电气自动化控制系统的应用安全性研究

刘梓烁

摘 要：电气设备的自动化控制是现阶段电气发展的重要内容，通过自动化的控制方式可以解决以往人工控制所面临的诸多问题，提升控制效率和准确度。文章对目前的电子自动化控制系统进行了研究，全面分析了电子自动化控制系统的使用现状，并从中总结出了影响自动化系统应用安全的几个方面原因，最后结合自动化技术的研究，提出了提升自动化控制系统使用安全性的建议。

关键词：电气设备；自动化控制系统；自动化技术

电气设备的自动化控制系统，主要通过智能性、经济性以及安全性来实现其价值。相较于传统的人工电气管理控制方式，自动化控制系统下的电气设备除了能够在一定程度上节省人力资源和经济成本，还能够大幅度提升电气设备管控的精准度和准确率，避免因人工失误造成的电气设备故障，提升安全性能。无论是社区使用还是企业使用，自动化控制系统都拥有极强的应用价值。

1 電气自动化控制系统的使用现状

1.1 增强了人员依赖性

随着电气自动化控制设备的逐渐普及，越来越多的电气应用场景都已经实现了自动化控制，相较于以往的人工作业，自动化技术的应用使得传统从事管控的员工从生产一线下来，工作任务和工作数量都有所降低[1]。久而久之，越来越多的员工开始用自动化设备完成工作，而从根本上忽视了自身应当完成的人工工作，例如电气自动化控制系统当中仪器校准、仪器检测等工作本应该由员工来完成，通过人工检测的方式保证设备运行环境和设备运行条件满足自动化需求，但是由于员工对于自动化控制系统的依赖性，使得员工无法第一时间对设备进行检测和校准，从而产生了系统运行和系统安全的隐患。在自动化控制系统当中，电气设备之间存在着紧密的联系，一旦出现安全故障，势必会造成整个控制系统的瘫痪，影响深远。

此外，虽然电气自动化控制系统拥有智能性和安全性，但是并不意味着系统能够完美地实现控制运行，许多电气自动化控制系统一旦缺乏了人员的管理，很容易出现设备错误，虽然错误率较低，但是一旦出现，也会产生难以估量的影响。作为客观存在的事实，需要工作人员对于电气自动化控制系统设备拥有相对清醒和客观的认知，从而在日常工作中采取维护措施对系统进行维护和更正，使其始终保持在良好的运行状态之下。可是员工一旦产生对于自动化控制系统的依赖，就会盲目地认为自动化系统不存在漏洞，从而忽视了针对系统进行维护的工作，形成了对自动化电气设备的潜在安全威胁[2]。

1.2 存在一定的安全隐患

就目前的电气自动化控制系统来说，所面临的安全隐患主要集中在以下几个方面。

（1）电磁安全。电气自动化控制系统的运行环境相对比较苛刻，其在进行组装的过程中，各个元件之间安装较为紧密，因此一旦外界环境出现细小的变化，元件与元件之间所产生的电磁就会对系统造成干扰，从而增加系统的不稳定性。

（2）元件质量问题。在电气自动化控制的市场竞争当中，部分不良商家为了能够在恶性竞争当中获取高昂利润，不惜以次充好来进行系统组装，其中元件的质量无法得到保证，一旦某个元器件发生了老化损坏，将直接造成系统的故障，降低系统使用寿命。

（3）电气自动化控制系统一般采用DCS系统进行分布式架构，这种架构方式为了实现各分布位置的通信需要保证各位置的通信接口协议相同，完成互通。但是多数电气厂商采用的是传统仪表，由于制造厂商的不同，协议和授权方式差异极大，最终导致系统在进行通信时无法满足要求，同时，维修难度高，一旦损坏即宣布系统报废。

2 提升电气自动化控制系统的安全措施

为了能够解决以上几个方面的问题，相关电气自动化控制系统的管理使用者和系统设计生产者应当对自动化控制系统的运行和存在问题进行反思，并积极采取能够提升系统安全性的措施，使系统在电气设备运行过程中，能够更好地实现自身的价值。

2.1 重视人才培养和人才管理

对于电气工程来说，专业人才的培养和管理在现阶段仍然具有十分重要的作用[3]。虽然随着技术的发展，自动化技术逐步普及，越来越多的工作岗位可以通过自动化设备实现效率的提升和能力的进步，但是对于设备的运行和管理来说，提升设备安全性仍然需要人与设备的共同努力。尤其在电气设备的运行过程中，自动化电气控制系统需要通过严格的管理来保障系统安全，更好地为电气设备运行稳定性服务。因此为了解决以往员工过度依赖自动化控制系统而忽视自身本职工作这一问题，电气部门应当有所重视，并对所出现的问题进行深刻归因，通过制度建设和安全教育的方式实现电气自动化控制系统管理安全的提升。

首先，在管理机构内部，管理人员应当树立正确的管理理念，并通过培训的方式，向基层员工普及系统运行知识和系统安全管理的重要理论，使员工能够从认知角度得到提升，更加全力以赴地投入到工作当中，实现员工与自动系统的共同发展。其次，应当吸引先进人才，通过自身人才数量的扩充，达到人才与系统互补的目的。例如可以通过专门的应用型人才对系统运行状态进行专项检测。人才可以结合所掌握的知识，对DCS系统控制柜当中的IO端口进行调整[4]，从而通过触摸式显示器对系统当中预设的操作模块、控制模块、调理模块等进行相应的操作，并对系统运行过程中的各项参数进行记录，运用统计手法，将系统参数记录数据形成曲线图或柱状图，再运用软件对数据进行详细的分析，最后对系统运行的安全性和稳定性做出客观判断。

