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导语:在电气自动化论文论文的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
1.1电气工程
电气工程,作为一门颇为引人关注的技术学科在现代生活中发挥的作用越来越大了,尤其是和我们的日常生活的密切程度越来越深了,并且其对于计算机网络技术的进一步发展和普及也做出了最为突出的贡献,在不知不觉中逐步地改变着人们的生活方式和工作模式,在极大的方便了人们的日常生活的同时为我们的工作也带来了很大的便利,值得我们进一步的研究和探讨。
1.2电气自动化技术
电气自动化,其实也就是我们常说的电气工程及其自动化,从名称我们就可以看出其和电气工程之间存在着密不可分的关系。电气自动化技术的开发和使用在很大程度上提高了人们的生活水平和生活质量,并且其对于电气工程的推动作用最为明显,可以说电气自动化技术的开发使用给电气工程的发展带来了新的活力,使其发生了天翻地覆的变化。
2.电气工程中电气自动化技术的应用方向
2.1电气自动化技术在远程监控中的使用
远程监控系统的应用范围是比较广泛的,在电气工程中的很多地方都可能会用到远程监控系统,而电气自动化技术在电气系统中的一个主要的应用方向就是在远程监控中的使用。在远程监控系统中合理的运用电气自动化技术能够在很大程度上节省人力、物力和财力,在节约成本的同时还能够提高远程监控的效果,使得监控变得更加灵活,更加有效,尤其是在一些对于通讯信号要求较高的远程监控系统中更是能够发挥突出的效果。
2.2电气自动化技术在集中式监控中的使用
相对于原有的监控设施的散乱性和独立性,当前监控设施主要体现出了集中性,这种集中式的监控对于电气工程来说是极为合适的,这种方式能够有效改变原有的监控模式对于电缆数量和处理器数量的高要求,在很大程度上节约了投资成本,虽然原有的监控模式能够很好地对于整个的电气工程进行监控,及时发现问题并且予以解决或者报警,但是相对于其高额的资金投入也是很不划算的,一直是困扰着电气工程负责人员的重要问题,而现在集中式监控模式的使用就很好的解决了这一问题,其不仅仅投资小,在监控效果上甚至比原有的监控模式更好,这主要就是得益于电气自动化技术的合理使用。在集中式监控中合理的使用电气自动化技术能够更为简便的发现电气工程中出现的问题并且能够自动化的给予解决的办法,这些都是以往的传统监控模式所不能达到的,也是现代化的电气自动化技术在电气工程中的一个重要应用方向之一。
2.3电气自动化技术在现场总线监控技术中的应用
现场总线监控技术可以说是当前电气工程中应用最为频繁的一种技术,其应用的效果也颇为受人欢迎,应用这种技术的优势还是比较明显的,比如,这种技术的使用能够有效减少隔离设备的使用,还能够有效的控制端子柜的应用,最终能够起到节约成本,提高效率的目的。这种现场总线监控技术在各地电气工程中都有应用,尤其是融入了电气自动化技术之后其效果更为突出,也更为明显,更为受人欢迎,使得电气自动化的应用范围进一步扩展。
3.电气工程对电气自动化技术的融合使用措施
3.1电气自动化技术在电网调度中的应用
电网调度是电气工程的主要工作之一,在电网调度中融合使用电气自动化技术能够起到较好的效果。电气自动化在电网调度中的应用离不开自动化设备的参与,因此,融合了电气自动化技术的电网调度设备都是采用的一些自动化系统装置的显示器、打印机、计算机网络设备等,这种自动化设备的应用能够更好地进行全网电力的调配,更加科学合理的进行电网调度,通过自动化的分析和计算,针对整个的电网中电力的需求状况进行合理的调度,确保整个电网的正常运行,避免电力调度事故的出现。
3.2电气自动化技术在发电厂分散测控系统中的应用
发电厂是电气工程的一个重要组成部分,在发电厂中合理的运用电气自动化技术能够有效提高发电厂的生产效率,有效减少发电厂发生事故的概率,尤其是在发电厂分散测控系统中融合使用电气自动化技术的话能够直接监控到每一个的执行单元,进而对于整个的电气工程流程进行监控,并且所获得的各种数据和效果图都是高质量的,在确保发电厂正常运行的同时提高了整个运行的安全性和稳定性。
3.3电气自动化技术在变电站中的应用
变电站是电力系统中电力运输过程中不可获取的一部分,在变电站中应用电气自动化技术能够完全取代电力人员的作用,采取全自动化的装置来进行电力的转换,在确保安全的同时提高了电力转换的效率,并且其多层次的监控模式还能够为变电站的高效运行提供有力保障。
4.结语
