樓宇智能化關鍵技術

樓宇智能化關鍵技術第一頁，共九十九頁，2022年，8月28日提問：1、一個現(xiàn)代化樓宇包含哪些設備系統(tǒng)？2、供配電系統(tǒng)有哪些設備、電參量？3、給排水系統(tǒng)主要設備、設施有哪些？4、中央空調(diào)幾大組成部分？5、舉例消防、安防系統(tǒng)是如何自動執(zhí)行監(jiān)、控過程。6、上述系統(tǒng)屬BA、OA、CA哪個系統(tǒng)？6、智能樓宇的三大支持技術

第二頁，共九十九頁，2022年，8月28日3C+A技術現(xiàn)代建筑技術Architechure現(xiàn)代計算機技術Computer現(xiàn)代控制技術Control現(xiàn)代通信技術Communication

智能化樓宇支持技術第三頁，共九十九頁，2022年，8月28日

控制的概念：

控制是為使某種機器或設備處于希望的狀態(tài)而對其進行的操作。人——機控制如操作汽車機——機控制自動控制第四頁，共九十九頁，2022年，8月28日

自動控制（記錄）

所謂自動控制，就是應用自動化檢測儀表或控制裝置代替人工自動地對設備或工藝過程進行控制，使其達到預期的狀態(tài)或性能要求。第五頁，共九十九頁，2022年，8月28日控制系統(tǒng)按結構特點分：開環(huán)控制閉環(huán)控制第六頁，共九十九頁，2022年，8月28日開環(huán)控制系統(tǒng)：

特點：開環(huán)控制系統(tǒng)是最簡單最經(jīng)濟的控制系統(tǒng)，但不能自動隨外界變化，必須依賴于人的判斷和估計。典型例子：洗衣機第七頁，共九十九頁，2022年，8月28日

閉環(huán)控制系統(tǒng)：

特點：增加測量元件，用輸出控制輸入，這樣的輸出影響輸入的控制系統(tǒng)叫做閉環(huán)控制系統(tǒng)或反饋控制系統(tǒng)典型例子：恒溫空調(diào)第八頁，共九十九頁，2022年，8月28日控制器：根據(jù)輸入信號，按一定規(guī)律產(chǎn)生控制信號作為輸出信號。

如DDC、PLC等執(zhí)行機構：能夠影響受控過程的裝置或設備。

如電動機、電磁閥等。檢測元件：測量受控變量的值并把它變換為可以進行比較的信號。

如電流互感器、溫度傳感器、煙感探測器。受控對象：指需要進行控制的設備。

如水泵、空調(diào)等第九頁，共九十九頁，2022年，8月28日練習：

1.試畫出家用洗衣機的控制系統(tǒng)圖；

2.試畫出家用空調(diào)的控制系統(tǒng)圖；第十頁，共九十九頁，2022年，8月28日計算機控制系統(tǒng)的組成將閉環(huán)控制系統(tǒng)中的控制器用計算機來代替，即構成計算機控制系統(tǒng)第十一頁，共九十九頁，2022年，8月28日計算機控制系統(tǒng)的控制過程數(shù)據(jù)采集對被控參數(shù)的瞬時值進行檢測，并傳輸給計算機。

（請問：1、數(shù)據(jù)類型有哪兩大類？

2、什么是模擬量，什么是數(shù)字量）控制對采集到的被控參數(shù)的狀態(tài)量進行分析，并按已定的控制規(guī)律決定控制過程，適當?shù)貙?zhí)行機構發(fā)出控制信號。第十二頁，共九十九頁，2022年，8月28日

數(shù)據(jù)類型：AI：模擬量輸入通道DI：數(shù)字量輸入通道AO：模擬量輸出通道DO：數(shù)字量輸出通道第十三頁，共九十九頁，2022年，8月28日計算機控制系統(tǒng)的分類操作指導控制系統(tǒng)直接數(shù)字控制系統(tǒng)（DDC）監(jiān)督計算機控制系統(tǒng)（集散控制系統(tǒng)）分散控制系統(tǒng)

樓宇設備自動化中常用的控制系統(tǒng)是直接數(shù)字控制系統(tǒng)。第十四頁，共九十九頁，2022年，8月28日直接數(shù)字控制器DDC（DirectDigitalControl)

