电气自动化技术在智能建筑电气工程中的应用

2021-11-21张小明

建材发展导向 2021年5期

张小明

（上海中森建筑与工程设计顾问有限公司山东分公司，山东济南 250000）

随着科技的发展，我国的电气自动化工程领域也迎来了新的技术革命，无论是在工业生产中，还是日常家居生活中，各种电气化的设备都有着广泛应用。电气自动化技术，是当前工业生产领域应用最为广泛的新型技术之一，它依靠信息化、智能化的技术，以实现各种电气设备的自动化运行。以下就对电气自动化技术在工业生产以及其他生产和生活领域的实践做一简单探讨［1］。

1 电气自动化技术简介

电气自动化技术是现代信息社会中工业结合科技的一项全新技术。该技术主要是通过在机械设备中植入电子芯片，进而实现对电气化设备的远程控制。这种控制包括许多方面，如设备的数据分析、故障排查及使用过程中的实时监测等。电气自动化技术是一门综合型技术，涉及计算机知识、机械知识和网络信息技术等多种专业知识，并且它的使用范围也相当广，几乎任何可以用到电机设备的行业都有它的身影。电气自动化技术的优势如下：首先，通过对设备的信息进行科学监控，可以使电机设备更加高效地运行，减少了大量能源的耗损，同时，也提高了设备的使用效率；其次，是减轻了许多电机设备维护人员的工作量。通过电气自动化技术，管理人员只需在电脑上就可以实现对机电设备的实时化监控和管理；最后，它的应用十分广泛，主要集中在数控机床和自动化生产线上，很多工业生产单位都需要这种技术和设备［2］。

2 主要的电气自动化技术应用

2.1 电气工程及电气自动化的计算机控制系统应用

电气工程远程化和自动化操作，势必会减少人工控制工作量，而将电气工程及电气自动化的计算机控制系统应用到其中，就能够满足电气工程自动化和高效化操作需求，同时可以对电气工程系统中的各项资源进行优化配置，在减少人力资源投入的同时，电气系统运行成本也会急剧降低。另外，电气工程自动化系统在电气控制中进行应用，主要依托模糊控制、神经网络控制和专家系统控制得以实现，通过与计算机控制系统进行相互作用，可以满足电气工程智能化空间需要［3］。

2.2 工业生产中的应用

电气自动化技术最重要的应用，还是在工业生产领域，正因为它的出现，整个行业的发展才有了质的飞跃。例如，在输电线路的运检中，利用电气自动化技术，就可以大大降低出现问题的概率。传统的电路监督与管理方式存在着很大的缺陷，在遇到一些故障时，往往无法得到及时的反应，并且在检修故障时也要耗费大量成本。电力部门可以利用电气自动化技术进行监督和管理，建立以大数据分析为基础的智能管理平台，这样就可以实现对输电线路的实时化监督，一旦出现某些问题，平台终端会立刻发现提示和警报，工作人员就可以在第一时间得到信息，然后，找到故障的问题所在，并且在最短的时间内进行维修。利用自动化技术除了可以实现对输电线路的管理外，还能有效地管理员工。由于一些技术人员的操作失误，或者是注意力不够而导致的事故问题时有发生，而在一个强大的监管体系下，这些问题发生的概率将被降至最低。

2.3 电气工程设计环节的创新应用

传统的电气自动化工程主要依赖于设计者的个人经验和专家意见进行设计。先有设计者依据电气工程需求设计自动化工程基本结构和功能模块以及自动化运作流程。然后再将设计环节的技术难点和要点部分交由电气自动化领域专家进行审查指导，把关并优化最终的电气工程设计方案。这一过程中容易出现设计者认知偏差或设计数据来源不全面的问题造成的设计思路偏差。同时，由于缺乏设备试运行和调试运行，导致设备制造和组装效果与设计方案出入较大。而智能化系统技术则能够较好地解决这一电气工程设计环节的问题。比如，在建筑行业的电气自动化设计过程中，设计者应该更加重视电气自动化系统与建筑其他系统之间的匹配程度，也应该从舒适、便利的角度设计更加智能的建筑服务管理系统。这一过程中涉及到的各种类型的计算机技术、通信技术、智能化控制技术、多媒体技术以及建筑艺术等领域的知识较多，要想合理组合各方面的设计需求，完成对设计资源的充分利用以及对工程建设成本的合理控制，就需要设计团队兼具多个方面的综合技术素养，并进行多角度、跨领域的数据收集，这一工作要求在传统电气工程设计环境中几乎是不可能完成的繁重任务。

