電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用分析

劉媛

摘 要：隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展和更新，數(shù)字化技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)也不斷得以提升發(fā)展。社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對(duì)我國(guó)電氣工程建設(shè)提出了更高的要求，電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)也隨之得以應(yīng)用和提高，各種類型的變電站數(shù)量逐年增加。本文對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的設(shè)計(jì)要求及其具體應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)和分析，以期對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)研究有所助益。

關(guān)鍵詞：電氣工程；自動(dòng)化；互聯(lián)網(wǎng)；計(jì)算機(jī)應(yīng)用

1電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的概念

1.1電氣工程及其自動(dòng)化的定義

電氣工程及其自動(dòng)化是隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求應(yīng)運(yùn)而生的產(chǎn)物，電氣工程及其自動(dòng)化的出現(xiàn)是為了通過(guò)實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化目的來(lái)減少勞動(dòng)力的投入成本，它為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。對(duì)于電氣工程及其自動(dòng)化而言，它的技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，從早期人們把與電氣及電子相關(guān)的學(xué)科稱之為電氣工程，到現(xiàn)在人們對(duì)電氣工程的認(rèn)知已經(jīng)到達(dá)了一個(gè)更高的層面，早已經(jīng)不再僅限于當(dāng)初的電子電氣相關(guān)的物質(zhì)層面理解。電氣工程及其自動(dòng)化的普及更加是融合了計(jì)算機(jī)科學(xué)、電子信息技術(shù)、機(jī)電一體化內(nèi)容和信息控制技術(shù)等多種知識(shí)體系，將強(qiáng)電和弱電進(jìn)行相互結(jié)合，并且良好的解決了軟、硬件的兼容型問(wèn)題，是一門綜合性相對(duì)較強(qiáng)的學(xué)科，被作為衡量一個(gè)國(guó)家科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的重要評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。

1.2電氣工程及其自動(dòng)化的特點(diǎn)

從知識(shí)體系上來(lái)分析，電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)是一門綜合性非常強(qiáng)的課程，不僅包含早期的電子電力技術(shù)，還將計(jì)算機(jī)技術(shù)和機(jī)械自動(dòng)化等多種技術(shù)融合到了其中。所以，它最大的特點(diǎn)之一就是包容性極強(qiáng)，可以在各大領(lǐng)域進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用來(lái)幫助企業(yè)節(jié)省成本投入，提高經(jīng)濟(jì)效益。

2電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)

第一，提高產(chǎn)品質(zhì)量，改善電力系統(tǒng)。電氣工程的自動(dòng)化設(shè)計(jì)，可以促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化和智能化，提高企業(yè)作業(yè)的精準(zhǔn)性和靈敏性，優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)操作流程，實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)的全面自動(dòng)化，可以有效提高產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。同時(shí)，電氣自動(dòng)化可以有效改善企業(yè)的電力狀況，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的數(shù)字化生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)，有效改善電力企業(yè)的經(jīng)營(yíng)效益。第二，改善電力系統(tǒng)勞動(dòng)環(huán)境。自動(dòng)化設(shè)計(jì)能夠?yàn)殡姎夤こ烫峁┹^專業(yè)的知識(shí)和技術(shù)，這使得傳統(tǒng)電力行業(yè)中的人力勞動(dòng)得到很大解放，傳統(tǒng)的作業(yè)形式得以轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)代化的自動(dòng)化設(shè)計(jì)。隨著電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)的應(yīng)用不斷廣泛，電力系統(tǒng)的工作環(huán)境有了很大改善，并逐漸取代人工勞動(dòng)及其環(huán)境。第三，增強(qiáng)設(shè)備的安全性。能電氣工程中，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的范圍很廣，包括診斷問(wèn)題、保護(hù)系統(tǒng)等各個(gè)系統(tǒng)部分。電氣自動(dòng)化，可以有效保護(hù)電氣設(shè)備，降低設(shè)備損壞率，特別是遇到電壓緊急狀況。電氣自動(dòng)化對(duì)于減少設(shè)備故障，增強(qiáng)電力設(shè)備的安全性和穩(wěn)定性具有很重要的作用。

