建筑电气自动化论文(精选10篇)
第一章
智能建筑类型:1)智能办公、商用大楼
2)智能建筑群(广场)
3)智能化住宅
4)智能化小区功能:1)舒适功能
2)安全功能
3)便捷功能。
建筑智能化系统组成:建筑管理系统BMS、信息网络系统INS、通信网络系统CNS。
建筑管理系统BMS包括:建筑设备自动化系统BAS、安全防范系统SAS、火灾自动报警与消防联动系统FAS,也称之为建筑设备自动化系统。
建筑设备自动化系统(广义BAS)的功能:设备监控与管理、节能控制 建筑管理系统BMS自动测量:1)选择测量2)扫描测量3)连续测量。
第五章
压缩机能量调节方法及其特点:1)压缩机的双位控制:不适用于负荷变化比较频繁的场合,控制精度较低,2)压缩机的分级控制:将被控量如制冷压缩机的吸气压力分为若干级,每级配一个压力继电器,并设定为各自不同的给定值,以便分别控制各台压缩机或各个气缸的启停。3)旁通能量调节:主要应用于压缩机无变容能力的制冷装置,有各种旁通能量的实施方式。4)压缩机变速能量调节:利用变转速的方法进行能量调节,有很好的经济性。第六章
供热面积收费体制下热网和热源的调节方法:1)量调节:调节方法是供水温度不变,至改变水流量。2)质调节:调节方法是循环水量不变,只改变供回水温度。3)阶式质--量综合调节:调节方法是供水温度发生变化时,热水温度也发生阶段变化。4)间歇调节:调节方法是供水温度不变,只改变水流量在供暖初期或末期,不改变热网水流量和供水温度,而改变每天的供热水时数来调节供热量。
热量计量计费体制下的调节方法:1)供水定压力控制:把热网供水管路上的某一量作为压力控制量,在运行时是该设备的压力保持不变。2)供回水变压差控制:把供热网某一处容量上得供回水压差作为压差控制量,保持该量的供回水压差始终保持不变。第七章
照明实验控制方法及其实现方法:1)拨动开关控制方式:以波动开关控制一套或几套灯具的控制方式; 2)断路器控制方式:以断路器控制一组灯组;3)定时控制方式:以定时器控制灯具,可利用BAS接口,通过控制中心实现;4)光电感应控制方式:光电感应开关通过测定工作面的照度与设定值比较,来控制照明开关;5)智能控制方式:采用传感器检测照明区域的人员有无和自然光的强弱控制照明灯具的开启关闭以及调节照明的亮度。
PID调节指按偏差的比例、积分和微分进行调节的算法。
比例调节:放大作用,提高调节器灵敏度。比例系数越大,控制器的放大倍数也愈大,灵敏度愈高。比例控制器的比例带可表示调节器的灵敏度,比例带愈大,则调节器的放大倍数愈小,灵敏度愈低,调节过程愈稳定,但比例带大,调节过程的静态偏差大。反之比例带愈小,则该调节器的放大倍数愈大,而灵敏度愈高,调节过程的静态偏差愈小,但调节过程不稳定。
比例作用是根据偏差的大小和方向决定的。比例调节的缺点是调节系统一定存在静态偏差。建筑设备自动化中的监控设备:传感器,执行器,控制器和网络互联设备。
传感器:用来感知建筑物及其设备系统的实时状态。国标定义:一种能把特定的被测量信息按一定规律转换成某种可用信号输出的器件或装置
常用传感器:①温度传感器(常有热电偶、热电阻、热敏电阻和电接点温度计)。
②湿度传感器:主要用于室内外的空气湿度和风道内空气湿度的检测。分水分子亲和力型和非水分子亲和力型。③压力/压差传感器:在建筑设备系统中,水系统和风系统中常需要测量、控制压力和压差,以保证工艺过程的正常进行。(a电接点压力表是数字(DI)两位型传感器,b压差开关常用于检测过滤器阻塞报警和风机是否开启,是数字(DI)两位型)。
④水流量传感器(靶式流量开关一般安装在空调冷冻水和冷却睡的供水干管上,起连锁和断流保护作用,是数字(DI)两位型)。⑤液位传感器。
建电0942专用(内供)
⑥CO2传感器
控制器按信号形式分为机械电气式、模拟电子式、直接数字控制式
自力式温度控制器:是集传感器、控制器与调节阀于一体的控制装置,也称恒温控制阀
常用执行器:①电磁阀 两位式阀(利用电磁铁作为动力元件,在线圈通电后,产生电磁吸力提升活动铁心,从而带动阀塞运动控制气体或液体流量通断)②风机盘管电动阀
电动双位阀,靠电动机运转带动阀芯上下运动。③电动调节水阀:可连续调节 至少包括两个点位(AI、AO)根据控制器发出的模拟信号,连续改变阀芯行程来改变阀门阻力系数,从而达到调节流过阀门流体流量的目的。通过控制流体流量实现温度控制。④电动风阀 多数情况下是起通断作用,少数情况是调节作用。⑤变频器⑥晶闸管调功器⑦交流接触器
风机启动顺序控制:启动新风机→开启新风风阀→开启并调节水侧电动调节阀→(冬季)调节加湿器电动阀。
停机顺序:关闭新风机→关闭新风风阀→关闭加湿器电动阀→关闭水侧电动调节阀。
空调机组与新风机组的不同:①控制对象不同,②与新风机组不同,影响空气处理室工作的有两个干扰源:室外空气状态的变化和室内热湿负荷的变化。③新回风比可以变化,因此可尽量利用新风降温。
对于控制精度要求较高的空调系统,适合采用以回风温度为主控参数、送风温度为副控参数的串级控制方案。
冷水机组设备启动顺序:冷却塔风机→冷却水泵→冷水泵→冷水机组
设备关闭顺序:冷水机组 →冷水泵 →冷却水泵 →冷却塔风机
关键词:电气自动化,现代建筑,应用
电气自动化在现代建筑中的应用随着我国社会、经济、先进技术的发展而得以迅速的发展和大范围的推广。当代的电气自动化和过去的相比,应用了更先潮的科技、更先进的设备。当今社会,我国的社会、经济水平不断提升,人们对生活质量的要求也在不断升高,电气自动化在建筑中的使用,涉及到多门科学的理论,例如:电气、计算机、土木工程等等,将这一先进的理论极好地应用到建筑实践中,离不开一大批掌握专业理论的人才,从建筑的功能来讲,电气自动化将造就一批智能型建筑投入到人们的实际生活中,同时,建筑使用的设备将不断地智能化、信息化、网络化。
1.电气自动化发展状况
现在,城市化的速度在不断地加快,越来越多的高层、智能化建筑被使用到人们的实际生活、工作中,一些传统的建筑已经不能满足人们越来越高的生活需求。而在这个过程中,传统的建筑电气,即不能很好地满足人们对生活、工作环境地要求,也极大地阻碍了现代高科技、智能化建筑的发展。所以,电气设备也在随着科技的发展而变得越来越复杂。
