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电气工程及其自动化发展前景(6篇)

2017/08/23 阅读:

第一篇:电气工程及其自动化的历史与发展趋势

【摘要】电气工程及其自动化是电气信息领域一门新发展的学科,它涵盖了电工电子,计算机技术等各方面的内容。这项学科不仅在国家工业化建设中发挥重要作用,与日常人们的生活也密切相关。随着电子技术和计算机技术的不断发展,电气工程及其自动化也在发生着日新月异的变化。本文就电子工程及其自动化的历史与发展现状做一个简要的介绍。

【关键词】电气工程及其自动化;发展历史;发展现状

1前言

电气工程及其自动化在许多领域都有着广泛的应用,是一门综合性学科。在石油化工,卫星发射,电缆、光纤通讯,铁路轨道交通,报警安防系统等各方面都必须运用到这门电气工程及其自动化的专业知识。这门学科涵盖了电工电子技术、信息操控技术、自动控制技术等诸多技术。不仅在人们的日常生活中应用得到,在国家的大型工程中也有它的用处,小到家庭生活中的开关设计,大到航空航天事业的发展建设,到处都有它的身影。在21世纪,以工业为主导的社会环境下,发展电子工程及其自动化是建设我国工业现代化的必要手段。本文在概述电子工程及其自动化的发展历史后,重点阐述其发展现状。为我国电气工程及其自动化的发展出一份力。

2概述电气工程及其自动化的发展历史

据历史记录可考,最早发现电的是一位公元前6世纪的古希腊学者,名为泰利斯。他使用布摩擦琥珀后发现这块琥珀能够吸引一些像绒毛、麦秸等质量轻体积小的东西。在17世纪,英国医生吉尔伯特(W.Gilbert1544-1603)进行了一系列实验来研究这种现象,在他的著作中论述了他对电现象的研究。在18世纪,美国富兰克林做风筝引电实验,证明了大自然中电的存在,并且还由此发明了避雷针。在19世纪,法国物理学家、化学家和数学家安培(André-MarieAmpère,1775年1月20日—1836年6月10日)发现磁场的磁感线方向之间的关系,即安培定则(右手螺旋定则)。在这之后麦克斯韦尔这个电磁理论集大成者,他的理论为电气工程奠定了坚实基础。到19世纪末到20世纪初,西方国家的大学陆续设置了电气工程专业。在中国,最早设立有关电气专业的是南阳大学堂,在1908年设立了电机专科。1912年,同济医工学堂设立电机科。1932年,清华大学设立了电机系。新中国成立后,到1952年,中国进行了大规模的院系调整,出现了一大批设有电机工程系的工科院校。1986年,国务院批准"电力系统及其自动化"为博士学位授权学科。1994年,杨奇逊教授被遴选为中国工程院首批院士。电气工程及其自动化在这之后不断发展,创新技术。

3电气工程及其自动化的发展现状

随着我国经济的不断发展,工业现代化的人才需求,电气工程及其自动化技术方面的人才市场也有了潜力。尤其是在沿海经济较发达地区,自动化普及广,自动化程度高。在工业生产中采用自动化,在人们生活中,智能楼宇,智能家居智能交通也在逐渐覆盖。有了生产生活的需求,就促进了电气工程及其自动化的发展。电气工程及其自动化从设立到如今壮大已有了很长一段时间的历史,它从上个世纪50年代初开始流行,是随着国家工业化发展而发展的,在各个领域都有着广泛应用。当今时代是一个信息化的时代,就促使电气工程及其自动化与信息技术相结合。国际电工委员会(IEC)在1993正式颁布可编程控制器国际标准IEC1131(后改为IEC61131),IEC61131成为PLC的编程标准,使得编程接口标准化,提高了程序员的工作效率。现在工业自动化中PLC和单片机的应用广泛,单片机芯片,在一定场合配合外围电路,可以用来设计所需要的各种功能,可应用于各种领域。PLC则主要用于工业自动化等领域,是一种可编程序控制器,相当于一种控制设备,一般采用梯形图编程,有时也用组态软件来进行编程。是一种应用非常可靠的控制器。科学技术是第一生产力,无论是国家实力还是个人能力的提升都离不开科学技术和先进知识。科学技术的发展、革新、进步使得我国电气工程也取得了较大的科技成果。电气工程及其自动化控制平台的优化缩短了设备运行周期。在科学技术的不断发展下,电气工程及其自动化也建立了一个高度灵活的集成控制系统,并为中国的工业现代化发展奠定坚实基础。随着电气工程及其自动化的蓬勃发展,市场需要电气方面的人才,同时这个需求也促进了其发展。专业人才的培养促使了大量专业学校的涌现和电气工程专业的开设。在科技开放的环境中,电气自动化系统的创新也在不断进行,与信息平台的融合更是一大进步。

4结语

电气工程及其自动化是我国工业现代化发展的重要领域。电气自动化的实现不仅是其行业的发展,也是推动电气工程的重要举措。从电气工程及其自动化的理论出发,从基础做起,吸取历史前任的经验。从实践中分析电气工程及其自动化的现状,全面推进其发展,不断进步。

参考文献:

[1]戚正航.电气工程及其自动化的建设及发展[C].2012信息技术与应用优秀论文,2012(7).

[2]王娟,郑红梅.电气工程及其自动化的历史与发展现状[J].技术研发,2012.

[3]朱宁宁.分析电气工程及其自动化的建设与发展[J].北京电力高等专科学校学报,2012.

[4]简海棠.论电气工程及其自动化的建设与发展[J].北京电力高等专科学校学报,2012.

