智能化技術在建筑電氣工程中的應用現狀及優化策略

金海濤

【關鍵詞】建筑工程；電氣工程；智能化技術；現狀與策略

引言

電氣系統是現代建筑的一個重要組成部分，其施工的質量和安全程度將直接關系到工程的最終應用效果，也關系到用戶的使用體驗和滿意度。通過實際應用證明，采用智能化自動控制技術，能夠有效地改善建筑的電氣功能，從而能夠有效地滿足人們的日常生活需求，并顯著提升了建筑工程的經濟價值。為了進一步提升建筑電氣工程的智能化程度，保障工程的質量和效率，近年來，我國的一些專家開始致力于電氣系統的智能化技術研究，希望通過對智能技術的研究，更好地滿足現代建筑電氣工程的需要，使其在各方面都能發揮其應有的功能，進而推動建筑業高質量發展。

一、建筑電氣工程概述

建筑電氣工程是指將現代科技、電子技術應用于建筑內部，以實現對建筑的全面供電。其主要功能是傳遞、分配、應用和傳遞電氣信息，使建筑工作人員在施工過程中更加舒適、方便、安全。電氣系統的主要基礎是交流電（工頻強電），而信息的傳遞主要是基于高頻、弱電和恒定電流。隨著我國經濟信息化的不斷發展，數字城市建設和綠色智能建設日益迫切，電氣智能化技術給人類的工作、居住環境帶來了空前的高效率和高效益[1]。

（一）應用現狀

在建筑電氣工程中，通過安裝接地系統、變壓器系統、照明與避雷系統，既能保障建筑的安全，又能滿足住戶的用電要求。當前，國內外有關電氣技術的研究日益深入，已逐漸形成一套完整的電氣系統。但是，由于其能耗高、治理效果差，造成了一定的能耗浪費，無法適應可持續發展，采用智能化技術，電氣系統的工作效率得到了進一步改善。首先，依靠自身強大的數據處理能力以及電氣系統管理的便利性，電氣工程與自動化智能技術的融合已經成為不可阻擋的趨勢。在當前的技術條件下，大量的智能化處理技術已經得到廣泛應用，例如：計算機技術的運用、電氣工程的自動化運用。相對于傳統的技術，采用智能化技術，可以對設備進行有效的監控和管理，既可以檢測出潛在的故障，防止電氣系統的失效，又可以有效地改善整個設備的自動化程度，包括通風、照明等，都能根據使用者的生活需要自動操作，該裝置不僅能滿足家庭需求，還可減少裝置能源消耗，同時還能實現生態和經濟效益。其次，自動化智能技術可以使電氣工程在施工中的運用更加完美。在智能技術的幫助下，終端可以收集大量的電力信息，并利用大數據和云計算的方式對電力數據進行分析，從而對電力設備的性能進行準確的識別，增強了對電氣設備的控制。比如，利用電腦的資料分析功能，整合各類處理信息，對建筑電氣系統的工作環境進行分析，采用科學有效的計算方法，以改善電氣系統的運行效率。最后，因為傳統的控制不能對建筑電氣系統的操作狀態進行識別，導致系統發生故障的概率很高，而利用智能化技術，可以對建筑物的電氣系統的運行狀況進行預測，從而排除非可見因素對電氣自動化的影響。同時，該系統能夠實現全天候的監控，保證了系統的安全，同時也讓員工能夠及時地掌握建筑的電氣設備狀況，從而提升電氣系統的管理水平。

（二）應用優勢

智能化技術在電氣工程中不需要建立控制模型，就可以對數據進行統一處理，能夠有效地改善電氣系統的控制性能，使其具有更好的功能。然而，由于電氣系統的復雜性，傳統控制系統的性能受到很大影響，同時，在建立電氣系統的過程中，工作人員經常會碰到各種各樣的問題，從而進一步增加了電氣系統的操作阻力。由于采用了智能化技術，不需要再建立控制模式，相關工作人員就可以從多個角度進行電子工程的控制，大大提高了自動化項目的精度[2]。工作人員運用智能化技術對電氣系統和自動化系統進行數據處理，確保了數據的一致性和精確度，并提高了處理流程的規范化。電氣工程及其自動化工程的施工必須在預定的工期內完成，在此過程中利用智能化技術，可以有效地加快信息的處理，對電氣設備進行有效的監測，并采取適當的方法，將故障的發生概率降至最低。同時，對運行中的可能性故障進行早期預警，從而確保電氣系統的安全。只有多方協作，智能技術才能真正發揮其功能，達到遠程控制電氣系統的目的。

