芻議電氣自動化在電氣工程上的運用分析

王干龍

摘要：隨著科技的不斷發(fā)展與普及，工業(yè)生產(chǎn)中電氣自動化的應(yīng)用愈加廣泛，電氣自動化設(shè)備的廣泛應(yīng)用不但大大降低了工人的勞動強度，提升勞動效率，而且還有利于企業(yè)生產(chǎn)成本的降低，企業(yè)的健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電氣工程；自動化；技術(shù)

中圖分類號：TM76文獻標識碼：A文章編號：1674-3024（2016）09-185-02

前言

當前，我國社會經(jīng)濟的健康發(fā)展離不開電氣自動化的有效推動，電氣自動化發(fā)展過程中也應(yīng)用融合各種新技術(shù)、新理論電氣自動化作為現(xiàn)代電氣工程行業(yè)的重要技術(shù)，只有對原技術(shù)不斷進行創(chuàng)新、改進才能促使電氣工程進一步健康發(fā)展。但是相比西方發(fā)達國家，在電氣自動化技術(shù)上，我國還處于相對落后。在今后，我國需要多多學習借鑒西方發(fā)達國家經(jīng)驗的同時，還要不斷開拓新理論、新技術(shù)注重相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員的培養(yǎng)，只有這樣才能促使電氣自動化技術(shù)在電氣工程中的更好的應(yīng)用。

1.關(guān)于電氣自動化以及電氣工程的概論

1.1電氣自動化

電氣自動化技術(shù)，通常指在傳統(tǒng)的電氣設(shè)計理論和自動化設(shè)計原理的基礎(chǔ)上，不斷融合當前的先進電子信息和智能自動化技術(shù)，對原有的電氣、機電設(shè)備進行設(shè)計的一種新型電氣技術(shù)。它作為電氣信息領(lǐng)域的一門新興學科，和人們的日常生活以及工業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)，并且發(fā)展非常迅速，現(xiàn)在也相對比較成熟。已經(jīng)成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防等領(lǐng)域工程建設(shè)，在國民經(jīng)濟中也發(fā)揮著越來越重要的作用。

1.2推動電氣自動化技術(shù)發(fā)展的原因

當今社會，電子信息技術(shù)已經(jīng)被廣泛運用到人們的生產(chǎn)和工作中。決定企業(yè)成敗的關(guān)鍵，很大程度上在于企業(yè)對各種信息的掌控。只有建立一套完整、高效的信息收集、處理和分析系統(tǒng)，才能夠迅速的對市場做出反應(yīng)，找到正確的解決方式。所以，電氣自動化的發(fā)展就在于如何掌握足夠多的信息，幫助管理者以最高的效率完成對生產(chǎn)全過程的管理。設(shè)計者通過把自己的電氣專業(yè)技術(shù)與相關(guān)的電子信息技術(shù)進行結(jié)合，找到電氣自動化技術(shù)對電子信息技術(shù)的正確運用方式。除了上述原因之外，其他技術(shù)的不斷進步也推動了電氣自動化技術(shù)的進步。雖然這些技術(shù)沒有直接為電氣自動化的前進提供幫助，但是他們之間的相互聯(lián)系和影響，也給相關(guān)設(shè)計者帶來了設(shè)計靈感，促進了電氣設(shè)備的不斷創(chuàng)新，客觀上推動了電氣自動化的進步，提高了電氣自動化的應(yīng)用性。

2.電氣工程中自動化技術(shù)的發(fā)展概況

2.1電氣工程概述

電氣工程涉及的范圍非常廣泛，總結(jié)起來，主要包括電力系統(tǒng)建設(shè)；城市、農(nóng)村配電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計和施工；電力設(shè)備的設(shè)計生產(chǎn)以及電能資源的生產(chǎn)，比如：發(fā)電廠的運營和建設(shè)等。

