淺析電氣工程及其自動化的發(fā)展趨勢

貴州大學明德學院 劉世巍

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淺析電氣工程及其自動化的發(fā)展趨勢

貴州大學明德學院 劉世巍

【摘要】在電氣工程及其自動化專業(yè)教學中，學生的實踐能力和創(chuàng)新能力是衡量該專業(yè)辦學的重要指標。隨著科學技術(shù)的深入發(fā)展，電氣工程及其自動化也得到了很大突破。本文分析了電氣工程及其自動化的廣泛應(yīng)用，并提出發(fā)展中存在的問題，在此基礎(chǔ)上對電氣工程及其自動化的發(fā)展趨勢進行預測，以期能為這個領(lǐng)域的研究提供一些借鑒，進而使電氣工程及其自動化更好的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】電氣工程；自動化；問題；趨勢

一、電氣工程及其自動化專業(yè)概述

電氣工程及其自動化技術(shù)是隨著工業(yè)的發(fā)展，而逐漸形成的一門學科，從某種意義上來說，電氣工程及其自動化專業(yè)是一個歸并了多個電類專業(yè)的寬口徑專業(yè)， 它以物理學、 電子學、 電工學、自動控制、 計算機、測量技術(shù)等原理為基礎(chǔ)的一門綜合性技術(shù)科學。作為一門新興之學科，電氣工程及其自動化專業(yè)的理論分為電力網(wǎng)理論和控制理論兩方面。電氣化工程及其自動化是和老百姓的平常生活有著密切聯(lián)系，所以其發(fā)展速度相當之快。在工業(yè)生產(chǎn)中，使用電氣工程自動化技術(shù)科技對設(shè)備進行遠距離的操控，從而減小了對人力的需求，同時由于自動化特有的優(yōu)點，又能加快設(shè)備的生產(chǎn)效率，讓工業(yè)企業(yè)得到更好的發(fā)展。

二、電氣工程及其自動化的現(xiàn)狀

（一）技術(shù)得到快速發(fā)展

電氣工程及其自動化是一項包含多個學科的工程專業(yè)技術(shù)，在上世紀七十年代，以西方國家為首開展了第三次工業(yè)革命，這次工業(yè)上的革命對各個國家都產(chǎn)生了重要的影響，使人們的生活、工作進入到了自動化時代，因此電氣工程及其自動化技術(shù)得到了廣泛的認同，并且進行了快速的發(fā)展，使其形成了包含電力、電子、計算機等多方面的科學技術(shù)。國際電工委員會頒布了 I EC6113-3 標準，為控制器編程提供了重要的編程語言手段，實現(xiàn)計算機系統(tǒng)開發(fā)下塔尖開放式的開發(fā)平臺。通過在實際工作中的不斷經(jīng)驗積累，結(jié)合編程控制器、智能儀表等一些設(shè)備形成了穩(wěn)定的電氣工程及其自動化技術(shù)，使其在社會發(fā)展中得到了廣泛的應(yīng)用，從而增強了社會生產(chǎn)效率，提高了人們的生活水平。

（二）電氣自動化平臺呈現(xiàn)開放發(fā)展特點

計算機技術(shù)的快速發(fā)展使人們的生活方式發(fā)生了很大改變，不僅僅是改變了人們傳統(tǒng)的生活習慣，還在社會生產(chǎn)中帶來重要的影響?；谟嬎銠C系統(tǒng)技術(shù)，電氣自動化領(lǐng)域?qū)τ诓僮飨到y(tǒng)進行了改進，使操作界面變得更為靈活。現(xiàn)階段，企業(yè)實施生產(chǎn)線電氣自動化方式主要是在之前的測控儀表內(nèi)插入相關(guān)的電子未處理器。在插入相關(guān)的電子未處理器后，測控儀器能對數(shù)據(jù)進行計算以及運輸。因為生產(chǎn)商有差異，所以，相應(yīng)地生產(chǎn)商在設(shè)備精密信息的處理方式也不相同，這種差異性導致標準不一的設(shè)備很難有效實現(xiàn)信息的共享。針對于此，電氣自動化平臺呈現(xiàn)開放發(fā)展的特點。

（三）電氣技術(shù)與機械生產(chǎn)相互結(jié)合

現(xiàn)階段，我國的電氣自動化更多是用在企業(yè)生產(chǎn)流水線上，主要是對生產(chǎn)設(shè)備進行精密控制。并且，對于生產(chǎn)過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)進行詳細、精確的記錄。因為電子技術(shù)當前有著人力難以企及的優(yōu)勢，更多的企業(yè)將其余機械生產(chǎn)與之結(jié)合，以便提高機械產(chǎn)品的性能。將電氣技術(shù)與機械生產(chǎn)相互結(jié)合后，應(yīng)用電子技術(shù)的機械設(shè)備在產(chǎn)品的質(zhì)量、技術(shù)指導等方面已經(jīng)遠遠超過傳統(tǒng)的人力操作機械。

