楼宇自动化课程大纲

楼宇自动化课程大纲（精选8篇）

1.楼宇自动化课程大纲 篇一

理论类课程大纲

课程名称:数据库原理

一、课程概况

所属专业: 课程类型: 开课学期: 学时： 拟使用教材：

陶宏才等.数据库原理及设计，清华大学出版社，2007年9月第2版。学习参考资料：

1.李春葆，曾平.数据库原理与应用，清华大学出版社，2006年1月第1版

2.王能斌.数据库系统教程，电子工业出版社，2002年8月第1版 3.阮家栋.Web数据库技术，科学出版社，2005年4月第2版 自动化 专业方向课 4 32

开课单位： 课程代码: 学分： 核心课程:

物理与电子信息学院 0845520 2 否

二、课程描述（300字以内）

《数据库原理》为自动化类等专业方向课程，是一门实践性较强的课程。它将数据库基本原理和数据库编程的知识结合为一门课程，使学生在掌握数据库设计基本原理和方法的基础上，能够根据组织或企业的需求设计和实现关系数据库及数据库应用程序。本课程内容主要介绍数据库系统中数据模型的建立、更新技术、查询技术及其优化、数据的完整性和安全保护、事务管理及数据库应用系统的设计。

三、课程目标

本课程目标是掌握数据库的基础知识和基本技能，培养学生利用数据库系统进行数据处理的能力。通过学习数据库的理论及实践开发技术，使学生使用所学的数据库知识，根据实际问题进行数据库的创建和维护、检索与统计，能开发简

单的数据库应用程序，从而扩大学生的知识面，为今后从事数据库技术相关的工作奠定基础。

四、教学要求

1.使学生系统了解关系数据库的基本原理。包括数据库的特点、数据库的基本概念、概念模型、关系数据模型、关系代数与关系运算、数据定义、操纵和查询方法、优化技术和关系数据库理论等。

2．使学生掌握基本的数据库技术和方法，培养学生的实际动手能力。包括数据库的设计方法、数据库的保护技术和关系数据库查询语言SQL等，并能够运用一种流行的数据库管理系统设计数据库及进行简单的应用系统开发。

3．课堂讲授采用多媒体教学，力求做到突出重点，讲授时，尽可能结合数据库系统中的典型实例，深入浅出地阐明其基本思想，拓开学生的思路，增强同学们的直观感。

五、考核方式及要求

为实现课程教学目标，本门课程考核方式及要求为：出勤率占总成绩的10%，全学期随机点到10次，其中缺席3次，按无成绩计算；随堂测验1次，测验成绩按10%折算后计入总成绩；课程作业4次，按批改成绩10%折算后计入总成绩；实验5次，按实验成绩20%折算后计入总成绩；期末考试，按卷面成绩50%折算后计入总成绩。

六、课程内容

第1章 数据库系统概述（授课时间：第4学期第1周）

教学目标：了解数据库管理系统出现的背景、基本功能，理解数据库原理、应用与设计3部分之间的关系，掌握数据库系统中的术语与基本概念。

教学重点：数据库管理系统的基本功能，数据库系统中的术语与基本概念。教学难点：数据库原理、应用与设计3部分之间的关系。

学

时：课堂教学2学时，课外自主学习时间不少于2学时 教学方法：多媒体教学手段，讲授法 主要内容：（1）数据库系统及其总体结构；

（2）数据库系统中的关键术语与概念；（3）数据库系统的用户。

学习方法：小组讨论，查询、理解相关概念 课后作业：认真仔细阅读第1章内容

注：后续内容按相应格式进行添加。涉及课程实验部分相关内容，可参考实验类课程大纲编制要求进行填写。

第2章 高级（概念）数据模型（授课时间：第4学期第2、3周）

教学目标：了解数据模型的来源、评价、层次性及内容，理解ERM的地位与作用，掌握ERM数据结构中的实体与联系的含义。教学重点：基本实体联系模型，扩展实体联系模型，利用E-R模型的概念数据库设计。教学难点：数据模型的来源。

学

时：课堂教学4学时，课外自主学习时间不少于4学时 教学方法：多媒体教学手段，讲授法 主要内容：（1）数据库系统及其总体结构；

（2）数据库系统中的关键术语与概念；（3）数据库系统的用户。

学习方法：查询资料理解高级模型相关概念

课后作业：课后习题第一题，下次上课前完成并上交。

第3章 关系数据模型

（授课时间：第4学期第4、5、6、7周）

教学目标：理解关系数据模型的基本概念、关系模型上的完整性约束，掌握关系代数与关系运算的基本概念及操作方法，掌握关系代数与关系运算表达式与SQL语言之间的相互转换方法。

教学重点：关系数据模型的数据结构，关系模型上的完整性约束，视图及其操作，实体联系模型向关系模型的转换，关系代数及关系运算。教学难点：关系模型上的完整性约束，关系代数及关系运算。学

时：课堂教学8学时，课外自主学习时间不少于4学时 教学方法：多媒体教学手段，讨论、实践法 主要内容：（1）关系数据模型的数据结构；

（2）关系模型上的完整性约束；

（3）SQL Server支持的完整性约束及其设定；（4）视图及其操作；

（5）实体联系模型向关系模型的转换；（6）关系代数。

学习方法：要求同学自带电脑，边讲解边实践，理论联系实际。课后作业：课后习题第四题，下周课前完成上交。

第4章 SQL语言及其操作（授课时间：第4学期第8、9、10周）

教学目标：了解SQL的4大功能、视图的概念以及视图与基表的区别，掌握基表和视图的概念、基表模式的定义、索引的建立和撤消方法、基本SQL查询语言、查询语句、SQL提供的增、删、改数据库中数据的语句，理解包含UNION的查询。教学重点：数据定义子语言，数据操纵子语言及数据控制子语言。教学难点：数据定义语言、数据操纵语言及其操作。学

时：课堂教学6学时，课外自主学习时间不少于4学时 教学方法：多媒体教学手段，讨论、实践教学法 主要内容：（1）SQL语言概况；

（2）数据定义子语言及其操作（3）数据操纵子语言及其操作

学习方法：要求同学自带电脑，边讲解边实践，理论联系实际。课后作业：课后习题第二、三、六题，下次上课前完成并上交。

第5章 数据库的保护

（授课时间：第4学期第11、12、13周）

教学目标：理解数据库的保护、安全性及完整性等概念，掌握各种数据库故障恢复及并发控制措施。教学重点：数据库的保护、安全性及完整性，数据库故障恢复及并发控制。教学难点：数据库的完整性，故障恢复技术。

学

时：课堂教学6学时，课外自主学习时间不少于4学时 教学方法：多媒体教学手段，讨论法 主要内容：（1）数据库的保护概况；

（2）数据库安全性；

（3）数据库完整性；（4）故障恢复技术（5）并发控制。

学习方法：分析、讨论

课后作业：课后习题第二题，下次上课前完成并上交。

实验类课程大纲

课程名称：数据库原理实验

一、课程概况

所属专业: 课程类型: 开课学期: 学时： 拟使用教材：

陶宏才等.数据库原理及设计，清华大学出版社，2007年9月第2版。自动化 课程实验课程 4 10

开课单位： 课程代码: 学分： 核心课程:

物理与电子信息学院 0845520 否

二、课程描述（300字以内）

实验内容涵盖了数据库中从数据定义、操作与查询，SQL语言编程、安全性授权、故障恢复以及数据库系统维护等方面的内容。通过本课程学习，学生将能够运用一种流行的数据库管理系统设计数据库及进行简单的应用系统开发。

三、课程目标

熟练使用SQL定义子语言、操纵子语言和查询子语言命令语句；掌握关系模型上的完整性约束机制；掌握SQL Server的安全系统及安全设置；掌握一定的数据库系统管理技术。

四、教学要求

本课程由SQL定义子语言、SQL操纵子语言、SQL查询子语言、数据库完整性约束、SQL Server安全设置等5组实验构成。教师在实验前进行简短的实验要求和辅导，学生按照每个实验要求完成相应的实验任务，并将实验源程序、实验结果截屏一并撰写到实验报告中。

学生应熟悉实验室管理相关规章制度，遵守实验操作要求，规范使用实验仪器设备。积极做好实验准备工作，预习实验指导书中相关内容和要求、做好实验

设计等；实验结束后认真完成完成实验报告撰写（报告格式见附件）。

五、考核方式及要求

本课程将不作为单独一门课程进行考核，按实验成绩20%折算后计入总成绩。实验成绩考核采用平时考核与实验操作相结合的方式进行。平时考核用于考察学生参与课程教学的行为表现（包括课前预习情况和实验过程中的态度）以及实验报告完成质量，按实验成绩的50%折算后计入实验成绩；实验操作考核将根据每次完成实验的数量和质量，按50%折算计入实验成绩。

六、课程内容

实验一：SQL定义子语言实验（授课时间：第4学期第9周）

教学目标：熟练使用SQL定义子语言。

主要内容：利用SQL定义子语言创建、修改和删除数据库，创建表，创建视图，创建索引。

学

时：2学时

教学方法：讲授/现场指导 实验类型：验证性实验

实验二：SQL操纵子语言实验（授课时间：第4学期第11周）

教学目标：熟练使用SQL操纵子语言。

主要内容：利用SQL操纵子语言向表中插入数据、修改表中数据、删除数据、更新视图、删除视图。

学

时：2学时

教学方法：讲授/现场指导 实验类型：验证性实验

实验三：SQL查询子语言实验（授课时间：第4学期第12周）

教学目标：熟练使用SQL查询子语言。

主要内容：利用SQL查询子语言进行无条件查询、条件查询、一般连接查询、特殊连接查询、嵌套子查询和相关子查询等。

学

时：2学时

教学方法：讲授/现场指导 实验类型：验证性实验

实验四：数据库完整性实验（授课时间：第4学期第13周）

教学目标：掌握关系模型上的完整性约束机制。

主要内容：利用T-SQL语句，在定义表时指定默认、创建默认、查看默认和删除默认，创建规则、删除规则，定义检查性约束、删除检查性约束，创建主键约束和唯一性约束，定义外键约束。

学

时：2学时

教学方法：讲授/现场指导 实验类型：验证性实验

实验五：SQL Server安全设置实验（授课时间：第4学期第14周）

教学目标：掌握SQL Server的安全体系及安全设置。

主要内容：创建Windows登录账号，数据库用户设置，SQL Server角色设置，SQL Server语句及对象授权。

学

时：2学时

教学方法：讲授/现场指导 实验类型：验证性实验

2.楼宇自动化课程大纲 篇二

针对社会人员, 采用“一体化鉴定”模式能有效提高学员的技能水平, 全面提升学员的专项能力;针对在校生, 由于学生没有相应的理论知识基础及技能基础, 且教学设备、教师配置不能满足“一体化鉴定”的要求, 如果完全按照“一体化”鉴定模式操作的话, 需要大量的学时, 高校教学安排无法满足。那么, 如何在高校推广“任务引领型一体化训练模式”?

