建筑设备与智能化实验报告

实验1     中法能源培训中心参观认知实验

实验2     智能化操作台认知实验

实验3     闭路电视监控及周边防范模块认知实验

实验4     视频监控系统实验

班级  电研20##

姓名刘晨曦

学号 2108521315134

实验1     中法能源培训中心参观认知实验

一、实验目的：了解和学习燃气和中央空调系统

二、实验内容：首先参观的是燃气系统，王亚慧老师给我们讲述了锅炉、燃气管道、测压器、以及电机转动等相关知识。如电机转动需两端加入橡胶管防止共振，并且橡胶管与铜管间要用铜丝辅助连接来消除静电，锅炉运行产生的热量将通过空调排放到室外，测压器有电压器和直接测压器的分类，但它们在接入管道中间都有一个保护缓冲来防止因瞬间压强过大从而破坏设备。

  第二个参观的就是中央空调系统。王亚慧老师主要讲解了空调的工作原理和送排风管道的位置，以及风机盘管和致冷原理等方面的知识。结合张德老师上课时理论方面的讲述，让我更加直观和深刻的了解了空调系统的工作原理。为了系统的学习中央空调的知识，我从网上找到了相关知识。

    中央空调系统由冷热源系统和空气调节系统组成。采用液体汽化制冷的原理为空气调节系统提供所需冷量，用以抵消室内环境的冷负荷；制热系统为空气调节系统提供用以抵消室内环境热负荷的热量。制冷系统是中央空调系统至关重要的部分，其采用种类、运行方式、结构形式等直接影响了中央空调系统在运行中的经济性、高效性、合理性。

制冷原理：

液体汽化制冷是利用液体汽化时的吸热、冷凝时的放热效应来实现制冷的。液体汽化形成蒸汽。当液体（制冷工质）处在密闭的容器中时，此容器中除了液体及液体本身所产生的蒸汽外，不存在其他任何气体，液体和蒸汽将在某一压力下达到平衡，此时的汽体称为饱和蒸汽，压力称为饱和压力，温度称为饱和温度。平衡时液体不再汽化，这时如果将一部分蒸汽从容器中抽走，液体必然要继续汽化产生一部分蒸汽来维持这一平衡。 液体汽化时要吸收热量，此热量称为汽化潜热。汽化潜热来自被冷却对象，使被冷却对象变冷。为了使这一过程连续进行，就必须从容器中不断地抽走蒸汽，并使其凝结成液体后再回到容器中去。从容器中抽出的蒸汽如直接冷凝成液体，则所需冷却介质的温度比液体的蒸发温度还要低，我们希望蒸汽的冷凝是在常温下进行，因此需要将蒸汽的压力提高到常温下的饱和压力。

制冷工质将在低温、低压下蒸发，产生冷效应；并在常温、高压下冷凝，向周围环境或冷却介质放出热量。蒸汽在常温、高压下冷凝后变为高压液体，还需要将其压力降低到蒸发压力后才能进入容器。

液体汽化制冷循环是由工质汽化、蒸汽升压、高压蒸汽冷凝、高压液体降压四个过程组成。

制热原理：

压缩机吸入低压气体经过压缩机压缩变成高温高压气体，高温气体通过换热器把水温提高，同时高温气体会冷凝变成液体。液体再进入蒸发器进行蒸发，（蒸发器蒸发的同时也要有换热媒体，根据换热的媒体不同机器的型号结构也不同。常用的有风冷和地源。）液体经过蒸发器后变成低压低温气体，低温气体再次被压缩机吸入进行压缩。就这样循环下去，空调侧循环水就变成45-55度左右的热水了。热水经过管道送到需要采暖的房间，房间安装有风机盘管把热水和空气进行热交换实现制热目的。

水系统工作原理

水冷中央空调包含四大部件，压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器，制冷剂依次在上述四大部件循环，压缩机出来的冷媒（制冷剂）高温高压的气体，流经冷凝器，降温降压，冷凝器通过冷却水系统将热量带到冷却塔排出，冷媒继续流动经过节流装置，成低温低压液体，流经蒸发器，吸热，再经压缩。在蒸发器的两端接有冷冻水循环系统，制冷剂在此次吸的热量将冷冻水温度降低，使低温的水流到用户端，再经过风机盘管进行热交换，将冷风吹出。

风系统工作原理

新风的传输方式采用置换式，而非空调气体的内循环原理和新旧气体混合的不健康做法，户外的新颖空气经过负压方式会自动吸入室内，经过安装在卧室、室厅或起居室窗户上的新风口进入室内时，会自动除尘和过滤。同时，再由对应的室内管路与数个功用房间内的排风口相连，构成的循环系统将带走室内废气，集中在排风口“呼出”，而排出的废气不再做循环运用，新旧风形良好的循环。

