李恩廣 肖偉

摘要：在科技進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的帶動(dòng)下，我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展迅速。當(dāng)前社會(huì)各界對(duì)于建筑的宜居性、舒適性、功能性要求越來越高，這給智能建筑帶來了紅利藍(lán)海。所以需要結(jié)合智能建筑的建設(shè)和發(fā)展，根據(jù)電氣自動(dòng)化技術(shù)做好規(guī)范化的設(shè)計(jì)，并以此為基礎(chǔ)做好智能建筑的建設(shè)和升級(jí)優(yōu)化。本文就此展開探討分析。

關(guān)鍵詞：智能建筑;電氣自動(dòng)化;設(shè)計(jì);技術(shù)核心;探索分析

1電氣工程及其自動(dòng)化設(shè)計(jì)的重要性

智能化建筑的發(fā)展必然離不開電氣自動(dòng)化，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展以及數(shù)字電子化科技發(fā)展，高檔智能化建筑無疑已經(jīng)成為當(dāng)今建筑界的主要發(fā)展方向。自然達(dá)到合理利用設(shè)備，在資源方面，人力的節(jié)省就有了建筑設(shè)備的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。智能化建筑內(nèi)有大量的電子設(shè)備與布線系統(tǒng)。這些電子設(shè)備及布線系統(tǒng)一般都屬耐壓等級(jí)低，防干擾要求高，是最怕受到雷擊的部分。智能建筑多屬于一級(jí)負(fù)荷，應(yīng)該設(shè)計(jì)為一級(jí)防雷建筑物，組成具有多層屏蔽的籠形防雷體系。

2現(xiàn)代智能建筑中自動(dòng)化系統(tǒng)的組成以及功能的實(shí)現(xiàn)

2.1自動(dòng)控制系統(tǒng)的工作原理的三個(gè)步驟

1）實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集。即對(duì)來自測(cè)量變送裝置的被控量的瞬時(shí)值進(jìn)行檢測(cè)和輸入。2）實(shí)時(shí)的控制決策。對(duì)采集到的被控量與給定量進(jìn)行加法運(yùn)算，其運(yùn)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(shí)時(shí)的控制輸出。根據(jù)控制決策，適時(shí)地對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出控制信號(hào)，完成控制任務(wù)。

系統(tǒng)主要由自控空調(diào)機(jī)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、空氣減濕冷卻設(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(fēng)管內(nèi)的溫度傳感器所檢測(cè)的溫度送往控制器與設(shè)定點(diǎn)溫度比較，并控制裝在回水管上的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作，使回風(fēng)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(yùn)行狀態(tài)、過載報(bào)警、高水位報(bào)警的方式，手動(dòng)/自動(dòng)控制啟停，并實(shí)現(xiàn)故障復(fù)位。智能建筑對(duì)電力與照明系統(tǒng)的控制包括對(duì)配電系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的實(shí)時(shí)檢側(cè)、對(duì)建筑物內(nèi)用電量的自動(dòng)統(tǒng)計(jì)與管理、對(duì)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?？刂频?。消防控制系統(tǒng)由火災(zāi)探測(cè)器、火災(zāi)報(bào)警控制器、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、消防聯(lián)動(dòng)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(bào)警系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、出入口監(jiān)控系統(tǒng)，以及對(duì)講系統(tǒng)等。

2.2根據(jù)單元機(jī)組運(yùn)行和電氣控制的特點(diǎn)

應(yīng)將發(fā)電機(jī)一變壓器組和廠用電源等電氣系統(tǒng)的控制都納入ECS監(jiān)控。其基本功能為：

1）發(fā)變組出口220kV/500kV斷路器、隔離開關(guān)的控制及操作。

2）發(fā)變組保護(hù)、廠高變保護(hù)、勵(lì)磁變壓器保護(hù)控制。

3）發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)。包括啟勵(lì)、滅磁操作，控制方式切換，增磁、減磁操作，PSS（電力系統(tǒng)穩(wěn)定器）的投退。

