本科某建筑電氣與智能樓宇畢業(yè)設(shè)計(jì)

本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目：建筑電氣與智能樓宇設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)中心：層次：專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化年級(jí)：學(xué)號(hào)：學(xué)生：指導(dǎo)教師：完成日期：年月日內(nèi)容摘要智能建筑系指利用系統(tǒng)集成方法，將智能型計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、信息技術(shù)與建筑有機(jī)結(jié)合，通過(guò)對(duì)設(shè)備的自動(dòng)監(jiān)控、對(duì)信息資源的優(yōu)化組合，所獲得的投資合理、適合信息社會(huì)需要并具有安全、高效、舒適、便利和靈活特點(diǎn)的建筑物。本文進(jìn)行了建筑電氣與智能樓宇的分析和設(shè)計(jì)。文章首先介紹了智能樓宇的定義、產(chǎn)生的社會(huì)背景和國(guó)內(nèi)外智能建筑的發(fā)展情況，其次闡述了智能樓宇的基本結(jié)構(gòu)和電氣接地形式，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了智能樓宇的設(shè)計(jì)，最后對(duì)全文進(jìn)行了總結(jié)。關(guān)鍵詞：建筑電氣；智能樓宇；智能建筑；目錄HYPERLINK5A智能大廈”的廣告屢見不鮮，而建筑物智能化水平也在逐步提高，智能化建筑的發(fā)展可以分成三個(gè)階段。六、七年前的智能建筑只有一些智能功能如消防自控，其它方面的設(shè)備根本沒有自控。四、五年以前的智能建筑基本具有樓宇、消防、保安等自控功能，計(jì)算機(jī)為主控機(jī)，多采用集中控制方式和DOS操作系統(tǒng)，監(jiān)視和控制多為簡(jiǎn)單模式，軟件水平較低。近一、二年落成的智能建筑很多都具有較完善的建筑設(shè)備自動(dòng)化(BA)、通訊自動(dòng)化(CA)和辦公自動(dòng)化(OA)系統(tǒng)。這些系統(tǒng)多以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，采用集散式甚至分布式控制，監(jiān)視和控制可以采用精確方式，且有較先進(jìn)的Windows操作系統(tǒng)及中文圖形方式界面，軟件編程方便，面向?qū)ο??？梢娊陙?lái)建筑的智能化水平有長(zhǎng)足的發(fā)展。我國(guó)智能建筑發(fā)展最快的地區(qū)是香港、北京、上海、廣州、深圳、蘇州等大中城市?，F(xiàn)在，各省都有不少智能建筑。據(jù)估計(jì)，我國(guó)智能大廈已超過(guò)千棟。這些智能建筑都有不同程度的智能化水平。例如，北京首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)新航站樓，總建筑面積約26.8萬(wàn)平方米，綜合布線總布線點(diǎn)13000點(diǎn)左右。包括綜合布線主系統(tǒng)、地面信息系統(tǒng)、航班顯示系統(tǒng)、公眾問(wèn)訊系統(tǒng)、樓宇自控系統(tǒng)、飛機(jī)引導(dǎo)系統(tǒng)、登機(jī)橋系統(tǒng)等。2智能樓宇的基本結(jié)構(gòu)智能樓宇系統(tǒng)一般包括樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)(BAS)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)(OAS)、通信自動(dòng)化系統(tǒng)(CAS)[4]，其中每個(gè)系統(tǒng)又包含了若干子系統(tǒng)，如廣義的樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)包括樓宇設(shè)備系統(tǒng)(BAS)、消防系統(tǒng)（FAS）、安保系統(tǒng)（SAS）、門禁系統(tǒng)（DCS），樓宇設(shè)備系統(tǒng)又包括電梯、空調(diào)、變配電、照明、給排水等多個(gè)子系統(tǒng)，智能樓宇管理系統(tǒng)(IBMS)就是通過(guò)分布式網(wǎng)絡(luò)把各個(gè)子系統(tǒng)聯(lián)系起來(lái)進(jìn)行監(jiān)視、控制與管理。2.1樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)BAS樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)是智能大廈的傳統(tǒng)部分，也是基礎(chǔ)部分。樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)按工作范圍通常有兩種定義方法，即廣義的BAS和狹義的BAS，廣義的BAS是將建筑物(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)進(jìn)行集中監(jiān)視、控制和管理的綜合系統(tǒng)，這種BAS在意義上包含了目前自成體系的消防自動(dòng)化系統(tǒng)FAS和安全防范自動(dòng)化系統(tǒng)SAS。而狹義的BAS沒有納入消防自動(dòng)化系統(tǒng)和安防自動(dòng)化系統(tǒng)，主要限于對(duì)建筑物(群)內(nèi)的電力、照明、空調(diào)、給排水等機(jī)電設(shè)備或系統(tǒng)進(jìn)行集中監(jiān)視、控制與管理，以保證這些設(shè)備安全可靠地工作。