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1 绪论1

1.1 建筑设备自动化概念1

1.1.1 建筑设备自动化的定义1

1.1.2 建筑设备自动化的目的2

1.2 建筑设备自动化系统3

1.2.1 广义与狭义建筑设备自动化系统3

1.2.2 建筑设备自动化系统的功能3

1.2.3 建筑设备自动化系统的监控内容5

1.2.4 建筑设备自动化系统的设备组成6

1.3 建筑设备自动化的核心技术7

1.3.1 计算机技术7

1.3.2 自动控制技术10

1.3.3 数据通信与控制网络技术10

1.3.4 系统集成技术11

1.4 建筑设备自动化的应用12

1.4.1 在智能建筑中的应用12

1.4.2 在节能建筑中的应用16

1.4.3 在绿色建筑中的应用17

1.5 建筑设备自动化的发展17

1.5.1 建筑设备自动化发展史17

1.5.2 建筑设备自动化发展趋势19

思考题20

2 数据通信技术基础21

2.1 通信系统模型21

2.2 数据通信系统模型22

2.3 傅里叶分析与信道带宽23

2.3.1 傅里叶分析23

2.3.2 周期脉冲信号的频谱与信道带宽24

2.4 奈奎斯特公式和香农公式25

2.4.1 奈奎斯特公式25

2.4.2 香农公式25

2.5 网络拓扑结构26

2.5.1 基本的网络拓扑结构26

2.5.2 扩展的网络拓扑结构28

2.6 传输媒体29

2.6.1 同轴电缆29

2.6.2 对绞线31

2.6.3 光纤32

2.6.4 无线传输媒体33

2.6.5 传输媒体的选择34

2.7 传输方式34

2.7.1 基带传输与宽带传输34

2.7.2 并行传输与串行传输35

2.7.3 异步传输与同步传输35

2.8 通信方式36

2.8.1 单工通信与双工通信36

2.8.2 点对点通信与广播通信36

2.9 交换方式37

2.9.1 电路交换37

2.9.2 报文交换37

2.9.3 分组交换38

2.10 多路复用技术39

2.10.1 频分多路复用（FDM）39

2.10.2 时分多路复用（TDM）40

2.10.3 波分多路复用（WDM）40

2.10.4 码分多路复用40

2.11 容易混淆的几个术语41

思考题42

3 计算机网络技术基础43

3.1 计算机网络的分类43

3.2 开放系统互联参考模型44

3.3 TCP/IP协议簇46

3.4 网络互联设备48

3.5 IEEE802局域网参考模型53

3.5.1 IEEE802局域网体系结构与系列标准53

3.5.2 以太网55

3.5.3 令牌环网60

3.5.4 令牌总线网60

3.6 建筑设备自动化系统中的控制网络61

3.6.1 串行通信总线61

3.6.2 现场总线65

3.6.3 工业以太网69

3.6.4 LonWorks70

思考题77

4 计算机控制技术基础78

4.1 自动控制系统78

4.1.1 自动控制系统的基本形式78

4.1.2 自动控制系统的组成79

4.2 计算机控制系统79

4.2.1 计算机控制系统的工作原理79

4.2.2 计算机控制系统的组成80

4.2.3 常用的计算机控制系统主机82

4.3 计算机控制系统的典型形式83

4.3.1 操作指导控制系统83

4.3.2 直接数字控制系统83

4.3.3 监督控制系统83

4.3.4 集散型控制系统84

4.3.5 现场总线控制系统84

4.3.6 综合自动化系统85

4.4 输入／输出接口与过程通道85

4.4.1 数字量输入／输出接口与通道86

4.4.2 模拟量输入／输出通道87

4.5 控制器的控制规律90

4.5.1 双位控制90

4.5.2 比例控制92

4.5.3 比例积分控制93

4.5.4 比例微分控制96

4.5.5 比例积分微分控制99

4.5.6 离散比例积分微分控制100

4.6 BAS中的传感器102

4.6.1 传感器概述102

4.6.2 模拟量型传感器103

4.6.3 开关量型传感器111

4.6.4 传感器的选择与安装112

4.6.5 传感器与控制系统的连接113

4.7 BAS中常用执行器及其选择114

4.7.1 电动执行机构114

4.7.2 电动调节机构115

4.7.3 阀门的选择118

4.7.4 执行器与控制系统的连接126

4.8 建筑设备自动化控制系统129

