建筑電氣自動化控制技術及應用實踐之研究

陳康

摘 要：電氣工程是建筑工程中的關鍵部分，電氣工程對建筑內部的各類電氣設備的穩定、安全運行具有直接的影響。建筑電氣自動化控制技術是在自動化控制的基礎上，實現對電氣工程的自動化控制，進而推動建筑電氣工程的功能與安全。但是，在實際的建筑電氣自動化控制技術應用過程中，一些因素的存在，嚴重影響建筑電氣自動化控制水平，造成隱患發生。故此，展開對建筑電氣自動化控制技術的研究，解讀具體的建筑電氣自動化控制技術的應用實踐，旨在發揮建筑電氣工程的作用，提升控制水平，降低資源浪費，推動建筑工程電氣控制的智能化水平提升。

關鍵詞：建筑 電氣自動化控制技術 應用實踐 節能

中圖分類號：TU855 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）08（c）-0055-04

鑒于建筑電氣工程對建筑工程的作用，借助自動化控制技術實現對建筑電氣工程的控制，達到自動化、效率化等的作用目的，從而有效改善建筑工程的智能性和服務性。但是，在具體的建筑電氣自動化控制技術應用過程中，受到自動化控制技術選擇不合理、理解不清等問題的影響，導致建筑電氣自動化控制水平不佳，亟需改進與完善。基于此，本文對建筑電氣自動化控制技術展開分析，并詳細地對建筑電氣自動化控制技術的應用進行闡述，解讀具體的建筑電氣監控系統、中央空調系統、中央空調變頻調速控制等，內容如下。

1 建筑電氣自動化控制分析

建筑工程是服務于人類的重要項目類型，是人們生活、工作的重要場所，建筑工程的功能性是影響人們舒適度和便利性的關鍵。電氣工程是建筑功能的重要體現，借助建筑電氣工程可實現建筑內部各項電氣設備的穩定運行，并降低安全隱患的發生，滿足現代人們對建筑功能的需求。

1.1 建筑電氣自動化控制的功能

鑒于建筑電氣工程對建筑的作用，建筑工程在實際的建設過程中，合理地對建筑電氣自動化控制技術進行應用，全面推動建筑電氣自動化控制系統的功能。電氣自動化控制系統囊括多個結構部分，不同的結構承擔著對建筑工程的控制和管理能力。且自動化通知系統內部還存在自動與人工操作轉換功能，在一些特殊狀態下，由自動化控制轉化為人工操作，保障特殊裝下控制的功能。借助電氣自動化控制系統，可完成對電氣工程的自動化控制，在一些故障狀態下，系統可以根據電氣工程的故障狀態實現邏輯判斷，并完成相關保護動作，規避建筑內部電氣設備損壞的情況。

1.2 建筑電氣自動化控制技術特征

建筑電氣自動化控制技術對建筑工程的作用明顯，是提升電氣設備和電氣系統穩定與安全的基礎。具體的電氣自動化控制技術應用過程中，必須在全面了解自動化控制技術的前提下，綜合展開對其的應用，規避盲目應用的目的。為突電氣自動化控制技術的功能，需充分了解其應用的特征和要求，建筑電氣自動化控制技術的特征和要求主要體現在以下幾個方面。

（1）控制對象相對較少。盡管建筑工程內部的電氣設備數量龐大，但是電氣自動化控制的部分相對較少，如果自動化控制技術應用不合理，就會導致控制效果降低，制約系統整體功能。

（2）信息量相對較少。電氣自動化控制的監控系統所獲取的數據信息相對較少，主要是獲取電氣設備系統的具體信息，并結合信息的具體內容實現控制。

（3）可靠性要求高。建筑電氣自動化控制技術具有較高的可靠性要求，要求自動化控制技術能夠在不同狀態下運行，并實現對電氣工程保護和控制。

（4）抗干擾要求高。建筑電氣對自動化控制技術的抗干擾能力要求較高，主要是由于自動化控制系統容易受到外界因素和系統因素的影響，導致干擾產生，如果抗干擾能力差，就會誘發控制效果問題，造成控制功能下降。借助高抗干擾能力的自動化控制技術，可為電氣控制效果提升奠定基礎。

