电气工程及其自动化技术应用探究.pdf

101现 代 工 程 科 技Modern Engineering Technology第 3 卷第 3 期2024 年 2 月Vol.3 No.3Feb.2024电气工程及其自动化技术应用探究邵 兵光大城乡再生能源（淮安）有限公司，江苏淮安 223300摘 要：为提高电气工程技术应用及其自动化水平，首先，分析了电气工程技术应用的背景和重要性，介绍了相关的概念和原理；然后，针对电气工程技术应用中可能出现的问题和挑战，从技术、管理以及安全等方面进行了深入探讨；最后，针对这些问题提出了一系列优化策略和解决方案，包括优化节能装置、加强一体化管理平台建设、加强网络共享机制建设、加强光电式电力互感器应用，以及完善自动化系统管理制度等。关键词：电气工程技术；自动化；问题中图分类号：TM76 文献标识码：AApplication of Electrical Engineering Technology and Analysis of Automation ProblemsShao BingEverbright Urban and Rural Renewable Energy(Huaian)Co.,Ltd.,Huaian,Jiangsu 223300Abstract:To improve the application and automation level of electrical engineering technology,firstly,the background and importance of electrical engineering technology application were analyzed,and relevant concepts and principles were introduced;Then,in-depth discussions were conducted on the potential problems and challenges that may arise in the application of electrical engineering technology from the perspectives of technology,management,and safety;Finally,a series of optimization strategies and solutions were proposed to address these issues,including optimizing energy-saving devices,strengthening the construction of integrated management platforms,strengthening the construction of network sharing mechanisms,enhancing the application of optoelectronic power transformers,and improving the management system of automation systems.Keywords:electrical engineering technology;automation;problem作者简介：邵兵（1976），男，光大城乡再生能源（淮安）有限公司工程师，研究方向为环保发电企业运营管理。随着科技的不断进步和应用领域的扩大，电气工程技术应用及其自动化在各个行业中起到了至关重要的作用。电气工程技术的应用可以帮助企业提高生产效率、降低成本，并实现智能化和可持续发展。然而，在实际应用中，电气工程技术仍然存在一些问题和挑战，如设备管理、数据处理、安全风险等。因此，需要对这些问题进行深入分析和解决，以推动电气工程技术应用及其自动化的进一步发展。1 电气工程及其自动化技术发展现状从制造业到能源行业，从交通运输到智能家居，电气工程技术及其自动化被广泛应用于实际生产和生活中。在制造业领域，电气工程技术及其自动化已经实现了从传统的人工操作向全自动化生产的转变。能源行业也属于电气工程技术及其自动化应用的重要领域。通过智能电网和可再生能源技术的整合，电力系统的稳定性和可靠性得到了提升。自动化控制系统可以实现对电网的智能监测和运行调控，使得能源的分配更加公平和高效。交通运输领域也在积极采用电气工程技术及其自动化。高铁、地铁等先进的交通工具通过自动驾驶技术和智能交通管理系统，能够提供更加安全、高效的出行方式。同时，智能交通系统可以实现交通流量的优化调度，减少交通拥堵和排放1。2 电气工程及其自动化技术应用存在的问题2.1 针对性较差电气工程及其自动化技术应用在不同的行业和领域中有着各种各样的需求，包括能源、制造业、建筑、交通等。然而，目前的电气工程技术应用往往难以满足具体行业和领域的特定需求，缺乏针对性的解决方案和技术支持。在电气工程技术应用过程中，对需求的评估还1022024 年 2 月第 3 卷第 3 期现 代 工 程 科 技102存在一定的误差或缺乏全面性，导致电气系统的规划和设计与实际需求不匹配，浪费资源或无法满足用户的实际需求。