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【关键词】建筑;自动化;项目;创新性;策略;分析
在如今这个时代背景下,各个行业在进行销售与生产中都要应用到比较先进的材料与技术,也只有这样才能做到与时俱进,来加强相关企业的核心竞争力。而在整个项目的实施过程中使用的先进材料与技术,充分保证了建筑质量,也降低了实际工程造价成本。随着相关建筑行业的不断发展,相应建筑行业要不断找寻创新性途径,也只有这样才会有较好的效果。而本文就针对建筑施工中自动化创新技术做了简要分析。
一、建筑自动化施工概念
建筑自动化的相关施工主要是通过集散式的管理体系与计算机控制体系所进行的全面控制,并监测实际管理的内部性措施,对这些实际情况进行及时掌握,并做出相应的自动优化的实质管理和自动设备的调节,最终达到预先设定的湿度、温度、压力以及流量等要求,从而进行系统管理的智能化与经济性的智能化。
二、建筑项目中自动施工技术应用
(一)建筑施工中自动化信息数字技术
随着计算机行业的飞速发展,数字化技术在相应的建筑项目中有了更加广泛的应用。对建筑信息自动化的建筑与管理,是相关信息技术在建筑施工中的实际应用。其管理主要包括有设备、部门以及实际的工程质量等多方面信息方面。对这些信息进行科学合理的分析,提高了相应的管理水平,同时也对相应的信息进行了合理的分析。信息化技术就是要相应的部门进行收集、传递以及加工的实际工序,只有这样才能为实际管理部门提供依据。
在相关建筑项目的所有产品中要有比较正常的使用功能,同时还要应用一定的民族特点与文化特色。在整个建筑施工建设中进行所有工期的规划,将相应的信息数字技术进行合理的加入就可以绘制成相应的绘制图。除此之外,相应的信息数字化技术减少了一些主观性误差以及人工成本,让其做到了基本无误差,从而充分的保证了相关建筑项目的美观与质量。
(二)建筑自动化中新兴技术的应用
随着资源短缺等问题的不断出现,相应的节能问题已经是全世界共同责任。对中国来说,是一个发展中大国,其资源与能源的问题变的更加严重,因此我国的相关政府就可以积极号召各个行业实行节能环保活动,在相关的建筑行业中其实际能耗比较大,因此,就要采用节能性材料与技术。在充分保证相应的质量与技术的基本上,来做到合理的环保问题,这直接决定了建筑的好坏。然而随着技术的不断进步一些新式材料与技术也在不断出现,已经被广泛的应用到了实际建筑中,在新型的建筑材料中其有着很轻的质量与较高耐高温性,并且实际能耗也比较低,因此,能够取得一定的社会效益与经济效益。
比如:在如今的建筑行业中,大多数采用的是无机性材料与有机材料进行的结合,形成复合性保温墙,在门窗上大多数采用的是塑钢性材料,在屋内多为保温隔热面,在地面还设置了相应的采暖系统,其都有较好的实际效果。
三、建筑施工自动化所进行创新设计方法
(一)对自动化技术的强化
人的主观性意识直接影响到实际行为,因此,在意识上真正意识到建筑新技术的相关重要性,才会在相应的实践中积累到经验,最终达到创新的效果。其相应的的发展技术与应用技术都比较落后,因此,最重要的就是要在新技术创新的条件下不断扩大生产力。创新性施工不仅可以加强基础性管理与建设,同时也积极促进了在相关建筑施工中多个技术环节的目标确定,并积极利用创新性科学与自动化技术的改造,要充分发挥技术的创新性。
(二)建筑施工自动化技术新应用
如今,是一个信息高度融合的时代,同时我国的实际经济也在不断进行着发展,因此来说,中国也是一个以科技知识为主要引导的经济时代。在我国的经济发展中如果脱离了这个主题就会被激烈的市场竞争淘汰。因此,在相关的建筑行业中我们就要充分做到施工技术的创新。只有建筑施工积极实现自动化使用技术,才能不断实现施工创新的未来发展。
(三)对技术创新的加强
在各行业的发展中,竞争是主要发展的有效动力。有效的竞争可以积极的促进不同行业的快速进步。对相关的建筑行业来说,只有不断的提高自己才能在激烈的市场竞争中永远立于不败之地。因此,只有不断自动化技术的创新才能维持建筑行业的快速发展。在相关自动化引入到鼓励创新与激励机制中,引进高素质的管理人才,同时相应的施工人员需要进行行业内外的技术性成果,在具体实践中学习经验,并将自动化的施工技术进行完美施工,只有在这种情况下,才会让相关的建筑施工获得更多的经济效益与社会效益。
结语
总而言之,随着经济社会的飞速发展以及相关建筑项目的不断扩大,相应的管理也在不断的增加。随着市场经济的日益激烈,相关企业只有不断对建筑自动化技术进行创新与应用,才会在这个激烈的市场竞争中利于不利之地,从而获得更好的经济效益。而在整个项目的实施过程中其使用的先进材料与技术,在保证了建筑质量的前提下也降低了实际工程造价成本。而随着相关建筑行业的不断发展,相应建筑行业要不断找寻创新性途径,也只有这样才会成功。因此本文就针对建筑自动化项目施工中的创新性策略做了简要分析,希望通过本文研究可以给相关人员提供价值参考。
参考文献
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[3]张登伦.机电安装工程项目施工安全风险管理研究[D].中国矿业大学(北京),2013,8(03).
【摘要】 本研究应用改进的甲基化特异性PCR(MSP)法,即巢式甲基化特异性PCR法检测6种肿瘤细胞株p16基因启动子的甲基化状态效率,探讨其在筛选p16基因启动子高甲基化的肿瘤细胞株,及将其作为研究基因甲基化与表达关系的理想细胞模型中的应用。6种肿瘤细胞株基因组DNA经碱变性后以亚硫酸盐修饰,再用巢式甲基化特异性聚合酶链反应扩增,分析检测其p16启动子区CpG岛的甲基化状态。结果表明: CA46、U266都有不同程度的p16基因启动子区甲基化,而Molt4、 K562、HL-60、Jurkat的p16基因启动子区均未甲基化。结论: 用巢式甲基化特异性PCR可以准确的检测出恶性血液病细胞株p16基因的甲基化状态,方法简单,灵敏且重复性强,可以广泛用于筛选各种p16基因启动子区甲基化的恶性血液病细胞株以及恶性血液病诊断。
【关键词】 巢式甲基化特异性聚合酶链反应
Detection of Promoter Methylation of p16 Gene in Hematological Malignant Cell Lines by Nested Methylation Specific Polymerase Chain Reaction
Abstract This study was aimed to investigate the effeciency of modified methylation-specific polymerase chain reaction i.e.nested methylation-specific polymrase chain reaction,used to detect the promoter methylation of p16 gene in six hematological malignant cell lines,and to explore the application in selection of hematological malignant cell lines with promoter hypermethylation,and make them to be an idel cell models for studying the relationship between gene methylation and expression. DNAs were denatured by NaOH and then were subjected to bisulfite modification and a nested-MSP was used to amplify the promoter region,nested MSP product of p16 gene promoter was analyzed and sequenced.The results showed that the hypermethylation of p16 gene was detected in CA46 and U266,however,Molt4,K562,HL-60 and Jurkat cell lines were unmethylated. In conclusion,p16 gene methylation in hematological malignant cell lines can be perfectly detected by nested-MSP method,which is simple,sensitive and specific for screening all kinds of hematological malignant cell lines with p16 gene methylated.
