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关键词:电气工程;自动化;现状
中图分类号:F407文献标识码: A
前言
电气工程及其自动化是我国的重点建设学科,从建国初期至今,我国从保障国家安全和社会民生以及经济建设的角度出发,就对电气工程非常重视。伴随着我国高等教育在电气工程方面的长期的投入,培养了大批电气工程及其自动化领域的建设者,从而支撑起我国改革开放三十多年来社会经济突飞猛进的进程,也进而推动了自身的完善和突破。
一、电气工程及其自动化概述
1.电气工程及其自动化的发展概述
电气工程及其自动化是电气工程领域的新兴学科,在原有的电气信息领域基础上,跟随现代科技发展的步伐,市场经济建设的需要,其自身也开启了自动化的进程。它本身既是一门较为复杂的交叉学科,又是现代电气工程建设所依赖的技术基础。电气工程及其自动化起步于上个世纪70年代的美国,后伴随着第三次科技革命的浪潮给各国在经济建设领域贡献了极大的价值。由于涉及信息与计算机技术,自动控制技术,电力、电工、电子、电机等基础技术,故而电气工程及其自动化需要进行内部的协调发展,通过不断地技术优化组合和关键技术的突破以实现电气工程及其自动化的不断进步。随着电网改造等一系列国家级重大电气工程项目的建设开工,电气工程及其自动化在我国也取得了长足的发展和进步。
2.电气工程及其自动化的价值概论
电气工程及其自动化已经深入到我国经济发展的每一个细节中去,发挥着提高生产力,促进生产方式的优化革新,对国计民生有着突出的贡献。笔者结合自身工作经验认为电气工程及其自动化在以下四个方面发挥着无可替代的积极作用。第一,在工业制造上,通过一系列的电气工程及其自动化措施实现了远程控制以及自动化高效率的生产;第二,在交通上通过电气工程的改造,实现了轨道交通的提速和安全性保证,为运输行业的蓬勃发展奠定了良好的基础;第三,在民用领域,实现了大型电网升级改造,民用配电、安防系统等一系列民用设施的应用,提高了人民生活质量与水平;第四,在现代信息通讯上,电气工程自动化设计无处不在,为国家安全和人民生活以及经济建设做出有力保障。
二、电气工程及其自动化的现状
1.电气工程及其自动化在技术领域的现状
电气工程及其自动化是一个跨学科的工程学专业,伴随着第三次科技革命在世界范围内的广泛影响,人们的工作与生活也步入了电气化时代,而电气工程及其自动化则是顺应现代市场经济和生产力的需求而逐步开启自动化元素,但其基础技术支持依然未变,通过对电力系统的实验与应用,电子技术的研发,计算机信息技术的广泛应用,电气工程及其自动化形成了一个较为庞大的多学科实践体系。
1992 年国际电工委员会颁布了IEC6113-3标准,为全球各厂商在可编程控制器上提供了一套标准的国际化控制器编程语言,以实现了计算机系统开发下搭建开放的开发平台,通过几十年的技术经验积累,结合智能仪表、可编程控制器、马达启动与控制器等一系列设备及技术,目前已形成了分布式和现场总线式控制系统,广泛应用在生产生活中,伴随着信息技术对各类设备的深入影响,现今电气工程及其自动化还结合了多种传感器和控制器以实现远程监督与控制,从而大大提高生产效率和安全性。
2.电气工程及其自动化在人才培养的现状
我国在电气工程领域的教育投入长期保持高度重视,建国初期便在整合院校资源时将电气工程作为重点学科单独重组院校,相继建设了三大重点电气工程学校,分别是华北电力大学、东北电力大学和上海电力学院。由于国家经济建设的需要,在改革开放的三十多年间,电气工程及其自动化几乎成为各理工类高校必设专业,为我国电气工程的建设与发展培养了大量的电气工程师。但伴随着我国产业升级和经济结构调整,以及节能减排和产业创新等政策的提出,电气工程作为基础性行业也必将面临新的挑战,传统的人才培养模式对于我国社会经济发展形势而言,已经暴露出创新实践能力不足,设计开发思路传统,技术平台支持薄弱等现象,这些现象也急需在政府的引导下,企业和高校共同合作解决,从而带来良好的社会经济效益。
三、电气工程及其自动化的现状分析及个人观点
1.电气工程及其自动化领域培养模式需要与时俱进
我国现有的电气工程及其自动化人才培养模式急需改进,在面对商业市场需求时,单纯的理论成果或者实践经验无法单方面完成预定的项目目标,这就需要在其人才培养上重视卓越工程师的培养。现实的人才培养体系中,从该专业从事的工作分开进行理论和实践的部分,已经不能适应我国庞大的产业升级需求了。所以笔者认为企业与高校要积极合作,同时吸取国际先进培养经验,就未来的电气工程及其自动化发展根据社会经济发展趋势做出预估,锚定人才培养方向,使电气工程师既有理论研究水准,还有实践创新能力,并在跨学科上拥有丰富的知识技术储备,在高精尖领域有广阔的视野,在设计思维和理念上有人文内涵。这一切都需要企业与高校积极营造良好的人才培养环境,夯实技术实践基础等系列措施来实现,以促进电气工程及其自动化实现与时俱进。
2.电气工程及其自动化需要实现重大课题的突破
电气工程及其自动化的自我完善与进步来自于理论创新和实践创新,而我国在进行着产业升级和经济结构调整,面对即将消失的人口红利,工业生产方式必将走向高科技、自动化的轨道,一大批工业企业将面临电气工程方面的重大改造甚至要求有突破性的创新设计和技术应用,而这些也正是电气工程及其自动化完成自我进步良好机遇。凭借着广阔的技术需求市场,我国在电气工程及其自动化领域应该设立重大课题进行集中攻坚,抓住重点,实现我国电气工程自动化的不断进步。
3.电气工程及其自动化需要搭建更加智能化的系统开发平台
在面对商业市场的需求时,除了在大型课题上需求电气工程的专业技术进步与突破,还要满足一般企业和市场主体对电气工程及其自动化的经济型需求。为此,在信息技术日益发展的今天,搭建更智能化的电气工程及其自动化开发平台以实现低成本、高效益的目标,能够满足普遍企业追求经济效益的诉求,也能大大提高我国各领域在电气工程及其自动化方面的普及程度。
结束语
通过对电气工程及其自动化的概念和作用进行简述,并认为电气工程及其自动化在现今面临人才培养模式脱节,在个别领域因为经济效益欠佳,行业技术普及程度还不够高等现象,结合笔者自身经验认为应该在电气工程及其自动化人才培养上走向校企联合、国际合作的大方向,在电气工程自动化上要结合我国发展需要,积极实践实现关键技术的进步与突破,同时还要兼顾中小企业在经济效益上的诉求,结合现代信息技术的发展,搭建更加智能化的电气工程及其自动化开发平台以提供更高价值的技术支持,以取得良好的社会经济效益。
参考文献:
[1]刘海蛟.电气工程及其自动化的发展[J].工业技术.2013.
