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時(shí)間：2023-01-13 16:28:34
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1.1故障診斷
電氣工程設(shè)備的工作時(shí)間長，難免會發(fā)生故障，由于電氣設(shè)施故障的非線性、復(fù)雜性及不確定性，一旦發(fā)生故障，往往需要大量的時(shí)間排查故障，效率低、準(zhǔn)確率低。而智能化技術(shù)能夠有效解決這一問題。在故障發(fā)生前，一般儀器會出現(xiàn)一些人們很難發(fā)現(xiàn)的預(yù)兆，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測儀器狀態(tài)，在出現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)報(bào)警并提示故障位置，在故障真正發(fā)生前避免故障，能夠在極大程度上減少維修時(shí)間。電氣工程中常常通過分析變壓器中滲漏油分解出來的氣體進(jìn)行故障診斷，確定故障發(fā)生的范圍，并通過各種手段逐步縮小范圍，從而確定故障位置并提示派遣人員及時(shí)檢修。同時(shí)，智能化裝置可以記錄故障問題，為以后的故障診斷提供參考，使故障診斷更加安全可靠。
1.2智能控制
智能控制能夠在很大程度上實(shí)現(xiàn)電氣工程及其自動(dòng)化的控制過程自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)無人化管理和遠(yuǎn)程管理，提高管理的高效性。尤其對于一些高危險(xiǎn)、高難度的工作，如高壓控制，智能控制是必不可少的。相對于傳統(tǒng)的控制器，智能控制器的靈活性更好，更易調(diào)節(jié)。傳統(tǒng)的控制器在設(shè)置時(shí)需要精確考慮控制對象的動(dòng)態(tài)方程，而實(shí)際涉及到的控制環(huán)境往往很復(fù)雜，存在很多不確定因素。但是智能控制不存在這方面問題，因?yàn)槠湓谠O(shè)計(jì)時(shí)并不涉及控制對象的模型。并且智能化控制器可以根據(jù)對響應(yīng)數(shù)據(jù)（如魯棒性變化、響應(yīng)時(shí)間、下降時(shí)間）的分析隨時(shí)調(diào)整系統(tǒng)，調(diào)整后智能控制器的性能會大大提高，調(diào)整的過程并不需要專業(yè)人士在場，這樣就減少了大量的人力。以風(fēng)力發(fā)電廠智能化升壓站系統(tǒng)為例。智能化升壓站系統(tǒng)通過對過程層和間隔層設(shè)備升級，將一些模擬量和開關(guān)量數(shù)字化，有效運(yùn)用光纖設(shè)備，實(shí)現(xiàn)間隔層和過程層的通信。站控層由系統(tǒng)主機(jī)、工作站、VQC等設(shè)備組成，是全站監(jiān)控、管理、調(diào)度中心。系統(tǒng)通過智能化控制，自動(dòng)完成信息的采集、測量、控制、保護(hù)等功能，相比于傳統(tǒng)的升壓站系統(tǒng)在效率、有效性等方面有很大的提高。
1.3優(yōu)化設(shè)計(jì)
電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)工作相當(dāng)繁瑣，需要綜合運(yùn)用成套設(shè)備、電路、電機(jī)與電氣、電磁場、變壓器等學(xué)科的知識，并結(jié)合過去的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)，手工完成設(shè)計(jì)，方案的達(dá)標(biāo)率非常低，修改難度大，成本高，產(chǎn)品的開發(fā)周期也很長。應(yīng)用智能化技術(shù)能夠有效提高設(shè)計(jì)產(chǎn)品的質(zhì)量，縮短開發(fā)周期。智能化技術(shù)在這方面的應(yīng)用主要有專家系統(tǒng)和遺傳算法。其中，專家系統(tǒng)依據(jù)該領(lǐng)域的專家提供的知識經(jīng)驗(yàn)，建立數(shù)據(jù)庫，在決策前模擬專家決策過程，做出合理決策，該技術(shù)比較前沿，目前尚處于研發(fā)階段，尚未得到大量應(yīng)用。遺傳算法是一種借鑒進(jìn)化論的隨機(jī)化搜索方法，被廣泛運(yùn)用于信號處理、組合優(yōu)化、自適應(yīng)控制等領(lǐng)域，在電氣設(shè)計(jì)產(chǎn)品的優(yōu)化上性能優(yōu)越。
1.4PLC技術(shù)
PLC（可編程邏輯控制器）具有高可靠性和抗干擾能力，廣泛應(yīng)用于自動(dòng)控制領(lǐng)域。在一些大型的電力企業(yè)的輔助系統(tǒng)中，PLC已經(jīng)代替了一般的繼電控制器。PLC技術(shù)使用內(nèi)存，用程序方式存儲控制邏輯，并用半導(dǎo)體電路實(shí)現(xiàn)。PLC技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了供電系統(tǒng)的自動(dòng)切換，用軟繼電器取代了實(shí)物器件，使供電系統(tǒng)更加安全可靠。并且，它能使用復(fù)雜的工作環(huán)境，具有良好的發(fā)揮性能，穩(wěn)定性強(qiáng)。
2．智能化技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化中的應(yīng)用前景
2.1優(yōu)勢分析
智能化技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化中相比于傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)有巨大優(yōu)勢。傳統(tǒng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)需要建立控制模型，運(yùn)用數(shù)學(xué)方法分析，建立動(dòng)態(tài)方程，但由于系統(tǒng)的復(fù)雜性，在實(shí)際應(yīng)用中往往會出現(xiàn)無法預(yù)料的問題，很難達(dá)到預(yù)期的效果。智能化系統(tǒng)可以從根本避免不可控因素，提高工作的效率。智能化技術(shù)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，通過監(jiān)測響應(yīng)時(shí)間、下降時(shí)間等對系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，使系統(tǒng)性能大大提高。因此，智能化系統(tǒng)比傳統(tǒng)的控制器更能適應(yīng)實(shí)際工作環(huán)境。另外，智能化技術(shù)擁有很強(qiáng)的一致性。在輸入不同的數(shù)據(jù)時(shí)具有同樣可靠的估計(jì)能力，有廣泛的適用性。
2.2性能方向
速度、精度及效率是電氣工程及其自動(dòng)化的關(guān)鍵指標(biāo)。在電力系統(tǒng)中采用智能高速處理器芯片，同時(shí)采用交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，能夠改善電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性和靜態(tài)特性，提高系統(tǒng)的速度、精度和效率。柔性化柔性化主要包括群控系統(tǒng)和數(shù)控系統(tǒng)這兩個(gè)方面。對于群控系系統(tǒng)，必須按照生產(chǎn)流程的具體要求設(shè)計(jì)系統(tǒng)，使系統(tǒng)能夠發(fā)揮最大的作用，完成信息流和物料流的動(dòng)態(tài)調(diào)控。對于數(shù)控系統(tǒng)，其強(qiáng)大的可裁剪性和覆蓋面可以滿足客戶的具體要求。
2.3功能方向
在功能方向上，主要包括設(shè)計(jì)用戶圖形界面、可視化計(jì)算、多媒體技術(shù)方面的發(fā)展。目前的操作系統(tǒng)一般都采用圖形界面，具有良好的人機(jī)交互性。在智能化系統(tǒng)中采用圖形化界面，通過窗口和菜單實(shí)現(xiàn)編程、圖像顯示、圖像模擬、仿真等功能，能夠降低操作者的門檻，方便非專業(yè)人士操作。通過可視化技術(shù)，信息的表達(dá)不再是呆板的文字和數(shù)據(jù)。將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成圖表，能方便操作者分析數(shù)據(jù)，也可以高效地處理和解釋數(shù)據(jù)。同時(shí)，采用無圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、虛擬樣機(jī)技術(shù)等技術(shù)，將可視化和虛擬環(huán)境相結(jié)合，能夠更加有效地提高產(chǎn)品質(zhì)量、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。多媒體技術(shù)一般是將聲音、文字、圖像、視頻等融合在一起傳輸，如果將多媒體技術(shù)應(yīng)用于智能化系統(tǒng)，可以更加綜合化、智能化地處理信息，能帶來很大的經(jīng)濟(jì)效益。
2.4體系結(jié)構(gòu)
通過集成化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化實(shí)現(xiàn)智能化技術(shù)在體系結(jié)構(gòu)方面的發(fā)展和完善。可以使用高集成度的處理器、大規(guī)模集成電路FPGA、CPLD等提高軟硬件運(yùn)行速度。器件的高度集成化能夠提高電路密度，減小器件體積，更加方便安裝和使用。將智能化技術(shù)模塊化，各模塊之間通過接口通信，這樣有助于技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化和集成，也可以運(yùn)用模塊的增減將智能化產(chǎn)品分級別銷售。將智能化系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)使得人們能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，隨時(shí)掌握系統(tǒng)狀況，使電氣工程的控制不受地域限制。也可以實(shí)現(xiàn)在一臺設(shè)備上控制其他設(shè)備，進(jìn)行編程等操作。對于較小的電力系統(tǒng)，遠(yuǎn)程控制能夠節(jié)約電纜的增加數(shù)，材料以及安裝費(fèi)用，并且可靠性高、靈活性強(qiáng)；但是在通訊量大的系統(tǒng)中遠(yuǎn)程控制會比較困難。
二、智能化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢
（一）免去了控制模型的建立
在電氣工程的傳統(tǒng)工作中，自動(dòng)化系統(tǒng)控制的實(shí)現(xiàn)必須有控制模型的建立。但是，在實(shí)際的操作中，被控制對象往往需要十分復(fù)雜的動(dòng)態(tài)方程，這就影響了精確效果的獲得。由此，在設(shè)計(jì)對象模型的環(huán)節(jié)中，經(jīng)常會遇到無法科學(xué)預(yù)測、無法準(zhǔn)確估量的一系列困難。然而，智能化系統(tǒng)的出現(xiàn)，使這些困難得到了較好解決，極大促進(jìn)了工作效率的提升，同時(shí)對于一些不可控制的因素，也實(shí)現(xiàn)了較好的控制，大大提升了自動(dòng)化控制器的準(zhǔn)確性。
（二）實(shí)現(xiàn)了便捷的電氣系統(tǒng)控制
智能化控制器的實(shí)際應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了更加便捷的電氣系統(tǒng)控制，隨時(shí)都可以完成對系統(tǒng)控制程度的有效調(diào)整，極大提升了系統(tǒng)的整體工作性能，是對自動(dòng)化控制順利實(shí)現(xiàn)的進(jìn)一步保障。從這一項(xiàng)優(yōu)勢中就可以看到，和傳統(tǒng)的自動(dòng)化控制器相比較，在任何條件下，智能化控制器都具有更加完善的調(diào)解控制功能，在電氣工程的自動(dòng)化實(shí)踐應(yīng)用中占據(jù)優(yōu)勢。
（三）實(shí)現(xiàn)了一致性的智能化控制
在自動(dòng)化控制中的數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)，智能化控制器可以實(shí)現(xiàn)一致性的智能化控制，很好解決了不同數(shù)據(jù)的處理困難。而且，在自動(dòng)化控制的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行上，即使遇到陌生的數(shù)據(jù)，也依舊可以獲得具有較高準(zhǔn)確度的估計(jì)。但是，如果發(fā)現(xiàn)智能化控制器在實(shí)際的應(yīng)用中沒有發(fā)揮出理想的效果，一定要全面排查工程的各個(gè)細(xì)節(jié)，細(xì)致地進(jìn)行分析，不能盲目的否定智能化控制技術(shù)。
