建筑電氣系統(tǒng)的故障診斷探討

摘 要：電氣系統(tǒng)為建筑工程重要部分，其施工效果在很大程度上決定了后期生活工作效率，尤其是現(xiàn)在電氣系統(tǒng)復(fù)雜長(zhǎng)度不斷增加，電氣設(shè)備數(shù)量與類型也在持續(xù)更新，必須要提高對(duì)此方面的重視，采取措施來(lái)進(jìn)行優(yōu)化，減少運(yùn)行故障的產(chǎn)生，從根本上來(lái)提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性與可靠性。對(duì)于電氣系統(tǒng)常見(jiàn)運(yùn)行故障，選擇合適的診斷技術(shù)，確定其發(fā)生原因，有針對(duì)性地采取措施進(jìn)行優(yōu)化，文章就此進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。

關(guān)鍵詞：建筑工程；電氣系統(tǒng)；故障診斷

為全面滿足實(shí)際發(fā)展要求，現(xiàn)在對(duì)建筑電氣系統(tǒng)施工與維護(hù)重視度不斷提高，并采取了有效的措施，來(lái)提高系統(tǒng)運(yùn)行可靠性，減少運(yùn)行故障的發(fā)生。因?yàn)殡姎庀到y(tǒng)復(fù)雜性比較高，且在日常運(yùn)行過(guò)程中很容易受外界因素的干擾，如果維護(hù)不當(dāng)便會(huì)出現(xiàn)故障，導(dǎo)致電氣基礎(chǔ)功能無(wú)法正常發(fā)揮。選擇合適的故障診斷技術(shù)，確定問(wèn)題原因，為故障處理提供一個(gè)有利條件，確保整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的有效性。

1 建筑電氣系統(tǒng)故障診斷分析

建筑電氣系統(tǒng)復(fù)雜程度不斷提高，為確保其運(yùn)行可靠性與穩(wěn)定性，必須要針對(duì)其運(yùn)行故障做好研究，選擇應(yīng)用有效的診斷技術(shù)，確定各類問(wèn)題發(fā)生原因，有針對(duì)性地將處理措施落實(shí)到位，從根本上消除存在的問(wèn)題。就以往建筑電氣系統(tǒng)故障診斷情況來(lái)看，受傳統(tǒng)理念以及技術(shù)水平限制，大部分選擇用人工檢測(cè)方式，對(duì)人力、物力以及財(cái)力資源要求比較高，并且檢測(cè)結(jié)果并不能保證其準(zhǔn)確性。雖然現(xiàn)在電氣系統(tǒng)故障技術(shù)在不斷更新，但是從整體上來(lái)看，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性仍然會(huì)受到各項(xiàng)因素影響出現(xiàn)故障，且診斷結(jié)果準(zhǔn)確性比較低，能夠?yàn)楣收咸幚硖峁┑膸椭邢轠1]。另外，所有故障診斷技術(shù)的實(shí)施，均需要在電力系統(tǒng)基礎(chǔ)上完成，現(xiàn)在存在部分算法不能滿足實(shí)際需求，而對(duì)診斷結(jié)果準(zhǔn)確性產(chǎn)生一定影響。想要將故障診斷技術(shù)落實(shí)到位，并提高診斷結(jié)果準(zhǔn)確性，必須要針對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行優(yōu)化，根據(jù)工程建設(shè)實(shí)際情況，選擇合適的診斷技術(shù)，確保診斷結(jié)果具有高準(zhǔn)確性與有效性。

