置統(tǒng)稱為壓力傳感器。壓力傳感器的結(jié)構(gòu)形式多種多樣,常見的有應(yīng)變式、壓阻式、電容式、壓電式、振蕩式等,此外,還有光電式、光纖式、超聲式等。

(3)壓電式壓力傳感器。壓電式壓力傳感器是利用壓電材料的壓電效應(yīng)將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的。它是動(dòng)態(tài)壓力檢測(cè)中常用的傳感器,不適宜測(cè)量緩慢變化的壓力和靜態(tài)壓力。

所謂壓電效應(yīng)是指某些介質(zhì)在力的作用下,產(chǎn)生形變,引起介質(zhì)表面帶電,這是正壓電效應(yīng);反之,施加激勵(lì)電場(chǎng),介質(zhì)將產(chǎn)生機(jī)械變形,稱逆壓電效應(yīng)。在正壓電效應(yīng)中,單位面積產(chǎn)生的電荷數(shù)與應(yīng)力成正比;在逆壓電效應(yīng)中,應(yīng)變與電場(chǎng)強(qiáng)度成正比。

在智能樓宇中,可用壓電式玻璃破碎傳感器來進(jìn)行報(bào)警,其電路圖如圖2-5所示。對(duì)某塊玻璃實(shí)施沖撞,導(dǎo)致玻璃碎裂或在玻璃上留下一個(gè)孔洞(或裂縫),這種結(jié)果稱為破碎。圖2-5壓電式玻璃破碎傳感器電路圖

把這種基于正壓電效應(yīng)技術(shù)與數(shù)字信號(hào)處理相結(jié)合的傳感器通過一種黏合劑粘接在玻璃表面上,然后通過電纜和報(bào)警電路相連,它能對(duì)玻璃破碎時(shí)通過玻璃傳送的沖擊波做出響應(yīng)。

除易碎的玻璃以外,相類似的振動(dòng)傳感器還可以粘貼在待保護(hù)的門、墻、屋頂?shù)任矬w表面,適當(dāng)調(diào)節(jié)靈敏度,確保最佳探測(cè)性能和抗誤報(bào)功能,對(duì)于屋外的風(fēng)、雨或路過汽車等引起的干擾不會(huì)產(chǎn)生誤報(bào),而對(duì)敲擊振蕩卻有極高的靈敏度,發(fā)出電信號(hào)報(bào)警。2.2智能樓宇中的典型執(zhí)行機(jī)構(gòu)2.2.1執(zhí)行器概述

執(zhí)行器由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)組成,它接收來自調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)信號(hào),由執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換成角位移或線位移輸出,再驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)改變被調(diào)介質(zhì)的物質(zhì)量(或能量),以達(dá)到要求的狀態(tài)。執(zhí)行器是自控調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)。

執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用的能源種類可分為氣動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)三種。智能樓宇的空調(diào)系統(tǒng)中常用電動(dòng)和氣動(dòng)兩種執(zhí)行器。

執(zhí)行機(jī)構(gòu)與調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的連接有兩種方式(1)直接連接。執(zhí)行機(jī)構(gòu)一般安裝在調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(如閥門)的上部,直接驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),這類執(zhí)行機(jī)構(gòu)有直行程電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、電磁閥的線圈控制機(jī)構(gòu)、電動(dòng)閥門的電動(dòng)裝置、氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)和氣動(dòng)活塞執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。

(2)間接連接。執(zhí)行機(jī)構(gòu)與調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)分開安裝,通過轉(zhuǎn)臂及連桿連接,轉(zhuǎn)臂作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。此類執(zhí)行機(jī)構(gòu)有角行程電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)長(zhǎng)行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)。2.2.2電動(dòng)執(zhí)行器電動(dòng)執(zhí)行器的組成一般采用隨動(dòng)系統(tǒng)的方案,如圖2-6所示。圖2-6電動(dòng)執(zhí)行器隨動(dòng)系統(tǒng)框圖

電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)配用的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)不同,輸出方式有直行程、角行程和多轉(zhuǎn)式三種類型。智能樓宇中,空調(diào)、通風(fēng)控制系統(tǒng)常用的電動(dòng)執(zhí)行器有以下幾種。(1)電磁閥。電磁閥是常用的電動(dòng)執(zhí)行器之一,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉,結(jié)構(gòu)原理如圖2-8所示。它是利用線圈通電后,產(chǎn)生電磁吸力提升活動(dòng)鐵芯,帶動(dòng)閥塞運(yùn)動(dòng)控制氣體或液體流通、通斷。

(2)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥在空調(diào)控制中使用比較普遍,其基本結(jié)構(gòu)如圖2-9所示,由電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)閥兩大部分組成,電動(dòng)調(diào)節(jié)閥是以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力元件,將控制器輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為閥門開度。它是一種連續(xù)動(dòng)作的執(zhí)行器。圖2-8電磁閥結(jié)構(gòu)原理圖

圖2-9電動(dòng)調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)原理圖

(3)風(fēng)門。在智能樓宇的空調(diào)、通風(fēng)系統(tǒng)中,使用得比較多的執(zhí)行器還有風(fēng)門。風(fēng)門用來精確控制風(fēng)的流量,其結(jié)構(gòu)原理如圖2-11所示。圖2-11風(fēng)門的結(jié)構(gòu)原理圖風(fēng)門實(shí)物如圖2-12所示。圖2-12風(fēng)門實(shí)物圖

(4)電加熱器的執(zhí)行設(shè)備。在采用電加熱器的空調(diào)溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中,執(zhí)行元件一般是電氣控制設(shè)備,如采用位式調(diào)節(jié)則為繼電器、接觸器或晶閘管(可控硅)交流開關(guān)等。2.2.3氣動(dòng)執(zhí)行器

氣動(dòng)執(zhí)行器就是驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥。氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)作可靠、性能穩(wěn)定、安全價(jià)廉以及維修方便等特點(diǎn)。它可以經(jīng)電/氣轉(zhuǎn)換器或電/氣轉(zhuǎn)換閥門定位器與電動(dòng)調(diào)節(jié)器配套使用。但由于受氣源的限制,氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥在空調(diào)中不如電動(dòng)調(diào)節(jié)閥應(yīng)用普遍。

氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥也是由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)閥兩部分組成的。執(zhí)行機(jī)構(gòu)一般分為氣動(dòng)薄膜式和活塞式兩種?;钊捷敵隽Υ?,適用于高靜壓、高壓差、大口徑等場(chǎng)合。在空調(diào)中一般使用薄膜式調(diào)節(jié)閥。

與執(zhí)行機(jī)構(gòu)配套的調(diào)節(jié)閥有氣開式和氣關(guān)式兩種。氣開式即氣動(dòng)信號(hào)壓力增大時(shí),閥開啟;氣關(guān)式即在氣動(dòng)信號(hào)壓力增大時(shí),閥關(guān)閉。氣開式和氣關(guān)式是由執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正、反作用及調(diào)節(jié)閥的正、反方式?jīng)Q定的。2.3智能樓宇的檢測(cè)技術(shù)2.3.1溫度檢測(cè)技術(shù)

溫度反映物體的冷熱程度。溫度檢測(cè)原理就是選擇合適的物體作為溫度敏感元件,其某一物理性質(zhì)隨溫度而變化的特性為已知,通過溫度敏感元件與被測(cè)對(duì)象的熱交換,測(cè)量相關(guān)的物理量,即可確定被測(cè)對(duì)象的溫度。

溫度檢測(cè)的方式有接觸式測(cè)溫和非接觸式測(cè)溫兩大類。采用接觸式測(cè)溫時(shí),溫度敏感元件與被測(cè)對(duì)象有良好的熱接觸,通過傳導(dǎo)或?qū)α鬟M(jìn)行熱交換。但因測(cè)溫元件與被測(cè)介質(zhì)需要進(jìn)行充分的熱交換,它往往會(huì)破壞被測(cè)對(duì)象的熱平衡,存在置入誤差,而且需要一定的時(shí)間才能達(dá)到熱平衡,同時(shí)受耐高溫材料的限制,不能應(yīng)用于很高的溫度測(cè)量,如熱電阻傳感器等。

采用非接觸式測(cè)溫方法,溫度敏感元件不與被測(cè)對(duì)象接觸,而是通過熱輻射進(jìn)行熱交換,或者是溫度敏感元件接收被測(cè)對(duì)象的部分熱輻射能,由熱輻射能的大小推出被測(cè)對(duì)象的溫度,這種方法測(cè)溫響應(yīng)快,對(duì)被測(cè)對(duì)象干擾小,可測(cè)量高溫、運(yùn)動(dòng)的被測(cè)對(duì)象和有強(qiáng)電磁干擾、強(qiáng)腐蝕的場(chǎng)合,但受到物體的發(fā)射率、測(cè)量距離、煙塵和水氣等外界因素的影響,其測(cè)量誤差較大,如紅外高溫傳感器、光纖高溫傳感器等。溫度檢測(cè)方法的分類如表2-1所示。表2-1 溫度檢測(cè)方法的分類測(cè)溫方式類

