智能化楼宇电气设备的研究和使用

申赐强

（廊坊开新城市开发建设股份有限公司，河北 廊坊065000）

1 引言

所谓的智能楼宇就是，将楼房中加装的一系列自动控制系统、高智能控制系统利用网络系统有效的接连，集成在一起，实现物业管理的智能化，有效重组了物业的服务和管理等工作，大大提高了楼房的安全性能、舒适感受以及生活便捷性。现在常见的智能楼宇系统由监控系统、安保系统、来访对话系统、门卡系统、消防自动报警系统等十几种子系统组成［1］。为了推动智能楼宇建设健康有序发展，国家还开设了智能楼宇管理师的职业资格认证，有效规范了该行业从业者的行为和市场的纪律。

2 智能楼宇中电气设备的自动化概述

在当代的智能楼宇中，十几种智能子系统对电气系统提出了更为严苛的要求，推动了电气自动化的快速发展。电气自动化技术在智能楼宇建设中的应用流程是：以继电器为代表的信号数据采集装置开展相关信息的收集，通过网络系统传输给电脑、计算机终端，这个终端一方面将信息发送给楼宇管理者，另一方面根据已经设计好的程序发出有关指令，指挥有关机电设备开展工作，信号采集装置再次检测有关数据，但有关信息反映出的情况不需要机电设备工作时，计算机终端将再次发出指令，结束相关机电设备的工作［2］。

3 智能楼宇中电气设备自动化的发展历程

楼房电气设备自动化发展已经经过四代研发。该技术的发展是从上个世纪七八十年代开始的，监控系统是最早安装在楼房中，形成了第一代智能楼宇系统[2]。利用一台电脑操作整个楼房中所有的监控设备。这是最早的电气设备自动化应用到楼宇管理之中，有效提高的楼宇管理的安全性和可靠性。到了90年代初，将一台电脑改为多台电脑，再用网络将多台电脑建立起监控网，这样监控的范围进一步扩大了，有效的监控距离也进一步增加了。进入新世纪，由于网络技术的引入，更多的电气自动化技术应用到智能楼宇的建设上来。这些自动化技术通过网络进行有效集成，真正意义上实现了将现场控制升级到远程管理的层面上。近年来，随着人们对楼房居住环境要求的提高，越来越多的功能（供暖系统、电梯）加载到楼房之中，对这些功能的操作更加需要自动化技术来加以控制。这样，该楼宇的管理将变得安全、可靠、舒适和便利。另外，这种统一到一个系统管理控制，可以进一步降低建筑成本，避免不必要的资源浪费。

4 智能楼宇中消防设施控制系统

电气自动化系统对楼宇智能消防设施控制应用。消防设施关系到千家万户的生命和财产安全。不能出现任何问题，但是人为管理总会出现各种差错。而电气自动化系统的引入，使消防设施的控制实现自动化。例如，办公写字楼里一般安装的烟雾报警设备，也就是一个烟雾传感器，通过它感知该楼宇中是否有烟雾，一旦发现问题，它将第一时间反馈给系统终端，系统根据事前输入的指令，调用相应的程序，输出拉响警报，通知管理员，同时开始指挥发现烟雾附近的喷淋设备开始洒水。再例如，系统对水泵设备的控制。系统控制其开启时间。相关的压力继电器通过检测，一旦发现消费管理中的水压不足，及时反馈给系统，系统调用有关指令，发出启动水泵的指令给水泵电机，水泵电机开始工作，压力继电器检测发现水压已经达到要求后，反馈给系统，系统发出指令关闭电机，水泵停止加压［3］。同时对水泵的管理还有一个计时器，通过计时，定时通知电机开启，水泵加压，定时关闭电机，水泵停止工作。

5 智能楼宇的照明控制系统

电气自动化系统在楼宇照明节能系统控制应用。楼宇照明节能控制系统的基本设计思路为，各个设计模块接收中断信息和调取各段分指令程序来实现各种任务。例如，在光线较好的白天，传感装置中的光敏传感器密切关注阳光的强度，在阴雨天，光敏传感器将发出光线不好的信号数据，反馈给系统，系统调取预先设计好的程序，加以执行，控制楼房里的照明电源开启。再如，白天晚上的区分依靠的是系统中的时钟模块，到了晚上6点钟系统中的时钟模块调取程序，发出指令定时开启楼房的照明电源，夏季天黑的晚，冬季天黑的早，晴天天黑的晚，阴雨天天黑的早这些也是要考虑在时钟模块的设计之中的。

