楼宇电气自动化控制系统的设计及应用

李靖杰

摘 要：楼宇电气自动化系统的使用极大推动了现代化楼宇的发展与创新，同时现代化楼宇行业也给该系统提出了更高要求。所以，必须要进一步完善整体系统的设计思路，促进楼宇行业发展。基于此，本文主要探讨了楼宇电气自动化控制系统的设计及应用。

关键词：楼宇;电气自动化;控制系统;设计;应用

1 楼宇电气自动化系统安装内容

楼宇电气自动化系统安装内容主要包括远程处理机、中央处理机系统、测量元件、控制器件、总线桥等几个部分。其中远程处理机为楼宇电气自动化系统分站，可以在控制系统数字信息的同时，通过传输指令、收集数据，控制程序运行、数据通信;而中央处理机系统为楼宇电气自动化系统指挥台，包括中央处理机、不间断电源、外围设备几个部分;测量元件主要由流量传感器、温度传感器、湿度传感器组成;控制器件由各监控设备末端直流继电器、通阀组成，可以实现信息反馈、数据传递;总线桥主要由八条通信线路构成，每一个通信线路上可以進行若干个无线电处理器（10个）及区域控制器（30个）的连接。

2 楼宇电气自动化系统的具体设计思路分析

（1）设计过程。一般来说，在设计楼宇电气自动化系统时常常按照以下四个程序来进行设计：1）先对目标用户进行深入分析，然后与现实中楼宇工程的实际情况相结合进行综合研究;2）在设计楼宇电气自动化系统的子系统时，要切实落实好交接工作，了解前期设计情况，为接下来的设计提供便利，深入认识子系统，严格控制数量;3）对点数表进行监控时可以制定编制体系;4）最后对相关楼宇工程图表进行绘制以及完善好系统装配[1]。

（2）设计的重点。在设计楼宇电气自动化系统时有以下三个方面的设计要点：1）在设计该系统的中央控制区时，应该注意规避电磁干扰问题的出现，防止将其设置在有较大噪音的地方，最好将其放置在楼宇电气自动化系统耗电量较大位置的临近部位;2）要注意的是，在设计控制室之前，应该把落实楼宇电气自动化设备的管理工作及后期维护工作放在首位，在设计方案时尽量运用最佳线路布局，在最大程度上降低成本支出;3）在设计传感和执行器时也要格外注意，可以运用集中布线方式，同时要在设计布线格局时在接缝处预留出百分之十五左右的余线。

（3）在设计时使用集中控制模式。在设计该系统时，最为重要的就是落实好控制方面的设计工作，促进楼宇电气自动化设备的正常、稳定运转，同时及时掌握设备运转过程中的实时情况。在设计控制功能时可以运用集中控制模式，把所有需要控制的系统都加到同一个处理器中，但这种模式会加大处理负担，拖慢处理速度。

3 楼宇电气自动化系统的设计

（1）中央控制设备设计。中央控制设备需要设计在控制负荷中心附近，距离可能会对其造成干扰的设备和场所要不低于15米，另外还需设计备用电源，避免突发停电情况出现而影响系统正常运行。变配电控制系统主要的作用是对电气设备状态监测和故障报警等，楼宇内包含了很多大功能的电气设备，例如，变频器、电机等。所以在进行电源设计时要注意系统整体用电负荷，保证系统能够安全稳定运行[2]。

（2）控制器设计。现场控制器是电气自动化系统的关键部分之一，在其设计过程中，必须严格满足系统的设计指标。另外，现场控制器的主体、线路以及管道要与强电磁干扰区域保持足够的安全距离，为满足系统整体的设计要求，PLC的输出或输入要至少留出20%的余量，并且在保证此过程的基础上完成设备的安装，同时对各元件的功能进行调试。借助于模块化管理，能够为后期的维护提供很大便利，从而实现系统管理的高效进行。

（3）布线设计。根据楼宇的实际情况，在对电气自动化系统的电源线进行设计时，为实现布线的灵活性和高效性，需要采用网络通信设备部署的方式进行，达到系统能够高效运转的目的。在使用电缆进行信号线布线过程当中，需要严格的控制，保证信号传输线路的分槽式设计。不仅如此，在进行计算机和网络控制器等相关设备布线的过程当中，需要与其他共同接地干线建立有效连接，从而达到电气设备运行的需要，在很大程度上对电气自动化系统的稳定性进行了提高。

4 楼宇电气自动化在现代楼宇的实际应用

（1）电气系统。电气系统是由低压供电部件组合构成的系统，电气系统自动化管理工作主要包括对电气设备的监控，对电气系统的保护、维护和电气系统故障的检查等。其中，接地系统的工作对于电气系统的安全、稳定运行尤为重要。目前，TN-S与TN-C-S接地系统是常用的两种系统，保证供电系统运行过程中的安全性、稳定性，也可以有效降低因为电气问题而造成的安全事故，最终提升楼宇安全性能。还有在电气系统保护工作中，技术人员可将故障临界参数输入电气自动化保护程序中，使电气自动化系统可以通过参数比对实现对电气系统的控制。

（2）安全系统。楼宇是人们生活和工作的地方，安全防范工作是必不可少的，而提高楼宇的安保消防自动化和智能化水平，是提高现代楼宇质量的有效手段之一。以往的楼宇安全防范工作都是靠人工来实现的，缺乏精确的监督检测工具，而且工作方式也并不完善，使楼宇内存在很多的问题和安全隐患。而楼宇会通过智能化设备与人的协调工作，实现对楼宇内的监督检测工作，一旦有发现可疑人员进入楼宇内，智能化电子设备会自动发出报警信息，并通过自动化系统对可疑人员的数据分析与工作人员的确认，实现楼宇的安保工作，像报警、门禁、防盗门等一系列措施。

（3）通信系统。通信网络控制技术应用是在楼宇内实现智能化管理的有效手段，首先可以使楼宇内部建立局域网，连接办公区域和控制区域和外部设备，实现电子数据的交换和控制指令的传达，实现了家庭电器自动化。此外，楼宇的通信系统进一步利用卫星通信技术、IP通信技术、移动通信、数字通信技术等，完善自身的通信自动化体系，从而能够满足楼宇内不同用户的需求，提高楼宇的质量。

5 结束语

综上所述，伴随着中国社会的飞速进步与经济的快速发展，楼宇电气自动化系统也获得了十分明显的进步，且在中国已经有了广泛运用。楼宇电气系统的主要优势包括节能、低碳以及清洁环保，通过运用该系统不但能够降低人工工作负担，还可以尽可能的节省人工支出，同时对相关设备实施远程监控及管理，为监测设备的具体情况提供便利，在一定程度上延长楼宇设施的使用寿命。

参考文献：

[1]饶伟.楼宇电气自动化在现代楼宇中的运用探究[J].江西建材，2017（22）：182-183.

[2]李荣轶.智能楼宇电气自动化系统的设计及应用探讨[J].自动化与仪器仪表，2017（05）：164-166.