2 建筑電氣系統(tǒng)常見(jiàn)故障類型

現(xiàn)在我國(guó)建筑工程逐漸實(shí)現(xiàn)了智能化與功能化發(fā)展，導(dǎo)致電氣系統(tǒng)復(fù)雜程度增加，且各子系統(tǒng)間聯(lián)系密切，這樣如果其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，均會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行效率產(chǎn)生影響。一旦系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)運(yùn)行故障，不能及時(shí)確定發(fā)生部位與原因，導(dǎo)致故障解決措施無(wú)法落實(shí)到位，勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生較大影響，導(dǎo)致生活工作各項(xiàng)活動(dòng)無(wú)法正常進(jìn)行。建筑電氣系統(tǒng)復(fù)雜性決定了運(yùn)行故障的多樣性，常見(jiàn)的主要由電氣線路故障、防雷接地系統(tǒng)故障、電氣照明系統(tǒng)故障、電氣動(dòng)力系統(tǒng)故障等，而故障發(fā)生原因主要為短路、接地、斷路、諧波、電氣設(shè)備以及電氣元件損壞等。

例如，電氣線路故障又可分為架空線路故障、電纜線路故障，常見(jiàn)故障表現(xiàn)為混線、保護(hù)導(dǎo)體帶電以及線路銹蝕等，出現(xiàn)此類故障原因主要是外界環(huán)境影響，以及后期維護(hù)不到位，造成電路被嚴(yán)重腐蝕，影響線路性能[2]。如果線路運(yùn)行環(huán)境溫度過(guò)高，也會(huì)對(duì)線路性能產(chǎn)生影響。一旦出現(xiàn)此類故障，將會(huì)出現(xiàn)停電、觸電、火災(zāi)等事故。防雷接地系統(tǒng)故障主要表現(xiàn)為接地網(wǎng)零線帶電、接地裝置異常以及土壤電阻率過(guò)高等，主要是因?yàn)樵O(shè)置的接地電阻太大，或者是接地網(wǎng)中零線帶電，如果不能及時(shí)處理，很容易出現(xiàn)人身觸電安全事故，同時(shí)也會(huì)造成線路設(shè)備損壞。面對(duì)不同故障表現(xiàn)形式，需要根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)選擇對(duì)應(yīng)的診斷方法，以及有效的解決措施，爭(zhēng)取及時(shí)將存在的故障消除，確保系統(tǒng)可以穩(wěn)定運(yùn)行。

3 建筑電氣系統(tǒng)故障診斷技術(shù)

3.1 常見(jiàn)故障診斷技術(shù)

3.1.1 基于信號(hào)處理診斷

此種故障診斷技術(shù)一般被應(yīng)用到故障原因粗略判斷中，主要將檢測(cè)到的信號(hào)作為依據(jù)，一般會(huì)通過(guò)多種渠道來(lái)獲得系統(tǒng)時(shí)域或頻域中特征，包括頻率、幅值、方差等，然后結(jié)合其與系統(tǒng)故障間關(guān)系進(jìn)行分析。如果選擇應(yīng)用此種技術(shù)進(jìn)行故障診斷，必須要保證工作人員熟知系統(tǒng)內(nèi)各節(jié)點(diǎn)運(yùn)行特點(diǎn)，且熟練掌握技術(shù)操作要點(diǎn)，可以保證各項(xiàng)特征值采集的全面性，以及信息分析的準(zhǔn)確性，滿足系統(tǒng)故障診斷要求。就實(shí)際應(yīng)用現(xiàn)狀來(lái)看，此種診斷方法可以基本上滿足故障診斷要求，適宜用做前期初步粗略判斷階段，診斷精確度比較低，且對(duì)工作人員專業(yè)技能要求較高，在診斷過(guò)程中需要同時(shí)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行綜合分析，做好各項(xiàng)影響因素的分析，以求提高診斷結(jié)果準(zhǔn)確性[3]。

