樓宇智能化技術(shù)（第4版）

序

前言

第1篇智能樓宇信息傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

第1章導(dǎo)論2

11樓宇智能化技術(shù)的基本概念2

111智能樓宇和樓宇智能化技術(shù)3

112“樓宇智能化”是一個(gè)新的學(xué)科3

113智能樓宇體系結(jié)構(gòu)5

114樓宇智能化系統(tǒng)工程構(gòu)架6

115建筑信息模型BIM技術(shù)9

12智能樓宇的功能特征12

121智能樓宇分類12

122智能樓宇基本功能特征12

13樓宇智能化技術(shù)的發(fā)展14

復(fù)習(xí)題與思考題16

第2章智能樓宇信息傳輸網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)17

21智能樓宇網(wǎng)絡(luò)功能需求及傳輸對(duì)象17

211智能樓宇網(wǎng)絡(luò)的功能和分類18

212智能樓宇網(wǎng)絡(luò)的傳輸對(duì)象與

特征20

22智能樓宇網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)24

221雙絞線24

222同軸電纜26

223光纖27

224無線傳輸介質(zhì)29

225傳輸介質(zhì)的選擇32

23通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)32

231公用電信網(wǎng)簡(jiǎn)介32

232公用交換電話網(wǎng)34

233數(shù)據(jù)通信網(wǎng)35

234公用電信網(wǎng)的作用39

復(fù)習(xí)題與思考題41

第3章智能樓宇內(nèi)的計(jì)算機(jī)

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)42

31智能建筑內(nèi)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用需求42

32計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)技術(shù)43

321IEEE802局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)44

322IEEE8023以太網(wǎng)技術(shù)44

323交換式局域網(wǎng)及三層交換技術(shù)47

324無線局域網(wǎng)49

325VLAN技術(shù)53

326常用以太網(wǎng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)55

33寬帶接入技術(shù)58

331接入網(wǎng)和接入技術(shù)58

332寬帶接入技術(shù)60

333銅線接入技術(shù)60

334光纖接入網(wǎng)技術(shù)61

335以太網(wǎng)接入63

336無線接入63

34建筑內(nèi)的Intranet64

341Internet網(wǎng)絡(luò)技術(shù)64

342建立樓宇內(nèi)的Intranet網(wǎng)66

343網(wǎng)絡(luò)的安全技術(shù)69

344網(wǎng)絡(luò)管理70

35計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)案例分析71

復(fù)習(xí)題與思考題77

第4章智能樓宇內(nèi)的電話網(wǎng)技術(shù)79

41電話通信網(wǎng)絡(luò)79

411智能樓宇內(nèi)電話網(wǎng)應(yīng)用需求80

412樓宇內(nèi)電話網(wǎng)的功能和

構(gòu)建方式80

413PABX的基本原理和功能81

414PABX的入網(wǎng)方式83

415PABX網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)要點(diǎn)和實(shí)例85

42VoIP系統(tǒng)86

421VoIP基本原理及其應(yīng)用形式86

422VoIP控制協(xié)議88

423VoIP主要產(chǎn)品設(shè)備89

424VoIP網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)93

43CTI系統(tǒng)95

431CTI基本技術(shù)原理95

432IVR系統(tǒng)97

433呼叫中心系統(tǒng)98

復(fù)習(xí)題與思考題100

第5章智能樓宇內(nèi)的綜合布線技術(shù)101

[1]Ⅶ[1]Ⅷ樓宇智能化技術(shù)第4版51概述101

511綜合布線系統(tǒng)的目的101

512智能樓宇對(duì)綜合布線系統(tǒng)的

設(shè)計(jì)需求102

52綜合布線系統(tǒng)的構(gòu)成與應(yīng)用103

521綜合布線系統(tǒng)產(chǎn)品的組成103

522綜合布線系統(tǒng)的構(gòu)成104

523綜合布線系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)105

524綜合布線系統(tǒng)的應(yīng)用105

53綜合布線系統(tǒng)設(shè)計(jì)108

531纜線長(zhǎng)度劃分108

532工作區(qū)子系統(tǒng)設(shè)計(jì)108

533配線子系統(tǒng)設(shè)計(jì)109

534干線子系統(tǒng)設(shè)計(jì)112

535屏蔽布線和工業(yè)級(jí)布線系統(tǒng)113

536管理114

537綜合布線中的光纖115

538典型應(yīng)用綜合布線設(shè)計(jì)案例120

539數(shù)據(jù)中心綜合布線設(shè)計(jì)案例122

復(fù)習(xí)題與思考題124

第2篇樓宇設(shè)備自動(dòng)控制技術(shù)

