时间:2024-02-28 14:34:41
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇人工智能建筑,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
关键词:智能建筑 电气自动化应用
中图分类号:F407文献标识码: A
一、智能建筑电气自动化概述
智能建筑就是利用现代建筑技术、现代电脑技术以及自动化技术根据用户的实际需求为用户创造一个高效、舒适以及自动化程度较高的建筑环境,进而实现建筑资源的优化配置。而建筑电气工程是由建筑工程动力配电系统、建筑工程楼宇自动控制系统、高低压变配电系统以及防雷接地系统组成,它是建筑工程的核心部分,其自动化程度直接影响着建筑的智能化程度,因此在智能建筑电力工程设计中必须要加强自动化技术的应用,这样可以在满足用户需求的基础之上保证智能建筑电气工程的高效运营,提高资源的利用效率。
二、电气的智能化设计的重要作用
1、在建筑工程中可以利用它。我们可以清楚的看到建筑物的智能化肯定离不开电子器械的自动化,伴随着我国社会主义市场经济的高速发展,还有就是数字化的高速发展,一些比较高档的自动化的住宅肯定会成为以后建筑发展的重点。我们要求做到必须合理利用设备,我们还必须要考虑节约资源,一切自动化都能够达到节省人工的目的。在现在的自动化楼宇中肯定会有极多的线缆和电子设备。他们都有一定的要求,一般情况下是要求耐压低一点,但是防干扰必须要高,因为这些东西一般是会怕雷击的。这些高档的建筑物一般情况下属于一级负荷,所以我们在设计时必须要把他们设计为一级防雷的房屋,这就要求我们要把它们建成多层屏蔽的笼形防雷系统。
三、电气自动化控制的特点与技术优势
现代智能建筑电气自动化利用综合布线技术、楼宇自控技术、通信技术、网络互联技术、多媒体应用技术、安全防范技术等将相关设备、软件进行集成设计、安装调试、界面定制开发和应用支持。实现对现场控制器以及楼层配电系统、中央空调系统、排水系统、以及照明通风系统和电梯系统、网络通信系统等设备全方位集中控制,实现设备合理利用,从而达到节约资源、节省人力,确保设备安全可靠运行。
1、24小时自动化系统全方位监控
在大型建筑中,由于楼层建筑的复杂,电气系统组件的繁多,常常导致故障发生,无法及时有效的找出问题,给楼层管理工作带来了不少问题。现代智能建筑的自动化系统采用“采集―――处理―――反馈”的模式,对楼层的所有系统进行数字化信息化监控,能够及时将信息反馈到控制中心,并有效将指令下达到各个子系统,从而达到对整个建筑系统24小时不间断实时监控和有效的管理。另一方面,电气自动化系统将楼层配电、中央空调、排水、照明通风、通信等设备个统一起来,形成一个整体,提高了楼层管理的联动性,在火灾水管爆裂等紧急情况发生的时候,电气自动化自动判断,并能够进行自主调节,实现楼层的紧急预备系统。
2、及时有效的输出控制
电气自动化系统根据控制指令,能够及时对执行系统发出控制信号,达到完成控制任务的目的,在智能建筑设计中,要充分考虑到智能建筑电气自动化系统的功能,在设计之初,首先应该设立一套完整的信息技术的控制系统。同时通过KVM、CATS等模式,完成设备与控制机房的有效链接,充分利用数控体系的调节性,建立楼层远程管理系统与本地控制台,实现双重管理运行模式。其次,要建立科学规范的配电系统,采用多级配电系统,优化资源配置。运用电子感应自动系统,远距离感应器现实触电,通过电磁换向阀控制电气设备的开关等操作,运用系统内置的地址编码,可以精确指令到各个地区的各个部件。
四、 人工智能理论
人工智能,它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学,是计算机科学的一个分支。通过人工智能本质方向的了解,生产出了一个与人类大脑做出雷同反应的智能化机器,这个主要包含语言识别、自然语言处理、机器人、专家系统和图像识别等。“人工智能”一词是在1956年Dartmouth学会上提出的,人工智能发展迅速,成为以计算机主流,涉及信息论、控制论、自动化、生物学、心理学、语言学、医学和哲学等多版学科。对于其主要的目的就是通过使用机器设备能够达到智能效果,依赖机器来完成复杂性的工作。智能化的电气自动控制系统主要就是为了加强整个劳动分配过程,实现了计算机智能化,这样一来大大的减少了人为劳动过程,加强了工作效率,譬如:铝电解生产中的模糊自适应控制技术,就是大量使用了人工智能技术。在我们国家主要是通过廉价输出的劳动力来得出的经济数值,但是远远没有达到其他较发达的国家经济水平。在我们电气自动化控制中加强人工化智能的使用,研制出一个能类似于人类判断系统、处理功能的控制系统,加强我们生产的能力,推动我们国家的经济发展。
五、智能化技术在电气自动化控制中的应用
研究结果表明:智能控制、优化设计以及故障诊断的合理使用是实现电气工程自动化控制的前提条件。
1、智能控制
电气自动化的控制工作中加入智能化技术可实现电气工程控制的无人操作化、高效化、远程化以及自主化,给智能化控制创造了良好的发展空间,智能化控制在电气自动化技术中的广泛应用更加验证了智能化技术的优越性,并使智能化技术在其他领域的发展打下了良好的基础。
2、优化设计
在电气工程自动化控制过程中,经常会涉及到电气设备的设计,而设计的过程又相当的繁琐,它不仅要求设计人员对磁力、电气、电路等学科的知识要有足够的认识并能恰当的运用到设计工作中,而且它对设计人员的工作经验也有比较高的要求。传统的设计方式是利用实验与经验相结合的手工设计来完成的,因此方案的达标率低,修改的难度较大;而现在的方案设计是利用CAD技术以及计算机辅助软件来完成的,不仅减少了设计所需的时间,而且设计出来的方案无论是质量还是使用性能都相对较好。遗传算法是优化设计的过程中智能化技术应用的具体形式之一,它具有非常强的实用性和先进性,它的使用在一定程度上对设计进行了优化。智能化技术在电气工程控制中的应用
电气自动化控制是实现增强生产、流通、交换和分配的关键环节,提高控制自动化,就能够减少人力、财力投入,提高系统的运作效率和质量。人工智能技术在电气设备控制中的应用主要包括模糊控制、专家系统控制和神经网络控制。在实际应用中,用得最多的是模糊控制,因为模糊控制最简单,且与实际联系最为紧密。下面以人工智能控制在电气传动控制中的应用为例进行介绍。
模糊控制在电气传动控制中的应用主要分为在直流传动和交流传动中的应用。直流传动控制中模糊逻辑控制主要应用于模糊控制器中,包括Mamdani和Sugeno。Mamdani用于调速控制,其规则库是一个if-then 模糊规则集;而Sugeno控制器实际上是Mamdani控制器的特例,其典型的规则是:如果x隶属于A,且y隶属于B,则Z=f(x,y)。这里,A和B 是两个模糊集在交流传动控制中模糊控制器主要用于取代常规的PI或者PID控制器,另外最新研究中,还将模糊神经控制器用于各种全数字的高动态性能传动系统中,得到了一些新的研究成果。
3、 故障诊断
电气工程系统的运行过程中,电气设备发生故障的情况不可避免,而在故障发生前必定会有一系列与故障本身存在一定联系的征兆出现,利用智能化技术,就可以对其进行全面、准确的诊断。由于变压器在电气设备中具有十分重要的作用,因此电气设备监测人员对它的运行状况格外的重视,经常对其进行不定时的检测、维修,不过这样做也不能完全避免电气故障的出现,为了及时地将故障诊断出来,把电气故障造成的损失降到最低,智能化技术无疑是最佳的选择。在运用智能化技术对变压器的故障进行诊断的过程中,最主要的诊断方式就是通过对变压器中渗漏油的分解气体进行分析,快速找到变压器发生故障的大致范围,然后再把范围逐步缩小找出发生故障的具置并对其进行检修。这样做不仅加快了对故障的诊断以及检修速度,而且它还避免了故障对电气设备造成损害的情况出现,使得电气设备的运行经济效益在某种程度上得以提升。
结束语:
随着我国科学技术的不断发展,智能建筑己经成为了建筑行业发展的趋势,而智能建筑各种功能的实现离不开电气工程的自动化技术,因此设计人员在智能建筑电气工程的设计中必须要加强自动化技术的应用,只有这样才能真正实现建筑的智能化,提高智能建筑电气工程的运行效率。
参考文献
[1] 张伟林, 王孟凯. 浅谈电气自动化在现代建筑中的应用[J].黑龙江科技信息,2009(36):36
[2]董祥.智能建筑中的电气工程及其自动化技术探讨[J].科技创新与应用,2013年22期.