作者:张泽皓 单位:黑龙江省实验中学

第二篇:电气工程及其自动化特色专业建设的研究

摘要:本文针对电气工程及其自动化特色专业的建设,从专业定位、人才培养方案、课程体系、实践教学、实践平台、师资队伍以及学生工程实践能力等方面给出了具体建设措施和效果,这些措施可以为其他高等学校相似专业起到示范模范作用。

关键词:特色专业;人才培养方案;实验平台;实训

电气工程及自动化特色专业是指充分体现专业定位,在教育目标、课程体系、教学条件和培养质量等方面具有较高水平和特色[1],获得社会认同并有较高社会声誉的专业,是专业优势和特色的集中体现。为了建设特色专业,我们依托辽宁工业大学办学定位以及电气工程及其自动化专业培养目标,结合辽宁省地方经济建设和国家电力行业的发展,进一步明确了专业定位与培养目标,深化教学改革,构建科学合理的课程体系和实践教学体系,加强课程内涵建设,通过多途径提升专业教师的综合教学能力,凝练行之有效的提高学生工程实践能力和创新能力措施,提升专业办学水平与教学质量,增强专业核心竞争力,力争使专业建设成果可为学校其他专业乃至同类高校电气工程及其自动化专业建设和改革起到参考和示范作用。具体的建设措施及效果如下。

一、专业建设措施

(一)专业定位及校企合作

围绕国家电网建设及辽宁省电气工程行业发展对应用型人才培养的需求,将专业定位于服务国家电网建设和辽宁省地方经济建设;深度开展了与“许继电气股份有限责任公司、锦州拓新电力电子有限公司、锦州热电节能有限公司”等企业合作,初步形成了校企协同创新的人才培养机制,实现人才培养、人才使用再到人才培养的良性循环,力争实现人才培养和社会需求的无缝对接。

(二)专业人才培养方案

针对国家电网建设需要以及专业培养目标与定位,综合考虑了国家电网建设、电气设备制造以及工业控制等多领域人才培养的需求,进一步完善了人才培养方案,从多个方面培养学生就业能力,使之不仅满足国家电网建设及国家电网考试的需求,而且还可以满足工业控制以及电气设备制造业的需求,拓宽学生的视野,并组建了专业导师团队,形成了导师制人才培养模式。

(三)课程体系和课程内涵

形成了以电力电子技术、电力系统分析、单片机原理及接口技术、PLC技术及应用、电机及拖动等专业技术主干课为基础,以高电压技术、电力系统继电保护、发电厂电气部分、电力系统自动化等专业成组课为核心的课程体系,以培养学生工程实践能力和创新能力为出发点,把工程设计与应用贯穿于课程教学、课程设计、毕业设计等诸多环节[2],消除各教学环节相互脱节的问题。

(四)实践教学体系

构建了以电工测量、电子技术与电力电子技术实验为基础,向现代检测技术与计算机控制技术方向扩展,注重与电气工程领域相关的智能电气设备、微机继电保护、微电网、远动装置等与智能电网密切结合的,形成“课程实验—综合技能训练—课外科技活动—课程设计—毕业设计”循序渐进、内容完整、系统性强、适应应用型人才培养要求的实践教学体系。

(五)校内实验平台建设

以工程实践能力及创新能力培养为核心,按照“学科基础实验、专业技能实验、创新实验”三个平台,构建了层次化、系统化的实践教学平台;并进一步完善了专业实验室条件,新建成了“变电站虚拟仿真、输变电一次设备虚拟仿真、高压试验虚拟仿真、厂站五防操作控制虚拟仿真、电力安全虚拟实训”等五个虚拟仿真实验实训平台。

(六)专业教师能力培养

根据专业发展需求以及专业教师的实际情况,依托学校大力支持青年教师能力培养诸多政策,通过如下渠道提升专业教师综合能力:1.安排青年教师到“许继电气股份有限公司”进行企业实践,重点培养青年教师的工程实践能力。2.安排青年教师参加辽宁省教育厅的“卓越工程师教育培养工程”,满足应用型人才培养的需求。3.安排青年教师在暑假期间参加高等学校教师网络培训计划———《电气工程基础》课程培训,实现网上教学经验交流。4.安排青年教师在2015年和2016年期间参加“全国高等院校工程应用技术教师大赛”,培养锻炼教师的工程实践能力。(七)学生工程实践能力和创新能力培养依托专业课程设置和实践教学体系以及多层次的实践教学平台,通过课内实验、专业综合设计实验、实验室开放项目、大学生创新训练项目、科技竞赛,以及大学生创新团队建设,着重培养学生工程实践能力和创新能力。

二、专业建设取得的成果

(一)获批省级质量工程项目3项

2012年电气工程及其自动化专业被评为辽宁省重点支持专业,2013年电气工程综合实验中心被评为辽宁省实验教学示范中心,2015年电气工程虚拟仿真实验中心被评为辽宁省虚拟仿真实验教学示范中心。

(二)专业教师教学研究能力得到极大提高

2年内专业教师发表教改论文19篇,其中有关人才培养模式改革3篇,有关课程体系和课程内涵建设5篇,有关实践教学体系及实验平台建设7篇,有关学生工程实践能力和创新能力培养4篇;主持省级教改项目1项,校级教改项目7项,有关人才培养模式1项,课程建设1项,实践教学4项,学生创新能力培养1项;获校级教学奖一等奖1项。

