智能建筑设备电气控制系统探索

智能建筑能够为现代化的生产与生活提供更加便捷舒适的环境，而电气自动化控制技术能够为这样的建设目标提供技术支撑。本文主要研究智能建筑设备的电气控制系统，为智能建筑设备电气控制系统的应用策略提供建议，有助于电气自动化控制系统在其他领域的应用。

1智能建筑设备及其电气自动化系统

图1所示为智能建筑系统结构，智能建筑主要是由三个基本要素构成，包括建筑自动化系统、通信自动化系统和办公自动化系统。智能建筑设备的电气自动化系统实际运行时，传感器检测被控参数，对测量到的信息进行初步处理后，发送至控制处理器，控制处理器通过对比分析，按照一定的策略发出控制指令给执行器，执行器接收到控制命令后，对被控参数进行控制与调整，使其满足系统运行要求。

智能建筑设备的电气自动化系统分支如图2所示，主要分为设备运行管理与监控系统和消防与安全防范系统，主要包括楼宇内的设备供配电、照明、暖通空调、给排水、电梯、安全防范、消防等子系统。智能建筑电气自动化系统的主要功能包括自动控制、监视、显示各种电气设备的运行状态、运行参数以及历史数据，自动检测并及时处理各种突发事故与意外事件，根据外界环境的变化自动调整各种设备的运行参数使建筑内环境处于最佳状态，实现对智能建筑内各种电气设备的统一管理与协调控制。

2智能建筑设备各子系统的电气控制

2.1暖通空调系统的电气控制

暖通空调系统主要是由制冷源、发热源和前端设备三部分组成。应用最广泛的制冷源是压缩式制冷机组，压缩机将制冷剂蒸汽压缩为高压蒸汽后将其送入冷凝器，制冷剂和冷却水在冷凝器中进行热交换，制冷剂放热后变为高压液体，通过热力膨胀阀后，变为低压液态制冷剂后进入蒸发器。在蒸发器中，低压液态制冷剂通过与冷冻水的热交换而发生汽化，吸收冷冻水的热量而成为低压蒸汽，再重新吸入压缩机，开始新一轮的制冷循环。智能建筑设备制冷控制系统的主要功能是监测制冷系统的运行状态，控制设备的启停和机组运行台数，检测水流与压差，控制冷却水温度和水箱补水等。

应用最广泛的发热源是城市热网/锅炉提供的热蒸汽/热水，热蒸汽/热水进入到热交换器后，与二次热水进行热交换，二次热水升温后通过管道进入加热器，与空气进行热交换后再返回热交换器，开始新一轮的发热循环。智能建筑设备发热控制系统的主要功能是监测发热系统的运行状态，控制热交换器二次热水出口温度，故障处理等。智能建筑设备通风控制系统的主要作用是保证空气流通，对室内空气进行净化处理，主要功能是控制回风温湿度、焓值、设备启停、故障报警等。空气温度、湿度、热量通过传感器传送至控制系统后，控制系统控制加热器、加湿器、风阀的阀门开度，将参数控制在设定范围内。记录机组的运行时间，当满足机组维修条件时，控制机组关闭，对其进行定期维修。当风机两侧压差明显高/低于设定值时，发出故障报警信号，控制设备停机。

2.2给排水系统的电气控制

智能建筑常用的给水方式包括水泵直接给水方式、高位水箱给水方式和气压罐给水方式，不同的给水方式适用条件有所不同。智能建筑常用的排水方式包括重力流直接排放方式和潜污泵排放方式，潜污泵排放方式要求智能建筑建设有地下室和泵房。以水泵直接给水方式为例，给水控制系统内安装有多个传感器，主要用于检测溢流水位、最低报警水位、允许启泵水位和管道水压。传感器实时检测管道供水压力并通过控制器实施控制作用，将其控制在合理范围内。当水压过低时，调节变频泵，当变频泵调节无法满足智能建筑用水需求时，再启动工频泵，当水压过高时，也是先调节变频泵，再关闭部分运行中的工频泵。

