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刘 刚 国网吉林省电力有限公司四平供电公司检修分公司 136000
【文章摘要】
无功补偿具有稳定电压且降低能源消耗的作用,在使用的过程中融入电力电子技术,更能够发挥其自动控制的优越性。本论文着重于探究无功补偿自动控制中电力电子技术的应用。
【关键词】
无功补偿;自动控制;电力电子技术
随着中国企业规模的扩大化,对于生产加工和生产提出了更高的质量要求,生产设备的运行效率也要有所提高,以获得低成本、低能耗、高产出的效果。将电力电子技术应用于无功补偿自动控制中,可以对电力控制电路进行仿真,以充分地发挥电力电子技术在无功补偿中的优越性,完善无功补偿的作用。
1 电力系统中无功补偿装置的应用
1.1 电力系统无功补偿的应用效果
电力系统规模不断地扩大,电力负荷需求增高。在电网运行中,无功补偿起到了提高电网运行功率因素的作用,不仅改善了供电环境,而且在提高供电效率的同时,降低了变压器和输电线路在电力运行中的损耗。在电力系统中安装无功补偿装置,使电网可以保持平衡运营状态,在安全运行中不仅节能降耗,同时确保了电能质量。
1.2 电力系统无功补偿应用的措施
1.2.1 无功补偿电力容器
从设计的角度而言,无功补偿电力容器无论是安装、运行,还是维护工作,都是相对简单的,但是其在使用的过程中, 通常实施的是感性的无功补偿,无法做到持续性的调节。此外,电力电容器的负电效应会降低电网电压,与此同时补偿电流也会有所下降,电容器的补偿容量下降, 导致补偿的无功量迅速下降,加之谐波干扰,电力电容器就会出现被烧毁的现象。
1.2.2 无功补偿同步调相机
同步调相机是同步旋转式的发电机, 属于是无功率动态补偿性装置。其工作原理是通过调节励磁系统,有容性的或感性的无功功率发出。由于同步调相机运行过程中,处于旋转状态,因此会有噪音,损耗也相对较高。当然,要做好机器的检修和维护工作也是很难的。现阶段电力系统无功功率变化迅速,而同步调相机运行速度慢,且难以控制,因此而难以满足有效调节的要求。
1.2.3 静止无功补偿装置
与电力容器和同步调相机相比,静止无功补偿装置摒除了两者所存在的缺点, 运行过程中噪音小,且运行速度快。随着电力电子技术的快速发展,各种新型的开关器件被研制出来,并在静止无功补偿装置中得以应用,获得了动态补偿效果。但是,从运行成本的角度而言,虽然静止无功补偿装置降低了装置维修维护成本,但是设备造价高,且还需要加装滤波电路。
2 无功补偿自动控制中电力电子技术的应用
在无功补偿的执行机构中,主要包括机械式接触器、无触点晶闸管和电子复合开关三种。
2.1 机械式接触器
无功补偿开关设备是通过与电容器开关并联实现的自动控制。当电流输入中初始电压为“零”,根据接触,实现合闸时电压激增。此时所出现的电容器涌流,会严重影响到电容器。设置机械式接触器就是为了对电容器组的涌流有效抑制,起到限流电阻的作用,同时还确保不会出现电压下降和能量损耗。
2.2 无触点晶闸管
电容器组处于并联运行状态的时候, 很容易出现涌流现象,将接触器触头上粘结盒烧毁。将电力电子技术应用于其中, 研制出无触点晶闸管,又被称为“固态继电器”。其在运行的过程中,电压过零时, 即可将可控硅利用起来,发挥自动控制的作用。当电流为“零” ,无触点晶闸管会自动切断,避免了由于拉弧出现而在电容器合闸时出现涌流。但是,无触电晶闸管运行中存在着弊端,即谐波电流产生的时候,影响到电容器的持续运行。特别是设备的温度逐渐提高,即便是有风扇排热, 也很难发挥效用。
2.3 复合开关
针对于无功补偿中所出现的涌流现象,复合开关可以确保在电流过零的时候,抑制涌流。实现这种效果的原因在于, 其采用的并联方式中,有可控硅,且实现交流接触,使得电流有效导通,对于电力系统的开关以有效控制,且正常运行情况下并不会有功耗出现。补偿电容器投入使用中,根据使用功能可以选择两种复合开关,即单相分补和三相共补复合开关。提高系统运行效率,且降低运行成本,可以采用单相分补复合开关和三相共补复合开关综合接线的方式。
