电气工程及其自动化的发展趋势

发表时间:2020/8/5   来源:《当代电力文化》2020年8期   作者:武彤
[导读] 近年来,电气工程的发展前景良好,在国家高新技能领域内也有着独特的地位。
        摘 要:近年来,电气工程的发展前景良好,在国家高新技能领域内也有着独特的地位。从一定角度上来说,电气工程学科的发展水平代表着一个国家的科研水平。纵观电气工程自动化在我国的发展进程,可以看出如今的电气工程自动化技术依然受到了个别因素的限制,比如信息技术、网络安全技术等等。对此,只有深入对这些因素的研究,找出解决问题的有效策略,才能让我国的电气工程自动化技术得到完善,带领我国进入经济发展新局面。本文探讨了电气工程及其自动化化技术的不足,分析了电气自动化技术在电气工程中的应用要点,研究了促进电气工程及其自动化的发展策略,对推动全国电气工程自动化有一定的帮助。
        关键词:电气工程;自动化;发展趋势
        如今推动电气工程及其自动化不断向前的核心理论包括两种,即电力网理论与控制理论。依靠这两种理论,电气工程及其自动化利用计算机技术与电子电力技术,维持其正常运转。而我国发展该技术的主要目的就是,利用最少的劳动力获得最理想的生产成果。也就是说,在制造生产的进程中,通过对计算机网络等技术的不断研究,实现无人操作,在减轻人力的同时,提高生产效率,为企业带来更大的经济效益。也正因为电气工程及其自动化技术的诸多优势,其被应用到各个领域之中,并且都取得了较为理想的成绩。
一、电气工程及其自动化技术的简述
         对于电气工程来说,其主要指通过电能、电气设备和电气技术来对空间和环境来改善、创造和维持的一门学科,包含有电能的转换、利用和研究3个方面的内容。对于电气工程及其自动化来说,其涉及到的专业领域相当广泛,不仅包含电子技术和电力技术,还包括着计算机技术、互联网、编程等诸多领域,具有极强的综合性。电气工程及其自动化具备有三个主要特点,即强电与弱电相结合、软件与硬件相结合、机械和电力相结合。在现实生活中,电气工程及其自动化技术拥有较高的应用价值,特别是在工业生产领域中,发挥出了更好的应用优势,实现了远程操控与远程监控,有着极高的研究与发展价值。
二、我国电气工程及其自动化现状分析
         电气工程及其自动化是一种综合性较强的新型应用技术,所以应用该技术会直接影响到我国工业的发展生产水平,同时该技术的应用还与人们日常生活和工作密切相关。当前,我国的电气工程技术依然处于不断地创新和优化的过程中,所以不仅能够在一定程度上带动电气工程及其自动化的发展,而且还能够使我国的科学技术逐渐向着高新技术转化,从而扩大科学技术的英语范围,促进我国经济社会的发展。其实电气工程及其自动化属于现代电气信息领域,所以其应用范围非常广,不仅可以在电气工程中得到广泛应用,而且在其他的领域中也能够达到有效地利用,如军事、畜牧业等等。另外,电气工程及其自动化的发展和创新促使人们日常生活的方式产生了一定的变化。
三、电气工程及其自动化技术的不足
        (一)在数据传输过程中的不足
        站在宏观发展的视角看待问题可以发现,为了促进电气工程自动化技术的全面进步,就必须保证其传输信息的真实可靠性,以及数据传输的安全性。在该体系中,对于数据可靠性的要求相对较高,只有确保传输信息的高精准度,才能顺利继续接下来的流程。纵观我国电气工程自动化的数据传输可以了解到,我国在电气工程的接口设计和对应的程序之间联系密切,但是不同的生产厂家在接口设计方面各不相同,这就意味着在该环节的数据传输上会出现一定的误差,导致信息传递失去精准度,最后影响整体系统的运营。
        (二)制造成本方面的不足
        在电气工程及其自动化的设计环节,我国始终没有确立一个统一标准的执行方案,各企业都是围绕客户的反馈与需要,展开电气工程自动化的设计工作,这就导致该环节的资金投入始终处于上升趋势。不仅如此,因为企业以客户的实际要求为设计基础,部分客户的需求较为复杂多样,使得电气自动化的设计难度增加,不仅耗时耗力,还会因为高要求的元器件需求增大设计成本。
        (三)工作效率的不足