电厂电气自动化系统不同于热工操作系统,在操作频率上较低,但是系统的保护性能可靠性较高,在结构上简单易连锁,只要两台相关的电气控制系统就能保证其控制的自动性,所以,电厂电气的自动化系统需要及时的构建合理的联网方式和操作系统来提高其可靠性,也只有这样才能使电厂电气的自动化系统能够安全的运行下去。电厂电气的自动化系统的结构组成是分层分布式系统,主要包括通信控制层和站控层以及间隔层。首先,第一部分是通信的控制层,需要使用不同的通信方式实现不同装置之间的数据转换工作。也可以说网络技术以及通信技术的快速发展作为电厂电气自动化系统发展强有力的支持,同时也为电厂电气的自动化系统在功能和结构上的进一步发展提供了更为广阔的发展平台,比如通过以太网技术实现数据与工作装置之间的数据转换工作,还可以通过现场的总线以及其他的一些主要设备来实现对于主控单元以及间隔层的通信工作,进而实现现代智能且有效的管理模式。电厂电气的自动化系统在逐步的向现代与智能控制的方面发展,其中主要的表现有两个方面,即间隔层和站控层。其次,在站控层方面,它是电厂电气的自动化系统的主控装置,不断的收集并有效处理相关的数据对于整个的控制系统进行监视和有效控制的作用,所以监督和控制系统也在逐步的向自动化管理水平提高其全面高效运行的水平。最后,在间隔层方面,存在智能设备和相关的保护装置,这些装置主要需要通过现场的总线以及其接口进行通信工作,这一趋势主要向着系统的综合化以及网络化的方向快速发展。所以,需要根据间隔层对设备不同程度的特殊要求,另外还可以采用以太网来实现通信。
2电气自动化系统控制方案的设计意义
电厂电气的自动化系统与传统的电厂自动化系统相比较,电厂电气的自动化系统能够自动的与电波的脉冲信号连接起来,进而能够发送出电力报表信号,这也就能实现厂用系统的智能功能,同时也能够显示出发电机运行的状态是否正常,进而能够更加精准的进行定值管理以及在线审核功能。除此之外,能够对故障的出现进行及时的诊断和维修工作,有效提升电气系统的实用性以及有效性。电气自动化系统控制方案最重要的设计意义就在于,将各个独立运行的电气装置通过连线或者是以太网来连接成一个整体的系统,进而减少传统连接方式的缺点,而造成的高成本,这对与企业的稳定性发展也有着非常关键的作用。电厂电气的自动化系统可以通过以太网这一通信科技技术来减少员工的劳动量或者是降低整个的运行成本并且提高其经济的效益,电气自动化系统控制方案的设计能够为电厂的技术带来了进一步的提高。
3电气自动化系统的监控方案
传统的电厂电气监控系统主要能够实现对于电气部分信息的采集以及远程控制功能的实现。但是总体来讲,其信息量还是比较小的,而且信息的类型也比较单一。但是电气自动化系统的监控方案主要侧重在电气系统的监控方面以及自动化监控技术的有效运用。电气自动化系统监控的模式分为两种,其一是,优于传统的监控方案集中模式,有效集中而且非常易于管理但是可靠性很弱。其二是,对于不同的分层结构继续进行管理以及数据的交换。进行装置间的数据交换主要通过站控层的转发以及工作站来实现,有一些非常重要的信息要通过有效的方式连接。还有一些非常重要的信息需要通过主控单元以及双向数据进行交换,另外一些不重要的信息要通过站控层的转发或者是相关的工作站来实现交换。电气自动化系统的监控方案有很高的实时性以及可靠性。在电厂自动化技术以及监控方案的应用中有许多需要注意的问题,如监控系统主站设备,整个系统的装置分组以及主控单元的保护等等。
4结束语
关键词:电气工程;自动化;发展;问题;改进措施
我国的经济发展在很大程度上提升了各行各业的发展,同时对我国的科学技术发展也是一种助力。高速发展的经济不断的提升我国的科学技术的进步。我国的电气工程以及自动化相关技术就是在这样的环境下取得了突破和发展。在我国的工业发展以及商业发展过程中都发挥了非常大的作用。为了有效的促进我国相关行业的发展和创新,我国的电气工程以及其自动化技术也在不断的提升应用效率和创新效率,希望在我国的相关行业中发挥更加巨大的作用。但是在我国的电气工程以及自动化发展和应用过程中,电气工程的相关技术还是存在着一定的问题,这些问题在我国的电气工程发展过程中是一定的阻碍,因此我国必须将电气工程发展过程中出现的一系列问题给予充分的认识和处理,为我国的电气工程以及其自动化的发展扫清障碍。
1 我国电气工程以及其自动化技术的相关发展过程
在我国的现代工业发展过程中,电气自动化的发展起到了非常重要的作用。我国现阶段大多数的工业设备和工业建设都需要电气自动化的设计和应用。针对目前的状况,我国的电气自动化技术已经从机械设计的附属技术逐渐的演化成了一门独立的技术。电气工程及其自动化技术最开始的理论基础是电磁学。伴随着不断的发展和创新,逐渐的形成了一门独立的系统学科。伴随着我国的工业化程度不断的提升和发展,我国的电气工程以及其自动化技术的应用也越来越广泛,越来越便捷。由于有了电气工程的介入,我国的工业发展成本在逐年的降低。我国的商业领域在发展过程中也在不断的加大电气工程的应用范围。
