淺析電氣自動化控制在智能建筑中的體現

李淑明

（平陰縣住房和城鄉建設局）

1 引言

近年來社會發展日新月異，伴隨經濟的蒸蒸日上，人們對生活質量的要求也不斷提升，要求在建筑環境良好的同時，須配備相對健全的服務設施以及通訊系統等[1]。并且針對建筑功能的多元化和個性化要求也越來越多[2]。在上述因素的推動下，雖然建筑業發展迅速，但傳統的電氣系統無法滿足人們的各種需求，應用傳統的電氣控制技術會嚴重影響現代智能建筑功能的發展[3]。為解決這一問題，本文以某市中心建筑為例，研究電氣自動化控制的應用，該建筑中采用了更符合時代發展的電氣自動化控制技術，其能夠有效提升智能建筑的服務效率及安全性，具有較好的應用效果。

2 智能建筑中應用電氣自動化控制的優勢

2.1 強化智能建筑的設備控制

電氣自動化控制技術能夠有效保證智能建筑設備的運行安全性并實現設備控制。由于智能建筑的前端應用復雜程度較高，若不對其進行控制將會造成系統響應延遲，能耗增加等情況。通過應用電氣自動化控制技術，可以確保管理人員充分了解設備信息，從而在整體上實現系統和設備的兼容適配，充分發揮智能建筑的功能。電氣自動化控制技術還可以完成智能建筑設備之間的聯動，通過軟、硬件的協作整合底層應用，完成智能化控制。

2.2 實現全方位數字化監控

通過電氣自動化控制技術能夠實現對智能建筑的全方位數字化監控，其主要包括以下兩點。

1）對建筑自身的實時監測

較之其他行業，建筑業所覆蓋的范圍極其龐大，其涵蓋了管理、建設以及運維等主體，具有較為復雜的整體結構及功能，在建筑發生事故時將會造成較大的財產損失，嚴重時甚至會對人身安全造成威脅。智能建筑中存在較多的電氣自動化子系統，因為所涉及技術較為龐雜，所以事故發生時的檢查、搶救難度也較大。通過應用電氣自動化控制技術可有效實現對所有子系統的實時監控，并在整合所得信息的同時精準下發指令至指定區域，完成持續不間斷檢測。

2）對住戶主體方面的監控

因為智能建筑內住戶主體方面的功能和應用不斷增加，其對應電氣布線復雜程度也不斷加深，發生安全事故及故障的可能性大大提升，通過應用電氣自動化控制技術可以及時檢出問題線路，盡可能地減少故障對住戶造成的影響。

3 電氣自動化控制在智能建筑中的體現

文章以某市中心大廈為研究對象，研究電氣自動化控制在智能建筑中的體現。該建筑是一座巨型高層地標式摩天大樓，其主要用途為辦公、酒店、商業、觀光等。其建筑高度情況為：主樓為地上127層，建筑高度632m，地下室有5 層；裙樓：裙樓共7層，其中地上5層，地下2層，建筑高度為38m?？偨ㄖ娣e約為57.8 萬㎡，其中地上總面積約41 萬㎡，地下總面積約16.8 萬㎡，占地面積30368㎡。每秒18m的超高速電梯，其中3臺觀光層直達電梯的最大上行速度達18m/s，最大下行速度為10m/s，觀光客僅需55s就可以從地下2層到達118層觀光廳。在該建筑的各個室內角落，分布著形態各異的綠色植物，室內綠化花園的面積約為7500㎡。

3.1 電氣自動化控制在智能建筑樓宇系統中的體現

3.1.1 智能家居控制系統

智能家居控制系統旨在通過設備中的傳感器與執行器實現家居環境的全面控制，包括但不限于溫度、照明、采光等，住戶可以利用無線網絡實現家用電器、暖通系統等設備的遠程控制，同時還可以利用無線網絡，在信息集成系統中實現家庭信息與社區醫療、物業、消防等系統信息的整合，幫助住戶方便快捷地獲取所需服務信息。住戶還可以按照自身需求制定個性化的智能家居系統功能，提升生活水平。

3.1.2 樓宇控制自動化

智能建筑中的一大研究重點為樓宇控制自動化，其主要是通過應用電氣自動化控制技術實現。樓宇控制系統的主要組成包括電力系統、給排水系統以及冷熱源等等，具體如圖1所示。

在樓宇控制系統中，首先利用智能系統實時采集監控目標數據，并將采集結果傳輸至系統中心控制平臺，系統根據所編制的控制程序對監測結果展開辨別，然后按照實際需求選擇管理決策（系統自主執行指令、管理人員人為操作）。通過電氣自動化控制的應用，樓宇控制系統一般情況下都是按照自主判斷結果選擇自主執行指令的決策，人為決策只發生在有重大問題出現的情況下。例如對空調通風系統的控制，系統通過分析所采集的建筑溫、濕度數據，自行判斷出當前家居環境的溫、濕度是否應該調整并自動下發指令，利用控制器自主調整空調機組的運行狀態，完成家居環境的溫、濕度的調控（見圖2）。

