智能化技术在建筑电气工程中的应用现状及优化策略

金海涛

【关键词】建筑工程；电气工程；智能化技术；现状与策略

引言

电气系统是现代建筑的一个重要组成部分，其施工的质量和安全程度将直接关系到工程的最终应用效果，也关系到用户的使用体验和满意度。通过实际应用证明，采用智能化自动控制技术，能够有效地改善建筑的电气功能，从而能够有效地满足人们的日常生活需求，并显著提升了建筑工程的经济价值。为了进一步提升建筑电气工程的智能化程度，保障工程的质量和效率，近年来，我国的一些专家开始致力于电气系统的智能化技术研究，希望通过对智能技术的研究，更好地满足现代建筑电气工程的需要，使其在各方面都能发挥其应有的功能，进而推动建筑业高质量发展。

一、建筑电气工程概述

建筑电气工程是指将现代科技、电子技术应用于建筑内部，以实现对建筑的全面供电。其主要功能是传递、分配、应用和传递电气信息，使建筑工作人员在施工过程中更加舒适、方便、安全。电气系统的主要基础是交流电（工频强电），而信息的传递主要是基于高频、弱电和恒定电流。随着我国经济信息化的不断发展，数字城市建设和绿色智能建设日益迫切，电气智能化技术给人类的工作、居住环境带来了空前的高效率和高效益[1]。

（一）应用现状

在建筑电气工程中，通过安装接地系统、变压器系统、照明与避雷系统，既能保障建筑的安全，又能满足住户的用电要求。当前，国内外有关电气技术的研究日益深入，已逐渐形成一套完整的电气系统。但是，由于其能耗高、治理效果差，造成了一定的能耗浪费，无法适应可持续发展，采用智能化技术，电气系统的工作效率得到了进一步改善。首先，依靠自身强大的数据处理能力以及电气系统管理的便利性，电气工程与自动化智能技术的融合已经成为不可阻挡的趋势。在当前的技术条件下，大量的智能化处理技术已经得到广泛应用，例如：计算机技术的运用、电气工程的自动化运用。相对于传统的技术，采用智能化技术，可以对设备进行有效的监控和管理，既可以检测出潜在的故障，防止电气系统的失效，又可以有效地改善整个设备的自动化程度，包括通风、照明等，都能根据使用者的生活需要自动操作，该装置不仅能满足家庭需求，还可减少装置能源消耗，同时还能实现生态和经济效益。其次，自动化智能技术可以使电气工程在施工中的运用更加完美。在智能技术的帮助下，终端可以收集大量的电力信息，并利用大数据和云计算的方式对电力数据进行分析，从而对电力设备的性能进行准确的识别，增强了对电气设备的控制。比如，利用电脑的资料分析功能，整合各类处理信息，对建筑电气系统的工作环境进行分析，采用科学有效的计算方法，以改善电气系统的运行效率。最后，因为传统的控制不能对建筑电气系统的操作状态进行识别，导致系统发生故障的概率很高，而利用智能化技术，可以对建筑物的电气系统的运行状况进行预测，从而排除非可见因素对电气自动化的影响。同时，该系统能够实现全天候的监控，保证了系统的安全，同时也让员工能够及时地掌握建筑的电气设备状况，从而提升电气系统的管理水平。

（二）应用优势

智能化技术在电气工程中不需要建立控制模型，就可以对数据进行统一处理，能够有效地改善电气系统的控制性能，使其具有更好的功能。然而，由于电气系统的复杂性，传统控制系统的性能受到很大影响，同时，在建立电气系统的过程中，工作人员经常會碰到各种各样的问题，从而进一步增加了电气系统的操作阻力。由于采用了智能化技术，不需要再建立控制模式，相关工作人员就可以从多个角度进行电子工程的控制，大大提高了自动化项目的精度[2]。工作人员运用智能化技术对电气系统和自动化系统进行数据处理，确保了数据的一致性和精确度，并提高了处理流程的规范化。电气工程及其自动化工程的施工必须在预定的工期内完成，在此过程中利用智能化技术，可以有效地加快信息的处理，对电气设备进行有效的监测，并采取适当的方法，将故障的发生概率降至最低。同时，对运行中的可能性故障进行早期预警，从而确保电气系统的安全。只有多方协作，智能技术才能真正发挥其功能，达到远程控制电气系统的目的。

