建筑电气工程及其自动化研究

摘 要：电气工程及其自动化是以电磁感应定律、基尔霍夫电路定律等电工理论为基础，研究电能的产生、传输、使用及其过程中涉及的技术和科学问题。电气工程及其自动化涉及电力电子技术，计算机技术，电机电器技术信息与网络控制技术，机电一体化技术等诸多领域，是一门综合性较强的行业，其主要特点是强弱电结合，机电结合，软硬件结合。

关键词：电气工程；自动化；技术

1 前言

随着人们生活水平提高，电气工程及其自动化广泛渗透于国民经济各个领域，对其要求也越来越高，不仅要满足家电用电、照明、安全用电等需求，更加注重实用、美观、方便的功能。本文通过楼宇自动化、电气安全、建筑设备自动化系统等几个方面简单介绍了电气工程及其自动化技术的内容，笔者尝试提出一些强化建筑中的电气工程及其自动化技术的可行性建议。

2 电气工程及其自动化的发展史

2.1 全空型电力电子开关

晶闸管虽然是第一代电子电力器件，但仍沿用至今。随后全控制式器件相继出现在交流变频技术之后，这是电力电子器件的第二代器件；复合型电力电子器件IGBT和MGT这一类可以称为第三代器件。最后，第四代电力电子器件是功率集成电路，PIC。

2.2 低频发展为高频电路

电力电子器件的发展，导致变换器电路换代，但是用于普通晶闸管时，直流变换器主要是整流相互控制，交流变频传动则是交流—直流—交流变频器。当PWM变换器发展到第二代电力电子器件时，采用也相应增多。在其发展过程中，PWM存在很多缺陷，所以有了低频向高频发展的电路。

2.3 投入使用的通用变频器

在经历了第一代功能型U/F控制类型、高功能型第二代U/F型和高动态性能的变频器之后，通用变频器正式投入使用。

3 目前建筑中的电气工程及其自动化技术运用

3.1 楼宇自动化

楼宇自动化控制采用计算机集散控制，所谓计算机集散控制是指集中管理分散控制。它的分散控制器大多采用直接数字控制器，运用上位计算机进行主机屏幕的管理和监控。主要手段是曲线、动画、、数据库、文本、脚本以及各种专用控件等。楼宇自动化包括：供水和排水监控系统、通风与空调监控系统、照明监控系统、电梯运行监控系统、电力供应监控系统、消防监控系统、综合保安系统和结构化布线系统。

3.2 电气安全

随着人类对电力能源的重视与应用，电力设备和电力设施与人们的生活、工作已经密不可分，电力甚至成为现代各行各业发展的基础条件。但不可否认，由于多种原因，电力能源方便人们生活、工作的同时，电气设备产生的问题对人们的生活与工作带来不少烦恼与损失，有时甚至是灾难的表现。因此，电气安全已经成为各国电气维护与操作人员消除安全隐患、保障职工健康、防止伤亡事故以及保障各项任务圆满完成，同时也是电气工作者首要面临并努力解决的重要问题。

3.3 电气绝缘

保持配电线路和电气设备的绝缘，是确保人身安全和电气设备的正常运行的最基本要素。电气绝缘性能是否良好，可通过测量绝缘电阻、抗压强度、漏电流和介质损耗等参数衡量。

3.4 安全距离

电气安全距离是人体、物体等而无风险的安全可靠的距离。地面与带电体之间、带电体与带电体之间、身体与带电体之间、带电体与其他设备和设施之间，均应保持一定距离。通常，配电线路和变、配电装置附近工作的变化，应考虑线路的安全距离，变、配电装置的安全距离，并保持安全距离和操作安全距离。电气安全距离，是指人体、物体等接近带电体而不发生危险的安全可靠距离。

4 建筑设备自动化系统

楼宇自动化系统是一套央监控系统。通过各种建筑物内的空调设备、冷热源设备、防火、防盗设备进行集中监控，以确保建筑物内环境舒适，充分考虑节能和环保条件的地位和建设中的各种设备的利用率的条件下，以达到最佳的目的完善建筑中电气工程的及其自动化技术，给予自动化技术的巨大作用，目前其在电气工程中的运用发展很快，我们可以从以下一些方面入手完善。

4.1 建立自动化的系统架构

建筑中电气工程的及其自动化技术需要具备哪些功能？处理哪些问题？建立哪些管理层次？这些都是电气工程及其自动化技术首先需要解决的问题，在自动化系统的体系结构，我们可以设置相应的管理模块，根据每个模块中的实际需要，设置相应的功能，然后根据这个系统架构去指导和规范后续制度建设以及相关人员的设置。常见的模块应包括数据管理、电气工程管理、电力设施养护、运行监控、人员管理、外部环境以及帮助等。

4.2 自动化设备的合理选用

自动化设备是电气工程中自动化技術的基础，自动化设备的合理选用将对整个自动化技术的科学性和效率产生重大影响。在一般情况下，电气工程及其自动化技术中设备将分为三个类别的作业基础上，通过作业类设备可以实现开关、换闸、变压、稳压等一系列的电气工程操作，尤其是在潮湿、积水等较为危险的外部环境出现时，自动化技术可以实现远程控制和精确的动作，从而大大降低了传统的手工操作的风险。经营设备包括电磁开关、自动化和变压器设备；第二类传输设备、监测设备和网络传输设备，包括电子信号转换系统，信息收集传递装置收集的信息可以运行整个系统实现实时监控，监测信息反馈到控制中心，以数字和图形的形式在控制中心显示该系统实时动态；第三类是加工设备的控制，包括控制终端和处理器控制中心可以调节系统上的加工设备，目前，自动化设备正朝着智能化、无人化和高效化的轨道快速前进。

4.3 环境监控

电气工程设备的运行环境，是环境监测非常重要的方面，包括电力系统的运行环境和监管环境的电气工程自动化技术监测。电气系统的运行环境是密切相关的操作关系，并对温度、湿度、电压、功率因数等进行实时监控，通过设立警戒线值，判断​​外部环境是否满足业务需求，当外部链接变化，这些数据将反映到控制中心，控制中心及时向相应指令。而环境管理主要指管理人员，建立自动显示和自动报警和门禁系统的运行参数，有必要在这方面通过UPS系统。所有的管理数据都可以通过Web网络可以共享。

5 结语

在现代科学技术突飞猛进的今天，重视电气工程以及自动化技术研究是非常必要的。自动化技术在电气工程中系统化和规模化的运用是一项复杂且庞杂的系统工程，虽然目前在实践中存在不少的问题和不足，但只要我们积极探索和学习，相信自动化技术和电气工程一定可以实现更完美的结合。

参考文献：

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[2] 张言荣，张宏庆，孙求知.建筑中的电气工程及其自动化技术研究——智能建筑弱电技术研究[J].电气应用，2006（2）.

[3] 苏波，王莉，王福忠.电气工程及其自动化专业人才培养质量保障体系的构建与实践[J].中国电力教育，2009（15）.

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