电气工程发展范文
时间:2023-07-14 18:04:50
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篇1
随着计算机网络系统的健全,电气工程应用技术也在不断深化,其现代电气工程系统逐渐健全,满足了时代经济对于电气工程技术的发展需要,电气工程的发展,离不开对其内部理论应用体系的健全,实际上电气工程理论体系的健全与当时的经济时代背景是分不开的,特别是在学科相互融合交叉的今天。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、关于电气学科环节的分析
1随着电气工程系统的不断健全,电气学科理论知识也在不断深化应用,这两者实现了相互促进。我国对于电气信息学科的划分包括以下内容,其属于工学门类,其学科分支有电气工程、信息通信工程、计算机科学技术等。无论是哪一个学科分支,其都以计算机应用为基础,这是电气学科的理论实践基础,也是电气工程的应用基础。随着时代的发展,其技术工程及其电磁类的基础学科得到有效结合。实现了对其现代电气工程的发展,满足了市场经济的发展需要。我国电气工程一级学科下设五个二级学科:电机与电器、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电力电子与电力传动、电工理论与新技术,电气工程包含的专业基础理论有电路原理、模拟电子、数字电子、微机原理与接口技术、单片机原理、自动控制原理、电磁理论、MATLAB仿真等。专业理论有电力系统及其暂态分析、电力电子、电机学、高电压与绝缘、电力拖动、输配电、工厂企业供电、电力市场等。
2目前来说,国外发达国家的电气工程专业体系是比较健全的,随着经济时代的发展,其内部理论实践体系日益健全,伴随着科学技术的发展而发展。在以前的电气工程专业中,国外发达国家的教学是以电力工程为主要的模式,随着知识经济时代的发展,其电子技术及其计算机技术逐渐成为电气工程的应用核心,其电气学科体系日益健全。有些国外高校的电气工程教学过程中,实现了对电力工程学科的取缔,取而代之的是电气工程的计算机应用教学,这满足了国际经济发展的局势,实现了对电气工程的更新,保障了电气学科系统的健全,确保其内部各个环节的有效协调,无论是电气学科的健全还是电气工程技术的更新,这一定程度提升了国外发达国家的发展的软硬实力。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。
随着我国经济的发展,我国高校的电气工程教学中,电力学科也逐渐实现了与现代信息技术的融合,符合了国家信息化经济的法发展需要,这有效推动了我国的电气工程的学科应用系统的健全,进行其电气工程领域的技术创新模式的应用,保障其内部技术应用环节的优化。在此过程中,我们为了本国的电气经济的发展需要,需要进行国外电气学科的先进管理经验的汲取。国外发达国家的着名大学大都把电气工程、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。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。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、关于电气技术发展前景的分析
电气技术的未来发展前景是非常广阔的,其影响着电力工业及其相关电力行业发展,可以说电气技术的应用发展,是国家经济建设的重要环节。电气技术的发展,也推动了可再生能源技术的深化应用,满足了国家经济的健康可持续发展,实现了对风电技术、光伏技术及其氢能的有效应用,这符合未来电气工程的发展需要,满足低碳经济的发展需要。特别是氢能技术的应用,氢能有其他能源无与伦比的优势,其反应后的生成物为水和氮化氢,对环境没有污染。地球上的海水所含的氢用来发电就够人类用数亿年。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。超导技术的深化,满足了电气工程的发展需要,促进其综合社会效益的提升,通过对其超导储能系统的深化应用,实现对其电能的有效转换,实现对其电磁能的应用。它是一种高效的储能系统,能够实现对电网的安全性的提升,满足了实际工作的需要。保障电网安全。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。灵活交流输电技术,用大功率电子器实现对电力系统电压、参数、功率、相位角等的实时调节控制,以实现电力系统的安全稳定性和输电过程中的能耗。
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【关键词】电气工程 自动化发展 应用效率
一、电气工程及其自动化的发展史
现今,随着我国电力行业的快速发展和进步,相应的同电力相关的产业也开始逐渐的实现大幅度提升发展,电气工程及其自动化技术的快速发展能够有效满足社会以及企业个人对于电力提出的高要求和高标准。对于电气工程来说,其中涉及到各个行业,特别是针对工业企业的应用较为广泛,电气工程及其自动化能够有效实现企业的信息化平台交流目标,电气工程在工业领域中的发展表现的最大特点就是方便、高校,企业通过自动化能够有效的提升工作效率,降低发展成本,实现优化发展目标。
二、电气工程及其自动化的不足
(1)自动化水平不高,效率较低,对于企业的发展产生严重的限制作用。电气工程自动化的发展最大的特点就是提升工作效率,对于企业以及一个行业的发展来说,需要通过不断提升工作效率的方式实现市场竞争发展,企业通过自动化技术的应用能够实现有效提升工作效率的发展目标,但是,目前我国国内大部分电气工程自动化技术还处于初级发展水平,在技术的层面上存在着较多的问题亟待解决,对于企业效率的提升发展也有着严重的限制作用,不利于企业进行深层次的发展。
(2)电气工程及其自动化投入成本增加。目前我国电气工程及其自动化建设大部分都是利用企业内部相关工作人员通过自身技术以及经验进行相应系统的构建,在技术层面以及系统构建方面需要进行深入的探究,耗费企业大量的人力、财力资源成本,对于电气工程以及其自动化的发展来说意义不大,因此,很多的企业更加愿意通过公共平台进行信息渠道建设,实现成本最小化建设目标。
(3)信息传递问题。不管是企业应用还是商业领域的应用,对于信息传递都有着较高的要求,不同的企业根据自身发展状况进行信息系统构建,满足自身发展需求的同时对于整个数据系统的信息对称产生了严重的负面影响,不利于电气工程自动化的信息传输以及运营成本的较低。高速的信息传递能够在一定程度上提升企业整体的工作效率,在信息化时代的发展背景下,信息逐渐成为市场竞争的重要影响因素之一,因此,企业通过高效的信息获取,能够实现在市场竞争中占据绝对优势的发展目标。
