【正文】 1章 緒論 隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，3C+A1技術(shù)即計算機(jī)及其網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(Computer)、現(xiàn)代通信技術(shù)(Communication)、現(xiàn)代控制技術(shù)(Control)以及現(xiàn)代建筑藝術(shù)(Architecture)等得到了廣泛應(yīng)用，在推動人類社會進(jìn)步的同時，也改變著人們工作、學(xué)習(xí)和生活的方式，從而促使人們要求社會的信息化、工作與生活的自動化、居住環(huán)境的舒適化與安全化，使智能樓宇以及與之配套的樓宇智能化系統(tǒng)得到飛速發(fā)展。智能的特征是將各種與信息相關(guān)的樓宇設(shè)備通過建筑內(nèi)的綜合布線系統(tǒng)連接起來，并保持這些設(shè)備與建筑的協(xié)調(diào)，從而舒適的信息化空間得以構(gòu)成，人們在信啟、社會中的快節(jié)奏和開放性需要得以滿足。隨著人們對智能樓宇功能需求的不斷提高，各種來自不同生產(chǎn)廠家、不同類型、先進(jìn)的自動化設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)及監(jiān)控系統(tǒng)被廣泛的應(yīng)用于智能樓宇之中，使得智能樓宇中的各個子系統(tǒng)正朝著大規(guī)模、多控制對象和分散的方向發(fā)展，各個子系統(tǒng)之間及樓宇之間對信息的傳遞速率和共享程度越來越高。然而，在智能樓宇的具體施工過程中，由于不同的技術(shù)人員、不同的承包商及不同的合同計劃，使得智能樓宇中的各個子系統(tǒng)被單獨(dú)、分階段安裝，而月系統(tǒng)的安裝沒有規(guī)范的說明或設(shè)計，僅僅是在“無知”的用戶和廠商之間達(dá)成某種認(rèn)可。這樣，一方面造成設(shè)備之間互不兼容，不能互聯(lián)互融，信息交互困難。另一方面各個子系統(tǒng)之間彼此獨(dú)立，不能很好的實現(xiàn)資源共享，系統(tǒng)資源重復(fù)投入，安裝時間長，費(fèi)用高，不能互操作，傳輸速率低，實時性差。為了解決電氣設(shè)備各異構(gòu)監(jiān)控子系統(tǒng)之間以及硬件設(shè)備之間的互連和互操作性問題，就要求構(gòu)成智能樓宇的電氣設(shè)備的各個異構(gòu)子系統(tǒng)具有開放式結(jié)構(gòu)，所采用的協(xié)議和接口都要標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化。也就是說，軟件硬件的連接方式、交換信息的內(nèi)容和格式、都必須標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，從而將各自分離的設(shè)備、功能和信息處理等集成到相互關(guān)聯(lián)的、統(tǒng)一和協(xié)調(diào)的系統(tǒng)之中，達(dá)到資源的充分共享，并實現(xiàn)集中和便利的管理，可以方便地把構(gòu)成智能樓宇中的電氣設(shè)備各個子系統(tǒng)從各個分離的設(shè)備、功能和信息等有機(jī)的集中于一個統(tǒng)一的、相互關(guān)聯(lián)的和協(xié)調(diào)的環(huán)境之中，運(yùn)行于同一個操作平臺之下，實現(xiàn)l+1amp。gt。2的效果，使資源達(dá)到充分的共享，高效率的完成規(guī)定的任務(wù)。并且系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制與結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)服務(wù)與管理等方面，都將產(chǎn)生質(zhì)的提高與飛躍。隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，社會的進(jìn)步，導(dǎo)致了對能源需求的大幅度增長，電力作為二次能源的主力對于國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展就顯得格外重要。為了保證電力能源消費(fèi)安全與可靠，電氣監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用控制技術(shù)、信息處理技術(shù)和通信技術(shù)，利用計算機(jī)軟件和硬件系統(tǒng)或智能裝置代替人工進(jìn)行各種作業(yè)，實現(xiàn)對樓宇內(nèi)主要電氣設(shè)備和輸、配電線路的自動監(jiān)視、測量、自動控制和微機(jī)保護(hù)。 