前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的建筑自動(dòng)化論文主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：建筑自動(dòng)化論文范文

1智能建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)總體構(gòu)建框架

1.1智能建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)組成與結(jié)構(gòu)框圖（圖1）

1.2智能建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)組成與結(jié)構(gòu)

簡(jiǎn)要介紹上圖為智能建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)組成與結(jié)構(gòu)框圖，在智能建筑監(jiān)控系統(tǒng)中，監(jiān)控系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)六個(gè)子系統(tǒng)（照明、供配電、冷熱源、空調(diào)、給排水、電梯）的監(jiān)控，并可控制其運(yùn)行。由中央控制器統(tǒng)一全分布式控制運(yùn)行，但由于每個(gè)子系統(tǒng)都由路由器分開，所以也可獨(dú)立運(yùn)行，控制系統(tǒng)涉及智能建筑各個(gè)系統(tǒng)設(shè)備自動(dòng)化控制，可實(shí)現(xiàn)高檢測(cè)功能。

1.3各設(shè)備監(jiān)控子系統(tǒng)應(yīng)該實(shí)現(xiàn)的功能

1.3.1供配電系統(tǒng)

主要功能為智能建筑提供電力。樓層配電設(shè)備分布在各樓層，電設(shè)備一般放置在建筑底層。監(jiān)控系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)配電設(shè)備運(yùn)行參數(shù)、配電電源、每個(gè)電源蓄電池的工作狀態(tài)和數(shù)據(jù)變化進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)對(duì)各樓層電設(shè)備電源運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，若發(fā)生故障會(huì)產(chǎn)生警報(bào)并記錄故障數(shù)據(jù)。

1.3.2照明系統(tǒng)

主要功能是為智能建筑照明。其設(shè)備建設(shè)于建筑物的各個(gè)平面上，方便實(shí)現(xiàn)各角度全方位照明。照明監(jiān)控分為室內(nèi)和室外兩部分，室外照明分為公共照明部分，通過監(jiān)控可根據(jù)室外照度值設(shè)定開關(guān)時(shí)間，也可通過更改程序?qū)崿F(xiàn)不同照明燈具的啟動(dòng)時(shí)間。室內(nèi)照明監(jiān)控可通過監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，采用總線控制方式，設(shè)定程序?qū)Σ煌瑘?chǎng)景開啟不同的照度。

1.3.3冷熱源系統(tǒng)

為智能建筑供給冷源和熱源，其噪音較大，設(shè)備一般置于建筑底層地下室內(nèi)。通過對(duì)冷熱源系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)和冷熱源供給量的監(jiān)控和分析，可通過程序控制實(shí)現(xiàn)不同季節(jié)冷熱源供給量和供給時(shí)間。

1.3.4空調(diào)系統(tǒng)

保障智能建筑的環(huán)境溫度處于適宜狀態(tài)，空調(diào)設(shè)備一般置于各樓層高處位置，地下室也可以配置?？刂谱酉到y(tǒng)主要對(duì)空調(diào)機(jī)組、風(fēng)機(jī)盤管的工作參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并通過監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，控制和設(shè)定主機(jī)房的溫度、濕度和運(yùn)行時(shí)間。同時(shí)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)還具備空調(diào)漏水監(jiān)視功能，可有效實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的漏水監(jiān)測(cè)和控制。

1.3.5給排水系統(tǒng)

既能為智能建筑提供水源，又能排除建筑產(chǎn)生的污水，排水設(shè)備一般置于建筑物的地下室或建筑頂層，也可設(shè)置在樓宇?yuàn)A層位置。監(jiān)控系統(tǒng)可監(jiān)控水泵的工作狀態(tài)，并對(duì)水池的液位隨時(shí)檢測(cè)，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障或者水池液位異常時(shí)，子監(jiān)控系統(tǒng)就會(huì)向中央控制器發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并將故障數(shù)據(jù)記錄反饋，自動(dòng)顯示故障發(fā)生區(qū)域和故障詳細(xì)情況。1.3.6電梯系統(tǒng)是為高層建筑提供上下交通的便利系統(tǒng)，設(shè)備一般置于建筑的垂直豎井內(nèi)。電梯監(jiān)控子系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，監(jiān)視電梯啟動(dòng)、停止、方向等，動(dòng)態(tài)顯示出電梯實(shí)時(shí)狀況，一旦發(fā)生故障，監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)對(duì)電梯設(shè)備電動(dòng)機(jī)、電磁制動(dòng)器等進(jìn)行檢測(cè)，自動(dòng)報(bào)警并顯示故障地點(diǎn)、狀態(tài)、時(shí)間等信息，并將故障記錄記憶并反饋給中央控制器。

