建筑电气系统故障诊断方法研究

周凯

摘 要：近年来，城市化步伐逐渐加快，城市建筑不断增多，建筑行业发展迅速，然而在系统安全、系统构建方面还存在一些问题，亟须诊断与改善。同时，电气系统还具备复杂性、细节方面存在的问题，就可能导致整个系统瘫痪甚至毁坏，可见电气系统在诊断处理方面的重要性。目前存在的问题主要有诊断方法不能紧跟时代变化，对故障的诊断分析不到位，当前所用的诊断方法还是以人工诊断为主，诊断效率低，不能满足新时代建筑电气发展的需求。

关键词：建筑电气系统;故障诊断;电气故障

电能已成为人类最重要的能源之一，建筑电气系统在保障人们日常生产生活方面发挥着重要作用。伴随着用电量大幅度增加，电气火灾作为一种主要灾害类型，给人民的生命和财产造成的损失也与日俱增。当电气火灾故障发生后，探测器虽然能够感知故障现象的存在，但不能准确提供故障的位置信息，很大程度上延误了电气故障处置时机，可能导致事故升级。

目前电气故障定位研究主要集中于高压电力系统输电线缆，而在建筑电气系统的方面故障定位研究还较少，建筑电气系统的故障定位主要依靠人工排查来实现，对于短路，由于故障现象明显很容易排查，而诸如接触不良、过载、断相、漏电等电气故障，隐蔽性较强，很难及时发现并排除，电气火灾隐患将长期存在，很容易引发电气火灾事故。

1.电气系统应用优势

建筑设备电气系统具有典型的综合性特征，其中融合了多种技术，涉及到计算机、机电一体化、电力电子技术等诸多自动化技术，需要联合应用电磁感应定律、电路知识等，实现设备自动化控制和管理，提升建筑产品自动化水平。通过将自动化技术应用于建筑电气设备中能够自动化管理建筑结构中的各个设备，能够自动远程监督控制电气设备，能够集成化管理建筑系统，实现建筑运营成本的节约，将各项资源的利用效率提升，加强各项资源的合理配置，提升居民的日常生活工作舒适度。建筑电气设备在自动化技术的推动下将进一步发展，促进建筑电气朝着智能化进步。

2.建筑设备电气系统的应用现状

电气工程的水平直接对建筑电气系统的性能产生影响。当前弱电系统、供配电系统等都属于常见且必备的建筑电气系统。为了将建筑物的安全性和居民用电的安全性提升，需要合理做好基地系统、变压器系统、照明系统、避雷系统等设施的安装。我国电气自动化工程正在发展中，当前已经有很多学者开始深入地研究电气设备，不管是强电系统还是弱电系统的技术体系都相对完整，技术水平得到很大程度的提升，但是仍然存在诸如消耗大、电能控制效果不佳等不良问题，这不利于建筑行业以及环境的持续健康发展。建筑电气设备在使用自动化技术后其运行能力得到进一步提升，自动化电气设备的数据处理能力和电气系统管理能力十分强大，依靠此优势，未来将会进一步改进，加强融合智能化技术。当前很多高端建筑电气设备中都已经开始推广应用智能化处理技术，电气自动化、计算机技术等促使电气设备的发展前景广阔。工作人员在控制模型建立时，对电力系统运行进行模拟，实现了系统安全稳定性的提升。相比于传统的技术，自动化技术将进一步控制和管理设备，能够将潜在的电气系统故障、问题及时发现并且发出提示。有研究标识，在建筑设备中推广应用电气系统能够将整体设备运行能力提升，有助于提高建筑产品的功能性，能够满足广大用户的需求，同时能够将设备的能耗降低，其环境效益和经济效益都不容小觑。

3建筑电气系统诊断故障的方法

3.1建模分析

建模分析法是建立在数学理论基础上进行建模分析，从而可以诊断出建筑电气系统中存在的故障。在实际操作中，根据建筑电气系统中的故障建立数学模型，再通过分析模型判断故障类型，然后提出相应的解决措施，最终使系统正常运行。但是模型与实际偏差较大，会使其具有一定的局限性，因此在选择时，要确保模型符合系统的特点。

3.2计算机排查

使用计算机进行排查，对线路和设备的正常工作进行实际的检查，并制定相关考核机制。一旦机器运行数值超过了正常数值区间，就说明机器设备的工作状况发生了改变，可能产生了一些无法察觉的故障。通过机器的首次判断，再联系工作人员进行具体检查判断与修理，以此全面地排查系统故障。利用计算机进行排查，可以缩短故障的排查时间，提高故障排查的准确性，并且可以及时发现故障所在的位置和导致故障的原因。

3.3知识判断

知识判断是工作人员需要熟练掌握的方法之一。与其他方法相比，知识判断法对工作人员的专业能力和要求比较高，要求工作人员对专业知识有深刻的了解，并且知识掌握程度一定要牢固，需要工作人员既要对设备的运行状态进行合理分析，又要选择合适的判断方法，從而确定系统出现问题的原因。知识诊断法对工作人员的技术和能力要求比较高，需要高效率和高质量地完成电气设备故障检修。由于知识判断的方法对人才的要求比较高，企业要想更好地运用此方法，就需要进行人才培养，提升员工的工作技能，使其更好地为企业服务。

3.4信号处理诊断

该诊断方法通过信号来判断系统的问题，包括频率、频数、方差等各种数据。通过对数据偏差与系统故障间的关系进行判断，来确定系统问题所在。该判断方法需要工作人员进行主观判断，并调用平时的工作经验，对于新员工来说具有挑战性。同时，要保证建筑电气系统内各个环节的正确性以及信息的全面性，依靠工作人员的科学素养和长时间的工作经验方法，结合不同情况，合理判断出信号的问题所在，并利用器材找出故障的准确位置。此方法的精确度比较低，且要在诊断的过程中对系统所处的环境进行综合分析，以提高诊断结果的准确性。

3.5支持向量机理论故障诊断法

支持向量机理论故障，诊断法也称为SVM。根据使用方法的不同，分为一对一、一对多等类型。支持向量机理论故障主要采用统计学理论来加以分析判断，是建立在风险最小化原则的基础上，把预处理的样本和数据分成多个部分，主要有测试和训练集，设置好相关模型参数，通过处理得到相关的模型数据信息。分析相关信息数据之后，利用模型来判断测试集，最后判断出电气系统所出现的故障。这种诊断方法实用性较强，可适用于大多数电气系统的故障判断。

4结束语

以目前的实际需求来说，对建筑电气系统的故障分析不能只依靠过去已存在的实际经验，更多应该寻求新的诊断方法，以科学缜密的思考态度判断问题、诊断故障，以防止灾难的发生。在目前可实行的诊断方法中，电子科技诊断是较为稳定与科学的方法，在问题出现前，综合运用多种方法，消除可能导致故障的不利因素，出现故障问题后，透过现象看本质，深入发掘分析其成因，合理将诊断结果作为解决问题的依据。从安全性、可靠性层面确保系统的正常运行。

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