電氣工程自動化中儀表測控技術的應用研究

陜西工商職業學院 王迎軍

引言

隨著我國城市化進程的不斷推進及科學技術的不斷發展，我國的電力運輸效率得到了顯著提高，電力工程建設成本得到了控制，社會環境發生了巨大的變化。作為我國當前經濟發展中的重要組成部分，加強電氣工程的自動化研究對保障我國的電力資源穩定輸送有著重要意義，儀表測控技術正是電氣工程自動化中的重要技術手段，強化該技術的應用，對保障這些功能自動化系統的平穩運行有著重要作用，下文進行分析。

1 儀表測控技術的組成

作為電氣工程自動化的重要應用場景之一,保障電力系統的穩定性對于社會的生產生活有著重要意義，廣大電氣工程企業的相關工程師和技術員必須要動儀表操控技術所涉及的理論知識有明確認識。儀表測控技術主要包括遠程監測控制技術、集中監測控制技術、現場總線監測控制技術[1]，下面分別說明。

1.1 遠程監測控制技術

作為儀表監測體系中的核心技術之一，遠程監測控制技術主要是通過現場的傳感器采集信號，然后再將信號通過數據線傳輸給數據處理中心，處理中心的工作人員在電腦旁即可觀察儀表系統是否穩定，醫院儀表系統監測到現場的工程機械設備出現任何異常，可以立即反饋給工作人員緊急處理?？梢钥闯觯摷夹g解放了相關電氣工作人員的工作壓力，不需要任何維修人員在一線時刻緊盯設備。

1.2 集中監測控制技術

集中監測控制技術也是儀表監測體系的重要組成部分，按技術主要是實現監測系統中的一些基礎性功能，例如整合計算機處理器、控制器、互聯網等硬件和軟件設備，具體的實現主要是通過協同方式來進行操作。一般情況下，集中監測控制技術可以較好地兼容不同生產廠家的非同一規格儀表種類，并且將信號準確無誤地反饋給信息處理中心，更好地保證了整個系統的穩定運行。

1.3 現場總線監測控制技術

隨著我國電氣工程自動化水平的不斷提高，及電力行業的突飛猛進，現場控制總線測繪技術也逐步被應用到儀表測控系統中，該技術是未來測控技術發展的重點方向之一，可以實時的監控儀表測控設備的運行狀況，及時整合不同監測系統到一個信息處理平臺，從而進一步保證整個電氣工程的安全可靠，對于建設集約式地監測處理系統有著重要意義。

2 電氣工程自動化儀表測控技術存在的問題

我國的電力相關企業現階段對于電氣工程自動化所涉及的儀表測控技術研發力度越來越大，在一定程度上使電氣自動化設備的工作效率越來越理想。但根據筆者的日常工作來看，由于一些因素的影響，儀表測控技術在工作過程中受到了一定的障礙。分析其原因，主要是相關的工程設備和使用的技術相對較為落后，同時廣大從事研發的企業對于儀表測控技術的研究力度也有待進一步提高，下面分別進行分析。

2.1 儀表測控設備與技術均比較陳舊

我國目前的工業制造水平經過了近些年來的不斷發展，取得了長足的進步，但由于歷史遺留問題，在機械設備的加工生產過程中產品的加工精度仍然不高，并且封裝水平也相對較低，使得高端的精密儀表設備難以滿足國內的電氣工程相關企業的使用需求，同時在生產結束以后，從儀表設備投入到工程領域中的使用過程來看，儀表設備的穩定性也有待進一步提高[2]。除此之外，我國的一些高校和科研院所研發的一些先進儀表測控系統，還僅僅停留在實驗室層面，并沒有在工業領域中大量的生產，造成研發和工業應用脫節，產學研用一體化進程推進緩慢，這大大程度地阻礙了電氣工程自動化領域的進步。面對上述局面，我國的電力部門，例如國家電網和南方電網組織了一大批骨干力量參與其中，但收效甚微。

我國目前的儀表測控技術在產品性能方面的不足，主要體現在如下幾點[3]：

首先，產品的可靠性相對較差。這主要是由于我國的制造工藝，尤其是基礎制造等相關技術積累程度遠遠不足，例如一些密封技術和精密加工技術，以及制造過程中所涉及的焊接技術，仍然沒有得到很好地解決，使得一些高端產品在性能方面與德國、日本同類產品相比可靠性較弱，現有的國產精密儀表測控系統在測量精度上與國外產品相比仍然有著較大的提升空間，在智能化、網絡化方面我國處于初級階段，而國外已有相對比較成熟的測控系統；其次，國內產品的技術儲備十分薄弱。國外的產品更新周期大概在三年左右，技術儲備往往提前十年，很多國外已經出行的技術方案在我國仍然處于空白狀態，而廣大高校和科研院所在跟蹤最新研究的過程處于書面狀態，很難結合企業具體地完成產學研轉化。

