2016期末大作业 建筑智能化

 
建筑智能化技术
工业加热
   
电气工程及其自动
   
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学生姓名
罗仁杰
任课老师
   
          201612
1.
简述智能建筑的体系结构以及你对未来智能建筑的发展构想。
1.一般建筑环境:(1)建筑空间体量组合。(2)建筑结构。(3)建筑机电设备及设施。
2.智能建筑环境:指“建筑智能化部分”所需的特殊结构及材料。(1)提供“建筑智能化部分”的使用空间、建筑平面、空间布局。(2四月的声音)使“建筑智能化部分”镶嵌到建筑物中所需的特
中间偃麦草
殊结构及材料。(3)保证“建筑智能化部分”的运行条件,并为住户提供更方便、更舒适的工作、生活环境。
3.建筑内信息传输网:是基础功能1)支持建筑设备监控,面向设备管理的系统集成、面向用户的系统集成等业务需求的数据通信。(2)支持建筑物内部有线电话、有线电视、电信会议等话音和图像通信。(3)支持各种广域网连接。(4)支持建筑物内部多种业务和多媒体通信需求,具备相当的面向未来传输业务的冗余。
4.楼宇设备自动监控:此层将建筑机电设备和设施作为自动控制和管理的对象,实现单机级、分系统级或统级的自动控制、监视和管理。
5. 面向设备管理的系统集成:(1)各类应用系统的集成,使建筑的使用功能达到智能化的程度。(2)各个应用系统之间的相互联动控制、信息共享、综合自动化、管理智能化的集成。
6.面向用户的系统集成: 面向用户的系统集成就是为了满足最
终用户的功能细分而进行的。
根据智能建筑的结构体系,我对智能建筑的未来发展构想如下:
首先智能建筑的控制系统外观不对用户显露,如CPU控制台等部分。合理布线,以便满足居民的美观性需求。
然后当你走入智能建筑楼宇时,如果你是主人智能建筑楼宇会通过人脸识别技术自动打开楼宇安防大门。如果你是客人,只需向大楼语音助手报出你要的人,则会自动通知主人有客人来访。如果你是小偷,基本上不可能靠近,根据公安局的互联信息,一旦被智能楼宇的识别技术识别,将自动报警。
然后,当你走进大楼的时候,大楼会识别到过路人的存在,从而自动打开照明系统。电梯也会自动打开,接应你直接到达要去的住户。这时,如果你是房屋主人,语音系统会通过耳机或者手机询问你是否需要启动家里的电器,如果你选择启动,系统会自动启动你预设的电器设备,从而在你回家时,家里的一切都准备就绪。比如冬天一回到家房间便在暖气的作用下温暖了起来,家里的空气净化设备和电视也已经打开。
平时,当人在家里时,家里的温度和湿度等气候条件会首先通过传感器收集数据,然后用
智能算法调节至人类最适宜的环境,所以在家里从来不用担心气候问题。同时,智能算法会将室内采光调节至最佳状态,当有太阳光照时自动打开窗帘,当天黑时自动打开屋内照明系统。
并且,每个设备都通过物联网互联起来,这些设备通过家里的路由器集中信息管理控制,所有的信息你可以通过手机、电视、电脑查看到,比如这个月花费了多少电费,哪一个设备是否正常运行,是否需要检修。并且可以通过上述的终端直接通过语音助手调节,不需要任何的图形化的复杂操作。比如你想让微波炉加热5分钟后关闭,你直接对语音助手说:“微波炉加热5分钟后关闭。”就可以了。
最后,每栋智能楼宇都配备了先进的安防系统,烟雾报警器会在识别到烟雾时报警,以便相关人员发现问题所在。摄像头监视识别,如果发现火势大时自动切断主回路电源,启动带有备用电池的消防机器人对火势进行扑灭,并及时通知消防单位前往扑火。同时,消防设备的紧急舱门应该在这个时候自动打开,以便遇火人员的逃生需要。
2. 举例说明智能建筑系统中使用到的相关现场总线技术特点及应用。
1.Lonworks总线:
技术特点:LonWorks协议遵循IOS(定义的开放系统互连((JSI )模型,并提供了OSI参考模型所定义的全部七层服务。它具有以下的特点:(1) LonWorks协议支持包括双绞线、电力线,无线飞红外线、同轴电缆和光纤在内的多种传输介质。(2LonWorks应用 可以运行在任何主处理器(Host Processor)上。(3 LonWorks协议使用网络变量与其他节点通信。(4) LonWorks协议支持总线型、星形、自由拓扑等多种拓扑结构型,极大地方便了控制网络的构建。
应用:小区楼宇监控系统:LonWorks技术在某智能小区中的应用,系统中主干网采用总线式结构,各子网均采用环形总线结构,以双绞线作为传输介质。每个子网都通过一个相应路由器连接到主干网上,每个子网从各自的路由器垂直连接同一楼门内各住户的所有节点,由于采用了环形结构,可以有效地克服网络断线故障带来的影响。各住户可实现住宅防盗监控、煤气泄漏监控、紧急求助报警,以及水表、电表、煤气表和暖气表的远程抄表计量等功能。小区内的各种监测信号经过各节点的计算和转换,通过LonWorks网络送到小区物业中心的监控计算机,经过处理后,生成数据文件并实时显示,对报警信号还可以进行声光报警。[1]
2.CAN总线:
