電氣工程及其自動化的發(fā)展現(xiàn)狀分析及發(fā)展趨勢

徐西睿

（三峽大學(xué) 電氣與新能源學(xué)院，湖北 宜昌 443002）

1 電氣工程自動化的含義

電氣工程自動化作為一門綜合學(xué)科，主要涉及計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電氣技術(shù)和自動化技術(shù)等[1]。電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用與人們的生活以及出行有著直接關(guān)聯(lián)，并且和社會整體的生產(chǎn)方式有著緊密聯(lián)系。電氣工程中主要設(shè)置有運(yùn)行和操作模塊、控制模塊、信息處理和應(yīng)用模塊等，是自動化系統(tǒng)運(yùn)行的必要部分。對電氣工程自動化現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢進(jìn)行探索，主要目的是使系統(tǒng)可以實現(xiàn)自動化調(diào)節(jié)和調(diào)整，同時實現(xiàn)自動化控制和自動化檢測，提升電氣工程運(yùn)行科學(xué)合理性，從而不斷提升人們的生活質(zhì)量，改變工業(yè)運(yùn)行模式，保證電氣工程及其自動化操作更具有普適性，如圖1所示。

2 電氣工程及其自動化的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著當(dāng)前信息技術(shù)的發(fā)展，電氣設(shè)備的更新速度在加快，電氣工程自動化水平也在提升，在現(xiàn)階段各個行業(yè)的發(fā)展中得到了普遍應(yīng)用。與電力系統(tǒng)相較，電氣工程逐漸朝向標(biāo)準(zhǔn)化和統(tǒng)一化方向發(fā)展，大大提升了社會生產(chǎn)力。

圖1 電氣工程及其自動化操作現(xiàn)場圖

2.1 整合IT技術(shù)

近年來，IT技術(shù)對社會發(fā)展發(fā)揮了重要作用。比如，傳感器設(shè)備和控制系統(tǒng)對IT技術(shù)的融合可以實現(xiàn)強(qiáng)化功能。在工業(yè)行業(yè)發(fā)展中，IT技術(shù)融合計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多媒體技術(shù)，可以顯著提升電氣自動化系統(tǒng)實際的運(yùn)行效率和自動化控制水平。

2.2 結(jié)合人工智能

人工智能技術(shù)發(fā)展使得電氣工程獲得了很大發(fā)展。在計算機(jī)輔助系統(tǒng)的應(yīng)用中，電氣工程自動化系統(tǒng)能夠確保實現(xiàn)智能化控制。比如，在電氣工程中應(yīng)用人工智能技術(shù)，可以對設(shè)備實現(xiàn)故障診斷和檢測，可以隨時檢測故障，不需要實施停機(jī)檢測，從而降低了人員的勞動量，不斷提升檢修效率，確保設(shè)備可以正常運(yùn)行。采用人工智能技術(shù)可以提升產(chǎn)品控制效率，采用人腦模擬控制設(shè)備確保工業(yè)生產(chǎn)中的合理控制。在人工智能技術(shù)的應(yīng)用中，將電氣工程實現(xiàn)完善和優(yōu)化處理，可有效促進(jìn)電氣工程實現(xiàn)合理發(fā)展?；谌斯ぶ悄芗夹g(shù)的電氣自動化控制系統(tǒng)如圖2所示。

圖2 基于人工智能技術(shù)的電氣自動化控制系統(tǒng)

2.3 建設(shè)開放式平臺

建設(shè)開放式平臺對于電氣自動化系統(tǒng)非常重要，在實際應(yīng)用中可以起到重要作用。開放式平臺建設(shè)可以使電氣自動化系統(tǒng)實現(xiàn)合理管理，確保系統(tǒng)及時更新，且應(yīng)用中自動化操作系統(tǒng)便利，可以很好地支撐后期維護(hù)工作，在現(xiàn)階段得到了廣泛應(yīng)用。

2.4 分布式應(yīng)用

在實際的電氣工程及自動化系統(tǒng)的應(yīng)用中，分布式應(yīng)用不但可以有效實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備的統(tǒng)一化管理，還可以有效提升相應(yīng)的生產(chǎn)效率。電氣工程在實際發(fā)展中存在很多問題，主要表現(xiàn)在很多企業(yè)的要求不統(tǒng)一，導(dǎo)致產(chǎn)生一些額外支出[2]。例如，在工業(yè)體系發(fā)展中，由于各個生產(chǎn)設(shè)備存在很大差異，導(dǎo)致電氣工程及其自動化系統(tǒng)所呈現(xiàn)的功能要求有所不同。為了能夠確保設(shè)備和生產(chǎn)之間實現(xiàn)有效契合，需要做好產(chǎn)品的創(chuàng)新，使得產(chǎn)品設(shè)備能夠獲得普遍使用。同時，增強(qiáng)對于分布式的應(yīng)用，可以提升電氣工程自動化設(shè)備的功能性。

