電氣自動化項目設計

胡春鵬

(沈陽電業電氣安裝有限公司天維分公司，遼寧 沈陽 110300)

0 引言

對建筑領域而言，針對其加強電氣自動化設計，能夠使其電氣系統的自動化水平得到顯著的提升，這對于智能建筑的有效建設以及建筑功能的合理優化有著非常重要的意義。所以，有必要針對電氣自動化項目設計加強研究與分析，為建筑行業的發展奠定堅實的基礎。

1 電氣自動化的概念和優勢

電氣自動化項目是在相應的建筑工程項目當中應用各項電氣自動化技術的一種方法。其主要是借助計算機技術、傳感器技術等高新技術，來實現電氣設備智能檢測和管理，能夠根據外部環境，對電氣設備的運行工況進行靈活的調整，使其能夠長期保持良好的運行狀態，以此來滿足現代建筑運行和使用的實際需求。而對電氣自動化進行應用，具體有以下幾種優勢。

第一，能夠有效提高建筑運行管理的效果。對電氣自動化技術加強應用，推動智能建筑的有效發展，是我國建筑領域目前發展的主要方向，而有效應用電氣自動化技術，能夠幫助建筑管理者借助專業操作模塊，對整個建筑實施數字化的監管，進而實現對建筑電氣系統各項數據的采集、處理和反饋，在提高設備監管實時性的同時，確保建筑管理工作的效果。

第二，具有較高的安全性。電氣自動化系統對于相關設備有著較高的保護性能，可以為各項電氣設備的安全穩定運行提供有力支持，避免相關電氣設備在出現故障問題以后，危及建筑內部人員的生命財產安全，之所以會如此，主要是由于電氣自動化系統能夠根據自身的故障處置數據以及操作程序數據構建健全完善的數據庫，能夠對采集到的各項數據進行準確的計算與核對，從而為后續管理手段的應用以及各項決策的落實提供支持。

第三，能夠實現建筑的自動化管理。對于自動化技術而言，數據資源共性是一項較為典型的特征，對其加強應用，能夠為物業管理工作提供諸多的便利。例如，在收取用戶煤氣費、水費以及電費的過程中，只需要通過對電氣自動化技術地有效應用，即可達到自動化管理的目的。

2 電氣自動化項目的相關設計流程

(1)要對用戶需求加以明確。在對電氣自動化項目展開設計工作以前，相關工作人員首先要做的就是對用戶實際需求進行全面的了解，具體可以通過走訪調查或者是任務書等方式，對各項信息資料進行采集和了解，在明確用戶需求以及建筑內部電氣設備應用情況的基礎上，才能落實后續工作，避免設計的電氣自動化系統與用戶需求不符，造成資源浪費的情況。

(2)針對子系統功能做好方案規劃工作。在對用戶的實際需求加以了解之后，還要對建筑結構情況加以明確，尤其是建筑框架方面的各項信息，要進行重點地收集和分析，并在此基礎上，對電氣自動化的設計方案進行編制，且在方案當中需要對子系統的功能以及數量加以明確，尤其是一些相對重要的子系統，還應對其進行詳細的介紹。

(3)對BA系統監控表進行編制。在對電氣自動化系統的各方面性能進行合理規劃之后，相關人員還要對系統參數信息進行全面的設定，在此過程中，必須兼顧設備應用以及監控點位等需求，并給出健全完善的監控表。然后要求相關人員將該表與建筑施工圖紙展開對比分析，同時要做好電氣系統設備的安裝與調試工作。

3 電氣自動化項目的主要設計思路

3.1 中央控制室設計

在應用電氣自動化技術針對建筑中央控制系統進行規劃設計時，需要將安全可靠作為基本原則，并對以下工作加以落實。

第一，在方位設置方面。要求中央控制室與強電磁場保持一定的距離，一般規定該距離要大于1.5 m，避免強磁場對中央控制室的安全、有效運行造成不良影響。第二，設備安置，對于系統當中配置的各項設備，都需要按照相關安全質量標準的要求進行嚴格的檢查，并確保其性能指標達到相關要求以后，才能在系統當中正式使用。第三，其他方面。為了進一步保證中央控制系統運行的安全性和穩定性，通常要將檢修距離以及安全操作距離控制在1.0 m和1.5 m以上。除此之外，為了避免系統運行效率受到靜電的影響，還需要在中央控制室當中采取靜電消除措施[1]。

3.2 電源設計

在建筑當中，電源是構成其自動化系統的主要內容之一，能否對電源進行有效的設計，將會對電氣自動化系統的整體性能造成直接的影響，因此，在落實系統電源設計的過程中，必須結合建筑運行的實際情況及具體需求，保證系統中的各項設備能夠在建筑負荷承載范圍內運行。