2建筑設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要素

2.1各監(jiān)控子系統(tǒng)控制功能參數(shù)明細(xì)

將上文中所述設(shè)備監(jiān)控子系統(tǒng)功能要求進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和匯總，確認(rèn)各子系統(tǒng)監(jiān)控點(diǎn)的分布位置和分布數(shù)量，將子系統(tǒng)的監(jiān)控點(diǎn)設(shè)置類型、數(shù)量、相關(guān)設(shè)備、安裝需求、使用地點(diǎn)等詳細(xì)列出，并備份保留。依據(jù)各子監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)和系統(tǒng)設(shè)備實(shí)際特點(diǎn)，以系統(tǒng)高效性、可靠性、實(shí)用性為前提，以滿足子系統(tǒng)功能需求為標(biāo)準(zhǔn)，以建筑設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的節(jié)能環(huán)保為核心，以建筑設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)便捷性和低成本性為主要指標(biāo)，詳細(xì)將設(shè)備子系統(tǒng)的各種功能參數(shù)、控制參數(shù)、技術(shù)參數(shù)列出并進(jìn)行歸檔，為日后整體系統(tǒng)搭建安裝提供依據(jù)。

2.2監(jiān)控系統(tǒng)控制器、傳感器和執(zhí)行器的確定

按照監(jiān)控系統(tǒng)被控設(shè)備的控制標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)控點(diǎn)數(shù)量，結(jié)合安裝現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)控制點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置和篩選，設(shè)計(jì)出被控設(shè)備安裝現(xiàn)場(chǎng)控制器控制區(qū)域內(nèi)部的監(jiān)控點(diǎn)分布圖，并根據(jù)實(shí)際要求確定選擇現(xiàn)場(chǎng)控制器。除了現(xiàn)場(chǎng)控制器，還要確定現(xiàn)場(chǎng)傳感器和執(zhí)行器使用標(biāo)準(zhǔn)，傳感器和執(zhí)行器是對(duì)被監(jiān)控設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集的基本組成部分，傳感器可監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)和數(shù)據(jù)變化，執(zhí)行器對(duì)此進(jìn)行分析和反饋，可以說(shuō)兩者在自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)中屬于核心構(gòu)件。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)備特性，對(duì)關(guān)鍵設(shè)備要采用高精度和高可靠性的智能型傳感器和執(zhí)行器，以提高整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)的控制質(zhì)量。非關(guān)鍵設(shè)備上可以采用傳統(tǒng)傳感器和執(zhí)行器，如此可減少成本，降低整個(gè)系統(tǒng)造價(jià)。

2.3建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建智能建筑設(shè)備自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)整體網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建如上圖2所示，建筑設(shè)備LON現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)是現(xiàn)實(shí)意義上實(shí)現(xiàn)了分布式監(jiān)控。此系統(tǒng)不同類型的控制器節(jié)點(diǎn)都具備高智能化特性和網(wǎng)絡(luò)通訊能力。由于控制器各節(jié)點(diǎn)具備通訊能力，能夠使節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)相互通訊功能，構(gòu)成完整的通訊網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)中的控制機(jī)構(gòu)和管理機(jī)構(gòu)可以通過總線現(xiàn)場(chǎng)連接為一個(gè)整體，彼此之間可以相互協(xié)作，共同完成自動(dòng)化監(jiān)控任務(wù)，兩者可實(shí)現(xiàn)控制數(shù)據(jù)和信息的共享。