电气工程技术及其自动化应用需要具备相应的专业知识和技能的人才。然而，在当前的教育体系和就业市场中，电气工程技术及其自动化领域的专业人才供应相对不足，给企业和机构带来了招聘和培养专业人才的困难，限制了电气工程技术在实践中的广泛应用。2.2 数据传输存在缺陷电气工程技术应用中由于缺乏统一的标准和规范，导致不同厂家、不同产品之间存在着不兼容的情况，给电气工程技术的实施和集成带来了一定的困难，使得系统不利于互联互通和信息流通。在信息交换和程序流程之间的数据传输中，不同产品和解决方案之间的差异以及设计问题，也会导致数据在传输过程中暴露或泄露。缺乏适当的数据加密措施和安全防护措施会增加数据遭到未授权访问或篡改的风险。电气工程技术的发展相对较快，但在某些行业和领域，特别是一些传统行业，技术更新速度较慢，导致很多企业和生产现场使用的电气设备技术较为陈旧，不能充分发挥其潜力和效益。2.3 操作流程不够便捷在企业发展过程中，提高生产效率是至关重要的目标。电气工程技术及其自动化应用的引入旨在实现这一目标。然而，在实际应用中，操作流程的烦琐性成为不足之处。这与企业提高生产效率的初衷存在一定的矛盾。尽管电气工程技术及其自动化应用有望提高生产效率，但在应用过程中仍需要进一步完善和创新。当前的技术可能存在烦琐的操作和程序，缺乏简便性，使得企业在应用这些技术时面临操作流程的复杂性和困难性；在技术研发过程中，没有充分考虑多个角度的创新，导致了操作步骤的烦琐性，增加了员工学习和工作的负担，从而降低了整体生产效率；企业在应用技术过程中严重缺乏监督。缺乏规范化的操作流程容易导致问题的出现，直接影响最终的生产效率和产品质量。而没有明确的监督和指导，工作人员可能存在操作方面的问题，无法高效地应用电气工程技术及其自动化来提高生产效率。2.4 网络结构限制在各个行业中，网络已经成为数据传输和信息交换的重要基础设施。然而，由于网络的带宽限制会影响数据传输的速度和效率，尤其在大规模的数据传输和实时控制的场景下，网络带宽的不足可能导致数据传输延迟、卡顿等问题，进而影响到生产过程中的实时监控和控制能力。网络的稳定性与可靠性对于电气工程技术应用而言至关重要。然而，由于网络结构或硬件设备的限制，网络连接可能出现不稳定的情况，导致实时数据传输的中断，影响到系统的稳定运行和生产过程中的控制能力。此外，网络安全问题也是一个需要重视的方面。公司和行业组织的网络系统往往涉及敏感信息和重要数据，因此，防范网络攻击和数据泄露的风险变得至关重要。网络结构的不完善或安全措施的薄弱可能导致数据泄露、信息安全事故甚至系统瘫痪。2.5 集成化程度不高虽然电气工程技术应用具备将各种设备、系统和流程进行集成和自动化的潜力，但在实际应用中，集成化程度相对较低。各种设备和系统之间的互操作性弱。在现实情况下，不同厂家的设备和系统由于采用不同的网络协议、数据格式等，相互之间存在兼容性问题，导致了设备和系统难以有效地进行无缝集成，影响了整体系统的自动化程度；在电气工程技术应用中，常常需要集成多个不同的设备和系统，但缺乏一个统一的集成平台或标准接口，使得集成化变得困难，企业在实施自动化系统时需要耗费大量的精力和资源来解决集成问题；从电力工程项目整体规划的角度来看，由于有时只注重单个设备或系统的自动化，而忽视了整体的集成化效果，导致了各个部分之间的协调问题，不能实现高度集成和自动化的目标。3 电气工程技术应用及其自动化优化策略电气工程技术应用及其自动化涉及现代社会中电气设备和系统的设计、安装、运行和维护等方面。随着科技的不断进步，电气工程技术领域也在不断发展。因此，对电气工程技术的自动化优化应该考虑到当前和未来的技术发展趋势。电气工程技术在现代社会中扮演着重要的角色，涉及能源供应、电力系统的稳定运行、智能家居、交通系统等方面。因此，后续的自动化优化也应考虑到社会经济的需求，从不同层面加强电气工程技术应用的广泛性与适应性。3.1 优化节能装置随着全球经济的发展和人口的增长，能源消耗压力越来越大。电气设备在工业生产、建筑和交通等领域中103邵 兵：电气工程及其自动化技术应用探究应用科技广泛应用，耗电量庞大。节能装置优化，能够减少能源的浪费和消耗，可以有效降低对能源资源的需求，减轻环境压力。对此，需对现有设备进行系统优化，采用高效节能的设备替代低效能耗的设备，改进设备的设计和工艺参数，减少能源浪费和损耗。同时，引入智能、自动化的控制系统，实现设备的智能监测，避免设备在空转和过载状态下运行，减少能源消耗。或采用先进的节能技术，如变频调速、电能回收、余热利用等，有效利用能量，降低能源消耗。具体如图1、图2所示。图1 智能监控与节能系统结构图图2 电气工程自动化节能控制系统结构图图2中的节能设计思路与装置应用思路在于通过电流的稳定调节和实时监测，确保电气设备的能效和运行效率，从而优化电气设备的功率使用，以及降低能源上的损耗。图2节能设计中的进线端设置电流调节装置，主要负责电气设备的电流调节，稳定能耗；监测终端主要实时获取电压、电流、功率等数据，通过上传服务器以及服务器指令控制的方式，促使电气设备通断或者进行功率调整，以此实现节能。