电气工程及其自动化技术在智能建筑中的应用.pdf

智能制造技术模具制造 2023年第9期电气工程及其自动化技术在智能建筑中的应用王俊（国网江西省电力有限公司赣州供电分公司，江西赣州341000）【摘要】电气工程及其自动化技术在智能建筑中的应用，不仅可以提高建筑物的综合管理水平和效率，同时还可以提升人们的生活质量和安全性，具有非常重要的意义。本文主要介绍了电气工程及其自动化技术在智能建筑中的应用，希望为相关建设研究提供参考。关键词：电气工程及其自动化；智能建筑；应用中图分类号：TM762文献标识码：BDOI：10.12147/ki.1671-3508.2023.09.063Application of Electrical Engineering and AutomationTechnology in Intelligent BuildingsWang Jun（State Grid Jiangxi Electric Power Co.,Ltd.,Ganzhou Power Supply Branch,Ganzhou,Jiangxi 341000,CHN）【Abstract】The application of electrical engineering and its automation technology in intelligent buildings can not only improve the comprehensive management level and efficiency ofbuildings,but also enhance peoples quality of life and safety,which is of great significance.This article mainly introduces the application of electrical engineering and its automation technology in intelligent buildings,hoping to provide reference for related construction research.Key words:electrical engineering and its automation；intelligent buildings；application1引言智能建筑作为新一代建筑，其电气工程及其自动化技术应用具有重要的意义。通过传感器、控制器、监测设备等设施实现对楼宇内能耗和空间利用的实时监控和调控，可以达到最优的能源利用效率和空间利用效率，同时可以提高建筑的节能水平。此外，智能建筑系统还能够自动检测和响应安全问题，确保人们生命财产安全；也可以通过智能家居系统提供更为舒适、便捷的服务，进一步提升用户体验。2智能建筑中电气工程及其自动化技术的特点2.1多元化接口在智能建筑中，电气工程及其自动化技术涉及多种设备和系统之间的联接。这些设备和系统有时使用的通讯协议和数据格式是不同的，因此，需要通过多元化接口的技术，将这些设备互相连接并进行信息交换。例如，在安全监控系统中，摄像机、视频录像机、警报器等设备都需要与其他系统进行连接，如门禁系统、电子巡更系统、智能报警分析系统等1。在照明系统中，灯具、感应器、控制器等设备也需要与其他系统进行连接，如温控系统、光照控制系统等。在通信系统中，电话、网络、无线传输设备等也需要与其他系统相互连接。为了实现这些设备和系统之间的互相联接，需要使用多元化接口的技术，即通过适配器、网关、协议转换器等设备，将各设备之间的通信协议、数据格式进行互相转换。2.2智能化控制在智能建筑中，电气工程及其自动化技术主要通过智能化控制技术，对建筑内部的电力、照明、通风、空调等设备进行控制和管理，从而提高建筑的能源效率和管理水平。智能化控制技术主要通过传感器、控制器、执行器等设备，采集、处理和控制各种信息，实 202智能制造技术模具制造 2023年第9期现对建筑设备的智能化控制。例如，在照明系统中，通过安装光强传感器、人体红外传感器等传感器设备，采集周围光线和人员活动信息，然后通过控制器对灯具进行自动化控制，实现灯光的自动调节。