智能樓宇電氣控制系統(tǒng)設計研究

林利紅，謝志誠

(中機國際中機國際工程設計研究院有限責任公司，湖南長沙410000)

摘要：本文首先針對電氣控制系統(tǒng)在智能樓宇中的實際應用現(xiàn)狀進行分析，其次，與實際情況進行結合，闡述智能樓宇電氣控制系統(tǒng)在設計和安裝過程中存在的問題，以及注意事項。

關鍵詞：智能樓宇;電氣控制;控制系統(tǒng);設計研究

在當前社會經(jīng)濟不斷快速發(fā)展的背景下，人工智能技術在我國的整體發(fā)展水平越來越高，且被廣泛應用。智能樓宇就是智能化技術在實際應用過程中最重要的表現(xiàn)方式之一，雖然我國現(xiàn)階段智能樓宇的整體發(fā)展仍然處于起步階段，但是仍然需要在實踐中對其進行準確有效的分析和研究。這樣不僅有利于實現(xiàn)對電氣控制系統(tǒng)的科學設計，而且還能夠保證智能樓宇在使用過程中的作用和價值能夠充分體現(xiàn)出來。

一、電氣控制系統(tǒng)在智能樓宇中的應用現(xiàn)狀

在當前我國現(xiàn)代社會快速發(fā)展的背景下，智能樓宇已經(jīng)逐漸成為現(xiàn)代化城市規(guī)劃建設中必不可少的一項重要部分。在智能樓宇建設以及實際落實過程中，所有與電相關的設備設施都屬于電氣設備中的一種。想要促使這些電氣設備自身能夠?qū)崿F(xiàn)自動化的運行，就需要根據(jù)實際情況，采取有針對性的控制措施，對這些系繞的正常安全穩(wěn)定運作起到良好的控制作用。其中包括給排水系統(tǒng)、變電、配電系統(tǒng)等，這些都是智能樓宇當中非常重要的組成部分，也是電氣控制系統(tǒng)在設計和具體使用過程中非常重要的問題。智能樓宇當中建立起的電氣控制系統(tǒng)，不僅能夠從根本上對各個其他系統(tǒng)進行有效控制，而且還能夠節(jié)省人力資源在其中的投入，為人們提供更加便利的生活條件。

當前，智能樓宇電氣控制系統(tǒng)逐漸朝著機電一體化的趨勢方向發(fā)展，同時與當前一些新型技術進行融合之后，可以實現(xiàn)暖通空調(diào)系統(tǒng)白動化和樓宇設備自動化的發(fā)展。通過對該系統(tǒng)的實際應用情況進行分析和研究不難看出，這兩個系統(tǒng)在實際應用過程中，都能夠?qū)崿F(xiàn)對樓宇電氣設備的有效控制，并且能夠發(fā)揮出良好的控制效果。與此同時，電氣控制系統(tǒng)在實際應用過程中，其可以實現(xiàn)集中管理，同時也可以進行分散控制，這樣不僅能夠根據(jù)實際情況隨時對管理方式進行轉(zhuǎn)變，而且還能夠最大限度保證避免出現(xiàn)中央控制系統(tǒng)。這樣能夠盡可能避免在管理過程中出現(xiàn)的各種弊端現(xiàn)象，同時還能夠為控制系統(tǒng)自身的高效性和運行質(zhì)量提供有效保障。

二、智箍樓宇中的電氣控制系統(tǒng)

(一)TN—S系統(tǒng)

TN-S系統(tǒng)在實際應用過程中，其主要是由PE線和三相四線組合而成，該系統(tǒng)屬于電氣接地系統(tǒng)。一般情況下，在智能樓宇進行變配電的時候，大多數(shù)都會直接利用TN-S系統(tǒng)進行操作。該系統(tǒng)在實際應用時最明顯的特點之一，就是PE線和中性線N只會在變壓器的中性點當中才能夠?qū)崿F(xiàn)共同接地的目的。如果是在其他情況下的時候，PE線和中性N相互之間并不會有任何的交集。通常來說，PE線自身并不帶任何電，只有中性N帶電，TN-S系統(tǒng)在實際應用過程中，具有非常良好安全性和可靠性糾。針對這一現(xiàn)狀，如果TN-C-S系統(tǒng)構建相同連接的時候，TN-S系統(tǒng)可以作為接地直接在智能樓宇當中進行運作。如果在運作過程中，并沒有對智能樓宇有特殊要求或者是其他意見，那么可以直接利用該接地系統(tǒng)實現(xiàn)運作。