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50314-2000將廣義的BAS定義為樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)，而將狹義的BAS稱為建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)。為樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)，而將狹義的BAS稱為建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)。隨著智能大廈功能要求的越來(lái)越多樣化，大廈內(nèi)部所用設(shè)備越來(lái)越復(fù)雜，想要用一臺(tái)服務(wù)器控制大廈內(nèi)所有設(shè)備工作的話，這對(duì)服務(wù)器資源和功能要求都很高，而且一旦服務(wù)器出現(xiàn)故障，整個(gè)大廈就會(huì)癱瘓，因此智能大廈中把各種不同類型的設(shè)備分成各個(gè)不同的子系統(tǒng)，把大量復(fù)雜的控制任務(wù)分散到各個(gè)子系統(tǒng)上去，由集成平臺(tái)對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行控制，各個(gè)子系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立。這樣既節(jié)省了開支，又使各智能化系統(tǒng)的安裝和維護(hù)變得更加方便。1.電梯子系統(tǒng)大型建筑中均配置有電梯、扶梯等，電梯子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯的自動(dòng)起停、運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)、緊急狀態(tài)及故障報(bào)警監(jiān)測(cè)，合理使用電梯，達(dá)到節(jié)能的目的，并在出現(xiàn)火災(zāi)、非法入侵等特殊情況時(shí)，實(shí)現(xiàn)與消防、安保系統(tǒng)等子系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)。2.空調(diào)子系統(tǒng)空調(diào)子系統(tǒng)由冷凍機(jī)及冷源系統(tǒng)、換熱器及熱源系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、空調(diào)機(jī)組、加濕器等多個(gè)模塊構(gòu)成，這一系統(tǒng)的主要任務(wù)就是在保證提供舒適環(huán)境的基礎(chǔ)上，讓設(shè)備運(yùn)行在最佳狀態(tài)，盡可能節(jié)約能源。3.變配電子系統(tǒng)變配電子系統(tǒng)的主要功能是確保建筑物安全可靠的供電。即對(duì)各級(jí)開關(guān)設(shè)備的狀態(tài)、主要回路的電流、電壓及變壓器的溫度等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)全面的管理。一般來(lái)說(shuō)，為了大樓的安全考慮，對(duì)變配電系統(tǒng)的有關(guān)變配電狀況，中央監(jiān)控系統(tǒng)只實(shí)施監(jiān)視，控制操作留給現(xiàn)場(chǎng)有關(guān)控制器或操作人員執(zhí)行。4.照明子系統(tǒng)照明子系統(tǒng)是將建筑內(nèi)如大廳、走廊、停車場(chǎng)等各照明回路的照明進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)視、時(shí)序控制，通過(guò)按預(yù)定時(shí)間順序或者采用超聲波、紅外線等方式探測(cè)照明區(qū)域人員活動(dòng)起停開關(guān)并監(jiān)視其工作狀態(tài)與開關(guān)狀態(tài)，并在出現(xiàn)緊急情況時(shí)實(shí)現(xiàn)與其他子系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)。5.給排水子系統(tǒng)給排水子系統(tǒng)的主要作用是對(duì)智能大廈的生活用水、消防用水、污水等給排水裝置如水泵的運(yùn)行狀態(tài)、水箱及污水池的水位、壓力等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，報(bào)告設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)并控制設(shè)備的自動(dòng)啟停。2.2消防自動(dòng)化系統(tǒng)FAS消防自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)整個(gè)智能大廈的安全起著極為重要的保障作用，是樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)中極其重要的組成部分。智能建筑大多為多用途的綜合性大樓，人員復(fù)雜，為了保障人們正常的工作、學(xué)習(xí)、生活、娛樂，建立一個(gè)現(xiàn)代化的消防自動(dòng)化系統(tǒng)是十分必要的。消防自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)采取以防為主，防消結(jié)合的方針，及時(shí)探測(cè)并發(fā)現(xiàn)火情，控制火災(zāi)的發(fā)展，盡早撲滅火災(zāi)，確保人身安全，減少社會(huì)財(cái)產(chǎn)的損失。消防自動(dòng)化系統(tǒng)主要由火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)和消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)兩部分組成?