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一、电气工程技术的发展史
电气工程(Electrical Engineering)是现代科技领域核心学科之一,传统的电气工程定义为用于创造产生电气与电子系统的有关学科的总和。
1.电磁学理论的建立及通讯技术的发展
大自然中的雷电使人类对电有了最早、最朴素的认识,天然磁石吸铁是人类对磁现象的最早观察,然而,人类对电磁现象的研究始于16世纪的英国,1663年德国科学家盖利克发明了摩擦起电的仪器,1729年英国科学家发现电荷可以通过金属传导等等,这是人类对电的早期实验,之后又出现了一系列具有里程碑意义的发现与发明。
任何科学发明与发现都是许许多多的科学家不懈努力的成果,德国物理学家欧姆、高斯、赫兹,美国物理学家亨利,俄国物理学家楞次等等都为电磁理论的形成作出过贡献。
电磁理论的建立为无线电通信揭示的发展奠定了基础,19世纪通信技术取得了突破性成果,先后发明了有线电报、有线电话和无线通信。
2.电工技术的初期发展
人类社会发展历程中经历了三次工业革命,对人类的进步起到了巨大的作用。第一次工业革命从18世纪中叶到19世纪中叶,以瓦特发明的蒸汽机为标志,以机械化为特征,中心在英国;第二次工业革命从19世纪后半期到20世纪中叶,以工业生产电气化为主要标志,其成果是电力、钢铁、化工“三大技术”与汽车、飞机和无线电通信“三大文明”,其中心在美国和德国;第三次工业革命从20世纪中叶到21世纪初,以社会生产、生活信息化为特点,又叫新技术革命。第二次工业革命就是从电工技术初创和应用开始的。
3. 新技术革命对电气工程技术的推动
20世纪中叶开始的第三次技术革命又称为新技术革命,以核能、宇航和电子计算机这三大技术为主要标志。这个时期的主要理论是信息论、系统论和控制论,这三大理论的创立为通信工程技术和现代科学技术的研究提供了全新的科学方法。
(1)计算机的升级换代对电气工程技术的推动。自19世纪第一台计算机问世以来,经过几十年的发展,计算机给人类社会带来了翻天覆地的变化,人类社会从此走进了信息时代。
(2)电子信息技术的发展。电子信息技术是计算机技术和电信技术相结合而形成的技术手段。20世纪通信技术得到了迅猛发展,人类社会生活也由此发生了巨大变革,人类从此进入信息时代。
电气工程技术发展史再次印证了这样两个真理:一是任何理论的创立和技术的进步都要靠众多科学家甚至一代代人的不懈努力而实现,特别是在学科相互融合交叉的今天。二是科学技术的每一次重大突破都会导致生产力的跨越式发展和人类社会的巨大进步,科技是第一生产力,创新是社会发展的推动力。
二、电气学科的发展
我国的电气工程始于1908年上海南洋公学的电机电工学科,就是上海交大的前身,距今也有100多年的历史了。1917年该校的电机专科设立了电讯门,即我国最早的无线电专业,如今的电子信息及计算机专业群都是由此发展演化而来的。1932年,清华大学设置了电机系。建国后,我国建立了一大批以工科为主的多科性大学,其中大多设立了电机工程系。1977年以后,大部分高校的“电机工程系”陆续更名为“电气工程系”,近几年来,部分高校又把“电气工程系”发展成为“电气工程学院”。我国的电气工程虽然与国外名称相同,但内涵有很大区别,我国大学一般都是强弱电分开,即电气类与电信类分设在不同的学院。
100多年以来,电气工程学科已发展成为覆盖多门类交叉学科、应用领域广阔的完善的学科,形成了强弱电结合、软硬件结合、机电结合的学科特点。
国外发达国家电气工程学科的发展呈现以下趋势:
(1)在学科中融入大量信息技术知识。在全球信息化的当今,信息技术以指数速度进步,它曾对电气工程学科的发展起到了巨大的推动作用,还将为电气工程领域的技术创新提供工具与技术支持,对电气学科的发展产生了决定性作用。国外发达国家的著名大学(如耶鲁大学、麻省理工学院等)大都把电气工程、通信工程、计算机工程放在同一学院,以利于在电气工程学科中融入大量的信息技术知识。
(2)与其他学科不断交叉融合,拓展了研究领域,大量的研究都是在跨学科领域开展的。
(3)与企业联系密切,科技成果转换能力强,引领产业技术更新。
三、电气技术的发展趋势
与电气工程学科相关的产业主要有电力工业、电气装备制造业以及几乎所有使用电力的行业,电气技术的发展与应用也主要集中在这些行业。
1.可再生能源技术
1995年全球可再生能源仅占一次能源的18%,预测到2050年可再生能源要占一次能源的22%,21世纪,光伏技术、风电技术、生物质发电技术等得到了快速发展。下面着重介绍人类的未来能源――氢能。科学家们一直致力于研究把氢能作为人类未来的能源,氢能有其他能源无与伦比的优势:
(1)清洁。其反应后的生成物为水和氮化氢,对环境没有污染。
(2)储量丰富。地球上的海水所含的氢用来发电就够人类用数亿年。
(3)热值高。单位重量的发热量叫热值,氢的热值是汽油的3倍,煤炭的4倍。现在世界上很多国家正在斥巨资研究这一能源,但目前还处在实验室阶段,距工业应用还有一段距离。
2.输电信技术
超导技术在电气工程中的广泛应用已成为发展趋势。
(1)超导储能系统。将电能转换为电磁能,利用超导线圈储存起来。超导储能系统是除电池储能系统之外的又一储能系统,其使用将提高电网的安全性。
(2)超导故障限流器。利用超导体超导与正常状态的转变特性,快速限制电力系统故障短路电流,保障电网安全。
