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摘要:电气自动化系统是智能建筑设计的重要内容,其主要是在计算机设备的支撑下,通过电子技术、自动化技术对建筑功能系统进行控制,满足用户的个性化需要。由于建筑电气设备在建筑工程总耗能中的占比量过大,不符合节能型建筑的实际应用需求。为解决此问题,提出基于建筑机械设备电气工程自动化的供配电节能控制方法。
关键词:建筑;机械设备;电气;自动化;节能
引言
随着国家及大众对能源保护问题重视度的持续提高,建筑设备电气自动化系统节能控制已然成为建筑行业重要的发展趋势,建筑企业应在建筑设备电气自动化系统设计及规划期间贯彻落实绿色节能方针,通过不断优化配电设备及技术等手段,降低各类资源能耗量,尽早实现经济效益、社会效益及生态效益最大化的发展目标。
1电气自动化技术应用优势
建筑设备电气自动化技术具有典型的综合性特征,其中融合了多种技术,涉及到计算机、机电一体化、电力电子技术等诸多自动化技术,需要联合应用电磁感应定律、电路知识等,实现设备自动化控制和管理,提升建筑产品自动化水平。通过将自动化技术应用于建筑电气设备中能够自动化管理建筑结构中的各个设备,能够自动远程监督控制电气设备,能够集成化管理建筑系统,实现建筑运营成本的节约,将各项资源的利用效率提升,加强各项资源的合理配置,提升居民的日常生活工作舒适度。建筑电气设备在自动化技术的推动下将进一步发展,促进建筑电气朝着智能化进步。
2建筑设备电气自动化技术的应用现状
电气工程的水平直接对建筑电气系统的性能产生影响。当前弱电系统、供配电系统等都属于常见且必备的建筑电气系统。为了将建筑物的安全性和居民用电的安全性提升,需要合理做好基地系统、变压器系统、照明系统、避雷系统等设施的安装。不管是强电系统还是弱电系统的技术体系都相对完整,技术水平得到很大程度的提升,但是仍然存在诸如消耗大、电能控制效果不佳等不良问题。建筑电气设备在使用自动化技术后其运行能力得到进一步提升,自动化电气设备的数据处理能力和电气系统管理能力十分强大,须加强融合智能化技术。当前很多高端建筑电气设备中都已经开始推广应用智能化处理技术,电气自动化、计算机技术等促使电气设备的发展前景广阔。工作人员在控制模型建立时,对电力系统运行进行模拟,实现了系统安全稳定性的提升。相比于传统的技术,自动化技术将进一步控制和管理设备,能够将潜在的电气系统故障、问题及时发现并且发出提示。在建筑设备中推广应用电气自动化技术能够将整体设备运行能力提升,有助于提高建筑产品的功能性,能够满足广大用户的需求,同时能够将设备的能耗降低,其环境效益和经济效益都不容小觑。
3建筑机械设备的电气工程自动化网络
3.1中央控制设备
在建筑机械设备的电气工程自动化网络中,中央控制设备选择一级控制器运行方式时,需要从以太网及ARCNET网两方面同时考虑。中央控制设备的主要功能是接收电气工程自动化程序的协调与调度指令,从而使得网络子程序的控制需求得到满足。建筑机械设备中央控制器具备微型计算机的绝大多数执行功能,可在CPU与处理器元件的作用下,实现对自动化接口的转接处理。与此同时,该类型控制设备还具备与下级供配电节能元件相连的能力。另外,由于控制器与后备电源的存在,在特殊情况下,中央控制设备可利用后备电源中的剩余电量进行建筑施工。
3.2现场控制设备
现场控制设备可在建筑机械电气工程自动化网络中对子系统主机进行智能化调试,并能够按照中央控制设备的连接需求,对相关供配电节能数据进行随机化存储。若一级控制器出现运行故障,二级控制器可在常规控制范围内保持正常运行状态,从而实现供配电节能信息的网络化共享。
现场控制设备具有ROM、随机存取存储器、CPU等多种应用型接口,在实施电气工程自动化方案时,处于该体系中的控制设备元件具有程序共享的能力。因此,所有现场控制设备都必须配置有独立的备用电源,在实施建筑机械设备施工时,现场控制设备可与中央控制设备一起,形成独立的供配电节能调试体系。
3.3建筑功能与特点说明
建筑机械设备电气工程自动化网络的应用工程由地面、地下两部分共同组成。其中,地面部分主要涉及办公楼、机床主机、柜式处理器等多个功能结构。由于建筑空间关联性的影响,办公楼之间始终保持一定的物理间距,且随着建筑工程占地面积的增大,楼宇之间的实际距离会呈现不断缩短的变化趋势。机床主机主要位于办公楼之中,可对相关建筑机械的运行能力进行记录,并可在传输导线的作用下,将这些信息反馈至相关应用设备结构体之中。柜式处理器具备较强的物理适应性,可根据机床主机的连接形式,改变其自身的应用规划能力。地下部分则包含各类连接传输线,一般情况下,主要存在于个别建筑设备节点之间,可将相关电气工程自动化信息从一个设备位置传输至另一个设备位置。
4供配电节能控制方法
4.1供配电平台的选择与搭建
建筑机械设备电气工程自动化网络的供配电平台由高压配电柜、低压配电柜、直流屏、EPS等多个设备结构体共同组成。其中,自动化主机可在建筑信息通讯线的作用下联合UPS设备与机械变压器,对下级供配电元件进行节能调试,并将建筑信息数据反馈至直流屏中。低压配电柜位于供配电平台顶层,可对高压配电柜发出电量调试指令,并可借助EPS元件实现对建筑机械设备能耗量的节能化控制。一般情况下,自动化主机多选择型号为STM32F103VBT6的供配电调试芯片,能够根据低压配电柜、高压配电柜的连接表现形式,更改主机接线柱的实际控制位置。
4.2控制执行功能软件
建筑机械设备电气工程自动化可对供配电节能设备的末端节电进行直接控制,且能够通过微处理器芯片,实现对I/O输出信号的调试。一般情况下,在整个节能调控过程中,供配电继电器与接触器始终保持兼性相连的应用状态。出于实效性考虑,控制执行功能软件必须同时具备建筑内照明设备、特殊用电设备、分散式空调、办公设备等多项自动化调试能力,且相应功能软件的设计与实现需要遵照建筑机械设备电气工程自动化的具体需求测量进行调试与编译。
4.3节能管理上机位
建筑机械设备电气工程自动化网络的节能管理上机位开发采用易控的软件操作平台,可在已知控制执行功能软件连接需求的基础上,建立全新的组态软件或人机界面。节能管理上机位能够独立完成供配电信息的监控与调试,它能从建筑机械设备中采集各类应用信息,并将其以图形、图像等比较直观的方式表现出来。通常情况下,在节能管理上机位节点的作用下,电气工程自动化网络可对建筑机械设备进行实时监控,并可将各类信息分别存储于数据库软件之中。
结束语
在电气工程自动化原理的作用下,建筑机械设备的供配电节能控制方法可联合中央控制元件与现场控制元件,搭建稳定的供配电平台,且由于控制执行功能软件的存在,节能管理上机位节点能够得到较好调试。从实用性角度来看,IPU指标数值与TSR指标数值的增大,能够在控制建筑机械设备电气工程运行电耗成本的同时,提升建筑物的用电能耗比水平,符合供配电节能控制的实际应用需求。
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