工业耗能、建筑耗能和交通耗能已经成为能源消耗的三大主要来源。在现代主要工业化国家,办公室作为建筑物的基本单元,主要集中分布在大中城市。随着气候变化成为全球的主要议题,节能成为现代建筑必不可少的要素。随着计算机技术和网络化技术的发展,以及人们对生活、工作环境舒适度要求的不断提升,集成了信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统的智能建筑应运而生。虽然智能建筑技术的发展为人们提供了安全、舒适、方便、节能的学习和工作环境并且能够完成一些人们需要的复杂任务,但是它仍然存在很多的问题:首先是智能楼宇自控系统中各子系统之间相互独立,集成度并不是很高,缺乏系统之间的协作与联动;其次是智能楼宇系统对终端采集的信息处理能力较低,建筑设备管理系统只是简单的将建筑内的各个子系统进行了集成并没有达到理想的能源优化效果;最后就是智能建筑技术并没有考虑人员因素对建筑设备节能的影响。针对目前智能建筑技术在实际应用中的不足,本文在基于多Agent技术的开发平台上,通过对多智能Agent之间的交互和相互协作研究办公环境的电力消耗研究。
2Agent技术及在智能建筑上应用
2.1agent仿真
智能体(Agent)是分布式人工智能(DAI)领域的一个基本术语,它是由美国学者明斯基于20世纪80年代提出的。[1]智能体(Agent)是一个物理或抽象的、能在一定环境下运行的实体。它能作用于自身和环境,并对环境做出反应。[2]智能体具有知识、目标和能力:知识主要包括领域知识、通讯知识、控制知识等;目标可以根据变化情况分为静态目标和动态目标,目标可以通过算法编入或显示给定,或通过通讯获得;能力是指智能体具有推理、决策、规划和控制等的能力。其能力的获得可以显示给定、学习或通过通讯获得。智能体具有如下特性:自治性、社会性和反应性。多智能体仿真的基本思想是:用程序展示行为,而这些行为则完全通过其内部机制来描述。通过把一个个体链接到一个程序上,就有可能模拟一个充满相互作用着的过程的人工世界。因此就有可能用人工对应物来置换真实系统里的成员总体。总体里的每个成员都由一个Agent来代表。多智能体仿真具有优于传统数值模拟技术的地方。传统的数值模拟基于数学或随机模型,通常是静态数学模型。多智能体仿真提供了形象的可视化显示,使用户(模拟设计者)能够在模拟过程中直观的评估Agent的行为,因此多智能体系统具有在空间上是分布式的、并行的,且系统的容错能力较强等特点。
2.2Agent技术用于智能建筑
目前将多智能Agent系统应用于智能建筑领域的研究主要集中在两方面:一是通过对多智能Agent进行不同层次的分类,提出智能建筑环境中各种参数的优化控制策略;二是研究多智能Agent之间的交互和协作机制为人们解决复杂问题提供一种新的途径。最早将多智能Agent系统应用于智能建筑中的是MIT人工智能实验室Brooks教授[3],他在1997年提出了采用多智能Agent系统的控制体系结构。Brooks教授在实验中通过摄像头和语音-识别技术对人员活动进行跟踪和判别,为智能建筑中的人员提供所需要的信息。后来为了实现建筑物节能,Davidsson和Boman提出了用于建筑环境控制的多智能Agent系统。[4]Davidsson和Boman将多智能Agent或分为了四类,分别是人员Agent、标记Agent、房间Agent和环境Agent。其中标记Agent是人员身份识别卡片,人员Agent通过和标一记Agent之间的交互可以获知人员信息。房间Agent主要是对房间内的环境参数进行检测并对房间的控制模式进行设定最后由环境Agent来执行这些控制策略。英国艾塞克斯大学的VictorCallaghan等进一步提出了面向智能建筑的Agent体系结构,在该系统中用到分布式人工智能技术和模糊理论,利用嵌入式技术对Agent进行设计。[5,6,7]在国内,Agent技术的研究大多停留在理论和方案验证阶段,尤其是在建筑领域的研究和应用吏是不多见。福州大学王圣杰对多智能Agent初能建筑模型进行了研究,他们以智能建筑中的安保系统和照明系统为主要研究对象,在JALite开发平台}对一多Agent之间的任务分配和交互进行了描述。[8]重庆大学蒋鹏以JADE作为开发发平台,建立了一个建筑智能化系统集成的多智能Agent模型[9],综上所述,可以看出多智能Agent在智能建筑中的应用目前仍停留在规划阶段。
3系统建模
3.1智能建筑能源消耗概述
智能建筑能源消耗主要包括四个主要要素:所在管理部门能源管理规定及相关政策;安装在楼宇的能源管理设施(例如能源计量、监控和自动化开关机设施技术);各种电气设备(如照明电器、电脑、热水器等);用户的用电行为。智能建筑能源消耗四要素,即能源管理政策/法规、能源管理技术、电气设备和用户行为。建筑内所有电气设备运行必须符合能源管理规定,能源管理设备计量控制电气设备运行,办公楼内电力消耗主要由不同类型电气设备组成,而这又由用户行为控制。用户之间交互及相互影响也会影响使用电气设备的行为。Firth等人在研究中根据使用模式将家用电器分成四种类型:连续型家电:包括时钟、报警设备、上网modem等需要持续供电的设备;可待机设备:电视、游戏机等,这类设备具有三种工作模式:运行、关机和待机。制冷设备:空调、冰箱等需要制冷的设备,这类设备会持续耗电但耗电量并不是平稳的,而是变化的。
3.2实际电力消耗模型
基于以上模型,我们开发了一个基于Agent的智能建筑电力消耗模型。具体仿真对象为英国诺丁汉大学Jubilee校区计算机学院。Jubilee校区建立于1999年,是一个典型的可再生绿色智能建筑群。该建筑具有以下特征:屋顶由植物覆盖用于保温,具有超高效通风系统,照明传感器用于照明自动控制,屋顶中庭集成光伏电池提供太阳能电力。基于房屋的照明自动控制,目前照明管理采用自动控制策略。当人员进入房间,照明开关自动打开,当人员离开房间20分钟以后照明自动关闭。EstateOffice具体负责学校所有建筑电力管理的规定。目前涉及两个问题:一是自动控制是否一定比手动控制更省电,二是照明、计算机用电占总用电的比例是多少。基于此,我们建立以下模型。
3.3基于agent的智能建筑电力消耗模型
在案例研究中,我们选择了计算机学院一楼。此楼主要为学院老师、研究生,主要电气设备和电器包括:房间47间,灯239个,计算机180台,打印机24台,信息指示标牌2个,用户最大数量213位。每一个员工agent具有四个行为状态:离校(OutOfSchool)、在走廊(InCorridor)、在办公室(InOwnOffice)、在其他房间(InOtherRoom)(图1)。在OutOfSchool状态,该agent不工作,所以不会触发任何电力消耗。在InCorridor状态,会触发走廊的灯打开。在InOwnOffice状态下,员工agent在自己的办公室会触发办公室的灯光,其行为在使用办公室电脑上使计算机三种模式:开机、待机和关机。在outOfSchool和InCorridor状态进行转换取决于工作时间表。基于我们的实证调查人员分为三类不同的人员(表3)。在从InCorridor状态向InOwnOffice状态转换时设置了转换时间=2,表示员工需要两分钟从走廊走到办公室。在InOwnOffice状态员工agent的存在会触发所在办公室的灯开关。员工agent可以在没有电脑状态下工作或者在有电脑状态下工作。对每个员工agent均设置节能意识参数energySavingAwareness,值从0到100,以表示其对节约能源的意识。如果员工agent的energySavingAwareness的值大于一个阈值,它有更大的概率不使用计算机。基于我们的问卷调查,对员工的节能意识,我们创建四种不同的类型员工(表2)。3.2.2照明agent行为照明agent(图1)行为只有两个状态:开(On)和关(Off),状态转换取决于员工agent的行为。3.2.3电脑agent行为电脑agent(图1)有三个状态:开(On)、关(Off)和待机(Standby),行为与照明agent行为类似,状态转换取决于员工agent。电脑处于待机状态时能耗为25w,处于开机状态能耗为400w。
4模型仿真
在模型中,我们进行了三组实验。为测试该模型的有效性,我们将使用这些实验以EstateOffice得到用电管理策略帮助以深入了解学校里的电力消耗。
4.1实验1:模拟目前学校的电力管理策略
目前,计算机学院办公楼配备有光传感器的自动照明系统,当传感器检测到工作人员离开房间20分钟,照明系统将关掉灯光,以节省电源。基于这样的光传感器技术,学校EstateOffice已在计算机学院办公楼采用了自动化电力管理策略。从这种意义上说,工作人员不能控制照明开关的控制,所有照明开关由电脑控制。在我们第一组实验中重点就在模拟现有电力管理策略。当模型设定的“自动化”情况下,运行并绘制电力消耗图(图2)。图中上面部分为实际电力消耗,下面部分为模型中的电力消耗。从中我们可以看到,模型仿真结果与实际电力消耗非常相似。因此我们可以证明该仿真模型能模拟现实电力管理策略。
4.2实验2:自动化策略与人员控制战略
在办公大楼自动和手动照明管理各有优势。一些研究表明,在手动开关照明管理中,当打开开关后即使有足够的日光用户也很少关闭照明。在学校根据调查,这方面也存在争论,estateoffice认为采用自动控制方式,当最后一个人离开房间20分钟后关灯比较节能。但根据我们的书面调查,大家认为如果能手动控制肯定能更节能,因为无需等待20分钟。基于此辩论,在本实验中设定两组数据:一组采用自动控制方式,当最后一个人离开房间20分钟后关灯;另一组采用手动控制方式,人员是否选择立即关灯取决于该agent的节能意识EnergyAwareness。EnergyAwareness越高的人越倾向于立即关灯。仿真结果见图3,从图中我们可以看出,即使在能源消耗的高峰时期,手动控制开关方式能源消耗总比自动控制方式要高。
4.3灯光及计算机所消耗能源比重
尽管在学院安装有电表,但是电表不能测出各种物品所消耗能源比重,我们通过此仿真模型可以很清楚的反应各部分所消耗能源比重(见图4),所以通过此仿真可以为学校相关部门提供相应的技术支持。
5结论
作者:肖旭艺 单位:塔里木大学人文学院
