樓宇自動化復(fù)習(xí)

第一章智能建筑概述中國——狹義范圍：3A系統(tǒng)

CommunicationAutomation通信自動化；

OfficeAutomation辦公自動化；

BuildingAutomation樓宇（建筑設(shè)備）自動化；

——廣義范圍：5A系統(tǒng)，3A+2A FireAutomation消防自動化；

SecurityAutomation安全防范自動化；2.智能化系統(tǒng)及技術(shù)

1.2智能化系統(tǒng)與技術(shù)

1.2.1智能化系統(tǒng)的技術(shù)組成： 現(xiàn)代建筑技術(shù)（Architecture）， 現(xiàn)代控制技術(shù)（Control）， 現(xiàn)代計算機技術(shù)（Computer）， 現(xiàn)代通信技術(shù)（Communication）， 現(xiàn)代圖形顯示技術(shù)（CathodeRayTube）CRT， ‘4C+A’技術(shù)構(gòu)成現(xiàn)代智能建筑的技術(shù)基礎(chǔ)。 涉及技術(shù)面廣，交叉，重疊，應(yīng)用多樣化。 功能化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：

BAS,OAS,CAS,FAS,SAS,5大系統(tǒng)構(gòu)成。

計算機控制系統(tǒng)3.計算機控制系統(tǒng)分類:1）操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)——系統(tǒng)完成生產(chǎn)過程的各種數(shù)據(jù)采集，信號處理，分析，報警等，提供指導(dǎo)信息，供操作員采納，由人完成實際的操作和控制；2）直接數(shù)字控制DDC——通過輸入/輸出通道直接從被控對象獲取有效參數(shù)信號，在預(yù)定控制策略下，輸出有效控制信號，完成對系統(tǒng)的自動控制；不需要人的干預(yù)，全自動進行。計算機控制系統(tǒng)主要有哪幾種類型？簡述其特點？1.2計算機集中控制系統(tǒng)它是用一臺計算機實現(xiàn)對眾多被控對象或參數(shù)進行控制的計算機控制系統(tǒng)。這種計算機控制系統(tǒng)主要應(yīng)用在中小型控制系統(tǒng)中。計算機控制系統(tǒng)3）計算機監(jiān)控系統(tǒng)SCC——

P22圖2-14實時采集數(shù)據(jù)+最優(yōu)模型的兩級模式，將實時采集數(shù)據(jù)輸入進最優(yōu)模型運算，獲得最佳操作控制指令，把該指令送給DDC直接控制器，DDC按照這些指令進行控制和調(diào)節(jié)，從而可得到最優(yōu)模型下的預(yù)定目標(biāo)。上位機：最優(yōu)模型運算，給出調(diào)節(jié)指令；下位機（DDC）：完成直接控制操作。計算機控制系統(tǒng)——DCS4）分布式控制系統(tǒng)DCS——分級遞階結(jié)構(gòu)：分散控制，集中操作，分級管理，綜合協(xié)調(diào)。組成結(jié)構(gòu)：A.現(xiàn)場I/O站——分解子系統(tǒng)，一個流程或生產(chǎn)車間可分解為n個子系統(tǒng)，每個I/O站都具有MCU（微型控制器），存儲單元，I/O模塊，通信接口等組成。計算機控制系統(tǒng)——DCS現(xiàn)場I/O站的基本功能:1.數(shù)據(jù)采集,處理,存儲,越限判斷等;包括A/D轉(zhuǎn)換，采樣保持，數(shù)字濾波等2.信號傳輸,通信連接,接收指令;包括現(xiàn)場信號傳送上位機，接收上位機指令3.現(xiàn)場閉環(huán)控制,順序操作調(diào)節(jié)等.計算機控制系統(tǒng)——DCSB.

