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一、电气工程存在的问题
1.电气工程存在的节能问题
电气工程在节能方面的问题集中体现在建筑电气节能设计和使用之上。电气工程是建筑工程的重要组成部分,随着建筑行业建筑智能化的迅猛发展,越来越依赖于电气工程技术和管理,电气工程的质量直接影响建筑工程的水平,而建筑工程中的电气工程质量始终与能源利用存在一定的矛盾和冲突,电气工程在保证建筑物照明、温度调节的基本需求同时,又要满足娱乐场所的特殊用电要求,还要兼顾通风、卫生等问题。
2.电气工程的质量管理问题
当前国内的很多企业和部门对电气工程的质量问题过分注重结果,侧重于对电气工程的质量检验,而忽略了从电气工程的施工质量方面进行严格把控,对质量管理的重视程度远不及质量检测。
二、电气工程及其自动化发展现状
1、我国的科学技术的发展更新为电气工程及其自动化的发展奠定了基础,使其在国家经济发展中发挥着越来越重要的作用,成为推动我国经济发展的重要支柱。电气工程及其自动化的编程周期缩短,提高了其综合效率,建立了自己灵活的集成控制系统,一定程度地满足了工业自动化发展的技术需求。
2、电气工程及其自动化技术不断创新,使商业的现场总线控制系统出现,满足了商业企业从管理层到底层的数据存取、介质访问等,使控制更加快捷方便,一定程度上降低了工业成本,提高效率。
3、计算机技术的发展应用,促进了商业间的交流与发展,更推动了电气工程与自动化在商业领域的普遍应用,带动经济高速发展。
三、电气工程自动化系统中存在的问题
电气自动化有更高效的工作效率和经济效益,工作的可靠性及环境条件都得到了显著的提升。电气自动化是企业在市场竞争中获胜的一项有力的支持。目前的电气自动化正处在飞速进步的阶段,在发展中仍存在一些问题需要改进。
1、电气自动化系统集成性不强。电气自动化系统集成是电气自动化系统功能提升的必经之路,我国目前一些电气自动化还处在多岛自动化的层次,多岛自动化具有互不连接、功能单一、信息独享的缺陷,不能充分发挥电气自动化的功能和作用。
2、电气自动化的网络构架不统一。电气自动化的发展方向是建立高效、快捷的电气工程及自动化系统,但目前很多企业自身网络构架不尽相同,使得依托于网络结构而发展的电气工程自动化的发展受到了阻碍。另外不同企业和商家在软、硬件产品交换过程中,因为程序接口的不一致,影响企业数据和信息的传输交流,进而阻碍了企业数据和信息的共享,使电气工程及自动化系统在实际运行中无法发挥应有的效应。
3、电气自动化技术的使用过于受主观支配。不同的企业在对电气自动化技术的实际应用和开发中,由于技术人员思想理论及技术掌握程度的不同,过分根据技术人员主观习惯和意识支配,系统的开发平台各有不同,进而导致电气工程及自动化在实际设计、实施、运行和维护中的程序和成本增加,增加了系统整体的运行费用和负担。
4、电气工程及其自动化在商业领域发挥着越来越重要的作用,这就对数据信息的传输提出了更高的要求。数据传输要求准确、安全,而不同商家生产的软件接口不同,这样就给数据传输带来了问题,从而增加了电气工程及其自动化系统的运营成本。
四、电气工程自动化问题的应对措施
电气工程自动化的改进主要从科技、信息和开放度三个方面开展。
1、科技化是指电气自动化的发展应当出现实用性新技术、新材料、新产品。本着自主创新的思想,以节能降耗为切入点,积极推广应用节能降耗新技术、新方法、新工艺,在材料的使用,技术的使用等方面力求创新,采用信息技术、计算机技术、网络技术与自动化技术等高新技术,研发新产品。要建立统一综合的系统开发平台,这样就不必针对不同公司的技术条件重新开发设计,节省了时间也在很大程度上降低了成本的消耗。
2、信息化则是指信息技术在电气自动化的地位应更加突出。电力设备的设计、制造和运行中广泛应用的计算机优化与仿真技术,人工智能分析的广泛应用以及电气工程中广泛使用的网络通信技术,都充分展现了信息技术在电气自动化中起到的重要作用。
3、开放化则是要与外界建立一个接口,实现与外界网络的连接。制定统一的系统程序接口标准,使数据可以在电气工程及其自动化系统中实现安全、快捷的传输,数据的安全性得到了有力地保障,维护了交流中的信息安全。计算网络是实现信息实时交换和共享的重要基础设施,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。
五、结束语
随着社会智能化发展和信息技术水平的不断提升,电气工程及其自动化得到迅猛发展,相应技术更新速度越来越快,对社会工业生产和人民生活的影响也越来越大,企业和部门应抓住机遇,强化队伍专业技能,引进和吸收新技术,发展和完善电气工程及其自动化,实现系统综合处理能力的提升和管控一体化。
参考文献:
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(2)控制问题。
在房建电气自动化系统控制的时,包含着三种子系统:第一,进排风控制系统,其主要的功能是调节整个房建工程中的空气,改善空气的环境,由新风和空调两个机组组成;第二,供配电控制系统,其主要是对整个房建工程的电气进行控制,可以在较短的时间内对出现的问题进行抢修;第三,排水系统,其主要的功能是防止出现火灾,提供一个良好的生活环境。但在设计与施工时,仍然存在很多的问题,如说设计不合理,没有进行整体的考虑,达不到施工的质量要求,因此,在设计时要全方位的考虑到各个方面的问题,做好施工的管理,保证整个房建电气工程自动化的质量。
(3)安全管理。
安全是任何电气工程施工时最重要的问题,也是管理的重要方面。但进行施工时,存在的安全隐患较多,如施工人员的施工方法错误,施工程序部队,没有按照方案施工等问题,最后导致后果极其严重,造成严重的人员伤亡或是财产损失。因此,加强安全管理为题是非常关键的,不论在什么时间,什么地点,安全问题都要放在第一位。
2发展趋势
(1)专业化。
房建电气自动化有很多专业不到位的工作人员,其培训力度不够。这种问题的出现说明了该企业的管理者对专业化地不重视,认为房建电气自动化技术简单,从而忽略了对房建电气自动化的施工人员专业的培训。所以,在房建电气自动化技术的设计与施工中,应对相关的人员进行专业的电气自动化技术培训,不仅让工作人员掌握操作过程,还要确保工作人员能对运行中电气自动化出现的问题自行解决,把电气自动化的故障影响降到最小。所以,对房建电气自动化人员的专业培养很重要。
(2)平台应用。
只有运用统一的系统应用平台,才能够在进行房建电气自动化过程中对每一个环节进行有效的控制,包括设计、调控、运行与维护等,节约的成本的投资。进一步的实现统一系统开发平台,才能保证应用平台处于独立的状态,满足客户需要的房建电气自动化系统的开发。所以,统一的平台应用系统在房建电气自动化技术中有很重要的地位。
(3)技术性。
房建电气自动化的发展推动了我国的科学技术的进步。目前,我国的房建电气自动化技术得到了很大的突破,即使我国的房建电气自动化成为世界上最重要的设施生产基地,但是在实际的应用中还存在着一些不足。这就需要加强我国的房建电气自动化人员的技术要求,尽快解决房建电气自动化在技术上的应用问题。
(4)安全性。
安全是任何企业或是工程在施工过程中都应该重视的问题,特别是在房建电气自动化设备生产过程中,更应该重视安全生产的防护措施。但是,我国有一部分的电力企业在生产过程中,为了节约成本的投资就减少了对安全方面的防护,导致发生了很多的安全事故。
(5)创新性。
只有对房建电气自动化的技术进行创新,才能满足不同领域的不同需求。只有创新才能加快房建电气自动化的发展,但是在进行创新时,应对引进和吸收的知识相结合,才能进一步的提高房建电气自动化的创新意识与创新能力。
(6)通用性。
保证房建电气自动化系统的正常运行是电气自动化技术的通用性,对企业管理和监督有很大的作用。若是没有技术的通用性,则会影响企业的正常发展与运行,降低了企业的工作效率。
(7)市场化。
对房建电气自动化的发展要注意对市场工作的调研分析和社会的竞争合作,及时的调整市场需求的变化与改进。此外,还应该加大对技术与研究的资金投入,保障企业的核心竞争力,适应市场与社会的经济需求。
3发展建议
(1)建立平台。
