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摘要:隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人們的生活水平越來越高,城市化進(jìn)程不斷加快,建筑專業(yè)化的特點(diǎn)越來越明顯。電氣系統(tǒng)主要包括照明系統(tǒng)、插座通電系統(tǒng)等諸多內(nèi)容,雖然科技高度發(fā)達(dá),出現(xiàn)故障的概率顯著降低,但是由于電氣系統(tǒng)規(guī)模逐漸增大,各個系統(tǒng)之間的關(guān)系結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜,使電氣系統(tǒng)的故障復(fù)發(fā)率有所上升。
關(guān)鍵詞:建筑電氣系統(tǒng);故障診斷;電氣故障
近年來,城市化步伐逐漸加快,城市建筑不斷增多,建筑行業(yè)發(fā)展迅速,然而在系統(tǒng)安全、系統(tǒng)構(gòu)建方面還存在一些問題,亟須診斷與改善。同時,電氣系統(tǒng)還具備復(fù)雜性、細(xì)節(jié)方面存在的問題,就可能導(dǎo)致整個系統(tǒng)癱瘓甚至毀壞,可見電氣系統(tǒng)在診斷處理方面的重要性。目前存在的問題主要有診斷方法不能緊跟時代變化,對故障的診斷分析不到位,當(dāng)前所用的診斷方法還是以人工診斷為主,診斷效率低,不能滿足新時代建筑電氣發(fā)展的需求。
1電氣控制系統(tǒng)在實際中的應(yīng)用
在我國電力控制系統(tǒng)的發(fā)展過程中,建筑電氣控制系統(tǒng)發(fā)揮著重要的作用。電氣自動化控制系統(tǒng)也朝著以智能技術(shù)為依托的電氣自動化方向發(fā)展。建筑電氣控制系統(tǒng)自動化,屬于新時代科技含量較高的技術(shù)類型,因此在日常生活中的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛。隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展轉(zhuǎn)向快車道,電力系統(tǒng)方面的研究成果不斷涌現(xiàn),許多領(lǐng)域也逐漸應(yīng)用到這一系統(tǒng)。建筑電氣控制系統(tǒng)是電氣控制系統(tǒng)在實際中廣泛應(yīng)用。在不斷發(fā)展的過程中,建筑電氣系統(tǒng)得到越來越多的重視,需要注重和提高其施工與維護(hù)的科學(xué)程度,采取一定的有效措施,提高系統(tǒng)運(yùn)行的正確性和可靠性,降低運(yùn)行故障發(fā)生的概率。由于外界因素的不斷干擾,電氣系統(tǒng)的維修復(fù)雜程度遠(yuǎn)比想象中要高,這就要求相關(guān)技術(shù)人員及時發(fā)現(xiàn)故障,運(yùn)用各種方法來解決。確定好問題出現(xiàn)的原因以及位置后采取相應(yīng)的措施,確保整個建筑電氣控制系統(tǒng)的有效性以及可運(yùn)行性。
2建筑電氣仿真平臺故障診斷原理
建筑電氣系統(tǒng)的故障診斷主要是由癥狀和故障兩個模式組成,其中也包括癥狀的提取與故障的識別功能。建筑電氣系統(tǒng)的故障種類繁多,故障的概率也各有不同,因此要加強(qiáng)規(guī)范故障系統(tǒng),建立建筑電氣系統(tǒng)仿真平臺,對常規(guī)的建筑電氣故障進(jìn)行系統(tǒng)分析,通過對系統(tǒng)的診斷來對電網(wǎng)進(jìn)行故障配置分析,再根據(jù)不同的情況來選擇診斷故障的信號傳感器,并利用數(shù)據(jù)將其裝置在電路中。利用集電氣對電路中的異常信號進(jìn)行采集,由此分析出故障特征,將處理的數(shù)據(jù)輸送到故障的算法中。通過算法來確定故障的位置以及故障的原因,傳遞報警信息,并針對故障提出解決措施和維修方案。故障模擬試驗臺的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)如圖1所示。
3建筑電氣系統(tǒng)故障及分析
