電氣工程及其自動(dòng)化中智能化技術(shù)的研究

王瀟宇

摘 要：隨著現(xiàn)代化的快速發(fā)展，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的提高，電氣工程及自動(dòng)化的智能程度不斷提升。電氣工程行業(yè)因?yàn)橹悄芗夹g(shù)的加入有了新的突破，從而使電氣工程及其自動(dòng)化步入了新的時(shí)代，為第二產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)提供了成功的案例，從而促進(jìn)了我國經(jīng)濟(jì)的平穩(wěn)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電氣工程；自動(dòng)化；智能化技術(shù)

中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

隨著智能技術(shù)和大數(shù)據(jù)水平的不斷提升，我國的科技水平與日俱增，我國國民收入也逐步提升，計(jì)算機(jī)開始步入各個(gè)行業(yè)，使“互聯(lián)網(wǎng)+”成為時(shí)代標(biāo)志。電氣工程及自動(dòng)化水平是衡量一國現(xiàn)代工業(yè)水平的重要指標(biāo)，我國的電氣工程行業(yè)雖然經(jīng)過不斷地變革，水平顯著提高，但是卻遇到了瓶頸，進(jìn)而影響了整個(gè)第二產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。智能技術(shù)的加入可以幫助電氣工程行業(yè)平穩(wěn)度過桎梏期，從而實(shí)現(xiàn)自身的突破，以下主要圍繞著智能化技術(shù)展開分析。

1 智能化技術(shù)

智能化技術(shù)是以大數(shù)據(jù)和計(jì)算機(jī)水平為依托發(fā)展出的新型技術(shù)，能夠符合現(xiàn)代人們個(gè)性化的需求。隨著人們的生活水平不斷地提升，對(duì)于生活品質(zhì)的追求也不斷提升，這就為智能化技術(shù)發(fā)展提供了市場(chǎng)前景，智能化技術(shù)能夠打破時(shí)間和空間的限制，可以方便人們的生活。目前智能化技術(shù)已經(jīng)和眾多行業(yè)融合，無論是航天工程還是基因工程都可以看到智能化技術(shù)的身影。但是智能化技術(shù)仍舊存在和社會(huì)脫節(jié)的情況，為了使高新技術(shù)和社會(huì)實(shí)踐結(jié)合得更加緊密，就必須進(jìn)一步對(duì)其優(yōu)化，確保智能化技術(shù)完全符合現(xiàn)代人們的各種需求，從而有助于行業(yè)發(fā)展，如圖1所示。

2 智能化技術(shù)與電氣工程及其自動(dòng)化融合的積極影響

2.1 實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制

傳統(tǒng)的電氣工程和自動(dòng)化的控制模式是先生成既定的控制模型，在模型的輔助下完成設(shè)備的控制。但是控制這種大型設(shè)備的難度是很大的，模式無法包括機(jī)器運(yùn)行中可能出現(xiàn)的所有情況，控制結(jié)果的精確性會(huì)直接受到影響。智能技術(shù)可以解決這個(gè)難題，它是以大數(shù)據(jù)為支撐，可以擺脫控制模型的限制，省去了對(duì)控制模型的評(píng)估環(huán)節(jié)，無論生產(chǎn)工藝多復(fù)雜，計(jì)算機(jī)都可以對(duì)復(fù)雜的數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確分析，并且大數(shù)據(jù)庫在不斷地?cái)U(kuò)充，很多新問題一經(jīng)出現(xiàn)就會(huì)被收入大數(shù)據(jù)庫中，這就提高了電氣工程和自動(dòng)化的控制效果，確保精準(zhǔn)控制、設(shè)備的生產(chǎn)效率得到極大地提升，生產(chǎn)的精確度也達(dá)到空前的高度，促進(jìn)了第二產(chǎn)業(yè)的升級(jí)。此外，智能技術(shù)可以對(duì)項(xiàng)目參數(shù)的精確位數(shù)進(jìn)行人工控制，能夠達(dá)到小數(shù)點(diǎn)后N位，象一個(gè)零部件的角度為47.563°，長度為7.533 mm，這些精確度是人工操作和傳統(tǒng)機(jī)械操作無法達(dá)到的，但是智能技術(shù)就可以。