现阶段,我国的房建电气自动化技术都不同,这不仅增加了房建电气工程自动化建筑的成本,还阻碍了房建电气工程自动化的未来发展。多以,房建电气工程企业应建立一个电气工程自动化的独立平台,从而顺利的开展房建电气工程自动化的施工方案。第一,在进行房建电气工程自动化施工前,施工人员应了解其特点,确定房建电气工程的工序。第二,在确定电气工程施工的方案时,还要考虑房建电气工程自动化的陈本投入。第三,在房建电气工程自动化施工过程中,应考虑客户的需求,建立一个独立的平台,减少运行成本。
(2)建立网络系统。
房建电气工程自动化的通用网络资源不仅可以优化资源的配置,还能提高电气工程信息传递的安全性。房建电气工程包括设施的控制、技术的管理和企业的监督等方面,因此,实现资源的合理配置,建立房建电气工程自动化的网络系统是非常有必要的。
(3)建立数据对接。
房建电气工程自动化的信息在传输过程中存在着很大的安全保密问题,过程中资讯安全性存在很大的问题,为保障房建电气工程自动化信息传递的安全性,只有建立数据标准对接才能进一步保证其保密性。所以,在目前的房建电气工程自动化发展中,建立数据的标准对接,能有效的减少房建电气工程自动化施工的时间与成本。
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一、对于电气工程的自动化的浅析
其一,从信息技术层面分析。电气工程自动化的应用过程中,离不开信息技术的促进作用,其中的信息技术包括信息处理、显示、传感以及存储等环节,而后再经由特殊的处理,实现电气工程自动化技术应用,这一发展背景使电气工程的发展也受到了较强的影响,信息技术对电气工程的发展起到极其重要的作用,信息技术的实际作用也逐渐的凸显到生产中,其中的部分作用是来自于电气工程的助推性作用,相反的电气工程及其自动化的发展,也离不开信息技术发展和更新,二者互相影响,相辅相成,共同发展。
其二,从操系统层面分析。二十世纪五十年代,固体电子学极大的促进了电气工程的发展与改革,电气系统已经离不开物理科学的助推性作用,随着时代的发展和变迁,电气工程也在逐渐的涉及其他的科学领域,比如,微机电系统、生物系统以及光子学等等问题,因此,在对电气工程及其自动化技术进行应用的过程中,要从多方面去考虑实际的应用手段和应用领域,而后实现多角度的考察。
二、对于电气工程及其自动化的改造情况分析
其一,极具针对性。电力系统的自动化改造是一项技术性极强的措施,在此过程中,应当充分的意识到潜在的系统故障,发现问题时,应当及时的解决问题,比如,继电保护则是针对处理功能进行设置的,而后根据不同故障问题予以合理的解决,在电力运行的过程中,一旦出现设备短路问题,那么,继电保护系统则可以及时的将故障进行定位,而后对故障予以隔离,这样可以大大的提升故障的处理效率,同时最大程度的降低损失。
其二,极具可靠性。电力系统的自动化改造最终的目标就是要满足人们群众对电力的需求,可见,这一技术应用是科学的、高效的,继电保护系统的应用,为电力系统的运行增添了诸多的保障,间接地提升了运行的可靠性。比如,故障的定位以及处理功能,为电力系统的维修工作人员的人身安全提供了切实的保障,同时也提高了维修人员的工作效率。
随着时代的发展,和时代的变迁,人们在生产生活中逐渐的将电气工程及其自动化的应用更为广泛,鉴于此,笔者进行了针对性的分析。
三、对于电气工程及其自动化的实际应用分析
(一)应用于净化系统当中
空调的净化系统需要由自动化的监控系统,那么,则可以将其设置为不同的单个测量系统,而后加强系统的监控能力,此外,还可以运用电气工程及其自动化设置一个完整的计算机控制管理系统,而后强化监控功能。不仅如此,还可以从温度控制层面予以分析,运用DDC控制装置落实净化行为。运用微分运算以及加积分运算对温度进行控制,同时将电压信号及时的输出,此时的电动调节阀门一旦受到信号的传输指令,将会自动将温度控制在十六摄氏度至十八摄氏度之间,进而使空调的净化系统满足人们的日常生活需求,使电气工程及其自动化的作用凸显在空调的净化系统中。
(二)应用于智能建筑的工程中
随着社会的发展和时代的变迁,人们越发的意识到科学技术的成果对于生产生活的作用,不仅提升了人们生产效益,同时也促进了人们生活的质量,在此发展形势下,智能建筑工程已经成为当前发展中的必然。而智能建筑中的部分装置也很好地应用了电气工程及其自动化技术,运用自动控制技术,实现智能建筑的施工,是当前的智能建筑实施的必然。在进行智能化建筑施工的过程中,人们已经意识到电气工程及其自动化的作用,智能装置中很多都要涉及到布线系统以及电子设备,而且布线系统以及电子装置的一般都要具备较强的耐压性能和防干扰性能,而此时电气工程及其自动化技术则可以良好的解决这些问题,极大的提升了智能建筑的应用效率。
四、结语
综上所述,随着时代的发展和时代的变迁,我国的科学技术研究力度在不断的加强,人们在生产生活中也越发普遍的将这些科技成果应用于实践中,而电气工程及其自动化技术就是其中的典型,当前人们在生产生活中越发提升了对电气工程及其自动化技术的应用,应用这一技术方式,便捷了人们的生产生活,同时也提升了生产效率,间接了促进了社会的发展。电气工程及其自动化技术在人们生产生活中的应用,极大的提升了人们生产生活的效率,致使人们对于它的应用也逐渐的趋向于普遍,各行各业为了实现进一步的发展,同时提升企业的运营效益,都在将电气工程及其自动化技术逐u的应用到行业的发展中,比如,空调的净化系统以及智能建筑等,都意识到了电气工程及其自动化技术的优势,并在运营实践中,将其优势最大化,最终促进企业的发展。
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一、电气工程自动化控制系统设计原则
一是最大限度满足生产机械和工艺对电气控制的要求。生产机械和工艺对电气控制系统的要求是电气设计的依据,这些要求常常以工作循环图、执行原件动作节拍表、检测元件状态表等形式提供,对于有调速要求的场合,还应给出调速技术指标,其他如启动,转向、制动、照明、保护等要求,也应根据生产需要充分考虑;二是在满足控制要求的前提下,设计方案还应力求简单,经济;三是要妥善处理机械与电气的关系,有很多生产机械是采用机电结合控制方式来实现控制要求的,这就要从工艺要求、制造成本、结构复杂性、使用维护方便等方面协调处理好二者的关系;四是要正确合理地选用电器元件;五是要确保使用安全、可靠;六是要制造美观、使用维护方便。
二、电气工程自动化控制系统设计思想
一是集中监控方式。集中监控方式不但运行维护方便,控制站的防护要求也不高,而且系统设计也很容易,但由于这种方式是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理,所以处理器的任务相当繁重,处理速度也会受到一定的影响,而由于电气设备全部进入监控,致使主机冗余的下降、电缆数量增加,投资加大,长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性,同时,隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线,由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位,这也会造成设备无法操作,且这种接线的二次接线比较复杂,查线也不方便,而大大增加了维护量,还存在在查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性;二是远程监控方式。远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用、节约材料、可靠性高和组态灵活等优点,但由于各种现场总线的通讯速度不是很高,就使得电厂电气部分通讯量相对又比较大,所以这种方式大都用于小系统监控,而在全厂的电气自动化系统的构建中却不适用;三是现场总线监控方式。目前,对于以太网(Ethernet)现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中,而且已经拥有了丰富的运行经验,智能化电气设备也有了较快的发展,而这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了坚实的基础,现场总线监控方式使系统设计更加具有针对性,对于不同的间隔可以有不同的功能,这样就可根据间隔的情况进行设计,这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外,还可以减少大量的隔离设备、端子柜、模拟量变送器等,而且智能设备就地安装,与监控系统通过通信线连接,也节省了大量控制电缆,节约了很多投资和安装维护工作量,从而降低了成本,此外,各装置的功能相对独立,组态灵活,使整个系统具有可靠性而不会导致系统瘫痪,因此,现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。
