淺析電氣自動化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用策略

趙欽東

（濰坊安瑞檢驗(yàn)檢測服務(wù)有限公司，山東 濰坊 261061）

0 引言

電氣化時(shí)代的到來催生著人類社會的飛速發(fā)展，電氣設(shè)備的大量涌現(xiàn)和電氣自動化技術(shù)的日益成熟順應(yīng)了社會化大生產(chǎn)的背景，有力推動了社會生產(chǎn)力的進(jìn)步。擁有系統(tǒng)化、自動化等優(yōu)點(diǎn)的電氣自動化技術(shù)在電氣工程領(lǐng)域具有顯著的應(yīng)用價(jià)值。為克服實(shí)際應(yīng)用中的局限，使電氣自動化技術(shù)更好的服務(wù)于電氣工程建設(shè)，我們?yōu)榇俗隽艘恍?yīng)用策略的研究，希望能為電氣工程發(fā)展提供有益思路[1]。

1 電氣自動化技術(shù)概述

1.1 定義

電氣自動化技術(shù)的實(shí)質(zhì)是實(shí)現(xiàn)電氣系統(tǒng)的自主監(jiān)控和自動調(diào)節(jié)，其將自動控制和自動檢驗(yàn)有機(jī)的結(jié)合在一起，是一種新型的自動化技術(shù)。實(shí)行電氣自動化，可以及時(shí)、實(shí)時(shí)、全面地對電氣系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測，第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，減輕人力資源成本和人工操作上的浪費(fèi)。并且，電氣自動化能夠提高監(jiān)測結(jié)果的精確性，保障系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，避免突發(fā)狀況的發(fā)生。將電氣自動化技術(shù)應(yīng)用于各行各業(yè)，可以提高工作效率，推動社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

1.2 應(yīng)用原則

信息化和智能化是電氣自動化技術(shù)的最大優(yōu)勢也是最基本的應(yīng)用原則，在社會大生產(chǎn)過程中使用電氣自動化技術(shù)的直接目的就是提高操作的便捷性，提供便利的同時(shí)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展。因?yàn)槿绻麩o法滿足基本工藝要求，就無法達(dá)到實(shí)際生產(chǎn)所需，而電氣自動化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了電氣和機(jī)械的有機(jī)結(jié)合，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)的充分利用，經(jīng)過綜合考量，選擇質(zhì)量可靠、操作便捷性高、功能穩(wěn)定的電氣化設(shè)備。

2 電氣自動化技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)

2.1 學(xué)科涉及廣

電氣自動化技術(shù)的顯著特點(diǎn)之一就是多學(xué)科交叉，涉及學(xué)科廣泛，專業(yè)化程度高。在相關(guān)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的當(dāng)前階段，電氣自動化技術(shù)依賴更多的還是電子信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。因此，電氣自動化系統(tǒng)中軟硬件的設(shè)計(jì)都至關(guān)重要，軟件是保障，硬件是基礎(chǔ)，整個電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行都依賴于此。所以技術(shù)實(shí)施方案的設(shè)計(jì)還需要結(jié)合具體的使用情況來進(jìn)行。

2.2 自我調(diào)節(jié)性能強(qiáng)

電氣自動化技術(shù)為隨時(shí)隨地調(diào)整電力系統(tǒng)，大幅減少了電力系統(tǒng)的響應(yīng)和時(shí)間，提高工作效率的同時(shí)保證了電力系統(tǒng)的平穩(wěn)、有序運(yùn)行，并提高了安全性能。使用智能控制器實(shí)現(xiàn)的自我調(diào)控功能，突破了空間限制的局限，讓遠(yuǎn)程操控成為可能。電力系統(tǒng)的自動化調(diào)控也因?yàn)檫@種實(shí)時(shí)遠(yuǎn)距離自我調(diào)節(jié)功能有了技術(shù)支持[2]。

2.3 信息化程度高

電氣自動化系統(tǒng)自身具備監(jiān)控能力，具有極高的信息化程度，能夠及時(shí)、迅速反饋問題信息，幫助工作人員準(zhǔn)確把握運(yùn)行情況，迅速做出反應(yīng)，采取應(yīng)對措施。電氣自動化系統(tǒng)所配備的軟硬件設(shè)施也適用于電氣工程，完全滿足其對設(shè)施配備的需求。它們的信息化程度越高，電氣自動化的調(diào)控水平就越高，依托于信息化水平的電氣工程發(fā)展就越好。

