淺析智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化中的應(yīng)用

徐婷婷

【摘 要】目前，國家不斷加大互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，信息化帶動(dòng)智能化發(fā)展，對于電氣行業(yè)來說，智能化建設(shè)尤為引人關(guān)注。作為電氣工程重要環(huán)節(jié)，智能化技術(shù)在一定程度上對于電氣工程發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。在我們以往的電氣工程技術(shù)看，傳統(tǒng)技術(shù)一直制約著我們整體的電氣工程發(fā)展，充分利用智能化技術(shù)，能夠更好地去彌補(bǔ)和制約這些問題和不足，本文重點(diǎn)以智能化技術(shù)應(yīng)用為重點(diǎn)，以電氣工程為研究對象，通過重點(diǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行研究，以更好地推進(jìn)電氣行業(yè)發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】智能化技術(shù)；電器工程；應(yīng)用

前 言

智能化主要是通過互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，重點(diǎn)指揮可視化、系統(tǒng)自動(dòng)化、機(jī)監(jiān)控?cái)?shù)字化、運(yùn)行智能化、管理效益最大化為目標(biāo)，通過通信與信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、行業(yè)技術(shù)、智能控制技術(shù)等方面的緊密集成，實(shí)現(xiàn)電氣智能化操作和運(yùn)轉(zhuǎn)。

一、電氣自動(dòng)化智能化建設(shè)的主要趨勢

針對當(dāng)前各個(gè)行業(yè)智能化技術(shù)的不斷延伸和拓展，作為電氣工程依托智能技術(shù)尤為重要，可以說智能化是電氣工程的動(dòng)力源泉。目前智能化技術(shù)在我國電氣工程方面發(fā)展尚處發(fā)展階段，盡管有較大幅度提升，但是仍然與先進(jìn)國家還有一定差距，辯證的看前景也非常廣闊。基于當(dāng)前發(fā)展背景，我們在發(fā)展趨勢上主要有以下幾個(gè)方面。一是在高精度以及低碳高效方面，當(dāng)前高速芯片技術(shù)發(fā)展迅速，對于改善電氣設(shè)備功效發(fā)揮著核心作用，但是目前我們的芯片還處于自主研發(fā)的初級階段，需要推進(jìn)深化的還很多。二是電氣設(shè)備的柔性化設(shè)計(jì)仍需加強(qiáng)。重點(diǎn)是在我們電氣設(shè)備系統(tǒng)本身設(shè)計(jì)上，還需要體現(xiàn)針對性，在滿足各種客戶的需求上，進(jìn)一步搞好頂層設(shè)計(jì)。三是電氣設(shè)備工藝的改革。在電氣設(shè)備工程中，隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對于電氣工程工藝復(fù)雜性要求越來越高，多軸化趨勢也非常明顯，這就需要我們基于智能化發(fā)展趨勢進(jìn)行不斷改進(jìn)提升，從而滿足電氣工程的需要。此外，智能化發(fā)展要需要信息化來支撐，這樣才能更好地去優(yōu)化升級。

基于以上電氣工程智能化建設(shè)實(shí)際，我們在具體工程中主要有以下幾個(gè)方面的趨勢。一是大功率變頻節(jié)能技術(shù)應(yīng)用。近年來國家大力倡導(dǎo)綠色節(jié)能建設(shè)，對于電氣工程而言，智能化建設(shè)可以較好地推進(jìn)，即通過自動(dòng)化、智能化設(shè)計(jì)和運(yùn)行方式，動(dòng)態(tài)調(diào)整電氣設(shè)備電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，無轉(zhuǎn)差沖擊，響應(yīng)迅速，運(yùn)行平穩(wěn)，操作直觀簡便、節(jié)能率高、安全系數(shù)明顯增強(qiáng)，便于實(shí)現(xiàn)集中控制和系統(tǒng)集成。二是集中控制系統(tǒng)應(yīng)用。重點(diǎn)是圍繞電氣通信控制裝置，加大以PLC為代表的主機(jī)組成控制系統(tǒng)建設(shè)，通過構(gòu)建電氣設(shè)備智能化系統(tǒng)，將采集數(shù)據(jù)、參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)以及故障位置、原因、類型等在PLC主控機(jī)位置顯示，滿足實(shí)時(shí)監(jiān)控、應(yīng)急指揮操作，使電氣設(shè)備實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效、節(jié)能降耗。三是運(yùn)用三維可視化虛擬仿真技術(shù)與PLC控制技術(shù)相結(jié)合對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)三維監(jiān)控的半實(shí)物仿真系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對電氣設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制，提高數(shù)字化管理水平等等，根據(jù)以上趨勢，總體來講我們電氣工程要探索提升的方面還有很多，這就需要我們不斷加大改進(jìn)力度，提高電氣設(shè)備智能化程度。

