电气和自动化的区别

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电气和自动化的区别范文第1篇

关键词：继电器；电气工程；自动化；低压电器

现如今，时代的飞速发展与进步，也使得电气工作极其自动化取得了飞跃式的发展，而继电器作为电气工程中常见的自动化低压电器设备，由于其自身具备了良好的功能特性，受到了业内人士的一直好评与喜爱，并在电气工程中得到了十分广泛的应用，而相关技术人员在对其内部构成部分进行了改进与完善之后，逐渐推出了各种新型产品，促使我国真正迈入了新电气化的发展时代中。对此，本文重点对继电器在电气工程及其自动化低压电器中的应用进行了探讨分析，重点对继电器的功能作用进行了详细的论述，并总结出一些自己的看法。

1 继电器的基本原理及其作用分析

1.1 继电器的基本原理

现如今，随着科学技术水平的不断提高，电气系统的自动化程度也越来越高，继电器作为电气系统中较为重要的组成部分之一，其应用也越来越广泛。就继电器而言，其常常被用于保护电气设备的运行安全性，如变压器、马达、发电机以及输电线路短路保护等等。当电力系统出现异常故障时，继电器可以向值守人员发出告警信号，而想要确保继电器能够发挥出应用的作用，其应当具备以下功能特性：其一，安全性和可靠性，这是一个合格的继电器必须具备的特性，只有这样才能避免继电器本身出现故障；其二，快速反应能力。能够以最短时间消除可以消除的所有故障；其三，选择性。继电器应当能够确保电力系统始终向无故障区域进行供电；其四，灵敏性。电力系统运行过程中的参数在正常运行和发生故障情况下的区别是非常明显的，继电器就是通过这些参数的具体变化情况，在反映和检测的基础之上对电力系统的故障性质和故障影响范围进行判断，并作出相应的反应和处理。继电器的基本工作原理如下：由取样单元负责将被保护设备运行过程中的物理量经过电气隔离并将之转换为继电保护装置中比较鉴别单元能够接收到的信号，然后根据该单元的要求进行相应处理，再按照比较环节输出量的性质、大小以及组合方式出现顺序的先后确定出继电保护装置是否需要动作。

1.2 继电器的作用

继电器本身具有以下优点：标准化程度高、通用性好、能够使电路简化等，正是因为继电器的这些优点使其被广泛应用于工业自动化控制以及家电产品等领域当中。但是有些专家认为，在电子元器件当中，继电器是最不可靠的一种装置，并且在整机的可靠性设计当中，往往将继电器、可调电感器以及电位器等装置列为不用或是少用的元件。然而，因为继电器在控制电路中有着十分独特的电气和物理特性，其断路状态下的高绝缘电阻以及通路状态下的低导通电阻是其它任何电子器件都无法比拟的。为此，确保继电器的运行可靠性成为业界研究的重点课题之一。电子元器件的可靠性应当包括以下两个方面的内容，即固有可靠性和使用可靠性。其中前者是元器件可靠的基础，一般都是通过设计和制造厂商来进行控制，以确保制造出来的元器件能够达到要求的可靠性等级，而后者则是整机可靠性的基础，必须阐明的是，使用高可靠质量等级的元器件却并一定能够制造出高可靠性的整机，这是因为里面涉及到使用可靠性的问题。使用可靠性具体是指按照各种元器件的特性通过可靠性设计方法，最大限度地发挥出元器件固有可靠性的作用。

2 继电器在电气工程与其自动化低压电器当中继电器的实际应用

2.1 在电气工程当中继电器的实际应用

在实际的电气工程建设过程中，继电器是一种不可或缺的一部分，更是得到了十分广泛的应用，相关技术人员在固态继电器运行过程中发现，一般半导体的继电器是与固态继电器中部分器件是一样的。而可控硅器件作为继电器中关键的器件之一，对于继电器的安全运行有着直接的影响。其次，线圈也是继电器中重要的组成部分，在电压作用力下，很容易产生电磁效应，而线圈上弹簧产生的拉力将会把衔铁直接弹回到铁芯处。如果此时发生断电，继电器中的电磁效应也就会立即消失，衔铁将会回到原点。最后，在线圈吸回作用下，相关电路中的继电器就可以实现电流开启和管理的控制功能。

2.2 继电器在自动化低压电器中的应用

当前，人类社会已经逐步迈入自动化时代中，越来越多新型的自动化技术不断涌现出来，并逐渐成为了人们日常生活及生产中不可或缺的一部分。并且，这些自行化技术同样也在不同行业领域中取得了十分广泛的应用。其中，自动化装置作为当前科学技术飞速发展过程中累积下的产物，在科学技术水平日益提升的今天，各式各样的自动化设备出现在市场中。其中，继电器作为现代电气工程中一种常见的自动化设备，其在运行过程中，往往需要满足于不同电力系统的需求，因袭这就要对电路开合进行有效的控制，这样不仅能够大大提高继电器自动化运行效率，继电器在运行时还可以根据工作压力情况具体分为两类，一类是交流1200V，另一类则是直流1500V，一般会对这两种电流分别安置低压控制电气与高压控制电器。

可以说，社会经济与科学技术的不断发展与进步，同样为了自动化低压电器打下了良好的发展基础。并且，相关技术人员也在对自动化低压器运行方式、使用性能放方面进行了改进与完善，不断推出新型高效的自动化低压器。就我国当前低压电器发展历史来看，传统的低压器设备在结构设计方面，只是一味的进行了装配和模仿。但是，随着现代科技术的飞速发展，自动化低压电器应运而生，后期经过相关技术人员不断完善与改进，能够有效的推动自动化低压电器在继电器的长远发展。

结束语

综上所述，可以得知，科学技术的不断进步与发展，有效推动了我国电气工程的飞速发展，同样也为自动化低压器提供了良好的发展平台，而继电器作为电气工程中的核心电器，在实践使用运行过程中，我们只有对其结构组成、作用、类型等方面进行全面的掌握了解，事先对其进行相关测试，才能确保继电器在电气工程及自动化低压电器中的有效应用，使其自身具备的效能作用得以充分发挥，从而充分保障了用电的安全性。

参考文献

[1]云霄.继电器在电气工程及其自动化低压电器中的应用研究[J].黑龙江科技信息，2013（32）.

