機電工程電氣及自動化的應(yīng)用

宋長梅

河北省天然氣有限責任 河北石家莊 050000

機電工程中的電氣及自動化技術(shù)可以應(yīng)用在多個不同的領(lǐng)域，比如農(nóng)業(yè)、工業(yè)、國防等，這些都是國家建設(shè)的命脈，因此電氣及自動化技術(shù)在機電工程中發(fā)揮著重要的作用。電氣及自動化技術(shù)能夠通過計算機控制自動設(shè)備的運行，提高電氣自動化的效率，使機電工程更加網(wǎng)絡(luò)化、智能化。

1 引進電氣自動化技術(shù)的必要性

從目前情況來看，我國工業(yè)及農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域重點使用電氣自動化技術(shù)，并且隨著我國工業(yè)及農(nóng)業(yè)快速發(fā)展而發(fā)展。電氣自動化技術(shù)成為了當前各高校重點探究的內(nèi)容，在有關(guān)高校課程設(shè)計上，專門成立了電氣自動化專業(yè)。將電氣自動化技術(shù)運用其中，能夠有效處理實際生產(chǎn)中各個問題。在工業(yè)生產(chǎn)中，因為傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)方式主要以人工模式為主，在這種情況下不但會影響工作效率，也會引發(fā)各種生產(chǎn)安全問題，無法滿足現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展要求。為了提高生產(chǎn)效率，保證生產(chǎn)質(zhì)量，大部分企業(yè)開始采用24小時生產(chǎn)模式，但是人工工作效率遠不足機械工作效率，諸多生產(chǎn)企業(yè)意識到引進電氣自動化技術(shù)的必要性。隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展，并在諸多領(lǐng)域中取得了良好的應(yīng)用效果，通過使用計算機技術(shù)，將其與傳統(tǒng)電氣技術(shù)充分融合，成為今后發(fā)展主要趨勢。在人工智能技術(shù)作用下，能夠讓電氣技術(shù)實現(xiàn)自動化發(fā)展，這種方式不但能夠有效提高生產(chǎn)效率，也能讓更多的工人從艱苦的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中脫離出來，減少工人工作量，讓工人更具創(chuàng)造力，不再重復(fù)工作。由此可見，電氣自動化技術(shù)對工業(yè)生產(chǎn)有著重要意義。通過引進電氣自動化技術(shù)，能夠取代傳統(tǒng)的人工生產(chǎn)模式，從而促進生產(chǎn)效率的提高，解放工人雙手。但是通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，當前我國大部分生產(chǎn)企業(yè)并沒有引進電氣自動化技術(shù)，在實際生產(chǎn)中依然以人工生產(chǎn)模式為主，這將無法滿足實際生產(chǎn)要求。所以電氣自動化技術(shù)在推廣上依然有廣闊的發(fā)展空間[1]。

2 電氣及自動化技術(shù)在機電工程中的應(yīng)用原則

2.1 可靠性原則

可靠性原則是應(yīng)用電氣及自動化技術(shù)的基礎(chǔ)性原則，首先，要想提升電氣及自動化技術(shù)的應(yīng)用水平就要選擇質(zhì)量過硬的電子設(shè)備，使得設(shè)備各項參數(shù)都能正常運行，質(zhì)量可靠，才能保障為機電工程的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。其次，在對電網(wǎng)的監(jiān)控過程中，要應(yīng)用電氣及自動化技術(shù)，采用智能化360度24小時的監(jiān)控設(shè)施，實施無間斷的動態(tài)監(jiān)控，保障監(jiān)控的實時性，提升機電工程的安全性。

2.2 智能化原則

智能化原則的應(yīng)用主要是利用先進的科學(xué)技術(shù)來體現(xiàn)的，比如監(jiān)控技術(shù)，適宜實施遠程監(jiān)控，通過無線網(wǎng)絡(luò)實施遠程操控，提高機電工程建設(shè)和管理的智能化水平。同時為了提升監(jiān)控的水平，還要利用集中監(jiān)控的集中處理的優(yōu)勢，進一步提升機電工程的智能化水平。

