智能樓宇電氣控制系統(tǒng)設(shè)計研究

林利紅，謝志誠

(中機國際中機國際工程設(shè)計研究院有限責任公司，湖南長沙410000)

摘要：本文首先針對電氣控制系統(tǒng)在智能樓宇中的實際應(yīng)用現(xiàn)狀進行分析，其次，與實際情況進行結(jié)合，闡述智能樓宇電氣控制系統(tǒng)在設(shè)計和安裝過程中存在的問題，以及注意事項。

關(guān)鍵詞：智能樓宇;電氣控制;控制系統(tǒng);設(shè)計研究

在當前社會經(jīng)濟不斷快速發(fā)展的背景下，人工智能技術(shù)在我國的整體發(fā)展水平越來越高，且被廣泛應(yīng)用。智能樓宇就是智能化技術(shù)在實際應(yīng)用過程中最重要的表現(xiàn)方式之一，雖然我國現(xiàn)階段智能樓宇的整體發(fā)展仍然處于起步階段，但是仍然需要在實踐中對其進行準確有效的分析和研究。這樣不僅有利于實現(xiàn)對電氣控制系統(tǒng)的科學設(shè)計，而且還能夠保證智能樓宇在使用過程中的作用和價值能夠充分體現(xiàn)出來。

一、電氣控制系統(tǒng)在智能樓宇中的應(yīng)用現(xiàn)狀

在當前我國現(xiàn)代社會快速發(fā)展的背景下，智能樓宇已經(jīng)逐漸成為現(xiàn)代化城市規(guī)劃建設(shè)中必不可少的一項重要部分。在智能樓宇建設(shè)以及實際落實過程中，所有與電相關(guān)的設(shè)備設(shè)施都屬于電氣設(shè)備中的一種。想要促使這些電氣設(shè)備自身能夠?qū)崿F(xiàn)自動化的運行，就需要根據(jù)實際情況，采取有針對性的控制措施，對這些系繞的正常安全穩(wěn)定運作起到良好的控制作用。其中包括給排水系統(tǒng)、變電、配電系統(tǒng)等，這些都是智能樓宇當中非常重要的組成部分，也是電氣控制系統(tǒng)在設(shè)計和具體使用過程中非常重要的問題。智能樓宇當中建立起的電氣控制系統(tǒng)，不僅能夠從根本上對各個其他系統(tǒng)進行有效控制，而且還能夠節(jié)省人力資源在其中的投入，為人們提供更加便利的生活條件。

當前，智能樓宇電氣控制系統(tǒng)逐漸朝著機電一體化的趨勢方向發(fā)展，同時與當前一些新型技術(shù)進行融合之后，可以實現(xiàn)暖通空調(diào)系統(tǒng)白動化和樓宇設(shè)備自動化的發(fā)展。通過對該系統(tǒng)的實際應(yīng)用情況進行分析和研究不難看出，這兩個系統(tǒng)在實際應(yīng)用過程中，都能夠?qū)崿F(xiàn)對樓宇電氣設(shè)備的有效控制，并且能夠發(fā)揮出良好的控制效果。與此同時，電氣控制系統(tǒng)在實際應(yīng)用過程中，其可以實現(xiàn)集中管理，同時也可以進行分散控制，這樣不僅能夠根據(jù)實際情況隨時對管理方式進行轉(zhuǎn)變，而且還能夠最大限度保證避免出現(xiàn)中央控制系統(tǒng)。這樣能夠盡可能避免在管理過程中出現(xiàn)的各種弊端現(xiàn)象，同時還能夠為控制系統(tǒng)自身的高效性和運行質(zhì)量提供有效保障。

二、智箍樓宇中的電氣控制系統(tǒng)

(一)TN—S系統(tǒng)

TN-S系統(tǒng)在實際應(yīng)用過程中，其主要是由PE線和三相四線組合而成，該系統(tǒng)屬于電氣接地系統(tǒng)。一般情況下，在智能樓宇進行變配電的時候，大多數(shù)都會直接利用TN-S系統(tǒng)進行操作。該系統(tǒng)在實際應(yīng)用時最明顯的特點之一，就是PE線和中性線N只會在變壓器的中性點當中才能夠?qū)崿F(xiàn)共同接地的目的。如果是在其他情況下的時候，PE線和中性N相互之間并不會有任何的交集。通常來說，PE線自身并不帶任何電，只有中性N帶電，TN-S系統(tǒng)在實際應(yīng)用過程中，具有非常良好安全性和可靠性糾。針對這一現(xiàn)狀，如果TN-C-S系統(tǒng)構(gòu)建相同連接的時候，TN-S系統(tǒng)可以作為接地直接在智能樓宇當中進行運作。如果在運作過程中，并沒有對智能樓宇有特殊要求或者是其他意見，那么可以直接利用該接地系統(tǒng)實現(xiàn)運作。

