建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)探討

李明子

（滁州市蘇滁現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)園建設(shè)發(fā)展有限公司，安徽 滁州 239000）

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)水平的提升，人們所使用的電器與電子設(shè)備越來(lái)越多，社會(huì)各界對(duì)于建筑電氣設(shè)備自動(dòng)化控制技術(shù)方面的關(guān)注程度不斷提升。在現(xiàn)代化建筑的建設(shè)和管理工作中，電氣設(shè)備自動(dòng)化控制所產(chǎn)生的影響越來(lái)越明顯。如何在這一背景下，提高建筑電氣設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展水平，成為相關(guān)領(lǐng)域工作人員的工作重點(diǎn)之一。

1 建筑電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中控制技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.1 控制系統(tǒng)與設(shè)備

在現(xiàn)代化建筑工程項(xiàng)目的持續(xù)發(fā)展中，建筑項(xiàng)目本身具有規(guī)模大和結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點(diǎn)。此種類型的特征會(huì)使系統(tǒng)內(nèi)部的電氣系統(tǒng)變得更加復(fù)雜，可能會(huì)引發(fā)一系列的安全問(wèn)題。建筑電氣設(shè)備自動(dòng)化控制技術(shù)可以對(duì)各種不同類型的電氣設(shè)備進(jìn)行集中管理，采取實(shí)時(shí)監(jiān)控的方式，可以在最短的時(shí)間內(nèi)，將各種指令傳達(dá)到系統(tǒng)內(nèi)部，之后再將系統(tǒng)反饋得到的信息實(shí)時(shí)傳遞到控制中心，以提高管理的效率與水平。

1.2 提高建筑物的安全性

建筑電氣設(shè)備自動(dòng)化本身來(lái)說(shuō)，就具有一定的危險(xiǎn)性特征。在實(shí)際的管理和操作中，工作人員要重點(diǎn)關(guān)注外部環(huán)境因素和人員操作因素對(duì)于系統(tǒng)所產(chǎn)生的影響。由于傳統(tǒng)的電氣管理模式難以滿足當(dāng)代發(fā)展的需要，因此，要結(jié)合先進(jìn)的建筑電氣設(shè)備自動(dòng)化控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理控制，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行動(dòng)態(tài)化監(jiān)控管理。還可以通過(guò)遙控監(jiān)管的模式，避免意外災(zāi)害對(duì)工作人員造成的損害。

1.3 增強(qiáng)系統(tǒng)間的聯(lián)動(dòng)性

建筑電氣設(shè)備自動(dòng)化控制技術(shù)可以將不同的系統(tǒng)有效聯(lián)系起來(lái)，進(jìn)而形成一個(gè)有機(jī)的整體。在系統(tǒng)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的統(tǒng)一科學(xué)管理。建筑電氣設(shè)備自動(dòng)化控制技術(shù)的主要應(yīng)用方面為照明系統(tǒng)、消防系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)等。一旦出現(xiàn)管道爆裂、性能降低等問(wèn)題，系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)際情況和數(shù)據(jù)庫(kù)的資料，對(duì)故障產(chǎn)生的原因、位置進(jìn)行分析，提供科學(xué)的解決方法。通過(guò)歷史數(shù)據(jù)的維護(hù)分析，可實(shí)現(xiàn)事前預(yù)警和隱患排查。此外，建筑電氣設(shè)備自動(dòng)化控制技術(shù)還可以將各設(shè)備緊密互聯(lián)，完成子系統(tǒng)間的聯(lián)動(dòng)控制。

2 影響建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的因素

影響建筑電氣設(shè)備自動(dòng)化控制技術(shù)的主要因素，可以分為設(shè)備、人員和技術(shù)的3個(gè)方面。

2.1 設(shè)備因素

建筑電氣設(shè)備自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用，離不開對(duì)應(yīng)的電氣設(shè)備。設(shè)備因素對(duì)于建筑電氣設(shè)備自動(dòng)化控制技術(shù)具有重大影響，具體表現(xiàn)為：

（1）設(shè)備本身的質(zhì)量水平過(guò)低，電控技術(shù)的運(yùn)用會(huì)受到嚴(yán)重的負(fù)面影響。

（2）電氣設(shè)備在運(yùn)行時(shí)，對(duì)于環(huán)境有較高的要求。一旦溫度、濕度等方面出現(xiàn)了顯著的變化，都會(huì)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量造成影響。嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法正常運(yùn)行，對(duì)電控技術(shù)的運(yùn)用成效產(chǎn)生影響。