[2]周焕涵.浅析电气工程及其自动化的建设与发展趋势[J].动力与电气工程.2014.
电工新技术和电机、电器的发展
20世纪下半叶电工新技术主要向着新原理、新理论、新材料、新技术方向发展。例如,如果常温超导材料研发成功的话,这将使超导电机绕组的电阻损耗降为零,既解决了电枢绕组发热、温升问题,又使电机效率大为提高。更重要的是超导线的临界磁场强度和临界电流密度都很高,使超导电机的气隙磁通密度和绕组的电流密度可比传统常规电机提高数倍乃至数十倍。这就大大提高电机的功率密度,降低电机的重量、体积和材料消耗。
21世纪人类期望进入一个持续发展的新时期,电工技术在20世纪发展的基础上,将会进一步快速发展。除了对传统电力、电机电器、电气控制领域发展起深刻的变化外,还将对能源、交通、和其他工业发展起着重要推动作用。比如在能源、电力方面,我们可以核能发电、磁流体发电、风能发电等等;在交通运输方面,磁浮列车、电动车正在普及,磁流体推进船也正在研究当中。
更重要的是,电机的重要性在机器生产和发电中更加突出。而电机也从从前的单一电机变为了功能各异的专业性电机。在发电领域,如核能发电机,磁流体发电机,风能发电机,太阳能发电机,潮汐能发电机。而在电动机领域,如高性能永磁电机,交流异步电动机,单相异步电动机,罩极式电动机,磁滞同步电动机等。
电机的发展不仅极大的提高了人类的生产力,同时也极大的丰富了人类的生活。在我们的日常生活中,电机无处不在,我们的空调,我们的电冰箱,我们的微波炉,我们的电脑,或多或少都有电机的存在。可见电机在我们生活中的重要性
电力系统
电力系统是由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置(主要包括锅炉、汽轮机、发电机及电厂辅助生产系统等)转化成电能,再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心,通过各种设备再转换成动力、热、光等不同形式的能量,为地区经济和人民生活服务。由于电源点与负荷中心多数处于不同地区,也无法大量储存,故其生产、输送、分配和消费都在同一时间内完成,并在同一地域内有机地组成一个整体,电能生产必须时刻保持与消费平衡。因此,电能的集中开发与分散使用,以及电能的连续供应与负荷的随机变化,就制约了电力系统的结构和运行。据此,电力系统要实现其功能,就需在各个环节和不同层次设置相应的信息与控制系统,以便对电能的生产和输运过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度,确保用户获得安全、经济、优质的电能。
建立结构合理的大型电力系统不仅便于电能生产与消费的集中管理、统一调度和分配,减少总装机容量,节省动力设施投资,且有利于地区能源资源的合理开发利用,更大限度地满足地区国民经济日益增长的用电需要。电力系统建设往往是国家及地区国民经济发展规划的重要组成部分。
电力系统的出现使高效、无污染、使用方便、易于调控的电能得到广泛应用,推动了社会生产各个领域的变化,开创了电力时代,发生了第二次技术革命。电力系统的规模和技术水准已成为一个国家经济发展水平的标志之一。
高电压与绝缘技术
以试验研究为基础的应用技术。主要研究在高电压作用下各种绝缘介质的性能和不同类型的放电现象,高电压设备的绝缘结构设计,高电压试验和测量的设备及方法,电力系统的过电压、高电压或大电流产生的强电场、强磁场或电磁波对环境的影响和防护措施,以及高电压、大电流的应用等。高电压技术对电力工业、电工制造业以及近代物理的发展(如X射线装置、粒子加速器、大功率脉冲发生器等)都有重大影响。高电压与绝缘技术的特点是实验性强,理论性强,交叉性强。
上世纪60年代后期以来,高电压技术在电工以外的领域得到广泛应用;同时,也不断采用新技术以发展自身。前者主要指高电压技术在粒子加速器、大功率脉冲发生器、受控热核反应研究、航空与航天领域的雷电和静电控制与防护、磁流体发电、激光技术、等离子体切割、电水锤进行海底探油、冲击加工成型、人体内结石的破碎,以及静电除尘、静电喷涂、静电复印等方面的应用。高电压领域中采用的新技术则包括利用电子计算机计算电力系统的暂态过程和变电所的波过程;采用激光技术进行高电压下大电流的测量;采用光纤技术进行高电压的传递和测量;采用信息技术进行数据处理等。这一切构成了高电压技术近年来发展的一个重要方面。
高压输电不仅能输电,而且还具有明显的经济性。就地发电要比运输发电更加节约资源,这也就造就了我国现在的高压运输的电力策略。
电力电子与电气传动
电力电子。电力电子技术是一门新兴技术,它是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉而成的,已成为现代电气工程与自动化专业不可缺少的一门专业基础课,在培养专业人才中占有重要地位。 电子技术包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。通常所说的模拟电子技术和数字电子技术都属于信息电子技术。电力电子技术是应用于电力领域的电子技术。具体的说,就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。电力电子是研究弱电的学科,其与自动化有着紧密的联系,但其又经常与强电打交道,因此被称为是连接弱电与强电的桥梁。
