自動(dòng)化技術(shù)在工業(yè)電氣工程中的特點(diǎn)、具體應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)研究

魏子真

（中國(guó)計(jì)量大學(xué) 浙江杭州 310018）

摘要：我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展促進(jìn)電氣化水平的不斷發(fā)展，與此同時(shí)，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展成為推動(dòng)工業(yè)電氣工程飛速發(fā)展不可或缺的重要因素。本文探究了電氣工程與自動(dòng)化技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展現(xiàn)狀以及自動(dòng)化技術(shù)在工業(yè)電氣工程中的主要方式、特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)，旨在為工業(yè)電氣工程智能化、職能化、一體化發(fā)展提供借鑒。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化技術(shù)；工業(yè)電氣工程；特點(diǎn)；應(yīng)用及發(fā)展

電氣工程及其自動(dòng)化是電氣信息領(lǐng)域的一門(mén)新興學(xué)科，與人們生產(chǎn)生活息息相關(guān)，近年來(lái)發(fā)展迅速。隨著自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程領(lǐng)域的實(shí)踐和創(chuàng)新，自動(dòng)化技術(shù)不斷加深與各學(xué)科領(lǐng)域的緊密結(jié)合，電氣工程發(fā)展不斷創(chuàng)造質(zhì)的突破，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)。

一、電氣工程與自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

隨著我國(guó)科技的不斷進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)的更新為電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展奠定了理論與實(shí)踐基礎(chǔ)。自動(dòng)化控制技術(shù)又進(jìn)一步促進(jìn)了行業(yè)之間的的交流與發(fā)展，進(jìn)而推動(dòng)了電氣工程與自動(dòng)化在商業(yè)領(lǐng)域的普遍應(yīng)用，帶動(dòng)了經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展。電氣工程的高速發(fā)展離不開(kāi)現(xiàn)代化信息技術(shù)的飛速發(fā)展與自動(dòng)化技術(shù)在實(shí)踐領(lǐng)域結(jié)合，二者相輔相成為電氣工程的全面發(fā)展提供了高效的應(yīng)用工具和優(yōu)質(zhì)的處理手段。另一方面，自動(dòng)化技術(shù)在生物學(xué)、光子學(xué)及機(jī)電系統(tǒng)領(lǐng)域的拓展與融合又成為電氣工程始終走在科技前沿的保證。以上因素的綜合作用之下，電氣工程與自動(dòng)化技術(shù)滿足了工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展需求，成為推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱。

二、自動(dòng)化技術(shù)在工業(yè)電氣中的特點(diǎn)

1.低成本，高效率

自動(dòng)化技術(shù)在工業(yè)電氣中采用遠(yuǎn)程控制方式，有效的節(jié)省了材料、提高工程的可靠性，并且通過(guò)靈活的組合減少各種安裝費(fèi)用，結(jié)余了電纜。其采用的數(shù)據(jù)傳輸方式在特定設(shè)備上操作指令，完成指定工作。因?yàn)椴僮鲿r(shí)指令傳輸轉(zhuǎn)換的即時(shí)性，也保證了操作的精確性，有效的節(jié)省了時(shí)間，保證了失誤操作發(fā)生的概率。如今，因其快速、高效的特點(diǎn)自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)電氣工程中。

2.削弱限制因素，完成高難度任務(wù)

長(zhǎng)期以來(lái)，傳統(tǒng)的電氣工程作業(yè)中，一些特殊環(huán)境下工作，容易使工作人員身體受到影響，有危險(xiǎn)系數(shù)的同時(shí)也降低了工作效率。自動(dòng)化技術(shù)設(shè)計(jì)方便，便于系統(tǒng)維護(hù)，能夠克服高強(qiáng)度輻射及紫外線和超低溫等人體難以承受的惡劣環(huán)境，完成人工難以完成的高難度任務(wù)，在工業(yè)電氣工程中的作用不可小覷。