电气和自动化的区别范文第2篇

关键词：电能管理系统方案设计

1、概述：

派诺电子有限公司是专门生产智能电源监控产品及监控软件系统的高科技企业，通过先进的设备、元件、软件和专用技术，向国内外用户提供世界一流的智能监控仪表产品和监控系统，产品符合国际CE标准和中国国家标准，满足用户对供配电自动化系统的设计、制造、检验、供货及运输保护等的要求。目前珠海派诺电子有限公司的智能监控系统已经有很多使用单位，用戶遍及交通、电信、邮电、石化、电子、政府单位、金融等多种行业。本公司坚持顾客至上的理念，结合积极、创新、专业的工作团队及事业伙伴，提供品质优良、稳定性佳的全方位产品，以高效能的技术服务，为顾客提出降低成本、提升竞争力的最佳配电职能化系统解决方案为经营目标。

2、低压智能配电监控系统

2.1低压智能配电监控系统简介

珠海派诺电子有限公司的西格玛监控系统在变配电的监控领域里处于领先地位。根据本项目的技术要求，西格玛监控系统可与智能型低压柜实现数据交换和远方监控功能。在低压智能配电柜中配置派诺电子公司的智能监测单元对低压监控系统中进线开关在线监测，同时对进线回路实现远方遥控功能。西格玛监控系统配置一台监控计算机对整个监控系统提供优化的友好的人机界面，实时显示各种监控信息，例如在监控主机上显示进线开关的开合状态和故障状态，实时显示进线回路的三相电流值、三相相电压值、三相线电压值、有功功率、无功功率、视在功率、电度、频率、功率因数等电网参数值，并对系统所采集到的数据进行处理、显示、存档和报表自动打印，即时显示事件记录和故障记录，并提供声光报警。

西格玛监控系统在通讯方面具有很强的开放性，它可以很方便地通过现场总线与高压系统、变压器温控装置、发电机的智能接口相连，实现数据通讯功能。同时西格玛监控系统提供标准的RS485接口向上连接到BA系统。西格玛监控系统还能为用户提供变电站内各种电气图纸和元件清单，极大地方便用户进行技术管理和物料管理。

西格玛监控系统使用十分简单，它不需要用户掌握太多的计算机知识，同时系统能够引导用户进行一系列的操作、识别和二次开发工作，是用户实施变电站监控管理的理想工具。

2.2监控系统符合的规范和标准

GB11287-89《继电器、继电保护》

GB/T14537-93《量度继电器和保护装置冲击和碰撞试验》

GB6162-85《静态继电器和保护装置的电气干扰试验》

GB/T14598.9-1995《电气继电器》第22部分量度继电器和保护装置的电气干扰试验，第3篇辐射电磁场干扰试验

GB/T14598.10-1996《电气继电器》第22部分量度继电器和保护装置的电气干扰试验，第4篇快速瞬变干扰试验

GB7261-1997《继电器及继电保护装置基本试验方法》

GB14285-93《继电保护和安全自动装置技术规程》

GB50062-92《电力装置的继电保护和安全自动装置设计规程》

GB50171-92《电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规程》

GB/T13730-92《地区电网数据采集与监控系统通用技术条件》

GB-2887-89《计算站场地技术条件》

DL/T478-92《静态继电保护及安全自动装置通用技术条件》

DL/T587-1996《微机继电保护装置运行管理规程》

DL5003-92《电力系统调度自动化设计技术规程》

GB/T50314-2000《智能建筑设计标准》

GB/T50312-2000《建筑和建筑群综合布线系统工程施工及验收规范》

2.3监控系统环境要求

·海拔高度：≤3000m

·环境温度：-10～+55℃

·相对湿度：≤95%

·地震烈度：≤8度

·大气压：60～108kPa

·冲击：水平加速度≤0.98m/s·s，垂直加速度≤1.96m/s·s

2.4硬件、软件配置

1）监控计算机（一台）：HP,PIV2.0GHZ，内存256M，硬盘40G，19”PHILIPS显示器，40速光驱;

2)激光打印机：A4纸输出．

3)鼠标：随机配置USB鼠标．

4）电脑音箱：实时报警；

5）UPS不间断电源1KVA，输出220V

6）西格玛监控软件一套

3、低压配电自动化系统构成

3.1智能元件简介

3.1.1PMAC720多功能智能监测仪表

3.1.1.1PMAC720多功能智能监测仪表简介

PMAC720是珠海派诺电子有限公司一种专门用于交流配电系统中的多功能智能监测仪，它替代传统的电网参数检测仪表（例如安培表、伏特表、变送器等）进行数据监测，并在仪表内部自动对检测到的数据进行A/D转换，同时将转换后的电网参数通过监测器上配置的标准的数据通讯接口向现场总线和上位机传送。

3.1.1.2基本特性

输入电流：可从1A/5A的CT（电流互感器）中接入大屏幕液晶显示（66*67）带隔离的RS485通讯接口，通讯规约为MODBUS

工作电源：标准直流85V到265V，交流80V到300V四路开关量输入两路继电器输出高精度实时测量数据用户通过面板可以方便设置仪表的工作模式

3.1.1.3功能

实时检测和显示三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、频率、31次谐波、电度等多项电能参数，并可通过所带的RS485接口将所检测的数据上传到上位机监控中心；

具有四路开关量的输入点，能够实时监测开关的状态和其他开关量值；

具有两路继电器输出点，能够实现对开关或接触器的远方遥控功能；

具有RS485接口，实现数据的网络通讯功能；

2．1．2PMAC3032智能遥信模块

PMAC3032是基于16位单片机的开关量测量仪表,可与其他PMAC系列分布式测控仪表产品一起构成各种电力自动化工程。

PMAC3032可同时监测32个开关量的状态及变位信息，任意两个开关量通道的SOE分辨率为2毫秒。且一次性可保存220个SOE记录（基本配置为220个，用户可选择更多的记录）。

PMAC3032配置了标准的RS-485通信口，它即可集中组屏，亦可分散安装。RS-485为两线局域网，通讯速率可为300-19200波特率，PMAC3032仪表可以在线修改通讯地址和通讯速率，同时向用户提供开放式的通讯协议。

3.2配置

3.2.1进线开关及出线开关的工作状况实时监测（配置PMAC720和PMAC600、PMAC3032）

三相电流监视

三相线电压，三相相电压监视

功率因数cosф，频率，有功功率、无功功率、视在功率监视

电度计量

开关工作状态监视

开关故障状态监视

提供在线运行信号、诊断信号

3.2.2实现实时在线显示

一次回路图系统图

进线断路器的运行参数及状态

3.2.3运行报表，报警记录生成及打印

系统自动记录并生成下列报告

低压系统进线柜电度记录

中控室操作记录

现场操作记录

历史纪录

维修记录

故障记录

3.2.4动态的人机界面

变配电系统柜的实物图，明确指示开关状态及电参量的实际值。

变配电系统的操作记录及事故记录打印。

重要电参量的实时趋势图和历史趋势图显示及打印。

对开关进行操作时需要经过严格的再确认手续。

严密的操作员管理系统。

严格的安全性保障。

操作值班记录管理界面示例

用户管理界面示例

3.3低压监控系统的信息上传

低压智能配电监控系统为楼宇自控系统（BA）的子系统，通过低压智能配电监控系统提供的RS485接口或RJ45以太网网络接口，电源监控系统或楼宇自控系统能够接受低压智能配电监控系统上传的检测信息，监测低压配电系统的参数、运行状态及故障情况，并能实现对低压配电系统相应回路的遥控功能。

