Информационные технологии в строительстве

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

 

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

РАЗДЕЛ 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ, СТРУКТУРА И НАЗНАЧЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

1.1 Сети Интернет

1.2 Системы САПР

1.3 Структурированная кабельная  система (СКС)

1.4 Система пожарной и  охранной сигнализации и оповещения  о пожаре

1.5 Охранные системы видеонаблюдения

1.6 Системы противопожарной  автоматики и пожаротушения

1.7 Системы контроля доступа

РАЗДЕЛ 2. КОНЦЕПЦИЯ "УМНОГО ДОМА»

2.1 Платформы умного дома

2.2 Компоненты системы  управления «Умным домом»

2.2.1 Центральный процессор

2.2.2 Модули расширения

2.2.3 Модули интерфейсов

2.2.4 Панели управления

РАЗДЕЛ 3. ИНТЕРФЕЙСЫ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СИСТЕМ

3.1 Общие положения. Способы  подключения

3.2 Скоростные интерфейсы LVDS и M-LVDS

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

ВВЕДЕНИЕ

Целью курсовой работы является овладение методикой комплексного изучения поставленного вопроса. Научиться  логически последовательно, полно  рассматривать выбранные объекты. В частности рассмотреть проблематику применения информационных технологий в строительстве. Раскрыть особенности  используемых программных продуктов, технологий, физических устройств. Провести выборочный сравнительный анализ некоторых  однородных составляющих, например П.О. или аппаратной базы.

Актуальность данной темы заключается в том, что эффективное  ведение строительного бизнеса, на современном этапе развития технологий проектирования, управления, инженерно-технического обеспечения, эксплуатации - невозможно без широкого применения различных  аспектов информационных технологий.

В этой работе мы рассмотрим структуру и основные направления  применения IT-технологий в строительстве. Ознакомимся с основными инженерно-техническими системами, монтаж которых производится в строящихся зданиях и сооружениях  и их назначением. Также будут  рассматриваться некоторые программные  продукты, используемые на различных  стадиях строительного процесса. Такие как САПР-системы.

САПР представляет собой  организационно-техническую систему, состоящую из комплекса средств  автоматизации проектирования, взаимосвязанного с подразделениями проектной  организации и выполняющую автоматизированное проектирование. Данный класс прикладного  программного обеспечения включает в себя широкий перечень программных  продуктов, поддерживающих работу пользователей  практически любой сферы профессиональной деятельности. Программные средства этого уровня, как правило, входят в интегрированные пакеты, предназначенные  для решения деловых, научных, учебных  задач в определенной операционной среде.

Также необходимо уделить  внимание рассмотрению вопросов связанных  с передачей информации в различных  сетях, как внутренних, применяемых  в создании инженерных сооружений не имеющих прямой совместимости с  сетью Интернет и связанных с  ними информационных технологиях. Так  и внешних, таких как сеть Интернет. Рассмотрим виды и классификацию  протоколов передачи данных используемых при реализации таких проектов. Проблематику совместимости программного обеспечения, протоколов между собой, и с различными аппаратными средствами.

В наш стремительный век, когда изобретения устаревают, иногда не успев дойти до производства. И нельзя представить, любую область  деятельности человека и общества, без информационных технологий, будь то атомный реактор или мобильный  телефон. Но, пожалуй, одна из самых  древних и важных задач каждого  человека, была необходимость в надежном крове. Современное жилище человека- это последние достижения в различных  отраслях науки и производства.

В практической части работы, познакомимся с существующими на сегодняшний день инженерными решениями, на примере концепции интеллектуального  или "Умного дома", узнаем его функциональные возможности, рассмотрим структуру, средства технического, аппаратного и программного обеспечения, применяемые при реализации подобного проекта.

Рассмотрим в общих  чертах сеть Интернет, сетевые технологии, некоторые аспекты передачи данных в сети Интернет. Основные, существующие на сегодняшний день протоколы передачи данных.

В заключение работы будут  сделаны выводы по работе. А также  перспективы развития данной темы в  последующем.

