物联网技术驱动下建筑电气智能化运维管理模式创新研究

引言

建筑电气系统复杂且关键，其运维质量直接影响建筑功能与安全。传统运维依赖人工，存在数据采集不及时、故障响应慢等弊端，难以适应现代建筑对运维的高效化需求。物联网技术的发展为解决这些问题提供了可能，其能实现设备状态实时感知与数据互联。

一、物联网技术相关理论与技术基础

1.1 物联网技术核心架构

物联网技术以感知、传输、应用为核心构建三层架构。感知层通过各类传感器、智能仪表实现物理信号的数字化转换，在建筑电气场景中可采集电流、电压、温度等设备运行参数。网络层依托无线通信、以太网等技术完成数据传输，解决设备分散部署下的信息互联问题；应用层则通过数据处理平台实现信息整合与功能落地，如设备状态监控界面、故障预警系统等。三层架构形成闭环：感知层获取的原始数据经网络层传输至应用层，为建筑电气运维提供全链路技术支撑。

1.2 建筑电气运维管理基本内涵

楼宇电气维护管理的目标就是以维持电气系统的正常安全运行，主要的工作内容就是对设备进行的巡检、故障处理、维护等管理工作，其所管理的设备类型涉及电气设备、供电系统、照明以及消防电气等，必须进行针对性巡查记录设备使用情况，再经验故障处理。电气巡检管理是采取计划巡检、故障报修、派工维修、反馈维修进度等一系列流程，受运维人员专业素质和技术责任心影响。优秀的电气维护管理的目标就是维护电气设备时不能以牺牲电气设备运行稳定性为前提，既要降低成本，又要兼顾电气设备运行可靠性，因此也就要求在维修方面不能无节制，也不能什么都不做。

1.3 物联网与建筑电气运维的融合机理

以物联网技术为主构筑数据链路，把数据链路与建筑电气运维深度融合，在检测环节替代人工巡检以感知代替记录，离散人工数据记录转化成连续的数字化记录，补足传统运维过程中的状态“黑灯”区域；在数据分析处理环节打破孤立网络和应用的数据壁垒，设备数据实时联动互通，在多个系统的数据协同中实现设备状态的综合分析；数据驱动，替代经验，基于运行数据的大数据分析，把运维从被动应对状态演变为主动预测状态。

二、建筑电气传统运维管理模式现状及问题

2.1 传统运维管理模式流程分析

历史运维管理模式：以线性化的串行方式对楼宇电气系统进行定期的检测保养，按配电设备类型及年限设置具体的巡检周期、巡检要求、人员安排。在巡检过程中，巡检人员在纸上做好记录表，在现场根据设备实际情况以肉眼查看、使用工具测量等方式将该次巡检的相关数值和设备情况记录在电子表上，对存在的问题再安排巡检人员进行纸质报修单的制作，待获得审批通过之后生成维修工单，安排维修人员上门维修，维修工作完成之后人员再对维修完成状况进行记录，将纸质类资料收集存档。在流程环节中以人为巡检、上报与信息收集为主线，各个环节依靠线上进行进行串行整合，链条运转的速度受到员工工作及时率与响应程度的影响。

2.2 现有模式存在的主要问题

目前存在的普遍问题是，巡检依靠人工易出错，个人对同一对象可能存在不同看法且对某一设备的处理度不同，纸质巡检易遗漏或出错；问题响应的时效性弱，从发现故障到派单维修中间过程需要传递，易造成派修时机错失；资源配置僵硬，因不能实时把控人员、备件等状态，容易出现人员配备、配备工具与待检修设备不相符问题；历史数据复用性低，因为归档的纸质数据无法快速查询、分析，易对今后的运维没有指导作用，导致问题重复发生。

2.3 物联网技术驱动创新的必要性

对于传统模式而言，物联网技术具有针对性地解决了传统模式中的缺陷。物联网实时监测功能可以代替人工巡检、做到数据自动监测与上传，避免了人的主观性；实时共享能有效消除信息传递盲区、一旦检测到故障可通过物联网向有关人员发送，缩短了时间。通过物联网平台实时掌握资源状态，做到资源智能分配，提高资源的利用率；数字化储存使得数据回溯更加便捷、可以进行原因分析，在物联网的技术下，可以为科学定制运维策略提供基础；建筑电气系统的复杂性对于传统的维护来讲显然是不能在安全和效率上满足要求的，而物联网可以对维护过程进行重构，对管理人员的管理方式进行改革、升级。因此，物联网的创新驱动是必然的。

三、物联网技术驱动下的运维管理模式创新路径

3.1 基于实时感知的设备状态动态监测模式

首先，建立基于物联网感知层的实时、全面的监测体系，在各电气设备的重要位置上装配传感器，采集电气设备的电流、温度、震动等运行过程参数，再通过网络层传输到云端，通过可视化屏幕显现出动态的在线监测数据，代替巡检模式下电气工作人员每天、每周、每月、每季度的重复固定周期记录和监测。还可以根据不同类型的电气设备设定了参数临界值，如电气设备的运行参数超过该设定临界值时，对该运行参数的检测频率进行下调，比如监控电力变压器的运行过程中，监测其油温及三相电流是否均衡，如果三相电流出现不平衡时，则可能同时监测油温指标的变化。

3.2 数据驱动的故障智能诊断与预警模式

以物联网集中掌握的装置历次工况运行的性能数据和故障信息建立装置故障诊断数据库，当参数偏离时，比较同类型装置发生过的故障数据，确定故障的原因，最终生成故障诊断报告。设置预警标准：当参数出现预警提示，通知关注设备，当出现预警，通知初步处理建议，当出现预警，启动警报同时通知相关人员。

3.3 协同化的资源智能调度模式

IT 平台上将运维人员的相对位置、资质信息、所拥有的工具及备件库存等抽象成资源池。当出现故障预警后，根据故障的位置、类别、严重程度等自动选择出最适合的可用资源组成，采用效率优先兼顾成本原则，首先就近派出相对应维修资质的人员，同时查询出需要备件的相应库存位置信息，形成包括路线路径在内的派工信息。维修人员通过手机端接受任务，及时给出报到时间和维修的进展，平台也实时掌握工具及备件使用状态，以便工具及备件及时归还、补充。这样避免了原有调度工作中资源与信息不对等的现象，使资源更合理。

3.4 全生命周期的设备健康管理模式

通过对装机启动至退役全程数据的物联网记录设备本体管理电子档案，涵盖出厂整定值、历史检修情况、运行参数变化趋势等，形成“全生命周期”健康曲线，根据“健康曲线”自动生成检修计划：对新设备进行基础参数校对，中龄设备增加性能试验频次，老龄设备加强对重点部位检查等，如对高压柜的运维管理，通过对历年的绝缘电阻值变化趋势预估绝缘老化程度，从而提前预控相应策略进行维护。基于大数据下的全生命周期管理能够兼顾设备维护成本和设备使用年限，实现变故障检修为预防性检修。

结语

本文提出的四种运维管理创新模式，依托物联网技术实现了建筑电气运维的智能化升级，有效解决了传统模式的诸多痛点。这些模式在提升运维效率、保障系统稳定等方面成效显著。但研究在复杂场景适配性及技术成本控制上仍有不足。未来可结合人工智能深化数据应用，优化模式适配性，降低应用成本，推动创新模式在更多建筑场景落地，助力建筑电气运维迈向更高水平。

参考文献

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