三、智能化技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用
（一）系統(tǒng)病因診斷
在電氣工程診斷工作中，采用傳統(tǒng)的人工手段具有較強(qiáng)的復(fù)雜性，雖然對工作人員要求十分嚴(yán)格，但是也無法獲得較為準(zhǔn)確的診斷病因。在電氣工程工作中，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的過程中經(jīng)常會遇到一些如設(shè)備、數(shù)據(jù)等方面的問題，這是不可能避免的，采用傳統(tǒng)的人工診斷辦法不能確保病因處理的及時(shí)性，而且處理效果也不佳。但是，智能化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使得自動(dòng)化控制工作的診斷效率得到大幅度提升。而且，定時(shí)檢測診斷應(yīng)用，有效避免了一些不必要的問題。
（二）系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化
在電氣工程發(fā)展中，傳統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)需要工作人員進(jìn)行多次重復(fù)的實(shí)驗(yàn)操作和改良，而且，在這一工作過程中，對工作人員的工作素質(zhì)也有著較高的要求，既需要工作人員掌握一定的專業(yè)設(shè)計(jì)知識，還需要工作人員能夠很好的將知識理論應(yīng)用于實(shí)踐工作中。但是，在實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中，工作人員往往不能做到全面的考慮，經(jīng)常會漏掉一些具體的問題。所以，一旦發(fā)現(xiàn)復(fù)雜問題，很多情況下都不能做到及時(shí)解決。而智能化技術(shù)的出現(xiàn)，較好解決了這一問題。設(shè)計(jì)工作可以借助于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)完成，也可以借助于相關(guān)的軟件完成，既保證了設(shè)計(jì)中數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，也實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)樣式的豐富化，更能夠做到對復(fù)雜問題的及時(shí)處理，較好保證了自動(dòng)化控制的穩(wěn)定性。
（三）系統(tǒng)的自動(dòng)化控制
在電氣工程中，智能化技術(shù)可以應(yīng)用于多個(gè)控制環(huán)節(jié)，能夠很好的實(shí)現(xiàn)整體性的自動(dòng)化控制。智能化技術(shù)的主要控制工作是借助于三種手段實(shí)現(xiàn)的，一是模糊控制，二是專家系統(tǒng)控制，三是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制。運(yùn)用這三種控制手段，極大提升了自動(dòng)化控制效率，使遠(yuǎn)距離的自動(dòng)化控制成為可能，增強(qiáng)了對電氣系統(tǒng)的運(yùn)行反饋。特別是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，能夠?qū)崿F(xiàn)算法的反向?qū)W習(xí)，在信號處理方面得到了較大應(yīng)用。
2智能化技術(shù)優(yōu)勢
在智能化的發(fā)展過程中，其相對于自動(dòng)化的優(yōu)勢逐漸凸顯出來。智能化技術(shù)應(yīng)用到電氣自動(dòng)化中，能夠更好的推動(dòng)自動(dòng)化技術(shù)向著更高效、更快速、更精確的方向發(fā)展。首先，智能技術(shù)的應(yīng)用，使得電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)在運(yùn)行過程中的動(dòng)靜結(jié)合控制，使得生產(chǎn)能夠更加具有高效性，不斷提高電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。其次，智能化技術(shù)的運(yùn)用還能夠迎合每位用戶的需求，針對不同用戶的不同需求進(jìn)行設(shè)置，使得電氣自動(dòng)化本身能夠更好的滿足更多數(shù)人的需要。實(shí)現(xiàn)這種需求主要是依靠智能化的柔性系統(tǒng)控制作用，在生產(chǎn)過程中能夠控制生產(chǎn)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)模塊化的時(shí)機(jī)理念。此外，在更為復(fù)雜的技術(shù)運(yùn)用時(shí)，智能化技術(shù)能夠使得實(shí)際應(yīng)用中多程序和復(fù)雜化加工的實(shí)現(xiàn)成為可能。
3智能化技術(shù)的應(yīng)用
3.1電氣產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)
為保證電氣產(chǎn)品的市場競爭力，產(chǎn)品需要不斷的更新和發(fā)展，才能不斷滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求。對于電氣產(chǎn)品的優(yōu)化更新是一項(xiàng)繁瑣復(fù)雜的過程，其設(shè)計(jì)需要投入大量的人力和物力，耗費(fèi)的財(cái)力也是相當(dāng)巨大的，對于優(yōu)化的內(nèi)容主要包含以下幾個(gè)方面：第一，在理論知識方面需要優(yōu)化更新。理論知識是指導(dǎo)產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，是一切工作的前提。第二，產(chǎn)品的優(yōu)化還需要足夠的經(jīng)驗(yàn)知識。豐富的經(jīng)驗(yàn)知識是進(jìn)行產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)的保障。在傳統(tǒng)的電氣產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程中，要想進(jìn)行產(chǎn)品的優(yōu)化，必須進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)，并且還需要憑借經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行綜合驗(yàn)證，如果沒有足夠的財(cái)力物力支持，或者相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)沒有達(dá)到相關(guān)的要求，就很難實(shí)現(xiàn)電氣產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì)。即使各方面都能達(dá)到相應(yīng)的要求，所設(shè)計(jì)出的方案也并不能完全達(dá)到要求。但是隨著智能化技術(shù)在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中的應(yīng)用，對于電氣產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì)也有了全新的技術(shù)支持，不是憑借從前的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行，人工智能化使得計(jì)算機(jī)自動(dòng)化技術(shù)就能完成相應(yīng)的設(shè)計(jì)。計(jì)算機(jī)智能化的投入，使得電氣產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì)逐漸簡單化，不僅大大降低了成本的投入，大大縮短了研發(fā)的時(shí)間，而且還使產(chǎn)品更能適應(yīng)市場發(fā)展的需求，為電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展提供了保障。
3.2人工智能控制技術(shù)
在電氣自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展過程中，人工智能控制技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展已成為其優(yōu)化的必經(jīng)之路，人工智能技術(shù)也將逐步成為未來發(fā)展過程中的新興力量。對于人工智能的控制，目前階段較為常用和有效的三種控制方式主要指的是模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制和專家系統(tǒng)控制。人工智能控制的運(yùn)用，能夠使得生產(chǎn)經(jīng)營過程中出現(xiàn)的問題得到及時(shí)的解決，其在線經(jīng)營模式加快了問題的處理速度，能夠提高生產(chǎn)效率。在生產(chǎn)經(jīng)營過程中，人工智能控制技術(shù)能夠?qū)γ總€(gè)設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并將收集到的信息進(jìn)行及時(shí)的采集處理，在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)故障并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行解決。
3.3故障的診斷電氣設(shè)備
由于其特殊的性質(zhì)，同普通設(shè)備相比更具有復(fù)雜性和非線性的特點(diǎn)，因此其診斷和維修更為復(fù)雜。采用傳統(tǒng)的方式進(jìn)行故障的診斷，不僅診斷效率較為低下，還造成人力物力的浪費(fèi)，因此，采用智能技術(shù)進(jìn)行電氣故障的診斷顯得十分有必要。人工智能技術(shù)在電氣診斷方面的應(yīng)用，不僅能夠使得診斷的效率大大提高，還會使得診斷的差錯(cuò)率降低，推動(dòng)力電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。在對電動(dòng)機(jī)進(jìn)行診斷的過程中，智能技術(shù)的應(yīng)用，能夠使得神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊邏輯進(jìn)行結(jié)合，診斷更具有高效性和準(zhǔn)確性。
4智能化應(yīng)用的發(fā)展趨勢
4.1主站體系的規(guī)模
不斷擴(kuò)大對于主站而言，在其發(fā)展過程中，所能夠接收到的信息范圍不斷擴(kuò)大，覆蓋面積更加廣泛，因此，在發(fā)展過程中逐漸向著規(guī)模不斷擴(kuò)大的方向發(fā)展。主站在其開放性、安全性以及穩(wěn)定性等方面，對于軟件都有突出的要求。因此，在主站智能化的建設(shè)過程中，不僅要保證其規(guī)模的擴(kuò)大，在規(guī)模擴(kuò)大的過程中還要保證其安全性和穩(wěn)定性。
4.2應(yīng)用的復(fù)雜程度不斷的提高
主站規(guī)模的不斷擴(kuò)大，使得對電力調(diào)度的實(shí)用性的要求也將逐步增加。電力自動(dòng)化智能技術(shù)的不斷提升，還要體現(xiàn)在企業(yè)的管理和運(yùn)營上。應(yīng)用的復(fù)雜程度不斷提高，就要求在數(shù)據(jù)的源頭也要相應(yīng)跟上應(yīng)用程序的要求，源頭努力做好多樣化和復(fù)雜化的處理，還要在應(yīng)用的程序中體現(xiàn)出獨(dú)具特色的運(yùn)行和管理模式。
4.3增強(qiáng)電力調(diào)度
自動(dòng)化主站體系的交互電力自動(dòng)化主站體系的交互已經(jīng)從開始的單一化的模式逐步向著多元化的模式發(fā)展起來，信息的流向也不再是從前的單一流向，也逐漸向著多向流動(dòng)的趨勢發(fā)展。主體系統(tǒng)的發(fā)展不斷帶動(dòng)著各個(gè)子系統(tǒng)壯大，子系統(tǒng)的不斷發(fā)展推動(dòng)力各系統(tǒng)間耦合性提升，信息交互也由原來的單一模式逐步向多元化的方向發(fā)展，不斷實(shí)現(xiàn)信息的交互和共享。
然而在實(shí)際的電氣工程及其自動(dòng)化設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要遵循以上說的理論，還要根據(jù)實(shí)際的情況，包括環(huán)境、空間等因素，對電氣工程及其自動(dòng)化的設(shè)計(jì)進(jìn)行合理化更改。由于生產(chǎn)線是現(xiàn)實(shí)已經(jīng)存在的，電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)必須依靠原本的生產(chǎn)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)，因此，對硬件的安裝也有著相當(dāng)高的要求，設(shè)備的體積不能過大，也不能過小，過大會導(dǎo)致空間的擁擠，過小又會影響操作，所以設(shè)計(jì)人員一定要到安裝地點(diǎn)進(jìn)行實(shí)際的考察，然后，根據(jù)實(shí)際的數(shù)據(jù)，對設(shè)備的型號進(jìn)行最終的確定。在硬件設(shè)計(jì)順利完成之后，還要設(shè)計(jì)相應(yīng)的軟件系統(tǒng)，現(xiàn)進(jìn)市面上，有著很多不同類型的自動(dòng)化控制系統(tǒng)軟件。但是為了將自動(dòng)化水平提升到最大化，企業(yè)都會選取優(yōu)質(zhì)的軟件公司，這些軟件公司將會根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)情況以及硬件安裝情況對自動(dòng)化軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)。