我国的历史悠久,文化源远流长,建筑文化也是非常独特的。在中国有苏州园林和北京皇家园林等。现在建筑高耸林立,智能建筑随着科技的发展也在不断进步。由于中国的智能建筑起步比较晚,中国的智能建筑应该也是参照国外的智能建筑来建造的,吸收好的方面大胆创新。中国可以把智能建筑发展的更好一些。建筑是反映人类文明发展的一面镜子。人类几千年的建筑史表明,建筑总是映射出它所处时代的科学水平,并且与那个时代的社会生产方式和生活方式息息相关。不断发展的人类社会活动需求是建筑不断发展的根本动力,科学技术则是实现建筑两大基本目标———功能与美观的手段。
首先我们来谈谈智能建筑(IntelligentBuilding,缩写IB)这一概念,在上世纪末诞生于美国。第一幢智能大厦“城市广场”于1984年在美国哈特福德(Hartford)市建成,这是第一座智能建筑。智能建筑对于人们的生活会更加重要。不管任何一项技术都要本着“以人为本”的理念进行改进,智能建筑对于人的需求应该达到更好的满足。智能建筑中需要有高科技。在外观的设计中也可以把中国文化的元素加入其中,使得智能建筑更有中国的特点。中国是一个文化渊源流长的国家,中国的元素有很多方式得以体现。虽然智能建筑的起源是来自外国,可中国对于智能建筑要求也是越来越高。智能设备的设置也要考虑到使用中可能出现的变化。在设计的时候应该考虑实际运行的效果应该把中国文化也考虑进去。现在有很多智能建筑都是国外的。中国在引进这一先进的建筑的时候应该先消化和吸收,再考虑用中国文化元素加以在外观上的改造,这样就更有中国的特点。在考虑智能建筑系统的整体方面,应该把中国的元素考虑进去。这样的考虑不是表面上的考虑,应该考虑整体的效果。在进行设计的时候不是生硬去表现中国的元素而是要用科技的方式表现好。中国对于科技的理解也应该是比较深刻的。我国从改革开放以来,经济持续稳定发展,高层建筑在北京、上海、广州、深圳等城市拔地而起。这些旅游宾馆、商业大厦、办公大楼、银行证卷大厦等,都需根据不同用途来配备现代化的设备。在现代建筑物内采用计算机和现代通信技术,提供一套完善的计算机信息服务网,不仅在建筑物内传输话音、数据、图像,还可与国内外互通信息,查阅资料,实现资源共享,以适应当今市场经济以及经济全球化的竞争需要。
早在1986年我国“七五”计划初期,由国家计委会同国家科委主持制定了国家“七五”重点科技攻关课题。这项由中国科学学院计算技术研究所承担完成的科研成果,于1991年通过鉴定。智能化融入于建筑,就成为当今现代化建筑发展的一项重要内容和主要趋势。同时科学技术飞速发展,特别是以微电子技术为基础的计算机技术、通信技术和控制技术的迅猛发展,为满足人们这些需要提供了技术基础。这一时期智能建筑主要是一些涉外的酒店和特殊需要的工业建筑,采用的技术和设备主要是从国外引进的。虽然普及程度不高,但是人们的热情是高涨的,得到设计单位、产品供应商以及业内专家的积极响应,可以说他们是智能建筑的第一推动者。建筑中各种智能化系统存在的必要性在于他们能否满足人们各种需要,要树立以人为本的思想。不仅要能提供舒适而又安全的室内环境,同时应具有与自然环境相和谐的良好的建筑外部环境。要考虑到当地气候,建筑形态,使用方法,设施状况,营建过程,建筑材料,使用管理对外部环境的影响以及舒适、健康的内部环境,同时考虑投资人、用户,设计,安装,运行,维修人员的利害关系。换言之受益的用户之间应该有平衡的,良性的互动关系而达到最优的设计、良好的效果。要以这一观点为出发点来平衡及协调内外环境及用户之间不同的需求与不同的能源依赖程度,而达成建筑与环境的自然融合,智能建筑还应具有可持续发展的节能功效。智能建筑将成为人类与自然和谐共存,可持续发展的建筑。他对内部环境,即对健康、舒适及建筑用户的生产效率,表现出不同的需求。智能建筑护结构:人工变化的能力已发展成自动的,机械的,机动化,甚至“更本能”的自主调节。智能建筑的“智能”还会更明显的体现在:建筑物能“知道”建筑内外所发生的一切;能“确定”并“采取”最有效的方式,为人们提供舒适、方便、安全;能迅速“响应”和在最大程度上满足业主的各项需求。为了使智能建筑得以名副其实,还有必要引入人工智能、专家系统、智能控制等技术。总之,智能建筑体现着“人”与现代技术的结合,以“人”为核心,以科技为动力,利用自然,改造自然,使人生活得更舒适,安全,方便,使人类生活更加文明化。中国文化本来就是值得大家学习的。在现代科技中中国人靠自己的智慧创造着一个又一个奇迹。在向国外出口的高科技中有许多打上了中国制造的印记。中国文化的元素在意识形态和物质上都得到了体现。中国文化对现代智能建筑的影响也会越来越大。这里中国文化对智能建筑的影响是中国美术建筑与智能建筑的结合,是艺术与科学两者合作产生的。中国艺术家可以把中国元素融入智能建筑之中,这样对智能建筑的影响也是相当大的。我国的文化与智能建筑的文化发展是相辅相成的,建筑本身就是一种文化,这种文化与人们的思想意识有很大的关联。非物质文化与中国文化是不可分割的,智能建筑对于中国源远流长的文化也是不可分割的一部分。
关键词:电气技术;智能建筑;设计;应用
1引言
智能建筑是为了提高人们生活的舒适度和工作效率,让居住着感受到高科技带来的便捷。将各种智能控制、遥感技术、声控技术应用于建筑中,使建筑更加智能化。当前在智能建筑中应用最为广泛的就是电气技术,建筑设计师通过超常的创造能力将其运用于建筑中,使工作生活智能化,大大的提升了人们的生活水平。
2智能建筑中建筑电气技术的意义
2.1实现智能建筑功能的多样性
智能建筑合理运用电气技术,以多元信息化为基础,再加上设计师的合理设计,这样使智能建筑的功能多样化。利用各种复杂的信息技术及电气技术,将繁冗的建筑简单化、多样化。
2.2保证智能建筑设备正常运转
智能建筑在设计中引进了大量的弱点装置,由于智能建筑自身的复杂性,这样使得电气设备的设计和施工都需要高水平的专业人员,施工中,也要有专人监督质量把控施工过程,要避免电气技术中各种强弱电的互相影响,所以各种分项工程如何施工,现场指挥人员一定要妥善安排好顺序及个工作之间的衔接,统筹考虑各个工程的施工和配合,这样才能在过程中控制其质量,保证智能建筑的基本电气技术运转正常。
2.3完善电子监控
电气技术中,电子监控技术是其中重要的施工技术。在智能建筑的施工时,淘汰了以往的计算机中央集成控制模式,而是采用了更先进的互联网模式,新的网络技术将整个监控系统变成一个整体并且能及时将信息反馈到互联网中,这样整个网络系统优化了监控系统。
3电气技术在智能建筑设计中的应用
3.1在变配电系统中的应用
变配电系统在智能建筑中起着非常重要的作用,它主要用来监控各个设备的用电状况,所以在智能建筑中用电的安全取决于变配电系统。变配电系统不仅可以监测电路电流和功率等各种指标,而且还能对各个电力开关设备进行监控。同时,通过控制配电柜的高低压,达到监控整个建筑内部电力的目的。监测电缆、变压器和发动机的运行情况这三大功能,使变配电系统在智能建筑中占有举足轻重的地位。电气技术的核心关键作用才能使配电开关满足其控制功能,变配电系统中,各个设备的正常运转情况都是由系统监控显示的,一旦运行装置断电出现问题或者发生其它故障,都能在变配电系统中显示出来,通过整个系统的监测,可以实时监测系统情况,这样将日常维护和巡查简单化,达到了智能建筑的功能要求。
3.2在照明系统中的应用
智能建筑中的照明系统和传统的建筑照明系统相比,具有照明视觉效果好、能耗低的优点。因为在智能建筑照明系统施工时,通常选用的都是高科技低耗能的环保节能材料,再加上智能设计,充分利用自然光,采用合理的灯光布局,提高光能的照明率,电气技术作为照明系统的基本技术,只是在设计中和施工中引进智能科技,这样就使智能建筑中的照明系统更加节能。
3.3在电梯系统中的应用
随着我国科学技术的发展,智能建筑的应用越来越广泛,当前建筑主要是高层建筑,其中智能建筑的电梯系统与电气技术也有着紧密的联系。楼层越复杂,电梯系统也就越难施工,那么对电梯的性能要求和智能化就更高。电梯系统由中央集成系统统一控制和管理,与其他建筑系统设备协调工作,这样才能利用最合理的电梯设计满足最大的住户人流要求,保证生活和工作的高效性。但是电梯系统在实际施工中,有时也会存在紧急断电或者突然坠落等问题,通常为了应对以上问题,都活在电梯机房内连接一条独立的接地线,这样使电梯系统接地,再利用备用电源组提供电梯升降所需要,这样才能减少由于电梯故障而导致的不便,使人们生活的更舒适。
3.4在安保系统中的应用
智能建筑中的安保防护系统主要有三大系统组成:(1)出入口监控系统。出入口控制系统主要是利用智能功能对监控区域的人员进行统计和分析,任何进入监控区域的人都可以在此系统中显示,从源头上做好安保工作(2)视频监控系统。在监控区域内,利用大量摄像头无死角的布置,利用计算机技术,实时上传监控画面,安保系统通过画面分析,排除各种安全隐患并及时将各种情报反馈给安保工作人员,以便及时处理各种未知隐患。
4智能建筑中电气技术的未来发展趋势
4.1研究速度加快,应用广泛
近些年,智能建筑中的电气技术逐渐受到各界人士的关注,有关学者加快了对其的研究速度。而且随着智能建筑的发展,电气技术得到了广泛的应用,实现了人们办公和家庭生活的智能化,提高了建筑空间的应用标准。智能建筑中电气技术的发展对信息技术的应用具有直接影响,所以,电气技术在智能建筑设计中的应用会向更高水平的方向发展。
4.2设备更精湛,技术更可靠
在智能建筑中,电气设备的一个突出特点是持续不断的工作。因此,设备本身既要可靠、稳定,又要先进的电气技术作为支撑,以保证设备的有效运行。可见,在未来,相关人员要加强对电气技术的优化和对电气设备的研发。
4.3更加绿色环保与传统建筑不同,智能建筑追求的是自动化、智能化,其为建筑物本身需求的优化,设计和施工均会朝着绿色环保的趋势发展。绿色环保的理念与电气技术相结合,可节约能源、减少污染。
5结语
综上所述,近年来,电气技术在智能建筑设计中的应用成为一大潮流,并得到了空前的推广、发展。其不仅实现了建筑的智能化发展,使智能建筑建设实现绿色节能,同时将智能建筑与电气技术有效结合,更好地满足了人们工作和生活中的需求,推动了城市化的发展进程。
参考文献:
[1]牛一超.吴卫东,浅谈建筑电气技术在智能建筑中的作用[J].中国新技术新产品,2012(8):116~118.