2.4建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)硬件支持

智能建筑自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建必須有硬件支持，在硬件方面，主要選用以下器件：中央監(jiān)控器（計(jì)算機(jī)，監(jiān)控系統(tǒng)的核心部分，處理子系統(tǒng)反饋的綜合數(shù)據(jù)下達(dá)控制指令）；監(jiān)控顯示屏（將監(jiān)控圖像實(shí)時(shí)顯示，便于觀察和分析故障狀況）；鍵盤（更改程序或設(shè)定程序，典型的輸入設(shè)備）；鼠標(biāo)（輸入設(shè)備）；不間斷電源（為監(jiān)控中央系統(tǒng)和子系統(tǒng)供電，保障監(jiān)控系統(tǒng)不間斷運(yùn)行，保證整體系統(tǒng)的可靠性）；網(wǎng)絡(luò)路由器（中繼器、橋接器、配置型路由器等聯(lián)合使用，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分布）；控制總線（無(wú)屏蔽雙絞線、控制總線LON）；控制節(jié)點(diǎn)（視具體情況而定）。

2.5建筑設(shè)備自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)軟件支持

建筑設(shè)備自動(dòng)化中央監(jiān)控器軟件功能具備操作級(jí)別和身份識(shí)別管理功能。軟件系統(tǒng)采用8位通行字進(jìn)行鑒別和管理，對(duì)操作人員實(shí)現(xiàn)權(quán)限設(shè)置，只允許有權(quán)限操作人員在一定范圍內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)瀏覽，并對(duì)訪問者身份信息、訪問時(shí)間、訪問內(nèi)容進(jìn)行識(shí)別和記錄，且具備交互式菜單，為操作人員提供清晰的數(shù)據(jù)目錄，節(jié)省操作時(shí)間，便于高效作業(yè)；中央控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)還具備邏輯格式數(shù)據(jù)顯示功能，可描述短語(yǔ)、數(shù)值、單位等數(shù)據(jù)，對(duì)不正常數(shù)據(jù)報(bào)警顯示；具有高效數(shù)據(jù)分離終端，控制特定數(shù)據(jù)在特定端口運(yùn)行，只允許一個(gè)操作人員或打印機(jī)進(jìn)行處理；具備特殊指令操作功能，響應(yīng)命令，邏輯顯示并進(jìn)行標(biāo)識(shí)。

3結(jié)束語(yǔ)

第2篇：建筑自動(dòng)化論文范文

關(guān)鍵詞：建筑工程 電氣自動(dòng)化前言

我國(guó)根據(jù)自身實(shí)際情況，加緊提升建筑工程行業(yè)的電氣自動(dòng)化水平已經(jīng)成為了當(dāng)務(wù)之急，這對(duì)于我國(guó)在國(guó)際上提升競(jìng)爭(zhēng)力有著極其重要的做用。本篇文章主要是針對(duì)現(xiàn)代社會(huì)的電氣自動(dòng)化現(xiàn)狀，并找出了其中所出現(xiàn)的問題，深入的探究了電氣自動(dòng)化不斷發(fā)展的意義所在，并且提出了相應(yīng)的建議，以期對(duì)其他工程在進(jìn)行電氣自動(dòng)化應(yīng)用過程中提供參考。

一、我國(guó)建筑行業(yè)電氣自動(dòng)化現(xiàn)狀和存在的問題

1.我國(guó)建筑行業(yè)電氣自動(dòng)化現(xiàn)狀

由于我國(guó)人口眾多，建筑行業(yè)已經(jīng)成為了我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的主要支撐之一，其建筑的發(fā)展對(duì)于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們生活水平的發(fā)展有著緊密的聯(lián)系。隨著科技技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)和文化交流都進(jìn)入了一個(gè)新的階段，人民的生活水平以及生活的質(zhì)量也有了較大的提升，并且不斷對(duì)建筑工程的設(shè)計(jì)、質(zhì)量以及管理都提出了更為嚴(yán)格的要求，從而使得社會(huì)不斷加強(qiáng)對(duì)建筑行業(yè)中的電氣自動(dòng)化的研究力度，只有建筑水平和施工工藝得到了發(fā)展，人們才會(huì)提高對(duì)電氣工程的滿意度，從而提高建筑電氣化工程的質(zhì)量和自動(dòng)化的水平，是我國(guó)建筑行業(yè)迫在眉睫的發(fā)展路線。