(3)超导大容量电缆。可大大降低输电过程中的电耗,提高能源效率。
一开始,是在工业领域形成了电气工程及其自动化,并且随后获得了发展。当前,在商业领域也已经出现了电气工程及其自动化,安全的传输数据信息对于商业领域的发展来说是十分重要的一步。因为当前企业在交流信息的过程中,会使用不一样的传递信息的产品,这些产品参差不齐。这就给传输数据以及通信带来了一定的困难,进而就会导致电气工程及其自动化的运营成本提高。因此,未来在建设和发展电气工程及其自动化的过程中,必须要对这一点形成重视。
2应对电气工程及其自动化发展问题的相关对策
2.1将电气工程及其自动化的统一独立平台建立起来
如今的企业在电气工程及其自动化的技术上一般情况下都是因企业而宜,企业不同,那么相应的电气工程及其自动化的技术水平也会各异。这样的话不仅会给企业带来更高的经济成本,同时还会对企业的长足发展产生阻碍作用。因此,企业中的相关技术人员必须要对技术环境这一难关加以突破,有计划并且有步骤的对电气工程及其自动化的方案设计出来。首先,在进行设计之前,专业的设计人员应该要研究设计的行业以及用户特点,进而将开发目标确定下来。第二,对设计方案进行确定,方案必须要涉及到运行、实施以及维护等每个步骤的完成,除此之外,还需要提前预算好运行时间以及运行成本,必须将它们控制在企业运行范围内[3]。同时还应该对终端客户的不同需求以及商业项目的运行特点形成重视。第三,要做到将电气工程及其自动化统一独立的平台建立起来,最终促使企业运行成本得到降低。
2.2将电气工程及其自动化的通用网络系统建立起来
系统建立起来有助于实现资源的优化配置,并且能够保证企业之间可以安全以及准确的进行信息交流。任何一个企业都会包含企业管理、技术监管以及设备控制等诸多步骤,如果要将合理地将资源配置到这些步骤当中,就应该利用网络将这些系统有机地联系起来。通过有效的将电气工程及其自动化的通用网络系统建立起来,快捷并且高效的交换各个系统之间的数据,优化整个企业并促使其得到进一步发展。
2.3将电气工程及其自动化的数据标准对接建立起来
信息的标准化对接得以实现主要依靠的是电气工程及其自动化的数据,当然只有建立起数据标准对接,才能够让电气工程及其自动化系统更加高效和安全的传递信息。因此,电气工程及其自动化在不断发展的过程中,必须要完美对接程序接口,进而减少工程开发费用及时间。
3结语
关键词:电气自动化;发展趋势;新兴学科
电气工程以及自动化涉及范围比较广,在社会经济和信息技术的背景下促进了其自动化技术的更新与发展,电力工业是基础性产业,在社会发展建设中占有重要地位。目前智能技术已经被广泛应用于电力系统之中,电气自动化技术在维护电力系统稳定运行中具有重要意义,其合理应用能促进社会的可持续发展,相关工作人员需要从实际情况入手,做好基础建设管理工作,提升自动化应用水平。
1电气工程及其自动化技术
电气工程自动化技术者们学科综合性较强,涉及到的知识面较广。这门技术是电气信息领域的新兴学科,诞生于上世纪七十年代,在九十年代后期发展应用到工业领域,促进了工业发展,改革了以往的工业生产模式,有效促进了经济建设的发展。电气自动化技术使工业发展迈向了一个新阶段,技术水平的提高,大大提升了工业生产效率,逐渐成为了工业生产的核心力量,使工业生产实现了自动化发展。
2电气自动化技术建设现状
2.1技术应用成本比较高
电气工程和自动化控制系统本身很特殊,在实际应用阶段要发挥专项设计系统的最大化作用,以现有的管理系统为基础,将操作系统落实到实处,完善专项研究工作流程。由于整个程序比较多,在一定程度上必然会增加设计成本。同时在专门的技术维护和应用阶段,需要大量的费用作为支撑,保证设备软件的有序应用。
2.2网络结构更复杂
网络结构设计系统本身是个复杂的设计系统,为了保证电气系统利用的有效性和可靠性,在实践过程中必须对结构体系进行分析,满足网络设计指标的要求。在电气工程自动化应用阶段,个体需求比较明显,考虑到技术指标的特点,必须保证网络设计的多样化,才能适应自动化系统的设计要求。同时结构设计的复杂性也为设计带来难度,工作人员要及时采取措施进行处理。
2.3信息传递难度大
电气工程自动化技术在不同的行业领域有不同的作用,不同发展行业对数据传输有比较高的要求,但是由于企业自身信息化建设指标的要求,如果无法实现信息的有效传递,必然影响自动化发展趋势。由于工程设计比较复杂,网络信息系统繁杂,会出现不同程度的信息传递难度大的现象,在一定程度上增加了企业的运营成本,不利于电气自动化的后续发展。
2.4技术应用不高
电气工程及其自动化技术具备比较强的专业特点,对工作人员的综合素质有一定的要求。但是部分工作人员存在思维模式固定化的现象,技术开发能力和创新能力落后,无法结合时展形式合理应用自动化技术形式,增加建设难度。
3电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化关键技术
3.1智能控制
在电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化中,最为典型的是智能技术,并得到了广泛的应用。同时也是国内电力工程企业的核心研究技术之一。在应用智能控制的过程中,其潜能非常大,智能技术主要作用于电网系统中,从而形成电力系统运行中的智能电网。对于传统控制存在的一些复杂控制以及技术难题等,其都能一一进行处理和解决,智能技术可以在电力系统出现故障和问题时,可以对故障进行分析与判断,在含有非线性以及不确定性的电力系统中,智能控制系统能够及时检测出问题,及时明确故障产生的原因,同时可以发出警报,有助于工作人员对电力系统的故障进行维修,为保证系统稳定运行提供保障。
