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第1章 智能建筑简介 1

1.1智能建筑的定义 1

1.1.1基于性能的定义 1

1.1.2基于服务的定义 2

1.1.3基于系统的定义 2

1.1.4如何才能在实践中实现建筑的智能化？ 3

1.2智能建筑学及智能结构 3

1.2.1智能建筑学 4

1.2.2智能及响应式建筑墙体结构 4

1.3设施管理与智能建筑 5

1.4技术系统及智能建筑的发展 6

1.5智能建筑小结 8

第2章 数字式控制器 9

2.1计算机内部数据形式 9

2.2微型计算机 10

2.2.1微型处理器 10

2.2.2微型计算机的结构和总线 11

2.2.3存储器 13

2.3输入单元 14

2.3.1采样 15

2.3.2模数转换 16

2.4输出单元 17

2.5处理器的运行和软件 17

2.5.1机器语言和汇编语言 17

2.5.2高级语言 19

2.6传感器 19

2.6.1基本类型 20

2.6.2通用技术规格 21

2.7执行器 21

2.7.1电动执行器 22

2.7.2气动执行器 22

第3章 楼宇自动化系统 23

3.1何为楼宇自动化系统？ 23

3.1.1提高设备和服务的可靠性 23

3.1.2减少运行费用 24

3.1.3建筑管理 24

3.1.4促进员工的生产力 24

3.1.5保护人身和设备安全 25

3.2建筑自动化系统的发展 25

3.2.1前BAS阶段——中央控制和监测面板 25

3.2.2第一代——基于计算机的中央控制和监测面板 26

3.2.3第二代——基于小型计算机并带有数据收集单元的BAS 27

3.2.4第三代——基于微处理器并使用局域网的BAS 28

3.2.5第四代——与互联网／内联网兼容的开放式BAS 29

3.2.6 BAS与计算机技术发展的比较 29

3.3编程和监测平台及环境 30

3.3.1楼宇自动化系统的架构和控制器 30

3.3.2编程平台和环境 31

3.3.3管理和监测平台及界面 33

3.4建筑管理功能 33

3.4.1设备管理与控制功能 34

3.4.2能源管理功能（监督控制） 34

3.4.3风险管理功能 35

3.4.4信息处理功能 35

3.4.5故障诊断、维护管理和自动调试 36

3.4.6设施管理功能 36

第4章 局域网的基本原理及技术 38

4.1局域网及其特征 38

4.1.1广域网与局域网 38

4.1.2集中式与分布式网络 39

4.1.3局域网拓扑 40

4.2网络协议及ISO参考模型 42

4.2.1通信体系架构 43

4.2.2 ISO参考模型 44

4.3媒介访问方法 47

4.3.1 LAN物理界面概览 47

4.3.2通信媒介 48

4.3.3信号编码和媒介界面 50

4.3.4媒介访问方法 53

4.4局域网标准概述 54

4.5实用LAN技术 56

4.5.1以太网（IEEE 802.3） 56

4.5.2 ARCnet（ANSI标准878.1） 56

4.5.3 LonTalk 57

4.6无线通信技术 58

4.6.1 ZigBee技术 59

4.6.2 WiFi技术 59

4.6.3蓝牙技术 60

4.6.4专有技术 60

4.6.5无线通信技术在BAS中的应用 60

第5章 楼宇自动化系统通信标准 63

5.1背景及问题 63

5.2 BACnet及其特征 65

5.2.1 BACnet的背景 65

5.2.2以标准的方式代表建筑自控系统设备——BACnet对象 65

5.2.3为监测和控制提供标准的报文——BACnet服务 67

5.2.4 BACnet协议架构 69

5.3 LonWorks技术及其特征 70

5.3.1 LonWorks现场总线协议体系 70

5.3.2寻址 71

5.3.3信息服务 71

5.4 Modbus协议及其特征 72

5.4.1传输模式 72

5.4.2架构及通信过程 73

5.4.3报文结构 73

5.5 PROFIBUS现场总线及其特征 73

5.5.1协议模式和技术 74

5.5.2架构和通信过程 74

5.6欧洲安装总线及其特征 75

5.6.1 EIB／KNX 76

5.6.2 EIBnet／IP 76

5.7不同开放协议标准的兼容性 76

5.7.1 BACnet设备可以和LonWorks设备互操作吗？ 76

5.7.2 BACnet的IP兼容性 77

5.8管理层集成 79

5.8.1 OPC技术 79

5.8.2 Web Services技术 81

5.8.3应用问题 82

第6章 因特网技术及其在楼宇自动化行业的应用 85

6.1因特网的背景 85

6.1.1何为互联网？ 85

6.1.2因特网的历史 86

6.2因特网协议族 86

6.2.1 IP协议 87

6.2.2 TCP和UDP 89

6.2.3 Internet应用层协议 90

6.3 Internet局域网与广域网 91

6.3.1局域网与广域网的比较 91

6.3.2内联网 92

6.4因特网技术在BAS中的应用概况 93