盘管系统工作原理

风机盘管空调系统的工作原理，就是借助风机盘管机组不断地循环室内空气，使之通过盘管而被冷却或加热，以保持房间要求的温度和一定的相对湿度。盘管使用的冷水或热水，由集中冷源和热源供应。与此同时，由新风空调机房集中处理后的新风，通过专门的新风管道分别送入各空调房间，以满足空调房间的卫生要求。

风机盘管空调系统与集中式系统相比，没有大风道，只有水管和较小的新风管，具有布置和安装方便、占用建筑空间小、单独调节好等优点，广泛用于温、湿度精度要求不高、房间数多、房间较小、需要单独控制的舒适性空调中。

实验2     智能化操作台认知实验

一、实验目的：了解智能化操作台的结构组成

二、实验内容：学校购置了3台50万的智能化操作平台，可以让我们更加直观的认识关于智能化建筑方面相关的系统构成。像这个操作台就有监控系统、消防系统、门禁系统、报警系统等等。

为了让自己学到的知识和参观学习的系统机构相结合，我从网上搜寻到了这些智能化建筑系统的知识来增强理论知识的了解。

监控系统

典型的电视监控系统主要由前端监视设备、传输设备、后端存储、控制及显示设备这五大部分组成，其中后端设备可进一步分为中心控制设备和分控制设备。前、后端设备有多种构成方式，它们之间的联系（也可称作传输系统）可通过电缆、光纤、微波或无线传输等多种方式来实现。组成部分主要有云台、支架、防护罩、监视器、视频放大器、视频分配器、视频切换器、视频分割器、硬盘录像机组成。具体的由下一个实验说明。

消防系统

    主要由火灾自动报警及消防联动系统、自动喷淋系统、消火栓系统、防排烟系统、气体灭火系统、消费广播系统、消防电话系统、应急疏散和智能逃生系统。

门禁系统

出入口门禁安全管理系统是新型现代化安全管理系统，它集微机自动识别技术和现代安全管理措施为一体，它涉及电子，机械，光学，计算机技术，通讯技术，生物技术等诸多新技术。它是解决重要部门出入口实现安全防范管理的有效措施。适用各种机要部门，如银行、宾馆、车场管理、机房、军械库、机要室、办公间，智能化小区，工厂等。

系统架构：联网状态出故障情况下可脱机运行，消防联动，可卡片挂失卡片。门禁读头采用电容触摸密码键盘。采用分体式方案。可选配图像抓拍及电子地图功能，刷卡时可抓拍图像并保存，可防止代刷卡。可灵活设定持卡人的开门权限、开门时间、有权开门的区域时段。支持多种开门方式：密码、刷卡、远程开门（需联网）。可支持多条件灵活组合查询通行记录、按不同顺序对报表数据排序、支持报表数据打印及导出到文件功能。可与多奥电梯/停车场/通道/消费/等智能一卡通。

报警系统

防盗报警系统是用物理方法或电子技术，自动探测发生在布防监测区域内的侵入行为，产生报警 信号，并提示值班人员发生报警的区域部位，显示可能采取对策的系统。防盗报警系统是预防抢劫、盗窃等意外事件的重要设施。一旦发生突发事件，就能通过声光报警信号在安保控制中心准确显示出事地点，使于迅速采取应急措施。防盗报警系统与出入口控制系统、闭路电视监控系统、访客对讲系统和电子巡更系统等一起构成了安全防范系统。

报警探测器是由传感器和信号处理组成的，用来探测入侵者入侵行为的，由电子和机械部件组成的装置，是防盗报警系统的关键，而传感器又是报警探测器的核心元件。采用不同原理的传感器件，可以构成不同种类、不同用途、达到不同探测目的的报警探测装置。

（1）报警探测器按工作原理主要可分为红外报警探测器、微波报警探测器、被动式红外/微波报警探测器、玻璃破碎报警探测器、振动报警探测器、超声波报警探测器、激光报警探测器、磁控开关报警探测器、开关报警探测器、视频运动检测报警器、声音探测器等许多种类。

