基于智能技術(shù)的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)

王根

摘 要：為進(jìn)一步提高電氣系統(tǒng)的自動(dòng)化控制水平，維護(hù)電氣設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，本文從多方面對(duì)智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用展開(kāi)探究，著重介紹智能化在電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的體現(xiàn)，希望對(duì)相關(guān)人員有所啟發(fā)。

關(guān)鍵詞：智能技術(shù);電氣自動(dòng)化控制;優(yōu)勢(shì);設(shè)計(jì);實(shí)際應(yīng)用

1應(yīng)用智能技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

1.1減少人工成本

根據(jù)大量的實(shí)踐調(diào)查發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、操控往往需要大量的人力支持，尤其是當(dāng)涉及到系統(tǒng)線路的故障診斷和原因分析的時(shí)候，更是要求多個(gè)技術(shù)人員相互配合才能完成工作，這就導(dǎo)致了工作效率的低下，同時(shí)也大大增加了系統(tǒng)運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)性。而通過(guò)科學(xué)地使用智能技術(shù)，目前的電氣控制系統(tǒng)已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)了無(wú)人化操控，在系統(tǒng)線路的數(shù)據(jù)分析和故障診斷中也僅需要少量的人力即可，能在短時(shí)間內(nèi)調(diào)整好系統(tǒng)及設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)。更重要的是，智能化技術(shù)本身具有一定的自主特性，不容易受到外界因素的影響，即便系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生了風(fēng)險(xiǎn)，智能化技術(shù)也可進(jìn)行動(dòng)態(tài)化的跟蹤監(jiān)測(cè)和預(yù)警，從而將大量的人工勞動(dòng)力從枯燥、復(fù)雜、危險(xiǎn)的作業(yè)中解放出來(lái)。

1.2規(guī)避控制誤差

基于智能化的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，主要借助現(xiàn)代通信技術(shù)、工業(yè)計(jì)算機(jī)等先進(jìn)科技對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)化的監(jiān)控。在此期間，經(jīng)計(jì)算機(jī)收集并精準(zhǔn)處理過(guò)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，能較好地為工作人員識(shí)別系統(tǒng)誤差帶來(lái)可靠的參考依據(jù)，從而根據(jù)這部分?jǐn)?shù)據(jù)完成故障的檢測(cè)和排除。在這一方面，由于以往這些工作流程更多的需要工作人員自主完成，這種方式不僅效率低下，大大增加了消除系統(tǒng)誤差所消耗的時(shí)間，也不能保證誤差分析的精準(zhǔn)性，故而非常不利于電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。而在智能技術(shù)的支持下，工作人員不需要直接參與進(jìn)來(lái)，只需要事先編寫(xiě)電氣系統(tǒng)的控制程序，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)控制誤差的智能化監(jiān)控和檢測(cè)，有效地規(guī)避人為誤差的產(chǎn)生，避免影響到電氣系統(tǒng)的正常工作。

1.3提高系統(tǒng)的靈活性

對(duì)于大部分傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，它們?cè)诳刂埔恍┖?jiǎn)單的電氣工程問(wèn)題的過(guò)程中能展現(xiàn)出較為可觀的效果，但若面臨的對(duì)象比較復(fù)雜，那么將難以發(fā)揮出真實(shí)的作用。究其根本，產(chǎn)生這一問(wèn)題的主要原因是傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的靈活性較差，不能較好地適應(yīng)大部分的工作情境，并且效率低下。但隨著智能化技術(shù)的出現(xiàn)和運(yùn)用，該問(wèn)題得到了有效的緩解，在智能化支持下的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的控制流程得到了極大的簡(jiǎn)化，同時(shí)基于智能化技術(shù)的控制算法和管理模型也在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中獲得了科學(xué)的使用，這在很大程度上促進(jìn)了電氣設(shè)備穩(wěn)定性的提升。在這種情況下，工作人員便可更迅速地發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備在運(yùn)行期間出現(xiàn)的各類異常狀況，在最短時(shí)間內(nèi)鎖定故障位置，提高后續(xù)設(shè)備檢修的工作效率，進(jìn)一步增加控制系統(tǒng)的靈活性。

2基于智能技術(shù)的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

在進(jìn)行電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，加強(qiáng)對(duì)智能化技術(shù)的科學(xué)使用，能全面地改善傳統(tǒng)電氣控制模式中存在的缺失，但由于電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的內(nèi)部構(gòu)造比較復(fù)雜，故而必須引入多學(xué)科領(lǐng)域的專業(yè)基礎(chǔ)理論，這就對(duì)設(shè)計(jì)人員的專業(yè)性和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)做出了更嚴(yán)格的要求。并且，為保證系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的可操作性，還需要到車間內(nèi)展開(kāi)實(shí)地考察和實(shí)踐操作，避免出現(xiàn)設(shè)計(jì)與實(shí)際生產(chǎn)要求不符的情況。就目前市面上的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)而言，其主要結(jié)構(gòu)包括控制主機(jī)、數(shù)據(jù)處理平臺(tái)、電氣設(shè)備等幾部分，系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)智能化途徑獲取相應(yīng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)较到y(tǒng)的控制主機(jī)，再由工作人員對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，最后將其發(fā)送至需要調(diào)整的電氣設(shè)備當(dāng)中，從而真正實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的效果，確保電氣設(shè)備時(shí)刻處于穩(wěn)定安全的運(yùn)行狀態(tài)。

