電氣自動化控制設備的可靠性分析

杜曉輝

摘要：伴隨時代的進步與科技的發展，經濟與資源的矛盾日益尖銳，節約能源已成為當今世界的主題，我國也立志于創造“節約型社會”。通過建筑設備電氣自動化系統不僅對辦公樓的電氣設備控制達到智能、自動控制的目的，還能有效節約能耗，一直是當前辦公建筑建設研究的重點領域。

關鍵詞：電氣自動化；控制設備；可靠性

一、建筑設備電氣自動化系統概述、基本功能

1.建筑設備電氣自動化系統概述

建筑設備電氣自動化控制主要是利用高處理能力的控制器對空調監控系統、照明及動力監控系統， 電梯監控系統和能量計量系統、變配電監控系統、給排水監控系統等系統進行集成控制，從而實現對這些系統的統一管理與規范約束，可以進行遠程控制，提高建筑的整體管理水平，并及時進行監控，降低設備產生故障的幾率。通過對上述各種系統進行統一的管理，在對其相應的數據信息進行分析后，進行分類，并通過智能設備進行處理和判斷，及時解決相關的問題。并利用電氣自動化系統對相關的系統進行監控和管理，確保所有的系統都能嚴格按照規定運行，并保證其統一、整齊，防止其中一個或幾個系統故障影響所有系統的問題出現。

智能建筑的核心關鍵在于建筑設備的電氣自動化系統，電氣自動化系統通過電腦及其控制與通信技術，對建筑物的中央空調控制系統、電梯監控系統和能量計量系統、變配電監控系統以及相關的安保系統等一系列系統進行統一的管理。利用一個管理系統，對所有的設備進行全方位、實時、遠程的監控與管理，并通過對相關的信息數據進行分析，及時調整相關的指標與參數，使得設備的運行達到一個最佳狀態，降低能耗，提高日常管理效率，并有效地降低建筑管理的各項費用。

2.建筑設備電氣自控系統的功能介紹

建筑設備自控系統可以實現對建筑內部各項電氣設備進行自動化控制，利用先進的控制與通信技術把各項系統進行互相連接，利用管理系統進行集成，使各項設備可以發揮出整體的優勢與潛力。使設備的利用率得到極大的提高、運行狀態與時間得到優化，進而使相關電氣設備的使用壽命得到延長、能源消耗率不斷降低、維護工作人員在勞動強度與時間付出上也收到極大的利益。

（1）實現系統內各項電氣設備的控制、管理及其調度；

（2）對控制設備的相關運行、控制傳輸進行存儲與讀??；

（3）利用管理系統實現各類設備的統一調度，獲取不同電氣設備的運行狀態與需求，以實現最佳運行方式。

（4）對系統內各項數據進行顯示，并實現曲線圖、圖像顯示功能；

（5）實現各項報表的打印功能；

（6）對整個系統及其子系統的歷史記錄與趨勢進行分析；

（7）對系統內的相關設備進行維護、保養以及管理，另外還對運行時間進行統計與記錄。

二、建筑設備電氣自動化系統的控制功能

1.空調機組自動調節

利用DDC控制器來實現系統的控制功能，在空調機組的回風管內安裝溫度傳感器，其對溫度進行檢測的同時還傳輸到DDC上與之前設定好的溫度進行比較。在控制上運用到比例積分與微分進行計算，因此在電壓信號進行輸出的同時還可以實現對電動調節閥門的自動控制。并且可在回風管和新風管道安置溫度傳感器及其濕度傳感器，檢測到的數據將會傳輸到DDC上，根據計算可以得出回風和新風焙值，再根據系統設定輸出相應比例的電壓信號，控制回/進風口風門的開啟程度，實現設備的節能運行。

2.冷站控制

由于對冷凍機房內部進行網絡與數字控制器的安置，因此DDC的分站可以依照事先預定的程序來對冷水機組在臺數的停啟工作、設備連鎖的停啟工作進行控制。不管哪一臺水泵出現問題，備用水泵都會自動開啟。