二、智能化技術在建筑電氣工程中的具體應用

（一）智能化技術在工程設計方面的應用

施工項目的總體設計比較困難，由于設計人員的能力和其他方面的問題，會導致工程設計不合格，或存在各種安全隱患。通過智能化技術的運用，可以有效地指導和支持項目的設計。一方面，可以利用智能化技術來收集各種數據，確保數據的集成和分析的質量，為設計方案的制定提供準確的數據基礎，從而有效地提高總體的設計質量。另一方面，利用智能化技術對已完工的方案進行仿真，從而找出設計中的沖突和設計缺陷。通過建立實用的計算機模型，對工程項目進行優化，確保設計中出現的缺陷和隱患可以及時解決。在具體應用智能化技術時，設計者應根據電氣工程的各種配置狀況，運用信息技術，對其進行最優配置，并對其進行有針對性的風險評估，從而為以后的工程安全運行提供有力的保證。同時，采用技術優化設計方案，完善細節，有效地克服了設計者和其他因素的干擾，確保了總體設計方案的質量。

（二）辦公自動化系統的應用

在辦公系統中，采用辦公自動化控制系統，可以節約人力、財力和物力，并建立起一套智能化的處理系統。OA系統的特點如下：一是交互。傳統的數據處理方法是單向的，以輸入為主，或以直接輸出為主，辦公自動化可以讓雙線性得到交互，充分實現人機對話。二是合作。各部門間的合作與合作關系十分關鍵，要想保證工作的質量與效率，就必須做到有效結合。OA系統能使工作人員之間的工作聯系更加緊密。三是學科多元化。在辦公自動化領域，除電子技術外，還涉及信息技術等諸多領域，可以為用戶提供諸如文件處理等辦公服務。身份認證系統中的密鑰是一種可以識別身份的裝置，信息系統必須運用相關技術，對識別和指示及時地進行識別。通過對物業管理系統的分析，可以對建筑物的實際使用狀況及時地進行維修[3]。

（三）故障診斷方面的應用

為了確保電氣系統的正常運轉，為用戶提供更高的供電質量，必須科學地進行電氣設計和檢修。電氣系統的故障診斷是電氣工程中的一個重要環節，因此，提高診斷的效率和處理的質量，是確保電氣系統穩定運行的關鍵。由于電氣工程中的設備種類比較多，電氣系統的軟件和電子設備的數量也比較大，因此，必須要合理地利用智能系統，對整個系統進行全面的監控，以有效減輕工作人員的工作壓力，保障弱電和強電的融合，提高電力系統的智能，實現多樣化、新型的智能技術在電氣工程中的應用。傳統的設備檢查方式很容易導致人工故障，而智能檢測能科學地運用模糊邏輯和神經網絡等，快速地對設備進行自動檢查，準確地判斷和分析故障的大小，并通過智能方式進行修復，從而大大提升了維修的效率和準確度。同時，智能控制裝置具有較好的自主性，它可以發出警報，提醒有關部門及時維修，減少各種故障的影響。另外，可以建立一個智能化的在線監控平臺，對設備內部的各部分進行監控，并將其與有關數據進行比較，從而能夠及時地發現故障，并進行有效的維修。正確運用智能化技術進行故障診斷，可以有效地節省和整合設備資源，確保設備的使用性能最優。

（四）系統控制方面的應用

建筑電氣工程的設計過程比較復雜，必須嚴格根據建筑的設計要求，進行相應的設計和安裝。要正確地配置智能監測模塊和綜合布線系統模塊，進行協同匹配的應用框架，以保證智能化技術應用優勢的發揮，并確保建筑的使用功能得到持續強化。在實施智能控制時，必須全面地分析電氣系統的控制布局，了解基本的布置要求和設置標準，合理地使用傳感器，有效地解決設備間的相互干擾問題，提高數據的傳輸和采集效率。另外，還需要合理地利用模擬軟件，完成電路的模擬和處理，建立一個更好的人機交互模型，將抽象的數據以更直觀的形式呈現，從而保證了系統運行的合理性和規范性[4]。

（五）故障監控診斷系統

建筑物內的電氣設備極易受外界或室內環境的影響而發生一系列故障，由于建筑物內的電路結構錯綜復雜，各電氣系統間的聯系十分緊密，若不能及時進行維護，不僅會縮短設備的使用壽命，增加維修費用，而且還存在著一定的安全風險。在實際操作中，自動控制和監測系統是相互連接的，一旦發生短路、斷路、設備故障等故障，監控診斷系統會自動報警，并能及時獲得故障信息，檢修人員就能通過故障診斷系統進行檢測，并根據故障發生的原因和部位，及時發現問題所在，采取更為高效的方法進行處理，從而使電氣設備在最短的時間內得到快速的恢復。比如，當變壓器發生故障后，檢修人員可以利用故障診斷裝置對其進行監測，并根據其所釋放的氣體來判定其發生的原因和部位，對其進行快速的定位，從而采取更為高效的方法進行故障的處置，最終達到快速修復的目的。