3 电路仿真
电路仿真主要包括两个方面,即主电路的仿真和控制电路的仿真。主电路仿真以工程仿真为主,使用Matlab 软件,同时还可以实现强大的数学计算功能,有效地进行矩阵处理和绘图处理。工程仿真中, Matlab 软件可以支持各种工程领域,而且还可以根据技术特点而不断地更新,根据应用领域的需要而不断地完善。
从主电路的结构模式上来看,主要包括两个部件的连接,即晶闸管和交流接触器的触头,其中的晶闸管为反并联连接。当处于运行状态的时候,采用了交流接触器投切,交流接触器的触头会有电弧产生,根据波形进行判断,其所做出的反映通过瞬间尖峰进行判断,当有电容投入的时候,就会在短时间内有超过额定电流八倍的涌流产生。当安装了补偿电容器之后,就会在一定程度上减少输电线路中所流通的电流,使得自动控制设备的能耗有所降低。在三相电路中,当有电流相位有所降低,且电压值呈现出下降的趋势的时候,补偿效果就会呈现出来,非常显著。
将电力电子技术融入到无功补偿装置中,提高自控技术的功能性,从符合开关的设计上就可以体现出来。此时的投切电路容量可以达到200Kvar,当控制电压为“零”的时候,处于自动控制电路中,可以使得可控硅被触发0.2 秒的时候,就会发生晶闸管接触器闭合,此时,波形图并没有出现波动异常。将电容器取出,从计算机电路进行仿真模拟操作,虽然并没有对于时间做出规定,却要求施加晶闸管触发脉冲,可以保证换流及时,以使电网在运行的过程中,避免出现过大尖峰现象。
4 结语
综上所述,当电网在运行的过程中, 没有适当的无功补偿,就会使电网负荷有所降低,且有无功潮流出现。通过采取无功补偿,可以保证电网运行,且实现节能降耗。将电力电子技术应用与无功补偿自动控制中,成为了优化无功补偿的有效方式。
【参考文献】
[1] 亓效生,苏将涛,夏坤,王立新. 电力系统无功补偿新技术新方法的研究与探讨[J]. 电源技术应用,2013 (04).
[2] 杨小娟.110kV 变电站功率因数分析与无功补偿措施 [J]. 科技致富向导,2014(03).
[3] 龙彪. 电力系统中无功补偿的重要性及其主要方式分析[J]. 科技与企业,2013(24).
【关键词】EWB;电工技术;教学
因为地区发展不平衡和不同省份对教育支出的费用不相同,我国不同地区的技术性院校的教学设备和仪器的差距比较大,而电工技术这种电子类专业的实践性和理论性比较强,则需要更多的教学设备和仪器进行模拟和实验。在电子学的课堂中,需要较多的教学设备和仪器,对理论进行模拟和再现,加深学生对知识理解和运用。值得庆幸的是,我国引进了EWB系统。实践证明,EWB的仿真软件解决了教学仪器和设备不足的问题,取得了很好的效果。近几年来,我国的一些院校积极开展关于EWB的探索与尝试,效果比较明显。EWB的引进,有助于学生掌握各种仪器和设备的使用方法,对于电子元器件有比较直观的了解和认识,培养了学生的动手操作能力,激发了学习的积极性。
1 EWB的来源及其优点
EWB是20世纪末加拿大一家公司推出的一款软件,其目的在于模拟电子电路的工作流程。EWB可以模拟电路、分析电路,虚拟一些电子电路的实际工作。采用的是图像化的界面操作,操作比较简单,使深奥的电子世界更加直观呈现在学生的世界里。
1.1 仪器库的仪器齐全,操作比较简单
EWB提供了种类丰富的电子仪器设备,特别是实验室常见的仪器,比如电压表、示波器、万用表等,同时还包括一些学校不具有的一些昂贵或者高端的仪器,老师们通过讲解、分析、展示,学生们容易理解和直观的认识。
1.2 降低实验的成本
传统的实验,对于物资的损耗较大,费用较高。而EWB所需要的物资不受到限制,大大降低了成本,减轻了学校的负担。
1.3 有效保障了学生的安全
对于电工类的老师来说,他们带领学生进入实验室,首先考虑的是学生的安全问题。因为电工实验室的对象是电流和电压,实验中的一些不当的操作可能会导致元器件的损害,而且极易导致安全事故的发生,利用EWB进行实验时则可以避免这类事故的发生。
