電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在科技館中的應(yīng)用價(jià)值分析

楊 韜

（天津科學(xué)技術(shù)館，天津 300200）

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)具有監(jiān)控、數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)處理、歸檔等功能，在大型設(shè)備、建筑等方面應(yīng)用廣泛。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用可以大幅提升設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量及效率，并將工作人員從繁重的工作中解放出來(lái)。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)全方位的監(jiān)控，當(dāng)發(fā)生異常時(shí)可及時(shí)解決，并帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)可以將電子設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)記錄下來(lái)，為后續(xù)的維修保養(yǎng)工作提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)支持。因此，電氣自動(dòng)化在提升電氣設(shè)備的運(yùn)行安全性及穩(wěn)定性方面有著很關(guān)鍵的作用。

1 電氣自動(dòng)化系統(tǒng)基本特征

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，就當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展情況來(lái)看，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)與物理學(xué)和電子信息技術(shù)密切相關(guān)，與現(xiàn)代技術(shù)相融合，并依靠網(wǎng)絡(luò)技術(shù)平臺(tái)，與工具設(shè)計(jì)、控制器、傳感器等集成在一起。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)具有覆蓋面廣、依賴(lài)程度高的基本特征。

首先，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)不論是在工業(yè)生產(chǎn)還是在日常生活的許多領(lǐng)域，都得到了廣泛的應(yīng)用。電氣自動(dòng)化技術(shù)是一種非常全面的科學(xué)技術(shù)，在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，需要與實(shí)際的操作相聯(lián)系，不斷改進(jìn)技術(shù)。由于電氣自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)功能強(qiáng)大，所以其行業(yè)覆蓋面很廣，可以應(yīng)用到許多領(lǐng)域。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用的廣泛性，使電氣自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)具有更高的限制和標(biāo)準(zhǔn)，這要求相關(guān)技術(shù)人員和設(shè)計(jì)人員，需要全面的掌握理論知識(shí)，提高技術(shù)水平，從而促進(jìn)行業(yè)發(fā)展。其次，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的電氣設(shè)備的處理終端需要通過(guò)電子計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)相關(guān)操作。因此，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)具有強(qiáng)烈的依賴(lài)性。在此過(guò)程中，一旦計(jì)算機(jī)或者網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)將出現(xiàn)問(wèn)題，不能實(shí)現(xiàn)相關(guān)操作。

2 電氣自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀分析

2.1 科技館電氣自動(dòng)化系統(tǒng)

隨著科技水平的提升，科技館的自動(dòng)化水平也得到提升，并逐漸開(kāi)始運(yùn)用新型的自動(dòng)化系統(tǒng)。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的使用是科技館的現(xiàn)代化和智能化管理程度進(jìn)一步提升，減輕了管理的壓力?？萍拣^內(nèi)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)主要應(yīng)用在樓宇設(shè)備以及展教布展等方面。電氣設(shè)備在使用中，一般采用分散安裝的方式，避免設(shè)備之間的相互影響。在應(yīng)用電氣自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)后，各個(gè)分散設(shè)備能夠得到有效的管理，并能實(shí)時(shí)掌握設(shè)備的運(yùn)行情況。為了確保電氣自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，需要根據(jù)科技館內(nèi)的實(shí)際情況及相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行分析，明確具體的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)解決方案的選擇。

2.2 功能需求系統(tǒng)和信息需求系統(tǒng)

隨著電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，對(duì)系統(tǒng)功能提出了更高的要求，在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)和信息，這就增加了電氣設(shè)備的維修難度。因此，在電氣自動(dòng)化技術(shù)使用的過(guò)程中，要采用現(xiàn)代化的工業(yè)控制軟件將各個(gè)部分進(jìn)行組合，保證系統(tǒng)組件的可靠性和規(guī)范性，從而使系統(tǒng)的組合具有較高的實(shí)用率和安全性。此外，使用電氣自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)時(shí)，需要具備一定的信息采集、使用、控制功能。因此，需要引入新型的技術(shù)實(shí)現(xiàn)合理應(yīng)用。另外，可采用總線技術(shù)，以太網(wǎng)技術(shù)等技術(shù)提升信息傳輸能力。

2.3 電氣自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)在應(yīng)用中存在的問(wèn)題

