建筑電氣系統(tǒng)故障診斷方法研究

孫晟昊

摘要：我國是人口大國，隨著我國不斷推進城市化進程，更多的農(nóng)村人口涌向城市，導致建筑物的規(guī)模在不斷加大。近年來的報道中經(jīng)常出現(xiàn)建筑電氣系統(tǒng)故障導致的事故，給人們的生命財產(chǎn)安全造成了很大隱患，我國對建筑系統(tǒng)故障診斷技術還不夠成熟，大部分故障診斷都需要人工完成，所以我們要不斷加強在建筑電氣系統(tǒng)故障診斷方面的研究，找到更加先進的電氣系統(tǒng)故障診斷的方法，推動我國電氣領域的不斷發(fā)展。本文分析了我國電氣系統(tǒng)故障診斷的現(xiàn)狀和原理，具體提出電氣系統(tǒng)故障診斷的方法，以期能夠讓我國的電氣系統(tǒng)故障診斷行業(yè)得到更好的發(fā)展。

關鍵詞：建筑;電氣系統(tǒng);故障診斷;方法

引言：

當前我國電氣系統(tǒng)故障頻率越來越高，電氣故障給樓內(nèi)居民的生命財產(chǎn)安全造成了重大影響。在建筑物中，電氣系統(tǒng)是核心技術之一，與建筑物內(nèi)的照明、供電等息息相關。隨著建筑物規(guī)模的不斷增大，電氣設備的結(jié)構(gòu)和功能更加多樣化，對應的故障種類以及故障發(fā)生的概率也在增加。建筑電氣系統(tǒng)故障診斷在我國發(fā)展處于萌芽階段，已經(jīng)不能滿足建筑物內(nèi)居民對于電氣系統(tǒng)穩(wěn)定性和安全性的要求，所以需要我們利用現(xiàn)代技術讓電氣系統(tǒng)故障診斷工作變得更加有效。

一、建筑電氣系統(tǒng)故障診斷現(xiàn)狀

我國在機械、航天等領域也都使用了電氣系統(tǒng)故障檢測，且發(fā)展較為成熟，但是在建筑電氣系統(tǒng)故障診斷領域仍處于發(fā)展初期，科學技術手段較為落后，大部分都是依賴于人工進行故障檢測，人力物力造成損失但是診斷的準確性還不能得到保障，檢測的準確性并不能保障。電氣領域的人才有時更愿意進入航天機械這樣的行業(yè)做更有挑戰(zhàn)性的電氣系統(tǒng)故障診斷工作，然而建筑電氣系統(tǒng)的電壓相對其他行業(yè)較低，出現(xiàn)危險的幾率也比較小，所以這個行業(yè)在之前并沒有引起足夠的重視。

建筑電氣的使用人是建筑物內(nèi)的居民，所以系統(tǒng)運行離不開人的操作，許多住戶并沒有考慮到電氣設備的安全性和建筑物內(nèi)其他居民的生命財產(chǎn)安全，建筑物電氣系統(tǒng)的故障檢修方法需要相關部門重視并深入研究。

電力系統(tǒng)與建筑電氣系統(tǒng)故障診斷上存在許多相似點，所以可以借鑒電力系統(tǒng)中的相關知識。當前電力系統(tǒng)故障檢測中仍然存在許多問題，需要找到更加合適其本身運作的診斷方法。

二、建筑電氣系統(tǒng)故障診斷原理

建筑電氣系統(tǒng)故障檢測實際上就是在電氣系統(tǒng)發(fā)生故障之后對故障類型進行確認，電氣系統(tǒng)可能發(fā)生的故障類型多種多樣，首先要求電氣系統(tǒng)能夠在發(fā)生故障時對自身的故障類型進行甄別，在診斷過后使用不同的信號來表達不同的故障類型，最后通過對于信號的收集處理后確定故障發(fā)生的位置并發(fā)出警報。

建筑電氣故障種類非常多，每一種故障類型都存在巨大的安全隱患，對建筑物內(nèi)居民的生命財產(chǎn)安全造成影響，主要的電氣故障類型可以分為：線路故障、照明故障、動力系統(tǒng)故障以及雷電接地系統(tǒng)故障等。

