電氣自動(dòng)化中數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用研究

陽(yáng)曉昱 房新荷 鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院

電氣自動(dòng)化中數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用研究

陽(yáng)曉昱 房新荷 鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院

數(shù)字化技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的一個(gè)必然方向，它的發(fā)展是建立在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能化電氣系統(tǒng)之上的，并且在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用越來越廣泛。將數(shù)字化技術(shù)運(yùn)用到電氣自動(dòng)化技術(shù)之中，對(duì)于改進(jìn)和調(diào)整電氣自動(dòng)化技術(shù)具有十分重要的意義，它能夠使得電氣自動(dòng)化的效率充分提高。本文在分析數(shù)字化技術(shù)在電氣自動(dòng)化運(yùn)用過程中特點(diǎn)的基礎(chǔ)上對(duì)數(shù)字化技術(shù)的具體應(yīng)用進(jìn)行了介紹。

數(shù)字化技術(shù) 電氣自動(dòng)化 應(yīng)用

隨著數(shù)字化技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，它已經(jīng)被泛地應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐中。就電氣自動(dòng)化而言，為了能夠最大限度地提高它的效率，積極地運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)已經(jīng)成為一個(gè)必然趨勢(shì)。但是就現(xiàn)階段而言，數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用還存在著很大的不足。因此，必須要正確對(duì)待數(shù)字化技術(shù)并采取積極的措施對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，在此基礎(chǔ)上不斷積累經(jīng)驗(yàn)，使得數(shù)字化技術(shù)成為一個(gè)不可替代的工具。

1 將數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用在電氣自動(dòng)化中的必要性

在電氣自動(dòng)化中應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)后，可以通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的實(shí)時(shí)控制和遠(yuǎn)程操作。這樣不僅可以減少一些不必要的設(shè)備，提高生產(chǎn)效率，而且可以大大縮短操作的時(shí)間，方便工作人員進(jìn)行調(diào)配，實(shí)時(shí)了解各條生產(chǎn)線的工作狀況。此外，數(shù)字化的儀表和電氣設(shè)備可以提供更加友好的用戶操作界面，這在提高實(shí)用性的同時(shí)也大大提高了精度。

2 數(shù)字化技術(shù)在電氣自動(dòng)化應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)

2.1 可靠性

與傳統(tǒng)的電氣設(shè)備相比，數(shù)字化的電氣設(shè)備更具有可靠性。由于數(shù)字光電式電流互感器的高壓和低壓之間采用光纖進(jìn)行連接，因此具有更加優(yōu)良的絕緣性能，能夠?qū)崿F(xiàn)高壓回路與二次回路的完全隔離，這就使得低壓側(cè)不會(huì)產(chǎn)生高壓的危險(xiǎn)。另外數(shù)字式互感器的動(dòng)態(tài)范圍較大，不僅可以實(shí)現(xiàn)同一個(gè)通道內(nèi)的繼電保護(hù)，而且能夠大大降低測(cè)量通道的復(fù)雜程度。由于數(shù)字式互感器在構(gòu)造上沒有使用由絕緣，因此安全性能大大提高，盡可能地避免了充油易燃易爆等問題。

2.2 安全性

首先是操作安全性，由于數(shù)字化技術(shù)在各個(gè)電氣設(shè)備中設(shè)置了安全檢修功能，這就使得數(shù)字化技術(shù)具有更高的邏輯判斷能力，甚至可以完成校正操作，這就大大提高了操作的安全性，并且大大減少了對(duì)于人力物力的需求。

其次是保密安全性。數(shù)字化技術(shù)采取了信息加密和信息隱藏技術(shù)等保密技術(shù)。信息加密技術(shù)主要運(yùn)用了DES算法，而隱藏技術(shù)主要是通過將有用的信息隱藏在其他信息之中使其不易被發(fā)現(xiàn)。因此，數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用大大提高了電氣自動(dòng)化的保密性。

2.3 可操作性

由于數(shù)字化技術(shù)是基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的產(chǎn)物，因此，它的操作在很大程度上依賴于計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)。目前Windows操作系統(tǒng)已經(jīng)逐漸普及，這就為數(shù)字化技術(shù)的操作提供了很大的便利。

在操作過程中只需要輸入相應(yīng)的指令和程序就能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備的自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，數(shù)字化技術(shù)還具有邏輯分析能力，能夠自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)確度進(jìn)行校正，在降低消耗的同時(shí)也保證了安全性。

3 數(shù)字化技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的具體應(yīng)用

3.1 智能技術(shù)的運(yùn)用

智能技術(shù)是對(duì)數(shù)字化技術(shù)的典型應(yīng)用，智能技術(shù)的應(yīng)用能夠大大降低勞動(dòng)者的工作強(qiáng)度，提升工作質(zhì)量和工作效率，使得及其的自動(dòng)化程度和智能水平大大提高。