3電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的設(shè)計(jì)

3.1電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的分類

一般情況下，我們會(huì)將電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)分為兩個(gè)主要類別，第一個(gè)類別是狀態(tài)檢修，第二個(gè)類別是管控一體化。在進(jìn)行信息數(shù)據(jù)處理的過(guò)程中我們用到管控一體化的相關(guān)技術(shù)會(huì)比較多，因?yàn)樗梢员ＷC數(shù)據(jù)的整體性和集成性。相比而言，狀態(tài)檢修技術(shù)更加側(cè)重于應(yīng)用在機(jī)器的檢修過(guò)程，可以用來(lái)對(duì)正常運(yùn)行的機(jī)器進(jìn)行實(shí)時(shí)的信息采集來(lái)得到相關(guān)機(jī)器數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)分析來(lái)排除故障因素的干擾，保證設(shè)備的高效運(yùn)轉(zhuǎn)和安全性運(yùn)行。

3.2電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的設(shè)計(jì)原則

在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們需要同時(shí)考慮硬件和軟件兩個(gè)方面的因素，然后再將設(shè)計(jì)原則融入到設(shè)計(jì)中來(lái)完成改進(jìn)工作。首先是硬件的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中我們必須按照電氣工程及其自動(dòng)化的設(shè)計(jì)要求來(lái)進(jìn)行，例如根據(jù)在工廠自動(dòng)化設(shè)計(jì)中，我們需要先選擇可靠性高的計(jì)算機(jī)作為中央控制器，然后對(duì)實(shí)際產(chǎn)品的要求和運(yùn)行中可能存在的問(wèn)題進(jìn)行羅列和分析，最后針對(duì)性的去選擇適合的電子器件和輔助設(shè)備并將他們通過(guò)線路連接起來(lái)。對(duì)于軟件設(shè)計(jì)，企業(yè)可以直接選擇世面上已經(jīng)推出的成熟控制系統(tǒng)軟件，也可自主進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)，但無(wú)論是哪一種選擇都必須要保證和硬件的兼容性，確保硬件在軟件的幫助下可以高效、平穩(wěn)、安全的運(yùn)行。

3.3電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的設(shè)計(jì)

第一，智能化設(shè)計(jì)。電氣自動(dòng)化技術(shù)可以有效提高電氣工程企業(yè)的生產(chǎn)效率，提高企業(yè)生產(chǎn)的科技含量和智能化水平，但現(xiàn)今電氣自動(dòng)化的智能化設(shè)計(jì)還略顯不足，需要不斷提高改進(jìn)。通過(guò)人工智能技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)電氣工程的數(shù)據(jù)化操作，確保電力企業(yè)決策的科學(xué)化和精準(zhǔn)化。電氣自動(dòng)化的智能化設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)未來(lái)電氣工程發(fā)展的必然要求。第二，全控型開(kāi)關(guān)。在傳統(tǒng)變電站控制中，主要運(yùn)用半控制型的晶閘管開(kāi)關(guān)，因?yàn)榘肟匦涂刂撇⒕S持整個(gè)線路的穩(wěn)定安全。然而，使用全控型開(kāi)關(guān)，如IGBT全控型開(kāi)關(guān)技術(shù)，開(kāi)關(guān)速度較快，電流密度較大，與其他電子開(kāi)關(guān)相比，電路設(shè)計(jì)更為簡(jiǎn)單，電路維修也更為便捷迅速。第三，高頻化變換器。目前，我國(guó)電氣工程的自動(dòng)化設(shè)計(jì)技術(shù)取得了一定的發(fā)展，但電氣工程現(xiàn)在使用的仍是低頻化電路逐漸，使用高頻化電路時(shí)電氣工程未來(lái)發(fā)展方向。高頻化電力能夠有效減少外界干擾，提高電力功率。另外，高頻化變換器可有效降低電能消耗。第四，網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)。發(fā)展現(xiàn)代社會(huì)，信息化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展飛快，人們的生產(chǎn)生活方式也不斷發(fā)生變化。而對(duì)于電氣工程設(shè)計(jì)，互聯(lián)網(wǎng)有利于實(shí)現(xiàn)電氣產(chǎn)品的更新?lián)Q代。依托互聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)電氣工程設(shè)計(jì)自動(dòng)化的關(guān)鍵，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化控制和實(shí)時(shí)操作控制。

