电气系统设计论文范文

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第1篇

以杏南小区污水泵站建设工程为例，阐述污水提升泵站污水处理流程。该泵站中有两台潜水泵（一用一备），生活污水不断的注入集水池内，当集水池内水位升至一个高水位时，一台泵启动，水位下降至一个低水位时，泵自动停止工作。当集水池再次充满水时，起动另外一台水泵，直至停止工作。

2电气系统设计组成

根据污水泵站污水处理过程的流程和现场设备的要求，整个污水泵站污水处理站控制部分由电气部分、PLC控制系统以及监控系统。系统为集散型计算机控制系统。系统采用以太网和现场总线混合型结构，PLC作为现场总线中的一个站，又作为以太网上的一个站点，而监控中心不作为现场总线网络中的站点，只作为以太网中的节点，此网上的各站点相互之间的数据交换通过以太网进行，而现场的信息也通过以太网从PLC的寄存器中读取，控制现场的参数也由以太网送到主站PLC的寄存器中，再通过主/从协议传送到现场总线中的各从站。从而实现污水站的远程监视控制。

2.1电气部分设计。

由于污水处理是一个连续的非常重要的项目，如果在正常生产中有电源中断，那样会引起工艺状态混乱，需要很长时间才能恢复。所以供电负荷要求为二级，供电电源采用双回线路。泵站的主要用电负荷为一台90kW的潜水泵。电机实现手动/自动两种控制方式，手动方式下实现就地控制，正常运行情况下PLC控制为主。电机采用软启动方式启动。另外还要给轴流风机和泵站的一些正常用电配电。

2.2PLC控制系统设计。

在整个控制系统中，自动控制部分主要有集水池的液位控制、潜水泵本身的温度、漏油控制。下面仍以泵站中有两台潜水泵（一用一备）为例，具体的说明集水池的液位控制流程及程序设计。集水内安装2个浮球液位计和1个投入式液位变送器。投入式液位变送器预先设定启泵（-3.0m）和停泵（-5.95m）的数值（可更改的）。污水不断的注入集水池内，当集水池内水位升至-3.0m时，一台泵启动，水位下降至-5.95m时，泵自动停止工作。当集水池再次充满水时，起动另外一台水泵，直至停止工作。两台水泵可由程序控制自动切换使用，以保证各台泵平均使用；泵出口电动阀门与相应泵联锁。开泵过程为：先启泵后开阀；停泵过程为：先关阀后停泵。2个浮球液位计分别设在高低液位的两个值，当达到这两个值时，通过PLC与报警呼叫装置连接，通过通信网络传到监控中心。

2.3监控及安防系统设计。

污水站，除了有远程监控系统外，还必须有远程视频监控及防盗等的安防系统。

2.3.1周界防范报警系统。

周界防范报警系统通过在泵站的四周围墙上安置主动红外对射探测器，对周界分段警戒，防范闲杂人员翻越围墙进入泵站，当围墙上有人翻越时，泵站报警主机上会出现声光报警，同时报警信号自动传输到监控中心，并自动记录报警时间与保存报警信息。

2.3.2防盗系统。

在泵站的室内安装了幕帘式被动红外入侵探测器，用于防止他人未经许可进入房间实施破坏。

2.3.3远程视频图象监控系统。

远程视频图象监控系统是在污水泵站配电间、污水泵站院内等设置前端摄像机，将图象传送到监控中心，由监控中心对整个泵站进行实时监控和记录，使管理人员充分了解泵站的动态。该系统与泵站室内防盗报警、周界报警等系统联动，通过数字硬盘录像机，完成监视、报警、设防和监视图象的存储和检索。

3设计时应该注意的一些问题

这几年做污水提升泵站的电气系统设计，设计时出现过一些问题，值得大家以后在设计中应该注意的。

3.1电源的问题。

污水站属于二级负荷。在水专业的规范中有说明，在电气规范中没有说明，说以在设计时，我们都查了规范，可以没有看到是二级负荷，就没有按照二级负荷考虑电源的问题。根据民用建筑电气设计规范（JGJ16-2008）3.2.10，二级负荷的供电系统，宜采用两回线路供电。一定要跟高压部门结合好引电源的位置，是不是可以增容。

3.2配电柜内设备的问题。

从现场的实际来看，进线柜若是双电源切换柜，1000mm宽的柜子还是比较小，排的满满的，电缆在后面都没有多余的空间，所以柜体宽度最好为1200mm。

3.3自控设备的问题。

设计中采用了超声波液位计和浮球液位计，以后的设计中可以考虑雷达液位计、激光液位计等。设计时，可根据每个物业的情况选择相应的液位计。

3.4加装雨棚灯、院内照明的问题。

在做拥军污水泵站设计时给我们的图纸就没有雨棚，也没有道路规划，所以电气设计时就没有安装雨棚灯，也没有设计道路照明。在以后的设计中，细节的地方最好沟通一下，解决方法有很多：可以安装声光控雨棚灯；污水泵房顶四周增设投光灯；有砖围栏的，也可在围栏柱上安装灯具；站内道路也可以增设路灯。另外一定要注意的是：污水池内的照明灯具要选用防爆灯。从人性化的考虑，可以在大门处增加门铃，以便来访人员。

4结语

第2篇

关键词：电气；设计；安装

1工程概况

某工程位于长沙市CBD商务区内，占地面积9500m2，总建筑面积45000m2，地上19层，地下2层，为星级酒店和写字楼于一体的综合性商务楼宇。该工程电气设计按供配电一级负荷设计，采用两路10KV电源供电，供电线路采用电缆直埋方式，两路10KV电源一用一备。通过母连接，两路电源均能负载100%的负荷。供电制式为三相五线制TN-S系统，为满足高层建筑防火要求和提高变压器的过负荷能力，该工程选用二台1600KV干式变压器，变压器的负荷率平时保持在70%左右。

2大厦电气系统设计与验算

2.1系统设计

2.1.1照明系统

2.1.1.1系统概述

本工程的照明系统分为正常照明和应急照明。

正常照明主要包括舞厅照明，大厅照明，公共区域照明，客户照明等。为减小动力负荷频繁启动对照明质量的影响，设定了一专用变压器为照明系统供电。自酒店的中心配电室出线后进入配电竖井，经低压母线引至各楼层的总照明配电箱，然后由此分布到各区域配电箱。

因本工程为高档星级酒店与智能化办公楼，对供电要求较高，所以除配有自备发电机组外，楼层设有专用的应急照明系统，系统主要覆盖区域包括：酒店大堂，各餐厅、走廊、电梯间、楼梯间等。在设计时该系统的供电采用双电源，其中大堂，餐厅区域选择其中几个支路兼做正常照明，供电从本层配电竖井应急照明切换箱中出线。在此基础上，在各公共区域及通道设置具有蓄电池的事故照明灯具，在没有任何外供电源的情况下，该灯具能不间断供电1h。

2.1.1.2照度的确定

星级酒店的装修档次一般较高，为配合装修效果，充分体现酒店及办公气氛，本工程对酒店中各重点区域的照度均采用利用系数法进行计算。根据酒店各功能区的特点，各功能区的照度标准值见表1。

2.1.2动力系统

动力系统设备包括正常动力与消防电源两部分。正常动力包括：空调制冷机组，空调水泵，冷却塔，洗衣设备，污水泵，客用电梯，货梯，各层空调器，开水器等。因动力设备在地下2层分布较多，所以该部分设备的配电自酒店总配电室出线后在地下2层设动力控制中心。

消防电源包括：消防水泵，水幕水泵，消防电梯，喷淋水泵，排烟风机，正压送风机等。消防动力设备为双电源供电，一路引自由两路电源变压器供电的消防供电专柜上，另一路引自自备发电机组，两路消防电源分别由两回线路引到各个消防用电设备点上实行末端自动切换，以确保消防设备的供电可靠性及安全性。

2.1.3负荷计算

电力负荷一般由各专业提供技术要求及负荷大小：

2.1.3.1三相负荷计算：

2.1.3.2单向负荷计算：

①尽量将各单相负荷逐相均匀分配，以减少不平衡，计算时，将线负荷换算成相负荷，将各相负荷相加，取其最大单相负荷的3倍作为三相负荷。

②当回路中的单相负荷的总容量小于该回路三相对称负荷的总容量的15%时，按三相平衡负荷计算。

③只有线负荷时，将各线间负荷相加，选取较大的两项进行计算，现以Pab≧Pbc≧Pca为例：

按70%的负荷率，第二台变压器的容量为：1086/0.7=1552kVA,选用1600kVA变压器。

2.2防雷与接地

本工程联合接地电阻阻值要求小于1，利用钢筋混凝土箱型基础做自然接地体。钢筋混凝土柱内钢筋做防雷引下线，在建筑物四角距室外地坪0.5m处做测试点。为防止侧击雷进入酒店，酒店铝合金钢窗均与圈梁内钢筋可靠焊接。酒店中所有金属管道均与混凝土中钢筋焊接，以使整个大楼处于一种均压状态。考虑到弱电系统对接地的特殊要求，而弱电接地装置与强电接地装置的间距无法满足规范要求，不能设置单独弱电接地系统，只能选用联合接地。

3线槽敷设安装施工

智能化建筑弱电工程是当今建筑中很重要的一部分，衡量一个城市建筑的现代化标准，设计形态和智能化是其中的两个方面。智能建筑的弱电系统主要由以下各子系统组成：

(1)通信网络系统；(2)办公自动化系统；

(3)建筑设备监控系统；(4)火灾自动报警及联动控制系统；

(5)公共安全防范系统；(6)结构化布线系统；(7)弱电电源及接地系统。

如此之多功能设施，布线设计方案也成为电气设计的关键，因涉及专业多，施工时相互配合尤为重要。为保证大厦内部的美观，也为了更科学满足设施智能化的要求，方案选用地板内敷设地面线槽来达到各功能目的。

3.1地面敷设线槽的定义

地面线槽是一种封闭的、直接隐蔽于地面下的金属线槽，可以灵活方便地提供电源、电话、电视、计算机、话筒等线缆传输电能和信号接口。其设计是根据建筑物近期和发展需要布置线槽的纵横间距，根据穿线的根数、横截面积和工艺要求确定线槽的规格及槽数。按槽数可分为单槽、双槽、三槽，规格有50系列、70系列、100系列、230系列、300系列。

线槽适用于380/220以下强电和弱电的线路敷设。性能特点：地面线槽可供单一或多用途线缆、多回路敷设，终端元件布置平整美观。地面线槽是由线槽、分线盒、各种连接件、密封件、附件及电源头等组成。

3.2地面线槽规格型号设置与布线参数要求

内外均热浸镀锌，出线口处采用无螺纹接口，线槽标准长度为3m（可特殊加工），线槽出线口开孔尺寸：﹤48mm，线槽开孔间距分：3000mm、2400mm、1800mm、1200mm、600mm等。

主要配件有：线槽分线盒：线槽分线盒起到导线的相接、转弯交叉、屏蔽等作用。其中二槽、三槽的分线盒内设有屏蔽分离板，以保证强电、弱电的隔离与屏蔽。

线槽支架：分为单槽、双槽、三槽支架，它是用于线槽的支撑及高度调整，高度调节范围一般为20mm～150mm的热镀锌件。其它还包刮弯头、封头、出线圈等配件。具体穿线根数见表4。

3.3地面线槽的敷设安装工艺

3.3.1弹线定位：根据设计图纸确定线槽走向，从始端至终端找好水平线或垂直线，用粉线袋在线路的中心外进行弹线，按照设计图要求及施工验收规范规定，分别找出分线盒、分线口及支架的具置，用铅笔分别标注。一般支架间距为1.0-1.5m。