Key words nested methylation specific polymerase chain reaction; hematological malignant cell line; p16 gene; gene methylation
目前分析DNA甲基化最常用的方法是甲基化特异性PCR(MSP),在此基础上产生改进的巢式甲基化特异性PCR(nMSP)具有更高的灵敏度和特异性,逐渐被应用于甲基化启动子的分析和检测中,MSP法可以检测出1/1000的甲基化等位基因片段,而nMSP法灵敏度又是MSP法的50倍,因此可以检测出1/50 000的甲基化等位基因片段[1],适合用于筛选p16基因启动子区甲基化的肿瘤细胞株。本研究主要探索应用巢式MSP检测6种恶性血液病细胞株p16基因启动子区甲基化状态,从而筛选出可以用于甲基化与表达之间关系研究的理想细胞模型。
材料和方法
材料
细胞系
所用7株肿瘤细胞株为本所冻存的细胞株,分别是Molt4、HL-60、K562、Jurkat淋巴瘤、CA46、Hep-G2、U266。
主要试剂
RPMI 1640培养液购自Gibco公司,胎牛血清为杭州四季青产品,蛋白酶K为Amerco公司产品,Taq酶为TaKaRa公司生产。DNA纯化试剂盒(Wizard DNA Clean-Up System)购自Promega公司。
主要仪器
CO2培养箱(WJ-3D),凝胶成像分析扫描仪(Gel Doc 1000型,BIO-Rad),PCR热循环仪为PE公司产品,型号为2400,UV2100 紫外分光光度仪购自日本Shimadzu公司。
PCR引物
由上海生物工程公司合成,序列见表1。Table 1.Primers of methylation-specific PCR of p16 gene (略)
方法
细胞培养
7种细胞分别放置在含10%胎牛血清的RPMI 1640培养液中,37℃、5% CO2、饱和湿度条件下培养,保持实验使用细胞处于对数生长期。
肿瘤细胞基因组DNA的提取
采用酚-氯仿抽提法提取。
基因组DNA的亚硫酸盐修饰
参考Herman等[2]的方法,取1-2 μg DNA,加超纯水至50 μl。加3 mol/L的 NaOH 5.5 μl,37℃放置10分钟。向碱变性的DNA中加入新配制的30 μl 10 mmol/L的氢醌和520 μl 3 mol/L亚硫酸氢钠,以矿物油2滴覆盖液面,50℃放置16到18小时。再用Wizard DNA Clean-Up System 纯化,纯化后的DNA加5.5
μl 3 mol/L的NaOH,室温放置15分钟,最后加33
μl 10 mol/L NH4AC(pH 7.0),用预冷的乙醇沉淀DNA,并以30 μl超纯水溶解,-20℃储存备用。
巢式甲基化特异性PCR扩增
参考文献报道的方法进行[1]。 第1轮巢式MSP反应扩增1段p16基因启动子区富含CG的序列,片段长度为280 bp,p16F1和p16F2这对引物只识别亚硫酸盐修饰后的模板,而不能区分甲基化和非甲基化的等位基因。将第1轮PCR产物稀释30倍,取2 μl作为第2轮巢式MSP反应的模板,第2轮巢式PCR使用的引物分别是是甲基化(p16M1,p16M2)和非甲基化(p16U1,p16U2)特异性引物,第1轮和第2轮巢式PCR的引物序列见表1。两轮巢式PCR反应的体系均为25
μl,其中10×Buffer(Tris-HCl 100 mmol/L,KCl 500 mmol/L,MgCl2 15 mmol/L) 2.5 μl,dNTP 2.5 mmol/L,各引物300 ng,Taq DNA聚合酶0.6 U,模板DNA 50 ng。PCR扩增在Gene Amp 2400 PCR System 上进行,反应步骤如下: 95℃预变性10分钟,然后95℃变性30秒,60℃退火30秒,72℃延伸30秒,共40个循环,最后,72℃再延伸10分钟。第2轮巢式MSP分别使用非甲基化引物p16U1、p16U2和甲基化引物p16M1、p16M2进行扩增,除引物外反应体系其它部分与第1轮相同,反应条件与第1轮不同的是非甲基化引物退火温度为62℃,甲基化引物退火温度为67℃。同时,以正常人外周血淋巴细胞DNA为阴性对照,水作空白对照,p16基因高度甲基化的Hep-G2作为阳性对照。最后取8 μl PCR产物在2%的琼脂糖凝胶上电泳,在Gel Doc 1000型凝胶图像分析仪上观察并照相。
PCR产物的序列分析
第2轮巢式MSP甲基化和非甲基化引物扩增出的随机产物挑选2个由上海博亚生物技术有限公司克隆后进行序列分析。
结果
MSP扩增的结果
第1轮巢式甲基化特异性PCR用p16F扩增得280 bp富含CpG岛的p16基因启动子区片段,在所有标本均可扩增出相应片段。第2轮巢式甲基化特异性PCR以p16M或p16U为特异性引物,以第1轮巢式MSP产物为模板,各肿瘤细胞株扩增结果有3种:一种是只有p16M扩增出相应片段,它是U266;另一种是p16M和p16U都扩增出相应片段,它是CA46;再一种情况是p16M无扩增而p16U有扩增,它们是K562、molt4、HL-60、Jurkat淋巴瘤。MSP扩增结果见图1。
根据MSP引物设计,以上用p16M和p16U都扩增出目的片段的肿瘤细胞,其p16基因即表明存在甲基化。
MSP分析的可靠性
为证实MSP分析可靠性,我们随机挑选了2个分别用p16M和p16U引物扩增的PCR产物,经克隆后测序,结果见图2,证明第2轮MSP产物是p16基因启动子区的部分序列,其分析结果完全可靠。甲基化的p16基因,其CpG中的C未被硫化改变,仍为C。而非甲基化序列没有C,其C经修饰后转变成T。两结果对比证实,有CpG二核苷酸存在于序列中则为甲基化的CpG,而有TpG存在于序列中则为非甲基化的CpG。
以上测序结果显示p16基因启动子5’端片段,非甲基化片段中所有的胞嘧啶都转变成胸腺嘧啶,甲基化片段中CpG 二核苷酸的胞嘧啶保持不变。
讨论
研究DNA甲基化的方法主要有甲基化敏感的限制性内切酶酶切法和甲基化特异性PCR(MSP),早期使用的甲基化敏感性限制性内切酶联合Southern杂交技术需要大量高分子DNA,且只在相当比例的等位基因甲基化的情况下才能检测到,并且只能提供甲基化敏感限制性内切酶能识别序列的CpG位点的信息,还可能因酶切不全而产生假阳性现象。用重亚硫酸盐诱导基因组DNA氧化脱氨基的方法使胞嘧啶转化为尿嘧啶,而甲基化胞嘧啶不发生转化的方法最早是由Frommer等[3]提出,后由Herman等[2]总结并改进形成现在的MSP法。其原理是用亚硫酸盐转化未甲基化胞嘧啶成为尿嘧啶,并在随后进行的PCR反应过程中转变成胸腺嘧啶,而甲基化胞嘧啶不发生这种转化。这种方法适用于任何给定的基因组靶序列5’ 端CpG岛甲基化的详细分析。MSP法简单、灵敏、特异性高,需要标本量少,可以检测比例为1/1000的甲基化的等位基因片段[2],在此基础上的改进方法巢式甲基化特异性PCR法比MSP法扩增倍数更大,它的灵敏度是MSP法的50倍,可以检测出1/50 000的甲基化等位基因片段,即使 MSP法修饰DNA的过程中DNA降解了84%-96%[4],仅剩余微量的DNA,巢式MSP仍然可以扩增出大量的目的片段,重复性强,很适合用于筛选p16基因启动子区甲基化的肿瘤细胞株。此外,巢式MSP法先对待测区域进行一轮扩增,再对第1轮产物进行第2次扩增,与原来的MSP法直接对全长基因组进行特异性扩增相比,该法检测的敏感性大为提高。
