老旧建筑电气系统智能化改造的关键技术与实施路径研究

引言

老旧建筑电气系统随着使用年限增长，逐渐暴露出诸多问题，已难以满足现代生活和使用对安全、智能、节能等方面的要求。对其进行智能化改造，成为改善居住和使用条件、提升系统性能的必然选择。明确老旧建筑电气系统的现状、改造需求，掌握关键改造技术及科学的实施路径，是确保改造工作顺利开展并取得良好效果的关键。基于此，本文针对这些内容展开探讨，以期为老旧建筑电气系统智能化改造实践提供有力支持。

一、老旧建筑电气系统现状及改造需求分析

1.1 系统现状与核心问题

老旧建筑电气系统普遍存在设备老化与功能滞后问题。配电方面，开关、熔断器等设备长期使用后，机械性能下降，过载或短路时难以快速断开电路，存在安全隐患；线路绝缘层因老化出现开裂、硬化，可能引发漏电或短路故障，部分线路布局混乱，在墙体或吊顶内随意敷设，增加检修难度。安全防护体系也存在短板，接地保护不完善，部分设备未按规范接地，雷击或静电积累时易损坏设备；缺乏漏电保护装置，人体接触漏电设备时易发生触电事故，且应急供电系统可靠性差，停电时应急照明常无法正常启动。

1.2 智能化改造核心需求

首要的是安全性提高需求，要通过更新改造排除线路及设备安全隐患，健全防漏电、防过载等保护配置，做到故障实时报警与自动跳闸，减少触电及火灾安全隐患，此外提升接地与防雷配置等以提高系统抵抗异常电压的能力。主要功能上满足智能化需求。用户要能实现对智能化用电设备、统一管理平台配置实现如对各类照明、配电等的联动，方便管理查看及控制。

二、老旧建筑电气系统智能化改造关键技术

2.1 安全升级与线路优化技术

线路整治改造主要以排查和更换为主。利用红外热成像技术排查线路中的热点，根据绝缘电阻测试排查发现的线路老化严重，进行换线更换，选用低烟无卤电缆，强化绝缘性和阻燃性；将无规则的线路进行整理，穿线管保护后整理整齐敷设于相应处，并做线路用途及线路走向标示，以便后续检查维修。配电箱的更新主要以断路器代替传统开关柜为主，这种智能断路器能够实现过载、短路、漏电保护等多种保护，一旦发生故障自动分闸并向后台传输故障信号；对于传统老旧的配电箱体空间小，需要考虑合理配置，选配紧凑的智能型配电动机保护、断路器产品，确保能安装其中。

2.2 智能感知与控制技术

基于智能感知技术，用电系统感知主要采用安装传感器的方式对用电状态进行监测，安装在各配电箱内的电流、电压传感器，能实时采集各回路参数；安装在照明灯附近的人员动作及照度传感器，能监测人员状态与环境亮度；安装在重要用电负荷上的温度传感器，能监测各设备运行温度。选用无线数据传输传感器的方式，能减少线路敷设，降低配电系统改造的实施难度。选用边缘计算网关对传感器收集的数据进行处理，在局部节点实现控制、决策，可以减少大数据传送的传输距离，增加反馈速度。

2.3 数据融合与远程管理技术

数据融合主要针对各子系统数据分散，数据中台连接传感器、智能设备的报文和数据流，统一数据格式、统一编码规则，打通数据孤岛；使用数据清洗方法剔除噪声，提取有效信息，辅助后续的管理决策。远程管理采用远程云管理平台集中控制，开发 Web 及 APP 客户端远程监控管理界面，支持实时监控电气系统的运行状态信息和设备状态及故障报警状态信息；对于授权用户，支持远程控制功能，例如远程控制公共照明设备的开关机功能，远程重置故障跳闸的开关设备功能。平台对于系统的历史数据存贮有备份功能，可完成用电报表与用电走势分析，提供用能优化分析功能。针对老建筑的网络环境，考虑网络带宽低的传输方法，优先传输核心数据，当网络不稳定时，将边缘网关中数据自动上传云端系统，保证数据的完整性。