（2）报警探测器按工作方式可分为主动式报警探测器和被动式报警探测器。

（3）报警探测器按探测范围的不同又可分为点控报警探测器、线控报警探测器、面控报警探测器和空间防范报警探测器。

实验3     闭路电视监控及周边防范模块认知实验

一、实验目的：了解闭路电视监控模块

二、实验内容：智能化控制台上主要有四种摄像机。包括球机、半球机、枪机、红外枪击。主要就是认知监控系统的组成和原理。

球机

球机全称为球型摄像机，是现代电视监控发展的代表，她集成彩色一体化摄像机、云台、解码器、防护罩等多功能与一体，安装方便、使用简单但功能强大，广泛应用于开阔区域的监控，价格较贵。

主要组成部件包含一体化摄像机、高速步进电机云台、嵌入式解码器板等电子器件和球机护罩（4寸(迷你球)、5.7寸、6寸，7寸，9寸）安装支架。其内，电动云台上安装的摄像机，可以在控制端控制下进行上下左右的转动，以达到监视效果。市场上球机常见的球机有3种类型：固定型、可转动型、PTZ功能型三种类型。根据其类型的不同其所具备的功能也有所不同，同时也使得用户在选择上也有了更大的空间，可以根据不同的应用环境来选择符合自己需求的产品。

半球机

半球摄像机，顾名思义就是形状是个半球，仅仅是针对外形命名的。半球式摄像机由于体积小巧，外型美观，比较适合办公场所以及装修档次高的场所使用。半球摄像机图像的生成当前主要是来自CCD半球摄像机，CCD是电荷耦合器件的简称，它能够将光线变为电荷并将电荷存储及转移，也可将存储之电荷取出使电压发生变化，因此是理想的摄像机元件，以其构成的CCD摄像机具有体积小、重量轻、不受磁场影响、具有抗震动和撞击之特性而被广泛应用。

半球摄像机专指由专制的摄像机+专配的自动光圈手动变焦镜头+密封性能优异球罩和精密的摄像机安装支架组成的半球摄像机。其最大的特点是集摄像机、镜头以及安装系统为一体，设计精巧且易于安装。

枪机和红外枪机

针对枪式摄像机，之所以叫做枪式，仅是针对外形，内在配置和质量有很大的差异，枪式摄像机监控的主要要求 枪式摄像机：适用于光线不充足地区及夜间无法安装照明设备的地区，在仅监视景物的位置或移动时，可选用枪式摄像机。

随着安防监控摄像机广泛深入的应用，枪机摄像机高清的成像技术，高清透雾功能、红外侦测锁定、日夜转换红外摄像功能等已在电视监控工程中被广泛使用。枪机摄像机的日夜转换红外摄像功能使摄像机在日夜转换模式下、探测红外线实现滤光片切换、解决普通日夜型摄像机出现的频繁日夜转换问题。可有效降低夜间低照度环境下的图像噪点，提升画面质量。枪机摄像机的变焦范围取决于你所选用的镜头，可从几倍到十数倍，并且镜头更换十分的方便。可根据选用不同镜头，实现远距离或广角监控，应用的场合非常得多。在道路监控使用中，即使车速变化范围较大，枪机摄像机也可以提供清晰的画面。通过内置的强光抑制功能、手动电子快门设定，实现对车牌的抓拍。可真实再现夜间动态画面,适用于高速公路、收费站、平安城市等24小时全天候监控的场所。

实验4  视频监控系统实验

一、实验目的：1、了解摄像机镜头的作用

              2、掌握镜头的安装及调试

二、实验内容：在本实验中，设计组成一个4通道画面的实时数字录像监控系统，通过4路摄像系统将各自采集的数字图像在显示器上用4分屏方式分别显示出来并用硬盘予以记录便于回放和查询：同时，可以将其中任一路摄像系统采集来的连续视频图像或是单一图片通过网络传送至局域网上的另外一台计算机上，这样使得通过网络远距离查看录像资料成为可能，而且也可以在另外的计算机上对这些传送过来的图像、图片信息进行一定的图像处理及比对，若是发现异常情况可以将一定反馈报警信号通过局域网发送给图像采集系统，实时图像采集系统的管理员据此检查各现场的情况，这样就可以尽早发现监控现场的异常情况。

     这套数字视频硬盘监控录像系统可以用于工厂厂房现场的监控；也可用于机械加工机床上对刀具进行多角度的观测和图像采集，在对采集来的图像进行比对和检查，可以尽早发现刀具表面的裂纹以及其他可能产生的失效形式。在一些对软、硬实时性要求并不高的场合都可以考虑应用。以功能要求的不同可以将系统分为五个组成部分： 

（1）前端摄像系统---摄像部分是数字视频监控系统的前沿部分，是整个系统的眼睛，它把监视的内容变为图像信号，传送到控制中心的监视器上，摄像部分的好坏及它产生的图像信号质量将影响整个系统的质量。