2電氣工程及其自動(dòng)化的應(yīng)用
2我國電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的特征與應(yīng)用分析
2.1我國電氣工程自動(dòng)化技術(shù)特征分析
電氣工程自動(dòng)化技術(shù)作為一種集合了自動(dòng)化、信息化與智能化的技術(shù)手段，其在實(shí)際中的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)不僅能夠有效的提升電氣工程的施工建設(shè)質(zhì)量效率，更是對于降低電氣工程施工建設(shè)成本，推動(dòng)電氣工程事業(yè)建設(shè)的大發(fā)展有著積極的作用和價(jià)值意義。需要注意的是，與其他工程領(lǐng)域中所應(yīng)用實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)化技術(shù)不同，電氣工程自動(dòng)化技術(shù)由于受到電氣工程自身的領(lǐng)域特征限制與作用影響，在實(shí)際建設(shè)應(yīng)用中所實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)化技術(shù)不僅包含有計(jì)算技術(shù)信息技術(shù)和各種電子電力技術(shù)、通訊建設(shè)技術(shù)，而且電力調(diào)度以及電網(wǎng)建設(shè)、改造等方面的自動(dòng)化要求也比較高，因此，對于促進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)自身的發(fā)展提升也有著重要的積極作用和意義。此外，電氣工程自動(dòng)化技術(shù)在新能源的開發(fā)應(yīng)用上，也表現(xiàn)出相對較高的自動(dòng)化建設(shè)與發(fā)展要求，這也是電氣工程自動(dòng)化技術(shù)與其他自動(dòng)化技術(shù)之間較為突出的區(qū)別特征。最后，在電氣工程施工建設(shè)中，其自動(dòng)化技術(shù)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)電氣工程施工建設(shè)的遠(yuǎn)程監(jiān)控操縱與集中控制，而且具有現(xiàn)場總線監(jiān)控的作用功能，在實(shí)際建設(shè)中能夠借助計(jì)算機(jī)設(shè)備通過中央處理器系統(tǒng)，對施工建設(shè)現(xiàn)場與施工過程進(jìn)行監(jiān)督控制，以促進(jìn)電氣工程及其施工建設(shè)的改進(jìn)提升。
2.2我國電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展
根據(jù)電氣工程施工建設(shè)中自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)際推廣與應(yīng)用情況，主要體現(xiàn)在發(fā)電自動(dòng)化與配電自動(dòng)化、變電自動(dòng)化、電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度自動(dòng)化四個(gè)方面。發(fā)電自動(dòng)化是指發(fā)電廠在發(fā)電運(yùn)行中通過各種自動(dòng)化技術(shù)與系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)發(fā)電量的自動(dòng)控制，比較常見的發(fā)電自動(dòng)控制系統(tǒng)主要包括自動(dòng)電壓控制以及自動(dòng)發(fā)電量控制、發(fā)電運(yùn)行中的動(dòng)力機(jī)械自動(dòng)運(yùn)行控制等技術(shù)系統(tǒng)。根據(jù)我國發(fā)電廠的發(fā)電運(yùn)行情況，主要包括水力發(fā)電運(yùn)行自動(dòng)化和火力發(fā)電運(yùn)行自動(dòng)化，其中，水力發(fā)電運(yùn)行的自動(dòng)化程度要比火力發(fā)電自動(dòng)化程度高，水力發(fā)電自動(dòng)化需要在水力發(fā)電過程中運(yùn)用調(diào)速器以及水輪機(jī)、水力發(fā)電勵(lì)磁控制系統(tǒng)等控制技術(shù)，在電力發(fā)電運(yùn)行中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行控制。通常情況下，比較常見的水力發(fā)電自動(dòng)化主要有公用設(shè)備自動(dòng)化以及單機(jī)自動(dòng)化、水電廠發(fā)電運(yùn)行綜合自動(dòng)化等，對于提升水電廠發(fā)電運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益與安全穩(wěn)定性有著極為重要的積極作用和影響。在我國，火電廠發(fā)電運(yùn)行中也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，它主要包括對于火力發(fā)電信息數(shù)據(jù)的處理以及發(fā)電運(yùn)行保護(hù)、發(fā)電運(yùn)行檢測、運(yùn)行控制等自動(dòng)化技術(shù)和系統(tǒng)。配電自動(dòng)化在電氣工程自動(dòng)化中的技術(shù)規(guī)模相對比較小，尤其是與電力調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)相比時(shí)。電氣工程的配電自動(dòng)化中主要包含了現(xiàn)代控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊與傳輸技術(shù)和設(shè)備運(yùn)行控制技術(shù)等自動(dòng)化技術(shù)，通過配電運(yùn)行過程的自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)整個(gè)運(yùn)行過程的自動(dòng)化控制與運(yùn)行管理，它在保證電力供應(yīng)可靠性、提升電力輸送質(zhì)量與電力服務(wù)水平等方面有著積極作用和意義，并且能夠有效減輕電力工程人員的工作強(qiáng)度。電力運(yùn)行中，變電站主要是實(shí)現(xiàn)電能的接受、分配以及變換控制，其自動(dòng)化程度對于電力自動(dòng)化的整體水平有著重要的作用和影響。結(jié)合變電站工作運(yùn)行的實(shí)際情況，實(shí)現(xiàn)變電站工作運(yùn)行的自動(dòng)化主要是通過對于變電站工作運(yùn)行數(shù)據(jù)的自動(dòng)化處理與運(yùn)行控制來保障變電站工作運(yùn)行的自主性。在我國的變電自動(dòng)化中，已經(jīng)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段包括變電站繼電保護(hù)微機(jī)化以及遠(yuǎn)程遠(yuǎn)動(dòng)控制、變電站運(yùn)行無人值守模式等。最后，電力調(diào)度自動(dòng)化是實(shí)現(xiàn)發(fā)、供電保障的重要技術(shù)，對于電力供應(yīng)以及運(yùn)行服務(wù)的質(zhì)量水平有著絕對的作用和影響，是提升電網(wǎng)運(yùn)行服務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)。目前我國電力運(yùn)行中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的電力調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)包括電網(wǎng)運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)、經(jīng)濟(jì)調(diào)度技術(shù)、事故分析處理技術(shù)等自動(dòng)化技術(shù)，對于減少電網(wǎng)運(yùn)行故障、保障電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)可靠運(yùn)行有著積極作用與價(jià)值意義。隨著現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步以及電力需求的不斷提升，電力運(yùn)行與服務(wù)發(fā)展過程中也逐漸朝著更高目標(biāo)方向發(fā)展，電氣工程的自動(dòng)化也逐漸由發(fā)電、輸電的自動(dòng)化朝著電力運(yùn)行全面自動(dòng)化方向發(fā)展，并且自動(dòng)化技術(shù)水平也不斷的改進(jìn)提升，管控一體化以及狀態(tài)檢修等先進(jìn)管理與控制等熱點(diǎn)技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)也會越來越多，越來越普遍。
（1）在電氣工程自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的過程中會出現(xiàn)安全問題。在電氣工程自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的最初領(lǐng)域是工業(yè)領(lǐng)域，該項(xiàng)技術(shù)通過在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用得到了不段的發(fā)展與完善。隨著電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的逐步發(fā)展與日益完善，該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)越來越多的應(yīng)用在商業(yè)領(lǐng)域中，但是在商業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的過程中，數(shù)據(jù)與信息的安全傳輸就顯得尤為重要。
（2）在電氣工程自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的過程中出現(xiàn)人為干擾。在電氣工程自動(dòng)化技術(shù)使用、設(shè)計(jì)期間，由于不用的工作人員對技術(shù)的理解與運(yùn)用不同，而且在技術(shù)的運(yùn)用方面并沒有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，這就使得電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與設(shè)計(jì)主要以相應(yīng)工作人員的理念為依據(jù)進(jìn)行，這使得相應(yīng)平臺的建設(shè)存在著一定的不同，會導(dǎo)致運(yùn)營費(fèi)用增加，同時(shí)也會增加系統(tǒng)的負(fù)荷。
（3）木有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)對電氣工程網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行約束。就目前來看電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢是使得電器工程與自動(dòng)化系統(tǒng)更簡便、搞笑的為企業(yè)服務(wù)。但是在現(xiàn)在的企業(yè)中存在這一個(gè)影響電氣工程自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的障礙，那就是在一個(gè)企業(yè)中其網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架存在不同，由于電氣工程自動(dòng)化技術(shù)主要通過網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，這就制約了電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。并且，在一部分企業(yè)中，由于一些產(chǎn)品的程序接口不同，嚴(yán)重影響了企業(yè)的數(shù)據(jù)傳輸，使得電氣工程自動(dòng)化技術(shù)沒有用武之地，稱為一種"名不副實(shí)"的技術(shù)。