2.电气自动化的优势所在
先进的建筑自动化体系,涉及到整个高层建筑的方方面面,例如:配电系统、电梯、中央空调、建筑内外部的照明等等。这些系统的应用,在于提升建筑日常管理的水平、提高建筑电气的实际工作效率。现在的电气自动化在建筑的应用涉及到方方面面,它将成为工程施工过程中非常重要的一部分,我国政府在电气自动化方面,也是相继出台了很多法律法规,用来指导、规范建筑工程中电气自动化的使用。
在当代的智能化建筑中,电气化设备的组建、调试等工作需要大批专业技术过硬的人才,因为这一工作专业性很强,它涉及到电气自动化、计算机、电工等多学科的理论知识,这里面技术的优越性随处可见,主要集中在以下几个方面:
2.1提升了建筑电气体系的管理效率
现代的大规模建筑物,它的内外部结构都非常复杂,传统的技术不能对建筑进行实时的、全方位的监管,会形成一些监控盲区,发生事故,日常使用的设备也是经常受到损坏,给建筑内企业的日常工作、人们的日常生活带来很多的不便,有些事件后果还很恶劣。电气自动化体系的完善,能够及时收集、处理电气系统出现的异常信息,实施全时段、全方位的高效监管,尽量避免了电气故障的存在,利于建筑物内电气系统的稳定运行,保障建筑内各个业主的切身利益不受损失。
2.2让建筑内的各个电气系统联动起来,共同保障安全
电气自动化体系使用的前提是监管联动和智能化管控,这一体系将建筑内部的空调电气系统、职能消防系统、电梯等多个系统互联互通,形成一个智能化的整体网络,紧急情况发生的时候,能够起到很好的联动作用。举例说明,当建筑内部发生火灾的时候,电气自动化系统中的检测系统能够第一时间发出紧急信号,将建筑内部的其他智能化电气系统强行关闭,启动消防喷淋系统,进行灭火、打开紧急逃生的消防通道,尽快疏散人员,这一系统的联动作用,在关键时刻能够减少灾情带来的财产损失,降低人员伤亡的概率,增加了建筑的安全性。
2.3建筑内部的电气安全得到基本保障
电气本身危险系数就很高,电气设备很脆弱,容易发生故障,再加上人员本身操作的过失、周围环境地影响等等,这些原因很容易让电气系统发生危险状况。针对这一问题,电气自动化可以由针对性地予以解决,这一系统能够准确反应出设备的故障、发生的问题,同时,它还可以使用远程监控的方式,降低危险系数,提升电气运行的安全性,提升电气系统管理养护人员的工作实效。
2.4提高电气自动化的数据准确性
电气自动化体系,能够将全部设备操作流程、故障具体情况以及处置方法等信息准确地记录下来,累积成为数据库,为日后建筑内外部电气工程的优化提供更好地、更多的信息参考。
3.电气自动化在建筑业中的应用和创新
现在的科技发展很迅速,带动着整个社会的发展,随着社会的不断进展,电气系统正在不断地趋向智能化、科技化。
3.1电气自动化在变配电系统中的使用情况
变配电系统,涉及到计算机监控、网络、通信等多学科的理论和技术,这一系统使用的通信设备的抗外干扰的能力都很强、使用的各种仪表都很智能化,这一系统借助于电力监管软件,完成对整个系统的实时监管。变配电系统的自动化,能够实时查看每一台设备的运行实况,包括运行时的电压、电流等具体的信息,通过监管分析这些信息来实时监管电气工程运转情况,提升了变配电系统的实际作用。在建筑中使用变配电系统进行实时监控,能够使用系统连接的职能设备、职能仪表,采集、存储、显示系统中各个设备的运行情况。
3.2电气自动化在建筑变电站的使用情况
变电站自动化只有持续改革、广泛使用,才能真正意义上提升电气自动化的使用范围。变电站实施了自动化模式以后,逐渐取代了以往的采集、存储信息人工化,在很大程度上提升了建筑工程的实效,它使用计算机对建筑工程的安全性能进行实时监管。现在,变电站在不断地更新,更好地推动了建筑电气化的深层发展。
4.电气自动化在当今建筑物中的实际应用
4.1电气接地
在现在的建筑物电气使用过程中,电力接地在整个电气自动化体系中占据关键的地位,它主要有两种方法:
4.1.1 TN-S系统
这一系统是当电源中性点接地的时候,电气设备外置的能够导电的一部分,让零线接地,达到保护电气安全地系统。当电气设备没有很特别要求的时候,现在的建筑通常会使用这一接地保护措施。这一系统,是把零线N、起到专门保护作用P二者严格分开的系统。
4.1.2 TN-C-S系统
这一系统由两部分构成:TN-C系统、TN-S系统。这两部分一起使用,能够降低电气系统发生故障的频率,有效提高供电过程的安全、稳定性能,保障建筑的安全。
4.1.3直流接地
电力系统中,还有一种电源不可以被忽视,那就是直流电源,直流电能够不间断地为自动化设备、通信设备等提供运行电源,还可以在意外情况发生的时候,用作照明的电源。直流接地,是用面积较大的绝缘体,连接用电设备和电源,为现代智能化建筑中的自动化电子设备提供长久、稳定的电源。
4.1.4其他的接地技术
除前文提到的接地技术外,防静电接地、防雷接地等也要重视起来。防静电接地,顾名思义就是把带有或是疑似带有静电的东西,使用静电导体和地面之间形成回路,这一方法,适合在环境较为干燥的地方使用。另外,现在的高层建筑、智能化建筑内的一些电气系统,特别容易发生电击、雷击的现象,防雷接地为这些建筑提供了最好的防雷保护。
4.2电气测控的功能
测量、控制两大功能,是建筑电气自动化是否成熟的标志,电气自动化主要包括:安全管理、消防、排水、空调、照明等各个子系统。安全监管系统主要包括门禁、对讲、门口监控、闭路消防等等,建筑中增设的这两种功能,能够最大程度体现建筑中的电气自动化程度。
4.3电气监视功能
在控制系统中,很关键的自变量诸如设备是否断电、是否带电等从设备的外面几乎无法用人眼来区别和判断,这时,就需要用到电气系统的监视功能,甄别各种不同的情况,实时监控各个设备的正常运转。
4.4电气保护功能
电气保护功能也很重要,它主要包括各种接地保护系统,它在现代建筑的使用也是很广泛的。
5.结语
综上所述,技术的高速发展带动了人们生活水平的大幅提升,因而,电气自动化系统在现代建筑中的广泛使用,很大程度上提高了建筑的安全性能和智能化,同时也满足了人们日渐增高的建筑智能化需求。所以,在现代建筑具体设计和施工过程中,要深入探索电气自动化的应用,进一步推进智能化建筑的建设、应用步伐。