第6章樓宇基本設(shè)備及其控制特性128

61供配電系統(tǒng)128

611典型供配電系統(tǒng)方案128

612應(yīng)急電源系統(tǒng)130

613供配電設(shè)備監(jiān)控132

62照明系統(tǒng)135

621樓宇照明設(shè)計(jì)135

622建筑照明設(shè)備137

623照明控制139

63空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)142

631濕空氣的物理性質(zhì)142

632空氣調(diào)節(jié)原理144

633空氣處理的方法和設(shè)備147

634冷熱源系統(tǒng)151

635空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)157

64給排水系統(tǒng)164

641供水系統(tǒng)164

642排水系統(tǒng)166

復(fù)習(xí)題與思考題167

第7章樓宇設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)169

71樓宇設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)(BAS)的

功能169

711BAS的對(duì)象環(huán)境170

712BAS的功能要求170

713BAS的技術(shù)基礎(chǔ)171

72BAS的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)175

721BAS體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展175

722集散型BAS的結(jié)構(gòu)176

723集散型BAS的設(shè)計(jì)方法181

73現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)183

731現(xiàn)場(chǎng)總線的基本概念183

732LonWorks總線184

733EIB/KNX總線186

734Modbus總線188

74BACnet協(xié)議190

741BACnet協(xié)議簡(jiǎn)介190

742BACnet體系結(jié)構(gòu)191

743BACnet的物理層和數(shù)據(jù)

鏈路層協(xié)議192

744BACnet的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議192

745BACnet的應(yīng)用層協(xié)議193

746BIBB和標(biāo)準(zhǔn)BACnet設(shè)備201

75智能化樓宇的BAS系統(tǒng)設(shè)計(jì)204

751BAS中的基本監(jiān)測(cè)點(diǎn)、接口位置及

常用傳感器204

752BAS的設(shè)計(jì)原則和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)206

753BAS的設(shè)計(jì)步驟206

754某市博覽中心的BAS方案

設(shè)計(jì)案例207

755智能照明控制系統(tǒng)210

復(fù)習(xí)題與思考題211

第8章智能樓宇的安全防范技術(shù)213

81概述213

811智能樓宇對(duì)安全防范系統(tǒng)的

要求214

812智能樓宇安防系統(tǒng)的組成214

82出入口控制系統(tǒng)215

821出入口控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)216

822出入口控制系統(tǒng)的辨識(shí)裝置217

823出入口控制系統(tǒng)的執(zhí)行設(shè)備220

824出入口控制系統(tǒng)的管理功能221

83入侵報(bào)警系統(tǒng)222

831入侵報(bào)警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)222

832入侵探測(cè)器的分類和應(yīng)用特點(diǎn)224

833入侵報(bào)警控制主機(jī)功能及其與

探測(cè)器的連接方式225

834常用入侵探測(cè)器231

835大學(xué)校園入侵報(bào)警系統(tǒng)案例235

84視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)236

841視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)的組成與

結(jié)構(gòu)237

842前端設(shè)備239

843傳輸設(shè)備243

844顯示與記錄設(shè)備245

845處理與控制設(shè)備248

846IP視頻監(jiān)控的標(biāo)準(zhǔn)ONVIF249

847視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)方案250

848大學(xué)校園視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)

案例251

849城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)案例252

復(fù)習(xí)題與思考題255

第9章智能樓宇的消防及聯(lián)動(dòng)

控制技術(shù)256

91概述256

911智能樓宇對(duì)消防系統(tǒng)的要求257

912智能樓宇消防系統(tǒng)的構(gòu)成257

913智能樓宇消防系統(tǒng)的基本

工作原理258

92火災(zāi)探測(cè)器259

921室內(nèi)火災(zāi)的發(fā)展特征260

922火災(zāi)探測(cè)器的分類262

923火災(zāi)探測(cè)器的系統(tǒng)組成方式263

924常用火災(zāi)探測(cè)器265

925火災(zāi)探測(cè)器的選用及設(shè)置268

93火災(zāi)報(bào)警控制器及火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)269

931作用與類型269

932火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)270

94自動(dòng)滅火系統(tǒng)272

941自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)272

942氣體滅火系統(tǒng)276

95智能樓宇的消防聯(lián)動(dòng)控制279

951消防聯(lián)動(dòng)控制279

952消防應(yīng)急廣播系統(tǒng)280

953智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)281

954消防系統(tǒng)的智能化282

復(fù)習(xí)題與思考題283

第3篇樓宇智能化綜合應(yīng)用與

系統(tǒng)集成技術(shù)第10章智能樓宇的聲頻應(yīng)用技術(shù)286

101擴(kuò)聲系統(tǒng)286

1011擴(kuò)聲系統(tǒng)的組成和主要技術(shù)

