電氣功能及其自動化范文

時間:2023-12-05 17:33:34

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電氣功能及其自動化

篇1

關鍵詞:電氣工程;自動化;其節能設計;應用

中圖分類號:TB

文獻標識碼:A

社會經濟隨著時代的進步不斷發展,在此之中發展和解放生產力是最基本的要求。發展生產力需要大量生產資料的投入,因此發展生產力過程中需要的能源也越來越多。盡管社會經濟的發展需要以能源作為基礎,但若想二者可持續的發展,則一定要節約生產能源,從而防止生產能源對社會經濟發展產生負面影響。所以在社會生產活動中最重要的一點就是節約能源。而要想在電氣自動化工程中節約能源,節能技術的水平的提升顯得尤其重要。

1電氣工程及其自動化概念

1.1電氣工程概念

電氣工程(又稱EE),是現代科學技術的核心,電氣工程帶動了許多科技的進步,例如電子信息技術。電氣工程普遍運用在各行各業中,它同時也是各個高校的重要專業課程。電氣工程專業在不同的學校有不同的名稱,有的叫電氣工程、有的叫電氣工程與計算機科學、還有的叫電氣工程與信息科學,這些專業名稱上可以顯示出,電氣工程和計算機信息技術是密不可分的。傳統電氣工程包括電氣以及和電氣有關的學科,囊括的范圍很廣。而伴隨著科技的發展,如今電氣工程囊括的范圍已經遠遠超出了當初,來自斯坦福大學的一位教師提出,電氣工程包括了幾乎所有電子光子的工程。

1.2電氣工程自動化概念

現代科學技術領域對于電氣工程有著很高的關注,一個國家的技術水平很大程度上取決于電氣工程自動化技術的水平。電氣工程自動化與很多學科存在聯系并相互滲透,各行各業都普遍運用到了電氣工程自動化技術,其重要程度可見一斑。而隨著時代的進步,電氣系統的內容也越來越龐雜和系統,變得更加人性化,為經濟建設的發展提供了很大的助力。電氣系統利用光纖進行數據傳輸,由于要使用到大量的光纜,因此電纜設備的使用逐漸減少,從而節省了很多電纜材料,降低了成本和能源的需求,真正做到了節能環保。由于電氣自動化可以令智能設備性能得到充分的展現并做到在線監測,從智能化和在線監測發展至電力光互式。智能化設備擁有同電子信息技術及其他技術相關聯的智能化控制功能。在線監測的處理器是采集站中的核心元件,可以實現全過程實時監控。采集控制信息數據要同控制中心對接,并經過許多環節才可以實現監管整個生產的目的。其依靠網絡技術進行數據采集,有針對性的在有效范圍內對生產過程進行管理,并建立分站式引擎從而有效提升系統的安全性和效率。

2電氣自動化節能要素

2.1安全

電氣工程設計中最重要的問題之一是電氣工程的安全性,設計人員不能盲目追求節能技術而忽略了電氣設備的安全性。保障了電氣設備的安全才可以確保整個生產過程的順利開展,所以一定要首先確保電氣設備的安全性,才可以開展接下來的電氣設備節能設計。

2.2先進

由于科技不斷發展,各式各樣的節能設備和技術層出不窮。因此,電氣自動化工程節能設計應在符合實際操作情況的基礎上,盡量科學合理的采用新型的節能技術,從而讓電氣節能技術始終保持在行業的尖端,保證電庾遠化工程節能可以發揮最大的實際價值。

2.3環保

電氣自動化節能其實就是為了讓能源可以最有效的被利用起來,從而降低能源損失和成本損耗,提高企業的經濟收益。電氣工程設計師在進行電氣自動化設計的過程中,一定要慎重選擇使用的材料,在確保材料安全、現金和環保之后才可以投入使用,從而將環境的污染降低到最小,實現科學環保。

2.4可持續發展

為了做到能源和經濟的可持續發展,電氣自動化節能應該積極響應政府對于節能減排的號召,從長遠的角度上對能源損耗及節約、排放和污染做好規劃,實現能源的可持續發展戰略目標。

3電氣工程自動化存在的問題

3.1系統集成性不足

系統集成是電氣自動化目前最主要的發展方向。目前的電氣自動化都存在多島自動化結構,多島自動化結構相互之間獨立存在,不會對其他部分造成影響,而且各自之間性能單一、信息集中。因此,電氣自動化整體功能無法得到很好的彰顯。

3.2網絡構架不統一

電氣工程自動化的主要發展目標是做到便捷有效、自動化系統完善。但事實上,國內電氣自動化領域缺少完整的網絡構架,對網絡沒有深入的了解,導致網絡構架不夠統一。由于電氣工程自動化發展基礎是網絡構架,因此電氣工程自動化發展存在著很大困難。同時,如果使用信息軟件的主體不一致,就會發生接口不匹配的問題,嚴重影響到了信息交流的高效性和主體之前的數據共享,導致系統運行的成效被大大降低。

3.3主觀因素存在影響

在研發電氣自動化技術的過程中,設計人員對設計理念和技術的了解會影響到不同的使用主體。換言之,技術人員的主觀因素會影響到系統在建立的過程中存在各不相同的環境。因此,會大大增加電氣工程自動化設計和管理的資金,對企業的經濟效益產生負面影響。

4改進電氣工程的自動化措施

4.1從科技技術出發

電氣工程自動化要不斷的引進新的科技,提高電氣自動化的實用價值,積極研發新型產品并使用新型原料。在實際操作中,要把自主研發和創新技術擺在首要位置,以節能環保作為追求目標,多使用新型工藝和設備運行,并集合網絡信息技術不創新,將電氣自動化技術整合。

4.2重視信息技術應用

電氣自動化的信息化體現了信息技術的重要價值,要廣泛的將計算機信息技術使用在電氣設備的研發生產過程中,推動電氣工程智能化的進步,并要將網絡通信技術運用在電氣工程中。

4.3實現信息交流共享

如果要同外界進行溝通交流,開設接口并建立同外界的網絡連接是必不可少的。計算機網絡為信息的即時共享和交流提供基礎,可以做到統一管理設計、實踐和運行過程,便于實時調控系統元件。計算機網絡是管理電力系統的重要保障。

5設計電氣自動化系統的注意事項

5.1提高運行時效

在電氣自動化系統運行過程中會使用到專業的節能設施,所以電氣工程的準備階段就會確定好科學合理的節能設計技術指導,電氣工人可以利用減少電路損耗和負荷均衡調試等手段,做到電氣設備的節能環保。在配電結構的設計中,可以對負荷進行科學的調整、精準的選取設計系數,從而實現降低設備運行過程中的能源消耗,從而將設備的效率提升到最高,杜絕電氣工程自動化系統中頻頻出現的能源損耗現象。

5.2優化配電方案

在配電設計過程中,設計師要充分考慮電氣自動化系統實用性,利用不同的技術設備和操作手段,從而滿足不同設備的負荷量的等其他準則,實現電氣設備的大范圍管理。不同電氣設備之間相互配合,讓電氣自動化系統可以高效、快捷運行。除此之外,還要加強對電氣自動化系統安全性關注,確保連接設備和設備的導線處于絕緣狀態,并且在布線過程中要為導線留出一定的絕緣空間,進一步保障電氣設備安全性。

6電氣工程自動化的技術改革

6.1合理選擇變壓器

變壓器本身存在著銅鐵資源損耗和空載資源損耗等問題,所以對電能的損耗情況較為嚴重,但在供配電系統中變壓器是極其重要的一部分。所以,在設計電氣工程自動化節能過程中,首要任務是合理的選擇變壓器。設計師應使用單向自動化補償設備,從而控制電氣工程自動化中電流大小,杜絕因電流問題設備負載失衡情況發生,確保將變壓器自身的能源損耗降至最少。還要選擇具有良好的節能功效的變壓器,從變壓器自身上減少一定程度的功率損耗大小。

6.2減少電能傳輸損耗

電能在傳輸過程中會受到導線自身電阻的影響,不可避免的對功率產生損耗。但電能在傳輸中的電流是恒定的,若是減小導線自帶的電阻,就可以在一定程度上減少功率的損耗。由于導線的電阻和導線長度成正比,和導線橫截面積成反比,所以,可以通過如下方式減少導線的電阻:科學的排布導線,規劃好排布路線,盡量避免走彎路,從未減少導線的使用長度。導線盡量選擇由電阻率較小的材料制成的,并且盡量選擇橫截面大的導線,減少導線的電阻。還可以將變壓器和負載中心安排的較近,減少傳輸過程中的損耗。

6.3無功功率補償

配電系統由升降壓變壓器、輸配電線路等部分組成。其中以電流的形式流動于電力系統之中,雖然可以滿足不同客戶對電能需求,但與此同時電能損耗情況也十分嚴峻,在電能損耗中中占最大部分是無功功率。如果不及時對此進行合理控制,電路整體電壓會很大程度上下降,同時還會影響到對電網運行管理,導致電能傳輸質量無法滿足客戶普遍需求。客觀來說,導致無功功率損耗的主要原因是功率因數的大幅度下降,如果功率因數達不到預設高度,用戶就必須因此付出罰款,從而不必要的提高用成本。所以,在實踐中,設計師要進行無功功率補償,提高功率因數,保障電功率的平衡。這樣既可以為用戶降低電費數額,還可以為供電企業帶來更大經濟效益。