1.3 建筑電氣自動化設計原則

為實現建筑電氣自動化技術的有效應用，需要重視對具體的自動化設計原則的解讀，具體原則如下。

（1）客戶需求為導向。建筑電氣自動化設計要以客戶需求為導向，重視建筑電氣工程的整體性，綜合展開自動化設計。并綜合展開自動化控制的方案設計，結合電氣工程真實情況，按照客戶需求，展開對自動化控制方案的綜合選擇。

（2）嚴格按照設計標準。電氣設計和控制技術應用均需要建立在相關標準的基礎上，確保各項技術均可以符合設計標準，保障自動化控制的效果。

（3）確?？刂频倪m應性。具體的建筑電氣控制技術需要與建筑工程具有良好的適應性，如果控制技術選擇不合理，與建筑電氣工程適應性不佳，必然會造成控制問題，甚至產生隱患。

（4）實用性原則。所謂實用性原則，是建筑電氣自動化控制需要具有切實的功能性，在保障電氣設備安全運行的基礎上，改善控制系統的完善性，推動電氣設備的功能與服務性。

2 建筑電氣自動化控制技術

在詳細研究建筑電氣自動化控制技術的特征、原則和功能的基礎上，展開對具體建筑電氣自動化控制技術的研究，內容如下。

2.1 安全防范技術

建筑電氣自動化控制技術是借助自動化控制系統體現的，自動化控制系統中具有多個子系統，自動化控制中，必須保護系統和各個子系統的安全。具體的建筑電氣安全防范技術主要從子系統保護和相關設備的保護。首先，對于控制系統安全防范技術主要從病毒和非法入侵入手，運用病毒扇形掃描技術和識別技術，降低系統安全風險。其次，建筑自動化控制技術從而建筑的整體安全入手，構建弱電自動化控制、周界防護技術和樓宇對講等技術，綜合提升建筑的整體安全性。最后，為了降低雷擊的影響建筑電氣自動化控制技術也需要從防雷措施入手，降低雷擊事故對電氣設備的影響，并設置有效的程序部分，實現對雷擊后快速應對，將雷擊事故對電氣工程的影響降到最低。

2.2 建筑設備監控技術

電氣設備是建筑電氣工程的關鍵部分，如果電氣設備出現故障且不能得到及時處理，就會導致建筑電氣工程的整體安全性受到威脅，甚至導致重大安全事故的發生，危及居民生命財產的安全。傳統建筑電氣設備的監控技術盡管能夠實現集中監控，但是受到條件等因素的影響，導致傳統監控效果不佳，不能實現自動化控制和管理。借助建筑電氣自動化控制技術，運用網絡通信技術、傳感器技術等技術進行應用，可以實現建筑電氣設備的在線監控，并結合相關程序能夠實現對設備故障初步診斷，并完成邏輯判斷。在發現故障后借助網絡通信技術，實現對信息的快速傳遞，促使相關維護管理人員能夠充分得到設備故障信息，并快速完成故障反應，降低建筑電氣設備故障的不良影響。而且借助設備監控技術還可以制動展開對設備保護工作，快速切換設備的運行狀態，降低電氣設備故障的進一步擴大。

借助網絡技術對提升建筑設備監控效果具有積極的作用，借助網絡通信技術可推動系統的監控性能提升，并改善監控系統的性能，使得監控系統更為可靠。不斷進步的新型網絡技術，為設備監控技術的改進和完善奠定基礎，推動建筑電氣自動化控制技術的發展。

2.3 通信網絡控制技術

智能化是現代電氣自動化控制的發展方向，通信網絡技術是現代電氣自動化控制的關鍵技術類型，不僅僅有助于推動電氣工程自動化控制，還可以推動建筑工程整體的智能化管理，推動建筑工程的整體服務性。通信網絡控制技術的應用，能夠推動數字化社區的形成，實現家用電器設備自動化、監控網絡自動化，推動電氣工程相關信息共享，為建筑電氣的控制和管理水平。