2 我国电气工程以及其自动化技术在发展过程中存在的主要问题
关于我国电气工程以及其自动化技术在发展过程中存在的主要问题,文章主要从三个方面进行分析和论述。第一个方面是我国的电气工程以及其自动化技术在发展过程中缺少必要的独立发展特质。第二个方面是我国的电气工程以及其自动化技术在发展过程中存在偏低的工作效率。第三个方面是我国的电气工程以及其自动化技术在发展过程中对于数据传输的有关安全问题没有重视。下面进行详细的分析和阐述。
2.1 我国的电气工程以及其自动化技术在发展过程中缺少必要的独立发展特质
在我国的电气自动化设计主要是有针对性的进行设计和研发,大多数的时候都是应用在综合性较强的行业之中,因此我国的电气自动化设计并没有真正的脱离针对性设计进行独立设计,就导致了我国的电气自动化发展过程中出现了独立性不足的发展问题。在实际的设计和应用过程中,我国的电气自动化设计只能够在现有的技术基础上进行针对性的设计,同时通过日常的经验积累进行设计效果和应用效果的评估。缺乏独立性的电气自动化设计在研发过程中会由于环节过多导致投入过多。我国现阶段的电气自动化通常是根据企业的发展需求进行发展和创新,是依托企业来进行创新的,这样的局限性就导致了我国的电气自动化发展受到一定程度的限制。独立性不足带来的影响在我国的电气自动化发展过程中是一个非常突出的问题,需要进行重视和处理改进。
2.2 我国的电气工程以及其自动化技术在发展过程中存在偏低的工作效率
我国的电气自动化技术在实际的应用过程中最为关键的就是其工作效率,工作效率的好坏直接影响着实际的使用效果。虽然我国的电气自动化技术在现阶段有了非常好的发展和创新,但是还是存在着工作效率低下的问题。这一问题出现的主要原因是我国的电气自动化生产企业的技术水平不均,不能够将电气自动化的发展全面的进行推进,很多的环节都存在着不和谐的问题,这样就对电气自动化的技术提升和效率提升是一个阻碍。我国的电气自动化技术要想取得更高的工作效率就必须要将电气自动化技术的发展水平进行全面推进,缩小各个设计企业的技术发展水平。
2.3 我国的电气工程以及其自动化技术在发展过程中对于数据传输的有关安全问题没有重视
在我国的电气自动化技术发展和创新过程中,各种技术相互之间的兼容性非常重要,完善的电子自动化技术应该是具备高度的性能兼容性。因此我国的电气自动化技术要在兼容性的发展上给予重视。提到兼容性就要想到数据的传输问题。电气数据在传输的过程中要对安全性能给予充分的重视,保护技术的唯一性。我国现阶段很多的自动化企业在进行相互技术交流的过程中,应用的交流载体多种多样,这样就会在很大的程度上导致数据传输过程的繁琐性,数据之间的传输安全容易受到破坏。
3 我国电气工程以及其自动化技术在发展过程中出现问题的主要改进措施和方法
关于我国电气工程以及其自动化技术在发展过程中出现问题的主要改进措施和方法,文章主要从三个方面进行论述和分析,第一个方面是在发展过程中我国要统一建立电气工程的独立发展平台。第二个方面是在发展过程中我国要建立电气工程的通用的系统网络。第三个方面是在发展过程中我国要有专业的电气数据对接标准。下面进行详细的分析和阐述。
3.1 在发展过程中我国要统一建立电气工程的独立发展平台
鉴于我国的自动化技术发展的不均衡,我国要在电气自动化发展的过程中建立健全统一的独立发展技术平台。加大科研的投入,同时也要不断的提升科研人员的专业素质和技能。在进行电气自动化设计的过程中要进行方案的统一出具,充分的考量设计过程和应用过程中可能出现的各种问题,针对相应的问题进行具体方案的设计。
3.2 在发展过程中我国要建立电气工程的通用的系统网络
在电气工程及其自动化技术中建设通用网络系统,以电气工程及其自动化技术为核心,将企业中各项技术联系起来,从整体上便可以保证企业内部各子系统之间的数据交流和传输的快捷和方便,这样企业发展效率就会得到显著的提高。为了保证商业间信息交流的准确性及安全性,电气工程及其自动化技术就需要建设通用网络系统,并对商业资源进行优化配置。企业的运行和发展的过程,是通过一套完善的系统来推动其前行。
3.3 在发展过程中我国要有专业的电气数据对接标准
电气工程及其自动化系统的数据复杂多样,对其系统信息传递中的安全性和效率性有着一定的影响。为了使其系统信息传递的更安全和更高效,就需要统一的信息标准,这样电气工程及其自动化系统在发展的时候,各种程序之间的接口就可以完美的对接,最终实现开发工程时间和费用的降低。
参考文献
[1]巩春霞.探讨电气工程及其自动化的建设与发展[J].无线互联科技,2013(2).
[2]黄振跃,杨泽斌,朱 秋.电气工程及其自动化国家特色专业建设的探索与实践[J].科技创新导报,2009,4.
[3]杨泽斌,谭伦农.新形势下电气工程及其自动化专业建设的探索与实践[J].科技导报,2011(9).
