電氣自動化在電氣工程中的融合應(yīng)用探究

陳菲

（安徽省引江濟淮集團有限公司，安徽 合肥 230000）

電氣自動化在電氣工程中是核心的技術(shù)之一，其在一定的程度上推動電氣工程行業(yè)快速發(fā)展，然而，在實際應(yīng)用中，電氣自動化技術(shù)在電氣工程中應(yīng)用發(fā)展的不順，以致電氣工程行業(yè)發(fā)展較為緩慢，對其產(chǎn)生了一定的消極影響。對此，電氣工程相關(guān)工作人員要積極探索電氣自動化在電氣工程中的融合運用方式，并加大其融合應(yīng)用力度，進而促使電氣工程行業(yè)可較好地向前發(fā)展，而這也體現(xiàn)出電氣自動化在電氣工程中的重要意義。

1 電氣自動化與電氣工程相關(guān)含義

1.1 電氣自動化含義

電氣自動化技術(shù)，并不是某項專門的技術(shù)，它是信息監(jiān)控技術(shù)、計算機控制技術(shù)和傳感器系統(tǒng)的綜合，也是這些技術(shù)的統(tǒng)一稱呼。電氣自動化在當前電氣工程的發(fā)展中起著重要作用，其自身在電氣工程應(yīng)用過程中，占據(jù)一定優(yōu)勢，使得其被廣泛應(yīng)用于建筑、水利、煤礦等電氣工程各行業(yè)中。在實際應(yīng)用過程中，電氣自動化系統(tǒng)主要被應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)控制中，通過對計算機及感應(yīng)器監(jiān)控系統(tǒng)之間的配合，可以讓人員和設(shè)備的監(jiān)測和控制相對分離，也可在一定程度上釋放剩余勞動力，節(jié)約有關(guān)資源，實現(xiàn)智能化的控制和監(jiān)管功能。[1]電氣自動化技術(shù)是電工發(fā)展過程中的新型載體，其是與電氣技術(shù)、設(shè)備以及相關(guān)電力自動化技術(shù)等工作內(nèi)容相類似的應(yīng)用技術(shù)，在當前電氣工程行業(yè)不斷發(fā)展壯大的今天，電氣自動化技術(shù)不斷出現(xiàn)變革，電氣工程的工作質(zhì)量也發(fā)生了質(zhì)的飛躍，無論是各個行業(yè)對于專業(yè)人才的需求，還是電氣工程自身對于人才的需要，都對于相關(guān)工作人才的工作標準提出了新要求。

1.2 電氣工程含義

電氣工程是信息與機械碰撞的“火花”，是工業(yè)與計算機技術(shù)、信息技術(shù)的交會融合起來的新型行業(yè)，是現(xiàn)代工業(yè)社會不可分割的一部分。其發(fā)展以現(xiàn)代科學技術(shù)為中心，以現(xiàn)代工業(yè)為基礎(chǔ)，從19 世紀的電磁理論到20 世紀的電氣工程與自動化，旨在提高工業(yè)發(fā)展水平，方便人們的生活。我國電氣工程技術(shù)主要應(yīng)用于工業(yè)系統(tǒng)，通過相應(yīng)的電氣設(shè)備和控制系統(tǒng)的輔助，實現(xiàn)自行化生產(chǎn)線運行，極大程度上減少人的因素，現(xiàn)在工業(yè)型企業(yè)很多使用自動化技術(shù)進行生產(chǎn)。隨著現(xiàn)代社會工業(yè)發(fā)展體系的更迭，新技術(shù)不斷地投入和結(jié)合，在電氣自動化技術(shù)的不斷推動下，電氣工程涉及領(lǐng)域逐步擴張，逐步由之前較為單一的電氣管理拓展為如今的電力管理系統(tǒng)、電網(wǎng)設(shè)計、電力設(shè)備管理等諸多內(nèi)容。在傳統(tǒng)電氣工程發(fā)展模式下，主要以安全保護與過程調(diào)節(jié)為主，隨著其工作規(guī)模的不斷擴大，使得其對于自身電力系統(tǒng)容量需求也不斷擴大，在大發(fā)展形勢下，電力工程自身電力自動化系統(tǒng)單機容量也已逐漸超過200 兆瓦的功率，這在一定程度上促進了電氣工程的研究力度，也對電氣工程綜合自動化管理的安全化和精準化提出了更高的要求。[2]

