智慧机电一体化在智能建筑中运用与探讨

智慧机电一体化在智能建筑中运用与探讨

戴钱进 1 赵昌军 2

1. 身份证号码： 321085197706014414 2. 身份证号码： 370123199106306214

摘要：机电一体化是一个多学科综合的复合性技术，是将多种学科于一体，将电子设备的控制功能和信息处理与机械相融合。智能建筑的出现，改变着人们的生活、生产方式，其将机械、通信、网络、电子、信息系统等多学科集于一体，合成了一个复杂的综合系统工程。智慧机电一体化系统作为智能建筑中主要应用之一，在智能建筑中起着重要作用。

关键词：智慧机电一体化；智能建筑；运用

1智能建筑技术

“智能建筑技术”是立足于现有建筑建造、信息通信等技术基础之上，以实体建筑结构为基础建立的智能施工平台，并通过持续优化、调整等措施不断改良、优化和提升施工方式的新型技术。同时，智能建筑技术有机融合了不同学科之间的成熟技术，既能保障建筑施工全过程的安全、可行与合理的操作，又能给予人们更加优质、便捷、多元的服务。经过笔者实践探究，将其优势分为以下几个方面：第一，智能建筑技术有利于施工设计智能建模与仿真验证，以便为后期建筑施工顺利开展奠定坚实基础；第二，智能建筑技术能利用智能系统操控建筑机器人，代替人类完成较高难度的作业，进而减少施工过程中出现的差错，并在保障建筑质量的同时，减少工作人员的作业危险；第三，智能建筑技术在施工管理中强调智能协调，可借助物联网轻松实现数据共享；第四，智能建筑技术在工程运维阶段可以从海量数据中采集并精确分析有价值的信息，以便为现代建筑工程提供有效、精准的数据支撑。

2智慧机电一体化技术在智能建筑中的运用

2.1暖通空调、冷水机组方面的应用

建筑设备监控系统是用监测控制点来描述暖通空调、冷水机组设备，纳入该系统的设备都被抽象成几个或多个状态点，工作人员可通过这些点监视设备的运行状态。智能监控中央空调系统，监控电脑通过监控冷却塔的流入时间、冷却总供水和回水温度、冷热水器、冷却泵、冷却水接阀、冷冻总供水和总回水温度和差压自动调节、回收量、冷冻水供水流量、膨胀水箱水位、冷负荷计量、冷水机组启/停台数、冷水机组保护、冷水系统顺序、机组通信、设备运行自动统计时间等，自动控制各种设备，达到环境舒适、恒温、恒湿。

2.2给排水系统方面的应用

给水系统、排水系统等构成了建筑给排水系统。给水设备包括生活给水泵、气压装置、地下储水池、楼层水箱、消防给水泵等；排水设备包括排水水泵、污水池、集水井等。建筑设备监控系统同样是用监测控制点来描述给排水设备。通过监控水箱、水池和各种泵的状态控制泵的启动和停止；可以根据大楼用水量的数值变化，及时调整水泵运行台数，以达到供水量与需水量之间的供需平衡，实现泵房的最佳运行；通过给排水监控系统实现生活水池、水箱高/低水位监测及报警和集水井高水位的监测及报警，实现生活水泵与潜水泵的运行状态、手/自动状态、故障报警及开关控制，自动统计设备工作时间提示自动维修，达到提高效率、降低能耗的目的。

2.3供配电系统、照明系统方面的应用

供电系统是将高压电源通过降压方式（一次或两次降压），变为380V/220V；配电系统为由低压配电总柜的出线回路引至为水暖电等用电设备或楼层配电柜（箱）的线路。建筑设备监控系统在供配电系统的应用，主要为通过监控系统中设置的变送器、传感器、控制器等（包括电流、电压、功率因数、有功功率变送器和电流电压传感器和DDC直接数字控制器等），提供监测设备运行参数、运行状态、用电量、电费计算与管理、电气设备检修、保养维护管理等功能。照明系统包含工作照明、障碍照明、装饰照明、事故照明、值班照明、警卫照明等。控制方式多样，常用的有翘板开关、光电感应、智能控制器、断路器、定时等。其中建筑设备监控系统在照明系统的应用，主要为通过室内外光传感器等检测元件将测得的照度值送到DDC现场控制器的输入点，后经由DDC输出信号控制走廊、楼梯、景观等照明开关，达到经济运行与节能减排的效果。

