智能建筑中自動化控制技術(shù)的運(yùn)用

孫洪浩

【摘 要】作為改善人們生活方式和生活習(xí)慣的一場重要革命，建筑智能化已經(jīng)引起了開發(fā)者和自動化控制人員的極大關(guān)注。智能建筑以其高度的自動化和實(shí)用性吸引了高端消費(fèi)群體的關(guān)注，為智能建筑的發(fā)展提供了動力。智能建筑是一種將各種先進(jìn)技術(shù)有機(jī)結(jié)合的新型系統(tǒng)建筑。它是一種基于計算機(jī)技術(shù)，將通信技術(shù)、信息技術(shù)及其建筑工程藝術(shù)相結(jié)合的綜合性藝術(shù)建筑方法。它為高端消費(fèi)者和上層人士提供了更加方便、舒適和人性化的生活方式。目前，擁有智能建筑意味著擁有方便、舒適、安全的生活條件和社會地位。

【關(guān)鍵詞】智能建筑；自動化控制技術(shù)；運(yùn)用

智能建筑的發(fā)展依托于信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。智能建筑的構(gòu)建一般是利用科學(xué)技術(shù)，通過物理鏈路將各單獨(dú)運(yùn)行的工作站以及主機(jī)連接在一起，從而實(shí)現(xiàn)資源的共享，達(dá)成通信的目的。智能建筑便是將這種信息技術(shù)與建筑技術(shù)相結(jié)合的建筑體。它將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子技術(shù)、通訊技術(shù)、傳感技術(shù)和自動控制技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的優(yōu)勢聚集在一起，實(shí)現(xiàn)了建筑術(shù)與現(xiàn)代社會信息化的有機(jī)結(jié)合。同時，智能建筑也是在計算機(jī)技術(shù)的配合下，實(shí)現(xiàn)自動控制的一種先進(jìn)的建筑成果。

1智能建筑及自動化控制技術(shù)的概況

1.1智能建筑

智能建筑起源于1984年的美國，它是信息時代的產(chǎn)物，是隨著社會信息化和經(jīng)濟(jì)全球化應(yīng)運(yùn)而生的現(xiàn)代高科技的結(jié)晶。近十余年來智能建筑在我國得到了蓬勃發(fā)展。在我國頒布的國家標(biāo)準(zhǔn)《智能建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》中對智能建筑有了一個明確的定義：智能建筑是以建筑為平臺，兼?zhèn)浣ㄖO(shè)備、辦公自動化及通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，集結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、管理及它們之間的最優(yōu)化組合，向人們提供一個安全、高效、舒適、便利的建筑環(huán)境。智能建筑屬于新型建筑形式，它是在建筑技術(shù)的基礎(chǔ)上，融合信息化技術(shù)而產(chǎn)生。其最終目的是實(shí)現(xiàn)辦公自動化，同時保障建筑內(nèi)擁有智能化建筑設(shè)備以及系統(tǒng)化通信網(wǎng)絡(luò)。智能建筑優(yōu)勢集中體現(xiàn)在系統(tǒng)、管理以及服務(wù)等多個環(huán)節(jié)，通過對以上環(huán)節(jié)的優(yōu)化，營造安全、便捷、舒適而且高效的生活環(huán)境。智能建筑的基礎(chǔ)是科學(xué)布線，計算機(jī)技術(shù)只是其實(shí)現(xiàn)科學(xué)布線的手段。在計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用下，完成多個系統(tǒng)的綜合性配置，繼而對建筑內(nèi)各個設(shè)備形成全方位管理。按照《2013-2017年中國智能建筑行業(yè)發(fā)展前景與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》顯示，我國智能建筑行業(yè)市場經(jīng)濟(jì)收益以形成逐年增長的趨勢，照此情形，達(dá)到世界先進(jìn)水平指日可待。

1.2自動化控制技術(shù)

自動化控制技術(shù)是能夠在沒有人直接參與的情況下，利用附加裝置（自動控制裝置）使生產(chǎn)過程或生產(chǎn)機(jī)械（被控對象）自動地按照某種規(guī)律（控制目標(biāo)）運(yùn)行，使被控對象的一個或幾個物理量（如溫度、壓力、流量、位移和轉(zhuǎn)速等）或加工工藝按照預(yù)定要求變化的技術(shù)。其包含了自動控制系統(tǒng)中所有元器件的構(gòu)造原理和性能，以及控制對象或被控過程的特性等方面的知識；自動控制系統(tǒng)的分析與綜合；控制用計算機(jī)（能作數(shù)字運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的控制機(jī)）的構(gòu)造原理和實(shí)現(xiàn)方法。目前，自動化技術(shù)正在向集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展，而網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與信息技術(shù)是推動自動化技術(shù)從局部自動化過渡到計算機(jī)集成綜合自動化的重要因素。因此網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)是自動控制技術(shù)的兩大推動力。

2電氣自動化控制在智能建筑中的應(yīng)用

2.1電氣系統(tǒng)設(shè)計

（1）TN-S系統(tǒng)

