建筑电气工程中电气自动化的应用

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年第6期   作者:吴汉养
[导读] 我国科学技术的快速发展加速我国整体经济建设的发展进程,
        吴汉养
        海南润丰汇富电力建设有限公司  海南 海口572000
        摘要:我国科学技术的快速发展加速我国整体经济建设的发展进程,推动我国建筑行业的不断进步,改善我国人们的生活水平和生活质量。当前我国已经基本完成向现代化的成功转型,社会主要矛盾发生了转移与变化,社会民众对于居住的需求由原来的居住需求转变到了生活品质化需求,提高了对建筑的居住要求。同时,在建筑电气资源的大量配置之下,现代建筑也逐渐向智能化建筑发展。
        关键词:建筑电气工程;电气自动化;应用
        引言
        近年来,我国加大对于建筑行业的发展力度,经过不断努力,已经取得了非常不错的成就,为我国基础建设贡献力量。电气自动化的应用有力地促进了我国建筑企业的优化,不仅节省了在建筑施工过程中的人力资源,还在很大程度上改善了施工效率,最重要的是通过使用电气自动化技术使建筑施工中的安全事故降低了很多,为作业人员的人身安全提供了保证,也使得建筑施工的专业化程度大大提升,对我国建筑工程的发展有很大的拖动效果。
        1电气工程以及自动化的主要组成
        电气自动化主要由两个部分组成,分别是硬件系统和软件系统。一般来说,设计的开端都是硬件系统,在对硬件系统进行设计时,有一定需要遵守的原则,提升工业设施的自动化设计是硬件设计的前提条件。因此,在进行设计过程中,需要对设备的实际使用需求进行深入了解,然后,选择相匹配的计算机,选择比较安全并且稳定的操作系统,保证系统能够实现正常稳定运行。之后的具体发展过程中,需要充分结合实际情况对辅助设施以及元器件进行相应合理的选择,进而保证设备的稳定运行。硬件设计接收后,就需要对各个相关线路进行连接,连接的要求依然是保证系统能够正常使用。整体设计结束后,需要对功能进行相应的测试,就是在机器发出具体的指令后,能够把信息实现更好的传递以及接收,这样能够保证电气工程设施的正常稳定运行。对电气化设施进行相关软件设计时,需要充分结合实际的工作需求,更好地实现系统以及设施的自动化使用。
        2建筑电气工程的重要性
        随着我国的社会经济条件不断完善,建筑行业迎来了全新的发展机遇,人们的生活水平逐步提高,对于建筑内部的相关设施设备也提出了更高的要求,包括应急系统、照明系统、消防系统、配电系统等。电气工程的自动化技术迎来了全新的挑战。电气工程的自动化技术无法满足建筑设计的相关要求时,可能给电气工程埋下严重的安全隐患。电气工程中涉及多个领域的内容,工程建设的环节复杂,通常是以供配电系统和热电系统两个方面为主,在实际的建筑电气工程施工中,需要优化各个系统的设计工作,包括避雷系统、照明系统、接地系统、变压器以及配电柜等设备,强化设计安全性,根据国家关于施工规范和安全标准方面的要求,严格保证施工的规范性,确保建筑电气工程的各项功能运行和使用状态良好,提高建筑物的整体安全性能。近年来,我国的建筑电气工程快速发展,已经取得了显著的成绩,提高了整体的科技水平,实现了设计效果的优化,但是,结合整体的建筑电气工程建设现状来看,仍旧存在控制系统不稳定、能源消耗大等多个方面的问题,需要引进先进的智能化技术等,解决和改进建筑电气工程中的不良因素,提高建筑电气工程建设的质量和效率。
        3建筑电气工程中电气自动化的应用
        3.1自动化控制
