智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)

韋增習(xí)，蔣 婷，廖 華，張 麗，陳森光

（國家管網(wǎng)集團(tuán)西南油氣管道南寧輸油氣分公司，廣西壯族自治區(qū) 貴港 537000）

自動(dòng)化控制系統(tǒng)和智能化技術(shù)的整合可以提高電氣工程的運(yùn)行效率和可靠性。其中自動(dòng)化系統(tǒng)可以迅速響應(yīng)變化的條件和需求，降低了人為錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性；而智能化技術(shù)可以幫助電氣工程更有效地管理能源使用，從而降低能源成本和減少浪費(fèi)，這對(duì)于可持續(xù)性和環(huán)保非常重要。另外，智能化技術(shù)允許對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析，這有助于預(yù)測潛在問題、及時(shí)采取措施并進(jìn)行更深入的故障診斷。通過自動(dòng)化控制和智能化技術(shù)的整合，可以提高電氣工程的安全性，如智能傳感器可以檢測危險(xiǎn)情況并采取措施以減輕風(fēng)險(xiǎn)。隨著科技的不斷發(fā)展，電氣工程需要不斷適應(yīng)新的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，而智能化技術(shù)的應(yīng)用可以更容易地集成新技術(shù)，使系統(tǒng)保持更新。

1 智能化技術(shù)及電氣工程自動(dòng)化控制概述

智能化技術(shù)包括人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析等，它們賦予電氣系統(tǒng)感知、分析和自主決策的能力，且隨著智能化技術(shù)的不斷進(jìn)步，智能化技術(shù)將在電氣工程中得到更廣泛的應(yīng)用，包括智能電網(wǎng)、智能制造、智能建筑等領(lǐng)域。電氣工程自動(dòng)化控制是指應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)來控制電氣系統(tǒng)的操作和過程，包括電力系統(tǒng)、工業(yè)自動(dòng)化、建筑自動(dòng)化等領(lǐng)域。智能化技術(shù)的應(yīng)用正在改變電氣工程的方式，使其更智能、更高效、更安全。例如，在電氣系統(tǒng)中，智能化技術(shù)可以監(jiān)測電氣設(shè)備的健康狀況，預(yù)測潛在的故障，并采取措施來減少停電時(shí)間；在建筑自動(dòng)化中，智能化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)智能照明、溫控和安全系統(tǒng)，提高建筑的能源效率和居住舒適度。

2 智能化技術(shù)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)要求、標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用價(jià)值

2.1 應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)要求

智能化技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用中，通常會(huì)涉及以下標(biāo)準(zhǔn)，以滿足應(yīng)用需求。第一，通信標(biāo)準(zhǔn)。智能化系統(tǒng)通常需要具備數(shù)據(jù)通信功能，以實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的信息交換。通信標(biāo)準(zhǔn)要求確保設(shè)備之間可以互聯(lián)，并確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性，常見的通信標(biāo)準(zhǔn)包括Modbus、BACnet、OPC UA等。第二，數(shù)據(jù)安全標(biāo)準(zhǔn)。智能化系統(tǒng)需要對(duì)敏感數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)，以防止未經(jīng)授權(quán)的訪問或數(shù)據(jù)泄漏。數(shù)據(jù)安全標(biāo)準(zhǔn)要求包括數(shù)據(jù)加密、身份驗(yàn)證和訪問控制等，以確保數(shù)據(jù)的機(jī)密性和完整性。第三，可編程控制器（PLC）標(biāo)準(zhǔn)。PLC是電氣工程自動(dòng)化控制的核心設(shè)備之一，標(biāo)準(zhǔn)要求包括PLC編程規(guī)范、邏輯控制標(biāo)準(zhǔn)、PLC硬件接口標(biāo)準(zhǔn)等，以確保PLC的可靠性和性能。第四，設(shè)備互操作性標(biāo)準(zhǔn)。智能化系統(tǒng)通常包括多個(gè)不同廠家生產(chǎn)的設(shè)備，設(shè)備互操作性標(biāo)準(zhǔn)要求確保這些設(shè)備可以無縫協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的整體功能，這通常涉及到制定通用的數(shù)據(jù)格式和接口標(biāo)準(zhǔn)。第五，電力質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。電氣工程自動(dòng)化控制中的設(shè)備需要滿足一定的電力質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，以確保電力供應(yīng)的穩(wěn)定性和可靠性，標(biāo)準(zhǔn)要求通常包括對(duì)電壓、電流、頻率等參數(shù)的限制和監(jiān)測要求。第六，安全標(biāo)準(zhǔn)。智能化系統(tǒng)需要滿足安全標(biāo)準(zhǔn)，以確保設(shè)備的安全性和可靠性，這包括對(duì)設(shè)備的物理安全、電氣安全和防火防爆標(biāo)準(zhǔn)的要求，如可參照《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50058-92）、《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB 50016-2006）等標(biāo)準(zhǔn)。第七，維護(hù)和診斷標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)要求智能化系統(tǒng)具備自我診斷和遠(yuǎn)程監(jiān)測功能，以便進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)和故障排除，這包括對(duì)系統(tǒng)診斷接口、報(bào)警和事件記錄的要求。以上標(biāo)準(zhǔn)有助于確保智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用可以達(dá)到高水平的性能、安全性和可靠性。具體的標(biāo)準(zhǔn)要求會(huì)根據(jù)不同的應(yīng)用領(lǐng)域和國家法規(guī)而有所不同，因此在項(xiàng)目中應(yīng)根據(jù)具體需求遵循適用的標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用價(jià)值

