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楼宇自动化专业 (转载)楼宇自控系统由以下部分组成： 建筑设备运行管理的监控,包括 (1) 暖通空调系统的监控(HVAC); (2) 给排水系统监控; (3) 供配电与照明系统监控 火灾报警与消防联动控制、电梯运行管制 公共安全技术防范,包括: 1、电视监控系统； 2、防盗报警系统； 3、出入口控制及门禁系统； 4、安保人员巡查系统； 5、汽车库综合管理系统； 6、各类重要仓库防范设施； 7、安全广播信息系统。 诸多的机电设备之间有着内在的相互联系，于是就需要完善的自动化管理。建立机电设备管理系统，达到对机电设备进行综合管理、 调度、监视、操作和控制。 楼宇自动化系统的功能： 制定系统的管理、调度、操作和控制的策略； 存取有关数据与控制的参数； 管理、调度、监视与控制系统的运行； 显示系统运行的数据、图象和曲线； 打印各类报表； 进行系统运行的历史记录及趋势分析； 统计设备的运行时间、进行设备维护、保养管理等 楼宇自动化百科名片楼宇自动化控制采用的是计算机集散控制，所谓计算机集散控制就是分散控制集中管理。它的分散控制器通常采用直接数字控制器（ DDC），利用上位计算机进行画面的监控和管理。主要手段是动画、曲线、文本、数据库、脚本、和各种专用控件等。楼宇自动化包括：空调与通风监控系统、给 排水监控系统、照明监控系统、电力供应监控系统、电梯运行监控系统、综合保安系统、消防监控系统和结构化综合布线系统。目录楼宇自动化1. 背景2. 在中国3. 发展趋势起源及发展应用目的人才培养1. 背景2. 高校专业人才培养家居自动化网络1. 无线网络技术的发展2. 无线网络技术在家庭自动化网络的应用未来的数字家居1. 未来的数字家居应能提供功能2. 家庭自动化系统楼宇自动化1. 背景2. 在中国3. 发展趋势起源及发展应用目的人才培养1. 背景2. 高校专业人才培养家居自动化网络1. 无线网络技术的发展2. 无线网络技术在家庭自动化网络的应用未来的数字家居1. 未来的数字家居应能提供功能2. 家庭自动化系统展开编辑本段楼宇自动化背景日本楼宇自动化相关书籍自 1984年以来，在许多大城市建设了“智能化街区”、“智能化群楼”，新建的建筑中有80%以上为智能化建筑。新加坡政府为推广智能建筑，拨巨资进行专项 研究，计划将新加坡建成“智能城市花园”。印度也于1995年起在加尔各答的盐湖开始建设“智能城”。其他国家如法国、瑞典、英国、泰国等国家也不断兴建 智能建筑。在中国中国香港智能建筑发展也较早，相继出现了汇丰银行大厦、立法会大厦、中银大 厦等一批智能化程度较高的智能建筑。中国大陆第一幢智能大厦是1989年建成的北京发展大厦。1986年智能建筑被列为国家“七五”重点科技攻关项目，开 始进行可行性研究阶段，该项目1991年通过鉴定。1992年中国进入了智能大厦的高速发展阶段，其发展速度和规模在世界上绝无仅有。目前，全国已有上千 幢智能大厦。智能建筑在中国已成为建筑市场的大趋势，也是建筑业中新的“经济增长点”。各类建筑（楼、馆、场等）的智能化工程投资，约占工程总投资的5 %-8%，有的已高达10%；居住小区的智能化系统建设投资平均在每平方米60元左右（占土建投资的5 %-8%），如按中国每年竣工面积相关书籍计 算总投资为几十亿元。智能建筑这个新的“经济增长点”促成智能建筑相关企业迅速增长。粗略估计，目前全国从事智能建筑的企业超过3000家，产品供应商近 3000家。中国有152家设计院和127家系统集成商具有智能建筑专项设计资质。智能建筑随着经济的持续稳健增长，其数量和水平正逐年提高，深圳居民 对智能建筑的认可度也越来越高。