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关键词:建筑;电气工程;自动化
引言
随着时代的发展和科技的进步,建筑电气工程及其自动化的应用范围越来越广,对电气工程及其自动化有着更高的要求,本文简要概述了电气工程及其自动化,分析了建筑电气工程自动化设计及应用,所以在设计的时候,应该采取高标准和高规格,保证电气工程及其自动化能够将设计的功能充分的发挥出来。
1. 建筑电气自动化技术概述
电气自动化技术,是一套集信息学技术、电工学技术与自动化控制技术为一体的现代电气系统。建筑工程中运用电气自动化技术,又叫建筑设备自动化系统(Building?Automation?System,简称BAS),它指的是经过自动化的中央监控系统,对单个建筑或者建筑群内的空调、电力、消防、照明等设备进行集中的监控与控制,保证时刻保持建筑内安全、舒适的环境与提高智能化生活基础,并且节省了资源,使电力能源的利用率得以提高。
2. 电气自动化技术在现代建筑应用中的优势
现代建筑应用电气自动化技术对其电力方面的各个系统进行集散监控,不仅能够提高现代建筑的管理水平,还能增强其使用效率。电气自动化是自动化控制、信息学、电子学等技术的合成体,在现在建筑应用中的优势主要表现为以下几种:
1、大型建筑物其结构复杂,传统的控制技术不能对其实行全方位的监控,造成管理盲区,常常出现设备故障,给企业管理和人民生活带来诸多不便,甚至产生严重后果。电气自动化技术的应用不仅能够将各个设备进行紧密相连,还能保障对设备的实时监控。在电气自动化技术中采取的是先信息采集,在进行分析处理,最后对信息进行反馈这样的整体模块,能够将控制中心的信息指令及时进行传递和反馈,是整个系统更加完整、更加高效,实现对系统的实时监控管理。
2、电气自动化在现代建筑中的大量运用,将电力系统变成了一个联动的整体,如配电、消防、排水等。这种整体联动性的增强不仅能够提高建筑电力系统的工作效率,还能满足人们的需求。如电梯系统电气自动化的应用,可以依照各层人流量的需求,进行速度调节,当发展紧急情况时系统能够及时作出识别和判断,利用各个电力设备之间的联动性,及时启动紧急预案,减少危害。③在现代建筑中使用电气自动化技术可以增加建筑物的安全性。电气系统在使用过程中会因为环境、气候的变化,操作不当等因素,导致安全事故的发生。电气自动化技术的应用能够增加数据的精密度,为设备的监测和管理提供有效的数据支撑。遇到突发事故时,还能作出及时的判断,进行遥控处理,极大地减少事故造成的损失。
3. 建筑中电气工程及其自动化技术的完善建立自动化的系统架构
1、在建筑中设计电气工程及其自动化的时候,就应该建立自动化的系统架构,包括电气工程及其自动化技术需要具备的功能、需要处理的问题等等,在自动化的系统架构中应该设置一些管理模块,根据实际需要,将相应的功能设置在管理模块中;根据这个自动化的系统架构还可以作为后续制度建设的依据,并且在设置相关人员的时候,也可以充分的发挥指导作用; 常见的模块有数据管理、运行监控、人员管理、电力设施养护以及电气工程管理等等。
2、电气工程自动化技术的基础就是自动化设备,因此自动化设备选用的合理与否将会
直接影响到整个自动化技术的科学性和效率等等。 一般情况下, 可以电气工程及其自动化技术设备分为三个类别, 第一类别是电磁开关、 自动化和变压器设备等, 属于经营设备; 第二类设备主要是一些传输设备、 监测设备和网络传输设备等, 具体指的是电子信号转换系统和信息收集传递装置等等,通过第二类设备收集的信息可以将系统的实时动态有效的反映出来; 第三类设备主要是对系统的加工设备进行控制。 环境监控主要是对电气工程设备的运行环境进行检测,还应该实时监控温度、湿度、电压和功率等等,并且建立相应的警戒线值,从而对外部环境做出正确的判断, 如果外部链接发生比较大变化的时候, 控制中心就会及时的接收到这些变化的数据,从而及时的发出相关的指令。
3、楼宇自动化控制一般采用的是计算机集散控制,也就是利用计算机对楼宇进行集中管理,分散控制。直接数字控制器往往被大部分用作分散控制器,然后运用上位计算机来管理和监控主机屏幕;曲线、动画、数据库、各种专用的控件以及文本和脚本等等都可以作为手段来进行使用;楼宇自动化是一个非常复杂的系统,包括很多的方面,比如通风与空调监控系统、照明监控系统、电力供应监控系统、消防监控系统、供水与排水监控系统以及电梯运行监控系统以及综合保安系统和结构化布线系统等等。设计楼宇自动化系统主要是分析、分类和处理判断建筑内各项机电设备的信息,根据这些处理的信息,找出最好的优化控制手段,从而有效的集中管理和监控各项系统设备的运行,保证各个子系统设备运行状态是有序和高效的,让工作的环境变得更加的舒适和安全;从而有效的保证各系统造价是最少的,并且在能源和日常管理费方面也可以大大的节省,保证系统能够将其作用充分的发挥出来,这样就可以将现代化智能楼宇的管理和服务层次有效的提升。
4、要想保证人身的安全和电气设备的正常运行,首先就应该保证配电线路和电气设备的绝缘;要想测试电气的绝缘性能,可以采用衡量绝缘电阻、抗压强度、漏电流等参数的方法。安全距离:电气安全距离指的是人体和电力设备之间的安全可靠距离;地面与带电体之间、身体与带电体之间、带电体与带电体之间等等都需要保持一定的距离。安全载流量:导体的安全载流量指的是通过导体内部的电流量是符合相关的要求和标准的。通过导体的电流量如果超过了安全的范围,就会出现一些事情,比如损坏绝缘,甚至是出现一些火灾等等。建筑设备自动化系统:楼宇自动化系统是集中监控建筑物内的空调设备、冷热源设备、防火防盗设备等等,保证这些设备的正常运行,从而让建筑物内的环境变得更加的舒适和安全。
4. 结语
在我国国民经济不断发展的影响下,我国的建筑技术也得以迅猛发展,人们的物质生活条件大大地改善,并且人们也要求越来越高的建筑技术。建筑工程中的一项重要工程就是建筑电气工程,建筑电气工程的施工自动化质量对建筑物的安全应用、节能效果、建筑作用的发挥有着直接性的影响。因此,我国建筑电气工程质量的提高,有利于满足人们对建筑电气工程的需要,以及对建筑工程质量的提高和建筑行业的发展具有非常大的作用。
参考文献
[1]梁媛园. 浅析电气工程自动化的设计与应用[J]. 民营科技,2012,07:24+272.
[2]沈阳,李同明. 浅议高层建筑电气自动化设计要点[J]. 科技致富向导,2012,14:206.