有证据表明,人类癌症的发展过程与抑癌基因启动子高甲基化及癌基因启动子低甲基化有关[5-7]。p16基因在细胞周期的调控中起关键性负调控作用,其基因产物P16蛋白主要抑制CDK4介导的Rb基因蛋白产物的磷酸化,阻止细胞从G1期进入S期。而p16基因是目前已知大多数肿瘤中失活频率最高的肿瘤抑制基因之一,其启动子区甲基化在许多肿瘤中都是一个早发和频发事件。目前已有实验室对石蜡标本、新鲜组织标本和血标本进行了p16基因启动子甲基化方面的检测,探讨其用于肿瘤的辅助诊断的价值。p16基因启动子区甲基化与否有可能成为肿瘤防治的一个重要的生物学标记,而本研究主要使用巢式MSP检测p16基因启动子区CpG岛甲基化状态,筛选出基因启动子高甲基化的的特定肿瘤细胞株作为药物试验理想的细胞模型,为研究基因组甲基化模式和进行药物治疗逆转甲基化实验打下基础。
此外,本研究选取的细胞株有T淋巴细胞白血病(Molt4)、急性髓系白血病(HL-60)、慢性髓系白血病(K562)、T细胞淋巴瘤(Jurkat淋巴瘤)、B细胞淋巴瘤(CA46,属于Burkitt淋巴瘤)和骨髓瘤细胞株(U266),因此检测结果具有一定的代表性意义。本研究发现,以上各种恶性血液病细胞株只在2种血液实体瘤细胞中发现了甲基化p16,而非实体瘤细胞则没有p16甲基化,特别是淋巴瘤中B细胞淋巴瘤细胞出现p16甲基化,与文献报道相符[7],这似乎提示p16甲基化是血液病的实体瘤的特异性检测指标,同时由于B细胞淋巴瘤高发,因此它也可以用于鉴别淋巴瘤类型。
虽然如此,MSP法仍需不断完善,由于MSP特异性引物只能依据已知基因启动子序列来设计,因而现有的MSP法无法检测到未知基因的甲基化状态[8],不能评估启动子甲基化的整体水平[9],所以MSP法仍有一定的局限性。目前检测甲基化的方法仍在改进,相信不久的将来会有更多更好的方法用于研究基因的甲基化。
【参考文献】
1Palmisano WA,Divine KK,Saccomanno G,et al. Predicting lung cancer by detecting aberrant promoter methylation in sputum.Cancer Res,2000; 60:5954-5958
2Herman JG,Graff JR,Myohanen S,et al.Methylation-specific PCR: a novel PCR assay for methylation status of CpG island. Proc Natl Acad Sci USA,1996; 93:9821-9826
3Frommer M,McDonald LE,Millar DS,et al.A genomic sequencing protocol that yields a positive display of 5-methylcytosine residues in inpidual DNA strands.Proc Natl Acad Sci USA,1992; 89:1827-1831
4Grunau C,Clark SJ,Rosenthal A.Bisulfite genomic sequencing: systematic investigation of critical experimental parameters.Nucleic Acids Res,2001; 29:E65
5Ng MH,Chung YF,Lo KW,et al.Frequent hypermethylation of p16 and p15 genes in multiple myeloma.Blood,1997; 89:2500-2506.
6Yang ZH,Shan Z,Yu J,et al.The methylation profiles of the promoter CpG islands of nine tumor associated genes correlate with their expressions in three lung cancer cell lines.Tumor,2004; 3:216-220
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8Oakeley EJ.DNA methylation analysis: a review of current metho-dologies.Pharmacol Ther,1999; 84:389-400
关键词:建筑电气自动化控制技术;控制系统设计;发展前景
近年来,电气自动化控制技术广泛的在建筑行业中进行应用,由于其通过编制程序对设备的运行进行设定,从而使其能够实现自动化的运行,这不仅有效的节省了大量的人力和物力,而且工作效率和劳动生产率也得到较大程度的提升,所以电气自动化控制技术不仅是工业现代化发展水平的体现,而且将其在建筑行业中进行应用,有效的提升建筑工程的质量,推动了建筑行业的健康、持续发展。
1 建筑电气自动化控制技术概述
1.1 电气自动化控制技术的定义
目前电气自动化技术得到不断的提升,其以电动机为传输的主要动力,利用动力传动装置来实现运输的传输,而在其技术应用中,电气控制系统是其主要部分,不仅可以有效的实现组织生产,提升效益和效率的作用,而且是工业实现现代化的重要保障。该技术在建筑行业中的广泛的应用,是建筑实现智能化的有效技术保障,对推动建筑行业向现代化方向发展提供了坚实的动力支撑。
1.2 建筑电气自动化控制技术的主要特征
随着建筑电气自动化控制技术的应用,使建筑行业取得了长足的发展,不仅有效的提升了工程的质量,而且是建筑工程向现代化方向发展的技术保障,所以在实际工程中,需要充分的发挥建筑电气自动化控制技术的作用,需要我们对其基本特征有一个准确的了解。建筑电气自动化控制技术具有控制对象和信息量少、操作频率低的特点,而且操作上不仅高效、快速,而且准确性也较高,具有较好的抗干扰性及高可靠性,在运行过程中具有较多的连锁保护,确保运行的稳定性。
2 建筑电气自动化系统的设计
2.1 设计的原则