我國建筑工程的智能化發(fā)展使電氣系統(tǒng)的復(fù)雜程度不斷加深,使各電子系統(tǒng)間的差距越來越小,聯(lián)系越來越密切。要提高整個系統(tǒng)運(yùn)行的效率,就要保證其中的任何一個環(huán)節(jié)都不能出現(xiàn)問題,一旦系統(tǒng)出現(xiàn)運(yùn)行故障,不能及時確定發(fā)生原因的部位,就會導(dǎo)致無法有效解決故障。建筑電氣系統(tǒng)運(yùn)行故障具有多樣性,常見的故障主要有電氣線路故障、防雷接地系統(tǒng)故障、電氣照明系統(tǒng)故障以及電氣系動力系統(tǒng)故障等。導(dǎo)體的特殊工作狀態(tài),導(dǎo)致線路一直處在特殊的帶電環(huán)境中。當(dāng)線路在潮濕等惡劣的環(huán)境中,就會使線路的運(yùn)行出現(xiàn)安全隱患。并且在潮濕的環(huán)境中線路的零件會出現(xiàn)腐蝕銹蝕的狀況。建筑電氣系統(tǒng)問題后,將會引發(fā)諧波干擾,導(dǎo)致元件與設(shè)備的損壞以及短路斷路等電氣故障。如果電氣動力系統(tǒng)出現(xiàn)故障,將會導(dǎo)致線路中螺釘出現(xiàn)松動的情況,這時斷路器就難以保持正常的工作狀態(tài),也難以實現(xiàn)聚合。此外,電動機(jī)也難以正常操作,導(dǎo)致變壓器出現(xiàn)短路現(xiàn)象,造成局部放電,最終產(chǎn)生電流,并引起線路的短路和斷路等問題。
4建筑電氣系統(tǒng)診斷故障的方法
4.1建模分析
建模分析法是建立在數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)上進(jìn)行建模分析,從而可以診斷出建筑電氣系統(tǒng)中存在的故障。在實際操作中,根據(jù)建筑電氣系統(tǒng)中的故障建立數(shù)學(xué)模型,再通過分析模型判斷故障類型,然后提出相應(yīng)的解決措施,最終使系統(tǒng)正常運(yùn)行。但是模型與實際偏差較大,會使其具有一定的局限性,因此在選擇時,要確保模型符合系統(tǒng)的特點(diǎn)。
4.2計算機(jī)排查
使用計算機(jī)進(jìn)行排查,對線路和設(shè)備的正常工作進(jìn)行實際的檢查,并制定相關(guān)考核機(jī)制。一旦機(jī)器運(yùn)行數(shù)值超過了正常數(shù)值區(qū)間,就說明機(jī)器設(shè)備的工作狀況發(fā)生了改變,可能產(chǎn)生了一些無法察覺的故障。通過機(jī)器的首次判斷,再聯(lián)系工作人員進(jìn)行具體檢查判斷與修理,以此全面地排查系統(tǒng)故障。利用計算機(jī)進(jìn)行排查,可以縮短故障的排查時間,提高故障排查的準(zhǔn)確性,并且可以及時發(fā)現(xiàn)故障所在的位置和導(dǎo)致故障的原因。
4.3知識判斷
知識判斷是工作人員需要熟練掌握的方法之一。與其他方法相比,知識判斷法對工作人員的專業(yè)能力和要求比較高,要求工作人員對專業(yè)知識有深刻的了解,并且知識掌握程度一定要牢固,需要工作人員既要對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行合理分析,又要選擇合適的判斷方法,從而確定系統(tǒng)出現(xiàn)問題的原因。知識診斷法對工作人員的技術(shù)和能力要求比較高,需要高效率和高質(zhì)量地完成電氣設(shè)備故障檢修。由于知識判斷的方法對人才的要求比較高,企業(yè)要想更好地運(yùn)用此方法,就需要進(jìn)行人才培養(yǎng),提升員工的工作技能,使其更好地為企業(yè)服務(wù)。
4.4信號處理診斷
該診斷方法通過信號來判斷系統(tǒng)的問題,包括頻率、頻數(shù)、方差等各種數(shù)據(jù)。通過對數(shù)據(jù)偏差與系統(tǒng)故障間的關(guān)系進(jìn)行判斷,來確定系統(tǒng)問題所在。該判斷方法需要工作人員進(jìn)行主觀判斷,并調(diào)用平時的工作經(jīng)驗,對于新員工來說具有挑戰(zhàn)性。同時,要保證建筑電氣系統(tǒng)內(nèi)各個環(huán)節(jié)的正確性以及信息的全面性,依靠工作人員的科學(xué)素養(yǎng)和長時間的工作經(jīng)驗方法,結(jié)合不同情況,合理判斷出信號的問題所在,并利用器材找出故障的準(zhǔn)確位置。此方法的精確度比較低,且要在診斷的過程中對系統(tǒng)所處的環(huán)境進(jìn)行綜合分析,以提高診斷結(jié)果的準(zhǔn)確性。
