建筑電氣工程自動化和智能化技術探究

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摘要：隨著信息技術的不斷發(fā)展，智能化技術如今已經(jīng)無處不在，滲透生活中的各個領域。如今，人們對于建筑的要求越來越高，智能建筑便應運而生。智能建筑具有智能化、集成化的優(yōu)點，進一步提高了人們的生活質量。應用智能化技術是提高人民生活質量的前提。因此，建筑企業(yè)需要科學、有效地應用智能化技術。基于此，本文闡述了智能化技術的背景和優(yōu)勢，并且從多個方面分析了其應用要點，以期為相關技術的研究提供參考。

關鍵詞：建筑電氣工程；自動化；智能技術

建筑電氣工程具有較強的系統(tǒng)性和專業(yè)性，在建筑工程中具有不可替代的重要作用，而應用智能化技術能夠有效實現(xiàn)電氣設備的自動化和智能化，并能以此來打造智能建筑，在為人們的生活帶來便利的同時，也提高了建筑的節(jié)能環(huán)保性。因此，有效應用智能化技術，不僅能夠保證建筑電氣工程建設的質量，提高相關工作的效率，還為建筑電氣行業(yè)的長遠發(fā)展打下牢靠基礎，有助于后續(xù)工作的順利開展。

1智能化技術的背景和優(yōu)勢

1.1應用背景

智能化技術中的“智能”主要是指人工智能，它能夠模擬人類的思考方式，并以此來自主操控設備。根據(jù)實際應用情況，智能化技術的應用主要是通過計算機來實現(xiàn)的，計算機通過精密傳感技術感知外界，根據(jù)不同情景做出相應的反應。例如，智能機器人就使用了智能化技術，從而實現(xiàn)了高度自動化。智能化技術具有明顯優(yōu)勢，能夠實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，改善操作人員的作業(yè)環(huán)境，并且提高設備性能。電氣工程及其自動化技術分別由電氣和計算機技術來驅動，其在工業(yè)領域有著較為廣泛的應用，充分體現(xiàn)了自動化理念，能夠有效地提高工業(yè)生產(chǎn)的效率，在建筑電氣工程領域有著不可替代的重要地位。隨著市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展，過去的電氣工程已經(jīng)無法滿足人們的需求，而智能化技術的出現(xiàn)將電氣工程的水平提升到一個新的臺階，在促進自動化發(fā)展的同時，也完善了相關行業(yè)的技術標準。

1.2應用優(yōu)勢

在電氣工程中，智能化技術具有無須構建控制模型、統(tǒng)一處理數(shù)據(jù)和提高電力系統(tǒng)控制能力的優(yōu)點，其能夠有效提高建筑電氣工程的自動化程度，為人們的生活帶來更多的便利。過去的電氣工程不僅需要使用控制器來進行控制，還需要構建控制模型來充分發(fā)揮相關功能。但是，電氣工程的復雜程度使得傳統(tǒng)控制器的功能大打折扣。在構建控制模型的時候，工作人員往往會遇到各種問題，這些問題使得電氣工程的運行阻力進一步加大。而隨著智能化技術的引入，相關問題迎刃而解，因為在引入該技術之后，工作人員無須建立控制模型，并且能夠從多個方面對電氣工程進行控制，提高了自動化工程的精準度。工作人員在使用智能化技術處理電氣工程及其自動化的數(shù)據(jù)，能夠保證數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性和準確性，并提高整個處理過程的規(guī)范性。在電氣工程中，不同對象具有不同的特征，它們對控制系統(tǒng)會起到多重影響，但智能化技術無法全方位解決此類問題。因此，相關工作人員需要參與研究與分析工作，以尋求最有效的解決辦法，靈活應用智能化技術，有效提高企業(yè)效益。電氣工程及其自動化的建設任務需要在規(guī)定的工期內完成，應用智能化技術，可以有效提高數(shù)據(jù)處理效率。該技術能夠有效監(jiān)控電力設備，確保電氣工程的順利進行。工作人員在調試電力設備的過程中，需要通過合理手段來降低系統(tǒng)發(fā)生錯誤的概率，以減少安全隱患，并且做好預警措施，保證電力工程系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。只有多方面的共同配合，才能夠充分發(fā)揮智能化技術的作用，實現(xiàn)遠程控制電氣工程的目標。

