電氣工程及自動化智能化技術(shù)應(yīng)用

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【摘要】在科學(xué)技術(shù)推動著社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下，相關(guān)智能化、自動化技術(shù)在眾多領(lǐng)域得到了廣泛的推廣應(yīng)用，其中在電氣工程行業(yè)也得到了歡迎和發(fā)展。本文通過對智能化、自動化技術(shù)的優(yōu)勢進(jìn)行分析基礎(chǔ)上，對目前電氣工程領(lǐng)域的自動化智能化應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，探討了提高目前電氣工程自動化系統(tǒng)不足，提高應(yīng)用效率和質(zhì)量的措施和策略，為電氣工程智能化時代的推進(jìn)提供了一定的理論參考依據(jù)。

【關(guān)鍵字】電氣工程；自動化；智能化；技術(shù)應(yīng)用

在電子信息技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究成果更加豐富的時代里，人們對自動化、智能化的需求得到了較好的滿足。電氣工程作為社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要行業(yè)，對自動化、智能化的需求也更加迫切。智能化技術(shù)作為新興技術(shù)的代表，發(fā)展的歷史不長，但是應(yīng)用的范圍卻很廣泛。在電氣工程行業(yè)的自動化控制系統(tǒng)，能有效提高信息數(shù)據(jù)處理的效率，減少現(xiàn)場操作人員，降低人工工作強(qiáng)度，為企業(yè)創(chuàng)造了良好的效益。因此智能化技術(shù)受到了電氣工程領(lǐng)域企業(yè)的歡迎。但是目前的智能化技術(shù)的應(yīng)用還難以滿足企業(yè)日益增長的技術(shù)需要，因此本文主要是從智能化技術(shù)的優(yōu)勢入手，探討了目前智能化技術(shù)在電氣工程領(lǐng)域應(yīng)用中的不足，并結(jié)合發(fā)展需要提出了建設(shè)性的意見和建議。

一、智能化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢分析

智能化技術(shù)誕生只有不到一百年的時間，但是其作為信息技術(shù)的代表，已經(jīng)逐步發(fā)展成為涉及醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、計算機(jī)學(xué)、信息學(xué)和語言學(xué)等眾多學(xué)科交叉相融的綜合類技術(shù)。智能化技術(shù)目前主要是指人工智能，和計算機(jī)及機(jī)器應(yīng)用有著緊密的聯(lián)系。智能化技術(shù)能為機(jī)械設(shè)備安裝智慧的大腦，讓機(jī)器能在使用者的指令下從事很多難度高、風(fēng)險大、操作精密程度高的工作。目前人工智能已經(jīng)在很多領(lǐng)域替代了人類的傳統(tǒng)工作，在一些人們難以保證質(zhì)量的崗位上更是穩(wěn)定發(fā)揮出了卓越的性能。智能技術(shù)水平的提高，主要來源于計算機(jī)技術(shù)，計算機(jī)的仿生學(xué)習(xí)能力讓智能化技術(shù)正在從模擬人類到超越人類的過程進(jìn)化。從智能化技術(shù)優(yōu)勢上看，其具有的和人類大腦相似的功能，能自主實現(xiàn)對事物或者問題的判斷、思考及其決策控制的系列操作，因為比人工操作的穩(wěn)定性更好，成本低廉，而受到廣泛應(yīng)用。智能化技術(shù)應(yīng)用的主要優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在五個方面。一是能實現(xiàn)綠色節(jié)能環(huán)保。智能化技術(shù)的應(yīng)用，能有效減少噪聲、粉塵等對環(huán)境造成的污染程度，從而提高企業(yè)綠色創(chuàng)建能力，讓生產(chǎn)運(yùn)行成本得到有效控制。二是減少操作員工。智能化技術(shù)能替代很多重復(fù)性簡單勞動，讓一線操作員工的勞動強(qiáng)度降低，而生產(chǎn)的效率和質(zhì)量卻得到了提高。三是讓操作難度降低。智能化設(shè)備的操作更加簡單，操作人員很容易學(xué)會并快速上崗，并卻在日常維修使用時，很容易查找故障來源進(jìn)行維護(hù)。四是能減少工作風(fēng)險。智能化技術(shù)目前主要是應(yīng)用在很多危險系數(shù)高、難度大、工作強(qiáng)度大而工作標(biāo)準(zhǔn)高的崗位。智能化技術(shù)替代人們從事這些高危行業(yè)，對員工也是一種保護(hù)和關(guān)愛。五是能提高安全穩(wěn)定運(yùn)行周期。智能化技術(shù)能利用計算機(jī)實現(xiàn)對設(shè)備最大性價比的應(yīng)用。能讓設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行時間更長，從而有效減少檢修的成本，提高運(yùn)維的性能。