专业的理论课程主要包括电工技术、自动控制原理、电机与拖动基础、控制电机、运动控制系统、过程控制系统、可编程控制器、电力电子技术、传感器与检测技术、现场总线技术、电工电子技术、电气工程、专业英语等四十余门课程。在传统的理论教学中,存在着课程数目多,面比较广,不深入、难度大等缺陷。学生进入大二之后,常常要在一周面临着上28课时至32课时的情况,这对一本学生无可厚非。而独立院校的学生由于普遍基础较差,接受能力有限,从而造成了学生的负担过重,教学效果不好,造成了老师与学生互相埋怨。仔细一想,很多理论课程都是有调整的空间的。在信息爆炸的今天,一些课程的设置就没有太大的必要,甚至完全可以取消。以传感器与检测技术这门课程为例,这门课程多是介绍性的内容,没有任何公式推导以及分析计算,学生在工作遇到相应的传感器通过网上查阅资料即可。但是在理论教学过程中,不能一味地减少课程,要有保有压。在教学过程中必须突出核心课程,进行大量的训练。例如,单片机这门课程,就需要大大增强,很多高新企业招聘学生的过程中,常常要考查单片机的相关知识,但是在很多独立院校中,单片机的课时得到不断的压缩,得不到相应的重视。
2改善实践教学
2.1减少验证性实验内容
增加设计性实验内容传统的实验教学大多数是验证性的,主要让学生通过实验验证某一物理定律和物理现象。这种教学方式学生没有任何的主观能动性,只是按照老师所给的图纸进行接线、通电,最后得出实验结果。这种实验教学的缺陷在于结论已知,没有任何神秘感。很多学生在没有做出实验结果的情况下,编造或者抄袭数据,造成老师无法判断学生成绩的混乱境地。在教学过程应该逐步用一些设计性、综合性的实验项目取代简单验证性实验。这些设计性、综合性的实验由于实验结果未知,会增加学生的兴趣,提高了学生自身分析问题、解决问题的能力,使学生的创新能力得到充分的发挥。
2.2用仿真实验来代替
现实实验使用教学仿真软件有很多好处。一方面可以在一台电脑中做多个仿真实验,减少由于实际实验过程中造成的元件损耗,大幅度降低教学成本。另外一方面可以利用仿真软件对实验结果进行处理很分析,并根据实际需要自动绘制出系统的特性曲线,大大减轻了学生的工作量,例如在电气工程及其自动化专业,组态王仿真软件就得到了师生的好评,很多学校都开展了工控组态的实验教学。
2.3严抓实训教学
考核实训和实验不同,实验通常是验证某一存在的物理定律和物理现象,而实训通常是完成某一任务,来达到训练的目的。实训成绩的考核是摆在我们面前比较重要的问题之一。针对学生普通反映出的实训教学的打分随意,弹性大的缺点,通过在实训教学过程中采用过程考核的方法,把一个实训教学课程分成若个的子项目,每个子项目又分成若干个子子项目,每个子子项目都有相应的权重。每完成某个子项目就打相应的分数,最大程度上保证实训教学考核科学化、规范化、标准化。
2.4取消课程设计环节
以相应的实训环节来代替以笔者个人的求学经历和教学经历来说,绝大部分的学科的课程设计环节是失败的,至少是不成功的。传统的课程设计,是在该门课程结束后,根据课程要求,与实际应用相结合,出一些设计题目,让学生自己完成。例如在学习完单片机课程后,通过安排学生两周的时间内,按照要求,设计出一种用单片机控制的实际电路,并把它制作出来,通电调试、运行,写出规范的设计报告交老师。然而在实际的操作过程中常常变味了,具体的做法是把学生圈禁在一个带有电脑的大教室里面,给学生布置一个题目,学生在这个教师里面完成课程设计报告即可,其中没有任何学生实际动手的内容,这样的课程设计对学生的锻炼是极其有限的。学生通常互相抄袭课程设计报告是常事,老师也没有一些比较好的方法来制止这种行为。针对这种情况,笔者认为应该取消课程设计,取而代之的是一些与课程对应的实训环节。作为独立学院的学生,课程设计对他们来说不现实,在以后的工作中,企业也很难有机会让独立学院的学生做设计,给他们安排的工作往往是实际操作。与其效果不好,还不如让学生多做实训练练手。比如在完成了电子电路设计理论课程之后,安排学生做相应课程的实训环节,在规定的时间按照图纸安装、调试出一个万能充电器,写出实训报告即可。
2.5取消毕业论文环节
以顶岗实习报告来代替我国本科生的毕业论文环节一直被教育专家所诟病,关于毕业论文的存废一直存在较大的争议,一定程度上这不是一个学术问题,而是一个利益问题。通常来说,一个本科生的毕业设计按照工作量计算10个学时,一般的教师带10~15个学生,这就是100~150学时,而老师一学期的基本教学任务就在200学时左右。如果取消了毕业论文,老师的利益会受到影响,高校老师肯定会反对。而且,毕业设计不仅仅对老师有利益瓜葛,而且对学校中的打印社有巨大的经济利益。按照一个学生打印的费用为100元计算(包括初稿和终稿),按学校有3000学生来计算,这就有30万元的经济利益,由学校的几家打印社瓜分。所以,作为利益共同体,学校的打印社也不希望取消毕业论文。毕业设计到底对学生多大好处呢?毕业设计的全过程一般是这样的:通常在大四上学期期末给学生布置毕业论文题目之后,学生就去企业顶岗实习了,根本没有时间写所谓的毕业论文。到了来年的4月底5月初的时候,学校会通知学生返校交论文,并且安排五月中旬答辩。大部分学生写毕业论文的时间在五月初,写毕业论文的时间都在1~2周。这样的毕业论文到底有什么意义?大家心知肚明。除了浪费纸张扩大内需以外,一点用处也没有。所以笔者建议在一本以下的学校都取消毕业设计,取而代之的是顶岗实习报告。顶岗实习报告主要让学生写一下在企业中实习内容以及感想,同样也可以安排答辩。笔者经过调查,大部分学生均可以接受顶岗实习报告,它具有可操作性。