而對于電源設計的具體思路如下：應結合CPU控制器以及Ⅰ、Ⅱ類系統的電源設計要求落實相關設計活動。如果電源屬于Ⅰ類系統，且對USB設備進行配置，則可以采用放射式或者是樹干式的方式進行供電設計。而如果系統為Ⅱ類，則在電源設計當中，可以通過鄰近動力盤實施供電。若電源系統為CPU控制器，由于其能夠對電氣自動化系統當中各種控制器的運行產生一定的支撐作用，所以，在電源設計方面需要采用更為嚴格的設計要求。保證其運行能夠達到72 h以上的要求，這樣即便因為意外導致建筑內部電源系統損壞，仍能保持電氣自動化系統的電源供應，避免系統當中的設備裝置受到損傷[2]。

3.3 現場控制器

在建筑電氣自動化設計當中，現場控制器和電源設計有著非常密切的關聯。因此，在對現場控制器進行設計的過程中，需要對電源設計思路進行適當的參考，在對多方面因素進行綜合考慮的情況下，確定安裝調試以及運行管理的工作的可行性和經濟性。

對于現場控制器，其設計思路具體如下：第一，要對現場控制器設置情況進行全面的考慮，確保現場能夠預留一個面積較大，且具有較強獨立性的空間，避免控制器受到磁場、線路以及管道等因素的影響。如果情況較為特殊，在設計當中還可以對隔離措施進行應用。第二，在輸入以及輸出等方面，要保證控制器能夠達到電氣自動化系統的相關要求，并且要進行余量預留，一般預留余量需要達到10%～20%，避免意外情況影響現場控制系統的運行。第三，設置控制器的位置應該與給排水管道保持相應的距離，避免管道漏水影響控制盤的運行狀態。另外，在具體設計當中，還要對防潮措施進行合理的應用，避免控制盤出現受潮的情況[3]。

3.4 電氣布線

對于建筑電氣自動化系統的布線設計，應該進行科學的規劃，具體如下：第一，電源線。導線通常以銅質導線為主，使用聚氯乙烯進行絕緣保護。第二，網絡通信線，除了需要對整個建筑的用網需求加以考慮以外，還要對自動化系統的硬件條件、數據傳輸功率以及兼容性進行綜合的考慮。通常會使用光纜、屏蔽雙絞線以及同軸電纜進行布設。第三，信號線。一般會選用1.0 mm2～1.5 mm2的銅質導線進行布設，并且需要對信號線實施分管、分槽設計，避免不同信號出現相互干擾的情況，使信號傳輸能夠具有較強的獨立性和較高的可靠性[4]。

4 電氣自動化項目的具體設計

4.1 接地系統

第一，防靜電接地系統。對于現代建筑而言，防靜電接地系統是確保電氣自動化有效落實的前提，該系統的設計主要是為了防止電磁干擾對各項電氣設備的平穩運行造成不利影響。一般情況下，該系統在室內屏蔽當中的應用相對較多，主要是將該系統與電氣系統的各項設備外殼以及PE線進行連接。工作原理是通過電氣回路的設置，將帶靜電體導入大地環境，進而達到減輕或者是避免電氣設備出現損傷的目的。一般需要使用PE線針對各項電氣設備進行多點連接，以此來保證系統的保護效果[5]。

第二，防雷接地系統。由于現代建筑規模不斷擴大，其中應用的電氣設備也是逐年增多，涉及閉路電視、保安監控、樓宇自動化、火災報警以及通信自動化等系統，每個系統都包含一定數量的電氣設備，且線路錯綜復雜，而想要保證自動化設計的有效落實以及相關系統的平穩運行，防雷接地系統必不可少。而在實踐當中，無論是沖擊、反擊，還是直擊，都會對電子設備造成一定的干擾或損傷。對此，需要在建筑自動化設計當中構建一套健全、完善的防雷體系。具體可以對針帶組合接閃器進行應用，并將其與樓宇柱頭鋼筋實施電氣連接，將柱頭當中的各類鋼筋進行引下線，從而避免雷擊問題對建筑內部的各項電氣設備造成損傷或者是形成電磁干擾問題[6]。

4.2 門禁管理系統

從本質上來看，建筑當中的門禁管理系統實際就是弱電安防子系統。其主要是利用讀卡機、電控鎖、控制器以及門磁等設備，對建筑當中的重要空間、關鍵出入口進行動態監測的技術，具有出入信息記錄、出入權限管理、異常預警等功能，另外，根據系統實際應用情況，還可以設置消防報警、防追尾監控以及反潛回等功能。

