鄒晨光 高昱 徐連東 丁建陽

摘要：建筑電氣系統(tǒng)運行過程中，會因為運行環(huán)境以及其他方面因素影響而出現(xiàn)各種故障，會對系統(tǒng)正常運行形成嚴(yán)重阻礙。為保證系統(tǒng)運行質(zhì)量，對系統(tǒng)故障診斷方式展開分析顯得極為必要。通過對建筑電氣系統(tǒng)基本情況的介紹，對系統(tǒng)常見故障展開分析，進而對故障診斷方式展開深度探索，期望能夠為建筑電氣系統(tǒng)故障處理提供一些理論方面支持。

關(guān)鍵詞：建筑電氣系統(tǒng);故障診斷;方法

傳統(tǒng)建筑電氣系統(tǒng)故障診斷主要以人工檢測為主，需要投入大量人力以及物力，且檢測結(jié)果會受到檢測人員專業(yè)能力以及責(zé)任意識的直接影響，所以系統(tǒng)故障檢測始終面臨著一定風(fēng)險。在此背景下，多種檢測技術(shù)開始出現(xiàn)，系統(tǒng)檢測可靠性以及效率均得到顯著提升。為對各項診斷方式具體運用展開深度分析，首先應(yīng)對建筑電氣系統(tǒng)基本情況展開探究，以為電氣系統(tǒng)故障處理方式研究奠定良好基礎(chǔ)。

1.建筑電氣系統(tǒng)概述

建筑電氣系統(tǒng)主要包括保護設(shè)備、供電設(shè)備以及供配電線路等幾部分內(nèi)容，是現(xiàn)代建筑建設(shè)與使用關(guān)鍵系統(tǒng)之一。根據(jù)電能性能，系統(tǒng)主要分為弱電系統(tǒng)、強電系統(tǒng)兩類。其中，弱電系統(tǒng)是保證建筑物內(nèi)外、內(nèi)部信息溝通與交流的重要系統(tǒng)，包括廣播系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等內(nèi)容;而強電系統(tǒng)是以建筑物電能引入為主的，會通過對用電設(shè)備的運用，將電能轉(zhuǎn)換為機械能、光能以及熱能等能量，像防雷接地系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)以及照明系統(tǒng)等，均屬于強電系統(tǒng)范疇。

2.系統(tǒng)常見故障

2.1線路故障

線路故障主要包括架空線路故障、電纜線路故障等，多與線路所處環(huán)境有關(guān)。故障一旦發(fā)生，會使導(dǎo)體處于帶電工作狀態(tài)，線路零配件以及接口等也會出現(xiàn)銹蝕，會使線路運行受到嚴(yán)重威脅。

2.2動力系統(tǒng)故障

在動力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，互感器線圈螺釘會出現(xiàn)明顯的松動狀況，會使變壓器產(chǎn)生局部放電問題，影響線路正常狀態(tài)，進而造成短路或斷路等問題。

2.3防雷接地系統(tǒng)故障

防雷接地系統(tǒng)故障多數(shù)是因為接地電阻數(shù)值過大或者周圍溫度過高所造成的，故障出現(xiàn)時，會出現(xiàn)土壤電阻率增加、零線帶電以及接地裝置異常等問題，會對系統(tǒng)防雷性能形成直接影響。

2.4照明系統(tǒng)故障

電氣照明系統(tǒng)故障造成因素相對較為復(fù)雜，電路無法正常連接、開關(guān)破損以及線頭接口松動等，都可能會造成系統(tǒng)運行問題。同時熔絲熔斷也是造成電器元件無法正常運行的重要原因，而絕緣導(dǎo)線破損會使電氣照明系統(tǒng)出現(xiàn)短路問題。在具體進行故障處理時，需要按照故障引發(fā)具體原因，對其展開針對性處理。

3.故障診斷方式

3.1信號處理技術(shù)

此種診斷方式主要用于故障粗略判斷，會通過對檢測到信號進行分析的方式，按照獲取渠道時域或頻域中特征等，對故障間關(guān)系展開判斷。使用此種方式實施故障診斷時，需要掌握診斷基本需求，并要按照需求對具體診斷方式展開判斷，進而滿足故障診斷各方面要求。經(jīng)過大量實踐表明，此種診斷方式具有極為突出的簡單、便捷優(yōu)勢，主要用于前期初步判斷，由于其精準(zhǔn)度相對有限，所以診斷人員需要做好外界影響因素分析，要對各方面因素展開綜合考量，從而保證最終診斷結(jié)果準(zhǔn)度程度。

3.2知識診斷技術(shù)

運用知識診斷技術(shù)實施故障診斷過程中，會先運用專業(yè)知識對故障基本情況展開判斷與分析，掌握系統(tǒng)運行基本情況，進而完成故障位置以及原因確定。此種診斷技術(shù)智能化特點較為明顯，會實現(xiàn)對故障位置、原因的快速診斷，可在有效提升診斷精準(zhǔn)度的同時，保證診斷開展效率。

