關于智能建筑設備電氣自動化系統設計的探討

陳乃炯 郭雅婷 龐廷廷

【摘要】 智能建筑設備電氣自動化系統的應用能夠確保居民生活的舒適以及安全。故而，該系統的設計質量便顯得至關重要。本文簡要介紹了該系統的組成、工作原理與系統功能，同時從給排水系統、通風與空調控制系統等方面分析了智能建筑設備電氣自動化系統應如何設計，以期確保建筑物的使用安全，提高居民居住的舒適度。

【關鍵詞】 智能建筑設備 電氣自動化系統 設計方式

智能建筑設備電氣自動化系統自身具備低碳、環保以及節能的功能。該系統可以替代人工對建筑物各類設備進行管理以及控制，從而為企業節省的大量勞動力，縮減了企業生產成本，同時也強化了建筑物設備管理工作，延長建筑物內設備的使用壽命，并確保了設備安全性以及穩定性。因此，該系統開始廣泛應用于各建筑物當中，從而幫助建筑物節省大量能源，并提高了企業經濟效益。

一、智能建筑設備電氣自動化系統簡述

1.1系統組成及其工作原理

該系統屬于智能控制系統，中央監控計算機、中控制設備、現場控制設備以及兩級網等設備構成該系統的集散裝置。該系統利用中央監控計算機實現交流，利用現場控制設備對各個設備實施控制。由一級網與二級網形成兩極網絡，其中一級網絡便是局域網，而二級網絡則為工業控制總線。中央監控計算機作為第一級別的控制設備，一級網絡同二級網絡相連所用的現主控制設備則作為二級控制設備。二級網絡與現場控制設備相連，主要工作是操控現場設備，這便是三級控制設備。傳感設備與執行設備均為第四級別控制設備，安設于建筑設備當中。這一連接方式使得現場各控制設備能夠獨立工作。

1.2智能建筑設備電氣自動化系統功能

該系統具備如下功能：

第一，自動化控制設備。該系統可自行對機電設備的開啟、運行以及關閉進行控制、監測，并將設備此刻狀態向有關工作人員顯示，以便其及時了解設備此刻的運行情況。

第二，數據監測功能。該系統可自動顯示各類型設備運行過程中各項參數發生的變化，并向有關工作人員提供。不僅如此，該系統還可將所獲取的數據儲存，并將數據作為歷史數據為工作人員提供。

第三，事故處理功能。如某設備發生故障或是無法工作，該系統可自行啟用對應的方案進行處理，以免事故擴大。同時，該系統還可以根據外界環境條件的變動，自行調節設備各項參數，令設備始終處于穩定安全的運行狀態。

第四，機電設備統一管理。企業將該設備應用于建筑物當中，可以對各類型機電設備實施統一化管理，并令各個設備的工作相互協調。同時也使得設備的能源消耗以及設備維修工作實現自動化管理。

二、智能建筑設備電氣自動化系統的設計要點

2.1給排水系統的建立

通常情況下，現代建筑物當中，給水系統有以下幾種方式：

第一，通過水泵將水輸送至指定區域。

第二，利用處于高位的水箱輸送水。

第三，通過氣壓罐輸送水。

室內排水系統往往選用重力流直接排放的方法。若建筑物有泵房，則設計集水坑，利用潛污泵將水從室內排出。

若建筑物采用水泵直接送水的給水系統，則需要在池內安設三個液位傳感設備，用以感應是否存在溢流問題、水量是否達到最低報警水位以及安全的啟泵液位。同時還需設計用以測量水壓的傳感設備，其目的是為了對恒壓供水工作，以及工頻泵的開啟或關閉工作進行控制，并測定上述設備的運行狀態，如發現運行狀態異常，則及時向有關工作人員報警。若企業選用高水位箱輸送水，則需借助DDC檢測方式完成上述工作，除上述工作外，還需要計算設備的運行時間以及累計的電量。

至于排水系統，則主要通過排水泵、生活水池、集水坑以及污水池等有關設備實現對潛污泵開啟或是關停的控制，并適時監測設備的運行狀態，以免潛污泵在運行過程中出現故障。

2.2通風以及空調控制系統

空調系統都是由熱源、冷源以及前端設備構成。通風系統能夠對室內空氣實施凈化，將空氣內的污染物質去除，并將室外的新鮮空氣放入室內。通風系統共有局部通風系統與全面通風系統兩種形式。空調控制系統借助制冷系統形成對設備啟動與關閉的控制，同時還可以決定冷水機組開啟的臺數、決定壓差系統、監測水流狀況。而通過熱水控制系統，空調控制系統可以完成對交換設備二次熱水出口部分溫度值的控制、熱水泵各項活動的控制。借助控制處理監測系統，可完成對回風溫度值與濕度值的控制、啟動時間與關閉時間的控制等。

設計人員在設計過程中，不僅需要設計上述功能，同時還需要注意空調系統的節能效果。智能建筑中，空調系統所消耗的電量值最高，故而，控制空調系統耗電量，能為企業節省大量成本，也為我國節省了大量能源。就目前而言，較為常用的節能技術有地源熱泵技術以及水源熱泵技術等。該兩種技術是借助夏季時，地球淺層水源所具有的溫度不高于地面建筑物的溫度。而冬季淺層所具有的溫度不低于地面建筑物溫度的原理進行工作。

所以將空氣或是水作為載劑，通過熱泵增加或是降低建筑物內的溫度，使得室內溫度可以自由調節。該技術的應用須由水源中央空調主機系統、水源水系統以及住戶系統所組成，可節省大量能源，效果也較為良好，適用于多種類型建筑物，且系統運行較為安全穩定。該系統主要應用DDC完成信號的收集工作，借此確認熱泵的使用率，判定水流流量，同時利用增加或減少水泵轉素質，令該系統傳輸流量符合建筑物總體需求。

變風量控制技術是利用送風量的大小對被控參數進行控制，共包含有如下兩部分組成：變風量空調機組以及變風量末端。變風量空調機組主要負責控制風機的主動速度，而變風量末端則作為終端對設備進行控制，利用控制信號自行調節電動風門開啟的幅度，使得室內溫度逐漸達到設定值。該系統在實際應用中更為靈活，節能效果也頗為顯著。

2.3照明控制系統

智能建筑的照明工作需要消耗大量電量。故而，設計人員不僅需要確保照明質量，同時也需要節省能源。通常情況下，智能建筑均為高層建筑，電力動力系統也是極為重要的系統之一。設計人員不僅需要設計樓道照明以及特定時間照明的開啟與關閉，同時還需要設計航空障礙燈與投光燈等照明設備。以照明定時控制為例，設計人員在設計電氣照明節能系統時，預先設定時間點、時長以及場景，當到達時間點，或是預設場景觸發，燈光便會打開。超過時長，或再次觸發場景，則燈光關閉。

定時控制一般用于地下車庫當中。工作人員考察車庫實際車流量，并判斷車庫的高峰期與非高峰期，據此進行時間的設定，在高峰期時，應保持照明全開的狀態，保證車輛進出安全。而在非高峰期，只需開啟指示燈照明，保證基本照明度即可。如此一來，不僅可以保證建筑照明，同時也節省了大量能源。

三、結束語

智能建筑設備電氣自動化系統可對建筑物內各類設備進行監控，以確定各個設備是否處于正常運行的狀態。若某設備運行出現問題，便及時向有關工作人員發出警告。由此可見，該系統在建筑物中的應用，可有效提供智能建筑物的安全性，也提高了住戶居住的舒適度，具有良好的應用前景。

參 考 文 獻

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