通過對TN-S系統(tǒng)的實際應用情況進行分析可以看出，其實大多數(shù)情況下，很多電氣設備在實際應用時，都是通過單相用電的方式對其進行設計。這樣在使用時，系統(tǒng)當中的單相負荷就會相對比較大，對系統(tǒng)的整體運行而言，就會造成嚴重的負擔影響。針對這一現(xiàn)象，在具體操作中如果將其設計成為三相負簡，那么其自身的平衡性很難得到有效保證。足，由于中性線N在運作時，會產(chǎn)生出相應的隨機電流，這樣就會直接對電氣控制系統(tǒng)的整體運行穩(wěn)定性造成嚴重影響。囚此，在針對電氣控制系統(tǒng)進行設計時，要體現(xiàn)做好電氣設備各種不同類型的接地設計，特別是包括直流接地、交流接地等。

(二)TN—C—S系統(tǒng)

TN -C-S系統(tǒng)顧名思義主要是由TN-C系統(tǒng)和TN-S系統(tǒng)相互組合而成。一般情況下，在針對TN-C-S系統(tǒng)進行設置的時候，都會將其設置在變電場所。TN-C-S系統(tǒng)在實際應用過程中，其不僅能夠保證人們在智能樓宇當中的用電安全，而且還能夠保證整個系統(tǒng)在運作過程中的穩(wěn)定性和有效性。在針對TN-C-S系統(tǒng)進行設計的時候，為了保證其整體使用的有效性和設計的針對性，需要在TN-S系統(tǒng)的基礎上，保證接地電阻值具有一定的正確性。這樣不僅能夠從根本上促使智能樓字當中各個電子設備能夠獲取到同等的電位基準點，I刷且還能夠保證電氣控制系統(tǒng)在運行過程中的穩(wěn)定性和有效性。

三、智能樓宇電氣控制系統(tǒng)設計需要注意的問題

(一)布線問題

智能樓宇與一般建筑相比，其在電氣控制系統(tǒng)的布線和具體使用過程中，都會存在日月顯的差異性特征。智能樓宇電氣控制系統(tǒng)在布線時，更加的復雜，同時也比較特殊，所以在具體實施過程中，需要注意的問題比較多。特別是在針對一些特殊線路進行布置的時候，要與實際情況進行結合，這樣才能夠保證布置的合理性和有效性。比如在水位開關或者是一些通信線路的布置過程中，為了將其導線布置具有準確性特征，在實際操作中需要提前做好防干擾設計。與此同時，還需要對相對應的屏蔽線進行設置，對專門的導線進行設計，這樣才能夠?qū)⑦@些線路進行有效融合。除此之外，在針對一些控制電纜或者是信號電纜進行布線的時候，需要對其進行分開布置，這樣能夠保證相互之間的穩(wěn)定性和安全性。另外，在針對控制系統(tǒng)進行沒置的時候，需要對網(wǎng)關、計算機等各種設備進行控制，同時各自的線路在布置的時候，也要符合基本的需求。這樣不僅能夠從根本上避免;現(xiàn)一系列干擾因素的影響，而且還能夠保證每一臺設備在實際運作過程中的功率和安全。

(二)安裝輸入設備

在針對安裝輸入設備進行具體操作的時候，首先要的就是要充分保證其自身的功能作用能夠發(fā)揮到實處，體現(xiàn)在各個環(huán)節(jié)當中。并且一旦在安裝完成之后，就需要對其進行調(diào)試，這樣有利于日常使用，同時還能夠為日后的維護起到良好的保障作用。一般情況下，在針對輸入設備進行安裝時，不同

