林海

【摘要】：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)呈現(xiàn)出迅猛的發(fā)展姿態(tài)，智能化技術(shù)被越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于各種建筑中。電氣設(shè)備在現(xiàn)代建筑中是很重要的部分，智能化技術(shù)的運(yùn)用，能對(duì)電氣設(shè)備的運(yùn)行情況實(shí)現(xiàn)全程監(jiān)測(cè)，并且對(duì)相關(guān)的信息進(jìn)行及時(shí)的傳遞和共享，以此來(lái)滿足系統(tǒng)運(yùn)行對(duì)信息的需求。本文我們將對(duì)現(xiàn)代建筑中電氣的智能化這一問(wèn)題展開(kāi)探討。

【關(guān)鍵詞】：電氣智能化；現(xiàn)代建筑；探討

一、電氣智能化的重要性

隨著智能化建筑的不斷發(fā)展，勢(shì)必導(dǎo)致電氣設(shè)備系統(tǒng)日趨復(fù)雜，對(duì)電氣控制技術(shù)也提出了更高更新的要求。為了更有效的適應(yīng)新時(shí)期智能化建筑的發(fā)展，必須要對(duì)當(dāng)前的電氣技術(shù)進(jìn)行不斷的改進(jìn)，使其具有更高的可靠性，同時(shí)也能更好的完成現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的有效控制，以此來(lái)促進(jìn)智能化建筑的持續(xù)發(fā)展，因此電氣智能化發(fā)展勢(shì)在必行

二、電氣智能化的關(guān)鍵技術(shù)

1、信息采集與處理技術(shù)

在智能化建筑的電氣系統(tǒng)中，總線的控制方式通常都通過(guò)分層總線控制結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)可以按照不同的樓宇分布和單元數(shù)量對(duì)不同系統(tǒng)的控制范圍進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏?。在總線控制系統(tǒng)中，一般應(yīng)當(dāng)包括以下兩個(gè)基本的組成部分：

第一，采集器。采集器的主要功能是對(duì)系統(tǒng)輸出的信號(hào)進(jìn)行采集和處理，并且對(duì)其信號(hào)的有效性進(jìn)行判斷，根據(jù)判斷的結(jié)果做出相應(yīng)的控制動(dòng)作。采集器能夠從硬件和軟件兩個(gè)方面來(lái)防止非法用戶的破壞，能夠有效的保證采集器的安全性和數(shù)據(jù)的完整性。

第二，監(jiān)控主機(jī)。監(jiān)控主機(jī)是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心部分，其主要的功能在于連接控制器與報(bào)警主機(jī)，并且實(shí)現(xiàn)二者之間的有效溝通，這也是保證監(jiān)控系統(tǒng)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)的基本保障。監(jiān)控主機(jī)采用的是RS232C總線接口實(shí)現(xiàn)與報(bào)警系統(tǒng)的連接，并且通過(guò)S485總線接口與其他的控制單元實(shí)現(xiàn)溝通。監(jiān)控主機(jī)可以通過(guò)不同的功能需求進(jìn)行模塊化以此，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)可靠性的提升。

2、現(xiàn)場(chǎng)總線PROFIBUS技術(shù)

PROFIBUS技術(shù)參考國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，以國(guó)際開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為基本的參考模型，并且據(jù)此將整個(gè)電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行分層，按照OSI參考模型分為7個(gè)層次，在不同的傳輸層定義了其應(yīng)當(dāng)完成的物理任務(wù)。第一層主要是對(duì)物理傳輸特性進(jìn)行確定。第二層則規(guī)定了總線的存取協(xié)議以及數(shù)據(jù)的傳輸協(xié)議等。第三層主要是實(shí)現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)的最高層以及各個(gè)子系統(tǒng)之間的連接與操作，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)不相鄰的兩個(gè)設(shè)備之間的有效連接，需要通過(guò)控制網(wǎng)絡(luò)的子系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。第四層則主要是對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信子網(wǎng)進(jìn)行規(guī)定，尤其是針對(duì)資源與通信之間不同終端設(shè)備之間的連接。第五層主要是實(shí)現(xiàn)端到端之間的信息傳遞通信。第六層是對(duì)通信雙方之間的數(shù)據(jù)表現(xiàn)方式進(jìn)行明確。第七層則是該模型的最高層次去，其主要是負(fù)責(zé)對(duì)該通信網(wǎng)路中的不同通信要求，滿足其所需的不同的協(xié)議。PROFIBUS技術(shù)的運(yùn)用，主要是對(duì)該模型中的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層以及應(yīng)用層進(jìn)行了主要的運(yùn)用，同時(shí)還增加了針對(duì)用戶的接口層，實(shí)現(xiàn)電氣控制系統(tǒng)的有效運(yùn)轉(zhuǎn)。

