自动化技术的发展现状范文

导语：如何才能写好一篇自动化技术的发展现状，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：传感器　自动化　发展

传感器是自动化系统和信息系统的关键性基础器件，其技术水平直接影响到自动化系统和信息系统的水平，自动化技术水平越高，对传感器技术依赖程度越大。在信息社会中，人们为了推动社会生产力的发展，需要用传感器来检测许多非电量信息，如力、压力、流量，速度、温度、湿度以及生物量等等。

近百年来，传感器的发展大致经历了以下三个阶段。(1)传统，(2)模拟集成传感器／控制器-(3)智能传感器。目前，国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式、由集成化向智能化、网络化的方向发展。

一、传感嚣在现代信息技术中的发展现状

21世纪是人类全面进入信息电子化的时代，随着人类探知领域和空间的拓展，使得人们需要获得的电子信息种类日益增加，需要信息传递的速度加快，信息处理能力增强，因此要求与此相对应的信息采集技术一一传感技术必须跟上信息化发展的需要。

作为现代信息技术的三大核心技术之一的传感技术，它是人类探知自然界信息的触觉，为人们认识和控制相应的对象提供条件和依据，将是二十一世纪世界各国在高新技术发展方面争夺的一个重要领域。

不难看出，传感器技术是涉及国民经济及国防科研各领域的重要技术。如果不建立我国自己的传感器产业，而一味依赖从国外进口传感器来满足需要，将使我国国民经济及国防力量的加强受到制约，因此必须尽快地发展我国的传感器产业。

1.敏感元件与传感器作为信息系统的关键基础元器件，在国外一直得到了高度重视，很多发达国家为了夺取未来经济发展制高点，大力投入人力、物力和财力来发展它。如美国提出的“国家纳米技术创”(NationalNano-technologylnitiative，简称NNl)，计划投资五亿美元的研究经费，其中传感器是极为重要的内容之一，日本和欧洲也不断增加研究经费支持更多的相关研究项目。

2.半导体硅是固态传感器的最重要的材料，但对其它新型敏感材料和功能材料的开发仍未停止，如陶瓷、高分子、生物、智能材料等新型材料的开发与应用，不仅扩充了传感器的种类，而且改善了传感器的性能，拓宽了传感器的应用领域。如新一代光纤传感器、超导传感器、焦平面阵列红外探测器、生物传感器、诊断传感器、智能传感器、基因传感器以及模糊传感器等。

传感器的集成化有两种途径：一是利用集成电路制造技术和微机械加工技术，将多个功能相同、功能相近或功能不同的单个敏感元件集成为一维线型传感器或二维面型(阵列)传感器，使传感器的检测可由点到面、甚至到体，从而实现信息多维化、变单参数检测为多参数检测，二是利用微电子电路制作技术和微型计算机接口技术，将传感器与调理、补偿等电路集成在同一芯片上，使传感器由单一的信号变换功能扩展为兼具放大、运算、补偿等用途，从而实现横向和纵向检测的多功能化。

目前，传感器技术的发展水平和研究动向是怎么样的呢?请采取一个或者两个传感器作深入调研。

二、先进制造技术的发展水平和研究动向

21世纪人类社会将进入知识经济新时代，制造业作为我国新世纪的战略产业将面临着剧烈的挑战和经历一场深刻的技术变革。在传统制造技术基础之上发展起来的先进制造技术代表了制造技术发展的前沿，必将成为这场技术变革的核心，对制造业的发展产生巨大影响。先进制造技术是制造业企业发展的必然需求。

制造业呼唤先进制造技术

近十年来，世界各国都投入了巨大的财力和物力，强化作为光机电一体化制造业基础的先进制造业的技术及产业发展的战略研究。先进制造技术已经成为垒球制造业争夺的市场焦点。

美国、德国、日本等国已经开发出了数控(NC)、计算机数控(CNC)、直接数控(CAM)、计算机集成制造系统(CIMS)，制造资源规则(MRP)、柔性制造单元(TMC)，柔性制造系统(FMS)、机器人、计算机辅助设计制造(CAD/CAM)、精益生产(LP)、智能制造系统(LMS)、并行工程(cE)和敏捷制造(AM)等多项先进制造技术与制造模式。这些技术的推广与应用，不仅使本国企业的国际竞争力得到巩固，也使得世界先进制造业发展迅猛。

2000年，全球先进制造业贸易额达到20000亿美元，占全球总贸易额的三分之一。传感技术、开放式工业过程自动化系统、现场总线系统等先进制造技术已经在国外形成相当的产业规模。

先进制造技术将对21世纪的制造业及其相关联的其他产业的发展发挥更为重要作用。

1.先进制造技术持续不断地融合光电子、计算机、信息等新技术的研究成果，使得这一新兴的产业成为新的经济增长点。据了解，数控技术模块化、网络化、多媒体和智能化已是技术发展的热点。CAD/CAM系统将面向产品的整个生命周期・产品数据管理(PDM)与企业资源计划(ERP)趋于融合，先进加工系统和设备发展智能化。

2.先进制造技术的应用大幅度提高了光电子、自动化控制系统、传统制造等行业的技术水平和市场竞争力，成为许多高新技术产业和高新技术制造业装备的基础，推动诸多相关行业的效益增长。如先进制造技术装备的加工设备、系统和各类自动化控制系统及仪器仪表、光电子设备在国民经济各行业的广泛应用，将大大提高航空航天领域飞行器的设计制造效率和可靠性；将推动印刷技术的数字化-推动现场总线的应用，构建现场管理垒系统的数字通信网络-电力电子器件将向高压、大容量、抗大破坏力、小型化和智能控制方向发展；医用电子与医学发展将更为紧密结合，影像显示趋于多种手段的融合-医用激光将广泛应用。

三、先进制造技术研究动向

长期以来，在国家高新技术发展计划中，我国将光机电一体化作为制造业的研究和发展重要方向。将其列为国家火炬计划中的五个重点领域之一，予以特别的重视。

我国制造业市场的巨大潜力，为先进制造技术发展提供广阔的市场空间，其中，机械基础件类产品市场较大、品种也较多，其数控系统已形成年产3000台(套)的生产能力，由CIMS延伸出来的诸多相关技术和产品，如产品数据管理系统(PDM)、企业资源计划(ERP)技术、管理信息系统等已有很大的发展，据预测，仅MIS一项，国内就拥有近700亿元的市场潜力，国产CAD在2000~中的销售额达到10亿元，年增长率为15％～20％；国产的自动化控制仪器仪表技术，已在国内市场中占据相当的市场规模，1996年至2000年的销售额为95亿～200亿元人民币，其中以分布式控制系统年增长率最高，现场总线控制系统已成为应用热点；另外，微机电类产品已占有了较高的市场份额。

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关键词：自动化技术；发展现状；应用；发展趋势

中图分类号：F407文献标识码： A

引言

在社会生产当中应用机械自动化技术，能够大大地提高产品的生产效率和生产质量，使得产品的生产周期缩短，与此同时，降低了生产工人的劳动强度，使得产品的生产成本大大地降低，从而增加了企业的收益。机械自动化技术还能够带动跟产品有关技术的发展、推动产品的更新换代，以及改善劳动环境等。

一、我国机械自动化技术的发展现状

改革开放以来，我国制造业无论在数量还是质量上都有了突飞猛进的增长，但是具有独立知识产权的产品却不多。例如，许多企业的产品虽然表面上说是国产，但是很多产品的核心技术还是应用的国外的技术，如汽车发动机、空调压缩机等。据研究，我国的机械制造业与发达国家相比还是比较落后，落后的主要是以下几个方面。

1、管理方式落后

我国机械制造业的管理方式与发达国家相比比较落后，目前我国大部分中小企业都采用经验管理，只有少数大型企业应用了计算机辅助管理。而在发达国家，计算机管理已经普遍应用到机械制造业的管理中，发达国家的企业都十分重视组织和管理体制，根据企业的发展情况以及管理科学的发展及时更新和发展适合企业发展的生产模式，国外推出了精益生产、准时生产、和并行工程等新的管理思想和技术。

