智能建筑电气自动化系统的设计分析

智能建筑电气自动化系统的设计分析
智能建筑设备电气自动化系统有着低碳、环保、节能的功能，并且使用智能管理代替人工管理的方式，节省了人工管理的费用，同时通过自动控制系统控制管理，实现对设备的全过程监控和管理，延长了设备的寿命，并且提高了设备运行可靠性和舒适性。

智能3A建筑的投资规模和应用规模都在不断提高，楼宇的智能化水平得到了飞速的发展，但是国内的设计与国外相比还处于相对落后的位置，工程技术人员缺乏，管理水平低下，系统的集成性比較差。

为了改变这种现象，该文对于智能建筑设备的电气自动化系统设计进行了简单的探讨和研究。

标签：智能建筑;电气自动化;设计分析
1 智能建筑电气自动化系统组成
智能建筑设备电气自动化系统作为智能控制系统，集散装置由两级网和中央监控计算机、主控制器、现场控制器和通信网络等以上四级控制装置组成。

通过中央监控计算机进行交流，通过现场控制器进行控制。

一级网和二级网构成了两级网络，一级网络就是局域网，二级网络是工业控制总线。

中央监控计算机为第一级控制装置，连接一级网络和二级网络的现主控制器为二级控制装置，二级网络上连接着现场控制器，负责现场设备的控制，这是三级控制装置。

安装在建筑设备基础上的传感器与执行器是第四级控制装置，这种连接保证了现场控制器的独立工作能力。

2 智能建筑电气自动化系统设计思路
智能建筑电气自动化系统的设计，首先在了解用户需求的基础上，通过调查、走访等形式对建筑内设备及设备自动化系统的情况进行数据收集;其次要设计功能子系统方案，编制BA系统监控点数表，对各种参数进行统计和汇总，最后由设计人员绘制施工图纸，并对系统设备进行配置。

（1）电源要求。

作为智能建筑电气自动化系统的主要部分，电源的设计要保证满足系统内各设备的用电负荷。

Ⅰ类系统的电源设计，在有UPS设备的情况下可以采用放射式或者树干式的供电设计方式;Ⅱ类系统的电源设计，可以采用临近电源供电的设计方式;含CPU控制器的电源设计，必须维持不低于72 h的运行时间，以支撑系统内各类控制器的运行，满足在特殊情况下较长时间的供电需求。

（2）控制器要求。

在电源的支撑下，现场控制器只有达到一定的设计标准才能满足智能建筑的要求。

首先，现场控制器要远离管道、线路等有电磁干扰的设备，以保证顺利运行;其次，现场控制器的输出及输入要符合系统设备的需求，并预留出不低于20%的余量。

现场控制器的设置要综合考虑系统管理方式，以及安装、调试、维护的方便性和经济性，设置位置要相对集中，采取防潮措施。

（3）布线要求。

电源布线要符合智能建筑的规范要求;网络通讯可以参照网络通讯线路环境进行灵活布线;信号线要严格选用控制电缆，对信号传输线路采取分槽、分管的方式，以保证其运行的独立性和可靠性;对于网络控制器和计算机等电子设备，在布线的时候要确保其工作接地与其他弱电工程的共用接地干线之间保持有效连接，以满足智能建筑对各电气设备独立运行的需求;另外，为保证系统运行的稳定性，还需要为部分线路设置专门的导线。

（4）中央控制室选址及设备要求。

中央控制室的选址和系统设备的分配都要严格遵守安全性原则。

中央控制室要尽量靠近控制负荷中心，与强电磁干扰的场所保持15 m以上的距离;操作距离要大于1.5 m，检修距离要大于1 m;操作台要根据其排列长度预留出相应的通道，并避免阳光直射;此外，中央控制室要尽量采用抗静电设备。

3 智能建筑电气自动化系统设计要点分析
智能建筑电气自动化系统一般包括四个子系统，即给排水系统、通风和空调系统、供电系统以及照明和动力系统，各子系统对智能建筑中各个设备都发挥着智能管控的作用。

（1）给排水系统。

给排水系统分为给水和排水两个方面，且都需要借助水泵和传感器来开展工作。

给水系统一般有三种方式：水泵直接给水方式、高位水箱给水方式和气压罐给水方式;室内排水一般情况下采用重力流直接排放。

给排水系统的设计，可在水泵位置安装传感器，监控给排水系统的运行参数，还可以通过监控水压来控制水泵运行;利用传感器对最低报警水位、溢流情况和启泵液位进行检测。

给排水系统要确保各自动化设备的协调性和统一性，以提供可靠的自动化智能控制。

（2）通风和空调系统。

通风系统一般用来检测相应空气中一氧化碳与二氧化碳的含量，当二者浓度超过一定限度时，该系统会自动启动风机，先净化、排除受污染的空气，再从室外吸入新鲜空气，达到改善空气质量的目的。

空调系统一般包括集中式、半集中式和局部空调系统;空调系统大多通过制冷来实现压差旁通控制、冷却水温控制、设备启停顺序的控制等;通过热水控制系统来实现交换器二次热水出口温度控制等;利用风机盘管监控系统控制风机盘管、风速和电动阀门等;利用空气处理监控系统来控制回风的温湿度和启停时间等。

（3）供电系统。

智能建筑耗电量大，对电力质量的要求很高，有必要设置备用电源，防止突然停电影响变配电系统的正常运行，避免因设备停用造成经济损失。

智能建筑的变配电控制系统能够进行设备状态监视、参数检测、电量计量及故障报警等，可保证自动控制系统能够正常运转。

（4）照明和动力系统。

照明和动力系统不但需要满足智能建筑对设备的控制需求，还要实现整个系统节能。

现阶段大多数智能建筑都属于高层建筑，对照明用电以及电梯等设备系统的动力需求都很大。

因此，在保证系统用电需求的基础上，要做好节能设计，增强智能控制系统的控制能力。

4 结束语
综上所述，建立完善智能建筑电气自动化系统，通过控制系统对设备进行全程的管理和监控，不仅能够降低资源消耗，而且能提高电气系统的工作效率，节省人工成本，提高建筑设备运行的可靠性和舒适性，延长设备的使用寿命。

随着我国社会主义市场经济和数字化技术的高速发展，未来建筑业的发展重点会更倾向于智能化建筑，提高电气自动化系统设计水平，对推进我国建筑行业可持续发展具有重要意义。

参考文献
[1]张连俊.电气自动化技术在建筑电气系统中的应用及发展趋势[J].电脑迷，2018（10）：165-166.
[2]蔡敏.人工智能在电气自动化控制中的应用探析[J].内燃机与配件，2018（18）：195-197.。