只有企業(yè)通過不斷的研發(fā)，才能使得電氣自動(dòng)化的腳步不會(huì)停滯，也不會(huì)使得電氣自動(dòng)化技術(shù)與國(guó)際建筑自動(dòng)化技術(shù)脫軌，極大的促進(jìn)電氣自動(dòng)化在我國(guó)的貴廣速度和發(fā)展應(yīng)用，電氣自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)為我國(guó)的建筑行業(yè)發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)，但是通過我國(guó)目前整體自動(dòng)化水平來(lái)看，我國(guó)還在存在著較多的問題，例如電氣自動(dòng)化化設(shè)計(jì)不夠嚴(yán)謹(jǐn)、合理，生產(chǎn)管理不完善等問題。我國(guó)的電氣自動(dòng)化技術(shù)，無(wú)論是在電氣自動(dòng)化程序或者電氣自動(dòng)化水平上都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)際發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)展程度，這就使得我國(guó)各個(gè)方面都沒有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，新時(shí)期、新經(jīng)濟(jì)下，我國(guó)應(yīng)該如正確而理性的對(duì)待我國(guó)的電氣自動(dòng)化水狀態(tài)，去找出電氣自動(dòng)化中的缺陷，加強(qiáng)對(duì)電氣自動(dòng)化的研究力度，最大限度的提升我國(guó)電氣自動(dòng)化水平，這是我國(guó)在現(xiàn)代化發(fā)展過程中所必須要面臨的抉擇和態(tài)度要求[1]。

2.我國(guó)建筑行業(yè)電氣自動(dòng)化存在的問題

（一）電氣自動(dòng)化高端人才不足，電氣自動(dòng)化缺乏核心支撐

目前我國(guó)各個(gè)建筑行業(yè)的規(guī)模都偏小，相對(duì)來(lái)說(shuō)沒有國(guó)際跨國(guó)建筑企業(yè)公司的強(qiáng)大實(shí)際，其自身的經(jīng)濟(jì)能力也不足，難以留下更多的高端管理人才，企業(yè)在整體上缺少建筑建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，最終導(dǎo)致了建筑行業(yè)中的電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)核心人員不斷的離開，繞整個(gè)建筑企業(yè)內(nèi)部的電氣自動(dòng)化水準(zhǔn)不斷的降低，缺少技術(shù)創(chuàng)新[2]。

（二）新技術(shù)新設(shè)備應(yīng)用緩慢，核心競(jìng)爭(zhēng)力不足

雖然我國(guó)的一些建筑行業(yè)在電氣自動(dòng)化的發(fā)展過程中，取得了一定的進(jìn)步，但是由于缺少專研的和突破的研究技術(shù)的精神，沒有掌握相關(guān)的核心技術(shù)，各種電氣自動(dòng)化設(shè)備幾乎完全靠國(guó)外進(jìn)口，并且推廣的速度極為緩慢，這就導(dǎo)致了我國(guó)的企業(yè)難以擁有核心的專利，更難以保證自身電氣自動(dòng)化設(shè)備在國(guó)際上的競(jìng)爭(zhēng)力，這也使得使得目前市場(chǎng)上的各種自動(dòng)化產(chǎn)品信息不完善，沒有一個(gè)健全的體系，市場(chǎng)出現(xiàn)惡意的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)或者說(shuō)整個(gè)市場(chǎng)的建設(shè)不規(guī)范，自由的產(chǎn)品系列較為單調(diào)，品牌在整體上沒有擁有知名度，極難與國(guó)際上知名的電氣自動(dòng)化設(shè)備制造企業(yè)相媲美。

（三）建筑行業(yè)對(duì)電氣自動(dòng)化的管理不善，電氣自動(dòng)化的質(zhì)量難以保證

雖然我國(guó)目前建筑行業(yè)發(fā)展極為迅速，但是，許多企業(yè)的管理者為了追求更高的利益，相近一切辦法來(lái)壓榨電氣自動(dòng)化設(shè)備的制造成本，是用劣質(zhì)的物料投入到生產(chǎn)指導(dǎo)當(dāng)中去，從而使得設(shè)計(jì)制造的產(chǎn)品不符合過程的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或者不符合相關(guān)的施工安裝措施，其設(shè)施的使用質(zhì)量難以得到保障。使得整個(gè)電氣自動(dòng)化的設(shè)計(jì)生產(chǎn)行業(yè)的產(chǎn)品，質(zhì)量難以得到保證。