2、CAD技术使用比率低

发达国家的机械制造行业积极探索新的设计淮则和设计方法，CAD技术已经广泛应用到机械制造行业中，许多大型企业都采用了无图纸设计和生产，既提高了生产效率，又节约了资源，十分的环保。而我国的CAD技术使用比例还比较低，只有一些大型企业采用了计算机辅助设计，许多中小型企业仍然采用传统的图纸设计方法。

3、新型加工方法普及率低

在加工方法方面，发达国家都广泛地应用微型机械和微米、激光加工技术以及高精密加工等新型加工方法，而我国尚没有掌握这些方法和技术，也没有自主研发出新型加工方法，新型加工方法在我国没有得到普及。

4、自动化技术落后

在自动化技术方面，发达国家已经将柔性制造单元、计算机集成制造系统、数控机床等技术应用到机械制造中，而与发达国家相比，我国还处于机械自动化还处于比较原始的阶段，只有少数企业应用了柔性制造单元和制造系统。

二、机械自动化技术的应用

1、自动化检测

在科技不断进步的影响之下，各种比较复杂的加工设施、一系列新型的刀具与材料被得以应用到机械制造中，这提高了产品检测的难度，过去由工人实施检测的策略已经不能够满足行业发展的需要。因此，在机械制造当中应用自动化检测，主要有多个专家系统的智能设备诊断技术，以及基于人工神经网络、电流信号和时序等来识别刀具磨损状态等。

2、自动化装配系统

自动化装配系统指的是根据相应的技术标准，把一些几何形状的零配件通过搬运、组合、调试、检验等一系列的操作，加工成一件产品。确保机械产品质量的关键是装配，自动化装配系统代替了过去凭借工人的操作技巧与复杂操作所实施的装配，大大地提高了产品的生产质量与生产效率，在机械自动化技术的应用当中，自动化装配系统这个应用是非常重要的。

3、自动化加工系统

自动化加工系统能够自动地实施加工循环，还能够自动地装卸工件。自动化加工系统将工人的劳动取代了，降低了在生产过程当中机械操作失误的概率，以有效地确保产品的产量与质量。

4、自动化物流供输系统

自动化物流供输系统能够把制造系统当中所要求的成品或者是原料输送到一定的地点，这是自动化机械制造系统当中必不可少的一个关键组成部分。自动化物流供输系统的设备主要有自动输送系统和单机自动装置等。

5、自动化信息流

自动化信息流主要有产品数据库管理系统、计算机辅助工艺设计、计算机辅助制造，计算机辅助设计。产品数据库管理系统指的是管理设计制造中所产生的信息与数据。计算机辅助制造(CAM)指的是将计算机技术应用在系统当中或者是生产制造的过程当中，数控技术是它的核心。计算机辅助设计(CAD)指的是设计人员在设计关于机械方面的工作时借助计算机的图形设备来进行。计算机辅助工艺设计是计算机辅助制造与计算机辅助设计之间的桥梁，用以提高工艺编程的效率，且要对工艺设计进行优化，使之标准化。

三、自动化技术发展趋势

1、功能发展方向

1.1用户界面图形化

用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同，因而开发用户界面的工作量极大，用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。当前Internet、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术，也对用户界面提出了更高要求。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用。人们可以通过窗口和菜单进行操作，便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。

1.2科学计算可视化

科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据，使信息交流不再局限于用文字和语育表达，而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合，进一步拓宽了应用领域，如无图纸设计、虚拟样机技术等，这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。

1.3内装高性能PLC

数控系统内装高性能PLC控制模块，可直接用梯形圈或高级语言编程，具有直观的在线调试和在线帮助功能，编程工具中包含用于车床铣床的标准PLC用户程序实侧，用户可在标准PLC用户程序基础上进行编辑修改，从而方便地建立自己的应用程序。

2、体系结构的发展

2.1集成化

采用高度集成化CPU，RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPLD、CPLD以及专用集成电路ASIC芯片，可提高数控系统的集成度和软硬件运行速度，应用LED平板显示技术，可提高显示器性能。平板显示器具有科技含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点。可实现超大尺寸显示。应用先进封装和互连技术，将半导体和表面安装技术融为一体。通过提高集成电路密度、减少互连长度和数量来降低产品价格，改进性能，减小组件尺寸，掘高系统的可靠性。

2.2模块化

硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化，根据不同的功能需求，将基本模块，如CPU、存储器、位置伺服，PLC、输入输出接口、通讯等模块，作成标准的系列化产品，通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减，构成不同档次的数控系统。

2.3网络化

机床联网可进行远程控制和无人化操作，通过机床联网，可在任何一台机床上对其它机床进行编程、设定、操作、运行。不同机床的画面可同时显示在每一台机床的屏幕上。

结束语

综上所述，在我国综合国力的发展中，机械制造业的作用是十分关键的。因此，我们应当大力发展机械自动化技术，以更加有效地推动机械制造业的发展，这就需要相关机械制造业的技术工作者们在工作的过程中不断地总结经验，进一步地提高技术能力和技术水平，进而促使我国形成高速度和高质量的机械自动化技术。

参考文献

[1]索春英,冯哲.浅析如何提高机械设计的自动化程度[J].价值工程.2011(06)

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1.1煤矿自动化技术

煤矿自动化技术在我国的发展起始于20世纪60年代，继电器是当时主要的煤矿自动化器件，当时的煤矿自动化也只是简单的开停与闭锁控制，而且控制器不但体积庞大，安全性与可行性也很差。20世纪70年代和80年代中期，晶体管与逻辑电路开始的大量出现，它们的出现取代了继电器成为主要的煤矿自动化控制器件，它们的应用使控制器的体积得到了大幅度的缩小，并且把控制器的功能改进了。80年代末90年代初，开始出现了单片机，由于单片机的运算与控制能力都比较强，晶体管与逻辑集成电路控制系统很快被其取代，单片机成为了自动化控制系统的核心控制单元，这使得煤矿自动化控制系统的安全性与可靠性都得到了大幅度的提升，煤矿自动化控制与检测系统才真正具有了实用功能。但这个时期形成的煤矿自动化系统还属于独立系统，各系统之间不能进行信息交换。简单的调制方式是其内部信息传输的主要方式。直到21世纪初，随着太网信息网络技术的发展，实现了煤矿各专用监控系统之间的信息传输可以用高速信息网络来传输，总线传输技术也逐步成为各专用监控系统内部之间信息传输的主要方式，高速信息通道的建立，使煤矿各专用监控子系统的集成与实时监控得到了实现，使煤矿自动化系统的自动化水平跃上了一个新的台阶。

1.2矿井通信

煤矿的生产指挥工作要想顺利进行，必须要做好矿井通信工作。由于煤矿企业的生产工序较多且作业地点分散，要想用一种通信系统和方式来把全矿覆盖很难。按使用方式可把矿井通信大致分为固定通信与移动通信，按通信覆盖区域可把煤矿通信系统分为全矿井通信与局部矿井通信。防爆磁电电话是我国早期主要采用的矿井调度通信方式，随着时代的发展矿用模拟程控调度通信系统在20世纪80年代开发出来了，90年代时数字程控调度通信系统也开发出来了，这时已经几乎能满足矿井调度通信的需求。矿用透地通信系统、矿用泄露通信系统、矿用感应通信系统、矿用载波通信系统、矿用小灵通通信系统以及矿用CD-MA通信系统是矿用移动通信系统的主要形式。其中应急救灾时主要用到的通信系统是矿用透地通信系统，局部通信主要用到的通信系统是漏泄通信系统，感应通信系统，矿用载波通信系统，全矿井无线通信主要用到的通信系统是矿用小灵通系统与CDMA通信系统。