5.1 智能楼宇中照明系统的概念

照明系统是由照明的主要装置和电路设施构成的，照明所使用的装置主要指的是灯具，照明的电路设备指的是线路和照明开关等，照明设备监控系统的主要任务是能够确保智能楼宇中所有的照明设备都能够得到控制，而且能够起到节能的效果，运用声控的方式，当人们不需要运用照明设备时，照明设备就不启用。

5.2 智能楼宇中照明监控系统的控制方法

在智能楼宇中，照明系统可以运用波动开关进行控制，这是一种最常见的控制方法，能够根据人们的要求进行设计，在房间内的不同的出入口都可以设置开关，在楼梯处可以设置多控的开关，但是，这种控制方式比较复杂，需要设计很多线路。

在智能楼宇中，可以采用断路器进行照明系统的控制，这种控制方法主要适用于对整体的灯具的控制，这种控制方法比较简单，而且不会耗费大量的资金，但是，在控制灯具的时候，是实现一组灯具的控制，所以，在进行照明系统控制的时候，一组灯具是同时开关的，这样不能起到良好的节能效果，因此，这种方法在智能楼宇中不是很实用。

在智能楼宇中，可以采用定时控制的方法，这种方法能够通过定时的方法，对灯具的开关进行控制，通过运用BAS接口，从而实现对灯具的定时，让灯具按照定时开和关，这样能够避免灯具长时间的开启耗费大量的电能。

5.3 照明智能控制的优点

在智能楼宇中运用照明控制系统，能够在一定程度上提高照明的质量，能够美化人们居住的环境，通过柔和的光线，使室内更加舒适，照明控制系统实现了对照明系统的不同方式的控制，能够对照明系统进行集中的监控，当照明系统出现故障时可以及时报警，排除故障，照明控制系统实现了对照明系统的自动化控制，能够节省能源，实现可持续发展。照明控制系统，能够保护灯具，当灯具出现问题时可以自动断电，从而能够延长灯具的使用年限。

5.4 智能化楼宇照明控制系统的监控内容

照明控制系统能够实现全面地控制，主要能实现对以下场所照明系统的控制。

5.4.1 照明控制系统能够实现对走廊、楼梯照明系统的控制

在走廊和楼梯处的照明系统，一般在晚上关闭，这时可以启用声控系统，实现自动的开关。

5.4.2 一般照明的监控

在进行一般照明监控的时候，一般是实现对办公室、餐厅、房间照明系统的监控，根据天气的不同，照明控制系统可以实现不同的监控，在晴天和阴天，自然光线肯定是不同的，在晴天，照明控制系统可以将照明系统的光线调的暗一些，室内的照明主要采用自然光，在阴天的时候，由于自然光线比较暗，因此，要将照明系统的光线调得强一些。

6 智能楼宇中电气设备自动化的发展方向

随着科技的进步，电气设备、自动化产品不断研发。智能楼宇也成为人们最渴望的需求之一。新产品、新技术将不断地融合到智能楼宇建设之中。集中精力研发有实用价值、科技含量高的机电自动化产品，加快自主研发能力的提升，创造出有自主知识产权的机电设备，加大创新实力培养，促进相关技术产品的不断发展。

6.1更加注重系统产品的统筹发展。建立统一的智能楼宇系统平台，可以有效推动有关的机电设备自动化系统在一个层次上运行。而且统筹发展的平台将大大降低楼房建设成本，减少不必要的资源浪费，这样的一个具有兼容性能的平台可以全面的吸纳电气智能化产品，统一平台建设过程中，更加注重对新型技术的兼容，留好“后门”。同时将有关指令段存放在PLC中，有助于推动产品的统筹发展。