2.4 變頻調速技術

在實際的建筑電氣自動化控制技術研究時，為了降低建筑電氣工程的電力能源消耗，達到綠色建筑工程的整體服務性和節能性進行研究。其中變頻調速技術主要是從系統整體性能穩定性出發，科學地處理負荷實際變化，做出足夠快的反應，從而達到降低能源消耗的目的，實現節能。變頻調速技術與電氣自動化控制技術緊密結合，可以有效改善建筑的控制水平和節能水平，推動建筑工程的整體服務性能的體現。

3 建筑電氣自動化控制技術的應用實踐

鑒于建筑電氣自動化控制技術對建筑電氣工程的作用和意義，結合具體自動化控制技術，分別展開對中央空變頻智能控制、電力監控系統的研究，內容如下。

3.1 中央空調變頻控制系統

借助自動化控制技術，可以展開對中央空調變頻控制系統的構建，達到節能和降低隱患的目的。

3.1.1 中央空調系統構成

在研究中央空調變頻控制系統時，需要預先對中央空調系統進行研究。通常情況下中央空調是由循環水系統、制冷機組、風機盤管和冷卻塔等部分構成。圖1為中央空調系統的工作原理圖。

在得出具體工作原理圖后，可以得到中央空調系統在具體運行中，先運用水泵將已經制冷的水引入到風機盤管中，并使之與熱工器進行接觸交換，最終達到制冷的目的。在明確中央空調系統具體工作原理后。

3.1.2 中央空調變頻控制系統要求

中央空調變頻控制系統的應用，可以達到中央空調系統的電力能源消耗，達到節能減排的目的。其中具體變頻控制要求如下。

（1）從中央空調的整體穩定特定入手，了解負荷變化情況，且需保障冷凍水和冷卻水的溫差需保持恒定。

（2）系統需要能夠快速地對負荷變化，做出快速應對，實現對電力能源消耗水平降低。

（3）中央空調變頻控制系統的設計需要盡可能地降低設置復雜程度，達到良好的經濟性指標。

（4）系統需要具備較好的儲能能力，達到較高的節能效果和能源利用率。

3.1.3 中央空調變頻控制系統實現

站在建筑電氣自動化技術的基礎上，綜合展開中央空調變頻控制系統的設計，內容如下。

具體的控制，選擇PLC作為主控機的變頻控制柜、溫度傳感器等設備，并運用模糊PID控制方法展開智能控制。其中系統的總體設計方案如圖2所示。

按照上述設計方案，展開對中央空調變頻控制。具體的控制中，PLC起到水循環氣筒總體調節功能的關鍵，由傳感器部分對出水溫度和回水溫度進行監測，并將監測信息傳遞到PLC，PLC根據預先設定的程序，完成對具體數值的比較，完成后借助模糊PID展開運算。將其結果傳輸到變頻器，促使變頻器能夠根據預先設定的情況，展開輸入電源頻率的調整，進而實現對水循環泵的轉速調整，進而改變水循環的效果。

為實現自動化控制的效果需要合理展開PLC的選型，中央空調變頻控制的PLC需要滿足功能豐富的指令集、強大的通信能力、便捷的編程軟件等特點。借助中央空調變頻控制，不僅僅能夠實現建筑空調系統的自動化控制，還可以達到節約建筑中央空調系統電力能源消耗的目的，實現節能，推動建筑服務性提升。

3.2 電力監控系統

借助電力監控系統能夠對整個建筑的電力部分進行覆蓋，借助電力監控系統，不僅能夠獲取準確的電力設備運行信息，還能夠根據設備具體的運行狀態，展開對設備的調整和控制，從而規避故障范圍的擴大和影響。建筑電力監控系統在建筑電氣工程中具有極高的應用價值，是保障建筑電氣工程穩定與安全的關鍵。

3.2.1 電力監控系統的基本組成

建筑電力監控系統可以大致分為3個子系統，分別為控制現場子系統、信息處理與控制子系統、人機交互子系統。

（1）控制現場子系統。是實現對建筑電氣設備實時監控的部分，主要是由PLC、傳感器、遠程I/O單元等部分構成。借助傳感器部分完成對電氣設備運行信息的采集，并由PLC部分完成對上下級控制指令的實行，達到收發指令和控制信號輸出的目的?？刂片F場子系統的具體工作是借助傳感器獲取數據信息，并通過數據信息初步處理，再由通信系統將具體信息輸送到主控端。