三、如何进一步推动电气工程及其自动化发展
(1)建立统一的系统网络。对于电气系统来说,其真正意义上实现系统维护的是自动化的管理技术,因此,对于电气工程来说,需要从根本上进行相应管理、控制技术的革新,实现有效减少企业自身进行信息平台构建的发展成本,同时还需要积极利用信息化平台的高效性特征,对于企业进行优化升级发展,保证不同的企业能够利用公共平台实现信息的无障碍交流,减少企业之间交流的成本和时间,提升企业的工作效率。通过一体化的信息系统能够保证不同的企业之间以最小成本实现最大化的信息交流,减少信息交流所产生的成本,同时还能够有效避免由于信息交流失误产生的经济损失等。
(2)创建统一独立的发展平台。对于电气化工程及其自动化系统建设来说,不同的企业根据自身的实际状况进行自动化系统构建,但是由于不同企业在系统的应用水平上存在着较大的差异,缺乏统一的独立平台,对于企业系统平台应用和维护来说,带来了一定的发展成本,因此,对于企业来说,需要积极的进行技术的创新发展,减少由于信息系统技术障碍所带来的损失,同时还需要对于客户进行充分的调研,保证整个自动化信息系统能够实现完善化的建设目标,进一步降低企业的发展成本。
(3)数据对接标准化。电气化工程及其自动化系统的构建本身就是基于不同企业的实际状况实施的,对于各个领域来说,自动化技术的应用在数据流通方面有着较高的发展要求,除了对于数据传输提出了高速、高效之外,同时对于数据的对接准确性也有着较高的要求,通过自动化技术中数据对接标准化发展,能够有效的提升企业的数据处理效率,为企业整体工作效率的提升带来重要的发展。
(4)注重培养新一代的电气人才。目前,我国电气工程及其自动化的技术开始逐渐的发展起来,但是大部分的技术还存在于表面化,深层次的技术创新严重不足,因此,我们需要大量的培养专业化以及具备创新思维的现代化电气人才,通过培训以及深造学习的方式,提升电气人才的专业技能水平,同时还需要向国外先进的自动化技术进行取经,结合自身企业结构的差异化特征创新个性化的技术发展手段,实现电气工程及其自动化技术的提升发展目标。对于企业来说,通过实施高效化的自动化技术除了能够在工作效率上实现提升之外,同时对于整个企业在市场竞争中的影响因素来说也有着重要的影响,企业能够通过自动化技术的应用全面化的进行业务发展,减轻企业在信息处理等方面的发展成本。
四、总结
现今,随着市场经济的快速发展和进步,企业以及个人对于电力自动化系统的发展提出了更高以及更加专业的发展需求,因此,对于电力系统来说,需要通过不断的技术革新方式,积极开发和应用专业化的智能技术,同时还需要对相应的技术进行实践应用,在进行应用的过程中发现问题、分析问题以及解决问题,重点进行自动化技术开发和应用,通过积极的技术革新方式实现电气工程及其自动化的升级发展。
参考文献:
[1]周勇.电气工程及其自动化存在的问题及解决措施[J].中国高新技术企业,2015.
[2]闫海东,程世伟.浅析电气工程及其自动化中存在的问题及解决措施[J].科技创新与应用,2015.
篇3
[关键词]电气工程; 自动化; 建设与发展;
中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)18-0059-01
一、前言
随着我国对信息化和自动化程度推广的加深,目前很多行业都在继续自动化的发展,本文重点对电气工程自动化的发展进行了详细的分析,针对目前的发展,预测了未来电气工程发展的方向,供相关的人员参考。
二、新时期电气自动化的优势
电气自动化系统在设置时必须将用电设备安装在电动机部门与配电室,主要是由于这类系统的配件相对比较多,处理的信息量也比较大,一旦出现技术问题维修起来就非常复杂。与热工体系相比较,电气自动化系统在操作时需要进行控制的频率较低,在电气系统正常运行的阶段,一般经历较长的一段时间再进行下一步的操作。当然,电气设备在系统保护时要求较高,主要是由于它的运动操作速率非常快。
从构造层面来讲,电气自动化系统的操作相对比较困难,但是它的逻辑连锁规律较强。因此,就需要对于电气自动化监控体系需要引入不同的控制技术。同时,还应该科学考虑整个操作系统的安全性、准确性和稳定性。综合考虑电气自动化系统的各种特点,尤其是在构建控制体系的过程中,必须采取科学的态度准确的设计系统结构,保证整个电气化控制系统能够安全高效运行。以上就是电气自动化的一些优势特征。
三、电气自动化发展历程
二十世纪五十年代,由于现代化电子科学技术的不断应用、发展和革新,电气自动化技术就应运而生了。所谓电气自动化技术指的是一门将现代化信息技术和现代化电子技术融合为一体的交叉性学科,在变革电气设备方面发挥了越来越重要的角色。
二十世纪六十年代,计算机技术的广泛应用极大地促进了电气自动化技术的发展,使得电气自动化技术拥有了更加广泛的内容。更为重要的是,先进的信息技术和计算机技术的广泛应用以及信息处理技术与自动化控制技术的不断融合,在很大程度上确保了电气自动化技术的长足发展、进步与革新。
二十世纪七十年代,通讯技术的迅速崛起进一步提高了我国工业的现代化、自动化和智能化水平。这一变革突出表现在电气自动化设备的内部结构形式日益精准和复杂。此外,电气自动化技术在自动化控制等方面的理论不足使其在发展过程中出现了一些技术性问题。而这些问题的顺利解决在很大程度上一方面依赖于相关专业人员对这些问题的深度分析与研究,另一方面应着力研发更为先进的自动化系统,以促进电气自动化技术的变革。
自二十世纪八十年来以来,作为我国工业化、智能化和现代化建设的核心内容,我国电气自动化技术的发展规模不断扩大,其发展速度也日益加快。同时,电气自动化技术的不断应用、发展和进步也有力地促进了我国其他科技领域相关技术的革新。
四、电气自动化发展现状
1、与物理科学的联系愈加紧密
上个世纪末,随着我国物理科学的日益完善、应用和发展,我国的电气自动化水平也获得了极大的提升。这主要从以下三个方面来体现:①物理学科中的固体电子学的不断应用、进步和发展在很大程度上促进了集成电路制造技术的进步、三级电子管的应用以及电气工程的发展;②物理科学的发展必将是我国现阶段及未来电气自动化技术的不断发展、进步和革新的不竭动力;③由于我国现代化、智能化和工业化水平正不断提升,电气自动化的未来发展将逐步涉及到光子学、生物学等其他领域。
2、信息技术的决定性影响
一般来讲,信息技术主要是指人们通过通讯技术、计算机技术以及网络技术来对所需要的信息进行获取、加工、处理、存储、显示,以达到信息的开发、共享和利用的目的。随着我国现代化电子技术的日益发展、完善和进步,我国的信息技术获得了广泛的应用。另外,我国现代化信息技术在我国电气自动化技术的革新中扮演着越来越重要的角色,而信息技术与电气自动化技术的联系也愈加紧密。
五、电气自动化发展的趋势
1、IT技术的介入与融合