；馂?zāi)報(bào)警系統(tǒng)利用先進(jìn)的火災(zāi)探測(cè)器如煙感、溫感、紅外等探測(cè)器和報(bào)警裝置，當(dāng)火警探測(cè)器探測(cè)到有火情發(fā)生，或者手動(dòng)報(bào)警器被按下時(shí)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)將立刻發(fā)出火災(zāi)報(bào)警信號(hào)進(jìn)行聲光報(bào)警，并準(zhǔn)確顯示發(fā)生火災(zāi)的位置、區(qū)域、時(shí)間等詳細(xì)資料，存儲(chǔ)設(shè)備和打印機(jī)也將立即自動(dòng)記錄和打印，同時(shí)，對(duì)于吸煙等其它原因造成的局部發(fā)煙、高溫和發(fā)光又不出現(xiàn)誤報(bào)。消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)包括對(duì)防火門、防火卷簾和防火閥的控制，排煙和正壓送風(fēng)的控制，消防水泵、噴淋水泵的控制，自動(dòng)噴酒或噴氣滅火裝置的控制，疏散廣播，警鈴控制及消防電梯扶梯控制等，充分利用了智能樓宇集成系統(tǒng)中各子系統(tǒng)的軟、硬件功能。這些消防裝置中有些直接與溫感或煙感連接，有些則是由值班人員手動(dòng)控制，系統(tǒng)將根據(jù)程序設(shè)定自動(dòng)或者手動(dòng)啟動(dòng)相關(guān)的消防聯(lián)動(dòng)設(shè)備，所有聯(lián)動(dòng)設(shè)備信息可以通過(guò)信號(hào)模塊傳遞給消防主機(jī)。FAS系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定能夠自動(dòng)或者人工向地方消防局進(jìn)行119電話報(bào)警。例如當(dāng)有火災(zāi)探測(cè)器送來(lái)信號(hào)或手動(dòng)報(bào)警器被按下時(shí)，經(jīng)確認(rèn)的確是火災(zāi)時(shí)，消防控制中心收到火災(zāi)信號(hào)后將自動(dòng)啟動(dòng)消火栓水泵，供滅火之用；啟動(dòng)自動(dòng)噴淋水泵，向火場(chǎng)噴水；停止火災(zāi)層一切通風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，啟動(dòng)排煙風(fēng)機(jī)和加壓風(fēng)機(jī)；打開相應(yīng)的排煙閥和加壓閥；指揮防火卷簾下降；停止本層總電源；進(jìn)行緊急廣播切換，將背景音樂換成消防廣播，對(duì)本層、下一層和上一層進(jìn)行緊急疏散廣播；本層、下一層和上一層警鈴報(bào)警；消防電梯降至首層供消防人員使用，客梯降至首層并切斷電源。2.3安保自動(dòng)化系統(tǒng)SAS安保自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)智能樓宇系統(tǒng)來(lái)講是一個(gè)十分重要的子系統(tǒng)，智能建筑的安保系統(tǒng)是以技術(shù)防范為核心，組成技術(shù)防范、人工防范和物理防范三結(jié)合的綜合保衛(wèi)系統(tǒng)，是確保大廈內(nèi)人身、財(cái)產(chǎn)及信息資源安全的重要手段，是使建筑物有一個(gè)安全、方便、舒適與高效的工作生活環(huán)境的必要保證，對(duì)防止各種偷盜、暴力事件有著十分重要的作用。安保系統(tǒng)SAS設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了對(duì)大廈內(nèi)各種保安防范措施和功能的集成監(jiān)控管理、聯(lián)動(dòng)控制。安保系統(tǒng)由視頻監(jiān)控系統(tǒng)、防盜報(bào)警系統(tǒng)、出入口控制系統(tǒng)、巡邏管理系統(tǒng)等組成。其中防盜報(bào)警系統(tǒng)、出入口控制系統(tǒng)與消防系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)又有著密切的關(guān)系。1.視頻監(jiān)控系統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)是安保系統(tǒng)最為重要的一個(gè)部分，閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)是在大廈內(nèi)重要的場(chǎng)所安裝攝像機(jī)，它為保安人員提供了直接監(jiān)視建筑內(nèi)外情況的手段，對(duì)大廈內(nèi)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，形象、真實(shí)地反映樓內(nèi)各種設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和人員活動(dòng)情況，及時(shí)觀察到大廈內(nèi)發(fā)生的緊急事件，為安保、消防等系統(tǒng)提供情況，維護(hù)大廈的安全。監(jiān)視系統(tǒng)除了起到正常的監(jiān)視作用外，還可以進(jìn)行實(shí)時(shí)錄相，以供事后重放分析。2.防盜報(bào)警系統(tǒng)防盜報(bào)警系統(tǒng)就是利用紅外或微波探測(cè)裝置對(duì)大廈內(nèi)外無(wú)人職守的區(qū)域，根據(jù)其重要程度和風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)要求以及現(xiàn)場(chǎng)條件進(jìn)行布防，當(dāng)探測(cè)到異常情況即可及時(shí)向有關(guān)人員示警。