電氣自動化在城市建設智能建筑工程中的應用

【摘 要】作為城市建設辦公建筑物的主要組成部分，電氣工程質量是否良好對建筑物后期的使用性能具有決定性的作用。為充分發揮建筑物的使用性能，施工企業選用多項調控措施來完善智能建筑電氣工程安裝體系，進而提出了建筑電氣工程自動化設計的理念。本文主要對電氣自動化的概念與優點、電氣自動化控制在智能建筑中的現狀及應用進行了分析與探究。

【關鍵詞】電氣自動化；城市建設；智能建筑；應用；問題

電氣自動化是研究與電氣工程有關的系統運行、自動控制、電力電子技術、信息處理、試驗分析、研制開發以及電子與計算機應用等領域的一門學科。實現機械的自動化，讓機械部分脫離人類的直接控制和操作自動實現某些過程是電氣自動化和人工智能研究的交匯點。積極運用人工智能的新成果無疑有利于電氣自動化學科特別是自動控制領域的發展，也有利于提高電氣設備運行的智能化水平，對改造電氣設備系統，增強控制系統穩定性，加快生產效率都有重大意義。“樓宇智能化”通常包括建筑自動化、通訊自動化、辦公自動化等多個方面，隨著我國國民經濟的迅猛發展和“數字奧運”的提出，高檔智能化建筑已成為當今建筑的主流。

所謂智能建筑就是以建筑為平臺，兼備通信、辦公、建筑設備自動化，集系統結構、服務、管理及它們之間的最優化組合，為人們提供一個高效、舒適、便利的建筑環境。智能建筑各智能化系統高度集成；隨著社會現代化的發展，各方面能耗越來越大，并且在整個社會能耗方面，建筑所消耗的能量是最多的，因此智能建筑的發展其主要特點之一就是節能；智能建筑首先能夠確保人們的人身、財產安全，能夠讓人們在適宜的溫度、濕度等舒適的環境下生活。

1.電氣自動化的概念和優點

電氣自動化是研究與電氣工程相關的系統運行、自動控制、電力電子技術、信息處理、實驗分析、研制開發以及電子與計算機等領域的一門科學。在我國解放后便開始對電氣自動化進行深入研究，并且開始設立本科專業。進入新世紀隨著電力電子技術、微電子技術的迅猛發展。使其發展日趨多元化。尤其是結合了目前嵌入式、網絡、通信等技術后，電氣自動化已出現在我們身邊的各個領域。

從目前電氣自動化控制應用的效果來看，其技術優勢主要體現在：（1）實現了設備與系統全工作流程內的高效監控。在結構復雜的大型建筑中，電氣系統組件繁多、結構復雜、功能多樣，傳統運行方式常常留下管理盲區，導致故障的發生。而現代自動化技術則通過“采集—處理—反饋”模塊，對系統進行實時的數字化監控，能及時將控制中心的指令傳達到系統， 并將反饋信息同時傳遞到控制中心，以實現對整個系統高效、實時、不間斷的控制和管理。（2）聯動性的提高。電氣自動化技術將建筑中配電、照明、消防、空調等系統連接為一個整體，大大提高了其聯動效果，解決了電梯系統依照各層用戶流量實現其速度的自動調節，以及緊急情況下（火災、水管爆裂等）系統的自動識別、判斷，及時實現預設的應急處理方案，開啟緊急照明系統、調整水壓或開放噴淋滅火系統等，實現子系統間的配置與互動。（3）安全性強。由于電氣系統固有的危險性，設備故障、操作失誤以及環境變化等因素都可能導致系統產生嚴重的安全風險。而自動化控制有利于系統對異常情況及時作出反應，并可通過遙控模式降低故障對維修管理人員產生直接傷害的風險。（4）數據完備、計算精確。自動化系統可綜合其操作流程、故障處理等數據建立準確清晰的數據庫，以便為后期優化的決策提供信息支持。

