电气工程及自动化技术的应用及发展探析
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【摘 要】随着改革开放的深入进行，我国经济发展也步入快车道。在经济发展的过程中，电气工程及其自动化技术越来越受到广泛的关注，其应用的范围越来越广阔。电气工程自动化技术以其高科技、智能化、自动化等特色在工业生产与基础应用中得到了广泛应用。本文从电气自动化的概念、发展现状以及应用前景等多个方面进行阐述，探讨电气工程及其自动化的未来发展前景。
【关键词】电气工程；自动化；应用；发展前景
国内的电气工程经过不断的科学探索与创新发展，已然走在了世界技术的前沿，在一些领域已经取得了国际领先的地位，而且仍然在不斷地飞速发展中。电气工程及其自动化必然在未来的工业革命中发挥其至关重要的作用，为更高效精准地利用能源、资源，发展经济建设作出重要贡献。
一、电气工程与自动化
1.1电气工程
电气工程是指运用电气设备、电气技术等手段通过电能创造一定的施工环境和施工空间的一门学科，其中包含了电气工程整个的层面，从最开始的电灯的使用普及到彩电、电脑、火车、飞机、轮船，最后到各种宇航设施、人造卫星等都离不开电能，与电气工程密不可分。电气工程的作用不仅在于如何使用电能，更重要的是要让人们懂得如何安全有效地利用电能。由于电能的不确定性、威力巨大，一旦出现问题就会发生难以掌控的危险局面，因此在电能诞生之初，如何控制与限制其威力也是电气工程主要的突破与研究方向。
1.2电气工程自动化
随着经济的不断发展，人类日常的生活生产过程对于电能的要求也在不断地提高，因此传统的电气工程技术已经不能够满足需求，人们需要寻找新的方法来提升电能的运用于控制能力。上世纪80、90年代兴起的新一轮技术革命带来的信息控制、计算机技术、大数据等新的技术理念的日渐成熟，它们也已经逐渐被运用到了电气工程领域中来，实现了电气工程的自动化。电气工程自动化在强弱电结合、软硬件结合、系统元件结合等等方面显示出了较高的优越性，解决了在新的发展背景下所需求的各种电能利用与控制方法。
二、电气工程自动化技术的应用现状
作为社会建设中的基础前沿部分的电气自动化领域，我国政府大力扶持这一关键领域核心技术的突破，电能研究机构与企业已经结合了最新最先进的技术对其进行了处理，目前已经达到世界先进甚至领先的水平。在已经建成的电力系统与网络化的信息管理系统中，电气工程已经与各种高端的电子计算机技术、信息技术、互联网技术与物联网技术等等得到了很深程度的结合。但是作为从业者还需要意识到的是，在当前电气工程自动化技术的建设应用中依然还存在着一些问题，阻碍了电气工程的进一步自动化进程，解决这些问题还需要进行基础理论与技术的研究突破，才能够达到满足现代化进程中的建设需求。
三、电气工程自动化操作程序
3.1提升变电装置运行的效率
运用电子信息技术、计算机技术、信息控制等等技术武装起来的自动化工艺技术，将整个 操作流程系统全都纳入了监控中来，大大减少了传统的电气工程中一线工人的工作量，提升了变电装置的整体运行效率，保障了工人施工的安全性，对变电领域的技术突破与产能高原发展做出了不可磨灭的贡献。这种控制技术的实现主要依赖于技术的改进与多种技术的融合使用：现代化的控制技术可以监控整个的电气生产工作的全部流程，对于重点需要检测的流程区域，运用电子信息技术与有限元件等等工具，将工作信号向外部传递，监测容易出现意外的工作组件工作状态，在电子计算机屏幕前的工程师可以实时地接收到反馈上来的信息，进而快速反应，解决出现的问题，保障整个工作流程的顺利有序进行。这种整个操作流程全智能化故障检测预警机制即是电气工程自动化后呈现出来的主体优势，降低了电气工程生产的成本与负担，也改善了电气工程生产的产品质量和工作效率。
3.2提升电力网络调度的效率
在电力系统日常维护过程中，需要长期对电路系统和电力设施进行监测，同时还有配额的调度问题，这些工作实施起来比较枯燥无趣，而且简单单调，技术层面的东西运用得较少但却是输变电网络中非常重要的环节，在电路网络的稳定输送和电力的合理分配中扮演着关键角色。在电气工程实现自动化之后，输电网络的调度效率和质量都上了一个崭新的台阶，得到了大幅的提升，对于电网故障的监测灵敏度与准确度有了非常大的提高。在电气工程生产使用过程中得到了广泛的应用，主要在电子计算机显示屏、网络线路、操作台、打印机器等等工作区域得到了应用。自动化操作程序引用到这些工作流程中可以对他们日常的工作状态进行监测评估并且对于及时启动应急事件处理程序有着及其重要的意义，能够大幅度提高生产资料的完整性和功能性，消除存在于电气工程生产各个环节中的隐患。
3.3减少电力生产局部控制中的操作负担
