馮大印
【摘 要】電氣工程及其自動化是一門綜合性很強(qiáng)的學(xué)科,涉及電氣工程、控制科學(xué)與工程、計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等領(lǐng)域。隨著科學(xué)技術(shù)尤其是信息技術(shù)的飛速發(fā)展,電氣自動化技術(shù)在電力、建筑等各行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。當(dāng)前,我國電氣自動化技術(shù)已經(jīng)取得了較大的進(jìn)步,并大大優(yōu)化了工作效率和工作方式。本文探討了我國電氣自動化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀,并分析了其發(fā)展的趨勢,以期為促進(jìn)電氣自動化技術(shù)更好地服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展提供有益的參考。
【關(guān)鍵詞】電氣自動化技術(shù);應(yīng)用;現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢
近些年來,隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,電氣自動化技術(shù)越來越成熟,并促進(jìn)了各相關(guān)行業(yè)的快速發(fā)展,其應(yīng)用也越來越廣泛。尤其是在電力行業(yè)中,電氣自動化技術(shù)更發(fā)揮了越來越重要的作用。在經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的新時期,電氣自動化技術(shù)因其良好的先進(jìn)性,必將在各行各業(yè)中得到更加廣泛的應(yīng)用。
一、電氣自動化技術(shù)概述
電氣自動化技術(shù)是電氣信息領(lǐng)域的一門新興學(xué)科,作為一種高新技術(shù)廣泛應(yīng)用于國防、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域,且應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大。電氣自動化技術(shù)整合了多種先進(jìn)的科技和工具,使得無人控制和遠(yuǎn)程控制成為現(xiàn)實,極大地提高了工作效率,也增強(qiáng)了一些行業(yè)工作的安全性。
電氣自動化技術(shù)是伴隨著電子技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、信息技術(shù)、人工智能技術(shù)等的發(fā)展而逐漸成熟的,涉及眾多相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)。電氣自動化技術(shù)發(fā)端于上世紀(jì)50年代,經(jīng)歷了電氣自動化、自動控制與信息處理相結(jié)合、高級自動化系統(tǒng)、綜合性高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)等發(fā)展階段,成為涵蓋電氣系統(tǒng)、微電子、IT電腦技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、微型計算機(jī)技術(shù)、人工智能、交通、現(xiàn)代制造技術(shù)、航空航天等多領(lǐng)域的綜合性學(xué)科,并滲透到經(jīng)大多數(shù)的工業(yè)領(lǐng)域和生產(chǎn)生活領(lǐng)域。
當(dāng)前,我國電氣自動化技術(shù)經(jīng)過一個時期的發(fā)展,逐步實現(xiàn)了由多島自動化向系統(tǒng)集成的轉(zhuǎn)變,取得了顯著的成就。電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用也從電氣系統(tǒng)、工業(yè)生產(chǎn)向日常生活、建筑行業(yè)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域滲透,極大地促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展。
二、我國電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
(一)電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用,主要表現(xiàn)在智能化遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)、集中式監(jiān)控技術(shù)和現(xiàn)場總線監(jiān)控技術(shù)幾個方面,其中,現(xiàn)場總線監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用最為廣泛,有效性也最高。其主要工作原理是根據(jù)電氣工程的不同間隔采取相應(yīng)措施,通過通訊網(wǎng)絡(luò)信號設(shè)備互相連接,減少了隔離設(shè)備、端子柜等設(shè)備的使用,不僅大大降低了電氣工程的成本投入,而且確保了各個設(shè)備之間的獨立性,提高了電氣工程的安全性。
電氣自動化技術(shù)在發(fā)電系統(tǒng)中,可以有效提高發(fā)電廠的運(yùn)行效率,如全面監(jiān)控電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),實現(xiàn)自動化控制;通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)構(gòu)建自動化的管理系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò),降低人員的工作強(qiáng)度;通過自動化數(shù)據(jù)平臺,及時反饋系統(tǒng)中的異常數(shù)據(jù),及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的異常情況和安全隱患,有效避免生產(chǎn)事故,提高安全性,等等。
在變電站的運(yùn)行中,應(yīng)用電氣自動化技術(shù)能夠?qū)崟r監(jiān)控變電站的運(yùn)行情況,分析運(yùn)行數(shù)據(jù),實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和自動化管理,不僅降低了人員工作強(qiáng)度,也提高了變電站的運(yùn)行效率。
