建筑自動化論文匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇建筑自動化論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

中國行業標準JGJ/T16-92《民用建筑電氣設計規范》第26章《建筑物自動化系統（BAS）》所規定的模擬和數字混合的集散型系統（TDS），已面臨更新為全數字系統的挑戰。就像工業自動化一樣，建筑物自動化市場在技術接受期曲線上，通常落后于商業領域技術應用會有幾年之久，因此，在商業領域已經成功運用多年的個人計算機和以太網通信，現在卻成為BAS更新途徑的熱門話題。PC-BasedControl和以太網技術，已經開始全面進入BAS領域。2000年3月，Honewell公司推出的全數字化閉路電視監視系統DVM，就用PC-BasedVideoServer，類似于商業領域應用的個人計算機式視頻服務器，取代了傳統的模擬和數字混合的CCTV閉路電視矩陣切換器和磁帶錄象設備；DVM系統中，經過信號轉換接口把所有攝像機的視頻信號直接連入以太網通信，每20臺攝像機使用1臺VideoServer。這種第三代保安監控電視的全數字化CCTV以太網系統，已經在澳大利亞悉尼機場使用。

PC機技術日新月異的進步，使BAS的中央站功能不斷增強；PC機的商業軟件，如ODBC、API等等，已成為BAS的標準軟件；基于PC機技術的分站不斷發展。信息領域的以太網技術對工業自動化和建筑物自動化各個層面的影響，從上到下。BAS管理層的以太網正在下植到自動化層和更低的現場層。BAS三層結構將會成為以太網"一網到底"的三層網絡。完成這項"通體透明網絡"革新的主要技術，就是以太網現場總線。以太網現場總線，也可稱為以太網I/O（Input/Output），是控制技術和信息技術的完美結合，性能發揮到極致，它或許能夠解決工業自動化長期爭論不休的現場總線標準化問題，是商業技術影響工控技術的一個范例。

以總線為脈絡，分析計算機總線、測控總線和網絡總線在BAS技術發展中分別擔綱的角色，可以加深對BAS未來發展的了解。

1、總線BUS

總線一詞，源于計算機技術。總線是各種信號線的集合（包括地址、數據、控制、電源等），是各種信息傳輸的通路，有匯總的涵義。微軟百科詞典定義總線為：計算機系統中各部件之間用于數據傳輸的一組硬件連線（導線）。IBM公司將其簡稱為用于傳輸信號或功率的一根或多根導體。在建筑物自動化中，BAS總線可解釋為用來連接中央站分站、現場設備或者各種系統的那些具有導電性的通路，以完成數據或信號的傳輸。

以應用范圍來分，BAS總線可劃分為計算機總線、測控總線和網絡總線、。計算機總線用于上位管理計算機和中央站內部部件的連接。測控總線用于中央站與分站的連接，分站與現場設備的連接，現場設備之間的連接。網絡總線則是將上位管理計算機和中央站、瀏覽器等視為節點而共同連接在一起的一條多分支線路，將數據置于網絡總線中，數據將會經所有的節點檢測后，由其指定地址的節點接收。BAS管理層的以太網就是網絡總線。當以太網下植到自動化層和現場層以后，以太網又扮演著測控總線的角色，在這種背景下，我們借用"網絡就是計算機"的概念，不免也可以說"網絡就是控制器"，因為所有傳感器、執行器、分站、中央站已經遍布以太網中，以太網被賦予完成分布式控制兼有普通信息存取的能力，人們可以隨心所欲使用以太網，無論是進行實時控制還是傳遞管理信息。

2、標準化Standardization

作為信息傳輸通路的總線，追求標準化，是各種總線的共同目標；只有標準總線，才能夠支持更多的性能不同的產品的連接，完成更多更好的系統的集成，實現更完善的控制和管理，因此，總經以其有匯集性能的特點，尤其需要標準化。標準總線的形成，主要有兩種方法，一種是由非商業的或政府組織所產生的標準，目的在于使某一種類型總線開發和使用規范化，例如RS232C；這種正規的合法的技術標準，是在對已有方法、途徑及技術開發進行仔細研究的基礎上起草，并經正式批準后產生，這種標準通常包括著一些國際標準。另外一種方法，是有某一家公司先行開發出一種總線技術，由于成功，得到其它公司模仿和廣泛使用，以至一偏離該總線就會產生不兼容問題，導致產品在市場中受到限制，例如現場總線LonTalkBus；這類事實上的總線技術標準，是基于市場需求產生而形成的，無需正式批準，這種標準通常包括大量流行的工業標準。

3、計算機總線ComputerBus

中國行業標準JGJ/T16-92第26章BAS，對中央站硬件、組態、系統軟件的規定（26.4.26.5）非常簡單，僅是基于采用計算機作為監控中心的一般原則，如應設置CPU、CIU、CRT、打印機等規定，對上位管理計算機則僅限于優化控制與管理某些功能要求。但是，近年來計算機技術發展很快，系統軟件、應用軟件、存儲系統、處理器技術、輸入輸出系統和計算機結構，都是如此，其中，計算機總線技術與工業自動化、建筑物自動化關系密切，計算機總線是計算機系統信息總通道，性能優劣，對BAS上位管理計算機和工作站的影響是至關重要的。因為采用先進的計算機總線，可以提高工作站的帶寬，改變工作站的兼容性和開放性，并能提高工作站的可靠性，這對控制系統無疑是最重要的性能。例如，使用PCI總線技術的PC機，每年停機時間可以小于315秒中，可靠性高達99.99%，因此，BAS用戶已經開始關心工作站的計算機總線，2000年9月山西省太原市某國際貿易中心大廈BAS招標文件中，明確提出中央站應該使用計算機33MHz三總線結構PCI（外部設備互聯總線），說明用戶不僅關心各種功能模塊設置，還要求提供工控級別的總線來保證工作站性能。隨著基于PC機控制的技術進展，計算機總線對BAS的影響會更加重要。因為BAS將逐漸最終成為由一臺PC機控制幾條現場總線的系統。

3．1計算機總線的發展歷史

1970年，DEC公司首先推出了稱為Unibus的總線，把PDP11小型計算機上所有的部件、設備都連接在一起。它是一種單總線結構。

1981年，IBM公司在第1臺個人計算機IBMPC/XT上推出了XT總線，也是單總線，1984年，采用16位CPU的IBMPC/AT出臺，AT總線在XT總線結構上，增加了一組輸入/輸出總線，形成雙總線結構。AT總線就是著名的工業標準總線ISA，全稱是IndustrialArchitecture工業標準結構，它是通過將板卡出入IBMPC及其兼容機的標準擴展槽來添加計算機部件的總線設計規范。1989年康柏、惠普等9家公司在ISA基礎上，推出EISA，擴展工業標準結構，這是一種把附加卡（例如視頻卡、內置卡MODEM卡及支持其它設備的卡）聯接到PC機主板的一種總線標準。EISA總線操作頻率比ISA高很多，能提供很多的數據吞吐率。

為了提高PC機性能，使某些擴展板可以直接與微處理器通信，而不必經過通常使用的系統總線，Intel公司提供了PCI總線規范。這種局部總線允許在計算機上安裝多至10個PCI兼容的擴展卡，PCI局部總線系統需要在某個PCI兼容插槽中安裝一塊PCI控制卡，每次可以以32位或64位的速度與CPU進行數據交換。PCI規范還考慮了多路復用Multiplexing。因此，PCI總線已成為今天計算機事實上的局部總線標準。由于PCI獨立于處理器，不僅Intel系列可用，DEC的Alpha、Motorola的PowerPC等系列也可以用，它的向前向后兼容性，能使現有的多種計算機都能平滑過度到新標準，所以尤其受工業控制機行業的歡迎，建立了PCI工業計算機協會PCIIndustrialComputerManufacturersGroup（PCIMG），致力于在工控機行業推廣PCI總線。1995年，出版了CompactPCI規范。

PCI總線在計算機中配置了3組總線，時鐘33MHz，與CPU時鐘頻率無關，寬度32位，可擴展至64位，帶寬達132Mbps至246Mbps，可以和ISA、EISA、VL-BUS等總線兼容，支持5V和3.3V兩種電壓，可以在芯片、軟件和開發工具方面廣泛利用PC機豐富資源，它具有良好的網絡性能、圖形視窗介面和數據存貯性能，是工業自動化和建筑物自動化中央站理想的計算機總線。

3．2標準計算機總線

國際標準

IEEE969（S-100）微機通用

IEEE488（HP-IB）測試儀器

IEEE1394（FireWire）測試儀器

EIARS232C設備總線

EIARS422/423/449/485設備總線

ANSISCSI小型計算機，設備總線

VESAVL-BUS局部總線

工業標準（流行微機總線）

ISA系統總線

EISA系統總線

PCI局部總線

3．3新一代計算機總線（正在開發中）

1998.9PCI-XCompaqIBMHP

1998.12NGIO（NextGenerationI/O）IntelDellSunNEC日立NEC西門子

1999.2FutuieI/OCompaqIBMHP

4、網絡總線NetworkBus

中國標準JGJ/T16-92第26章BAS，規定"優先采用共享總線型"局域網結構作為BAS管理層、自動化層、現場層的網絡拓撲，即用一條總線，把上位管理計算機、中央站、分站、現場設備各自連接在一起，形成三層局域網。因為所有節點共享一條傳輸通路，一次只能允許一個節點發送信息，所以需要建立信息發送的控制方式，JGJ/T96-在26.6.6條文說明中，沒有明確規定是用IEEE802.3以太網的CSMA/CD波及監聽多路訪問/沖突檢測爭搶發送，還是用IEEE802.4令牌總線排隊訪問控制，只有指出這兩種方法都是"目前流行的"，但是"并無一致的看法"。在26.6《信號傳輸與數據通信》中，則把現場層至自動化層之間的信息傳遞成為"信號傳輸"，把自動化層和管理層之間的信息傳遞，稱為"數據通信"，以示區別，前者為現場設備與計算機通信，包括模擬信號，后者為計算機之間通信，全部為數字信號。

20多年來，發展極為成功的以太網技術，已經得到公認。人類進入英特網時代，以太網也迅速進入工業自動化的各層網絡。電氣電子工程師協會IEEE基于802.3以太網國際標準，正在積極制定現場與以太網通信的新標準，使以太網能夠直接為現場層所使用，可以預見，正象個人計算機PC迅速進入工業自動化領域一樣，以太網以及TCP/IP、UDP/IP協議將十分迅速進入工業自動化各個領域，包括BAS。

