電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用分析

趙寧偉

【摘 要】在電氣工程中應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，能夠極大地提高電氣工程生產(chǎn)工作的效率，同時(shí)改善供電工程的整體安全性與質(zhì)量。本文筆者從電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的理論基礎(chǔ)進(jìn)行分析，闡述了電氣工程自動(dòng)化的特點(diǎn)內(nèi)容以及其存在的獨(dú)特優(yōu)勢，再進(jìn)一步闡述了電氣工程中關(guān)于電氣自動(dòng)化技術(shù)的相關(guān)技術(shù)要求，最后分析了電氣自動(dòng)化在電氣工程中的具體應(yīng)用價(jià)值，為電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的進(jìn)一步推廣與應(yīng)用助力。

【關(guān)鍵詞】電氣自動(dòng)化技術(shù)；電氣工程；電子信息技術(shù)

自我國改革開放以來，社會(huì)經(jīng)濟(jì)得到了迅猛發(fā)展，在建設(shè)中國特色社會(huì)主義現(xiàn)代化道路上創(chuàng)造了一系列驕人的成績，電氣工程領(lǐng)域也得到了重要的突破，在一些方面已經(jīng)達(dá)到了與世界接軌比肩甚至領(lǐng)先的地位。在新的時(shí)代下，黨中央國務(wù)院對(duì)建設(shè)科技強(qiáng)國有了更高的期望和要求，電氣工程特別是其自動(dòng)化技術(shù)作為在現(xiàn)代化建設(shè)過程中重要的基礎(chǔ)技術(shù)，在新的技術(shù)革新的浪潮下更要用于探索求新，爭取取得更大更好的技術(shù)與理論突破，完善國內(nèi)電氣自動(dòng)化技術(shù)系統(tǒng)，以期更好地服務(wù)于人民、服務(wù)于社會(huì)建設(shè)。

一、電氣自動(dòng)化技術(shù)基礎(chǔ)理論

1.1電氣工程概述

電氣工程（Electrical Engineering）簡稱EE，是現(xiàn)代科技領(lǐng)域中的關(guān)鍵學(xué)科和核心部分，傳統(tǒng)的電氣工程是指那些用于創(chuàng)造產(chǎn)生電氣或者電子相關(guān)產(chǎn)品的領(lǐng)域。在現(xiàn)代全球信息化的概念下，電氣工程的概念早就已經(jīng)不僅僅局限于電子產(chǎn)業(yè)中，早就已經(jīng)深刻地滲透到每個(gè)國家的各個(gè)科技發(fā)展的領(lǐng)域中，在電子技術(shù)領(lǐng)域、光子技術(shù)領(lǐng)域、信息處理、企業(yè)管理、航空航天、交通運(yùn)輸?shù)鹊雀鱾€(gè)方面都起著重要的作用，已然成為了一個(gè)國家工業(yè)推動(dòng)的基石，在現(xiàn)代化信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的支撐下，電氣工程領(lǐng)域也走向了智能高效的自動(dòng)化時(shí)代。

1.2電氣自動(dòng)化的基本知識(shí)

電氣自動(dòng)化技術(shù)說的就是電氣工程的自動(dòng)化，電氣自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)是借助于在20世紀(jì)80、90年代以來的全球信息化和電子信息技術(shù)以及隨之而興起的互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)深刻地改變著人們的生產(chǎn)生活方式，也改進(jìn)了電氣工程領(lǐng)域的技術(shù)，催生了其自動(dòng)化技術(shù)。電氣工程自動(dòng)化技術(shù)經(jīng)過近20年的發(fā)展歷程，已經(jīng)深入滲透到了各行各業(yè)中，改變了人們的生活方式，提高了生產(chǎn)作業(yè)的工作效率，使得人們的生活變得智能便捷。不僅如此，在更加廣闊的領(lǐng)域里，電氣工程與自動(dòng)化技術(shù)扮演著基礎(chǔ)作用，為航空航天事業(yè)的發(fā)展騰飛、為電機(jī)的升級(jí)換代改造等等方面發(fā)揮著舉足輕重的作用。

二、電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)