3.智能控制，縮短周期

自動(dòng)化技術(shù)通過(guò)智能化控制，減少大量的模擬量變送器、端子柜以及間隔設(shè)備等，完成對(duì)所要操作對(duì)象的智能控制，其強(qiáng)效的數(shù)據(jù)反饋系統(tǒng)進(jìn)一步保證了電氣工程中控制的高效性，縮短了整個(gè)系統(tǒng)更新周期。通過(guò)和監(jiān)控系統(tǒng)的連接以及網(wǎng)絡(luò)連接的靈活組合，還能提高系統(tǒng)的安全性和可靠性，為電氣工程高效運(yùn)行提供了保證。

三、自動(dòng)化技術(shù)在工業(yè)電氣工程中的具體應(yīng)用

1.診斷病因，完成實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

電氣工程故障診斷中，傳統(tǒng)的人工法診斷方法對(duì)人員的專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平有著嚴(yán)格的要求，診斷起來(lái)復(fù)雜且可靠性低，數(shù)據(jù)問(wèn)題以及設(shè)備問(wèn)題有時(shí)處理不夠及時(shí)。自動(dòng)化技術(shù)則通過(guò)電子操控，大大降低了以上問(wèn)題的發(fā)生概率。在電氣工程電網(wǎng)調(diào)度中自動(dòng)化技術(shù)通常應(yīng)用于自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，通過(guò)運(yùn)用局域網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)調(diào)度電壓信息，同時(shí)，根據(jù)監(jiān)控反饋的可靠信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與分析比對(duì)。這樣，在整個(gè)系統(tǒng)中電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)完成自動(dòng)預(yù)測(cè)，從而在可控范圍內(nèi)第一時(shí)間鎖定故障并且排除故障，繼而提高電網(wǎng)調(diào)度的運(yùn)行效率、運(yùn)行環(huán)境以及運(yùn)行的敏感度以節(jié)約成本。

2.優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)操作智能化

電氣化時(shí)代要求電力、電子技術(shù)、信息處理、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)等領(lǐng)域的知識(shí)的融會(huì)貫通，電站運(yùn)行的高效與否就取決于這些自動(dòng)化技術(shù)能否在電站中充分運(yùn)用。這就需要設(shè)計(jì)人員結(jié)合以上專(zhuān)業(yè)知識(shí)在實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，反復(fù)研究與改進(jìn)，探究出一套能夠有效解決復(fù)雜問(wèn)題的設(shè)計(jì)系統(tǒng)，用最便捷有效的方式解決復(fù)雜問(wèn)題，提高運(yùn)行過(guò)程中采集數(shù)據(jù)的精確度，改善設(shè)計(jì)樣式，保證工程的自動(dòng)化運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，通過(guò)通過(guò)有效的設(shè)計(jì)，完成計(jì)算機(jī)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和傳感技術(shù)的智能化操作與裝置的自動(dòng)監(jiān)測(cè)。從而解決一定程度上的人力資源浪費(fèi)，節(jié)省出來(lái)的這部分人可以運(yùn)用于更有價(jià)值的地方。其次，改善了人工效率低，危險(xiǎn)系數(shù)大的問(wèn)題，提升了變電站數(shù)據(jù)提取的準(zhǔn)確性。這也是電氣工程追求安全化、智能化、穩(wěn)定性目標(biāo)的體現(xiàn)。

3.強(qiáng)化智能系統(tǒng)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)控制自動(dòng)化

傳統(tǒng)的電氣工程控制環(huán)節(jié)多，并且需要人工后臺(tái)操作，在故障檢測(cè)也只能通過(guò)逐一檢查發(fā)現(xiàn)，找出故障點(diǎn)需要耗費(fèi)大量人力物力，加強(qiáng)智能化技術(shù)在電氣工程系統(tǒng)中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制能夠節(jié)約成本，提高效率。智能化系統(tǒng)建設(shè)包括三方面：專(zhuān)家控制、模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制。其中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制層次多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)其進(jìn)行反向?qū)W習(xí)算法來(lái)判斷和調(diào)控其中的子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)處理精確化，效果顯著。自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用于電氣工程管理后，通過(guò)計(jì)算機(jī)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和傳感技術(shù)的智能化操作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)，通過(guò)智能化監(jiān)測(cè)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)反饋，并且能快速的解決問(wèn)題，提高供電效率。