4、西格玛监控系统平台简介

4.1概述

工程采用综合自动化系统，以期达到变电站无人或少人值班，实现对一次设备全面监控的目的。我公司采用专用的自动化监控元件和监控软件，凭借多年丰富的电力自动化工程经验，提供下面一套符合电力系统设计要求和满足应用要求的完整成熟的工程解决方案，以提供各种一次电气设备的安全保护，运行工况的在线监测，各种可控开关的本地/远程控制操作，负荷切换，变配电系统的经济优化运行，适合各种运行方式的控制、联锁/联动及通信网络连接，实现信息共享等多种功能。

监控软件采用全面汉化的符合国内配电运行习惯和强大组态功能的SCADA集成化保护监控系统软件。针对现场一次设备的监控元件，采用集计算机技术、电力自动化技术、通讯技术于一体的智能化产品，监控元件直接安装在开关柜上，全面实现保护、测量、控制、监测、通讯等各种功能。在配电系统中组成一个高效、安全、经济、可扩展的自动化系统。智能模块通过RS-485通讯接口以现场总线的形式和上位机相连，将底层信息上传至监控主机。

构成综合自动化系统的微机保护测控装置采用技术先进，成熟可靠的设备，在国内有良好的运行业绩，成套主设备及辅助设备生产厂家具有良好的商业信誉，具备研发、生产、调试及长期售后服务的能力，具有可资信赖的确保产品质量的质量保证体系。

4.2监控系统构成

监控系统采用模块化、分层分布式开放系统结构。本着分散控制、集中监视的原则，按间隔划分、单元化设计、分布式处理，实现设备分层和网络分层的解决方案，整个系统分为现场级控制层和站级控制层。

4.2.1现场级控制层

现场级控制层中的自动化设备要求运行十分稳定可靠，能免维护使用，同时又能满足工程的自动化设计要求。例如选用PMAC720等系列智能测控仪表作为保护测控装置，通过现场总线与站级控制层的监控主机连接，与站级控制层一起构成一个有机协调的低压智能监控系统.

4.2.2站级控制层

站级控制层位于集中控制室，一般由计算机、打印机、通讯设备及不间断电源等组成，计算机之间采用高速Ethernet(TCP/IP)网络构成计算机局域网。硬件采用高性能高可靠性的工业PC机，系统软件采用MicrosoftWindowsNT抢占式多任务多线程操作系统，实现遥测、遥信、遥控、遥调、报警显示、数据存储、统计报表和变电站优化运行控制等功能。西格玛集成化监控系统平台，具有强大的组态能力，适合于本工程的技术要求；站级控制层的监控主机和其他操作工作站均具有对现场级控制层各种智能化设备完全的访问和控制能力。

站级控制层的主要功能包括：

A)监控主机与现场级控制层的各种自动化设备之间实现通信互联；

B)监控主机接收各自动化设备采集到的遥测值和遥信状态，并进行统计、保存、显示；

C)监控主机接收各自动化设备检测到的故障和告警事件信息，并给出告警提示和声音报警，同时保存到数据库中，用于事故分析；

D)监控主机发送控制操作命令，并通过自动化设备的出口继电器控制各可控开关的分合；

E)监控主机完成对各自动化设备逻辑控制的组态设定，并下传控制逻辑信息；

F)给其它自动化系统（例如楼宇自控系统）预留标准的通信接口。

G)生成友好的人机界面。

4.3西格玛监控系统的监视、控制和数据采集功能

4.3.1数据采集功能

系统由数据采集装置采集现场有关数据，包括模拟量，脉冲量及开关量，测量量，外部输入讯号等数据传至监控系统作实时处理，实时更新数据库及显示画面，并在屏幕上采用模拟图方式实时显示现场设备运行状况，显示实时和历史事件，并采用打印或报表等方式输出。为系统实现其他功能提供必需的运行信息。具体如下：

（1）西格玛监控系统能完成对低压配电系统模拟量运行状态的监视，有效反映各模拟量（电流，电压，有功，无功电量等）。

进线侧三相电流；

进线侧三相电压；

系统有功功率、无功功率和视在功率；

系统有功电度和无功电度；

系统频率；

系统功率因数等；

（2）西格玛监控系统能对低压配电系统内所有状态量进行有效，安全，可靠，直观的监视。

开关位置信号；

断路器位置信号

4.3.2远传功能

通过现场总线的形式向主站发送信息，并接受主站的控制。远动终端向上级发送遥测量包括电流，电压，有功电能，无功电能，功率因数。遥信量包括开关或断路器位置信号和故障信号。遥控量包括断路器或开关的分合分接头的调节。总之将所有三遥信息量上传至主站。上级或调度端向下级发送遥控量分合断路器或开关。实现变电站无人值守。还具有远程维护功能。

4.3.3控制功能

通过主站微机的键盘，鼠标器对控制对象进行分合操作。控制对象包括开关和断路器隔离开关的分合（跳合）操作，设备运行检修。为保证受控设备的安全，所以有可靠的闭锁和防范措施，控制操作时有口令，口令是操作员唯一通过微机来分合开关或断路器的一把钥匙（或根据要求不设定口令）。

4.3.4屏幕显示功能

西格玛监控系统能在主控机显示与实际相对应的一次主接线模拟图，显示各控制对象的运行状态并实时动态更新。可形成实时的和历史的模拟量连续变化的趋势图，如功率负荷曲线，电压波动曲线。数据可以在系统硬盘中储存长时间（或可以自己设定储存时间），为分析事故及故障原因提供全面的第一手资料。

系统主接线图，运行工况图，；

断路器，隔离开关状态；

实时量参数表显示；

负荷曲线图；

报警信息一览表；

电压曲线图；

电流曲线图；

监控系统配置图；

历史数据，趋势曲线；

报文显示，事件显示，值班记录；

控制系统的配置及设定值显示；

4.3.5．报表记录打印功能

系统可接收仪表所提供的带时标的数据，存储数据，并可按标准格式打印各种报表，历史数据库内容，各种曲线，各种其他事项。其中的无编程报表设计功能，使没有编程经验的人员可轻松设计出各种复杂的、满足电力系统要求的报表。