（2）信息處理與控制子系統。這部分主要完成對控制現場子系統傳遞數據信息的處理和顯示。具體的數據信息處理是由主控端的計算機完成。這些經過處理后數據信息，可以選擇多種報告形式展示在相關工作人員的面前。這些工作人員可以借助主控端完成對控制指令的輸出，從而由控制現場子系統中PLC接收，并完成相關控制任務。

（3）人機交互子系統。這部分子系統主要是用于工作人員輸入相關指令和獲取準確的電氣設備信息的位置。人機交互系統具有屏幕顯示器，并具備不同的功能模塊，如打印輸出模塊、輸入控制模塊等，不同模塊具備不同的功能，滿足電氣設備運行數據信息的展示。此外，人機交互子系統具有重要的報警功能。在主控端完成對電氣設備運行數據分析后，可展開邏輯判斷，分析異常信息的產生原因，并由人機交互子系統，實現電氣設備故障的報警，從而使得相關維護人員能夠得到準確度的故障信息和故障位置，從而實現故障的快速排除，推動建筑電氣的自動化監控的整體效果。

鑒于上述3個子系統的具體功能，可以得到電力監控系統的具體結構圖，如圖3所示。

3.2.2 電力監控系統的應用實例

電力監控系統是建筑自動化控制技術的重要組成與延伸，在建筑工程中具有極高的應用價值?，F對某一選擇電力監控系統的建筑為例，分析電力監控系統的應用效果。

北京市朝陽區北土城中路北側OS-10B地塊B4綜合性商業金融服務業用地項目總建筑面積為69929m2，建筑總高度為95m。主塔樓地上22層，地下3層，屬于大型的綜合建筑，具有辦公、酒店、休閑和娛樂等功能。建筑內部含有大量的電氣設備，為保障建筑工程的服務性能和電力安全。本工程主要選擇電力監控系統與IBMS系統集成的方式，實現了整個建筑的電力部分監控，達到提升電力系統整體穩定性和可靠性的目的，并使北京國際金融中心逐漸朝向智能化建筑的方向發展。

4 結語

結合建筑電氣工程，分析建筑電氣自動化控制技術的特征和優勢展開分析，研究具體的電氣自動化控制技術，并結合公共建筑中央空調的變頻控制技術和建筑的電力監控系統展開研究，實現對自動化控制技術的合理應用，進而改善建筑電氣的控制效果和安全系數，推動建筑工程的效益與價值。

參考文獻

[1] 楊波，厲紅生.關于建筑電氣自動化控制技術的若干思考[J].城市建設理論研究：電子版，2015（11）：48-49.

[2] 王政.關于建筑電氣自動化控制技術的若干思考[J].城市建設理論研究：電子版，2015（3）：25-26.

[3] 石保江.淺析建筑電氣自動化控制技術[J].商品與質量，2015（21）：15-16.

[4] 丁楚洋.關于建筑電氣自動化控制技術的若干思[J].城市建設理論研究：電子版，2016（11）：42-43.

[5] 劉海峰.關于建筑電氣自動化控制技術的若干思[J].工程技術：引文版，2016（8）：178.

[6] 馬士博.關于建筑電氣自動化控制技術的若干思[J].低碳地產，2016，2（17）：29-30.

[7] 鄭浩.建筑電氣自動化控制技術的應用研究[J].山建筑，2015（23）：120-121.

[8] 隆路長.淺析建筑電氣自動化控制技術[J].低世界，2016（20）：147-149.

[9] 崔立冬.建筑電氣自動化控制技術的應用研究[J].品與質量，2016（43）：25-26.

[10] 馬小龍.淺析建筑電氣自動化控制技術[J].企業化旬刊，2016（4）：52-53.

[11] 常然.建筑電氣自動化控制技術的應用研究[J].工業b，2015（8）：135.

[12] 張然.建筑電氣自動化控制技術分析[J].城市建筑，2016（15）：167.