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智能化技术在电气工程自动化领域的应用优势、形式研究

添加时间:2021-11-10 13:38 来源:农机使用与维修 作者:赵永涛
  摘要:近年来电气工程自动化技术得到了快速的发展,其在各行各业中的应用也逐渐增多,随着智能化技术的发展,电气工程领域的很多技术研究和应用都向智能化方向转变。基于此,说明了电气工程自动化与智能化技术特点,分析了智能化技术在电气工程自动化领域的应用优势,总结了智能化技术的主要应用形式。
 
  关键词:智能化;电气工程;自动化;应用;
 
  0 引言
 
  近年来,随着我国科学技术的快速发展,电气工程技术的应用范围不断扩大,技术实力也得到了有效提高,尤其是在自动化技术的带动下,电气工程很多工作的实施摆脱了传统的人工操作或专人监管,在很多技术领域实现了无人化作业,有效减少了人工操作产生的失误和效率低下问题。随着电气工程自动化技术的进一步发展,单纯的自动控制技术已经不能完全满足电气工程行业的发展需求,尤其在工业4.0时代的到来后,智能化技术逐渐在各行各业得到应用[1]。将智能化技术与电气工程自动化技术进行结合,能够有效促进电气工程技术的进一部提升,使自动控制的过程不仅能够自动实施,且在科学化、柔性化方面也将得到大幅提升,有利于电气工程行业的长久发展。
 
  1 电气工程自动化与智能化技术
 
  电气工程是电力技术体系的重要分支之一,是国民经济发展的重要支柱行业,也是电能高效、合理利用的关键行业。尤其21世纪以来,我国工业化、信息化、网络化发展十分迅猛,经济社会对于电气工程技术的依赖性明显增强,电气工程及其相关行业的发展潜力巨大[2]。电气工程自动化涉及到强电与弱电技术的有机结合,技术体系包含了机械电子技术、电力电子技术、送电配电技术、高压电技术以及相关的信息传输技术、计算机控制技术等,具有很强的综合性特征[3]。而在人工智能理念诞生后,智能化的技术也逐渐与各个行业实现融合,尤其在电气控制技术和自动化领域,智能化技术的应用更加全面,将传统的电气工程自动化技术与信息收集、计算机处理、逻辑运算等技术相结合,使电气工程的技术逐渐具有自主判断和方案选择等能力,使电气工程自动化技术的应用性和可操作性明显增强,技术应用过程对于人力的依赖进一步减弱,电气工程逐渐实现自主工作特征。
 
  2 智能化技术的应用优势
 
  2.1 使电气工程自动化流程得到简化
 
  智能化技术的应用综合考虑了电气工程自动化技术的各个流程,并根据电气工程的应用方向合理设计与智能化技术的结合方式。智能化技术应用后电气工程的功能实现与电气控制元件都受到计算机技术的监测与控制,一方面有效减少了人工控制的过程,使电气工程的各个工序实施基本依靠自动化技术实现;另一方面,将现阶段电气工程自动化技术固定工作模式转换为具有逻辑判断、环境监测、工作状态监测的智能控制,使电气工程各个工序的实施时机、实施合理性明显提升。
 
  2.2 使电气工程的控制能力得到提升
 
  由于传统的电气工程自动化技术所依靠的运行程序是固定的,因此,其控制能力仅局限于正常的固定工况下,不具有柔性化和可变性特点。智能化技术应用的控制程序与人脑的思维逻辑比较接近,控制过程能够根据不同对象、不同环境条件采取最合理的方案,且智能化技术的另一大特点是具有学习和不断提升的能力,随着技术和算法的不断优化,电气工程的智能控制效果还将得到提升,进一步降低传统工作中无法预测或估计的非主观因素的影响,提高控制过程的精确性[4]。
 
  2.3 使电气工程的监管工作更加便捷
 
  电气工程与机械工程或车辆工程不同,电气工程的工作完成情况、电控设备运行情况、电控系统运行状态等参数很难在日常检查过程中直观获得,往往需要在电气系统出现故障或异常后,才通过人工的方式结合复杂的检测手段确定故障位置。从智能控制的角度看,电气工程的自动化功能得到了升级,不仅系统内部增设了大量的状态监测和安全控制设备,能够更全面地提供电气系统的运行状态信息,方便日常管理,而且利用智能化技术的处理器和逻辑判断功能,能够对故障或系统异常做出技术预警,并分析故障原因,提供可行维修方案,有效降低电气工程的日常监管与维护工作强度。
 