综合EWB的上述优点,我们充分认识到仿真实验的重要性和必要性。仿真模拟实验不仅仅使学生掌握先进的技术,而且培养了学生动手能力和实际操作能力。同时,引进该项技术解决了学校的资金问题,一定程度上提高了教学质量。
2 EWB在实际教学中的运用
EWB的操作界面相当友好,而且比较直观,操作也十分简单和方便,便于学生的理解和操作,可以很快入门。同时EWB的模拟的仪器种类比较多,学生们可以根据自己的实际需要随时随地选择自己需要的仪器,随时进行模拟。实验过程中需要的仪器可以直接从屏幕中选取和使用,然后仿真软件根据电子电工的相关原理进行再现,显示一些逻辑上的波形和数据。使学生对理论有了直观的认识。
在实际的教学活动中,老师们经常碰到这样的问题,一些理论学生们怎么都理解不了。最后没办法,老师们只能把答案告诉学生们,学生们为了考试只能单纯记住答案或者理论来应付考试,对于知识则是糊里糊涂的状态。而EWB引进课堂之后,则解决了老师们这一头疼的问题。老师们发现,学生的主动性和积极性有了很大的提高。以电学中的组合为例,一、电路的竞争的概念比较抽象,原因在于信号的难以理解;二电路是怎样进行串联等活动的,在此期间会发生什么样的情景?针对第一种现象,老师们还能对学生们进行的讲解和描述,学生们能勉强接受和简单的理解,而第二种情况,EWB仿真软件则描绘了具体的结构及活动的原理,将比较直观的、形象的、动态的画面显示出来,学生们通过眼看,把直观的理论便深深印在脑子里。同时,学生们再学习和理解组合电路的竞争便十分的清晰明了。
还有个事例,学生们学习电子技术计数器的时候,老师们给学生布置这样的任务,用74LS190进行一个十进制的计数器的设计工作,设计之后有EWB进行模拟。这个老师布置的任务表的内容包括电路设计、设计的思路、预测的结果等,就像理论描述的74LS190的十进制计算器那样。从界面上我们有了更为直观的认识,电路里,当EWB的软件通电后,模拟的方波脉冲源就会以预先设定的频率输出,然后会送到计数器上,同时会在数码显示器上看到十个数码的循环的跳动。接着对信号源进行设置,当电压为5伏的时候,输出占空的一半。最后,学生们可以看到电路中各个点的波状图,EWB的仿真数据的模拟,可以使学生清晰了解计数器的结构原理和动作的过程,这样还可以激发学生们的兴趣。另一方面,74LS190的计数器还可以接到另一只4/7的翻译器和另一只仿真的七段数码管上。这样一来,学生们对计数的一译码显示一具体数据的整个过程有了深刻的了解和印象,巩固了知识的理论,从而达到了老师们的要求,完成老师布置的任务。同时,对信号源的频率进行调整,学生通过分频的电路完成频率的输出等其他电路的设计进行仿真和模拟。利用EWB不断进行这样的实验,不仅仅弥补了实验仪器和设备的不足,而且可以减少资金方面的支出,而且利于学生直观、感性、生动的了解理论和过程,达到巩固理论、验证知识、应用实际的目的。
3 结语
在实践的教学活动中,充分体现了EWB的独特优势,学生的动手能力和实际的操作能力有了明显的提高,这是值得高兴和充分肯定的。同时,学生们对一些理论上的东西有了直观而感性的认识和了解。我们深刻的体会到,科学技术能推动时代的进步和发展,不断进行教学活动的改革,培养学生的创新意识。
【参考文献】
关键词:城市化;电气工程;自动控制技术
引言
现如今人类的生活水平逐年提高,人类也在不断地超前发展。当代社会为了改善人类自身的生活质量,我们进行着各个方面的创造。现如今,我们发展所处的阶段为使用电能的阶段,如今电力能源是城市化建设当中的一大主要能源,但是因为资源限制等原因,中国城市化电气工程遭遇着瓶颈,而电器工程的综合管理能力较为薄弱,这也是当前对中国城市化进程起到限制作用最基本因素,因此进行电气工程的自动化控制是当前一项重要的工作。
1城市电气工程自动化控制技术的迫切性
因为生产力的进步导致生产效率增加,人们生活水平提升,对于衣食住行的要求也逐渐加大,在这些综合因素的作用下,现代城市的规模开始越来越大,数量也开始越来越多,但因此而带来的问题也随之膨胀[1]。日益聚积起来的城市化建设使得城市的电力能源急剧紧张,这边对城市化电气工程在建设和运行控制中带来了较大的难题。