網絡總線是網絡通信總線的簡稱，在BAS中，網絡總線是上位管理計算機、中央站、分站、現場設備之間的連接總線，從計算機系統結構的角度上看，它是計算機的外部總線，計算機總線則可視為內部總線。網絡總線屬于網絡技術，計算機總線屬于計算機技術，網絡是多個計算機的集合系統，數據通信和資源共享是其特點。今天，已經進?quot;網絡就是計算機"的時代，通信和計算機技術緊密結合、同步發展，計算機總線和網絡總線是計算機一種技術的兩個方面。新一代的計算機已經把網絡接口集成到計算機母板上，網絡功能已經嵌入到操作系統中，使得網絡總線可以視為計算機總線的外部延伸，密不可分。不進入網絡的工作站，是不完整的工作站。在建筑物領域，BAS是建筑物整體計算機網絡的重要子網，形成建筑物管理和建筑物設備控制一體化是從網絡開始的。計算機總站維系著BAS的通信子網，資源子網和通信子網的組合，就是建筑物自動化網絡，就是建筑物自動化系統。

4．1以太網的發展歷史

1968-1972Aloha無線電系統夏威夷大學開創爭用型通信

1972-1977首臺以太網2.94MMetcalf和Boggs先生建立CAMA/CD

1979-1983粗同軸以太網10MCom（DEC、Intel、Xerox）10BASE5

1980-1982細同軸以太網商品化10M3ComISA總線與10BASE2相連

1984-1987雙絞線以太網1MUTPHP、AT&T1BASE5

1986-1990綜合布線+雙線絞線以太網10MSynOptics、HP10BASET

1990-1994交換式和全雙工以太網10MKalpanaEtherSwitch

1992-1995快速以太網100MUTPGrandJunction100BASET

1996-?千兆位以太網1000MIEEE802.3z1000BASEF

4．2以太網與局域網國際標準IEEE802.3

以太網是商業市場上發展的，而802.3標準是獨立的標準組織《電氣與電子工程師學會》開發的802.3是基于以太網第1個版本制定，但在一定程度上改進了設計，1983年公布以后，以太網以此又作了修改，原來互不兼容的局域網，變為互相兼容（但不完全兼容）。二者主要區別是結構不同，例如，最大數據單元，802.3是1460字節，以太網是1500字節。但是，通常可以把802.3視同以太網。

以太網速率有10M和100M兩種，最大1518字節，最大段長度500米（粗同軸）、185米（細同軸）、100米（UTP），中斷段綜合長度2500米（粗同軸）、925米（細同軸）、2500米（UTP）。

在BAS中用以太網作為網絡總線時，現在BAS供應商所提供的以太網接口卡NIC（安裝在中央站中），應該是10M/100M自適應型，以滿足用戶部署100M快速以太網的要求，例如Intel公司的PRO/100+管理適配器，適用于有PCI總線的臺式機，能自動監聽集線器速度，從而自動選擇10M或100M，能支持最新的連接管理規范wfw2.0，支持所有的主要操作系統和網絡操作系統，WinNT、95、98、2000，Nerware、UNIX，支持10BAS-TX，5類UTP，RJ-45連接器，數據路徑寬度32位，可在0-55℃環境中工作。

4．3以太網介質訪問控制（MAC）CSMA/CD

載波監聽多址訪問/沖突檢測是以太網搶先式信息發送的主要技術，它包括有先聽再講、無聲則講、有空就講、邊講邊聽、一人獨講、退避三舍等信息發送規則，保證所有站點都能以公平方式通過競爭來訪問大家共享的以太網，雖然難免有"后到先服務"的現象，但是，由于CSMA/CD有一套完整的處理沖突的方法，大體上實現了對網絡總線的公平訪問。它是退避三舍的自調整功能，保證所有信息的發送都是成功的，例如常用的一種沖突退避延遲算法，稱為"截斷的二進制指數回退（EBE）"，它使發送信息的站點，每沖突一次，自動延遲一個以2的冪函數計算的退避時間，用這種不斷擴大回退時間來適應網絡流量的變化，這是一種很巧妙的方法。它規定了退避也是有限度的，即最大退避時間以210倍為限，忍讓次數也是有限的，以216次為限，否則就會丟掉這個屢發屢敗以太岡幀，這種情況是絕少發生的，除非以太網已經癱瘓。

以太網每幀發送之間有一個固定的間隙64字節、512位，稱為時間片，用來識別由于沖突而失敗的發送信息幀碎片（最小幀規定為64字節，包括48字節數據），在512位時間內，網絡岡所有站點檢測到載波（有信息發送）和合法的沖突、信息幀碎片，從而保證以太網能正常工作，不受非有效幀（碎片）的影響。

一般談到以太網，主要是指802.3的CSMA/CD協議，它是以太網的主經軟件（其它還幀結構軟件等）此外，以太網還包括以太網接口卡NIC、收發器、中繼器硬件。總之，以太網是一種局域網，是共享總線型局域網（包括集線器Hub網絡），是國際標準局域網之一，應用最廣泛。

4．4以太網與TCP／IP

傳輸控制協議／網際協議（TCP／IP）是實踐中產生的解決網絡互連和異構計算機之間提供可行的透明通信服務的一組協議，它是世界上最大網絡因特網的基礎。以其公用性和有效性，成為公認的開放系統。TCP／IP是網絡數據傳輸事實上的標準，或者簡稱其為因特網通信協議。

BAS結構圖中，標明以太網，是說網絡采用共享總線拓撲，標明TCP／IP，是說數據傳輸采用因特網通信協議。

TCP／IP獨立于特定的計算機軟硬件、獨立于特定的網絡系統，即使你不接入Internet，用它也是最好的組網方案，所以，我們在本文開始，對JGJ／T16－92BAS的網絡結構就標明采用TCP／IP，更何況，BAS進入Internet也是勢在必行的事情。

TCP／IP協議有三個特點，首先它的開放性，可以把現行的各種局域網互聯起來，其次，它統一了地址規則，這種IP地址與域名系統的唯一性，保證了因特網走向全球，最后，高層協議基本標準化，使各種用戶可靠而且便利，這一特點，在工業自動化中，有很好的應用，可以把標準化的控制總線協議，包裝在高層協議中，使TCP／IP成為工業控制通信協議。

TCP／IP分成4個層次：

應用層--常用的應用程序有SMTP（郵件傳送）、NFS（網絡文件）、NIS（網絡信息）、SNMNP（網絡管理）、FTP（文件傳輸）、DNS（域名系統）等，以及工業自動化通信協議，也可在本層打包，如Moddbus、HoneywellC-Bus等。

傳輸層--提供端到端（即應用程序之間）的通信，主要功能是信息格式化、數據確認和丟失重傳等，主要有（TCP傳輸控制協議）和UDP（用戶數據報協議UserDataprogramProtocol，它在工業自動化應用中看好，它把數據先打包，后經IP發送，效率高于TCP）

網絡接口層--不同網或同網中計算機之間的通信，處理數據報和路由，主要是IP（網際互連協議）

網絡接口層--提供與物理網絡的連接，它包括所有現行的網絡訪問標準，最重要的是以太網（802.3系列）。

5、測控總線MeasureandControlBus

BAS現場層和自動層的總線，可視為測控總線。JGJ／T16－92第26章BAS26.6.l節規定"從現場到計算機系統的信號傳輸，需綜合考慮""（1）簡化傳輸控制的硬件結構；（2）減少傳輸導線的根數；（3）弱化維修的技術難度"，還進一步指出了采用的方法"可選用一對一的傳輸方式、矩陣選碼一公用線傳輸方式或多路復用技術的一路通道多方使用的傳輸方式（陣列式傳輸方式）""首先考慮時分制"等等。反映中國行業標準對測控信號傳輸的重視以及要求采用最新技術的愿望。在當時的歷史條件下，已經把測控總線闡述得淋漓盡致。

自從HGH／TI6頒布近十年來，測控信號傳輸領域發生了重大的變化，這就是現場總線技術所帶來的深刻變革，對BAS的影響當然也是非常深遠的。只有現場總線技術才能符合JGJ/T1-92第26.6.1節規定的三項要求：最簡單的傳輸控制，最少的導線根數，最方便的維修技術；而且，最重要的是，現場總線帶來了工業自動化開放系統的新局面，減少了自控系統壽命周期成本LifeCycleCost。

因此，測控總線的討論，可以歸納為現場總線的討論。

國際電工委員會IEC定義現場總線是安裝在制造或過程區域的現場裝置與控制室內的自動控制裝置之間的數字式、串行、多點通信的數據總線。

安裝在控制室內的BAS中央站與現場的分站，分站與現場的傳感器，它們之間的信號傳輸均適用現場總線技術。換言之，自動化層和現場層，采用現場總線技術是歷史發展的必然。當有人提?quot;現場總線是管理控制一體化方案的催化劑"時（美國Fisher公司Martin先生），我們深刻體會這一雋語的豐富內涵。

5．1現場總線發展歷史

1983年，Honeywell公司推出的差分信號驅動器，成功地在4-20mA直流信號上疊加了數字信號，隨即投入市場的智能化儀表Smart變送器，是現場總線產品的前驅，這些帶有微處理器芯片的儀表，除了在原由模擬信號儀表的基礎上增加了復雜的計算功能外，還在4-20mA直流信號上迭加了數字信號，使現場與控制室之間的連接，從模擬信號過渡到了數字信號。這種工作機制，成為美國fisher-Rosemount公司著名的現場總線HART通信協議的基礎。

1984年，美國儀表協會ISA／SO50工作組，開始制定現場總線標準。IEC也成立現場總線工作組IEC／TC65／SC65C／WG6，開始研究現場總線標準。

1985年，國際電工委員會決定由ProwayWorkingGroup負責研究現場總線體系結構和制定標準。

1986年，德國推出Profibus過程現場總線標準。

1990年，美國Echelon公司推出LonWorks現場總線產品。

1992年，Siemens、Rosemount、Rosemount、ABB、Foxboro、Yokogawa等80家公司聯合，成立ISP協會，著手在Profibus基礎上制定標準。

1993年，Honewell、Bailey等公司成立WorldFIP協會，有120家公司參加，準備以法國標準FIP（FactorInsrtumentationProtocol）為基礎制定標準。

1994年，ISP和WorldFIP北美部份合并，成立FF現場總線基金會（FieldbusFoundation）。推動現場總線國際標準的開發。

1996年，FF公布了低速總線H1標準。

2000年1月4日，IEC宣布現場總線國際標準以86%贊成、12%反對通過，IEC-61158面世。

5．2現場總線國際標準IEC-61158

8種現有的現場總線納入國際標準，如果考慮到世界上已有30多種現場總線，這也還是在統一的路程上，前進了一大步。

從上表可以看出，8種現場，有8種通信協議，互不兼容，距離統一標準的現場總線，還有很大距離，雖然這些現場總線在功能上可以互補。

為了解決現場總線統一問題，借鑒IT行業的統一網絡通信標準，就是第5種類型，即以太網現場總線。1998年，在美國休斯敦召開的ISA展覽會期間，成正了工業自動化開放式網絡聯盟IAONA，建議把FF的H2高速現場總線，改成高速以太網HSE，有Honeywell參加的18個公司31位工程師正在Foxboro公司積極進行開發，希望HSE能成為眾望所歸的現場總線。

