智能建筑设备电气自动化系统设计分析

智能建筑设备电气自动化系统设计分析

发表时间：2019-01-14T10:33:11.470Z 来源：《防护工程》2018年第30期作者：孙刚[导读] 智能建筑设备电气自动化系统自身具备低碳、环保以及节能的功能。该系统可以替代人工对建筑物各类设备进行管理以及控制

孙刚

中交二航牡丹江分公司黑龙江牡丹江 157000 摘要：智能建筑设备电气自动化系统自身具备低碳、环保以及节能的功能。该系统可以替代人工对建筑物各类设备进行管理以及控制，为企业节省的大量劳动力，缩减了企业生产成本，同时也强化了建筑物设备管理工作，延长建筑物内设备的使用寿命，并确保了设备安全性以及稳定性。因此，该系统开始广泛应用于各建筑物当中，以帮助建筑物节省大量能源，并提高了企业经济效益。

关键词：智能建筑；电气自动化系统；设计及应用

一、系统组成和工作原理

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。该系统能够实现以下功能：自动控制、监视、显示各种机电设备的启动与停止。自动检测、显示各种设备的运行参数及其变化趋势和历史数据。检测并及时处理各种意外、突发事件。根据外界条件变化自动调节各种设备始终运行在最佳状态。实现对于楼宇内各种机电设备的统一管理、协调控制。实现能源的自动化管理和设备的维护和管理。

二、智能建筑设备电气自动化系统的设计应该遵循的原则

一是先进的技术和实用的功能；二是高系数的可靠性、安全性和开放性；三是高程度的系统集成性和互操作性。智能建筑设备电气自动化系统的设计有着行业的标准：一是遵循建设方招标文件中的技术参数与要求；二是遵循国内相关文件要求；三是遵循国际相关标准。

三、智能建筑设备电气自动化系统设计要点

3.1明确各子系统功能作用 3.1.1给排水系统

给水系统的给水形式有以下几种：高位水箱给水、气压罐给水和水泵给水，室内排水系统通常是由重力流进行，如有泵房则应加设集水坑及排水潜污泵。气压罐给水系统的功能有设备运行报警和泵的启停控制。排水控制系统是利用集水坑、污水池和排水等设备对其监控。水泵给水控制系统中，应配置3个液位传感器，分别监测三种不同情况的液位，包括报警液位、溢流液位和泵启停液位，还有传感器用于水压检测，对设备的运行情况进行监测。

3.1.2供电系统配置

因智能自动化系统对电力有着较强的依赖性，且要求也高，故为避免突然断电而使得设备停用或有所损坏，一般都需配置备用电源，从而使得系统即使是在特殊情况下也可实现对设备的有效控制与检查，确保自动控制系统的有序运行。

3.1.3照明动力系统

分别由应急照明系统、楼道照明系统、家用照明系统、路灯照明系统等组成，为确保智能自动化系统有序运行，需保障系统实际用电需求，并做好节能设计，应急照明系统应与其他照明系统分开供电，并配备应急或备用电源，以保证在紧急状态下的照明和指示，楼道照明系统应采用碰触式或光电式或声控式控制装置，以便于更好的节能。

3.1.4通风空调系统

空调系统根据空气处理设备的设置不同分为集中式空调系统、半集中式空调系统和局部空调系统三类。空调系统由冷源、热源和前端设备三大部分组成。通风系统将室内的污染空气净化排除，吸入室外的新鲜空气，分为局部通风和全面通风两种。空调控制系统通过制冷系统实现设备启停顺序的控制、冷水机组开启台数控制、压差旁通控制、水泵控制、水流检测、冷却水温度控制等功能；通过热水控制系统来实现交换器二次热水出口温度控制、热水泵控制及连锁、工作状态显示与打印等功能；通过空气处理监控系统来实现回风温度控制、回风湿度控制、焓值控制、启停时间控制、联锁控制等功能；通过风机盘管监控系统实现控制风机的风速、控制风机盘管电动阀门的开启或关闭等功能。通风系统通过检测空气中一氧化碳、二氧化碳的浓度来运行风机启停，以保证空气质量。

3.2明确自动化系统布线方式

在建筑设备电气自动化控制系统中，主要存在电源线、信号线与网络通讯线几种，故对于不同线路需采用对应的布线方式。其中，电源线一般选用的是BV-（500V）2.5mm2的铜芯聚氯乙烯绝缘线，而网络通讯线则需在综合考虑计算机局域网、建筑设备自动化系统数据传输率与未来可兼容性、硬件成本等情况来说决定，如同轴电缆、屏蔽式双绞线与非屏蔽双绞线等，特别是在远距离传输与强干扰环境下，最好ari选用光缆。同时，对于设备电气自动化系统中的所有线路均需用金属槽或金属管来保护，而且信号线与网络通讯线不可同电源线同一管道敷设，倘若必须进行无屏蔽平等敷设的时候，其间距则需大于0.3m，特别是若需要敷设在同一金属线槽内，必须用金属分隔开，确保各线路间不受干扰。

四、智能建筑设备电气自动化系统的设计

4.1设计原则和标准

智能建筑设备电气自动化系统设计时应遵循以下原则：系统的安全好、系统的设计应技术先进、功能稳定且集成性好，并具备良好的操作性和开放性。系统设计时首先应满足用户的实际需求和招标文件中规定的技术参数，并保证设计过程中满足国家对于智能电气自动化系统设计的相关标准和法规。

4.2系统设计流程

智能建筑设备电气自动化系统设计步骤：一是先对用户进行分析，设计人员根据调查和设计任务书等方式，深入研究建筑内设备及自动化系统；二是功能子系统的方案设计，根据前期对情况的交接，制定合理的控制方案，明确各子系统数量及控制要求；三是BA系统监控点数表编制，设计人员根据功能子系统控制方案确定设备类型、性质和监控点；四是绘制施工图纸和系统配置。

4.3设计要点分析

智能建筑设备电气自动化系统设计要点有：中央控制室应与系统用电负荷较大的区域相临，还应远离噪音较大的区域并避免电磁干扰。现场控制器设置应首要考虑系统的管理和维护方便，布线时应选择最优线路，节省开支，遵循布线集中和靠近传感器、执行器的原则，接口需留15%的剩余量。传感器的输出形式包括：数字输出和模拟输出，输出应避免电磁干扰，如果存在应选择电流型传感器或电压传感器。

五、结语

总之，在建筑设备电气自动化系统设计中，需要明确各子系统的功能，并采用先进的技术和良好的实用性，保证系统运行的安全和稳定，并考虑到产品的运行可靠和稳定，布线合理，确保系统的正常运行。同时系统越来越复杂，投资也越来越大，运行维护成本在不断增长，因此在设计电气自动化系统时，应在符合实际情况的基础上，尽可能的降低成本和运行费用，并做好节能环保的工作，最大限度的发挥建筑设备电气自动化系统的先进性。

参考文献

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