關(guān)于電氣自動化技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用研究

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摘要：近年來，我國的建筑工程有了迅猛的發(fā)展。目前，高檔智能化建筑已經(jīng)深受廣大消費者的喜愛。電氣自動化技術(shù)在智能化建筑中的使用非常廣泛，現(xiàn)在結(jié)合一些實際經(jīng)驗針對電氣自動化技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用進行闡述。

小清新：電氣自動化；智能建筑；應(yīng)用；   1電氣自動化技術(shù)在智能建筑中的主要應(yīng)用 1.1 TN- S系統(tǒng)的使用 TN-S 系統(tǒng)主要是把保護接地線 PE和中性線N嚴格進行分開的低壓配電系統(tǒng)，它是一個三相四線的另外加PE線的接地系統(tǒng)。保護接地線 PE和中性線N除了在變壓器的中性點有共同接地之外，這兩條線之間不再設(shè)有任何電氣的連接。所以智能建筑應(yīng)當(dāng)有電子設(shè)備的直流接地線路、安全保護接地線路、交流工作接地線路以及普通建筑物也應(yīng)當(dāng)具備的防雷保護接地線路。除此之外，因智能建筑的內(nèi)部多數(shù)都設(shè)有防靜電要求的計算機房、程控交換機房、火災(zāi)、消防報警監(jiān)控室以及多個容易受到電磁波干擾的精密儀器設(shè)備，因此在智能建筑的設(shè)計與施工過程當(dāng)中，還需要考慮建筑物的屏蔽接地線路和防靜電接地線路的要求。 1.2 TN- C- S系統(tǒng)的使用 TN-C-S 系統(tǒng)主要是由兩個接地系統(tǒng)組合而成，第一個部分主要是 TN-C系統(tǒng)，而第二個部分主要是 TN-S 系統(tǒng)，這兩個系統(tǒng)的分界面主要是在PE 線與N 線的連接點上。這個系統(tǒng)通常主要是用在建筑物的供電區(qū)域或者變電場所，在線路進戶之前需要采用 TN-C系統(tǒng)，進戶處的線路需要做重復(fù)的接地，這就使進戶后的線路變成 TN-S 系統(tǒng)。因此，TN-S 接地系統(tǒng)會明顯提高住宅內(nèi)人們生活的安全性。與此同時，只需我們采用接地引線的方式，每個都需要從接地體的一點引出，以及選擇一個正確的接地電阻值，從而使電子設(shè)備獲得一個相同電位的基準點等措施，所以， TN-C-S 系統(tǒng)是可以成為智能型建筑物的一個接地系統(tǒng)。 1.3 交流工作接地 交流工作接地是指采用變壓器的中性點或中性線（N線）接地。N 線需要使用銅芯的絕緣線。在配電過程當(dāng)中，是會出現(xiàn)輔助的等電位接線端子的，等電位接線端子主要是在箱柜的內(nèi)部。因此，需要注意的是這個接線端子是不能露到外面的；是不能和其它的接地系統(tǒng)，如屏蔽接地，直流接地，防靜電接地等系統(tǒng)相連或混接的；也不可以和PE線進行連接。在高壓線路系統(tǒng)中，使用中性點的接地方式可以使得接地繼電保護的動作準確無誤，并且能夠消除由單相電弧接地所引起的過電壓現(xiàn)象，并且中性點接地還可以預(yù)防零序電壓的偏移，從而保持三相電壓的基本平衡，這種接地方式對低壓系統(tǒng)也很有意義。 1.4 安全保護接地 安全保護接地主要是把電氣設(shè)備中不帶電的金屬部分和接地體之間作一個很好的金屬連接。也就是說，將大樓內(nèi)部所使用的用電設(shè)備和這些設(shè)備附近的一些金屬構(gòu)件，使用PE線進行連接，但是嚴格禁止把PE 線和 N 線直接進行連接。在現(xiàn)代化的建筑內(nèi)，需要實現(xiàn)安全保護接地的設(shè)備很多，主要有弱電設(shè)備，強電設(shè)備，另外還有一些非帶電和導(dǎo)電的設(shè)備和構(gòu)件，這些均是必須采用安全保護接地措施的。如果沒有做適當(dāng)?shù)陌踩Ｗo接地措施而使電氣設(shè)備的絕緣損壞時，該設(shè)備的外殼就有可能會帶電。一旦人體接觸到這個電氣設(shè)備的外殼，就可能會出現(xiàn)被電擊傷或造成生命危險的情況。安裝保護接地裝置，降低設(shè)備的接地電阻，這不僅僅可以保證智能建筑的電氣系統(tǒng)安全，也是保證非智能建筑內(nèi)部設(shè)備和人們?nèi)松戆踩囊粋€手段。 1.5 屏蔽接地與防靜電接地 在現(xiàn)代的眾多建筑當(dāng)中，屏蔽和它的正確接地方法是防止電磁干擾的最好保護方法。