另外，各種人為的報(bào)警裝置如電梯內(nèi)的報(bào)警按鈕，人員受到威脅時(shí)使用的緊急按鈕、腳踏開關(guān)等也屬于此系統(tǒng)。此外，該系統(tǒng)還應(yīng)在報(bào)警時(shí)自動(dòng)記錄時(shí)間、地點(diǎn)并同時(shí)向視頻監(jiān)視系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行錄相。3.出入口控制系統(tǒng)出入口控制系統(tǒng)是在建筑物內(nèi)的主要管理區(qū)的出入口，電梯廳，主要設(shè)備控制中心機(jī)房，貴重物品的庫(kù)房等重要部位的通道口對(duì)進(jìn)出人員進(jìn)行識(shí)別和控制，該系統(tǒng)也是門禁系統(tǒng)的重要組成部分，在稍后再作介紹。4.巡邏管理系統(tǒng)巡邏管理系統(tǒng)是指保安人員按設(shè)定時(shí)間和指定路線進(jìn)行巡更，當(dāng)?shù)竭_(dá)某一巡更點(diǎn)時(shí)向系統(tǒng)發(fā)回信號(hào)以示正常，若在指定時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)未收到發(fā)回信號(hào)，或不是按規(guī)定的次序收到，系統(tǒng)將認(rèn)為異常，從而加強(qiáng)了大廈的安全性和保障了保安人員的安全。發(fā)回信號(hào)可以以巡更開關(guān)或巡更卡的方式發(fā)出。2.4門禁控制系統(tǒng)DCS門禁管理系統(tǒng)的主要功能是對(duì)大廈的重要通道門、出入口通道以及一些重要房間進(jìn)行出入人員的監(jiān)測(cè)和控制?？梢酝ㄟ^(guò)安裝門磁開關(guān)來(lái)監(jiān)測(cè)門開關(guān)的時(shí)間、地點(diǎn)及狀態(tài)，并根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定進(jìn)行報(bào)警控制。門禁系統(tǒng)對(duì)出入人員的識(shí)別可以通過(guò)采用圖像識(shí)別器、指紋識(shí)別器、虹膜識(shí)別裝置、磁卡讀卡器、IC卡讀卡器等設(shè)備來(lái)進(jìn)行，采用電控或磁控門鎖控制門的開關(guān)。門禁管理系統(tǒng)主要包括考勤管理系統(tǒng)、停車場(chǎng)管理系統(tǒng)、訪客管理系統(tǒng)等?？记诠芾硐到y(tǒng)是以門禁系統(tǒng)的讀卡器作為考勤終端，員工進(jìn)出時(shí)通過(guò)刷卡，讀卡器就可以讀取數(shù)據(jù)，考勤管理系統(tǒng)從讀卡器中讀取數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理，將結(jié)果保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中公司管理部門可以定期可以從數(shù)據(jù)庫(kù)中提取檔案信息，以提供公司管理需要。停車場(chǎng)管理系統(tǒng)是指對(duì)進(jìn)出入停車場(chǎng)的車輛進(jìn)行監(jiān)控管理，通常包括車輛識(shí)別卡、讀卡器、系統(tǒng)控制器、中央計(jì)算機(jī)、擋車器、崗門控制器與環(huán)路探測(cè)器、收款機(jī)、電子顯示屏等。訪客管理系統(tǒng)主要是實(shí)現(xiàn)大廈來(lái)訪客人與控制中心或門衛(wèi)進(jìn)行雙向通話或可視通話來(lái)確認(rèn)來(lái)訪者的身份，以決定是否讓其進(jìn)入，從而達(dá)到了安全、方便的管理目的。3智能樓宇電氣接地在建筑物供配電設(shè)計(jì)中,接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)占有重要的地位,它關(guān)系到整個(gè)建筑物供電系統(tǒng)的可靠性和安全性,無(wú)論哪類建筑物,其供電設(shè)計(jì)中都包含有接地系統(tǒng)設(shè)計(jì),而且應(yīng)該隨著建筑物的要求不同,各類設(shè)備的功能不同,接地系統(tǒng)也相應(yīng)不同[5]。尤其進(jìn)入90年代后,大量的高檔智能化樓宇或準(zhǔn)智能化樓宇的出現(xiàn)對(duì)電氣接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出了許多新的要求,采用合適的接地形式和設(shè)置必要的接地系統(tǒng)對(duì)智能樓宇尤其重要。3.1低壓配電系統(tǒng)的電氣接地型式選擇TN-C系統(tǒng)TN-C系統(tǒng)被稱為三相四線系統(tǒng),該系統(tǒng)中性線N線與保護(hù)接地線PE線合二為一,通稱PEN線[6]。這種接地系統(tǒng)只適合用于三相負(fù)荷較平衡的場(chǎng)所。而在智能樓宇內(nèi),一般除了部分風(fēng)機(jī)等負(fù)荷為三相負(fù)荷外,其余設(shè)備一般均為單相負(fù)荷,在實(shí)際運(yùn)行中難以實(shí)現(xiàn)三相負(fù)荷平衡,因此在PEN線存在著不平衡電流；再加上現(xiàn)在建筑物中總是大量選用熒光燈,導(dǎo)致其在供電線路中存在著高次諧波電流,高次諧波電流在N線上疊加,從而使N線帶電,不但會(huì)使設(shè)備外殼帶電,對(duì)人身造成不安全,而且也無(wú)法取到一個(gè)合適的電位基準(zhǔn)點(diǎn),從而導(dǎo)致精密電子設(shè)備無(wú)法準(zhǔn)確可靠運(yùn)行。由此可見TN-C接地系統(tǒng)不適合作為智能樓宇的接地系統(tǒng)TN-S系統(tǒng)TN-S是一個(gè)三相四線加PE線的接地系統(tǒng)[7]。通常建筑物內(nèi)設(shè)有獨(dú)立變配電所時(shí)采用該系統(tǒng)。TN-S系統(tǒng)的特點(diǎn)是：中性線N與保護(hù)接地線PE除在變壓器中性點(diǎn)共同接地外,兩線不再有任何的電氣連接。