关键词:智能建筑;电气工程;自动化技术
智能建筑设计师在设计过程中,不仅将现代建筑技术科学合理应用到智能建筑之中,而且电脑技术、电气工程及自动化技术也会被设计师有机应用到智能建筑之中。同时,智能建筑设计师还会在一定程度上对建筑资源予以科学配置,尽量满足不同用户需求,让用户能够生活在健康舒适的环境之中。电气工程及其自动化技术在智能建筑建造过程中,发挥着不可估量的作用,可以说决定了智能建筑的智能程度。所以,在智能建筑中,只有对电气工程及其自动化技术科学合理应用,才能够有效提高智能建筑资源利用率,也才能够满足不同用户需求。
1智能建筑概述
随着社会的发展,人们对居住环境的追求不再仅仅限于基本居住需求,而是不断对建筑环境的舒适、便利等服务设施以及信息沟通安全等方面提出了更高要求。在这种前提下,智能建筑应运而生。智能建筑在对传统建筑电气系统予以完善的基础上,有效满足了用户的个性需求。随着科学技术进步,建筑电气设备系统也会得到进一步完善。这都为智能建筑发展提供了有效保障。在提高智能建筑效用方面,集成化、智能化以及高效化电气工程及其自动化技术,发挥了重要作用。在智能建筑中,动力配电、控制、防雷等相关系统能够顺利运行,都得益于电气工程及其自动化技术。同时,电气工程及其自动化技术能够有效改变电气设备运行环境,进而使其能够处于高效运行状态。智能建筑只有借助屏蔽、抗干扰、防谐波防静电以及防雷等技术,才能够使其各项功能有效发挥。由此可知,智能建筑设计人员,只有将电气工程及其自动化技术科学合理运用到智能建筑之中,智能建筑才是名副其实的智能建筑,也才能够发挥其智能性能。
2电气工程及自动化分析
智能建筑之所以能够得到人们青睐,是电气工程及其自动化技术在智能建筑建造过程中得到了充分利用。智能建筑在构建过程中,不仅有效实施了综合布线、通信以及安全防范等技术,而且对这些技术进行了合理开发。同时,智能建筑能够对各种设备实施全方位集中控制,进而显示出电气工程及其自动化优势。首先,能够进行实时监控。随着社会进步与人们思想意识的提升,高层建筑越来越受到人们关注。然而,高层建筑由于涉及很多电气系统,并且结构相对于一般建筑结构比较复杂,极易出现故障,却又对故障不能够及时排除。这样就会对高层建筑管理产生一系列阻碍。这种情况下,智能建筑借助电气自动化系统能够对楼层各个系统实施数字化与信息化监控,能够对电气系统故障予以及时处理,并予以有效管理。同时,高层建筑通信、照明通风以及排水等相应设备,借助电气工程自动化也会得到极大改善。这样,不仅提高了高层建筑管理的便利性,而且提高了其安全系数。其次,能够有效控制各种设备。人们借助电气工程自动化系统,在对智能建筑实施管理时,不仅能够对各个设备实施有效控制,而且能够保证设备及时性与有效性。智能建筑设计师在对智能建筑功能进行设计时,只有对电气自动化系统功能充分了解,才能够有效发挥智能建筑电气工程自动化的作用。有效完善信息技术控制系统,不仅能够使控制机房对不同电气设备实现有效控制,而且能够充分发挥数控体系调节作用,实现楼层远程管理。创建科学有效的配电管理系统,借助电磁换向阀,对电气设备开关予以有效控制,进而对不同区域、不同部件结构予以有效控制。
3具体应用分析
智能建筑中科学合理运用了电气自动化技术等很多现代科学技术,进而满足了人们不同生活需求。同时,智能建筑配电系统与楼宇控制系统,借助电气自动化技术还能够完成智能控制。(1)配电系统智能化得到确保。配电系统能够有效保证整个智能建筑顺利运行。同时,配电系统只有借助自动化技术,才能够发挥其作用及安全运行,也才能够有效提高各种资源利用率。首先,在变电站中使用自动化技术。变电站运行状态不仅能够借助自动化技术得到有效监控,而且其运行效率也能够得到显著提高。所以,智能建筑变电站在设计过程中,多采用全微机化设备,而不再使用常规电磁式设备;光纤通信电缆由于具有很大优势,因此,不再使用传统电力信号电缆。同时,借助计算机系统对变电站进行全天候监控,进而对变电站实施自动化监督与管理。其次,在供电系统使用电气自动化技术。智能建筑供电系统在运行过程中,借助电气自动化技术,不仅有效提高了配电效率,而且还会有效提高资源利用效率。所以,智能建筑设计人员经常依据实际需求,对供电调度自动化以及配电管理等系统予以科学设计,能够最大程度提高智能建筑配电效率。第三,在电气安全系统中的运用。在智能建筑中,电气安全容不得半点马虎,必须予以高度重视。在智能建筑中,人们借助自动化技术,不仅能够对电气安全、设备绝缘性能等情况予以有效监测,而且能够对带电体与地面、人体之间的安全距离予以准确计算,进而保障人们安全用电。同时,智能建筑电气安全,也能够借助电线路安全载流量得到有效监测而得到保障。(2)楼宇控制系统有效性得到保证。建筑物中排水、照明、通风以及消防监测等系统,均属于建筑物控制系统。在智能建筑照明系统中,借助智能开关不仅能够节约能源,而且能够满足人们实际需求,并且还能够保证监控系统实时进行,节约大量人力与物力;智能建筑消防监测的自动监测与数据传输等活动,都能够借助在线监测系统得以实现。这样,不仅能够对智能建筑真实动态予以及时掌控,而且能够提高监测准确率,进而防止出现火灾隐患。由于这些系统与人们日常生活息息相关,因此,在智能建筑中,借助电气自动化技术对这些控制系统予以科学管理,不仅能够提高其运行效率,而且能够保障人们日常生活正常进行。(3)保障智能建筑通信系统畅通。在智能建筑中,通信系统是重中之重。只有对通信系统实现智能化管理,智能建筑才能够称得上真正的智能建筑。因此,智能建筑必须具备完善的通信系统,用户局域网与智能建筑管理人员计算机及其他外部设备之间,才能够实施数据有效交换,进而满足用户不同需求。同时,卫星通信以及IP通信等各种通信实施自动化技术后,在智能建筑通信系统中的应用,能够有效完善智能建筑中的通信网络,满足了不同用户需求。这样,电气工程及其自动化技术,就能够有效保障智能建筑通信系统顺畅。
4结语
智能建筑随着社会的进步,将逐渐对传统建筑进行完善,也将成为人们生活居住的发展方向。电气工程及其自动化技术对促进智能建筑发展,起到了不可低估的作用。电气工程及其自动化在智能建筑中的应用,不仅有效提高了建筑工程效率,提高了测量准确性与及时性,而且最大程度降低了安全事故发生。同时,智能建筑借助电气工程及其自动化,建筑质量以及运行效率均得到显著提高,企业经济效益以及企业竞争力也会得到明显改变。
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[4]吴新锋.智能建筑中电气工程及其自动化技术的探索[J].农业与技术,2014(08):234-235.
很多年前,蓝色巨人IBM就提出了“智慧地球”的概念,以一种更智慧的方法利用信息技术改善人类生活。现在IBM正斥资30亿美元打造IBM Watson IoT Platform物联网云端服务平台,融入了认知分析(人工智能)技术的Watson IoT拥有从业务分析、存储空间、数据和分析、物联网、Web、移动应用到Watson语义识别、分析、预测等一百多个功能模块,用户只要轻松调用这些模块就能达到意想不到的效果。
目前世界各国正在大力支持物联网产业的发展,据Gartner预测,到2020年全球所使用的物联网设备数量将超过200亿台。数百亿的设备每天都在产生数据信息,这些海量数据藏着巨大赚钱商机,越来越多的企业开始从数据中洞见未来,寻找提升未来竞争力的最佳途径。IBM Watson IoT Platform的出现正好为企业提供了一个发掘新商机的绝佳平台。
智能建筑
让每一处能耗清晰可见
我们经历了三次重大的工业革命,从蒸气机的出现到电灯、发电机的发明,石油能源的利用(内燃机、汽车的发明),人类把能源的利用发挥到极致。然而,化石能源的过度开发和消耗使环境受到严重的破坏。
今天,我们正在经历气候变暖的影响,由于极地冰川融化导致海平面的上升,地球上无数岛屿面临消失的危机,降低能耗实现能源利用的智慧管理势在必行。
建筑是能耗大户,它和交通、工业并称为三大高能耗行业,建筑能耗已占到全国总能耗的近40%,发展绿色建筑是必然的选择。我国正处于城镇化快速发展期,城镇和农村住宅有400亿多平方米,这些住宅95%都是高耗能的建筑。建筑一旦建成就开始产生能耗,如采暖、空调、照明、厨房设施,洗衣机等都是建筑能耗中的主导部分,通过物联网平台对这些设备进行监控,能源消耗一目了然,这对节能减排具有重要意义。
IBM正利用出色的云计算、大数据分析技术为用户解决能源损耗的问题。Sogeti High Tech使用Bluemix中的IBM Watson IoT Platform 服务构建了一款物联化智能建筑解决方案,实现了本地传感器与设备的远程监控与控制。
通常建筑能耗形式包括电、煤、天然气以及集中供热的蒸汽和热水等,通过传感器对能耗设备数据进行采集,再经过物联网网关发送到IBM物联网平台,便能生成系统的动态数据供用户实时监控。
IBM Watson IoT Platform不受时间和地区的限制,用户可以随时随地查看每个大厦和房间的温度、亮度、噪音以及家电设备的运行情况,用户还可以通过远程关断用电设备,实现智慧远程管理。IBM Watson IoT提供了一个简单、安全且可扩展的通信架构,物联网数据通过MQTT协助进行传送,保证了数据的安全和快速性。IBM Watson IoT基于开源的Cloud Foundry技术,具有良好的开放性,灵活满足用户个性化需求。无论是设备监控还是预测性分析,用户可以根据自己的需求进行二次设计。
智慧交通大数据
分析预知未来路况
在经济高度发达的今天,大城市里都遇到交通混乱、拥堵和事故频繁的难题。通行一公里,塞车半小时!道路拥堵导致运输效率大幅下降,造成了时间浪费,空气的污染,使社会发展付出昂贵的代价。交通拥堵问题原因是缺乏一个系统、科学的运营决策;另一方面是城市规划者没有充分考虑未来车流量负荷。
解决道路拥堵的有效办法是实行智慧交通管理,通过数据监测实时交通路况,分析预知未来交通堵塞状况,合理选择交通方式、交通路线,避免拥堵,从而减少能源浪费,降低时间成本。IBM Watson是世界最强大的人工智能系统,曾经在智力竞赛中打败过人类,苹果Siri使用的就是Watson的强大数据处理和分析能力。引入了Watson的IBM物联网平台可以通过来自各个路段的监控数据认知分析,然后给出最佳的出行方案。
智能交通的核心内容是通过传感器和感知终端实时收集动态交通信息,实现道路管理智能化。随着无人驾驶技术的成熟发展,未来的汽车将越来越智能化,每一台车都装满传感器,实时感知汽车各个部件的性能好坏,通过车联网预测周边车量可能发生的动态路径,预知路面、天气等复杂环境的变化,让驾驶者提前做出应对处理,利用大数据分析能有效减少交通事故和道路拥堵的局面。
