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建筑電氣設計研究1

隨著經濟的快速發展，我國的城市化步伐也在加快，建筑的規模和復雜程度大幅提升，對建筑電氣設計是個巨大的挑戰，電氣設計直接影響到了用電的安全性和建筑物功能的實現。在開展電氣設計時，要滿足實際用電需求和能源的可持續利用，立足國家政策，制定出合理科學的設計方案。電氣設計往往需要設計人員有扎實的專業基礎和較強的技術能力，但是目前我國的建筑電氣設計中存在許多亟待解決的問題，人員素質不一、設計不規范、設計缺乏效率等，這些是發展的必由之路，我們要正視問題，積極面對并解決問題，為建筑電氣設計更上一層樓做出貢獻。

1建筑電氣設計存在的問題

1.1設計不規范、深度不夠建筑電氣設計是施工的標準，設計的規范性直接關系到電氣設施的安全性和功能性的實現。但是當前存在電氣設計不規范的現象，部分設計并不符合國家標準和行業規范，導致實用性受到影響。建筑電氣設計沒有全面考慮重點問題，設計時沒有重點或重點不集中，沒有側重，導致施工難度加大，施工效率降低，給建筑電氣工程埋下了隱患。而對實際施工和建筑的功能性理解不到位，脫離了工程實際，導致設計深度不夠，為建筑工程埋下了安全隱患，導致后期修改或重建，使建筑不能如期完工，造成經濟損失。

1.2節能設計缺乏效率在國家大力推進節能減排的綠色號召下，建筑電氣設計應該做好表率作用，從設計之初就把節能考慮在內。現在的建筑電氣設計并沒有達到應有的效果。電氣照明系統是電氣設計的重要一環，如果不能合理選擇照明系統，就會造成電力的大量浪費，所以在設計電氣照明系統是要注重照明選擇，在工程的建造初期就從根本上解決電力浪費的問題。目前建筑電氣設計中主要有局部、混合、一般照明這幾種方式，部分在節能設計中沒有充分考慮建筑的實際功能，這3種方式搭配不合理，造成了能源的浪費。供電系統的轉換也是降低功耗的有效方式，往往供配電系統設計缺乏效率，電源電壓等選擇不夠合理，造成了供配電系統運行過程中效率低下，功耗不能滿足節能減排的要求。電氣設計中電機的選擇也是需要著重考慮的因素，電機的功耗選擇如果不合理，就會出現性能浪費或者功率不足的情況，導致不能滿足節能的實際需求。

1.3未做好防雷設計隨著建筑的高度增加和結構的復雜程度加大，防雷是現代建筑必要設計，這直接關系到了建筑的安全性和用電者的生命健康安全。但是目前部分電氣設計人員仍然采用傳統的方法，沒有針對房屋設計的進步進行科學升級，導致防護效果并不能達到預期，進而對建筑的安全性造成了影響。目前，受建設成本等因素的限制，我國的建筑防雷設計與實際情況存在較大偏差，許多建筑企業雖在防雷系統設計中安裝了避雷針等防雷裝置，但是并沒有進行科學的評估，導致防雷措施不夠規范化，防雷系統的作用很難從中發揮出來。在建筑設計中人們往往把重點放在了外部防雷上，忽略了等電位連接和共用接地裝置的建設，一旦建筑物遭受雷擊，接地系統中產生的電位差如果超過了電氣設備的承受范圍，電器設備就會直接損壞。

1.4缺乏電氣消防系統隨著人們對房屋功能性需求不斷提高，高層電氣設計越來越復雜化，建筑中電氣和燃氣設施的合理性受到全社會的持續關注。在現代建筑中，電力設施是必不可少的一項，也是容易發生安全事故的一項。在電器消防系統設計中，要合理針對不同的空氣濕度和溫度，應用場景等選擇火災探測器。設計消防系統時要充分考慮接地系統，尤其是針對特殊設施的接地設計。在電器消防系統設計中會存在不符合用電標準的問題，錯誤的接線導致電流循環，大大降低了電導率，導致安全性下降。電氣消防系統的供電問題也是容易忽略的一點，一些建筑內部的消防供電系統不能滿足實際需求，選用的線材不具備較強的耐火性能，導致在發生火災時供電系統因線路燒毀不能正常運轉，不利于火災救援。