运行日志，月报表，年报表；

事故，故障，操作一览表；

事件顺序记录表；

定时，召唤打印；

4.3.6报警功能

按系统实际需要，可在任何时间在显示屏上通过弹出报警窗口方式显示最新的报警信号和提示，及时反映事故报警，并产生报警声音（用户可以指定在某些事件发生时或保护动作时自动发出报警）包括音响报警，语音报警，警铃报警。报警分模拟量报警和开关量报警，报警讯号一旦发出将持续不断直到有值班人员来处理并按报警取消或复归键。报警信号按时间先后顺序排队，报警信号分不同的报警级别，并用闪烁和不闪烁来区别某一报警是否已确认或已处理。所有报警信息均存储在事件记录中，作为对该报警之事后分析依据。

模拟量越限报警（馈线电流或油温，油量超出某一定值时），将越限时间，测点名称，越限时刻工程值（高限，高高限，低限，低低限），工程量单位，越限性质输出当地主机硬盘或打印机上，并给出声光报警信息。

4.3.7事件信息功能

西格玛监控系统能显示和记录低压配电系统中所有动作事件。事件包括：所有报警信号；开关的操作；系统通讯状况，设备运行状况；断路器动作和状态等。

4.4西格玛监控系统特点

4.4.1分层结构

西格玛监控系统分为：现场级控制层、站级控制层。站级控制层在完成保护任务的基础上，将采集和处理后的数字信息经通讯网络传输到站级控制层。站级控制层综合现场级提供的所有信息，实现对所有一次设备的监控、测量、记录和报警功能。

4.4.2保护和监控的完美结合

西格玛监控系统与ABB、PMU等保护系列及智能继电器构成的智能监控系统，将为电网安全、可靠、稳定运行提供强有力的保障。

4.4.3单元化设计

在现场级控制层采用分散分布式结构：按间隔划分，单元化设计，分布式处理。各间隔级单元相互独立，功能上不依赖于站控计算机，增强了系统的可靠性和可用性。“单元化”的设计思想使得智能继电器装置既可集中组屏，又可就地安装于个开关柜上，节省了大量电缆。

4.4.4友好的人机界面

PMAC720采用超大屏幕显示，菜单式的操作风格，完全符合中国的习惯和标准。运行人员通过简单的按键操作，可直观的看到与该一次设备相关的电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、频率、电度、功率因数等各种信息，可进行分合闸操作。

4.4.5高性能价格比

PMAC720、PMAC3032系列产品的高功能集成度，省去了所有的常规仪表、常规继电保护设备，节省了连接电缆，所有功能一次到位，完全不需要RTU、自动抄表系统及其他辅助自动化设备。

整个系统由各种功能模块组成，各功能模块能独立装入或卸出，并可灵活组合，特别适合于当今电力系统快速发展的需要，同时增强了系统的扩展性及同其它系统的互连能力。

可组建成各种拓扑结构和地理跨度的网络，实现各计算机之间信息共享及互操作，支持远程维护和远程诊断。

灵活设定模拟量、开关量、电度、保护定值、SOE事件等对象的各种参数，便于工程安装、调试。

提供各种能动态连接数据和操作的可视化图形元件，用于设计出具有生气和个性化的人机界面，使运行人员能直观地得到电网运行工况和执行各种控制、操作指令。

提供无编程报表设计功能，用户能轻松的设计和修改各种符合电力系统设计要求的统计报表，如：每天的自动抄表，分合闸次数统计报表，高低报警次数，持续时间统计报表，最大值、最小值统计报表和电度统计报表等。

提供电气工程图纸设计功能。

兼容Windows的操作风格。

声音报警、自动推出事件报警窗口和自动推出故障相关画面。

多级缩放、漫游各显示画面，画面之间的切换快捷流畅。

用户定制菜单、工具条，能嵌入其它的应用程序。

通信状态监测，通信报文监测，通信异常报警。

变电站运行优化控制，综合电压无功控制、过负荷控制、经济运行控制及各种控制连锁。

高性能、高可靠性的实时数据库，数据记录间隔15分钟，保存一年。

提供RS485接口或RJ45接口实现与BA系统或工厂局域网相连。

提供与国内外著名厂家的智能化设备通信的各种软硬件通信功能模块。

提供二次开发功能，为用户提供数据库的结构，同时还提供访问数据库的方法以及数据库管理系统的类型、访问方式。

能够利用RS485接口，通过MODBUS等通讯协议采集不同监控设备的相关数据。

4.5西格玛监控系统平全符合本工程的设计要求：

4.5.1完全符合用户的使用习惯。

完全兼容Windows的操作风格，鼠标操作，人机界面友好，每个功能都经过了仔细考虑和精心设计。熟悉Windows操作的用户，仅需几个小时的学习就能使用本软件。软件中使用的各种图形、符号、标注全部采用国际标准，与国内的软件相比更适合于用户需求。

4.5.2完全可组态、可扩展设计。

整个系统由精简化内核和扩展功能模块组成，各扩展功能模块可独立地动态装入和卸出，便于系统功能扩展；所有功能模块之间的关系可组态设定，包括通信组态、图片组态、报表组态、自动控制组态、工作环境组态等组态功能，使本软件可适应于各种不同的应用要求。

电气和自动化的区别范文第3篇

关键词:以太网;现场总线技术;自动化;网络技术

中图分类号:TP393文献标识码:A

文章编号:1009-2374 (2010)22-0075-03

0前言

以太网及TCP/IP通信技术在IT行业获得了很大的成功, 成为IT行业应用中首选的网络通信技术。近年来,由于国际现场总线技术标准化工作没有达到人们理想中的结果,以太网及TCP/IP技术逐步在自动化行业中得到应用,并发展成为一种技术潮流。

以太网在自动化行业中的应用应该区分为两个方面的问题,或者说两个层次的问题。一是工厂自动化技术与IT技术结合,与互连网Internet技术结合,成为未来可能的制造业电子商务技术、网络制造技术雏形。大多数专家们对自动化技术这种发展趋势给予肯定的评价。另一个方面,即以太网能否在工业过程控制底层,也就是设备层或称为现场层广泛应用? 能否成为甚至取代现有的现场总线技术成为统一的工业网络标准?这些问题实为目前自动化行业专家们争论的热点。本文将只就这一问题,从以太网与现场总线的技术比较出发,谈谈个人看法。

1以太网的含义

什么是“以太网”?以及相关的IEEE 802.3及TCP/IP技术? 这对计算机网络工程师可能是基本常识,但我们自动化技术工程师未必清楚。在讨论以太网与自动化技术及现场总线技术之前,有必要先澄清一下这几个基本术语的含义。笔者查阅了有关资料,现将有关“以太网”、IEEE 802.3及TCP/IP相关的技术背景摘要如下:

1.1以太网

1975年:美国施乐(Xerox)公司的Palo Alto研究中心研制成功[METC76],该网采用无源电缆作为总线来传送数据帧,故以传播电磁波的“以太(Ether)”命名。