四、电气工程中自动化控制技术在建筑设计中的应用
一是电气工程中的自控系统解析:按照自动化控制的基本原理与工作模式,系统实现分为三个步骤:数据采集,就是对终端传感器采集的变送装置的瞬时量值进行采集与上传;实时控制,即在对采集数据进行分析整理的基础上,对终端执行装置进行控制,输入所需要调控的变量;控制执行,即按照前面指令控制执行机构完成动作,最终完成对系统的调控,其整个自控系统涵盖了建筑电气工程的全部电气系统,包括了空调、给排水、照明、配电系统等,以及消防与布线系统,这些系统的自动化实现了整个建筑工程电气自动化,如空气控制与调节系统,通常包括了空气加入设备、空气湿度控制设备、空气循环设备,系统采用DDC控制,将装置在回风管中的温度、湿度传感器所采集的数据传输到控制器,系统将对采集温度与设定温度进行对比,并控制回水管上的电动阀门,使得回风温度得到控制,此过程循环进行,就可将温度控制在一定的范围内,而给排水系统,则包括了生活供水、排水、消防三个重要系统,供水端可以采用水箱供水、水泵供水、气压供水等,利用传感器采集水位、水泵状态等,从而实现对供水系统的全面控制,如出现故障可以实现自动或者手动控制;而建筑的照明系统则与配电系统进行关联,采集器对配电系统的参数进行实时监测,对建筑内的电量进行自控管理、对各种电气设备的检修数据进行统计,以指导检修保养,对照明进行智能调节并对应急照明进行启停控制,另外,自动化系统还对消防安全系统进行控制,采集各种传感器数据,并对火灾报警、联动系统、通信系统等进行统一控制,协调工作,而安全系统则是建立在建筑监控系统之上,包括防盗抢警报系统、闭路监控系统、门禁系统等,最后自动化技术还可以根据建筑的特征设置一些特殊的管理系统,如停车场管理、智能家居服务、资产定位系统等等;二是电气工程的自动化系统布线:要实现电气自动化就需要对基础设备进行合理选择与布设,布线是最为基础的工作,电气自动化系统的线路包括了电源、网络线路、信号线路等,其中电源线通常可以采用BV-2.5mm2铜芯线缆,而网络线路则需要考虑计算机局域网的需求,或者自动化设备的数据需求,以及扩展与兼容的需求来确定,通常采用的是同轴线缆,有的子系统则需要采用屏蔽性较好的线缆,在强干扰环境中应利用光缆布线,信号线通常为线芯截面为1或者1.5mm2的铜芯导线或者控制电缆,而是否采用软线或者屏蔽线缆,则应按照系统的具体要求设定,建筑设备的自动化系统通常采用的是金属管或者线槽进行保护,网络通信线缆与信号线不能与电源共用线管,如条件限制也应做好屏蔽措施,其距离应大于0.3m;三是自动化技术应用的控制点设置:控制点是实现自动化技术的关键,在建筑工程中电气系统的自控控点是以一个根据设备的型号,核定对指定监控点的实施监控技术的可操作性,建筑设备自动化监控点可以利用对监控点汇总的方式进行统计,编制总表,小型系统编制一个监控点总表而复杂系统则需要对不同的系统功能编制多个监控点表,然后汇总形成一个总表,控制点总表以应满足:提供系统划分现场控制的参考依据,为硬件与软件的具体设置提供参考,为通信系统规划提供依据,为系统设定简捷操作与访问调用提供必要的数据支持。
结束语
综上所述,电气工程及其自动化不但得到了充分的发展,它也会在现代工业中起着举足轻重的作用,它完全能促进我国生产力的发展,至此,将会给我们带来生产效率的大幅度提高,以及社会发展的稳定与进步。
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一、电气工程及自动化技术的应用
(一)在电气工程管理中的应用。进入21世纪以来,我国各项科学技术都在猛力发展,这其中,电气工程及自动化技术更是取得了极大改进,我国传统上对电网的管理方式是利用压力、温度及液位仪表等来进行的,而现今则可以利用电气自动化设备完成大量的数据统计,而且所需的时间极短,统计的压力、温度及流量等数据都很准确,这样既节省了时间,又省去了大量的物力及人力,大大减少了工作量的同时也节约了大量资金。电力事业的顺利发展为我国生产力的提升提供了坚实的物质基础,电气工程及自动化技术的不断前进则是为电力事业的顺利发展提供了强有力的技术支撑。
(二)变电站自动化技术的应用。电气工程及自动化技术还可以用于变电站自动化运行。在变电站建设中,通过计算机技术,将集成化向二次开发状态转变,信息的传输是通过电力信息光缆来实现的,这样便使统计记录及运行管理都向自动化发展。上述过程中,利用变电站自动化技术还能实现对系统的运行状况进行实时管理及监督,当系统出现故障后能进行自诊断,这种特点对于客户比较人性化,对于电气企业,可以对客户提供更完善的电力供应服务,可以有效提高企业的经济收益。
(三)在电网调度中的应用。当今社会,信息网络技术高速发展,电气工程及自动化技术中对电气的保护措施正从传统的仅仅依靠继电器向依靠网络技术发展。传统的继电器保护对人力和物力都有极大的浪费,管理起来极为麻烦。现今,电气工程的自动化技术可以实现对电网的实时监督及控制,这便是电网调度。电网调度的顺利施行依托于当今发展十分发达的互联网技术,据此电力管理部门可以节省大量的人力及物力,使电力管理实现通信及调度方面的联系。
(四)在日常生活中的应用。此上述应用之外,电气工程及自动化技术在日常的生活中也具有广泛的应用,例如:地铁、轻轨、磁悬浮列车等电气化交通工具,还有银行的ATM机火警报警装置等。此外,在工业生产中自动化技术的应用空间也很大,例如:大型工业设备的生产、加工、维护、包装传送等都需要自动化操控。
二、电气工程及自动化技术的发展趋势
(一)向着仿真化方向发展。现如今,仿真系统的应用十分广泛,它不仅能够对更多的实验数据进行处理,还能根据不同的电力需求,对新研发的装置进行测试,为智能保护系统及数电系统提供技术支持,这预示了电气工程及自动化技术在逐渐向仿真化方向发展。在实际应用过程中,将仿真技术和自动化技术结合起来,可以使电气工程有更广阔的发展空间。
(二)向着智能化方向发展。电气工程及自动化技术的智能化就是指可以使电气工程系统拥有自我保护、诊断及修复的功能,从而提高系统的稳定性及有效性。要达成这个目标,电气工程及自动化技术就要实现自我管理的运作方式,而不是像现在这样,仍需要这么多的人力及物力来维护。由此可知,电气工程及自动化技术未来会以更加智能的形态出现,以达到对系统的整个运行过程实现自管理和自控制的目的。
(三)向着综合化方向发展。电气工程及自动化技术除了朝着仿真化和智能化方向发展之外,其还会向着综合化的方向发展,主要体现为:电气工程及自动化技术要想在性能上得到全面的提升,就应向着C合化的方向发展,将综合性的技术与理论运用到自动化技术体系中去,而不是仅仅局限于电气工程学科和相关领域。这就要求相关的专家和学者在研究电气工程及自动化技术时,要从多个学科的角度去探索,以便形成更加完善的理论基础。
(四)向着可持续性方向发展。我国高度重视环境问题,各行各业要积极贯彻执行可持续发展的政策方针。电气工程及自动化方面也不例外。可持续发展要求保护环境的同时,也重点提出有效利用资源,在电气工程及自动化方面可以有效降低资源的浪费。
(五)高频技术逐步取代低频技术。电气工程及自动化技术通常通过电磁波传达系统指令,但电流频率的不同导致其传播速度和所受阻力也不同。通常,电流频率上升所受阻力便降低,传播速度也会加快。低频及单频的电气工程及自动化技术随着时间的发展会越来越不适应生产生活的需要,高频的电气工程及自动化技术将会顺应形势成为研究重点。
三、结语
总而言之,电气工程及自动化技术对于人类生产生活具有极其重要的作用。随着社会的发展,电气工程及自动化技术要应用到更多的领域中,这就要求相关学者及专家要加大研究力度,为人类社会的发展做出更多的贡献。
参考文献:
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1 什么是电气工程及其自动化
1.1 电气工程及其自动化的定义
关于电气工程,不同的时期给予不同的解释,最初的时候,人们把电气与电子产品相关的学科,统称为电气工程。然而,随着电气工程的不断发展和科学技术的不断进步,人们对电气工程的认识已经不仅仅停留在事物表面,人们更加清楚的认识到,电气工程及其自动化技术与生活是息息相关的,它涉及到的知识是比较广泛的。因此,人们普遍认为电气工程及其自动化是一门将计算机技术、电子技术、机电一体化技术、信息控制技术等全面相结合的、具有强弱电结合、软件与硬件结合等特点的是一门综合性较强的学科。而且毫不夸张的说,电气工程的发达程度几乎可以代表一个国家的科技进步水平,衡量一个国家的科技能力,是一项很有分量的学科。
1.2 电气工程及其自动化的特点
单从内容来看,电气工程及其自动化技术涵盖了许多高等科技,包括计算机技术技术、电子电力技术、机械自动化等技术,因此,电气工程及其自动化技术的最大特点就是应用范围极其广泛,包容度非常高。另外,如果从实际性来考虑的话,电气工程及其自动化的实用性也相当高,并被广泛地运用到社会工业的发展中。
2 电气工程及其自动化技术的设计
2.1 电气工程及其自动化技术的分类
电气工程及其自动化技术主要分为状态检修技术和管控一体化技术两种技术,其中,管控一体化技术主要运用在处理信息数据过程中,以充分发挥信息数据的整体性和集成性,确保管控一体化过程的顺利进行。而状态检修技术则主要提供状态检修设备在正常运行时的状态信息和数据,提高设备的安全性和稳定性。与此同时,状态检修技术还要结合设备正常工作时传达出来的有效数据,对相应设备的实际运行状态进行有效预测,时时监视设备的工作状态,并根据预测结果对对应设备的潜在的安全隐患进行故障诊断,及时排除故障因素的干扰。
2.2 电气工程及其自动化技术的设计原则
在电气工程及其自动化技术的实际设计中,应该从硬件和软件两个方面来进行考虑,同时,还要将设计原则全面的考虑进去,这样才能设计的完美无缺。通常情况下,必须要先进行硬件设计,然后再考虑软件设计。在进行硬件设计的时候,首先要遵循电气工程及其自动化的重要性设计原则,根据工业控制的实际需要设置中央服务器,选择安全性和先进性相对来说比较高的计算机作为中央服务器的核心,以确保整个系统的平稳运行。接下来,要充分考虑工业生产的规模、期限等重要因素,结合实际情况,针对性的选择电子元器件。最后需要选择的就是一些类似于传感器、控制器的辅助设备,选择完毕,就要将这些设备,通过线路,正确的连接起来,从而让生产线自行运转,最大程度的减少人为的因素。在对自动化控制系统进行设计时,要以经济实用,方便简捷为前提,要把硬件的安装和传统的生产线结合起来,要最大程度地满足机械工艺对电气自动化控制的要求,更要权衡好设计理念和实际情况之间的关系,保证硬件的设计符合要求。当硬件设计完成之后,企业就可以考虑软件的设计了。设计软件的时候,企业可以选择购买市场上已经设计好的自动化控制系统软件,也可以考虑自己开发软件。值得注意的是,在对电气工程及其技术进行设计的时候,要确保设备能够正常、高效的运行,并且设备的安全性能优良,不会对相关工作人员产生安全威胁。当然,为了保险起见,应该利用电气工程及其自动化技术,将火灾自动报警与消防联动系统以及设备自动化系统安全防范系统加入到设计计划中,充分发挥智能系统的优势,从而使相关系统和设备组成一体化的系统。
3 电气工程及其自动化技术在实际生活中的应用
3.1 在智能建筑行业的应用
随着我国的建筑业的蓬勃发展和信息化的不断推进,电气工程及其自动化技术被越来越频繁的运用到高层建筑中,为建筑工作提供了更加高效和便捷的服务。为了更好的处理安装在智能建筑中的金属设备里的大量信息,电气工程及其自动化技术被很好的运用进来,执行全面监测每项设备的自动化运行的任务,形成了以数字程控交换机为基础的网络监控中心。同时,运用电气工程及其自动化技术,不仅可以凭借安全接地装置防止电流外泄和漏电事故的发生,还可以通过将电子设备的外壳和PE线进行连接的方式防止静电事故的发生,从而更好的保证人们的生命财产安全。同时,使用电气工程及其自动化技术还能达到将建筑设备的所有信息系统的汇总到终端系统的效果,在自动化管理系统的帮助下,提供更加周到的服务。
3.2 在工业行业中的应用
在工业行业中,电气工程及其自动化技术起着十分重要的作用,并在很大程度上解放了人力。在工业领域中,电气工程及其自动化技术主要对感应器和继电器等电子元件进行控制,从而间接地对工业流程实现控制,很好的节省了人力,在终端就可以进行最终的控制,不需要再进行各个线路的检测。因此,对于电气工程设备的操作和管理就提出了很高的要求,必须是具有一定专业水平的工作人员才能保证生产线的正常运行,并在设备出现故障或者是技术出现漏洞的时候及时处理,确保技术运用的畅通性。
3.3 在电力系统中的应用
电力是我们日常生活中必不可少的一种能源,是一种基本资源。因此,为了让电力不断的供应到千家万户,为了更好的控制电力的供应环节,为了保证电网系统的稳定运行,通常会引用电气工程及其自动化技术。在正常运行的时候,电气工程的自动化可以对于整个电气系统实现信息的采集,再把这些信息全部发送到客户终端,通过电网相关数据的分析,对电网的安全状态进行现场监控,以保证与该电网有关的设备的运行状态都能够得到比较完整的体现,保证电气工程与自动化技术可以很好的对供电、供热系统进行灵活的调度,使整个系统有条不紊的进行。除此之外,安全性也是电网不可忽视的一个问题。因此,为了保证工作人员的人身安全和设备的安全运行,就可以利用电气工程及其自动化技术的优势,对电网进行安全监控,并将指标控制在一定的范围之内波动,及时对电网的运行实现安全方面的分析,一旦存在安全隐患,就要立即对有可能出现的事故进行处理,避开这方面的事故,亦或是最大程度的减少不必要的损失。可以说,只有电气工程及其自动化技术得到很好的提高,电力系统的安全运行才能得到强有力的保障,因此,引进先进的技术是当今电业部门必须考虑的一个问题。
4 结语
电气工程及其自动化是一项十分重要的学科,在很多领域都被广泛地应用,也受到了足够的重视。但是,为了更快的提高国民经济,提高我国综合实力,就需要对电气工程及其自动化的研究价值和实际价值做进一步的挖掘与研究,将电气工程及其自动化技术的优点发挥到极致,保证我国科学技术的快速发展。
【参考文献】
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1电气工程及自动化技术的特征分析
电气工程及自动化技术是一种集信息化、自动化及智能化于一身的现代化技术,在应用当中对于提升电气工程的施工建设效率有显著的作用,也对降低电气工程施工建设成本有很大贡献,由此该技术对电气工程建设事业的发展有十分重要的意义。然而,电气工程及自动化技术有它自身的特定应用领域和作用,在实际应用中会用到电力电子技术、信息技术及通讯技术,电网建设、发展及电力调度等应用过程中对其要求较高,这些都对电气工程及自动化技术的提升有激励作用。在新能源开发利用方面也会用到电气工程及自动化技术,要求也较高,这也是该技术与其他自动化技术相区别的特征之一。而在电气工程建设中的作用不只是能够对施工建设现场进行远程集中控制、监控和操纵,也能实现现场总线监控,实际应用过程中会利用计算机设备连接中央处理器系统,对施工现场及过程采取监督并控制,对电气工程和其施工建设有积极作用。
2电气工程及自动化技术的应用
2.1在电网调度中的应用
当今社会,信息网络技术高速发展,电气工程及自动化技术中对电气的保护措施正从传统的仅仅依靠继电器向依靠网络技术发展。传统的继电器保护对人力和物力都有极大的浪费,管理起来极为麻烦。现今,电气工程的自动化技术可以实现对电网的实时监督及控制,这便是电网调度。电网调度的顺利施行依托于当今发展十分发达的互联网技术,据此电力管理部门可以节省大量的人力及物力,使电力管理实现通信及调度方面的联系。由此形成的巨大的网络体系便是一个对工作十分有利的信息监控及数字化服务系统。
2.2在电气工程管理中的应用