2智能化技術的應用要點

2.1可編程控制器

可編程控制器簡稱PLC（見圖1），其技術原理是：以可編程儲存器為基礎，通過內部儲存的程序在電氣工程中開展邏輯運算、數(shù)據(jù)運算、順序控制等操作，采用數(shù)字和模擬等形式，對電氣設備進行管控，從而使得設備生產(chǎn)作業(yè)能夠有序進行?？删幊炭刂破骷夹g與繼電接觸控制系統(tǒng)有著非常明顯的區(qū)別：繼電接觸控制系統(tǒng)存在耗電量高、穩(wěn)定性差和靈活性弱等問題，而技術性能更為優(yōu)良的可編程控制器技術則不存在此類問題。在電氣工程的智能化控制工作中，工作人員只需要了解說明書上的內容，即可進行生產(chǎn)作業(yè)，還能夠自動切換到供電系統(tǒng)，為電氣設備工作的連續(xù)性和可靠性提供了保障。隨著我國科技的發(fā)展，可編程控制器技術的應用越來越廣泛，特別是在機電工程方面，逐漸取代了傳統(tǒng)控制器，有利于改進電氣工程及其自動化技術?？删幊炭刂破骷夹g能夠提高電氣工程及其自動化生產(chǎn)的工作效率，并且實現(xiàn)了對電氣設備的有效控制，該技術通過自動切換供電系統(tǒng)，提高了工程的安全性和穩(wěn)定性。隨著人工智能技術在電氣工程中的廣泛應用，可編程控制器技術成為電氣工程中的關鍵技術。在電氣工程中，為了實現(xiàn)無人遠程操控，工作人員需要靈活應用可編程控制器，提高系統(tǒng)運行的高效性與自主性，并且充分了解可編程控制器的應用范圍，從而保證各種電氣系統(tǒng)中的設備能夠穩(wěn)定運行，實現(xiàn)電氣系統(tǒng)的自動化。

2.2智能故障診斷

電氣工程由于涉及諸多電器元件，因此具有一定的復雜性，一旦發(fā)生問題，就會對整個系統(tǒng)的運作造成不利影響。這些問題需要由專業(yè)人士來排查——針對故障部位，確定故障成因。在進行故障診斷的過程中，需要帶電作業(yè)，具有一定的危險性，一旦有任何疏忽，就會發(fā)生安全事故。而另外一些故障診斷工作則需要工作人員對設備進行斷電處理，這種操作方法會影響原來的生產(chǎn)計劃。因此，電氣設備的維修具有較高的復雜性，再加上故障排查工作和設備維護工作需要花費大量的資金，生產(chǎn)成本將大幅增加。因此，使用智能化技術，工作人員能夠有效監(jiān)控整個系統(tǒng)。例如：工作人員可利用傳感器來實時監(jiān)控電氣設備的溫度，避免設備因過熱而損壞；或者采用邏輯運算等方式對故障部位進行準確定位，并采取有效的應對措施進行解決，在減少維護人員工作量的同時，也提高了解決問題的能力，同時還保證了電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

2.3優(yōu)化生產(chǎn)設計

為了優(yōu)化生產(chǎn)設計，工作人員需要充分發(fā)揮智能化技術的作用。建筑電氣工程除了需應用電氣設備外，還需要應用智能化技術。工作人員需要整合各種資源，實現(xiàn)優(yōu)化生產(chǎn)工作流程的目標。在實際應用智能化技術時，工作人員需要應用物聯(lián)網(wǎng)技術，有效連接各種電氣設備，從而有效提高工作效率。傳統(tǒng)電氣設備的兼容性不佳，但智能化技術的引入，有效延長了生產(chǎn)線。除此之外，智能化技術還能夠優(yōu)化相關設備的設計工作，工作人員需要具備豐富的電氣設備理論知識和智能化開發(fā)技術經(jīng)驗。在電氣設備中應用智能化技術，能夠彌補自動化設備的缺陷，實現(xiàn)各個分系統(tǒng)和主系統(tǒng)之間的無縫銜接，有效地保證了電氣設備在運行過程中的穩(wěn)定性和安全性。

2.4簡化電氣操作

電氣工程的自動化雖然屬于先進技術，但是因結構的復雜性而暴露出各種問題，例如操作難度大、維修成本高、易發(fā)生故障等。隨著智能化技術的投入使用，電氣設備結構不再復雜，相關維修工作也不再煩瑣，同時操作也更為簡單，從而有效地控制了電氣設備的成本，提高了電氣設備的運行效率，促進了電氣工程及其自動化的發(fā)展[1]。

2.5提高系統(tǒng)效率

工作人員將智能化技術應用于電氣工程的自動化系統(tǒng)中，能夠有效調整自動化系統(tǒng)的運行狀態(tài)，進而實現(xiàn)有效控制。在整個過程中，工作人員需要提高電氣工程自動化的性能，確保其正常運行。在系統(tǒng)的使用過程中，與傳統(tǒng)技術相比，智能化技術更具便捷性，同時也更適用于其他設備。因此，在應用電氣工程及其自動化系統(tǒng)的過程中，工作人員需要確保電氣系統(tǒng)運行的安全性，從而促進電氣工程的健康發(fā)展[2]。

2.6提高安全等級

居民建筑中會使用的各種大功率電氣設備，也屬于智能建筑的一部分，盡管它們能夠提高人們生活的便捷程度，但因為受到各種因素的影響，其使用壽命大大縮短，從而影響了使用安全。隨著生活水平的提高，用電的需求量越來越大。因此，工作人員需要高度重視電器使用的安全性。將電氣工程及其自動化技術應用于建筑的安全系統(tǒng)中，能夠有效提高電氣設備的絕緣性。另外，地面和帶電物體之間要保持安全距離，工作人員應采用各種自動化技術對電路載流量進行監(jiān)控，避免電路過載。此外，由于智能建筑存在許多弱電系統(tǒng)，涉及大量的電子元件，一旦在雷雨天氣遭到雷擊，就會干擾弱電系統(tǒng)的正常運行，甚至會造成系統(tǒng)失靈或電子元件永久損壞。因此，工作人員需要使用電氣自動化技術，建立強大的、穩(wěn)定的、可靠的防雷擊安全系統(tǒng)，通過計算機終端控制來保護電氣系統(tǒng)。

