電力通信技術(shù)在智能建筑電氣的應用論文
摘要：隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展和進(jìn)步，信息化、數字化和智能化技術(shù)在自動(dòng)控制領(lǐng)域中得到廣泛應用，在保證精準度的同時(shí)，也給工作質(zhì)量提供了保障。經(jīng)濟的迅猛發(fā)展帶動(dòng)用了電量的不斷增加，電力通信網(wǎng)和電力一次網(wǎng)進(jìn)行了更加密切的“兩網(wǎng)融合”，在智能電網(wǎng)的發(fā)展過(guò)程中，電力通信技術(shù)在電力電網(wǎng)發(fā)展過(guò)程中起著(zhù)至關(guān)重要的作用，建筑電氣工程智能化管理有利于提高對其的控制水平，建筑電氣運用智能化技術(shù)，使施工過(guò)程中各種設備安裝、調試的精度得到了提高和改進(jìn)，確保了建筑工程的質(zhì)量。
關(guān)鍵詞：通信網(wǎng)絡(luò )；人工智能；電力通信；智能電網(wǎng)
1智能電網(wǎng)及電力通信技術(shù)
1.1智能化技術(shù)的理論基礎
隨著(zhù)經(jīng)濟社會(huì )的迅猛發(fā)展，電氣工程在生產(chǎn)和生活中占據著(zhù)越來(lái)越重要的作用，計算機技術(shù)中的高端分支智能化技術(shù)也逐漸被運用于電氣領(lǐng)域，電氣自動(dòng)化控制中對智能化技術(shù)的應用，更好地實(shí)現了自動(dòng)化的控制效果。隨著(zhù)智能化技術(shù)的不斷更新和進(jìn)步，各個(gè)領(lǐng)域開(kāi)始普遍采用智能化技術(shù)，對智能化技術(shù)進(jìn)行研究是以智能化理論為基礎，對其進(jìn)行創(chuàng )新和開(kāi)發(fā)。人工智能是對人類(lèi)的行為進(jìn)行模仿，并進(jìn)行分析和判斷，通過(guò)過(guò)程控制和相關(guān)控制，可以實(shí)現某些特定的智能操作。通過(guò)合理應用智能化技術(shù)，用智能機器代替人的作業(yè)，可以減少工作人員的作業(yè)強度和壓力，提高工作的可靠性，以及提升電氣管理的水平。
1.2智能電網(wǎng)
智能電網(wǎng)帶有互動(dòng)化、自動(dòng)化以及信息化的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)不僅對我國智能電網(wǎng)的建設起到推動(dòng)作用，而且能夠在客觀(guān)上推動(dòng)電力通信、電力營(yíng)銷(xiāo)、電網(wǎng)保護、電力調度的進(jìn)一步發(fā)展。電網(wǎng)智能化簡(jiǎn)稱(chēng)為智能電網(wǎng)，該技術(shù)通過(guò)現代化傳感和測量技術(shù)，以高速集成雙向通信網(wǎng)絡(luò )為基礎，在決策支持系統和多元化控制模式的協(xié)助下，使電網(wǎng)能夠可靠、安全和經(jīng)濟的運行。
1.3電力通信技術(shù)
電力通信技術(shù)在構建智能電網(wǎng)高速集成雙向通行網(wǎng)絡(luò )方面發(fā)揮著(zhù)非常重要的作用，同時(shí)在電力通信技術(shù)、電力系統的自動(dòng)化等方面也發(fā)揮著(zhù)積極的作用。在控制過(guò)程中，建筑電氣工程智能化技術(shù)可對各種數據信息進(jìn)行處理，把信息轉化為圖像、聲音、圖形等形式表達給用戶(hù)，從而實(shí)現信息的交流。電力通信技術(shù)可以顯著(zhù)提升系統的工作效率，且當前智能化技術(shù)的應用向著(zhù)多元化和多系統集成的綜合性方向發(fā)展，技術(shù)應用的工序較少，且精度和效率都很高，這兩個(gè)指標也是衡量自動(dòng)化控制水平的重要參考內容。因智能化技術(shù)使用多個(gè)處理器，高速CPU和RISC芯片具有很高的工作效率，且工作精度也很高，因此，采用電力通信技術(shù)有利于電力系統的調度，可使電力系統保持高效運行，采用該技術(shù)，電網(wǎng)智能化水平能夠得到不斷的提升和改進(jìn)，使電力系統更便于人為控制。
