電氣自動化在高校樓宇智能化控制中的應用分析

齊海輝

（三亞中瑞酒店管理職業(yè)學院 海南三亞 572000）

高校樓宇要實現(xiàn)智能性、經(jīng)濟性，需要重視對自動電氣控制系統(tǒng)的應用。自動電氣控制系統(tǒng)可以優(yōu)化樓宇中的照明系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、暖通空調(diào)系統(tǒng)。高校的教學樓、辦公樓、圖書館在照明、空調(diào)、給排水方面的要求呈現(xiàn)綜合性和多樣化，自動電氣控制系統(tǒng)可以滿足樓宇中的不同需求，在確保樓宇建筑安全舒適的前提下，提升樓宇建筑的智能型性經(jīng)濟性，幫助高校提高環(huán)境設備的工作效率，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，降低管理成本。

1 高校智能化樓宇建設的要求

高校智能化樓宇建設對自動電氣控制系統(tǒng)的要求：

1.1 穩(wěn)定供電電源和基準電位

高校的教學樓、辦公樓要實現(xiàn)智能化，需要安裝很多系統(tǒng)，包括計算機系統(tǒng)、通信設備系統(tǒng)、和辦公系統(tǒng)，這些系統(tǒng)需要有穩(wěn)定的供電電源和基準電位。電源不穩(wěn)定，會影響信息的傳輸、辦公系統(tǒng)的正常使用，進而影響教學活動的正常開展，所以需要樓宇內(nèi)供電電源穩(wěn)定和基準電位。要實現(xiàn)這一點，在自動電器控制系統(tǒng)安裝中可以采取截面較大的絕緣銅芯線，該線的一端連接基準電位，另一端連接樓宇內(nèi)的電子設備，這樣可以確保供電電源的穩(wěn)定性。有了穩(wěn)定的供電電源，才能為樓宇內(nèi)的智能化設備提供保障。

1.2 安裝電氣火災報警系統(tǒng)

與傳統(tǒng)的火災自動報警系統(tǒng)相比，電氣火災報警系統(tǒng)能夠進行先期預警，這是它的先進之處?；馂膱缶到y(tǒng)是樓宇安全的重要保障，高校要將安全放在第一位，要建設智能化的樓宇，必然要重視對傳統(tǒng)火災自動報警系統(tǒng)進行更新，安裝電氣火災報警系統(tǒng)利于對火災進行先期預警，以便更有效地遏制火災在校園內(nèi)發(fā)生。電氣火災報警系統(tǒng)包含多種監(jiān)測器，有火災探測器、電流互感器、監(jiān)控探測器、電氣火災監(jiān)控器，在這些檢測器的作用下，可以根據(jù)樓宇內(nèi)線路中的漏電流大小來判斷火災發(fā)生的可能性，如果發(fā)生火災的可能性大，系統(tǒng)會進行先期預警，而不是火災發(fā)生后在報警。有了先期預警，高?？梢詫崟r掌控各個樓宇發(fā)生火災的危險系數(shù)，方便做隱患排查，及時對危險源進行管理，而不是等到火災發(fā)生后再采取行動，這體現(xiàn)智能化樓宇在火災風險防控方面的先進性。

1.3 機電設備和電氣設備可自動控制

智能化樓宇比較突出的特點就是可以通過軟件自動控制樓宇內(nèi)的機電設備和電氣設備，為此高校要建設智能化樓宇，實現(xiàn)自動控制機電設備、電氣設備是重要的前提。對于機電設備的自動控制，可運用軟件將樓宇內(nèi)的機電設備關聯(lián)起來，通過系統(tǒng)管理促進設備發(fā)揮出優(yōu)勢，包括對設備的運行時間、運行狀態(tài)進行優(yōu)化調(diào)節(jié)，實現(xiàn)設備利用率提高、設備使用壽命延長、能源消耗降低。

對電氣設備的自動化控制，關鍵通過監(jiān)視機械運行狀態(tài)來實現(xiàn)。通過監(jiān)測機械運行狀態(tài)對樓宇內(nèi)的配電系統(tǒng)進行管理，如電容器、變壓器、斷路器，對配電系統(tǒng)進行管理方便將系統(tǒng)的電流、功率、電壓測量出來，這是掌握樓宇能耗、負荷變動的關鍵。

對機電設備、電氣設備進行自動控制是實現(xiàn)智能化樓宇的關鍵，目的也是為了正確掌握樓宇內(nèi)設備的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，減少維護人力的投入，實現(xiàn)節(jié)能降耗，降低運行成本。

2 電氣自動化在高校智能化樓建設中的節(jié)能應用

2.1 燈光節(jié)能的應用

高校樓宇照明系統(tǒng)中，無論使用什么樣的光源都會產(chǎn)生燈光，對此燈光在樓宇照明中占據(jù)著重要的地位。要促進高校樓宇節(jié)能，就必須要解決照明系統(tǒng)中燈光的節(jié)能問題。電氣自動化在燈光節(jié)能中的應用表現(xiàn)為以下兩方面：

一是把高校樓宇中公共區(qū)域的手控等替換為自動控制燈，如教學樓、宿舍樓的走廊、樓梯、大堂等區(qū)域，在行人進入到照明范圍內(nèi)，通過聲音的感應開啟燈光照明。要實現(xiàn)自動控制燈光的這個功能，需要將自動控制燈進行聲音感應和定時設計，一方面是通過聲音感應開啟燈源，另一方面是通過定時設計控制燈光的照明時間，如照明2分鐘，在時間達到及行人離開照明區(qū)域后就自動關閉。自動控制燈在高校樓宇中的應用，可以幫助燈光得到有效利用，減少燈光照明帶來的電能浪費，改善手控燈源開關的照明情況，幫助高校減少成本支出。