2.3 經(jīng)濟性原則

機電工程中運用電氣及自動化技術(shù)要遵守經(jīng)濟性的原則，即選用質(zhì)量優(yōu)價格低廉的電氣設(shè)備，減少成本的支出，保障機電工程項目的經(jīng)濟效益，同時促進電氣及自動化技術(shù)的應(yīng)用水平，為機電工程的創(chuàng)造更大的經(jīng)濟價值。

3 我國機電工程及自動化發(fā)展的現(xiàn)狀

3.1 工作人員的技術(shù)水平有待提升

電氣及自動化技術(shù)是機電工程重要的技術(shù)，要想發(fā)揮自動化技術(shù)的特點，就是提升工作人員的技術(shù)水平。但是當前工作人員的技術(shù)水平有限，很多都是來自農(nóng)村地區(qū)的農(nóng)民工，自身文化素質(zhì)水平不高，也沒有經(jīng)過施工單位的系統(tǒng)化培訓(xùn)，未掌握自動化技術(shù)的操作知識，無法保障自動化技術(shù)操作的技術(shù)規(guī)范性。而且工作人員未樹立活到老學(xué)到老的意識，守舊的思想意識難以適應(yīng)科技時代的更新速度，導(dǎo)致難以發(fā)揮自動化技術(shù)的優(yōu)勢[2]。

3.2 系統(tǒng)與機電工程不匹配

電氣及自動化技術(shù)有不同的應(yīng)用系統(tǒng)，而且每個應(yīng)用系統(tǒng)都有其自身的優(yōu)勢和特點，而機電工程的類型也很復(fù)雜，不同類型的機電工程要求應(yīng)用不同的電氣及自動化技術(shù)系統(tǒng)，這種匹配的過程難免出現(xiàn)電氣及自動化技術(shù)與機電工程不匹配的問題。面對這種問題，技術(shù)人員應(yīng)該及時了解電氣及自動化技術(shù)系統(tǒng)的類型，同時掌握機電工程不同的類型，從而正確匹配電氣及自動化技術(shù)和機電系統(tǒng)的應(yīng)用，這樣才能促進電氣及自動化技術(shù)在機電工程中更好地應(yīng)用。

3.3 電氣及自動化在機電工程中的應(yīng)用

3.3.1 機電工程中供電系統(tǒng)的自動化

機電工程中供電系統(tǒng)是極其重要的組成部分，供電系統(tǒng)中自動化的技術(shù)主要是智能技術(shù)的應(yīng)用。智能技術(shù)中最主要的就是人工補償技術(shù)的應(yīng)用，主要指的是：提升供電電網(wǎng)中的功率因數(shù)，降低變壓器和輸送電力線路的損耗，提升供電的自動化水平，為供電系統(tǒng)的運行創(chuàng)造一個良好的環(huán)境。在這一過程中，正確地選用無功補償裝置，可以最大范圍的減小電網(wǎng)的損耗，提升供電系統(tǒng)的運行質(zhì)量。這種智能技術(shù)相比較人工技術(shù)，具有提升供電系統(tǒng)工作效率的優(yōu)勢，為機電工程中供電系統(tǒng)的正常工作提供準確的依據(jù)。

3.3.2 機電工程中電網(wǎng)調(diào)度的自動化

機電工程中的電網(wǎng)調(diào)度是保障電網(wǎng)能夠安全運行，為保障電力系統(tǒng)能夠正常工作而應(yīng)用的管理方式。電網(wǎng)調(diào)度中的自動化技術(shù)應(yīng)用，首先構(gòu)建由信息采集、信息傳輸、信息收集處理和人機聯(lián)系子系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，便于實現(xiàn)自動化的數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用。電網(wǎng)調(diào)度自動化的應(yīng)用分為監(jiān)控系統(tǒng)和調(diào)度系統(tǒng)，二者由各自的硬件和軟件系統(tǒng)構(gòu)成，是電力系統(tǒng)中各類調(diào)度系統(tǒng)中重要的信息來源，發(fā)揮著極為重要的作用。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展向電網(wǎng)調(diào)度自動化的應(yīng)用提出了更高的水平，有助于更進一步實現(xiàn)無人化操作的目的，使得電網(wǎng)調(diào)度成為多方面綜合性質(zhì)的高級管理系統(tǒng)。

