智能建筑中自動化控制技術的運用

李帥

摘要：隨著經(jīng)濟和科技的迅猛發(fā)展，我國的計算機網(wǎng)絡技術、電氣自動化控制技術、通信網(wǎng)絡技術等高新技術快速發(fā)展，本文簡要分析了自動化控制系統(tǒng)的工作原理，闡述了一些自動化控制技術在智能建筑中的運用。

關鍵詞：智能建筑;自動化控制;運用

自動化控制技術是指在無人直接參與的情況下，利用外加的設備或裝置，使機器、設備或生產(chǎn)過程中的某個工作狀態(tài)或參數(shù)自動地按照預定的規(guī)律運行。隨著科技的發(fā)展，自動化控制技術至今經(jīng)歷了五代，第五代簡稱FCS。與前四代相比，F(xiàn)CS數(shù)據(jù)的傳輸采用“總線”方式，有著更為廣闊的發(fā)展空間。智能控制的主要有模糊邏輯、專家系統(tǒng)以及遺傳算法和神經(jīng)網(wǎng)絡高層控制等方法，它通過對過程或實際情境進行操作而實現(xiàn)的。

一、自動化控制技術的應用特點

1.智能建筑主要是指以建筑物本身為平臺，結合現(xiàn)代科技計算機網(wǎng)絡技術、電氣自動化控制技術、通信網(wǎng)絡系統(tǒng)等高新技術，兼?zhèn)浣ㄖO施、辦公自動化系統(tǒng)、便捷通信等系統(tǒng)的一種綜合性建筑，智能建筑集結構、管理、服務以及個性化設計為一體，給人們提供一個舒適、便捷、高效的建筑環(huán)境。

2.智能建筑中的電氣自動化控制系統(tǒng)主要是指通過自動化控制技術對整個建筑的配電系統(tǒng)、照明控制系統(tǒng)、空調系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等系統(tǒng)進行自動化控制管理，這種自動化控制技術可以集中優(yōu)化管理建筑中的各個系統(tǒng)運行，節(jié)省建筑的設備能耗，提高建筑的自動化管理水平，給人們提供高效、安全、舒適的辦公環(huán)境和居住環(huán)境，提高管理人員的辦公效率。

3.現(xiàn)代電氣自動化控制技術應用在智能建筑的主要優(yōu)勢表現(xiàn)在，使建筑物的功能更加完備，實現(xiàn)了對建筑中的系統(tǒng)和設備進行更加全面高效的控制，對系統(tǒng)進行實時的數(shù)字化監(jiān)控，隨時調整系統(tǒng)的運行，使整個建筑有一個完善的控制中心機構，控制中心機構的任何命令都可以準確及時的傳達給整個系統(tǒng)，同時控制中心機構又可以隨時接收反饋信息，實時監(jiān)控和管理。現(xiàn)代電氣自動化控制技術在智能建筑中的應用，促進了建筑中整個系統(tǒng)的聯(lián)動機制，提高了智能建筑的安全性、可靠性、方便性和舒適性。

二、智能建筑中自動化控制技術的運用

1.交流工作接地，交流工作接地是指利用變壓器的中性點或中性線（N線）進行接地的工作。在實際工程的配電過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)輔助的等電位接線端子，這種等電位接線端子一般存在于箱柜的內部，絕對不能裸露在外面，也不能和其他接地系統(tǒng)混接在一起，特別是不能和PE線進行連接，如果混接就極易產(chǎn)生危險，對居住者造成危害。自動化技術的應用在于可以在高壓線路系統(tǒng)中使用中性點的接地方式，這樣既可以保證接地繼電保護的動作準確無誤，也可以避免產(chǎn)生由單相電弧接地所引起的過電壓現(xiàn)象。

2.智能建筑閉路電視實時監(jiān)控系統(tǒng)。對于智能建筑中的閉路電視實時監(jiān)控系統(tǒng)而言，它實際上就是一種較為先進、具有極強防范功能的現(xiàn)代綜合管理系統(tǒng)，是整個智能電氣自動化安防系統(tǒng)的重要組成部分。對于閉路電視實時監(jiān)控系統(tǒng)而言，其主要是通過實時遙控攝像機、相關輔助設備（比如云臺以及鏡頭等），直觀地反映出被監(jiān)視場所的實時狀態(tài)和詳細情況。

3.防雷接地，智能化樓宇內有大量的電子設備與布線系統(tǒng)，如通信自動化系統(tǒng)、火災報警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)、樓宇自動化系統(tǒng)、保安監(jiān)控系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)、閉路電況系統(tǒng)等，以及他們相應的布線系統(tǒng)。這些電子設備及布線系統(tǒng)一般均屬于耐壓等級低，防干擾要求高，最怕受到雷擊的部分。不管直擊、串擊、

反擊都會使電子設備受到不同程度的損壞或嚴重干擾。因此智能化樓宇的所有功能接地，必須以防雷接地系統(tǒng)為基礎，并建立嚴密、完整的防雷結構。智能建筑多屬于一級負荷，應按一級防雷建筑物的保護措施設計，接閃器采用針帶組合接閃器，避雷帶采用25mm×4mm鍍鋅扁鋼在屋頂組成≤10m×10m的網(wǎng)格，該網(wǎng)格與屋面金屬構件作電氣連接，與大樓柱頭鋼筋作電氣連接，引下線利用柱頭中鋼筋、圈梁鋼筋、樓層鋼筋與防雷系統(tǒng)連接，外墻面所有金屬構件也應與防雷系統(tǒng)連接，柱頭鋼筋與接地體連接，組成具有多層屏蔽的籠形防雷體系。這樣不僅可以有效防止雷擊損壞樓內設備，而且還能防止外來的電磁干擾。

