電氣自動化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢探析

馮大印

【摘 要】電氣工程及其自動化是一門綜合性很強的學(xué)科，涉及電氣工程、控制科學(xué)與工程、計算機科學(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，以期為促進電氣自動化技術(shù)更好地服務(wù)經(jīng)濟社會發(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)濟社會發(fā)展的新時期，電氣自動化技術(shù)因其良好的先進性，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)用范圍逐漸擴大。電氣自動化技術(shù)整合了多種先進的科技和工具，使得無人控制和遠程控制成為現(xiàn)實，極大地提高了工作效率，也增強了一些行業(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，極大地促進了經(jīng)濟社會的發(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)電廠的運行效率，如全面監(jiān)控電氣設(shè)備的運行狀態(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)控變電站的運行情況，分析運行數(shù)據(jù)，實現(xiàn)遠程監(jiān)控和自動化管理，不僅降低了人員工作強度，也提高了變電站的運行效率。

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)安全運行。同時，通過自動化系統(tǒng)可以控制電網(wǎng)的各種運行參數(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)的有機融合，加強電氣設(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，及時進行維護檢修。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。可以說，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)的運行效率和安全性，極大地促進電氣工程的安全化和經(jīng)濟效益。

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，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步，必將迎來新一輪的快速發(fā)展。

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