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摘要：作为智能建筑的重要组成部分，楼宇自动化是运用一定的电子技术、计算机技术、自动控制技术、网络通讯技术及消防、安全防范、建筑电气、给水排水、通风与空调等系统专业知识对现代化建筑及住宅小区进行安装、调试及维护。其中电气自动化系统控制是楼宇自动化的核心内容，对智能建筑具有重要意义。
关键词：自动化控制系统；楼宇自动化；智能建筑；设计
一、楼宇自动化系统的含义
楼宇自动化是智能建筑的主要组成部分。楼宇自动化对建筑的所有公用机电设备，包括建筑的中央空调、给排水系统、供配电系统、照明系统、电梯系统、消防系统等，进行集中监测和遥控来提高建筑的管理水平，降低设备的故障率，减少维护及营运成本，它的设计水平和质量对智能建筑功能的实现有直接影响。
二、楼宇自动化系统的功能
楼宇自动化系统的任务就是利用现代化的计算机控制技术和计算机网络通讯技术对其内部的各类机电设备实现监控，具体来说，可以实现以下功能：
（1）楼宇自动化系统的控制中心显示：并打印各监控设备的运行参数及运行状态，进行远距离控制和程序控制，并进行节能控制。
（2）根据系统在控制器上安装的各种控制程序实现最优化启停控制、时间设定控制、设备台数控制、动态图形显示、报警及打印、能耗统计，保证监控区域具有舒适的环境。
（3）采用集散型计算机监控管理系统，即集中管理、分散控制，以此来实现危险分散，分站和子站的工作，与中央站无关，即使中央站停止工作，所有设备均由分站和子站独立控制正常工作。
（4）提供现场手动控制工作模式，所有受控设备均可就地手动单独启停，中央站并能显示手动工作设置状态。
（5）提高设备的应急能力，在设备故障时，备用设备可自动投入运行，并在中央站显示故障报警，提醒管理人员及时检修。
（6）对所有设备提供累计运行时间记录，当设备运行时间达到规定时间时，系统提出报警，提醒管理人员及时维护。
因此，通过楼宇自动化系统可以为管理者带来以下的益处：
①提供舒适的环境；
②大大降低设备的运行能耗，降低运行成本；
③有效监护设备的运行状态，出现故障时立即报警，保证设备的及时维护、维修，延长设备的使用寿命；
④大大减少管理人员的数量，提高人员的工作效率，降低人员开支成本。
三、楼宇自动化设计
（1）冷冻/冷却水系统的监控：冷冻岭却水系统由冷却塔、冷却水泵、冷冻水泵、分水器、集水器和冷冻机组等组成。要监控的数据点数量多、类型复杂。利用一台MEG 40、若干模块、若干前端设备加上。在Insigh基础上开发的软件完成这些设备的监控工作。
（2）热换器的监控：热换站与冷冻系统共用一个MBC-40，在管路的适当位置安装了温度传感器和热水调节阀。监测热换器二次测的供水温度，程序将此温度和设定值进行比较，采用比例积分微分算法闭环调节换热器一次测的供水流量。在保证供热要求的情况下，尽可能地节约能量。
（3）给排水系统的监控：用水位开关监测生活水池的水位，根据设定的高低水位控制供水阀的开/关。水位降到低水位时开阀，升到高水位时关阀，并做到超低水位和超高水位报警。根据供水管路的压力，控制供水泵的启停，监测供水泵的运行状态，故障时报警。为防止因排污泵等故障造成的污水溢出，监测了超限报警水位，当达到此水位日寸，系统将报警，以便工作人员及时处理。
（4）空调机组的监控：利用先进的比例积分微分算法，闭环调节盘管供水阀门的开度和加湿器。通过网络和软件，可以实现在中央控制室对各空调机组进行控制和管理，还可以将各空调机组的风机运行状态、风机故障报警、过滤阻塞报警、盘管低温报警等传到中央控制室的控制主机上，一旦有报警发生，程序将使现场控制器发出关机和开水阀等保护动作，以免设备受损。
（5）新风机组的监控：因为新风机组和送风机组无回风，所以风道温度和湿度传感器GFM 65安装在送风管道上。对新风机组和送风机组来说，只要机组工作，新风阀就得全开，不需要调节，因此选用开关式风阀驱动器。因为进来的都是新风，所以不用监测空气质量。
（5）送风机组的监控：送风机组工作情况与新风机组大体相同。区别只有两点：其一，送风机是为地下车库送新风的，不需要调节湿度；其二，送风机组在发生火灾事故时必须启动，当消防系统启动送风机时，新风阀必须随之全开。
（6）风机盘管的监控：在风机盘管所在房间安装了手动风机盘管控制器，由各房间人员自行调节。但考虑到节能，我们将这些风机盘管分为四组，每组由计算机来控制其电源和水阀。免得楼内无人时还有许多风机盘管开着而造成浪费。
（7）排风机系统的监控：这些排风机平时用作排风，火灾时用作排烟为了便于设备的集中管理，在不影响消防系统的情况下，对每台排风机进行启停控制，使其按一定的时间间隔，定时启/停。必要的时候，在现场和楼控计算机上都可让每一台风机进行手动启/停。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆计算机上可对每一台风机的运行状态和故障状态进行监视，累计运行时旬。
（8）热风幕的监控：智能楼宇采用电热幕，这种电热幕要求电热器关闭后，风扇要继续工作2～3min，以免余热散发不出来而造成损坏，电热幕有两个按键，分别控制电热器和风扇，可在现场手动操作。
（9）照明系统的控制：利用MBC，DPU、计算机和软件配合，对每一回路按预先设定的时间表进行控制。必要的时候，在现场和楼控计算机上都可对每一路灯进行手动开/关。对公共走廊和泛光照明也实现了光控制。