1.5未做好用電設計用電設計要與給排水、建筑專業等充分溝通，對于高度在24m以下的建筑，不能盲目規劃為三級負荷，要根據建筑防火設計規范，對每層面積超過3000m2、樓高低于24m的建筑按照二級負荷供電進行電氣設計。電力負荷分為照明負荷和動力負荷，例如空調，電熱設備照明負荷人；動力符合指電梯、水泵風機、洗衣機等，如果二者的比例不能合理安排，就會出現電力負荷分配不均衡，如果在設計之初沒有對建筑自身的性質和用途進行考察，用電設計就會出現不能滿足該建筑的實際需求。其次如果采用柴油發電機組為備用電源時，不能只是將建筑內所有設備用電量進行簡單求和累加，否則會造成備用電源不能滿足緊急情況下的用電需求，或所選用的機組過大，不僅增加了占用面積，還會增加建設成本和后期維護的難度。

1.6建筑電氣工程設計人員素質有待提高目前，我國從事建筑電氣設計安裝的人員素質不一。由于國家近些年缺乏優秀的人才隊伍，專業的電氣人才培養受到限制，使得電氣人才出現缺口，導致設計人員的技術水平較低，不具備充足的專業知識和規范的操作手法，不能滿足當今時代建筑行業的快速發展，對新技術和新標準的學習不到位，施工方法較為傳統，為電氣工程設計帶來了阻礙。正是由于設計人員的設計能力不夠專業，導致電氣設計問題層出，要想從根本上解決電氣設計問題，首先要解決的問題就是設計人員自身的能力是否能夠滿足行業需求。

2解決建筑電氣設計問題的有效措施

2.1深入貫徹落實設計原則與規范，強化設計深度在電氣設計起步階段，就要對建筑進行全面的勘測，對建筑的結構設計、功能性有充分的了解，根據行業內設計標準，選擇合適的配置和負載功耗，制定出合理有深度的方案，保證建筑用電的合理性與安全性，對供配電系統、電源等關鍵部分進行科學設計，從根本上保障電氣設計水平。對于計劃的落實工作，要有專人負責審核工作，對于施工中出現的不合理之處，及時采取措施進行優化與調整，保障電氣設計的質量。許多建筑電氣設計觀念陳舊，沒有緊跟時代的發展，不僅阻礙了新技術的應用，也不利于工程的轉型和升級。節能減排是我國新時代發展的基本觀念，建筑設計也要緊跟時代的步伐，調整設計思路，設計符合時代發展的新型方案。

2.2采用科學的節能方法電氣設計中要針對能耗問題進行專門的優化，要按照相關標準進行電氣設計，對電路進行優化和改造。合理的電氣設計可以最大限度上減少電氣系統運行過程中的電路損耗。電力設施中的變頻技術存在內部斷電的問題，要根據項目的實際需求選擇合適的變壓器型號，盡可能使用高效的變壓器，從根本上避免因變壓器的功率和數量不足導致的斷電和電力資源浪費。在開展建筑布線工作前，對施工現場進行合理規劃，選擇合適的線材和供電距離，可以使用電阻率較小的銅制導線，并且配電位置應該設計在負荷中心附近，盡可能減少因規劃不合理造成的線路分布雜亂，供電距離過遠造成的電壓損失等情況。變頻技術是電氣設計中常用的節能手段，充分使用變頻技術，實現設備的軟啟動，啟動時電流很小，耗電大大降低，不僅延長了設備的使用壽命，還減少了因設備頻繁啟停造成的用電浪費。在照明設計中，照明系統不僅要保證室內光線滿足人們的視覺需求，同時也要滿足光線的整體效果，達到節能的目的。可以選擇高效光能源和高效的電氣附件來達到節能的需求，在建筑電氣設計時，選擇緊湊型的熒光燈或者高效熒光燈，這樣可以在滿足光線整體效果的前提下達到節能。其次通過選擇高效的電氣附件，如用電子鎮流器代替電感鎮流器，不僅啟動電壓更低，對線路的壓力更小，還降低了噪音，重量和能耗，電子鎮流器的使用，大大減低了照明設備的功耗。

