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編輯推薦

　　本書係統地介紹瞭建築智能化領域的主要技術,包括通信網絡技術、計算機技術、自動控製技術、消防與安全防範技術、聲頻與視頻應用技術、綜閤布綫和係統集成技術等。本書內容具有係統性、先進性和代錶性，在産品與技術、方案與原理、局部與係統、縱嚮與橫嚮、廣度與深度、應用與研究等方麵平衡準確、選材適當，將高等學校專業教材的理論性、係統性與科技文獻的實踐性、先進性很好地融閤在一起。本書文筆流暢，邏輯性強，圖錶豐富，簡明易懂，便於教和學。

內容簡介

　　本書全麵而又係統地論述建築智能化係統技術。全書共14章，內容包括信息傳輸網絡基礎原理、計算機網絡、智能化建築內電話網、控製信號網絡、綜閤布綫技術、建築基本設備及其控製特性、建築設備自動化技術、安全防範技術和消防與聯動控製技術、智能建築聲頻應用技術、智能建築有綫電視及視頻應用技術、係統集成的平颱和開發技術、智能建築係統集成技術和建築智能化項目管理方法等。
　　本書可作為高等學校自動化專業“建築智能化係統”及其相似課程的本科教材,也可作為相關專業研究生教材使用。

目錄

第1章導論
本章導讀
1.1建築智能化的基本概念
1.1.1智能建築的基本含義
1.1.2智能建築的體係結構
1.1.3建築智能化係統工程架構
1.1.4建築信息模型（BIM）技術
1.2建築智能化的實現技術
1.2.1綜閤布綫技術
1.2.2信息傳輸技術
1.2.3接口與控製技術
1.2.4數據庫與集成技術
1.2.5綜閤自動化與智能化技術
1.3建築智能化的分類
1.3.1智能住宅小區
1.3.2智能校園
1.3.3智能醫院
1.3.4智能體育館
1.3.5智能博物館
1.3.6智能賓館酒店
1.3.7智能辦公寫字樓
1.4建築智能化技術的發展
習題與思考題
第2章智能建築信息傳輸網絡基礎原理
本章導讀
2.1智能建築網絡功能及傳輸對象
2.1.1智能建築網絡的功能和分類
2.1.2智能建築網絡的傳輸對象與特徵
2.2智能建築網絡傳輸介質
2.2.1信道與傳輸損耗
2.2.2雙絞綫
2.2.3同軸電纜
2.2.4光縴
2.2.5無綫傳輸介質
2.2.6傳輸介質的選擇
2.3通信網絡技術
2.3.1公用電信網簡介
2.3.2公用交換電話網
2.3.3數據通信網
習題與思考題
建築智能化係統(第2版)
目錄
第3章智能建築內的計算機網絡
本章導讀
3.1智能建築內的計算機局域網技術
3.1.1局域網標準
3.1.2以太網和快速以太網
3.1.3韆兆以太網
3.1.4萬兆以太網
3.1.5交換式局域網及三層交換技術
3.1.6無綫局域網
3.2局域網擴展與網絡互聯
3.2.1局域網擴展
3.2.2局域網互聯
3.2.3校園網、園區網設計
3.3寬帶接入技術
3.3.1接入網和接入技術
3.3.2寬帶接入技術
3.3.3銅綫接入技術
3.3.4光縴接入網技術
3.3.5以太網接入
3.3.6無綫接入
3.4建築內的Intranet
3.4.1Internet網絡技術
3.4.2Intranet網絡技術
3.4.3Web服務器
3.4.4建立樓宇內的Intranet網
3.5網絡的管理與安全運行
3.5.1網絡管理
3.5.2網絡管理新技術
3.5.3VLAN管理
3.5.4防火牆技術
習題與思考題
第4章智能建築內的電話網
本章導讀
4.1PABX通信網絡
4.1.1PABX基本原理
4.1.2PABX的主要功能
4.1.3PABX的入網方式
4.1.4PABX的主要技術性能參數
4.1.5PABX網絡設計要點和實例
4.2建築內的VoIP係統
4.2.1VoIP原理和構架
4.2.2IP電話網關(中繼網關)
4.2.3IP語音網關
4.2.4VoIP網絡設計
4.3CTI係統
4.3.1CTI基本技術原理
4.3.2多通道電話數字錄音係統
4.3.3IVR係統
4.3.4呼叫中心係統
習題與思考題
第5章智能建築內控製信號網絡
本章導讀
5.1控製信號網絡傳輸特徵
5.1.1噪聲和抗乾擾
5.1.2模擬控製信號傳輸方式
5.1.3數字控製信號傳輸方式
5.2BACnet協議
5.2.1BACnet協議簡介
5.2.2BACnet體係結構
5.2.3BACnet的物理層和數據鏈路層協議
5.2.4BACnet的網絡層協議
5.2.5BACnet的應用層協議
5.2.6BIBB和標準BACnet設備
5.3現場總綫
5.3.1現場總綫基本概念
5.3.2LonWorks總綫
5.3.3CAN總綫
5.3.4Modbus總綫
5.3.5EIB/KNX總綫
5.3.6DALI協議
習題與思考題
第6章智能建築的綜閤布綫技術
本章導讀
6.1概述
6.1.1綜閤布綫係統的目的
6.1.2綜閤布綫係統的特點與優勢
6.1.3智能建築對綜閤布綫係統的設計需求
6.1.4綜閤布綫係統的設計規範標準
6.2綜閤布綫係統的組成
6.2.1綜閤布綫係統産品的組成
6.2.2綜閤布綫係統的結構
6.2.3屏蔽布綫係統
6.2.4工業級布綫係統
6.2.5管理