参考文献
[1]谭桂芝.建筑电气自动化在现代建筑中的运用[J].黑龙江科技信息.2016(06)
[2]刘昱轩.建筑电气自动化在现代建筑中的运用[J].黑龙江科技信息.2015(34)
【关键词】电气自动化;系统集成信息化;维护简易
1.我国的电气自动化现状分析
1.1电气自动化系统集成信息化
电气自动化的发展离不开信息技术的帮助,信息技术主要在两个方面对电气自动化有渗透作用:第一个方面是信息技术对电气自动化管理层纵向的渗透。企业在运行的过程中,它的数据处理系统首要的任务就是帮助企业对一些数据进行及时的存取,这能够保证企业有条不紊地运行。通过数据处理系统对当前一些信息的及时处理,企业的工作人员可以对企业当前的生产过程进行动态画面式的管理,在节省工作量的同时,还能够更加准确的掌握企业运行状况。信息技术对电气自动化的另一方面渗透就是信息技术已经横向渗透到了电气自动化的机器、设备以及系统中。当今信息技术的运用极其普遍,微电子和微处理器技术在电气自动化中的应用也得到了广泛的普及,这带来的直接影响就是一些原先就已经明确定义的“设备界线”变得很模糊了,最典型的例子就是控制设备、PLC以及控制系统不像以前定义的那样了,现在不能对其进行准确的定义。
1.2电气自动化系统的维护简易
随着电气自动化的快速发展,为使其始终处于快速的发展轨道上,就必须对电气自动化配备标准平台以及使用规范。Windows NT 就是电气自动化很好的一类标准平台以及使用规范,在电气自动化领域,PC的人机界面在电气自动化领域内已经成为了主流,因为基于PC的一些控制系统具有灵活性高且容易受控制的特点,使得它已经被很多的用户采纳使用,这就使得将Windows 作为它的操作系统时,不仅便于了电气自动化的使用,而且对电气化的维护工作也更加便捷了。
2.电气自动化在高层建筑中的应用
高层建筑中的电气自动化系统,其工作原理可以分成下面三个环节:首先,实行数据的采集。所谓数据采集指的是对那些电气装置的瞬时值进行检测及输入;其次,控制决策的实行。当完成各装置瞬时值的检测及输入后,应该对这些数据进行简单的加减运算,依据运算结果作为所需调整方向与量值的参考值;最后,进行控制的输出。该环节根据控制性决策的结果,来对各执行机构所发出的信号进行控制,从而保证各个控制任务的完成。现将电气自动化在高层建筑中的应用建设如下。
2.1交流电的工作接地
本文所讲的工作接地指的是变压器的中性点接地。其中,中性线必须使用铜芯绝缘线。在配电过程中会存在辅助等电位结点端子,而这些等电位接线端子通常都处于箱柜内。另外需要注意的是,这一等点位接线端子千万不能暴露在外,也不同其它接地系统如屏蔽接地系统、直流接地系统等混接。在高压系统中,如采用中性点接线方式,那么则能够起到消除由于单相电弧基地而产生的电压。中性点接地方式的另外一点好处是能够避免出现零序电压偏移情况,从而保证三相电压的平衡,实现了单相电源的方便使用,从某种意义上来讲,这对整个低压系统具有重要作用。
2.2直流电接地
在一幢现代化高层自动化建筑物中,一般都除了具有传真、电话、消防以及其他传统设备外,各种计算机通信网络也是必不可少的一部分。只有当高层建筑物中配备了这些自动化设备,才能使高层建筑中的各项优势体现出来。然而这些电子类的设备在进行信息输入、输出、信号放大、能量转换等过程都离不开微电流及微电压的快速运转,此外,这些电子类设备通常需要通过一个整体的互联网络平台才能保证工作的正常运行。为了保证这些设备运行的稳定性及准确性,除了提供最基本的稳定电源外,还必须为其提供一个稳定的基准点位。因此,可以使用一个截面积较大的绝缘铜芯线作为引线,引线一端直接同基准点位连接,一端直接同供电电源相连接。这里需要注意的是引线除了不应该同PE线直接连接外,还不能和中性线连接。
2.3防雷接地
在高层建筑的电气自动化系统中,含有大量的电子类设备和布线系统如火灾报警系统、通信自动化系统、消防联动控制系统、办公自动化系统、建筑自动化系统、安全自动监控系统、大楼闭路电视自动化系统一起其他自动化系统等。对于这些电子类设备以及布线系统,它们的布线系统的耐压等级通常较低,但防干扰要求却很高,如果这些电子类设备遭受雷击,无论是直击、反击还是串击都会对这些电子类设备造成极大的破坏。因此在高层建筑的电气自动化系统中,所有的接地功能必须具备较强的防雷性能接地系统,在此基础上,通过建立一套完整且严密的防雷结构,从而保证这些电子类设备免遭自然雷击的影响。一般来讲,高层建筑属于一级负荷,因此在设计高层建筑的时候应该严格参照一级防雷建筑物标准来设计,在接闪器选择方面,最好选用有针带的组合接闪器,而避雷针则应该选择25.0×4.0mm规格的镀锌网格避雷针,这样做的好处一方面是能够有效避免自然雷电破坏高层建筑内电子类设备,另一方面是能够起到电子设备免遭电磁波干扰的作用。
3.高层建筑电气自动化的发展及展望
近些年,随着我国经济的快速发展以及人们生活水平的不断提高,人们对建筑物的功能要求也在不断提高。高层建筑内的安保、消防、通信、照明等系统的自动化控制水平也成为衡量现代化高层建筑质量的重要指标之一。现代高层建筑的电气自动化是实现建筑智能化的必经之路,它必定成为今后建筑的发展趋势。同时,电气自动化技术作为现代高层建筑建设的核心技术之一,它正经历了前所未有的机遇及挑战。高层建筑的电气工程师应该综合考虑信息、控制、电气、决策及管理等各方面,通过以实现高层建筑的节能、安全、个性化为主要目标,对高层建筑的电气自动化系统进行更深层次的探索研究,把我国乃至全世界的电气自动化产业推向一个历史高度。
4.结语
通过本文以上内容的阐述,我们可以看出电气自动化在高层建筑中有着非常广泛的应用。本文通过从电气接地系统和电气保护设计两方面出发,分析了电气自动化在高层建筑中的应用,最后,对高层建筑的电气自动化的未来发展进行了展望。总而言之,电子自动化技术已经在现代高层建筑中有了十分广泛的应用,通过合理设计高层建筑的电气自动化孔子系统,必能达到合理利用电气设备、节省人力物力资源的目的,从而为确保高层建设设备安全运行提供强有力的保障。
【参考文献】
[1]李修伟.浅析电气自动化控制系统的应用及发展趋势[J].民营科技,2011,(1):20.
