电气自动化项目设计

胡春鹏

(沈阳电业电气安装有限公司天维分公司，辽宁 沈阳 110300)

0 引言

对建筑领域而言，针对其加强电气自动化设计，能够使其电气系统的自动化水平得到显著的提升，这对于智能建筑的有效建设以及建筑功能的合理优化有着非常重要的意义。所以，有必要针对电气自动化项目设计加强研究与分析，为建筑行业的发展奠定坚实的基础。

1 电气自动化的概念和优势

电气自动化项目是在相应的建筑工程项目当中应用各项电气自动化技术的一种方法。其主要是借助计算机技术、传感器技术等高新技术，来实现电气设备智能检测和管理，能够根据外部环境，对电气设备的运行工况进行灵活的调整，使其能够长期保持良好的运行状态，以此来满足现代建筑运行和使用的实际需求。而对电气自动化进行应用，具体有以下几种优势。

第一，能够有效提高建筑运行管理的效果。对电气自动化技术加强应用，推动智能建筑的有效发展，是我国建筑领域目前发展的主要方向，而有效应用电气自动化技术，能够帮助建筑管理者借助专业操作模块，对整个建筑实施数字化的监管，进而实现对建筑电气系统各项数据的采集、处理和反馈，在提高设备监管实时性的同时，确保建筑管理工作的效果。

第二，具有较高的安全性。电气自动化系统对于相关设备有着较高的保护性能，可以为各项电气设备的安全稳定运行提供有力支持，避免相关电气设备在出现故障问题以后，危及建筑内部人员的生命财产安全，之所以会如此，主要是由于电气自动化系统能够根据自身的故障处置数据以及操作程序数据构建健全完善的数据库，能够对采集到的各项数据进行准确的计算与核对，从而为后续管理手段的应用以及各项决策的落实提供支持。

第三，能够实现建筑的自动化管理。对于自动化技术而言，数据资源共性是一项较为典型的特征，对其加强应用，能够为物业管理工作提供诸多的便利。例如，在收取用户煤气费、水费以及电费的过程中，只需要通过对电气自动化技术地有效应用，即可达到自动化管理的目的。

2 电气自动化项目的相关设计流程

(1)要对用户需求加以明确。在对电气自动化项目展开设计工作以前，相关工作人员首先要做的就是对用户实际需求进行全面的了解，具体可以通过走访调查或者是任务书等方式，对各项信息资料进行采集和了解，在明确用户需求以及建筑内部电气设备应用情况的基础上，才能落实后续工作，避免设计的电气自动化系统与用户需求不符，造成资源浪费的情况。

(2)针对子系统功能做好方案规划工作。在对用户的实际需求加以了解之后，还要对建筑结构情况加以明确，尤其是建筑框架方面的各项信息，要进行重点地收集和分析，并在此基础上，对电气自动化的设计方案进行编制，且在方案当中需要对子系统的功能以及数量加以明确，尤其是一些相对重要的子系统，还应对其进行详细的介绍。

(3)对BA系统监控表进行编制。在对电气自动化系统的各方面性能进行合理规划之后，相关人员还要对系统参数信息进行全面的设定，在此过程中，必须兼顾设备应用以及监控点位等需求，并给出健全完善的监控表。然后要求相关人员将该表与建筑施工图纸展开对比分析，同时要做好电气系统设备的安装与调试工作。

3 电气自动化项目的主要设计思路

3.1 中央控制室设计

在应用电气自动化技术针对建筑中央控制系统进行规划设计时，需要将安全可靠作为基本原则，并对以下工作加以落实。

第一，在方位设置方面。要求中央控制室与强电磁场保持一定的距离，一般规定该距离要大于1.5 m，避免强磁场对中央控制室的安全、有效运行造成不良影响。第二，设备安置，对于系统当中配置的各项设备，都需要按照相关安全质量标准的要求进行严格的检查，并确保其性能指标达到相关要求以后，才能在系统当中正式使用。第三，其他方面。为了进一步保证中央控制系统运行的安全性和稳定性，通常要将检修距离以及安全操作距离控制在1.0 m和1.5 m以上。除此之外，为了避免系统运行效率受到静电的影响，还需要在中央控制室当中采取静电消除措施[1]。

3.2 电源设计

在建筑当中，电源是构成其自动化系统的主要内容之一，能否对电源进行有效的设计，将会对电气自动化系统的整体性能造成直接的影响，因此，在落实系统电源设计的过程中，必须结合建筑运行的实际情况及具体需求，保证系统中的各项设备能够在建筑负荷承载范围内运行。