1.4依托于電力通信技術(shù)的智能電網(wǎng)構建
建立智能化電網(wǎng)需要具備三個(gè)要素：第一，構建實(shí)時(shí)、雙向、高效的電力通信網(wǎng)絡(luò )框架；第二，在運行過(guò)程中進(jìn)行精細化、智能化的管理決策；第三，及時(shí)、準確地監控與采集電力系統的智能數據。在建設智能網(wǎng)絡(luò )的過(guò)程中，電力通信基礎設施的建設是重要的硬件保障，現代化管理、自動(dòng)化控制和市場(chǎng)化運營(yíng)三方面構成了電力通信基礎設施，電力網(wǎng)絡(luò )基礎設置離不開(kāi)自動(dòng)化控制技術(shù)，更依托于電力市場(chǎng)化運營(yíng)和現代化管理中企業(yè)內部的數據交換等工作的支撐。
2智能化技術(shù)在現代建筑電氣中的應用
2.1智能化技術(shù)在建筑電氣化自動(dòng)控制中的應用
在建筑電氣中，為保證其安全可靠運行，避免發(fā)生突發(fā)事件，要在電氣設備內部設置保護和控制系統，包括變壓器裝置、照明裝置等。在對建筑電氣進(jìn)行管理和控制的過(guò)程中，需要運用精密傳感技術(shù)、計算機處理技術(shù)與GPS定位技術(shù)，在電氣設備內“植入”GPS技術(shù)，實(shí)現控制系統對電氣設備的定位，為定位操作提供基礎保證；然后借助精密傳感技術(shù)，把關(guān)于電氣設備運行的信息數據傳送到計算機控制系統，這樣計算機系統便取得了來(lái)自GPS定位部位的電氣設備的數據信息參數。計算機系統把搜集到的數據信息和存儲的歷史信息進(jìn)行對比，便于及時(shí)檢測系統存在的問(wèn)題，同時(shí)在控制系統中，電氣相關(guān)技術(shù)人員根據電路和電氣的相關(guān)知識，對控制系統的程序進(jìn)行設置，設置相關(guān)自動(dòng)執行處理操作，實(shí)現電氣工程的自動(dòng)化控制。這種方式可有效避免突發(fā)事件的發(fā)生。
2.2智能化技術(shù)在建筑電氣工程故障檢測分析中的應用
建筑電氣設備實(shí)現自動(dòng)化管理和控制后，要對故障進(jìn)行預測分析，以確保電氣設備處于正常運行狀態(tài)。傳統的故障診斷方法費時(shí)費力，結果可靠性低，且方法步驟較復雜�？山柚悄芑芾砑夹g(shù)對建筑電氣系統進(jìn)行控制和保護，智能化程序能及時(shí)發(fā)現系統存在的故障，并迅速報警，對產(chǎn)生故障的部位進(jìn)行嚴密監控，同時(shí)把搜集到的數據信息傳送到智能故障分析系統，對存在故障的部位開(kāi)展故障分析或提出維修處理建議，便于技術(shù)人員進(jìn)行維修。當前，智能化故障預測分析技術(shù)主要是借助智能監控，采用專(zhuān)家系統和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )與模糊系統方法進(jìn)行預測和分析。電機和變壓器是重要的電氣設備，當存在故障時(shí)，要及時(shí)對其進(jìn)行排查和處理，以保證電氣線(xiàn)路的正常運行，采用智能化技術(shù)后，系統首先會(huì )分析變壓器油中的氣體成分，這為電氣維修人員開(kāi)展電氣設備維修工作提供了參考依據，便于分析故障產(chǎn)生的原因。
2.3智能化技術(shù)在建筑電氣設備優(yōu)化設計中的應用