电力电子技术在电机控制,电流控制,整流,自动化和仿真方面有着重要的应用。因此,电力电子以成为信息产业和传统产业之间的重要接口。电力电子技术的应用已深入到工业生产社会活动的各个方面。
摘 要:为了加深对电气工程及其自动化这一门新兴学科的了解和认识,提升学科的基础性和专业性,加强电气工程与生活之间的联系,扩大电气工程行业影响力。该文笔者从信息技术、计算机技术以及数字技术所带来的重要发展契机入手,简要阐述了高新技术产业对我国国民经济发展的重要性,全面加快我国社会主义建设。
关键词:电气工程 信息技术 工业生产
中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)09(c)-0030-02
针对电气工程及其自动化在我国多领域产生的重要影响,小到电灯,大到航天、军事领域均得到了广泛的应用。下面我们就电气工程自动化对工业行业发展的重要性进行分析,希望能够全面提升电气工程自动化水平,帮助从业人员更好地开展电气工程运行任务,更好地满足社会发展需求,实现工业产业结构合理化调整。
1 电气工程及自动化发展现状
随着科技的发展、社会的进步,电气工程及其自动化的影响不断提升,它涉及到了人们生活、工作的方方面面,逐渐成为了我们生活中不可缺少的一部分。因此,笔者从专业化角度进行电气工程及其自动化的分析研究,并对以自动控制理论为基础、电子技术和信息技术为手段的电气工程进行分析,进而展开电气工程及其自动化现状和未来的展望,希望能够对电气工程从业人员工作有所裨益。
电气工程及其自动化自诞生以来,已经经过了较为漫长的历史发展过程,电气工程人员所取得的成绩也是有目共睹的,该项工程在军事、航天或是生活中均得到了一定的发展应用,它极大地促进了我国国民经济的增长,提升了居民生活质量,是现代工业重要的组成部分,同时也是科技发展进步的重要标志。
随着电气工程自动化的逐渐延伸,其内容也越来越广泛:高电压及绝缘技术、电力系统及自动化等。科学技术逐渐加快了电子器件的发展,实现了由单一、简单的电子器件和集成电路到大规模集成电路的转变。可以说现代社会早已离不开电气工程的运用,电气工程被广泛地应用到金属冶炼和电力传送等领域当中,它是推动我国现代工业发展的最佳助力,是拉近我国同发达国家距离的重要渠道。我们必须要从发展中国家这一现实角度,深入透彻地进行中国经济分析研究,努力降低能源耗损,实现电力能源的高效利用,更好地满足不断增长的社会物质文化及精神文化需求。目前,我国在电气工程方面的应用越加广泛,其在工业的应用也更加普遍。针对中国发展中国家的现状,想要提升我国经济水平,就必须要从电气工程各方面研究准备,综合利用现代化科学技术,不断加强我国电气工程建设。据相关数据调查显示,我国每年的用电量呈现逐年递增的趋势。同时我国也在不断加大电装机容量增幅建设,直至2013年我国电装机容量已接近13亿kW。我们可以毫不犹豫地说我国电力领域正逐步朝着大电网和大容量的方向发展。作为现代社会电气工作人员,我们应当清醒地认识到当前的发展现状,不断提升电气工程技术水平,更好地提升现代科技在电气工程中的应用,利用计算机、网络技术等加强对电力系统的控制和调度,实现高品质的电网实时运行监控,积极投身于电力系统统一化控制和调度,强化电网信息一体化,不断加强电网系统的稳定性与安全性,推动电网系统的全面高速发展。
传统的电力系统采用的发电方式就是水利发电和火力发电等等,但这些发电方式也造成了环境能源的急剧消耗,同时不可再生能源的消耗也对环境产生了极大的破坏和污染,过度的环境索取也造成了巨大的环境压力,对我国长期可持续发展目标的实现十分不利。我们应当努力寻找最佳的可再生能源供给电力系统,提高能源的利用效率。随着科学技术的迅速增长,人们逐渐挖掘出了风能、太阳能、清洁能源等可再生清洁能源,保证了电力系统的长期可持续发展建设。我们不应有所懈怠,停步在这几种简单能源开发当中,应当继续努力挖掘安全性、经济性较强的新能源,这将会是我国电力学科领域未来很长一段时间研究的热门课题。智能控制理论的发展和出现,极大地改变当前发展现状,电气工程所使用的最佳控制理论与神经网络极大地提升了电网安全技术水平,充分满足了现代社会发展需求,电气领域的信息化和智能化在电气领域的应用逐渐加快了工业行业的发展,实现了电力系统的有效监控和准确诊断,进而提供计算机等先进科学技术在前沿行业的应用。
自迈入21世纪以来,我国也已经迈入了科技发展的重要时期,科学技术也成为了经济发展、建设的第一生产力,科学技术的作用全面体现在了现代社会当中。科学技术的发展更好地实现了对国家综合国力的全面提升、个人能力的提升,更好地实现了科学技术在电气工程领域的应用、改革,构建了良好的电气工程及自动化控制平台,极大地缩短了电气设备运行周期,提升了电气设备的实际应用效率。对于现代先进的工业控制技术来讲,单片机技术极大地推广了电气工程应用领域,加快了我国工业控制的先进化、智能化及科学化。从科学技术应用越来越广泛的情况来看,先进科学技术的诞生和应用实现了高灵活性集成控制系统的有效建设,从而奠定了良好的工业领域技术基础,增强了我国工业领域控制系统应用的便捷性,该技术在电气工程自动化的应用效果十分显著,它极大地降低了工业领域生产成本,提升了能源的使用效率,同时它也为我国电气工程及其自动化建设指明了未来一段时间的主要发展方向。为了不断提升我国工业行业发展速度和水平,我们应当不断加大电气领域资金投入,加强先进科学技术在电气领域的应用,不断提升工业生产效率,满足不断增长的社会发展需求。