一、电气工程自动化的概述
很大程度上来说,电气工程自动化是电气信息领域中的.一门新兴学科,与电力电子技术,计算机技术紧密结合,与人们的日常生活与工业生产密切相关,近年来获得了较快的发展的同时也形成了一套较为完善的体系。但从电气工程自动化来看,其中涉及了两个较为重要的理念,控制理论和电力网理论成为了电气工程自动化的核心。而电气工程自动化存在的意义与作用是为了最大程度提高劳动效率的同时,将劳动成本尽可能地降低。
二、建筑电气工程自动化设计及其实现
建筑电气工程自动化对于提升电力工程的工作效率,缩短其劳动时间都有着极为重要的意义,因此,电气工程自动化被越来越多运用到建筑中去。而随着科技的发展与进步,建筑物的结构也日趋复杂多变,在此基础上,建筑电气工程自动化工程也应作出相应的改变。要从多个角度,多个方面提升建筑电气工程的工作效率,发挥电气工程自动化的优势与特点
1、电气接地系统的设计应用
现有的电气接地系统中,TN-S和TN-C-S是较为常见的,同时也是使用频率最高的。就TN-S系统来说,它最为突出的特点就是将中性线与保护线两者分开,在运用于建筑领域时,它的特点就能发挥出很大地优势,不导电的PE线与外露且导电的中性线在变压器的中性点相连能够最大程度保证整个系统的安全性能。而安全性能恰好是整个智能建筑工程中最为看重的,在电气化设计与运用中,TN-S运用的较为广泛,是因为它在对整个直流电进行保护的同时使得整个自动化设备在一个较为周全安排的体制下安全运转。而TN-C-S与TN-S在连接点上却存在较大的不同,需要在保护线和中性线两者之间共同设置一个界面,而用户在使用该系统时要进入TN-C自行设置,并根据用户的设置可自行形成TN-C和TN-S系统。在建筑电气设备自动化设备实际使用时,往往通过接地引线的方式来确保整个电力系统的安全性与稳定性。
2、监测系统的设计应用
在过去很长一段时间内,智能化电气设备的维修与管理是一个十分复杂且花时间的工作。在这样的大背景下,在线监测系统应运而生。很大程度上来说,在线监测系统解决了电气设备维修难的问题,相关的技术人员通过电脑监测数据分析,能够在较短时间内发现电气设备的异常,同时也能发现其具体问题所在并尽快进行处理。一套完整的监测系统包括多个方面的内容,绝缘监测设备、雷击监测设备、对环境进行监测与反馈的智能设备。绝缘监测设备在整个工程建设中起着极为重要的作用,能够保障电气设备的稳定运作。而雷击的监测存在的意义是能够在雷暴等恶劣天气,保障整个电力系统的稳定安全运行。在很多的建筑工程中,因为雷击使得电机或电气设备与线路损坏的事件屡见不鲜,通过雷击的监测,能够最大程度保证整个电能的供应。而环境监测系统则是为了防范一些自然环境的改变导致的线路与设备损坏。
3、检修的设计应用
随着时代的发展,科技的进步,各种电器的种类也在不断丰富与变化。一方面,它大大方便了人们的日常生活与生产;另一方面,电气设备的故障也变得更加得多,加上故障原因的多元化,设备检修的难度大幅提升。在新的形势下,设备检修成为了电气正常运作的重要保障。而设备检修系统的形成是基于传感、通信、计算等多个自动化技术共同运转基础上的。传感技术能够在较短时间内对设备的基本信息进行收集,将传感器安装在相关的电气设备上后,传感设备能够定期传回设备的信息,一旦电气设备出现了故障,有关的技术人员就能够根据这些数据对故障进行较为准确地排查。而在较多电气设备共同运转时,各种传感设备共同工作会使各种信号间出现干扰,因此,稳定有效的通信系统在此时就发挥出较为显著的作用。内部的信息资料在良好通信系统的保障下,能够进行有效顺畅的传达,最终实现内部管理的优化。而计算技术则是属于整个检修系统的终端,通过计算机有关程序的设定能够对传感设备传输回的数据进行分析与计算,同时,这也是整个检修系统能够发挥效力的关键所在。因此,很多人在安装检修设备时都特别注意对计算程序进行优化,这将为建筑工程电气工程自动化提供有力保障。
三、结束语
电气工程自动化设计与实现是整个建筑工程的重要内容,且良好的设计对整个建筑的电力供应及其安全性都有极为重要的作用与意义。在建筑行业不断发展的今天,要对电气工程的自动化不断进行优化,要不断改进相关的技术,积极借鉴其他国家先进的管理理念与技术知识,同时根据建筑物的实际情况对电气工程进行设计与实施。在建筑结构不断复杂的今天,电力工程的相关设计也应得到优化,要积极发现电气工程中存在的问题并提出相应的解决办法。
参考文献:
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[4]黄元元.电气工程及其自动化技术的设计与应用分析[J].无线互联科技,,12:91.
