智能化樓宇電氣設備的研究和使用

申賜強

（廊坊開新城市開發建設股份有限公司，河北 廊坊065000）

1 引言

所謂的智能樓宇就是，將樓房中加裝的一系列自動控制系統、高智能控制系統利用網絡系統有效的接連，集成在一起，實現物業管理的智能化，有效重組了物業的服務和管理等工作，大大提高了樓房的安全性能、舒適感受以及生活便捷性。現在常見的智能樓宇系統由監控系統、安保系統、來訪對話系統、門卡系統、消防自動報警系統等十幾種子系統組成［1］。為了推動智能樓宇建設健康有序發展，國家還開設了智能樓宇管理師的職業資格認證，有效規范了該行業從業者的行為和市場的紀律。

2 智能樓宇中電氣設備的自動化概述

在當代的智能樓宇中，十幾種智能子系統對電氣系統提出了更為嚴苛的要求，推動了電氣自動化的快速發展。電氣自動化技術在智能樓宇建設中的應用流程是：以繼電器為代表的信號數據采集裝置開展相關信息的收集，通過網絡系統傳輸給電腦、計算機終端，這個終端一方面將信息發送給樓宇管理者，另一方面根據已經設計好的程序發出有關指令，指揮有關機電設備開展工作，信號采集裝置再次檢測有關數據，但有關信息反映出的情況不需要機電設備工作時，計算機終端將再次發出指令，結束相關機電設備的工作［2］。

3 智能樓宇中電氣設備自動化的發展歷程

樓房電氣設備自動化發展已經經過四代研發。該技術的發展是從上個世紀七八十年代開始的，監控系統是最早安裝在樓房中，形成了第一代智能樓宇系統[2]。利用一臺電腦操作整個樓房中所有的監控設備。這是最早的電氣設備自動化應用到樓宇管理之中，有效提高的樓宇管理的安全性和可靠性。到了90年代初，將一臺電腦改為多臺電腦，再用網絡將多臺電腦建立起監控網，這樣監控的范圍進一步擴大了，有效的監控距離也進一步增加了。進入新世紀，由于網絡技術的引入，更多的電氣自動化技術應用到智能樓宇的建設上來。這些自動化技術通過網絡進行有效集成，真正意義上實現了將現場控制升級到遠程管理的層面上。近年來，隨著人們對樓房居住環境要求的提高，越來越多的功能（供暖系統、電梯）加載到樓房之中，對這些功能的操作更加需要自動化技術來加以控制。這樣，該樓宇的管理將變得安全、可靠、舒適和便利。另外，這種統一到一個系統管理控制，可以進一步降低建筑成本，避免不必要的資源浪費。

4 智能樓宇中消防設施控制系統

電氣自動化系統對樓宇智能消防設施控制應用。消防設施關系到千家萬戶的生命和財產安全。不能出現任何問題，但是人為管理總會出現各種差錯。而電氣自動化系統的引入，使消防設施的控制實現自動化。例如，辦公寫字樓里一般安裝的煙霧報警設備，也就是一個煙霧傳感器，通過它感知該樓宇中是否有煙霧，一旦發現問題，它將第一時間反饋給系統終端，系統根據事前輸入的指令，調用相應的程序，輸出拉響警報，通知管理員，同時開始指揮發現煙霧附近的噴淋設備開始灑水。再例如，系統對水泵設備的控制。系統控制其開啟時間。相關的壓力繼電器通過檢測，一旦發現消費管理中的水壓不足，及時反饋給系統，系統調用有關指令，發出啟動水泵的指令給水泵電機，水泵電機開始工作，壓力繼電器檢測發現水壓已經達到要求后，反饋給系統，系統發出指令關閉電機，水泵停止加壓［3］。同時對水泵的管理還有一個計時器，通過計時，定時通知電機開啟，水泵加壓，定時關閉電機，水泵停止工作。

5 智能樓宇的照明控制系統

電氣自動化系統在樓宇照明節能系統控制應用。樓宇照明節能控制系統的基本設計思路為，各個設計模塊接收中斷信息和調取各段分指令程序來實現各種任務。例如，在光線較好的白天，傳感裝置中的光敏傳感器密切關注陽光的強度，在陰雨天，光敏傳感器將發出光線不好的信號數據，反饋給系統，系統調取預先設計好的程序，加以執行，控制樓房里的照明電源開啟。再如，白天晚上的區分依靠的是系統中的時鐘模塊，到了晚上6點鐘系統中的時鐘模塊調取程序，發出指令定時開啟樓房的照明電源，夏季天黑的晚，冬季天黑的早，晴天天黑的晚，陰雨天天黑的早這些也是要考慮在時鐘模塊的設計之中的。