3.3.3 機電工程中變電站的自動化

對電力系統(tǒng)運行的有效監(jiān)控是保障機電工程建設(shè)的基礎(chǔ)，而變電站中的電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用能夠及時發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)中的問題并及時改進，從而提升整個電力系統(tǒng)的運行效率。變電站的自動化技術(shù)，是一種新型的改造技術(shù)，能夠取代傳統(tǒng)的人工操作和電話溝通，可以全方位地24小時無間斷地監(jiān)測各種設(shè)備的是否正常運行，有利于及時發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備的運行故障，提高變電站的運行效率。變電站的電氣自動化技術(shù)通過利用傳輸、存儲、處理和控制技術(shù)，可以自動分析數(shù)據(jù)，實現(xiàn)全天候的動態(tài)性的觀看設(shè)備的動態(tài)，有助于實現(xiàn)信息的自動化傳輸與控制分析?？傮w來說，機電工程中變電站的電氣自動化能夠利用智能化技術(shù)的優(yōu)勢，及時代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工技術(shù)，實現(xiàn)機電工程的智能化操作，既能保障提升對變電站的實時監(jiān)控效率，又能滿足機電工程生產(chǎn)的需要，這項技術(shù)具有不可替代的優(yōu)勢[3]。

3.3.4 機電工程中配電站的自動化

機電工程中配電站是指有配電功能的配電站，具有變換電壓、分配電能的作用。在機電工程的配電站中應(yīng)用自動化技術(shù)可以實現(xiàn)自動化的功能，實時監(jiān)測配電站的故障，降低配電站的損耗，提升配電站的效率。配電站中的自動化技術(shù)的應(yīng)用，主要是起到實時監(jiān)測的作用，將各種設(shè)備的運行狀況及時的掌控，有利于及時發(fā)展設(shè)備運行的故障，預(yù)知設(shè)備運行的未知隱患，保障配電系統(tǒng)能夠高效的運行。

4 電氣自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢

4.1 由低頻逐漸發(fā)展到高頻

社會快速發(fā)展及科技水平提高，讓人們在高速發(fā)展中產(chǎn)生各種需求。為了迎合時代發(fā)展，電氣自動化技術(shù)也由低頻朝著高頻方向發(fā)展，例如，之前的電流轉(zhuǎn)換器一般以晶閘管為相控整流器，但是在運行效率上相對比較緩慢，無法滿足時代發(fā)展要求。所以，PWM技術(shù)發(fā)展的新產(chǎn)品開始慢慢滲透其中，有效提高電流互感器運行效率，降低電網(wǎng)高次諧波帶來的影響。并且，電流轉(zhuǎn)換器的裝置采用的是PWM技術(shù)，在低頻率的環(huán)境下能夠有效處理電機轉(zhuǎn)矩脈動問題，但是受到轉(zhuǎn)距電機運行噪音和震動等因素影響，容易面臨低諧波干擾。

4.2 電氣自動化的計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展

隨著大數(shù)據(jù)時代的來臨，大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)發(fā)展需要得到計算機網(wǎng)絡(luò)的支持，而工業(yè)技術(shù)發(fā)展也離不開網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。在未來社會發(fā)展中，必然會朝著計算機趨勢邁進，電氣自動化技術(shù)需要與計算機技術(shù)充分結(jié)合，將計算機、云計算等技術(shù)融入電氣自動化發(fā)展中，這樣能夠為電氣自動化技術(shù)今后改革發(fā)展提供方向。隨著計算機網(wǎng)絡(luò)時代的來臨，給人們?nèi)粘９ぷ魃钐峁┝酥T多便利，讓人們工作效率得到大幅度提高，對促進行業(yè)發(fā)展有著積極影響。而電氣自動化技術(shù)今后發(fā)展趨勢在于努力提高經(jīng)營生產(chǎn)水平，減少勞力支出。從目前情況來看，計算機技術(shù)得到了社會各界的認可和普及，人們生活及工作方式開始朝著計算機方向發(fā)展，通過將電氣自動化技術(shù)與計算機技術(shù)充分結(jié)合，能夠充分發(fā)揮其應(yīng)用價值。所以在電氣自動化技術(shù)今后發(fā)展中，需要加強對計算機技術(shù)應(yīng)用探索，提高應(yīng)用效率。