3、組態(tài)控制軟件與系統(tǒng)布線

智能化建筑中電氣網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)以及自動(dòng)監(jiān)控功能的實(shí)現(xiàn)，需要以智能可信元件的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用為基礎(chǔ)，同時(shí)還需要利用功能運(yùn)轉(zhuǎn)所需的組態(tài)監(jiān)控軟件，才能保證系統(tǒng)的有效運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)前在智能化建筑領(lǐng)域中應(yīng)用的較為廣泛的組態(tài)控制軟件如SIEMENS，SCHNEIDER等，都能夠在相關(guān)協(xié)議的要求下完成相應(yīng)的組網(wǎng)需求。組態(tài)控制軟件能夠同時(shí)滿足系統(tǒng)監(jiān)控功能的多種需求，同時(shí)也能夠?qū)崿F(xiàn)操作和管理。電氣系統(tǒng)中的屏蔽電纜，主要是運(yùn)用屏蔽層實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁的干擾，提升電纜運(yùn)行的可靠性。進(jìn)行電纜層的布置時(shí)，需要將屏蔽電纜進(jìn)行有效的接地，按照不同的接地要求，對(duì)不同顏色的芯線進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的連接，才能夠保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

4、數(shù)據(jù)通訊

在電氣通信系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)表達(dá)方式一般可以分為以下幾種：第一是數(shù)字信號(hào)編碼表達(dá)方式；第二是模擬信號(hào)表達(dá)方式；第三是數(shù)字信號(hào)表達(dá)方式。在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中，通過(guò)中央控制器從系統(tǒng)中讀取數(shù)據(jù)并且按照不同站點(diǎn)的需求而發(fā)送相應(yīng)的信息，在總線循環(huán)模式下要求循環(huán)時(shí)間必須要少于中央控制器的循環(huán)時(shí)間，這樣才能保證總線循環(huán)的有效性，無(wú)論是從建筑智能化領(lǐng)域還是從電氣自動(dòng)化領(lǐng)域，都能體現(xiàn)出循環(huán)系統(tǒng)的優(yōu)越性。除了循環(huán)數(shù)據(jù)的傳輸，以PROFIBUS技術(shù)為核心的組態(tài)控制系統(tǒng)也具有較強(qiáng)的系統(tǒng)診斷功能，在系統(tǒng)中不同的主站之間實(shí)現(xiàn)有效的系統(tǒng)組態(tài)，能促進(jìn)系統(tǒng)靈活性的提升。系統(tǒng)組態(tài)功能的運(yùn)行狀態(tài)一般需要以DPM1的運(yùn)行狀態(tài)來(lái)確定，通常包括三種狀態(tài)，即停止、清除和運(yùn)行。在信息的傳遞過(guò)程中，如果在其中某一階段發(fā)生錯(cuò)誤，則系統(tǒng)會(huì)迅速的做出反應(yīng)，這時(shí)系統(tǒng)的狀態(tài)則由組態(tài)參數(shù)和自動(dòng)清除功能的實(shí)現(xiàn)來(lái)確定，如果該參數(shù)的可靠性較高，則所有的相關(guān)信息都會(huì)按照需求自動(dòng)輸出并且保持安全的狀態(tài)，從而為其他階段的數(shù)據(jù)傳輸提供保障。運(yùn)行結(jié)束后，DPM1則會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)入到清除的狀態(tài)。如果參數(shù)的可靠性較低，則在這個(gè)過(guò)程中DPM1會(huì)始終處于運(yùn)行的狀態(tài)，然后再根據(jù)用戶的指令對(duì)系統(tǒng)做出相應(yīng)的動(dòng)作和反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的有效運(yùn)轉(zhuǎn)。