        随着人们对建筑工程的重视逐渐增强,建筑电气工程作为其中不可或缺的重要内容,受到了人们的高度重视,与传统的建筑工程设计有所不同,现代化的建筑工程施工过程中需要结合建筑电气系统,实现建筑工程和电气工程二者的互相关联,也就是常见的神经网络控制自动化系统。在自动化控制系统中,根据设定的参数子系统进行自我调整和优化,整个系统运用智能化技术丰富了自动化控制的形式。以PID控制器为例,该控制器替代了一些控制系统,能够辅助其他系统进行特定的设备开发,模拟自动化控制的过程。以住宅建筑为例,运用自动化智能化技术,在网络系统中对建筑内的电气节能进行计算,通过网络评估模拟、结果分析等各个环节,采取切实合理的电气节能措施,制定电气节能方案,保证运用到建筑内的电气节能设计效果最佳。另外,住宅建筑中的采暖空调系统在为人们提供正常的供暖服务的同时,借助自动化智能化技术,能够优化供暖系统,保证良好的供暖效果,同时,强调其节能性,在系统中通过科学的计算调节变频等最终达到节能目的。
        3.2给排水设计
        建筑设计中,给排水系统的水输送方式大致可分为三类,其分别为水泵、高位水箱及气压。给排水系统电气自动化设计中,工作人员需要在考虑工程结构特点和给排水系统使用特点的基础上,通过PLC等编排控制程序,然后建立控制方式,并将传感器放在蓄水箱,以此来实现用水情况的有效测量。以用高位水箱输送水为例,在输送水过程中,对于水流流速、水位的检测,可通过水箱中的直接控制器来实现,一旦发现水位过高或者过低问题时,工作人员会在水位显示状态的指引下进行检修,由此保证了输送水压的正常。针对无法排水的情况,可利用自动化控制系统故障检修功能,对潜污泵运行状态、集水坑输水管道等单元进行检测,有效地确保了给排水系统运行的稳定性、安全性。
        3.3中央控制设备
        在建筑机械设备的电气工程自动化网络中,中央控制设备选择一级控制器运行方式时,需要从以太网及ARCNET网两方面同时考虑。中央控制设备的主要功能是接收电气工程自动化程序的协调与调度指令,从而使得网络子程序的控制需求得到满足。建筑机械设备中央控制器具备微型计算机的绝大多数执行功能,可在CPU与处理器元件的作用下,实现对自动化接口的转接处理。

与此同时,该类型控制设备还具备与下级供配电节能元件相连的能力。另外,由于控制器与后备电源的存在,在特殊情况下,中央控制设备可利用后备电源中的剩余电量进行建筑施工。
        3.4监控技术
        在我国建筑行业的发展中,对施工设备的有效监控也是非常重要的。随着计算机信息技术的不断发展完善,设备的监控和检测能力也在不断的提升,主要表现在以下三个方面:首先,对系统的监控设备系统的应用程序进行优化和升级,不断提高监控设备的性能。其次,由于系统中监控技术性能的不断提高,能够实现对系统整体实时监控的目的,有效推进了检测系统运行中的安全性。最后,新型控制网络技术在系统工程中的有效应用不仅可以达到对相关设备进行实时监控的目的,还能够有效地推进自动化控制技术的发展。
        3.5在节能降耗中的运用
        在建筑产品完成市场营销后,进入运营环节会出现各种各样的资源消耗。首先,在建筑条件下,可以对各项资源进行全面监测,如电气自动化运用后,就可以针对建筑公共区域的风力进行测算,然后自动进行公共区域的门窗开关、通风设备控制;再如,针对电梯、公共照明等实施感光、声音、重力探测,配合监控系统与安全系统进行实时监测与自动化控制,就可以根据实际的公共区域需求进行电力供应调整与通风调整,以及能耗控制。既可以实现节能降耗目标,也可以延长电气设备的使用寿命。其次,建筑中的建筑电气自动化,已经通过建筑电气在各个方面的自动化运用,实现了全建筑能耗监测和建筑节能管理。比如,对于墙体保温性能的监测,有效地将墙体保温性能与墙体养护进行了关联,当保温性能下降时,可以根据实际需求进行一些墙体保温加层处理等。再如,将雨水收集系统与整个智能建筑区域的污水排放系统、社区植被养护、鱼塘或池塘蓄水等进行了关联设置,水位器可以根据其实际情况调整蓄水池水量,并满足其整个区域内的用水需求,减少对水资源的浪费。再如,现代用户工作繁忙,居家时间相对较少,但对居住周边环境变化都有一定程度的关心,尤其在我国实施社区管理以来,用户对社区的公共环境都十分关注,此时就可以利用服务系统,为用户提供对应的信息化服务,提高用户节能降耗意识等。
