智能建筑及楼宇自动化期末复习重点doc.docx
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智能建筑及楼宇自动化期末复习重点doc
智能建筑与楼宇自动化技术复习题
一、回答下列问题
1.基于电话用户线的接入技术主要经历了哪三个阶段？
2.同步传输与异步传输有哪些共同点和不同点？
3.解释B-BAS与N-BAS的概念，“3A”/“5A”各指的是什么？
4.通信网的构成要素有哪些，它们的功能是什么？
5.0S1-RM七层指的是哪七层？
对每层而言，试举出一个典型协议。
6.物理层可以通过四个基本特征来描述，这四个棊本特征是什么？
对每个棊本特征分别举出一个典型例子。
7.什么是集散控制系统，它通常由哪几部分组成？
8.在分层协议体系结构中，（N+1）PDU,（N-l）SDU、（N-1）PDU>（N）SDU、
（N）PDU、（N）PCI、（N-l）PCI各代表什么意思？
彼此之间的关系如何？
9.解释下列概念：
PABX、（DOD1+DID+BID）；GCS、IDF、MDF；GMII、1000BASE-SX、1000BASE-LX、1000BASE-CX、1000BASE-T；
二、简述智能建筑体系结构参考模型及主要内容（IBA-RM）
三、智能楼宇网络中主要有那些传输对象？
其各自的主要特征是什么？
四、常用的传输介质有那些？
各有什么特点？
五、简述分组交换技术，比较数据报与虚电路业务的异同。
六、简述TP工作原理与IPv4编址方案
七、画出BAS体系结构并简述各层主要功能
八、简述扩声系统的组成和各部分的主要作用
九、简述C/S与B/S的概念，比较二者的异同
十、画出IEEE802局域网协议栈参考模型，简述CSMA/CD协议主要内容；简述以太网、快速以太网、千兆以太网的概念。
十一、简述中继器、网桥、交换机、路由器的功能及其特点
十二、简述综合布线系统的基本结构
十三、在智能建筑领域中常用的现场总线有那几种？
其主要内容是什么？
十四、簡述BACnet协议的主要内容。
十五、智能楼宇的安全防范系统主要包括那些内容？
在入侵报警系统中常用的入侵探测器主要有那些？
画出典型的入侵报警系统示意图。
十六、简述视频安防系统的组成与结构。
十七、画出火灾探测器的原理分类示意图。
十八、简述VoIP的基本原理，给出典型的基于H.323协议的VoIP系统结构图。
十九、画出总线式集中火灾报警系统结构阁并简述工作过程
二十、有线电视系统有那些常用的设备和部件？
简述DVB-C的基本原理。
二十一、考虑一个已经分配了一个C类网络192.214.32.0地址的公司，该公司
需要把这个地址范围分成5个不同的网络。
其中网络1有50台主机；网络2有45台主机、网络3有53台主机；网络4和网络5各有30台主机。
1、试列出各个网络的网络号码、子网掩码、可用的节点地址。
2、画出将这几个网络连接起来的一种互联网络示意图。
二十二、冋答下列问题（24分，每题3分）
1.电话网用户线与中继线的概念，基于用户线的接入技术主要有哪些？
2.解释B-BAS与N-BAS的概念，“3A”/“5A”各指的是什么？
3.通信网的构成耍素有哪些，它们的功能是什么？
4.静态子网划分与可变长子网划分指的是什么意思？
5.采用CIDR技术，值为（255.255.240.0）掩码可以用来聚类多少个C类网络？
路由〈192.32.136.0255.255.248.0〉表示M络192.32.136.0大小为8个C的计算机网络的说法是否正确？
。
6.什么是集散控制系统，集散型（DCS）楼宇自动化系统（BAS）的体系结构？
7.OSI-RM七层指的是哪七层？
对每层而言，试举出一个典型协议。
8.解释下列概念：
PABX、（DOD1+DID+BID）;GCS、IDF、MDF；GMII、1000BASE-SX、1000BASE-LX、1000BASE-CX、1000BASE-T；