在對電氣自動化系統進行無功功率補償的時,一定要滿足以下要求:首先,要重新分配投切開關和傳統補償電容循環投切比例,在此基礎之上,做好后續的無功功率補償工作,才可以實現有效的無功功率補償。

其次,在計算最終電容器容量大小過程中,要充分考慮到配電電壓的實際容量大小和自然功率因數等一系列問題。如果在進行無功功率補償過程中出現了諧波,就要串聯相應數量的電抗器,從而徹底消除衍生的諧波。

最后,還要以無功功率作為標準,從而確認投切參數。主要目的是杜絕在無功功率補償過程中屢屢出現的過度補償、投切震蕩和無功倒送等情況。在我國目前的電氣工程自動化控制管理過程中,運用最廣泛的是模糊投切技術,大數據顯示,模糊投切不僅僅可以科學的平衡調試,還可以確保跟蹤的精準水平,所以電氣工程自動化中往往會運用到此種方法。

7結語

結合前文所述,我國目前電氣工程自動化控制的節能設計應用還處在初步發展和探索中,電氣自動化節能的設計人員的首要任務是利用不斷完善的科學技術和并不斷發展的經濟實力、使用最新的科技手段,大大降低電氣自動化中能源損耗,進而為生態環境的保護、社會經濟的發展作出貢獻。努力實現讓所有公民都生活在健康舒適的環境中的美好愿望。

參考文獻

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[3]馮家法.電氣工程自動化及其節能設計的應用探究[J].建材與裝飾,2015,(51):8081.

篇2

【關鍵字】電氣工程;自動化;智能化;技術應用

在電子信息技術、計算機技術、互聯網技術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濟建設的重要行業,對自動化、智能化的需求也更加迫切。智能化技術作為新興技術的代表,發展的歷史不長,但是應用的范圍卻很廣泛。在電氣工程行業的自動化控制系統,能有效提高信息數據處理的效率,減少現場操作人員,降低人工工作強度,為企業創造了良好的效益。因此智能化技術受到了電氣工程領域企業的歡迎。但是目前的智能化技術的應用還難以滿足企業日益增長的技術需要,因此本文主要是從智能化技術的優勢入手,探討了目前智能化技術在電氣工程領域應用中的不足,并結合發展需要提出了建設性的意見和建議。

一、智能化技術的應用優勢分析

智能化技術誕生只有不到一百年的時間,但是其作為信息技術的代表,已經逐步發展成為涉及醫學、生物學、計算機學、信息學和語言學等眾多學科交叉相融的綜合類技術。智能化技術目前主要是指人工智能,和計算機及機器應用有著緊密的聯系。智能化技術能為機械設備安裝智慧的大腦,讓機器能在使用者的指令下從事很多難度高、風險大、操作精密程度高的工作。目前人工智能已經在很多領域替代了人類的傳統工作,在一些人們難以保證質量的崗位上更是穩定發揮出了卓越的性能。智能技術水平的提高,主要來源于計算機技術,計算機的仿生學習能力讓智能化技術正在從模擬人類到超越人類的過程進化。從智能化技術優勢上看,其具有的和人類大腦相似的功能,能自主實現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定性更好,成本低廉,而受到廣泛應用。智能化技術應用的主要優點表現在五個方面。一是能實現綠色節能環保。智能化技術的應用,能有效減少噪聲、粉塵等對環境造成的污染程度,從而提高企業綠色創建能力,讓生產運行成本得到有效控制。二是減少操作員工。智能化技術能替代很多重復性簡單勞動,讓一線操作員工的勞動強度降低,而生產的效率和質量卻得到了提高。三是讓操作難度降低。智能化設備的操作更加簡單,操作人員很容易學會并快速上崗,并卻在日常維修使用時,很容易查找故障來源進行維護。四是能減少工作風險。智能化技術目前主要是應用在很多危險系數高、難度大、工作強度大而工作標準高的崗位。智能化技術替代人們從事這些高危行業,對員工也是一種保護和關愛。五是能提高安全穩定運行周期。智能化技術能利用計算機實現對設備最大性價比的應用。能讓設備的安全穩定運行時間更長,從而有效減少檢修的成本,提高運維的性能。

二、電氣工程領域自動化的智能技術應用優勢

一是智能化技術能實現對數據的規范化管理和處理。電氣工程中,智能化技術中的處理器能對所有輸入的數據進行規范化、標準化處理,從而為后續快速、準確地決策提供依據。這種規范的數據處理能力,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。這樣的優勢能有效解決電氣工程中需要控制的對象數量多、范圍廣的問題。二是智能化技術能提高電氣工程系統化控制能力。電氣系統是一種集成化的系統,對控制的全面能力有較高要求。智能化技術的應用,通過監督和控制系統的數據和設備,能實現對電氣系統的全面管理,從而保證電氣系統工作運行的安全穩定性。比如智能技術在進行相關電力裝置的調控中,能從采集的全局數據中發現可能出現的安全隱患,從而對安全隱患及時治理和整改,有效提高了電力系統的安全穩定運行。智能技術還能實現遠程控制電氣工程系統,避免系統遇到突況造成控制延誤,或者是必須到現場才能解決控制問題,影響了工作效率。三是智能化技術能提高電氣工程的自動化水平。智能技術相比較傳統技術,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行調控時,智能技術能促進系統的自動化水平得到提高。四是智能化技術無需建模就能實現。傳統的電氣工程自動化技術是基于建模而實現。建模的準確性和精度直接影響到自動化控制的工作效率。智能化技術的應用無需建立模型就可以進行系統控制,這對提高自動化控制器的精度有非常大的幫助。傳統的自動化控制中,遇到模型和實際情況、實際操作不相同時,只能通過自身調節來進行彌補,但是還是會導致自動化控制能力的下降。智能化技術面對不同情況的變化,往往能出具多種應急處理方案,因此不會對系統的自動化水平造成影響。

三、智能化技術在電氣工程自動化領域的應用探討

篇3

關鍵詞:智能建筑;電氣工程;自動化技術;配電系統;防雷接地系統

引言

智能建筑所應用的技術涵蓋各個領域,除了現代化的建筑施工技術之外,還有信息化技術以及電氣工程的自動化技術等等。智能建筑有別于傳統的建筑,能夠根據不同用戶的需求,靈活運用各種現代化的技術,來為其打造一個舒適智能的生活環境,同時在最大程度上提高建筑資源的配置效率。而在智能建筑工程的施工過程當中,電氣工程作為其核心部分,將會對整體的施工效果產生不容忽視的影響[1]。因此,技術人員應當提高電氣工程的自動化技術水平,以此來保證智能建筑的有效運行,優化整體的資源使用效率,為現代化建筑事業的不斷發展打下良好的基礎。

1淺析智能建筑電氣自動化的相關概念

近些年來,我國的建筑市場得到了極大的完善,與此同時,各類建筑技術也在朝著智能化的方向不斷發展。而在建筑智能化水平不斷提升的過程當中,電氣自動化工程始終扮演著一個不容忽視的角色。電氣自動化工程一旦投入使用,就能夠使得建筑物內部的各類子系統以自動化的方式進行高效運轉。這些系統不僅包括建筑物內部的配電系統,與此同時,還包括樓宇監控系統以及建筑物的防雷系統等部分[1]。此外,在電氣自動化工程運行的過程當中,還能夠實時收集建筑物內外部的各類數據信息,并以此為基礎來調節設備的運行參數。這樣一來,不僅建筑的整體安全性水平能夠獲得極大的提升,建筑電氣系統的運行效率也能夠獲得前所未有的突破。

2淺析將電氣自動化技術應用于智能建筑當中的優勢

第一,電氣自動化工程能夠對智能建筑當中的各類設備及線路的運行情況進行實時的監控。由于建筑物當中不同類型線路的數量繁多,與此同時,各個系統之間存在的關聯性較強,因此,如果采用傳統的方式來收集各類設備和線路的運行數據,并采用人為的方式來對故障進行診斷,就必然會使得建筑內部各類系統的運行效率大打折扣,同時,也會給建筑埋下不容忽視的安全隱患[1]。而如果能夠將電氣自動化技術引入到智能建筑當中,那么就能夠在最短的時間內收集各類系統的運行數據,從而為維修工作打下良好的基礎。此外,還能夠在故障發生的第一時間發出警報,以此來降低建筑安全事故的發生率,一舉多得。第二,自動化技術還能夠對建筑物當中的各類設備進行有效的智能化控制。在電氣自動化技術得以普遍應用的背景下,各類工作人員只需要熟練掌握控制系統的指令口號,就能夠隨時對建筑物當中的各項設備進行有效的控制。這樣一來,傳統的人工操作過程當中容易產生的各類誤差就能夠得到有效的規避。而為了實現這一目標,建筑工程方就必須在建筑施工過程當中,盡量使用性能良好的自動化技術,來保證系統和機房之間的連接有效性能夠獲得相應的提升。這樣一來,管理人員就可以同時運用本地控制以及遠程控制兩種手段,來操縱建筑物當中的各類設備,使其響應速度大大提升[2]。

