智能化技术在机电工程安全管理中的应用研究

引言

机电工程涉及多种机电设备与控制系统，机电工程管理难度大，传统人工管理的不足逐渐显现。在此背景下，智能化技术在机电工程管理中实现了应用与推广，有利于进一步提升机电工程管理的水平，转变传统建筑行业高污染、高损耗的现状，为建筑业实现可持续发展提供方向和动力。

1 智能化技术特点

作为时代发展过程中衍生而来的新型技术，智能化技术应用优势显著。机电工程涉及多种机电设备与控制系统，对前期施工要求更为严格。将智能化技术与机电工程管理相结合，可实现前期设计、中期安装及后期运行阶段的数据收集、分析、处理及预警，提高机电工程管理智能化水平，保障机电设备运行更加稳定高效。在机电工程管理中，智能化技术特点如以下方面。（1）可结合既定程序及参数，依托智能化技术自主展开决策及任务执行。此外，智能化技术还可收集机电工程数据，将实际数据与设计数据相比较，如二者存在明显差异，可自动发出预警，再出具问题分析报告。（2）智能化技术适用范围更广，智能化技术可用于人员管理、工程资料管理、施工现场管理、工程设计管理、施工质量管理、施工进度管理等，提高管理工作适用性及针对性。（3）借助智能化技术可大幅降低工作人员压力，即使管理任务较为复杂，管理工作也可高效展开。

2 机电工程安全管理的意义

2.1 提高工程施工效率

开展机电工程安全管理工作，能够有效地推动整个工程的建设进程，从而提高其经济效益。为了保障机电设备运行的稳定性，需要统一调度管理不同的机械设备，这样才能减少机械的失效概率，降低项目投资。

2.2 保证机电设备使用的安全性

为了更加安全地使用机电设备，需要强化安全管理工作，不仅可以精准安装机电设备，而且在后期投运阶段也可以减少安全问题的发生，保护相关工作人员的安全性，延长机电设备的使用寿命。

2.3 提高工作人员的责任心

施工人员是机电设备安装项目的核心，要求施工人员根据设计标准安装机电设备，保障项目安全性。在安全管理工作的时候，管理人员需要严格执行工作责任制，同时需要遵循相应的规章制度，提高工作人员的责任心，推动项目安全发展。

3 智能化技术在机电工程安全管理中的应用

3.1 传感器技术

3.1.1 温度传感器

在机电工程安全管理中，传感器技术是重要的技术环节。温度传感器在机电设备监测方面应用极为广泛。其核心原理是基于热敏电阻特性，热敏电阻的阻值会随温度发生显著且规律的变化。当机电设备关键部位，如电机绕组、变压器铁芯等温度出现波动时，与之相连的热敏电阻将温度变化转化为电信号输出，通过高精度温度传感器实时监测，能精准捕捉温度变化。可将采集到的温度数据及时传输给控制系统，一旦温度超出正常阈值，系统便能立即发出预警，提醒工作人员及时排查异常，有效预防因温度过高导致的设备故障。

3.1.2 振动传感器

振动传感器则基于压电效应工作。当机电设备运转时产生振动，传感器内部的压电材料会因受到机械应力作用而产生电荷，电荷的大小与设备振动幅度和频率相关。在旋转机械，如风机、泵类设备的安全监测中，振动传感器发挥着关键作用。

3.2 物联网技术

3.2.1RFID 技术

RFID 即射频识别技术，由电子标签、阅读器和天线组成。电子标签内部存储设备身份识别等关键信息，当阅读器发出特定频率的射频信号，电子标签接收到信号后，利用电磁感应原理产生电流，进而将存储信息以射频信号形式回传至阅读器，再由阅读器传输至管理平台。在机电工程设备管理中，可将 RFID标签粘贴于各类设备。通过在设备仓库出入口、生产车间等关键位置部署阅读器，可实时追踪设备及零部件位置。

3.2.2 蓝牙技术

蓝牙技术工作在 2.4GHz 频段，基于短距离无线通信规范，支持设备间的低功耗、低成本连接。在机电工程中，常用于设备的近距离配置与调试。其优势在于功耗低、易于集成，能满足小型机电设备对低能耗与空间紧凑的要求。

3.2.3 大数据分析

在机电工程全生命周期中，大数据分析技术凭借对海量数据的高效处理与深度挖掘能力，为安全管理提供了有力支撑。数据收集范围涵盖设备运行参数，像电机的转速、电流、电压，泵的流量、压力，变压器的油温、绕组温度等实时数据，这些参数能反映设备即时运行状态。

3.3 设备状态监测与故障预警

在机电工程安全管理的设备状态监测与故障预警方面，一套紧密衔接的智能化体系正发挥着关键作用。首先，针对大型电机这类核心设备，在其关键部位安装振动、温度、电流传感器。振动传感器依据压电效应，能够敏锐感知电机运转时振动幅度与频率的细微变化；温度传感器利用热敏电阻原理，将电机绕组等关键部位的温度变化精准转化为电信号；电流传感器则实时监测电机运行过程中的电流数据。在电机持续运行过程中，传感器不断采集实时数据并上传至云端平台。平台会实时将这些实时数据与已构建的正常模型进行比对。一旦实时数据出现偏离正常模型的情况，系统便会迅速捕捉到这一异常。经过实际验证，该系统能够提前一周发出故障预警，且预警准确率高达 90% 以上。如此高的准确率为设备维护人员争取到了充足的时间，能够提前对电机进行检查、维修，保障了机电工程的稳定运行。

3.4 施工现场安全监控

在施工现场安全监控中，智能化技术的应用构建起了一道全方位、多层次的安全防线，极大提升了安全管理水平。智能摄像头成为施工现场的监督者，基于深度学习的图像识别算法是其核心技术支撑。施工前，需将大量包含工人正确佩戴安全帽以及未佩戴安全帽状态的图像数据输入到算法模型中进行训练。在训练过程中，算法通过对这些图像中安全帽特征、工人头部姿态等元素的反复学习，逐渐构建起准确的识别模型。施工过程中，智能摄像头实时采集现场画面，算法快速分析每一帧图像，当检测到画面中的工人未佩戴安全帽时，能够以超 95% 的准确率迅速识别出来，一旦识别到违规情况，系统会立即触发报警机制。

3.5 安全风险评估

可以将智能化技术应用于安全风险评估中，比如在数据收集环节，可以收集电机功率、电流、转速等，这些参数反映设备运行状态。同时，利用温湿度传感器，实时采集施工环境温湿度，因环境对设备影响大，如高湿高温会加速设备老化、引发故障。人员技能水平方面，统计施工人员资质、经验和培训记录，技能高的人员操作失误风险低。通过专家打分确定各因素权重，构建判断矩阵并检验一致性。结合 BP 神经网络，用训练集训练模型，调整权重和阈值，让模型学习风险因素与等级的映射关系，用验证集防止过拟合。

结束语

智能化技术在机电工程安全管理领域展现出显著优势。从基础的传感器实时监测，到物联网实现设备互联互通，再借助大数据分析挖掘潜在风险、依靠人工智能精准诊断，以及智能监控系统全方位把控，各技术协同构建起高效安全管理体系。

参考文献

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[2] 彭小琴 . 智能化技术在机电工程管理中的应用 [J]. 集成电路应用 ,2023,40(04):364-365.

[3] 林同科 . 智能化技术在机电工程管理中的应用研究 [J]. 决策探索( 中 ),2020(03):14.