樓宇智能化系統(tǒng)中電器自動化技術(shù)的應(yīng)用

梁建幫

南京恒天偉智能技術(shù)有限公司 江蘇南京 210000

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對于人們?nèi)粘Ｉ畹挠绊懸苍絹碓綇?qiáng)烈，樓宇智能化系統(tǒng)也逐漸發(fā)展起來，為人們的生活提供了極大地便利條件，與此同時，電器自動化技術(shù)也在現(xiàn)代建筑中得到了廣泛應(yīng)用，尤其是在樓宇智能化系統(tǒng)當(dāng)中電器自動化技術(shù)的應(yīng)用，為人們的生存環(huán)境提供了大量的機(jī)電設(shè)備，從而使得人們的生活更加的舒適。

關(guān)鍵詞：樓宇智能化；電器自動化；應(yīng)用

隨著社會的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平逐步提高，樓宇智能化已經(jīng)成為了現(xiàn)代建筑發(fā)展的大趨勢，然而，在樓宇智能化發(fā)展的過程，電器自動化已經(jīng)成為必不可少的一部分，電器自動化的應(yīng)用使得樓宇內(nèi)的電器設(shè)備得到了充分的利用，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)測控網(wǎng)絡(luò)以及管理的數(shù)據(jù)共享，對電器設(shè)備的運(yùn)行做到的實(shí)時監(jiān)測，從而使得人們的環(huán)境更加的優(yōu)質(zhì)，并提高了整個建筑物的安全水平。因此，電器自動化技術(shù)的應(yīng)用對于樓宇智能化有著極其重要的意義。

一、樓宇電器自動化技術(shù)的發(fā)展及組成

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國的樓宇智能化系統(tǒng)中的電器自動化技術(shù)已經(jīng)取得了大的進(jìn)步，就目前來看，電器自動化技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了一體化的階段。電器自動化技術(shù)已經(jīng)涵蓋了樓宇建筑中所有可控的電器設(shè)備。樓宇智能化系統(tǒng)中的電器自動化技術(shù)采用的是微型計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)了對電器設(shè)備的控制，從而完成了被控設(shè)備的實(shí)時監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)了集中管理、分散控制，避免了因中央監(jiān)控系統(tǒng)過于集中而造成的不足，使得總控計(jì)算機(jī)能夠集中的完成操作、顯示以及報(bào)警等任務(wù)，打破了以往常規(guī)儀表控制單一的局限性，實(shí)現(xiàn)了對樓宇電器設(shè)備的全智能控制。樓宇智能化系統(tǒng)中電器自動化技術(shù)的應(yīng)用，能夠把建筑內(nèi)所有機(jī)電設(shè)備產(chǎn)生的信息，進(jìn)行集中性的分析、歸類、判斷以及處理，采用最為優(yōu)化的手段，實(shí)現(xiàn)了對樓宇內(nèi)部電器設(shè)備的集中管控，使得電器設(shè)備能夠處于正常運(yùn)行狀態(tài)，確保了其高效、有序的運(yùn)行，從而降低了系統(tǒng)的造價(jià)，減少了日常管理所產(chǎn)生的費(fèi)用，使得樓宇智能化水平得到了提高，為人們的生活提供了更加舒適的環(huán)境。

在樓宇智能化系統(tǒng)中，電器自動化主要包含了樓宇內(nèi)的供配電監(jiān)控系統(tǒng)、照明建筑系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、交通運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)等部分，其中環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)主要有空調(diào)監(jiān)控以及給排水等兩部分組成，而交通運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)中最為主要的就是電梯運(yùn)行的監(jiān)控，這些都是與人們的日常生活密切相關(guān)的部分，也是在樓宇智能化系統(tǒng)中電器自動化技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵所在，只有確保這些設(shè)備自動化的良好，才能夠?yàn)樽魻I造一個良好是生活環(huán)境，

二、供配電自動化監(jiān)控系統(tǒng)

供配電監(jiān)控系統(tǒng)是電器自動化的重要組成部分，它對于確保建筑物的供電質(zhì)量有著極其重要的意義，就目前而言，在民用建筑當(dāng)中，供配電的監(jiān)控系統(tǒng)最為主要的是監(jiān)測功能，在控制的過程中一般都是借助配電柜以及配電箱等形式實(shí)現(xiàn)，往往是以人工的控制為主，供配電監(jiān)視系統(tǒng)主要是由高壓側(cè)監(jiān)測、低壓側(cè)監(jiān)測以及應(yīng)急發(fā)電機(jī)監(jiān)測等幾個部分組成。