在信息化社会当中,IT技术的作用和价值是不容忽视的,从电气自动化技术的发展历程来看,IT技术在电气自动化技术的每一次革命当中均担当了举足轻重的角色。尤其是在市场经济体制背景下,巨大的市场需求使得IT技术和电气自动化技术走得越来越近,从以往的单纯介入走到现在的趋于融合。今天的IT技术已经深深深入到了仪表、控制器、执行器以及传感器当中,对电气自动化技术的发展产生了深远影响。
2、总线技术的有效应用
目前,现场总线技术和分布式控制系统在电气自动化技术中得到了深入地应用。所谓的现场总线技术主要是指串行的用于对自动化系统与智能装置进行连接的通讯总线,其信号传输模式采用双向传输和数字信号传输。不论是现场的低压断路器、马达启动器、智能仪表、变频装置、远程I/O站,还是中央控制室的PLC、控制和监视软件程序、工业计算机,现场总线技术能够借助于一根串行电缆将这些设备和程序连接成为一个整体,并交由中央控制器来统一处理现场设备所采集的大量的信息和数据。而分布式控制系统则是利用总线把现场设备与I/O模块、PLC连接起来,同时将输入功能模块与输出功能模块转变成为现场的检测装置与现场的执行装置,实现对现场监测和控制的目标。
3、平台的开放程度很高
第一,Windows操作系统。不论是工业领域还是在日常生活中,Windows操作系统均是一个应用规模巨大的平台,而工业领域当中,Windows操作系统俨然已经成为了工业领域的工控标准平台。对于电气自动化技术而言,以PC为基础的人机交互界面已经成为了目前市场的主流趋势,主要原因是PC的高度普及尤其是优秀的集成能力和高度的灵活性,将Windows操作系统作为企业工控平台的控制层,不仅在维护管理方面具有很强的便利性和经济性,还具有很强的可操作性。
第二,编程接口标准化。当前全世界上进行PLC生产的厂商有几百家,并且不同的PLC生产厂商有着各自不同的编程语言和表达方式,这严重降低了PLC的兼容性,从长远来看不利于PLC的发展尤其是电气自动化技术的发展。IEC6113l标准则为统一世界各个控制系统生产厂家的产品的编程接口做出了重要努力,实现了不同PLC产品编程接口的标准化。同时,IEC6113l标准对PLC编程的语义与语法进行了明确地定义;另外,IEC6113l标准对于非标准语言也有着比较好的兼容性。因此,IEC6113l标准已经逐渐被绝大多数的控制系统厂商所采纳,成为了目前世界公认的国际标准。IEC6113l标准以及结构化编程模式被推广应用的积极意义在于,简化了程序管理、提高了代码使用效率、缩短了编程周期、方便依据客户与市场的反馈对程序进行及时调整和修改。
六、结束语
综上所述,本文重点对电气自动化的现状和发展进行了详细的分析,在此基础上提出了未来我国电气自动化发展的趋势,供相关技术人员分析和参考。
参考文献
[1] 刘海龙.浅谈电气自动化的现状与发展方向[J].黑龙江科技信息,2010,(6).
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【关键词】电气工程;自动化;问题;控制重点;发展趋势
电气工程是现代科技领域的重要核心之一,是与一般工程有着千差万别的21世纪重点工程。在电气工程的建设过程中,由于其自身的特殊性,如果出现任何问题,就容易造成难以估量的损失,补救措施也难以付诸行动。为此,在电气工程的设计或施工中,首先应该避免设计变更问题,因为一旦在设计定稿之后,修改难度骤然增加。面对极具特殊性的电气工程建设,施工过程应该谨慎再谨慎,慎重考虑建设过程中容易出现的质量问题,确保电气工程的可持续发展。
1 电气工程及其自动化建设过程中的问题
1.1 电气系统组成问题
关于电气系统的区分方式,方法很多,但是在一般的区分方法是从狭义和广义来界定的。从狭义上看,电气系统主要有供电系统和用电系统两部分构成,当然,电气系统中整个电能的供给、使用以及分配都包含在其中。从广义上来看,电气系统除了包含狭义的电气系统之外,还包括电气信息系统。在设计过程中,对于电气系统的组成问题,设计人员容易出现纰漏,对于电气系统的组成问题考虑不够全面,从短期来看,问题并不是十分明显,但是从长远来看,必然会对整个电气系统的可持续发展造成阻碍。
1.2 电气系统控制问题
电气系统控制可以再细划分为进排风控制系统、供配电控制系统、给排水系统这三个子系统。在电气工程及其自动化的建设过程中,应该对这三个子系统进行系统分析,找出施工建设中容易出现问题的地方,从而最大限度的提高电气工程的建设质量。首先在进排风控制系统中,其主要的作用是对工程的空气进行调节,从而改善工程管理建设的环境。该系统最主要的组成部分是空调机组工程和新风机组工程。其次,在供配电控制系统中,供配电控制系统承担着整个电气自动化工程的监控工作,如果在建设过程中出现纰漏,就容易造成整个电气系统的运行问题,对于电气工程的稳定性大大有损。所以,当供配电控制系统出现质量问题时,应该及时采取补救措施。第三,电气工程中的给排水控制系统主要承担着生活便利度的维系任务。但是与此同时,防火功能也是给排水控制系统的重要作用。通过给排水系统,防火安全与改善环境的目的都能达到。在设计和施工过程中,如果没有全面考虑电气工程各个子系统的各个方面,就容易在施工中造成纰漏,从而使得电气工程的建设质量难以得到保证。
1.3 安全管理意识不足的问题
对于任何工程的建设和施工,安全问题都是极其重要的,在电气工程的建设中也不例外。但是,在实际的操作中,安全管理意识不足也是影响电气工程建设质量的重要因素。在电气工程的建设中,安全问题比比皆是,安全隐患众多,很明显的例子就是在施工过程中的施工工序不正确、不能正确操控、设计与施工不一致等问题。这些问题的存在使得电气工程的整体质量难以得到保证。而且事故的滞后性也很好地隐藏了这些潜在安全因素的不利影响。为此,在施工阶段,应该加强施工人员的安全管理意识,坚持安全第一的原则,把安全第一当成一切行为的最高准则。
2 电气工程及其自动化系统控制重点
2.1 电力负荷分级
在电气工程的建设中,电力负荷分级一直都是整个系统的控制重点。在电力负荷分级的实际操作中,划分标准主要有两个,分别是日常使用的整体电源设备功能和电源中断造成损失的程度这两个方面。根据这两个不同的标准,将电气系统的电力负荷划分为I、II、III三个等级。在施工实践中,根据电气工程施工面积的不同,可以将电力负荷分配在电气工程的建设中。如果施工面积超过5000m2,则应该使用I级负荷等级的供电设备;如果施工面积不超过5000m2,则可以采用II级设备。这一点在电气工程的设计中也应该得到体现,为了确保设计方案的可操作性,对实际施工地点进行详细了解的工作环节必不可少。
2.2 电源