(三)学生工程实践能力和创新能力大大提高

近4年,学生发表学术论文3篇,学生获得省级以上科技创新竞赛奖项38人次,其中国家一等奖3人次,国家三等奖2人次,省特等奖2人次,省一等奖3人次,省二等奖12人次,省三等奖16人次;大学生主持创新训练项目25项,国家级1项、省级4项,校级20项;21名学生的毕业设计被评为校级优秀毕业设计论文,其中一等奖4名,二等奖8名、三等奖9名。

总之,经过几年的教学研究与实践,电气工程及其自动化专业在各个方面都取得了长足的进步与发展,形成自己的专业特色,满足了国家经济建设以及国家电网建设对应用型人才培养的需求。专业建设的成果对专业实现工程应用型人才培养目标起到了积极的促进作用,对省级实验教学示范中心、省级虚拟实验教学示范中心,省级重点支持专业等质量工程项目起到了有力的支撑作用,这一成果的获得可以为我校乃至其他省内高等学校相似专业起到示范模范作用。

参考文献:

[1]安艳玲,刘静.电气工程与自动化特色专业的建设研究与实践[J].黑龙江科技信息,2012,(6):153-153.

[2]周锡武,吴本英,卢锦钟.地方院校土木工程专业“3+1”人才培养模式的探索与实践[J].教育教学论坛,2015,(31):135-137.

作者:陈晓英;任国臣;孙丽颖;吴静 单位:辽宁工业大学

第三篇:电气工程自动化的智能化技术应用思考

【摘要】我国社会经济发展水平不断提高,对于技术的要求更加严格。为追求生产效率,提高生产效率和质量,降低生产成本,电气工程自动化兴起并逐步在工业和农业等多领域中得到广泛应用。在电气工程自动化发展过程中,智能化技术进入到整体自动化体系中,大大提升了自动化的效率,实现了整体运行系统的优化升级。本文以智能化技术在电气工程自动化中的应用为研究主题,在进行应用背景介绍后,探讨了其在电气工程自动化中的应用优势和具体应用范畴。

【关键词】电气工程自动化;智能化技术;应用;控制

我国对于电气工程智能化技术的追求越来越迫切,实现技术的升级优化,解决传统电气工程自动化技术效率低下的问题,以满足产业发展的实际需求。智能化技术有着智能操作优势,操作速度快,精度高,同时能够大量节约工程成本,是我国电气工程自动化发展的重要方向。

1智能化技术应用背景概述

随着电气技术的不断发展,计算机技术的革新升级,电气工程自动化概念得以提出,并在工业领域中广泛应用,有效提升了工业生产的自动效率,实现了劳动力的极大解放,降低生产成本。而在我国市场经济发展水平不断提高的过程中,电气工程自动化技术已很难达到既定需求,亟需进行技术引入和升级。智能化技术是以计算机技术和GPS、精密传感技术为结合的智能化技术体系,不仅有着环保和节能的效果,还能极大优化生产操作环境,提高生产质量,能够极大提升电气工程的自动化水平[1]。

2智能化技术在电气工程自动化的应用优势

2.1提高智能化水平,强化系统可靠性

智能化技术的优势实现体现在其对于电气工程系统的简化作用,极大的实现整体系统运行效率的提升。相较于传统电气工程自动化,智能化技术能够有效避免繁杂流程存在的高失误率,避免整体控制系统出现无法正常运行的情况。同时,智能化技术对于电气工程系统的运行机制进行升级,真正实现该系统的人工智能化。在数据信息的收集上能确保其完整性,还可在进行数据分析时保证其准确性,效率更高,对于整体系统的运行效率和稳定性有很大保证,极大强化了电气工程系统的可靠性。

2.2实现无人化操作,降低总体运行成本

智能化技术在无人化操作上的技术实现对于电气工程自动化而言更具价值,无人化操作方式大大降低了系统操作的成本,包括时间成本和人力成本。在此基础上,智能化技术还对系统运行的稳定性进行提升,系统故障发生概率以及系统数据出错几率均大大降低。同时,在系统发生故障时,能够及时地发现并采取相应的措施,从而避免了因系统故障而造成的严重损失,在保证系统运行安全的同时降低总体成本,实现企业经济效益的有效提升。

2.3电气工程自动化中智能化技术的具体应用

2.3.1自动化智能控制应用

智能化技术应用在电气工程自动化当中,首先在于其对于系统智能控制的实际应用。传统电气工程自动化在系统控制上多和管理一起,是由人工进行直接操作的,很容易因为人的疲劳、失误或者恶意行为造成系统操作上的失误[2]。为了解决问题,在电气工程自动化中引入智能化技术,实现电气工程自动化的智能化控制,确保了系统在无人操作时仍然能够保持高效、自主地运行。智能化可通过远程控制,确保对电气系统和设备运行状态的有效管理和监控,大大提高故障诊断和实际工作的效率。

2.3.2电器设备优化设计应用

电气工程自动化在运行使用中,需要根据实际需求进行设备的研究和升级,实现整体系统的不断优化。在传统的电气设备研究和设计当中,其存在着周期长和过程复杂的问题,失误率较高,对于工作人员专业理论和实践经验的要求较高。电气设备优化涉及到电气和计算机、电路以及机械等多个专业领域内容,借助于智能化技术,如CAD技术和计算机辅助技术,能够有效解决手工设计的诸多难题,提高设备研究设计的效率和质量[3]。同时,智能化技术中的远程监控功能,可严格控制材料损耗问题,大大降低产品开发成本。