二、電氣自動(dòng)化智能化應(yīng)用

1.建立智能化信息系統(tǒng)。智能化必須以信息化為依托，對于電氣設(shè)備智能化建設(shè)而言，主要包括主要包括數(shù)據(jù)的采集、存儲、計(jì)算，重點(diǎn)采用自動(dòng)成圖與人工交互電氣工程設(shè)計(jì)的方式把數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、真實(shí)的在智能化控制平臺中表達(dá)出來，提高了電氣設(shè)備運(yùn)行的質(zhì)量與效率，減少了人員的工作量，系統(tǒng)在日常工作中發(fā)揮重要作用。信息化建設(shè)主要優(yōu)勢，一方面智能化管理系統(tǒng)科學(xué)、方便、實(shí)用，尤其是GIS軟件直觀、高效、靈活的數(shù)據(jù)管理、查詢和空間分析功能，能夠更好地提高電氣設(shè)備智能化控制水平。另一方面，對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)化、一體化管理；既保證了數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性、安全性，又可為電氣控制自動(dòng)成圖提供原始數(shù)據(jù)。此外，基于Web模式等多專業(yè)日常資料管理為一體的綜合檔案動(dòng)態(tài)管理系統(tǒng)，并通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)適時(shí)的、動(dòng)態(tài)的上傳發(fā)布各種地測及防治水資料和信息，可以促進(jìn)多層次動(dòng)態(tài)管理的信息共享與遠(yuǎn)程決策平臺。

2.建立智能化電頻系統(tǒng)。電力系統(tǒng)是電氣工程的源動(dòng)力，因此推進(jìn)電力監(jiān)控系統(tǒng)智能化建設(shè)誒重要，重點(diǎn)是通過所支持的快速以太網(wǎng)電口或光口就近接入GEPON環(huán)網(wǎng)交換機(jī)，設(shè)在電力系統(tǒng)的電網(wǎng)監(jiān)測后臺主機(jī)通過GEPON環(huán)網(wǎng)，與電氣電力監(jiān)控站進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，平臺服務(wù)器通過電網(wǎng)監(jiān)測后臺主機(jī)的OPC軟件接口從電網(wǎng)監(jiān)測主控機(jī)獲取數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)集控中心對電力監(jiān)控系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

3.傳動(dòng)系統(tǒng)智能化升級。重點(diǎn)是監(jiān)控系統(tǒng)各分區(qū)域的控制機(jī)通過所支持的RS485接口就近接入GEPON環(huán)網(wǎng)交換機(jī)，設(shè)在集控中心的主控機(jī)與各自所分區(qū)域的控制機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的交互，平臺服務(wù)器通過OPC軟件接口從設(shè)備系統(tǒng)主控機(jī)獲取數(shù)據(jù)并可發(fā)布控制命令，實(shí)現(xiàn)集控中心對電氣設(shè)備運(yùn)行的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

