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第1章 建筑智能化信息化技术基础知识 1

1.1 智能建筑的定义、分类 1

1.1.1 智能建筑的定义 1

1.1.2 智能建筑的分类 2

1.2 智能建筑组成和智能建筑的基本功能 3

1.2.1 智能建筑组成 3

1.2.2 智能建筑的基本功能 5

1.3 建筑智能化系统的投资和使用年限 6

1.4 智能楼宇的分级 6

1.5 建筑智能化技术发展展望 7

1.6 对建筑智能化系统的开放性认识 8

思考题与习题 15

第2章 建筑智能化技术中的楼宇自控系统 16

2.1 楼宇自控系统的控制对象 16

2.1.1 楼宇自控系统组成和监控对象 16

2.1.2 楼宇自控系统的软件功能 17

2.2 楼宇自控制系统设计方法与空调房间负荷及送风量确定 17

2.2.1 楼宇自控制系统设计方法 17

2.2.2 空调房间热、湿负荷与送风量的确定 18

2.3 控制器 22

2.3.1 比例积分微分控制环节 22

2.3.2 直接数字控制器DDC 24

2.4 楼宇自控系统常用传感器和执行机构 33

2.4.1 传感器 33

2.4.2 执行机构 36

2.5 楼宇供配电系统的监控 37

2.5.1 楼宇供配电系统的主要监控内容 37

2.5.2 高低压供配电系统监控 38

2.5.3 应急柴油发电机组与蓄电池组的监控 39

2.6 给排水自动控制系统和通风设施 39

2.6.1 供水方式和排水系统及自动控制 39

2.6.2 给排水系统监控 41

2.6.3 高位水箱供水系统监控 42

2.6.4 水泵直接给水系统运行监控 44

2.6.5 排水系统的自动控制 45

2.6.6 水泵变频调速控制供水系统 47

2.6.7 楼宇自控系统中的通风设施 48

2.7 照明系统监控 48

2.8 电梯系统监控 49

2.8.1 电梯控制方式 49

2.8.2 PLC在电梯控制系统中的应用 50

2.9 监控中心 52

2.10 建筑物自动化系统的线路铺设 53

思考题与习题 55

第3章 空调系统自动化控制 57

3.1 空调系统组成 57

3.2 空调系统分类及中央空调系统基本构成 57

3.2.1 空调系统分类 57

3.2.2 中央空调系统基本构成 58

3.3 空调系统冷、热源自动控制 60

3.3.1 制冷站自动控制 60

3.3.2 热源系统及控制 67

3.4 空调系统的自动控制 70

3.4.1 新风机组自动控制 71

3.4.2 空调系统的自动控制 74

3.4.3 风机盘管控制 78

3.5 变风量空调系统 80

3.5.1 变风量空调系统简介 80

3.5.2 VAV空调系统基本原理及分类 81

3.5.3 VAV空调系统特点 85

3.5.4 一个典型的变风量空调机组控制系统 86

3.5.5 VAV系统运行状态及参量监控 86

3.5.6 VAV系统运行与节能控制 88

3.5.7 变风量空调系统的设计 91

3.6 通风系统自动控制 95

思考题与习题 95

第4章 楼宇自控系统中的智能控制及仿真 97

4.1 智能控制的基础理论 97

4.1.1 楼宇智能控制中的智能控制方法 97

4.1.2 楼宇智能控制中的神经网络控制方法 98

4.1.3 模糊控制 99

4.1.4 专家系统 103

4.1.5 混沌系统与混沌控制算法 105

4.2 制冷空调系统的智能控制仿真 107

4.2.1 以舒适度为控制目标的空调系统的智能控制仿真 107

4.2.2 以节能为主要目的制冷系统控制 109

4.3 多变量系统的解藕控制 110

4.3.1 解藕控制的基本思路 110

4.3.2 使用前馈补偿器解藕 111

4.3.3 输入变换与状态反馈相结合实现解藕 112

4.3.4 离散系统的多变量解藕 116

4.4 楼宇智能控制技术中部分应用举例 117

4.4.1 基于人工神经网络的变风量空调控制系统 117

4.4.2 神经网络非线性预测优化控制及仿真研究 125

4.4.3 变风量空调系统机组侧的神经网络建模和解藕控制的仿真实验研究 133

4.4.4 模糊控制在变风量空调中的应用 137

思考题与习题 141

第5章 智能建筑中的安防系统 142

5.1 安防系统 142

5.1.1 安防系统的构成和发展 142

5.1.2 防盗入侵报警系统 143

5.2 视频监控系统 146

5.2.1 视频监控系统技术发展的几个阶段 147