二、電氣工程領(lǐng)域自動化的智能技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢

一是智能化技術(shù)能實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的規(guī)范化管理和處理。電氣工程中，智能化技術(shù)中的處理器能對所有輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化處理，從而為后續(xù)快速、準(zhǔn)確地決策提供依據(jù)。這種規(guī)范的數(shù)據(jù)處理能力，讓電氣工程中的控制元素不再受到可變性的影響，讓不可控因素得到最大程度的管理。這樣的優(yōu)勢能有效解決電氣工程中需要控制的對象數(shù)量多、范圍廣的問題。二是智能化技術(shù)能提高電氣工程系統(tǒng)化控制能力。電氣系統(tǒng)是一種集成化的系統(tǒng)，對控制的全面能力有較高要求。智能化技術(shù)的應(yīng)用，通過監(jiān)督和控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和設(shè)備，能實現(xiàn)對電氣系統(tǒng)的全面管理，從而保證電氣系統(tǒng)工作運(yùn)行的安全穩(wěn)定性。比如智能技術(shù)在進(jìn)行相關(guān)電力裝置的調(diào)控中，能從采集的全局?jǐn)?shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的安全隱患，從而對安全隱患及時治理和整改，有效提高了電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。智能技術(shù)還能實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制電氣工程系統(tǒng)，避免系統(tǒng)遇到突發(fā)情況造成控制延誤，或者是必須到現(xiàn)場才能解決控制問題，影響了工作效率。三是智能化技術(shù)能提高電氣工程的自動化水平。智能技術(shù)相比較傳統(tǒng)技術(shù)，具有更好的簡便操作性能。在不同條件下需要對電氣工程進(jìn)行調(diào)控時，智能技術(shù)能促進(jìn)系統(tǒng)的自動化水平得到提高。四是智能化技術(shù)無需建模就能實現(xiàn)。傳統(tǒng)的電氣工程自動化技術(shù)是基于建模而實現(xiàn)。建模的準(zhǔn)確性和精度直接影響到自動化控制的工作效率。智能化技術(shù)的應(yīng)用無需建立模型就可以進(jìn)行系統(tǒng)控制，這對提高自動化控制器的精度有非常大的幫助。傳統(tǒng)的自動化控制中，遇到模型和實際情況、實際操作不相同時，只能通過自身調(diào)節(jié)來進(jìn)行彌補(bǔ)，但是還是會導(dǎo)致自動化控制能力的下降。智能化技術(shù)面對不同情況的變化，往往能出具多種應(yīng)急處理方案，因此不會對系統(tǒng)的自動化水平造成影響。