在电气工程的建设过程中,所使用的电源主要分为两种,一种是当地电力系统电源,一种是工程内部电源。在使用过程中,I级电力负荷的供电能力有限,只能提供应急照明和少量通信。如果施工地点位于防空地下室,内部电源可以用蓄电池来代替。虽然内部电源的用途不多,但是也不能忽略其安全性。在建设过程中,应该通过适当加大投资来保证内部电源的安全性和稳定性,在设计过程中,要确保蓄电池的供电时间与隔绝防护时间具有一致性,保证电气工程的用电需求。
2.3 供电系统
电气自动化的控制系统分别由不同的供电单元组成,在电气工程的设计和建设过程中,应该把供电系统的单独设计作为重点,将其作为单独的供电个体分别进行设计和施工。在不同的供电系统之间要预留出一定的独立空间,从而确保电气工程的施工质量。此外,通过对配电室的设计和施工也可以保证电气系统的安全稳定运行。
3 电气工程及其自动化的发展趋势
3.1 电气自动化系统的技术处于不断创新中
现阶段,我国电气自动化工程不断引入新的科技成果积极进行技术创新,这是电气自动化系统的重要发展趋势之一。在科技日新月异的开放环境中,电气自动化系统的创新能力不断提高,各相关企业也不断在创新能力培养方面加大资金投入,积极研发,追求电气自动化工程控制系统的自主知识产权。正是这样一种创新竞争的环境,导致各种技术不断更新,电气自动化系统的技术根据优胜劣汰的原则处于不断创新的环境中。
3.2 电气自动化系统日趋统一化
统一化的电气自动化系统能为工业生产带来更大的变化和效益,所以电气自动化系统的统一化逐渐成为一种趋势。实现电气自动化系统的统一化,有利于促进各种电气自动化产品实现周期性的统一,实现各种维修和养护步骤的协调统一性。通过统一化的电气自动化系统,不同客户的不同需求都可以在相对独立的控制系统中得到满足。
3.3 电气自动化系统日趋标准化
随着我国科技的不断进步,电气自动化控制技术也不断实现突破和创新,电气自动化系统的接口也呈现出标准化的趋势。电气自动化系统的标准化,尤其是电气自动化系统接口的标准化,使得各个企业之间的数据交换成为可能,企业之间的信息交流也日趋便利化,进而有利于资源共享局面的实现,通讯问题在无形中得到解决。
3.4 电气自动化系统日趋安全化
随着经济的发展,社会的进步,电气工业生产在经济发展中的作用和地位也不断提高,尤其是在我国,短时间内电气工业在经济发展中的地位不会动摇,所以要想实现经济的发展,就必须不断完善电气工业发展。电气自动化系统的发展更是在我国经济发展中发挥的作用不容忽视。现阶段,随着经济发展的要求不断提高,结合国内市场的发展趋势,电气自动化系统日趋安全化成为了保证经济发展的重要举措。电气自动化系统日趋安全化、规范化,有利于将电气工业生产的危险性降低,实现可持续发展。
3.5 电气自动化系统日趋专业化
电气自动化系统在发展过程中不断吸取先进技术和工艺,其技术性和专业性不断增加。在设计和安装过程中,对于技术人员的专业培训也不断增加;在养护和维修过程中,对于维修技术人员的专业要求也不断提高。这些都促进了电气自动化系统的专业化进程。随着电气自动化系统的专业化进程不断加快,相关技术人员也不断提高了对专业技术培训的重视程度,整体的施工安装技术和维修养护技术都不断得到完善。
4 结语
随着我国经济的发展,社会的进步,我国的电气工程也获得了不断发展和完善的机会,电气自动化工程不断完善,极大地促进了我国电气领域的发展,为广大人民的生活和生产提供了便利。但是在实际运行过程中,也出现了很多不尽人意的现象,需要在今后的建设过程中不断完善,促进电气工程的可持续发展。随着电气工程及其自动化不断呈现出新的发展趋势,我国的电气工程行业必然能借助科技的东风实现可持续发展。
参考文献:
[1]晏晨.关于电气工程及其自动化的建设与发展的探讨研究[J].城市建设理论研究(电子版),2013(24).
[2]晏晨.关于电气工程及其自动化的建设与发展的探讨研究[J].房地产导刊,2013(13).
[3]巩春霞.探讨电气工程及其自动化的建设与发展[J].无线互联科技,2013(2).
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【摘要】电气工程及其自动化涉及电力电子技术,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,是一门综合性较强的学科,其主要特点是强弱电结合、机电结合、软硬件结合。目前,电气工程及其自动化作为电气信息领域的新兴学科,由于和人们的日常生活以及工业生产联系密切,已经获得了非常迅猛的发展,技术上也比较成熟,被广泛应用在工业建筑、国防、农业生产等各个领域。该文对我国电气工程及其自动化的发展现状进行分析,并提出意见,希望对我国电气工程的发展有一定的推动作用。
【关键词】电气工程 自动化 发展现状
当前,我国电气工程及其自动化已经取得了长足的发展,逐步实现了由多岛自动化向系统集成进行转变,新型的系统集成化的电气工程自动化成功实现了通道共用、功能互补、信息共享,弥补了多岛自动化的互不连接、功能单一和信息独享的不足。透过计算机的模拟操作,能够对电力系统的运行状况进行判断和监控,从而达到精密有效的控制。目前,PC技术和网络手段已经慢慢地渗透到工商管理中了,采用PC的入机界面可以灵活地、直观地掌握数据的动态运动。
一、我国电气工程及自动化发展现状
电气工程及其自动化在电力系统中的应用。电网调度自动化主要通过安全分析与对策提出(SA)、数据采集与安全监控(SCADA)和自动发电控制(AGC)与经济调度控制(EDC)三个手段来实现对电网安全经济运行调整。发电厂自动化系统主要包括了动力机械自动控制、自动发电量控制系统(AGC)和自动电压控制系统(AVC)系统。发电厂自动化系统能自动对发电厂进行自动检测、电能预估、调节、监视和管理,提高发电厂运行效率。变电站综合自动化系统的5个子系统包括控制系统、继电子保护系统,电压、无功综合控制子系统、通信子系统和低频减负荷控制及备用电源自动投入子系统。通过计算机硬件系统或者自动化装置,代替人工进行各种运行作业,提高变电站运行水平和管理水平的自动化系统。配电系统自动化的主要功能是降低电网的损耗、监控配电网的运行状况、优化配电网的运行方式、提高配电网设备自身的可靠性运行能力,以及减轻了运行人员的劳动强度和维护费用。
我国电气自动化形成了平台开放式的发展模式。个人计算机的发展逐渐改变了人们原有的生活方式。但是个人计算机系统不仅仅对人民的生活方式进行了改造,在社会生产层面也产生了重要的作用。基于个人计算机系统的技术,电气自动化领域对于操作系统进行了进一步的改进,系统操作界面更加灵活。
目前,企业对实施生产线电气自动化的方式主要在原有的测控仪表内部插入相关电子微处理器,经过插入电子芯片处理器的测控仪器表就能够对数据进行计算和运输。不同的设备生产厂家对设备内部精密信息的处理各不相同,这就导致了不同的设备由于各自标准不一而无法进行信息的交流和共享。为了妥善解决这一问题,开放式平台发展模式应运而生。
