张弛
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摘要：在建筑工程中，电气工程是其中最为主要的部分。电气工程对于建筑结构性能，具有重要的作用。随着技术的不断发展，电气工程自动化成为建筑产业中，体现建筑工程水平的重要内容。电气自动化能够满足居住及办公环境的安全、舒适要求，同时能够体现现代化建筑的节能需求，完成通讯、网络等多样化技术的整合。本文据此进行建筑电气自动化的分析，探究建筑电气自动化系统设计的工作原理及主要内容，分析建筑电气自动化系统的实现，为建筑电气自动化发展及技术革新提供参考。
关键词：电气自动化；系统设计；电气工程
前言：随着建筑行业的发展，自动化技术在其中获得了多种应用。尤其是在建筑电气工程方面，通过自动化技术的应用，能够解决电气工程复杂、工时长、易疏漏等问题。包含电子技术、通信技术、信息技术及控制技术的自动化系统，能够针对电气工程，实现运行管理及技术监测，同时提升系统自动性及智能性，确保建筑电气工程的安全性能不断提升。建筑电气自动化系统，既保障了建筑电气工程的基本功能及实用性需求，又满足了电气设备负荷的合理分配，能够提高设备使用寿命及应用效率，便于电气工程正常运行管理及维护，全面提高居民生活质量。
一、建筑电气自动化系统设计
1.建筑电气自动化系统设计的工作原理
建筑电气自动化系统的设计，主要是为了满足建筑内部电气设备的控制环节。要针对环境要求高的区域，进行温湿度精准控制，同时要降低电气设备运行成本、提高管理效率。重点针对建筑内部照明系统，实现光照强度调节，及开关控制。对不同照明场景，进行光照强度的设定，并利用红外感应技术等，体现节能设计需求。建筑电气自动化设计，是满足建筑功能与实用性的基础，同时也是完成供电分配、实现电气负荷设置、管理，提升建筑内部电气设备使用频率、效率及寿命的有效方式。
建筑电气自动化系统，包含中央监控、现场控制等多个模块，各个模块之间可通过计算机编程，实现电气设备的自动控制与监测。其中最为主要的功能是，启动及关停功能。同时，要向建筑管理人员，提供电气系统的实时运行状态、参数数据。通过数据的显示，可对系统内电气设备运行情况进行分析，并优化配置。一方面，避免单一设备出现故障时，影响整个系统的稳定运行；另一方面，能够通过数据分析，快速定位故障位置及故障原因，提供维修对策。建筑电气自动化系统，包含读写、传输等数据传输功能。运用以太网、TCP/ TP协议完成自动化系统对各个模块的运行信息及参数的监测读取。系统中包含传感器、温湿度感应器、压力流量传感器、控制器、中央监控计算机等，同时包含系统终端、主控元件、电磁阀等执行器。通过中央计算机对各个执行元件的控制，能够实现风量的改变、电量的监测、专用线路或电力线载波传输、数据采集以及数据分析。
2.建筑电气自动化系统设计的主要内容
2.1中央控制室设计
中央控制室是整个电气自动化系统的控制核心。中央控制室的设备，需要通过核心的负荷，实现整个系统的自动化控制。由于中央控制室的强复合性。因此在设计过程中，需要考虑电磁干扰，并应对突发的停电状况。中央控制室设计时，要远离电子设备及干扰场所15米以上，同时设置备用电源。此外，要针对中央控制室设计变配电控制系统，监测控制室内部电气设备运行状态，并进行故障报警。由于中央控制室整体用电负荷巨大，因此在针对线路及设备进行配置时，要确保内变频器、电机等大功能电器设备的用电稳定性，考虑系统内部用电负荷，确保用电安全。
2.2控制器设计
