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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BAS27

3.2.4第三代——基于微处理器并使用局域网的BAS28

3.2.5第四代——与互联网／内联网兼容的开放式BAS29

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 LonTalk57

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／KNX76

5.6.2 EIBnet／IP76

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UDP89

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.394

6.5.3 BACnet附件J95

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-A198

10.3.2 DALI199

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