2 電氣自動化在電氣工程中的融合應(yīng)用理念

電氣自動化與電氣工程之間是相輔相成的，相關(guān)工作人員依據(jù)此基礎(chǔ)，逐步將電氣自動化在電氣工程中的融合應(yīng)用理念貫徹到位，可進一步推動電氣工程行業(yè)向前發(fā)展。

2.1 遠程監(jiān)控

遠程監(jiān)控是一種新型監(jiān)控方式，其是在計算機網(wǎng)絡(luò)特性基礎(chǔ)上構(gòu)建的，在該系統(tǒng)應(yīng)用過程中，相關(guān)工作人員只需要通過運用計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，便可使其對電氣系統(tǒng)實現(xiàn)遠程監(jiān)控，這在一定程度上打破了傳統(tǒng)電氣工程自動化技術(shù)的應(yīng)用局限性，節(jié)約了一定的人力和資源。此外，遠程監(jiān)控技術(shù)具備一定的靈活性與可靠性，其可對相關(guān)電纜使用數(shù)量、材料的使用情況以及安裝成本等相關(guān)數(shù)據(jù)進行詳細記錄，此舉在一定程度上保障了相關(guān)企業(yè)的經(jīng)濟效益。但是隨著電氣工程工作范圍的不斷擴大，致使遠程監(jiān)控技術(shù)在發(fā)展過程中，也逐步暴露出一些弊端，諸如其會受信號質(zhì)量問題影響，遠程監(jiān)控效果出現(xiàn)偏差，難以及時發(fā)現(xiàn)問題、及時解決，這也在一定程度上為電氣系統(tǒng)的安全運行帶來了隱患，不利于電氣工程行業(yè)的長久發(fā)展。

2.2 集中化監(jiān)控

集中化監(jiān)控是眾多監(jiān)控方式中的一種，與遠程監(jiān)控方式相比，運行維護過程簡便，對現(xiàn)場控制站的要求也較低，在系統(tǒng)設(shè)計方面相對容易、更具穩(wěn)定性。集中化監(jiān)控就是在同一個處理器，對功能信息按照控制目標進行匯總和統(tǒng)一處理。它的控制中樞是處理器，其處理速度直接影響系統(tǒng)的應(yīng)用。它自身具備一定的信息處理技能，可較好地保障相關(guān)信息處理速度，有效保證監(jiān)控效果，在一定程度上減少了工作人員對系統(tǒng)監(jiān)控的負擔，節(jié)約了長距離電纜的數(shù)量，節(jié)約了投資成本，從而營造良好的運行狀態(tài)，這促使其后續(xù)工作的穩(wěn)定性和精準性得以提高。集中化監(jiān)控設(shè)計具有一定的優(yōu)勢，使得其在電氣工程發(fā)展過程中占有一定的地位，加強對其的應(yīng)用，可有效推動當前電氣自動化行業(yè)進一步向前發(fā)展。

2.3 現(xiàn)場總線監(jiān)控

現(xiàn)場總線控制是工業(yè)設(shè)備自動化控制的一個計算機局域網(wǎng)技術(shù)，是通過現(xiàn)場數(shù)字化儀表所帶有的控制、測量、管理通訊等能力的微處芯片設(shè)備，在現(xiàn)場進行分散性控制，并將這些在現(xiàn)場分散完成檢測、管理工作的單元設(shè)備作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，把這些單點設(shè)備以總線的模式連接起來，構(gòu)成現(xiàn)場總線控制?，F(xiàn)場總線的監(jiān)控技術(shù)運用也更加廣泛，可針對不同電氣工程工作方式開展間隔性技術(shù)控制，并進行深層次化的設(shè)計?，F(xiàn)場總線作為一種新型技術(shù)，已廣泛應(yīng)用在機械、建筑、化工等多個行業(yè)?，F(xiàn)場總線是一種全數(shù)字、全計算機、雙向進行數(shù)據(jù)通信的新型系統(tǒng)。[3]它與集中化監(jiān)測系統(tǒng)的根本區(qū)別就是現(xiàn)場裝置設(shè)備聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字化管理，完成了監(jiān)測裝備與現(xiàn)場裝置設(shè)備的雙向溝通，去除了設(shè)備運行過程監(jiān)控的數(shù)據(jù)資料信息“盲區(qū)”，能夠精確提供設(shè)備運行控制信息，幫助工作人員掌握設(shè)備的生產(chǎn)運行狀態(tài)，真正實現(xiàn)了全網(wǎng)分散控制，用戶始終擁有系統(tǒng)主動集成權(quán)。有效提高投資利用率，使得其在運行過程中，進一步提升自身經(jīng)濟效益，使得總體工作達到高效運行。

