智能技術(shù)在建筑電氣工程中的應(yīng)用探討

黃助星

（廣西鴻運(yùn)設(shè)計(jì)有限公司，廣西 南寧 530000）

0 引 言

大數(shù)據(jù)、人工智能、數(shù)字化技術(shù)的快速發(fā)展推動(dòng)了建筑電氣工程的智能化轉(zhuǎn)型，使建筑電氣工程逐步邁向高質(zhì)量發(fā)展時(shí)期。智能化技術(shù)在建筑電氣工程中的應(yīng)用不僅能夠提升電氣工程的自動(dòng)化技術(shù)水平，還能強(qiáng)化電氣設(shè)備的安全性。但是，目前建筑電氣工程中智能技術(shù)的應(yīng)用處于探索與發(fā)展階段，智能技術(shù)的應(yīng)用廣度與深度還有待推進(jìn)。因此，論述了智能技術(shù)在建筑電氣工程中的運(yùn)用，以此為相關(guān)人員提供參考與借鑒。

1 建筑電氣工程概述

建筑電氣工程會(huì)影響建筑中居民的生活便利性和安全性，因此建筑單位需要提高對建筑電氣工程的重視程度，加強(qiáng)建筑電氣工程的實(shí)際施工質(zhì)量，增強(qiáng)建筑工程中電力系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過程中的穩(wěn)定性和安全性。由于建筑電氣工程中所包含的內(nèi)容較為多樣化，因此在對相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行管理時(shí)，難度較大且所需消耗的時(shí)間較長。為確保管理工作有效落到實(shí)處，保障所有系統(tǒng)可以正常穩(wěn)定運(yùn)行，如照明系統(tǒng)、配電系統(tǒng)等，則需要利用智能技術(shù)對其進(jìn)行有效管控，實(shí)時(shí)監(jiān)測各個(gè)系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中的狀態(tài)以及下屬終端設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)對建筑電氣工程中各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行全方位監(jiān)管，進(jìn)一步確保建筑電氣系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過程中的穩(wěn)定性及安全性[1]。

2 智能技術(shù)在建筑電氣工程中的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1 實(shí)現(xiàn)對建筑電氣工程的全面監(jiān)控

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，高層建筑已經(jīng)逐漸成為目前建筑行業(yè)中的主體，而這也對建筑電氣工程管理工作提出了更大的挑戰(zhàn)。建筑電氣工程是保證建筑主體穩(wěn)定、安全的重要工程之一，若忽視了建筑電氣工程管理工作，則會(huì)增加建筑主體出現(xiàn)安全隱患的概率。因此，建筑單位需要結(jié)合實(shí)際情況深化智能技術(shù)在建筑電氣工程中的應(yīng)用，利用智能化、自動(dòng)化終端設(shè)備和技術(shù)對建筑電氣工程中各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)發(fā)現(xiàn)問題時(shí)可以及時(shí)排查并解決，進(jìn)而有效提高建筑電氣工程管理工作的科學(xué)性、全面性以及實(shí)時(shí)性。

2.2 提高建筑電氣工程管理工作的靈活性

隨著智能化技術(shù)的不斷應(yīng)用，使建筑電氣工程中相關(guān)終端設(shè)備與系統(tǒng)具備一定程度的自動(dòng)化檢測功能、數(shù)據(jù)信息自動(dòng)上傳功能、終端設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)自檢功能等，有效降低了相關(guān)管理人員的工作壓力和工作難度。通過終端設(shè)備和線上操作平臺(tái)，即個(gè)人計(jì)算機(jī)（Personal Computer，PC）終端或App，可以忽略時(shí)間和空間對建筑電氣工程管理工作的影響。例如，管理人員可以通過手機(jī)終端對建筑電氣工程中各個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)查看，當(dāng)某系統(tǒng)或某終端設(shè)備出現(xiàn)運(yùn)行故障時(shí)則可以向App發(fā)送故障警報(bào)及故障信息，使管理人員第一時(shí)間接收到故障信息，并結(jié)合實(shí)際情況制定行之有效的處理方案，大幅度提高了建筑電氣工程中各個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性[2]。

