燕山大学《楼宇自动化》重点.docVIP

燕山大学楼宇自动化历年考试重点第1章1智能楼宇 ：以建筑物为平台，兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等，集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体，向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境。楼宇智能化技术 ：为了建设智能楼宇而所涉及的各种工程应用技术？区别2 智能楼宇四个发展阶段？ 1，单功能/专用系统阶段 （2）多功能系统合成阶段（3）系统综合集成阶段 （4）一体化集成管理系统阶段3楼宇智能化的关键问题和技术基础？关键问题系统集成（将不同的系统，根据应用需要，有机地组合成一个一体化的、功能更加强大的新型系统的过程和方法。）；1联动功能；2测、控、管一体化；3集中管理，提高效率；4提高软、硬件互连性，优化系统方案技术基础：“A+4C” “A+4C”是IB的技术基础。“A”即现代建筑技术(Architecture)。下面分别介绍“4C”的含义：（1）现代计算机技术(Computer，现代控制技术(Control，现代通信技术(Communication)，现代图像显示技术(CRT)4智能建筑系统的功能组成结构3A”系统 1）楼宇自动化系统(BASBuilding Automation System)2）办公自动化系统(OASOffice Automation System)3）通信自动化系统(CASCommunication Automation System)程控交换机第2章1信息传输对象及其传输基本特征？传输对象：1模拟数据和数字数据模拟数据是连续的值，数字数据是离散的值2，模拟信号和数字信号模拟信号是电磁波 ，数字信号是一系列的电脉冲传输特征：（1）低频（直流几百Hz），既可以模拟传输，又可以数字传输（2）模拟话音信号（电话通信系统）带宽需要4000Hz，既可以模拟传输，又可以数字传输（3）模拟音频信号（广播）20Hz20kHz，既可以模拟传输，又可以数字传输（4）模拟基带视频信号（闭路监视系统） 6MHz，既可以模拟传输，又可以数字传输（5）模拟复合视频信号（有线电视网） 300860MHz，采用模拟传输方式 6）非实时数据（集成信息系统中的块数据和文档数据）对网络带宽无明确要求，1Mbits/s的传输容量即可满足要求，既可以模拟传输，又可以数字传输 （7）实时数据（设备监控系统中的数据传输）数据传输速率不高，不确定时延要小于一定数值。现场总线和工业以太网技术能满足要求2.双绞线、同轴电缆的传输特征?双绞线传输特性：1传输模拟和数字信号2对于模拟信号，每隔56km需要放大器，对于数字信号，每隔23km需要转发器。3与其他传输介质相比，双绞线的传输距离、带宽和数据率有限。4当频率增高时，信号衰减增大。）同轴电缆传输特性：l 同轴电缆可以传输模拟和数字信号。 l 可以用于较高的频率传输。l 影响性能的主要因素是衰减。l 对于模拟信号的长途传输: 每隔几千米就需要设置一个放大器。如果使用的频率较高，则此距离还要缩短。l 对于长距离的数字信号传输来说:每km左右需设置转发器。在实验室里，转发器间距为16km时，传输数据率可达800Mbps3、光纤信道组成和应用特点？光纤信道由光源、光纤线路和光探测器等三个基本部件组成应用特点： 较大的带宽 尺寸小而重量轻 较低的衰减 电磁隔离 较大的转发器间距 4、IEEE802.3以太网二层三层结构？