探討電氣自動化在電氣工程中的融合運用

尹兵

現(xiàn)如今，隨著社會發(fā)展及科技進步，各領(lǐng)域的技術(shù)水平也獲得了極高的提升，在如今的各行各業(yè)中，電氣自動化技術(shù)也逐漸獲得廣泛應(yīng)用。在此背景下，我們不僅能夠更好地控制并調(diào)節(jié)電氣系統(tǒng)自動化，同時也能夠充分保證電氣設(shè)備在運行環(huán)節(jié)中的穩(wěn)定性及高效性。電氣工程技術(shù)的應(yīng)用對我國工業(yè)化技術(shù)的發(fā)展也起到重要促進作用，進而促進社會經(jīng)濟發(fā)展及居民生活質(zhì)量的高升。但社會的發(fā)展會伴隨著人們需求的改變，這就要求我們要將自動化一類的先進技術(shù)充分運用起來。當(dāng)前，我國在電氣工程管理方面也有著越來越高的要求，對此，唯有不斷提高自身技術(shù)水平及積極投入一些高科技手段，方能順利實現(xiàn)這一目標。

（一）應(yīng)用前景

電氣工程本質(zhì)上是跨學(xué)科和多學(xué)科的，所以，必須充分利用各個層次的技術(shù)，來對電氣工程的穩(wěn)定性予以保障。電氣自動化技術(shù)，在使用的過程中，能夠和電氣工程的相關(guān)活動相適應(yīng)，將一些不必要的流程進行簡化，減少資源浪費，進一步加強電力工程的整體效率。針對現(xiàn)階段而言，因為需要不斷地對技術(shù)進行創(chuàng)新，電氣工程在發(fā)展的過程中，必須要和電子自動化系統(tǒng)緊密聯(lián)合起來，如此，將有助于自身的優(yōu)化。

電子信息技術(shù)在電氣自動化系統(tǒng)的發(fā)展中起著非常重要的作用，是電氣自動化領(lǐng)域不斷創(chuàng)新和發(fā)展的基礎(chǔ)，也是關(guān)鍵的技術(shù)支持。對中國電氣工程發(fā)展狀況的分析表明，電氣自動化的集成可以通過促進能源需求、技術(shù)變革和創(chuàng)新來開拓和進一步整合生產(chǎn)和發(fā)展領(lǐng)域。如此，可以通過技術(shù)的高速發(fā)展，進一步推進電氣工程向更加完善的領(lǐng)域發(fā)展。

在建筑工程運作的過程中，主要采用了電氣自動化的形式，關(guān)鍵包括自動控制系統(tǒng)以及滅火系統(tǒng)自動化等。在中央空調(diào)使用的過程中，采用電氣自動化技術(shù)具有非常多的優(yōu)勢，比如說，空調(diào)系統(tǒng)的自動制冷，以及自動溫度控制。通過自動化技術(shù)，能夠?qū)照{(diào)系統(tǒng)的舒適度以及運轉(zhuǎn)速度進一步加強、加快，能夠讓人們感受到科技帶來的舒適?？傊姎庾詣踊夹g(shù)可以建立在自身的通訊技術(shù)基礎(chǔ)上，使所有的電氣設(shè)備都可以在其自身的布線和控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進行有效的通訊，而信息技術(shù)的有效發(fā)展也可以使通訊技術(shù)更加多樣化和創(chuàng)新。

（二）設(shè)計前景

1.集中化設(shè)計理念

在電氣工程中，當(dāng)前主要問題是由于同一處理器集中了系統(tǒng)的功能，給處理器的工作任務(wù)帶來了沉重的負擔(dān)，對其處理性能有較大考驗。在電氣監(jiān)測的情況下，需要監(jiān)測的對象數(shù)量的顯著增加導(dǎo)致了主機負載的增加，并間接導(dǎo)致了電纜數(shù)量的增加，投資成本肯定會增加。不僅如此，長距離電纜的安裝對系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性也有很大的影響，因為系統(tǒng)過載會影響系統(tǒng)運行，故障發(fā)生率升高。因此，電氣工程中電氣自動化技術(shù)最常被用于集中監(jiān)控概念的設(shè)計。