三、電氣工程及其自動化發(fā)展存在的問題

（一）能源消耗過大

我國經(jīng)濟的發(fā)展離不開工業(yè)的助推，而在工業(yè)發(fā)展過程中，電氣工程技術(shù)的應(yīng)用和推廣越來越廣泛，不僅對工業(yè)生產(chǎn)中的基礎(chǔ)項目產(chǎn)生影響，對整體產(chǎn)業(yè)鏈條的完整度也有提升的作用。并且，越來越多的電氣設(shè)備被運用于工業(yè)生產(chǎn)中，雖然對工程項目的基礎(chǔ)效率和質(zhì)量都有相應(yīng)的推動，但是在基本電氣項目建立和運行過程中，產(chǎn)生的能源消耗過大的問題還沒有很好地解決措施。能源是21世紀各國最為頭疼的問題，這就使電力工程的能耗問題凸顯的越來越清晰。過大的能源消耗即不利于我國節(jié)能減排的基本方針，也與科學發(fā)展觀的基本方針背道而馳。

（二）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面存在缺陷

電氣工程及其自動化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有兩種不同的形式，其一是集中式，其二是分層式。而這兩種形式各有其優(yōu)缺點。在集中式當中，系統(tǒng)往往是非常單一并且軟件的量大，調(diào)試不夠簡單，因而經(jīng)常出現(xiàn)一些問題。而在系統(tǒng)的信息化和網(wǎng)絡(luò)化過程當中，往往還容易出現(xiàn)通信故障，并且由于技術(shù)人員之技術(shù)問題，經(jīng)常性的網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)終止，而導致了生產(chǎn)的停滯。 這也都對生產(chǎn)和企業(yè)之經(jīng)濟效益，造成了巨大的損失。

（三）監(jiān)管人員安全意識低

人們對于工程項目的安全問題越來越關(guān)注，但是相應(yīng)的電氣工程監(jiān)管人員還沒有建立特別完善的安全意識，無論是基礎(chǔ)的檢測結(jié)構(gòu)還是基本的工程監(jiān)管都不能與實際工程相匹配，這不僅降低了電力工程的基礎(chǔ)質(zhì)量，也給電氣工程埋下了安全隱患。我國電氣工程自動化系統(tǒng)已經(jīng)開始向集成化系統(tǒng)轉(zhuǎn)變，在這個過程中，需要相應(yīng)的技術(shù)支持，但是由于基本集成技術(shù)的落后，整體項目的信息資源還不能得到有效地共享，這也在一定程度上制約了整體電力工程項目的發(fā)展。

（四）相關(guān)技術(shù)落后于發(fā)達國家水平

電氣系統(tǒng)自動化技術(shù)要求基本工程項目具有基本的高效性和科學性， 但是我國相應(yīng)的技術(shù)手段還不是很先進。在現(xiàn)今這個網(wǎng)絡(luò)發(fā)達的階段，計算機信息的使用更加有效的提高了生熟，在進行信息處理的能力有待提高。在實際工作中，由于電氣工程及其自動化技術(shù)的應(yīng)用在一定程度上提高了工業(yè)生產(chǎn)的效率，但還遠遠滿足不了現(xiàn)階段電力工程中的發(fā)展需求。

四、電氣工程及其自動化發(fā)展趨勢

電氣工程及其自動化是國家重點學科，就業(yè)方向較多，就業(yè)前景較好，調(diào)查表明，近三年來，電氣工程及其自動化的就業(yè)率都較高，由此可見，電氣工程及其自動化是具有發(fā)展前景的學科，下面主要闡述電氣工程及其自動化的發(fā)展趨勢。電氣工程及其自動化的發(fā)展方向如下：就大型電力行業(yè)來看，電氣工程及其自動化技術(shù)能夠應(yīng)用于發(fā)電廠、供電局、廠礦企業(yè)、電力公司等，提高行業(yè)生產(chǎn)效率。另外，電氣工程及其自動化結(jié)構(gòu)也在不斷的優(yōu)化，集中精力強化系統(tǒng)集成與關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)，同時通過社會化的協(xié)作與市場化的外包分工，來充分推動相關(guān)技術(shù)的市場化步伐， 從而有計劃的進行開發(fā)與研究重要技術(shù)，從而有效提升資源配置的效率。另外，在未來的發(fā)展中，電氣工程及其自動化技術(shù)的精度也在不斷的提高，工作效率也會實現(xiàn)質(zhì)的飛躍，同時能夠充分的提高行業(yè)生產(chǎn)效率，促進電氣工程及其自動化行業(yè)的長遠發(fā)展。