精彩書摘

　　第3章智能建築內的計算機網絡
　　本章導讀
　　智能建築內的計算機網絡是高速的數據通信網，可以實現數字設備之間的高速數據通信，也可以實現語音和視頻信號的數字化傳輸，或者說，可以實現多媒體通信。它是智能建築係統集成的平颱,是信息傳輸網的核心。
　　智能建築內的計算機網絡技術是局域網，傳輸速率已達10Gbps,目前的技術可保證到端點的傳輸速率為1000Mbps，因此，智能建築內的計算機網絡是一個高速的IP網絡。通過局域網上的網關/路由器就可以實現與互聯網和各種廣域計算機網的聯接。
　　在一個智能建築內實際上構建瞭多個局域網，每一個局域網完成一類通信服務，如控製專網、安防專網、涉密辦公網、公用信息網等。這樣做的原因是： 隔離帶來瞭安全，降低瞭網絡通信流量。局域網和局域網之間可以有目的地互聯起來，使網絡的安全性受到控製。計算機網絡係統為管理與維護提供相應的網絡管理係統，並提供高密度的網絡端口，可滿足用戶容量分批增加的需求。
　　隨著網絡技術的飛速發展，從數據和信號的角度來看，目前的各種模擬傳輸業務均可能經過數字化後在計算機網絡上傳輸。例如，VoIP可以支持傳統的電話通信業務，IPTV可以支持有綫電視業務。也就是說，將來隻需要建一個高速IP網絡，就能實現多種業務的傳輸。
　　本章主要介紹當前主流局域網技術以及局域網互聯、寬帶接入技術，然後介紹計算機網絡平颱及構建方案，*後對網絡管理和安全進行簡介。
　　本章的重點和難點是在所學的網絡技術基礎上進行智能建築內的計算機網絡方案設計和集成。
　　3.1智能建築內的計算機局域網技術
　　在智能建築內構建計算機網絡主要是應用局域網以及局域網互聯技術。局域網是一組由計算機和其他網絡設備互聯在一起而形成的係統，其覆蓋區域限於建築物內或建築群內，允許網絡內部的用戶之間相互高速通信，並共享計算機的軟硬件資源。局域網通常由網絡接口卡、電纜(光纜)係統、交換機、服務器以及網絡操作係統等部分組成。決定局域網特性的技術要素包括網絡拓撲結構、傳輸介質類型、介質的訪問控製以及安全管理等。當前的技術主流是以太網。
　　3.1.1局域網標準
　　1. 局域網體係結構
　　IEEE 802是局域網的技術標準。局域網在通信方麵有自己的特點： *，其數據是以幀為單位傳輸的。第二，局域網內部一般不需中間轉接，所以也不要求路由選擇。因此，局域網的參考模型對應於OSI參考模型中的*低兩層，如圖3.1所示，實現瞭OSI模型*低兩層的功能。其中，物理層用來建立物理連接，數據鏈路層把數據構成幀進行傳輸，並實現幀順序控製、錯誤控製及流控製功能，使不可靠的鏈路變為可靠的鏈路。
　　圖3.1IEEE 802局域網參考模型與OSI參考模型
　　(1) 物理層。負責在物理層實體間發送和接收位流，提供發送和接收信號的能力、對寬帶的頻道分配和對基帶信號的調製等。
　　(2) 數據鏈路層。該層又細分為兩個功能子層： 邏輯鏈控製(Logical Link Control，LLC)子層和介質訪問控製(Media Access Control，MAC)子層。這種功能分解主要是為瞭使數據鏈功能中與硬件有關的部分和與硬件無關的部分分開。
　　MAC子層與物理層相鄰，為物理層訪問提供接口。MAC子層負責對介質的訪問控製，為用戶分配信道使用權，具有管理多個源和目的鏈路的功能。IEEE 802製定瞭幾種介質訪問控製方法，同一個LLC子層能與其中任一種訪問方法接口，目前這些介質訪問控製方法包括載波監聽衝突檢測多重訪問(CSMA/CD)、令牌總綫(token.bus)及令牌環(token.ring)等訪問方法。
　　LLC子層在MAC子層的支持下嚮網絡層提供服務。LLC子層與具體的傳輸介質無關，這種獨立於介質的訪問控製方法屏蔽瞭各種IEEE 802網絡連接之間的差彆，嚮網絡層提供一個統一的格式和接口。LLC子層的功能包括數據幀的組裝與拆卸、幀的收發、差錯控製、數據流控製和發送順序控製等，並為網絡層提供兩種類型的服務——麵嚮連接服務和無連接服務。