該系統的構成具體如下：第一，門禁控制設備。這是該系統的重要核心，其主要功能是對門禁系統的各項信息進行輸入、輸出、儲存和處理。第二，門禁讀卡器。能夠對門禁卡片當中的信息數據進行讀取或進行相關生物特征的分析，可以運用數據的形式將分析結果及時上傳到門禁控制系統當中。第三，門禁卡片，從某種程度上來講，門禁卡片就是獲得系統許可的鑰匙，其能夠對門禁信息數據進行錄入，常見的門禁卡片包括ID卡、磁卡以及IC卡。第四，電控鎖。在門禁管理系統當中，電控鎖屬于重要的實施單元，且在電源斷開時，其會處在開門狀態，使建筑的消防安全需求得到有效的滿足。對該系統的設計，具體需要對相關門禁軟件進行分析，并在此基礎上落實相關設計活動，要求其能夠滿足電源系統管理、數據動態查詢以及網格化控制等需求[7]。

4.3 自動化辦公系統

現代建筑工程通常具有較大的規模，且運行階段需要處理的事項也相對較多，會對人力、物力以及財力造成大量的消耗，導致其運行成本不斷增加。而借助電氣自動化設計，對自動化的辦公系統進行構建，不僅能夠提高建筑的運行質量和效率，還能使其運行成本有效降低。而自動化的辦公系統需要有先進的技術手段作為支持，將局部的人工作業轉變成設備作業，構建人機處理系統，通過這種方式實現相關信息資源的高效利用，進而達到提高工作質量和生產效率的目的。具體需要將計算機作為核心，與各類辦公及通信設備進行銜接，包括傳真機、打印機等，以此來進行相關信息的全面收集，并結合相關管理系統及決策系統，為建筑的安全、高效運行提供支持[8]。

4.4 閉路電視監控系統

本系統本身具有較強的防范能力和較高的先進性，是電氣自動化安防系統的主要內容之一。該系統通過對各類輔助設備的有效應用，如監控設備、云臺以及遙控裝置等，能夠將管理區域的狀況以圖像、聲音等多種方式呈現出來，從而為相關事件的處理提供精準、可靠的依據。在現代建筑當中，該系統主要與防盜安防系統進行聯合應用，使建筑安全管理范圍得到進一步的拓展。

4.5 給排水系統

建筑當中的給排水系統主要包含給水系統以及排水系統兩個方面，且兩個系統的運行都需要水泵以及傳感器的支持。其中，給水系統主要包含3種形式，一是，氣壓罐給水；二是，高位水箱給水；三是，水泵直接給水。而排水系統則大多以重力流直接排放的方式為主。在對給排水系統進行設計的過程中，需要在水泵位置進行各項傳感器的安裝操作，對給排水運行參數進行實時的監控，通過對系統水壓來進行監測實現水泵運行工況的有效控制。而在此過程中，需要借助傳感器對啟泵液位、溢流情況以及最低報警水位加強檢測。另外，對于給排水系統的設計，需要對相關自動化設備的統一性以及協調性加以保證，如此才能有效保證電氣自動化設計的質量。

4.6 通風系統

在建筑當中，通風系統的設置能夠對空氣當中的一氧化碳及二氧化碳濃度進行有效的檢測，并根據二者的濃度，確定風機的自動開、關時間，在系統將風機自動啟動以后，其會先對室內空氣進行凈化，將污染空氣排出，然后再從室外進行新鮮空氣的吸入，以此來改善室內的空氣質量。而建筑當中常用的通風系統包括，局部通風系統、集中式通風系統以及半集中式通風系統。正常情況下，通風系統都是利用制冷的方式來控制設備啟停順序、冷卻水溫以及壓差旁通的。對于風機盤管、電動閥門以及風速的管控，則是通過風機盤監管系統來實現的。而針對回風溫度以及回風時長，主要是借助空氣處理系統進行控制。

4.7 照明系統

隨著現代社會的發展，可持續發展已經成為建筑領域發展的重要方向，因此，在針對建筑照明系統進行自動化設計的過程中，需要將節能環保作為主要目標。具體需要結合建筑內外的用電需求，對照明系統的光照范圍、照明時間等進行合理的設置，例如，對于必要通行道路之外的照明設施，需要設置自動的關停時間，避免出現無效照明的情況。當然，除了正常照明以外，照明系統還涉及火災照明問題，需要將照明系統與消防檢測系統進行關聯，一旦消防檢測系統檢測到火災問題，相應的照明系統會自動配合消防檢測系統進行發光預警，并為人群疏散提供必要的照明條件和光線指引。

5 結語

綜上所述，對電氣自動化項目加強設計，能夠使相關項目的自動化水平得到顯著的提升，這對于項目的有效應用及平穩運行有著非常積極的作用，因此，相關領域應該對電氣自動化項目設計保持高度的重視，要結合實際情況，對各項設計措施進行合理的應用，不斷提高電氣自動化設計的質量和效果，使其能夠在現代社會發展中發揮更大的作用。