5.1 智能樓宇中照明系統的概念

照明系統是由照明的主要裝置和電路設施構成的，照明所使用的裝置主要指的是燈具，照明的電路設備指的是線路和照明開關等，照明設備監控系統的主要任務是能夠確保智能樓宇中所有的照明設備都能夠得到控制，而且能夠起到節能的效果，運用聲控的方式，當人們不需要運用照明設備時，照明設備就不啟用。

5.2 智能樓宇中照明監控系統的控制方法

在智能樓宇中，照明系統可以運用波動開關進行控制，這是一種最常見的控制方法，能夠根據人們的要求進行設計，在房間內的不同的出入口都可以設置開關，在樓梯處可以設置多控的開關，但是，這種控制方式比較復雜，需要設計很多線路。

在智能樓宇中，可以采用斷路器進行照明系統的控制，這種控制方法主要適用于對整體的燈具的控制，這種控制方法比較簡單，而且不會耗費大量的資金，但是，在控制燈具的時候，是實現一組燈具的控制，所以，在進行照明系統控制的時候，一組燈具是同時開關的，這樣不能起到良好的節能效果，因此，這種方法在智能樓宇中不是很實用。

在智能樓宇中，可以采用定時控制的方法，這種方法能夠通過定時的方法，對燈具的開關進行控制，通過運用BAS接口，從而實現對燈具的定時，讓燈具按照定時開和關，這樣能夠避免燈具長時間的開啟耗費大量的電能。

5.3 照明智能控制的優點

在智能樓宇中運用照明控制系統，能夠在一定程度上提高照明的質量，能夠美化人們居住的環境，通過柔和的光線，使室內更加舒適，照明控制系統實現了對照明系統的不同方式的控制，能夠對照明系統進行集中的監控，當照明系統出現故障時可以及時報警，排除故障，照明控制系統實現了對照明系統的自動化控制，能夠節省能源，實現可持續發展。照明控制系統，能夠保護燈具，當燈具出現問題時可以自動斷電，從而能夠延長燈具的使用年限。

5.4 智能化樓宇照明控制系統的監控內容

照明控制系統能夠實現全面地控制，主要能實現對以下場所照明系統的控制。

5.4.1 照明控制系統能夠實現對走廊、樓梯照明系統的控制

在走廊和樓梯處的照明系統，一般在晚上關閉，這時可以啟用聲控系統，實現自動的開關。

5.4.2 一般照明的監控

在進行一般照明監控的時候，一般是實現對辦公室、餐廳、房間照明系統的監控，根據天氣的不同，照明控制系統可以實現不同的監控，在晴天和陰天，自然光線肯定是不同的，在晴天，照明控制系統可以將照明系統的光線調的暗一些，室內的照明主要采用自然光，在陰天的時候，由于自然光線比較暗，因此，要將照明系統的光線調得強一些。

6 智能樓宇中電氣設備自動化的發展方向

隨著科技的進步，電氣設備、自動化產品不斷研發。智能樓宇也成為人們最渴望的需求之一。新產品、新技術將不斷地融合到智能樓宇建設之中。集中精力研發有實用價值、科技含量高的機電自動化產品，加快自主研發能力的提升，創造出有自主知識產權的機電設備，加大創新實力培養，促進相關技術產品的不斷發展。

6.1更加注重系統產品的統籌發展。建立統一的智能樓宇系統平臺，可以有效推動有關的機電設備自動化系統在一個層次上運行。而且統籌發展的平臺將大大降低樓房建設成本，減少不必要的資源浪費，這樣的一個具有兼容性能的平臺可以全面的吸納電氣智能化產品，統一平臺建設過程中，更加注重對新型技術的兼容，留好“后門”。同時將有關指令段存放在PLC中，有助于推動產品的統籌發展。

