文/樊輝 中交隧道局電氣化工程有限公司 北京 100102
隨著計算機技術和互聯(lián)網(wǎng)絡的發(fā)展,智能系統(tǒng)不斷升級,智能化樓宇在社會中越來越受到關注和喜愛。電氣自動化作為提升樓宇智能化的重要部分,在智能化建筑甚至日常建筑中的應用都十分廣泛,與我們的生活息息相關。探究電氣自動化的原理和發(fā)展,對提升智能化的發(fā)展有重要作用,對提高我國的綜合國力有著重要意義。
電氣自動化全稱為電氣工程及其自動化,是我們國內(nèi)起步較晚、相對新興的一門科目。但是早在70年代,英國已經(jīng)開始了相關的專業(yè)研究。最開始的自動化系統(tǒng)主要是通過直流電進行驅(qū)動。后來隨著技術日新月異的發(fā)展,各種新型電子器件的也不斷更新,終于開發(fā)出弱電強電控制系統(tǒng),這套系統(tǒng)為電子技術與自動化的發(fā)展取得了一次質(zhì)量飛躍性的變革。
我國對電氣自動化這一領域一直十分關注,早在建國初期就設立了相關專業(yè),改革開放后,電氣自動化重新進入校園,開始多方面的研究。目前,我國對電氣自動化的研究得到相對可喜的進展,也取得了一些豐碩的研究成果。雖然尚未達到國際最尖端的水平,但是整個市場環(huán)境需求量大,目前在社會中的應用比較廣泛,社會需求量逐漸增高。近年來,發(fā)展速度一直迅猛,自動化技術不斷升級,各種智能化應用遍及社會的方方面面,總體來說,目前已經(jīng)發(fā)展為相對成熟的狀態(tài)。美中不足的是人才的短缺,尤其是高端人才的缺口一直巨大,作為高新技術的重要一部分,電氣自動化的人才儲備一直未能得到很好的解決。隨著國際間貿(mào)易的加強,對各領域的軟硬件要求也越來越高,對高端人才的需求也越來越大。只有做好相關的人才培養(yǎng),時刻緊跟世界尖端技術,在數(shù)量和質(zhì)量上雙重施力,才能保障我國電子領域技術取得的長足進步。
樓宇智能化,是近年來隨著科技進步和互聯(lián)網(wǎng)技術興起才出現(xiàn)的一個新名詞。嚴格來說,樓宇智能化服務于建筑業(yè),但是卻隸屬于信息產(chǎn)業(yè)。關于樓宇智能化的準確釋義,目前國際上尚未出現(xiàn)統(tǒng)一的評價標準。簡單來說,是對智能化高級建筑的一個特定稱謂。這里對智能化的評價標準相對較高,不同于一般的常規(guī)建筑,基本涵蓋了建筑物內(nèi)外方方面面的系統(tǒng)應用。通過對各種電器設備進行系統(tǒng)控制,實現(xiàn)統(tǒng)一管理的職能,智能化系統(tǒng)對各種耗材的統(tǒng)計更精準,對各項設備的控制更便捷。更多自控性、智能化的設計和應用也讓樓宇智能化在社會中得到越來越多的普及和推廣。
近來年我國經(jīng)濟實力和技術發(fā)展都取得了快速的發(fā)展,也承擔了很多建筑的智能化系統(tǒng)的設計,在實施的過程中也積累了很多經(jīng)驗,切實的解決了一些實際矛盾和技術難題,不僅為我國的智能化研發(fā)取得了第一手的實戰(zhàn)資料,也進一步提升了我國在技術領域的領先地位。隨著社會對信息產(chǎn)業(yè)的需求提高,智能化發(fā)展和進步與人類生活聯(lián)系更加緊密,更加息息相關,也將更加深入影響社會的發(fā)展進程。
電氣自動化作為樓宇智能化的重要組成部分,在樓宇智能化中的應用相當普遍。關于電氣自動化在樓宇智能化中應用的關鍵環(huán)節(jié)主要有兩大類,電氣接地和電氣保護。
電氣接地在整個電力系統(tǒng)中占有重要位置,對整個電力系統(tǒng)的設備以及人身安全都起著重要的防護作用。在實際的操作過程中,必須嚴格操作,完成相應類型的電氣接地措施。