图1与图2的自动化节能控制系统结构类似，电力实时数据传输至电力调节系统，而后经由电气设备、信息采集、上位机的处理，分别传入不同功能单元。下位机的运行控制系统能够将市电的实时变动情况传输至手机端，进而通过手机端调节无线摄像头、红外感应器、热成像检测器等设备。相较于图2，图1的自动化节能结构更倾向于家庭和企事业单位。在不同的需求下，电力工程的节能装置与功能结构设计也需灵活变动2。3.2 加强一体化管理平台建设一体化管理平台是指通过集成各种信息和数据的管理系统，实现对电气设备和系统的全面监控、管理和控制。建立一体化管理平台可以集成和管理各种设备、系统和流程，提高企业的整体生产效率和管理水平。建立统一的数据采集系统，实时监测和收集各个设备和系统的运行数据。同时，利用先进的数据处理和分析技术，对数据进行提取、汇总和分析，为管理决策提供准确的依据；通过标准化的接口和协议，实现各个设备和系统之间的互联互通，并应用智能控制技术，将一体化管理平台与自动化系统结合，实现设备和系统的智能化控制。通过预设的参数和算法，自动调整设备运行和流程控制，提高生产效率；建立全面的监测系统，实时监测各个设备和系统的运行状态、能耗情况等，设置相应的预警和报警机制，提前预知潜在的故障和问题，及时采取措施进行修复和优化3。3.3 加强网络共享机制建设在电气工程中，不同设备、系统和部门之间需要进行信息共享和协同工作，以实现数据的集成和统一管理。为了加强网络共享机制的建设：应建立统一的数据平台，将各个设备和系统的数据进行集成，实现统一的数据管理。通过数据共享，可以实现跨系统的信息传递和数据共享，提高工作效率和减少重复劳动。同时，还应确定统一的数据标准和格式，使各个设备和系统之间的数据能够互相兼容和交互；应加强网络安全防护，确保数据的安全传输和存储。采用加密技术、身份认证和访问控制等措施，防止未经授权的人员获取和篡改数据，并建立健全的灾备系统，确保系统的可靠性和可用性；还应该建立协同工作机制，推动各个设备和系统之间的协同工作，共同完成工作任务。通过协同工作软件和平台，实现任务分派、进度跟踪和成果共享等功能，促进团队的合作和信息交流4。3.4 加强光电式电力互感器应用加强光电式电力互感器应用是电气工程技术应用市电输入监控单元电池电压调速信号无线摄像头热成像温度检测器红外感应器监控控制系统 驱动控制系统 急停控制系统 安全控制系统安全监测显示单元参数设置控制面板电气设备信息采集 上位机下位机MPI通信蓝牙手机APP电力调节系统运行控制系统操控面板43电流调节装置1监控终端2无线收发单元21控制器22摄像单元5亮度感应器51红外夜视仪52检测电路单元23控制电路单元24市电电气设备上位机41显示屏44服务器通信模块412无线路由模块3服务器41042024 年 2 月第 3 卷第 3 期现 代 工 程 科 技104及其自动化优化的重要策略之一。光电式电力互感器是一种利用光电效应进行信号变换的电力测量设备，可用于测量电力系统中的电流和电压。光电式电力互感器具有较高的精度和稳定性，可以提供准确可靠的电力测量结果。相对于传统的电力互感器，光电式电力互感器更加精确，并且受外部磁场干扰较少。通过广泛应用光电式电力互感器，可以提高电力系统测量的准确性和可靠性；光电式电力互感器体积较小且重量较轻，便于安装和维护。相比传统的电力互感器，光电式电力互感器体积更小、重量更轻，使得安装过程更加简便、灵活，节省了空间和成本。同时，由于结构简单、零部件较少，维护和检修工作也更加方便；光电式电力互感器具有良好的隔离性和耐压性能。光电式电力互感器采用光电传感技术，实现了信号的光电隔离，可以提供良好的电气隔离保护，避免了传统电力互感器因绝缘失效而产生的安全隐患。此外，光电式电力互感器还具有较高的耐压性能，能够在高压环境下稳定运行，提升了电力系统的安全性；加强光电式电力互感器应用还可实现智能化监测与控制。借助光电式电力互感器的数字信号输出和通信功能，可以实现对电力数据的远程监测和控制。这样可以提高电力系统的自动化水平，辅助实时监测和调控，进一步提高电力系统的运行效率和稳定性。3.5 完善自动化系统管理制度自动化系统管理需要制定标准和流程来规范自动化系统的设计、操作和维护。制定明确的标准可以确保系统的设计和操作符合国家标准和行业规范。同时，制定相应的流程可以指导操作人员按照规定进行操作和维护，确保系统的正常运行。企业还需制定合理的检查和维护计划，及时发现系统中的潜在问题并进行修复。自动化系统管理的过程是一个持续改进的过程，制造企业需监控系统运行情况，收集生产过程中的数据，如设备状态、生产数量、质量指标等，使用数据分析工具对数据进行处理和分析，以获取洞察和优化建议，通过分析数据识别生产瓶颈，优化计划和资源分配，不断提高生产效率和产品质量。4 结语电气工程及其自动化技术应用是一个不断发展和创新的领域。文章从一体化管理平台建设、网络共享机制建设、光电式电力互感器应用和自动化系统管理等方面，对电气工程技术应用的优化策略进行了探讨和分析，通过加强管理、提高效率和保障安全，可以实现电气工程技术应用的进一步发展。参考文献1 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