建筑电气工程的智能化技术应用分析

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  【摘要】 随着城市建设的发展,电气工程对于智能化的要求不断增大,智能建筑电气工程可以提高建筑物的安全性能好居住舒适性,为居住者提供了良好的生活环境。本文结合实际的工作经验,阐述了智能化技术的概念以及优点,并分析了建筑电气智能化设备和技术的应用。
  【关键词】 建筑电气工程;智能化;技术应用;
  中图分类号:TU74文献标识码:A
  
   随着经济科技的发展,我国各种建筑工程蓬勃发展,建筑电气工程智能化的技术也日益完善。电气工程的施工工序包括控制设备安装、电缆安装、变压器安装、照明设施的安装、发电设施的安装等工作,在电气工程中使用智能化技术可以大大的减轻施工的工程量,是施工更加有针对性,缩短施工的工期,降低施工成本。
  一、智能化技术的概述
  1.1 智能化技术的应用
   智能化技术是当前科学研究的前沿,在精密仪器、计算机、GPS定位技术上广泛应用。随着智能化技术的日益发展和完善,智能化技术逐步的扩展到实际的生产生活领域,在为人类服务上发挥着重要的作用,在市场竞争日益激烈的形势下,智能化技术充分发挥了其技术优势,提高了设备的可靠性能,并在一定程度上降低了设备维护所带来的成本,尤其是在设备和线路的故障诊断上提供了快捷的方式,降低了诊断成本。同时提高了施工人员的工作效率和工作质量,改善了施工人员的工作环境,为施工人员提供了强大的技术支持。
  1.2 智能化技术理论基础
   人工智能技术的概念首先是在20世纪50年代提出,随后被其他领域行业普遍接受采纳,并且智能化技术的应用广泛推展。电气工程是人类从事各种生产活动的基本技术要素,作为计算机技术中高端分支的智能化技术正逐渐被应用到其中。人工智能技术通过模拟人的智能的方法和技术,开发研究升级的科学技术,人工智能的工作目的是设计出和人类智能相似的机器,以解决工作出现的复杂情况变化,提高工作的效率和精度,通过调查研究显示,在电气工程的自动化控制中使用智能化操作技术能合理整合电气工程中的资源配置,降低成本的投入。
  1.3 电气工程智能化在当代建筑中的应用
  电气工程是以计算机为操作平台,智能技术的应用可以为住户提供及时的能源需要和生活需要,在实现信息共享的同时,为住户提供极大的便利。在建筑电气工程中,智能化技术以电气工程的实时监控为基础,及时分析系统反馈的运行数据,并评价系统的运行状况,以便于及时的发现运行故障,提高了建筑的安全性;同时在节能环保的基础上,极大的保证了居民生命财产的安全,例如:建筑内消防设施系统、应急照明系统、自动灭火、自动排烟系统等,能够及时的发现安全隐患,并采取措施防治危害的扩展。
  二智能化技术在建筑电气工程中间的应用
   智能化技术在建筑电气工程中应用取得了很好的效果,在自动化控制、设备故障监测、工程优化等方面发挥着重要作用,提高了自动化程度、加快了电气工程的设备事故监测维修速度,极大地优化了建筑电气工程。例如在我国的很多高层建筑中,都对电气工程系统进行了升级优化,采用了更节能的智能化应急照明设备、太阳能设备等,并使用了智能化监测技术防控火灾、漏电现象的发生,利用神经网络,模糊网络,专家系统等智能监测系统分析配电系统的故障。
  
  2.1 智能技术在建筑电气自动化控制中应用
  智能化技术在电气设备中的应用,电气化操作工作涉及的工作领域较多,分工较为明确,是一项很复杂的工作,需要有极强的技术和人才支撑,同时还需要控制人员有较高的责任感和操作能力。另外,要加强电气控制中人工智能的有效使用,电气控制是整个工程中的重要一环,在电气工程中,要加强自动化控制的保护,把GPS定位系统安装在电气控制线路中,通过定位系统控制电气控制的线路工作,以便于能及时的传输、反馈电气工程中的运行数据,并做出智能化分析,及时采用有效的智能化控制措施。例如在广州某高层建筑中采用的消防系统中采用GPS定位系统,通过消防烟雾感应器,可以准确的监测到火灾隐患发生的位置以及其火势的大小程度,并通过电气智能化技术进行局部的消防灭火,利用消防通道引导居民的疏导线路。