根据“任务引领型一体化训练模式”的教学改革思路, 结合智能楼宇管理师职业资格鉴定, 笔者提出了“课证融合”的教学模式, 将课内实训项目与“智能楼宇管理师”职业资格过程考核实训项目 (占60%) 融合, 将课内理论作业及理论考试与智能楼宇管理师职业资格理论考试融合, 学生只需要参加“智能楼宇管理师”职业资格综合实训考核 (占40%) 即可获取相应证书。现以“智能楼宇管理师”职业资格的“设备监控”模块 (“智能楼宇管理师”职业资格有五大模块) 与职业院校”楼宇自动化技术”课程的融合为例, 进行详细介绍。

一、“课证融合”模式方法设计

“课证融合”模式包括实操融合和理论融合两个方面, 如图1所示。实操融合是指将课内10个学习任务与“智能楼宇管理师”职业资格 (助理级) 16个过程考核实训项目 (占实操考试的60%) 对应;理论融合是指每个章节均安排理论作业, 期末进行一次理论考试, 学生即可免考“智能楼宇管理师”职业资格理论科目。对在校生而言, 只需要参加实操综合考试 (占实操考试的40%) 即可获得相关证书, 完全实现“课证融合”。

二、“课证融合”模式教学内容设计

教学内容设计以学生专业能力、方法能力和社会能力培养为核心, 采用基于工作过程的课程体系开发学习情境, 并规划出本课程的一系列学习任务———电梯监控系统、供配电监控系统、给排水监控系统、照明监控系统、冷热源系统、空气处理系统等。同时, 将课程内容和课程顺序进行解构与重构, 将理论教学和实训教学融为一体, 职业技能训练贯穿始终, 注重知识衔接。课程教学内容重构如图2所示。

三、“课证融合”模式学习任务设计

根据“任务引领型一体化训练模式“的思想, 首先要开发相应的训练任务, 在开发过程中, 主要依据以下几点:学生的知识水平、技能水平及知识结构;任务从简单到复杂, 且后一个任务既涵盖前一个任务的知识点, 又是对前一个任务的提升;任务之间应有相似的操作流程, 学生在不断重复的过程中巩固知识、提升技能水平。

为此, 把楼宇设备中的各个子系统进行了细分 (如图3所示) , 开发了控制器面板操作、CARE软件基本操作、电梯系统监控、供配电系统监控、给水系统监控等10个实训任务。

那么, 如何安排这些任务的顺序呢?怎样才能调动学生的学习兴趣, 使学生学得轻松、掌握得牢固呢?我们按照从信号类型的递增到控制方式的递增, 由简单到复杂的顺序进行安排。信号类型的递增是从最简单的只含有DI的电梯系统, 到含AI、DI的供配电系统, 再到AI、DI、DO的给水、排水系统, 最后是含4种信号的其他系统。控制方式的递增是指从最简单的只需要监视不需要控制的系统, 到只有一种控制方法的系统, 再到两种控制方法的系统, 最后是三种以上控制方法的系统。

按照这两种递增方式排序, 10个任务的顺序如图4所示。由于从最简单的任务开始学习, 难度不大, 学生基本能理解并掌握, 且大多数任务的训练流程基本一致———建原理图、进行点的编辑、硬件配置及控制方法设置、下载调试。在多次重复流程的任务中, 再逐步增加难度, 学生很有成就感。任务设置非常符合学习规律, 在确保学生对知识点、技能点掌握的同时, 极大地提高了学生的学习兴趣, 取得了良好的教学效果。

那么, 课内的学习任务设计好后, 如何将课内学习任务与深圳市智能楼宇管理师实训项目对应呢?因深圳市人力资源与社会保障局的智能楼宇管理师培训每次只有三节课 (2.5小时) , 且要完成至少一个任务的训练, 由于基本不讲理论知识 (要求学员有相关的理论基础, 或上课前自学理论) , 在三节课的时间里教师先实训演示, 再由学生完成相应任务, 时间刚好。但对于无理论基础的在校生, 显然课时是不够的。在每个任务实训之前, 教师必须进行相关理论知识的讲解, 会占用比较多学时。如果按深圳市人力资源与社会保障局的16任务来完成, 学时远远不够, 所以尽量将16个任务中同类的合并 (如表1所示) 。例如, 将任务4 (电梯运行状态检测编程与运行测控) 及任务5 (电梯自动监控系统的维护与保养) 合并为学校实训中的任务3 (电梯系统的监控) 。这样, 既可确保有足够的学时讲解理论知识, 又有足够的学时完成训练任务。

综上, 本文提出了一种职业院校课程与职业工种证书的“课证融合”方法, 该方法参照“任务引领型一体化训练模式”完成了“楼宇自动化技术”课程的“课证融合”方法设计、教学内容设计及学习任务设计, 给出了详尽的“课证融合”案例, 值得相关专业及课程实现“课证融合”借鉴和运用。

参考文献

[1]李长虹, 马阳, 闵光培.任务引领型一体化高技能人才训练模式研究与实践[J].教育与职业, 2010 (11) .

[2]赵志群, 杨琳, 辜东莲.浅论职业教育理论实践一体化课程的发展[J].教育与职业, 2008 (35) .

[3]胡力勤, 侯静宜.“任务引领型一体化模式”在建筑高技能人才培训中的应用研究——以智能楼宇管理师为例[J].科技信息, 2013 (18) .

[4]茅小海.以任务为引领的维修电工理实一体化教学[J].职业, 2011 (2) .

3.楼宇自动化控制 篇三

关键词：住宅：环境；布线；设计

系统概述

随着信息化社会的到来，人们的工作和生活与通讯和信息的关系日益紧密。电话、计算机等相继进入家庭。在住宅室内环境设计中。无疑应满足这些功能需要。于是在小康住宅概念的基础上，提出了智能化的要求。智能住宅主要体现在通讯自动化、家庭办公自动化，为人们提供舒适、安全、宜人的家庭生活空间，提供全方位的信息交换，提供丰富多彩的业余文化生活，提供包括儿童教育、成人教育在内的多层次家庭教育，提供家庭保健等服务。

通讯自动化包括可连通公众电话网、公用数字数据网、公用计算机互联网来完成语音、数据和图像的信息传输。家庭办公自动化包括室内及社区内Internet接口、共享办公系统等。

综上所述。智能住宅不仅应有安全、便利、舒适、节能和娱乐性等特点。并通过各种独立而先进的自动化电子设备，把这些繁杂的功能集成到人们日常的环境之中，再由一个家庭网络连接起来，该家庭网络的基础是家居布线系统。

该布线系统采用ANSI/T IA／E1A 570-A家居电讯布线的标准(Residential Telecom-munications Cabling Standard)。主要用于规划新建筑、更新增加设备、单一住宅及建筑群等。

系统的组成

(1)一般分布装置，每一个家庭安装一个交叉连接的配线架作为分布装置，主要端接所有的电缆、跳线、插座及设备连接等。

(2)线缆，作为家属布线系统的一部分，主要包括五类四对水平电缆、75欧姆同轴电缆和室内2芯多模光纤电缆。

(3)模板。视频模板用于集成整个家居内有线电视、卫星电视、保安系统，内置的进程控制板可以最大限度地澄清视频信号。

(4)跳线，五类数据接口跳线为连接设备提供极好的性能保证，满足高速网络数据传输速率和信号完整性的要求。

(5)安装箱，是家居布线系统的心脏，统一分配和管理到各个房间的传输介质，依次为整个家居提供视听、家居自动化、Internet访问、家庭办公等。在安装箱内还可以固定各种配线架面板。

(6)插座模块，主要用于一般家庭的通讯信息插座。包括光纤模块、视频模块、同轴模块、音频模块、数据模块与面板组台和匹配，适应实际使用中任何安装的配置和功能的需要。

系统环境适配要求

(1)通讯中心的种类和型号应满足外线和分配的信号，并在不同的房间提供一个增加的能力。安装通讯中心的最佳位置为地下室、车库、总配电箱旁等，并要求有足够的照明、电源插座和维护空间。

(2)通讯中心所需要的模块板、配件及用户插座的种类和数量。

(3)在每一户住宅中的墙内预埋过线盒，采用RG6U75欧姆同轴电缆，从有线电视或卫星接收装置所提供的视频信号与每户的通讯中心端接。同时，采用非屏蔽双绞线从邮电部门所提供的外线与每户的通讯中心端接。

系统的应用

(1)视频应用，采用SYV-75-5同轴电缆，支持卫星电视、有线电视、天线、闭路电视和电缆调解器。

(2)通讯应用，采用五类水平电缆至每一个需要话音或数据服务的用户插座。通过ISDN、VDSL或ADSL连上互联网和网络电视。在无边的信息海洋中漫游。

(3)利用安保系统确保室内防火、防盗的要求。在紧急情况时自动向管理处发送报警信号。通过连接到局域网的闭路电视系统观察室外环境，及时了解住宅附近的情况。甚至还可以连接传真的办公设备，配合正在逐渐兴起的家庭办公的需求。

