1、浅谈电气自动化在建筑自控系统中的应用摘要：建筑电气自动化为建筑使用者营造一个舒适、安全、经济、高效、便捷的工作生活环境，并通过其强大的管理功能实现了设备运行优化，对供水、供电、空调等系统进行监测和控制，降低运营费用。本文阐述了电气自动化系统的组成与基本功能，分析了建筑电气自动化控制系统的原理及优点，同时介绍了电气自动化在建筑自控系统中的应用，具有一定的参考价值。 关键词：电气自动化；建筑；自控系统；应用 Abstract: the construction of electrical automation for building users create a comfortable, saf
2、e, economic and efficient, convenient working environment, and through its strong management function realizes the equipment operation optimization of water supply, power supply, air conditioning system for monitoring and control, lower operating costs. This paper expounds the electrical automation
3、system composition and basic functions, and analyses the architecture electrical automation control system of the principles, advantages, and introduces the electrical automation in the building of the application of the automatic control system, to have the certain reference value. Keywords: electr
4、ical automation; Architecture; Automatic control system; application 中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号： 引 言： 电气自动化是研究与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发以及电子与计算机应用等领域的一门学科。随着信息化社会的到来，人们对建筑控制系统的先进性、开放性、互动操作性等方面的要求也越来越高。 建筑自控系统 (Building Automation System) 是针对建筑内各种机电设备进行集中管理和监控的综合系统。建筑控制系统主要包括空调新风机组、送排风机、集
5、水坑与排水泵、电梯、变配电、照明等。在整个建筑范围内，通过整套建筑自动控制系统及其内置最优化控制程序和预设时间程序，对所有机电设备进行集中管理和监控。在满足控制要求的前提下，实现全面节能，用控制器的控制功能代替日常运行维护的工作，大大减少日常的工作量，减少由于维护人员的工作失误而造成的设备失控或设备损坏。 随着社会经济和科学技术水平的日益增长，建筑电气自动化在日常生活中的应用变得越来越普遍，建造一座现代化、智能型的建筑，电气自动化已成为建筑自控系统不可缺少的基本环节。随着电气自动化技术的发展,电气自动化在建筑自控系统中也得到了更多的应用。在此，文章对其应用进行了粗略的探讨。 一、建筑电气自动化
6、系统的介绍 1、建筑电气自动化系统组成 建筑电气自动化系统通常包括暖通空调、给排水、供配电、照明、电梯、消防、安全防范等子系统。根据我国行业标准，BAS 又可分为设备运行管理与监控子系统和消防与安全防范子系统。一般情况下，这两个子系统宜一同纳入 BAS 考虑，如将消防与安全防范子系统独立设置，也应与 BAS 监控中心建立通信联系以便灾情发生时，能够进行一体化的协调控制。 2、建筑电气自动化系统的基本功能 (1)自动监视并控制各种机电设备的起、停，显示或打印当前运转状态； (2)监测并及时处理各种意外、突发事件； (3)根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备，使之始终运行于最佳状态
7、； (4)自动检测、显示、打印各种机电设备的运行参数及其变化趋势或历史数据； (5)设备管理：包括设备档案、设备运行报表和设备维修管理等； (6)能源管理：水、电、气等的计量收费、实现能源管理自动化； (7)实现对大楼内各种机电设备的统一管理、协调控制。 3、建筑电气自动化控制系统的原理 建筑电气自动化控制系统采用的是集散型计算机控制系统，也称分布式控制系统。它的特征是“集中管理分散控制” ，即用分布在现场被控设备处的微型计算机控制装置(DDC)完成被控设备的实时检测和控制任务。安装于中央控制室的中央管理计算机具有 CRT 显示、打印输出、丰富的软件管理和很强的数字通信功能，能完成集中操作、显
8、示、报警、打印与优化控制等任务，避免了常规仪表控制分散后人机联系困难、无法统一管理的缺点，保证设备在最佳状态下运行。 4、建筑电气自动化系统的优点 (1)实现计算机测控网络与管理的数据共享； (2)建筑设备运行状态的实时监测、故障自动诊断、报警； (3)运行数据与故障信息自动存入数据库，实现了运行数据的实时管理； (4)确保建筑内具有最佳的工作与生活环境； (5)延长设备使用寿命； (6)提高建筑物整体安全水平。 二、电气自动化在建筑自控系统中的应用 1、在电气保护方面的应用 建筑自控系统中的电气保护主要包括交流工作、安全保护、屏蔽与防静电、直流工作、防雷保护接地五方面内容。 （1）交流工作接