HSE的特點是速度高（100Mbps），數據通過量大，與計算機聯接容易，價格低。有兩類用途，一類是完成由于計算量過大而不適合在現場儀表中進行的運算，另一類是作為多條低速H1總線或其他網絡的網關設備。

HSE是否適用干BAS，是有待研究的事情。

在IEC61158國際標準中，有歐洲標準建筑物自動化系統MBS－TC247推薦的ProfibusFMS總線和WorldFIP總線，但是沒有歐洲推薦的LonWorks總線和歐洲設備總線EIB。

5．3現場總線的三層結構

從IEC61158標準中的8類總線，可以看出現場總線并不需要保持與ISO／OS17層結構一致，只需物理層、數據鏈路層、應用層等三層就可以了。因為面向控制的信息比較簡單，但需要快速而可靠地到達目的地，七層模式使數據轉換變慢，會滯后實時控制的時間要求，七層有關的網絡接口成本也較高，同時，現場設備也不需要OSI地址。

IEC61158還規定，所有2至8類現場總線，均需對類型1的FF總線提供接口，但2至8類總線之間，不要求提供接口。

5．4以太網作為現場總線的主要問題及其解決方法

由于以太網802.3采用隨機式的CSMA/CD信息發送方式，對事實控制來說，就帶來一?quot;不確定性"問題，不能事先預言測控信息傳送的時間，存在著"后到先服務"現象。而令牌式"排隊發言"信息傳送是可以預言的。要克服這個缺點，就要提高以太網的傳輸能力。由于10／100BASE－T全雙工交換式以太網技術發展，基本上解決了CSMA／CD隨即發送帶來的"不確定性"問題。1990年，智能交換機的出現，基本上淘汰了信息發送時的沖突，而且，智能交換機的成本不斷下降，為工業控制實際應用提供了可能。智能交換機（網絡開關EtherSwitch），能同時提供多條數據傳輸途徑，功能和電話交換機相似，使整體吞吐量顯著提高，同時智能交換機還使用一種名為"切入法"（CutThrough）的新橋接技術（常規橋接是使用存儲轉發技術），是延遲時間又降低了一個數量級。1993全雙工技術是以太網可以同時發送和接收數據，理論上又可以使傳輸速度翻上一番，再加上快速以太網的出現，以太網在處理事實控制方面，已經可以做到測控信息的傳輸不再是"不確定"的，而是有著"良好概率GoodProbability"的表現，能夠適應事實控制的需要。

以太網傳送測控信息的另一個問題是線路"利用率"，線路效率。利用率是指線路用來成功地傳輸幀的時間部分。每個以太網數據包中那些不代表實際數據部分（同步、地址、字段長度、錯誤檢驗）較大，共26個字節，這種"開銷"使線路利用率下降。在測控領域，實際數據很短，例如，DI20個字節、DO16個字凇IAO200個字節、通信接口500字節、PID運算500字節、計數器4個字節等，這樣，當使用以太網信息包包裝時，大量信號還需要加上填充符才能滿足最小48個字節數據段的長度要求，如DI、DO、計數器，因此，效率較低。

但是，實際上，由于爭先式發送，會改變效率，計算指出，如果連續發送兩個64字節的以太網信息包，效率可以提高到54％。盡管如此，在工業自動化領域，仍然重視如何減少"開銷"，提高通信效率，例如，在通信協議中，想已用戶數據報協議UDP來取代最常用的傳輸控制協議TCP，因為UDP信息包的包裝比TCP簡單，只有4個字節，而TCP，則是26個字節。IEC61158國際標準現場總線HSE高速以太網就考慮采用UDP／IP來代替TCP／IP。

不過，以太網的高速度，已經把這些問題全部覆蓋了，就算是以最低速3Mbps有效速率運行，一個100個字節的實時控制信息，在以太網的傳輸時間，只有0.336毫秒（[100＋26]×8/3M），對BAS，已是很理想的數據了。

5．5TCP／IP作為現場總線的通信協議的討論

TCP／IP協議是一組協議，采用四層結構，與現場總路線三層結構很相似，因此，適用于現場總線。

采用TCP／IP的以太網現場總線，由于數據鏈路層的CSMA／CD，使得數據傳輸時間是建立?quot;概率"基礎上，但由于以太網線路的改進，情況大為改善。

TCP／IP是非常流行的技術，移植到現場總線是順理成章的事，問題之一是TCP／IP是為因特網設計的，TCP是要處理面對成千上萬的網站，它要處理好這么多路由的連接，只能采取在TCP層，設置發送機和接收機，提供端到端的可靠的進程間的通信，使數據報在傳輸過程中始終保持連接狀態，只有雙向通信。TCP才去發送數據報（雙向通信不是指兩機器獨占式通過網絡對話，而是說兩臺機器間有一交互信息流），TCP發出信號后，必須等待對方應答信號，否則會重發，這種定向連接協議，使兩個端機經常以適當的速度相互通話，TCP傳輸控制在兩個機器問來回發送狀態信息。而UDP用戶數據表協議卻比TCP簡單得多。對于自動控制的應用程序來說，并不需要時時保持個連接，以節約開銷和網絡通信量，而UDP是一個無連接系統，從TCP到UDP放棄了許多功能，簡單了許多，只是作為一個數據報的發端機和收端機操作，而不理會二者之間的連接。幀的結構簡化為源端口2字節，目的端口2字節，長度2字節，校驗2字節。UDP傳遞服務不建立通信雙方的連接，發完數據就完事大吉，所以，比較靈活，效率高，非常適合測控數據的發送，因為這類數據非常短，還有，在控制網絡中，通行的站點比起因特網來，少之又少，非常強調二者之間的連接管理，就顯得多余，比起TCP的大文件來，測控程度只是"發出一個請求"或者"等待一個響應"，三言兩語，傳遞本身就會很可靠。此外，在實時控制中，有時強調一種完全控制，即使在信號傳輸過程中發生錯誤，控制器業能夠自行處理作出決策，而不需要讓TCP一遍又一遍重復發送數據，因為自控系統控制器的自制能力都極強。

無論TCP還是UDP，應用程序都是駐留在通信協議頂層的應用中，包括控制和人機接口等一系列應用程序以及用于系統集成的OPC，都藉信息傳輸，獲取其中的數據。

5．6以太網在工業自動化中的應用

美國Foxboro公司在1995年就推出了采用以太網10BASE－5粗同軸電纜I／AnodeBus用于現場總線控制系統，近年來，新I／A現場總線系統已經改為雙絞線BASE－T，室內及機柜內，都使用RJ-45接插件，對室外及振動嚴重的場所，則按防護等級IP-67生產了密封式RJ-45的連接器，Hirschman公司也能提供現場總線中作為以太網連接的接插件，抗震密封，適用于工業環境。

1997年，Schneider公司為其著名現場總線ModbusTCP通信協議產品，它的PLC產品中的I／O模塊，Momentum系列，均可以設置以太網端口。這些I／O模塊通過這些端口直接連入以太網中。Schneider公司把Modbus通信協議變址為TCP／IP通信協議，這是世界上較早的以太網I／O產品。TCP／IP和UDP／IP的一個重要的優點是在同一個以太網中，可以運行許多不同的通信協議，它們都變址在TCP／IP或UDP／IP中。

Honeywell公司幾年前就已經開始著手把以太網用于建筑物自動化系統自動化層總線通信的應用工作，目前，第一步已經實現，即，把所有測控總線通過TCP／IP接口連入以太網中，通過以太網得數據通信，進行實時控制。以太網成為BA、FA、SA集成的通信平臺，進而與管理系統在此平臺上完成管理控制一體化集成。

隨著以太網應用技術的進一步發展，把以太網芯片內嵌與現場設備的一天，也許會很快來臨，意味著因特網內置與現場設備的時代終會來到，其意義在于因特網與控制網融為一體，因特網無處不在，會進一步改變工業自動化和建筑物自動化的面貌。

5．7建筑物自動化的現場總線

現場總線這個技術熱點，長期爭論不休，雖然出臺了IEC61158所推薦的8種國際標準總線，但是仍然沒有一種統一的標準現場總線能夠滿足各種行業有要求。在這紛爭的局面中，以太網的確受到了許多廠商的重視，在管理層（工廠級）采用以太網已經成了共識，而在低層次上的應用，還要假以時日，許多廠商正在積極研究和開發。

篇（2）

1.1智能建筑設備監控系統組成與結構框圖（圖1）

1.2智能建筑設備監控系統組成與結構

簡要介紹上圖為智能建筑設備監控系統組成與結構框圖，在智能建筑監控系統中，監控系統主要實現對六個子系統（照明、供配電、冷熱源、空調、給排水、電梯）的監控，并可控制其運行。由中央控制器統一全分布式控制運行，但由于每個子系統都由路由器分開，所以也可獨立運行，控制系統涉及智能建筑各個系統設備自動化控制，可實現高檢測功能。

1.3各設備監控子系統應該實現的功能

1.3.1供配電系統

主要功能為智能建筑提供電力。樓層配電設備分布在各樓層，電設備一般放置在建筑底層。監控系統主要實現對配電設備運行參數、配電電源、每個電源蓄電池的工作狀態和數據變化進行監控，同時對各樓層電設備電源運行狀態進行監控，若發生故障會產生警報并記錄故障數據。

1.3.2照明系統

主要功能是為智能建筑照明。其設備建設于建筑物的各個平面上，方便實現各角度全方位照明。照明監控分為室內和室外兩部分，室外照明分為公共照明部分，通過監控可根據室外照度值設定開關時間，也可通過更改程序實現不同照明燈具的啟動時間。室內照明監控可通過監控數據，采用總線控制方式，設定程序對不同場景開啟不同的照度。

1.3.3冷熱源系統

為智能建筑供給冷源和熱源，其噪音較大，設備一般置于建筑底層地下室內。通過對冷熱源系統運行數據和冷熱源供給量的監控和分析，可通過程序控制實現不同季節冷熱源供給量和供給時間。

1.3.4空調系統

保障智能建筑的環境溫度處于適宜狀態，空調設備一般置于各樓層高處位置，地下室也可以配置。控制子系統主要對空調機組、風機盤管的工作參數和運行狀態進行監測，并通過監測數據進行分析，控制和設定主機房的溫度、濕度和運行時間。同時監測子系統還具備空調漏水監視功能，可有效實現對空調系統的漏水監測和控制。

