電氣工程改造及自動化技術(shù)的應(yīng)用

王德永

(齊齊哈爾工程學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161005)

1 電氣工程改造及自動化發(fā)展概況

20世紀(jì)以來，互聯(lián)網(wǎng)和科學(xué)信息技術(shù)不斷發(fā)展?jié)B透，電氣工程及自動化技術(shù)與先進(jìn)的信息技術(shù)融會貫通，例如，利用計算機技術(shù)、數(shù)據(jù)庫原理、傳感、遙感技術(shù)以及智能化技術(shù)等先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段和科學(xué)發(fā)展理念，為電氣工程及自動化提供了更為高效、優(yōu)質(zhì)的操作平臺。隨著三極管和大規(guī)模集成電路制造技術(shù)的橫空出世，電氣工程及自動化與物理領(lǐng)域之間的聯(lián)系更為緊密，這不僅僅是簡單的跨領(lǐng)域合作，更是推進(jìn)未來光子學(xué)、物理學(xué)與機電學(xué)的發(fā)展進(jìn)程，打開科學(xué)技術(shù)發(fā)展新世界的大門。

2 電氣工程改造及自動化應(yīng)用

2.1 建筑領(lǐng)域

智能化建筑已經(jīng)成為當(dāng)今時代的潮流，是智能化技術(shù)發(fā)展的先鋒。通過對建筑設(shè)備自動化體系的控制完成對技術(shù)和制造成本的控制，對設(shè)備資源進(jìn)行合理化應(yīng)用，實現(xiàn)資源共享和節(jié)約成本的目標(biāo)。但是，智能化建筑的電子設(shè)備和布線體系的耐壓能力較低，防干擾要求度高，這就使得智能化建筑更容易遭受雷擊。因此，建筑行業(yè)要求智能化建筑必須達(dá)到一級防雷建筑的標(biāo)準(zhǔn)，并擁有多層防雷系統(tǒng)。以上所述只是電氣自動化技術(shù)在建筑領(lǐng)域應(yīng)用的一個小層面，建筑系統(tǒng)內(nèi)部的光纖電纜、通信體系等都離不開電氣工程技術(shù)。

2.2 凈化空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用

凈化空調(diào)系統(tǒng)的核心技術(shù)就是自動控制系統(tǒng)，它可以是數(shù)字計算機控制管理系統(tǒng)，也可以是獨立測量系統(tǒng)。凈化空調(diào)系統(tǒng)通常應(yīng)用DDC進(jìn)行控制，將溫度傳感器檢測到的溫度傳送到DX-9100，并與系統(tǒng)所保存的原始記錄進(jìn)行比對，利用計算機運算結(jié)果，根據(jù)結(jié)果決定輸出信號為電流信號或者電壓信號，從而達(dá)到溫度控制的效果。凈化空調(diào)系統(tǒng)通過電氣自動化技術(shù)實現(xiàn)了其智能化、信息化等特點。這類系統(tǒng)早已應(yīng)用在對空氣質(zhì)量要求較高的行業(yè)，例如，手術(shù)室、食品加工廠、藥廠等。

3 電氣工程改造及自動化系統(tǒng)的設(shè)計

3.1 集中監(jiān)控方式

集中監(jiān)控方式設(shè)計方便，將系統(tǒng)的所有功能集中到一處進(jìn)行處理，方便運行維護(hù)。但是，這就使得處理器的任務(wù)繁重復(fù)雜，降低了處理效率。因此，如果電氣設(shè)備進(jìn)入監(jiān)控，就會造成監(jiān)控系統(tǒng)效率下降，只能增加電纜的數(shù)量和長度，無形中增加了投資成本，而過長的電纜又會擾亂系統(tǒng)的可靠性。

3.2 遠(yuǎn)程監(jiān)控方式

遠(yuǎn)程監(jiān)控的方式正好彌補了集中監(jiān)控的缺點，節(jié)省了電纜和其安裝成本，可靠性和靈活性較高。由于其通訊量大而通訊速度較慢，因此，遠(yuǎn)程監(jiān)控方式常常應(yīng)用在小系統(tǒng)監(jiān)控，對較大的電氣自動化系統(tǒng)并不適用。

3.3 現(xiàn)場總線監(jiān)控方式

現(xiàn)場總線監(jiān)控方式是目前應(yīng)用最廣的系統(tǒng)設(shè)計，擁有極其豐富的運行經(jīng)驗，是大型發(fā)電廠電氣系統(tǒng)的根基。其使得電氣系統(tǒng)具有較強的針對性，在不同的時間間隔內(nèi)有不同的功能。這種監(jiān)控方式擁有遠(yuǎn)程監(jiān)控的所有優(yōu)點，還減少了隔離設(shè)備、變送器等電氣設(shè)備的數(shù)量，此外，智能設(shè)備可以隨時隨地安裝，通過通信線實現(xiàn)與總系統(tǒng)的連接，節(jié)省了大量的電纜，降低了投資成本和安裝維護(hù)的成本，從而達(dá)到降低生產(chǎn)經(jīng)營成本的目的。

4 電力工程及自動化改造趨勢

4.1 功能多樣化

在電氣工程系統(tǒng)改造之前，傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)主要的作用是發(fā)送和運輸電力，傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，浪費能源，并且在傳輸電力過程中不可以轉(zhuǎn)換電能值。在使用先進(jìn)的電氣自動化后，電力系統(tǒng)的功能增多，電能分配和電壓轉(zhuǎn)變等功能愈發(fā)完善，智能化的電氣自動化技術(shù)為電力系統(tǒng)的超負(fù)荷運行提供良好的運行環(huán)境。

4.2 結(jié)構(gòu)簡單化

結(jié)構(gòu)復(fù)雜是目前眾多電力系統(tǒng)都遇到的問題，自動化技術(shù)人員很難把握多個設(shè)備連接的系統(tǒng)調(diào)控質(zhì)量，導(dǎo)致一些設(shè)備無法運行。電力系統(tǒng)改造后，結(jié)構(gòu)不斷簡化，功能明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)功能，促進(jìn)了電力行業(yè)的蓬勃發(fā)展。

4.3 設(shè)備智能化

早期的電力設(shè)備是人工操縱的，效率比較低，而電力設(shè)備是電力系統(tǒng)的核心載體，電力系統(tǒng)的發(fā)送、運輸及變電各個步驟都離不開電力設(shè)備的支持。經(jīng)過自動化改造的電力系統(tǒng)，以計算機為控制系統(tǒng)的中心，通過計算機程序指揮電力設(shè)備進(jìn)行操作，電力設(shè)備智能化，提高了電力系統(tǒng)的作業(yè)效率，減少了人工成本。

5 結(jié)語

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，智能化社會已經(jīng)到來，工業(yè)領(lǐng)域運用了各種新技術(shù)和新設(shè)備，在智能化作業(yè)環(huán)境的推動下，電氣工程項目也順應(yīng)時代發(fā)展，不斷朝著信息化、數(shù)字化方向發(fā)展，提升了作業(yè)效率，加快了生產(chǎn)速度，提升了經(jīng)濟(jì)效益，不斷優(yōu)化改進(jìn)的電氣工程正在逐漸適應(yīng)和滿足現(xiàn)代工業(yè)的要求。