這種方法是可以將設(shè)備的外殼和PE線進行連接；導(dǎo)線的屏蔽接地是需要屏蔽管路的兩端和PE 線的可靠連接的；室內(nèi)的屏蔽也應(yīng)當(dāng)多點與PE線進行可靠連接。在干燥、潔凈的環(huán)境內(nèi)，人的走步和移動設(shè)備的運作等，都會因摩擦而產(chǎn)生大量靜電荷。比如，在相對濕度為10%～20%的環(huán)境中行走，人可以積累 3.5 萬伏的靜電電荷，假如沒有實現(xiàn)良好的接地，這不僅僅會對電子設(shè)備產(chǎn)生很大的干擾，有時甚至?xí)υO(shè)備芯片造成嚴重的破壞。將帶靜電物體或這是很可能會產(chǎn)生靜電的物體（非絕緣體）利用導(dǎo)靜電體和大地之間構(gòu)成一個電氣回路，這就叫防靜電接地。防靜電接地是需要在潔靜、干燥的環(huán)境當(dāng)中，全部設(shè)備的外殼以及室內(nèi)（包括地坪）的所有設(shè)施必須和 PE線進行多點可靠連接。 1.6 直流接地 在一個智能化的樓宇內(nèi)部，是包含了大量的通訊設(shè)備、計算機與需要電腦操作的大樓內(nèi)其它自動化設(shè)備。在這些電子設(shè)備向外進行輸入信息、轉(zhuǎn)換能量、傳輸信息、放大信號、邏輯動作及輸出信息等多個過程當(dāng)中均是需要通過微電位或者是微電流而快速執(zhí)行的，并且這些設(shè)備之間是常常需要通過使用互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)而進行工作。所以，為了使這些設(shè)備的準確性比較高，穩(wěn)定性也比較好，除了需要有一個相對穩(wěn)定的供電電源之外，還需要有一個相對穩(wěn)定的基準電位。這可以采用大截面的絕緣銅芯線作為點位的引線，一端直接和基準的電位進行連接，而另一端則是與供電子設(shè)備進行直流接地。這個引線不應(yīng)和PE線相連接，并且嚴禁和N 線進行連接。 1.7 防雷接地 智能化的建筑內(nèi)部存在著大量的電子設(shè)備和布線系統(tǒng)，例如火災(zāi)報警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)、通信自動化系統(tǒng)、保安監(jiān)控系統(tǒng)、樓宇自動化系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)、閉路電視系統(tǒng)以及其它相應(yīng)的布線系統(tǒng)。上述的這些電子設(shè)備和它們的布線系統(tǒng)多數(shù)是屬于耐壓等級比較低、防干擾要求比較高、怕受到雷擊的部分。無論是串擊、直擊、反擊這都會使建筑電子設(shè)備遭受到不同程度的破壞或者是嚴重干擾的。所以，智能化建筑的所有接地功能都必須以防雷接地系統(tǒng)作為基礎(chǔ)，并且建立一個嚴密和完整的防雷結(jié)構(gòu)機制。智能建筑一般是屬于一級負荷的，應(yīng)當(dāng)按照一級防雷建筑物的標準來進行設(shè)計，接閃器應(yīng)當(dāng)采用針帶式的組合接閃器，避雷帶應(yīng)當(dāng)采用25×4（mm）鍍鋅扁鋼，并且在屋頂上能組成≤10×10（m）的網(wǎng)格，這樣的網(wǎng)格和屋面上面的金屬構(gòu)件可作為電氣進行連接，也就是與大樓柱頭的鋼筋作為電氣連接，從而使引下線利用柱頭中圈梁鋼筋、鋼筋、樓層鋼筋和防雷系統(tǒng)等進行連接，外墻面上面的所有金屬構(gòu)件也應(yīng)當(dāng)和防雷系統(tǒng)進行連接，柱頭鋼筋和接地體連接，這就組成了具有多層保護的籠形防雷體系。這不僅能有效地防止雷擊，而且還可以防止外來的電磁干擾。 2智能建筑弱電技術(shù)及其對IB 的影響 2.1 信息技術(shù) IT 通常信息技術(shù)主要包括: 信息傳輸技術(shù)、信息獲取技術(shù)、信息檢索技術(shù)、信息處理技術(shù)、信息顯示技術(shù)、信息存儲技術(shù)和信息安全技術(shù)等。它主要被應(yīng)用于智能建筑當(dāng)中的信息技術(shù)，它包括了我們常說的4C技術(shù),也就是現(xiàn)代計算機技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、現(xiàn)代圖形圖像技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)，然而4C技術(shù)并不能完全代表所有的信息技術(shù)。