IBM已与美国亚利桑那州汽车制造商Local Motors合作推出了自动驾驶巴士,搭载IBM Waston物联网技术的巴士 Olli能与人类交流,用户可以用任何语言输入指令,经过Waston自然语言处理翻译后,Olli巴士会按照指令将用户带到目的地。此外,Olli还能回答乘客提出的“是否到站?”、“到哪里了?”等问题。IBM在物联网领域投入大力的研发,还不断推出汽车交通相关的物联网组件,包括自动驾驶、车联网密钥安全技术等。
预测分析
减少工厂设备停机时间
无序的工业生产每天都在产生大量的浪费,设备发生故障停机会给企业造成严重损失,如果生产线的突然停机,可能会让一些企业付出百万元甚至上亿元的代价。如今,世界各地正在推动“机器换人”,未来工厂自动化设备将越来越多,如何防止设备故障,如何提升机器的运转效率?这是每个工厂都必需考虑的问题。
中国制造业处于转型升级的关键时期,“中国制造2025”行动战略大力推进新一代信息技术与工业的融合,这与德国“工业4.0”和美国“工业互联网”概念异曲同工。未来制造业的发展方向是形成自动化,互联化和智能化的高效工厂,能实现所谓的个性化的定制服务。而在智慧工厂的发展过程中,大数据分析将是重要的角色。
【关键词】PC;IT 技术;电气自动化技术;应用
一、前言
电气自动化是电气信息领域的一门新兴学科,但由于和人们的日常生活以及工业生产密切相关,发展非常迅速,现在也相对比较成熟。已经成为高新技术产业的重要组成部分,广泛应用于工业、农业、国防等领域,在国民经济中发挥着越来越重要的作用。电子自动化出现之后,基于PC 的电气自动化技术能够大大的提高生产效率,进一步提高经济效益。
二、基于PC 的电气自动化技术应用现状
1.开放式的平台应用
在电气自动化应用与发展中,一个具有统一性、开放性的平台对系统设计及应用起到重要作用。一方面,全面采用IEC61131 标准,既可优化管理程序,也可提高平台应用效率,缩短编程更改或升级的周期,具有广泛的应用价值。在该标准平台中,除了规范语义、语法之外,也实现了产品编程接口的统一化、标准化,以此保证电气化系统的合格率,实现各个程序之间的有效通讯;另一方面,Windows已成为工控标准化平台。当前,我国普遍采用Windows 系统,操作简单、维护便捷,应用广泛;采用PC 控制系统,具有极强的灵活性,可在各行各业发挥作用;对于商业管理或者企业管理来说,网络技术、PC 技术不再陌生,同时工业自动化领域也逐渐普及了人机界面,Windows 操作平台发挥积极作用。
2.IT 技术与电气自动化的融合
伴随着信息技术的高速发展,信息技术在很多电气产品中都得到了广泛的应用,其中传感器、执行器、控制器和仪表等很多电气产品中都包含有信息技术的成分,而多媒体技术和计算机网络技术在电气自动化领域有着广阔的发展前景。比如在企业内部,企业的管理者可以将企业的财务及人事等数据使用标准的IE 浏览器进行查询、调阅等。
3.电气工程与人工智能相结合
AI(Artificial Intelligence)即人工智能,随着经济和技术的发展,我国在人工智能方面的研究取得了令人瞩目的成就。尤其在电气工程方面,越来越多的技术研究人员致力于两方面的集合工作。目前,电气工程中计算机辅助工作的比例逐渐增大,以电气工程设计为例,CAD 技术早已代替了手工设计。技术人员在研究电气工程与人工智能的结合时,通常会从三方面入手:
(1)用于电气工程故障的监测和诊断维修;
(2)用于电气工程生产过程中的产品保护和序列控制;
(3)用于后期电气工程系统的优化。人工智能的运用不仅涉及到电路、电机、声、光、磁、电等知识的综合运用,以及硬件和软件的结合,而且还要依靠以往的设计经验和使用经验,参考实验基础上的参数。
三、电气自动化技术的成功策略
为了满足用户不断增长的需求和符合当今技术的发展趋势,无论是自动化系统厂商和系统集成公司,还是作为最终用户,在决策一个自动化系统时都必须采用正确的自动化系统策略。―个成功的自动化系统策略在于以下两个方面。
1.采用统一的系统开发平台
统一的系统开发平台应当可以支持一个自动化项目周期中的设计、实施和测试、调试和开机、运行及维护等各个阶段和环节,这样可以大大降低从设计到完成的时间和费用。统一的系统开发平台还应满足用户另一个重要需求即开发平立于最终的运行平台。根据项目的特点和最终用户的需求决定将统一的运行代码下载到硬件PLC、基于Windows NT的软件PIE、嵌入式NT系统还是基于WindowsCE的控制系统中。
在这方面,基于PC的自动化产品满足了以上要求。如西门子公司的SIMATIC WinAC产品系列。类似的产品还有Rockwell AB公司的Softlogix,Won.derware公司的InControl等产品。
2.在现实中运用智能终端技术
当前的数字化技术在工业电气自动化的应用中也存在着一定的弊端,需要进行改进和完善,主要的弊端在于应用时限限制大,数字技术的操作人员短缺,智能化水平不高等影响。因此在当前采用智能终端技术进行分析和创新是数字化技术应用的主要方式,是用光纤作为连接设备,通过智能终端对数据进行自动化的收集与控制,双重设备相互配合,其中一个用来保护电力中断、远程测控以及信号发送,另一个则给以跳闸双重保护,更加提高了数字化技术在工业电气自动化中的智能性与可靠度。此外,数字化程序借口的标准化是工业电气自动化能够有效运行的主要条件,所以,这就解决了个人计算机平台的自动化问题,有利于企业的事件相关电位系统与制造执行系统之间的连接,将TCP/IP 标准作为通讯标准,这样,个人计算机就会在管理与控制自动化中建立一个接口。
四、电气自动化的应用
1.建筑中的应用
智能化建筑势必要引入电气自动化的成分,随着我国国民经济的飞速发展以及数字化、电子化科技发展,无疑,高档智能化建筑已经成为了当今建筑界的主流方向。为了达到设备的合理利用,资源的人力的节省就有了建筑设备的自动化控制系统。例如:在建筑物供配电设计中,接地系统设计占有重要的地位,因为它关系到供电系统的可靠性,安全性。IN―S是一个三相四线J/NPE线的接地系统。通常建筑物内设有独立变配电所时进线采用该系统。TN―S系统的特点是,中性线N与保护接地线PE除在变压器中性点共同接地外,两线不再有任何的电气连接。中性线N是带电的,而PE线不带电。该接地系统完全具备安全和可靠的基准电位。只要像TN―C―S接地系统,采取同样的技术措施,TN―S系统可以用作智能建筑物的接地系统。智能建筑应设置电子设备的直流接地,交流工作接地,安全保护接地及普通建筑也应具备的防雷保护接地。
智能化建筑内有大量的电子设备与布线系统,如通信自动化系统,火灾报警及消防联动控制系统,楼宇自动化系统,保安监控系统,办公自动化系统,闭路电视系统等,以及他们相应的布线系统。这些电子设备及布线系统一般均属于耐压等级低,防干扰要求高,最怕受到雷击的部分,建立了严密、完整的防雷结构。智能建筑多属于一级负荷,应按一级防雷建筑物的保护措施设计,组成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。
2.应用于净化空调设备
净化空调系统控制自动监控装置,可设计成单个系统的测量、控制系统,也可设计成数字计算机控制管理系统。对温度的控制,净化空凋系统采用DDC控制,装设在回风管(回风温度近似于洁净室温度)的温度传感器所检测的温度送往DX一9100,与设定点相比较,用比例加积分加微分运算进行控制,输出相应电压信号,控制加热电动调节阀或冷水电动调节阀的动作,控制回风温度保持在18"12―26‘℃之间,使洁净室温度符合GMP 要求。对湿度的控制,装设在同风管(回风湿度近似于洁净室湿度)内的湿度传感器所检测的湿度,送往控制器与设定湿度相比较,用比例加积分运算控制,输出电JK信号,控制蒸汽电动调节阀的动作,控制回风湿度保持在45%―65%,使洁净室湿度以满足GMP要求。
五、结束语
综上所述,基于PC 的自动化技术符合当下工业发展的趋势,能够满足工业生产过程中的技术需要,有效地提高工业生产的效益和质量控制,因此,基于PC 的自动化技术是当下发展的一个机遇。
参考文献
关键词:智能化;建筑;电气
中图分类号:F407文献标识码: A
一、智能化建筑电气节能概述
智能建筑其技术基础主要涉及建筑技术、电脑技术、通讯技术和控制技术。作为一种新型的现代化楼宇,智能建筑通过对建筑物的结构、系统、服务和管理这四个基本要素以及它们之间的内在联系,以最优化的电气设计,为使用者提供一个投资合理又拥有高效率的幽雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间。使智能建筑物能够帮助楼宇业主,在诸如费用开支、生活舒适、商务活动和人身安全等方面得到最大利益的回报。显然智能建筑对智能控制提出了较高要求,而智能控制的根本取决于智能化建筑电气如何实现高效智能化节能,也即取决于如何通过电气节能技术的革新来降低智能化建筑的电气耗能。
如何实现智能楼宇电气的智能化节能是当下全球范围内建筑电气工程行业关注的焦点所在。如何对楼宇的供配电体系、安全控制体系进行智能化的、自动化的环保节能优化是智能化建筑电气节能优化设计的核心问题所在。这也是未来建筑电气节能技术的攻关方向。
二、建筑智能化过程中电气节能存在问题
1、建筑电气节能设计未优化
控制方式、照明光源的不合理选择造成了照明系统的高耗能。建筑耗电中照明耗电占了很大的比例,我国照明耗电大体占全国发电量的10%~12%。不合理的照明开关控制及节能系统控制方面存在的漏洞都造成了大量能耗,智能系统没有对照明系统工作的时长进行合理监控与控制,给供配电与照明电气节能系统的发展带来不利影响。
建筑的通风与设计不合理造成了建筑的空调冷量过高,耗能过大。一些使用中央空调的商业楼或办公楼,在建筑过程中由于不合理的设计或施工造成机械排风及室内通风不畅、设备选型不当、运行制度不合理等,最终导致室内外通风不畅,人体舒适度降低,空调的能耗达不到人类舒适的的要求,造成浪费。
其他辅助电气设施设置不当。建设过程中,在智能建筑内部由于给水排水、采暖通风等方面的系统运行方式或设备选型不合理,都会导致智能建筑电气的高耗能问题。
2、缺乏智能化建筑电气质量安全监控
表现在建筑电气监控安全优化控制方面,某些建筑电气工程师未能全面有效地对现有建筑电气节能技术进行参考、分析和运用,导致在其具体的设计环节缺乏可实施性,使得某些智能楼宇的电气节能体系无法有效地正常运行,达不到相关国家规范对节能的要求,也不能保障智能化建筑电气节能体系的安全。
3、缺乏全面有效的协调统筹
基于我国当前智能化建筑电气节能技术发展现状,可以看出,目前智能化建筑电气节能体系缺乏合理全面的统筹规划设计,致使节能体系实际运行效率低下,耗电量大。缺乏全面有效的协调统筹,导致控制制度存在漏洞,电能消耗过大。
三、在进行智能建筑电气设计所要注重注意的问题