二层结构：核心层：高速数据交换，安全策略的实施，网络服务器的接入；接入层：用户终端的接入 三层结构：核心层、汇聚层、接入层：核心层和汇聚层通过带三层路由功能的交换机实现互联5、无线局域网组网方式：点对点模式；基础架构模式；多AP模式；无线网桥模式；无线中继器模式6、宽带接入的目标和四种接入技术?目标用户接入网数字化、宽带化，提高上网速度四种技术：（1）铜线接入技术（2）光纤接入网技术3）以太网接入技术（4）无线接入？7、TCP/IP协议的功能分别是什么？TCP/IP协议分别对应于OSI模型中的传输层与网络层。其中，TCP协议用于在应用程序间传输数据；IP协议用于在主机之间传输数据。8、什么是基于WEB的信息管理模式？其特点是什么？Web采用浏览器/服务器机制进行信息的传输: 客户Web浏览器通过HTTP协议将特定的RUL发送到Web服务器来请求页面，Web服务器使用RUL中的信息来定位和返回页面内容。特点：1)经济性 2)平台独立性 3)良好的开放性4)使远程访问的实现变得简单。 9、网络操作系统的两大功能：(1)提供高效、可靠的网络通信能力； (2)提供多种网络服务功能10、Intranet的功能：1)内部信息发布 2)充分利用现有的数据库资源 3)理想的销售工具 4)改善内部交流和技术支持的工具 5)协同工作环境 11、计算机网络的安全策略：1） 物理安全策略 防止硬件受自然灾害, 电磁泄露等2） 访问控制策略 用户名,密码,权限等3） 确保网络安全的措施 连入Internet的机器与网络中其余机器断开12、防火墙主要功能：1) 访问控制 实施企业网与外部、企业内部不同部门之间的隔离2) 普通授权与认证 提供多种认证和授权方法,控制不同的信息源。3) 内容安全 对流入企业内部的网络信息流实施内部检查,包括URL过滤等等。4) 加密 提供防火墙与防火墙之间、防火墙与移动用户之间信息的安全传输。5) 网络设备安全管理 在大的企业网内不同部门和分公司之间可能亦会有由多级网络设备隔离的小网络。根据信息源的分布情况,有必要对不同网络和资源实施不同的安全策略和多种级别的安全保护,如可以在防火墙上实施路由器、交换机、访问服务器的安全管理。第3章1、 楼宇自动化控制技术的核心技术 核心技术：集散控制系统和系统集成技术2、 楼宇供电系统的主结线方式 主结线方式：一备一用、同时供电、单母线分段制、高供低备 3、 画图说明“一备一用”主结线方式，并说明其特l 减少中间母线联络开关和电压互感器柜；要求两路都保证100负荷用电。l 节省投资；但清扫母线或母线故障时将造成全部停电。l 适用场合：大楼负荷较小，供电可靠性要求较低的建筑3、 低压配线结线方式：低压配电的结线方式分为：放射式；树干式；混合式。（教材P130，图6-4）4、 照明控制方式：（1）跷板开关控制方式 （2）断路器控制方式（3）定时控制（4）光电感应开关控制（5）智能控制方式5、 画出楼宇内照明监控结构图监控结构图监控点：照明配电箱进线电源的开关指令、运行状态、故障报警以及电量统计；事故照明控制；特种照明控制等 6、 空调系统的基本组成l 进风部分：进风口连同引入通道和阻止外来异物的结构l 空气过滤部分：去除大颗粒尘埃；分预过滤和主过滤l 空气热湿处理部分：空气加热、冷却、加湿、减湿等处理过程。l 空气输送和分配部分：单风机系统：一台送风机;双风机系统：送风机、回风机l 冷热源部分：自然源：冷源深井水；热源地热、太阳能；人工源：冷源制冷过程；热源燃料制热7、 空气状态调节的基本原理 空气调节的原理就是应用空气状态参数相互间的关系，通过合理的加热、加湿、冷却、去湿步骤，使空气的状态发生人为的改变，达到设定状态。