在電氣工程中電氣自動(dòng)化的融合應(yīng)用探析

張建軍 （福建省工業(yè)設(shè)備安裝有限公司海南分公司，海南 ?？?570125）

0 前言

電氣自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)逐漸成為很多行業(yè)的重要技術(shù)之一，自動(dòng)化、智能化的生產(chǎn)流程也擴(kuò)大了生產(chǎn)力和生產(chǎn)規(guī)模，也是科技水平進(jìn)步的標(biāo)志。作為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展前景廣闊，但是同時(shí)需要注意到電氣自動(dòng)化和電氣工程融合過(guò)程中可能會(huì)遇到的部分問(wèn)題，這也是本文研究分析并著力解決的問(wèn)題。

1 電氣自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)和設(shè)計(jì)模式

1.1 優(yōu)勢(shì)

現(xiàn)階段，智能化設(shè)備的投入使用也說(shuō)明了人們的生活水平在不斷提升。無(wú)論是在行業(yè)領(lǐng)域還是日常生活當(dāng)中，電氣自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)都非常突出，不僅解放了勞動(dòng)力，還符合可持續(xù)發(fā)展的核心思想。同時(shí)，電氣自動(dòng)化可以對(duì)線路、設(shè)備、運(yùn)行情況等進(jìn)行跟蹤分析，并做到隨時(shí)監(jiān)控，以便于發(fā)現(xiàn)可能存在的隱患和問(wèn)題，盡快進(jìn)行處理，提升了設(shè)備使用的穩(wěn)定性和安全性。

1.2 電氣自動(dòng)化與電氣工程融合的模式

1.2.1 遠(yuǎn)程監(jiān)控

遠(yuǎn)程監(jiān)控是通過(guò)多媒體終端設(shè)備來(lái)對(duì)生產(chǎn)流程或工程的一種合理調(diào)控。由于人力資源的有限，并不能隨時(shí)地對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行了解，缺乏必要的靈活性。此時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控模式就可以發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)靈活管理，智能管理。雖然信號(hào)問(wèn)題和通訊量問(wèn)題會(huì)對(duì)其效果產(chǎn)生一定的制約作用，但是在一些相對(duì)小型的電氣工程當(dāng)中，遠(yuǎn)程監(jiān)控的作用仍然非常顯著[1]。

1.2.2 集中管理

集中管理指的是通過(guò)同一個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)對(duì)項(xiàng)目的不同分支進(jìn)行處理管控。在計(jì)算機(jī)水平高速發(fā)展的今天，電氣工程中也廣泛運(yùn)用了集中管理。相比于傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，集中管理的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在內(nèi)容和成本方面。不僅可以滿足各方面的需求，提升整體穩(wěn)定性，還能在一定程度上降低成本和人力消耗。

1.2.3 總體調(diào)控

總體調(diào)控是生產(chǎn)過(guò)程中的必要手段。例如在生產(chǎn)環(huán)節(jié)當(dāng)中，可以通過(guò)總體調(diào)控來(lái)了解生產(chǎn)的整體情況，是否出現(xiàn)細(xì)節(jié)問(wèn)題或是故障等，便于隨時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題。一般情況下，其靈活性出眾，且針對(duì)性明顯，可以針對(duì)故障的某個(gè)方面進(jìn)行徹底處理，確保生產(chǎn)過(guò)程或是工程的安全性。

2 電氣自動(dòng)化的具體應(yīng)用

電氣自動(dòng)化廣泛運(yùn)用于各行業(yè)當(dāng)中，并且和信息集成技術(shù)相配合，為企業(yè)提供重要的技術(shù)支持。筆者也統(tǒng)計(jì)了電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力工程中的具體應(yīng)用，主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面。

