智能楼宇电气控制系统设计探讨
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时间：2017-12-19
1 智能楼宇概念
楼宇智能化涉及很多先进的技术，尤其是计算机技术，在传统建筑的基础上融合计算机技术以及通信技术等，使得建筑的功能更加全面，实现全自动的建筑使用模式。例如在智能楼宇中有自动化的监控系统等，让人们的居住环境更加安全舒适，生活方式更加便捷且智能。
2 智能楼宇电气控制系统
2.1 电力负荷分级
所谓电力负荷就是指电网中电气设备消耗的功率。在建筑的电气控制系统中对电力负荷进行分级的根据依据就是建筑的使用类别以及电负荷的性质。智能楼宇电气控制系统，能够自主采集电力总负荷情况，并通过对整个建筑物的用电效率进行分析，自行投入补偿电容数量，减少无功功率，同时也对整个设备运行情况进行监测。
2.2 供电电源
供电电源是依据建筑物中电力设备的额定电压和电量总负荷来确定的。现在，建筑电气供配电中的电源通常有220V、380V电源。智能楼宇电气控制系统，对整个建筑物的各个回路通断情况进行采集与监测和预警。
2.3 供配电设备
供配电设备是电力系统的核心部件也是重要基础，只有电力设備处于正常运转状态，才能够确保整个电气控制系统的正产运行。在实际使用中，智能楼宇电气控制系统，要能够实时监测各个回路电流情况，预判设备及应对措施，及时报警减少设备的过载情况发生。
2.4 接线方式
智能楼宇电气控制系统中常见的一些接线方式主要有放射式、环式、树干式以及其他方式组成的混合式。在设计中，可以在主干线接入处放置温湿度探头，从而实现实时监测接线处的接触电阻温度变化及设备整体湿度变化，起到及时预警作用。
3 智能楼宇电气控制系统设计
3.1 高低压变配电系统
典型的小区一般从城市附近的变电站引来电源到小区高压配电间，完成两个回路后采用一用一备的闭循环。备用电源一般使用柴油发电机组，发电机组平时多安置在地下，可以防止噪声的产生，并在地上部分安装消声装备，其产生的废气通过排烟管排放出去，降低各种污染。此备用电源主要是在常用电源出现障碍时专门为消防设备等重要应急设备提供电源，作用不可小觑。高压配电系统采用环氧树脂浇注干式变压器来工作，单母线分段运行，低压进线和母线开关为四极，以此保证相互之间不会并列工作。此种系统配有监控系统，为防止电容器容量的负荷过大，对路灯等公共照明设备采用携带电子镇流器的装备，每台变压器的功率因数就不会太低，而且谐波治理能明显改善电能质量。Acrel—5000能耗监控系统能对小区水、气、电用量进行实时监控。同时将各种数据及时反馈给中转站，中转站将各种数据通过网络传输至数据中心，方便物业管理中心和业主的查看，真正做到了省时省力、公正透明，而其效率高、数据准确的特点使其系统广受欢迎，有效做到了节能减排。
3.2 照明控制系统
众所周知，智能建筑照明用电量较大，因此，在保障照明质量的基础上，达到节能是设计照明控制系统的关键。智能建筑中照明控制子系统就是采用计算机技术并辅助其他手段，自动控制电力照明设施，提供最佳照明并降低照明点起的消耗及其他费用。设计该系统旨在实现远程控制建筑物中的照明设施，其不单能有效控制单个灯开关，也可一键控制整个建筑物中所有灯开关。设计照明控制系统，能合理控制走廊、楼梯照明，也可实时监测系统运行及故障情况，从而有效节约管理成本，降低人为资源浪费。其实现流程如图1所示。
3.3 火灾自动报警系统