2煤矿自动化技术

2.1高速监控网络

工业以太网、专用工业控制网、CEPON网以及MCIP系统是我国目前主要使用的高速监控网络。其中冗余工业以太网是我国煤矿自动化系统的主要传输平台，很多矿井都在使用。由于专用工业控制网的开放性比较差，在我国只有几个别的矿井在装备使用，而矿用CEPON网络系统是一种新系统，视频、数据、语音等信息都可以传输，其应用前景十分广阔。

2.2自动化平台软件

管控软件和Web服务软件是自动化平台软件的两种主要形式。管控软件在控制层的管控服务器内安装，Web服务软件在管理层的Web服务器中安装，它们是煤矿自动化控制的重要实现手段。

2.3局部生产环节自动化

矿井局部生产环节自动化大致可以分为：安全监控系统、电力监控系统、水泵自动化系统、调度控制矿井机车系统、矿井数字化工业电视系统、工作面巷道监控中心。

3煤矿通信技术

矿井有线通信主要使用的是矿井程控数字调度通信系统与工作面局部扩音通信系统。随着矿井大规模应用网络技术以及IP语音通信技术的逐渐完善，矿井有线通信一个重要的发展方向便是矿井IP调度通信系统。人们还在不断的探索和研究矿井移动通信技术，矿用透地通信系统、矿用泄漏通信系统、矿用感应通信系统、矿用载波通信系统、矿用小灵通通信系统、矿用CDMA通信系统等等。

4若干技术问题

4.1完善与提高局部生产环节自动化技术

已有多种高速监控网络方案供煤矿自动化控制选择，影响煤矿自动化正常运行能否实现的一个重要因素已经成为局部生产环节自动化，这主要是由于监控量大、面广、并且种类繁多是局部生产环节监控系统的主要特点，要想使矿井自动化系统更完善，这就需要各生产厂家不断完善与提高自身的技术。

4.2开发高强度快速安装式矿用光缆

我国的矿井已经开始广泛应用光缆，但大巷是其主要应用的地方，而在工作面上的应用技术还不完善，这主要是由于工作面的生产条件更恶劣，易断是普通矿用光缆的主要特点，一旦这种普通矿用光缆断裂后很难修复。而工作面液压支架电液控制系统，顶板监测系统监控的信息量都非常大，要求的信息传输速度高，更适合采用光缆传输，为了适应矿井未来的发展需求，我们必须开发开发高强度快速安装式矿用光缆。

4.3煤矿供电安全技术

电参数测量以及各种保护功能是目前防爆开关设备等供电设备主要具有的功能，他们一般都缺乏主动分析故障与报警的功能，这就需要我们继续在这方面加大研究力度，把井下变电所无人值守的整套设备争取能够开发出来。

5总结

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【关键词】现状；自动化技术；前景；电力系统

自从进入到二十一世纪以来，随着世界经济不断地发展，我国经济社会不断的发展以及完善，城市居民或者是农村居民对于供电系统相关的技术要求也比之以前更加的高了，并且通过高要求来满足自身对于电力、电量的实际需求。在计算机技术不断的发展完善的背景下，在科学技术不断的推陈出新的大环境下，在电力系统实际运行的过程中，自动化技术得到了科学有效地推广以及应用，正式这样一种推广以及应用，使得供电企业现在的工作效率得到了极大的提高，并且相应的经济效益也得到了一个质的飞跃。

1、自动化技术在电力系统中的引用分析

（1）电力系统相关的自动化应用分析

对于电力系统而言，其工作时间长（全天候二十四小时不间断工作），与每一位居民的日常生活以及工业生产有着密不可分的关系。所以每一项可以对电力系统正常运行状态进行有效保障的新技术都应该被每一家供电企业运用在实际的电力系统工作过程中，在这中间，最为重要以及有效地，无疑是自动化技术。在电力系统方面，最初对于自动化技术的应用，是电力部门对于电力供电系统所产生的各项数据进行实时准确的监视、控制，从而对电力系统的正常工作进行有力的安全保障。并且随着世界信息技术、材料技术以及管理技术的不断发展进步，自动化技术在电力系统当中的应用也更加的广泛。

（2）电力系统相关的自动化技术实际工作流程分析

1）针对电力系统相关的自动化技术来讲，其最基本的工作流程为：在中心地带内部一些调控中心进行电子计算机的安装，并且通过这些安装好的计算机，不停地向周围发送电子信号信息，其次在附近的电厂以及需要设计的电力设备中安装相应的信息接收、控制以及反馈接收装置，并且安装一定的监视装置，这样就可以完成一个最基本的网络覆盖体，从而对中心发散的指令或者信息进行有效的执行。

2）安装好的中心计算机，对其他所有的计算机进行分别的调控或者是整体调控，而计算机中相应的模块对应相应的实时监控信息的接收、命令信息的以及对各类信息数据进行及时有效地处理。并且在这样的基础上，最终实现对每一个部件进行最优化的控制，通过每一部分的计算机相互之间的信息结合，以及远程终端操控的优势，实现各式各样控制软件的有效地自动化利用。

3）自动化电力系统控制过程中所采取的办法为分层控制，就是在分支的每一个组织控制之间，按照相应的功能范围的划定，进行相关内容的分担以及协调的工作，从而最大限度的实现控制系统的可行性以及稳定性、经济性。

2、自动化技术在电力系统中的应用现状分析

（1）自动化技术在电网调度系统中的应用

现代化电网调度自动化通常是计算机技术为核心的控制系统。在电网调度的系统当中，信息技术及计算机技术有效实现了对实时信息的收集、计算、分析和系统的操作。现阶段电网自动化的调度一般是利用对相应电网运行状态的有效监控来实现的，通过使用自动控制技术，对相应的电网进行实时的监控，这样可以保障电网的正常运行，确保居民对用电质量和数量的需求；此外，对电网实行基于电网安全运转的监控的时候，可以通过自动化的手段进行节能减耗，提高供电效率。

（2）自动化技术在配电网络系统中的应用

在配电网系统当中，计算机也起到了十分重要的作用，主要应用在相应电网改造建设的技术上。随着电网技术的发展，有效提升了配电系统的网络化，从而达到了配电的主站、子站、光纤终端所形成的三层结构，这样就可以进行快速的通信传输，自动化系统的功能也具备了更高的性能。

（3）自动化技术在变电系统中的应用

对于变电系统而言，其自动化技术主要是通过相关的现代通信技术、现代信号处理技术以及计算机计算技术等对二次设备进行相关的监控以及测量，并且通过二次组合，将相应的功能进行有效地组合以及优化，从而创建出一套测量、监视、协调的综合性的系统，然后搜集那些进行运行的设备及相应的操作情况的信息。

（4）电力系统中电力调动以及变电站自动化技术运用现状分析

1）电力调动方面

电力调度自动化是当前电力系统自动化中发展最为迅速的一个方面，电力调度自动化技术要实现对电力运行系统中各项数据的有效采集、实时采集，保证电力调度的安全和稳定，从而提高电力系统的经济效益，并充分保证电力系统市场的稳定和可靠，并在一定程度上对电力市场起到参考作用，也是电力自动化技术的核心所在，对整个系统的稳定十分重要。

2）比电站相关的自动化技术

对于变电站中的自动化系统而言，其构成复杂、涉及广泛，其中包括现代通信技术、现代信号处理技术以及计算机计算技术等方方面面，其控制主要设计有信号检测、远动装置以及故障录入等方面的控制。变电站是目前而言，电力系统中能源消耗最大的部分，如果做好相应的自动化技术的应用，可以将控制、运行以及维护的成本最大限度的降低，从而实现对运行效益的提升，并且对供电能源本身的质量进行最大程度的保证。