5.2.2 视频监控系统的发展展望 151

5.3 网络视频监控系统及应用 152

5.3.1 基于ADSL动态IP网络环境的视频监控系统 152

5.3.2 一个通过ADSL宽带接入和局域网环境下进行远程视频监控的系统 154

5.3.3 ADSL/CABLE视频监控系统 155

5.3.4 直接使用网络摄像机的有线网络视频监控系统 156

5.4 无线网络视频监控系统 158

5.4.1 基于CDMA 1x环境的视频监控系统应用 158

5.4.2 工作在ADSL＋CDMA 1x组态的无线网络远程视频监控系统 159

5.4.3 采用ADSL＋802.11g组态的无线网络视频监控系统 162

5.4.4 在双模式下工作的系统 164

5.4.5 一种可用来直接搭建无线视频监控系统的无线红外网络摄像机 164

5.4.6 无线网络与有线网络的配合覆盖中实现无线网络实时监控 166

5.4.7 “移动场所无线网络实时监控系统”中涉及的数据安全问题 167

5.5 安防系统各子系统介绍 168

5.5.1 出入口控制系统 168

5.5.2 电子巡更系统 169

5.5.3 停车场管理系统和对讲系统 170

5.5.4 周界防范报警子系统 170

思考题与习题 171

第6章 现代建筑中的火灾自动报警和消防联动控制系统 172

6.1 火灾自动报警和消防联动控制系统 172

6.1.1 火灾自动报警系统的发展 172

6.1.2 火灾自动报警系统的使用场所 173

6.1.3 火灾探测器的分类 174

6.2 高层建筑的火灾防范 175

6.3 火灾自动报警及消防联动控制系统的设计 177

6.3.1 控制中心的组成、功能、特点 178

6.3.2 防火门及防火卷帘门控制系统 178

6.3.3 电梯控制系统 179

6.3.4 探测回路 179

6.3.5 消防广播系统和警报装置 179

6.4 大空间建筑火灾探测与报警系统 180

6.4.1 大空间建筑火灾探测与报警系统及存在问题 180

6.4.2 大空间建筑火灾探测与报警中的一些新技术 180

6.4.3 应用于大空间火情探测和扑救的远距离的强力喷水系统 182

思考题与习题 182

第7章 现代建筑中的综合布线和建筑智能化信息化的关系 183

7.1 综合布线系统概述 183

7.1.1 综合布线系统及组成 183

7.1.2 综合布线、接入网和信息高速公路之间的关系 185

7.2 综合布线系统中部分硬件和几个子系统 187

7.2.1 部分信息插座、接头、线缆和光纤 187

7.2.2 综合布线几个子系统 191

7.2.3 设备间、通信间子系统设计 195

7.2.4 建筑群子系统及设计 197

7.2.5 布线系统中的信道链路检测 198

7.3 综合布线中的光纤系统 199

7.3.1 光纤系统如何传输数据 199

7.3.2 光纤通信的特点 200

7.4 综合布线系统应用实例图 201

7.5 综合布线六类系统 203

7.5.1 综合布线类别 203

7.5.2 综合布线系统六类线的结构 204

7.5.3 综合布线系统六类线的性能指标 205

7.6 对综合布线系统的基本要求 207

7.7 10G布线和六类布线的区别 207

7.8 综合布线和楼宇自动化系统 208

7.8.1 具有网络控制器的楼控系统 208

7.8.2 管理网和控制网使用通透以太网的楼控系统 209

思考题与习题 210

第8章 现代建筑信息化技术中的通信与计算机网络系统 212

8.1 接入网技术 212

8.1.1 Internet的接入方式 212

8.1.2 非对称数字用户线ADSL 213

8.1.3 以太网接入方式（LAN接入方式） 215

8.1.4 有线宽带网HFC（CableModem接入） 216

8.1.5 DDN接入网技术 217

8.1.6 FTTX接入网技术 221

8.1.7 电力线接入网技术（PLC接入） 224

8.2 建筑智能化技术中的现场总线与控制网网络技术 225

8.2.1 CAN总线网络 226

8.2.2 LonWorks总线技术 229

8.2.3 EIB总线 234

8.2.4 CEBus总线 236

8.2.5 控制网络 238

8.3 无线局域网系统 240

8.3.1 无线局域网在智能建筑中的应用 240

8.3.2 无线局域网的标准 241

8.3.3 WAPI、Wi-Fi与WiMAX 242

8.3.4 无线局域网的结构 243