系统的优势

智能化住宅家居布线系统配合各种电子设备可以提供一个完美的在家工作和生活的环境。能带给用户即插即用的便利，支持多种接入，包括传真、电话、高速数据网络、Inter-net接入以及ADSL接入等。支持多种家庭娱乐。包括全方位有线电视、视频点播、网上购物、远程教学等。并可提供音频视频设备，避免重复投资。此外还可通过监视系统对幼儿、老人远程监护；通过闭路电视监视住宅内外的安全情况。

家居自动控制系统可在远方用电话自动控制照明、空调等家电设备。总之智能家居布线系统可以提供一个面向现在和未来的高标准住宅，对于室内环境设计各方面的功能都会大大地延伸，满足人们越来越高的和复杂多样的需求。IT业的发展是如此迅速，一个合理的布线系统，以最少的投资支持未来出现的任何新应用，管理与维护也非常简单。

从投资成本上看，该布线系统大约占到整个工程投资的1％左右。从房地产开发商的角度来讲，安装智能化布线系统并不比给每家都安装上空调的花费更多，但安装上智能化家居布线系统的住宅楼却从本质上改变了住宅楼的性质，使其真正成为了一个智能化的住宅楼，可以得到更多用户的认可，这对房地产开发商来说也是划算的。

结束语

4.楼宇自动化课程大纲 篇四

课程名称:传感器技术

一、课程概况

所属专业: 课程类型: 开课学期: 学时： 拟使用教材：

贾伯年 俞朴 宋爱国.现代传感技术.东南大学出版社.2007.02 国内(外)现有教材：

1.王友钊,黄静,戴燕云.现代传感技术、网络与应用.清华大学出版社.2015.07.2.孙建民,杨清梅.传感器技术.清华大学出版社、北京交通大学出版社.2005.10.3.强锡富.传感器.机械工业出版社.2001.学习参考资料 1.2.3.4.5.6.7.8.何道清.传感器与传感器技术.科学出版社.2004（第一版）.刘君华.智能传感器系统.西安电子科技大学出版社.1999.（第一版）.栾桂冬等.传感器及其应用.西安电子科技大学出版社.2002.（第一版）.王化祥.,传感器原理及应用.天津大学出版社,1999,第一版）.强锡富.传感器.机械工业出版社.1998.（第二版）.http:///groups/1451/5/ 自动化 专业基础课程 4 34

开课单位： 课程代码: 学分： 核心课程:

物理与电子信息学院 0845220 2 否

二、课程描述（300字以内）

传感器技术是电子信息类、自动化类等专业基础课程，是信息技术和产业的重要组成部分。传感器作为信息化领域感知、采集、转换、传输和处理信息的功能器件，已经成为自动检测和自动控制系统中不可或缺的重要工具。本课程内容主要介绍各类传感器的工作原理、基本结构、相应的测量电路和应用场合，择要阐述主要传感器类型的设计、选用原则与方法以及改进传感器性能的技术途径。

重点阐述传统的电阻、变磁阻、电容、磁电、热电、光电及光纤等传感器的原理、结构和应用。

三、课程目标

传感器技术在社会信息化进程中有着突出的地位和作用，作为电子与自动化系统获取外界信息的主要器件，极大的促进了电子与自动化技术的发展。通过本课程的学习，目的是使学生全面系统地理解传感器的基本概念和基本原理，培养学生掌握各类传感器的使用技巧，学会分析传感器在使用过程中因环境影响可能造成的检测误差，指导学生设计各种传感器的测量电路，使学生具有使用、维护和设计传感器的能力。

四、教学要求

授课教师将按照学校本科教学工作有关要求做好课程教学各项工作，严格按照课表规定的时间、地点上课，不迟到、不早退，将根据本大纲要求，认真备课完成教案与讲稿编写等各项课前准备工作；授课过程力求内容充实、概念准确、思路清晰、详略得当、逻辑性强、重难点突出，力戒平铺直叙、照本宣科，同时重视对学生的学习方法指导和课堂教学效果信息的反馈，实现教与学的双向互动；同时将结合课程目标要求，做好考核内容设计，并严格按照本大纲要求做好实验评价、出勤率统计、作业评价等各项工作。

学习是大学生自己的责任和义务，学生应根据课程大纲要求制定本门课程学习计划，加强学业管理，严格自我要求，提升自主学习能力，主动适应课程学习要求。参与课堂教学活动不迟到、不早退，无正当理由不请假，上课认真听讲，不做任何与课堂教学无关事宜，不使用手机，积极与授课教师进行教学互动，同时利用课余时间做好预习、复习、课外书籍阅读等工作，主动与同学开展合作学习，认真完成任课教师布置的课程作业。

五、考核方式及要求

为实现课程教学目标，本门课程考核方式及要求为：出勤率占总成绩的10%，全学期随机点到10次，其中缺席3次此项成绩以0分计算；随堂测验1次，测

验成绩按10%折算后计入总成绩；课程作业6次，按批改成绩10%折算后计入总成绩；实验5次，按实验成绩20%折算后计入总成绩；期末考试，按卷面成绩50%折算后计入总成绩。