操作員站——（車間控制臺）組成包括：工業(yè)計算機，鍵盤，顯示器等功能：1）流程圖顯示各子系統(tǒng)的運行參數(shù)，

2）現(xiàn)場設(shè)備控制工況，開啟/停止?fàn)顟B(tài)，

3）故障報警信號處理，聲光信號屏蔽等，

4）連鎖保護動作的實時監(jiān)控，

5）通信網(wǎng)絡(luò)與各子系統(tǒng)的連接，操作。計算機控制系統(tǒng)——DCSC.工程師站——現(xiàn)場監(jiān)控和管理對系統(tǒng)進行離線的控制設(shè)備及儀表裝置的配置，組態(tài)，調(diào)試和仿真。主要在修改方案，局部試驗，安裝調(diào)試階段進行。在線系統(tǒng)（實際生產(chǎn)過程當(dāng)中）的監(jiān)控和維護，調(diào)整。個別儀表損壞替換，報警信號屏蔽，臨時切換為手動控制，等。保證生產(chǎn)連續(xù)正常進行為主要目標(biāo)。計算機控制系統(tǒng)——DCSD.

DCS的通信網(wǎng)絡(luò)——

基本結(jié)構(gòu)為計算機網(wǎng)絡(luò)，連接三類節(jié)點：現(xiàn)場I/O站（連接各種控制設(shè)備和儀表）；操作員站（面向操作人員）；工程師站（主要面對監(jiān)控管理人員）；各節(jié)點之間互相轉(zhuǎn)遞信息和數(shù)據(jù)，確?？刂凭W(wǎng)絡(luò)的實時有效性，安全、可靠地運行，生產(chǎn)過程的全自動化操作控制。計算機控制系統(tǒng)——DCSDCS分布式控制系統(tǒng)的特點:1.信息集中——各子系統(tǒng)均有可能獲得整個系統(tǒng)中某部分的相關(guān)信息，信息傳遞方便；2.控制分級——底層現(xiàn)場I/O站，中層操作員站，上層工程師站，各權(quán)限不同控制范圍逐級擴大；3.危險分散——往往某設(shè)備故障在底層，只影響該現(xiàn)場I/O站控制區(qū)域，不會直接威脅到其他各子系統(tǒng)，危險范圍受到限制而不會擴大。操作員站有故障，底層各子系統(tǒng)可在短時間內(nèi)按原定模式工作，等待上層機器恢復(fù)正常，避免上層對下層的直接影響。1.4.集散控制系統(tǒng)DCS它是一個為滿足大型工業(yè)生產(chǎn)的要求，從綜合自動化的角度，按功能分散、協(xié)調(diào)集中的原則沒計，具有高可靠性，用于生產(chǎn)管理、數(shù)據(jù)采集和各種過程控制的計算機控制系統(tǒng)。典型的集散控制系統(tǒng)具有兩層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，下層負責(zé)完成各種現(xiàn)場級的控制任務(wù)，上層負責(zé)完成各種管理、決策和協(xié)調(diào)的任務(wù)。計算機控制系統(tǒng)——FCS5）現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS——全數(shù)字化系統(tǒng)P25圖2-16特點：1.現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)要求更高，系統(tǒng)中所有設(shè)備均掛在該網(wǎng)絡(luò)上。網(wǎng)絡(luò)故障將使各設(shè)備進入孤立盲區(qū)，無法正常聯(lián)系。

2.完全分散系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，I/O站→現(xiàn)場儀表。

3.通訊線直接供電（弱電信號，小電流信號）TCP/IP遠程監(jiān)控中心LonWorksLonWorksLonWorks地上地下地上地下地上地下瓦斯?jié)舛惹€礦井#1礦井#2礦井#n本地監(jiān)控中心煤礦安全監(jiān)控鋼鐵廠水、電、燃氣監(jiān)控3.4檢測儀表控制系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)框圖典型工業(yè)檢測儀表控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖：被控（被測）對象檢測單元執(zhí)行單元變送單元調(diào)節(jié)單元顯示單元操作人員自動控制系統(tǒng)由哪三個主要環(huán)節(jié)組成？各環(huán)節(jié)分別起何作用？舉例說明。（信號采集，控制策略，輸出驅(qū)動）控制過程——1）數(shù)據(jù)采集，輸入信號到計算機；