进入二十一世纪以来,我国各项科学技术都在猛力发展,这其中,电气工程及自动化技术更是取得了极大改进,我国传统上对电网的管理方式是利用压力、温度及液位仪表等来进行的,而现今则可以利用电气自动化设备完成大量的数据统计,而且所需的时间极短,统计的压力、温度及流量等数据都很准确,这样既节省了时间,又省去了大量的物力及人力,大大减少了工作量的同时也节约了大量资金。电力事业的顺利发展为我国生产力的提升提供了坚实的物质基础,电气工程及自动化技术的不断前进则是为电力事业的顺利发展提供了强而有力的技术支撑。
2.3变电站自动化技术的应用
电气工程及自动化技术还可以用于变电站自动化运行。在变电站建设中,通过计算机技术,将集成化向二次开发状态转变,信息的传输是通过电力信息光缆来实现的,这样便使统计记录及运行管理都向自动化发展。上述过程中,利用变电站自动化技术还能实现对系统的运行状况进行实时管理及监督,当系统出现故障后能进行自诊断,这种特点对于客户比较人性化,对于电气企业,可以对客户提供更完善的电力供应服务,可以有效提高企业的经济收益。
2.4在化工生产单位电厂分散测控系统中的应用
化工厂在生产过程中,要想实现对生产进行实时的监督和监控,必须利用电气工程及自动化技术,这样可以清楚地监测生产过程和线路,并可以完全控制远在现场的传输路线、仪表甚至工程师站。这些相较于传统的电气监测系统有很大的进步。
2.5日常生活和工业生产中的其他应用
电气工程及自动化技术在日常生活和工业生产的其他许多方面都有应用,例如地铁、轻轨等交通工具,银行的自动存(取)款机,大型工业设备的生产、包装、传送等,这些都需要电气工程及自动化技术进行操控。
3电气工程及自动化技术的发展趋势
为满足不断发展的社会需求,电气工程及自动化技术的应用方向也要更具多元化,以下是对其发展趋势做出的几点预测。
3.1智能化方向
电气工程及自动化技术的智能化即可以使电气工程系统拥有自我保护、诊断及修复的功能,从而提高系统的稳定性及有效性。要达成这个目标,电气工程及自动化技术也要实现自我管理的运作方式,而不是像现在这样,仍需要这么多的人力及物力来维护。该技术会以更加智能的形态出现,以达到对系统的整个运行过程实现自管理和自控制的目的。
3.2仿真化方向
仿真系统的应用已经越来越广泛,它能够对更多的实验数据进行处理,也能根据不同的电力需求,对新研发的装置进行测试,对智能保护系统及数电系统提供支持,这预示了电气工程及自动化技术有向仿真化方向发展的趋势。在实际应用过程中,将仿真技术和自动化技术结合起来,可以使电气工程有更广阔的发展空间。
3.3综合化方向
电气工程及自动化技术的发展方向应该更具多面性,打破电气工程领域的局限性,运用各种与其相关的技术及理论促进其性能的提升,与此相关的计算机信息技术和模糊逻辑进化理论等都可以用到该技术体系中。这方面的学者及技术专家也要从多个角度对电气工程及自动化技术进行探究,从而建立更加完善的理论指导思想。
3.4可持续性方向
我国高度重视环境问题,各行各业要积极贯彻执行可持续发展的政策方针。电气工程及自动化方面也不例外。可持续发展要求保护环境的同时,也重点提出有效利用资源,在电气工程及自动化方面可以有效降低资源的浪费。
3.5操作人员专业化
在电力行业不断向智能化及自动化发展的过程中,系统中从业人员的结构也在随之改变。工作人员对设备的操作要有对应的技术水平和理解能力,否则对设备的安装及调试等阶段都极为不利。若工作人员不在设备调试阶段对其有足够的了解,日后如发生问题就不能进行及时的处理,甚至操作不当也会产生很多不必要的麻烦。因此,要对现任工作人员实施培训,以保障设备操作及维护工作能够顺利进行;对刚走上工作岗位的新人及技术不达标的工作人员要实施岗前培训,为其日后走上工作岗位对设备进行高效而准确的诊断及处理打下牢固的基础,从而尽可能地减少损失。
3.6高频技术逐步取代低频技术
电气工程及自动化技术通常通过电磁波传达系统指令,但电流频率的不同导致其传播速度和所受阻力也不同。通常,电流频率上升所受阻力便降低,传播速度也会加快。低频及单频的电气工程及自动化技术随着时间的发展会越来越不适应生产生活的需要,高频的电气工程及自动化技术将会顺应形势成为研究重点。
3.7实现数据标准对接
在电气工程及自动化技术中,实现数据的标准对接,可以为数据的高效、安全传递提供保证。所以,电气工程及自动化技术在未来发展中,要对程序接口的对接加以强化,这样做也能大大降低工程建设所需的费用及时间。
4结束语
电气工程及自动化技术的发展迅速,在人类生产和生活中都起到了极大的作用。但社会是发展的,为将该技术应用到更多的生活和工业生产过程中,相关学者及专家要对其做更多的研究,电力工作者要及时掌握最新的技术,以为人类社会发展做出更多的贡献。
作者:周硕 单位:沈阳科技学院
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首先,电气工程自动化技术目前仍然是电气领域当中的重要技术,其优越性在诸多方面有所体现。例如,运用电气自动化技术与信息技术结合,可以提高生产、运营效率,降低管理成本,达到现代化企业发展要求。其次,随着人们对美好生活环境期望的提升,企业朝着环境友好型的目标发展将会成为必然趋势。因此,对于电气自动化技术的应用场景必然将越来越广,以适应企业新型发展趋势[1]。
2电气自动化技术的发展现状
2.1生产过程中实现的功能单一
在工业生产中,电气自动化技术扮演着极其重要的角色,在工业产业中的应用相当广泛。但是,就现阶段发展状况来看,电气自动化技术能够实现的生产、制造功能仍旧比较单一。一些实际应用场景中,自动化技术甚至仅仅能够实现一两项功能,有时甚至单个设备无法独立完成。同时,在整个生产流程中,设备之间还无法实现信息交流,实现网络化智能管理仍有难度。因此,对于工业产业实际应用仍旧不便,参与工业生产的过程较为繁琐,还需要技术进一步改进,使之走向成熟。
2.2生产过程所耗的能源较多
国家目前关于电气自动化的研究尚未出台统一的管理标准,企业在利益的驱使下,容易忽视电气自工程动化生产中实现节能环保。因此,缺少了节能需求的相关应用驱动力,也很难促进电气自动化从设计上进行节能改造,导致技术从源头上就缺少实现的客观条件[2]。
2.3信息化建设不够完善
在各行各业的发展改革中,都会依托于互联网智能化发展优势,从而促使行业健康发展。但是,由于我国在电气自动化方面的标准缺乏,每个企业的生产设计、生产标准各有不同,导致企业的电气自动化设备之间的协调性不高,实现通过信息技术实现产业自动化统一管理的难度提高,很大程度上阻碍了行业发展。同时,信息化建设的不完善,另一方面也归咎于我国的电气自动化设备大多独立完成,无法体现其整体性。从电气自动化方面来看,由于电气自动化生产过程中使用的主体差异,若企业需要应用整套自动化设备,必须要到各个厂家进行采购。除此之外,还需对采购的设备进行组装,此过程中不同设备的标准差异性和设计差异将会带来极大不便,使得信息交流不稳定,无法实现合理的信息化建设[3]。
3电气自动化节能设计的改进建议
3.1正确选择变压器
不同材料的变压器,在实际生产过程中的老化程度将会有差异。变压器作为供电配电系统中的重要部件,如果变压器一旦产生老化耗损,将会造成不同程度的电能损失。因此,为了实现生产过程中的节能目标,需要经过多方面考虑应该正确选择合理的变压器。第一,优先选择从设计方面就有节能设计的变压器,以便从源头上实现一定程度的节能目标。第二,通过选择适合本企业实际生产场景,选择合理的变压器规格。第三,通过调节电流,降低其负载电量的不平衡,将自身耗能尽可能降到最低,延长变压器的使用寿命。
3.2提高使用效率
一方面,为尽可能降低电气自动化设备在实际生产过程中自身能量消耗所带来的影响,可以通过提高电气自动化设备的使用效率,能够实现节能的目标。另一方面,降低能耗可以实现功率补偿,减少运行过程的额外负荷,有效提高电能的传输效率,实现节能[4]。
3.3使用合适的电阻
电能的传输是导致能源浪费的关键因素,因为电能传输中的电阻,必将带来相应的电能消耗。在选择电阻时,首先需要选择节能设计的电阻;其次,对电阻长度和截面面积进行合理的调整,例如尽量设计直线传输,电阻尽可能的短,增大电阻的截面面积,通过上述优化即可降低电阻对电能的消耗。
3.4优化工程的配电系统
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智能化技术;电气工程;自动化控制;应用
0引言