3.2在线检修
目前,对于用户量庞大的电力系统维护来说,以往定期检修的方式已经不能满足检修的要求,定期检修存在的漏洞多,首先就不能第一时间发现设备产生的问题,更不用说即使维修解决问题,这会给用户带来诸多不便,对电力系统的运行造成巨大的安全隐患;其次,定期检修造成的经济损耗也较大,这种维修模式缺少目的性。而且随着系统的规模加大,结构复杂程度加深,沿用传统的定期人力检修的可能性十分渺小。对此,我们采用在线监测的模式,以解决人力检修模式中的弊端。可以通过网络技术在线实时对系统进行监测,对电力设备的相关参数数据进行分析和处理,快速发现问题并确定故障的具置,及时完成修缮工作,减少安全隐患的存在,提升电力系统的运行安全。
4电气工程及其自动化建设的发展趋势分析
4.1提升工作人员素质
专业人才的支持是提升电气工程和自动化水平的关键所在,因此对于理论能力强实践能力低的工作人员必须进行有效的指导,提升其综合素质。在专业人才培养的阶段,可以从不同的方面入手,优化设计形式,包括:人才设计能力、开发能力的培养等。工程设计体系本身很特殊,可以借鉴其他国家的先进管理经验,创新设计形式,提升工作人员的综合素质。
4.2引进先进的操作系统
电气工程和自动化系统在企业发展中有不同的作用,其整体目标是提升生产效率,降低生产成本。系统的应用本身具有一定的商业性价值,但是为了满足企业发展前景的具体要求,必须引进先进的操作系统。系统开发平台作为自动化设计的基础所在,在设计阶段有重要的作用。因此可以从系统开发落实、自动化设计、数字化设计和智能化设计的角度入手,提升电气工程及其自动化的工作效率,促进我国电气工程及其自动化的整体应用水平。系统设计阶段可以采用分级设计的形式,根据实际情况做好电力负荷的等级划分,精确掌握整个工程的面积,保证负荷分级和设计的准确性。
4.3从运用范围上来说
变电站是整个电力系统的核心部分,应用自动化技术可以实现计算器和网络设备的信息收集与加工处理。利用计算机调度技术实现自动化技术控制核心,可以保障信息的正常显示,对整个电网的运营状态具有较为全面的数据信息,能够有效的根据数据对系统进行调度和指挥,通过电网的调度技术自动化,能够有效的解决工程监控,及时发现问题,并有效处理突发紧急事件,保障整个系统的有条不紊。应用目前电网科技的自动化技术,满足城乡规划发展的需求,通过不断加强技术性能,以及后期的推广和宣传,让更多的城乡决策人员了解技术优势,能够对电网进行大力的改造,实现网络化和自动化,有效促进城乡地区的社会发展和经济发展。
5结束语
从当前电力行业的技术发展历程,可知,未来电力行业的主流发展方向就是电力自动化。我国应该加大这方面的研究力度,促进电力工业发展,进行电力工业自动化建设。
作者:潘正昊 单位:沈阳科技学院
参考文献
关键词:电子工程;自动化;发展趋势;信息技术;电气信息系统 文献标识码:A
中图分类号:TM76 文章编号:1009-2374(2017)07-0208-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.07.099
随着经济的发展与科学技术的进步,电气工程及其自动化技术取得了极大的发展,并在我国的很多行业中得到了应用,为我国工业和经济的发展做出了不朽的贡献。现在,我国的电气工程及其自动化技术已经摆脱了传统工业生产的束缚,正在逐步渗透到社会发展的各行各业中去。为了保证电气工程及其自动化技术能够充分发挥其应有的作用,我们必须要加大改革创新的力度,促进电气工程及其自动化技术的发展。
1 电气工程及其自动化概述
电气工程与控制理论是电气工程自动化技术的主要理论,这项技术主要是借助计算机与电力电子技术等技术手段,以少量的劳动力高效率地完成大量工作。简而言之就是利用先进的技术手段使用少量的工作人员或者是让系统自动地完成操作、控制以及监视等工作。这是一种比较先进的技术,有着无与伦比的优越性,不仅能提高工作的效率,同时还能够保证工作的质量,提高经济效益。实践证明,电气工程自动化技术正在逐步融入到社会各行业中,对于社会的经济、健康发展都有很大的帮助。
2 电气工程自动化发展的现状
2.1 被广泛运用于各行各业中
随着我国社会的发展与人们认识的提高,社会各行各业都已经认识到电气工程自动化带来的巨大价值,开始普遍积极主动地去使用和发展这一技术。到目前为止,电力行业、加工制造行业及建筑行业是电气工程及其自动化技术应用最为广泛的行业,其次就是高新技术产业。实践证明,电气工程及其自动化技术的引进能够大幅提高相关工作的质量和效率,提高企业的经济效益。正是因为如此,我国的电气工程及其自动化技术正在被广泛地应用到各行各业当中,同时其自身也正在蓬勃地发展。
2.2 实现分布式的广泛运用
实现自动化的分布是电气工程及其自动化发展史上的巨大飞跃,在便利设备生产,提高了生产的效率与质量的同时,还提高了资源的利用效率。另外,还为日常的维护与修整提供了便利。总而言之,发展和应用电气工程及其自动化技术,对于我国经济的发展有着巨大的促进作用。因此,相关的工作人员必须要做好相应的管理工作,确保电气工程及其自动化技术的应用效果,使其作用得以发挥。