8、 按负荷介质，空调系统的分类情况 全空气空调系统：进入室内的风经过温度、湿度处理之后 全水空调系统：天花板里的盘管，流动冷、热水（无新风） 空气水空调系统：有风吹入，风经过盘管降温升温（有新风） 制冷剂空调系统：无水无风，利用制冷剂实现热交换 10、 排水监控系统的功能污水集水井和废水集水井水位监测及超限报警；根据监测水位控制排水泵的起/停；排水泵运行状态的检测及发生故障时报警；非正常情况快速报警11、 集散控制系统的特点和主要组成 它的特征是“集中管理，分散控制”，即以分布在现场被控设备处的各种功能性微机(下位机)完成被控设备的实时监测、保护与控制。组成：（1）中央管理计算机(或称上位机、中央监控计算机)（2）DDC(直接数字控制器，亦称下位机)（3）通信网络（4）传感器与执行器 12、 什么是直接数字控制器？ 直接数字控制器(DDCDirect Digital Controller)，又称下位机，它是整个楼宇自控系统的关键。l “控制器”指完成被控设备特征参数与过程参数的测量并达到控制目标的控制装置。l “数字”的含义是指该控制器利用数字电子计算机来实现其功能要求。 l “直接”意味着该装置在被控设备的附近，无需其他装置即可实现上述全部测控功能。 13、 集散型BAS的设计方法并简单解释 （1）按楼宇建筑层面组织的集散型BAS系统 先按建筑层面划分大系统，再按功能划分子系统，图7-21（教材P189） 特点：u 布线设计施工简单，子系统控制功能设置比较灵活，调试工作相对独立u 系统可靠性好，子系统失灵不会影响整个楼宇系统u 设备投资增大，尤其是高层楼宇u 较适合商用的多功能楼宇（2）按楼宇设备功能组织的集散型BAS系统 先按功能划分大系统，再按楼宇建筑层面划分子系统，图7-22（教材P190）特点：l 布线设计及施工比较复杂，调试工作量大l 系统可靠性较弱，子系统失灵会波及整个楼宇l 设备投资少l 较适合功能相对单一的楼宇（3） 混合型的集散型BAS系统：供电、给排水、消防、电梯等子系统采用按整座楼宇设备功能组织的集中控制方式，照明、空调等子系统则按楼宇建筑层面组织的分区控制方式。9、 中央空调系统的工作原理 在智能化建筑中，一般采用集中式空调系统，通常称之为中央空调系统。 中央空调的空气热湿处理系统如图所示,系统主要由风门驱动器、风管式温度传感器、湿度传感器、压差报警开关、二通电动调节阀、压力传感器以及现场控制器等组成1)将回风管内的温度与系统设定的值进行比较，用PID(比例积分、微分)方式调节，冷水/热水电动阀开度，调节冷冻水或热水的流量，使回风温度保持在设定的范围之内。2)对回风管，新风管的温度与湿度进行检测，计算新风与回风的焓值，按回风和新风的焓值比例，控制回风门和新风门的开启比例，从而达到节能效果。3)检测送风管内的湿度值与系统设定的值进行比较，用PI(比例积分)调节，控制湿度电动调节阀，从而使送风湿度保持在所需要的范围之内。4)测量送风管内接近尾端的送风压力，调节送风机的送风量，以确保送风管内有足够的风压。5)其他方面：风机启动/停止的控制、风机运行状态的检测及故障报警、过滤网堵塞报警等。第4章l 扩声系统的组成及工作原理 （1）组成：如图10-1（教材P310）音频源及声学环境调音台将多路输入信号进行放大、混合、分配、音质修饰和音响效果加工功率放大器扬声器及声学环境扬声器是最常见的电声换能器件 工作原理：扩声系统包括扩声设备和声场组成，主要包括声源和它周围的声环境，把声音转变为电信号的话筒，放大信号并对信号加工的设备、传输线，把信号转变为声信号的扬声器和听众区的声学环境。l 功率放大器的主要性能参数14、 额定输出功率15、 频率响应特性图16、 失真17、 输出阻抗18、 信噪比3、 声频信号处理设备的作用 作用：对声频信号进行修饰 改进传输通道质量，减少失真和噪声等4、 结合图10-18说明火灾应急广播的强切控制过程 背景音乐处于常闭状态，火灾广播信号处于常开状态。