三、電氣智能化所具備的的優(yōu)勢(shì)

智能化技術(shù)在電氣系統(tǒng)中的應(yīng)用，最主要的形式就是讓控制器實(shí)現(xiàn)智能化，被智能化后的控制器比傳統(tǒng)的控制器在對(duì)電氣的自動(dòng)控制方面優(yōu)勢(shì)更大，其主要優(yōu)勢(shì)有以下幾種：

1、便于對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整控制

智能化控制器的另外一個(gè)優(yōu)勢(shì)就是，它可以通過(guò)魯棒性變化、響應(yīng)時(shí)間以及下降時(shí)間來(lái)對(duì)系統(tǒng)的控制程度進(jìn)行隨時(shí)調(diào)節(jié)，從而使自身的工作性能得到有效地提高，使自動(dòng)化控制的工作得到最基本的保障。由此可見(jiàn)，在任何情況下，智能化控制器都要比傳統(tǒng)的自動(dòng)化控制器的調(diào)解控制功能更具有優(yōu)勢(shì)，也更加適合用在電氣工程自動(dòng)化的實(shí)際工作中。此外，智能化控制器還有一個(gè)好處，那就是在對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)控制的過(guò)程中，只要依靠相關(guān)數(shù)據(jù)的改變它就可以自行調(diào)節(jié)，不需要有專業(yè)的技術(shù)人員在場(chǎng)。在一定程度上它還可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離的調(diào)節(jié)控制，這就實(shí)現(xiàn)了電氣工程無(wú)人控制的自動(dòng)化控制目標(biāo)，這對(duì)電氣工程自動(dòng)化控制的發(fā)展有著巨大的影響。

2、 智能化控制器具有很強(qiáng)的一致性

智能化控制器具有很強(qiáng)的一致性，主要體現(xiàn)在處理不同數(shù)據(jù)的問(wèn)題上，即使輸入的數(shù)據(jù)十分陌生同樣也可以獲得較高的估計(jì)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的有關(guān)要求。控制效果的不同是由被控制對(duì)象的不同來(lái)決定的，雖然智能化控制器在對(duì)某些對(duì)象進(jìn)行控制時(shí)并沒(méi)有立即采取行動(dòng)，它的控制效果依然很好，但這也不是絕對(duì)的，控制對(duì)象的改變可能導(dǎo)致控制的效果達(dá)不到預(yù)計(jì)的效果。所以在對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，一定要貫徹落實(shí)具體的設(shè)計(jì)原則，對(duì)于不同的被控對(duì)象一定要對(duì)其具體情況進(jìn)行具體分析，再根據(jù)對(duì)象的實(shí)際情況進(jìn)行全面的分析，對(duì)于控制的要求必須進(jìn)行嚴(yán)格的審查。如果智能化控制器在使用過(guò)程中效果欠佳，不能對(duì)智能化控制技術(shù)進(jìn)行盲目的否定，必須要對(duì)工程的每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行仔細(xì)地排查分析。

四、總結(jié)

總的來(lái)說(shuō)，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對(duì)于電氣系統(tǒng)有了更高的要求標(biāo)準(zhǔn)，智能化電氣的建設(shè)對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行起到至關(guān)重要的影響作用，因此智能化系統(tǒng)是當(dāng)下電氣發(fā)展的重要趨勢(shì)。為了確保電氣工程的全面健康發(fā)展，提升電氣工程行業(yè)的整體水平，在今后的發(fā)展重要加先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用力度，實(shí)現(xiàn)電氣系統(tǒng)真正的智能化發(fā)展。

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