當(dāng)前電氣工程及其自動(dòng)化中存在的問題及解決措施研究

陳少華

摘 要：在我國(guó)電氣工程技術(shù)發(fā)展中，自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用占據(jù)著重要位置。本文針對(duì)當(dāng)前我國(guó)電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用中存在的主要問題，開展了解決技術(shù)措施研究。這一研究的開展，為我國(guó)電氣工程與自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展提供了理論支持。

關(guān)鍵詞：電氣工程；自動(dòng)化；問題；解決措施

隨著我國(guó)電氣工程應(yīng)用技術(shù)發(fā)展，電氣工程以及相關(guān)的自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)在我國(guó)生產(chǎn)建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域得到了有效推廣與發(fā)展。因此電氣自動(dòng)化技術(shù)研究已經(jīng)成為了當(dāng)前電氣技術(shù)研究的重要組成部分。但是在這一技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用中，依然存在著部分技術(shù)性問題，嚴(yán)重的影響了我國(guó)電氣工程技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量。為此技術(shù)人員以實(shí)際問題為切入點(diǎn)，開展了針對(duì)性的技術(shù)解決措施研究。這一研究的開展一方面有助于我國(guó)電氣工程與自動(dòng)化技術(shù)的有效發(fā)展；另一方面也為相關(guān)技術(shù)發(fā)展提供了有效支持。

一、當(dāng)前電氣工程自動(dòng)化發(fā)展中存在的主要問題

在當(dāng)前的電氣工程建設(shè)施工中，自動(dòng)化系統(tǒng)得到了普遍使用。但是在實(shí)際的運(yùn)行管理中研究者發(fā)現(xiàn)，電氣工程自動(dòng)化控制使用中依然存在以下的四個(gè)主要問題。

（一）能耗過大問題較為嚴(yán)重

隨著環(huán)保理念的推進(jìn)，能耗節(jié)約已經(jīng)成為了電氣技術(shù)研究的一個(gè)重要指標(biāo)。但是在電氣工程自動(dòng)化應(yīng)用中，其能耗過大問題較為嚴(yán)重是一個(gè)較為普遍的現(xiàn)象。造成這一問題的主要原因包括了以下三點(diǎn)：一是在自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行中，自動(dòng)化控制系統(tǒng)自身就會(huì)消耗較大能源；二是自動(dòng)化控制運(yùn)行中需要消耗耗材較多；三電氣工程設(shè)備本身運(yùn)行次數(shù)和頻率較高，進(jìn)而產(chǎn)生的磨損問題也會(huì)造成能耗的提升。正因如此，如何減少電氣工程自動(dòng)化運(yùn)行中的能耗，實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能控制運(yùn)行設(shè)計(jì)已經(jīng)成為了當(dāng)前電氣工程技術(shù)研究的重要內(nèi)容。

（二）施工標(biāo)準(zhǔn)欠缺且執(zhí)行難

在電氣自動(dòng)化工程施工中，其施工標(biāo)準(zhǔn)決定了工程施工質(zhì)量與電氣化運(yùn)行質(zhì)量。但是在實(shí)際的施工中，其標(biāo)準(zhǔn)化管理依然難以得到有效執(zhí)行。造成這一問題的主要原因包括了以下兩個(gè)方面問題。一是標(biāo)準(zhǔn)制定難。電氣工程與自動(dòng)化技術(shù)是當(dāng)前發(fā)展較快的技術(shù)領(lǐng)域，每個(gè)階段都有大量的新技術(shù)產(chǎn)生。這就造成了施工標(biāo)準(zhǔn)制定中，技術(shù)人員必須不斷制定新的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，適應(yīng)施工技術(shù)發(fā)展，提高標(biāo)準(zhǔn)的制定難度。二是標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行難。在電氣施工中，新技術(shù)規(guī)范下的施工標(biāo)準(zhǔn)在執(zhí)行中對(duì)技術(shù)與施工人員的技術(shù)水平有著較高要求，進(jìn)而提高施工中標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的執(zhí)行難度。特別是在新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的初次應(yīng)用中，其對(duì)于技術(shù)與施工人員的技術(shù)水平與工作經(jīng)驗(yàn)有著非常高的要求。