3 電氣自動化在電氣工程中的融合應(yīng)用

進一步探究電氣自動化在電氣工程中的融合應(yīng)用方式，可推動電氣工程行業(yè)較好地向前發(fā)展，對此，相關(guān)工作人員要積極探索其融合應(yīng)用策略，積極推動其發(fā)展。

3.1 自動化在繼電保護裝置中的融合應(yīng)用

電氣工程的繼電保護裝置，主要用于當供電系統(tǒng)突然短路、接地、斷線等意外故障時，立即對故障電路在最短時間內(nèi)實現(xiàn)切除，并給系統(tǒng)總站發(fā)出報警信號，保障電力系統(tǒng)連接設(shè)備的完整性，以避免重大安全事故的防護裝置。拒動故障和誤動故障是繼電保護裝置的兩種主要故障類型。拒動故障主要是指當電氣系統(tǒng)發(fā)生故障或者其他情況時，繼電保護裝置沒有立刻、及時地對系統(tǒng)進行斷線保護，電力系統(tǒng)仍處于正常運行的狀態(tài)，數(shù)據(jù)信號無法及時發(fā)出，則故障仍會繼續(xù)存在，無法繼續(xù)排除；誤動故障是指當系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)，線路也沒有故障發(fā)生，繼電保護裝置由于自身性能以及主、客觀因素的作用下，對處于正常運行的電力系統(tǒng)發(fā)生誤動作信號，出現(xiàn)切除操作，從而使電氣系統(tǒng)出現(xiàn)紊亂，造成經(jīng)濟損失。為了更好地避免這兩類繼電保護故障現(xiàn)象發(fā)生，我們在繼電保護中融入電氣自動化技術(shù)，通過智能化繼電保護，對供電系統(tǒng)的各項運行參數(shù)提供動態(tài)即時監(jiān)視及控制，與系統(tǒng)總站聯(lián)網(wǎng)，實行遠程監(jiān)控。繼電保護自動化還可以對自身內(nèi)部線路情況進行檢查，一旦發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，自動裝置就會自主切斷電路，做出保護措施。

3.2 自動化在泵站中的融合應(yīng)用

泵站電氣自動化是指在泵站管理的基礎(chǔ)情況下，采用自動化、無人化的工作模式，從而增強泵站管理的精準度。它能夠?qū)⒆冸娫O(shè)備的控制、輔機設(shè)備的控制以及對主機組的控制與自動化技術(shù)相融合，使其變成一個全方位的綜合性計算機監(jiān)控管理系統(tǒng)，實現(xiàn)供水的科學調(diào)度。泵站電氣自動化有利于幫助泵站管理人員預(yù)防事故發(fā)生和及時處理已發(fā)生的事故，為泵站帶來了直接的經(jīng)濟效益，保證泵站運行的安全可靠性。因此，泵站工程電氣自動化控制系統(tǒng)將是一種必然的發(fā)展趨勢。

3.3 自動化在電氣管理中的融合應(yīng)用

在將電氣自動化技術(shù)應(yīng)用于電氣工程管理之前，電氣工程的管理大多是通過人工集中管理操作來控制的，然而，這種方式對于設(shè)備故障檢測有一定的延遲，同時由于人們無法在第一時間內(nèi)迅速判斷故障產(chǎn)生的具體位置，在對故障實施檢查和修復(fù)工作時會耗費巨大的人員成本和時間成本。隨著科學技術(shù)的日益發(fā)展，電氣自動化技術(shù)也逐步滲透到了電氣管理工作中，其應(yīng)用工程也更重視于編程調(diào)試的設(shè)計，如儀表工程管理的電氣智能化管理中，當使用了電氣智能化技術(shù)之后，其工作重點由之前的流量、液位、溫度、壓力等管理逐漸轉(zhuǎn)變至依靠集散DCS 及集中PLC 的自動化管理模式，借助現(xiàn)場變送器與自動化控制系統(tǒng)的相互配合，實現(xiàn)了對上百甚至上千個數(shù)據(jù)的采集、監(jiān)控、處理、輸出、控制等功能，保證了管理的精準度和穩(wěn)定性，降低了維護成本。其次，也可以對整個工程施工流程進行監(jiān)督，提高了數(shù)據(jù)的真實性，從根本上加強了電氣工程的質(zhì)量管理。

