智能化技术在建筑电气设计中的应用分析
摘要
关键词
智能化技术;建筑电气设计;应用分析
正文
引言
在信息化高速发展的时代背景下,建筑电气工程智能化施工管理已成为行业发展的新趋势。建筑电气工程建设较为复杂,传统的施工管理模式不仅难以满足建筑电气工程建设的多样化需求,还可能在工程施工中引发多种问题。因此,在建筑电气工程建设中,有关人员需加强对智能化技术的研究和应用,以优化施工管理环境,保证建筑电气工程施工顺利进行。然而,目前建筑电气工程智能化施工管理技术应用还存在一些问题。
1智能化技术在建筑电气设计中的基本概念
在建筑电气设计中,智能化技术发挥着重要的作用,为建筑物提供高效、安全的电气系统。智能化技术在建筑电气设计中的基本概念主要包括以下几个方面。
1.1自动化控制系统
通过传感器、执行器、控制器等设备,实现对建筑物内部电气设备的自动控制。如通过温度传感器和控制器,可以自动调节室内温度;采用光线传感器和控制器,自动调节照明亮度。自动化控制系统提高电气设备的运行效率,降低能耗,并且提升用户的使用体验。
1.2智能安全系统
智能化技术能应用于建筑物的安全系统中,通过视频监控、入侵检测等设备,实时监控建筑物的安全状况,并及时报警。同时,智能化技术还与消防系统、门禁系统等进行联动,提高建筑物的安全性。
1.3能源管理系统
通过智能电表、能量监测设备等,实时监测建筑物的能耗情况,并进行数据分析,提供能源管理方案。利用智能化技术,实现对建筑物电气设备的精细化管理,提高能源利用效率,降低能耗成本。
2智能化技术在建筑电气设计中的应用分析
2.1完善智能化施工管理技术应用制度
在智能化施工管理技术应用过程中,施工单位需制定完善的技术应用制度。首先,施工单位要结合建筑电气工程建设实际情况,深入研究不同岗位的施工管理要求,最大限度地减少制度漏洞,从而为管理工作提供有力的制度依据。其次,在制度建设过程中,施工单位必须保证制度内容完善,明确相关岗位职责,将责任落实到个人,防止产生问题时出现相互推诿责任的情况。再次,施工单位需要将各个施工环节可能出现的问题标注清楚,采取相应措施进行优化、整改,并将优化措施或方案形成制度和规程。最后,制度制定完成后,施工单位要定期对管理人员开展培训工作,确保管理人员充分了解自身在管理工作中应承担的具体职责,并能熟练掌握智能化施工管理技术,促进施工管理向智能化方向发展。
2.2电气照明系统中的智能化技术应用
电气照明系统中的智能化技术应用涉及多个方面,主要包括传感器技术、控制算法和通信技术。1)传感器技术传感器用于获取环境参数,如光照强度、人体活动、温度等。常用的光照传感器采用光敏电阻或光电二极管,通过测量光照强度来感知周围的亮度。光照传感器可以将光照强度转换为电信号,作为控制系统的输入,这一过程主要是通过光敏电阻(光电阻)来实现。式(1)中:R表示光敏电阻的电阻值,Ω;k是一个常数;I表示光照强度。根据公式可知,光敏电阻的电阻值与光照强度成反比关系,即光照强度越大,电阻值越小;光照强度越小,电阻值越大。通过测量光敏电阻的电阻值,可以间接获取到环境中的光照强度。2)控制算法控制算法用于根据传感器获取的数据进行决策和控制。常见的控制算法包括阈值控制、反馈控制和模糊控制等。以阈值控制为例,当光照传感器测量到的光照强度低于设定的阈值时,控制算法将触发开关灯的操作。3)通信技术通信技术用于传输和接收数据,实现智能化系统的联网和远程控制。常见的通信技术包括无线通信和有线通信。通过将智能照明系统与其他设备和中央控制系统连接,可以实现数据的实时传输和集中管理。
2.3优化电气系统基础设施