电子技术与机械生产相结合。目前,我国的电气自动化普遍应用于企业生产流水线,对生产所用的机械设备进行精密的控制,并对生产过程中的相关数据进行精确的记录。由于电子技术具有人力操作不可比拟的优越性,越来越多的企业将其余机械生产相结合,目的在于提高机械产品的优越性。应用电子技术的机械设备在生产产品的质量、技术指导等方面远远超过了传统的人力操作机械。
二、未来我国电气工程及其自动化发展方向
虽然我国在电气工程自动化领域已经取得了长足的发展和进步,但相比于起步早、技术较为成熟的国外电气自动化技术,我国的电气工程化的发展还处于相对落后的阶段,特别是部分高端核心技g还掌握在欧美发达国家的手中。所以,我国的电气工程及其自动化技术未来的发展方向还是要集中在技术的研发上。掌握研发技术的核心部分,实现知识产权的自主化。
提高科研人员和操作人员的整体素质。科学技术的发展离不开人,只有拥有一支优秀的科研队伍,才能保证我国的电气工程及其自动化技术在世界竞争的浪潮中立于不败之地。操作人员的技术水平也是影响电气自动化设备正常运行的关键。部分操作人员由于没有经过专业的技术培训,对电气自动化的设备使用不当,在一定程度上也制约了我国电气工程及其自动化技术的发展。
实现数字化与自动化的有机结合。电气自动化和信息技术的结合所产生的典型代表形式为数字化技术。这是一种富含自动化创新经验,并且有效实现信息动态、高分辨率表现的重要措施。将这些信息与地球空间信息整合,建立一个科学精确的数字化地球,将各种信息存储在计算机系统内,与网络有机结合。
电气自动化系统结构通用化。电气的自动化系统结构自身的通用性,对于一个高稳定性的电气自动化的控制系统来说是极为重要的,极大地保障了企业网络结构内的计算机监控系统、计算机控制系统、企业管理系统这几者之间的数据传输工作的通畅性。企业内部的管理层人员也可以通过外界互联网,对实地的生产设备现状进行监督。在对自动化系统进行网络规划的过程中,要充分地保证与整个自动化生产线处在一个系统的通讯范围内。
三、结论
当前,我国电气工程及其自动化已经取得了长足的发展,逐步实现了由多岛自动化向系统集成进行转变,但和发达国家相比,在技术上仍有不成熟的地方。电气工程及其自动化的应用范围不再局限于单纯的电力工程系统体系,而是更加广泛地融入人类生产活动中。例如企业的综合性自动化系统、交通控制自动化系统、经济管理自动化控制系统都将投入运行中。自动化将在更大程度上匹配当今社会飞快发展的速度,在最大程度上实现拟人化。
参考文献:
[1]张军,李楠.浅谈电气控制系统(RcS)的应用和发展[J].自动化博览,2004,(6).
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关键词:电气工程;自动化;发展建设
Abstract: the modern society of industrialization development trend, to electrical engineering and its automation created wide development space and make its can be in high quality environment through the people's further exploration, problems mining and realize sustainable development and ascension. This paper electrical engineering and automation discusses the development and construction of the, in view of the current existing problems in practice, and formulated a scientific and effective treatment scheme, to promote electric engineering and automation development construction level, creating significant benefits, there is positive and effective stimulative effect.
Keywords: electrical engineering; Automation; Development construction
中图分类号:TM5文献标识码: A 文章编号:
前言
市场经济的飞速发展与工业化进程的不断深入,令电气工程自动化科学技术显现了重要优势作用,其核心应用价值越发明显。不仅可应用服务于多类行业中,发挥自动化管控作用,还可满足大型企业建设生产自动化的组装、管理与调试需求,并可有效处理各类智能化管控体系,体现良好的集成性与兼容性。同时,电气工程自动化学科复杂多样,涉及计算机科学技术、网络通信技术、电器电机核心技术、机电一体化管理等众多学科知识,体现了显著的综合性,因此对其发展建设展开研究具有重要的现实意义。
2、电气自动化实践发展状况及建设阶段中包含的问题
2、1电气自动化实践发展状况
伴随工业化发展进程的持续深入,电气自动化相关技术应用平台实现了长足的发展,其逐步向着国际化水准看齐,融入了现代化编程设计理念,有效降低了开发研究时间,令综合研发进程持续加快,工作效率显著提升。同时,电气自动化还完善建立了生动、灵活、丰富的集成一体化控制体系,对于自动化工业发展领域的各行业需求均能提供充足的技术支撑。随着现代化科技的迅猛发展,为令企业管理科学实现在电气自动化体系底层中的访问、自动化控制与存储输出数据,基于总线的现场控制体系逐步形成。其进一步加快了自动化工业发展领域的实践步伐,引入了网络综合控制平台令生产操作更加高效、便捷,并有效节约了生产运营成本投入。伴随互联网络、通信传输技术的迅猛发展,企业处理数据信息体系全面满足了实践生产进程中及时传输、获取相关资讯的丰富需求,并进一步为电气自动化领域的扩充发展打下了坚实的基础,令其技术的创新变革步伐进一步加快。
2、2电气自动化建设阶段中包含的问题
信息时代,电气自动化科学技术在信息化背景的大力推进下,获取了快速发展与提升,然而建设阶段中,其难免受到人员因素、技术因素的综合作用影响,并呈现出一些现实问题。