4.3 統(tǒng)一化

電氣及自動化技術(shù)的應(yīng)用主要是實現(xiàn)遠程的操控，運用智能化技術(shù)，對設(shè)備起到實時監(jiān)控的作用。統(tǒng)一化的監(jiān)控系統(tǒng)和統(tǒng)一化的操作平臺能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的準確性，能夠提升機電工程的水平。統(tǒng)一化的自動化技術(shù)管理系統(tǒng)能夠統(tǒng)一規(guī)劃，滿足不同客戶的需求。

4.4 創(chuàng)新化

技術(shù)創(chuàng)新是電氣行業(yè)發(fā)展的一大趨勢，任何行業(yè)都需要創(chuàng)新來注入新鮮的力量，否則只能會被科技發(fā)展的浪潮淘汰。機電工程電氣及自動化的應(yīng)用應(yīng)該在不斷的學(xué)習(xí)中提高產(chǎn)品的競爭力，使得產(chǎn)品具有不可替代的科技優(yōu)勢，這樣才能具有強大的市場競爭力。我國電氣及自動化的發(fā)展還有很長的路要走，要想促進機電工程的發(fā)展，只有自主創(chuàng)新才能壯大自己的力量。我國的機電企業(yè)要明確科技創(chuàng)新的重要性，國家要頒布促進科技創(chuàng)新的各項獎勵政策，為我們機電企業(yè)自主研發(fā)、大力發(fā)展科技創(chuàng)新創(chuàng)設(shè)一個良好的環(huán)境?？傮w來講，創(chuàng)新是一個企業(yè)的靈魂所在，機電工程企業(yè)只有大力發(fā)展電氣及自動化技術(shù)，研發(fā)出更多擁有專利的創(chuàng)新產(chǎn)品，才能促進機電企業(yè)更好地向前發(fā)展[4]。

4.5 系統(tǒng)通用化

未來隨著科技水平的不斷提升，電氣及自動化技術(shù)會有效地整合，形成整體結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一化和通用化，在機電工程的應(yīng)用中，將會打破地域的限制，更好地實現(xiàn)遠程的功能和控制作用，能夠?qū)崿F(xiàn)無人化操作，大大提升了自動化應(yīng)用的水平。通用化的發(fā)展趨勢針對的是當前不同領(lǐng)域不同層次的數(shù)據(jù)如何實現(xiàn)共享的問題，將會整合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與設(shè)備的資源，形成統(tǒng)一的高效的系統(tǒng)，提升通用化的程度。通用化在解決溝通障礙，確保各個系統(tǒng)之間的交流方面起到十分關(guān)鍵的作用，打破了傳統(tǒng)技術(shù)的限制，在機電工程的運用中，能夠顯著提升自動化水平的應(yīng)用，實現(xiàn)機電企業(yè)的效益。

4.6 集中監(jiān)控化

隨著機電工程的發(fā)展，機電設(shè)備的數(shù)量與日俱增，其配套的使用設(shè)備也在逐漸增多，集中監(jiān)控化就是利用計算機技術(shù)將這些設(shè)備集中的監(jiān)控管理，能夠有效地促使設(shè)備高效的運行，為機電工程的建設(shè)創(chuàng)造穩(wěn)定的環(huán)境。首先，集中監(jiān)控能夠在第一時間發(fā)現(xiàn)設(shè)備可能存在的隱患，并及時改正，保證設(shè)備能夠正常的發(fā)揮作用。其次，要加強集中化監(jiān)控的力度，嚴格對設(shè)備進行管理，最大范圍地保障所有的設(shè)備都能出現(xiàn)在監(jiān)控之中，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的故障，并緊急發(fā)出維修設(shè)備的指令，提高設(shè)備正常運行的質(zhì)量[5]。

5 結(jié)語

電氣及自動化的應(yīng)用水平?jīng)Q定著機電工程的質(zhì)量，電氣及自動化技術(shù)的提升也標志著機電工程能夠進一步發(fā)展。但是當前電氣及自動化技術(shù)的應(yīng)用上還存在一些問題，本文提出了具體的解決措施，旨在電氣及自動化技術(shù)能夠朝著統(tǒng)一化、創(chuàng)新化、系統(tǒng)通用化、集中監(jiān)控化的趨勢發(fā)展，更進一步促進機電工程的發(fā)展。