2城市电器工程自动化控制技术的可行性
在城市化电气工程的运行和管理中,自动化控制技术已经得到了更为广泛的应用和实践,而且在实践过程中发挥了重要的价值。分析城市化电器工程自动化控制技术的可行性,主要表现在三个方面:
2.1快速高效性能
既然是自动化控制技术,那么采用计算机数据进行软件编程实现代码对硬件的控制,使得数字信息对相关设备直接进行命令,其接收命令的速度相当快速,同时可以避免因为错误指令所造成的严重后果,所以精确性非常高[2]。同时自动控制技术具备交互性,能够对数据控制中心进行数据反馈,进而降低发生错误的机率,提高运行的高效性和精确性。
2.2全程实时监控
城市电气工程自动控制技术需要连续不断的运行,以便于保证整个电气运行过程中不出纰漏。从以往的管理当中得到经验,电气事故高发阶段和高发地点往往都是一些难以顾及的时段和地点,没有监控和管理,导致出现问题无法进行及时解决。而自动化控制技术能够全天候24h运行,能够有效地保证系统的正常运行。
2.3安全性显著提升
从电气工程的特点来分析,其本身便具有一定的危险性,因为机械故障、环境影响和人为操作等相关因素都可能会造成电气系统出现故障,最终导致系统瘫痪,从而引发较大的电气事故,导致财物损失,人员伤亡。但是电气工程自动控制技术能够利用其自身良好的控制和协调能力随时对系统进行监控,并根据实际需要作出相关处理,保证电气工程在高压和强电流等环境下依然可以有效而正常地工作,因此其降低了财物损失和人员伤亡的发生率,提高了安全性。
3提升城市电气工程自动化控制技术的自动化水平
3.1完善电气工程自动化控制系统的系统构架
就当前而言,城市电气工程自动化系统需要亟待解决的问题涉及到很多方面,综合来说主要有城市化电器工程的自动控制系统在需要处理的问题,其涉及到的面较为广泛,需要进行总结。同时也需要明确城市化电器工程自动控制系统应该具备的工程和所要构建的管理层次[3]。在自动控制系统的构架当中,需要根据城市的实际情况来设置具体的管理模块,并且需要在每一个模块当中设置出相应的功能,关于工程的设定也需要严格地以城市实际为依据。在此基础上,根据系统的构架对后续所要开发出来的相关系统建设和人员设置进行引导与规范。但是需要保证的是城市电气工程自动控制系统需要具备如下几个模块:数据管理模块、电力设施维护模块、电气工程管理模块、监控模块、管理模块、调控模块等。
3.2合理选择电气工程自动控制设备
自动控制设备对于电气工程来说是维持其有效运行的基础要素,因此对自动控制设备进行合理的选择能提升自动控制系统的运行效率,同时也能够保证系统科学安全高效的运行。电气工程自控设备一般主要涉及到三大类,分别是作业类设备、信息搜集传递设备和控制处理类设备。
3.3有效促进电器工程自控系统的环境监控能力
为了更好地保证电气工程自动系统的运行必须要做好环境的监控工作,而环境的监控主要涉及到电气系统的运行环境和管理环境。首先是电气系统的运行环境,要做好电气系统运行相关的处理工作,特别是温度、湿度、电量和电压等,设定这些项目的警戒值,并以此来判断其是否满足电气系统正常运行的要求。如果运行环境发生了较大的变化,那么相关的数据将会反映到控制中心,而控制中心将会回执相关的指令,做出相关的操作。其次是管理环境,这主要需要加大对相关人员的管理,促使其能够更加适应电器工程的自动控制系统的管理工作,更好地维持系统的正常运转。
4结语
本研究主要就城市电气工程自动控制技术进行简要分析,文中也涉及到笔者一些主观看法。从本研究分析和相关实践进行分析可以得出,自动控制技术应用到电气工程当中相对而言更加复杂,虽然当前还存在着一定的不足之处,但是笔者相信,在相关人员的不断努力下,一定能够促进电气工程和自动控制系统更好地融合,促进人类社会的发展。
参考文献
[1]耿英会.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J].科技创新导报,2012,24(2):75-76.