2.1技術(shù)服務(wù)面廣

現(xiàn)階段的電氣工程自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域中，主要是依靠電子信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)世界形成的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立起來的。因此電氣工程自動(dòng)化的涵蓋領(lǐng)域非常廣闊，譬如在企業(yè)管理方面能夠安繼強(qiáng)企業(yè)管理，建立良好的企業(yè)職工制度，摸索準(zhǔn)確的獎(jiǎng)懲激勵(lì)制度等等。還有在工廠生產(chǎn)中能夠?qū)嵤┍O(jiān)督生產(chǎn)過程中電力系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，確保生產(chǎn)過程的穩(wěn)定和高效。在電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的設(shè)計(jì)工程中，不僅要設(shè)計(jì)出與之相匹配的硬件設(shè)施，更需要配備一些計(jì)算機(jī)信息技術(shù)網(wǎng)絡(luò)的專業(yè)人才，與電氣工程領(lǐng)域的工作人員合作來開發(fā)出適用的技術(shù)方案。

2.2電子技術(shù)依賴性強(qiáng)

在目前的技術(shù)背景下，電氣工程自動(dòng)化最主要依靠的技術(shù)基礎(chǔ)即是電子技術(shù)。從電氣工程中的原始信息數(shù)據(jù)的采集，到信息整理和處理分析，再到信息的內(nèi)部傳遞和即時(shí)反饋到最終輸出命令和完成動(dòng)作等等一系列的過程都需要現(xiàn)代的電子信息技術(shù)。

2.3具有很強(qiáng)的技術(shù)綜合性

電氣工程的自動(dòng)化技術(shù)并不是一個(gè)孤立的技術(shù)，古人說“君子不器”，電氣工程自動(dòng)化技術(shù)就是融合了多種工業(yè)技術(shù)并將其連接起來的一門重要的基礎(chǔ)技術(shù)。由于其發(fā)揮主要作用的電力工程輸送供給、鋼鐵鍛造、建筑工程甚或是企業(yè)管理等等領(lǐng)域都涉及到很多的綜合技術(shù)和知識(shí)理論，因此要求從業(yè)人員要有豐富的知識(shí)儲(chǔ)備和實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)以及與人溝通合作的技巧等等基本素質(zhì)，這樣才能夠在電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用上確保其高效運(yùn)行。電氣自動(dòng)化的綜合性一方面為使用企業(yè)帶來了直接的高效率作業(yè)，另一方面也為企業(yè)節(jié)省了不必要的資源和人力物力的浪費(fèi)，使得企業(yè)的資金投入更能夠更加科學(xué)合理，為企業(yè)的更加合理發(fā)展增添助力。

三、電氣自動(dòng)化技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)勢

3.1無需借助控制器，操作簡單

傳統(tǒng)的電氣設(shè)備控制主要是通過控制器進(jìn)行的，這種機(jī)械化的控制方法不僅程序復(fù)雜，而且進(jìn)行設(shè)計(jì)的難度較大，導(dǎo)致整個(gè)控制系統(tǒng)存在明顯的局限性，具體來說，這種控制系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)對(duì)一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的設(shè)備進(jìn)行準(zhǔn)確操控。這就導(dǎo)致傳統(tǒng)的控制器控制效率低下，嚴(yán)重影響了企業(yè)的發(fā)展和競爭力的提升。而通過自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備控制步驟的簡化，使得傳統(tǒng)的機(jī)械化操作變得智能化。另外，通過電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，能夠簡化控制系統(tǒng)對(duì)控制對(duì)象模塊的程序構(gòu)造，避免使用過程中出現(xiàn)故障，提升了整個(gè)系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

