基于建筑电气工程自动化和智能化技术探究

基于建筑电气工程自动化和智能化技术探究

王浩

广州奕博石油化工工程设计有限责任公司 广东省510000

摘要：在信息化时代的飞速发展中推动各个领域不断进步，而在这一过程中电气工程也得以飞速发展。建筑行业变得更加智能化，通过自我感知、自我学习、自我优化，实现更加高效、舒适、安全的生活环境。自动化和智能化技术则是实现这一目标的关键手段。自动化技术主要通过各种传感器和执行器，实现建筑的自我感知和自我调整。智能化技术则通过人工智能、大数据分析等技术，实现建筑的自我学习和自我优化。文中主要基于建筑电气工程及自动化和智能化技术进行探究。

关键词：建筑电气工程；工程自动化；工程智能化

引言

当前全世界都在对节约能源的制度上不断优化，对于能源的运用非常重视。我国各项能源分布不均以及能源短缺，对于建筑工程行业来说，能耗更是需要重点改善的问题。我国对建筑节能技术的重视不足，导致建筑工程过度消耗能源，因此，在建筑电气的能源使用中，应加强能源管理。建筑电气智能化应用的节能技术大大改善了完工后业主使用能源的浪费问题，在节约能源中有着极其重要的作用。

1电气工程自动化控制的基本原理

电气工程自动化控制的基本原理源于控制理论、电路理论和信息技术等多学科知识的融合和创新应用。其本质是通过先进的传感技术、控制算法以及执行装置，对电气系统中的各种参数如电压、电流、温度、压力等进行实时监测和调节，从而实现对整个系统的自动化、智能化管理和控制，保证系统高效、可靠、稳定地运行。整个自动化控制过程一般分为三个主要环节：首先是数据采集环节，通过部署在关键位置的传感器获取系统的实时运行状态数据；其次是数据处理环节，将采集到的原始数据进行滤波、算法处理，提取出有价值的信息用于后续的控制决策；最后是控制执行环节，根据预设的控制策略和算法，生成具体的控制指令，并通过各种执行装置如可编程逻辑控制器、伺服电机等对被控系统进行反馈调节，实现期望的控制目标。

2电气工程自动化存在的主要问题

（1）一些自动化的设备由于其工作环境等原因得不到及时的维护与保养，气候、天气、温度、湿度等恶劣情况也会对自动化电气工程的工作造成一定的影响，因而在长期的使用过程中，自动化电气工程会受到一定程度的损伤。此外，目前的环保问题还会影响自动化电气工程的结构，从而使其不能有效地发挥作用。（2）在电气工程自动化设备运行中，工作人员的操作与使用都对设备的运行有很大的影响。目前的电子自动化工程在生产和应用过程中，所采用的工作原理和设计思想都比较烦琐，而自动化电气工程的操作人员若没有相关的专业知识或操作技巧，很可能在实际的工作过程中出现失误，从而导致设备的损坏。

3建筑电气工程自动化和智能化技术应用

3.1人体感应技术

人体感应技术是一种利用红外感应器自动感知人体活动的技术，将人体感应技术应用在智能照明系统中，可根据人体的活动状态、活动频次等自动调节智能照明系统的工作状态与灯光亮度，为住户夜间活动提供良好的照明环境。人体感应技术的工作原理为：人体由于体温的存在本身会对外发出红外辐射，红外感应器可及时感应与捕捉人体活动产生的红外辐射变化，利用无线通信等模块将变化信息传递给智能照明系统的控制器，由控制器综合研判人体活动情况并给出照明系统启闭状态与灯光亮度调整的指令，自动控制照明系统及其亮度等参数。相较于传统的照明系统而言，嵌入人体感应技术的智能照明系统具有自动调节、节能环保、安全便利等特性，在具体应用时应合理设计红外辐射变化感知阈值，避免误触发、灵敏度高、感应范围限制等问题。

3.2基于数据的决策支持系统提高决策效率

首先，智能化技术通过数据分析和建模，可提供丰富的数据支持。决策支持系统可以通过收集、整理和分析大量的历史数据和实时数据，如电力系统的运行数据、设备状态、能源消耗等，从而获取对电力系统运行情况的全面了解。通过数据的汇总和分析，系统生成各种统计指标、趋势分析、故障记录等信息，为决策制定提供全面的数据支持。其次，智能化决策支持系统能够基于历史数据和实时数据进行预测和模拟分析。通过利用历史数据进行数据挖掘和机器学习，系统可学习电力系统的运行规律和趋势，预测未来的运行状态和负荷需求。基于这些预测结果，决策支持系统制定最优的决策方案，如能源调度、设备维护计划等，以保证电力系统的稳定运行和高效能源利用。

3.3在工程数据采集和信息整合中的应用

在电气工程中，采用智能化技术可以有效地提高自动化系统的数据采集和信息整合的质量。为了保证电气工程能够正常运行，实现电气设备与周边设备的正常操控，必须制订相应的程序。但是，由于电气工程中存在大量繁杂的数据，使采用常规的数据采集与信息整合方法已经不能很好地适应电气工程的工作需要。通过引进智能化技术可以实现对自动化系统进行完整的数据收集、自动分析处理等工作，使整个生产流程更为平稳，并在减少人工作业负荷的情况下提升工作效率。智能化技术还可以将目前的同期资料与过去的同期资料进行比较，通过资料分析得出更加精确的结果，并且能够将总体运行状况的变动趋势展现出来，具有良好的信息整合能力。

3.4可编程逻辑控制技术（PLC）

可编程逻辑控制器（PLC）作为电气工程自动化控制系统的核心部件，其重要性不言而喻。PLC本质上是一种数字运算控制装置，通过编程的方式实现对生产过程中各种逻辑运算、顺序控制、定时控制等复杂功能的执行和管理。与之前的继电器控制相比，PLC的最大优势在于其可编程性，只需修改程序就可以快速切换控制逻辑，大大提高了系统的灵活性和可重构性。此外，PLC还具有稳定可靠、抗干扰性强、维护便捷等优点，因此得到了广泛的工业应用。一个典型的PLC控制系统通常包括PLC主机、编程装置、输入/输出模块、通信模块等部分。其工作原理是：输入模块从外部设备采集现场数据，如开关量、模拟量等，并将这些数据传输到PLC主机；PLC主机根据预先编写的程序，对输入数据进行逻辑运算和判断，生成相应的控制指令；控制指令通过输出模块传递到执行机构，从而实现对被控对象的自动操作。与此同时，PLC主机还能与上位机、工厂总线等其他系统进行数据交互和远程监控。

3.5实时电量监测

智能电力管理系统依托智能传感器与监测设备实现对电量消耗、电压波动、能源利用率、线损率等数据的采集，帮助电力系统管理人员及时了解电力资源损耗情况，及时调整电力资源使用测量。在电量监测的基础上，智能电力管理系统可科学分析建筑内负载的能耗模式，模拟能耗发展趋势，帮助住户更好地了解能源使用情况，及时发现电气设备能源浪费问题，制定合理的能源管理策略，减少能源浪费与电力成本。如，根据峰谷电价和用电量情况，合理调整负载分配，降低电费支出。

结语

随着科技的进步和应用范围的扩大，智能化技术将在建筑电气工程中发挥更加重要的作用。自动化和智能化技术在建筑电气工程中的应用，不仅提高了工程效率，提升了工程质量，还优化了用户体验，降低了能耗。随着技术的进步，自动化和智能化技术将在更多领域发挥更大的作用，为建筑行业的发展注入新的活力。

参考文献

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