3淺析電氣工程自動化技術在智能建筑當中的具體應用途徑

3.1應用于建筑的配電系統當中

和普通的建筑物比起來,智能建筑能夠借助自身所配備的自動化電氣工程系統,來對建筑當中的各種復雜的設備和管道線路進行實時的遠程操控。這樣一來,系統就能夠在發現故障的第一時間,對各類設備進行相應的斷電或是換電操作。一般來說,自動化系統需要配備多種相應的設備,才能夠有效實現智能化控制的目標。其中不僅包括遠距離感應器,同時還包含電子感應設備等器材[2]。具體來說,這一自動化的電氣系統只需要通過遠程系統對換向閥切換開關進行操控,就能夠有效調控各類電力資源。除此之外,智能建筑物在敷設電纜的時候一般都會選擇光纖通信線路這一管材,這主要是因為傳統的電力線纜在運行過程當中不具備良好的穩定性,無法滿足智能建筑的自動化運行需求。與此同時,這一自動化電氣工程還能夠對建筑的線纜運行狀況進行24小時的穩定監控,一旦發現竊電行為,就能夠在第一時間啟動報警機制。最后,智能建筑當中的自動化電力系統還能夠根據用戶的電量需求大小,來對電力資源進行合理的配置,這樣一來,既能夠有效避免資源過度浪費的問題,還能夠使得用戶的個性化生活需求得到全面的滿足[3]。

3.2應用于建筑的通信系統當中

電氣自動化技術的應用,還能夠使得智能建筑的通信效果和效率大大提升。隨著互聯網技術的普及,傳統的電話通信等形式已經逐漸遭到了淘汰,用戶可以通過互聯網進行實時的聲音圖片傳遞,從而大大提高通信質量。而智能建筑正是在此基礎上,借助自動化技術和計算機技術,構建屬于自身的局域網絡,從而實現實時的數據交換,提高通信網絡的效率。只要用戶處于該網絡范圍內,那么就可以實時地和其他的電子設備進行相互的連接,并在此基礎上進行數據和信息的交換。除此之外,智能建筑用戶還可以搭建一個屬于自身的電氣圖文系統,這樣一來,用戶就能夠在最短的時間內通過這一系統來搜索自身所需的數據。與此同時,企業員工也可以借助這一系統,來進行實時的電視會議,以保證自身的工作效率[3]。這種會議形式不僅可以提高現代辦公效率,同時,還能夠借助高質量的音頻信號傳輸技術,使參會者產生身臨其境之感,從而滿足現代化遠程辦公的實際需求[3]。

3.3應用于建筑的防雷系統當中

雷擊現象的出現,會在很大程度上給智能建筑的安全性能帶來不容小視的負面影響。許多傳統的高層建筑物一般都借助避雷針這一工具,來搭建自身的防雷系統。但是避雷針往往容易在使用過程當中出現各種故障,進而使得建筑物的防雷效果大打折扣。而現代化的智能建筑則能夠依賴于電氣自動化技術,來構建一個更加完善的防雷體系,使得建筑物的防雷性能得以獲得大幅的提升。具體來說,相關人員需要提前對智能建筑的防雷接地系統進行科學的布置,并借助計算機系統,來對最佳的避雷帶區域進行選擇。之后,再充分融合分流技術以及內部防護等技術,來搭建一個完善的智能建筑防雷系統[4]。

3.4應用于建筑的樓宇控制系統當中

在智能建筑當中,樓宇控制系統的自動化水平將會在很大程度上決定住戶日常生活過程的便利性。這一系統不僅能夠有效控制建筑物當中的各類通風、消防等設施,與此同時,還能夠有效調控住戶的給排水系統,并根據用戶的實際需求,來為其提供最為高效的照明設施。例如,在傳統的消防體系和現代化的自動技術相互融合之后,智能建筑就能夠在檢測到火情的第一時間,啟動自身的消防報警體系,以此來提高居住人員的人身安全性。此外,借助智能化系統加以控制的照明設備,還能夠實時收集周圍的光線情況和聲音數據,以此來調整建筑內部的照明參數,在最大程度上滿足用戶的實際需求[4]。

3.5應用于建筑的辦公自動化系統當中

如果能夠有效提高智能建筑的電氣自動化水平,那么必然能夠顯著提升企業辦公系統的工作效率,節省企業的開支成本,同時搭建一個完善的自動化業務處理系統,來幫助企業員工更好地進行工作和決策。具體來說,辦公自動化系統具備以下幾個方面的優勢。第一,這一系統具備高度的交互性。一般來說,傳統的數據處理系統只能以單向的方式進行工作,也就是單純地進行數據的輸出或者是輸入。而辦公自動化系統則能夠顯著提升數據處理系統的交互性,借助人機對話等形式,來優化數據資源的調度效果[4]。第二,這一系統還具有高度的協同性。企業日常辦公活動當中各項組織活動的有序性和協同性水平,會在很大程度上決定企業的生產效率。而智能化辦公系統的應用,則能夠使得企業各項活動得到有效的銜接,從而大大縮短各項工作完成的時間[4]。

3.6應用于建筑的故障監控診斷系統當中

由于建筑物當中的各類電氣設備在日常運行過程當中經常會受到各種內外部因素的影響,而出現不同程度的使用故障,因此,技術人員必須采取有效的措施來對其進行相應的維護和保養,否則就會大大增加建筑物的使用成本。而在電氣自動化技術得以普遍應用的背景下,智能建筑能夠借助現代化的故障監控診斷系統,來對各類電氣設備的運行情況進行綜合的分析,一旦發現這些設備存在安全隱患,這一診斷系統就會在第一時間將所得的數據匯報給管理人員,為接下來的維修工作提供有力的技術支持[5]。例如,這一診斷系統能夠在變壓器出現使用故障的時候,對滲漏油所分解的氣體進行化學檢測,從而為維修人員提供進一步的診斷依據,使其能夠在最短時間內確定故障出現的原因[5]。

篇4

[關鍵詞]電氣工程自動化智能化技術應用

中圖分類號:D622 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)25-0014-01

引言

電氣工程及其自動化技術與生活是息息相關的,已經滲透到我們生活的方方面面,我們平時用的開關,插排等都是電氣工程及其自動化在生活中的具體的體現。隨著科學發展和技術進步,電力行業的自動化水平越來越高,電氣工程自動化控制對智能化技術的需求越來越明顯。當前,智能化技術的發展愈發成熟,已經在計算機、精密傳感器、定位等多領域得到應用。

1.電氣以及智能化技術概述

1.1 電氣工程及其自動化概述

電氣工程及其自動化是一門綜合性的學科,涵蓋了自動控制、計算機、電機與電氣、電子技術等多方面內容,強弱電結合、機電結合、軟硬件結合是其最大特色。電氣工程主要涉及電能生產、控制、轉換、利用等方面的研究,在能源需求量日益增長的現代,電氣工程的應用無處不在,從國家電網到家里的配電都需要電氣相關的知識,各行各業都少不了電氣人才。近年來我國的電力系統規模不斷擴大,電力行業不斷發展,自動化技術也在不斷革新,但是傳統的電氣工程及其自動化存在產品開發周期長、自動控制系統不靈活、整體效率低等問題。

1.2 智能化技術的概述

1.2.1 智能化技術的理論基礎

智能化技術最開始是運用在擁有人工智能的機器人中,根本目的是通過機器人代替人們完成一些危險系數和難度系數較高的工作。隨著科技發展,智能化技術也得到了更為良好的研究和開發。究其本質而言,電氣工程及其自動化的智能化技術原理是在計算機編程的過程中參考人類大腦對信息的處理方式,進而對信息進行收集,并將信息作分析處理,最后將內容反饋到計算中。經過多年事實證明,智能化技術在電氣工程及其自動化領域有著顯著的效果。不僅提高了工作效率,減少了工程成本,還使工作人員的強度降低。此外,也節省了人力資源,使工程質量得到提高,確保了工作人員的生命安全得到技術保障。

1.2.2 智能化技術的特點

①高精度、高效率。精度和效率是電氣工程自動化控制中最重要的兩項指標。智能化技術使用高速CPU芯片、多個CPU控制系統和RISC芯片,這提高了電氣工程的控制精度和工作效率。②多系統控制。智能化技術的主要作用是技術較少工序和提高效率,智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用正向著對系統控制的方向發展。③可見的科學計算。智能化技術電氣工程自動化控制中的應用能夠及時、有效地處理和解釋數據,信息的交流不但通過文字和語言,還可通過圖像、圖形和動畫來實現。

2.電氣工程及其自動化中智能化技術的具體應用

2.1 故障診斷

將電氣工程及其自動化系統投入運用到工作中之后難免會出現一些設備上的故障問題,而其中影響因素是多方面的。重要的原因就是工作人員不能及時發現設備中出現的問題。故而,將智能化技術應用到電氣工程及其自動化系統中可以充分利用智能化技術的特點,進而診斷設備中常出現的故障,最終實現故障預防的工作。通常來說,智能化故障診斷技術是一旦變壓器出現漏油情況,工作人員可利用計算對其分解的氣體進行分析、明確變壓器出現故障的位置和范圍。最后,維修人員便可根據計算機反饋的位置和范圍信息進行檢修。