2.3基于實際情況做好防雷設計隨著建筑物高度的不斷增長，防雷設計越來越重要，直接關系到了建筑的安全性，在建筑電氣設計中，防雷裝置要作設計重點內容，根據建筑的防雷需要，不同建筑應用不同類別的防雷設施，根據防雷要求進行合理規劃。在防雷裝置選擇上，大部分選用金屬導體進行防雷，以達到平衡電位的效果。防雷種類有3種：防高電位的入侵、防感應雷和防直擊雷。放直擊雷，是依靠金屬部件與避雷針緊緊相連，把引閃器安裝到易遭受雷擊的地方，使用引下線連接接地裝置。在實際施工中，要重視聯結等電位，就是將建筑物中的金屬物連接到儀器，保證金屬物構成等電位體，而降低建筑物中金屬部件之間的電位差。防雷裝置的接地要進行防腐保護工作，焊接材料要選用直角扁鋼，并在表面刷漆，以達到防腐的效果。可以利用建筑結構鋼筋作為防雷裝置的引下線，其中引下線的間隔應小于18m，并且易受雷擊的柱子的鋼筋應被利用作專用引下線。雷電中的電磁輻射會對遠距離外的設備造成損害，可以將建筑內部的鋼筋，金屬構件等連接起來，然后并入到底線，形成一個屏蔽網，以保護建筑內部的電子電器設備。

2.4改進電氣消防系統建筑物是否安全，電氣消防系統是保障生命安全以及財產安全的關鍵防線。電氣消防系統也是設計難度最高的，包括自動報警系統、消防銷系統、消防聯動系統等多個系統子系統。在設計時不僅要確保平時的正常工作，還要確保在發生火災等突發狀況時的正常供電。電氣消防系統包括火災自動報警系統、消火栓系統、自動噴水滅火系統、防煙排煙系統等多個部分。火災發生時，火災自動報警系統要聯動其他消防系統，確保在第一時間發現火情，做出應對措施，向火源進行噴水，自動開啟排煙風扇，最大程度上降低火災造成的人員傷亡。設計防火系統時不僅要考慮到空間、溫度和濕度等環境因素，還要把可能的人為因素考慮在內，完善消防泵啟停系統。消防系統的總線和多線類型要根據建筑的特點進行合理設計，避免出現消防系統與其他設施不兼容的問題。

2.5基于用電場所做好負荷設計要細致、合理分析用電場所的電力負荷情況，設計出滿足建筑實際用電情況的負荷，避免符合不足導致供電不穩或負荷過大造成能源浪費。在開展電氣負荷設計時，要按照設計文件中所介紹的建筑高度、面積和用途等，在這些基礎上對建筑的防火類別、性質與電力負荷等級進行劃分，要根據相關規定，采用二級負荷供電的方式。電氣設計人員不僅要保證自身設計合理科學，還要與給排水、消防和施工等專業人員進行溝通，在確保滿足各個部門用電安全的基礎上確定負荷等級。對于高層一、二類建筑，在劃分時要注意不同建筑之間的差異，不能以偏概全，設計單一的電氣規劃，導致電氣設計不能滿足當前建筑的特殊用途，要充分考慮到建筑的性質、用途和使用環境等問題，進而確定電力負荷的劃分等級，提高設計的合理性，保證建筑電氣設施運行的穩定、安全和可靠性。在完成電氣設計后，在實際的施工過程中，電氣調試工作同樣不能馬虎，電纜的施工要采用正確的接線方式，避免出現線纜短路等問題，必要時需要用校正儀進行檢測。轉子設備要檢查好轉向和靈活性，并注意接地線的連接，不可再未完成檢查的情況下進行通電，避免出現事故。送電前還要適當調整過載電流，并記錄電流數據，方便后期維修保養工作，對檢測中發生的問題不能隱瞞，應積極面對并以最快的速度提出解決方案。

2.6提高電氣設計人員的技術水平建筑行業發展瞬息萬變，設計人員能否跟上行業發展的步伐是建筑施工單位的核心競爭力，電氣設計的完整性和科學性歸根到底是設計人員設計能力的體現。建筑企業要重視對員工的培訓工作，定期組織外出學習和技術講座，不僅讓他們了解先進的技術，緊跟行業發展的步伐，增強實踐動手能力，還要增強他們的創新能力和責任感，提升電氣設計人員的綜合素養和專業能力，以滿足當今電氣設計的需要，彌補行業人才短缺的情況。