【关键词】建筑电气自动化技术;优势;应用;完善发展
一、建筑电气自动化技术应用的优势
为了规范、指导建筑电气自动化施工。国家相继颁布了《民用建筑电气设计规范》等规章条例,其主要优势在于:
1、提升系统间的联动性。利用电气自动化技术可以将建筑物当中的各个系统结合成一个有机的整体,并进行统一管理。其中包括:空调、消防、照明以及配电等系统。当建筑物中出现管道爆裂等紧急状况时,系统能够自动判断出问题所在,并形成紧急的应急处理方案,适时的将灭火、紧急照明等系统打开,并自动控制各个子系统进行联动。
2、建筑物安全性大大提升。建筑物的电气系统本身就具有一定的危险性,受到环境、人工操作以及设备故障等因素的影响,很容易出现系统的安全事故。传统的电气管理模式很难对这些问题进行及时有效的应对,而电气自动化管理模式下,系统中的任何异常情况都会被实时监控到,并利用遥控模式及时处理,这样能够大大降低维修管理工作人员在故障维修时出现的意外危险情况。
3、对系统和设备进行有效监控。现代建筑的主要特点就是规模庞大、结构复杂,其内部电气系统组件多而复杂。传统的电气设备管理方式,很容易遗漏某些设备的管理工作,带来安全隐患。而电气自动化管理模式,则可以对系统中的各项设备进行实时监控,并将控制中心下达的各项指令在短时间内传达到各个系统中,并及时的将系统的反馈信息送到控制中心,从而达到高效、实时的系统管理。
4、计算准确,数据齐全。电气自动化管理模式能够对以往处理故障的全过程进行记录,并且,保存到相应的数据库当中,这样能够很清晰的了解到以往建筑物中电气设备的运行管理情况,为将来的电气管理工作提供客观的参考数据。
二.建筑电气自动化技术的应用
1、电气自动化技术在安全方面的应用。目前电力设备和电力设施在人类生活中的应用范围越来越广。电气绝缘:要想保证人身的安全和电气设备的正常运行,首先就应该保证配电线路和电气设备的绝缘;要想测试电气的绝缘性能,可以采用衡量绝缘电阻、抗压强度、漏电流等参数的方法。安全距离:电气安全距离指的是人体和电力设备之间的安全可靠距离;地面与带电体之间、身体与带电体之间、带电体与带电体之间等等都需要保持一定的距离。安全载流量:导体的安全载流量指的是通过导体内部的电流量是符合相关的要求和标准的。通过导体的电流量如果超过了安全的范围,就会出现一些事情,比如损坏绝缘,甚至是出现一些火灾等等。
2、楼宇自动化。楼宇自动化控制一般采用的是计算机集散控制。直接数字控制器往往被大部分用作分散控制器,然后应用上位计算机来管理和监控主机屏幕;曲线、动画、数据库、各种专用的控件以及文本和脚本等等都可以作为手段来进行使用;楼宇自动化是一个非常复杂的系统,包括很多的方面,比如通风与空调监控系统、照明监控系统、电力供应监控系统、消防监控系统、供水与排水监控系统以及电梯运行监控系统以及综合保安系统和结构化布线系统等等。设计楼宇自动化系统主要是分析、分类和处理判断建筑内各项机电设备的信息,从而有效的集中管理和监控各项系统设备的运行,保证各个子系统设备运行状态是有序和高效的,让工作的环境变得更加的舒适和安全;从而有效的保证各系统造价是最少的,并且在能源和日常管理费方面也可以大大的节省,保证系统能够将其作用充分的发挥出来,这样就可以将现代化智能楼宇的管理和服务层次有效的提升。
3、电气接地自动化技术。现代建筑物的接地系统中核心的组成部分就是电气接地自动化技术,而这其中最主要的两个系统则为TN-S系统以及TN-C-S系统,这两种接地技术的应用大大的提高了建筑物中供电系统的可靠性和安全性,而越来越多高层建筑以及智能化建筑的建设完成也大大的促进了电气接地技术的发展。(1)TN-S系统此系统对于其名称中的各个字母都是有着明确的定义的,T就是指一点接地,而N则是指接地的点与电气直接连接,S是指中性线和保护线是分开的,这类电气接地系统更加的适用于设置有独立的变配电场所的建筑。此系统最大的特点就是其接地线与中心线只在一个位置处相互连接,而这个位置就是变压器的中性点。在我国的现代建筑中,用电设备通常都是单相的,所以中性线中就会有一定的电流的,而线与线之间的连接就有可能导致火灾事故的发生,所有采用此系统的建筑还应采取直流接地、防雷保护以及安全保护等措施,从而避免火灾事故的发生。(2)TN-C-S系统此系统是由两部分组成的,即TN-S系统和TN-C系统,居民进户之前采用TN-S系统,进户之后则采用TN-C系统,这样就能够保证PE线在连接其它设备和构件时都不带电,建筑中的设备以及使用用户的安全性就都得到了充分的保证。
三、建筑电气自动化技术的完善发展
1、合理选用自动化设备:电气工程自动化技术的基础就是自动化设备,因此自动化设备选用的合理与否将会直接影响到整个自动化技术的科学性和效率等等。一般情况下,可以电气工程及其自动化技术设备分为三个类别,第一类别是电磁开关、自动化和变压器设备等,属于经营设备;第二类设备主要是一些传输设备、监测设备和网络传输设备等,具体指的是电子信号转换系统和信息收集传递装置等等,通过第二类设备收集的信息可以将系统的实时动态有效的反映出来;第三类设备主要是对系统的加工设备进行控制。
2、建立自动化的系统架构:在建筑中设计电气工程及其自动化的时候,就应该建立自动化的系统架构,包括电气工程及其自动化技术需要具备的功能、需要处理的问题等等,在自动化的系统架构中应该设置一些管理模块,根据实际需要,将相应的功能设置在管理模块中;根据这个自动化的系统架构还可以作为后续制度建设的依据,并且在设置相关人员的时候,也可以充分的发挥指导作用;常见的模块有数据管理、运行监控、人员管理、电力设施养护以及电气工程管理等等。
3、环境监控:环境监控主要是对电气工程设备的运行环境进行检测,还应该实时监控温度、湿度、电压和功率等等,并且建立相应的警戒线值,从而对外部环境做出正确的判断,如果外部链接发生比较大变化的时候,控制中心就会及时的接收到这些变化的数据,从而及时的发出相关的指令。
四、结束语
随着科技的进步,现代建筑对电气自动化技术的要求越来越高,所以在设计的时候,应该采取高标准和高规格,保证电气工程及其自动化能够将设计的功能充分的发挥出来。
参考文献:
[1]黄明阳.建筑中的电气工程及其自动化技术究[J].城市建设理论究,2012,2
关键词:电气自动化;自动化技术;电气工程
导言
近几年来我国经济不断发展,科技不断进步,电气自动化技术在电气工程中的应用中做出了重大贡献,然而,电气自动化技术是一门专业性较强的学科,人们对于它认识并不够深,对于如何在电气工程中具体应用更知之甚微。加之电力在人们日常生活中应用广泛,与人们生活紧密相连,日益成为不可缺少的重要组成部分。在电气自动化技术发展过程中,要不断完善和创新应用方式,发挥其提高人民生活质量、便利人民生活、完善我国电力系统作用。
1建筑工程电气自动化技术的几项基本功能
建筑电气自动化设计的基本功能主要包括以下几个方面:实现对建筑内各机电设备的统一管理、协调控制,根据环境因素、外界条件、负载变化情况作出对电气设备的的调节,使其始终处于最佳的运行状态之中。自动监视并控制各种机电设备的起、停,显示和打印当前的运行状态;监测并及时处理各种突发事件和意外。实现对建筑中的设备进行监测,自动诊断故障、发出警报,设备的故障信息与运行数据会自动记录,实现对运行数据的实时监控,可以延长建筑设备的使用寿命,减少维修费用支出,提高建筑整体的安全性,控制各种安全隐患。实现计算机管理与测控网络的信息数据共享,并对水、电、气等计量和收费,实现能源自动化管理。
2电气自动化技术在电气工程中的应用现状
由于近年来电气自动化技术迅速发展,许多高校纷纷设立电气自动化专业,加深对于电气自动化技术研究,加强对相关技术人员培养。这一专业社会需求量大,发展前景广阔,就读此专业大学生人数与日俱增,也促进了电气自动化技术发展。经济迅猛发展使得电气自动化技术在其应用领域发挥作用日渐重大,范围更广、影响更深远。它突显优势为广大市民带来生活便利,使人们切实体会到了电气自动化技术神奇魅力。例如:OPC技术的发明、电子计算机技术广泛应用,为我国电力系统发展增添了推动力,不仅拓宽了电气自动化技术应用领域,而且极大地促进电力有序、健康发展。在新时代背景下,综合多方面分析笔者将我国电气自动化发展现状总结为:平台开放式发展。电气自动化系统集成信息化。分布控制型应用。
3电气工程及其自动化存在的问题
虽然我国的电气工程自动化得到很快发展,但是在发展过程中,由于一些客观的原因,例如,技术问题、人才管理问题等,一定程度阻碍了电气工程及其自动化发展进程。目前,我国电气工程及其自动化主要存在以下问题:
3.1技术问题
根据企业对技术的需求,电气工程及其自动化在具体的应用过程中,相关的技术操作人员根据企业的习惯和要求,会有选择性选择平台开发系统。然而,由于对平台进行开发的系统多种多样,所以,电气工程及其自动化设计、实施、调试、运行以及维护保养等不同阶段,会间接延长时间,最终增加了工程成本费用。
3.2网络结构多样化问题
