關于電氣工程及其自動化技術設計與應用

趙燾

（成都工業學院 四川省成都市 610071）

自動化技術是推動我國生產效率提升的關鍵要素，為了確保電氣工程的質量得到提升，必須要進一步思考電氣工程自動化技術的基本概念、設計要點以及應用要點。在當前的時代發展趨勢下，我們需要進一步明確電氣工程自動化技術的設計與應用要點，掌握自動化設計與應用的重點。

1 電氣工程及其自動化技術的概述

電氣工程的概念主要是指電子產品與電子電器的開發與應用，在電子產品初期開發與應用階段，設備的自動化水平低，性能上無法得到保障，而隨著計算機與互聯網等技術的不斷發展，電子設備的自動化水平越來越高，優勢也愈發明顯，受到了社會的廣泛關注。這使得電氣工程的應用范圍進一步擴大。現今的電氣工程，已經囊括了硬件設備工程、程序軟件工程等等。程序軟件工程脫離不開信息技術的支持,硬件設備工程則必須要依靠集成電路等物理科學設備的支持。自動化技術包含了許多內容，諸如電子技術、計算機技術、自動控制技術、信息技術等等，此外也包括智能化控制、機電一體化及結構設計標準化等技術體系。可見自動化技術是電氣工程當前研發的重點，借助自動化的技術，能夠保證電氣工程的工作效率得到大幅度提升。一言蔽之電氣工程及其自動化技術在發展與應用中，應當依托信息化技術不斷改進，進一步體現出實際的應用優勢。

2 電氣工程及其自動化技術的設計

2.1 硬件方面

硬件設計是電氣工程及其自動化技術設計的關鍵環節，而在實際開展硬件設計時，總控制器的設計至關重要，這正是電氣工程設計的關鍵所在。其次是要做好對于其他輔助儀器的設計，這樣才能夠形成更加完整的硬件系統。但是在實際開展硬件設計的過程中，很多時候會遇到諸多問題，例如在電氣工程當中，部分生產線是事先完成設定的，而硬件的設計與生產線之間如果缺乏協調性，會導致工程施工落實不到位。所以在硬件設計工作開始之前，首先要做好現場的實地考察，掌握現場概況，進而優化硬件設計的質量[1]。

2.2 軟件方面

軟件的設計與硬件設計同樣是最基本的環節，但是考慮到自主設計的成本，現在的許多企業并不會采取自主設計的手段去建立軟件系統，大多數情況下，企業會依據硬件的實際需求去購入專用軟件。即便是要開發專門系統，也要與相關設計人員做好溝通，將設計需求準確傳達給設計人員，避免軟件設計過程受阻，但是定制的成本更高，因此企業要謹慎選擇，如非必要無需選擇定制。

2.3 其他

在實際針對系統進行設計的過程當中，硬件設計為先，軟件設計為后，一直以來都是基本工序。但在實際開展設計工作的過程中，如果兩者因進度差距過大而產生嚴重脫節，必然會使得整體設計的質量降低。所以應當注重軟硬件設計的協調，進而確保最終的設計方案更具參考價值。

3 電氣工程及其自動化技術的應用

3.1 在電力調配方面的應用

電氣自動化技術的應用是維持整個電網穩定運行的必然需求，此外電網相關的設備，其運行狀態通過自動化技術能夠得到更加全面的體現，這樣就能夠保證電網系統的穩定與安全，確保系統運行的穩定性得以提升。其次是電氣自動化系統主要利用電力調度去支持電網系統整體的調度過程，確保調度的經濟性與可靠性，在這一過程當中，同樣要重視對于整個電網運行能耗的控制，要盡可能減少不必要的能耗，最大程度減少不必要的成本耗費。除此之外，必須要保證系統運行的安全性，這是電網運行過程中必須要重視的問題。因為設備的運行需要依靠電能支持，在實際的系統施工過程中，同樣會涉及帶電操作，所以人員操作過程中難免會存在風險，一旦疏忽，很餓坑直接引發安全事故，這會給相關人員生命安全帶來威脅，所以必須要做好風險管控，才能夠盡可能規避因安全隱患帶來的損失。

3.2 在電廠方面的應用

從電氣工程系統自動化建設的角度來分析，在當前的技術條件支持之下，電氣自動化系統的性能正在逐步改善，當前系統的構成主要包括自動電壓控制系統、自動發電量控制系統及動力機械自動控制系統構成，而依照發電廠的運行模式來進行劃分，現階段的發電廠自動化系統可大致分為水電廠及火電廠自動化系統兩個大類，依據電廠所需能源的類型，需要選擇不同的自動化設備，支持系統的運行。但是無論電廠依靠何種能源發電，借助自動化技術都能夠有效減少能源的耗費，控制成本，進而確保得到更理想的經濟效益。