4.安全保護接地，即將大樓內的用電設備以及設備附近的一些金屬構件，用PE線連接起來，但嚴禁將PE線與N線連接。在智能樓宇內，要求安全保護接地的設備非常多，有強電設備、弱電設備等。當沒有做安全保護接地的電氣設備的絕緣損壞外，其外殼有可能帶電。如果人體觸及外殼有可能被電擊傷或者造成生命危險。加裝保護接地裝置并且降低它的接地電阻，是保障智能建筑電氣系統(tǒng)安全，有效運行的有效措施。在智能建筑里，單相用電設備較多，單相負荷比重較大，三相負荷通常是不平衡的。因此，在中性線N中帶有隨機電流。

5.消防自動化。智能建筑許多都是高層建筑，其內部設施功能復雜，形成火災的因素也比普通建筑更多。一旦出現(xiàn)火情，如何盡快有效地開展補救工作，就為智能建筑的防火帶來了特殊的要求，因此消防自動化在智能建筑系統(tǒng)中就變得極其重要。消防自動化系統(tǒng)通過建筑物內不同位置的煙火控制裝置提供的信息進行確認后報警，同時啟動火災聯(lián)動系統(tǒng)，包括關閉空調、開啟排煙裝置、啟動消防專用梯并且啟動消防系統(tǒng)運作、緊急廣播疏散人群，從而使得盡可能的減少生命、財產(chǎn)損失。目前智能建筑經(jīng)常采用的消防自動化系統(tǒng)包括：自動噴水滅火系統(tǒng);自動氣體滅火系統(tǒng);火災事故廣播系統(tǒng);安全疏散系統(tǒng);消防電梯管理系統(tǒng)。

6.綜合布線自動化是智能建筑中的一個重要組成部分，能夠為智能建筑提供高速可靠的信息通道，有利于保證智能建筑功能的實現(xiàn)。綜合布線是通過電纜和相關的連接硬件組成的傳輸信息的通道。它采用的模塊設計方法以及統(tǒng)一的技術標準能夠有效的滿足智能建筑信息傳遞的要求，有利于實現(xiàn)建筑物內部的數(shù)據(jù)、語音、圖像之間的相互傳送，也有利于各個通信設備與交換設備與外界的通信往來。

7.計算機自動化辦公和通信。智能建筑自動化應用系統(tǒng)主要包括辦公自動化和通訊自動化，一方面要求要對設備進行環(huán)境的監(jiān)控另一方面主要是對數(shù)據(jù)庫的信息整合和管理。其應用中主要是在線性規(guī)劃與有限狀態(tài)圖進行結合，或者采用優(yōu)化的方法對大廈進行協(xié)調控制盒調度管理，進行啟發(fā)式線性和非線性規(guī)劃。建立對只能大廈的信息庫，從而更加有效的提供大廈管理的軟件支持。利用計算機系統(tǒng)進行網(wǎng)絡管理，利用多媒體軟件盡心多方位的客戶服務，從整個系統(tǒng)進行分析，對大廈的安全和服務設施，以及系統(tǒng)的維護，餐飲，通訊辦公等各個方面進行有效的管理。

三、應用實例

某公司業(yè)務大樓的計算機機房正在進行裝修，設計施工人員采用的是單點接地連接方式。施工人員從計算機機房引出一根VV235mm的單芯電纜，令其經(jīng)過地下穿至室外30m處，并將其做一組接地電阻為4Q的閉環(huán)式邏輯接地電極。這種連接方式不僅花費了大量的人力物力，而且計算機并不能正常工作。事實上，在對計算機接地時，經(jīng)常采用交流工作接地、直流工作接地、防靜電接地和安全保護接地，而在智能建筑這樣的特殊環(huán)境中，應采用聯(lián)合接地方式。首先，因為在智能建筑中，采用聯(lián)合接地，可以將智能建筑自身的基礎鋼筋和結構鋼筋作為接地裝置，效果良好，接地電阻值一般為014Q 以下。其次，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。當智能建筑物中采用等電位聯(lián)結、局部等電位聯(lián)結和星形等電位聯(lián)結后，利用鋼筋做接地裝置，其接地電阻將小014Q，遠遠小于計算機直流接地的電阻，也符合行業(yè)標準要求。因此，在該建筑物機房內進行局部電位聯(lián)結和聯(lián)合接地后，計算機運行良好。

智能建筑通過自動化控制技術實現(xiàn)對建筑物（群）內設備與建筑環(huán)境的全面監(jiān)控與管理，為建筑使用者營造了一個舒適、安全、經(jīng)濟、高效、便捷的工作和生活環(huán)境。隨著自動化控制技術的日益成熟和完善，智能型和環(huán)保型建筑將成為時代建筑的標志，智能和環(huán)保也將成為衡量建筑質量的指標。

參考文獻：

[1]宋蘇宛.電氣自動化控制在智能建筑中的應用研究[J].電子技術與軟件工程，2013（20）.

[2]丁鎮(zhèn)暉.建筑智能電氣系統(tǒng)的應用[J].建筑知識：學術刊，2013（09）.