3.3.2线槽敷设：根据标准位置放置分线盒和支架，然后放置线槽和出线口，同时根据需要加各种配件，朝上的线槽不必立得太长，否则易被砸断。连接完毕后，调整支架和塑料盖，使出线口到适当高度。达到位置正确，固定牢固，走向合理。线槽水平或垂直敷设部分平直度和垂直度允许偏差不超过5mm。为防止灰浆进入，各连接处周边抹专用胶，各分线盒、出线口盒盖拧紧，并用铁丝绑扎，未端加塑料封堵。浇筑混凝土时设专人看护，发现问题及时处理。

3.3.3跨接地线焊接：依据施工规范，确定跨接线规格。地线两端焊接面不小于该跨接线截面的6倍，焊缝均匀牢固。

3.3.4槽内配线：首先清扫线槽，可先将带线穿插至出线口，然后将布条绑在带线一端，从中一端将布线条拉出，反复多次可将线槽内的杂物和积水清理干净，也可用空气压缩机将线槽内的杂物和积水吹出。放线前应先检查管及线槽连接处的护口是否齐全，其放线和导线连接部分与其它管路敷设形式大致相同。敷设线缆应注意以下基本原则：1、同一路径不同回路绝缘导线设计于同一线槽内，但同一槽内强电回路必须能同时切断电源；2、线槽内导线总截面不应超过线槽内截面的30%；3、强弱电回路应分槽敷设；4、不同电压回路交叉时应在分线盒处采用金属隔板隔开。

3.3.5线路检测：线路检查及绝缘遥测按相关规范操作。

3.3.6面板安装：配合装修，依据各出线口用途，安装相应的终端面板。

3.4地面线槽安装时具体注意事项：

3.4.1地面线槽表面混凝土厚度应大于20mm；

3.4.2线槽内外应光滑平整，无棱刺，扭曲、翘边等变形现象；

3.4.3支架与调整螺栓调整线槽高度一般以30-50mm为宜；

3.4.4线槽整体连结完毕后，应按设计检查确认，无误后对线槽及附件连结处用蜜封胶密封，对线槽首、末、分线盒、出线栓和未用出线孔用专用塑料防护盖封堵。

4结语

综上所述，现代高层建筑的电气设计由于智能化的需要而变得复杂，用电设备越来越多，对供配电系统设计和线路安装提出了许多新的要求，因此在电气设计和线路安装时，将供配电系统的可靠性、安全性、灵活性摆在突出位置，认真按照设计和操作规范进行设计优化和施工，从而将建筑智能化从设计和安装上推至臻美。

参考文献：

第3篇

要想从根本上实现节能生产的目标，最关键的就是要做好最初的工程设计工作。只有这样才能保证在后续的每一个工作环节中都能以最优的结构进行生产，达到生产节能性的不断提高。

1.1做到配电设计工作的完善

在开展设计活动的时候，首先应该考虑到的一点就是电力系统的可实施性。这一特性的达标要从两个方面来观察，第一整个系统的负荷能力的高低，第二是系统中所有设备的安全可靠性，同时不同的设备仪器要有配套的使用说明与技巧。在配电的过程中，要确保整个系统能够便于操作、调控，要运转灵活、高效、稳定。在电力设计过程中要达到系统的稳定性与安全性的效果，首先要做的就是提高材料的绝缘性能，最后再进行线路铺设的时候要确定线路之间的距离满足绝缘性的要求。

1.2提高电气系统的运行效率

为了提高整个系统的能源利用效率，达到节能的目标，在进行系统内部仪器装备使用的过程中就应该选择那些具有节能性的设备。此外，我们还可以通过负荷的均衡性、减少消耗等措施手段来提高系统运行过程中的节能效果。例如，在进行配电规划设置的过程中，要对配电负荷系数的确定也应该加强力度。在进行设备安装组合的过程中注意选择最佳的结构形式，也能够达到提高设备运行效率降低能源消耗的目的。

2电气系统中的节能设计技术

2.1减少电能在线路上的传输损耗

在设计阶段主要的目标就是达到节能降低消耗的目的，只有坚持这一理念，才能从根本上降低配电系统的运行压力，维持系统的正常、高效运转。因为在电力传递过程中，存在着过多的电阻压力，所以会对功率产生影响。通过电阻力的控制能够起到降低线路消耗的巨大作用。导线所能产生的电阻量和线路长度成正相关，与线路横截面积成负相关。所以，为了达到降低电阻的效果，我们可以从下面几个角度入手解决问题：

（1）选用电阻率小的材料来完成线路的铺设，工业电气设计中已较少采用铝芯电缆，多采用铜芯电缆。

（2）将导线的长度控制在规定的范围以内。减少线路铺设过程中的弯度，尽量选择直线型架线。此外，变为了缩减供电距离，最好在电压中心区设置变压设备。

（3）扩大导线的横截面。在国内经济初步发展的阶段，因为经济条件有限，所以进行线路设计铺设的时候我们对于线路运行长远经济效益的考虑总是不够。当前，对工程建设越来越重视整体和长远的合理性。在电力和建筑电气工程中推行按经济电流选择电缆截面是实现线路设计合理化的第一步。

2.2无功补偿

在整个电力体系中，无功功率占有的容量属于大部分，这在无形中增加了线路的压力，从而使得电网的电压处于不稳定阶段，对于电网的有效运行产生了极为不利的影响。对于电能使用者来说，从外观上来看无功功率的因数不足，当它达到0.9时，使用者就要根据实际情况上交一定的罚款，所以也会增加使用者的经济成本，这就要求我们要从下面几个方面出发进行相应的调整，以维持良好的经济效益：第一，将电容器作为最主要的补偿设备，通过该容器的容纳量来对参数进行详细的确定，希望通过这些数值来完成计算工作；二是考虑电网的运行情况，要十分了解补偿线路和负荷情况，如果固定负荷较多，应该采用静态补偿方式，反之，对于变化的、不连续的负荷较多应考虑动态补偿方式。第三，完成接地装置，能够遵循就近原则，就能够实现运电系统效能的降低。

2.3滤波器

因为系统中电气装备仪器的不断增多以及其它一些因素的影响，所以出现的谐波电流量也会不断地增多，而这些电流所导致的电压的产生会引起电压的畸形转变，导致电网仪器装备出现一些错误的举动。所以，为了降低电压，就应该采取有效的措施进行谐波的消除，为了达到这个效果最好的途径就是使用消波仪器。

2.4其他形式的节能

为了达到节能的效果，除了使用上面的一些措施以外，还可以通过其它一些方式，比如：通过光能的有效使用，在耗电活动中，家庭照明所占的比例占了大部分，所以，选择一些具有良好的节能型的照明设备将会起到良好的节能效果。这样也能起到系统性的节能作用。

3结语

第4篇

【关键词】电涌保护器;供电系统;接地类型;保护抑制

1.引言

在当今电子高新技术飞速发展的今天，现代科学技术不断快速发展，使得精密电子仪器、计算机等弱电设备应用更加广泛，几乎涉及到各个领域，同样，雷电灾害对此造成的影响也比较巨大[1]。本文主要研讨了供电防雷系统相关问题，具体介绍了TN系统中几种保护器，以期能够有助于今后的实际安装，并能有效防止雷电灾害。

2.供电系统中安全保护接地类型及应用保护抑制

2.1 IT 系统

电气设备正常情况下，中性点不接地系统中，所谓IT系统就是利用不带电的金属部分和接地体之间的良好的金属连接。PE线和中心线在IT系统中还连接了相关的阻抗，并不能简单认为两者为直接相通。对于在电气装置的电源进线端或者其附近的位置来说，有时候并不直接相连PE保护线和中性线，而采用下述的接线方式[2]：第一，比较并判断接地端子或总保护和每一相线之间以及接地端子或总保护和中性线之间的距离，选择路径最短者;第二，比较并判断总保护端子或总保护线和中性线以及每一相线与中性线之间的距离，选择路径最短者。

2.2 IN系统

1-装置的电压;2-配电盘;3-总接地端或总接地连接带;4-电涌保护器（SPD）;5-电涌保护器的接地连接，5a或5b;6-需要保护的设备;7-PE与N线的连接带;F-保护电涌保护器推荐的熔丝、断路器或剩余电流保护器;RA-本装置的接地电阻;RB-供电系统的接地电阻

图1 TN系统中的4+0电涌保护器

电气设备在正常情况下的中性点直接接地系统中，通过IN系统，不带电的金属部分利用相应的保护线，通过中性点进行连接。下面则具体对比分析TN系统中的4+0电涌保护器和3+NPE电涌保护器。

1-装置的电压;2-配电盘;3-总接地端或总接地连接带;4-电涌保护器（SPD）;4a-电涌保护器或放电间隙;5-电涌保护器的接地连接，5a或5b;6-需要保护的设备;F-保护电涌保护器推荐的熔丝、断路器或剩余电流保护器;RA-本装置的接地电阻;RB-供电系统的接地电阻

图2 TN系统中的3+NPE电涌保护器

图1则为TN系统中的4+0电涌保护器结构图，图2则为TN系统中的3+NPE电涌保护器，通过对比发现，4+0电涌保护器是三根相线和零线同时对地的保护，而3+NPE电涌保护器是三根相线对零线的保护加零线对地线的保护。4+0的电涌保护器一般用于TN-S三相系统中，而3+NPE的电涌保护器一般用于TT、TN-C-S、TN-S三相系统中，用途更为广泛。在产品自身来讲，4+0的是四个模块都是压敏，而3+NPE的是三个压敏模块加一个气体放电管模块的结构。其中，4+0电涌保护器是属于共模保护，3+NPE电涌保护器是属于差模保护。共模干扰电压会对线路的绝缘和与它们连接的设备构成危害。而差模干扰电压会对信号的测量产生误差或误动作。共模保护是指电涌保护器接在相线，中性线对地线之间，线路与设备内电路和器件对地绝缘。差模保护接在相线对中性线之间和相线与相线之间。保护设备两个输入端之间的电路与器件。我们一般讲共模保护是指L1、L2、L3、N四线对PE线的保护;差模保护是指L1、L2、L3三线之间的保护;L1-N，L2-N，L3-N和L1-L2，L2-L3，L1-L3均可称之为差模。一般情况对单相系统共模保护是指L1、N线分别对PE线的保护;差模保护是指L1对N线的保护。对三相供电的设备差模保护可以是L1-L2，L2-L3，L1-L3，L1-N，L2-N，L3-N所以L-L和L-N都可以是差模。这个剩余电流保护器也可以装在母线的上方或者下方配合电涌保护器使用。

2.3 TT系统

在中性点接地系统中的这种保护系统，利用和系统接地无关的接地体，把电器外壳直接进行接地处理。

2.4 应用保护抵制

把电涌保护器直接安装在电气装置中，可以实现电压水平的保护抑制，具体措施如下：

第一，在电网的结点进行架空供配电网，对于每个长度超过500m线路来说，相应的电压保护则在线路末端建立，过电压保护器件应该在沿供配电线路的间隔500m进行安装，保证过电压保护器件的距离在1000m之内。

第二，对于供电网中部分为架空线路来说，存在部分为地下线路的情况，则应该根据上述方式，在架空电网上进行过电压保护，并且过电压保护应该从架空线至地下电缆的转换点进行。

