趙凱
摘要:隨著人們對新的領(lǐng)域和更高的生活品質(zhì)的追求,科技和自動化的技術(shù)已經(jīng)在人們的日常生活中得到了廣泛的應(yīng)用。在當(dāng)今的建筑行業(yè)中,智能化建筑的重要性日益凸顯。在智能建造的各個環(huán)節(jié)中,電力工程與自動化技術(shù)都是必不可少的。為適應(yīng)市場的需要,智能化樓宇的電氣工程與自動化技術(shù)的發(fā)展需要同步進(jìn)行。通過對目前電力技術(shù)與自動化技術(shù)在我國的應(yīng)用進(jìn)行了較為詳盡的分析,并對其在智能化建筑方面的積極意義進(jìn)行了探討,以期為有關(guān)人士提供一定的參考。
關(guān)鍵詞:智能建筑;電氣工程;自動化技術(shù);有效應(yīng)用
一、前言
現(xiàn)代建筑技術(shù)、信息技術(shù)、電氣自動化技術(shù)和其他許多技術(shù)都能夠在智能建筑中得到運用。有別于傳統(tǒng)的住宅,它在充分考慮使用者的需求后,采用各種科技手段,能為使用者帶來更好的居住體驗,節(jié)省使用者的時間和精力,同時也能最大程度地利用已有的資源。在智能大廈的建造中,以電力系統(tǒng)為主體,其功能并不十分突出。為了實現(xiàn)現(xiàn)代建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,必須加強有關(guān)電力專業(yè)技術(shù)人員的操作自動化,以確保建筑智能化的高效運行,并使其得到最大限度的利用。
二、智能建筑概述
從概念上講,利用現(xiàn)代資訊科技建設(shè)的樓宇資訊作業(yè)系統(tǒng),可以統(tǒng)稱為“智慧大樓”。利用現(xiàn)代信息技術(shù)等新技術(shù),可以更有效地實現(xiàn)建設(shè)設(shè)備的管理體系和服務(wù),滿足人們的日常生活需求。在這種情況下,智慧建筑將極大地提高人民的生活品質(zhì),使他們能夠享受到更加多元化的服務(wù)。信息技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于智能樓宇,其迅速發(fā)展反映出信息化技術(shù)的持續(xù)發(fā)展[1]。電氣自動化技術(shù)在智能化樓宇中的應(yīng)用,包括諧波、干擾、電源、屏蔽、防靜電等多種控制與監(jiān)控手段的實施。智能化樓宇的自動化程度和生命感知程度,離不開先進(jìn)的自動化控制技術(shù)。也就是說,如果沒有電氣自動化技術(shù),那么智慧的大樓是不可能運轉(zhuǎn)的。本文對電氣自動化技術(shù)在智能化建設(shè)中的應(yīng)用前景進(jìn)行了較深入的探討,從理論上和實踐上對電力自動化技術(shù)進(jìn)行了研究。我們堅信,通過對電氣自動化技術(shù)進(jìn)行科學(xué)的研究與實踐,必將使智能化建設(shè)事業(yè)獲得長足的發(fā)展。
三、電氣工程自動化系統(tǒng)介紹
智能建筑的智能化發(fā)展程度是其自動化程度的體現(xiàn)。所以,要把電力自動化技術(shù)引入智能大廈的設(shè)計中,把它運用到各個領(lǐng)域,從而降低實際的調(diào)試工作的復(fù)雜程度。在實現(xiàn)智能化控制的同時,電力自動化系統(tǒng)也能夠?qū)崿F(xiàn)對建筑物的實時監(jiān)測。比如,電力自動化系統(tǒng)能夠?qū)χ悄艽髲B的突發(fā)事件、技術(shù)故障進(jìn)行動態(tài)監(jiān)控與分析,并能夠發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的問題并做出相應(yīng)的應(yīng)對,從而極大地減少了事故的發(fā)生;當(dāng)管道爆裂時,電氣自動控制系統(tǒng)能夠?qū)艿辣熏F(xiàn)象進(jìn)行預(yù)警,并對故障的成因、影響進(jìn)行分析,并將故障信息傳遞給相關(guān)人員,使故障得到及時的解決,從而降低了后期的維護(hù)成本[2]。通過這種方式,將電氣自動化系統(tǒng)與建筑的智能化有機結(jié)合起來,將有助于改善使用者對樓宇的總體控制力,進(jìn)而改善工程的品質(zhì)。
四、智能建筑中電氣工程及其自動化技術(shù)的優(yōu)勢作用
(一)有利于做好檢測,及時發(fā)現(xiàn)故障
