《走进电世界》PPT课件.ppt

走进电世界 武汉大学电气工程学院 11 11 建筑电气与智能楼宇建筑电气与智能楼宇 建筑电气概述自动化概念和应用 建筑电气技术的产生、特点和发展趋势 智能楼宇的定义和基本功能 智能楼宇的现状与未来 11-1 11-2 11-3 11-4 11.1 建筑电气概述 利用电工技术、电子技术及近代先进理论，在建筑物内 外人为创造并合理保护理想环境，充分发挥建筑物功能的一 切电工、电子设备系统，统称为建筑电气。 建筑物中电气设备已由原来单一的供配电、照明、防雷 和接地，发展到在建筑物中安装空调、冷热源、通风、给排 水、污水处理、电梯、电动扶梯、安全防范、信息通信等建 筑设备。 这些设备的数量庞大、分布区域广、不仅需要提供安全 可靠的电源，更需要对成千上万个参数进行实时监视与控制 ，以实现对对建筑物的供电配电系统、保安监视系统、给排 水系统、空调制冷系统、自动消防系统、通信及闭路电视系 统、经营管理系统实行最佳控制和最佳管理。 尽管各类建筑电气系统作用不同，但一般都是由用电设备、 配电设备、控制和保护设备三大部分组成。 从电能的输入、分配、传输和消耗来划分，全部建筑电气 系统还可以分为供配电系统和用电系统两类，供配电系统是指 接受发电厂电源输入的电能，并进行检测、计量、变压等，然 后向用户和用电设备分配电能的系统，包括一次接线（主接线 ）和二次接线；用电系统包括将电能转化为光能的建筑电气照 明系统、将电能转化为机械能的建筑动力系统和满足各种信息 获取和保持相互联系、电能转化为弱电讯号的建筑弱电系统。 随着现代建筑与建筑弱电系统的进一步融合，智能建筑或 智能楼宇也随之出现，从某种意义上讲，建筑物的智能化的高 低取决于它是否具有完善的建筑弱电系统 。 智能化建筑的弱电系统 11.2 建筑电气技术的产生、特点和发展趋势 建筑电气关联的学科领域门类众多，已逐步形成广义电气 工程中的一门与应用对象建筑物紧密结合，具有多学科交 叉特征和广阔应用前景的专业建筑电气技术。 中央商务区（图中最高楼为芝加哥西尔斯大厦 19731998年世界最高建筑） 数字化、节能环保 和智能化，将是现代建 筑电气技术发展的趋势 11.3 智能楼宇的定义和基本功能 智能楼宇，也称智能大厦或智能建筑（IB：Intelligent Building），是楼宇发展的高级阶段。由于智能化技术 的不断发展，智能楼字至今仍无统一的定义。 智能楼宇应具有以下基本功能：智能楼宇通过其结构 、系统、服务和管理的最佳组合提供一种高效和经济 的环境；智能楼宇能在上述环境下为管理者实现以最 小的代价提供最有效的资源管理；智能楼宇能够帮助 其业主、管理者和住户实现他们的造价、舒适、便捷 、安全、长期的灵活性以及市场效应的目标 。 图11-3 智能建筑营造的环境 “都市办公大楼”是由这幢大楼 的住户之一的“联合技术建筑系 统”(United Technologies Building System)公司承包，负 责大楼的空调设备、照明设备、 防火和防盗系统、通信系统。这 幢大厦高38层，总建筑面积达10 多万平方米，被誉为世界上最早 的智能大厦 世界上最早的智能大厦 上海环球金融中 心（前） 金茂大厦（后） 11.4 智能楼宇系统组成 智能楼宇系统的组成按其基本功能可分为三大块： 楼宇自动化系统(BASBuilding Automation System) 办公自动化系统(OASOffice Automation System) 通信自动化系统(CASCommunication Automation System)，即“3A”系统 。 楼宇自动化系统(Building Automation System，BAS)， 又称为建筑物自动化系统。它采用最新的传感技术、自 动控制技术、计算机组态、网络集成、信息交换技术等 ，对楼宇内所有机电设备施行自动控制，这些机电设备 包括变配电、给电、采暖、通风、运输、火警、保安等 。而楼宇的管理人员又通过计算机对上述设施实行综合 监控管理，包括空调管理系统、保安系统、消防系统、 停车场监视系统等，保证设备高效、可靠运行，为用户 提供安全、便利、舒适的工作和生活环境。 楼宇自动化系统 楼宇自动化系统 通信自动化系统 通信自动化系统(Communication Automation System， CAS)，是利用最新的信息技术构成智能楼宇的信息游走 系统，通过星罗棋布的通信系统保证各种语音、数据、 图像在楼宇内传输，并通过专线系统和卫星系统保证楼 宇内的通信网络与楼宇外各种通信网络的连接与信息传 递。 通信自动化系统是利用一种具有高度数字化能力的综合 业务数字网，实现在一个数字网中传输、交换、处理语 音、数据、图文等，实现信息收集、存储、传送、处理 和控制，即只通过一个网络为用户提供电话、传真、电 报、图文、电子邮政、电视会议、数据通信及移动通信 等服务。 办公自动化系统 办公自动化系统(Office Automation System，OAS)，是 借助于各种先进的办公设备，提供文字处理、模式识别 、图像处理、情报检索、统计分析、决策支持、计算机 辅助设计、印刷排版、文档管理、电子商务、电子数据 交换、来访接待、电视会议、同声传译等功能，以提高 办公效率，使各类业务来往更加规范、快捷和便利 综合布线系统 综合布线系统是通过整体化设计，将楼宇自动化系统、 办公自动化系统和通信自动化系统中的语音、数据、视 频等信号综合在一套标准的布线系统中，构成智能楼宇 的感知、思考和决策体系。 综合布线系统应用高品质的标准材料，以非屏蔽双绞线 和光纤作为传输介质，采用组合压接方式，统一进行规 划设计，组成一套完整而开放的布线系统。采用星型拓 扑结构、模块化设计的综合布线系统，主要表现在系统 具有开放性、灵活性、模块化、扩展性、可靠性及独立 性等特点。 智能楼宇的总体结构 11.5 智能楼宇的现状与未来 随着社会的进步、科技的腾飞以及人类的需求，智能楼宇 在我国的发展将呈现以下趋势： 业主已把建筑设计中智能部分的设计列为其基本要求之 一，而政府亦高度重视，在科研、资金和政策等方面积极 地进行支持和引导，使智能楼宇正朝着健康和规范化的方 向发展。 采用最新高科技成果，向系统集成化、综合化管理以及 智能城市化和高智能人性化的方向发展。 正在迅速发展成为一个新兴的技术产业、政府和各大学 、科研机构以及有关厂商等正将智能楼宇作为一个新的研 究课题和商业机会，积极投入力量，开发相关的软硬件产 品，使智能按字实施便利，成本降低。 2 3 1 楼宇智能化技术是随着智能楼宇的发展而进步的，一方面，它 对智能化技术提出了更多更高的要求，如现有的“3A”的重点发 展方向可归纳为： CAS：高带宽网络系统；语音识别与语音合成；智能通 信服务；无线和私人通信系统。 BAS：智能物业管理系统；事故监测控制系统；开放 协议/面向对象技术；性能测量及查对控制系统；大范 围的报警/监视系统；面