標(biāo)準(zhǔn)化在智能化技術(shù)應(yīng)用中非常重要，它確保了不同智能化技術(shù)之間的互操作性，使它們可以集成到同一系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)更多的功能和效益。標(biāo)準(zhǔn)還可以確保系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，提高用戶的信任度。標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用價(jià)值如下：第一，確保互操作性。標(biāo)準(zhǔn)定義了不同廠家的設(shè)備和系統(tǒng)之間的互操作性要求，這對(duì)于整合各種智能化技術(shù)非常重要。標(biāo)準(zhǔn)化確保不同設(shè)備和系統(tǒng)可以無縫地協(xié)同工作。第二，降低風(fēng)險(xiǎn)。應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)有助于降低電氣工程項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了最佳實(shí)踐和安全要求，有助于減少潛在的問題和事故。第三，提高質(zhì)量。標(biāo)準(zhǔn)化要求通常包括質(zhì)量控制和測試標(biāo)準(zhǔn)，這有助于確保電氣工程的高質(zhì)量執(zhí)行。第四，促進(jìn)創(chuàng)新。標(biāo)準(zhǔn)鼓勵(lì)創(chuàng)新，可以為新技術(shù)的開發(fā)提供指導(dǎo)，并確保新技術(shù)與現(xiàn)有系統(tǒng)相協(xié)調(diào)。第五，法規(guī)遵從。在一些地區(qū)，遵守特定標(biāo)準(zhǔn)可能是法律要求。應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)有助于確保項(xiàng)目合法合規(guī)。

3 智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用實(shí)踐

3.1 智能化控制技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用

智能化技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用，有利于電氣工程總體的高效運(yùn)行。因電氣工程涉及的環(huán)節(jié)、控制系統(tǒng)較多，而通過智能化控制技術(shù)的應(yīng)用，可基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家系統(tǒng)控制等技術(shù)，全方位提升電氣工程總體的自動(dòng)化穩(wěn)定性。以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)為例，它涉及的結(jié)構(gòu)層次較多，能夠反復(fù)運(yùn)算，可以為數(shù)據(jù)處理效果更加良好提供保障。實(shí)踐應(yīng)用中，也可以與PLC技術(shù)相結(jié)合，替換處理機(jī)電控制器。實(shí)踐應(yīng)用中，為達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用效果，首先，通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化。在電氣工程中，設(shè)備和系統(tǒng)通常需要通過通信協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，標(biāo)準(zhǔn)化通信協(xié)議可以確保不同設(shè)備之間能夠正常通信。其次，PLC編程標(biāo)準(zhǔn)。電氣控制系統(tǒng)通常使用可編程邏輯控制器（PLC），制定PLC編程標(biāo)準(zhǔn)可以確保編程的一致性和可維護(hù)性，降低錯(cuò)誤發(fā)生的概率。