技术特点:民诉法179条(1) CAN协议最大的特点是废除了传统的站地址编码,代之以对数据通信数进行编码,可以多主方式工作。(2CAN采用非破坏性仲裁技术,当两个节点同时向网络上传送数据时,优先 低的节点主动停止数据发送,而优先级高的节点可不受影响地继 续传输数据,有效避免了总线冲突。(3CAN采用短帧结构,每一帧的有效字节数为8个(CAN技术规范2.0A),数据传输时间短,受干扰的概率低,重新发送的时间短。(4CAN的每帧数据都有CRC校验及其他检错措施,保证了数据传输的高可靠性, 于在高干扰环境中使用。(5软地基CAN节点在错误严重的情况下,具有自动关闭总线的功能,切断它与总线的联系,以使总线上其他操作不受影响。(6CAN可以点对点、一点对多点(成组)及全局广播集中方式传送和接收数据。(7CAN总线直接通信距离最远可达10km / 5 Kbps,通信速率最高可达1 Mbps/40m。(8)采用不归零码(NRZ)编码/解码方式,并采用位填充(插入)技术。
应用:楼宇监控中心:在对建筑大楼进行设计的时候,根据建筑大楼的实际需求, 设计该楼宇自动系统的监控中心,包括自动抄表子系统、火灾报警子系统、停电报警子系统、温度测控子系统,通过对其子系统和其智能节点运行状态的监视、诊断、登录等,实现对该楼宇的网络管理功能、有效的控制和操作其节点。[2]
3.Modbus总线:
技术特点:(1)简单具有足够的灵活性,能够运用于各种工业场合。(2)定义了一个控制器可以认识使用任何网络通信的信息结构。(3)在Modbus网络通信使用了主从技术,即仅一个设备(主设备)能初始化传输(查询),其他设备(从设备)根据主设备查询提供的数据作为回应。(4)在其他网络通信使用了对等通信技术,故任何控制都能初始和其他控制器的通信。提供的多个内部通道可允许同时发生的传输过程。
应用:室内通风监控系统:整个监控系统由通风柜控制器(下位机) 服务端是在PC机上实现,可检测设备实时数据、 Modbus总线和服务端(上位机)三部分组成,通风柜可根据实验室房间的大小和实验台分布的具体情况进行合理的布局。通风控制器在功能上可分为排风 控制器和补风控制器两种,硬件电路上结构一致。 通信网络采用RS485网络,通信协议采用Modbus协议,其作用是实现通风控制器终端和上位机之间的通信。[3]
3. 智能建筑对安全防范系统有哪些具体要求?通常安防系统包含哪些内容?如何理解它是一个有功能分层的体系?
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具体要求:(1)防范,不论是对财物、人身或重要数据和资料等的安全保护,都应把防范措施放在首位。也就是说,安防系统使作案人员不可能进入或在企图进入作案时就被察觉,从而采取措施。把非法人员拒之门外的设施主要是机械式的,例如安全栅、防盗门,也有机械电气式的,例如报警门锁、报警防暴门等。还有电气式的各类探测触发器等。(2)报警,当发现安全受到破坏时,系统应能在保安中心和有关地方发出各种特定的声光报警,并把报警信号通过网络送到有关保安部门。(3)监视与记录,在发生报警的同时,系统应能迅速地把出事的现场图像和声音传送到保安中心进行监视,并实时记录下来,留下证据以便侦查破案。(4)此外,系统应有自检和防破坏功能,一旦线路遭到破坏,系统应能触发出报警信号;系统在某些情况下布防应有适当的延时功业,以免工作人员还在布防区域就发出报警信号,造成误报。
内容:(1)门禁系统。门禁系统根据建筑物安全技术防范管理的需要,对需要控制的各类出人口,按各种不同的通行对象及其准入级别,对其进、出实施实时控制与管理。(2)防盗报警系统。防盗报警系统就是利用各种探测装置对设防区域的非法侵入,盗窃破坏和抢劫等,进行实时有效的探测和报警。(3)闭路监视系统。根据建筑物的安全技术防范管理的需要,闭路监视系统对必须监控的场所、部位、通道等进行实时、有效的视频探测、视频监
视、视频传输、显示和记录,以便取得证据和分析案情。
之所以说安防系统是一个有功能分层的体系是因为安全保护是一个大过程,可以分解为若干步骤。安全保护不可能一步到位,需要首先对可能产生的对个人或者财产的危害进行防范,其实才是考虑如果防范措施都失效的情况下,也就是无法阻止相关人员犯罪时,安保系统应该采取何种措施来通知警方或者主人。最后,如果不能及时通知到主人,安保系统应该如何收集证据和情报,尽可能为公安机关抓住犯罪嫌疑人提供帮助。上述的问题在作案人员实施犯罪的不同阶段对安保系统提出了不同的要求,这就要求了安防系统进行功能分层,以应对不同阶段的需要。
4. 简述智能建筑系统集成概念及其必要性?什么是智能建筑综合管理系统并简述其结构?
概念:系统集成(System Integration)在《智能建筑设计标准》中的定义是将智能建筑内不同功能的智能化子系统在物理上、逻辑上和功能上连接在一起,以实现信息综合、资源共享。系统集成通俗地理解就是把构成智能化建筑的各个主要子系统从各个分离的设备、功能、信息等集成在一个相互关联的、统一的和协调的系统之中,使资源达到充分共享,来实现智能建筑的总体优化目标。
必要性:智能建筑系统集成的必要性体现在,它是实现建筑智能化功能的唯一技术手段,或者说,不应用系统集成技术,就不能实现许多的智能化功能。可以从以下几个
方面来理解:(1)系统集成技术能实现许多的联动功能。(2)系统集成技术能实现许多的测控管一体化的功能。(3)系统集成技术能实现集中管理的功能,提高了效率。(4)系统集成技术能够在软件层面上进行功能开发,不但可能新增功能,也可以硬件软化外,优化系统方案,减少投资成本。

本文发布于:2024-09-22 01:47:26,感谢您对本站的认可!

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