2.2 未充分重視儀表測控技術的研發及應用

我國現階段的經濟水平和人民的生活水平越來越高，電氣工程自動化技術及相關的產品不僅停留在工廠中，同時也走入了人們的日常生活中，所以相應的儀表測控技術也要配套跟上，這樣才能滿足人們的實際需求。但實際上，一些電氣工程的相關企業將自身的資金用于自動化工程的施工和設計上，并沒有將資源投入到儀表測控技術的研發及運用上，尤其是一些企業的儀表工程技術人員，業務能力較弱，儀表測控技術的理論薄弱、實踐經驗不足，阻礙了儀表測控技術和電力體系的進一步發展，對于企業的長期發展也有著不良的影響。

3 電氣工程自動化中儀表測控技術的應用

電氣工程自動化領域的不斷發展推動了儀表測控技術的廣泛應用，在具體的使用過程中，分散測控體系儀表測控技術和防干擾技術的應用較為成熟，現說明如下。

3.1 分散測控體系儀表測控技術的應用

分散式測控系統是電氣工程自動化領域中比較常用的系統，該系統主要由一種分布式的形態構成，一般情況下，該系統可以對不同規格的儀表在使用過程中的運行狀況進行實時的監測和掃描，基于該系統的儀表設備可以在監測過程中將采集到的數據傳輸給信息處理中心或中央處理器，然后電腦主機或電氣控制系統在接觸到采集到的信息以后，會進行處理和分析，然后發出相應的指令，指導執行機構發出具體的動作，進而全過程的管控監測儀表設備。中央處理器在接收到數據之后會立即回復命令給儀表設備，該系統在命令結束之后會協調不同測控設備的運行，有效地提高電氣工程自動化的控制水平[4]。可以看出，分散測控體系下的儀表測控技術最重要的作用就是整合不同測控系統統一到一個平臺上。

除了上述優點以外，分散式測控系統還可以兼容不同規格的儀表設備，一旦某一個設備上的儀表在運行過程中出現問題，該系統可以結合儀表運行過程中存儲的各項數據快速定位問題的原因，后修復提高設備的維護效率，避免由于儀表設備故障原因帶來的車間停產給企業帶來的經濟損失?？梢钥闯?，在儀表測控設備中應用分散測控系統可以對現有的儀表設備進行智能化和自動化改進，同時也能較好地兼容不同種類的儀表測控用電設備，對儀表設備進行集約化的管理，降低了企業人力資源的開支，還可以精準傳輸設備在運行過程中產生的信息，防止數據在傳輸過程中出現的錯誤和紊亂，保證了電氣工程自動化的控制水平維持在較好的狀態。

分散測控系統在運行的過程中能夠對各類儀表運行信息進行儲存，從而當儀表出現問題時，及時為技術人員提供該部位的記憶參數以及信息，促進診斷作業的順利開展。總體而言，儀表測控技術在分散測控系統中的運用，能夠促進整個系統結構的優化，并實現了各類監測數據的傳遞，避免錯誤信息的產生，實現對電氣工程更為準確地控制。

3.2 儀表測控防干擾技術的運用

在實際的使用過程中，儀表測控技術必然會由于人為因素和環境因素帶來工作效率和精度上的誤差，從而影響了整個系統在工作過程中的表現。為了解決這些問題，務必在整個儀表測控系統中增加防干擾裝置。一般情況下，儀表防干擾技術主要有屏蔽技術、隔離技術和軟件技術，這幾種技術可以單一使用，也可以組合使用，這幾種技術分別具備不同的功能和特征。首先，屏蔽技術主要是采用保護介質即一種金屬導體來屏蔽儀表工作過程中的各種信號接入線和其他的電子元器件可能產生的影響；隔離技術主要是通過兩個重點區域的可靠絕緣來實現互不干擾；軟件技術主要是通過系統的軟件優化來實現防干擾功能。通常來說，對于常用的防擾技術采用光電耦合來實現系統的獨立運行，避免其他定位信號產生的干擾使儀表設備發生誤差。

4 結語

我國的電氣工程自動化領域隨著時代的發展及社會的進步取得了長足的進步，為了使我國的電氣工程領域從粗獷型發展向精細型發展轉變必須提高系統的運行效率。在這一背景下加強電氣工程自動化中的儀表測控技術的應用研究就顯得尤為重要。文章分析了電氣工程自動化領域中儀表測控技術所存在的問題及應用現狀，并就儀表測控技術的主要結構以及電氣工程中儀表測控技術的應用進行了論述。筆者認為，隨著相關措施的落實到位以及技術的發展，我國的電力事業必將獲得長足的發展，并由此滿足社會居民的生活、生產需求。