2.3 电气工程及其自动化向着开放化的方向发展
榱舜俳我国电气工程及其自动化技术的发展,我国颁布了许多规章制度,希望通过这些规章制度来实现我国的电气工程及其自动化技术的标准化。实践验证,这些规章制度确实发挥了应有的作用,不仅促进了代码的利用,提高了编程效果,增强了设备通用性,还实现了快速高效的发展。
2.4 信息技术与电气工程及其自动化技术的融合
随着经济的发展与社会的进步,我国的科学技术正在飞速发展,新兴的电子信息技术在人们的工作生活中得到了大量的应用。将信息技术与电气工程及其自动化技术有机结合能够有效提高电气工程及其自动化技术的数字化与信息化程度,推动电气工程及其自动化技术又好又快的发展。
3 电气工程自动化在建筑行业应用时经常存在的问题
3.1 电气系统组成存在的问题
一般可以从狭义和广义两个方面来进行区分,狭义的电气系统一般是指工程施工过程中的用电系统以及供电系统,主要是进行施工过程中的电能供给、使用以及电能分配;广义的电气系统比狭义的电气系统多了一个电气信息系统。
3.2 电气系统控制的时候存在的问题
建筑行业电气自动化系统的应用主要有三个子系统:(1)排风控制系统,主要由新风机组和空调机组构成,用于主要调节工程中的空气情况,改善建筑物日常使用的空气环境;(2)供配电控制系统,用于监管和控制工程中的电气设施,及时发现与处理建筑物日常使用中出现的电气问题;(3)给排水系统,主要用于防火,保障施工的安全。尽管这三个系统充分考虑到了施工过程中可能出现的问题,但在实际的设计和施工过程中,依旧存在设计不科学、系统协调性差、工程质量不达标等各种问题。这就要求设计人员在设计过程中充分考虑到各个方面的因素,做好相关的管理工作,切实提高工程的质量。
3.3 安全管理意识不够到位
在工程施工过程中,工程安全是工程管理中非常重要的部分,必须引起相关人员的足够重视。但就目前来看,实际施工中存在诸如建设人员施工流程不正确、操作不规范、不遵循设计方案施工等大量问题,给工程留下了安全隐患。再加上相应的监督、检测制度落实不到位,一般都是在出现严重后果时才发现这些问题,这种现象不仅会造成经济损失,还有可能造成严重的人员伤亡,因此必须要提高相关人员的安全意识,保障施工的安全。
3.4 管理人员不够专业
电气工程的建设工序比较复杂,涉及到大量不同专业的知识,相对来说,建设难度很大,因此管理工作就变得十分重要。但就目前来看,我国很多电气工程的施工企业都不具备高素质管理人员,这在一定程度上影响着施工的质量。因此必须要对相关的管理人员进行必要的培训,提高起综合素质和业务能力,满足工程的需要,切切实实提高工程管理水平,保障工程质量。
4 电气工程及其自动化的未来发展趋势
4.1 提高工作人员的综合素质
随着社会的进步,电气工程及其自动化也在不断发展。在电气工程及其自动化技术的发展过程中,研发人员与操作人员起着至关重要的作用。为了确保电气工程的稳定发展,必须要选用高素质的工作人员,只有这样才能提高我国电气工程及其自动化技术的市场竞争力。也就是说,只有提高了工作人员的综合素质才能促进电气工程及其自动化技术的快速发展。
4.2 扩大应用的范围
随着工业的发展,我国的电气工程及其及自动化技术也取得了很大的进步,正在逐步走向成熟。充分利用电气工程及其自动化技术促进自身的发展已经成为各行业的共识,因此电气工程及其自动化技术的影响范围也正在逐步扩大。
4.3 建立有效的系统平台
就目前来看,企业的实际需求是我国电气工程及其自动化技术发展的基础,这种状况导致相关系统平台的维护费用很高,人力资源浪费严重,严重制约着我国电气工程及其自动化技术的发展,必须对现有体制进行必要的改进。随着科学技术的发展,建立独立、统一的系统平台已经成为时代的需求,企业应当结合自身的实际情况,在满足自身需要的同时制定科学合理的发展目标与经营理念,提高企业的经济效益。
4.4 对其产品进行改革与创新
S着经济的发展,国家对电气工程及其自动化技术也越来越重视,为了满足社会对于商品质量的需求,必须要加大电气工程研发的力度。
4.5 建立完善的系统结构
电气工程及其自动化系统结构的稳定性与高效性对其发展来说至关重要,想要保证电气工程及其自动化结构的稳定性与高效性,就必须要确保结构的通用化,只有这样才能保证信息传输的准确性,同时还能实现信息共享,避免信息孤岛现象。
4.6 向着低碳与节能的方向发展
随着经济的发展,我国的环境污染问题也越来越严重。为了解决环境污染问题,国家正在大力倡导绿色环保的生活发展方式,实现可持续发展。电气工程及其自动化技术不仅能够满足经济发展的需要,还能够满足环保、节能的需求,实现经济效益与环境效益的有机统一,因此必须要大力推广电气工程及其自动化技术。
5 结语
总而言之,电气工程及其自动化在一定程度能够提高我国的社会生产力,促进经济的快速发展,对我国经济的发展有着巨大的推动作用。但现阶段我国的电气工程及其自动化发展中存在很多亟待解决的问题,需要我们对其进行充分的分析,利用最新的科技成果不断对其进行改进和完善,充分发挥它对国家经济的促进作用。
参考文献
[1] 龚成.电气工程及其自动化的发展现状分析及发展趋势[J].现代经济信息,2015,(16).
[2] 任军.智能化技术在电气工程自动化控制中的具体应用探析[J].电子技术与软件工程,2014,(15).
