試析建筑電氣工程智能化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及優(yōu)化

白姝媛

（北京維拓設(shè)計有限公司太原分公司，山西太原 030006）

0 引言

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)能夠有效實現(xiàn)電氣設(shè)備的自動化和智能化，助力打造智能建筑，在為人們的生活帶來便利的同時，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，還能為建筑電氣行業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展打下牢固基礎(chǔ)，有助于后續(xù)工作的順利開展。

1 智能化技術(shù)的背景和優(yōu)勢

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，并以此來自主操控設(shè)備。根據(jù)實際應(yīng)用情況，智能化技術(shù)的應(yīng)用主要是通過計算機(jī)來實現(xiàn)的，計算機(jī)通過精密傳感技術(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)，從而實現(xiàn)了高度自動化。智能化技術(shù)具有明顯優(yōu)勢，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。

電氣工程及其自動化技術(shù)分別由電氣和計算機(jī)技術(shù)來驅(qū)動，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。隨著市場經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，過去的電氣工程已經(jīng)無法滿足人們的需求，而智能化技術(shù)的出現(xiàn)將電氣工程的水平提升到一個新的臺階，在促進(jìn)自動化發(fā)展的同時，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

在電氣工程中，智能化技術(shù)具有無須構(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，其能夠有效提高建筑電氣工程的自動化程度，為人們的生活帶來更多的便利。

過去的電氣工程不僅需要使用控制器來進(jìn)行控制，還需要構(gòu)建控制模型來充分發(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)建控制模型的時候，工作人員往往會遇到各種問題，這些問題使得電氣工程的運行阻力進(jìn)一步加大。而隨著智能化技術(shù)的引入，相關(guān)問題迎刃而解，因為在引入該技術(shù)之后，工作人員無須建立控制模型，并且能夠從多個方面對電氣工程進(jìn)行控制，提高了自動化工程的精準(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，并提高整個處理過程的規(guī)范性。在電氣工程中，不同對象具有不同的特征，它們對控制系統(tǒng)會起到多重影響，但智能化技術(shù)無法全方位解決此類問題。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)備的過程中，需要通過合理手段來降低系統(tǒng)發(fā)生錯誤的概率，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

2.1 可編程控制器

可編程控制器簡稱PLC（圖1），其技術(shù)原理是以可編程儲存器為基礎(chǔ)，通過內(nèi)部儲存的程序在電氣工程中開展邏輯運算、數(shù)據(jù)運算、順序控制等操作，采用數(shù)字和模擬等形式，對電氣設(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明書上的內(nèi)容，即可進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)，還能夠自動切換到供電系統(tǒng)，為電氣設(shè)備工作的連續(xù)性和可靠性提供了保障。

圖1 某可編程控制器實物

隨著我國科技的發(fā)展，可編程控制器技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，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化生產(chǎn)的工作效率，并且實現(xiàn)了對電氣設(shè)備的有效控制，該技術(shù)通過自動切換供電系統(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，為了實現(xiàn)無人遠(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)定運行，實現(xiàn)電氣系統(tǒng)的自動化。

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)生問題，就會對整個系統(tǒng)的運作造成不利影響。這些問題需要由專業(yè)人士來排查——針對故障部位，確定故障成因。在進(jìn)行故障診斷的過程中，需要帶電作業(yè)，具有一定的危險性，一旦有任何疏忽，就會發(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設(shè)備進(jìn)行斷電處理，這種操作方法會影響原來的生產(chǎn)計劃。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)控整個系統(tǒng)。例如，工作人員可利用傳感器來實時監(jiān)控電氣設(shè)備的溫度，避免設(shè)備因過熱而損壞；或者采用邏輯運算等方式對故障部位進(jìn)行準(zhǔn)確定位，并采取有效的應(yīng)對措施進(jìn)行解決，在減少維護(hù)人員工作量的同時，也提高了解決問題的能力，同時還保證了電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

2.3 優(yōu)化生產(chǎn)設(shè)計

為了優(yōu)化生產(chǎn)設(shè)計，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，實現(xiàn)優(yōu)化生產(chǎn)工作流程的目標(biāo)。在實際應(yīng)用智能化技術(shù)時，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)計工作，工作人員需要具備豐富的電氣設(shè)備理論知識和智能化開發(fā)技術(shù)經(jīng)驗。在電氣設(shè)備中應(yīng)用智能化技術(shù)，能夠彌補自動化設(shè)備的缺陷，實現(xiàn)各個分系統(tǒng)和主系統(tǒng)之間的無縫銜接，有效地保證了電氣設(shè)備在運行過程中的穩(wěn)定性和安全性。