二、智能化技术在建筑电气工程中的具体应用

（一）智能化技术在工程设计方面的应用

施工项目的总体设计比较困难，由于设计人员的能力和其他方面的问题，会导致工程设计不合格，或存在各种安全隐患。通过智能化技术的运用，可以有效地指导和支持项目的设计。一方面，可以利用智能化技术来收集各种数据，确保数据的集成和分析的质量，为设计方案的制定提供准确的数据基础，从而有效地提高总体的设计质量。另一方面，利用智能化技术对已完工的方案进行仿真，从而找出设计中的冲突和设计缺陷。通过建立实用的计算机模型，对工程项目进行优化，确保设计中出现的缺陷和隐患可以及时解决。在具体应用智能化技术时，设计者应根据电气工程的各种配置状况，运用信息技术，对其进行最优配置，并对其进行有针对性的风险评估，从而为以后的工程安全运行提供有力的保证。同时，采用技术优化设计方案，完善细节，有效地克服了设计者和其他因素的干扰，确保了总体设计方案的质量。

（二）办公自动化系统的应用

在办公系统中，采用办公自动化控制系统，可以节约人力、财力和物力，并建立起一套智能化的处理系统。OA系统的特点如下：一是交互。传统的数据处理方法是单向的，以输入为主，或以直接输出为主，办公自动化可以让双线性得到交互，充分实现人机对话。二是合作。各部门间的合作与合作关系十分关键，要想保证工作的质量与效率，就必须做到有效结合。OA系统能使工作人员之间的工作联系更加紧密。三是学科多元化。在办公自动化领域，除电子技术外，还涉及信息技术等诸多领域，可以为用户提供诸如文件处理等办公服务。身份认证系统中的密钥是一种可以识别身份的装置，信息系统必须运用相关技术，对识别和指示及时地进行识别。通过对物业管理系统的分析，可以对建筑物的实际使用状况及时地进行维修[3]。

（三）故障诊断方面的应用

为了确保电气系统的正常运转，为用户提供更高的供电质量，必须科学地进行电气设计和检修。电气系统的故障诊断是电气工程中的一个重要环节，因此，提高诊断的效率和处理的质量，是确保电气系统稳定运行的关键。由于电气工程中的设备种类比较多，电气系统的软件和电子设备的数量也比较大，因此，必须要合理地利用智能系统，对整个系统进行全面的监控，以有效减轻工作人员的工作压力，保障弱电和强电的融合，提高电力系统的智能，实现多样化、新型的智能技术在电气工程中的应用。传统的设备检查方式很容易导致人工故障，而智能检测能科学地运用模糊逻辑和神经网络等，快速地对设备进行自动检查，准确地判断和分析故障的大小，并通过智能方式进行修复，从而大大提升了维修的效率和准确度。同时，智能控制装置具有较好的自主性，它可以发出警报，提醒有关部门及时维修，减少各种故障的影响。另外，可以建立一个智能化的在线监控平台，对设备内部的各部分进行监控，并将其与有关数据进行比较，从而能够及时地发现故障，并进行有效的维修。正确运用智能化技术进行故障诊断，可以有效地节省和整合设备资源，确保设备的使用性能最优。

（四）系统控制方面的应用

建筑电气工程的设计过程比较复杂，必须严格根据建筑的设计要求，进行相应的设计和安装。要正确地配置智能监测模块和综合布线系统模块，进行协同匹配的应用框架，以保证智能化技术应用优势的发挥，并确保建筑的使用功能得到持续强化。在实施智能控制时，必须全面地分析电气系统的控制布局，了解基本的布置要求和设置标准，合理地使用传感器，有效地解决设备间的相互干扰问题，提高数据的传输和采集效率。另外，还需要合理地利用模拟软件，完成电路的模拟和处理，建立一个更好的人机交互模型，将抽象的数据以更直观的形式呈现，从而保证了系统运行的合理性和规范性[4]。

（五）故障监控诊断系统

建筑物内的电气设备极易受外界或室内环境的影响而发生一系列故障，由于建筑物内的电路结构错综复杂，各电气系统间的联系十分紧密，若不能及时进行维护，不仅会缩短设备的使用寿命，增加维修费用，而且还存在着一定的安全风险。在实际操作中，自动控制和监测系统是相互连接的，一旦发生短路、断路、设备故障等故障，监控诊断系统会自动报警，并能及时获得故障信息，检修人员就能通过故障诊断系统进行检测，并根据故障发生的原因和部位，及时发现问题所在，采取更为高效的方法进行处理，从而使电气设备在最短的时间内得到快速的恢复。比如，当变压器发生故障后，检修人员可以利用故障诊断装置对其进行监测，并根据其所释放的气体来判定其发生的原因和部位，对其进行快速的定位，从而采取更为高效的方法进行故障的处置，最终达到快速修复的目的。

