智能化技術在電氣工程自動化中的應用

張曉山

[摘? ? 要]闡述智能化技術的概念及優勢探討智能化技術在電氣工程中的應用路徑，以實現電氣工程從設計到生產環節的全過程自動化控制。希望可以給電氣行業進行技術創新帶來一些啟示。

[關鍵詞]智能化技術;電氣工程;自動化控制

[中圖分類號]TM76 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）09–0–02

Research on the Application of Intelligent Technology

in Electrical Engineering Automation

Zhang Xiao-shan

[Abstract]This article starts with the conceptual advantages of intelligent technology， and deeply discusses the application path of intelligent technology in electrical and electrical engineering， so as to realize the automatic control of the whole process of electrical engineering from design to production. It is hoped that it can bring some theoretical enlightenment to the technical innovation of the electrical industry.

[Keywords]intelligent technology;electrical engineering;automation control

我國電氣工程雖然已經隨著經濟的發展而突飛猛進，但技術層面尚達不到完全成熟的水平，從生產設備到操作流程中仍有很多亟待解決的技術難題。因此現階段我國電氣工程需要從技術上帶來創新突破，創新是企業的核心生命力，本文結合創新方面來談談智能化技術給電氣工程帶來的技術改變。

1 智能化技術的含義及優勢

1.1 智能化技術的基本含義

智能化技術是利用計算機的信息聯通作為下達與接收指令的核心，結合各種多用途精密傳感器與GPS等技術綜合而成，用以實現提升工作效率、減輕勞動強度、提高設備可靠度等目的的新興技術。它采用了計算機的多CPU控制系統、RISC處理芯片以保證其擁有人力無法比擬的強大計算能力，從以往的各項獨立繁瑣的工程數據中進行甄別處理，最終結合所有與工程有關的工程參數，轉化為數字信息或者圖表信息[1]。對電氣工程設計方案中的設備運動軌跡可以做到精準預測，為電氣工程的操作技術人員帶來可靠的參考建議，實時地調取智能化技術終端監測下的運行狀態圖。圖1是某公司辦公區域應用智能化控制技術，對辦公區域進行控制的直觀狀態圖。

1.2 智能化控制技術的技術優勢

1.2.1 降低了管控難度

從圖1例子來看，若是電氣工程的終端控制上也能直觀地監測到各個作業地點的線路狀態、電流、電壓等電氣工業參數，那控制流程將會被極大程度地優化。智能化控制技術降低了工業管理的難度，提高了控制質量，電氣工程的質量很容易受到參數精準度的影響，如電壓設置超過額定額度時會嚴重擊穿毀壞設備，而通過智能化控制技術，可以在參數被不合理設置時提前預警。且智能化后的控制終端操作起來更便利快捷，可以結合智能化終端的計算結果，結合生產實際來做出有效調整。

1.2.2 完善控制系統

現有的電氣工程自動化系統雖然有自動化控制的能力，但是系統可以實現的控制指令非常單一，如簡單開合線路開關。顯然還達不到精細的工業要求，在自動化系統之外仍然以人力作為主要控制。但是智能化控制系統是通過計算機信息庫進行比對識別，再將搜集的現場信息與數據庫的常態工作信息整合后及時反饋給操作技術人員，并且可以提供可靠合理的方案給技術人員作為參考。通過智能化技術的控制系統，技術人員可以第一時間發現工作區的問題隱患，并及時根據智能化控制系統給出的處置建議進行規劃調整，最大程度地保證了生產環節的人員安全和設備穩定。

1.2.3 受到外界因素影響小，操作精準系數高

傳統的控制器會受到物理外力或者設備老化外殼形變等等原因影響它的實際功能，如模型設置參數的表盤受到壓力產生偏差，使顯示讀數與實際參數不符。若是智能化技術能夠應用到電氣工程控制系統中，就不再對控制器的結構穩定有嚴苛需求了，它會將電氣儀表設施中的指針讀數變為數字信號實施在控制后臺或者在儀器前端顯示出來。在電氣線路設備的參數讀取與設置上，它不容易受到自然外力的影響，在參數方面降低了技術人員在后期為電氣線路進行維護優化的工作難度。

2 智能化技術在電氣工程自動化控制中的實際應用

2.1 用于優化電氣工程設計方案

以往的電氣工程優化設計方案需要在作業實地考察進行多次工程測試與相關參數的反復調試，并把測試調試結果收集歸納后進行系統的整理分析。若測試調試結果不符合電氣工程優化需求，還需要重新進行數據收集，從測試結果中進行龐大反復的計算查找優化問題。在工程優化具體實施時，工程優化的質量還會受到從業人員職業技能熟練度與測試結果的影響。因此電氣工程的優化設計方案不但流程繁冗，結果也易受到外界因素影響產生不確定性。若在電氣工程設計環節投入應用智能化技術，會給設計人員省去很多不必要的實地測試工作量。設計人員只需要針對不同的測試情況，采用相對應的軟件繪圖分析，用3Dmax對電氣工程進行預演，即可獲知較為準確的測試結果。而后可以根據測試結果提供相應的優化方案[2]。如建筑電氣工程，規劃強電與弱電區域的問題中，低電壓配電系統中導線與載流量的分配，可以簡單了解建筑結構后，利用智能化技術分析計算出按負荷計算電流確定保護短路器的整定電流，而后根據計算得出的導線允許持續載流量，開始按照CAD繪制的電氣工程設計圖紙安裝鋪設線路，最后在線路中加設小于該處導線整合電流的斷路脫扣器，省去了找多個地點測試電路狀態的步驟。