当强切继电器K接到来自消防中心的指令通电后，其辅助接点K1断开，K2合上，完成火灾状态下的紧急广播信号切换。强切音控的功能是打开那些被现场音控器关闭了的扬声器，火灾状态下强切音控继电器工作，令R线同N线短接，使音量控制器旁通，扬声器正常广播。 紧急广播系统应在消防控制室（中心）控制，并能实现自动播音（与火灾自动报警系统联动，分区播发预定的录音）和手动播音两种方式。5、 双向传输概念 系统既可以从前端向用户发送信息（即下行传输），又可以实现用户向前端发送信息（即上行传输），是构建VOD系统、视讯宽带网系统、时频会议系统的信息传输基础。6、 解释什么是时间分割双向传输 时间分割方式则是利用时分复用技术来分离上、下行信号，即把系统传输信号分为若干个时间段，分时交替传送上、下行信号。 数字通信系统中用这种方式，即传输上行或下行信号的时间由一个脉冲开关进行控制，在一个脉冲周期内传送下行信号，在紧接的另一个脉冲周期内传送上行信号。这种方法的优点是上、下行信号交叉传输，不产生相互干扰，但要求信号的发送端和接收端的开关准确同步，信号的处理比较复杂。7、 组成声频/视频会议系统的各子系统有哪些？ （1）中央控制子系统（2）发言及同声传译子系统（3）多媒体投影显示子系统（4）监控报警子系统（5）网络接入子系统（6）视像跟踪子系统（7）操作维护子系统（8）会议系统辅助设备第5章1、 智能建筑安全防范系统的组成 门禁系统 防盗报警系统 闭路监视系统 2、 门禁系统的功能是什么？有哪些组成部分？ 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入口，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。组成： 一般的出入口控制系统的结构如图8-1所示（教材P224）。（1）识读部分：身份验证，是出入口控制系统的核心技术（2）执行部分：出入口开启或关闭操作（3）出入口的开/合状态检测：门磁开关、接近开关、红外开关等（4）出入口管理/控制器：控制一至多个出入口（门）的人员进出3、主动红外入侵探测器原理4、 在线巡更系统的作用 在线式巡更管理系统，也称为实时巡更系统，其特点是：在各巡逻地点上，安装有标识地点的读卡机，所有读卡机通过联线系统联到管理电脑上。5、 入侵探测器的选用原则保护对象的重要程度 例如对于保护对象特别重要的应加多重保护等。保护范围的大小 例如，小范围可采用感应式报警装置或反射式红外线报警装置，要防止人从窗门进入可采用电磁式探测报警装置，大范围可采用遮断式红外报警器等。防预对象的特点和性质 例如，主要是防人进入某区域的活动，则可采用移动探测防盗装置，可考虑微波防盗报警装置或被动式红外线报警装置，或者同时采用两者作用兼有的混合式探测防盗报警装置（常称双鉴或三鉴器）等。6、 视频监控系统中，有哪些常用的记录和显示装置（1）监视器 视频监视系统的显示设备，电磁屏蔽要求高（2）DVR数字视频录像机 DVR（Digital Video Recording以下简称DVR）又称之为数字硬盘录像机，己经完全取代传统的磁带录像机成为视频录像的主流设备。DVR实质上是一台功能强大的视频信号数字化处理计算机, 参见图8-52所示（教材P266）7、如何理解智能楼宇的安防系统是一个有功能分层的体系？ 防范为先（出入口控制系统的功能）、报警准确（入侵报警系统的功能）、证据完整（视频安防监控系统的功能）。第6章8、 智能楼宇消防系统的基本工作原理 当某区域发生火灾时，该区域火灾探测器探测到火灾信号，输入到区域报警控制器，再由集中报警控制器送到消防控制中心，控制中心判断了火灾位置后立即向当地消防部队发出119火警，同时打开自动喷洒装置、气体或液体灭火器进行自动灭火。