在实践证明中发现,想要真正实现智能建筑电气设计就必须对相关问题进行重点把握,有效避免设计中存在的不合理设置现象。首先,由于智能建筑中涉及到的相关设备相对较多,例如建筑给排水设备、运输设备以及相关电气设备等,在一定程度上造成了用电量较大的情况,所以供电设备的可靠性要求将直接影响到工作的有效展开。同时在进行智能建筑设计时照明与动力干线的工作问题,进行过程中为了保证效果要注意将照明配电要与动力回路分开。再次,注意消防工作。近年来智能建筑逐渐趋向于高度高、人员密集的状态在发展着,所以对于消防安全工作要求较高,同时建筑电气设备涉及到的先关管线也要做好消防预防工作。最后,注意电气设备配电方式的合理化。要尽量选用高效率的变压器、照明设备以及相关补偿装置等,同时注意不同原理供电回路的分配,能够有效的达到节约用电的目的,最终实现智能建筑节能的效果。
三、建筑智能化过程中电气节能出现问题的改善措施
1、智能化建筑电气质量安全监控优化措施
建筑电气质量安全监控技术是确保智能化建筑电气节能体系正常安全有效地运行的保障,应正视建筑电气质量安全监控进行优化在智能化建筑节能电气工程中的重要的地位.质量安全监控的优化可以从以下两个方面展开:
从智能化建筑电气节能监测与控制进行优化。如:对通风与空调控制系统、冷热源、空调水的检测控制、供配电系统监测、照明系统监测、综合控制系统等全方位进行智能化控制。统计分析并优化相关设备的耗电量。在注重智能化建筑电气节能体系设计的同时,还应重点注意对质量监控体系设备安全性的监控,以此达到全面的节能效果。
从智能化建筑电气节能供电体系进行优化。如借助网络开启智能保护措施,通过借助Intel的人工智能识别体系对质量安全进行监控,对能耗数据进行采集与分析,记录设备运行运行状况,及时发现安全问题。
2、电气节能技术体系优化的重要环节
具体包括以下四个方面:①智能控制策略的优化;②智能控制管理方式的优化;③智能数字控制器的优化;④智能控制网络的优化。
同时在智能化建筑电气节能技术设计时应符合我国现行的智能化建筑电气国家设计规程和标准,并且要在具体设计过程中,遵循适用性、安全性、节能性、环保性四大基本原则,以此完善和发展智能化建筑电气节能技术。
以中央空调的控制系统为例。首先,从智能控制策略优化的角度出发,建立了一套基于LonWorks和智能控制技术的中央空调节能控制系统。全面提升系统的性能,更好地实现高可靠、高性能和高节能的目标,结合传统的PID控制方法,建立系统模糊控制器。系统模糊控制器的设计分两部分,上位机是较为复杂的模糊控制程序,实现系统主要环节节能,并以“组态王”对空调系统进行监控。下位机基于芯片智能节点的设计,实现空调末端环节的节能。其次,从智能控制管理方式的优化角度出发,为了给空调使用者提供较大的舒适与便利,工程设计者可以通过在DDC上安装功能与智能控制面板的设定器接近的专门部件来实现对暖通空调体系的中央控制。再次,从智能数字控制器的优化角度出发,可以依据不同的场合选择不同处理能力的DDC,即中央空调系统的控制对象,包括控制区域的温度、湿度、新风量、冷(热)水温度、压力等几个方面进行调节。通过对空气处理机组(空气处理机组是指集中在空调机房的集中式的空气处理设备,包括送、回风机、过滤器、冷却器、加热器、加湿器等,它是整个中央空调系统的重要组成部分和核心)的控制,控制温度和湿度,以及新风量的大小等。将室内的温湿度环境保持在适宜的水平,并且尽量使系统的能耗最小,实现控制的最终目标。最后,从智能控制网络的优化角度出发,通过智能收发器、操作系统、控制器或路由器等,并基于标准的智能化嵌入所有网络设备―――使每个设备更加独立、可互操作和可靠。帮助应用程序将不同产品转变为可提高能源效率,并使人们的生活更加安全、舒适或高效的卓越系统。从而降低能耗,可以对大型智能化建筑电气节能工程进行优化。智能控制策略、智能控制管理方式、智能数字控制器以及智能控制网络的优化组合有助于全面实现智能控制体系的全面优化,从而达到节能降耗、安全环保的智能化建筑节能目的。
结束语
智能化不仅是我国建筑工程要攻关的方向,也是建筑电气节能设计的世界性发展方向。电能的节约降耗是智能化建筑的工程设计中的重中之重,基于目前我国建筑电气能源消耗较大的现实以及在智能化建筑电气节能技术工程设计中存在的诸多状况,如实际运行效率低下、实际节能效果不明显等现实问题,智能化建筑电气节能应从整体优化的角度,首先应关注智能化控制体系与电气管理体系节能设计的优化与安全。其次在对智能化控制体系进行优化的同时,要重点开发完善智能化建筑电气的质量安全监控和技术革新,目的是在整体上实现智能化建筑电气节能环保效益和经济效益的最大化。
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关键词:智能建筑 安装工程 质量探究
中图分类号:TV734文献标识码:A
1.引言
智能建筑不仅在使用上更加的方便快捷,而且在能源消耗方面也远低于普通的建筑物。众所周知,居民建筑不论是在建设过程中还是在使用过程中,都是能源消耗的一个大项,因此发展住宅建筑的节能设计是日后建筑业发展的一个趋势。根据相关资料显示,我国在住宅建筑上面的能源耗费要远远高于所处在同类环境中的西方发达国家,当然这在一个发展中国家是在所难免的,但是所超费用竟达到了三倍之多,并且还有已建工程中有九成不符合相关规定,在建工程中这个比率也占到了80%以上等等现象,确实是我国在发展节能建筑中薄弱的体现。为了解决这样一个局面,在我国境内由中华人民共和国住房和城乡建设部批准的《节能建筑评价标准》为建筑行业内节能设计的国家标准,编号为GB/T50668-2011,自2012年5月1日起实施,这一举措的成功实施也在一定程度上缓解我国现在住房节能方面的尴尬局面。机电安装工程作为智能建筑发挥节能效益的有效保障是整个建筑施工的重要组成部分,因此加强对机电安装施工的监管工作,提升机电安装的施工质量,是确保整个智能建筑质量安全的大前提,是保证节能减排措施的基石。
2.建筑机电安装施工协调性
建筑工程施工是一项极其复杂的工作,其所涉及的专业范围广、操作人员多、施工工艺繁琐,而且在同一个施工面上常常有若干个专业的施工队伍,于是由于施工资源分配不均现象而造成施工队之间出现摩擦,严重的还会造成工期的延误。机电安装工程是一项专业性非常强的工作,每一项工作之间都有着紧密的联系,若是由于外部因素的影响或是出现内部工作的不协调,这会造成施工质量的严重下降,不仅会造成不必要的资源浪费,还会影响整个智能建筑物的使用质量。为了极大限度的避免这种情况的发生,在对建筑机电安装施工进行多方面、全方位的协调时,主要从以下几个方面入手。
①按规定及时与其他施工队伍进行交接。机电施工中涉及的专业队伍相当的繁多,分包单位也就会相应的增加,因此当每一个承包单位进行施工时,总承包商要及时地对其交接手续进行检查、监督工作,一定要分清分包单位的工作与责任,并对这一过程做好相关的记录工作。对于一些规模大、投资多的大型项目,要安排专门的管理人员,监管交接过程,并及时的向总承包商和建设单位进行汇报,并签字确认。
②分清专业施工界面,合理安排施工顺序。智能建筑中机械、电气的构成比重相对来说是非常大的,而且其相互之间的关系也非常的复杂,因此合理的确定施工步骤,对于提高施工效率,保障施工质量是非常有效的。就以机电安装中相当重要的电气安装来说,高精度、高要求、高标准的电压控制要求能够明确地分析和判断出强弱电在施工图纸界面的区别,如气体灭火控制屏的220V电源线、空调机的控制柜至电源箱间的管线等属于强电的范围,但在有些设计图纸上不符合相关强电安装的要求,这就要求图纸会审等阶段对图纸中的问题及时提出,由设计人员进行修改,从而及时避免工程质量问题的滋生,避免各个施工单位因无序施工而出现施工真空或重复施工问题。
③各专业队伍的交错施工。为了确保智能建筑的整体性,各个专业之间需要紧密的相互配合,制定好一套行之有效的施工方案是进行交错施工的前提,对施工过程中可能出现的问题做尽可能全面的分析,抓住主要问题,提出解决方案,有效地保证交错施工的质量。配管穿线一般是在土建施工过程中的,因此相关管理人员要及时掌握各专业施工要点,进行合理细致的安排,制定局部的详细的施工进度配合计划,检查落实制定的施工工序,促进机电安装施工与其他项目施工有效地融合起来。
3. 建筑机电安装施工关键技术
机电安装施工的关键技术是智能建筑能够“智能化”的关键,抓好机电施工过程中的关键技术环节能够确保智能系统安全稳定的运行。那么下面就以其中最为关键的电气安装技术为例展开论述。
供配电系统安装中,首先要检查电力平面图和系统图是否匹配,配电箱、控制柜、开关、灯具以及线路的标注位置是不是相符。保证变配电房间的开间进深层高是否符合国家规范标准,其空间大小应当有利于管理人员的检查与维修。根据设计要求,确定高低压配电柜的合理布置,尽量减少电缆的长度以减少电缆老化出现的问题。变配电系统要求保留两个以上的接地系统,并要求变压器等设备有完整的接地回路。高低压配电室内不能出现与电气五官的水暖管道。嵌入式配电箱的安装的墙体若为承重墙,要提前考虑墙体的承重结构。明装在一起的各类配电箱的安装高度应尽可能地一致,达到一定的美观效果,配电箱内应配置线路布置图,总开关到各分开关的连接、线路要清晰明了。倒显得线径与开关的接端匹配,不能出现电流相差两级以上的配置。
管路系统的安装中,电气管路的暗敷要注意墙体的厚度、材质、结构,若厚度过小,使用空心砖或陶粒混凝土是,管路应沿地或沿顶棚敷设,沿地暗敷时应注意地面垫层的厚度。当与给来水、热力等其他管路敷设的距离过近或者有搭接时,一定要采取必要的隔离措施,不能造成线路的破坏。电气管路跨越两个建筑结构是,由于结构的自然沉降或变形会导致线路长度发生变化,因此在结构交界处要设置沉降箱,提供给线路一定的伸缩。
4.建筑机电安装施工质量目标控制
质量目标控制也就是针对工程施工的方向,明确相关责任人的义务和权利,对工程施工的质量进行实时的监控工作,以达到较好的质量控制。在实际施工当中存在着多方的监控主体,有甲方、监理单位以及承包商等等,因此应该明确各方的管理职权和责任,促使各方相关责任人按照具体的规定和职权进行有效管理。不能出现多头管理或管理真空的现象,因为这都不利于机电安装工程的顺利进行,同时也会影响施工人员的具体操作,进而影响整个工程的质量。在质量目标控制的具体操作阶段,首先要掌握工程的实际情况,分清轻重,突出重点,制定措施,发挥管理人员的主观能动性对工程的质量问题进行及时有效的解决。其次,在监控的过程中要做到以点带线、以线带面,点线面的结合能够促使管理绩效能够达到系统性的效果,有利于管理工作的展开和深入。
5.结束语
智能建筑是结合现代科技产物的建筑工程,因此这些机电设施的质量,成为人们重点的注意对象,认真做好质量检测,并且在施工过程中要注意从整体上做好协调,防止无序施工造成的施工盲点和重复施工,给工程质量埋下隐患。作为未来建筑市场的发展趋势,将会越来越受到人们的追捧,机电安装工程的不断升级正是智能建筑生存的关键所在,因此我们有必要也应该将更多的精力投入到机电安装工程质量的监控当中。
参考文献:
[1]陈丹青.浅谈智能建筑机电安装质量监控[J].《科技致富向导》,2011(05).