類型的傳感器在使用時，會對安裝施工提出各種不同的要求，所以在安裝時，需要結合實際，最大限度保證安裝的有效性。其他輸人設備在具體安裝時，比如一些水管流量計、水流開關等各種不同類型的輸入設備，盡可能安裝在一些比較穩(wěn)妥的位置。切忌不能夠安裝一些焊縫的位置或者是一些管道的邊緣位置，這樣對這些設備的使用和后期維護保養(yǎng)都會造成嚴重的影響。在整個操作中，安裝與管道之間具有一定聯(lián)系的輸入設備時，要盡可能保證與管道之間同步安裝。比如一些風管壓差開關、濕度開關等，這些都是在安裝之后，需要對其進行相對應的保溫之后，才能夠?qū)ζ渌O備進行安裝。

(三)智能化監(jiān)控系統(tǒng)設計

智能樓宇本身的特點就是集成化，所以在實踐中可以實現(xiàn)對各個系統(tǒng)的統(tǒng)一化管理。在針對智能樓宇進行設計時，可以與實際情況進行結合，設計出具有智能化特征的監(jiān)控系統(tǒng)，將其與電氣控制系統(tǒng)進行有效結合。這樣不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對各個系統(tǒng)實施有效的監(jiān)督和控制，而且還能夠保證避免出現(xiàn)一些不必要的浪費現(xiàn)象。監(jiān)控系統(tǒng)在具體應用過程中，可以針對智能樓宇的狀態(tài)進行檢測，如果長時間在某一個地方?jīng)]有人，那么監(jiān)控系統(tǒng)可以對一些照明系統(tǒng)或者是暖通系統(tǒng)起到良好的控制作用。這樣不僅能夠從根本上保證這些系統(tǒng)的合理控制，而且還能夠促使各種不同類型的電氣設備能夠一直保持在最佳的運作狀態(tài)。

(四)其他設備的安裝

在當前智能樓宇電氣控制系統(tǒng)的設計以及具體安裝實施過程中，會涉及到很多設備，這些設備在安裝時，安裝質(zhì)量的好壞都會對控制系統(tǒng)的整體運行情況產(chǎn)生影響。因此，針對這一現(xiàn)象，在具體安裝施工過程中，要與控制系統(tǒng)自身的實際情況進行結合，對每一個設備進行安裝時，要提前做好詳細的說明。除此之外，在安裝施工過程中，安裝施工人員還需要對設備自身的性能和結構有一定深入的了解，這樣即使是在安裝過程中出現(xiàn)問題，也能夠及時發(fā)現(xiàn)，并且快速有效的解決。在這一基礎上，對各種不同類型的控制器規(guī)格要做好相對應的說明，這樣才能夠最大限度保證最終的安裝質(zhì)量。

四、結束語

綜上所述，在現(xiàn)代社會快速發(fā)展的背景下，智能化的發(fā)展已經(jīng)成為一種必然趨勢。智能樓宇的出現(xiàn)不僅能夠為現(xiàn)代人的日常生活帶來非常多的便利，而且還已經(jīng)逐漸成為現(xiàn)代社會具有標志性特征的建筑。在這一基礎上，為了更好的提高智能樓宇的智能性，就需要更好的加強電氣控制系統(tǒng)在其中的應用。由于現(xiàn)代人對智能化、自動化的需求不斷提高，而電氣控制系統(tǒng)本身屬于智能樓宇中的一部分，所以需要對樓宇當中各個系統(tǒng)的運作進行集中有效的管理和控制。這樣不僅能夠最大限度保證樓宇各個系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，而且還能夠保證智能樓宇當中各個設備的安全。因此，在針對智能樓宇電氣控制系統(tǒng)進行設計的時候，不僅要結合實際情況，而且還要與一些先進技術進行結合，促使電氣控制系統(tǒng)的設計水平得到有效提升。

參考文獻：

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[2]譚寶.基于IEC 61499的分布式智能樓宇控制系統(tǒng)設計與開發(fā)[D].廣東工業(yè)大學，2017.

作者簡介：

林利紅，謝志誠：中機國際中機國際工程設計研究院有限責任公司。