1.3.5給排水系統

既能為智能建筑提供水源，又能排除建筑產生的污水，排水設備一般置于建筑物的地下室或建筑頂層，也可設置在樓宇夾層位置。監控系統可監控水泵的工作狀態，并對水池的液位隨時檢測，當設備出現故障或者水池液位異常時，子監控系統就會向中央控制器發出報警信號，并將故障數據記錄反饋，自動顯示故障發生區域和故障詳細情況。1.3.6電梯系統是為高層建筑提供上下交通的便利系統，設備一般置于建筑的垂直豎井內。電梯監控子系統主要實現對電梯設備運行狀態，監視電梯啟動、停止、方向等，動態顯示出電梯實時狀況，一旦發生故障，監控系統會對電梯設備電動機、電磁制動器等進行檢測，自動報警并顯示故障地點、狀態、時間等信息，并將故障記錄記憶并反饋給中央控制器。

2建筑設備自動化控制系統設計要素

2.1各監控子系統控制功能參數明細

將上文中所述設備監控子系統功能要求進行統計和匯總，確認各子系統監控點的分布位置和分布數量，將子系統的監控點設置類型、數量、相關設備、安裝需求、使用地點等詳細列出，并備份保留。依據各子監控系統技術和系統設備實際特點，以系統高效性、可靠性、實用性為前提，以滿足子系統功能需求為標準，以建筑設備自動控制系統設計的節能環保為核心，以建筑設備維護保養便捷性和低成本性為主要指標，詳細將設備子系統的各種功能參數、控制參數、技術參數列出并進行歸檔，為日后整體系統搭建安裝提供依據。

2.2監控系統控制器、傳感器和執行器的確定

按照監控系統被控設備的控制標準和監控點數量，結合安裝現場實際情況，對現場控制點進行設置和篩選，設計出被控設備安裝現場控制器控制區域內部的監控點分布圖，并根據實際要求確定選擇現場控制器。除了現場控制器，還要確定現場傳感器和執行器使用標準，傳感器和執行器是對被監控設備現場數據進行現場數據采集的基本組成部分，傳感器可監測設備狀態和數據變化，執行器對此進行分析和反饋，可以說兩者在自動監控系統中屬于核心構件。根據系統設備特性，對關鍵設備要采用高精度和高可靠性的智能型傳感器和執行器，以提高整個自動化系統的控制質量。非關鍵設備上可以采用傳統傳感器和執行器，如此可減少成本，降低整個系統造價。

2.3建筑設備監控系統

網絡構建智能建筑設備自動化監控系統整體網絡構建如上圖2所示，建筑設備LON現場總線設備自動化控制系統是現實意義上實現了分布式監控。此系統不同類型的控制器節點都具備高智能化特性和網絡通訊能力。由于控制器各節點具備通訊能力，能夠使節點與節點之間實現相互通訊功能，構成完整的通訊網絡。系統中的控制機構和管理機構可以通過總線現場連接為一個整體，彼此之間可以相互協作，共同完成自動化監控任務，兩者可實現控制數據和信息的共享。

2.4建筑設備監控系統硬件支持

智能建筑自動化監控系統構建必須有硬件支持，在硬件方面，主要選用以下器件：中央監控器（計算機，監控系統的核心部分，處理子系統反饋的綜合數據下達控制指令）；監控顯示屏（將監控圖像實時顯示，便于觀察和分析故障狀況）；鍵盤（更改程序或設定程序，典型的輸入設備）；鼠標（輸入設備）；不間斷電源（為監控中央系統和子系統供電，保障監控系統不間斷運行，保證整體系統的可靠性）；網絡路由器（中繼器、橋接器、配置型路由器等聯合使用，實現網絡分布）；控制總線（無屏蔽雙絞線、控制總線LON）；控制節點（視具體情況而定）。

2.5建筑設備自動化監控系統軟件支持

建筑設備自動化中央監控器軟件功能具備操作級別和身份識別管理功能。軟件系統采用8位通行字進行鑒別和管理，對操作人員實現權限設置，只允許有權限操作人員在一定范圍內進行數據瀏覽，并對訪問者身份信息、訪問時間、訪問內容進行識別和記錄，且具備交互式菜單，為操作人員提供清晰的數據目錄，節省操作時間，便于高效作業；中央控制系統設計還具備邏輯格式數據顯示功能，可描述短語、數值、單位等數據，對不正常數據報警顯示；具有高效數據分離終端，控制特定數據在特定端口運行，只允許一個操作人員或打印機進行處理；具備特殊指令操作功能，響應命令，邏輯顯示并進行標識。

篇（3）

建筑設備自動化系統（BuildingAutomationSystem,簡稱BAS），實際上是一套中央監控系統。它通過對建筑物（或建筑群）內的各種電力設備、空調設備、冷熱源設備、防火、防盜設備等進行集中監控，達到在確保建筑內環境舒適、充分考慮能源節約和環境保護的條件下，使建筑內的各種設備狀態及利用率均達到最佳的目的。

建筑設備自動化系統是智能建筑弱電系統工程中較為復雜的系統之一，現將該系統的設計要點介紹如下：

1中央控制室選址及室內設備布置

（1）中央控制室應盡量靠近控制負荷中心，應離變電所、電梯機房、水泵房等會產生強電磁干擾的場所15m以上。上方及毗鄰無用水和潮濕的機房及房間；

（2）室內控制臺前應有1.5m的操作距離，控制臺離墻布置時，臺后應有大于1m的檢修距離，并注意避免陽光直射；

（3）當控制臺橫向排列總長度超過7m時，應在兩端各各留大于1m的通道；

（4）中央控制室宜采用抗靜電架空活動地板，高度不小于20m。

2建筑設備自動化系統的電源要求

（1）中央控制室應由變配電所引出專用回路供電，中央控制室內設專用配電盤。負荷等級不低于所處建筑中最高負荷等級；

（2）通常要求系統的供電電源的電壓不大于±10％，頻率變化不大于±1Hz，波形失真率不大于20％。

（3）中央管理計算機應配置UPS不間斷供電設備，其容量應包括建筑設備自動化系統內用電設備總和并考慮預計的擴展容量，供電時間不低于30分鐘。

（4）現場控制器的電源應滿足下述要求：

①Ⅰ類系統（650點～4999點），當中央控制室設有UPS不間斷供電設備時，現場的電源由UPS不間斷電源以放射式或樹干式集中供給；

②Ⅱ類系統（1點～649點），現場控制器的電源可由就地鄰近動力盤專路供給；

③含有CPU的現場控制器，必須設置備用電池組，并能支持現場控制器運行不少于72小時，保證停電時不間斷供電。

3現場控制器設置原則

（1）現場控制器的設置應主要考慮系統管理方式、安裝調試維護方便和經濟性。一般按機電系統平面布置進行劃分。

（2）現場控制器要遠離有輸水管道，以免管道、閥門跑水，殃及控制盤。在潮濕、蒸汽場所，應采取防潮、防結露等措施。

（3）現場控制器要離電機、大電流母線、電纜1.5m以上，以避免電磁干擾。在無法滿足要求時，應采取可靠屏蔽和接地措施。

（4）現場控制器位置選擇宜相對集中，一般設在機房或弱電小間內，以達到末端元件距離較短為原則（一般不超過50m）。

（5）現場控制器一般可選用壁掛式結構，在設備集中的機房控制模塊較多時，可選落地柜式結構，柜前操作凈距不小于1.5m。

（6）每臺現場控制器輸入輸出接口數量與種類應與所控制的設備要求相適應，并留有10％～20％的余量。

4建筑設備自動化系統的布線方式

（1）建筑設備自動化系統線路包括：電源線、網絡通訊線和信號線。

①電源線一般BV－（500V）2.5mm2銅芯聚氯乙烯絕緣線。

②網絡通訊線需由采用何種計算機局域網及建筑設備自動化系統在數據傳輸率、未來可兼容性和硬件成本等多方面綜合考慮確定。一般有同軸電纜（不同廠商的產品不盡相同）；有的系統采用屏蔽雙絞線或非屏蔽雙絞線（分3、4、5三個級別）；在強干擾環境中和遠距離傳輸時，宜選用光纜。網絡傳輸限值見表1。

③信號線一般采用線芯截面1.0mm2或1.5mm2的普通銅芯導線或控制電纜，對信號線是否需要采用軟線及屏蔽線應根據具體控制系統與控制要求確定。

（2）建筑設備自動化系統線路均采用金屬管或金屬線槽保護，網絡通訊線和信號線不得與電源線共管敷設，當其必須作無屏蔽平等敷設時，間距不小于0.3m，如敷于同一金屬線槽，需設金屬分隔。

5建筑設備自動化系統監控點統計

5.1一般規定

（1）根據各工種設備的選型，核定對指定監控點的實施監控的技術可行性。

（2）建筑設備自動化系統監控點可通過編制監控點總表來進行統計，較小型

統可編制一個監控點總表，中型以上系統應按不同對象系統編制多個監控點表，組成監控點總表。

（3）編制監控點總表應滿足下述要求：

①為劃分和確定現場控制提供依據；

②為確定系統硬件和應用軟件設置提供依據；

③為規劃通信道提供依據；

④為系統能以簡捷的鍵盤操作命令進行訪問和調用具有標準格式顯示報告與記錄文件創造前提。

5.2建筑設備自動化系統監控點總表格式

篇（4）

Abstract: With the progress of science and technology and the improvement of people's living standard, convenient and comfortable living modern architectural goal and office environment become, electrical automation in construction applications, to achieve the intelligent modern architecture. This paper introduces the electrical and automation background and future development trends, analysis of the composition and application of electrical automation system.