（2）视频传输系统---系统的图像信号通道。

（3）视频控制系统---是整个系统的“心脏”和“大脑”，是整个系统功能的指挥中心。

（4）视频显示和记录系统---进行监控时 的人机交互，将传送来的图像一一显示并予以 存储。

（5）远程网络监控系统---可以查看视频服务器发送过来的录像资料。

   软件部分采用PSS监控软件，软件界面如下：

实验总结：通过以上四个实验，系统的学习了建筑智能化技术，让我在学习理论的同时更能与实践相结合，使我对智能化建筑的理解达到一个新高度。

第二篇：楼宇智能化实验报告

楼宇智能化系统实验报告

班 级：

小组成员：

一、认知楼宇

智能建筑（也称智能楼宇）是建筑艺术与现代控制技术、通信技术和计算机技术有机结合的产物，是人类文明发展的必然趋势。它通过对设备的自动控制，对信息资源的管理和对使用者的信息服务及其建筑的优化组合，所获得的投资合理、适合信息社会要求并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的建筑物。

智能建筑从最初的小规模简单对象控制、分散管理控制信息传递，发展到1995年以后至今的一体化集成时代和网络时代，将所有的子系统集成为计算机集成建筑系统。作为国家综合国力和技术水平的具体体现，其优势明显，国内外市场看好。

二、楼宇发展背景

智能建筑自1984年1月出现以来（美国康涅狄格州哈特福德市的都市大厦），在欧、美、日及世界各地得到迅速发展，其中以美国、日本兴建最多。目前，美国有智能大厦几万幢。日本自1984年以来，在许多大城市建设了“智能化街区”、“智能化群楼”，新建的建筑中有80%以上为智能化建筑。新加坡政府为推广智能建筑，拨巨资进行专项研究，计划将新加坡建成“智能城市花园”。印度也于1995年起在加尔各答的盐湖开始建设“智能城”。其他国家如法国、瑞典、英国、泰国等国家也不断兴建智能建筑。

我国香港智能建筑发展也较早，相继出现了汇丰银行大厦、立法会大厦、中银大厦等一批智能化程度较高的智能建筑。我国大陆第一幢智能大厦是1989年建成的北京发展大厦。1986年智能建筑被列为国家“七五”重点科技攻关项目，开始进行可行性研究阶段，该项目1991年通过鉴定。1992年我国进入了智能大厦的高速发展阶段，其发展速度和规模在世界上绝无仅有。目前，全国已有上千幢智能大厦。

三、楼宇发展前景

楼宇智能化行业近年来在世界范围内蓬勃发展，社会对该行业专业人才的需求日益旺盛，楼宇工程技术人员主要从事智能楼宇设计、安装、编程调试和运行维护等工作，同时还承担着产品的售后服务工作，是企业与用户之间的纽带与桥梁。

近几年，我校所处的环渤海经济区经济飞速发展，随着天津滨海新区开发开放纳入国家发展战略，天津滨海新区成为继经济特区、上海浦东新区之后，带动区域发展的新的经济增长极，天津走上了快速发展之路。智能建筑市场也高速发展，市场的发展带动了对楼宇智能化技术新职业人才的需求。

四、系统组成

楼宇智能化系统依托于现代化楼宇智能化技术，该系统在结构上以智能建筑模型为基础，包含了智能大厦、智能家居、管理中心典型结构，涵盖了视频监控、防盗报警、智能家居、巡更系统、广播系统、消防系统、综合布线网络七个系统，各系统既可独立运行，也可实现联动。

拓扑结构图：

五、系统功能分布

1、视频监控系统

视频监控系统通过在监控区域内安装固定摄像机或全方位摄像机，对必须监控的场所、部位、通道等进行实时、有效的视频探测、视频监视、视频传输、显示和记录。通过传输线路将摄像机所收集到的信号传至图像分配器或放大器，然后再传入监视器，实现对监控区域的全面监视。图像监视与录像技术可以让有关人员直观地掌握现场情况，并能够通过录像回放进行分析，以便为管理决策提供最直接有力的信息依据。

视频监控系统的配置都是现在楼宇智能化中视频监控系统最主流的组成设备，包括云台、红外一体机、半球、枪机、硬盘录像机、矩阵、液晶监视器、显示器、视频分配器等设备组成。

2,、报警系统

系统根据日常生活中发生的紧急情况，选购相应的设备。当有窃贼非法入侵住户家或发生煤气泄漏、火灾、老人急病等紧急事件时，通过安装在户内的各种电子探测器自动报警，接警中心将在数十秒内获得警情消息，为此迅速派出保安或救护人员赶往住户现场进行处理。室内火灾采用烟感探测器为主的消防报警联动控制，并与消防局连网。防盗报警系统采用常规门磁开关、双鉴探测器、玻璃破碎报警器等。