4）220kV/500kV開關(guān)自動(dòng)同期并網(wǎng)及手動(dòng)同期并網(wǎng)。

5）6kV高壓廠用電源監(jiān)視、操作、廠用電壓快切裝置的狀態(tài)監(jiān)視、投退、手動(dòng)啟動(dòng)等。

6）380V低壓廠用電源監(jiān)視、操作、低壓備自投裝置控制。

7）高壓?jiǎn)?備變壓器控制和操作（2臺(tái)機(jī)共享）。

8）柴油發(fā)電機(jī)組和保安電源控制和操作。

9）直流系統(tǒng)和LPS系統(tǒng)的監(jiān)視。

3建筑電氣自動(dòng)化設(shè)備系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路

建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)是智能建筑弱電系統(tǒng)工程中較為復(fù)雜的系統(tǒng)之一，現(xiàn)將該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)介紹如下：

3.1中央控制室選址及室內(nèi)設(shè)備布置

中央控制室應(yīng)盡量靠近控制負(fù)荷中心，應(yīng)離變電所、電梯機(jī)房、水泵房等會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)電磁干擾的場(chǎng)所15m以上。上方及毗鄰無用水和潮濕的機(jī)房及房間;室內(nèi)控制臺(tái)前應(yīng)有1.5m的操作距離，控制臺(tái)離墻布置時(shí)，臺(tái)后應(yīng)有大于1m的檢修距離，并注意避免陽光直射;當(dāng)控制臺(tái)橫向排列總長(zhǎng)度超過7m時(shí)，應(yīng)在兩端各各留大于1m的通道;中央控制室宜采用抗靜電架空活動(dòng)地板，高度不小于20m。

3.2建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的電源要求

中央控制室應(yīng)由變配電所引出專用回路供電，中央控制室內(nèi)設(shè)專用配電盤。負(fù)荷等級(jí)不低于所處建筑中最高負(fù)荷等級(jí);通常要求系統(tǒng)的供電電源的電壓不大于±10%，頻率變化不大于±1Hz，波形失真率不大于20%;中央管理計(jì)算機(jī)應(yīng)配置UPS不間斷供電設(shè)備，其容量應(yīng)包括建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)用電設(shè)備總和并考慮預(yù)計(jì)的擴(kuò)展容量，供電時(shí)間不低于30分鐘;現(xiàn)場(chǎng)控制器的電源應(yīng)滿足下述要求：

1）Ⅰ類系統(tǒng)（650點(diǎn)～4999點(diǎn)），當(dāng)中央控制室設(shè)有UPS不間斷供電設(shè)備時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)的電源由UPS不間斷電源以放射式或樹干式集中供給。

2）Ⅱ類系統(tǒng)（1點(diǎn)～649點(diǎn)），現(xiàn)場(chǎng)控制器的電源可由就地鄰近動(dòng)力盤專路供給。

3）含有CPU的現(xiàn)場(chǎng)控制器，必須設(shè)置備用電池組，并能支持現(xiàn)場(chǎng)控制器運(yùn)行不少于72小時(shí)，保證停電時(shí)不間斷供電。

4建筑電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的布線方式

建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)線路包括：電源線、網(wǎng)絡(luò)通訊線和信號(hào)線。

1）電源線一般BV-（500V）2.5mm2銅芯聚氯乙烯絕緣線。

2）網(wǎng)絡(luò)通訊線需由采用何種計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)及建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)在數(shù)據(jù)傳輸率、未來可兼容性和硬件成本等多方面綜合考慮確定。一般有同軸電纜（不同廠商的產(chǎn)品不盡相同）;有的系統(tǒng)采用屏蔽雙絞線或非屏蔽雙絞線（分3、4、5三個(gè)級(jí)別）;在強(qiáng)干擾環(huán)境中和遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)，宜選用光纜。

3）信號(hào)線一般采用線芯截面1.0mm2或1.5mm2的普通銅芯導(dǎo)線或控制電纜，對(duì)信號(hào)線是否需要采用軟線及屏蔽線應(yīng)根據(jù)具體控制系統(tǒng)與控制要求確定。

