物联网技术在建筑电气领域中的应用研究论文_李会荣

物联网技术在建筑电气领域中的应用研究论文_李会荣

浙江容大电力设备制造有限公司 浙江杭州市富阳区 311400

摘要:物联网是当代人类信息技术发展的重要成果,使全球范围内的很多领域都发生了革命性的变化。可以说,物联网技术是在计算机技术和互联网技术之后的又一次新兴的信息化产业革命,其在建筑、交通、环保、供电、医疗等领域的应用,都有极大的发展潜力。近年来,物联网技术在建筑电气中的应用受到了人们的广泛关注,对物联网技术在建筑电气中的相关应用问题进行研究分析,有利于物联网技术在实际应用中变得更加成熟,也有利于建筑电气在物联网技术的推动下的进一步发展。

关键词:物联网技术;建筑电气;应用

1基于物联网的智能电网

智能电网是最近兴起的研究热点,也是未来电网发展的重要方向。智能电网是以发电设备、变压器、各类电压等级的输配电线路、配电设备及保护装置等传统的物理电网为基础,通过现代先进的传感测量技术、通信技术、计算机技术和控制技术等与物理电网的高度集成化,使电网更加安全、高效与环保,具有可靠性、自愈性、兼容性、经济性、集成性、优化性等特征。智能电网的实现需要通过终端传感器进行大量的信息采集并通过通信网络上传,实现电网运行和控制的信息化与智能化。智能电网可视为物联网技术在电气领域的应用。现有对智能电网的研究大都集中在电力系统一侧,站在电网公司的角度来考虑问题,较少关注用户端也就是建筑电气领域。智能电网的发展和完善离不开用电端的配合,发电的目的是用来改善人们的生活,因此,应该将智能电网技术向用户端延伸,更多地考虑用户用电的需求。智能电网能够充分满足用户对电力使用的需求,同时优化资源配置,确保电力供应的安全性、可靠性和经济性,满足环保约束,保证电能质量,适应电力市场化发展等,从而实现对用户可靠、经济、清洁、互动的电力供应和增值服务。

传统的用电设备故障诊断方法一般需要确定精确的解析模型,在模型未知或描述不精确的情况下是不能得到准确的故障诊断结果的,而在建筑用电设备物联网环境下,机理建模更加困难,但物联网技术使得设备状态与信息以及环境参数等海量数据的获取与共享成为可能,从而有大量的数据可供利用、发掘,从中发现规律,实现故障诊断的目的。基于数据的故障诊断方法是在建筑用电设备物联网环境下,对系统获取的数据进行分析处理,在不知系统精确解析模型的情况下实现故障诊断功能。利用数据库中存储的海量信息,提取特征数据,对数据进行处理、比较和分析,依据实时数据是否超出正常值进行判断,确定故障类型、程度和产生故障的原因,并根据判断的结果确定必要的对策,对其进行调整。主要包括以下步骤:

状态监测:利用数据库中存储的通过传感器采集的用电设备的各种信息,将特征信号提取出来,而将无用信号和干扰信号排除。

分析诊断:根据数据库中的反映设备状态的征兆或特征参数的变化情况进行分析,制定规则,依据特征参数的实时数据值是否超出正常取值范围进行判定,进而得到诊断决策,判断故障的存在、性质、原因、严重程度以及发展趋势。