在对建筑电气自动化系统进行设计时,需要严格遵循实用性的原则,采用集成系统来增加系统运行的安全性,同时在设计时需要严格按照相关的设计标准进行,还要对国外先进的经验进行借鉴和参考,增加设计时的科技投入,从而确保设计的建筑电气自动化系统能够正常、稳定的运行。
2.2 设计的流程
建筑电气自动化系统在进行设计时,需要充分的尊重客户的需求,通过各种方式对客户的需求进行记录、分析,然后设计人员需要深入的对建筑电气自动化系统进行研究,设计出不同的设计方案,通过各设计方案的比较分析,从而确定最佳的设计方案。
2.3 设计的要点
在进行建筑电气自动化系统设计时,需要对其配电中心、中央监控室、传感器的布置进行充分的考虑,确保布局的科学性和合理性,应该选择在系统负荷中心较近的位置进行配电中心的调协,而中央监控室则宜选择在相对干燥的地方,而且要避开噪音大的地方。而为了方便管理和维护工作的需求,则需要将现场监控器设置在相对集中的位置上,通常情况下以靠近传感器的地方为宜,这样不仅可以有效的减少布线的距离,降低成本,而且更便于对系统进行管理。而传感器通常会选择模拟输出或是数字输出的方式,选择时要尽量选取抗电磁干扰能力较强的传感器,如电压传感器和电流传感器,而且为了避免发生断电的情况,则需要准备备用的电源,从而确保设备能够处于正常的运行状态。
2.3.1 采用集中监控的方式
在对建筑电气自动化控制系统进行设计时,可以采用集中监控的方式,这就使设备的维护工作更为简单,且采用集中监控的方式使设计流程更为简单。使用集中监控的方式使所有设备都处于同一监控系统下,从而使所有的电气设备得到全方位、全天候的监控,确保了设备的安全运行。同时,集中监控的方式也缩短了电缆的距离,使得整个系统的运行较为稳定。此外,操作人员应按照设计的流程进行操作,以免操作失误影响设备的运转,从而造成经济损失。
2.3.2 采用远程监控模式
目前,远程监控方式也越来越多的运用到电气自动化控制系统的监控中,这种监控方式的成本较低,且数据传输的方式较为便利。但远程监控方式也存在着一定的弊端,其通讯速度较慢以及与电气的通讯量无法匹配,这在一定程度上影响了监控的效果,使设备的运行情况得不到有效的监控。因此,远程监控方式不适合对大型设备进行监控,为保证设备的正常运行,发挥监控的作用,应着力于提高建筑电气自动化的控制水平。
2.3.3 现场总线监控模式
现场总线监督模式在建筑自动化控制系统中运用越来越普遍。目前,我国的现场总线监控模式主要采用的系统为PLC和CPU,且各个装置系统之间相互联系紧密,为了提高建筑电气自动化的控制水平应采用中央控制器对装置进行信息采集。这样能有效保证系统运行的稳定性,且使各个元件之间不受影响,这也是现场总线监控模式的优势所在。现场总线控制系统中的组态技术能使其所生成的算法不仅可以在智能设备上进行运行,而且还能使其在远程设备上运行。
3 建筑电气自动化控制的发展前景
科技的不断发展,建筑电气自动化控制水平也得到了较快的发展,自动化控制也成为了建筑电气自动化控制发展的必然趋势。在Microsoft的Windows平台越来越普及的背景下,可以很好的将网络技术与其电气技术结合起来,这有利于促进建筑工程电气自动化的良好发展。计算机技术以及网络技术在各个领域中运用得越来越广,建筑电气自动化控制已经成了市场发展的必然趋势。另外,实现IT平台与自动化相结合也是顺应电子商务发展的趋势。随着网络技术的发展和多媒体技术的不断普及,自动化控制技术在未来的发展中有着十分广阔的前景。从建筑电气自动化控制的发展现状来看,自动化控制技术将应用于多个领域中。此外,相关科研人员要根据实际情况对电气自动化控制系统不断的改进,使之更好的适应社会发展的需要,在提高生产率的同时还要降低生产成本,从而有效扩大产品的市场占有率。
4 结束语
科学技术的快速发展,使电气自动化控制技术的水平也得到不断的提升,建筑行业电气自动化控制已成为其未来发展的趋势,所以需要电气设计人员在设计工作中严格依照相关的规范和标准,把握好设计中的每一个环节,并根据建筑的实际需要来进行建筑电气自动化控制系统的设计,从而使建筑电气自动化系统能够在建筑行业中发挥应用的作用。同时在设计工作中还需要加大科技的投入,不断的提升设计的水平,确保设计出来的电气自动化控制系统具有较高的科技含量,更好的提升建筑工程的质量。
参考文献
[1]李修伟,陈广文.浅析电气自动化控制系统的应用及发展趋[J].民营科技,2011(1).
关键词:智能建筑;系统工程;计算机;自动化;绿色建筑
引言
智能建筑于20世纪80年代初引入我国,主要是为了满足人们生活质量需求,提高其居住环境的舒适度,利用现代化计算机手段,信息技术,通讯技术等条件完善建筑行业的发展。就目前现阶段而言,我国智能建筑仍处于发展阶段,还需要不断的加以完善,根据我国智能建筑标准要求,在进行智能建筑的过程中要实现建筑内部与外部功能的完美组合,并采用一切信息技术手段加以完善。在满足市场需求方面,不断提高其智能建筑的质量,使其在发展过程中形成一套完整的专业智能建筑体系,并在各个建筑行业中充分的体现出来。
1 智能建筑特点概述
1.1 智能建筑具有建筑功能自动化运作的特点。智能建筑中的给排水系统、电力系统、消防系统、暖通空调系统、信息通讯系统等各种功能系统齐全,而且还可以实现各种系统功能的联动以及自动化控制。
1.2 智能建筑可以实现建筑物的绿色节能运作。随着可持续发展概念的提出,低碳建筑,环保施工成为了当今建筑行业发展的重要标志,智能建筑的提出更加充分体现了建筑行业要想获得长久的发展,必须使用低耗材料,创新理念,提高其建筑行业材料的使用寿命以及经济与社会效益的结合,最终建立完善的节能建筑行业。
1.3 网络技术以及通信技术先进。信息技术的不断变化与发展,为智能建筑的发展提供了有力的技术支持,随着各种信息技术的不断涌现,各种高效节能的信息化技术不仅仅可以满足智能建筑的发展需要,更加能够满足建筑施工人员对于知识学习的拓展与信息资源的有效利用。
1.4 智能建筑可以满足建筑使用者多方面的要求。智能建筑的出现不仅仅推动了经济建设的发展,更加满足了不同建筑者的使用需求,在进行智能建筑的过程中,不仅仅提供舒适健康的环境,更能为办公、商务需求提供便利,与此同时,智能建筑要加强其功能使用的系统化,灵活性。
2 智能建筑智能系统的组成分析
严格意义上来讲,智能建筑就是利用现代化信息技术手段,将各种自动化智能系统运用到建筑设计当中,就目前发展趋势而言,主要有以下几种智能建筑。
2.1 楼宇智能化系统
楼宇智能化系统主要是指智能建筑的设备控制与管理自动化、安全自动化、消防自动化系统等几项内容组成,通过各个子系统实现建筑楼宇控制管理的自动化。
2.2 办公自动化系统
办公自动化系统主要是智能建筑的信息网络技术方面,通过在智能建筑内部将计算机网络与数据库技术相结合,从而可以为智能建筑的使用者提供多媒体、网络化以及自动化的办公条件,同时可以借助于智能建筑的办公自动化系统为各种管理决策提供信息技术支持,实现信息库资源共享与业务处理的高效化。