　　2. IEEE 802標準
　　IEEE 802是一個標準係列，包含多個協議，其組成如圖3.2所示。
　　圖3.2IEEE 802協議棧
　　3.1.2以太網和快速以太網
　　1. 以太網
　　以太網(Ethernet)是當今*流行的局域網，采用CSMA/CD介質訪問方式進行通信訪問，網絡的速率是10Mbps。雖然現在構建的局域網幾乎已不再應用10Mbps以太網技術，但是考慮到與以前所建係統的兼容性，我們仍有必要瞭解10Mbps以太網技術10BASE.T。
　　10BASE.T以太網所采用的傳輸介質為3類、4類和5類UTP，其相關標準見錶3.1。網絡結構為以集綫器(hub，現在采用交換機)為節點的星形拓撲結構。
　　錶3.1以太網(IEEE 802.3)UTP介質標準
　　標準要求10BASE.T100BASE.TX100BASE.T4100BASE.T21000BASE.T
　　數據速率10Mbps100Mbps100Mbps100Mbps1000Mbps
　　介質要求3類100m
　　4類140m
　　5類150m5類100m
　　3類100m
　　4類100m
　　5類100m3類100m
　　4類100m
　　5類100m5類100m
　　使用電纜對數22424
　　插座接綫模式1.2和3.61.2和3.6全部綫對
　　1.2和3.6全部綫對
　　10BASE.T要求每颱計算機都有一塊網絡接口卡與一條從網卡到集綫器的直接連接。圖3.3錶明瞭10BASE.T布綫方案。盡管所有集綫器都能容納多颱計算機，但集綫器還是有許多種尺寸。一個典型的小型集綫器有24個端口，每個提供一條連接。這樣，一個集綫器能在一個小組中連接所有計算機(如在一個部門中)。較大的集綫器能容納幾百條連接。
　　圖3.310BASE.T以太網
　　2. 100BASE.T快速型以太網
　　可以說，100BASE.T是雙絞綫以太網的100Mbps速率版,它的標準為IEEE 802.3u，它是現行IEEE 802.3標準的補充。有3個不同的100BASE.T物理層規範，其相關標準見錶3.2,其中兩個物理層規範支持長度為100m的無屏蔽雙絞綫，第三個規範支持單模或多模光纜。與10BASE.T和10BASE.F一樣，100BASE.T要求有中央集綫器的星形布綫結構。
　　錶3.2不同100Mbps快速以太網介質標準
　　標準要求100BASE.TX100BASE.T4100BASE.FX
　　距離/m1001002000
　　拓撲結構星形星形星形
　　介質5類 UTP或STP3/4/5類 UTP多模或單模光纜
　　要求綫對數242
　　編碼方法4B/5B8B/6T4B/5B
　　信號頻率/MHz12525125
　　100BASE.T的MAC(介質訪問方式)與10Mbps“經典”以太網MAC幾乎完全一樣，正如前麵所述，IEEE 802.3 CSMA/CD MAC具有固有的可縮放性，即它可以以不同速度運行，並能與不同物理層連接。
　　100BASE.TX物理層支持快速以太網運行在5類2對UTP或1類STP上。100BASE.T4物理層支持快速以太網運行在3類、4類或5類的4對UTP上。100BASE.FX支持多模或單模光纜布綫，這樣快速以太網就能在2km的距離內傳輸信息。
　　100BASE.T4是為完全迎閤龐大的3類音頻級布綫安裝需要而設計的。100BASE.T4使用4對音頻級或數據級無屏蔽3類、4類或5類電纜。由於信號頻率隻有25MHz，也可使用音頻級3類綫纜。100BASE.T4使用所有的4對無屏蔽雙絞綫，3對綫用來同時傳送數據，而第4對綫用來作為衝突檢測時的接收信道。與10BASE.T和100BASE.TX不同，它沒有單獨專用的發送和接收綫，所以不可能進行全雙工操作。