2.3.3电气工程故障诊断应用

电气自动化系统的功能越来越多,在进行设备故障检测和维修时,工作人员需要在系统运行前进行排查,出现故障则需要多方观察和检测,时间成本较高,且诊断维修的效果无法保证。智能化技术应用在电气工程故障诊断当中,能够对系统运行实时监控诊断,有效降低系统运行事故发生概率,实现系统安全性与稳定性的提升。以变电站的保护装置系统为例,多存在动作速度下降和设备故障率高等问题,利用智能化技术,通过就地化保护配置方案,采用电缆直接采样、电缆跳闸,跨间隔信息保留原GOOSE传输方式,使得保护动作回路的中间环节全部取消,智能化水平大大提高,智能变电站继电保护故障发生率低,一旦发生也可快速处理。

3结语

电气工程自动化的应用范围越来越广,对于技术升级的需求也就越来越大。智能化技术能够在电气工程自动化中发挥多种作用,尤其体现在智能控制应用和设备研发设计、系统故障诊断维修当中。为实现电气工程自动化的进一步发展,就应在总结经验的同时结合理论研究成果,将智能化技术的应用率提升,为我国电气工程自动化行业发展提供强劲动力。

参考文献:

[1]王茂茹.基于电气工程自动化的智能化技术应用分析[J].电气制作,2016(21):71~72.

[2]任军.智能化技术在电气工程自动化控制中的具体应用探析[J].电气技术与软件工程,2014(15):228.

[3]魏亚东.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用研究[J].电气制作,2014(09):128~129.

作者:冯帅军 单位:许昌许继昌南通信设备有限公司

第四篇:电气工程自动化及其节能设计的运用

摘要:电气工程自动化是现代化建设中的基础工程之一,直接影响经济建设和社会发展。随着可持续发展战略和绿色制造战略的相继提出,对电气工程自动化过程中的节能技术提出了新的挑战。文章介绍了当前电气工程自动化的现状和发展趋势,给出了电气自动化节能设计的基本原则,然后对节能技术在电气工程自动化中的具体应用进行了分析,为节能技术在电气自动化实际中的运用提供借鉴。

关键词:电气工程;自动化;节能降耗

现代工业的发展,离不开生产资料的供给,同时也需要投入大量的能源。随着社会经济的发展,对能源的要求越来越高。由于当前的能源利用率不高,导致能源浪费的现象时有发生,成为备受关注的问题。由于资源的不可再生性,能源的浪费消耗会加剧短缺现象。因此在工业生产过程中,一方面要开发新型能源,扩大能源的来源;另一方面,也要节约资源,提高能源利用率,充分利用资源。实现经济发展和能源消耗之间的和谐发展。注重生产能源的节约,能促进经济建设的进步,因此节约能源成为全社会进行生产活动中高度重视的一个重点。传统的电气自动化控制系统由于未采用节能设计,导致能量浪费严重,经济效益低下。为了更好的发展电气工程,需要对其节能技术进行探究,在保证实现系统功能的基础上,实现能源利用最大化,达到经济效益最大化。

1电气工程自动化的现状与发展趋势

电气工程是现代科技中的基础学科之一,研究内容包括了电力电子、信息通讯、关键元器件等,其与各学科相互结合,知识相互渗透,广泛的应用于工业各个领域中,其发展水平直接影响国家科技进步。

1.1存在的不足

随着工业技术的发展,工业设备与装置的规模越来越大,对电气系统提出了更高的要求,作为控制系统的电气系统也越来越丰富,并形成规模化与体系化,使之系统的工作效率大为提高,满足了复杂控制系统的需求。目前,电气工程技术正处在飞速进步的阶段,在发展中仍存在不足,主要表现在以下几方面:(1)系统集成性不强。集成化是电气控制系统发展的必然趋势,随着系统结构的复杂化和规模化,要求电气系统形成一个大系统,改变当前各自独立,分散的局面,才能发挥电气控制系统的整体功能,提高整体经济效益。(2)系统网络化不完善。随着计算机技术和网络技术的不断发展,对电气系统的功能提出了更高的挑战,也极大的促进了电气自动化的发展。电气工程与网络技术的结合,可以构建出层次分明,任务明确的电气控制系统,极大的提高电气系统的便捷性和控制的稳定性。但是,在目前的电气行业内,电气工程与网络技术的结合度还不高,还未连成一个有机得整体。由于电气工程设计人员对网络技术的了解不深,导致在设计电气控制系统时,对系统构架设计不合理,影响了系统的稳定性,阻碍了网络技术在电气工程自动化中的应用。同时,不同模块之间的接口匹配性问题也是需要改进的,这会影响模块之间的信息交流,影响了网络技术的应用。(3)系统规范性不高。目前,不同的行业在设计各自的电气控制系统时,基本上还是依靠各行业内的技术人员进行开发。不同的企业在对电气自动化技术的的要求和使用不一致,技术人员的理论水平和专业技术知识也不一样,这就导致各行业开发的系统平台没有统一的规范。在开发过程中体现了设计人员的主观性和设计习惯,导致电气系统的实际设计、实施、运行和维护中的成本增加,降低了经济效益。因此,对于统一的规范设计也是需要关注的问题之一。