六、课程内容

绪论

（授课时间：第4学期第1周）

教学目标：

1、理解传感器的定义和物理定律；

2、了解传感器的构成以及每个部分所起的作用；

3、了解传感器的分类、地位和作用。

教学重点：传感器的定义、物理定律和构成。教学难点：传感器的定义和物理定律。学

时：课堂教学2学时。教学方法：多媒体教学手段，讲授法。主要内容：（1）传感器基本概念与物理定律；

（2）传感器的构成法；

（3）传感器的分类及要求；（4）传感器的地位和作用。

学习方法：信息搜索有关传感器的各类知识。

课后作业：根据第9页思考题学习相关类容，不用提交。

第1章 传感器技术基础（授课时间：第4学期第2、3周）

教学目标：

1、掌握静态特性的数学模型；

2、理解传感器的特性与指标；

3、了解改善传感器性能的技术途径。

教学重点：

1、静态特性的数学模型；

2、传感器的输出量与输入量之间的信息处理（函数变化曲线）。

重点知识：

1、静态特性的数学模型；

2、改善传感器性能的技术途径。教学难点：静态特性的数学模型。学

时：课堂教学4学时。

教学方法：多媒体手段，启发式教学。教学活动关注的重点从结果转向过程。激发思维，师生互动，增加学生学习的主动性、积极性和创造性。

主要内容：（1）传感器的一般数学模型；

（2）传感器的特性与指标；

（3）改善传感器性能的技术途径；（4）传感器的标定与校准。

学习方法：小组讨论。

课后作业：第33页习题与思考题1-

6、1-7，下次上课前交。

第2章 电阻式传感器

（授课时间：第4学期第4、5、6周）

教学目标：

1、了解线绕式和非线绕式电位器（传感器）以及电阻应变片的概念、结构，应变效应的概念，电阻应变片的种类；

2、理解线绕式和非线绕式电位器（传感器）以及电阻应变片的工作原理，各种测量电路的结构及工作原理；

3、掌握电阻式传感器在压力检测、加速度检测以及衡器中的应用。

教学重点：应变式电阻传感器结构原理及直流测量电桥，电阻传感器的应用等。教学难点：非线性线绕电位器的分析。学

时：课堂教学6学时。

教学方法：多媒体教学手段，启发式教学：教学活动关注的重点从结果转向过程。激发思维，师生互动，增加学生学习的主动性、积极性和创造性。

主要内容：（1）电阻应变计的基本原理与结构；

（2）电阻应变计的主要特性；

（3）电阻应变计的温度效应及其补偿；（4）测量电路；

（5）电阻应变计式传感器；（6）压阻式传感器。

学习方法：分析、讨论。

课后作业：第63页习题与思考题2-

6、2-

7、2-

8、2-

9、2-

10、2-15，分两次完成，下次上课前交。

第3章 变磁阻式传感器

（授课时间：第4学期第7、8、9周）

教学目标：

1、了解电感式感器的概念和结构，变磁阻式传感器、互感式传感器、电涡流式传感器的概念和结构形式；

2、理解变磁阻式传感器、互感式传感器、电涡流式传感器的工作原理，等效电路的原理，测量电路的工作过程；

3、掌握差动式电感测厚仪，涡流式传感器的应用。

教学重点：差动自感式传感器（差动变压器）及其测量电路（差动整流电桥，相敏检波器），电感式传感器的应用。

教学难点：测量电路的分析。学

时：课堂教学6学时。

教学方法：多媒体教学手段，启发式教学：教学活动关注的重点从结果转向过程。激发思维，师生互动，增加学生学习的主动性、积极性和创造性。

主要内容：（1）自感式传感器；

（2）互感式传感器（差动变压器）；

（3）电感式传感器的应用；（4）电涡流式传感器。

学习方法：分析、讨论。

课后作业：第98页习题与思考题3-

19、3-21，下次上课前交。

第4章 电容式传感器（授课时间：第4学期第10周）

教学目标：

1、了解电容传感器的结构形式；

2、理解电容传感器工作原理和测量电路；

3、掌握电容式传感器在生活实践中的应用。

教学重点：重点是差动式电容传感器的工作原理，脉冲宽度调制电路及传感器的应用。

教学难点：测量电路和抗干扰措施。学

时：课堂教学2学时。

教学方法：多媒体教学手段，启发式教学：教学活动关注的重点从结果转向过程。激发思维，师生互动，增加学生学习的主动性、积极性和创造性。

主要内容：（1）工作原理、结构及特性；

（2）应用中存在的问题及其改进措施；

（3）测量电路；

（4）电容式传感器及其应用。

学习方法：分析、讨论。

课后作业：第113页习题与思考题4-

8、4-

9、4-

10、4-12，下次上课前交。

第5章 磁电式传感器

（授课时间：第4学期第11、12周）

教学目标：

1、理解磁电式传感器的工作原理——电磁感应定律；

2、理解霍尔传感器的工作原理——霍尔效应；

3、了解霍尔传感器的不等位电势和温度误差的补偿方法；

4、理解磁敏二极管和磁敏电阻的工作原理

教学重点：磁电式传感器、霍尔传感器、磁敏传感器的工作原理。教学难点：磁电式传感器的动态特性。学

时：课堂教学4学时。

教学方法：多媒体教学手段，启发式教学：教学活动关注的重点从结果转向过程。激发思维，师生互动，增加学生学习的主动性、积极性和创造性。

主要内容：（1）基本原理与结构型式；

（2）磁电式传感器的动态特性；

（3）磁电式传感器的误差及补偿；（4）霍尔传感器；（5）其他磁敏传感器。

学习方法：分析、讨论。

课后作业：第134页习题与思考题5-

10、5-

11、5-13，下次上课前交。

第6章 热电式传感器

（授课时间：第4学期第13、14周）

教学目标：

1、理解热电阻传感器和热电偶传感器的工作原理；

2、了解热电式传感器的应用；

教学重点：热敏电阻的特点；热电效应；中间导体定律；连接导体定律和中间温度定律。

教学难点：中间导体定律；连接导体定律和中间温度定律。学

时：课堂教学4学时。

教学方法：多媒体教学手段，启发式教学：教学活动关注的重点从结果转向过程。激发思维，师生互动，增加学生学习的主动性、积极性和创造性。

主要内容：（1）热电阻传感器；

（2）热电偶传感器；（3）热电式传感器的应用。

学习方法：分析、讨论。

课后作业：第176页习题与思考题7-

5、7-

6、7-7，下次上课前交。

第7章 光电式传感器（授课时间：第4学期第15周）

教学目标：

1、理解内光电效应与外光电效应的工作原理；

2、了解光电式传感器的结构和应用。

教学重点：内光电效应与外光电效应。教学难点：新型光电器件。学

时：课堂教学2学时。

教学方法：多媒体教学手段，启发式教学：教学活动关注的重点从结果转向过程。激发思维，师生互动，增加学生学习的主动性、积极性和创造性。

主要内容：（1）概述；

（2）光源；

（3）常用光电器件；（4）光电式传感器及其应用。

学习方法：分析、讨论。课后作业：无

第8章 光纤传感器

（授课时间：第4学期第16周）

教学目标：

1、理解光纤波导原理、光调制与解调技术；

2、了解光纤传感器的应用；

教学重点：光纤波导原理、光调制与解调技术。教学难点：光调制与解调技术。学

时：课堂教学2学时。

教学方法：多媒体教学手段，启发式教学：教学活动关注的重点从结果转向过程。激发思维，师生互动，增加学生学习的主动性、积极性和创造性。

主要内容：（1）光纤传感器基础；

（2）光调制与解调技术；（3）光纤传感器实例。

学习方法：分析、讨论。课后作业：无

实验类课程大纲

课程名称：传感器技术实验

一、课程概况

所属专业: 课程类型: 开课学期: 学时： 自动化 课程实验课程 4 10

开课单位： 课程代码: 学分： 核心课程:

物理与电子信息学院 0845220 否

拟使用教材：自编教材

二、课程描述（300字以内）

实验内容涵盖了金属箔式应变片、扩散硅压阻式压力传感器、霍尔式传感器、光纤位移传感器和互感式传感器（差动变压器）等。通过本课程学习，学生将掌握常规的传感器技术实验基本原理，能够熟练、规范地使用传感器实验常规仪器，形成基本的实验设计与操作技能。本门课程同时为后续工业电气自动化和工业过程控制等相关专业课程学习的基础性课程。

三、课程目标

加深对电阻式传感器、变磁阻式传感器、磁电式传感器、光纤传感器等基本理解的理解，掌握传感器技术实验数据分析方法，培养严谨、求实、创新的科学态度以及发现和解决问题的能力。具备基本的实验设计和操作技能；学会设计实验的基本思路与方法。

四、教学要求

本课程由金属箔式应变片、扩散硅压阻式压力传感器、霍尔式传感器、光纤位移传感器和互感式传感器（差动变压器）等5组实验构成。教师在实验前进行简短的实验要求和辅导，学生按照每个实验要求完成相应的实验任务。学生应熟悉实验室管理相关规章制度，遵守实验操作要求，规范使用实验仪器设备。积极

做好实验准备工作，预习实验指导书中相关内容和要求、做好实验设计等；实验结束后认真完成完成实验报告撰写。

五、考核方式及要求

本课程将不作为单独一门课程进行考核，按实验成绩20%折算后计入总成绩。实验成绩考核采用平时考核与实验操作相结合的方式进行。平时考核用于考察学生参与课程教学的行为表现（包括课前预习情况和实验过程中的态度）以及实验报告完成质量，按实验成绩的50%折算后计入实验成绩；实验操作考核将根据每次完成实验的数量和质量，按50%折算计入实验成绩。

六、课程内容

实验一：金属箔式应变片：直流单臂、半桥比较

（授课时间：第4学期第7周）

教学目标：了解金属箔式应变片，单臂单桥的工作原理和工作情况；验证单臂、半桥、全桥的性能，比较它们的测量结果。

主要内容：分别检测单臂单桥、半桥情况下输出电压与输入位移之间的关系，并比较两者之间的测量结果。

学

时：2学时

教学方法：讲授/现场指导 实验类型：验证性实验

实验二：扩散硅压阻式压力传感器（授课时间：第4学期第9周）

教学目标：了解扩散硅压阻式压力传感器的工作原理和工作情况。主要内容：检测输出电压与高压仓与低压仓之间压力差之间的关系。学

时：2学时

教学方法：讲授/现场指导 实验类型：验证性实验

实验三：互感传感器（差动变压器）（授课时间：第4学期第11周）

教学目标：了解差动变压器的工作原理以及熟悉差动变压器的性能。

主要内容：检测输出电压与位移之间的关系，验证差动变压器零点残余电压的补偿。

学

时：2学时

教学方法：讲授/现场指导 实验类型：验证性实验

实验四：霍尔式传感器（授课时间：第4学期第13周）

教学目标：了解霍尔传感器的基本原理与特性。

主要内容：检测霍尔式传感器输出电压与输入位移之间的关系。学

时：2学时

教学方法：讲授/现场指导 实验类型：验证性实验

实验五：光纤位移传感器（授课时间：第4学期第14周）

教学目标：了解光纤位移传感器的工作原理、装置结构和性能。主要内容：检测光纤传感器输出电压与输入位移之间的关系。学

时：2学时

5.楼宇自动化实习报告 篇五

一、实习目的1、了解建筑电气及智能化专业。

2、学习楼宇自动化及其相关知识。

3、了解楼宇科技及其相关。

4、提高观察能力，思考能力，培养对专业课程的兴趣，增强感性认识，稳定专业思想。

二、实习内容

<一> 视频观看实习阶段

实习的前四天，老师组织我们观看了楼宇自动化相关的视频资料，让我们对智能建筑，楼宇自动化和楼宇科技等概念有了一个大体的认识。通过学习，我们对各种线缆制作，摄像头安装，安防系统施工，消防系统等有了初步的认识。除此之外，通过课后查阅资料，我还学到了以下知识。

1、智能建筑

修订版的国家标准《智能建筑设计标准》（GB/T50314-2006）对智能建筑定义为“以建筑物为平台，兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等，集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体，向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境”。

智能建筑是一个大概念。它包括信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统和机房工程。原来的安防、消防、楼宇自控、电话/电视/计算机、网络统统收入囊中，包括信息通信、计算机、自动化控制、建筑电气等技术领域，涵盖新建、扩建和改建的办公、商业、文化、媒体、体育、医院、学校、交通和住宅等民用工业建筑等智能化系统的工程设计。

2、楼宇自动化系统

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。

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。

楼宇自动化系统也叫建筑设备自动化系统(Building Automation System简称BAS)，是智能建筑不可缺少的一部分，其任务是对建筑物内的能源使用、环境、交通及安全设施进行监测、控制等，以提供一个既安全可靠，又节约能源，而且舒适宜人的工作或居住环境。

楼宇自动化系统通常包括暖通空调、给排水、供配电、照明、电梯、消防、安全防范等子系统。根据我国行业标准，BAS又可分为设备运行管理与监控子系统和消防与安全防范子系统。一般情况下，这两个子系统宜一同纳入BAS考虑，如将消防与安全防范子系统独立设置，也应与BAS监控中心建立通信联系以便灾情发生时，能够按照约定实现操作权转移，进行一体化的协调控制。

3、消防报警系统

消防报警系统就是一种及时发现和通报火情并采用措施控制扑灭火灾的自动消防设施。要保证大楼内人员、设备的安全，随时监控设备的运行环境，系统的没置即使投资大一些也应选用较先进、高可靠性、误报率低的产品。

火灾报警系统属于智能大厦系统的一个子系统，但其又在完全脱离其他系统或网络的情况下独立地正常运行和操作，完成自身所具有的防灾和灭火的功能，具有绝对的优先权。火灾报警系统的结构、组成、功能都应符合我国现行的规范。

综合性智能化大厦作为一座现代化建筑，应具备一套满足其功能要求的智能化建筑系统。火灾报警系统正是为了保证大楼的安全运行，发挥大楼的智能化作用而启用的。火灾报警系统的专业设备系统应设置先进、结构合理、功能齐全、运行可靠。

4、监控安防系统

监控安防系统是应用光纤、同轴电缆或微波在其闭合的环路内传输视频信号，并从摄像到图像显示和记录构成独立完整的系统。它能实时、形象、真实地反映被监控对象，不但极大地延长了人眼的观察距离，而且扩大了人眼的机能，它可以在恶劣的环境下代替人工进行长时间监视，让人能够看到被监视现场的实际发生的一切情况，并通过录像机记录下来。同时报警系统设备对非法入侵进行报警，产生的报警型号输入报警主机，报警主机触发监控系统录像并记录。典型的监控安防系统的构成主要包括：前端部分;传输部分;控制部分;电视墙显示部分;防盗报警部分;系统供电。