随着我国社会的不断发展,经济的进步,我国的电气行业也得到了迅猛的发展,电气工程行业逐渐的得到了人们的重视。自动化控制在电气工程中起到关键的作用。在传统的电气工程中,自动化技术还没有足够的完善,对生产的效率没有有效的提高,对电气工程的发展产生了一些影响。在自动化技术中引入了智能化技术,不仅加强了电气工程的发展,而且使电气工程生产中的效率提高。
1智能化技术的基础理论
智能化技术实际的运行中包含了控制学、语言学、信息学等多门技术,其具有较强的综合性。这项技术是研究在生产工作中极其的自动管理,不需要人员的控制来完成一些工作[1]。可以通过计算机技术对智能化技术加以强化,使其在实际工作中具有更加重要的作用。自能化技术是现今电气工程行业里不可缺少的一项内容,通过计算机的编程技术编辑出自动化的软件并加入进设备中去,使其在生产工作中来完成一些人工进行困难的工作,提高了工业生产工作的效率。因此,在现阶段的发展中加强智能化技术的发展是社会经济发展的需求,可以使企业的投入成本降低,减少了人工的工作需求,更好的解决人力资源上的问题。
2自能化技术的特点
2.1无人化管理
在传统的电气工程自动化控制工作中,往往都需要工作人员在旁边进行监管,保证工作的正常运行,而加入了智能化技术之后,在工作中往往是机器自动的运行,发现问题自主的发出警报并进行简单的处理,可以减少企业对人力资源的需求。同时电气设备还可以通过自动化技术来完成自我调节,更加减少了人员的使用,使企业的投入成本大大的降低了。
2.2无需控制模型
在自动化过程中,传统的自动化控制技术往往需要控制模型来进行设备的控制的,但被控设备常常会出现一些无法预测的变化,不能准确的测量出数据,增加了设备的控制难度,无法对设备进行有效的控制。而在加入智能化技术后,对设备的监管就不需要控制模型了,它是从根源上解决了设备的变化问题,使自动化控制在测量阶段变得更加的准确[2]。
2.3智能化控制器有很强的一致性
在对于数据的处理时,智能化控制器能准确的对数据进行分析并加以处理,各个控制对象,即使在对一些不长用数据的处理也能快速准确的进行,使自动化技术在工作中稳定的运行。在控制不同的对象时,由于被控制对象的不同,一些控制并不能立刻就进行,控制效果达不到预计的效果,降低了控制器的准确性。使用智能化控制器后,他能对被控对象进行具体的分析,根据其工作的实际情况进行对被控对象的控制,有效增强了控制过程中的准确性。因此要加强智能化控制化技术的加强,加快社会经济大发展步伐[3]。
3智能化技术在电气自动化控制中的具体应用
3.1智能控制
智能化技术在电气自动化控制的使用,可以使设备控制更好的管理,对设备进行远程超控,加强生产工作的效率,为自动化控制提供了良好的环境氛围与有效手段。智能化技术在电气自动化工程的应用,是人们对智能技术的认可,为智能化技术在其他行业的发展提供了保障,为人们的生活工作带来了便利。
3.2优化设计
在传统电气工程设计时存在着很多的困难与麻烦,这就需要大量的设计人员进行参与进来。因为设计工作的复杂,设计人员往往不可能完全的考虑每一个问题,使之后的工作进行带来麻烦,往往会出现大量的问题,这样就需要设计人员加强专业知识,并且要根据以往的工作经验,细致的对设计进行检验。智能化技术在电气工程自动化控制中的就完美的解决了这一问题,设计人员可以通过计算机上的设计软件进行设计,加强了设计时各项数据的准确性,丰富了设计的内涵,加快了设计的完成,同时加强了对设计各环节的监管,更好的实现了电气工程自动化控制。
3.3自动化控制整个电气工程
在电气工程中,很多的工作都包含了控制环节,所以就要在电气工程自动化系统中加入智能化技术,使其在工作中发挥更好的作用。智能化技术主要是以神经网络控制多层次的对电气工程自动化进行控制,神经网络控制能具有学习功能,很好的解决了复杂的非线性、不确定、不确知系统的控制问题。在神经网络控制的子系统中,子系统转子的速度可以通过对系统参数的判断和调控得出,另一个子系统可依照此参数判断和调控定子的速度。因为其的优秀功能,使其在在智能控制中得到了有效的应用。
3.4故障诊断
在电气工程工作过程中,电气设备常常会发生一些问题,在问题发生之前会出现一些有关系的症状,在症状出现时及时的发现问题,进行快速的解决。会对之后出现的故障更好、更快的解决,这就要使用智能化技术来完成。在电气设备中,变压器在生产工作中具有重要作用,因此,对变压器的管理相当的重视,时常的对其进行维护与检修,降低其发生故障的概率,即使这样也不能完全避免电气设备故障的出现,所以加入智能化技术就完好的解决了这一问题,使故障的出现率降到了最低,减少了电气工程工作中的损失。
4总结
智能化技术在电气工程自动化中的使用,不仅使企业的生产效率得到提高,同时还减少了企业的投入成本,降低了企业对人力的需求。使企业各项生产工作向着以自动化建设目标为主的方向进发,增强了企业在市场生的竞争力与生存力。推动着企业快速稳定的发展。
作者:王宁洁 单位:江苏海事职业技术学院
参考文献:
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当前我国工业化的进展程度为我国电气工程及其自动化技术的发展提供了非常大的发展市场,而我国的电气工程及其自动化技术也正呈现着欣欣向荣的发展状态,这种状态可以从许多方面透漏出来,如报考相关专业人数多、专业录取分数高、就业范围广、就业率高等等。而电气工程不仅对工业进程起着重要作用更与人类生活息息相关,所以,本文将应顺应时展潮流,对电气工程及其自动化专业进行深入的分析。
一、电气工程及其自动化综合介绍
我们从名称开始对这个专业进行解读,电气工程的学科名字我们称之为电力学,就是学习在电的产生(发电),电的传输(输电),电的转换(变电),电的应用(用电)等点的各种过程中的工程集数,当前我国电气工程的自动化技术的主要发展趋势就实现由输电、发电自动化向输电、发电以及配电自动化进行全面发展。而自动化则是工业发展的要求,也是电力系统的需求,我们知道电的速度大约是每秒钟30万千米,人类的反应根本不可能跟的上其各种变化,因此我们要利用计算机来处理和控制电力系统运行的各种状态和发生的事故,当前我国的电气工程以及自动化技术则主要应用于工业控制系统中,通俗的来讲即利用技术控制,使生产线能够自动运行。这样总结来看并不复杂,但事实上此专业所涉及范围非常广包括电力电子技术,计算机技术,电机电器技术信息与网络控制技术,机电一体化技术等诸多领域,并且需要结合智能仪器、计算机设备、热能工程知识,来分析控制相关参数,所以其具有复杂性和综合性。当前我国电气工程及其自动化技术的发展相比发达国家稍显落后,因此更需要我们对此领域进行深入探究,为增强我国国力做出贡献。
二、电气工程以及自动化研究内容
(一)电气工程及其自动化技术设计理论及其发展现状
电气工程及其自动化技术通过检测、控制、管理使生产过程安全且、提高生产效率、降低能耗、节约人力投入从而增加效益,通过提升对电气工程相关设备自动化控制程度,达到机组能够随具体情况变化做出反应的效果,为生产提供了安全的环境。电气自动化系统主要由三部分构成,即测量系统、执行系统与控制系统,测量系统与执行系统在结构上并无太大差异,都是引入了智能化设备和微处理器,而控制系统则包括了自动检测、顺序控制和自动报警等内容,其实现是利用计算机的远程操控来完成,在现场总线方面,它的核心是计算机操作系统。当下我国电气自动化的单元机组实现了集中控制和电气控制,采用一台单元机组仅安排一位值班工作人员操作,使电气控制、汽轮、锅炉达到整体的效果,使我国的电气自动化技术水平就会在国际上具有很高的竞争力。并且随着电气自动化控制新技术的不断采用,有关新原料、新原理和新工艺的传感器和变送器被迅速开发利用也大大提高了我国电气自动化的技术的发展速度。但是在电气自动化方面也存在着一些问题,比如电气供应器整体控制程度还很低,仪表工艺和单元测量也需要进一步提高,安全监视及相关保护设备的覆盖面很过于狭窄,功能也不是很全,机组自动化调节的投入率不高,程序系统开环利用少,投入使用也少,而且在当下的许多传统工厂里其采用的DCS(如图1所示)与现场总线控制系统通常存在施工量大、占地面积达、容易出错、扩展性不高等缺陷。
图1
(二)电气工程自动化内容