N線是帶電的,而PE線不帶電。該接地系統(tǒng)完全具備安全和可靠的基準(zhǔn)電位。TN-S系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是PE線上在正常工作時(shí)不呈現(xiàn)電流,因此設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分也不呈現(xiàn)對(duì)地電壓；在事故時(shí)也容易切斷電源,因此比較安全；此外,由于PE線上不呈現(xiàn)電流,因此有較強(qiáng)的電磁適應(yīng)性。只需同時(shí)采取接地引線,各自都從接地體一點(diǎn)引出,及選擇正確的接地電阻值使電子設(shè)備共同獲得一個(gè)等電位基準(zhǔn)點(diǎn)等措施,TN-S系統(tǒng)可以用作智能建筑物的接地系統(tǒng)。TN-C-S系統(tǒng)TN-C-S系統(tǒng)實(shí)際是由兩個(gè)接地系統(tǒng)組成,第一部分是TN-C系統(tǒng),第二部分是TN-S系統(tǒng),兩者的分界面在N線與PE線的連接點(diǎn),N線與PE線分開后即不允許再合并。該系統(tǒng)一般用在建筑物的供電由區(qū)域變電所引來(lái)的場(chǎng)所,進(jìn)戶之前采用TN-C系統(tǒng),進(jìn)戶處做重復(fù)接地,進(jìn)戶后變成TN-S系統(tǒng)。TN-C系統(tǒng)和TN-S系統(tǒng)的特點(diǎn)都已經(jīng)在前面做過(guò)分析?？梢奣N-C-S系統(tǒng)可以作為智能樓宇的一種接地系統(tǒng)。TT系統(tǒng)通常稱TT系統(tǒng)為三相四線接地系統(tǒng)。該系統(tǒng)常用于建筑物供電來(lái)自公共電網(wǎng)的地方。TT系統(tǒng)的特點(diǎn)是中性線N與保護(hù)接地線PE無(wú)一點(diǎn)電氣連接,即中性點(diǎn)接地與PE線接地是分開的。該系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí),不管三相負(fù)荷平衡不平衡,在中性線N線帶電情況下,PE線不會(huì)帶電。只有單相接地故障時(shí),由于保護(hù)接地靈敏度低,故障不能及時(shí)切斷,設(shè)備外殼才可能帶電。正常運(yùn)行時(shí)的TT系統(tǒng)類似于TN-S系統(tǒng),也能獲得人與物的安全性和取得合格的基準(zhǔn)接地電位。但是從目前的情況來(lái)看,由于公共電網(wǎng)的電源質(zhì)量不高,難以滿足智能化設(shè)備的要求,所以TT系統(tǒng)很少被智能樓宇采用。3.2智能樓宇應(yīng)采取的接地措施在智能樓宇內(nèi),要求保護(hù)接地的設(shè)備非常多,有強(qiáng)電設(shè)備、弱電設(shè)備,還有很多對(duì)環(huán)境要求很高的精密的電子儀器設(shè)備,均必須采用有效的保護(hù)接地措施,否則電氣設(shè)備很可能將會(huì)受到干擾而無(wú)法工作。因此智能建筑應(yīng)設(shè)置電子設(shè)備的直流接地、安全保護(hù)接地、防雷接地。此外,由于智能建筑內(nèi)多設(shè)有具有防靜電要求的程控交換機(jī)房、計(jì)算機(jī)房等,以及大量易受電磁波干擾的精密電子儀器設(shè)備,所以在智能化樓宇的設(shè)計(jì)和施工中,還應(yīng)考慮防靜電接地和屏蔽接地的要求。下面對(duì)智能化樓宇應(yīng)采取的各種接地措施逐一進(jìn)行分析。保護(hù)接地保護(hù)接地就是將設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)不帶電的金屬外殼和接地裝置之間作良好的電氣連接[8,9]。即將大樓內(nèi)的用電設(shè)備以及設(shè)備附近的一些金屬構(gòu)件,用PE線連接起來(lái),但嚴(yán)禁將PE線與N線連接。如果不作保護(hù)接地,當(dāng)電氣設(shè)備中絕緣破損,產(chǎn)生漏電而使金屬外殼帶電時(shí),容易引發(fā)觸電事故。實(shí)行保護(hù)接地后,設(shè)備的金屬外殼和大地已有良好的連接,如果發(fā)生漏電,只要接地電阻符合規(guī)定的要求,接地就能成為保障人身安全、防止觸電事故發(fā)生的有效措施。直流接地電子設(shè)備的直流接地有單點(diǎn)接地、多點(diǎn)接地和浮地。單點(diǎn)接地是指整個(gè)電路系統(tǒng)中只有一個(gè)物理點(diǎn)被定義為接地參考點(diǎn),其他各個(gè)需要接地的點(diǎn)都直接接到這一點(diǎn)上；多點(diǎn)接地是指電子設(shè)備中各個(gè)接地點(diǎn)都直接接到距它最近的接地平面上；浮地是指設(shè)備地線系統(tǒng)在電氣上與大地相絕緣,以減少由于地電流引起的電磁干擾。智能建筑的接地系統(tǒng)不宜采用浮地,它必須有穩(wěn)定的參考電位,若浮接則易受電磁場(chǎng)的雜訊干擾,使系統(tǒng)發(fā)生誤動(dòng)作。直流接地宜采用單點(diǎn)接地,這樣信號(hào)接地未構(gòu)成回路,不易受電磁干擾,并能消除靜電和電場(chǎng)干擾。但當(dāng)信號(hào)頻率很高而接地引線很長(zhǎng)時(shí),由于寄生電容的存在,會(huì)使各個(gè)信號(hào)接地的電位產(chǎn)生差異,因此當(dāng)信號(hào)頻率在10MHz以上時(shí),應(yīng)采用多點(diǎn)接地。在一幢智能化樓宇內(nèi),包含大量的計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備和帶有電腦的大樓自動(dòng)化設(shè)備。