建筑智能化中应急供电系统的可靠性提升研究

1 引言

随着信息技术、物联网技术的不断发展，建筑智能化已成为现代建筑发展的重要趋势。智能化建筑通过将通信网络系统、信息网络系统、建筑设备监控系统等有机结合，实现了建筑的自动化管理、高效节能及舒适安全。然而，在建筑智能化系统的运行过程中，电力供应的稳定性至关重要，一旦发生突发断电事故，不仅会导致智能化设备停运、建筑功能受限，还可能引发电梯困人、消防系统失效等安全隐患，严重威胁人员生命财产安全。

当前，虽然建筑智能化应急供电系统的技术不断进步，但在实际应用中，仍存在一些问题影响其可靠性，如备用电源启动延迟、切换失败、设备故障等。因此，深入研究建筑智能化中应急供电系统的可靠性提升方法，具有重要的理论意义和现实价值。

2 影响建筑智能化应急供电系统可靠性的因素

2.1 电源设备性能

电源设备是应急供电系统的核心组成部分，其性能直接决定了系统的可靠性。应急供电系统常用的电源设备包括柴油发电机、蓄电池组、不间断电源（UPS）等。柴油发电机的可靠性受其发动机性能、燃油供应系统、控制系统等因素影响。若发动机出现故障、燃油供应中断或控制系统失灵，将导致发电机无法正常启动或运行。

蓄电池组的容量、充放电性能及使用寿命是影响其可靠性的关键因素。在长期使用过程中，蓄电池可能会出现容量衰减、极板硫化等问题，导致其在断电时无法提供足够的电力。UPS 作为一种能够提供持续、稳定、不间断电力供应的设备，其内部的逆变器、整流器等部件的性能也会影响系统的可靠性，部件故障可能导致 UPS 无法正常切换或输出电力。

2.2 切换机制

切换机制是应急供电系统在主电源中断时实现电源快速切换的关键，切换的及时性和准确性直接影响系统的可靠性。目前，常用的切换方式包括手动切换和自动切换。手动切换依赖于人工操作，切换时间较长，且容易因人为失误导致切换延迟或失败，尤其在紧急情况下，人工操作的反应速度难以满足要求。

自动切换主要通过自动转换开关电器（ATS）实现，ATS 能够实时监测主电源的状态，当主电源中断时，自动将负载切换至备用电源。然而，ATS 的可靠性受其自身质量、控制逻辑、安装调试等因素影响。若 ATS 出现机械故障、控制电路失灵或参数设置不当，可能导致切换失败或误切换，影响应急供电的连续性。

2.3 监控管理

完善的监控管理系统能够实时掌握应急供电系统的运行状态，及时发现并处理潜在故障，从而提高系统的可靠性。监控管理系统主要对电源设备的运行参数（如电压、电流、频率、温度等）、切换状态、报警信息等进行监测和记录。

若监控管理系统存在监测点不足、数据传输延迟、报警不及时等问题，将无法及时发现系统异常。例如，当蓄电池组电压过低时，监控系统未能及时报警，可能导致在断电时蓄电池无法正常供电；对柴油发电机的燃油量、水温等参数监测不到位，可能导致发电机在运行过程中因缺油、过热等原因停机。

2.4 环境因素

应急供电系统的运行环境对其可靠性也有重要影响。温度、湿度、灰尘、振动等环境因素可能导致电源设备性能下降或损坏。例如，柴油发电机在高温环境下运行，容易出现发动机过热、散热不良等问题，影响其输出功率和使用寿命；蓄电池组在低温环境下，容量会显著降低，充放电效率下降；潮湿的环境可能导致设备受潮短路，灰尘过多会堵塞设备散热通

道，影响设备的正常运行。

2.5 维护保养

应急供电系统的维护保养是保障其长期可靠运行的重要环节。缺乏定期的维护保养，设备的潜在故障无法及时排除，会逐渐积累并最终导致系统失效。例如，柴油发电机若长期不进行启动试运行，可能导致发动机缸体生锈、燃油管路堵塞，在紧急情况下无法启动；蓄电池组若长期不进行充放电维护，会导致容量衰减加快，缩短使用寿命；ATS 的机械部件若不定期润滑和检查，可能出现卡涩现象，影响切换性能。

3 建筑智能化应急供电系统可靠性提升技术与策略

3.1 优化电源设备选型与配置

选择性能可靠、质量优良的电源设备是提升应急供电系统可靠性的基础。在选型过程中，应根据建筑智能化系统的关键负荷容量、供电时间要求及运行环境等因素，合理选择柴油发电机、蓄电池组、UPS 等设备的型号和规格。例如，对于负荷较大且供电时间较长的场景，应选择功率充足、油耗低、稳定性高的柴油发电机；对于需要瞬间切换且供电时间较短的敏感负荷，可选用高性能的 UPS 和大容量蓄电池组。

3.2 改进切换机制

为提高切换机制的可靠性，应优先采用高性能的自动切换设备，并优化其控制逻辑。选择具有较高机械寿命、电气寿命和抗干扰能力的 ATS，确保其在频繁切换和恶劣环境下能够稳定工作。同时，对 ATS 的控制逻辑进行优化，设置合理的切换延迟时间、电压监测阈值等参数，避免误切换和切换失败。

引入智能切换技术，结合建筑智能化系统的监控数据，实现切换过程的自适应控制。例如，通过分析主电源的电压波动趋势，提前预测主电源可能中断的情况，使备用电源做好启动准备，缩短切换时间；当检测到备用电源容量不足时，自动切断非关键负荷，确保关键负荷的供电。此外，定期对切换机制进行测试和调试，模拟主电源中断的场景，检验切换的及时性和准确性，发现问题及时整改。

3.3 构建智能监控管理系统

构建全面、高效的智能监控管理系统，实现对急诊供电系统的实时监测、远程控制和智能预警。通过在电源设备、ATS 等关键部位安装传感器，采集电压、电流、频率、温度、湿度、燃油量等运行参数，并将数据实时传输至监控中心。利用大数据分析和人工智能技术，对采集的数据进行处理和分析，建立设备运行状态评估模型，提前预测设备可能出现的故障。

3.4 改善运行环境

为应急供电系统创造良好的运行环境，减少环境因素对系统可靠性的影响。合理规划应急供电设备的安装位置，避免将设备安装在高温、潮湿、多尘、振动剧烈的区域。对于柴油发电机房，应设置有效的通风、散热和降噪设施，控制机房温度在设备允许的范围内；对于蓄电池组和 UPS，应安装在恒温恒湿的机房内，配备空调和除湿设备，保持环境清洁。

结束语

未来，随着物联网、人工智能等技术的不断发展，建筑智能化应急供电系统的可靠性提升将朝着更加智能化、自动化、精细化的方向发展。例如，利用物联网技术实现设备的远程诊断和预测性维护，通过人工智能算法优化系统的运行参数和切换策略等。通过持续的技术创新和管理改进，不断提升应急供电系统的可靠性，为建筑智能化的安全稳定运行提供坚实保障。

参考文献

[1]吴昊皓.大型建筑工程智能化系统运维管理模式研究[J].ModernManagement, 2025, 15.DOI:10.12677/mm.2025.156178.