        综合分析电子工程自动化技术可以发现,其布线的效率较低。而且该自动化技术的基础运行全部依靠结构的网格化设计,网格的复杂度较高势必会增大电气工程的运行难度,进而降低其工作效率。
四、电气自动化技术在电气工程中的应用要点
        (一)电气自动化技术在发电厂中的应用
         发电厂一般都是通过运用分散测控系统来实现电气自动化技术的应用价值,也正是分散测控系统的合理运用给工作人员的工作带来更多的便利。发电厂一般分为水电厂和火电厂,在水电厂中运用电气自动化技术可以促进水电厂企业实现单机自动化和工作设备自动化的目的,提高对电厂企业工作的安全性。在火电厂中运用电气自动化技术可以促进机、炉、电一体化的单元制运行。当发电厂进行工作时,操作人员可以通过监控系统来对设备的运行状态进行分析和汇总,及时的发现运行中存在的问题和隐患,然后做出相应的处理,在一定程度上降低火电厂发电机组的维修成本。
         (二)电气工程变电站自动化
                变电站是电气工程建设中的重要环节,为了进一步实现变电站建设,实现变电站的人工监测、数据收集以及电话通讯等,应该提高变电站运行水平及效率。在变电站建设中,自动化技术的应用主要是实现电气传输、自动控制以及信息处理的自动化和智能化。通过各种计算机硬件和自动化系统,实现人机结合,最终减少变电站建设中的人力资源投入,且提高产出质量,提高整体的运行效率。为了让电气设备达到更高的安全控制要求,还可以不断利用现代微机设备,在变电站系统中,安装微机化设备,将传统的电磁式设备替换掉,从而全面实现变电站的智能化运行。通过开关自动化控制,实现自动测量和自动进行保护。在自动化技术支持下构建变电站运行的智能监控系统,能实现设备故障诊断和风险识别,为设备故障诊断提供重要的信息依据,为技术人员制定维修方案提供重要的信息,全面提高故障维修的效率,缩短故障诊断的时间,保证最小的投入,最大的产出。并且在变电站中引进现代自动化技术,还能全面促进变电站向着综合化方向发展,全面推动现代电气工程自动化发展,创新应用进程,取得更加理想的社会效益和经济效益。
         (三)在分散测控系统中的应用
                从现阶电力事业的发展现状来看,涉及到的系统诸多,其中的分散测控系统对电厂工作运行具有十分重要的作用,扮演着极其重要的角色。对于绝大多数的电厂而言,基本都拥有相对完整的分散测控系统。分散测控系统的主要结构包括工作站、以太网、过程控制单元、数据高速通讯网等部分,主要的控制形式为分层控制。分散测控系统结构中,既包括运行员工作站,又包括工程师工作站,两个工作站扮演着不同的角色,运行员工作站主要是对电气工程中的数据的接收与运输,而工程师工作站主要是对所接收的数据的检测和判断。

电气自动化应用在分散测控系统中,对于测控系统工作效率的提升意义重大,同时还能够提升人员、设备分配的合理性,保证设备操作的稳定性。
         (四)在电气工程管理中的应用
                在社会经济快速发展的背景下,科学技术水平也获得了明显的提高,电气自动化水平也随之得到提高,在具体的编程调试中已经得到了广泛地应用。电力工程中电气自动化的应用,可以对电气工程管理提供巨大的帮助。比如,电气自动化可以应用在电气工程仪表工程的管理中,使得对仪表工程的管理效率得到提升,减少不必要的成本支出。电气自动化之所以可以实现这一应用,主要是因为能够将众多复杂的工作进行统一且集中的处理,对工作中的系统进行统一监控,减少人员资源浪费。
         (五)电气自动化技术在配电系统中的应用
                电气自动化技术在配电系统中的应用不像在发电厂、电网调度和变电站中一样规模宏大,在配电系统中电气自动化技术没有更好的体现出其应用价值,因此在以后社会的发展中还需要有关科研人员加大电气自动化技术在配电系统中的应用的研究力度。但是,目前为止我国配电自动化模式有三种包括集中监控、就地控制以及配电管理和集中监控融合的配电自动化模式。
五、促进电气工程及其自动化的发展策略
        (一)建立健全监控系统
