广西路桥集团设备物资有限公司 530001
摘要:在电气工程中应用信息化和智能化技术,改变了一些建筑电气工程运行模式和运行效率,能够促进建筑工程经济效益的提升。基于此本文以智能化技术相关理论为依托,探讨了智能化技术在建筑电气工程中的应用。
关键词:智能化技术 智能感知技术 建筑电气工程
前言
智能化技术所包括的智能感知的能力,有着感知外部世界、获取外部世界信息的能力。在电气工程自动控制系统中设置智能感知器能够感知电气系统的操作形式和数据分布,有利于实现电气工程操作的无人化、远程性和自我感知。并且智能感知系统是信息化与智能化相结合的应用,通过感应器对电气工程器械中运行的自我感知,将数据回路传送到计算机终端,再通过信息技术对系统操作进行自动化操作,能保障建筑功能的充分发挥,同时对于建筑工程的稳定、安全运行也有着促进作用。
1.智能化技术在建筑电气工程中的应用优势
在建筑电气工程中,特别是电气工程自动控制系统中,智能技术的应用能够实现电气设备的自动化控制、诊断、决策、运行,其优势主要有以下几个方面:
(1)数据获取更方便、全面。电气工程中设备种类繁多,工作条件复杂,数据获取困难,利用先进传感器及传感网络可以方便、准确、全面的获取系统各项数据。
(2)数据处理能力加强。电气工程系统中的数据比较复杂,而且数据之间的关系的处理也比较难以让人理解。智能感知中的数据融合技术能够高效、准确的处理数据关系。
(3)实现电气系统的自动调控。智能化技术的应用能够实现电气工程操作的自适应,也就是说能够根据外界坏境的变化而对操作作岀调整,以此来适应变化发展的环境。比如智能控制系统中通过布置温度传感器及相应自动控制系统能够对系统温度进行调节,当机器操作到一定阶段后,智能系统可根据机器的温度,自动实现散热装置的打开和关闭[1]。
(4)电气工程系统实现自我决策。智能化技术还能够根据外界的刺激反应不同而自我生成不同的决策行为,从而具有一定的决策能力。如电气故障的诊断,能够运用智能化技术实现故障的最快诊断,并及时对故障的原因进行分析,并自我决策,做出解决故障的命令。
2.智能化技术的应用分析
2.1在故障检测中的应用
故障诊断系统包括数据融合、知识融合及由数据到知识的融合。先融合处理来自多传感器的数据,将融合后的信息及来自变压器本体和其他方面的信息,按照一定的规则推理,即进行知识融合,同时将有关信息存入数据库系统,为利用数据采掘技术发现知识作必要的数据储备。然后利用大量的数据,从中发现潜在而未知的新知识,并根据现有的运行状态来修正原有的知识,实现更迅速、准确、全面的故障监测、报警和诊断。
监测诊断系统在实用中时常发生虚警、误报、漏报等情况,除了在监测原理和设备硬件方面可能存在缺陷外,另一原因是对监测信息缺乏综合统一的分析和判断。这种对监测信息处理不当主要表现是:设备状态或故障的信息群出现了矛盾;信息处理方法与信息数据之间的不匹配;存在环境及其变化的干扰信息等。为了避免这一问题的出现,应加强信息融合。以变压器故障诊断为例,由于变压器监测的实时性要求,在设计诊断系统时,应遵循时域快速特征提取准则进行特征提取,有效表述状态的特征数据,形成统一的特征表述,以便数据匹配和特征关联的一致性,保证信息融合的成功。特征信息与变压器故障信息间存在定的关联性质,它依赖于故障机理等内在因素。采用匹配知识规则,引入模糊推理进行决策融合和故障诊断[2]。
2.2在设备管理中的应用
随着建筑功能的增多,建筑电气设备也在不断增加,利用智能化技术对设备进行管理,能有效的提高管理效率。智能化设备管理系统主要包括建筑设备监控系统、能耗计量及数据远传系统、物业运营管理系统等。