指標(biāo)286

1012擴(kuò)聲系統(tǒng)的主要設(shè)備288

1013智能樓宇擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)289

1014多功能廳擴(kuò)聲系統(tǒng)292

102公共及緊急廣播系統(tǒng)293

1021公共廣播系統(tǒng)的功能及分類293

1022公共及緊急廣播系統(tǒng)的

數(shù)字化技術(shù)295

103會(huì)議系統(tǒng)296

1031基本會(huì)議系統(tǒng)296

1032同聲傳譯系統(tǒng)297

1033智能會(huì)議系統(tǒng)298

104某省人大會(huì)堂擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)300

1041系統(tǒng)要求300

1042揚(yáng)聲器系統(tǒng)布局301

1043揚(yáng)聲器選型301

1044系統(tǒng)配置302

復(fù)習(xí)題與思考題304

第11章智能樓宇的視頻應(yīng)用技術(shù)305

111概述305

1111智能樓宇對(duì)有線電視系統(tǒng)的

要求305

1112有線電視系統(tǒng)的一般構(gòu)成306

112樓宇有線電視接收系統(tǒng)306

1121衛(wèi)星電視信號(hào)接入306

1122有線電視接收系統(tǒng)307

1123有線電視系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法307

1124有線電視系統(tǒng)的設(shè)計(jì)案例308

113樓宇有線電視網(wǎng)絡(luò)的雙向

傳輸技術(shù)309

1131雙向傳輸309

1132雙向傳輸電纜電視系統(tǒng)310

1133視頻點(diǎn)播系統(tǒng)312

1134視訊寬帶網(wǎng)技術(shù)314

1135基于有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向傳輸

技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用315

114視頻會(huì)議技術(shù)317

1141視頻會(huì)議系統(tǒng)的設(shè)備318

1142視頻會(huì)議系統(tǒng)的組成319

復(fù)習(xí)題與思考題325

第12章智能樓宇的系統(tǒng)集成技術(shù)326

121智能樓宇系統(tǒng)集成的基本概念326

1211系統(tǒng)集成的功能要求326

1212智能樓宇系統(tǒng)集成的必要性327

1213智能化集成系統(tǒng)架構(gòu)規(guī)劃328

1214系統(tǒng)集成是一個(gè)系統(tǒng)工程330

1215智能樓宇系統(tǒng)集成的技術(shù)330

1216智能建筑系統(tǒng)集成與綠色城市

管理聯(lián)成一體337

122智能樓宇集成管理系統(tǒng)(IBMS)338

1221IBMS的結(jié)構(gòu)和功能338

1222IBMS的系統(tǒng)設(shè)計(jì)341

123基于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)343

1231物聯(lián)網(wǎng)原理343

1232IC卡基礎(chǔ)原理345

1233一卡通系統(tǒng)348

124智能化居住區(qū)系統(tǒng)集成方案350

1241居住區(qū)智能化系統(tǒng)350

1242智能居住區(qū)系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)352

1243居住小區(qū)安防和智能化系統(tǒng)

方案實(shí)例354

復(fù)習(xí)題與思考題356

參考文獻(xiàn)3582100433B

本書全面系統(tǒng)地論述樓宇智能化的新技術(shù)，包括樓宇通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、樓宇自動(dòng)控制技術(shù)、消防與安全防范技術(shù)、聲頻與視頻應(yīng)用技術(shù)、綜合布線和系統(tǒng)集成技術(shù)。

該教材是在董景新、趙長(zhǎng)德、郭美鳳、陳志勇、李冬梅編著的《控制工程基礎(chǔ)》第3版的基礎(chǔ)上重新編寫的?！犊刂乒こ袒A(chǔ)》第3版自2009年6月正式出版已五年多。自第1、2、3版教材相繼出版以來，該教材隨著“控制工程基礎(chǔ)”課程在全國(guó)各高等院校的機(jī)械類、儀器類等非控制專業(yè)逐漸普遍開設(shè)，以及本教材聲譽(yù)的不斷提升，對(duì)教材的需求量也穩(wěn)步增加。自出版以來根據(jù)需求該教材多次重新印刷，第1版11年時(shí)間累計(jì)印刷11次，總印數(shù)達(dá)53000冊(cè)；第2版5年多時(shí)間累計(jì)印刷10次，總印數(shù)達(dá)60000冊(cè)；第3版不到5年時(shí)間就累計(jì)12次印刷，總印數(shù)已達(dá)62500冊(cè)。

本課程相繼被評(píng)為清華大學(xué)、北京市和國(guó)家級(jí)精品課程，國(guó)家級(jí)精品資源共享課；清華大學(xué)等院校也將本課程確定為機(jī)械學(xué)院平臺(tái)課。除本校使用該教材外，另有約100所兄弟院校的儀器儀表類和機(jī)械類專業(yè)將我們編著的教材選為使用教材和研究生入學(xué)考試參考書。隨著需求量的增加，我們深感責(zé)任的加重，促使我們對(duì)于教材的編寫精益求精、與時(shí)俱進(jìn)，于是由目前在教學(xué)第一線的教師進(jìn)一步編寫了第4版教材。