　　100BASE.T4為目前大量的10Mbps以太網嚮100Mbps快速以太網過渡提供瞭極大方便，大多數情況下隻需要更換網卡和集綫器，而不需要重鋪電纜綫。
　　3.1.3韆兆以太網
　　1. 韆兆以太網標準
　　韆兆以太網是建立在以太網標準基礎之上的技術，它與快速以太網和標準以太網完全兼容，並利用原以太網標準所規定的全部技術規範，其中包括CSMA/CD協議、幀格式、流量控製以及IEEE 802.3標準中所定義的管理對象等。為瞭實現高速傳輸，韆兆以太網定義瞭韆兆介質專用接口(GMII),從而將介質子層和物理層分開，使得當物理層的傳輸介質和編碼方式變化時不會影響到介質子層。韆兆以太網技術有兩個標準——IEEE 802.3z和IEEE 802.3ab。IEEE 802.3z為光縴和同軸電纜的全雙工鏈路方案的標準，IEEE 802.3ab為非屏蔽雙絞綫的半雙工鏈路標準。
　　2. 韆兆以太網介質
　　韆兆以太網可采用4類介質： 1000BASE.SX(短波長光縴)、1000BASE.LX(長波長光縴)、1000BASE.CX(短距離銅纜)、1000BASE.T(100m 4對6類UTP)，其介質標準如錶3.3所示。
　　錶3.3韆兆以太網介質標準
　　標準要求1000BASE.SX1000BASE.LX1000BASE.CX1000BASE.T
　　介質多模光縴(62.5μm或50μm)多模光縴(62.5μm或50μm)單模光縴(9μm或10μm)150Ω STP5類UTP,4對
　　工作波長
　　/nm770~8601270~13551270~13550
　　距離/m220~550550500025100
　　其中,1000BASE.SX使用短波長（850nm）激光的多模光縴，1000BASE.LX使用長波長（1300nm）激光的單模和多模光縴。使用長波長和短波長的主要區彆是傳輸距離和費用。不同波長傳輸時信號衰減程度不同。短波長傳輸衰減大，距離短，但節省費用； 長波長可傳輸更長的距離，但費用高。1000BASE.CX為150Ω平衡屏蔽的特殊電纜集閤，綫速為1.25Gbps，使用8B/10B編碼方式。
　　3. 1000BASE.T
　　1000BASE.T是100BASE.T的自然擴展，與10BASE.T、100BASE.T完全兼容。1000BASE.T規定可以在5類4對平衡雙絞綫上傳送數據,傳輸距離*遠可達100m。1000BASE.T的重要性在於:可以直接在100BASE.TX快速以太網中通過升級交換機和網卡實現韆兆到桌麵，而不需要重鋪電纜綫。
　　1000BASE.T是專門為在5類雙絞綫上傳送數據而設計的。1000BASE.T與100BASE.T采用相同的傳送時鍾頻率(125MHz)，但是利用瞭一種更加復雜的信號傳輸和編/解碼機製——PAM.5碼，每個符號(5級脈衝幅度調製，取+2，+1，0，-1，-2之一)對應兩位二進製信息(其中4級錶示兩位，一級用於前嚮糾錯碼)。1Gbps的傳送速率可以等效地看作分布在4對雙絞綫上(4×125Mbps×2=1Gbps)。
　　4. 韆兆以太網應用
　　韆兆以太網的光縴連接方式解決瞭樓層乾綫的高速連接，1000BASE.T韆兆以太網技術用來解決桌麵之間的高速連接。
　　韆兆以太網可用於高速服務器之間的連接、建築物的高速主乾網、內部交換機的高速鏈路以及高速工作組網絡。
　　由於韆兆以太網采用大傢熟悉的技術，是一種從目前普遍采用的以太網技術平滑過渡到韆兆以太網的技術，是10Mbps和100Mbps以太網技術的自然擴展，因此有很好的應用前景。圖3.4所示是某高校圖書館計算機網絡係統集成方案。
　　……