        3.6智能化技术在故障检测中的运用
        在建筑电气系统中,涉及很多电气设备,还有较为庞杂的强电线路和弱电线路,在日常的维护工作中,对于设备和线路的检修是一项复杂的工作。通过合理应用智能化技术,可以建立智能化故障检测系统,在设备运行时对电气系统进行故障检测,利用信息化技术和数据传输技术将检修内容进行记录,这样可以形成设备检修的庞大数据库。在设备的运行中,可以根据检修记录对电气设备和线路进行故障检测,及时发现设备和线路中存在的故障隐患,并通过自动报警和估值高定位等功能快速确定故障位置,及时恢复电气设备的正常运行。建筑电气系统的智能化检测技术可以很好地保证电气系统的安全运行,随着我国智能化技术的不断发展,最终可以实现故障自动修复功能,这样可以保证建筑电气设备的稳定运行,提升建筑品质。
        3.7供电设计
        供电系统是电气自动化系统设计的重要内容,其对于整个自动化系统的正常运行具有深刻影响。在智能建筑供电系统电气自动化设计中,应从现场控制器、执行器、传感器三个层面进行供电单元的有效设计。就现场控制器而言,其主要是在接受中央控制器指令后,通过计算机分析相关数据,并完成供电系统各结构单元指挥的过程。现阶段,现场控制器的功能控制效果得到了有效优化,如一旦中央控制器系统无法执行工作,则现场的控制器会独立运作,这确保了供电系统的安全可靠性。执行器位于电气自动化系统的末端,其是风量、电量调节的主要阀门。实际控制中,获取电气运行参数是整个供电系统自动化控制的关键,通常,对于电气参数的获取主要是通过各种类型的传感器实现的,这些传感器不仅包含温度传感器,而且涉及电流传感器、电压传感器等。楼层间供电系统是智能建筑供电系统电气自动化设计的重要内容,其包含了两大主要模块的设计。中心机房是楼层间供电系统自动化设计的核心,其包含了核心设备室、配线架以及外线接入设备等诸多单元;配线间设计是楼层间供电的重要内容,通过各楼层间的线路并联,能达到持续供电的作用。
        3.8在用户管理中的运用
        智能建筑中的电气自动化实现路径较多,一方面,可以满足建筑楼宇管理;另一方面,可以为用户提供自动化管理条件。比如,在用户管理中,通过在智能建筑内应用电气自动化技术,用户可以通过与电气建立使用关系,将所有的用户信息上传到智能建筑管理中心,此时,就可以根据用户电气使用习惯、使用频率、使用数据进行一些数据分析,了解用户需求。当用户将移动客户端的终端设备,与PLC控制系统关联后,可以随时获取整个智能建筑信息,也可以收发到自身用电需求方面的服务信息,如电费缴纳提醒、电器忘关提醒、用户满意度评价等。
        结语
        电气自动化控制技术在建筑工程领域普遍使用在很大程度上推动了建筑工程的发展和改进,而且电气自动化技术的使用使建筑工程施工的安全问题得到了有效改善,而且还具有节能环保的特点。企业在发展中一定要加强对先进技术的引进,使得电气自动化技术更好的应用到,提高人员的专业技能和素质,加强相关的管理,从而使企业能够在激烈的市场竞争中不断发展进步。
        参考文献
        [1]管修健.关于电气自动化仪表与自动化控制技术的思考[J].科技创新导报,2016(18):2-3.
        [2]肖绪刚.关于对电气自动化控制中人工智能技术应用的思考[J].科技经济导刊,2016(24):26,25.
        [3]孙海峰,李春会.建筑电气自动化控制技术的若干思考[J].经营管理者,2015(17):424.
       
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