建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)線路均采用金屬管或金屬線槽保護(hù)，網(wǎng)絡(luò)通訊線和信號(hào)線不得與電源線共管敷設(shè)，當(dāng)其必須作無屏蔽平等敷設(shè)時(shí)，間距不小于0.3m，如敷于同一金屬線槽，需設(shè)金屬分隔。

5建筑電氣設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)監(jiān)控點(diǎn)統(tǒng)計(jì)

5.1一般規(guī)定

根據(jù)各工設(shè)備的選型，核定對(duì)指定監(jiān)控點(diǎn)的實(shí)施監(jiān)控的技術(shù)可行性;

建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)監(jiān)控點(diǎn)可通過編制監(jiān)控點(diǎn)總表來進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，較小型系統(tǒng)可編制一個(gè)監(jiān)控點(diǎn)總表，中型以上系統(tǒng)應(yīng)按不同對(duì)象系統(tǒng)編制多個(gè)監(jiān)控點(diǎn)表，組成監(jiān)控點(diǎn)總表;

編制監(jiān)控點(diǎn)總表應(yīng)滿足下述要求：

1）為劃分和確定現(xiàn)場(chǎng)控制提供依據(jù);

2）為確定系統(tǒng)硬件和應(yīng)用軟件設(shè)置提供依據(jù);

3）為規(guī)劃通信道提供依據(jù);

4）為系統(tǒng)能以簡(jiǎn)捷的鍵盤操作命令進(jìn)行訪問和調(diào)用具有標(biāo)準(zhǔn)格式顯示報(bào)告與記錄文件創(chuàng)造前提。

5.2建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)監(jiān)控點(diǎn)總表格式

編制監(jiān)控點(diǎn)總表，應(yīng)以現(xiàn)場(chǎng)控制器為單位，按模擬輸入、數(shù)字輸入、模擬輸出、數(shù)字輸出等種類分別統(tǒng)計(jì)。

6電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

OPC（OIJEforProcess Control）技術(shù)的出現(xiàn)，IEC61131的頒布，以及Microsoft的Windows平臺(tái)的廣泛應(yīng)用，使得未來的電氣技術(shù)的結(jié)合計(jì)算機(jī)日益發(fā)揮著不可替代的作用。IEC61131已成為了一個(gè)國(guó)際化的標(biāo)準(zhǔn)，正被各大控制系統(tǒng)廠商廣泛采納。Pc客戶機(jī)/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)、以太網(wǎng)和Internet技術(shù)引發(fā)了電氣自動(dòng)化的一次又一次革命。正是市場(chǎng)的需求驅(qū)動(dòng)著自動(dòng)化和IT平臺(tái)的融和，電子商務(wù)的普及將加速著這一過程。Internet/Intranet技術(shù)和多媒體技術(shù)在自動(dòng)化領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。企業(yè)的管理層利用標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器可以存取企業(yè)的財(cái)務(wù)、人事等管理數(shù)據(jù)，也可以對(duì)當(dāng)前生產(chǎn)過程的動(dòng)態(tài)畫面進(jìn)行監(jiān)控，在第一時(shí)間了解最全面和準(zhǔn)確的生產(chǎn)信息。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和視頻處理技術(shù)的應(yīng)用，將對(duì)未來的自動(dòng)化產(chǎn)品，如人機(jī)界面和設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)產(chǎn)生直接的影響。相對(duì)應(yīng)的軟件結(jié)構(gòu)、通訊能力及易于使用和統(tǒng)一的組態(tài)環(huán)境變得重要了。軟件的重要性在不斷提高。這種趨勢(shì)正從單一的設(shè)備轉(zhuǎn)向集成的系統(tǒng)。

7結(jié)束語

電氣自動(dòng)化是工業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志和現(xiàn)代先進(jìn)科學(xué)的核心技術(shù)，對(duì)于電氣自動(dòng)化企業(yè)，自動(dòng)化技術(shù)可以大大降低人工的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高測(cè)量檢測(cè)的準(zhǔn)確度和信息傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性，為生產(chǎn)過程提供進(jìn)一步的技術(shù)保障，可有效避免安全事故的發(fā)生，保證設(shè)備的安全運(yùn)行。

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