（4）電氣工程自動(dòng)化技術(shù)與企業(yè)的實(shí)際需要有差異。目前我國電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的現(xiàn)狀并不是一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)系統(tǒng)。在系統(tǒng)運(yùn)行的期間，需要相關(guān)的設(shè)計(jì)人員在已有的技術(shù)基礎(chǔ)上結(jié)合自己的工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，會導(dǎo)致各項(xiàng)成本增加。
（5）需要提升電氣工程自動(dòng)化的工作效率。在電氣工程自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的時(shí)，首先要注重提高企業(yè)的工作效率，在社會高速發(fā)展節(jié)奏較快的今天，較高的工作效率往往會給企業(yè)帶來較大的經(jīng)濟(jì)效益，甚至影響到一個(gè)企業(yè)的生存發(fā)展。所以在應(yīng)用電氣工程自動(dòng)化技術(shù)時(shí)一定要以提高工作效率為首要任務(wù)。
2電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢
（1）做到數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)的對接。在進(jìn)行數(shù)據(jù)對接的過程中要首先確保在電氣工程自動(dòng)化相關(guān)設(shè)備具有較高安全性。
（2）電氣工程自動(dòng)化體現(xiàn)開放性。開放性主要指的是和外界建立接口,使系統(tǒng)與外界網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)連接。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)行信息的實(shí)時(shí)交換,實(shí)現(xiàn)信息的共享。
（3）注重信息化。信息化指的是在電氣工程自動(dòng)化中,凸顯信息化的地位。在設(shè)計(jì)以及運(yùn)行電力設(shè)備的過程中,運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù),采用人工智能分析的方法,使用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),凸顯信息技術(shù)的地位。
（4）建立通用的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。在電氣工程自動(dòng)化中建立通用的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),可以對資源進(jìn)行優(yōu)化配置,商業(yè)信息交流安全性得到保證。企業(yè)需要進(jìn)行設(shè)備的控制,對技術(shù)進(jìn)行監(jiān)管,如果優(yōu)化配置企業(yè)的資源,采用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。建立通用網(wǎng)絡(luò),系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的交換更加高效,促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展。
（5）要發(fā)展具有較高科技含量的電氣工程技術(shù)。電氣工程實(shí)現(xiàn)科技化主要指的是在電氣自動(dòng)化發(fā)展的過程中，應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生新的技術(shù)以及產(chǎn)品。以創(chuàng)新為基礎(chǔ),注重節(jié)能,應(yīng)用新的技術(shù)、工藝等,對于材料以及技術(shù)的使用進(jìn)行創(chuàng)新,加大信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用,不斷開發(fā)出新的產(chǎn)品。
中圖分類號：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）14-0227-01
一、前言
在當(dāng)前社會的各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域中，電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)都得到了廣泛的應(yīng)用，且具有一定的地位，電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展也象征著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展步伐。隨著社會生產(chǎn)力的不斷提高，對于電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)也提出了更高的要求，當(dāng)前社會生產(chǎn)力遠(yuǎn)超于電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展水平，因此，我們要深入研究重視電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的研究，及時(shí)處理相關(guān)問題，從而才能保證其得到全面快速的發(fā)展。
二、電氣工程及其自動(dòng)化的發(fā)展歷史
電氣工程是一種全新的學(xué)科知識，它是當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然依托體。由于科技不斷前進(jìn)，此時(shí)電氣項(xiàng)目和它的自動(dòng)化工藝開始形成一個(gè)單獨(dú)存在的體系。電氣工程技術(shù)經(jīng)歷了從電磁學(xué)理論的建立到新技術(shù)革命時(shí)期電氣工程技術(shù)學(xué)科的形成這樣一個(gè)形成與發(fā)展的過程。該體系目前正在朝著方便快速的層面發(fā)展。它的存在能夠明顯的節(jié)省運(yùn)作資本，最主要的是提升效率。最近幾年，它開始被大量的應(yīng)用到商業(yè)活動(dòng)之中，為商業(yè)間的交流與傳輸提供越來越多的滿足。眾所周知，我們國家的工業(yè)在整個(gè)國家經(jīng)濟(jì)體系之中占據(jù)的位置非常關(guān)鍵，因此只有適時(shí)地帶動(dòng)工業(yè)進(jìn)步，才能夠帶動(dòng)國家的經(jīng)濟(jì)進(jìn)步。所以，只有電氣工程及其自動(dòng)化在社會發(fā)展的地位中占有一席之地，才能促進(jìn)電氣工程及其自動(dòng)化的長足發(fā)展，立足世界。
三、電氣工程及其自動(dòng)化發(fā)展中存在的問題
我國鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)在實(shí)際工程實(shí)施過程中同國外著名的鋼鐵企業(yè)還有很大的差距，這些差距主要體現(xiàn)在三個(gè)方面。
1、缺乏自主產(chǎn)權(quán)
我國自動(dòng)化設(shè)備大多是從國外引進(jìn)的，缺乏自主產(chǎn)權(quán)，沒有應(yīng)用于鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化的品牌產(chǎn)品。所以也沒有一個(gè)固定的硬件和軟件平臺支撐自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行。我國的自動(dòng)化軟件平臺一般用的是西門子的產(chǎn)品。因?yàn)闆]有自主產(chǎn)權(quán)的自動(dòng)化設(shè)備，我國鋼鐵工業(yè)的自動(dòng)化的發(fā)展受到核心技術(shù)的制約，很難繼續(xù)迅速發(fā)展。
2、自動(dòng)化技術(shù)水平不高
我國鋼鐵工業(yè)專業(yè)自動(dòng)化技術(shù)體系雖然有了較大的進(jìn)步，但是同國外專業(yè)自動(dòng)化公司相比還不夠豐富。國外專業(yè)自動(dòng)化公司有很成熟的成套自動(dòng)化技術(shù)，這些技術(shù)不僅包括自動(dòng)化系統(tǒng)方案、功能說明、程序以及測試方法等。還包括關(guān)鍵儀器的選型及安裝步驟，而且他們的工藝設(shè)備和執(zhí)行機(jī)構(gòu)性能也非常高。這些技術(shù)都是我國鋼鐵自動(dòng)化發(fā)展所緊缺的技術(shù)，需要在發(fā)展中不斷地探索與研究。
3、自動(dòng)化效率有待提高
（1）自動(dòng)化程度越高，那么連鎖條件越多，而檢測的相應(yīng)原件（比如儀表）也就越跟不上國外的復(fù)雜化自動(dòng)系統(tǒng)，若用國內(nèi)的檢測原件則很容易出問題。
（2）我國自動(dòng)化設(shè)備大多是從國外引進(jìn)的，缺乏自主產(chǎn)權(quán)，沒有應(yīng)用于鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化的品牌產(chǎn)品。例如，壓力變送器、分析儀、接近開關(guān)等都需要進(jìn)口，而國產(chǎn)的自動(dòng)化原件不是技術(shù)水平不達(dá)標(biāo)就是接口不對等。此外，也沒有一個(gè)固定的硬件和軟件平臺支撐自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行。我國的自動(dòng)化軟件平臺一般用的是西門子的產(chǎn)品，是沒有自主產(chǎn)權(quán)的自動(dòng)化設(shè)備。
（3）在網(wǎng)絡(luò)通信方面，設(shè)備所處的環(huán)境也會影響網(wǎng)絡(luò)的通暢，有時(shí)會突然的數(shù)據(jù)采集出問題，但又會自己無厘頭的恢復(fù)，網(wǎng)絡(luò)通信及抗干擾方面有待再提高。此外，很多自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)原件我們都十分依賴國外進(jìn)口，
四、電氣工程及其自動(dòng)化存在的問題的解決對策
從國外的鋼鐵自動(dòng)化發(fā)展歷程來看，要想使自身的鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展在激烈的市場競爭中占有一席之地，必須在低耗能、高效率的基礎(chǔ)上加大自動(dòng)化建立，應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)，提高自動(dòng)化技術(shù)水平，以便促進(jìn)我國鋼鐵工業(yè)的現(xiàn)代化進(jìn)程。
1、智能化控制與先進(jìn)控制相結(jié)合
所謂的智能化控制就是在操作員操作過程中，只要在控制系統(tǒng)中輸入相應(yīng)的數(shù)據(jù)就可以完成整個(gè)操作，前提只需要掌握設(shè)備的操作方法即可（目前新鋼的冷軋連退線就是如此）。智能控制技術(shù)在鋼鐵工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，并且發(fā)揮了顯著的效果。而在先進(jìn)控制的推動(dòng)下，智能控制得到了進(jìn)一步的提升，兩者較好的結(jié)合在了一起。在實(shí)際工作中進(jìn)一步的向工程化方向發(fā)展，使 PLC、DCS 系統(tǒng)充分發(fā)揮其控制系統(tǒng)價(jià)值與功能潛力。
2、重視開發(fā)和應(yīng)用現(xiàn)場總線控制儀表
實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)與現(xiàn)場設(shè)備智能化連接，是由現(xiàn)場總線來實(shí)現(xiàn)的，通過現(xiàn)代化數(shù)字通信技術(shù)直接擴(kuò)展到現(xiàn)場級儀表，現(xiàn)場智能儀表再接收來自DCS 系統(tǒng)百分之六十至百分之八十的控制功能，進(jìn)而構(gòu)成了現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS。它使得控制系統(tǒng)的安全性可靠性進(jìn)一步提高。在鋼鐵工業(yè)中，我們要重視對現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的應(yīng)用及開發(fā)，讓自動(dòng)化儀表的功能優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，研究現(xiàn)場自動(dòng)控制儀表同有關(guān)系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用策略，制定出符合鋼鐵工業(yè)發(fā)展的實(shí)用性方案。
3、積極發(fā)展過程控制系統(tǒng)