三、老旧建筑电气系统智能化改造实施路径

3.1 改造前期评估与方案设计

在前评估阶段应充分摸清系统的现状，到现场巡查并记录设备的型号、线路走道、设备安装位置、建筑的约束等；测试设备的可用性，如开关动作是否可靠、线路绝缘是否良好、接地电阻是否合格等；同时根据用户需求和建筑功能，确定改造需求，确定安全、功能、节能的需求等，方案设计中应坚持安全第一、最小影响原则，并根据前期评估情况确定选用与采用的相关技术和设备，优先选用无线通信、模块化设备等，在线路敷设和墙体打孔方面做到最小影响；并根据评估情况确定替换设备清单、线路改造路径、需要改造的施工范围，即在配电箱狭小的地方，选择小型化的智能设备。设计后应组织相关论证，组织电工、施工、物业等多方面人员对设计方案评审，确认实施的可能性、安全性和与建筑物主体结构配合情况，采纳意见后修订完善成最终设计。

3.2 分阶段实施流程

首先，安全基础阶段，首先是更新改造老旧且严重的电气设备设施和线路，加装漏电保护、接地等安全措施，做好改造基础，满足系统的最基本安全条件；将安全的系统安全检测，利用绝缘电阻、接地电阻等检查验证，该阶段涉及部分用电设备的关停，应避开正常用电高峰期，降低对设备用电带来的负面影响；其次，智能感知与控制阶段，在前提下，安装传感器、智能控制器和边缘网关，部署无线通信网，设备之间调试通信以及控制逻辑，实现初步的智能化监测和控制，例如照明智能化控制、配电线缆的状态监测等；该阶段可以分片区实施，在用电保障情况下逐步开展，防止同时出现设备停运现象，中断整个系统。第三，系统综合集成阶段，安装远程管理平台，集成管理各个系统子平台的信息，设置联动控制和节能管理措施；对运维人员进行培训，运维人员需通过远程管理平台的控制和检修的掌握，试运行后收集的问题及时处理，优化控制和管理策略，使得系统后期运行良好。

3.3 改造过程质量控制

质量控制集中于施工的关键点，在管道线路敷设之前验管材和线缆质量，线路敷设中不过度弯曲挤压，确保无损害线路的绝缘层；在设备安装方面按规范进行，智能开关、传感器等设备的布线牢固、标识清晰，不得有接反、松动现象。在调试方面，分为不同层次进行调试，先将单设备调试，检测传感器的采集数据是否正确、智能开关动作是否可靠；接着进行子系统的调试，验证子系统的照明是否具有控制逻辑、配电保护是否有效；最后进行全系统的联调，测试各个子系统联动效果及是否可远程操控，记录调试数据，对于调试中的异常问题及时修改、处理。在验收方面，严格按照标准实施，依据改造方案及相应的标准，检测设备安装情况、线路敷设及能否有效实现预定功能是否合格；安全性能测试，进行漏电动作时间、接地电阻等测试。

结语

老旧建筑电气系统智能化改造需以现状为基础，聚焦安全、功能与节能需求，通过安全升级、智能感知、数据管理等技术实现系统性能提升。分阶段实施路径与质量控制措施，能在减少建筑结构破坏的前提下，确保改造效果与安全性。改造不仅解决了老旧电气系统的固有问题，还为建筑注入智能化基因，提升居住与使用体验。未来改造需进一步优化技术适配性与成本控制，推动老旧建筑电气系统智能化改造更高效、更贴合实际需求，为城市更新提供有力支撑。

参考文献：

[1] 许钟元 . 建筑电气智能化系统案例分析 [J]. 上海建材 ,2025,(03):44-46.

[2] 李贺 . 风光发电系统在建筑电气智能化中的应用研究 [J]. 自动化应用 ,2025,66(09):108-110.