多功能電氣柜在智能樓宇中的應用

黃功橋

（深圳宏偉時代自控有限公司，廣東深圳 518000）

近年來，隨著社會和經濟的快速發展，人們的生活水平越來越高，各種新技術層出不窮，使電力自動化在智能大樓中的應用越來越廣泛，甚至可以說，電力自動化已經成為建筑工業發展的趨勢。電力自動化應用于智能建筑，簡而言之，就是利用電力自動化系統的核心組織，進行各種線路的集成，確保與建筑中的設備通信的自動化，實現建筑的智能化。特別是近年來，由于建筑使用者對智能化的需求增加，智能大樓所使用的電氣自動化技術也有了很大的發展。同時，這種集服務、管理、系統結構優化為一體的智能大樓，在為用戶提供舒適、安全、節能、高效的辦公空間和居住環境的同時，也極大滿足用戶個性化的需求。

1 智能樓宇多功能電氣柜的應用準則

高樓大廈的建設離不開建筑物的電力系統。建筑自動化控制是指建筑、通信、事務等。電力自動化是智能建筑的核心，是整個建筑自動化水平的關鍵，也是整個建筑自動化系統能否有效工作的關鍵，從某種程度上說，它適應了綠色、節能的新趨勢。

電力自動化技術在智能化建筑中的應用主要通過計算機、網絡、自動控制等技術，實現建筑物內各種設備和通信的遠程控制，從而實現建筑物的遠程調整和修理目的。

配電變壓器是智能建筑電氣自動化的核心設備。在進行供電配電網的設計時，首先必須承認其容量，但以往的電力設備大多已經“超齡”，從低效率情況下的長時間使用供電線路來看，該照明系統中的光源、照明器具選擇有缺陷電動機牽引系統的運轉方案設計上存在不足等問題。

從實際生產、工作、學習效率、生活質量的觀點出發，必須遵守以下原則。

（1）規范的使用原則。根據機械和電氣設備的負荷能力、電力供給的穩定、安全可靠性等要素，確保建筑物的電氣系統正常運轉，從而實現建筑物整體的電能的合理使用。

（2）實事求是的原則。從建筑的整體情況出發，從設備、建筑材料等方面進行切實可行的選擇，最適合建筑的實際情況，保證建筑智能化程度的提高。

（3）節能優化標準。電力自動化可以有效、合理地配置大樓的整體布線，通過電力供應、配電線路的優化和分析，可以最大限度地發揮建筑物的結構功能。

（4）現實需要指南。通信網絡整體生產過程的管理和控制系統必須嚴格按照現實需求，充分考慮管理目標的實際需求后才能進行需求設計，手工設備的展示設計必須符合現實要求。

（5）開放接口規格。為了確保通信網絡控制系統的智能化和信息化，必須考慮開放接口。由于根據地理位置的不同，數據的傳輸和對每個區域的要求不同，所以需要開放的接口。因此，應嚴格遵守開放接口的指導方針，與第三方的應用軟件連接，確?？梢栽诓挥绊懼饕δ艿那闆r下使用或開發新的應用程序。

2 多功能電氣柜在智能樓宇中的應用現狀

（1）智能建筑應用電氣自動化，可實時監控整個建筑設備的操作。特別是具有多種功能的大型建筑物，其電氣自動化系統的部件種類繁多，結構體系變化，功能復雜。因此，單純依靠人工作業，容易造成安全隱患的工作模式被現代化的工作方式取代了。在現代化的智能建筑中，電力自動化將實現對整個建筑的數字化實時監控，將來自每個系統的指令傳送到每個系統，并將反饋結果反饋給控制中心，實現了實時高效地自動化。

（2）智能建筑中電氣自動化的運用，對改善建筑的連通性起著重要作用。自動化不僅要統一建筑物的消防、通風、照明等功能來改善各系統的連通性，而且確保各子系統的最佳配置和連接也是重要的。

（3）智能建筑應用電氣自動化，確保建筑物安全。智能建筑本身有安全隱患，無論是設備本身還是操作上的問題，還是環境的變化，都會給建筑的安全帶來巨大威脅。自動化技術可以迅速響應系統中的異常因素，從而有效避免風險，并通過遠程操作，將各種突發事件對整個建筑系統的負面影響控制在最小限度，從而保證人員生命安全。

（4）智能建筑應用電氣自動化，保證操作數據的真實性和可靠性。電力自動化系統集成了運行過程、故障處理等數據，可以建立更準確、更詳細的數據庫，為今后的優化方案提供了可靠的數據支持。

隨著人們生活水平的提高，對居住環境的要求也越來越高。電力自動化是建筑智能化的重要部分，例如廣泛應用于供水系統、空調系統、制冷系統、電力系統等建筑智能化。

將電力自動化技術引入建筑智能化（圖1），在人流較大的地方設置人體感應控制，在辦公區實現自動控制照明、智能窗簾、自動熄燈、廁所照明、空調通風等智能化控制已成為現實。讓人們的生活更方便、更高效、節能、環保。建筑智能化以其智能化、自動化管理能力受到當今社會的高度重視，為了吸引更多顧客，將高科技的電氣自動化技術引入建筑智能化，使其功能多樣化、智能化。電力自動化技術在建筑智能化方面的運用，利用計算機技術實現了建筑控制，使人們的生活更加高效便利。