因為在正常狀態(tài)下,為了保護設備安全和人身安全,外殼或者其他外漏部件的設置都是絕緣體,就是利用了絕緣體不導電的特性,充分保證生命和財產(chǎn)的安全。但是設備經(jīng)過長久使用或者出現(xiàn)意外故障等情況,容易導致內(nèi)部絕緣體破損,或者出現(xiàn)老化等狀態(tài),很可能將電流引入外殼或者其他外漏部件中來。這種情況十分危急,在強電狀態(tài)下,人身安全不能得到有效的保障。將設備的外殼或者外漏設備接地之后,即使絕緣體破損或者老化,電流也會直接流入地下,不再經(jīng)過人體,充分保障了人身和設備的安全。多年前新聞報道中常出現(xiàn)的高壓電傷人事件,除了操作不當引發(fā)的意外,大多說情況下也與設備防護不到位有關。
電氣接地主要是將電氣設備各自相應的部分與大地接線,完成接地任務。根據(jù)電氣接地部分的不同,所以接地類型也有不同。目前我國常見的電氣接地有兩種,一種是將零線接地,另一種是將保護線接地。零線作為中性線,是電路運行的重要組成部分,為保證零線在運行系統(tǒng)中不斷開,必須將零線進行接地保護。保護線俗稱為地線,一般沒有電流通過,通過作為設備中的輔助性電線。
在電氣自動化系統(tǒng)中,電氣保護主要負擔著保護電器設備和保障電路運行的職責。良好的電路運行,首先要保證各項目設備的完好和有序運行。電氣自動化的應在在常規(guī)的電氣保護中有很多種,下面主要兩種最常見的電氣保護,短路保護和過電流保護。
在日常的生活中,最常見到的就是短路保護,任何極小或者極為普通的設備都中設有短路保護,比如每天都用到的電燈,在照明系統(tǒng)中都設置有短路保護。主要是線路或者配件遭到損壞時,容易引發(fā)短路故障,通過電氣自動化設置,增加短路保護,可以有效避免對整套設備的損害。同時,工作人員在進行接線任務時,如果一旦發(fā)生接線錯誤,引起故障電流,會嚴重傷害到人身安全。設置短路保護可以有效的保障設備安全和人身安全。
其次是過電流保護,過電流雖然比短路造成的電流更小,看似傷害不大,但是過電流更不穩(wěn)地,發(fā)生的頻次比短路多。在某些復雜的情況下,過電流造成的沖擊極有可能對對設備中各種部件造成損傷,即使過電流產(chǎn)生之后,設備依然能正常運轉,但是損害已經(jīng)造成,對設備的使用壽命有著嚴重損傷,這種不要察覺的電流傷害對設備的影響更加嚴重。通常過電流情況產(chǎn)生后,常規(guī)做法是在第一時間里切斷電源,最大程度的減少對設備損耗。經(jīng)過電氣自動化的發(fā)展,在電流運行程序中設定保護數(shù)值,結合觸碰器,遇到過電流情況自動切斷電源,防患于未然,進一步保障設備安全,延長使用壽命。
電氣自動化系統(tǒng)對智能化樓宇中各項設備進行全面的監(jiān)控,通過與數(shù)據(jù)庫相連接,將各項數(shù)據(jù)和閾值的設定更加精準。不僅全面提高了效率,而且與傳統(tǒng)的人員管理方式相比,這種科學的管理方式,不易出現(xiàn)管理盲區(qū)。運作起來更智能和精準,提升了整體流程的快速運轉。
其次,電氣自動化將整個建筑納入自有的控制系統(tǒng)中,將樓宇中的各個項目連城一體,不僅便于管控,還通過數(shù)據(jù)的跟蹤完成實時的監(jiān)控。將各項資源合理運用,做到及時發(fā)現(xiàn),及時反饋,全面提升了樓宇智能化升級。
樓宇智能化的一個主要目的就是提高舒適度。通過電氣自動化的調(diào)控之后,建筑里的設備運行更加智能化,比如感應照明、自動調(diào)控溫度和濕度等等,都讓人類的生活變得更加便捷。各項設備的運轉基本實現(xiàn)了遠程操控,在很大程度上也保障了工作人員和使用人員的人身安全。
樓宇智能化已經(jīng)是社會發(fā)展大的潮流和趨勢,在當前需求旺盛的市場環(huán)境中,智能化的發(fā)展速度也穩(wěn)步提升。電氣自動化作為樓宇智能化的重要組成部分,也隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和技術的不斷進步,迎來了歷史性的變革。縱觀我國電氣化的發(fā)展史,可以發(fā)現(xiàn)技術的飛躍往往伴隨著經(jīng)濟的大幅度增長。通過不斷提升電氣自動化的控制能力和技術革新,進一步落實電氣自動化對樓宇智能化的提升的應用解析,開發(fā)電氣自動化對樓宇智能化擴大應用的發(fā)展?jié)摿Α?/p>