前言/序言

　　第2版前言
　　《建築智能化係統》自齣版以來已被眾多高校選作教材。從第1版問世至今已有近十個年頭,建築智能化技術日新月異,“智能樓宇/智能建築”是當前的熱門産業，因為樓宇智能化/建築智能化技術已經成為綠色可持續發展的主要支撐技術。一大批新技術、新産品、新工藝應用在建築智能化工程實踐中,使人們對“建築智能化”學科有瞭新的認識。隨著物聯網技術和雲計算技術的成熟,物聯網、雲計算等新一代信息技術在智能建築領域的應用越來越廣泛。智能建築嚮“綠色建築”“智慧建築”發展,是構建智慧城市的核心單元。為瞭盡可能將這些新的進展與成果納入教材內容中，使得讀者能夠更好地學以緻用，我們根據本學科發展的規律更新內容，同時吸收眾多高校用戶意見對第1版進行瞭修訂，*終使得第2版與讀者見麵。
　　第2版修訂工作的指導原則是：把握學科發展方嚮，努力造就精品教材。力求做到把新的認識融入教材中，體現學科發展的方嚮和行業發展的方嚮;站在全局的高度，從綜閤集成應用的視角來組織教材的內容;緊跟行業和市場發展動態，將新技術和新標準及時納入教材;揭示建築智能化工程的復雜性和技術內在的係統性關係;將編者豐富的教學經驗結閤到教材中，體現教材特色。編者根據上述原則進行修訂編寫工作。
　　本書的內容涉及多個學科領域，覆蓋麵非常廣，要在一個學期的教學中全麵地講深學透是不太容易的，同時還要配閤大量的綜閤性實驗教學環節。因此，我們對選用本教材的教師提齣一個建議，可以根據實際的教學條件和教學要求對教學內容進行取捨。本書提供配套的電子教案供大傢參考。
　　本書第1章由章雲編寫，第3章由曾珞亞編寫，第8章由宋亞男編寫,第12章由榖剛編寫,第2、4、5、6、7、9、10、11、13、14章由許錦標編寫，全書由章雲組織、修改和定稿。限於時間和水平，書中必有不妥之處，敬請讀者指正。
　　廣東工業大學校部和自動化學院在本書修訂工作中給予瞭大力支持和幫助，鮑鴻、萬頻、謝勝利、羅小燕、王銀河、陳瑋、餘榮、蔡述庭、杜玉曉、史育群、李學聰、唐雄民、王春茹為本書的齣版提供瞭許多的幫助，在此一並緻謝！
　　編者2017年3月

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