別原

理典型儀表測(cè)溫范圍/℃接觸式膨脹類利用液體、氣體的熱膨脹及物質(zhì)的蒸汽壓變化玻璃液體溫度計(jì)?100~600壓力式溫度計(jì)?100~500利用兩種金屬的熱膨脹差雙金屬溫度計(jì)?80~600熱電類利用熱電效應(yīng)熱電偶?200~1?800電阻類固體材料的電阻隨溫度而變化鉑熱電阻?260~850銅熱電阻?50~150熱敏電阻?50~300其他電學(xué)類半導(dǎo)體器件的溫度效應(yīng)集成溫度傳感器?50~150晶體的固有頻率隨溫度而變化石英晶體溫度計(jì)?50~120非接觸式光纖類利用光纖的溫度特性或作為傳光介質(zhì)光纖溫度傳感器?50~400光纖輻射溫度計(jì)200~4?000輻射類利用普朗克定律光電高溫計(jì)800~3?200輻射傳感器400~2?000比色溫度計(jì)500~3?2002.3.2濕度檢測(cè)技術(shù)

樓宇智能中對(duì)濕度的檢測(cè)主要用于室內(nèi)外的空氣濕度、風(fēng)道的排風(fēng)和回風(fēng)的濕度檢測(cè)等。濕度是指大氣中所含的水蒸氣量。最常用的有兩種表示方法,即絕對(duì)濕度和相對(duì)濕度。絕對(duì)濕度是指一定大小空間中水蒸氣的絕對(duì)含量,用g/m3表示。絕對(duì)濕度也可稱為水氣濃度或水氣密度。

相對(duì)濕度為某一被測(cè)氣壓與相同溫度下飽和蒸汽壓比值的百分?jǐn)?shù),常用%RH

表示。這是一個(gè)無量綱值。顯然,絕對(duì)濕度給出了水分在空間的具體含量,相對(duì)濕度則給出了大氣的潮濕程度,故使用廣泛。

濕度的檢測(cè)方法很多,傳統(tǒng)的方法是露點(diǎn)法、毛發(fā)膨脹法和干濕球溫度測(cè)量法。智能樓宇空調(diào)系統(tǒng)中常用到溫濕度檢測(cè)儀表。2.3.3壓力檢測(cè)技術(shù)

壓力定義為垂直均勻地作用于單位面積上的力,通常用p表示。主要的壓力檢測(cè)方法及分類有如下幾種。(1)重力平衡方法。(2)機(jī)械力平衡方法。(3)彈性力平衡方法。(4)物性測(cè)量方法。

壓力檢測(cè)儀的選用依據(jù)主要有以下幾個(gè)方面。

①控制系統(tǒng)對(duì)壓力檢測(cè)的要求。例如,測(cè)量精度、被測(cè)范圍以及對(duì)附加裝置的要求等。

②被測(cè)介質(zhì)的性質(zhì)。例如,介質(zhì)溫度高低、黏稠度大小、有無腐蝕和易燃易爆情況等。

③現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件。例如,高溫、腐蝕、潮濕、振動(dòng)等。

在智能化樓宇中,壓力的檢測(cè)主要用于風(fēng)道靜壓、供水管壓、差壓的檢測(cè),有時(shí)也用來測(cè)量液位的高度,如水箱的水位等,大部分的應(yīng)用屬于微小壓力的測(cè)量,量程在0~5000Pa。2.3.4流量檢測(cè)技術(shù)

流體的流量是指在短暫時(shí)間內(nèi)流過某一流通截面的流體數(shù)量與通過時(shí)間之比,該時(shí)間足夠短,以致可認(rèn)為在此期間的流動(dòng)是穩(wěn)定的。流體數(shù)量以體積表示稱為體積流量,以質(zhì)量表示稱為質(zhì)量流量。流量檢測(cè)方法可以歸為體積流量檢測(cè)和質(zhì)量流量檢測(cè)兩種方式。測(cè)量流量的儀器稱為流量計(jì),流量計(jì)種類繁多,適合于不同的工作場(chǎng)合。按照檢測(cè)原理分類的典型流量計(jì)如表2-2所示。表2-2 流量計(jì)的分類類別儀表名稱體積流量計(jì)容積式流量計(jì)橢圓齒輪流量計(jì)、腰輪流量計(jì)、皮模式流量計(jì)等差壓式流量計(jì)節(jié)流式流量計(jì)、勻速管流量計(jì)、彎管流量計(jì)、靶式流量計(jì)、浮子流量計(jì)等速度式流量計(jì)渦輪流量計(jì)、電磁流量計(jì)、超聲波流量計(jì)等質(zhì)量流量計(jì)推導(dǎo)式質(zhì)量流量計(jì)體積流量經(jīng)密度補(bǔ)償或溫度、壓力補(bǔ)償求得質(zhì)量流量等直接式質(zhì)量流量計(jì)科里奧利流量計(jì)、熱式流量計(jì)、沖量流量計(jì)等

簡(jiǎn)介幾種流量計(jì)的原理及應(yīng)用。(1)容積式流量計(jì)。這種流量計(jì)是直接根據(jù)排出體積進(jìn)行流量累計(jì)的儀表,它利用運(yùn)動(dòng)元件的往復(fù)次數(shù)或轉(zhuǎn)速與流體的連續(xù)排出量成比例,對(duì)被測(cè)流體進(jìn)行連續(xù)的檢測(cè)。

(2)超聲波流量計(jì)。這種流量計(jì)利用超聲波在流體中的傳播特性實(shí)現(xiàn)流量測(cè)量。超聲波在流體中傳播,將受到流體速度的影響,檢測(cè)接收的超聲波信號(hào)可以測(cè)知流速,從而求得流體流量。超聲波流量計(jì)可夾裝在管道外表面,如圖2-20所示。圖2-20超聲波流量計(jì)

(3)差壓式流量計(jì)。如圖2-21所示,這種流量計(jì)是基于在流通管道上設(shè)置流動(dòng)阻力件,流體通過阻力件時(shí)將產(chǎn)生壓力差,此壓力差與流體流量之間有確定的數(shù)值關(guān)系,通過測(cè)量差壓值可以求得流體流量。圖2-21差壓式流量計(jì)2.3.5液位檢測(cè)技術(shù)

液位指設(shè)備和容器中液體介質(zhì)表面的高度。液位檢測(cè)按測(cè)量方式可分為連續(xù)測(cè)量和定點(diǎn)測(cè)量?jī)纱箢?。連續(xù)測(cè)量方式能持續(xù)測(cè)量液位的變化;定點(diǎn)測(cè)量方式則只檢測(cè)液位是否達(dá)到上限、下限或某個(gè)特定的位置,定點(diǎn)測(cè)量?jī)x表一般稱為液位開關(guān)。

按工作原理分類,液位檢測(cè)儀有直讀式、靜壓式、浮力式、機(jī)械式、電氣式等。(1)直讀式液位檢測(cè)。采用側(cè)壁開窗口或旁通管方式,直接顯示容器中液位的高度,方法可靠、準(zhǔn)確,但是只能就地指示,主要用于液面不高和壓力較低的場(chǎng)合。

(2)靜壓式液位檢測(cè)。基于流體靜力學(xué)原理,容器內(nèi)的液面高度與液柱重量所形成的靜壓力成比例關(guān)系,當(dāng)被測(cè)介質(zhì)密度不變時(shí),通過測(cè)量參考點(diǎn)的壓力可測(cè)知液位。(3)浮力式液位檢測(cè)。其工作原理基于阿基米德定律,即漂浮于液面上的浮子或浸入液體中的浮筒,在液面變動(dòng)時(shí)其浮力會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變化,從而可以檢測(cè)液位。

(4)電氣式液位檢測(cè)。將電氣式液位敏感元件置于被測(cè)介質(zhì)中,當(dāng)液位變化時(shí),其電氣參數(shù)如電阻、電容等也將改變,通過檢測(cè)這些電量的變化可知液位。(5)其他液位檢測(cè)方法。如聲學(xué)式、射線式、光纖式等。

在實(shí)際的測(cè)量過程中,被測(cè)對(duì)象很少有靜止不動(dòng)的情況,因此會(huì)影響液位測(cè)量的準(zhǔn)確性,影響液位測(cè)量的各種因素對(duì)于不同介質(zhì)各有不同,影響因素包含在液位測(cè)量的特點(diǎn)中。

液位測(cè)量的特點(diǎn)如下。

①穩(wěn)定的液面是一個(gè)規(guī)則的表面,但是當(dāng)液體流進(jìn)流出時(shí),會(huì)有波浪使液面波動(dòng),在某些情況下還可能出現(xiàn)沸騰或起泡沫的現(xiàn)象,使液面變得模糊。②大型容器中常會(huì)有各處液體的溫度、密度和黏度等物理量不均勻的現(xiàn)象。

③容器中的液面呈高溫、高壓、高黏度,或含有大量雜質(zhì)、懸浮物等。第3章智能建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的組成及功能3.1供配電監(jiān)控系統(tǒng)3.2照明監(jiān)控系統(tǒng)3.3暖通空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)3.4

給排水監(jiān)控系統(tǒng)3.5電梯與停車場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)3.6

智能建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)(BAS,BuildingAutomationSystem)是智能建筑不可缺少的重要組成部分,其任務(wù)是對(duì)建筑物內(nèi)部的能源使用、環(huán)境、交通及安全設(shè)施進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制與管理,給建筑物的使用者提供一個(gè)安全可靠、節(jié)約能源、舒適宜人、綠色環(huán)保的工作、生活環(huán)境。3.1.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的組成3.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的組成及功能

建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)通常包括建筑物內(nèi)的供配電、照明、暖通空調(diào)、給排水、電梯、安全防范、消防等子系統(tǒng)。根據(jù)我國(guó)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),BAS

又可分為設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測(cè)、控制及自動(dòng)化管理子系統(tǒng)和消防與安全防范子系統(tǒng),如圖3-1所示。