信息技術(shù)作為當(dāng)今的智能建筑弱電技術(shù), 在它被應(yīng)用到智能建筑后, 我們的生活、工作都發(fā)生了很大的變化, 在辦公室里或家里都可以完成很多各種各樣的服務(wù)。比如網(wǎng)上購物、電子商務(wù)、電視會議、可視電話、家庭辦公、遠程教育、遠程醫(yī)療、視頻點播、網(wǎng)上游戲、辦公自動化、設(shè)備自動化、物業(yè)管理自動化、便利的通信方式等等。這可以使人們處于信息社會的舒適、高效、方便的建筑環(huán)境當(dāng)中。 2.2 現(xiàn)代計算機技術(shù) 現(xiàn)代計算機技術(shù)作為信息處理技術(shù)當(dāng)中的一項主要技術(shù)。它包含在計算機技術(shù)當(dāng)中, 它主要的表現(xiàn)是在計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中, 它正沿著并行處理分布式的方向迅速發(fā)展。目前，計算機技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用到了智能建筑的當(dāng)中, 它以通信管理、信息、控制等多個方式在智能建筑OAS、CNS、BAS 當(dāng)中起到了重要作用，從而構(gòu)成了主干告訴網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，主要有快速FDDI、以太網(wǎng)、ATM以及各種類型的快速網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備等等。一般的局域網(wǎng)主要是采用以太網(wǎng)或者是環(huán)型令牌網(wǎng)等為主的, 主要是用以滿足建筑物內(nèi)部多個業(yè)務(wù)的需要的信息傳輸與交換。智能建筑的對外界通信的主要網(wǎng)絡(luò)是運用局域網(wǎng)或者是Internet 等廣域網(wǎng)來共同承擔(dān)建筑的計算機網(wǎng)絡(luò)。多媒體技術(shù)、計算機技術(shù)以及通信技術(shù)的結(jié)合技術(shù)正在向家庭辦公的方向邁進。 2.3 現(xiàn)代通信技術(shù) 現(xiàn)代通信技術(shù)作為現(xiàn)代信息技術(shù)的一個重要組成部分，它主要包括了綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng) ISDN ( Integrated ServicesDigital Network)技術(shù),也就是N—ISDN/B—ISDN技術(shù)、異步傳輸 ATM 技術(shù)、寬帶多媒體網(wǎng)技術(shù)、接入網(wǎng)技術(shù)、同步數(shù)據(jù)系列 SDH 技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng) Internet/Intranet、衛(wèi)星通信技術(shù)、IP ( InternetProtocol) 通信技術(shù)、個人通信技術(shù)和移動通信、數(shù)字微波通信技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)等。通信技術(shù)主要是被應(yīng)用于智能建筑鎖形成的智能建筑通信網(wǎng)絡(luò)CNS的, 通信技術(shù)與通信網(wǎng)絡(luò)已成為是智能建筑弱電技術(shù)當(dāng)中的一個重要組成部分, 它也是其它弱電技術(shù)的基礎(chǔ)。 2.4 現(xiàn)代自動控制技術(shù) 現(xiàn)代自動控制技術(shù)是一項信息化的處理技術(shù),它在信息化過程中是起主導(dǎo)作用的?，F(xiàn)代化的自動控制技術(shù)指的是數(shù)字控制技術(shù), 也就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與計算機控制技術(shù)。現(xiàn)代自動控制技術(shù)主要是利用網(wǎng)絡(luò)集成的控制技術(shù)，從而可以形成整個的智能化建筑管理系統(tǒng)IBWS。近年來，應(yīng)用最為廣泛的當(dāng)是設(shè)備自動化系統(tǒng)BMS了。在目前我國的建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)方面正在推行相對開放的分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與相關(guān)的協(xié)議。