建筑電氣系統(tǒng)無(wú)中心故障診斷算法及其應(yīng)用

聶麗梅

摘?要： 隨著社會(huì)城市化的發(fā)展與加速，建筑環(huán)境與質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。為了有效利用空間面積，高層建筑的數(shù)量也在逐漸擴(kuò)大，目前把電氣工程技術(shù)應(yīng)用到建筑中，形成建筑電氣系統(tǒng)，這使得建筑的工期大大縮短，施工效率有了質(zhì)的飛躍，但是，高端的技術(shù)和復(fù)雜的工程往往會(huì)加大建筑電氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障的概率。雖然建筑電氣技術(shù)發(fā)展的如火如荼，但是與之分不開(kāi)的電氣故障診斷技術(shù)仍處于研究發(fā)展階段，這就使得建筑電氣系統(tǒng)的性能大大折扣。本文主要針對(duì)建筑電氣系統(tǒng)無(wú)中心故障診斷算法及其應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

關(guān)鍵詞： 建筑;電氣系統(tǒng);無(wú)中心;故障診斷;算法;應(yīng)用

【中圖分類號(hào)】TU85?????【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A?????【文章編號(hào)】1674-3733（2020）23-0189-01

1?建筑電氣系統(tǒng)診斷故障的現(xiàn)狀

目前，由于建筑電氣技術(shù)的快速發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)的故障的概率較大，從而引起了一些專業(yè)人士對(duì)診斷故障的關(guān)注。但由于技術(shù)的不成熟以及外界環(huán)境各種因素的影響，使建筑電力系統(tǒng)中故障診斷技術(shù)還處于萌芽發(fā)展階段。大多數(shù)情況下，運(yùn)用人工檢測(cè)方式，降低了建筑工作的有效性和準(zhǔn)確性。因此研究出具有更高技術(shù)的故障診斷方法可以保證建筑的品質(zhì)。

2?系統(tǒng)故障診斷存在問(wèn)題的分析

就建筑電力系統(tǒng)中故障診斷的現(xiàn)狀來(lái)看，仍然存在著一些較大的問(wèn)題：①現(xiàn)有的故障診斷技術(shù)往往存在滯后效應(yīng)，不能及時(shí)的反饋故障信息，滿足不了建筑行業(yè)對(duì)檢測(cè)性能的要求。因此，應(yīng)該在保證建筑電氣系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的前提下研究切合實(shí)際的故障診斷方法。②故障診斷效率較低，現(xiàn)存的建筑電氣系統(tǒng)是在電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)上形成的，在故障診斷的過(guò)程中，可能會(huì)因不滿足部分計(jì)算方法的條件，無(wú)法遍歷全部的系統(tǒng)，使得故障無(wú)法被檢測(cè)到，進(jìn)入一直進(jìn)行故障診斷的死循環(huán)，在一定程度上降低了故障診斷效率和準(zhǔn)確性。③在實(shí)際應(yīng)用中，維護(hù)設(shè)備方面會(huì)受會(huì)存在一些外界因素影響，對(duì)一些專家來(lái)說(shuō)，存在一定程度的挑戰(zhàn)，致使建筑電氣系統(tǒng)在工作過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題。

3?電氣設(shè)備存在的一般故障以及危害

3.1?斷路。

一般情況下，電力系統(tǒng)會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)斷路的故障。電氣設(shè)備在正常的運(yùn)行中，電路系統(tǒng)可能會(huì)出現(xiàn)斷開(kāi)的現(xiàn)象，稱為斷路。如果電路斷開(kāi)，那么將不會(huì)再有電流通過(guò)，導(dǎo)致電力系統(tǒng)不能正常運(yùn)行。一般情況下，電線與電線之間的連接點(diǎn)接觸不良、電氣設(shè)備沒(méi)有進(jìn)行定期維護(hù)等都可能導(dǎo)致斷路的產(chǎn)生。

3.2?接地不當(dāng)產(chǎn)生故障。

國(guó)家規(guī)定一些大型的電氣設(shè)備都必須配備有接地線，而這根接地線的作用就是盡可能地確保設(shè)備的正常運(yùn)行與安全運(yùn)行。接地事故的發(fā)生，一般情況下都是人為地將不是地線的線路當(dāng)作是地線來(lái)用而產(chǎn)生的，或者是電氣設(shè)備工作時(shí)間較長(zhǎng)連接部位發(fā)生了松動(dòng)等。接地故障這一問(wèn)題相對(duì)其他故障來(lái)說(shuō)比較好解決，通常只要工作人員及時(shí)發(fā)線就能做好處理，從而使人們的生命安全得到保障。

3.3?設(shè)備與元件之間的故障。

正常情況下，電氣設(shè)備與電氣元件之間的故障主要原因是其安裝不當(dāng)、火勢(shì)工作時(shí)間長(zhǎng)導(dǎo)致發(fā)生老化現(xiàn)象。電流之間的互相感應(yīng)器械如果發(fā)生了故障，那么就可能是在安裝過(guò)程中器件的位置安裝錯(cuò)誤或者是器件沒(méi)有安穩(wěn)導(dǎo)致的。通常這類故障在檢測(cè)過(guò)程中非常容易被發(fā)現(xiàn)，相對(duì)來(lái)說(shuō)也比較好解決。正常情況下，使用電氣石電路之間的互相感應(yīng)器會(huì)產(chǎn)生聲音異常以及發(fā)熱異常，只要電氣設(shè)備維修班工作人員稍作檢查，就能夠發(fā)現(xiàn)和解決。