2.4 在电气自动化控制中应用人工智能技术的必要性

人工智能技术在电气自动化控制领域中的应用实现了控制成本、费用支出的合理化管理，推动了电气自动化控制的现代化升级，更好地满足不同场景下的使用需求，推动了我国工业体系的发展。

2.4.1 有效控制误差率

电气自动化控制依托人为指令快速实现电力控制，以实现不同设备组建的运转要求。人工智能技术与电子自动化控制体系的有机结合，在很大程度上促进了原有控制功能的升级，构建起完善的控制体系。具体来看，人工智能技术的应用使得电气自动化控制的误差率显著降低。在传统的控制体系下，控制指令以及关键控制动作往往依赖人工完成，这种控制特点无形之中降低了电气自动化控制的稳定性，导致控制误差的发生，甚至引发安全事故。在电气自动化控制中应用人工智能技术，则极大地减少了人为因素对控制活动的干预。

2.4.2 减少成本支出

为了满足实际的使用需求，电气工程在规划、构建过程中建立的电气工程体系较复杂。这种复杂的技术构成，无疑对于后续设备自动化控制产生了一定的妨碍作用，增加了设备使用成本。同时由于整个电气工程规模体量较大，在设备故障排查、维护环节需要耗费大量的时间与精力，组织人员开展相关工作，最终导致电气自动化控制系统的成本费用较高。在电气自动化控制中的应用人工智能技术可以实现对不同设备的有效升级，借助各种软件程序以及操作系统完成对各个组件的智能化管理，通过传感器等相关组件，人工智能系统能够快速判定电气自动化控制系统的基本运行情况，对于系统中存在的故障快速进行识别，进而极大地强化了故障识别、排除能力，在确保电气自动化控制系统平稳运行的基础上，减少了不必要的资源损耗，控制了电气设备运行管理成本，为企业成本的管控、利润空间的扩大创造了极大的便利。

3 电气过程中优化电气自动化技术应用的策略

3.1 加强对自然因素的规避

在现实工作之中，自然因素对于电气工程自动化技术应用带来的不良影响是不可控制的，但是不代表无法避免，工作人员可以在技术应用的过程中加强对自然因素的收集和分析，从而对可能发生的气象灾害或者地质灾害进行规避和预防。与此同时，工作人员需要对山区以及无人区的设备和线路加强监管，运用自动化仿真技术收集设备及线路的运行参数，并且分析是否发生了故障问题，通过这一措施，对容易产生不良影响的自然因素加以规避，从而推动电气工程自动化技术的应用，同时提高技术应用效果［4］。

3.2 加强变电站管理

变电站是输变电工程中的关键性站点，承担着变换电压、分配电能、控制电力流向等职能。在传统的变电站管理模式中，其采取人工管理形式，工作效率低，无法很好地完成工作任务，而电气自动化技术的引进，改变了这一情况。当前，我国变电站自动化水平已经达到一定水准，信息传输处理技术的应用有效提升了变电站工作效率。在电气自动化技术支持下，系统可自动采集变电站电气设备运行数据，并进行自动化管理，利用计算机屏幕监控变电站运行情况，而且在全微机化装置的加持下，监视和控制效果能得到优化，应用二次设备实现了变电站控制系统的数字化、网络化、集成化建设，电力信号电缆被光纤替代，系统运行更为安全可靠［5］。