2）控制調(diào)節(jié)，按預(yù)定控制策略進行判斷、決策；

3）輸出驅(qū)動，執(zhí)行控制指令，驅(qū)動閥門、開關(guān)；

4）被控制對象的參數(shù)隨著變化，輸入信號變化，返回1）循環(huán)往復(fù)。3.4檢測儀表控制系統(tǒng)組成1.信號輸入——測量信號的采集（傳感器），信號調(diào)理（放大、濾波、變換成標(biāo)準(zhǔn)信號或A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號）；2.控制策略——輸入采集信號值（控制器），根據(jù)預(yù)定控制方案，作出判斷（開/關(guān)，正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)，等），按一定控制規(guī)律輸出控制信號；3.輸出驅(qū)動——（執(zhí)行器）接收控制器輸出信號，進行功率放大，實現(xiàn)所需的驅(qū)動控制（調(diào)節(jié)）。如加熱器的開關(guān)，電機的轉(zhuǎn)動，閥門開度的調(diào)節(jié)等。CompanyLogo4.1.5

中央空調(diào)系統(tǒng)的基本構(gòu)成

中央空調(diào)的冷、熱系統(tǒng)中央空調(diào)系統(tǒng)的基本構(gòu)成

空調(diào)系統(tǒng)

前端設(shè)備（風(fēng)系統(tǒng)）思考題1：簡述中央空調(diào)系統(tǒng)的組成和工作原理？思考題2：中央空調(diào)系統(tǒng)存在哪兩種風(fēng)量控制模式？各有何特點？P1274-17CompanyLogo

4.1.5

中央空調(diào)系統(tǒng)的基本構(gòu)成中央空調(diào)的冷源系統(tǒng)

1)制冷機原理:壓縮式制冷機、吸收式制冷機、風(fēng)冷熱泵式機組

2)冷卻塔（冷卻水降溫）

3)冷凍水與冷卻水循環(huán)系統(tǒng)中央空調(diào)的熱源系統(tǒng)

1)熱網(wǎng)供熱方式：蒸汽、熱水

2)自備熱源裝置：鍋爐、熱交換器中央空調(diào)系統(tǒng)組成與結(jié)構(gòu)中央空調(diào)系統(tǒng)組成：制冷機，冷凍水循環(huán)系統(tǒng)，冷卻水循環(huán)系統(tǒng)（冷卻塔，冷風(fēng)機）中央空調(diào)系統(tǒng)組成與結(jié)構(gòu)基本工作原理——

圖中：上部由冷卻塔將熱量散發(fā)到外界大氣環(huán)境；下部的‘空調(diào)系統(tǒng)‘負責(zé)把房間內(nèi)熱量經(jīng)冷凍水系統(tǒng)循環(huán)傳遞到制冷機，再由制冷機的工作將這些熱量通過冷卻水帶走，在冷卻系統(tǒng)的循環(huán)工作下，經(jīng)過冷卻塔把它送入大氣環(huán)境空間?；窘M成結(jié)構(gòu)——

制冷機為核心，連接兩個循環(huán)系統(tǒng)：冷凍水系統(tǒng)（提供低溫水介質(zhì)降溫房間溫度）冷卻水系統(tǒng)（制冷產(chǎn)生高溫水經(jīng)大氣環(huán)境散熱，降溫返回循環(huán)工作）4.4空調(diào)機組自動控制4.4.1空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)自動控制：

常用兩種控制模式——1）定風(fēng)量控制模式，送風(fēng)量恒定，送風(fēng)溫度可調(diào)，各房間溫度受送風(fēng)溫度調(diào)節(jié)；2）變風(fēng)量控制模式，送風(fēng)量隨各房間所需的風(fēng)量而變化，送風(fēng)溫度固定或可調(diào)，主要通過調(diào)節(jié)進各房間的局部送風(fēng)量來改變房間所需的溫度，各房間有末端裝置分別調(diào)節(jié)風(fēng)量和房間溫度。

