深議建筑電氣工程中智能技術(shù)的合理使用

馬永華

摘要：伴隨我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)的興起，人工智能概念已從“紙上談兵”，漸漸走進(jìn)人民生活，成為近年來(lái)備受人們矚目的新興科技。建筑電氣工程與用戶(hù)工作生活息息相關(guān)，將建筑電氣工程與智能技術(shù)有機(jī)結(jié)合，必將有效提升工程質(zhì)量、提高工作效率。本文旨在論述現(xiàn)下建筑電氣工程合理利用智能技術(shù)的突出成果，分析該種技術(shù)體系的發(fā)展現(xiàn)狀。

關(guān)鍵詞：建筑;電氣工程;智能技術(shù);應(yīng)用

建筑電氣工程糅合智能技術(shù)，具有機(jī)器自控能力好、聯(lián)動(dòng)性能強(qiáng)、便于系統(tǒng)故障排查檢修等優(yōu)勢(shì)。眼下建筑電氣工程較為成熟的智能技術(shù)包含設(shè)備自主檢測(cè)、計(jì)算機(jī)精準(zhǔn)定位及機(jī)器學(xué)習(xí)等方面;但智能技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域偏小，依然掣肘建筑電氣工程智能技術(shù)的發(fā)展。

一、簡(jiǎn)述建筑電氣工程

電是人們?nèi)粘＜揖由畈豢苫蛉钡哪茉?。建筑電氣工程工作量巨大，工程建設(shè)項(xiàng)目龐雜，施工作業(yè)質(zhì)量與效率是維系建筑工程順利竣工、按時(shí)交付的關(guān)鍵。因此，在實(shí)際工程施工階段，建筑電氣工程應(yīng)注重以下需求，統(tǒng)籌兼顧工程施工質(zhì)量與安全。首先，建筑內(nèi)部電線(xiàn)電纜布局規(guī)劃應(yīng)科學(xué)合理，滿(mǎn)足用戶(hù)用電需求;在用電高峰期間，電線(xiàn)質(zhì)量與線(xiàn)路布局能夠承受高負(fù)荷壓力，保障建筑內(nèi)部用戶(hù)的用電安全與順暢[1]。其次，為確保建筑電氣工程的順利行進(jìn)，電氣工程施工應(yīng)創(chuàng)建不間斷電源、柴油發(fā)電機(jī)組、變壓器、低壓發(fā)電機(jī)等電力設(shè)備，通過(guò)調(diào)試令設(shè)備處于最佳狀態(tài)，以待后續(xù)驗(yàn)收與使用。

二、電氣工程利用智能技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)

隨著信息技術(shù)不斷發(fā)展與壯大，機(jī)器智能化從概念模型逐漸走向?qū)嶋H。作為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)核心，信息科技賦予機(jī)器智慧，人工智能步入人們視野。人工智能將有關(guān)機(jī)器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)整合，使用復(fù)雜縝密的程序邏輯控制指令，令建筑內(nèi)部電氣系統(tǒng)自主協(xié)調(diào)運(yùn)作。電氣系統(tǒng)在日常使用中依靠自我控制調(diào)節(jié)，為用戶(hù)提供可靠、穩(wěn)定的電能，同時(shí)減省大量人力物力運(yùn)維電氣系統(tǒng)。

（一）智能控制器對(duì)數(shù)據(jù)處理具有一致性

電氣系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)差異性大，數(shù)據(jù)處理方法各不相同，致使及時(shí)處理數(shù)據(jù)、準(zhǔn)確判斷系統(tǒng)反饋信息比較困難。智能控制器能夠有效解決此類(lèi)問(wèn)題：電氣系統(tǒng)使用期間，智能控制器憑借設(shè)備一致性，對(duì)不同數(shù)據(jù)進(jìn)行并發(fā)處理，第一時(shí)間獲得數(shù)據(jù)結(jié)果并準(zhǔn)確提供反饋信息，供系統(tǒng)作業(yè)人員參考，精準(zhǔn)判別電氣系統(tǒng)運(yùn)作狀態(tài)。