以上是在视频实习阶段和课后，我学习到的相关理论知识，但是仍然缺乏对各个概念和系统的直观认识和实践知识。在接下来的实习中，我们去酒店实习参观，弥补了这一空缺。

<二>酒店参观实习阶段

在酒店的参观实习过程中，我们首先参观了该酒店的监控中心。监控中心是该酒店的监控系统和消防安防系统的中心。在此，我们学习到了各种不同的摄像头以及它们的特性。包括普通的黑白摄像头，夜间能正常摄像的红外摄像头，在捕捉到动作时才工作的特殊的摄像头等。该酒店监控中心内还设有火灾报警显示系统和各种控制系统。如酒店各楼层平面图，各楼层的防火卷帘门，风机等的控制装置。随后，我们参观了该酒店的各种火灾报警装置，如温感报警器，烟感报警器，紧急火灾报警按钮，火灾应急电话，防火卷帘门等。最后，我们参观了该酒店的空调室。空调室设在地下室，里面有很多大型设备，通过工作人员的解说，我们才了解到，原来空调室内的装置，就是一个中央空调的组成部分。工作人员详细的介绍

了中央空调的系统结构和工作原理，让我们对中央空调系统有了直观的认识。该酒店采用的是溴化锂中央空调。通过课后查阅相关资料，我还学习到以下知识。

1、火灾报警装置

火灾报警装置：是指在火灾自动报警系统中，用以接收、显示和传递火灾报警信号，并能发出控制信号和具有其它辅助功能的控制指示设备称为火灾报警装置。火灾报警控制器就是其中最基本的一种。火灾报警控制器担负着为火灾探测器提供稳定的工作电源；监视探测器及系统自身的工作状态；接受、转换、处理火灾探测器输出的报警信号；进行声光报警；指示报警的具体部位及时间；同时执行相应辅助控制等任务。是火灾报警系统中的核心组成部分。通常有烟感报警器，温感报警器，光感报警器等。

2、中央空调

空调是空气调节的简称，是使室内空气温度、湿、清洁度和气流速度（简称四度）保持在一定范围内的一项环境工程技术，它满足生活舒适和生产工艺两大类的要求。

中央空调是由一台主机通过风道过风或冷热水管接多个末端的方式来控制不同的 房间以达到室内空气调节目的的空调。采用风管送风方式，用一台主机即可控制多个不同房间并且可引入新风，有效改善室内 空气的质量，预防空调病的发生。

溴化锂制冷机，简称溴冷机，目前世界上常用的吸收式制冷机种。真空状态下，溴化锂吸收式制冷机以水为制冷剂，溴化锂水溶液为吸收剂，制取0℃以上的低温水，多用于中央空调系统。溴化锂制冷机需要的热源来驱动，主要在天然气，柴油，煤油，水蒸汽，热水等，因此在电力供应不足的地区有较大的应用优势。

三、感悟及体会

6.楼宇自动化课程大纲 篇六

Metasys之LAN网络采用符合工业标准的ARCNET或Ethernet,使网络之应用更广泛，其灵活性及容错性是用户完全可以信任的，所有网络控制器(NCU)与数字控制器均是独立工作及配备电免费资料下载 中国建设秘书网 et或Ethernet等不同形式.软件方面,METASYS也大大的开放了结合的条件,如其具有DDE功能的软件,可以跟其它软件交换资料.而其开放式平台设计跟Windows, UNIX, LonWorks及Bacnet等标准配合，使软件编写时有所依据． 免费资料下载 中国建设秘书网 et、Lonmark等技术已经成功与BAS系统相结合，安装运行已有一万多套，并且又有Johnson Controls 百年的控制经验为强大的后盾，使得Johnson Controls提供的楼宇自控系统是其它厂家无法比拟的。

标准的兼容性

Metasys 集成支持包含目前楼宇自控及信息产业中绝大多数的标准，因此我们的系统具备了灵活性、互操作性以及同其它楼控系统甚至企业内部信息网络的可连接性等特点。

易于施工、安装、操作和维护

一个好的系统就应该保证它运行的简便稳定性，Metasys 系统通过当地的办事处或指定安装商，使全球范围内的各个用户均能受到适当的培训，从而更好地操作Metasys系统，让其达到最佳的运行状态。

可扩展性 免费资料下载 中国建设秘书网 et/Ethernet)N2 通讯网络

网络控制器(NCU)直接数字式控制器

集成器（INTERGRATOR INTERFACE）

各类传感器

操作站

打印机

网络终端机

此工程的MTEASYS工作环境是由1台网络控制器(NCU)及1台操作站(OWS)所组成.网络控制器(NCU)及操作站(OWS)之间由N1网络连接而成.打印机是连接在操作站(OWS)的打印口上, 作为事项/报警记录打印之用.直接数字式控制器(DDC)将会分散布置在现场设备所在位置.它们之间是通过N2通讯网络相互连接至相对应的网络控制器(NCU).每个网络控制器(NCU)将会有1个N2通讯接口.本系统的设计思想是集散式控制方式,因高级的控制过程复杂用同一控制过程的结果并不免费资料下载 中国建设秘书网 免费资料下载 中国建设秘书网 能满足各个区域的情况，采用集散式控制方式还可增强系统可靠性,减少施工费用.空调机、通风系统

A.控制设备内容

有关系统的详细点表可参照所附的系统监控点表.B.控制说明

空调机的监控功能主要有: A回风温度控制

DDC 控制器会监察送、回风温度并将它与预设的温度值(可供用户调较)作比较, 进行PID运算, 然後输出至冷冻水阀, 以作温度调节作用.另外此冷冻水阀会与风机状态联锁, 在没有风机状态的情况下, 将冷冻水阀关死.B.风机开关控制

风机的开关控制主要是通过BA系统预设的时间表来进行启停控制的.在一些特别的情况, 如加班情况, 风机有需要在预先设定时间表之外的时间启动, 用户可选择在BAS操作站上手动启停风机又或是用音频式电话遥控风机启停.BA 系统允许用户自行设定风机状态与控制之间的联锁监察功能.在设定此功能後, BA 系统会自动监察风机的状态是否与控制要求一致, 如免费资料下载 中国建设秘书网 免费资料下载 中国建设秘书网 果不一致时, BA 系统会同时定义此状态点与控制点是故障的, 并以声光报警形式在操作站上显示, 以提醒操作人员做出相应的处理工作.而 BA 系统也会将有关的事项一一记录, 以作日後检查之用.另外 BA 系统允许用户自行设定测量设备的累积运行时间, 以便维修人员在设备运行至一定时间後, 进行维修工作.C.风机跳闸报警监察

DDC 控制器会监察风机跳闸报警.在有报警时, 停下风机并以声光报警形式在操作站上显示, 以提醒操作人员安排有关人员做检修工作.而 BA 系统也会将有关的事项一一记录, 以作日後检查之用.D.风机运行状态

空调自控系统通过压差开关, 监测风机的前後压差, 以测量风机的实际状态.新风机系统

A.控制设备内容

有关系统的详细点表可参照所附的系统监控点表.B.控制说明

新风机的监控功能主要有: 免费资料下载 中国建设秘书网 免费资料下载 中国建设秘书网 送风温、湿度控制

DDC 控制器会监察送风温度并将它与预设的温度值(可供用户调较)作比较, 进行PID运算, 然後输出至冷冻水阀, 以作温度调节作用.另外此冷冻水阀会与风机状态联锁, 在没有风机状态的情况下, 将冷冻水阀关死.b.风机开关控制

风机的开关控制主要是通过BA系统预设的时间表来进行启停控制的.在一些特别的情况, 如加班情况, 风机有需要在预先设定时间表之外的时间启动, 用户可选择在BAS操作站上手动启停风机又或是用音频式电话遥控风机启停.BA 系统允许用户自行设定风机状态与控制之间的联锁监察功能.在设定此功能後, BA 系统会自动监察风机的状态是否与控制要求一致, 如果不一致时, BA 系统会同时定义此状态点与控制点是故障的, 并以声光报警形式在操作站上显示, 以提醒操作人员做出相应的处理工作.而 BA 系统也会将有关的事项一一记录, 以作日後检查之用.另外 BA 系统允许用户自行设定测量设备的累积运行时间, 以便维修人员在设备运行至一定时间後, 进行维修工作.c.风机跳闸报警监察

DDC 控制器会监察风机跳闸报警.在有报警时, 停下风机并以声光报警形式在操作站上显示, 免费资料下载 中国建设秘书网 免费资料下载 中国建设秘书网 以提醒操作人员安排有关人员做检修工作.而 BA 系统也会将有关的事项一一记录, 以作日後检查之用.d.风阀对风量的调节

风阀和风机联锁。

冷冻站监控系统

A.控制设备内容

BA 系统会对以下设备进行监控

热泵机组(3 台)管道泵(4 台)有关系统的详细点表可参照所附的系统监控点表

B.控制说明

热泵机组(各设备间的启停控制, BA 系统会根据冷冻水供回水温度, 冷冻水回水流量, 计算出实际的冷负荷, 然後比较冷冻主机的制冷量, 以决定所需运行的主机数量.各设备间的优先启停次序, 由各设备的累计运行时间所决定, 以累计运行时间长者先停, 累计运行时间长者先开的原则进行.各设备间的启停次序为: 免费资料下载 中国建设秘书网 免费资料下载 中国建设秘书网 启动: 电动水阀--> 冷冻/冷却水泵--> 冷却塔--> 冷冻主机

停止: 冷冻主机--> 冷却塔--> 冷冻/冷却水泵--> 电动水阀

如有设备出现故障, 程序会自动选择另一台设备补上.第五章楼宇自控系统结构

对办公大楼本着集中管理、分散控制这种集散式监控结构的设计原则来实现整体功能。从以上桂林农行办公大楼BAS结构可知此系统是由中央操作站、网络控制器、直接数字控制器(DDC)等组成，中央操作站及网络控制器是通过Ethernet网(N1网)将各节点连接起来，同时安装在建筑物各处的直接数字控制器(DDC)，将通过N2E现场总线（N2网）连接到网络控制器上，与其它网络控制器上的直接数字控制器及中央操作站保持紧密联系。传感器及执行器等连接至以上各直接数字控制器内。

