陳 爽

（遼寧建筑職業(yè)學(xué)院，遼寧 遼陽(yáng) 111000）

0 引 言

民用建筑智能化弱電系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)受到電壓波的影響，使整個(gè)系統(tǒng)電路處于不穩(wěn)定狀態(tài)，為系統(tǒng)運(yùn)行帶來(lái)安全隱患。所以，在系統(tǒng)投入到運(yùn)行使用之前需要對(duì)其耐壓性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，而傳統(tǒng)方法在應(yīng)用過(guò)程中選取的評(píng)價(jià)指標(biāo)過(guò)于單一，不能從多方面、多角度對(duì)系統(tǒng)耐久性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，導(dǎo)致傳統(tǒng)方法評(píng)價(jià)精度較低。因此，此次提出民用建筑智能化弱電系統(tǒng)耐壓性能評(píng)價(jià)方法。

1 民用建筑智能化弱電系統(tǒng)耐壓性能評(píng)價(jià)方法

1.1 建立民用建筑智能化弱電系統(tǒng)耐壓性能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

民用建筑智能化弱電系統(tǒng)主要包括基準(zhǔn)帶隙電壓、前端、干線傳輸及電阻反饋網(wǎng)絡(luò)4個(gè)部分組成，還包括輸出電容和等效串聯(lián)電阻等。系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中當(dāng)輸出電壓逐漸增大時(shí)，由反饋防雷分壓得到的反饋電壓也逐漸升高，基準(zhǔn)帶隙電壓則不變，經(jīng)過(guò)干線傳輸，系統(tǒng)功率調(diào)整管的柵極電壓增大，因?yàn)橄到y(tǒng)輸出電壓降低形成一個(gè)負(fù)反饋回路，使系統(tǒng)輸出電壓穩(wěn)定，具備基本的耐壓性能[1]。所以，系統(tǒng)耐壓性能主要評(píng)價(jià)指標(biāo)包括壓差、靜態(tài)電流及轉(zhuǎn)換效率等。

民用建筑智能化弱電系統(tǒng)的功耗特性運(yùn)行環(huán)境的承受能力，是衡量系統(tǒng)耐壓性能的重要指標(biāo)，也是設(shè)計(jì)系統(tǒng)電路時(shí)需要考慮的重要因素。因此，選取以上提出的指標(biāo)作為系統(tǒng)耐壓性能一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)[2]，進(jìn)而構(gòu)建成民用建筑智能化弱電系統(tǒng)耐壓性能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)包括壓差、靜態(tài)電流、轉(zhuǎn)換效率、干線負(fù)載調(diào)整率、系統(tǒng)電源抑制比及瞬態(tài)響應(yīng)；二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)包括線性穩(wěn)壓器、帶隙基準(zhǔn)電壓源、反饋電阻、輸入電壓、靜態(tài)電壓、輸出阻抗、反饋系數(shù)、輸出電壓小信號(hào)變化量、電源電壓小信號(hào)變化量、負(fù)載電流、負(fù)過(guò)沖電壓及正過(guò)沖電壓。