在通风系统中，可以通过安装温度、湿度、二氧化碳等传感器设备，采集室内环境参数数据，并通过控制器控制空调、新风机等设备，实现室内温度、湿度、空气质量的自动调节。2.3数据处理技术在智能建筑中，数据处理和分析能力是不可或缺的，这对电气工程及其自动化技术与信息技术密切相关。智能建筑中涉及到诸如照明、温度、湿度、空气质量、用电量等各种关键参数的实时监测和数据采集，为实现精细化控制和管理提供了基础数据2。同时，在用户需求方面，通过对数据的拓展应用和分析，可以更好地洞察用户需求，实现高效的智能化建筑设计和管理。例如，通过对用户的行为模式的分析，可以集成智能安保系统，并调整室内环境来满足用户的需求。针对能源管理方面，数据处理和分析能力也是不可或缺的。通过大数据分析技术，可以实现对建筑物每一项电器设备的用电情况数据的实时监测和分析，帮助管理人员掌握用电情况，以便在需要减少能耗时实施相应的应对措施。2.4合理的成本管理在智能建筑中，电气工程及其自动化技术的应用需要合理控制成本，此举旨在确保设备选型具有合理性，设备配置处于领先水平，同时还需要确保系统的可靠性和稳定运行。尤其是在造价及经济可行性方面，成本控制显得尤为重要。一方面，设备选型应该优先考虑设备的质量和性能，避免采购廉价或者走低价格路线的做法，以免因此带来的负面影响耗费更多的时间和金钱进行维护与修复3。另一方面，应该不断追求创新，探索更加智能化、节约型和绿色环保的设备和系统配置，以达到降低建筑能源消耗的目的。在此基础上，适时的设备维护和更新也是至关重要的。3电气工程及其自动化技术在智能建筑中的应用3.1智能照明系统智能照明系统通过光照传感器和人体红外感应器等设备对室内光线、人员活动情况进行实时监测和控制，能够自动调节照明亮度、颜色、灯具开关时间等，从而达到节能和提高舒适性的效果。例如，在白天阳光充足时，光照传感器能够感知到室内光线充足，自动降低灯光亮度或关闭灯具；而当有人进入房间时，人体红外感应器能立即感知到人体活动，从而自动控制灯光的亮度和开启时间，方便用户使用同时避免能源浪费。此外，智能照明系统还可以根据不同场景的需要进行灯光颜色的切换，例如在会议室中，采用温暖舒适的黄色光线以营造安静的氛围，而在阅读房间中，采用明亮的白色光线，提高阅读体验。整个过程可以实现全自动化控制，使用户可以随时享受到智能化、高效率的照明环境。3.2智能安保系统智能化安全管理系统是指通过综合应用视频监控系统、门禁系统、消防报警系统等多种设备，实现在安全方面的实时监测、处理和预警。其中，电气设备可以对进入或离开建筑物的人员进行身份识别和行为分析，智能判断人员是否有误闯进入、携带危险品等可能存在的风险行为，并自动触发安保措施，例如实时发送告警信息给安全人员、切断用户进出权限、启动紧急撤离程序等，达到及时处理和预防安全问题的目的4。此外，智能化安全管理还可通过电气设备实现照明、温度、湿度等参数自动调节，提高舒适性和使用效率，并在无人时自动关闭空调、通风设备等，以降低运营成本和减少能源浪费。3.3智能HVAC系统智能HVAC系统是一种基于现代控制技术、传感器技术和网络通信技术的建筑环境控制系统，旨在为用户提供更加舒适、便捷、节能的室内环境。该系统通过设置传感器，收集环境数据，自动调节温度、湿度、风速、空气质量等参数，从而达到最佳的室内环境舒适度。智能HVAC系统能够根据室内外环境变化，实时监测和调整室内温度、湿度、空气流量等参数，如在冬季减少采暖设备的开启时间和温度，降低热能损失；在夏季增加送风量和降低温度，获得理想的制冷效果。此外，智能HVAC系统还可以通过空气质量感知器对室内空气质量进行检测和监控，并自动调节送风量、过滤空气，提高室内空气的质量，防止污染物对人体健康产生危害。3.4智能用电管理系统通过智能电表、电子式开关、电力监测仪等设备，可以实现对用电情况的实时监控、数据分析和预测性维护。这些设备可以收集电力数据，运用算法进行数据分析和建模，了解不同时间段的用电变化趋势和规律，做出合理的用电计划和调整，以达到优化用电策 203智能制造技术模具制造 2023年第9期略、减少能耗和降低运营成本的目标5。通过智能电表，可以实现对建筑物或设施的总用电量、各个回路的用电量、能耗及费用等进行实时监测；而电力监测仪则可以根据具体需求监测电能质量、电流强度、电压稳定性、频率等细节数据，为实现精细化能源管理提供依据。