3.2 故障診斷技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行中，面臨的外界影響因素較多，最終會(huì)引發(fā)各種各樣的故障問題。而在故障正式形成的前期，通常都會(huì)有對(duì)應(yīng)的先兆，如異常震動(dòng)、聲響等。在該系統(tǒng)中的故障檢測環(huán)節(jié)應(yīng)用智能化技術(shù)，能夠在發(fā)生故障的前期精準(zhǔn)診斷、分析故障，也可以給出針對(duì)性的解決方案，為自動(dòng)化控制系統(tǒng)安全性的提升提供促進(jìn)作用。除此之外，電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)中極為重要的設(shè)備之一就是變壓器，日常運(yùn)行中要在其運(yùn)行狀態(tài)上提高關(guān)注度，并定期檢驗(yàn)、保養(yǎng)設(shè)備。在長時(shí)間運(yùn)行的情況下，變壓器也會(huì)出現(xiàn)各種故障問題，所以應(yīng)考慮更換變壓器。智能化技術(shù)的應(yīng)用，有助于變壓器故障的精準(zhǔn)查找，能基于合理處理技術(shù)的應(yīng)用，使故障發(fā)生概率最大限度降低，從而使不良損失有效減少。智能化技術(shù)應(yīng)用下的故障診斷，可以分解變壓器滲漏油，以此即可以將變壓器的故障范圍判斷出來，并逐步縮小范圍，使故障位置得到精準(zhǔn)判定。

3.3 電氣自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用

通過監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)施遠(yuǎn)程監(jiān)控工作，不容忽視的就是無線通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，這可以使電纜、有關(guān)輔助設(shè)施的使用有效減少，利于電氣工程成本的降低。遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行中，可通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用達(dá)到終端控制目的。此技術(shù)的實(shí)踐中，涉及的要點(diǎn)如下：首先，數(shù)據(jù)采集與處理標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于電氣設(shè)備的監(jiān)測和控制，數(shù)據(jù)采集與處理的標(biāo)準(zhǔn)化非常重要，這包括傳感器標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)等，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。其次，遠(yuǎn)程監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)。遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化包括數(shù)據(jù)傳輸、遠(yuǎn)程控制、安全認(rèn)證等方面，以確保遠(yuǎn)程監(jiān)控的穩(wěn)定性和安全性。

3.4 狀態(tài)檢測及動(dòng)態(tài)監(jiān)控的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用

電氣自動(dòng)化技術(shù)基于對(duì)電氣工程工況的檢測，從而結(jié)合傳感器可以促進(jìn)電氣監(jiān)控效率的提升，能夠?qū)﹄姎鉅顟B(tài)進(jìn)行了解并實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的控制效果，尤其是有機(jī)整合自動(dòng)化技術(shù)和傳感技術(shù)，可以保障電氣工程動(dòng)態(tài)需求的滿足，有助于信息的及時(shí)處理。從傳感器方面進(jìn)行分析，用于狀態(tài)檢測的傳感器需要具備標(biāo)準(zhǔn)化特征，以確保測量結(jié)果有一定可靠性，不受干擾。對(duì)于動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)來說，通常使用數(shù)據(jù)分析算法來識(shí)別異常情況，標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用這些算法可以提高系統(tǒng)的一致性和可靠性。

3.5 計(jì)算機(jī)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用

目前，電氣自動(dòng)化控制中，應(yīng)用相對(duì)廣泛的智能技術(shù)手段之一就是計(jì)算機(jī)，其標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用流程入選：首先，數(shù)據(jù)采集與處理。計(jì)算機(jī)技術(shù)廣泛用于數(shù)據(jù)采集和處理，通過傳感器獲取現(xiàn)場數(shù)據(jù)，然后通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析、存儲(chǔ)和可視化呈現(xiàn)，有助于監(jiān)測設(shè)備狀態(tài)、優(yōu)化生產(chǎn)過程等。其次，控制系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)用于控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)施，它們能夠通過編程來控制設(shè)備、執(zhí)行自動(dòng)化任務(wù)，并根據(jù)傳感器反饋進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，如制造業(yè)中的自動(dòng)化生產(chǎn)線就廣泛使用計(jì)算機(jī)控制。最后，遠(yuǎn)程監(jiān)控與操作。計(jì)算機(jī)技術(shù)使得遠(yuǎn)程監(jiān)控和操作成為可能，這在電力系統(tǒng)、水處理廠、工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域中非常有用，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測和遠(yuǎn)程操作設(shè)備。

