智能建筑電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析

夏立元

摘 要：智能建筑設(shè)備電氣自動(dòng)化系統(tǒng)有著低碳、環(huán)保、節(jié)能的功能，并且使用智能管理代替人工管理的方式，節(jié)省了人工管理的費(fèi)用，同時(shí)通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)控制管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的全過(guò)程監(jiān)控和管理，延長(zhǎng)了設(shè)備的壽命，并且提高了設(shè)備運(yùn)行可靠性和舒適性。智能3A建筑的投資規(guī)模和應(yīng)用規(guī)模都在不斷提高，樓宇的智能化水平得到了飛速的發(fā)展，但是國(guó)內(nèi)的設(shè)計(jì)與國(guó)外相比還處于相對(duì)落后的位置，工程技術(shù)人員缺乏，管理水平低下，系統(tǒng)的集成性比較差。為了改變這種現(xiàn)象，該文對(duì)于智能建筑設(shè)備的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的探討和研究。

關(guān)鍵詞：智能建筑;電氣自動(dòng)化;設(shè)計(jì)分析

1 智能建筑電氣自動(dòng)化系統(tǒng)組成

智能建筑設(shè)備電氣自動(dòng)化系統(tǒng)作為智能控制系統(tǒng)，集散裝置由兩級(jí)網(wǎng)和中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)、主控制器、現(xiàn)場(chǎng)控制器和通信網(wǎng)絡(luò)等以上四級(jí)控制裝置組成。通過(guò)中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)進(jìn)行交流，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)控制器進(jìn)行控制。一級(jí)網(wǎng)和二級(jí)網(wǎng)構(gòu)成了兩級(jí)網(wǎng)絡(luò)，一級(jí)網(wǎng)絡(luò)就是局域網(wǎng)，二級(jí)網(wǎng)絡(luò)是工業(yè)控制總線。中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)為第一級(jí)控制裝置，連接一級(jí)網(wǎng)絡(luò)和二級(jí)網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)主控制器為二級(jí)控制裝置，二級(jí)網(wǎng)絡(luò)上連接著現(xiàn)場(chǎng)控制器，負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制，這是三級(jí)控制裝置。安裝在建筑設(shè)備基礎(chǔ)上的傳感器與執(zhí)行器是第四級(jí)控制裝置，這種連接保證了現(xiàn)場(chǎng)控制器的獨(dú)立工作能力。

2 智能建筑電氣自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路

智能建筑電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，首先在了解用戶需求的基礎(chǔ)上，通過(guò)調(diào)查、走訪等形式對(duì)建筑內(nèi)設(shè)備及設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的情況進(jìn)行數(shù)據(jù)收集;其次要設(shè)計(jì)功能子系統(tǒng)方案，編制BA系統(tǒng)監(jiān)控點(diǎn)數(shù)表，對(duì)各種參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和匯總，最后由設(shè)計(jì)人員繪制施工圖紙，并對(duì)系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行配置。

（1）電源要求。作為智能建筑電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的主要部分，電源的設(shè)計(jì)要保證滿足系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備的用電負(fù)荷。Ⅰ類系統(tǒng)的電源設(shè)計(jì)，在有UPS設(shè)備的情況下可以采用放射式或者樹(shù)干式的供電設(shè)計(jì)方式;Ⅱ類系統(tǒng)的電源設(shè)計(jì)，可以采用臨近電源供電的設(shè)計(jì)方式;含CPU控制器的電源設(shè)計(jì)，必須維持不低于72 h的運(yùn)行時(shí)間，以支撐系統(tǒng)內(nèi)各類控制器的運(yùn)行，滿足在特殊情況下較長(zhǎng)時(shí)間的供電需求。

（2）控制器要求。在電源的支撐下，現(xiàn)場(chǎng)控制器只有達(dá)到一定的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)才能滿足智能建筑的要求。首先，現(xiàn)場(chǎng)控制器要遠(yuǎn)離管道、線路等有電磁干擾的設(shè)備，以保證順利運(yùn)行;其次，現(xiàn)場(chǎng)控制器的輸出及輸入要符合系統(tǒng)設(shè)備的需求，并預(yù)留出不低于20%的余量?，F(xiàn)場(chǎng)控制器的設(shè)置要綜合考慮系統(tǒng)管理方式，以及安裝、調(diào)試、維護(hù)的方便性和經(jīng)濟(jì)性，設(shè)置位置要相對(duì)集中，采取防潮措施。

（3）布線要求。電源布線要符合智能建筑的規(guī)范要求;網(wǎng)絡(luò)通訊可以參照網(wǎng)絡(luò)通訊線路環(huán)境進(jìn)行靈活布線;信號(hào)線要嚴(yán)格選用控制電纜，對(duì)信號(hào)傳輸線路采取分槽、分管的方式，以保證其運(yùn)行的獨(dú)立性和可靠性;對(duì)于網(wǎng)絡(luò)控制器和計(jì)算機(jī)等電子設(shè)備，在布線的時(shí)候要確保其工作接地與其他弱電工程的共用接地干線之間保持有效連接，以滿足智能建筑對(duì)各電氣設(shè)備獨(dú)立運(yùn)行的需求;另外，為保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，還需要為部分線路設(shè)置專門(mén)的導(dǎo)線。