2.6加强第二课堂的教学
加强第二课堂的教学工作,以申请实验室的契机,在校内开展一些诸如电工实训技能大赛的活动,提高学生学习专业的兴趣。另外,挑选那些对专业有兴趣的学生,组队参加电子设计大赛、数学建模大赛和挑战杯等等。总之,通过这些比赛,引导学生对专业学习的热情和兴趣,帮助和指导学生开展科研活动,探讨通过所学职业知识解决实际问题的思路和方法。通过这些活动,提高学生的实际动手能力,造成一种崇尚科学、追求真理、勇于探索的学习氛围,激励学生创新思想火花的碰撞,培养学生的创新思想、创新意识和创新观念。
3结语
最近几年,很多国家使用的煤矿采掘机械在往电牵引的方向发展的同时,也取得了很好的成果。现在有部分采掘机械采用了多电机驱动系统,就电机而言,是电用横向的方式安置,这样就会使得装机的容量变得越来越大,目前有些国家的采掘机械总的装机功率已经达到了1000千瓦左右,甚至有的采煤机的总装机功率达到了1500千瓦。一些电机的牵引功率也有120千瓦,这时它的牵引速度在30米每分以内。除此之外,有一些电机是使用交流电牵引的,这些电机的效率很高,同时也是十分的可靠,并且还有非常强大的抗污能力,对于机械维护方面也是比较方便的,因此很多的煤矿企业都比较看好。对于自动化控制技术而言,计算机应用技术可以说是它的的核心技术,另外还要配合一些传感器技术以及故障诊断技术。主要有3个特点,首先就是效率高,其次就是精确度高,还有一个就是可靠性强。现在煤矿使用的工作面输送机非常注重重承载跟多样化,这样一来它们也是不断的再改进,目前部分国家有在使用双速电机,有的也开始利用计算机技术,更好的监控煤矿工程的具体情况。跟其他一些先进的国家对比我们可以知道,我们国家的采煤机自动化技术是比较落后的,在我们国家,非进口的电牵引采煤机相当的少,而且其中交流电牵引的电控部分很大一部分要依靠进口,现在在我国,一部分的煤矿生产机构正试图研制出国产的电牵引采煤机,也有一些研究成果已经投入到了煤矿的生产工作当中。由于工作面输送机的运作能力有限,造成了煤炭产量底下,液压支架的电液控制系统也还不成熟,提供故障诊断的微机控制技术也才刚刚起步,所以不管从哪方面来看,我国煤矿机械设备电气自动化技术的应用方面都表现出落后的局势。
2.煤矿运输提升机械电气自动化
自从20世纪80年代以来,我们国家煤矿企业的开采量一直都是保持比较好的势头。至于运输井下厚煤方面,那些大型的煤矿企业用的方法都是胶带运输。在胶带运输的过程中,对于工况监控系统的研制总的来说取得的成果是可喜可贺的,并且对于它的应用已经进入了一个快速的发展阶段。现今,不管是计算机技术还是PLC技术,在实际生活中得到越来越多的应用,以前那些比较单一的保护现在也变得系统化、综合化。这里要提到的就是DCS结构,它实现了地面监控的目标。电气自动化技术目前来看,它发展得很不错,变频器的技术变得越来越成熟,这样也就使得调速系统发展得越来越好。一部分比较先进的国家,在采煤方面有很大的突破,它们对于提升机电控方面的研究比较深入,现在他们开始把PLC作为中心控制器,这样一来就实现了提升工艺控制,同路行程控制跟安全回路监控的全微机监控,从而改善了提升机安全运行方面的问题。现今社会,高科技文化发展的越来越好,对于煤矿机械设备而言,信息化设计它占据着重要的地位,总的来说,它是一个非常必要的环节。现在,我们国家的煤矿事业并不发达,比那些先进国家的相差很多,所以,我们国家一定要制定切实可行的政策,并且还要给予足够的技术扶持,这样一来才可以发展壮大我们国家的信息化建设事业。目前,我们国家的煤矿工业发展非常迅速,国家对煤矿开采的安全性以及煤矿机械设备的信息化建设提出了更高的要求,除此之外,煤矿企业本身为了得到更好的发展,不得不进行信息技术改革,这样一来就使得信息化设计在煤矿设备中占据的地位越来越高。
3.煤矿安全,监控控制系统
我们国家的很多煤矿企业,已经开始使用安全监控系统,这些监测装置非常的多,涵盖遥测仪、断电仪、红外线自动喷雾等装置,这些对于我们国家的煤矿生产的安全要求来说是完全足够的,但是遗憾的是,我们国家的相配的传感器种类非常的少,同时使用的寿命不是很长,除此之外,它的工作稳定性相对而言也比较差,这样一来就使得维护的工作量变得很大,以上的问题使得监控系统的工作缺乏安全性以及可靠性,在实际操作中没有得到充分的利用。对煤矿机械设备进行信息化设计对于提高工作效率是非常有帮助的,主要就是信息化设计可以改变落后的生产方式,同时改变了煤矿的作业模式。因此,研究信息化设计在煤矿机械设备中的应用具有深远的意义。
4.结论