变压器作为电气系统中的核心设备,负责电能的变压和分配,对电气系统的性能至关重要。在智能化电气设计中,应优先选择具有智能化功能的变压器设备,通过智能传感器和监控系统,实时监测电能的负载情况、温度和湿度等参数,并将数据传输至中央控制系统进行分析和处理。利用智能化的变压器设备,实现对电能负载的精确控制,提高电气系统的可靠性。供配电系统是建筑电气系统的核心部分,直接影响着电力的稳定供应。在智能化电气设计中,要采用新型的供配电设备和技术,如智能断路器、智能开关等,构建高性能的供配电系统,实现对电能负载、电流和电压等参数的实时监测,还要使控制系统进行联动,及时处理电气故障,保障电力系统的安全运行。
2.4智能通信与娱乐系统
2.4.1家庭自动化集成
智能通信与娱乐系统的家庭自动化集成是利用中央微处理器或控制器,将建筑内的通信设施与娱乐设备、智能照明系统、智能窗帘等进行集成,利用传感器实时采集娱乐设备的工作参数,通过通信网络将采集的娱乐设备工作参数传递至控制器和住户手机端应用程序中。住户可在应用程序中控制家庭内的娱乐系统如音响、电视、投影仪等启闭,实现对家庭娱乐型电气设备的集成化控制。不同于传统的机顶盒、遥控器等控制器,手机端应用程序或其他终端对家庭娱乐设备的操控更加便捷,设备之间的联动性更强,可为住户提供更加丰富多样的娱乐活动。同时,家庭自动化集成后的中央微处理器或控制器的载体形式多样,如电脑、遥控器、触摸式屏幕等,是智能家居在用户控制端的多元化形式,可提高家庭设备自动化集成控制的体验感。
2.4.2智能音响与影院系统
智能音响与影院系统通过将家庭音响设备、投影仪、电视机等与计算机网络进行关联,构建多功能视听环境。例如,利用智能电视播放视频或音频,将智能电视与手机进行管理,利用手机作为用户与电视内容交互的媒介,实现对电视内容的交互式、沉浸式体验;利用智能音响播放音频,并将其与平板电脑、电子设备等进行关联,可实现智能语音与问答、音频信号的文字版转换等。智能音响与影院系统还需配备相应的灯光环境,在使用智能音响与影院系统时,应利用家庭自动化集成系统控制窗帘关闭遮挡阳光,并根据影音系统放映需要自适应调节智能照明系统的光照度,保证影音视频观看效果。
2.4.3物联网(IoT)集成
依托无缝集成设备、自动化任务和增强便利性的能力,物联网和智能家居技术极大地改变了家庭中的互动方式与娱乐方式。智能娱乐系统通过物联网集成提供个性化的娱乐体验,流媒体平台、游戏控制台和音频系统可以互连,使用户可以从中央集线器选择相关娱乐选项。便利的家庭自动化集成控制器或控制APP可提高用户对娱乐设备的控制体验,实现生活空间内娱乐设备的自动化控制;Alexa或GoogleAssistant等虚拟助手可理解语音命令并播放音乐、推荐电影或提供天气更新,增强用户的体验。
2.5设备监控
建筑电气工程及自动化技术是现代建筑的重要组成部分,其设备监控的实现依赖于先进的传感器技术、数据处理技术和通信技术。通过这些技术,可以实现设备的自动控制、故障检测和预防,提高设备运行效率和稳定性。建筑电气工程及自动化技术在设备监控中的应用,大大提高了建筑设备的运行效率和稳定性,降低了维护成本,提高了用户体验。设备监控自动化技术主要是通过各种传感器、控制器和通信技术,实时监测建筑电气系统的运行状态,并根据系统运行参数自动调整设备的运行状态,以达到最优的运行效果。通过提高建筑电气系统的运行效率,降低能源消耗,可以减少人工干预,提高工作效率,从而提高建筑的安全性和舒适性。例如,某大型商业建筑可以采用设备监控自动化系统,实现供配电、照明、空调等系统的自动化控制;通过自动调整设备的运行状态,实现了能源的有效利用,大幅降低了能源消耗。设备监控自动化技术减少了人工干预,提高了工作效率,缩短了工程周期。设备监控自动化技术还可以实时监测系统运行状态,及时发现并处理故障,提高了建筑的安全性和舒适性。
2.6电气自动化控制中的智能化技术应用