隨著建筑業(yè)的迅速發(fā)展,建筑面積和面積也在迅速增長。因為建筑結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜,供電系統(tǒng)也越來越實際,存在很多潛在的問題。由于電力系統(tǒng)存在的問題,會嚴(yán)重地影響到建筑物的正常使用,所以,智能化樓宇的電氣控制系統(tǒng)在探測和排除各種漏洞時起到了很好的作用。在具體的運行過程中,電力自動化系統(tǒng)首先采集數(shù)據(jù),對數(shù)據(jù)進(jìn)行集中分析、處理,并及時向監(jiān)測中心反饋結(jié)果[3]。另外,通過該系統(tǒng),該監(jiān)控中心可以監(jiān)控各小區(qū)的狀況,并將相關(guān)的信息反饋到各子系統(tǒng),保證了各樓層24小時的監(jiān)控。同時,該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)電氣資源的統(tǒng)一配置,對溫度、照明、通風(fēng)、排水、通信等控制進(jìn)行集中控制,從而提高建筑的綜合控制水平,減少管理費用。該自動控制系統(tǒng)能夠?qū)ν话l(fā)事件進(jìn)行精確的探測和反應(yīng)。在發(fā)生某種突發(fā)事件時,事先制定的應(yīng)急預(yù)案可以保證人身和財產(chǎn)的最大安全。
(二)輸出力強,加強設(shè)備控制
利用現(xiàn)實生活中的實際情況,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員可以在電力自動化控制系統(tǒng)中起到指揮、控制的作用,并對其進(jìn)行恰當(dāng)?shù)闹甘竞托畔?,從而實現(xiàn)對電力自動化系統(tǒng)的有效管理。同時,在智能大廈的設(shè)計過程中,也需要不斷地學(xué)習(xí)相關(guān)的技術(shù),并對其進(jìn)行更新與完善。在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計前,要仔細(xì)地考慮各個功能和細(xì)節(jié),以保證各個環(huán)節(jié)的連通性。為了保證整個分配控制系統(tǒng)的運行,不能忽略局部控制臺和遠(yuǎn)程監(jiān)視裝置。為了保證電網(wǎng)的安全,可以采取雙向控制的方法[4]。另外,利用傳感器來實現(xiàn)對電器開關(guān)的連接與監(jiān)控,需要對各部件進(jìn)行編碼,以提高各環(huán)節(jié)的負(fù)荷精度。以上技術(shù)的應(yīng)用,使智能化大樓的自動化水平得到了進(jìn)一步的提升,并保證總體的性能。
五、在智能建筑中應(yīng)用電氣工程及其自動化技術(shù)的重要性
近幾年來,電氣工程和自動化技術(shù)在智能化樓宇中的應(yīng)用越來越廣泛,尤其是在監(jiān)測領(lǐng)域,有著巨大的優(yōu)勢。隨著智能化大樓的電力系統(tǒng)不斷發(fā)展,大量的電線也隨之出現(xiàn),如果在安裝過程中使用不當(dāng),會對工程的整體質(zhì)量造成很大的影響[5]。所以,要科學(xué)、合理地運用電氣工程及其自動化技術(shù),對電力設(shè)備的安裝和使用過程中的安全問題進(jìn)行監(jiān)控。另外,電力工程和自動化技術(shù)能夠及時地為操作者提供電力設(shè)備的工作情況。通過對設(shè)備的控制,電力工程和自動化技術(shù)能夠及時掌握控制系統(tǒng)的工作狀態(tài),并嚴(yán)格遵循操作規(guī)程,減少了資金、物力、人力的耗費,提高了資源的利用率,使得智能化建筑系統(tǒng)能夠更好地完成任務(wù)。因此,智能樓宇的設(shè)計中,最關(guān)鍵的技術(shù)是電子技術(shù)和自動化技術(shù),如果能夠及時地與控制室取得聯(lián)系,則可以提高設(shè)備的傳輸速率,提高數(shù)據(jù)的傳輸精度。所以,在具體的設(shè)計中要注意施工計劃,并要嚴(yán)格按照有關(guān)的規(guī)范來進(jìn)行。
六、智能建筑中電氣自動化技術(shù)的具體應(yīng)用
(一)電氣自動化技術(shù)在智能建筑配電系統(tǒng)中的應(yīng)用