這些電子設(shè)備進(jìn)行輸入信息、傳輸信息和邏輯動(dòng)作等一系列過(guò)程中都是通過(guò)微電位或微電流快速進(jìn)行,且設(shè)備之間常需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行工作。因此為了使其準(zhǔn)確性高、穩(wěn)定性好,除了需要一個(gè)穩(wěn)定的供電電源外,還必須具備一個(gè)穩(wěn)定的基準(zhǔn)電位。通?？刹捎幂^大截面的絕緣銅芯線作為引線,一端直接與基準(zhǔn)電位連接,另一端供電子設(shè)備直流接地。該引線不宜與PE線連接,嚴(yán)禁與N線連接。防雷接地為把雷電流迅速導(dǎo)入大地,以防止雷害為目的的接地稱為防雷接地[10]。智能建筑內(nèi)有大量的電子設(shè)備以及與之相對(duì)應(yīng)的布線系統(tǒng)。大樓的各層頂板、底板、側(cè)墻、吊頂內(nèi)幾乎被各種布線布滿。這些電子設(shè)備及布線系統(tǒng)一般均屬于耐壓等級(jí)低、防干擾要求高、最怕受到雷擊的部分。不管是直擊、串擊、反擊都會(huì)使電子設(shè)備受到不同程度的損壞或嚴(yán)重干擾。因此對(duì)智能建筑的防雷接地設(shè)計(jì)必須嚴(yán)密、可靠。智能建筑的所有功能接地必須以防雷接地系統(tǒng)為基礎(chǔ),并建立嚴(yán)密、完整的防雷結(jié)構(gòu)。根據(jù)智能建筑的用途性質(zhì),智能建筑防雷一般均應(yīng)按二類防雷建筑物的保護(hù)措施設(shè)計(jì),接閃器采用針帶組合接閃器,避雷帶采用鍍鋅扁鋼在屋頂組成避雷網(wǎng)格,該網(wǎng)格與屋面的金屬構(gòu)件、柱頭鋼筋作電氣連接,引下線利用柱中鋼筋、圈梁鋼筋、樓層鋼筋與防雷系統(tǒng)連接,外墻面所有金屬構(gòu)件也應(yīng)與防雷系統(tǒng)連接、柱頭鋼筋與接地體連接,組成具有多層屏蔽的籠形防雷體系。這樣不僅可以有效防止雷擊損壞樓內(nèi)設(shè)備,而且還能防止外來(lái)的電磁干擾。屏蔽接地將電纜屏蔽或金屬外皮接地達(dá)到電磁適應(yīng)性要求的接地稱為屏蔽接地。在智能建筑內(nèi),電磁兼容設(shè)計(jì)是非常重要的,為了避免所用設(shè)備發(fā)生功能障礙,避免出現(xiàn)設(shè)備損壞,構(gòu)成布線系統(tǒng)的設(shè)備應(yīng)當(dāng)能夠防止內(nèi)部自身傳導(dǎo)和外來(lái)干擾。這些干擾的產(chǎn)生或者是因?yàn)閷?dǎo)線之間的耦合現(xiàn)象,或者是因?yàn)殡娙蓦姼械碾娦?yīng)。其主要來(lái)源是超高電壓、大功率輻射電磁場(chǎng)、自然雷擊和靜電放電。這些現(xiàn)象會(huì)對(duì)用來(lái)發(fā)送或接收很高傳輸頻率的設(shè)備產(chǎn)生很大干擾。因此對(duì)這些設(shè)備及其布線必須采取保護(hù)措施,免受來(lái)自各種方面的干擾。通常,單點(diǎn)接地和多點(diǎn)接地的概念同樣適用于電纜屏蔽體的接地。接地點(diǎn)的選擇會(huì)影響屏蔽電纜抑制干擾的能力,正確的接地可將設(shè)備外殼與PE線連接；導(dǎo)線的屏蔽接地要求屏蔽管路兩端與PE線可靠連接；室內(nèi)屏蔽也應(yīng)多點(diǎn)與PE線可靠連接。3.3本章小結(jié)綜上所述,智能建筑設(shè)備的電氣保護(hù)極為重要,為了保證智能建筑中電氣設(shè)備的安全可靠運(yùn)行,智能化樓宇的供電接地系統(tǒng)宜采用TN-S系統(tǒng)；同時(shí)為了施工方便及節(jié)約投資,根據(jù)規(guī)范宜采用一個(gè)總的共同接地裝置,即綜合接地體。綜合接地體為接地電位基準(zhǔn)點(diǎn),由此分別引出各種功能接地引線,利用總等電位和輔助等電位的方式組成一個(gè)完整的綜合接地系統(tǒng),為智能樓宇安全運(yùn)行提供可靠的保障。4智能樓宇監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1智能樓宇監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成智能樓宇監(jiān)控系統(tǒng)是在計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)基礎(chǔ)上，采用集散技術(shù)和智能控制技術(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)和管理，不斷的監(jiān)測(cè)大樓的各種設(shè)備，搜集數(shù)據(jù)并不斷分析信息，自動(dòng)做出各種決定進(jìn)行控制。智能樓宇監(jiān)控系統(tǒng)主要包括如下幾個(gè)子系統(tǒng)：1.消防系統(tǒng)根據(jù)建筑類型、部位和可能發(fā)生的火災(zāi)的種類，設(shè)置相應(yīng)的煙感、火感和煤氣報(bào)警傳感器進(jìn)行探測(cè)火災(zāi)，各探測(cè)器通過(guò)總線連接至區(qū)域報(bào)警器，智能型的區(qū)域報(bào)警器通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)與消防控制中心連接，使消防中心及時(shí)掌握各種火災(zāi)報(bào)警信息，及時(shí)做出準(zhǔn)確判斷和統(tǒng)一決策。2.空調(diào)設(shè)備通過(guò)測(cè)量冷熱源的溫度流量及監(jiān)控冷凍機(jī)系統(tǒng)、空調(diào)器等的運(yùn)行狀態(tài)，自動(dòng)調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)的各參數(shù)，對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的溫度濕度進(jìn)行控制。3.