[2]梁伟文.智能建筑机电安装监控[J].《中国建设信息》,2008(05).
[关键词]智能控制 模糊控制 中央空调系统 节能
中图分类号:TU831;TU855 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)42-0349-01
空调系统复杂,其运行过程需要有适当的控制手段,以保证系统的节能效果和运行的稳定性。但针对这样复杂难控的对象,经典控制和现代控制都难以充分满足要求,所以需要借助于智能控制来全面实现。智能控制是自动控制发展的高级阶段,是控制论、系统论、信息论和人工智能等多种学科交叉和综合的产物,为解决那些用传统方法难以或不能很好解决的复杂系统的控制提供了有效的理论和方法,本文对此进行了分析
一、智能控制概述
既然常规控制理论与技术已经越来越难以满足工程上对提高自动化水平和扩大自动化范围的要求,人们开始积极探索新的途径或解决手段。先是发现在复杂的生产实践中,熟练的操作工、技术人员或专家不但能自如操作,还可获得较满意的控制效果。这自然引发了人们的联想:将这些人的知识经验和控制理论相结合,作为控制理论解决复杂过程的一个补充手段。这样,为解决复杂系统的控制问题,各国控制界都探索建立新的控制理论,即充分利用人的控制知识对复杂系统进行控制,逐渐形成了智能控制理论的雏形。最初就是以机器人控制为背景而提出的。智能控制就是指应用人工智能理论与技术及优化方法,在未知环境中,仿效人的智能,独立对系统实现控制,以达到其控制目标的一类自动控制技术。智能控制系统的核心是智能控制器。它是对人脑的神经结构、思维过程、专家决策的一种模仿,甚至是仿照生物进化和群体免疫特性的优化算法。目前主要包括模糊控制、神经元网络控制、专家控制系统、学习控制、人工生物进化(含遗传、免疫和种群寻优)算法等。
为实现某种控制任务,智能控制的一般结构图如下所示。随着人类科技的不断发展,受控对象越来越复杂,自动化技术也就经历了从开环控制、闭环控制到当前的研究热点一智能控制的发展过程,其示意图如下:
可见,目前的智能控制是控制理论发展的高级阶段,主要解决那些用传统控制方法无法解决的复杂系统的控制问题。
近年来,智能控制系统的研究正处于全盛的发展时期,其理论和技术在国内外都有了较大的发展,涉及不同领域和部门的应用研究较为广泛,己经进入工程化、实用化的阶段。但作为一门新兴的理论技术,智能控制技术尚未形成一个完整的理论体系,对智能控制系统的稳定性和鲁棒性研究几乎还是空白。应用最多、最普遍的是二元结构,三元结构的应用依然较少,整体在应用实践中还处于不断充实改善阶段。然而,随着计算机技术、人工智能技术的迅速发展,智能控制必将迎来新的突破,从单纯的智能控制逐步走向综合性控制。
二、智能控制在空调系统运行中的应用
1、模糊控制在定风量空调系统中的应用
定风量空调系统的风量一定,不管负荷如何变化,风机执行全风量运转,通过改变送风温度来满足室内冷热负荷的变化,以维持室内设定的温湿度值。现代智能建筑中常用的定风量空调系统结构见图3。
该空调系统不仅具有供冷、供暖、除湿、加湿功能,而且通过采用智能控制技术对回风机、排风口和电动风门进行控制,可以实现自动混合式、全新风或循环式运行,具有较好的节能效果。定风量空调系统控制的主要内容有空调回风温度自动调节、空调回风湿度自动调节以及新风阀、回风阀和排风阀的比例控制等。由于室外空气状态的变化和室内热湿负荷的变化以及空气处理机组内各种阀门调节的非线性,加之房间的热惯性,导致直接通过风阀和水阀控制房间的温湿度有一定的困难,因此该系统模型采用串级控制的方法,控制器算法采用模糊控制和PID调节,模糊控制响应速度快,过滤时间短,鲁棒性好,适于被控对象变化大的情况,当被控温度与设定温度相差较小时,切换为 PID 控制。
2、模糊控制在变风量空调系统中的应用
变风量系统是指当空调房间内的冷热负荷发生变化时,通过改变送风量而不是改变送风温度来维持室内温湿度要求的一种空调方式。在该系统中,每个房间的送风入口处设置了一个末端装置,该装置实际上就是一个可以进行自动控制的风阀,通过增大或减小送入室内的风量,实现对各个房间温湿度的单独控制。变风量空调系统的特点是送风温度不变,也就是说表冷器回水调节阀的开度不变。工程上一般采用变频器来调节送风电机的转速,从而实现送风量的改变。变风量空调系统的控制结构见图 7,其控制内容主要有送风量的自动调节、回风机的自动调节、相对湿度的自动控制、新风阀、回风阀和排风阀的比例控制以及变风量末端装置的自动调节等。为保证空调房间内有良好的舒适性,室内的相对湿度可以通过改变送风含湿量来实现。在工程中一般采用回风管道内的相对湿度作为调节参数,根据该参数的变化调节蒸汽加湿阀的开度,以获得稳定的系统相对湿度。
结语
智能控制是针对被控系统的高度复杂性、高度不确定性及人们对控制性能越来越高的要求而提出的,由此,一个理想的智能控制系统应具备的性能有:学习功能、适应功能、容错功能、鲁棒性和组织功能。其中,低层次的学习功能主要包含对控制对象参数的学习,高层次的学习则包含对知识的遗忘与更新。将模糊控制、神经网络控制等智能控制技术引入空调系统控制领域,就是一项很有价值的任务,我们必须加大这一方面的研究力度,做好实践工作。
参考文献
【关键词】智能建筑,电能质量问题,电能监测
中图分类号:F407.6文献标识码: A
一.前言
近年来,人们对用电有大幅度需求,因此建筑要求电气设备要防潮、防爆、防火、防污染等。简单的说就是电气设备要与时俱进,对设备的引进需要很强的技术性以及政策性做支持。智能建筑中的电气设备必须要做好全面的电能问题监测,防止因为用电问题给人们带来经济损失甚至人员的伤亡,保障居民的正常生活。
二.电能质量监测系统设计的目的和意义
目前,电能作为现代社会中最为重要的二次能源,应用越来越广泛,现代社会对电能的需求量也日益增加,可以说电能的应用程度已经成为一个国家发展水平的主要标志之一 。与此同时,随着智能电网和电力市场进程的不断推进和发展,用户对电能质量的要求也不断提升,并要求提供多种可选的电能质量和价格方案,两者的矛盾日益尖锐,而这直接带来的影响便是电能质量的好坏已经开始影响电力公司的市场占有率。同时电能质量对电力系统电网和电气设备的安全经济高效运行、产品质量保证以及维护人们日常生产和生活的正常秩序的重要意义也逐步的体现了出来, 电能质量问题已经开始受到越来越多人们的关注,如何提高和保证电能质量己经成为我国电力系统面临的重要问题。
我们知道电能质量的高低主要由供电电压允许偏差、电力系统频率允许偏差、公用电网谐波电压允许波动与闪变三相电压允许不平衡度等电能质量参数表征决定。目前我国电能质量国家标准主要规定了五个指标:频率、谐波、电压偏差、三相不平衡及电压波动与闪变。故一直以来供电线路的电压、电流、功率因数、有功功率、无功功率等参数的检测是掌握供电线路和设备运行状态的基础,有些参数还是保证功率补偿有效性和合理性的决策依据。
三. 智能建筑系统的主要内容
1.各种设备按规定时间进行启停控制,以达到节约能源的目的;
2.供电系统、空调系统、供排水系统、冷热源等的参数调节控制监视和设备运行状态的监测;
3.对各种设备运行时间积累和维修期限达到报警,以便及时更换或维修服役期满的设备,延长设备的使用寿命,提高服务质量;
4.根据建筑实际需要的冷负荷,自动控制冷水机组投入运行的设备台数,达到最佳的运行方式;
5.据设备运行时间自动更换工作和备用设备,延长设备的使用寿命;
6.对各种能源消耗进行计量和计费;
7.各种文本的自动生成和打印。
四.智能建筑中的电能监测质量主要问题
在电能质量监测领域除了需要不断的加大投入与研究,它在发展中还应集中解决以下几方面的问题:
1.基础理论的研究
电能质量基础理论研究是对其本质进行深入研究的基础,包括统一的畸变波形行电能质量的含义,各功率成分的定义、产生机理、评价体系的研究,及物理意义,科学的计算方法研究等。目前为适应不同的需要提出许多的定义方法。各方法在数学表达式、物理意义、建立模型及实施方面各有所长,但距离理论上和实际上的统一并易于接受的表达式尚有一定的差距,无法对电能质量做出综合的分析和评估。这一理论的短缺无疑将会阻碍对电能质量进一步的深入研究。
2.电能质量监测的网络化、智能化
现代电网规模越来越大,监测点越来越多,未来电能质量的监测不仅局限于某一点,而是要实现同一供电系统、不同地点的电能质量监测,甚至实现多个不同供电系统的集中监测。在功能上,更强调智能化,除具有计算、显示等功能外,还要有一定的判断、分析、决策等功能,如能进行事件预测、故障辨识、干扰源识别和实时控制,初步具有自动的实用先进的计算智能评估功能。