6.2更加注重机电产品的互通性。有效保证智能楼宇系统中机电产品生产的互通性，才能最大可能的维护智能系统的稳定性和兼容性。但是有些研发企业为了企业利益故意设置技术壁垒，导致系统无法兼容。这将形成一种恶性循环，不利于智能楼宇的建设发展。国家有关部分也发现了这个问题，因此，加强行业企业联盟也将是以后的发展趋势。因为只有携手发展，共同进取，实现机电产品之间的兼容性，智能楼宇这块最终的“大蛋糕”才能做大做强，相关企业才能共同赢利，实现可持续发展［4］。

7 智能楼宇中电气设备在线监测与状态检修技术

7.1 电气设备在线监测技术的原理

随着科学技术水平的不断提高，更借助于信息时代的伟大产物——计算机，在电气设备的维护方面更是推波助澜，电气设备的在线监测技术应运而生。以往的电气设备检修需要使电力系统迫停完成检修过程，新的在线监测技术则是完全适用于运行中的电气设备，通过对电气设备的信号采集处理，实现了真正意义上的带电运行电气设备的在线监测。其原理就是有传感系统收集并整合电气设备的信号，经过整合处理的数据传输给数据处理系统，而相关的工作人员则能够直观的看到电气设备的运行参数，完成监测过程。数据结果更加真实可靠，最大程度降低了资源的浪费，避免了过度维修带来的设备损耗，将现有的资源都尽可能的合理运用。

7.2 智能化楼宇电气设备状态检修

7.2.1 电气状态检修方针

类同于在线监控技术，手机电气设备运行状态的各个信息，结合实际情况，对电气设备的健康状况进行判定并检修。因为电气设备的运行状态以及健康状况等数据和信息来源相对复杂，所以要对在线监控，维修记录等多方面信息进行总结和整理，以达到确保信息可靠的目的，并根据电气设备可靠的信息制定相应的检修手段，这也是维系电气设备乃至电力系统正常稳定运行的基本保障。

7.2.2 电气设备状态检修分析策略

电气设备的状态分析是对电气设备的运行状况做出笼统的概念性判定，也是电气设备的检修一个基本依据，目前来讲还无法给电设备的状态进行一个精确细致的评估。也就是说无法针对电气设备的状态而罗列出相应的问题原因和解决办法。为了解决这种困扰，可以实行量化评估电气设备故障，在电气设备的某一部分出现问题即判定为0分，立刻进行检修，在检修结束后针对检修结果进行量化评估，记录得到的分数，以统计故障问题发生状况。

7.3 智能化楼宇电气设备在线监测以及状态检修技术的前景

传统的电气监测技术存在诸多不足，已经不符合现今高要求的电气设备检修，而且在实际应用方面往往会出现必须停止电气设备运行而完成检修工作带来的资源损耗的不必要损失，所以智能化楼宇的电气检修技术显然具有得天独厚的优势，更加可靠、精确地监测电气设备的健康，以确保电力系统的稳定运行。

就目前而言，国内的在线监测技术功能相对单薄，但是并不妨碍其成为更加全面、智能的在线监测技术，根据监测系统对电气设备的集中监测、大幅度提高监测结果的可靠性与精度，随着科学技术的不断发展，电气在线监测技术会实现更加全面、可靠的作用［5］。

8 结语

总之，智能楼宇的电气自动化发展将具有十分广阔的发展空间。总线控制、强弱电有效配合、新型物联网建设等技术将进一步融入该项技术发展之中。随着计算机技术的不断发展，机电产品不断更新，相关技术不断融合，智能楼宇电气自动化控制将更加注重人性化服务，科学化管理，使得业主居住的环境更加安全、舒适、方便。

［1］赵思亮.现代智能楼宇电气设备安装技术与接地保护措施分析探讨［J］.中外建筑，2013（11）:124-126.

［2］张岩.智能楼宇电气安装技术与接地保护措施刍议［J］.科技风，2011（4）:97.

［3］熊丽萍.浅析电气自动化在楼宇智能化中的应用［J］.青春岁月，2013（23）:473.

［4］丛跃杰，郝晓磊.对智能楼宇建筑电气自动化系统相关问题探讨［J］.科技视界，2012（29）：345+356.

［5］彭惠冰.智能化楼宇电气设计中的接地技术探讨［J］.江西电力职业技术学院学报，2012（3）：46-48.