火灾相比于水灾来说产生的危害性更大，在任何时间和环境均有可能发生，灭火的难度大等特点极大影响了户主的居住质量。因此楼宇间都加装了火灾自动报警系统，能有效监控火灾发生的原因、火势、人员撤离等情况，最大限度的保证人员和财产安全。该体系主要安装于一楼，配有专门的直通室，实行总线式管理模式，相应的消防水泵、应急广播、通讯体系也一步到位，在厨房采用点式感温系统，商场等人员密集地采用点式感烟系统，地下室采用手动报警设备，并配有电话插口。消防通信系统和广播良好结合运用也是要考虑的细节，在确认火灾发生的情况下，对小区区域的业主进行整体广播，应急广播要在紧急情况下先于其他声音来源，切入火灾应急模式。火灾发生时，地下室等住户的扬声器要强制播放火警广播，告知疏通方向和路径，缓解人们的紧张情绪。楼梯、商场主要采用吸顶扬声器，大型车库等广阔区域采用壁挂音箱播放，并及时向119拨打电话请求援助。
3.4 视频监控系统
视频监控系统主要由采集模块、视频录像及视频远程传输等部分组成。视频采集模块常采用芯片的视频采集卡来工作，运用Windpws的接口，顺利完成视频的采集工作。其实现流程如图1所示。视频编码模块则运用MPEG4视频压缩功能，来完成视频编码的制作，完成视频编码后的数据被保存至硬盘中，先要检查硬盘是否具有相应的存储空间，并将数据写入硬盘内。视频远程传输模块，经过编码之后的数据由Internet网络传送到手机及客户端的软件。
4 结束语
总而言之，随着智能技术在现代建筑中的不断应用，智能楼宇的建设成为了一种新的趋势。电气控制系统是智能楼宇系统中非常重要的子系统，它在一定程度上影响着现代智能楼宇的安全性、稳定性与可靠性，因此，智能楼宇电气控制系统的设计至关重要，这就要求我们在以后的实际工作中必须对其实现进一步研究探讨。
参考文献
[1] 丁鼎.智能楼宇照明控制系统的设计与实现[D].华东理工大学，2017.
[2] 唐如龙.智能楼宇控制系统设计与实现[J].自动化应用，2017，04：18-20.
楼宇智能化涉及很多先进的技术，尤其是计算机技术，在传统建筑的基础上融合计算机技术以及通信技术等，使得建筑的功能更加全面，实现全自动的建筑使用模式。例如在智能楼宇中有自动化的监控系统等，让人们的居住环境更加安全舒适，生活方式更加便捷且智能。
2 智能楼宇电气控制系统
2.1 电力负荷分级
所谓电力负荷就是指电网中电气设备消耗的功率。在建筑的电气控制系统中对电力负荷进行分级的根据依据就是建筑的使用类别以及电负荷的性质。智能楼宇电气控制系统，能够自主采集电力总负荷情况，并通过对整个建筑物的用电效率进行分析，自行投入补偿电容数量，减少无功功率，同时也对整个设备运行情况进行监测。
2.2 供电电源
供电电源是依据建筑物中电力设备的额定电压和电量总负荷来确定的。现在，建筑电气供配电中的电源通常有220V、380V电源。智能楼宇电气控制系统，对整个建筑物的各个回路通断情况进行采集与监测和预警。
2.3 供配电设备
供配电设备是电力系统的核心部件也是重要基础，只有电力设備处于正常运转状态，才能够确保整个电气控制系统的正产运行。在实际使用中，智能楼宇电气控制系统，要能够实时监测各个回路电流情况，预判设备及应对措施，及时报警减少设备的过载情况发生。
2.4 接线方式
智能楼宇电气控制系统中常见的一些接线方式主要有放射式、环式、树干式以及其他方式组成的混合式。在设计中，可以在主干线接入处放置温湿度探头，从而实现实时监测接线处的接触电阻温度变化及设备整体湿度变化，起到及时预警作用。
3 智能楼宇电气控制系统设计
3.1 高低压变配电系统
