建筑電氣系統故障診斷方法研究

周凱

摘 要：近年來，城市化步伐逐漸加快，城市建筑不斷增多，建筑行業發展迅速，然而在系統安全、系統構建方面還存在一些問題，亟須診斷與改善。同時，電氣系統還具備復雜性、細節方面存在的問題，就可能導致整個系統癱瘓甚至毀壞，可見電氣系統在診斷處理方面的重要性。目前存在的問題主要有診斷方法不能緊跟時代變化，對故障的診斷分析不到位，當前所用的診斷方法還是以人工診斷為主，診斷效率低，不能滿足新時代建筑電氣發展的需求。

關鍵詞：建筑電氣系統;故障診斷;電氣故障

電能已成為人類最重要的能源之一，建筑電氣系統在保障人們日常生產生活方面發揮著重要作用。伴隨著用電量大幅度增加，電氣火災作為一種主要災害類型，給人民的生命和財產造成的損失也與日俱增。當電氣火災故障發生后，探測器雖然能夠感知故障現象的存在，但不能準確提供故障的位置信息，很大程度上延誤了電氣故障處置時機，可能導致事故升級。

目前電氣故障定位研究主要集中于高壓電力系統輸電線纜，而在建筑電氣系統的方面故障定位研究還較少，建筑電氣系統的故障定位主要依靠人工排查來實現，對于短路，由于故障現象明顯很容易排查，而諸如接觸不良、過載、斷相、漏電等電氣故障，隱蔽性較強，很難及時發現并排除，電氣火災隱患將長期存在，很容易引發電氣火災事故。

1.電氣系統應用優勢

建筑設備電氣系統具有典型的綜合性特征，其中融合了多種技術，涉及到計算機、機電一體化、電力電子技術等諸多自動化技術，需要聯合應用電磁感應定律、電路知識等，實現設備自動化控制和管理，提升建筑產品自動化水平。通過將自動化技術應用于建筑電氣設備中能夠自動化管理建筑結構中的各個設備，能夠自動遠程監督控制電氣設備，能夠集成化管理建筑系統，實現建筑運營成本的節約，將各項資源的利用效率提升，加強各項資源的合理配置，提升居民的日常生活工作舒適度。建筑電氣設備在自動化技術的推動下將進一步發展，促進建筑電氣朝著智能化進步。

2.建筑設備電氣系統的應用現狀

電氣工程的水平直接對建筑電氣系統的性能產生影響。當前弱電系統、供配電系統等都屬于常見且必備的建筑電氣系統。為了將建筑物的安全性和居民用電的安全性提升，需要合理做好基地系統、變壓器系統、照明系統、避雷系統等設施的安裝。我國電氣自動化工程正在發展中，當前已經有很多學者開始深入地研究電氣設備，不管是強電系統還是弱電系統的技術體系都相對完整，技術水平得到很大程度的提升，但是仍然存在諸如消耗大、電能控制效果不佳等不良問題，這不利于建筑行業以及環境的持續健康發展。建筑電氣設備在使用自動化技術后其運行能力得到進一步提升，自動化電氣設備的數據處理能力和電氣系統管理能力十分強大，依靠此優勢，未來將會進一步改進，加強融合智能化技術。當前很多高端建筑電氣設備中都已經開始推廣應用智能化處理技術，電氣自動化、計算機技術等促使電氣設備的發展前景廣闊。工作人員在控制模型建立時，對電力系統運行進行模擬，實現了系統安全穩定性的提升。相比于傳統的技術，自動化技術將進一步控制和管理設備，能夠將潛在的電氣系統故障、問題及時發現并且發出提示。有研究標識，在建筑設備中推廣應用電氣系統能夠將整體設備運行能力提升，有助于提高建筑產品的功能性，能夠滿足廣大用戶的需求，同時能夠將設備的能耗降低，其環境效益和經濟效益都不容小覷。

3建筑電氣系統診斷故障的方法

3.1建模分析

建模分析法是建立在數學理論基礎上進行建模分析，從而可以診斷出建筑電氣系統中存在的故障。在實際操作中，根據建筑電氣系統中的故障建立數學模型，再通過分析模型判斷故障類型，然后提出相應的解決措施，最終使系統正常運行。但是模型與實際偏差較大，會使其具有一定的局限性，因此在選擇時，要確保模型符合系統的特點。

3.2計算機排查

使用計算機進行排查，對線路和設備的正常工作進行實際的檢查，并制定相關考核機制。一旦機器運行數值超過了正常數值區間，就說明機器設備的工作狀況發生了改變，可能產生了一些無法察覺的故障。通過機器的首次判斷，再聯系工作人員進行具體檢查判斷與修理，以此全面地排查系統故障。利用計算機進行排查，可以縮短故障的排查時間，提高故障排查的準確性，并且可以及時發現故障所在的位置和導致故障的原因。

3.3知識判斷

知識判斷是工作人員需要熟練掌握的方法之一。與其他方法相比，知識判斷法對工作人員的專業能力和要求比較高，要求工作人員對專業知識有深刻的了解，并且知識掌握程度一定要牢固，需要工作人員既要對設備的運行狀態進行合理分析，又要選擇合適的判斷方法，從而確定系統出現問題的原因。知識診斷法對工作人員的技術和能力要求比較高，需要高效率和高質量地完成電氣設備故障檢修。由于知識判斷的方法對人才的要求比較高，企業要想更好地運用此方法，就需要進行人才培養，提升員工的工作技能，使其更好地為企業服務。

3.4信號處理診斷

該診斷方法通過信號來判斷系統的問題，包括頻率、頻數、方差等各種數據。通過對數據偏差與系統故障間的關系進行判斷，來確定系統問題所在。該判斷方法需要工作人員進行主觀判斷，并調用平時的工作經驗，對于新員工來說具有挑戰性。同時，要保證建筑電氣系統內各個環節的正確性以及信息的全面性，依靠工作人員的科學素養和長時間的工作經驗方法，結合不同情況，合理判斷出信號的問題所在，并利用器材找出故障的準確位置。此方法的精確度比較低，且要在診斷的過程中對系統所處的環境進行綜合分析，以提高診斷結果的準確性。

3.5支持向量機理論故障診斷法

支持向量機理論故障，診斷法也稱為SVM。根據使用方法的不同，分為一對一、一對多等類型。支持向量機理論故障主要采用統計學理論來加以分析判斷，是建立在風險最小化原則的基礎上，把預處理的樣本和數據分成多個部分，主要有測試和訓練集，設置好相關模型參數，通過處理得到相關的模型數據信息。分析相關信息數據之后，利用模型來判斷測試集，最后判斷出電氣系統所出現的故障。這種診斷方法實用性較強，可適用于大多數電氣系統的故障判斷。

4結束語

以目前的實際需求來說，對建筑電氣系統的故障分析不能只依靠過去已存在的實際經驗，更多應該尋求新的診斷方法，以科學縝密的思考態度判斷問題、診斷故障，以防止災難的發生。在目前可實行的診斷方法中，電子科技診斷是較為穩定與科學的方法，在問題出現前，綜合運用多種方法，消除可能導致故障的不利因素，出現故障問題后，透過現象看本質，深入發掘分析其成因，合理將診斷結果作為解決問題的依據。從安全性、可靠性層面確保系統的正常運行。

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