三、智能化技術(shù)在電氣工程自動化領(lǐng)域的應(yīng)用探討

一是將智能化技術(shù)應(yīng)用于電氣工程的故障判斷和處理。電氣工程的機(jī)械設(shè)備往往都需要長期持續(xù)性運(yùn)轉(zhuǎn)使用，如果不能及時發(fā)現(xiàn)和排除設(shè)備的故障，會讓系統(tǒng)的安全運(yùn)行帶來很大影響。智能化技術(shù)在電氣工程應(yīng)用中，能實現(xiàn)對電氣工程系統(tǒng)所有設(shè)備的全方位、全時段的監(jiān)控，在故障發(fā)生的第一時間進(jìn)行預(yù)警，并提出解決處理方案，減少了傳統(tǒng)管理中排查故障時間和維護(hù)修理時間長的問題，從而有效提高系統(tǒng)的工作運(yùn)行效率。比如，智能技術(shù)對變壓器故障的診斷，能高效判斷變壓器滲流分解的原因，找到故障的發(fā)生點(diǎn)，讓檢修的范圍更加準(zhǔn)確。二是將智能化技術(shù)應(yīng)用于電氣工程的變電站管理。變電站是電氣工程中核心組成部分，變電站發(fā)生故障會引起電氣工程系統(tǒng)的整體癱瘓等崩潰性故障。所以電氣工程中變電站的管理事關(guān)重要。智能化技術(shù)在變電站管理中的應(yīng)用，能有效提高自動化管理的效率和水平，實時跟蹤變電站的生產(chǎn)運(yùn)行情況，對不同的變化采用具有針對性的保護(hù)和控制措施，讓電氣工程效率得到保障。比如，變電站管理中引入GPS全球定位的智能化技術(shù)后，能對站內(nèi)所有設(shè)備、線路和機(jī)械配件的位置進(jìn)行管理，先進(jìn)的傳感器能采集這些設(shè)備的生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)傳輸給計算機(jī)系統(tǒng)，供計算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)情況判斷，讓信息數(shù)據(jù)在電氣工程日常管理、檢修維護(hù)等部門之間實現(xiàn)共享。三是將智能化技術(shù)應(yīng)用于電氣工程的控制系統(tǒng)自動化。國家建設(shè)目前已經(jīng)進(jìn)入到建設(shè)節(jié)約型、環(huán)保型、友好型社會階段，對電氣工程行業(yè)在內(nèi)的各行各業(yè)都提出了資源優(yōu)化配置的要求。智能化技術(shù)在電氣工程控制系統(tǒng)自動化中的應(yīng)用，能促進(jìn)工作資源的最大化利用，不僅能發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，處理采集機(jī)械設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化控制，還能優(yōu)化管理流程、日常辦公程序，避免設(shè)備管理維護(hù)的人力和時間的無效投入，從而有效控制企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)行成本，提高了電氣工程的系統(tǒng)工作效率。比如，目前取代傳統(tǒng)機(jī)電控制器的PLC系統(tǒng)，具有人機(jī)接口，能利用讓智能化技術(shù)對機(jī)電系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，自動切換，從而實現(xiàn)供電系統(tǒng)的高效安全穩(wěn)定運(yùn)行。四是將智能化技術(shù)應(yīng)用于電氣工程的系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計中。電氣工程及其自動化要想具有良好的使用效果，就需要提高設(shè)計工作的科學(xué)水平。智能化技術(shù)能為設(shè)計人員提供強(qiáng)有力的知識、資源支持。利用計算機(jī)技術(shù)能讓設(shè)計工作人員獲得豐富的相關(guān)設(shè)計數(shù)據(jù)庫，避免設(shè)計人員純手工設(shè)計帶來的效率低、設(shè)計方案難以通過、個人干擾多等問題。電氣工程系統(tǒng)的設(shè)計在智能化技術(shù)的推動下，已經(jīng)有效降低了系統(tǒng)的設(shè)計誤差，提高了設(shè)計優(yōu)化方案的工作效率，讓設(shè)計方案的效果得到最大程度的優(yōu)化。五是將智能化技術(shù)應(yīng)用于電氣工程的電網(wǎng)調(diào)度中。電網(wǎng)調(diào)度是電氣工程及其自動化中變電站管理的重要環(huán)節(jié)。電網(wǎng)調(diào)度需要對多個地區(qū)的電力平衡實現(xiàn)有效調(diào)度。在利用智能化技術(shù)沒利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器、云計算等組成電網(wǎng)調(diào)度的控制系統(tǒng)后，能實現(xiàn)對電網(wǎng)的智能調(diào)度，一方面是讓電網(wǎng)的調(diào)度效率和能力得到提升，一方面可以在電網(wǎng)運(yùn)行中出現(xiàn)問題時實現(xiàn)動態(tài)管理，通過有效預(yù)警，避免出現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度上的事故。智能化技術(shù)因其技術(shù)上的優(yōu)勢，為提高電氣工程及其自動化提供了積極的保障。在未來，智能化技術(shù)會更加廣泛地應(yīng)用于電氣工程管理中，讓系統(tǒng)的效率、安全得到最大的保障，讓系統(tǒng)效率、系統(tǒng)能力得到最大程度的提高。

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作者：王浩 單位：西安科技大學(xué)高新學(xué)院