Key words: electrical automation; intelligent; application

中國分類號：TU69 文獻標識碼：A 文章標號：2095-2104（2012）03-0001-02

1電氣自動化在建筑中的應用及發展趨勢

電氣自動化技術的發展，與智能自動控制、計算機網絡、電子技術的飛速發展密不可分，各種技術的發展催生了電氣自動化的繁榮。“自動化”一詞出現在20世紀50年代，隨之電機電力等產品相繼產生，直至60年代，自動化控制理論的開始應用到各行各業中，過程自動化、機械制造自動化和管理自動化，使自動化的發展進入全新的階段。電氣專業的自動化技術成為自動控制與信息處理結合產物，電氣自動化技術的發展極其迅速日臻成熟已經成為高新技術產業的重要組成部分。現代建筑無論從建筑科學技術方面，還是在建筑設計和建筑藝術方面，都取得了巨大的進步，是以往任何時期所無法比擬的。建筑設計理念的不斷提升，促使現代建筑在智能化發展方面提出更高的要求，在此背景下，電氣自動化技術應運而生，90年代起，中國的智能建筑迅速發展，北京、上海等大城市的高樓大廈基本都采用了智能化系統。

隨著我國經濟和現代化工業的不斷發展，4C技術（即Computer計算機技術、Control控制技術、Communication通信技術、CRT圖形顯示技術）在自動化系統中的應用，自動化產品不斷普及，智能樓宇走向智能家居，智能化系統的廣泛應用，為電氣自動化技術應用提供了廣闊的發展前景。為滿足和迎合消費者越來越高的消費品位及消費理念，現代建筑需要不斷提高建筑內涵，勢必要引入電氣自動化的成分以及智能化建筑，特別是數字電子化科技發展智能化已經成為了當今建筑界的主流方向。

2 建筑電氣自動化系統的組成

現代智能建筑自動化系統主要包括通信自動化系統（CAS）、樓宇自動化系統(BAS)、辦公自動化系統(OAS)、閉路電視監控系統（CCTV）、火災報警及消防聯動控制系統(SAS)及其相應的布線系統。

2.1通信自動化系統（CAS）

通信自動化系統為智能建筑內的用戶提供高速、全面、安全可靠的語音、數據、圖像等多媒體信息服務，滿足辦公自動化系統的要求，并能適應樓外電信部門的通信網向數字化、智能化、綜合化、寬帶化及個人化發展的趨勢。

目前，智能建筑中的通信系統主要由兩大系統組成：程控數字用戶交換機和有線電視網(CATV )。隨著4C技術的不斷推廣，現在智能建筑通信自動化系統主要包括以下子系統：綜合布線系統、電視電話通訊系統、計算機網絡系統等。

綜合布線系統(Premises Distributed System，簡稱PDS)是智能化辦公室建設數字化信息系統基礎設施，是一種集成化通用傳輸系統。它是將所有語音、數據等系統進行統一的規劃設計的結構化布線系統，為辦公提供信息化、智能化的物質介質，支持將來語音、數據、圖文、多媒體等綜合應用，是建筑物或建筑群內部之間的傳輸網絡。它能使建筑物或建筑群內部的語音、數據通信設備、信息交換設備、建筑物物業管理及建筑物自動化管理設備等系統之間彼此相聯。綜合布線系統由工作區子系統、水平子系統、管理子系統、垂直干線子系統、設備間子系統和建筑群子系統六部分組成。

電話通訊系統通常有兩種方式：數字程控交換系統和虛擬電話網系統。數字程控電話交換系統由程控電話交換機、配線架、中繼進線組成。電視通訊系統應用最廣的還是閉路電視系統，主要由接收信號源、前端設備、干線傳輸系統、用戶分配網絡四部分組成。

計算機網絡系統是智能建筑中的主干網絡，將智能大廈的計算機系統、網絡通信設備、網絡外部設備和局域網連接起來，形成互聯互通，結構合理計算機網絡系統，并在此基礎上建立能滿足辦公的軟硬件環境，更好的實現網絡信息資源共享。

2.2樓宇自動化系統(BAS)

樓宇自動化系統是利用現代控制方法、對樓宇內的機電設備或系統進行自動集中控制管理，以達到節約能源的目的而構成的綜合系統。系統通過集中監測和控制來提高現代建筑的管理水平，降低設備故障率和維護及營運成本。 它包括建筑的中央空調系統、給排水系統、供配電系統、照明系統、電梯系統等。樓宇自控系統中基本采用的是集散控制方式和分布控制方式，即用分布在現場被控設備處的微型計算機控制裝置(DDC)完成被控設備的實時檢測和控制任務，克服了計算機集中控制帶來的危險性高度集中的不足和常規儀表控制功能單一的局限性，實現多種控制及管理功能。

2.3辦公自動化系統(OAS)

辦公自動化是20世紀80年代迅速發展起來的一門綜合性學科，它是利用技術的手段提高辦公的效率，進而實現辦公自動化處理的系統。它采用Internet/Intranet技術，基于工作流的概念，使企業內部人員方便快捷地共享信息，高效地協同工作。系統集成主要包括運行壞境集成和技術集成。

2.4閉路電視監控系統（CCTV）

Closed Circuit Television (CCTV) 一種圖像通信系統，它綜合了傳感技術、監控攝像技術、通訊技術和計算機技術，組成一個多功能全方位監控的高智能化的處理系統。智能建筑中閉路電視的應用，可以保護人身安全，節省時間和費用，提高效率，實現實時指揮和調度，處理和保存信息。閉路電視監控系統視頻監控系統主要由前端攝像部分、控制部分、傳輸部分、顯示與記錄四大部分所組成。

2.5火災報警及消防聯動控制系統(SAS)

消防聯動控制系統是當火災發生后，聯動啟動各種消防設備，以達到報警及撲滅火災的綜合系統。火災自動報警及消防聯動控制系統主要由以下設備組成：主機主板、回路卡、手動控制盤、多線制控制盤、直流不間斷電源、消防應急廣播系統、消防電話系統、CRT系統、機箱。

3 結束語

在全球信息化的今天，信息的共享和高效顯得尤為重要，智能化系統在現代建筑的應用，成就了人、信息和工作環境的智慧結合，使人們的生活和辦公環境更加方便快捷，極大地提高了人類的生存質量。隨著科學技術的發展日新月異，智能化小區的內涵也必將隨著科技的進步不斷地變化、發展。

篇（5）

中圖分類號：TS958文獻標識碼： A

目前，已經有越來越多計算機科學技術運用于現代建筑的通信連接方面，科學、合理的分布監控系統、安全防范系統等，已在智能化建筑中應用，使建筑各個系統之間進行有效協調。 在設備和功能方面形成整體智能化的特性，則就是智能化建筑的體現。1 建筑電氣工程的智能化設備

建筑智能化系統主要是經由建筑物里面分散裝置的遠程處理機和中央處理設備等來實現，以總線橋來實現信息的通信和交換，包括輸出設備、系統輸入設備和系統設備三種，根據智能化設備的構造方式可分為以下的幾種：中央處理設備，其主要包括的是顯示屏、中央電腦、數字化儀、操作鍵盤和打印機組成；遠程處理機，一般都采用 TA6711 以及 TA6585 兩種型號的遠程處理設備，這兩種設備和接收處理設備的功能差不多是相同的，能夠實現對建筑物的數據通信和實時監控，遠程處理機也能經過總線橋直接的連到 M7 的中央系統之中，變成二級控制的獨用系統；總線橋是主要用在二級操控系統通信的處理器之中，共有八條通信的線路，每一條通信的線路能夠連到起碼三十個地區的控制器；測量元件和控制鍵，不一樣型號的測量元件在濕度傳感器、流量傳感器、壓差傳感器和溫度傳感器等方面是不一樣的，控制鍵主要包括的是三通閥、二通閥和繼電器。

2 智能化建筑

2.1 智能建筑自動化系統的應用

一座智能化建筑，其設備數量、設備本身自動化程度以及這些設備智能化的管理系統，組成了設備自動化系統。 這些設備包括用于監控整個設備狀態的中央監控系統,給建筑內提供水、電、氣以及智能照明、智能空調、智能門禁系統、防火防盜系統、影像監控系統、電梯等,同時也包括這些設備正常運營管理系統,以實現根據不同的客戶進行差異化的調控和科學管理，為客戶提供一個舒適（溫度、濕度、空氣凈化等）、便捷、節能、安全的環境。 智能化建筑系統及其子系統是一個開放的系統，并備有符合標準的通信協議接口，為系統不斷升級兼容創造了條件。 這個龐大的系統包括幾個子系統，具有幾個基本的功能。

（1）科技應用安全監控功能。 計算機應用技術在建筑安全監控設備方面可以同其他的安全設備聯動使用，比如門禁系統，當發現有人非正常進入建筑物內部時，系統就會發出警示，提醒安保人員到現場處理等。當然對重要部位的監控警示， 可以直接與 110 報警系統聯動。

（2）消防滅火報警監控功能。 現在智能型建筑都有煙火探測傳感器以及自動噴水裝置，也就是當煙火探測傳感器探測到“煙火”指標超過一定程度時，就自動將信息傳給控制中心（包括位置、煙火指標等信息），并自動進行報警，必要時還會開啟自動噴淋閥門（消防栓），進行自動滅火。 當然這里還有一些系統會聯動，比如事故照明電源等監視系統、逃生系統（應急疏散指示路標和路燈開啟幫助被困人員離開現場）。

（3）實施集中監控功能。 公共設施是關系到整個建筑的安全問題，其中一些設備包括：A.配電中心的變壓器、配電箱、公共設施照明電源、電梯電源、鍋爐房電源、水泵電源等設施進行必要的監控；B.對給水系統、排水系統和衛生系統的設備也要進行有效的監控；C. 取暖、通風和空調等設備運行狀況的有效監控；D.對電梯的運行情況、鍋爐的運行狀況以及公用飲水設備的運行狀況進行有效的監控；E.對出入停車場或車庫的車輛人員自動管理系統運行情況的監控。

2.2 多系統集成化建筑的結構

集成化建筑結構由多個系統組成，結構平臺作為系統的總管理端， 負責整個建筑系統的信息收集和處理，對計算機技術應用中處理的結構之間應有控制和決策方式。 運用計算機科學技術將建筑物智能化進行系統設計展現出科技應有的特征，對總體的設計結構綜合信息管理，形成有效的建筑系統之間信息的協調工作。 對建筑的方案設計和分布計算技術應用系統做出軟件方面的支持，使其能夠靈活地在計算機技術應用方面作出合理的分布使用。 在智能化建筑中計算機系統中對技術的運用應協調配合，實現共同的功能分配需要。

2.3 計算機技術系統管理智能化建筑

智能化建筑中存在組織模式上的差異，早期的數據應用技術已經不符合現代化建設的需求，要求更新數據庫的組織信息形式，保障信息資源結構的完善性。 運用計算機科學技術設計出符合智能化建筑的特征，進行總體的信息系統管理和協調。 根據計算機應用技術系統管理對數據和程序之間起到相互調節作用，用對等關系將智能化建筑中各方面內容結合。

3 系統集成化模型管理的應用

3.1 系統集成技術原理

（1）協議轉換器解決了網絡匹配問題 ，可以任意把新系統集成到原有的系統中。（2）為解決軟件開發與硬件廠商的矛盾 ，也就是軟件操作系統和設備控制系統的矛盾，OPC 標準應運而生，可以完成系統的集成，而且可以進行軟、硬件數據讀取和錄入，并且使各個設備互聯互通，提高了系統的開放度和可互操作性。

3.2 智能化建筑的關鍵技術

說到智能化建筑的關鍵技術離不開數據通信技術、計算機技術、圖像處理顯示技術以及自動化控制技術。

3.3 多系統集成化模型管理應用

對于每個智能化建筑的多系統集成模型都存在一定的差異，也就是信息的組織模式都或多或少地存在著差異。 我們將集成平臺分為三層分平臺：首先就是數據通信，做到互通，也就是標準接口和子系統之間的任務交換；第二層就是分析控制；第三層就是協助決策層。 接下來就是各個子系統，各個子系統是實現集成平臺和整日模型的一個重要環節。按照智能化建筑 5A 組成要求，共有包括數據通信設備、保安監控、辦公、通訊聯絡以及火災隱患應急預警自動操系統接口在內的五大自動化系統接接口類型，并通過集成平臺實現各個子系統之間文件、程序、數據信息的調用以及對等交換。

