智能建筑的教案

智能建筑的教案第1页/共66页智能建筑的定义4C技术仅仅是智能建筑的结构化和系统化。智能建筑应当是：“通过对建筑物的4个基本要素，即结构、系统、服务和管理，以及它们之间的内在联系，以最优化设计，提供一个投资合理又拥有高效、便利、安全的环境空间。智能建筑能够帮助建筑的主人，财产的管理者和拥有者意识到，他们在开支、生活舒适、商务活动和人身安全等全面得到最大利益的回报。”第2页/共66页智能建筑的目标智能建筑的目标是：应用现代4C技术构成智能建筑结构与系统，结合现代化的服务与管理方式给人们提供一个安全、舒适的生活、娱乐、学习与工作环境空间。

第3页/共66页智能建筑的发展与前景

一、智能建筑的发展过程

1984年1月，美国联合科技集团的UTBS公司在康涅狄格州哈伏特市建成了世界上第一座智能大厦，它是由一座旧金融大厦改建而成的都市大厦。在这座3层高，总建筑面积达10万多平方米的建筑里，客户不必自己添置设备，便可获得语言通讯、文字处理、电子邮件、市场行情信息、科学计算和情报资料检索等服务。此外，大厦实现了自动化综合管理，楼内的空调、供水、防火、防盗供配电系统等均由电脑控制，使客户真正感到舒适、方便和安全，因此引起各国的重视和仿效，发达国家和某些发展中国家纷纷开始智能建筑。

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智能建筑的发展（智能住宅的发展几乎与智能大厦同步）第4页/共66页智能建筑的发展在2000年“中国建筑智能化论坛”上，欧洲智能建筑集团执行主席AlanKell先生介绍了他们开发的Interger智能屋，它包括:结构的革新、可持续材料、绿色技术、智能系统、房间的朝向、形状和外形等五个方面。

第5页/共66页智能建筑的发展在欧美以后，日本很快跟上来，但走的是另外一条路。日本在1986年建造的东京本田青山大厦和NTT品川大厦等大体上都是大公司建造的自用办公大楼。因此.对其设备自动化，通讯网络的建设等就更有针对性。由于目的明确，所以在大楼建设中同时将其内部的办公网络(OA)系统以及相应的应用系统一起建设起来。在这个基础上形成了我们后来所说的智能建筑的“3A”体系，日本最早的一批智能大楼多数是一些大公司，特别是大型电子公司.如NEC、松下、三菱、东芝等办公大楼，它们具有很完善的设备系统，设备与建筑设计配合融洽。这些大公司建设这些系统主要是为了自己使用，提高工作效率，同时也是为了改善企业形象。第6页/共66页智能建筑的发展在亚洲，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”。此外，印度也于1995年起在加尔各答的盐湖开始建设“智能城”.中国台湾的智能大楼起步较早，1989年竣工最多，1991年已建成约1300栋，其中有233栋具有较高智能化，以台北市密度最高，台北101大厦是台湾乃至世界智能大楼的典范。中国香港智能建筑建得也较早，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。第7页/共66页智能建筑的发展2008奥运体育场馆更是当今世界智能建筑的杰出代表，它由通讯系统、体育竞赛管理系统管理信息系统、建筑设备监控管理系统及节能系统等几大部分组成。它的智能化系统是以先进的控制策略为指导，分为纵向集成、横向集成、总体集成三种模式的体育场馆整体数字化技术解决方案。a.纵向集成:在传统BA、FA、SA的集成基础上进行管理平台的集成控制实现各子系统的具休功能。b.横向集成:体育场馆中各子系统形成联动集成主要体现各子系统的联动和优化组合。c.总体集成：将各集成平台与体育竞赛管理系统进行总体集成形成统一的体育场馆智能化系统。第8页/共66页智能建筑的发展在各系统横向集成的基础上将建筑设备监控管理系统层、通信与办公系统管理层、体育竞赛管理系统层通过在开放的、标准的、统一的网络协议平台上进行系统集成建立一个实现网络集成、功能集成、软件界面集成的高层监控管理系统。将不同的网络系统通过各种网关协议转换尽量集中在相同协议的网络上，形成统一的应用和信息共享，采用光纤多频复用技术把不同的网络集成起来。第9页/共66页智能建筑的发展智能建筑的发展也带动和促进了相关行业的发展，建筑制冷机组、电梯、变配电、照明等系统设备的控制系统的智能化程度越来越高。智能建筑正在成为建筑革命的先声，成为21世纪的重要产业部门，乃至成为一个国家科学技术，文化发展水平的重要标志，也是未来建筑的重要标志。第10页/共66页智能建筑的前景