9、地指的是必须在变压器中性线或者中性点接地,中性线选择铜芯绝缘线,配电中存在的等电位接线端子通常在箱柜内。需要注意的是,等电位接线端子不能外露,也不能和直流接地、安全保护接地或是屏蔽接地等其它接地系统混接,还不能和保护接地线连接。采取中性点接地能够确保高压系统继电保护动作可靠、准确,并避免零序电压偏移,确保三相电压平衡。 （2）安全保护接地指的是对电气设备中没有带电的各个金属部分使用金属连接的方式与接地体作良好连接,使用保护接地线连接用电设备及其金属构件,但不能连接保护接地线与中性线。建筑中的强电设备、弱电设备、导电构件都需要安全保护接地，如果不作安全保护接地,设备外部绝缘损坏可能使外壳带电,不
10、仅容易进一步损坏设备,还可能造成人员触电事故。使用安全保护接地,应该尽量降低接地电阻,这样可以保障电气系统运行的稳定、安全,还能保障设备安全和人身安全。 （3）屏蔽与防静电接地分别指的是用保护接地线连接设备外壳、屏蔽管路两端、室内的多个部位,用导静电体连接带静电或可能产生静电的物体与大地,以避免设备、导线受到电磁干扰。由于人员在房间内走动或是移动设备等都可能产生大量静电,如果接地不好不仅会对电子设备产生干扰,还可能损坏设备芯片,甚至引发一些安全事故,因此防静电接地需要将所有可能产生或带静电的设备外壳和设施与保护接地线可靠连接,并使接地电阻尽量降低。 （4）直流工作接地指的是用截面积较大的铜芯绝
11、缘线连接电子设备与基准电位。由于建筑中有大量的电子设备,在计算机、自动化设备、通讯设备等电子设备中输入、传输、输出信息或是放大信号等操作都以微电位或者是微电流进行,需要依靠直流工作接地使其基准电位和供电电源保持稳定,以提高其操作的准确性和稳定性。需要注意的是,直流工作接地不宜与保护接地线连接,更不能与中性线连接。 （5）防雷保护接地指的是对建筑中的电子设备、线路等做防雷保护接地。如通信自动化系统，火灾报警及消防联动控制系统，建筑自动化系统，保安监拧系统，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。这些电子设备及线路系统一搬均属于耐压等级低，防干扰要求高，最怕受到雷击的部分。因此楼字
12、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。 2、在中央空调中的应用 （1）中央空调的配电负荷电流的计算 中央空调负荷基本都属于三相负荷, 在计算负荷电流时,要注意以下两点：功率 P 是指电功率，而不是指制冷量，因为它们用的单位都是kw，有些人常将它们弄错。中央空调中的电功率会随着运行工况的变化而变化，在进行电流计算时，应取中央空调最恶劣工况下的电功率进行计算。 （2） 电线电缆载流量 在计算好负荷电流后，就可以进行低压电器和电线电缆的选择。选择低压电器, 需要满足额定电流小于所在回路的计算电流。 电线的载流量不是跟截面积成正比关系的，而是根据不同的敷设方式和环境温度
13、查表得到的。因此，我们在进行电线电缆选型时，务必认真求实，保证有足够的载流量，杜绝电线火灾隐患。 （3）中央空调的远程监控 中央空调的远程监控可以有很多种，我们这里讲的是现场总线控制系统(FCS) ，实现的是用远程计算机直接对现场的空调设备进行监控。一栋大楼的空调系统, 可能包括多台冷水主机和多台空气处理风柜, 每台冷水主机和空气处理风柜都有自己的独立控制系统。对于设备管理部门来说, 多台空调机组的开关机、故障处理、数据抄录, 将耗费很大的人力物力， 并且效率低下。如果有一套集中监控现场所有空调机组的系统, 所有问题就可以解决, 这就是我们要讨论的 FCS 系统。 “现场设备”就是我们的空调机
14、组， “操作站”就是我们的计算机监控中心计算机监控中心通过总线对现场的空调机组进行数据的采集和修改,从而达到了监控的目的计算机监控。包括计算机、打印机、U PS 、上位机软件、数据服务器等; 监控中心通过网络介质( 通信线) 访问现场控制器, 但在数据交换时, 我们需要用到通信协议, 在此, 我们使用免费开放的通信协议 Modbus 或 Profibus，目前, 我们推荐使用Modbus 通信方式, 因为 Modbus 通信方式需要的硬件配置很简单: 1 套上位机软件( 网络主站) ，1 个转换器就可以与现场控制器建立通讯。远程监控系统的使用, 大大提高了设备管理部门的工作效率, 他们通过在一
15、台计算机上面操作, 就可以对现场所有的空调设备进行集中管理。同时，远程监控系统还生成了历史故障报表，可直接在监控中心的打印机上打印出来。 三、结束语 电气自动化技术及其应用在国民生产中各个部门和领域已得到了广泛应用，能够有效提高建筑行业整体的自动化水平，特别是行业的运行管理水平，还可以大大节省建筑成本，提高设备的安全性和可靠性。随着更多建筑的出现，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，电气自动化的应用也必将有长足的进步和发展。因此很有必要对其进行探讨，这是一个很漫长而艰巨的任务，同时也是一个新的研究趋势，具有较大的经济价值和社会意义。 四、参考文献： 1于海英浅谈电气自动化在建筑自控系统中的应用J黑龙江科技信息，2009，(01). 2李成荫电气自动化系统在建筑智能化中的应用分析J科技资讯，2009，(04). 3胡新对智能建筑建筑自动化控制系统的探讨J科技资讯，2008，(19). 4李灿旭楼字自动化控制J中国高新技术企业，2008，(3) . 5李桓栋，左攀华.陈强浅谈建筑电气自动化的应用期刊论文-中国科技博览 2009，(30). 6张九根,马小军,朱顺兵.建筑设备自动化系统设计M.北京:人民邮电出版社,2003. 7李茂林.建筑电气设备自动化系统安装需注意的问题J.江苏电器,2007.