8.3.5 无线局域网的接入方式 245

8.3.6 实现无线宽带接入的一个工程实例 246

8.4 程控数字用户交换机系统 248

8.4.1 程控数字用户交换机特点及分类 248

8.4.2 程控交换机组成 249

8.5 移动无线网络及通信系统 251

8.5.1 移动通信系统 251

8.5.2 GSM通信系统 252

8.5.3 GPRS通信系统 255

8.5.4 CDMA通信系统 256

8.5.5 第三代移动通信系统 257

8.6 卫星通信系统 261

8.7 建筑物室内及高层建筑的移动无线网络覆盖 263

思考题与习题 265

第9章 办公自动化与信息化 266

9.1 办公自动化介绍 266

9.1.1 办公自动化 266

9.1.2 办公自动化系统的分类和组成 267

9.2 办公自动化的设备与信息处理技术 267

9.2.1 办公自动化的设备 268

9.2.2 办公自动化的信息处理技术 268

9.3 办公自动化中的知识管理—管理信息系统 269

9.3.1 知识管理—管理信息系统内容和构造管理信息系统的方法 269

9.3.2 管理信息系统中有待改进的问题 270

9.4 移动办公系统 271

思考题与习题 276

第10章 楼宇自控系统中的LonWorks技术及工程应用 277

10.1 楼宇自动化中的计算机控制技术 277

10.1.1 计算机控制系统控制过程 277

10.1.2 计算机控制系统组成 278

10.2 楼宇自动化中的现场总线技术 279

10.2.1 分散控制系统 280

10.2.2 现场总线控制系统及特点 281

10.2.3 现场总线控制系统的特点 282

10.2.4 楼宇自控系统的LonWorks现场总线 283

10.3 LonWorks现场总线网络技术核心器件—神经元（Neuron）芯片 285

10.3.1 Neuron芯片的结构特点 286

10.3.2 处理器单元（CPU） 288

10.3.3 存储器 288

10.3.4 双向I/O端口引脚 289

10.3.5 硬件定时器／计数器 289

10.3.6 网络通信端口 289

10.3.7 收发器 292

10.3.8 时钟和睡眠/唤醒机制 293

10.3.9 看门狗定时器和复位 294

10.3.10 服务引脚 294

10.4 LonWorks技术中的NeuronC语言 295

10.4.1 NeuronC与ANSIC语言的区别 295

10.4.2 when语句 297

10.4.3 I/O对象和软件定时器 299

10.5 网络变量（networkvariables） 301

10.5.1 网络变量定义和赋初值 301

10.5.2 网络变量数据类型和网络变量轮询 303

10.5.3 网络变量事件 303

10.5.4 显式报文（explicitmessage） 304

10.5.5 应用实例 304

10.6 Neuron芯片的I/O对象类别与应用编程 306

10.6.1 直接I/O对象 307

10.6.2 并行I/O对象 309

10.6.3 串行I/O对象 312

10.6.4 定时器/计数器I/O对象 317

10.7 LonTalk网络通信协议 321

10.7.1 物理信道 321

10.7.2 编址和路由 322

10.7.3 通信报文服务 324

10.8 LonWorks网络的应用开发 326

10.8.1 现场控制节点 327

10.8.2 基于主处理器节点与LonWorks网络的接口 327

10.8.3 基于节点的NodeBuilder开发工具 329

10.8.4 应用开发过程 331

10.9 LonWorks现场总线网络控制技术在楼宇自控系统中的应用 332

10.9.1 基于LonWorks技术的住宅小区自动电能计费系统 333

10.9.2 基于LON总线与RS-485的楼宇自动化系统 334

思考题与习题 337

第11章 基于BACnet协议的楼宇自控系统 338

11.1 BACnet协议及系统 338

11.1.1 BACnet协议概述 338

11.1.2 BACnet的体系 339

11.1.3 BACnet的对象、服务 344

11.2 底层控制网络 348

11.2.1 BACnet和LonWorks控制网络 348

11.2.2 BACnet和Internet的互联 350

11.2.3 BACnet系统设计 353

11.2.4 LonWorks与BACnet比较 354