4 計算機技術與通訊監控系統的應用

（1） 現場監控單元系統。 簡單地說就是起到上情下達，下情上傳的作用，以達到智能化調節現場環境的目的。（2）區域性監控中心系統。 “區域性的監控中心”就是一個中轉站，是一個進入智能化、遠程化的起始點。 它是通過接口接收到控制單元傳來的信息，依據標準條件設置數據，對當前信息進行甄別，并對數據進項保存、統計、分析，然后將結果反饋給集中化監控中心。（3）集中化監控中心系統。 集中監控中心通過相同的訪問來獲取相應的區域監控中心反饋數據信息，其形式以文本、圖像或聲音等進行人機交互，將監控實際對象狀態信息和緊急數據真實反映出來，并對分析各種參數進行保存。 由另一個訪問接口將分析結果反饋給區域監控中心，來發出控制指令,以實現控制目標的所有設備，并根據需求生成各種報告存檔。 集中監控中心系統的建設來促進整個監控系統的集中控制管理，并實現智能建筑控制中心實現自動化操作、管理和控制,以改善所有設備的可靠性和安全性,全面促進智能建筑自動化和集成的水平和程度。（4）計算機技術監控終端。 要完成計算機技術在智能建筑通信監視應用程序任務，自然離不開先進的監控終端設備,這些監控終端設備包括智能開關、顯示屏、電源以及包括溫度計、濕度計在內的環境監測設備、溫度、濕度控制設備―――空調、通風設備以及控制設備等監控終端。

5 結束語

綜上所述，在智能化建筑中能夠將各種智能的系統有機的整合，能夠在一個監控平臺對全局建筑進行掌控， 將建筑內的信息匯集在一起，展現建筑的智能化優點。隨著我國經濟的快速發展以及國力的增強， 為城市化的建設起著關鍵的推進作用， 為智能建筑的發展建設作出重要的保障。

篇（6）

現階段，建筑工程的發展十分迅猛，建筑工程的結構形式也朝著智能化的方向發展，越來越多的電氣設備安裝到建筑物當中，這使接地的設置十分重要，下面我針對幾種常見的接地系統進行分析。

1、TN-S和TN-C-S

現代建筑多配備獨立變電設備，所以就需要應用到TN_S系統，TN-S系統是由三相四線和PE線相五個部分組成的接地系統，該系統對于中線和接地線的保護是有效，除了在變壓器中性點中進行接地外，其它形式不需要使用電器連接線。智能建筑中大多是大功率設備，并且多應用單相電，這就造成單相電的負荷較大，同時大型亮化設備的使用容易形成三次諧波疊加，如果這種諧波發生疊加對于線路的電流會造成很大的影啊，容易釀成電機起熱和或者線路溫度過高。如果在將PE線接入設備，將會留下更大的安全隱患（PE接觸設備后會在外殼形成電流），在加上直流地線的影響，將會造成電子設備不能正常共作。所以，在智能建筑中還應針對直流、交流、安全保護等現象進行合適的防電機、雷擊保護措施。智能建筑中常見的電氣設施有信號交換機房、消防設施、火災報警監控室、計算機房等。這些設施容易產生電磁波形成干擾，因此需要采用TN-S系統，其主要性能可以降低電磁波的干擾，還可以起到一定的防靜電及屏蔽接地的作用。

TN-C-S系統則是由TN-C和TN-S兩套系統組成，這兩套系統分別負責對中性線和PE線進行連接，這種連接形式適合建筑物中的變電設施來使用。線路未進戶前采用TN-C進行接地，入戶后采用TN-S系統。這兩種系統的特點在于對中心線和PE線進行共同接地后，能夠不再進行電氣連接，系統中的中性線會持續保持帶電狀態，而PE線始終不會帶電，這就使保護接地線PE的金屬連接外殼和部件能夠正常的運行，并且不出現帶電的現象，所以在TN-C基礎上合理使用的TN-S接地系統，能夠提高接地系統的穩定性。TN-C和TN-S接地系統要合理的采取接地引線，并且針對接地設計時選擇好合適的電阻值，使等電位基準點的運行相對穩定。目前這兩科，接地系統在電氣智能化建筑中被廣泛的應用。

2、安全保護接地

在建筑工程中，針對用電沒備和不帶電金屬構件都會使用PE線路進行連接，這樣可以形成了安全保護接地，這種連接形式需要注意的是PE線連接端不可連接N線或帶電設備。這是因為在建筑中很多設備的用電功率都很大，但是并不是每個用電設備都使用安全保護接地，如果將PE線和沒有安全保護接地的設備相互連接，一旦設備出現線路老化和破損就可能造成設備外殼帶電，這時如果有人體接觸設備，必然發生觸電傷害。

在并聯電路中支路的電阻越大，電流值越小，當接電阻的電流很小時所經過人體的電流也會相對較小，但是人體也是一個導體，人體中的電阻要遠遠大于接地電阻，所以電流只能有很小一部分經過人體，在加上電阻值的影響幾乎沒有危險。所以當接電電阻較小時，就算出現了短路，所產生的電流也很小，就使在沒備外殼所產生的電壓不高，人體直接接觸是不會存在危險的。所以說在安全接地中降低接地電阻對保護建筑中電氣系統安全和有效性是十分有利的，同時也能起到保證建筑中人身安全的必要方式之一。

3、交流工作接地

當變壓器的N線和中性點進行的接地時，N線一般使用銅制絕緣線。在配電過程中在箱內安裝輔助點位接地端子。同時要保證接線端子不能外露，絕不能和其它接地產生連接，嚴謹出現屏蔽接地、直流接地、防靜電接地混搭的現象，同時在進行PE線連接時，要保證在高壓系統中，中性接地點能夠和繼電保護裝置相互消除并向，消除過電壓。中性點接地可以有效防止零序電壓產生偏移，并且保證三相電壓的平衡，這種設置不僅能夠直接使用單相電源，同時對保護低壓系統很有幫助。

4、防靜電接地

在建筑設計的過程中，有效防止電磁靜電干擾最為有效的辦法就是將其屏蔽。通常在設備外殼和PE線連接處設置屏蔽管路，可以將多個屏蔽點和PF線相互連接，在保證靜電和干擾的同時，要使設備運行環境相對的清潔、干燥。這是由于，人的走步、移動設備，各種磨擦均會產生大量靜電。防靜電接地要求在潔靜干燥環境中，所有設備外殼及室內（包括地坪）設施必須均與PE線多點可靠連接。智能建筑的接地裝置的接地電阻越小越好，獨立的防雷保護接地電阻應≤10Ω；獨立的安全保護接地電阻應≤4Ω；獨立的交流工作接地電阻應≤4Ω；獨立的直流工作接地電阻應≤4Ω；防靜電接地電阻一般要求≤100Ω。

5、直流接地

現代建筑的功能性越來越豐富，但是都離不開大量電子設備、通信器材的接入。這些設備在進行信息的傳輸、錄入等過程都是由于微電流的快速運行而形成的，這些設備通常用于一個固定的局域網絡，這個網絡的運行和維護成為了這些設備運行的根本。針對這種情況，建筑內設備的運行需要一個穩定良好的環境，并且能夠提供一個相對穩定的電源，這就必須保證基準電位的穩定性，可以利用大截面的絕緣銅芯作為引線，將基準點和絕緣銅芯相互連接，在接入設備的直流接地，需要注意的是引線不能與PE線連接，嚴禁與N線連接。

6、防雷接地

現階段建筑中的主要電氣設備由通信自動化系統、辦公自動化系統、閉路電視系統、樓宇自動化系統、保安監控系統、火災報警及消防聯動控制系統組成，這些系統需要大量的電阻設備進行布線，雖然這些設備的耐壓等級很低，能夠防止一定的干擾，但是雷擊問題對其的影響依然很大，任何程度的雷擊形式都會對這些設備帶來致命的傷害。所以建筑中的接地的設計將防雷性作為一項基礎功能。

建筑中的設備多屬于一級負荷，應按一級防雷建筑物的保護措施設計，接閃器采用針帶組合接閃器，避雷帶采用25×4（mm）鍍鋅扁鋼在屋頂組成1O×10（m）的網格，該網格與屋面金屬構件作電氣連接，與大樓柱頭鋼筋作電氣連接，引下線利用柱頭中鋼筋、圈梁鋼筋、樓層鋼筋與防雷系統連接，外墻面所有金屬構件也應與防雷系統連接，柱頭鋼筋與接地體連接，組成具有多層屏蔽的籠形防雷體系。這樣不僅可以有效防止雷擊損壞樓內設備，而且還能防止外來的電磁干擾。

7、結束語：

在未來建筑發展中會由越來越多的電氣設備接入到建筑物中來，我國在建筑中進行電氣自動化的應用設計起步很晚，還存在一定的缺陷，但是通過研究的深入，電氣自動化將會朝著更先進的方向邁進，以符合建筑的發展需求。

參考文獻：

[1]萬新寧，吳光軍，智能建筑設計施工中的防雷接地技術與應用[A]，第三屆湖北省科技論壇氣象分論壇暨2005年湖北省氣象學會學術年會學術論文詳細文摘匯集[C]，2005年。

[2]趙慶鋼，建筑電氣安裝工程的問題與解決措施，[J]，民營科技，2010年08期。

[3]陳盼攀，超高層建筑電氣自動化設備安裝項目管理，[J]，技術與市場，2011年06期。

篇（7）

中圖分類號TU7 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）110-0132-02

1綜合布線的基本概述

綜合布線工程具有技術性強作用強度密集等特點，由于線路種類的繁多，在智能控制的高要求下需要綜合考慮光控，聲控，手控，自動監控等一系列的技術設備，因此，在智能建筑綜合布線中的系統定位，設計，布線標準以及具體的技術要求細節都要進行全方位的研究和探討，以確保綜合布線系統在智能建筑中得到最大作用的發揮作用。

綜合布線的基本結構是由六個模塊組成，即通常所說的設備間，工作區，管理區，水平子系統，干線子系統，建筑群子系統六個基本部分。

2綜合布線功能探討

2.1設備間

所謂設備間就是在建筑物內運用綜合布線技術安置的相關硬件設備的場所。一般該設備間放置在大樓的三層或二層，以便于相關設備的搬運和節省投資。設備間是用于把公共系統的各種設備相互聯系起來，它相當于電話系統中的電纜和導線連接部分，另外設備間的功能還具備在樓宇入口處的保護系統和其他的連接設備。