治理预防:根据分析诊断得出的结论,通过软件编程在监测界面发出报警信号,并对设备进行重点监测和巡回监测。

2物联网技术在建筑电气中的应用

2.1物联网技术在智能电网中的应用

智能电网是物联网技术一个突出案例,从智能电网的构建中,也能够发现物联网技术的强大功能和应用潜力。今年来,智能电网的构建是我国的重点研究内容,也是我国未来电网的构建目标和发展方向。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆智能电网的“智能”体现在在传统的电网模式的基础上,利用先进的信息技术、通信技术和远程控制技术,实现电网的自动化、智能化、信息化的管理和控制,提升电网的管理质量、管理效率和反应速度,实现电网管理的智能化。智能电网的构建,要求电网系统能够通过电网终端信息传感器进行大量的电网信息搜集,并通过信息处理模块,对通过通信网络上传的电网终端信息进行高效处理,进而提出可行的解决方案或进行合理的快速反应。智能电网的高效、快速的信息化、自动化、智能化处理方式的实现,必须借助物联网技术,并且实践已经证明,物联网技术在智能电网中的应用效果也是非常良好的。智能电网的发展是离不开用电端的配合的,而目前的智能电网研究多是站在电网公司的角度,没有对建筑电气即用户端进行充分的考虑,应当适当地使智能电网的研究向用户端及建筑电气领域倾斜,使智能电网技术更多地服务电网用户,满足用户的需求。在未来,物联网的发展必将使电网的智能化程度进一步增加,实现从电网用户终端到电网智能反应系统,再到电网综合控制系统全过程的高度智能化。未来智能电网在物联网技术的支撑下,必将产生新的革命,实现电网运营效益和供电质量的进一步提升。

2.2物联网技术在智能家居中的应用

现代人在生活中不仅对于建筑功能的要求增加了,而且对于家居的功能要求也增加了,传统的功能单一的家居类型已经无法满足现代人对于家居的实际功能需求,必须结合物联网技术,对传统家居进行智能化改造,使家居具备更多现代化的功能,如舒适、环保、节省空间、节能等,进而形成由多种智能家居构成的集自动化、信息化、智能化、高效化于一身的智能居住环境。例如,通过传感器对家中天然气的泄漏情况进行检测,一旦发现天然气泄漏情况,传感器将会将信息通过无线网络传输到处理模块中,处理模块对信息正确处理后就可以在不需要认为干预的情况下及时下达关闭天然气阀门的指令,达到良好的智能化控制效果[3]。物联网技术在智能家居中的应用,最大的作用就是实现了无人为干预的条件下的家居智能化控制,大大减少了家居环境中的安全隐患,降低了如火灾、一氧化碳中毒等安全事故的发生概率,增强了家居环境的安全性。可以预见,未来物联网技术在智能家居中的应用将会涵盖更多的内容,使不同家居种类之间的物联网技术实现有机关联、协同反应,并通过物联网技术使家居和外部网络产生智能化的协同反应,实现对智能家居的远程预警、精确反应、信息反馈等更加深入的功能。

2.3物联网技术在安防系统中的应用

在安全防护中,如果仅仅应用人力进行安全防护工作,不仅效率低下,对人力资源造成严重浪费,而且也不符合当前社会安防的发展趋势。在信息技术高度发达的现在,物联网技术在安防系统中的应用,给安防的效果带来了非常大的提升,具体来说,提升了安防工作的工作效率、管理范围(包括管理时间和管理面积)、判断精确度等,大大增加了安防工作的工作质量。物联网技术在安防系统中的应用,目前比较典型的有智能读卡控制人员出入、红外线报警、射频识别等。物联网技术将终端感应器和报警系统连接起来,实现了在无人为干预条件下的智能识别、判断、反应,用户可以利用多种应用设备如电脑、手机等,实现对某些区域的远距离安防监测和控制,大大提升了安防的质量。通过分析,可以预见未来物联网技术在安防系统中的应用发展趋势是,进一步提升安防系统的反应准确性和智能程度,使安防系统在反馈警报信息的同时,也能够根据现场情况,自行启动系统预设的智能反应方案,实现对安防事故类型的准确判断和处理方案的科学选择。

结论

随着物联网技术在建筑电气中的广泛应用,逐渐地也暴露出了一些安全漏洞,比如用户信息泄露等,但物联网为建筑电气实现智能化、网络化提供了更有效的解决方案。相信随着物联网技术的快速发展,物联网将会在建筑电气领域得到更加广泛的应用。

参考文献:

[1]高建华,胡振宇.物联网技术在智能建筑中的应用[J].建筑技术,2013(2):136-137.

[2]张红.物联网技术在智能建筑能源管理中应用的研究[J].检测技术与自动化装置,2013(6):59-60.

[3]王尧.物联网技术在智能建筑公共安全系统中的应用研究水[J].技术检测与自动化装置,2013(6):55-56.

论文作者:李会荣

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第31期

论文发表时间:2018/4/3

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