3 智能技術(shù)在建筑電氣工程中的運(yùn)用

3.1 制定前期規(guī)劃方案

為確?？梢詫⒅悄芗夹g(shù)順利應(yīng)用于建筑電氣工程中，首先需要建筑單位結(jié)合實(shí)際情況制定行之有效的智能技術(shù)應(yīng)用方案。在制定該方案時(shí)需要嚴(yán)格遵守《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50314—2015），《民用建筑電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 51348—2019）等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，確保智能技術(shù)應(yīng)用方案的科學(xué)性與合理性，同時(shí)結(jié)合業(yè)主方對建筑電氣工程中的相關(guān)智能化管理新要求，在施工前期做好智能化系統(tǒng)、智能化終端、智能化組件等相關(guān)的預(yù)埋及設(shè)計(jì)。其次，根據(jù)建筑內(nèi)所包含的功能和設(shè)備類型，如機(jī)房、電氣設(shè)備、信息終端、集成化平臺(tái)以及公共安全等開展針對性的電氣工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)，在建筑中構(gòu)建具備全面性和科學(xué)性的弱電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)以及通信系統(tǒng)等[3]。再次，為確保建筑電氣工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)有效契合建筑實(shí)際需求，則需要建筑單位結(jié)合實(shí)際情況利用前置建筑電氣專業(yè)方式對智能電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程進(jìn)行合理安排，確保各個(gè)系統(tǒng)的施工具備層次性、順序性，在時(shí)間上具備合理性、統(tǒng)一性，以此確保建筑電氣工程智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性，有效保障智能系統(tǒng)相關(guān)組件的預(yù)埋及系統(tǒng)的施工順利完成。最后，施工單位需要結(jié)合實(shí)際情況科學(xué)合理地安排各個(gè)系統(tǒng)的線路分布，對建筑周邊環(huán)境進(jìn)行全方位調(diào)查及分析結(jié)合室外專業(yè)管線綜合圖，需要確保所走線路可以有效避讓市政電路、水路等以及其他重要線路。

3.2 智能配電系統(tǒng)

在建筑電氣工程中，配電系統(tǒng)具備十分重要的意義和作用，其主要功能是為建筑中各個(gè)用電設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行供電，如消防系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、升降系統(tǒng)以及監(jiān)控系統(tǒng)等[4]。因此，在開展建筑電氣工程中配電系統(tǒng)的建設(shè)時(shí)需要結(jié)合實(shí)際情況盡可能提高其在實(shí)際應(yīng)用時(shí)的科學(xué)性與穩(wěn)定性?；谥悄芗夹g(shù)構(gòu)建，配電系統(tǒng)可以有效確保配電系統(tǒng)在日常運(yùn)行過程中的穩(wěn)定性和及時(shí)性，在構(gòu)建智能配電系統(tǒng)時(shí)首先需要施工單位對建筑電氣工程中所用的所有智能終端參數(shù)進(jìn)行記錄與分析，如視頻終端設(shè)備、監(jiān)控終端設(shè)備、照明終端設(shè)備等，這樣通過上述相關(guān)參數(shù)可以在構(gòu)建智能配電系統(tǒng)時(shí)將二級智能終端和一級智能終端構(gòu)建為一個(gè)整體，以此有效實(shí)現(xiàn)對區(qū)域內(nèi)相關(guān)終端設(shè)備進(jìn)行全面性的管控和監(jiān)測。另外，由于建筑電氣工程規(guī)模較大，所涉及區(qū)域較為廣泛，因此需要結(jié)合建筑具體結(jié)構(gòu)和業(yè)主方實(shí)際需求,基于各個(gè)區(qū)域劃分出多個(gè)智能配電子系統(tǒng)，由智能配電主系統(tǒng)對子系統(tǒng)進(jìn)行管理和查看，而智能配電子系統(tǒng)則僅需要管理區(qū)域內(nèi)的一級、二級智能終端設(shè)備。主要包括以下幾點(diǎn)：對所管轄區(qū)域內(nèi)形成連鎖保護(hù)；故障預(yù)警、故障上報(bào)；運(yùn)行狀態(tài)檢測、電流和電壓的平衡保護(hù)功能；對斷路器分合閘、主備用設(shè)備自投控制功能。三級智能終端屬于無顯示屏幕或有顯示屏幕的分體形式，在功能上雖然與一級智能終端設(shè)備和二級智能終端設(shè)備無異，但僅適用于對配電箱的管控。

在構(gòu)建智能配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)時(shí)，需要建筑單位結(jié)合實(shí)際情況嚴(yán)格按照以下4 個(gè)層次結(jié)構(gòu)進(jìn)行建立，分別是終端感知層、數(shù)據(jù)傳輸層、數(shù)據(jù)管理層以及應(yīng)用層?；谏鲜? 個(gè)層級對智能配電系統(tǒng)進(jìn)行建立，進(jìn)而完成整個(gè)建筑變配電系統(tǒng)的建設(shè)，同時(shí)將智能電氣系統(tǒng)與智能配電系統(tǒng)進(jìn)行有效關(guān)聯(lián)，確保其在實(shí)際運(yùn)行過程中安全穩(wěn)定、及時(shí)響應(yīng)。