（三）自動(dòng)化設(shè)備系統(tǒng)存在問題

在當(dāng)前的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用中，自動(dòng)化技術(shù)設(shè)備，如集成系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等的質(zhì)量，決定了自動(dòng)化控制運(yùn)行的最終質(zhì)量。但是在電氣工程自動(dòng)化應(yīng)用中研究者發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前自動(dòng)化設(shè)備系統(tǒng)依然存在一定問題。這些問題的存在會(huì)造成控制系統(tǒng)控制質(zhì)量與效率的降低，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成控制失靈等問題的出現(xiàn)。如設(shè)備處理集成系統(tǒng)使用中難以起到獨(dú)立處理作用，進(jìn)而影響了系統(tǒng)自動(dòng)化處理的速度與質(zhì)量；通信系統(tǒng)間存在信號(hào)干擾問題，進(jìn)而造成了信號(hào)錯(cuò)誤等問題。

（四）網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架整體化運(yùn)行難

在當(dāng)前的電氣工程運(yùn)行中，自動(dòng)控制是在網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架支持下完成的控制過程。但是我國(guó)目前沒有對(duì)自動(dòng)控制使用的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范，因此大部分自動(dòng)控制設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)存在著較大差異，無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與指令高速執(zhí)行要求，進(jìn)而無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制系統(tǒng)的整體化運(yùn)行。這一問題的存在會(huì)造成以下兩方面問題：一是影響了電氣工程自身自動(dòng)化運(yùn)行質(zhì)量與效率；二是造成了工程能耗的提升。

二、解決措施研究

針對(duì)當(dāng)前電氣工程自動(dòng)化施工與運(yùn)行中存在的主要問題，技術(shù)人員結(jié)合電氣、能源以及網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域技術(shù)措施，開展了相關(guān)的技術(shù)研究工作。在電氣工程自動(dòng)化施工與運(yùn)行中，其主要的解決技術(shù)措施包括了以下幾點(diǎn)。

（一）做好節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

在電氣工程施工建設(shè)中，自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的作用就是減少工程能源消耗。在這一目標(biāo)引導(dǎo)下，技術(shù)人員應(yīng)在設(shè)計(jì)與建設(shè)過程中利用新型技術(shù)提高自動(dòng)化控制設(shè)備自身的節(jié)能性。（1）提高控制的精準(zhǔn)性。在在自動(dòng)化運(yùn)行控制中，控制的精準(zhǔn)性決定了運(yùn)行能源消耗的整體數(shù)據(jù)。因此在工程設(shè)計(jì)中，技術(shù)人員應(yīng)選擇控制運(yùn)行精準(zhǔn)性高，控制能力好的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，進(jìn)而避免控制能耗浪費(fèi)問題的出現(xiàn)。如設(shè)備控制中，精準(zhǔn)的設(shè)備運(yùn)行可以有效地減少因運(yùn)行失誤造成的能源消耗與機(jī)械磨損問題，進(jìn)而減少了能源浪費(fèi)問題的出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制節(jié)能技術(shù)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。（2）采用低阻值變壓器。在自動(dòng)控制系統(tǒng)變壓器選擇中，技術(shù)人員應(yīng)盡量選擇低阻值繞組變壓器，進(jìn)而有效減少變壓器運(yùn)行中的能源損耗，同時(shí)降低了變壓器自身的維護(hù)的成本，進(jìn)而起到良好的節(jié)能作用。（3）采用新型能源。由于部分自動(dòng)控制設(shè)備使用的能耗較小，因此可以使用新型節(jié)能方式或能源保證其控制過程。如室外電氣工程施工中，可以使用太陽能為照明自動(dòng)控制系統(tǒng)提供能源，進(jìn)而減少系統(tǒng)整體的能源消耗。

（二）以質(zhì)量為目標(biāo)制定標(biāo)準(zhǔn)