由于消防與安全防范子系統(tǒng)在建筑物內(nèi)自成體系,可不納入BAS

系統(tǒng)。如果把消防與安全防范系統(tǒng)獨(dú)立設(shè)置,應(yīng)與監(jiān)控中心建立通信聯(lián)系,以便災(zāi)情發(fā)生時(shí),能夠按照預(yù)定方案進(jìn)行控制,進(jìn)行一體化的協(xié)調(diào)控制。圖3-1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的組成3.1.2建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的監(jiān)控功能①自動(dòng)監(jiān)視并控制智能建筑中的各種機(jī)電設(shè)備的啟動(dòng)/停止,顯示它們的運(yùn)行狀態(tài)。

②自動(dòng)檢測(cè)、顯示、打印各種設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)及其變化趨勢(shì)或歷史數(shù)據(jù),如溫度、濕度、流量、壓差、電流、電壓、用電量等。當(dāng)參數(shù)超過正常范圍時(shí),自動(dòng)實(shí)現(xiàn)超限報(bào)警。③根據(jù)外界條件、環(huán)境因素、負(fù)載變化等情況,自動(dòng)調(diào)節(jié)各種設(shè)備,使其始終運(yùn)行在最佳狀態(tài)。

④監(jiān)測(cè)并及時(shí)處理各種意外突發(fā)事件。

⑤實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物內(nèi)各種設(shè)備的統(tǒng)一管理、協(xié)調(diào)控制。

⑥設(shè)備管理。對(duì)建筑物內(nèi)的所有設(shè)備建立檔案、設(shè)備運(yùn)行報(bào)表和設(shè)備維修管理等,充分發(fā)揮設(shè)備的作用,提高使用效率。

⑦能源管理。

⑧樓宇物業(yè)智能化管理。3.2供配電監(jiān)控系統(tǒng)

供配電系統(tǒng)是智能建筑的動(dòng)力系統(tǒng),是保證智能建筑各個(gè)系統(tǒng)正常工作的充分必要條件。供配電監(jiān)控系統(tǒng)的主要設(shè)備包括高壓配電和變電設(shè)備、低壓配電和變電設(shè)備、電力變壓器、電力參數(shù)檢測(cè)裝置、功率因數(shù)自動(dòng)補(bǔ)償裝置、應(yīng)急備用電源和監(jiān)測(cè)控制裝置。供配電監(jiān)控系統(tǒng)是對(duì)供配電設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè),并對(duì)出現(xiàn)的異常情況采取相應(yīng)的控制,從而保證智能建筑安全、可靠地供電,合理調(diào)配用電負(fù)荷,最大限度地節(jié)能。3.2.1監(jiān)控對(duì)象

智能建筑供配電監(jiān)控系統(tǒng)主要用來檢測(cè)建筑內(nèi)的供配電設(shè)備和備用發(fā)電機(jī)組與蓄電池組的工作狀態(tài)及供電質(zhì)量,一般可以分為以下幾部分。

①高/低壓進(jìn)線、出線與中間聯(lián)絡(luò)斷路器狀態(tài)檢測(cè)和故障報(bào)警設(shè)備,電壓、電流、功率、功率因數(shù)的自動(dòng)測(cè)量、自動(dòng)顯示及報(bào)警裝置。②變壓器二次側(cè)電壓、電流、功率、溫升的自動(dòng)測(cè)量、顯示及高溫報(bào)警裝置。

③直流操作柜中交流電源主進(jìn)線開關(guān)狀態(tài)監(jiān)視設(shè)備,直流輸出電壓、電流等參數(shù)的測(cè)量、顯示及報(bào)警裝置。④備用電源系統(tǒng),包括備用發(fā)電機(jī)組與蓄電池組的啟動(dòng)/停止及供電斷路器工作狀態(tài)的監(jiān)測(cè)與故障報(bào)警設(shè)備,電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率、油箱油位、冷卻水溫度、水箱水位等參數(shù)的自動(dòng)測(cè)量、顯示及報(bào)警裝置。3.2.2供配電監(jiān)控系統(tǒng)的功能①檢測(cè)運(yùn)行參數(shù)。

②監(jiān)視電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。

③發(fā)生火災(zāi)時(shí),切斷相關(guān)區(qū)域的非消防電源。圖3-2應(yīng)急發(fā)電機(jī)組與蓄電池組的監(jiān)控原理圖

④對(duì)用電量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)以及電費(fèi)計(jì)算與管理。⑤對(duì)各種電氣設(shè)備的檢修、保養(yǎng)、維護(hù)進(jìn)行管理。

⑥備用發(fā)電機(jī)組與蓄電池組的監(jiān)控。應(yīng)急發(fā)電機(jī)組與蓄電池組的監(jiān)控原理圖如圖3-2所示。圖3-2應(yīng)急發(fā)電機(jī)組與蓄電池組的監(jiān)控原理圖3.3照明監(jiān)控系統(tǒng)

電氣照明是建筑物的重要組成部分,智能建筑是多功能的建筑,不同用途的區(qū)域?qū)φ彰饔胁煌囊蟆R虼?,?yīng)根據(jù)使用的性質(zhì)和特點(diǎn),對(duì)照明設(shè)施進(jìn)行不同的控制。照明按照使用功能,可以分為普通照明和特殊照明。特殊照明是指為美化建筑進(jìn)行的泛光照明、節(jié)日彩燈、廣告霓虹燈、噴泉彩燈、航空障礙燈等。3.3.1智能建筑對(duì)照明系統(tǒng)的要求

照明監(jiān)控系統(tǒng)的任務(wù)主要有兩個(gè)方面:一是為了保證建筑物內(nèi)各區(qū)域的照度及視覺環(huán)境而對(duì)燈光進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)舒適照明,稱為環(huán)境照度控制;二是以節(jié)能為目的對(duì)照明設(shè)備進(jìn)行控制,以達(dá)到最大限度地節(jié)能,稱為照明節(jié)能控制。1.環(huán)境照度控制

在智能化照明系統(tǒng)中,通常采用以下方法對(duì)環(huán)境照度進(jìn)行控制。(1)定時(shí)控制。這種方式是事先設(shè)定好照明燈具的開啟和關(guān)閉時(shí)間,以滿足不同階段的照度需要。

(2)合成照度控制。這種方式是利用自然光的強(qiáng)弱,對(duì)照明燈具的發(fā)光亮度進(jìn)行調(diào)節(jié),既可以充分利用自然光,達(dá)到節(jié)能的目的,又可以提供一個(gè)基本不受季節(jié)和外部氣候影響,相對(duì)穩(wěn)定的視覺環(huán)境。2.照明節(jié)能控制

照明節(jié)能控制有以下三種方式。(1)區(qū)域控制。在監(jiān)控系統(tǒng)的控制下,就可以根據(jù)不同區(qū)域的使用情況合理地開啟、關(guān)閉該區(qū)域的照明燈具,達(dá)到節(jié)能的目的。(2)定時(shí)控制。對(duì)于照明有規(guī)律的使用場(chǎng)所,以一天為單位,設(shè)定照明控制程序,自動(dòng)根據(jù)程序定時(shí)開啟、關(guān)閉該區(qū)域的照明燈具,達(dá)到節(jié)能的目的。

(3)室內(nèi)檢測(cè)控制。利用光電、紅外等傳感器,檢測(cè)照明區(qū)域里的人員活動(dòng)情況,如果人員離開該區(qū)域,照明監(jiān)控系統(tǒng)則按照預(yù)先設(shè)定的照明控制程序,延時(shí)一定的時(shí)間后,自動(dòng)切斷照明配電盤中相應(yīng)的開關(guān)裝置,實(shí)現(xiàn)節(jié)能。3.3.2照明監(jiān)控系統(tǒng)及功能

照明監(jiān)控系統(tǒng)具體的監(jiān)控功能如下。

①按照預(yù)先設(shè)定的照明控制程序,自動(dòng)監(jiān)控室內(nèi)、戶外不同區(qū)域的照明設(shè)備的開啟和關(guān)閉。

②根據(jù)室內(nèi)外的情況及室內(nèi)照度的要求,自動(dòng)控制照明燈具的開啟和關(guān)閉,并能進(jìn)行照度的調(diào)節(jié)。③室外的景觀照明、廣告燈可以根據(jù)要求進(jìn)行分組控制,產(chǎn)生特殊的效果。

④正常照明供電發(fā)生故障時(shí),該區(qū)域的事故照明應(yīng)立即投入運(yùn)行。

⑤發(fā)生火災(zāi)時(shí),能夠按照災(zāi)害控制程序關(guān)閉有關(guān)的照明設(shè)備,開啟應(yīng)急燈和疏散指示燈。⑥當(dāng)有保安報(bào)警時(shí),把相應(yīng)區(qū)域的照明燈打開。作為BAS的子系統(tǒng),照明監(jiān)控系統(tǒng)既要對(duì)照明區(qū)域的設(shè)備進(jìn)行控制,還要能夠與上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信,接受其管理控制。3.4暖通空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)

暖通空調(diào)系統(tǒng)是智能建筑設(shè)備系統(tǒng)中最主要的組成部分,其作用是保證建筑物內(nèi)具有適宜的溫度和濕度,良好的空氣品質(zhì),為人們提供舒適的工作、生活環(huán)境。暖通空調(diào)系統(tǒng)由制冷系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、空氣處理系統(tǒng)和熱力系統(tǒng)組成。

