建筑電氣工程自動(dòng)化和智能化技術(shù)探究

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摘要：隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，智能化技術(shù)如今已經(jīng)無(wú)處不在，滲透生活中的各個(gè)領(lǐng)域。如今，人們對(duì)于建筑的要求越來(lái)越高，智能建筑便應(yīng)運(yùn)而生。智能建筑具有智能化、集成化的優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)一步提高了人們的生活質(zhì)量。應(yīng)用智能化技術(shù)是提高人民生活質(zhì)量的前提。因此，建筑企業(yè)需要科學(xué)、有效地應(yīng)用智能化技術(shù)?；诖?，本文闡述了智能化技術(shù)的背景和優(yōu)勢(shì)，并且從多個(gè)方面分析了其應(yīng)用要點(diǎn)，以期為相關(guān)技術(shù)的研究提供參考。

關(guān)鍵詞：建筑電氣工程；自動(dòng)化；智能技術(shù)

建筑電氣工程具有較強(qiáng)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(yīng)用智能化技術(shù)能夠有效實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備的自動(dòng)化和智能化，并能以此來(lái)打造智能建筑，在為人們的生活帶來(lái)便利的同時(shí)，也提高了建筑的節(jié)能環(huán)保性。因此，有效應(yīng)用智能化技術(shù)，不僅能夠保證建筑電氣工程建設(shè)的質(zhì)量，提高相關(guān)工作的效率，還為建筑電氣行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展打下牢靠基礎(chǔ)，有助于后續(xù)工作的順利開(kāi)展。

1智能化技術(shù)的背景和優(yōu)勢(shì)

1.1應(yīng)用背景

智能化技術(shù)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(lái)自主操控設(shè)備。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況，智能化技術(shù)的應(yīng)用主要是通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，計(jì)算機(jī)通過(guò)精密傳感技術(shù)感知外界，根據(jù)不同情景做出相應(yīng)的反應(yīng)。例如，智能機(jī)器人就使用了智能化技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)了高度自動(dòng)化。智能化技術(shù)具有明顯優(yōu)勢(shì)，能夠?qū)崿F(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(shè)備性能。電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)分別由電氣和計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)驅(qū)動(dòng)，其在工業(yè)領(lǐng)域有著較為廣泛的應(yīng)用，充分體現(xiàn)了自動(dòng)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(lǐng)域有著不可替代的重要地位。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，過(guò)去的電氣工程已經(jīng)無(wú)法滿足人們的需求，而智能化技術(shù)的出現(xiàn)將電氣工程的水平提升到一個(gè)新的臺(tái)階，在促進(jìn)自動(dòng)化發(fā)展的同時(shí)，也完善了相關(guān)行業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

1.2應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

在電氣工程中，智能化技術(shù)具有無(wú)須構(gòu)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(diǎn)，其能夠有效提高建筑電氣工程的自動(dòng)化程度，為人們的生活帶來(lái)更多的便利。過(guò)去的電氣工程不僅需要使用控制器來(lái)進(jìn)行控制，還需要構(gòu)建控制模型來(lái)充分發(fā)揮相關(guān)功能。但是，電氣工程的復(fù)雜程度使得傳統(tǒng)控制器的功能大打折扣。在構(gòu)建控制模型的時(shí)候，工作人員往往會(huì)遇到各種問(wèn)題，這些問(wèn)題使得電氣工程的運(yùn)行阻力進(jìn)一步加大。而隨著智能化技術(shù)的引入，相關(guān)問(wèn)題迎刃而解，因?yàn)樵谝朐摷夹g(shù)之后，工作人員無(wú)須建立控制模型，并且能夠從多個(gè)方面對(duì)電氣工程進(jìn)行控制，提高了自動(dòng)化工程的精準(zhǔn)度。工作人員在使用智能化技術(shù)處理電氣工程及其自動(dòng)化的數(shù)據(jù)，能夠保證數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性和準(zhǔn)確性，并提高整個(gè)處理過(guò)程的規(guī)范性。在電氣工程中，不同對(duì)象具有不同的特征，它們對(duì)控制系統(tǒng)會(huì)起到多重影響，但智能化技術(shù)無(wú)法全方位解決此類問(wèn)題。因此，相關(guān)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(yīng)用智能化技術(shù)，有效提高企業(yè)效益。電氣工程及其自動(dòng)化的建設(shè)任務(wù)需要在規(guī)定的工期內(nèi)完成，應(yīng)用智能化技術(shù)，可以有效提高數(shù)據(jù)處理效率。該技術(shù)能夠有效監(jiān)控電力設(shè)備，確保電氣工程的順利進(jìn)行。工作人員在調(diào)試電力設(shè)備的過(guò)程中，需要通過(guò)合理手段來(lái)降低系統(tǒng)發(fā)生錯(cuò)誤的概率，以減少安全隱患，并且做好預(yù)警措施，保證電力工程系統(tǒng)運(yùn)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(shù)的作用，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制電氣工程的目標(biāo)。