在電氣施工標(biāo)準(zhǔn)的制定過程中，工程施工質(zhì)量應(yīng)是其標(biāo)準(zhǔn)制定的核心目標(biāo)。在這一目標(biāo)引導(dǎo)下，技術(shù)人員應(yīng)做好兩方面工作。（1）確保施工標(biāo)準(zhǔn)對(duì)峙了的保障。在施工標(biāo)準(zhǔn)制定中，技術(shù)人員在技術(shù)的選擇、工藝安排中應(yīng)優(yōu)先選擇技術(shù)成熟，可以在施工中確保施工質(zhì)量的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，用于施工標(biāo)準(zhǔn)的制定。對(duì)于新技術(shù)的使用應(yīng)有所取舍，避免因過度準(zhǔn)求新技術(shù)影響工程質(zhì)量。（2）確保工程施工質(zhì)量。在電氣工程施工中，技術(shù)人員在自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用中應(yīng)做好以下幾點(diǎn)工作：一是確保自動(dòng)化控制以及相關(guān)設(shè)備、配件等質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求標(biāo)準(zhǔn)。如工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的采購(gòu)中，PLC是否符合自動(dòng)控制要求；通信系統(tǒng)的抗干擾性是否合格等，都決定了自動(dòng)控制系統(tǒng)的整體質(zhì)量。二是自動(dòng)系統(tǒng)安裝中符合施工標(biāo)準(zhǔn)與相關(guān)技術(shù)規(guī)范。如施工人員設(shè)備安裝是否符合技術(shù)規(guī)范要求；技術(shù)工藝是否在施工中得以有效執(zhí)行等，都是技術(shù)質(zhì)量管理的重要內(nèi)容。三是做好電氣工程驗(yàn)收檢測(cè)工作，確保工程質(zhì)量達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)要求。

（三）提高和完善自動(dòng)化集成系統(tǒng)

在自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用中，系統(tǒng)質(zhì)量的完善對(duì)于提高控制質(zhì)量與效率起到了重要作用。因此在電氣工程自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用中，其對(duì)于自動(dòng)控制系統(tǒng)提出了以下完善意見。（1）集成系統(tǒng)完善。在集成系統(tǒng)完善中，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員應(yīng)使用高效編程系統(tǒng)開展集成模型設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)兼容性與錯(cuò)容性的提升，進(jìn)而提高集成系統(tǒng)對(duì)電氣工程中各種需求的適應(yīng)性與主觀能動(dòng)性。這種設(shè)計(jì)理念在降低系統(tǒng)運(yùn)行成本的同時(shí)，也提高其節(jié)能性。（2）通信系統(tǒng)完善。在自動(dòng)化控制通信系統(tǒng)完善中，技術(shù)人員應(yīng)進(jìn)一步其通信的抗干擾性能，如采用綜合抗干擾技術(shù)；硬件濾波及軟件抗干擾結(jié)合技術(shù)等，有效降低控制通信中的干擾問題。

（四）控制網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架的統(tǒng)一

在整體化電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的構(gòu)建中，網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架的統(tǒng)一發(fā)揮著重要作用。采用統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架在實(shí)際技術(shù)管理中可以起到以下三個(gè)作用。一是降低了因設(shè)備網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架不統(tǒng)一造成的成本提升；二是有效實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的信息共享、一體化控制過程；三是有助提高設(shè)備兼容性，降低了自動(dòng)控制管理難度。在統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架建設(shè)中，其統(tǒng)一的內(nèi)容應(yīng)包括以下幾點(diǎn)：控制信號(hào)頻率統(tǒng)一；設(shè)備接口統(tǒng)一；軟件控制系統(tǒng)的統(tǒng)一；電源統(tǒng)一等。這里需要注意的是，由于網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架統(tǒng)一中使用者需要與設(shè)備廠商進(jìn)行溝通，并會(huì)牽扯到專利等敏感問題，因此在執(zhí)行中可以不做強(qiáng)制要求。

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