馬江坡

摘要：當(dāng)前的電氣工程領(lǐng)域中自動(dòng)化技術(shù)被廣泛應(yīng)用，給各行各業(yè)帶來(lái)了技術(shù)上的支持以及保障，有力的促進(jìn)了社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。在現(xiàn)代控制系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化技術(shù)越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中。生產(chǎn)自動(dòng)化生產(chǎn)線的動(dòng)力，電力系統(tǒng)的壓力越來(lái)越到，高效的將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)中對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)有著很重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：電氣工程自動(dòng)化智能化技術(shù)應(yīng)用

引言

電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)與生活是息息相關(guān)的，已經(jīng)滲透到我們生活的方方面面，我們平時(shí)用的開(kāi)關(guān)，插排等都是電氣工程及其自動(dòng)化在生活中的具體的體現(xiàn)。隨著科學(xué)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，電力行業(yè)的自動(dòng)化水平越來(lái)越高，電氣工程自動(dòng)化控制對(duì)智能化技術(shù)的需求越來(lái)越明顯。當(dāng)前，智能化技術(shù)的發(fā)展愈發(fā)成熟，已經(jīng)在計(jì)算機(jī)、精密傳感器、定位等多領(lǐng)域得到應(yīng)用。

1.電氣以及智能化技術(shù)概述

1.1 電氣工程及其自動(dòng)化概述

電氣工程及其自動(dòng)化是一門(mén)綜合性的學(xué)科，涵蓋了自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)、電機(jī)與電氣、電子技術(shù)等多方面內(nèi)容，強(qiáng)弱電結(jié)合、機(jī)電結(jié)合、軟硬件結(jié)合是其最大特色。電氣工程主要涉及電能生產(chǎn)、控制、轉(zhuǎn)換、利用等方面的研究，在能源需求量日益增長(zhǎng)的現(xiàn)代，電氣工程的應(yīng)用無(wú)處不在，從國(guó)家電網(wǎng)到家里的配電都需要電氣相關(guān)的知識(shí)，各行各業(yè)都少不了電氣人才。近年來(lái)我國(guó)的電力系統(tǒng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，電力行業(yè)不斷發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)也在不斷革新，但是傳統(tǒng)的電氣工程及其自動(dòng)化存在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)不靈活、整體效率低等問(wèn)題。

1.2 智能化技術(shù)的概述

1.2.1 智能化技術(shù)的理論基礎(chǔ)

智能化技術(shù)最開(kāi)始是運(yùn)用在擁有人工智能的機(jī)器人中，根本目的是通過(guò)機(jī)器人代替人們完成一些危險(xiǎn)系數(shù)和難度系數(shù)較高的工作。隨著科技發(fā)展，智能化技術(shù)也得到了更為良好的研究和開(kāi)發(fā)。究其本質(zhì)而言，電氣工程及其自動(dòng)化的智能化技術(shù)原理是在計(jì)算機(jī)編程的過(guò)程中參考人類大腦對(duì)信息的處理方式，進(jìn)而對(duì)信息進(jìn)行收集，并將信息作分析處理，最后將內(nèi)容反饋到計(jì)算中。經(jīng)過(guò)多年事實(shí)證明，智能化技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化領(lǐng)域有著顯著的效果。不僅提高了工作效率，減少了工程成本，還使工作人員的強(qiáng)度降低。此外，也節(jié)省了人力資源，使工程質(zhì)量得到提高，確保了工作人員的生命安全得到技術(shù)保障。

1.2.2 智能化技術(shù)的特點(diǎn)

①高精度、高效率。精度和效率是電氣工程自動(dòng)化控制中最重要的兩項(xiàng)指標(biāo)。智能化技術(shù)使用高速CPU芯片、多個(gè)CPU控制系統(tǒng)和RISC芯片，這提高了電氣工程的控制精度和工作效率。②多系統(tǒng)控制。智能化技術(shù)的主要作用是技術(shù)較少工序和提高效率，智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用正向著對(duì)系統(tǒng)控制的方向發(fā)展。③可見(jiàn)的科學(xué)計(jì)算。智能化技術(shù)電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用能夠及時(shí)、有效地處理和解釋數(shù)據(jù)，信息的交流不但通過(guò)文字和語(yǔ)言，還可通過(guò)圖像、圖形和動(dòng)畫(huà)來(lái)實(shí)現(xiàn)。④不再需要建立控制模型.在自動(dòng)化過(guò)程中利用傳統(tǒng)的控制器來(lái)進(jìn)行控制時(shí)，經(jīng)常會(huì)因?yàn)楸豢刂茖?duì)象具有比較復(fù)雜的動(dòng)態(tài)方程，因此沒(méi)有辦法對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的掌握，這就會(huì)導(dǎo)致在對(duì)該對(duì)象模型進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)出現(xiàn)大量的無(wú)法估量、無(wú)法預(yù)測(cè)的客觀因素，例如部分參數(shù)的變化。

2.電氣工程及其自動(dòng)化中智能化技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1 故障診斷

將電氣工程及其自動(dòng)化系統(tǒng)投入運(yùn)用到工作中之后難免會(huì)出現(xiàn)一些設(shè)備上的故障問(wèn)題，而其中影響因素是多方面的。重要的原因就是工作人員不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備中出現(xiàn)的問(wèn)題。故而，將智能化技術(shù)應(yīng)用到電氣工程及其自動(dòng)化系統(tǒng)中可以充分利用智能化技術(shù)的特點(diǎn)，進(jìn)而診斷設(shè)備中常出現(xiàn)的故障，最終實(shí)現(xiàn)故障預(yù)防的工作。通常來(lái)說(shuō)，智能化故障診斷技術(shù)是一旦變壓器出現(xiàn)漏油情況，工作人員可利用計(jì)算對(duì)其分解的氣體進(jìn)行分析、明確變壓器出現(xiàn)故障的位置和范圍。最后，維修人員便可根據(jù)計(jì)算機(jī)反饋的位置和范圍信息進(jìn)行檢修。