通過對TN-S系統(tǒng)的實際應(yīng)用情況進行分析可以看出，其實大多數(shù)情況下，很多電氣設(shè)備在實際應(yīng)用時，都是通過單相用電的方式對其進行設(shè)計。這樣在使用時，系統(tǒng)當中的單相負荷就會相對比較大，對系統(tǒng)的整體運行而言，就會造成嚴重的負擔影響。針對這一現(xiàn)象，在具體操作中如果將其設(shè)計成為三相負簡，那么其自身的平衡性很難得到有效保證。足，由于中性線N在運作時，會產(chǎn)生出相應(yīng)的隨機電流，這樣就會直接對電氣控制系統(tǒng)的整體運行穩(wěn)定性造成嚴重影響。囚此，在針對電氣控制系統(tǒng)進行設(shè)計時，要體現(xiàn)做好電氣設(shè)備各種不同類型的接地設(shè)計，特別是包括直流接地、交流接地等。

(二)TN—C—S系統(tǒng)

TN -C-S系統(tǒng)顧名思義主要是由TN-C系統(tǒng)和TN-S系統(tǒng)相互組合而成。一般情況下，在針對TN-C-S系統(tǒng)進行設(shè)置的時候，都會將其設(shè)置在變電場所。TN-C-S系統(tǒng)在實際應(yīng)用過程中，其不僅能夠保證人們在智能樓宇當中的用電安全，而且還能夠保證整個系統(tǒng)在運作過程中的穩(wěn)定性和有效性。在針對TN-C-S系統(tǒng)進行設(shè)計的時候，為了保證其整體使用的有效性和設(shè)計的針對性，需要在TN-S系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，保證接地電阻值具有一定的正確性。這樣不僅能夠從根本上促使智能樓字當中各個電子設(shè)備能夠獲取到同等的電位基準點，I刷且還能夠保證電氣控制系統(tǒng)在運行過程中的穩(wěn)定性和有效性。

三、智能樓宇電氣控制系統(tǒng)設(shè)計需要注意的問題

(一)布線問題

智能樓宇與一般建筑相比，其在電氣控制系統(tǒng)的布線和具體使用過程中，都會存在日月顯的差異性特征。智能樓宇電氣控制系統(tǒng)在布線時，更加的復雜，同時也比較特殊，所以在具體實施過程中，需要注意的問題比較多。特別是在針對一些特殊線路進行布置的時候，要與實際情況進行結(jié)合，這樣才能夠保證布置的合理性和有效性。比如在水位開關(guān)或者是一些通信線路的布置過程中，為了將其導線布置具有準確性特征，在實際操作中需要提前做好防干擾設(shè)計。與此同時，還需要對相對應(yīng)的屏蔽線進行設(shè)置，對專門的導線進行設(shè)計，這樣才能夠?qū)⑦@些線路進行有效融合。除此之外，在針對一些控制電纜或者是信號電纜進行布線的時候，需要對其進行分開布置，這樣能夠保證相互之間的穩(wěn)定性和安全性。另外，在針對控制系統(tǒng)進行沒置的時候，需要對網(wǎng)關(guān)、計算機等各種設(shè)備進行控制，同時各自的線路在布置的時候，也要符合基本的需求。這樣不僅能夠從根本上避免;現(xiàn)一系列干擾因素的影響，而且還能夠保證每一臺設(shè)備在實際運作過程中的功率和安全。

(二)安裝輸入設(shè)備

在針對安裝輸入設(shè)備進行具體操作的時候，首先要的就是要充分保證其自身的功能作用能夠發(fā)揮到實處，體現(xiàn)在各個環(huán)節(jié)當中。并且一旦在安裝完成之后，就需要對其進行調(diào)試，這樣有利于日常使用，同時還能夠為日后的維護起到良好的保障作用。一般情況下，在針對輸入設(shè)備進行安裝時，不同

