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摘 要:现代化大楼对飞速发展的电子技术的需求日趋增加,充分地利用先进的电子技术,建立由计算机网络统一管理的系统,这就是智能化建筑的特点,具有智能化特点的建筑可以创造一个舒适的环境,确保大楼内的生命、财产的安全,并尽可能地节约运行费用及劳动力。本文首先分析了电气技术在智能建筑中的重要作用,然后分析了如何进行智能建筑电气安装的质量控制,从而使电气技术在智能建筑中的重要作用得到充分发挥。
关键词:智能建筑 电气技术 作用 质量控制
1、智能建筑中体现电气技术的重要性
智能建筑是在建筑平台上实现的,依靠电源技术、防谐波技术、防雷与接地技术、抗干扰技术、防静电技术、屏蔽技术、布线技术等诸多的电气技术来支持。智能建筑离不开电气技术这个平台。智能建筑弱电系统中的电子和微电子设备较多,这些弱电系统的设备耐受电压较低,如电子设备耐受电压为5伏,微电子设备耐受电压为1.5伏,这些设备的过电压、过电流的能力差。信息系统设备(包括缆线)在遭受雷害和电磁干扰(如地电位升高、磁耦合、电耦合、电磁耦合等)时,必然会使信息系统中的设备、网络和布线遭受感应过电压和电磁干扰的危害;高频和超高频的通信设施不断涌现,相互间的电磁干扰与电磁辐射日益严重,大量的运行和实践证实,电磁干扰和谐波对智能化设备和布线系统的危害和教训应引起我们的足够重视,不可掉以轻心。
2、干扰抑制
这些干扰如果得不到很好的抑制和防止,轻则影响系统的测量技术精度,因而使正常的控制无法实现,重则会造成设备损坏,人们在长期的工程实践中总结出了很多干扰抑制的方法。
( l )隔离
①所有的信号线很好地绝缘,使其不可能漏电,这样,防止由于接触引入的干扰;
②将不同种类的信号线隔离铺设(在不同一电缆槽中,或用隔板隔开),我们可以根据信号不同类型将其按抗噪声干扰的能力分成几等。
模拟量信号对高频的脉冲信号的抗干扰能力是很差的。建议用屏蔽双绞线连接,且这些信号线必须单独占用电线管或电缆槽,不可与其它信号在同一电缆管(或槽)中走线。
低电平的开关信号(一些状态干结点信号),数据通信线路( RS232、 EIA485 等),对低频的脉冲信号的抗干扰能力比上种信号要强,但建议最好采用屏蔽双绞线(至少用双绞线)连接。此类信号也要单独走线,不可和动力线和大负载信号线在一起平行走线。
高电平(或大电流)的开关量的输入输出、 CATV、电话线,以及其它继电器输入输出信号,这类信号的抗干扰能力又强于以上两种,但这些信号会干扰别的信号,因此建议用双绞线连接,也单独走电缆管或电缆槽。
动力线 AC 220V、 380V,以及大通断能力的断路器、开关信号线等,这些线的电缆选择主要不是依抗干扰能力,而是由电流负载和耐压等级决定。
以上说明,同一类信号可能放在一条电缆管或槽中,相近种类信号如果必须在同一电缆槽中走线,则一定要用金属隔板将它们隔开。
③还有一种隔离是将信号源同计算机在电气上进行隔离,这样,会大大地减小共模干扰对计算机造成的危害。如图3.4.10 所示。图3.4.10 表示用隔离放大器将信号的输入端子与计算机部分完全隔离(有的系统中采用隔离变压器,或继电器等方式隔离,对开关量则可以采用光电器件,或继电器进行隔离)。这样,由于 C 和 D 之间地电位不同所产生的干扰信号形不成回路,抑制了干扰的危害。
④第四种隔离是供电系统的隔离:为了防止供电线路上引入共模高频干扰信号,可以在供电线路上设隔离变压器进行干扰隔离,如图3.4.11所示。
为了达到好的干扰抑制效果,有两点必须注意:
?誗 变压器的屏蔽层要很好地接地;
?誗 变压器的次级线圈一定要用双绞线。
( 2 )屏蔽
屏蔽就是用金属导体,把被屏蔽的元件,组合件,电话线,信号线包围起来。这种方法对电容性耦合噪声抑制效果很好。最常见的就是用屏蔽双绞线连接模拟信号。
以上说的电气屏蔽,但在很多场合下,信号除了受电噪声干扰以外,主要还受到强交变磁场的影响,如电站,冶炼厂重型机械厂等,那么,我们除了要考虑电气屏蔽以外,还要考虑磁屏蔽,即考虑用铁、镍等导磁性能好的导体进行屏蔽。