2.2 智能控制

電氣工程及其自動化系統工作時往往會面臨高空作業或者深水作業的情況,一般具有一定難度和危險。針對這種情況,智能化技術的智能控制就有著巨大的優勢。例如,通過智能化人工智能技術,可以讓機器人代替作業人員進行作業;通過控制人員對電氣工程及其自動化系統進行無人或者遠程控制,使智能操作可以變得更高效和自主,從而開拓智能化控制的應用空間。

2.3 優化設計

電氣工程及其自動化系統的設計程序極為復雜,關系到眾多物理性的理論,比如電路、電機、電磁場、變壓器。這就對設計人員理論知識提出了更高的要求和挑戰。在傳統的工藝設計中,大多采用的是手工的方式進行設計。這樣不僅導致設計方案的達標率低,返修機率和難度也偏高。而且一旦出現問題之后,極易造成成人、物、財三方面的巨大損失。但是,隨著人工智能技術的開發與應用,設備方案的設計就可以利用計算機軟件進行設計。其中運用最多的就是CAD圖形設計軟件。通過CAD軟件許多人腦無法實現的設計程序或者圖形都可以在計算機軟件中得以實現,使設計方案的實用性和質量都有了質的飛躍,而且設計時間也大為減少,對優化設計有著非常重要的促進作用。

3.電氣工程自動化技術的發展熱點及其趨勢分析

3.1 電力一次設備的在線檢測

對汽輪機、發電機、開關、斷路器、變壓器等電力一次設備的重要運行參數實行不間斷的實時監測,不但能夠監視設備在線運行狀態,還可以分析相關重要參數的變化趨勢,判斷是否存在發生故障的可能性,進而延長設備的保養周期,提高其利用率,也為該電力設備從定期檢修向狀態檢修過渡提供了充足的保障。

3.2 光電式電力互感器

按照一定的比例關系把輸電線上的大電流數值和高電壓降低到標準值是電力互感器的重要作用。但其缺點也不容忽視,即:電壓等級越高,絕緣難度越大,且設備的質量和體積也越大;互感器輸出的信號不能與微機化計量及保護設備直接接口;其信號的動態范圍較小,電流互感器達到飽和狀態甚至引起信號畸變的幾率越大。與此同時,新研制的光電式電力互感器也存在不少技術難題,其輸出的信號有限,電磁絕緣、兼容、耐環境程度以及電子電路的供電電源等是其面臨的主要技術難題,也是光電式電力互感器的未來主攻方向。

3.3 單片機、集成電路及工業控制計算機的發展

以MCS-51為代表白8位機雖然仍占主導地位,但功能簡單,指令集短小,可靠性高,保密性高,適于大批量生產的PIC系列單片機及CMS97C系列單片機等正在推廣,而且單片機的應用范圍已開始擴展至智能儀器儀表或不太復雜的工業控制場合以充分發揮單片機的優勢另外,單片機的開發手段也更加豐富,除用匯編語言外,更多地是采用模塊化的C語言、PL/M語言。在集成電路方面,需要重點說明的是集成模擬乘法器和集成鎖相環路及集成時基電路在自動控制系統中運用很廣。在電機控制方面,還有專用于產生PWM控制信號的HEF4752、TL494、SLE4520和MA818等應用也相當廣泛。

4.結束語

智能化技術因其不可多得的優勢逐漸在各行各業中廣泛運用。電氣工程及其自動化中通過智能化技術的具體應用,實現了故障診斷、智能控制和優化設計,對電力行業的工作效率和經濟效益有著極大地提高。隨著技術的開發,智能化技術在電氣工程及其自動化領域的應用還將將走向高速度、高精度和高效率,功能將更人性化,體系結構也將集成化、網絡化和模板化。

參考文獻

篇5

關鍵詞:電氣工程自動化;智能化技術;具體應用

社會經濟的快速發展和科學技術的不斷進步推動了電氣市場的繁榮和發展,也推動了電氣工程自動化控制技術的不斷革新。智能化技術是一種新型的自動化控制技術,將其運用到電氣工程中去,可以彌補電氣工程自動化控制中存在的缺陷,并大大提高電氣工程自動化控制的效率,使電氣工程更好的為經濟和社會發展服務,目前,我國電氣工程自動化控制中的智能化技術具有十分廣闊的發展前景。

1.電氣工程自動化中智能化技術特點

1.1可以實現無人化操控

科學技術的快速發展推動著電氣工程自動化技術朝著智能化方向發展,在這一發展階段中,智能化控制器逐步實現,與傳統控制器相比,智能化控制器技術在電氣工程自動化實際工作中的應用要優于傳統控制器技術,使用智能化技術對電氣設備進行調控可以減少人員的勞動量,并可以通過設置程度實現系統的自我調節,實現無人化操控。

1.2智能化控制器不需要控制模型

在實際工作中,傳統控制器存在一個很大的問題,當遇到具有復雜動態方程的控制對象時,傳統控制器由于自身技術的限制,難以有效掌握控制對象的動態,因此被控制對象模型的設計工作難以正常進行。為了解決這一問題,經過智能化技術優化的控制器刪除了被控對象模型設計這一部分,因此不會出現控制對象模型設計無法預測、不能評估的現象。

1.3智能化控制器處理不同數據時具備較高的一致性

與傳統控制器相比,智能化控制器的數據處理功能更為強大,它可以對輸入的所有數據進行快速準確的處理,即便是一些不常使用的數據,智能化控制器也可以對其進行快速準確的評估。在電氣工程自動化控制中,控制對象的變更性強,因此面對不同的控制對象,控制器會呈現出不同的控制效果,對于一些簡單的控制對象,智能化控制器甚至并不需要采取行動,就可以取得良好的控制效果。

2.電氣工程自動化中智能化技術的具體應用

2.1智能化技術在故障診斷中的應用

人工智能是科學技術快速發展的產物,同時,人工智能的深入研究與發展又推動了智能化技術的發展,在社會生產的各個領域,智能化技術都得到了越來越廣泛的使用,電氣工程領域也不例外。電氣設備故障是電氣工程自動化系統運行中常見的問題,分析電氣設備故障的發生原因可以發現,設備故障發生之前大多會有一些預兆,但是人們往往難以發現這些預兆,因此無法采取預防措施,為了解決這一問題,電氣工程自動化控制引進了智能化技術。

2.2智能化技術在智能控制中的應用

智能化技術的發展基礎是人工智能技術,通過人工智能技術的運用,智能化控制系統可以實現無人化操作、遠程操作等,能夠大大減少工作人員的工作量,還可以保護工作人員免收高危環境的傷害。電氣工程自動化控制中往往會存在一些難度系數較高、危險性較大的工作,在沒有引入智能化技術之前,這些工作只能夠依靠人力來完成,工作人員要承擔巨大的風險,隨著智能化技術在電氣工程自動化控制中的使用,人工智能操作逐漸取代了人工操作,也大大提高了工作的效率。

2.3智能化技術在優化設計中的應用

電氣設備程序設計對于設計人員有著很高的要求,設計人員不僅要熟練掌握電路、電機等方面的知識,還要有較高的業務水平和嚴謹細致的工作態度。隨著智能化技術在電氣工程中的運用,計算機等輔助設備的使用可以大大節省方案設計的時間,并對設計方案進行優化,這對于電氣工程的發展具有十分重要的意義。

3.電氣工程自動化中智能化技術的發展前景

3.1智能化技術促進電氣工程自動化控制系統性能的發展

經濟社會的快速發展給電氣工程造成了很大的壓力,為了滿足社會發展的需要,電氣工程必須加快發展步伐,為經濟社會的發展提供充足的能源供應。處理速度、控制精度以及控制效率是衡量電氣工程自動化水平的關鍵性指標,隨著智能化技術在電氣工程自動化控制中的廣泛使用和發展,電氣工程自動化控制系統的處理速度會日益提升,控制精度、控制水平以及控制效率也會逐漸提高,整個自動化控制系統的性能也會更為優越。

3.2智能化技術在電氣工程自動化控制中的功能作用更為凸顯

在未來的發展過程中,為了滿足社會生產的多種需求,電氣工程自動化控制系統的的功能會逐漸多樣化,智能化技術在電氣工程自動化控制中的功能作用也會更為凸顯。在電氣工程自動化控制系統中運用用戶界面圖形化可以使人們通過窗口和菜單對系統進行簡單的操作,能夠大大方便非專業用戶的使用;在電氣工程自動化控制系統中運用可視化技術可以優化電氣產品的方案設計,縮短產品的生產周期,提高方案的整體質量和水平。

3.3智能化技術促進電氣工程自動化控制系統體系結構的發展

智能化技術在電氣工程自動化控制系統中的應用將會推動控制系統的體系結構朝著集成化、模塊化、網絡化的方向發展。智能化技術中的LED顯示技術可以提高控制系統中相關顯示器的性能,提高集成電路的密度,能夠縮小顯示器的體積,減輕顯示器的質量。利用互聯網技術,電氣工程自動化控制系統可以將電力機床聯網,實現遠程控制和無人操作,還可以通過控制任何一個機床來控制其他機床,并在一個屏幕上同時顯示多個機床的畫面。

結語

隨著科學技術的快速發展,智能化技術在各行各業中的應用逐漸增多,實現智能化技術和電氣工程的有效結合可以促進電氣工程的進一步發展,并提高電氣工程自動化控制的效率。人工智能是智能化技術發展的基礎,因此在電氣工程自動化控制中應用智能化技術首先要認真研究人工智能理論,將自動化技術用到合適的地方,從而不斷提高電氣工程企業的核心競爭力,促進我國電氣工程自動化的快速發展。

參考文獻:

[1]李慶娘.基于電力系統電氣工程自動化的智能化應用分析[J].信息與電腦.2013(2):23-24.