終端感知層的層級結(jié)構(gòu)主要作用便是通過終端設(shè)備對配電房內(nèi)部環(huán)境、周邊環(huán)境、設(shè)備運(yùn)行期間物理狀態(tài)以及線上狀態(tài)等方面進(jìn)行全面監(jiān)測，確保配電房內(nèi)外環(huán)境無異常及相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定。利用類型不同的智能終端監(jiān)測設(shè)備，如智能溫感器、濕度檢測器、溫度控制器以及視頻監(jiān)控設(shè)備等相關(guān)設(shè)備對配電房內(nèi)的溫度、濕度等因素進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與調(diào)控。通過視頻監(jiān)控設(shè)備可以有效記錄進(jìn)出配電房的人員，從而保障了配電房在物理層面的安全性。當(dāng)配電房內(nèi)溫度過高或過低、濕度過高或過低時(shí)，則可以利用自動(dòng)控制設(shè)備對內(nèi)部環(huán)境進(jìn)行有效調(diào)控，確保配電房內(nèi)部環(huán)境始終處于一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，保障內(nèi)部相關(guān)設(shè)備的正常運(yùn)行。除此之外，可以利用其他設(shè)備對電纜、變壓器等進(jìn)行數(shù)據(jù)采集[5]。

數(shù)據(jù)傳輸層的層級結(jié)構(gòu)的主要作用便是將終端設(shè)備所收集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行歸納，利用線路將終端設(shè)備與傳輸層通信接口相連接，需要注意的是要將所有終端設(shè)備進(jìn)行媒體存取控制地址（Media Access Control Address，MAC）地址驗(yàn)證，即物理層驗(yàn)證，確保所連接終端設(shè)備的唯一性和安全性，防止其他人員將線路連接其他終端設(shè)備而造成采集數(shù)據(jù)信息錯(cuò)誤的情況，確保所有數(shù)據(jù)信息精準(zhǔn)無誤的傳輸至主系統(tǒng)中，方便后續(xù)對數(shù)據(jù)信息的分析與處理。

數(shù)據(jù)管理層的層級結(jié)構(gòu)的主要作用是將其他子系統(tǒng)與智能配電系統(tǒng)進(jìn)行有效關(guān)聯(lián)，同時(shí)對其他子系統(tǒng)中數(shù)據(jù)信息進(jìn)行查閱、提取、存儲(chǔ)及修改等操作。主要體現(xiàn)為集成化智能管理平臺(tái)，即云平臺(tái)[6]。

應(yīng)用層的層級結(jié)構(gòu)的主要作用是面向管理人員，以圖形化的方式為管理人員提供便利的操作及管理環(huán)境。將子系統(tǒng)中相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集，通過主系統(tǒng)對上述數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理及展示，管理人員可通過PC 終端進(jìn)行操作與控制。除此之外，可以通過移動(dòng)終端線上平臺(tái)，即智能配電系統(tǒng)App 使管理人員通過智能手機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)查看和操作，其中包括對智能配電系統(tǒng)中相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)結(jié)果查詢功能以及故障診斷、監(jiān)測和控制功能，大幅提高了管理人員對配電系統(tǒng)管理的靈活性和實(shí)時(shí)性[7]。

3.3 智能照明系統(tǒng)

對于建筑電氣工程中的智能照明系統(tǒng)而言，其構(gòu)建邏輯、應(yīng)用邏輯與智能配電系統(tǒng)的構(gòu)建思路、應(yīng)用思路基本相同，主要差異在于終端傳感器方面。因此，建設(shè)單位在開展建筑電氣工程中的智能照明系統(tǒng)建設(shè)時(shí)，可以基于智能配電系統(tǒng)的構(gòu)建邏輯，即終端感知層、數(shù)據(jù)傳輸層、數(shù)據(jù)管理層以及應(yīng)用層進(jìn)行搭建。以此確保智能照明系統(tǒng)的科學(xué)合理，使其在實(shí)際應(yīng)用時(shí)具備較強(qiáng)的安全性、全面性以及可靠性。同時(shí)，可以基于建筑結(jié)構(gòu)、建筑內(nèi)部環(huán)境等相關(guān)因素劃分多個(gè)智能照明子系統(tǒng)和一個(gè)智能照明主系統(tǒng)，從而有效實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理建筑電氣工程中所有照明設(shè)備的效果。建筑電氣工程中的照明設(shè)備包括、常亮照明設(shè)備、聲感及光感照明設(shè)備以及應(yīng)急照明設(shè)備等。

