智能建筑电气自动化系统的分析和设计研究

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 智能建筑电气自动化系统的分析和 设计研究 摘 要：随着人们生活水平的提 升，对于建筑功能的需求不断增多，在 此背景下智能建筑应运而生。为了满足 建筑功能多样化的需求，就必须完成电 气自动化系统建设。本文首先分析了电 气自动化系统的应用优势，然后介绍了 自动化系统的组成和设计要求，最后详 细阐述了设计方法，以供参考。 中国论文网 /8/view-13008633.htm 关键词：智能建筑；电气设备； 自动化系统；优势；设计方法 中图分类号：TU855 文献标识 码：A 文章编号：1671-2064（2017） 22-0078-01 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 所谓智能建筑，指的是根据用户 的需求，对建筑物的结构、系统、服务、 管理等进行优化组合，从而提供一个高 效、舒适、便利的居住环境。智能建筑 具有环保、低碳、节能的优势，采用智 能管理模式取代人工管理模式，并且利 用自动控制系统，对设备运行进行实时 监控，提高设备的舒适性，延长设备的 使用寿命。以下针对智能建筑电气自动 化系统的设计进行探讨。 1 电气自动化系统的应用优势 1.1 节约资源能源 在电气自动化系统中，主要是采 用了通信技g、综合布线技术、楼宇 自控技术、安全防范技术等，通过对设 备和软件集成设计，能够对配电、排水、 照明、通风、中央空调、网络通信、电 梯系统等进行统一控制，提高设备的利 用率，实现节约人力和资源的目标，保 证各种设备安全运行。 1.2 有效控制设备 电气自动化系统的应用，借助于 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 网络信息技术发出控制信号，能够执行 用户下达的指令，完成各项控制任务目 标。相比于人工管理，自动化管理能提 高工作效率，减轻人员负担。智能建筑 在设计期间，首先应该全面分析电气自 动化系统的功能，形成完整的信息技术 控制系统，实现设备控制的有效性。 1.3 实时监测故障 随着建筑行业的发展，大型建筑、 高层建筑层出不穷，分析这些建筑的共 同特点，在于结构复杂、功能多样，电 气设备数量多，运行期间容易出现问题 和故障，为楼层管理工作增加了难度。 电气自动化系统的应用，采用了信息采 集处理反馈的模式，能对建筑内部 的所有电气设备进行监控，并且将运行 信息反馈到控制中心，实现 24 小时不 间断管理，从而及时发现并处理故障。 2 智能建筑电气自动化系统的分 析 2.1 系统组成 在智能建筑中，电气自动化系统 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 是由以下部分组成：中央计算机； 主控制器和现场控制器；通信网络； 两级网。其中，中央计算机负责交流， 现场控制器负责控制；一级网络、二级 网络分别对应局域网、工业控制总线。 该系统的功能包括：第一，监视、控制、 显示电气设备的运行状态；第二，显示 并检测设备的运行参数变化，并对历史 数据进行分析；第三，检测并处理突发 事件和故障意外；第四，依据外界环境 条件的变化，对设备运行进行调整，使 其处于最佳运行状态；第五，对各种设 备协调控制，实现自动化维护和管理。 2.2 重要元件 在该系统中，主要元件是现场控 制器、执行器、传感器。其中，现场控 制器是建筑内部各种设备的直接控制者， 一方面接受中央计算机的控制，另一方 面也能在中央计算机之外独立运行。控 制器一般采用 DDC 模式和执行器、传 感器相连，信号形式分为四种，即模拟 量输入、模拟量输出、开关量输入、开 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 关量输出。执行器属于末端控制元件， 常见如电动调节阀，能将控制器输出的 信号转变为阀门开度大小。传感器的类 型划分，主要依据温度、湿度、压力、 流量等要素。 2.3 设计要求 第一，电源。在电气自动化系统 中，电源是最基本、最重要的组成部分， 在设计时应该满足用电负荷要求。