1981年:美国施乐(Xerox)公司+数字装备公司(Digital)+英特尔(Intel)公司联合推出以太网(EtherNet)规约[ETHE80]。

1982年:修改为第二版,DIX Ethernet V2。

因此:“以太网”应该是特指“DIX Ethernet V2”所描述的技术。

1.2IEEE802.3

80年代初期:美国电气和电子工程师学会IEEE 802委员会制定出局域网体系结构,即IEEE 802参考模型。

IEEE 802参考模型相当于OSI模型的最低两层:

1983年:IEEE 802 委员会以美国施乐(Xerox)公司+数字装备公司(Digital)+英特尔(Intel)公司提交的DIX Ethernet V2为基础,推出了IEEE802.3。IEEE802.3又叫做具有CSMA/CD(载波监听多路访问/冲突检测)的网络。CSMA/CD是IEEE802.3采用的媒体接入控制技术,或称介质访问控制技术。

因此,IEEE802.3以“以太网”为技术原形,本质特点是采用CSMA/CD的介质访问控制技术。“以太网”与IEEE802.3略有区别。但在忽略网络协议细节时,人们习惯将IEEE802.3称为“以太网”。

1.3TCP/IP协议

TCP/IP是多台相同或不同类型计算机进行信息交换的一套通信协议。TCP/IP协议组的准确名称应该是internet协议族,TCP和IP是其中两个协议。而internet协议族TCP/IP还包含了与这两个协议有关的其它协议及网络应用,如用户数据报协议(UDP)、地址转化协议(ARP)和互连网控制报文协议(ICMP)。由于TCP/IP是internet采用的协议组,所以将TCP/IP体系结构称作internet体系结构。

以太网是TCP/IP使用最普遍的物理网络,实际上TCP/IP技术支持各种局域网络协议,包括:令牌总线、令牌环、FDDI(光纤分布式数据接口)、SLIP(串行线路IP)、PPP(点到点协议)、X2.5数据网等。

由于TCP/IP是世界上最大的Internet采用的协议组,而TCP/IP底层物理网络多数使用以太网协议,因此,以太网+TCP/IP成为IT行业中应用最普遍的技术。

本文所提到的“以太网”,按习惯主要指IEEE 802.3协议,如果进一步采用TCP/IP协议族,则采用“以太网+TCP/IP”来表示。

2以太网进入自动化行业的原因

以太网+TCP/IP作为办公网、商务网在IT行业中独霸天下,其技术特点主要适合信息管理、信息处理系统。但近年来逐步向自动化行业发展,形成与现场总线技术竞争的局面,回顾近年来自动化技术的发展, 可以了解到其中的原委。

2.1自动化技术从单机控制发展到工厂自动化、系统自动化

近年来,自动化技术发展使人们认识到,单纯提高生产设备单机自动化水平,并不一定能给整个企业带来好的效益;因此,企业给自动化技术提出的进一步要求是:将整个工厂作为一个系统实现其自动化,目标是实现企业的最佳经济效益。同时,制造业对自动化技术提出了数字化通信及信息集成的技术的要求;即要求应用数字通信技术实现工厂信息纵向的透明通信。

2.2 工厂底层设备状态及生产信息集成、车间底层数字通信网络是信息集成系统的基础

为满足工厂上层管理对底层设备信息的要求, 工厂车间底层设备状态及生产信息集成是实现全厂FA/CIMS的基础。工厂自动化信息网络分层结构:工厂管理级、车间监控级、现场设备级。

2.3现场总线技术的产生

现场总线(Field Bus)是工厂底层设备之间的通信网络,是计算机数字通信技术在自动化领域的应用,为车间底层设备信息及生产过程信息集成提供了通信技术平台。工厂底层应用现场总线技术实现了全厂信息纵向集成的透明通信,即从管理层到自动化底层的数据存取。

2.4现场总线国际标准之一ROFIBUS技术

ROFIBUS技术是1987年由Siemens公司等13家企业和5家研究机构联合开发;1989年批准为德国工业标准DIN 19245(PROFINUS-FMS/-DP);1996年批准为欧洲标准

EN 50170 V.2(PROFIBUS-FMS/-DP);1999年PROFIBUS成为国际标准 IEC 61158的组成部分(Type III)。

PROFIBUS技术为设备层提供了PROFIBUS-DP和-PA技术,为车间层提供了PROFIBUS-FMS技术。

2.5国际现场总线技术标准IEC61158

根据现场总线技术概念,面对自动化行业千变万化的现场仪表设备,要实现不同厂家不同种类产品的互连,现场总线技术标准化工作至关重要。为此, 国际IEC委员会于1984年提出制定现场总线技术标准IEC1158(即IEC61158)。

2.6以太网进入自动化领域

IEC61158制定统一的现场总线技术标准努力的失败,使一部分人自然转向了在IT行业已经获得成功的以太网技术。因此,现场总线标准之争给了以太网进入自动化领域一个难得的机会。积极推进这种技术概念的如德国西门子公司,面向工厂自动化提出了基于以太网+TCP/IP的解决方案,称之为“透明工厂”。望文生义可以理解为:“协议规范统一,信息透明存取”。 西门子公司是将以太网技术引入工厂设备底层,广泛取代现有现场总线技术的积极倡导者和实践者,已有诸多工业级产品问世和实际应用。

3以太网在自动化领域的应用现状

目前,以太网工业在自动化领域已有不少成功应用实例,主要集中在以下几个方面:

3.1车间级生产信息集成

主要由专用生产设备、专用测试设备、条码器、PC机及以太网络设备等组成;主要功能是完成车间级生产信息及产品质量、工艺等信息的管理。管理层信息网络:如MES和ERP信息系统。个别的控制系统网络:个别要求高可靠性和一定实时性的分布式控制系统也有采用以太网+TCP/IP技术,并获得很好的效果,如卷烟厂各个车间的计算机监控系统。

3.2应用前景

既然以太网已成功应用于工业自动化诸多方面,既然IEC61158没有给出一个统一的现场总线技术标准,为什么不能将以太网技术引入工业过程控制底层,即设备层,成为甚至取代现有的现场总线技术成为统一的工业网络标准?我根据自己多年的工作经验从技术方面将以太网与现场总线技术进行比较,从而得出几点看法。