與常規(guī)建筑物的自動化電氣系統(tǒng)不同,智能化大樓可以對建筑物內(nèi)部的各類物件和管線進(jìn)行實時監(jiān)控。這樣,一旦發(fā)現(xiàn)了故障,就能及時剎車,從而避免了事故的發(fā)生。一般而言,智能樓宇必須具備綜合的監(jiān)控系統(tǒng),將遠(yuǎn)程傳感器、電子傳感及其他自動化控制裝置整合在一起,以提升智能化程度。尤其是,該自動化電力系統(tǒng)僅需遙控切換閥,即可實現(xiàn)對建筑物內(nèi)各類設(shè)備的遙控。另外,在智能樓宇中,纖維材料是最理想的配線方式。與常規(guī)光纜相比,光纖具有更好的穩(wěn)定性和安全性,對改善智能樓宇的性能也有一定的幫助。另外,該系統(tǒng)還可以24小時對電纜進(jìn)行實時監(jiān)測[6]。當(dāng)水表失竊時,該系統(tǒng)會及時發(fā)現(xiàn)并發(fā)出警報。此外,該系統(tǒng)還能對用戶在不同時段的用電量進(jìn)行分析,實現(xiàn)對電能的智能配置,從而極大地提高了用電的利用率,從而為用戶提供合理的用電計劃。
(二)電氣自動化技術(shù)在智能建筑通信系統(tǒng)中的應(yīng)用
利用電氣自動化技術(shù)的特性,在智能樓宇中進(jìn)行通信也會更加高效。因特網(wǎng)的普及降低了人們過去常常用來交流的電話技術(shù)。因特網(wǎng)可以讓使用者以更豐富、更多樣的方式進(jìn)行溝通,比如更方便、更有效地共享影像及聲音資訊,減少溝通的障礙。然后,運用自動化技術(shù)與電腦技術(shù),在智能化樓宇內(nèi)構(gòu)建私人局域網(wǎng),既能滿足使用者的通信需要,又能提高資訊的傳遞效率。在大樓的某些地方,這樣可以使使用者迅速地與對方的資訊裝置取得聯(lián)系,并因此增加了交互的效能。在此基礎(chǔ)上,為用戶的智能樓宇構(gòu)建了一種特殊的電子檢索數(shù)據(jù)庫,從而大大提升了用戶的檢索效率[7]。另外,本系統(tǒng)還能滿足不同部門的工作人員對實時會議和協(xié)同工作的需要。這樣的網(wǎng)上視頻會議,不但是順應(yīng)時代潮流,更是為在家辦公的人提供強有力的技術(shù)支撐,讓參加者可以享受到高品質(zhì)的聲音傳送技術(shù)。
(三)電氣自動化技術(shù)在智能建筑防雷系統(tǒng)中的應(yīng)用
在智能樓宇中引入電氣自動化技術(shù),能夠有效地改善樓宇通信設(shè)備的運行狀況。一年中,有些地方時常會出現(xiàn)閃電,若不能及時采取相應(yīng)的預(yù)防措施,將會極大地影響人們的日常生活。在智能化樓宇中設(shè)置避雷針,固然可以起到一定的防雷作用,但是,在安裝過程中,采用電氣自動化技術(shù),也可以起到很好的保護(hù)作用。比如,在實際的施工中,由電力自動化技術(shù)人員與有關(guān)的信息系統(tǒng)進(jìn)行集成,在發(fā)生雷擊時,由有關(guān)的系統(tǒng)來確定相應(yīng)的避雷時間,并根據(jù)雷電的規(guī)律,對其進(jìn)行改進(jìn),以便在今后的運行中對其進(jìn)行有效的監(jiān)測,從而確保智能大廈的安全。
除室內(nèi)因素之外,還存在著諸如閃電、閃電等不良天氣等環(huán)境因素。避雷針是一種常用的防雷裝置,它是一種常用的防雷裝置。與此形成鮮明對比的是,若采用電力自動化技術(shù),現(xiàn)代防雷系統(tǒng)在智能樓宇中的應(yīng)用,可以將防雷系統(tǒng)的意外風(fēng)險降到最小。在具體的工程建設(shè)中,技術(shù)人員應(yīng)對建筑物的防雷、接地系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計、計劃,并運用電子信息技術(shù)和計算機軟件進(jìn)行實時仿真,以確定最佳的避雷針位置。通過引入導(dǎo)流技術(shù)、內(nèi)部保護(hù)技術(shù)等技術(shù),對智能樓宇的防雷設(shè)計進(jìn)行了優(yōu)化與完善。
(四)電氣自動化技術(shù)在智能建筑樓宇控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