摘要:通过对建筑工程电气自动化的应用现状进行分析, 探讨了建筑工程电气自动化的发展方向, 并从自动保护、实时监控、监测等方面介绍了电气自动化系统的应用措施, 以达到提升建筑电气工程行业发展水平的目的。
关键词:电气自动化系统; 建筑工程; 应用措施;
随着我国目前电气自动化系统的迅猛发展, 很多传统行业如建筑工程都希望能够将电气系统引入到本行业。建筑工程目前对施工工业和工程质量的要求不断提高, 同时对环境保护和住户体验也更加关注, 因此在建筑工程中加入电气自动化系统是顺应未来发展需求的必然趋势, 将为社会发展带来更高价值。
1 工程实例
大连某大厦总建筑面积46798平方米, 总投资为5.65亿元, 楼宇自动控制投资为376万元。大厦地上21层, 地下2层 (为停车场) , 地上1~3层为商业公建, 4~8层为办公及会议, 9~21层为高级写字间。
2 电气自动化控制的具体情况
本工程选用了两台MBC、28台MEC、22台DPU及若干模块和前端设备。其中MBC和模块分别用于冷站和变电所, 每台MEC用来控制两台空调机组。DPU用来控制排污泵、照明回路、排风机等。前端设备分别用于空调机、新风机、冷/热站、积水坑等处。为了便于对各种设备的集中管理, 在楼宇控制中心安装了一台电脑、一台打印机。按有关标准和规定完成布线和设备安装工作以后, 就可以实施对各种设备的监控, 各种设备的监控情况如下:
冷冻/冷却水系统的监控:冷冻岭却水系统由冷却塔、冷却水泵、冷冻水泵、分水器、集水器和冷冻机组等组成。要监控的数据点数量多、类型复杂。我们利用一台MEC-40、若干模块、若干前端设备加上。在Insigh基础上开发的软件完成这些设备的监控工作。
热换站的监控:热换站与冷冻系统共用一个MBC-40, 在管路的适当位置安装了温度传感器和热水调节阀。监测热换器二次测的供水温度, 程序将此温度和设定值进行比较, 采用比例积分微分算法闭环调节换热器一次测的供水流量。在保证供热要求的情况下, 尽可能地节约能量。
给排水系统的监控:用水位开关监测生活水池的水位, 根据设定的高低水位控制供水阀的开/关。水位降到低水位时开阀, 升到高水位时关阀, 并做到超低水位和超高水位报警。根据供水管路的压力, 控制供水泵的启停, 监测供水泵的运行状态, 故障时报警。为防止因排污泵等故障造成的污水溢出, 监测了超限报警水位, 当达到此水位时, 系统将报警, 以便工作人员及时处理。
空调机组的监控:利用先进的比例积分微分 (PID) 算法闭环调节盘管供水阀门的开度和加湿器。通过网络和软件, 可以实现在中央控制室对各空调机组进行控制和管理, 还可以将各空调机组的风机运行状态、风机故障报警、过滤阻塞报警、盘管低温报警等传到中央控制室的控制主机上, 一旦有报警发生, 程序将使现场控制器发出关机和开水阀等保护动作, 以免设备受损。
新风机组的监控:因为新风机组和送风机组无回风, 所以风道温度和湿度传感器GFM65安装在送风管道上。对新风机组和送风机组来说, 只要机组工作, 新风阀就得全开, 不需要调节, 因此选用开关式风阀驱动器。因为进来的都是新风, 所以不用监测空气质量。
送风机组的监控:送风机组工作情况与新风机组大体相同。区别只有两点:其一, 送风机是为地下车库送新风的, 不需要调节湿度;其二, 送风机组在发生火灾事故时必须启动, 当消防系统启动送风机时, 新风阀必须随之全开。
风机盘管的监控:在风机盘管所在房间安装了手动风机盘管控制器, 由各房间人员自行调节。但考虑到节能, 我们将这些风机盘管分为四组, 每组由计算机来控制其电源和水阀。免得楼内无人时还有许多风机盘管开着而造成浪费。
排风机系统的监控:这些排风机平时用作排风, 火灾时用作排烟。为了便于设备的集中管理, 在不影响消防系统的情况下, 对每台排风机进行启停控制, 使其按一定的时间间隔, 定时启/停。必要的时候, 在现场和楼控计算机上都可让每一台风机进行手动启/停。计算;机上可对每一台风机的运行状态和故障状态进行监视, 累计运行时间。
热风幕的监控:本大厦采用的是电热幕。这种电热幕要求电热器关闭后, 风扇要继续工作2~3min, 以免余热散发不出来而造成损坏。厂家提供的电热幕有两个按键, 分别控制电热器和风扇, 可在现场手动操作。
照明系统的控制:利用MBC, DPU、计算机和软件配合, 对每一回路按预先设定的时间表进行控制。必要的时候, 在现场和楼控计算机上都可对每一路灯进行手动开/关。对公共走廊和泛光照明也实现了光控制。
变配电的监控:监测全部四台变压器的输出功率、功率因数、用电量和次级回路每相电压、电流, 并可按时间累计这些数值。当出现过压、欠压、过流等异常情况时报警。所监测的各项参数均可在楼控计算机上显示。
3 自动化控制中心的计算机中央控制管理
楼控中央控制计算机上安装了楼控管理软件, 在此软件基础上进行了二次开发, 使其和各控制器实现通讯, 完成对各控制器的管理。各种机电设备都是在现场控制器MBC、MEC的程序控制下工作的, 但必要时, 在楼控中央控制计算机上可以随时改变任意设备的启停状态。在屏幕上可以实现三维图象显示每台设备的系统图, 如:冷水机组、水泵、空调机组等;现场控制器随时与楼控中央控制计算机交换数据, 楼控中央控制计算机可显示所有测量点如温度、流量、压力、压差等动态趋势图;可监视各设备的工作状态和故障报警。一旦有报警发生, 现场控制器将做好保护动作, 计算机发出声音, 同时在屏幕上显示出报警位置和性质, 以提醒工作人员及时处理。可打印输出自动记录及空调系统负荷, 并可根据管理部门要求以不同时段累计负荷情况并打印。
4 实施自动化控制所取得的成果
经过调研, 与同等规模, 但不采用楼宇自动化的大厦相比:可节约电能30%以上;可节约人力60%;可延长设备使用寿命;可以更充分地满足用户需求。
5 结语
自动化控制在现代社会占据越来越重要的作用, 应用也越来越广泛, 这就要求不断提高自动化控制的精度和密度, 优化自动化控制系统的安装施工。
参考文献
[1]李爱民, 宋文军, 霍桂霞.楼宇自动化系统的技术探讨[J].工业控制计算机, 2005.