2.2 應用于動態控制網絡

電氣工程自動化系統中的設計程序與實現功能極其復雜，一些主要的設施如電機、變電裝置、保護電路等均需要對參數的精確調試，而以往的電氣設施調試中，都是以手工的形式進行參數校正，這樣的弊端是：

（1）給工作人員增加了繁重的勞動量，給企業抬高了用人成本。

（2）人工操作難免會因為各種外界因素干擾而導致情況判斷失誤或者操作失誤，因此人工參與控制的線路網絡很容易因故障而導致返修。

智能化技術的應用可以組成對電氣工程的動態控制網絡，根據電氣工程的實際布設圖，在對應的線路之中加設用于智能化技術的傳感器，而后將各個傳感器的獨立檢測系統進行匯總，呈現成信息反饋式的網絡終端。網絡終端具備可以對所有整合數據進行反向傳播推算的邏輯功能，按照工程需要的數據按優先級先后順序排列，并可以在常態運行狀態下進行參數調整。此技術在某些方面上可以保證整體的控制系統具有一定的穩定性與可調控性，同時智能化技術動態網絡還可以對網絡中各個節點進行數據分析與關聯處理，確保每一項電氣工程的線路設備都在網絡中處于可控范圍。

2.3 用于電氣工程投入使用期間的隱患排除

眾所周知，電氣工程中的設施設備大多是有一定使用壽命的電子元件，在運行過程中根據使用和保養程度擁有或長或短的使用壽命。然而對于一些儀表器械等需要時刻保持滿狀態正常維持運轉的高精密性電氣工程，電子儀表或其他電子元件內部磨損造成的精度失準等問題，很難被及時地發現，而這類問題的原因通常是由輸入電壓并非恒定值造成的，現有的技術手段難以達到實時檢測工作電流的輸入電壓是否恒定，而電子儀表器械的測量精度，往往會直接影響到該電氣工程是否達到工程預期目的。舉一個簡單的例子，傳統方法對變壓器的檢修都是通過對變壓器油產生的氣體進行檢測分析，來判斷故障原因的。但電氣設施的故障都是突然發生的，即使嚴格按照巡檢制度落實，也沒辦法實時排查到故障點，且對電氣工程中的設施的故障分析都是基于經驗與分析，若是在隱患排查時因為錯誤判斷應用了不正確的處理辦法，甚至會出現電氣設備損毀，線路板燒毀熔穿等二次損毀。這樣來看，以往的電氣工程設備故障隱患的排除還不夠直觀，效率還不夠高。因此若是能將智能化技術代入到電氣工程的控制環節，通過呈現實時的工作狀態的方式來動態檢測查找包括電氣設備、線路、計量儀器等出現的磨損故障，便能夠實現通過自身診斷來進行潛在風險預估的設計需求。智能化技術主要是針對電流、電壓、溫度、模擬量等采用多角度的傳感器來實現動態檢測反饋，因此可以得出智能化技術可以用于電氣工程隱患排除的結論。

2.4 用于電氣工程全環節的輔助控制

如今的智能化技術已經可以實現一定量的開關控制與自動采集分析數據了，相信在不久的將來智能化技術若是加以開發，它一定可以實現完全獨立地進行自我檢測與控制。首先需要借助數據成像軟件，來在智能化電子系統中真實模擬電氣工程線路的歷史運轉記錄，從而實現電氣工程的全環節自我監控。同時可以通過開發紅外二極管遙感技術，或接入計算機控制終端通過后臺編譯指令操作等方式，完成對整個電氣工程線路的輔助控制效果。實現該應用需要的設備基礎便是上文提到的動態控制網絡，在需要進行參數調整的電氣設備上，安裝與控制網絡匹配的調節開關，在智能化動態控制網絡中，操作人員不必像以往一樣趕往需要處置的實際地點進行電氣工程線路設備的調試處置，而是可以通過智能化遙感技術，在控制室內借助傳感器完成對電氣線路與設備的遠程操控調試。此外，在智能化技術的驅動下，市面上已經可以找到技術相對成熟的智能化電氣輔助控制設備了。例如，智能剩余電流動作斷路器可利用智能化技術，通過對比正常工作的線路數據，及時地識別監測電氣線路的漏電、過載、短路和未接地等安全隱患，可以完美做到精準識別，快速動作，全程自動化輔助控制線路的功能。

3 結束語

綜上所述，智能化技術具有相當大的技術優勢，投入到電氣工程的自動化控制領域中，目前在電氣工程中的應用還處于探索階段。但只要電氣行業相關人員勇于創新，改革技術，相信一定能攻克電氣工程在管理環節的各種技術問題，推動電氣工程行業發展邁出新的臺階。

參考文獻

[1] 韓民生.智能化技術在機械工程自動化中的應用[J].住宅與房地產，2021（15）：253-254.

[2] 鞏銳銳，高建莉.智能化技術在電力系統電氣工程自動化中的應用[J].大眾用電，2021，36（3）：78-79.