2.遠程化設(shè)計理念

應(yīng)用遠程設(shè)計理念可以使用更少的電纜，這不僅可以節(jié)省投資成本，而且可以實現(xiàn)零操作配置，更安全、更穩(wěn)定。然而，它增加了電氣通信量，這種遠程設(shè)計概念更適合用于小型電氣項目。

3.現(xiàn)場總線式設(shè)計理念

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)場總線和其他網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的使用使系統(tǒng)設(shè)計更有針對性，不同的功能在不同的時間間隔使用，更符號特定情況的要求。這種設(shè)計理念不僅具有遠程設(shè)計理念的優(yōu)勢，而且大大減少了設(shè)備之間的距離、終端柜、模擬尺寸等，從而在電氣工程領(lǐng)域得到更多認可，是電氣工程領(lǐng)域電氣自動化發(fā)展的未來趨勢。

（一）電氣自動化存在的問題

電氣自動化在當(dāng)今中國的電氣工程中越來越普遍，許多公司在日常生產(chǎn)中使用電氣自動化技術(shù)。雖然近年來我國取得了較大進展，但由于發(fā)展制約，在電氣自動化和電氣工程集成領(lǐng)域仍與發(fā)達國家存在較大差距。同時由于相關(guān)法律法規(guī)尚不健全，導(dǎo)致電氣化項目自動化管理存在諸多隱患，如維護不善或指導(dǎo)方針不完善等，將阻礙電氣自動化技術(shù)的有效應(yīng)用。雖然在很多公司廣泛使用，但技術(shù)人員對技術(shù)實施程序和具體安裝要求沒有準確的認知和理解。

（二）電氣自動化控制系統(tǒng)存在的問題

目前，由于生產(chǎn)類型不同，經(jīng)濟機會不同，對自動化控制的重視程度不同，我國不同工廠的自動化電氣控制水平也不同。各個工廠同時使用不同廠家的自動控制產(chǎn)品，其控制方式、編程語言、通訊協(xié)議也各不相同，很難實現(xiàn)統(tǒng)一。因此，土木工程師很難掌握所有自動化制造商生產(chǎn)的所有自動化系統(tǒng)的設(shè)計方法。如果來自同一制造商，也很難確保不同ASU之間的兼容性。這有時會直接影響工廠的生產(chǎn)經(jīng)營，是造成工業(yè)事故或工廠故障的主要原因之一。此外，供貨廠對接觸器、按鈕、開關(guān)等元器件標準不一，電器元器件質(zhì)量存在明顯缺陷。供貨廠必須與許多供應(yīng)商打交道，其中一些供應(yīng)商不合格且效率低下，銷售標簽不合格產(chǎn)品，在一定程度上縮短了電氣設(shè)備的使用壽命。而頻繁更換開關(guān)、按鈕等部件，不僅浪費時間，還會增加工廠操作電氣設(shè)備的風(fēng)險。另一方面，電氣自動控制在不合理的設(shè)置下運行會影響生產(chǎn)或造成能源浪費。

（一）遠程監(jiān)控技術(shù)

在電梯工程具體的運行過程中，電氣工程監(jiān)理是非常重要的，能夠發(fā)揮明顯的維護作用。對于遠程監(jiān)控來說，主要是通過電氣自動化技術(shù)，對各種信號的感知狀態(tài)進行遠程監(jiān)控，從而獲得想要了解的內(nèi)容，進一步加強電氣監(jiān)控的全面性。與此同時，在遠程監(jiān)控技術(shù)運行的過程中，主要是通過計算機以及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來實現(xiàn)的，能夠依靠計算機對全部的電氣設(shè)備進行控制，在一定程度上來說，不但能夠減少成本的支出，與此同時，還能夠打破時間以及空間方面的限制，進一步提高工作效率。

（二）變電站自動化

在電氣工程發(fā)展的過程中，變電站自動化是非常多見的。在傳統(tǒng)的變電站中，監(jiān)控以及維護采用的設(shè)備是電磁設(shè)備，無法進行自動化的操作，對電氣維護過程造成了明顯限制。若是變電站在發(fā)展的過程中，可以達到自動化，不但能夠?qū)崿F(xiàn)隨時隨地的監(jiān)控，還能夠有效地降低事故出現(xiàn)的可能性，減少由于事故導(dǎo)致的損失。