篇6

關鍵詞:電氣工程自動化;智能化技術;應用

伴隨國內經濟的全面發展,電氣工程自動化的智能化水平也隨之得到了完善。現階段,智能化技術已滲透至電氣工程自動化控制與管理,是電氣工程自動化主要的構成因子,同時起到了無可替代的作用。為了電氣工程自動化的長遠發展,設計工作者要持續深化設計水平,開發出前沿的智能化技術,使智能化技術推動電氣工程自動化的發展。文章將以基于電氣工程自動化的智能化技術應用分析作為切入點,在此基礎上予以深入的探究,相關內容如下所述。

1電氣工程自動化與智能化技術概述

1.1智能化技術基本理念

此理念即仿真人類的思維予以評定或分析事物,能夠予以自主操作及控制,智能化技術在其應用環節側重于計算機技術,完善的傳感技術,全球定位技術跨學科的應用。現階段,智能化技術在智能機器人方面已全面開展,同時效果也十分顯著,能夠實現整體的智能化操作。智能化技術的特性即節能環保,同時深化了機器的自動化水平。完善了操作人員作業條件,降低了工作強度,深化了作業品質及有效性。深化了設施的穩定性,減少了維護投資。

1.2電氣工程自動化的基本概念

電氣工程與自動化技術涵蓋了電子電氣技術以與計算機技術,電氣工程自動化現階段主要被應用于工業生產。其特性即自動化的體系與相關理念。自動化的理念與技術體系是工業與生產制造領域的核心技術。但是,伴隨市場經濟的全面發展,常規的電氣工程與自動化技術已無法滿足于市場需求,進而深化原技術已成為大勢所趨,而智能化技術的廣泛應用是深化電氣工程自動化的先決條件。因此,為了有效的匹配于市場需求,促進電氣工程自動化的發展,智能化技術的應用已成為大勢所趨。

2電氣工程自動化的智能化技術應用

2.1故障分析

電氣工程自動化運行環節,一些設施無可避免會發生故障問題,而智能化技術可以對電氣設施故障予以實時測檢。我們都知道電氣設施故障可能會造成連鎖反應,針對此情況能夠通過智能化技術對電氣設施予以整體測檢,輔助工作者第一時間實施維護,進而有效處理設施故障。常規的人工檢測無法評定故障因素,但是通過智能化技術就能夠根據實際情況去明確故障因素,在此基礎上縮小故障范圍,進而找到故障因素,這在一定程度上節約了檢測耗時。

2.2智能化技術控制

目前智能化技術在很多領域都可以滿足其自身需求,同樣適用于電氣自動化控制。智能化應用于電氣工程自動化運行,可以深化電氣系統智能控制,智能技術在電氣工程自動化中的有效應用,滿足了電氣工程自動化智能控制的需求,深化了無人操作化及遠程化的發展。智能化技術應用范圍涵蓋了實時處理及采集電氣系統撒氣量、開關量數據,監督各種電氣系統與設施運行情況等,同時可以予以在線診斷。

2.3完善設計

對電氣設施予以完善的設計即電氣工程自動化控制的核心構成因子,電氣設施的設計環節具有繁瑣的特性,且涵蓋了很多學科的知識內容,其中有電氣、電路以及磁力等學科,常規的手工設計舉措在方案調整環節會存在一定的困難。伴隨計算機自動化技術的全面發展,常規的手工設計已被計算機設計所代替,現階段的設計基本都依附于CAD技術和計算機輔助軟件,不但縮減了產品的周期,且有效控制了產品的投資,折讓國內產品設計的品質有了質的飛越。

2.4可編程邏輯控制技術的應用

眾所周知,電氣工程自動化設備是較為常用的一類工業設施,對電氣工程自動化設備予以按時的安全性檢測是企業安全運行的有力保障,因為電氣工程自動化設備存在運輸安裝繁瑣的特性,所以可靠性一般性檢測通常要在工程現場進行。若依附于以往的人工操作,那么檢測則無法達到十分精準,更無法滿足當今安全檢測的相關需要。因此檢測裝置要方便接線,方便攜帶、可靠性高,控制靈活。而可編程邏輯控制技術能夠達到上述的相關需要。近年來國內科技已趨于世界的前沿,可編程邏輯控制技術也被應用于很多行業,在機電控制方面意義深遠。所以,能夠通過可編程邏輯控制技術達到電氣工程對于電力運行的一系列需要,更好地匹配于電力生產,因此深化控制電氣工程自動化運營。可編程邏輯控制軟繼電設備在很大程度上可以代替電氣工程系統實物元件的應用,可編程邏輯控制技術可以使供電系統自動切換,完善了電氣工程供電系統的穩定性及可靠性。所以,相關系統要持續拓展可編程邏輯控制技術在電氣工程領域的應用,因此從根本控制電氣工程的穩定運營。

3結論

綜上所述,自動化的理念與技術體系是工業與生產制造領域的核心技術。但是,伴隨市場經濟的全面發展,常規的電氣工程與自動化技術已無法滿足于市場需求,進而深化原技術已成為大勢所趨,而智能化技術的廣泛應用是深化電氣工程自動化的先決條件。因此,為了有效的匹配于市場需求,促進電氣工程自動化的發展,智能化技術的應用已成為大勢所趨。在智能化技術應用方面,我們都知道電氣設施故障可能會造成連鎖反應,針對此情況能夠通過智能化技術對電氣設施予以整體測檢,輔助工作者第一時間實施維護,進而有效處理設施故障。智能化應用于電氣工程自動化運行,可以深化電氣系統智能控制,智能技術在電氣工程自動化中的有效應用,滿足了電氣工程自動化智能控制的需求,深化了無人操作化及遠程化的發展。伴隨計算機自動化技術的全面發展,常規的手工設計已被計算機設計所代替,現階段的設計基本都依附于CAD技術和計算機輔助軟件,不但縮減了產品的周期,且有效控制了產品的投資。通過可編程邏輯控制技術達到電氣工程對于電力運行的一系列需要,更好地匹配于電力生產,因此深化控制電氣工程自動化運營。可編程邏輯控制軟繼電設備在很大程度上可以代替電氣工程系統實物元件的應用,可編程邏輯控制技術可以使供電系統自動切換,完善了電氣工程供電系統的穩定性及可靠性。

參考文獻

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[3]中國高等學校電力系統及其自動化專業第21屆學術年會會議紀要[J].電力系統及其自動化學報,2015(6).

[4]孫宏斌,孫元章,陳永亭,姜齊榮,童陸園.電力系統本科專業課的研究型教學模式[J].中國高教研究,2013(3).

[5]孫宏斌,孫元章,陳永亭,姜齊榮,童陸園.電力系統本科專業課的研究型教學模式[J].中國高教研究,2014(3).

篇7

【關鍵詞】電氣電氣自動化節能設計

隨著社會經濟的發展,人們對能源的使用大量增加。但是由于缺乏相應的科學技術,使得現有的資源得不到很好的利用,造成了巨大的浪費。該能源短缺現象已成為社會關注的焦點內容,尤其是在電氣工程領域中,電氣的能源浪費現象已成為人們討論的重點話題。因此,在實際工作中,就需要相關工作人員提高自己的專業知識技能和實踐能力,加強節能設計技術工作的質量和效益,最大程度上促使電氣工程自動化系統能夠正常運行,并在運行的過程中能夠實現節能減排的目標。

1電氣自動化內涵

隨著科學技術的發展,作為備受社會關注的學科之一,電氣工程的發展水平不僅代表了該工程企業的生存與發展能力,更是代表了一個國家技術實力[1]。另外,電氣自動化應用領域廣泛,對國家的經濟和可持續發展具有重要的影響;電氣系統的逐漸完善,也有利于增加整個經濟建設的收益。電氣自動化的發展的趨勢是前進的、科學的,在未來的發展過程中,主要會專注于一次性電氣設備的智能化和在線監測的發展等方面。電氣系統也開始大量采用科學的傳輸數據的辦法,從而有效的降低了成本和能源損耗,達到節約能源的目的。