2智能化技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

2.1可編程控制器

可編程控制器簡(jiǎn)稱PLC（見(jiàn)圖1），其技術(shù)原理是：以可編程儲(chǔ)存器為基礎(chǔ)，通過(guò)內(nèi)部?jī)?chǔ)存的程序在電氣工程中開(kāi)展邏輯運(yùn)算、數(shù)據(jù)運(yùn)算、順序控制等操作，采用數(shù)字和模擬等形式，對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行管控，從而使得設(shè)備生產(chǎn)作業(yè)能夠有序進(jìn)行?？删幊炭刂破骷夹g(shù)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(wèn)題，而技術(shù)性能更為優(yōu)良的可編程控制器技術(shù)則不存在此類問(wèn)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(shuō)明書上的內(nèi)容，即可進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)，還能夠自動(dòng)切換到供電系統(tǒng)，為電氣設(shè)備工作的連續(xù)性和可靠性提供了保障。隨著我國(guó)科技的發(fā)展，可編程控制器技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，特別是在機(jī)電工程方面，逐漸取代了傳統(tǒng)控制器，有利于改進(jìn)電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)?？删幊炭刂破骷夹g(shù)能夠提高電氣工程及其自動(dòng)化生產(chǎn)的工作效率，并且實(shí)現(xiàn)了對(duì)電氣設(shè)備的有效控制，該技術(shù)通過(guò)自動(dòng)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(shù)在電氣工程中的廣泛應(yīng)用，可編程控制器技術(shù)成為電氣工程中的關(guān)鍵技術(shù)。在電氣工程中，為了實(shí)現(xiàn)無(wú)人遠(yuǎn)程操控，工作人員需要靈活應(yīng)用可編程控制器，提高系統(tǒng)運(yùn)行的高效性與自主性，并且充分了解可編程控制器的應(yīng)用范圍，從而保證各種電氣系統(tǒng)中的設(shè)備能夠穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)電氣系統(tǒng)的自動(dòng)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(fù)雜性，一旦發(fā)生問(wèn)題，就會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作造成不利影響。這些問(wèn)題需要由專業(yè)人士來(lái)排查——針對(duì)故障部位，確定故障成因。在進(jìn)行故障診斷的過(guò)程中，需要帶電作業(yè)，具有一定的危險(xiǎn)性，一旦有任何疏忽，就會(huì)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(duì)設(shè)備進(jìn)行斷電處理，這種操作方法會(huì)影響原來(lái)的生產(chǎn)計(jì)劃。因此，電氣設(shè)備的維修具有較高的復(fù)雜性，再加上故障排查工作和設(shè)備維護(hù)工作需要花費(fèi)大量的資金，生產(chǎn)成本將大幅增加。因此，使用智能化技術(shù)，工作人員能夠有效監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)。例如：工作人員可利用傳感器來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)控電氣設(shè)備的溫度，避免設(shè)備因過(guò)熱而損壞；或者采用邏輯運(yùn)算等方式對(duì)故障部位進(jìn)行準(zhǔn)確定位，并采取有效的應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行解決，在減少維護(hù)人員工作量的同時(shí)，也提高了解決問(wèn)題的能力，同時(shí)還保證了電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

2.3優(yōu)化生產(chǎn)設(shè)計(jì)

