智能建筑设备电气自动化系统设计的相关探索

孔祥盛

[摘    要 ]近几年，随着社会发展速度的不断提升，各行业纷纷将自动化技术应用到电气设备中。在设计建筑系统的过程中，通过自动化技术在电气设备中的应用，不仅能够实现对建筑设备的有效监管，并且能够使人力、物力以及时间等减少对资金的需求，提升工作效率，使智能设备在建筑中的运行更加长久和舒适。为了使智能建筑系统在我国能够更好地应用电气自动化技术，文章从设计和运用方面对该系统进行深入的探究，并对其应用策略进行了提出，以供参考。

[关键词]智能建筑设备;电气自动化系统;设计要点

[中图分类号]TU855 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）06–0–02

[Abstract]In recent years， with the continuous improvement of social development speed， various industries have applied automation technology to electrical equipment. In the process of designing the building system， the application of automation technology in electrical equipment can not only realize the effective supervision of building equipment， but also reduce the demand for funds by manpower， material resources and time， basically improve the work efficiency， and make the intelligent equipment run more long and comfortable in the building. In order to make the intelligent building system in our country can better application of electrical automation technology， this paper makes an in-depth exploration of the system from the design and application， and puts forward its application strategy for reference.

[Keywords]intelligent building equipment; Electrical automation system; Design points

针对智能建筑系统目前所应用的电气自动化技术来说，其主要的应用对象就是建筑内部的各电气设备，例如水泵、消防设施等。通过对该系统的借助，不仅能够在建筑内部调控温湿度，使供水压力保持平衡，并且还能对建筑周边的环境进行有效地调节，为用户提供多方面的服务。通过电气自动化技术对智能建筑设备并网系统的设计，能够使建筑设备的控制和管理具有智能性以及全面性，使设备在建筑中的运行具有可靠、安全以及稳定的特征，有着十分关键的作用。

1 基本设计要求

1.1 电源要求

在采用自动化技术对建筑中的电气进行智能设计时，系统最为重要的组成部分就是电源配置。由于建筑内的大部分电气设备的功能较大，例如变频器以及电动机等，因此通过对电源的设计，能够从整体保障该系统的用电负荷。如果电源系统是按照1类需求所设计的，那么在UPS设备具备的情况下，通过对树干或放射这两种形式的借助，就能够将电能提供给电源，如果电源系统是按照2类需求设计的，那么用电方式主要是通过对邻近电源的采用。如果在电源设计阶段的控制設备包含了CPU，那么其运行时间就需要在72h以上，才能够从整体上保证自动化系统的稳定运行。

1.2 电气元件的选型

设计人员在对设计电气自动化系统方案之前，首先需要调查客户的需求，并选择设计的各个子系统方案，以此来选择最佳方案，明确需要多少数量的子系统，并做好对其的汇总。需要重点对中央监控室以及现场控制器等进行设计。在控制中央监控器时，切勿选择较大噪声、潮湿以及具有磁场干扰的场所，并且需要距离总负荷中心较近。在现场设计控制器时，需要从维护和管理方面考虑系统的经济效益，在现场对其进行设置的过程中，需要与传感器和执行器较为接近，在设计传感器时，需要从抗磁性方面对其加以考虑。如果磁场存在较长的干扰性，就需要对电流型传感器加以采用，一般来说，电压型传感器是最为常见的。在设计通信信号线路的过程，所附设的管线需要为金属材质，此来使屏蔽能够更加充分，在设计系统的过程中，还需要做好的对一些备用电源的增加，以此来使故障发生时能够保持供电。

1.3 设备的安装

在采用自动化技术设计电气设备系统的电源线布局时，需要结合建筑具体的智能化情况，并以布线的基本需求为基础。通过网络通信能够使布线更加灵活，在对信号线进行布线的过程中，需要严格地控制使用电缆。针对控制器和计算机系统这两种设备来说，在网络中的布线完成后，需要在其他接地干线中对该布线进行有效地连接，以此来达到功用的目的，通过对电气设备的运行，能够使建筑满足智能化的需求，在系统中通过设置专一运行导线，能够从整体上对电气自动化系统的稳定运行提供保障。

2 设计原则

2.1 关于建筑电气工程的概述

随着经济的发展与社会的进步，城市化进程逐步加快，每年民用建筑数量都呈上升趋势，因此建筑质量安全问题也越来越受到人们的重视。为了提高建筑电气工程设计的质量，越来越多的新技术被运用到电气工程当中，以此来提高建筑的整体质量。在进行电气工程建筑过程当中，施工人员必须严格按照施工标准以及施工程序进行施工，严格把控施工的每一道工序，以此来提高电气工程的质量。