3、自动化技术在电力系统中的发展前景分析

就我国目前的实际情况看来，自动化技术在电力系统之中的发展，其具体的方向就是建立一套完善、健全的dms系统，通过对这个系统的合理运用，可以对电气相应的管理水平进行一定程度的提高，实现最大程度的电力系统相关的发展需求符合度；对于电气设备相关的设备保护方面进行一定的有效控制，并且尽量的减少大面积停电事故的发生，并且将停电事故所造成的后果最大限度的降低，从而将供电系统实际的稳定性以及可靠性最大限度的提高；与此同时，建立一套科学、完善的事故处理机制，从而实现将停电的时间最大限度的降低，并且将其对生产装置以及居民日常生活所造成的影响最大限度的降低。并且可以积极有效的打破目前电力部门所实行的变电值班模式以及运行操作模式，真正意义上的实现无人管理模式，从而减少工作人员，增加实际工作效率。

4、结束语

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关键词：机械自动化 技术 现状 应用与发展

中图分类号：TF325.2文献标识码： A 文章编号：

一、引言

机械自动化，主要指在机械制造业中应用自动化技术，实现加工对象的连续自动生产，实现优化有效的自动生产过程，加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展，是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准，不仅影响整个机械制造业的发展，而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。如何发展我国的机械自动化技术，应实事求是，一切从我国的具体国情出发，做好各项基础工作，走中国的机械自动化技术发展之路。

二、机械自动化在我国的特点及作用

机械自动化的特点很多：第一，机械自动化是面向21世纪的技术，是具有明确的范畴的新的技术领域；第二，机械自动化技术是面向工业应用的技术，可以提高制造业的综合经济效益和社会效益；第三，机械自动化技术是面向全球竞争的技术，同时是驾驭生产过程的系统工程，是市场竞争核心时间、质量和成本三要素的统一。

在工业生产中，机械自动化的作用很大：第一，机械自动化的应用，可以提高生产过程的安全性；第二，机械自动化可以提高生产效率，第三，机械自动化可以提高产品的质量；第四，机械自动化可以减少，生产过程的原材料和能源损耗。

很多方面机械自动化的特点与作用相辅相成，在工业中起到很大的作用，并且我国处于机械自动化的初期，需要循序渐进，不断努力，创造条件，向自动化的高级理想阶段迈进。三、我国机械自动化的现状

机械自动化技术从上世纪20年代开始发展应用以来，在各行各业都得到了迅速发展和广泛的应用，特别是近年来计算机的高度集成化，开始采用计算机集成制造系统，大大加快了机械自动化的发展，但我国让处于初级操作阶段的自动化。

近年来，我国的制造业不断采用先进制造技术，但与工业发达国家相比，仍然存在一个阶段性的整体上的差距。

1、管理方面。工业发达国家广泛采用计算机管理，重视组织和管理体制、生产模式的更新发展，推出了准时生产(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生产(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业拒不采用了计算机辅助管理，多数小型企业仍处于经验管理阶段。

2、设计方面。工业发达国家不断更新设计数据和准则，采用新的设计方法，广泛采用计算机辅助设计技术(CAD) ，大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD技术的比例比较低。

3、制造工艺方面。工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米、纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高，尚在开发、掌握之中。

4、自动化技术方面。工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS) ，实现了柔性自动化、只是智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段,柔性制造单元和系统仅在少数企业可见。

四、我国机械自动化的发展之路

1、结合中国生产实际进行发展机械自动化技术。先进制造技术的全部真谛在于应用。发展机械自动化技术，应以企业的生产和技术发展的实际需要及具体条件为导向。我国发展机械自动化技术，应结合实际，注重实用，即对国民经济产生实际效益。所以我国应结合具体生产实际，逐步实现我国机械自动化发展的全球化，一方面由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈，例如在机械制造业中，国内外已有不少企业，甚至是知名度很高的企业，在这种无情的竞争汇总纷纷落败，有的倒闭,有的被兼并。不少暂时还在国内市场上占有份额的企业，不得不扩展新的市场；另一方面，网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展，这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。这两个原因的相互作用，已成为全球化制造业发展的动力，全球化制造的第一个技术基础是网络化，网络通讯技术是制造的全球化得以实现。

2、发展投资少、见效快的低成本自动化技术。发展低成本自动化技术，潜力大，前景广，投资省，见效快，提高自动化程度，可以收到事半功倍的经济效果，适合我国现阶段的而发展需要和国情。这需要我国机械自动化技术向网络化和虚拟化方向发展。网络通讯技术的迅速发展和普及，给企业的生产和经营带来了革命性的变革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品小勺都可以异地或跨越国界进行。此外，网络通讯技术的快速发展，加速技术信息的额交流、加强产品开发的合作何经营管理的学习，优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和最低成本为目标，进行生产过程计划、组织管理、车间跳读、供应链及物流设计的建模和仿真，推动企业向着既竞争又合作的方向发展。

3、我国在发展机械自动化的同时还应结合我国的具体国情进行分析。在发展机械自动化的同时注意到发展的环境，实现发展机械自动化的绿色化。绿色制造通过绿色生产过程、绿色设计、绿色材料、绿的设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产绿色产品，产品使用网以后再通过绿色处理后加以回收利用。采用绿色制造能最大限度地减少制造对环境的负面影响，同时是原材料和能源的利用率达到最高。

综上所述，我国要搞好机械自动化，不但要起点高，瞄准世界先进水准，而且必须包括各种灵活的提成本、见效快的技术，坚持提高与普及相结合的方针，同时从我国具体的基本国情出发，使我国的机械自动化技术发挥应有的才能健康地走上高速度、高质量和高效益之路。

参考文献：

[1]马志平，机械自动化的未来与现状[M]北京：机械工业出版社，2003

[2]张世昌，先进制造技术[M]天津：天津大学出版社，2004、

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【关键词】国外钻井技术 现状 发展

钻井技术是石油行业进行勘探生产的关键技术，钻井技术专业性强，投资高等特点，钻井技术对油气资源开发和经济效益的高低有着决定性作用。随着社会发展对油气资源的需求不断增大，世界各国都加大了油气资源开发的力度，对钻井技术也在不断研究和发展，尤其是国外一些发达国家在钻井设备和先进仪器和技术方面都取得了丰硕的成果并得到了良好的应用，成为钻井技术发展的先导。

1 国外综合钻井技术发展现状

1.1 石油钻机发展现状

钻机是钻井的主要设备，也是对钻井技术进步反应最明显和作用最大的装备。国外在钻机技术上的进步明显，具有现代自动化性能，使得钻井更加安全、高效，而且还符合现代环保理念，耗能少污染小。采用模块化结构设计，钻机需要较小的占地面积，移运安装相对简便且节省人力和费用支出；最新的“机、电、液”一体化应用使得钻机的效率进一步提高；自动钻杆传送、自动送钻等自动化技术在钻机上的应用，促进钻井技术不断向着自动化和智能化方向发展，对提高钻井效率提供了技术支持。1.2 深井钻井技术发展现状

油田分布中有许多的深井和超深井，进入到油井开采的中后期也将面临井深加大的问题，所以要想进一步发展油气资源开采事业一定要利用先进的技术进行深井和超深井钻井技术的研究。目前国外对这一技术的关注和投入力度很大，也取得了突破性进展，例如垂直钻井、气体钻井以及波纹管等技术创新，在深井钻井应用中非常有效，尤其对深井易斜地层钻进有显著的作用，有效提高了深井钻井的效率，此外对地质勘探也有积极的意义。

1.3 自动化钻井技术发展现状

科学技术的发展带动了钻井技术逐渐向自动化方向发展，国外在这方面的技术进步主要表现在两方面，一是地面钻机自动化，二是井下自动化。最新的技术成果就是全自动井下闭环旋转导向钻井技术和相关的配套工具和系统，是对最初导向钻井和地面人工导向钻井技术的新发展，这一技术通过应用显著提高了复杂结构井和储层较薄的油井的钻井效率且能够有效提高产量，目前这一技术在美国已经大规模使用，也取得了巨大的成功。

起源于上个世纪80年代末期的自动垂直钻井技术也在近年来得到了发展，有效解决了高陡构造、断层等复杂地形的钻井难题，国外这类技术产品早已上市并广泛使用，对钻井技术发展具有突出的作用。