同时，紧急广播发出火灾报警广播，照明和避难有道灯亮，引导人员疏散。此外，还可启动防火门、防火阀、排烟门、卷闸、排烟风机等进行隔离和排烟等。9、 火灾的探测方法有哪几种？光电检测法（包括散射光和减光法）；热能（温度）检测法；火焰检测法；空气离化法；可燃气体检测法10、 离子式、光电式感烟探测器的工作原理和区别 离子式感烟探测器它是在电离室内含有少量放射性物质（镅-241），可使电离室内空气成为导体，允许一定电流在两个电极之间的空气中通过，射线使局部空气成电离状态，经电压作用形成离子流，这就给电离室一个有效的导电性。当烟粒子进入电离化区域时，它们由于与离子相接合而降低了空气的导电性，形成离子移动的减弱。当导电性低于预定值时，探测器发出警报。 根据烟雾对光的吸收和散射作用，光电式感烟探测器分为散射光式和减光式两种。 无烟雾时，光不能射到光敏元件上。有烟雾存在时，光通过烟雾粒子的散射到达光敏元件上，光信号转换为电信号。 在正常(无烟)情况下，光源发出的光通过透镜聚成光束，照射到光敏元件上，并将其转换成电信号，使整个电路维持正常状态，不发生报警。当发生火灾有烟雾存在时，光源发出的光线受烟离子的散射和吸收作用，使光的传播特性改变，光敏元件接收的光强明显减弱，电路正常状态被破坏，发出声光报警。区别：离子式感烟探测器比光电式感烟探测器具有更好的外部适应性，适用于大多数现场条件复杂的场所，如办公室、教室、卧室、走廊、餐厅、歌舞厅、仓库、档案室、配电间、电话机房和空调机房等。光电式感烟探测器较适合于化学实验室、药品库、计算机房、放射性场所等外界环境单一或有特殊要求的场所。11、 感温式探测器的分类 根据监测温度参数的不同，一般用于工业和民用建筑中的感温式火灾探测器有定温式、差温式、差定温式等几种。定温式探测器：温度达到或超过预定值时响应的感温式探测器， 差温式探测器：当火灾发生时，室内温度升高速率达到预定值时响应的探测器。差定温式探测器：兼有差温和定温两种功能的感温探测器，当其中某一种功能失效时，另一种功能仍能起作用，因而大大提高了可靠性。12、 火灾探测器数量的确定方法 1) 探测器数量的确定在实际应用中，探测区域内的建筑环境(如面积、高度、屋顶坡度、梁高等)不尽相同，每个房间应至少设置一个探测器。一个探测区域内所需设置的探测器的数量，应按下式计算：N N为一个探测区域内所需设置的探测器的数量(个) ；S为探测区域内的地面面积(m2)；A为每个探测器的保护面积(m2)；K为安全修正系数，重点保护建筑取0.70.9，非重点保护建筑取1对于探测器来说，其保护面积及保护半径的大小除了与探测器的类型有关外，也受探测区域内的房间高度、屋顶坡度的影响。下表列出了感温探测器与感烟探测器的保护面积及保护半径。例题1：一地面面积为30m40m的探测区域，选用感烟探测器进行保护，其顶棚坡度为15，房间高度为8m。求需要多少探测器?解：根据使用条件从表中可知：A=80 m2 (数字区第1列第2行)，并取K=1。即此房应安装15只感烟探测器。13、 结合图9-18，说明紫外火焰探测器中检测元件紫外光敏管的工作原理 检测元件紫外光敏管。其工作原理如图9-18所示，P289，电路原理如图9-19。14、 试述消防联动控制的必要性和工作原理 在消防报警系统中不具有任何联动控制的报警控制器是没有太大的实际意义的。单纯具有报警而没有联动控制能力的报警控制产品也是不多的。15、 基于图像处理的火灾探测方法 第7章1、简述综合布线系统的目的和意义概念：综合布线系统就是为了顺应发展需求而特别设计的一套布线系统。