3.2電氣系統(tǒng)便于調(diào)控

在進(jìn)行電氣自動(dòng)化的應(yīng)用時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)其的智能化、自動(dòng)化控制。通過智能化控制，能夠有效減少工作人員的工作強(qiáng)度，減少人力支出，提高整個(gè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，因?yàn)橹悄芑拇嬖冢O(jiān)管人員能夠?qū)φ麄€(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行電子化實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而消除人力監(jiān)控可能存在的監(jiān)控真空區(qū)，并且極大程度的簡化了監(jiān)管程序，降低了整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)管難度。自動(dòng)化系統(tǒng)的信息傳播手段是通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳播的，這種傳播方式能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的控制指令下達(dá)以及被控制同時(shí)進(jìn)行，同時(shí)，整個(gè)電氣系統(tǒng)的信息處理能力得到了明顯的提升，避免了過去由于系統(tǒng)反應(yīng)慢導(dǎo)致的設(shè)備控制不同步等問題。另外，通過自動(dòng)化系統(tǒng)的建立，工作人員能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行即時(shí)調(diào)整，對(duì)于設(shè)備運(yùn)行過程中存在的問題進(jìn)行及時(shí)的維護(hù)管理，使得整個(gè)設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行更加流暢。綜合來說，通過自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，不能能夠顯著緩解工作人員的工作強(qiáng)度和工作壓力，還能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制，降低了人力工作的風(fēng)險(xiǎn)。

3.3較強(qiáng)的自動(dòng)化一致性

在傳統(tǒng)的電氣工程系統(tǒng)控制當(dāng)中，由于設(shè)備之間沒有形成完善的通路，導(dǎo)致各個(gè)設(shè)備的控制進(jìn)度不一，例如，當(dāng)各個(gè)設(shè)備與控制系統(tǒng)的庫里不同、線路老化等問題存在是，就可能導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)中單個(gè)設(shè)備與其他設(shè)備的管理進(jìn)度不一致，從而影響整個(gè)系統(tǒng)的工作效率。另外，由于電氣工程在進(jìn)行設(shè)備監(jiān)控以及調(diào)試時(shí)往往是選擇部分設(shè)備進(jìn)行批量監(jiān)控的，這就導(dǎo)致設(shè)備的控制與預(yù)期控制之間的對(duì)應(yīng)契合度較差，從而影響整個(gè)系統(tǒng)的信息處理效果。而電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)設(shè)備信息的統(tǒng)一處理，避免了設(shè)備信息處理不一致導(dǎo)致系統(tǒng)工作進(jìn)度緩慢等問題的出現(xiàn)。同時(shí)，在應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行設(shè)備管理時(shí)，相關(guān)工作人員需要及時(shí)根據(jù)實(shí)際工作要求對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整，使其符合控制要求。

四、電氣自動(dòng)化的技術(shù)要求

4.1安全可靠、維護(hù)方便

近年來，新聞報(bào)道了不少由于自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用不到位導(dǎo)致電氣工程事故，國家對(duì)其極為重視。因此，在進(jìn)行電氣自動(dòng)化發(fā)展時(shí)，首先需要解決的問題便是安全問題。在進(jìn)行電氣自動(dòng)化技術(shù)的研發(fā)時(shí)，需要確保技術(shù)具備安全可靠以及維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，從而為電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的安全運(yùn)行打下夯實(shí)的基礎(chǔ)。另外，通過自動(dòng)化技術(shù)在電氣設(shè)備上的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備的全方位監(jiān)控，從而方便工作人員在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備的故障，并對(duì)其進(jìn)行檢修。

4.2較高的信息化需求

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及電子信息技術(shù)的不斷發(fā)展，在電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用時(shí)，相關(guān)工作人員必須對(duì)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)等信息有第一時(shí)間的掌握，因此，電氣自動(dòng)化技術(shù)的信息化程度也需要符合使用需求。為達(dá)到這一目標(biāo)，首先需要相關(guān)工作人員完善電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的硬件以及軟件設(shè)備，使得這些設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)信息的快速傳輸，同時(shí)，相關(guān)工作人員需要對(duì)信息化技術(shù)有一個(gè)全面的掌握，并在實(shí)際使用過程中正確的使用，只有這樣才能確保相關(guān)工作人員及時(shí)的掌握重要的系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)。

五、電氣自動(dòng)化的具體應(yīng)用價(jià)值

5.1自動(dòng)化控制

自動(dòng)化控制，是指在電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用后，能夠?qū)φ麄€(gè)系統(tǒng)的各個(gè)設(shè)備進(jìn)行智能化控制，減少工作人員的工作量，并提升整個(gè)系統(tǒng)的工作效率，從而推動(dòng)我國電氣工程的快速發(fā)展以及核心競爭力的提升。

