电气自动化在楼宇智能化中的应用

宰胜庆

【摘要】：电气自动化技术及其设备在国民生产中各个部门和领域已得到了广泛应用，文中将述其在楼宇智能系统中的应用。

【关键词】：电气自动化；楼宇智能化；

中图分类号：O434.19文献标识码：A文章编号：

【 abstract 】 : the electrical automation technology and equipment in the national production of various departments and fields has extensively applied, the above the intelligent building system in the application.

【 key words 】 : electrical automation; Intelligent building;

0. 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。实现机械的自动化，让机械部分脱离人类的直接控制和操作自动实现某些过程是电气自动化和人工智能研究的交汇点。积极运用人工智能的新成果无疑有利于电气自动化学科特别是自动控制领域的发展，也有利于提高电气设备运行的智能化水平，对改造电气设备系统，增强控制系统稳定性，加快生产效率都有重大意义。“楼宇智能化”通常包括建筑自动化、通讯自动化、办公自动化等多个方面，随着我国国民经济的迅猛发展和“数字奥运”的提出，高档智能化建筑已成为当今建筑的主流。

1 电气自动化控制在智能建筑中的应用现状

随着住宅小区建设的需求量大大增加和房地产业的快速发展，人们对住宅的要求越来越趋于智能化的建筑，电气自动化系统是楼宇智能化的核心内容，智能建筑中的空调系统制冷机组给排水变电设备系统都是通过电气自动化系统进行控制的。在办公室现场可以布置控制灯光，在人员流动性较大的地方安置人体感应控制，做到无人关灯，还可以安装电动窗帘，挡烈日的同时控制了室内的温度节约了空调的利用，所有的卫生间的照明空调抽风也可以自动感应进行控制，通过应用这些自动化设备，保证了员工工作的方便，也同时提高了员工的工作效率节约了能源。在公共通道大厅还有公园等一些公共场合，定时控制灯光开关，当自然光变暗时，光感自动泛光照明，在出现消防报警时，可以自动发出强光启动紧急照明控制，进而实现了楼宇智能化设备管理的自动化，也起到分散控制、自动管理、节约能源的作用。现阶段，一些商业建筑特别是星级酒店已经作为了多功能服务的高档场所，为了吸引更多商户，酒店更应该从客户的需求角度考虑规划，通过提高建筑的多方面设施的智能化，采用先进的智能化技术，赢得更多的盈利机会。

2. TN-S系统

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。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。只要象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时，一般都采用这种接地系统。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。

3.TN-C电气接地系统

TN-C是三相四线制的电气接地系统，通过三根火线和一根保护中性线接地，其中的PNE线同时起着PE线和N线的作用，所以节省了一根导线，其中中性线与保护接地线合二为一，多用于较早的低压配电系统。当电流通过PNE线时，电流不平衡会造成外壳电压过低，在智能化楼宇系统中，每一个变配电设备的负荷较大，当缺少相应的PE线时，PEN线在无人看管的状态下中断就会造成电击和火灾危险。而且在TN-C系统中没有安装剩余电流保护器，没有屏蔽措施而检测不出电流发生故障。因此，考虑到智能化楼宇系统很容易收到电磁波磁场的干扰，应该在精密的电子设备中设有防静电，在电流交换系统中做好接地。

4.楼宇智能化电气保护

4.1 直流工作与交流工作

直流工作接地应用了横截面积较大的铜芯绝缘电子自动化设备，电子设备通过一端直流接地，另一端直接与基准电位连接。在智能化楼宇系统中，有很多高科技智能化电子设备，比如说计算机通讯设备，都是通过互联网进行工作，这些电子设备需要进行带电子的输入传出信息的控制，所以要通过直流工作的准确供电来保持电流的稳定性和准确性。特别注意的是直流工作不能与保护线和中性线相接地。交流工作接地主要是将电气自动化系统中的特殊设备与大地直接相连接，变压器中的中性线必须为铜芯绝缘线并且接地，中性点接地能够确保三相电压变得平衡避免电压的不稳定偏移使得继电保护更加精准可靠。

4.2 防雷保护接地

以防雷为目的的接地就是防雷接地，在智能化楼宇系统中防雷设备一般设置在建筑物的顶端，内部设有受雷装置，引下线和接地线三个装置，楼宇内的大量电子通信设备还有监控办公自动化系统接地都会受到雷击的干扰，一旦遇到雷击，信息系统的运行就会中止甚至会导致整个电子系统的损坏，所以设置防雷接地系统是很有必要的，应按一级建筑物的防雷措施进行设计，自然导体的防雷接地的引下线利用整个楼宇中的各楼层钢筋与大地相连接，楼内屋面金属构件和外墙所有的金属构件都应该与防雷系统连接，这样可以有效的防止雷击对室内设施的影响。

5.结语

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讽、水、电所需的大量机电设备，如瑷通空调设备、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。前些年人们提到楼字自控系统，主要所指仅仅是建筑物内暖通空调设备的自动化控制系统，近年来已涵盖了建筑中的所有可控的电气设备，而且电气自动化已成为楼宇自控系统不可缺少的基本环节。在楼宇自控系统中，电气自动化系统设计占有重要的地位。

参考文献

【1】毛臣健．电气自动化专业拓展一楼宇智能化方向【J】．新课程研究(职业教育)，2007，0o)，16．

【2】梁宁波．浅析人工智能在电气自动化控制中的应用【J】黑龙江科技信息，2008，(05)，48．