1楼宇课设.docx

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1楼宇课设

建筑配电工程

课程设计

专业：

电气工程及其自动化

设计题目：

智能建筑自动化设计

班级：

xxx学生姓名：

xxx学号：

xx

指导教师：

xxx

分院院长：

xxx

教研室主任：

xxx

电气工程学院

一、课程设计任务书

1.课程题目

智能建筑自动化设计

2.设计内容

本课程设计目的是让学生将所学建筑配电的基本理论和基本方法，进行实际操作，培养学生实际应用的能力，为将来参与工程项目开发建设及其管理大好扎实的基础。

本课程设计要求学生达到以下基本要求：

a、熟练运用智能建筑模型；

b、掌握智能大楼、智能小区、管理中心和楼道等典型结构调试程序和步骤；

c、对讲门禁及室内安防的接线图设计及调试；

d、闭路电视监控及周边防范、消防报警联动接线设计；

e、完成课程设计报告文件的编制；

3.课程设计报告要求

1）、要求在课程设计答辩时提交课程设计报告。

2）、报告应包括以下内容：

A、本次设计的主要内容、设计题目。

B、课程设计总结。

包括本次课程设计过程中的收获、体会，以及对该课程设计的意见、建议等。

C、设计中参考文献列表。

D、报告使用A4纸手工撰写，全文不少于3000字。

如出现报告雷同，经查实后抄袭学生成绩按不及格处理，被抄袭学生成绩降一档。

4.参考资料

1.陈虹主编.楼宇自动化技术与应用.机械工业出版社

2.黎连业编著智能大厦和智能小区安全防范系统的设计与实施清华大学出版社

3.沈瑞珠楼宇智能化技术中国建筑工业出版社

5.设计进度（2014年10月27日至11月7日）

时间

设计内容

第一天

布置设计任务、查阅资料

第二天~第七天

总体设计及系统调试

第八天

整理课程设计报告

第九天

课程设计答辩

6.课程设计时间及地点

时间：

2014年10月27日～2014年11月7日

上午8：

00～11：

00；下午13：

30~16：

00

地点：

目录

第1章楼宇自动化历史及其发展4

1.1楼宇自动化概述4

1.2楼宇自动化建设的要求4

1.3楼宇自动化的前景5

第二章楼宇自控系统设计原理7

2.1作用7

2.2功能7

2.3常用设备7

2.3.1传感器7

2.3.2现场控制器（DDC）8

2.3.3中央监控站8

第三章楼宇自控系统设计10

3.1BAS子系统10

3.2BAS系统的组成10

3.3BAS系统的设计11

3.4空调DDC系统的监控设计12

第四章智能小区监控系统9

4.1系统概述9

4.1.1系统功能9

4.1.2系统组成9

4.2摄像部分10

4.3视频监控系统内容结构10

4.4供配电监控12

4.5新风空调监控12

4.6温湿度监控12

课设报告总结14

参考文献15

第1章楼宇自动化历史及其发展

1.1楼宇自动化概述

如果以1984年美国Connecticut州的Hartford市建造的城市广场CityPlace作为全世界公认的第一栋智能建筑为标帜的话那么我国智能建筑的起步并不晚。

在1986年由国家计委与科委共同立项由中国科学院计算技术研究所承担的软课题《智能化办公大楼可行性研究》已开始立项并进行工作并在1991年提出报告同一年由日本投资北京市建筑设计院主持设计工作的北京发展大厦这个以有明确的高智能性大楼为设计目标的项目设计工作之后随即投入建造，1989年建成并投入使用。

这座位于北京东三环路上的20层建筑应当被认为是我国的第一栋有明确设计定位的智能大楼。

尽管如此鉴于当时的一些条件智能建筑作为一个行业和一个时代的标识还没有在社会上得到广泛的认可只是在一些个别建筑物上采用了较为完善的设备体系体系之间只能做到一些必要的联动还谈不上集成只有有限的通讯功能和计算机应用。

