探究电气自动化及其电气自动化的发展方向

发表时间:2020/11/11   来源:《科学与技术》2020年28卷第19期   作者:肖磊
[导读] 经济繁荣发展带动了电气行业的发展,电气工程是社会不断发展、科技不断进步的结果,电气自动化技术在电气工程中扮演着非常重要的角色
        肖磊
        贵阳市城市轨道交通集团有限公司运营分公司,贵州 贵阳 550000
        摘要:经济繁荣发展带动了电气行业的发展,电气工程是社会不断发展、科技不断进步的结果,电气自动化技术在电气工程中扮演着非常重要的角色。电气自动化技术的蓬勃发展和广泛应用为人们的日常生活、工业生产、信息通讯等方方面面带来了便利。在本篇文章中,重点对电气自动化在电气工程中的融合运用进行详细介绍,也对电气自动化技术本身的现状、改进措施进行简单阐释,以及对电气自动化技术和电气工程研究起到一定的推动作用。
        关键词:电气自动化;电气自动化;发展方向
        引言
        人工智能技术是一项利用计算机、互联网等高科技手段处理电气工程信息、工程自动化信息的技术,与电气自动化技术结合后,在很大程度上为企业节约人力、物力等各种资源,确保高难度工作的有效完成。因此,对电气自动化控制中人工智能技术的应用方式进行分析、研究,具有重要意义。
        1 电气自动化的发展历史
        17世纪初,人类开始对静电相关的现象进行初步研究,1600年威廉·吉尔伯特(英国)在其著作《论磁》中对“电”的概念给出了初具系统化的说明。同一时间斯蒂芬·格雷(英国)发现了绝缘体以及导体。杜菲(法国)是首个对静电相关的现象进行深层次研究的学者。1746年本杰明·富兰克林(美国)进行了经典的风筝实验,证明了电是一种自然界中真实存在的物理现象。19世纪,关于“电”的物理实验与定论层出不穷,愈加完善,电磁理论等重要理论为电学的知识体系搭建了坚实的基础。随着研究的进一步深入,很多国家都设置了电气工程专业,专门培养电气自动化的人才。中国对电气理论与电气自动化的研发也给予了充分支持。1908年,南洋大学堂率先开设了电机专科,其下包含电气工程专业,第一批专业化人才的培养为我国电气理论研究初次打下了基础。1930年,清华大学首次开设了电机系。新中国成立以后,工科性以及综合性大学不断创办,机电学院、自动化学院、电气工程专业等教育力量持续加码。1958年,北京电力学院成立,这是国内第一所专门针对机电专业开展教学与研究的学院,学院内开设了包括电力系统、电力自动化等众多专业。20世纪60年代期间,我国计划专门教育电气专业的学术性研究生与博士生,哈尔滨工业大学的多名电力专业的研究生到北京电力学院进修更高学位。随着我国工业化进程不断提升,我国对电气工程学科以及电气自动化专业的建设给予了全力的支持,同时规定“电力系统及其自动化”正式成为博士学位学科。
        2 电气自动化控制中应用人工智能技术的作用
        人工智能技术可以代替部分人类的工作包括图像、语音分析,并利用相关的计算机处理技术将图像和语音转换为可传输的数据信号,再通过系统运行专家进行智能化识别。电气自动化控制主要是利用计算机技术、信息处理技术对电气设备进行自动化控制,有效提高电气设备的运行效率。现阶段,许多领域应用人工智能技术后都能够完成自动化生产工作,一方面,可有效减少电气自动化控制的成本。电气系统中部分简单的工作可由人工智能技术来完成,在很大程度上优化了资源配置,同时也可以模拟应用专家进行相关决策、处理问题,有效减少消耗时间,并为电子自动化系统提供更加优秀的运行方案,因此降低了控制系统的成本。另一方面,可准确处理系统中各类不确定的信息。在传统电气自动化运行设备进行工作时,工作人员必须对运行的电气设备进行监控,以保障系统的正常运行。而应用人工智能技术的系统,工作人员无需监控系统运行的每个环节与部件,且能够及时发现运行过程中存在的问题并及时发出警报,有效提高了作业精度。此外,人工智能技术可有效简化电气自动化流程,对设备工作过程中产生的信息进行全面收集,并迅速得出相应结论,减少了维修时间。