6.2更加注重機電產品的互通性。有效保證智能樓宇系統中機電產品生產的互通性，才能最大可能的維護智能系統的穩定性和兼容性。但是有些研發企業為了企業利益故意設置技術壁壘，導致系統無法兼容。這將形成一種惡性循環，不利于智能樓宇的建設發展。國家有關部分也發現了這個問題，因此，加強行業企業聯盟也將是以后的發展趨勢。因為只有攜手發展，共同進取，實現機電產品之間的兼容性，智能樓宇這塊最終的“大蛋糕”才能做大做強，相關企業才能共同贏利，實現可持續發展［4］。

7 智能樓宇中電氣設備在線監測與狀態檢修技術

7.1 電氣設備在線監測技術的原理

隨著科學技術水平的不斷提高，更借助于信息時代的偉大產物——計算機，在電氣設備的維護方面更是推波助瀾，電氣設備的在線監測技術應運而生。以往的電氣設備檢修需要使電力系統迫停完成檢修過程，新的在線監測技術則是完全適用于運行中的電氣設備，通過對電氣設備的信號采集處理，實現了真正意義上的帶電運行電氣設備的在線監測。其原理就是有傳感系統收集并整合電氣設備的信號，經過整合處理的數據傳輸給數據處理系統，而相關的工作人員則能夠直觀的看到電氣設備的運行參數，完成監測過程。數據結果更加真實可靠，最大程度降低了資源的浪費，避免了過度維修帶來的設備損耗，將現有的資源都盡可能的合理運用。

7.2 智能化樓宇電氣設備狀態檢修

7.2.1 電氣狀態檢修方針

類同于在線監控技術，手機電氣設備運行狀態的各個信息，結合實際情況，對電氣設備的健康狀況進行判定并檢修。因為電氣設備的運行狀態以及健康狀況等數據和信息來源相對復雜，所以要對在線監控，維修記錄等多方面信息進行總結和整理，以達到確保信息可靠的目的，并根據電氣設備可靠的信息制定相應的檢修手段，這也是維系電氣設備乃至電力系統正常穩定運行的基本保障。

7.2.2 電氣設備狀態檢修分析策略

電氣設備的狀態分析是對電氣設備的運行狀況做出籠統的概念性判定，也是電氣設備的檢修一個基本依據，目前來講還無法給電設備的狀態進行一個精確細致的評估。也就是說無法針對電氣設備的狀態而羅列出相應的問題原因和解決辦法。為了解決這種困擾，可以實行量化評估電氣設備故障，在電氣設備的某一部分出現問題即判定為0分，立刻進行檢修，在檢修結束后針對檢修結果進行量化評估，記錄得到的分數，以統計故障問題發生狀況。

7.3 智能化樓宇電氣設備在線監測以及狀態檢修技術的前景

傳統的電氣監測技術存在諸多不足，已經不符合現今高要求的電氣設備檢修，而且在實際應用方面往往會出現必須停止電氣設備運行而完成檢修工作帶來的資源損耗的不必要損失，所以智能化樓宇的電氣檢修技術顯然具有得天獨厚的優勢，更加可靠、精確地監測電氣設備的健康，以確保電力系統的穩定運行。

就目前而言，國內的在線監測技術功能相對單薄，但是并不妨礙其成為更加全面、智能的在線監測技術，根據監測系統對電氣設備的集中監測、大幅度提高監測結果的可靠性與精度，隨著科學技術的不斷發展，電氣在線監測技術會實現更加全面、可靠的作用［5］。

8 結語

總之，智能樓宇的電氣自動化發展將具有十分廣闊的發展空間。總線控制、強弱電有效配合、新型物聯網建設等技術將進一步融入該項技術發展之中。隨著計算機技術的不斷發展，機電產品不斷更新，相關技術不斷融合，智能樓宇電氣自動化控制將更加注重人性化服務，科學化管理，使得業主居住的環境更加安全、舒適、方便。

［1］趙思亮.現代智能樓宇電氣設備安裝技術與接地保護措施分析探討［J］.中外建筑，2013（11）:124-126.

［2］張巖.智能樓宇電氣安裝技術與接地保護措施芻議［J］.科技風，2011（4）:97.

［3］熊麗萍.淺析電氣自動化在樓宇智能化中的應用［J］.青春歲月，2013（23）:473.

［4］叢躍杰，郝曉磊.對智能樓宇建筑電氣自動化系統相關問題探討［J］.科技視界，2012（29）：345+356.

［5］彭惠冰.智能化樓宇電氣設計中的接地技術探討［J］.江西電力職業技術學院學報，2012（3）：46-48.