圖2 樓宇控制系統示意圖（圖片來源：http://dgjae.com/solutions/smart-building/1014/）

3.1.3 智能化的信息集成與聯動機制

智能樓宇控制系統的主要特點是其能夠完成樓宇內所有設施的聯動，實現所有功能的智能協調控制。例如當消防系統發出警報時，中心控制平臺接收警報信號并針對電力系統、給排水系統以及通信系統等自主下發指令，接收到指令的系統自行作出應對，電力系統切斷對相關范圍內的電力供應、給排水系統進行噴淋工作、通信系統發出警報等。除此之外，還需按照建筑的實際用途為其選擇具有不同功能的智能樓宇控制系統，例如醫院需要具有廣播等功能的智能系統，住宅需要具有物業管理等功能的智能系統。不同構成的智能系統所控制的重心及內容也存在差異，但其核心理念都是為人們服務，構建適宜人們生產生活的建筑環境。

3.2 電氣自動化控制在智能建筑緊急報警系統中的體現

以實用性、開放性以及經濟性為準則建設緊急報警系統，該系統的報警信號輸入來源主要包括緊急按鈕與紅外、微波探測器，在智能建筑中需要結合各建筑位置的重要水平、風險級別要求和現場條件進行緊急報警系統的安裝。系統整體采用報警總線的組網形式進行連接，主要通過報警控制主機管理所有報警防區，報警防區的所有信息以電子地圖的形式動態呈現在管理工作站中。除了電子地圖，緊急報警系統還可通過聲光報警提醒管理人員。通過應用電氣自動化控制技術，緊急報警系統的報警聯動輸出模塊能夠將報警信號及時地傳輸至視頻監控系統等，通過多系統聯動構建統一、健全的安全防范網絡，實現人員安全防護。

3.3 電氣自動化控制在智能建筑通信系統中的體現

為實現智能建筑的智能化需求，其需要應用的核心技術為電氣自動化通信技術，通過在智能建筑的電氣設計中應用該技術，能夠為智能建筑建設健全的通信系統，完成智能建筑的全面監控與管理，滿足人們的生活生產需求。通過應用電氣自動化控制技術，智能建筑能夠構建多元化、健全的通信系統，滿足當前智能建筑需求。通過智能建筑通信系統可以完成一體化通信，有效跨越地理空間的限制，實現信息資源的交互，提升人們的生活水平。

3.4 電氣自動化控制在智能建筑照明系統中的體現

通過在智能建筑照明系統中應用電氣自動化控制技術，可以顯著提高系統整體的工作效率，同時減少環境消耗。智能建筑照明系統中，所應用的電氣自動化控制技術包括電磁調壓技術、電子傳感技術、數字電子技術、紅外線技術等，不但可以全天候監測動力模塊實現電能優化，而且還可以控制照明系統使之滿足任意照度要求。比如走廊的照明系統可以利用紅外線技術確定當前走廊中是否有人，從而作出照明與否的決策，通過應用電氣自動化控制技術能夠有效實現節電，顯著提高智能建筑照明系統的使用質量。

3.5 電氣自動化控制在智能建筑防雷系統中的體現

建筑的安全性不管放在哪個時代都是當下人們最為重視的一點，跟隨時代的進步城市人口劇增，土地面積銳減，導致建筑結構的高度越來越高。高層建筑的安全性中，需要注意的一點是建筑的防雷安全。傳統的防雷方式是在建筑頂部安裝避雷針，智能建筑防雷系統中通過應用電氣自動化控制技術，能夠利用終端操作選出防雷帶并對應部署完善的接地系統，有效在節約能源的同時精準實現防雷，具有較好的實際應用效果。

4 結語

智能建筑作為當下建筑領域的重點發展方向，在其中運用電氣自動化控制技術可顯著增強智能建筑的規范性、先進性，從總體上改善施工品質。從事建筑建設與電氣自動化控制方面的技術人員需要加強合作、溝通，將二者有效地結合起來，令電氣自動化控制充分發揮自身作用，提升整體建筑的水平，更好地為人們提供服務，積極促進社會和諧進步。