文献标识码: A引言:在最近的几年来,随着我国经济的不断发展以及科学技术水平的不断提高,进而很好的促进了我国电气工程自动化的发展。在电气工程中所涉及到的内容也是相对比较多的,并且也和人们的生活有着息息相关的联系,因此对其自动化技术的发展探究分析,能够更好的为人们的生活带来便利。1.电气工程及自动化在发展过程中的历史过程
人们对电的认识在一定程度上已经有着比较久的历史,但是在十七世纪,人类才对电的相关知识进行系统化的研究。在电发展的历史中,通常出现一些我们较为熟知名人。但是针对世界来说,我们国家在对电研究以及发展相对来说还是比较晚的。改革开放以来,各行各业开始转型,对工业控制领域的高效化,智能化,高可靠性,长期连续运行提出了更高的要求。自此开始,国家将电气工程等相关专业愈发放在极其重要的位置。国家对与工业化相关的一些专业进行不断地推进和发展,大多数的高校均开设了电气专业。发展到目前为止,电气类专业大多数都是学校中比较强势和必备的专业,同时也是大部分工科院校不可或缺的课程。2.关于电气工程和自动化专业的发展情况
随着我国经济的不断发展以及科学技术的不断进入,进而为电气工程自动化的发展奠定了良好的发展期待,并且随着我国电气工程和自动化的发展,也为工业的发展带来了便利,同时电气工程自动化在工业发展当中具有着十分重要的作用,进而使其成为了我国经济发展的一个重要组成部分。
目前随着世界信息化技术的不断发展,计算机已经是成为了各行各业所不可缺少的一项工具,并且在电气工程自动化的行业中,随着计算机的进入,进而使其得到更加快速的发展,电气工程自动化通过与计算机的有效结合,进而使其具备了程序编与开发功能,从而在应用的过程中能够更加准确的去控制有相关的智能化电气设备,同时也能够更加快速的提高工作的效率。在工业应用中,通过电气自动化和计算机结合的应用能够建立起更加灵活的控制系统,同时其应用的范围也是更加的广泛,进而很好的满足了工业自动化方面的需求。在电器工程和自动化领域中,随着其不断的发展以及创新,已经是更好的满足了目前工业企业的利润需求,同时也使其从管理到技术方面都变得更加的快捷,进而很大程度的降低了工业生产的成本,在应用的过程中,也更好的提高了工作的效率。电气工程以及自动化是一门比较综合的学科,并且其应用的范围也是相对来说比较广泛,与此同时也伴随着计算机技术的不断发展,进而很好的促进了各行各业的发展和交流,同时对于社会的经济发展也具有着很好的推动作用。3.关于电气工程以及自动化发展的概况3.1关于开放式平台的建立
随着改革开放的不断推进,国外高精尖技术在中国不断地被消化吸收,在电气及自动化领域,各种可编程逻辑控制器大量涌现,如西门子公司的S5/S7系列的PLC,罗克韦尔公司的SLC-500,controlLogix系列PLC,施耐德公司TWIDO,TSX,昆腾系列PLC等使得自动化控制的手段更加丰富,方便,快捷,效率也更高。再加上各型高可靠性低压配电器件的大量采用,如施耐德C65系列断路器,NSX系列断路器,LC1系列接触器,LRD系列热过载继电器及ABB公司的各种低压电器大量应用,以及ABB的ACS510/ACS550/ACS800系列变频器,西门子MM430/MM440T系列变频器,及各型软启动器,直流驱动器,伺服控制器等大规模应用,使得被控对象的稳定,高效率,长时间可靠运行得以实现。与此同时计算机软件硬件的大量普及促使计算机及触摸屏等人机界面在工业控制领域扮演着越来越不可缺少的角色,如西门子的wincc组态软件,罗克韦尔的RSview组态软件,国产的组态王软件等工控机应用软件,使得人机接口变得更加高效,美观,友好。对以上自动化产品的大规模应用,进而很好的提高了电气控制的准确程度,目前在各种有关配套的软件也在不断的进行更新,同时在不同的场所当中发挥了不同的作用,进而很好的提高了程序人员的工作效率。目前在电气的领域当中,人机之间的交换已经是成为了发展的主流所在,然而对于用户来说,则是更加容易的去接受,同时在操作的过程中具有着灵活性以及方便性等特点。3.2现场总线应用以及分布式进行控制的系统建立
由于平台的建立,现场上的一些总线以及分布式控制系统的应用,在一定程度上对远距离,大规模,分布式控制得以实现,并且能够对其数据在传输过程中的要求进行满足,对远程计算机监控进行实现,不仅使其安全性得到了提高,同时还让其稳定性得到了不断的提高。3.3 IT技术对电气自动化起着革新推动的作用
由于经济的飞速发展,为了能够进一步的对当今社会市场需求进行不断的适应,全球的电子商务化进程得到了进一步的加快。信息技术以及电气工程和自动化影响不断的加深,比如:控制仪表,大功率变频器,智能电表等,企业可以在一定程度上通过互联网渠道进行不断的监视,对生产过程进行不断的远程指导,故障诊断,远程服务,这样就能够在第一时间内对现产品的相关信息进行实时准确地把握。由于微电子的发展,在一定程度上推动着智能化器件大规模,高效率地得到应用,不仅便捷,同时还能够对其预定的要求进行精确的表达,节约了时间,成本也在大幅度地下降,有力地推动了自动化产品升级换代。4.关于电气工程存在着的问题第一是我国电气工程自动化技术虽然是得到广泛的应用,然而其性能还需要不断的进行完善,尤其是国产品牌的电气及其自动化产品的可靠性,耐用性,高集成度产品,还有很大的不足,尤其在一些重要领域,关键性控制节点,工程人员还是要优先选用国外产品,导致工程成本较高。第二是目前随着产品种类的增加,并且其开发的环境也在增加,电气工程自动化将会出现各种不匹配的问题,比如数据的传输安全性等问题。在日常中因为不同厂家生产的接口不同器件问题,进而导致信息的传输受到影响,最终使运营的成本出现增加。5.关于电气工程自动化的解决措施
关键词:电气工程;设计;发展趋势展望
【中图分类号】G649.351
前言:随着城市化发展进程速度加快,很大程度上推动了我国电气工程的发展。而电气工程的设计是否合理,也直接影响到使用过程中的安全问题。
1 电气工程设计的内涵
随着近年来我国市场经济制度的逐步深入,电力行业一方面作为国家建设的基础能源产业,日益发挥着重要的作用,另一方面,也面临着市场竞争的问题,垄断的优势逐渐被打破。尤其是随着供电公司的增加,电力市场的竞争也呈现出白热化状态,市场中的电力供求关系,开始由卖方市场逐渐向买方市场靠拢。在这种情况下,无论是何种原始能源的供电企业,都要以提高自身竞争力为目标,而电力工程是电力企业的重要组成部分,因此,电气工程的设计是否满足市场竞争需求,也就成了决定供电企业生存和发展的关键因素。
