電氣工程及其自動(dòng)化趨勢研究

楊曉飛 楊子君

摘 要： 本文的研究基于電氣工程自動(dòng)化含義，在探討電氣工程及其自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)分析了電氣工程及其自動(dòng)化趨勢，對(duì)于該領(lǐng)域研究人員有重要的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞： 電氣工程;自動(dòng)化;發(fā)展趨勢

作為一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的學(xué)科，電氣工程在工程建設(shè)及居民生活中有著廣泛應(yīng)用，電氣工程與自動(dòng)化技術(shù)的結(jié)合，能夠極大提升運(yùn)行效率和安全等級(jí)，是近一段時(shí)期內(nèi)電氣工程發(fā)展的主要方向之一。調(diào)研發(fā)展，基于現(xiàn)代通信及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的新一代電氣工程，能夠更好地提升自動(dòng)化水平，極大的推動(dòng)了電氣工程的發(fā)展和迭代。在此背景下，探討電氣工程及自動(dòng)化的發(fā)展趨勢，幫助相關(guān)企業(yè)和技術(shù)人員更好地理解兩者結(jié)合的技術(shù)規(guī)范，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1電氣工程自動(dòng)化含義

電氣工程自動(dòng)化作為一門綜合學(xué)科，主要涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電氣技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)等。電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與人們的生活以及出行有著直接關(guān)聯(lián)，并且和社會(huì)整體的生產(chǎn)方式有著緊密聯(lián)系。電氣工程中主要設(shè)置有運(yùn)行和操作模塊、控制模塊、信息處理和應(yīng)用模塊等，是自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的必要部分。通常情況下，電氣工程自動(dòng)化包括軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)兩個(gè)方面，設(shè)計(jì)人員大多從硬件系統(tǒng)開始，然后匹配相應(yīng)的操作系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定、高效運(yùn)行，提升自動(dòng)化控制能力。研究電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢，能夠更好地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和優(yōu)化，提升生產(chǎn)效率或者人們的使用感受。

2電氣工程及其自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀

在新一代技術(shù)浪潮驅(qū)動(dòng)下，電氣設(shè)備更新迭代的速度很快，其自動(dòng)化水平也不斷提升。我國電氣工程的標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)一化已經(jīng)取得了顯著成果，在諸多工程領(lǐng)域得應(yīng)用極大的提升了生產(chǎn)效率。

2.1 電氣工程及其自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀

（1）結(jié)合IT技術(shù)：以計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信為代表的新一代IT技術(shù)與電氣工程的深度結(jié)合實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制的強(qiáng)化，傳感器系統(tǒng)、控制系統(tǒng)更加成熟和高效，明天提升了電氣自動(dòng)化的運(yùn)行效率。（2）整合人工智能技術(shù)：人工智能技術(shù)是近年來引入電氣工程的，主要應(yīng)用于計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)中，極大的提升了智能控制能力。例如故障的在線診斷與提前預(yù)警，自動(dòng)修復(fù)技術(shù)等技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了電氣設(shè)備及工程的不停機(jī)檢修，降低了故障發(fā)生率，提升在線運(yùn)行時(shí)間。另有部分企業(yè)采用了類腦計(jì)算，在自動(dòng)化運(yùn)行中引入“人工大腦”，極大降低了專業(yè)技工的工作強(qiáng)度，對(duì)于中小規(guī)模企業(yè)有著積極意義。（3）分布式系統(tǒng)應(yīng)用：分布式系統(tǒng)的應(yīng)用最主要的意義在于實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)的統(tǒng)一管理，降低了由于企業(yè)需求不一致或者設(shè)備分散導(dǎo)致的額外支出，提升了生產(chǎn)與設(shè)備之間的契合度，完善了電氣工程自動(dòng)化的功能性。（4）統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)體系逐漸完善：隨著電氣自動(dòng)化工程規(guī)模的逐年擴(kuò)張，從行業(yè)、國家層面出臺(tái)了一系列的電氣工程自動(dòng)化規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，在設(shè)計(jì)、應(yīng)用、管理等多個(gè)方面建立了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)體系。