2.4 設(shè)計(jì)優(yōu)化更易進(jìn)行

電氣自動化系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)離不開計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持，在融入自身設(shè)計(jì)的多種技術(shù)中，其依賴最多的還是計(jì)算機(jī)技術(shù)。計(jì)算機(jī)技術(shù)的加入，設(shè)計(jì)速度迅速提升，質(zhì)量也明顯升級，減少了時(shí)間消耗和人力成本。出現(xiàn)偏差也能夠通過計(jì)算機(jī)迅速修改，及時(shí)補(bǔ)救?？梢哉f，計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了電氣工程設(shè)計(jì)的升級優(yōu)化，使得設(shè)計(jì)人員更易掌握電氣設(shè)備核心知識，保證了電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)質(zhì)量能夠滿足消費(fèi)者的需求，使整個設(shè)計(jì)過程更易操作和進(jìn)行[3]。

3 電氣自動化技術(shù)應(yīng)用局限

3.1 重效益輕節(jié)能，能耗成本高

自動化技術(shù)是保障設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量和效率的關(guān)鍵，是電氣工程運(yùn)行管理中不可或缺的組成部分，備受矚目。使用自動化技術(shù)的初衷，是管理者們都看重了它所存在的經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值，并未考慮過其對節(jié)能環(huán)保的意義。導(dǎo)致在電氣自動化技術(shù)應(yīng)用于電氣工程建設(shè)的過程中，過度重視功能開發(fā)和經(jīng)濟(jì)效益，不注重環(huán)保和節(jié)能，過高能耗增加了能源成本，影響了生態(tài)環(huán)境。要實(shí)現(xiàn)電氣自動化技術(shù)的可持續(xù)性發(fā)展，必須加速研發(fā)節(jié)能技術(shù)，控制能耗成本。

3.2 信息化建設(shè)存在差異

技術(shù)參數(shù)和信息傳遞的不統(tǒng)一，以及統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一規(guī)劃的缺失，都阻礙了信息化建設(shè)的順利發(fā)展。各企業(yè)之間和各行業(yè)內(nèi)部所采用自動化技術(shù)的水平和程度存在差異，在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架上也有著很大不同，統(tǒng)一化發(fā)展較難成行。電氣設(shè)備的參數(shù)和規(guī)格等信息也不對稱，即便滿足了生產(chǎn)需求，也難以實(shí)現(xiàn)整合和優(yōu)化，影響了信息傳遞和交流，成為信息化建設(shè)的阻礙。

3.3 集成化程度欠缺

雖然電氣自動化技術(shù)在我國已得到不斷發(fā)展和完善，但對比于國外一些國家，我國的電氣自動化水平缺少集成化，也缺乏技術(shù)性創(chuàng)新，影響了全面控制和智能控制的進(jìn)程[4]。這些局限性問題影響了工程項(xiàng)目間的正常聯(lián)系，限制了電氣工程的自動化水平，工作效率也受到不利影響。

4 電氣自動化技術(shù)應(yīng)用策略

4.1 研發(fā)節(jié)能技術(shù)

電氣自動化創(chuàng)新的關(guān)鍵就在于加強(qiáng)節(jié)能和優(yōu)化環(huán)保性能，使電氣自動化技術(shù)的性能更好地服務(wù)于電氣工程。一方面，我們可從電阻的選擇上入手。因?yàn)槭茈娔苓\(yùn)輸阻力及配電線路問題的影響，電能能耗增加，電氣工程運(yùn)行成本也相應(yīng)提升。提高節(jié)能性能，減少電阻阻力是關(guān)鍵，可通過電阻橫截面和長度的設(shè)計(jì)入手，進(jìn)行合理優(yōu)化，減少電能損耗、電路阻力，實(shí)現(xiàn)電能傳輸過程中的節(jié)能改造，整體提升電氣自動化技術(shù)的節(jié)能性能。尤其是能耗高的設(shè)備，變壓節(jié)能就必不可少，選擇穩(wěn)定性能強(qiáng)的導(dǎo)線進(jìn)行使用，既能夠保障有效傳導(dǎo)和自動調(diào)節(jié)，也能夠升級節(jié)能優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。以上操作就依據(jù)自動化技術(shù)的能耗特征和立足于電氣工程的運(yùn)行所需進(jìn)行。節(jié)能技術(shù)的研發(fā)和采用不僅保障了自動化技術(shù)的進(jìn)一步使用，還維護(hù)了自動化技術(shù)的自身優(yōu)勢，使得配電系統(tǒng)和自動化技術(shù)更加協(xié)調(diào)完善，并降低能耗，減少成本，經(jīng)濟(jì)效益和社會效益得以協(xié)調(diào)發(fā)展[5]。

