摘要：在建筑建设过程中，利用现代智能化控制系统代替人工管理系统，被称为“建筑内部电气设备系统智能化控制技术”，该系统的应用，不仅减少了人工管理难度与费用，而且还大大改善了整个建筑资源管理的效率，确保了建筑内部各智能家用电器的平均使用寿命。文章就设备电气自动化系统中的设计要点进行了探讨。
关键词：电气工程；自动化；建筑设计
建立完善智能建筑电气自动化系统，通过控制系统对设备进行全程的管理和监控，不仅能够降低资源消耗，而且能提高电气系统的工作效率，节省人工成本，提高建筑设备运行的可靠性和舒适性，延长设备的使用寿命。随着我国社会主义市场经济和数字化技术的高速发展，未来建筑业的发展重点会倾向于更加高档的自动化住宅。一方面，我们要对自动化设备进行合理利用，另一方面，还须考虑到节约能源的必要性。
1.建筑电气自动化系统组成和工作原理
智能建筑设备电气自动化系统作为智能控制系统，集散装置由两级网和中央监控计算机、主控制器、现场控制器和通信网络等以上四级控制装置组成。通过中央监控计算机进行交流，通过现场控制器进行控制。一级网和二级网构成了两级网络，一级网络就是局域网，二级网络是工业控制总线。中央监控计算机为第一级控制装置，连接一级网络和二级网络的现主控制器为二级控制装置，二级网络上连接着现场控制器，负责现场设备的控制，这是三级控制装置。安装在建筑设备基础上的传感器与执行器是第四级控制装置，这种连接保证了现场控制器的独立工作能力。该系统能够实现以下功能：自动控制、监视、显示各种机电设备的启动与停止。自动检测、显示各种设备的运行参数及其变化趋势和历史数据。检测并及时处理各种意外、突发事件。根据外界条件变化自动调节各种设备始终运行在最佳状态。实现对于楼宇内各种机电设备的统一管理、协调控制。实现能源的自动化管理和设备的维护和管理。
2设计思路
2.1电源要求
作为智能建筑电气自动化系统的主要部分，电源的设计要保证满足系统内各设备的用电负荷。Ⅰ类系统的电源设计，在有UPS 设备的情况下可以采用放射式或者树干式的供电设计方式;Ⅱ类系统的电源设计，可以采用临近电源供电的设计方式; 含CPU 控制器的电源设计，必须维持不低于72 h 的运行时间，以支撑系统内各类控制器的运行，满足在特殊情况下较长时间的供电需求。
2.2控制器要求
在电源的支撑下，现场控制器只有达到一定的设计标准才能满足智能建筑的要求。首先，现场控制器要远离管道、线路等有电磁干扰的设备，以保证顺利运行; 其次，现场控制器的输出及输入要符合系统设备的需求，并预留出不低于20% 的余量。现场控制器的设置要综合考虑系统管理方式，以及安装、调试、维护的方便性和经济性，设置位置要相对集中，采取防潮措施。
2.3布线要求
电源布线要符合智能建筑的规范要求; 网络通讯可以参照网络通讯线路环境进行灵活布线; 信号线要严格选用控制电缆，对信号传输线路采取分槽、分管的方式，以保证其运行的独立性和可靠性; 对于网络控制器和计算机等电子设备，在布线的时候要确保其工作接地与其他弱电工程的共用接地干线之间保持有效连接，以满足智能建筑对各电气设备独立运行的需求; 另外，为保证系统运行的稳定性，还需要为部分线路设置专门的导线。
2.4中央控制室选址及设备要求
中央控制室的选址和系统设备的分配都要严格遵守安全性原则。中央控制室要尽量靠近控制负荷中心，与强电磁干扰的场所保持15 m 以上的距离; 操作距离要大于1．5 m，检修距离要大于1 m; 操作台要根据其排列长度预留出相应的通道，并避免阳光直射; 此外，中央控制室要尽量采用抗静电设备。
3设计应用控制系统
3.1给排水系统
给排水系统分为给水和排水两个方面，且都需要借助水泵和传感器来开展工作。给水系统一般有三种方式: 水泵直接给水方式、高位水箱给水方式和气压罐给水方式; 室内排水一般情况下采用重力流直接排放。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆给排水系统的设计，可在水泵位置安装传感器，监控给排水系统的运行参数，还可以通过监控水压来控制水泵运行; 利用传感器对最低报警水位、溢流情况和启泵液位进行检测。给排水系统要确保各自动化设备的协调性和统一性，以提供可靠的自动化智能控制。