2.2 電氣工程及其自動(dòng)化應(yīng)用

（1）在建筑業(yè)中的應(yīng)用

近年來，建筑行業(yè)的自動(dòng)化、智能化轉(zhuǎn)型快速發(fā)展，大型的房地產(chǎn)企業(yè)都已經(jīng)開始引入并應(yīng)用電氣自動(dòng)化作業(yè)，極大的提升了建筑效率和建筑空間的舒適度。與此同時(shí)，整棟樓宇的自動(dòng)化控制水平也不斷提升，通過多種類型的傳感器，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)建筑物內(nèi)外空間的全天候監(jiān)控，并通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提升了信息反饋和傳輸?shù)乃俣?，部分現(xiàn)代樓宇中增設(shè)了中央控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了電氣工程自動(dòng)化基礎(chǔ)上的自動(dòng)管理，有效降低能耗和管理成本。

（2）在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

電力系統(tǒng)是電氣工程自動(dòng)化應(yīng)用最廣泛、最深入的領(lǐng)域，電力作為一種清潔高效的能源，在我國能源結(jié)構(gòu)中所占比重保持上升趨勢，與之對(duì)應(yīng)的，電力用戶對(duì)電力能源供給安全和質(zhì)量和要求也越來越高，電網(wǎng)調(diào)度和供電質(zhì)量壓力較大。在電網(wǎng)及電力系統(tǒng)中引入自動(dòng)化控制系統(tǒng)，能夠明顯提升穩(wěn)定性和安全性，同時(shí)降低電網(wǎng)工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了24小時(shí)不間斷的監(jiān)控與調(diào)節(jié)。更為重要的是，電氣自動(dòng)化的引入能夠?qū)崿F(xiàn)故障隱患的及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除，初步具備一定的智能化和類腦控制能力，實(shí)現(xiàn)了最小的資源投入換取電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

（3）其他工程領(lǐng)域的應(yīng)用

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中引入電氣工程自動(dòng)化技術(shù)，尤其是在大型農(nóng)業(yè)機(jī)械應(yīng)用中，能夠?qū)崿F(xiàn)大面積的機(jī)械作業(yè)，部分條件下能夠?qū)崿F(xiàn)無人作業(yè)，極大的提升了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，降低農(nóng)業(yè)從業(yè)者勞動(dòng)強(qiáng)度。交通領(lǐng)域應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)的典型案例是車輛測速和信號(hào)燈自動(dòng)控制。

3電氣工程及其自動(dòng)化趨勢研究

3.1 構(gòu)建一體化管理平臺(tái)

由于行業(yè)性質(zhì)不同，在引入和應(yīng)用電氣工程自動(dòng)化技術(shù)過程中，企業(yè)會(huì)根據(jù)自身情況進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)多種形式下的個(gè)性化要求。這種模式在一定程度上造成了不同行業(yè)間的技術(shù)壁壘，難以最大化實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化技術(shù)的能力。未來一段時(shí)期內(nèi)，行業(yè)協(xié)會(huì)應(yīng)大力提倡并推動(dòng)建設(shè)一體化管理平臺(tái)，加強(qiáng)平臺(tái)化運(yùn)營能力，提供更加專業(yè)的技術(shù)服務(wù)。部分學(xué)者研究指出，如能構(gòu)建統(tǒng)一的管理平臺(tái)，不同企業(yè)在這一平臺(tái)基礎(chǔ)上搭建應(yīng)用系統(tǒng)，能夠極大的降低技術(shù)引入的門檻，對(duì)于中小企業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展極為有利。

3.2 提升體系化、通用化建設(shè)

