探究建筑電氣工程的智能化技術(shù)應(yīng)用

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和推進，越來越多的技術(shù)都采用信息化、數(shù)字化和智能化進行操作，如此不僅可以使技術(shù)精度和準確度得到很大的提升和改善，還能夠有效保障工作質(zhì)量。在建筑行業(yè)，電氣工程的施工是不可或缺的，而通過運用智能化技術(shù)能夠有效保障建筑工程的質(zhì)量，本文主要針對建筑電氣工程的智能化技術(shù)的應(yīng)用進行討論，并提出了相應(yīng)的促進我國建筑電氣工程發(fā)展的對策。

關(guān)鍵詞：建筑電氣工程? 智能化技術(shù)? 應(yīng)用

0 引言

隨著科技、經(jīng)濟和計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)階段智能化技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，特別是在建筑電氣工程領(lǐng)域作用尤為明顯，不僅很大程度上的提高了電氣工程的智能化控制效率，還對促進我國電氣工程的發(fā)展具有不可磨滅的作用。因此探究建筑電氣工程的智能化技術(shù)應(yīng)用是很有必要的。

1 建筑電氣工程的概述

1.1 智能化技術(shù)的應(yīng)用

目前智能化技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用到了很多領(lǐng)域的技術(shù)上，比如GPS定位、計算機和精密傳感等。雖然在經(jīng)濟全球化的影響下，市場競爭越來越激勵，但是智能化的技術(shù)產(chǎn)品一直保持著強健的生命力，有著廣闊的市場需求。智能化的優(yōu)點主要表現(xiàn)在以下幾個方面：讓設(shè)備的穩(wěn)定性得到了非常大的提高，并且在一定的程度上降低了成本;智能化在某些故障的診斷之中獲得了實踐應(yīng)用，讓某些危險場合的項目或者重點施工的項目可以順利的展開生產(chǎn)實踐，在很大的程度上較大的提升了工作質(zhì)量和工作的效率，也在一定的程度之上降低了工作的強度和改善了工作人員的工作環(huán)境。①智能化技術(shù)在銑刨機上的應(yīng)用。提高銑刨機的整機性能和可靠性，有效地解決銑刨額定功率下進行速度與工作阻力的保護控制問題，有效地實現(xiàn)了各種工況下銑刨深度，平整度和坡度的自適應(yīng)控制，保證了銑刨路面的質(zhì)量，發(fā)動機的自動控制等。②智能化技術(shù)在攤鋪機上的應(yīng)用主要體現(xiàn)在行走控制系統(tǒng)、故障診斷、電子平衡系統(tǒng)等方面。③數(shù)字化技術(shù)在攤鋪機銑刨機上的應(yīng)用。隨著微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展以及成本的降低，數(shù)字式控制系統(tǒng)在現(xiàn)代工程機械中得到了越來越廣泛的應(yīng)用，基于微處理器或單片機的控制系統(tǒng)在現(xiàn)代工程機械中正在逐漸普及，并成為施工質(zhì)量的保證。國外有些工程機械生產(chǎn)廠家，如布魯諾克斯的攤鋪機、中聯(lián)的銑刨機等已研制出基于微處理器的數(shù)字式自動調(diào)平系統(tǒng)控制器，并已成功應(yīng)用到產(chǎn)品中，取得了比較滿意的效果。數(shù)字化自動調(diào)平系統(tǒng)的應(yīng)用，不僅提高了系統(tǒng)的控制精度，而且也提高了系統(tǒng)的綜合技術(shù)性能。

1.2 智能化技術(shù)的理論基礎(chǔ)

當今社會智能化技術(shù)越來越普及，各行各業(yè)都開始接受智能化技術(shù)，其應(yīng)用面越來越廣。它是一種對能夠用在擴展、延伸以及模仿人的智能的技術(shù)、理論以及方法等展開研究和開發(fā)的科學(xué)技術(shù)，人工智能希望可以對人類的智能展開模仿，進而策劃出與人類智能相仿的機器人。電氣工程是目前人類生產(chǎn)生活中較為重要的活動，作為計算機技術(shù)之中高端分支的智能化技術(shù)正慢慢被運用到其中，較多的事實證明，智能化技術(shù)在電氣工程自動化操控過程之中已經(jīng)獲得了效果。智能化技術(shù)的運用，不僅加強了電氣自動化控制過程之中的工作效果，并且還減少了工程的投資成本，降低了控制人員的工作壓力，達成了對人力資源的合理設(shè)置。

智能化技術(shù)是一種新的技術(shù)科學(xué)，它是計算機科學(xué)的重要分支。智能化技術(shù)主要是為了模擬人腦的智能工作方式，將這種工作方式投入到機器的設(shè)計之中，讓人類從復(fù)雜工作中解脫，由機器代替人進行工作。電氣工程自動化中智能技術(shù)的應(yīng)用的應(yīng)用加強了整個勞動分配過程，大大減少了人類的工作量，讓工作效率得到了提高。智能化技術(shù)的廣泛使用，可以讓我國廉價勞動力的輸出獲得更多的經(jīng)濟收益，智能系統(tǒng)類似于人類的判斷和處理功能，能夠讓我們的生產(chǎn)力得到加強，推動經(jīng)濟的發(fā)展。