目前深圳的安防覆盖率居全国之首。深圳还是国家发改委选定的全国社区信息化建设试点城市，深圳信息化社区的技术装备程度走 在全国前列。深圳智能建筑及相关行业的企业有数千家，一些国际上最新的技术、产品都能在深圳同步上市。比如，深圳地区是全国安防产业的重要发源地和产品集 散地，吸引许多国外知名品牌中国总代理都在此落户，并集中了全国70%左右的安防一级代理商，各类安防企业的年营业额超过30亿元。发展趋势目前，发达国家的智能建筑已从早期的追求功能完备齐全，向高技术化、实用化和节能化方向发展。在深圳，智能建筑也已进入高技术化、实用化发展阶段，从事楼宇智能化产品开发与制造、楼宇智能化系统集成工程设计与施工、智能化社区管理的企业逐渐走向专门化和专业化。编辑本段起源及发展智能建筑自1984年1月出现以来（美国康涅狄格州哈特福德市的都市大厦），在欧、美、日及世界各地得到迅速发展，其中以美国、日本兴建最多。目前，美国有智能大厦几万幢。编辑本段应用楼宇自动化系统(BAS)对整个建筑的所有公用机电设备,包括建筑的中央空调系统、给排水系统、供配电系统、照明系统、电梯系统，进行集中监测和遥控来提高建筑的管理水平，降低设备故障率，减少维护及营运成本。编辑本段目的楼宇自动化系统采用网络标准1设 计楼宇自动化系统的主要目的在于将建筑内各种机电设备的信息进行分析、归类、处理、判断，采用最优化的控制手段,对各系统设备进行集中监控和管理，使各子 系统设备始终处于有条不紊、协同一致和高效、有序的状态下运行，在创造出一个高效、舒适、安全的工作环境中，降低各系统造价，尽量节省能耗和日常管理的各 项费用，保证系统充分运行，从而提高了智能建筑的高水平的现代化管理和服务，使投资能得到一个良好的回报。楼宇机电设备监控系统，作为智能建筑楼宇自动化 系统非常重要的一部分，担负着对整座大厦内机电设备的集中检测和控制，保证所有设备的正常运行，并达到最佳状态。编辑本段人才培养背景 普通高等教育没有楼宇智能化工程技术专业，智能建筑行业关键技术研究与开发得不到学科人才支持在智能楼宇较发达国家和地区，较早就在普通高校与职业教育 院校成立了培养楼宇智能工程技术人才的相关专业，如英国、香港、台湾已经形成从职高、高职专科、本科、硕士直至博士完整的人才培养体系。英国、香港还有专 门对应的屋宇装备工程师协会，建立起高等职业教育与职业资格认证之间的互通桥梁。 国内智能建筑的迅速发展对专门从事楼宇智能化相关技术工作的专业技术人才的迫切需求，引起很多 高校的高度关注。普通高校自2000年以来，主要基于“建筑环境与设备工程”或“电气工程及自动化”或“建筑电气工程”等本科学科专业，开设“楼宇智能 化”专业方向，探索培养楼宇智能化工程技术专业人才的课程方案。但受普通本科学科专业范畴限制，仅以专业方向来培养跨多学科新技术应用的“楼宇智能化”专 门人才，不能满足行业对楼宇智能化关键技术研究与开发人才的需求。高校专业人才培养高职楼应用2宇 智能化工程技术专业人才培养课程体系，与行业急需人才的规格不相适应，在2004年高职规范专业目录出台前，高职院校的专业设置比较杂乱，专业名称不统 一，曾出现过“楼宇自动化”、“智能建筑”、“楼宇智能化”、“楼宇自动化管理”、“现代建筑自动化”等多个名称。2004年以后专业名称统一为“楼宇智 能化工程技术”。 各高职院校开设新专业，都是以原有专业为基础进行一定程度的改造、扩充、延伸，逐渐成立一个新专业。据调查，高职院校该类专业的形成主要有四种情况。一是由电气类、机电类、电气工程与自动化、机电一体化、工业自动化等 专业改造而来。二是由暖通、空调、建筑环境专业等增加一些自动控制类课程改造而来。三是由建筑类学校的工民建、建筑电气专业改造而来。