對電氣設備運行情況進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)設計時(shí)，電氣智能化系統采用遺傳算法和專(zhuān)家系統來(lái)實(shí)現該功能。遺傳算法借助生物界的進(jìn)化規律開(kāi)展隨機搜索，這是一種先進(jìn)的、科學(xué)的計算模型，通過(guò)模擬達爾文生物進(jìn)化論中的自然選擇理論與生物進(jìn)化論的遺傳學(xué)原理來(lái)進(jìn)行運算，智能化系統借助生物進(jìn)化的相關(guān)規律，通過(guò)分析搜集到的相關(guān)數據信息對電氣設備進(jìn)行分析，發(fā)現系統存在的缺陷，之后借助專(zhuān)家系統對這些缺陷進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，把智能化技術(shù)中專(zhuān)家系統與遺傳算法有機地結合起來(lái)，從而實(shí)現建筑電氣設備性能參數的優(yōu)化。
2.4智能化技術(shù)在建筑節能中的應用
近年來(lái)，在建筑節能中廣泛地使用和推廣智能化技術(shù)，這不僅可為企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟效益，也符合國家可持續發(fā)展的戰略理念。在建筑行業(yè)中，電梯、公共照明系統、空調和通風(fēng)系統等設備采用智能化技術(shù)實(shí)現了自動(dòng)化控制和實(shí)時(shí)監控，對建筑設備進(jìn)行控制和管理，提升了系統的工作效率，同時(shí)保證系統響應的準確性。
3智能電網(wǎng)中電力信息通信技術(shù)的應用
3.1進(jìn)一步完善通信體系性能
隨著(zhù)我國智能電網(wǎng)的迅猛發(fā)展，電網(wǎng)通信方面的安全和管理問(wèn)題也需要得到有效的解決。在智能電網(wǎng)的覆蓋下，電力通信網(wǎng)絡(luò )結構變得更加開(kāi)放，且具備通用標準——IEC61850，通過(guò)該標準，電力網(wǎng)絡(luò )的操作性可獲得大幅度的提升。在建設智能電網(wǎng)的過(guò)程中，設備間的信息通過(guò)電力通信技術(shù)進(jìn)行了有效的傳輸，同時(shí)借助電力通信的安全技術(shù)，系統的抵御攻擊和保密方面性能優(yōu)越，電力網(wǎng)絡(luò )安全性獲得了大幅度的提高。在智能化電網(wǎng)中，要使智能電網(wǎng)具備高效、安全、自愈、互動(dòng)的特性，通信體系要具備更高的可靠性與保密性，系統對信息安全提出了更高的要求，以保證智能電網(wǎng)的安全性。
3.2提升智能電網(wǎng)下電力網(wǎng)通信水平
3.2.1采用多元化的通信手段
隨著(zhù)我國信息網(wǎng)絡(luò )化建設的大量資金投入和智能電網(wǎng)的迅猛發(fā)展，我國通信容量?jì)湓诓粩嗟刈冃�，大部分通信處于重載狀態(tài)，還有部分通信通道已處于飽和狀態(tài)，因此，選取具有可靠性、靈活性和多樣性的通信手段具有重要意義。我國電網(wǎng)通信主要采用光纖方式進(jìn)行信息傳輸，電力載波、微波、衛星等成為主要的輔助通信傳輸手段。智能電網(wǎng)是隨著(zhù)電力行業(yè)的不斷發(fā)展以及電力網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的不斷革新而興起的網(wǎng)絡(luò )系統，是在世界電力技術(shù)以及電網(wǎng)理論的革新基礎上發(fā)展起來(lái)的，通信手段的進(jìn)一步提高極大地促進(jìn)了智能電網(wǎng)通信水平的提高，無(wú)線(xiàn)、4G、光纖和PON等通信手段主要以通信資源為主，通過(guò)與移動(dòng)、電信、聯(lián)通等公網(wǎng)的融合，有效地實(shí)現了資源共享，擴大了智能電網(wǎng)的服務(wù)范圍。