2 建筑電氣智能設(shè)計的意義

隨著能源消耗量的不斷增加，能源日益枯竭，在這種情況下，節(jié)能成為當前社會發(fā)展過程中的重要任務(wù)。建筑作為能源消耗的大戶，建筑電氣節(jié)能已成為當前節(jié)能工作中非常重要的內(nèi)容。雖然電氣節(jié)能貫穿于電氣的整個生命周期，但在各個階段中設(shè)計階段則是節(jié)能的重點，對于整體節(jié)能發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。所以在建筑電氣節(jié)能上，需要從設(shè)計入手，實現(xiàn)資源的合理利用，充分的利用當前先進的節(jié)能產(chǎn)品，確保節(jié)能的效果。經(jīng)濟發(fā)展與能源是相互促進。相互制約的關(guān)系，經(jīng)濟發(fā)展需要以消耗能源為前提，而只有實現(xiàn)對能源的合理利用，節(jié)約能源，才能確保能源的可持續(xù)發(fā)展，從而促進經(jīng)濟發(fā)展速度的加快。一旦無節(jié)制的對能源進行消耗，則會導(dǎo)致能源出現(xiàn)枯竭，從而制約經(jīng)濟的發(fā)展速度。因此智能能源已成為當前我國經(jīng)濟發(fā)展的重要問題，所以加強建筑電氣智能設(shè)計具有極為重要的意義。通過智能化技術(shù)在建筑電氣工程中的廣泛應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對建筑中的現(xiàn)場控制器包括配電、中央空調(diào)、排水、照明以及電梯等系統(tǒng)的實時監(jiān)控和控制，實現(xiàn)資源的合理配置以及設(shè)備的合理運用。通過電氣智能設(shè)計，可以有效的節(jié)約能源，緩和當前電力緊張的局面，不僅能夠加快經(jīng)濟的發(fā)展速度，而且也會產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟效益;電氣智能需要貫穿于建筑電氣項目的全過程，同時還在施工時選擇高效合理的設(shè)施，實現(xiàn)能源的節(jié)約，同時也具有較好的生態(tài)效應(yīng)。既實現(xiàn)了對環(huán)境的保護，而且還促進了科技的發(fā)展，可謂是經(jīng)濟效益和社會效益的雙豐收。

3 智能化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用

3.1 合理選擇變壓器

選擇合理的變壓器類型是高層建筑實現(xiàn)電氣節(jié)能的關(guān)鍵。變壓器在正常運行時，會由于內(nèi)部交變的電磁力線在內(nèi)部鐵心疊片處出現(xiàn)磁滯及渦流現(xiàn)象，而產(chǎn)生空載損耗，即通常所說的鐵損。材料物理學(xué)的不斷發(fā)展，非晶態(tài)磁性節(jié)能材料作為一種新型的節(jié)能材料被廣泛作為變壓器鐵心材料，從而出現(xiàn)節(jié)能的非晶合金鐵心變壓器。工程中常用的S11、S13 等型號變壓器是對傳統(tǒng)變壓器結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化后的改良產(chǎn)品，通過改變傳統(tǒng)的疊片式鐵心結(jié)構(gòu)，可以減少變壓器鐵心內(nèi)部磁阻，使空載電流減少為傳統(tǒng)變壓器的60%～80%，有效提高變壓器的功率因數(shù)，降低工程區(qū)供配電系統(tǒng)的綜合線損，改善系統(tǒng)供電質(zhì)量水平，使空載損耗降低到原來的60%～80% 左右，從配電源頭達到節(jié)能降耗的目的。

為了使變壓器正常運行時，使其負載率接近最佳工況條件值，應(yīng)在變壓器負載率設(shè)計時充分考慮變壓器銅耗。變壓器銅耗與負載率的平方成正?，F(xiàn)以一實例分析變壓器負載率的特性關(guān)系。當變壓器的負荷率在0.5左右時，其運行綜合效率最高，此時變壓器的線損最小，但并沒有減少變壓器內(nèi)部鐵損，也就是說單方面從負荷率改善變壓器線損方面，不能確切體現(xiàn)變壓器的節(jié)能效果。在0.5的負荷率條件下，一方面整個系統(tǒng)的變壓器和各類配電開關(guān)容量相應(yīng)會增加，會引起較大的設(shè)備購置費用;同時設(shè)備的運行管理、檢修維護等費用也會增加，即單方面的從低負荷率條件選取配電變壓器將會得不償失。

綜合考慮上述所有因素后，加上在設(shè)計時，要充分考慮供配電系統(tǒng)的后期擴容需求，需要預(yù)留一定量的富裕容量，不允許變壓器的負荷率取過高和過低兩種極端。工程設(shè)計中，通常變壓器負荷率選取在75%～85%左右比較合適。