电气工程实现自动化过程中,其成功的最主要影响因素就在于是否有一个方便快捷、高效的电气工程及其自动化管理系统。为建立这系统,离不开信息网络技术支持,网络技术运用需要建立一个网络架构,目前,我国企业由于发展需求不同、技术差别大等原因,各个企业中网络架构均不相同。因此,网络结构的多种多样,一定程度阻碍电气工程及其自动化产品。
3.3数据之间的传输问题
在运用电气工程及其自动化系统过程中,数据信息之间实现交换和共享功能,在电气工程及其自动化的系统应用中至关重要。但我国的企业在进行数据信息传输与交换过程中,由于各个企业使用软件、硬件产品不统一,不同开发程序中接口也就不相同,这在一定程度上阻碍了数据信息间传输、交流共享以及通信,增加了数据信息之间传播困难,间接增加运营成本。
4自动化技术在电气工程中的具体应用
从目前我国自动化技术水平分析,主要的构成要素主要包括三方面,分别是自动电压控制系统、动力机械自动控制以及自动发电量控制系统。其中,自动化技术在电气工程中应用范围扩大,应用效率提高。电气工程具有较大的复杂性,从生产到使用整体中,包含着大量复杂程序,通过运用自动化技术能够优化电气工程管理程序,让电气工程许多环节更为简单,提高了电气工程运作效率和质量。以下将对电气自动化技术在电气工程四个环节应用进行相应阐述。
4.1自动化技术在变电站中的应用
将电气自动化技术合理运用到变电站能够替代大多数人工操作步骤,提高了变电站工作效率,还能减少人工操作所产生误差。管理者也能够通过电气自动化技术实现变电站工作实时监控,能对变电站工作过程中存在安全隐患,进行及时发现并迅速采取相应解决措施,保障变电站工作稳定性。随着电气自动化技术不断发展,也将更广泛运用在变电站工作流程中,而我国变电站的管理也将更为便捷。在变电站工作中更为成熟运用电气自动化技术,需要高度重视电气自动化技术的开发和研究,解决电气自动化技术在变电站应用过程中存在的许多技术问题,为变电站的稳定运行提供可靠的技术保障。
4.2电气自动化技术在发电场中应用
电气自动化技术实现了分散测控系统,能够在发电厂正常运行中得到充分引用。分散测控系统能够实现分层分布测控过程,并通过数据通讯系统、太网和远程工作站等单元形成完整网络系统,并通过分散测控系统对单元和系统过程进行监督,将单元和过程直接显示在生产过程中,有利于操作人员的控制工作,并且分散测控系统能及时打印生产过程中接收到的信号,为操作人员对系统运行的整理分析提供了便捷,简化了操作流程,提高电气工作的工作效率。在火电厂中电气自动化技术的应用表现在对炉、电、机一体化运行,让操作人员能够通过监控系统,而排除相应安全隐患。在水电厂中电气自动化主要应用在设备自动化、单机自动化和全厂自动化等方面,保障水电厂生产的稳定运行,保障了供电系统安全。
4.3电气自动化技术在电网调度中的应用
电气自动化技术能够有效应用在电网调度自动化系统中,电网调度自动化系统主要由硬件和软件构成,利用计算机网络系统对电网中各个业务进行调度和监控,实现电网调度的自动化。主要是讲电网中发电厂、变电站、工作站等终端进行联系,并对各个环节进行自动化调度监控。电气自动化技术促进电网调度自动化系统的发展,有利于管理者对电网数据进行收集、分析和整理,提高了电网调度效率。
5结论
随着电气自动化水平进一步提升,电气自动化技术在电气工程中应用比例也随之逐年增多。电气自动化技术的不断发展和应用,成为电气行业的一部分,也相应地促进电气行业发展。因此我们要提高电气自动化系统水平,使其在电气工程中发挥其本身优势。从而实现电气自动化在电气工程中现代化、国际化和全球化。
参考文献
关键词:电气自动化技术;现代建筑;控制系统
电气自动化技术在现代建筑中的应用十分广泛,可以直接控制照明系统、中央空调系统、配变电系统以及电梯系统等。在现代建筑中进行电气设备的安装和调试,是公认的极其有技术性的工作,装配调试的技术人员必须掌握专业性的操作手段。首先,掌握电工和电子技术、自动化控制技术、信息技术等,这些技术都影响着建筑电气自动化设备的运行。正是由于电气自动化控制技术的存在,建筑设备的各个系统才能相互通信和联系,这不仅提高了实时监控的效率,还提高了电气设备和整个建筑物的安全性。其次,电气自动化技术依托信息技术,进一步发挥其特点,可以满足现代社会人们的居住需求,进一步提高居住者的居住舒适度。
1 电气自动化技术在现代建筑中的重要影响
电气自动化技术对现代建筑而言,具有重要的意义。城市建筑开始朝高层以及多结构方向发展,给建筑管理活动带来了较大的难度,但是通过电气自动化技术可以对建筑物中的设备和工作系统进行实时监控,通过控制中心进行数据方面的采集和处理,工作人员通过控制台就可以对受控区域进行实时的管理,大大提高了建筑管理的效率以及质量[1-2]。同时,电气自动化技术还可以加强系统和系统之间的联系,例如,将建筑物中的消防系统、空调系统或者是照明系统有效联系起来,当发生火灾的时候可以对整栋建筑物进行紧急处理,做好断电以及火灾救助方面的工作,进一步减少这些灾害所带来的损失。简而言之,在现代化建筑中应用电气自动化技术已经是不可阻挡的趋势,并且电气自动化技术的应用也符合我国的节能减排的政策,可以进一步降低建筑物日常运行管理中的能源消耗,减少人工操作,节约人力成本。
2 电气自动化技术在现代建筑中的具体应用
随着城市化进程的不断加快,传统的电气技术不仅不能满足人们对现代生活的舒适性要求,而且制约了现代建筑功能的发展。现代居民对建筑基础设施、信息通信和舒适的居住环境提出了更高的要求。电气设备和建筑设备正在朝着复杂的方向逐步发展,电气自动化技术可以全面满足现代建筑发展的需求。
2.1 在配电系统中应用电气自动化技术
配电系统在现代建筑中占据着重要的地位,在该环节融入电气自动化技术可以大大提高配电系统的运行效率,进一步提高能源方面的利用,减少成本投入。同时,在现代化技术的支撑下,还可以对建筑物中的各种电气设备进行实时的监控,如图1 所示。另外,电气自动化技术可以及时排除配电系统中的隐形故障,进一步提高配电系统的运行效率,提高配电系统运行的安全系数。
2.2 在变电站领域应用电气自动化技术
在变电站领域应用电气自动化技术,可以实现变电站工作的自动化发展,减少工作中的人为操作,从而避免工作人员在操作过程中受自身主观经验的影响所导致的错误判断,避免安全事故的发生,同时提高了工作效率。另外,通过电气自动化技术,还可以对整个变电站的运行状态进行实时的监测,相对传统的人工巡视检测而言,电子监测的形式更加准确,可以及时发现变电站在运行过程中存在的问题,并在第一时间内发出警报,迅速地采取相关的应急方案,进一步减少损失。因此,在变电站设计活动中,应该促进变电站工作的智能化发展,淘汰传统的电力信号电缆,而采用光纤通信,充分利用计算机,做好监督管理工作[3-4]。
2.3 在供电系统中应用电气自动化技术
供电系统是建筑中的重要组成部分,关系居住者的用电安全,因此加强供电系统方面的质量管理是非常重要的。应用电气自动化技术,可以大大提高供电的效率,保证供电系统的稳定。对此,在供电系统领域,要做好相关的设计工作,根据建筑物的具体情况结合调查建筑物的用电数据,建立起针对性的供电调度自动化系统,以及对应的配件配电管理生产管理系统;在智能建筑供电系统设计活动中,设计人员应该坚持实事求是的原则,实现电网调度的自动化,加强软件和硬件方面的设计和建设工作。
2.4 在电气安全系统中应用电气自动化技术
由于现代建筑的结构越来越复杂,功能越来越多,居民的日常需求也越来越丰富,因此家庭生活中所使用的电气设备类型也不断增多,而这些都增加了建筑物中的用电需求量,同时提高了建筑安全管理的难度。目前,电气安全事故越来越多,严重威胁着居住者的人身安全,必须加强电气安全系统方面的设计管理工作[5-6]。若应用电气自动化技术,工作人员通过计算机可以对建筑物中的电气设备进行有效的监管。例如,对于电气绝缘性能方面的检测,通过模拟电子技术可以准确规划出人体以及带电物体之间最安全的距离,并对不合理的设计规划及时进行调整,进一步减少建筑物中的安全隐患。图1 配电系统控制室及调整室同时,还可以充分利用晶闸管等技术,对建筑物中的供电线路进行实时的监测,检查电路运行过程中的电流是否会出现异常的情况,控制电路的载流量,以防止电路发生短路或者其他故障,保证用户的用电安全。
3 结束语
建筑电气自动化控制是我国建筑业发展的必然趋势,建筑设计电气自动化控制系统中的电气工作人员应从细节和现实出发,把握每一个环节的设计,把握人性化的细节点和建筑工程的实际需要,从而促进我国建筑工程电气自动化系统的稳定健康发展。在建筑电气自动化控制技术的不断发展过程中,相关单位也应加大科学技术的投入,并不断提高自身技术水平,以促进建筑工程质量的提高。现代信息技术已经和社会中的各个领域进行结合,建筑企业也应与时俱进,加强对电气自动化技术的应用,以此提高现代建筑系统的管理效率。
参考文献
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[3]王威,郑全新.建筑电气自动化在现代建筑中的应用分析[J].花炮科技与市场,2020(2):269+271.