（六）其他部分具體應用

1.供電系統

供電系統是電氣系統的基礎，在實施智能化技術時，必須利用技術監控的優勢，實現對整個系統的控制。采用相關技術建立電氣供應監測系統，實現對電氣供應的全面監測，并將其與電氣系統的負載進行對比，從而在電氣供應超過負荷時，及時進行反饋，達到對電氣系統的保護。

2.照明設備

照明控制主要有波動開關控制、斷路器控制、定時控制、光電感應控制等。在公用區域設置更多的開關，以控制一臺或多臺燈具。波動開關的控制方法所涉及的線路比較復雜，布線會增加線路的損失，給工程實施帶來一定的困難。斷路器控制的方法可以采用斷開的方法來實現對照明的控制，雖然其操作相對簡單，但是不能精確地控制照明的亮度。定時開關控制方式多用于室外，可以在一定的時間內實現對照明的控制，雖然可以節約能源，但是不夠靈活。光電感應控制系統采用了光電感應控制模式，通過對工作臺表面的照明進行測量，可以最大限度地利用自然光，達到節能的目的。智能控制除了采用上述自動控制模式之外，還采用了定時、聲控、光控、紅外探測等多種技術，可以有效地滿足用戶對照明控制的要求，并將其與智能化建筑進行一體化，從而促進綠色建筑的發展。

3.電氣消防系統

根據智能信息系統應用安全原理建設消防系統和消防監測系統，實施智能化消防系統以及火災監控系統優化升級處理，通過火災自動報警及消防聯動控制器、聯動控制啟動消防廣播、防火卷簾等措施，實現了對建筑物火災情況的嚴格管控，確保建筑中的溫度以及煙量超過預警線時能夠及時發出預警。比如，聯動強制電梯下降到一樓或轉換層，并開啟轎廂的車門（停用電梯、消防電梯待命）。聯動開啟所有由門禁系統控制的門、電動柵欄、停車場入口和出口檔桿等。在滅火系統啟動之前，將本大樓的普通照明、插座等非滅火電源連接起來；利用消防聯動控制器，實現消防水泵系統、防排煙風機系統等系統的智能自動打開，從而達到滅火的目的，避免發生嚴重的安全事故。

三、在建筑電氣工程中應用智能化技術的策略

（一）完善智能化技術的應用制度

制度對技術人員具有很強的約束力，在建筑電氣工程中，企業要使智能化技術更好地發揮其應有的作用，就必須完善智能化技術的應用制度。一是要明確所有工作崗位的職責。對涉及的所有工作人員的責任進行詳細的規范，將各個環節可能出現的問題羅列清楚，并制定詳細的獎懲制度，出了問題可以按照該制度的處罰標準來問責，避免出現相互推卸責任的現象。二是加強對員工的制度培訓。企業要對員工進行系統的制度培訓，保證員工對應用制度的內容有足夠的認識，明白自身的職責和相應的責任，并且清楚獎勵和懲罰的等級和依據，從而降低人為因素引起的質量問題和成本問題，進而提高智能化技術的使用效率[5]。

（二）培養智能化技術的人才

智能化技術在建筑電氣工程中的運用，其效率和水平與操作者的專業化程度有著密切的關系，如果操控和管理人員的專業性不強，其在操作中容易出現問題，或者會因為操作不熟練而導致工作效率降低。因此，為了能夠確保建筑電氣工程智能化需求得到滿足，就需要建筑電氣工程智能化工作崗位上擁有足夠數量的高水平人才。為此，必須做好兩方面的準備：①積極招募建筑電氣自動化領域的專業技術人員，特別是剛剛大學畢業的學生，盡可能地給他們創造更多的實習機會，讓他們在工作中獲得更多的經驗。②通過對現有的電氣工程師進行培訓，提高他們的智能技術應用能力，彌補他們在技術上的不足，從而使他們在建筑電氣工程應用中擁有更多的經驗和更高的專業能力，為電氣行業智能化技術的應用提供了堅實的人力保障[6]。

結束語

總之，建筑品質越來越受到人們的關注，社會對建筑的要求也越來越高。將智能化技術應用于建筑電氣工程，能夠有效地改善建筑電氣系統運行現狀，使其更為安全、高效，并最大限度發揮其作用。該控制采用PLC技術，使控制更加智能化，并可以實現對設備的高效率故障檢測，從而保證設備運行的安全性和高效性，并可以對燈光、智能等進行最優控制。當前，我國建筑智能化技術還面臨著技術體系空白、人才短缺等問題，其應用范圍還需要不斷拓展。為此，在施工過程中要充分綜合多種因素的作用，強化智能技術在實際中的運用，提高建筑電氣工程的技術含量，從而為用戶提供更好的服務。