2.2電氣工程中電氣自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢

從電氣工程中電氣自動化技術(shù)的整體發(fā)展態(tài)勢來看，其發(fā)展的主要趨勢在于對一次設(shè)備的智能化研究，一次設(shè)備和二次設(shè)備的在線監(jiān)測研究。這兩種研究方向，能夠盡可能的減少工程建設(shè)中的各種電纜和電力訊號的使用量。及時對工程進行指導，對工程事故和隱患進行預(yù)警。

2.3自動化技術(shù)的發(fā)展為電氣工程帶來的改變

隨著電子信息技術(shù)的進入，自動化將會決定電氣工程的發(fā)展方向。而且，電子信息技術(shù)擁有更廣的涉及面，可以讓電氣工程與其他工業(yè)交叉影響，共同進步。高速、電子信息技術(shù)附帶的高速、準確的信息收集方式可以讓電氣工程選擇更為符合實際情況的設(shè)計方案和管理辦法。

3.關(guān)于電氣自動化在電氣-r程中運用的相關(guān)研究

3.1在繼電保護器中的應(yīng)用

繼電保護器是電氣工程中經(jīng)常用到的重要保護裝置之一，其主要作用就是用來檢測其他電器的運行狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)其他電器在運行沖有問題或者出現(xiàn)危險，可以在第一時間進行預(yù)警，提醒工作人員進行保護。加強繼電保護器自動化設(shè)計，可以在危險出現(xiàn)的第一時間就進行自動化處理。比如：如果電氣設(shè)備在運行中出現(xiàn)短路、超負荷等情況，它可以自動切斷相關(guān)電路，并進行預(yù)警報提醒，并通過信息化技術(shù)對此故障進行故障申報。影響繼電保護器工作的障礙因素有兩個，分別是拒動和誤動。前者主要指在電氣設(shè)備發(fā)生故障或者出現(xiàn)短路現(xiàn)象的時候沒有及時進行相應(yīng)的保護措施；后者指的是繼電保護器在沒有出現(xiàn)故障的時候進行錯誤的動作，給管理人員造成誤導，影響了工程的進行。在引入繼電保護器自動化裝置之后，可以對電氣設(shè)備進行實時監(jiān)測，通過對其他設(shè)備的參數(shù)控制來判斷是否進行保護工作，這樣極大的提高了對繼電保護器的控制以及繼電保護器的工作效率，實現(xiàn)了工作人員的遠程控制管理。此外，自動化繼電保護裝置還可以完成對電氣工程進行中的相關(guān)線路的監(jiān)測，擴大了監(jiān)測和保護的范圍，在第一時間對危險做出反應(yīng)，有效的保護了相關(guān)的電氣裝置。

3.2在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

電氣自動化在電氣工程中的另一種應(yīng)用方式就是在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用。根據(jù)工程的實際情況建立遠程控制和總線監(jiān)控兩種方式。遠程監(jiān)控就是在電氣工程中計入計算機網(wǎng)絡(luò)，利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對工程進行遠程控制。這種方式成本不高，需要的服務(wù)器配置可以因地制宜，各種線路的搭建難度也不大。十分適合對于局部系統(tǒng)或者小型自動化系統(tǒng)的監(jiān)控。

還有一種方式就是總線監(jiān)控，這種監(jiān)控方式在當前的電氣工程中較為常見，十分流行。它極大的增加了電氣自動化的工程針對性，根據(jù)不同工程要求，進行間隔設(shè)計，降低了對于隔離設(shè)備和端子柜的依賴，大大的降低了線路搭建成本。

這里說的總線是一種應(yīng)用于工程管理中的數(shù)碼時分制命令/回復型多功能傳輸線路的總稱。其最初是應(yīng)用在軍事領(lǐng)域，主要用在對海空設(shè)備的監(jiān)控和管理中，主要負責內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系標準的梳理和監(jiān)控。后來，由于互聯(lián)網(wǎng)和電子自動化技術(shù)的不斷發(fā)展，在民間的電氣工程中也在逐漸使用這種高效的監(jiān)控管理系統(tǒng)。