在實(shí)際的鋼鐵自動(dòng)化技術(shù)中，將會采用新型的數(shù)據(jù)融合技術(shù)、傳感器技術(shù)以及數(shù)據(jù)處理技術(shù)等大量先進(jìn)的高科技技術(shù)，而且在鋼鐵的生產(chǎn)全過程中，將產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督、環(huán)境保護(hù)監(jiān)控以及物流跟蹤等多個(gè)方面納入考慮范圍之內(nèi)，實(shí)現(xiàn)鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)的全監(jiān)控，其中主要包括生產(chǎn)過程中原材料的質(zhì)量、鋼水的純度、熔渣的成分以及溫度的檢測與控制，當(dāng)然也不能夠忽視對生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的一些固體廢棄物的檢測。
4、自動(dòng)化與信息化相結(jié)合
鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化從原來的熱管理與單參數(shù)自動(dòng)控制系統(tǒng)開始，不斷的進(jìn)步，經(jīng)歷了EIC一體化系統(tǒng)、AOL系統(tǒng)、多級計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等，現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)的自動(dòng)化運(yùn)用的是CIMS結(jié)構(gòu)的多級分層計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。CIMS體系結(jié)構(gòu)有6個(gè)層次結(jié)構(gòu)，5級體系結(jié)構(gòu)在自動(dòng)化流程中有很大的推動(dòng)作用，但是它不利于生產(chǎn)過程中能源的節(jié)約與設(shè)備的在線控制，很難大量推廣。所以，近幾年推出的PCS3及結(jié)構(gòu)體系，利用財(cái)務(wù)分析決策為核心對企業(yè)資源技術(shù)進(jìn)行整體的優(yōu)化。近幾年由于市場競爭激烈，在加上信息技術(shù)的發(fā)展與全球化經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，鋼鐵企業(yè)的自動(dòng)化發(fā)展正在向生產(chǎn)-物流-銷售一體化方向發(fā)展，同時(shí)結(jié)合先進(jìn)的衛(wèi)星監(jiān)視系統(tǒng)，以Web智能技術(shù)為發(fā)展前提，充分運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)資源，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展。
五、結(jié)束語
綜上所述，隨著近年來科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，各個(gè)領(lǐng)域中的設(shè)備、技術(shù)及理念都在不斷發(fā)生變化，此時(shí)電氣工程順應(yīng)了時(shí)代的發(fā)展，在鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)及人們的生活中扮演了非常重要的角色，發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。但是其中始終存在一些問題，這種情況下就需要不斷加強(qiáng)針對電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的研究力度，促進(jìn)技術(shù)水平的提升，這樣才能更好的促進(jìn)整個(gè)電氣工程的持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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2智能化技術(shù)的主要特點(diǎn)分析
對于很多人來說,智能化技術(shù)是一個(gè)陌生的詞匯,然而它卻與我們的生活息息相關(guān),下面我們就對它的主要特點(diǎn)進(jìn)行闡述,幫助大家深入理解智能化技術(shù)。作為電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),電氣工程自動(dòng)化控制對電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行存在著決定性的作用,為了保證電氣工程的順利發(fā)展,從而有效提升恒業(yè)的整體水平,對智能化技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用是大勢所趨。
2.1高精度與高效率
在電氣工程自動(dòng)化控制中,精度與效率是兩項(xiàng)重要指標(biāo),在智能化技術(shù)指導(dǎo)留下,對多個(gè)CPU與高速CPU芯片進(jìn)行使用,電氣工程控制工作效率與精度得到了顯著的提高。
2.2多系統(tǒng)控制
智能化技術(shù)的應(yīng)用可以有效減少相關(guān)工序,同時(shí)還能使工作效率得到顯著提高,目前該項(xiàng)技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的實(shí)際應(yīng)用正朝著系統(tǒng)控制的方向發(fā)展著。
2.3科學(xué)計(jì)算的可見性
在電氣工程自動(dòng)化控制中,智能化技術(shù)的應(yīng)用可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的處理,不僅可以通過文字和語言進(jìn)行信息交流,同時(shí)還能利用圖形與動(dòng)畫實(shí)現(xiàn)信息交流,這在很大程度上提升了工作的效率。
3智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用
在電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)中應(yīng)用智能化技術(shù),有效提升了系統(tǒng)的工作效率,降低了工作人員的壓力,對于電氣工程自動(dòng)化控制中智能化技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在三個(gè)方面:(1)怎樣將智能化技術(shù)應(yīng)用到電氣工程中對病因的診斷與維修之中;(2)如何對電氣產(chǎn)品與設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì);(3)通過怎樣的形式對電氣工程智能化控制進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。
3.1對電氣工程自動(dòng)化控制中的病因進(jìn)行診斷
利用傳統(tǒng)的人工方式對電氣工程系統(tǒng)中的病因進(jìn)行診斷是非常復(fù)雜的,同時(shí)對工作人員的要求也非常高,而且也不能對病因進(jìn)行準(zhǔn)確的診斷。在電氣工程自動(dòng)化控制中難免會發(fā)生一些設(shè)備和數(shù)據(jù)問題,依靠人工診斷方式往往不能對病因進(jìn)行及時(shí)的診斷與處理。而智能化技術(shù)的應(yīng)用不僅可以使病因診斷的效率得到明顯提高,同時(shí)還可以使定時(shí)檢測與診斷得到實(shí)現(xiàn),在這一過程中很多問題的出現(xiàn)都會得到避免。
3.2對電氣工程設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化
在傳統(tǒng)電氣工程設(shè)計(jì)中,往往需要通過工作人員在工作過程中進(jìn)行反復(fù)的實(shí)驗(yàn)才能完成。在這一過程中工作人員很有可能不會考慮到一些具體情況。如果真的出現(xiàn)復(fù)雜性的問題,也不能對其進(jìn)行及時(shí)的解決,在這種情況下,工作人員不僅要掌握大量的專業(yè)設(shè)計(jì)知識,同時(shí)還要很好的將自己已經(jīng)掌握的理論知識運(yùn)用到實(shí)際應(yīng)用中。智能化技術(shù)得到應(yīng)用以后,設(shè)計(jì)人員就可以利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和相應(yīng)的軟件對電氣工程自動(dòng)化控制進(jìn)行設(shè)計(jì),這樣一來,設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性得到而來增加,同時(shí)設(shè)計(jì)樣式也非常豐富,另外,還能對一些復(fù)雜問題進(jìn)行及時(shí)的處理,電氣工程自動(dòng)化控制的順利運(yùn)行就得到而來有效的保證。
3.3對整個(gè)電氣工程進(jìn)行自動(dòng)化控制
電氣工程控制系統(tǒng)中存在著很多控制環(huán)節(jié),智能化技術(shù)的應(yīng)用正好可以使對整個(gè)電氣工程的自動(dòng)化控制得到實(shí)現(xiàn)。智能化技術(shù)在應(yīng)用過程中通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊控制等方式實(shí)現(xiàn)對電氣工程的自動(dòng)化控制。其中,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的應(yīng)用是非常關(guān)鍵的,它可以進(jìn)行反向的算法,同時(shí)具有多層次的結(jié)構(gòu)。在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的子系統(tǒng)中,其中的一個(gè)子系統(tǒng)可以結(jié)合系統(tǒng)參數(shù)對轉(zhuǎn)子的速度進(jìn)行調(diào)控與判斷,而另一個(gè)子系統(tǒng)就可以按照以上參數(shù)對轉(zhuǎn)子的速度進(jìn)行判斷與控制。目前神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制已經(jīng)在識別模式以及信號處理等方面得到了廣泛的應(yīng)用。智能化手段的應(yīng)用使電氣工程的遠(yuǎn)距離與無人操控自動(dòng)化控制得到了實(shí)現(xiàn),通過公司局域網(wǎng)的幫助,智能化技術(shù)的應(yīng)用使得對電氣系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行了詳細(xì)的反饋分析。
中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）02-0036-02
一、專業(yè)建設(shè)背景和人才需求分析
傳統(tǒng)的電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)被認(rèn)為是強(qiáng)電專業(yè)，隨著信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，弱電類課程的比重正逐漸增加，[1]現(xiàn)在的電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)已經(jīng)成為強(qiáng)弱電相結(jié)合的專業(yè)。不同高校根據(jù)自己的辦學(xué)條件和現(xiàn)有師資均有所側(cè)重，目前重點(diǎn)高校基本上側(cè)重于強(qiáng)電，以電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化為主要方向；而有些高校由于條件的限制或?qū)W生的就業(yè)情況側(cè)重于弱電。不同層次學(xué)校的人才培養(yǎng)，其就業(yè)崗位和工作任務(wù)、性質(zhì)也不一樣，因此應(yīng)充分考慮到社會對本專業(yè)人才的不同需求。
浙江省是我國第二產(chǎn)業(yè)比重較高的省份之一，高低壓電器和機(jī)電業(yè)的發(fā)展處于突出的位置。溫州電器經(jīng)過20多年的發(fā)展，已成為全國生產(chǎn)規(guī)模最大、生產(chǎn)能力最強(qiáng)、市場占有率最高、產(chǎn)業(yè)種類最齊的工業(yè)電器生產(chǎn)基地，“中國電器之都”、“國家火炬計(jì)劃智能化電器產(chǎn)業(yè)基地”、“中國斷路器產(chǎn)業(yè)基地”和“中國防爆電器生產(chǎn)基地”等國家級產(chǎn)業(yè)基地均坐落于溫州市（樂清）境內(nèi)。