2 我国电气工程及其自动化发展现状及未来展望
虽然我们在电气工程及其自动化所取得的成绩极为显著,但与西方发达国家相比,我国仍存在极大的不足,可以说我国同发达国家仍有很长的一段距离,电气工程及其自动化水平仍相对落后,而一些核心技术仅被发达国家所掌控。
所以我国的电气工程及其自动化主要的发展方向还是要注重对于技术的研究,使得我国也能够掌握前沿的核心技术,或者知识产权的。科学技术的发展离不开人的智慧,所以对于高新技术科学研究人员以及设备操作人员的素质培养是非常重要的。具有高素质的科学技术研发团队,才能够使得我国的电气工程及其自动化技术不断地发展,设备操作人员的综合素质对于电气自动化设备的影响是非常大的。一些设备操作人员因为没有经过长时间的专业培训,因为个人的原因导致设备运行不当,同时也对我国电气工程和自动化的发展造成巨大的阻碍。自动化技术会与数字化技术良好地结合,电气自动化系统结构渐渐会实现通用化,通用型对于电气自动化控制系统而言是非常关键的,保证了企业网络结构各个控制系统之间信息的流通。企业的管理人员可以通过互联网络,能够实时地对设备进行监管,控制电气工程及其自动化,全面提升我国社会主义国民经济增长,满足社会发展需求。
3 结语
纵观近年来我国电气工程及其自动化整体发展趋势,我们在电气领域所取得的成绩也是极为显著的。但是仅停留在这一阶段仍是不对的,它与发达国家的发展情况相比极为有限,我国电气工程中所采用的各项技术尚未完善,并未掌握真正的核心技术。电气工程及其自动化被广泛应用于我国各行业各个领域,这也将将电气工程特性全面、充分地展现出来。
参考文献
[1] 乔荣耀,齐润东.浅谈电气自动化的现状和发展前景[J].黑江科技信息,2014(16):1.
[关键词]电气自动化;工程控制;系统
中图分类号:TM734 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)46-0041-01
自我国改革发放和加入WTO以来,与发达国家之间的交流和联系越来越紧密,交流的内容不单单是经济方面,在科学技术方面也进行了深入的交流。电气自动化工程控制系统的更新和改进在这一时期也得到了更加深入的研究。电气自动化工程控制系统在电力事业发展中的占据十分重要的地位和作用,对于电气自动化工程控制系统需要进行适当的节流和调整,电气自动化控制系统在一定程度上能够降低人员受伤率和不安全事故发生率,进而使工作人员的生命安全得到可靠地保障。通过对电气自动化工程控制系统的现状以及发展趋势进行分析,同时提出自己对于强化电气自动化工程控制系统建设方向和建议。
一、电气自动化控制系统的现状分析
随着科学技术的不断发展和进步,我国的电力事业发展也越来越快,电气自动化控制系统研究领域也有了一定的成果,目前国外发达国家对于电气自动化系统的研究有了新的成果,其发展速度远远高于我国的速度,在电气自动化控制系统的的研究领域我国还多是借鉴国外的先进经验。虽然我国的电气自动化控制系统也逐渐完善,但是随着竞争的日益激烈电气自动化现状也是不容乐观。本文对于电气自动化控制技术的研发与发展必须要从实际出发,对当先的电气自动化控制系统的应用现状进行分析,具体问题具体解决,这样才能从根本上对电气自动化控制系统的全面科学的深入研究。
(一)简述电气自动化工程系统
电气自动化工程系统是有新型的计算机进行控制的一种分布式的掌控自动化系统。这种掌控自动化系统相对于集中式控制系统来讲具有较高的实时性和可靠性,且这种控制系统的应用范围较为广泛。随着电气自动化系统的应用范围扩大,在应用的过程中人们也越来越感受带这种分布式控制系统所存在的问题。在对电气自动化控制系统进行研究和改善的时候可以从提高系统的可靠性来入手,这样能够避免因为维修带来的一些难题。目前我国这种分布式控制系统的厂家没有具体的按照标准来生产,也就降低了维修的难度。
(二)电气自动化控制系统的语言规范现状
任何行业都有属于自己的规范以及标准,电气自动化行业也是一行,在行业发展的过程中要以这些标准做为标杆。随着信息技术的不断发展,处在这样的环境中人机界面都共同操作就成为了电气自动化的发展的主要方向。人机界面共同操作具体有以下几个方面的优势:它利用微机进行系统控制具有十分高的灵活性,同时人机界面共同操作还具有集成容易的特点方面了电气自动化的应用。在此基础上,电气自动化控制系统使用的专业的系统语言这样能够将人机有效的结合在一起,工作人员对于机器的操作也变得等价高效和快捷。
(三)基于集中监控下的电气自动化控制系统
电气自动化控制系统在集中控制的环境下解决问题的速度会比其他的自动化控制系统要慢,这样也就降低了电气自动化控制系统的工作效率,这主要是因为自动化系统的控制方式出现了问题,这样会在很大程度上影响整个自动化控制系统的运作效率。在集中控制环境下的电气自动化系系统需要把所用的设备都处在监控之中,这样在一定程度上会使得监控数量变大,进而监控主机的空间也会迅速下降。这样一来就需要增加相应的电缆数量来缓解这样因为集中监控而导致的堵塞,造成了费用的浪费,同时还致使收益降低。
二、我国电气自动化的发展趋势研究
我国的电气自动化整体发展趋势朝着三个方面进行,一是电气自动化工程控制系统的产业化;二是标准化的控制设计系统;三是电气自动化生产的安全考虑。综合以上的电气自动化控制系统的发展方向结合考虑各种因素,在我国未来的发展中电气自动化工程控制占据十分重要的地位和作用。