[4]陈一鸣.电气自动化在现代建筑中的应用[J].化工设计通讯,2018,44(11):249.
关键词:建筑;电气自动化;发展现状;趋势
引言
我国的电气自动化的实际应用已经大大地促进了我国的工业发展,在如今的实际基础上要通过对相关业务素质的提高以及实际人才的培养才可以更加满足我国工业建设的新需求。
1建筑电气自动化的起源与演变
建筑最初只是一个供人们躲避恶劣自然环境的外壳,随着技术的不断发展,建筑的组成部分逐渐增加,从最初的简单壳子到能够调节内部温度和湿度的房体,人们开始注重安有供热、冷功能的建筑设备,随即产生了自动控制温度、湿度的建筑设备自控系统。1973年,惊动中外的“石油危机”不让OPEC禁运石油组织走进人们视野,更让人们看到了随之而来的建筑设备自控系统的升级,从单纯的控能到管理自控再到完全自动化,一个世纪的时间里,建筑自动化实现了质的飞跃。随着社会的发展,计算机技术不断被应用与建筑领域,电气自动化实现计算机采集监督控制功能(SCADA)。在SCADA发展一段时间后,DDC作为分布式控制系统开始取代SCADA登上历史舞台,至此以计算机为监督控能系统被淘汰。至今在建筑自动化行业,自控网络标准基本上只有BACnet和LonWorks两种主要标准。至此,从建筑自动化行业内部来看,建筑自动化已走过了混沌无序的发展阶段,步入了有序的发展轨道。
2电气自动化技术的发展现状
2.1与物理学技术研究密切
近年来,随着电子技术的不断发展,固体物理学作为物理学发展的一个分支,是由物理学中大规模集成电路制造和三极管技术发展而来。之所以,电气自动化技术与物理学发展有着千丝万缕的联系,在一定程度上,可以说是物理学技术的发展推动着电气自动化技术发展。电气自动化的研究领域不仅延伸到物理学方面,而且在生物系统和微机电等方面都有联系。
2.2依托信息技术平台发展
随着计算机和网络技术的应用,网络技术不仅在企业管理和商业上被大量运用,在电气自动化技术层面上也开始被广泛地应用。由于网络技术的灵活、快捷等优点现如今已被越来越多的人所认可。而其便于后期维护和使用的优点也成为电气自动化技术发展的平台。
2.3结合IT平台发展
现在很多企业已经将IT技术与电气自动化技术结合起来,加大了技术的含量。由于企业在对业务数据进行处理时,要对当前生产中的数据进行实时存取。同时,信息技术的横向发展
对电气自动化的发展也产生了重大的影响,而且已经渗透到产品的各个层面中,除了在控制器和仪表方面,还有在传感器的运用上也都结合了IT技术。
2.4对分布式控制系统和现场总线的运用
现场总线是一种连接自动化系统和智能设备的串行的具有数字化和双向传输结构特点的通讯总线。通过串行电缆实现将现场中变频器、马达、仪表与中央区内的计算机连接起来,达
到将现场中的信息采集到中央控制器上的目的。
2.5与现代技术相结合
现代技术的发展在一定程度上带动了电气自动化发展。同时,随着电气设备产品的不断增多,越来越多的电气产品都需要具备专业技能的人才来研制,因此有关电气自动化的各大科研机构都在全国范围内建立起来了,电气自动化科研人员的队伍也在不断壮大。
3建筑电气自动化系统设计
3.1设计原则
在设计建筑电气自动化系统过程中,应严格按照实用性原则,系统运行安全性的提高应利用集成系统实现,设计应遵循有关设计标准,借鉴参考国外先进经验,设计时提高科技投入,进而保证设计完成的建筑电气自动化系统运行稳定。
3.2设计流程
设计建筑电气自动化系统过程中,应尊重客户实际要求,利用不同方式记录分析客户需求,设计人员对建筑电气自动化系统进行深入研究,设计完成不同方案进行对比分析后,才能最终确定设计方案的质量。
3.3设计要点
设计建筑电气自动化系统时,应充分考虑其中央监控室、配电中心、布置的传感器等,使布局保持合理性与科学性,在距离系统负荷中心选择较近位置用于设计调协配电中心,而在相对干燥区域用于设计中央监控室,同时回避具有较大噪音的区域。为便于对实际需求进行管理与维护,应在比较集中的位置上设置现场监控器,一般情况下应设在距离传感器较近区域,这不只能够使布线距离明显减少,建设成本有效降低,还便于管理系统。传感器一般都会对模拟或数字输出方式进行选择,尽可能选取诸如电压及电流传感器等具有较强抗电磁干扰能力的传感器,为避免产生断电现象,应时刻做好备用电源的准备,进而保证设备的运行状态可处于正常。
4电气工程自动化的未来发展趋势
4.1实际节约成本
随着经济社会的飞速发展,相关的经济市场也在不断提升要求,在激烈的市场竞争之下各个行业都在寻求着可以让企业利益最大化的良好途径。在激烈的市场竞争中,如何使实际的投资减少,收益增大是相关企业管理人员必须要思考的问题。所以,诸多企业就想到了PC的相关控制技术,在实际的生产中,很多电气自动化的设备都在一定程度上降低了实际的维修难度,提高了生产效率和可靠性,从而缩短了产品的实际生产周期,起到了极大的促进性作用,从而大大降低了成本。
4.2相关电气系统具有一定的通用性
电气自动化的生产本身就具有一定的应用技术,所以,也要具有一定的应用范围。在通过整个通讯性网络,以及对相关工艺的控制流程,要对相关的实际管理进行监督。相关的电气自动化要对相关企业的网络结构给予控制,让相关的管理人员可以对数据进行及时有效的了解。
4.3具有一定的专业性
在我国目前的电气自动化生产中,其自动化的生产具有一定的安全性和发展大趋势。与此同时,在相关的电气自动化的实际安装和设计中,必须要注意其实际的专业性工作,在必要的时候可以制定比较专业的训练。可以不断发挥客户的重要性,同时也要对安全进行积极强调,并不断提升相关的安全体系进行控制,然后通过成本来达到合适的安全生产解决方案。在一项比较专业的知识指导上,要对相关的指导人员进行比较深入的安装了解,并对相关的操作性系统进行维修。
5结语
综上所述,科技进步显著提高了电气自动化控制技术水平,电气自动化控制应用于建筑行业已成为大势所趋,因此在设计工作中,电气设计人员应严格遵循有关标准与规范,熟练掌握各设计环节,并结合建筑实际需要设计建筑电气自动化控制系统,进而在建筑行业中充分发挥建筑电气自动化系统的作用。还应不断加大科技投入,提升设计水平,确保设计完成含有较高科技水平的电气自动化控制系统,进而使建筑工程质量明显提高。
参考文献:
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[2]王正华,刘时海,佘小民.电气工程及其自动化在未来建筑工程业发展以及应用探析[J].现代企业教育,2014,18:372.