而对于电源设计的具体思路如下：应结合CPU控制器以及Ⅰ、Ⅱ类系统的电源设计要求落实相关设计活动。如果电源属于Ⅰ类系统，且对USB设备进行配置，则可以采用放射式或者是树干式的方式进行供电设计。而如果系统为Ⅱ类，则在电源设计当中，可以通过邻近动力盘实施供电。若电源系统为CPU控制器，由于其能够对电气自动化系统当中各种控制器的运行产生一定的支撑作用，所以，在电源设计方面需要采用更为严格的设计要求。保证其运行能够达到72 h以上的要求，这样即便因为意外导致建筑内部电源系统损坏，仍能保持电气自动化系统的电源供应，避免系统当中的设备装置受到损伤[2]。

3.3 现场控制器

在建筑电气自动化设计当中，现场控制器和电源设计有着非常密切的关联。因此，在对现场控制器进行设计的过程中，需要对电源设计思路进行适当的参考，在对多方面因素进行综合考虑的情况下，确定安装调试以及运行管理的工作的可行性和经济性。

对于现场控制器，其设计思路具体如下：第一，要对现场控制器设置情况进行全面的考虑，确保现场能够预留一个面积较大，且具有较强独立性的空间，避免控制器受到磁场、线路以及管道等因素的影响。如果情况较为特殊，在设计当中还可以对隔离措施进行应用。第二，在输入以及输出等方面，要保证控制器能够达到电气自动化系统的相关要求，并且要进行余量预留，一般预留余量需要达到10%～20%，避免意外情况影响现场控制系统的运行。第三，设置控制器的位置应该与给排水管道保持相应的距离，避免管道漏水影响控制盘的运行状态。另外，在具体设计当中，还要对防潮措施进行合理的应用，避免控制盘出现受潮的情况[3]。

3.4 电气布线

对于建筑电气自动化系统的布线设计，应该进行科学的规划，具体如下：第一，电源线。导线通常以铜质导线为主，使用聚氯乙烯进行绝缘保护。第二，网络通信线，除了需要对整个建筑的用网需求加以考虑以外，还要对自动化系统的硬件条件、数据传输功率以及兼容性进行综合的考虑。通常会使用光缆、屏蔽双绞线以及同轴电缆进行布设。第三，信号线。一般会选用1.0 mm2～1.5 mm2的铜质导线进行布设，并且需要对信号线实施分管、分槽设计，避免不同信号出现相互干扰的情况，使信号传输能够具有较强的独立性和较高的可靠性[4]。

4 电气自动化项目的具体设计

4.1 接地系统

第一，防静电接地系统。对于现代建筑而言，防静电接地系统是确保电气自动化有效落实的前提，该系统的设计主要是为了防止电磁干扰对各项电气设备的平稳运行造成不利影响。一般情况下，该系统在室内屏蔽当中的应用相对较多，主要是将该系统与电气系统的各项设备外壳以及PE线进行连接。工作原理是通过电气回路的设置，将带静电体导入大地环境，进而达到减轻或者是避免电气设备出现损伤的目的。一般需要使用PE线针对各项电气设备进行多点连接，以此来保证系统的保护效果[5]。

第二，防雷接地系统。由于现代建筑规模不断扩大，其中应用的电气设备也是逐年增多，涉及闭路电视、保安监控、楼宇自动化、火灾报警以及通信自动化等系统，每个系统都包含一定数量的电气设备，且线路错综复杂，而想要保证自动化设计的有效落实以及相关系统的平稳运行，防雷接地系统必不可少。而在实践当中，无论是冲击、反击，还是直击，都会对电子设备造成一定的干扰或损伤。对此，需要在建筑自动化设计当中构建一套健全、完善的防雷体系。具体可以对针带组合接闪器进行应用，并将其与楼宇柱头钢筋实施电气连接，将柱头当中的各类钢筋进行引下线，从而避免雷击问题对建筑内部的各项电气设备造成损伤或者是形成电磁干扰问题[6]。

4.2 门禁管理系统

从本质上来看，建筑当中的门禁管理系统实际就是弱电安防子系统。其主要是利用读卡机、电控锁、控制器以及门磁等设备，对建筑当中的重要空间、关键出入口进行动态监测的技术，具有出入信息记录、出入权限管理、异常预警等功能，另外，根据系统实际应用情况，还可以设置消防报警、防追尾监控以及反潜回等功能。