一級(jí)指標(biāo)中，壓差決定了弱電系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性，也是對(duì)民用建筑智能終端的保護(hù)能力，因此是耐壓性能評(píng)價(jià)的關(guān)鍵點(diǎn)。這里的壓差不僅是系統(tǒng)正常工作時(shí)的電壓，也涵蓋了雷擊、靜電、回路電荷累積等自然因素，以及設(shè)備帶電接入、供電電壓波動(dòng)、設(shè)備故障等人為因素導(dǎo)致的弱電系統(tǒng)電壓波動(dòng)。因此，在性能評(píng)價(jià)檢測(cè)流程中，既有對(duì)穩(wěn)定工作狀態(tài)的壓差測(cè)量，還有人為施加靜電、短路、斷路等外界應(yīng)力刺激下的壓差測(cè)量。靜態(tài)電流的檢測(cè)需要區(qū)分弱電系統(tǒng)空載和帶載兩種狀態(tài)下的電流，即最小系統(tǒng)靜態(tài)電流和常態(tài)靜態(tài)電流，有需要時(shí)還需測(cè)量最大負(fù)荷下靜態(tài)電流。以上所述靜態(tài)電流檢測(cè)均在弱電系統(tǒng)處于正常狀態(tài)前提下，避免由于對(duì)地短路點(diǎn)或設(shè)備對(duì)地阻抗低引發(fā)的測(cè)量錯(cuò)誤。在需要時(shí)應(yīng)增加弱電系統(tǒng)自測(cè)，并嚴(yán)格遵守最小系統(tǒng)靜態(tài)電流——常態(tài)靜態(tài)電流——最大負(fù)荷靜態(tài)電流的檢測(cè)流程，以避免因反復(fù)接入設(shè)備而引入的測(cè)量誤差。轉(zhuǎn)換效率是對(duì)弱電系統(tǒng)電源供電能力的評(píng)價(jià)。作為民用建筑智能化系統(tǒng)，其節(jié)能環(huán)保性能受到特別重視，因此在轉(zhuǎn)換效率項(xiàng)的檢測(cè)中，數(shù)值一般會(huì)處于高水平。需要注意的是，轉(zhuǎn)換效率是一個(gè)區(qū)間范圍值，在系統(tǒng)不同的負(fù)載環(huán)境下會(huì)出現(xiàn)較大范圍的波動(dòng)，因此對(duì)該項(xiàng)指標(biāo)的檢測(cè)與評(píng)價(jià)應(yīng)結(jié)合靜態(tài)電流的檢測(cè)，分系統(tǒng)的不同帶載情況檢測(cè)評(píng)估。干線負(fù)載調(diào)整率與系統(tǒng)電源抑制比及瞬態(tài)響應(yīng)，雖是體現(xiàn)弱電系統(tǒng)設(shè)計(jì)和施工水平的關(guān)鍵指標(biāo)，但是檢測(cè)難度不大，可以簡(jiǎn)單直觀地根據(jù)結(jié)果評(píng)估，按照常規(guī)檢測(cè)方法檢測(cè)即可，這里不再贅述。

二級(jí)指標(biāo)重在評(píng)價(jià)弱電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)水平和施工質(zhì)量，其中線性穩(wěn)壓器與帶隙基準(zhǔn)電壓源兩項(xiàng)指標(biāo)衡量的是弱電系統(tǒng)電源的帶載能力與工作穩(wěn)定性；反饋電阻、輸入電壓、靜態(tài)電壓、輸出阻抗、反饋系數(shù)、輸出電壓小信號(hào)變化量、電源電壓小信號(hào)變化量、負(fù)載電流、負(fù)過(guò)沖電壓及正過(guò)沖電壓等項(xiàng)指標(biāo)反映了弱電系統(tǒng)工作狀態(tài)的耐沖擊能力，在評(píng)價(jià)體系中屬于重要指標(biāo)，即某項(xiàng)指標(biāo)的小幅下降不會(huì)對(duì)弱電系統(tǒng)的工作能力造成破壞性影響，其檢測(cè)結(jié)果的高低僅代表弱電系統(tǒng)的最佳工作能力，因此按照常規(guī)檢測(cè)方法正常檢測(cè)即可。需要注意的是，二級(jí)指標(biāo)一般會(huì)隨著弱電系統(tǒng)使用時(shí)間的增長(zhǎng)而性能下降，因此在評(píng)價(jià)中需要核查弱電系統(tǒng)的交付檢測(cè)報(bào)告和驗(yàn)收時(shí)間，并記錄在評(píng)價(jià)報(bào)告中。

對(duì)以上各項(xiàng)目的測(cè)量過(guò)程采用多次測(cè)量取算數(shù)平均數(shù)的檢測(cè)方法，由檢測(cè)組獨(dú)立完成測(cè)量。檢測(cè)組中至少包括一名檢測(cè)操作人員和一名監(jiān)督人員，必要時(shí)應(yīng)設(shè)立專門(mén)的數(shù)據(jù)記錄員，以嚴(yán)格檢測(cè)分工，保證評(píng)價(jià)過(guò)程沒(méi)有人為錯(cuò)誤的誤導(dǎo)，提高檢測(cè)流程的正規(guī)性和評(píng)價(jià)過(guò)程的權(quán)威性。

評(píng)價(jià)檢測(cè)中所使用的全部?jī)x器/設(shè)備必須是經(jīng)過(guò)專家鑒定、符合檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的專用檢測(cè)儀器/設(shè)備，且在檢測(cè)時(shí)，該儀器/設(shè)備必須在檢定周期內(nèi)、具有使用合格證、列入檢測(cè)儀器/設(shè)備清單，以此保證評(píng)價(jià)過(guò)程的合規(guī)性與正確性。

以上完成了民用建筑智能化弱電系統(tǒng)耐壓性能評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系的建立，并按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量體系要求明確了檢測(cè)要點(diǎn)，確立了檢測(cè)項(xiàng)目和檢測(cè)方法，為評(píng)價(jià)提供了內(nèi)容基礎(chǔ)和操作準(zhǔn)則。

