建筑電氣工程及其自動化研究

武曉麗

摘 要：電氣工程及其自動化是以電磁感應定律、基爾霍夫電路定律等電工理論為基礎，研究電能的產生、傳輸、使用及其過程中涉及的技術和科學問題。電氣工程及其自動化涉及電力電子技術，計算機技術，電機電器技術信息與網絡控制技術，機電一體化技術等諸多領域，是一門綜合性較強的行業，其主要特點是強弱電結合，機電結合，軟硬件結合。

關鍵詞：電氣工程；自動化；技術

1 前言

隨著人們生活水平提高，電氣工程及其自動化廣泛滲透于國民經濟各個領域，對其要求也越來越高，不僅要滿足家電用電、照明、安全用電等需求，更加注重實用、美觀、方便的功能。本文通過樓宇自動化、電氣安全、建筑設備自動化系統等幾個方面簡單介紹了電氣工程及其自動化技術的內容，筆者嘗試提出一些強化建筑中的電氣工程及其自動化技術的可行性建議。

2 電氣工程及其自動化的發展史

2.1 全空型電力電子開關

晶閘管雖然是第一代電子電力器件，但仍沿用至今。隨后全控制式器件相繼出現在交流變頻技術之后，這是電力電子器件的第二代器件；復合型電力電子器件IGBT和MGT這一類可以稱為第三代器件。最后，第四代電力電子器件是功率集成電路，PIC。

2.2 低頻發展為高頻電路

電力電子器件的發展，導致變換器電路換代，但是用于普通晶閘管時，直流變換器主要是整流相互控制，交流變頻傳動則是交流—直流—交流變頻器。當PWM變換器發展到第二代電力電子器件時，采用也相應增多。在其發展過程中，PWM存在很多缺陷，所以有了低頻向高頻發展的電路。

2.3 投入使用的通用變頻器

在經歷了第一代功能型U/F控制類型、高功能型第二代U/F型和高動態性能的變頻器之后，通用變頻器正式投入使用。

3 目前建筑中的電氣工程及其自動化技術運用

3.1 樓宇自動化

樓宇自動化控制采用計算機集散控制，所謂計算機集散控制是指集中管理分散控制。它的分散控制器大多采用直接數字控制器，運用上位計算機進行主機屏幕的管理和監控。主要手段是曲線、動畫、、數據庫、文本、腳本以及各種專用控件等。樓宇自動化包括：供水和排水監控系統、通風與空調監控系統、照明監控系統、電梯運行監控系統、電力供應監控系統、消防監控系統、綜合保安系統和結構化布線系統。

3.2 電氣安全

隨著人類對電力能源的重視與應用，電力設備和電力設施與人們的生活、工作已經密不可分，電力甚至成為現代各行各業發展的基礎條件。但不可否認，由于多種原因，電力能源方便人們生活、工作的同時，電氣設備產生的問題對人們的生活與工作帶來不少煩惱與損失，有時甚至是災難的表現。因此，電氣安全已經成為各國電氣維護與操作人員消除安全隱患、保障職工健康、防止傷亡事故以及保障各項任務圓滿完成，同時也是電氣工作者首要面臨并努力解決的重要問題。

3.3 電氣絕緣

保持配電線路和電氣設備的絕緣，是確保人身安全和電氣設備的正常運行的最基本要素。電氣絕緣性能是否良好，可通過測量絕緣電阻、抗壓強度、漏電流和介質損耗等參數衡量。

3.4 安全距離

電氣安全距離是人體、物體等而無風險的安全可靠的距離。地面與帶電體之間、帶電體與帶電體之間、身體與帶電體之間、帶電體與其他設備和設施之間，均應保持一定距離。通常，配電線路和變、配電裝置附近工作的變化，應考慮線路的安全距離，變、配電裝置的安全距離，并保持安全距離和操作安全距離。電氣安全距離，是指人體、物體等接近帶電體而不發生危險的安全可靠距離。

4 建筑設備自動化系統

樓宇自動化系統是一套央監控系統。通過各種建筑物內的空調設備、冷熱源設備、防火、防盜設備進行集中監控，以確保建筑物內環境舒適，充分考慮節能和環保條件的地位和建設中的各種設備的利用率的條件下，以達到最佳的目的完善建筑中電氣工程的及其自動化技術，給予自動化技術的巨大作用，目前其在電氣工程中的運用發展很快，我們可以從以下一些方面入手完善。

4.1 建立自動化的系統架構

建筑中電氣工程的及其自動化技術需要具備哪些功能？處理哪些問題？建立哪些管理層次？這些都是電氣工程及其自動化技術首先需要解決的問題，在自動化系統的體系結構，我們可以設置相應的管理模塊，根據每個模塊中的實際需要，設置相應的功能，然后根據這個系統架構去指導和規范后續制度建設以及相關人員的設置。常見的模塊應包括數據管理、電氣工程管理、電力設施養護、運行監控、人員管理、外部環境以及幫助等。

4.2 自動化設備的合理選用

自動化設備是電氣工程中自動化技術的基礎，自動化設備的合理選用將對整個自動化技術的科學性和效率產生重大影響。在一般情況下，電氣工程及其自動化技術中設備將分為三個類別的作業基礎上，通過作業類設備可以實現開關、換閘、變壓、穩壓等一系列的電氣工程操作，尤其是在潮濕、積水等較為危險的外部環境出現時，自動化技術可以實現遠程控制和精確的動作，從而大大降低了傳統的手工操作的風險。經營設備包括電磁開關、自動化和變壓器設備；第二類傳輸設備、監測設備和網絡傳輸設備，包括電子信號轉換系統，信息收集傳遞裝置收集的信息可以運行整個系統實現實時監控，監測信息反饋到控制中心，以數字和圖形的形式在控制中心顯示該系統實時動態；第三類是加工設備的控制，包括控制終端和處理器控制中心可以調節系統上的加工設備，目前，自動化設備正朝著智能化、無人化和高效化的軌道快速前進。

4.3 環境監控

電氣工程設備的運行環境，是環境監測非常重要的方面，包括電力系統的運行環境和監管環境的電氣工程自動化技術監測。電氣系統的運行環境是密切相關的操作關系，并對溫度、濕度、電壓、功率因數等進行實時監控，通過設立警戒線值，判斷??外部環境是否滿足業務需求，當外部鏈接變化，這些數據將反映到控制中心，控制中心及時向相應指令。而環境管理主要指管理人員，建立自動顯示和自動報警和門禁系統的運行參數，有必要在這方面通過UPS系統。所有的管理數據都可以通過Web網絡可以共享。

5 結語

在現代科學技術突飛猛進的今天，重視電氣工程以及自動化技術研究是非常必要的。自動化技術在電氣工程中系統化和規模化的運用是一項復雜且龐雜的系統工程，雖然目前在實踐中存在不少的問題和不足，但只要我們積極探索和學習，相信自動化技術和電氣工程一定可以實現更完美的結合。

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