3.3 在交變電站的應用

在電氣工程體系當中，變電站是人力資源需求最大的一個部分，所以我們更要意識到，雖然在變電站管理方面，人的主觀能動性至關重要，但是同樣需要利用自動化、智能化的設備去彌補人為操作管理存在的弊端，因為人為的操作管理難免會經常出現失誤。所以只有實現電氣工程自動化控制的目標，才能夠減輕變電站操作人員的工作負擔。為了保證系統的穩定運行，對于整個系統要進行統一布設安排，對于系統的運行數據要進行實時收集，通過電氣工程的自動化設計，不但能夠降低因人力管理而出現失誤的幾率，確保系統運行過程中的資源與成本耗費更少，經濟效益更加理想。一言蔽之，電氣工程自動化控制技術在變電站中的應用至關重要，能夠確保變電站得到全方位的實時監控，進而維持正常運行，得到有效控制，自動化控制最主要的特點是借助現代化、信息化的技術與設備去取代部分傳統的人工操作，并且利用計算機屏幕去進行系統監控，在數據傳輸過程當中，電氣自動化系統能夠實現自動統計、記錄的目標，利用用計算機電纜取代電氣信號，能夠維持變電站系統的持續、穩定運行[2]。

3.4 在智能化檢測故障中的應用

在電氣工程的構成復雜，并且環環相扣，在實際運行過程中，一旦某個環節出現故障無法正常運行，便很可能影響系統整體的運行。即是說在電氣系統的運行過程中，故障難免會出現，而在實際發生故障的時候，如果問題解決不及時，不能及時采取相應的措施排除風險，必然會使得系統始終無法正常運行。簡而言之，對于工程施工人員以及系統操作人員來說，系統故障的處理都是重要目標，同時也是一大難題，一般情況下，在系統運行過程中，設備如果即將或已經出現故障，往往會有一定的癥狀，而為了排除風險，修正系統，則必須要及時發現這些癥狀，并且及時進行修正，保證整個系統能夠順暢運行。但是要做到第一時間發現風險，借助人力的監控是很難達成目標的。因為電氣系統所使用的設備往往體積較大，構成十分復雜，所以在實際出現故障時，要第一時間排查故障出現的位置、類型以及程度，單純借助人工手段是十分困難的。而利用信息化的系統，實時監測系統的運行參數，即便故障尚未發生，一些參數的異常變動已經足以幫助相關人員找到并排除風險。所以在系統出現故障的情況下，可以借助智能化的分析技術去做好故障分析，找出相關因素、故障的位置并且分析故障發展的程度，這樣才能更快完成檢修。

3.5 在鋼鐵行業中的應用

隨著社會的不斷進步、電氣自動化技術的高速發展，當前電氣工程自動化技術已經滲透到各個領域，在鋼鐵行業中也得到了廣泛的應用，借助自動化技術，鋼鐵的生產效率能夠得到大幅提升，風險幾率則會降低，此外部分自動化安全設備也使得鋼鐵生產的安全度以及經濟性得到了保障。簡而言之，當前的鋼鐵行業，對于電氣自動化技術的需求是明確且迫切的，借助自動化技術，鋼鐵生產能夠得到更加理想的效益，因此已經成為鋼鐵業發展的關鍵支柱，低成本、自動化成為了鋼鐵行業發展的關鍵方向，特別是對于中小型的企業來說，自動化技術的應用更是幫助企業起步的基本需求，正是因此，電氣自動化技術得到了愈發廣泛的應用，用于開展系統的控制與監測，以往的許多問題，包括產品統一性不足的問題、生產效率不足的問題以及生產成本過高的問題等等，都可以借助自動化的技術去解決，現場總線系統能夠建立起監督指揮層、控制管理層與生產層等多個環節之間的關聯，確保各項業務能夠緊密銜接。根據當前的生產效果來看，在實際的鋼鐵生產過程中，電氣自動化技術的應用顯然得到了十分理想的成果，切實提升了生產效率以及資源的利用率，作為為鋼鐵行業發展做出了巨大貢獻的關鍵技術，自然應當得到充分的重視，但是隨著鋼鐵產業的不斷發展，電氣工程在鋼鐵產業當中的應用依然有很大的創新改革空間。

4 其他技術要點

電氣工程及其自動化技術的設計與應用與諸多要素相關，為了體現技術優勢，不能單純關注技術本身，對于影響技術落實的相關要素，包括市場環境、技術人員以及實際的應用需求等等，都需要考量在內。首先從市場環境的角度出發，要確保行業市場對電氣自動化技術提起重視，因為這將是未來行業技術發展的必然趨勢。其二是要重視對于專業技術人員的培養，無論是技術研發人員亦或是現場操作人員，都要借助專業、系統的教學去培養，所以應當鼓勵我國院校開設相關專業，這樣才能保證技術人員的儲備充足。其三是要做好市場調查研究，了解電氣工程領域對于電氣自動化技術的實際應用需求，隨著時代的不斷發展，技術應用需求也會隨之更新，這是對技術革新提出的要求，也是為技術研發指出的方向，只有以此為基礎去思考未來的技術創新與應用方向，才能夠確保電氣自動化技術的優勢始終能夠得到體現，能夠適應行業的應用需求，能夠推動電氣工程的創新發展[3]。

5 結語

電氣工程及其自動化技術在專業領域中的應用價值是不容忽視的，信息時代的到來，對于社會各個領域的發展都提出了更高要求。面對著效率、質量與成本的競爭，企業對于電氣自動化技術的應用是其立足的基礎，因此文章分享了個人對于技術設計與應用的看法，望與同仁共同探討，共同思考。