變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的組成送風(fēng)機——驅(qū)動清潔空氣，進入送風(fēng)總管；為各房間

提供流通的冷（熱）空氣，以調(diào)節(jié)房間溫度

濕度，及新鮮空氣量。++++書上P121-P123思考題1：中央空調(diào)系統(tǒng)的冷源——常規(guī)制冷站主要由哪幾個環(huán)節(jié)組成？各環(huán)節(jié)的基本作用？思考題2：中央空調(diào)水系統(tǒng)有哪兩個循環(huán)系統(tǒng)？簡述它們的主要功能和工作過程？

1.試分析給排水系統(tǒng)的高區(qū)給水控制與低區(qū)給水控制方式的區(qū)別？2.試分析在何種情況下，采用變頻控制水泵有較好的效果？冷源系統(tǒng)控制原理流程圖5.1.1空調(diào)水系統(tǒng)三、定水量系統(tǒng)與變水量系統(tǒng)

定水量系統(tǒng)中無水量調(diào)節(jié)手段，各末端設(shè)備供水量恒定。

變水量系統(tǒng)的末端負荷水量可調(diào)，冷凍側(cè)有回水流量調(diào)節(jié)，以保證制冷機的正常工作。1.一次泵系統(tǒng)：P34圖2-18旁通管回水量調(diào)節(jié)制冷機要求恒定供水量運行，空調(diào)側(cè)負荷變化大，供水不平衡。采用旁通管路，調(diào)節(jié)回水量來取得協(xié)調(diào)。問題：供水量與冷量不平衡時，單一回水量調(diào)節(jié)非線性大，無法達到一致。5.1.1空調(diào)水系統(tǒng)冷卻水系統(tǒng)：

作用——將制冷機的熱量帶到外界大氣環(huán)境；結(jié)構(gòu)——冷卻循環(huán)泵，冷卻塔，冷風(fēng)機，回水管路及調(diào)節(jié)閥，冷水機組（制冷機）；

冷卻過程：循環(huán)泵將制冷機的冷卻水泵入冷卻塔上部淋下，冷風(fēng)機由下向上吹風(fēng)，汽、水逆流加快熱交換，冷卻塔下方引出回流水返回制冷機?；厮苷{(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)回流水量，控制冷卻塔的水流量。5.1.1空調(diào)水系統(tǒng)1、冷凍水循環(huán)系統(tǒng)該部分由冷凍泵、室內(nèi)風(fēng)機及冷凍水管道等組成。從主機蒸發(fā)器流出的低溫冷凍水由冷凍泵加壓送入冷凍水管道（出水），進入室內(nèi)進行熱交換，帶走房間內(nèi)的熱量，最后回到主機蒸發(fā)器（回水）。室內(nèi)風(fēng)機用于將空氣吹過冷凍水管道，降低空氣溫度，加速室內(nèi)熱交換。2、冷卻水循環(huán)部分該部分由冷卻泵、冷卻水管道、冷卻水塔及冷凝器等組成。冷凍水循環(huán)系統(tǒng)進行室內(nèi)熱交換的同時，必將帶走室內(nèi)大量的熱能。該熱能通過制冷劑機內(nèi)的冷媒傳遞給冷卻水，使冷卻水溫度升高。冷卻泵將升溫后的冷卻水壓入冷卻水塔（出水），使之與大氣進行熱交換，降低溫度后再送回制冷機冷凝器（回水）。CompanyLogo5.3