当水位传感器检测到运行水位高于溢流水位或者低于最低水位时，智能建筑给水控制系统会自动报警，当水位传感器检测到运行水位高于启泵水位时，智能建筑给水控制系统会启动水泵。以潜污泵排水方式为例，排水控制系统内也安装有多个传感器，主要用于检测溢流水位、允许启泵水位和允许停泵水位。当水位传感器检测到运行水位高于溢流水位时，智能建筑排水控制系统会自动报警，当水位传感器检测到运行水位高于启泵水位时，智能建筑排水控制系统会启动潜污泵，当水位传感器检测到运行水位低于停泵水位时，智能建筑排水控制系统会关闭潜污泵。

2.3变配电系统的电气控制

智能建筑对变配电的可靠性要求较高，因此通常采用两路电源进线的供电方式，两路电源相互独立且互为备用。智能建筑变配电控制系统的主要功能是监测设备运行参数与运行状态、报警系统故障和电量计量。传感器、变送器等将监测到的参数信息传送至控制器，控制器对比监测值与设定值，并通过控制手段将监测值控制在设定范围内。当系统发生故障时，监测值明显高/低于设定值，则控制器控制系统发出报警信号，控制各故障设备脱离系统并开启保护设备。智能建筑变配电控制系统可以根据监测到的电压、电流、功率因数等信息计算智能建筑设备的用电量，为电费计算、负荷预估提供参考。

2.4照明与电梯系统的电气控制

智能建筑照明控制系统的主要功能是控制照明设备的启动与关闭，依照工作时间、休息时间、下班时间等时间段的划分，合理调整照明设备的运行状态，保证智能建筑航空障碍灯的正常运行。工作时间和休息时间内，智能建筑照明控制系统根据自然光照度传感器的监测数据对照明设备进行照明时间控制与照明照度控制，为工作人员提供更为舒适的工作和休息环境。

下班时间后，只保留部分值班用照明设备，智能建筑照明控制系统控制其他照明设备关闭，节约能源。建筑物航空障碍灯属于一级负荷，必须保证设备的正常运行，可以将其接入到应急照明回路中。智能建筑电梯控制系统的主要功能是监视电梯系统的运行状态，保证电梯的正常运行。电梯正常运行时，电梯监控系统监视电梯的运行状态，电梯发生故障时，电梯控制系统控制电梯制动，发出报警信号。

3智能建筑设备的电气控制系统应用策略

3.1加强技术研发与技术引进

智能建筑是建筑行业未来的发展目标与发展趋势，它能够为人们提供更加舒适、便捷、高效的人性化工作与生活环境。近年来，智能建筑在发展的过程中，有的忽略了系统的技术含量。设计阶段采用存在缺陷的控制技术将造成使用阶段的安全隐患。为了解决上述问题，国家相关部门应当加强技术引进，吸收先进的电气自动化控制技术；技术研发人员应当提升自主创新意识，加强技术研发，以控制系统的功能性和实用性作为主要研发目标；管理方应当选择合适的电气自动化控制设备，确保设备质量和技术水平，为智能建筑用户提供更为安全可靠的工作和生活环境。

3.2完善智能建筑设备电气自动化控制系统设计标准

现阶段，我国智能建筑的发展仍处于研发与推广阶段，尚未形成有关智能建筑设备电气自动化控制系统设计的统一标准与规范，已建成的智能建筑多是遵循已有的关于普通建筑设备电气自动化控制系统设计的标准与规范，建成的智能建筑设备电气控制系统质量参差不齐。为了推动智能建筑的应用与发展，也为了提升智能建筑的电气自动化控制系统的技术水平，应当不断完善智能建筑设备电气自动化控制系统的设计标准，形成统一规范。

智能建筑能够为现代化的生产与生活提供更加便捷、舒适的环境，而电气自动化控制技术能够为这样的建设目标提供技术支撑。本文主要探究智能建筑设备的电气控制系统，主要包括暖通空调系统的电气控制、给排水系统的电气控制、变配电系统的电气控制和照明与电梯系统的电气控制。应在不断发展的过程中根据自身实际情况，加强技术研发与技术引进，完善行业标准，形成更为完善的设计建设体系。

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