談建筑電氣自動化的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢

摘 要：隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們生活方式及生產(chǎn)方式都發(fā)生了極大的改變，對生活質(zhì)量要求也越來越高。電氣自動化技術(shù)是經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展下來的產(chǎn)物，如今已被廣泛應(yīng)用到現(xiàn)代建筑中。建筑電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用使建筑工程整體使用性能發(fā)生了革命性改變，它優(yōu)化了建筑設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，實現(xiàn)了資源的有效利用節(jié)約了建筑成本，提高了設(shè)備自動化水平及管理水平，提供了良好辦公及生活環(huán)境。雖然在國民經(jīng)濟(jì)的不斷推動下，建筑電氣自動化技術(shù)取得了一定的進(jìn)步，但與國外電氣自動化相比仍存在較大的差距。本文圍繞電氣自動化在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用現(xiàn)狀及趨勢進(jìn)行了詳細(xì)分析研究。

關(guān)鍵詞：建筑；電氣自動化；現(xiàn)狀；趨勢

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.10.089

1 電氣自動化在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用

1.1 電氣接地系統(tǒng)自動化

接地系統(tǒng)設(shè)計在建筑供配電設(shè)計中發(fā)揮著重要作用，它與供電系統(tǒng)的安全性及可靠性有著直接的關(guān)系。TN-S與TN-C-S是目前應(yīng)用最多的兩大電氣接地系統(tǒng)，兩種接地系統(tǒng)的廣泛應(yīng)促進(jìn)了建筑物供電系統(tǒng)安全性及可靠性進(jìn)一步提高。①TN-S接地系統(tǒng)。TN-S系統(tǒng)中，中性線（N線）與保護(hù)線（PE線）是獨立分開的，中性線通常露在外面會帶電，而保護(hù)線不導(dǎo)電，都以變壓器中性點為接地點，該系統(tǒng)主要應(yīng)用于低壓供電系統(tǒng)及需要單獨設(shè)立配電所的建筑項目中。TN-S系統(tǒng)作用下PE線不導(dǎo)電因此不會產(chǎn)生電流且對地?zé)o電壓，所以有較好的安全性。②TN-C-S接地系統(tǒng)。TN-C系統(tǒng)與TN-S系統(tǒng)組成了TN-C-S接地系統(tǒng)，進(jìn)戶前采用的是TN-C系統(tǒng)，進(jìn)戶處做重復(fù)接地，然后變?yōu)門N-C與TN-S兩個系統(tǒng)進(jìn)戶，該系統(tǒng)多應(yīng)用于用電來源為區(qū)域配電所的建筑項目中。

1.2 在線監(jiān)測系統(tǒng)自動化

在線監(jiān)測系統(tǒng)的主要功能是對電氣設(shè)備的工作狀態(tài)及存在異常進(jìn)行全程監(jiān)控，一旦設(shè)備運(yùn)行中發(fā)生故障，系統(tǒng)便會及時中斷其工作，同時技術(shù)人員通過分析在線監(jiān)測系統(tǒng)中的相關(guān)數(shù)據(jù)便可及時準(zhǔn)確地對其進(jìn)行故障維修。在線監(jiān)測系統(tǒng)中的自動化設(shè)計主要體現(xiàn)在絕緣監(jiān)測、雷擊監(jiān)測及環(huán)境監(jiān)測三方面。①絕緣監(jiān)測。我們知道電力運(yùn)行的安全問題與設(shè)備絕緣性能的好壞有著直接的關(guān)系，絕緣監(jiān)測系統(tǒng)能大大提高電氣設(shè)備的安全穩(wěn)定性。絕緣子掛網(wǎng)運(yùn)行是目前電氣設(shè)備絕緣監(jiān)測系統(tǒng)最常用的方法，在外界因素的影響下，絕緣裝置性能會慢慢減弱，而使用絕緣監(jiān)測系統(tǒng)可進(jìn)一步提高其穩(wěn)定性。②雷擊監(jiān)測。如今，隨著人們生活水平及安全意識的不斷提高房屋內(nèi)電子設(shè)備與布線系統(tǒng)也越來越多，越來越復(fù)雜，如閉路電視系統(tǒng)、火災(zāi)報警系統(tǒng)、消防控制系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)等。然而我們知道任何雷電擊打的方式都會使得設(shè)備受到一定的損傷影響其正常使用。因此，在線監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)充分考慮雷擊的危害，做好這些設(shè)備及布線系統(tǒng)的防雷工作，并根據(jù)設(shè)備的結(jié)構(gòu)來合理規(guī)劃雷擊監(jiān)測系統(tǒng)。目前安裝避雷針或避雷網(wǎng)是最常用的兩種避雷方法。③環(huán)境監(jiān)測?？諝庵械臐穸取囟燃岸趸虻扔泻怏w都會對電氣設(shè)備及連接線路產(chǎn)生一定的影響。如果不對電氣設(shè)備進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測那么電氣設(shè)備故障發(fā)生率將越來越高，且使用壽命會越來越短。自然環(huán)境一旦對電氣設(shè)備產(chǎn)生干擾，環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)就會發(fā)出異常信號并傳遞到監(jiān)控中心，提醒工作人員及時檢查并維修電氣設(shè)備。