控制器的设计，是实现电气自动化系统控制的关键性部分。通过控制器，能够对建筑内各类电气设备进行智能化管控。因此，控制器设计，需要满足系统监控及管理的设计目标，确保对现场设备进行正常运转的控制。线路管道、强电磁干扰环境与控制器之间，需保持合理距离。控制器输出及输入，需要预留20%的PLC系统控制裕量，通过预留裕量，能够满足设计需求，避免超负荷运转。控制器相关设备的安装，要针对具体功能，进行功能调试。尤其是在进行模块化功能管理时，功能化调试意味着能够根据模块定位控制器位置，便于后期开展维护工作，实现更为高效的自动化系统管理。
2.3布线设计
根据建筑内部实际情况，电气自动化的设计要考虑电源位置、电线排布，尤其是要针对网络通讯等系统内设备，要进行灵活的布线，提升综合布线的稳定性、高效性。可建立综合布线系统，保证系统的稳定运转。此外，针对电缆布线时，要严格控制信号传输干扰；计算机及网络控制布线要使用接地干线，确保电气设备运行安全。
二、建筑电气自动化系统的实现
1.总体架构实现
建筑电气系统自动化系统是智能化建筑的组成部分，其需要依托于传统建筑、完善建筑功能、结合信息技术，改善用户生活方式及工作环境，实现建筑内电气设备的自动化及智能化管理过程。在进行建筑电气自动化系统总体架构的设计实现时，要针对建筑物内包含的子系统，进行科学的管理及分析，优化各个子系统的功能，从而构建完整高效的电气自动化系统。总体来看，建筑电气系统可以划分为，空调与通风控制子系统、照明控制子系统、变配电监控子系统等。各子系统均由通信控制器进行统一控制，通讯控制器与现场控制器进行连接，最终与现场电气设备装置进行程序连接，实现数据的存储与传送。通过网络服务器系统检测中心，能够实现对各个子系统的综合运营管理，并对此系统下属的空调、照明、给排水、通风配电，进行统一的调配监控。通过自动化管理，实现数据的输入、存储、输送，并通过数据反馈，完成系统控制、合理调整参数，优化设备运行状态，提高建筑电气工程的管理效率。
2.模块功能实现
2.1中央控制室
中央控制室电气自动化系统的核心，要实现监控点的监测数据的运算及存储。因此，其功能实现需要完成子系统与以太网的连接；硬件设备需要包含主机、打印机、显示器等，在功能实现方面，要具有数据监测功能、传输与处理功能，同时能够实现直观的数据报告功能。
2.2给排水系统
给排水系统主要是通过PLC等可控制编程设备、实现给排水系统的水泵及传感器控制。给水功能，包含水泵、高位水箱、气压罐控制、监控功能，包含最低报警水位控制；排水功能包含重力流、引流、排放控制、潜污泵、排污控制。给排水系统需要利用电气自动化系统，及时检测各储水、排水、输水设备的运作情况，及时发出报警信息，合理调度给排水问题。
2.3照明控制系统
照明控制系统，要根据建筑内部照明需求，进行节能控制。既要满足建筑物的照明功能，又要降低建筑总体的能源消耗。对建筑内电力照明设施，要通过自动调节、合理控制的方式，保持最佳照明状态。同时，按区域进行无效用电的关停，及时对照明设备故障情况进行自动监测，降低人力及管理成本。
2.4通风与空调控制系统
通风与空调控制系统，需要实现室内外空气的流通，并净化室内空气，排除污染物质。通风与空调控制系统，需要通过自动化控制，实现设备的启动及关停，并借助监控系统，对空调及通风设备实时状态进行监测，合理控制温湿度及开关时间，提升通风效果。
2.5视频监控系统
视频监控系统需要完成信息采集、录像及远程传输与保存。通过系统编程，可以将视频资料完成采集、读取，获取其中的图像信息。根据网络设置，将视频信息传送给客户端，实现视频数据的远程传输及共享。
结语：建筑电气自动化系统的设计，是满足建筑居住及办公环境的安全舒适与节能需求的有效模式。通过电气自动化系统的设计，能够有效结合通讯及网络技术。对建筑内部空调通风系统、给排水系统、照明系统进行智能及自动化的控制。通过对电气自动化系统设计的优化，能够进一步完成定时控制、降低电气系统耗能，提升系统智能性。
参考文献：
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