類型的傳感器在使用時，會對安裝施工提出各種不同的要求，所以在安裝時，需要結(jié)合實際，最大限度保證安裝的有效性。其他輸人設(shè)備在具體安裝時，比如一些水管流量計、水流開關(guān)等各種不同類型的輸入設(shè)備，盡可能安裝在一些比較穩(wěn)妥的位置。切忌不能夠安裝一些焊縫的位置或者是一些管道的邊緣位置，這樣對這些設(shè)備的使用和后期維護保養(yǎng)都會造成嚴重的影響。在整個操作中，安裝與管道之間具有一定聯(lián)系的輸入設(shè)備時，要盡可能保證與管道之間同步安裝。比如一些風管壓差開關(guān)、濕度開關(guān)等，這些都是在安裝之后，需要對其進行相對應(yīng)的保溫之后，才能夠?qū)ζ渌O(shè)備進行安裝。

(三)智能化監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

智能樓宇本身的特點就是集成化，所以在實踐中可以實現(xiàn)對各個系統(tǒng)的統(tǒng)一化管理。在針對智能樓宇進行設(shè)計時，可以與實際情況進行結(jié)合，設(shè)計出具有智能化特征的監(jiān)控系統(tǒng)，將其與電氣控制系統(tǒng)進行有效結(jié)合。這樣不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對各個系統(tǒng)實施有效的監(jiān)督和控制，而且還能夠保證避免出現(xiàn)一些不必要的浪費現(xiàn)象。監(jiān)控系統(tǒng)在具體應(yīng)用過程中，可以針對智能樓宇的狀態(tài)進行檢測，如果長時間在某一個地方?jīng)]有人，那么監(jiān)控系統(tǒng)可以對一些照明系統(tǒng)或者是暖通系統(tǒng)起到良好的控制作用。這樣不僅能夠從根本上保證這些系統(tǒng)的合理控制，而且還能夠促使各種不同類型的電氣設(shè)備能夠一直保持在最佳的運作狀態(tài)。

(四)其他設(shè)備的安裝

在當前智能樓宇電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計以及具體安裝實施過程中，會涉及到很多設(shè)備，這些設(shè)備在安裝時，安裝質(zhì)量的好壞都會對控制系統(tǒng)的整體運行情況產(chǎn)生影響。因此，針對這一現(xiàn)象，在具體安裝施工過程中，要與控制系統(tǒng)自身的實際情況進行結(jié)合，對每一個設(shè)備進行安裝時，要提前做好詳細的說明。除此之外，在安裝施工過程中，安裝施工人員還需要對設(shè)備自身的性能和結(jié)構(gòu)有一定深入的了解，這樣即使是在安裝過程中出現(xiàn)問題，也能夠及時發(fā)現(xiàn)，并且快速有效的解決。在這一基礎(chǔ)上，對各種不同類型的控制器規(guī)格要做好相對應(yīng)的說明，這樣才能夠最大限度保證最終的安裝質(zhì)量。

四、結(jié)束語

綜上所述，在現(xiàn)代社會快速發(fā)展的背景下，智能化的發(fā)展已經(jīng)成為一種必然趨勢。智能樓宇的出現(xiàn)不僅能夠為現(xiàn)代人的日常生活帶來非常多的便利，而且還已經(jīng)逐漸成為現(xiàn)代社會具有標志性特征的建筑。在這一基礎(chǔ)上，為了更好的提高智能樓宇的智能性，就需要更好的加強電氣控制系統(tǒng)在其中的應(yīng)用。由于現(xiàn)代人對智能化、自動化的需求不斷提高，而電氣控制系統(tǒng)本身屬于智能樓宇中的一部分，所以需要對樓宇當中各個系統(tǒng)的運作進行集中有效的管理和控制。這樣不僅能夠最大限度保證樓宇各個系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，而且還能夠保證智能樓宇當中各個設(shè)備的安全。因此，在針對智能樓宇電氣控制系統(tǒng)進行設(shè)計的時候，不僅要結(jié)合實際情況，而且還要與一些先進技術(shù)進行結(jié)合，促使電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計水平得到有效提升。

參考文獻：

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[2]譚寶.基于IEC 61499的分布式智能樓宇控制系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)[D].廣東工業(yè)大學，2017.

作者簡介：

林利紅，謝志誠：中機國際中機國際工程設(shè)計研究院有限責任公司。