二、我國(guó)建筑電氣自動(dòng)化的重要意義

1. 這是保證工程建設(shè)質(zhì)量和進(jìn)度的客觀要求

實(shí)施電氣自動(dòng)化，加強(qiáng)對(duì)先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備的應(yīng)用速度，采用科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)方式和施工程序，加強(qiáng)對(duì)電氣自動(dòng)化的管理，加強(qiáng)對(duì)各種電氣設(shè)備，電氣材料的管理監(jiān)督，保證了整個(gè)工程建筑的工程質(zhì)量，同時(shí)，可以大幅度降低工程成本，并合理的控制工程的進(jìn)度，電氣自動(dòng)化的水平提高，亦有助于保證整個(gè)工程建筑中的安全。

2. 實(shí)施建筑電氣自動(dòng)化，有助于整個(gè)建筑市場(chǎng)的規(guī)范化

電氣自動(dòng)化的進(jìn)程加快，對(duì)整個(gè)電氣行業(yè)的技術(shù)人員和管理人員都提出了更高的要求，不僅僅要求有豐富的管理經(jīng)驗(yàn)，更需要有精湛的電氣技術(shù)和較高的工作素養(yǎng)，同時(shí)，電氣自動(dòng)化很大程度上減少了工程中的暗箱操作等弊端，敦促著工作人員依法辦事，嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)的規(guī)章制度，有助于促進(jìn)整個(gè)建筑市場(chǎng)的規(guī)范化管理。

三、我國(guó)建筑行業(yè)電氣自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)探究和發(fā)展建議

1. 電氣自動(dòng)化將會(huì)朝著智能化方向發(fā)展。

縱觀我國(guó)目前的建筑工程發(fā)展行情，電氣自動(dòng)化的發(fā)展應(yīng)用，智能化是其核心部分，所謂智能化表現(xiàn)在其具有多種新功能。在在建筑行業(yè)控制方面，有關(guān)的現(xiàn)場(chǎng)儀表在一起，在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)自主調(diào)節(jié)，提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。

2. 電氣自動(dòng)化的操控更為精確，更加精工。

建筑行業(yè)中競(jìng)爭(zhēng)越發(fā)激烈，對(duì)工程產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來(lái)越嚴(yán)格，實(shí)施電氣自動(dòng)化，先進(jìn)技術(shù)的采用，科學(xué)管理方式的實(shí)施，整個(gè)建筑工程的自動(dòng)化水平不斷升高，使得施工標(biāo)準(zhǔn)更為嚴(yán)格，產(chǎn)品的精度朝著更高的方向發(fā)展，因此，自動(dòng)化在建筑工程中會(huì)有著更嚴(yán)密精確的要求。

3.政府加強(qiáng)對(duì)建筑工程電氣自動(dòng)化實(shí)施的引導(dǎo)和扶持

建筑工程電氣自動(dòng)化企業(yè)關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，政府加大對(duì)建筑行業(yè)電氣自動(dòng)化的支持引導(dǎo)，建筑行業(yè)要加強(qiáng)對(duì)各種電氣設(shè)備和電氣設(shè)計(jì)施工技術(shù)的研究探討，加強(qiáng)各個(gè)建筑單位之間的通力合作，不斷加大對(duì)新技術(shù)新設(shè)備和心的管理理念的引進(jìn)和運(yùn)用，加大投入，實(shí)現(xiàn)各種電氣自動(dòng)化核心技術(shù)的突破，使得建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)整個(gè)設(shè)計(jì)施工方式的轉(zhuǎn)變，提高整體的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，建筑行業(yè)不僅僅關(guān)系到經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，還關(guān)系到我國(guó)居民生活環(huán)境的舒適性，只有不斷的加強(qiáng)建筑的現(xiàn)代電氣自動(dòng)化進(jìn)程，提高對(duì)于建筑電氣自動(dòng)化的研究力度，從各個(gè)方面的突破現(xiàn)有的束縛，是人民生活水平能否提高以及各個(gè)建筑行業(yè)電氣自動(dòng)化水平能否更好發(fā)展的前提條件，因此必須要受到社會(huì)各界的支持和關(guān)注，促進(jìn)建筑電氣自動(dòng)化的發(fā)展，帶到全社會(huì)的經(jīng)濟(jì)進(jìn)步的步伐，這是關(guān)系到我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的問題。

參考文獻(xiàn)

