機電工程電氣及自動化的應用

宋長梅

河北省天然氣有限責任 河北石家莊 050000

機電工程中的電氣及自動化技術可以應用在多個不同的領域，比如農業、工業、國防等，這些都是國家建設的命脈，因此電氣及自動化技術在機電工程中發揮著重要的作用。電氣及自動化技術能夠通過計算機控制自動設備的運行，提高電氣自動化的效率，使機電工程更加網絡化、智能化。

1 引進電氣自動化技術的必要性

從目前情況來看，我國工業及農業等領域重點使用電氣自動化技術，并且隨著我國工業及農業快速發展而發展。電氣自動化技術成為了當前各高校重點探究的內容，在有關高校課程設計上，專門成立了電氣自動化專業。將電氣自動化技術運用其中，能夠有效處理實際生產中各個問題。在工業生產中，因為傳統工業生產方式主要以人工模式為主，在這種情況下不但會影響工作效率，也會引發各種生產安全問題，無法滿足現代化工業發展要求。為了提高生產效率，保證生產質量，大部分企業開始采用24小時生產模式，但是人工工作效率遠不足機械工作效率，諸多生產企業意識到引進電氣自動化技術的必要性。隨著計算機技術的快速發展，并在諸多領域中取得了良好的應用效果，通過使用計算機技術，將其與傳統電氣技術充分融合，成為今后發展主要趨勢。在人工智能技術作用下，能夠讓電氣技術實現自動化發展，這種方式不但能夠有效提高生產效率，也能讓更多的工人從艱苦的工業生產環境中脫離出來，減少工人工作量，讓工人更具創造力，不再重復工作。由此可見，電氣自動化技術對工業生產有著重要意義。通過引進電氣自動化技術，能夠取代傳統的人工生產模式，從而促進生產效率的提高，解放工人雙手。但是通過調查發現，當前我國大部分生產企業并沒有引進電氣自動化技術，在實際生產中依然以人工生產模式為主，這將無法滿足實際生產要求。所以電氣自動化技術在推廣上依然有廣闊的發展空間[1]。

2 電氣及自動化技術在機電工程中的應用原則

2.1 可靠性原則

可靠性原則是應用電氣及自動化技術的基礎性原則，首先，要想提升電氣及自動化技術的應用水平就要選擇質量過硬的電子設備，使得設備各項參數都能正常運行，質量可靠，才能保障為機電工程的發展奠定基礎。其次，在對電網的監控過程中，要應用電氣及自動化技術，采用智能化360度24小時的監控設施，實施無間斷的動態監控，保障監控的實時性，提升機電工程的安全性。

2.2 智能化原則

智能化原則的應用主要是利用先進的科學技術來體現的，比如監控技術，適宜實施遠程監控，通過無線網絡實施遠程操控，提高機電工程建設和管理的智能化水平。同時為了提升監控的水平，還要利用集中監控的集中處理的優勢，進一步提升機電工程的智能化水平。

2.3 經濟性原則

機電工程中運用電氣及自動化技術要遵守經濟性的原則，即選用質量優價格低廉的電氣設備，減少成本的支出，保障機電工程項目的經濟效益，同時促進電氣及自動化技術的應用水平，為機電工程的創造更大的經濟價值。

3 我國機電工程及自動化發展的現狀

3.1 工作人員的技術水平有待提升

電氣及自動化技術是機電工程重要的技術，要想發揮自動化技術的特點，就是提升工作人員的技術水平。但是當前工作人員的技術水平有限，很多都是來自農村地區的農民工，自身文化素質水平不高，也沒有經過施工單位的系統化培訓，未掌握自動化技術的操作知識，無法保障自動化技術操作的技術規范性。而且工作人員未樹立活到老學到老的意識，守舊的思想意識難以適應科技時代的更新速度，導致難以發揮自動化技術的優勢[2]。