2.2 保障電氣自動(dòng)化平穩(wěn)工作

智能技術(shù)應(yīng)用在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中可以縮短設(shè)備的反應(yīng)時(shí)間，可以科學(xué)地制定突發(fā)事件的對(duì)應(yīng)策略，這能夠提升設(shè)備的工作效率，并且智能技術(shù)能夠讓設(shè)備的運(yùn)行時(shí)刻處于監(jiān)控中，發(fā)現(xiàn)問題可以及時(shí)正確地處理，這就保障了設(shè)備的安全。智能技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)的人工控制在實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、問題分析精準(zhǔn)性、調(diào)整設(shè)備運(yùn)行程序等方面都有不能取代的作用，減少了停車維修頻率，提高了設(shè)備生產(chǎn)效率。

2.3 加強(qiáng)對(duì)電力系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)

智能技術(shù)對(duì)電氣自動(dòng)化設(shè)備的監(jiān)控是全方位、無死角的監(jiān)測(cè)，而且能夠24小時(shí)不間斷監(jiān)控，尤其是電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控，確保設(shè)備的電力系統(tǒng)不會(huì)出現(xiàn)故障。此外，在監(jiān)控電力系統(tǒng)時(shí)，一旦發(fā)現(xiàn)安全隱患，智能技術(shù)能及時(shí)采取修復(fù)措施或者進(jìn)行精準(zhǔn)報(bào)警，從而確保設(shè)備不會(huì)出現(xiàn)電力問題。

3 智能化技術(shù)在電氣工程及自動(dòng)化中的優(yōu)勢(shì)

3.1 精準(zhǔn)診斷設(shè)備故障

電氣化設(shè)備在長期運(yùn)行中總會(huì)出現(xiàn)或大或小的問題，隨著設(shè)備磨損程度的加深，設(shè)備出現(xiàn)故障也將成為家常便飯，智能技術(shù)可以對(duì)運(yùn)行中的設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)于異常運(yùn)營可以自動(dòng)停運(yùn)，避免因?yàn)樵O(shè)備故障引發(fā)其他事故，從而確保工作人員的人身安全。在設(shè)備運(yùn)行過程中，一旦發(fā)生設(shè)備故障，智能技術(shù)就會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)監(jiān)測(cè)和預(yù)警系統(tǒng)，技術(shù)保障人員就可以根據(jù)設(shè)備的警報(bào)發(fā)現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)故障的部位，通過維修或者更換零部件保障設(shè)備的運(yùn)行安全。以變壓器為例，變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜且精細(xì)，零部件繁多且型號(hào)較小，人工檢查不僅很難發(fā)現(xiàn)存在的問題，還有可能因?yàn)椴僮魇д`導(dǎo)致零件毀損，但是智能技術(shù)可以通過一系列追蹤技術(shù)確定問題源頭，確保有針對(duì)性地解決設(shè)備問題。根據(jù)筆者的實(shí)踐，PLC 技術(shù)應(yīng)用到電氣領(lǐng)域，技術(shù)人員的工作效率可以提升2倍。

3.2 高智能操控

智能技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)機(jī)械技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于高度智能性，在部分場(chǎng)合可以根據(jù)既定程序工作，甚至達(dá)到人腦思考的效果，但是思考反應(yīng)時(shí)間和決策的科學(xué)性有時(shí)是人腦所達(dá)不到的。電氣自動(dòng)化中加入智能技術(shù)可以提升電氣系統(tǒng)的智能化水平，實(shí)現(xiàn)了操作過程自動(dòng)化、監(jiān)控遠(yuǎn)程化、生產(chǎn)高效化。智能技術(shù)在電氣系統(tǒng)中可以應(yīng)用到設(shè)備運(yùn)行部分、計(jì)算機(jī)編程部分、數(shù)據(jù)分析部分、安全保障部分中，可以做到對(duì)電氣設(shè)備的全程智能操控。智能技術(shù)保證了電氣設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，使設(shè)備實(shí)現(xiàn)了高智能操控，避免人工誤差對(duì)設(shè)備的損害，而且也為智能技術(shù)的推廣應(yīng)用提供了典型范例。