2節能設計原則

電氣工程自動化的設計要遵循一定的原則,才能有效的開展電氣自動化節能設計,更好地維系社會發展,實現能源節約的目的。

2.1安全性原則

作為電氣工程設計中的首要原則,安全性原則就是使設計者要有長遠的目光,能夠運用全面的觀點看問題,不僅要重視節約能源,還要重視電氣設備的安全性以及其運行過程中的安穩型,以確保電氣工程自動化的運營生產能夠順利進行。因此,在電氣工程自動化的節能設計中,相關工作人員一定要遵循安全性原則,要在保證電氣設備安穩運行的基礎上展開[2]。

2.2先進性原則

隨著科學技術的不斷發展,不同種類的節能設備和技術也在不斷涌現。因此,設計者在進行電氣工程自動化節能設計的過程中,一定要根據自身的具體實際情況,積極運用現代科學節能技術產品,提高節能設計的質量,并有效地實現電氣工程自動化的節能目的。

2.3環保性原則

對于電氣工程自動化設計者來講,其進行節能設計的主要目的就是為了有效地節約能源,提高能源利用率,進一步增加企業的綜合效益。從電氣工程設計工作者方面來說,就是要科學合理的選擇材料,確保能夠有效地減少材料對于環境的污染與破壞,達到環保的目的。

2.4可持續性原則

在重視環境保護的今天,國家極力倡導環境和資源的可持續發展,人們對于資源的可持續發展也是十分重視的。因此,電氣工程的節能設計必須從長遠出發,既要符合國家節能減排的要求,又要符合人們的心理需求,不僅要對能源的消耗和污染的排放進行科學的設計,還要對能源的節約做好科學的規劃,以達到可持續發展的目的。

3電氣工程自動化的節能設計

3.1科學選擇變壓器

在電氣自動化中,變壓器是其重要的組成部分,主要負責電壓、電流等的轉換,在電氣自動化工程中的能源消耗非常大。因此,在設計的過程中選擇合理的變壓器是十分重要的,對于變壓器的選擇,要從變壓器材料、銅材料、節能變壓器和變壓器配置等方面進行,以達到降低能源消耗的目的。

3.2降低在傳輸方面的電能損耗

在傳輸過程中,由于一些客觀因素的存在,電氣工程自動化會出現一定的電能損耗。因此,節能設計人員為控制該過程中的電能損耗,必須采取有效的措施,盡量在電線選擇、傳輸線路和變壓器等方面減少電線電阻,以實現節約能源的效果。

3.3選擇合適的電力電纜

作為電氣工程的重要組成部分,電力電纜占據了相當大的電氣工程成本投入,尤其是在電力運行系統中,電力線路的運行成本就是比較高的。因此,在選擇電力電纜時,要從多方面進行分析,盡量選擇價廉、質高、環保的電力電纜。

3.4進行無功補償

電力系統由于在運轉的時候會出現一些無用功率,從而造成了一些能源的損失和耗費,導致電壓降低,進而影響整個電力系統運行的質量和經濟效益。為此,采用無功補償設備可以對該方面的損耗進行有效的補救,以保證電壓的穩定,達到節能環保的目的。

4電氣工程自動化技能設計技術的有效運用

4.1不斷優化電氣工程自動化系統的設計

在電氣工程自動化系統中,電力系統的功能就是為系統安裝提供必須的動力[3]。因此,必須提高對電氣設備的有效控制,以達到設備有效運行的基本要求,促進系統的靈活性,使電力操作更加便捷。同時,在節能設計中,還要充分考慮系統運行的安全性:一是要選擇性能較好的導線;二是在線路布置中,要考慮導線的穩定性,保證合理的絕緣距離,以提高配電的安全性。

4.2加強電氣工程自動化系統的運行效率

在電氣工程自動化設計中,設計者要提高電氣工程自動化系統的運行效率,從而達到節能環保的目的,可以從以下幾方面進行:一是從電氣設備的選擇上講,工作者要十分重視電氣設備的節能效果,以使其節能功能能夠在以后的實際運行中得到充分發揮;二是為均衡電氣運行中的負荷,必須對其運行中產生的無用功率進行補償,從而減少傳輸中的能源損耗;三是為調整電氣運行中的負荷值,可以采用科學的設計參數,以實現電氣工程自動化系統的順利進行,提高設備運行效率,從而降低能源消耗。

5結語

總之,隨著可持續發展理念的不斷深化,應加強對電氣工程自動化節能設計的重視程度。具體來講,就是電氣工程自動化節能設計者要立足自身實際,切實從有關方面出發,做好相關的節能設計,以實現節約能源的目的。在實際的工作中,就是要樹立節能意識,采用合理的對策來減少其對周圍環境的不良影響,真正地做到降低能源消耗。

參考文獻:

[1]鄭峰.淺談電氣自動化工程中的節能設計技術[J].企業技術開發,2014(33):9~10.

[2]李楠.電氣自動化工程中的節能設計技術探究[J].科技展望,2015(14):151.

篇8

關鍵詞:智能建筑;電氣;自動化;技術

中圖分類號:F407 文獻標識碼: A

目前,電氣自動化技術已在我國智能建筑中得到了廣泛應用。由于電氣自動化系統安裝有著嚴格的技術要求,因此必須規范操作并保證質量。建筑工程中使用的電氣自動化設備是一種現代化程度高的控制系統,控制范圍可包括建筑內部所有的電氣設施,如電視機、空調、冰箱以及電源等。通過電氣自動化技術實現對建筑內的溫度、濕度及空氣流通等環境因素的有效監控并進行調節,從而最大程度滿足客戶的需求。同時,電氣自動化技術還能降低建筑物的能源消耗,創造良好的環境效益。

1.智能建筑電氣自動化系統的設計思路

1.1電氣系統的電源設計

電源是實現電氣自動化的重要組成部分,進行電源設計的時候必須充分考慮智能建筑的需求,保證電氣工程中內各類電氣設備,均要滿足負荷等級。分析智能建筑電氣自動化系統中電源設計的思路,如:(1)Ⅰ類系統內的電源設計,如有UPS設備,需要采取樹干式的供電方式,也可采用放射式的設計方式;(2)Ⅱ類系統的電源設計,采用臨近電源供電的方式,由附近的動力盤提供;(3)含CPU控制器的電源設計,用于支撐電氣自動化系統內的各類控制器,電源設計必須滿足72h的運行,即便建筑停電也能保持正常的供電。

1.2現場控制器的設計思路

智能建筑電氣自動化系統的現場控制器,其在電源設計的支撐下,需要達到一定的設計標準,滿足智能建筑的需求。著重分析現場控制器的系統原則,輔助制定設計思路。具體的原則分析如:(1)現場控制器需要一定的獨立空間,遠離管道、線路以及有電磁干擾的設備,必要時采取隔離措施,保護現場控制器的運行,強化設計思路的實踐性;(2)現場控制器的輸入和輸出,均要符合電氣自動化系統設備的需求,還需預留10%-20%的余量;(3)由于現場控制器的模塊比較多,一般采取落地柜式的方法,保持大于1.5m的操作距離即可。

1.3電氣布線的設計思路

智能建筑電氣自動化系統內的電氣布線設計中,主要分為三類內容。分析如:(1)電源布線需按照智能建筑提供的規范執行;(2)網絡通訊的布線可以根據網絡用線的標準,結合網絡通訊線路所處的環境,靈活分布電氣用線;(3)信號線可以選用控制電纜,嚴謹控制信號傳輸中的線路布設。

1.4遠程處理機的安裝設計

建筑電氣自動化系統的電氣監管功能十分全面,但其核心功能在于對建筑物內部的空調設備的控制。出于這方面的考慮,可將處理機安裝至機房附近位置或機房當中,這樣有利于將空調的控制體系中剩余的接口連接到就近的計量或照明系統上,從而實現對整個建筑物的遠程監控。在此基礎上,還應為了建筑電氣自動化系統的后續維修處理機穩定使用做好準備,因而要保留遠程處理機大約1/10左右的接口。

2.智能建筑電氣自動化系統的設計應用

結合智能建筑對電氣自動化系統的設計需求,按照電氣系統的設計思路,分析智能建筑中,電氣自動化系統中的典型應用,如下:

2.1照明與動力系統的應用

照明和動力系統是智能建筑電氣自動化系統設計應用的重點,既要符合智能建筑的控制需求,又要實現系統節能。智能建筑在照明與動力系統的電氣自動化控制中,提出節能降耗的要求,所以電氣自動化系統設計中,將照明系統和動力系統分別接入計算機,利用計算機控制運行,例如:計算機監控動力系統,嚴謹控制動力設備的自動化,防止出現安全事故或設備故障。

2.2變配電系統的應用

智能建筑的耗電量比較大,而且對電能質量的要求高,增加了電氣自動化系統的控制壓力。電氣自動化系統在變配電的應用中設計備用電源,以免突發斷電影響變配電系統的正常運行。變配線系統的自動化應用,既可以實現各項參數、設備的有效控制,又可以完成供電計量,最主要的是提供基礎的報警功能,規范變配電系統的自動化發展。