（一）供配電監(jiān)測的主要內(nèi)容

其一，監(jiān)測設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，例如，線路的電壓、電流以及變壓器的溫度等，以便于能夠?yàn)檎＿\(yùn)行時的計(jì)量管理工作或者是事故故障的分析工作提供必要的參數(shù)；其二，監(jiān)視電器設(shè)備的運(yùn)行狀況，例如，監(jiān)控高低壓進(jìn)線斷路器等各種類型開關(guān)的閉合情況，也能夠?yàn)槿藗兲峁╇娖髦鹘泳€的圖文資料，同時在線路發(fā)現(xiàn)故障的時候，能夠及時的發(fā)出報(bào)警，并把線路發(fā)生的位置、電壓以及電流的數(shù)據(jù)顯示出來，以便于更好的進(jìn)行解決；其三，能夠?qū)怯顑?nèi)部各用戶單位的用電狀況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，做好電費(fèi)的管理與計(jì)算，其中包括空調(diào)、電梯以及各項(xiàng)照明用具的用電情況，并繪制出用電曲線，實(shí)現(xiàn)自動化的抄表，為住戶提供繳費(fèi)單據(jù)等；其四，能夠?qū)ο嚓P(guān)的電器設(shè)備進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)管理工作，例如，建立設(shè)備的相關(guān)檔案，并把設(shè)備的配置、參數(shù)以及事故檢修文件納入到檔案當(dāng)中，自動生成定期維護(hù)的單據(jù)，避免因?yàn)榫S修操作而引發(fā)錯誤的警報(bào)等。

（二）高低線路電力參數(shù)的相關(guān)監(jiān)測方法

在電器自動化技術(shù)應(yīng)用中，在對供配電高低線路電力參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測之時，監(jiān)測的信號往往來自于電流互感器以及電壓互感器，一般來說，是由電力參數(shù)變送器計(jì)算好線路當(dāng)中的有功功率、無功功率以及功率的因素等相關(guān)的電力參數(shù)，通過現(xiàn)場的總線傳輸?shù)奖O(jiān)測站。高低壓系統(tǒng)參數(shù)的監(jiān)控原理如圖1所示。

圖1.高低壓系統(tǒng)參數(shù)的監(jiān)控原理

（三）高低壓配電系統(tǒng)的監(jiān)測

隨著城市化進(jìn)程的不斷發(fā)展，在智能化的樓宇當(dāng)中，電器設(shè)備越來越多，人員的密度也越來越大，這就對樓宇內(nèi)安全工作的要求也越來越高，圖2是智能化樓宇內(nèi)部最為常見的高壓接線方式，電力是由兩路電源進(jìn)行供應(yīng)，當(dāng)其中某一路電源出現(xiàn)故障之時，可以通過母線開關(guān)進(jìn)行控制，對故障回路進(jìn)行供電，互為備用，以確保供電的可靠性。

圖2.高壓配電系統(tǒng)監(jiān)測原理圖

一般來說，智能化樓宇內(nèi)部的供配電系統(tǒng)相對來說都較為完善，具有與電力行業(yè)要求相符合的儀表測量裝置以及保護(hù)裝置，因此，作為電器自動化技術(shù)應(yīng)用的一部分，設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)┡潆娤到y(tǒng)內(nèi)各種設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實(shí)時的監(jiān)控，使得相關(guān)管理中心能夠及時準(zhǔn)確的掌握供配電系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，以便于能夠提高對供配電設(shè)備的監(jiān)測與管理。

在智能化的樓宇建筑當(dāng)中，低壓主接線往往會采取單母線分段的接線方式，這要做的優(yōu)勢在于，當(dāng)有一臺變壓器出現(xiàn)故障或者進(jìn)行檢修之時，相關(guān)的管理中心能夠利用母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)，讓另外一臺變壓器承擔(dān)整個的用電；同時，一旦樓宇內(nèi)的用電狀況處于低谷極端，則可以關(guān)閉一臺變壓器，降低運(yùn)行的損耗。

三、照明自動化監(jiān)控系統(tǒng)

電器的照明是樓宇建筑中最為重要的環(huán)節(jié)。隨著社會的發(fā)展，人們的日常生活早已離不開照明系統(tǒng)，在現(xiàn)代化的建筑當(dāng)中，照明系統(tǒng)不僅能夠?yàn)榫用裉峁┘彝ビ秒娬彰?，也能夠烘托建筑物的外形，營造出一種舒適的光環(huán)境。對于智能化的樓宇建筑來說，照明的用電量往往會僅次于空調(diào)系統(tǒng)的用電量。