2.電氣自動化控制在智能建筑中的現狀

隨著住宅小區建設的需求量大大增加和房地產業的快速發展，人們對住宅的要求越來越趨于智能化的建筑，電氣自動化系統是樓宇智能化的核心內容，智能建筑中的空調系統制冷機組給排水變電設備系統都是通過電氣自動化系統進行控制的。在辦公室現場可以布置控制燈光，在人員流動性較大的地方安置人體感應控制，做到無人關燈，還可以安裝電動窗簾，擋烈日的同時控制了室內的溫度節約了空調的利用，所有的衛生間的照明空調抽風也可以自動感應進行控制，通過應用這些自動化設備，保證了員工工作的方便，也同時提高了員工的工作效率節約了能源。在公共通道大廳還有公園等一些公共場合，定時控制燈光開關，當自然光變暗時，光感自動泛光照明，在出現消防報警時，可以自動發出強光啟動緊急照明控制，進而實現了樓宇智能化設備管理的自動化，也起到分散控制、自動管理、節約能源的作用。現階段，一些商業建筑特別是星級酒店已經作為了多功能服務的高檔場所，為了吸引更多商戶，酒店更應該從客戶的需求角度考慮規劃，通過提高建筑的多方面設施的智能化，采用先進的智能化技術，贏得更多的盈利機會。

3.電氣自動化技術在智能建筑中的應用

（1）計算機多媒體技術是數字視頻監控報警系統中的主要技術，而報警探頭是CCD攝像機。視頻信號由探頭獲取，然后將其經光電轉換向主機傳輸，然后主機里的高速圖像處理器對視頻信號進行數字化處理，將視頻信號形成的圖像與背景圖像進行比較分析，如果發現有差異就報警，這種全屏幕報警系統最大的特點就是漏報現象很少發生。但該系統需要很大的更換和維護量，即光發射機的光端數據接口Rs422，室外攝像機防護罩配置的溫度繼電器、冷卻風扇、電加熱器、雨刷器經常會被燒毀，這些主要都是由于電力負載的頻繁開關和負荷頻繁變化引起的。另外，電磁鐵的直流電源是由三相可控整流取得的，故電源線路內含有大量的3、5、7、9等奇次諧波，已經大大超過過諧波電壓限制和諧波電流允許值，配電線路及設備的安全被諧波嚴重危害。因此，智能化系統應有效地抑制瞬流、諧波的產生，即選用凈化電源。各個功能的實現最大程度地提高和改善了電源質量，并且使整個智能化系統的安全得以保證。

（2）電梯系統是超高層智能建筑中不可缺少的重要設施。電梯系統要求自身具有良好的性能和自動化程度來為高層、超高層的智能建筑服務。電梯系統作為建筑設備的自動化系統的一個組成部分該系統，是以計算為核心，構成對電梯設備的監控系統。此系統屬于BAS的一個子系統受BAS中央計算機的監視、管理及控制，并與整個BAS協調運行。但在實際運行中，電梯常常不能正常工作，會出現一些問題，如電梯在上升的過程中突然會直掉底層，不能按照正常指令運行，其原因就是未做功能性接地所致。只有在機房內設置一根獨立的接地線（絕緣線纜與動力線等截面），采用非金屬接地模塊獨立式接地，接地電阻R≤0.4歐。接地極與原接地極距離為20m～25m呈零電位。做了電梯功能性接地后，電梯才能正常運行。

（3）電子計算機中心的接地裝置要求不僅要確保人身安全，更要保證電子計算機正常運行和網絡系統設備的安全。電子計算機“接地”系統是比較復雜的，電子計算機“接地”系統處理的好壞對電子計算機是否能正常工作起到決定性作用，主要是由于高層、超高層建筑場地、位置、施工和投資等條件的限制。不容忽視弱信號條件在工作時數字設備地線的脈沖干擾。

4.結束語

綜上所述，隨著我國國民經濟的迅猛發展和“數字奧運”的提出，高檔智能化建筑已成為當今建筑的主流。電氣工程作為建筑工程施工的重要組成部分，其自動化技術水平的高低將直接影響著智能建筑的使用性能?；诖耍岣唠姎庾詣踊娇梢杂行嵘ㄖこ痰馁|量及延長建筑物的使用周期。

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