暖通空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)是對(duì)建筑物的所有暖通空調(diào)設(shè)備進(jìn)行全面管理并實(shí)施監(jiān)控的系統(tǒng),主要任務(wù)就是采用自動(dòng)化裝置監(jiān)測(cè)設(shè)備的工作狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù),并根據(jù)負(fù)荷情況及時(shí)控制各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),實(shí)現(xiàn)節(jié)能。3.4.1暖通空調(diào)系統(tǒng)工作原理

空氣調(diào)節(jié)的任務(wù)就是創(chuàng)造一個(gè)良好的空氣環(huán)境,按照需要,對(duì)房間或公共建筑物內(nèi)的空氣狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié),主要是對(duì)空氣的溫度、濕度進(jìn)行調(diào)節(jié),為人們的工作和生活創(chuàng)造一個(gè)溫度適宜、濕度恰當(dāng)?shù)氖孢m環(huán)境。

溫度調(diào)節(jié),對(duì)于大多數(shù)人來說,居住室溫夏季保持在25℃~27℃,冬季保持在20℃左右是比較適宜的。濕度調(diào)節(jié),一般來說,相對(duì)濕度冬季在40%~50%,夏季在50%~60%,人的感覺比較良好。

影響室內(nèi)空氣環(huán)境參數(shù)變化的因素,一是外部原因,如太陽(yáng)照射和外界氣候變化;二是室內(nèi)設(shè)備和人員的散熱量、散濕量等。當(dāng)室內(nèi)空氣環(huán)境參數(shù)偏離設(shè)定值時(shí),就需要采取相應(yīng)的空氣調(diào)節(jié)措施和方法,使其恢復(fù)到規(guī)定值。1.暖通空調(diào)系統(tǒng)的組成

一般空調(diào)系統(tǒng)包括以下幾部分。(1)進(jìn)風(fēng)。根據(jù)人對(duì)空氣新鮮度的生理要求,空調(diào)系統(tǒng)必須有一部分空氣從室外進(jìn)來,稱為新風(fēng)。空氣的進(jìn)風(fēng)口和風(fēng)管等,組成了進(jìn)風(fēng)部分。

(2)空氣過濾。由進(jìn)風(fēng)部分引入的新風(fēng),必須先經(jīng)過一次預(yù)過濾,以濾除顆粒較大的塵埃。一般空調(diào)系統(tǒng)都裝有預(yù)過濾器和主過濾器兩級(jí)過濾裝置。(3)空氣的熱濕處理。把空氣加熱、冷卻、加濕和減濕等不同的處理和過程組合在一起,統(tǒng)稱為空調(diào)系統(tǒng)的熱濕處理部分。

(4)空氣的輸送和分配??諝獾妮斔秃头峙涫菍⒄{(diào)節(jié)好的空氣均勻地輸入和分配到房間內(nèi),保證合適的溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)。它由風(fēng)機(jī)和不同形式的管道組成。(5)冷熱源。為了保證空調(diào)系統(tǒng)具有加溫和冷卻能力,必須具備冷熱源。冷熱源有自然冷熱源和人工冷熱源兩種。2.空調(diào)系統(tǒng)的類型

按照空氣處理設(shè)備的設(shè)置情況,空調(diào)系統(tǒng)可以分為集中式、半集中式和全分散式三類。集中式系統(tǒng)的所有空氣處理設(shè)備(包括風(fēng)機(jī)、冷卻器、加熱器、加濕器、過濾器等)都設(shè)在一個(gè)集中的空調(diào)機(jī)房?jī)?nèi)。經(jīng)過集中處理的空氣,通過分道送到各個(gè)房間。因此,該系統(tǒng)便于集中管理和維護(hù)。

半集中式系統(tǒng)中,除了集中的空調(diào)機(jī)房外,還設(shè)有分散在被調(diào)節(jié)房間內(nèi)的二次設(shè)備(又稱為末端裝置),它可以進(jìn)行二次調(diào)節(jié)。

全分散系統(tǒng)也稱為局部空調(diào)機(jī)組。這種機(jī)組通常把冷、熱源和空氣處理、輸送設(shè)備(風(fēng)機(jī))集中設(shè)置在一個(gè)箱體內(nèi),形成一個(gè)緊湊的空調(diào)系統(tǒng)。房間空調(diào)機(jī)就屬于此類機(jī)組,它具有使用靈活,安裝方便的特點(diǎn)。該類系統(tǒng)可以滿足不同房間的不同送風(fēng)要求,但是裝置的總功率必然較大。

智能建筑的空調(diào)系統(tǒng)一般分為區(qū)內(nèi)空調(diào)和周邊區(qū)空調(diào)兩大部分。按照風(fēng)量的控制方式,還可以分為定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)和變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)。定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng),一般按房間最大熱濕負(fù)荷確定送風(fēng)量,風(fēng)量確定后便全年不變。風(fēng)機(jī)的速度是不變的,送風(fēng)量固定。

變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)是保持送風(fēng)溫度不變,當(dāng)房間熱濕負(fù)荷發(fā)生變化時(shí),用改變風(fēng)機(jī)的速度實(shí)現(xiàn)改變送風(fēng)量來滿足房間對(duì)冷熱負(fù)荷的需要。變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能效果好,近年來得到了廣泛應(yīng)用。3.空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源

能夠?yàn)榭照{(diào)系統(tǒng)的空氣處理設(shè)備對(duì)空氣進(jìn)行熱濕處理并提供冷熱量的物質(zhì)和裝置,都可以作為空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源,這樣的物質(zhì)有地下水、冰、地?zé)岬?,裝置主要是各種制冷設(shè)備和鍋爐。

冷水機(jī)組是中央空調(diào)系統(tǒng)采用最多的冷源,它是將制冷設(shè)備組裝成一個(gè)整體,可向空調(diào)系統(tǒng)提供處理空氣所需的冷凍水。目前常用的有兩大類:一是電力驅(qū)動(dòng)的蒸汽壓縮式機(jī)組;二是熱力驅(qū)動(dòng)的吸收式冷水機(jī)組。

按照熱源的性質(zhì)可以分為蒸汽和熱水兩大類。按照熱源裝置可以分為鍋爐和熱交換器兩大類。智能建筑中由于自動(dòng)化設(shè)備的大量使用,內(nèi)部發(fā)熱量大,因此,空調(diào)系統(tǒng)主要以供冷為主。3.4.2新風(fēng)機(jī)組的監(jiān)控

新風(fēng)機(jī)組由新風(fēng)閥、初效過濾器、表冷器/加熱盤管、蒸汽加濕器、送風(fēng)機(jī)組組成。新風(fēng)機(jī)組監(jiān)控原理圖如圖3-3所示。新風(fēng)機(jī)組的監(jiān)控內(nèi)容如下。圖3-3新風(fēng)機(jī)組監(jiān)控原理圖①監(jiān)測(cè)功能。監(jiān)視風(fēng)機(jī)電機(jī)運(yùn)行/停止的狀態(tài);監(jiān)測(cè)風(fēng)機(jī)出口空氣溫度和濕度參數(shù);監(jiān)測(cè)新風(fēng)過濾器兩側(cè)的壓差,以了解過濾器是否需要清洗或者更換;監(jiān)視新風(fēng)閥打開/關(guān)閉的狀態(tài)。②控制功能??刂骑L(fēng)機(jī)的啟動(dòng)/停止;溫度控制,使溫度達(dá)到設(shè)定值;濕度控制,使?jié)穸冗_(dá)到設(shè)定值;風(fēng)機(jī)、風(fēng)門、冷熱水閥門、加濕設(shè)備和防霜凍連鎖控制以及和消防系統(tǒng)的連鎖控制;按照啟動(dòng)/停止順序,控制設(shè)備的運(yùn)行/停止。

③保護(hù)功能。

④集中管理功能。3.4.3空調(diào)機(jī)組的監(jiān)控

空調(diào)機(jī)組由新風(fēng)閥、回風(fēng)閥、排風(fēng)閥、初效過濾器、表冷器/加熱盤管、蒸汽加濕器、送風(fēng)機(jī)、回風(fēng)機(jī)組成??照{(diào)機(jī)組的調(diào)節(jié)對(duì)象是相應(yīng)區(qū)域的溫度、濕度參數(shù)。空調(diào)機(jī)組的監(jiān)控原理圖如圖3-4所示。監(jiān)控內(nèi)容如下。圖3-4空調(diào)機(jī)組的監(jiān)控原理圖①根據(jù)控制程序控制風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)/停止。

②溫度控制,即根據(jù)回風(fēng)實(shí)測(cè)溫度與系統(tǒng)設(shè)定的溫度值進(jìn)行比較,按照調(diào)節(jié)規(guī)律調(diào)節(jié)水路電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開度,使溫度達(dá)到設(shè)定值。

③濕度控制,即根據(jù)回風(fēng)實(shí)測(cè)濕度與設(shè)定濕度的偏差,按照控制要求調(diào)節(jié)汽路電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開度,使?jié)穸冗_(dá)到設(shè)定值。④監(jiān)測(cè)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。

⑤監(jiān)測(cè)空氣過濾器的狀態(tài)。

⑥風(fēng)機(jī)、風(fēng)門、冷熱水閥、加濕設(shè)備及防霜凍連鎖控制。

⑦防凍保護(hù)。

⑧與消防系統(tǒng)的連鎖控制,當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí),關(guān)閉風(fēng)機(jī)等。3.4.4暖通系統(tǒng)的監(jiān)控