所谓“电气工程设计”,目前国内尚无统一的概念,从电力行业自身来说,一个电力工程项目从承接开始,经历施工、验收等过程,一直到最后全线竣工,整个设计过程、层次即为电气工程设计;概括地说,电气工程设计是指通过一定的科学统筹手段,以确保电气工程施工过程中的各项内容有条不紊的进行,同时确保各项物料完整性和及时性的方法。
2电气工程设计现状
2.1系统优缺点并存
就我国目前电气工程自动化系统发展现状来看,主流的电气控制系统包括集总控制和分布式控制两类。对于前者而言,处理器需要承担所有的中央处理任务,次级结构比较简单,维护难度不高;但是大量任务都需要处理器来完成,需要质量可靠,处理速度高的处理器来完成;此外,该系统由于在底层连接过程中,需采用硬接线连接,后期难以继续扩容。对于分布式系统而言,由于该系统各底层设备之间的连接接口各个厂家标准不一,因此增加了系统在维护和检修方面的难度,并且由于采用传统的模拟量仪表,难以保证系统运行的安全可靠性;但是,由于该系统在项目现场的布设简单,运行相对稳定,因此该系统在工程实际中反而得到更广泛的应用。
2.2接口标准化工作进度缓慢
制约该系统发展的瓶颈是系统端口尚无统一、完善的标准可依。在这种情况下,各个厂家一方面为降低成本,另一方面为提高自身产品的保密性,生产了大量的不同规格接口,在使用过程中,若非一家公司的产品,通常是不可通用的。这在很大程度上提高了工程造价,同时也加大了设计和施工难度。另外,由于不同的用户对于电气工程设计无法按照相应的标准提出要求,人为地增加了设计单位的工作量,不仅降低效率,而且也并未达到用户的满意标准。
2.3电气工程自动化设计专业化进程缓慢
电气工程设计与自动化系统的融合要求从业人员专业素质较高,能够同时具备电气工程与自动化控制专业背景,才能在设计工作中做到得心应手。目前,我国对于该类专业人才的培养,尚未达到工程设计要求的标准,人员素质参差不齐,技术水平不高,在国际市场上竞争力低下。
2.4产品技术含量低
目前我国电气工程设计产品正处于与自动控制系统融合阶段,与国外同类设计单位相比,在技术上具有一定的差距,因而设计产品的能力也相对较弱。我国类似设计产品在国际市场上只能算作中低档,产品创新能力不足是一大软肋。
3电气工程设计发展趋势
电气工程设计与自动化技术融合的逐步加深,是未来电气工程设计发展的必然趋势,并且在发展过程中将会逐步朝着智能、环保、人本、专业化的方向发展,以满足用户越来越高的使用要求。
3.1设计思想现代化
现代化设计思想是以人为本,可持续发展的设计思想。随着市场竞争的日趋激烈,电气工程设计再不是简单的满足用户基本需求,迅速快捷的完成项目施工并投入使用,而是要求设计者在设计时需要全方位考虑用户需求,并尽可能提升用户体验满意度。以强电布线为例,在设计时,不仅要考虑到预留接头和插座的数量,还要考虑到用户使用的方便程度,确保用户在使用时不必再外接插排,同时选用插线板或者插座时,应当考虑到用电器插头的多样性,满足尽可能多种类的插头使用,另外,在电气工程设计时,还要充分考虑到系统未来的扩容可能性,预留扩容接口,实现可持续发展。
3.2设计手段现代化
电气工程的设计越来越多的借助于计算机进行辅助设计,以便更加快捷高效地完成设计任务。目前国内设计单位多采用的设计软件主要包括AutoCADEletrical、SuperWORKS、浩辰电气软件以及MesCad等。这些软件支持国家颁布的最新电气设计制图标准以及IEC标准等,能够帮助设计者在设计时正确选用相关标准进行工作,避免大量的查找标准手册的工作量。同时这些软件内还有相当数量的材料、元器件等产品库,方便设计者调取和选用。在这些专业软件的帮助下,设计者能够节省大量的时间来完成更加精细的设计,避免重复劳动。
3.3设计人员专业化
设立相应的专业,大力培养专业化设计人才,是未来电气工程自动化设计的必然发展方向。只有人才的支撑才能确保设计质量和效率,才能更好的满足用户的需求,因为设计工作不是简单的将标准进行叠加,相反的,设计工作需要极强的创新能力,这样才能够满足不同用户的不同需求。因此,专业化人才队伍的培养和储备,是每个企业必须重视的问题。目前我国电气工程设计业内对于相关人才的培养不够全面,投入力度不大,造成了专业人才的缺口。
3.4产品技术标准化
将产品技术标准化,对于提高设计效率,降低设计成本具有重要作用。另外,产品技术标准化还能够保证用户在使用过程中降低维护费用和维护周期。产品技术标准化的实现,能够帮助加快建立统一的设计平台,大大提高设计效率,使得设计人员能够将更多的精力投入到创新中,刺激更加具有创造力的设计产品的出现,推动我国整个电气工程自动化的进程。
3.5系统产品高端化
目前,我国电气工程设计领域的高端系统产品基本上全部依赖进口,国内产品多处在质量链的中下层,产品附加值较低,市场竞争力不足。加强电气工程设计的人才培养和创新能力培养,提高单个产品和系统产品的科技含量,使我国能够自主生产高端产品,是未来发展的主要方向,也是必然的选择。
3.6系统智能化
随着计算机网络技术的不断发展,更多的新技术出现在人们的生活当中。电气工程设计不应固步自封,而应积极寻求与这些新技术的结合。而对于生产企业电气工程设计,由于现场总线技术的应用愈加广泛,企业电气系统的自动化程度也越来越高,传统单一的电气工程设计方案已然无法满足用户企业的需求,必须向着集成化、智能化的设计方向发展。
4结束语
电气工程设计与自动化技术的融合,使得未来两者的发展道路紧密结合在一起,能够更加适应工业生产和人们生活水平不断提高的要求。产品标准化、智能化、高端化是未来电气工程设计发展的必然方向,而打造一支专业素质高的人才队伍,以现代化设计思想作为指导,采用先进的计算机辅助设计手段进行电气工程设计,才能够促进电气工程设计行业的发展,使得电气工程设计的范畴越来越广,越来越深入地与人们的日常生活结合在一起。
参考文献:
[1]刘宝强.电气工程设计中的问题以及对策分析[J].科技创新与应用,2013,(32).