关键词:高层建筑;电气自动化;设计内容;设计要点
中图分类号: TU97 文献标识码: A 文章编号:
引言
电气自动化是一门多领域的综合性学科,主要研究方向包括系统开发,系统运行、电力电子技术、自动控制、信息处理及电子与计算机应用。随着城市的发展和科技的进步,电气自动化广泛的应用于高层建筑,不断的提高我们的生活质量。所以高层建筑的电气自动化设计显得尤为重要。
一、高层建筑电气自动化设计的特点
与高层建筑电气关联的用电设备品种繁多。室内、楼梯过道、安全照明等电器照明设备;货梯、客梯等电梯设备;生活水泵和消防泵等给排水设备;冷却塔风机以及水机组等制冷设备;引风机和鼓风机等锅炉房设备;排风机、电冰箱等厨房用电;包括送风机、回风机、风机管盘在内的空调系统送电设备;包括正压风机、排烟风机等在内的消防设备。另外,不同用途的高层建筑在用电量上也存在差别,不过总的来说耗电量比较大,再加上高层建筑的消防用电、客梯电力、应急照明等I类负荷还要有双回路或其它备用电源。
二、高层建筑电气设计的主要内容
1、用电负荷的计算
高层建筑供电设计的重要参数依据就是电力负荷,其计算的准确程度对选择合理设备并确保电力安全可靠的运行,都能起到重要作用,并发挥节能功效。一般用电负荷的计算方式主要采取负荷密度法与需要系数法。
2、高低压配电系统的设计
在高层建筑中,高压配电系统的组成是两路的10kV电源,两路电源同时供电。当变电所有两台主变压器时,宜采用单母线分段。对于重要负荷可从不同段引出两个回路,由两个电源供电,当一段母线发生故障时,分段断路器自动将故障切除,保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。变压器台数应根据负荷特点和经济运行进行选择。单台变压器的容量不宜超过1250kV·A。一般情况下照明和动力宜共用变压器。为限制过大的系统短路电流,应通过技术经济比较确定选用高阻抗变压器或限流电抗器。另外,高低压配电的计费方式,多采取高供高计,仍然需要安装计费电能表,将照明和动力分开计价。
3、供电电源以及电压的选择
为保证现代高层建筑的供电可靠性,设置两个相对独立的电源是必须的,而电源的具体数量则可以根据负荷的大小以及实际的电网条件来确定。尽管两路电源独立运行,但它们实际上仍然同时供电,彼此互为备用。此外还要安装柴油发电机组以应急备用,确保能够在15s之内恢复正常供电。为了保障照明、电脑、电梯、消防等设备的事故用电,我国国内的高层建筑,其供电电压都是用的标准电压,为10kV。
4、消防应急照明系统
消防应急照明作为高层建筑物照明电气自动化设计的重要组成部分,它涉及到这个建筑物在出现火灾事故后楼宇人员的疏散、逃生。所以在消防应急照明系统设计时,设计人员要有高度的责任感和使命感。
4.1 消防应急照明电源选择
应急照明供电方式的选择,要充分考虑如下因素:照明的种类、转换时间、持续工作时间以及电源的特性,根据以上因素然后结合工程的实际情况,保证应急照明系统的安全可靠,经济合理。
电源选择的三种形式:电网独立电源供电,柴油发电机组供电,采用蓄电池电源。
4.2消防应急照明系统的控制形式
其控制一般分为三种形式:
(1)照明系统处于常闭状态,当遇到火灾时由消防控制中心输出信号使照明点亮。这种控制方式适用的场所很多,优点在于控制及配线简单,节约成本;其缺点是线路及灯具出现故障时很难发现,且需经常检查维护。
(2)照明系统处于常亮状态,其优点在于控制及配线比较简单,但缺点是浪费电力。
(3)平时可控,采用交流接触器或双控开关,火灾时由消防控制中心输出信号强行切换点亮;其优点是节约能源,节约成本,但缺点是控制及配线复杂,故障多且不易排查。
5、电梯的用电设计
电梯机房一般在井道的上方。普通电梯的梯井能够连通或者设置开口相连通。电梯根据使用功能多分为客用电梯与货用电梯等;而按照速度划分可分为超高速、高速、快速与低速电梯;按电流可分为直流和交流两种。在现代高层建筑中使用的电梯,为了缩短等待的时间并提高运输能力,多采用超高速或者高速的电梯,采取分组控制。为了提高运行的舒适性与稳定度,客用电梯多采取直流电动机作为驱动。另外,在进行电梯的电气设计时,需要做好各项配电设计、电气照明、选择主开关、设置插座、装置通风及控制等相关问题。
6、接地和防雷设计
在现代高层建筑的接地设计中,由于高层建筑多选择钢筋混凝土剪力墙,与楼板之间有较为可靠的连接,重点在于金属管线等与接地网的可靠连接。另外,高层建筑一般采取避雷针与避雷带的传统方式,随着技术的发展已出现放射性避雷针与消雷器等设备。虽然这两种技术已经在很多工程中得以应用,但却在理论上始终存在争议,仍需要更多实践的支持。
三、电气自动化控制系统的设计要点
1、智能化设计
电气自动化控制系统的智能化设计是借助软件模块的设计来实现的。如发电厂等电气自动化控制系统的数据采集系统是由多线程在线可编程并行数据参数设计来实现,以及以PLC控制器作为控制系统的单机控制系统、集中控制系统和分布式控制系统等。无论是哪一种的PLC控制系统,都要根据实际需要,在编辑器内进行自动化参数设置。然后通过操作系统和应用软件对智能化的PLC模块进行激活。因此,在电气自动化控制系统的设计上,较为重要的一点就是软件的设计。通过软件可以智能化选择PLC的控制类型,使工业生产根据市场需求量灵活选择控制系统,工作量小可以智能切换到单机控制系统,工作量大可以智能切换到集中控制或分布式控制系统。
2、节能化设计
2.1 可使电能的传输消耗降低
由于导线存在着电阻, 所以电能在传输过程中, 会消耗有功功率,但却保持线路电流的不变。因此 , 为了使线路上电能的传输消耗降低 ,就只有将导线的电阻降低。而导线的电阻和导线长度、电导是反比例, 而和截面积是正比例关系 。所以要想使导线的电阻降低 , 就要着眼于以下几个方面 :一是导线材质的选择必须有较小的电阻率 , 这样才能降低电路上 电能的消耗;二是将导线的长度缩短 , 在布线时 ,避免弯路过多;三是为了使供电的距离缩短,应拉近变压器和负荷中心的距离;四是使导线的横截面积加大。通过电阻的降低 ,使线路损耗减少 ,进而达到节能的目的。
2.2 选取变压器
变压器在设计过程中的选择,应具备以下几个方面的条件 :一是为了使变压器有功功率消耗降低, 变压器的选择应该是节能型;二是为了维持三相电的电流平衡,应采取单向自动补偿设备,使负荷的不平衡减少 ,进而将变压器自身的损耗降到最低。
3、可靠性设计
电气自动化控制技术无论是PLC控制技术、现场总线技术,还是变频技术以及DCS技术、微电子技术,在控制系统设计上都要考虑可靠性。尽管这些新的电气自动化控制技术具有较高的可靠性和安全性,但一旦出现问题,往往会给用户带来极大的损失。因此,在设计上要加强可靠性措施,提高控制系统的可靠性。以PLC控制技术为例,设计时,PLC输入端最有效的保护方法是外加一级光电耦合器,一旦有高电压等侵入回路时,使其击穿保护级光耦,然后像更换熔断器一样方便地更换损坏的光耦,及时排除故障。
结束语
高层建筑电气自动化设计是一项复杂的系统工程,在设计过程中需要结合实际,综合考虑各方面因素,使电气系统的功用性、科学性、安全性和经济性都达到最好的效果,从而使电力系统得到稳定安全的运行,保证人员安全。
参考文献
[1]张智斌、刘鹏展,浅议高层建筑电气自动化设计要点[J].科技博览,2010,6.