（三）新能源設(shè)備自動化

隨著新能源設(shè)備的普及，市場對許多新能源項目的投資穩(wěn)步增加，如太陽能發(fā)電、風(fēng)電項目、汽車充電項目等。隨著這些設(shè)備的使用越來越多，最大的問題是如何系統(tǒng)地監(jiān)控和智能管理這些設(shè)備。例如，在太陽能項目中，強大的自動化可以隨時調(diào)整角度，以配合太陽的光線，實現(xiàn)垂直角度，以獲得最佳的能源生產(chǎn)，因為其所使用的自動化技術(shù)能夠適應(yīng)光線，無需人為干預(yù);在風(fēng)能系統(tǒng)中，自動化技術(shù)可以自動垂直調(diào)整風(fēng)力，以獲得最大的能源生產(chǎn)效率;另一個例子是目前社會資本涌入充電和開關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，這是自動化技術(shù)的一個重要應(yīng)用。自動化技術(shù)的作用在當(dāng)前社會資本的涌入中更加明顯。為保證充換電安全，應(yīng)實時記錄充換電狀態(tài)，在充換電過程中出現(xiàn)通信和數(shù)據(jù)故障時，應(yīng)及時自動切斷電源并發(fā)出警告信號。在這樣的項目中，人為的控制不容易實現(xiàn)這些目標，所以全自動化是實現(xiàn)這些新能源應(yīng)用的一個好方法。

（四）集中式監(jiān)控管理

集中監(jiān)控具有日常管理更簡單、日常維護更方便、對系統(tǒng)要求不嚴格、設(shè)計方法更簡單等諸多優(yōu)點，使其在電氣工程中得到了更廣泛的應(yīng)用。集中監(jiān)控以電氣自動化技術(shù)為基礎(chǔ)，是對老式多處理器分布式監(jiān)控方式的根本改變。為了保證對多個能源項目進行連貫、集中的監(jiān)控，所有的設(shè)備都集中在一個系統(tǒng)中，以不斷提高項目監(jiān)控的效率，幫助企業(yè)更系統(tǒng)、全面地了解能源項目的結(jié)果。此外，大大降低了設(shè)備檢查員的集中維護和技術(shù)要求，在數(shù)據(jù)中的一個屏幕上收集有關(guān)設(shè)備的必要知識。

在電氣工程中，越來越多的電氣自動化應(yīng)用不斷涌現(xiàn)，大大提高了電氣工程的效率，推動了電氣工程向智能化方向發(fā)展。因此，要提高電氣自動化與電氣工程的融合度，企業(yè)應(yīng)及時更新技術(shù)服務(wù)理念，提高相關(guān)人員的專業(yè)素質(zhì)，規(guī)范技術(shù)操作。要增強員工的技術(shù)素養(yǎng)，提高員工的積極性和工作服務(wù)質(zhì)量，確保電氣工程的穩(wěn)定性和效率。此外，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，相關(guān)的工具和設(shè)備更新?lián)Q代很快，電氣自動化技術(shù)必須不斷更新和全面研發(fā)，以確保電氣自動化技術(shù)與電氣應(yīng)用的融合響應(yīng)。

電氣工程建設(shè)及其質(zhì)量的提高直接影響到社會各方面的建設(shè)和發(fā)展，而我國社會經(jīng)濟的發(fā)展也對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性和可靠性提出了更高的要求，電力系統(tǒng)的快速發(fā)展是電氣工程系統(tǒng)自動化技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。將高科技的計算機技術(shù)和通信技術(shù)結(jié)合起來，實現(xiàn)電氣智能化和自動化的無縫生產(chǎn)、傳輸和使用，從而保證電氣工程中電氣系統(tǒng)運行和控制的安全、穩(wěn)定和高效，是電氣工程中電氣系統(tǒng)自動化技術(shù)應(yīng)用的基本和最重要的發(fā)展方向。此外，電氣自動化技術(shù)在電氣工程和電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，不僅可以準確監(jiān)控和保護相關(guān)電氣設(shè)備及其線路的安全，還可以保證我國發(fā)電、輸電和用電的安全性、穩(wěn)定性、可靠性及成本效益，從而使我國的電氣工程建設(shè)更加全面。