关键词:电气工程;自动化建设;发展探究
引言
在我国的教育教学过程中,电气工程及自动化是一门非常重要的学科。作为我国社会基础工程之一,其从改革开放到现在都一直受到国家极大的关注度[1]。现阶段,我国主要发展建造行业,而快速发展我国的电气工程及自动化能够缩短我国核心产业的发展时间。加大力度发展电气工程及自动化是我国未来的主要发展趋势。
一、电气工程及自动化的简述
电气工程及自动化是我国电气行业内一门新型的门类,其自身也存在一定的特殊性。主要是运用高科技手段对强弱电、软硬件等对基本的技术实施控制。能够对运用信息以及计算机技术实施科学高效的应用,调节内部、保障平衡等[2]。总之,电气工程及自动化是一门新型的门类,在未来的发展过程中也会给人们的生活带来极大的便利。正如大家所知道的,上个世界七十年代电气工程及自动化首先在美国出现。随后又在第三次科技革命中发挥极其关键的作用,被大众了解并获得极高的关注。现阶段,电气工程及自动化在我们的生活中已经有不可替代的地位。
二、创建电气工程及自动化的意义
1.能够为企业提供合适的平台。电气工程及自动化自出现至今,其投入成本一直是一个非常大的阻碍。而其严格的技术以及非常复杂的系统是电气工程师必须不断地开发新的功能使其系统能够正常的运作。这在很大程度上就会增加企业的成本[3]。而创建合适的平台能够随着企业需求的变化不断做出相应的调整,在降低企业资金投入的情况下,还可以加快企业的快速发展。
2.能够改变人才培养的方式。我国对电气工程教育的重视程度在不断的提升,而且也投入大量的资金成本,但是仍然存在专业人才匮乏的情况,处理这个问题的关键就是改变人才培养的方式。单纯的理论培养或者实践培养都不能够满足该领域内对人才的需要,也难以加快该行业的可持续发展。在新形势下,对人才培养的方式还是应该注重理论的强化和技能的培训,不断地激发学生的创新意识和能力,培养出能够顺应社会发展的电气工程及自动化人才。人才是国家发展的必要条件,所以必须重视对电气工程及自动化人才的培养。
3.强化对安全意识的培养。电气工程及自动化是离不开电的,它能够为我们生活带来极大的便利,但同时也会有极大的安全隐患。电力工程师在设计的过程中出现的任何误差都会导致严重的后果,因此必须加强操作人员的安全意识,避免损失的出现。
三、电气工程及自动化在未来的发展方向
当前社会的快速发展也使更多的科学技术出现在人们的生活中,为使我国经济能够稳定健康的增长,就必须将电气工程及自动化的发展作为战略发展的关键,而且在未来的发展当中应该逐步趋向于精简化、智能化以及稳定长远化发展[4]。
四、电气工程及自动化发展的重要性
第一,加快电气工程及自动化的发展能够极大地缩减企业的成本投入,尽最大的可能为企业获取最多的资金效益。第二,电气工程及自动化能够降低企业的劳动力成本,所节省的劳动力资源可以用于其他行业的发展,例如第三行业——服务业。第三,电气工程自动化的发展符合社会可持续发展的主题,即绿色环保节能减排,在改变我们生活方式的同时还可以保障我们生存的环境条件,为我们的生活带来更多的便利。第四,电气工程及自动化能够为我国经济水平的提升带来极大的经济收益。
结束语
在二十一世纪,主要的发展方向仍然是科技的发展,不断地提升科技水平才能够加快社会的快速稳定发展。电气工程及自动化发展的时间还不是很长,所以未来的发展方向还应该顺应社会发展的主流方向,不断完善其中出现的问题,提高有关技术手段才能够更快的促进电气工程及自动化的发展。
H参考文献
[1]付强.电气工程施工管理过程中的相关问题及改进策略[J].当代化工研究,2017,(02):128-130.
[2]刘超,赵乘麟.电气工程及其自动化的智能化技术应用研究[J].科技展望,2017,(12):126.
[3]黄龙观.智能化技术在电气工程自动化控制中的具体应用初探[J].科技创新与应用,2017,(11):147.
电气科学的发展经历了一个长期和曲折的历程,直到电磁学理论的发展和新技术革命时期的到来,电气工程及其自动化才逐步形成自己的理论体系,并随着计算机科学与技术、通讯技术、微电子技术的发展而逐步成为一门具有基础性和工程性的综合性学科。以电网理论和自动控制理论为基础,计算机技术和电子电力技术为主要技术手段,并囊括了电力系统及其自动化、电机与电器及其控制、高电压与绝缘技术、电力电子与电力传动等主要内容,实现了软件与硬件、弱电与强电、电力与机械的结合。电气工程及其自动化的应用领域十分广泛,小到日常生活中的开关、电灯、电视,大到国防军事设备及航空航天器材等等,是我国社会经济快速发展的重要保证,同时也是实现社会工业化发展的前提,因此提高我国的电气工程及其自动化水平有着很重要的现实意义。
1电气工程及其自动化的发展历程
电气工程及其自动化的发展历程可以追溯到18世纪,美国人富兰克林通过“风筝实验”首次证明了电的存在,这是形成电相关科学的前提。19世纪,安培和法拉第相继发现了电流磁效应和电磁感应定律,并由麦尔斯维尔将前人的研究成果进行总结并提出自己的理论,奠定了电气工程发展的基础。西方各国于19世纪末开设电气工程专业,随后我国也开始设立电气工程相关专业。随着科学技术的不断发展,电气工程在其发展过程中也不断向方便快捷的发展转换,对于节约我国工业发展的成本,提高工业效率具有很重要的作用。目前,我国仍是工业大国,因此电气工程及其自动化的发展对我国的经济发展具有重大影响,同时对人民生活水平的提高也有很大的促进作用。
2电气工程及其自动化发展现状
2.1自动化水平提高
计算机网络技术的不断发展与进步,促进了电气工程自动化的实现。随着IEC6113标准的颁布,不同产品的编程接口不断向标准化发展,对提高编程效率、促进程序开发、加强管理工作有很大促进作用。并且自动化的灵活程度也不断提高,向集成化方向发展,深受广大用户的喜爱。
2.2控制系统发展