線路故障一種是環(huán)境、混線或者接地事故導致的，還有一種是由于絕緣擊穿等導致的電纜故障。照明故障的主要原因一般都是短路或者漏電等造成的。二電氣動力故障一般是由于變壓器的老化或者電路的溫度過高致使電阻過大引起的。防雷接地系統(tǒng)故障一是在雷電天氣，雷電產(chǎn)生的強電流通過建筑物導向大地，從而產(chǎn)生故障。

三、建筑電氣系統(tǒng)故障診斷方法

1.基于小樣本SVN的故障診斷

現(xiàn)代科技能夠讓機器記憶并且學習相關數(shù)據(jù)，可以對機器進行樣本訓練來獲得系統(tǒng)輸入輸出之間的特殊聯(lián)系。在建筑電氣系統(tǒng)中，電氣系統(tǒng)出現(xiàn)的故障時隨機的難以預測的，及時準確獲得電氣系統(tǒng)故障發(fā)生的位置具有一定的困難。對于大多數(shù)電氣系統(tǒng)來說，樣本數(shù)據(jù)恰好發(fā)生的概率是非常渺小的，所以以支持向量機作為建筑電氣系統(tǒng)的診斷算法能夠在小樣本的情況下很有效的做到分類推廣的目的。

2.基于信號的處理方法

電氣系統(tǒng)故障診斷中對于系統(tǒng)發(fā)出的故障信號處理也是一種常用的診斷方法。信號處理要求相關人員非常熟悉故障發(fā)生的原理以及相應的解決方案，這樣才能通過信號做出有效的診斷判斷和處理。有多年診斷經(jīng)驗的工作人員發(fā)現(xiàn)基于信號的處理方法就是利用被測量的信號獲取整個電氣系統(tǒng)的時域特征，這樣大大提高了電氣系統(tǒng)故障診斷的準確性。基于信號的處理方法環(huán)節(jié)較少且比較輕松但是工作人員診斷中可能出現(xiàn)片面性，所以一定要全方位的考慮從而保證診斷的準確無誤。

3.基于壓縮感知的故障診斷

壓縮感知是近年來提出的新的方法，主要是假設信號極處于疏松狀態(tài)下，地位觀測信號就能夠恢復原始信號，能夠?qū)π盘栠M行有效分類并且彌補小樣本故障診斷的不足之處。

4.建立故障仿真平臺

不同的建筑類型中電氣系統(tǒng)會有不同的功能，建筑物規(guī)模越龐大，電氣系統(tǒng)也會更加龐大和復雜。故障仿真平臺對于保證針對結(jié)果的準確性具有重要的意義。一般情況下使用50Hz的交變電流，220V的電壓。且為了保障弱點保護板一直能夠在正常狀態(tài)下工作要求變壓器有15V的直流電力輸出。強電系統(tǒng)是仿真平臺的主體部分，系統(tǒng)根據(jù)面板上的22個開關閉合情況對應著強電系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的四大故障，斷開認為系統(tǒng)在平穩(wěn)運行，閉合說明系統(tǒng)相應的部位出現(xiàn)了故障，弱點保護板對強電系統(tǒng)的單向和三向的系統(tǒng)進行保護。

結(jié)語：

綜上所述，隨著建筑電氣系統(tǒng)故障造成的事故數(shù)量不斷增加，國家和相關部門對于建筑電氣系統(tǒng)故障檢測的重視程度也在不斷提高。建筑物規(guī)模的增加建筑物內(nèi)的人員數(shù)量也在不斷提升，保障人們的生命財產(chǎn)安全是建筑電氣故障檢測所具有的重要意義，當前社會的發(fā)展與人們的生活水平不斷提升，為了讓電氣系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性也能夠與時俱進，需要明確當前建筑電氣故障檢測的現(xiàn)狀并運用先進合理的電氣故障檢測方法，讓建筑物內(nèi)的電氣系統(tǒng)更加安全可靠滿足居民的用電需求，能夠推動我國電氣故障檢測領域趨于成熟并持續(xù)發(fā)展。

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