  2.2 智能技术在建筑电气工程故障检测分析应用
  在建筑电气工程中,可以使用智能化的控制手段进行系统故障的监测,通过问题的及时反馈,进行智能化的数据分析,以便于进行故障的维修,并能进一步的实施监控措施,在故障检測中常用的方法有有神经网络,模糊网络,专家系统等。此外对于对于电气的变压器、发动机、发电机进行有效的监控,利用智能化监测系统能清晰的判断故障的所在,通常在系统中采用模糊理论、神经网络、专家系统来分析,从而提高了工作效率和精度。尤其是在变压器的故障监控中,传统的诊断方法技术是通过检测变压箱中的气体来判断故障,其方法较为复杂、检测时间长,检测精确度差,很难有效的解决故障问题。例如在厦门国际会展中心供配电及微机保护系统中采用了人工神经网络的变压器故障诊断法,这种系统在运行方法和结构来看,具有一定的学习能力,同时能够进行知识的自我重构,依靠强大的神经元系统并行运算能力和故障诊断,对于变压器故障有很好的监测能力。
  2.3 智能技术在建筑电气工程电气设备的优化
   主要包含两个方面;①智能化技术的遗传算法,这种算法是通过模仿生物遗传,利用生物的进化规律进行只能搜索和运算,利用生物遗传规律的完美型来优化系统内部缺陷。②智能化专家系统,通过设置完善的数据分析软件,把存在的问题缺陷进行自我优化。在实际的工程中,一般要结合两种优化措施,以便于达到最佳的优化效果。此外,在智能化系统中,也采用模糊逻辑、神经网络的方法进行设备的优化升级,其主要的作用原理是:利用物理学的方法和神经网络的方法进行设备和计算机算法的升级优化,从而解决了神经网络运算的速度问题,极大的提升了计算机的运行处理速度和智能化反应速度、
  三、建筑电气智能化系统的安装
  建筑电气工程的智能化系统的安装包括开关柜的安装、配电设备的安装、电气线路安装以及电梯设备的安装,其具体的安装要点具体如下:
  3.1 开关柜
  在建筑的电气工程之中,开关柜和配电柜是工程的的中心系统,配电柜为整个建筑系统提供电力,并调配电力的电压和电流。在开关柜的安装中,要格外注意安装要点的控制,保证建筑系统中的用电安全和用电顺畅,首先是开关柜的箱体要具备一定的承载力强度,选择机械强度合格的设备,以确保整个建筑系统的用电稳定性。同时在安装之前要确认箱体没有破坏,尽量选择抗腐蚀性强的产品,确保开关柜中的设施安装牢固,电线的安装分布要合理,给维修留出一定的空间,便于出现是问题时及时的进行检修。此外,在安装过程当中,在遵守流程和操作要求的前体下,开设备用的维修门,方便紧急的维修处理。
  3.2 配电设施的安装
  配电设施为建筑物提供电能,维持着系统的正常运行,因此,要选用技术先进的配电设施和合适的配电材料。在电线管路的安装中,尤其是裸露的管路,尽量不要选择PVC管路,避免发生火灾后,造成更大的损失。对于暗敷在墙内或混凝土内的PVC管,不要选择305型号或者205型号的管材,这种材料的抗压性能较差,不能满足墙体管路承载力的要求,在墙体压力的作用下,容易造成管道的破损,影响电气系统的通电顺畅性。此外对于选用的敷设钢管,例如镀锌钢管,要严格注意钢管的对口焊接,通常要采用合理的螺纹连接,对于接地的处理要选择专用接地连接卡,同时要规定好跨接接地线。对于配电设备的安装,要进行完成后的调试,及时解决出现的安装问题,确保配电性能的匹配性,并要结合施工图纸认真落实安装调试,保证整个配电设备的质量。
  3.3 电气线路
   对于电气线路电缆的选择,要优先使用防火能力较强的电缆,尤其是要使用矿物绝缘的防火电缆或者是阻燃性电缆,防止发生火灾后,明火烧毁电线电缆,造成火势的进一步增强,增加了扑救难度和火灾损失。通过火灾事故调查发现,很大一部分原因是导线的强度不够造成火灾的蔓延,还有一部分原因是选用的电线的通电能力差,在系统电流较小的时候,其线路电缆可以正常的运行,但是当家用设备运行高峰期时,电缆的电流承载力超过了电缆的最大负载电流,增大了事故发生的概率。因此,在电路设计上,要保证足够的电流余量,保证
