電氣自動化中數字化技術的應用研究

陽曉昱 房新荷 鄭州鐵路職業技術學院

電氣自動化中數字化技術的應用研究

陽曉昱 房新荷 鄭州鐵路職業技術學院

數字化技術是現代工業發展的一個必然方向，它的發展是建立在網絡技術和智能化電氣系統之上的，并且在電氣自動化中的應用越來越廣泛。將數字化技術運用到電氣自動化技術之中，對于改進和調整電氣自動化技術具有十分重要的意義，它能夠使得電氣自動化的效率充分提高。本文在分析數字化技術在電氣自動化運用過程中特點的基礎上對數字化技術的具體應用進行了介紹。

數字化技術 電氣自動化 應用

隨著數字化技術的不斷進步和發展，它已經被泛地應用到生產實踐中。就電氣自動化而言，為了能夠最大限度地提高它的效率，積極地運用數字化技術已經成為一個必然趨勢。但是就現階段而言，數字化技術的應用還存在著很大的不足。因此，必須要正確對待數字化技術并采取積極的措施對其進行改進，在此基礎上不斷積累經驗，使得數字化技術成為一個不可替代的工具。

1 將數字化技術應用在電氣自動化中的必要性

在電氣自動化中應用數字化技術后，可以通過網絡實現對設備的實時控制和遠程操作。這樣不僅可以減少一些不必要的設備，提高生產效率，而且可以大大縮短操作的時間，方便工作人員進行調配，實時了解各條生產線的工作狀況。此外，數字化的儀表和電氣設備可以提供更加友好的用戶操作界面，這在提高實用性的同時也大大提高了精度。

2 數字化技術在電氣自動化應用中的優勢

2.1 可靠性

與傳統的電氣設備相比，數字化的電氣設備更具有可靠性。由于數字光電式電流互感器的高壓和低壓之間采用光纖進行連接，因此具有更加優良的絕緣性能，能夠實現高壓回路與二次回路的完全隔離，這就使得低壓側不會產生高壓的危險。另外數字式互感器的動態范圍較大，不僅可以實現同一個通道內的繼電保護，而且能夠大大降低測量通道的復雜程度。由于數字式互感器在構造上沒有使用由絕緣，因此安全性能大大提高，盡可能地避免了充油易燃易爆等問題。

2.2 安全性

首先是操作安全性，由于數字化技術在各個電氣設備中設置了安全檢修功能，這就使得數字化技術具有更高的邏輯判斷能力，甚至可以完成校正操作，這就大大提高了操作的安全性，并且大大減少了對于人力物力的需求。

其次是保密安全性。數字化技術采取了信息加密和信息隱藏技術等保密技術。信息加密技術主要運用了DES算法，而隱藏技術主要是通過將有用的信息隱藏在其他信息之中使其不易被發現。因此，數字化技術的應用大大提高了電氣自動化的保密性。

2.3 可操作性

由于數字化技術是基于計算機技術的產物，因此，它的操作在很大程度上依賴于計算機操作系統。目前Windows操作系統已經逐漸普及，這就為數字化技術的操作提供了很大的便利。

在操作過程中只需要輸入相應的指令和程序就能夠實現設備的自動運轉。此外，數字化技術還具有邏輯分析能力，能夠自動對準確度進行校正，在降低消耗的同時也保證了安全性。

3 數字化技術在電氣自動化中的具體應用

3.1 智能技術的運用

智能技術是對數字化技術的典型應用，智能技術的應用能夠大大降低勞動者的工作強度，提升工作質量和工作效率，使得及其的自動化程度和智能水平大大提高。

智能技術主要包括了專家控制、神經網絡控制以及模糊控制這幾種控制技術。通過運用專家控制系統中推理與決策的實時性，可以在很大程度上滿足工業過程中的實時性需求，因此能夠具有更強的靈活性和適應性；神經控制系統可以大大提高人工智能水平；而模糊控制具有很好的適應性和容錯性，將它運用于電氣自動化控制能夠優化控制過程。

將智能技術應用于自動化專業，不僅能夠實現電氣設備的自動運行，而且使得設備的安全性和準確性大大提高，能夠實現對設備運行狀態的實時掌握，及時發現故障并判斷故障類型，從而在最短的時間內進行修復。智能技術使得電氣自動化的運行不需要再建立相應的控制模型，更加有利于對控制過程進行調整。

3.2 數字變電站的運用

變電站作為供電系統的重要組成部分，直接關系到電網的安全性能與品質。目前，我國的電網已經朝著數字化變電站的方向發展。

數字化變電站主要由智能化一次設備、網絡化二次設備以及自動化的運行管理系統這三個部分構成，它的特點主要表現在開關設施的智能化以及過程層設施的數字化。數字化變電站通過對數字技術的使用使得各個設備之間的關系更為緊密。由于數字互感器在很大程度上排除了電流互感器二次開路以及電壓互感器二次短路的危險，因此具有更高的安全性能。此外，信號的傳輸通過光纜來進行，大大減少了信號衰竭和信號失真。

數字化變電站極大使得電力行業進入了一個嶄新的時期，未來的變電站必將朝著智能化的方向發展。

3.3 智能終端技術

智能終端技術是一種嵌入式的計算機系統設備，它的結構明確、功耗低、集成度高，同時設計的復雜水平并不高，要求也極為簡單，操作方便。此外，智能終端處理器的功能全面，能夠展現給客戶更加完美的使用體驗，從而大大提高了系統的可靠性。與傳統的電氣設備相比，安裝了智能終端的系統結構更為簡單，操作起來也更為方便，可以進行數據的實時傳輸，在發生意外的情況下能夠保障設備的安全，使得電氣自動化更加信息化和開放化。

3.4 光纖連接

光纖通信具有更大的通信容量以及更長的中繼距離，同時由于保密性能優良以及造價低廉等優點被廣泛應用于寬帶。利用光纖作為電氣的傳輸材料，可以充分發揮其在傳輸上的優點，從而提高信號之間的傳輸效率和精度。以光纖為媒介的電氣設備可以實現就地安裝，極大提高了信息的安全性和保密性，從而使得電氣系統的安全系和可靠性得到極大提升。

數字化技術作為一種嶄新的處理手段，它在電氣自動化中的應用極大提高了工業生產的效率和安全性，但是其自身存在的一些問題和缺陷我們也應該正視。在今后的應用過程中，必須要采取有針對性的措施來對其進行改進，使其能夠更好地適應電子自動化的發展。

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[2]戴小軍.數字化技術在工業電氣自動化中的特點與創新[J].城市建設理論研究（電子版）,2016,(14):2555-2555

[3]段永安.工業電氣自動化中數字化技術的應用探討[J].環球市場,2016,(14):73

陽曉昱(1984—)男，漢，河南省鄭州市，碩士，助教，研究方向:電學，工作單位：鄭州鐵路職業技術學院電氣工程系，房新荷（1988—）女，漢，河南省鄭州市，碩士，助教，研究方向：電子與通信工程，工作單位：鄭州鐵路職業技術學院歐亞交通學院。