首先由于受到实际企业发展状况、现实环境需求、技术人员主观意见、操作习惯、个人素质与实践应用的综合影响,在选择电气自动化技术系统与相关平台阶段中,会呈现出可用性、适用性等现实问题。面对多样化的技术形式与系统开发模式,会令电气工程自动化在实际应用、具体研发、操作调试、运行开机与管理维护阶段中,提升各环节投入的费用成本,并令实际周期不断延长,进而会令整个体系的总体成本费用显著增加。电气自动化相关技术应用发展阶段中,创建综合全面、便捷快速的集成自动化体系,是其应用成功的核心关键。同时优质开发的电气自动化体系,需要网络平台结构的全面支撑。由于受到企业实际建设需要、发展诉求与相关技术因素的影响,令其构建的网络体系平台水平具有显著差异,呈现出多样化特征,进一步会对电气自动化技术应用发展造成阻碍影响。电气自动化技术体系在应用建设阶段中,价值化信息咨询的共享、传输具有重要的作用。然而传输应用于配备不同软硬件、网络平台的企业之中,会令电气自动化技术受到差异程序接口、网络端口的综合影响,令信息传输、数据通信遇到了一定瓶颈障碍,会提升其通信传输难度、增加数据响应时间,还会令整体电气自动化体系的服务运行成本有所增加。
电气自动化发展建设科学途径
3、1解决难点瓶颈问题,科学创建一体化开发体系平台
针对电气自动化技术在不同应用环境、需求下受到的影响,我们应着力解决瓶颈问题,科学创建统一性、一体化开发体系平台。应树立集成性的开发研究思想,明确实践目标,在电气自动化系统应用、运行、操作、测试维护等层面引入现代化技术、规范流程化管理,进而有效降低整体系统的运行开发周期,节约相关投资费用。针对不同企业自身发展特征及终端丰富需求,我们不管采用何类控制系统,只要通过统一体系平台的设计研发,借助计算机便可满足各类产品自动化应用需求。另外,还应确保开发统一体系平台拥有独立的运行空间,不受到各类因素的综合影响。
3、2基于电气自动化体系,完善创建通用网络
电气自动化体系运行服务中,优质的网络结构尤为重要,我们应科学引入通用设计理念,进而满足不同企业工业实践运行领域的丰富自动化需求。还可令企业生产实践中的各类监督管理技术体系、控制设施设备综合系统,管理体系间,实现数据信息的共享、便捷、快速与可靠传输,有效解决了接口不同步、不对应的实际难题。在研发创建网络通用结构实践中,应对各类数据信息展开综合整理,并应进行网络控制中心体系、子系统的资源完善调配,进而令网络结构更好的发挥协调管控作用,组织好自动化体系的综合运行服务,并确保信息资讯的可靠、安全、准确传输,实现真正意义上的互通联系与共享传输。
3、3扫清交换障碍,促进程序结构的科学标准化
为确保电气自动化体系的快捷、安全、高效运行,应为其建立标准化、统一性的程序接口。可借助Active体系、微软操作管理平台与相关技术,确保应用操作阶段中实现同电气自动化体系的综合对接,有效的节约系统研发周期与相关成本费用的投入,进而构建良好的电气自动化、OA系统的全面对接、共享传输与信息数据的完美交换,令整体运行体系更加安全、可靠与规范。另外对各类差异化ERP企业运行体系、操作平台与相关视窗管理的应用,我们可引入统一化的通用TCP/IP标准协议,进而有效实现计算机体系在信息平台操控管理与自动化运行控制阶段中资讯通信的无缝对接,提升操控综合效率与准确性。
4、结语
总之,针对电气自动化技术体系内涵特征、应用服务科学重要性,我们只有探究其发展建设阶段中存在的问题,并制定科学有效的途径策略,才能真正激发其优势潜能,体现电气自动化技术体系的核心应用价值,并促进其实践领域的进一步拓宽,实现可持续的全面发展。
[参考文献]
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【关键词】电气工程;自动化;发展前景
引言
目前,电气工程自动化已经成为反映一个国家整体发展水平、体现一个国家科技水平发展的重要标志。所以,在我国科学技术水平不断进步的当下,注重良好发展电气工程自动化是非常必要的。但从当前电气工程自动化的发展现状来看,电气工程自动化还存在诸多问题,使得电气工程自动化良好发展受到一定影响。对此,应当从当前电气工程自动化发展现状出发,分析电气工程自动化发展前景,从而有计划的、有针对的调整和优化电气工程自动化。
1 电气工程自动化的发展现状分析
在社会经济快速发展之下,传统电气工程的生产效率已经不能满足逐步扩大的市场需求。此种情况下,应运而生的电气工程自动化受到人们青睐,并被广泛的应用于工业生产、日常生活当中。在我国市场经济体制逐步完善的背景下,电气工程自动化的发展现状主要表现为:
1.1 电气工程自动化中融合了信息技术
目前我国所应用的电气工程基本实现了自动化,而这一目的的实现是依赖多项科学技术整合而成,比如信息技术。信息技术作为支撑电气工程自动化的重要技术之一,其主要是依靠计算机的巨大数据库存储进行全面化、自动化管理,例如将其应用到企业中,可以自动化的收集财务管理、人力资源等方面的数据,为企业做出战略决策提供帮助。但由于信息技术水平有限,使其在电气工程自动化中应用并不是非常完善,因此计算机网络信息传送的实时性不佳,导致电气工程自动化的远程管理水平不高。因此,电气工程自动化中信息技术的应用还需要优化和调整。
图1 融合信息技术的电气工程自动化
1.2 电气工程自动化中融合了软件技术
电气工程自动化的本质是实现电气工程的智能化运转。然而,要想实现这一目的,就要求电气工程自动化中融合现代计算机软件技术。利用现代计算机软件技术来创建电气工程自动化的精准语言,并规范设计其应用程序,使电气工程自动化在接到指令后,可以自动的、智能的进行运作,完成指令要求。但目前电气工程自动化中融合的软件技术,并没有实现人、机器设备、计算机在统一指令下互动、互作模式,这就要求科学技术人员在这一方面上予以调整和处理,以提升电气工程自动化水平。
1.3 电气工程自动化与分散控制系统相结合
电气工程自动化的实现,还需要与分散控制系统有效结合,促使电气工程可以有效的协调整个工业生产或日常生活,使其形成不同形式的生产、生活活动,从而提升人们的生产、生活水平。目前我国电气工程自动化与分散控制系统的结合应用,已经取得一定成果,可以通过模拟数字来控制电子仪器、电气设备,使其有效运作,逐步完成控制目标。但因为所使用的电子仪器装置比较复杂,使用的电气设备容易受到多种因素影响,因此在电气工程自动化与分散控制系统控制电子仪器装置或电气设备的过程中容易出现问题,致使电气工程自动化效果不佳。因此,加强分散控制系统处理和优化是非常必要的。
2 电气工程自动化存在的问题
2.1 电气工程自动化设计成本高
电气工程自动化的有效应用,需要多种科学技术作支撑,并且采用质量高、功能强、性能佳的电气设备及其他设备,这必然会造成电气工程自动化成本增加。而之所以说电气工程自动化的设计成本高,是因为在利用科学技术及设备来规划设计电气工程自动化的过程中,不仅需要聘用不同类型的技术人才给予技术方面的指导和支持,还要采用专业知识强、电气工程自动化设计经验丰富、设计能力佳的设计人员系统的进行电气工程自动化设计,最后要聘请相关专家对电气工程自动化设计方案的可行性进行分析。这使得电气工程自动化设计需要支付较多的人工费。
2.2 电气工程自动化运行效率低