【关键词】建筑电气;自动控制系统;供配电;安全可靠;经济合理;节能环保;电能质量
1引言
随着社会的进步和科技的发展,人民生活水平质量大大提高,各种各样家用电器的逐渐增多,使得建筑电气设计的要求越来越高,与此同时由于建筑电气技术是现代当今社会新兴的一门技术,在很多方面还不够完善,本文由建筑电气自动化系统为切入点,然后对建筑电气中电力线路的造价简单分析,最后对建筑电气工程质量进行详细的阐述,从而使建筑电气配电系统更加合理,满足人民生活水平的需要。
2建筑电气自动化系统
2.1中央控制系统
中央控制系统就是利用中央控制室对整个建筑物的变配电的作用,来达到向整个回路供电的目标的成套的运用。一般而言,高层居民建筑的系统电压变动范围要控制在百分之十以内,同时其频率的附带那个范围也不能超过1Hz。在中央控制室内配有中央管理计算机,在计算机中配备的UPS供电设备,要求是不间断的。同时,供电设备的供电容量必须能够涵盖整个高层建筑的用电总和。此外,中央控制室应该和控制负荷中心的距离也应该控制在一定范围内,不能过远,同时,中央控制室和变电所、水泵房以及电梯机房等也不能离得太近。
2.2运行监控系统
现在的高层居民建筑当中几乎全部都装有电气监控系统,装备这一系统的目的主要是使得各种设备的运行情况得到很好的监控,同时使得其发生故障的概率能够得到及时的反应。当有设备发生故障时,发生故障的设备必须要及时地停止运行,防止这写事故的继续扩大,最后使得整个供电系统都遭到破坏不能够正常的供电。电气监控系统的作用机制是在能够保障各电器设备都能够正常工作的前提下,其各项相关的参数就会被记录下来,然后就会输送到监控系统当中,并对其进行仔细的处理与测量,然后再显示出这些数据,通过对预设值和检测到的各项参数的比较来更好的掌握整个电器系统的格尔环节的工作状态。
2.3电气保护系统
1.安全接地
在高层建筑当中,安全接地主要是指用PE线连接用电设备机器周围的金属构件。高层建筑当中电气的设计越来越复杂,需要保护接地的范围也随之越来越广泛。如果没有对用电设备进行安全接地处理,其绝缘措施一经损坏,其外壳当中的金属部位也就很有可能会带电,在这种情况下,人们的生命财产安全就得不到很好地保护。
2.交流接地
在供电系统当中,要用到接线端子,接线端子的作用主要是辅助等电位。接线端子是安装在变压器柜箱内的,而且它必须要与其他线路分开来连接,同时还要在其表面设置保护层。
3.直流接地
各种高科技手段尤其是电子设备也越来越多的被运用到高层建筑当中。通过这些设备,各种信息就能够得到输入、转换以及传输,在信息传输的过程当中其信号也会被无限的放大,从而顺利的完成预期的各项逻辑功能。这一过程的顺利、快速实现,主要是依靠微电流或者是微电位,再加上互联网来进行的。
4.静电接地以及屏蔽接地
对于高层民用建筑而言,做好防静电干扰工作是相当重要的。在干燥、洁净的环境当中,人以及各种设备的运动都会有摩擦,从而就会产生静电。故而,需要用导体将有可能带静电的物体与大地相连,这样就会形成回路实现接地。也就是所说的放静电接地。
5.防雷接地
现代化的高层建筑当中,应该要保证所有的功能接地,在做电气自动化设计的时候一定要结合以及防雷的保护措施,接闪器的设置一定要采用真带组合的方法,形成全方位的防雷系统,这样在保护建筑设备的同时还可以降低外来电磁的干扰。
3电力线路的工程造价控制
3.1合理优化线路是控制电力工程造价的有效手段
电力工程施工过程中降低工程造价最直接有效的方式就是对输电线路进行优化和设计。选择合理的路径是做好造价管理的重要手段。为了保证电力工程造价管理工作的顺利开展,在项目设计过程中,应该严格按照线路所处环境的实际地质、交通、气候条件对线路进行合理的优化设计。在进行线路优化的过程中应该充分考虑到施工的难易程度、造价控制以及安全等方面的内容,并且要保证对通信、军事设备的避让。而不是一味的追求输电线路的最短化。
3.2选择合适的地线、导线是控制电力工程造价的有效手段
实际施工过程中在进行地线以及导线的选择过程中,应综合考虑导线制造、线路的输送目的地负荷容量及负荷增长情况、运行维护等一些列的因素,进行合理的分析以及经济比较。保证导线和地线在发挥其设计性能的同时,有效的降低工程成本,来保证造价管理工作的顺利开展。
3.3选择合适的塔形是控制电力工程造价的有效手段
电力线路的优化过程中,塔形的规划和选择是极为重要的。选择合适的塔形可以有效的降低塔材的使用量,进而降低工程造价。在进行塔形的规划时,应该综合占地面积、工程造价、运输以及安全等各方面的因素,进行综合的分析和判断。在设计阶段应该根据施工实际情况进行他性的选择,在保证功能的同时,提高直型塔的使用量,最大限度降低线路的曲折系数,选择耗材量小的杆型。除此之外,还可以使用双回路以及多回路铁塔等来进行线路的规划,进而合理的控制工程造价。
3.4合理的优化杆塔基础是控制电力工程造价的有效手段
在电力工程施工过程中,杆塔的基础时输电线路的重要组成部分,并且杆塔基础的施工占据了整个电力线路施工周期的一半时间。对整个电力工程的施工进度以及工程造价都有着极为重要的影响。为了实行配电线路的合理规划,有效的进行造价控制,就必须合理规划杆塔基础。
4 供配电系统工程质量的控制措施
4.1加强电线管道铺设的质量管理
施工过程中,应加强对导线以及管件的抽样检查工作,避免使用不合格的材料。为了保证电气安装的质量,应选择合适的管材进行敷设,并做好质量保证措施。
4.2提高电气安装施工技术的科技水平
为了有效保证电气安装工程的施工直来那个,就应不断提高安装技术的科技水平,使用先进的安装技术以及安装工艺,再加上科学的质量管理体系来保证电气安装工程质量。为了使得安装技术得以快速发展,应加强考核制度,来促进安装人员对新技术的掌握。通过对安装技术的改善来进一步保证电气安装施工质量。
4.3提高电气安装人员的综合素质
为了有效保障电气安装工程的施工质量就必须提高安装人员的技术水平和综合素质。应该做好培训工作,培训的目的是让操作人员了解待调设备的基本结构、技术性能、安装调试操作步骤、运行管理方法及安全注意事项等,从而使他们做到心中有数,避免盲目上机。并明确岗位责任制度,做好岗位分工。岗位分工的目的是明确各操作人员的职责。通过提高安装人员的技术水平和责任制度来保证电气安装工程的施工质量。
5结束语
总之,建筑电气的供配电系统是一个复杂的工程,施工过程中需要采用各种施工技术来保证工程的质量、安全以及可靠性。我们只有更加合理的装备、使用自动化设备,才能够实现节约资源的目标,才能够创造出更加优质的工程。
参考文献
[1] 陈振生,秦晓辉. 配电系统一次设备及其参数配合[J].电气开关,2011(3):46.
