建筑電氣自動化系統設計與實現

于洪剛　王靜

摘 要：隨著社會的快速發展，對居住或辦公環境的要求逐漸提高，建筑也逐漸向智能化方向發展，建筑電氣自動化設計應運而生，為有效滿足現代節能理念要求，需對傳統建筑電氣自動化進行優化設計，使建筑電氣系統運行方式更加自動化，更加智能，隨著相關技術（以太網傳輸、控制總線等）在建筑電氣自動化領域的應用，為系統的智能化和自動化提供了技術支持。

關鍵詞：建筑電氣;自動化系統;設計

1 電氣自動化工程控制系統的現狀

電氣自動化工程控制系統的集成化監控，在對電氣自動化工程控制系統進行使用以及維護的過程中，需要將功能放入處理器當中，進而實現集中管理控制，而對于這種方式，我們稱之為集成化控制，現如今，這類方式被各行各業的人員所使用。集成控制這種方式不僅操作簡單，同時對于控制站的實際要求也較低，但是其中還是存在一定的缺陷。比方說，當處理器運載負荷較大時，會對自身的處理速度產生影響。除此之外，如果電纜數量過度，對于主機的空間自由也有一定的所見，還會加大成本的投入。從一定角度上來講，隔離器中的硬接線對于設備功能擴容也會有一定的障礙。

2 電氣自動化系統設計

2.1 中央控制室設計

中央控制室的設備需盡量靠近控制負荷中心，距離強電磁設備及其干擾場所大于15米，為避免突發停電狀況發生時影響建筑內的正常工作，需設計備用電源備，變配電控制系統的主要功能在于監測電氣設備狀態及故障報警等，建筑包含較多的內變頻器、電機等大功能電器設備，在設計電源時需滿足系統內的整體用電負荷，以保證系統的穩定運行。

2.2 控制器設計

作為系統的關鍵部分，現場控制器需滿足系統設計指標，為確保現場控制器設備正常運轉，就需確保線路、管道及與強電磁干擾環境保持合理的距離，PLC整體輸入及輸出預留超出20%的裕量以滿足系統整體設計需求，在此基礎上完成設備安裝，并對功能進行調試，通過應用模塊化管理模式以便于后期開展維護等工作，實現自動高效的系統管理。

2.3 布線設計

以智能建筑實際情況為依據，設計系統的電源布線時，要結合使用網絡通信設備部署方式實現布線的靈活高效（即綜合布線系統PDS），以保證系統高效穩定的運轉，信號線在使用電纜布線時需進行嚴格控制，完成信號傳輸線路的分槽式設計，對計算機和網絡控制器等設備布線過程中，需同其他共用接地干線完成有效連接，以滿足電氣設備的運行需求，進一步提高建筑電氣自動化系統的穩定性。

3 建筑電氣自動化控制技術的應用與展望

3.1 電氣自動化控制技術的應用

對電氣自動化控制技術的關注，首先要集中在網絡技術的運用上。網絡技術和多媒體技術對電氣工程的自動化十分重要，在未來，電氣自動化控制技術將會重點運用網絡技術和多媒體技術，簡化維修步驟，自動化系統實現了系統的自我管理和自我維護，解放了工作人員的雙手，降低了勞動力成本。同時，自動化系統對各個設備的所有運行參數進行監控管理，一旦發現異常運行情況，會及時發出告警信號，引起監控人員的注意，及時處理，從而降低了設備故障率，保證建筑用電的安全、穩定。同時還包括電氣自動化技術對節能減排反面的應用，比如，通過自然光線的強弱，自動調節燈具的照度或控制燈具的開關，以及空調系統通過紅外檢測技術確定房間沒有人時，將空調的溫度升高（夏天）或降低（冬天）等等。

3.2 對建筑電氣自動化控制技術的展望

電氣工程自動化對于我國工業、經濟的發展具有重要的作用，將電氣工程自動化應用于建筑行業，體現了國家電氣工程自動化實現自動化生產的形勢。隨著社會的不斷發展進步，人們生活水平不斷提高，智能化的電氣工程技術會應用到社會的各個方面，大到為了實現工業的生產，小到為了滿足人民日常的生活，并且對人工智能化、電氣自動化技術不斷旺盛的需求，也會促進人工智能、電氣自動化技術的創新和升級。

3.3 人工智能在電氣自動化中的應用

（1）基于電氣產品優化設計中的人工智能。電氣產品的設計是非常重要的一個環節，同時也是一個非常復雜的過程。要求設計人員深入的掌握較為全面綜合的知識，具備細心、耐心等良好的心理素質，因為在產品設計過程中，基本不允許出現錯誤，出現任何一個甚至是微乎其微的失誤，在今后都有可能變成致命的威脅，因此，對設計人員的要求非常高，需要投入較大的人力、財力、物力成本。另外，設計過程中的理論與實踐相統一之前需要進行的大量實驗，也占用了產品設計成本和大量時間。（2）基于電氣設備故障診斷中的人工智能。人工智能技術應用于電氣設備故障診斷中，已經非常完善和成熟，人工智能技術結合計算機技術，具有專業性、科學性、數學性和人工神經性網絡的特點，可以有效把握系統整體的運行故障，但是也不會漏掉任何一處微小的故障、隱患，發現故障后可以及時的進行故障排除，面對復雜多變的情況，也可以運用數學性分析解決問題。這些特點都比人力檢測故障更加有優勢，這相對于傳統的設備故障檢修來說是一項突破，并且現在人工智能檢測技術仍處于不斷的更新換代之中。電氣設備的故障發現和排除，是一項復雜而又枯燥的工作，但是引進人工智能化技術后，可以快速、準確的解決這一難題，提高了故障診斷效率。人工智能已經成為電氣系統運行的主要動力，可以利用人工智能技術監測系統異常、排除風險故障等等，從而實現資源的優化配置。（3）基于對故障的排除。電氣設備自身構造的復雜性，決定了其故障難以進行監測與排查，故障的維修也存在很大的困難，人工智能技術運用于電氣設備的故障排查中，采用分段、分區域的方法進行故障的檢測，不同的接地方式故障檢測方式是不一樣的，運用人工智能技術并且按照上述故障排除方法進行操作，才能有效提高檢測精度和檢測效率。

4 結束語

機電工程設計對于我國工業、經濟的發展具有重要的作用，智能技術在我國機電工程自動化領域內的應用前景廣闊，將人工智能技術應用于電氣工程自動化，體現了國家電氣工程自動化實現自動化生產的形勢。隨著社會的不斷發展進步，人們生活水平不斷提高，人工智能技術會應用到社會的方方面面，大到為了實現工業的生產，小到為了滿足人民日常的生活，并且對人工智能化不斷旺盛的需求，也會促進人工智能技術的創新和升級。

參考文獻

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[2]李榮軼.智能建筑電氣自動化系統的設計及應用探討.自動化與儀器儀表，2017（05）：164-166.