4 電氣自動化在電氣工程中的融合與發(fā)展

進一步探尋電氣自動化在不同行業(yè)的融合與發(fā)展，可延伸更多行業(yè)領(lǐng)域的電氣自動化應(yīng)用與發(fā)展，不斷增強電氣自動化應(yīng)用的廣泛性，對此，相關(guān)人員要重視電氣自動化技術(shù)的推廣與引進，使其更好地服務(wù)于民生。

4.1 建筑電氣工程中的融合與發(fā)展

建筑電氣工程在電氣自動化的融合應(yīng)用下，在一定程度上摒棄了原有的信息技術(shù)工作理念，相關(guān)工作人員在此基礎(chǔ)上對其進行創(chuàng)新與應(yīng)用，使得在建筑電氣行業(yè)不斷發(fā)展的過程中，其相關(guān)技術(shù)也被不斷完善。加大電力自動化在建筑電氣工程中的融合應(yīng)用力度，是當前建筑電氣工程不斷向前發(fā)展的需要，也是當前進一步推動社會工業(yè)向前發(fā)展的要求，在建筑電氣工程發(fā)展過程中，積極發(fā)揮電氣自動化自身技術(shù)優(yōu)勢，在一定程度上可有效實現(xiàn)建筑電氣工程中建筑電氣系統(tǒng)的維穩(wěn)運行，也便于電氣自動化技術(shù)對其進行科學化管理。此舉在一定程度上實現(xiàn)了建筑電氣工程的便利性，也使得建筑電氣系統(tǒng)可更好地為大眾進行服務(wù)。

4.2 水利水電工程中的融合與發(fā)展

電氣自動化技術(shù)在水利水電工程建設(shè)中的高度融合發(fā)展，徹底改變了以往水利系統(tǒng)管理水平相對較低的現(xiàn)狀，大大提高了對自然資源利用率，有效保證了水利水電工程建設(shè)運營品質(zhì)，并達到了對設(shè)備維修、運營管理的全面智能化，使得工程項目人員在無人值守的狀況下也能夠工作正常，減少了企業(yè)生產(chǎn)成本，有效提升了水利水電工程建設(shè)的總體經(jīng)營效率。

4.3 電力電氣工程中的融合與發(fā)展

電力設(shè)備能否實現(xiàn)安全運行，與電氣自動化能否在建筑、工業(yè)等電氣工程領(lǐng)域中實現(xiàn)有效融合應(yīng)用有一定的影響。對此，相關(guān)部門要加強對于電力設(shè)備的保護，在一定程度上可對其實施調(diào)度控制、在線監(jiān)控等工作。隨著社會工業(yè)體系不斷擴大，相關(guān)變電站不斷增設(shè)電力設(shè)備，使得其工作流程變得相對復(fù)雜，其電氣系統(tǒng)也相對復(fù)雜，電氣自動化技術(shù)可以在一定程度上承包發(fā)電廠、變電站、輸配電網(wǎng)絡(luò)等核心相關(guān)工作，這也較好地體現(xiàn)出電氣自動化在電氣電力工程中的融合應(yīng)用的意義。[4]

5 結(jié)語

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，科技發(fā)展水平不斷加快，電氣工程行業(yè)是社會工業(yè)發(fā)展中較為重要的行業(yè)之一，將電氣自動化較好地融合應(yīng)用在電氣工程中，可進一步推動電氣工程行業(yè)向前發(fā)展，對于推動社會經(jīng)濟發(fā)展也有一定的促進意義。對此，相關(guān)部門要加大電氣自動化在電氣工程中的融合應(yīng)用力度，積極探索新型的融合應(yīng)用方式，促使電氣自動化較好地發(fā)揮其優(yōu)勢，使得其可保障電氣工程相關(guān)工作的高效運行，使得其符合當前社會發(fā)展需要，進而為當前電氣工程行業(yè)發(fā)展做出貢獻，在一定程度上可進一步推動社會經(jīng)濟發(fā)展，逐步提升社會經(jīng)濟軟實力，對于社會發(fā)展有一定的積極影響。