3.5智能建筑自动化控制系统通过自动集成控制器、传感器、执行器等设备，可以实现室内环境和设备状态的自动化控制。这些设备可以收集室内环境数据，自动调节温度、湿度、空气流量等参数，以实现气候控制；自动开启或关闭照明、调节亮度、色温等参数，以实现照明控制；自动识别用户身份，授权进出，以实现门禁控制等。在气候控制方面，传感器可以实时监测室内温度、湿度、二氧化碳浓度等参数，并通过自动集成控制器和执行器进行调整，以保证室内环境的质量和舒适度。在照明控制方面，自动集成控制器可以根据光照强度、时间、用户习惯等因素进行自动调节，以达到提高室内舒适度和节约能源的效果。在门禁控制方面，控制器可以集成人脸识别技术、指纹识别技术等多种身份识别方式，自动识别和授权用户进入室内，避免了人工管理的繁琐和误差。通过自动化控制，可以提高用户的体验感和工作效率，降低能耗和运营成本。3.6智能能源管理系统通过实时监测和分析能源资源的消耗情况，包括用电、用气等资源，可以快速掌握企业或建筑物能源使用情况，精准制定并调整能源管理策略，以提高能源利用效率，降低对环境的影响。举例来说，对于用电环节，通过监测各个回路、设备的用电数据，运用能源管理软件进行数据分析和建模，可以了解不同时间段的用电变化趋势和规律，并根据这些数据制定出更优化的用电计划和调整策略，如在电力需求最高峰时段采取节能措施，以减少能耗和降低运营成本。对于用气环节，也可以通过类似的方法进行监测和分析，如在夏日高温时段调整空调制冷温度，以优化制冷效果和节约用气量。3.7智能建筑自诊断系统通过智能传感器、监控设备等技术手段，对建筑设施和设备进行状态监测和故障诊断，有助于提高设备的可靠性和稳定性、降低运维成本。具体而言，在建筑设施中，通过安装温度、湿度、空气流量、二氧化碳等传感器，可以实现对室内环境的实时监测和调节。同时，通过安装电力、水、燃气等监控设备，可以实现对能源的实时监测和控制。这些监测数据将被收集并进行分析和比较，发现问题并进行报警、预警，以便于及时调整、维修和更换。在设备方面，通过安装智能监控设备，可以实现对设备的实时监测和遥测控制。通过采集设备的工作数据和运行状态，进行数据分析和建模，可以发现异常情况和潜在故障，实现故障预警和自动诊断，并及时进行修复和维护。3.8智能配电网络管理系统配电系统作为建筑物中重要的能源分配子系统，其运行状况直接影响整个建筑物的能源利用效率和安全性。因此，通过实时监控配电系统的状态、电量、电压等各种数据，进行运行分析和优化，可以提高配电系统的效率和可用性，达到更好的节能效果。具体而言，通过采集不同设备和回路的用电数据，并基于能源管理软件进行数据分析和建模，可以快速掌握配电系统的运行状态和电力质量情况。同时，通过比较历史数据和实时数据，发现潜在的用电负荷问题和电力质量问题，及时调整配电网络布局和维护计划，以保证配电系统的稳定运行和高效能使用。在具体实践中，针对不同的建筑物类型和用途需求，配电系统的优化与调整也有所不同。综上所述，电气工程及其自动化技术在智能建筑中的应用非常广泛，可以为建筑提供更加人性化、安全、节能的环境，同时可以有效提高运营效率和可持续性，并为未来的智能建筑发展提供了强有力的支持。随着科技的不断发展和智能制造产业的成熟，电气工程及其自动化技术在智能建筑中的应用将会越来越广泛，并且不断地促进着建筑行业的转型升级。参考文献1蔡云杰.建筑管理中加强工程质量监管的措施解析J.百科论坛电子杂志,2019(4):124.2裴演方.电气工程及其自动化技术在智能建筑中的应用J.魅力中国,2020(3):380.3苏敏怡.电气工程及其自动化技术在智能建筑中的应用浅析J.科学与信息化,2020(22):30.4连政.试论电气工程及其自动化技术在智能建筑中的应用J.科学与财富,2019(9):99100.5刘志伟.电气工程及其自动化技术在智能建筑中的应用浅探J.房地产导刊,2019(8):242.作者简介：王俊，男，1987年10月生，汉族，江西赣州人，本科，工程师，主要从事变电检修。（收稿日期：2023-05-03）DMM 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