第3篇：建筑自動(dòng)化論文范文

論文摘要:雷電可分為直擊雷、感應(yīng)雷(包括靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng))和球形雷，文章對(duì)雷電的三種表現(xiàn)形式進(jìn)行了分析，重點(diǎn)探討了直擊雷和感應(yīng)雷對(duì)弱電系統(tǒng)的危害以及預(yù)防措施。

一、雷電的分類

雷電是雷云層接近大地時(shí)，地面感應(yīng)出相反電荷，當(dāng)電荷積聚到一定程度，產(chǎn)生云和云之間以及云和大地之間放電，迸發(fā)出光和聲的現(xiàn)象。雷電可分為直擊雷、感應(yīng)雷(包括靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng))和球形雷。

(一)直擊雷

大氣中帶有電荷的雷云對(duì)地電壓可高達(dá)幾億伏。雷云同地面凸出物之間的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到空氣的擊穿強(qiáng)度時(shí)，產(chǎn)生的放電現(xiàn)象稱為直擊雷。此時(shí)雷電的主要破壞力在于電流特性而不在于放電產(chǎn)生的高電位。大氣放電直接通過地面建構(gòu)筑物和地面設(shè)備，強(qiáng)大的雷電流經(jīng)過這些物體入地，在瞬間產(chǎn)生很大的機(jī)械振動(dòng)力和高溫高熱使物體遭到破壞。當(dāng)雷電流通過具有電阻或電感的物體時(shí)將產(chǎn)生很大的電壓降和感應(yīng)電壓，能破壞絕緣，產(chǎn)生火花，引起燃燒、爆炸，使設(shè)備部件熔化，在雷電流流過的通道上物體水分受熱汽化而劇烈膨脹，產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊性機(jī)械力。該機(jī)械力可以達(dá)到5000~6000N，因而可使人體組織，建筑物結(jié)構(gòu)、設(shè)備部件等斷裂破碎，從而導(dǎo)致人員傷亡、建筑物破壞，以及設(shè)備毀壞等。

(二)感應(yīng)雷

感應(yīng)雷是指當(dāng)雷云來(lái)臨時(shí)地面上的一切物體，尤其是導(dǎo)體，由于靜電感應(yīng)，都聚集起大量的雷電極性相反的束縛電荷，在雷云對(duì)地或?qū)α硪焕自崎W擊放電后，云中的電荷就變成了自由電荷，從而產(chǎn)生出很高的靜電電壓(感應(yīng)電壓)，其過電壓幅值可達(dá)到幾萬(wàn)到幾十萬(wàn)伏，這種過電壓往往會(huì)造成建筑物內(nèi)的導(dǎo)線，接地不良的金屬物導(dǎo)體和大型的金屬設(shè)備放電而引起電火花，從而引起火災(zāi)、爆炸、危及人身安全或?qū)╇娤到y(tǒng)造成的危害。另一種情況是，在雷電閃擊時(shí)，由于雷電流的變化率大而在雷電流的通道附近就形成了一個(gè)很強(qiáng)的感應(yīng)電磁場(chǎng)，對(duì)建筑物內(nèi)的電子設(shè)備造成干擾、破壞，又可能使周圍的金屬構(gòu)件產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而產(chǎn)生大量的熱而引起火災(zāi)。另外，當(dāng)架空線遭受直擊雷或產(chǎn)生感應(yīng)雷，高電位便會(huì)沿著導(dǎo)線電源線以及信號(hào)侵入變電站或建筑物內(nèi)，這種雷電波侵入也會(huì)對(duì)電氣設(shè)備造成危害或使建筑物內(nèi)的金屬設(shè)備放電，引起破壞作用。它分為靜電感應(yīng)雷和電磁感應(yīng)雷。

1.靜電感應(yīng)雷:是由于帶電積云接近地面，在架空線路導(dǎo)線或其他導(dǎo)電凸出物頂部感應(yīng)出大量電荷引起的。它將產(chǎn)生很高的電位。

2.電磁感應(yīng)雷:是由于雷電放電時(shí)，巨大的沖擊雷電流在周圍空間產(chǎn)生迅速變化的強(qiáng)磁場(chǎng)引起的。這種迅速變化的磁場(chǎng)能在鄰近的導(dǎo)體上感應(yīng)出很高的電動(dòng)勢(shì)。雷電感應(yīng)引起的電磁能量若不及時(shí)泄入地下，可能產(chǎn)生放電火花，引起火災(zāi)、爆炸或造成觸電事故。