3.2.2擴大通信網(wǎng)絡(luò )覆蓋性
當前我國主要網(wǎng)絡(luò )雖采用光纖化傳輸方式，但網(wǎng)絡(luò )的覆蓋率不高，當前配電網(wǎng)覆蓋率小于15%，電力通信網(wǎng)絡(luò )仍需不斷延伸，特別是和電網(wǎng)延伸有關(guān)的配電、變電、用電、送電等過(guò)程，需要對這些過(guò)程的通信能力進(jìn)行有效地提升。在電網(wǎng)建設方面，我國仍然處于初步發(fā)展階段，要積極開(kāi)發(fā)并推廣智能電網(wǎng)技術(shù)，就要對電力通信的基礎建設工作進(jìn)行強化和完善，加大對電力通信基礎設施的投資強度，在用電的部位盡可能建立全面覆蓋的電力通信網(wǎng)，使用電的每個(gè)角落都可采用電力通信技術(shù)，推廣智能電網(wǎng)的重點(diǎn)領(lǐng)域涵蓋變電、發(fā)電、送電和用電等領(lǐng)域，有效提升智能電網(wǎng)的數據收集和處理能力，有效發(fā)揮智能電網(wǎng)的功能。目前我國光纖覆蓋率較為薄弱，這就需要不斷提高光纖覆蓋率，不斷提高光纖覆蓋地區的配電和用電環(huán)節，進(jìn)一步提高發(fā)電、配電和用電客戶(hù)的互動(dòng)和決策水平。要進(jìn)一步推動(dòng)光纖網(wǎng)絡(luò )的建設，將光纖網(wǎng)絡(luò )覆蓋推廣到每一個(gè)角落，實(shí)現需求地區的遠程智能配電、抄表、電力營(yíng)銷(xiāo)等無(wú)縫隙覆蓋服務(wù)，通過(guò)無(wú)線(xiàn)光網(wǎng)、移動(dòng)無(wú)線(xiàn)、固定無(wú)線(xiàn)和PLC等通信方式推進(jìn)光纖入戶(hù)。當前我國光纖通信面臨著(zhù)信息傳遞瓶頸的問(wèn)題，這就需要不斷優(yōu)化通信網(wǎng)絡(luò )，擴大網(wǎng)絡(luò )信息容量，不斷提高資源利用率，并且在此基礎上要向新能源領(lǐng)域以及低電壓電網(wǎng)發(fā)展。建立一體化的通信網(wǎng)絡(luò )管理體系，有效地將配電網(wǎng)、主網(wǎng)和用電網(wǎng)進(jìn)行結合。在智能電網(wǎng)的建設過(guò)程中會(huì )遇到難度較大的施工地點(diǎn)，尤其是當電力建設的環(huán)節比較險峻，電力區間的跨度較大，線(xiàn)路輸送較長(cháng)時(shí)，需要對其進(jìn)行重點(diǎn)監測，采用遠方監控、控制以及作業(yè)聯(lián)絡(luò )等需求方式，另外要將光纖開(kāi)發(fā)與無(wú)線(xiàn)相結合，固定通信同移動(dòng)通信相結合，建立新型的通信方式。
3.3積極采用智能電網(wǎng)下電力網(wǎng)通信新技術(shù)
目前4G技術(shù)已得到了廣泛的應用，它是在原來(lái)3G基礎上，利用230MHz電力負荷無(wú)線(xiàn)通信頻點(diǎn)資源以及開(kāi)發(fā)式的構架，將智能控制、智能傳感和智能保護運用到電網(wǎng)中，為用戶(hù)提供一個(gè)可靠、安全的使用環(huán)境，具有信息和物理雙重的安全可靠性。IPv6技術(shù)具有高安全性、靈活性等特點(diǎn)，能夠為網(wǎng)絡(luò )提供更大的地址空間，對于智能電網(wǎng)的建設而言，此技術(shù)有利于將發(fā)電、變電、輸電、用電等技術(shù)納入這個(gè)技術(shù)之中，使智能電網(wǎng)進(jìn)入雙向通信空間。