1.3 狀態(tài)檢修自動化

狀態(tài)檢修自動化主要體現(xiàn)在傳感技術(shù)、通信技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)三方面。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，多功能智能化電氣設(shè)備成了建筑項目中的一大主流，隨之而來的設(shè)備故障問題也日益凸顯，給設(shè)備維修人員帶來了一定的挑戰(zhàn)。如今，在電力研究的不斷推動下把一些自動化輔助技術(shù)引入到電氣設(shè)備狀態(tài)維修中來，減輕了維修人員的負(fù)擔(dān)，同時使?fàn)顟B(tài)維修工作效率大大提高。①傳感技術(shù)自動化。傳感技術(shù)在狀態(tài)維修中發(fā)揮著重要作用，它是技術(shù)人員獲取相關(guān)數(shù)據(jù)的主要手段。在電氣設(shè)備上安裝好傳感器，傳感器便會定期捕捉信號，一旦設(shè)備發(fā)生故障，監(jiān)控中心將會對其數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)處理，分析其故障原因。同時，傳感技術(shù)能在很大程度上擴(kuò)大設(shè)備監(jiān)測范圍，建設(shè)范圍內(nèi)的所有信號都能精準(zhǔn)地捕捉，進(jìn)一步提高了建筑領(lǐng)域電氣自動化水平。②通信技術(shù)。智能化電氣設(shè)備種類繁多、型號各異，當(dāng)設(shè)備在某個環(huán)節(jié)發(fā)生異常時，如何精準(zhǔn)地傳達(dá)故障信息，也是一個比較頭痛的難題。通信技術(shù)自動化有效解決了這一難題，它應(yīng)用碼分多址（CDMA）及CPS等系統(tǒng)實現(xiàn)了數(shù)字信號的傳輸，使控制人員能對電氣設(shè)備進(jìn)行實時的數(shù)字化監(jiān)控。③計算機(jī)技術(shù)。狀態(tài)檢修過程中需要計算機(jī)技術(shù)對捕捉到的信號進(jìn)行自動化處理，它能及時、精準(zhǔn)的把控制中心下達(dá)的指令傳達(dá)給整個系統(tǒng)，又能將反饋信息傳送到控制中心。這樣一來，既提高了技術(shù)人員的工作效率又促進(jìn)了電氣自動化發(fā)展。

2 建筑電氣自動化的發(fā)展趨勢

建筑電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用使建筑工程整體使用性能發(fā)生了革命性改變，它優(yōu)化了建筑設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，實現(xiàn)了資源的有效利用節(jié)約了建筑成本，提高了設(shè)備自動化水平及管理水平，提供了良好辦公及生活環(huán)境。建筑電氣自動化發(fā)展將成為建筑行業(yè)必然的發(fā)展趨勢。在未來，通過不斷改造建筑領(lǐng)域電氣自動化發(fā)展將走向更成熟的一個階段，自動化系統(tǒng)的安全性將更高，實用性將更強(qiáng)，建筑的舒適度也將進(jìn)一步提高，促進(jìn)我國建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

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作者簡介：范鵬（1974-），男，河北承德人，大專，電氣工程師，研究方向：建筑電氣工程。