建筑电气自动化控制技术

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建筑电气自动化控制技术【1】

摘要：随着电气自动化在建筑中重要性不断增加，而且得以广泛应用。

笔者结合本人多年的工作经验，本文首先分析了建筑行业中自动化控制系统的组成部分以及功能，接着探讨了电气自动化控制系统的设计，最后着重探讨了电气自动化控制技术在建筑业中的应用。

关键词：电气建筑自动化控制技术

引言：随着科技的不断发展，电气自动化技术被越来越多的运用到各个领域中，电气自动化技术的投入使用也标志着我国工业步入了现代化的发展轨道。

电气自动化技术的使用可以使产品在无人监控的情况下进行自动操作，且其操作准确，只要操作人员事先将程序设置好就可以使机器正常的运转，达到我们需要的控制效果。

这样不仅节省了人力、物力，而且还大大提高了工作效率，对于改善劳动条件，提高劳动生产率也有着重要的作用。

近年来，电气自动化控制技术也大量运用到建筑行业中，这对于建筑行业的发展有着深远的影响。

本文主要针对建筑电气自动化控制技术进行了深刻的探讨。

1.建筑电气自动化控制系统的功能分析

目前，我国的建筑电气自动化控制系统主要由以下几个部分组成：失压线圈、熔断器、热继电器以及稳压组件，在建筑电气自动化控制系统中，其控制系统的各个环节联系较为紧密，由于控制系统的设计较为复杂，其中一些系统需要手动去设置调节。

此外，在对控制系统进行设置时要做好手动调节与自动调节的转换工作，为了保证电气自动化系统的完善性，应使启动装置与制动装置在系统中共存。

此外，在电气自动化系统中还要设置制动停车回路，这样能有效保证设备运行的安全，以达到最佳的控制效果。

通常情况下，电气自动化控制系统可以实现以下几个功能：如监视、自动控制以及设备运转情况的显示功能。

同时，电气自动化控制系统还具有以下几个功能：对设备的运行情况进行实时监控和检测，而且还能对设备运行参数的变化趋势进行有效分析，从而确保设备的正常运转。

建筑电气自动化控制系统还能对建筑工程中的突发状况进行处理，使设备达到最佳的运行状态。

2.建筑电气自动化系统构建原则

2.1遵循设计的原则

在对建筑电气自动化系统进行设计时应遵循实用性的原则，加大科技的投入。

遵循自动控制的高效率原则，降低非技术性消耗。

为保证系统运行的安全性应采用集成系统，在对系统进行设计时还可以借鉴国外的经验，按照国内的执行标准去设计，达到要满足的自动控制状态，从而保证系统的正常运行。

2.2电气自动化系统设计的流程

在对建筑电气自动化系统进行设计时，一般要按以下几个步骤进行：首先，对客户的需求进行记录，并进行有效分析，这也是进行设计前要考虑的首要因素，以达到客户需要的效果。

可以采用以下方式对客户的需求进行调查，如走访、问卷调查等形式。

其次，设计人员还要对建筑电气自动化系统进行深入研究，深入了解自动控制系统的核心要义，要将不同的设计方案进行比较分析，拿出最优和最合适的方案，来满足要达到的目的，获得最佳的运行效果。

2.3电气自动化设计的要点

在对建筑电气自动化系统进行设计时，应将配电中心设置在离系统负荷中心较近的位置，在对中央监控室的地点进行设置时应考虑到其特殊性，将其设置在相对干燥的地方，并且要远离噪音大的地方。

在对系统的监控器进行设置时要意识到系统的管理问题重要性。

为方便对设备的维护和管理，应将现场监控器设置在相对集中的位置，对监控器的安放位置要进行深入设计和规划，将其地点设置在尽量靠近传感器的地方，这样也大大节约了布线的成本，增加单位面积监控利用率，降低了成本，提高了利用效率。

