建筑電氣工程的智能化技術(shù)應(yīng)用

甄曉光 河南省金鷹電力勘測(cè)設(shè)計(jì)工程有限公司 薛發(fā)廣 河南長(zhǎng)城消防監(jiān)控工程有限公司 理威 河南興華電力設(shè)計(jì)有限公司

一、智能化技術(shù)概述

智能化技術(shù)涵蓋了控制學(xué)、語(yǔ)言學(xué)、信息學(xué)、生物學(xué)以及醫(yī)學(xué)等眾多學(xué)科，因此，智能化技術(shù)的綜合性較強(qiáng)，能夠被應(yīng)用于多種不同的生產(chǎn)和工作領(lǐng)域。智能化技術(shù)主要研究機(jī)器設(shè)備的人工智能，通過技術(shù)手段使機(jī)械設(shè)備能夠獨(dú)立完成高難度、高危險(xiǎn)的實(shí)踐工作。智能化技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用能夠保證機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過程中具備較高的操作性，控制人員能夠通過計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性操作與研究，并且通過智能化機(jī)械設(shè)備完成相關(guān)的研究工作。在智能化技術(shù)的研發(fā)過程中，電子電氣技術(shù)以及電子信息處理與收集等內(nèi)容都是研究工作的重點(diǎn)。整個(gè)電氣自動(dòng)化控制行業(yè)在智能化技術(shù)的研究過程中，都需要對(duì)電子電氣技術(shù)以及電子信息的處理與收集技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，以此確研發(fā)出的保智能化技術(shù)能夠具備較高的適用性與安全性。智能化技術(shù)是我國(guó)現(xiàn)階段計(jì)算機(jī)技術(shù)當(dāng)中的高端分支，隨著該技術(shù)的普及與發(fā)展，智能化技術(shù)及其相關(guān)技術(shù)手段正逐漸被應(yīng)用于電氣工程自動(dòng)化控制領(lǐng)域。因此，如何更好地將智能化技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用于電氣工程自動(dòng)化控制工作當(dāng)中，已經(jīng)成為相關(guān)科研單位及技術(shù)研究人員需要重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。

二、建筑電氣工程智能化的特點(diǎn)

（一）智能化的系統(tǒng)集成

建筑電氣智能化系統(tǒng)的應(yīng)用，使建筑內(nèi)原來呈現(xiàn)分離狀態(tài)的電氣設(shè)備、控制信息和各種控制子系統(tǒng)都被并入到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中來，共同組成一個(gè)相互關(guān)聯(lián)、統(tǒng)一協(xié)調(diào)的整體控制平臺(tái)。在此基礎(chǔ)上，建筑內(nèi)的電氣管理、水電暖氣供給和其他控制任務(wù)都得到了重組，并建立了信息共享系統(tǒng)，能夠使電氣的運(yùn)行根據(jù)需求和環(huán)境的變化而得到調(diào)節(jié)，從而達(dá)到綜合配置資源并使其更合理利用的目的，有效地減少了電氣系統(tǒng)中能源的消耗，電氣設(shè)備也在該系統(tǒng)的作用下，日常維護(hù)工作量大大減少，設(shè)備還能定期得到自動(dòng)化的保養(yǎng)，使用壽命得到延長(zhǎng)。

（二）較強(qiáng)的控制能力和較高的準(zhǔn)確性

電氣智能化系統(tǒng)高超的處理能力，能夠代替人腦完成大量的測(cè)量和計(jì)算工作，并依據(jù)這些數(shù)據(jù)很好地完成判斷和控制功能，反應(yīng)速度和準(zhǔn)確性都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人工，極大地提高了人們對(duì)建筑工程中各種因素進(jìn)行控制的能力。同時(shí)，依靠電氣智能化系統(tǒng)就可以簡(jiǎn)單有效地完成更精細(xì)化的控制，即使是對(duì)于離散型的控制對(duì)象，也能實(shí)現(xiàn)良好的控制。