溫州低壓電器企業(yè)的規(guī)模雖然大，但是技術(shù)水平還比較落后，平均盈利能力低于整體水平，與北京、福建、天津、上海的企業(yè)相比，差距甚大，其主要原因是：產(chǎn)品檔次偏低，技術(shù)含量不高，缺乏附加值。究其根本是技術(shù)人才嚴(yán)重缺乏，技術(shù)人才的缺乏已經(jīng)制約了溫州區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，盡管全省已經(jīng)有多所高校設(shè)置了電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)，但是這些專業(yè)培養(yǎng)的側(cè)重點(diǎn)不一樣，不能滿足溫州地區(qū)對低壓電器人才的需求。因此，亟需地方性高校為溫州電器產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)急需的人才。
二、專業(yè)建設(shè)思路
根據(jù)人才市場需求，溫州大學(xué)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)建設(shè)的具體思路是：定位建成立足溫州、服務(wù)浙江、輻射行業(yè)的工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)特色專業(yè)；建立合理的、具有鮮明特色的理論和實(shí)踐兩個(gè)教學(xué)體系；培養(yǎng)學(xué)生電子設(shè)計(jì)、電氣產(chǎn)品設(shè)計(jì)和電氣工程設(shè)計(jì)這三方面的能力；實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)、課程體系與地方產(chǎn)業(yè)、人才培養(yǎng)與專業(yè)特色的緊密結(jié)合；使學(xué)生成為理論基礎(chǔ)扎實(shí)、具有一定工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的工程應(yīng)用型人才，體現(xiàn)具有“應(yīng)用性”和“地方性”特色的電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)工程型服務(wù)地方區(qū)域的人才培養(yǎng)模式。
三、具體實(shí)施方案
1.以實(shí)際辦學(xué)條件為基礎(chǔ)，確立專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)
根據(jù)溫州大學(xué)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)鮮明的服務(wù)于地方電器行業(yè)的專業(yè)定位，本專業(yè)旨在培養(yǎng)具有電氣工程技術(shù)專業(yè)扎實(shí)的基礎(chǔ)理論與專業(yè)知識，具有較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新意識以及良好的團(tuán)隊(duì)合作精神，具有知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，能夠在電力系統(tǒng)、建筑設(shè)計(jì)與施工單位、科研機(jī)構(gòu)、電器制造企業(yè)等企事業(yè)單位與電氣工程專業(yè)相關(guān)領(lǐng)域從事設(shè)計(jì)、研發(fā)、運(yùn)行、維護(hù)、管理和教育等工作的應(yīng)用型高級工程技術(shù)人才，特別是在電器及其智能化方面能夠從事研制開發(fā)、應(yīng)用研究、試驗(yàn)分析和生產(chǎn)管理等工作的電氣工程師。
2.以CDIO培養(yǎng)模式為基礎(chǔ)，確定專業(yè)人才培養(yǎng)模式
在人才培養(yǎng)方案的制訂過程中，加強(qiáng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)和領(lǐng)域發(fā)展趨勢及人才需求的調(diào)研，吸引產(chǎn)業(yè)、行業(yè)和用人部門共同研究教學(xué)內(nèi)容，制訂與企業(yè)生產(chǎn)、區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要相結(jié)合的培養(yǎng)方案和課程體系。人才培養(yǎng)模式將學(xué)習(xí)美國麻省理工學(xué)院CDIO培養(yǎng)模式，強(qiáng)調(diào)人才培養(yǎng)的社會和工程環(huán)境，結(jié)合產(chǎn)業(yè)背景和社會人才需求情況，制訂培養(yǎng)方案、課程體系和教學(xué)方式，適應(yīng)職場目標(biāo)和社會工作崗位的需求，通過專業(yè)評估、社會評價(jià)和學(xué)生評價(jià)去修正培養(yǎng)方案、課程體系和教學(xué)方式，旨在培養(yǎng)科學(xué)基礎(chǔ)扎實(shí)、個(gè)人工程實(shí)踐能力強(qiáng)、具備團(tuán)隊(duì)合作精神的電氣工程師，以達(dá)到質(zhì)量工程教育的目的。圖1為電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)框架。
3.以學(xué)生能力培養(yǎng)為目標(biāo)，注重工程素質(zhì)訓(xùn)練
本專業(yè)緊緊圍繞溫州市智能電子電器行業(yè)技術(shù)研究中心、浙江省低壓電器技術(shù)創(chuàng)新服務(wù)平臺，以電氣工程師為培養(yǎng)目標(biāo)，要求學(xué)生具備以下幾方面的知識和能力：
（1）電子設(shè)計(jì)能力。要求學(xué)生掌握電路原理、模擬和數(shù)字電子技術(shù)、單片機(jī)原理與應(yīng)用、自動(dòng)控制原理等主要基礎(chǔ)知識，熟 第一論文 網(wǎng)練掌握PROTEL等電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化工具，具備電子設(shè)計(jì)基本能力，包括電子硬件設(shè)計(jì)和軟件開發(fā)，能夠綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識進(jìn)行電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)、分析和調(diào)試，具有一定的創(chuàng)新能力和解決實(shí)際工程問題的能力。爭取讓學(xué)生在大二階段就能完成電路、模電、數(shù)電和單片機(jī)課程的學(xué)習(xí)，利用暑假參加電子競賽的培訓(xùn)，通過參賽以提高學(xué)生的專業(yè)意識和學(xué)習(xí)興趣。
（2）電氣產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力。要求學(xué)生具有工程制圖的基本能力，能看懂一般的機(jī)械工程圖紙，掌握電器學(xué)的基本知識，掌握電氣產(chǎn)品的工作原理和設(shè)計(jì)方法，特別是電器智能化方面的知識，掌握電氣工程師必須具備的計(jì)算、實(shí)驗(yàn)、測試、仿真等基本技能，特別是電器智能化方面的設(shè)計(jì)能力，能熟練運(yùn)用常用的設(shè)計(jì)軟件（如AUTOCAD等）進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)與分析。
（3）電氣工程設(shè)計(jì)能力。掌握電氣工程領(lǐng)域供配電方面的專業(yè)知識，如供配電技術(shù)、電力電子技術(shù)、電機(jī)及其控制技術(shù)、電氣檢測技術(shù)和機(jī)電一體化技術(shù)，具備自動(dòng)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識，熟悉國家及行業(yè)的電氣標(biāo)準(zhǔn)，了解機(jī)電工程安裝與項(xiàng)目管理方面的知識；掌握注冊電氣工程師（供配電方向）必須具備的電氣工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)能力，初步具備項(xiàng)目從立項(xiàng)、招投標(biāo)、安裝施工、監(jiān)理與驗(yàn)收等一系列的項(xiàng)目組織管理和協(xié)調(diào)能力。
（4）以工程實(shí)踐能力與工程意識培養(yǎng)為核心建立實(shí)踐教學(xué)體系。工程實(shí)踐能力培養(yǎng)是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)工程型應(yīng)用人才培養(yǎng)模式的重要組成部分。在制訂人才培養(yǎng)方案時(shí)應(yīng)注重實(shí)踐，把實(shí)踐教學(xué)貫穿在整個(gè)教學(xué)過程中，以電子電氣工程實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中心、校內(nèi)實(shí)踐與實(shí)習(xí)基地、校外實(shí)習(xí)基地為依托，采用課內(nèi)實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)、專業(yè)見習(xí)、專業(yè)實(shí)習(xí)、工程技術(shù)實(shí) 踐、畢業(yè)設(shè)計(jì)等多種形式，通過學(xué)生、學(xué)校、企業(yè)之間的有機(jī)結(jié)合構(gòu)建一個(gè)與理論教學(xué)體系相對應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)體系，如圖2所示。主要開展以下幾個(gè)方面的實(shí)踐環(huán)節(jié)：
1）以問題為先導(dǎo)——工程認(rèn)知環(huán)節(jié)。[3]通過基本技能訓(xùn)練、專業(yè)基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)、專業(yè)見習(xí)等實(shí)踐環(huán)節(jié)，讓學(xué)生能夠認(rèn)識基本電子、電氣類元件和產(chǎn)品、機(jī)電或機(jī)械零件，如電阻、電感、電容、晶閘管、繼電器、斷路器、隔離開關(guān)、電動(dòng)機(jī)、凸輪、曲軸以及簡單的控制電路等，初步了解課堂上講解的理論知識在實(shí)際產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造中的應(yīng)用，增加其感性認(rèn)識，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。
2）以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)——面向行業(yè)的工程實(shí)踐和創(chuàng)新環(huán)節(jié)。[3]該環(huán)節(jié)結(jié)合電氣工程學(xué)科特點(diǎn)，將實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際項(xiàng)目相關(guān)聯(lián)，在電器行業(yè)、電氣工程設(shè)計(jì)、電力拖動(dòng)等方面引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行工程實(shí)踐創(chuàng)新。教師以案例的方式給學(xué)生布置題目，學(xué)生則以項(xiàng)目組的形式進(jìn)行組織討論、設(shè)計(jì)和分析，提高學(xué)生的專業(yè)意識和工程實(shí)踐能力，同時(shí)加 第一論文 網(wǎng)強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和相互溝通的能力。另外，通過電子電氣產(chǎn)品創(chuàng)新、挑戰(zhàn)杯創(chuàng)業(yè)大賽、科研項(xiàng)目和畢業(yè)設(shè)計(jì)等多個(gè)環(huán)節(jié)對學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，提高學(xué)生分析和解決工程實(shí)際問題的能力，努力將學(xué)生培養(yǎng)成為工程應(yīng)用型技術(shù)人才。
4.加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)，提高教學(xué)質(zhì)量
加強(qiáng)教師隊(duì)伍建設(shè)，建設(shè)一支適應(yīng)高質(zhì)量教學(xué)要求的師資隊(duì)伍是提高教學(xué)質(zhì)量和培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的關(guān)鍵。引進(jìn)和培養(yǎng)學(xué)歷職稱層次高、學(xué)術(shù)研究水平高、社會行業(yè)知名度高的高級人才，以加強(qiáng)學(xué)術(shù)梯隊(duì)建設(shè)。加強(qiáng)校內(nèi)專任教師到相關(guān)產(chǎn)業(yè)和領(lǐng)域一線學(xué)習(xí)交流；建立相關(guān)產(chǎn)業(yè)和領(lǐng)域的人員到學(xué)校兼職授課的制度，進(jìn)一步促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研緊密結(jié)合，提升本專業(yè)建設(shè)的整體水平和人才培養(yǎng)質(zhì)量。