圖1 智能化建筑中的電力自動化技術應用圖

3 多功能電氣柜的優勢分析

3.1 實現數字化信息監控

電力自動化是電子信息技術和計算機網絡技術相結合的產物，實現了整個大樓的動態實時監控?，F代建筑物的功能越來越多，為了更好地保障整個建筑物的安全，住宅區和大型購物中心都必須配備大量的監控設備。傳統的建筑監測系統可以在一定程度上完成數據的收集，但是其管理難度高，對人工的依賴性強，并且存在大量的盲區，難以實現對建筑的全方位監測。電氣自動化系統可以通過電子信息技術將編程語言輸入到監視設備的芯片中，并根據請求執行。同時，大樓中的所有監控設備都連接到網絡，管理者可以在這里進行整個過程，同時，可以通過計算機進行實時監控，從而提高監控效率。

3.2 提高建筑系統的互聯性

實現建筑智能化離不開消防、照明、通風等多個智能系統的協調合作。在引進電力自動化管理技術之前，各系統彼此獨立，各系統的智能度高，但整體功能和聯動性差，難以確保建筑智能化系統整體的協同運行。例如，大樓發生火災時，除了啟動應急系統滅火外，還應打開應急照明系統和通風系統，讓人員迅速避難，減少火災的危險。為了同時滿足各系統的功能，需要導入電力自動化技術。電子自動設備技術可以將各系統的中央控制器連接到“串聯”，使計算機成為各系統的“大腦”，在突發事件發生時，通過計算機協同控制各系統，實現建筑智能化的目的。

3.3 提高計算數據的準確性

電力自動化技術在建筑智能化管理中的應用可以運用現有信息來運營，并且可以達到智能分析和智能控制的目的。計算機內存中手動設置了許多數據信息，并包含了詳細的處理方法。在電力自動化系統的前端裝置收集到關于建筑物的信息后，將其轉換為二進制數據，對應于數據庫中的每一個業務流，一旦配對成功，就自動調用數據，進行一系列處理。例如，大樓發生火災后，自動控制的前端傳感器接收熱量，當溫度超過標準時會觸發警報?；馂木瘓笮盘枌趥}庫中的數據，可以實現火災的自動呼叫。

4 多功能電氣柜在智能化樓宇中的具體應用

在智能建筑中，機電系統由建筑自動化系統監控，主要包括新風系統、送風系統、供水系統、空調系統、冷熱源系統等。文章簡要介紹智能建筑中的新風系統、空調系統、照明系統、供水系統和中央工作站系統的應用。

（1）關于新風和空調系統的應用。智能建筑新風系統和空調系統的電氣自動化監控范圍包括：新風系統的送風溫度和濕度、空調系統的還風溫度和濕度、防凍開關狀態的監控、風扇狀態是否正常、包括新風系統和空調系統是否被建筑和自動控制。

（2）照明。智能建筑的電氣自動化監測，主要控制明電路，包括大樓樓層的公共照明、大廳照明、故障燈、泛光照明等。照明系統根據功能劃分為幾個領域，通過照明控制系統設置各開關，實現節能。另外，也可以根據功能進行自動變換設定，滿足不同的功能要求。

（3）在供水和排水方面的應用。智能建筑的電氣自動化供水系統主要監視生活罐、水池、消防罐等。檢查罐的高低水位是否在正常范圍內。檢查排水泵、消防排水泵、生活水泵、消防升降機排水泵的工作情況。監控生活水泵、消防水泵、逆變器泵等設備運行情況，保證水泵運行良好。

（4）適用于中心工作站。中央工作站是智能建筑電氣自動化的核心，主要監測整個監測點、運算和數據存儲。中央工作站系統是建筑自動化系統的重要部件，由打印機、主機、顯示器等構成。該系統能夠實現建筑物整體的控制裝置的集中管理和顯示，實時將相關信息反饋給操作者，使用者可以直觀地看到界面，管理者在計算機上容易進行管理，方便快捷。

5 電氣自動化智能大樓采用的系統

（1）TN-C-S 系統。偽三相五線系統在三相四線PEN 線指定的距離內接地，在入戶端附近接地，然后用五線制到達用電設備。對設備的直接用戶進行配線確認。在TN-C-S 系統中，一般采用干式智能建筑供電區或變電站，在入口反復接地，中性線和保護導線在入戶后直接接地，不需要其他電連接。另外，中性電線可以充電，但是PE 線不能充電。通過采用接地裝置，可以有效保護裝置，確保裝置的安全和穩定。因此，在智能建筑中，TN-C-S 是適當的接地方式。

（2）衛星導航系統。在智能化建筑的供應、配電網絡中，接地系統的設計是影響電力系統安全、穩定運行的重要因素，因此應加強對其設計的研究。特別是現在，隨著智能化建筑的建設速度越來越快，地面系統的設計也產生了新的挑戰。TN-S 系統采用三相五線制，三相五線制變壓器在一定范圍內，三相五線制PE 在一定范圍內，在小區入住附近。五線供電裝置可以對設備的直接用戶進行指定。該系統通常用于大樓內的獨立變配站的時間線，但NS 系統是智能大樓的接地系統，如果計算機等設備不具備個性化要求，則被廣泛使用。

（3）直流接地系統，在建筑智能化建筑中必然涉及各種設備、通信、自動化的控制。微電子是計算機設備輸入和獲取信息的過程中不可或缺的一部分，同時各種設備之間也存在因特網。因此，為了確保通信的準確性、安全性和時效性，不僅需要高功率供電，還需要具有一定的基準電壓。在選擇直流接地時，選擇絕緣導線，一個連接到電氣裝置，一個連接到基準電位。

6 結束語

電力自動化是智能建筑智能化水平的關鍵，對我國建筑業的發展起到了一定的推動作用。隨著建筑智能化對電力自動化的要求越來越高，電動自動化技術在建筑智能化方面的應用越來越廣泛，已經成為建筑智能化的重要技術。因此，必須不斷轉換觀念，利用現代化智能裝備，合理分配各種資源，保證建筑智能化系統中的電力自動化技術，高效、安全、健康地發展。