 

РАЗДЕЛ 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ, СТРУКТУРА И НАЗНАЧЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

На сегодняшний день существует большое количество различных концепций  и технологий возведения объектов, в зависимости от назначения, типа, геодезических, гидрогеологических и  климатических условий. Все большее  распространение получают т.н. интеллектуальные системы.

Главным звеном интеллектуального  здания является система управления зданием (Building Management System - BMS). Именно благодаря  ней все инженерные системы работают в едином комплексе, осуществляют между  собой обмен данными, контролируются, управляются из единой диспетчерской.

В современном здании устанавливается  более 25 разнородных систем жизнеобеспечения, которые отличаются не только назначением  и выполняемыми функциями, но и принципами работы: электрические, механические, транспортные, электронные, гидравлические и т.д. Каждая из этих систем поставляется производителем, как правило, в виде комплекта оборудования, на базе которого можно создать законченное решение  с собственной системой контроля и управления2.

Система управления зданием, которую называют еще системой автоматизации  и диспетчеризации инженерного  оборудования, является ядром интеллектуального  здания. Она представляет собой аппаратно-программный  комплекс, осуществляющий сбор, хранение и анализ данных от различных систем здания, а также управление работой  этих систем через сетевые контроллеры (процессоры).

Интеллектуальные сетевые  контроллеры, использующие открытые протоколы  и стандарты передачи данных LonWork и BACNet, осуществляют контроль и управление работой подведомственных им инженерных систем, а также обмен данными  с другими сетевыми контроллерами  системы управления зданием. На основе собранной информации сетевые контроллеры  автономно посылают управляющие  команды на контроллеры инженерных систем в рамках, заложенных в них  алгоритмов реакции на события в  штатных или нештатных ситуациях.

1.1 Сети Интернет

Глубокое проникновение  информационных технологий во все процессы и этапы строительства и последующего обслуживания м управления зданиями, обусловило необходимость использования  оборудования и П.О. совместимого с  внешними информационными сетями. Такими как Интернет.

Интернет - глобальная телекоммуникационная сеть информационных и вычислительных ресурсов. Служит физической основой  для Всемирной паутины. Часто  упоминается как Всемирная сеть, Глобальная сеть, либо просто Сеть.

В настоящее время существуют два созвучных термина - internet и Internet. Термин internet относится к технологии обмена данными, основанной на использовании  семейства протоколов TCP/IP, а Internet - это  глобальное сообщество мировых сетей, которые используют internet для обмена данными. Как правило, термин "TCP/IP" это то же самое, что и "набор  протоколов TCP/IP", или "набор протоколов internet", или "технология internet".

Сейчас, когда слово Интернет употребляется в обиходе, чаще всего  имеется в виду Всемирная паутина  и доступная в ней информация, а не сама физическая сеть.

Интернет состоит из многих тысяч корпоративных, научных, правительственных  и домашних компьютерных сетей. Объединение  сетей разной архитектуры и топологии  стало возможно благодаря протоколу IP и принципу маршрутизации пакетов  данных. Протокол IP был специально создан агностическим в отношении физических каналов связи. То есть любая система (сеть) передачи цифровых данных, проводная  или беспроводная, для которой  существует стандарт инкапсуляции в  неё IP-пакетов, может передавать и  трафик Интернета. Агностицизм протокола IP, в частности, означает, что компьютер  или маршрутизатор должен знать  тип сетей, к которым он непосредственно  присоединён, и уметь работать с  этими сетями; но не обязан (и в  большинстве случаев не может) знать, какие сети находятся за маршрутизаторами.

На стыках сетей специальные  маршрутизаторы (программные или  аппаратные) занимаются автоматической сортировкой и перенаправлением пакетов данных, исходя из IP-адресов  получателей этих пакетов. Протокол IP образует единое адресное пространство в масштабах всего мира, но в  каждой отдельной сети может существовать и собственное адресное подпространство, которое выбирается исходя из класса сети. Такая организация IP-адресов  позволяет маршрутизаторам однозначно определять дальнейшее направление  для каждого пакета данных. В результате между отдельными сетями Интернета  не возникает конфликтов, и данные беспрепятственно и точно передаются из сети в сеть по всей планете и  ближнему космосу.