監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了如下幾個階段： 1．早期的遠(yuǎn)動技術(shù)。早期的遠(yuǎn)動技術(shù)可以追溯到20世紀(jì)的40年代至70年代，是在自動電話交換機(jī)和電子技術(shù)基礎(chǔ)上逐步發(fā)展起來的。最早用于電力工業(yè)的遠(yuǎn)動設(shè)備便是采用電話繼電器、步進(jìn)器和電子管為主要元件組成的。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，60年代開始出現(xiàn)晶體管無觸點式遠(yuǎn)動設(shè)備，70年代出現(xiàn)集成電路遠(yuǎn)動設(shè)備。2．中期的遠(yuǎn)動(監(jiān)控)技術(shù)。上世紀(jì)80年代到90年代前幾年，由于微處理芯片(CPU)和各種作為外圍電路的大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)與應(yīng)用，遠(yuǎn)動設(shè)備從早期方式進(jìn)入了中期發(fā)展階段。同時它又與個人計算機(jī)相結(jié)合，出現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)，即SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)，廣義的SCADA系統(tǒng)不僅包括遠(yuǎn)動設(shè)備，也包括調(diào)度自動化中完整的主站系統(tǒng)。這意味著遠(yuǎn)動將向提高傳輸速度、提高編譯碼的檢糾錯能力、應(yīng)用智能控制技術(shù)對所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理和正確性校驗等方向發(fā)展。這樣遠(yuǎn)動一詞也逐漸為監(jiān)控所取代。3．當(dāng)前的廠站自動化技術(shù)。上世紀(jì)到本世紀(jì)初，由于半導(dǎo)體芯片技術(shù)、通信技術(shù)及計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，遠(yuǎn)動技術(shù)也從早期、中期發(fā)展到當(dāng)前的廠站自動化技術(shù)階段。20世紀(jì)90年代引入我國的電力需求側(cè)管理(DSM)，這一先進(jìn)的思維方法和管理技術(shù)是從提高終端電能利用效率出發(fā)來提高能源效率的。DSM在20世紀(jì)70年代起源于能源消耗居世界首位的美國。90年代以來已擴(kuò)展到美洲、歐洲、亞洲等30多個國家和地區(qū)，其目的是使能源需求方合理用能，提高能效，節(jié)約能源，從而減少對能源的需求量，也有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境和節(jié)約能源開發(fā)投資?？偨Y(jié)說來，其優(yōu)越性在于：1．對政府，可以更合理有效的利用能源資源，同時控制環(huán)境質(zhì)量；2．對用戶，可以降低單位節(jié)電成本，減少電費(fèi)支出，更加合理的用電并促進(jìn)實現(xiàn)成本效益；3．對電力系統(tǒng)，可以避免新增電力成本和峰荷容量成本，減少對電力設(shè)備的投資。分布式開發(fā)技術(shù)任何一個對象都可以通過一定的接口調(diào)用另一個對象提供的服務(wù)的技術(shù)。分布式系統(tǒng)提供了整個系統(tǒng)的絕對靈活性和互操作性。具體說來這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢有：1．縮短了開發(fā)時間。由于編程人員可以先將先行開發(fā)的部件裝配到新的程序中，從而加速了新程序的開發(fā)進(jìn)程。2．開發(fā)更具靈活性。只需簡單調(diào)整全部應(yīng)用的一些組件，即可為企業(yè)等不同領(lǐng)域的應(yīng)用提供特定的解決方案。3．降低軟件維護(hù)費(fèi)用。各組件的功能是相對獨(dú)立的，在維護(hù)和升級一個組件時，不必變動整個應(yīng)用，降低了費(fèi)用，維護(hù)方便。文章的后續(xù)章節(jié)安排如下:第二章從智能樓宇的定義、組成、功能、類型，及智能監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)論述方面，第三章對智能樓宇監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析，第四章通過智能化樓宇電氣設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的綜合設(shè)計 第2章 智能樓宇概述 智能樓宇的認(rèn)知 自世界上出現(xiàn)第一幢智能樓宇至今，國智能樓宇系統(tǒng)示意圖 1） 樓宇自動化系統(tǒng)BAS樓宇自動化系統(tǒng)(BudingAutomationsystem)，實質(zhì)上是一套采用現(xiàn)代傳感技術(shù)、計算機(jī)、通訊和自動控制技術(shù)，對樓宇中的機(jī)電設(shè)備進(jìn)行自動化監(jiān)控管理的中央監(jiān)控系統(tǒng)。