第4版教材在以前各版的基礎(chǔ)上各章都作了或多或少的補(bǔ)充和修改。鑒于LabVIEW是更加直觀方便的圖形化程序編譯平臺(tái)，在控制工程中得到越來越多的應(yīng)用，增加了LabVIEW工具在控制工程應(yīng)用的內(nèi)容，獨(dú)立成章，該章節(jié)由劉云峰副教授完成。該章介紹了借助LabVIEW，進(jìn)行控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模、時(shí)間響應(yīng)分析、頻域響應(yīng)分析、系統(tǒng)穩(wěn)定性分析和系統(tǒng)綜合校正設(shè)計(jì)等。同時(shí)，為了方便更好地理解掌握教材其他章節(jié)論述的概念和方法，特基于LabVIEW設(shè)計(jì)編寫了配合教材使用的控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真、分析、演示軟件，不僅可以完成對(duì)控制系統(tǒng)在時(shí)域和頻域進(jìn)行特性仿真分析，還可以動(dòng)態(tài)地分析和演示控制系統(tǒng)中不同參數(shù)及參數(shù)變化對(duì)系統(tǒng)特性的影響。

另外，根據(jù)實(shí)際工程和科研的基本需求和多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，在各章節(jié)內(nèi)容論述上力求概念表達(dá)清楚準(zhǔn)確，加強(qiáng)對(duì)問題的歸納說明，同時(shí)也適當(dāng)增加了一些諸如內(nèi)模原理和內(nèi)模控制簡(jiǎn)要介紹的內(nèi)容。

全書由董景新教授整理統(tǒng)編。

該教材廣泛參考了國(guó)內(nèi)外同類教材和其他有關(guān)文獻(xiàn)，保持并突出以下特點(diǎn):第4版前言控制工程基礎(chǔ)（第4版）(1) 突出機(jī)械運(yùn)動(dòng)作為主要受控對(duì)象，并對(duì)其數(shù)學(xué)模型和分析綜合重點(diǎn)研究;

(2) 對(duì)自動(dòng)調(diào)節(jié)原理基本內(nèi)容表達(dá)清楚，著重基本概念的建立和解決機(jī)電控制問題的基本方法的闡明，并簡(jiǎn)化或略去與機(jī)電工程距離較遠(yuǎn)、較艱深的嚴(yán)格數(shù)學(xué)推導(dǎo)內(nèi)容;

(3) 引入和編寫較多的例題與習(xí)題，便于自學(xué);

(4) 反映機(jī)電一體化新技術(shù)和新分析方法。

對(duì)于屬于該書領(lǐng)域的非基本內(nèi)容，但在本領(lǐng)域文獻(xiàn)中時(shí)有出現(xiàn)的較為繁難的部分，該教材中也作了一定介紹，其有關(guān)章節(jié)前注以“”號(hào)。

在有關(guān)LabVIEW章節(jié)的編寫中，得到NI公司中國(guó)區(qū)劉洋工程師在實(shí)驗(yàn)設(shè)備和技術(shù)方面的支持幫助，并提供了部分素材，在此致謝！

該教材的編寫得到了國(guó)家高等教育精品課建設(shè)項(xiàng)目、北京市高等教育精品教材建設(shè)項(xiàng)目和清華大學(xué)精品課建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)的支持，納入985清華大學(xué)名優(yōu)教材立項(xiàng)資助，在此表示衷心感謝。

編者2014年10月

理論力學(xué)（第4版）修訂背景

《理論力學(xué)（第1版）》于2002年出版，被評(píng)為普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材?！独碚摿W(xué)（第2版）》于2007年出版，被評(píng)為“十二五”普通高等教育本科國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材?！独碚摿W(xué)（第3）》于2014年出版，增加了部分內(nèi)容，擴(kuò)展了教材的使用范圍。為適應(yīng)教學(xué)發(fā)展的需要，編者編寫了《理論力學(xué)（第4版）》。

理論力學(xué)（第4版）修訂情況

《理論力學(xué)（第4版）》在文字方面保留了《理論力學(xué)（第3版）》的體系和風(fēng)格，對(duì)教材的內(nèi)容和習(xí)題做了增刪和修改，同時(shí)修正了第3版中的錯(cuò)誤。該教材的修改工作和二維碼內(nèi)容是由劉習(xí)軍執(zhí)筆和完成的。教研室的張素俠等部分教師參加了對(duì)修改內(nèi)容的討論。

理論力學(xué)（第4版）出版工作

2019年5月20日，《理論力學(xué)（第4版）》由機(jī)械工業(yè)出版社出版。

該教材配有輔助教材《工程制圖習(xí)題集（第4版）》。