( 3 )绞线
用双绞线代替两根平行导线是抑制磁场干扰的有效办法。原理如图3. 4.12所示:
图3.4.12 中,每个小绞纽环中会通过交变的磁通,而这些变化磁通会在周围的导体中产生电动势,它由电磁通感应定律决定(如图中导线中的箭头所示)。从图中可以看出,相邻绞纽环中在同一导体上产生的电动势方向相反,相互抵消,这对电磁干扰起到较好的抑制作用。
( 4 )雷击保护
系统受雷击干扰有两种方式:架空电源线,信号线可能会遭受雷击,另一种是信号电缆附近受到雷击,通过分布电容和电感耦合到信号线,在信号线上产生一个很大的脉冲干扰,有时甚至会烧坏设备,影响人员安全。针对不同的干扰原因,可以采用下面两种措施防雷击:
①对于耦合干扰,我们可用金属电缆管或槽铺设信号线,电缆管或金属槽有很好的接地。
②对于架空信号线,则必须在计算机输入端子处采取防雷措施,如装避雷器,加压敏电阻、较强的滤波电路等来抑制其干扰。
3、智能建筑电气安装时的质量控制
智能建筑内部专业设施齐全,自动化程度高。為了保证智能建筑整体运行的先进水平,发挥其智能作用,强、弱电系统的先进性、合理性至关重要。因此,作好智能建筑电气的全程控制非常重要
①智能建筑的设计应由具有智能化设计资质总承包单位的设计院来承担。再由集成商进行多次的深化设计并交设计总承包单位审查方可招标施工。这是因为设计院熟悉和掌握国家、行业、地方的设计标准,设计中始终遵循国家的方针政策,坚持技术先进成熟、经济合理、实用可靠;系统设计和设备选型符合标准,且要求具有开放性、灵活性、和可扩性,不是以追求高额利润和推销产品为目的。
②当前由土建监理公司代替有智能化资质的监理公司监理的现象还很普遍,它将会给智能化系统工程带来设计方案失控、采购产品失控、施工进度失控、工程质量失控等等弊端。由有专业智能化知识的工程师进行监理是保证工程质量的关键。
③加强智能建筑电气安装过程中的质量监控
第一,认真阅图是做好质量监控的前提。
第二,熟悉规范,把好质量关。
第三,实现质量目标的预控。
总之,智能建筑是利用系统集成方法将智能型电脑技术、通信技术、信息技术与建筑技术有机地结合起来,可以对各种设备的自动监控信息进行分析、正确判断和处理。
参考文献
[1] 蔡传俊.浅谈智能建筑与建筑电气技术[J]
[2] 周景全.智能建筑的电气设备安装技术探讨[J]
关键词:智能建筑 电气技术 作用 质量控制
1、智能建筑中体现电气技术的重要性
智能建筑是在建筑平台上实现的,依靠电源技术、防谐波技术、防雷与接地技术、抗干扰技术、防静电技术、屏蔽技术、布线技术等诸多的电气技术来支持。智能建筑离不开电气技术这个平台。智能建筑弱电系统中的电子和微电子设备较多,这些弱电系统的设备耐受电压较低,如电子设备耐受电压为5伏,微电子设备耐受电压为1.5伏,这些设备的过电压、过电流的能力差。信息系统设备(包括缆线)在遭受雷害和电磁干扰(如地电位升高、磁耦合、电耦合、电磁耦合等)时,必然会使信息系统中的设备、网络和布线遭受感应过电压和电磁干扰的危害;高频和超高频的通信设施不断涌现,相互间的电磁干扰与电磁辐射日益严重,大量的运行和实践证实,电磁干扰和谐波对智能化设备和布线系统的危害和教训应引起我们的足够重视,不可掉以轻心。
2、干扰抑制
这些干扰如果得不到很好的抑制和防止,轻则影响系统的测量技术精度,因而使正常的控制无法实现,重则会造成设备损坏,人们在长期的工程实践中总结出了很多干扰抑制的方法。
( l )隔离
①所有的信号线很好地绝缘,使其不可能漏电,这样,防止由于接触引入的干扰;
②将不同种类的信号线隔离铺设(在不同一电缆槽中,或用隔板隔开),我们可以根据信号不同类型将其按抗噪声干扰的能力分成几等。
模拟量信号对高频的脉冲信号的抗干扰能力是很差的。建议用屏蔽双绞线连接,且这些信号线必须单独占用电线管或电缆槽,不可与其它信号在同一电缆管(或槽)中走线。
低电平的开关信号(一些状态干结点信号),数据通信线路( RS232、 EIA485 等),对低频的脉冲信号的抗干扰能力比上种信号要强,但建议最好采用屏蔽双绞线(至少用双绞线)连接。此类信号也要单独走线,不可和动力线和大负载信号线在一起平行走线。