例如，在對某電動機故障實施診斷時，運用知識診斷技術(shù)，診斷人員迅速判斷出系統(tǒng)突然出現(xiàn)轉(zhuǎn)速降低、停止運行，是因為電機溫度過高所造成的。在得到診斷結(jié)果之后，診斷人員運用儀器設(shè)備對絕緣情況展開了測量，獲得數(shù)值為5MΩ。對三相阻值平衡測量后發(fā)現(xiàn)，平衡數(shù)值屬于正常范圍，證明電機自身并沒有故障。再斷開負(fù)載通電后，電動機出現(xiàn)運轉(zhuǎn)不正常狀況，存在明顯的運行噪音，經(jīng)過檢測發(fā)現(xiàn)，是因為C相供電缺相所造成的，需要對其展開處理。

3.3支持向量機技術(shù)

此種診斷技術(shù)是以支持向量機理論為基礎(chǔ)的診斷算法。支持向量機可實現(xiàn)對小樣本問題的妥善處理，具有極高實用性，會通過對統(tǒng)計學(xué)習(xí)理論的運用，按照結(jié)構(gòu)風(fēng)險最小原則以及VC維理論展開故障診斷。此種診斷技術(shù)本質(zhì)在于分類問題構(gòu)建，在進行多類型故障分類處理時，會按照一對多、一對一等原則，合理展開問題處理。和其他算法基本相同，此種診斷算法也需要對預(yù)處理后樣本數(shù)據(jù)展開處理，主要分為測試集、訓(xùn)練集兩部分內(nèi)容，會通過對模型關(guān)鍵參數(shù)實施優(yōu)化的方式，運用訓(xùn)練集對支持向量機展開計算，進而通過對模型的運用，對測試集展開分類判斷，進而獲得最終答案。此種診斷算法識別率相對較高，可實現(xiàn)對電氣故障以及故障發(fā)生原因的有效診斷，但因為此種方式使用具有一定針對性以及限制，所以多用于獲取小樣本故障診斷。

3.4解析模型診斷技術(shù)

此種診斷技術(shù)會通過對建筑電氣系統(tǒng)數(shù)據(jù)理論知識的運用，按照系統(tǒng)實際情況，展開電氣系統(tǒng)解析模型建設(shè)，并會通過對解析模型的分析，確定電氣系統(tǒng)故障具體發(fā)生情況，獲得診斷結(jié)果，以便按照診斷結(jié)果展開故障處理方案編制。技術(shù)的合理運用，可達到有效提升系統(tǒng)穩(wěn)定性、安全性以及可靠性的目標(biāo)，會為故障處理提供可靠數(shù)據(jù)依據(jù)。此種診斷技術(shù)應(yīng)用具有一定限制，強調(diào)在進行診斷時，系統(tǒng)需要具備模型構(gòu)建條件才可進行使用，極為注重電氣系統(tǒng)模型建設(shè)，會通過對各種方式與技術(shù)的運用，對系統(tǒng)故障隱患展開檢測，能夠達到有效提升檢測敏感度以及未知故障診斷的效果。如果部分建筑電氣系統(tǒng)無法完全數(shù)學(xué)模型建設(shè)，則要通過診斷對系統(tǒng)運行狀況展開分析，實施模型構(gòu)建條件簡單化處理，以通過構(gòu)建簡化模型的方式，保障故障診斷合理性以及科學(xué)性。

3.5樣本SVN故障診斷技術(shù)

數(shù)據(jù)機器學(xué)習(xí)是現(xiàn)代智能技術(shù)應(yīng)用衍生行為，是以根據(jù)給定訓(xùn)練樣本進行系統(tǒng)輸出、輸入關(guān)系預(yù)測為目標(biāo)的。通過對依賴關(guān)系的預(yù)測，可最大限度保證系統(tǒng)行為判斷精準(zhǔn)度。系統(tǒng)工作狀態(tài)下出現(xiàn)的設(shè)備故障，主要以偶然性故障以及突發(fā)性故障為主，會通過對故障信號的收集與整理，運用樣本SVN技術(shù)展開數(shù)據(jù)分析與驗算，會為故障精準(zhǔn)判斷提供可靠技術(shù)方面支持。

3.6壓縮感知技術(shù)

壓縮感知理論，簡稱CS，是以線性模型為基礎(chǔ)的診斷技術(shù)。在具體對其進行應(yīng)用時，會通過對故障異常信號的運用，完成故障特征提取，并運用相應(yīng)算法對其展開診斷，明確故障類型。具體診斷分類流程如下：①展開故障數(shù)據(jù)分析與故障特征提取，展開訓(xùn)練樣本矩陣建設(shè);②通過對支持向量機算法的運用，展開訓(xùn)練以及訓(xùn)練樣本字典建設(shè);③實施測試樣本錄入，按照相應(yīng)公式展開計算，完成殘差項計算，進而獲得殘差項最小值，確定測試樣本類別。

4.結(jié)語

由于電氣系統(tǒng)故障診斷技術(shù)較為豐富，本文所介紹內(nèi)容并不全面，技術(shù)闡述較為簡單，各建筑單位需要加大對電氣系統(tǒng)故障診斷工作的研究力度，要以建筑電氣故障類型與內(nèi)容分析為著手點，通過對各種故障診斷技術(shù)的合理運用，實現(xiàn)對故障原因、類型、所在位置以及發(fā)生程度等內(nèi)容的高效判斷，保證故障診斷結(jié)果及時性以及準(zhǔn)確性，進而為后續(xù)故障處理提供可靠支持，保證電氣系統(tǒng)建設(shè)、運行質(zhì)量都可達到最佳，從而為電氣系統(tǒng)平穩(wěn)運行保駕護航。

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