3.2通风和空调系统
通风系统一般用来检测相应空气中一氧化碳与二氧化碳的含量，当二者浓度超过一定限度时，该系统会自动启动风机，先净化、排除受污染的空气，再从室外吸入新鲜空气，达到改善空气质量的目的。空调系统一般包括集中式、半集中式和局部空调系统; 空调系统大多通过制冷来实现压差旁通控制、冷却水温控制、设备启停顺序的控制等; 通过热水控制系统来实现交换器二次热水出口温度控制等; 利用风机盘管监控系统控制风机盘管、风速和电动阀门等; 利用空气处理监控系统来控制回风的温湿度和启停时间等。
3.3供电系统
智能建筑耗电量大，对电力质量的要求很高，有必要设置备用电源，防止突然停电影响变配电系统的正常运行，避免因设备停用造成经济损失。智能建筑的变配电控制系统能够进行设备状态监视、参数检测、电量计量及故障报警等，可保证自动控制系统能够正常运转。
3.4照明和动力系统
照明和动力系统不但需要满足智能建筑对设备的控制需求，还要实现整个系统节能。现阶段大多数智能建筑都属于高层建筑，对照明用电以及电梯等设备系统的动力需求都很大。因此，在保证系统用电需求的基础上，要做好节能设计，增强智能控制系统的控制能力。
4节能控制技术
4.1空调系统的节能技术
空调系统是智能建筑中耗电量最大的系统，因此对于空调系统的节能控制有着至关重要的意义。空调系统电气自动化系统节能技术包括水源热泵、地源热泵技术、变风量控制技术和焓值控制技术等。水源热泵、地源热泵技术是利用夏季地球浅层水源温度低于地面建筑物，冬季浅层水源温度高于地面建筑物的原理，以空气或水作为载剂，利用热泵提升或降低楼宇中的温度，实现温度调节的技术。由用户末端系统、水源中央空调主机系统和水源水系统三部分组成，具有节能高效，一机多用、适用范围广阔，绿色环保，系统运行稳定、舒适的特点。该系统通过DDC 进行信号采集，确定热泵的使用率，判断水流量，并通过调节水泵的转速，使系统的输送流量达到总需求。
变风量控制技术通过调节送风量的大小来实现被控参数的控制。由变风量空调机组和变风量末端两大部分组成，变风量空调机组调节风机的转速，变风量末端是终端控制设备，通过控制信号自动调节电动风门的开启程度，使室内温度趋向设定值。该系统的使用更加灵活，节能效果更好。
焓值控制技术是为了解决空气流通的问题，使室外的新鲜空气和室内的空气能够完成交换。焓值是空气温度和相对湿度的函数，指空气中所含的热量，中央空调的焓值控制方式是将处理过的空气输送回室内，吸收湿度和热量后，一部分排出室外，另一部分与新风通过排风阀混合后重新回到室内。
1.2照明系统的节能技术
照明系统的用电量仅次于空调系统，分为定时控制和智能控制两种方式，我们一般采用总体智能系统的控制手段，系统一般通过计算机相连系统单元、输出单元、输入单元三部分，通过智能继电器可实现多路独立光源的开关控制，用智能面板代替传统面板开关。通过总线的放入纳入到系统中，实现系统对于照明系统节能的智能控制和统一管理。
结束语
总之，对于以大型建筑和高层建筑为主的智能建筑、根据建筑物内负荷分布的具体情况，按照变电站、配电站应靠近负荷中心的原则，确定供电系统的总变电站与分散配置的变电站、配电站的布置方案，从而节省线材、降低电能损耗，提高电压质量。
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论文作者:郑荣婷
论文发表刊物:《电力设备》2017年第23期
论文发表时间:2017/12/11
标签：系统论文; 设备论文; 控制器论文; 智能建筑论文; 空调系统论文; 方式论文; 控制系统论文; 《电力设备》2017年第23期论文;