1.2 計(jì)算指標(biāo)權(quán)重

在建立完評(píng)價(jià)指標(biāo)體系后，需要對(duì)體系中的所有一級(jí)指標(biāo)與二級(jí)指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重計(jì)算，權(quán)重值的大小說(shuō)明指標(biāo)在系統(tǒng)耐壓性能評(píng)價(jià)中所占的比重，其計(jì)算準(zhǔn)確性將直接關(guān)系到評(píng)價(jià)結(jié)果是否與實(shí)際相符。綜合多方面考慮，此次采用層次分析法對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行權(quán)值計(jì)算，將所有評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行層次排序，每一個(gè)層次的指標(biāo)相對(duì)于上一層次的指標(biāo)單排序問(wèn)題又可簡(jiǎn)化為一系列成對(duì)指標(biāo)的對(duì)比，引入1～9標(biāo)度法，對(duì)所有指標(biāo)進(jìn)行兩兩比較，其計(jì)算公式如下所示：

其中，w為系統(tǒng)耐壓性能評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重值；ν表示各項(xiàng)指標(biāo)耐壓量；?表示所有指標(biāo)的耐壓總和。利用式（1）計(jì)算出指標(biāo)體系中所有指標(biāo)權(quán)重，以此實(shí)現(xiàn)指標(biāo)權(quán)重計(jì)算。

1.3 系統(tǒng)耐壓性能多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)

將模糊綜合評(píng)價(jià)法中的模糊理論作為評(píng)價(jià)理論依據(jù)，對(duì)民用建筑智能化弱電系統(tǒng)耐壓性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。首先將所有的評(píng)價(jià)指標(biāo)根據(jù)權(quán)重值大小組建成一個(gè)指標(biāo)集，每個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)都有n個(gè)單相評(píng)價(jià)指標(biāo)[3]。根據(jù)各個(gè)耐壓性能評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值不同，將評(píng)價(jià)向量等級(jí)分為1級(jí)、2級(jí)、3級(jí)，然后設(shè)置一個(gè)置信度，通常取值0.1或0.2，按照從高到低組成一個(gè)評(píng)價(jià)矩陣，得出指標(biāo)的評(píng)價(jià)等級(jí)，然后對(duì)系統(tǒng)耐壓性能優(yōu)良程度進(jìn)行排序。根據(jù)《民用建筑智能化弱電系統(tǒng)耐壓性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》和《民用建筑智能化弱電系統(tǒng)耐壓性能檢測(cè)評(píng)價(jià)規(guī)程》中相關(guān)規(guī)定進(jìn)行等級(jí)劃分。此次設(shè)定4個(gè)系統(tǒng)耐壓性能評(píng)價(jià)等級(jí)，即較高、良好、一般、較差，以此實(shí)現(xiàn)民用建筑智能化弱電系統(tǒng)耐壓性能評(píng)價(jià)。

2 對(duì)比實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)選取10個(gè)居民小區(qū)智能化弱電系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，利用此次設(shè)計(jì)方法與傳統(tǒng)方法對(duì)該系統(tǒng)耐壓性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的有效性，兩種方法均選用相同的評(píng)價(jià)指標(biāo)，即系統(tǒng)壓差、靜態(tài)電流、轉(zhuǎn)換效率、干線負(fù)載調(diào)整率、系統(tǒng)電源抑制比及瞬態(tài)響應(yīng)，表1為提出方法與傳統(tǒng)方法指標(biāo)權(quán)重值。實(shí)驗(yàn)最終以評(píng)價(jià)準(zhǔn)確度作為結(jié)果，對(duì)兩種方法進(jìn)行對(duì)比，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

表1 提出方法與傳統(tǒng)方法指標(biāo)權(quán)重值

從表2可以看出，應(yīng)用此次提出方法得出的評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際情況相符，評(píng)價(jià)精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)方法，說(shuō)明此次提出方法能夠滿足民用建筑智能化弱電系統(tǒng)耐壓性能評(píng)價(jià)精度要求。

表2 兩種方法評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際結(jié)果

3 結(jié) 論

此次將層次分析法與模糊理論引入到民用建筑智能化弱電系統(tǒng)耐壓性能評(píng)價(jià)中，并根據(jù)質(zhì)量體系的標(biāo)準(zhǔn)制定評(píng)價(jià)流程，形成一種新的評(píng)價(jià)方法，有效提高了評(píng)價(jià)精度，對(duì)弱電系統(tǒng)耐壓性能評(píng)價(jià)具有較高的應(yīng)用價(jià)值與參考價(jià)值。