建筑電氣系統故障診斷方法研究

孫晟昊

摘要：我國是人口大國，隨著我國不斷推進城市化進程，更多的農村人口涌向城市，導致建筑物的規模在不斷加大。近年來的報道中經常出現建筑電氣系統故障導致的事故，給人們的生命財產安全造成了很大隱患，我國對建筑系統故障診斷技術還不夠成熟，大部分故障診斷都需要人工完成，所以我們要不斷加強在建筑電氣系統故障診斷方面的研究，找到更加先進的電氣系統故障診斷的方法，推動我國電氣領域的不斷發展。本文分析了我國電氣系統故障診斷的現狀和原理，具體提出電氣系統故障診斷的方法，以期能夠讓我國的電氣系統故障診斷行業得到更好的發展。

關鍵詞：建筑;電氣系統;故障診斷;方法

引言：

當前我國電氣系統故障頻率越來越高，電氣故障給樓內居民的生命財產安全造成了重大影響。在建筑物中，電氣系統是核心技術之一，與建筑物內的照明、供電等息息相關。隨著建筑物規模的不斷增大，電氣設備的結構和功能更加多樣化，對應的故障種類以及故障發生的概率也在增加。建筑電氣系統故障診斷在我國發展處于萌芽階段，已經不能滿足建筑物內居民對于電氣系統穩定性和安全性的要求，所以需要我們利用現代技術讓電氣系統故障診斷工作變得更加有效。

一、建筑電氣系統故障診斷現狀

我國在機械、航天等領域也都使用了電氣系統故障檢測，且發展較為成熟，但是在建筑電氣系統故障診斷領域仍處于發展初期，科學技術手段較為落后，大部分都是依賴于人工進行故障檢測，人力物力造成損失但是診斷的準確性還不能得到保障，檢測的準確性并不能保障。電氣領域的人才有時更愿意進入航天機械這樣的行業做更有挑戰性的電氣系統故障診斷工作，然而建筑電氣系統的電壓相對其他行業較低，出現危險的幾率也比較小，所以這個行業在之前并沒有引起足夠的重視。

建筑電氣的使用人是建筑物內的居民，所以系統運行離不開人的操作，許多住戶并沒有考慮到電氣設備的安全性和建筑物內其他居民的生命財產安全，建筑物電氣系統的故障檢修方法需要相關部門重視并深入研究。

電力系統與建筑電氣系統故障診斷上存在許多相似點，所以可以借鑒電力系統中的相關知識。當前電力系統故障檢測中仍然存在許多問題，需要找到更加合適其本身運作的診斷方法。

二、建筑電氣系統故障診斷原理

建筑電氣系統故障檢測實際上就是在電氣系統發生故障之后對故障類型進行確認，電氣系統可能發生的故障類型多種多樣，首先要求電氣系統能夠在發生故障時對自身的故障類型進行甄別，在診斷過后使用不同的信號來表達不同的故障類型，最后通過對于信號的收集處理后確定故障發生的位置并發出警報。

建筑電氣故障種類非常多，每一種故障類型都存在巨大的安全隱患，對建筑物內居民的生命財產安全造成影響，主要的電氣故障類型可以分為：線路故障、照明故障、動力系統故障以及雷電接地系統故障等。

線路故障一種是環境、混線或者接地事故導致的，還有一種是由于絕緣擊穿等導致的電纜故障。照明故障的主要原因一般都是短路或者漏電等造成的。二電氣動力故障一般是由于變壓器的老化或者電路的溫度過高致使電阻過大引起的。防雷接地系統故障一是在雷電天氣，雷電產生的強電流通過建筑物導向大地，從而產生故障。

三、建筑電氣系統故障診斷方法

1.基于小樣本SVN的故障診斷

現代科技能夠讓機器記憶并且學習相關數據，可以對機器進行樣本訓練來獲得系統輸入輸出之間的特殊聯系。在建筑電氣系統中，電氣系統出現的故障時隨機的難以預測的，及時準確獲得電氣系統故障發生的位置具有一定的困難。對于大多數電氣系統來說，樣本數據恰好發生的概率是非常渺小的，所以以支持向量機作為建筑電氣系統的診斷算法能夠在小樣本的情況下很有效的做到分類推廣的目的。

2.基于信號的處理方法

電氣系統故障診斷中對于系統發出的故障信號處理也是一種常用的診斷方法。信號處理要求相關人員非常熟悉故障發生的原理以及相應的解決方案，這樣才能通過信號做出有效的診斷判斷和處理。有多年診斷經驗的工作人員發現基于信號的處理方法就是利用被測量的信號獲取整個電氣系統的時域特征，這樣大大提高了電氣系統故障診斷的準確性。基于信號的處理方法環節較少且比較輕松但是工作人員診斷中可能出現片面性，所以一定要全方位的考慮從而保證診斷的準確無誤。

3.基于壓縮感知的故障診斷

壓縮感知是近年來提出的新的方法，主要是假設信號極處于疏松狀態下，地位觀測信號就能夠恢復原始信號，能夠對信號進行有效分類并且彌補小樣本故障診斷的不足之處。

4.建立故障仿真平臺

不同的建筑類型中電氣系統會有不同的功能，建筑物規模越龐大，電氣系統也會更加龐大和復雜。故障仿真平臺對于保證針對結果的準確性具有重要的意義。一般情況下使用50Hz的交變電流，220V的電壓。且為了保障弱點保護板一直能夠在正常狀態下工作要求變壓器有15V的直流電力輸出。強電系統是仿真平臺的主體部分，系統根據面板上的22個開關閉合情況對應著強電系統中可能出現的四大故障，斷開認為系統在平穩運行，閉合說明系統相應的部位出現了故障，弱點保護板對強電系統的單向和三向的系統進行保護。

結語：

綜上所述，隨著建筑電氣系統故障造成的事故數量不斷增加，國家和相關部門對于建筑電氣系統故障檢測的重視程度也在不斷提高。建筑物規模的增加建筑物內的人員數量也在不斷提升，保障人們的生命財產安全是建筑電氣故障檢測所具有的重要意義，當前社會的發展與人們的生活水平不斷提升，為了讓電氣系統運行的安全性和穩定性也能夠與時俱進，需要明確當前建筑電氣故障檢測的現狀并運用先進合理的電氣故障檢測方法，讓建筑物內的電氣系統更加安全可靠滿足居民的用電需求，能夠推動我國電氣故障檢測領域趨于成熟并持續發展。

參考文獻：

[1]王亞慧，張龍，韓寧. 建筑電氣系統故障診斷方法研究[J]. 計算機仿真，2014（02）：436-440.

[2]高建偉. 建筑電氣系統故障診斷方法探討[J]. 電工技術：理論與實踐，2015.

[3]薛冰心. 建筑電氣系統故障診斷方法研究[J]. 自然科學（全文版）：00284-00284.

[4]劉亞妮. 建筑電氣系統故障診斷方法探討[J]. 華東科技（綜合），2018（8）：85-85.

[5]楊志紅. 建筑電氣系統故障診斷方法研究[J]. 工程技術（全文版）：00176-00176.