        如今电气工程自动化技术的利用率逐渐增大,推动了我国多领域的不断进步。对此务必要建立健全相应的监控系统,进一步完善数据标准对接程序,做好信息保障工作,以实现电气自动化工程在商业经济领域的广泛应用,促进我国经济建设的持续高效发展。
        (二)建立统一独立的电气自动化系统平台
        目前我国的电气工程自动化系统平台主要是以企业实际需求为基础建立的,此类系统的维护成本较高,存在人力、社会资源的大量浪费。对此,有关人员需要满足各企业发展需求的基础上,构建一个相对独立的电气自动化平台,进而减少资金的大量消耗,增强系统管理的便捷性。
        (三)构建通用化电气自动化体系
        建立通用化的电气自动化系统结构,是提高电气自动化运行效率的重要途径,有利于实现企业内部网络结构间信息更加畅通的传输,实现信息资源的广泛共享,消除信息孤岛。同时,建立通用化的电气自动化系统,也有利于实现社会资源的进一步优化。
        (四)完善电气自动化技术
        随着我国科学领域的不断进步,多项高科技技术得到了普遍的发展与完善,这其中就包括电气工程自动化技术。然而同西方部分国家相比,我国的电气自动化技术依然有待完善。为此,我国有必要加强对该技术的研究与推广,投入大量的研究辅助金,同时学习西方国家的优秀技术,然后再参照我国在电气工程自动化方面的实际情况,做出适当的改进与修正,以此优化该技术水平,让电气工程自动化技术发挥出最大功效。
        (五)加强专业人才的培养
        通过对我国电气工程自动化技术发展进程的全面探究,可以发现制约其发展的因素还与专业技术人才的管理有关。此外,当电气通信技术不断发展的同时,对相关工作人员的要求也在不断提高,这就需要进一步提高人才队伍技术水平,若是工程人员专业素质较低,极易导致系统运行问题无法及时发现、解决,相应的生产效率、质量均会下降,而生产成本上升,不利于社会经济发展。为此,我国有必要加大对专业型人才的培养力度,通过周期性的培训,提高技术人员的专业能力,为电气工程自动化的进步提供推动力。
        (六)智能化运行的开展
         随着科学技术不断的发展,电气自动化技术也得到了飞速发展,目前,我国电气自动化工程控制系统应当紧跟社会发展的步伐,我国新研发的电气自动化技术应当逐渐朝着智能化的趋势发展。就目前情况而言,我国智能机型经过近年来的发展,在众多领域中都会应用到智能机型,且都会从其中收到良好的效益。智能化是利用人类的智慧,在机器中增加人类智能,具有感知能力、行为能力等,可使机械实现自动调控,因此,智能化运行具有巨大的发展潜能。人工智能是人类制造出的机械表现出的技能,该种机器能够模仿人类,具有较强的独立性。由此可见,在电气自动化中应用人工智能,不仅能够解决传统方法难以做到的控制问题,还能够帮助电气工程自动化控制系统朝着智能化的趋势发展,对促进电气自动化控制系统的发展尤为重要,且人工智能化在自动化领域中发挥着极大的作用。
        (七)统一性的发展趋势
         电气自动化工程控制系统朝着统一性的趋势发展,通过提高科学技术水平,促进我国经济的发展。电气自动化的统一性发展能够实现相关产品的周期性规划与设计,实施统一性规划能够满足生产过程的实际需求,且能够为企业的生产以及对企业的生产过程进行控制节省时间,帮助企业节省大量的人力资源与物力资源,且提高企业的生产效率,这对于促进企业的经济效益提升尤为重要。电气自动化的统一性发展能够帮助解决接口的问题,帮助接口实现标准化,且能够对策划方案在办公室实施远程监控,而要想真正的做到电气自动化的统一性发展,需要接口与计算机进行连接,并保证数据在传输过程中没有漏项、丢失等现象。
        六、结语
        总而言之,在电气工程及其自动化的发展进程中,需要找出阻碍该技术进一步深化的主要问题,然后针对问题采取有效的解决措施,从人才培养、技术优化、完善管理体系等多方面入手,进而全面推动电气工程自动化在我国多个领域的深入,推动我国进入科技发展的新阶段。
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