2.2系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

（1）數(shù)據(jù)采集。自從有了智能化技術(shù)的支持，我國(guó)在電氣設(shè)備控制方面已經(jīng)較好地?cái)[脫了傳統(tǒng)人工控制的方式，通過(guò)將控制平臺(tái)和終端設(shè)備科學(xué)地連接起來(lái)，再借助數(shù)字化方式進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集和傳送，即可自動(dòng)化控制設(shè)備完成指定的工作內(nèi)容。在這方面，數(shù)據(jù)采集功能的實(shí)現(xiàn)，需要依靠相應(yīng)的傳送終端設(shè)備或軟件，對(duì)電氣設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境、運(yùn)行狀態(tài)等的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)化的監(jiān)測(cè)和收集，如設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間、有無(wú)異常數(shù)據(jù)產(chǎn)生等等，據(jù)此判斷設(shè)備是否存在故障隱患，從而避免一些突發(fā)狀況為企業(yè)和廣大用戶帶來(lái)的損失。

（2）信息傳輸。信息傳輸功能的實(shí)現(xiàn)，需要終端設(shè)備將接收到的信息進(jìn)行傳輸，處理中心會(huì)終端設(shè)備展開(kāi)全過(guò)程的跟蹤，督促設(shè)備正常完成相應(yīng)的工作指令。由于信息傳輸是一個(gè)雙向的過(guò)程，對(duì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的影響較大，故而必須保證這一功能模塊設(shè)計(jì)的合理性和嚴(yán)謹(jǐn)性。根據(jù)現(xiàn)有的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，信息傳輸功能模塊的設(shè)計(jì)中經(jīng)常使用到的材料有光纜、視頻電纜等，期間要具體的傳輸類型、傳輸距離來(lái)確定信息傳輸方式的設(shè)計(jì)，盡可能地避免系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的信息丟失、信息傳輸不及時(shí)等的問(wèn)題。與此同時(shí)，還應(yīng)注重控制器的合理選擇，提高系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備和功能模塊的協(xié)調(diào)配合能力。

（3）電氣控制。在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，電氣控制過(guò)程的設(shè)計(jì)是最為關(guān)鍵的一部分，期間需要設(shè)計(jì)人員對(duì)智能化技術(shù)加以利用，確保電氣控制系統(tǒng)的自動(dòng)化水平得到進(jìn)一步的提升，同時(shí)提高系統(tǒng)的整體運(yùn)行效率。就目前來(lái)看，電氣控制過(guò)程中更多體現(xiàn)的是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)、模糊控制系統(tǒng)的運(yùn)用，以模糊控制系統(tǒng)為例：模糊控制系統(tǒng)的工作原理為通過(guò)對(duì)模糊語(yǔ)言進(jìn)行推理，構(gòu)建起控制對(duì)象的模糊模型，在利用計(jì)算機(jī)來(lái)操控迷糊控制系統(tǒng)的運(yùn)行，以達(dá)到自動(dòng)化控制的目的。從這一點(diǎn)上來(lái)看，模糊控制的核心在于明確模糊邏輯的推理規(guī)則，并以此為依據(jù)建立相應(yīng)的數(shù)字控制系統(tǒng)，保證其功能的正常實(shí)現(xiàn)。

3基于智能技術(shù)的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用

3.1電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化

長(zhǎng)期以來(lái)，電力調(diào)度準(zhǔn)確性低、能耗現(xiàn)象嚴(yán)重的問(wèn)題持續(xù)制約著我國(guó)電力行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。但隨著智能化技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的使用，該問(wèn)題已經(jīng)得到了顯著的緩解，電力調(diào)度的效率有了極大的提升，同時(shí)也有效提高了能源的利用率，更重要的是電氣安全事故的發(fā)生幾率也大幅度降低。在智能技術(shù)的影響下，通過(guò)自動(dòng)化控制系統(tǒng)可動(dòng)態(tài)化地監(jiān)測(cè)到詳細(xì)的用戶用電情況，據(jù)此分析出區(qū)域內(nèi)用戶的實(shí)際用電需求，在以此為依據(jù)對(duì)對(duì)電網(wǎng)的供電能力做出合理化的調(diào)整，在保證電能供給效果良好的前提下，減少電能的損耗。

3.2變電站自動(dòng)化控制

近年來(lái)，變電站自動(dòng)化在我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)中得到了較好的使用，其成功取代了傳統(tǒng)的人工監(jiān)測(cè)和電話操控的方式，極大地提高了變電站監(jiān)測(cè)和維護(hù)的工作效率，同時(shí)也避免了很多安全隱患的惡化。在這方面，變電站的自動(dòng)化控制需要借助于數(shù)字化設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)功能，期間工作人員根據(jù)屏幕上顯示的實(shí)際運(yùn)行情況，了解到變電站任務(wù)的進(jìn)度，以及電氣設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中是否存在異常情況。如此一來(lái)，便可第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障的問(wèn)題，及時(shí)制定好應(yīng)對(duì)措施，提高設(shè)備的檢修效率，從而維護(hù)電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全。

結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)階段，智能技術(shù)在我國(guó)多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域均已得到了廣泛的應(yīng)用，并且也獲得了十分不俗的實(shí)踐成果，從這方面不難看出，智能化將成為電氣工程行業(yè)發(fā)展的必然方向。根據(jù)眼下的形勢(shì)總結(jié)出，智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中具有多重的作用及優(yōu)勢(shì)，對(duì)此廣大從業(yè)者更應(yīng)注重智能化在電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的體現(xiàn)，并科學(xué)地將其運(yùn)用到工程實(shí)踐當(dāng)中，以促進(jìn)我國(guó)整體社會(huì)生產(chǎn)力的提升。

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