4以太网与现场总线技术的比较

4.1物理层

(1)现场总线

传输介质:多数采用屏蔽双绞电缆(RS-485)、光纤、同轴电缆,以解决长线传输、数据传输速率和电磁干扰等问题。也有无线传输方案,以适应不同场合需要。

插件:各种防护等级工业级的接插件。

线供电及本质安全:如IEC61158-2,用于流程控制及要求防爆功能的场合。

编码:异步 NRZ、位同步曼彻斯特编码等。

传输速率:9.6k～12M

(2)以太网

传输介质:UTP3类线、UTP5类线、 屏蔽双绞电缆、光纤、同轴电缆, 无线传输的解决方案。

插件:RJ45、AUI、BNC。

总线供电及本质安全:无。

编码:同步、曼彻斯特编码。

传输速率:10M、100M。

4.2介质访问控制方式

(1)现场总线。现场总线的介质访问控制方式要满足工业控制网络的要求,即通信的实时性和确定性。确定性指站点每次得到网络服务间隔和时间是确定的;实时性指网络分配给站点的服务时间和间隔可以保证站点完成它确定的任务。

目前现场总线技术采用的介质访问控制方式主要有:令牌、主从、生产者/客户(producer/consumer)。

(2)以太网。CSMA/CD(载波监听多路访问/冲突检测)是以太网(或IEEE802.3)采用的介质访问控制方式,如果不是这样就不是以太网(或IEEE802.3);比如采用令牌调度方式,应是基于IEEE 802.4令牌总线网。

根据CSMA/CD(载波监听多路访问/冲突检测)机理,它不能满足工业网络通信的实时性和确定性要求。由于以太网与CSMA/CD具有对等的技术内涵,可以说以太网不是传统工业网络要求的实时性和确定性网络。

(3)传输效率。不同网络对报文长度有一个限制。在网络报文中,除了有效传输数据之外,还有一些作为同步、地址、校验等附加字段。有效数据字段与附加字段之比反映的网络有效数据传输的效率,或者说反映一次有效数据传输的代价。

(4)现场设备信息规范及功能规范。现场设备信息格式及功能描述规范称为”行规”(Profile),行规可有效实现各种现场设备应用层互联。

4.3以太网在自动化领域能走多远

以太网在工厂自动化管理层和车间监控层已得到广泛应用和用户认可,在设备层对实时性没有严格要求场合也有许多应用;如果以太网希望走的更远,能够全面进入工厂底层成为设备连接的主要网络技术,那么,以太网必须作出技术改进。

(1)改进物理层。传输介质应能提供多种工业级护套和铠装电缆、光纤等;各种防护等级工业级的接插件;应该具有总线供电及本质安全的解决方案, 用于流程控制及要求防爆功能的场合。

(2)如何满足实时性和确定性要求?提高带宽、减少碰撞是最直接的办法,有一定效果;但“尽量的快”和“一定快”是不同的。近年来,以太网在CSMA/CD技术基础上也有一些改进,如应用智能集线器、交换机技术等,但没有从机理上保证通信的实时性和确定性。

如何进一步解决这个问题?无非有软件为主和硬件为主的两种思路;硬件方案是设计新型智能网络交换设备,希望不要一味走增加带宽的老路;软件解决方案是在一定带宽资源基础上,由软件调度实现实时、确定性通信功能。

(3)成本:以太网进入现场层,单站点成本是必需考虑的因素;与目前现场总线(PROFIBUS、DeviceNet、ControlNet)产品竞争。

4.4以太网能否取代现场总线技术成为统一的工业网络标准

(1)预测未来是最艰难的事。现场总线是专为工业现场层设备通信设计,是为自动化量体裁衣的技术。以太网设计初衷是办公网,用于数据处理。从技术比较出发似乎很容易得出结论。但技术发展受社会政治、经济影响,市场因素很大程度左右技术走向,回顾计算机发展历史,这种先例不胜枚举。因此,以太网在工厂自动化车间监控层及管理层将成为主要应用技术,特别是采用TCP/IP协议可与互连网Internet连接, 是未来eManufactory的技术基础。在设备层,在没有严格的时间要求条件下,以太网也可以有部分市场。在以太网能够真正解决实时性和确定性问题之前,大部分现场层仍然会首选现场总线技术。

(2)一体化与多元化并存。面对这样一个多种工业总线技术并存的现状,我们应该有一个豁达的心态。哲学家告诉我们,一体化与多元化是一对互为依存的矛盾,将长时间共存与竞争;以太网反映了人们要求技术标准化、一体化的愿望,而现实是不能用一种技术覆盖各行业所有不同需求。IEC61158的发展历程就给了我们一个深刻的启示,我们必须学会面对一个多种工业总线技术竞争和共存的现实世界。

4.5可能的解决方案

在面对具体问题时如何作出选择呢?我认为,就事论事是明智之举。简单地说,你的项目最适合使用什么技术就采用什么技术。

(1)车间级生产信息集成更适合使用以太网,理由如下:多数加工设备具有RS-232接口:如条码机,专用工控设备;实时性,确定性,可靠性要求不高;与上层网络的信息规范和软件接口兼容。

(2)设备级控制优先选用现场总线技术,理由如下:实时性,确定性,可靠性要求;专用性:如需要严格同步的运动控制采用Sercos、PROFIBUS-DPV2;可靠性:工业级的传输层增强系统可靠性;现场总线技术种类、产品繁多,能够提供各种成本的解决方案。

(3)其它:根据技术要求,就事论事的选择你的解决方案。

5结语

电气和自动化的区别范文第4篇

【关键词】数控机床；故障诊断；技术分析

【中图分类号】TP271+.2 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）09-0258-01

1.故障诊断技术组成

数控机床的故障诊断技术大体由三部分组成：（1）对造成电气和机械部件失效的疲劳、磨损、断裂、腐蚀、蠕变、氧化等物化原因的研究；（2）对故障诊断的信息研究。即故障信号的采集、处理与分析的研究；（3）对数学原理与诊断逻辑方面的研究。通过模型方法、逻辑方法、推理和人工智能（AI）方法，判断故障发生的部位和发生故障的原因。

2.数控机床故障诊断概述

2.1 故障诊断主要内容现代故障诊断的主要内容应包括实时监测技术，故障分析（诊断）技术和故障修复方法三个部分。从信息获取到故障定位，再到故障的排除，作为单独的技术领域发展的同时，又作为故障诊断的技术共同协调发展。

2.2 数控机床故障诊断常用的方法

2.2.1 直观法由维修人员利用感觉器官，观察故障发生时的各种声、光、味等异常现象，查看CNC机床系统的各个模块和线路，有无烧毁和损伤痕迹，迅速将故障范围缩小到一个模块或一块印刷线路板。这是—种最基本和常用的方法。

2.2.2 CNC系统自诊断法数控系统的自诊断功能，已经成为衡量数控系统性能的重要指标，数控系统的自诊断功能实时监视数控系统的工作状态。一旦发生异常情况，立即在CRT上显示报警信息，或通过发光二极管指示故障的原因、故障模块，这是CNC机床故障诊断维修中最有效和直接的一种方法。