2.3 智能建筑综合布线系统
综合布线系统主要是利用光纤电缆、铜缆以及同轴电缆,通过合理的物理结构形式,布置在智能建筑的管井以及线槽内,并与智能建筑用户的终端相连接,通过适配器或网络设备构成不同的逻辑结构,从而将智能建筑电话系统、计算机网络系统、保安监视系统、楼宇自控系统形成灵活的沟通,实现话音、图像、数据信息的快速传递。
2.4 安全自动化系统
安全自动化系统主要包括火灾报警系统、消防联动系统、防盗报警系统、通道控制系统、视频监控系统、保安巡更系统、周界防卫系统、电梯保安与控制系统、紧急广播呼叫系统以及应急照明系统等内容组成。安全自动系统通过对智能建筑内部以及周边公共场所的实时监测,对于各种事故灾害或者是危险情况进行辨别、预警以及控制处理,从而保障智能建筑内部人员以及财产的安全。
3 智能建筑智能系统的实施过程
3.1 土建工程的协调
土建工程的协调主要包括为通信光缆入户以及布设预留孔洞,为智能化系统设备安装做好基础施工、完善弱电点控制间以及弱电机房的布置等施工内容。土建工程协调属于智能建筑系统化实施的首相内容,必须严格按照相关技术规范要求施工,确保其满足设备运作以及实现智能化系统整体功能的要求。
3.2 机电设计与安装。
机电设计与安装主要包括弱电接地系统的安装、线槽和桥架的布设、电源接线、用电量计量设置、电梯与运输通道设置、暖通工程设置(冷源、热源、变频器、变风量空调)、变配电箱安装、照明系统布设、备用发电机安装等几项内容。
3.3 智能化系统的配套处理
智能系统的配套设施处理主要是指与政府相关管理部门以及外部设备管理部门的衔接处理。例如通讯设施的申请办理、安全自动系统的审批以及质量验收、通讯系统的安装审核、闭路电视系统中卫星电视节目音像管理处审批、综合布线系统的对外连接等一系列的内容。
3.4 智能建筑系统设备的安装
智能化系统设备的安装应该在明确了智能化集成管理系统原理以及智能化系统的设计安装图后,进行各项子系统的设备安装,在安装作业结束后必须调试系统并进行整个系统的联调,确保智能化系统各项功能的正常发挥。
4 智能建筑发展趋势
随着现代建筑技术、控制技术、计算机技术以及通讯技术的不断发展,智能建筑的智能化水平不断提高。由于国家对于建筑节能要求的不断提高,智能建筑正朝着绿色建筑的方向不断发展,绿色推动智能建筑,智能建筑服务于绿色建筑已经成为智能建筑的发展趋势。新的智能建筑不仅在数字网络化、信息化、集成化以及控制自动化需要有进一步的提升,同时需要满足新的环境形势下对于建筑能源节约、资源节约、环境质量改善等方面的要求。另外,"数字化城市"也正逐步成为智能建筑的发展趋势,当前城市内部的智能建筑是彼此独立的信息孤岛,通过构建相应的信息平台以及信息网络将智能建筑彼此之间相互联系,提高智能建筑的整体性,构建具有智能化的数字化城市,已经成为智能建筑发展研究的新趋势。
5 结束语
随着可持续发展概念的不断实施,智能建筑也成为了建筑行业未来发展的主要方向和目标。在科技信息技术影响下,智能建筑将不断加以完善,并逐渐以人为本,通过各种先进的技术手段来有效的控制智能建筑的质量,安全以及功能化的运用。在各种智能技术的广泛传播,智能建筑设计者们要不断学习国外的先进技术与智能化建筑理论基础知识,不断引导着我国智能建筑的发展。
参考文献
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关键词:智能建筑;电气自动化;应用
人们对染在日常生活中真正需要深度使用建筑物的机会很少。但当人们疲倦的渗透需要放松时,对建筑物的性能就提出了更高的要求。电气自动化技术的应用不仅为智能建筑性能的实现,提供了强有力的支持,同时也确保了建筑工程施工的安全顺利进行。
1 关于建筑智能化中的电气自动化
伴随着当今我国建筑行业的发展,我国最近的建筑行业也出现了自动化和智能化的以及高效化趋势。建筑的智能化提升不可或缺的就是电气自动化技术。所以最近几年建筑行业也开始注重电气自动化技术的发展。建筑行业所关注的自动化技术就是实现对电气的自动化控制系统。这种系统可以对建筑中的电气进行控制。通过这种装置可以进行建筑内部供电系统、防护系统以及其它电气装置进行控制,以此来达到建筑的智能化。
2 在建筑行业中至关重要的电气自动化
对与建筑智能化程度的提升依靠的都是各方面技术的提升,比如说电源技术,抗干扰技术以及其他类的安全防护技术。这些技术都是需要电气自动化来进行的。由此可见,在建筑的智能化当中,电气自动化尤为关键。电气的自动化技术不仅仅在安全防护方面有所作用,在智能建筑之间的信息传递也有相当大的表现。因此可以说电气自动化技术的提升是实现建筑智能化的关键所在。所以在建筑智能化技术的发展当中,电器的自动化技术也需要大力发展。当今,越来越多的技术人员参与到自动化技术的开发和建设当中去了,为的就是通过电气自动化的发展来推动建筑智能化的发展。
3 电气自动化应用到智能建筑中
3.1 智能建筑电力输送中的自动化
电力输送到建筑的每个角落就是配电过程。配电对于智能建筑可谓是最基础的条件之一。如果一栋建筑没有电,那么就算不上现代建筑,更别谈智能化了。自动化技术下的配电系统,可以保障建筑的正常运转,同时可以提高对建筑中资源的高效配置化,并且还可以大大节约电力资源。
3.1.1 变电站中的电气自动化
变电站是用来改变电压的,它的作用对于千千万万的电力用户是至关重要的。而其中的运用电气的自动化可以是使变电站稳定的运行和工作,同时对于其转化效率也有一定的提升作用。所以为了用户的安全和能源的节约,使用微型机械来代替原有的电磁技术变压,使用光纤来进行通讯,运用电子科技技术来进行远程控制和监控,有效地进行自动化。
3.1.2 供电系统中的电气自动化
电力就像一个城市的血液,供电系统实现自动化可是更高效更安全的把电力传输到建筑当中。所以在建筑进行设计的过程中,应该考虑到电气自动化在供电系统中的使用,并且也应该要符合美观。供电系统中的带你其自动化实质上是供电调整以及计费系统和调度生产的自动化管理。这种方式可以显著提高供电的效率,节省人力的浪费和资源的浪费。
3.2 智能建筑中楼宇控制中的自动化问题
智能化的建筑所包含的含义不仅仅是对于安全方面的要求。从智能建筑的定义就可以看出,它不仅仅包含用户对安全方面的要求,同时还更方便更高效的满足用户的要求,并且对于资源的利用达到最大化。所谓楼宇控制就是对于建筑中排水系统、通风系统、照明系统进行自动化的控制。建筑的用户生活跟这些系统息息相关,这些系统的自动化可以说是一座建筑智能化的关键所在。这些所提到的系统不是指当今所有的“自动化”。就像声控灯,一栋安装声控灯的建筑可不能说是智能建筑。真正的智能化的控制这些系统可以有效的提高用户的生活质量和效率。对于照明系统方面,该有的智能化是安装智能开关,通过集成电路控制这写开关的闭合和打开。以此来提高资源的利用率和节约相应的资源问题。同时,在建筑周边的照明系统也可以应用智能开关和各种传感器以及实时监控画面来控制照明系统的正常运转,同时也可以节约资源。这些技术甚至可以用来节省人力资源的浪费,进行实时的在线监控,对于易发生事故的地方进行重点排查,这样就可以节省人力去巡逻巡夜。同时也可以提高对于消防检测系统的准确行,在火灾处于萌芽阶段就被消除,从而有效的进行火灾的安全防护。