(一)电气自动化控制系统的标准化设计
标准化的电气自动化控制系统设计能够使得控制系统作为单独的系统从运作系统中解放出来,这样的设计能够促进电气自动化控制系统可以很好的、高效的运行。标准化设计对于电气自动化工程控制系统的发挥在那具有十分重要的影响,标准化设计能够将各个子系统之间放在一起使用,还可以利用一个通信系统将多种设施结合在一起,一起进行实施。标准化的生产是保证事情可以顺利进行的基础。
(二)电气自动化工程控制系统的产业化研究
在我国,大多产品在市场中所占的比例与该产品的产业化程度具体极大的相关性。电气自动化工程控制系统的产业化发展现阶段还面临一些困难,进行产业化的发展就要加强电气工程控制系统在设计和制造方面大胆创新,不但对研究和技术进行创新同时还需要对电气自动化工程控制系统的市场需求有全面的了解,这样才能根据客户的具体需要和需求量进行产业化的设计和生产,进而满足客户的具体要求。制造企业在控制技术的研究和创新上要投入大量的精力以及资金支持,并在一定程度上强化电气工程自动化产品的产业化进程。工程控制设计的产业化是电气自动化控制工程发展的很好的方向之一,产业化可以有效的提升市场资源的合理、高效配置,对产业的未来发展起到举足轻重的作用。
(三)电气自动化控制系统内部子系统的细节化设计
细节决定成败。在电气自动化的控制系统的设计过程重要主要细节的设计,在自动化的设计过程中一个细节往往是决定整个系统运营效果的换件,一个小的疏忽,一个小数点的错误都可能会导致整个系统的失败。对电气自动化控制系统内部子系统的细节化设计能够在很大程度上降低电气自动化工程控制系统中形成的成木,同时可以实现各个模块数据的高效分享,不会因为一个数据的问题而造成信息传递的缓慢。
(四)基于安全问题下的电气自动化安全生产
安全问题是现代社会越来越重视的问题之一,在电气系动化控制系统的设计过程中保证电气自动化系统的安全是研发人员值得深入研究和思考的问题。电气自动化控制系统的一个很重要的发展方向就是集成化的安全保护装置,这也是关于设计人员和操作人员是否可以有效地保证设备安全运行进行研究和探讨。在电气自动化控制系统的设计和安装过程中问题一旦出现就需要立刻节约,因为不管问题的大小都会设计到安全问题,安全问题也就是人们的生命安全问题。所以对于电子自动化的设计要从硬件到软件、从分层到控制系统的安全设计都要考虑到自动化系统的安全性。
(五)电气自动化控制系统的创新应用
创新是一个民族发展的不竭动力,对于一个行业的发展创新也具有十分重要的作用。在发展电气自动化控制系统的研究方面要减少高学历的人才的流失,同时还要引进创新性人才,建立一套完备的创新体系。在资金的问题上,国家应该合理的分配资金,解决设计和研发人员的后顾之忧,与此同时,国家的相关机构也应该增加大对各个工侧士业的指导,努力的降低研究开发新技术的成木,提高设计人员和操作人员的技术和研发实力。
三、总结
目前我国电气自动化控制系统处在一个快速发展的时期,与我国的经济发展相互对应,并且快速的经济发展也提高了电气自动化控制系统的评价标准,也对电气自动化控制系统的操作和研发人员的素质提出新的要求。
参考文献
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作者简介
关键词:电气工程 自动化 发展
中图分类号:TU855文献标识码: A 文章编号:
电气工程及其自动化是一个涉及电力电子技术、计算机技术、电机电器技术信息与网络控制技术等诸多学科的领域,是一个综合性很强的学科,内容丰富多样化,其特点为:强弱电结合、机电结合、软硬件结合,是解决电气工程技术分析与控制问题的前言科技学科。
电气工程及其自动化专业是电气信息领域的一门新兴学科,触角伸向各行各业,生活中的大小事务,均可见它的身影,与社会工业生产密切相关,发展十分迅速。
一、电气工程及其自动化发展历史
电气工程及其自动化的起源要追溯到18世纪,美国人富兰克林(B. Franklin,1760-1790)著名的“风筝实验”为人类解开来了电的神秘面纱,不仅如此,电在自然界中的存在,也为电气工程的发展奠定了最直接的受体。
19世纪初期,电流的磁效应、电磁感应定律相继被外国科学家研究出来。19世纪中后期,麦克斯发现的电磁理论,让电气工程的理论基础趋于完善。与20世纪交接的年代,西方发达国家陆续将电气工程专业植入大学课程,这是电气工程专业最早出现的地方。
对于前期闭关锁国的中国来说,一直到时期,电气工程专业才被引进到我国,由南洋大学堂(交通大学前身)第一个引进理论,并且设置了电机专科,这是我国大学最早的电气工程专业,至今约莫一百年左右,可以说电气工程在我国的发展历程也是较有历史的。到20世纪中期,我国高校陆续开设电气工程专业,也逐步将电气工程纳入国家重点科研项目,大力培养相关人才。20世纪末端,因特网互联世界,电气工程不再是单纯的电力工程,而是一项与计算机信息技术相互交叉的一门前沿学科。进入21世纪后,电气工程及其自动化发张迅猛,成为涵盖人类生活最广的一门实用学科。
二、电气工程及其自动化发展现状
1.电气工程及自动化在电力系统中技术应用
在电气工程及其自动话主要在电力系统中应用,现代电力系统自动化的主要特征为:大机组、大电网、高度自动化。电气工程中自动化技术的在电力系统运用主要体现在电网调度自动化、发电厂自动化,变电站自动化和配电自动化这四个方面。