2.2.3 功能程序测试法功能程序测试法就是将数控系统的常用功能和特殊功能用手工编程或自动编程的方法，编制成一个功能测试程序，送入数控系统，然后让数控系统运行这个测试程序，借以检查机床执行这些功能的准确性和可靠性，进而判断出故障发生可能的部位和故障原因。

2.2.4 模块交换法所谓模块交换法就是在分析出故障大致起因的情况下，利用备用的印刷线路板、模板、集成电路芯片或元件替换有疑点的部分，将功能相同的模板或单元相互交换，观察故障的转移情况，从而快速判断故障部位的方法。

2.2.5 原理分析法根据CNC组成原理，从系统各部件的工作原理着手进行分析和判断，从逻辑关系上分析电路故障疑点的逻辑电平和特征参数，从而确定故障部位的方法。这种方法对维修人员要求很高，必须熟悉整个系统或每个部件的工作原理，才能对故障部位进行定位。

3.数控机床故障诊断的关键技术分析

3.1 通信诊断通信诊断也称为远距离系统诊断或“海外诊断”。比如西门子公司在CNC系统诊断中采用了这种功能。用户把CNC系统中专用“通信接口”连接到普通电话线上，维修中心的专用通信诊断计算机中的“数据接口”也连接到网络上，然后由计算机向CNC系统发送诊断程序，并将测试数据输回到计算机进行分析并得出诊断结论，然后将诊断结论和处理方法通知用户。通信诊断系统除用于故障发生后的诊断外，还可为用户作定期的预防性诊断，维修人员不必到现场，只需按预定的时间对机床做一系列试运行检查，在维修中心分析数据，即可诊断出数控机床可能存在的故障隐患。但这类CNC系统必须具备远距离诊断接口及联网功能。

3.2 自修复系统在CNC系统的软件中装有自修复程序，该软件一旦发现某个模块有故障时，系统一方面将故障信息显示在CRT上，同时自动寻找是否有备用模块。如有则系统能自动使故障模块脱机而接通备用模块，从而使系统较陕地进ASE常工作状态。所谓自修复实际上是“冗余”概念的一种应用，非常适用于无人管理的自动化工厂或不允许长时间停止工作的重要场合。但自修复技术需要将备用板插到机笼的备用插槽上，从理论上讲，备用模块的品种越多越好，但这无疑会增加系统成本。所以，往往系统只配备一些极其重要的或易出故障的备用板。另外，要求备用板与系统其他部分通信联系应与替代的模板相同。因此，本方案只适用于总线结构的CNC系统。

3.3 人工智能与专家系统这种方法是通过调用知识库的相应知识，经推理机构的推理获得所需的结论。应用于数控系统诊断的人工智能技术有两方面的内容，即诊断专家系统和人工智能数据库。

3.3.1 诊断专家系统故障诊断专家系统与传统诊断技术相比具有如下特点：①通过对各种诊断经验性专门知识的形式化描述，不仅可突破专家个人的局限性而广为传播，而且也是对科学方法论的一个发展；②克服人类诊断专家供不应求的矛盾；③可以结合其他诊断方法，综合利用各类专家的知识、经验，实现在线监测故障、离线诊断与分离故障；④具有人一机联合诊断功能，可充分发挥人的主观能动性；⑤具有知识获取和自学习功能，能在使用过程中日趋完善。

3.3.2.人工智能数据库主要包括加工参数的自动设定和图形功能等。加工参数的自动设定功能实际是一个工艺参数库，能根据被加工工件的材料、加工余量等自动确定切削用量、选取加工刀具及设定加工条件，它不但需要积累大量工艺数据，还必须具有某种学习功能及推理能力。通常将其与故障诊断专家系统联系在一起，建立一个综合专家系统，以提高系统的可靠性及诊断维修性能。

3.4 神经网络诊断

3.4.1 神经网络诊断神经网络（ANN）具有联想、容错、自适应、自学习和处理复杂多模式等特点。将被诊断系统的症状作为网络输入，所得到的故障原因作为网络输出，且将经过学习所得到的知识以分布的方式隐式地存储在网络上，每个输出神经元对应一个故障原因。目前常用的算法有误差反向传播（BP）算法、双向联想记忆（BAM）模型和模糊认识映射（FCM）等。

3.4.2 多传感器信息融合技术多传感器信息融合就是充分合理地选取各种传感器，提取对象的有效信息，把空间或时间上的冗余信息或互补信息依据某种准则进行组合，以获得被测对象的一致性解释或描述，由此获得比各组成部分的子集所构成的系统更为优越的性能。利用多传感器对CNC进行诊断能大大降低误判率、漏判率，提高诊断准确度。先对同一层次的信息进行融合，获得更高层次的信息，再汇人相应的信息融合层次，这样从低层至顶层对多元信息进行整理合并，逐层抽象，从而取得比单一传感器更准确更具体的诊断结果。神经网络可用于多传感器信息融合。

4.常见电气故障维修和排除

电气故障的分析过程也就是故障的排除过程，因此电气故障的一些常用排除方法在上一节的分析方法中已综合介绍过了，本节则列举几个常见电气故障做一简要介绍，供维修者参考。

4.1 电源电源是维修系统乃至整个机床正常工作的能量来源，它的失效或者故障轻者会丢数据、造成停机。重者会毁坏系统局部甚至全部。西方国家由于电力充足，电网质量高，因此其电气系统的电源设计考虑较少，这对于我国有较大波动和高次谐波的电力供电网来说就显不足，再加上某些人为的因素，难免出现由电源而引起的故障。

4.2 数控系统位置环故障

4.2.1 位置环报警可能是位置测量回路开路；测量元件损坏；位置控制建立的接口信号不存在等。

4.2.2 坐标轴在没有指令的情况下产生运动。可能是漂移过大；位置环或速度环接成正反馈；反馈接线开路；测量元件损坏。

4.2.3 机床坐标找不到零点可能是零方向在远离零点；编码器损坏或接线开路；光栅零点标记移位；回零减速开关失灵。

5.结束语

数控机床故障诊断及维护在内容、手段和方法上与传统机床有很大的区别，具备数控机床故障诊断技术是正确使用数控机床的基础。维修好数控机床，充分发挥设备的使用功能具有极大的经济价值和社会意义。

参考文献

电气和自动化的区别范文第5篇

关键词：建筑工程；暖通方式；暖通设计

中图分类号：TU198文献标识码： A

我国现阶段的科学技术水平正在逐步提高，与以往相比有了很多的进步。而随着科学的进步与发展，居民的生活水平也在不断的提高。目前居民在住房方面的要求呈现一种越来越高的趋势，对于建筑工程中的暖通设备也一定要跟上城市发展的水平，满足人们最基本的住房要求，不能脱节。然而，科技的发展带来的环境问题日益严重，比如说突显出的能源的消耗以及环境的污染这类问题。据统计，国家总能耗中，建筑工程的能耗在所占比重在不断的上升。我国的建筑工程规模正在不断扩大，同时我们必须要注意环保问题，尽量减少建筑工程中消耗的能耗。而在建筑总消耗能耗中，暖通设备所消耗的能源占据着非常大的比重。由此，对暖通的设计方案进行科学、合理的设计，能够在很大的程度上达到节约能耗的目的。