暖通系統(tǒng)主要為建筑提供熱源,包括熱水鍋爐房、換熱站以及供熱網(wǎng)等。根據(jù)智能建筑的特點(diǎn),主要對(duì)供暖鍋爐房進(jìn)行監(jiān)控。供暖鍋爐房的監(jiān)控對(duì)象可分為燃燒系統(tǒng)和水系統(tǒng)兩大部分。1.鍋爐燃燒系統(tǒng)的監(jiān)控

熱水鍋爐燃燒系統(tǒng)的監(jiān)控任務(wù)主要是根據(jù)對(duì)產(chǎn)生熱量的要求和鍋爐內(nèi)的燃燒情況,控制鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)的風(fēng)量,爐膛的壓力,熱水的溫度、流量以及燃燒所需要燃料的供應(yīng)等,使燃燒充分,利用率高,達(dá)到節(jié)能高效的目的。2.鍋爐水系統(tǒng)的監(jiān)控

鍋爐水系統(tǒng)的監(jiān)控主要有以下幾個(gè)方面。(1)保證系統(tǒng)安全運(yùn)行。(2)計(jì)量和統(tǒng)計(jì)。(3)運(yùn)行工況調(diào)整。3.4.5冷源及其水系統(tǒng)的監(jiān)控

智能建筑中的冷源主要包括通過冷水機(jī)組制備的冷卻水、冷凍水。1.冷卻水系統(tǒng)的監(jiān)控

冷卻水是指通過冷卻塔和冷卻水泵及管道提供的冷水,其作用是為空調(diào)提供冷源。對(duì)冷卻水系統(tǒng)監(jiān)控的目的主要是保證冷卻塔風(fēng)機(jī)和冷卻水泵的安全運(yùn)行,確保制冷機(jī)冷凝器側(cè)有足夠的冷卻水通過,并且能夠根據(jù)室外氣候情況以及冷負(fù)荷自動(dòng)調(diào)整冷卻水運(yùn)行工況,使冷卻水溫度始終保持在要求的范圍內(nèi)。2.冷凍水系統(tǒng)的監(jiān)控

冷凍水系統(tǒng)由冷凍水循環(huán)泵通過管道連接冷凍機(jī)蒸發(fā)器及用戶的各種冷水設(shè)備(如空調(diào)機(jī)和風(fēng)機(jī)盤管)組成。對(duì)冷凍水系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控,主要是保證冷凍機(jī)蒸發(fā)器通過足夠的水量以使蒸發(fā)器正常工作。監(jiān)控的內(nèi)容主要有:冷凍水的溫度和壓力,水流量測(cè)量及冷量記錄,冷凍水循環(huán)泵工作狀態(tài)、異常報(bào)警等。在滿足使用要求的前提下盡可能減少水泵的耗電,達(dá)到節(jié)能的目的。典型的冷源系統(tǒng)監(jiān)控原理圖如圖3-5所示。圖3-5冷源系統(tǒng)監(jiān)控原理圖3.5給排水監(jiān)控系統(tǒng)

給排水系統(tǒng)是建筑中的一個(gè)重要組成部分。給水系統(tǒng)的任務(wù)是將用水管網(wǎng)的水經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠地輸送到各個(gè)需要供水的地方,并滿足用戶對(duì)水質(zhì)、水量和水壓的要求。根據(jù)給水用途,可以分為生活、消防、生產(chǎn)三種類型的給水。

排水系統(tǒng)的作用是收集建筑物內(nèi)部人們?nèi)粘I?、工作使用過的水,及時(shí)通暢地排到室外,保證生活、工作的正常進(jìn)行和滿足環(huán)境保護(hù)的要求。根據(jù)廢水的性質(zhì),建筑物排水可以分為生活、生產(chǎn)、雨水三種類型的排水。3.5.1給水系統(tǒng)的監(jiān)控及功能

給水系統(tǒng)的主要設(shè)備有:將室外用水管網(wǎng)接入室內(nèi)給水主干水管的引入管、地下儲(chǔ)水池、樓層水箱、生活給水泵、消防給水泵、氣壓給水設(shè)備、配水設(shè)備和管道。給水方式普遍采用的有:直接給水,水箱給水,水泵給水,水泵、水池、水箱聯(lián)合給水,氣壓給水,分區(qū)給水。智能建筑大多是高層建筑,目前應(yīng)用最多的是分區(qū)減壓給水方式。給水系統(tǒng)監(jiān)控原理圖如圖3-6所示。圖3-6給水系統(tǒng)監(jiān)控原理圖

給水系統(tǒng)監(jiān)控功能如下。

①地下儲(chǔ)水池、樓層水池、地面水池水位的檢測(cè)及高/低水位超限時(shí)的報(bào)警。

②根據(jù)水池(箱)的高/低水位控制水泵的停止/啟動(dòng),檢測(cè)水泵的工作狀態(tài)。當(dāng)使用的水泵出現(xiàn)故障時(shí),備用水泵能夠自動(dòng)投入運(yùn)行。

③氣壓裝置壓力的檢測(cè)與控制。④設(shè)備運(yùn)行時(shí)間累計(jì)、用電量的累計(jì)。累計(jì)運(yùn)行時(shí)間,可以為設(shè)備的維修提供依據(jù),并能根據(jù)每臺(tái)水泵的運(yùn)行時(shí)間,自動(dòng)確定作為運(yùn)行泵還是備用泵。3.5.2排水系統(tǒng)的監(jiān)控及功能

排水系統(tǒng)的主要設(shè)備有排水水泵、污水集水池、廢水集水池等。排水系統(tǒng)監(jiān)控功能如下。

①污水集水池、廢水集水池的水位檢測(cè)及超限報(bào)警。

②根據(jù)污水集水池、廢水集水池的水位,控制排水水泵的啟動(dòng)/停止。當(dāng)水位達(dá)到高限時(shí),連鎖啟動(dòng)相應(yīng)的水泵,直到水位降低到低限時(shí)連鎖停止水泵。③排水水泵運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)以及發(fā)生故障時(shí)報(bào)警。

④累計(jì)運(yùn)行時(shí)間,為設(shè)備的定時(shí)維修提供依據(jù),并根據(jù)每臺(tái)水泵的運(yùn)行時(shí)間,自動(dòng)確定作為工作泵還是備用泵。3.6電梯與停車場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)

電梯與停車場(chǎng)是智能建筑中不可缺少的配套服務(wù)設(shè)施,不但自身要有良好的性能和自動(dòng)化程度,而且還要與整個(gè)BAS協(xié)調(diào)運(yùn)行,接受中央計(jì)算機(jī)的管理及控制。它們的功能,有的屬于OAS,如停車場(chǎng)收費(fèi)系統(tǒng);有的則屬于安全防范,如電梯間的監(jiān)控。3.6.1電梯監(jiān)控系統(tǒng)

電梯可分為直升電梯和手扶電梯兩類。直升電梯按照其用途又可分為客梯、貨梯、客貨梯、消防梯等。電梯的控制方式可以分為層間控制、簡(jiǎn)易自動(dòng)控制、集選控制、有/無司機(jī)控制以及群控等。電梯的自動(dòng)化程度體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是其拖動(dòng)系統(tǒng)的組成形式;二是其操縱的自動(dòng)化程度。1.電梯拖動(dòng)系統(tǒng)

常見的電梯拖動(dòng)系統(tǒng)有以下三種。(1)雙速拖動(dòng)方式以交流雙速電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力裝置,通過控制系統(tǒng)按時(shí)間原則控制電動(dòng)機(jī)的高/低速度,使電梯在運(yùn)行的各階段速度作相應(yīng)的變化。

(2)調(diào)壓調(diào)速拖動(dòng)方式用調(diào)壓裝置控制電動(dòng)機(jī)的電壓,電動(dòng)機(jī)的速度可以按照要求進(jìn)行連續(xù)變化,因此乘座的舒適感好。但是由于采用可控調(diào)壓,會(huì)使主電路三相電壓波形產(chǎn)生畸變,影響供電質(zhì)量,電動(dòng)機(jī)嚴(yán)重發(fā)熱,故不適用于高速電梯。

(3)變壓變頻拖動(dòng)方式又稱為VVVF方式。它是利用微機(jī)控制技術(shù)和脈沖調(diào)制技術(shù),通過改變曳引電動(dòng)機(jī)電源的電壓和頻率使電梯的速度按照需要變化。由于采用了先進(jìn)的調(diào)速技術(shù)和控制裝置,因而VVVF電梯具有高效、節(jié)能、舒適感好等優(yōu)點(diǎn)。這種電梯拖動(dòng)系統(tǒng)是現(xiàn)代化高層建筑中電梯拖動(dòng)的理想形式。2.電梯監(jiān)控系統(tǒng)的內(nèi)容及功能

電梯監(jiān)控系統(tǒng)的內(nèi)容及功能如下。

①按照時(shí)間程序設(shè)定的運(yùn)行時(shí)間表啟動(dòng)/停止電梯。

②監(jiān)測(cè)電梯的運(yùn)行狀態(tài)。③故障檢測(cè)與報(bào)警。故障檢測(cè)包括電動(dòng)機(jī)、轎廂門、轎廂上下限超限、轎廂運(yùn)行速度異常等情況;當(dāng)出現(xiàn)故障后,能夠自動(dòng)報(bào)警,并顯示故障電梯的地點(diǎn)、發(fā)生故障的時(shí)間、故障狀態(tài)等。④緊急狀況檢測(cè)與報(bào)警。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)、發(fā)生故障時(shí)是否關(guān)人,一旦發(fā)生,應(yīng)立即報(bào)警。