3結語

電氣設計是整個建筑工程的重要組成部分，直接影響到建筑的安全，同時也在能源的可循環利用方面有不可替代的作用。因此在建筑電氣設計中要嚴格遵守行業規范，切合實際進行相關設計工作，關注用戶在使用時的需求，緊跟時代的發展，不斷改革創新，設計出滿足新時代建筑的電氣設計，為建筑行業增磚添瓦。

作者:李祖嵩 單位:福建省環境保護設計院有限公司

建筑電氣設計研究2

近年來，隨著新一輪工業化改革浪潮推動，各行業的電氣工程數量相對增多，通過對電氣自動化技術的配套應用，逐漸推動了電氣自動化工程在各類機電工程中的快速應用。然而，在實踐過程中，電氣自動化工程普遍存在能源消耗大、應用功能不全、信息化程度較低的問題，由此降低了電氣自動化工程的應用效果。進入“十四五”建設時期后強調了高質量發展主題，在電氣自動化工程中擴大了對數字化技術的運用，同時增強了環境工程管理工作。因此，在這種情況下，各類電氣自動化工程實踐中需要配套實施節能設計，加快電氣自動化工程的綠色化轉型升級，推動其向著高質量目標實踐。下面先對電氣自動化工程的內容與特點做出說明。

一、電氣自動化工程概述

（一）內容電氣自動化工程包括電氣項目與自動化項目，前一個項目以電氣設備的安裝施工為主，通常與給排水、消防、空調暖通、土建、電力工程等密切關聯。后一個項目側重于調試、運行監測，以及電氣控制系統的管理。前期應用時處于半自動控制水平，近年來隨著對物聯網技術、大數據技術、云計算技術等新興智能化技術的綜合應用，已經進入了全自動控制階段。由于不同的電氣自動化工程中的應用需求存在差異，實際操作中要求對電氣自動控制系統進行研發設計，專業性要求高、操作具有一定的復雜性。通常而言，此類工程內容構成中涉及電氣設備、電力電纜、供配電系統、中央處理系統、系統程序存儲器、電源、編程器，以及各類電路等。由于電氣自動化工程在各行業獲得了廣泛應用，因而作為一種工程類型，在實踐時需要依據招投標→研發設計→采購→施工→試運行→收尾→維保等多個流程進行規范化操作。

（二）特點

目前，電氣自動化工程的特點十分鮮明，主要集中在技術融合度高、應用范圍廣、智能化應用三大方面。以技術融合度高為例，此類工程實施過程中，一般會用到機電一體化裝置、計算機控制技術、網絡信息控制技術、電力電子技術等，而且始終處于融合應用狀態。以應用范圍廣為例，在日常生活中的家居智能化管理、工業生活中的智能化生產中，均離不開此類工程。實踐中已經推廣應用到了農業、工業、服務業三大產業結構下的各行業諸領域。以智能化應用為例，在傳統的單片機基礎理論與工業PLC控制理論基礎上，增加了數據庫建設與信息化管理，而且應用大數據技術后建立了數據中心，可實現高度集成的一體化監測管理。隨著對云計算技術的融合應用，部分工業企業中創建了虛擬數據中心，并且利用第三方云安全防護服務，推動了電氣自動化工程的云端化、智能化應用。

二、節能設計技術在電氣自動化工程中的應用原則

節能設計以綠色化理念為核心，配套設置有設計制度規范條例，評估考核指標，以及各類節能技術等，適用于高質量發展階段電氣自動化工程的綠色化轉型升級。從實踐經驗看，應用時通常預設了安全性、環保性、經濟性等主要原則，分述如下：

（一）安全性原則在電氣自動化工程中應用節能設計技術，以原有系統為條件，首先要求保障其設計方案的安全性。具體而言，此類工程的生產建設中需要通過人的參與完成，工程投入運行后是為人而服務，在這種主體與客體的相互關聯狀態下，無論電氣工程發生故障，還是運維管理時因故障導致安全事故并引發人員傷亡，均會產生一系列后果，不利于社會和諧發展。因而，在生產建設與運維管理中，要求遵循安全性原則開展節能設計活動。

（二）環保性原則電氣自動化工程能耗大、功能不全、信息化水平低，是當前此類工程面臨的現實問題，要解決此類問題，并不能一蹴而就，也難于通過專項治理達到系統控制目標。我國提出生態文明思想、高質量發展主題、“雙碳”目標后，為其在深度層面提供了理論依據，在廣度層面增強了推廣應用范圍，在精度層面制定了明確的國家立法與節能標準。在這種情況下，需要電氣自動化工程節能設計人員，緊扣環保大方向預設環保性原則，結合環境管理、材料質量、工藝技術等，落實該原則并實現降能耗、減碳排放量，以及防治污染的多重目標。