4.實(shí)現(xiàn)智能化集中控制。對于電氣設(shè)備而言，智能化集中控制是最大優(yōu)勢和特點(diǎn)，對此我們應(yīng)該通過設(shè)置在調(diào)控中心的快速以太網(wǎng)電口就近接入中心GEPON環(huán)網(wǎng)交換機(jī)，電氣設(shè)備控制PLC主站通過快速以太網(wǎng)電口或光口就近接入GEPON環(huán)網(wǎng)交換機(jī)，設(shè)在調(diào)控中心的聯(lián)控上位機(jī)與電氣設(shè)備各控制PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)的交互，平臺服務(wù)器通過OPC軟件接口從調(diào)控中心的排水聯(lián)控上位機(jī)獲取數(shù)據(jù)并可發(fā)布控制命令，實(shí)現(xiàn)集控中心對電氣設(shè)備聯(lián)控子系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

5.應(yīng)用單一工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)。替代傳統(tǒng)的多種不同網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級、區(qū)域級和設(shè)備級的不同接入方式，做到了一網(wǎng)多能、全網(wǎng)覆蓋。在網(wǎng)絡(luò)平臺上采用Wonderware工業(yè)自動(dòng)化軟件產(chǎn)品IAS3.0工業(yè)級軟件平臺，包括組態(tài)軟件、工業(yè)數(shù)據(jù)庫、報(bào)表系統(tǒng)、WEB發(fā)布等功能，是目前行業(yè)內(nèi)最為強(qiáng)大的工業(yè)控制軟件。對此，我們要系統(tǒng)集成PLC、DCS為基礎(chǔ)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、無線移動(dòng)通訊等系統(tǒng)，改變以往“有網(wǎng)無系統(tǒng)”的局面。

6.打造全息數(shù)字化管理。通過集中化調(diào)度控制平臺，對電氣設(shè)備全過程實(shí)施集中遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制與管理，同時(shí)應(yīng)該搞好遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、故障診斷和維護(hù)等高級功能開發(fā)，通過電氣工程智能化建設(shè)，實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備系統(tǒng)控制的集中化、重要部位的可視化、操作人員的定位化、運(yùn)行調(diào)度的智能化、運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備的調(diào)速化、事故預(yù)警預(yù)報(bào)的自動(dòng)化。

7.促進(jìn)減人提效。智能化的主要特征應(yīng)該是減少人為操作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制和高效運(yùn)轉(zhuǎn)，對此我們應(yīng)該針對各個(gè)系統(tǒng)自身存在的問題和不足，堅(jiān)持效率優(yōu)先的原則，以新技術(shù)開發(fā)和先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用為主要手段，逐步改造和完善了各個(gè)系統(tǒng)的建設(shè)。一方面，要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和無人值守，使安全管理工作由靜態(tài)管理向動(dòng)態(tài)管理轉(zhuǎn)變、由被動(dòng)管理向主動(dòng)管理轉(zhuǎn)變、由程序管理向工序管理轉(zhuǎn)變。另一方面，要對各自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整，通過先進(jìn)的自動(dòng)化控制技術(shù)和信息化技術(shù)的全面應(yīng)用，提高傳統(tǒng)機(jī)電設(shè)備的安全可靠性，使得電氣工程由現(xiàn)場人為控制轉(zhuǎn)變?yōu)橛删C合調(diào)度和控制指揮中心遠(yuǎn)程集中控制，主要電氣設(shè)備設(shè)施全面實(shí)現(xiàn)作業(yè)現(xiàn)場“有人巡視、無人值守”。

三、結(jié)束語

總之，隨著社會信息化建設(shè)的不斷發(fā)展，對于電氣工程智能化的要求將越來越高，尤其是在自主研發(fā)和管理創(chuàng)新上，我們應(yīng)該加大力度，對于當(dāng)前面臨的實(shí)際問題和未來方向，我們更應(yīng)該精準(zhǔn)把握，堅(jiān)持以問題為導(dǎo)向，重點(diǎn)以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制的集中化、重要部位的可視化、人員的定位化、污水調(diào)度智能化、運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備的調(diào)速化、事故預(yù)警預(yù)報(bào)的自動(dòng)化為目的，抓好電氣設(shè)備的智能化建設(shè)。

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