第三，对于TN配电网供电的电气装置来说，间接接触提供保护则是通过自动切断电源，相连相应的相导体的过电压保护器件，保证接地导体和PE导体、PEN导体相连。

第四，对于TT配电网供电的电气装置来说，间接接触提供保护则是通过自动切断电源，过电压保护器件则应该为中性导体和相导体所提供。对于供电网的中性导体来说，其直接接地则并不需要把过电压保护器件安装在中性导体上。

3.结束语

在分析电涌保护器（SPD）的作用原理基础上，重点探讨了TN系统中的4+0电涌保护器和3+NPE电涌保护器相关内容，能够更好起到防雷减灾的作用，具有安全有效的运行效果。

参考文献

第5篇

论文关键词：消防系统，设计实例

 

1、前言

云南某千年古寺为国家重点文物保护单位，历史上曾两度遭遇火毁。2009年的地震导致古寺大部分建筑受损，现正进行统一修复，而消防系统设计与实施便是其中一项重要任务。

2、火灾危险性分析

1）火灾荷载大，耐火等级低

寺院以木材作为主要的建筑材料，以木构架为主要的结构形式，火灾危险性极大，而建筑构件的耐火等级很低，并且由于寺院是建在山上，发生火灾后火势能够迅速蔓延，极易形成立体燃烧。

2）建筑之间无防火间距，容易出现“火烧连营”

寺院以各式各样的单体建筑为基础，组成各种庭院。在庭院布局中，基本采用“四合院”和“廊院”的形式。这两种布局形式都缺少防火分隔和安全空间，如果其中一处起火，一时得不到有效控制，就会形成“火烧连营”的局面。

3、消防系统设计

由于寺院存在上述火灾隐患，而对其实施保护又具有极其重要的意义，因此，必须加强消防安全对策。古建筑消防安全不仅要以扑灭火灾为第一目标建筑工程论文建筑工程论文，而且还要最大限度的保护古建筑的整体结构及形式。因此，火灾探测技术及消防安全措施的选择就显得尤为重要，必须能够因地制宜的达到早期探测和早期灭火。整个工程中消防系统包括消防电气系统及消防灭火系统。

1）消防电气系统设计

消防电气系统包括火灾自动报警及联动控制系统、消防广播系统、消防电话系统、应急照明和疏散指示系统[1]。

（1）根据本工程对火灾自动报警及消防联动控制系统的要求，经过认真细致的研究和论证，为该工程提供以下配置方案如下表1所示论文格式范文。

（2）根据《古建筑消防管理规则》及《火灾自动报警系统设计规范》[2]，并参照故宫等国内古建筑领域的常用探测保护方式，在本次设计中采用了点型感烟探测、点型感温探测、极早期吸气式探测以及视频火灾探测。

其中，视频火灾探测系统是现代消防的最先进技术。本工程在大雄宝殿设置一套8路视频火灾探测系统，大雄宝殿空间高大，点式探测器不能满足规范的设置要求，其他探测方式对古建筑的美观及使用会有一定的影响，综合以上因素，设置了视频火灾探测系统。它的特点是：

l系统不仅能够探测烟雾，还能够探测火焰

l能够起到视频监控的作用

l现场设备只有摄像机，安装方便

l管线少，不破坏建筑结构

l能够夜间探测

l能够适用于如大雄宝殿这类大空间古建筑

表1消防电气系统设置一览表

 

序号

保护区域名称

保护措施

火灾自动报警系统

联动控制系统

消防广播系统

消防电话系统

应急照明和疏散指示系统

1

鼓楼

 

 

2

钟楼

 

 

3

藏经阁

 

 

4

禅房

 

 

5

客堂

 

 

6

大雄宝殿

 

 

7

地藏殿

 

 

8

方丈室

 

 

9

圆通殿

 

 

10

后轩北院

 

 

11

斋堂

 

 

12

消防控制室

 

 

13

消防泵房

 

 

第6篇

关键词：船舶电气智能 系统设计 关键技术分析

由于技术等方面的制约，我国目前大多数船舶设计软件在电气设计方面仅具备绘图功能。而船舶的电气系统设计是一个需要多专业协作的复杂过程，涉及到大量的设计方案的确定、分析模型的建立、各种设备的评价选优等工作，若靠人工的操作不仅消耗大量的时间而且工作精度不高，严重影响设计的效率和质量，本文主要是介绍了船舶信息数字化、功能模块参数化等关键技术在船舶电气系统智能化设计中的应用。

一、船舶电气系统设计

船舶的电气系统是一个复杂的系统，各个电气系统规律性不统一，而且现在的新的电气控制系统更新换代速度快，所以在设计中要考虑到系统能实现常规计算机辅助设计功能以及资料管理，具有计算生成、自动校验、数据交换等智能化功能的基础。综合上述要求，船舶电气系统设计主要是通过调用第三方绘图软件和Windows 应用程序的技术方案来实现系统需求，主体框架分操作界面、主程序、参数绘图模块、数据库、资料库五个部分。

（1）操作界面：主要有项目管理、图纸管理、计算书生成、材料报表生成、电气绘图、标准图框生成、标准符号生成、三维模型生成、数据交换以及帮助十个

主界面。对于功能和需求比较复杂的主界面，为了进一步的实现系统的功能需求，配有子界面，例如电气绘图主界面配有页面管理、设计布置、参数绘图、对象编辑四个子界面。

（2）主程序：指为了实现操作界面的相关操作，主要是为了实现项目、图纸管理，计算书、材料报表生成，电气绘图，辅助设计模块的相关程序以及接口程序。

（3）数据库：数据库是整个系统的核心部分，主要保存着零件及设备的参数、项目信息等，主要分为管理数据库和项目数据库管理。而且在系统中，每个项目都有自己的项目数据库，用于存储其所有电气系统、电气设备以及资料信息.

（4）资料库：保存所有船舶电气设计过程中涉及产生的图纸和文档资料.

（5）参数绘图模块：目前的船舶电气系统中，主要包括电力一次系统图、广播系统图、照明系统图以及照明布置图四个部分。

二、船舶电气智能设计对象分析

为了更好的实现电气设计的智能化，本文对设计过程中涉及的对象进行了简单的分析。设计对象主要分为船体背景、电气器材和设计管理信息三大类。

1、船体背景

在船舶的电气化设计，船体背景是一个必须要考虑的重要因素，主要是指甲板的环境变量和设备所在的区域属性。即在电气系统图设计时，需要在图纸上按照设备所处甲板对设备进行划分，确定每个设被的准确位置；再对设备进行布置时，需要考虑设备所处区域的环境变量。

2、电气器材

这里的电气器材主要是指电缆和电气装备。在电气系统的设计需要对电气器材的属性有具体的了解。对于电缆的属性主要是型号、规格以及和前后设备的拓扑关系。而电气装备的属性则想多比较具体，主要有二维符号、三维模型、名称、代码、额定功率、功率因数等。

3、设计管理信息

主要是在设计过程中，为了方便管理，将设计管理分作船舶项目、系统、子系统和功能模块四级，并建立结构树，进行相关的属性信息管理。

三、船舶电气智能设计系统关键技术分析

船舶电气智能设计系统中，运用到的高新技术众多，本文主要是介绍了船舶信息数字化、功能模块参数化两种关键技术。

1、 信息数字化技术

信息数字化技术在船舶电气智能设计系统中，主要将设计中设计到的对象进行相关的数字化信息处理，即根据相关定义原则，将约束条件和属性采用相关的数字代替具体的信息，然后对上述船舶电气设计中需要设计的对象采用相关的数字描述，建立船舶电气数字化模型。数字化过程中主要采用面向对象方法学，将船舶看作由各种“对象”组成的整体，然后根据相关的约束条件对各对象的归类、设计以及定义属性、方法以及响应的事件，使其能满足计算机的识别和处理功能。

2、 参数化方法

在船舶电气设计中，比较常用的方法就是查询修改母型船。但是该方法在查找过程中需要进行大量的信息处理，本文针对该特点采用了参数化方法。参数化方法主要是对电气系统图纸采用参数进行量化和识别和相关功能模块的描述。主要进行参数化的因素有船舶类型、装载（工作能力）、航区、自动化标志、电力推进、主机、主电源和大型机械设备等。参数化模块主要是指描述描述系统功能的特征项，包括图面需要表达、绘图需要的各方面。

本文以船舶电气智能设计系统中数字化、参数化设计方法为基础，介绍了AutoCAD中的ActiveX技术及XData技术，详细探讨了使用该技术对船舶电气AutoCAD图纸（.dwg）的识别与再设计方法，并给出使用VB语言实现船舶电气再设计功能的关键源代码.该技术在船舶电气智能设计系统中的应用解决了AutoCAD图形与数据库关联的问题及其图形对象难以被计算机识别的问题。该技术的应用能够大大缩减母型船转化的速度，提高设计效率，缩短设计周期。同时，该技术对基于AutoCAD平台设计的其它专业也有参考价值。

总而言之，随着我国科技的日新月异，计算机技术的快速发展，我国的船舶电气智能化设计将会有很大的进步，步入真正的智能化阶段，将大大的缩短设计成本以及设计周期。

参考文献：

[1]纪卓尚，王言英，林焰，戴寅生，马坤，刘玉君.船舶CAD/CAM在大连理工大学的研究与进展[J]，大连理工大学学报，1995年06期

[2]李铭志，柳存根，蒋如宏，赵永生，马宁.船舶电气智能设计中数字化信息模型的研究[A].2010年MIS/S&A学术交流会议论文集（中国造船工程学会学术论文集）[C]；2010年

第7篇

【关键词】FSAE 电动赛车 STM32 安全回路 Can总线 整车控制器

Formula SAE（FSAE） 是一项面向大学生的综合性工程教育赛事，中国自2010年引入该赛事，并于2013年增加电车组。要求学生设计制造一辆单人纯电动方程式赛车，并对电气及机械提出相关规则要求。对电气部分设计者而言，安全可靠和高性能成为主要考虑因素。围绕电机控制器和电池管理系统为通信控制核心的整车电气系统要求解决包括急停，绝缘监控，制动可靠，传感器信息采集（包括踏板，温度，速度等）一系列问题。本文提出基于安全回路和STM32的整车控制器的整车电气系统可行性设计方案，并实际验证。本文分整车控制器和安全回路两部分介绍该设计方案。

1 整车控制器

整车控制器实为赛车动力系统控制核心，其完成功能包括：1、踏板信号采集2、Can总线信息处理3、整车传感器信息采集4、仪表和无线通信5、实时数据存储。

基于以上的任务选用基于Cortex-M3内核的STM32F103单片机，搭配处理电路，构成整车控制器。

配合电气盒和接插件，最后达到模块化设计效果。图一接头从左到右接头依次为轮速传感器接头，仪表显示，方向盘转角，减速箱温度和水泵调速，油门踏板1，油门踏板2，无线模块，制动踏板，背面有整车控制接头。

1.1 踏板信号采集方案

通过自主设计踏板结构，搭配角度传感器获得油门和制动信号。

旋转编码器可靠性更好，使用寿命更长，数字总线式的绝对编码器又具有灵敏度高抗干扰能力强的优点。SSI总线较为常见，基于差分式信号经由MAX490解码，极大减轻处理器负担，提高通信速度。实际测试获取角度信息频率>5kHz。

常见的模拟量旋转编码式传感器通过屏蔽线有效接地，并联电容滤波，处理器配置DMA模式，软件多次测量、大小排序、去极值、取平均几种方式共用，实际验证可有效解决大功率同步电机工作的电磁干扰。

1.2 Can总线（基于J1939协议）方案

Can总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性，基于J1939协议的Can总线被大多数车用器件兼容。