2.7優(yōu)化照明系統(tǒng)

根據(jù)制動方式的不同，照明系統(tǒng)的控制方式可以分為波動開關控制方式、斷路器控制方式、定時開關控制方式、光電感應控制方式等。波動開關控制方式是根據(jù)電氣功能的需求，在同一房間的出入口設置控制開關，并且在公共區(qū)域設置單控或多控開關，從而控制單個或多個照明燈具。波動開關控制方式涉及的線路較為復雜，其布線會增大線路損耗，施工難度較大。斷路器控制方式能夠通過斷路方式對燈具進行控制，盡管操作較為簡單，但無法精準控制照度。定時開關控制方式多用于室外，能夠在指定時段對燈具進行控制，盡管它有利于節(jié)能，但并不靈活。光電感應控制方式通過測定工作面的照度與設定值比較來控制照明開關，可以最大限度地利用自然光，達到節(jié)能的目的。智能控制除了利用以上幾種自動化控制方式以外，還綜合利用了定時、聲控、光控、紅外線檢測等方式，能夠有效滿足人們的照明需求，實現(xiàn)智能建筑管理系統(tǒng)集成，推動綠色建筑建設。

2.8智能控制系統(tǒng)

智能控制系統(tǒng)是智能建筑中的重要組成部分，它對建筑的舒適度具有重要的影響。例如：生活系統(tǒng)是樓宇系統(tǒng)的重要組成部分，應用電氣工程及其自動化技術，能夠有效提高生活系統(tǒng)運行的質量和安全性；應用智能化技術，能夠優(yōu)化照明系統(tǒng)，提高照明系統(tǒng)的便捷性，通過智能化開啟控制系統(tǒng)以實現(xiàn)能耗控制，同時能夠通過監(jiān)測系統(tǒng)及時發(fā)現(xiàn)故障，并且在第一時間內開展維修工作，將故障成功排除。

2.9提高設備質量

自動化智能系統(tǒng)需要硬件設備方面的支持，工作人員如果想要通過機器來實現(xiàn)人為操作，就需要將多部機器組合在一起。如果其中一個機器發(fā)生異常情況，就會導致整個系統(tǒng)發(fā)生故障，進而引起癱瘓。因此，工作人員必須重視系統(tǒng)設備的質量，這就要求廠家必須具有相關設備制造經(jīng)驗，同時國家應進行相應的管理，制定相關法律與檢測標準，確保廠家按照相應標準進行設備制造。從材料選購到設備生產(chǎn)的每一個環(huán)節(jié)都需要嚴格遵照相應的標準來進行，同時建筑企業(yè)還要重視相關人員的培訓工作，提高他們的專業(yè)水平。只有這樣，才能保證智能化技術的應用符合相關規(guī)范要求，才能實現(xiàn)電氣工程的自動化[3]。

2.10人工智能應用

人工智能是智能化技術的核心，在建筑電氣工程的設計與施工過程中，人工智能技術能夠保證電氣設備運行的可靠性。為了充分發(fā)揮智能化技術的作用，工作人員可以利用人工智能控制技術，對建筑中的各種電氣設施進行智能控制，從而有效節(jié)省人力和物力。例如，建筑安保系統(tǒng)應用智能技術對來訪者的身份進行認證（見圖2），對來訪者的特征（如相貌、指紋等）進行識別——如果來訪者有相關的權限，則允許進入，否則不允許進入。使用智能識別技術，免去了保安的盤查，能夠避免因值守人員的疏忽而引發(fā)安全問題，從而有效地提高了安保系統(tǒng)的可靠性。

3結語

綜上所述，建筑電氣工程及其自動化，提高了建筑的智能化水平。其通過可編程控制器技術實現(xiàn)了控制的智能化，同時通過對設備的有效診斷，提高了設備維護系統(tǒng)的安全性和工作效率，還能夠實現(xiàn)照明系統(tǒng)和智能系統(tǒng)的優(yōu)化與控制。應用人工智能，能夠實現(xiàn)智能化，例如供電系統(tǒng)等。智能技術不僅為建筑電氣工程的自動化提供了核心技術，還提高了人們的生活質量，同時也保證了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

參考文獻：

[1]馬威.基于智能化技術的電氣工程及其自動化研究[J].建筑工程技術與設計,2018(14).

[2]樸喜彬.智能建筑中的電氣工程及其自動化技術[J].房地產(chǎn)導刊,2020(11).

[3]王志奎.電氣工程及其自動化的智能化技術的有效應用[J].建筑·建材·裝飾,2019(8).

作者:陳連平 單位:中國輕工業(yè)長沙工程有限公司