智能建筑与楼宇自动化技术复习题简要答案
一、回答下列问题
答1:
用户至市话端局的通信线路称力用户线，端局与端局，端局与汇接局之间的线路称为屮继线。
基于电话用户线的接入技术主要经历了三个阶段：
拨号接入、基于TSDN的（2B+D）接入、基于ADSL技术的接入。
拨号接入需要占用PSTN资源，当用户访问Internet时，不能进行电话呼叫；基于ISDN的（2B+D）接入技术由于使用了时分复用技术，因此可以同时访问Internet和通话，但在连接到Internet时也需要使用ISDN资源；基于ADSL的接入在用户线上采用频分复用技术，在局端连接到ISP时使用了专有链路，因此可以同时访问Internet和通话。
答2:
B-BAS与N-BAS分别称为广义楼宇自动化系统和狭义楼宇自动化系统。
3A是指通信自动化系统（CAS）、办公自动化系统（OAS）和广义的楼宇自动化系统（BAS）；5A是指通信自动化系统（CAS）、办公自动化系统（OAS）、安全自动化系统（SAS）、防火自动化系统（FAS）和狭义的楼宇自动化系统（BAS）o
答3:
构成电信网的设备主要有三类：
终端设备、传输设备和交换设备。
终端设备一般装在用户处，如电话、电视、计算机等；传输设备包桮通信线路以及变换设备，典型的传输设备有时分复用的PDH/SDH系列以及光传输的DWDM系列等设备。
交换设备完成信息在屮间结点进行的转接、交换，为两点通过若干个中间结点传送信息而建立通信信道。
常用的交换设备有电话网中的程控交换机、数据网中的分组交换机、计算机局局域网中的交换机以及互联网中的路由器等。
答4:
静态子网划分指的是子网掩码不变，可变长子网划分指的是子网掩码可变，也即网络划分为子网时各子网大小可以不同。
答5:
16个C类网络，正确。
答6:
集散控制充分体现了集中操作管理、分散控制的思想。
因此集散控制系统是目前BAS广泛采用的体系结构。
集散型（DCS）楼宇自动化系统（BAS）的体系结构，如阁所示，其基木特征是功能层次化。
I
运营管理层
监督控制层
A
现场控制层
答7:
TSO提出OST-RM七层，第一层至第七层依次为：
物理层、链路层、分组层、运输层、会话层、表示层和应用层。
典型的物理层标准如RS-232C接口、链路层标准如HDLC、分组层标准如X.25/X.75和IP、运输层杯准如TCFVLDP、会话层标准如ATM信令、表示层标准如ANSIASCII和应用层标准如WWW、FTP等
答8:
PABX：
用户程控交换机，用于组建企业单位内部电话网。
（DOD1+DID+BID）：
DOD1,呼出听一次拨号音；DID,呼入直接到桌面；BID,呼入由话务员转接。
（DOD1+DID+BID）方式即企业专用电话M采用全自动直拨（DOD1+DID）方式，同时辅以半自动接入（BID）方式，增加呼入的灵活性和可靠性。
GCS：
综合布线系统。
TDF:
楼层配线架。
MDF：
大楼屮心配线架。
GMTT：
千兆位介质专用接U,用以将介质子层和物理层分开，使得当物理层的介质和编码发生变化时不会影响到介质子层。
1000BASE-SX：
千兆位以太网物理层标准之一，使用短波长光纤（62.5/125um多模光缆）。
1000BASE-LX：
千兆位以太网物理层标准之一，使用长波长光纤（62.5/125um多模光缆或9um单模光缆）。
1000BASE-CX：
千兆位以太网物理层标准之一，使用150QSTP铜缆。
1000BASE-T：
千兆位以太网物理层标准之一，使用4对5类UTP或FTP。
二、简述智能建筑体系结构参考模型及其主耍内容（IBA-RM）
智能建筑体系结构的参考模型（1BA-RM）自底向上分为六个功能层，各层的功能分述如下:
第一层，一般建筑与环境：
