電氣自動化控制在智能樓宇中的應(yīng)用

 

　　電氣自動化技術(shù)是現(xiàn)代制造技術(shù)中不可缺少的重要技術(shù)門類，也是一個國家科技實力乃至綜合競爭力的綜合反映，在工業(yè)發(fā)展中具有前導地位。隨著時代的發(fā)展和科技的進步，電氣自動化在建筑方面的應(yīng)用越來越深入，用戶對建筑物功能的多樣化與個性化需求使傳統(tǒng)電氣系統(tǒng)的缺陷也逐漸暴露出來。 

 

 

　　1.1電氣自動化應(yīng)用于現(xiàn)代建筑的背景 

 

　　一方面，人們越來越重視生活環(huán)境的舒適度、信息溝通的便捷性、服務(wù)設(shè)施的完善性等問題，導致建筑設(shè)備與電氣設(shè)備的復(fù)雜性不斷提高；另一方面，建筑物高度的不斷上升也對供電、消防、給排水等大量電氣系統(tǒng)的運行和管理提出了更高的標準和要求，傳統(tǒng)電氣技術(shù)嚴重制約了現(xiàn)代建筑功能的拓展。在這一背景下，以電氣自動化為技術(shù)支撐的智能建筑設(shè)計稚局得到了飛躍式的發(fā)展和應(yīng)用。 

 

　　1.2電氣自動化控制的特點與技術(shù)優(yōu)勢 

 

　　現(xiàn)代智能建筑的自動化系統(tǒng)主要指通過高處理能力的現(xiàn)場控制器，對包括樓宇配變電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、中央空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)，以及通風系統(tǒng)和電梯系統(tǒng)等設(shè)備實現(xiàn)集散控制。由于建筑物中電氣系統(tǒng)涉及的學科眾多、內(nèi)容廣泛，隨著智能建筑發(fā)展需求的升級，現(xiàn)代建筑電氣技術(shù)已經(jīng)成為了具有重要意義的獨立工種，而《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》（JGJ16-2008）和《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB 50303-2002）等相關(guān)規(guī)范的相繼頒布，也使其在我國逐漸成為了一種與應(yīng)用對象結(jié)合緊密，具有電工學、電子學、信息學以及自動化控制技術(shù)等交叉學科特征的標準化技術(shù)。 

 

　　從目前電氣自動化控制應(yīng)用的效果來看，其技術(shù)優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：

 

（1）實現(xiàn)了設(shè)備與系統(tǒng)全工作流程內(nèi)的高效監(jiān)控。在結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大型建筑中，電氣系統(tǒng)組件繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能多樣，傳統(tǒng)運行方式常常留下管理宵區(qū)，導致故障的發(fā)生。而現(xiàn)代自動化技術(shù)則通過“采集一處理一反饋”模塊，對系統(tǒng)進行實時的數(shù)字化監(jiān)控，能及時將控制中心的指令傳達到系統(tǒng)，并將反饋信息同時傳遞到控制中心，以實現(xiàn)對整個系統(tǒng)高教、實時、不間斷的控制和管理。

 

（2）聯(lián)動性的提高。電氣自動化技術(shù)將建筑中配電，照明、消防、空調(diào)等系統(tǒng)連接為一個整體，大大提高了其聯(lián)動效果，解決了電梯系統(tǒng)依照各層用戶流實現(xiàn)其速度的自動調(diào)節(jié)，以及緊急情況下（火災(zāi)、水管爆裂等）系統(tǒng)的自動識別、判斷，及時實現(xiàn)預(yù)設(shè)的應(yīng)急處理方案，開啟緊急照明系統(tǒng)、調(diào)整水壓或開放噴淋滅火系統(tǒng)等，實現(xiàn)子系統(tǒng)間的配置與互動。

 

（3）安全性強。由于電氣系統(tǒng)固有的危險性，設(shè)備故障、操作失誤以及環(huán)境變化等因素都可能導致系統(tǒng)產(chǎn)生嚴重的安全風險。而自動化控制有利于系統(tǒng)對異常情況及時作出反應(yīng)，并可通過遙控模式降低故障對維修管理人員產(chǎn)生直接傷害的風險。

 

（4）數(shù)據(jù)完備、計算精確。自動化系統(tǒng)可綜合其操作流程、故障處理等數(shù)據(jù)建立準確清晰的數(shù)據(jù)庫，以便為后期優(yōu)化的決策提供信息支持。 

 

 

　　自動控制系統(tǒng)的工作原理分為以下三個步驟：（1）實時的數(shù)據(jù)采集。即對來自測量變送裝置的被控量的瞬時值進行檢測和輸入。（2）實時的控制決策。對采集到的被控量與給定量進行加法運算，其運算結(jié)果即作為控制器需要調(diào)整的方向和量值的輸入。（3）實時的控制輸出。根據(jù)控制決策，適時地對執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出控制信號，完成控制任務(wù)。 

 