1.2发展趋势

现代经济促进了电气工程自动化的发展,电气工程自动化技术水平的提高又促进了经济的发展,两者相辅相成,共同提高。对于电气自动化而言,未来的发展趋势主要有以下几方面:(1)电气工程自动化的智能化。随着人工智能和物联网技术的发展,智能技术已经在电气控制系统中得到了广泛的应用,极大的推动了电气工程发展。智能化主要应用在智能化的电气元器件、控制系统和控制手段等方面,使电气工程自动化的技术水平得到了极大提高。随着电气工程的发展,智能技术在电气自动化的地位应更加突出。电气控制系统的设计、制造和运行都已经和智能技术相互融合,充分展现了智能技术对电气控制系统的重要影响,对提升经济效益具有积极的促进作用。(2)电气工程自动化的网络化。目前,网络技术发展如火如荼,网络技术与电气工程自动化的结合,可以最大程度的发挥电气工程的作用,促进经济建设的发展。网络技术是实现电气控制系统中的信息实时交互的基础,也是实现管理、决策、设计、控制和制造一体化的关键,它已广泛应用于电力系统各元件和局部系统的管理、监视、调节和控制上,是电力系统信息管理、远动技术、调度自动化等方面的核心。在电气控制系统的构建上,利用网络技术,就可以方便的搭建出基于计算机的分布式控制系统,通过对各部分工艺流程进行数据采集和控制,并通过数据通信系统与中央控制室各监控操作站联网,对生产过程进行集中监视和操作,可以对一个企业进行全方位立体控制,极大的提升了企业的资源利用率,提高了经济效益。(3)电气工程自动化的绿色化。随着可持续发展战略和绿色制造战略的提出,绿色化也成了电气工程发展的一个趋势,在电气工程自动化设计中要注重节能技术的应用,提高资源利用率,降低能源消耗,实现低碳排放,做到可持续发展。在电气工程的进一步发展中,可以采用绿色生产与制造技术,通过创新采用绿色新材料和新工艺,实现节能降耗。

2电气自动化节能设计原则

为了实现电气工程自动化的绿色化发展,实现节能降耗的目的,需要对电气工程进行节能设计。在设计过程中,需要遵循以下原则:

2.1安全性

节能设计工作应该在保证电气设备安全稳定运行的前提下展开。安全性是电气工程设计中的首要问题,对于设计人员而言,要在保证电气系统功能的基础上确保其安全性,不能节约能源而忽视了安全问题,必须兼顾电气系统的安全稳定运行和节能降耗,保证人民和财产的安全,推进经济建设。

2.2先进性

随着工业技术的进步,各种新材料、新能源、新的节能降耗方式不断涌现,各种新的节能设备和节能技术不断发明,给电气工程的节能设计带来了不一样的发展体验。在电气自动化工程节能设计中,应该结合实际情况,积极引进先进的节能技术,发展创新,充分利用现有资源,提高能源的利用率,使经济利益实现最大化。

2.3环保性

随着经济的发展和社会文明的进步,人们对环保的要求日益提高。电气自动化节能的主要目的,不仅是为了提高企业的经济效益,也是为了减轻对环境资源的索取与消耗。同时,要合理选择材料和工艺,确保材料的安全性、先进性和经济性,尽可能减少对环境的污染和破坏,实现经济效益和环境效益的统一。

2.4可持续性

当前,我国推行可持续发展和绿色制造战略,在电气自动化节能设计中,应遵循国家发展战略,尽量做到资源的循环利用,实现可持续发展的要求。对于能源消耗和污染排放等都应该做好相应的措施,并规划长远计划,促进经济的可持续发展。

3电气工程自动化节能技术的应用

在电气工程自动化中引入节能技术,有助于提高能源利用率,提高电气自动化系统的经济效益。文章就节能技术在电气工程自动化的应用进行分析。

3.1强化智能化与安全性,提高系统节能性能

电气系统最基本的功能是提供动力和实现控制,因此在系统运行中要保证对各个电气设备的有效控制,对各种不利因素实现有效控制。在实现系统有效运行的基本功能外,还要保障电气控制系统的安全稳定运行,从而保证设备稳定运行,保证经济建设的正常进行。目前,电气系统的自动化控制功能主要由操作人员进行远程控制来实现。在操作过程中,操作人员的经验和判断会影响系统的控制功能,同时,由于操作人员存在反应时间,导致控制系统不能第一时间给出反馈,影响系统性能。随着计算机技术和人工智能技术的发展,将人工智能化技术引入电气工程自动化领域。通过相关的算法模拟人脑建立专家系统,并结合现场数据与信息,实现电气系统的自动化操作,如此,就可以极大的节省人力物力,实现电气系统的技能要求,提高经济效益。

3.2提高系统工作效率,实现节能要求

当前,随着工业技术的发展,电气设备和装置的结构和规模日益扩大,对电气自动化控制系统提出了挑战,电气系统的结构也日渐复杂。随着电气系统复杂程度的提高,如何整合系统性能,提高系统工作效率,就成为关键问题之一。工作效率的提高也就意味着能源消耗的降低。对于复杂电控系统而言,保证系统的均衡性可以实现提高能量利用率,减少能源消耗。特别是要对载荷进行准确的分析,实现均衡,减少工作过程中的电能损失。在提高工作效率的同时,实现能源消耗的降低,实现节能降耗。

3.3优选材料与设备,实现节能降耗

要实现电气系统的节能降耗,需要选用具有节能降耗性能的材料和设备,不仅节能减排,而且还能使电能负荷达到均衡性,降低电路损耗。其中在电气系统中,导线和变压器是两个关键部件,对两者的合理设计能实现节能要求。导线起到能量传输的作用。在电能传输过程中,由于导线存在内阻,会在导线上形成压降,导致能量损耗,其解决办法是减小电阻。另外还要注重导线的布局,避免弯路的出现,减小导线距离,减小能源消耗。在兼顾性能和成本的基础上,要优先选择使用横截面积较大的导线,减少供电距离,实现节能降耗。变压器在电气工程自动化技术当中起到电能传输的作用,变压器选择的合理与否也会对电气系统的节能产生影响。变压器在使用过程中,也会由于线圈、硅钢片内阻的存在导致电能的损耗,造成能量的浪费。因此为了实现节能降耗,要合理选择变压器,根据不同的实际情况,选择相应的变压器,能够从很大程度上降低损耗。