(三)球形雷

球形雷通常認(rèn)為是一個(gè)熾熱的等離子體，溫度極高，并發(fā)生紅色、橙色的球形發(fā)光體，直徑在10～20cm以上。球雷常沿著地面滾動(dòng)或在空氣中飄動(dòng)，可從煙囪、門窗或其他縫隙進(jìn)入建筑物內(nèi)部，有時(shí)也自行消失，或傷害人身和破壞物體。

現(xiàn)在智能建筑主要由建筑自動(dòng)化系統(tǒng)(BAS)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)(OAS)、信息通信系統(tǒng)(CAS)三個(gè)系統(tǒng)組成，并利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)將此三個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)集成。即將智能建筑管理系統(tǒng)，以語(yǔ)言、數(shù)據(jù)、視頻、監(jiān)控等不同信號(hào)的配線系統(tǒng)經(jīng)過統(tǒng)一的規(guī)劃設(shè)計(jì)，綜合成一套標(biāo)準(zhǔn)的布線系統(tǒng)，作為建筑物內(nèi)部之間的傳輸網(wǎng)絡(luò)的綜合布線系統(tǒng)(GCS)，又名弱電系統(tǒng)，可分為建筑物內(nèi)綜合布線、建筑物群內(nèi)部之間的綜合布線。

從以上關(guān)于智能建筑的有關(guān)構(gòu)成中可以看出，智能建筑線纜密布、系統(tǒng)設(shè)備繁多、微電子裝備復(fù)雜，且過電壓防護(hù)能力薄弱，為保證系統(tǒng)、設(shè)備安全正常運(yùn)行，必須采取專門、特殊的措施加以保護(hù)，而防雷、接地則是重要必備和有效的保護(hù)措施之一。

直擊雷的防護(hù)系統(tǒng)主要是為了保護(hù)建筑物免受直接雷擊引起火災(zāi)事故及人身安全事故，須從接閃裝置、引下線、接地裝置等三個(gè)方面綜合考慮。

接閃裝置就是我們常說(shuō)的避雷針、避雷帶、避雷線或避雷網(wǎng)，接閃就是讓在一定程度范圍內(nèi)出現(xiàn)的閃電放電不能任意地選擇放電通道，而只能按照人們事先設(shè)計(jì)的防雷系統(tǒng)的規(guī)定通道，將雷電能量泄放到大地中去。

接地裝置就是讓已經(jīng)引入防雷系統(tǒng)的閃電電流順利地流入大地，而不能讓雷電能量集中在防雷系統(tǒng)的某處對(duì)被保護(hù)物體產(chǎn)生破壞作用，良好的接地才能有效地泄放雷電能量，降低引下線上的電壓，避免發(fā)生反擊。

引下線就是把接閃裝置和接地裝置連接起來(lái)。

對(duì)于直擊雷重要的一點(diǎn)就是做到均壓，接閃裝置在接閃雷電時(shí)，引下線立即產(chǎn)生高電位，會(huì)對(duì)防雷系統(tǒng)周圍的尚處于地電位的導(dǎo)體產(chǎn)生旁側(cè)閃絡(luò)，并使其電位升高，進(jìn)而對(duì)人員和設(shè)備構(gòu)成危害。為了減少這種閃絡(luò)危險(xiǎn)，最簡(jiǎn)單的辦法是采用均壓環(huán)，將處于地電位的導(dǎo)體等電位連接起來(lái)，一直到接地裝置。室內(nèi)的金屬設(shè)施、電氣裝置和電子設(shè)備，如果其與防雷系統(tǒng)的導(dǎo)體，特別是接閃裝置的距離達(dá)不到規(guī)定的安全要求時(shí)，則應(yīng)該用較粗的導(dǎo)線把它們與防雷系統(tǒng)進(jìn)行等電位連接。這樣在閃電電流通過時(shí)，室內(nèi)的所有設(shè)施立即形成一個(gè)“等電位島”，保證導(dǎo)電部件之間不產(chǎn)生有害的電位差，不發(fā)生旁側(cè)閃絡(luò)放電。完善的等電位連接還可以防止閃電電流入地造成的地電位升高所產(chǎn)生的反擊。