在涌現(xiàn)出的這么多的開放系統(tǒng)產(chǎn)品和標準當(dāng)中,現(xiàn)場總線系統(tǒng)主要是以 LonWorks 和 BACnet的應(yīng)用較為廣泛。Internet 和 Intranet 技術(shù)的廣泛應(yīng)用促使了BAS 的發(fā)展，它逐漸成為內(nèi)外開放的網(wǎng)絡(luò)集成系統(tǒng)。總體來講, BAS的中央站嵌入Web服務(wù)器, 已經(jīng)融合了 Web功能, 并且以網(wǎng)頁的形式來體現(xiàn)自身的工作模式, 從而使得BAS和Intranet 能夠成為一體化, 然后構(gòu)成了主要采用Web 技術(shù)的 BAS 網(wǎng)絡(luò)的集成系統(tǒng)。 2.5 現(xiàn)代圖形圖像技術(shù) 現(xiàn)代圖形圖像技術(shù)是信息技術(shù)方面的一項重要技術(shù)。它主要是被廣泛地應(yīng)用到智能建筑的現(xiàn)代圖像技術(shù)方面，它主要包括了兩個方面的內(nèi)容: 一是包括先進的圖像信息處理技術(shù),也就是我們常說的信息顯示的圖形圖像化; 另一個則是圖像信息和相關(guān)信息管理的活動圖像壓縮編碼、計算機處理以及網(wǎng)絡(luò)的控制技術(shù), 也就是我們通常所說的計算機處理及網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)。圖像信息的計算機處理和網(wǎng)絡(luò)控制應(yīng)用技術(shù),主要被體現(xiàn)在MPEG系統(tǒng)的標準當(dāng)中。MPEG 系統(tǒng)的標準主要是用來促進我國圖像技術(shù)飛速發(fā)展的國際化標準。它主要是對音頻、活動圖像以及其其組合的壓縮、解壓縮、處理或者編碼等等多個方面的標準。 2.6 綜合布線技術(shù) 目前，綜合布線技術(shù)是一項比較特殊的信息傳輸技術(shù)。它主要是在建筑與建筑群周圍環(huán)境下的一項信息以有線方式進行傳輸?shù)募夹g(shù);它主要是在建筑物的內(nèi)部或者是在建筑群之間進行數(shù)據(jù)、語音、圖像等信息的傳輸，從而滿足人們在這樣的建筑物內(nèi)部的對各種信息的需求。所以,它也是IBWPT的一項主要技術(shù)。 2.7 系統(tǒng)集成 目前，針對系統(tǒng)集成沒有形成一個確切的定義,通常意義上，一般稱為計算機系統(tǒng)的集成, 它主要是應(yīng)用到建筑智能化領(lǐng)域，也就是智能建筑系統(tǒng)集成。系統(tǒng)集成是屬于目前信息科學(xué)的范疇的,它是信息技術(shù)在現(xiàn)實社會的具體運用技術(shù)。 結(jié)束語 電氣自動化技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用在我國目前仍是一個較新的技術(shù)領(lǐng)域，伴隨著我國更多智能建筑的涌現(xiàn)，這將使得更多更加先進的自動化技術(shù)流入這一領(lǐng)域當(dāng)中，從而可以使這項技術(shù)更加成熟和完善。目前，IBWPT已成為 IBWP 體系當(dāng)中的一個重要作用的部分, 它主要處在 IBWP 體系中的三層結(jié)構(gòu)的中間層, 它支持其下層 IBWPS 的工程實現(xiàn)，并且是 IBWP 理論實際運用的方式、途徑、手段和方法。它的理論基礎(chǔ)主要是它上層的 IBWP 理論。IB-WPT 的內(nèi)涵主要是以信息技術(shù)作為主要內(nèi)容來使用的多項現(xiàn)代弱電技術(shù)。它們之前存在相互交叉、相互聯(lián)系、相互滲透, 從而構(gòu)成了復(fù)雜的多學(xué)科交叉并綜合運用的IBWPT。從IBWPT可以完全體 現(xiàn)如今信息時代當(dāng)中的智能建筑發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù); 伴隨著新的信息技術(shù)的不斷涌現(xiàn), IBWPT的內(nèi)涵同樣會不斷地得到補充與發(fā)展, 進而推動 IB的深入發(fā)展。文章來源——海內(nèi)論壇:www.hnlt.org 參考文獻 [1] 朱甫泉.論電氣技術(shù)與智能建筑[J].建筑電氣，2005，4. 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