智能大廈的應(yīng)用也對其有著很大的依賴性,其應(yīng)用價值的實現(xiàn)有賴于其平穩(wěn)、高效的運作。同時,還要重視電力系統(tǒng)與自動化技術(shù)在各方面的集成,尤其是照明、通風(fēng)、火災(zāi)監(jiān)測等方面的應(yīng)用。要確保智能建筑的良好運行,并有效地控制各種照明設(shè)備的開、關(guān)、光的亮度,就需要充分了解電力技術(shù)與自動化技術(shù)在建筑中的作用,并綜合考慮對建筑內(nèi)部環(huán)境的各種影響,并對不同環(huán)境下的照明需求進(jìn)行認(rèn)真的分析和對比,以達(dá)到“適度”的目的。在建筑采光設(shè)計中,要從住戶的實際需要出發(fā),盡可能地降低室內(nèi)的采光損耗。
另外,利用電子技術(shù)和自動化技術(shù),可以使智能樓宇的消防管理系統(tǒng)得到有效的提高,但是智能樓宇在日常使用過程中,受外界環(huán)境和環(huán)境因素的影響十分敏感,維修費用昂貴,因此,各有關(guān)單位為了保障居民的正常使用,必須進(jìn)行有效的維修。通過該系統(tǒng),用戶能夠?qū)ㄖ锏漠惓顩r、滅火設(shè)備的運行狀況進(jìn)行實時監(jiān)控,及時獲得災(zāi)難信息[8]。通過對火災(zāi)自動監(jiān)控系統(tǒng)的分析,可以使消防部門能夠在最短的時間內(nèi)采取有效的措施,消除火災(zāi)隱患,可以協(xié)助有關(guān)部門對樓宇內(nèi)的環(huán)境、設(shè)施的運行狀況進(jìn)行實時監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)存在的各種問題,并與有關(guān)的系統(tǒng)設(shè)備相連,并將故障信息傳遞給相關(guān)的系統(tǒng),通過相應(yīng)的技術(shù)進(jìn)行科學(xué)有效的分析和判斷,提出最有效的、科學(xué)的解決辦法,從而達(dá)到最有效的控制目的。
(五)電氣自動化技術(shù)在智能建筑辦公自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用
將電氣自動化技術(shù)應(yīng)用于智能化樓宇,使公司的辦公系統(tǒng)能夠在同一時間內(nèi)完成更多的工作,降低企業(yè)的人力物力,并建立了一個綜合的、自動化的商業(yè)處理系統(tǒng),使員工能夠更好地完成自己的工作,從而提高決策的效率。尤其是與傳統(tǒng)的辦公方式相比較,它的優(yōu)點是顯而易見的。首先,一個自動化的商業(yè)處理系統(tǒng)與雇員之間的互動程度更高。在以前的系統(tǒng)里,雇員們只能通過傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)來完成簡單的單向操作,也就是單方向的輸入和輸出。但是,由于采用了辦公自動化,員工可以通過人機交互來提高與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的交互,從而提高了數(shù)據(jù)的利用率。其次,該系統(tǒng)能有效地促進(jìn)工作人員的交流,并能有效地提高工作效率。企業(yè)的生產(chǎn)力與企業(yè)的各項日常工作以及員工的合作緊密相連,而采用智能化辦公系統(tǒng)可以將企業(yè)的各項業(yè)務(wù)活動有機地連接在一起,使企業(yè)的工作效率最大化。
七、結(jié)語
綜合以上分析指出,隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展,智能化建筑必將成為未來的主要發(fā)展趨勢,尤其是作為智能樓宇的支柱之一的電氣行業(yè)。為了提高智能建筑的使用效率,使之更好地滿足人們的生活需求,采用自動化技術(shù)來提高配電、通信和控制系統(tǒng)的發(fā)展,從而達(dá)到對建筑物智能化控制的目的,與此同時,智能建筑對于電氣工程及其自動化技術(shù)的要求也是十分高的,隨著科技的不斷進(jìn)步與發(fā)展,自動化技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于人們的日常生活中,應(yīng)該大力推行自動化技術(shù),從而解放更多的勞動力,總之,電氣自動化技術(shù)是我國建筑智能化的重要組成部分,有著廣泛的應(yīng)用前景。
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作者單位:甘肅鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院