5.2優(yōu)化設(shè)計(jì)

對(duì)于電氣企業(yè)來說，在實(shí)際工作過程中常常會(huì)遇到多個(gè)類型的電氣設(shè)備同時(shí)使用的情況，這就可能存在部分設(shè)備不符合系統(tǒng)使用參數(shù)而無法正常運(yùn)行的情況，為了有效解決這一問題，設(shè)計(jì)人員需要在實(shí)際工作時(shí)靈活地應(yīng)用電氣學(xué)以及電磁學(xué)相關(guān)知識(shí)，并通過計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行現(xiàn)代電氣的設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)方法一方面大幅度縮減了設(shè)計(jì)時(shí)間，另一方面也能夠通過計(jì)算機(jī)模擬選擇出最好的設(shè)計(jì)方案，使得整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)質(zhì)量以及性能得到明顯的提升。

5.3設(shè)備故障診斷檢修

在電氣設(shè)備運(yùn)行時(shí)，往往會(huì)出現(xiàn)各種運(yùn)行故障。通過電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效實(shí)現(xiàn)故障的準(zhǔn)確定位和及時(shí)診斷。例如，電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)⒃O(shè)備運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的氣體進(jìn)行收集，并對(duì)其成分進(jìn)行分析。通過分析變壓器滲漏出氣體內(nèi)汽油的含量，能夠準(zhǔn)確的對(duì)變壓器出現(xiàn)故障的位置進(jìn)行定位，并進(jìn)行故障原因的分析。

5.4與人工智能相配合

人工智能技術(shù)是未來科技發(fā)展的一大熱門，因此，電氣自動(dòng)化技術(shù)與人工智能的結(jié)合是未來電氣行業(yè)發(fā)展的重要方向。通過與人工智能的互相配合，能夠?qū)崿F(xiàn)諸如設(shè)備故障檢測、維修等工作的全自動(dòng)化，極大程度的環(huán)節(jié)工作人員的工作壓力。

六、結(jié)語

總而言之，在我國進(jìn)行現(xiàn)代化建設(shè)的關(guān)鍵時(shí)期，不僅要在各個(gè)基建行業(yè)和高精尖領(lǐng)域加大科技創(chuàng)新和發(fā)展力度，更要重視這些在實(shí)際解決問題的基礎(chǔ)應(yīng)用領(lǐng)域投入研發(fā)精力與基金。經(jīng)過多年的努力，我國的電氣自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)得到了非常廣泛的運(yùn)用，不僅使得電氣設(shè)備的自動(dòng)化運(yùn)行與監(jiān)測控制的能力與效率得到了極大的提高，同時(shí)還保障了在其他很多的相關(guān)行業(yè)得到了迅猛的發(fā)展，為我國的社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)做出了重要的貢獻(xiàn)。但是我們一人還要注意到在發(fā)展過程中存在的諸如人才培養(yǎng)困難、基礎(chǔ)理論研究突破困境等等現(xiàn)實(shí)問題，同時(shí)還要建立健全國內(nèi)自主的電氣自動(dòng)化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，為電氣自動(dòng)化發(fā)展再上一個(gè)新的臺(tái)階助力。

參考文獻(xiàn)：

[1]陸驪臣.電力系統(tǒng)運(yùn)行中的電氣工程自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用[J/OL].電子技術(shù)與軟件工程，2019（01）：106[2019-01-20].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/10.1108.TP.20190115.1536.176.html.

[2]方興.電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用分析[J].江西建材，2018（14）：52+54.

[3]張立辰.電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用分析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2019（02）：165+140.

[4]石會(huì).基于人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用分析[J].科技風(fēng)，2018（36）：94-95.

[5]林杰克.人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用分析[J].中國新通信，2018（24）：118-119.

[6]沈亮.電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用與瞻望[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2018（35）：186-187.

（作者單位：武漢輕工大學(xué)金銀湖校區(qū)）