4结束语

电气工程自动化是现代化建设中的基础工程之一,对经济建设和社会发展具有强大的推动作用。随着经济的发展,建设节约型社会和环境友好型社会被提上议程,就对电气控制系统提出了新的要求,随着可持续发展战略和绿色制造战略的相继提出,对电气工程自动化过程中的节能降耗提出了新的挑战。针对当前电气自动化领域能耗过高的不足之处,要在充分吸收国内外先进经验的基础上,针对各行业的实际情况,提出切实有效的整改措施,重视对能源节约,减排降耗,减少对环境的污染,实现绿色节能。这就需要电气自动化行业要将节能降耗作为一个基础性和长期性的工作来抓,需要采用智能化与自动化的控制手段,开发节能新工艺,采用节能新材料,提高系统的工作效率,实现节能降耗的目的,促进行业经济的可持续发展。

参考文献:

[1]欧阳启祺.电气自动化的节能设计技术的研究[J].中国战略新兴产业,2017,(8):17-19.

[2]姜丽伟.智能建筑中电气自动化技术的应用[J].南方农机,2017,(2):150.

[3]于士国.电气自动化的节能设计技术分析[J].硅谷,2011,(15):35.

[4]熊倩.关于电气自动化节能技术的探讨[J].电子技术与软件工程,2015,(10):166-167.

[5]李水锋.电气自动化技术应用分析[J].工程技术研究,2016,(8):47+52.

作者:贺伟 单位:山西农业大学信息学院

第五篇:电气工程自动化中人工智能的运用思考

【摘要】目前,人工智能广泛应用于国防、航空、交通以及信号控制等领域。研究发现,人工智能不但可以解放人的劳动力,而且能够使电气工程的生产效率提高。因此,电气工程自动化中人工智能的运用是非常重要的一个研究方向。本文阐述了人工智能理论以及人工智能的优点,最后阐述了电气工程自动化中人工智能的运用。

【关键词】电气工程自动化;人工智能

1人工智能理论

人工智能也被称为机器智能,指的是通过人所创造出的系统。人工智能逐渐形成了以计算机、集综合控制、自动化为中心等一门综合性的科学。人工智能是通过对计算机科学的研究来模拟一些思维和智能行为,主要用于智能控制、专家系统、机器人技术、语言和图像理解、遗传编程机器人工厂等。一般来说,人工智能研究的主要目标之一是让机器完成人类的一些复杂工作。研究的主要目的是进行科学研究,人工智能技术的本质上对人脑思维进行模仿以达到可以处理一些事物,但它却不同于人脑,人工智能是人创造的系统进行的物理操作,它是一种无意识的机械操作,不具有像人小脑一样的能力(见图1)。人工智能通过不断研究,以此产生对人类智力和思维方式作出高度反应的智能机器。之前,电气工程的研究方向仅限于电气化,但随着科学技术的不断进步与发展,尤其是计算机技术的发展,计算机对我们生活的方方面面都是不可或缺的。因此,人工智能在电气自动化领域中的应用正好符合这一趋势。在电气工程,人工智能可以模拟人类大脑的信息,通过自动化生产的实现,不仅可以提高电气工程生产效率,而且可以促进产业结构的调整与优化。

2人工智能的控制技术所具有的优点

人工智能的研究需要大度的技术和专业,每一个点都需要深入研究和发现。因此,当研究人工智能的控制技术时需要有合适的方法,然而,人工智能控制器采用神经、模糊遗传算法,可以看作是一类非线性函数逼近。因为它不仅增强对自我的全面了解,而且对实现控制技术的统一发展有很大的帮助。这些AI函数逼近器比通常的函数估计的要好的多。主要体现在以下几个方面:(1)在设计之前,不需要对控制对象建模。由于参数的不确定性,小的、确定性的和非线性的信息非常小。人工智能控制器用于求解动力学方程以及一些没办法掌握的实际控制对象。(2)人工智能的控制器相比传统的控制器更容易进行调整,可以根据实际的数据、信息和语言方便进行设计。

3人工智能的实际应用

近年来,随着人工智能技术的不断发展,我国的科研人员在电气自动化中已经逐渐应用上人工智能。而电气工程自动化领域的研究方向主要包括电器产品的优化设计与控制、系统保护等。

3.1电气工程自动化中的优化设计

电气工程自动化中的优化设计是非常繁琐复杂的工作,工作不但涉及到多方面的基础知识。而且还需要不断积累经验。在进行电气产品设计时,一般很难根据经验进行手工设计。伴随着计算机和人工智能的不断发展,当进行设计时,传统的手工设计逐渐被计算机设计所取代,产品开发的周期算对了很多。将人工智能引入CAD技术,设计者可以帮助设计者提高设计产品的质量和效率。人工智能在电气产品优化设计中的应用主要集中在遗传算法和专家系统两个方面。由于计算方法先进,计算精度高,在电气产品的智能优化设计中得到了广泛的应用。此外,在专家系统中使用了更多的优化方法。电气设备故障一般是小而非线性的,但故障前有一定的警示,这些标志与故障之间有着密切的联系。随着人工智能的增加,专家系统可以得到最大程度的利用。除此之外,模糊逻辑和神经网络在电气工程中进行设备的优化设计时也得到了广泛的应用。

