建筑电气系统无中心故障诊断算法及其应用

聂丽梅

摘 要： 随着社会城市化的发展与加速，建筑环境与质量的要求也越来越高。为了有效利用空间面积，高层建筑的数量也在逐渐扩大，目前把电气工程技术应用到建筑中，形成建筑电气系统，这使得建筑的工期大大缩短，施工效率有了质的飞跃，但是，高端的技术和复杂的工程往往会加大建筑电气系统出现故障的概率。虽然建筑电气技术发展的如火如荼，但是与之分不开的电气故障诊断技术仍处于研究发展阶段，这就使得建筑电气系统的性能大大折扣。本文主要针对建筑电气系统无中心故障诊断算法及其应用进行简要分析。

关键词： 建筑;电气系统;无中心;故障诊断;算法;应用

【中图分类号】TU85     【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）23-0189-01

1 建筑电气系统诊断故障的现状

目前，由于建筑电气技术的快速发展过程中出现的故障的概率较大，从而引起了一些专业人士对诊断故障的关注。但由于技术的不成熟以及外界环境各种因素的影响，使建筑电力系统中故障诊断技术还处于萌芽发展阶段。大多数情况下，运用人工检测方式，降低了建筑工作的有效性和准确性。因此研究出具有更高技术的故障诊断方法可以保证建筑的品质。

2 系统故障诊断存在问题的分析

就建筑电力系统中故障诊断的现状来看，仍然存在着一些较大的问题：①现有的故障诊断技术往往存在滞后效应，不能及时的反馈故障信息，满足不了建筑行业对检测性能的要求。因此，应该在保证建筑电气系统稳定运行的前提下研究切合实际的故障诊断方法。②故障诊断效率较低，现存的建筑电气系统是在电力系统的基础上形成的，在故障诊断的过程中，可能会因不满足部分计算方法的条件，无法遍历全部的系统，使得故障无法被检测到，进入一直进行故障诊断的死循环，在一定程度上降低了故障诊断效率和准确性。③在实际应用中，维护设备方面会受会存在一些外界因素影响，对一些专家来说，存在一定程度的挑战，致使建筑电气系统在工作过程中出现问题。

3 电气设备存在的一般故障以及危害

3.1 断路。

一般情况下，电力系统会经常出现断路的故障。电气设备在正常的运行中，电路系统可能会出现断开的现象，称为断路。如果电路断开，那么将不会再有电流通过，导致电力系统不能正常运行。一般情况下，电线与电线之间的连接点接触不良、电气设备没有进行定期维护等都可能导致断路的产生。

3.2 接地不当产生故障。

国家规定一些大型的电气设备都必须配备有接地线，而这根接地线的作用就是尽可能地确保设备的正常运行与安全运行。接地事故的发生，一般情况下都是人为地将不是地线的线路当作是地线来用而产生的，或者是电气设备工作时间较长连接部位发生了松动等。接地故障这一问题相对其他故障来说比较好解决，通常只要工作人员及时发线就能做好处理，从而使人们的生命安全得到保障。

3.3 设备与元件之间的故障。

正常情况下，电气设备与电气元件之间的故障主要原因是其安装不当、火势工作时间长导致发生老化现象。电流之间的互相感应器械如果发生了故障，那么就可能是在安装过程中器件的位置安装错误或者是器件没有安稳导致的。通常这类故障在检测过程中非常容易被发现，相对来说也比较好解决。正常情况下，使用电气石电路之间的互相感应器会产生声音异常以及发热异常，只要电气设备维修班工作人员稍作检查，就能够发现和解决。

4 建筑电气系统故障的诊断方法

4.1 模型分析诊断法。

一般情况下，工作人员在对电气系统进行故障诊断的时候，会利用解析模型诊断法。而解析模型诊断的方法对于执行此方法的技术人员要求比较严格，比如技术人员在数学理论方面，一定要有深入的了解。这种诊断方式主要利用了数学学习过程中建造模型的原理，把电气设备中电流的流动情况，建造成模进行分析。技术工作人员针对模型的分析来判断电器发生故障的地方，然后再根据自身所掌握的故障原理以及解決方法，来对电器设备进行维修。虽然解析模型的诊断方法是非常有效的，但是这种方法的运用一定要确保维修工作人员的技术达到一定程度。只有维修技术人员的技术跟上了时代的步伐，才能使得这一方法发挥出它最大的作用。

4.2 针对电气信号进行分析的方法。

技术人员在进行故障诊断之前，通常会用电气信号分析法对电气系统的故障进行一个粗略的分析与判断，之后再利用合理有效的方法进行诊断以及处理。利用信号所反映的信息判断故障所发生的原因，这一方法的核心内容在于针对电气设备内部可以检测到的信号的运用，并且对所检测到的信息进行严格分析，从而得出答案，为技术人员得出解决方案提供有效的帮助。由于该方法只是针对电气信号所反映出来的信息进行粗略的检查，而不能对电气设备进行全面认真的诊断，从而导致电气设备存在一定的安全隐患。想要解决这个问题，技术人员在使用这种方法的同时，要对机器进行全面的检查。

4.3 知识诊断法。

相较于其他方法，知识诊断法拥有一定程度的智能性，这就要求诊断技术工作人员对其专业知识有着很深的了解，并且能够熟练进行运用，能够在方法的执行中，对所遇到的相关问题进行熟练地解决。正是因为知识诊断的方法对工作人员的专业能力要求比较高，所以这种方法具有一定的科学性。知识诊断法对工作人员技术要求以及专业能力要求比较高的同时，也能够确保电气设备在高质量、高效率的情况下完成诊断。正是因为技术人员的能力比较强，才能够在诊断出故障的同时，运用自身所学到的知识迅速地解决故障，为保证企业的利益以及人们的正常生活作出贡献。由于知识诊断的诊断方法对技术人员的要求比较高，因此，建筑行业内部如果想要更好地运用这种方法，那么企业自身就必须针对自己的技术人员进行培养，提高他们的整体素质，从而更好地服务于企业与人民。

4.4 神经网络法。

神经网络中的BP和RBF两种网络也可以诊断出建筑电气中的故障。对BP网络和RBF网络进行比较，BP神经网络算法的收敛速度慢，且存在局部极小化问题，使得神经网络不能找到全局最小值，故障诊断的结果出现偏差;而RBF网络具有误差小、收敛速度较快的特点，使用改进过的神经网络取得的诊断效果更好，而改进方法就是在网络提取特征前加入小波变换，以达到去除噪声的目的，进一步降低了诊断出现错误的可能。

5 结束语

综上所述，在建筑电气系统中，建筑电气系统故障诊断技术扮演着十分重要的角色。本文主要针对建筑电气系统中出现的故障问题，研究出几种故障诊断方法来解决所出现的故障问题，例如解析模型法，信号处理法以及知识诊断法。除此之外，还可以应用神经网络法进行仿真实验，将其应用到建筑电气系统的故障诊断中，能够进一步的降低故障诊断的复杂度并提高诊断效率。

参考文献

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[2] 数控车床的电气系统故障模式分析[J].贾志新，夏继强，贾亚洲.机床与液压.2000（01）.