為了對(duì)科技館的實(shí)際運(yùn)行情況及相關(guān)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)，需要安裝一定的監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)要符合國(guó)家的相關(guān)要求和標(biāo)準(zhǔn)。此外，由于電源設(shè)置比較復(fù)雜。因此，要根據(jù)實(shí)際的情況選擇適合的電源類(lèi)型，同時(shí)針對(duì)外圍監(jiān)控系統(tǒng)要選擇雙電源及無(wú)擾切電。在監(jiān)控設(shè)備安裝的過(guò)程中，要根據(jù)實(shí)際情況制定合理的安裝方案，確保監(jiān)控功能的發(fā)揮。另外，還需要注意的是，在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，要選擇適合的記錄方法來(lái)記錄系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)，比如，分析法。在此期間，要注意采樣速度和電機(jī)的內(nèi)存。當(dāng)采樣速度過(guò)慢或者內(nèi)存不足時(shí)，均會(huì)出現(xiàn)無(wú)法滿足記錄需求的情況，不能提供分析法所使用的波形，進(jìn)而出現(xiàn)一系列問(wèn)題。

3 電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在科技館中的主要應(yīng)用

3.1 樓宇設(shè)備

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在科技館的主要應(yīng)用主要體現(xiàn)在樓宇設(shè)備中。該系統(tǒng)運(yùn)用先進(jìn)的自動(dòng)化儀表、計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，能對(duì)建筑物的環(huán)境參數(shù)和通風(fēng)及空調(diào)、供配電、照明、給排水等設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化檢測(cè)、監(jiān)視、優(yōu)化及控制。主要有現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、DDC 控制器以及監(jiān)控主機(jī)三部分組成。現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備包括輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。輸入設(shè)備包括各類(lèi)溫度、濕度等傳感器及壓力、溫度等開(kāi)關(guān)量。輸出設(shè)備包括執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，常用的有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、電動(dòng)執(zhí)行器等。DDC 控制器主要通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)與向上的各種監(jiān)控主機(jī)和向下的各種設(shè)備連接，從而實(shí)現(xiàn)接受監(jiān)控主機(jī)指令和進(jìn)行信號(hào)采集及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等功能。該系統(tǒng)具有如下優(yōu)勢(shì)：首先，該技術(shù)能夠提供安全舒適的高質(zhì)量的空氣質(zhì)量、溫度、濕度、照明、水、電等環(huán)境；其次，該設(shè)備能對(duì)建筑物內(nèi)的設(shè)備參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、控制、報(bào)警等，再次，該技術(shù)可以節(jié)約能源、人力，提高設(shè)備效率，降低運(yùn)行成本。該系統(tǒng)在應(yīng)用時(shí)應(yīng)和土建工程同期設(shè)計(jì)施工，還需要與各設(shè)備的專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行密切配合，使設(shè)備專(zhuān)業(yè)人員在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮該系統(tǒng)的控制要求。

3.2 展教布展

展教布展要求結(jié)合館內(nèi)特征，開(kāi)發(fā)信息量更多、互動(dòng)性更強(qiáng)的自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)科技館的現(xiàn)代化和智能化管理。因此，在科技館的展教布展工作中，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在可編程邏輯控制技術(shù)、集散控制系統(tǒng)技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)和以太網(wǎng)控制技術(shù)，從而更好的實(shí)現(xiàn)布展工作，促進(jìn)人類(lèi)與科技更好的互動(dòng)。

首先，對(duì)可編程控制技術(shù)而言，該技術(shù)可以分析和整合科技館展教布展工作，通過(guò)進(jìn)行數(shù)據(jù)模擬，設(shè)計(jì)成具有自動(dòng)操作功能的數(shù)字化裝置。可編程控制技術(shù)具有小型化、價(jià)格低、智能化，多功能等特點(diǎn)，在融入神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)和模糊控制等技術(shù)后，能夠?qū)崿F(xiàn)通信與控制能力的大幅度增強(qiáng)，在實(shí)現(xiàn)展教布展工作中發(fā)揮重要作用。其次，對(duì)集散控制系統(tǒng)技術(shù)來(lái)說(shuō)，該技術(shù)可以通過(guò)收集、整理、分析和輸出各類(lèi)型的數(shù)據(jù)信息，能夠達(dá)到對(duì)科技館展品和其他設(shè)備控制的目的。這類(lèi)技術(shù)具有性能可靠、容易掌握、控制能力強(qiáng)、二次開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單、出錯(cuò)率低等特點(diǎn)，因此在科技館展教布展工作中優(yōu)勢(shì)明顯。再次，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)而言，該技術(shù)解決了可編程邏輯控制技術(shù)與集散控制系統(tǒng)技術(shù)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，提高了模擬信號(hào)精度，使信號(hào)更加穩(wěn)定、可靠，滿足了科技館布展工作中設(shè)備需要互聯(lián)的多樣化需求。此外，對(duì)以太網(wǎng)控制技術(shù)而言，該技術(shù)對(duì)通信的實(shí)時(shí)性和傳輸?shù)拇_定性進(jìn)行改進(jìn)，并增加相應(yīng)的控制功能，從而適應(yīng)科技館展教布展工作環(huán)境的使用需求。該技術(shù)與現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)的融合，能夠更好的促進(jìn)管理人員對(duì)科技館展教布展工作的控制，從而推動(dòng)科技館展教布展工作中電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展。