當前我國互聯(lián)網(wǎng)建立在IPv4協(xié)議基礎上，伴隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，原有協(xié)議已經(jīng)不能滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò )發(fā)展的需求，IPv6協(xié)議成為當前網(wǎng)絡(luò )地址的主要發(fā)展方向，并且隨著(zhù)智能電網(wǎng)的建設以及網(wǎng)絡(luò )的普及，此協(xié)議將很快地運用到智能電網(wǎng)的發(fā)展中，并且成為推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。
3.4構建電力信息通信的應急機制
要準備和建立針對自然因素對電力系統產(chǎn)生損壞的備用電源與應急通信機制。自然因素涉及臺風(fēng)、地震、雪災、泥石流等災害，可進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)的無(wú)線(xiàn)接入或微波接入。建設后備電源系統時(shí)，可充分結合分布式能源與微電網(wǎng)技術(shù)，積極建設與開(kāi)發(fā)微通信網(wǎng)，發(fā)展自組網(wǎng)技術(shù)與脫網(wǎng)自通，預防重大自然災害，并構建智能電網(wǎng)下的電力應急機制，當出現緊急情況時(shí)，能夠及時(shí)解決用電問(wèn)題。
3.5做好智能電網(wǎng)中電氣的設計工作
在智能電器設計階段，要設置科學(xué)合理的設計目標，保證設計的目標滿(mǎn)足項目的實(shí)際具體情況。因智能化建筑設施復雜且功能全面，所以對于電氣提出了很高的設計與管理要求。因每種設備都有自身的優(yōu)點(diǎn)與缺陷，且功能上存在差異，所以設計時(shí)不可追求“新”、“全”的目標，這不僅會(huì )增加建設成本與施工難度，還會(huì )導致系統不能實(shí)現預期效果，造成資源浪費。在進(jìn)行智能化系統設計時(shí)，要結合項目的具體情況，實(shí)事求是，選擇恰當的電氣系統和設備，并使用合適的控制技術(shù)，這樣才能最大限度地發(fā)揮電氣系統和設備的功能，滿(mǎn)足使用要求；在選擇可靠設備時(shí)，還要注重經(jīng)濟適用性；在采用新技術(shù)時(shí)，要保證建筑電氣工程的安全可靠，且對電氣系統進(jìn)行優(yōu)化和簡(jiǎn)化，降低工程造價(jià)。
4結論
建筑電氣工程采用智能化技術(shù)，可提升工作效率，有效地對電氣設備進(jìn)行自動(dòng)化管理及控制，并可以及時(shí)發(fā)現系統的故障，進(jìn)行有效地排查和處理，同時(shí)還可以不斷對電氣系統進(jìn)行升級和優(yōu)化，極大地提升建筑電氣的工作效率。在強化智能電力通信技術(shù)應用的同時(shí)，還要科學(xué)合理地對智能電網(wǎng)進(jìn)行規劃與布局，并要隨著(zhù)智能電網(wǎng)的發(fā)展，不斷地進(jìn)行完善和優(yōu)化，有效開(kāi)展電力網(wǎng)絡(luò )系統的建設工作，做好配套基礎設施的建設，在開(kāi)發(fā)智能電網(wǎng)的過(guò)程中，要強化對智能電力通信技術(shù)的應用和開(kāi)發(fā)的力度。在應用電力通信技術(shù)時(shí)，要注意系統的適應性與匹配性，保證智能電網(wǎng)可安全、高效、可靠的運行，同時(shí)還要對其將來(lái)的發(fā)展應用趨勢進(jìn)行準確的預測，這樣才能使電力通信更好地達到智能電網(wǎng)的應用條件。
參考文獻：
[1]李賀.電氣工程自動(dòng)化的智能化技術(shù)應用分析[J].科技創(chuàng )新與應用，2013（16）：48.
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