該功能的特點在于，對數(shù)據(jù)進行分布式處理，對信息進行進即時響應(yīng)和集中監(jiān)控管理。整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和防錯、處理錯誤實現(xiàn)了自動化的效果，并且擁有出色的系統(tǒng)數(shù)據(jù)恢復功能，使用雙冗余通道，提高了系統(tǒng)的存儲空間和效率，保證了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

總線設(shè)備中用于傳輸信息數(shù)據(jù)的三種設(shè)備是總線控制器（Bc）、遠程終端㈣、監(jiān)控器（MT）。其中，總線所有的信息流的處理、控制以及該設(shè)備的發(fā)起都是有BC來完成，監(jiān)控器MT負責信息的接受與儲存，RT是該系統(tǒng)上除了BC與MT的所有子系統(tǒng)的終端，負責接收數(shù)據(jù)和作出相應(yīng)，并即時反饋處理系統(tǒng)和總控制室。見圖1。

總線監(jiān)控的基本監(jiān)控效果是靠監(jiān)控器MT來發(fā)揮的，MT相當于總線監(jiān)控的總指揮，他可以接收線上的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)是通過曼徹斯特雙相編碼來進行轉(zhuǎn)換，MT就在接收的過程中進行解碼。對于傳輸協(xié)議中規(guī)定傳輸形式，MT有義務(wù)將所接收到的各種形式的命令、狀態(tài)、數(shù)據(jù)都按照規(guī)定的格式進行儲存，并生成狀態(tài)字表達信息的傳輸狀態(tài)，對于格式之外的各種數(shù)據(jù)，MT進行糾錯與對比，并按照分析結(jié)果進行上傳和反饋?？偩€監(jiān)控技術(shù)可以隨時處理終端監(jiān)控器傳輸?shù)母鞣N數(shù)據(jù)，實現(xiàn)電氣工程中的自動化管理，并做到工程系統(tǒng)中的資源共享和數(shù)據(jù)分析，為電氣工程提供可靠的工作數(shù)據(jù)庫，推動電氣工程中的自動化技術(shù)的應(yīng)用。

4.電氣自動化的前景展望

在工業(yè)生產(chǎn)中，電氣自動化的應(yīng)用日益廣泛，目前，在電氣工程中已經(jīng)很好的證明了，而且未來會有進一步的發(fā)展。此外，當前人們的日常生活與電氣自動化有著密切的聯(lián)系，無論是能源節(jié)約、安全生產(chǎn)，還是環(huán)境保護都與電氣自動化存在著尤為密切的聯(lián)系，特別是在我國推行低碳經(jīng)濟發(fā)展時，更需要發(fā)揮電氣自動化的強大的作用，先進的電氣自動化技術(shù)有助于我國各個行業(yè)的節(jié)能減排，同時在實現(xiàn)高效增產(chǎn)、減少能源消耗和環(huán)境污染方面發(fā)揮著關(guān)鍵的作用。低碳經(jīng)濟是我國未來經(jīng)濟發(fā)展的必然趨勢，是實現(xiàn)我國可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路，而低碳經(jīng)濟的發(fā)展需要依靠電氣自動化技術(shù)。因此，電氣自動化技術(shù)必然會迎來其發(fā)展的輝煌時刻，而且在經(jīng)濟全球化和環(huán)境保護成為世界性話題的今天，發(fā)展低碳經(jīng)濟不僅是中國發(fā)展的目標，更是全世界各個國家經(jīng)濟發(fā)展的必經(jīng)之路，而電氣自動化技術(shù)自然會在全世界各個國家快速發(fā)展。

5.結(jié)語

綜上所述，在電氣工程中應(yīng)用電氣自動化設(shè)計可大大推動電氣工程的發(fā)展，然而目前我國電氣自動化技術(shù)和國外發(fā)達國家仍然存在很大差距，未來我們應(yīng)努力吸取、借鑒國外發(fā)達國家的成功經(jīng)驗，不斷創(chuàng)新、改進電氣自動化技術(shù)，使其在電氣工程中發(fā)揮更大的作用。