人工智能是近年来随着计算机技术的不断发展的一个学科分支,是新兴的高科技技术。人工智能与纳米科学以及基因工程被人们称之为二十一世纪的三大尖端科技。人工智能的研究范围涉及较广,在诸多不同的领域都有涉及,比如:数学、认识科学、哲学、心理学以及计算机科学等多门学科,不同学科领域以人工智能为信息交流平台,进行相互的影响渗透,进而形成一门具有综合性质的科学。因此,人工智能也可以称之为社会科学与自然科学的交叉科学。人工智能主要是通过对计算机的研究,对人的某些思维以及智能行为进行模拟的学科,其主要被应用在专家系统、语言的理解、智能控制、遗传编程机器人工厂以及机器人技术等方面。一般而言,对于人工智能的研究的主要目的就是让机器代替人做一些复杂的工作。电气工程的研究长久以来都局限在电气化的方面,随着现代化科学技术的进步以及信息计算机技术的发展,电气工程自动化中逐渐向人工智能的趋势发展,通过引入人工智能进入电气工程自动化的领域,对人类大脑进行模拟并进行数据与信息的分析、收集、处理以及反馈,经过信息的自动化生产,进而提高电气工程的生产效益,进而推动电气工程产业结构的优化与升级。
2.人工智能在电气工程自动化中的应用
2.1人工智能在电气产品优化设计中的应用在电气工程运行过程中,进行电气设备的设计是十分复杂的,其设计不但对电气自动化的各个专业学科与内容有所设计,而且要求电气设备设计人员具有较高的专业文化知识以及丰富的设计经验,进行电气设备的设计只有把电气知识、经验以及科学进行有机的融合,才能够对电气产品的科学性有所保障。人工智能在电气产品设计中的应用有效的对一些依靠人脑无法迅速解决的复杂计算以及模拟过程进行解决,进而大大的缩短了产品设计的周期,提高电气工程的工作效率,并且设计出的电气产品极具科学性与实用性。专家系统对于电气工程的开发性设计有积极的意义,而遗传算法主要应用于产品的优化设计,在进行产品设计的过程中,要求设计人员应该具备设计经验以及较强的智能软件应用的能力,从而便于依据不同情况的沾边选择不同的算法对产品进行高质量的设计。
2.2人工智能在电气设备故障诊断中的应用在进行电气设备故障的诊断时,电气企业通常会使用人工智能中的人工神经网络、模糊理论以及专家系统的引用,其应用诊断的范围包含:发电机、电动机、变压器等的故障诊断。在电气设备中,电气工程遇到故障问题时,所呈现的现象是相对复杂的,运用传统的处理技术很难对问题进行及时准确的查找与判断,人工智能技术对于这种问题科技进行高效的解决,例如:当发电机的设备出现故障时,故障所呈现的不确定性、复杂性以及非线性的特征都是可以通过人工智能中的专家系统以及模糊理论进行综合的处理,人工智能技术大大的提升了电气设备故障诊断的准确性。
2.3电气工程运行过程中的智能控制目前,在电气工程的自动化中智能控制的应用已经十分广泛,逐渐的发展成为电气工程自动化领域中的未来趋势。由于电气设备的控制工作比较复杂且极具综合性,对控制系统的技术含量以及计算的精确度都有比较高的标准,通过对人工智能中的模糊理论、人工神经网络以及专家系统的综合应用,有效的提高了电气设备的计算精度以及计算速度,不仅有利于节约电气企业的资源,而且对实现电气企业资源的优化配置具有积极的意义。
2.4人工智能在电力系统中的应用在电力系统中应用比较普遍的人工智能主要有:启发式探索、专家系统、人工神经网络以及模糊理论。其具体的应用主要表现为:一是,专家系统。作为一个十分复杂的程序系统,专家系统集知识、规则以及经验于一体,主要工作程序是通过运用电气系统中某领域的专业经验以及专业知识对所遇问题进行分析与判断,接着进行专家决策的模拟,对需要专家解决的问题进行处理,而且在专家系统的使用过程中,应该依据现实情况对系统中的知识库、数据库以及规则库的信息与数据进行更新,从而使用电力系统的应用需要。二是,人工神经网络。其学习的方式十分灵活,存储方式也是呈现分布式,在大规模的信息处理中得到广泛的应用,人工神经网络具有较强的识别与分类能力,对与模型进行合理的分类并进行科学的选择,同时其与元件进行关联分析相结合能够对复杂的电力系统进行故障的诊断,而且能对故障进行识别与定位。三是,模糊理论。模糊理论主要应用于系统规划、潮流计算以及模糊控制之中。有利于操作界面的优化以及工作流程的简化,而系统可以进行自动日志与报表的生成与保存,进而提高系统日常操作的效率,对系统的安全运行具有积极的作用。
3.总结
1.1人工智能技术不易受其他因素影响
过去传统的控制器在进行工作的时候会遇到很多外界因素或者机器自身的问题的干扰,并且会对工作造成不良影响。但是人工智能技术在这方面的优势则比较明显。例如,人工智能技术不需要精确的动态模型,所以,即使模型设置的参数发生了变化,也不会对其造成太大的影响,而且其对环境的要求也不苛刻。所以,人工智能技术在其运行的过程中,可以不受不确定因素的影响,并且可以实现较为精准的自动化控制。
1.2人工智能技术产生的误差小
人工智能技术在运行过程中基本不受到来自外界的影响,而且其本身的抗干扰能力就很强,所以,一旦提前对系统设定了参数,那么在操作过程中就不用担心参数发生变动。这些参数在整个过程中会保持在一个值域之内,所以不需要担心会有较大的差值,因此其工作效率也比较高。
2人工智能在电气自动化中的应用
2.1智能控制和保护功能
2.1.1进行操作控制。
在进行操作的过程中,使用人员可以通过键盘或鼠标对隔离开关、断路器等进行现场的或者远程的控制,对励磁电流进行精准的调整。除此之外,还能够进行带负荷操作和停机操作,对相关的人员的权限进行限制。
2.1.2对相关数据的收集和处理。
人工智能技术对所有开关量、模拟量数据进行实时的采集,而且根据先前设计好的要求进行定时批量的存贮以及整理等工作。设置和修改某些参数,及时地保护软压板的退投。