3.3 智能建筑通讯中的电气自动化
当今处于信息化时代,信息的传递在楼宇之间也是非常重要的,可以说智能化的根本就是信息的传递和接受。而电气的自动化技术在建筑间的通讯也发挥着十分重大的作用。智能通信的基础就是数据的传输系统,所以首先要做的就是完善数据的传输系统。对于建筑当中建立局域网是一种可行的方法。在建筑中的用户可以用自己的移动终端或者是个人计算机手机等设备连接到局域网进行发送和接受消息。再者,职能建筑中的通讯不应该单单是内部的,还需要与外部进行信息的交流。所以智能建筑应该利用最先进的信息技术来完善信息的传递。例如,应用卫星通讯系统来加强信息的传递和交流。这种方式不仅仅是突破建筑对完接受和发送信息,更重要的是其能进行实时的交流做到无时差实现实时共享。
4 结语
人们的需求可以推动科学技术的进步。在当今,人们日益迫切需求一种安全高效的智能建筑。对于建筑行业的人们来说,智能建筑已经成为了一种发展趋势。或许在不久的将来,智能建筑将普遍的出现在大众的视线当中,甚至人人都可以住上这种即安全高效,又方便快捷还节约资源的建筑。智能建筑的发展离不开电气的自动化技术,对于这种技术的发展是必不可少的,是至关重要的。因此,技术人员需要去克服困难解决问题,推动自动化技术的发展。只有这样才能实现建筑的智能化。
参考文献
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摘 要 随着科学技术的快速发展,人们的生活水平也有了较大的提高,因此人们对于生活的要求也越来越高。为了适应人们的高标准,现在在建筑行业逐渐采取楼宇智能化系统。在这个系统实施的过程中,最为关键的一点就是电气自动化控制。笔者就在前人研究的基础上,综合上了前人的经验,又经过深入细致的研究,从而总结出电气自动化系统的特点,最后对如何运用这一系统进行了深入的探讨。
关键词 智能化楼宇 电气自控 运用
随着科学技术的不断进步,人们的生活水平也越爱越高,于是人们对于生活的要求就越来越高。在建筑行业也是如此,为了适应人们的高标准。在激烈竞争的建筑行业,逐渐的开始使用楼宇化的电器自动化控制系统,这一系统的实施,给人们的生活带来了极大的便利。
一、电气自控在智能化楼宇中的使用现状
由于老百姓对生活质量的要求乞讨了,因此,建筑行业也要不断的提高自身水平,才能适应快速发展的社会。目前最新的楼宇智能化系统成为了建筑行业应用比较广泛的高科技。其不仅可以应用在楼道里面,用声控来掌控,其还可以应用在厕所中,只要是无人看守的地方都可以使用。其主要特点是既方便了人们的使用,在无人使用的时候又可以自动关闭,节约了能源。因此,智能化系统得到了建筑商和老百姓的普遍欢迎。
二、楼宇智能化中电气自动化的优点
随着智能化系统的广泛应用,人们也越来越熟悉这个系统,其优点主要有以下几点:
第一,这个系统可以对电气自动化进行全程的监控。尤其是在面积较大的地方,由于功能多,而系统的结构又比较复杂,这就容易导致出现盲区,有些地方无法兼顾到。而现在使用的智能化系统则可以避免这些问题。
第二,电气自动的联动性能加强了。以前楼宇中的系统比较单一,而现在实行的系统能够把整个楼宇联系起来,从而成为一个整体。
第三,其安全系数较大。以前的电气自动化系统总是存在安全问题,现在使用的系统安全系数较大,造成的损失也较小。
第四,电气自动化的计算出的数据更为准确。它主要采取了现在比较新的科学技术,从而使计算出的数据误差很少。
三、智能化楼宇中电气自控的运用
现在使用的楼宇自动化系统,较于以前的系统有了长足的进步。主要是每个部分都能够单独使用数字控制器对系统进行监控。这样的话,每个部分既是单独分开的,又是联系在一起的。经过更新以后的电气自动化系统主要包括下面几个方面:
第一,新风及空调系统。此系统主要监控的内容有:新风机组合空调机组。虽然看起来都是一些比较小的部分,但是如果监控不到,也会造成很大的失误。因此,这项监控系统在整个系统里面也占据主要的地位。
第二,照明控制系统。这个系统主要是负责照明的。其包括公共照明及厅堂等地方的照明情况。在使用过程中,要把控制内容分成很多组,只有这样才能达到节约资源的效果。具体在使用的过程中,要根据各自的情况来具体安排。
第三,冷热源系统。此系统负责的内容主要包括以下几点:按照系统检测出来的数据来计算出整座大楼的空调负荷程度,最终达到群控冷冻机的目的。然后启动机组,机组一旦启动就会在屏幕上显示不同的数值,工作人员对于不合理的数值进行修改。系统在工作的过程中如果出现不正常的情况,会有报警系统自动报警,这时就能够自动的切换。
第四,送排风系统。该系统的监测内容主要包括:送风或排风机组的启动与停止控制状态、故障报警与手动状态正常与否;送、排风机的累计运行时间,若时间达到指定值,会发出检修或报警信号;消防排烟机(排风机)的运行状态正常与否及故障报警。
第五,给排水系统。该系统的监测内容主要包括:对生活水箱、消防水箱及水池、集水坑的高低液位状态进行监测,确认是否处于正常值范围;对排水(潜水)泵、生活水泵、消防排水泵及消防电梯排水泵等的运行状态进行监测,看是否正常运行;对消防排水泵、反冲洗水泵、生活水泵等的故障报警进行监测,确保无异常。
第六,变配电系统。该系统的监测内容主要包括:对低压开关、高压开关及母联开关的运行状态进行监测,看是否运行正常;对低压配电柜的电流、电压即有功电度进行检测,看是否处于正常值。
第七,电梯监控系统。该系统的监测内容主要包括:对楼层显示、客梯运行状态、电梯上行(下行)状态及故障报警进行监测,看是否正常运行;Φ缣萆闲校ㄏ滦校刺、自动扶梯启停及故障报警进行监测,查看有无异常。
第八,中央工作站系统。此系统是所有电气自动化系统的核心,它主要负责监视全部的部分。既然是整个系统的核心,那就必然能够和大网连接起来。中央工作站系统具体还可以细分成主机、显示器与打印机三个部分。
四、结语
总而言之,随着科学技术的快速发展,人们生活水平的提高。老百姓对于建筑行业的要求也越来越高。因此这就使得建筑行业有一种危机感。在建筑行业中,目前兴起一种新的楼宇系统,即电气自动化系统。这个系统不仅具备联动性强、安全系数高等特点,它还可以监控整个楼道。和以前传统的系统有了明显的区别。因此,受到建筑商和老百姓的普遍欢迎。其主要包括系统,这八个系统对于建筑行业的电气自动化控制进行了合理的划分。所以,电气自动化系统在现在应用的比较广泛。