2.2 革新生产方式

对于电气自动化控制系统的生产厂家来说，应当将目光放置在企业长远发展之上，而不应该局限于眼前的利益，在丧失产品安全性的同时，丧失掉企业的信誉。企业在进行自动化控制系统的设计和生产时，应当对传统不适宜系统安全性提升的设计生产内容进行剔除，选择符合生产规范和安全性能的工艺展开生产。在对电气自动化控制系统的研究中，越来越多的研究者发现，自动化控制系统是否具有较高的安全性能，与产品的机构、类型、规模、型号等都有着十分密切的关联，因此在设计生产过程中，生产厂商应当对生产工艺和设计方法进行高度重视，通过多次研究和论证的方式，来实现高度的安全性能。例如在系统的防雷设计当中，系统设计者首先应当针对系统的应用场景，对防雷的具体细节进行分析。与变频器进行协同作业的系统需要结合具体的变频器参数进行系统设计。以MM440变频器为例，其参数包括运行方式、公路、电动机额定频率和速度等。作为建筑楼宇所经常采用的变频设备，设计人员在设计与之配套的自动化系统时，需要结合建筑特性和变频器参数确立一级负荷的防雷保护措施，其中，接闪器应当采用针带组合形式的设备，而避雷网则可以选择屋顶镀锌钢，通过避雷网与金属构件形成电气连接的方式，实现避雷和防雷。endprint

2.3 合理使用系统元件

在系统元件的结构设计中，设计方法应当遵照结构标准，避免元件设计过于紧凑，引发电磁故障。通常情况下，在系统当中，元件的结构设计会采用原装器件来完成，而部分企业在考虑到经济效益和价格控制后，往往选择价格较为低廉的器件进行组装，一方面会对系统当中各个器件产生严重的影响，造成其他器件的损坏，另一方面也会使整个控制系统无法发挥出其应有的作用，造成更大的损坏。因此在日常的工作和组装当中，相关的工作人员在经过安全生产的相关培训后，需要将所形成的安全意识和安全生产态度切实地应用到工作当中，在进行元器件组装时，要能够听取专业人士的意见，对元器件的性能、特点、使用要求进行合理的分析，从而选择符合自动化控制系统需求的元器件进行组装。同时，工作人员还应当梳理系统维护的意识，要能够对系统元器件的使用情况和运行状态进行分析，从而确保元器件的工作效率，提升系统的安全性。在元器件的性能方面，工作人员可以依据元器件的使用环境对其进行检查，检查的主要内容应当集中在元件使用环境的温度、湿度、磁场等，从而确保元器件的安装和使用满足应用条件要求。例如，元器件在相对潮湿的空气环境当中，空气中富含的水会在元器件上凝结形成水滴，一旦带水的元器件被安装到系统中，由于水滴的作用，元器件可能会造成电路板短路漏电，从而导致整个系统无法正常运行，威胁电气设备的安全。因此工作人员需要着重对选用元器件进行安全检查，从结构和特性两个方面对其进行安全性的分析。

2.4 加强设备的散热防护

在电气自动化控制系统的运行过程中，电气设备的温度会由于连续使用不断升高。为了保证系统安全，提升自动化控制系统的稳定性，在进行系统使用的过程中，应当加大对系统散热的重视。首先，在电气系统当中，可以通过合理的电气设计，优化供电系统的通路设置，尽可能多地降低电气设备的使用温度。例如在某办公建筑的供电方案当中，电气设计的工作人员选择不间断电源（Uninterruptible Power System，UPS）供电和市政供电双路供电方式保证系统电源柜分盘端的供电需求，其中，市政供电正常的时候，UPS供电也供电正常，工作人员通过QFB-UPS的方式实现交流电稳压器功能，稳定市政供电电压，同时对UPS进行蓄电。两路供电过程中，只要有一路出现故障发生停电，那么另一路变会接替供电，保证系统运行。与此同时，在面对市政供电中断时，UPS释放电能，通过逆变转化的方法维持系统负载，能够有效地对系统进行优化。此外，还可以对系统加装必要的散热系统，利用散热系统的工作使系统温度不超过安全控制标准要求，从而保障系统的运行安全。

3 結语

综上所述，在电气自动化控制系统的使用过程中，由于系统自身的问题存在一定的安全隐患。为了能够切实地规避安全隐患，提升系统稳定性，需要从系统设计、系统管理、系统使用几个方面进行改变，实现系统安全。

[参考文献]

[1]赵昌赣.电气自动化控制系统的应用安全性探讨[J].价值工程，2016（24）：156-158.

[2]王文斌.电气自动化控制系统的安全性探讨[J].河北企业，2016（8）：203-204.

[3]陈海东.电气自动化控制系统的应用安全性分析[J].中国高新区，2017（6）：103.

[4]韦益林.电气自动化在电力系统运行中的运用分析[J].中国高新技术企业，2017（11）：88-89.

Abstract：Automatic control of electrical equipment is an important part of electrical development at this stage. Through the automatic control method， many problems faced by manual control in the past can be solved， control efficiency and accuracy can be improved. This article carries on the research to the present electronic automatic control system， comprehensively analyzes the current situation of the use of the electronic automatic control system， and summarizes several reasons which affect application safety of the automated system. Finally， with the research of automation technology， the article puts forward suggestions for improving the safety of automation control system.

Key words：electrical equipment； automation control system； automation technologyendprint