[2]曾明, 陈立定.楼宇自动化远程监控系统的集成应用研究[J].工业控制计算机, 2004.
[3]程大章.楼宇自动化系统集成概述[J].智能建筑与城市信息, 2005.
关键词:电气自动化 智能建筑 应用
随着我国国民经济的迅猛发展,高档智能化建筑已成为当今建筑的主流。电气自动化在智能建筑中也正在得到广泛应用。本文重点谈谈电气自动化智能建筑接地技术。电气自动化智能建筑接地技术包括TN-S系统、TN-C-S系统、交流工作接地、安全保护接地、屏蔽接地与防静电接地、直流接地和防雷接地等技术。下面逐一进行阐述。
一、TN-S系统
TN-S系统是把中性线N和保护接地线PE严格分开的低压配电系统,是一个三相四线加PE线的接地系统。中性线N与保护接地线PE除在变压器中性点共同接地外,两线不再有任何的电气连接。系统正常运行时,中性线N带电,而PE线不带电。该接地系统具备安全可靠的基准电位,PE线不允许断线,对地没有电压,故设备金属外壳接在PE线上安全、可靠。因此,TN-S系统可作为智能建筑的电气接线系统。在智能建筑里,单相用电设备较多,单相负荷比重较大,三相负荷通常是不平衡的,因此在中性线N中带有随机电流。另外,由于大量采用荧光灯照明,其所产生的三次谐波叠加在N线上,加大了N线上的电流量,如果将N线接到设备外壳上,会造成电击或火灾事故;如果在TN-S系统中将N线与PE线连在一起再接到设备外壳上,那么危险更大。凡是接到PE线上的设备,外壳均带电,会增加电击事故的范围。如果将N线、PE线、直流接地线均接在一起除会发生上述的危险外,电子设备将会受到干扰而无法工作。因此智能建筑应设置电子设备的直流接地,交流工作接地,安全保护接地及普通建筑也应具备的防雷保护接地。此外,由于智能建筑内多设有具有防静电要求的程控交换机房、计算机房、消防及火灾报警监控室,以及大量易受电磁波干扰的精密电子仪器设备,所以在智能楼宇的设计和施工中,还应考虑防静电接地和屏蔽接地的要求。
二、TN-C-S系统
TN-C-S系统由两个接地系统组成,第一部分是TN-C系统,第二部分是TN-S系统,分界面在N线与PE线的连接点。该系统一般用在建筑物的供电由区域变电所引来的场所,进户之前采用TN-C系统,进户处做重复接地,进户后变成TN-S系统。TN-S接地系统明显提高了人及物的安全性。同时只要我们采取接地引线,各自都从接地体一点引出,及选择正确的接地电阻值使电子设备共同获得一个等电位基准点等措施,因此TN-C-S系统可以作为智能型建筑物的一种接地系统。
三、交流工作接地
工作接地主要指的是变压器中性点或中性线(N线)接地。N线必须用铜芯绝缘线。在配电中存在辅助等电位接线端子,等电位接线端子一般均在箱柜内。必须注意,该接线端子不能外露,不能与其它接地系统,如直流接地,屏蔽接地,防静电接地等混接;也不能与PE线连接。在高压系统里,采用中性点接地方式,可使接地继电保护准确动作并消除单相电弧接地过电压。中性点接地可以防止零序电压偏移,保持三相电压基本平衡。这对于低压系统很有意义,可以方便使用单相电源。
四、安全保护接地
安全保护接地就是将电气设备不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属连接。即将大楼内的用电设备以及设备附近的一些金属构件,用PE线连接起来,但严禁将PE线与N线连接。
在现代建筑内,要求安全保护接地的设备非常多,有强电设备,弱电设备,以及一些非带电导电设备与构件,均必须采取安全保护接地措施。当没有做安全保护接地的电气设备的绝缘损坏时,其外壳有可能带电。如果人体触及此电气设备的外壳就可能被电击伤或造成生命危险。我们知道:在一个并联电路中,通过每条支路的电流值与电阻的大小成反比,即,接地电阻越小,流经人体的电流越小,通常人体电阻要比接地电阻大数百倍,经过人体的电流也比流过接地体的电流小数百倍。当接地电阻极小时,流过人体的电流几乎等于零。实际上,由于接地电阻很小,接地短路电流流过时所产生的压降很小,所以设备外壳对大地的电压是不高的。人站在大地上去碰触设备的外壳时,身体所承受的电压很低,不会有危险。加装保护接地装置并且降低它的接地电阻,不仅是保障智能建筑电气系统安全,有效运行的有效措施,也是保障非智能建筑内设备及人身安全的必要手段。
五、屏蔽接地与防静电接地
在现代建筑中,屏蔽及其正确接地是防止电磁干扰的最佳保护方法。可将设备外壳与PE线连接;导线的屏蔽接地要求屏蔽管路两端与PE线可靠连接;室内屏蔽也应多点与PE线可靠连接。防静电干扰也很重要。在洁净、干燥的房间内,人的走步、移动设备,各自磨擦均会产生大量静电。例如在相对湿度10~20%的环境中人的走步可以积聚3.5万伏的静电电压,如果没有良好的接地,不仅仅会产生对电子设备的干扰,甚至会将设备芯片击坏。将带静电物体或有可能产生静电的物体(非绝缘体)通过导静电体与大地构成电气回路的接地叫防静电接地。防静电接地要求在洁静干燥环境中,所有设备外壳及室内(包括地坪)设施必须均与PE线多点可靠连接。智能建筑的接地装置的接地电阻越小越好,独立的防雷保护接地电阻应≤10Ω;独立的安全保护接地电阻应≤4Ω;独立的交流工作接地电阻应≤4Ω;独立的直流工作接地电阻应≤4Ω;防静电接地电阻一般要求≤100Ω。