2.4消防电气系统方面的应用

广义上来说，消防电气系统包括火灾自动报警及联动控制系统、消防应急照明、疏散指示系统。前者可第一时间发现火情，并启动控制消防设备控制火情、扑灭火灾；后者可在发生火灾时，根据一套完善的算法提供最优逃生路线。火灾自动报警系统包括触发装置、火灾报警装置、其他辅助功能装置等。在火灾初期，系统将物理量（烟雾、火焰、热量等）通过火灾探测器转成电信号进行传输，待火灾报警控制器接收信号后，消控室内同时显示火灾发生位置、时间，便于管理者发现火情。消防联动控制系统，包括火灾应急照明与疏散指示标志、自动灭火控制防烟、排烟及空调通风控制、火灾警报装置及火灾应急广播、消火栓及喷淋控制、防火门与防火卷帘控制、非消防电源强切系统、电梯迫降、火灾报警控制等。智能疏散系统包括中央通讯模块、中继通讯模块、终端疏散灯具（带地址编码）、标准串行通讯端口（自带与消防报警系统连接）。当现场接收火灾报警位置信号时，系统快速自动生成最佳逃生疏散路线，并驱动疏散指示灯动态指向安全出口方向，疏散灯具平时处于巡检状态，火灾时接收到控制器的动作命令后，发光指示箭头向安全出口方向按顺序依次闪烁，启动疏散引导的功能。

2.5安全防范系统方面的应用

安全防范系统是指在建筑物内或周边等关键区域，采用人力、技术、物理等防范措施，对建筑本体、人身安全、设备状态起到安防作用。系统主要涉及入侵报警系统、视频安防监控系统、出入口控制系统、电子巡查系统、停车场管理系统等。安防机电一体化中，通过采用统一的IP产品，可在关键场景中实现报警、门禁、人员、车辆等信息的识别与管理功能。

3智慧机电一体化技术应用中的问题与建议

3.1设计方面问题

能够从事建筑智慧机电一体化技术的专业设计师相对匮乏。通常设计院的建筑与结构专业更受关注一些，且设计院专业设计师的优势一般体现在管线敷设或硬件施工安装指导等方面，对于设备控制原理及二次原理图不是很了解，通常图纸上标注由专业设备厂家完成深化设计及具体控制配线等；设备厂家技术人员与建筑设计师配合不够合理，且不了解电气设计相关规范，电气配线安装结果不符合相关规范要求，造成安全隐患。

3.2施工方面问题

施工单位的技术优势体现在按照施工图进行传统管线预埋及设备按照等，对于智慧机电一体化等弱电深化内容不熟悉，鉴于施工工期较短，且此类施工内容技术不足，因此施工单位经常选择委托设备厂家施工、管理的方式，为运行后的维护管理埋下隐患。目前市面上实施的国家施工验收规范很不完善，也为此类项目施工监管带来难度。

3.3建议

设计院人员一般对国家、地方等规范、标准较为熟知，建议智能建筑智慧机电一体化等设计内容由具有相关资质的总承包设计单位来完成。设计全周期内，由设计单位总体把控、掌握整个设计程序、主持协调，并在设计初期就要求设备厂家快速介入，给出合理的设计方案，与施工单位、监理方、业主方、质量监管等各方面进行沟通，及时发现并解决专业间矛盾与碰撞。

4结语

机电自动控制、计算机、通信、信息网络等技术交叉组合构成智慧机电一体化与智慧建筑。随着近几年智能建筑的发展以及物联网的兴起，市场上也出现基于BIM等技术的智慧新机电运营管理平台，依托实时传感、数据监测、智能控制、边云协同等技术，对供配电、暖通空调、照明、给水排水、安防消防等多个子系统进行智能化管控，实现数据融通，达到“智能管控、降本增效、安全环保"的效果。

参考文献

[1]党霞.机电一体化在智能制造中的应用探讨[J].中国设备工程，2020（18）：19-21.

[2]张川，张玉栋，代琪.探讨机电一体化在智能制造中的应用[J].建筑工程技术与设计，2018（11）：2993.