2.3通風空調系統的應用

智能建筑中的通風空調系統類型多樣,本文以集中式類型為例,分析電氣自動化系統的設計應用。通風空調在智能建筑中的目的是凈化空氣,電氣自動化控制在通風空調中,能夠規劃各項設備的啟停順序,利用數控的方式,實現通風空調的自動化運行,按照智能建筑的需求及室外的溫度,自動控制通風空調系統的運行,還能提供多種個性化的控制功能,如:溫度監控、風速控制等,提高通風系統在智能建筑中的利用率,電氣自動化系統對通風空調的控制,有效避免浪費多余的電能資源,體現節約的控制思想。

2.4輸入和輸出設備的應用

應合理選擇輸入及輸出設備的安裝位置,以便更有效地發揮其作用和功能,為今后的檢驗和維修提供方便。其中,輸入設備對設計及安裝的標準應根據傳感器的不同種類來確定。對施工對象的實際情況加以研究后,在對安裝位置進行具體定位。例如在安裝水溫傳感器、壓強傳感器、開關設備或流量檢測表時,就不宜選擇管道的縫隙或邊緣地帶等位置;對于濕度傳感器、室溫傳感器及空氣檢測設備來說,安裝時應保證與管道安裝同步,傳感器安裝完畢后,再安裝開關設備。

2.5給排水系統的應用

智能建筑中的給排水系統實現了電氣自動化控制,給排水系統設計中,在水泵的位置連接了傳感器,用于監控給排水系統的運行參數,除此以外,還可監控水壓來控制水泵運行,如果給排水系統出現突況,電氣自動化系統能夠實現快速報警,及時解決給排水系統中出現的問題。給排水屬于智能建筑中比較重要的系統,包含諸多自動化控制的信息,增加電氣自動化控制的難度,因此給排水系統的自動控制中,應確保各項自動化設備的協調性和統一性,為給排水系統提供可靠的自動化控制。

3.智能建筑電氣自動化系統設計中的節能技術

節能技術是智能建筑電氣自動化系統設計中不可缺少的一部分,深化節能技術的應用,降低智能建筑電氣運行的消耗量。空調與照明在智能建筑電氣運行中具有很高的消耗量,針對兩者提出節能策略,如下:

3.1空調節能技術

電氣自動化系統空調節能中,一方面可以控制空調本身的耗電,另一方面可以采取熱泵技術。智能建筑空調系統的規模大,應該加強空調本身的節能力度,可以通過控制風量、耗電量等因素,降低空調電能的消耗。空調節能一直是智能建筑電氣自動化系統設計中的問題,綜合考慮智能建筑空調運行的節能需求,設計合理的節能方式。空調系統中的節能技術,可以利用地源熱泵技術,減小空調系統對傳統能源的消耗,降低空調系統的用電量。

3.2照明節能技術

智能建筑的電氣自動化系統中,照明系統的耗電量居高不下,能夠占到整個建筑耗電量的30%,照明系統的節能技術體現在智能控制方面,結合定時控制,主動管控照明系統及設備,照明設備控制中,盡量采取獨立控制,最大程度的降低照明中的電能消耗,有利于智能建筑及電氣系統的節能發展。

4.結束語

智能建筑電氣自動化系統的設計水平與實際應用存在直接的關系,完善電氣系統自動化的設計思路,全面實行技術控制,不僅要確保電氣自動化系統的質量,還要注重節能的思想,充分利用節能技術,優化電氣自動化系統在智能建筑中的應用,進而改善智能建筑的運行條件,發揮電氣自動化的優勢,提升智能建筑的運營水平。

參考文獻

[1]王錚.建筑設備電氣自動化系統的節能控制研究與工程設計[D].鄭州大學,2011.

[2]叢躍杰,郝曉磊.對智能樓宇建筑電氣自動化系統相關問題探討[J].科技視界,2012,29:345+356.

篇9

關鍵詞:電氣;自動化工程;節能設計

中圖分類號:F407文獻標識碼: A

一、電氣自動化節能設計的重要性

在世界經濟高速發展的今天,各領域的生產能力都發生了很大的變化,同時能源的問題也在不斷的出現。我國在工業和農業的生產過程中對能源的利用情況并好,對環境缺乏保護的意識。而在總的能源損耗中,工業以及建筑業的占比相對較大,而且還不斷成上升的趨勢。目前節能減排已經成為了可持續發展戰略中至關重要的環節,今天人們對電氣能源的需求在明顯增加,電能在很多領域都出現了超出供應,限電以及節電的情況。可見,電氣節能已經成為重中之重,國家也在不斷出臺政策來控制電氣能源的浪費和損耗。

二、電氣自動化節能設計原則

在進行電氣自動化節能設計的時候,為了提高節能的有效性,需要將各項工作都合理、科學地安排好,并遵循以下幾點原則:

(1)、安全性

在進行電氣自動化節能設計的時候,不能單單將注意點放在節能二字之上,還應當充分重視安全性,保證電氣相關設施設備可以順利運轉,并滿足其安全的前提,只有這樣才可以確保生產的順利運行,確保生產的可靠性與安全性。

(2)、更新性

所謂的更新性原則指的是在開展電氣自動化節能設計的相關工作之時,設計工作者必須注意更新系統中的老化設備,對于通過維修可以滿足系統正常運轉的需要,滿足節能要求的老設備可以繼續利用,但是如果設備需要較高的能耗,且已經老化失修,則必須及時將其淘汰更新,這點是開展節能設計的重點所在,及時更新老化設備也有助于確保節能相關工作的正常開展。

(3)、先進性

如今科技進步的速度非常之快,節能設備設施與節能新技術不斷被開發出來,在進行電氣自動化節能設計相關工作的過程中,必須關注新技術的應用,利用最前沿的設備與技術確保設計工作的先進性,提升電氣自動化系統的節能成效。

(4)、環保性

在開展電氣自動化節能設計的實踐過程中,應用節能設施設備與技能相關技術之時,要考量這些設備或技術對生態環境的影響,盡可能節約更多的資源,保護周邊自然環境,將其對自然環境產生的不利影響降到最低。另外,還應當充分考量經濟方面的因素,關注電氣自動化節能設計的經濟型,進而獲得設計的最佳效果,確保節能相關工作的正常開展。

三、電氣自動化工程中的節能技術

(1)、減少電能損耗

節能技術的目的就是為了降低電網中電能的消耗,減少對電網的損害。在實際的電力傳輸的過程當中,要降低電能損耗就要減少電能的阻力,這樣就會使得電力系統中產生的功率損耗得到降低。具體的來說,如果選擇導線材料的電導率越低那么就能把電能的損耗減少到最低。所以,在對導線進行選擇的時候,其材料性質是關鍵。假如選擇的導線較長,那么其電能的損耗也就越大,這是由于電網中的電流是固定不變的,如果導線較長,在布線的時候就比較復雜,這樣就使得電能的消耗增加。要想減少電阻可以通過增加導線的面積加以實現。此外,選擇合適的導線可以減少電能的消耗、實現節能的目的外還可以通過分析供電的原理以縮短供電的距離實現電力的節能目標。

(2)、有源濾波器的應用

電氣設備在正常運行的過程中,出現諧波是沒有辦法避免的,該諧波不但會降低電氣設備的使用性,還會給電氣設備的整體質量造成很大程度的損壞,從而導致非常嚴重的電氣能源損耗和浪費。另外,由于諧波會經常的作用于電網上,還會引起電網電壓不穩,這樣就容易會出現失誤操作,從而影響電氣設備的健康運行。同時,諧波還會縮短電動機的使用壽命,還會打擾其它設備的工作等等。然而,有源濾波器的運行速度很快,可以徹底的濾波,當然價格也要比無源濾波器要高,可是它在工作的過程中不會產生任何副作用,因此,應用有源濾波器可以更加有效的對諧波進行過濾,減少諧波的出現,降低失誤率,進一步提高供電的可靠性,還可以保證電氣設備的正常運行,對電氣設備起到了更好的保護。

(3)、合理選擇光源

合理的選擇光源不僅能夠降低能源的消耗,還在一定程度上降低經濟損失。在照明工程的節能環節設計上,高效能的光源是最好的其光源選擇,正因為這種高效能的光源的發光效率是普通照明燈的好幾倍,才能在節約電力電能上顯示出優勢。建筑環境的亮度分布是影響人們視覺舒適感的重要因素。明亮給人以寬廣感,暗淡則顯得狹窄。從適應人眼的習慣來看,最好是采取與自然環境接近的亮度分布。對于工廠、住宅用的衛生間及其上下樓梯間應盡量選擇節能顯著的吸頂燈為宜,使用這種低功率的燈具不僅能夠滿足人們和用戶生活的需要,還能節約很多電能。對于圖書館、閱覽室和超市的貨架處可以選擇緊湊型熒光燈,由于這些地方光通量較高,光線相對比較集中,適合人們生活需求,也減少了整個工程的投入成本。

(4)、供配電方面節能

1、減少變壓器的損耗:變壓器是供配電系統中最為常見的電氣設備之一,由于使用年份較長,鐵損、銅損、空載損耗等部分原因會造成變壓器上大量電力浪費。為了減少這種浪費,我們通常會采用降低空載損耗、負載損耗以及優化變壓器等方法。空載損耗即不變損失,一般被稱為鐵損,由渦流損耗和變壓器鐵芯漏磁損耗兩部分組成,與通過的電流無關,但與元件所承受的電壓有關。所以一般情況下減少空載損耗常常采用質量還的變壓器。負載損耗則由變壓器上電流的電流值決定,通常應選用組織小的繞組變壓器。

