智能建筑中電氣工程及其自動化技術淺述

劉成龍

摘 要：智能建筑是融入計算機云處理技術、自動化技術以及現代綠色建筑為一體的綜合性服務建筑， 主要目的是為用戶提供一個智能、快捷、綠色、安全、高效的居住環境。電氣工程自動化技術是智能建筑的重要組成部分， 主要提供電力安全、電力資源合理配置、電氣設備智能化和通訊系統的有效輸出。電氣工程自動化技術在智能建筑中的應用舉足輕重。本文根據筆者工作實踐，對智能建筑中電氣工程及其自動化技術進行了分析和探討。

關鍵詞：智能建筑；電氣工程；自動化；技術

1 前言

隨著我國建筑行業的發展， 建筑的功能逐漸從使用層面上升到感官體驗層面。智能建筑電氣自動化是指建筑通過計算機和電氣自動化技術的運用， 對建筑的配電輸出、樓棟小品燈光、建筑氣流、排水系統和消防系統等功能環節進行自動化控制， 從而形成建筑與周圍環境和電氣配置之間的完美結合， 通過建筑環境、設備自動化監測和建筑設備功能自動解決問題系統， 以確保建筑安全、高效智能化， 實現建筑智能化。

2 智能化技術的主要優點

智能化技術包括計算機、網絡通信、視頻應用、自動化技術等多種技術， 并與通信、物聯網、傳感等都有關聯。在對智能化技術進行應用的過程中， 與傳統的電氣系統相比， 智能化電氣系統的技術和工藝的創新性更強， 并且能夠對有限的能源進行合理的利用， 以實現集中控制， 進行安全監管。在技術領域， 對傳統技術和智能化技術進行比較， 智能化電氣系統是對傳統的電氣系統進行分離， 分離成電氣設備、控制信息和各類子系統， 然后再對計算機網絡系統加以利用， 以形成一個整體性的網絡。智能化技術也可以使電氣實現集中控制， 進行智能調配， 使電氣設備的正常運轉得到保證， 也能夠合理的利用資源， 節能減排。在建筑電氣工程中對智能化技術進行應用， 可以進行遠程實時的操作、控制與監控， 使維護和管理更加方便， 并對故障的發生能夠及時的掌握并能夠采取相應的措施， 使資源的投入得到減少， 管理的工作效率以及系統的安全可靠性得到提高。

3 電氣工程自動化與智慧建筑的關系

電氣工程自動化是智慧建筑形成的必要條件， 智能建筑各項功能的實現是在電氣工程自動化條件下才能夠完成， 比如智慧建筑中的火災預防功能， 該功能是通過互聯網數據連接監控、感應系統和火災報警器、自動噴水系統等形成火災預防系統， 在火災感應設備感應到建筑環境內溫度超過警戒線或煙霧濃度高于警戒線時會進行區域鎖定， 并將數據反饋到后臺監控主機， 主機自動傳導信息到報警系統和自動噴水系統， 進行火災報警和臨時性滅火， 以保證建筑安全的功能。因此， 智慧建筑形成的前提是電氣工程自動化的科學應用。只有實現電氣自動化與建筑功能的結合， 才能保證建筑資源的合理配置， 以實現建筑智能化。

4 電氣工程及自動化技術在智能建筑中的應用

4.1 自動化技術在配電設備中的應用

配電系統是建筑運營的核心， 是建筑電梯運營、公共照明系統、安防系統等運營的支撐， 也是智能建筑有效運營的保障。自動化技術在配電設備的應用可以有效提升配電功率、降低能源損耗和提升安全防護質量等， 具體應用體現在：在供電系統應用過程中， 通過電量輸送負荷監測， 在保證建筑運營的前提下， 對電路輸出功率進行調配， 而自動化技術能最高限度地提升配電效率， 以避免資源浪費。比如電路聲控系統和感應系統在建筑照明上的運用， 通過對周圍環境的聲音、光線、溫度進行監控和判斷， 調配電路輸出功率高低， 合理劃分照明區域， 有效提升電力使用效率；在配電安防方面的應用， 配電設備中應用安防自動化技術， 對電路溫度、電流量進行監測， 通過數字電子技術測算出地面上與含電荷量物體之間的安全距離， 比如當電路溫度異常、漏電現象出現時， 通過感應系統反饋到計算機反饋系統， 通知維修人員進行維修， 并及時對供電系統予以斷電， 達到安全維護功能。

