試論電氣工程及其自動化的智能化技術應用

國網天津市電力公司東麗供電分公司 尹溫碩

1 引言

隨著電氣工業的迅速發展，各種電氣技術的應用領域也日益廣泛，尤其是目前智能化技術的應用已取得了一定的成果。為了實現電氣行業的高質量發展，必須加強對智能化技術的研究和管理，加大對智能化技術的應用，將各種資源進行整合和配置，從而提高電氣工程的安全和穩定。所以，必須正確理解智能化技術，并根據現實條件，充分利用其優勢，進而推動電氣工程及其自動化的發展。

2 智能化技術的概念與優勢

智能化技術是現代科學技術不斷發展產生的一種新興技術，其本身就是計算機技術的一個重要分支。目前。我國科技越來越發達，包括電腦、GPS、傳感器等在內的智能化技術也在不斷進步。自動化智能化技術是電氣工程發展的基礎，現階段大多數人類生活已經離不開科學技術帶來的方便，特別是電氣工程。目前，我國在應用自動化技術時，大多側重于對信息的采集、整理和分析，并據此作出判斷，以科學地解決人們在生產和生活中遇到的問題。智能化技術是一種幫助人們進行判斷、完成單調工作和思維活動的仿真手段，可以為人們帶來便利。所以，將智能化技術應用到設備上，可以讓設備進行自動控制，這也是目前國內制造業一直在努力的方向[1]。

目前，用戶的要求越來越復雜，越來越多樣化，傳統電氣工程的發展已不能適應現代社會的發展。與其他的生產技術相比，智能化技術具有較多優點：一是智能制造具有更高的生產效率和更高的控制精度，這對改善電氣工程的調節和控制效果具有重要意義。電氣工程中智能化技術的信息處理和分析，大多采用CPU實現，總體運算速度很高。

二是智能化技術應用效果顯著，可以直觀地反映在數據中。智能化技術可以將電氣工程中的數據直接轉化為文字，讓電氣工程中的數據信息更加直觀，更加具體。

三是智能化技術的控制系統也更加完善，調整起來也更加容易。智能化技術處理各類數據的一致性較強，從而提高了系統的自控能力。

四是該系統無需進行模型化，即可實現智能控制。為了保證電氣工程的安全穩定，必須建立一種能有效控制其控制模式。然而，由于對象的動態方程十分復雜，因此在實踐中實現自動控制的效果不理想。而智能控制可以有效地解決目標模型的復雜性、變異性，并在一定程度上降低了不確定性對系統的影響，從而提高了系統的準確度。

3 在電氣工程及其自動化領域中應用智能化技術的價值

智能化技術在電氣工程中的應用較為廣泛，通過與計算機網絡的連接，建立了一個運行模式，并通過人為的控制來提高系統的工作效率，電氣工程的施工和管理都離不開智能化技術[2]。

3.1 實現最優的控制流程

在實際的生產管理中，有關企業要想提高生產的效率和效益，必須確保控制流程的合理和完善，因此必須重視智能化技術在電氣工程與自動化生產經營中的運用。其不但可以提高生產效率和效益，而且可以減輕企業整體管理的困難。另外，自動控制設備可以根據實際情況進行調節，并且調試過程更加簡便，有利于電氣工程智能化技術體系的有效運行。但由于智能化技術系統的管理工作十分繁雜，在實際應用中很容易隨著數據參數的變化而發生變化，一旦發生了差錯，就必須增加投入，以檢驗是否有錯誤，從而影響到企業的正常生產。因此，不斷擴大企業智能化技術維修水平，對提高其在電氣工程及其自動化領域的應用具有十分重要的意義。

3.2 保證精確的控制模式

智能控制技術在電氣工程中的應用和控制效率，主要取決于存儲容量和動態方程式比例，而控制的低效也會對企業的生產和管理產生一定的影響。在過去的電氣工程自動化控制系統中，由于所建立的控制模型往往比較復雜，導致控制數據處于不穩定的狀態，在進行控制時，往往會因為不能正確地判斷有關的信息而導致操作失誤，從而影響對控制程序的全面理解，導致電氣工程生產進度的延緩。智能化技術可以使自動控制模式簡化，在不需要對控制對象進行建模的情況下，減少了人為因素的影響，從而提高了控制的精確度，減少了人為的影響[3]。