电气工程自动化运行效率不高,主要表现在两方面。一方面是网络技术、计算机技术等现代科学技术在电气工程自动化中并未得到充分应用,导致电气工程自动化设备难以有效处理实际工作,电气工程自动化运行效率低。另一方面是电气工程自动化的结构设置不够科学、不够完善,导致电气工程自动化运行效率同样受到影响。
3 电气工程自动化的发展前景分析
综合以上内容的分析,笔者认为电气工程自动化应朝着以下方面发展。
3.1 电气工程自动化中加强新技术的应用
电气工程自动化在生产生活中具有广泛应用,可以促进国民经济良好发展。但要想使电气工程自动化可以切实有效的应用,则需要针对当前电气工程自动化现状,有针对性的、有计划的研究相关技术,推出新型技术,将其规范、合理的应用于电气工程自动化中,使其得到创新,为规范和发展电气工程自动化创造条件,以使电气工程自动化在生产、生活中真正发挥作用。
3.2 加强电气工程自动化的标准程度
实现电气工程自动化标准的应用,可以将电气工程自动化的作用充分发挥出来,切实有效的解决生产生活中的问题。而对于电气工程自动化的标准程度提高,则是对电气工程自动化设计、测试、试行、调试、维护、运行等方面都进行标准化处理,使电气工程自动化从设计到实施都非常标准,如此必然会提升电气工程自动化的运行效果。
3.3 提高电气工程自动化的节能水平
在我国政府大力提倡节能环保理念的当下,电气工程自动化作为促进国民经济增长的重要手段,也应当认真贯彻节能环保理念。因此,在优化发展电气工程自动化之际,注意在电气工程自动化中规范、合理的应用节能技术,如选用节能型变压器、低能耗的照明设备等,从而提高电气工程自动化的节能水平,促使电气工程自动化朝着节能化的方向发展。
4 结束语
在我国电气工程自动化应用越来越广泛的当下,电气工程自动化发展现状并不是非常良好,其还存在设计成本高、运行效率低等问题,使得电气工程自动化设备的运用与实际要求不符。对此,笔者建议通过加强新技术的研发、节能技术的应用、标准化的设置等促进电气工程自动化的发展,为使电气工程自动化可以智能化、节能化、标准化、先进化的发展创造条件。
参考文献:
[1]钟信华.电气工程及其自动化维护技术的发展前景分析[J].消费电子,2014(14).
篇8
关键词:电气工程及其自动化;技术应用;发展
电气工程是社会经济和科学发展到一定程度后产生的,电气工程及自动化技术的发展为信息化时代的发展提供了动力,促进了人类生活方式的改变,对电气工程的发展有重要作用。电气工程及自动化这门学科涵盖范围极广,涉及人类生产和生活的各个领域。电气工程的发展水平从某些角度来说也反映了一个国家的经济与发展水平。
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
参考文献
篇9
【关键词】电气工程技术;电气学科;发展史
1 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。21世纪的电气工程概念已经远远超出这一范畴,如今电气工程涵盖了几乎所有与电子、光子有关的工程行为。电气工程的发展程度直接体现了国家的科技进步水平,因此,电气工程的教育和科研在发达国家大学中始终占据重要地位。
1.1 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。
(1)库仑定律。1785年法国物理学家库仑通过扭秤测量静电力和磁力总结出:两个电荷之间的作用力与它们间距离的平方成反比,与它们所带电荷量的乘积成正比,这就是著名的库仑定律。这一发现的历史意义在于它标志着人类对电磁现象的研究从定性阶段进入了定量阶段。
(2)“伏打电池”。1799年意大利物理学家伏特经过反复实验发现把任何潮湿物体放到两个不同金属之间都会产生电流,一年后伏特发明了世界上第一个电池,自此人类对电的研究由静电扩大到了动电,开辟了电学研究的新领域。
1.2 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。
(1)直流发电机的诞生。1831年英国企业家研制出了史上第一台发电机――蒸汽动力永磁发电机;1832年法国科学家匹克斯发明了世界上第一台直流发动机;1866年西门子发明了自激式励磁直流发电机;1870年格拉姆发明了实用自激直流发电机,结构可靠,电流稳定,输出功率大,被各国广泛采用作为照明灯电源。
(2)远距离输电和电力工业技术体系的初步建立。1875年法国巴黎火车站建成世界上最早的一座火力发电厂。爱迪生不仅发明了灯泡,他还在1882年建立了美国第一家直流发电厂,装有6台直流发电机,通过电缆输送照明用电,不过当时的最大输送距离只有1.6km。之后爱迪生还建立了一座水电站,形成了电力工业体系的雏形。
1.3 电工理论的建立
(1)电路理论的建立。关于电路的早期研究有:1778年伏特提出了电容的概念,给出了导体上储存电荷的计算方法Q=CU;1826年欧姆发表了欧姆定律;1831年法拉第提出了电磁感应定律;1832年亨利提出了磁通量计算公式。
1845年德国物理学家基尔霍夫提出了关于任意电路中电流、电压关系的基本定律:电流定律(任意时刻电路中任何一个节点的各条支路电流的代数和为零);电压定律(任何时刻电路中任意一个闭合回路的各元件电压的代数和为零)。这两个定律发展了欧姆定律,奠定了电路系统分析的基础。
(2)电网络理论的建立。通信技术的兴起推动了电网络理论的发展。1924年,福斯特给出了电感和电容二端网络的电抗定理,建立了由给定频率特性设计电路的电网络理论。
1945年美国科学家伯德总结出了分析线性电路和控制系统的频域分析方法。1953年梅森创建了采用信号流图分析复杂回馈系统的方法,并被广泛应用。20世纪50年代美国科学家达默制成了第一批集成电路,从此电路理论中增加了对含源器件的电路分析和综合。20世纪70年代在L.O.Chua等科学家的努力下,器件建模理论逐渐日趋完善。20世纪中期计算机的出现使电网络的计算机辅助分析和设计成为电路理论研究中的基本手段。
2 电气学科的形成与发展
按我国高等教育学科划分,电气信息学科类属工学门类(门类编号08),其下设五个一级学科:电气工程(一级学科编号0808)、电子科学与技术(0809)、信息与通信工程(0810)、控制科学与工程(0811)和计算机科学与技术(0812)。这五个学科有着相同的学科基础,都是研究电磁现象及其应用的基础学科与技术工程的综合,电能的突出优点在于:它既是易于传输的工业动力,又是非常可靠的信息载体。电子科学与技术、信息与通信工程和计算机科学与技术都是从电类专业派生出来的弱电学科,在19世纪末电工科学技术已形成了电力与电信两大分支。
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。
3 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。