為了優(yōu)化生產(chǎn)設(shè)計(jì)，工作人員需要充分發(fā)揮智能化技術(shù)的作用。建筑電氣工程除了需應(yīng)用電氣設(shè)備外，還需要應(yīng)用智能化技術(shù)。工作人員需要整合各種資源，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化生產(chǎn)工作流程的目標(biāo)。在實(shí)際應(yīng)用智能化技術(shù)時(shí)，工作人員需要應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，有效連接各種電氣設(shè)備，從而有效提高工作效率。傳統(tǒng)電氣設(shè)備的兼容性不佳，但智能化技術(shù)的引入，有效延長(zhǎng)了生產(chǎn)線。除此之外，智能化技術(shù)還能夠優(yōu)化相關(guān)設(shè)備的設(shè)計(jì)工作，工作人員需要具備豐富的電氣設(shè)備理論知識(shí)和智能化開(kāi)發(fā)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。在電氣設(shè)備中應(yīng)用智能化技術(shù)，能夠彌補(bǔ)自動(dòng)化設(shè)備的缺陷，實(shí)現(xiàn)各個(gè)分系統(tǒng)和主系統(tǒng)之間的無(wú)縫銜接，有效地保證了電氣設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中的穩(wěn)定性和安全性。

2.4簡(jiǎn)化電氣操作

電氣工程的自動(dòng)化雖然屬于先進(jìn)技術(shù)，但是因結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性而暴露出各種問(wèn)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(shù)的投入使用，電氣設(shè)備結(jié)構(gòu)不再?gòu)?fù)雜，相關(guān)維修工作也不再煩瑣，同時(shí)操作也更為簡(jiǎn)單，從而有效地控制了電氣設(shè)備的成本，提高了電氣設(shè)備的運(yùn)行效率，促進(jìn)了電氣工程及其自動(dòng)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(shù)應(yīng)用于電氣工程的自動(dòng)化系統(tǒng)中，能夠有效調(diào)整自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)有效控制。在整個(gè)過(guò)程中，工作人員需要提高電氣工程自動(dòng)化的性能，確保其正常運(yùn)行。在系統(tǒng)的使用過(guò)程中，與傳統(tǒng)技術(shù)相比，智能化技術(shù)更具便捷性，同時(shí)也更適用于其他設(shè)備。因此，在應(yīng)用電氣工程及其自動(dòng)化系統(tǒng)的過(guò)程中，工作人員需要確保電氣系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，從而促進(jìn)電氣工程的健康發(fā)展[2]。

2.6提高安全等級(jí)

居民建筑中會(huì)使用的各種大功率電氣設(shè)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?yàn)槭艿礁鞣N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(lái)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(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于建筑的安全系統(tǒng)中，能夠有效提高電氣設(shè)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(yīng)采用各種自動(dòng)化技術(shù)對(duì)電路載流量進(jìn)行監(jiān)控，避免電路過(guò)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(huì)干擾弱電系統(tǒng)的正常運(yùn)行，甚至?xí)斐上到y(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(dòng)化技術(shù)，建立強(qiáng)大的、穩(wěn)定的、可靠的防雷擊安全系統(tǒng)，通過(guò)計(jì)算機(jī)終端控制來(lái)保護(hù)電氣系統(tǒng)。

2.7優(yōu)化照明系統(tǒng)

根據(jù)制動(dòng)方式的不同，照明系統(tǒng)的控制方式可以分為波動(dòng)開(kāi)關(guān)控制方式、斷路器控制方式、定時(shí)開(kāi)關(guān)控制方式、光電感應(yīng)控制方式等。波動(dòng)開(kāi)關(guān)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(shè)置控制開(kāi)關(guān)，并且在公共區(qū)域設(shè)置單控或多控開(kāi)關(guān)，從而控制單個(gè)或多個(gè)照明燈具。波動(dòng)開(kāi)關(guān)控制方式涉及的線路較為復(fù)雜，其布線會(huì)增大線路損耗，施工難度較大。斷路器控制方式能夠通過(guò)斷路方式對(duì)燈具進(jìn)行控制，盡管操作較為簡(jiǎn)單，但無(wú)法精準(zhǔn)控制照度。定時(shí)開(kāi)關(guān)控制方式多用于室外，能夠在指定時(shí)段對(duì)燈具進(jìn)行控制，盡管它有利于節(jié)能，但并不靈活。光電感應(yīng)控制方式通過(guò)測(cè)定工作面的照度與設(shè)定值比較來(lái)控制照明開(kāi)關(guān)，可以最大限度地利用自然光，達(dá)到節(jié)能的目的。智能控制除了利用以上幾種自動(dòng)化控制方式以外，還綜合利用了定時(shí)、聲控、光控、紅外線檢測(cè)等方式，能夠有效滿足人們的照明需求，實(shí)現(xiàn)智能建筑管理系統(tǒng)集成，推動(dòng)綠色建筑建設(shè)。