2.1 電網(wǎng)調(diào)度

電網(wǎng)調(diào)度是電氣自動(dòng)化的顯著運(yùn)用模式?？梢詫?duì)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面了解，并對(duì)數(shù)據(jù)情況進(jìn)行分析和監(jiān)測(cè)，同時(shí)要同步進(jìn)行數(shù)據(jù)跟進(jìn)，全面掌握工程情況。以實(shí)際的工作模式來(lái)看，自動(dòng)化的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在設(shè)備的結(jié)合和使用，而電網(wǎng)調(diào)度就可以將電氣自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用于其中，將發(fā)電、變電、調(diào)度三項(xiàng)工作進(jìn)行融合，并根據(jù)資料來(lái)實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。一旦在某個(gè)電氣設(shè)備上發(fā)現(xiàn)點(diǎn)了問(wèn)題，就可以進(jìn)行同步管理，確保問(wèn)題能在第一時(shí)間得到解決，加快生產(chǎn)自動(dòng)化的推進(jìn)[2]。

2.2 繼電保護(hù)裝置的運(yùn)用

繼電保護(hù)裝置主要針對(duì)的是電力系統(tǒng)的故障和異常情況，通過(guò)報(bào)警的方式來(lái)將故障解決或隔離，減少因設(shè)備損壞帶來(lái)的供電問(wèn)題和經(jīng)濟(jì)損失。例如在出現(xiàn)線路短路時(shí)，傳統(tǒng)的保護(hù)設(shè)備在自動(dòng)化程度上有明顯缺陷，甚至?xí)霈F(xiàn)拒動(dòng)的情況。而繼電保護(hù)裝置不僅可以讓電氣系統(tǒng)的運(yùn)行處于合理的參數(shù)監(jiān)控之下，還能對(duì)特定范圍的設(shè)備進(jìn)行有效管理，便于處理長(zhǎng)期或是突如其來(lái)的故障。

2.3 分散測(cè)控

分散測(cè)控可以實(shí)現(xiàn)有效的信息傳遞和控制，即將指令從控制單元進(jìn)行輸出，并將信息進(jìn)行傳遞，讓所有的工作人員能夠接受信息，并且提升設(shè)備生產(chǎn)過(guò)程的中的使用效率。分散測(cè)控的主體是工作站，它的意義就在于，工作人員可以在工作站中進(jìn)行遠(yuǎn)程的操控和維護(hù)，并且通過(guò)工作站來(lái)接收信息，實(shí)現(xiàn)相互配合的功能[3]。

3 電氣自動(dòng)化的注意事項(xiàng)

以現(xiàn)階段電氣自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用來(lái)看，在電氣工程方面取得了飛速進(jìn)展。但與此同時(shí)，我們還需要意識(shí)到可能存在的問(wèn)題和有關(guān)的注意事項(xiàng)。首先是電氣自動(dòng)化受環(huán)境影響因素較大。例如在溫度過(guò)低和過(guò)高的情況下，其性能和穩(wěn)定性會(huì)產(chǎn)生一定的影響；而在污染嚴(yán)重的地區(qū)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)也會(huì)有產(chǎn)生變化的可能性。此外，能耗問(wèn)題一直以來(lái)都是首要問(wèn)題。由于電阻的存在，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致能量的溢出和耗電量的提升，大量鋪設(shè)的用電設(shè)施也存在著資源浪費(fèi)的可能性。

以某市的無(wú)塔自動(dòng)供水系統(tǒng)為例，需要綜合考慮到很多個(gè)方面的問(wèn)題。由于施工場(chǎng)地大（工程施工場(chǎng)地是一塊長(zhǎng)1400m×700m的農(nóng)用拆遷地），在建建筑多，既有40m高的廠房也有開(kāi)挖6m深的清水池和污水池。施工階段的生活用水、現(xiàn)場(chǎng)混凝土施工用水、消防用水以及施工現(xiàn)場(chǎng)機(jī)具、設(shè)備、車輛沖洗、噴灑路面、綠化澆灌等都是要考慮的因素。而水資源狀況不佳等，都需要利用電氣自動(dòng)化設(shè)備來(lái)進(jìn)行供水。這一系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于，不僅操作簡(jiǎn)便，同時(shí)還在一定程度上降低了生產(chǎn)成本，并且可以和消防系統(tǒng)進(jìn)行融合，配合使用的效果較佳。