高电平(或大电流)的开关量的输入输出、 CATV、电话线,以及其它继电器输入输出信号,这类信号的抗干扰能力又强于以上两种,但这些信号会干扰别的信号,因此建议用双绞线连接,也单独走电缆管或电缆槽。
动力线 AC 220V、 380V,以及大通断能力的断路器、开关信号线等,这些线的电缆选择主要不是依抗干扰能力,而是由电流负载和耐压等级决定。
以上说明,同一类信号可能放在一条电缆管或槽中,相近种类信号如果必须在同一电缆槽中走线,则一定要用金属隔板将它们隔开。
③还有一种隔离是将信号源同计算机在电气上进行隔离,这样,会大大地减小共模干扰对计算机造成的危害。如图3.4.10 所示。图3.4.10 表示用隔离放大器将信号的输入端子与计算机部分完全隔离(有的系统中采用隔离变压器,或继电器等方式隔离,对开关量则可以采用光电器件,或继电器进行隔离)。这样,由于 C 和 D 之间地电位不同所产生的干扰信号形不成回路,抑制了干扰的危害。
④第四种隔离是供电系统的隔离:为了防止供电线路上引入共模高频干扰信号,可以在供电线路上设隔离变压器进行干扰隔离,如图3.4.11所示。
为了达到好的干扰抑制效果,有两点必须注意:
?誗 变压器的屏蔽层要很好地接地;
?誗 变压器的次级线圈一定要用双绞线。
( 2 )屏蔽
屏蔽就是用金属导体,把被屏蔽的元件,组合件,电话线,信号线包围起来。这种方法对电容性耦合噪声抑制效果很好。最常见的就是用屏蔽双绞线连接模拟信号。
以上说的电气屏蔽,但在很多场合下,信号除了受电噪声干扰以外,主要还受到强交变磁场的影响,如电站,冶炼厂重型机械厂等,那么,我们除了要考虑电气屏蔽以外,还要考虑磁屏蔽,即考虑用铁、镍等导磁性能好的导体进行屏蔽。
( 3 )绞线
用双绞线代替两根平行导线是抑制磁场干扰的有效办法。原理如图3. 4.12所示:
图3.4.12 中,每个小绞纽环中会通过交变的磁通,而这些变化磁通会在周围的导体中产生电动势,它由电磁通感应定律决定(如图中导线中的箭头所示)。从图中可以看出,相邻绞纽环中在同一导体上产生的电动势方向相反,相互抵消,这对电磁干扰起到较好的抑制作用。
( 4 )雷击保护
系统受雷击干扰有两种方式:架空电源线,信号线可能会遭受雷击,另一种是信号电缆附近受到雷击,通过分布电容和电感耦合到信号线,在信号线上产生一个很大的脉冲干扰,有时甚至会烧坏设备,影响人员安全。针对不同的干扰原因,可以采用下面两种措施防雷击:
①对于耦合干扰,我们可用金属电缆管或槽铺设信号线,电缆管或金属槽有很好的接地。
②对于架空信号线,则必须在计算机输入端子处采取防雷措施,如装避雷器,加压敏电阻、较强的滤波电路等来抑制其干扰。
3、智能建筑电气安装时的质量控制
智能建筑内部专业设施齐全,自动化程度高。為了保证智能建筑整体运行的先进水平,发挥其智能作用,强、弱电系统的先进性、合理性至关重要。因此,作好智能建筑电气的全程控制非常重要
①智能建筑的设计应由具有智能化设计资质总承包单位的设计院来承担。再由集成商进行多次的深化设计并交设计总承包单位审查方可招标施工。这是因为设计院熟悉和掌握国家、行业、地方的设计标准,设计中始终遵循国家的方针政策,坚持技术先进成熟、经济合理、实用可靠;系统设计和设备选型符合标准,且要求具有开放性、灵活性、和可扩性,不是以追求高额利润和推销产品为目的。
②当前由土建监理公司代替有智能化资质的监理公司监理的现象还很普遍,它将会给智能化系统工程带来设计方案失控、采购产品失控、施工进度失控、工程质量失控等等弊端。由有专业智能化知识的工程师进行监理是保证工程质量的关键。
③加强智能建筑电气安装过程中的质量监控
第一,认真阅图是做好质量监控的前提。
第二,熟悉规范,把好质量关。
第三,实现质量目标的预控。
总之,智能建筑是利用系统集成方法将智能型电脑技术、通信技术、信息技术与建筑技术有机地结合起来,可以对各种设备的自动监控信息进行分析、正确判断和处理。
参考文献
[1] 蔡传俊.浅谈智能建筑与建筑电气技术[J]
[2] 周景全.智能建筑的电气设备安装技术探讨[J]