电气工程自动化在智能建筑中的应用分析

摘 要：从诞生伊始，智能建筑已经有30多年的发展进程，随着人们物质生活水平的提升，对于住房的需求也随之提升，智能建筑在信息沟通、服务设施、居住环境上，具有显著的优势，成为未来建筑领域发展的必然趋势。本文针对智能建筑的起源、发展、关键技术和设计趋势进行分析，并从几个角度探讨电气工程自动化在智能建筑中的应用。

关键词：电气工程自动化；智能建筑；设计趋势；应用

中图分类号：TU855 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）24-0098-02

智能建筑实际上有着悠久的发展历史，在上世纪80年代，美国率先展开了对智能建筑的研究，如今，智能建筑得到迅速发展。我国的智能建筑是在90年代开始发展，在城市化进程的推进下，大量中小型城市出现，城市人口也随之增多。根据国务院发展研究中心的报告提出，我国城镇建筑面积从2004年的年均7.35%的增长速度大幅提升，并以年增长率20～30%的速度增长，其市场可达到数万亿元。

智能建筑的发展顺应了时代的潮流，涉及建筑、计算机、通讯、机械、互联网、电气工程等诸多领域，以迅雷不及掩耳之势在全国范围内迅速普及，截止到目前，我国已经成为当前智能建筑发展速度最快、发展规模最大的国家。

1 智能建筑的关键技术与设计趋势

截止到目前为止，智能建筑的发展逾有30多年的发展历程，从1986年发展开始，颁布了一系列的标准，在智能建筑的发展上，美国占据着主导地位，在智能建筑的发展上，美国投入了大量的人力、物力和财力，也取得了十分突出的建设成果，目前，美国有超过80%的办公楼为智能建筑，如AT&T;总部、IBM公司等，发达国家智能建筑的发展与应用对于我国智能建筑的发展具有借鉴意义。

1.1 智能建筑的关键技术

1.1.1 计算机网络技术

除了计算机技术之外，计算机网络技术也是智能建筑不可或缺的重要组成，智能建筑的系统控制、信息传递等，都离不开Internet/Intranet以及以太网的支持。

1.1.2 信息安全技术

信息安全技术是计算机管理技术的一个重要组成，借助于信息安全技术，能提升计算机系统的性能，保证系统的安全性，同时，应用信息安全技术，能够避免智能建筑中的个人信息被不法分子窃取。

1.1.3 自动控制技术

自动控制技术属于智能建筑的核心技术，借助自动控制程序，可以解决诸多疑难问题，提高系统的性能和精度，控制方便、管理灵活。借助人工智能的支持，智能控制技术诞生，通过神经网络控制、模糊控制与遗传控制，进一步提高了系统的运行质量。

1.1.4 系统集成

相较于传统的建筑，智能建筑结构复杂，功能丰富，由多个子系统组成，子系统之间受到各类因素的影响，常常会出现不兼容问题，这就要采用系统集成来进行解决。系统集成可以将各类子系统统一整合，让资源的利用更为科学合理，有助于总体把控。

1.2 智能建筑的设计趋势

智能建筑子系统由办公自动化系统、通信自动化系统以及楼宇自动化系统组成，各个子系统，在建筑系统之中承担着不同的功能，共同负责智能建筑的顺利运转，将各个子系统连接起来，能够满足管理控制的统一要求[1]。以通信子系统为例，智能建筑所需的文件、图像和语言，都是通过通信子系统传播，可以与外界用户之间进行信息交流，节约了人力资源的应用，也让系统控制变得更加准确、高效，符合绿色环保、节能减排的需求。

2 电气工程自动化在智能建筑中的应用趋势

利用电气工程自动化技术，能够对系统开展24小时全面监控。相较于传统建筑，智能建筑结构复杂、电气组件多，在建设、运行过程中，容易出现盲点，给人们的使用造成诸多不便。借助于电气工程自动化技术，能够实现对智能建筑的实时监控，将信息整合起来，利用大数据来分析、处理、整合，充分凸显出了信息的应用价值，提高智能建筑的实用性和安全性。

电气工程自动化还能将智能建筑中各个楼层的通信系统、配电系统、排水系统、照明系统组合成一个整体，发挥出系统的联动作用，根据用户的具体需求来调节配电系统、通信系统、照明系统，为人们提供便捷、舒适的生活。

如果智能建筑中发生水管破裂、火灾等突发事件，电气自动化系统可以做出判断，进行调节与控制，减小突发事件造成的种种危害，保护人民生命财产的安全。

3 电气工程自动化在智能建筑中的应用

3.1 在智能建筑通信系统中的应用

通信系统属于智能建筑中的核心内容，如今，各个国家都非常重视智能建筑电气设计工作，在技术的支持下，电气设计基本实现智能化发展。在这一方面，需要应用到TCP/IP协议，通过该种协议的应用，可以确保音频和视频等多媒体信息在系统中的有效传输。同时，在通信系统的设计上，越来越多的智能建筑应用了卫星通信系统，组建小型数据卫星站，通过多路连接的方式来传输语音、图像和数据，其典型应用有远程医疗诊断系统、网络互连系统、Internet/intranet系统、遠程多点电视会议系统等[2]。

除此之外，利用电气工程自动化与通信网络，能够在智能建筑中组建出综合布线系统，通过光缆技术、双绞线的结合，满足了信息资源共享需求，将交换设备、通信设施、信息管理系统相连。在整个系统中，需要兼顾到具体子系统的特点和要求，对系统的运行进行合理协调，确保子系统之间可以顺利运行，保证系统的运行效能。