2.4 簡化電氣操作

電氣工程的自動化雖然屬于先進(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)不再復(fù)雜，相關(guān)維修工作也不再煩瑣，同時操作也更為簡單，從而有效地控制了電氣設(shè)備的成本，提高了電氣設(shè)備的運行效率，促進(jìn)了電氣工程及其自動化的發(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化系統(tǒng)中，能夠有效調(diào)整自動化系統(tǒng)的運行狀態(tài)，進(jìn)而實現(xiàn)有效控制。在整個過程中，工作人員需要提高電氣工程自動化的性能，確保其正常運行。在系統(tǒng)的使用過程中，與傳統(tǒng)技術(shù)相比，智能化技術(shù)更具便捷性，同時也更適用于其他設(shè)備。因此，在應(yīng)用電氣工程及其自動化系統(tǒng)的過程中，工作人員需要確保電氣系統(tǒng)運行的安全性，從而促進(jìn)電氣工程的健康發(fā)展[2]。

2.6 提高安全等級

居民建筑中會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，但因為受到各種因素的影響，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)采用各種自動化技術(shù)對電路載流量進(jìn)行監(jiān)控，避免電路過載。

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，就會干擾弱電系統(tǒng)的正常運行，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)，通過計算機(jī)終端控制來保護(hù)電氣系統(tǒng)。

2.7 優(yōu)化照明系統(tǒng)

根據(jù)制動方式的不同，照明系統(tǒng)的控制方式可以分為波動開關(guān)控制方式、斷路器控制方式、定時開關(guān)控制方式、光電感應(yīng)控制方式等。

波動開關(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)置控制開關(guān)，并且在公共區(qū)域設(shè)置單控或多控開關(guān)，從而控制單個或多個照明燈具。波動開關(guān)控制方式涉及的線路較為復(fù)雜，其布線會增大線路損耗，施工難度較大。斷路器控制方式能夠通過斷路方式對燈具進(jìn)行控制，盡管操作較為簡單，但無法精準(zhǔn)控制照度。定時開關(guān)控制方式多用于室外，能夠在指定時段對燈具進(jìn)行控制，盡管它有利于節(jié)能，但并不靈活。光電感應(yīng)控制方式通過測定工作面的照度與設(shè)定值比較來控制照明開關(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化控制方式以外，還綜合利用了定時、聲控、光控、紅外線檢測等方式，能夠有效滿足人們的照明需求，實現(xiàn)智能建筑管理系統(tǒng)集成，推動綠色建筑建設(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化技術(shù)，能夠有效提高生活系統(tǒng)運行的質(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，通過智能化開啟控制系統(tǒng)以實現(xiàn)能耗控制，同時能夠通過監(jiān)測系統(tǒng)及時發(fā)現(xiàn)故障，并且在第一時間內(nèi)開展維修工作，將故障成功排除。

2.9 提高設(shè)備質(zhì)量

自動化智能系統(tǒng)需要硬件設(shè)備方面的支持，工作人員如果想要通過機(jī)器來實現(xiàn)人為操作，就需要將多部機(jī)器組合在一起。如果其中一個機(jī)器發(fā)生異常情況，就會導(dǎo)致整個系統(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，同時國家應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的管理，制定相關(guān)法律與檢測標(biāo)準(zhǔn)，確保廠家按照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)備制造。

從材料選購到設(shè)備生產(chǎn)的每一個環(huán)節(jié)都需要嚴(yán)格遵照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行，同時建筑企業(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，才能實現(xiàn)電氣工程的自動化[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)計與施工過程中，人工智能技術(shù)能夠保證電氣設(shè)備運行的可靠性。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)對來訪者的身份進(jìn)行認(rèn)證，對來訪者的特征（如相貌、指紋等）進(jìn)行識別——如果來訪者有相關(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)安全問題，從而有效地提高了安保系統(tǒng)的可靠性。

3 結(jié)語

綜上所述，建筑電氣工程及其自動化提高了建筑的智能化水平。其通過可編程控制器技術(shù)實現(xiàn)了控制的智能化，同時通過對設(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化提供了核心技術(shù)，還提高了人們的生活質(zhì)量，同時也保證了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。