电能质量分析及及其监测是一个较复杂的问题,如何合理、全面地分析处理各种干扰源,充分将计算机技术和网络技术为电能质量分析与监测所用,都是应注意的问题。同时电能质量监测的发展趋势对监测系统在功能上提出了更高的要求,也表明这一应用领域的研究需要多种技术的相互融合和各个领域的密切合作。
3.新型算法的开发
随着近代数学和人工智能技术的迅速发展及大量跨学科、跨专业交叉理论的出现,电能质量分析的模型、方法和手段呈现出强烈的多样性,如何以更科学、更先进的模型来分析电能质量,改善其对电网的影响,也是电能质量研究领域内不可忽视的核心所在。就目前电能质量的研究情况来看,小波分析、模糊数学的方法、神经网络方法、遗传算法及交叉技术将成为今后电能质量新算法研究的主流方向。可应用模糊数学方法建立精确数学模型,应用小波变换对扰动数据进行辨识、分类和原因分析,应用模糊-神经网络方法确定有效信息的传输、存储。这些理论的推出及其日渐成熟对电能质量研究领域从算法本身到算法的适用领域、算法性能的改善等各方面产生深远的影响。
五.智能建筑中的电能质量监测环节
电气施工安装中,管理人员只有努力提高自身的素质和专业能力,才能做好质量的监控。
1.认真阅图是做好电能质量监控的前提图纸是施工阶段的前提和依据,只有详细消化图纸,对工程每一系统做到心中有数,才能在现场发现问题和纠正错误,做到对工程质量的预控。电气工程系统设备先进、管线繁锁。在电气施工前的每一阶段,都要仔细地审图和校图,特别是对每一份设计修改通知单,都要认真地进行管理,逐一描绘到蓝图上。
2.熟悉规范,把好质量关。电气施工质量规范条框较多,监控人员要结合工程实际,边干边学,不断积累,牢记规范条例。在监控工作中,一定要有强烈的事业心和责任感,仔细认真,勤动笔头,不怕麻烦;深入现场,拉下面子,严格质量管理,才能保证电气施工工程的安全在可事。
3.实现质量目标的预控。既然质量目标是优质工程,那么如何具体来实现呢?我们认为:甲方、监理、施工管理人员首先必须分清工程中的重点环节,凡事有预则明,有明则清。反之,不预则废,在电气质量监控中,确定配电装置、电力电缆、配电箱三个重点设备管、补管、交接等重点协调环节,明确关键,制订措施,根据规范进行超前监控,达到对工程质量的预控。其次,必须在监控好重点环节后以点带面,促动整个系统工程的质量监控。电气工程除了设备材料的施工质量外,系统的功能也是重要一环。在知识经济、信息技术高度发展的时代,先进的设备不断出现,功能不断增强,而同一产品,功能的差异往往造成价格的明显不同。所以,在监控中,一定要根据合同仔细推敲,严格管理,实现系统应具备的功能,成为分项的优质工程的要求。
六.结束语
综上分析,我国的建筑中电能质量还是存在一定的问题,需要得到迫切的解决,尤其是智能建筑中电能所存在的问题,我们都知道智能建筑是依靠电能来保证其智能化的实现。所以电能问题的存在使得智能建筑的安全系数降低,甚至在运行过程中会损害人们生活的利益,我们应该应用高科技技术来保障智能建筑的电能监测使其运行稳定。
参考文献:
[1] 建筑电气工程施工质量的监控与验收 中国电力出版社 2011
[2] 智能建筑电气技术 中国电力出版社 2012
[3] 建筑电气工程施工质量验收规范 中国计划出版社.2012
关键词:楼宇自动化 楼宇智能化 电气自动化
中图分类号:F407.6 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)04(a)-0001-01
伴随着社会经济和科学的飞速发展,信息技术几乎与人们的生活密不可分,这也预示着人类的生活水平得到了明显的提高,随之而来的是人们对生活质量的要求也就更高了。虽然电话、手机、电脑等已经相继进入人们的家庭生活,但是人们又提出了现代住宅智能化的要求[1]。住宅智能化主要是为人们提供一个安全、舒适、怡人的生活环境,其主要体现在家庭办公自动化当中。
1 楼宇自动化的系统设计原理
楼宇自动化系统设计内容主要包括新风机组、通风机组、给排水系统、冷冻机设备、空调调节机组以及供配电的监视和控制[2]。除此之外,楼宇自动化系统集成处理还要保证安保系统、火警报警系统、自动控制系统等绝对正常,对于火灾的报警信号和报警数据要反映到楼宇控制室和消防控制室,做到了双重保险[3]。在我国,消防部门也有明确规定,自动控制系统和火灾报警要共同完成火灾报警自动控制,如果真的发生火灾,那么报警数据会经过联动系统,再通过广播的形式传播出去,这样就会更好的疏散人群减少人们生命财的损失。
在建筑专业能源设备管理学科等方面均涉及到了建筑节能的应用,其中,采暖和房建空调对调控室内温度起到重要的作用。选择合理的建筑装饰和布局结构可以达到节约能源减少浪费的目的,根据这个要求制定采暖和房建空调的运行方案。合理调节室内温度,减少浪费资源,通过相关数据表明,建筑的绝大部分能耗都取决于建筑节能设备,所以,在未来选择设备的时候,首先要考虑节能设备。在建筑能源管理中,有效应用自动化管理系统对实现我国能源先进技术起到推动作用。建筑能源管理自动化系统的主要功能有收集、处理、显示、储存,优化能源设备运行,辅助处理和故障预警等。全方位的考虑和研究建筑设计规划,多去探索建筑的影响因素,要建造理想的节能建筑,必须先考虑建筑布局、建筑材料等是否符合标准。根据设计场地的地形、地貌、地况采取合理有效地措施,充分的利用任何可以利用的资源,提高资源的利用率,把建筑节能设计这份工作发挥到极致。
2 楼宇自动化的应用――以排水系统为例
我国绝大部分建筑物的排水系统都是应用古老的设计方法,将排水指令归拢到强电专业去统一控制。根据水位的高低污水池中的液位计会自动发出信号,这样统一控制污水的配电盘就会控制污水的启动或停止。在污水监控系统运行中楼宇自动化系统的应用起到了不可忽视的作用,不但可以有效地监测污水泵的参数变化,也可以观察其运行状态。对于驱动设备,如水泵这样的排水设备,通过热继电器的辅助触点和监测断路器,监控系统可以判断电机是否运行、短路或发生超负荷故障,通过液位传感器,监控系统还可以监测污水池的液位变化,并清楚的了解排水监控设备是否损坏。如果机械设备哪里有损坏或者出现故障需要维修时,监控系统就会及时并准确的报告机械出现故障的部位,明确发生故障的原因和类型,及时的解除故障,从而使机械恢复正常工作[2]。
排水系统有功能如下:(1)跟踪监测污水泵工作情况,故障通知和手自动状态,发生故障时及时发出警告;(2)做到现场控制以及远程操作;(3)控制污水泵是否工作;(4)根据污水水量操作污水泵,污水过量及时报警以防外流;(5)建立了良好的系统间通信网络;(6)监控界面显示的彩色图形,记录各种报警、状态、参数、历史数据等。
楼宇自动化系统采用集散控制系统,以通信网络的形式转送不同信息工作,保护和监测被控制设备,从而达到完善控制体系,优化处理。楼字控制室计算机监控软件装有很多很先进软件的管理机器,它具有很强的通信功能。监测仪表控制分散之后,避免了机器与人联系困难,管理无法统一。把集中操作管理和分散控制思想充分的展现了出来,使人与机器更好的融合。
3 楼宇自动化控制的发展方向
智能建筑是由多个系统组合而成的整体,其特点为非单一性,结合了楼宇自动化、通信自动化等多个系统的优点,从而建造出一个环境舒适、设备功能全面和方便安全的生活空间。对建筑设备有效实施楼宇自动化可以优化其运行状况,减少建筑设备的消耗量,提升自动化设备的管理水平和增加自动化功能,减少运行费用,进而能够为人们提供更加满意的居住环境和办公环境,保证工作人员的办公效率,推动我国经济的发展。
与传统的楼宇建设相比现代楼宇自动化系统更加符合现代化建设的要求,现代楼宇自动化有效的保证系统与设备相互完善、共同发展,采用数字化系统实施监控,及时有效的将中心指令转送至整个系统,同时也实现了反馈信息至控制中心的准确性,从而实现了实时、持续、有效管理和控制整个系统的操作。除此之外,也会不间断的增加系统的联动性,控制与控制中心相连各个系统,从而实现各种预设方案,增加整个系统的可靠性与安全性,保证信息数据的准确性和完整性。
4 结语
本文通过对楼宇自动化系统设计原理进行分析,并以楼宇自动化在排水系统中的应用为例,为确定楼宇自动化发展方向提供了参考。因此,在生活中有效实现楼宇自动化可为人们的生活提供便捷、安全的环境,对推动我国建筑行业的可持续发展也具有非常重要的作用。
参考文献
[1] 白建国.智能建筑楼宇自动化综合管理系统的设计与实现[D].南开大学,2011.
[2] 杜东伟,张凯.楼宇自动化浅析及其应用探讨[J].科技与企业,2013(8):76.