給排水系統(tǒng)通過(guò)監(jiān)控水位、流量、壓力等來(lái)控制水泵的啟停，并在發(fā)生故障時(shí)自動(dòng)報(bào)警、打印、從而實(shí)現(xiàn)生活給水、污水排放及熱水供應(yīng)等的控制。4.照明系統(tǒng)按分區(qū)、分層、分組控制照明燈，自動(dòng)或人工發(fā)出開停指令，并在控制中心顯示其狀態(tài)。除了對(duì)上述幾種一般的系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控外，根據(jù)實(shí)際情況，還可以對(duì)電梯、保安巡更系統(tǒng)等進(jìn)行監(jiān)控。4.2智能樓宇監(jiān)控系統(tǒng)的背景技術(shù)在設(shè)計(jì)一個(gè)智能樓宇監(jiān)控系統(tǒng)的過(guò)程中涉及到許多背景技術(shù)，主要是計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)和通訊技術(shù)，高科技的快速發(fā)展推動(dòng)了智能樓監(jiān)控系統(tǒng)的更新?lián)Q代，下面介紹一些在智能樓宇監(jiān)控系統(tǒng)中涉及到的具體科技。1.網(wǎng)絡(luò)技術(shù)目前，基于客戶/服務(wù)端的網(wǎng)絡(luò)依然是建筑物或企業(yè)內(nèi)部的信息主干網(wǎng)絡(luò)的主流形式，但是隨著Internet技術(shù)的快速發(fā)展，基于W亡b的Intranet網(wǎng)絡(luò)技術(shù)顯示出旺盛的生命力。有理由相信Inteme燈Intranet將成為人們?cè)谥悄軜怯畋O(jiān)控方面開創(chuàng)一個(gè)全新的信息世界。2.控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)術(shù)目前，控制網(wǎng)絡(luò)技技術(shù)正向體系系結(jié)構(gòu)的開放放性與網(wǎng)絡(luò)互互連方向發(fā)展展。開放性控控制網(wǎng)絡(luò)具有有標(biāo)準(zhǔn)化、可可移植性、可可擴(kuò)展性和可可操作性。在在計(jì)算機(jī)互聯(lián)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的的推動(dòng)下，控控制網(wǎng)絡(luò)要滿滿足開放性的的要求，就必必須走網(wǎng)絡(luò)互互連的發(fā)展道道路，因而從從現(xiàn)場(chǎng)控制總總線走向控制制網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)個(gè)必然趨勢(shì)?？乜刂凭W(wǎng)絡(luò)通常常是指以對(duì)生生產(chǎn)過(guò)程對(duì)象象控制為特征征的計(jì)算機(jī)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。3.智能卡技術(shù)隨著半導(dǎo)體芯片技技術(shù)的不斷發(fā)發(fā)展，智能卡卡體積小、存存儲(chǔ)容量高、攜攜帶與使用方方便、安全性性與可靠性好好、可脫機(jī)運(yùn)運(yùn)行、一卡多多用的優(yōu)越性性能越來(lái)越突突出。目前，在在國(guó)外采用智智能卡系統(tǒng)進(jìn)進(jìn)行智能建筑筑的保安門禁禁和巡邏管理理、停車場(chǎng)收收費(fèi)管理、物物業(yè)收費(fèi)與管管理、商業(yè)消消費(fèi)與電子錢錢包、人事與與考勤管理己己經(jīng)越來(lái)越普普遍。而這些些功能都可以以通過(guò)一張智智能卡實(shí)現(xiàn)。這這就是我們常常說(shuō)的”一卡通”。4.可視化技術(shù).可視化技術(shù)是指基基于網(wǎng)絡(luò)化的的視像傳輸、交交互和提供多多媒體視像服服務(wù)的技術(shù)?，F(xiàn)現(xiàn)階段，在智智能建筑內(nèi)的的數(shù)字視頻點(diǎn)點(diǎn)播和會(huì)議電電視，均是采采用可視化技技術(shù)向建筑物物內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)桌桌面系統(tǒng)提供供視像的傳輸輸、交互和服服務(wù)的功能。5.流動(dòng)辦公技術(shù)術(shù)流動(dòng)辦公就是利用用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通通信技術(shù)、可可視化技術(shù)，以以及家庭智能能化技術(shù)，向向異地或移動(dòng)動(dòng)的辦公人員員提供一個(gè)虛虛擬的辦公環(huán)環(huán)境。移動(dòng)辦辦公技術(shù)是多多項(xiàng)現(xiàn)代科技技的綜合。應(yīng)應(yīng)用移動(dòng)辦公公技術(shù)可以使使在家或旅行行途中的辦公公人員如同在在自己的辦公公室里一樣，可可以隨時(shí)隨地地的進(jìn)入公司司的辦公流程程，及時(shí)處理理文件和閱讀讀資料；參加公司召召開的電視會(huì)會(huì)議，參與發(fā)發(fā)言和討論；；甚至通過(guò)家家庭智能化技技術(shù)，遠(yuǎn)程操操作辦公室內(nèi)內(nèi)的辦公器材材或遙控家中中的電器設(shè)備備。6.家庭智能化技術(shù)90年代初，美國(guó)、歐歐洲和新加坡坡等經(jīng)濟(jì)比較較發(fā)達(dá)的國(guó)家家先后進(jìn)出了了”智能住宅”的概念。通通過(guò)家庭智能能化技術(shù)，實(shí)實(shí)現(xiàn)家庭中各各種與信息相相關(guān)的通信設(shè)設(shè)備、家用電電器和家庭保保安裝置通過(guò)過(guò)家庭總線技技術(shù)連接到一一個(gè)家庭智能能化系統(tǒng)上，進(jìn)進(jìn)行集中的或或異地的監(jiān)視視、控制和家家庭事務(wù)性管管理，并保持持這些家庭設(shè)設(shè)施與住宅環(huán)環(huán)境的和諧與與協(xié)調(diào)。