整车控制器微处理器STM32集成Can（2.0B）模块，可替代基于TJA1040模块的通用性方案，搭配CTM1051A通用Can隔离收发器同时解决电气隔离和电平转换问题。通过设置微处理器屏蔽模块，屏蔽电机控制器和电池管理系统内部通信，减轻处理器负担，提高通信效率。且电路构成简单可靠配备多级缓存。

1.3 整车传感器信息采集

整车传感器主要包括齿轮传感器，方向盘角度传感器，变速箱温度传感器，姿态传感器等。

齿轮传感器选用霍尔式，但需保证在安装精度。方向盘传感器选择电位器式，经由AD模块采集处理并存储。温度传感器模块（非线性），通过多次实际测量获取多组数据，通过曲线模拟获得3阶多项式以拟合实际对应关系，可获足够精度。

1.4 仪表显示和无线通信

为了方便车手了解赛车实时信息，仪表采用独立CPU的智能PS-LCD，可独立自主二次开发显示界面，但刷新频率较低。

通过界面设计软件Designer在线仿真界面设计。通过RS233协议与整车控制器通信，实时显示当前赛车状态，包括速度，电压，电量，故障等。

无线模块选用基于ZigBee通信协议的1.6公里的无线模块，配合基于Labview软件开发的上位机软件，完成实时监控。

1.5 实时数据存储

由于赛车运行时传感器信息量较大，无线模块传输信息通信速率无法满足需求，无法实现大量数据的实时存储，通过文件管理芯片CH376S实现U盘或SD卡的实时信息读写。其内置了FAT32文件系统的管理固件，支持SPI接口。

通过该模块实现了大量数据的实时存储，经过测试，该模块的数据块写入速度高于1Mb/s，综合有效速率达100Kb/s，且稳定性良好。

2 安全回路的设计

安全回路为连接各可靠性模块及保护开关等的电气回路，在整车电气系统中占有重要位置。包括：两个主开关，3个急停开关，制动超程开关，绝缘可靠性装置（IMD），惯性开关，制动可靠性装置，电池管理系统（AMS）等。以上除了开关外其余模块直接控制继电器开关串联在安全回路中，任何一个模块被激活均直接断开安全回路，进而断开电池箱内的直流接触器，确保赛车无动力输出。整车控制电源（12V）经由为控制系统开关和驱动系统开关为系统供电。在该过程中，组成安全回路的绝缘监控和制动可靠性装置成为难点。绝缘监控临界值应规则要求需要达到500Ω/V，该装置需在到达响应值后独立断开安全回路。Bender A-ISOMETER ? iso-F1 IR155-3203 或 -3204均符合规则要求，测试中用外接电阻模拟故障，5次测试中均成功断开回路。

制动可靠性装置用于避免制动时有动力输出，通过霍尔式电流传感器和接近开关，独立采集制动踏板角度和电机电流，当二者同时达到阈值时，模块动作断开安全回路。

3 结论

经过对该方案的具体实施，成功完成了符合规则的电动方程式赛车的电气系统构建，在实际1h的连续跑动测试过程中：

（1）无意外断开安全回路状况。

（2）U盘存储、仪表、无线模块均正常工作。

（3）跑动结束后的绝缘、制动可靠性测试通过。

各个模块均得到了验证，其可靠性和稳定性均有所保证，方案的可行性得到验证。但仍存在整车布线杂乱的情况，有待优化模块机械安装位置。

参考文献

[1]孙启富.基于STM32的通用智能仪表设计与应用[J].技术仪表与传感器，2010（10）：34-38.

[2]邬宽明.CAN总线原理和应用系统设计[M].北京：北京航空航天大学出版社，I996.

[3]孟晓楠.SAE J1939协议分析和Smart [J].1939系统设计实现[学位论文]硕士，2006.

[4]张河新.基于STM32和CAN总线的智能数据采集节点设计[J].化工自动化及仪表，2012，39（1）.

[5]张元明.基于LabVIEW的发动机ECU自动测试系统[D].长春：吉林大学，2012.

[6]周飞.通用车用ECU设计[D].北京：北方工业大学，2008.

[7]李海燕.基于LabVIEW的分布式控制系统研究[D].南京：南京邮电大学，2011.

第8篇

关键词：挖泥船；泥泵离合器；智能控制；诊断

中图分类号：U664.5 文献标识码：A

1 前言

随着国内经济的飞速发展，挖泥船的应用越来越广泛，挖泥船大量用于河道疏通、挖沙清淤、吹填造地、筑路等，且随着工程需要，通过泥泵离合器智能控制系统控制本地泥泵执行机构，实现挖泥、吹泥等不同的工况。现在大多数耙吸式挖泥船多采用主机“一拖三模式”，采用双速比齿轮箱驱动泥泵，然后通过泥泵离合器智能控制系统操作合排，使主机驱动泥泵，进而实现多工况操作，本文就是针对这种双速比齿轮箱离合器研究开发出的一套智能控制系统，该系统将获取的状态信号进行采点、运算、诊断后执行对泥泵的控制，该智能控制系统不但能很好的控制高低速档合排、脱排，而且对合排过程中出现的故障能进行识别，并自行在诊断界面弹出故障点，能对离合器状态实时监控，此外在合排前后能配合功率管理系统实施功率管理。

2 智能控制系统的设计研究

2.1 控制对象

泥泵离合器是耙吸式挖泥船泥泵传动的中间连接核心部件，其结构如图1所示。泥泵通过主机，以离合器为纽带，通过控制驱动离合器合排使得泥泵实现转速输出。本文把离合器作为控制对象设计开发出一套智能控制系统，实现泥泵高、低速不同转速切换输出。

2.2 系统构成

根据系统的结构和控制不同特点，离合器控制系统可分气压系统和电气系统两大部分构成。

2.2.1 气压系统

气压控制是对离合器上的进气通路进行控制以响应相应高速档或低速档气路通断的操作，系统由滤器、压力表、恒压器、蓄能器、压力开关、电磁阀组件、消音器等组成，如图2为气压控制系统的工作原理图。其中，压力表示气源压力，滤器是将空气中的杂质过滤掉，通过减压阀把压力调到工作值，有一个安全阀保证气源压力不要过高，同时通过一个压力检测装置监测低于工作压力值时报警，按下合排按钮后控制空气通过两位两通阀和两位三通阀和节流阀后进入蓄能器瓶，其中压力监测装置监测高速合排时压力，压力监测装置监测低速合排时压力，当满足高速合排压力或者低速合排压力后，分别操作高速合排按钮和低速合排按钮进行合排操作，当有应急情况时，按下应急停止按钮控制两位两通阀泄放控制空气，离合器自动脱排。

2.2.2 电气系统

该电气系统通过采集功率管理系统、PCU主机推进系统、主机系统、液压PLC系统、MIMIC系统、泥泵离合器系统、泥泵齿轮箱系统、泥泵系统、AMS全船报警系统等各系统发出的信号来获得整个离合器的工作状态，如图3为电气系统框图。在对各个状态做出判定后，可操作相应的离合器动作。电气控制系统设计为三处控制模式，即可在机舱-离合器箱机旁控制，又可在集控室控制，也可在驾驶室-疏浚台远程遥控控制。离合器电气系统为了确保可靠性，有DC24V及AC220V电路，控制系统的电源均为UPS电源，保障系统在主配电板失电情况下依然能保持工作及监视状态，离合器系统信号均被采集到泥泵控制系统PLC柜，供全船的监控系统使用，此外系统还具有各种信号的报警功能，包括离合器电源故障、离合器主空气压力低、离合器控制空气压力低、离合器堵塞、离合器滑差、离合器紧急停止、离合器装置故障等。

2.3 软件系统

系统控制软件是整个智能控制系统的控制神经中枢，是系统的重要组成部分，根据不同船型选用合适的PLC控制模块作为控制单元，并能与上位机构成复杂的控制系统，离合器的合排/脱排联锁由泥泵控制系统PLC执行，泥泵离合器智能控制系统服务器方将各个系统信号采集处理后传送到泥泵PLC柜控制中枢的客户方，客户可在SCADA界面监测到整个系统状态图，进而进行操作。

2.3.1 系统设计的安全性-诊断保护

为了确保整个“一拖三”泥泵离合器智能控制系统的安全性，避免误操作引起离合器及相关设备损坏，在实际设计中采用多信号互相联锁诊断控制，只有在满足条件情况下方能操作离合器高低速档合排，只要有脱排操作条件，离合器将合排不成功。

2.3.2 系统高低速合排操作执行

智能控制系统对离合器的控制过程就是采集各系统发出的信号进行逻辑运算与判断，再根据不同工况来控制各个电磁阀的得电与失电，实现高速档或低速档气路的通与断，从而充气泥泵气胎离合器，推动泥泵齿轮箱和主机连接共同运动，完成输出泥泵转速的过程。当离合器合排条件吻合后，按下“低速”合排按钮，低速比离合器将合上；按下“高速”合排按钮，离合器高速档将合上。

3 应用情况

广州文冲船厂为上海航道局建造的科技含量非常高的万方大型耙吸式挖泥船 “新海牛”、“新海马”，分别于2009年11月、2010年2月交付使用，而后同类型挖泥船“新海虎4”、“新海虎5”也分别于2011年9月、2011年12月交付使用。该4艘挖泥船参加了长江口深水航道治理、唐山曹妃甸、天津临港工业区等重点工程项目建设，并成功进入美洲等海外地区，4艘挖泥船均采用了本文所述的泥泵离合器智能控制系统，该系统性能安全稳定，施工可靠，操作和诊断方便，达到了国际同类产品的先进水平，船东对此智能控制系统及诊断流程十分满意。

该系统具有如下特点：模块化设计；采用PLC程序；控制箱采用可靠的UPS电源，保障断电情况下泥泵离合器不会脱排导致泥浆罐在泥管里；具有多处控制操作功能，可在本地机旁控制、集控室控制、驾驶室控制；系统具有简单友善的诊断界面，减少工作人员故障诊断反应和处理时间等，大大提高了设备使用的安全性，减少工作人员劳动强度。

4 结论

随着船舶自动化程度越来越高和设备的增加，原有的控制系统设计已满足不了设备的兼容性和存在安全漏洞，为有效的减少设备操作流程，减轻施工人员工作量及提高系统安全性，我们研制了本文所述的离合器智能控制系统，它很好的适应了目前耙吸式挖泥船双速泥泵齿轮箱的特点，既具有高、低速合排诊断功能，又有泥泵在单泵高档、单泵低档、双泵高低档串并联控制诊断功能，并给疏浚台操作人员提供简洁的可视化信息界面和故障处理信息界面，由于简化了施工和故障诊断操作，劳动效率大大提高，进而缩短了施工项目完成时间，为船东产生了巨大效益，同时也产生了巨大的社会效益。

参考文献

[1] 于再红， 刘厚恕.国内外中小型耙吸式挖泥船动力配置综述[J]. 上海造船， 2010， （5）.

[2] 刘厚恕. 耙吸挖泥船在我国的发展及大型化展望[J]. 上海造船， 2003，（1）.

[3] 王永华. 现代电气控制及PLC应用技术（第2版）[M]. 北京： 北京航天航空大学出版社， 2008.

[4] 高伟. 国内外疏浚挖泥设备的对比与分析[J]. 中国港湾建设， 2009， （2）.

[5] 田俊峰， 丁树友. 软件与计算机辅助疏浚系统[A]. 中国土木工程学会第十届年会论文集[C]， 2002.

[6] 张贻飞，王晓明. LT型高弹性摩擦离合器在挖泥船泥泵传动中的应用[J]. 船舶工程， 1997， （02）.

