探究電氣工程自動化中智能化技術的運用

摘 要：針對電氣工程自動化，在簡單介紹智能化技術及其優(yōu)勢的基礎上，從電氣工程自動化性能、功能、體系結構與電氣設備故障診斷四個方面論述智能化技術實際應用，以此為電氣工程自動化今后發(fā)展提供可靠的先進技術支撐。

關鍵詞：電氣工程自動化；智能化技術

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）18-0048-02

如今，電氣工程隨著各產(chǎn)業(yè)、領域不斷發(fā)展，其自動化系統(tǒng)要求越來越高，只采用現(xiàn)有技術已經(jīng)難以滿足這種要求，而智能化技術的出現(xiàn)與應用可以從根本上解決實際問題，真正將電氣工程自動化帶入新的發(fā)展階段。

1 智能化技術

從應用角度講，智能化技術體現(xiàn)為對多項技術進行綜合應用，這些技術包括當前應用廣泛的GPS技術與計算機技術，還包括有良好發(fā)展前景的精密傳感技術等。目前，產(chǎn)品市場競爭越來越激烈，智能化無論是在操作上，還是在應用中都具有顯著的優(yōu)勢，可將其總結為以下幾個方面：①作業(yè)環(huán)境得以本質上的改善，減少工作量，降低工作強度；②在保證作業(yè)質量的同時提高作業(yè)效率；③為危險場合及重點施工提供了技術解決方案；④順應國家節(jié)能環(huán)保戰(zhàn)略；⑤提高各類機械設備自動化程度，使其更具智能化；⑥從根本上提高各類設備運行可靠性與安全性，減少維護成本，延長使用壽命；⑦在故障診斷等繁瑣的方面實現(xiàn)智能化[1]。

2 智能化技術在電氣工程自動化中的運用

2.1 性能方面

2.1.1 高效化

對機械制造技術而言，速度、精度與效率是對其技術性能進行衡量的關鍵指標。因所用CPU芯片具有較高的速度，而且還運用了數(shù)字化伺服系統(tǒng)，所以機床生產(chǎn)效率得以大幅提升。

2.1.2 柔性化

主要包含以下兩個方面：①系統(tǒng)自身柔性，實行模塊化設計，增大了功能覆蓋范圍。具有較強的可裁剪性，能滿足各級用戶實際需求；②群拉系統(tǒng)柔性，相同的群控系統(tǒng)可以按照不同的生產(chǎn)程序，對信息流及物料流等實施動態(tài)調整，以此充分發(fā)揮系統(tǒng)具有的作用與效能[2]。

2.1.3 工藝復合性與多軸化

將精簡工序和縮短輔助時間等作為核心目的而開展的復合式加工，目前正快速向多軸控制等領域發(fā)展。對電氣工程自動化而言，其工藝復合化主要是指工件裝夾以后，采用轉臺與自動換刀等自動控制措施，進行不同表面和工序的加工。

2.1.4 實時智能化

傳統(tǒng)的實時系統(tǒng)主要針對離線且簡單的作業(yè)環(huán)境，作用在于科學調度任務，使任務可以在要求的期限之內順利完成。引入人工智能后，將嘗試依靠計算模型完成人類不同的智能行為。在科技快速發(fā)展的促進下，實時系統(tǒng)已經(jīng)可以與人工智能充分結合，同時人工智能也正不斷向更為現(xiàn)實的方向邁進，促使實時系統(tǒng)具有更高水平的智能性能，并且系統(tǒng)也更加復雜[3]。

2.2 功能方面

2.2.1 用戶界面

它是系統(tǒng)和使用者直接對話的窗口、渠道。因不同用戶對系統(tǒng)的界面提出了不同要求，而且用戶界面研發(fā)難度很大，所以創(chuàng)造理想的用戶界面一直以來都是困難點。另外，多媒體、虛擬現(xiàn)實等先進技術的崛起，要求系統(tǒng)的用戶界面必須達到高標準。依托智能化技術打造的具有圖形化特色的用戶界面能為用戶對系統(tǒng)的使用提供極大的方便。用戶可在菜單或窗口上完全各項操作，方便快捷的進行圖形編輯、模擬、跟蹤與仿真。

2.2.2 科學計算

引入智能化技術后，在科學計算方面，可實現(xiàn)可視化，主要用于對數(shù)據(jù)進行高效處理與解釋，確保信息交流不會受到表達方式的約束與限制，直接運用各類可視信息。此外，通過對虛擬環(huán)境和可視化技術的進一步結合，還能拓寬其實際應用范圍，衍生出虛擬樣機與無圖紙設計等新興技術，無論對提高設計效率、保證產(chǎn)品質量還是減少成本，都起到至關重要的作用。對于電氣工程自動化，可視化技術主要用于以下幾個方面：自動設計、參數(shù)設定與調整、數(shù)據(jù)處理及顯示、運行過程顯示等[4]。

2.2.3 PLC

電氣工程自動化系統(tǒng)中設有PLC模塊，能對高級編程語言及梯形圈等進行直接應用，可實現(xiàn)在線調試，并提供必要的幫助。在編程工具當中，含有直接用于系統(tǒng)的標準實側，使用者可以對程序實施個性化修改，進而為應用程序構建提供便利。