参考文献:
关键词:发展趋势;注意事项;控制系统;重要性
1、建筑电气技术应用的国内外现状
随着我国经济的快速发展,我国正处于“十三五”规划的攻坚之年和转型之年,要发挥市场在社会主义市场中的决定性作用,并且发挥政府的宏观调控作用来满足我国人们的物质精神文化需求。而建筑行业更加成为国家发展战略的一块硬板,它可以为我国的经济注入新的活力,带动经济效益的增长,在我国建筑行业中发挥着至关重要的作用,甚至可以带动整个建筑行业的发展。建筑技术的进步将会促使整个行业水平的提升,给该行业带来巨大的活力和经济效益,使得智能建筑行业逐渐与电气自动化技术融合在一起,为我国经济贡献颇多。建筑电气技术的发展在智能化建筑出现以前就已经备受关注,许多国家,包括国内的和国外的国家都喜欢应用这种电气技术,并成为一种流行。但是由于我国对电气自动化技术掌握不是很到位,不能将智能建筑结构和电气技术要领完美地结合在一起,达不到预想的效果。因此在这方面的研究也只能停留在一种比较简单的程序和过程中,并不能发挥多个设备的作用,需要进一步加以调试。然而随着建筑智能化概念的提出,我国各个地区逐渐出现了各种建筑智能化的建筑先驱和建筑方法,虽然研究出了新型的研究方法,但是由于传统的建筑模式的固有缺点和不足使得在新型智能建筑中出现的方法并适用于这种新型的技术,难免会出现一些设备上的冲突和技术上的问题,更需要进一步的协调共存,相互吸取经验,取长补短。电气技术的革新为建筑行业提供了非常重要的技术保障,使其发展更加的合理化、人性化和智能化。相对于原有的设计来讲,其各方面都相对较齐全,同样面临的问题是建筑电气技术并没有随之发展,更没有发生非常显著的变化。因此面对日益兴起的建筑技术,以往的建筑电气技术显得非常的力不从心。逐渐暴露出一些问题,比如内部管理困难、安全质量有待提高、空喊节能口号而成效却不明显以及设计程序过于繁琐等问题。但是电气自动化技术的出现很大程度地改善了建筑行业面临的瓶颈,解决了一些建筑行业因技术上而出现的问题,提供了非常有力的技术支持,进而为我国建筑行业做贡献。
2、建筑电气技术研究的必要性
就我国建筑行业出现的一些问题,科学技术为我国建筑行业的发展指明了一条道路,开辟了一条捷径,科学技术革新可以对我国建筑工程发挥出巨大的优势,创造更大的财富。在建筑行业众多的设备和技术中,电气自动化设备和技术的作用相当大,且有其技术设计的必要性,而如今建筑电气技术对智能建筑的影响最大,同样为智能建筑带来的经济利益也是最多的。一旦智能建筑行业没有了电气技术的配合,智能建筑将会出现一系列预想不到的问题。智能建筑将可能会出现一系列的问题,而将电气技术应用于智能建筑中,可以大大降低建筑施工中的这些问题,进而实现资源的合理配置和优化。建筑新型电气技术的发展,极大地弥补了传统建筑设备和技术的缺点和不足,而且也研究出非常先进的建筑行业使用技术,促进了该行业的技术革新,建筑行业走向辉煌的时代,应用大型计算机,有利于建筑行业的蓬勃兴起,有利于电气技术的研究与开发,还有利于系统内部的交流和转换。这种大型计算机的使用将使得建筑行业节省不少的资源和设备,可以增强建筑行业的施工效率。采用了大型计算机技术,将这两种技术很好的结合在一起,其最大的目的将是提高技术的性能和可操作性而这种技术也存在一定的缺陷,各个系统缺乏基本信息的相互交换和流通,这就使得信息相对比较闭塞,缺乏系统间的相互配合,因此存在的很大的弊端便是运用这种监控技术对同一时间断范围内的建筑并不能实行全面的,多方位的监控。但是随之不断的革新和改进,现在的电气技术已经相对来说很是完备,完善了原有技术的缺陷和不足,完善了建筑工程的基本要求,提高了多个系统的内部问题,进而提高系统的可操作性和有序性,为智能建筑的建设提供一定的技术保证,提高建筑工程的施工质量。不仅如此,智能建筑还有许多非常多的优点,它是人们的办公和日常生活更加的便利化,提供的技术和服务也越来越人性化。智能建筑的技术设计离不开大型计算机的运用,因为大型计算机为智能建筑提供强硬的技术支持。
3、建筑电气技术在智能建筑中的相关问题和原则
在智能建筑中,要想将电气技术的作用发挥大最大,也要遵循一些必要的规则和原则,这样才可以更好地促进建筑行业的有效运行,以下将是一些电气技术应该注意的相关问题和原则:1、设计方面我国在对智能建筑的电气设计时,往往为了追求一定的经济效益而忽略了设计本身的可靠性、实用性和可操作性。因为智能建筑有着非常高的技术方面的要求,对内部管理也有一定的限制,设备相对复杂,并且每个设备都会多多少少有一些缺陷和不足,存在非常大的局限性。如果只是一味地追求一定的经济利益,而忽视技术本身的设计要求,这是非常不太现实的,可能还会带来极大的危害。如果盲目一味地追求所谓的利益,可能会对建筑造成一定的损害,反而得不到一定的成效,造成技术上的问题。更甚至会出现使用了大量的材料和资源却没有达到预料之中的效果,而且会耗费大量的人力、物力、财力,增加建筑项目的施工难度,为建筑项目增加不必要的问题,反而也达不到想要的结果。因此理性地设计,应该充分考虑建筑技术的每一个系统,使得每个系统能够相互的配合,进行协调运作,使其应有的技术发挥到最大的效果,这不仅仅可以解决建筑方面的技术问题,并且也可以保证整个建筑行业的健康有序运作。2、经济方面电气技设计处理设计问题外,还应该极大地涉及到其经济费用难题,毕竟这是一项比较大的建筑项目,应该采用经济好用的技术,节省技术成本,增加技术的应用效益,使得电气技术可以很好地发挥效益,确保一定的经济效益。3、质量方面在建筑技术的应用之前,都要保证各个系统都正常运作,而且质量也都必须达到已有的标准,保证工程的安全可靠。
4、结束语
我国现阶段的建筑电气技术发展还不太完备,需要更大程度的投入力度,但是我们要相信电气技术的发展前途会一片光明,符合社会发展的需要。
参考文献:
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【关键词】建筑;电气自动化;发展趋势
引言
建筑电气自动化发展三十余年,是建筑行业重要组成部分,建筑自动化的发展变化对整个建筑行业都有着深远的影响,了解电气自动化首先了解它的起源与演变,然后分析现状及30年的发展趋势,只有这样才能正确发现建筑自动化未来的发展方向。
一、建筑电气自动化的起源与演变
建筑最初只是一个供人们躲避恶劣自然环境的外壳,随着技术的不断发展,建筑的组成部分逐渐增加,从最初的简单壳子到能够调节内部温度和湿度的房体,人们开始注重安有供热、冷功能的建筑设备,随即产生了自动控制温度、湿度的建筑设备自控系统。1973年,惊动中外的“石油危机”不仅让OPEC禁运石油组织走进人们视野,更让 人们看到了随之而来的建筑设备自控系统的升级,从单纯的控能到管理自控再到完全自动化,一个世纪的时间里,建筑自动化实现了质的飞跃。随着社会的发展,计算机技术不断被应用与建筑领域,电气自动化实现计算机采集监督控制功能(SCADA)。在SCADA发展一段时间后,DDC作为分布式控制系统开始取代SCADA登上历史舞台,至此以计算机为监督控能系统被淘汰。