另一方面，通過自動化控制促進燈光與戶外光結(jié)合應用，在自動化中設置戶外光能夠滿足照明需要的時候，燈光電源就不會開啟，比如白天戶外的光可以滿足教學樓的走廊、樓梯的照明，燈光電源就不會開啟，但白天陰雨天的時候，走廊昏暗，戶外光不能滿足照明需求，燈光電源就會開啟。通過智能化的燈光控制系統(tǒng)的設置，讓燈光光源結(jié)合戶外光的變化進行科學調(diào)整，有效減少能源的浪費。

為了讓燈光信號得到科學明確，高校樓宇需要安裝燈光傳感器，將教學樓、宿舍樓、辦公樓、圖書館等不同區(qū)域的燈光信號輸入到自控系統(tǒng)中，方便對不同區(qū)域的需求和標準控制燈光，同時也利于掌握不同區(qū)域光源的實際情況，更科學地對燈光的工作時間、亮度進行調(diào)整，讓燈光得到充分有效的利用，獲得節(jié)能的效果。

2.2 光源節(jié)能的應用

在高校能源的消耗中，照明系統(tǒng)占主要構(gòu)成，要促進高校樓宇節(jié)能，就要減少照明系統(tǒng)的能源消耗。光源對照明系統(tǒng)的能源消耗率有著決定性的作用，控制光源對能源的消耗關鍵在于選擇節(jié)能的燈具。傳統(tǒng)白熾燈、熒光管燈會消耗較大的電能，為此高校樓宇應該選擇節(jié)能的燈具。目前節(jié)能燈具用得比較廣泛的有LED節(jié)能燈，與傳統(tǒng)白熾燈、熒光管燈相比，LED能夠明顯減少電能的消耗。

LED具有的節(jié)能優(yōu)勢可以表現(xiàn)為這幾方面：一是LED對電的消耗量較小，這主要源于LED采用的是直流驅(qū)動，無論是電壓、電流，還是單管功率都比較小，在通電之后有較快的反應速度，從而賦予了它高頻操作的特點，所以在相同的條件下，LED的耗電量只是熒光管的二分之一，是傳統(tǒng)白熾燈的萬分之一，耗電量明顯小很多。二是LED有較高的光源發(fā)光率，LED的光譜窄，在不需要過濾的情況下可以直接形成有色的可見光，其光效可以達到50-200流明/瓦，比白熾燈、熒光燈的光效高很多。三是LED的壽命比較長，白熾燈、熒光燈的壽命比較短，經(jīng)常出現(xiàn)壞了不能照明的現(xiàn)象，高校的樓宇多，需要的照明燈具多，使用壽命長的燈具可以減少損壞帶來的成本。耗電量少、光效高、壽命長這都是LED節(jié)能的優(yōu)勢，比較適合高校樓宇的光源節(jié)能應用。高校內(nèi)一些比較舊的教學樓使用的還是傳統(tǒng)的白熾燈、熒光燈，如果能更換成為LED，更利于節(jié)能減排。

2.3 空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)

在高校樓宇中，空調(diào)對能源的消耗最大，尤其是在夏天的時候，辦公室、教室都會用到空調(diào)，這樣可以提升教學環(huán)境、辦公環(huán)境的舒適性，但是也增大了能源的消耗，同時增加了學校的運營成本。隨著人們對空調(diào)的依賴性增強，高校樓宇空調(diào)的能源消耗也在不斷上升，減少空調(diào)的能源消耗是高校樓宇節(jié)能的一項重要目標。在空調(diào)系統(tǒng)中，應用節(jié)能控制措施和自動技術，一方面可以減少空調(diào)設備對電能的消耗，另一方面可以確?？照{(diào)設備正常運行，保證教學環(huán)境、辦公環(huán)境的舒適性，同時還有利于空調(diào)設備使用壽命的延長?？照{(diào)耗能大，如果出現(xiàn)故障需要的維修成本大，能夠應用技能控制措施和自動技術，對空調(diào)設備的運行狀態(tài)進行監(jiān)視，其中包括空調(diào)器狀態(tài)、冷凍機狀態(tài)、水泵狀態(tài)，并調(diào)節(jié)好空調(diào)系統(tǒng)冷熱源的流量、溫度，這樣可實時掌控空調(diào)設備的運行狀態(tài)，利于將空調(diào)系統(tǒng)調(diào)節(jié)在最佳的運行狀態(tài)上，達到節(jié)能降耗和減少機器設備損壞的目的，幫助學校減少人力和資金的投入。

3 結(jié)論

節(jié)能減排、生態(tài)建設是國家現(xiàn)階段非常重視的工程，無論是出于環(huán)保，還是出于節(jié)約成本，高校樓宇都應該重視智能化控制建設，在智能化建設中應用電氣自動化技術會有助于實現(xiàn)節(jié)能減排。當前電氣自動化技術在樓宇智能化控制中已經(jīng)得到了普及推廣，高校一些老舊教學樓也應該重視更新，加強對電氣自動化技術的應用，提升樓宇智能化建設。電氣自動化的應用，一方面會幫助高校的教學樓、宿舍樓、圖書館實現(xiàn)智能化，優(yōu)化教學環(huán)境、學習環(huán)境，提升工作效率，另一方面還有助于減少能源消耗。高校要實現(xiàn)樓宇智能化，前提是要根據(jù)各個樓宇、各個區(qū)域進行自動化電氣控制系統(tǒng)的設計，在控制中心就可以對校內(nèi)各個樓宇的照明系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)進行遠程操控和實時監(jiān)測，促進校內(nèi)建筑物的管理更加科學、高效。