以弱電系統(tǒng)的防雷而言，除雷電直擊外，最具有破壞作用的是二次效應(yīng)，也就是靜電感應(yīng)雷和電磁感應(yīng)雷，由于雷電具有高電位、大沖擊電流、瞬時(shí)性的特點(diǎn)，強(qiáng)大的閃電產(chǎn)生靜電場(chǎng)、交變電磁場(chǎng)和電磁輻射，以雷電波侵入、地電位反擊等形成雷電電磁脈沖LEMP，產(chǎn)生強(qiáng)大的變電磁場(chǎng)、使周圍的金屬產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)和感應(yīng)電流。

隨著微電子設(shè)備的廣泛應(yīng)用，雷電浪涌是引起人們極大重視的一種雷電危害，同時(shí)其防護(hù)方式也不斷完善。最常見的電子設(shè)備危害不是由于直接雷擊引起的，而是由于雷擊發(fā)生時(shí)在電源和通訊線路中感應(yīng)的電流浪涌引起的。一方面由于電子設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)高度集成化，從而造成設(shè)備耐壓、耐過電流的水平下降，對(duì)雷電(包括感應(yīng)雷及操作過電壓浪涌)的承受能力下降，另一方面由于信號(hào)來(lái)源路徑增多，系統(tǒng)較以前更容易遭受雷電波侵入。雷電浪涌對(duì)弱電設(shè)備的危害主要分為電源浪涌和信號(hào)系統(tǒng)浪涌?jī)煞矫?。電源浪涌屬于?qiáng)電的范疇，不在本文討論之中。

信號(hào)系統(tǒng)浪涌電壓的主要來(lái)源是感應(yīng)雷擊、電磁干擾、無(wú)線電干擾和靜電干擾。金屬物體(如傳輸線)受到這些干擾信號(hào)的影響，會(huì)使傳輸中的數(shù)據(jù)產(chǎn)生誤碼，影響傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和傳輸速率。排除這些干擾將會(huì)改善網(wǎng)絡(luò)的傳輸狀況。

屏蔽防雷措施的目的是阻擋空間電磁波感應(yīng)、過電壓以及磁場(chǎng)能量侵入被保護(hù)的通信設(shè)備，起到抑制、消除電磁場(chǎng)的干擾和危害。建筑通信機(jī)房時(shí)，房屋的六面應(yīng)敷設(shè)金屬屏蔽網(wǎng);進(jìn)出機(jī)房的電力線、信號(hào)線如無(wú)屏蔽層，從室外引入前必須穿管埋地;架空音頻電纜的牽引鋼絲兩端應(yīng)進(jìn)行接地，最大限度衰減從各種導(dǎo)線上引入雷電高電壓，以減少雷電電磁干擾。

隔離措施:由弱電自動(dòng)化裝置構(gòu)成的控制系統(tǒng)中必須解決好接口信號(hào)的隔離，抑制傳輸過程中產(chǎn)生的各種干擾，才能使系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行。電源部分可以安裝交流電源隔離變壓器;對(duì)于數(shù)字輸入信號(hào)，大部分都利用光電隔離器或者串接各種信號(hào)防雷設(shè)備，也有一些使用脈沖變壓器隔離和運(yùn)算放大器隔離;對(duì)于數(shù)字輸出信號(hào)也是主要采用光電隔離器或者串接各種信號(hào)防雷設(shè)備。對(duì)于模擬量輸入信號(hào)，可采用安裝音視頻隔離變壓器、光隔離器等進(jìn)行隔離。對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)接口，可以采用專用的網(wǎng)絡(luò)防雷器，距離較遠(yuǎn)時(shí)可采用光纖進(jìn)行傳輸。

二、結(jié)語(yǔ)

弱電設(shè)備的防雷問題是一個(gè)綜合性的工作，隨著對(duì)雷電認(rèn)識(shí)的深入，越來(lái)越多的人利用科學(xué)知識(shí)來(lái)減少雷電對(duì)弱電設(shè)備的損壞，防患勝于救災(zāi)，多一道防護(hù)就多一層安全。

參考文獻(xiàn)

[1]王道洪，郄秀書，郭昌明.雷電與人工引雷[M].上海:上海交通大學(xué)出版社，2000.