（二）智能技術(shù)適應(yīng)能力強(qiáng)，自動(dòng)控制精度高

由于電氣系統(tǒng)智能可控裝置不同于傳統(tǒng)控制器，需要依托建立控制對(duì)象模型發(fā)揮效用。智能控制裝置自動(dòng)化集成性更高，突破創(chuàng)建控制對(duì)象模型的系統(tǒng)局限性;有效解決傳統(tǒng)控制器因被控對(duì)象動(dòng)力學(xué)方程過(guò)于復(fù)雜，面臨設(shè)施難以控制和預(yù)估的尷尬局面。智能控制器的內(nèi)部核心構(gòu)件是函數(shù)近似器，相較于普通控制器，智能控制器內(nèi)部裝載的函數(shù)近似器擁有更新?lián)Q代快、適應(yīng)不同運(yùn)載環(huán)境、控制程序易于開(kāi)發(fā)等優(yōu)點(diǎn)。

（三）建筑內(nèi)部組建聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)

智能技術(shù)能夠協(xié)調(diào)建筑內(nèi)部不同自動(dòng)化設(shè)備，將樓宇內(nèi)功能各異的電氣設(shè)備構(gòu)建聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)。通過(guò)技術(shù)手段，可使建筑內(nèi)的消防裝置、安防裝置與照明通風(fēng)裝置重新整合規(guī)劃，組成安全系數(shù)高、自動(dòng)化能力強(qiáng)的消防安全系統(tǒng)。當(dāng)高層建筑出現(xiàn)火災(zāi)險(xiǎn)情時(shí)，溫感設(shè)備感知建筑內(nèi)溫度異常，此時(shí)觸發(fā)安全防護(hù)裝置，自動(dòng)開(kāi)啟樓道內(nèi)的安全通道指示燈，在最佳逃生時(shí)間內(nèi)及時(shí)疏散人群。智能技術(shù)打造建筑電氣系統(tǒng)資源的最優(yōu)配置，在問(wèn)題出現(xiàn)時(shí)，自主實(shí)行應(yīng)對(duì)方案，保障用戶(hù)生命和財(cái)產(chǎn)安全。

三、建筑電氣工程智能技術(shù)使用現(xiàn)狀

我國(guó)作為能源消耗大國(guó)，節(jié)能減排工作勢(shì)在必行。提升能源利用率、減少資源浪費(fèi)，是目前節(jié)能問(wèn)題最經(jīng)濟(jì)的解決方案[2]。建筑電氣工程運(yùn)用智能技術(shù)的宗旨是實(shí)現(xiàn)資源合理調(diào)度，充分利用系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備及能源，基本契合可持續(xù)發(fā)展理念?？v然信息技術(shù)發(fā)展迅猛，但歷史積淀尚淺，一部分應(yīng)用領(lǐng)域缺少優(yōu)秀的借鑒模板，或因技術(shù)本身存有短板，使建筑電氣工程運(yùn)用智能技術(shù)的現(xiàn)狀暴露一些問(wèn)題。

（一）智能技術(shù)理論體系與實(shí)際差距較大

運(yùn)用智能技術(shù)的建筑電氣系統(tǒng)擁有一套十分成熟的理論體系，基本符合全自動(dòng)化、智能化家居安全服務(wù)要求。但理論與實(shí)際應(yīng)用仍有一定差距，系統(tǒng)中重要監(jiān)管操作依舊由人工完成，對(duì)人工智能完全取代人力操作與判斷持觀(guān)望態(tài)度。人工智能技術(shù)要點(diǎn)是內(nèi)部程序，在既定程序安排下，電力系統(tǒng)可以自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)不依靠外界干預(yù)，能源利用與工作效率接近完美?？扇斯ぶ悄艹绦蛲耆采w所有情況，合理判斷突發(fā)意外狀況，單純依靠機(jī)器設(shè)備中的代碼處理危機(jī)顯然不現(xiàn)實(shí)。因此，就目前而言依托智能技術(shù)完全解放人力操縱依然不現(xiàn)實(shí)。

（二）智能技術(shù)創(chuàng)新處于瓶頸期

技術(shù)創(chuàng)新需要不斷實(shí)踐總結(jié)失敗經(jīng)驗(yàn)，改進(jìn)完善后雕琢出一套合理的技術(shù)體系。人工智能理念的提出，本身具有巨大挑戰(zhàn)性且發(fā)展歷史過(guò)短;建筑電氣系統(tǒng)的安全問(wèn)題非同小可，智能技術(shù)創(chuàng)新失敗的代價(jià)維系用戶(hù)的財(cái)產(chǎn)與生命安全，不允許施行系統(tǒng)存有失誤。介于此，智能技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域及進(jìn)步空間受到?jīng)_擊，技術(shù)革新進(jìn)步遭遇瓶頸。當(dāng)下，趨于成熟的建筑電氣工程智能技術(shù)應(yīng)用覆蓋面，僅局限于發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī)，其余高層次應(yīng)用領(lǐng)域尚處于實(shí)踐摸索或理論階段。技術(shù)創(chuàng)新乏力、使用領(lǐng)域過(guò)窄，將不利于建筑電氣工程智能技術(shù)革新。