（三）經濟性原則節能設計技術應用于電氣自動化工程時，如果節能設計方案的資源投入過大且存在應用效率較低，并不能在可承受范圍內擴增可營利空間，就會出現得不償失的現象，這時此類工程的應用主體（包括企事業單位、社會化組織、個人等）往往選擇放棄其方案。因而，在實踐時，節能設計人員需要充分考慮設計時的經濟性原則，包括方案實踐中的資源投入經濟性，以及實踐后的應用經濟性。從當前節能設計需求看，這種經濟性原則涵蓋了經濟效益、社會效益，以及生態效益，要求設計人員在該原則指導下，擴展經濟性原則的應用范圍，并使節能設計方案促進綜合效益產出。

三、節能設計技術在電氣自動化工程中的具體應用

以某工業企業照明系統的節能設計為例，原方案如下：（1）功率密度值：8.35W/m；（2）桌面實測照度：155lx；（3）桌面照度維持值：無；（4）黑板實測照度：182lx；（5）黑板照度維持值：無；（6）100lx能耗量：5.39W/m/100lx。根據現行國家標準要求（如表1），不能達到節能要求，因此需要對其進行節能設計優化，根據照度數據看，需要進行系統性優化，包括配電系統、變壓器、應用效率、設備損耗等多項內容。分述如表1。

（一）以配電系統優化為例首先，在節能設計理念下，增強對配電系統的硬件與軟件優化。以硬件優化為例，在配電系統中加裝傳感器監測、采集運行數據。同時，通過設置執行器，使其執行電氣自動化控制系統發布的命令。為了保障硬件的有效應用，把配電系統現用的信息管理平臺與電氣自動化控制平臺進行通信關聯，具體操作時選擇光纖與無線網絡連接。從而形成以感知層→終端處理單元→傳輸層→安全訪問認證→存儲與應用層→應用管理層的智能架構，確保配電系統處于實時監測與可控制狀態（如圖1）。需要說明的是，在導線選擇、通信導線選擇時，應遵循安全性原則

（二）以變壓器選取為例變壓器是該工業企業電氣自動化工程中的重要組成部分，通過它才能完成電力、電池、電流、電壓方面的轉換。從節能設計技術應用方面看，確定了硅鋼片、銅片類材料，可以較好地降低能耗。考慮到轉換器使用時，要擴大無人操作方式的智能化水平并減少其能耗，設計人員選擇了銅材料代替了原有材料。在變壓器接線方式方面，為了規避過度使用的問題，合理延長其使用壽命，設計人員對原有線路進行了接線優化。另外，在數量與容量控制方面，結合該工業企業生產制造與照明系統的全面應用最大負荷，預留了20%空間并將其分配至后續應用。由于該工業企業配置了兩臺變壓器，原來以獨立應用為主，節能設計時將其進行了關聯使用，可以保障高電力運行狀態下的安全穩定性。另外，電壓不平衡的狀態下容易導致變壓器損壞，在增加額定電流均衡性的基礎上，為其配套設計了電壓管理方案，用于預防此類危害。

（三）以電能裝置優選為例在該工業企業的電氣自動化工程中電能裝置均以具有自動化功能的裝置為主，為了提升其自動化水平，增強智能化運行效果。對其中的無功補償裝置、電阻器等進行了優化，并且融合應用了有源濾波器，以此降低電能裝置運行過程中本身產生的電磁噪聲問題，以及來自強電系統的電磁干擾。分述如下：

1.以無功補償裝置為例，當出現無功功率時，會減小電氣自動化控制系統中的容量空間，從而引起內部線路質變風險。節能設計人員根據最穩定運行狀態目標，選擇了無功補償裝置，并在該目標下將其功率控制在0.9以上。為了使裝置電壓容量、諧波率與其裝置規格要求趨于一致，對其進行了并聯安裝。

2.以電阻器為例，在電氣自動化工程中會直接對能源損耗指數量化指標產生影響，為了降低其影響，設計人員根據其需求選擇了與該工業企業400kVA配電變壓器補償裝置運行記錄相適用的電阻器（如表2），減少了短路電流的發生率，而且在電阻器阻值控制控制方面，配套應用了低溫電阻材料，結合對橫截面與厚度的綜合分析，將阻值控制到適度范圍，預防因阻值過大造成的功率增加問題，從而起到了較好的能耗控制效果。