空調(diào)熱源的自動控制——典型熱交換系統(tǒng)CompanyLogo

7.1.1給水系統(tǒng)控制分類

現(xiàn)代建筑中常見的生活給水系統(tǒng)有以下幾種方式：水泵直接給水方式、高位水箱給水方式

1．高位水箱給水方式

在建筑的最高樓層設(shè)置高位供水水箱，用水泵將低位水箱水輸送到尚份水箱，再通過高位水箱送向給水管網(wǎng)供水，將水輸送到用戶。2．水泵直接給水方式

用水泵直接向終端用戶提供一定水壓的供水方式。這種供水系統(tǒng)常采用恒速泵加變頻調(diào)速泵的供水方式，即根據(jù)終端用戶的用水量調(diào)整恒速泵的臺數(shù)與變頻調(diào)速泵的轉(zhuǎn)速來滿足用戶用水量的需要，而調(diào)速水泵的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)是通過變頻來實現(xiàn)的。CompanyLogo高位水箱分區(qū)給水系統(tǒng)圖CompanyLogo7.3.2水泵直接給水系統(tǒng)監(jiān)控原理圖CompanyLogo低層給水問題及解決辦法

在高層建筑中，氣壓式給水系統(tǒng)如果采用一種給水壓力向整個建筑(或建筑群)直接給水，同樣存在低層的生活給水壓力太大，給水效果比較差。因此，如果在高層建筑(群)采用水泵直接給水系統(tǒng)，則經(jīng)常采用分區(qū)配置不同壓力的氣壓式給水系統(tǒng)，或者是采用同一水泵系統(tǒng)，同時對不同分區(qū)進行減壓的給水系統(tǒng)。其給水原理與圖4．2和圖4．4所示的分去給水原理基本類似照明設(shè)備監(jiān)控監(jiān)控系統(tǒng)的任務(wù)——系統(tǒng)組成——照明燈具，控制裝置與線路；控制方式——1）人工手動控制；2）簡單電子控制；3）集中聯(lián)動控制；4）智能控制；火災(zāi)報警與消防聯(lián)動控制火災(zāi)自動報警系統(tǒng)——

檢測設(shè)備：煙霧探測、高溫檢測、火災(zāi)發(fā)光信號；

報警裝置：聲音信號（蜂鳴器、喇叭廣播、警報器等），發(fā)光信號（燈光閃亮裝置等），遠程報警（有線網(wǎng)絡(luò)傳輸、無線發(fā)送信號等）2.消防聯(lián)動控制系統(tǒng)——

防范：排煙設(shè)施，隔離門控，事故照明，消防通訊等；

滅火：消防水泵，噴淋系統(tǒng)，氣體滅火設(shè)施等，消防電梯。1。消防聯(lián)動控制系統(tǒng)有哪兩個基本功能？涉及到哪些設(shè)備控制？（報警防范，滅火）

2。安全防范系統(tǒng)的基本任務(wù)是什么？

（防范，報警）安全防范系統(tǒng)1.安全防范系統(tǒng)的任務(wù)：1）防范、2）報警、3）監(jiān)視與記錄、2.系統(tǒng)的構(gòu)成（主要子系統(tǒng)）：1）入侵報警系統(tǒng)；2）門禁系統(tǒng)（出入口控制系統(tǒng)）；3）電視監(jiān)控系統(tǒng)；4）巡更系統(tǒng)；5）停車場管理系統(tǒng)；

安全防范系統(tǒng)1）入侵報警系統(tǒng)——

物體移動探測，振動式探測，其他高性能探測裝置。B、報警控制器（區(qū)域報警和集中報警）主要功能

布防和撤防；防破壞功能；聯(lián)網(wǎng)通信功能。C、報警控制中心

預(yù)定程序控制處理，自動切換到報警部位顯示，自動記錄相關(guān)信息（時間、地點、狀態(tài)等），聯(lián)動控制燈光、聲響、門控等。安全防范系統(tǒng)2）電視監(jiān)控系統(tǒng)——（1）系統(tǒng)組成：攝像、傳輸、顯示與記錄、系統(tǒng)控制。P225圖7-24（2）功能：A、攝像

攝像機，支架和電動云臺（實現(xiàn)聚焦，轉(zhuǎn)動，放大等控制操作），圖像信號轉(zhuǎn)換和輸出；B、傳輸

視頻信號傳輸，控制信號反饋，傳輸電纜，信號中繼