4.2 實(shí)行管控一體

建立管控一體化系統(tǒng)能夠打破傳統(tǒng)的控制技術(shù)無法滿足新形勢下管控需求的瓶頸。所謂的管控一體化就是將自動化控制和智能化調(diào)節(jié)結(jié)合起來，進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新的同時(shí)有效銜接好各個工程環(huán)節(jié)，以提高生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率為目的的一種措施。舉例說明：在收集電氣設(shè)備運(yùn)行狀況時(shí)，通過控制技術(shù)優(yōu)化各環(huán)節(jié)的傳輸細(xì)節(jié)和通信細(xì)節(jié)，實(shí)現(xiàn)信號的準(zhǔn)確傳遞和科學(xué)集成，保證了信號接收和指令傳達(dá)的連貫性。再如集成控制系統(tǒng)可利用網(wǎng)絡(luò)管理實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備的智能控制，也可通過信號命令實(shí)現(xiàn)。在設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，控制系統(tǒng)會及時(shí)自動發(fā)出警報(bào)，并同時(shí)顯示故障位置和導(dǎo)致錯誤的原因，保證了故障的及時(shí)解決，提升工程運(yùn)行的穩(wěn)定性。這些技術(shù)不僅可以實(shí)現(xiàn)電氣工程的控制優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)管控一體化，還能凸顯自動化技術(shù)的控制優(yōu)勢，以技術(shù)推動產(chǎn)業(yè)進(jìn)步。

4.3 提升人工智能

人工智能是自動化技術(shù)的追求所在，是主要達(dá)成目標(biāo)之一，也是顯著優(yōu)勢之一。其突破了傳統(tǒng)人工模式下的生產(chǎn)效率低下、故障測定費(fèi)時(shí)費(fèi)力還保證不了精確性的局限，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)人工產(chǎn)能落后于市場需求的不足，為提升工程生產(chǎn)效率、提高工程生產(chǎn)質(zhì)量貢獻(xiàn)技術(shù)支撐和推動力量。在電氣工程中使用自動化技術(shù)，能夠?qū)⑷斯ぶ悄軕?yīng)用于獲取故障位置和故障信息的操作中，對全過程進(jìn)行全時(shí)段的實(shí)時(shí)監(jiān)控，利用信號傳輸模式精準(zhǔn)確定故障源，采取緊急應(yīng)對措施，防止問題蔓延，保證了運(yùn)行效率和質(zhì)量。因此，人工智能技術(shù)需要不斷提升優(yōu)化和擴(kuò)大使用，為工作人工減輕排查負(fù)擔(dān)和壓力，提高問題排查的速度和精確性，保障電氣工程的正常運(yùn)行。

4.4 加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)管理

網(wǎng)絡(luò)管理也應(yīng)納入電氣工程自動化建設(shè)之中，因?yàn)樽詣踊夹g(shù)離不開網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持，對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和自動化技術(shù)的協(xié)調(diào)、統(tǒng)一使用，也是電氣工程實(shí)現(xiàn)長遠(yuǎn)發(fā)展的關(guān)鍵。我們對網(wǎng)絡(luò)并不陌生，它已深入到我們生活、生產(chǎn)、工作、學(xué)習(xí)的方方面面，在電氣領(lǐng)域網(wǎng)絡(luò)也是一枝獨(dú)秀，發(fā)揮著自己無可取代的先進(jìn)作用。加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)管理，將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于電氣工程的自動化管理之中，也是當(dāng)前形勢下的必然要求。網(wǎng)絡(luò)管理主要涉及以下幾個方面：獲取數(shù)據(jù)和信息、整合數(shù)據(jù)和信息、分析數(shù)據(jù)和信息、交流并傳遞信息。這樣就實(shí)現(xiàn)了對數(shù)據(jù)進(jìn)行的一體化網(wǎng)絡(luò)管理，使系統(tǒng)運(yùn)行更高效。例如，在信號傳輸過程中，為避免發(fā)生數(shù)據(jù)信號中斷，保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定，數(shù)據(jù)接口必須嚴(yán)格審查，有影響接口銜接的因素及時(shí)處理。為明確各項(xiàng)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)和要求，可在網(wǎng)絡(luò)上以錄入的方式將設(shè)備參數(shù)、故障類型記入數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，以便數(shù)據(jù)最終的整合分析。比如在檢修和維護(hù)電氣設(shè)備時(shí)，可將監(jiān)測測到的參數(shù)信息與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中記入的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)信息進(jìn)行比較，若有偏差或問題，第一時(shí)間做出反應(yīng)，進(jìn)行調(diào)整，有針對性地開展后續(xù)工作。

5 結(jié)語

綜上所述，電氣建設(shè)離不開電氣自動化，電氣自動化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)與電氣工程建設(shè)的完美融合。我們應(yīng)充分發(fā)揮自動化控制優(yōu)勢和自動化網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管優(yōu)勢，推動電氣工程建設(shè)的進(jìn)一步發(fā)展。我們借助電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)，立足于電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用局限，分析和探究了可供參考的應(yīng)用策略和實(shí)踐方法。旨在通過本文突破電氣工程建設(shè)中缺乏人工智能、缺乏創(chuàng)新的局限，保障電氣工程的穩(wěn)步發(fā)展，提升電氣自動化水平。