电气工程及其自动化技术在智能建筑中的应用探析 程宇

发表时间:2020/5/15   来源:《基层建设》2019年第33期   作者:程宇
[导读] 摘要:智能建筑的目的就是更好地为人们服务,同时加强提升人们的居住舒适感,因此在进行实际智能建筑建造的过程中还应该加强对其电气工程的要求。
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        摘要:智能建筑的目的就是更好地为人们服务,同时加强提升人们的居住舒适感,因此在进行实际智能建筑建造的过程中还应该加强对其电气工程的要求。据此,主要根据实际工作经验以及相关的理论分析对当前电气工程及其自动化在智能建筑中的应用进行一定的分析,希望能够为后期的研究者提供一定的参考。
        关键词:智能建筑;电气工程;自动化技术;应用
        1.智能建筑电气自动化概述
        电气自动化技术对于智能建筑的重要性对电气自动化技术分析可知,电源技术以及屏蔽技术等都对电气自动化的技术有着较大的影响,所以通过上述分析可知,在进行智能化建筑建设的过程中就需要从根本上提升建筑电气自动化的水平,使得当前我国智能建筑的安全防范更加顺利的进行,还能在一定程度上使得我国的电气设施更好的运行。在进行建筑设计的过程中,设计人员应该使得其各项智能化的措施得到更好的设置,只有在这种方式下才能真正地使得建筑得到较好的利用。
        2.电气自动化控制在智能建筑中的具体应用
        在智能建筑中,电气自动控制技术主要用于供配电系统、照明系统、消防报警和联动系统等。本文重点从供配电、照明系统进行分析。
        2.1供配电系统监测与自动化控制电力是现代建筑能源主要来源之一,其可靠性直接影响人们的工作与生活。因此,必须借助电气自动化技术实现对建筑供配电系统的自动化监测与控制,提高智能化建筑供配电可靠性。供配电自动化控制主要包括供配电监测、高压配电和低压配电自动化控制三个方面。
        2.1.1供配电监测内容
        供配电监测主要包括电能计量、监测供电回路运行状态、电气设备运行状态监测等。电能计量仪表和接口设置在高压10kV进线处,用于与电业部门进行核对和统计计量。低压供配电系统以高压配电进线计量数据为准,并对各楼层总配电箱设置单独的计量仪表,实现高供低计,保证智能建筑供配电费用核算的准确性。在供配电回路运行状态监测方面,主要是对供电回路电压、电流等数据信息进行监测,为电能计量核算提供数据依据,并通过对供电回路运行状态的监测,包括有功功率、无功功率、功率因素等实时监测数据(如图1所示),为供配电回路维护检修提供数据支持。在电气设备运行状态监测方面,基于电气设备自带或附加安装的监测元件,采集电气设备运行状态,在控    制端电气一次接线图上显示各设备运行实时状态,如出现故障信号,则显示报警、故障类型、发生位置等信息,为故障处理和恢复供电提供参考.
 
        图1  供配电电力参数自动化监控示意图
        2.1.2高压配电自动化控制
        智能建筑电气工程具有电气设备多、用电负荷大等特点。为确保供配电可靠性,部分建筑采用两路甚至多路供电,供电主备用公共电源主进线分别引自不同的供电变压器,当一路供电发生故障时,不会对另一路供电造成影响。在高压配电中应用电气自动化技术,主要是对高压进线主开关和变压器出线开关分合闸开关状态进行监测,并实时显示在电气一次接线图上。当线路、变压器调试或切换时,为避免对智能建筑电力参数产生影响,可通过高压配电自动化联锁进行自动化切换,从而实现该高压线路的有效隔离和监测,并将电力参数传输到电气一次接线图上,待状态恢复后进行备用或切换。
        2.1.3低压配电自动化控制
        在智能建筑中,低压配电一般以2台独立变压器互为备用形成一组供电系统,主接线采用单母线分运行方式接入。并设置单母联开关,通过自动化控制或手动控制发给实现楼层、分区低压配电的切断、恢复。当一路变压器或线路发生故障时,可采用自动化控制或手动控制方式,要求另一路电源承担全部或部分用电负荷。例如,当某一楼层低压配电出现故障时,电气自动控制系统根据实时采集数据进行分析和逻辑处理,如该线路故障无法自动化处理,则对备用供电开关执行闭合动作,从而实现该楼层配电的及时恢复,并在接线图显示警告,以便于维修人员及时维修和处理。