2.2 人員因素

建筑電氣設(shè)備自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用，離不開技術(shù)人員的開發(fā)、維護(hù)和支持。技術(shù)人員的知識(shí)儲(chǔ)備和開發(fā)能力，會(huì)影響到建筑電氣設(shè)備自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。技術(shù)人員分析能力和維護(hù)能力還會(huì)在一定程度上，影響到整個(gè)應(yīng)用項(xiàng)目的運(yùn)行效率和水平。此外，監(jiān)督管理不到位，會(huì)使得團(tuán)隊(duì)整體的工作積極性被降低，對(duì)于潛在安全隱患的危機(jī)意識(shí)不高，會(huì)對(duì)技術(shù)的應(yīng)用產(chǎn)生不利影響。

2.3 技術(shù)因素

建筑電氣設(shè)備自動(dòng)化控制技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用中，要與其他技術(shù)相互結(jié)合，提高該項(xiàng)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果。目前，隨著工業(yè)4.0、互聯(lián)網(wǎng)+等新技術(shù)的應(yīng)用，自動(dòng)控制領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)融合也發(fā)展較快。如果某一項(xiàng)技術(shù)達(dá)到了優(yōu)化升級(jí)的時(shí)機(jī)，但是卻沒有真正得到優(yōu)化升級(jí)，會(huì)難以滿足市場(chǎng)對(duì)于該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用所提出的新要求。對(duì)于建筑電氣設(shè)備自動(dòng)化控制技術(shù)來(lái)說(shuō)也是如此，如果升級(jí)的速率沒有趕上環(huán)境變化的速率，會(huì)使得該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用效率和發(fā)展價(jià)值降低。

3 建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐

為了更好地探究建筑電氣設(shè)備自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用和優(yōu)化方案，本文選取電力監(jiān)管控制系統(tǒng)與中央空調(diào)變頻控制系統(tǒng)作為研究對(duì)象。通過(guò)對(duì)兩種系統(tǒng)的組成進(jìn)行了分析，為建筑電氣設(shè)備自動(dòng)化控制技術(shù)的優(yōu)化提供了思路。

3.1 電力監(jiān)管控制系統(tǒng)

（1）系統(tǒng)組成。建筑電力監(jiān)控系統(tǒng)在基本上可分為3個(gè)不同的子系統(tǒng)，即控制現(xiàn)場(chǎng)子系統(tǒng)、人機(jī)交互子系統(tǒng)、信息處理與控制子系統(tǒng)。其中，控制現(xiàn)場(chǎng)子系統(tǒng)，主要是對(duì)建筑內(nèi)部的電氣設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)管與控制。這一功能的實(shí)現(xiàn)，主要是借助了遠(yuǎn)程I/O單元、傳感器以及PLC等部分。人機(jī)交互系統(tǒng)，主要用于工作人員輸入有關(guān)的指令，從而獲取電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的具體信息。信息處理和控制子系統(tǒng)，能夠?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳遞進(jìn)行處理與顯示。數(shù)據(jù)信息的處理和存儲(chǔ)主要由主控端的計(jì)算機(jī)來(lái)完成。工作人員可以借助主控端，實(shí)現(xiàn)控制指令的輸出，控制現(xiàn)場(chǎng)子系統(tǒng)中的PLC運(yùn)算處理后，由動(dòng)作機(jī)構(gòu)執(zhí)行，共同完成有關(guān)的控制任務(wù)。

（2）應(yīng)用實(shí)例。電力監(jiān)控系統(tǒng)，是電氣設(shè)備自動(dòng)化控制技術(shù)中最重要的組成和延伸，該系統(tǒng)在實(shí)際的發(fā)展中，具有極高的應(yīng)用價(jià)值。比如，北京市朝陽(yáng)區(qū)某綜合性建筑項(xiàng)目，在規(guī)劃和建設(shè)的過(guò)程中，就合理應(yīng)用了電氣設(shè)備自動(dòng)化控制技術(shù)。