四、自動(dòng)化技術(shù)在工業(yè)電氣中的發(fā)展趨勢(shì)

1.智能化

自動(dòng)化技術(shù)比起傳統(tǒng)操控技術(shù)更趨向于智能化的方向發(fā)展。首先，一定程度的無(wú)人化操控通過(guò)調(diào)節(jié)下降和響應(yīng)時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的控制，既節(jié)省人力又能控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行。其次，無(wú)需控制模型，使得自動(dòng)化控制器大大提高了它的緊密系數(shù)，提高了評(píng)估、預(yù)測(cè)的可控范圍。此外，自動(dòng)化系統(tǒng)在處理不同數(shù)據(jù)時(shí)也表現(xiàn)出相當(dāng)程度的智能化。具體表現(xiàn)在對(duì)數(shù)據(jù)的采集、處理與評(píng)估上，通過(guò)其他技術(shù)與設(shè)備的幫助，自動(dòng)化系統(tǒng)準(zhǔn)確評(píng)估所輸入的具體數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)快速處理實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的評(píng)估。在遇到控制對(duì)象不穩(wěn)定的情況時(shí)，自動(dòng)化系統(tǒng)常常以其多樣化處理方式取勝，但因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)狀況的復(fù)雜性，自動(dòng)化技術(shù)在整體的控制上還存在一定的缺陷，有待技術(shù)上進(jìn)一步的突破。

2.一體化

人與系統(tǒng)的一體化。系統(tǒng)控制代替人的體力勞動(dòng)，還能代替人的腦力勞動(dòng)，在一定程度上能夠協(xié)助人員更好的進(jìn)行工作。自動(dòng)化系統(tǒng)在進(jìn)行制造的時(shí)候，實(shí)現(xiàn)了人和整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性，同時(shí)在管理和控制方面也得到了更好的發(fā)展。電氣工業(yè)自動(dòng)化在功能方面實(shí)現(xiàn)了代替人員體力勞動(dòng)的作用，但這僅僅是自動(dòng)化功能目標(biāo)體系中的一小部分。自動(dòng)化的功能表現(xiàn)在很多的方面，現(xiàn)在已經(jīng)逐漸形成了一個(gè)有機(jī)的體系。

整個(gè)運(yùn)作過(guò)程的一體化，從整個(gè)工業(yè)電氣動(dòng)態(tài)運(yùn)作的過(guò)程來(lái)講，自動(dòng)化技術(shù)有著更為深刻的內(nèi)涵。首先是程序單元，在這個(gè)基礎(chǔ)單元中確定做什么、怎么做。其次是作用單元，主要是通過(guò)施加能量來(lái)進(jìn)行定位，確保第一時(shí)間獲取可靠信息。第三是傳感單元，對(duì)性能和狀態(tài)進(jìn)行深入檢測(cè)。第四是制定單元，通過(guò)制定單元篩選信息、監(jiān)測(cè)信息，并對(duì)接收到信號(hào)的做出相應(yīng)指令。

結(jié)語(yǔ)

自動(dòng)化技術(shù)因其智能化、一體化的優(yōu)勢(shì)在電氣工程中的應(yīng)用廣泛。加之其控制便利，操作簡(jiǎn)單，一定程度上解放了人力，提高了電氣工程運(yùn)作系統(tǒng)的效率，保證了整個(gè)電力運(yùn)行的穩(wěn)定性。在數(shù)字化飛速發(fā)展的今天，電氣工程的自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有顯著意義，也是促進(jìn)我國(guó)電氣工程走向健康、持續(xù)、綠色發(fā)展的必由之路。

參考文獻(xiàn)：

[1] 馮慶新.工業(yè)電氣工程中的自動(dòng)化控制技術(shù)分析[J].科技視界，2014（13）：96.

[2]張樂(lè).電氣工程自動(dòng)化控制智能技術(shù)的應(yīng)用探討[J].科技展望 ，2014（2）：117.