关键词:建筑工程;电气自动化技术;智能建筑
在传统建筑中就存在着电气设计,随着人们水平的提高,对于自身的生活标准有了一个新的提升。具有电气自动化技术的智能建筑随之产生。智能建筑对电气系统的设计都有着更高的要求。智能建筑中的电气设备的扩展能力远远超过传统建筑的电气设备。电气自动化涉及到多领域的综合性学科,能够为用户提供最佳的服务,以充分体现了现代建筑的优越性。
一、建筑工程电气自动化技术的几项基本功能
建筑电气自动化设计的基本功能主要包括以下几个方面:实现对建筑内各机电设备的统一管理、协调控制,根据环境因素、外界条件、负载变化情况作出对电气设备的的调节,使其始终处于最佳的运行状态之中。自动监视并控制各种机电设备的起、停,显示和打印当前的运行状态;监测并及时处理各种突发事件和意外。实现对建筑中的设备进行监测,自动诊断故障、发出警报,设备的故障信息与运行数据会自动记录,实现对运行数据的实时监控,可以延长建筑设备的使用寿命,减少维修费用支出,提高建筑整体的安全性,控制各种安全隐患。实现计算机管理与测控网络的信息数据共享,并对水、电、气等计量和收费,实现能源自动化管理。
二、建筑工程中的电气自动化技术范围
1.中央控制室
中央控制室是指由变配电所直接引出的回路供电,在其内部必须设有专用的配电盘,而且其负荷等级是建筑中的最高级别,在常规情况下供电电源的电压要控制在±10%以内,频率±1Hz以内,波形失真率应当控制在20%以下。中央管理计算机要设置UPS不间断供电设备,其容量主要涉及到建筑设备自动化内的用电设备总和,需要时可以扩大容量,必须保持半小时以上的供电时间。中央控制室还要尽可能的靠近需控制的负荷中心,与水泵房、电梯机房、变电所要保持在20m以上的距离。室内控制的操作台在布置过程中在屏后要留有2m以上的检修距离,并且要对阳光直射做好防护措施。中央控制室需要设置防静电架空活动地板,其高度要保持在25mm以上。
2.电气监控系统
电气监控系统的主要功能是对设备的运行状态及多发故障进行监控。在发生故障时能够及时中断工作,从而避免扩大故障的影响范围。电气监控系统与自动化系统的组成部分基本一致,主要包括测控参数、分析逻辑、执行程序等。测量主要是通过保护设备的正常运行以及把获取到的参数传输到监控系统,使监控系统对测量参数进行处理后从不同角度显示出来,然后对检测参数及整定值实施对比分析,这样就能得到实时掌握保护设备运行情况的作用。在电气系统或被保护设备被逻辑判断出故障时,监控系统需要立即把输出保护信号传达给执行元件,以起到使保护装置动作的作用,执行部分把逻辑信号放大后参照相关的指令信号来控制任务。电气自动化系统的监控参数主要涉及到电流、电压、功率、频率、相位、电量等,而数据信号、测量方式、仪表形式则要根据控制对象进行确定,其执行部分主要是接触器、电磁机构、继电器作为主要结构。由于电气监控系统对物理量参数监控广,自动化程度高,人工操作较少,所以还必须对系统设置独立的保护装置。
3.电气接地
在现如今的建筑供配电设计上,接地系统的设计已经占据了相当重要的地位,它与供电系统的安全性和可靠性有着密切关系。尤其是近年来大量的高层建筑的出现都对接地系统的设计提出了更高的要求。电气接地的主要方式分为以下两种:TN―S系统。TN―S是一个三相四线加PE线的接地系统。该系统主要用于建筑内的独立变配电所。其特点是,保护接地线PE与中性线N在变压器中性点共同接地,除此之外,两线不存在任何的电气连接。这样的系统已经具备了安全、可靠的基准电位,在计算机等电子设备没有特殊要求的时候,基本上我们都会采用这种接地系统。在高层建筑里,单相的设备较多,其负荷也相对较大,三相所接引的负荷一般都是不平衡的,所以在中性线N中都有不平衡电流。TN―C―S系统。TN―C―S系统是由两个接地系统组成,一部分是TN―C系统,另一部分是TN―S系统,分界面在N线与PE线的连接点上。该系统一般用于建筑的供电由区域变电所引来的场所,进户之前用TN―C系统,进户处做重复接地,进户后变成TN―S系统。
4.电气保护
交流工作接地,工作接地指的是变压器中性点(N线)或中性线接地,其中N线必须使用铜芯绝缘线;其主要的作用是保持三相电压平衡,可以防止零序电压偏移。安全保护接地,是指将电气设备不带电的金属部分与接地体之间做好金属连接;在建筑内很多设备都要求使用安全保护接地,安装保护接地装置并降低它的接地电阻,既能保障建筑电气系统的安全,还能更好的保障其他设备及人身的安全。屏蔽接地和防静电接地,在现代建筑中,屏蔽接地是防电磁干扰的最佳保护措施。防静电接地是指将可能产生静电的物体(非绝缘体)或带有静电的物体通过导体与大地构成电气回路;在干燥洁净的房间内,人的走步、移动设备,各自的摩擦都会产生大量的静电,所以防静电干扰也是必不可少的。直流接地,在建筑内,有大量的通讯设备、计算机和带有电脑的楼宇自动化设备,这些电子设备在运行的过程中,是通过微电流或微电位快速进行的,并且设备通常利用互联网络进行工作;在确保其稳定性好、准确性高的前提下,除了必备稳定的供电电源外,还必须配备稳定的基准电位;我们可以用截面较大的绝缘铜芯线作引线,一端与基准电位连接,另一端与电子设备直流接地;值得注意的是该引线不能与PE线连接,严禁与N线连接,这才能保证有一个稳定的基准电位。防雷接地,建筑内有大量的电子设备与布线系统,如火灾报警系统、通信自动化系统、消防联控系统、保安监控系统、闭路电视系统、楼宁自动化系统和办公自动化系统等,以及他们相应的布线系统,这些布线系统和电子设备大都属于防干扰要求高,耐压等级低,都是最怕受到雷击的部分。因此建筑的所有功能接地,都必须以防雷接地系统为基础,并建立严密完整的防雷机构,有效地防止雷击损坏高层建筑内的设备。
三、确保建筑工程电气自动化技术的安全性
建筑物特别是智能化建筑物中的电气系统结构非常复杂,随着建筑装修层次的不断提升,出现了不少隐蔽工程,这些隐蔽部位都可能设有电气设备,使得建筑的电气系统产生了一定的危险因素。而自动电气控制技术具备的远程控制功能,实现了对整个电气系统进行远程监控。
四、结束语
在建筑物特别是智能化建筑中的电气自动化技术是一项高科技的系统性工程。涉及到全方位的领域的知识与技术。要科学、合理地应用电气自动化技术,在掌握电气技术的关键点同时,还要达到节源、保障安全运行的目的。使得电气自动化技术在建筑控制系统中得到广泛的应用。
参考文献
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关键词:智能建筑;电气自动化;设计
中图分类号:TU2 文献标识码: A
引言
智能建筑是一种适应时代要求出现的一种新型建筑,它将信息、服务、管理、安全集为为一体,有着低碳、环保、节能的特点。在现代建筑智能化发展的过程当中,与之相对应的电气自动化也需要实现智能化的建设与发展。智能建筑电气自动化系统率不仅仅能够实现计算机测控网络与管理系统数据信息之间的高效共享,同时能够针对智能建筑相关电气设备的运行状态加以动态行且持续性的检测,提供故障诊断以及故障报警等重要功能,对于提高整个建筑物的安全性水平与使用性能而言都非常重要。
1、电气自动化设计的重要性
1.1它可应用于建筑