⑤配合消防系統(tǒng)協(xié)同工作。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí),普通電梯直駛首層放客,切斷電梯電源;消防電梯由應(yīng)急電源供電,在首層待命。⑥配合安全防范系統(tǒng)協(xié)同工作,接到相關(guān)信號(hào)時(shí),根據(jù)保安級(jí)別,自動(dòng)行駛到規(guī)定的樓層,并對(duì)轎廂門進(jìn)行監(jiān)控。3.6.2停車場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)

在智能建筑中,停車場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)成為一個(gè)重要的組成部分。停車場(chǎng)按其設(shè)備結(jié)構(gòu)和停車位置可以分為空地停車場(chǎng)、室外地下停車場(chǎng)、室內(nèi)地下停車場(chǎng)、立體停車場(chǎng)等類型。按照所在環(huán)境不同又可分為內(nèi)部停車場(chǎng)管理系統(tǒng)和公用停車場(chǎng)管理系統(tǒng)。近年來,我國(guó)停車場(chǎng)自動(dòng)管理技術(shù)已經(jīng)逐漸走向成熟,停車場(chǎng)管理正向大型化、復(fù)雜化、高技術(shù)化和智能化方向發(fā)展。1.智能停車場(chǎng)管理系統(tǒng)的組成

智能停車場(chǎng)管理系統(tǒng)可以分為硬件和軟件兩部分。智能停車場(chǎng)管理系統(tǒng)的硬件如圖3-7所示,由下列幾部分組成。圖3-7智能停車場(chǎng)管理系統(tǒng)硬件組成

(1)入口管理站入口管理站設(shè)有地下感應(yīng)線圈、閘門機(jī)、感應(yīng)式閱讀器、入口電子顯示屏、攝像機(jī)等。(2)出口管理站出口管理站設(shè)有地下感應(yīng)線圈、閘門機(jī)、感應(yīng)式閱讀器、出口電子顯示屏、自動(dòng)計(jì)價(jià)收銀機(jī)、攝像機(jī)等。(3)計(jì)算機(jī)監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)監(jiān)控中心包括計(jì)算機(jī)主機(jī)、顯示器、票據(jù)打印機(jī)、對(duì)講機(jī)等。2.智能停車場(chǎng)管理系統(tǒng)的功能

(1)計(jì)算機(jī)監(jiān)控中心可以對(duì)整個(gè)停車場(chǎng)的情況進(jìn)行監(jiān)控和管理,包括出入口管理和車庫(kù)管理,并將采集的數(shù)據(jù)和系統(tǒng)工作狀態(tài)信息存入計(jì)算機(jī),以便進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、查詢和打印報(bào)表等工作。該中心還要與安全防范系統(tǒng)進(jìn)行通信,組成一個(gè)全方位的智能建筑的安全防范體系。

計(jì)算機(jī)監(jiān)控中心的特點(diǎn)是采用計(jì)算機(jī)圖像比較,用先進(jìn)的非接觸感應(yīng)式智能卡技術(shù),自動(dòng)識(shí)別進(jìn)入停車場(chǎng)用戶的身份,并通過計(jì)算機(jī)圖像處理來識(shí)別出入車輛的合法性。車輛進(jìn)出停車場(chǎng),完全是在計(jì)算機(jī)的監(jiān)控下。同時(shí),車輛的收費(fèi)、車庫(kù)車位的管理、防盜等完全智能化,具有方便快捷、安全可靠的特點(diǎn)。

(2)入口管理當(dāng)車輛駛進(jìn)入口時(shí),可以看到所顯示的停車場(chǎng)信息,標(biāo)志牌顯示入口方向與車庫(kù)內(nèi)部車位的情況。當(dāng)車輛通過地下感應(yīng)線圈時(shí),監(jiān)控室可以監(jiān)測(cè)到有車輛即將進(jìn)入,如果車庫(kù)車位已經(jīng)停滿,則車庫(kù)滿燈亮,拒絕車輛進(jìn)入;如果車庫(kù)還有車位,則允許車輛進(jìn)入。

車輛開到入口機(jī)處,使用感應(yīng)卡確認(rèn),若該卡符合進(jìn)入權(quán)限,會(huì)自動(dòng)開啟閘門機(jī),及時(shí)讓車輛通過進(jìn)入車庫(kù),然后自動(dòng)關(guān)閉閘門,防止后面的車輛進(jìn)入。車輛進(jìn)入時(shí),攝像機(jī)拍攝下進(jìn)入車輛的圖像、車牌號(hào)碼以及停車憑證數(shù)據(jù)(進(jìn)庫(kù)日期、時(shí)間等),全部存入計(jì)算機(jī),以便該車出車庫(kù)時(shí)進(jìn)行車輛圖像等信息的比較,確認(rèn)該車是否合法出車庫(kù)。

(3)出口管理出口管理的主要任務(wù)是對(duì)駛出的車輛進(jìn)行自動(dòng)收費(fèi)。對(duì)駛出車輛的編號(hào)、出庫(kù)時(shí)間、出口攝像機(jī)提供的數(shù)據(jù)與讀卡機(jī)數(shù)據(jù)一起被送到管理系統(tǒng),進(jìn)行核對(duì)和計(jì)算,出口管理站檢驗(yàn)確認(rèn)票卡有效并核實(shí)正確后,出口電動(dòng)欄桿升起放行。3.計(jì)算機(jī)管理軟件

管理軟件由實(shí)時(shí)監(jiān)控、設(shè)備管理、系統(tǒng)設(shè)置和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等模塊組成。操作人員可以通過鼠標(biāo)操作完成大部分功能。

(1)實(shí)時(shí)監(jiān)控實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊包括監(jiān)控設(shè)備的工作模式、工作狀況和情況等。(2)設(shè)備管理設(shè)備管理的功能是對(duì)出入口(讀卡器)和控制器等硬件設(shè)備的參數(shù)和權(quán)限等進(jìn)行設(shè)置。

(3)系統(tǒng)設(shè)置系統(tǒng)設(shè)置是指對(duì)軟件自身的參數(shù)和狀態(tài)進(jìn)行修改、設(shè)置和維護(hù),包括口令設(shè)置、修改軟件參數(shù)、系統(tǒng)備份和修復(fù)、進(jìn)入系統(tǒng)保護(hù)狀態(tài)等。系統(tǒng)設(shè)置的安全功能是指對(duì)系統(tǒng)設(shè)置相應(yīng)的保安措施,限定工作人員的操作級(jí)別,管理人員需要輸入操作密碼才可以在自己管理的權(quán)限上操作。

(4)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)包括系統(tǒng)車流量統(tǒng)計(jì)、收費(fèi)狀況統(tǒng)計(jì),并可以根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)自動(dòng)生成各種報(bào)表。統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)還可以進(jìn)行查詢和結(jié)算。第4章安全防范系統(tǒng)安全防范系統(tǒng)的組成及功能4.1出入口控制系統(tǒng)4.2防盜報(bào)警系統(tǒng)4.3電子巡更系統(tǒng)4.4閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)4.5智能安全防范系統(tǒng)的集成4.6

安全防范系統(tǒng)是以智能建筑各重點(diǎn)出入口、通道、特定區(qū)域或設(shè)備為監(jiān)視控制對(duì)象進(jìn)行監(jiān)控與管理,為用戶提供安全的生活、工作環(huán)境。安全防范系統(tǒng)的基本任務(wù)之一就是保證智能建筑內(nèi)部人身、財(cái)產(chǎn)的安全。保護(hù)信息化知識(shí)資產(chǎn)也是安全防范系統(tǒng)的基本任務(wù)。智能建筑需要全方位、多層次、內(nèi)外保護(hù)的立體化的安全防范系統(tǒng)。4.1安全防范系統(tǒng)的組成及功能

智能建筑安全防范系統(tǒng)一般由以下三部分組成。(1)出入口控制系統(tǒng)出入口控制系統(tǒng)控制各類人員的出入以及他們?cè)谙嚓P(guān)區(qū)域的行動(dòng),通常稱為門禁控制系統(tǒng)。它的控制原理是:按照人的活動(dòng)范圍,預(yù)先制作出各種層次的卡或預(yù)定的密碼,在相關(guān)的出入口安裝磁卡識(shí)別器或密碼鍵盤,用戶持有效卡或輸入密碼才能通過和進(jìn)入,否則自動(dòng)報(bào)警。目前出入口控制系統(tǒng)已經(jīng)成為智能建筑的標(biāo)準(zhǔn)配置之一。

(2)防盜報(bào)警系統(tǒng)和電子巡更系統(tǒng)防盜報(bào)警系統(tǒng)就是利用各種探測(cè)器對(duì)建筑物內(nèi)外的重要地點(diǎn)和區(qū)域進(jìn)行布防,當(dāng)探測(cè)到有非法入侵者時(shí),系統(tǒng)將自動(dòng)報(bào)警,并將信號(hào)傳輸?shù)娇刂浦行?,有關(guān)值班人員接到報(bào)警后,根據(jù)情況采取相應(yīng)的措施,控制事態(tài)的發(fā)展。防盜報(bào)警系統(tǒng)除了自動(dòng)報(bào)警功能外,還要有聯(lián)動(dòng)功能,啟動(dòng)相應(yīng)的防護(hù)設(shè)施。

電子巡更系統(tǒng)是把以前的夜間人工巡邏向電子化、自動(dòng)化方向轉(zhuǎn)變,是把人工防范與技術(shù)防范相結(jié)合的一個(gè)重要手段,提高了安全防范的能力。智能建筑均采用電子巡更系統(tǒng)。防盜報(bào)警系統(tǒng)是安全防范系統(tǒng)的第二個(gè)層次。