对于现代化的大楼来说，就如体内的神经，它采用了一系列高质量的标准材料，以模块化的组合方式，把语音、数据、图像和部分控制信号系统用统一的传输媒介进行综合，经过统一的规划设计，综合在一套标准的布线系统中，将现代建筑的三大子系统有机地连接起来，为现代建筑的系统集成提供了物理介质。可以说结构化布线系统的成功与否直接关系到现代化的大楼的成败，选择一套高品质的综合布线系统是至关重要的。特点：相对于以往的布线，综合布线系统的特点可以概况为： （1）实用性:实施后,布线系统将能够适应现代和未来通信技术的发展，并且实现话音、数据通信等信号的统一传输。 （2）灵活性:布线系统能满足各种应用的要求，即任一信息点能够连接不同类型的终端设备，如电话、计算机、打印机、电脑终端、电传真机、各种传感器件以及图像监控设备等。 （3）模块化:综合布线系统中除去固定于建筑物内的水平缆线外，其余所有的接插件都是基本式的标准件，可互连所有话音、数据、图像、网络和楼宇自动化设备，以方便使用、搬迁、更改、扩容和管理。 （4）扩展性:综合布线系统是可扩充的，以便将来有更大的用途时,很容易将新设备扩充进去。 （5）经济性:采用综合布线系统后可以使管理人员减少，同时，因为模块化的结构，工作难度大大降低了日后因更改或搬迁系统时的费用。 （6）通用性:对符合国际通信标准的各种计算机和网络拓扑结构均能适应，对不同传递速度的通信要求均能适应，可以支持和容纳多种计算机网络的运行。2、 综合布线系统的拓扑结构是什么？结构如图5-6所示（教材P110），是一个分层的星型拓扑3、 简述综合布线系统结构组成4、 综合布线系统的构成（图5-4，教材P109）根据国际标准ISO11801的定义，结构化布线系统可由以下系统组成（1）工作区子系统(Worklocation)：目的是实现工作区终端设备与水平子系统之间的连接，由终端设备连接到信息插座的连接线缆所组成。工作区常用设备是计算机、网络集线器(Hub或Mau)、电话、报警探头、摄像机、监视器、音响等。（2） 水平子系统(Horizontal)：（配线子系统）目的是实现信息插座和管理子系统(跳线架)间的连接，将用户工作区引至管理子系统，并为用户提供一个符合国际标准，满足语音及高速数据传输要求的信息点出口。该子系统由一个工作区的信息插座开始，经水平布置到管理区的内侧配线架的线缆所组成。系统中常用的传输介质是4对UTP（非屏蔽双绞线），它能支持大多数现代通信设备。如果需要某些宽带应用时，可以采用光缆。信息出口采用插孔为ISDN8芯（RJ45）的标准插口，每个信息插座都可灵活地运用，并根据实际应用要求可随意更改用途。（3） 管理子系统(Administration)：本子系统由交连、互连配线架组成。管理点为连接其它子系统提供连接手段。交连和互连允许将通讯线路定位或重定位到建筑物的不同部分，以便能更容易地管理通信线路，使在移动终端设备时能方便地进行插拔。互连配线架根据不同的连接硬件分楼层配线架（箱）IDF和总配线架（箱）MDF，IDF可安装在各楼层的干线接线间，MDF一般安装在设备机房。 （4）垂直干线子系统(Backbone)：目的是实现计算机设备、程控交换机(PBX)、控制中心与各管理子系统间的连接，是建筑物干线电缆的路由。 该子系统通常是两个单元之间，特别是在位于中央点的公共系统设备处提供多个线路设施。系统由建筑物内所有的垂直干线多对数电缆及相关支撑硬件组成，以提供设备间总配线架与干线接线间楼层配线架之间的干线路由。常用介质是大对数双绞线电缆和光缆。 （5）设备室子系统(Equipment)：本子系统主要是由设备间中的电缆、连接器和有关的支撑硬件组成，作用是将计算机、PBX、摄像头、监视器等弱电设备互连起来并连接到主配线架上。设备包括计算机系统、网络集线器(Hub)、网络交换机(Switch)、程控交换机(PBX)、音响输出设