四是由管理类、物业 管理、酒店管理等专业延伸而来。正是由于各高职院校楼宇智能化工程技术专业历史沿革不同，导致各学校培养方案、培养目标大不相同。有的偏重电气方向，有的 偏重机械方向，有的偏重管理方向，进一步导致在专业课程设置上有较大差别，没有形成统一认识。人才培养课程体系的不规范，与智能建筑的迅速发展对楼宇智能 化系统设计、安装调试与系统运行维护新职业专门人才的需求不相适应。 智能楼宇职业培训和鉴定体系的开发建设与行业巨大的从业人员数量需要提高。智能建筑行业从业人 员数量巨大但操作人员技能水平很低，其中一个根本原因是智能建筑是20世纪90年代以后才在中国迅速发展起来的新行业，全行业各层次专门人才整体缺乏，导 致从国家到地方职业培训与鉴定体系的开发建设速度大大滞后于行业发展。“智能楼宇管理师”是2004年3月国家公布的第三批新职业资格之一，2006年国 家刚公布该职业资格标准，相应职业培训与鉴定考核体系正处于加速开发阶段。目前，上海地区服务于地方的智能楼宇职业培训与鉴定基地初步建成，而天津市、深 圳市正在规划建设市级智能楼宇培训鉴定基地。编辑本段家居自动化网络家居楼宇自动化3最早的功能是为人类提供遮风避雨和安全防护的功能。随着人类改造自然能力的不断提高，相应对家居的要求也不断提高。人们期望所生活的家居能够不断满足其对舒适、安全、高效、便捷等方面的要求，而这些要求的实现直接需要新的技术网络技术来支持。 伴随信息时代的到来，网络技术不再是工业、电信等领域的专利技术，它已经开始逐步进入普通百姓 的家庭。家庭保安系统、照明系统、环境控制系统、家电控制系统、DVD以及MP3等家庭娱乐系统和家庭远程教育系统等，都是在信息时代人们对家居提出的新 的功能要求，所有这些功能都需要借助飞速发展的计算机技术、自动化控制技术和现代通讯技术来实现，而其中信息的传递形式为数字代码，所以一般把具有上述功 能的家居环境也称为数字家居。利用上述的家庭自动化网 络系统，人们可以方便地通过计算机或其它网络接入设备，远程获取家庭内各种信息，包括各种计量表读数和费用、家庭各种家电设备和监测设备的状况，并实现远 程遥控各种家电设备和装置，实现家居的能量管理等。所有这些都极大地提高了人类的生活质量，同时它也是人类所追求的生活目标。无线网络技术的发展最早的ASI楼宇自动化系统在智能建筑中的应用4网 络技术网络技术是通过专门的通讯线路实现其通讯功能的，这些专用的通讯线路包括电话线、双绞线等，需要事先铺设和安装施工。在很多场合都广泛地采用这种通 讯媒介，主要是因为它的实现方便。而在那些难于布线、危险、或需要美观的地方进行连网，如远程办公场所，历史性建筑、无吊顶的办公场所、不安全的生产空间 等，它却是难以实现的，如通讯设备需要移动或无法铺设通讯线以及美观要求等，此时就不得不考虑无线网络技术。 人们对无线系统的需求不断增加，主要是因为它设计方便，相比有线技术安装和运行费用低，可以很 快装好并运行。同时无线网络技术服务的最大优势还在于它可以为移动用户提供接入服务，而在某些情况下对于静止用户同样具有吸引力。无线技术的媒介包括红外 和射频等。一般而言其实现成本要比有线网络技术稍高一些，这主要是用于通讯信号的转换处理方面的开支。但随着通讯技术和大规模集成电路技术的迅猛发展，其 实现成本目前已逐渐具有与有线网络技术竞争的实力，而且应用的规模也在不断地扩大，对美国目前家庭自动化网络系统中三种主要通讯媒介应用规模的统计和预 测，可以十分明显地看出，无线网络技术的应用和需求比例正在不断地上升，而相应地有线网络技术总量所占比例在不断下降，这是一个总的技术发展趋势。无线网络技术在家庭自动化网络的应用 随着无线网络技术与有线网络技术（主要是与电话线产品）价格差的缩小，以及对室内移动操作设备需求的增加，无线网络技术的应用不断增加。