5.建立考核評估機(jī)制，完善培養(yǎng)方案和課程體系
構(gòu)建學(xué)生、教師雙向信息反饋與評估機(jī)制；加強(qiáng)與企業(yè)的聯(lián)系，及時(shí)反饋人才需求和學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量，提升本專業(yè)建設(shè)的整體水平和人才培養(yǎng)的質(zhì)量。
四、特色
1.專業(yè)定位體現(xiàn)地方性
針對浙江省及溫州樂清區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展、企業(yè)人才需求，就溫州大學(xué)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)形成鮮明的服務(wù)于地方電器行業(yè)的專業(yè)定位；努力為地方培養(yǎng)、輸送高質(zhì)量的專業(yè)人才，實(shí)現(xiàn)人才的就地培養(yǎng)。
2.產(chǎn)學(xué)研合作
以專業(yè)建設(shè)為基礎(chǔ)，充分利用溫州市智能電器重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、省級低壓電器技術(shù)創(chuàng)新服務(wù)平臺，整合利用浙江省低壓電器產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟的優(yōu)勢資源，以重點(diǎn)發(fā)展學(xué)科、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、技術(shù)開發(fā)中心等為依托，加快建設(shè)工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)基地，促進(jìn)學(xué)科鏈、產(chǎn)業(yè)鏈和人才鏈的有機(jī)結(jié)合；突出產(chǎn)學(xué)研一體化的辦學(xué)優(yōu)勢，爭取在電氣工程領(lǐng)域，特別是電器行業(yè)中，不管是人才培養(yǎng)還是科研項(xiàng)目的開發(fā)和創(chuàng)新方面均起到示范和帶頭作用。
參考文獻(xiàn)：
1 引言
隨著電力系統(tǒng)自動(dòng)化程度的不斷提高，建筑物供配電的自動(dòng)化程度也逐漸得到加強(qiáng)。建筑物供配電作為電力系統(tǒng)的一部分，是負(fù)責(zé)終端用戶的最近部分，因而建筑物供配電服務(wù)質(zhì)量的高低直接影響著電網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量的高低。建筑物配電網(wǎng)的監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)⒔ㄖ锞€路參數(shù)遠(yuǎn)傳到監(jiān)控中心，有效監(jiān)視供配電情況與電能使用情況。在出現(xiàn)故障后，監(jiān)控中心能夠及時(shí)做出決策，遠(yuǎn)動(dòng)某些現(xiàn)場設(shè)備，減少事故影響的面積?？梢?，線路參數(shù)的準(zhǔn)確獲取，開關(guān)控制量的準(zhǔn)確交互是監(jiān)控系統(tǒng)正常、有效運(yùn)行的基礎(chǔ)與關(guān)鍵。
本論文主要針對建筑物變配電特點(diǎn)對其智能化變配電工程進(jìn)行設(shè)計(jì)與應(yīng)用方面的探討，以期從中能夠找到合理有效可靠的變配電設(shè)計(jì)方法與模式，并以此和廣大同行分享。
2 智能變配電系統(tǒng)概述
提高供電可靠性、檢測和改善電能質(zhì)量、提高配電系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性、減少和縮短設(shè)備檢修和停電時(shí)間和范圍、優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和無功分配、提高整個(gè)配網(wǎng)的管理水平和計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平，提高工作效率，用技術(shù)手段改善用戶服務(wù)水平，提高服務(wù)質(zhì)量，提高企業(yè)的現(xiàn)代化管理水平，為領(lǐng)導(dǎo)的科學(xué)決策服務(wù)。
根據(jù)高低壓供配電系統(tǒng)的特點(diǎn)，提供多種風(fēng)格系統(tǒng)操作界面及符合行業(yè)規(guī)范的軟件功能模塊；具有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、一次接線圖顯示與操作、參數(shù)設(shè)置、事件報(bào)警/記錄遙控閉鎖操作、曲線/棒圖、統(tǒng)計(jì)分析、報(bào)表打印等。針對低壓配電系統(tǒng)回路多、柜型復(fù)雜的特點(diǎn)，提供模塊化的多級樹裝圖形菜單及形象化的各種抽屜柜/固定柜一次系統(tǒng)圖界面；同時(shí)提供電能分類管理、故障智能分析設(shè)備維護(hù)計(jì)劃、負(fù)荷分析、設(shè)備檔案等功能模塊。
現(xiàn)場總線是近年來自動(dòng)化領(lǐng)域中發(fā)展很快的互連通信網(wǎng)絡(luò)，具有協(xié)議簡單開放、容錯(cuò)能力強(qiáng)、實(shí)時(shí)性高、安全性好、成本低、適于頻繁交換等特點(diǎn)。目前，國際上各種各樣的現(xiàn)場總線有幾百種之多，統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn)尚未建立。較著名的有基金會現(xiàn)場總線(FF)、HART現(xiàn)場總線、CAN現(xiàn)場總線、LONWORKS現(xiàn)場總線、PROFIBUS現(xiàn)場總線、MODBUS、PHENOIX公司的INTERBUS、AS-INTERFACE總線等。
智能化配電系統(tǒng)就是通信網(wǎng)絡(luò)把眾多的帶有通信接口的中、低壓開關(guān)和控制設(shè)備與主計(jì)算機(jī)連接起來，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行智能化管理，實(shí)現(xiàn)集中數(shù)據(jù)處理、集中監(jiān)控、集中分析和集中調(diào)度的新型配電系統(tǒng)。智能化配電系統(tǒng)一般由主計(jì)算機(jī)、通信網(wǎng)絡(luò)、智能化開關(guān)和控制設(shè)備三部分組成。
3 建筑物智能變配電工程智能設(shè)計(jì)
3.1 智能變配電系統(tǒng)總體架構(gòu)
系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想：整個(gè)系統(tǒng)采用分布式控制，分為上、下兩層：上位控制機(jī)(上位機(jī))和下位控制單元(下位機(jī))。下位控制單元，即以MSP430為核心的電表單元，它對各種信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集。上位機(jī)可以主動(dòng)地向下位控制單元請求數(shù)據(jù)和發(fā)送命令，并完成對系統(tǒng)參數(shù)的記錄、各儀表信息的記錄、報(bào)警信息的記錄、報(bào)表的生成打印等數(shù)據(jù)庫的管理。上位機(jī)和下位控制單元之間是通過PROFIBUS總線相連。
由于智能從站節(jié)點(diǎn)是PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)的一部分，因此，總線系統(tǒng)軟件分為主站軟件、智能從站軟件和監(jiān)控軟件三個(gè)部分。PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)是引進(jìn)Siemens公司的成套設(shè)備，一類主站S7-300和S7-400使用Siemens公司提供的創(chuàng)建可編程邏輯控制程序的標(biāo)準(zhǔn)軟件STEP7，使用梯形邏輯圖進(jìn)行軟件編制。監(jiān)控軟件使用Siemens公司的支持分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的監(jiān)控軟件SIMATIC WinCC。智能從站節(jié)點(diǎn)的中央處理器是INTEL系統(tǒng)的單片機(jī)MSP430，采用單片機(jī)C++高級語言。
3.2 智能變配電系統(tǒng)電氣硬件的選擇
3.2.1 變壓器的選擇
（1）變壓器臺數(shù)的確定
變配電工程中，變壓器臺數(shù)的選擇與供電范圍內(nèi)用電負(fù)荷大小、性質(zhì)及重要程度有關(guān)。
①有大量的一、二級負(fù)荷，負(fù)荷達(dá)到200kw以上，選擇兩臺變壓器；
②三級負(fù)荷一般選擇一臺變壓器，負(fù)荷較大達(dá)到100kw以上時(shí)，選擇兩臺；
③季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變動(dòng)較大，依據(jù)最大負(fù)荷，按以上方式確定變壓器臺數(shù)；
④有較大的沖擊負(fù)荷，可單獨(dú)設(shè)變壓器為其供電。
（2）變壓器容量的確定
①單臺變壓器時(shí)，其額定容量SN應(yīng)能滿足全部用電設(shè)備的計(jì)算容量SC，并考慮負(fù)菏發(fā)展保留一定的冗余，應(yīng)滿足SN≥(l.15-1.4) SC；
②兩臺變壓器且任一臺變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，其容量應(yīng)滿足SN=(0.6-0.7) SC；同時(shí)應(yīng)滿足全部一、二級負(fù)荷SC(I+II)的需要SN≥SC(I+II)；
③單臺變壓器容量一般不大于1250kVA-2000kVA。
3.2.2 開關(guān)電器的選擇
開關(guān)電器主要包括斷路器、熔斷器、隔離開關(guān)和負(fù)荷開關(guān)，其選擇即要保證開關(guān)電器正常時(shí)的可靠工作，還應(yīng)保證系統(tǒng)故障時(shí)能承受短時(shí)的故障電流，同時(shí)應(yīng)滿足不同的開關(guān)電器對電路分段能力的要求。具體選擇原則如下：
（1）正常條件下，開關(guān)電器額定電壓UN及其裝設(shè)處額定電壓UWN應(yīng)滿足UN≥UWN；
（2）正常條件下，開關(guān)電器的額定電流IN及其裝設(shè)處的計(jì)算電流IC應(yīng)滿足： IN≥IC；
（3）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)，開關(guān)電器極限通過電流峰值Imax及安裝處三相短路沖擊電流Ish滿足：
Imax≥Ish；
3.2.3 導(dǎo)線的截面選擇
導(dǎo)線截面選擇過大不僅會增加有色金屬的消耗量，還會增加投資；截面選擇過小，則導(dǎo)線中的電壓和電能損耗加大，使電能傳輸質(zhì)量和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性變差。其選擇應(yīng)符合如下條件：線纜應(yīng)滿足正常負(fù)荷下的長期運(yùn)行條件；應(yīng)能承受故障時(shí)故障電流，尤其是短路電流；應(yīng)滿足線路電壓損失的要求；應(yīng)滿足機(jī)械強(qiáng)度的要求；應(yīng)考慮線路的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
通常導(dǎo)線截面可以按導(dǎo)線載流量、電壓損失、短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)及經(jīng)濟(jì)電流密度進(jìn)行選擇。對于中壓線纜，由于距系統(tǒng)較近，其主要問題是熱穩(wěn)定問題，因此一般用熱穩(wěn)定條件來確定導(dǎo)線的截面；對于低壓線纜，其負(fù)荷電流相對較大，線路的主要問題是能否長期承受工電流，故一般按導(dǎo)線載流量條件選擇截面；對于負(fù)荷電流小，但傳輸距離長的線纜，通常按電壓損失作為選擇導(dǎo)線截面的條件。
4 結(jié)語
建筑物變配電系統(tǒng)目前已經(jīng)成為了建筑電氣工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)與施工的主要內(nèi)容，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，智能變配電系統(tǒng)已經(jīng)成為了建筑物變配電工程設(shè)計(jì)的主流，本論文針對當(dāng)前智能變配電工程的發(fā)展趨勢，詳細(xì)分析探討了智能變配電工程的體系架構(gòu)及其硬件系統(tǒng)的選型設(shè)計(jì)，對于進(jìn)一步提高建筑物變配電系統(tǒng)的智能設(shè)計(jì)與應(yīng)用水平具有一定借鑒意義。
參考文獻(xiàn)：
[1]豐海濤.電力網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D].山東:山東科技大學(xué),2007.