3.3 優(yōu)化施工方案

電氣設(shè)備是工業(yè)加工設(shè)備，其工作對(duì)象往往是比較精密的零部件，加工方案是否科學(xué)、各項(xiàng)指數(shù)是否精確直接決定著工件的精確程度。電氣設(shè)備涉及動(dòng)力、電磁感應(yīng)、電路設(shè)計(jì)等物理知識(shí)，人工設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)無法避免計(jì)算誤差和繪畫誤差，但是加工方案設(shè)計(jì)中的微小誤差，象小數(shù)點(diǎn)后一個(gè)數(shù)量級(jí)的誤差很可能導(dǎo)致工件達(dá)不到既定標(biāo)準(zhǔn)，無法與其他零件無縫結(jié)合，從而成為廢件，這對(duì)于航空航天等高精密設(shè)備來說會(huì)是致命的打擊。計(jì)算機(jī)技術(shù)就解決了這些問題，現(xiàn)在在進(jìn)行設(shè)備設(shè)計(jì)和加工方案設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的幫助下進(jìn)行新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開發(fā)，工件各個(gè)角度的參數(shù)都能做到精準(zhǔn)生產(chǎn)，減少了廢件的產(chǎn)生，極大降低了生產(chǎn)成本，讓工件的質(zhì)量得到了質(zhì)的飛躍?，F(xiàn)在電氣設(shè)備智能化最典型的例子便是加入了遺傳算法，確保了設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性、合理性。

4 智能化技術(shù)在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域的發(fā)展前景

性能以及功能的進(jìn)一步提升確保智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用擴(kuò)展。一方面，速度、精確及效率的攀升，保證了智能技術(shù)的高性能。高精尖智能操控系統(tǒng)的應(yīng)用確保了設(shè)備運(yùn)行的柔性，無論是設(shè)備的群控還是數(shù)控都能體現(xiàn)柔性，如果要最大程度地體現(xiàn)智能技術(shù)效果，必須動(dòng)態(tài)調(diào)整設(shè)備的系統(tǒng)參數(shù)和物料供給，嚴(yán)格按照預(yù)定的程序進(jìn)行精確加工。另一方面，因?yàn)榱悴考孛婵梢暬涂茖W(xué)計(jì)算水平的提升確保了智能技術(shù)的功能性。技術(shù)人員在電腦上通過既定系統(tǒng)可以計(jì)算出目標(biāo)零件的各項(xiàng)參數(shù)，并對(duì)照現(xiàn)有半成品的各項(xiàng)參數(shù)決定施工方案，整個(gè)過程都可以通過計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)進(jìn)行可視化操作，根據(jù)虛擬程序運(yùn)行結(jié)果得出編程是否合理以及生產(chǎn)參數(shù)是否正確。隨著科技的進(jìn)步，可以完整的具象化計(jì)算的過程，讓技術(shù)人員可以根據(jù)既定圖形或者二維、三維動(dòng)畫直觀感受計(jì)算結(jié)果，使計(jì)算不再抽象。智能化水平的提升在縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期、提高產(chǎn)品各項(xiàng)參數(shù)的精確度和降低生產(chǎn)成本等方面都有舉足輕重的作用，值得大力推廣，技術(shù)人員也應(yīng)該充分利用智能技術(shù)，智能技術(shù)在不同領(lǐng)域使都有施展的空間。此外，智能化技術(shù)應(yīng)用于電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用趨勢(shì)還有很多，象精密傳感領(lǐng)域、北斗定位技術(shù)等相關(guān)領(lǐng)域。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，智能信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)異常明顯，在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)有廣泛的前景。

5 結(jié)語

綜上所述，科技的發(fā)展使電氣工程及自動(dòng)化的智能水平迅速提高，設(shè)備的應(yīng)用范圍也得到空前擴(kuò)展，讓設(shè)備的工作效率和生產(chǎn)質(zhì)量得到質(zhì)的飛躍，此外還將人力從生產(chǎn)中解放出來，一個(gè)大型的電氣設(shè)備只需要幾個(gè)技術(shù)員工即可完成操作，這也減少了企業(yè)的運(yùn)營成本。所以，必須使智能技術(shù)與電氣工程自動(dòng)化完美融合，為我國第二產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)做出自己的貢獻(xiàn)。

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