传感器的输出方式分为两种，一种是模拟输出的形式，还有一种是数字输出的形式。

在对传感器进行选择时要注意抗电磁干扰，在必要的情况下可以考虑以下两种传感器，一种是电压型传感器，还有一种是电流型传感器。

与此同时，为防止断电情况的发生应准备备用电源，以保证设备的正常运行，达到需要的预定效果。

3.建筑电气自动化控制技术

3.1采用集中监控的方式

在对建筑电气自动化控制系统进行设计时，可以采用集中监控的方式，这就使设备的维护工作更为简单，且采用集中监控的方式使设计流程更为简单。

使用集中监控的方式使所有设备都处于同一监控系统下，从而使所有的电气设备得到全方位、全天候的监控，确保了设备的安全运行。

同时，集中监控的方式也缩短了电缆的距离，使得整个系统的运行较为稳定，在同一时间可以对多个不同部位进行实时监控，提高工作效率。

此外，操作人员应按照设计的流程进行操作，以免操作失误影响设备的运转，从而造成经济损失。

3.2采用远程监控模式

目前，远程监控方式也越来越多的运用到电气自动化控制系统的监控中，这种监控方式的成本较低，并且数据传输的方式较为便利。

但远程监控方式也存在着一定的弊端，其通讯速度较慢以及与电气的通讯量无法匹配，这在一定程度上影响了监控的效果，使设备的运行情况得不到有效的监控。

因此，远程监控方式不适合对大型设备进行监控，为保证设备的正常运行，发挥监控的作用，应着力于提高建筑电气自动化的控制水平。

3.3现场总线监控模式

随着科技的不断进步和网络技术的不断提高，现场总线监督模式在建筑自动化控制系统中运用越来越普遍。

目前，我国的现场总线监控模式主要采用的系统为PLC和CPU，且各个装置系统之间相互联系紧密，为了提高建筑电气自动化的控制水平应采用中央控制器对装置进行信息采集，将信号收集汇总，做出最正确的判断。

这样能有效保证系统运行的正确性和稳定性，且使各个元件之间不受影响，这也是现场总线监控模式的优势所在。

现场总线控制系统中的组态技术能使其所生成的算法不仅可以在智能设备上进行运行，而且还能使其在远程设备上运行。

4.建筑电气自动化控制技术发展方向

随着科技的不断发展，建筑电气自动化控制水平也得到了较快的发展，自动化控制也成为了建筑电气自动化控制发展的必然趋势。

在Microsoft的Windows平台越来越普及的背景下，可以很好的将网络技术与其电气技术结合起来，实现网络状态下的实时监控，增加工作效率，降低人工成本。

这有利于促进建筑工程电气自动化的良好发展。

计算机技术以及网络技术在各个领域中运用得越来越广，建筑电气自动化控制已经成了市场发展的必然趋势，也将为未来的工作和生活带来便利。

另外，实现IT平台与自动化相结合也是顺应电子商务发展的趋势。

随着网络技术的发展和多媒体技术的不断普及，自动化控制技术在未来的发展中有着十分广阔的前景。

从建筑电气自动化控制的发展现状来看，自动化控制技术将应用于多个领域中，为实现建筑智能化和人性化提供大的扩展空间。

此外，相关科研人员要根据实际情况对电气自动化控制系统不断的改进，使之更好的适应社会发展的需要，在提高生产率的同时还要降低生产成本，从而有效扩大产品的市场占有率。

5. 结束语

建筑电气自动化控制是未来发展的趋势，设计人员在对建筑电气自动化控制系统进行设计时应把握好设计的每一个环节，从细节和实际出发，把握每一个人性化的细节点，根据建筑的实际需要来进行设计，从而促进我国建筑工程电气自动化系统健康稳定的发展，在建筑电气自动化控制技术不断发展的过程中还要加大科技的投入，不断地提升自身的技术水平，为促进建筑工程质量的提高而努力创造出科技含量高的电气自动化控制系统。

参考文献

[1] 伍筱菁. 关于建筑电气自动化专业教学的思考[J]. 科技广场. 2007(04)