　　系統(tǒng)主要由自控空調(diào)機組、自控給排水系統(tǒng)、照明控制系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)以及消防安全系統(tǒng)與綜合布線系統(tǒng)等組成�？諝庹{(diào)節(jié)控制系統(tǒng)一般包括空氣加熱設(shè)備、空氣減溫冷卻設(shè)備、及空氣加濕設(shè)備等。系統(tǒng)常采用DDc控制，將裝設(shè)在回風管內(nèi)的溫度傳感器所檢測的溫度送往控制器與設(shè)定點溫度比較，并控制裝在回水管上的電動調(diào)節(jié)閥的動作，使回風溫度保持在所需要的范圍內(nèi)。給排水系統(tǒng)一般包括生活給水子系統(tǒng)、生活排水子系統(tǒng)和消防子系統(tǒng)。

 

給水子系統(tǒng)的控制多采用高位水箱給水方式、水泵直接給水方式、氣壓給水方式等，通過監(jiān)控各集水坑高液位、水泵運行狀態(tài)、過載報警、高水位報警的方式，手動/自動控制啟停，并實現(xiàn)故障復(fù)位。智能建筑對電力與照明系統(tǒng)的控制包括對配電系統(tǒng)運行參數(shù)的實時檢側(cè)、對建筑物內(nèi)用電量的自動統(tǒng)計與管理、對各種電氣設(shè)備的檢修保養(yǎng)、照明系統(tǒng)的節(jié)能監(jiān)控、應(yīng)急照明的啟停控制等。消防控制系統(tǒng)由火災(zāi)探測器、火災(zāi)報警控制器、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，消防聯(lián)動控制系統(tǒng)、消防專用電話系統(tǒng)等組成。

 

安全防范控制系統(tǒng)則包括防盜報警系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、出人口監(jiān)控系統(tǒng)，以及對講系統(tǒng)等。此外，為響應(yīng)不同建筑的不同功能需求，還應(yīng)結(jié)合建筑性質(zhì)設(shè)置一些特殊的子系統(tǒng)，例如停車場管理系統(tǒng)、資產(chǎn)定位管理系統(tǒng)、智能家居服務(wù)系統(tǒng)、一卡通系統(tǒng)、物業(yè)管理應(yīng)用系統(tǒng)等，實現(xiàn)自動管理的個性化。

 

　　在實踐中，要充分實現(xiàn)現(xiàn)代智能建筑電氣自動化系統(tǒng)的豐富功能，應(yīng)首先建立一套完整的數(shù)字控制體系，這是控制技術(shù)實現(xiàn)的應(yīng)用基礎(chǔ)，可通過KVM、CATS等模式實現(xiàn)設(shè)備與控制機房的鏈接，同時建立遠程管理中心與本地控制臺結(jié)合運行的雙重管理模式，提高數(shù)控體系的可淵節(jié)性。 

 

 

　　建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)的信息交換，利用分布在建筑各處的遠程處理機和中央處理系統(tǒng)，通過總線橋進行數(shù)據(jù)資料收集箱、中央設(shè)備、現(xiàn)場設(shè)備、通信設(shè)備四部分，在施工過程中必須嚴格遵守相關(guān)安裝要求進行施工。 

 

　　3.1建筑電氣設(shè)備自動化系統(tǒng)安裝前，制定科學的計劃 

 

　　在施工前，對業(yè)主的需 求進行充分的調(diào)查和了解，制定出系統(tǒng)詳細、科學合理、先進可靠的安裝實施計劃十分必要。建筑電氣設(shè)備自動化系統(tǒng)是智能建筑自動化系統(tǒng)之一，通過微處理機的快速處理技術(shù)，為優(yōu)化管理，保證電氣系統(tǒng)運行可靠，利用網(wǎng)絡(luò)對智能建筑電氣設(shè)備進行全面動態(tài)的檢測與控制。降低設(shè)備維修費，節(jié)約人力、物力和財力。確保各項施工標準能夠滿足建筑和業(yè)主的需求。 

 

　　3.2電氣設(shè)備的安裝

 

　　建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)性能的充分發(fā)揮，需要遵循建筑工程電氣施工的設(shè)計施工標準和安裝要求，保證電氣設(shè)備正常運行。首先，格外重視建筑電氣設(shè)備自動化系統(tǒng)的布線。溫度濕度傳感器線路在安裝過程中需要屏蔽線。布線時，DDC、網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)控制器等連接弱電工程單獨接地干線上。其次，遠程處理機的安裝，在滿足空調(diào)機組控制系統(tǒng)的前提下，將剩余、未使用的輸入和輸出接口進行充分的利用，用于連接周邊的照明控制、水位信號、水流量計等。保留四分之一左右的接口用于后期維護和發(fā)展。 

 

 

　　總之，通過實現(xiàn)建筑設(shè)備自動化控制，以達到合理利用設(shè)備，節(jié)省能源、節(jié)省人力，確保設(shè)備安全運行之目的。在自控系統(tǒng)中，電氣自動化系統(tǒng)設(shè)計占有重要的地位。 

 

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