电网调度自动化主要通过安全分析与对策提出(SA)、数据采集与安全监控(SCADA)和自动发电控制(AGC)与经济调度控制(EDC)三个手段来实现对电网安全经济运行调整。发电厂自动化系统主要包括了动力机械自动控制、自动发电量控制系统(AGC)和自动电压控制系统(AVC)系统。发电厂自动化系统能自动对发电厂进行自动检测、电能预估、调节、监视和管理,提高发电厂运行效率。变电站综合自动化系统的5个子系统包括控制系统、继电子保护系统,电压、无功综合控制子系统、通信子系统和低频减负荷控制及备用电源自动投入子系统。通过计算机硬件系统或者自动化装置,代替人工进行各种运行作业,提高变电站运行水平和管理水平的自动化系统。配电系统自动化的主要功能是降低电网的损耗、监控配电网的运行状况、优化配电网的运行方式、提高配电网设备自身的可靠性运行能力以及减轻了运行人员的劳动强度以及维护费用。
2.电气工程及自动化在其他系统中技术应用
除了传统电气工程设计到的电力系统,现如今,电气工程是一门覆盖面广,内容丰富的交叉学科。电气工程还涉及到建筑物多项改造活动,对建筑物结构性能的变化有较大的影响。根据勘测结果显示,建筑物电气工程结构像设备运行、线路连接、现场操控等方面,均对建筑物本身有很大影响。
同时,信息技术作为推动电气工程及其自动化发展的原动力,理所当然会将电气工程及自动化的热门技术用在本行业。随着当今市场的需求驱动,电气自动化与IT平台实现了逐步的融合,而当前全球电子商务的普及将大大加速这一融合过程。
3.电气工程及其自动化热门技术
(1)电力智能控制系统
智能电网是由电力智能控制系统控制的新型电网结构,其主要特点包涵6点:坚强、自愈、兼容、经济、集成和优化。具有能够自动检测、分析故障,实现故障隔离和系统自我恢复的功能,有效抵御自然灾害或人为的外力破坏,保证电网安全可靠运行,并且实现资源合理配置,提高能源利用效率,减少电能损耗,降低投资成本和运行维护成本。具有良好的发展前景。
(2)基于全球定位系统(GPS)的动态安全监控系统
在电力系统中,利用GPS的光纤通信技术和同步相量测量技术,结合传统技术与新的安全监控技术相互结合,实现了精确的时间和地点相量控制。
(3)电力系统设备在线状态监测
电力设备在线监测系统由容性设备绝缘在线监测装置、避雷器绝缘在线监测装置、断路器在线监测装置组成,系统涵盖了变电站主要电气设备绝缘状态参数的监测,监测参量多、功能齐全。系统也可以灵活配置,由其中的一套或两套装置组成,必要时也可选配变压器油色谱监测装置。其特点为:配置灵活,扩展性好,数据可靠,安装简便,维护简单。
三、电气工程及自动化未来发展趋势
现代生产和科学技术的发展,随着工业化进程的飞速发展以及人民生活水平跳跃式发展,对自动化技术提出越来越高的要求, 同时也为自动化技术的革新提供了必要条件。未来电气工程及其自动化趋向于更智能化、适应工业生产方向的控制系统上发展;趋向于多机模型处理问题的设计分析;趋向于日益增长的先进的控制原理以及趋向于信息技术化的自动化产品。
更为重要的是,电气工程及其自动化的应用范围不再局限于单纯的电力工程系统体系,而是更加广泛的融入人类生产活动中。例如企业的综合性自动化系统、交通控制自动化系统、经济管理自动化控制系统都将投入运行中。自动化将在更大程度上匹配当今社会飞速发展的速度,在最大程度上实现拟人化。
在新世纪中,自动化控制类学科将具有更加开阔的前景,研究内容将更加富有挑战性,覆盖范围将更加广阔,关注和学习电气自动化专业控制类课程的人员将不断地增加。
参考文献
[1 ]薛葵.发电厂电气监控系统Ⅲ.电力系统装备,2002,1:72—73.
一、电气工程及其自动化概述
电气工程及其自动化的理论基础为电力网理论和控制理论,而主要依赖的技术手段为计算机信息技术和电力电子技术,电气工程及其自动化研发的目的就是可以用最少的劳动力完成最大的工作量。总的来说,电气工程及其自动化就是指利用先进的技术手段实现产品操作、控制和监视等能够在无人或少人的情况下系统根据预先设定的程序自动完成相关的工作的一种先进的技术方式。电气工程及其自动化具有很大的优越性,不仅可以提高工作的效率,而且还可以提高工作的质量,使企业实现经济效益最大化。也是得益于这些优点,电气工程及其自动化被广泛的应用到社会生产的很多行业,为社会经济的发展做出了巨大的贡献。
二、电气工程及其自动化的发展现状
(一)电气工程及其自动化被广泛的应用在很多行业当中
目前,随着电气工程及其自动化技术的不断发展和进步,逐渐被很多行业认识和应用,目前,应用较多的行业包括电力行业、建筑行业和一些高新技术行业等。大大提高这些行业工作的效率和质量,产生了巨大的经济效益。相信随着电气工程及其自动化技术的不断发展,它应用的范围也会不断扩大。
(二)国家制定了统一的标准,使电气工程及其自动化平台向
开放化的分析发展目前,国家已经颁布相关的标准,从而促使电气工程及其自动化中编程接口逐渐向标准化方向发展,提高系统设备的通用性。这一标准的颁布不仅有利提高代码利用的效率,而且编程的效率也会大大提高。另外,这还有利于后期的维护和管理[1]。
(三)电气工程及其自动化实现了分布式的应用