3.為了降低來自外部與裝置本身的電磁噪聲，節能設計人員為其增加了有源濾波器，將其配置到配電柜之后，不僅減少了電磁噪聲污染與干擾，也有效降低了因信號干擾對整個工程運行中的故障發生率。（四）以設備損耗控制為例該工業企業電氣自動化工程中應用節能設計時，引入了PLC控制理念，并且根據原有數據庫增加了對大數據技術的應用。形成了數據采集→數據清洗→數據存儲→數據提取→數據分析→生成數據報表→應用報表的數據處理流程，其中數據分析過程中，具有信息編碼、分類、存儲、更新功能，可以將分析后的數據存儲實時數據庫與歷史數據庫。將傳感器安裝到照明設備后，可以對其損耗進行監測與管理，較好的控制了損耗，延長了其使用壽命。根據系統節能計算結果看，與原方案比較，既減少了35%經濟投入，其中對于LED、熒光燈、鎮流器、納燈的使用中，其綜合能耗降低到了原來的10%。

四、結語

總之，在現代工業生產與日常生活中，電氣設備的使用數量較大，為了使其實現高效、安全應用，需要配套應用電氣自動化技術。但是，在實踐中發現電氣自動化工程應用時存在能源大、功能不全、信息控制水平低等實際問題。因而在新時期高質量發展階段需要增強節能設計技術的應用。通過以上初步分析可以看出，電氣自動化工程內容多、特點鮮明，在此類工程中應用節能設計技術時，需要遵循安全性、環保性、經濟性原則。進入具體應用階段，則應根據實際的電氣自動化工程各系統的構成，精準分析其中存在的問題及可優化條件，再結合上述原則選擇合理的節能設計技術，保證其節能優化后的應用效果。

作者:程敏 單位:合力光橋智慧科技（北京）有限公司

建筑電氣設計研究3

1引言

隨著我國城市化建設戰略不斷推進，高層和超高層建筑日益增多，人們相對于日常生活需求及其品質要求越來越高。在建筑工程整個體系中，建筑電氣系統是核心技術之一，它主要包括建筑供配電，日常照明、動力設備、辦公和管理自動化等相關內容。隨著建筑電氣系統的規模越來越大，結構也愈加復雜，各個子系統之間的相互聯系也愈加緊密，但也導致建筑電氣智能化的故障發生率相應增加。根據相關文獻表明，建筑電氣故障診斷技術已在機械、電力系統等領域發展較為成熟，但是在建筑電氣領域其智能化檢測系統的應用還處于萌芽階段，其主要是依靠人工來查找故障原因[1]。因此，在建筑電氣智能化領域中，對于如何利用現代信息技術來保證電氣系統的穩定性及可靠性提出了更高的要求。

2建筑電氣系統常見的故障

在現代建筑工程中，電氣系統是其重要的組成部分之一，在建筑電氣系統出現故障時，往往會對人們的生命財產安全造成較大的安全隱患，因而對建筑電氣智能化系統進行故障檢測工作非常必要。建筑電氣系統發生故障的原因有很多，例如：短路、斷路、接地、電子元件損壞等常見問題。在建筑電氣系統故障原因的種類中，電氣線路故障、防雷系統故障、電子元件故障、照明系統故障較為常見，若建筑物中其中一種或多種故障發生時，將會對建筑物內人員的生命財產安全帶來威脅，因此，在對建筑中電氣系統進行故障檢測時，相關人員需要利用先進智能的故障檢測方法，進而保證建筑物電氣系統的整體安全，如電氣線路故障、防雷系統故障、電子元件故障和照明系統故障等各種檢測方法[2-3]。

2.1電氣系統故障的信號檢測方法在對建筑物的電氣系統進行故障檢測的過程中，采用信號檢測方法是通過對電氣系統的時域和頻域等特征進行具體故障分析的方法。建筑電氣系統故障采用信號檢測的方法時，不需對其建立數學模型，這樣可以降低故障檢測的復雜程度，但是，在減少工作人員的工作難度時，電氣系統故障信號檢測方法的檢測精準度也相應降低，因而建筑電氣系統故障信號檢測方法多數用于電氣系統的前期判斷，或是較為常見的電氣系統故障中，其本質是通過信號的模態和小波變換法進行故障檢測。