六、直流接地
在一幢智能化楼宇内,包含有大量的计算机、通讯设备和带有电脑的大楼自动化设备。在这些电子设备在进行输入信息、传输信息、转换能量、放大信号、逻辑动作及输出信息等一系列过程中,都是通过微电位或微电流快速进行,且设备之间常要通过互联网络进行工作。因此为了使其准确性高,稳定性好,除了需有一个稳定的供电电源外,还必须具备一个稳定的基准电位。可采用较大截面的绝缘铜芯线作为引线,一端直接与基准电位连接,另一端供电子设备直流接地。该引线不宜与PE线连接,严禁与N线连接。
七、防雷接地
智能化楼宇内有大量的电子设备与布线系统,如通信自动化系统、火灾报警及消防联动控制系统、楼宇自动化系统、保安监控系统、办公自动化系统、闭路电视系统以及他们相应的布线系统。这些电子设备及布线系统一般均属于耐压等级低、防干扰要求高、最怕受到雷击的部分。不管是直击、串击、反击都会使电子设备受到不同程度的损坏或严重干扰。因此,智能化楼宇的所有功能接地,必须以防雷接地系统为基础,并建立严密、完整的防雷结构。智能建筑多属于一级负荷,应按一级防雷建筑物的保护措施设计,接闪器采用针带组合接闪器,避雷带采用25×4(mm)镀锌扁钢在屋顶组成≤10×10(m)的网格,该网格与屋面金属构件作电气连接,与大楼柱头钢筋作电气连接,引下线利用柱头中钢筋、圈梁钢筋、楼层钢筋与防雷系统连接,外墙面所有金属构件也应与防雷系统连接,柱头钢筋与接地体连接,组成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。这样不仅可以有效防止雷击损坏楼内设备,而且还能防止外来的电磁干扰。
电气自动化在智能建筑的应用在我国还是一个新兴的技术领域,随着更多智能建筑的出现,将有更加先进的技术补充到这一领域中,使这一技术更加成熟、完善。
参考文献
[1]朱甫泉。论电气技术与智能建筑[J]建筑电气,2005.4
1、绘图软件
1.AutoCAD 比较常用的制图软件。主要用于机械制图和电气制图。电气一般作为系
统工程制图,是比较通用的绘图软件。
2.Protel 是专业的电子电气制图软件,绘制电子电路原理图和制作PCB线路板。
3.Eplan21 是专业的电气工程制图软件,软件集成模板元器件很多。
2、仿真软件
1.Multisim7 是电子电路,可以仿真模拟电路、数字电路、系统工程,各种仪表,各
种分析功能。交流分析、傅立叶分析、失真分子、等等共20多项分析功能,很不错的电子电路仿真软件。
2.CDMA matlab 功能强大的电子仿真软件,可以外接仿真器来驱动功率器件,有很
强大的仿真分析功能。
3.单片机仿真软件。对于不同系列的单片机有不同的仿真软件。
3、编程软件
1.PLC编程软件。西门子、三菱、欧姆龙、GE、ABB都有自己 的专用的编程软件,有PLC编程基础的很容易上手。
2.单片机编程软件。对于不同系列的单片机有不同的编程软件
4、常用基础软件
1.Microsoft Office 常用的文字编辑、表格制作。
摘 要:电气自动化是电气工程进步与发展的最佳表现,其在提升电气工程运行安全性与效率方面具有重要意义。笔者在本文中从电气管理、电网调度、分散测控和变电站四个角度对电气自动化在电气工程中的融合运行进行探讨,希望能够为电气自动化在电气工程中应用效果的提升提供帮助。
关键词:电气工程;电气自动化;融合运用
在科技水平不断发展背景下,电气工程也实现了非常显著的进步,电气自动化就是电气工程实现良好发展的重要标志。从电气工程工作效率、运行安全角度分析,电气自动化为其提供了良好支持。但在实际应用过程中,电气自动化与电气工程的融合应用效果并未达到理想范围,这说明当前的电气自动化运行还有待提升,面对社会生活日益增长的用电需求,做好对电气系统的自动化融合运行分析至关重要,文章基于此论点展开探讨。
关键词:电气自动化:建筑;应用
1概述
楼宇自控系统是建筑设备自动化控制系统的简称。建筑设备主要是指为建筑服务的、那些提供人们基本生存环境(风、水、电)所需的大量机电设备,如暖通空调设备、照明设备、变配电设备以及给排水设备等,通过实现建筑设备自动化控制,以达到合理利用设备,节省能源、节省人力,确保设备安全运行之目的。在楼宇自控系统中,电气自动化系统设计占有重要的地位,在此,仅就电气自动化中的电气接地和电气保护两方面技术谈一下自己的观点和看法。以供参考!