3.2 配電箱等設(shè)施的安裝

以配電箱為代表的一系列設(shè)備的安裝工作，屬于高層建筑電氣施工中的必要環(huán)節(jié)，該設(shè)備的應(yīng)用較為廣泛，與后期電氣系統(tǒng)的供電配電密切相關(guān)，影響著電氣設(shè)備中照明系統(tǒng)以及動力系統(tǒng)的順利運行。一方面針對復(fù)雜的配電箱設(shè)備類型，物業(yè)和消防等單位對配電箱的限制性要求，電氣工程人員往往會存在弄混設(shè)備及誤裝行為，另外來自業(yè)主等方面的約束性要求也可能會導(dǎo)致配電箱內(nèi)部零件反復(fù)調(diào)整等情況。這要求電氣施工人員具有較高的綜合素質(zhì)，隨機應(yīng)變的處理上述措施，在電氣設(shè)備采購及安裝過程中，充分考慮到設(shè)備變更可能性。另一方面，在配電箱等設(shè)備完成安裝之后，電氣施工人員還應(yīng)當以設(shè)計方案內(nèi)的圖紙以及相關(guān)安裝要求對其進行嚴格核查，確保不存在細節(jié)遺漏，并保證配電箱等設(shè)施的容量能夠完全適應(yīng)高層建筑用電需求，能夠保持平穩(wěn)安全的運行，排除一系列潛在安全問題。

3.3 建筑用電的優(yōu)化設(shè)計

現(xiàn)場建筑工程的工作人員應(yīng)對電氣設(shè)施采取分項施工的辦法，充分考慮到電氣負荷情況，并制定出適當?shù)闹悄苻k法。根據(jù)智能減排的總體施工思路，進行施工，多與工作人員進行溝通和意見交流。面對不同的工程及負荷特點，個面分析對比電氣智能技術(shù)，從中選擇最優(yōu)的設(shè)計方案與此同時，應(yīng)用最新的技術(shù)手段，努力實現(xiàn)最大化的經(jīng)濟、社會效益。此外，建筑的相關(guān)管理人員要對電氣設(shè)計工作進行適當管理，使有關(guān)部門對設(shè)計方案進行嚴格視查。選取適用的變壓器，以適應(yīng)電力負荷的實際變化，降低非必要的電能損耗。同時，電力系統(tǒng)內(nèi)的變壓器、電動機等都是具有極強敏感性的電器設(shè)施，都會出現(xiàn)電流失去作用的現(xiàn)象，這便增加了實際電路中的功率損耗。因而，對于配電系統(tǒng)的設(shè)計，也會對電氣智能產(chǎn)生重要作用。

智能化技術(shù)可以在電氣自動化設(shè)備的優(yōu)化方面發(fā)揮作用，包括智能化技術(shù)的遺傳算法以及專家系統(tǒng)。遺傳算法模擬的是生物遺傳學(xué)方面的規(guī)律，對設(shè)計的優(yōu)化進行“一代一代”的搜索，以確定最為優(yōu)化的基因配置。而專家系統(tǒng)則是在專家經(jīng)驗的基礎(chǔ)上增加機器的學(xué)習(xí)樣本，并試圖利用原有的經(jīng)驗和新的學(xué)習(xí)體系實現(xiàn)對新問題的解決。在實際運用中，需要結(jié)合兩種方法的優(yōu)點，配合使用來實現(xiàn)電氣設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計。

4 智能化技術(shù)在電氣工程應(yīng)用中的注意事項

雖然智能化技術(shù)有諸多優(yōu)點，但在實際使用過程中應(yīng)該注意一些問題，避免因為過分追求技術(shù)上的先進，導(dǎo)致使用的不當。首先便是經(jīng)濟方面，由于智能化技術(shù)包含了當前較為先進的前沿技術(shù)，其開發(fā)和使用成本一直是困擾智能化技術(shù)使用的瓶頸之一。根據(jù)實際情況合理的選擇智能化技術(shù)的使用范圍和程度是控制成本的有效手段。其次是設(shè)計方面，在進行設(shè)計的時候應(yīng)該腳踏實地，從實際需求出發(fā)，不過分追求不切實際的目標合理對待系統(tǒng)自身的缺點和局限性，在滿足使用功能的同時，降低施工的難度，從而實現(xiàn)減小運行管理成本。

5 結(jié)束語

總而言之，通過對建筑電氣工程智能化技術(shù)、智能化技術(shù)的應(yīng)用的討論與分析，讓我們認識到在建筑電氣工程的管理與控制中，需要運用智能化技術(shù)。這樣不僅僅能夠提高工作效率，而且能夠有效的對電氣工程進行自動化控制管理，對設(shè)備運行中出現(xiàn)的故障進行有效的排查與處理，對電氣設(shè)備進行及時的優(yōu)化與升級，從而大大的提高了建筑電氣工程的質(zhì)量，為人們的生活帶去了一定保障。所以，在以后的工作中，我們應(yīng)該大力推進智能化技術(shù)的應(yīng)用，以促進社會持續(xù)、健康的發(fā)展。

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作者簡介：張平（1982-），女，江蘇徐州人，本科，工程師，研究方向：電氣工程。