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(duì)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(yīng)用電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)，能夠有效提高生活系統(tǒng)運(yùn)行的質(zhì)量和安全性；應(yīng)用智能化技術(shù)，能夠優(yōu)化照明系統(tǒng)，提高照明系統(tǒng)的便捷性，通過(guò)智能化開(kāi)啟控制系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)能耗控制，同時(shí)能夠通過(guò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，并且在第一時(shí)間內(nèi)開(kāi)展維修工作，將故障成功排除。

2.9提高設(shè)備質(zhì)量

自動(dòng)化智能系統(tǒng)需要硬件設(shè)備方面的支持，工作人員如果想要通過(guò)機(jī)器來(lái)實(shí)現(xiàn)人為操作，就需要將多部機(jī)器組合在一起。如果其中一個(gè)機(jī)器發(fā)生異常情況，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)發(fā)生故障，進(jìn)而引起癱瘓。因此，工作人員必須重視系統(tǒng)設(shè)備的質(zhì)量，這就要求廠家必須具有相關(guān)設(shè)備制造經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)國(guó)家應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的管理，制定相關(guān)法律與檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，確保廠家按照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)備制造。從材料選購(gòu)到設(shè)備生產(chǎn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)都需要嚴(yán)格遵照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行，同時(shí)建筑企業(yè)還要重視相關(guān)人員的培訓(xùn)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(shù)的應(yīng)用符合相關(guān)規(guī)范要求，才能實(shí)現(xiàn)電氣工程的自動(dòng)化[3]。

2.10人工智能應(yīng)用

人工智能是智能化技術(shù)的核心，在建筑電氣工程的設(shè)計(jì)與施工過(guò)程中，人工智能技術(shù)能夠保證電氣設(shè)備運(yùn)行的可靠性。為了充分發(fā)揮智能化技術(shù)的作用，工作人員可以利用人工智能控制技術(shù)，對(duì)建筑中的各種電氣設(shè)施進(jìn)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(yīng)用智能技術(shù)對(duì)來(lái)訪者的身份進(jìn)行認(rèn)證（見(jiàn)圖2），對(duì)來(lái)訪者的特征（如相貌、指紋等）進(jìn)行識(shí)別——如果來(lái)訪者有相關(guān)的權(quán)限，則允許進(jìn)入，否則不允許進(jìn)入。使用智能識(shí)別技術(shù)，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(wèn)題，從而有效地提高了安保系統(tǒng)的可靠性。

3結(jié)語(yǔ)

綜上所述，建筑電氣工程及其自動(dòng)化，提高了建筑的智能化水平。其通過(guò)可編程控制器技術(shù)實(shí)現(xiàn)了控制的智能化，同時(shí)通過(guò)對(duì)設(shè)備的有效診斷，提高了設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)的安全性和工作效率，還能夠?qū)崿F(xiàn)照明系統(tǒng)和智能系統(tǒng)的優(yōu)化與控制。應(yīng)用人工智能，能夠?qū)崿F(xiàn)智能化，例如供電系統(tǒng)等。智能技術(shù)不僅為建筑電氣工程的自動(dòng)化提供了核心技術(shù)，還提高了人們的生活質(zhì)量，同時(shí)也保證了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬威.基于智能化技術(shù)的電氣工程及其自動(dòng)化研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2018(14).

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

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

作者:陳連平 單位:中國(guó)輕工業(yè)長(zhǎng)沙工程有限公司