电气工程及其自动化实现了分布式应用是技术的一大进步,不仅可以为整个生产现场的设备应用提供便利,提高生产的效率和资源的利用率,而且还使电气工程及其自动化系统的日常维护和修理更加简单便捷。(四)计算机信息技术和电气自动化技术相融合伴随着科学技术的不断进步和电子信息技术的不断普及,计算机信息技术和电气自动化技术逐渐实现了融合发展,数字化、信息化和自动化的程度不断提高,使电气工程及其自动化系统的运行更加稳定、高效,提高了生产效率,实现了企业经济效益最大化。
三、电气工程及其自动化的发展趋势
(一)科研人员和操作人员的综合素质得到提高
电气工程及其自动化不断向前发展是毋庸置疑的,而它的发展离不开人,人作为电气工程及其自动化技术的研发者和操作者,对其应用和发展产生直接的影响。只有拥有高素质的研发人员,才能提高我国电气工程及其自动化的竞争力,而操作人员的技术水平直接关系到设备运行的质量。因此,为了推动电气工程及其自动化技术的发展,科研人员和操作人员的素质一定会得到提高。
(二)应用范围不断扩大
随着工业社会的不断发展和进步,电气工程及其自动化技术也变的更加成熟,各个行业对电气工程及其自动化技术的需求更加迫切,因而电气工程及其自动化技术应用的范围会不断扩大。
(三)建立统一而独立的电气工程及其自动化系统平台
目前,我国的电气工程及其自动化系统平台仍然是根据企业实际需求的不同而建立起来的,这样就会导致系统的维护成本大大提高,并且会造成人力和社会资源的浪费。因此,未来随着科技的不断发展和进步,一定会建立统一独立的电气工程及其自动化系统平台,当然在建立这个系统平台时,仍然需要兼顾企业的经营目标等一些方面的要求[2]。
(四)电气工程及其自动化产品不断得到改革和创新
随着社会对电气工程及其自动化需求程度日益提高,生产相关产品的企业一定会顺应市场的需求,加强对产品自主研发的力度,提高产品的科技含量,使产品不断得到创新。
(五)建立通用化的电气工程及其自动化系统结构
要想提高电气工程及其自动化系统运行的稳定性和高效性,就必须要使电气工程及其自动化系统向通用化方向发展。建立通用化的电气工程及其自动化系统可以保证企业内部网络结构之间更加畅通的传输信息,提高信息资源共享的程度,消除信息“孤岛”的问题。另外,建立通用化的电气工程及其自动化系统也是优化社会资源的必然要求[3]。
(六)向低碳清洁方向发展
关键词:电气工程;自动化;现状;对策
中图分类号:F407文献标识码: A
引言
随着我国的电气自动化水平正趋近于世界先进水平,将自动化技术应用于电气工程中,可以确保电气系统的高效稳定运行,可见,要建设高效而性能良好的电气系统,有必要实施电气自动化在电气工程中的融合运用。
1、电气自动化的发展现状以及应用
在我国的实际工业生产中,电气自动化的技术是通过对相关技术和电子信息进行结合,最后形成实际的电气应用技术。
1.1、主要影响原因
在整个电气自动化的实际发展中,起到主要作用的是电子的信息化技术,其也是自动化实现的重要基础。有关电子信息的不断创新也是电气快速发展的重要前提。与此同时,我国信息技术的不断发展也让实际的生产更加先进、智能化,在一定程度上提高了我国的生产安全。在整个生产操作中相关的自动化技术也会受到一定的电子信息相关影响,与此同时,还会作用于最新的电子信息。除此之外,还要积极地建立一个可以实现在物理条件之下的自动化技术应用。
1.2、有关电气自动化的现状
在实际的工业生产中,相关的设备和机器都会受到信息技术的不断影响。因为工业的实际生产中所使用的设备具有多元化特征,其主要包括了传感器和执行器,除此之外,还包括了控制器以及仪表等。目前,在我国的相关技术使用中通常被用到分布式的实际控制内。在电气自动化的实际应用中具有智能性等作用,其是自动化系统与相关的智能设备进行连接的一种设备,同时要将实际分支串行在总线上。在整个信息的自动化中其实际的硬件性技术和相关的信息化技术要不断地进行渗透,不断促进。在电气管理中想要实现是要由电子技术、信息技术以及相关管理方法来进行的。然而,除此之外,电气自动化可以对相关企业的财务数据、具有机密性的数据进行管理,然后通过有效的电缆进行串行连接,最后将控制性软件和计算机设备以及仪表等设备进行连接。最终,通过中央处理器将收到的信息进行研究分析,同时相关的企业也可以对实际生活生产中的相关设备进行监督,在第一时间具体准确地了解实际生产情况。
1.3、电气自动化技术在我国建筑行业中的应用
近年来,我国的建筑行业得到了突飞猛进的进展,与建筑工程项目施工有关的各方面也在逐渐的提高,而电气系统作为建筑工程项目施工中占有非常大比重的施工系统也必须尽快进步来适应建筑行业的发展,
1.3.1、电气自动化技术被引入到了建筑行业
在电气自动化技术引入到建筑行业之后使得建筑行业的电气系统管理更加的规范,使得电气设备在工作的工程中得到了有效的监控,减少了电气设备工作时出现事故的可能性。在电气自动化技术引入到建筑行业之前的电气系统在管理和运行方面都存在较多的缺陷,使得电气设备在工作时经常出现事故,造成了巨大的损失。而电气自动化技术融入到电气系统之后即使电气设备的工作更加的规范,而且有效地将配电、照明、消防和空调等电气自动化技术配合成一个整体以提高系统的联运效果,使得电气系统实现了结构的复杂化和功能的多样化的目标。
1.3.2、电气自动化技术在我国钢铁工业中的应用