2.1.3对设备的管理。
人工智能在对电力系统进行管理的时候,可以对运行日志进行自动保存,并生成报表的存储或打印、描绘系统运行曲线等。
2.1.4实行有效的监控。
智能技术能够对模拟量与开关量进行全程同步的监测,当检测过程发生异常时,则可以选择多种模式进行报警,同时还可有序地记录系统里的各项事件、在线分析负序量计算等。
2.1.5对画面的显示。
人工智能技术可以运用图像生成软件进行真实画面模拟,可以对有关设备和整个系统的工作运行进行模拟,并且最终以画面的形式显现到屏幕上。
2.1.6进行故障录波。
智能技术对故障波形的获取具有良好的功能,在获取的同时还可以做好相关的记录,对模拟量故障及时地进行录波和捕捉相关波形。
2.2智能信息检索
作为人类智能的模拟理论而产生的新兴技术方法,人工智能具有良好的信息检索功能。其不仅可以对网络中出现的较为模糊和不确定性的因素进行科学的换算以及推理,还可以根据信息检索的结果提出一些切实可行的解决方案。人工智能技术的优势还在于它可以将正确的指令精确无误的传达给各种机器,进而机器在接受到指令后能够进行正确、正常的运转,确保任务的完成。3.3提高电气自动化性能,提高产品质量人工智能系统具有优越的条件,其模拟人类智能,并将人工智能技术中的遗传算法投入到电器产品的应用中。利用人工智能技术,可以将产品的性能优化,假如可以科学合理地把人工智能技术运用到电气自动化的控制中,那么电子自动化性能就会得到显著的改善,电气设备的运行效率也会被大大提高,电气自动化控制的准确性便有所保障。这样一来,就可以减少在电气工程自动化中人力资源的使用,劳动成本也可以随之降低,进而推进电气工程事业的发展。此外,人工智能技术还可以在各种电器产品的会设计中辅助进CAD,使产品的开发周期得到有效缩短,并且能够对提高CAD技术的开发和应用程度有很大的帮助,设计难度也会有所降低,产品的质量自然就会提高。
2.4电气设备优化设计
有关电气设备的优化设计工作是比较复杂的,需要结合多方面的理论知识,比如电磁场、电机电器、电路等相关知识,此外还需要丰富的设计经验知识。过去的电气产品设计效率很低,一般是因为缺乏相关的技术的支持,再加上工作量本身就很大,所以整个设计就显得比较难,很少有科学合理的设计。但是如今计算机技术发展迅速,手工设计逐渐被计算机辅助设计(CAD)所代替,产品的开发周期缩短了,设计人员的设计产品质量和设计的效率也提高了,而且设计已经越来越趋于智能化和高效化。人工智能技术在电气产品的优化设计应用中,主要有两种方法,即专家系统和遗传算法。其中,遗传算法可以直接操作结构对象,对优化和自动获取搜索空间、自行调整搜索的方向方面具有指导作用,而且采用先进的计算方法,计算结果很精确,因此在电气产品的智能化优化设计中应用广泛。而专家系统则不同,它是主要依据相关领域的一个或是多个专家所提供经验与知识来进行工作的,它是一个对专家的决策过程进行模拟的过程,从而对需要人类专家处理的问题进行处理,这种方式也比较重要。当然,除此两种方法还有很多其他方法,比如神经网络、模糊逻辑等。
3结束语
①该技术能够提高生产效率,节省成本支出。在不锈钢企业中应用电气自动化控制技术是顺应社会经济发展的主要经营方式之一,它能够使不锈钢企业在一些特殊的环境中,如高辐射、极寒等条件下,减少人工输出的劳动力,依靠电气自动化控制技术能够自动进行生产操作,减少恶劣条件对人们身体的伤害,同时还能够为企业节省劳动力费用支出,提高工作效率,同时还能够推动社会的发展。②该技术在生产过程中控制准确、反应灵敏。电气自动化控制技术的应用系统处理的信息量不多、控制对象少,操作频率低,在控制过程中比较方便操作。同时该技术在信号传输能力方面反应灵敏,传输速度快,能够较快、准确地进行远程信号控制。此外,该系统有较强的抗干扰能力和较高的可靠性,能够有效对系统进行保护。③该技术的更新周期短,同时发展速度快。该技术能够在社会经济的快速发展进程中,得到较快的更新与发展,能够使电气自动化控制技术得到较快发展,在企业应用中能够发挥更大的作用。
2电气自动化控制技术的应用案例
自动化系统主要是利用PLC控制系统、现场面板、各类仪表,还有网络通信设备等对水泵、阀门一些设备实现全面联动控制,例如当泵站进水压力低于设定值时,系统将会发出报警信号,系统会自动停止水泵的运行,恒压供水和智能调压供水主要是系统根据设定的出口压力,来控制水泵的自动开启或停止,并调节变频器来实现。一般情况下,在启动水泵时,是先启动水泵再打开出水阀门,关闭是需要先关闭出水阀门,再停水泵。上位机的智能:①在线监控进出口压力、流量、泵阀运行状态、机泵的电力参数(电压、电流、频率等)。②在线监控各设备、电气的故障和报警信号,对于临时性的报警和故障信号,应通过上位机手动复位,不需要到现场复位。③可以记录保存规定的所有运行参数和报警信号,并能将数据保存3年以上,同时还可对泵站设备进行远程操作。同时可以通过上位机进行修改各种设定值。例如我们根据不同时间段可自动变换预设的出口压力值;根据机泵的工作时间,可自动轮值切换机泵;UPS备用电源用于给中控室提供电源储备,满足自动化系统设备、网络通信设备和视频监控设备8h的供电。
3结语
关键词:电气自动化控制技术;ESC系统;安全稳定