2.2 建筑电气工程的设计原则

在电气工程设计过程当中，必须严格按照电气工程的设计原则对电气工程进行设计，以此来提高建筑设计的质量。目前，建筑电气工程的设计原则包括经济原则、节约原则以及效益原则这3种原则。将这3种原则与建筑工程的实际用电概况相结合，并严格遵守施工相关规章制度，以此来保证建筑工程的质量以及效益，从而促进电气工程设计的全面发展。在对整个建筑工程进行电气设计的过程当中，主要是针对施工过程中的电力负荷情况、供电电源、配电系统、接地防雷保护、电气照明的情况进行相关设计，以此来保障电气工程施工的完整性。此外，还需要将现场施工情况与施工原则相结合，保证设计的规范性，从而提高电气工程施工的质量。在电气工程设计过程当中，建筑设计人员需要对电力负荷情况进行着重设计，以此来保障建筑工程的正常运转。此外，还需要特别注意电气工程当中的配电系统以及电气设备的设计，以此来为整个建筑工程提供充足的电力。

3 主要设计内容

3.1 变配电控制系统

在建筑电气工程设计过程中，需要注重对安全防护的设计。目前，电气工程设计过程中的安全设计可以分为3个部分，分别为等位联结、高压电保护以及漏电保护。①通常的等位联结指的是对电气设备，进行用电安全防护，防止电气设备遭到雷电破坏。例如，在实行等位联结的过程当中，接地的范围相对比较少，因此其安全保护的等级就比较高。②过压电保护，在电气工程建筑过程当中，需要用到电气设备。为了避免电气设备发生故障，需要对电气设备配置过电压保护装置，以此来避免因某些电气设备无法承受高电压而造成的安全隐患。③漏电保护。在电气工程当中采用漏电保护装置，可以避免因电路短路或者漏电所造成的损失，进而保护人身安全与财产安全。将智能化技术运用到电气工程建筑当中，利用其智能系统的自动化控制，从而规避与处理建筑中的风险。

3.2 给排水系统设计

自动化技术在建筑系统中对设备的智能化设计，最主要的一项内容就是排水系统，随着建筑的现代化发展，水泵、高位水箱以及气压罐成为建筑给水的主要形式，而水通过重力流能够得到直接排放。其中液位传感器装置在缓冲池中，通过水泵能够直接控制给水系统，并且能够检测溢流出的水，水泵在对给水系统进行直接控制的同时，还能够在水位达到最低值时发出警报，或水泵液位达到允许值时自动启动等功能，并且可靠通过对这一系统的控制还能够检测水压，通过对水压和水位两者的控制，能够启动或停止水泵。然而在给水系统中通过对高位水箱的控制，能够启动或停止生活泵，并且设备设施在运行阶段能够累计运行时间和用电量等。

3.3 照明动力系统设计

目前在运行和管理职能建筑的过程中，并没有对照明系统的动力提出太高的要求，由于人们对用电量有着较大的需求，因此，针对照明系统的动力来说，不仅需要保证其照明质量，并且需要将节能理念渗透到控制管理工作中。此外，针对节能设计，需要将公共区作为照明集中区，例如走廊等。目前灯光控制主要有时间控制器、声音、光感、雷达4种控制形式，4种形式组合起来控制就可以达到节能目的，如果是大型高档小区还可考虑装灯光反馈装置，便于监控照明运行情况。由于智能建筑中大部分建筑的层数较高，因此，系统设计的其中一项重点就是电梯，在设计电梯的过程中，通过对计算机系统控制功能的完整设计并组网到监控室，能够为电梯提供充足动力的同时，也能随时监控电梯运行状态，使电梯的运行更加安全。所以，在对照明系统进行动力设计的过程中，需要在计算机中分别接入照明和动力这两个系统，由计算机控制照明和动力这2个系统的运行，从而起到节能的效果。

3.4 控制通风空调

自动化技术对智能建筑系统最基础的设计内容之一就是通风空调，由于空气有着不同的处理方式，智能建筑中主要由三種类型的系统能够控制通风和空调，也就是集中式、半集中式以及局部式这3类。如图1所示，通过空调系统对通风的控制能够使智能建筑具有净化空气的功能，以此为目标，将自动化技术应用于通风空调系统中，能够使通风空调的运行具有自动化的特征。建筑在具备智能通风空调系统后，能够根据用户需求温度和室外温度自动进行调节。在进行实际应用时，建筑系统主要有2种智能通风方式，也就是局部和全面这两种通风方式，制冷设备在空调系统中收到控制指令后，能够启动和停止空调，并且通过系统对水温的控制以及对温度的感应，能够为局部提供具有针对性的通风，通过自动化技术对系统的智能控制，能够实现对通风空调系统的控制，使电能的浪费得到有效地避免，起到极大的节能控制作用。

4 结束语

通过自动化技术在电气设备中的应用，不仅能够实现对建筑设备的有效监管，并且能够使人力、物力以及时间等减少对资金的需求，提升工作效率，使智能设备在建筑中的运行更加长久和舒适，为用户提供多方面的服务。通过电气自动化技术对智能建筑设备并网系统的设计，能够使建筑设备的控制和管理具有智能性以及全面性，使设备在建筑中的运行具有可靠、安全以及稳定的特征，有着十分关键的作用。

参考文献

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