該建筑項(xiàng)目具有辦公、休閑和娛樂(lè)的多項(xiàng)功能，建筑物內(nèi)部擁有大量的電氣設(shè)備。為保障建筑總體的安全性以及服務(wù)性能的穩(wěn)定，采用了IBMS系統(tǒng)與電力控制系統(tǒng)集成方法，對(duì)內(nèi)部的電力進(jìn)行了實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)監(jiān)管和控制，促進(jìn)了該建筑項(xiàng)目向智能化和人性化的方向發(fā)展。

3.2 中央空調(diào)變頻控制系統(tǒng)

（1）系統(tǒng)組成。中央空調(diào)變頻控制系統(tǒng)，主要由變頻制冷機(jī)組、循環(huán)水系統(tǒng)、冷卻塔和風(fēng)機(jī)盤管等部分組成。該項(xiàng)系統(tǒng)在具體的運(yùn)行中，需要先利用水泵，將已經(jīng)制冷的水引入到系統(tǒng)內(nèi)部的風(fēng)盤管當(dāng)中，完成與熱工器的交換，進(jìn)而達(dá)到制冷的效果。

（2）控制要求。中央空調(diào)變頻控制系統(tǒng)在應(yīng)用中，可以達(dá)到節(jié)能減排的效果。在具體的操作階段，若想提升電氣設(shè)備自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用效率，要明確負(fù)荷的變化情況，同時(shí)確保冷凍水與冷卻水之間的溫差始終恒定。此外，電氣設(shè)備自動(dòng)化控制技術(shù)要確保控制系統(tǒng)可以迅速準(zhǔn)確地應(yīng)對(duì)負(fù)荷變化，降低電力能源的消耗水平。中央空調(diào)變頻控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，要全面降低系統(tǒng)的復(fù)雜程度，以便達(dá)到更優(yōu)的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，系統(tǒng)還要具備良好的儲(chǔ)能功能，提高能源的使用效率，擴(kuò)大經(jīng)濟(jì)效益。

（3）優(yōu)化設(shè)計(jì)。中央空調(diào)變頻控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)中，要選擇PLC作為主控機(jī)當(dāng)中的變頻控制柜以及溫度傳感器設(shè)備。同時(shí)應(yīng)用模糊PID的方法，對(duì)系統(tǒng)和設(shè)備進(jìn)行智能化控制。根據(jù)制定好的設(shè)計(jì)方案，對(duì)中央空調(diào)變頻控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。由傳感器部分對(duì)水溫度和回水溫度進(jìn)行實(shí)施監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)到的信息迅速回傳到PLC中，PLC根據(jù)預(yù)設(shè)程序，對(duì)得到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行比對(duì)。借助模糊PID算法，將比對(duì)結(jié)果進(jìn)行運(yùn)算，將最終控制參數(shù)傳輸?shù)阶冾l控制器，促使變頻控制器按預(yù)設(shè)模式進(jìn)行電源頻率的調(diào)整。此種方法能夠有效實(shí)現(xiàn)水循環(huán)泵轉(zhuǎn)速的調(diào)整，從而對(duì)水循環(huán)的效果進(jìn)行優(yōu)化。在這一環(huán)節(jié)中，設(shè)計(jì)人員要重點(diǎn)關(guān)注PLC、I/O設(shè)備、通訊模塊等設(shè)備的選型，使PLC的功能滿足通信、指令集以及軟件編程的需求。中央空調(diào)變頻控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，不僅可以實(shí)現(xiàn)中央空調(diào)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制，還可以達(dá)到良好的節(jié)能減排效果，提高建筑物的運(yùn)行效率和服務(wù)水平。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，無(wú)論是對(duì)于建筑電氣工程的建設(shè)，還是智能化建筑運(yùn)維，都離不開建筑電氣設(shè)備自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用。對(duì)此，相關(guān)領(lǐng)域的工作人員，應(yīng)在實(shí)踐中，積極采取有效的技術(shù)分析和方法運(yùn)用，才能對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化創(chuàng)新，發(fā)揮出建筑電氣自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和效益。通過(guò)了解各類建筑電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)的內(nèi)部組成、技術(shù)應(yīng)用效果來(lái)持續(xù)推動(dòng)技術(shù)優(yōu)化和技術(shù)升級(jí)。更進(jìn)一步將各智能控制子系統(tǒng)進(jìn)行整合，如數(shù)據(jù)共享、集中監(jiān)控平臺(tái)架設(shè)等，并運(yùn)用PDCA管理循環(huán)理念，持續(xù)提高智能建設(shè)的自動(dòng)化水平和綜合效益。