[2]姜春雷.办公建筑电气工程自动化设计的研究[J].企业技术开发,2012,13(2):634-635.
关键词:人工智能技术;电气自动化控制;应用
中图分类号:F470.6 文献标识码:A 文章编号:
引言
随着高科技渗透到社会生活的方方面面,给人们的生活及生产带来极大的快捷与方便。人工智能技术作为现代高科技的产物之一,目前已为很多人所熟知,并且出现在很多的生活及生产领域,其中人工智能技术在电气自动化过程中的有效运用就是一个很好的事例,并且由于人工智能技术的应用,大大减少电气自动化运营的成本,提高电气自动化的运作效率.
一、人工智能技术内涵及特点
1、人工智能技术内涵
人工智能技术是指探索人类智能的有关理论,且以此为依据对它进行模拟、延伸及拓展的一项方法与技术。它是计算机技术的一个组成部分,主要是了解人类智能出现的本质并对它进行模拟,以实现智能机的生产。人工智能技术的主要研究领域有机器人和专家系统等。人工智能化技术跨越很多学科,例如心理学和逻辑学以及语言学等,但是计算机科学是人工智能技术的重要基础。一般情况下,人工智能技术研究的均为一些复杂问题,并力求通过智能机器来完成这些复杂的工作。人的大脑是最精密的机器,但人脑的思考过程也可以被模仿,事实上智能机在编程过程中就是对人脑进行模仿,并对搜集的信息进行研究,从而实现回馈。所以,模拟人脑已成为大多数行业实现自动化的一个手段。
2、人工智能技术特点
人工智能技术是计算机领域的一个分支,是随着计算机技术的发展而产生的,它的突出特点就是可以代替人类复杂的脑力劳动,运用计算机编程解决一些诸如信息收集、识别信息资料或者图形文字等,然后根据分析,做出相应的处理方案。在电气自动化中应用此技术可以很好的提高电气系统计算的精确率,从而促进系统与设备运作的效率,此外还可以极大降低人力资源成本,很好的提高企业的经济效益。电气化领域人工智能技术的应用主要表现为人工智能控制器,下面将重点阐述一下该控制器的具体运作过程。
二、人工智能控制的优势
不同的人工智能控制通常用完全不同的方法去讨论。但AI控制器,例如:神经、模糊、模糊神经以及遗传算法都可看成一类非线性函数近似器。这样的分类就能得到较好的总体理解,也有利于控制策略的统一开发。这些AI函数近似器比常规的函数估计器具有更多的优势,这些优势如下:
(1)它们的设计不需要控制对象的模型(在许多场合,很难得到实际控制对象的精确动态方程,实际控制对象的模型在控制器设计时往往有很多不确实性因素,例如。参数变化,非线性时,往往不知道)。
(2)通过适当调整(根据响应时间、下降时间、鲁棒性能等)它们能提高性能。例如:模糊逻辑控制器的上升时间比最优PID控制器快1.5倍,下降时间快3.5倍,过冲更小。
(3)它们比古典控制器的调节容易。
(4)在没有必须专业知识时,通过响应数据也能设计它们。
(5)运用语言和响应信息可能设计它们。
(6)它们有相当好的一致性(当使用一些新的未知输入数据就能得到好的估计),与驱动器的特性无关。现在没有使用人工智能的控制算法对特定对象控制效果十分好,但对其他控制对象效果就不会一致性地好,因此对具体对象必须具体设计。
(7)它们对新数据或新信息具有很好的适应性。
(8)它们能解决常规方法不能解决的问题。
(9)它们具有很好的抗噪声干扰能力。
(10)它们的实现十分便宜,特别是使用最小配置时。
(11)它们很容易扩展和修改。
三、人工智能技术在电气自动化行业中的应用
1、人工智能技术在电气设备中的应用