[7] 董鹏. 应用于泥泵双速齿轮箱的智能控制系统的研究与开发[J]. 机械设计与研究， 2012， （02）.

第9篇

关键字：建筑电气 电气工程 电气节能节能设计

Abstract: in building energy consumption is electricity is an important aspect, how to reduce the loss, efficient use of electricity, energy saving technology reasonably applied to the engineering project has become a more and more important problem. How to realize the energy saving of building electrical engineering, is the problem that this thesis will focus on.

Key words: building electrical electrical engineering electrical energy-saving energy-saving design

中图分类号：TG502.34文献标识码：A文章编号：

目前我国正处于城镇化快速发展的时期，每年有大量的建筑工程项目完工和在建。目前，我国建筑能耗巨大，其能耗已占全社会总能耗的30％左右。与此同时我国建筑还面临着能源利用效率低下的问题，目前我国单位建筑能耗比同等气候条件下的发达国家高出2～3倍。据有关专家预计，到2020年，我国城市化水平将超过60%，这意味着我国建筑能耗还将以较高的速度增长。在建筑能耗中电能是一个重要的方面，如何降低损耗、高效利用电能，将节能技术合理应用到工程项目当中已成为一个越来越重要的问题。

一、建筑电气设计的内容

建筑电气设计应该在认真的执行国家技术经济政策以及有关国家标准与规范的前提下，进行工业以及民用建筑的建筑电气的设计，并且能够满足保障气居民人身、财产、电气设备以及建筑物安全、供电安全、电气节约以及经济合理等要求。设计还需做到以下几点要求:方案合理、技术优良、运行安全和满足相关建筑电气规范，建筑电气设计的目的是通过对各个电气系统的设计实现电气系统简捷实用、便于操作、管理以及维护，减少综合投资预算。

主要包括低压配电系统、强电部分，弱电部分。低压配电系统主要是负荷等级的划分和对应的供电要求，以及配电方式等内容的相关原理、原则、方法等要求。配电线路系统设计应根据线路要求、电压等因素线路的走向，配管材材料、型号和规格，导线型号等设计制作平面图。电气设备的选择涉及很多因素，首先要考虑的是产品性能与质量，其次是经济性。随着人们保护环境的意识越来越强，环保产品和节能产品也是我们要考虑的新的因素。但是没有百分之百可靠的系统和设备，我们还要对各种可能发生的意外情况进行保护，这是电气设计工程师要履行的职责。强电部分内容包括：低压配电系统设计、照明系统设计，防雷以及等电位接地的设计；弱电部分内容包括：有线电视系统设计、电话系统设计和宽带网络系统设计。

二、建筑电气设计节能的基本原则

建筑电气设计节能的基本原则是电气施工的重要指标，只有在满足原则的前提下，我们才能既保证建筑工程电气施工的科学合理性，同时又达到节能的目的。具体的原则主要包括以下三个方面的内容：

2.1建筑电气设计节能应当满足建筑物的各项功能需求

通常来说，建筑电气施工应当满足建筑物的照明需求以及色温、显色等指数；满足舒适性空调的风量和温度，即建筑的舒适卫生需求；此外，还应当满足建筑工程的运输畅通、通风顺畅等公用性需求以及娱乐场所电气设施的用电、展厅工艺照明、电力用电等非凡工艺的各项要求。

2.2节省无谓消耗的能源

节能的基本出发点就是节省无谓消耗的能源。这就需要我们首先考虑建筑物的那些能源消耗是与建筑物发挥各项功能不相干的，然后再考虑具体应采取什么样的节能措施。比如说变压器的功力损耗以及传输线路上的有功损耗等。

2.3节能应当考虑实际的经济效益

节能应当从当前的科技水平以及基本国情出发，不能因为注重节能而过高的提高工程的成本，增加项目整体的运作费用，最好的节能规划是让因为节能而增加的部分投资，在几年之内或者是较短的时间内用节能下来的运行费用回收回来。

三、如何实现建筑电气工程的节能化

3.1优化建筑电气系统的节能设计

要想保证建筑电气节能工程的顺利开展，首先需要做的就是要完善建筑电气系统的节能设计，对此，设计单位需要严格要求设计人员，对于每个环节的建筑电气工程，都需要有详细的电气负荷计算书，并根据实际的情况采取相应的节能措施。同时还需要注意的是，在进行建筑电气节能设计的时候，要秉承“以人为本、尊重实际“的设计理念，设计之前深入现场做好调查工作，制定完善的设计方案，同业主进行有效地沟通，在设计时充分考虑电能符合特点、建筑电气的实用功能要求以及周围的综合环境等，经过前面的分析之后最后确定完善的方案。在设计的过程中，需要根据季节的变化设计出灵活的投切变压器，从而实现节能经济运行，减少不必要的能耗损失。

3.2加强建筑电气节能管理

实现建筑电气节能除了要加强改进技术之外，最重要的还需要进行建筑电气的节能管理，在保证技术的同时可以实现监管，保证节能目标的实现。要加强管理，首先需要建立健全的监管机制，制定完善的监管政策，保证管理工作的顺利进行和建筑电气节能工程的顺利进行；其次要加强管理者的管理技能，使管理者熟知建筑电气节能的基本程序，避免管理过程中出现差错，如可以定期进行管理者的技能培训，增加他们的管理理论知识水平和建筑电气节能常识，还可以在平时利用多种手段进行宣传，使得这种节能的意识深入人心，这样在管理过程中就更为得心应手；最后需要建立奖惩制度和激励机制，充分调动各方面人员的积极性，保证在监管的力度下能够实现建筑电气节能的目标。需要注意的是，由于建筑电气节能在很大程度上取决于建筑电气设备的运行状况，所以说需要认真管理，使得各种设备有效且安全的运行。

3.3保证施工过程中的各个环节实现节能

要想实现建筑电气节能目标，除了要采用新型的节能技术和加强管理之外，还需要保证施工的每个环节实现节能，这就要求在设备选择上格外注意。首先需要合理选择变压器的型号和规格。为了实现节能的目标，减少电能的损耗，可以适当的降低变压器的负载率，但是这样又会造成工程投资的提高。采用非晶态合金作为变压器的铁芯，这样能够拥有特殊的磁特性，与普通的材料相比同容量能够降低损耗达到80%左右，所以说选择合理的变压器十分重要。其次要选择合适的电缆和电线。线路要尽可能走直线以减少导线的长度，低压线路要少走回头先，减少电能的损耗，同时要保证变压器接近负荷中心，减少供电的距离。同时需要注意的是可以增加导线的截面，还可以利用某些季节性的负荷线路减少线路和电阻。最后需要注意保证电动机的节能。实现电动机的节能主要需考虑电动机的工作效率和功率因数，因此说要实现电动机的节能，在进行选择时一定要正确掌握其负荷特性，分清是否是连续的。而为了降低无功功率流动引起的能量损耗，需要改变电容器集中安装的做法。

3.4合理选择节能设备

合理选择建筑电气的节能设备也是实现节能的一个至关重要的措施。能源的浪费主要是光能和热能，因此，首先需要合理选择节能光源，荧光灯在节能方面应用的十分广泛，气体放电光源也由于其结构简单、使用寿命长、光效高以及无电磁辐射等优势成为建筑电气节能照明的首选。同时还需要选用节能的设备，诸如节能变压器和电动机等，这些都能够减少能量的消耗，实现建筑电气节能的目标。

四、结束语

总的来说，建筑电气设计中的节能是一项系统化的工程，需要我们从当前的电气节能技术以及整个电气项目的各个环节来综合性的进行考虑，具体的技术与措施的采用需要我们不断的进行发掘与创新，才能保证建筑节能规划越来越符合现代化的节能需求。

参考文献：

[1]杨向东;浅谈电气节能在建筑工程中的运用[J];价值工程;2010年24期

第10篇

1 电气自动化的，节能概述

电气自动化是一门重要的电力学科，与工业生产和人们日常生活息息相关，在改善劳动条件和提高劳动生产率、运行成本、工作效率等方面发挥着重要作用。由于当前电网线路中有大量谐波，从节能和消除谐波方面考虑，电气自动化系统应积极利用有源滤波器、无功补偿、变压器等技术[1]，减少电路传输损耗，实现电气自动化系统的节能效果。

2 电气工程的节能设计

2.1 高运行效率

为了提高电气自动化系统的运行效率，应尽量选择节能型的电力设备，通过减少系统损耗、无功补偿、均衡负荷等方法，治理电网线路的不平衡电压，平均分担导线负荷压力，不仅可有效提高系统运行效率，并且获得明显的节能效果。例如，在电气自动系统配电设计时，可合理选取设计参数和调整电路负荷，从而提高电气系统电源设备的综合利用率和运行效率，直接或者间接地降低电能损耗。

2.2 完善配电设计  [本文转自DylW.Net专业提供写作物理教学论文和职称论文的服务，欢迎光临Www. DylW.NEt点击进入DyLw.NeT 第一 论 文网]

配电设计应首先考虑电气自动化系统的适用性，满足供电设备的稳定性、可靠性要求和用电设备的电力负荷容量要求以及电气设备度对控制方法的要求等。在设计配电系统时，除了要满足电气设备和用电设备的运行要求外，还要确保电力系统的可靠、灵活、易控、稳定、高效等。其次，重点考虑电力系统的稳定和安全性，第一要确保电气自动化系统线路具有良好的绝缘性，第二，在设计走线时，应严格控制水平导线的绝缘距离，第三，确保导线的动态稳定、热稳定和负荷能力的裕度，保障电气自动化系统运行中配电设备和用电设备的安全、稳定性，同时应做好电气自动化系统的接地和防雷设计[2]。

3 节能技术在电气自动化中的应用

3.1 加装有源滤波器

电网线路中的大量谐波易导致电气自动化系统中的电气设备出现误操作，为了提高电气自动化系统的安全性，可在电气设计时加装有源滤波器，消除电网的大量谐波，降低电气自动化系统的线路损耗。随着电网线路中各种电气设备数量不断增加，电网线路谐波也不断增加，这时基波电压和谐波阻抗电压易发生重叠，导致电力系统电压发生不同程序畸变，引起电气设备误动作。在电气自动化系统中加装有源滤波器可有效解决这个问题，有源滤波器使用功率宽、动态性能好、反应速度快，并且可有效补偿电网线路的无功功率，通过有源滤波器过滤电网线路的谐波，有效减少电气设备的误操作和误动作，提高电气自动化系统的节能效果。

3.2 加装无功补偿装置

在电气自动化设计中，可适当加装无功补偿装置，减少电路损耗，确保电网的运行效率和运行质量，提高电力系统的安全性和稳定性。通过加强无功补偿装置补偿电网线路的无功功率，应满足以下要求：其一，根据电网无功功率情况，设置无功补偿装置的投切参数物理量，可有效避免无功补偿装置发生投切震荡、无功倒送等情况；其二，安装无功补偿装置时，对电网线路的局部区域进行就地补偿，特别是用电量较大的线路，不仅可保障电网供电质量，而且可有效减少电网线路无功功率的长距离传输，具有显著的节能效果；其三，为了获得更好地武功补偿效果，在选择无功补偿装置的投切方式时，由于无功补偿装置的分担方式、投切开关方式、按编码分配方式、按比例分配方式等难以达到预期的无功补偿效果，因此最好采用具有调节平滑、跟踪准确、适应面广等特点的模糊投切方式[3]；其四，在使用无功补偿装置对电网线路进行无功功率补偿时，要根据电气自动化系统的具体运行参数值，如目标功率因数、配电电压值、电流负荷等，来合理确定电容器容量。

