吳建龍 劉弟弟

新疆五家渠市新疆鴻禹化工科技有限公司，中國·新疆 五家渠 831300

1 引言

自動化技術具有很強的綜合性，該項技術與液壓氣體技術、計算機技術、信息論、控制論、系統(tǒng)工程以及自動控制技術等有密切聯系。自動化技術在電力領域發(fā)揮著重要作用，合理運用自動化技術可大大提高電氣設備運行效率，降低電氣設備運行故障發(fā)生概率，從而使用戶正常用電得到保障，也讓企業(yè)獲得更大的經濟效益。下面結合實際，對電氣儀表自動化控制關鍵技術以及技術的運用問題做具體分析。

2 電氣儀表自動化控制系統(tǒng)模塊構成

2.1 PLC 控制模塊

在電氣儀表自動化控制系統(tǒng)中的PLC 模塊，每個元件都有相對獨立的屏蔽系統(tǒng)，可有效屏蔽電磁輻射的影響。PLC模塊中的各元件在生產階段都有明確的智聯評價標準，因此元件的質量性能有所保障。與電氣控制系統(tǒng)中其他的功能模塊相比，PLC 模塊的體積更小、質量更輕，因而安裝簡單，運維方便，模塊中的每個元件都有很好地運行性能。PLC 控制以精密傳感技術、定位技術、計算機技術等先進技術為基礎，能夠實現對電氣儀表智能化、精細化控制。

2.2 通信模塊

電氣儀表自動化控制系統(tǒng)中的通訊模塊主要起著信息傳輸、資源收集與存儲等作用。該模塊以計算機通用技術、TCP/IP 協議等為基礎將電氣儀表運行信息傳輸到計算機網絡系統(tǒng)，為工作人員的使用提供便利。通信模塊中的計算機通用技術與TCP/IP 協議可全面保證信息傳輸的快速性、穩(wěn)定性與可靠性，確保信息的真實性、完整性不會改變。目前一些自動控制系統(tǒng)中的通信模塊除了運用了TCP/IP 協議外，還引進了光纖技術。光纖技術的運用更提高了信息傳輸速率與精度，提高了信息傳輸質量，讓更多信息與資源實現了更廣泛、更快速地傳播與共享[1]。

3 電氣儀表自動化控制關鍵技術

3.1 智能化監(jiān)控技術

智能化監(jiān)控技術是電氣儀表自動化控制系統(tǒng)中的一項關鍵技術，通過智能化監(jiān)控技術，相關人員能遠程監(jiān)控儀表設備運行狀態(tài)與周邊環(huán)境情況，并且能實現對監(jiān)控數據的自動收集與存儲，從而使電氣儀表實現更穩(wěn)定地運行。智能化監(jiān)控技術理念先進、應用范圍廣，目前已在中國電力系統(tǒng)有了廣泛應用。智能監(jiān)控技術按照標準、用途可將其分為遠程監(jiān)控、集中監(jiān)控以及現場總線監(jiān)控這幾種類型。下面對這幾種技術做分別的論述與分析。

3.1.1 遠程監(jiān)控技術

對遠程監(jiān)控技術可從“監(jiān)”與“控”這兩個層面進行理解。其中監(jiān)主要是指通過網絡獲得信息；控是指通過網絡對遠程計算機進行啟動、關機以及參數設置等工作。在電氣儀表自動化控制系統(tǒng)中，遠程監(jiān)控技術的應用原理與流程如下。

于視頻采集終端輸入攝像機視頻信號，輸入信號后通過圖像壓縮算法對視頻信號進行轉換，使視頻信號轉換為數字圖像。音視頻數據流會通過網絡到達視頻監(jiān)控中心，監(jiān)控計算機在接收到數據流后會對數據流進行解算、壓縮處理，最后通過計算機顯示屏幕與聲卡進行實時監(jiān)控。遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)能適應不同的通信網絡，如無線局域網、E1 網絡以及以太網等。遠程監(jiān)控技術能為電氣儀表的運行提供許多幫助，通過該項技術能對儀表進行遠程控制，能對系統(tǒng)用戶與用戶權限進行管理，能為網絡用戶提供WEB 視頻流服務等[2]。

3.1.2 集中控制技術

集中控制主要是指在組織中建立一個相對穩(wěn)定的控制中心，電氣儀表內外的各種信息都由控制中心做統(tǒng)一的加工與處理，在處理過程中及時發(fā)現電氣儀表的運行問題并做出處理，使儀表設備能正常穩(wěn)定運行。集中控制技術雖然比較簡單但仍在電氣儀表自動控制系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用。在將集中控制技術應用于電氣儀表自動控制系統(tǒng)時，需要于控制系統(tǒng)中設置集中控制接口模塊，將接口內嵌在設備內不需要改變設備自身硬件系統(tǒng)，僅將操作面板的信號線接到接口模塊，就能通過集中控制系統(tǒng)與集中控制主機進行互聯通信[3]。