通过实践我们发现,在电气自动化化行业里,电气化系统的正常运行是一个非常繁琐的问题,其牵扯到很多领域和学科的知识,所以,需要高素质的人才才能够驾驭得了。同时,他们一定要具有较强的责任感,来保障设备能够正常运行。然而,经过程序编写和网络操作,人工智能技术就成为一种很好的能够代替人脑劳动的技术,它能令电气设备实现自动化,这大大减少了劳务所需要的资金,同时也极大地提升了工作速度和精准度。
2、电气控制过程中人工智能技术的有效运用
电气控制过程在整个电气领域中具有至关重要的作用,如果可以实现自动化,就可以很好的提高工作的效率,降低工作的成本,节省人力资源,其中,神经网络的控制、模糊控制与专家系统的有效控制是人工智能技术在电气自动化领域中应用的主要表现,下面,我将以模糊控制为例,阐述一下人工智能技术是如何在电气化领域中运作的。为将此问题有效阐述,首先我们要区分好直流传动与交流传动问题,因为模糊控制主要是通过直流与交流传动在电气传动中发挥作用的。模糊逻辑控制在电气的直流传动控制中包括Sugeno及Mamdani。在具体的应用过程中,Mamdani主要是用来做调速控制用的,至于Sugeno则具体来说Mamdani的一个例外。至于在交流传动中的应用问题,则主要是通过用模糊的控制器来取代一些常规的调控速度的控制器来发挥作用的。
3、人工智能技术在平常操作中的应用
电气行业与我们平常的生活和学习有密切联系,所以,将以前繁琐的操作进行简化,提升电气系统的操作效率是很有必要的。在平常的电气系统操作过程中应用人工智能技术,便能够使复杂的操作程序变得简单,在家中利用电脑就可以完成有关操作,从而实现远程遥控。不仅如此,我们还可以简化界面,将有些重要的信息及时进行保存与处理,便于以后的查询和使用。除此以外,利用人工智能技术还能够自动生成报表,这节省了很多时间,提高了工作效率。
4、人工智能技术在事故和故障诊断中的应用
模糊理论、神经网络与专家系统是人工智能故障诊断技术的主要构成部分,其在电气事故以及故障的诊断中非常重要。受多方面原因的影响,电气行业时常会有故障问题产生,假如对故障诊断不正确或者不及时,引起的损失将会是非常巨大的。以前的故障诊断方式是非常复杂的,并且准确性不是很高。例如,就变压器而言,以前常用的故障诊断方式是先将变压器油里分解出来的气体收集起来,之后再对收集的气体进行分析,以判断是不是存在故障。此种方法不仅浪费时间,而且浪费精力,并且需等待很长时间才会有结果,还会出现诊断不正确的情况。此外,传统的故障解决方法亦很复杂。因此,效率低下的传统故障诊断与解决方式所带来的损失是不可小视的。而将模糊理论、神经网络与专家系统有效地结合起来,就可以将上述问题有效解决,同时,还能够提高故障诊断的准确程度,并且判断和解决故障的效率也会有所提高。
5、人工智能技术可以简化电气自动化的控制流程
电气自动化领域的操作流程非常的繁琐,对于操作的步骤要求也非常严格,一旦出现细微的操作问题,则可能引起严重的机器故障发生,并造成无法估量的损失。如何保证电气设备能够有效稳定的运作,并在控制过程中尽量实现操作的简单化、程序化是每个研究人员关心的难题。人工智能技术的出现与发展有效的解决了这个难题,通过对日常资料的储存与分析,可以在机器发生事故时采取有效及时的措施,最大程度上保证社会的和谐发展。此外,人工智能技术通过对电气设备的远端操控,实现了控制流程的简单化、程序化,方便技术人员对电气设备进行定期的检查与维修,节约时间的同时,也降低运行成本。
结束语
计算机技术的发展促进了人工智能技术的不断创新与发展,这项技术已经在社会各个领域中起到了极大的作用,方便了人们的生活,并不断促进社会进步。电气自动化控制行业与居民的安定生活、社会的和谐发展息息相关,因此更应大力发展人工智能技术。
参考文献
[1]胡碟.人工智能在电气自动化控制中的应用[J].中小企业管理与科技,2010.