在家庭中主要有 三大类无线网络技术的应用，包括家电控制、语音/数据设备、多媒体应用。其中家电控制，数据通讯速率一般不大于10Kbps；语音/数据通讯，通讯速率一 般为 12Mbps（有些场合仍可以通过模拟拨号连接Internet）；多媒体应用中，视频需要较高的通讯速率，一般DVD需要大约 38Mbps，HDTV系统需要大约19Mbps。近期无线网络产品应能满足8Mbps，以便应用于多媒体应用。而且应注意目前所给出的 WLAN（Wireless Local Area Network）速率都只是理论速率，并非真正速率，只有借助于压缩技术才能真正适用于HDTV类型的视频流。编辑本段未来的数字家居未来的数字家居应能提供功能1） 收发和保存信息：通过家庭网络，主人可以方便的收发电子邮件、浏览各种网上信息，订阅各种电子期刊或杂志等； 2） 管理个人或家庭的经济情况：通过家庭网络配套管理系统，主人可以方便地查阅自己的各种帐目和收支情况，管理系统软件还可以根据个人经济情况，作出最优的收支规划，提供相应的合理建议和提示； 3） 管理家庭的通讯需求：对家庭内各种通讯设备的通讯进行管理，包括网络通讯协议的执行和网络资源的分配，使信息在网络上的传输畅通无阻，整个家庭网络系统运行正常； 4） 管理电源和设备的使用：这一方面也是数字家居所应具有的主要功能之一。同样是通过网络管理系统软件，监控家庭内各种设备，如家庭内灯光的控制、电器设备的 远程控制、室内环境的优化调节等。同时还能够提供一些经济方面的优化决策控制，如能够根据不同用电时段和峰谷电费家庭自动化系统 5） 提供安全和可靠的环境：通过在家庭内安装各种检测报警装置来实现家庭的保安、消防以及其它需求。如通过加装摄像头，可以监视房间周边环境和诸如婴儿房等特 殊场所；通过烟气传感器、温度传感器、特殊气体传感器，预防房间失火和有害气体过量；通过加装红外传感器、门磁、薄膜窗花、无线微波等报警装置，可防止窃 贼入侵等等； 6） 无需维护的运行：整个家庭内各种设备都连接到其网络上，通过网络上运行的管理软件，可实现对设备的监测和故障诊断功能。一旦出现故障，家庭管理系统会给出故障提示，并自动通过家庭内的网间接口设备向设定的相应维修单位保修，无需主人亲自动手； 7） 简单的操作：因为该网络系统是在千家万户中使用的，考虑到使用者的年龄、职业、经历以及受教育程度等的差异，所以该类系统的操作必须简单，方便，而且可靠，以适应不同使用人群的需要。 8）可根据个人或家庭生活方式定制：随着信息时代的到来，个性化的要求在不断提高。未来数字家 居应能够根据不同使用者的家庭环境、设备数量和类型、以及生活方式等可做相应的配置和调整，如可根据消费者的需求和可接受费用，定制相应的系统解决方案； 又如可根据使用者的生活习惯，调节室内环境参数，定时启停家电设备等等。参考资料 1 楼宇自动化系统采用网络标准 /commChannel/content.asp?contentid=97528 2 应用于楼宇自动化 /webpage/solutions/200612/3-AF76-DF4D7B4343C2.htm 3 楼宇自动化 /buildingautomation.html 4 ASI楼宇自动化系统在智能建筑中的应用 /news/html/2005/09/20050906173224-1.htm扩展阅读： 1 /wiki/%E6%A5%BC%E5%AE%87%E8%87%AA%E5%8A%A8%E5%8C%96现场总线技术的发展孙铭超（水利部河北水利水电勘测设计研究院， 天津 300250） 摘 要：现场总线是迅速发展的一门新技术。