2、降低線電阻損耗:在電氣電路中,當線路中通過的電流值恒定時,線路程度越長,線電阻阻值越大,線路損耗也隨之增大。而且,在實際電氣自動化設計中,線路往往縱橫交錯,線路長度也比較長可達上萬米。所以在進行電路設計時要有足夠的重視來降低電阻的損耗。

3、三相電負荷的平衡:三相電不平衡的現象十分普遍,三相電不平衡不僅會使線路上一級變壓器銅損和鐵損增加,還會使供電質量降低、電氣儀器損壞等嚴重后果。因此,在電氣自動化節能設計技術時,要考慮三相電平衡這一因素,以確保三相電之間電流值得平衡,不僅能避免銅損和鐵損造成的損失,還能夠確保供電的質量,以此來達到節約電能的目的。

4、提高供電系統功率:在電力輸送過程中,適當提高供電系統的功率能夠減少線路無功損失,從而實現節能。使用靜電容無功補償技術,能夠減少用電設備的無功損耗,從而實現減少整體無功電流、提高功率因素的目的

(5)、無功補償

在配電設備中,無功功率所占有的容量相當大。這就導致了線路在傳輸電能過程中損耗變大,也將使電網中電壓變低,影響用戶的使用。無功率補償所占容量過大,加大了電網的運行負擔,使電力公司蒙受一定的經濟損失。功率因數偏低,是無功功率對對用戶的直觀體現。如果功率因數小于0.9,則用戶需要繳納罰金,這將損害用戶經濟利益,與此同時,也不利于電力公司長遠的經濟利益。因此解決此問題需要科學合理選用無功補償設備,至少是功率因素在1以上,才能維持電壓網電壓的穩定,保證用戶穩定使用電能,實現企業的社會效益與經濟效益雙佳。

(6)、將電能在線路中傳輸的消耗降到最低

電能使用電纜作為傳輸工具,電纜作為一種電阻,在傳輸的過程中會有電能消耗掉,而電線中的電流卻沒有變化。要使得電線中電能在傳輸的過程中盡量的少損耗,就應該將改變電線的電阻,盡量使電線的電阻降到最低。導線的電阻與與導線的長度有關,線路越長線路的電阻就越大。有效降低線路的電阻,將電能的消耗降到最低可以采用以下幾種措施:在電纜的選擇上應該選擇那些電阻率較小的材質的電纜;優化線路的布局,線路盡量采用最短線路,如能夠直線布局最好;在有條件的情況下,供電源與用電源盡量縮到最短;盡量選用橫截面較大的導線,導線的橫截面與導線電阻成反比,采用較大橫截面的導線,將能夠有效的降低線路電阻,降低電能在傳輸中的損耗。

四、結語

綜上所述,當前電氣工程當中節能已經成為了其主要的目標,實現電氣自動化的節能設計所要考慮的因素有很多。在進行電氣自動化節能設計相關工作的過程中,我們不但要考慮電氣節能問題,還要在在堅持滿足功能、經濟合理和技術先進這三項原則的基礎上,盡可能減低電力能耗,采取有效措施降低電氣自動化能源的使用率,減輕其對周邊環境的污染,以此實現節能的目標,促進電能資源的持續發展,進而實現更大的經濟和和社會效益,為構建節約型、資源型的社會做出應有的貢獻。

參考文獻

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篇10

【關鍵詞】人工智能 自動化 電氣工程

工程師們將人工智能技術運用于電氣工程自動化中,可以隨時監控和分析電氣工程自動化中的數據,方便我們做出及時有效的處理,確保電力系統運行的穩定與安全運行。

1 電氣自動化人工智能技術的應用優勢

1.1 受外界因素干擾程度小

在構建電氣自動化模型時,傳統的電氣工程的控制器一般會受到很多因素的影響,比如,模型的參數變化、數值計算的不同數據和類型等,而如果運用人工智能的電氣工程自動化,那么就可以避免外界因素的干擾,受影響程度比較小。同時,人工智能化的電氣工程控制器沒有必要或得十分精確的動態數據模型,對模型環境及相關參數的要求程度不高。

1.2 自動化控制能力比較強

智能化技術有著十分強大的控制功能,可以對形式不同的數據進行多方位的分析評估與處理,并得到相比人工計算出來的數據更加的精確。人工智能化的控制系統對數據的處理有著相對一致性的特點,由于具有不同的控制對象,其具體的內容呈現出豐富的多樣性變化,根據現實的問題的需要,進行智能化技術的集中精確處理,以便于合理地解決所遇到的問題。

1.3 參數的調整更為方便

相對于傳統的電氣自動化技術來說,人工智能技術對參數的調整及方式的控制更為簡單方便快捷,在實際的應用中,人工智能系統較為簡單,易于操作與學習。人工智能技術在具體的應用中適應能力極強,可以在無人操作成為未來的可能,無需工作人員到現場進行控制,便可以實現對電氣系統的故障排查與處理,并自動調整電氣工程運行中出現的不確定性參數。電氣系統的參數出現的現象,往往是無法避免的。由于測量的不是非常精準,參數的實際值將會與其設計值有所偏差,電氣系統在運行中受環境的影響,會引起參數的大幅度的不一致。利用抗變換性的變化、下降的時間與響應的時間,能夠十分有效地節省電氣工程系統的人力、物力和財務。

1.4 計算具有超高的精確性

鑒于人工智能技術受外部因素影響不是很大,有著十分強烈的抗干擾性。工程師們提前對電氣系統的參數進行設定,在實際的操作中不用過多的考慮參數的變化,這些參數會在劃分在一個固定的范圍內,不會出現差值較大的情況,在一定程度上提升了計算的精確度。工程師們在實際的電氣工程控制中,借助參數模型對一些常見的故障進行簡單的模擬處理,科學合理地預防故障。比如高鐵故障程序的精確計算和科學預防。

2 電氣自動化人工智能技術的應用

2.1 智能控制

運用智能化的一些技術手段,可實現電氣工程的無人化操作,實行對電氣項目的遠程化管理與監控,節省了較多的人力與物力,同時使得電氣項目得以更加便捷有效的開展。人工智能于電氣設備控制方面的一些具體應用,涉及到模糊控制、專家系統控制以及神經網絡控制,簡化設備的操作與電流的簡單調整,實現報表的自動化生成與存儲,更好地規范不同類型文件的格式,減輕工作人員后期對數據查找、篩選的負擔。除此之外,工作者們通過傳統控制過程的直、交流傳動,有效控制整個電氣工程系統,這些大多體現在人工智能的一些模糊控制中。因此,人工智能在改善電氣工程自動化的操作效率、簡化操作的流程、降低人力的工作量等方面有著較為顯著的成效。

2.2 故障診斷

我們通常所說的電氣工程故障診斷,是根據電氣工程的設備在工作中的有關信息,來判斷其狀態是否有異常,對故障進行準確的定性,確定發生故障的位置,探查故障的發生的原因,預測故障的發展趨勢,尋求相應的解決措施。電氣工程故障的診斷以故障機理與技術檢測為根本,以信號的處理與模式的識別為基本方法。在電氣系統的實際運行中,變壓器、發電機等電氣設備出現故障是不可避免的,我們傳統的故障診斷方法存在諸多問題,比如說耗時多、診斷難等。基于人工智能的神經網絡、專家系統和模糊理論的運用,檢測并診斷電氣工程可能存在的故障,最大限度地避免差錯的發生,來達到出錯率降最低。

2.3 優化設計

對電氣工程自動化設備的優化設計,涵蓋許多方面的內容,舉個簡單的例子,電壓、電動機、變壓器等,這是一個覆蓋面廣、復雜性高、耗時耗力的過程,需要設計人員具備豐富的電氣自動化知識、相關經驗及動手操作的能力。由于人工智能與計算機技術的快速發展,電氣工程自動化設備的完善設計,已經由原來的手工設計轉變為計算機自動化輔助設計,減少了產品開發的周期。人工智能借助 CAD 技術與計算機輔助技術進行自動化設備的優化設計,通常采用比較先進的計算方法,在操作結構的對象方面更加直接,在計算方面有著準確性與高效性。電氣設備所發生的故障多數設計的十分復雜,只有明確地把握問題出現的預兆與隱患,才能使得電氣設備的設計更加優化。

3 結論

綜上所述,人工智能技術作為新興的電氣工程自動化技術,其作用是不容忽視的,在具體的實踐中得到較好的驗證。人工智能技術于工程自動化中的應用,是對系統的感知、分析、判斷與行動,使得機械化的電氣系統如同人類一般,有著一定的邏輯思維,可以取代人的位置來完成一些特定的工作。通過人工智能技術對電氣工程的智能控制、故障診斷、優化設計,加強其穩定性與安全性,推動電力產業的結構調整,實現經濟效益與社會效益的統一。

參考文獻

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