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智能建筑的前景二、智能建筑的未来发展趋势

第一、智能化小区及数字化社区。近年来智能大楼的概念引人了居住小区，智能化居住小区发展非常迅速，日前在大城市几乎所有的新建的居住小区都对智能化提出了需求，随着住宅建设的发展，对智能化数字化的需求愈来愈高。实际上，从发展远景上看，网络建设的前途无限光明，智能住宅小区建设方兴未艾，充满着无限生机。

第11页/共66页智能建筑的前景

第二、智能建筑的节能和绿色环保。如何采用高科技的手段，节约能源和降低污染应成为智能建筑永恒的话题，在某种意义上，智能建筑也可称为生态智能建筑或绿色智能建筑，生态智能建筑就应该处理好人、建筑和自然三者之间的关系，它既要为人创造一个舒适的空间环境，同时又要保护好周围的大环境，绿色智能建筑则要符合“安全、舒适、方便、节能、环保”的原则。第12页/共66页智能建筑的前景

第三、开放式的智能化建筑

智能建筑是一个动态的、发展的系统，开放式系统的智能大厦能够不断吸收新的技术，更新旧的设备，从而使整个智能化系统设施运行得更好。第四、智能建筑的个性化

个性化设计就是坚持以大系统、动态运行的角度进行建筑对象和使用对象的系统分析，针对特定建筑的具体需求，根据系统运行状态，深入细节的设计。以大系统的角度进行个性化设计就是贴近环境的差异性，贴近用户能力差异性，贴近应用的差异性，还要贴近管理差异性，对不同管理模式采取不同设计，细化到对同一幢建筑里不同功能区域的差异性。第13页/共66页智能建筑的前景

智能建筑是人、信息和工作环境的智慧结合，是建立在建筑设计、行为科学、信息科学、环境科学、社会工程学、系统工程学、人类工程学等各类理论学科之上的交叉应用。智能建筑己成为未来时代建筑的标志，中国的智能建筑将面向新的世纪，面对信息时代，做好一切准备迎接更大的发展。第14页/共66页智能化弱电系统的特点高度的安全性舒适的人性化居住环境宽带数字化的通信方式便利的酒店管理信息服务饭店智能化饭店物业管理智能信息化第15页/共66页【智能建筑】

智能化工程【智能建筑】弱电系统工程建设内容计算机网络系统卫星/有线电视系统视频监控系统周界防范系统楼宇对讲系统家居防盗系统停车场管理系统紧急广播/背景音乐系统电子公告牌系统电子巡更系统一卡通系统智能家居系统综合布线系统BA控制系统设备管理系统第16页/共66页33层楼栋N楼层配线间楼层配线间PABX核心交换机配线架光纤配线架中心机房外线接入28层23层18层13层8层3层33层28层23层18层13层8层3层楼栋1【智能建筑】综合布线系统原理图……第17页/共66页综合布线系统设计原则

灵活性

模块性

开放性

可靠性

经济性第18页/共66页综合布线系统（6个子系统）1、工作区子系统

工作区指从由水平系统而来的用户信息插座延伸至数据终端设备的连接线缆和适配器组成。工作区的UTP/FTP跳线为软线（PatchCable）材料，即双绞线的芯线为多股细铜丝，最大长度不能超过5M。2、水平子系统水平子系统指从楼层配线间至工作区用户信息插座。由用户信息插座、水平电缆、配线设备等组成。水平子系统采用星型拓扑结构，每个信息点均需连接到管理子系统。由UTP线缆构成。从管理间子系统中的配线架的JACK端口至工作区的信息插座的电缆长度。最大水平距离：90m（295ft）。工作区的patchcord、连接设备的patchcord、cross-connection线的总长度不能超过10M。