而在電網(wǎng)調(diào)度方面,應(yīng)用電氣自動化技術(shù)可以提高電網(wǎng)調(diào)度效率,確保穩(wěn)定供電,及時處理故障,確保電網(wǎng)安全運(yùn)行。同時,通過自動化系統(tǒng)可以控制電網(wǎng)的各種運(yùn)行參數(shù),實現(xiàn)實時監(jiān)控,提升了電網(wǎng)調(diào)度的自動化生產(chǎn)。
(二)電氣自動化技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用
電氣自動化技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用方式主要有生產(chǎn)線開放式管理平臺、機(jī)械設(shè)備精密控制、生產(chǎn)線自動化控制等。通過應(yīng)用電氣自動化技術(shù),可以對生產(chǎn)線中各測控儀表內(nèi)部插入電子芯片處理器,實現(xiàn)各設(shè)備的精密控制,并及時收集、匯總、反饋生產(chǎn)過程中的各項數(shù)據(jù),從而提高生產(chǎn)線的自動監(jiān)控,提升產(chǎn)品技術(shù)和生產(chǎn)效率。如在鋼鐵工業(yè)中,應(yīng)用電氣自動化技術(shù)可以實現(xiàn)對原材料供應(yīng)、高危生產(chǎn)環(huán)節(jié)、產(chǎn)品質(zhì)量檢測等的自動化處理,不僅實現(xiàn)了鋼鐵生產(chǎn)的高效率,也大大提高了企業(yè)的安全生產(chǎn)水平。
(三)電氣自動化技術(shù)在建筑行業(yè)中的應(yīng)用
隨著我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展和現(xiàn)代建筑物的功能復(fù)雜化,建筑設(shè)備與電氣設(shè)備的復(fù)雜性也不斷提高,對生產(chǎn)控制的要求提出了更高更新的要求。而應(yīng)用電氣自動化技術(shù)則促進(jìn)了這些問題的解決。應(yīng)用電氣自動化技術(shù),一方面可以實現(xiàn)對建筑物電氣系統(tǒng)組件的實時數(shù)字化控制,提高數(shù)字化控制中心指令的傳遞及系統(tǒng)信息的反饋,實現(xiàn)電氣系統(tǒng)的實時、高效控制與管理;另一方面,可以有效聯(lián)結(jié)建筑中的配電、照明、空調(diào)等系統(tǒng),尤其是對消防系統(tǒng)的自動化控制,有效縮短了緊急情況下的反應(yīng)時間,降低因設(shè)備故障、人員操作等導(dǎo)致的安全事故。同時,電氣自動化技術(shù)通過數(shù)據(jù)中心的建設(shè),實現(xiàn)多點、實時監(jiān)控,整理、匯總、分析建設(shè)、控制、故障處理等的數(shù)據(jù),提高建筑行業(yè)的工作效率。
(四)電氣自動化技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用
當(dāng)前,電氣自動化技術(shù)已經(jīng)滲透到人們?nèi)粘I钪械姆椒矫婷妫〉揭粋€開關(guān)的設(shè)計,大到智能家電、生活儀器等,都離不開變頻技術(shù)、微電子技術(shù)、視覺傳達(dá)等技術(shù),極大程度地提高了人們生活的便利性和快捷性,提高了人們的生活質(zhì)量。
(五)其他方面
除了上述領(lǐng)域,電氣自動化技術(shù)在服務(wù)業(yè)、國防、航空航天、石油化工、礦山冶煉、醫(yī)療設(shè)備、信息處理等多個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,且發(fā)揮著越來越重要的作用。
三、我國電氣自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢
統(tǒng)觀電氣自動化技術(shù)的發(fā)展歷程,結(jié)合經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展趨勢,我國電氣自動化技術(shù)未來發(fā)展趨勢主要的發(fā)展方向有以下幾個方面:一是由低頻向高頻方向發(fā)展,二是向網(wǎng)絡(luò)化、生產(chǎn)安全化、平臺統(tǒng)一化和結(jié)構(gòu)通用化方向發(fā)展,三是向人工智能化發(fā)展,四是逐步與生命器官領(lǐng)域有機(jī)結(jié)合。具體到實際應(yīng)用層面,比如在電力系統(tǒng)中,可以利用電氣自動化技術(shù)構(gòu)建信息資源管理系統(tǒng)(即DMS系統(tǒng)),可以更加準(zhǔn)確地掌握電氣自動化系統(tǒng)中設(shè)備的使用情況、運(yùn)行參數(shù)、功率、電流等,提高監(jiān)控和管理效率;可以利用電氣自動化技術(shù)與信息技術(shù)的有機(jī)融合,加強(qiáng)電氣設(shè)備狀態(tài)檢修自動化平臺建設(shè),實時診斷電氣設(shè)備故障,及時進(jìn)行維護(hù)檢修。而隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展,電氣自動化技術(shù)還將與人工智能技術(shù)結(jié)合,開展電力系統(tǒng)智能控制應(yīng)用,提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的智能化水平。此外,電氣自動化技術(shù)還將在電網(wǎng)配網(wǎng)模型、電力衰耗等問題的解決作出更大的貢獻(xiàn)??梢哉f,電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用,將有效提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率和安全性,極大地促進(jìn)電氣工程的安全化和經(jīng)濟(jì)效益。
四、結(jié)語
當(dāng)前,雖然我國電氣自動化技術(shù)起步較晚,發(fā)展水平與發(fā)達(dá)國家仍然存在一定的差距,在很多行業(yè)中的應(yīng)用水平也存在問題,但隨著我國對電氣自動化技術(shù)的重視程度不斷提高,科研水平的持續(xù)增強(qiáng),以及電氣自動化技術(shù)人才培養(yǎng)力度的加大,我國電氣自動化技術(shù)在CIMS、自動控制、專用集成電路等方面有了長足的進(jìn)步,必將迎來新一輪的快速發(fā)展。
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