DDC通過模擬量輸入通道（AI）和開關量輸入通道（DI）采集實時數(shù)據(jù)，然后按照一定的控制規(guī)律進行計算，最后發(fā)出控制信號，并通過模擬量輸出通道（AO）和開關量輸出通道（DO）直接控制生產(chǎn)過程。

第十五頁，共九十九頁，2022年，8月28日Excel50簡介

類型特性8個通用模擬輸入電壓： 0~10V電流： 0~20

mA(需外接499Ω電阻)電阻：0~10bit傳感器： NTC20kΩ電阻-58°Fto302°F(-50°Cto150°C)四個數(shù)字輸入電壓： 最大24

VDC(小于2.5V為邏輯狀態(tài)0，大于5V為邏輯狀態(tài)1)。4個通用模擬輸出電壓： 0~10V，最大11V,±1

mA電阻： 8bit繼電器： 通過MCE3或MCD3控制6個數(shù)字輸出電壓： 每個可控硅輸出24

VAC電流： 最大0.8A,6個輸出一共不能超過2.4A。第十六頁，共九十九頁，2022年，8月28日

DDC50控制器（a）（b）XD50-FCS端子口第十七頁，共九十九頁，2022年，8月28日DDC直接數(shù)字控制系統(tǒng)組成1、過程輸入通道模擬量輸入通道（AI）數(shù)字量輸入通道（DI）2、過程控制計算機3、過程輸出通道模擬量輸出通道（AO）數(shù)字量輸出通道（DO）第十八頁，共九十九頁，2022年，8月28日典型DDC控制實例第十九頁，共九十九頁，2022年，8月28日作業(yè)1、名詞概念：開環(huán)、閉環(huán)、計算機控制系統(tǒng)、模擬量、數(shù)據(jù)量、DDC。2、畫出閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖。3、思考PLC可不可以作為控制系統(tǒng)中的控制器。

第二十頁，共九十九頁，2022年，8月28日2.3典型的傳感器第二十一頁，共九十九頁，2022年，8月28日提問：1、閉環(huán)控制系統(tǒng)由哪些環(huán)節(jié)組成？

2、DDC控制器3、AI、DI、AO、DO的含義？第二十二頁，共九十九頁，2022年，8月28日

閉環(huán)控制系統(tǒng)：

特點：增加測量元件，用輸出控制輸入，這樣的輸出影響輸入的控制系統(tǒng)叫做閉環(huán)控制系統(tǒng)或反饋控制系統(tǒng)典型例子：恒溫空調(diào)第二十三頁，共九十九頁，2022年，8月28日

典型的傳感器（記錄）第二十四頁，共九十九頁，2022年，8月28日

現(xiàn)代信息技術的三大基礎：信息的拾取（傳感技術）信息的傳輸（通信技術）信息的處理（計算機技術）第二十五頁，共九十九頁，2022年，8月28日自動檢測技術：是以微電子技術為基本手段的檢測技術。

電參量檢測（電流、電壓等）兩大類非電參量檢測（溫度、壓力、流速等）傳感器：運用一定的轉(zhuǎn)換手段，將非電量轉(zhuǎn)換為電量的器件，稱為傳感器。第二十六頁，共九十九頁，2022年，8月28日傳感器的構成：傳感器由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。其中：敏感元件是指傳感器中能直接感受被測量的部分轉(zhuǎn)換元件是將敏感元件感受的被測量轉(zhuǎn)換成電信號圖2-9第二十七頁，共九十九頁，2022年，8月28日傳感器的分類傳感器的技術要求見教材P17第二十八頁，共九十九頁，2022年，8月28日

自學教材15-22頁，回答下列問題：1、自動檢測技術通常分為哪兩大類？2、什么是傳感器？3、傳感器的基本組成。4、常用溫度傳感器采用什么元件？常用濕度傳感器采用什么元件？常用壓力傳感器采用什么元件？5、DDC的輸入輸出接口通常是什么量？第二十九頁，共九十九頁，2022年，8月28日

電參量傳感器：交、直流電壓電流表交流電壓、電流互感器變壓器（測量）功率表功率因數(shù)表第三十頁，共九十九頁，2022年，8月28日練習：1．

試畫出電壓、電流、功率表在電氣測量線路中的接法。第三十一頁，共九十九頁，2022年，8月28日

非電參量傳感器：溫度傳感器濕度傳感器壓力傳感器液位傳感器流量傳感器溫感探測器煙感探測器光感探測器紅外線探測器玻璃破碎探測器第三十二頁，共九十九頁，2022年，8月28日溫度、壓力傳感器