（1）機組自動化控制

利用系統的控制管理系統監測供水與回水溫度，安裝控制程度對冷卻機組進行開啟與停止的控制。在監測供/回水溫度時，通常是利用DDC進行溫度及其負荷的設置與控制等。

（2）風機自動化控制

通過系統檢測冷卻塔水溫和水泵是否開啟來進行開啟/停止的控制。

（3）水泵的自動化控制

通過檢測冷站內水泵的開啟與停止是否出現過載進行提示，還可以對水流量進行相關記錄。

3.中央站監控功能

中央站采用Windows NT 做為操作平臺，其應用軟件為工業標準，并具備集散控制系統，采用二級網絡結構，在系統運行狀態的監視上，主要采用全中文化與圖形化的操作界面。另外，還對現場圖片、監控點表、工藝流程圖、實時曲線圖以及平面布置圖等進行支持與提供。而在繪制的平面圖、流程圖等圖案上還對動態數據進行嵌入，對各個監控點的狀態進行顯示，同時，實現參數修改與操作指令發送。

（1）控制功能

對現場設備可以通過中央站系統選定相關設備圖形進行操作，例如設備的開閉控制功能實現；通過相關操作進入運行方式的設定界面，操作人員可以自行對運行方式進行選擇；另外利用交換式菜單方便快捷的修改設備工藝參數。具備操作系統權限設置功能，從而保障操作系統的安全性。利用賬戶鑒定的方法，對相關操作人員進行權限級別的識別，從操作人員身份級別上，可以分設出5至10個階層。

（2）報警功能

一旦系統與現場設備發生故障，監控參數出現越限的時候，會將相關信息傳輸到中央站顯示器上，并且在顯著位置進行警報信息顯示，只有相關操作人員對警報信息進行處理操作后，才會解除警報提醒，歸屬于聲光警報類。系統會將警報信息進行記錄匯總，以供操作人員在后續進行查看。在報警優先級別的設定上主要分為四個，不同級別顯示方式略有差異，優先級越高的警報信息顯示方式越為醒目。

（3）綜合管理功能

實現數據的自動存儲，對設備運行過程中具備分析、參考價值的信息傳輸進行自動存儲，并且創建歷史文件，方便隨時進行調閱?？梢圆捎矛F有成熟的數據庫軟件包與存儲器進行保存數據庫的建立，另外還要以曲線圖方式體現出來以便于顯示與打印。匯總系統運行情況，方便對系統進行檢測及其評估系統運行狀態，便于操作人員隨時優化設備運行參數，為管理提供相關數據、資料參考，有助于提高管理水平。

三、建筑設備電氣自動化系統的設計要求

1.確保自動化控制系統的穩定、可靠運行

設備自動化控制系統要具備較高的穩定性與可靠性，在進行控制器的選擇時，要選擇具備全天可持續運行、低故障率的產品，出于節能、節約空間、氣候及其后期維護、保養的考慮，該項目中的控制器及其傳感器要求具備體積較小、節能且“三防”，在滿足上述條件下盡量選用安裝、操作較為簡單的產品。在進行設計時，應考慮到系統的擴展性，便于后期功能的添加。在進行DDC控制器位置分部時要進行科學的選址，確保系統的穩定性，盡量降低風險，并應考慮安裝的便利與否，盡量降低安裝成本。其建筑設備電氣自動化控制系統其性能應較為先進，組態便捷，具備健全的控制能力，其界面符合人體工程學，在滿足需求的情況下盡可能的選用安裝、操作、維護較為簡單的系統，以降低今后的人工成本。

2.確保自動化控制系統的經濟性、先進性與開放性

現今科學技術發展十分迅速，在確保系統在當前同類系統中先進性的前提下，要具有較強的開放性，其他硬件、通信、操作系統等應符合國際標準，以便于系統今后功能的添加，使其具有較強的可改造、優化能力。確保系統的開放性不但能實現不同生產廠家設備的兼容，還能協調各類設備、管理程序的工作，同時開放性強的系統也有助于提高系統的經濟性，對設備的選擇更為廣泛，可根據自身實際情況自由選取性價比最高的產品供應商。由于建筑物較多，且位置不同，系統的控制對象繁雜、距離遠，而且項目要求對每個設備實現靈活、分散的管控，同時管理中心又能實現統一管理，這就要求系統要有一定先進性，具備健全、可靠的控制及其網絡功能。

參考文獻：

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