包括建筑空间体量组合几何与美学方面的设计、建筑结构与建筑材料以及相关的力学环境等方面的设计、建筑机电设备及设施等方面的设计；
第二层，智能建筑环境：
指楼宇智能化所盂的特殊空间和环境，包括空间与空间布局、建筑平面、特殊结构和材料以及运营条件等。
第三层，楼宇信息基础设施与通信网络：
包桮楼宇内电话（PABX）、数据（计算机网络LAN）、电视（CATV）和电台广播等通信网络，以及与公用电信网络和Internet的连接等。
第四层，楼宇设备自动监控：
将建筑机电设备和设施作为自动控制和管理的对象，基于DCS或BAC-NET技术实现综合自动控制、监视和管理。
一般包括七个子系统，即电力供应与管理、照明控制与管理、环境控制与管理、消防报膂与控制、安保监控、交通运输和楼宇广播子系统。
第五层，面向设备管理的系统集成；
第六层，谢向用户管理的系统集成，包括楼宇运营管理和楼宇共用信息处理等。
三、智能楼宇网络中主要有那些传输对象？
其各自的主要特征是什么？
（1）模拟控制信号及其传输特征：
模拟控制信号在楼宇自动化系统中的品种和点数数量是最多的一类。
主要有温度、压力、流璧、电压、电流、功率、照度、阀门开度、转速、湿度、烟尘含ft、CO含ft等等。
经过传感器或变送器转变成0-5V,0-10V电压信号或4-20mA电流信号。
模拟控制信号频带不高，在直流到几百Hz低频范围，既可以模拟传输，也可以数字传输。
（2）模拟话音信号及其传输特征：
智能楼宇中的电话通信系统涉及到模拟话咅信号传输。
话咅信号的标准频谱在300〜3400Hz之间，所以电话通信信道的带宽只要达到4000Hz就行。
话音信号既可以模拟传输，也
可以数字传输。
数字传输方式时，一路电话不经压缩时（PCM编码）需要64kbps的传输带宽。
若对PCM数据进行压缩编码传输（例如G.729协议），则传输带宽可下降到8Kbps。
（3）模拟音频信号及其传输特征：
广播音响系统涉及到音频信号传输。
音频数据的频率范围在20Hz〜20kHz之间。
音频数据采用模拟传输方式时，信道的带宽要达到20kHz,3类双绞线可以很好地传输音频数裾，传输1km衰减低于6dB。
模拟咅频信号采用数字传输方式吋，按44KHz/16Bit采样，则不经压缩吋需要704kbps的传输带宽。
若对音频数据进行压缩编码传输（例如MP3协议），则传输带宽nJ•下降到100Kbps。
（4）模拟视频信号及其传输特征
闭路监视系统涉及到基带视频信号传输。
一路基带视频信号的带宽为6MHz,既可以模拟传输，也可以数字传输有线电视网涉及到复合视频信号传输。
采用频分多路复用技术，将多套电视节目复合成一个宽带的信号在一条信道上传输。
通常复合视频信号的带宽在300〜860MHz之间。
复合视频信号通常采用模拟传输方式，信道的带宽要达到900MHz,同轴电缆一般可传输100m。
干线通常采用光纤传输复合视频信号目前不能直接用数字方式传输，而是采用单路视频信号数据压缩传输的方法，分时传输。
例如，IPTV就是这种方式。
（5）非实时数据及其传输特征：
在智能楼宇中有许多非实时数据传输的耑求：
以数据库为平台，形成以电子数据流转为核心的、覆盖整个业务的集成信息系统等。
从信息应用方式的角度來分析传输特征，各种主要应用系统可归结为B/S和C/S两种方式，数据传输的需求主要是实时性要求不商的块数据和文档数据，每个用户终端对计算机W络的带宽并无明确的要求。
（6）实时性数据传输特征
设备监控系统中，有许多有实时性要求的数据传输耑求。
这类数据传输的特点是：
数据传输速率不高，关键是不确定时延要小于一定数值。
现场总线和工业以太网技术都能够很好满足其传输要求。
音频和视频信号的数字传输/在线播放（即视频点播）。
这时对计算机网络系统的传输有实时性要求。
其他层
网络层
802.2逻辑链路控制（LLC）
10BASE-2
10BASE-5
10BASE-T