(4)閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)通過攝像機(jī)記錄現(xiàn)場(chǎng)的情況,使管理人員在控制室便能看到建筑物內(nèi)外重要地點(diǎn)的情況,增加了保安系統(tǒng)的視野,從而大大加強(qiáng)了保安的效果。該系統(tǒng)還可以記錄現(xiàn)場(chǎng)情況,在接到報(bào)警系統(tǒng)和出入口控制系統(tǒng)的報(bào)警信號(hào)后,可以進(jìn)行實(shí)時(shí)錄像,錄下報(bào)警現(xiàn)場(chǎng)的情況,以便取得證據(jù)和分析案情。閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)是安全防范系統(tǒng)的第三個(gè)層次。4.2出入口控制系統(tǒng)

出入口控制系統(tǒng)是對(duì)進(jìn)入智能建筑的人員進(jìn)行識(shí)別并控制通道門開啟的系統(tǒng),因?yàn)樗捎瞄T禁控制方式提供安全保障,故又稱為門禁控制系統(tǒng)。1.出入口控制系統(tǒng)的組成4.2.1出入口控制系統(tǒng)的組成及功能

出入口控制系統(tǒng)的構(gòu)成如圖4-1所示,一般由出入口目標(biāo)識(shí)別子系統(tǒng)、出入口信息管理子系統(tǒng)和出入口控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)三部分組成。圖4-1出入口控制系統(tǒng)的組成(1)出入口目標(biāo)識(shí)別子系統(tǒng)

出入口目標(biāo)識(shí)別子系統(tǒng)通常采用各種卡式識(shí)別裝置和生物辨識(shí)裝置??ㄊ阶R(shí)別裝置包括磁卡、IC卡、射頻卡、智能卡等。生物辨識(shí)裝置是利用人的生物特征進(jìn)行辨識(shí),如利用人的指紋、掌紋、視網(wǎng)膜等進(jìn)行識(shí)別??ㄊ阶R(shí)別裝置由于價(jià)格便宜,使用廣泛。生物辨識(shí)裝置由于每個(gè)人的生物特征不同,安全性極高,一般用于安全性很高的軍政要害部門或者大銀行的金庫(kù)等地方的出入口控制系統(tǒng)。(2)出入口控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)

出入口控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)由控制器、電動(dòng)鎖、出口按鈕、指示燈、報(bào)警傳感器和喇叭等組成??刂破鹘邮粘鋈肟谀繕?biāo)識(shí)別子系統(tǒng)發(fā)來的相關(guān)信息,與自己存儲(chǔ)的信息進(jìn)行比較后做出判斷,然后發(fā)出處理信息,控制電動(dòng)鎖。單個(gè)控制器就可以組成一個(gè)簡(jiǎn)單的出入口控制系統(tǒng),用來管理一個(gè)或幾個(gè)門。多個(gè)控制器由通信網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)連接起來,就組成了可集中監(jiān)控的出入口控制系統(tǒng)。(3)出入口信息管理子系統(tǒng)

出入口信息管理子系統(tǒng)由管理計(jì)算機(jī)和相關(guān)設(shè)備以及管理軟件組成。它管理著系統(tǒng)中所有的控制器,向它們發(fā)送命令,對(duì)它們進(jìn)行設(shè)置,接收其送來的信息,完成系統(tǒng)中所有信息的分析與處理。

出入口控制系統(tǒng)可以與閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、電子巡更系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)等連接起來,形成綜合安全管理系統(tǒng)。2.出入口控制系統(tǒng)的功能

出入口控制系統(tǒng)的主要功能如下。

①設(shè)定卡片權(quán)限。

②設(shè)定電動(dòng)鎖的開關(guān)時(shí)間。

③能夠?qū)θ藛T的進(jìn)出情況或者某人的出入狀況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、查詢和打印。④可與考勤系統(tǒng)結(jié)合。通過設(shè)定班次和時(shí)間,系統(tǒng)可以對(duì)存儲(chǔ)的記錄進(jìn)行考勤統(tǒng)計(jì)。

⑤通過設(shè)置傳感器檢測(cè)門的狀況。如果讀卡機(jī)沒有讀卡或者沒有接到開門信號(hào),傳感器檢測(cè)到門被打開,則會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

⑥當(dāng)接到火災(zāi)報(bào)警信號(hào)時(shí),系統(tǒng)能夠自動(dòng)開啟電動(dòng)鎖,保障人員疏散。4.2.2出入口控制系統(tǒng)的主要設(shè)備及控制

出入口控制系統(tǒng)的主要設(shè)備。(1)識(shí)別卡按照工作原理、制作材料和使用方式的不同,可以將識(shí)別卡分為不同的類型,如磁卡和IC卡、接觸式和非接觸式等。它們的作用都是作為電子鑰匙使用,只是在使用的方便性、系統(tǒng)識(shí)別的保密性等方面有所不同。

磁卡是一種磁記錄介質(zhì)卡片。它由高強(qiáng)度、耐高溫的塑料涂覆磁性材料制成,使用較為穩(wěn)定可靠。通常磁卡的一面印刷有指示性信息,如插卡方向等;另一面則有磁層或磁條,具有兩三個(gè)磁道記錄有關(guān)數(shù)據(jù)信息。磁卡成本低,可以隨時(shí)修改密碼,使用相當(dāng)方便。雖然磁卡有易被消磁的缺點(diǎn),但仍然是目前最普及的卡片,廣泛用于智能樓宇的出入口和停車場(chǎng)管理系統(tǒng)中。IC卡(IntegratedCircuitCard),又成為集成電路卡。它把一個(gè)集成電路芯片鑲嵌在塑料基片中,封裝成卡的形式,外形與磁卡相似。其優(yōu)點(diǎn)是體積小、保密性好、無法仿造等。

IC卡可分為接觸式和非接觸式(感應(yīng)式)兩種。

接觸式IC卡是由讀/寫設(shè)備的觸點(diǎn)與卡上的觸點(diǎn)相接觸而接通電路進(jìn)行信息的讀/寫。非接觸式IC卡由IC芯片和感應(yīng)天線組成,并完全密封在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的PVC卡片中,無外露部分。非接觸式IC卡的讀/寫,通常由非接觸式IC卡與讀卡器之間通過無線電波來實(shí)現(xiàn)。

非接觸式IC卡因?yàn)榭ㄉ蠠o外露觸點(diǎn),不會(huì)造成污染、磨損等,提高了可靠性;因?yàn)椴恍枰M(jìn)行卡的拔插,提高了操作的便利性和使用速度;因?yàn)榭▋?nèi)數(shù)據(jù)讀/寫時(shí),都經(jīng)過了復(fù)雜的數(shù)據(jù)加密和嚴(yán)格授權(quán),提高了安全性。(2)讀卡器

讀卡器分為接觸式讀卡器和非接觸式(感應(yīng)式)讀卡器。(3)寫入器

寫入器是對(duì)各種識(shí)別卡寫入各種標(biāo)志、代碼和數(shù)據(jù)(如金額、防偽碼)等。(4)控制器

控制器是出入口控制系統(tǒng)的核心,由一臺(tái)微機(jī)和相應(yīng)的外圍設(shè)備組成。它完成對(duì)識(shí)別卡的識(shí)別和信息的分析判斷,并按照預(yù)先設(shè)定的程序進(jìn)行相應(yīng)的控制。它還可以與上一級(jí)計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信,組成聯(lián)網(wǎng)式出入口控制系統(tǒng)。(5)電動(dòng)鎖

出入口控制系統(tǒng)所使用的電動(dòng)鎖可以在控制器的控制下自動(dòng)打開。它有三種類型:電陰鎖、電磁鎖和電插鎖。(6)管理計(jì)算機(jī)

出入口控制系統(tǒng)的管理計(jì)算機(jī)通過專用的管理軟件對(duì)系統(tǒng)所有的設(shè)備和數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。它的主要功能如下。

①設(shè)備管理。

②時(shí)間管理。

③數(shù)據(jù)庫(kù)管理。

④網(wǎng)間通信。4.2.3樓宇對(duì)講系統(tǒng)

在智能住宅小區(qū)中,樓宇對(duì)講系統(tǒng)也是一種出入口控制系統(tǒng)。通過該系統(tǒng),入口處的來訪者可以直接或通過門衛(wèi)與室內(nèi)主人建立聲音、視頻通信聯(lián)絡(luò),主人可以與來訪者通話,并通過聲音或安裝在家里的分機(jī)顯示屏幕上的影像來辨認(rèn)來訪者。當(dāng)來訪者被確認(rèn)后,主人可利用分機(jī)上的門鎖控制鍵,打開電控門鎖,允許來訪者進(jìn)入。樓宇對(duì)講系統(tǒng)按功能可分為單對(duì)講型和可視對(duì)講型兩種。樓宇可視對(duì)講系統(tǒng)的基本組成如圖4-2所示。圖4-2樓宇可視對(duì)講系統(tǒng)的基本組成(1)室內(nèi)可視對(duì)講分機(jī)

室內(nèi)可視對(duì)講分機(jī)用于住戶與來訪者或管理中心人員的通話、觀看來訪者的影像及開門,同時(shí)也可以監(jiān)控門口的情況。(2)門口主機(jī)