电气工程及其自动化技术中自动化的实现非常重要,目前已经实现自动化的包括电网调度自动化,即由电网调度控制中心的计算机网络系统、服务器、工作站、打印设备、大屏蔽显示器等组成,其主要是通过电力系统专用的广域网连结,调度范围内的发电厂、下级电网调度控制中心和变电站终端设备等,从而实现电力生产过程实时数据采集与监控电网运行安全分析、电力负荷预测、电力系统状态估计、自动发电控制、自动经济调度,并适应电力市场运营的需求等;接着是发电厂的自动化,主要包括火电厂与水电厂,虽然二者系统构成有许多共同点,但水电厂相比火电厂而言其自动化程度更高,火电厂的自动化系统有信息和数据的处理过程,也有自动检测、自动保护、顺利控制以及设备管理等功能,而水电厂水电厂进行自动化的过程之中需要调速器、水轮机以及水轮发电机控制系统等设备;除以上两种还有变电站的自动化,这里的自动化发挥的主要作用是进行分配和接受电能、控制电能流向以及变换电压等,并且通过对变压器的使用将不同电压级数的电网联系起来,主要目的是取代电话人工操作和人工监视,从而扩大对变电站的监控功能,从整体上提高变电站的运行水平。最后则是电力的自动化,包括电力一次设备的智能化与电力一次设备的在线状态检测,其中电力一次设备的智能化指的是在一次设备进行结构设计的过程中,需将常规二次设备的部分或全部功能就地实现,以省却大量控制电缆和电力信号电缆,此过程通常也简称为一次设备自带测量和保护功能。但由于电力一次设备的在线状态检测的整体技术难度大、专业性强以及检测环境恶劣,要开发出满意的产品目前还很困难。
(三)电气工程及其自动化技术发展对策
如今我国已积累了相当的技术水平且初步建立了电气自动化的制造基地,但是依然存在诸多问题,如产品技术含量相对较低,设备相对落后,技术人才相对短缺。所以我们应当有效节约成本,重视数字化技术,建立电气工程及其自动化的通用网络系统,加强电气工程质量管理力度,实现电气工程及自动化系统的开放化,数据传输接口标准化。现如今信息化、智能化现已成为当代技术的主要组成部分,因此电气自动化技术可以通过其现场总线技术的发展,推动物联网技术的发展,因为我们只有不断更新技术,突破关键性技术难题,才能生产出如仪表集成器、流程分析仪、智能执行器和核电控制系统等高技术含量的产品。
三、研究电气工程及其自动化技术的重要性
电气工程及其自动化技术在现代工业中的地位不断的提升,而在电子信息技术日新月异的发展中,并且伴随着人们对生活质量要求的不断增高,社会的不断进步,电气工程的技术人员也面临着巨大的挑战,在迎接电气工程及其自动化技术的一次次里程碑式的改变过程中,会遇到种种阻碍电气人员前进步伐的困难,因此,只有更加注重自动化的水平,更加注重工程的质量管理措施,和更加注重科技的创新,才能够促进电气工程及其自动化技术的发展,使得该技术能够实现自身的跨越式发展。
四、结论
经过对电气工程及其自动化的探究,对电气自动化的专业内容有了更深入的理解,同时认识了如今我国电气工程及其自动化技术的发展状态,认识到了如今的世界已进入新技术革命时代,我们必须紧追时展步伐,努力钻研电气自动化技术,提高自主创新能力,努力使之成为我国社会主义现代工业化建设的有力保障,只有才有可能赶超发达国家,缩小历史遗留差距。
参考文献
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On Independent Institute Electrical Engineering and
Automation Course Construction
XU Jiangling, YUAN Jinjuan
(Department of Electrical Automation, Faculty of Mechanical and Electrical Engineering,
Wuhan University of Science and Technology City College, Wuhan, Hubei 430083)
Abstract According to independent College of electrical engineering and automation majors teaching reform and practice of the construction of situations, the paper analyses the independent college majoring in electrical engineering and its automation problems in the teaching and curricula, and proposes appropriate solutions.
Key words reform in education; curricular system; practice teaching
0 引言
上世纪90年代末期,教育部对我国高校各大专业进行了大范围的重新调整。控制类本科专业调整为“自动化”和“电气工程及其自动化”两个方向。针对就业方向的不同,把自动化专业确定为弱电专业,而电气工程及其自动化专业确定为强电专业。在高校布局结束之后,首先要解决的问题就是设置教学内容,通俗一点讲就是设置课程,课程的设置往往是教学的核心内容。
独立学院,是国家借鉴国外的先进经验,利用国家机构以外的社会组织或者个人的资本,以实施本科学历为主的高等学校。通常,在国外,重点大学大多是私立大学,他们的资金来源的主要是校友的捐款,少部分来自于政府拨款;而我们国恰恰相反,我国的重点大学都是公立大学,它们的资金来源通常是财政拨款,几乎没有任何社会资金的投入。由于我们国家财力有限,很难满足大部分高中毕业生生读大学的需求,所以独立学院就孕育而生了。独立学院的开设则是完全采用社会资本办学,政府没有一分钱投入,大大缓解了我国教育经费严重短缺的问题,并且使很多之前根本无法上大学的高中毕业生提供了受教育的机会。而在独立学院创办初期,学科课程建设基本照搬申办母体的做法,这是因为在独立学院创办初期,学校是没有任何经验可循的,只能依靠母体。但也必须清醒认识到,这只是权益之计。因为独立学院的生态和母体学校有很大的区别,这就要及时地对母体学校的教学资源进行创造性的改造,根据自身情况进行响应调整。
目前,独立学院在我国的定位是应用型本科,所以它要面向平民化、大众化,学生的就业渠道主要面向基层。要使学生能够减少适应的工作的时间,这就需要从两个方面入手。一是减少课程的内容和降低课程的难度。因为,我们之前的大学教学主要是精英教学,教学的内容既多又难,而独立学院学生的生源质量偏低,如果按照传统的教育方法无异于缘木求鱼、刻舟求剑。二是必须增加学生实践动手能力的培养和训练。因为,独立学院的学生通常理论水平不高,但是很多同学实践动手能力较强。另外,他们最后的就业面向基层,而基层的工作通常不需要很多理论知识,而特别重视实践能力的培养。本文针对这两个问题以所教学的电气工程及其自动化专业,进行一些相关的探讨。
1 减少理论课程数量
传统的电气工程及其自动化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。
4 结语
独立学院的产生,不可否认带来很多积极的作用,它让很多人获得了受教育的机会,提高了我们国家国民的整体素质。但是由于成立时间较短,在教学过程中存在很多问题,需要进行一定的改革。这样的改革单靠高校教师个人呼吁作用不大,需要教育部门根据独立学院的实际情况做顶层设计,突破部门利益的藩篱,使独立学院的专业建设和课程设置更加贴近于市场的需要。
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一、基本实验教学板块
基本实验板块主要是让学生深入了解专业的基础知识和掌握实验的基本技能。这一板块中是将实验过程中的深化学生对理论知识的理解力,提高学生分析问题和解决问题的能力。要多给学生提供实验的机会,实验室可以采取全天开放的形式,想要做什么样的实验都由学生自己去决定,这样就不用占用课堂的时间对提高实验的效率也有很好帮助。教师要根据学生的专业知识掌握情况及时调整实验内容,可以将实验分为演示实验、必做实验、选作实验和综合性实验,课程的实验部分可以根据实验的类型采用不同讲解方法。演示性实验主要教师讲解过程中由学生来动手,对必做实验和选作实验则要采用师生互动的方式,学生在做实验的时候教师只需要在一旁辅导就行。但是对于综合实验就需要学生自己构思然后再动手去做,最后得出的结论由教师组织进行讨论。这种有学生设计实验方案再自行分析实验结果的方式可以很好的培养学生严谨的科学态度。教师在检查和补充实验中的不足时也能有效的帮助学生分析和检查所得结果的正确性,引导学生发现试验中具有代表性的想象。总之,不管怎么改变实验类型都必须要以培养学生动手能力充分体现其主观能动性。