智能技術(shù)主要包括了專家控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制以及模糊控制這幾種控制技術(shù)。通過運(yùn)用專家控制系統(tǒng)中推理與決策的實(shí)時(shí)性，可以在很大程度上滿足工業(yè)過程中的實(shí)時(shí)性需求，因此能夠具有更強(qiáng)的靈活性和適應(yīng)性；神經(jīng)控制系統(tǒng)可以大大提高人工智能水平；而模糊控制具有很好的適應(yīng)性和容錯(cuò)性，將它運(yùn)用于電氣自動(dòng)化控制能夠優(yōu)化控制過程。

將智能技術(shù)應(yīng)用于自動(dòng)化專業(yè)，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)電氣設(shè)備的自動(dòng)運(yùn)行，而且使得設(shè)備的安全性和準(zhǔn)確性大大提高，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)掌握，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并判斷故障類型，從而在最短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行修復(fù)。智能技術(shù)使得電氣自動(dòng)化的運(yùn)行不需要再建立相應(yīng)的控制模型，更加有利于對(duì)控制過程進(jìn)行調(diào)整。

3.2 數(shù)字變電站的運(yùn)用

變電站作為供電系統(tǒng)的重要組成部分，直接關(guān)系到電網(wǎng)的安全性能與品質(zhì)。目前，我國(guó)的電網(wǎng)已經(jīng)朝著數(shù)字化變電站的方向發(fā)展。

數(shù)字化變電站主要由智能化一次設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備以及自動(dòng)化的運(yùn)行管理系統(tǒng)這三個(gè)部分構(gòu)成，它的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在開關(guān)設(shè)施的智能化以及過程層設(shè)施的數(shù)字化。數(shù)字化變電站通過對(duì)數(shù)字技術(shù)的使用使得各個(gè)設(shè)備之間的關(guān)系更為緊密。由于數(shù)字互感器在很大程度上排除了電流互感器二次開路以及電壓互感器二次短路的危險(xiǎn)，因此具有更高的安全性能。此外，信號(hào)的傳輸通過光纜來進(jìn)行，大大減少了信號(hào)衰竭和信號(hào)失真。

數(shù)字化變電站極大使得電力行業(yè)進(jìn)入了一個(gè)嶄新的時(shí)期，未來的變電站必將朝著智能化的方向發(fā)展。

3.3 智能終端技術(shù)

智能終端技術(shù)是一種嵌入式的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)備，它的結(jié)構(gòu)明確、功耗低、集成度高，同時(shí)設(shè)計(jì)的復(fù)雜水平并不高，要求也極為簡(jiǎn)單，操作方便。此外，智能終端處理器的功能全面，能夠展現(xiàn)給客戶更加完美的使用體驗(yàn)，從而大大提高了系統(tǒng)的可靠性。與傳統(tǒng)的電氣設(shè)備相比，安裝了智能終端的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單，操作起來也更為方便，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸，在發(fā)生意外的情況下能夠保障設(shè)備的安全，使得電氣自動(dòng)化更加信息化和開放化。

3.4 光纖連接

光纖通信具有更大的通信容量以及更長(zhǎng)的中繼距離，同時(shí)由于保密性能優(yōu)良以及造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于寬帶。利用光纖作為電氣的傳輸材料，可以充分發(fā)揮其在傳輸上的優(yōu)點(diǎn)，從而提高信號(hào)之間的傳輸效率和精度。以光纖為媒介的電氣設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)就地安裝，極大提高了信息的安全性和保密性，從而使得電氣系統(tǒng)的安全系和可靠性得到極大提升。

數(shù)字化技術(shù)作為一種嶄新的處理手段，它在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用極大提高了工業(yè)生產(chǎn)的效率和安全性，但是其自身存在的一些問題和缺陷我們也應(yīng)該正視。在今后的應(yīng)用過程中，必須要采取有針對(duì)性的措施來對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，使其能夠更好地適應(yīng)電子自動(dòng)化的發(fā)展。

[1]冀君召.數(shù)字化技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化應(yīng)用中的特點(diǎn)與創(chuàng)新[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2016,(2):247-247

[2]戴小軍.數(shù)字化技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的特點(diǎn)與創(chuàng)新[J].城市建設(shè)理論研究（電子版）,2016,(14):2555-2555

[3]段永安.工業(yè)電氣自動(dòng)化中數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用探討[J].環(huán)球市場(chǎng),2016,(14):73

陽(yáng)曉昱(1984—)男，漢，河南省鄭州市，碩士，助教，研究方向:電學(xué)，工作單位：鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系，房新荷（1988—）女，漢，河南省鄭州市，碩士，助教，研究方向：電子與通信工程，工作單位：鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院歐亞交通學(xué)院。