（三）強(qiáng)大的擴(kuò)展能力

電氣的智能化使得管理的柔性化成為可能，既可以按照人們的要求執(zhí)行策略，也能夠根據(jù)控制對(duì)象反饋回來的信息進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，還能夠按照預(yù)先設(shè)定好的管理模式進(jìn)行管理和控制。同時(shí)，在智能化技術(shù)的支持下，電氣設(shè)備具有自我學(xué)習(xí)的能力，能夠在實(shí)際的控制工作中完成自我協(xié)調(diào)、自我適應(yīng)，能夠根據(jù)實(shí)際環(huán)境的要求構(gòu)建出更加多樣的管理控制模式。

三、建筑電氣工程的智能化技術(shù)應(yīng)用

（一）智能化技術(shù)在建筑電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

在電氣工程自動(dòng)化控制工作的實(shí)踐環(huán)節(jié)，電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)當(dāng)中具體包含著大量的關(guān)鍵性控制程序與系統(tǒng)環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的自動(dòng)化控制技術(shù)往往難以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)及應(yīng)用設(shè)備的全面性調(diào)節(jié)與控制。智能化技術(shù)在實(shí)踐應(yīng)用過程中主要是借助模糊控制、專家系統(tǒng)控制以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等方法，充分發(fā)揮智能化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，有效提升電氣工程系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量。其中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)在實(shí)踐應(yīng)用過程中具有多層次結(jié)構(gòu)，能夠通過反向?qū)W習(xí)算法對(duì)系統(tǒng)當(dāng)中的運(yùn)行指令與程序進(jìn)行計(jì)算，確保每一個(gè)調(diào)節(jié)與控制流程能夠精準(zhǔn)無誤，充分提升電氣工程設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量。模糊控制與專家系統(tǒng)控制主要是利用子系統(tǒng)對(duì)原有系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)與修正，依照這些參數(shù)的變化情況進(jìn)行準(zhǔn)確的識(shí)別與信號(hào)處理，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電氣工程的科學(xué)化控制。

（二）智能化技術(shù)在建筑電氣工程故障診斷中的應(yīng)用

在建筑電氣工程故障診斷過程中，傳統(tǒng)的故障診斷方法需要相關(guān)工作人員耗費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間、通過煩瑣的診斷步驟進(jìn)行分析，同時(shí)用傳統(tǒng)故障診斷方法做出判斷準(zhǔn)確度并不高，還需要相關(guān)工作人員通過大量的工作進(jìn)行人為的二次診斷。在建筑電氣工程的故障診斷中應(yīng)用智能化技術(shù)可以大大降低相關(guān)工作人員的工作強(qiáng)度，同時(shí)可以在較短的時(shí)間內(nèi)對(duì)故障進(jìn)行準(zhǔn)確的分析，在節(jié)省故障診斷時(shí)間、降低工作強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，大大提高了故障診斷的準(zhǔn)確程度。智能化系統(tǒng)會(huì)在建筑電氣工程中的電氣設(shè)備發(fā)生故障時(shí)發(fā)出預(yù)警信息，同時(shí)智能化系統(tǒng)在接收到預(yù)警信息的第一時(shí)間開始對(duì)發(fā)生故障的環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控和數(shù)據(jù)收集，智能化系統(tǒng)接收到相關(guān)數(shù)據(jù)后，運(yùn)用高效、精準(zhǔn)的智能化故障分析系統(tǒng)對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行分析，并向相關(guān)工作人員提供最優(yōu)的診斷方案，以便于對(duì)故障進(jìn)行精準(zhǔn)的維修，保證建筑電氣工程系統(tǒng)內(nèi)的用電安全。

（三）智能化技術(shù)在建筑電氣工程電氣設(shè)備優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