二、综合性设计板块
综合性设计板块主要是利用校内的电工电子实习基地来完成学习任务的,它也是培养学生电工电子实践能力和基本设计技能的重要教学环节。课程设计的基本思路应该要以整合为基础把封闭式变为开放式的综合性课程,让学生可以得到把所学各门专业进行综合应用的实践机会,对于选题教师也要特别慎重的考虑。因为综合性设计板块的特点具有综合性、多样性、实践性和开放性,所以在教学过程中学生可以积极的参与其中,在学生中得到了广发好评的同时也取得了很好的教学效果。这种比较自由化的教学方式对学生知识的掌握和巩固有着积极的影响,运用这种手段不但能让学生对理论理解透彻,还能让学生在毕业后可以尽快适应电子行业的实际工作。
三、物理、数字仿真教学板块
物理、数字仿真教学板块主要是以动态模拟仿真实验室和输变电运行仿真中心进行的一种模拟真实工作情况的一种虚拟环境,它可以为学生提供真实的电力系统生产环节对学生进行综合性仿真实践训练。因为电子系统是一个大型的动态系统,电力的生产、输送和使用几乎是同时进行的,所以现场生产运行中安全性极其重要,想要在实践系统中做实验是不可能的。而物理动态模拟实验室和数字化仿真就为学生提供了可以实践的机会,动态模拟实验室只是大型电力系统的一个缩影,通过它可以让学生对电力系统的特性进行实践,在实践中可以加深学生对知识的理解有助于学习效率的提高。通过物理、数字仿真教学不仅可以让学生可以动手实践,还可以让学生更直观的了解电力系统运行的情况,对熟悉电能的生产和输送整个过程起到了重要的辅助作用,进一步加深了学生对理论知识的理解从而完善了课堂教学机构。学生在掌握专业知识的同时也得到了很好的技能锻炼,为以后遇到这种问题提供了处理的经验。
四、综合实践训练板块
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在当今这个科技高速发达的时代,电气工程与自动化这门技术在电厂中应用最为广泛而且广受好评。因为它能够大大提高工程建设的效率,节省了许多人力、物力、财力,质量也有所提高,人们的工作量负担减轻,更使得我国的电气工程自动化进入了新的发展高度。本研究对它在各领域的应用进行阐述,让人们了解到它带来的生活便利,社会建设的便利。
1电气工程与自动化技术的发展现状
电气工程与自动化技术应用非常广泛,涵盖了生活中的方方面面,大到大型的建筑物小到平时的开关、插排等都是它的应用。由于人们对电的需求十分大而且时刻都会用到,因此这门技术快速的发展,从而更好地服务于人民群众、整个社会国家。但是这其中也有许多不足。其一是这项技术的成本比较高。我国的电气工程与自动化技术的系统不够完备,而且在实际操作中往往是运用所了解到的理论知识和一些往常的经验进行研发建设,在这个过程中会消耗掉大量的人力、物力、财力,得不偿失发展也会随之倒退。其二是这项技术的效率比较低。但现如今电气工程与自动化技术的发展层次参差不齐,所以只有提高效率,研发出合理高效的工作流水线才是最重要的。其三是电气工程与自动化技术在传输工作上存在不足。传输工作需要注意安全问题,在运用中会涉及电子自动化这一方面的知识,但是每个人接触到这方面的都是不一样的,水平也就不同,而且信息在传递过程中成本也会提高,因此要保证进行安全地传输。
2电气工程在自动化控制方面的应用
2.1电气工程自动化控制应用于电网方面
在电气工程应用时,基础是局域网的操作。通过局域网,可以把各个需要连接的地方连接起来,然后收集信息,再把这些信息全部发送到客户终端,在终端进行统一地安排控制,这样一来,自动化的控制就实现完成了。在生活中,它可以运用到检测评估,自动调试电气系统。在发热系统建设时,借助现代信息科技的力量和互联网,在一个网络系统平台上实现对供热系统的全面控制。整个网络系统由调度中心的计算机网络、大屏幕显示器、打印设备、工作站和服务器等构成与供热系统的专用局域网连接再通过变电站、发电厂等终端实现对企业以及居民区的供电与供热。电气工程与自动化技术通过对供电、供热灵活的调度,避免了不必要的浪费损失。电气工程的自动化可以对于整个电气系统实现信息的采集,然后对其进行一定程度的控制,一般,通过电网相关数据的分析,我们可以对于整个系统有一个比较大概的了解,然后就可以进行统筹安排,使整个系统有条不紊的进行。
2.2电气工程的自动化控制应用于变电站方面
在变电站的应用中,需要大量的人力,但是人具有很强的主观能动性,会在工作中犯一些不可避免的错误,因此为了减少此类情况的发生,就对电气工程实行了自动化控制。这样一来,不仅解放了人力,最重要的是可以借助计算机对整个系统的数据进行汇总然后统一地安排,减少了错误的发生,使企业获得更大的经济效益。在电气工程当中应用与电气自动化控制技术就是全方位和多层次的监控的系统正常运行的状态,进一步有效完成控制。
3电气工程自动化技术在智能化方面的应用
3.1电气工程自动化应用于智能化监测故障
机器在长时间的使用下可能会出现各式各样的故障,令工作人员十分头疼。通常而言,机器出故障之前,会有一些不寻常的特征出现,如果这时能够通过系统的分析然后及时解决,也就可以继续正常工作了。但若是找不出故障所在的地方和原因,那么工作将不能进行下去,电气工程的自动化技术在这个方面就得到了应用。
3.2电气工程自动化应用于智能优化设计
在以前的工作设计时,会消耗掉大量的时间,而且设计的方案也可能出现差错。自从电气工程自动化应用于智能优化设计中,通过智能软件的规律性、可靠性的解决,整个方案的实用价值有所提高,方案更容易通过进行,从而提高了整个工程的进度。
4电气工程及其自动化的发展对策
现阶段电气工程及其自动化的技术水平因企业而异,不同企业的电气工程及其自动化的技术水准也不一样,在这样的情况下,就增加了企业的成本投入,同时也对企业的长远发展非常的不利。所以作为企业的技术人员要不断的钻研技术,突破技术难关,对于电气工程及其自动化的设计方案,要有条不紊。在设计初期就要对行业和用户的特点逐一研究,以此来确定开发的目标,再确定设计的方案。而且所设计的方案要结合实际情况,要考虑到实施和运行的每一个步骤。与此同时,对于运行的成本和时间问题也要考虑进去,要控制在企业的预算内。也要注意到电气工程及其自动化在商业项目上运行的特点,根据不同用户的需求,建立统一独立的平台,这样可以大大的减少运行的成本。
技术创新对于电气工程及其自动化的发展也有重要的作用,现阶段随着经济的不断发展,客户的需求也在不断的提高,只有满足了客户的需求,才能有企业的立足之地,得到长远的发展。在这样的情况下就需要建立一个系统性的平台,对于这样一个平台的建立,需要加大技术创新,只有技术水平提高,才能有助于降低系统的设计成本,满足客户的需求,为客户创造更多的经济效益,推动电气工程及其自动化的快速发展。
为了有效的保证电气工程及其自动化在工作过程中的数据的安全性,就要建立电气工程及其自动化的一个通用的网络系统。建立起通用的网络系统,可以优化资源的配置,保证了商业之间信息传输的安全性。要使企业的设备控制、技术监督和企业管理等诸多步骤得到合理的优化配置,就要将各个系统用网络衔接。最好的方法就是建立电气工程及其自动化的一个通用的网络系统,这样可以使得系统之间的数据安全高效的转换,对于整个企业的发展都有巨大的作用。
同时也要对电力工程的质量问题加大管理,监督管理者在落实工作方面的成效。对管理人才要加大培养和管理的力度,加大管理者的考核力度。在企业内部要开展一系列的系统培训,为电气工程及其自动化的工作人员提供保障。对于管理人员而言,要对整个电力工程的质量层层把关,无论是材料的质量还是工程的专业性方面都要严格管理,以此来保障企业的长远发展。
5结语
在当今这个繁忙的时代,追求一种更高效化、便捷化的生活发展方式是非常重要的。电在我们生活中应用极其广泛,所以更应该大力推广电气工程与自动化技术。它给生活带来了便利,使工程的效率飞速提高,企业获得更大的经济效益利润。相信它在未来的发展道路上,一定会加以改进,拥有广阔的发展前景,从而更好地服务于整个社会主义建设,为人民群众营造和谐的生活环境。