該系統(tǒng)屬于低壓配電系統(tǒng)，嚴(yán)格的將中性線和保護(hù)接地線分開，是標(biāo)準(zhǔn)的三相四線 PE 線的接地系統(tǒng)。其中中線和保護(hù)地線只在變壓器中性點(diǎn)有共同接地。該系統(tǒng)正常運(yùn)行過程中，保護(hù)地線不帶電，只有中性線帶電，具備可靠的基準(zhǔn)電位，對地面沒有電壓。但接地線不允許短線，其接在金屬外殼的設(shè)備上是安全、可靠的。 采用該系統(tǒng)的原因主要考慮的以下幾點(diǎn)：通常智能建筑中單相用電設(shè)備多、負(fù)荷大、而其經(jīng)常又是不平衡的，而且中性線帶有隨機(jī)電流； 由于中性線帶電，如果其與保護(hù)地線連接在一起然后接到金屬外殼的設(shè)備上，會有很大的危險性，并且會使電子設(shè)備相互干擾，導(dǎo)致無法工作。

（2）TN-C-S系統(tǒng)

該系統(tǒng)由兩部分組成，一部分是 TN-C 系統(tǒng)，第二部分是TN-S 系統(tǒng)，采用了兩個接地系統(tǒng)，其分界點(diǎn)在中性線和保護(hù)地線的連接點(diǎn)上。在智能建筑中，當(dāng)供電由區(qū)域外引電流的時候，常選用該系統(tǒng)。與一般的系統(tǒng)不同，該系統(tǒng)在進(jìn)入使用前采用 TN-C 系統(tǒng)，進(jìn)入處則需要重復(fù)接地，進(jìn)入后變?yōu)椴捎肨N-S 系統(tǒng)。該系統(tǒng)明顯提高了線路對人員的安全性保證。

（3）安全保護(hù)接地

在智能建筑中，由于有很多強(qiáng)電設(shè)備、弱電設(shè)備和非帶電導(dǎo)電設(shè)備及構(gòu)件的存在，所以需要嚴(yán)格的安全保護(hù)接地措施。如果沒有安全保護(hù)接地，當(dāng)設(shè)備的絕緣損壞的時候，其外殼很容易帶電，人不小心觸碰到此類電氣設(shè)備的時候，很有可能被電擊傷甚至造成危害生命的事故。因此，智能建筑中必須采用安全保護(hù)接地設(shè)備。其主要是將電氣設(shè)備不帶電的技術(shù)部分與接地體之間進(jìn)行金屬連接，將保護(hù)地線與智能建筑中的用電設(shè)備進(jìn)行連接，最好將其附近區(qū)域的金屬構(gòu)件也進(jìn)行連接，但嚴(yán)禁與中線相連接。

（4）直流與交流的工作接地

直流電工作接地主要考慮到智能建筑內(nèi)有很多計算機(jī)、多媒體等大型設(shè)備，其要求電流穩(wěn)定性好、準(zhǔn)確度高，以滿足大量信息的傳輸、能量轉(zhuǎn)化等要求。通常采用較大截面的絕緣銅線做引線，將電子設(shè)備直流電接地，并與基準(zhǔn)點(diǎn)相連接。變流電工作接地主要是將變壓器中性點(diǎn)或者中性線接地。

2.2電氣自動化在智能建筑中的應(yīng)用

在同一智能建筑中，采用同一個聯(lián)合接地系統(tǒng)后，可以避免不同系統(tǒng)間的電位差引起的相互干擾，當(dāng)智能建筑物中采用等電位聯(lián)結(jié)、局部等電位聯(lián)結(jié)和星形等電位聯(lián)結(jié)后，利用鋼筋做接地裝置，其接地電阻將小于014Q，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于計算機(jī)直流接地的電阻，也符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。因此，在該建筑物機(jī)房內(nèi)進(jìn)行局部電位聯(lián)結(jié)和聯(lián)合接地后，計算機(jī)運(yùn)行良好。電氣自動化控制在智能建筑中的應(yīng)用是一個涉及方面比較多的研究，而以上僅僅只是對電氣自動化控制應(yīng)用的幾個重點(diǎn)方面的研究，并且這些研究都還比較淺顯，所以，對于提高電氣自動化控制在智能建筑中的應(yīng)用水平還是有一定欠缺的。所以，對于電氣自動化控制應(yīng)用的研究還需要該領(lǐng)域?qū)I(yè)人士進(jìn)行進(jìn)一步的研究和探索。

3結(jié)束語

總之，隨著社會經(jīng)濟(jì)和信息技術(shù)的快速發(fā)展，人們對建筑物的使用功能要求越來越高，以自動化控制技術(shù)、通信技術(shù)和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)組成的智能建筑應(yīng)運(yùn)而生。而自動化控制技術(shù)是智能建筑中的主要應(yīng)用技術(shù)，通過分析自動化控制技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用，才能為智能建筑的發(fā)展提供幫助。

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