（10）变配电的监控：监测全部四台变压器的输出功率、功率因数、用电量和次级回路每相电压、电流，并可按时间累计这些数值。当出现过压、欠压、过流等异常情况时报警。所监测的各项参数均可在楼控计算机上显示。
四、供配电自动化监控系统
供配电监控系统是电气自动化的重要组成部分，它对于确保建筑物的供电质量有着极其重要的意义，就目前而言，在民用建筑当中，供配电的监控系统最为主要的是监测功能，在控制的过程中一般都是借助配电柜以及配电箱等形式实现，往往是以人工的控制为主，供配电监视系统主要是由高压侧监测、低压侧监测以及应急发电机监测等几个部分组成。
4.1供配电监测的主要内容
其一，监测设备的运行参数，例如，线路的电压、电流以及变压器的温度等，以便于能够为正常运行时的计量管理工作或者是事故故障的分析工作提供必要的参数；
其二，监视电气设备的运行状况，例如，监控高低压进线断路器等各种类型开关的闭合情况，也能够为人们提供电气主接线的图文资料，同时在线路发现故障的时候，能够及时的发出报警，并把线路发生的位置、电压以及电流的数据显示出来，以便于更好的进行解决；
其三，能够对楼宇内部各用户单位的用电状况进行统计，做好电费的管理与计算，其中包括空调、电梯以及各项照明用具的用电情况，并绘制出用电曲线，实现自动化的抄表，为住户提供缴费单据等；其四，能够对相关的电气设备进行维修养护管理工作，例如，建立设备的相关档案，并把设备的配置、参数以及事故检修文件纳入到档案当中，自动生成定期维护的单据，避免因为维修操作而引发错误的警报等。
近年来的智能建筑的供配电技术使用云配电智能管控系统，通过智能硬件技术、云互联技术和移动终端等实现智能配电，开展基于用户数据的智能节能预警系统，找到系统中各设备的最佳匹配度，通过量身定制的节能方案，使系统中各个耗能设备达到最佳运行，为节能增效提供保障。
4.2高低线路电力参数的相关监测方法
在电气自动化技术应用中，在对供配电高低线路电力参数进行监测之时，监测的信号往往来自于电流互感器以及电压互感器，一般来说，是由电力参数变送器计算好线路当中的有功功率、无功功率以及功率的因素等相关的电力参数，通过现场的总线传输到监测站。
4.3高低压配电系统的监测
随着城市化进程的不断发展，在智能化的楼宇当中，电气设备越来越多，人员的密度也越来越大，这就对楼宇内安全工作的要求也越来越高，智能化楼宇内部最为常见的高压接线方式，电力是由两路电源进行供应，当其中某一路电源出现故障之时，可以通过母线开关进行控制，对故障回 路进行供电，互为备用，以确保供电的可靠性。
一般来说，智能化楼宇内部的供配电系统相对来说都较为完善，具有与电力行业要求相符合的仪表测量装置以及保护装置，因此，作为电气自动化技术应用的一部分，设备的监控系统能够对供配电系统内各种设备的运行参数进行实时的监控，使得相关管理中心能够及时准确的掌握供配电系统的运行状况，以便于能够提高对供配电设备的监测与管理。
在智能化的楼宇建筑当中，低压主接线往往会采取单母线分段的接线方式，这要做的优势在于，当有一台变压器出现故障或者进行检修之时，相关的管理中心能够利用母线联络开关，让另外一台变压器承担整个的用电；同时，一旦楼宇内的用电状况处于低谷极端，则可以关闭一台变压器，降低运行的损耗。
五、电气自动化技术的实际应用
以某智能化楼宇建筑为例，探究电气自动化技术的实际应用。该楼宇建筑已经实现了部分智能化系统的建设，接下来想要利用电气自动化技术，方便人们的生活出行。相关的建设单位，对该建筑进行了整体向的规划，制定了总体规划目标，首先，从供配电设备实施电气自动化技术的应用，根据该建筑供配电系统中的负荷等级，在确保供电可靠性的前提之下，对供配电系统实施了自动化监控系统的建设，设定了相关的程序，对供配电系统的运行参数进行了自动化的检测，为供电故障的发生提供了必要的数据信息，同时，也加强了对楼宇内部用电情况的监测，能够为住户提供详细的用电缴费说明，确保了用电的安全。其次，该建筑单位，利用声控和光控相结合的方式，加强了对楼内照明灯光的控制，避免了无人情况下，照明设备依旧运行的缺陷，节约了电力资源，并且，编制了相关程序，通过该程序实现了对楼外造型灯饰的自动控制。最后，由于该楼内的人流量较大，电梯使用次数较多，该建筑单位为了满足这种情况，对电梯实施了群控管理，自动化的安排电梯运行，避免了空载的现象，实现了资源的有效利用。
结束语
随着信息技术与传统建筑设计相结合的产物——绿色智能建筑的出现，使得人们追求更加舒适、更加安全、更加高效的工作和生活环境的愿望成为可能，这就给建筑设计人员提出了新的挑战，在熟练掌握本专业的知识的基础上还要学习最先进的信息技术，并将其应用到建筑设计之中，从而设计出满足人们工作、生活需求的智能建筑。
参考文献
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[2]曾明，陈立定.楼宁自动化远程监控系统的集成应用研究2011.9
[3]程大章.楼宁自动化系统集成概述 2017.3
论文作者:贺艳萍
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第21期
论文发表时间:2018/11/22
标签：设备论文; 楼宇论文; 系统论文; 机组论文; 风机论文; 供配电论文; 水位论文; 《建筑学研究前沿》2018年第21期论文;