4.2 在樓棟控制系統上的應用

智能化建筑主要體現在建筑體驗感上的優勢， 例如通過對建筑樓棟之間的空氣、溫度、濕度、排水的調整， 增加建筑樓棟之間的健康、舒適程度。而智能建筑樓棟控制系統是由排風系統、供排水系統、消防系統以及安防系統構成， 通過對自動化監測、調整而達到人們的居住條件， 比如排風系統和排水系統， 在建筑墻體設立感應系統， 當空氣流動值低于或高于標準值時， 感應系統傳輸信息， 排風系統增加空氣流動量；而當空氣濕度低于標準或空氣過于干燥時， 或傳輸信息到排水系統增加空氣濕度。電氣工程自動化技術在智能化建筑樓棟系統上的應用可以最大限度增加現代建筑舒適程度和智能程度， 更能夠從體驗上滿足人類對現代居住的水平上的需求。

4.3 自動化技術在通信服務上的應用

智能化建筑關鍵在于信息的傳遞， 而通信服務是連接智能建筑的核心紐帶。只有通訊服務得以健康運營， 才能實現智能設備效用的最大發揮。電氣自動化技術在通信服務上首先要構建信息處理系統， 像人類大腦一樣， 進行數據的收集、處理和儲存；其次構建連接系統， 通過IP通訊、個人通訊系統、衛星通訊系統， 進行外界個人與整體的信息連接、交換；最后， 構建自動反饋系統， 對信息進行自動儲存和處理， 對于疑難問題進行銜接解答， 并進行信息處理， 將結果予以匯總反饋， 有助于未來通訊服務發展。

4.4 智能化技術在電氣工程中進行故障檢測的應用

在使用電氣工程設備的過程中經常會出現故障， 而對于出現故障的位置以及性能， 傳統的技術很難檢測出來， 導致不能采取解決措施， 使工程的進度以及質量都會受到很大的影響。而且， 如果在進行故障檢測時， 排查的范圍廣， 也會增加檢測的難度。而對智能化技術進行應用， 可以整體、全面的對電氣系統進行排查， 也能夠在發生故障后， 在最短的時間內及時對故障的位置進行定位并反饋異常的情況， 對故障的性質給出一個初步的判斷， 這樣可以采取相應的措施進行修理。

4.5 智能化技術在建筑電氣工程中自動化控制中的應用

建筑電氣工程中的自動化控制進行自我保護以及發展， 主要對自動化系統進行依賴， 來提高建筑電氣工程的效率， 并完善技術。智能化技術將保護機制和協同自動化結合起來， 可以使定位更精準， 從而可以監督并控制施工電路的每個環節以及運行的情況。將具體的情況通過交流傳感系統反饋到處理中心當紅總， 可以掌握數據的變化情況， 然后對建筑電氣工程施工的具體運行情況進行分析。智能化技術可以根據電路、電網、電線的判斷以及反饋的數據， 來采取相應的措施， 使建筑電氣的質量得到保證。

5 結語

綜上所述， 智慧城市是現代建筑發展的必要趨勢， 智能建筑是智慧城市進程的必要組成， 電氣工程及其自動化在智能建筑的構成中發揮至關重要的作用。因此， 在智能化建筑的設計中， 要將電氣自動化合理運用在建筑監測、電氣配置、建筑環境調節和通訊服務構建中， 從而實現安全、綠色、高效的智能化建筑。

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