2.2工作區

工作區是放置應用系統設備的地方。它相當于電話系統中的終端部分，是由終端設備連接到信息插座的接插軟線構成，在進行終端信息和設備的插座連接時，一般需要電氣轉換裝置配合作業。

2.3管理區

管理區是在設備間的配線區域內。其采用的是交聯和互聯的方式來連接干線子系統和水平子系統的線纜，并且在這種智能的管理下為繁雜的子系統提供了便捷管理的可靠保障，大大的節省了傳統布線系統中的管理成本，提升了管理效率。

2.4水平子系統

水平子系統是在建筑物內連接樓層配線間管理區到工作區的系統干線子系統的信息裝置。所謂水平子系統就是在同一樓層上線纜的一端接在信息插座上另一端接在配線間的配線架上并多為4對雙絞電纜的系統。而干線子系統是在建筑物內位于垂直的弱電間多采用雙絞電纜的系統。他們都能支持大多數的終端設備。

2.5干線子系統

干線子系統是由設備間和樓層配線間的線纜連接組成。前面以討論了，其兩端分別連接在設備間和樓層配線間的配線裝置上，且多采用雙絞電纜，相當于電話系統中的干線電纜裝置。

2.6建筑群干線子系統

所謂的建筑群即兩個或以上的建筑物組成的建筑實物。這些建筑物之間要進行信息交流和傳遞，就必須依靠該系統進行完成。在連接各個建筑物的線纜中建筑物群綜合布線所需的硬件例如銅電纜，光纜以及相關的電氣保護裝置等都是群干線子系統的重要組成部分。

3 綜合布線的特點分析

綜合布線與傳統的布線相比具有很大的優越性和技術性，以下我們來分析其無法匹敵的特點。

3.1兼容性

所謂兼容性是指自身的完全獨立性可以完全適用于多種應用系統而與其他應用系統相對無關的特性。以往的建筑物內進行布線是往往采用不同廠家生產的纜線，插座等設備，這些設備都使用的是不同的配線材料，質量，標準都不同，彼此互不兼容。而當需要改變終端機或電話機位置時就必須要重新安置插座接頭及電纜等。而綜合布線的各種數據，設備及各種線纜，連接設備等都采用統一的規劃和設計，把不同的傳輸介質 綜合到一套布線標準里，從而大大的簡化了布線程序，節約了成本和空間，而且也便于工作人員的操作和管理。

3.2開放性和靈活性

建筑界的朋友可能都知道，傳統的布線不僅在方式上單一刻板，而且一旦用戶選定的設備就必須要使用與其配套的傳輸方式和布線標準，這如果有突發事件需要改變時將大大增加難度和成本。但如果采用綜合布線的方式，其配置標準對所有的著名廠商的產品都是開放的。從而可以大大的節省人財物等資源。另外綜合布線所采用的硬件和相關設備都是模塊化設計，對所有的通道和標準都是適用的。因此，所有的設備的開通和更換都不需要重新布線，只需在出現問題的環節進行必要的跳線管理即可，這就大大的提升了布線的靈活性和開放性。

3.3可靠性和先進性

由于傳統的布線方式使得各個應用系統互不兼容，從而也造成了建筑物系統的脆弱性，像綜合布線發生錯位或不當時就可能導致信息的混亂和交叉。綜合布線系統采用的是高科技的材料和先進的建筑布線技術，它本身形成了一套完善兼容的信息輸送體系。而且每條通道都可以達到鏈路阻抗的效果，任何一條鏈路出現問題都不會影響到其他鏈路的工作，在系統傳輸介質的采用上他們互為備用，從而提升了冗余度。由此可見，綜合布線的種種優越性保證了應用系統的可靠運作。

4綜合布線技術在工程應用中的實例分析

綜合布線技術在工程應用中最成功的例子是深圳行政中心工程，它是由12層政府行政大樓，招待所，會堂等組成的建筑，其綜合布線技術是由國外某公司設計，其中，分配線架數據采用架式光纖配線架和六類插式配線架，語音采用的是BIX模塊化配線架，水平線纜采用的是六類UTP產品，寬帶>200mHz。垂直主干線線纜數據采用8芯62.5/125um多模光纖。數據插座采用超5類產品，而且各樓宇之間的主配線架通過6芯多模光纖連接。核心交換機采用2臺Catalyst6509路由交換機冗余配置，一共配置4塊16口1000m光纖模塊來連接關鍵服務器，配置一塊3層交換功能的48口10/100m的模塊用于連接網管工作站。深圳行政中心工程的綜合布線技術代表了當前最先進的建筑技術和智能水平。

5綜合布線的應用前景和技術經濟分析

由于綜合布線優良的兼容性，開放性，先進性和可靠性的優勢，越來越受到人們的關注和認可，同時其具有的應用前景也日漸突出。

一個好的建筑產品的應用前景應從兩個方面進行考慮，及初期的投資和性價比的相協調。在不增加新的投資的情況下，仍能保證建筑物的質量和性能的產品必然在以后的發展中應用前景廣闊，而綜合布線與傳統的布線相比就具有此種特性。

首先，綜合布線系統的初期投資，就目前而言，綜合布線設備價格較高，由于其良好的系統特性，以及在全部弱電線纜布線時僅有一個施工單位就可完成，這樣可大大省去勞動和設備的費用，使得布線的周期縮短，從而便整體上節省了建筑布線的費用。其次，是綜合布線的性價比高，由于綜合布線在建筑業的應用中時間短，屬于新生的事物，代表了先進的技術和全新的設計思維 ，進一步解放了生產力提高了勞動效率，也符合時展的潮流，因此，不久的將來綜合布線將會是未來智能建筑界的主流技術。

篇（8）

 

智能建筑最近幾年在我國發展很快。許多公共設施、高層建筑、住宅小區都已智能化。任何新事物從出現到認識都有個過程，一旦被人們認識了，很快就會引起一股熱潮，當熱過了頭的就要適當冷一下，要去重新認識一下，否則會熱過了頭就會生病，智能建筑也一樣。

1. 我國智能建筑概況

我國90年代就建成了不少智能建筑，但據資料介紹及實踐接觸的情況，已建成的智能建筑有70％以上運行不正常，至今真正達到并運行正常的智能建筑標準的確實為數不多。造成投資浪費現象驚人。國家已經發現了再這樣下去會造成更大的浪費，因此成立了智能建筑專家委員會，開始著手編制有關標準與設計規定。

智能建筑運行不正常，可分為以下幾種情況：一些系統處于停運狀態；一些仍在運行，但只能進行顯示與人為手動控制。。達到自動運行及實現經濟效益的工程簡直寥寥無幾。

造成大量智能建筑不能正常運行的原因是多方面的，有對智能建筑定義認識不正確，有設計不合理的原因，有驗收程序不規范及培訓工作不完善的原因，有供貨商的售后服務問題（產品質量與維修費用高問題，或者產品已更新換代無法匹配問題）及產品功能設計缺陷原因，有施工單位施工工藝粗糙的原因，有期物業企業服務技術含量偏低的原因，有使用人素質偏低不會使用等等原因。

只有在近幾年來人們注意了對供貨商或商資質的審查，并對設計、調試、驗收、培訓及后期服務在合同中都作了明確規定之后，情況才有好轉。需要進行認真分析，總結經驗，不斷改進。

由于人們對智能建筑的定義認識不足，加上一些開發商的不切實際的宣傳，以及智能系統后期運行的等等現況，就會對智能建筑產生誤解，這不僅有損于智能建筑，也對智能建筑運行發揮的經濟效益與社會效益形成負面的作用。

2. 智能建筑標準的制定

智能建筑中正常投運率低，造成投資與能源的大量浪費，己引起政府有關部門的重視，專門成立了智能化系統工程設計專家工作委員會，該委員會作為建設部勘籌設計司的顧問，參謀和助手，協助設計司開展工作，其中一項任務是協助政府制定有關標準、規范與行業法規。

市場經濟情況下能化建筑標準如何制訂，制訂出來以后又如何去執行，這是一個新問題。有些專家建議標準按建筑面積制定，有些專家建議按行業劃分來制定，有些專家建議按地區劃分來制定，這些都需要去論證，但作為一個政府部門制定出來的標準規范，就要能在全國建筑范圍內都適用。筆者人為其主要原因是大家對智能建筑及其標準的制定理解與認識上差異較大。所以智能化建筑標準的制定如何適應市場經濟的發展應該引起標準制定者的高度重視。

3. 智能化建筑設計規范的制定

設計規范在設計中起到法律的作用，國家制定的設計規范實際上就是建設單位與設計單位必須遵守的法規。安全性在智能化建筑中的位置是非常重要的，沒有安全性，舒適性和使用性都無法保證。安全性包括人身安全與設備安全。智能化建筑人員集中，設備昂貴，安全性就尤為重要，所以智能化建筑必須嚴格遵守設計規范，所以大家都希望智能化建筑的設計規范早日制定。但仔細分析一下智能化建筑的設計規范如何制定，制定出來又如何執行都存在不少問題。就這個問題曾經咨詢過國內制定電氣專業有關設計規范編制的專家學者，他們介紹，設計規范一般都按專業制定，它要求各種類型的建筑物都要遵守，國外還沒有類似的智能化建筑的設計規范供參考。

對建筑其他專業來講，國家已經頒布了許多規范，如電氣、消防、計算機、接地等專業的規范，智能建筑物的設計首先必須要遵守上述規范，否則就會給建設工作造成混亂。當然智能化建筑是一門技術先進的新的學科，在現有國家規范與法規不能滿足智能建筑的要求的情況下，然后再進行補充或修訂，認真論證，再制定一套科學可行的智能建筑設計規范。

4. 針對智能建筑目前現狀建議采取的措施

4.1客觀獨立的市場需求分析是智能建筑建設的首要前提

不同的客戶、不同的建筑物就有不同的需求。比如在普通工薪階層的安居房或拆遷安置房中，大量應用千兆網絡布線就是一處不必要的浪費，因為客戶暫時沒有這種需求。所以了解客戶需求，是有效進行智能建筑建設的首要前提。

目前在上海、深圳等城市工程建設的環節中，由專業顧問公司進行需求分析。顧問公司通過編制技術規格書規定系統技術性能，對產品選擇和實施方案具有否決權但對產品不具備推薦權。。

在合理的工程實施架構里，顧問、設計的角色與承建商、集成商的角色一定要分開。如果設計和施工由同一家公司完成，就有可能引起方案偏向乙方和在工程實施中產生偏向乙方和工程變更。從而很難產生有利于客戶的需求分析，容易引起“求高、求全”的浪費。