智能化技術(shù)在電氣設(shè)備中的應(yīng)用主要是指人工智能對(duì)電氣設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計(jì)。電氣設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計(jì)工作是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，需要專門的素質(zhì)人才。設(shè)計(jì)人員要具備電氣和電機(jī)、電磁場(chǎng)、電路等多方面的知識(shí)同時(shí)需要具備超強(qiáng)的應(yīng)變能力和豐富的工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。以往的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中根據(jù)經(jīng)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)室通過人工手動(dòng)制作的方式進(jìn)行，所以要想獲得最優(yōu)方案是很難的。計(jì)算機(jī)技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，電氣產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中的手工設(shè)計(jì)方式逐漸被計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）所替代，產(chǎn)品開發(fā)周期得到極大縮短。通過在CAD技術(shù)里引人人工智能，幫助設(shè)計(jì)人員提升所設(shè)計(jì)產(chǎn)品質(zhì)量和設(shè)計(jì)的效率。用于電氣產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì)的人工智能應(yīng)用主要集中在遺傳算法和專家系統(tǒng)兩方面。遺傳算法由于其計(jì)算方法先進(jìn)，計(jì)算結(jié)果精度高，因此遺傳算法及

其衍生算法普遍應(yīng)用于對(duì)電氣產(chǎn)品的智能化優(yōu)化設(shè)計(jì)中。另外使用較多的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法是專家系統(tǒng)。電氣設(shè)備發(fā)生故障一般是不確定和非線性的，但在故障之前有著一定的預(yù)兆，而這些預(yù)兆和故障之間又有著很緊密的聯(lián)系。通過人工智能加入可以使用專家系統(tǒng)得到最大限度的發(fā)揮。除此兩種方法外目前模糊邏輯和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法也有被運(yùn)用到電氣設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計(jì)當(dāng)中。

四、建筑電氣工程智能化技術(shù)的未來展望

（1）提升其速度、精度、效率。建筑電氣工程的自動(dòng)化關(guān)鍵性的指標(biāo)在于其效率、速度和精度的實(shí)現(xiàn)，在實(shí)際的建筑電氣系統(tǒng)階段，主要采用了智能化高速處理器芯片，利用了交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑電氣系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)化管理，提升其系統(tǒng)處理的效率、速度和精度。（2）柔性化。建筑電氣工程的柔性化主要指兩個(gè)系統(tǒng)，其一是群控系統(tǒng)，其二是數(shù)控系統(tǒng)。群控系統(tǒng)主要是根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)流程優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)，讓其系統(tǒng)能發(fā)揮最大價(jià)值，從而實(shí)現(xiàn)信息流和物料流動(dòng)態(tài)調(diào)控，然而在強(qiáng)大的數(shù)據(jù)系統(tǒng)中，可以有效的滿足客戶的剪裁性和覆蓋性。（3）功能的方向。根據(jù)建筑電氣工程的發(fā)展，不僅要完善建筑電氣智能化的操作系統(tǒng)，而且還具備較好的人機(jī)交互的特點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)電氣系統(tǒng)的編程技術(shù)及圖形圖像的模擬功能，需要通過窗口和菜單采用圖形化的界面，經(jīng)過窗口以及菜單，實(shí)現(xiàn)編程、圖形的現(xiàn)實(shí)、圖像模擬、仿真等的功能，在一定程度上實(shí)現(xiàn)對(duì)操作人員行業(yè)門檻的降低，利于非專業(yè)人員實(shí)際的操作。采用可視化的技術(shù)，將信息數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)化為生動(dòng)、形象的圖表，可以便于操作人員對(duì)數(shù)據(jù)的分析，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行高效的處理及解釋。

五、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)體系的不斷發(fā)展、科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，企業(yè)要想立足于生產(chǎn)和發(fā)展中，就要在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下有效利用科學(xué)技術(shù)，提高自身的工作效率。智能化技術(shù)能夠提高電氣工程自動(dòng)化控制性能，促進(jìn)電氣工程自動(dòng)化統(tǒng)一，簡(jiǎn)化電氣工程自動(dòng)化模型，操作簡(jiǎn)便，大大地提高設(shè)備自動(dòng)化控制的效率和準(zhǔn)確率。將智能技術(shù)運(yùn)用到電氣工程系統(tǒng)中，不僅可提高電氣工程的自動(dòng)化管理、實(shí)現(xiàn)機(jī)械故障自動(dòng)化檢測(cè)，而且可提高對(duì)電氣工程產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，提高建筑電氣工程的安全系數(shù)、保障人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全。