系统之主要组件如下: 通讯网络

N1总线

网络构造 免费资料下载 中国建设秘书网 免费资料下载 中国建设秘书网 动态数据存取

 N2总线

中央操作站

网络控制单元（NCU）

直接数字式控制器（DX-9100/XT-XP模块）

以下分别就办公大楼楼宇自控系统所配置的硬件设备做详细说明：

通讯网络

操作站及网络控制单元之间最常用的连接方式是N1通讯网络。这构造采用以太网（ETHERNET）技术，通过一张ETHERNET卡（网络介面卡），在N1线上通讯。

METASYS N1总线执行各种通讯，包括分享监控点讯息、数据库的上传和下载、对现场设备之指令、摘要、状态改变讯息。N1支持METASYS系统之分布特性，每一个枢纽都有特定功能，其互相联系以分享讯息。如一个在地连负责冷冻机的枢纽。N1 ETHERNET采用由传送控制协议／协议（TCP／IP）符合工业标准的用户数据协议（UDP）。

ETHERNET简介

今天，ETHERNET是最广泛被应用之网络技术，大约80％之网络通讯。免费资料下载 中国建设秘书网 免费资料下载 中国建设秘书网 ETHERNET标准由电器及电子工程师工会（IEEE）所界定。列明了ETHERNET之结构、介质及网络上之组件如何交流。ETHERNET网络之数据传输率达1,000波特率。大约等于每秒传输250页之文本。

ETHERNET最主要之优点如下：

卓越之表现

灵活布线及设备连接

低成本

设备和拓扑兼容

容易安装及便于未来发展

减低维护成本

ETHERNET能有效及灵活地传输数据。ETHERNET与多种通讯方式连接，速高达每秒155Megabits。骨干之选项包括100Mbps高速以太网及纤维数字数据介面等。

今天，ETHERNET已广泛应用于工商业之中。点对点通讯和自动网络结构增强了ETHERNET的可靠性。点对点通讯确保了网络不会单单依赖单一的设备去控制所有设备间之数据传输。由于ETHERNET之普遍性，你可连接不同供应商到同一个ETHERNET。免费资料下载 中国建设秘书网 免费资料下载 中国建设秘书网 连接在ETHERNET网上的设备的通讯协议是IEEE80 2.3标准的另一个重要组成部分。ETHERNET采用了通讯协议称为随时使用、冲突检测（CSMA／CD）。随时使用（CSMA）保证了网络上的设备可以存取数据；冲突检测（CD）使每个设备都知道有没有其它设备打算使用网络。当某一节点打算传送时，它会聆听是否有其它设备正在使用网络，这使得各个节点都有机会使用介质，也就是说在可能的情况下，每个节点可以随时使用网络。当有两个节点同时传送数据时，就会发生冲突。冲突在ETHERNET网络上被认为是正常事件，网络设备可以很快恢复正常运作。在网络硬件检测到冲突时，两个设备都会自动延迟一个随机的时间再发送。这个过程会自动重复直到数据成功发送出去或在连续冲突16次后自动放弃。在没有冲突的情况下，数据具有最高的传输速度。

网络设置

N1网可以设置成总线型、星型或混合型结构。它使N1网可以方便、经济地安装及扩展。

N1网可以使用同轴电缆、双绞线、光纤或它们的组合。NCU和操作站可以直接支持同轴电缆，并可方便地加上适配器连接光纤回路。每段N1网的最长距离取决于所采用的媒质及网络上节点的数量。采用有源分流器可以延伸连接线的长度。两个节点间最长距离可达到6.4公里。

开放式的结构和互连性 免费资料下载 中国建设秘书网 免费资料下载 中国建设秘书网 ETHERNET广泛应用于工业和楼宇自动化领域。众多的第三者供应商都支持这个标准并提供ETHERNET设备，如分流器及应用软件。这意味着不用供应商提供的产品可以直接互换，使用户有更多的产品选择并且不会依赖于某一个供应商。

N1网上之通讯种类包括数据库之上传与下载、对现场设备之指令和状态改变之讯息等。各节点均具备动态数据访问（Dynamic Data Access）功能，即无论N1网上任何操作站或任何一个NCU上，均可以对全部的数据实现检测或控制。

动态数据存取

很多系统都只容许有限度的资料分享，METASYS系统却能容许在N1总线上每个组件与组件间的自由通讯。这便是METASYS系统的一个独特之处－动态数据存取，加快了大量讯息之速度。

N2总线将专用控制器、网络扩展单元、遥控处理单元和网络控制单元连接起来。

所有N2总线通讯模块安装于网络控制器中的网络控制模块，使网络控制模块能与在NCU、遥控专用控制器及网络扩展单元内其它电子模块通讯。

毋须使用记号重复器，N2总线也能连接多达50个设备。

双重N2总线之运作是由在N2网上之NCU监控。如其中一条线发生故障（即在N2网上之某一点没有接收讯号），NCU会发出指令以恢复正常通讯。免费资料下载 中国建设秘书网 免费资料下载 中国建设秘书网 操作站

我们对操作站的介面，特性，功能做了一系列的改进，增加了许多更直观的视觉显示效果，并且通过OPC（OLE for Process Control）软件技术使所有的设备管理系统均可在简单明了的图形显示下集中完成，目前我们称改进后的操作站系统为M5，现就其几项主要的特征说明如下：

A.动画介面

M5操作系统采用全新动画介面，可伴有音乐和旁白，更生动地描述现场情况，同时可将花都免费资料下载 中国建设秘书网 免费资料下载 中国建设秘书网 办公大楼受控设备的实时图像通过集成系统传到操作站，从而更准确直接地指导操作员应采取的动作。

B.采用颜色梯度的动态信号

Metasys workstation 图形技术提供完整的动态图形控制，包括显示、消失、闪烁旋转、动画以及彩色梯度。全部通过易于使用和理解的图标控制定义对话，任一标志的功能控制都能直接相关于另一点或由用户根据自己需要任意定义单独的设备。

C.灵活连接

在Metasys操作站图形中的任何标志或桂林农行用户设计的区域可以定义一个灵活的图形按钮连接激发到另一种应用或者直接连上另一个显示屏幕（典型的应用包括数据库和文字处理）。老练的用户可使用诸如Visual Basic, C++ 等多媒体元件编写他们自己特殊的程序,系统也同样支持。

D.动作趋势

Metasys workstation 提供给桂林农行用户有关能源管理以及设备诊断的数据分析曲线，如此详细的各点情况都有助于更好地理解相关控制功能的实现过程。联想的管理人员可根据这些曲线分析受控设备的保养状况及其是否处在最佳的工作状态。免费资料下载 中国建设秘书网 免费资料下载 中国建设秘书网 E.趋势比较

Metasys workstation 允许桂林农行的操作人员选择两种方式比较测试点的发展趋势，第一种方式是采用直观的数字形式，显示各点实际数值，另一种方式则采用曲线表现形式，比较容易感受到各点的走势

F.模拟值轮廓

模拟轮廓显示用来比较相似的有关模拟值，显示包括一层楼或一座建筑物的某一区域的温度。举个例子，如上图表，可以看出桂林农行办公大楼空调系统区域的设定温度与实际温度的偏离比较，以及风阀开度的百分比。从这些直观的图表中，办公大楼的操作者不仅可以知道现场控制设备的工作情况，而且能更好地分析任何一点温度变化的快慢。

G.舒适曲线

保证舒适度是桂林农行办公大楼设备管理系统设计中最基本的功能，M5能够产生舒适曲线图表，用户可以定义一个最感舒适的范围（包括温度、湿度各一段范围），Metasys 系统可将被测空间的湿度、温度值标明在舒适曲线上，机器处理温度、湿度的变化比人更灵敏，所以一旦所测的点不在用户所定义的舒适范围内或在其边缘上，就可以迅速联动其它设备的动作，人们未感到不舒适之前就能改变环境温度。因此舒适曲线对于重要场所的环境控制是非常有利的特免费资料下载 中国建设秘书网 免费资料下载 中国建设秘书网 性。

H.时间河

时间河图表可以清楚显示大量数字状态，包括过去的、现在的以及将来的状态，过去的是一些历史数据，将来办公大楼的数据是由时间程序表格来设定的，同时一些不常有的小碎片也能在这比拟的时间水流中显现。

I.星形图

如下所示的星形图让操作员一眼就能得到复杂楼宇系统中的基本信息，举个例子，每个星形图扇区代表由一台风机控制的办公大楼的某一区域，这些扇区并没有标明具体的地点，因为它只须引起操作员的注意，通过鼠标点到发生问题的扇区就能得到更进一步的信息。星形图的中间点大小代表风机启停，颜色代表是否报警，周边点与中间点的距离代表环境实际温度同设定温度的偏离。

网络控制器(NCU)免费资料下载 中国建设秘书网 免费资料下载 中国建设秘书网 是一种模块式.智能化的控制盘，为METASYS网络的心脏。在单一网络控制器中即可将办公大楼管理情况的每一个侧面进行全面综合的管理。通过相互共享整个网络中的所有信息，每个NCU能用高级控制算法提供全建筑物范围的最优控制。

网络控制器具有多种统计控制功能。

网络控制器可配置手提终端检测器，该检测器完全可以代替操作站的功能，存取整个系统中所有信息和发出控制指令。

直接数字控制器(DX-9100)METASYS 数字式控制器对于冷冻机组、空调系统HVAC处理过程、工作分布照明及有关电气设备的控制来说，都是一种理想的控制器。DX-9100控制器可以在扩展总线上连接I/O扩展模块，来增加它的输入点、输出点的容量。DX可通过内置的LED来监控这些点。当这条网连入完整免费资料下载 中国建设秘书网 免费资料下载 中国建设秘书网 的METASYS网络时，DX控制器可将所有监控点情况和各种控制信息准确地提供给整个METASYS网络或控制站。

DX是Metasys系统的最前端装置，直接与联想研发中心内有关的设施连接起来，再通过N2总线与网络控制器相连，网络控制器与中央操作站均可对其实现超越控制。

直接数字式控制器能够支持以下不同性质的监控点：

模拟量输入(AI)、两态输入(DI)、模拟量输出(AO)、两态输出(DO)具有12个可编程控制模块及PLC逻辑运算模块，除能完成各种运算及PID回路控制功能外，还具有多种统计控制功能，可同时设置多达8个时间控制程序。