3、管理子系统管理子系统设置在楼层配线房间、是水平系统电缆端接的场所，也是主干系统电缆端接的场所；由大楼主配线架、楼层分配线架、跳线、转换插座等组成。

第19页/共66页综合布线系统（6个子系统）4、垂直干线子系统垂直干线子系统由连接主设备间至各楼层配线间之间的线缆构成。其功能主要是把各分层配线架与主配线架相连。垂直干线子系统结构采用分层星型拓扑结构5、设备间子系统设备间子系统是一个集中化设备区，连接系统公共设备，设备间子系统是小区中数据、语音主干线缆终接的场所.设备间子系统空间要按ANSI/TIA/EIA-569要求设计6、建筑群子系统由二个及以上建筑物的数据、电话、视频系统电缆组成建筑群子系统。包括设备间子系统配线设备、室外线缆等。可能的路由：架空电缆、直埋电缆、地下管道穿电缆。第20页/共66页综合布线系统主要设备介绍模块模块化配线架110配线架分类:五类、超五类、六类；屏蔽、非屏蔽；分类:五类、超五类、六类；屏蔽、非屏蔽；24口/48口；分类:三类/五类/超五类；25对/100对；墙装式/机架式；网线分类:超五类/六类/超六类/七类；屏蔽/非屏蔽；光纤分类:单模/多模；室外/室内；2芯/4芯…..；第21页/共66页【智能建筑】计算机网络系统拓扑图Internet路由器核心交换机1楼层接入交换机楼层接入交换机楼层接入交换机楼层接入交换机楼层接入交换机楼层接入交换机楼层接入交换机楼层接入交换机楼层接入交换机N楼层接入交换机第22页/共66页宽带接入网络资源共享开放性、灵活性、可扩展性实用性、安全可靠性和经济性计算机网络系统功能第23页/共66页

交换机计算机网络系统主要设备介绍主要指标：VLAN；

可网管性；

三层路由功能；

背板带宽；

端口数量；功能：数据交换；三层交换机同时具有路由功能；第24页/共66页

路由器主要指标：支持的路由协议；

可网管性；

数据转发速率；

网络安全功能；

端口类型及数量；

出口带宽；功能：路由选择功能；一定的网络安全功能；计算机网络系统主要设备介绍第25页/共66页【智能建筑】卫星电视及有线电视系统原理图调制器混合器双向干线放大器双向分支放大器可寻址终端分支分配器入户分支分配器可寻址终端双向分支放大器可寻址终端分支分配器可寻址终端广电有线电视信号引入管理计算机入户入户入户卫星接收机调制器功分器第26页/共66页

接收卫星电视信号

接收市广电局有线电视信号

支持双向传播

非可寻址/可寻址卫星及有线电视系统功能客户终端有线电视输出电平保证在65±5dB指标要求；

伴音和图像信号，伴音和图像载波功率比在-14dB和-20dB之间。

有线电视系统带宽为860MHz，双向传输系统；

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卫星天线卫星及有线电视系统主要设备介绍组成及原理：

天线是收集和处理远处的卫星发出的高频电磁波信号的装置。它的通信器件主要包括反射器、馈源、高频头和馈线。天线是无线电波的输入端口。机械部件主要包括馈源支撑杆、俯仰角调整机构、方位转动机构和底座等。

作用：

接收卫星发出的高频电磁波的能量。

选择所需要的卫星电视信号，抑制外界干扰信号。

放大接收到的微弱卫星高频信号。第28页/共66页卫星及有线电视系统主要设备介绍

卫星接收机卫星数据接收机，俗称机顶盒，目前没有标准的定义，传统的说法是“置于电视机顶上的盒子”。它是利用卫星通信网络或有线电视网络作为传输平台，利用电视机作为用户终端，提高现有电视机的性能或增加其功能。接收机基本上可划分为数字电视接收机、网络电视（WebTV）接收机和多媒体（Multimedia）接收机三类。数字电视接收机的主要功能是：将接收下来的数字电视信号转换为模拟电视信号，使用户不用更换电视机就能收看数字电视节目，图像质量接近500线水平。第29页/共66页第30页/共66页

调制器卫星及有线电视系统主要设备介绍功能：将某频道的电视节目调制成相应的射频信号；

干线放大器/楼栋放大器功能：线路信号进行放大以补偿线路损耗；

分支/分配器功能：对线路信号进行分配并对高电平信号进行衰减，以保证入户信号电平符合标准；第31页/共66页【智能建筑】背景音乐系统原理图音量调节器分区矩阵功率放大器前置功率放大器播放器CD机调谐器话筒电源时序器220VAC扬声器第32页/共66页业务性广播服务性广播

火灾事故、紧急广播（F+NF）

强切功能紧急广播与背景系统功能

功能定压方式和定阻方式

分类数字式和模拟式第33页/共66页

音源公共广播系统主要设备介绍功能：提供广播声音信号；

声音放大设备功能：对音频信号进行功率放大；

其他附属设备功能：公共广播系统进行控制；常用设备：CD机、卡座、调谐器、播放器、话筒、MP3；常用设备：前置放大器、功率放大器；常用设备：电源时序器、分区矩阵、音量调节开关等；