電氣自動(dòng)化建設(shè)中的體系化和通用化指的是開展不同行業(yè)、工程之間的數(shù)據(jù)、信息交互，推動(dòng)電氣自動(dòng)化技術(shù)在跨領(lǐng)域工程實(shí)踐中的應(yīng)用，這一研究有助于提升電氣工程自動(dòng)化的穩(wěn)定性和拓展性。在供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革深入推進(jìn)的背景下，我國中高端制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展亟需自動(dòng)化、智能化提升，這其中離不開電氣工程的自動(dòng)化。在這一過程中，實(shí)現(xiàn)電氣工程自動(dòng)化的體系化、通用化建設(shè)，能夠極大地降低工程勞動(dòng)強(qiáng)度，提升運(yùn)行的穩(wěn)定性，是先進(jìn)制造、智能物聯(lián)等諸多領(lǐng)域發(fā)展的前提和重要應(yīng)用技術(shù)。

3.3 提升電氣工程自動(dòng)化人才隊(duì)伍

人才隊(duì)伍建設(shè)是電氣工程自動(dòng)化建設(shè)的核心，現(xiàn)階段我國高端電氣工程師尤其是電氣工程自動(dòng)化領(lǐng)域的工程師相對(duì)匱乏，相關(guān)部委及行業(yè)應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到人才培養(yǎng)培訓(xùn)對(duì)于技術(shù)發(fā)展的重要意義，在政策扶持和薪資待遇等方面予以傾斜。企業(yè)應(yīng)對(duì)現(xiàn)有人才隊(duì)伍加強(qiáng)繼續(xù)教育和培訓(xùn)工作，一方面夯實(shí)專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)，鼓勵(lì)優(yōu)秀人才繼續(xù)深造;另一方面也應(yīng)在實(shí)際工作中提升實(shí)操能力，加快經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的內(nèi)部交流，鼓勵(lì)以現(xiàn)場教學(xué)、典型案例分享等多種形式提升員工技能。

3.4 電氣工程自動(dòng)化應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛

人們對(duì)于舒適生活的追求和全社會(huì)對(duì)于高效生產(chǎn)的要求，必將為電氣工程自動(dòng)化創(chuàng)造更加廣泛的應(yīng)用空間，以此帶動(dòng)該技術(shù)在理論研究和工程實(shí)踐中的深度發(fā)展。調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，已經(jīng)有很多企業(yè)開始了電氣工程自動(dòng)化在小眾領(lǐng)域的研究，其應(yīng)用范圍也不僅僅局限于傳統(tǒng)的電力、交通、建筑等行業(yè)。在這一過程中，一方面可以充分借鑒傳統(tǒng)領(lǐng)域的成熟經(jīng)驗(yàn)和成功應(yīng)用范式，帶動(dòng)相關(guān)中小企業(yè)的快速成長;另一方面也可能促進(jìn)交叉學(xué)科的發(fā)展，有可能產(chǎn)生新的工程應(yīng)用領(lǐng)域。可以肯定的是，電氣工程自動(dòng)化的發(fā)展必將更加深入和融入社會(huì)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，為企業(yè)創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟(jì)效益，助推我國產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整。

4結(jié)語

通過上文的分析可以看到，電氣工程及自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)在在社會(huì)生產(chǎn)中得以廣泛應(yīng)用，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)明顯提升了居民生活的獲得感和舒適度。但是也不可忽視，現(xiàn)階段電氣工程自動(dòng)化仍然有很多問題需要解決和完善，相關(guān)企業(yè)和工程技術(shù)人員必須迅速提升理論創(chuàng)新能力和工程應(yīng)用能力，根據(jù)國內(nèi)外經(jīng)濟(jì)形勢的發(fā)展，創(chuàng)新工程技術(shù)應(yīng)用的方法和環(huán)境，著力構(gòu)建開放、融合的平臺(tái)化管理機(jī)制，實(shí)現(xiàn)在循環(huán)、綠色、高效、節(jié)能框架下的技術(shù)進(jìn)步，進(jìn)一步促進(jìn)電氣工程自動(dòng)化的發(fā)展與進(jìn)步。

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