控制器具有独立运作的功能，当中央操作站及网络控制器发生问题时，控制器不受影响，继续进行运作，完成原有的全部监控功能。

可通过传输模块（XT）接多达8个扩展模块（XP），增加控制输入输出点容量，配置灵活，并可通过内置的LED来监控这些点。XP-9102为6AI/2AO，XP-9103为8DO，XP-9104为4DI/4DO，XP-9105为8DI。

第六章楼宇自控系统DDC配置 免费资料下载 中国建设秘书网 免费资料下载 中国建设秘书网 如何合理的配置DDC就成为方案设计中最重要的问题。JOHNSON CONTROLS根据实际特点，结合多年的工程经验，设计中不仅保证系统功能全面实现，又减少施工中的不必要浪费，并且DDC的配置为以后的扩展留有足够的余量。考虑到办公大楼机电设备的分布每一层都布置了相应的直接数字控制器，一般情况下，空调主机设备增加的可能性不大，因此对于其他设备监控点数的增加只需采用增加扩展模块的方式即可解决。

软件说明

操作系统是办公大楼楼宇自控系统不可缺少的部分，通过操作系统，操作员可以在Metasys系统内进行各项资料的存取和监控。操作系统包括中文及英文两种文字，简单易学，不会给操作员在使用时带来困难。

多方面资料的显示

操作系统有能力在同一时间内以多重窗口方式显示多方面的资料，以便容易对多种不同运行状态进行全面分析。

密码的保护

多级别的密码将为业主及管理人员提供一个有效的保护工具，管理及限制不同部门人员使用Metasys系统，同时防止系统被非有关人员使用。免费资料下载 中国建设秘书网 免费资料下载 中国建设秘书网 同一密码系统同时应用在不同操作装置上，当密码系统有增减或改变时，所有操作装置在同一时间获取信息，而不需要在个别操作装置上做出更改。

密码系统最少分下列五级

第一级---资料的显示及存取

第二级---第一级 + 操作员改变程序

第三级---第二级 + 资料库的更改

第四级---第三级 + 资料库的重新设定

第五级---第四级 + 更改密码系统

当操作人员离开前忘记撤去密码所允许的操作限度时，系统提供一个从一分钟至一小时的可调时间限，自动将操作员的密码撤去，使系统继续受密码保护。

系统内有五十个密码以供有关人员使用。

操作员的指令

操作系统允许操作员进行下列各项指令

A.启停有关的设施、装置；

B.调整设定点； 免费资料下载 中国建设秘书网 免费资料下载 中国建设秘书网 C.增加、取消或修正时间控制程序；

D.执行或停止执行各项控制程序；

E.停止或连接有关监控点的报警状态；

F.执行或停止有关监控点的运行时间累积记录；

G.执行或停止有关监控点的动向趋势记录；

H.超越控制有关微积分控制回路的设定点；

I.输入临时性的超控表；

J.设立假期表；

K.修正系统内的日期、时间；

L.输入或更改模拟量输入点的报警上下限；

M.输入或更改模拟量输入点的提示危险上下限；

N.检察报警及提示危险上下限；

O.执行或停止每个电表的最大用电量控制；

P.执行或停止执行每个负荷的“工作次序”；

免费资料下载 中国建设秘书网 免费资料下载 中国建设秘书网 第七章记录及摘要

Metasys系统内的各监控点状态可自动或手动制作成报表，然后打印或显示屏上显示，也可存放在硬盘/软盘内。系统可允许操作员轻易地获得下列记录。

A.系统内的所有监控点总表；

B.所有正在报警中的监控点；

C.所有正在与系统网络停止联系的监控点；D.所有正在被超控的监控点状态；

E.所有正在被停止活动的监控点；

F.所有正在被锁定的监控点；

G.所有被指定为需要跟进的项目；

H.一星期活动启停表；

I.假期启停活动表；

J.上下限及静区；

系统同时可提供以下的摘要：

A.指定监控点；

免费资料下载 中国建设秘书网

免费资料下载 中国建设秘书网 B.互相关联点的组别；

C.操作员自行选择的组别；

在任何情况下，操作员在指示Metasys系统提供记录或摘要时，并不需要提供有关硬件的地址码。

控制软件

网络控制器及直接数字式控制器能进行下列各项控制模式：

通/断控制

比例控制

比例加积分控制

比例加微积分控制

控制回路的自动调节

控制软件可限制被控制装置每小时动作的频率。

控制软件对大负荷重型装置提供一个延迟开启的功能，用以防止因电流冲击过大而造成损坏。

当停电后恢复正常供电时，控制软件将会根据每一个装置特定的启/停时间表，对装置发出恢免费资料下载 中国建设秘书网 免费资料下载 中国建设秘书网 复正常状态的启/停指令。

节能软件

江森公司提供以下节能软件，这些软件程序能在办公大楼空调自控系统内自动运作而不需要操作人员的介入。同时软件有足够的灵活性，允许用户根据现场情况而作出相应的修定。每日的预定时间表

每年的预定日程表

假期的安排表

临时超越控制安排表

最佳启/停功能

夜间设定点自动调节控制

焓值切换功能

温度设定点的重置

制冷机的组合及次序控制

报警管理

报警管理包括监查、缓冲、储存及将报警送至指定的操作站上。

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免费资料下载 中国建设秘书网 显示所有报警监控点的有关详细资料，包括发生的时间及日期。

根据严重性报警可分为三级，以便更有效及快速处理严重的报警。用户可以为报警决定严重性的级别。

报警发生后根据用户的事前安排，自动导向至指定的操作站上，若原来的操作站发生故障，报警自动导向至其它指定的后备装置上。

在严重性级别最高的报警或特定的报警发生后，这些报警可以通过电话系统自动传到其它地方，包括建筑物以外的有关单位，使报警得到适当及时的处理。整个传送程序是自动进行的，不需操作员的介入。

监控点历史及动向趋势记录

监控点历史记录

Metasys系统内所有监控点的历史都自动存放在有关的网络控制器(NCU)内。模拟量输入监控点通常每半小时(该时间间隔用户也可自己定义)采集一次，过去24小时的记录随时可以被用户提出来以供分析研究。至于通/断状态的输出及双位输入信号在过去十次的改变亦记录在网络控制器内，以便随时调作参考之用。

B.动向趋势记录 免费资料下载 中国建设秘书网 免费资料下载 中国建设秘书网 办公大楼的用户可根据需要，应用动向趋势软件对系统内任何的监控点进行分析，采样时间间隔可从一分钟至两小时可调，每个网络控制器最少可以储存五千个采样资料。

累积记录

每个网络控制器有下列的累积记录，若累积记录超过用户所定的限额，系统将自动把用户指定的警告讯息发送出来。

运行累积记录－例如水泵运行的累积时间记录；

发生事项的累积记录－例如水泵、风机启/停的累积次数。

7.楼宇自动化系统智能节点的设计 篇七

关键词：楼宇自动化,智能节点

智能楼宇包含了高科技和多学科等主要特点, 其不仅代表了先进生产力的发展, 也能够体现我国的综合实力。大部分楼宇朝着智能化和自动化方向发展, 主要体现在其能够利用网络将安全、制冷、视听、供热、照明和通信等各项功能设备相连接, 并让这些设备保持协同工作的状态, 从而使各类设备处于主动工作的状态。

1 智能节点设计的主要功能

楼宇自动化体统中一般包括网络层、管理层和智能控制层三部分, 智能控制层是属于系统的底层, 其不仅能够对各类信号设备进行实时监控, 也能够实现各层之间的信息交换。在自动化楼宇中, 楼宇的智能控制层主要是由多个智能节点组成。智能节点的任务主要有以下几点:能够对数据进行及时采集。能够对被检测对象中所包含的各种参量进行及时准确的检测和输入;能够做出及时的决策。智能节点能够对给定量和需要进行检测的量进行运算, 并根据上位机所下达的控制指令来做好接下来的控制工作;能够进行实时通信。智能节点在将所有信息采集整理之后, 会采用约定的方式将信息传输给上位机, 并接收相应的控制指令;能够实现实时控制。智能节点能够根据已有的决策来发出控制指令, 并做好实时控制工作。

2 智能节点的硬件设计

2.1 单片机的选择。

自动化楼宇智能节点能够对温度、有害气体和湿度等方面进行模拟量的检测, 也能够对盗警、火灾等开关量进行三表数字量的读取和检测, 同时还能够实现对电气设备开关的控制, 也具有串行通信的功能。自动化楼宇智能节点任务简单, 没有实时性方面的相关要求。为了尽量减少投入的成本, 可以使用单片机AT89C52作为智能节点的微处理器。这一单片机具有低功耗和高性能的特点, 其引脚能够和8051单片机兼容。通过对其运行情况进行分析后能够看出, 对于一般的住户智能节点来说, 8k B的存储器能够满足其使用需求。为了满足用户的更高需求, 可以在设计中增加存储器的预留扩展空间, 其扩展的容量一般为16~32k B, 并根据实际需要来选择所需要的EPROM芯片。

2.2 智能节点通信。

智能节点时楼宇底层的主要集控中心, 其不仅能够实现对信息的采集和控制, 还能够起到传输和接受信息指令的作用。所以楼宇自动化系统的智能节点, 应该具有远程通信的能力。由于智能节点与控制中线之间存在较远的距离, 不能够使用RS-232进行串行通信, 可以使用RS-485或者CAN进行通信。CAN的速度和安全性都满足通信要求, 并且便于形成现场控制网络。但由于CAN总线具有一定的复杂性, 且成本高, 并且需要通过CAN接口才能够实现节点通信。所以本设计决定使用RS-485进行通信。RS-485接口简单, 能够挂接多个节点, 并且传输的距离较远, 价格合理, 适合在智能节点的设计中使用。