802.3CSMA/CI）MAC
802.4令牌
总线MAC
物理层
802.5令牌环MAC物理层
802.11无线局域网
物理层
数据
传输
信号、
介质
编码
四、画出IEEE802局域网协议栈参考模型，简述以太网协议主要内容
其他层
802.1网际互联
0SI模型
IEEE802
1、以太网：
MAC层采用802.3标准，即采用CSMA/CD媒质接入技术。
物理层技术主要有
10base5、10base2和lObaseT:
即采用基带传输、传输速率为10Mbps，传输介质川‘以是粗
同轴电缆（传输距离500米）、细同轴电缆（传输距离200米）和非屏蔽双绞线（传输距
离100米）。
2、快速以太网：
快速以太网标准由802.3U定义，其MAC层采用802.3标准，物理层技术主要有lOObaseT/lOObaseF。
3、千兆以太网：
千兆以太网标准由802.3Z和802.3ab定义，物理层技术主要有lOOObaseT/lOOObaseFo其中802.3ab是在5类非屏蔽双绞线上运行的千兆位以太网物理层标准；802.3z是在光纤介质上运行的千兆位以太网物理层标准。
五、简述综合布线系统的基本结构（10分）
综合布线系统结构的设计组合可以划分为六个独立的子系统。
每一个子系统均可视为各自独立的单元组，一旦需要更改其中任一子系统时，不会影响到其他的子系统。
这六个子系统依次为：
工作子系统、水平子系统、干线（垂直干线）子系统、管理子系统（包括楼层电信间子系统）、设备间子系统和建筑群子系统（即入U处子系统）。
1、工作区子系统：
由工作区内的终端没备连接到信息插座的连接线缆和连接器组成。
2、水平子系统：
由工作区的信息插座开始，经水平布置一直到管理区的内侧配线架的线缆组成。
3、干线（垂直干线）子系统：
由建筑物内所有的干线所组成，提供设备间总（主）配线架（MDF）与干线接线间楼层配线架（IDF）之间的路由。
4、管理子系统：
由系统中各楼层配线架（IDF）、总配线架（MDF）、以及交叉连接、直接连接配线（配线架）的连接硬件等设备组成。
任一个具有配线架的区域都可以称为一个管理区。
5、设备间子系统：
由设备间屮的线缆、连接器和相关支撑硬件所组成，它把公共系统的各种不同设备（如PABX、LAN交换机、路由器）连接起来。
6、建筑群子系统：
由连接两个建筑物的电缆、光缆和入楼处线缆上过电流过电压的电气保护设备等相关硬件所组成。
六、在智能建筑领域中常用的现场总线有那几种？
其主要内容是什么？
现场总线（Fieldbus）是一种应用于生产现场，在现场设备之间、现场设备与控制装置之间实行双向、串行、多节点数字通信的技术。
现场总线的本质体现在以下方面：
现场通信网与现场设备互联、开放式互联网络与互操作性、分散功能块与通信线供电。
在智能建筑领域中常用的现场总线有：
1、LonWorks总线：
由美国Echelon公司推出，并由Motorola、Toshiba公司共同倡导。
采用ISO/OSI模型的全部7层通讯协议，Lonworks技术采用的LonTalk协议被封装到Neuron（神经元）的芯斤屮，并得以实现。
Lonworks网络支持总线型、星型、环型、混合型等多种拓扑结构；支持双绞线、同轴电缆、电力线、光缆和红外线等多种通信介质；通讯速率从300bps至1.25Mbps不等，直接通信距离可达2200m（78Kbps）。
Lonworks网络组成采用三级编址:
域（domain）、子网（sub-net）、节点（node）。
网络中最多有248个域，每个域中最多有255个子网，每个子网中最多有127个节点，每个域屮最多有255X127=32385个节点，网络屮最多有248X32385个节点，每个节点有一个Neuron芯片，每个芯片有惟一的48位标识符TD。
2、EIB/KNX标准