4 電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在科技館中的應(yīng)用價(jià)值

4.1 實(shí)現(xiàn)高效監(jiān)管

采用傳統(tǒng)手工方式對(duì)科技館電氣系統(tǒng)進(jìn)行操作時(shí)，不能觸及到電氣系統(tǒng)的監(jiān)管盲區(qū)部分，近而存在一定的安全隱患，使其在后期后續(xù)的操作或運(yùn)行過(guò)程中，發(fā)生安全事故的幾率提升。而電氣自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，能對(duì)科技館的區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，能夠有效避免監(jiān)管盲區(qū)所帶來(lái)的危害，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，該系統(tǒng)能夠針對(duì)不同故障采取不同措施進(jìn)行處理。此外，該系統(tǒng)的使用，能夠準(zhǔn)確快速的進(jìn)行信息采集。所以，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)的使用能夠保障電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

4.2 提高聯(lián)動(dòng)效應(yīng)

以往的建筑工程技術(shù)，容易受環(huán)境因素的影響，使得建筑工程聯(lián)動(dòng)性偏低。當(dāng)建筑工程發(fā)生故障時(shí)，會(huì)對(duì)整個(gè)工程的功能帶來(lái)巨大的影響。同時(shí)，在建筑過(guò)程中施工環(huán)境惡劣，具有一定的復(fù)雜性，相關(guān)技術(shù)人員需要具備較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)性、技術(shù)性。而電氣自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)的采用可以大大改善這種狀況。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)主要通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)將空調(diào)、照明、自排水等各個(gè)部分的功能集合在一起，實(shí)現(xiàn)對(duì)每一部分的檢測(cè)，必要時(shí)還能對(duì)相應(yīng)的故障進(jìn)行處理。例如，在科技館發(fā)生火災(zāi)時(shí)，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)能夠自動(dòng)檢測(cè)出火災(zāi)信號(hào)，確定信息后發(fā)出消防信號(hào)。與此同時(shí)，系統(tǒng)關(guān)閉空調(diào)系統(tǒng)，打開(kāi)消防和噴淋系統(tǒng)，對(duì)火災(zāi)進(jìn)行控制。同時(shí)，系統(tǒng)開(kāi)啟逃生照明系統(tǒng)，方便人群的疏散和逃生。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)借助其較強(qiáng)的聯(lián)動(dòng)性優(yōu)勢(shì)，為科技館的各項(xiàng)施工提供了保障條件，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的安全性和功能化。

4.3 增強(qiáng)安全性

電氣設(shè)備在運(yùn)行的過(guò)程中總是會(huì)隱藏著一定的風(fēng)險(xiǎn)，特別是，當(dāng)環(huán)境發(fā)生改變或者出現(xiàn)操作錯(cuò)誤、設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，安全事故發(fā)生的概率會(huì)大大提升，從而會(huì)嚴(yán)重影響科技館的安全問(wèn)題，引發(fā)安全事故。在科技館中科學(xué)有效地運(yùn)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，能夠提升電氣設(shè)備的安全性，提高設(shè)備的運(yùn)行效率，降低整體工程的費(fèi)用，對(duì)相關(guān)工作人員及參觀者的安全提供保障。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，電氣自動(dòng)化技術(shù)在科技館的建設(shè)及展教布展工作中發(fā)揮著重要的作用。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)融合了現(xiàn)代技術(shù)，依靠電子信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)平臺(tái)，能夠?qū)崿F(xiàn)高效的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)處理、歸檔等功能，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高效監(jiān)管，提高聯(lián)動(dòng)效應(yīng)，增強(qiáng)科技館的安全性，為相關(guān)人員提供一定的保障。未來(lái)，隨著科技的發(fā)展與進(jìn)步，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)將更加向著智能化的方向發(fā)展，及時(shí)監(jiān)測(cè)查找電氣設(shè)備運(yùn)行故障，能夠?qū)收线M(jìn)行分析，提高產(chǎn)品性能，提升系統(tǒng)安全性。