钢铁到目前为止仍然是我国使用最多的金属材料,每年我国炼制的钢铁材料的数目都非常的巨大,而随着时代的发展,人们对钢铁的质量的要求也越来越高,但是,大家都知道在炼制钢铁的时候需要使用到高温将钢铁融化,在进行锻造,而高温融化钢铁在进行锻造的过程时非常危险的,一旦融化的钢铁喷溅而出就会造成生产人员的伤亡,因此,在钢铁行业中引入电气自动化技术是非常必要的,电气自动化技术在钢铁行业中的应用主要用于检测原材料、生产环境安全性和产品质量。而且电气自动化技术的应用使得很多不能够单独依靠人工完成的工作得以很好的使用设备就能够完成,使钢铁行业在生产时变得更加的便利,使钢铁行业得到了更大的进步。
1.4、电气工程及自动化简述及发展
第一次工业革命标志着人们进入蒸汽时代,第二次工业革命让人们进入电力时代,而电气工程自动化的发展就是从欧美等国家在工业生产、产品制造等方面以提高生产效率减少劳动力以及提高生产质量等为目的一种技术。随着技术的发展,电气工程技术逐步形成,电气工程系统不断变得快捷、高效。发展至今,电气工程及自动化的概念已经有了突飞猛进的发展,气涉及面涵盖了几乎所有电子工程技术,就连生活的许多技术都与他息息相关。工欲善其事必先利其器,我国经济想保持不断增长的趋势,就不会离不开电气工程自动化的发展。由于电气工程自动化发挥的作用较大,必须加快其发展,促进对其知识的了解,努力提高自动化的水平。
2、电气工程及其自动化的解决措施研究
电气工程自动化的应用范围面很广,特别是在我国现代化、工业化等方面建设问题发挥了巨大的作用,合理、正确的运用可以事半功倍,不但能迅速提高工作效率而且经济效益的提高有明显作用。乐观的是,电气自动化所能经历考验能应对许多突然因素,空间进一步压缩,有益降低企业生产成本。在激烈的市场竞争中,有发展的空间。但另一方面,综合世界电气工程及自动化的发展水平与我国的成熟程度相比,仍有一些问题需要进一步加强。
2.1、优化电气工程节能设计
对于电气工程的节能问题,应该满足实际需求的基础上尽量降低过多的能量消耗,节约成本也提高工作效益。例如在供暖系统变压器应用过程中,绕组阻值相对小的变压器较绕组阻值相对大的变压器更能够降低电流损耗和运行成本;而对于一些对消防要求较高的场所如化工企业、酒店、高层建筑、地下作业场所等,在选择变压器的时候应该选择一些低损耗节能型干式电力变压器;而对于那些对供电照明要求较高的场所,则应该优先选择使用自然光,在充分的利用自然光后选择的照明系统应该能够做到降低照明和配套设施的使用量,不同的场所选择不同的照明设备,在选择设备的时候也应该充分考虑设备的性能,多选用功效高、寿命长的照明设备等。
2.2、制定标准化的统一接口
针对电气工程及其自动化存在的由于硬件接口不统一导致的数据传输出现误差等问题,应制定标准化的统一接口和转换编译工具,如此可以解决数据传输不安全和不准确的问题,保障数据传输的可靠性,降低商业损失,促进商业间的信息交流。2、对于不同的企业而言,在电气工程及其自动化方面都有着自己独有的工作环境和开发技术,因此所应用的平台各有不同,如此也造成了很多不便,实用性也受到了影响。面对这个问题,应该制定一个统一标准的应用平台,如此便可增加程序的使用性,减少软件重新开发的成本,也节约了时间,降低了企业开发的成本,有利于经济的发展。
2.3、提高能源利用率,不断促进工作效率的提高
电气工程的重点都是节约成本,减少损耗,使资源利用率达到最大化、无谓的能耗最小化,减少不必要的损耗,因此在选择供电系统的变压器时,应考虑绕组阻值相对小的变压器,目的是使电流损耗减少从而达到降低变压器的运行成本的目的。实际上由于我国工业化的不断进步与发展,高集成化、智能化、全新化的电气自动化设备正慢慢计入工业化,但由于国内工业生产利益需求的急切性及新设备的花费不容小觑,许多工业都有意回避新设备,这就进一步造成能源利用率低的问题。因此,要加大对新设备、新技术的推广,建立更加完善的条例,来提高工作效率。当然全球化的今天,知识、资源共享已是主流。因此建立一个统一的系统平台事完全有必要的,更是利大于弊的。试想如果将目前掌握的各种先进的技术融合利用,达到实现科学化管理目标,将先进思想的合理利用可以达到意想不到的效果。
2.4、促进电气工程及自动化全面科技发展
应提高对科技化的认识与理解,创新是发展的动力和核心,面对着不断出现的新材料、新技术,技术人员应努力加快寻找各方面的切合点,以达到更高更的发展。当然,没有付出,就不会有收获,我们应鼓励加强信息化的投入,不断加强设备的更新、技术的引进、先进思想、最前沿技术的学习。回望历史,世界电气工程自动化发展没有一定的发展基础是完全不行的。同时,应加大与外界的联系,闭门造车是完全行不通的,应开放外界网络互连,实现资源共享,达到效益最大化。
3、结语
随着社会智能化发展和信息科技水平的不断发展,电气工程及其自动化也得到迅猛发展,技术的发展也要与时俱进,也要不断改进完善,技术更新速度也应适应时代的需求。但是电气工程及自动化在不断快速发展的同时,相应的问题也随之产生,因此需要技术人员在以后的发展过程中,不断学习新技术、新思想,各个企业也应该把握住机会,尽力去完善。众所周知,电气工程及自动化对社会工业生产和人民生活的影响也越来越大,应抓住机遇,强化队伍专业技能,不断引进和学习新技术,进一步去利用信息共享、知识迅速传递的优势,实现自动化综合处理能力及效益的不断提高。日积跬步,不断改正、不断完善,促进电气工程及自动化水平全面发展。
参考文献
[1]刘佳.浅析电气工程及自动化专业人才培养[J].经营管理者,2010,11:249.