Протокол — это «язык», используемый компьютерами, для обмена данными при работе в сети. Чтобы  различные компьютеры сети могли  взаимодействовать, они должны «разговаривать»  на одном «языке», то есть использовать один и тот же протокол. Проще  говоря, протокол — это правила  передачи данных между узлами компьютерной сети. Систему протоколов Интернет называют «стеком протоколов TCP/IP».

 

Наиболее распространённые интернет-протоколы

Уровень OSI	Протоколы, примерно соответствующие  уровню OSI
Прикладной	DNS, FTP, HTTP, HTTPS, IMAP, LDAP, POP3, L2TP, SNMP, SMTP, SSH, Telnet, XMPP (Jabber)
Сеансовый/Представления	SSL, TLS
Транспортный	TCP, UDP
Сетевой	BGP, EIGRP, ICMP, IGMP, IP, IS-IS, OSPF, RIP
Канальный	Arcnet, ATM, Ethernet, Frame relay, HDLC, PPP, SLIP, Token ring

1.2 Системы  САПР

CAD – computer Aided Design (САПР)

Общий термин для обозначения  всех аспектов проектирования с использованием средств вычислительной техники. Обычно охватывает создание геометрических моделей  изделия. (Твердотельные,3D). А также  генерацию чертежных изделий  и их сопровождений. Следует отличать что этот термин САПР по отношению  промышленным системам имеет более  широкое толкование чем CAD. Он включает в себя как CAD так и CAM и CAE.

CAM – Computer Aided Manufacturing. Общий  термин для обозначения системы  автоматизированной подготовки  производства, общий термин для  обозначения ПС подготовки информации  для станков с ЧПУ. Традиционно  исходными данными для таких  систем были геометрические модели  деталей, полученных из систем CAD.

CAE – Computer Aided Engineering. Система  автоматического анализа проекта.  Общий термин для обозначения  информационного обеспечения условий  автоматизированного анализа проекта,  имеет целью обнаружение ошибок (прочностные расчеты) или оптимизация  производственных возможностей.

PDM – Product Data Management. Система  управления производственной информацией.  Инструментальное средство, которое  помогает администраторам, инженерам,  конструкторам и так далее  управлять как данными, так  и процессами разработки изделия  на современных производственных  предприятиях или группе смежных  предприятий.

CAD/CAM/CAE/PDM = САПР

Прогресс науки и техники, потребности развивающегося общества в новых промышленных изделиях обусловлено  необходимость выполнения проектных  работ. Требование к качеству проектов, к срокам их выполнения становятся все более жесткими по мере увеличения сложности проектируемых объектов. Кроме того, темпы морального устаревания  изделий сегодня таковы, что поставленные на конвейер новые образцы часто  уже не соответствуют современным  требованиям.

Осуществление этих требований стало возможным на основе широкого применения средств ЭВМ на всех этапах производства:

-  Контроль проектирования, где зарождается исходная модель изделия, технологического проектирования.

-  Проектирование организации управления производством с формированием данных о материальных и информационных потоках производства.

-  Изготовление изделий путем выполнения операций над материальным объектом на основе созданной на предварительных этапах информации.

-  Оценки качества изделия на основе сравнения требуемых и реальных характеристик.

Сейчас термином САПР обозначают процесс проектирования с использованием сложных средств машинной графики, поддерживаемых пакетами прикладных программ для решения на компьютерах аналитических, квалификационных, экономических и  эргономических проблем, связанных  с проектной деятельностью.

Как законченное изделие  САПР является совокупностью следующих  компонентов:

- технических средств,  обеспечивающих автоматизированное  получение проектных решений;

- программ, управляющих работой  технических средств и выполняющих  проектные процедуры;

- данных, необходимых для  выполнения программ;

- документации, содержащей  все необходимые сведения для  выполнения автоматизированного  проектирования с помощью данной  САПР.