光纖傳感器

紅外傳感器第三十三頁，共九十九頁，2022年，8月28日

傳感技術的作用工業(yè)自動化生產(chǎn)：檢測、控制溫度、壓力、流量等；機械制造業(yè)：無損檢測；加工精度、表面光潔度、同軸度等檢測；航空航天：檢測飛機、宇宙飛行器等的飛行參數(shù)、運行狀態(tài)等；交通運輸：僅汽車業(yè)用30多種傳感器檢測車速、方位、轉(zhuǎn)矩、油量等；軍事方面：現(xiàn)代戰(zhàn)爭是科技戰(zhàn)爭，就是傳感器戰(zhàn)爭；海灣戰(zhàn)爭、美伊醫(yī)療衛(wèi)生：B超、磁振、腦電圖、心電圖等；安防環(huán)保：預報地震、海嘯、火災等；對水、空氣等污染檢測；海洋工程：海底探測；海洋水文信息、氣象信息等；地質(zhì)勘探考古：探測地下礦藏、放射性元素；鑒定文物制造年代等；辦公用具家用電器：復印機、空調(diào)、洗衣機、油煙機、DVD等。第三十四頁，共九十九頁，2022年，8月28日

傳感技術的發(fā)展趨勢：向集成化發(fā)展向微型化發(fā)展向數(shù)字化和智能化發(fā)展向光纖傳感器發(fā)展向生物傳感器和仿生傳感器發(fā)展

（狗的嗅覺靈敏度是人的106倍；鳥的視力是人的8~50倍，蝙蝠、海豚的聽覺為主動型生物雷達——超聲波傳感器，蛇的接近觸覺分辨率達0.0010C的紅外測溫感傳感器，等等）第三十五頁，共九十九頁，2022年，8月28日練習：

對應寫出所介紹傳感器分別測量什么參量？

第三十六頁，共九十九頁，2022年，8月28日

思考：

前面所講各類傳感器，最終都是將測量量轉(zhuǎn)換成電信號，接到控制器的輸入端，對DDC控制器而言，這些量屬于什么量？第三十七頁，共九十九頁，2022年，8月28日思考：

一個開關能不能做傳感器？

繼電器能不能做傳感器？

行程開關能不能做傳感器？

如果能作為傳感器，是屬于什么類型的點？第三十八頁，共九十九頁，2022年，8月28日計算機控制系統(tǒng)的組成測量元件與控制器輸入的關系第三十九頁，共九十九頁，2022年，8月28日直接數(shù)字控制（DDC）系統(tǒng)

第四十頁，共九十九頁，2022年，8月28日典型DDC控制實例第四十一頁，共九十九頁，2022年，8月28日作業(yè)1、名詞概念：

自動檢測技術、傳感器。2、上網(wǎng)查詢樓宇設備系統(tǒng)所用傳感器。第四十二頁，共九十九頁，2022年，8月28日2.4熱電偶傳感器特性實驗

見實訓報告二第四十三頁，共九十九頁，2022年，8月28日2.5執(zhí)行機構、系統(tǒng)集成第四十四頁，共九十九頁，2022年，8月28日提問：1、什么是傳感器？

2、舉出典型傳感器3、電流、溫度、流量、開關點分別是什么參量？第四十五頁，共九十九頁，2022年，8月28日

閉環(huán)控制系統(tǒng)：

控制器輸入=給定值+檢測元件反饋值控制器輸出：經(jīng)過運算，將輸出信號送給執(zhí)行機構第四十六頁，共九十九頁，2022年，8月28日

典型的執(zhí)行機構（記錄）第四十七頁，共九十九頁，2022年，8月28日請問：

樓宇中都有哪些動力用電設備？

第四十八頁，共九十九頁，2022年，8月28日

樓宇中常用動力用電設備：電梯：客、貨梯，消防梯，觀光梯，自動扶梯等給排水：給水泵，排水泵，排污泵，消防泵等制冷設備：冷凍機，冷卻塔風機，冷卻水泵，冷凝泵空調(diào)：送風機，回風機，風機盤管等鍋爐：鼓風機，引風機，給水泵，供油泵等消防：消火栓泵，噴淋泵，排煙風機，正壓風機等廚房：鼓風機，排風機，各種炊事機械請問：這些設備絕大部分具備什么特點？第四十九頁，共九十九頁，2022年，8月28日執(zhí)行機構的功能：根據(jù)控制器發(fā)出的命令，直接控制被控對象。執(zhí)行機構的種類：執(zhí)行機構使用的能源種類可分為氣動、電動、液動三種。智能樓宇中常用電動執(zhí)行器。