2.3 I/O扩展。

智能节点中信号的传输需要由单片机的I O来执行, 由于I/O的数量固定, 所以需要对其进行扩展。AT89C52中的程序存储器和数据存储器的地址可以重叠, 并且不会引起数据间的冲突, 但外围I/O芯片是统一的地址, 并且控制指令也相同, 这就使硬件设计较为复杂。

2.4 智能节点的抗干扰。

由于受现场情况影响, 智能节点会由于受到干扰而出现程序跑飞的情况, 所以应该采用一定的抗干扰措施, 本设计主要采用软硬件相结合的抗干扰措施进行设计。在硬件设计中, 需要在集成芯片的电源端接退耦电容, 没有使用的集成芯片接高电平, 这样才能防止外界信号对其造成的干扰。将电源线和地线进行加粗处理, 这样就能减少环路产生的抗阻;地线能够在电路板的四周形成闭合回路, 需要将数字地和模拟地分开进行布线。还可以在电路中设置相应的监控程序, 可以用来保护智能节点的初试数据。

2.5 智能节点的时钟。

智能节点的时钟是由DS1302芯片所提供的, 这一芯片具有高性能和低功耗的特点, 其中包括实时时钟/日历和RAM, 能够实现时间的计数处理。其外部和3.6v的电池相连接, 能够实现长时间的保存RAM数据, 也能够维持时钟的运行。通过使用3线穿行方式的接口, 能够使智能节点时钟在2.5~5.5V的电源下工作。

3 智能节点的软件设计

在对智能节点的软件进行设计时, 应该根据实际使用情况进行设计, 如果考虑具体的存储容量问题, 就应该使用MCS-51进行语言编程, 这样就能使程序的各个部分之间的衔接更加紧凑。节点软件设计结构主要包括四个方面。1.智能节点软件设计中包含数据处理和采集部分, 这一部分能够对传感器中的信号进行准确的判断和读取, 然后根据最终的判断结果来确定应该转入的程序模块执行。在对这一部分内容进行编程时, 应该事先定义I/O口的高低电平, 这样才能满足传感器的需求, 从而保证外部设备能够即插即用。控制部分主要控制的是外部设备的工作情况, 并且需要外接功率来放大继电器或者电路;2.串行通信部分能够和控制中心实现信息的交换, 主要负责接收上位机的指令, 并将现场的状态情况传送至控制中心。智能节点软件设计主要是利用RS-485总线来进行通信的, 如果使用CAN总线进行通信, 则需要接上CAN通信模块;3.当显示程序处于正常状态时, 只能够对时间、湿度和温度进行显示, 如果发现异常情况, 则会出现相应的报警提示;4.上位机的显示界面程序通常使用VB6.0进行编写, 其控件功能较强大, 并且编程较简单, 同时还能够收发以文本和二进制形式存在的数据。

4 总结

本文所介绍的楼宇自动化智能节点设计所采用的是集成芯片, 这一设计不仅结构简单、编程方便, 还易于后期的维护, 通过试验证明能够实现预期的功能, 完全满足楼宇自动化对智能节点的要求。

参考文献

[1]王振朝, 马金龙, 薛文玲, 高如波.基于LonWorks和L-PLC的楼宇自动化系统设计[J].低压电器, 2009 (6) [1]王振朝, 马金龙, 薛文玲, 高如波.基于LonWorks和L-PLC的楼宇自动化系统设计[J].低压电器, 2009 (6)

8.楼宇自动化课程大纲 篇八

【关键词】 智能建筑;楼宇自动化系统;楼宇自动化;BAS

一、智能建筑概述

智能建筑一词首次出现1984年1月美国联合科技集团UTBS于康乃狄克州所设计与兴建的“都市办公大楼”,该大楼用最先进的技术来控制电力,照明,空调,放火,防盗,运输设备,通信和办公自动化,除了有舒适,安全的办公条件外,并具有高效,经济的特点,这是世界上公认的第一座”智能建筑”。智能建筑从整个技术角度来看,它是计算机技术,控制技术,通信技术,微电子技术,建筑技术和其他很多先进技术相结合的产物,几乎融合了信息社会中人类所有智慧。智能建筑的固有特征是:建筑物管理服务自动化,办公资源自动化,信息通信自动化。智能建筑的服务综合为几个子系统,这些子系统的资源共享成为整个系统的资源互补,这样能有效地构成一个综合系统来满足建筑物的各种复杂要求。“智能建筑”提供一个优越的生活环境和高效的工作环境,且具有舒适性,高效性,方便性,适应性,安全性和可靠性的特征。

二、楼宇自楼宇自动化系统简介

楼宇自动化系统(BAS)又称建筑设备自动化系统,是智能建筑不可缺少的一部分,主要是用以对建筑物内的中央空调系统、给排水系统、照明系统、变配电系统以及电梯等系统设备进行集中监视、控制与管理的综合系统,一般为集散结构,即分散控制、集中管理。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。

楼宇自动化的主导思想是用一个可以控制楼宇中各种设备正常运行的控制中心代替人工思考和操作,帮助人么实现自动监视并控制机械设备,根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备,及时处理各种意外突发事件,实现对大楼内各种机械的统一管理、协调控制、能源管理及包括设备档案在内的设备管理。楼宇自动化控制系统采用基于现代控制理论的集散型计算机控制系统,就是我们常说的分布式控制系统(DCS),把分布在现场被控制处的微型计算机控制装置(DDC)采集到的实时数据和控制任务与采集总线网的以太拓扑传输网络以及核心设备——中央处理器有机地结合到了一起,使它们在一个整体层面上有条不紊地相互协作。

三、楼宇自动化系统的组成

作为建筑智能化系统最主要的子系统和核心组成部门——楼宇自动化系统,其组成主要包括中央监控管理级计算机系统、服务于各个子系统的工作站、网络服务器、控制器、通信装置,以及各类传感器、探测器、执行机构、现场仪表等。BAS的组成内容相当广泛,可分为狭义和广义两种,狭义的BAS主要包括空调子系统、冷水机组子系统、供热子系统、给水排水子系统、供配电子系统、自发电机组子系统、电梯子系统、照明子系统、环境保护子系统、停车场管理与门禁子系统等。所谓的广义的BAS应该还包括火灾自动检测与报警系统(FAS)和安全防范系统(SAS)两部分。

四、楼宇自动化系统的功能

BAS相比普通建筑拥有一些较好的功能,主要表现在以下几个方面:(1)自动监视并控制各种机电设备的起、停,制定系统的管理、调度、操作和控制的策略;(2)自动检测、显示、存取各种机电设备的有关数据与控制的参数;(3)管理、调度、监视与控制系统的运行,使之处于最佳状态;(4)显示系统运行的数据、图象和曲线;(5)打印各类报表;(6)进行系统运行的历史记录及趋势分析,检测并及时处理各种意外、突发事件;(7)统计设备的运行时间、进行设备维护、保养管理等;(8)进行水、电、气等的计量收费,实现能源管理自动化。

BAS同样也存在一些社会效益,主要表现在以下几个方面:(1)优化工作、生活环境,提高工作效率及舒适性能;(2)降低能源(电、冷、热、水、煤气、燃油、蒸汽等)消耗及运行费用;(3)大楼内全部机电设备的运行操作、安全报警维修监视集中在中央进行,达到科学管理及节省劳力的目的;(4)提高大楼防灾、防火、防盗、防事故能力;(5)先进的保安监视、巡视及出入口传感器鉴别设备,提高了大楼保安功能。

五、楼宇自动化系统具有的优点

1.提高大楼的管理水平,降低工作人员的劳动量。现代化的大楼,设备众多,且散落于大楼的各个角落,大楼的设备管理相当困难,有些设备如吊装于吊顶内部的新风机组,其送风温度靠人根本无法调节,BAS则可很容易地解决这些问题,使大楼的设备管理维持在一个较高水平; 现代化大楼里的众多设备,依靠人力维持日常检修,劳动量巨大,需要相当多的工作人员,BAS系统则能自动诊断设备是否发生故障,因而只需少量工作人员即可维护设备管理。

2.节约能源。采用了BAS后,对于设备的管理可以根据预先编排的时间程序(如办公时间、节假日时间、昼夜时间等)对电力、照明、空调等设备进化最优化的节能控制,关闭不需要运行的设备,可以节约大量能耗。

3.节省管理费用。采用了BAS后,原先的人工管理可以完全被取代。相应的管理费用,如人员工资、福利、住房、办公环境、费用等均可节省。

4.延长设备使用寿命。通过BAS管理的设备,可以完全依照设备的性能来进行控制,不会出现误动作导致设备损坏,也不会有长时间超负荷运转等对设备有损伤的现象发生,使设备能在最优状态长期稳定运行。

5.提高管理可靠性。采用BAS,可以提高管理系统的可靠性,不会出现由于人工管理的疏忽疲劳、判断失误的出现,这些问题往往会给业主带来无法估量的经济损失。

6.规范管理制度。BAS本身可以依据管理惯例对设备进行自动控制,它具有自动分析人员管理指令的能力,使得一些不规范的管理规范化。

六、国内楼宇自动化发展现状

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自动化人才的相关专业,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“楼宇自动化”专门人才,不能满足行业对楼宇自动化关键技术研究与开发人才的需求。目前国内楼宇自动化从业人员数量巨大,已达到约100万人,且主要集中在上海、北京、广州、深圳、天津、重庆、杭州、宁波、大连等大中城市,仍缺口达40万,特别是楼宇自动化系统设备运行维护人才、楼宇自动化工程设计、管理、安装与调试人才等各层次人才严重不足。

七、楼宇自动化系统的发展趋势

实现楼宇建设与电气技术更加精密的结合是今后楼宇建设发展的必然趋势。楼宇自动化控技术在我国正处于一个快速发展的阶段,随着人们对于优质生活的不断追求以及科学技术的不断更新,一些更加先进的电气自动化技术将被应用到这一领域。

参考文献

[1]王再英,韩养社,高虎贤.《楼宇自动化系统原理与应用》.电子工业出版社

[2]任远扬.智能化建筑及相关软件技术研究——移动分布式网络中的中间件研究[D].西北工业大学.2003