4.2 嚴謹、合理的方案設計是智能建筑建設的關鍵

方案設計必須以需求分析為首要依據，必須針對建筑的具體要求作出符合該建筑物要求的的方案。現實中，設計初期業主以至建筑師基本不考慮或很少考慮智能系統的要求。因此，建筑師和各專業工程師之間必須要緊密配合，才可能創造出完美的智能建筑作品。假設建筑師和不同專業的工程師分別來自不同的公司，實踐證明其配合是非常困難的。所以，建設部專門發文，要求主體設計單位對智能建筑系統的設計總體負責。所謂“總體負責”，其實就是設計總承包的概念。業主、設計、監理、施工等建設各方都應該認識到：總體設計是整個工程建設的龍頭，馬虎不得。

“以客戶需求為依據，按照實際需求進行集成”是一種務實的、正確的智能建筑設計技術思想。作為設計人員，應該認識到：技術最終是為用戶服務的，而不能讓用戶屈從于技術。

4.3弱電承包商的選擇是智能建筑建設的重點

目前智能建筑的工程管理并沒有形成一個公認的模式，但就效率最高、效果最好而言應是弱電總承包這種模式。如果業主將弱電系統劃分成若干個子系統分包，就要求業主具備很強的智能建筑方面的專業知識和施工管理的經驗。而目前的情況是，一般單位的業主對弱電工程缺乏較深的了解，即使是一些大單位，對新興的建筑智能化方面的知識仍有欠缺，這就難免造成對弱電系統的管理力不從心。負責的人員費了很大的心血但效果不好，巨大的投資不能收到相應的回報。因此，業主單個系統分包的這種辦法要求業主方面有很強的技術能力和工程管理能力，而這又是目前實際情況很難達到的。

由弱電總承包商對整個弱電系統進行統一管理，這符合國際上專業化的趨勢。弱電總承包商是專業從事建筑智能化工作的，他們會不斷跟蹤新技術，力求把事情做到盡善盡美。。

4.4完善的售后服務、培訓工作、物業管理是智能建筑正常運行的基本保障

在實踐工作中，經常發現弱電總承包商簡單應付的培訓后，拿了錢就找不到人，或者找到人以設備免保期結束為由不派人維修，再加上物業服務企業或管理人員頻繁更換造成使用維護無法連續，以致現在大多的智能建筑不智能。筆者建議我們政府的主管部門及開發商要在工程合同中的售后服務予以更多細節的捆綁，如免保無條件終身合理有償維修，要讓更多施工單位與供貨商負起更多的社會責任。

5.結束語

現在國內智能化建筑選用的設備大部分都從國外進口。但近幾年來我國計算機系統技術水平與產品質量提高的也非常快，造價比國外同類系統低很多。有些公司與大專院校也開發出國產的樓字自動化系統，但由于敏感元件、執行機構、閥門與變送器等沒有形成配套開發與生產，給國產建筑自動化系統的推廣與應用造成較大影響，希望能引起政府有關部門與專家工作委員會的足夠重視，并給予大膽而必要的扶持，為樓宇智能化系統早日實現國產化生產以及智能建筑“智能化”作出應有的貢獻。

【參考文獻】

[1]段文凱. 弱電總包工程項目管理實踐及思索.智能建筑，2000，10 .

篇（9）

中圖分類號：F406文獻標識碼： A 文章編號：

0.引言

當今世界已進入信息網時代，綜合布線系統(PDS)是信息網時代的產物，是智能建筑的中樞。它采用高質量的標準纜線及相關接插件，在建筑物內組成標準、靈活、開放的傳輸系統，即使同相同的電纜,配線架、插頭及模塊插孔，兼容于不同廠家的語言/數字設備，將不同類型的設備終端插頭插于標準的插座內，如電腦、打印機、電話機、傳真機等，易于擴充和重新配置。當終端位置發生變化時只需要插頭拔起,將其插入新地點的插座上，也可以與建筑物外部的信息通信網絡相連接，因而它是一種適應信息網絡時代的建筑物“信息高速公路”，是信息網絡技術的一個重要分支，是構成智能大廈（BA、OA、CA）的基礎設施。

1.綜合布線網絡拓撲結構

綜合布線系統是由布線子系統及其工作區組成的典型結構，該結構就是所要討論的網絡拓撲結構，它將按布線方式組成技術標準和經濟合理的原則，以及維護檢修方便快捷等因素進行整合配置。整合配置包含整合邏輯和配置邏輯兩種形式，具體來說；整合邏輯是描述網絡整體功能結構的邏輯體系；配置邏輯是來描述網絡單元的相鄰鏈接關系。在通訊網絡中，它將描述交換中心和傳輸鏈路中相互連接的情況，則在綜合布線系統中的網絡拓撲結構，將是描述網絡布局中實際的邏輯關系，網絡布局中網絡單元是由各類終端設備、連接硬件、電纜或光纜等組成。綜合布線系統中常用是樹狀型的星型網絡拓撲結構，并且具有網絡結構的開放性。在不同樓宇規模的智能建筑中都可以派生出不同典型的網絡拓撲結構，以適應不同的功能需求。綜合布線系統的拓撲結構與廣域網、局域網常用的拓撲網絡結構相同，采用由星型結構的中心點通過級聯；擴展后形成樹狀型拓撲結構，也可以在實際應用中根據用戶的需求通過配線連接轉換為其它形式的拓撲結構如圖1所示。

圖1 綜合布線樹型—星型拓撲結構

在圖1中，以建筑群配線架(CD)為頂點，以若干建筑物配線架（BD）為中間層，相應的下層樓層配線架（FD）和水平布線子系統，每個樓層配線架連接著若干個通信出口（TO）。這種結構就是建筑群綜合布線系統的樹型結構，為了使綜合布線系統的網絡結構具有更好的靈活性或可靠性，并且適應多種應用環境的要求，允許在同級子系統層次的配線架之間增加鏈路，另外增加設置連接線纜，構成迂回路由的星型結構。在圖一中虛線部分所示，建筑物配線架BD1—BD2之間的L1；BD2—BD3之間的L2,，以及樓層配線架FD1—FD2之間的L3；FD3—FD4之間的L4就形成了樹型子系統的星型結構。

在使用綜合布線系統構造計算機網絡時，還可以將相應層次的交換設備通過跳線分別接入CD、BD和FD，將終端計算機通過線纜接入TO，這樣就實現了大、中型局域網絡的拓撲結構。

2.水平布線子系統

水平布線子系統是綜合布線系統的組成部分，從工作區中的TO延伸到樓層配線間的管理子系統。水平干線子系統是由與工作區TO相連的水平布線雙絞線纜或光纜組成，水平子系統雙絞線纜通常沿著樓層平面地板或房間吊頂進行布線，水平布線子系統的實施涉及水平布線網絡拓撲結構中的布線路由；管槽的敷設；線纜類型的選擇；線纜長度的確定；設備配置等項內容。水平布線子系統需要鋪設大量的雙絞線纜或光纜，因此如何配合建筑裝修進行水平綜合布線，以及在綜合布線使用運行時更加方便地進行維護工作，也是布線設計中需要充分考慮的問題。水平干線子系統網絡拓撲結構的連接方式通常為星型，樓層配線架（FD）為主節點，各工作區的信息插座（TO）為各分節點，兩者之間采用獨立的線纜相互連接，形成以FD為中心，向工作區信息點輻射的星型網絡結構，如圖2所示的BD-FD結構。

圖2 綜合布線的BD-FD結構

這種網絡結構可以對各樓層的線路進行集中管理，通過管理間的配線架設備進行線路的靈活調整，便于線纜的故障隔離及診斷。水平干線子系統的線纜是從設備配線架連接到各樓層工作區的信息插座。在設計中，需要根據建筑物的結構特點，以及樓層房間平面布置和通訊引出端的分布情況，從線纜的長度最短、工程施工造價最低、設備安裝更為方便，符合綜合布線施工的標準化等方面考慮，選擇合理的水平布線路由。由于存在著建筑物新建、擴建改造項目或建筑物已建等多種情況，所以水平綜合布線的線纜敷設方法較多，又因為；在新建的建筑物中已將水平干線的線纜所需要的暗敷設管路、槽道等支承結構的建成，所以在選擇水平干線線纜路由將會受到已建管路、槽道的限制。

3.大開間水平布線

目前，許多企事業辦公場所以及出租辦公樓都實行大面積標準結構的集中辦公方式，這樣的辦公方式有易于增強員工的地位平等感。對于出租辦公樓和專用辦公樓的大開間房屋，由于對其出售、租賃或使用對象的數量不確定和人員流動等因素，可采用開放式辦公的綜合布線方式，一般是使用分隔板將大開間房屋分隔為若干個工作區。此時通訊信息插座的選用、安裝位置將會受到分隔板的影響。

地面型插座：要求安裝在地面的金屬底盒內且應當是密封的防水、防塵，并且有可靠的系統升級功能。地面型插座的造價較高，由于事先無法預知辦公人員的具體工作位置，因此安裝位置不靈活，建議應當根據工作區的位置、功能或用途來確定預埋工作。地面型信息插座不宜大量的使用，以免影響建筑物內部美觀。

墻面型插座：可以沿著大開間辦公區四周的墻體每隔一定距離均勻地安裝RJ-45埋入式插座。墻面型RJ-45信息插座與電源插座應保持20cm的距離，信息插座和電源插座的底邊線距離地板水平面30cm；隔板處的安裝應與墻面體安裝方法相同，有的時候要在一塊隔板的內外兩面都要安裝信息插座和電源插座，此時信息插座和電源插座不能處于隔板內外的同一位置，應當注意錯開，保持上述距離。

多用戶信息插座（MUTO）是將多個多種信息模塊集成在一起的多用戶通信出口的集合。按照從建筑物配線間到MUTO；然后從MUTO到辦公工作區的設備鏈路方式進行連接，每個MUTO最多可管理12個工作區（24～36個信息點），如圖3所示。

圖3 多用戶信息分配方案

一般情況下，多用戶信息插座應當安裝在永久固定的區域，如建筑物的柱子或固體墻面上，然后使用線纜沿隔斷、墻面或墻柱而下，連接到終端設備。

采用多用戶信息插座時各單根線纜的長度按下式計算：

C=(102-H) （3-1）

W=C-5 （3-2）

C=W+D （3-3）

C：為工作區電纜、管理間跳線和設備電纜的長度(m)之和。

D：為管理間跳線和設備電纜總長度(m)。

W：為工作區電纜最大長度(m)，W≤22m。

H：為水平電纜長度(m)。

參考文獻

[1]張漢雄,胡燕峰. 淺談結構化綜合布線系統的設計[J]. 醫療設備信息,2012,03:25-26.

[2]高曉玲. 淺談綜合布線系統的設計[J]. 內江科技,2010,06:123-124.

[3]李麗麗. 淺談綜合布線系統[J]. 現代交際,2010,07:97.