3.3 實現有效的自主管理

在電氣工程自動化生產過程中，由于模型的復雜性，導致了系統的不穩定。通過引入智能化技術，可以有效地控制和反饋電氣工程中的設備、儀表、參數，從而提高對電氣工程的控制水平，減少了系統的二次建模，減少了系統的投資，同時也減少了由于各種因素造成的錯誤。在智能控制的同時，還可以對反饋的信息進行主動的預警，從而可以及時糾正錯誤，降低生產危險。同時，將智能化技術應用于電力工程中，將有助于建立一個統一的電氣自動化控制體系，對生產過程中的各類設備進行綜合管理，從而使電氣工程的自動化效率和服務水平都可以得到改善，推動電氣工程的平穩運行和自動化。電氣工程與自動化控制的傳統控制工作效率較低，難以適應當今電氣工程的自動化水平。所以，通過智能控制設備，可以提高電氣工程的調度效率。將智能化技術引入到電氣工程自動控制設備中，可以自動調節所設定的模型參數，降低人工成本。

4 智能化技術在電氣工程及其自動化領域中的具體應用

4.1 工程的設計優化

采用智能化技術進行設計，既可以減少工程設計者的工作量，又可以通過大量的試驗數據進行驗證，從而使工程的整體設計更加先進。在目前的電氣工程中，對自動化控制系統的需求是非常普遍的，傳統的電氣設備設計都是根據設計人員的經驗和實際操作來進行的，可以說，電氣設備的設計和設計的質量都是由工程師自身的技術水平和經驗來決定的，在某種程度上，電氣設備的設計方案的結構并不符合規范的要求，結果往往達不到預期的效果。從而給工程的后續工作帶來較大的隱患，造成了負面影響。采用智能化技術進行方案設計與優化，不僅可以大大降低設計者的工作量，節省設計時間，又可以滿足用戶的使用要求，提高設計水平，增強系統的實際應用價值。同時，利用遺傳算法對控制系統進行優化，提高了控制系統的圖像處理能力，從多個角度保證了系統的先進性和實用性，使設計工作更加高效[4]。

4.2 可編程邏輯控制器技術

可編程邏輯控制器是一種以單片機為基礎的電子系統裝置，其被用來執行邏輯操作、順序控制、定時/計數、算術等多種操作，可以控制多種機械或制造工藝。由于可編程邏輯控制器技術可以更好地適應電氣工程的運行要求，在電氣工程中具有絕對的協調能力，因而可以較大提高電氣工程的運行效率。可編程邏輯控制器技術的運用，不但使操作系統的穩定性得到了改善，而且對電氣工程的自動化運行也起到了較好的作用。可編程邏輯控制器軟繼電器替代了常規的物理器件，實現了對電源的自動開關，同時也使電網的安全、穩定得到了較大的改善。可編程邏輯控制器技術的推廣，為電氣工程及其自動化的發展提供了有力的保障。

4.3 工程的智能管控

將智能化技術引入電氣工程自動化領域，可以提高電氣工程自動化的控制水平，實現遠程、高效的控制。同時，電氣工程自動化控制將為智能化技術提供一個綜合性的實踐平臺，從而建立起更為完善的生產系統，充分彰顯智能化技術的優勢，推動智能化技術在電氣工程中的進一步發展。

4.3.1 應用于日常管控

由于電氣工程及其自動化的特點，同時設備的地理位置對工作場所的選擇也有一定的影響，使得操作人員需要在高溫、噪聲等條件下工作，從而導致操作人員的情緒緊張、煩躁，降低了工作質量和工作效率，可以有效地解決目前電氣工程與自動化領域突出的問題，簡化電氣設備的管理與控制流程，降低了人力、物力的投入，實現設備與運行的分離，達到實時監控的目的。如采用分布式結構，通過對智能化技術進行科學、合理的應用，生產、審計、控制等工作模塊能夠有效地將控制線路和功能分開，在這段時間里，還會建立一個獨立的管理模塊，在發生故障時，只要不對其他模塊造成影響，就能有效地防止問題發生，減少系統的危險，實現對電力自動化系統的有效控制與管理，保證電氣工程的安全穩定[5]。

4.3.2 應用于智能化操控

電氣行業的發展離不開智能化、自動化，智能化技術在今后的發展中扮演著越來越重要的角色。將智能化技術應用于電氣工程及自動化系統，能夠實現自動控制、高效控制和遠程自動控制。在自動化系統中，采用智能化技術可以避免因環境改變而造成的資源浪費。在整體工作風險大的情況下，采用智能化技術還可以有效地識別環境的變化。在這個過程中，必須設定相應的參數，使智能系統能夠做出準確的預警。在數據信息不正常的情況下，自動調節系統，避免了安全事故的發生。

4.3.3 應用于安全防御

智能化技術的高效應用，可以改進傳統控制方式的不足和缺點，可以主動地分析和學習設備中出現的問題和病毒，快速收集數據，采取有效的保護措施，為電氣工程及其自動化控制工作提供了可靠的保證。