1.4 完井技术发展现状

各国在完井技术方面的最为典型的成果主要是智能完井技术和自动膨胀封隔器完井技术。首先来看智能完井技术，该技术的研究是在现代信息技术的推动下与现代油田企业生产经营相适应的新兴技术，对于解决高难度开采油井如大位移、大斜度、水平井以及边远区无人操作的油井都能够适用，这一技术系统已经在国外多家大型石油企业适用安装，也表现的十分优异；再来看自动膨胀封隔器完井技术，这一技术是由Easywell公司研究生产的普遍适用于各类钻井中的高效、环保、经济型的层段隔离技术，从实践运用中看到目前为止该技术的应用到目前还没有出现任何故障。

除了上述所说钻井技术，国外在钻井技术上还有诸多其他的新技术在应用，本文不再赘述，鉴于国外在钻井技术方面的领先地位和重大成果的出现，我国应当加大科研力度，对适合我国钻井的新技术要引进使用并加以创新，为我国的油气资源开发贡献力量。

2 国外综合钻井技术发展方向

随着油田开采的进一步深入，未来世界各地在钻井中都将面临更加复杂的油井，但是常规井的开采还是重点，所以在技术研究上不但要加强对复杂井钻井技术的研究，还要继续对常规井钻井技术进行完善和创新。未来钻井技术将与现代信息网络技术有效结合，向着自动化和智能化方向发展，将钻井技术结合成一个完整的系统，进行有效的控制，从而进一步的进行勘探和开发，提高钻井效率、降低生产成本、保护自然环境和最大限度的挖掘资源，提高油田企业的经济效益。这是钻井技术在整体上的发展方向。

从钻井单向技术发展方向上，未来钻井技术发展的重点是在降低钻井成本、提高钻井速度上，此外还有需求适度高及需求适度的钻井技术如智能完井、大位移井等。膨胀管技术在近年发展研究较快并已经在实用阶段，未来研究也将进一步向用一套钻管尺寸钻成一口井方向发展；对于复杂结构井，研究会加大科学信息技术的应用，创新出自动化、智能化的钻井技术解决复杂结构井的钻井难题，提高对此类油田的采油率；深井和超深井的井温和井压一直是钻井技术的难点，所以未来在抗高温高压钻井技术研究上会更进一步，当然会是以自动化钻井技术为基础来进行深井和超深井的钻井技术研究。

除此之外，美国能源部门正在进行的资助石油天然气钻井领域的超前技术研究也是未来我国和其他国家关注的热点研究项目，这一研究当中包括低成本旋转导向、激光钻井、负压脉冲钻井以及可导向空气冲击钻井等等，他们研究的不单是高效的钻井技术，更是低成本和高产出双赢的一种综合技术研究，同时现代钻井技术研究也关注到了环境保护和节约资源，可谓是一项系统科学的研究工程。

3 结语

钻井技术的研究离不开力学、工程学、地质学等相关学科的支持，所以研究发展钻井技术是一项系统综合的工程。从世界领域的钻井技术发展来看，钻井技术的每一次进步都是与科技进步密切相关的，所以对钻井技术的研究还一定要引入新的科技，综合应用于钻井、录井、测井等过程，未来的钻井技术也必将在自动化、智能化、高效化的方向上发展和前进。结合国外在钻井技术方面的进步和发展方向，我国应当进一步加大研究力度，适当引进先进的钻井技术并进行创新发展，为我国的油田钻井业提供技术支持，以期提高我国油田的钻井效率和效益。

参考文献

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关键词：石油钻机；自动化技术；现状

中图分类号： TE928 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2017）03-104-2

0 引言

石油是目前现代工业社会最重要的资源，石油钻井技术是提取资源的重要手段。随着科技的不断发展，自动化技术已经逐渐应用于石油钻井技术中，通过智能控制，提升了开采效率[1]。但是在实际应用中，石油钻机的自动化技术依然存在不足之处，因此，结合石油钻机自动化技术的发展现状，制定可行性建议具有重要的意义。

1 石油钻机自动化技术发展现状

1.1 变频传动技术及晶闸管整流传动技术的应用

在石油钻机技术的发展中，电力拖动技术已逐渐引入到机械设备中，通过传动和调速的优势，迅速地占据了市场份额。在交流变频钻机的发展方面，西门子公司的S120系列变频器成为钻机的重要配置，国产电机虽然可以发挥性能，但是由于受到信任程度以及技术优势的影响，导致国产电机难以推广[2]。另外，根据交流钻机传动方式的差异，可以分为多传动及单传动模式，多传动具有结构和成本的优势，单传动具有兼容性和成本低的优势。

在直流石油钻机技术的发展中，国内的主要技术是采用RossHILL公司的驱动技术，同时采用西门子公司的调速器进行驱动。可见，在国内石油钻机自动化技术的应用中，主要采用国外公司的技术，自主生产应用能力相对较低。

1.2 动力源发展现状

在石油钻井技术的发展中，目前主要是采取柴油发电机动力方式，通过发电控制电网，并且可以实现对绞车以及辅助系统的供电。在技术的应用中，通过数字以及模拟发电机，可以实现多台机组的运行模式，在目前的柴油发电机技术中，主要是运用美国CAT公司的产品，而在配套设备的应用方面，主要是采用中国石油集团开发的辅助设备。

在资源丰富的地区，部分油田已经采用了燃气机组的工作方式，但是对于负载较重的工程，则无法满足电力需求。针对这种现象，石油企业研制出燃气与柴油混合动力的机组，其可以根据工程的实际情况来设置比例，目前尚且处于试验中，具有较高的应用价值[3]。另外，在电网较为便利的地区，可以利用曹勇变压器实现电源的接入。但是由于该设备会增加无功功率，影响电网质量，因而需要设置无功补偿装置来进行调整，提升钻井技术的可行性及可靠性。

1.3 PLC技术发展现状

随着自动化技术的不断发展及应用，PLC技术已经逐渐成为钻机技术的核心控制部分。在我国钻机的控制系统中，目前主要采用西门子S7-300控制器，并且会采用备用设备来辅助生产。在控制器出现故障时，可以通过切换的方式来选择备用方案。但是由于启动过程容易造成停机，因而仍然需要改进。针对这种现象，S7 400H的开发，已经转件取代来原有的系统。该系统中存在2套处理器，可以实现自动转换，从而提升了工作效率。另外，在通信及操作中，Profibus通信技术以及光线技术已经逐渐应用于钻机技术中，提升了设备的集成化水平。

1.4 自动化工具的应用

在国内石油钻机自动化技术的发展中，随着石油公司的要求不断提升，HSE要求已经逐渐实现。在这种情况下，石油企业纷纷研制自身的产品，其主要以输送设备以及动力猫道等产品为主。自动化工具的应用，提升了企业的自动化水平。

1.5 电机直驱方式以及自动化功能现状

随着石油钻机技术的发展，电机直驱方式由于结构简单以及体积小等特点，已经逐渐应用于钻机中。随着石油公司的科研，直驱钻井泵以及顶驱已经应用于钻机技术中，且已经逐渐开发出核心部分的永磁电机。

在自动化功能的开发中，随着PLC技术的应用，自动送钻、扭矩限定以及电气液的联动功能已经逐渐实现，可以对钻机的速度、压力及流量等参数进行实时监控和预警，提升了系y的整体自动化性能。

2 发展问题剖析

在我国石油钻机自动化技术的开发中，目前尚且存在较多的问题，其主要体现在以下几个方面：

①缺乏规划。在技术的开发过程中，通常会采用第三方设备进行辅助生产，但是由于接口以及尺寸存在差异，导致存在不兼容问题。

②电机功率不匹配。主要是由于在开发的过程中，无法实现电机的功率合理化。如在F1600钻井泵组的工作中，功率需求为1200kW，但是目前我国仅仅运用2台800kW的电机带动，造成功率存在不匹配的现象。