3.2 系統與機電工程不匹配

電氣及自動化技術有不同的應用系統，而且每個應用系統都有其自身的優勢和特點，而機電工程的類型也很復雜，不同類型的機電工程要求應用不同的電氣及自動化技術系統，這種匹配的過程難免出現電氣及自動化技術與機電工程不匹配的問題。面對這種問題，技術人員應該及時了解電氣及自動化技術系統的類型，同時掌握機電工程不同的類型，從而正確匹配電氣及自動化技術和機電系統的應用，這樣才能促進電氣及自動化技術在機電工程中更好地應用。

3.3 電氣及自動化在機電工程中的應用

3.3.1 機電工程中供電系統的自動化

機電工程中供電系統是極其重要的組成部分，供電系統中自動化的技術主要是智能技術的應用。智能技術中最主要的就是人工補償技術的應用，主要指的是：提升供電電網中的功率因數，降低變壓器和輸送電力線路的損耗，提升供電的自動化水平，為供電系統的運行創造一個良好的環境。在這一過程中，正確地選用無功補償裝置，可以最大范圍的減小電網的損耗，提升供電系統的運行質量。這種智能技術相比較人工技術，具有提升供電系統工作效率的優勢，為機電工程中供電系統的正常工作提供準確的依據。

3.3.2 機電工程中電網調度的自動化

機電工程中的電網調度是保障電網能夠安全運行，為保障電力系統能夠正常工作而應用的管理方式。電網調度中的自動化技術應用，首先構建由信息采集、信息傳輸、信息收集處理和人機聯系子系統的基本結構，便于實現自動化的數據分析和應用。電網調度自動化的應用分為監控系統和調度系統，二者由各自的硬件和軟件系統構成，是電力系統中各類調度系統中重要的信息來源，發揮著極為重要的作用。科學技術的發展向電網調度自動化的應用提出了更高的水平，有助于更進一步實現無人化操作的目的，使得電網調度成為多方面綜合性質的高級管理系統。

3.3.3 機電工程中變電站的自動化

對電力系統運行的有效監控是保障機電工程建設的基礎，而變電站中的電氣自動化技術的應用能夠及時發現電力系統中的問題并及時改進，從而提升整個電力系統的運行效率。變電站的自動化技術，是一種新型的改造技術，能夠取代傳統的人工操作和電話溝通，可以全方位地24小時無間斷地監測各種設備的是否正常運行，有利于及時發現電氣設備的運行故障，提高變電站的運行效率。變電站的電氣自動化技術通過利用傳輸、存儲、處理和控制技術，可以自動分析數據，實現全天候的動態性的觀看設備的動態，有助于實現信息的自動化傳輸與控制分析。總體來說，機電工程中變電站的電氣自動化能夠利用智能化技術的優勢，及時代替傳統的人工技術，實現機電工程的智能化操作，既能保障提升對變電站的實時監控效率，又能滿足機電工程生產的需要，這項技術具有不可替代的優勢[3]。

3.3.4 機電工程中配電站的自動化

機電工程中配電站是指有配電功能的配電站，具有變換電壓、分配電能的作用。在機電工程的配電站中應用自動化技術可以實現自動化的功能，實時監測配電站的故障，降低配電站的損耗，提升配電站的效率。配電站中的自動化技術的應用，主要是起到實時監測的作用，將各種設備的運行狀況及時的掌控，有利于及時發展設備運行的故障，預知設備運行的未知隱患，保障配電系統能夠高效的運行。

4 電氣自動化技術的發展趨勢

4.1 由低頻逐漸發展到高頻

社會快速發展及科技水平提高，讓人們在高速發展中產生各種需求。為了迎合時代發展，電氣自動化技術也由低頻朝著高頻方向發展，例如，之前的電流轉換器一般以晶閘管為相控整流器，但是在運行效率上相對比較緩慢，無法滿足時代發展要求。所以，PWM技術發展的新產品開始慢慢滲透其中，有效提高電流互感器運行效率，降低電網高次諧波帶來的影響。并且，電流轉換器的裝置采用的是PWM技術，在低頻率的環境下能夠有效處理電機轉矩脈動問題，但是受到轉距電機運行噪音和震動等因素影響，容易面臨低諧波干擾。