4.5支持向量機(jī)理論故障診斷法
支持向量機(jī)理論故障,診斷法也稱為SVM。根據(jù)使用方法的不同,分為一對一、一對多等類型。支持向量機(jī)理論故障主要采用統(tǒng)計學(xué)理論來加以分析判斷,是建立在風(fēng)險最小化原則的基礎(chǔ)上,把預(yù)處理的樣本和數(shù)據(jù)分成多個部分,主要有測試和訓(xùn)練集,設(shè)置好相關(guān)模型參數(shù),通過處理得到相關(guān)的模型數(shù)據(jù)信息。分析相關(guān)信息數(shù)據(jù)之后,利用模型來判斷測試集,最后判斷出電氣系統(tǒng)所出現(xiàn)的故障。這種診斷方法實用性較強(qiáng),可適用于大多數(shù)電氣系統(tǒng)的故障判斷。
5常用的安全保障措施
5.1絕緣保護(hù)
要對建筑中電氣的材料設(shè)備進(jìn)行全面檢查。所用電氣產(chǎn)品要有相應(yīng)的安全認(rèn)證標(biāo)志。而且要保證電氣的絕緣部分完好無損,且絕緣層厚度均勻。另外,在使用中要對電氣系統(tǒng)進(jìn)行絕緣檢查,注意日常使用的維護(hù)。
5.2過載及短路保護(hù)
如果電氣系統(tǒng)發(fā)生短路故障,那么整個電路系統(tǒng)中的電流將會變大,出現(xiàn)這種現(xiàn)象需要使用截斷器來進(jìn)行保護(hù)。要防止建筑電氣系統(tǒng)在使用中發(fā)生過載情況,可以使用過載保護(hù)開關(guān),還可以使用過載自動開關(guān)進(jìn)行保護(hù),過載自動開關(guān)又稱小型斷路器,也可以根據(jù)實際情況,選擇其他保護(hù)器,來保持電氣系統(tǒng)中的電流小于導(dǎo)線和定流量。
5.3漏電保護(hù)
建筑電氣系統(tǒng)中的電氣使用,應(yīng)當(dāng)保證人身安全。如果有人發(fā)生觸電事故,應(yīng)當(dāng)及時采取保護(hù)措施,可以使用漏電保護(hù)器。當(dāng)檢測到電流流經(jīng)人體時,漏電保護(hù)器自動開始工作,從而防止因建筑電氣系統(tǒng)中的故障而造成人員傷亡事故。
5.4等電位保護(hù)
接地零線不得串聯(lián)相接,應(yīng)當(dāng)單獨(dú)與地線相接或者零干線相接。接地線要求用黃綠相接線,需符合國際標(biāo)準(zhǔn),對等電位與重復(fù)接地點(diǎn)進(jìn)行保護(hù)。
5.5接地保護(hù)
設(shè)備的某一個部分通過線路與土壤之間進(jìn)行連接叫作接地。物品與土壤直接進(jìn)行接觸叫作接地體或者接地極。在建筑電氣系統(tǒng)中,要注意接地保護(hù)。接地保護(hù)可以分為保護(hù)接地、工作接地、防雷接地、屏蔽接地、重復(fù)接地、靜電接地和隔離接地。
6結(jié)束語
以目前的實際需求來說,對建筑電氣系統(tǒng)的故障分析不能只依靠過去已存在的實際經(jīng)驗,更多應(yīng)該尋求新的診斷方法,以科學(xué)縝密的思考態(tài)度判斷問題、診斷故障,以防止災(zāi)難的發(fā)生。在目前可實行的診斷方法中,電子科技診斷是較為穩(wěn)定與科學(xué)的方法,在問題出現(xiàn)前,綜合運(yùn)用多種方法,消除可能導(dǎo)致故障的不利因素,出現(xiàn)故障問題后,透過現(xiàn)象看本質(zhì),深入發(fā)掘分析其成因,合理將診斷結(jié)果作為解決問題的依據(jù)。從安全性、可靠性層面確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
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作者:張栓柱 單位:濱州粵水電能源有限公司