3.1 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。
3.2 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。
灵活交流输电技术(FACTS)。用大功率电子器实现对电力系统电压、参数、功率、相位角等的实时调节控制,以实现电力系统的安全稳定性和输电过程中的能耗。
篇10
关键词:智能化;计算机;电气自动化
前言
电气自动化是当今社会经济科技发展的产物,已经被广泛的应用于各个领域,在得到国家的技术支持和帮助下,从我们的日常生活到生产技术,都已经被广泛使用,它是我国现在电气工程的关键技术,也是这个领域发展的前提。同时随着信息技术工程的逐步实施,电气自动化技术已经是现代工业发展的方向,这不仅仅能大力提高生产的效率,还能为我国在很大程度上提高经济效益。但是,电气自动化作为新时代的技术,还存在很大的发展空间,为了能给人们带来更加方便快捷的生活以及生产方式,就要十分重视电气自动化的发展,提供更多的经济以及技术支持。
1电气自动化及其特点
电气工程及其自动化涉及电力电子技术、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,它以计算机作为基础,以电力电子为辅助,结合机械自动化技术形成的,是一门综合性较强的技术,其主要特点是强弱电结合、机电结合、软硬件结合、电工技术与电子技术相结合、元件与系统相结合,是一项综合电工电子、系统控制、电气控制、电力系统自动化、电气自动化装置及计算机应用技术等多方面的技能。电气自动化技术是衡量一个国家科技进步的标准,它有很强的技术实用性,技术融合性较高,能大力的提高生产力和生产效率。
2电气自动化的设计的原则
(1)从根本上满足机械工艺对技术的要求,机械是实现自动化技术的基础,只有设计的方案不超过机械的负荷,能保证其在合理安全的环境下运行,确保设备的安全性和稳定性,为生产提供最基本的生产环境;(2)设计方案要经济实用,方便快捷,电气自动化的最根本的目的就是实现经济成本最小化,从而为企业带来更大的经济利润。因此设计方案要尽最大的可能实现经济适用。因此在采购的时候可以采用节能的设备,降低采购成本,在未来的设备应用过程中,减少线路损耗,降低电能的消耗,在提高电气设备生产效率的基础上,尽量减少不必要的电能消耗,提高整个电气工程的能源利用率,在保障工业生产和社会建设的同时实现最优的效益;(3)满足软件和硬件的支持,软件和硬件是两个不同的东西,但确是一个整体,硬件是这个整体的基础,要选择经济适用的计算机,计算机的各个硬件质量要过关,同时与外部连接的电子元器件、传感器和控制器等设备质量也要过硬,满足生产规模和经营期限;软件的选用要高性能的中央监控服务器,要有足够大的运行空间和满足负荷的处理器,确保整个系统的平稳运行。同时为了不给工作人员造成安全威胁可以将火灾报警系统、消防联动系统和中央控制室结合,将智能系统的优势最大化,实现人、机械和消防的一体化结合。
3电气自动化的设计方案
我们都知道电气自动化的典型特点就是智能化,因此,在设计的过程中最大的特点就是减少人工复杂的工作,提高工作效率。自动化的设计最终会实现远程操控,将所有的工作一体化。随着计算机的普遍应用,为电气自动化奠定了一定的基础,首先现场在设计的时候,所有机械的总线要集中化,结合开关控制技术,将现场的所有操作机械都集中在同一个处理器上,这样由专门的一个人便能操作,同时处理器将所有的信息通过电脑反馈给显示器前的操作人员,这样便能在第一时间发现现场的问题及时处理,同时将监控系统和通信系统连接,实现远程控制,这样就算个别的机器出现故障也不会导致整个系统瘫痪,还能大大节约生产成本,将所有生产过程形成一个回路,在出现故障时就算信息量很大也能及时察觉,这样电脑的控制人员和现场的技术人员及时沟通处理,大大提高工作效率。
4电气自动化的应用
4.1在电力行业的应用
电,是我们生活中不可或缺的东西,与我们的生活息息相关,为了满足人们的生活需求,保证人们的生活质量,电网的供电必须稳定而持续。由于电网通常情况下面积大而散,而配电室内部和相应的控制部门电子设备和元器件较多且复杂,在信息量较大的情况下无法及时处理,致使维修的工作也会面临种种难题,为了保证电网供电的稳定运行,通常都会用到电气自动化技术,来实现电网的调度工作。电力的工作人员可以用电气自动化技术实现对电力数据的采集,通过电网对数据的分析,在将数据传输给每个用户,这样能够实现对每个运输环节的监控,实现数据的集中化,及时将数据反馈给指挥中心,保证电网设备的正常运行,即使出现问题也能及时解决,不至于导致重大损失。同时这样能大量减少人力,提高工作效率,保证工作人员的人身安全,提高发现故障和处理故障的效率,也在一定程度上规避了电力运行的风险。
4.2在工业行业的应用
在工业行业中,电气自动化的应用主要表现在电子元器件的加工以及控制,它改变了传统的工业加工模式,大大解放了人力,升级了企业的生产线,在加工时增加了电子元器件的精确度,提高了电子元器件的质量。在电子元器件等运行的过程也不再需要在各个阶段进行检测,从而间接的实现了对工业流程的控制,只需要一台计算机便能及时获取数据信息,将分散的信息汇总,通过获取的数据及时了解现场的情况,保证了在生产过程中每个设备数据的相通,实现真正的智能化,顺利完成整个生产过程的检测和维护,有效的提高工作效率。
4.3在建筑行业的应用
在我国建筑行业是新世纪发展的典型行业,在短短的时间内,建筑行业在我过发展迅速,并且没有减弱的势头,电气自动化在建筑行业的应用也和明显。现在建筑已经朝着智能建筑的方向不断发展,更多的体现在高层建筑的使用,它将楼宇智能化、通讯系统和电气安全系统相结合,利用电气自动化技术,通过信息技术的及时传递和监测系统的全过程监控来执行任务,实现了智能建筑的建设。我们都知道建筑行业是个较为危险的行业。电气自动化的应用不仅能满足客户的多样化需求,还能避免在使用过程中漏电产生人生安全问题,有效的保护人们的人身和财产安全。
5结语
电气自动化是一项结合工程技术和相应的电气工程技术的技能,是一门解决电气工程技术分析与控制问题的专业技术,涉及电气工程、机械自动化、计算机技术应用、经济管理等各个领域。它能有效的减少人力物力,节约成本,使生产变得简单化,精确化,智能化,大大提高工作效率,使企业的经济效益最大化,因此只有不断的建设和发展电气自动化技术,才能更好的为我国经济建设做贡献。就我国现在而言,自动化技术发展是未来的风向标,但是依然还是缺少这方面复合型的高级工程技术人才,为了让我国将来的经济更好的发展,应该培养更多这样的人才。
参考文献
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