关键字:智能建筑;电气工程;自动化;技术
中图分类号:TU976+.1文献标识码: A 文章编号:
1.概述
随着信息产业的不断发展进步,智能建筑产业应运而生,并且发展速度很快。现代建筑物的电气发展经过电气化阶段、自动化阶段,如今进入了智能化的阶段。智能建筑技术的发展和进步是很迅速的,智能建筑技术是由一系列最先进技术结合而成的新技术,包括方面很多比如有电子技术、通讯技术、网络技术、计算机技术、自动控制技术、传感技术及多媒体技术。尤其是智能建筑系统工程,作为弱电系统工程的发展和拓展,其综合性很强,涉及到的专业领域比较广,同时一些新的弱电系统进入到智能建筑技术的领域。建筑物使用功能性越来越广,同时需要相关的技术不断地更新和进步,这样才能共同促进智能建筑技术的快速稳定的发展。
2.电气工程及其自动化技术
2.1建筑设备自动化系统
建筑设备自动化系统采用现代化技术对建筑内所有的机电设施进行控制管理,这些技术包括传感技术、计算机控制技术和通信自动化技术。这些技术的实现必须建立在同一个综合的计算机网络系统。计算机管理系统是由设备自动化系统、通信自动化系统、办公自动化系统及智能卡系统和多媒体系统组成的,其作用对建筑内部的设施可以进行全面的管理和控制。计算机管理系统同时还包括了环境控制系统和防灾与保安子系统。同时,环境控制管理子系统又包括:暖通空调控制系统、运输设备控制系统、电气控制系统、给排水系统。防灾与保安子系统包括:防盗报警系统、闭合电视监控系统、火灾报警及联动控制、出入口控制系统、访客对讲系统电子巡更系统。
2.2通信自动化系统
通信自动化系统,主要提供建筑内的语音、视频、图像等数据的通信,既要保证建筑内语音和图像的传输,又要国通通信网络建立与建筑外远程数据的连通,从而实现资源的共享。通信系统以程控交换机为核心,同时建立通信网内局域网、工作站和高速主干通信网来满足多功能电话、传真等终端的及时通信。主要通信类型包括:语音通信、无线通信、数据通信和图形及图像通信。
2.3办公通信自动化系统
办公通信自动化系统,计算机技术、通信技术、管理科学作为其基础;借助于各种人机信息系统进行办公人员的办公活动,以而能够实现互通数据和信息共享的功能,从而达到降低工作强度和提高工作效率的目的。
3系统
3.1通信网络系统CAS
CAS是建筑内的语音、数据、图像等传输的基础,同时是与外部通信网络(如公用电话网、综合业务数字网、计算机互联网、数字通信网及卫星通信网等)相联的,可以确保信息相联通。主要包括:
(1)电话通信系统。建筑或建筑群的固定电话通信系统应根据建筑物的用途、规模、使用属性以及公用网的具体情况,可选择接人远端模块局或采用虚拟交换、自设独立的数字程控用户交换机(PABX)或综合业务程控用户交换机(ISPBX),并应与公用电话交换网连接。
(2)计算机网络系统。将地理位置不同、功能独立的多个计算机系统通过通信设备和通信线路进行互联从而实现通信,结合网络软件进一步可以实现网络中资源共享和信息传递。实现计算机资源的共享是计算机网络建立的主要目的。计算机资源主要包括计算机硬件、软件与数据。互连的计算机是分布在不同的地理位置的多立的“自治计算机”。联网的计算机既可以为本地用户提供网络服务,同时也可以为远程的计算机用户提供网络服务。遵循共同的网络协议就可以实现计算机的互联。
(3)无线通信系统。建筑物由于屏蔽效应出现移动通信盲区可以通过设置移动通信中继收发通信设备进行通信。
(4)公共广播系统。根据建筑规模、使用性质和功能要求确定公共广播系统的类别需求。公共广播系统通常可以分为:业务性广播系统、服务性广播系统、火灾应急广播系统。
3.2办公自动化系统OAS
办公自动化系统,将计算机技术、通信技术、多媒体技术和行为科学等先进技术应用到其中,部分办公业务可以借助于各种办公设备。最终实现办公设备为办公人员服务的人机信息系统。主要包括:
(1)物业管理运营系统。物业管理运营子系统主要作用是来协调用户、物业管理人员、物业服务人员三者之间的关系,并且能够实现有效完成的目的。以经营目标的方式来管理对投入使用的建筑物、附属配套设施、设备生产及场地、用户、服务等服务,同时对建筑物内各种不同应用设备的运行与维护实现一体化的管理。