（4）中央控制室選址及設(shè)備要求。中央控制室的選址和系統(tǒng)設(shè)備的分配都要嚴(yán)格遵守安全性原則。中央控制室要盡量靠近控制負(fù)荷中心，與強(qiáng)電磁干擾的場(chǎng)所保持15 m以上的距離;操作距離要大于1.5 m，檢修距離要大于1 m;操作臺(tái)要根據(jù)其排列長(zhǎng)度預(yù)留出相應(yīng)的通道，并避免陽(yáng)光直射;此外，中央控制室要盡量采用抗靜電設(shè)備。

3 智能建筑電氣自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

智能建筑電氣自動(dòng)化系統(tǒng)一般包括四個(gè)子系統(tǒng)，即給排水系統(tǒng)、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)、供電系統(tǒng)以及照明和動(dòng)力系統(tǒng)，各子系統(tǒng)對(duì)智能建筑中各個(gè)設(shè)備都發(fā)揮著智能管控的作用。

（1）給排水系統(tǒng)。給排水系統(tǒng)分為給水和排水兩個(gè)方面，且都需要借助水泵和傳感器來(lái)開(kāi)展工作。給水系統(tǒng)一般有三種方式：水泵直接給水方式、高位水箱給水方式和氣壓罐給水方式;室內(nèi)排水一般情況下采用重力流直接排放。給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可在水泵位置安裝傳感器，監(jiān)控給排水系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，還可以通過(guò)監(jiān)控水壓來(lái)控制水泵運(yùn)行;利用傳感器對(duì)最低報(bào)警水位、溢流情況和啟泵液位進(jìn)行檢測(cè)。給排水系統(tǒng)要確保各自動(dòng)化設(shè)備的協(xié)調(diào)性和統(tǒng)一性，以提供可靠的自動(dòng)化智能控制。

（2）通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)。通風(fēng)系統(tǒng)一般用來(lái)檢測(cè)相應(yīng)空氣中一氧化碳與二氧化碳的含量，當(dāng)二者濃度超過(guò)一定限度時(shí)，該系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，先凈化、排除受污染的空氣，再?gòu)氖彝馕胄迈r空氣，達(dá)到改善空氣質(zhì)量的目的。空調(diào)系統(tǒng)一般包括集中式、半集中式和局部空調(diào)系統(tǒng);空調(diào)系統(tǒng)大多通過(guò)制冷來(lái)實(shí)現(xiàn)壓差旁通控制、冷卻水溫控制、設(shè)備啟停順序的控制等;通過(guò)熱水控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)交換器二次熱水出口溫度控制等;利用風(fēng)機(jī)盤(pán)管監(jiān)控系統(tǒng)控制風(fēng)機(jī)盤(pán)管、風(fēng)速和電動(dòng)閥門(mén)等;利用空氣處理監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)控制回風(fēng)的溫濕度和啟停時(shí)間等。

（3）供電系統(tǒng)。智能建筑耗電量大，對(duì)電力質(zhì)量的要求很高，有必要設(shè)置備用電源，防止突然停電影響變配電系統(tǒng)的正常運(yùn)行，避免因設(shè)備停用造成經(jīng)濟(jì)損失。智能建筑的變配電控制系統(tǒng)能夠進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視、參數(shù)檢測(cè)、電量計(jì)量及故障報(bào)警等，可保證自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

（4）照明和動(dòng)力系統(tǒng)。照明和動(dòng)力系統(tǒng)不但需要滿足智能建筑對(duì)設(shè)備的控制需求，還要實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)節(jié)能?，F(xiàn)階段大多數(shù)智能建筑都屬于高層建筑，對(duì)照明用電以及電梯等設(shè)備系統(tǒng)的動(dòng)力需求都很大。因此，在保證系統(tǒng)用電需求的基礎(chǔ)上，要做好節(jié)能設(shè)計(jì)，增強(qiáng)智能控制系統(tǒng)的控制能力。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，建立完善智能建筑電氣自動(dòng)化系統(tǒng)，通過(guò)控制系統(tǒng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行全程的管理和監(jiān)控，不僅能夠降低資源消耗，而且能提高電氣系統(tǒng)的工作效率，節(jié)省人工成本，提高建筑設(shè)備運(yùn)行的可靠性和舒適性，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。隨著我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)和數(shù)字化技術(shù)的高速發(fā)展，未來(lái)建筑業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)會(huì)更傾向于智能化建筑，提高電氣自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)水平，對(duì)推進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

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