到了80年代后期在某些媒体上开始出现介绍智能建筑的文章宣传了建筑"智能化"的概念。

应当说这一阶段是我国智能建筑发展的启蒙时期它为日后的发展进行了准备工作。

某些先行者在这一阶段所进行的酝酿工作对我国此后的智能建筑发展进行了许多开拓性的工作他们功不可没。

在我国智能建筑真正形成规模的发展是在1992年前后在邓小平同志南巡讲话的鼓舞和鼓励之下重申了我国改革开放的总方针各地兴建了若干开发区特别是房地产市场的开放。

在这样的大气候下面建设规模空前扩大。

同时建设标准和设施规格在经过一系列对国外情况的调查之后要求提高水平并逐步与国外接轨。

在此背景下加上当时一些国际上有关智能建筑的先进产品和品牌己先后进入我国带来了最新的技术。

于是大环境的需求与技术上的可能结合起来便一发而不可收地发展起来。

1.2楼宇自动化建设的要求

（1）准确的建筑需求定位是智能建筑建设的首要问题。

（2）要有长远考虑的总体规划具体实施则要分步骤进行。

（3）正确处理好技术先进性与可靠性的关系在工程实践中如两者出现矛盾应首先考虑技术的可靠和成熟。

（4）保证资金到位量入为出防止浪费。

（5）系统设置应力求简洁优化以提高效益为目的。

（6）设计要量体裁衣突出建筑物的特点。

（7）系统集成要根据需要而定不宜盲目地追求"一体化"要适度留有冗余。

（8）设备择优使用摒弃不良产品。

（9）安保系统应当技防、人防、物防并重。

1.3楼宇自动化的前景

（1）智能建筑具有涉及多个行业的特点它除了涉及自动化、计算机网络、通信供暖空调以及土建诸行业以外近年国际动向它已向环境保护和节能技术方面发展。

国际上已有"智能建筑与绿色建筑结合起来"的提法。

这一发展动向极其值得我们重视我国现在已有若干科技工作者介入这一方向的探讨而且有一些公共卫生方面的专家业已与我们合作。

因此智能建筑的内涵仍固于BA、0A和CA己不能涵盖它的全部内容了。

将来很可能随着科技的发展它的范畴还会扩大。

（2）智能建筑具有鲜明的设备和设备系统的特色它的生命周期比建筑物要短得多。

根据英国DEGW公司1999年的文件中刊载建筑物生命周期为50－70年机电设施的寿命为15年而通信设施及系统的寿命只有3年。

这就意味着通信设备3年就面临更新换代的问题。

而且设备和设各系统的管理远比建筑物管理要复杂得多。

因此对于智能化系统的建设来说不能只顾"建"不顾"管"或者说只考虑设备的"硬件"建设忽视建设后的"管理和使用"。

须知再好的设备和系统没有合乎一定素质的人和必要的管理制度去进行运转和使用也是不行的。

为此智能建筑的建设必须从工程立项需求定位开始就给予注意直到工程建设结束之后的验收和运转只有运行良好效益明显的系统才是一个好的智能系统。

所以智能建筑的建设不可不顾头尾只管中间的设计与安装而这一点正是当前不够注意的。

（3）从目前反映出的种种问题看追溯其根源我认为:

当前我们仍存在着有关智能建筑或者建筑智能化的若干基本理论性问题并未弄清例如智能建筑的定义问题迄今还没有一个国际公认的解释又如"智能与建筑到底是什么关系";以及"在智能建筑中如何体现以人为本"等等问题均未得到恰当的解释。