3.2 在智能建筑楼宇控制中的应用

在楼宇控制系统上，需要承担排水、照明、通风、消防几个功能，其中的任何一个系统，与人们的生活都是息息相关的，应用电气工程自动化，可以提高子系统的运作能力。在排水系统中，通过电气工程自动化的应用，可以根据余量大小来调节楼宇中的排水效率和能力，将多余的雨水收集起来，用于灌溉、喷泉用水；在智能建筑中，照明用电占比约为10%左右，多为低效率照明，为了降低照明能耗，可以结合电气工程自动化，在照明系统设计中，尽可能发挥出自然光源的作用，将自然光替代人工照明，在设计时，根据要求选择低能耗灯具，对于低矮的室内，可以采用荧光灯，在户外广场中，可以使用高压钠灯，这类灯具节能效果显著，能有效降低整个系统的能耗。在照明系统中应用电气工程自动化技术，能够根据天气情况来调节照明强度，既满足了人们的工作和居住照明需求，也有效节约了能源的使用；将电气工程自动化应用在消防系统中，可以定期对楼宇中的各类用电设备进行检测，判断设备的运行状态，如果出现安全隐患，会第一时间通知相关人员，将火灾扼杀至萌芽中。

3.3 在智能建筑门禁系统中的应用

门禁是智能小区必须要配备的设施，在停车场、小区大门口、单元楼门口，都会配备门禁系统，是智能建筑的基本安保措施。目前，智能建筑中普遍应用了读卡系统、指纹识别系统，这均是利用了电气工程自动化系统，满足了自主识别、人工智能、快速控制的要求。门禁控制系统具有运行、处理信息的任务，能够对人们的各类请求进行判断，做出响应，在门禁系统中，配备了存储单元、通讯单元、运算单元、输入单元等，其核心部分就是数据处理与控制单元。门禁系统还具有报警、安全、短路、请求退出、噪声、防拆、干扰、设备短路、开路的报警功能，可以避免智能建筑电气系统遭到破坏，降低了人工监控的难度。

3.4 在智能建筑配电系统中的应用

配电系统也是智能建筑的核心内容，是智能建筑公共照明、电梯运营、安防系统的支持，也是确保智能建筑顺利运行的保障措施。应用电气工程自动化技术，能够提高智能建筑配电系统供配电效率、提高安全防护效果、降低能源损耗。并在确保智能建筑各项设备顺利运行的前提条件下，调配建筑中的电路输出功率，提高配电效率，降低资源浪费率[3]。

以智能建筑电路声控系统为例，借助电气工程自动化，可监控建筑周围光线、声音、温度的变化，对照明区域进行合理划分，提高电力设备的利用率。同时，还能检测出建筑中是否出现漏电、温度异常的问题，第一时间将信息反馈至控制系统，及时通知维护人员来维修。在设计时，还要考虑到对电子变压器、电子镇流器、电感镇流器、电子触发器的需求，严格按照《建筑照明设计标准》（GB50034-2013）的要求进行设计。

3.5 在智能建筑监控工作中的应用

在科技水平的发展下，智能建筑数量越来越多，由此组建的智能小区满足了人们的生活需求，在技术的发展下，人们对建筑监控工作的要求越来越高，传统监控系统不仅成效不理想，浪费资源，也给居民造成了诸多不便。应用电气工程自动化，能够对智能小区的监控进行合理划分，设置出环保节能、快捷方便的智能监控系统，对于确保居民的出入安全具有重要的意义。

当前，智能建筑监控中常用的网络技术方案有LONW- ORKS分布式网络控制方案与RS485总线网络控制方案，前者技术先进，但是花费较高，后者价格实惠、结构简单，能够满足智能建筑的一般监控需求，因此，是当前智能小区监控的最佳选择。在监控系统的内容上，包括小区安防子系统、数据库信息管理子系统、家庭安防子系统、物业管理子系统构成，相互搭配，提高了智能小区的智能化管理与安全性管理能效。

3.6 在动力设备系统中的应用

动力设备系统的能耗在智能建筑中占比较高，为了提高智能建筑的电气设计水平，要合理甄选设计方案，明确智能建筑动力设备系统节能要求，提高电机工作效率。在电动机的选择上，要了解智能建筑的特性和负荷，严格根据电气负荷、工作环境、工作效率来选择，通过该种方式降低能源消耗。此外，还要将建筑电动机与节能技术相结合，对其负载进行科学调节，推行变频调速技术，这样，即便设备荷载下降，也可以对速度进行合理调节。根据电动机负载来对现有电动机进行补偿，采用该种技术，不仅可以提高智能建筑的节能设计水平，也能发挥出智能建筑的效应。在技术的应用过程中，要根据智能建筑的发展需求更新现代化设备和技术，强化设备的互动和联系，发挥高新技術的价值。

4 结语

智能建筑是在传统建筑基础上发展而来，是建筑领域发展的必然方向，当前，我国智能建筑已经初见成效，科技的发展大大促进了智能建筑的发展[4]。在智能建筑的发展过程中，电气工程自动化发挥着重要作用，将其应用在通信系统、楼宇控制、门禁系统、配电系统、监控系统，能够打造出绿色、安全、高效的智能建筑。

参考文献

[1]贾丽娜.浅议智能技术在电气自动化控制系统中的应用[J].黑龙江科技信息，2015（28）：39.

[2]孙达宏.智能建筑中电气自动化控制的应用探究[J].东方企业文化，2014（09）：256.

[3]刘埃.电气工程及其自动化的发展现状分析及其发展趋势[J].居舍，2017（25）：4-5.

[4]颜嘉良.智能技术在生活中发展趋势[J].电子技术与软件工程，2017（22）：86-87.