4.8.1 控制系统的网络化发展129

4.8.2 集散型控制系统130

4.8.3 现场总线控制系统132

思考题135

5 空调系统的控制调节136

5.1 空调自动控制系统136

5.1.1 空调自动控制系统的设置原则136

5.1.2 空调自动控制系统的内容137

5.1.3 空调系统的特性138

5.2 风机盘管的控制140

5.2.1 风机转速控制140

5.2.2 室温控制140

5.2.3 风机温控141

5.3 新风机组的控制142

5.3.1 根据要求的功能确定硬件配置143

5.3.2 各参数控制要点144

5.4 全空气调节系统的控制147

5.4.1 单房间的室温调节147

5.4.2 房间的湿度调节148

5.4.3 多房间的全空气控制149

5.4.4 空气处理过程的控制150

5.5 变风量系统的控制153

5.5.1 VAV末端温度控制153

5.5.2 VAV空调机组的风量控制155

思考题159

6 冷热源系统的控制调节160

6.1 空调水泵的变频控制160

6.1.1 水泵变频控制原理160

6.1.2 控制方法及其节能效果161

6.1.3 控制方法的可行性对比162

6.2 一次泵冷冻水系统的控制163

6.2.1 设备联锁163

6.2.2 压差控制164

6.2.3 设备运行台数控制164

6.3 二次泵冷冻水系统166

6.3.1 冷水机组台数控制166

6.3.2 次级泵控制167

6.4 冷却水及热水系统168

6.4.1 冷却水系统的控制168

6.4.2 热水系统及冬夏转换169

6.5 冰蓄冷系统170

思考题172

7 其他建筑设备自动化173

7.1 给排水设备监控173

7.1.1 建筑给排水系统简介173

7.1.2 给水系统的监控174

7.1.3 排水系统的监控176

7.2 供配电系统监测176

7.2.1 高层建筑供配电系统简介177

7.2.2 建筑供配电系统监测177

7.3 照明设备监控180

7.3.1 建筑照明系统简介180

7.3.2 照明设备监控181

7.4 电梯系统监控182

7.5 火灾自动报警与消防联动控制系统183

7.5.1 火灾自动报警系统的组成183

7.5.2 火灾自动报警系统的形式185

7.5.3 火灾自动报警系统的工作原理186

7.5.4 消防联动控制系统186

7.5.5 火灾应急广播187

7.5.6 消防专用电话188

7.6 安全防范系统189

7.6.1 概述189

7.6.2 入侵报警系统190

7.6.3 视频安防监控系统192

7.6.4 出入口控制系统195

7.6.5 电子巡查系统196

7.6.6 停车场管理系统197

思考题198

8 建筑设备自动化系统集成199

8.1 建筑设备自动化系统集成概述199

8.1.1 建筑设备自动化系统集成的含义199

8.1.2 建筑设备自动化系统集成的发展200

8.2 建筑设备自动化系统的集成技术202

8.2.1 网络集成技术——BACnet202

8.2.2 数据集成技术——OPC210

8.2.3 数据集成技术——其他技术214

8.2.4 界面集成技术——Portal及SSO215

8.2.5 全局集成技术——SOA与Web Services216

8.3 建筑设备自动化系统的互联方式217

8.4 建筑设备自动化系统的集成模式218

思考题220

9 典型建筑设备监控系统产品及工程案例221

9.1 清华同方楼宇控制系统及工程案例221

9.1.1 Techcon楼控系统网络结构221

9.1.2 常用控制器223

9.1.3 常用传感器225

9.1.4 工程案例226

9.2 西门子楼宇控制系统及工程案例231

9.2.1 APOGEE的网络结构231

9.2.2 Insight监控软件233

9.2.3 常用控制器233

9.2.4 工程案例235

9.3 江森楼控系统及工程案例240

9.3.1 江森楼控系统网络结构240

9.3.2 常用控制器240

9.3.3 常用传感器和执行器240

9.3.4 工程案例241

9.4 Delta楼控系统及工程案例248

9.4.1 Delta楼控系统概述249

9.4.2 楼控系统网络250

9.4.3 常用控制器250

9.4.4 常用传感器及执行器251

9.4.5 工程案例253

参考文献257