自动化的电气工程技术指导下，大大得减少了实地手动操作的部分，减少了工人的操作负担，转而使用远程操作系统，这也是电气工程自动化的一个重要的标志。在控制主机上将具体的操作信号通过内部网络和网线传递到各个工作台上，令其按照指令进行生产工作，准确而高效，同时也解放路很大一批的简单劳动力。此外，他还可以承担数据整合和信号疏导等等工作，对相关的电子信息参数进行整合管理与评估判断，并迅速组建出一个合理的解决方案，完成整个生产过程的监测保护，维护整体生产流程的安全性，将电气企业推向标准化、程式化的发展管理及操作模式中。
四、电气工程与自动化在未来的发展趋势
4.1自动化监测技术科学应用
在未来的发展过程中，电气工程自动化技术的应用离不开测量技术以及数字模拟系统的帮助。在进行自动化检测时，测量系统以及数字模拟系统扮演着传感器的作用。通过获取大量的数据信息来对系统的数据运行情况进行分析，进而选择恰当的手段来解决问题。另一方面，由于电气工程及自动化技术在实际工作时常常面临着电路波动等因素的影响，系统很难自动检测出波动情况并进行原因的分析，在这种情况下，通过测量系统和数字模拟系统获得的大量数据信息，相关工作人员能够很方便的对比出信号波动时整个系统各个位点的电流电压情况，并对其进行相应的检修。 4.2构建完整规范的网络结构
在应用电气工程自动化技术时，可以通过建立规范化网络结构的方法实现对整个工程的综合管理。网络结构在构建的过程中经常需要应用到网络信息技术以及现场总线监控机制，通过这些技术的完善，能够让电气工程自动化技术的应用范围更加完善，同时，还能够提升生产效率以及生产质量。在进行电气设备的开发与管理时，通过完善的网络结构对电气设备的研发进行智能化控制，从而提升电气工程自动化系统的建设质量。另外，通过装置功能完善的系统及现场总线路控制的方式对电气工程自动化进行处理，能够有效提升在生产过程中的数据处理效率，从而适应当下越来越高的生产需求，并实现运行成本的降低。
4.3建立标准统一的自动化系统
由于现阶段电气工程自动化系统在运行时涉及到的设备越来越多，所需要完成的环节数目也呈现上升的趋势，在这种情况下，倘若各个设备运行时所遵循的设备不统一，很容易出现设备运行状态混乱、无法进行统一管理等情况。为了避免这种情况的出现，在电气工程与自动化的系统平台运行时，需要对其进行科学的管理，对各个环节的运行进行统一管理。例如，对系统多设备的开机以及运行进行统一管控、避免运行事故的出现，实现整个环节维护成本的降低，避免由于系统运行故障导致电气自動化企业工作效率的降低等。
4.4开发具有开放性的自动化系统
现阶段，电气工程及自动化系统与外界其他系统的设备连接还不是很紧密，这在一定程度上限制了系统的适用范围，导致整个系统的应用领域不是很广泛。为了扩大系统的适用范围，增加系统在多个领域的运行情况，相关工作人员可以建立外界主接口，通过接口与外界网络进行连接，提高数据资源的共享程度。与其相连的计算机网络需要满足对多项信息处理的能力，通过进行设计、决策工作，建设一个一体化的管理机制，确保电气工程及自动化系统的顺利运行。计算机网络可以在外界远程化进行操作，实现整个系统的自动调度。
4.5完善DMS系统在电气工程与自动化中的应用
电气工程与自动化系统在运行过程中，为了保证其工作效率，需要首先确保整个系统的运行安全性，在这种情况下，配电管理系统扮演着极为重要的角色。通过配电管理系统在电气工程与自动化系统的应用，不仅能够有效提升电气管理的工作水平，确保自动化技术运行的安全性和稳定性，还能够对整个自动化系统的各个设备进行全面的保护，对电气工程与自动化系统的运行体系进行进一步优化。为了配合配电管理系统的工作，相关工作人员可以同时建立先进的事故处理系统，通过事故处理系统对电网进行安全核查，减少整个电网系统的安全隐患。系统工作管理人员可以通过配电管理系统的应用，对电气工程与自动化系统的运行情况进行第一时间的掌握，并作出相应的处理决策。例如，管理人员通过分析电力设备以及电流电压等数据信息，能够提升计算工作的准确度，平衡设备的电压以及负荷，从某种角度来说，这种信息的及时掌握能够起到监督系统运行状态的作用，增强系统的应用成效和安全性。
五、结语
综合全文，在我国经济快速发展、现代化建设不断加速的今天，电气工程及自动化技术在电力调配、电力系统集成管理等方面发挥着重要的作用。随着电子信息技术以及网络技术与电气工程及自动化结合越来越紧密，可以预料，在未来电气工程与自动化系统将会建立良好的网络结构、建立统一的自动化管理系统，并进一步加强与外界网络的连接紧密性，扩大电气工程及自动化的适用领域，并显著提升系统运行的安全性和工作效率，更好的为人们的日常生活服务。为了确保整个电气工程与自动化系统有条不紊的运行，各个部门需要明确其工作职责、创建一流的管理体系，充分发挥自动化技术的优势，在整个系统在工业化进程中扮演更重要的角色。
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（作者单位：武汉轻工大学电气与电子工程学院）
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