智能化住宅电气在建筑中的应用新探

相晓亮

（中核新能核工业工程有限责任公司）

1 智能化技术和建筑电气工程

1.1 智能化技术

智能化技术是一种以计算机编程语言技术为基础，可有效提高设备精确度、效率和协调控制能力的技术。该技术可以将人工智能方面的理论和计算机技术有机结合起来，形成一种新型的科学技术，其中包含了计算机技术、机密传感技术和GPS定位技术等。目前，智能化技术主要在信息收集、图文识别以及信息数据分析中应用。智能化技术应用到建筑电气工程的自动化控制系统中，首先，简化了电气工程自动化模型，从而有效提高自动化控制的精确度；其次，实现智能化自动控制后，可对安全问题进行及时报警和处理，降低事故发生的概率，使电气工程相关设备在短时间内恢复正常，提高系统的稳定性，提升系统控制的效率和质量。此外，智能化技术具有一致性特点，故而可以确保电气工程系统对数据的合理评估。

1.2 建筑电气工程

建筑工程项目中包含排水工程、生活供电、信息通信、照明系统和安全防护等内容。建筑电气指的是一种囊括控制技术、信息技术、电工技术和电子技术，为保证建筑整体安全、稳定的建筑技术之一。在建筑电气工程施工中，主要包括建筑电柜、控制设备的安装；电缆的安装；变压器等动力设备的安装和调试；接地、照明和母线导管等线路的安装；最后对整体设施综合检测。随着人们生活水平的提高，人们对建筑实用性和美观性的要求不断提高，所以，在建筑电气工程设计中也提出了优化方面的要求。当前的智能化技术是现代科学技术发展的重点，在建筑电气工程中的应用有利于提高建筑电气工程施工建设的效果，从而提升整个建筑电气工程的质量。

2 智能化技术在建筑电气工程系统中的设计思路

2.1 集中监控设计

在电气工程控制系统设计中应用集中监控设计的思想，主要基于以下几点原因：

①集中监控系统不受其他外在条件的限制，所以可发挥的余地较大，在运行维护中利用该系统可以简化操作流程，减少工作量且提高工作效率；

②集中化监控设计相对简单，在运行时不但可以实现多种集中化管理，而且还能实现系统中所有改革的部分功能。但是集中监控设计中监控的对象设备增加，主机的运行速度会降低，还可能因为设备所需电缆的增加而使投资成本增加。

2.2 远程监控式设计

远程监控设计主要的作用是降低对电缆数量的需求，而且在其设计和安装过程中操作简单，不但能提高安装的效率和质量，而且还能降低安装成本费用，保证施工的效率和安全。从整体上来看，远程监控设计比集中监控设计具有明显的优点，其可靠性和安全性都有所提升。由于设计时容易受外界因素的影响，因此，该设计理念目前主要在小型电气工程中应用，不太适合用于大型复杂的电气工程中。

2.3 现场总线式设计

该设计理念其实是智能化控制系统设计在电气工程中的一种设计应用，针对性较强。在实际电气工程中可以结合具体工程的实际间隔时间和功能进行设计。现场总线设计的优势是能利用智能化控制系统降低对隔离设备、模拟量以及端子柜等的应用，减少电缆的使用量，因此，可以有效减少工程设计的投资成本[1]。

3 住宅建筑电气工程系统设计原则

3.1 满足建筑物使用需求

住宅建筑主要的功能是供居民居住，所以，电气的设计必须要达到使人们生活、工作舒适，情绪良好，工作效率提高的效果。在建筑电气设计中建筑要有正常的温度和照明供应，在不同使用场合下各电气设备需要保证正常运行所需要的电能。

3.2 符合节能环保要求

在住宅建筑工程施工设计中，在设计阶段就需要结合节能环保的要求以及工程实际情况对各设计方案中的相关数据进行计算分析，使各技术指标达到设计要求，并不断优化设计方案，使电气工程的实际施工可以达到降低施工成本、节能环保的效果。

3.3 符合经济实用性要求

在住宅建筑电气工程系统设计中，必须结合具体工程的实际情况确定设计方案。一方面要考虑节能环保的要求，另一方面要确保达到经济实用的要求，也就是不能为了实现节能而过多地浪费投资。另外，还需要保证建筑物本身的功能，住宅建筑必须要有实用性的特点，能满足居民的生活实用需求，比如，需要保证建筑物整体温度、显色等方面的技术指标。