3.6 PLC 技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用

PLC技術(shù)能夠立足各種工程內(nèi)部結(jié)構(gòu)，基于可編程存儲(chǔ)器電子系統(tǒng)等的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)操作、指令下發(fā)等目的，而在用戶接收指令的情況下，可利用模擬傳輸功能有效控制所用機(jī)器。PLC有較強(qiáng)的綜合性，所以在各領(lǐng)域的應(yīng)用相對(duì)廣泛。在電氣工程自動(dòng)化控制中，PLC能夠?qū)崿F(xiàn)閉環(huán)控制、順序控制等。以閉環(huán)控制為例，它可以操控轉(zhuǎn)速測量單位與電氣元件，可以為整個(gè)電氣工程穩(wěn)定運(yùn)行提供保障，還能夠控制電機(jī)動(dòng)力泵，對(duì)電氣工程總體穩(wěn)定性進(jìn)行調(diào)節(jié)。以順序控制為例，它可以有秩序地分離電廠發(fā)電中所產(chǎn)生爐渣、灰，利于控制程序秩序性的充分體現(xiàn)，可以保障電氣工程自動(dòng)化控制工作有條不紊地開展。這方面要科學(xué)規(guī)劃PLC技術(shù)流程，為其程序邏輯相對(duì)縝密提供保障。

4 智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用建議

（1）制定標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用制度：制定詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程，確保智能化技術(shù)的應(yīng)用符合統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)與要求。這包括數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)、通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備接口標(biāo)準(zhǔn)等，標(biāo)準(zhǔn)可以基于國際標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)最佳實(shí)踐來制定。

（2）人員培訓(xùn)和教育：培訓(xùn)關(guān)鍵人員，包括工程師、技術(shù)人員和操作員，使他們了解智能化技術(shù)的原理、操作和維護(hù)。持續(xù)的培訓(xùn)可以確保團(tuán)隊(duì)跟上新技術(shù)的發(fā)展。

（3）設(shè)備選擇和采購：選擇符合標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備和技術(shù)供應(yīng)商，確保設(shè)備能夠與系統(tǒng)集成，并且滿足性能和可靠性要求。

（4）風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和管理：對(duì)于自動(dòng)化系統(tǒng)中的潛在風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)行評(píng)估，并制定相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)管理計(jì)劃。這包括數(shù)據(jù)安全、系統(tǒng)崩潰等方面的風(fēng)險(xiǎn)。

（5）定期審查和更新：定期審查標(biāo)準(zhǔn)和制度，以確保其與技術(shù)發(fā)展和行業(yè)需求保持一致，并進(jìn)行必要的更新。

（6）安全性考慮：確保智能化系統(tǒng)的安全性，包括物理安全和網(wǎng)絡(luò)安全。制定適當(dāng)?shù)陌踩吆痛胧?，以保護(hù)系統(tǒng)免受潛在的威脅和攻擊。

（7）設(shè)備維護(hù)和監(jiān)控：建立設(shè)備維護(hù)和監(jiān)控計(jì)劃，以確保系統(tǒng)的高可用性和可維護(hù)性。使用智能化技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和故障診斷。

（8）性能評(píng)估和改進(jìn)：對(duì)系統(tǒng)的性能進(jìn)行評(píng)估，并不斷改進(jìn)和優(yōu)化。收集數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析，以提高系統(tǒng)的效率和可靠性。

（9）合作與交流：與同行業(yè)、同領(lǐng)域的機(jī)構(gòu)和組織進(jìn)行合作與交流，分享經(jīng)驗(yàn)和最佳實(shí)踐，共同推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用的發(fā)展。

通過以上工作，可以確保智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中得到標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化的應(yīng)用，提高系統(tǒng)的可靠性、安全性和性能，促進(jìn)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

5 結(jié)束語

總之，應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)將有助于確保系統(tǒng)的可靠性、安全性和可持續(xù)性，從而提供更好的服務(wù)和效益。未來，隨著智能化技術(shù)的不斷發(fā)展和普及，智能化技術(shù)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)將繼續(xù)發(fā)揮關(guān)鍵作用。一是跨行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)將更多地跨足不同行業(yè)，以確保不同系統(tǒng)之間的互操作性，這將促進(jìn)智能化技術(shù)的跨行業(yè)整合。二是安全標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)化，隨著智能系統(tǒng)的普及，對(duì)安全性的關(guān)注將不斷增加，應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)將繼續(xù)強(qiáng)化安全方面的要求，以降低潛在的風(fēng)險(xiǎn)。三是可持續(xù)發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)將關(guān)注能源效率和可持續(xù)發(fā)展，鼓勵(lì)智能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行在能源利用方面更加高效。四是國際標(biāo)準(zhǔn)化，隨著國際合作的增加，應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)將更多地趨向于國際化，以促進(jìn)全球市場的發(fā)展。