家庭庭智能化技術(shù)術(shù)提供的是：：由一個(gè)由家家庭智能化系系統(tǒng)構(gòu)成的高高度安全性、生生活舒適性和和通信快捷性性的信息化和和自動(dòng)化居住住空間，從而而滿足21世紀(jì)信息社社會(huì)中人們追追求快節(jié)奏的的工作方式，以以及與外部世世界保持完全全開放的生活活環(huán)境的要求求。4.3智能樓宇監(jiān)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)與實(shí)現(xiàn)智能樓宇監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)是由多個(gè)功功能不同的監(jiān)監(jiān)控子系統(tǒng)組組成，雖然每每個(gè)監(jiān)控子系系統(tǒng)的具體功功能不同，但但是實(shí)現(xiàn)其控控制功能的基基本技術(shù)背景景是相似的，如如數(shù)據(jù)的傳輸輸、存儲(chǔ)，人人機(jī)界面的設(shè)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)等等。本文以消消防報(bào)警監(jiān)控控系統(tǒng)為例，來(lái)來(lái)說(shuō)明樓宇監(jiān)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的的過(guò)程。消防防報(bào)警監(jiān)控系系統(tǒng)是以火災(zāi)災(zāi)為監(jiān)控對(duì)象象的，利用計(jì)計(jì)算機(jī)技術(shù)、檢檢測(cè)技術(shù)和通通信技術(shù)，根根據(jù)防火的要要求和特點(diǎn)來(lái)來(lái)設(shè)計(jì)的?？偪傮w的要求是是：系統(tǒng)能對(duì)火火災(zāi)進(jìn)行早期期的檢測(cè)和自自動(dòng)報(bào)警，又又能根據(jù)火情情的具體位置置，及時(shí)發(fā)出出聯(lián)動(dòng)滅火信信號(hào)，啟動(dòng)相相應(yīng)的滅火設(shè)設(shè)施進(jìn)行滅火火，將火災(zāi)消消滅在萌芽狀狀態(tài)，減小火火災(zāi)的危害。隨隨著社會(huì)對(duì)消消防報(bào)警系統(tǒng)統(tǒng)的可靠性、通通信能力和實(shí)實(shí)時(shí)性有了更更高的要求，很很多傳統(tǒng)的消消防報(bào)警監(jiān)控控系統(tǒng)明顯的的適應(yīng)不了上上述的要求，急急需改進(jìn)。本本設(shè)計(jì)方案具具有性能高，可可靠性強(qiáng)等特特點(diǎn)，可較好好地解決上述述問(wèn)題。消防報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)的結(jié)構(gòu)根據(jù)消防報(bào)警監(jiān)控控系統(tǒng)的監(jiān)控控設(shè)備數(shù)目多多，且分散在在樓宇的各個(gè)個(gè)部分的特點(diǎn)點(diǎn)，采用了集集中管理和分分散控制相結(jié)結(jié)合的總線控控制方式。把把消防報(bào)警監(jiān)監(jiān)控系統(tǒng)分為為現(xiàn)場(chǎng)控制和和集中監(jiān)控兩兩個(gè)層次結(jié)構(gòu)構(gòu)，兩個(gè)層次次之間通過(guò)CAN總線相連接接?，F(xiàn)場(chǎng)控制層的功能能是處理現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)據(jù)信號(hào)，并根根據(jù)處理的結(jié)結(jié)果來(lái)實(shí)現(xiàn)一一定的控制功功能，它的具具體功能是由由智能控制節(jié)節(jié)點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的的，智能控制制節(jié)點(diǎn)可以實(shí)實(shí)現(xiàn)一定的控控制功能，減減輕了上位機(jī)機(jī)的負(fù)擔(dān)，實(shí)實(shí)現(xiàn)了分散控控制。集中控控制層主要是是由裝配了CAN-PC適配卡的高高檔商用PC機(jī)來(lái)組成，它它通過(guò)以N-PC適配卡與現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)控制層進(jìn)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳傳輸，并將處處理過(guò)的數(shù)據(jù)據(jù)存儲(chǔ)到局域域網(wǎng)的數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)中，供其它它子系統(tǒng)或中中央管理系統(tǒng)統(tǒng)查詢。系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)控制層的的設(shè)計(jì)智能控制節(jié)點(diǎn)通過(guò)過(guò)CAN總線接收上上位機(jī)的各種種控制命令和和設(shè)定參數(shù)，實(shí)實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)監(jiān)控到的物物理量信號(hào)，智智能節(jié)點(diǎn)控制制器具體功能能如下：1.監(jiān)控本區(qū)域內(nèi)的各各個(gè)感溫/感煙探測(cè)頭頭，手動(dòng)報(bào)警警按鈕并及時(shí)時(shí)向上位機(jī)—火警報(bào)警監(jiān)監(jiān)控機(jī)報(bào)告。2.隨時(shí)能夠接