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1、建筑电气自动化摘要: 随着社会经济的发展以及高新科技的不断涌现，现代智能建筑开始受到人们的欢迎，其应用也越来越广泛，并逐渐成为当今建筑的主流。伴随建筑技术的上迅速发展和现代化建筑的出现，建筑电气已发展成为以近代物理学、电磁学、电子学、光学、声学等理论为基础的应用于建筑工程领域内的一门新兴的综合性工程学科，成为现代电气科学领域的一个重要组成部分。关键词：建筑电气；自动化；智能建筑0 前言：随着我国经济的高速发展,建筑用户对于建筑物功能的多样化与个性化需求促使传统电气系统的缺陷逐渐暴露出来。一方面,人们越来越重视生活环境的舒适性、服务设施的完善性、信息沟通的便捷性等问题,造成电气设备与建筑设备的复
2、杂性不断的提升;另一方面,建筑物高度的不断提升也是对供电、给排水、消防等大量电气系统的运行和管理提出了更高的标准与要求, 传统的电气技术严重制约了现代建筑功能的拓展。正是这一前提下，以电气自动化作为技术支撑的智能建筑设计布局得到了飞跃式的发展和应用。电气涉及到建筑物多项改造活动，对建筑物结构性能的变化有较大的影响。根据勘测结果显示，建筑物电气工程结构存在着诸多问题，尤其是设备运行、线路连接、现场操控等方面，严重影响了办公建筑电气工程的改造质量。为了避免各种问题对电气工程造成的不利影响，针对办公建筑结构设计自动化运行模式是必不可少的。正文：1 现代建筑中电气技术的应用特点以及发展趋势1.1 电气
3、自动化控制的特点与技术优点现代智能建筑的自动化系统主要指通过高处理能力的现场控制器,对包括楼宇配变电系统、照明系统、中央空调系统、给排水系统,及其电梯系统和通风系统等设备实现集散控制。从目前电气自动化控制应用的效果来看,其技术优势主要体现在:(1)实现了设备与系统全工作流程内的高效监控。在结构复杂的大型建筑中,电气系统组件繁多、结构复杂、功能多样,传统运行方式常常留下管理盲区,导致故障的发生。而现代自动化技术则通过“采集处理反馈”模块,对系统进行实时的数字化监控,能及时将控制中心的指令传达到系统, 并将反馈信息同时传递到控制中心,以实现对整个系统高效、实时、不间断的控制和管理。(2)联动性的提
4、高。电气自动化技术将建筑中配电、照明、消防、空调等系统连接为一个整体,大大提高了其联动效果,解决了电梯系统依照各层用户流量实现其速度的自动调节,以及紧急情况下(火灾、水管爆裂等) 系统的自动识别、判断,及时实现预设的应急处理方案,开启紧急照明系统、调整水压或开放喷淋灭火系统等,实现子系统间的配置与互动。(3)安全性强。由于电气系统固有的危险性,设备故障、操作失误以及环境变化等因素都可能导致系统产生严重的安全风险。而自动化控制有利于系统对异常情况及时作出反应,并可通过遥控模式降低故障对维修管理人员产生直接伤害的风险。(4)数据完备、计算精确。自动化系统可综合其操作流程、故障处理等数据建立准确清晰
5、的数据库,以便为后期优化的决策提供信息支持。2 现代智能建筑中自动化系统的组成以及功能的实现自动控制系统的工作原理分为以下三个步骤:(1)实时的数据采集。即对来自测量变送装置的被控量的瞬时值进行检测和输入。(2)实时的控制决策。对采集到的被控量与给定量进行加法运算,其运算结果即作为控制器需要调整的方向和量值的输入。(3)实时的控制输出。根据控制决策,适时地对执行机构发出控制信号,完成控制任务。系统主要由自控空调机组、自控给排水系统、照明控制系统、供配电系统以及消防安全系统与综合布线系统等组成。空气调节控制系统一般包括空气加热设备、空气减湿冷却设备、及空气加湿设备等。系统常采用 DDC 控制,将
6、装设在回风管内的温度传感器所检测的温度送往控制器与设定点温度比较, 并控制装在回水管上的电动调节阀的动作,使回风温度保持在所需要的范围内。给排水系统一般包括生活给水子系统、生活排水子系统和消防子系统。给水子系统的控制多采用高位水箱给水方式、水泵直接给水方式、气压给水方式等,通过监控各集水坑高液位、水泵运行状态、过载报警、高水位报警的方式,手动/自动控制启停,并实现故障复位。智能建筑对电力与照明系统的控制包括对配电系统运行参数的实时检侧、对建筑物内用电量的自动统计与管理、对各种电气设备的检修保养、照明系统的节能监控、应急照明的启停控制等。消防控制系统由火灾探测器、火灾报警控制器、火灾自动报警系统