（一）科研人員和操作人員的綜合素質(zhì)得到提高

電氣工程及其自動化的日漸成熟，是未來必應(yīng)達到的效果，其中，科員人員和操作人員發(fā)揮著重要作用?？茊T人員和操作人員作為技術(shù)的研發(fā)者和操作者，直接影響著電氣工程及其自動化應(yīng)用和發(fā)展程度。注重高素質(zhì)研發(fā)人員，鼓勵創(chuàng)新技術(shù)，才能有效提高我國電氣工程及其自動化的競爭力及創(chuàng)新力，而操作人員的技術(shù)水平直接關(guān)系到設(shè)備運行的質(zhì)量。由此可見，要想推動、發(fā)展電氣工程及其自動化技術(shù)，是離不開科研人員和操作人員，在此過程中，科研人員和操作人員的素質(zhì)必定得到提高。

（二）建立電氣工程及其自動化的統(tǒng)一獨立平臺

目前，電氣工程及其自動化技術(shù)因企業(yè)類型不同而各異。不同類型企業(yè)，電氣工程及其自動化的技術(shù)水平也不一樣。企業(yè)與企業(yè)之間聯(lián)系不緊密，自主研發(fā)相關(guān)技術(shù)，這會增加企業(yè)經(jīng)濟成本的同時，不利于企業(yè)長足發(fā)展。所以，企業(yè)科研技術(shù)人員，一定要突破技術(shù)環(huán)境的難關(guān)，加強企業(yè)之間的合作，有步驟，有計劃的去設(shè)計電氣工程及其自動化方案。首先，在設(shè)計方案之前，科研技術(shù)人員要對設(shè)計的電氣工程及技術(shù)用戶的特點進行研究，設(shè)計方案必須涉及到實施，運行，維護等每一步驟的完成。從而，確定開發(fā)目標。然后，提前預算好運行成本和運行時間，一定要控制在企業(yè)運行的范圍內(nèi)。最后，注重終端客戶的不同需求及商業(yè)項目運行的特點，做到建立電氣工程及其自動化的統(tǒng)一獨立平臺，從而有效減少企業(yè)經(jīng)濟運行成本。

（三）建立電氣工程及其自動化技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

建立電氣工程及其自動化技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，優(yōu)化資源配置，可以保證企業(yè)之間信息交流的準確性和安全性。企業(yè)包括設(shè)備控制，技術(shù)監(jiān)管，企業(yè)管理等許多步驟，要想使以上步驟得到資源的合理化配置，就要使這些系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系起來。通過建立電氣工程及其自動化的通用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，使各個系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)得到高效，快捷的交換、傳遞，推動企業(yè)高效率運轉(zhuǎn)。 因此，要想提高電氣工程及其自動化系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和高效性，就必須要使電氣工程及其自動化系統(tǒng)向通用化方向發(fā)展。這樣可以保證企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之間更加暢通的傳輸信息，提高信息資源共享的程度，消除信息“孤島”問題。

（四）應(yīng)用范圍不斷擴大，產(chǎn)品不斷得到改革和創(chuàng)新

隨著電氣工程及其自動化技術(shù)的發(fā)展成熟，各個行業(yè)對電氣工程及其自動化技術(shù)的需求更加迫切，促進電氣工程及其自動化技術(shù)應(yīng)用范圍不斷擴大。此外，隨著社會對電氣工程及其自動化需求程度日益提高，為順應(yīng)市場需求，企業(yè)一定加強對產(chǎn)品自主研發(fā)力度，提高產(chǎn)品科技含量，生產(chǎn)諸多相關(guān)產(chǎn)品，使產(chǎn)品得到創(chuàng)新。并且，隨著環(huán)境污染問題及資源緊張問題的日益嚴峻，電氣工程及其自動化技術(shù)的發(fā)展也會順應(yīng)建設(shè)資源節(jié)約型這一時代發(fā)展的潮流，逐漸向低碳環(huán)保方向發(fā)展，實現(xiàn)經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益的統(tǒng)一。

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作者簡介：

劉世巍（1992-），男，貴州大學明德學院本科生，學士學位，研究方向：電氣工程及其自動化。