3.3 优化变压器选择

为了提高电气自动化系统的节能效果，应优化变压器的选择，一方面，电气自动化系统应尽量选择节能型变压器，降低变压器的有功功率损耗；另一方面，变压器电气设计，通过在三相电源上均匀分解单相设备、单相无功功率补偿装置、三相四线制供电等方式，减少电网线路的不平衡负荷，具有良好的节能效果。

3.4 减少线路传输损耗

由于电网线路上有电阻，在电能传输过程中不可避免会产生有功功率损耗，虽然这部分损耗不可能完全消除，但是可通过一定措施，最大程度的降低线路损耗。第一，增大导线横截面积，在确保电气自动化系统的电气特性基础上，适当增加导线横截面积，降低导线电阻，从而减少线路损耗；第二，合理设计布线路径，电气自动化系统设计在导线布线时，应合理设计布线路径，避免线路过度弯曲，可有效减少导线电阻；第三，减少负荷中心和变压器之间的距离，缩短供电距离，减少电网线路传输电能的功率损耗；第四，为了减少电网线路电能损耗，尽量选择电导率较小的导线材质，提高电网线路的节能性。

4 结语  [本文转自DylW.Net专业提供写作物理教学论文和职称论文的服务，欢迎光临Www. DylW.NEt点击进入DyLw.NeT 第一 论 文网]

在节能减排的社会大环境下，电气自动化节能设计引起人们的广泛关注，结合电气自动化系统的运行要求，积极应用多种节能技术，优化电气自动化系统节能设计，最大限度地发挥节能技术在电气自动化中的作用，减少电网损耗，实现最大化的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]马建华.数字技术在工业电气自动化中的应用与创新[J].制造业自动化，2012，06：142-144.

第11篇

【关键词】楼宇大厦 供配电 风光互补 节能

1 问题提出

随着经济的迅速发展，人们生活水平的提高，对建筑物的功能需求越来越高，对电能的要求也就更高，带来的能耗也随之增多。在全球能源危机，不可再生能源日益减少的背景下，我国提出节能环保，可持续发展战略，建筑节能是贯彻可持续发展战略的一件大事，而电气系统作为建筑物最主要的能耗，加强对其的节能已势在必行。

2 功能需求与总体方案

2.1 节能型楼宇大厦的供电需求

供电设计应根据用户的设备容量使用要求进行设计。对于用电质量很高的楼宇大厦，分别从城市电网引两路10kV高压电源，一用一备，采用高压电缆埋地引入高压配电房。同时根据用电设备的需求特性，确定负荷等级。对于特别重要的负荷采取双电源双回路专用电缆供电，并就地设置UPS电源供电。也可以使用风光互补发电加储能设备进行供电，并在最末一级配电箱处设置自动切换装置。其他一二级负荷也采用双电源供电。通常情况，对于照明负荷供电均采用风光储系统供电，当蓄电量不能满足用电负荷时，切换到城市电网供电。

2.2 节能型楼宇大厦的配电需求

高压配电接线方式为单母，两路电源一用一备分别对低压配电所配电，低压段采用单母线分段运行，配电采用220/380V放射式与树干式相结合的方式，对于单台容量较大的负荷采用放射式供电，对于照明及一般负荷采用树干式与放射式相结合的供电方式。

2.3 节能型楼宇大厦整体供配电设计

通过对楼宇大厦供配电功能需求分析，结合用户对用电设备的需求，得到楼宇大厦电气系统基本组成如图1所示。

由图1可知，楼宇大厦建筑电气系统组成主要有供配电系统、照明系统、消防系统、空调系统、电梯系统、以及给排水系统等。合理设计、动态控制及管理各个子系统能量需求，是楼宇大厦节能的重要工作。

3 供配电节能设计

本系统设计以具体工程为例，工程大厦地上12层，地下2层。建筑高度54.9m米（室外地面至屋顶构架）。建筑面积77756.9m2。项目属于一类高层建筑。就地下1、2层展开节能设计。

3.1 结合节能元素的照明系统设计

对于室内场所的照明主要选择节能型荧光灯及低功耗LED灯，选用的照明光源、镇流器的能效符合相关能效标准的节能评价值。最新颁布的《建筑照明设计标准》GB50034-2013相比《建筑照明设计标准》GB50034-2004，在6.1节和6.2节对照明节能作了一般规定，并且给出了具体的照明节能措施。规定照明节能应采用一般照明的照明功率密度值（LPD）作为评价指标，提出在满足规定的照度和照明质量要求的前提下，进行照明节能评价。

照明设计计算主要依据《照明设计手册》第二版，照度计算采用利用系数法，该方法考虑到光源直接照射和经室内反射到工作面上的光通量，计算结果比较准确，再根据选择的灯具容量及镇流器功率，计算工作平面上的照明功率密度值，并与节能目标值比较，具体结果如表1所示。

由表1可知，室内主要场所照明的实际照度均大于标准照度的要求，实际功率密度也均小于标准规范功率密度的节能目标值，照明设计满足节能要求。

3.2 结合节能元素的动力系统设计

在楼宇大厦动力系统中，电机拖拽系统是主要的能耗部分，其主要节能方法利用变频调速控制方式，根据系统控制对象需求，调节输入电源频率，通过调节电机转速使整个电机拖拽系统达到输入与输出间动态平衡，从而达到提高系统功率因素，节能降耗。在采取变频调速控制的基础上，各子系统还有其他的节能措施。就空调系统的节能设计来说，2004年颁布施行的《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003相比于2001年C布施行的《采暖通风与空气调节设计规范》GBJ19-1987，在第八章监测与控制中明确提出对采暖、通风与空气调节系统应设置监测与控制系统，采用集中监控系统可合理利用能量实现节能运行，2005年7月颁布实施的《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005在第五章对空调系统的节能设计做了明确规定，并根据09CDX008-3《建筑设备节能控制与管理》图集，设计空调控制系统。电梯系统还可采用电梯群控技术，通过对楼宇大厦内部多部电梯进行合理调度分配管理，防止电梯长期运行在空载或轻载工况下，降低电梯系统能耗。电梯回馈技术，将电梯轻载上行和重载下行运行过程中产生的一部分电能反馈到供配电系统中，供其他用电设备使用。

3.3 结合节能元素的变压器设计

3.3.1 合理选择变压器容量和数量

变压器容量按变压器所带用电负荷来选择，与负荷特性匹配，并合理分配负荷，力求三相平衡。变压器台数选择，依据《供配电系统设计规范》GB50052―2009中第3.3.1条，本工程均为一级二级负荷，所以选用两台或两台以上变压器。综合考虑投资和运行费用，变压器主接线采用单母线分段，确定变电所1变压器T1、T2容量为2000KVA，变电所2变压器T3、T4容量为1600KVA。

3.3.2 选用节能型变压器

2008年颁布施行的《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008相比于已废止的《民用建筑电气设计规范》JGJ/T 16-1992，在配电变压器选择一节中，明确规定配电变压器选择应根据建筑物的性质和负荷情况、环境条件确定，并应选用节能型变压器。节能型变压器中铁损很小，将有效减少变压器输配电过程中的电能损耗。课题采用SCB10-10/0.4kV系列的干式变压器。

3.3.3 选用D，yn11接线组别变压器

楼宇大厦节能灯、荧光灯、计算机、变频空调、镇流器、UPS电源等的大量使用，会产生很大的三次谐波。因此，配电变压器宜选用D，yn11接线组别的变压器，能有效限制三次谐波，也能降低三相系统中的零序阻抗。

3.4 结合新能源利用供电灵活切换

目前风光互补发电效率较低， 无法完全满足楼宇大厦的电力需求，因此需要市电和风光互补发电共同为居民供电。在用电低谷时，用户可以直接从电网取电；用电高峰时，切换到风光互补系统蓄电池供电，蓄电池为重要负荷及照明负荷供电，当控制器检测到蓄电池电压不能满足用电负荷使用时，切换到城市电网供电，并根据风光条件与用电负荷合理配置风光互补发电系统，风光互补发电系统基本组成如图2所示。

4 计算机辅助工程设计

4.1 照明系统

课题在建筑条件图的基础上对地下一二层照明进行设计，室内公共场所的照明选用节能型T5荧光灯，疏散指示灯采用低功耗LED光源，根据表1的计算结果进行照明平面图绘制。公共场所照明，可采用楼宇自控系统，楼梯间采用节能延时自熄开关控制。照明控制根据功能要求采用分组、分区、动静控制、时间控制、光敏调节照度或开关等方式。照明配电系统图如图3所示，车库照明回路设接触器，并接入楼宇自控系统（BA）。

4.2 动力系统

对功率大于4KW的电动机（除消防设备）均采用变频降压启动控制，以节约能源。并采用楼宇设备自控管理系统对空调设备、水泵、各类风机及其他用电设备进行能量自动控制、自动调节、实时监察，以实现最优化运行，达到集中管理、程序控制和节约能源等目的。动力配电系统图如图4所示。

4.3 低压配电系y

低压配电系统采用两路10kV电源进线，一用一备，两路进线开关不能同时闭合。正常工作时只用1#主进线，2#进线备用。在低压配电柜及馈线柜设多功能仪表，支持RS485通信，MODBUS协议，可接入多种软件通讯系统，通过智能联网设计，可在人机界面实时观察动态用电情况。

5 总结

课题以某12层大厦为研究对象，结合建筑电气设计相关新旧标准规范及楼宇大厦主要能耗，分析楼宇大厦电气节能技术，对楼宇大厦供配电系统进行节能设计，并结合工程案例进行具体分析。同时，引进新能源领域风光互补发电系统，为楼宇大厦的供电提供了多种渠道，减少用电高峰对城市电网的用电。

参考文献

[1]中华人民共和国国家发展和改革委员会，GB50052-2009.供配电系统设计规范[M].北京：中国计划出版社，2009.

[2]中华人民共和国住房和城乡建设部，GB50054-2011.低压配电设计规范[M].北京：中国计划出版社，2011.

[3]中华人民共和国建设部，GB50034-2013.建筑照明设计标准[M].北京：中国建筑工业出版社，2013.

[4]中华人民共和国建设部，GB50034-2004.建筑照明设计标准[M].北京：中国建筑工业出版社，2004.

[5]北京照明学会照明设计专业委员会.照明设计手册[M].北京：中国电力出版社，2006.

[6]Bagci，Baris.Energy saving potential for a high-rise office building[J].Intelligent Buildings International， 2009，1（02）.

[7]中华人民共和国建设部，GB50019-2003.采暖通风与空气调节设计规范[M].北京：中国计划出版社，2003.

[8]中华人民共和国建设部，GBJ19-1987.采暖通风与空气调节设计规范[M].北京：中国计划出版社，2001.

[9]中华人民共和国建设部，GB50189-2005.公共建筑节能设计标准[M].北京：中国建筑工业出版社，2005.

[10]09CDX008-3.建筑设备节能控制与管理[M].北京：中国计划出版社，2009.

[11]张晓.高层建筑电气系统节能现状分析及对策研究[J].城市建设理论研究（电子版），2013（10）.

[12]中华人民共和国建设部，JGJ16―2008.民用建筑电气设计规范[M].北京：中国建筑工业出版社，2008.

[13]中华人民共和国建设部，JGJ/T 16-1992.民用建筑电气设计规范[M].北京：中国建筑工业出版社，1992.