4電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

4.1在住宅行業(yè)的應(yīng)用

這些年來(lái)，我國(guó)的建筑行業(yè)發(fā)展迅速，隨著人們生活品質(zhì)的提高，人們也不再局限于對(duì)住宅居住能力的簡(jiǎn)單需求，這也就促使著基于電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)前提的智能化樓宇的出現(xiàn)。電氣自動(dòng)化技術(shù)可以很好的被應(yīng)用于對(duì)樓宇系統(tǒng)中各個(gè)單元的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，構(gòu)建以數(shù)字交互機(jī)為中心的控制系統(tǒng)，這樣的樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)不僅可以提高居民居住的安全性如避免漏電事故，還可以保證樓宇信息的聯(lián)通化，為住戶提供更好的服務(wù)。

4.2在工業(yè)行業(yè)的應(yīng)用

電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)幫助工業(yè)化企業(yè)實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)自動(dòng)化，為企業(yè)節(jié)省了大量的人力資源投入，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。在工業(yè)領(lǐng)域的運(yùn)行中，電氣工程技術(shù)主要依賴著對(duì)相應(yīng)部位感應(yīng)器的控制，然后調(diào)節(jié)各個(gè)相應(yīng)的電子元件控制單元來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。這樣控制員可以通過(guò)遠(yuǎn)程終端便輕易的對(duì)各個(gè)部件的線路情況進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)各個(gè)單元模塊進(jìn)行控制。當(dāng)然，這對(duì)于電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)中所需的設(shè)備屬性就提出了很苛刻的要求，而且對(duì)于操作人員來(lái)說(shuō)也必須是經(jīng)過(guò)培訓(xùn)并具有一定專業(yè)水準(zhǔn)的人員，這樣才能確保設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中的暢通。

4.3在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

電力作為生活中不可或缺的一部分，常常也會(huì)通過(guò)電氣自動(dòng)化技術(shù)來(lái)控制電力的供應(yīng)環(huán)節(jié)以確保電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。在工作過(guò)程中，電氣工程的自動(dòng)化設(shè)備可以對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)獲取、實(shí)時(shí)記錄，實(shí)時(shí)評(píng)估的三大步驟來(lái)確保與電網(wǎng)相關(guān)的設(shè)備都可以再穩(wěn)定狀態(tài)下運(yùn)行。

5結(jié)語(yǔ)

電氣工程及其自動(dòng)化是對(duì)當(dāng)代社會(huì)來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)不可或缺的綜合性技術(shù)學(xué)科，可以在各個(gè)領(lǐng)域都得到廣泛的應(yīng)用。隨著我國(guó)對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)一步支持，它也成為了推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心因素之一，這也意味著我們需要對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化的實(shí)際價(jià)值和研究?jī)r(jià)值進(jìn)行更進(jìn)一步的思考，才可以在未來(lái)的發(fā)展中將他應(yīng)用的更加的徹底，為人們帶來(lái)更大的利益。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張柯欣. 電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用初探[J]. 工業(yè)設(shè)計(jì)， 2016（2）：153-154.

[2] 羅朝益. 電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用分析[J]. 山東工業(yè)技術(shù)， 2017（10）：39-3