1 我国分散式采暖的主要方式

（1）热水器供暖的采暖方式，通常分为燃气热水器和电热热水器两种不同的方式，可以同时给家庭供应供水和采暖。但是因为消耗的能量相对较大，所以这种采暖方式的用户相对较少，一般只在中高层家庭被使用。

（2）电暖气的采暖方式，常见的电暖气设备包括有电暖风机、辐射采暖板、石英电热管、油汀对流器等等，主要的使用目的是给房屋内的局部区域供暖。一般电暖气都有分档电路的保护控制装置，而这种采暖方式的加热功率也比较大。

（3）冷暖房间空调器的采暖方式，包括有两种类型，一种是电热型另一种是热泵型。在设计原理上，热泵型的空调器和冷风空调器差不多，区别就是在制冷系统中热泵型空调器加入了四通换向阀门和单向阀门等一些辅助的零件。而电热型的空调器的使用是有限制的，压缩机在寒冷的冬天不运行，空调器将风机打开，把电加热后的空气输送进屋里，以此来达到采暖的目的，但是它的特点与上两种方式相同，耗费电量依旧比较大，致使它的应用也比较少。

2 设计方案的优化

2.1 设计方案的安全性对比

设计师在设计方案时，首要考虑的问题就是暖通设备系统的安全性。其中在建筑安全要求中也包括了暖通设备系统的安全，防火、防爆、人员及重要设备、暖通设备运行等几个方面的安全。特别是在一些较为特殊场所的暖通系统设计上，安全性是最先进行考虑的问题，比如煤矿和库房、弹药厂房等通风空调系统，设计师应依据有关防火设计的规范来考虑防火安问题，严格取用相应的防爆技术方案来保证建筑安全第一。设备安全运行上主要是注意寒冷地区空调系统冬季的防冻、制冷系统的安全保护、风机联锁与电加热保护等方面。

2.2 设计方案可操作性及可调节性对比

在对暖通设备系统的容量进行设计时，设计师通常是按照全年最不利的气象条件所设计的，因此设备系统在理论上要有高级的调节性能，有较强的能力来适应四季的气候变化情况。部分变频空调设备一次性投资付出比较高，因此在日常运行能耗和一次性投资比较方面，应当被给予充分的考虑。而在比较经济方案进行时，要对日常节能进行综合的考虑。一些建筑工程对空调需求具有时间性，比如一些写字楼及区，在设计时设计师需要着重考虑这种模式下的设备调节性。设计方案的管理操作方便性同样也是设计师应该特别关注的比较问题，它涉及用户日后的使用方便问题。人性化、智能化的空调设备不断推陈出新的同时，节约了劳动力，方便了人们的日常使用，然而，对于这种设备的选择往往会使一次性投资费用明显提高，与此同时对于操作和管理方面，技术含量也有所提高了。因此在设计的时候，设计师需要依照项目的详细情况，制定科学的方案。在需要时常调节控制的设备较多和大型空调系统的工程中，考虑到减少人员的工作量和简化操作过程，应该取用自动控制的设计方案，但需要注意的是自动化设备的经济性。

2.3 设计方案的可行性及可靠性对比

在资源匮乏的背景下，资源利用的问题显得尤为重要，我们应该对各种因素进行综合的考虑，尽量使资源利用最大化。在对设计方案进行选择的时候，需要依照针对相关问题的法规。设计的方案应需要满足各种变化，并符合环境保护的基本要求。例如在一些地下水丰富的地理地段，主要采用水源热泵的方案，这是根据当地的基本情况确定的。当地冬季设备的负荷量由当期的气候特征和地质和地下水资源的发展水平直接决定，在某些程度上，发生不平衡效应的时候，需要对设计进行科学的判断和选择。暖通的设计方案需要考虑的因素要非常多，比如气候的条件和现象，在全年的气温状况的科学分析和考虑上是非常重要的。如果建设的情况相对是比较特殊的，无法取用一定的标准，那么在参数的设计方面，要尽量保证其可行性和真实性。

2.4 设计方案的经济性对比

在方案选择中，经济性和可靠性是重要的要求，特别是在暖通设备方案中，合乎经济性才可以保证工作能够正常进行。很多工作最终的目的往往是做好节能节约。然而，就经济性而言，要保持一些基本性能，尤其是在工程的质量方面，使用的情况和档次以及设计的要求等都有必要做好把握，只有依照合适的标准才能完成好合适的项目。一次投资是所有的项目都在争取的，这也是工程建筑中最重要的组成部分，只有将这个综合的参数做好，参数才能在方案设计中被选中，而所有的设计师在设计方面的时候，就必须要能够保证投资额度的低廉和准确。由此，比较经济性，对于电供暖等一些因素，我们需要认真对待每个细节，所要考虑的角度不断增加，对于设计人员的要求随之逐渐的提高，认真分析参数数据，理清各种费用问题，才能使电气设备的使用寿命极大程度的提高，在对经济性因素考虑的同时，也应注重电气设备的质量问题。

2.5 设计方案环保性对比

环境的不断恶化，使更多人意识到环保的重要性，对于政府部门更是采取了对一些建设活动进行环保评估的措施，建设各方对建筑设计的环境污染问题极大的重视。对于北方地区来说，燃煤锅炉的排烟是城市大气的一大主要污染源，这给设计师又带来了新的课题。设计方案的选择应该具有前瞻性，对未来长时间的环保问题进行充分的考虑，尽量避免建成不久的建筑物就进行改造的情况。在空调设备选型方面，尽量选择氟利昂的替代品来作为制冷剂。设计人员深刻意识到环境保护的责任感，也要注意避免给用户和建设方增加不必要的经济负担，慎重考虑设备运行时的废渣、废水、废气和噪声等污染的治理费用。

3 结束语

随着人们生活水平的不断提高，新型节能、健康、舒适的空调运行方式被越来越多的人认同。对于暖通设备系统，一方面给人们创造舒适环境，还应该尽量降低能源的消耗，这是暖通设计人员的持续奋斗的目标。因此建筑工程中暖通设备设计的相关人员需要不断地总结经验，积极学习并引进先进的科学理论，优化环境，减少消耗，做到“环境友好”、“低碳环保，节能减排”的要求，促进节能型和舒适性的暖通设备长足发展。

参考文献：