2.2 智能控制

電氣工程及其自動(dòng)化系統(tǒng)工作時(shí)往往會(huì)面臨高空作業(yè)或者深水作業(yè)的情況，一般具有一定難度和危險(xiǎn)。針對(duì)這種情況，智能化技術(shù)的智能控制就有著巨大的優(yōu)勢(shì)。例如，通過(guò)智能化人工智能技術(shù)，可以讓機(jī)器人代替作業(yè)人員進(jìn)行作業(yè);通過(guò)控制人員對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)人或者遠(yuǎn)程控制，使智能操作可以變得更高效和自主，從而開(kāi)拓智能化控制的應(yīng)用空間。

2.3 優(yōu)化設(shè)計(jì)

電氣工程及其自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)程序極為復(fù)雜，關(guān)系到眾多物理性的理論，比如電路、電機(jī)、電磁場(chǎng)、變壓器。這就對(duì)設(shè)計(jì)人員理論知識(shí)提出了更高的要求和挑戰(zhàn)。在傳統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)中，大多采用的是手工的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。這樣不僅導(dǎo)致設(shè)計(jì)方案的達(dá)標(biāo)率低，返修機(jī)率和難度也偏高。而且一旦出現(xiàn)問(wèn)題之后，極易造成成人、物、財(cái)三方面的巨大損失。但是，隨著人工智能技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，設(shè)備方案的設(shè)計(jì)就可以利用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)。其中運(yùn)用最多的就是CAD圖形設(shè)計(jì)軟件。通過(guò)CAD軟件許多人腦無(wú)法實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)程序或者圖形都可以在計(jì)算機(jī)軟件中得以實(shí)現(xiàn)，使設(shè)計(jì)方案的實(shí)用性和質(zhì)量都有了質(zhì)的飛躍，而且設(shè)計(jì)時(shí)間也大為減少，對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)有著非常重要的促進(jìn)作用。

3.電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展熱點(diǎn)及其趨勢(shì)分析

3.1 電力一次設(shè)備的在線檢測(cè)

對(duì)汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、開(kāi)關(guān)、斷路器、變壓器等電力一次設(shè)備的重要運(yùn)行參數(shù)實(shí)行不間斷的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，不但能夠監(jiān)視設(shè)備在線運(yùn)行狀態(tài)，還可以分析相關(guān)重要參數(shù)的變化趨勢(shì)，判斷是否存在發(fā)生故障的可能性，進(jìn)而延長(zhǎng)設(shè)備的保養(yǎng)周期，提高其利用率，也為該電力設(shè)備從定期檢修向狀態(tài)檢修過(guò)渡提供了充足的保障。

3.2 光電式電力互感器

按照一定的比例關(guān)系把輸電線上的大電流數(shù)值和高電壓降低到標(biāo)準(zhǔn)值是電力互感器的重要作用。但其缺點(diǎn)也不容忽視，即：電壓等級(jí)越高，絕緣難度越大，且設(shè)備的質(zhì)量和體積也越大;互感器輸出的信號(hào)不能與微機(jī)化計(jì)量及保護(hù)設(shè)備直接接口;其信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍較小，電流互感器達(dá)到飽和狀態(tài)甚至引起信號(hào)畸變的幾率越大。與此同時(shí)，新研制的光電式電力互感器也存在不少技術(shù)難題，其輸出的信號(hào)有限，電磁絕緣、兼容、耐環(huán)境程度以及電子電路的供電電源等是其面臨的主要技術(shù)難題，也是光電式電力互感器的未來(lái)主攻方向。

3.3 單片機(jī)、集成電路及工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的發(fā)展

以MCS-51為代表白8位機(jī)雖然仍占主導(dǎo)地位，但功能簡(jiǎn)單，指令集短小，可靠性高，保密性高，適于大批量生產(chǎn)的PIC系列單片機(jī)及CMS97C系列單片機(jī)等正在推廣，而且單片機(jī)的應(yīng)用范圍已開(kāi)始擴(kuò)展至智能儀器儀表或不太復(fù)雜的工業(yè)控制場(chǎng)合以充分發(fā)揮單片機(jī)的優(yōu)勢(shì)另外，單片機(jī)的開(kāi)發(fā)手段也更加豐富，除用匯編語(yǔ)言外，更多地是采用模塊化的C語(yǔ)言、PL/M語(yǔ)言。在集成電路方面，需要重點(diǎn)說(shuō)明的是集成模擬乘法器和集成鎖相環(huán)路及集成時(shí)基電路在自動(dòng)控制系統(tǒng)中運(yùn)用很廣。在電機(jī)控制方面，還有專用于產(chǎn)生PWM控制信號(hào)的HEF4752、TL494、SLE4520和MA818等應(yīng)用也相當(dāng)廣泛。

4.結(jié)束語(yǔ)

智能化技術(shù)因其不可多得的優(yōu)勢(shì)逐漸在各行各業(yè)中廣泛運(yùn)用。電氣工程及其自動(dòng)化中通過(guò)智能化技術(shù)的具體應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了故障診斷、智能控制和優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)電力行業(yè)的工作效率和經(jīng)濟(jì)效益有著極大地提高。隨著技術(shù)的開(kāi)發(fā)，智能化技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用還將將走向高速度、高精度和高效率，功能將更人性化，體系結(jié)構(gòu)也將集成化、網(wǎng)絡(luò)化和模板化。

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