第五十頁，共九十九頁，2022年，8月28日常用電動執(zhí)行機構：電磁閥（即電磁鐵）電動機

第五十一頁，共九十九頁，2022年，8月28日

自學教材22-26頁，回答下列問題：1、執(zhí)行器在控制系統(tǒng)中的功能。2、按能源種類分，有幾種形式的執(zhí)行機構？3、常用的電動執(zhí)行機構有哪些？第五十二頁，共九十九頁，2022年，8月28日

電磁閥、電動閥第五十三頁，共九十九頁，2022年，8月28日電磁閥

電磁閥是用電磁控制的工業(yè)設備，用在工業(yè)控制系統(tǒng)中調(diào)整介質(zhì)的方向、流量、速度和其他的參數(shù)。圖中桿狀的物體就是通過電控制的閥桿，利用電磁力可以將閥桿打開或者關閉。

第五十四頁，共九十九頁，2022年，8月28日電動機請問：

電動機分有哪些類型？第五十五頁，共九十九頁，2022年，8月28日電動機電動機直流電動機交流電動機同步電動機異步電動機單相三相樓宇中的動力設備一般采用異步電動機第五十六頁，共九十九頁，2022年，8月28日電動機的負載特性：1、

恒轉(zhuǎn)矩特性M=C

如：電梯、升降機、運輸機械2、通風機特性M∝n2

如：風機、水泵3、恒功率特性M∝1/n

如：機床

第五十七頁，共九十九頁，2022年，8月28日

典型的執(zhí)行機構：電動機電磁閥電動調(diào)節(jié)閥電動調(diào)節(jié)風門第五十八頁，共九十九頁，2022年，8月28日

電動閥第五十九頁，共九十九頁，2022年，8月28日思考：

1、舉例寫出所介紹執(zhí)行機構分別控制什么對象？

2、不同的執(zhí)行機構，DDC控制器發(fā)出的控制信號是什么類型的數(shù)據(jù)？

第六十頁，共九十九頁，2022年，8月28日

思考：

前面所講各類執(zhí)行機構，都是接收控制器發(fā)出的信號，接到控制器的輸出端，對DDC控制器而言，這些量屬于什么量？第六十一頁，共九十九頁，2022年，8月28日思考：

一個接觸器能不能做執(zhí)行器？

如果能作為執(zhí)行器，是屬于什么類型的控制點？第六十二頁，共九十九頁，2022年，8月28日計算機控制系統(tǒng)的組成執(zhí)行機構與控制器輸出的關系第六十三頁，共九十九頁，2022年，8月28日直接數(shù)字控制（DDC）系統(tǒng)

第六十四頁，共九十九頁，2022年，8月28日典型DDC控制實例第六十五頁，共九十九頁，2022年，8月28日作業(yè)名詞概念：執(zhí)行器、電磁閥、電動調(diào)節(jié)閥。上網(wǎng)查詢樓宇設備系統(tǒng)所用執(zhí)行器。。第六十六頁，共九十九頁，2022年，8月28日提問：1、智能樓宇的三大支持技術

2、我們已經(jīng)講了哪個技術第六十七頁，共九十九頁，2022年，8月28日計算機控制系統(tǒng)的組成將閉環(huán)控制系統(tǒng)中的控制器用計算機來代替，即構成計算機控制系統(tǒng)第六十八頁，共九十九頁，2022年，8月28日3C+A技術現(xiàn)代建筑技術Architechure現(xiàn)代計算機技術Computer現(xiàn)代控制技術Control現(xiàn)代通信技術Communication

智能化支持技術第六十九頁，共九十九頁，2022年，8月28日

第二單元樓宇智能化的關鍵技術

計算機網(wǎng)絡技術（記錄）第七十頁，共九十九頁，2022年，8月28日

什么是計算機網(wǎng)絡？

計算機網(wǎng)絡是通過通信設備將地理上分散的多個計算機系統(tǒng)連接起來，按照協(xié)議互相通信，達到信息交換、資源共享、可互操作和協(xié)作處理的系統(tǒng)。