[2] 刘靖. 浅析建筑智能化系统在工程中的应用[J]. 科技风. 2010(01)

建筑电气自动化控制技术【2】

【摘要】随着人们生活水平的提高，对建筑物功能要求也在不断提高。

电气自动化技术作为现代建筑的核心技术也面临着新的挑战。

建筑电气工程师应对自控系统进行不断的探索，将建筑产业的发展推向新高度。

【关键词】建筑;电气自动化;控制技术

前言

智能建筑的发展依托于信息产业的发展。

智能建筑的构建一般是利用科学技术，通过物理链路将各单独运行的工作站以及主机连接在一起，从而实现资源的共享，达成通信的目的。

智能建筑便是将这种信息技术与建筑技术相结合的建筑体。

它将网络技术、电子技术、通讯技术、传感技术和自动控制技术等先进技术的优势聚集在一起，实现了建筑技术与现代社会信息化的有机结合。

同时，智能建筑也是在计算机技术的配合下，实现自动控制的一种先进的建筑成果。

1 智能建筑中电气自动化控制技术的应用特点

智能建筑主要是指以建筑物本身为平台，结合现代科技计算机网络技术、电气自动化控制技术、通信网络系统等高新技术，兼备建筑设施、办公自动化系统、便捷通信等系统的一种综合性建筑，智能建筑集结构、管理、服务以及个性化设计为一体，给人们提供一个舒适、便捷、高效的建筑环境。

智能建筑中的电气自动化控制系统主要是指通过自动化控制技术对整个建筑的配电系统、照明控制系统、空调系统、电梯系统、通信系统等系统进行自动化控制管理，这种自动化控制技术可以集中优化管理建筑中的各个系统运行，节省建筑的设备能耗，提高建筑的自动化管理水平，给人们提供高效、安全、舒适的办公环境和居住环境，提高管理人员的办公效率。

现代电气自动化控制技术应用在智能建筑的主要优势表现在，使建筑物的功能更加完备，实现了对建筑中的系统和设备进行更加全面高效的控制，对系统进行实时的数字化监控，随时调整系统的运行，使整个建筑有一个完善的控制中心机构，控制中心机构的任何命令都可以准确及时的传达给整个系统，同时控制中心机构又可以随时接收反馈信息，实时监控和管理。

现代电气自动化控制技术在智能建筑中的应用，促进了建筑中整个系统的联动机制，提高了智能建筑的安全性、可靠性、方便性和舒适性。

2 电气自动化的优势

2.1 高效监控

自动化技术渗入智能建筑后，工作人员可以在管理的过程中通过采集―处理―反馈模块对建筑进行数字化监控，将反馈得到的信息传到控制中心，从而实现电气自动化对智能建筑的高效实时控制，避免故障的发生。

2.2 高联动性

建筑工程是涵盖配电、照明、消防、空调等系统的整体工程，过去的建筑工程常常因联动性低，在建设过程中因某一环节的缺漏而影响整体工程。

但是当电气自动化作为技术融入各工作环节后，建筑工程环节之间的联动性就能明显提高，实现建筑体系统的自动识别、判断。

2.3 安全性强

智能建筑应用自动化技术可以很好地提高系统的安全性，在系统对异常情况作出反应时，自动化也可以通过遥控模式远程遥控，从而最大限度地减轻故障对维修管理人员产生的伤害，将损失降到最低。

3 电气自动化控制系统的工作原理

智能建筑中的电气自动化控制系统主要的工作原理包括采集实时数据、实现实时的控制和管理、完成控制命令。

采集实时数据是指控制中心机构的自动化系统对建筑中的各个系统进行实时观测，采集系统的运行信号，对各个系统的控制量进行检测和输入。

电气自动化控制系统实现实时的控制和管理主要是指控制中心对建筑中多个系统的运行进行实时监控，随时做出管理和指示。

在智能建筑中，所有的系统既作为一个独立的运行系统，又受控制中心机构的统一控制支配，各个系统需准确无误地完成控制中心机构的控制命令。

4 电气自动化控制在智能建筑中的应用

4.1 TN―S系统

TN―S 系统是把中性线 N 和保护接地线PE 严格分开的低压配电系统，是一个三相四线加 PE 线的接地系统。

TN―S 系统具有安全可靠的基准电压，PE 线禁止断线，在正常运行时，中性线 N 带电，PE 线不带电，所以如果有金属设备接在 PE 线上也是安全的，TN―S 系统作为智能建筑中接地系统是可行的。