扬声器第34页/共66页【智能建筑】数字广播系统图第35页/共66页【酒店建设与智能建筑】电子公告牌系统原理图欢迎光临UTP信息发布管理机交换机LED拼接显示屏第36页/共66页视频播出功能：实时播放视频图像、实时编辑和播放功能等；播放计算机信息功能：可显示计算机各种信息，播放系统具有全自动播功能等；视频编辑播出方式功能:能实时显示播放表格、文字、图形、图案、动画信息,可显示中文、英文、数字等多种文字，有多种字体字型选择；标准网络接口功能：具有完全10/100Mbps交换/共享型以太网网络接口标准或协议，其优点是简捷、可靠、方便有效；其他功能：如声频接口功能。电子公告牌系统功能第37页/共66页整个系统由管理计算机、管理软件及LED电子显示屏体、显示屏通讯卡、同步高速传输专用电缆等五部分组成。

组成数据处理系统的主要功能是把显示数据作特殊的处理，转换成一定的格式传送到每一个显示模块。数据处理系统功能电子公告牌系统组成第38页/共66页管理计算机报警主机键盘电源警号防区扩充器主动红外探测器主动红外探测器防区扩充器主动红外探测器主动红外探测器防区扩充器防区扩充器防区扩充器【智能建筑】周界防范系统原理图第39页/共66页

传输方式

作用周界防范系统功能总线制/分线制（RS485）；通过沿小区周界围墙设置主动红外探测器，可使小区保安人员在第一时间知道何时有人员翻越围墙，翻越位置在哪里；

减轻保安人员工作强度；

可与视频监控系统实现视频联动；

提升小区形象档次；第40页/共66页周界防范系统检测方式

1、主动红外式

2、泄漏电缆式

3、磁场感应式

4、光纤传感式

5、电缆传感式

6、压力传感式

7、高压电网式第41页/共66页周界防范系统联动报警图第42页/共66页对射探头由一个发射端和一个接收端组成。发射端发射经过调制的两束红外线，这两条红外线构成了探头的保护区域（图1）。如果有人企图跨越被保护区域，则两条红外线被同时遮挡，接收端输出报警信号，触发报警主机报警。

主动红外对射探测器负责接收前端探测器的报警信号，显示防区位置及报警时间，同时发出声光报警信号，也可通过电话向远程的110指挥中心或户主手机发出报警信息。

报警主机周界防范系统主要设备介绍第43页/共66页【智能建筑】视频监控系统原理图云台摄像机枪式摄像机半球摄像机视频分配器键盘硬盘录像机硬盘录像机报警盒矩阵电视墙报警信号，实现联动高速球型摄像机电梯摄像机第44页/共66页【智能建筑】网络视频监控系统原理图第45页/共66页【智能建筑】N级网络视频监控系统第46页/共66页

分类

作用视频监控系统功能数字式/模拟式/数模结合式；实时现场监控，便于管理；

事后取证功能；

减轻保安人员工作强度；

提升小区形象档次；

对潜在犯罪分子的威慑作用；第47页/共66页

视频矩阵功能：视频输入与输出通道的自由切换；

矩阵,支持多级、分级控制。

自由、程序、同步、群组切换等多种切换方式。

可控制恒速球或变速云台、控制电动镜头。

菜单综合设置，中英文菜单显示可选择。

系统时间、日期、运行状态、摄像机标题屏幕显示。

模块化结构设计，2U标准机箱。

兼容多种数字录像机操作。

数字硬盘录象机功能：视频输入与输出通道的自由切换；

多画面分割；

数字硬盘存储录像、回放等；

网络远程浏览与控制；视频监控系统主要设备介绍第48页/共66页

高速球/匀速球型摄像机视频监控系统主要设备介绍

枪式摄像机

半球型摄像机第49页/共66页视频监控系统主要设备介绍网络视频服务器

CDMA1x无线网络接入，可靠的连接技术,在恶劣的条件下保障视频流畅传输；

超强MPEG4/H.264编码能力，超低码率，带宽自适应，最高可达20帧/秒；

支持分级用户权限管理，采用数据流加密技术，保证网络通信安全；

支持多种PTZ协议，协议可扩展，工业标准的控制I/O，支持多路。软件可通过网络在线升级，嵌入式结构。网络摄像机

采用标准的JPEG及MPEG图像压缩

最高可达30帧/秒

提供网页实时动态图像

32MRAM，8MFlashMemory

对动态图像集中侦测

可调节图像压缩及解压缩比率

有FTP功能

支持远程控制云台及焦距

支持多种协议(TCP/IP,ARP,FTP,SMTP,DHCP,HTTP,SMTP,NTP,RARP,DHCP,ICMP,DDNS)