典型的小区一般从城市附近的变电站引来电源到小区高压配电间，完成两个回路后采用一用一备的闭循环。备用电源一般使用柴油发电机组，发电机组平时多安置在地下，可以防止噪声的产生，并在地上部分安装消声装备，其产生的废气通过排烟管排放出去，降低各种污染。此备用电源主要是在常用电源出现障碍时专门为消防设备等重要应急设备提供电源，作用不可小觑。高压配电系统采用环氧树脂浇注干式变压器来工作，单母线分段运行，低压进线和母线开关为四极，以此保证相互之间不会并列工作。此种系统配有监控系统，为防止电容器容量的负荷过大，对路灯等公共照明设备采用携带电子镇流器的装备，每台变压器的功率因数就不会太低，而且谐波治理能明显改善电能质量。Acrel—5000能耗监控系统能对小区水、气、电用量进行实时监控。同时将各种数据及时反馈给中转站，中转站将各种数据通过网络传输至数据中心，方便物业管理中心和业主的查看，真正做到了省时省力、公正透明，而其效率高、数据准确的特点使其系统广受欢迎，有效做到了节能减排。
3.2 照明控制系统
众所周知，智能建筑照明用电量较大，因此，在保障照明质量的基础上，达到节能是设计照明控制系统的关键。智能建筑中照明控制子系统就是采用计算机技术并辅助其他手段，自动控制电力照明设施，提供最佳照明并降低照明点起的消耗及其他费用。设计该系统旨在实现远程控制建筑物中的照明设施，其不单能有效控制单个灯开关，也可一键控制整个建筑物中所有灯开关。设计照明控制系统，能合理控制走廊、楼梯照明，也可实时监测系统运行及故障情况，从而有效节约管理成本，降低人为资源浪费。其实现流程如图1所示。
3.3 火灾自动报警系统
火灾相比于水灾来说产生的危害性更大，在任何时间和环境均有可能发生，灭火的难度大等特点极大影响了户主的居住质量。因此楼宇间都加装了火灾自动报警系统，能有效监控火灾发生的原因、火势、人员撤离等情况，最大限度的保证人员和财产安全。该体系主要安装于一楼，配有专门的直通室，实行总线式管理模式，相应的消防水泵、应急广播、通讯体系也一步到位，在厨房采用点式感温系统，商场等人员密集地采用点式感烟系统，地下室采用手动报警设备，并配有电话插口。消防通信系统和广播良好结合运用也是要考虑的细节，在确认火灾发生的情况下，对小区区域的业主进行整体广播，应急广播要在紧急情况下先于其他声音来源，切入火灾应急模式。火灾发生时，地下室等住户的扬声器要强制播放火警广播，告知疏通方向和路径，缓解人们的紧张情绪。楼梯、商场主要采用吸顶扬声器，大型车库等广阔区域采用壁挂音箱播放，并及时向119拨打电话请求援助。
3.4 视频监控系统
视频监控系统主要由采集模块、视频录像及视频远程传输等部分组成。视频采集模块常采用芯片的视频采集卡来工作，运用Windpws的接口，顺利完成视频的采集工作。其实现流程如图1所示。视频编码模块则运用MPEG4视频压缩功能，来完成视频编码的制作，完成视频编码后的数据被保存至硬盘中，先要检查硬盘是否具有相应的存储空间，并将数据写入硬盘内。视频远程传输模块，经过编码之后的数据由Internet网络传送到手机及客户端的软件。
4 结束语
总而言之，随着智能技术在现代建筑中的不断应用，智能楼宇的建设成为了一种新的趋势。电气控制系统是智能楼宇系统中非常重要的子系统，它在一定程度上影响着现代智能楼宇的安全性、稳定性与可靠性，因此，智能楼宇电气控制系统的设计至关重要，这就要求我们在以后的实际工作中必须对其实现进一步研究探讨。
参考文献
[1] 丁鼎.智能楼宇照明控制系统的设计与实现[D].华东理工大学，2017.
[2] 唐如龙.智能楼宇控制系统设计与实现[J].自动化应用，2017，04：18-20.
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