  电源引入端到负荷末端的电压损失不大于 2.5%。此外,在插座回路的接地保护线之间设置禁止串联相接,防止一条接地保护线出现损害时,不影响整体系统的接地保护功能,正确的做法是把接地线支线和干线进行并联,同时在结合处采用绝缘胶带的缠包,防止出现漏电现象。
  3.4电梯的安装
   在有些高层建筑中,必须要安装电梯设施,通常来说,电梯机房要安置在井道的上方,提高电梯的安全性和舒适性。此外,要根据建筑的高度,采用合適的电梯设计方案,对于较高的建筑物,要采用分组控制方式,以缩短运输能力,并采用高速或者超高速电梯,做好电梯设施的配电设计、主开关设计工作,做好电梯的应急措施,控制好通风和防火的处理,对于电梯通道要选用防火性较强或者阻燃的材料。
  四、我国电气工程智能化施工中存在的问题以及解决办法
   智能化技术在我国的建筑电气工程工应用的时间并不长,因此,不可避免的存在着一些问题,严重影响了智能化系统的工作效率好优化能力,也影响了建筑物中的电气工程的质量,甚至会带来潜在的安全隐患。
  4.1线路导管的敷设问题
   线路导管为电气工程线路提供保护,是维持智能化系统正常运行的保障,但是在部分箭组合物的顶棚管路敷设中,采用PVC等防火性差管路敷设的现象严重,这就容易在发生火灾时,形成大量的有毒浓烟,增大对人体的伤害。同时在墙体内的管路选择的是抗压能力较弱的管材,造成管材在受到载荷力的时候,发生破裂,甚至会损害管中的线路。此外对于钢管的接口焊接方式不合理,例如在镀锌钢管采用对口熔焊或套管熔焊相连接,接地连接使用钢筋熔焊跨接,这就容易影响电线穿管工作的质量。
  4.2导线的连接问题
   对于导线的安装要严格遵守相关的施工标准,防止线路在使用过程中出现问题,而造成事故。部分建筑中的插座回路内各插座的接地保护线(PE 线)之间连接为串联相接,这种施工方式违反了法律规定,当一个接地保护线出现问题时,其他的接地保护线就会失去原有的保护作用,因此在线路安装中,要把保护线的支线与干线进行并联,同时要进行线路绞接,一般要求的圈数是6圈,并用绝缘胶布缠好。
  4.3电气照明安装问题
  在配电回路中,经常出现三相负载不平衡的问题,原因是在一些装修工程中,设计与施工均忽视了对各回路负载进行三相平衡分配,造成三相负荷严重的不平衡,从未引起了会三相电压的不平衡,这样不利于电力系统的稳定,对用电设备造成不良影响。因此无论是设计或施工都必须注意使三相回路负载平衡。
  4.4防雷和接地安装
   在防雷安装工作中,要选用合适的避雷材料和布线接地装置,从而保证建筑物的避雷效果,但是部分建筑的防雷材料和接地安装不能满足工程要求。因此要选择钢管壁厚不应小于2.5mm,但钢管一旦被雷击穿,其介质对周围环境造成危险时,其壁厚不小于4mm,尽量不采用薄壁不锈钢管、薄壁镀锌管等。再者对于抗干扰能力较差的设备不要和防雷管路采用同一接地,而且在布线时保证和防雷接地设备的距离,通常安全距离为20m左右。
  4.5电气竖井内的防火封堵
   部分工程电气的竖井内部没有安装防火封堵措施,为火灾蔓延提供了天然的烟囱,一旦发生火灾,就会助长火势。因此,要在每层的楼板处采用耐火的不燃烧物质进行防火分割,并把电缆和架桥处的空隙进行阻燃材料密封。
  五、总结
  总而言之,建筑电气工程的智能化技术大大提高了建筑的质量,为居民的居住提供了舒适的居住环境,并能够加速工程进度,减轻工作人员的劳动量,随着智能技术的不断发展,建筑电气工程的智能化技术将会在在智能化技术的发展中引用更加成熟。由于本人的知识水平有限,因此,本文如有不到之处,还望不吝指正。
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