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电气技术在智能楼宇中的应用
摘要:建筑电气技术主要由电气技术和建筑智能化技术构成,以
解决建筑物供配电、照明、防雷接地、通信控制、消防安全等方面
的技术需求,在智能建筑领域有着广泛的应用前景,是提高建筑物
智能化、自动化水平的有力保障,因此研究建筑电气技术在智能楼
宇中的应用具有非常现实的意义。
关键词:建筑电气技术;智能楼宇;应用
建筑电气技术是以现代电气工程技术为基础,综合运用电力电能
技术、电气电子技术、现代通信控制技术和计算机技术等学科的理
论知识,为改善建筑物的使用功能,将建筑工程技术与机电工程技
术结合起来的综合性技术学科。建筑电气技术包含变配电技术、照
明技术、通风空调技术、消防电子技术、报警监控技术、防雷接地
技术等多种技术,在智能建筑领域有着广阔的应用前景,因此本文
对建筑电气技术在智能楼宇中的一些应用做些探讨。
1智能楼宇及其对建筑电气技术的需求
1.1关于智能楼宇
按照gb/t50314-2006《智能建筑设计标准》给出的定义,智能
楼宇就是“以建筑物为平台”,兼备楼宇管理、通信网络、办公自
动化和公共安全等系统,集合“结构、系统、服务、管理”以及它
们之间的“最优化组合”,并向楼宇中居住和工作的人们提供一个
“安全、高效、便捷、节能、环保、健康”的建筑环境。智能楼宇
系统包括[1]通信网络自动化系统(cas)、楼宇自动化系统(bas)
和办公自动化系统(oas)。通信网络自动化系统用来保证建筑内外
通信畅通,实现对语音、视频、图文、数据及信号的处理与利用。
楼宇自动化系统或建筑设备自动化系统,是将建筑的电力、照明、
通风、空调、给排水、防火、安保和物业管理等系统结合起来,提
供综合性的自动化监控、管理功能。办公自动化系统是利用计算机
技术、通信网络技术等,以提高办公效率、办公质量为目的提供的
一种办公方式。
1.2智能楼宇对建筑电气技术的需求
前面讨论了智能楼宇及其系统组成,然而智能楼宇离不开建筑电
气技术支撑,两者之间有着不可分割的联系,具体表现在以下几个
方面[2]:(1)智能楼宇结合了信息技术和建筑技术,但其功能的
实现离不开电气、电子设备,而这些设备的运行有赖电气技术的支
持。(2)智能楼宇集合大量的弱电设备,这些设备的设计、安装、
调试都需要运用电气技术,特别是采用先进的电气技术来安排设备
的安装、调试,可提高安装效率,降低物质与能源消耗。(3)智能
楼宇用到电子监控技术、通信网络技术,其中布线技术、系统联动
都与电气技术有关,安装、维护也都需要电气技术的支持。
2建筑电气技术在智能楼宇的应用
2.1电子监控技术的应用
电子监控技术是智能楼宇智能化的基础,只有及时而准确地获取
监控信息,楼宇智能系统才能实时作出反应和调节。智能楼宇需要
监控的设备很多,按照监控类别和功能分为供配电设备、照明设备、
通风空调设备、给排水设备、电梯等,以供配电设备的监控为例说
明。楼宇接受电网供电,要经过配电线路、变配电所到用电设备;
为了应对意外停电,还要配套应急发电机。由于电力管理部门对高
低压配电设备的运行条件限制很严,所以对供配电设备而言需要有
完备的监视、测量设备,并将监测信号通过网络传到中央监控主机。
监测的主要内容是高低压部分的状态监测及故障监测;除了自动监
测和记录,还要具备良好的管理功能。如对各种用电设备电量进行
统计以及计算电费等。停电时消防、电梯、事故照明等需要在10~
15s时间内恢复供电,这就要求监控系统既要监测电网电源,还要
监测应急发电机的状态参数。为了保证高压配电室继电保护始终处
于良好状态,必须配置蓄电池组,以便对高压主开关进行监测、操
作、保护以及提供事故照明。
2.2自动化控制技术的应用
对智能楼宇的自动控制就是采用具有高速处理能力的现场控制
器对楼宇中的各个分支系统(供配电、照明、空调、给排水、消防
安保等)进行自动的、系统的和全面的控制,既优化了各类设备的
运行状态,也提高了运行管理水平,在遇到问题时还能及时预警和
自动处理。自动控制经过了集中控制、集散控制、计算机全分布式
控制的发展历程,由于集中控制方式可靠性很差,已遭淘汰,目前
主要采用后面两种形式。以集散控制为例[3]说明其控制原理。现
场数据采集系统(传感器)将采集到的信号(模拟量或数字量)输
入到ddc(现场控制器,下位机),ddc经过逻辑计算,比较被控量
与给定量的大小,再按照中央监控主
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