7、、消防联动控制系统、消防专用电话系统等组成。安全防范控制系统则包括防盗报警系统、闭路电视监控系统、出入口监控系统,以及对讲系统等。此外,为响应不同建筑的不同功能需求,还应结合建筑性质设置一些特殊的子系统,例如停车场管理系统、资产定位管理系统、智能家居服务系统、一卡通系统、物业管理应用系统等,实现自动管理的个性化。在实践中, 要充分实现现代智能建筑电气自动化系统的丰富功能,应首先建立一套完整的数字控制体系, 这是控制技术实现的应用基础,可通过模式实现设备与控制机房的链接,同时建立远程管理中心与本地控制台结合运行的双重管理模式,提高数控体系的可调节性。其次,应建立科学的配电系统,采用三级或多级配电
8、, 尽可能优化其配置。再次, 应参考不同建筑物结构类型、功能布局以及电气设备等方面的具体情况合理选用自动控制系统,目前电磁感应自动控制系统应用最为广泛,该系统采用远距离感应器现实触点,通过电磁换向阀控制电气设备的开关等操作,并通过其内置的地址编码, 精确地区分各个部件。2.自动化设计中的在线监测系统从另一个角度理解电气设备的状态维修，其是在电气设备处于某种状态的前提下开展的检测、维修工作。在线监测系统是电气设备状态维修技术的关键系统，技术人员根据在线监测系统显示的数据可及时发现异常问题，引导技术人员尽快实施故障维修方案。结合新时期电网规划的规范标准，在线监测系统的设计应涉及到以下几个方面的内容
9、。2.1 绝缘监测。电气设备的绝缘性能关系着电力系统运行的安全性，对线路绝缘进行监测是状态维修的重要内容。我国电网建设期间设计的绝缘监测系统多数是挂网运行的绝缘子，如：瓷、玻璃、复合绝缘子等，这些绝缘装置会受到外界因素的变化而减弱性能，对绝缘元件积极配备监测系统可保证电气设备的稳定作业。2.2 雷击监测。线路是向电气设备传输电压的载体，若输电线路发生故障则会影响到电能的正常供应，不利于电气设备的持续性运行。状态维修方案中的在线监测系统需顾及到雷击的危害，参照电气设备的具体结构规划雷击监测系统。如：常用的雷击监测方法是安装避雷针或避雷器，电气设备遭受雷击前后可起到监测、保护的作用。2.3 环境监
10、测。环境对电气设备或连接线路也有很大的影响，若不采取有效的措施保护电气设备，则会造成设备的故障发生率上升。环境监测系统的主要监测对象是大气温度、湿度、二氧化硫等，当这些因素对电气设备的性能造成不利影响后，监测系统会把异常信号传递给监控中心，警告技术人员尽快采取维修措施保护系统及设备。3.自动化状态检修的常用技术电网改造工程的广泛开展，使得国内电气设备的功能日趋多样，而相应的电气设备的故障形式更加辅助，给设备维修人员的处理造成了很大的难度。随着电力科技研究工作的深入进行，设备状态维修引进了许多相关的辅助技术，降低了电气设备故障维修的难度，保证了电力系统数据传输的稳定性，显著提升了状态检修工作的效
11、率。3.1 传感技术。传感技术是状态维修时获取数据的主要手段，维修人员将传感器安装于电气设备，可定期接收有关设备的状态信号，为异常故障的判断提供了可靠的依据。此外，传感技术可以扩大电气设备的监测范围，其对电气工程建设范围内的任何区域的信号都能精准地捕捉，有助于办公建筑电气工程自动化运行水平的提高。3.2 通信技术。办公建筑内部电气设备连接的设备数量、种类、型号等复杂多样。状态维修操作时需把电气设备的异常信号快速传输给控制中心，以引导维修人员尽快制定出处理方案。利用信息传输技术可以把电气工程的实际状态转发给控制人员，以做好实时监测工作。3.3 计算机技术。利用传感器捕捉信号后，维修人员应对信号实
12、施加工处理，筛选出最优价值的电气设备感应信号，保证后期故障维修操作具有针对性。一般信息处理技术要借助于计算机平台，凭借计算机强大的数据处理功能完成数据的收集、处理、分析等工作。如：利用计算机强大的服务器功能，对收集到的信息给予自动化处理等。4.结束语随着人们对建筑物功能要求的提高,消防、安保、空调以及照明等系统的自动控制水平已经成为衡量现代建筑品质的重要标志,作为现代建设核心技术的电气自动化技术也面临着新的挑战。建筑电气工程师应综合电气、信息、控制、管理、决策等多方面的技术,以节能、丰富、安全、个性化为目标,对自控系统进行进一步的探索, 将我国智能化建筑产业推向新的发展高度。总之，对未来建筑物使用性能的发挥起到了重要的作用。现代化办公建筑的结构形式更为复杂，其相应的电力工程也有所改变。为了保证电气工程自动化调控模式的效率，对其实施自动化改造是必不可少的。因而，施工单位必须针对电气工程构造设计自动化状态检修模式，及时发现电气问题以采取有效的处理措施。参考文献： 1 贾玉佩.现代建筑电气工程的技术性维修方案J.安徽建筑工业学院学报,2008,12(7):33- 35. 2 郝玉萍.电气工程对高层建筑性能的影响里分析J.东北大学学报,2009,40(17):145- 146. 3 谢永兴.高层建筑自动化监测系统的设计及安装J.电气工程,2010,19(8):41- 42.