2.5 形成國家統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)

目前，隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，相關(guān)電氣工程及其自動化系統(tǒng)的實際使用范圍也在相應(yīng)增大。在長時間的發(fā)展過程中，我國針對電氣工程及其自動化的應(yīng)用也建立了相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，有利于電氣工程及其自動化的發(fā)展。

3 電氣工程及自動化的實際應(yīng)用

在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，工業(yè)發(fā)展需要和時代發(fā)展要求相符合，這就要加強(qiáng)新技術(shù)的合理應(yīng)用，提升工業(yè)發(fā)展的智能化水平。合理應(yīng)用電氣工程及自動化技術(shù)，可以確保工業(yè)實現(xiàn)合理發(fā)展，最明顯是可以提升工業(yè)生產(chǎn)整體效率。在機(jī)械制造行業(yè)合理應(yīng)用電氣工程及自動化技術(shù)，有利于提升企業(yè)生產(chǎn)效率和生產(chǎn)技術(shù)水平。

在我國農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用電氣工程及自動化技術(shù)，能夠很好地帶動農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展。我國作為農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)發(fā)展是確保我國社會和諧穩(wěn)定發(fā)展的基礎(chǔ)。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中合理應(yīng)用電氣工程及自動化技術(shù)，可以不斷提升農(nóng)產(chǎn)品的整體生產(chǎn)效率和質(zhì)量。比如，在收割機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用電氣工程及自動化技術(shù)，可以提升收割機(jī)械的效率和生產(chǎn)質(zhì)量水平[3]。

在交通領(lǐng)域中應(yīng)用電氣工程及其自動化技術(shù)，比較常見的是信號燈控制系統(tǒng)和車輛測速儀器等。在自動化技術(shù)的應(yīng)用中，可以為交通工程管理工作帶來便捷，對交通領(lǐng)域的發(fā)展具有重要作用。另外，在日常生活中，應(yīng)用電氣工程及自動化技術(shù)可以提升人們的生活質(zhì)量。比如，生活中的健身房跑步機(jī)、按摩椅等設(shè)備都應(yīng)用了電氣自動化技術(shù)，可以為人們的生活提供良好的服務(wù)，從而有效改善人們的生活品質(zhì)。

4 電氣工程及自動化的發(fā)展問題和發(fā)展趨勢

4.1 電氣工程及自動化的發(fā)展問題

電氣工程及自動化技術(shù)在實際發(fā)展中盡管具有很多優(yōu)勢，但是也存在很多不足。首先，電氣工程自身的能耗非常大，對能源的需求也越來越明顯。盡管我國能源資源龐大，但是人均占有量少。電氣工程運(yùn)行中對能源消耗較大，對環(huán)境也會產(chǎn)生相應(yīng)的負(fù)面影響，現(xiàn)階段，隨著可持續(xù)發(fā)展理念的貫徹，在生態(tài)和節(jié)能環(huán)保角度，需要及時處理電氣工程自身的能耗大問題，以確保電氣工程實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

此外，電氣工程及自動化技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展中，它所面對的主要問題表現(xiàn)在系統(tǒng)自身的集成度較低。電氣工程自動化技術(shù)的功能盡管在不斷更新，但在很多方面還需要加強(qiáng)提升，需要重視集成度較低以及系統(tǒng)自身的兼容性問題，以此提升電氣工程及自動化技術(shù)的應(yīng)用水平。

4.2 電氣工程及自動化的發(fā)展趨勢

電氣工程及其自動化發(fā)展中，優(yōu)化自動化技術(shù)是社會需求對其發(fā)展的要求，需要結(jié)合現(xiàn)階段電氣工程及自動化系統(tǒng)在應(yīng)用中存在的問題對其實施針對性的優(yōu)化處理。在未來實際的發(fā)展中，還需要對其性能不足的問題做好優(yōu)化處理，使其可以朝個性化方向發(fā)展。在工業(yè)領(lǐng)域，電氣工程自動化技術(shù)的應(yīng)用比較普遍，但不同類型的企業(yè)相對于技術(shù)應(yīng)用性能需求不同。目前，工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展中對電氣自動化系統(tǒng)的應(yīng)用沒有和實際需求結(jié)合進(jìn)行針對性設(shè)計，增加了企業(yè)的成本。因此，在未來的電氣工程自動化技術(shù)發(fā)展中，需要重視對其的針對性設(shè)計，確保實現(xiàn)個性化發(fā)展，以有效提升電氣工程自動化技術(shù)的作用。