        3 电气自动化在电气工程中的融合运用
        3.1 电气自动化与继电保护装置的融合应用
        电气自动化在继电保护装置中的融合应用在我们生活中是最为常见的。继电保护装置的使用,可以及时切断电源,降低电路风险,大大减少伤亡事故以及财产损失。但是就目前继电保护装置的应用来看,继电保护装置存在容易错误制动、反应时间长以及设备容易出现故障需定期检查更换等问题。如果将电气自动化技术科学、合理的应用到继电保护装置中,并由相关的专业人士进行调试、更新、升级之后,就可以有效的解决这一问题。其可以利用自己的操作中心,快速处理故障,并利用通信网络,及时作出相应反馈,作出必要的保护措施。将电气自动化技术与继电保护装置中进行融合之后,可以调高制动准确性,提高反馈效率,并且继电保护装置设备的质量也会得到提高,从而减轻设备维修更换的压力,降低夜企业成本,提高生产生活效率。
        3.2 电气自动化与电网调度中融合应用
        电网调度需要电气自动化的技术支撑。将电气自动化技术与电网调度进行融合之后,电气自动化技术可以实现以下两方面的用途:一方面,利用电气自动化技术,可以对电网系统实行预估和分析,它可以对电网的负载情况、设备运行情况等情况进行提前预测,对系统可能出现的不良状况进行分析,从而可以提前预防电路灾害的发生。另一方面,利用电气自动化技术,可以实现对电网系统的实时监控,当电网系统工作时,电气自动化技术将电网运行的相关参数及数据进行收集,包括负载、流量、稳定性等系数传达至通信中心,当某一系数不在规定范围之内时,它还可以自动反馈调节。
        3.3 电气自动化与分散监控系统的融合应用
        电气自动化技术可以应用到建筑领域、生产领域、配电领域等,而这些领域,所涉及的因素也极其广泛复杂,某一因素的轻微波动,都可能引起整个系统的巨大变动,从而影响工作的稳定进行。因此,需要做好整体系统中各个部分的分工和协调,做到有机统一、有序运行,电气自动化在分散监控系统的融合应用就可以实现这一目标。当工作人员面对庞大的系统网络时,可以化整为零,分别监控。也就是说,可以将整个工作系统根据主次顺序、结构特点、目标需求等,分为许多的小结构,每一个小的结构也并不是各个分散、杂乱无章的,每个小的结构本身也是一个具有电气自动化系统的小系统,而这些小系统又统一受到大的整体系统的集中管理、统一调配。电气自动化在分散监控系统的这一应用,这就好像楼层中的各家各户、每个单元、每栋楼宇。这样,复杂棘手的控制问题就会分工明确、井然有序,为生产生活带来巨大便利。
        4 结语
        当今情况下,不可再生资源的大规模开采,使一些自然资源,如煤炭、木材等出现了不可持续再生的结果,因此电气工程及其自动化的推进方向需要以效率、和谐、持续为目标原则。因此,在可持续发展原则的领导下,就要尽力维护效率、和谐、持续的底线,从而减少电气工程及其自动化生产所带来的浪费与污染。了解国外的电气工程及其自动化的发展现状和遇到的问题,从中寻找可以利用的地方,使我们的电气自动化发展之路变的更加畅通无阻。最后,在自由发展的市场经济体制下,为了增强硬实力与竞争力,应大力提倡技术创新与人才引进。
        参考文献:
        [1]项志.PLC技术在电气工程自动化控制中的应用[J].农业技术与装备,2018(12)
        [2]张轩宁.电气工程中电气自动化的融合应用[J].电子技术与软件工程,2019,(15):108-109.
        [3]张巧霞,张玉果,陈兰泽.关于电气工程中如何融合电气自动化的研究[J].科技创新与应用,2017(16):155.
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