随着电气工程及其自动化技术的不断创新与改革,控制系统应运而生。分布式控制系统和现场总线构成了控制系统的主要部分。现场总线通过将监控软件与设备、PLC等系统进行联合,实现了控制系统与现场设备的连接,满足了商业企业从管理层到底层的介质访问、数据存取等,使现场执行与自动监测更加方便快捷,提高了效率降低了成本。
2.3现代信息技术的应用
现代信息技术即IT技术,在电气工程中的应用主要体现在对自动化设备与系统的影响。IT技术通过渗透于控制器、执行器和传感器等层面,参与视觉传感器、光电传感器等产品的生产与设计,在设备远程监控技术层面,实现了少投入、多产出的生产模式,减少了对空间的依赖,提高了应用的灵活性。
2.4经济高速发展
电气工程及其自动化是一门综合性很强的学科,包含丰富的内容,计算机的应用发展,促进了商业间的发展与交流,扩大了商业领域中电气工程与自动化的应用范围,推动了社会经济的高速发展。
3电气工程及其自动化在发展和建设过程中存在的问题
近年来,电气工程及其自动化虽然在一定程度得到了长足发展,技术水平也有了很大提高,但是客观因素的存在制约了电气工程及其自动化的发展与建设,下面对电气工程及其自动化在发展与建设过程中出现的问题作一下简单介绍。
3.1能量消耗过大
电气工程及其自动化在工业发展过程中起了重要的作用,但是随着世界资源的不断减少,其节能问题也越来越突出,电气工程及其自动化的设计中,为满足各个生产和生活方面的需求,不可避免的会造成能源的浪费,这违背了我国提倡可持续发展的原则。
3.2质量不达标
监管体制不完善,导致一些工程单位在施工过程中,没有严格按照施工工艺和施工质量的要求去执行,导致工程质量不达标,严重阻碍了电气工程及其自动化功能的发挥。
3.3数据传输不稳定
电气工程及其自动化的使用不在局限于工业行业,已进军至商业领域,数据的安全性在商业领域中占据着第一位。计算机技术和电子技术的发展促进了企业间信息的交流,但是由于信息流存在着参差不齐的现象,造成了企业间数据传输和通信的困难。
3.4网络结构复杂
当前我国电气工程及其自动化的发展方向是高效化和科学化,但是由于缺乏统一的电气自动化系统网络架构,各企业间的网络价架构各不相同,严重阻碍了电气自动化系统的发展。电气自动化系统还缺乏兼容性,使得各商家企业在进行软硬件交换中存在接口不统一问题。
4电气工程及其自动化发展与建设的措施
4.1优化电气工程节能设计
不断优化节能设计,最大程度的减少能源损耗,降低运行成本,坚持走可持续发展道路。
4.2加强质量监管
健全质量监管体制,一方面要加强企业对质量监管重要性的意识,另一方面要提高施工队伍的技术水平。
4.3建立统一的系统开放平台
关键词:电力系统;自动化;发展
电力在我国的能源产业结构中有重要的位置,是现代社会需要的基础利用能源。社会经济的飞速发展使得社会人民们在日常的生活与生产中不断地增加在电力能源上的使用率,这种经济社会不断发展的环境极大地推动了自动化电气工程技术的进步和发展,在结合了高科技信息技术之后,这种自动化电气的技术更是提高了在整个电力系统中的工作效率,与此同时,要注意对电力系统中发现的问题并加以改进。
1自动化电气工程的发展现状
自动化技术控制的电气工程系统已经成为了当下评价电气工程发展水平的基本因素。运用自动化技术来管理电力系统虽然可以使我国的电力工程得到长久的发展,保证电力系统的安全稳定,但是,这种自动化电气工程的技术也是存在着一些问题的。自动化系统在网络技术上的设计还有待改进,作为自动化运行电力系统的重要保障,考虑到建设技术的指标,需要利用到多样的处理技术措施,这也增加了建设自动化电力的难度;传递信息的效率较低,社会对电能的需求不断的增加,电力系统的信息规模也要不断加大,这就要求自动化的技术能有更高的信息传输能力,电力的实际工作当中,自动化技术对于传递信息这方面有着一定限制,这会影响自动化电力技术的有效性能。
2分析自动化技术在电力系统中的发展
2.1智能化系统
智能化的操作技术是自动化技术运用到电力整体系统的重要核心科技。研发电力系统的自动化离不开智能系统的建立,智能化可以提高自动化的工作效果,还可以全面实现对电力工程的管理。智能科技的不断发展进步,使其在电力自动化系统中占有重要的地位,利用智能技术来控制电力运行能够有效减少电力工程系统的操作失误。
2.2柔性输电交流的系统
自动化输电的技术形式能够保证电力能源在工作中的稳定供应。柔性输电的系统在运行中,可以使用远程的遥感和传感的技术来检测输电系统的实际情况,科学的分析并判断电力系统中信息数据的实际状态,利用自动化技术进行调整。还能够利用智能系统,调节电力输电系统的性能效率,保证电力的稳定供应。
2.3动态的监控系统
电力系统有一定程度的运行风险,随时检测电力系统的运行情况可以确保能及时发现运行中的问题,提高电力系统的运行效率。自动化技术可以将电力系统传输的所有信息都实时反映到数据检测设备当中,这种检测能力是自动化技术的独特工作优势,一旦发展系统中已有或潜在的运行故障,监测系统还可以分析出发生故障的具体信息,并将信息传送至处理中心集中处理,全面提升数据的安全性。
3自动化技术的重要发展形势
一是要提高专业水平。专业人员是自动化电气技术的研发和应用的基本保证,我国电力自动化系统缺少专业性人才,是抑制自动化电力系统发展的重要原因。要注重培养专业的技术人才,引进国外的先进人员,利用国外先进人员的专业高科技,可使我国技术人员的专业技能得到进步,有效提高我国自动化电力系统整体发展水平。二是要引进国外的先进系统,我国当下的自动电力技术的研发中还有一些障碍,所以要增加与国外的先进技术合作,引进国外的先进系统,更新我国在电力系统发展中一些设备,利用更加先进的技术,比如人工智能的技术等。三是可以采用自动化的系统技术,来收集和处理网络设备中的信息,以此增强对变电站的监测管理,提升计算机在自动化电力工程技术中的调度工作效果,优化自动化电力系统的高速运行。