该系统的构成具体如下：第一，门禁控制设备。这是该系统的重要核心，其主要功能是对门禁系统的各项信息进行输入、输出、储存和处理。第二，门禁读卡器。能够对门禁卡片当中的信息数据进行读取或进行相关生物特征的分析，可以运用数据的形式将分析结果及时上传到门禁控制系统当中。第三，门禁卡片，从某种程度上来讲，门禁卡片就是获得系统许可的钥匙，其能够对门禁信息数据进行录入，常见的门禁卡片包括ID卡、磁卡以及IC卡。第四，电控锁。在门禁管理系统当中，电控锁属于重要的实施单元，且在电源断开时，其会处在开门状态，使建筑的消防安全需求得到有效的满足。对该系统的设计，具体需要对相关门禁软件进行分析，并在此基础上落实相关设计活动，要求其能够满足电源系统管理、数据动态查询以及网格化控制等需求[7]。

4.3 自动化办公系统

现代建筑工程通常具有较大的规模，且运行阶段需要处理的事项也相对较多，会对人力、物力以及财力造成大量的消耗，导致其运行成本不断增加。而借助电气自动化设计，对自动化的办公系统进行构建，不仅能够提高建筑的运行质量和效率，还能使其运行成本有效降低。而自动化的办公系统需要有先进的技术手段作为支持，将局部的人工作业转变成设备作业，构建人机处理系统，通过这种方式实现相关信息资源的高效利用，进而达到提高工作质量和生产效率的目的。具体需要将计算机作为核心，与各类办公及通信设备进行衔接，包括传真机、打印机等，以此来进行相关信息的全面收集，并结合相关管理系统及决策系统，为建筑的安全、高效运行提供支持[8]。

4.4 闭路电视监控系统

本系统本身具有较强的防范能力和较高的先进性，是电气自动化安防系统的主要内容之一。该系统通过对各类辅助设备的有效应用，如监控设备、云台以及遥控装置等，能够将管理区域的状况以图像、声音等多种方式呈现出来，从而为相关事件的处理提供精准、可靠的依据。在现代建筑当中，该系统主要与防盗安防系统进行联合应用，使建筑安全管理范围得到进一步的拓展。

4.5 给排水系统

建筑当中的给排水系统主要包含给水系统以及排水系统两个方面，且两个系统的运行都需要水泵以及传感器的支持。其中，给水系统主要包含3种形式，一是，气压罐给水；二是，高位水箱给水；三是，水泵直接给水。而排水系统则大多以重力流直接排放的方式为主。在对给排水系统进行设计的过程中，需要在水泵位置进行各项传感器的安装操作，对给排水运行参数进行实时的监控，通过对系统水压来进行监测实现水泵运行工况的有效控制。而在此过程中，需要借助传感器对启泵液位、溢流情况以及最低报警水位加强检测。另外，对于给排水系统的设计，需要对相关自动化设备的统一性以及协调性加以保证，如此才能有效保证电气自动化设计的质量。

4.6 通风系统

在建筑当中，通风系统的设置能够对空气当中的一氧化碳及二氧化碳浓度进行有效的检测，并根据二者的浓度，确定风机的自动开、关时间，在系统将风机自动启动以后，其会先对室内空气进行净化，将污染空气排出，然后再从室外进行新鲜空气的吸入，以此来改善室内的空气质量。而建筑当中常用的通风系统包括，局部通风系统、集中式通风系统以及半集中式通风系统。正常情况下，通风系统都是利用制冷的方式来控制设备启停顺序、冷却水温以及压差旁通的。对于风机盘管、电动阀门以及风速的管控，则是通过风机盘监管系统来实现的。而针对回风温度以及回风时长，主要是借助空气处理系统进行控制。

4.7 照明系统

随着现代社会的发展，可持续发展已经成为建筑领域发展的重要方向，因此，在针对建筑照明系统进行自动化设计的过程中，需要将节能环保作为主要目标。具体需要结合建筑内外的用电需求，对照明系统的光照范围、照明时间等进行合理的设置，例如，对于必要通行道路之外的照明设施，需要设置自动的关停时间，避免出现无效照明的情况。当然，除了正常照明以外，照明系统还涉及火灾照明问题，需要将照明系统与消防检测系统进行关联，一旦消防检测系统检测到火灾问题，相应的照明系统会自动配合消防检测系统进行发光预警，并为人群疏散提供必要的照明条件和光线指引。

5 结语

综上所述，对电气自动化项目加强设计，能够使相关项目的自动化水平得到显著的提升，这对于项目的有效应用及平稳运行有着非常积极的作用，因此，相关领域应该对电气自动化项目设计保持高度的重视，要结合实际情况，对各项设计措施进行合理的应用，不断提高电气自动化设计的质量和效果，使其能够在现代社会发展中发挥更大的作用。