門口主機(jī)用來實(shí)現(xiàn)來訪者與住戶的可視對(duì)講通話。門口主機(jī)內(nèi)裝有攝像頭、揚(yáng)聲器、麥克風(fēng)和電路板,機(jī)面設(shè)有多個(gè)功能鍵。門口主機(jī)一般安裝在特制的防護(hù)門上或墻壁上。(3)電源

樓宇對(duì)講系統(tǒng)采用220V交流電源供電,經(jīng)過整流變成滿足門口主機(jī)和室內(nèi)可視對(duì)講分機(jī)所需的直流電源。為了保證在停電時(shí)系統(tǒng)能夠正常使用,應(yīng)加入充電電池作為備用電源。(4)電控鎖

電控鎖安裝在入口門上,受控于住戶和保安人員,平時(shí)鎖閉。當(dāng)確認(rèn)來訪者可以進(jìn)入后,主人通過室內(nèi)可視對(duì)講分機(jī)上的開門鍵來打開電控鎖,來訪者才可以進(jìn)入。進(jìn)門后電控鎖自動(dòng)鎖閉。另外,也可以通過鑰匙、密碼或門內(nèi)的開門按鈕打開電控鎖。(5)控制中心主機(jī)

在大多數(shù)樓宇可視對(duì)講系統(tǒng)中都設(shè)有管理中心主機(jī),通常設(shè)在保安人員值班室??刂浦行闹鳈C(jī)裝有電路板、電子鈴、功能鍵和電話機(jī)(有的主機(jī)帶有顯示屏和揚(yáng)聲器),并可以外接攝像機(jī)和監(jiān)視器。4.3防盜報(bào)警系統(tǒng)

防盜報(bào)警系統(tǒng)就是利用各種探測(cè)器對(duì)建筑物內(nèi)外的重點(diǎn)區(qū)域和重要地點(diǎn)進(jìn)行布防,防止非法入侵。當(dāng)探測(cè)到有非法入侵者時(shí),系統(tǒng)將自動(dòng)報(bào)警,并將信號(hào)傳輸?shù)娇刂浦行?,有關(guān)值班人員接到報(bào)警后,根據(jù)情況采取相應(yīng)的措施,控制事態(tài)的發(fā)展。防盜報(bào)警系統(tǒng)除了自動(dòng)報(bào)警功能外,還要有聯(lián)動(dòng)功能,啟動(dòng)相應(yīng)的防護(hù)設(shè)施。4.3.1防盜報(bào)警系統(tǒng)的基本組成防盜報(bào)警系統(tǒng)的基本組成如圖4-3所示。圖4-3防盜報(bào)警系統(tǒng)的基本組成(1)各種類型的探測(cè)報(bào)警器

按照各種防范要求和使用目的,在防范的區(qū)域和地點(diǎn)安裝一定數(shù)量的各種探測(cè)報(bào)警器,負(fù)責(zé)探測(cè)受保護(hù)區(qū)域現(xiàn)場(chǎng)的任何入侵活動(dòng)。探測(cè)報(bào)警器由傳感器和前置信號(hào)處理電路兩部分組成??梢愿鶕?jù)不同的防范場(chǎng)所來選用不同的探測(cè)報(bào)警器。(2)信號(hào)傳輸系統(tǒng)

信號(hào)傳輸系統(tǒng)負(fù)責(zé)將探測(cè)器所探測(cè)到的信息傳送到報(bào)警控制中心。它有兩種傳送方式,一是有線傳輸,就是利用雙絞線、電話線、電力線、電纜或光纜等有線介質(zhì)傳輸信息;二是無線傳輸,是將探測(cè)到的信號(hào)經(jīng)過處理后,用無線電波進(jìn)行傳輸,需要發(fā)射和接收裝置。(3)報(bào)警控制中心

報(bào)警控制中心由信號(hào)處理器和報(bào)警裝置等設(shè)備組成,負(fù)責(zé)處理從各保護(hù)區(qū)域送來的現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)信息,若有情況,控制器就控制報(bào)警裝置,以聲、光形式報(bào)警,并可在屏幕上顯示。對(duì)于較復(fù)雜的報(bào)警系統(tǒng),還要求對(duì)報(bào)警信號(hào)進(jìn)行復(fù)核,以檢驗(yàn)報(bào)警的準(zhǔn)確性。報(bào)警控制中心通常設(shè)置在保安人員工作的地方,還要與公安部門進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)。同時(shí),還要與其他系統(tǒng)聯(lián)動(dòng),形成統(tǒng)一、協(xié)調(diào)的安全防范體系。1.常用的探測(cè)報(bào)警器4.3.2幾種常用的探測(cè)報(bào)警器

根據(jù)傳感器的原理不同,探測(cè)報(bào)警器可以分為以下幾種類型。(1)開關(guān)報(bào)警器

開關(guān)報(bào)警器是一種可以把防范現(xiàn)場(chǎng)傳感器的位置或工作狀態(tài)的變化轉(zhuǎn)換為控制電路通斷的變化,并以此來觸發(fā)報(bào)警電路的探測(cè)報(bào)警器。由于這類探測(cè)報(bào)警器的傳感器類似于電路開關(guān),因此稱為開關(guān)報(bào)警器。它作為點(diǎn)控型報(bào)警器,可分為以下幾種類型。①磁控開關(guān)型。磁控開關(guān)由帶金屬觸點(diǎn)的兩個(gè)簧片封裝在充有惰性氣體的玻璃管(也稱干簧管)和一塊磁鐵組成,如圖4-4所示。圖4-4磁控開關(guān)報(bào)警器結(jié)構(gòu)示意圖

從圖4-4中可以看出,當(dāng)磁鐵靠近干簧管時(shí),管中帶金屬觸點(diǎn)的兩個(gè)簧片在磁場(chǎng)作用下被吸合,a、b兩點(diǎn)接通;當(dāng)磁鐵遠(yuǎn)離干簧管時(shí),管中帶金屬觸點(diǎn)的兩個(gè)簧片由于干簧管附近磁場(chǎng)減弱或消失,簧片靠自身彈性作用恢復(fù)到原來的位置,則a、b兩點(diǎn)斷開。

使用時(shí),一般把磁鐵安裝在被防范物體(如門、窗)的活動(dòng)部位,把干簧管安裝在固定部位(如門框、窗框)。磁鐵與干簧管需要保持適當(dāng)距離,以保證門、窗關(guān)閉時(shí)干簧管觸點(diǎn)閉合,門、窗打開時(shí)干簧管觸點(diǎn)斷開,控制器產(chǎn)生斷路報(bào)警信號(hào)。②微動(dòng)開關(guān)型。微動(dòng)開關(guān)是一種依靠外部機(jī)械力的推動(dòng)實(shí)現(xiàn)電路通斷的電路開關(guān),其結(jié)構(gòu)如圖4-5所示。圖4-5微動(dòng)開關(guān)報(bào)警器結(jié)構(gòu)示意圖

從圖4-5中可看到,當(dāng)外力通過按鈕作用于動(dòng)簧片上時(shí),簧片末端的動(dòng)觸點(diǎn)a與靜觸點(diǎn)b快速接通,同時(shí)斷開c點(diǎn);當(dāng)外力撤除后,動(dòng)簧片在彈簧的作用下,迅速恢復(fù)原位,則a、c兩點(diǎn)接通,a、b兩點(diǎn)斷開。

在使用微動(dòng)開關(guān)作為開關(guān)報(bào)警傳感器時(shí),需要把它固定在被保護(hù)物之下。一旦被保護(hù)物被意外移動(dòng)或抬起時(shí),控制電路發(fā)生通斷變化,引起報(bào)警裝置發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。③壓力開關(guān)型。壓力開關(guān)是利用壓力控制開關(guān)的通斷。壓力墊就是典型的應(yīng)用。壓力墊由兩條長(zhǎng)條形金屬帶平行且相對(duì)應(yīng)地分別固定在地毯背面,兩條金屬帶相互隔離。當(dāng)有入侵者踏上地毯時(shí),兩條金屬帶就接觸上,相當(dāng)于開關(guān)點(diǎn)閉合產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。(2)玻璃破碎報(bào)警器

玻璃破碎報(bào)警器能對(duì)高頻的玻璃破碎聲音(10kHz~15kHz)進(jìn)行有效檢測(cè),而對(duì)10kHz以下的聲音信號(hào)(如說話、走路聲)有較強(qiáng)的抑制作用。玻璃破碎報(bào)警器按照工作原理的不同大致分為兩大類,一類是聲控型的單技術(shù)玻璃破碎報(bào)警器,它實(shí)際上是一種具有選頻作用(帶寬10kHz~15kHz)的、有特殊用途(可將玻璃破碎時(shí)產(chǎn)生的高頻信號(hào)驅(qū)除)的聲控探測(cè)報(bào)警器;另一類是雙技術(shù)玻璃破碎報(bào)警器,其中包括聲控—震動(dòng)型和次聲波—玻璃破碎高頻聲響型。

聲控—震動(dòng)型是將聲控與震動(dòng)探測(cè)兩種技術(shù)組合在一起,只有同時(shí)探測(cè)到玻璃破碎時(shí)發(fā)出的高頻聲音信號(hào)和敲擊玻璃引起的震動(dòng),才輸出報(bào)警信號(hào)。次聲波—玻璃破碎高頻聲響雙技術(shù)報(bào)警器是將次聲波探測(cè)技術(shù)和玻璃破碎高頻聲響探測(cè)技術(shù)組合到一起,只有同時(shí)探測(cè)到敲擊玻璃和玻璃破碎時(shí)發(fā)出的高頻聲響信號(hào)和引起的次聲波信

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