  2.4 使电气工程的运营成本进一步降低
 
  传统的电气工程自动化技术并不能完全实现无人化作业,技术应用与后期使用和管理过程中需要雇佣大量技术、维护、操作人员以保证电气工程的有效运行,这在很大程度上提高了生产成本,且在电气工程应用的过程中,还存在故障维修、生产误工等成本损耗。而通过智能化技术,一方面有效减少了人员雇用成本,另一方面有效减少了系统故障问题,使因系统故障造成的维修成本和维修时间进一步缩短,电气工程的运营成本得到有效降低。
  3 智能化技术的应用形式
 
  3.1 人与电气控制系统的交互
 
  智能化技术的引进使传统的电气系统发生了质的变化,不仅能够智能完成众多工作任务,还具备良好的人机交互功能。智能化的电气自动化控制系统在软硬件方面都建立了良好的人机交互功能[5]。硬件方面电气工程自动化控制系统配套了大量的标准数据接口,具备良好的数据接收、分析和处理能力,配备的可编程控制器能够替代人工进行电气控制,且具有良好的升级能力;软件方面具有良好的人机交互界面设计,技术人员可以通过液晶显示器、连接笔记本电脑、远程控制等多种方式调用、查阅系统数据信息,并对系统运行程序、提供的故障警示、运营方案优化建议等进行编辑和处理,系统还能对编辑处理后的方案进行分析并提供相应的建议。
 
  3.2 网络运行安全与技术防护
 
  现代化的电气工程应用多与互联网和信息化结合,面对复杂的网络和信息环境,系统运行的安全性急需得到提升,智能化技术能更好地预防网络安全问题,避免出现非法获取生产信息、技术方案等情况的出现。同时智能化技术还能有效避免重要信息的丢失,有效预防病毒造成的控制系统错乱问题。由于智能化技术应用了先进的处理器技术,且系统能够实现安全方面的自主升级,对于电气系统存在的潜在安全问题具有良好的预见性和预防性,降低不安全因素对电气工程自动化系统造成的不良影响。
 
  3.3 电气工程的智能设计优化
 
  电气设备控制设计是电气工程自动化中的重要环节之一,传统的设计工作具有复杂化特征,如果仅以人工方式开展设计工作,常存在数据收集、处理等环节消耗大量精力及时间等问题,且设计过程考虑问题的充分性不足,即使通过人工方式反复计算数据并核验资料,仍可能存在设计失误或系统缺陷,加之人工设计效率低下,无论在设计效率还是复杂控制技术设计可靠性方面都难以与智能系统设计相媲美。基于此,很多电气工程在设计和优化改进过程中与智能化技术相结合,一方面智能化技术在控制系统中应用的大量数据采集装置收集了大量的系统运行数据,系统运行中的不合理问题、故障因素等会在第一时间被智能系统收集;另一方面,智能系统能够实现控制程序和电气方案的自主优化,通过遗传算法、专家算法和实践数据相结合,系统能够根据专家库和数据库信息实施自动化的设计工作或辅助人工进行设计,从而更好地保障电气工程设计的合理性。
 
  4 结语
 
  通过智能化技术应用,有效推动了电气工程自动化的发展,智能化技术具有先进性、精确性、逻辑性、自主性特点,有利于电气工程应用中的安全性、稳定性提升,不仅进一步加强了自动化控制的效果,还在节省生产资源、提高生产效率方面起到积极作用,因此在电气自动化中应用智能化技术十分必要。
 
  参考文献
 
  [1]於伟.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用策略研究[J] .科学技术创新, 2021(21):9-10.
 
  [2]李洪波.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用探讨[J] .南方农机, 2020,51(16)-:168-169.
 
  [3]张成林,贾桂娟.电气工程及其自动化的智能化技术应用[J] .化工管理,2021(17):76-77.
 
  [4]张涛.电气工程及其自动化的智能化技术应用研究[J] .科技与创新,2021(7):176-177.
 
  [5]马赫欣。智能化技术在电气工程自动化控制中的应用探析[J]。电子元器件与信息技术, 2020,4(12):73-74.
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