3.2 數據整合與檢測技術

在電氣儀表自動控制系統(tǒng)中，數據整合與檢測技術也是一項十分重要的技術手段。該項數據可精準地對監(jiān)控數據進行測量，從而為設備的正常穩(wěn)定運行提供保障。自動化控制系統(tǒng)中的數據檢測能為電氣儀表提供在線與離線檢測，能夠準確檢測出設備各項異常數據，幫助工作人員及時發(fā)現設備異常故障并做出處理，防止設備問題持續(xù)惡化。系統(tǒng)中的數據整合技術能將不同格式、不同來源與不同性質的數據在的物理上或邏輯上進行有機集中，讓決策者或管理者擁有更全面的參考數據與信息。

3.3 柔性自動化技術

自動化技術體系下的柔性自動化技術在電氣儀表自動化控制方面也起著重要作用，合理運用這一技術可大大提高電氣儀表運行的安全性與穩(wěn)定性，降低電氣儀表故障發(fā)生概率。在應用柔性自動化技術對電氣儀表做自動化控制時，重點是借助軟技術對電氣儀表運行過程中產生的各項數據進行收集、處理以及加工，然后基于生產數據對電氣儀表狀態(tài)做出分析與判斷，并根據系統(tǒng)中預設的制造參數對有關儀表參數自動進行調整，使電氣儀表運行狀態(tài)更為良好。

機電自動化體系中的軟技術集合了計算機、人工智能以及微型信息技術等多項先進技術手段，因而可以對電氣儀表的整個運行狀態(tài)以及儀表周邊環(huán)境做全面地監(jiān)測與調控，將電氣儀表發(fā)生運行故障的概率降到最低。此外，柔性自動化技術也具有模擬試驗與模型搭建功能，能基于有關參數搭建出儀表模型,并對電氣儀表運行過程進行模擬，在模擬過程中挖掘到電氣儀表運行過程中出現的一些問題，從而為工作人員調控與檢修運維儀表提供便利[4]。

3.4 自動控制與保護技術

一般情況下，為了充分滿足使用需求，往往會優(yōu)先選擇使用電氣自動化儀表高壓設備。之所以會選擇此種設備，主要是因為該設備能夠避免因系統(tǒng)總閘、分閘帶來的巨大沖擊，確保分流、合流的安全性。很多電氣設備在運行一段時間后都可能因為種種因素而導致出現故障，該設備能在故障出現后自啟系統(tǒng)內的防護措施，使電氣儀表得到有效保護。

4 電氣儀表自動化控制技術的未來發(fā)展分析

4.1 三層管理及控制系統(tǒng)的建設與應用

當前電氣儀表自動化控制技術已經得到了發(fā)展，自動化控制系統(tǒng)也投入了使用，可以預見，在未來，電氣儀表自動化控制技術將會得到更大的發(fā)展，許多更先進的控制技術對不斷出現。如當前中國已經在逐步推進將ERP 系統(tǒng)融入自動化控制系統(tǒng)的三層管理系統(tǒng)中，從而建立起新的控制模式，讓電氣儀表的運行得到更好地監(jiān)控與管理。

中國工業(yè)生產中的第一層管理控制層主要是指操作控制層，這一層在發(fā)展過程中不斷融入了DCS 中的數據，使基層的操作層也有了較高的自動化控制水平。第二層為生產管理層，生產管理層中融入了ERP 系統(tǒng)，在ERP 系統(tǒng)的支持下電氣儀表實現了自動監(jiān)測與無人調控。第三層為DCS 管理層，這三層自動化管理系統(tǒng)的建設與使用讓電氣儀表自動化控制水平大大提升，讓電氣儀表的運行效率以及工業(yè)生產效益都顯著提高[5]。

4.2 自動控制系統(tǒng)的智能化與信息化發(fā)展

電氣儀表在生產活動中有著重要作用，電氣儀表的運行效率、運行質量直接影響工業(yè)生產效益。因此電氣儀表的運行管理技術勢必會與當下最先進的控制技術相結合。而在當下，智能化控制技術是一大研究熱點。智能控制是控制理論發(fā)展的高級階段，其能有效解決傳統(tǒng)控制技術無法解決的各類復雜問題。當前建設的智能控制系統(tǒng)已經有比較豐富的功能，如信息智能處理、智能反饋、智能決策等，這些功能為各類生產活動的開展提供了很大幫助?？梢灶A見，在經過一段時間的發(fā)展后，電氣儀表自動化控制技術也會與智能控制技術相融合，智能控制技術將進入電氣儀表自動化控制系統(tǒng)，或許也會針對儀表控制的智能化和管理體系等出臺一套完整的自動化管控措施，以實現中國石油工業(yè)電氣儀表自動化控制系統(tǒng)的高效管理。

5 結語

綜上所述，智能化監(jiān)控技術、數據整合與檢測技術、柔性自動化技術以及自動控制與保護技術是電氣儀表自動化控制系統(tǒng)中的關鍵技術。這些關鍵技術在監(jiān)測儀表運行狀態(tài)、解決儀表運行故障等方面發(fā)揮著重要作用。在當前背景下，應進一步加大對電氣儀表自動化控制技術的研究與優(yōu)化，為電氣儀表的正常穩(wěn)定運行提供保障。