6.5因特网技术在自动化层的应用 93

6.5.1采用Internet技术连接BACnet到IP网络 94

6.5.2 BACnet附件H.3 94

6.5.3 BACnet附件J 95

6.6因特网技术在管理层的应用 96

6.7融合网络及全面集成 98

第7章 过程控制，PID及自适应控制 101

7.1闭环控制回路 101

7.2比例控制 104

7.2.1比例控制的操作 104

7.2.2比例控制的稳态响应 107

7.3积分控制 108

7.4微分控制 110

7.5比例、积分及微分函数 112

7.6 PID参数整定 113

7.6.1开环试验法 114

7.6.2闭环试验法 115

7.7数字PID和直接数字控制（DDC） 116

7.8自适应控制 120

7.8.1自整定 121

7.8.2增益调度 123

7.8.3自校正控制器 124

第8章 空调系统的控制及优化 126

8.1空调过程的典型控制回路 126

8.1.1典型的空气侧系统 126

8.1.2串级控制 127

8.1.3序列分段控制 128

8.1.4双位控制和开关控制 129

8.1.5 温度控制 130

8.1.6 湿度控制 131

8.1.7静压控制 132

8.2定风量系统的控制 133

8.2.1定风量系统的基本控制 134

8.2.2空气处理机组的序列分段控制 136

8.3变风量系统的控制 140

8.3.1变风量空气处理机组的控制 140

8.3.2变风量末端及室内温度控制 142

8.4新风量控制与优化 144

8.4.1节能器控制及其性能 145

8.4.2按需控制通风 147

8.4.3融合DCV控制的AHU序列分段控制 149

8.4.4 AHU序列分段策略的稳定性 152

8.5 HVAC系统的优化控制方法概述 154

8.5.1无模型优化控制方法 154

8.5.2基于模型的优化控制方法 155

8.5.3混合优化控制方法 155

8.5.4基于性能特征图的优化控制方法 156

8.6空气侧系统的优化控制 156

8.6.1静压设定值在线优化重设 157

8.6.2送风温度设定值重设 158

第9章 中央制冷系统控制及其优化 161

9.1制冷机的基本知识 161

9.1.1基本组件和典型类型 161

9.1.2基本工作原理 162

9.2制冷机的制冷能力控制和安全联锁 163

9.3制冷机和中央制冷系统的布局 164

9.3.1使用不同排热方法的制冷机 164

9.3.2冷冻水系统简介 165

9.3.3一级泵定流量系统 165

9.3.4一次环路定流量／二次环路变流量系统 166

9.4制冷机性能和优化控制 169

9.4.1制冷机能耗特性 169

9.4.2中央制冷系统优化控制概况 171

9.5冷却水系统优化控制 173

9.5.1海水冷却系统的优化 173

9.5.2风冷系统的优化 174

9.5.3冷却塔系统优化 174

9.6冷冻水供水温度的优化设定 178

9.6.1变水量系统 178

9.6.2定流量系统 179

9.7制冷机的时序控制 180

9.7.1制冷机时序控制概况 180

9.7.2基于温度测量的制冷机时序控制 181

9.7.3基于旁通管流量的制冷机时序控制 182

9.7.4基于功耗测量的制冷机时序控制 183

9.7.5基于建筑总负荷的制冷机时序控制 184

9.7.6关于制冷机时序控制的其他问题 187

9.8冷冻水系统水泵转速控制和时序控制 187

9.8.1基于制冷机／水泵联锁的水泵时序控制 187

9.8.2二次水泵转速和时序控制 188

第10章 照明控制系统 191

10.1照明控制系统的目标 191

10.2照明及照明控制系统的基本组件 192

10.2.1灯具 192

10.2.2镇流器及调光镇流器 193

10.2.3调光器 194

10.2.4传感器及控制元件 194

10.2.5模拟控制及数字控制 195

10.3基于标准照明控制协议的系统 198

10.3.1 DXM512-A 198

10.3.2 DALI 199

10.4基于通用自动化协议的系统 201

10.5能效管理与照明控制策略 203

10.5.1开关和调光控制 204

10.5.2基于日程及基于传感器的控制 205

10.5.3自然光的利用及百叶／遮阳帘控制 205

第11章 安防及安全控制系统 207

11.1闭路电视系统 207

11.1.1闭路电视系统的基本构成及模拟闭路电视系统 207

11.1.2 IP监控系统 209

11.2门禁系统 211

11.2.1卡类门禁系统 213

11.2.2生物识别门禁 214

11.2.3智能读卡器和系统结构 214

11.3防盗报警系统 216

11.3.1防盗报警系统的功能 216

11.3.2报警控制面板和报警控制 216

11.4火灾报警系统 217

11.4.1典型的火灾探测器 217

11.4.2火灾报警控制面板及其结构 219

11.4.3传统消防面板 219

11.4.4可寻址消防面板 221

11.5系统集成和融合 223