2.2電氣系統故障的解析模型檢測方法在對建筑物的電氣系統進行故障檢測的過程中，采用解析模型的檢測方法是對電氣系統建立數學模型進行故障檢測的。建筑電氣系統故障檢測采用解析模型的檢測方法可以有效對電氣系統中的未知故障進行檢測，并且其故障敏感性較高，但是解析模型的檢測方法需要建立數學模型才能對電氣系統進行故障檢測，這使得解析模型的故障檢測方法局限性較高。因此，在建筑電氣系統故障檢測中采用解析模型的檢測方法，其本質是利用參數估計、狀態估計、空間等價的方法進行故障的檢測。

2.3基于知識的電氣系統故障檢測方法在對建筑物的電氣系統進行故障檢測的過程中，采用基于知識的電氣系統故障檢測方法是目前先進的檢測方法，它是根據相關權威專家的實踐經驗，使用知識系統不斷更新故障檢測庫的手段，并且此檢測方法具備不斷學習功能，因此能進一步提高電氣系統故障檢測準確性，推動建筑電氣智能化系統的不斷發展。

3建筑電氣系統的應用

3.1建筑電氣仿真平臺故障診斷原理建筑電氣系統的故障檢測本質是根據故障集的映射，包括故障發生時征兆的提取和故障狀態的識別，由于建筑電氣故障發生的種類較多，且具有不確定性較大，因而以建筑電氣系統故障仿真平臺為基礎，對建筑電氣系統中常見的故障原因進行分析研究。例如：接地系統故障、絕緣系統故障、配電系統故障等，依照各種故障的檢測目的，進而選取最佳工作狀態的信號（電壓、電流或電阻）進行檢測，之后在配電線關鍵回路安裝傳感器，利用先進信息技術手段進行數據采集，對電氣系統的故障信號進行記錄，收集故障特征信號并進行信息處理，再將處理后的數據傳輸故障檢測算法，通過檢測手段后輸出故障類型和故障具體位置，并提示報警信息，進而提出相應問題的具體解決措施。

3.2建筑電氣工程施工管理在進行建筑電氣工程的施工過程中，必須將相關人員的生命安全放在第一位，以預防為主，并針對其制定一套有效的安全措施，同時對施工人員進行安全技術培訓，并保證各個相應的技術崗位持證上崗，且派遣專業人員進行現場監督指導工作。另外，需要制定用電安全技術的特定編制，建立相應的技術檔案，在向專業電工及各類用電人員進行相應培訓時，應向其介紹安全用電技術的示意圖和注意事項，并在資料上履行簽字手續，保證建筑電氣系統的安全性，禁止出現非專業人員隨意施工的現象，盡量避免建筑電氣安全事故的發生。

3.3電氣工程事故檢測在建筑電氣工程中，利用先進的智能化技術，可以保證設備的誤差最小，傳統都是采用人工方式進行電氣系統檢測的，不僅大量浪費了人力資源，還造成了大量的材料浪費，且檢查的精準性較低，留下了一定的安全隱患。在建筑電氣系統的日常故障維修中，由于相關技術人員的專業水平較低且實踐經驗不足，導致檢測結果的準確性受到影響，嚴重時甚至危害人們的生命安全。建筑電氣系統增添智能化技術非常重要，可以提高故障檢測的精準性，且計算機系統可以用于程序處理，因此，應將建筑電氣系統智能化技術作為基礎，在電氣工程的實際工作狀態與設定狀態不相符時，自動啟動報警裝置，及時向相關人員傳遞警報信息，便于能及時解決相應問題。此外，建筑電氣智能化技術不僅可以用于故障檢測，還可以將其數據傳輸至計算機系統上進行具體分析，為電氣系統提供保證。

3.4施工控制智能化建筑電氣系統施工過程中，需要將施工進度、風險管理、施工質量融入電氣系統中，主要通過以下幾點進行開展：①在進行施工前，應先對工程的實際情況進行調查研究，保證工程布控的合理性，并以此為基礎建立相應的機制；②對電氣系統設備進行安裝、調試，保證工作的順利進行；③對其進行技術驗收時，要嚴格依照相應安全等級進行驗收，保證電氣系統施工的質量；④對配電箱、發電機、變壓器等重點設備進行相應控制，并制定具體的施工時間，之后對其進行微調修繕。此外，電氣工程的施工規模較大，施工中不可避免出現突變，進而需要智能技術以計算機系統為基礎進行分析，盡可能避免電氣系統故障的發生。