支持额外警报传感器的输入输出

警报功能(发送e-Mail,FTP)

支持IP地址动态分配

支持动态域名解析（DDNS）

第50页/共66页【智能建筑】楼宇对讲系统原理图读卡器转换器电锁转换器读卡器电锁读卡器电锁转换器转换器单元主机隔离器用户分机用户分机用户分机用户分机隔离器用户分机用户分机用户分机用户分机管理主机第51页/共66页用户可以方便地对来访人员进行监视，了解访客情况，减少不必要的接待，降低不安全隐患；

提供住户与访客之间双向通话，达到图像、语言双重识别从而增加安全可靠性，同时节省大量的时间，提高了工作效率；

一旦业主房内所安装的门磁开关、红外报警探测器、烟雾探测器、瓦斯报警器等设备连接到对讲系统的保全型室内机上后，对讲系统就升级为一个安全技术防范网络，它可以与智能楼宇物业管理中心或智能楼宇警卫有线通讯，从而起到防盗、防灾、防煤气泄漏等安全保护作用，为业主的生命财产安全提供最大程度的保障；

可提高住宅的整体管理和服务水平，创造安全环境，因此逐步成为智能楼宇不可缺少的配套设备；楼宇对讲系统主要设备介绍第52页/共66页楼宇对讲系统组成及主要设备介绍

管理主机功能：可实时显示报警类型时间、日期、存储多达N条报警信息；

采用RS232接口与微机联机，实时接收并打印报警信息抄表数据。

可与门口机、分机及副管理机实现双向呼叫对讲，显示来电号码。

门口机呼叫管理中心时,管理机显示门口机号码并控制电控锁。

可配接N台门口主机及多台副管理机。

内置开关电源，并配有备用电池。

具有抢线功能。

门口主机功能：与分机、管理机实现视频语音联网，具有可视对讲功能；

住户分机功能：；与门口机、管理机实现视频语音联网，具有可视对讲功能；遥控开锁。第53页/共66页【智能建筑】智能停车场系统原理图第54页/共66页自动识别卡内身份自动开启与关闭闸机；自动储存记录自动核算费用图像对比等功能将车库管理完全置于计算机管理下的高科技机电一体化系统产品智能停车场系统功能简介系统采用最先进的非接触式IC卡技术，通过计算机管理技术、以太网实时通信技术、图象识别技术、自动控制技术等应用技术的有机结合，来实现对停车场的车辆自动化管理，即对车辆出入控制、车位检索、费用收取、核查、显示及校对车型、车牌，实行有效地、科学地、可靠地管理。从而减少人力资源的浪费，避免诸多人为因素的干预，提高办公效率，是各个企事业单位、住宅小区走向科学化、智能化管理的良好途径。可防止人为因素给停车场管理带来的破坏和干扰，控制费用流失，提高运营效率，确保车辆安全。第55页/共66页控制器；

读卡器；

挡车道闸；

地感控制器；

地感线圈；

入口摄象机；

出票机；入口设备：控制器；

读卡器；

挡车道闸；

地感控制器；

地感线圈；

出口摄象机；

出口设备：中心端设备：停车场管理工作站；

视频捕获卡；

图象识别系统；

智能停车场系统基本组成第56页/共66页【智能建筑】智能停车场系统效果图第57页/共66页【智能建筑】电子巡更系统原理图第58页/共66页电子巡更系统具有设定巡更时间、地点、线路、次数的管理功能，可以检测保安员（巡更员）是否按时间、线路、次数巡更，可有效加强保安的严谨，规范管理，防止失职。广泛适用于物业管理、大型机构和重要厂矿等单位。

该系统极大地提高了各类巡检工作的规范化及科学水平，杜绝了对巡检人员无法科学、准确考核与监控的现象，有效地保障了您的企业井然有序的工作流程。功能：分类：离线式电子巡更系统组成：巡更钮、巡检器、通讯座、巡更管理工作站；在线式和离线式；电子巡更系统介绍第59页/共66页【智能