系统由紧急按钮、红外对射、红外探测器壁挂式、震动传感器、玻璃破碎探测器、烟感探测器、温感探测器、可燃气体探测器、声光报警器、红外幕帘探测器、报警主机、液晶键盘、接口模块、管理软件等设备构成。

3、消防系统

火灾自动报警系统是由触发装置、火灾报警装置、火灾警报装置以及具有其它辅助功能装置组成的，当某区域出火灾时, 该区域的火灾探测器探测到火灾信号, 输入到区域报警控制器, 再由区域报警控制器送到消防控制中心, 在报警的同时, 紧急广播发出火灾报警广播, 照明和避难引导灯亮, 引导人员疏散。还可起动防火门、防火阀、排烟门、卷闸、排烟风机等进行隔离和排烟。同时打开自动喷洒装置、气体或液体灭火器进行自动灭火。

系统触发装置能够通过监察烟雾、热量、火焰等物理量传输信号，由联动系统进行一些相应的灭火措施。系统由烟感探测器、温感探测器、煤气报警探测器、手动报警按钮、紧急启动按钮、控制模块、报警主机、电话主机、广播主机。

4、广播系统

在智能楼宇中广播系统为小区居民提供悦耳动听的音乐，在一天劳累的工作后更好的放松，享受生活的美好。广播音响系统，或称为电声系统，是包括建声、电声的声光系统工程，是现代化设施不可缺少的一部分、其涉及面很宽，应用广泛，如工厂、学校、医院、办公楼、广场、会场、电影院、体院馆、歌舞厅等，无不与之有着密切关系。不同环境配有以和谐动听的音乐，就会使人感到声与景，情与景浑然天成，优美和谐的声音能烘托意境，渲染气氛，声学使环境艺术感染力更强烈，更完美，声学已成为现代生活不可缺少的环境艺术。

系统由扬声器、分区播放器、功率放大器、功放、监听器、电源时序器、话筒、调音台、软件控制系统等构成。

5、智能家居

智能家居不仅能为人们提供舒适的居住环境，而且也是人们居住环境最近的一道防线，对人们的生活有着至关重要的作用，也是楼宇智能化中很重要的一部分。

前边所说的视频监控系统、报警系统及消防系统是整个小区的安防系统，那么智能家居就是我们居住环境中的一整套的安防系统，是我们居住环境的最后一道防线。

系统由智能信息网关、安防模块、电话拨号器、万用内置式智能插座、智能开关、专用电源、电动遥控窗帘控制器、信息家电控制器、别墅门口机组成。

6、一卡通系统

现在在学校、银行、超市、大型娱乐活动中心等场所经常都是使用一卡通，一卡系统由读卡器、电锁、开门按钮、门禁控制器、考勤机、消费机、水控机组成。

6、实验室系统组成

实验室智能楼宇实验台有以下几部分组成：

（1）供配电系统

（2）照明系统

（3）门禁系统

（4）火灾报警系统

7、BC9000的配置步骤

1. 配置计算机的IP地址，使其与BC9000在同一个网络中。改为172.16.17.11

2. 打开TwinCAT软件，并把BC9000的编程口通过网线与计算机相连，等待窗口又下角变成RTime0%。

3. 打开TwinCAT System Manager 界面，在I/O Devices 添加Virtual Ethernet.以及Box1.

4. 在Box1中依次添加KL1408,KL2408，KL6811.并将Box1的IP地址改为172.16.17.7

5. 右击Box1 输出export

6. 打开TwinCAT PLC Control 界面，点击File新建，在Project的中点击import

7. 编写程序，进行单输入单输出的控制

8. 编辑调试程序如果程序正确，下入BC9000中。

8、新得体会

这是第一次接触智能楼宇，刚开始对试验台上的各种器件感到很好奇，尤其是门禁系统，按下按钮就能看到人的画面，对这小小的装置很感兴趣。这次实验使我们了解了智能楼宇系统，对自己所学专业有了新的认识。了解了BC9000如何使用，能够进行简单的开关控制，但对OPC和组态王的使用还不是很熟，这也是我们感到遗憾的地方。今后会更加努力的学习相关知识，掌握智能楼宇设计和调试的专业技术。

小组成员任务分配

肖新安：负责安排小组成员实验，调试程序并撰写实验报告

刘 敏：携带电脑，搜集资料

顾洋洋：硬件连接，检查故障

其他三名成员分别去实验室两次，没有任务