電氣工程自動化在實際發(fā)展中需要加強(qiáng)對專業(yè)人才的教育培養(yǎng)，不斷擴(kuò)展自身的發(fā)展領(lǐng)域。盡管當(dāng)前我國加大了電氣工程及自動化技術(shù)人才培養(yǎng)力度，但是尚不能滿足市場的需求，特別是電氣設(shè)備維修維護(hù)方面的人才需求，需要加強(qiáng)相關(guān)科學(xué)技術(shù)以及投資成本的引入，同時重點(diǎn)培養(yǎng)復(fù)合型人才，從而有效促進(jìn)自動化技術(shù)應(yīng)用獲得良好發(fā)展[4]。

技術(shù)的自主創(chuàng)新非常重要，也需要借鑒國外的一些先進(jìn)技術(shù)，以彌補(bǔ)自身技術(shù)存在的缺陷。在生產(chǎn)力提升中，采用先進(jìn)的邏輯思維和技術(shù)發(fā)展實現(xiàn)合理融合，加強(qiáng)自主發(fā)展道路的探索，對于國家整體發(fā)展具有一定的促進(jìn)作用。所以，需要做好先進(jìn)科學(xué)技術(shù)理論和實踐學(xué)習(xí)，通過教育培訓(xùn)不斷提升相關(guān)人員的技術(shù)水平。只有保證擁有一批專業(yè)技能水平較高的科研人才，保證自身具有良好的研發(fā)能力，磁能不斷創(chuàng)新電氣工程及其自動化技術(shù)。一些機(jī)械設(shè)備操作人員因為缺少較為完善的專業(yè)化教育培訓(xùn)，導(dǎo)致相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定，影響電氣工程及其自動化發(fā)展。在未來社會發(fā)展中，自動化和數(shù)字化技術(shù)的融合，對電氣自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，可以使電氣自動化控制更穩(wěn)定和諧，企業(yè)的控制系統(tǒng)間信息流通更加順暢。在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支撐下，操作人員可以對機(jī)械設(shè)備實現(xiàn)有效監(jiān)控，對電氣工程及其自動化進(jìn)行控制，確保我國社會經(jīng)濟(jì)實現(xiàn)和諧健康發(fā)展。

現(xiàn)階段，電氣工程及自動化集成度方面還存在不足，缺少統(tǒng)一平臺實施管理，影響技術(shù)的應(yīng)用效果。因此，需要從集成度角度出發(fā)，加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新。因此，在電氣工程及自動化系統(tǒng)發(fā)展中，集成化是其主要的發(fā)展趨勢，可以降低設(shè)計成本，提升技術(shù)整體效益。另外，加強(qiáng)自動化平臺體系的完善化，可以確保企業(yè)的發(fā)展目標(biāo)更加明確，按照企業(yè)實際要求制定科學(xué)合理的發(fā)展方案，如圖3所示。

當(dāng)今社會是一個以表現(xiàn)為導(dǎo)向的社會。在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上，提高運(yùn)營效率，加快社會發(fā)展步伐，刻不容緩。電氣工程和自動化的發(fā)展給人們的生活帶來了極大的舒適、方便、快捷性，但也造成了極大的環(huán)境污染。目前，電氣技術(shù)及其自動化在商業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，而數(shù)據(jù)傳輸對于商業(yè)應(yīng)用來說非常重要。不同公司之間的硬件、軟件和其他相關(guān)產(chǎn)品信息在交換過程中，需要秉持正確的思想觀念，有效了解相關(guān)信息和需求，以采用科學(xué)合理的規(guī)劃，使得技術(shù)控制系統(tǒng)、企業(yè)管理系統(tǒng)和其他系統(tǒng)之間可以實現(xiàn)快速高效和安全的數(shù)據(jù)交換，同時可以應(yīng)用一些通用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，合理配置中央控制系統(tǒng)和其他相關(guān)通信網(wǎng)絡(luò)資源，使得信息可以及時、準(zhǔn)確地傳輸，同時與實際的網(wǎng)絡(luò)體系相關(guān)聯(lián)。

圖3 自動化平臺體系

5 結(jié) 論

在現(xiàn)階段電氣工程及自動化技術(shù)的發(fā)展中，需強(qiáng)化多樣化技術(shù)的有效融合，確保電氣工程及其自動化技術(shù)的規(guī)范發(fā)展。電氣工程及其自動化在實際發(fā)展中需要有效擴(kuò)展其應(yīng)用范圍，合理完善和創(chuàng)新產(chǎn)品和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使其可以朝節(jié)能方向發(fā)展，有效促進(jìn)電氣工程及自動化的可持續(xù)發(fā)展，從而為各個行業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展提供支持。