第12篇

关键词：航空发动机；低涡轴；清洗

中图分类号：V267 文献标识码：A

现代的航空发动机是一个典型的复杂工程技术系统，包含了众多的相关子系统，其工作过程是极其复杂的气动热力传动的过程。在众多的部件中，发动机低涡轴是航空发动机传动系统中的关键部件之一。发动机低涡轴在工作时，其表面会吸附很多杂质，影响其工作性能。在发动机修理过程中，需要对低涡轴进行超声清洗，除去其表面附着的杂质。如果这些杂质不能被彻底的清除，那么航空发动机的安全性能得不到保证。所以，对航空发动机低涡轴进行超声清洗是发动机大修过程中至关重要的一个环节。

低涡轴超声清洗机就是专门由于清洗低涡轴的设备，本文详细介绍了发动机低涡轴超声清洗机控制系统的设计过程及功能。

1 低涡轴超声清洗机总体设计

基于低涡轴超声清洗的工艺要求及超声清洗机机械设计对电气控制系统的要求，低涡轴超声清洗机电气控制系统应具备以下功能：

（1）电气系统应具有漏电保护功能。

（2）清洗机具有对清洗槽及储液槽中清洗液测温、加热及自动控温的功能。

（3）清洗机具有清洗槽中清洗液低位控制功能。

（4）清洗机能够自动设定及控制超声清洗时间。

2 清洗液测温及控温系统设计

2.1 清洗机测温功能设计

工艺要求在进行低涡轴超声清洗时，超声清洗试机清洗槽内的清洗液要一直保持在特定的温度区间内，因此设备要对清洗槽内的清洗液进行温度测量。而且由于储液槽内的清洗液根据需要会向清洗槽内补液，为防止在工作中达不到温度要求的清洗液被补进清洗槽中，影响清洗效果，所以对储液槽内的清洗液进行温度测量也是十分必要的。

铂电阻作为一种精密的温度检测元件被广泛应用于智能仪表和自动控制系统。铂电阻温度传感器是利用其电阻和温度成一定函数关系而制成的温度传感器，由于其测量准确度高、测量范围大、稳定性和复现性好等特点，被广泛用于中温（-200℃～650℃）范围的温度测量中。本试验器采用铂电阻测温方式来测量清洗槽及储液槽内清洗液的温度。

2.2 清洗机控温功能设计

由于低涡轴清洗时需要清洗液温度保持在一定范围内，而在工作过程中，清洗液的温度必然会降低，所以设备需要一套能够自动加热控温的系统。本设备采用温控表来实现温度的显示及自动控制。

现就清洗槽为例，对清洗液的加温，控温过程进行说明。工作前，将温度表的温度上下限设定好。工作时，由于清洗液的温度低于温控表的温度下限，所以温度下限报警触点闭合，加热管开始工作，清洗槽开始加温；当清洗液的温度超过温控表设定的温度下限，温度下限报警触点断开，加热管继续工作，清洗液的温度继续升高；当清洗液的温度超过温控表设定的温度上限，温度上限报警触点断开，加热管停止工作，随着超声清洗工作的进行，清洗液的温度将会降低；当清洗液的温度低于温控表设定的温度下限，温度下限报警触点再次闭合，加热管开始工作，清洗液温度升高，直到清洗液的温度超过温控表设定的温度上限，加热管停止工作。以此往复，清洗槽内的清洗液的温度将一直保持在设定的工作温度范围内。

3 超声控制系统设计

由于低涡轴为空心轴，为了能够使清洗的效果更好，所以超声系统振源分为两部分：超声振板――主要功能是使清洗槽内清洗液超声振动，清洗轴的外表面；超声振动棒――主要功能是使低涡轴内部的清洗液超声振动，清洗轴的内表面。

低涡轴的清洗工艺还要求超声清洗的时间，所以在本设备超声控制系统中采用定时器来设定超声振板及振动棒的工作时间，并且在到达工作时间后，设备自动停止超声振板及振动棒工作，达到精确控制的目的。

4 其它系统设计

4.1 漏电保护系统设计

用于清洗低涡轴的清洗液是导电的液体，加热管、超声振板及振动棒出现漏电现象，那么直接威胁着操作者的生命安全，所以设备在设计中增加漏电保护的功能。设备带有漏电保护功能的空气断路器，加热管、超声振板及振动棒出现漏电现象，漏电保护器将动作，切断该用电器主回路电源，使设备处于安全状态中，保护操作者的人身安全。

4.2 清洗液液位保护系统设计

清洗机工作时，可能出现两种清洗槽“干烧”现象。第一，工作前忘记向清洗槽中添加清洗液时就开始加热，由于清洗槽内没有清洗液造成“干烧”现象；第二，超声清洗工作时间过长，清洗液挥发严重，操作者没有及时发现造成“干烧”现象。这两种情况都会对设备造成严重的损坏，甚至发生火灾等安全事故。为避免这种情况的发生，在清洗槽中增加了液位传感器。当清洗槽中的清洗液超过液位传感器设定的下限值时，液位传感器的常开触点闭合，将这个触点串联在控制回路中，只有这个触电闭合的情况下才可以进行加热的工作。

结语

低涡轴是航空发动机的重要部件，其在发动机修理过程中超声清洗的结果，直接影响着发动机的性能及安全。所以低涡轴超声清洗机是修理航空发动机必不可缺的试验设备。通过对低涡轴的技术资料及工艺文件要求的消化理解，确定设计电气控制系统所需的技术参数，完成试验器的电气控制系统设计。设备具有自动控温、超声计时控制、清洗液液位低位控制、漏电保护等功能。超声清洗机的电气性能完全可以满足低涡轴的超声清洗工艺要求，而且系统还具有性能稳定、操作简单、维护方便、安全性高等特点。

参考文献

[1]杨帆.某型航空发动机滑油系统试验台计算机控制系统设计与实现[D].西安：西北工业大学硕士学位论文，2009.

[2]李博.航空发动机燃滑油散热器热动力性能研究[D].沈阳：东北大学硕士学位论文，2008.

第13篇

随着科学技术的快速发展，电力行业也有了翻天覆地的变化，作为电力行业的重要技术，电力传动技术也日益成熟和发展了起来，近几年，电力传动系统已经用崭新的面貌呈现在大众眼前，也取得了很好的效果，如今在各式各样的工业场所中都可以看见电力传动系统的身影，本文就从电力传动系统的控制这一问题入手，重点分析一下在电力传动系统中应用控制的意义和具体的应用措施，同时介绍一下控制系统的特点和相关原理。

关键词：电力传动系统, 控制 , 应用措施 , 应用意义

中图分类号：F407.61 文献标识码：A 文章编号：

引言：

随着控制手段的日益更新和控制技术的不断发展，智能控制技术已经逐渐在控制行业中占据主导地位，相应的大量的智能控制软件也逐渐取代了常规的控制软件，像在生活中经常提到的神经网络，模糊控制等都属于智能控制的范畴。由于智能控制的控制效果很好，很适合应用在电力传动系统中，因此有必要研究适合电力系统的更简便，性能更优异的智能控制系统。同时，要想将智能控制这一理念成功的应用在电力传动系统中就必须充分了解智能控制的原理和应用特点，虽然现在已经有了一些应用实例，但是这并不普及，还有许多缺陷。因此，在电力系统中应用智能控制系统仍然是一个很大的挑战。

电气控制对象的特点和要求

电气控制量与热工控制量相比在控制要求及运行过程中有着很多不同点，电气的主要特点表现为:

1. 电气控制系统相对热机设备而言控制信息采集量小、对象少，操作频率低，但强调快速性、准确性;

2. 电气设备保护自动装置要求可靠性高，动作速度快;同时对抗干扰要求较高。

3. 热力系统控制处理信息量大，系统复杂，以过程控制为主;电气控制系统(ECS)主要以数据采集系统和顺序控制为主，联锁保护较多。

因此，机组的电气系统纳入DCS 控制，要求控制系统具有很高的可靠性。除了能实现正常起停和运行操作外，尤其要求能够实现实时显示异常运行和事故状态下的各种数据和状态，并提供相应的操作指导和应急处理措施，保证电气系统自动控制在最安全合理的工况下工作。

电气自动化控制系统的设计

1. 集中监控方式

这种监控方式优点是运行维护方便，控制站的防护要求不高，系统设计容易。但由于集中式的主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理，处理器的任务相当繁重，处理速度受到影响。由于电气设备全部进入监控，伴随着监控对象的大量增加随之而来的是主机冗余的下降、电缆数量增加，投资加大，长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时，隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线，由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位，造成设备无法操作。这种接线的二次接线复杂，查线不方便，大大增加了维护量，还存在由于查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。

2. 远程监控方式

远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用、，节约材料、可靠性高、组态灵活等优点。由于各种现场总线(如Lonworks 总线，CAN总线等)的通讯速度不是很高，而电厂电气部分通讯量相对又比较大，所有这种方式适合于小系统监控，而不适应于全厂的电气自动化系统的构建。

3. 现场总线监控方式

目前，对于以太网(Ethernet)、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中，且已经积累了丰富的运行经验，智能化电气设备也有了较快的发展，这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了良好的基础。现场总线监控方式使系统设计更加有针对性，对于不同的间隔可以有不同的功能，这样可以根据间隔的情况进行设计。采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外，还可以减少大量的隔离设备、端子柜、I/0 卡件、模拟量变送器等，而且智能设备就地安装，与监控系统通过通信线连接，可以节省大量控制电缆，节约很多投资和安装维护工作量，从而降低成本。另外，各装置的功能相对独立，装置之间仅通过网络连接，网络组态灵活，使整个系统的可靠性大大提高，任一装置故障仅影响相应的元件，不会导致系统瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。

电力系统中的智能控制

在电力传动系统中应用智能控制理论已经引起了许多学者的研究兴趣，专家表示通过智能系统的合理应用很可能将电力系统的控制水平提升一个台阶。目前所使用的交直流传动系统的控制手段比较成熟，如矢量控制，闭环控制等都有很好的效果。虽然利用PID控制法可以很容易的完成数学建模进行传统的控制，但是可以发现实际的电力传动系统并不是稳定不变的，电机本身的一些参数要随着其工作状态的改变而不断变化，这就为传统的建模控制带来了很大的困难。智能控制便可以很好的解决这一问题，首先智能控制是采取非线性，变结构的模式来进行工作的，它可以很好的克服电力传动系统的变参数问题，从而在很大程度上提高电力传动系统的鲁棒性。另外值得注意的是将智能控制应用到电力传动系统中时要结合传统的控制理念共同作用，如果完全排斥传统控制方法，生搬硬套的直接应用智能控制不但不能发挥其优势反而会引发一系列问题，因此在引入这一控制手段时要注意继承一些传统的控制理念，做到扬长避短。就拿交流电机为例来说，前面已经说到交流电机以往采取矢量控制和闭环控制，因此在将智能控制引入之一系统中时，应该保留一些矢量控制法和PID控制法，可以将智能能控制作为外环控制，将一些传统的控制手段用做内环做辅助控制，这样新旧相结合的方法可以将智能控制的优势充分的发挥出来，提高系统的工作效率。这主要是因为内环的控制可以帮助外环完成采样工作，提高外环采样频率同时通过内环的控制可以减少外环的控制误差。

探讨电气自动化控制系统的发展趋势

OPC(OIJEforProcess Control)技术的出现，IEC61131 的颁布，以及Microsoft 的Windows平台的广泛应用，使得未来的电气技术的结合，计算机日益发挥着不可替代的作用。IEC61131 已成为了一个国际化的标准，正被各大控制系统厂商广泛采纳。Pc 客户机/服务器体系结构、以太网和Internet 技术引发了电气自动化的一次又一次革命。正是市场的需求驱动着自动化和IT 平台的融和，电子商务的普及将加速着这一过程。Internet／Intranet 技术和多媒体技术在自动化领域有着广泛的应用前景。企业的管理层利用标准的浏览器可以存取企业的财务、人事等管理数据，也可以对当前生产过程的动态画面进行监控，在第一时间了解最全面和准确的生产信息。虚拟现实技术和视频处理技术的应用，将对未来的自动化产品，如人机界面和设备维护系统的设计产生直接的影响。相对应的软件结构、通讯能力及易于使用和统一的组态环境变得重要了。软件的重要性在不断提高。这种趋势正从单一的设备转向集成的系统。

参考文献：

[1]戴汝为,杨一平.一类智能控制和决策支持系统的体系结构[A].1995年中国智能自动化学术会议暨智能自动化专业委员会成立大会论文集（上册）[C] ,1995 年.