3.4 满足安全性要求

在整个住宅建筑电气工程的设计和施工中，必须要合理选择电气施工线路，保证线路的绝缘性，保证设备的安全安装和使用。此外，可以使用防静电、防火灾等安全防护技术和措施，从而保证住宅建筑电气工程系统的正常运行[2]。

4 智能化技术在住宅建筑电气工程中的具体应用

4.1 实现对电气自动化的智能化控制

为提高电气工程的运行效率，目前，在实际电气工程运行中可采用PLC智能控制技术来优化电气工程运行。该技术是在传统控制器的基础上，对电器元件的一种有效控制，其优点是可通过实时监控设备获得的相关信息数据对整个系统进行自动化调节，从而保证电气工程运行的安全和稳定。另外，将智能化控制系统应用在电气自动化设计中，可通过模拟仿真软件生成电气工程运行流程，绘制电路图，将抽象的数据变成直观的图形或模型，这样技术管理人员能直观地观察其运行过程，及时发现电气工程运行中存在的问题。通过人机界面的优化实现对电气工程运行的自动化控制，从而为以后的工作奠定良好的基础。

4.2 实现对电气自动化控制的优化设计

为了有效提高电气工程发展速度，促进电气行业的健康发展，必须对电气自动化控制进行优化设计。首先，设计人员必须清楚和掌握各种专业理论知识和技术，如电气工程相关专业知识、计算机知识。其次，设计人员想要实现对电气自动化控制的优化设计必须要有大量的工作经验，这就需要在实践中不断吸取教训和学习经验。同时，还要结合具体工程、具体情况选择适当的技术手段和相关设备，这样才能保证自动化控制系统的科学合理性。现阶段，为进一步提高电气工程自动化控制系统设计的创造性，已经开始使用人工智能等智能化技术，采用遗传算法来实现对自动化控制系统的优化设计。智能化技术的应用可以有效控制材料、设备和资源等的使用，从而可减少自动化控制系统设计的成本，同时，还能实现远程实时控制，保障电气工程的安全稳定，最终提高自动化控制系统设计和运行的效率和效果。

4.3 实现对电气工程自动化控制系统的故障判断

电气工程自动化控制系统设计和运行中，由于电气工程本身的复杂性和设计施工难度，不可避免地会受到外界因素的影响，如天气、气候以及环境等，这些因素可能会对电气设备运行的稳定性造成影响，甚至会影响设备的性能，造成设备故障。为及时发现和解决故障，可利用智能化技术实现对不同类型故障的分析和判断，同时，选择恰当的处理方式解决故障问题。在应用智能化技术时，可采用分段方式来分析电气工程相关设备出现故障的具体位置，然后结合参数的变化分析故障发生的类型和原因。为保证所有自动化电气设备运行的安全和效率，需要开展定期的设备检修工作，而对设备的检修工程任务量重且繁杂。因此，在设备检修中也能采用智能化技术实现针对性设备的检查和维护保养。一方面可保证设备的安全和稳定，另一方面还能及时发现、判断和分析故障，做好设备维修和保养工作。在保证工作效率和质量的基础上，有效减少劳动力的输出，降低工程运行的实际成本[3]。

5 智能化技术在住宅建筑电气工程应用中存在的问题和发展方向

智能化技术在建筑电气工程的智能化自动控制、设施优化设计以及系统故障检测中得到了一定应用，然而在实际应用中还存在以下几方面问题：①从当前发展情况来看，建筑电气工程的智能化水平比较低，甚至有的地方对智能化的应用还停留在理论层面，应用实践和应用创新程度有待提高。②在应用领域和应用范围上比较局限，目前，智能化建筑电气工程主要应用在一些电气设备的发动机上，还未在整个电气工程中全面实现智能化。针对这些问题，智能化技术在未来建筑电气工程中的应用，一方面是要不断扩大在建筑电气工程中的应用范围和深度，和其他建筑电气技术结合起来，提高建筑电气工程的智能化水平。另一方面是要不断开展应用实践和应用创新，将理论和实践更加紧密地联系起来，从而推动建筑电气工程智能化的整体发展。

6 结语

综上所述，在住宅建筑电气工程中应用智能化技术，既能提高建筑电气工程的施工效率和使用质量，同时，可以推动建筑电气工程智能化的发展，提高整个建筑工程项目的质量。现阶段，智能化技术在建筑电气自动化控制、电气故障检测和优化设计等方面得到了一定的应用。在未来还需要更多的应用实践和应用创新，旨在从整体上推动建筑电气工程智能化发展，打造智能化建筑。