③缺乏一体化电机。在石油钻井技术中，严格地限制绞车以及钻井泵的体积，但是在电机的设计方面并不严格，无法实现电机的一体化。

④缺乏安全等级高的电机。在石油钻井作业中，部分环境属于海洋以及恶劣环境，电气设备需要在露天的环境下进行作业，国家对设备的安全等级需求为IP56，但是我国尚且缺乏安全等级高的设备，造成散热问题成为核心，同时增加了企业的成本。

⑤安装缺陷。在石油电机相关设备的安装中，同样存在较多的问题：电缆安装不规范、密封不规范、接地处理不合理、标识不清晰、隔离不当以及通风性不足等问题均会对钻机技术的自动化产生较大的影响。

⑥在元件的运用中，需要满足我国电气设备的使用标准。但是目前电气设备的供应较为混乱，无法满足设备的使用需求。部分商家甚至出现伪造证书的行为，严重影响石油钻井技术的安全生产。

3 石油钻机自动化技术发展建议

3.1 开发自动化工具

我国在石油钻机技术的应用中，已经逐渐实现对地面及管柱自动化设备的应用，但是与国外大型公司相比，仍然存在较大的差距。如图3-1所示，其是NOV公司开发的隔水管处理系统图，技术水平明显高于我国。因此，在发展国内石油钻机技术时，需要根据作业流程，制定科学的作业流程，加强对自动化技术的应用。另外，在钻机的发中，需要提升设备的可靠性，以便最大程度地满足设备的使用需求。

3.2 加强对集成控制技术的应用

我国钻机技术目前主要采用电动机、仪表以及监控技术，但是并未实现信息与运行之间的集成，难以实现信息共享，因此在开发的过程中，需要加强对集成控制技术的应用。目前，集成控制技术被NOV等几家大公司垄断，造价相对较高，而我国应该加强对集成控制技术的科研，目现阶段，宝鸡石油已经实现集成控制技术的试验阶段，因而需要不断加强科研力度，推动集成控制技术的高速发展。

3.3 开发节能技术

在石油钻机技术的运用中，存在较高的浪费行为，不利于节约石油资源，因而需要不断的开发节能技术。如在变频绞车的应用中，主要是通过电阻转化的方式来提供热能，造成了资源的浪费。在节能技术的应用中，可以通过超级电容进行回收再利用，从而可以提升石油钻机技术的可持续发展。

3.4 开发故障诊断系统

在石油钻机技术的开发中，经常会出现相应的故障问题，主要是通过人力资源来进行诊断，会浪费人力资源，并且诊断效率较低，因而需要开发智能故障诊断系统，通过数据采集，将信息发送到计算机中，同时通过相应的软件技术，可以实现对故障的分析。如NOV公司设计开发的“eHawk”技术即为故障诊断系统，可以实现在线诊断和监控，具有较高的应用价值。

4 结语

本文主要探究国内石油钻机自动化技术的发展现状及建议，主要观点如下：第一，国内钻机技术已经取得了较好的发展，但是与国外先进水平相比，仍然存在一定的差距；第二，在机自动化技术中，尚且存在电机、自动化技术以及安全等问题；第三，需要通过自动化工具、集成技术、故障诊断系统以及节能技术的开发来提升石油钻机技术的自动化水平。

参 考 文 献

[1] 于兴军，魏培静，张青锋，等.石油钻机自动化技术的问题及发展建议[J].石油矿场机械，2014，10：92-96.

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关键词：工业自动化；发展现状；应用；分析

中图分类号：TP293 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）12-0219-01

新时期下，为了充分满足社会科技的进步需要，健全完善工业自动化体系是促进我国工业健康发展的基础和前提。随着科技时代的到来，工业生产中对自动化进行有效应用，能够为其发展注入全新的活力，因此，针对工业自动化的发展现状以及其应用进行全面剖析具有现实意义。

1 工I自动化分析

工业自动化主要是指企业在生产中，对各项现代化信息设备以及技术的应用，不需要人为的进行直接操作，进而推动生产活动的高效开展。工业自动化可以提高生产质量和效率，为企业解决人力资源，在完善自动化体系中，可以对生产中的各项参数进行科学控制，进而实现工业生产整体自动化，防止人为参与而出现的操作失误，进而保证生产质量。当前，我国自动化技术在工业生产中的应用十分普及，其涉及领域也十分广泛，例如计算机科技、微电子以及机械领域等，其属于一项具有较强综合性的现代化技术。工业自动化要以工业革命为基础，工业革命与科学技术之间的关系是相辅相成的，通过现代科学技术的良性发展，有利于工业生产体系的完善，进而提高劳动效率与生产效率。

2 工业自动化的应用现状

新时期下，自动化有利于推动我国工业的良性发展，通过对技术模块以及设备模块的不断更新，能够提高企业经济效益以及社会效益，例如工业生产中的仪表自动化系统以及控制系统，其在我国工业生产中已经得到了一定的普及，特别是仪表自动化系统，更是在不断的更新与完善。但是当前，我国在工业自动化的进程中依然存在一些缺陷，例如仪表自动化，其价格相对昂贵，用户更加欢迎一些价格低廉而经济实用的替代品。

3 工业自动化发展趋势

3.1 自动化仪表以及信息化模块

为了充分满足经济以及科技的发展需要，一定要进一步健全工业自动化体系，协调自动化仪表以及信息化模块，进而促进企业稳定发展。自动化仪表以及信息化模块之间是相互作用以及相互影响的关系，信息化模块可以推动工业进一步实现自动化，进而提高仪表的自动化水平。自动化仪表的内容十分广泛，其在信息应用、信息处理以及信息获取方面具有重要作用，是工业信息化的关键分支。当前在我国工业生产中，实现自动化技术与信息技术的融合，是确保工业自动化发展的关键途径。

在应用自动化仪表中，企业需要重视控制内部信息，对内部信息进行分层次、开放性以及有序性的应用，进而促进现场仪表和控制系统的结合，并且对控制系统开展有效维护，优化设备诊断系统，进而满足工业生产的操作需要，协调好不同层次的生产技术与操作方法。对控制系统中的程序要进行科学设置，保证企业内部信息不障碍交换。

3.2 保证自动化模块的安全性

自动化模块在应用过程中，一定要注重控制其安全性，解决性能安全方面的问题。企业要对安全系统进行优化，开展安全验证以及整体功能模块，确保企业在激烈的市场竞争环境下获取优势。在二十世纪初始，我国加强了对自动化仪表的研究，其质量和安全性获得显著提高，为了满足当前工业的生产需要，需要对仪表诊断以及系统维护模块进行有效的协调，其符合工业对质量性以及安全性的需求。同时，通过应用系统维护系统，可以确保各项生产工作的有序开展，及时诊断仪表出现的问题。诊断生产流程、诊断现场仪表、诊断自动化系统以及诊断生产装备，看似这些工作并不属于仪表工作范围，但是其工作内容与自动化仪表密切相关，通过确保自动化模块的安全性，能够提高生产效率以及产品质量。

3.3 应用无线通信模块

在工业自动化体系中，应用无线通信模块的作用十分巨大，其需要通过应用自动化仪表，对不同技术方案进行有效协调，对其应用范围以及使用对象进行科学控制，进而在其范围中体现应用优势，促进企业综合效益的显著提高。当前，无线通信模块已经在多个工业领域实现了应用，并且取得了良好的应用效果。

现阶段，随着全球经济逐渐实现一体化，对无线通信技术以及设备进行研究十分必要，其可以协调工业自动化的各个模块，并且降低控制网络所体现出的差异性，进而确保工业自动化体系的不断完善。当前，无论是在现场仪表、总线智能化以及控制体系方面，我国的软件以及系统产品都与世界先进水平存在一定的差异，而随着科技与经济的进步与发展，工业自动化也必将获得快速发展，进而向网络化以及智能化转变，进而为我国工业生产改革与创新，奠定必要的技术基础。

4 结语

总而言之，随着我国科学技术的蓬勃发展，工业实现自动化可以提高企业的经济效益，帮助企业在激烈的市场竞争环境下立于不败之地，进而推动我国工业稳定以及健康发展。

参考文献

[1]周晓兵，费敏锐.以太网在工业自动化领域中的应用现状和发展前景[J].自动化仪表，2001，10：3-6+18.