        2.2照明系统监测与自动化控制
        在智能建筑中,照明是电力消耗的主要途径之一,其用电量仅次于空调用电。因此,在照明系统中应用电气自动化控制技术有利于节能降耗,既满足工作、生活环境舒适性要求,同时又满足节能环保的要求。照明系统监测与自动化控制主要包括监测内容、控制方式选择和控制逻辑等内容。
        2.2.1室外照明和应急照明。其监测内容存在一定的差异。针对一般性照明,如办公区域、餐厅、会议室、客厅等,可根据其室内空间的用途、照度等要求,自动监测当前环境照明强度,并显示在控制端和室内控制面板,可通过自动控制方式或手动控制方式进行调节;针对公共照明系统,如建筑室内走廊、电梯间等,除预留一定数量的值班照明外,其他灯具应在休息时间或夜间关闭,并监视灯具开关状态;室外照明一般是根据预设的时间程序控制室外照明回路的开关,监控其回路开关状态,并将监测结果反馈给控制端;在应急照明中,当发生火灾时,一般照明系统回路切断,应急照明系统回路闭合,电气元件对应急灯状态信息进行采集和回传,确保人员及时疏散。
        2.2.2照明系统自动化控制方式。根据自动化控制方式的不同,可将照明系统控制方式划分为波动开关控制、断路器控制、定时控制、光电感应控制和智能控制等形式。其中,波动开关控制方式是通过电气功能需求,将同一房间出入口位置设置一个或多个控制开关,在楼道、走廊或公共区域设置双控或多控开关,从而实现单个或一组照明灯具的有效控制。波动开关控制方式线路复杂,重复布线导致线路损耗较多,实施难度较大;断路器控制方式是通过断路器对成组灯具进行控制,操作相对简单,但难以实现对照度的精确控制;定时控制方式主要应用于室外照明中,通过时间规律点亮灯具,有利于节省能源,但控制方式缺乏灵活性;光电感应方式是根据光电感应器对照度和设定值进行对比,以此实现灯具的开关,达到节能的目的;智能控制方式是上述控制方式的综合利用,即通过定时、声、光、红外信号检测,最大限度获取当前环境照度和照明需求,从而达到智能建筑、绿色建筑节能环保的目标。
        2.2.3照明系统自动化控制逻辑
        智能照明系统控制逻辑主要分为两种,即直接数字控制器和总线型分布式智能照明控制。直接数字控制器是将智能照明与空调系统、给排水系统等整合在集成系统中,将照明回路串入接触器中,由智能建筑自动化控制系统闭合、切断接触器实现照明系统供电回路,实现对灯具开关的有效控制。直接数字控制器具有经济性高、施工简单等特点,但可靠性较低,一旦集中控制系统进行调试或故障,可能影响建筑的正常照明。总线型分布式智能控制系统是以智能接触器模块与分布式智能照明系统连接,通过分布在各楼层的智能接触器对各功能分区的照明系统进行独立控制。分布式智能控制系统具有良好的扩展性,且性能较为稳定,可满足智能建筑照明系统个性化控制、节能控制要求。
        结束语
        综上所述,随着现代智能建筑的快速发展,在智能建筑中对电气工程及其自动化技术的应用也越来越广泛。电气工程及其自动化技术在智能建筑中的主要应用优势在于其的安全性、联动性以及全方位监控性,通过在配电系统、楼宇控制系统、通信系统等不同智能建筑重要系统中有效应用电气工程及其自动化技术,是实现智能建筑安全稳定运行的重要保障。
        参考文献:
        [1]李荣轶.智能建筑电气自动化系统的设计及应用探讨[J].自动化与仪器仪表,2017(05):164-166.
        [2]姜丽伟.智能建筑中电气自动化技术的应用[J].南方农机,2017,48(02):150.
        [3]邱爽.楼宇智能化在现代建筑中的应用与发展[D].郑州:郑州大学,2014.
        [4]卢建兵.智能建筑设备电气自动化系统设计[J].太原城市职业技术学院学报,2012(04):138-139.
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