3.1.2 基于解析模型診斷

即要求技術(shù)人員需要進(jìn)行故障診斷前，建立與建筑電氣系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)狀相符合的解析模型，并以此作為依據(jù)進(jìn)行運(yùn)行故障分析。這樣就要求診斷技術(shù)人員必須要具有數(shù)學(xué)理論知識(shí)，對(duì)解析模型進(jìn)行分析，總結(jié)故障結(jié)果。應(yīng)用此種方法進(jìn)行系統(tǒng)故障診斷，可以檢測(cè)出一些未知故障，但是因?yàn)槠浜苋菀资鼙辉\斷系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型限制，會(huì)在一定程度上影響使用效果，在選擇時(shí)需要確保其符合系統(tǒng)特點(diǎn)要求，保證診斷結(jié)果的有效性。

3.1.3 基于知識(shí)診斷

與其他診斷技術(shù)相比，基于知識(shí)診斷具有更大的智能化優(yōu)點(diǎn)，同樣對(duì)技術(shù)人員專業(yè)技能也有更高的要求。在選擇用此種方法進(jìn)行診斷時(shí)，需要對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，選擇合適的判斷方法，確定系統(tǒng)故障原因。然后利用系統(tǒng)自學(xué)習(xí)，來(lái)完成最后的故障診斷與檢測(cè)。應(yīng)用此種方法對(duì)建筑電氣系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷，不僅可以實(shí)現(xiàn)離線診斷，同時(shí)還可以用于在線檢測(cè)與處理，例如常見(jiàn)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷法，在不需要構(gòu)建數(shù)學(xué)模型前提下，便可以完成診斷，但是因?yàn)槠湫枰写罅坑?xùn)練樣本數(shù)作為依據(jù)，這樣會(huì)對(duì)實(shí)際應(yīng)用產(chǎn)生一定限制。

3.2 基于支持向量機(jī)理論診斷

此種故障診斷技術(shù)，可以有效解決小樣本情況分類問(wèn)題，在實(shí)際應(yīng)用中效果比較明顯。將統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論作為技術(shù)基礎(chǔ)，建立在VC維理論與結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)最小原則基礎(chǔ)上的一種機(jī)器學(xué)習(xí)法，支持向量機(jī)本質(zhì)上是針對(duì)兩個(gè)分類問(wèn)題，在對(duì)多種類型故障分類問(wèn)題進(jìn)行分析處理時(shí)，常用的方式有“一對(duì)一”、“一對(duì)多”、決策導(dǎo)向無(wú)環(huán)圖等。與其他類型學(xué)習(xí)算法一樣，支持向量機(jī)同樣需要將預(yù)處理后的樣本數(shù)據(jù)分為訓(xùn)練集與測(cè)試集兩部分，對(duì)模型關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，通過(guò)訓(xùn)練集訓(xùn)練支持向量機(jī)，并用得到的模型完成測(cè)試集的分類判斷，得到最終的檢測(cè)結(jié)果[4]。基于支持向量機(jī)理論故障診斷技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，有效識(shí)別率為100%，可以準(zhǔn)確檢測(cè)出建筑電氣系統(tǒng)故障存在的位置，并分析其發(fā)生原因，對(duì)能夠獲取小樣本的情況具有比較高的針對(duì)性與適應(yīng)性。

4 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)建筑電氣系統(tǒng)故障診斷進(jìn)行分析，需要根據(jù)實(shí)際需求，來(lái)選擇合適的診斷技術(shù)與方法，確定其應(yīng)用要點(diǎn)，保證可以準(zhǔn)確診斷出故障位置以及發(fā)生原因，將診斷結(jié)果作為故障解決的依據(jù)，在根本上將故障消除，確保系統(tǒng)可以安全性與可靠性的運(yùn)行，切實(shí)滿足實(shí)際發(fā)展要求。

參考文獻(xiàn)

[1]王亞慧，張龍，韓寧.建筑電氣系統(tǒng)故障診斷方法研究[J].計(jì)算機(jī)仿真，2014，2：436-440.

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[3]段惠霞.建筑電氣系統(tǒng)的故障診斷方法分析[J].江西建材，

2015，21：217+225.

[4]文充.建筑電氣系統(tǒng)故障診斷方法研究[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2016，08：107-108.