可以看到，在工程現(xiàn)場(chǎng)，尤其是對(duì)水量需求巨大的工程現(xiàn)場(chǎng)，用水系統(tǒng)的合理性和實(shí)際的生產(chǎn)成本有著緊密聯(lián)系。我們可以將供水系統(tǒng)看作是一個(gè)小型的電氣自動(dòng)化工程，通過(guò)循環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)水源供給和回收等。例如，進(jìn)水管和出水管的設(shè)計(jì)就需要考慮到實(shí)際用水量和壓力罐的體積。這也是啟發(fā)管理人員在工程施工中通過(guò)采用新的技術(shù)來(lái)節(jié)約成本，融合相關(guān)技術(shù)的綜合應(yīng)用，來(lái)提高企業(yè)效益的方式。如圖所示。

4 完善措施和未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)

4.1 注重節(jié)能問(wèn)題

電氣自動(dòng)化的節(jié)能具有顯著的社會(huì)意義，同時(shí)也是一項(xiàng)社會(huì)問(wèn)題。在這一方面的改善不僅能減少能源的過(guò)度浪費(fèi)，同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。尤其是在建筑工程當(dāng)中，節(jié)能的重要性更加顯著。建筑工程大多都需要大型機(jī)械設(shè)備或是精密的生產(chǎn)儀器，因而對(duì)于電氣電力的需求也較大，如果能做好節(jié)能工作，勢(shì)必會(huì)對(duì)工程質(zhì)量產(chǎn)生積極的促進(jìn)作用。

圖1 無(wú)塔自動(dòng)供水系統(tǒng)示意簡(jiǎn)圖

4.2 防護(hù)措施的構(gòu)建

防護(hù)措施主要針對(duì)于外部環(huán)境因素對(duì)于工程的影響。例如在溫度過(guò)低的環(huán)境下，空氣濕度過(guò)于飽和會(huì)形成水滴，滲透進(jìn)零件和設(shè)備當(dāng)中必然導(dǎo)致故障和腐蝕的產(chǎn)生，且在電力系統(tǒng)環(huán)境下，水分的滲入也帶來(lái)了一定的觸電、短路隱患，長(zhǎng)期腐蝕也會(huì)降低設(shè)備外殼的防護(hù)能力。

4.3 電氣自動(dòng)化技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)

電氣自動(dòng)化和電氣工程的融合應(yīng)用是現(xiàn)階段技術(shù)水平的體現(xiàn)，在未來(lái)，技術(shù)層次還會(huì)有明顯提升。此外，技術(shù)的發(fā)展也會(huì)提升系統(tǒng)安全性能。在電氣自動(dòng)化行業(yè)日益增加的時(shí)代下，很多企業(yè)為了保障生產(chǎn)的安全性能，都會(huì)利用電氣自動(dòng)化產(chǎn)品。在未來(lái)，互聯(lián)網(wǎng)的成熟使用和多學(xué)科的融合也會(huì)實(shí)現(xiàn)技術(shù)融合和創(chuàng)新，讓電氣自動(dòng)化的覆蓋范圍進(jìn)一步提升，從而順應(yīng)時(shí)代發(fā)展，提升產(chǎn)品質(zhì)量[4]。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)研究，可以看出電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用在未來(lái)必然有更大的空間，且現(xiàn)階段存在的問(wèn)題也會(huì)不斷完善和優(yōu)化。配合信息技術(shù)等高科技手段，設(shè)備的自動(dòng)化和生產(chǎn)效率也會(huì)得到改進(jìn)。因此，我國(guó)對(duì)于電氣工程及其自動(dòng)化也給予了高度重視，著力解決遇到的各類問(wèn)題，并根據(jù)實(shí)際的工作需求來(lái)進(jìn)行調(diào)整，推動(dòng)電氣工程的發(fā)展和科技實(shí)力的發(fā)展。

[1]李懷升,張黎明.電氣自動(dòng)化在電氣工程中的融合應(yīng)用[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè),2014(28):51-52.

[2]溫興棟.淺談電氣和自動(dòng)化設(shè)計(jì)在電氣工程中的融合應(yīng)用[J].智能城市,2017(5):115-115.

[3]白志軍.電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的融合應(yīng)用分析[J].工程技術(shù):全文版，2017（6）：53-54.

[4]任杰.電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的運(yùn)用淺談[J].科技傳播,2012(6):109-111.