中圖分類號：F407.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
隨著人們生活水平的提高,電氣工程及自動(dòng)化的要求也越來越高,它不僅要滿足照明、家電用電量、安全用電等需求,更注重其美觀、實(shí)用、方便的使用效果。
1 供配電系統(tǒng)
現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)及整個(gè)社會生活中電力應(yīng)用非常廣泛,一般建筑采用低壓供電,高層建筑通常10kV電壓供電。
1.1 電力系統(tǒng)及電力負(fù)荷
(1)電力系統(tǒng)概念。在電力系統(tǒng)中,如果每個(gè)發(fā)電廠孤立地向用戶供電,其可靠性不高。如當(dāng)某個(gè)電廠發(fā)生故障或停機(jī)檢修時(shí),該地區(qū)將被迫停電,因此為了提高供電的安全性、可靠性、連續(xù)性、運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性,并提高設(shè)備的利用率,減少整個(gè)地區(qū)的總備用容量,常將許多發(fā)電廠、電力網(wǎng)和電力用戶連成一個(gè)整體。這里由發(fā)電廠、電力網(wǎng)和用戶組成的統(tǒng)一整體稱為電力系統(tǒng)。
(2)我國電網(wǎng)電壓等級。電力網(wǎng)的電壓等級比較多,從輸電的角度來講,電壓越高則輸送的距離就越近,傳輸?shù)娜萘吭酱?但電壓越高,要求絕緣水平也相應(yīng)提高,因而造價(jià)也越高。目前,我國根據(jù)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,技術(shù)經(jīng)濟(jì)上的合理性及電機(jī)電器制造工業(yè)的水平等因素,由國家頒布制定了我國電力網(wǎng)的電壓等級主要有0.22、0.38、3、6、10、35、110、220、330、550kV等10級。其中電網(wǎng)電壓在1kV及以上的稱為高壓,1kV以下的電壓稱為低壓。
1.2 10KV 變(配)電所及高壓設(shè)備
(1)變(配)電所位置的選擇原則。①接近負(fù)荷中心,這樣可降低電能損耗,節(jié)約輸電線用量;②進(jìn)出線方便;③接近電源側(cè);④設(shè)備吊裝、運(yùn)輸方便;⑤不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動(dòng)的場所;⑥不宜設(shè)在多塵、水霧(如大型冷卻塔)或有腐蝕性氣體的場所,如無法遠(yuǎn)離時(shí),不應(yīng)設(shè)在污染源的下風(fēng)側(cè);⑦不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或其他經(jīng)常積水場所的正下方或貼鄰;⑧變(配)電所為獨(dú)立建筑物時(shí),不宜設(shè)在地勢低洼和可能積水的場所;⑨高層建筑地下層變(配)電所的位置,宜選擇在通風(fēng)、散熱條件較好的場所。
(2)主結(jié)線的方式及特點(diǎn)。變(配)電所的主結(jié)線(一次接線)是指由各種開關(guān)電器、電力變壓器、互感器、母線、電力電纜、并聯(lián)電容器等電氣設(shè)備按一定次序連接的接受和分配電能的電路。它是電氣設(shè)備選擇及確定配電裝置安裝方式的依據(jù),也是運(yùn)行人員進(jìn)行各種倒閘操作和事故處理的重要依據(jù)。
主結(jié)線的基本形式有單母線接線、雙母線接線、橋式接線等多種。
(3)變電所的形式和布置。①變電所的形式有獨(dú)立式、附設(shè)式、桿上式或高臺式、成套式變電所。附設(shè)式又分為內(nèi)附式和外附式。②10kV變電所一般由高壓配電室、變壓器室和低壓配電室三部分組成。
(4)常用高壓設(shè)備。常用的高壓一次電氣設(shè)備有:高壓熔斷器、高壓隔離開關(guān)、高壓負(fù)荷開關(guān)、高壓斷路器、高壓開關(guān)柜、高壓避雷器和互感器等。
1.3 低電壓配電系統(tǒng)及低壓設(shè)備
(1)低電壓配電方式。低電壓配電系統(tǒng)是由配電裝置和配電線路組成。低電壓配電方式是指低電壓干線的配電方式。低電壓配電方式有放射性、樹干式、鏈?zhǔn)饺N形式。
(2)常用低壓設(shè)備特點(diǎn)及用途。低壓電氣設(shè)備通常是指電壓在1000V以下的電氣設(shè)備,在建筑工程常見的低壓電氣設(shè)備有刀開關(guān)、熔斷器、自動(dòng)空氣開關(guān)、接觸器、低壓配電柜等。
2 樓宇自動(dòng)化
樓宇自動(dòng)化控制采用的是計(jì)算機(jī)集散控制,所謂計(jì)算機(jī)集散控制就是分散控制集中管理。它的分散控制器通常采用直接數(shù)字控制器(DDC),利用上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行畫面的監(jiān)控和管理。主要手段是動(dòng)畫、曲線、文本、數(shù)據(jù)庫、腳本、和各種專用控件等。樓宇自動(dòng)化包括:空調(diào)與通風(fēng)監(jiān)控系統(tǒng)、給排水監(jiān)控系統(tǒng)、照明監(jiān)控系統(tǒng)、電力供應(yīng)監(jiān)控系統(tǒng)、電梯運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)、綜合保安系統(tǒng)、消防監(jiān)控系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)。
設(shè)計(jì)樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的主要目的在于將建筑內(nèi)各種機(jī)電設(shè)備的信息進(jìn)行分析、歸類、處理、判斷,采用最優(yōu)化的控制手段,對各系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)控和管理,使各子系統(tǒng)設(shè)備始終處于有條不紊、協(xié)同一致和高效、有序的狀態(tài)下運(yùn)行,在創(chuàng)造出一個(gè)高效、舒適、安全的工作環(huán)境中,降低各系統(tǒng)造價(jià),盡量節(jié)省能耗和日常管理的各項(xiàng)費(fèi)用,保證系統(tǒng)充分運(yùn)行,從而提高了智能建筑的高水平的現(xiàn)代化管理和服務(wù),使投資能得到一個(gè)良好的回報(bào)。
3 電氣安全
隨著人類對電力能源的重視與不斷應(yīng)用,電力設(shè)施與設(shè)備已與現(xiàn)代人類的工作與生活密不可分,電力甚至成為現(xiàn)代各行各業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)前提。但不可否認(rèn)的是由于種種原因,電力能源在帶給人們工作與生活的便利的同時(shí),由電氣設(shè)備產(chǎn)生的問題也帶給人類的生產(chǎn)與生活不少煩惱與損失,有時(shí)甚至表現(xiàn)為災(zāi)難。因此,電氣安全不僅已成為各國電氣操作與維護(hù)人員消除安全生產(chǎn)隱患、防止傷亡事故、保障職工健康及順利完成各項(xiàng)任務(wù)的重要工作內(nèi)容,同時(shí)也是電氣專業(yè)工作者首要面臨并著力解決的課題。
3.1 電氣絕緣
保持配電線路和電氣設(shè)備的絕緣良好,是保證人身安全和電氣設(shè)備正常運(yùn)行的最基本要素。電氣絕緣的性能是否良好,可通過測量其絕緣電阻、耐壓強(qiáng)度、泄漏電流和介質(zhì)損耗等參數(shù)來衡量。
3.2 安全距離
電氣安全距離,是指人體、物體等接近帶電體而不發(fā)生危險(xiǎn)的安全可靠距離。如帶電體與地面之間、帶電體與帶電體之間、帶電體與人體之間、帶電體與其他設(shè)施和設(shè)備之間,均應(yīng)保持一定距離。通常,在配電線路和變、配電裝置附近工作時(shí),應(yīng)考慮線路安全距離,變、配電裝置安全距離,檢修安全距離和操作安全距離等。
3.3 安全載流量
導(dǎo)體的安全載流量,是指允許持續(xù)通過導(dǎo)體內(nèi)部的電流量。持續(xù)通過導(dǎo)體的電流如果超過安全載流量,導(dǎo)體的發(fā)熱將超過允許值,導(dǎo)致絕緣損壞,甚至引起漏電和發(fā)生火災(zāi)。因此,根據(jù)導(dǎo)體的安全載流量確定導(dǎo)體截面和選擇設(shè)備是十分重要的。
4 建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)
建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)際上是一套中央監(jiān)控系統(tǒng)。它通過對建筑物(或建筑群)內(nèi)的各種電力設(shè)備、空調(diào)設(shè)備、冷熱源設(shè)備、防火、防盜設(shè)備等進(jìn)行集中監(jiān)控,達(dá)到在確保建筑內(nèi)環(huán)境舒適、充分考慮能源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)的條件下,使建筑內(nèi)的各種設(shè)備狀態(tài)及利用率均達(dá)到最佳的目的。
參考文獻(xiàn)
[1] 武金山.基于CAN總線的樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D].合肥工業(yè)大學(xué)碩士論文,2008(11).