四、智能技術(shù)在建筑電氣工程中的合理應(yīng)用

（一）提高建筑電氣自動(dòng)化控制性能

大型建筑設(shè)施應(yīng)以保證用戶(hù)使用安全為首要目的。智能技術(shù)和建筑電氣工程中自動(dòng)控制與防護(hù)裝置部分結(jié)合相得益彰，防止建筑建設(shè)期間發(fā)生突發(fā)狀況、自然災(zāi)害時(shí)，系統(tǒng)因外界因素干擾遭受破壞，從而產(chǎn)生嚴(yán)重后果。首先，裝載于電氣系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，可以對(duì)建筑內(nèi)部電氣工程涉及的電力設(shè)施、排布線(xiàn)路、重要設(shè)備定位。依靠GPS定位系統(tǒng)，將電氣工程中核心組件當(dāng)前運(yùn)行產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息，通過(guò)傳感器輸送到計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)快速處理有關(guān)數(shù)據(jù)信息，結(jié)合預(yù)設(shè)的電磁學(xué)、電機(jī)學(xué)與電路基礎(chǔ)理論，科學(xué)判斷電氣工程運(yùn)行情況，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制建筑電氣系統(tǒng)。

（二）增進(jìn)建筑電氣工程故障分析檢測(cè)效率

建筑電氣系統(tǒng)的運(yùn)維與檢修往往需要耗費(fèi)大量人力物力，傳統(tǒng)建筑電氣工程出現(xiàn)故障時(shí)，排查故障源頭極為不便。利用智能技術(shù)，電氣工程的總控設(shè)施能夠準(zhǔn)確定位電氣系統(tǒng)各構(gòu)件。通過(guò)設(shè)備檢測(cè)程序定期實(shí)時(shí)排查裝置運(yùn)行情況，對(duì)程序反饋參數(shù)異常的設(shè)備，智能控制系統(tǒng)第一時(shí)間發(fā)出警告，精準(zhǔn)定位異常源頭。智能控制系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯等先進(jìn)信息技術(shù)，可最大限度降低故障分析結(jié)果偏差。如電氣系統(tǒng)中變壓器出現(xiàn)問(wèn)題，智能控制系統(tǒng)能夠快速分析變壓器產(chǎn)生的油氣成分，幫助檢修人員快速圈定故障區(qū)域。

（三）優(yōu)化電氣工程設(shè)備設(shè)計(jì)

優(yōu)化電氣設(shè)備設(shè)計(jì)的核心技術(shù)由兩部分組成，一是人工智能遺傳算法，二是機(jī)器學(xué)習(xí)功能。遺傳算法具體而言，是一種性能優(yōu)越的計(jì)算模型，能夠模擬生物進(jìn)化時(shí)的遺傳學(xué)機(jī)理，并遵循達(dá)爾文生物進(jìn)化論的自然選擇理論。該種計(jì)算模型使機(jī)械設(shè)備最大限度還原生物的自然規(guī)律，仿照自然生物開(kāi)展隨機(jī)搜索，一定程度上真正實(shí)現(xiàn)建筑電氣系統(tǒng)智能化運(yùn)行[3]。專(zhuān)家系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)機(jī)器學(xué)習(xí)功能，專(zhuān)家系統(tǒng)在原有機(jī)器學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)上，不斷為電氣機(jī)器設(shè)施增加學(xué)習(xí)樣本，并實(shí)時(shí)改善機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)，令傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備通過(guò)智能技術(shù)改造，增進(jìn)機(jī)器自主解決新生問(wèn)題的能力。

結(jié)語(yǔ)

信息技術(shù)憑借高度的兼容性，與建筑電氣工程的有機(jī)結(jié)合，為人們提供舒適、便捷的居住環(huán)境，提升廣大用戶(hù)生活質(zhì)量;同時(shí)，增強(qiáng)建筑電氣工程施工作業(yè)效率，保障電氣工程質(zhì)量。建筑電氣工程智能技術(shù)的使用未來(lái)發(fā)展前景廣闊，仍有大量技術(shù)開(kāi)發(fā)領(lǐng)域等待探索。

參考文獻(xiàn)：

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