2电气接地
在建筑物供配电设计中,接地系统设计占有重要的地位,因为它关系到供电系统的可靠性,安全性。尤其近年来,大量的智能化楼宇的出现对接地系统设计提出了许多新的内容。目前的电气接地主要有以下两种方式:
2.1TH-S系统
TN-S是一个三相四线加PE线的接地系统。通常建筑物内设有独立变配电所时进线采用该系统。TN-S系统的特点是,中性线N与保护接地线PE除在变压器中性点共同接地外,两线不再有任何的电气连接。中性线N是带电的,而PE线不带电。该接地系统完全具备安全和可靠的基准电位。只要像TN-C-S接地系统,采取同样的技术措施,TN-S系统可以用作智能建筑物的接地系统。如果计算机等电子设备没有特殊的要求時,一般者采用这种接地系统。
在智能建筑里,单相用电设备较多,单相负荷比重较大,三相负荷通常是不平衡的,因此在中性线N中带有随机电流。另外,由于大量采用荧光灯照明,其所产生的三次谐波叠加在N线上,加大了N线上的电流量,如果将N线接到设备外壳上,会造成电击或火灾事故;如果在TN-S系统中将N线与PE线连在一起再接到设备外壳上,那么危险更大,凡是接到PE线上的设备,外壳均带电;会扩大电击事故的范围;如果将N线、PE线、直流接地线均接在一起除会发生上述的危险外,电子设备将会受到干扰而无法工作。因此智能建筑应设置电子设备的直流接地,交流工作接地,安全保护接地,及普通建筑也应具备的防雷保护接地。此外,由于智能建筑内多没有具有防静电要求的程控交换机房,计算机房,消防及火灾报警监控室,以及大量易受电磁波干扰的精密电子仪器设备,所以在智能楼宇的设计和施工中,还应考虑防静电接地和屏蔽接地的要求。
2.2TN-C-S系统
TN-C-S系统由两个接地系统组成,第一部分是TN-C系统,第二部分是TN-S系统,分界面在N线与PE线的连接点。该系统一般用在建筑物的供电由区域变电所引来的场所,进户之前采用TN-C系统,进户处做重复接地,进户后变成TN-S系统。TN-C系统前面己做分析。TN-S系统的特点是:中性线N与保护接地线PE在进户时共同接地后,不能再有任何电气连接。该系统中,中性线N常会带电,保护接地线PE没有电的来源。
PE线连接的设备外壳及金属构件在系统正常运行时始终不会带电,因此TN-S接地系统明显提高了人及物的安全性。同时只要我们采取接地引线,各自都从接地体一点引出,及选择正确的接地电阻值,使电子设备共同获得一个接地电位基准点等措施,因此TN-C-S系统可以作为智能型建筑物的一种接地系统。
3电气保护
3.1交流工作接地
工作接地主要指的是变压器中性点或中性线(N线)接地。N线必须用铜芯绝缘线。在配电中存在辅助等电位接线端子,等电位线端子一般均在箱柜内。必须注意,该接线端子不能外露;不能与其它接地系统,如直流接地,屏蔽接地,防静电接地等混接;也不能与PE线连接。在高压系统里,采用中性点接地方式可使接地继电保护准确动作并消除单相电弧接地过电压。中性点接地可以防止零序电压偏移,保持三相电压基本平衡,这对于低压系统很有意义,可以方便使用单相电源。
3.2安全保护接地
安全保护接地就是将电气设备不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属连接。即将大楼内的用电设备以及设备附近的一些金属构件,用PE线连接起来,但严禁将PE线与N线连接。在现代建筑内,要求安全保护接地的设备非常多,有强电设备,弱电设备,以及一些非带电导电设备与构件,弱电设备,以及一些非带电导电设备与构件,均必须采取安全保护接地措施。当没有做好安全保护接地的电气设备的绝缘损坏时,其外壳有可能带电。如果人体触及此电气设备的外壳就可能被电击伤或造成生命危险。我们知道:在一个并联电路中,通过每条支路的电流值与电阻的大小成反比,即,接地电阻越小,流经人体的电流越小,通常人体电阻要比接地电阻大数百倍经过人体的电流也比流过接地体的电流小数百倍。当接地电阻极小时,流过人体的电流几乎等于零。实际上,由于接地电阻很小,接地短路电流流过时所产生的压降很小,所以设备外壳对大地的电压是不高的。人站在大地去碰触设备的外壳时,人体所承受的电压很低,不会有危险。加装保护接地装置并且降低它的接地电阻,不仅是保障智能建筑电气系统安全,有效运行的有效措施也是保障非智能建筑内设备及人身安全的必要手段。
3.3屏蔽接地与防静电接地
在现代建筑中,屏蔽及其正确接地是防止电磁干扰的最佳保护方法。可将设备外壳与PE线连接;导线的屏蔽接地要求屏蔽管路两端与PE线可靠连接;室内屏蔽也应多点与PE线可靠连接。防静电干扰也很重要。在洁净、干燥的房间内,人的走步、移动设备,各自摩擦均会产生大量静电。例如在相对湿度10-20%的环境中人的走步可以积聚35万伏的静电电压、如果没有良好的接地,不仅仅会产生对电子设备的干扰,甚至会将设备芯片击坏。
将带静电物体或有可能产生静电的物体(非绝缘体)通过导静电体与大地构成电气回路的接地叫防静电接地。防静电接地要求在洁静干燥环境中,所有设备外壳及室内(包括地坪)设施必须均与PE线多点可靠连接。智能建筑的接地装置的接地电阻越小越好,独立的防雷保护接地电阻应≤10Ω;独立的安全保护接地应≤4Ω;独立的的交流工作接地电阻应≤4Ω;防静电接地电阻一般要求≤100Ω。
3.4直流接地
在一幢智能化楼宇内,包含有大量的计算机,通讯设备和带有电脑的大楼自动化设备。在这些电子设备在进行输入信息,传输信息,转换能量,放大信号,逻辑动作,输出信息等一系列过程中都是通过微电位或微电流快速进行,且设备之间常要通过互联网络进行工作。因此为了使其准确性高,稳定性好,除了需有一个稳定的供电电源外。还必须具备一个稳定的基准电位。可采用较大截面的绝缘铜芯线作为引线,一端直接与基准电位连接,另一端供电子设备直流接地。该引线不宜与PE线连接,严禁与N线连接。
3.5防雷接地
智能化楼宇内有大量的电子设备与布线系统,如通信自动化系统,火灾报警及消防联动控制系统,楼宇自动化系统。保安监控系统,办公自动化系统,闭路电视系统等,以及他们相应的布线系统。这些电子设备及布线系统一般均属于耐压等级低,防干扰要求高,最怕受到雷击的部分。不管是反击,串击,反击都会使电子设备受到不同程度的损坏或严重干扰。因此智能化楼宇的所有功能接地,必须以防雷接地系统为基础,并建立严密,完整的防雷结构。
智能建筑多属于一级负荷,应按一级防雷建筑物的保护措施设计,接闪器采用针带组合接闪器,避雷器采用25x4(mm)镀锌扁钢在屋顶组成簇10xl0(mm)的网格,该网格与屋面金属构件作电气连接,与大楼柱头钢筋作电气连接,引下线利用柱头中钢筋,圈梁钢筋。楼层钢筋与防雷系统连接,外墙砸所有金属构件也应与防雷系统连接,柱头钢筋与接地体连接,组成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。这样不仅可以有效防止雷击损坏楼内设备,而且还能防外来的电磁干扰。
4结束语
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