在电气自动化控制中,智能化技术的应用涉及传感器技术、数据分析和控制算法等多方面。该技术的工作原理包括数据采集、数据传输与处理、数据分析与模型建立以及决策与控制。首先,通过传感器对电气系统的相关数据进行采集,将物理量转换为电信号,并传输给智能化系统。随后,采集的数据通过通信网络传输到智能化系统中进行处理,包括滤波、采样和数字化等步骤,以确保数据的准确性和可靠性。与此同时,智能化系统利用数据分析和模型建立的技术对采集到的数据进行处理和分析,从而识别电气系统的运行状态、能耗模式和故障情况。最后,基于数据分析的结果,智能化系统做出相应的决策和控制策略,包括设备的开关控制、运行参数调整和能源管理等,以实现对电气系统的智能控制。以建筑的电气照明系统为例,通过智能化技术可以实现照明系统的能源管理和节约。
2.7培养智能化技术人才
在应用智能化施工管理技术时,为了充分发挥其应用优势并有效提升建筑电气工程施工管理水平,施工单位需加强智能化技术人才培养。首先,施工单位要定期开展培训,帮助管理人员提高智能化系统操作水平、增强其智能化专业技能,以减少智能化操作管理中出现问题的概率。其次,施工单位要不断引进高水平的智能化技术人才。对于刚毕业的学生,施工单位可以提供实践机会,确保他们能够在短时间内适应电气工程智能化管理工作的岗位要求。最后,施工单位可以与地方高校或科研机构建立合作关系,共同开展智能化技术人才培养项目。通过校企合作,施工单位不仅可以获得相应的技术支持,还能解决智能化技术人才短缺问题
2.8安全防护设计
智能照明系统在建筑电气设计中还需要考虑安全防护措施,需要具备防雷、接地等安全防护功能,确保设备和人员的安全,例如,在火灾等紧急情况下,智能照明系统需要能够及时切断电源,避免火灾的扩大。智能照明系统主要由开关模块、智能传感器、调光模块、控制模块、通信模块组成,采用有线或无线方式,通过互联网、局域网等网络实现数据的传输和共享。控制模块是智能照明系统的核心部分,负责接收和处理传感器信号,并根据预设的程序和策略控制照明设备的运行。智能传感器用于对外界环境进行多维度探测,包括存在探测、照度探测和移动探测等。这些传感器可以感知环境光线、人体移动等信息,并将这些信息传递给控制系统,以实现自动调节照明亮度、色温等功能,可以实现不同场景的应用模式。例如,当人们进入或离开房间时,会自动关闭房间内的灯具和开关。目前,智能照明系统在建筑电气设计中已经得到广泛应用,其优点在于节能效果好,能满足人们对舒适度和节能的需求。
结语
在通信网络的支持下,智能化技术依托传感器技术、自动化控制技术等对建筑内的电气设备设施等进行精准、灵活控制,实现建筑电气系统各子系统的高效联动与数据共享,切实满足住户的便利性、高效性、低能耗需求。随着人工智能技术的深度发展,将更多的算法与模型应用到建筑电气设计中,提高电气设备管理与控制的智能化水平,充分发挥智能化技术在能源节约、环境保护、建筑环境舒适度提升等方面的积极作用,可以切实响应现代社会的发展要求,更好地契合用户的居住体验。
参考文献
[1]王颖光,王君伟,洪作全.建筑电气设计中智能化技术应用存在的问题及对策[J].江西建材,2021(5):66,68.
[2]李昭曦.建筑电气设计中智能化技术应用存在的问题及对策[J].城市建设理论研究(电子版),2022(16):60-62.
[3]曹绪.建筑电气工程中智能化技术在建筑设计中的应用[J].大科技,2022(32):109-111.
[4]魏国强,戚鲁华.智能化技术在建筑电气消防设计中的应用研究[J].消防界,2023(13):49-51.
[5]宋铭洁.浅析住宅社区建筑电气与智能化系统的设计方向[J].中国设备工程,2023(6):33-35.
[6]聂健强.电气自动化技术在现代照明系统中的应用研究[J].光源与照明,2023(2):40-42.
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