協(xié)議：信息的交換必須共同遵守一套事先制定的規(guī)則，這些規(guī)則稱為協(xié)議。第七十一頁，共九十九頁，2022年，8月28日

按地理位置劃分，網(wǎng)絡一般有兩大類：廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)。

Internet網(wǎng)（因特網(wǎng)，許多人也稱其為“互聯(lián)網(wǎng)”）是最典型的廣域網(wǎng)。我國比較著名的因特網(wǎng)中國科技信息因特網(wǎng)（NCFC）、中國公用計算機的因特網(wǎng)（CHINANET）、中國教育和科研因特網(wǎng)（CERNET）和中國公用經(jīng)濟信息因特網(wǎng)（CHINAGBN）也屬于廣域網(wǎng)。

局域網(wǎng)是目前應用最為廣泛的網(wǎng)絡，例如你所在學校計算機網(wǎng)絡就是一個局域網(wǎng)，通常也把它稱之為校園網(wǎng)。局域網(wǎng)通常也提供接口與廣域網(wǎng)相連。

第七十二頁，共九十九頁，2022年，8月28日計算機網(wǎng)絡的組成第七十三頁，共九十九頁，2022年，8月28日

計算機網(wǎng)絡的功能數(shù)據(jù)快速傳送和集中處理資源共享提高可用性及可靠性實現(xiàn)分布處理第七十四頁，共九十九頁，2022年，8月28日計算機網(wǎng)絡的拓撲結構第七十五頁，共九十九頁，2022年，8月28日

第二單元樓宇智能化的關鍵技術

現(xiàn)代通信技術（記錄）第七十六頁，共九十九頁，2022年，8月28日通信技術是實現(xiàn)大廈內(nèi)部、大廈與大廈、大廈與國內(nèi)、國外信息交換不可缺少的關鍵技術。其內(nèi)容涵蓋了多媒體通信、計算機通信網(wǎng)絡、個人通信、數(shù)字圖象通信、衛(wèi)星通信等第七十七頁，共九十九頁，2022年，8月28日通信系統(tǒng)模型信息遠信息源發(fā)送設備信道接收設備信息宿發(fā)送設備干擾源信息源（發(fā)送設備）：完成將非電量信息轉(zhuǎn)換成電量，并變換成適合信道傳輸信號。信息宿（接收設備）：將信道信號恢復被傳輸?shù)男畔⑿盘枺⑦€原成相應信息。信道：有線信道、無線信道。干擾源：作用于信道上的等效干擾。第七十八頁，共九十九頁，2022年，8月28日提問：舉出你所知道的各種通信類型第七十九頁，共九十九頁，2022年，8月28日模擬通信與數(shù)字通信模擬通信：傳輸模擬信號。如語音、圖象、音樂等。數(shù)字通信：傳輸數(shù)字信號。如文字、數(shù)據(jù)等。請問：

電話、電視、電腦、電報、傳真分別傳輸什么信號？第八十頁，共九十九頁，2022年，8月28日數(shù)字通信系統(tǒng)的組成信息遠信息源發(fā)送設備信道接收設備信息宿發(fā)送設備干擾源發(fā)送設備：編碼器、調(diào)制器、發(fā)射機。接收設備：接收機、解調(diào)器、譯碼器。編碼：A/D譯碼：D/A第八十一頁，共九十九頁，2022年，8月28日數(shù)字通信與計算機網(wǎng)絡

現(xiàn)代數(shù)字通信是通信技術和計算機技術相結合的產(chǎn)物。其優(yōu)點：抗干擾能力強便于進行各種數(shù)字信號處理易于實現(xiàn)集成化多路復用質(zhì)量、效益超過模擬通信第八十二頁，共九十九頁，2022年，8月28日

BA的控制類型：集中式分散式第八十三頁，共九十九頁，2022年，8月28日集中式控制特點所有現(xiàn)場設備由單一計算機控制軟件龐大風險大成本高第八十四頁，共九十九頁，2022年，8月28日分散式控制系統(tǒng)特點：分散控制系統(tǒng)

(DistributedControlSystems---DCS對現(xiàn)場設備分散控制，集中管理、操作既避免了單臺計算機集中控制的高度風險，又克服了常規(guī)儀表人機交互困難的缺點第八十五頁，共九十九頁，2022年，8月28日分散式控制系統(tǒng)結構圖第八十六頁，共九十九頁，2022年，8月28日分散式控制系統(tǒng)組成現(xiàn)場設備現(xiàn)場控制站數(shù)據(jù)采集站操作員站工程師站監(jiān)控計算機上級管理計算機第