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建筑电气自动化系统设计与实现徐明

发表时间：2020/8/11 来源：《基层建设》2020年第10期作者：徐明

[导读] 摘要：本文首先介绍了建筑工程电气自动化的相关内容，分析了建筑电气自动化系统的设计问题，并结合相关实践经验，分别从系统总体架构与主要模块功能等多个角度与方面，探讨了建筑电气自动化系统的实现，阐述了个人几点浅见。

        天津方标世纪规划建筑设计有限公司　天津　300220
        摘要：本文首先介绍了建筑工程电气自动化的相关内容，分析了建筑电气自动化系统的设计问题，并结合相关实践经验，分别从系统总体架构与主要模块功能等多个角度与方面，探讨了建筑电气自动化系统的实现，阐述了个人几点浅见。
        关键词：建筑工程；电气自动化；系统设计；实现
        引言
        随着经济社会的持续快速发展，建筑电气自动化系统用迎来了前所未有的重大发展机遇，如何有效技术方法与措施，优化电气自动化系统的设计与实现效果，提高建筑自动化水平，成为电气工程领域中的重大课题。本文就此展开了探讨。
        1、建筑工程电气自动化简述
        近年来，现代建筑工程愈发注重舒适性与便捷性，配置了相应的中央空调系统、电控一体化系统等设施设备，为广大用户带来了极为舒适的日常体验，也推动着电气自动化系统的逐渐完善与发展。长期以来，国家相关部门高度重视建筑电气自动化系统的应用与发展，在标准化建设、过程方法优化、综合效益评价等方面制定并实施了一系列重大方针政策，为高质高效地推进建筑电气自动化设计提供了基本遵循与方向保证，在建筑电气自动化系统应用领域取得了令人瞩目的现实成就，积累了丰富而宝贵的实践经验，为新时期建筑工程与电气工程的无缝衔接提供了强大动力与活力。尽管如此，受主客观等多方面要素的影响，当前建筑电气自动化系统设计过程中依旧存在诸多方面的短板与不足，主要表现在：电气自动化系统整体性不足，协同效果不佳；电气自动化系统的相关功能呈孤立化存在状态，便捷性较低；设计与实现成本较高，经济效益无法凸显。上述问题的存在，阻碍着电气自动化系统实效性的优化提升。当前形势下，深入探讨建筑电气自动化系统的设计与实现问题，具有极为深刻的现实意义[1]。
        2、建筑电气自动化系统的设计分析
        2.1需求分析
        现代科学技术的快速发展，为建筑电气自动化系统设计提供了更为丰富的技术手段，使设计人员在设计工具与设计方法方面具备了更为广阔的选择余地，使得传统模式下难以完成的电子自动化系统设计任务具备了更大的可行性。因此，应在现代技术方法的支持下，对建筑电气自动化系统设计进行需求分析，全面掌握了解建筑温湿度、能耗控制、照明采光、系统负荷等情况，为系统科学配置相应负荷，充分确保系统使用性能及使用寿命，使系统充分整合为一个有机整体。
        2.2电气自动化系统设计
        建筑电气自动化系统设计需要具备多个不同设备，不同设备具备不同运行工况条件及运行要求，所承担的功能各不相同，需要在系统设计中对自动控制与监测模块进行妥善处理，并从中央控制室设计、控制器设计、布线设计等方面予以统筹考虑。
        2.2.1中央控制室设计
        中央控制室是建筑电气自动化设计的关键与核心，应科学掌握其设备配置与控制负荷中心的空间距离，并与潜在的外在干扰要素保持一定距离。为确保在能源供应不足的情况下中央控制室能够保持正常运转，必须设置备用电源，使其始终保持运行工况状态，为整个系统高效稳定运转提供保障。应根据系统载荷的大小，确定备用电源功率高低。
        2.2.2控制器设计
        控制器实现建筑电气自动化系统功能特定功能的独立控制单元，同样应与强电磁干扰环境保持合理距离，并通过充分有效的线路保护进行隔离屏蔽。在控制器设计完成后，可结合系统整体需求目标，对控制器进行适当调试，发挥模块化的结构价值，为后期建筑电气自动化系统的管理与维护提供便利。
        2.2.3布线设计
        在现代建筑电气自动化系统中，电缆布线的科学性与否直接关系到系统的运行性能，因此应遵循灵活便利的布线原则，采用网络通信设备部署方式，使电缆布线均衡地承载相应负荷，并合理布局于网络控制器等构成设备中。同时，为满足电气设备运行安全需求，应将电缆布线与接地干线进行有效连接。
        3、建筑电气自动化系统的实现探讨
        3.1系统总体架构
        建筑电气自动化系统的状态架构如图1所示，它是建筑工程技术与现代信息技术的有机结合体，旨在改善与优化建筑用户使用体验，实现对电气工程的自动化控制。在该系统中，无论是网络服务器，还是系统检测中心或者综合运营管理模块，均针对不同面向对象进行定向控制。

        图1建筑电气自动化系统状态架构示意图
        3.2主要模块功能的实现
        3.2.1中央工作站功能的实现
        中央工作站是建筑电气自动化系统的核心，主要承担监测站点功能、数据处理、信息加工、数据存储等功能。为全面有效实现中央工作站功能，必须提高整个建筑内部电气设备的完整性与系统性，通过以太网的连接作用，将主机、打印机、显示器等硬件构成要素连接起来，为全面提高数据信息处理能力提供可靠保障，便于用户调取、检索、使用相关信息。同时，通过提高中央工作站数据处理能力，还可充分挖掘与实现数据信息的时效性价值。
        3.2.2给排水系统功能的实现
        在现代建筑电气自动化系统中，给排水系统可通过可编程控制设备实现。随着现代建筑工程功能的日趋多样化与丰富化，必须通过运用水泵、传感器、气压罐等设备构建完整有序的给排水系统，在水量监测、调控管理、预警信息等方面进行协调控制。在直接数字控制器的作用下，对给水系统的运行情况进行动态化监测，当水量达到特定标准值时，则自动发出相应警报信息，实现给排水系统液面位置的自动化管理与调节。
        3.2.3照明控制系统功能的实现
        传统建筑模式下，照明系统控制更多情况下有赖于人力完成，不仅操作不便且电力能源消耗较多，而通过电气自动化系统，则可在确保建筑照明质量的同时，实现节能降耗的预期效果，这就需要充分发挥照明控制系统的功能。在该功能模块作用下，可对建筑内部照明设备进行远程操控，随时对用电照明设备进行启闭，同时按区域或功能划分单项灯控开关，缩短非必要照明区域的照明时长。
        3.2.4通风与空调控制系统功能的实现
        通风与空调控制系统可将室内污染物质与脏污空气排向室外，并将室外清新空气吸纳进来，完成通风换气、改善室内空气环境的预期效果。该系统主要由冷/热源及前端设备等构成，依托控制系统实现对设备的启闭操作。同时，可为室内空气设置具体温度，当室内温度的实际值偏离目标值时，则系统自动启动运行，而当实际值达到目标值时，则暂时中断运行，在保持室内温度的同时降低能耗。
        结语
        总之，电气自动化系统的应用优势决定了其在建筑工程中的关键性地位。技术人员应从建筑工程的客观实际需求出发，充分遵循电气自动化系统设计的基本规律，创新设计思维理念，强化设计过程控制，为优化其总体应用成效保驾护航。
        参考文献
        [1]冯兴波，张芳菲，李林奇.新时期电气自动化技术在建筑电气系统中的应用及发展趋势研究[J].科技创新与应用（下旬刊），2019：110.