[2]费敏锐,陈伯时,郎文鹏.综合智能控制方法概述[A].1995 年中国智能自动化学术会议暨智能自动化专业委员会成立大会论文集（上册）[C] ,1 995 年.

第14篇

关键词：建筑电气；设计；

中图分类号：TS958文献标识码： A

首先，它可应用于建筑。智能化建筑的发展必然离不开电气自动化,随着我国国民经济的飞速发展以及数字电子化科技发展,高档智能化建筑无疑已经成为当今建筑界的主要发展方向。自然达到合理利用设备,在资源方面，人力的节省就有了建筑设备的自动化控制系统。智能化建筑内有大量的电子设备与布线系统。这些电子设备及布线系统一般都属耐压等级低,防干扰要求高,是最怕受到雷击的部分。智能建筑多属于一级负荷,应该设计为一级防雷建筑物,组成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。

其次，它也可以应用于净化空调设备。净化空调系统控制自动监控装置,可以设计成单个系统的测量、控制系统,也可以设计成以数字计算机控制管理的系统。在温度控制方面，净化空调系统采用DDC控制。装设在回风管的温度传感器所检测的温度送往DX一9100,与设定点比较,用比例加积分、微分运算进行控制,输出相应电压信号,控制加热电动调节阀或冷水电动调节阀的动作,控制回风温度应保持在18-16度之间,从而使得洁净室温度符合GMP要求。在湿度控制方面。装设在同风管内的湿度传感器所检测的湿度,送往控制器与设定湿度比较,用比例加积分运算控制,输出电JK信号,控制蒸汽电动调节阀的动作,控制回风湿度应该保持在45%-65%之间,这样洁净室湿度方能满足GMP要求。

一、建筑电气概述

建筑电气技术是以电能、电子、电器设备及电气技术为手段来创造、维持和改善人民居住或工作的生活环境的电、光、声、冷和暖环境的一门跨学科的综合性的技术科学。它是强电和弱电与具体建筑的有机结合。

随着科学技术的发展和人民生活水平的不断提高，人们对有关供配电、照明、消防、防雷地通信、网络等系统的要求越来越高，使得建筑开始走向高品质、多功能领域，并进一步向多功能的纵深方向和综合应用方向发展。

建筑电气设计是在认真执行国家技术经济政策和有关国家标准和规范的前提下，进行工业与民用建筑建筑电气的设计，并满足保障人身、设备及建筑物安全、供电可靠、电能节约、技术先进和经济合理。

二、建筑电气设计的概念

1.1设计的概念

设计是一个构思表达、再构思表达、反复推敲、不断深入发展和进行评价的过程。基本上可以概括为博览、创意、构思、表达等几个阶段。设计过程从一开始到深入下去，各阶段思维的广度、深度都不同，表达方式、工具也可能是多样化的。表达方式和工具要适应思维的速度，推动思维发展成熟。

1.2服务的对象

设计是为甲方（业主）的功能需要服务的，也是为施工单位的施工需要服务的。在满足国家有关规定的前提下，设计人员应树立服务意识、树立合作观念、树立敬业精神。对建筑电气专业的设计人员而言，妥善处理与各个专业之间的关系是十分重要的事情，在协调上所用的时间甚至可能超过埋头设计的时间。

部分工程（特别是规模较小的工程）不按建设程序办事，私雇资质等级不符合要求的设计人员及施工单位（或个体户）设计或承包工程。由于设计和施工人员技术水平有限，致使一些安装工程达不到规定指标的要求。

三、电气自动化控制系统设计的一般原则和设计思想

（一）设计原则

1、最大限度满足生产机械和工艺对电气控制的要求。生产机械和工艺对电气控制系统的要求是电气设计的依据，这些要求常常以工作循环图、执行原件动作节拍表、检测元件状态表等形式提供，对于有调速要求的场合，还应给出调速技术指标。其他如启动，转向、制动、照明、保护等要求，应根据生产需要充分考虑；2、在满足控制要求的前提下，设计方案应力求简单，经济；3、妥善处理机械与电气的关系。很多生产机械是采用机电结合控制方式来实现控制要求的，要从工艺要求、制造成本、结构复杂性、使用维护方便等方面协调处理好二者的关系；4、正确合理地选用电器元件；5、确保使用安全、可靠；6、制造美观、使用维护方便。

（二）设计思想

1、集中监控方式。集中监控方式不但运行维护方便，控制站的防护要求也不高，而且系统设计也很容易。但由于这种方式是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理，所以处理器的任务相当繁重，处理速度也会受到一定的影响。由于电气设备全部进入监控，致使主机冗余的下降、电缆数量增加，投资加大，长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时，隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线，由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位，这也会造成设备无法操作。这种接线的二次接线比较复杂，查线也不方便，而大大增加了维护量，还存在在查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。

2、远程监控方式。远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用、节约材料、可靠性高和组态灵活等优点。但由于各种现场总线的通讯速度不是很高，使得电厂电气部分通讯量相对又比较大，所以这种方式大都用于小系统监控，而在全厂的电气自动化系统的构建中却不适用。

3、现场总线监控方式。目前，对于以太网(Ethernet)、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中，而且已经拥有了丰富的运行经验，智能化电气设备也有了较快的发展，这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了坚实的基础。现场总线监控方式使系统设计更加具有针对性，对于不同的间隔可以有不同的功能，这样就可根据间隔的情况进行设计。这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外，还可以减少大量的隔离设备、端子柜、模拟量变送器等，而且智能设备就地安装，与监控系统通过通信线连接，节省了大量控制电缆，节约了很多投资和安装维护工作量，从而降低成本。此外，各装置的功能相对独立，组态灵活，使整个系统具有可靠性而不会导致系统瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。 转贴于 中国论文下载

四、结束语

近年来我国经济发展迅速，建设项目日益增多。随着人们生活水平的提高，电气安装工程的质量要求也越来越高，它不仅要满足照明、家电用电量、安全用电等需求，更注重其美观、实用、方便的使用效果。这就要求设计师在设计时就要设身处地的为人们的实际生活考虑，力求设计的完美和实用效果。

参考文献

[1]JGJ/T16-92民用建筑电气设计规范[S].

第15篇

【关键词】电量监控 智能控制 温度传感器 震动传感器

高等教育是我国教育系统的重要组成，高校则是我国提高科研水平的重要场所。随着我国高等教育事业的快速发展，我国高校的占地面积增长迅速。目前，高校是区域内电力资源的占有和消耗大户，电费支出在办公成本支出中一直占较大的比例，随着全国各个高校规模的不断扩大，在校生人数大幅度增加，图书馆、教学楼、办公楼和学生宿舍等与学生学习、生活密切相关的配套设施也迅速扩张。对于这些关键建筑，采用传统的电气控制系统不仅造成资源的大量消耗，也致使高校的管理运营成本大幅度增加，高校的财政不堪重负。本论文旨在高校普遍采用的电气系统上，初步建立一套适合高校的电气智能控制系统，为校园节能管理和绿色校园的建设提供一种新途径。

1 高校楼宇电气智能控制系统原理

电力是高校校园内的主要能源种类，用于各类功能建筑的照明、动力、教学、生活等设施。高校电气智能控制系统的核心是能源自动化监控和管理，由能源监管中心、远程传输网络、现场控制网络、三相/单相电力监控终端、网关、传感器、定时器、智能化计量仪表、能源监管系统软件等组成。

2 高校楼宇电气智能控制系统设计

在校园里，图书馆、实验室、教学楼和学生宿舍是电力供应的重点区域。目前数字化校园已在全国的高校推广。利用数字化校园网络建立校园能源自动化监管系统，既可以省去网络的拓扑费用，也可以使能源监管和数字化校园结合起来，统一管理。

校园能源自动化监管系统的核心是能源监管中心，通过数字化校园的局域网系统将现场控制器、传感器、监视器、三相/单相电力智能终端等设备整合起来。

2.1 系统结构设计

系统结构示意图见图1，系统结构特点为：

（1）图书馆、教室等公共区域的照明控制系统与监管中心联动，通过红外线感应系统，实现无人时自动关闭，也可切换成监管中心或现场手动控制，每个控制器的开闭情况都能在监管中心的数字化管理平台上显示出来。

（2）分体、中央空调系统通过温度感应和红外感应系统与监管中心连接，实现每个房间、每个封口的单独控制和无人关断，每个房间的温度、空调的运转情况都能够通过监管软件查询。

（3）校园供水系统增加变频控制设备，并通过数字化校园网络连接至监管中心。

（4）对学生宿舍区更换成智能计量电表，并连接至监管中心，实现分室供电计量、负载限制、定时断电、短路、过流保护、故障报警、数据分析、数据保护计费等功能。

2.2 控制器的设计

控制器中采用DDSI1129型单相或三相智能控制器，可完成用电系统的电压和电流采集、智能调节、数据实时返回、数据同步等控制；监测器采用红外线人员检测器，可完成有人员动作时可手动控制，无人员动作时自动关断。为增强系统运行的可靠性和安全性，系统中的控制器和监测器都具备数据实时回传功能，保证系统运行参数不会因断电而丢失。

对于室外照明系统，设置室外照度计，能源监管中心自动读取室外照度计的照度值，当照度低于系统设定的照度值时，系统自动开启外场照明等，而不管定时开启时间是否到。这种控制方式适用于天气突变时，监控工作站检测到照度低于设定值时，自动发出照明开启命令至照明监控终端，开启照明设备。

3 智能控制系统应用效果

某高校针对图书馆、教学楼和公共照明系统进行了电气智能控制系统改造，针对照明回路、空调回路增加控制器、监测器、温度传感器和室外照度计等，能源监测管理软件使用成熟产品，全部改造成本约为150万元与2013年底完成。

2013年该高校月平均总用电量为352万度，图书馆、教学楼和公共照明系统月平均用电量为212万度；改造完成后，经过三个月的试运行，月平均总用电量降低至331万度，图书馆、教学楼和公共照明系统月平均用电量降至175万度，节省电费33.3万元，节电效果明显。

4 结论

通过实测得到，该系统在保证正常用电需求的前提下，可节约能源17%，且该系统具有强大的网络监测功能，不仅能够实现监管中心对总体用电情况的全面掌握，提高用电质量，保证用电安全，又能够降低能源消耗。

通过高校楼宇电气智能控制系统帮助高校削减能源消费，避免能源浪费，提高能源利用效率，实现校园建筑设施的用能成本核算，完善用能收费体制和制度建设，是建设绿色校园的重要推手。

参考文献

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[3]原甲，龚敏，王云星.智能建筑与城市信息[J].技术与应用，2013（9）：82-83.

[4]付丹.民营科技[J].科技论坛，2013（09）： 75.