浅谈智能建筑设备电气自动化系统设计

浅谈智能建筑设备电气自动化系统设计

周博洋孙新

辽宁省沈阳市110000

摘要：智能建筑设备电气自动化系统有着很多优点，例如：节能、环保和低碳，利用智能化系统进行管理代替人工管理的模式，大量的节约人工费用，自动控制系统管理还能实现设备的远程监控和管理，提高设备的使用周期，提升设备运行的稳定性和舒适性。智能3A建筑的应用越来越广，投资规模也在增加，我国的楼宇智能化水平显著提升，但与国外发达国家相比还存在一定的差距，例如：管理水品的不足，工程技术人员的缺乏，系统集成性能的差距。为了提升我国智能建筑设备电气自动化系统设计的水平，本文进行了详细的分析和研究。

关键词：智能建筑；设备；电气自动化；系统设计

一、系统组成及其工作原理

该系统属于智能控制系统，中央监控计算机、中控制设备、现场控制设备以及两级网等设备构成该系统的集散装置。该系统利用中央监控计算机实现交流，利用现场控制设备对各个设备实施控制。由一级网与二级网形成两极网络，其中一级网络便是局域网，而二级网络则为工业控制总线。中央监控计算机作为第一级别的控制设备，一级网络同二级网络相连所用的现主控制设备则作为二级控制设备。二级网络与现场控制设备相连，主要工作是操控现场设备，这便是三级控制设备。传感设备与执行设备均为第四级别控制设备，安设于建筑设备当中。这一连接方式使得现场各控制设备能够独立工作。

二、智能建筑设备电气自动化设计的意义

1、充分展示智能建筑功能的多样性

功能多样化是智能建筑最大的特点。先进的电气技术不仅是智能建筑功能多样化的重要保障，还是实现建筑功能多样化的前提和保证电气设备正常运转的基础。

2、有效确保智能建筑设备的正常运转

大量的弱电设备需要应用在智能建筑设计中，因此，需要专业技术水平高、经验丰富的人员进行设计和施工。智能建筑设备功能实现的前提是有效控制电气设备的施工质量。在施工中，要合理安排设备的安装顺序，保证万无一失；加强统筹安排工作，使电气设备施工有计划、有组织地进行。智能建筑中电气技术的应用不仅保障了电气设备的正常运行，还有利于后期的保养，从整体上降低了成本。

3、切实完善电子监控设备

电子监控设备是智能建筑中不可缺少的设备之一。从技术方面来讲，新型的物联网模式颠覆了传统的办法，即用计算机监视器集中控制。最新的网络信息技术已经逐渐在现场总线系统模拟方面得以应用。此外，网络的集成控制极大地促进了智能建筑监控技术的发展和创新。

4、显著提高建筑的安全性

在智能建筑中，由通道控制、边界防越和中央区域内的电子监控构成了建筑的安全防范系统。但这套系统有一些缺点，即系统之间无法进行全面、独立的信息交流，对智能建筑的监控较为片面。随着科技的进步，智能建筑中的电气技术得到了快速发展，系统间的安全联动保证了智能建筑安全系统的严密性与可靠性。

5、充分实现网络通信的多样化

在生活和工作中，为用户提供较为便利的通信是智能建筑最大的亮点之一。在智能建筑中，通信网络的应用要求逐渐提高。先进的电气技术与智能建筑中的网络通信、信息传输密不可分，现代智能建筑常采用维护方便、传输速度较快和布线灵活的以太网络传输技术。该技术的普及为用户提供了较多便利，促进了网络信息在智能建筑中的发展和应用。

三、智能建筑设备电气自动化系统的设计要点

1、给排水系统的建立

通常情况下,现代建筑物当中,给水系统有以下几种方式:第一,通过水泵将水输送至指定区域。第二,利用处于高位的水箱输送水。第三,通过气压罐输送水。室内排水系统往往选用重力流直接排放的方法。若建筑物有泵房,则设计集水坑,利用潜污泵将水从室内排出。若建筑物采用水泵直接送水的给水系统,则需要在池内安设三个液位传感设备,用以感应是否存在溢流问题、水量是否达到最低报警水位以及安全的启泵液位。同时还需设计用以测量水压的传感设备,其目的是为了对恒压供水工作,以及工频泵的开启或关闭工作进行控制,并测定上述设备的运行状态,如发现运行状态异常,则及时向有关工作人员报警。