11.3 一种基于BACnet协议的楼宇自控系统 357

11.3.1 BACtalk系统结构 358

11.3.2 BACtalk控制器 361

11.3.3 BACtalk系统的主要特点 362

11.3.4 Envision for BACtalk视窗操作软件 363

11.3.5 Envision for BACtalk的编程环境 364

11.3.6 BACtalk楼控系统设计工程例一—给排水控制系统设计 366

11.3.7 BACtalk楼控系统设计工程例二—空调机组控制系统设计 372

11.3.8 BACtalk楼控系统设计工程例三—变风量空调压力无关型末端控制系统 376

思考题与习题 381

第12章 使用通透以太网的楼宇自控系统 382

12.1 以太网技术及发展 382

12.2 全双工以太网和交换式以太网 384

12.2.1 全双工以太网 384

12.2.2 交换式以太网 385

12.2.3 全双工交换式局域网 387

12.3 高速以太网 388

12.3.1 100Base-T网络 388

12.3.2 千兆以太网 389

12.3.3 万兆位以太网 392

12.4 工业以太网 394

12.4.1 工业以太网与实时以太网 394

12.4.2 实时以太网协议标准 396

12.4.3 EC61784-2中主要标准介绍 397

12.5 以太网、工业以太网在智能型建筑中的应用 400

12.5.1 建筑内部的以太网层次 400

12.5.2 以太网技术应用于工控领域和楼宇自控系统中的优点 401

12.5.3 对应用于工控和楼控领域中以太网的一些要求及解决办法 402

12.5.4 在CSMA/CD机制下选择不同通讯协议提高实时性和确定性 403

12.6 使用通透以太网的楼宇自控系统 406

12.6.1 系统特点 406

12.6.2 IQ3控制器及扩展模块 410

12.6.3 963Supervisor System中央管理站控制图形化系统软件 412

12.6.4 照明系统监控 415

12.7 卓灵楼控系统的几个控制程序编写及分析 416

12.7.1 IQ3控制器的控制程序编写 416

12.7.2 将编制好的程序下载到DDC中去 426

12.7.3 Trend ip-Tool的使用方法 428

12.7.4 在线编辑模式 429

思考题与习题 430

第13章 建筑智能化技术中的系统集成 432

13.1 楼宇自动化系统集成概述 432

13.1.1 楼宇自控系统的系统集成 432

13.1.2 网络系统集成和网络安全体系 433

13.2 系统集成的特点和系统集成的基本思想 434

13.2.1 系统集成的特点 434

13.2.2 系统集成的基本思想 434

13.2.3 楼宇自动化系统集成的步骤 435

13.3 楼宇自控系统集成的技术模式 435

13.4 BACnet体系下的系统集成 438

13.4.1 BACnet体系在系统集成中具有优势 438

13.4.2 BACnet系统集成方法 438

13.5 智能楼宇现场总线控制系统集成技术 441

13.6 智能楼宇系统集成工程应用例 443

13.6.1 某标志性建筑的智能化系统集成工程 443

13.6.2 某大厦建筑智能化管理系统中的系统集成例 444

13.7 智能楼宇系统集成的部分问题探讨 447

思考题与习题 449

第14章 部分新技术在现代建筑中的应用 450

14.1 下一代互联网（NGI）和IPv6技术 450

14.1.1 下一代互联网技术 450

14.1.2 关于NGI的支持业务 451

14.1.3 下一代互联网技术在楼宇自控系统中的应用 452

14.2 基于无线传感器网络的供热制冷监测及节能评价研究 453

14.2.1 无线传感器网络 453

14.2.2 无线传感器网络结构及实现形式的多样性 454

14.2.3 实现对建筑环境制冷过程进行实时监测的简约型网络 454

14.2.4 对制冷过程主要能耗计量数据处理与评价 455

14.2.5 无线传感器网络环境中的一些技术问题 455

14.3 蓝牙技术及其在智能建筑中的应用 457

14.3.1 蓝牙技术 457

14.3.2 蓝牙技术在智能建筑中的应用 460

14.4 太阳能在现代建筑中的应用 462

14.4.1 太阳能空调 462

14.4.2 太阳能导光技术 465

14.4.3 光电建筑一体化组件技术与应用例 467

思考题与习题 468

参考文献 469