4.4 工程的故障診斷

故障是電氣設備在使用過程中必然存在的問題，故障診斷和維修工作對保證電氣設備的工作起著至關重要的作用，而常規的故障診斷工作通常都是依靠人力來進行，而在此期間，維修人員的技術水平將直接影響到診斷和維修水平。在現代自動化技術中，利用智能化技術對電氣設備進行自動分析，當電氣設備在使用過程中出現高溫、振動等異常情況時，智能系統就會在后臺發出警報，同時還可以對電氣設備的實際操作進行分析，并制定相應的維修和保養計劃，從而提高設備的維修效率，確保電氣工程的穩定與安全。智能故障診斷技術已經被廣泛地應用于電氣工程中，成為電氣工程的重要組成部分。

同時，通過實時監控，可以及時地發現故障，并采取相應的處理措施，從而節省維修費用，降低設備的損毀，將事故損失降低到最小。首先，智能化技術在實際故障診斷和維護工作中的應用，對維護工作有一定的指導作用。智能化系統可以幫助技術人員更好地了解電氣工程中的故障情況，從而更好地確認電氣工程中的故障原因和故障的具體位置，加快檢修工作的實施，并可對系統的故障進行全面的監測。當檢測過程中出現不正常的現象時，要通知維護部門，對故障進行分析和處理。

在實際的操作中，技術人員可以通過合理運用智能化技術，能夠有效地識別和采集電氣工程環境中的環境信息，并根據實際情況對其進行有效的分析和處理。智能化系統一旦發現異常信息，比如異常的溫度上升信息、設備運行參數的變動信息，就會被智能系統自動識別出來。在識別工作結束后，將異常數據直接傳送給工程技術人員或維護人員的管理設備，從而使其對異常狀況、故障問題做出正確的判斷。通過對可疑故障部位的信息采集和分析，智能化系統能夠制定完善、詳細的故障報告，針對不同的故障情況，給出相應的處理方案，以保證檢修人員對故障的正確理解，從而提高電氣工程的維護工作效率。

其次，智能化控制系統還能夠對維護環境進行監測，并對維護人員進行風險等級的預警。如在電氣工程運行中，變壓器一旦發生油泄漏情況，就會發生汽化現象，檢修過程中會發生火花，這是很危險的。智能系統可以對特定的風險級別進行分析和預警，幫助維護人員正確地了解具體的危險狀況，并做好自身的安全保護。在電氣工程及自動化領域，運用智能化技術進行故障診斷和處理，確保了有關設備和系統的安全、穩定、可靠地工作，全面采集和分析各種信息，提高電氣工程的安全性。

5 智能化技術在電氣工程及其自動化領域應用的優化路徑

隨著智能化技術的不斷發展，電氣工程的運行效率也在不斷地提升，其中速度與效率是衡量系統自動化程度的主要因素，采用智能化技術可以在短時間內實現高速率的運行，并大大改善了系統的性能。同時，要使智能化技術具有多種功能，就需要從系統的內部構造出發，通過創建一個可視化的界面，讓用戶在方便用戶和滿足用戶需求的窗口中有效地工作，從而達到人性化的設計目的。在電氣工程中運用可視化技術，可以減少設計時間、改善產品質量、節省設計費用、增加企業的經濟效益。另外，將可編程邏輯控制器運用于電氣工程，使用者可以根據自己的需要，對其進行適當的修改，使之更符合自己的要求，提高使用者的滿意度。

5.1 強化智能化技術的理論支撐

隨著現代科技的發展，電氣工程及其自動化領域對智能化、自動化技術的研究日益深入，使得智能化技術得到了廣泛的應用，從而使電氣工程領域智能化技術的理論得到進一步的發展和完善。但是，智能化技術的應用時間比較短，實踐經驗不足，需要進一步提高技術人員的專業素質，以實現智能化技術的不斷優化和完善，使其理論知識更加完善，以適應目前的電氣工程及自動化技術的發展，改進其存在的某些缺陷。

5.2 加大智能化技術系統的研發力度

電氣工程及其自動化領域中，智能化技術的進一步發展離不開智能化技術系統的支撐，因此要在當前的技術體系層面上實現有效的突破，就必須在技術上不斷地創新，以期在通信網絡、火災報警、設備監測等方面取得長足的進步，并將其應用于電氣工程及其自動化系統的開發中。

6 結語

總之，隨著電氣工程及其自動化領域科技的進步，智能化技術將會朝著模塊化、集成化方向發展，將其應用到電氣工程及其自動化控制的系統中，不僅可以提高工程的自動化控制程度，還可以增加其工作效率。因此，有關企業應該加大智能化在電氣工程及其自動化領域中的應用研究，強化智能化技術的理論支撐，加大智能化技術系統的研發，以促進電氣行業的健康發展。