3.2对电气设备的事故以及故障进行诊断

在电场中,传统的诊断方法一般都小,精度高。发动机、发电机和变压器等机器容易发生事故。传统的方法是根据采集气体样品的分析结果判断故障的存在。这种方法会浪费很多的时间,而且耗费了大量的人力,时间限制较低,便于在常规诊断中使用。原因纷繁复杂。这些事故和失败,以及事件的突然发生。山区断层需要迅速解决,如果不能通过诊断、以及寻找到诊断方法进行及时处理,可能造成非常严重的损失。所以他们通常很难处理。而人工智能技术在很大的程度上解决了传统方法不能解决的问题,在很大程度上提高了对故障诊断的准确率,减少了很多不必要的损失。

3.3对电气控制过程中的有效应用进行分析

当今,随着现代电气技术的发展,电气控制过程发挥着重要的作用。电力系统运行以来,工业界和研究界面临的普遍问题就是如何提高电气控制过程中的有效应用的高效性和稳定性。因此对电气工程的工作人员的技术和操作过程严格要求,中间的步骤也非常的繁琐。怎样提高工作效率,关系到员工对阶段目标的细致研究。人工智能的有效解决这些问题,人工智能借助计算机的自动计算,实现了对人工智能劳动量的需求。此外,一些重要的信息或数据可以及时存储,便于日后检查,通过这种技术还可以自动生成报表,大大减少人力资源,提高工作效率和准确性。在传统的电气过程中,模糊控制的过程主要是通过重力流和交流传动的作用实现的。总的来说,模糊逻辑控制主要包括电动重力驱动控制过程的Mamdani和Sugeno。在具体应用中,前者大多用于调速,后者是前者的一个特例。但是在交流传动的过程中,模糊控制器的应用取代了相关问题,使控制功能能够更好实现。

3.4在电力系统自动化中应用

随着电力系统自动化中应用人工智能的发展,对社会稳定具有重要的意义,生产需求持续平稳增长,现在许多大型电力公司预计继电器控制器比较传统的PLC控制系统,辅助系统的第一步。可以通过PLC控制系统,不但控制一个过程的实时过程,而且也对整个工厂的安全生产进行协调。输煤系统、山主站、现场传感器和远程IO站构成了三个相互关联的网络体系结构。在控制室的工作人员设置了主内的水平系统通过显示、自动控制、手动控制和监控系统,大大提高了发电企业的生产效率。由于PLC在电厂中的广泛应用,大多数物理元件都可以用软继电器代替,这不仅提高了系统的可靠性,而且节省了电力企业的设备和备件投资。利用PLC技术实现了小型发电机组与供电系统之间的自动切换。提高了电源的稳定性和可靠性。

4结束语

总之,伴随着人类社会的不断发展,科学技术也在不断发展中,因此生产力的需求也就更大,人工智能逐渐应用在生活和生产中。人工智能的实施应使软件与硬件长期保持联系。越来越多的新的开发工具出现,使得人工智能的设计和应用在各个领域变得越来越方便。随着电子技术的发展,智能芯片的技术也被逐渐完善,价格也变得更加便宜,这些良好的条件有利于更充分、更迅速应用与生活和生产中,将人工智能。人工智能和应用程序的许多方面反映了高度自动化的特性。现在研究的主要方向就是使人工智能具有意识,使其具有像人一样的思维以及感知和行为,控制自动化是人工智能技术的核心问题。所以在接下来的时间电气工程自动化中人工智能的运用分析必然成为新的发展趋势,相信在人工智能技术广泛应用在未来的电气自动化控制将有广阔的发展前景,更好为人类社会服务。

参考文献

[1]朱金芳.人工智能在电气工程自动化中的运用[J].浙江工业职业技术学院,2013,5.

[2]戴玉,梁荣钊.电气自动化控制中人工智能技术的应用[J].电子技术与软件工程,2014(23).

[3]陈薇.人工智能在电气工程自动化中的应用分析[J].无线互联科技,2014(01).

[4]谭伟.电气工程自动化中人工智能的运用[J].中国市政工程西南设计研究总院有限公司,2017(07).

作者:朱东模 单位:广东海格怡创科技有限公司

第六篇:电气工程自动化中智能技术的应用探析

【摘要】现在中国的经济发展十分迅速,我国的信息技术以及计算机技术也逐渐发展起来了,在各个工厂中的生产人员也渐渐开始利用智能技术进行工业生产。特别是在电气工程自动化中智能技术的应用。智能技术是当今自动化的主要技术关键,如何将智能技术合理用于电气工程自动化是新时代的主要考虑因素。本文针对智能技术在电气工程自动化中的应用展开论述,然后就智能化技术在电气工程自动化中的实际应用影响进行分析研究。

【关键词】电气工程自动化;智能技术;影响;应用

1前言

在信息技术发展迅速的当代,电子工程也在不断发展,智能技术是电子计算机领域的重要组成部分,智能技术也广泛应用于社会各领域中。智能技术的发展与应用不仅是新时代对计算机技术的扩展以及创新,也是人类智能用于机器的相关理论模拟、扩展。除了智能技术处于社会生产中的优势地位,智能技术关于电气工程自动化的广泛应用也是特别重要。尤其是电气自动控制能力中智能技术的出彩应用,智能技术渐渐变成一项可以用于电气系统运行、信息自动控制以及电气自动分析的科学技术。