(2)办公管理系统。在日常办公中,办公管理子系统可以通过办公自动化系统来协助管理人员,分析、整理、统计办公过程中的大量信息。
(3)信息采集系统。信息采集子系统应具有物业信息服务、新闻、科技、金融信息服务、用户个体服务、文化娱乐且务、生活保障服务等功能以及电子显示屏信息另查询功能。
(4)网络管理系统。为了计算机网络的日常运行维护和监控能够提供有力的保障,网络管理子系统的配置设计应采用合理分配,方便简洁的原则。
3.3 建筑设备自动化系统BAS
建筑设备自动化系统,属于中央监控系统的一种。通过采用集中监控的方式,对建筑物内的各种电力设备、空调设备、冷热源设备、防火、防盗设备等进行实时控制,从而达到建筑内环境舒适、充分考虑能源节约和环境保护的目的。
3.4防火自动化系统FAS
火灾自动报警与消防联动控制系统,其设计要求应符合国家标准的有关规范和规定。火灾报警与消防联动控制系统是独立运行的。将火灾报警器输出的报警信号传送给建筑物设备监控系统,自控系统对消防系统只可监视不应进行控制。由建筑物设备监控系统控制的设备此时受消防系统控制,火警控制在监控中处于最高的优先级。
3.5保安自动化系统SAS
根据被保护对象的风险等级确定相应的防范级别进行保安自动化系统的设计,整体纵深防护和局部纵深防护的设计达到所要求的安全防范水平,主要有以下系统:
(1)入侵报警系统。根据具体要求和环境条件结合各类建筑安全防范要求,应该设置周界防护、建筑物内区域或空间防护、重点实物目标防护系统。
(2)配电视监控系统。根据各类建筑物安全技术防范管理的需要,电视监控系统应对现场情况进行有效的监视和记录,并可提供对各类报警信号及时、迅速和可靠的复核手段。
(3)出入口控制系统。智能建筑的主要出入口、通道、重要办公室等一些地方设置出入口控制装置。出入口控制系统主要由出入口的识别装置、出人口的信息处理、控制、通信装置和出入口控制执行机构等三部分组成。
(4)巡更系统。在主要出入口、主要通道、紧急出入口和各主要部门等一些位置设置巡更点。安防人员可以采用在线瞳离线方式进行巡查报告。对实时性要求高的项目应采用在线方式。
4.智能建筑网络
智能建筑的实质是诸多智能设备终端的网络化问题,只要是实现智能建筑弱电系统的集成。由于火灾自动报警系统及消防联动只要是利用集散型的控制方式,因此,我国的FAS系统是独立的控制系统,只保留有通信接口期待能够实现与BAS系统的集成。
综合布线系统作为全新概念的布线系统,传统的布线系统不足以与其相比较。其优越性主要体现在:
(1)综合布线系统的开放性,向所有的通信协议开放;
(2)灵活性,设备的开通更改只需增加设备和跳线管理;
(3)可靠性,设备结构器件通过ISO等组织认证,在星形拓朴结构中,一条线路的故障并不影响其它线路正常运行;
(4)先进性,采用最新通信标准的5类、超5类、6类双绞线或光纤,更稳定有效的进行实时传输多路多媒体信号;
(5)经济适用性,将分散线缆综合到统一标准布线系统中。
从网络架构上来分,网络可划分为局域网,控制网,广域网和城市网。利用TCP/IP协议,使局域网和广域网实现了无缝连接。城市网是在局域网的基础上发展起来的一种新型的数据网,介于广域网与局域之间把多个局域网互相连起来,构成覆盖范围更大,支持高速传输和综合业务,成为适合城市范围使用的计算机网络。
结语:
随着市场经济的快速稳定的发展,我国建筑行业的技术得到不断的进步和更新。智能建筑作为新时期的建筑代表,对建筑行业的具有很大重大的意义。建筑单位必须要积极引进智能建筑新技术这样才能创造出更多的经济效益,同时要不断的研究智能建筑中的电气工程及其自动化技术,为以后的智能建筑的发展和进步不断努力。
【参考文献】
[1]刘洪涛. 关于智能建筑中电气施工技术的探讨[J]. 2010.
[2]刘安香. 浅析智能建筑中电气施工存在的问题及解决对策[J]. 2011.