具體來說，智能照明系統(tǒng)的主要作用便是基于節(jié)能、穩(wěn)定等前提對建筑公共區(qū)域中進(jìn)行照明。通常情況下，智能照明系統(tǒng)包括控制系統(tǒng)、光源以及燈具等，構(gòu)建智能照明系統(tǒng)的主要意義便在于通過智能化控制系統(tǒng)對建筑內(nèi)實(shí)際情況進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析，對光源、燈具等相關(guān)照明終端設(shè)備進(jìn)行控制，確保在滿足建筑中居民的日常照明需求的基礎(chǔ)上，盡可能降低建筑中照明系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中的電能損耗，從而達(dá)到節(jié)能效果。這樣不僅可以減少資金支出，而且延長了照明終端設(shè)備的實(shí)際應(yīng)用壽命。

在選擇智能照明系統(tǒng)中的終端照明設(shè)備時(shí)，要盡可能選擇具備節(jié)能屬性、可調(diào)控亮度功能的燈具，如發(fā)光二極管（Light-Emitting Diode，LED）可控?zé)艟?，而后需要結(jié)合建筑中電氣工程設(shè)計(jì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求并結(jié)合實(shí)際情況選擇與終端照明設(shè)備和智能照明系統(tǒng)較為契合的鎮(zhèn)流器。除此之外，為確?？梢詫?shí)現(xiàn)對終端照明設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測與控制的效果，可以在智能照明系統(tǒng)中加設(shè)智能開關(guān)、鎮(zhèn)流器以及攝像設(shè)備等。

雖然在目前建筑電氣工程中將強(qiáng)電井和弱電井進(jìn)行有效區(qū)分，但是強(qiáng)電在實(shí)際應(yīng)用時(shí)仍具備較高的火災(zāi)發(fā)生概率。因此，在構(gòu)建智能照明系統(tǒng)時(shí)需要結(jié)合實(shí)際情況將非消防用電和消防用電進(jìn)行有效區(qū)分，確保當(dāng)出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)建筑內(nèi)應(yīng)急照明供電穩(wěn)定，同時(shí)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)與應(yīng)急照明系統(tǒng)進(jìn)行可靠聯(lián)動(dòng)，滿足了智能照明系統(tǒng)在火災(zāi)監(jiān)測功能中的有效實(shí)現(xiàn)，達(dá)到智能照明系統(tǒng)中各個(gè)子系統(tǒng)的協(xié)同作業(yè)效果。

隨著我國社會(huì)的不斷發(fā)展，建筑在實(shí)際建設(shè)過程中的層高、規(guī)模也在不斷增加，為確保建筑具備較高的安全性，則需要將智能照明系統(tǒng)中的應(yīng)急照明系統(tǒng)和公共區(qū)域常用照明系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，以此確保無論是出現(xiàn)意外公共事件還是火災(zāi)危害，均可以使建筑中照明系統(tǒng)正常穩(wěn)定運(yùn)行。例如，建筑單位在構(gòu)建建筑電氣工程中的智能照明系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)按照相關(guān)規(guī)范要求設(shè)置相應(yīng)的消防應(yīng)急照明系統(tǒng)，確保該系統(tǒng)的供電線路具備獨(dú)立性和安全性，同時(shí)加強(qiáng)相關(guān)電纜、線路的消防安全保護(hù)效果。

4 結(jié) 論

為有效保障建筑主體的安全性，則需要將智能技術(shù)落實(shí)到建筑電氣工程中，從而有效保障建筑中相關(guān)設(shè)備與系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。管理人員可以通過手機(jī)終端實(shí)現(xiàn)對建筑電氣工程中各個(gè)系統(tǒng)及下屬終端設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)查看，同時(shí)當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)可以通過手機(jī)終端進(jìn)行接收，第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)并處理故障，進(jìn)一步提高了建筑電氣工程中各個(gè)系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，降低了管理人員的工作難度。在建筑電氣工程中應(yīng)用智能技術(shù)，不僅可以有效提高建筑工程中智能化水平，增強(qiáng)建筑主體安全性，也可以充分滿足現(xiàn)階段人們對建筑的需求和標(biāo)準(zhǔn)。