2智能技术应用在电气工程中的影响

2.1如何将智能技术应用于电气工程

电气工程中主要利用智能技术来控制电气自动化,其原理就是将智能技术与自动化技术结合起来,然后再整合计算机技术与自动化技术以及电气、互联网等各个知识领域的技术来让电气工程智能化。此外,利用新型智能化技术来能够优化升级电气工程控制系统,使电气工程控制系统网络更科学高效。总而言之,在电气工程自动化中智能技术的应用不仅可以提高电气工程自动化中的技术水平,还可容易促进电气工程企业的竞争力以及提高电气自动化生产效率。

2.2容易操作

在电气工程自动化中智能化技术的应用只极具生产优势的。由于智能技术与自动化技术的结合不仅是先进计算机技术与工业生产技术的发展成果,而且智能技术的应用还可以减低人力的浪费。以前的电气工程自动化操作不但工作流程复杂,而且需要从事电气工程自动化操作的人员拥有有关电气自动化的专业知识。在电气工程自动化中使用智能技术可以使电气工程自动化操作复杂性降低,还有可以减轻电气操作员工的工作量,利用智能技术让电脑可以进行自动性识别,使电气工程的自动化的操作流程变得更简单,也使得操作电气工程自动化的人员对电气工程自动化专业知识的了解领域可以适当减小。

2.3运行性能流畅

智能技术在电气工程自动化中的应用可以很大程度上可以对电气工程自动化系统的性能进行改善。智能化技术的应用可以让电气工程自动化系统运行中也能运行对自己的监控工作,在系统运行过程中,可以准确有效的控制自动化的关键步骤和时间点。这不仅可以有效降低系统运行的错误出现的概率,还可以提高电子工程自动工作的效率,有利于整个电气工程自动化工作更加有效的展开。

2.4适应时代发展趋势

传统电气工程自动化中的自动控制操作就有规定的标准使得自动化工作可以顺利的进行。例如,每个电气工程自动化的控制都有着一定的参数设置,将已知运行良好的数据作为固有参数。但是,从当今时代的自动化发展趋势来看,电气工程自动化形成一个动态变化并且正在向自动方向不确定的模式发展。智能化技术的应用就可以使电气工程的自动化充满智能,将能够顺应时代对电气工程自动化的发展的要求。利用智能技术与自动化技术的结合让整个自动化系统可以在各种参数下进行自动计算,然后自动提供相对应的动态方案。智能化的应用不仅可以使系统自动化的灵活性增加,还可以更好地处理自动化中出现的一些误差或偏差,从而增加电气工程自动化的工作范围。

3智能技术在电气工程自动化中的实际应用

电气工程自动化中,智能技术最主要就应用于自动控制中。其中就有许多实例,比如:神经网络控制技术、模糊逻辑控制技术以及PLC技术等等。

3.1神经网络控制技术

神经网络控制技术与传统控制技术相比的不同之处就是神经网络控制技术很大的提高了电气工程自动化工作性能效率。神经网络控制技术系统的结构是极具有层次性,神经网络技术可以有效控制初始速度以及负载转矩变化程度,还可以对自动化中出现的问题利用逆向学习算法解决,根据电子流量控制的动态参数同时控制转子转速。由于神经网络控制技术可以有效进行信号处理,因此广泛应用于电气传感自动化控制。

3.2模糊逻辑控制技术

在电气自动化控制系统中,利用模糊控制器代替PID控制器就是智能技术的实际应用。模糊逻辑控制技术分为控制系统工作流程以及通过模糊逻辑的系统测量出模糊变量,然后进行模糊控制的两种系统。这种模糊逻辑控制技术就是通过逻辑推理模拟人类的模糊控制行为的方式,然后通过知识控制行为和量化后反模糊化系统进行逻辑控制自动化。

3.3PLC技术

由于PLC技术可以有效协调电力,是可以从根本上取代传统继电器控制器的辅助系统,所以PLC技术的实际应用对现代电气工程自动化中智能技术的实际应用具有重大意义。现代电气工程中的一些自动化应用已经不再是传统意义上的手动辅助自动的应用了,就PLC技术而言,它不仅可以智能化控制企业生产,还可以基于网络进行现实的远距离控制,这是电气工程自动化中智能技术加入的优势,还可以使自动化系统保持稳定运行。

3.4交流电、高压直流电输电技术

智能技术与自动化技术的结合也用于智能电网。中国智能电网一直在利用大量电气自动化技术来提高电网自动化程度。交流电与直流电输送技术结合了智能技术与自动化技术以及电子技术,这样可以灵活控制交流电的传输。中国的智能电网,一直在尝试节能并且使用清洁能源,为了减少目前的传输能耗,交流传输技术具有很大的应用价值。但是现实用电都用高压直流输电,高压直流输电技术是经过两次转化电流,首先将交流电流转换为直流电,然后将直流电传输到另一个变电站,最后由直流转化成交流电。

4结论

电气工程自动化中智能技术的应用越来越重要。智能化与自动化的结合不仅可以使企业生产中减少人力人工的浪费,还可以有效提高生产的效率,除此之外,智能技术的应用不仅实现了信息时代高智能化的发展梦,还促进了我国计算机技术和电气工程技术的双方面发展速率。将智能技术应用到电气工程自动化中也是科学研究的一大进步,这是标志着人类向科技智能化进军的里程碑。

参考文献:

[1]李鑫.试论电气工程自动化中智能技术的应用[J].中国高新技术企业,2015(35):51~52.

[2]杨振兴.电气工程自动化控制中智能技术的应用研究[J].科技传播,2013(07):143,133.

[3]范纯蕾.电气工程自动化控制中智能技术的应用探析[J].山东工业技术,2016(01):71.

作者:何达斌 单位:重庆市通信建设有限公司

电气工程及其自动化发展前景(6篇)

2017/08/23 阅读:

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