这些问题虽然看上去似乎与实际工程建设没有直接的关系但是它却是若干模糊思想的根源。

本着"正本清源"的精神我认为应当对这些根本问题在百家争鸣的精神指导下进行探讨在这些问题上没有权威大家平等地进行讨论力求通过讨论得出一个较为合理的说法。

我想现在到了应将这些根本问题讨论清楚的时候了。

（4）智能建筑技术发展异常迅速特别由于它涉及的技术十分广泛因此各行各业中的高新科技都会直接或间接地反应到智能建筑中来。

例如近年在通信行业中新兴的蓝牙技术配合了网络电器和计算机很可能形成全新的通信和控制系统。

再如新型的供暖系统如家用燃气炉、电热采暖技术以及相关的控制问题。

又如新型效果更好更节能的空调技术无论是变风量、蓄冰制冷热泵技术乃至小型中央空调等都为控制技术带来新的问题。

网络中的宽带技术、因特网的进入千家万户也为通信事业带来了新课题这些在诸多行业中的最新技术动向无一不在智能建筑中有所体现。

因此我们必须紧密跟踪这些最新的技术发展吸收、消化并将它们用在我们工程实践之中。

面对21世纪信息时代的大潮汹涌而来我们这个有着数千年历史的传统行业一一建筑事业面临着强烈的挑战。

这就是我们这个古老的行业如何适应信息时代的要求为自己来一番脱胎换骨的改造。

而在这场改造之中建筑的"智能化"将扮演着先锋的角色。

勇往直前前途似锦。

第二章楼宇自控系统设计原理

设计系统的目的

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。

2.1作用

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。

智能建筑通过楼宇自动化系统实现建筑物（群）内设备与建筑环境的全面监控与管理，为建筑的使用者营造一个舒适、安全、经济、高效、便捷的工作生活环境，并通过优化设备运行与管理，降低运营费用。

楼宇自动化系统涉及建筑的电力、照明、空调、通风、给排水、防灾、安全防范、车库管理等设备与系统，是智能建筑中涉及面最广、设计任务和工程施工量最大的子系统，它的设计水平和工程建设质量对智能建筑功能的实现有直接的影响。

2.2功能

大楼的建筑设备自动控制是以空调控制为中心的。

空调系统的自动控制是属于一般热力学过程的自动调节

空调系统的自动调节有下列几个好处：

a）对生产性建筑可提高温湿度的控制精度，提高产品质量；对居住和商业性建筑主要是提高人的舒适感。

b）可以根据被调量变动的情况，给系统增减能量（热或冷），因此可以降低能耗，节省能源。

c）可以减轻劳动强度。

2.3常用设备

2.3.1传感器

传感器是自控系统中的首要设备，它直接与被测对象发生联系。

它的作用使感受被测参数的变化，并发出与之相适应的信号。

在选择传感器时一般有三个要求：

高准确性、高稳定性、高灵敏度。

1.温度传感器：

楼宇工程中应用的主要接触式温度传感器，如热电阻、热电偶、PTC硅感应器等，由于测温元件与被测介质需要进行充分的热交换，测量常伴有时间上的滞后。

如Pt1000其在0℃时电阻为1000Ω，随着温度的升高电阻减小，灵敏度一般在3~4Ω/K，响应速度一般在15~30秒。

2.压力传感器：

常用的有电气式压力传感器，将被测压力的变化转换为电阻、电感等各种电气量的变化，从而实现压力的间接测量。

常用的有压差开关、表压传感器、静压传感器等。

3.流量传感器：

常用的是电磁流量计，由法拉第电磁感应定律知，在磁场中运动并切割磁力线的导体中会有感应电动势产生，此感应电动势与流体的体积流量呈线性关系。

4.湿度传感器：

用于测量室内空气相对湿度。

5.液位传感器：

用于控制水箱、水池等的上限、下限液位。

在自动控制系统中，它接受控制器输出的控制信号，并转换成直线位移或角位移，来改变调节阀的流通截面积，以控制流入或流出被控过程的物料或能量，从而实现过程参数的自动控制。

6.风阀执行器：

用于控制安装于新风、回风口的风阀，既可进行开关控制，也可进行开度控制。

执行器设有万能夹具，可直接夹持在风阀的驱动轴上，设有手动复位钮，在故障时可手动调节。

根据风管横截面的大小可选择不同钮矩的执行器。

7.