若企业选用高水位箱输送水,则需借助DDC检测方式完成上述工作,除上述工作外,还需要计算设备的运行时间以及累计的电量。至于排水系统,则主要通过排水泵、生活水池、集水坑以及污水池等有关设备实现对潜污泵开启或是关停的控制,并适时监测设备的运行状态,以免潜污泵在运行过程中出现故障。

2、通风以及空调控制系统

空调系统都是由热源、冷源以及前端设备构成。通风系统能够对室内空气实施净化,将空气内的污染物质去除,并将室外的新鲜空气放人室内。通风系统共有局部通风系统与全面通风系统两种形式。空调控制系统借助制冷系统形成对设备启动与关闭的控制,同时还可以决定冷水机组开启的台数、决定压差系统、监测水流状况。而通过热水控制系统,空调控制系统可以完成对交换设备二次热水出口部分温度值的控制、热水泵各项活动的控制。借助控制处理监测系统,可完成对回风温度值与湿度值的控制、启动时间与关闭时间的控制等。设计人员在设计过程中,不仅需要设计上述功能,同时还需要注意空调系统的节能效果。智能建筑中,空调系统所消耗的电量值最高,故而,控制空调系统耗电量,能为企业节省大量成本,也为我国节省了大量能源。就目前而言,较为常用的节能技术有地源热泵技术以及水源热泵技术等。该两种技术是借助夏季时,地球浅层水源所具有的温度不高于地面建筑物的温度。而冬季浅层所具有的温度不低于地面建筑物温度的原理进行工作。所以将空气或是水作为载剂,通过热泵增加或是降低建筑物内的温度,使得室内温度可以自由调节。该技术的应用须由水源中央空调主机系统、水源水系统以及住户系统所组成,可节省大量能源,效果也较为良好,适用于多种类型建筑物,且系统运行较为安全稳定。该系统主要应用DDc完成信号的收集工作,借此确认热泵的使用率,判定水流流量,同时利用增加或减少水泵转素质,令该系统传输流量符合建筑物总体需求。变风量控制技术是利用送风量的大小对被控参数进行控制,共包含有如下两部分组成:变风量空调机组以及变风量末端。变风量空调机组主要负责控制风机的主动速度,而变风量末端则作为终端对设备进行控制,利用控制信号自行调节电动风门开启的幅度,使得室内温度逐渐达到设定值。该系统在实际应用中更为灵活,节能效果也颇为显著。

3、照明控制系统

智能建筑的照明工作需要消耗大量电量。故而,设计人员不仅需要确保照明质量,同时也需要节省能源。通常情况下,智能建筑均为高层建筑,电力动力系统也是极为重要的系统之一。设计人员不仅需要设计楼道照明以及特定时间照明的开启与关闭,同时还需要设计航空障碍灯与投光灯等照明设备。以照明定时控制为例,设计人员在设计电气照明节能系统时,预先设定时间点、时长以及场景,当到达时间点,或是预设场景触发,灯光便会打开。超过时长,或再次触发场景,则灯光关闭。定时控制一般用于地下车库当中。工作人员考察车库实际车流量,并判断车库的高峰期与非高峰期,据此进行时间的设定,在高峰期时,应保持照明全开的状态,保证车辆进出安全。而在非高峰期,只需开启指示灯照明,保证基本照明度即可。如此一来,不仅可以保证建筑照明,同时也节省了大量能源。

结束语

总之，在建筑设备电气自动化系统设计中，需要明确各子系统的功能，并采用先进的技术和良好的实用性，保证系统运行的安全和稳定，并考虑到产品的运行可靠和稳定，布线合理，确保系统的正常运行。同时系统越来越复杂，投资也越来越大，运行维护成本在不断增长，因此在设计电气自动化系统时，应在符合实际情况的基础上，尽可能的降低成本和运行费用，并做好节能环保的工作，最大限度的发挥建筑设备电气自动化系统的先进性。

参考文献

[1]石颖.智能建筑电气自动化系统的设计分析[J].科技致富向导，2014（35）.

[2]付丹.智能建筑设备电气自动化系统设计[J].黑龙江科技信息，2013（23）.

第一作者简介：

周博洋，身份证号：2101021990****4410，1990年1月18日出生，籍贯：辽宁沈阳，专业：机电工程.

第二作者简介：

孙新，身份证号：2106231989****3855，1989年12月31日出生，籍贯：辽宁东港，专业：机电工程。