EIB是ElectricalInstallationBus的首字母缩写；KNX是Konnex的缩写。
1999年欧洲三大总线协议EIB、BatiBus和EHSA合并成立了Konnex协会，提山了KNX协议。
该协议以EIB为基础，兼顾了BatiBus和EHSA的物理层规范，并吸收了BatiBus和EHSA中配置模式等优点，提供了智能楼宇家居控制系统的完整解决方案，并成为TSO/TEC14543-3标准,这也是在住宅与楼宇领域中唯一的国际标准。
2007年正式被国家标准委员会认证为GB/Z20965-2007“控制网络HBES技水规范-住宅和楼宇控制系统”国家标准。
EIB/KNX是一个分布式现场总线标准，被广泛应用于智能建筑、现代住宅中的灯光、窗帘、空调、电器、安防等设备的控制。
其网络组织结构包括:
线路（Line）、区域（Area）以及系统（System）EIB/KNX网络支持多种拓扑结构，物理介质是4芯屏蔽双绞线，其中2芯为总线使用，另外2芯备用。
所有元件均采用24VDC工作电源。
3、Modbus：
Modbus网络物理接口符合E1A-485规范，数据和信息的通信遵从主/从模式，组成主从访问的单主控制网络。
网络可支持247个之多的远程从属控制器
七、简述BACnet协议的主要内容
BACnet：
ADataCommunicationProtocolforBuildingAutomationandControlNetworks
BACnet的应用层协议基本内容：
BACnet的最成功之处就在于采用了而向对象的技术，定义了一组具有属性的对象来表示任意的楼宇自控设备的功能，从而提供了一种标准的表示楼宇自控设备的方式。
具体的说，BACnet协议定义了设备、对象、属性和服务等抽象概念。
设备由对象组成，对象由属性来定义和描述，属性间的操作通过定义的服务来完成。
BACnet目前定义了28个对象，随着BACnet标准应用的深入和应用范围的扩大，BACnet标准不断增加新的标准BACnet对象类型。
当定义了具有复用功能的标准BACnet对象后，就可以用标准对象进行不同的组合来表示实际的楼宇自控设备（BACnet设备）。
BACnet对象只由属性所组成，不包含访问和操作属性的方法，BACnet把对象的方法称为服务（Service）。
服务就是一个BACnet设备可以用来其它BACnet设备请求获得信息，命令其它设备执行某种操作,或者通知其它设备有某个事件发生的方法。
BACnet对象的属性是描述BACnet对象的方法，每一个BACnet对象用一组属性来定义，实际上，BACnet对象的属性就是它的数据结构。
BACnet标准确立了所有对象可能具有的总共123种属性。
每种对象都规定了不同的属性子集。
所有属性在网络屮都是可读的。
如果说对象和属性提供Y通信的共同语言，那么服务则提供Y信息传递的手段或方法。
通过这些方法，一个BACnet设备可从另一个设备中获取信息，可命令另一设备执行某动作或向一个或多个设备发布某种事件己发生的通知。
BACnet定义了35种服务，划分为6类:
报警和事件、文件访问、对象访问、远程设备管理、虚拟终端服务和网络安全。
BACnet设备不必实现所有服务功能，只有一个“读属性”服务是所有BACnet设备必备的。
根据设备的功能和复杂性，可以增加其它服务功能。
按上述规则用BACnet对象表示的设备就称力“BACnet设备”，BACnet网络自控系统就是由“BACnet设备”为网络节点所组成的自控系统。
全部由符合BACnet标准的“BACnet设备”组成的系统称为纯BACnet系统
设备认证与PICS文档
为了实现不同厂家设备互连和互操作的目标，必须要保证不同厂家开发和生产的BACnet设备符合应用行规的要求。
因此，就必须进行互操作测试，并实施产品认证制度（ISO16484-6）。