I 类 系统电源面对系统中的 UPS 设备，能 够实现放射式供电；II 类系统电源能够 利用临近电源供电；如果系统中含有 CPU 控制器，那么电源应该满足控制器 72 小时运行要求，即使在特殊情况下也 能保证长时间供电。 第二，布线。电源布线时，严格 按照规范标准操作。网络通信系统布线 时，应该分析线路周边环境，保证布线 的灵活性。信号线路布设时，应该严格 检查电线电缆的规格质量，优先选用分 槽、分管布设方式，能提高信号线路的 独立性。网络控制器和计算机等设备布 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 线时，一方面保证设备接地，另一方面 和弱电工程接地干线良好连接，满足电 气设备独立运行的要求。另外，部分线 路布设期间，还应该设置专门的导线， 提高系统运行的稳定性。 第三，控制器。在现场控制器的 设计上，要考虑到智能建筑的功能，具 体如下：一是远离电磁干扰设备，例如 线路、管道等，以提高运行的稳定性； 二是现场控制器的输入、输出上，既要 满足系统设备的需要，又要预留出一定 余量，一般按照 20%预留；三是设计同 时分析管理模式的便捷性、调试维护的 经济性，不能为了智能化而盲目利用资 源、增加成本。实践证实，现场控制器 常设置在集中区域，并且采用防潮措施。 3 智能建筑电气自动化系统的设 计方法 3.1 给排水系统 现代建筑的给水系统，主要采用 以下三种方式：一是水泵给水，二是高 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 位水箱给水，三是气压罐给水；室内排 水则是利用重力自行排放，或者在泵房 内设置集水坑，利用潜污泵进行排水。 第一，如果采用水泵给水，控制系统的 设计，应该在缓冲池设置 3 个液位传感 器，作用是检测溢流情况、允许启泵液 位、最低水位报警等。还要设置水压传 感器，用来检测、报警、运行管理，实 现恒压供水、水泵启停等操作。第二， 如果采用高位水箱给水，控制系统的设 计，应该利用 DDC 实现检测、报警、 用电量计算、启停操作等功能。第三， 如果采用气压罐给水，控制系统的设计， 主要用来检测、报警、设备管理、启停 操作等。在排水系统的控制上，设备包 括排水泵、污水池、集水坑等，可以实 现检测、报警、潜污泵启停操作等。 3.2 供电系统 智能建筑对于供电系统的要求高， 系统设计时，一方面要设置备用电源， 预防电力系统故障，保证各种设备正常 运行，消除或减小停电对供电系统造成 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 的影响。另一方面要对配电系统进行实 时监测，检测各项运行参数，准确计量 用电量，遇到故障及时报警，促使控制 系统正常运行。 3.3 通风系统 通风系统的工作原理，是检测建 筑内部空气中的 CO、CO2 含量，如果 浓度超标，通风系统就会启动风机，及 时排除污染空气、吸收新鲜空气，实现 空气净化目标，改善建筑内部的空气质 量。在智能建筑中，空调系统包括三种： 一是集中式，二是局部式，三是半集中 式。系统利用制冷技术，来控制设备启 停、水温冷却、压差旁通等操作，并控 制交换器二次热水出口的温度。另外， 该系统对风机盘管、风速、电动阀门的 控制，是依靠风机盘管监控系统完成的。 考虑到空调系统的耗电量大，在设计时 应该遵循节能原则，必要时可以利用热 泵技术、末端设备，实现电能耗用的控 制，提高空调系统的节能性。 3.4 照明系统 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 智能建筑内部的照明系统，设计 时既要满足设备控制要求，又要实现节 能目标。当前我国的智能建筑以高层建 筑为主，对照明、电梯动力系统的要求 高，其中照明耗电量占建筑总耗电量的 30%以上，为节能设计创造了条件。具 体来说，动力控制系统和电梯控制箱的 触点采用 DDC 相连，能够监视系统的 运行，及时发现故障情况；照明系统设 计时，采用定时控制、智能控制等方式， 准确控制独立光源的开关；针对楼梯、 走廊等部位的照明，下班后要求全部关 掉，达到人走灯灭的效果。 4 结语 综上