2.2.4 多媒體技術

它是一項將通信、計算機和與聲像等多種技術集于一體的新技術，使計算機可以對視頻、音頻、文字及圖像進行處理。在電氣工程自動化中，通過對這項新技術的合理應用，能使信息處理實現(xiàn)智能化與綜合化。這在控制過程參數(shù)實時監(jiān)測以及現(xiàn)場電氣設備故障診斷等方面有突出的應用價值[5]。

2.3 體系結構方面

2.3.1 集成化

依靠具有較高集成化程度的CPU，以及眾多可編程集成化電路，能使系統(tǒng)自身集成度得以大幅提高，并加速軟件和硬件的實際運行速度；通過對平板顯示技術的引入，提高了顯示裝置的使用性能；對于平板式顯示器，不僅具有較高的科技含量，而且體積輕小、耗能少、易于攜帶，在需要的情況下支持大尺寸清晰顯示。此外，通過對封裝及互連等先進技術的應用，使表面安裝技術真正與半導體形成一體。采用提高電路密度以及縮短互連長度等方法降低系統(tǒng)運行、維護成本，改進各項性能，縮小組件的規(guī)格尺寸，通過挖掘不斷提高系統(tǒng)運行可靠性。

2.3.2 模塊化

系統(tǒng)硬件在實現(xiàn)模塊化以后，能使系統(tǒng)實現(xiàn)更高水平的標準化與集成化，并以功能需求為依據(jù)，將包含CPU、存儲器、位置伺服、PLC等在內的基本模塊作成統(tǒng)一且標準的相關產(chǎn)品，再采用類似搭積木的方法個性化裁剪，增加或減少以上基本模塊的數(shù)量，以此形成功能、檔次等均不同的系統(tǒng)。

2.3.3 網(wǎng)路化

電氣工程自動化系統(tǒng)在聯(lián)網(wǎng)以后能實現(xiàn)遠程控制，達到無人化操作的根本目的，通過聯(lián)網(wǎng)，能在任何一個系統(tǒng)當中對其它不同子系統(tǒng)進行個性化編程、參數(shù)設定。而各子系統(tǒng)的畫面還可以在任何一個子系統(tǒng)上顯示[6]。

2.4 故障診斷

電氣工程自動化系統(tǒng)實際運行中，時常會出現(xiàn)不同類型和程度的電氣設備故障。對于電氣設備故障，其在發(fā)生前可能會有和故障有直接關系的征兆產(chǎn)生，此時通過對智能化技術的引用，能根據(jù)征兆及時給出準確且詳細的診斷結果。在所有電氣設備中，變配電設備有關鍵作用，所以工作人員應對其實際運行情況給予高度重視，定期或不定期進行檢修維護，然而這并不能徹底避免故障。因此，為了在故障發(fā)生的第一時間察覺故障、確定故障點、判斷故障產(chǎn)生原因，從而將故障帶來的影響與危害降至最低，必須應用智能化技術。借助智能化技術進行電氣設備故障診斷時，最為常用的診斷方法為對滲漏油分解氣體實施分析，預先確定故障大概范圍，再不斷縮小這一范圍，最終確定故障點，從而為現(xiàn)場的維修人員提供可靠依據(jù)。通過對這項技術的合理應用，除了能保證故障診斷結果準確性，加快故障診斷速度，還能排除因人為因素產(chǎn)生的錯誤，最終保證電氣設備長時間穩(wěn)定運行[7]。

3 結束語

綜上所述，在電氣工程及其自動化當中，智能化技術的實際應用與技術本身的發(fā)展體現(xiàn)在諸多方面，如系統(tǒng)性能、系統(tǒng)功能、系統(tǒng)體系結構和故障診斷等，可以說智能化技術涉及到電氣工程及其自動化的方方面面，而電氣工程自動化系統(tǒng)在成功引入智能化技術后，其運行效率、管理水平、技術含量都將得到進一步提高。

參考文獻

[1]孫 強.分析在電氣工程自動化控制中智能化技術的應用價值[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2013（6）：283.

[2]楊微微.分析在電氣工程自動化控制中智能化技術的應用價值[J].工程技術：全文版，2015（10）：24～25.

[3]張忠杰，易嘉寧，閆 濱.電氣工程自動化控制中智能化技術的應用探析[J].山東工業(yè)技術，2015，25（15）：163.

[4]岑 政.試論電力系統(tǒng)電氣工程自動化中智能化技術的運用[J].科技展望，2016，26（33）：21～22.

[5]王 凱.電氣工程自動化控制中智能化技術的應用[J].科技創(chuàng)新與應用，2015（31）：100.

[6]唐健翔.電氣工程自動化控制中智能化技術的應用[J].科技創(chuàng)新與應用，2013（34）：153.

[7]和合霞.電氣工程自動化控制中智能化技術的應用[J].科技致富向導，2013（29）：264.

收稿日期：2018-5-23

作者簡介：秦玉文（1967-），女，漢族，廣西桂林全州人，電氣工程師，大專，主要從事水電站電氣技術及其檢修方面的工作。