（六）其他部分具体应用

1.供电系统

供电系统是电气系统的基础，在实施智能化技术时，必须利用技术监控的优势，实现对整个系统的控制。采用相关技术建立电气供应监测系统，实现对电气供应的全面监测，并将其与电气系统的负载进行对比，从而在电气供应超过负荷时，及时进行反馈，达到对电气系统的保护。

2.照明设备

照明控制主要有波动开关控制、断路器控制、定时控制、光电感应控制等。在公用区域设置更多的开关，以控制一台或多台灯具。波动开关的控制方法所涉及的线路比较复杂，布线会增加线路的损失，给工程实施带来一定的困难。断路器控制的方法可以采用断开的方法来实现对照明的控制，虽然其操作相对简单，但是不能精确地控制照明的亮度。定时开关控制方式多用于室外，可以在一定的时间内实现对照明的控制，虽然可以节约能源，但是不够灵活。光电感应控制系统采用了光电感应控制模式，通过对工作台表面的照明进行测量，可以最大限度地利用自然光，达到节能的目的。智能控制除了采用上述自动控制模式之外，还采用了定时、声控、光控、红外探测等多种技术，可以有效地满足用户对照明控制的要求，并将其与智能化建筑进行一体化，从而促进绿色建筑的发展。

3.电气消防系统

根据智能信息系统应用安全原理建设消防系统和消防监测系统，实施智能化消防系统以及火灾监控系统优化升级处理，通过火灾自动报警及消防联动控制器、联动控制启动消防广播、防火卷帘等措施，实现了对建筑物火灾情况的严格管控，确保建筑中的温度以及烟量超过预警线时能够及时发出预警。比如，联动强制电梯下降到一楼或转换层，并开启轿厢的车门（停用电梯、消防电梯待命）。联动开启所有由门禁系统控制的门、电动栅栏、停车场入口和出口档杆等。在灭火系统启动之前，将本大楼的普通照明、插座等非灭火电源连接起来；利用消防联动控制器，实现消防水泵系统、防排烟风机系统等系统的智能自动打开，从而达到灭火的目的，避免发生严重的安全事故。

三、在建筑电气工程中应用智能化技术的策略

（一）完善智能化技术的应用制度

制度对技术人员具有很强的约束力，在建筑电气工程中，企业要使智能化技术更好地发挥其应有的作用，就必须完善智能化技术的应用制度。一是要明确所有工作岗位的职责。对涉及的所有工作人员的责任进行详细的规范，将各个环节可能出现的问题罗列清楚，并制定详细的奖惩制度，出了问题可以按照该制度的处罚标准来问责，避免出现相互推卸责任的现象。二是加强对员工的制度培训。企业要对员工进行系统的制度培训，保证员工对应用制度的内容有足夠的认识，明白自身的职责和相应的责任，并且清楚奖励和惩罚的等级和依据，从而降低人为因素引起的质量问题和成本问题，进而提高智能化技术的使用效率[5]。

（二）培养智能化技术的人才

智能化技术在建筑电气工程中的运用，其效率和水平与操作者的专业化程度有着密切的关系，如果操控和管理人员的专业性不强，其在操作中容易出现问题，或者会因为操作不熟练而导致工作效率降低。因此，为了能够确保建筑电气工程智能化需求得到满足，就需要建筑电气工程智能化工作岗位上拥有足够数量的高水平人才。为此，必须做好两方面的准备：①积极招募建筑电气自动化领域的专业技术人员，特别是刚刚大学毕业的学生，尽可能地给他们创造更多的实习机会，让他们在工作中获得更多的经验。②通过对现有的电气工程师进行培训，提高他们的智能技术应用能力，弥补他们在技术上的不足，从而使他们在建筑电气工程应用中拥有更多的经验和更高的专业能力，为电气行业智能化技术的应用提供了坚实的人力保障[6]。

结束语

总之，建筑品质越来越受到人们的关注，社会对建筑的要求也越来越高。将智能化技术应用于建筑电气工程，能够有效地改善建筑电气系统运行现状，使其更为安全、高效，并最大限度发挥其作用。该控制采用PLC技术，使控制更加智能化，并可以实现对设备的高效率故障检测，从而保证设备运行的安全性和高效性，并可以对灯光、智能等进行最优控制。当前，我国建筑智能化技术还面临着技术体系空白、人才短缺等问题，其应用范围还需要不断拓展。为此，在施工过程中要充分综合多种因素的作用，强化智能技术在实际中的运用，提高建筑电气工程的技术含量，从而为用户提供更好的服务。