建筑电气自动化系统设计与实现

建筑电气自动化系统设计与实现

张伟星

哈尔滨工业大学建筑设计研究院

摘要：随着社会经济技术的迅速发展，人们生活水平的日益提高，人们对于生活起居和办公条件的要求也逐渐提升。为满足此需求，对建筑电气自动化系统进行设计。结合通信、网络等技术完成了电气自动化系统的设计，并且详细说明了视频监控和系统照明控制等功能及实现方法，具有很强的实用价值，为建筑智能化管理提供有效的参考。

关键字：电气自动化；建筑；实现路径

引言：居住和办公建筑越来越成为人们日常生活中的必备条件，随着社会的发展，对此要求也在逐步提升，建筑朝着智能化水平发展。传统建筑电气自动化已不能很好满足人们的日常生活需求，因此，需要对建筑电气自动化进行优化升级。

一、电气自动化系统设计

由中央监控设备、现场监控设备为主要因素构成的系统，是由多个子系统功能的编制实现对机电设备的自动控制与监测,并向管理人员显示设备实时状态，能够自动显示和储存设备运行中各个参数数据的变化，使统一集成和汇总系统参数得以实现，也实现了系统设备的整体配置,能够自动开启应对方案保证某一设备出现故障时系统能够正常运行,为维修人员提供时间，确保设备运行的稳定安全。系统以PLC等为核心，可根据实际情况对功能进行添加,以满足不同用户的多样化需求。

1.中央控制室设计

中央控制室的设备需尽量靠近控制负荷中心,距离强电磁设备及其干扰场所大于15米，目的是避免突发停电状况从而影响建筑内的正常工作，需设计备用电源备变配电控制系统的主要功能在于监测电气设备状态及故障报警等建筑包含较多的内变频器、电机等大功能电气设备，在设计电源时需满足系统内的整体用电负荷，以保证系统的稳定运行。

2.控制器设计

现场控制器是系统的关键部分，其设计需满足系统的设计指标，保证线路、管道及与强电磁干扰环境保持合适的距离,PLC整体输入及输出预留超出20%的裕量以满足系统整体设计需求，以确保现场控制器设备正常运行。在此基础上完成设备安装，并对功能进行调试，通过应用模块化管理模式以便于后期开展维护等工作，实现自动高效的系统管理。

3.布线设计

以智能建筑实际情况为依据，设计系统的电源布线时，|要结合使用网络通信设备部署方式实现布线的灵活高效(即综合布线系统PDS),以保证系统高效稳定的运转，信号线在使用电缆布线时需进行严格控制,完成信号传输线路的分槽式设计，对计算机和网络控制器等设备布线过程中，需同其他共用接地干线完成有效连接，以满足电气设备的运行需求，进一步提高建筑电气自动化系统的稳定性。

二、建筑电气自动化系统实现

1.中央工作站功能的实现

作为电气自动化系统的核心，对各监视点的监测、相关数据运算和存储等功能由中央工作站系统完成,负责集中显示与管理整栋建筑内的机电设备，该子系统与以太网直接相连,主要由主机、打印机、显示器等构成，从而进一步提高了对各种数据的监测、传送及处理能力，再将这些相关数据信息以报告等直观的界面形式供操作人员浏览及使用。

2.给排水系统功能的实现

通过使用PLC等可编程控制设备可以有效实现系统的自动化控制，在现代建筑中,给、排水系统的设计主要采用水泵及传感器完成,给水方法-般包括水泵、高位水箱、气压罐三种，在使用高水位箱完成给水时则通过使用DDC(直接数字控制器)完成水量监测、管理以及异常情况时发送报警信息。将三个液位传感器设置在缓冲池内以监测使用水泵直接给水系统时的水量情况,包括监测溢流情况的发生与否，一旦水量达到最低报警水位及时提醒相关工作人员进行处理;通过使用重力流直接排放法完成排水,具体可通过设计集水坑在潜污泵的作用下将水排出室外(有泵房的情况下)，排水系统需完成对潜污泵的控制(包括启或关停等),具体可通过使用排水泵、集水坑、污水池等设施完成，结合监测E设备对潜污泵的实际运行状态进行监测，在给排水系统内通曹过水压传感 器的设置完成对恒压供水频泵启停的检测和控真制，此外还能够对以上设备运行情况进行测定，将运行异常局情况自动发送给相关工作人员。排水泵在检测到水坑液面位置低于正常情况时将会自动停止工作，液面位置高于正常情况时使用排水泵完成排水，同时发出报警信息以供工作人员合理调度解决问题。

3.照明控制系统功能的实现 智能建筑在日常使用中的用电量需求较大，而照明控制系统在保证照明质量的同时又实现了节能效果，从而降低建筑的能源消耗，节约成本，该子系统主要采用计算机及通信技术实现对建筑内电力照明设施的自动控制，在降低照明消耗及其他费用的基础上使照明效果保持在最佳状态，并且能够对建筑物中的照明设施进行远程控制，通过一键控制开关的设置实现对建筑物内所有照明设施的整体控制，按区域或功能划分的单项灯控开关实现对单个灯开关的有效控制.除此之外还能够对系统内照明设备的工作状态及故障情况自动进行实时监测，进-步降低了人力成本及管理成本。

4.通风与空调控制系统功能的实现

此系统可以去除室内污染物质并将新鲜的空气带入室内，以实现室内空气的有效净化,其中,空调控制系统由冷/热源及前端设备等构成，在对设备进行启动与关闭等控制操作主要依托制冷系统实现,同时控制冷风机组开启的数量，借助监控系统监测系统内空调等设备的实时状态，再通过热水控制系统的应用实现对交换设备二次热水出口温度的合理控制(包括回风温湿度值、开启/关闭时间等)，并监测热水泵各项工作情况等;为提升通风效果,将通风系统根据实际建筑的构造及功能划分为局部与全面通风系统。

三、建筑电气自动化功能及应用

一般情况下，建筑电气自动化具有三项基本功能——控制、检测、数据共享。首先是它的控制功能，控制功能在计算机和互联网的基础上，通过计算机来实现对相应机电设备的集中掌控。当面临外界环境变化时，各控制器可以实现自动调节，来保证建筑物相关机电设备的正常运行。其次是建筑电气自动化的检测功能，建筑电气自动化不仅具有完善的性能而且还具有良好的系统兼容性。在对设备进行控制的同时能够加入检测功能，这成为新时期建筑电气的发展趋势。最后，建筑电气自动化的数据功能可以实现数据信息的实时共享，这也是建筑电气自动化系统一项极具创新的内容。

在日常生活中，建筑电气自动化随处可见，例如中央空调系统、建筑供应系统以及在监控设备系统中的应用。它具有智能、高效 、节能等诸多优点，深受人们喜爱。在新时期下得益于电气自动化的建筑将更具智能化，同时也朝着更高管理和服务层次的方向提升。

结束语：综上所述，随着新时期科学技术水平的迅猛发展，各个行业都已逐步运用了建筑电气自动化技术，建筑电气自动化技术也在不断地升级创新，逐步实现与时代共进步。希望通过本文的研究分析，对新时期建筑电气自动化的创新能够产生积极影响。

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