3.5電氣智能化布線在建筑電氣工程的施工中，為了進一步提高安全防護等系統的工作效果，保證各個系統的有序進行，進而在電氣系統的施工中更加關注電氣布線施工，為電氣設備智能化提供技術支持。為了保證此效果的實現，電氣布線應按照定位-開槽布線-封槽的順序進行，且相關施工人員需要嚴格按照施工方案內容進行暗盒標記，保證標記點與開關插座的差距不能超過10mm。施工結束后，相關人員需要嚴格檢查線路是否出現斷路現象，若出現斷路現象及時解決，保證電氣系統的工作性能。

4建筑電氣故障檢測發展前景

4.1電氣系統故障檢測研究目前，我國建筑電氣系統故障檢測還處于初步發展階段，建筑電氣系統故障檢測研究方法尚未成熟。相對于新的故障檢測方法研究，例如：基于人工智能的方法解決電氣故障的研究仍具有很大的開發潛力，進而研究出有效的、高效的、可靠的故障檢測方法，并應用于實際案例中。例如：深度殘差收縮網絡的應用，它將軟閾值轉化為非線性層而引入到深度殘差網絡結構中，由于電氣故障種類較多，此方法能有效提取故障的特征值，提高電氣系統故障檢測的準確率。

4.2電氣系統新型故障檢測方法研究目前，我國屬于大數據發展階段，電氣系統故障采用多模態數據融合技術應用愈加廣泛，可以有效的提高電氣故障的精準度。多模態數據融合描述了跨不同模式來自多個渠道的各種數據的過程，主要是為了產生更多可用的信息。在建筑電氣系統故障時，某些狀態會發生相應改變，這是通過利用傳感器探測設備，從電氣系統中提取某些特征信息，并將其進行融合傳輸至系統中心，之后信息融合中心對各種特征信息進行分析處理，最終做出故障決策。

4.3建筑電氣系統故障檢測的實際應用我國電氣系統故障檢測的實際應用還不成熟，現有多數檢測方法是利用模擬數據或試驗數據進行檢測的，且人工智能算法的檢測方法的應用僅限于局部構件，如洗衣機等小型設備，距離整體人工智能化仍具有一段距離。此外，電氣系統多種故障可能出現同時發生的現象，即使發生率較低，如若發生將會產生非常嚴重的后果，因此，相關人員應重視此類問題。目前已知的特征信息很難應用到實際工程中，且在實際應用中具有一定的局限性，如計算量較大、故障類型較多等問題，因而如何將模擬數據應用到實際工程是一個重要的研究方向。

4.4電氣系統檢測參數調整建筑電氣系統故障檢測采用解析模型的方法時，通過對已建立的模型進行參數調整并優化，進而保證所得數據的最優性，但目前仍缺乏可靠的方法來調整模型參數，并且模型在電氣系統故障檢測中是否具有接受能力尚未了解。在電氣系統建立精準的數學模型較為困難，且參數種類較為復雜，因而對建筑電氣系統故障的數學模型及參數優化開發是一個重要發展方向。

4.5建筑電氣故障數據完善在建筑電氣系統故障的檢測中，對故障信息數據的收集及測試較為困難，局限性較大，并且相應特征信息不能全覆蓋，在已有的故障特征信息中，可能會出現重復信息，無法區分其數據的優越性。因此，解決外界環境溫度、濕度等會完善相應數據，數據收集時也會較為煩瑣，進而完善數據系統以便于電氣系統故障的檢測也是一個重要課題。

5結語

綜上所述，建筑電氣系統故障的檢測方法未來將以智能技術為主，但目前仍處于起步階段。本文通過對信號檢測、解析模型和基于知識檢測方法進行研究，相應介紹其相對的優點及其局限性，最后概述了建筑電氣系統故障檢測方法的未來前景，是一種較為長遠的規劃，符合當代社會的發展需求，進一步推動建筑智能化的發展，提高建筑物的科學性。

參考文獻

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作者:崔小飛 羅磊 白青松 單位:中國建筑第二工程局有限公司