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关键词：农业机械自动化；发展现状；未来前景

近年来，随着我国城镇一体化建设和乡村振兴战略的同步实施，我国农业发展面临着前所未有的机遇，与此同时，劳动力成本提高也推动我国农业发展逐渐朝着机械化和自动化的方向转变，尤其是现代信息化社会的不断发展，以信息自动化和自动控制技术为支撑的各种农业机械设备和机电产品也已经逐渐深入应用到我国农业发展中来，形成了体系化的农业发展模式，对于提升农业生产效率，提升我国农业发展水平具有重要的价值。随着现代控制理论和自动化技术的持续发展，我国农业机械设备的智能化水平也在不断提升，结合当前的发展现状对农业机械化未来的发展前景进行分析具有重要的研究价值。

1我国农业机械自动化发展的必要性

1.1有利于解决农村地区劳动力不足的问题

随着我国城市化进程的不断加快，农村老龄化现象越来越严重，大多数青壮年人群都离开城市涌向城镇谋求更高水平的生活，导致农村地区青壮年劳动力严重不足，在严重影响了我国农业发展规模的同时，也不利于推动我国农村地区经济水平的提升。而作为一个农业大国，我国对农产品产量的需求十分巨大，这就在一定程度上推动了我国农业机械自动化水平的提升，一方面，农业机械自动化设备的应用能够有效解决农村青壮男劳动力不足的问题，为我国农业发展提供重要的技术支撑；另一方面，农业机械自动化设备的应用也能够提高我国农业作业效率，有效降低由于劳动力因素带来的成本较高问题，有效提升我国农产品的品质，对于推动我国农业农村现代化发展，解决劳动力不足问题具有十分重要的价值[1]。

1.2有利于推动社会的发展进步

随着现代社会经济水平和信息化水平的提升，人们的生活质量也日益提高，生活观念也在发生着十分深刻的变化，人们开始追求高质量的产品，与此同时，生产者对于提高劳动的生产力以及增加劳动舒适性的要求也逐渐提升。从世界范围来看，经济全球化的趋势也使我国的农业生产面临着日益严重的竞争压力，急需要通过改善农产品生产条件以及降低成本等方式来获取较高的经济效益，在这样的发展环境下，通过使用农业机械化和自动化设备能够有效促进我国农业行业的发展，进而推动整个社会的进步[2]。

2我国农业机械自动化的发展现状分析

2.1农业机械及装置的自动化控制水平

在我国农业机械化设备和装置的应用中，最主要的有以下八种自动化设备：1）联合收割机。该设备在使用过程中既能够实现收割高度的自动化控制，也能够结合稻麦的生长高度，自主控制行驶的速度和方向，感应收割区域和未收割区域，从而形成自动化运转，保障农业机械化水平。2）插秧机。该设备的自动化尾插秧部件，能够通过对部件的水平控制在转弯时自动提取插秧部件，并形成自动化减速过程，进而完成自动供苗上苗。3）拖拉机。农用拖拉机广泛使用的油压式机械调节系统装置和电子三点连接式调节装置都能够提升拖拉机的自动化控制水平。4）移栽机。移栽机内部自动化水平的实现是通过自动供苗塑料装置以及自动移栽装置构成的，其中传动链式自动移栽装置的应用能够有效保障系统的自动化运行。5）挖掘收获机。该机器自动化控制是通过挖掘深度自动调节装置和自动感应石块及筛选装置来完成的，从而完成在农业生产中的土壤翻面等工作环节。6）施肥播种机。施肥播种是农业生产中的关键一步，对劳动力的需求量十分大，利用自动化装置例如计数器和感应器等装置能够实现自动施肥和播种，从而提高工作效率，最大程度节约劳动力要素成本。7）喷雾机。该设备的自动化主要是能够根据喷雾时的风向、风速以及作业速度等自动调节喷雾流量，同时也能够结合农作物的种类自动调节喷洒密度，自动感应杂草的位置。8）干燥机。该装置能够通过自动功能调节热风温度装置的运行来保障发生事故时在第一时间切断物料供给，从而避免过多供给影响农作物的稳定生长[3]。

2.2无人自动操作农业机械装置

无人自动操作农业机械装置能够结合农作物种类和土壤的基础特性，以及对天气状况的自动感应来收集信息，例如可以结合土壤的硬度差异来自动区分已作业区域和未作业区域，还能够利用传感器来感应已收割区域和未收割区域。此外，自动化的喷雾机和收割机等都能够实现田间作业，减少对劳动力的使用需求。另外，在农业机械化设备中还存在固定式的机械设备，例如全自动谷物干燥机和全自动分选机等都能在固定模式下发挥作用，从而保证农业生产过程的顺利开展。

3我国农业机械自动化的发展前景分析

机械自动化是制造业和自动化技术的融合领域，在我国的发展经历了较为漫长的过程，随着我国信息技术和科学技术的不断发展，机械自动化也逐渐应用到我国各行各业的发展中来，在农业方面的应用尤为明显，因此，结合机械自动化在我国农业的应用现状进行展望，对于丰富和优化我国农业的发展具有十分重要的价值。

3.1朝着多元化和协调化方面迈进

农业机械自动化是当前我国农业发展的重要方向，是一门融合了多项科学技术的交叉学科，这一领域融合了计算机科学技术、互联网技术以及自动化技术等多个方面的专业技术，在农业机械设备的应用及创新过程中发挥着十分重要的作用，能够在自动化运行的过程中充分发挥不同专业的技术优势，在农业生产环节发挥着十分重要的作用，对于促进我国农业机械自动化发展具有十分重要作用。现阶段，我国农业机械自动化设备制造行业具有较强的独立性，在产品设计、生产制造以及销售和运营方面都呈现出各自独立的状态，然而随着我国经济的不断发展，各个行业之间的交叉和融合势必要对自动化设备进行创新应用和升级改造，而这种相互独立的状态既无法对农业机械化设备进行自动化和智能化的改造，也无法将改造的设备直接应用到农业生产中去，甚至于一些产品设计者也无法直接了解农户的设备使用需求，进而无法对产品进行针对化的设计和创新，因此，针对这一问题，在农业机械自动化的发展中应当主动实现机械设计、设备制造生产以及生产销售环节的一体化开展，形成紧密结合的发展趋势，实现我国工业和农业协调发展，共同朝着多元化和协调化的方向迈进[4]。

3.2向着智能化和互联网方向发展

我国信息社会的深入发展使得各行各业的信息化应用水平不断提升，对智能化的需求也不断提高，农业机械自动化行业发展在追求高速、高效和高精度的基础上也随着社会发展步伐逐渐向智能化和信息化方向发展，这就要求在机械设备的制造和运行过程中要利用科学技术来实现劳动力和机械设备的深度融合，在提升设备运行效率的同时确保自动化精密度水平的有效提升。首先，在机械加工的过程中要将设备的生产过程与智能化技术进行紧密结合，在相关信息技术的应用下，设备智能化水平的提升能够对各种运行条件作出及时的响应，从而结合不同的作业情况形成科学合理的反馈，实现作业效率的有效提升；其次，在农业机械设备制造生产目标来看，要求机器能够充分做到像人一样思考，即实现智能化运行，这样一来既能够在规定时间内完成作业目标，也能够生产出符合人类发展需求的商品，对于促进我国农业机械化设备向数字化迈进具有十分重要的实践价值；最后，在智能化的方式应用下，对设备生产工艺的时间也需要进行有效的缩短，同时也要保障农业机械设备的作业精度，确保农业机械自动化设备在农产品种植和维护过程中的智能化应用和开展，对于推动我国农业和工业现代化建设具有十分重要的影响。