4?建筑電氣系統(tǒng)故障的診斷方法

4.1?模型分析診斷法。

一般情況下，工作人員在對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷的時(shí)候，會(huì)利用解析模型診斷法。而解析模型診斷的方法對(duì)于執(zhí)行此方法的技術(shù)人員要求比較嚴(yán)格，比如技術(shù)人員在數(shù)學(xué)理論方面，一定要有深入的了解。這種診斷方式主要利用了數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中建造模型的原理，把電氣設(shè)備中電流的流動(dòng)情況，建造成模進(jìn)行分析。技術(shù)工作人員針對(duì)模型的分析來(lái)判斷電器發(fā)生故障的地方，然后再根據(jù)自身所掌握的故障原理以及解決方法，來(lái)對(duì)電器設(shè)備進(jìn)行維修。雖然解析模型的診斷方法是非常有效的，但是這種方法的運(yùn)用一定要確保維修工作人員的技術(shù)達(dá)到一定程度。只有維修技術(shù)人員的技術(shù)跟上了時(shí)代的步伐，才能使得這一方法發(fā)揮出它最大的作用。

4.2?針對(duì)電氣信號(hào)進(jìn)行分析的方法。

技術(shù)人員在進(jìn)行故障診斷之前，通常會(huì)用電氣信號(hào)分析法對(duì)電氣系統(tǒng)的故障進(jìn)行一個(gè)粗略的分析與判斷，之后再利用合理有效的方法進(jìn)行診斷以及處理。利用信號(hào)所反映的信息判斷故障所發(fā)生的原因，這一方法的核心內(nèi)容在于針對(duì)電氣設(shè)備內(nèi)部可以檢測(cè)到的信號(hào)的運(yùn)用，并且對(duì)所檢測(cè)到的信息進(jìn)行嚴(yán)格分析，從而得出答案，為技術(shù)人員得出解決方案提供有效的幫助。由于該方法只是針對(duì)電氣信號(hào)所反映出來(lái)的信息進(jìn)行粗略的檢查，而不能對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行全面認(rèn)真的診斷，從而導(dǎo)致電氣設(shè)備存在一定的安全隱患。想要解決這個(gè)問(wèn)題，技術(shù)人員在使用這種方法的同時(shí)，要對(duì)機(jī)器進(jìn)行全面的檢查。

4.3?知識(shí)診斷法。

相較于其他方法，知識(shí)診斷法擁有一定程度的智能性，這就要求診斷技術(shù)工作人員對(duì)其專業(yè)知識(shí)有著很深的了解，并且能夠熟練進(jìn)行運(yùn)用，能夠在方法的執(zhí)行中，對(duì)所遇到的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行熟練地解決。正是因?yàn)橹R(shí)診斷的方法對(duì)工作人員的專業(yè)能力要求比較高，所以這種方法具有一定的科學(xué)性。知識(shí)診斷法對(duì)工作人員技術(shù)要求以及專業(yè)能力要求比較高的同時(shí)，也能夠確保電氣設(shè)備在高質(zhì)量、高效率的情況下完成診斷。正是因?yàn)榧夹g(shù)人員的能力比較強(qiáng)，才能夠在診斷出故障的同時(shí)，運(yùn)用自身所學(xué)到的知識(shí)迅速地解決故障，為保證企業(yè)的利益以及人們的正常生活作出貢獻(xiàn)。由于知識(shí)診斷的診斷方法對(duì)技術(shù)人員的要求比較高，因此，建筑行業(yè)內(nèi)部如果想要更好地運(yùn)用這種方法，那么企業(yè)自身就必須針對(duì)自己的技術(shù)人員進(jìn)行培養(yǎng)，提高他們的整體素質(zhì)，從而更好地服務(wù)于企業(yè)與人民。

4.4?神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的BP和RBF兩種網(wǎng)絡(luò)也可以診斷出建筑電氣中的故障。對(duì)BP網(wǎng)絡(luò)和RBF網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行比較，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的收斂速度慢，且存在局部極小化問(wèn)題，使得神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不能找到全局最小值，故障診斷的結(jié)果出現(xiàn)偏差;而RBF網(wǎng)絡(luò)具有誤差小、收斂速度較快的特點(diǎn)，使用改進(jìn)過(guò)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)取得的診斷效果更好，而改進(jìn)方法就是在網(wǎng)絡(luò)提取特征前加入小波變換，以達(dá)到去除噪聲的目的，進(jìn)一步降低了診斷出現(xiàn)錯(cuò)誤的可能。

5?結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在建筑電氣系統(tǒng)中，建筑電氣系統(tǒng)故障診斷技術(shù)扮演著十分重要的角色。本文主要針對(duì)建筑電氣系統(tǒng)中出現(xiàn)的故障問(wèn)題，研究出幾種故障診斷方法來(lái)解決所出現(xiàn)的故障問(wèn)題，例如解析模型法，信號(hào)處理法以及知識(shí)診斷法。除此之外，還可以應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，將其應(yīng)用到建筑電氣系統(tǒng)的故障診斷中，能夠進(jìn)一步的降低故障診斷的復(fù)雜度并提高診斷效率。

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