（一）照明監(jiān)控系統(tǒng)的概述

眾所周知，照明系統(tǒng)主要是由照明設(shè)備以及電器設(shè)備共同組成，其中，照明設(shè)備主要指的是燈具等，而電器設(shè)備主要是包括開關(guān)、線路以及配電箱等部分。照明能夠?yàn)槿藗兲峁┮粋€人工化的視覺環(huán)境，豐富人們的夜生活，并且對于一些具有藝術(shù)特色的建筑來說，照明還能夠起到裝飾性的作用。照明監(jiān)控系統(tǒng)具有兩種功能，一是實(shí)現(xiàn)了對樓宇建筑物內(nèi)各個區(qū)域的照明，為人們營造了一種良好的視覺環(huán)境；二是實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減耗，對智能化樓宇內(nèi)的照明設(shè)備進(jìn)行控制，能夠防止無人區(qū)域電能的浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)了電能的區(qū)域性控制以及定時控制，避免了電能的浪費(fèi)。

（二）照明自動化的優(yōu)勢

在照明設(shè)備中應(yīng)用自動化技術(shù)，能夠提高照明的質(zhì)量，改善了人們的視覺環(huán)境，通過自動化的調(diào)整燈光，能夠?yàn)槿藗儬I造一個健康、舒適的環(huán)境，提升了人們的生活質(zhì)量；照明自動化系統(tǒng)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)單點(diǎn)、多點(diǎn)、區(qū)域等對照明設(shè)備的自動調(diào)節(jié)控制，也能夠?qū)崿F(xiàn)電能的應(yīng)用，避免了不必要的損耗；實(shí)現(xiàn)照明自動化能夠有效的保護(hù)照明用具，延長燈具的使用壽命，降低了額外的經(jīng)濟(jì)支出。

（三）照明自動化系統(tǒng)監(jiān)控的主要內(nèi)容

照明自動化系統(tǒng)監(jiān)控的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對智能化樓宇的實(shí)時控制管理。例如，對公共照明的監(jiān)控，能夠把除走廊、大廳以及樓梯等部分必要照明之外的燈具實(shí)現(xiàn)了自動化的控制，使這部分燈具能夠在夜間自動關(guān)閉，而要想達(dá)成這樣的目的，就必須要預(yù)設(shè)好時間，編制開關(guān)程序，做好實(shí)時的監(jiān)控。同時，在對一般照明的控制方面，利用自動化監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)ψ匀徊晒饣蛘哒{(diào)光要求的相關(guān)房間進(jìn)行監(jiān)控，根據(jù)入室自然光的變化，自動的調(diào)整燈具的亮度，使得人的視覺總能夠處于一種舒適的范圍之內(nèi)。

（四）照明自動化控制方法

自動化技術(shù)在照明系統(tǒng)的應(yīng)用中，通常會有兩種方法，其一是把照明的回路闖入到接觸器，再把接觸器的線圈接到控制器的相關(guān)接點(diǎn)實(shí)現(xiàn)照明的控制；其二是利用帶有微處理器或通訊功能的調(diào)光模塊，按照現(xiàn)場總線的方式，使其連接到智能控制開關(guān)當(dāng)中，從而實(shí)現(xiàn)對照明開關(guān)以及調(diào)光功能的控制。如圖3所示。

圖3.照明自動控制原理圖

四、電梯自動化監(jiān)控系統(tǒng)

電梯方便了高樓層人們的出行，然而，在電梯實(shí)際的運(yùn)行過程中也容易出現(xiàn)一系列的安全事故，對人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重的影響，因此，加強(qiáng)對電梯系統(tǒng)監(jiān)控也是樓宇智能化系統(tǒng)中電器自動化技術(shù)應(yīng)用的重要內(nèi)容。

（一）電梯自動化監(jiān)控系統(tǒng)的組成

一般來說，電梯監(jiān)控系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為核心的自動化監(jiān)控系統(tǒng)，如圖4所示。在電梯自動化監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)中，往往是由主控計(jì)算機(jī)、顯示器、遠(yuǎn)程操作平臺以及通訊網(wǎng)絡(luò)等部分組成，其中，主控計(jì)算機(jī)的主要任務(wù)是負(fù)責(zé)對電梯運(yùn)行過程出現(xiàn)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集分析，而顯示器往往采用的是大屏幕的高分辨率彩色顯示器，主要用于對電梯畫面的監(jiān)視。同時相關(guān)的管理人員能夠借助遠(yuǎn)程操作平臺，對電梯的運(yùn)行進(jìn)行操控，以便于出現(xiàn)事故危險(xiǎn)時能夠及時的停止電梯的運(yùn)行。