它顺应信息技术的飞速发展，引起了自动化系统结构的变革，为形成以网络集成自动化系统为基础的企业信息系统奠定了基础。 关键词：现场总线；网络；控制系统1 现场总线的概念 现场总线是应用在生产现场、在微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统，也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。 现场总线技术将专用微处理器置入传统的测量控制仪表，使它们各自具有了数字计算和数字通讯能力，采用可进行简单连接的双绞线等作为总线，把多个测量控制仪表连接成网络系统，并按公开、规范的通信协议，在位于现场的多个微机化测量控制设备之间及现场仪表与远程监控计算机之间，实现数据传输与信息交换，形成各种适应实际需要的自动控制系统。 现场总线是20世纪80年代中期在国际上发展起来的。随着微处理器与计算机功能的不断增强和价格的降低，计算机与计算机网络系统得到迅速发展。现场总线可实现整个企业的信息集成，实施综合自动化，形成工厂底层网络，完成现场自动化设备之间的多点数字通信，实现底层现场设备之间以及生产现场与外界的信息交换。2 现场总线的发展趋势 1983年，Honeywell推出了智能化仪表，它在原模拟仪表的基础上增加了计算功能的微处理器芯片，在输出的420mA直流信号上迭加了数字信号，使现场与控制室之间的连接模拟信号变为数字信号。之后，世界上各大公司推出了各种智能仪表。智能仪表的出现为现场总线的诞生奠定了基础。 智能仪表的出现为现场信号的数字化提供了条件，但不同厂商提供的设备通信标准不统一，束缚了底层网络的发展。现场总线要求不同的厂商遵从相同的制造标准，组成开放的互连网络是现场总线的发展趋势。3 现场总线的特点与优点 现场总线系统打破了传统控制系统采用的按控制回路要求，设备一对一的分别进行连线的结构形式。把原先DCS系统中处于控制室的控制模块、各输入输出模块放入现场设备，加上现场设备具有通信能力，因而控制系统功能能够不依赖控制室中的计算机或控制仪表，直接在现场完成，实现了彻底的分散控制。 现场总线控制系统既是一个开放通信网络，又是一种全分布控制系统。它把作为网络节点的智能设备连接成自动化网络系统，实现基础控制、补偿计算、参数修改、报警、显示、监控、优化的综合自动化功能。是一项以智能传感器、控制、计算机、数字通信、网络为主要内容的综合技术。 现场总线系统在技术上具有以下特点：31 系统具有开放性和互用性 通信协议遵从相同的标准，设备之间可以实现信息交换，用户可按自己的需要，把不同供应商的产品组成开放互连的系统。系统间、设备间可以进行信息交换，不同生产厂家的性能类似的设备可以互换。32 系统功能自治性 系统将传感测量、补偿计算、工程量处理与控制等功能分散到现场设备中完成，现场设备可以完成自动控制的基本功能，并可以随时诊断设备的运行状况。33 系统具有分散性 现场总线构成的是一种全分散的控制系统结构，简化了系统结构，提高了可靠性。34 系统具有对环境的适应性 现场总线支持双绞线、同轴电缆、光缆、射频、红外线、电力线等，具有较强的抗干扰能力，能采用两线制实现供电和通信，并可以满足安全防爆的要求。 由于现场总线结构简化，不再需要DCS系统的信号调理、转换隔离等功能单元及其复杂的接线，节省了硬件数量和投资。简单的连线设计，节省了安装费用。设备具有自诊断与简单故障处理能力，减少了维护工作量。设备的互换性、智能化、数字化提高了系统的准确性和可靠性。还具有设计简单，易于重构等优点。4 几种有影响的现场总线技术41 基金会现场总线 基金会现场总线（FF）于1994年由美国FisherRosemount和H