以现场总线技术为例,它是适应智能仪表发展的一种计算机网络,它的每个节点均是智能仪表或设备,网络上传输的是双向的数字信号,具有可靠性高、成本低、组态简单、可实现互操作、分布控制等特点,是一种开放性系统。它不仅可以完成对建筑设备的监控,还能对大量的检测数据进行统计处理,实现设备的运行管理。主要体现在利用计算机以图形方式给出各设备、装置甚至传感器在建筑物中的具体位置,为维护管理人员查找故障提供方便,记录有关设备、装置的运行维护情况,在计算机内部建立设备档案库,打印各种报表,进行统计计算,为建筑物管理提供科学依据。此外中央管理计算机还具备数据库功能、显示功能、设备操作功能、定时控制功能、统计分析功能,以便于满足管理者的不同需求。
2.3在自动控制中的应用
自动控制系统能有效的降低设备故障率,保证建筑工程的正常运作。并且自动控制系统具有更高的准确性和稳定性,能提高电气设备运行的安全性。
以智能照明控制系统为例,其特点有:通过采用分散控制方式,确保系统的稳定性;各控制盘内装有处理器(CPU),可维持稳定的系统运营;通过自检功能,易于保养和管理,且所有机件为插入式模组,发生故障时可轻易地换装;可在中央监控中心与现场控制盘之间上载或下载程序,且必要时,亦可通过网络电脑在现场直接修改程序;以其极佳的兼容性,可组合系统的多种网络;具有独立操作功能并适合于多种用途的DDC功能,实现与其他系统的联动控制。该系统的应用不仅具有良好的节能效果,而且能延长光源的寿命,实现多种照明效果和照明控制智能化[3]。
该系统控制的范围主要包括计算机中心等重要机房报告厅等多功能厅,门厅、走道和电梯厅等公用部位等。照明控制系统是为了适应各种建筑的结构布局以及不同灯具的选配,从而实现照明的多样化控制。现有的照明控制系统主要分为分布式照明控制系统以及多重网络照明控制系统两种。其设备主要有以下两部分:
(1)照明控制器。每个照明控制器内装CPU,即可以单独进行控制,也可进行控制器之间的联动控制。由于各控制器是对各控制单元单独进行控制,当主控中心的CPU故障时,控制仍旧正常。当各控制器的主板出现故障时,可通过继电器进行控制
(2)现场控制器。现场控制器由可编程开关、照度感应器和室内感应器组成的。在中央监控中心任意设定的程序控制下,各现场控制器可按用途对单个灯单元分别进行监控。
2.4在建筑安全中的应用
生物识别技术就是通过计算机与光学、声学、生物传感器和生物统计学原理等高科技手段密切结合,利用人体固有的生理特性和行为特征来进行个人身份的鉴定,如人脸识别、掌形识别、声纹识别等。生物特征识别是人工智能重要的感知方式并向认知智能延伸,因其具备极高的防伪性和安全性,而识别成本也越来越低,已成为主流身份识别的方式。对于部分高档住宅小区,已开始应用面部识别技术,该系统主要包括四个组成部分:人脸图像采集及检测、人脸图像预处理、人脸图像特征提取以及匹配与识别。目前面部识别技术还存在一定的缺点,如使用者面部的位置与周围的光环境都可能影响系统的精确性;面部识别技术的改进依赖于提取特征与比对技术的提高,并且采集图像的设备会比其技术昂贵得多;对于因人体面部的如头发、饰物、变老以及其他的变化可能需要通过人工智能来得到补偿,机器学习功能必须不断地将以前得到的图像和现在得到的进行比对,未来还需加强该技术的研究。
3.结语
总的来说,智能化技术对电气工程的发展有着深远的影响,无论是电气工程的科学研究上,还是电气工程实践中,智能化技术都带来电气工程的根本性改变,不仅解决了许多复杂难题,也提高了实际的工作效率。因此相关工作者还需加强电气工程和智能化技术的结合,提高智能化技术的应用范围,才能更好的满足人们需求,推动建筑行业的持续发展。
参考文献:
[1]张志刚.电气工程及其自动化智能化技术在建筑电气中的应用[J].建筑技术开发.2019(12).
[2]范涛.电气工程及其自动化技术在智能建筑中的应用[J].中国住宅设施.2018(06).
[3]陈富凯.建筑电气技术在当今智能建筑中的重要作用[J].住宅与房地产.2019(24).
个人简介:何参(1979.4—),男,广西桂平人,高级工程师,本科,从事公路工程工作。