但是，由于建筑中大量采用了荧光灯照明系统，其所产生比较大的电流量，如果直接接在 N线上，更加了电击事故发生的概率，因此智能建筑还应设置防雷保护接地。

4.2 TN―C―S系统

TN―C―S 系统包括两个接地系统，第一个系统是 TN―C 系统，第二系统是 TN―S 系统，两者的分界面在 N 线与 PE 线的连接点上。

TN―C―S 系统一般应用在建筑物的供电区，进户前采用 TN―C 系统，进户后变成 TN―S系统，这种接地系统明显提高了建筑用电的安全性，因此 TN―C―S 系统作为智能建筑的接地系统也是可行的。

4.3 交流工作接地

交流工作接地主要是指把配电变压器中性点或者 N 线接地。

在建筑的高压系统中，采用中性点接地方式可以保护继电器并且消除单相接地过电压，另外可以防止零序电压发生漂移，避免对电网产生动荡。

4.4 安全保护接地

安全保护接地主要是指将建筑中的用电设备用 PE 线连接起来，作为电气设备中不带电的金属部分与接地之间做良好的保护连接。

在智能建筑中安装安全保护接地装置可以降低各种电气设备的接地电阻，当人们接触到设备外壳时，由于这时节点短路电流产生的压降较小，所以也不会有危险。

安全保护接地系统不仅能保障建筑中的电气自动化系统安全运行，也保障了人们的人身安全。

4.5 防静电接地

现代化的建筑群体中，正确接地方法或者屏蔽可以有效地防止电磁干扰，这种防静电接地是利用设备的外壳以及 PE 线进行连接，一般的室内屏蔽便是利用多点与 PE 线进行可靠连接。

在实际的生活中，人们的走步以及设备的运作如果处于干燥、洁净的环境内，就极有可能因为摩擦产生大量的静电荷。

因此，如果没有设置好接地方式，就会对电子设备产生干扰，甚至会对设备的芯片造成不可挽回的破坏。

防静电接地是将带静电的物体通过导静电体和大地构成一个电气回路，在最大限度上降低对电子设备的伤害。

但在实际接地工作中要注意的是，防静电接地的工作环境一定是洁静、干燥的，并且全部设备的外壳和室内所有的设施一定要通过 PE 线进行多点可靠连接，只有这样才能保证防静电接地可以发挥自身最大的优势，保护室内的电子设备。

5 工程实例

某大厦总建筑面积51250m2，大厦地上20层，地下2层。

其中，地下2层为停车场，地上1～3层为门市，4～9层为办公及会议，10～20层为高级写字间。

经过调研，通过实施自动化控制后，与同等规模，但不采用楼宇自动化的大厦相比：

(1)可节约电能30%以上。

(2)可节约人力60%。

(3)可延长设备使用寿命。

6 结束语

随着经济和科技的迅猛发展，我国的计算机网络技术、电气自动化控制技术、通信网络技术等高新技术快速发展，由于智能建筑结合了可持续发展的理念，智能建筑在我国的城市建筑中发挥着越来越重要的作用，电气自动化控制技术在智能建筑中的应用也越来越广泛，智能建筑作为现代建筑的一个重要组成部分，随着电气自动化控制技术的不断发展，智能建筑的发展空间会越来越广阔。

参考文献：

[1]吕明慧.电气自动化在智能建筑中的应用[J].齐齐哈尔齐车房屋建筑有限公司，2012(03).

[2]宋瑞杰.浅谈电气自动化控制在智能建筑中的应用[J].青岛投资开发公司，2013(11).