随着我国国民经济的飞速发展及数字电子化科技的,高档智能化建筑已经成为当今建筑界的主要发展方向。而智能化建筑的发展离不开电气自动化,自然达到合理利用设备,在资源方面,人力的节省都需要建筑设备的自动化控制系统。智能化建筑内有大量的电子设备与布线系统。这些电子设备及布线系统一般都属耐压等级低,防干扰要求高,是最怕受到雷击的部分。智能建筑多属于一级负荷,应该设计为一级防雷建筑物,组成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。
1.2它可应用于净化空调设备
净化空调系统控制自动监控装置,可以设计成单个系统的测量、控制系统,也可以设计成以数字计算机控制管理的系统。
1)在温度控制方面,净化空调系统采用DDC控制。装设在回风管的温度传感器所检测的温度送往DX一9100,与设定点比较,用比例加积分、微分运算进行控制,输出相应电压信号,控制加热电动调节阀或冷水电动调节阀的动作,控制回风温度应保持在18-16度之间,从而使得洁净室温度符合GMP要求。
2)在湿度控制方面。装设在同风管内的湿度传感器所检测的湿度,送往控制器与设定湿度比较,用比例加积分运算控制,输出电JK信号,控制蒸汽电动调节阀的动作,控制回风湿度应该保持在45%-65%之间,这样洁净室湿度方能满足GMP要求。
2、智能建筑电气自动化系统设计原则及流程
2.1 设计原则
系统设计应该遵循以下原则:功能实用、技术先进;系统安全性、可靠性高;系统集成性高;系统的开放性和互操作性高等。系统设计标准应该遵循建设方招标文件中的技术参数与要求以及国内相关文件要求和国际相关标准。
2.2 系统设计流程
智能建筑设备电气自动化系统设计一般分为以下几个步骤:用户需求分析,这是设计系统首先要进行的步骤,设计人员要通过走访调查、设计任务书等相关方式,对于楼宇内的设备以及设备自动化系统进行详尽的研究。功能子系统方案设计,是设计人员根据前期的调查结果设计相关控制方案,用以明确各个子系统的数量以及所能完成的详细控制功能。BA系统监控点数表编制,设计人员要根据功能子系统的控制方案确定监控点位、性质和选用的设备类型,并且通过编写监控点总表来选配的控制设备列表进行统计和汇总。系统设备配置和施工图纸绘制是流程的最后一步。
3、建筑电气自动化设备系统的设计要点分析
建筑设备自动化系统是智能建筑弱电系统工程中较为复杂的系统之一,其设计思路如下:
3.1中央控制室选址及室内设备布置
中央控制室应尽量靠近控制负荷中心,应离变电所、电梯机房、水泵房等会产生强电磁干扰的场所15m以上。上方及毗邻无用水和潮湿的机房及房间;室内控制台前应有1.5m的操作距离,控制台离墙布置时,台后应有大于1m的检修距离,并注意避免阳光直射;当控制台横向排列总长度超过7m时,应在两端各各留大于1m的通道;中央控制室宜采用抗静电架空活动地板,高度不小于20m。
3.2给水排水系统
现代建筑中给水系统一般有水泵直接给水、高位水箱给水和气压罐给水三种方式,室内排水一般采用重力流直接排放的方式,有泵房时设置集水坑,通过潜污泵排出室外,水泵直接给水控制系统在缓冲池中装有三个液位传感器,用来检测溢流,最低报警水位和允许的启泵液位,还设有检测水压的传感器,主要用来完成恒压供水工频泵启停控制,检测和报警以及设备运行管理功能。高位水箱给水控制系统能够通过完成检测生活泵启停控制及报警设备运行时间累计和用电量累计等功能。气压罐给水控制系统可以完成生活泵启停控制检测及报警设备运行管理等功能,排水控制系统依靠排水泵、生活水池、污水池、集水坑等设备能够完成潜污泵启停控制检测及报警等功能。
3.3变配电控制系统
智能建筑对于供电系统的要求很高,需要设置备用电源,以防止突发停电时备用电源能够继续工作,智能建筑变配电控制系统能够完成参数检测设备状态监视与故障报警电量计量等功能,智能建筑设备电气自动化系统中有几个比较重要的元件,一是现场控制器,该元件控制着智能建筑内的各种设备,受控于中央监控计算机的管理,但是如果中央监控计算机出现故障,该元件也能够独立进行运作。二是执行器,该元件属于系统中的末端主控元件,常见的有电动执行器即电磁阀、以电动机为动力元件的电动调节阀和通过叶片的面积来改变风量的电动风门等。三是传感器,该元件有很多类别,例如温度传感器、湿度传感器、压力传感器、流量传感器和变送器等。
3.4照明与动力控制系统
智能楼宇的照明用电量很大,因此,既保证照明质量,又做到节能设计是控制系统的关键。由于智能建筑一般都是高层建筑,电梯等动力系统也是一个重要的系统,出于安全性考虑,动力系统都自带有一个完善的计算机控制系统,对于动力系统实现完好的控制。对于走廊楼梯照明,下班时间关掉一般照明;投光灯等的动力控制系统,同电梯控制箱的电气触点相连,完成监视系统的运行状态和故障情况检查的功能。
3.5通风与空调控制系统
空调系统按空气处理设备的设置不同分为集中式空调系统、半集中式空调系统和局部空调系统三类。空调系统由冷源、热源和前端设备三大部分组成 通风系统将室内的污染空气净化排除,吸入室外的新鲜空气,分为局部通风和全面通风两种空调控制系统。通过制冷系统实现设备启停顺序的控制、冷水机组开启台数控制、压差旁通控制、水流检测水泵控制、冷却水温度控制、工作状态显示与打印、水箱补水控制等功能;通过热水控制系统来实现交换器二次热水出口温度控制、热水泵控制及连锁工作状态显示与打印等功能;通过空气处理监控系统来实现回风温度控制、回风湿度控制、焓值控制、启停时间控制、联锁控制、过滤器堵塞报警、工作状态显示与打印等功能;通过风机盘管监控系统实现控制风机的风速、控制风机盘管、电动阀门的开启或关闭定时启停控制等功能。通风系统通过检测空气中一氧化碳二氧化碳的浓度来运行风机启停,以保证空气质量。
3.6防雷接地系统
智能建筑内部有许多布线系统以及电子设备,比如通信化系统、火灾报警控制系统、消防控制系统、建筑自动化系统、安全监控系统、办公自动化、闭路电视系统及其他相应布线系统。这些电子仪器设备以及布线系统所处的部分,耐压等级都比较低,防电磁干扰要求较高,承受雷击能力较低。不管是反击、直击还是串击都会对电子设备造成不同程度的严重干扰或损坏。因此,智能化建筑的全部功能接地必须建立在防雷接地系统的基础上,并建立一个完整、严密的防雷系统结构。多数智能化楼宇均属于一级负荷,所以应按照一级防雷建筑楼房的保护措施进行设计,接闪仪器选用针带组合模式的接闪器,避雷带选用4×25(mm)镀锌扁状钢质在楼顶组合成小于10×10米的网格形状。该网格结构域楼面金属构件进行电气连接,并与建筑柱头钢筋也进行电气连接,引出下线并利用柱头中钢筋、楼层钢筋以及圈梁钢筋与防雷系统作连接,外部墙面上所有金属构件也需要与防雷系统进行连接,柱头钢筋还应与接地体相互连接,组合成具有多层屏蔽保护的笼状防雷体系。这样不仅能防止雷击对楼房设备造成损坏,还能有效防止外来电磁波干扰。
4、结束语
电气自动化的设计与安装工作质量直接关系着智能建筑后期运行性能的发挥水平,在现代智能建筑设计中的运用也非常广泛。随着越来越多的智能化建筑物的出现,还会有更多先进的新兴技术补充到这一技术领域中,使这一技术能不断完善。
参考文献
[1]曾益保.电气自动化在智能建筑中的应用[J].科技论坛,2009(07).