主要包括:電力監(jiān)控系統(tǒng)、照明監(jiān)控系統(tǒng)、環(huán)境(空調(diào)與冷熱源、給排水)監(jiān)控系統(tǒng)、交通運(yùn)輸(電梯、停車場、車輛管理)監(jiān)控系統(tǒng)等。2） 辦公自動化系統(tǒng)OAS辦公自動化系統(tǒng)(Office Automation System)，就是利用計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、系統(tǒng)科學(xué)、行為科學(xué)等先進(jìn)技術(shù)，不斷使人們的部分辦公業(yè)務(wù)借助于辦公設(shè)備，并由這些辦公設(shè)備與辦公人員構(gòu)成服務(wù)于某種辦公目標(biāo)的人機(jī)信息系統(tǒng)。主要包括:信息管理系統(tǒng)MIS(Management Inofmration Sysetm)、電子商務(wù)EC(ElectronieCommeree)、決策支持系統(tǒng)DSS(Decision Support System)與數(shù)據(jù)信息處理系統(tǒng)等。3） 通信自動化系統(tǒng)CAS通信自動化系統(tǒng)(Communication Automation syste:n)，是智能樓宇的“中樞神經(jīng)”系統(tǒng)，它同時與外部通信網(wǎng)相聯(lián)，具備對來自智能樓宇內(nèi)外的各種信息的收集、處理、存儲顯示、檢索和提供決策支持的能力，以滿足智能樓宇辦公自動化、樓宇內(nèi)外通信的需要，提供最有效的服務(wù)。主要包括:電話/傳真系統(tǒng)、有線電視系統(tǒng)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)、電視會議系統(tǒng)、光纜傳輸系統(tǒng)等。4） 綜合布線系統(tǒng)PDS為了可以把樓宇自動化系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)、通信自動化系統(tǒng)綜合管理起來，需要有一種新的布線系統(tǒng)，即開放型綜合布線系統(tǒng)(Prermises Disrtibutinoysestm)。在信息意義上兼容語音信號、數(shù)據(jù)信號、控制信號、數(shù)字圖像信號，甚至是模擬圖像信號，可連接電話、程控交換機(jī)、電傳、影像、計算機(jī)等設(shè)備。綜合布線是一種開發(fā)系統(tǒng)，所謂“開放”有三層含義，即能支持多家廠商的不同產(chǎn)品。能提供面向用戶的設(shè)計方式。安裝布線系統(tǒng)時并不要求對系統(tǒng)連接的有源設(shè)備本身有深刻的了解。所以開放性的布線系統(tǒng)消除了非兼容布線可能帶來的麻煩，如網(wǎng)絡(luò)性能低于標(biāo)準(zhǔn)，改動布線花費(fèi)昂貴，不能支持新技術(shù)發(fā)展等。5） 智能建筑綜合管理系統(tǒng)IBMS智能樓宇綜合管理系統(tǒng)，是一個具有高生產(chǎn)能力、低運(yùn)營成本和高安全性的智能化的綜合管理系統(tǒng)。:運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)和方法，使樓宇設(shè)備的作業(yè)流程更有效、運(yùn)行成本更低、競爭力更強(qiáng)。同時，它能將建筑內(nèi)各個實時子系統(tǒng)高度集成，做到保安、防火、設(shè)備監(jiān)控三位一體，樓宇自動化系統(tǒng)BAS、辦公自動化系統(tǒng)OAS和通信自動化系統(tǒng)CAS集成在一個圖形操作界面上對整個樓宇進(jìn)行全面監(jiān)視、控制和管理，提高樓宇全局事件和物業(yè)管理的效率和綜合服務(wù)的功能。 智能化樓宇的基本要求 智能化樓宇的基本要求是，有完整的控制、管理、維護(hù)和通信設(shè)施，便于進(jìn)行環(huán)境控制、安全管理、監(jiān)視報警，并有利于提高工作效率，激發(fā)人們的創(chuàng)造性。簡言之，樓宇智能化的基本要求是：辦公設(shè)備自動化、智能化，通信系統(tǒng)高性能化，建筑柔性化，建筑管理服務(wù)自動化。樓宇智能化提供的環(huán)境應(yīng)該是一種優(yōu)越的生活環(huán)境和高效率的工作環(huán)境： 舒適性。使人