4.2 電氣自動化的計算機網絡發展

隨著大數據時代的來臨，大數據、云計算等技術發展需要得到計算機網絡的支持，而工業技術發展也離不開網絡技術。在未來社會發展中，必然會朝著計算機趨勢邁進，電氣自動化技術需要與計算機技術充分結合，將計算機、云計算等技術融入電氣自動化發展中，這樣能夠為電氣自動化技術今后改革發展提供方向。隨著計算機網絡時代的來臨，給人們日常工作生活提供了諸多便利，讓人們工作效率得到大幅度提高，對促進行業發展有著積極影響。而電氣自動化技術今后發展趨勢在于努力提高經營生產水平，減少勞力支出。從目前情況來看，計算機技術得到了社會各界的認可和普及，人們生活及工作方式開始朝著計算機方向發展，通過將電氣自動化技術與計算機技術充分結合，能夠充分發揮其應用價值。所以在電氣自動化技術今后發展中，需要加強對計算機技術應用探索，提高應用效率。

4.3 統一化

電氣及自動化技術的應用主要是實現遠程的操控，運用智能化技術，對設備起到實時監控的作用。統一化的監控系統和統一化的操作平臺能夠實現數據的準確性，能夠提升機電工程的水平。統一化的自動化技術管理系統能夠統一規劃，滿足不同客戶的需求。

4.4 創新化

技術創新是電氣行業發展的一大趨勢，任何行業都需要創新來注入新鮮的力量，否則只能會被科技發展的浪潮淘汰。機電工程電氣及自動化的應用應該在不斷的學習中提高產品的競爭力，使得產品具有不可替代的科技優勢，這樣才能具有強大的市場競爭力。我國電氣及自動化的發展還有很長的路要走，要想促進機電工程的發展，只有自主創新才能壯大自己的力量。我國的機電企業要明確科技創新的重要性，國家要頒布促進科技創新的各項獎勵政策，為我們機電企業自主研發、大力發展科技創新創設一個良好的環境。總體來講，創新是一個企業的靈魂所在，機電工程企業只有大力發展電氣及自動化技術，研發出更多擁有專利的創新產品，才能促進機電企業更好地向前發展[4]。

4.5 系統通用化

未來隨著科技水平的不斷提升，電氣及自動化技術會有效地整合，形成整體結構的統一化和通用化，在機電工程的應用中，將會打破地域的限制，更好地實現遠程的功能和控制作用，能夠實現無人化操作，大大提升了自動化應用的水平。通用化的發展趨勢針對的是當前不同領域不同層次的數據如何實現共享的問題，將會整合網絡技術與設備的資源，形成統一的高效的系統，提升通用化的程度。通用化在解決溝通障礙，確保各個系統之間的交流方面起到十分關鍵的作用，打破了傳統技術的限制，在機電工程的運用中，能夠顯著提升自動化水平的應用，實現機電企業的效益。

4.6 集中監控化

隨著機電工程的發展，機電設備的數量與日俱增，其配套的使用設備也在逐漸增多，集中監控化就是利用計算機技術將這些設備集中的監控管理，能夠有效地促使設備高效的運行，為機電工程的建設創造穩定的環境。首先，集中監控能夠在第一時間發現設備可能存在的隱患，并及時改正，保證設備能夠正常的發揮作用。其次，要加強集中化監控的力度，嚴格對設備進行管理，最大范圍地保障所有的設備都能出現在監控之中，及時發現設備的故障，并緊急發出維修設備的指令，提高設備正常運行的質量[5]。

5 結語

電氣及自動化的應用水平決定著機電工程的質量，電氣及自動化技術的提升也標志著機電工程能夠進一步發展。但是當前電氣及自動化技術的應用上還存在一些問題，本文提出了具體的解決措施，旨在電氣及自動化技術能夠朝著統一化、創新化、系統通用化、集中監控化的趨勢發展，更進一步促進機電工程的發展。