3.3朝着环境友好型和绿色化趋势发展

随着我国科学技术的迅速发展以及城市化建设的不断推进，建设环境友好型社会的呼声也越来越高，我国经济社会和农业发展也在朝着绿色化的方向迈进，因此，在这一社会发展形势下，农业机械自动化设备的生产和应用也应当朝着环境友好型和绿色化的趋势发展，任何设备的制造和应用应当建立在可持续发展理念的基础上，政府也应当加大对农业机械自动化生产和应用过程中的废弃物排放管控力度，对于破坏生态环境的行为要严格制止。机械自动化制造设备的绿色化要求随着生态文明建设的发展也在不断提升，这就要求在农业机械自动化设备的设计和制造过程中要严格遵循绿色设计理念，将绿色制造、绿色加工以及绿色应用贯穿在绿色设计始终，严格按照国家出台的相关设计和应用标准执行，从生产工艺作为起始点来控制污染物的排放，推动农业机械自动化设备的及时更新换代，实现农业机械制造朝着绿色化的方向发展。

3.4重视专业技术人才的培养

科学技术的快速发展使得社会对专业人才的需求不断提升，在这样的发展背景下，为了推动我国农业机械自动化的创新化发展，需要加强对相关专业人才的培养，深化人力资源改革，以专业人才的队伍建设为出发点，采取强有力的人才培养政策和措施来推进机械自动化专业的人才引进工作。同时还要加强在职人员的专业素质培训，通过学习先进的专业技术和应用理念来激发行业活力，实现人力资源在创新型社会的合理配置。

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【关键词】电力系统；电气自动化；技术；应用

科学技术的发展使得自动化技术有了更加全面的发展与创新，在电力系统中，电力自动化技术的应用更加广泛，但由于我国起步较晚，发展时间尚短，因此在实际应用中还有诸多不足需要我们进行解决。我们首先对电气自动化技术的发展现状进行分析。

1 电气自动化技术发展现状

科学技术的发展才使得电气自动化技术得以诞生，因此电气自动化技术的发展离不开信息科学技术大力支持。随着社会经济的持续发展与创新，电力自动化技术得到了广泛应用，究其原因主要表现在以下几点：一是其信息化程度高。电力自动化技术信息化程度高不仅体现在机器、技术等方面技术先进，还表现在管理人员对相关信息的数据处理时，其信息化程度了有了大幅度的提高。信息技术作为电气自动化技术的主要支撑，其对电力系统的信息化程度起到非常重要的作用。二是电气自动化技术比较容易控制。电气自动化技术得到广泛应用最大的特点之一便是其极其容易被控制，该种控制不仅表现在其操作极易实施，同时还表现在极易对其进行改变，以便更好的促进电力系统的协调运行。三是电气自动化易于维护。由于电气自动化技术与互联网等息息相关，而互联网最大的特点便是能够及时、迅速的将相关信息进行搜集和整理，相对于传统自动化来说更加容易进行维护。以上三点就是促使电气自动化技术得到广泛应用的主要原因。

2 电气自动化技术在电力系统的应用

随着社会经济的不断发展，电气自动化技术在电力系统中的应用范围逐渐扩大，特别是在变配电、继电保护、远程调度等方面均实现了自动化。我们对其在电力系统中的具体应用进行有效分析。

2.1 变电站技术自动化分析

变电站是电力系统中最主要的组成部分之一。变电站自动化技术主要表现在对变电站内部的电气设备实施有力监视和控制。该技术最大的优势便是面向对象，也就是说不再只是对其中的某一个量进行考虑，而是为该台设备设计并配置出一个能够从整体上实现全面监控的装置，从而能够有效的完成特定功能，为系统分布式开放性实施全面保证。随着科学技术的进一步发展与创新，现场总线技术的应用使得变电站自动化系统的实现变得更加简单、便捷，其性能也更加优越，有效提高了传输信号的实时性，并更深层次的解决了传输信号的容量问题。同时用信息化技术武装设备，代替传统的电磁式装置，有效实现了对变电运行的远程控制。

2.2 电网技术自动化分析

电网自动化技术的应用使得电力系统的科技化、信息化、现代化水平有了大幅度的提高，使电力运行系统中的硬、软件等方面的技术得到创新与改进，特别是配电模式的发展，充分保证了电能在社会中的高效利用，在一定程度上有力促进了我国社会经济的持续发展。对于电力系统来说，电网技术服务的范围主要包括对电站终端设备、技术比较低级的中心网络等进行有效调节，并对电网运行中的相关信息、数据等进行及时搜集和处理，对电网是否处于安全运行状态进行分析和判断，同时还对电力负荷等实施准确判断等。

2.3 仿真技术自动化分析

仿真技术主要是一种多专业、多学科、综合性非常强的技术，其基础理论和技术主要包括系统论、控制论、相似原理以及计算机信息技术，而其功能实现的工具主要为专用设备以及计算机。仿真技术主要通过建立系统模型，对设想系统以及实际系统实施动态试验。随着科学技术的不断发展，仿真概念也随之不断发生着改变，在一定程度上有力促进了电力系统仿真技术的真态化发展。目前我国的仿真技术已经达到世界先进水平，不仅能充分呈现出试验中产生的大量数据，同时还能有效帮助试验人员在对新装置实施检测的同时，进行多项其他操作。除此之外，仿真技术还能为电力系统的进一步研究与创新提供有利条件。总的说来，仿真技术的应用使得电力系统操作更加简单，控制更加有效。

2.4 人工智能技术自动化分析

随着科学技术的不断发展与创新，人工智能化技术在电力系统中的应用也越来越广泛。在电力系统日常运行中，无需实施人工操作，便可以通过智能化技术，对电力运行中出现的问题进行及时反馈，并在电脑上进行显示，且能够对于电力系统中问题不算非常严重的故障进行及时解决和处理。自动化技术的发展，为人工智能化技术的持续发展提供了有力的技术支撑，在增强电力系统运行的安全性、可靠性、稳定性等方面发挥的作用也将会越来越大。

3 电气自动化技术在电力系统中的发展方向

3.1 通用变压器得到普遍使用

通用变压器主要指在变频器在功率400kVA以下的，其能使自动化设备控制技术更加简单，更易操作。因此通用变压器在电力系统的普遍应用，可以使计算机对各个线路重要信息的采集、整理与处理变得更加简单，还能很好的实现电力系统中计算机网聊的整体管控水平。

3.2 开关全控型技术得到大力发展

我国电力系统中多采用半控型晶闸管，由于该种开关具有一定的缺陷，不能很好的岁整个电路实施有效控制，在一定程度上严重影响了电力系统的安全运行。而全控型开关不仅能够增加电流的密度，加快开关的速度，而且还使得整个电路更加简洁，便于维修和管理。在全控型开关中，应用最多的便是IGBT技术，具有低导通压降以及高输入阻抗两大优点，驱动功率绩效，且压降低，能够广泛应用于变频器等电力设备。

3.3 电流控制技术得到全面创新

对电流实施控制技术，主要表现为将定子电流所处的磁场进行分离，从而对各个磁场进行有效控制。坐标变化进一步发展是促进该技术不断发展与创新的重要技术支撑，能够是电流控制手段更加直接，电流控制操作系统结构更加简单，同时还能实现很好的动态交流。

4 结束语

总之，电气自动化技术在电力系统中具有非常重要的作用，其技术的发展会有效拉动电力系统的进一步发展。但目前我国电气自动化技术在电力系统中的应用技术、理论等还不算完善、成熟，因此需要相关科研人员进行持续探索与实践方可。

参考文献：

[1]李婵娟.电气自动化技术在电力系统中的运用[J].城市建设理论研究，2013（32）.

[2]任杰.电气自动化技术在电力系统中的运用浅谈[J].科技传播，2012（6）.

[3]杨敬庆.小议电气自动化技术在电气工程中的应用[J].城市建设理论研究，2013（13）.