DDC 出现直接成为建筑电气自动化系统的核心,因为它不仅改变自控逻辑功能器件,更改变自控系统的结构与布局,将原本集中总线控制形式改变为现场分布式控制,给电气系统以独立自主的权利,这个改变有利于现代控制系统的健康发展。事情的发展都存在双面性,现场总线控制缺点是各厂商生产的设备不能通用,有效替换应用性差,无形中提高了设备维护成本,业主都经历了增在成本的头疼阶段,随后在市场和技术双重因素的制约下,许多现场总线标准或自控网络退出了这个行业,至今在建筑自动化行业,自控网络标准基本上只有 BACnet 和 LonWorks 两种主要标准。至此,从建筑自动化行业内部来看,建筑自动化已走过了混沌无序的发展阶段,步入了有序的发展轨道。
二、建筑电气自动化的现状与应用技术
通过建筑电气自动化的发展历程可知,建筑自动化也是踩在“巨人的肩膀”,很多时候,它以后其他学科的创新发展而发展,取众家之长,应用诸多新的原理技术丰富自身,最终形成自己的特色内容,如BACnet标准的创建和建筑电气自动化系统集成及操作技术规范等都是如此。
建筑电气自动化的早期发展有赖许多自控网络的应用原理,它们的存在指引并推动建筑电气自动化的发展创新,但从某种程度上说它们也影响了建筑电气自动化的深度发展:
首先,建筑电气自动化系统对环境的检测监督有着严格的管理比对,一旦变化产生随机产生传感预警,但在检测过程中,需在建筑内分布大量测量传感器、控制执行器,统一集成操作,但是并不像我们想的那么简单,不同的传感器、执行器之间网络自控标准是不同的,这就为互操作提出挑战。其次,除收到标准的制约外,用户与业务也面对设备系统供应商的制约,建筑在使用一种网络设备后,更换与取代成为“老大难”问题。至此统一网络控制标准成为迫切需求。网络控制标准统一后不仅可以提高系统集成的互操作性,更能方便业主选择服务好的供应商合作,有利于市场公平竞争,更有效推动建筑电气自动化的快速发展。
其次,建筑电气自动化有属于自身的特殊性,随着现场总线网络控制的应用,人们逐渐发现该控制并不能满足所有建筑电气自动化要求,比如,人们对房子的使用并没有严格的周期性与时效性,相反对建筑的房体的使用随意性很强,这就要求自控系统要更加人性化,而不是死板的滚动变化,至此,现实需求要求总线控制方式做出改变,新的开发势在必行。ASHRAE(美国采暖、制冷与空调工程师学会)经过 8 年多时间的工作,于 1995 年 6 月正式公布了起源于建筑自动化领域并专用于该领域的 BACnet(BuildingAutomation and Control Network)标准。
有关建筑自动化自控网络标准化的机构或组织主要有三个:ISO(国际标准组织)、CEN(欧盟标准组织)和 IEC(国际电工委员会)。其中,建筑自动化自控网络国际标准化的工作主要由 ISO 组织的 205分技术委员会 ISO/TC205――Building environment design(建筑环境设计)负责,具体工作由ISO/TC205/WG3 工作组完成,现已完成了 ISO 16484 标准――Building automation and control systems (BACS, 建筑自动化系统)的大部分工作。
目前在欧洲,建筑自动化自控网络标准化由欧盟标准组织第 247 分技术委员会 CEN /TC247――Building Automation, Controls and Building Management(建筑自动化与楼宇管理)负责。从根本上看,现场总线网络操控从欧洲起源,后在美国得到发展应用,CEN不得不兼顾多头,既考虑欧盟国家的利益又兼顾美国的标准影响作用,于是在建筑电气自动化系统三层结构上制定多种并存标准体系。在CEN/TC247 标准体系中,管理层有 BACnet 标准,其他二层均有多个现场总线标准。事实上,BACnet 为了满足 CEN 要求定义了与 KONNEX 标准的接口,另外,BACnet 标准在其物理层和数据链路层中也包括了 LonTalk 标准,因而 BACnet 可以直接应用于现场层。其中,KONNEX 标准是Batibus (Batiment Intelligent Bus), EIB(European Installation Bus)和EHS(European Home System)三个标准的合并版。
IEC 虽然没有对建筑自动化自控网络进行标准化工作,但由于历史原因,早在 1994 年就开始对照明技术自控技术进行了标准化,并制订了 IEC 60929――DALI(Digital Addressable Lighting Interface)标准,该标准至今已进行了多次修订。
LonWorks 作为重要建筑电气自动化技术标准,其地位是不容忽视。LonWorks 技术拥有较好的互操作性,能做到有效控制网络,它既是 BACnet 国际标准的一个可选择组成部分,又在技术上独立于建筑自动化自控领域并且被人广泛使用。由于受欢迎程度大,被适用范围广,该标准不仅是 ANSI(美国国家标准)、EIA(美国电气工业协会)和 CEN 标准,并最终于 2008 年升级为 ISO 标准(ISO/IEC 14908)。
综上所述,虽然许多标准还在发展应用中,但无法取代BACnet、 LonWoks 这两个标准,无论从技术角度还是应用角度。二者长期占据标准中的霸主地位,并且在很长的时间内,建筑电气自动化的的标准都将以之为主。因此,在建筑自动化行业研究和应用 BACnet 标准和 LonWorks 技术应是建筑自动化研究和应用的热点。
三、建筑电气自动化在我国的发展应用
在我国,建筑电气自动化受时代特色限制,秉持科学发展观看待建筑电气自动化是未来的方向,目前我国的建筑行业增值速度快,建筑电气自动化市场发展速度快,利益驱使更多的供应商看中建筑市场,正因如此,建筑电气自动化市场两极分化严重,供应商良莠不齐,部分根本不懂技术的工作人员混迹该领域,市场秩序出现混乱现象。
经过多年的发展实践,终于出现几批优秀的经得起考验的建筑电气自动化系统,这对行业发展起到很好的指引作用,与此同时,我国的技术员技术磨练成熟,逐渐与国际标准缩减差距。目前我国许多电气自动化系统品牌打入国际市场,虽然在建筑电气自动化领域的研究呈上升趋势,但这种上升与行业发展仍然存在差距。
在以开放为时代特征的今天,我国建筑自动化发展的可行方案应是客观评估现有的技术标准,并掌握、消化和吸收建筑自动化行业中的重大主流技术标准,走自主研制和开发的道路,研究和开发具有自主产权的实用产品和系统。
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