0 引言
电气自动化控制技术是建立在电子信息和自动化技术之上的,以电气控制系统为核心,以电动机为主要传输动力,具有自动检测、信息控制等多项功能,利用自动化技术可使各项电气设备自主控制完成电力生产任务。将其应用于电力系统中,可有效解决其复杂结构带来的一系列问题,降低工作难度,减少人工劳动量,进而维护系统稳定运行,提高生产效率。然而在实际应用时,还有一些不足之处应引起重视,促进该技术在未来有更好的发展。
1 电气自动化技术的功能及其在电力系统中的应用
1.1 功能
首先是自动控制功能,即对电力设备的自动控制,是自动化技术的一个重要体现。多采用分散式控制方式,实现对整个操作系统的控制,运行中若有设备出现异常,自动控制系统会及时发现, 并将故障电路切除,以免有电流经过,使得故障进一步扩大。而电力系统结构庞大,线路复杂,要想准确切断电路,还需依靠分散控制来完成,所以说自动控制功能是维护系统整体稳定的一个重要保障。
其次是保护功能,受内部运行或外部环境影响,电力设备难免会出现各种故障,进而影响到系统安全。而电气自动化控制技术则能够保护设备运行安全,如输入电压不稳定时,自动控制系统会控制设备自动将高电压转换为低电压,保护设备内部的元件和导线不被损坏,将可能会出现的风险降至最低,尽可能地保护设备安全。电力设备运行时的承受能力有限,一旦电流过大,必将受损,所以说自动化控制技术的应用,可提高设备的使用寿命。
此外是监督功能,主要是监督不稳定电流,因为电流不稳定时,对设备危害较大,自动化控制系统则能对其加以监督。此时显示器上的指针会有所偏移,且信号灯闪烁,提示工作人员对线路进行检查。进而控制不稳定电流,避免故障发生。
1.2 应用
首先是电气产品的设计,为生产出高质量的产品,设计者必须具备极强的专业知识,并了解当前需要解决的关键问题,以及产品的用途和工作环境。以往多以经验为主,缺少科学性,而且工作量较大,精确度低。而现代化产品则要利用高科技和现代化工具,如计算机等。另外,控制理论也越来越成熟,尤其是专家系统、遗传算法等的应用,为产品提供了质量保障。
其次是设备故障的诊断,现代化电气设备功能增多,智能化程度越来越高,故障也变得更加复杂,具有非线性的特点,检测处理难度加大。传统的方法显然已不适用,而当前则逐渐形成了一套设计理论,以此对故障进行检测。这是一大创新,在智能化产品故障检测中较为适用,效率很高。当然还可以结合模糊逻辑系统等使用,进一步提升检测效率。
2 新型电气自动化控制技术的应用分析
2.1 案例
某电力企业为提高生产效率,降低故障发生频率,于2003年引进了DCS系统。随着用电需求的增长,电力系统变得更加复杂多变,DCS系统的应用可控制输入输出设备,从而采集系统的有关信息,并进行分析处理,然后对功率计电压等加以适当调整。该系统以控制系统为基础,具有分散控制、分级管理、集中操作等功能,在电力生产中一度发挥着重要作用。但随着电网事业的改革,这种系统的弊端日益显现,信息处理量有限,抗干扰能力较差,接线复杂,成本昂贵,且反应太慢,往往不能很好地处理瞬态电信号。为此,企业于2007年开始引进并应用电气监控管理系统(Electric Control System),简称ESC系统,这是对计算机、信号处理、现场总线等技术的综合应用,可对电力系统的自动化装置进行有效的测量控制,并保护其安全。
2.2 ESC系统
该系统包括以下3层:(1)间隔层:由多个智能元件构成,如直流接地选线装置、常用电压保护装置、自动准同期控制装置等,可完成系统的专业化功能。多是通过嵌入式软硬件技术开发的,由CPU、现场总线等设备;(2)通信管理层:主要由通信网络和相应的管理装置组成,利用以太网和现场总线将DSC系统、各项智能设备及其他子系统相连,实现其网络通信工作;(3)站控层:包括各种专业软件、通讯接口、服务器和监控设备,且软件都具有数据采集、故障诊断的功能。
2.3 特点和功能
ECS 系统采用通信管理层和站控层组态一体化的设计, 可保证组态调试的一次性完成, 进行调试时可以更加方便, 并且符合人的操作习惯。 并且从整体出发综合考虑系统的通信功能,保证站控层、通信层、间隔层的通信速度,并开设与 DCS、 MIS、 SIS 的通讯接口。并且 ECS 与 DCS 互相通信是不受限制, 还可以节省大量的通信缆线和变送器。 ECS 采用先进可靠地自动化电气装置, 完全可以不受通讯功能限制并可以独立运行, 保证了系统的安全性和可靠程度。
ECS 系统的间隔层采用保护测控装置, 抗干扰能力强,适用于复杂环境。且系统还采用了冗余容错技术, 包括双现场总线网络、 站控层设备冗余等多种措施,保证了系统稳定。系统保护测控装置局采用高性能的 DSP 并 IJ 微处理器,硬件系统采用多 CPU 智能化结构,大大提高了数据的处理速度。
3 结束语
电气自动化控制技术在电力系统中起着重要作用,可保护系统安全稳定,提高工作效率。在今后,将进一步朝着智能化方向发展,有很多事项需注意,对于其中存在的问题,应及时解决。
参考文献:
[1]蒋志荣.电气自动化控制技术的研究[J].黑龙江科技信息,2014(01):109-110.
[2]陈俊红.浅论电力系统中电气自动化控制技术的运用[J].商品与质量,2014(02):143-145.