当产品经过测试和认证后，就必须提供一个技术文档，以便工程项目应用人员在选用实际设备时参考，这个技术文档就是PTCS（PROTOCOLIMPLEMENTATIONCONFORMANCESTATEMENT）,即“协议实现一致性说明”文档
八、回答下列问题
1.同步传输与异步传输有哪些共同点和不同点？
2.物理层可以通过哪四个基木特征来描述？
分别举出一个典型例子。
3.什么是集散控制系统，它通常由哪几部分组成？
4.简述C/S与B/S的概念，比较二者的异同
5.简述分组交换技术，比较数据报与虚电路业务的异同
6.有线电视系统有那些常用的设备和部件？
机顶盒有那儿种？
7.智能楼宇的安全防范系统主要包括那些内容，在入侵报警系统中常用的入侵探测器主要有那些？
8.解释下列概念：
PABX、（DOD1+DID+BID）;GCS、IDF31DF；GMII、1OOOBASE-SX、1000BASE-LX、1000BASE-CX、1000BASE-T；
答1:
在串行传输屮，如何解决码组或字符的同步问题，0前存在两种不同的方式，即异步传输与同步传输。
异步传输一般以字符力单位，不论所采用的字符代码长度为多少位，在需要发送的每一字符代码前面均加上一个“起”信号（其长度规定为一个码元），在字符代码后面均加上一个“止”信号（其长度规定为一个或两个码元），以此达到收发同步。
同步传输是以固定的时钟节拍来发送数裾信号的，因此，在一个串行的数裾流屮，各信号码元间的相对位置都是固定的。
接收方为了从收到的数据流屮正确地区分出一个个信号码元，首先必须建立准确的时钟信号；其次，必须识别出一纟II数据的开始位罝和传送结束，同步传输是通过连续正确接收规定数量的同步字符SYN来识别数据的开始位置，通过传输结束控制字符EOT来识别数据传送结朿的。
答2:
物理层的四个基本特征是指机械特性、电气特性、过程特性和规程特性。
、电气特性、过程特性和规程特性的典型例子如V.24/V.28标准，机械特性的典型例子如RS232标准中的DB9/DB25连接器。
答3:
集散型计算机控制系统的结构是一个分布式系统，从整体逻辑结构上讲，是一个分支树结构。
集散控制系统是由分散过程控制装賈、操作管理装賈、通信系统三大部分组成。
分散过程控制装置是集散控制系统与生产过程间的界面，生产过程的各种过程变量通过分散过程控制
装置转化力操作监视的数据，而操作的各种信息也通过分散过程控制装置送到执行机构。
操作管理装置通过通信系统监视和管理分散的过程控制装置。
答4:
客户（Client）和服务器（Server）的术语是指一个通信中所涉及的两个应用。
主动启动通信的应用称为客户，而被动等待通信的应用称为服务器。
但要注意，服务器不但能够发送信息也能接收信息。
C/S最新进展是三层结构，三层和二层应用之间最主要的区别是服务器上附加的软件层。
二层应用侧重于将应用逻辑放入客户端和向数裾库屮传送记录（胖客户模式），或者在存储过程中向数据库传送数据并由数据库引擎实现应用逻辑（瘦客户模式）。
三层应用侧重于在客户与服务器的应用代码之间传送消息，由服务器部分实现应用逻辑，然后向数据库发送记录。
浏览器/服务器（Bmwser/server）模式是C/S的一种特例。
这里，Web服务器是传送文档，包括文件、图形甚至是语音和视频图像给远程访问者的平台，客户端使用的则是标准的浏览器。
与传统的C/S模式不同的是，这里Web服务器不需要保留与客户端浏览器连接的信息，当客户通过HTTP协议连接到Webserver并提岀文档请求，Webserver将文档提交岀来便立即关闭连接。
因此Webserver负载的限制因素不是用户数而是连接请求出现的频率。
答5:
1、分组交换技术的基本概念包括以下A容：
1）在发送端将信息报文分成多个小的信息包，称为分组；2）在传输屮
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