圖4.電梯自動化監(jiān)控系統(tǒng)組成

（二）電梯自動化監(jiān)控系統(tǒng)的主要內(nèi)容

對于電梯自動化監(jiān)控系統(tǒng)來說，主要包括：一方面，按照時間設(shè)定開啟或者關(guān)閉電梯，監(jiān)視電梯的運(yùn)行，一旦出現(xiàn)緊急事故能夠及時的發(fā)出警報(bào)，其中，電梯的自動化監(jiān)控系統(tǒng)能夠通過自動的檢測把結(jié)果輸送到控制器，并把電梯的實(shí)時狀態(tài)動態(tài)的顯示出來，而緊急事故檢測主要指的是一旦電梯的電動機(jī)、電磁制動器等相關(guān)的裝置出現(xiàn)故障之后，電梯能夠自動的發(fā)出警報(bào)，并把故障電梯所在的位置、故障出現(xiàn)的時間等相關(guān)信息傳送到監(jiān)控中心，以便于相關(guān)人員能夠及時的采取必要措施進(jìn)行救援或者維修工作。另一方面，能夠?qū)崿F(xiàn)多臺電梯的群體控制管理。對于智能化樓宇建筑來說，往往有著多部電梯，人們的出行次數(shù)較為頻繁集中，而電梯實(shí)現(xiàn)自動化的監(jiān)控能夠根據(jù)人流量進(jìn)行自動的調(diào)度，既能夠減少等候電梯的時間，也能夠較大程度的利用好電梯的承載能力，避免出現(xiàn)空載或者超載的現(xiàn)象，避免了電力資源的浪費(fèi)。

五、電器自動化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

以某智能化樓宇建筑為例，探究電器自動化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。該樓宇建筑已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了部分智能化系統(tǒng)的建設(shè)，接下來想要利用電器自動化技術(shù)，方便人們的生活出行。相關(guān)的建設(shè)單位，對該建筑進(jìn)行了整體向的規(guī)劃，制定了總體規(guī)劃目標(biāo)，首先，從供配電設(shè)備實(shí)施電器自動化技術(shù)的應(yīng)用，根據(jù)該建筑供配電系統(tǒng)中的負(fù)荷等級，在確保供電可靠性的前提之下，對供配電系統(tǒng)實(shí)施了自動化監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)，設(shè)定了相關(guān)的程序，對供配電系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行了自動化的檢測，為供電故障的發(fā)生提供了必要的數(shù)據(jù)信息，同時，也加強(qiáng)了對樓宇內(nèi)部用電情況的監(jiān)測，能夠?yàn)樽籼峁┰敿?xì)的用電繳費(fèi)說明，確保了用電的安全。其次，該建筑單位，利用聲控和光控相結(jié)合的方式，加強(qiáng)了對樓內(nèi)照明燈光的控制，避免了無人情況下，照明設(shè)備依舊運(yùn)行的缺陷，節(jié)約了電力資源，并且，編制了相關(guān)程序，通過該程序?qū)崿F(xiàn)了對樓外造型燈飾的自動控制。最后，由于該樓內(nèi)的人流量較大，電梯使用次數(shù)較多，該建筑單位為了滿足這種情況，對電梯實(shí)施了群控管理，自動化的安排電梯運(yùn)行，避免了空載的現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)了資源的有效利用。

結(jié)語：

綜上訴述，隨著城市化進(jìn)程的不斷加深，科學(xué)技術(shù)對于人們生活的影響也越來越大，對于智能樓宇建筑而言，電器自動化技術(shù)的應(yīng)用極大地方便了人們的日常生活，改善了人的居住環(huán)境，通過供配電、照明以及電梯系統(tǒng)的自動化，為人們的安全提供了必要的保障，也降低了能源的消耗，從而實(shí)現(xiàn)了節(jié)能的目標(biāo)。同時，電器自動化技術(shù)的應(yīng)用，使得樓宇建筑的環(huán)境日漸優(yōu)化，結(jié)合信息技術(shù)的優(yōu)勢，使得人們的生活更加的高效，提高了人們的生活質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]李赫.建筑電氣自動化在樓宇智能化中的應(yīng)用研究[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2014，（30）：3808.

[2]彭麗娜，徐建平.樓宇自動化淺析及其應(yīng)用探討[J].城市建設(shè)理論研究，2014，（9）.

[3]朱軍楠.樓宇自動化在生活中的應(yīng)用分析[J].科技資訊，2014，12（10）：1.

[4]叢躍杰，郝曉磊.對智能樓宇建筑電氣自動化系統(tǒng)相關(guān)問題探討[J].科技視界，2012，（29）：345，356.

[5]趙貞麗，王碩.關(guān)于智能樓宇電氣自動化發(fā)展模塊的分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，（9）：245.

[6]王參卓.試論電氣自動化系統(tǒng)的功能及發(fā)展趨勢[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015，（4）：649.