智能化技术在电气工程自动化中的应用

张晓山

[摘    要]阐述智能化技术的概念及优势探讨智能化技术在电气工程中的应用路径，以实现电气工程从设计到生产环节的全过程自动化控制。希望可以给电气行业进行技术创新带来一些启示。

[关键词]智能化技术;电气工程;自动化控制

[中图分类号]TM76 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）09–0–02

Research on the Application of Intelligent Technology

in Electrical Engineering Automation

Zhang Xiao-shan

[Abstract]This article starts with the conceptual advantages of intelligent technology， and deeply discusses the application path of intelligent technology in electrical and electrical engineering， so as to realize the automatic control of the whole process of electrical engineering from design to production. It is hoped that it can bring some theoretical enlightenment to the technical innovation of the electrical industry.

[Keywords]intelligent technology;electrical engineering;automation control

我国电气工程虽然已经随着经济的发展而突飞猛进，但技术层面尚达不到完全成熟的水平，从生产设备到操作流程中仍有很多亟待解决的技术难题。因此现阶段我国电气工程需要从技术上带来创新突破，创新是企业的核心生命力，本文结合创新方面来谈谈智能化技术给电气工程带来的技术改变。

1 智能化技术的含义及优势

1.1 智能化技术的基本含义

智能化技术是利用计算机的信息联通作为下达与接收指令的核心，结合各种多用途精密传感器与GPS等技术综合而成，用以实现提升工作效率、减轻劳动强度、提高设备可靠度等目的的新兴技术。它采用了计算机的多CPU控制系统、RISC处理芯片以保证其拥有人力无法比拟的强大计算能力，从以往的各项独立繁琐的工程数据中进行甄别处理，最终结合所有与工程有关的工程参数，转化为数字信息或者图表信息[1]。对电气工程设计方案中的设备运动轨迹可以做到精准预测，为电气工程的操作技术人员带来可靠的参考建议，实时地调取智能化技术终端监测下的运行状态图。图1是某公司办公区域应用智能化控制技术，对办公区域进行控制的直观状态图。

1.2 智能化控制技术的技术优势

1.2.1 降低了管控难度

从图1例子来看，若是电气工程的终端控制上也能直观地监测到各个作业地点的线路状态、电流、电压等电气工业参数，那控制流程将会被极大程度地优化。智能化控制技术降低了工业管理的难度，提高了控制质量，电气工程的质量很容易受到参数精准度的影响，如电压设置超过额定额度时会严重击穿毁坏设备，而通过智能化控制技术，可以在参数被不合理设置时提前预警。且智能化后的控制终端操作起来更便利快捷，可以结合智能化终端的计算结果，结合生产实际来做出有效调整。

1.2.2 完善控制系统

现有的电气工程自动化系统虽然有自动化控制的能力，但是系统可以实现的控制指令非常单一，如简单开合线路开关。显然还达不到精细的工业要求，在自动化系统之外仍然以人力作为主要控制。但是智能化控制系统是通过计算机信息库进行比对识别，再将搜集的现场信息与数据库的常态工作信息整合后及时反馈给操作技术人员，并且可以提供可靠合理的方案给技术人员作为参考。通过智能化技术的控制系统，技术人员可以第一时间发现工作区的问题隐患，并及时根据智能化控制系统给出的处置建议进行规划调整，最大程度地保证了生产环节的人员安全和设备稳定。

1.2.3 受到外界因素影响小，操作精准系数高

传统的控制器会受到物理外力或者设备老化外壳形变等等原因影响它的实际功能，如模型设置参数的表盘受到压力产生偏差，使显示读数与实际参数不符。若是智能化技术能够应用到电气工程控制系统中，就不再对控制器的结构稳定有严苛需求了，它会将电气仪表设施中的指针读数变为数字信号实施在控制后台或者在仪器前端显示出来。在电气线路设备的参数读取与设置上，它不容易受到自然外力的影响，在参数方面降低了技术人员在后期为电气线路进行维护优化的工作难度。

2 智能化技术在电气工程自动化控制中的实际应用

2.1 用于优化电气工程设计方案

以往的电气工程优化设计方案需要在作业实地考察进行多次工程测试与相关参数的反复调试，并把测试调试结果收集归纳后进行系统的整理分析。若测试调试结果不符合电气工程优化需求，还需要重新进行数据收集，从测试结果中进行庞大反复的计算查找优化问题。在工程优化具体实施时，工程优化的质量还会受到从业人员职业技能熟练度与测试结果的影响。因此电气工程的优化设计方案不但流程繁冗，结果也易受到外界因素影响产生不确定性。若在电气工程设计环节投入应用智能化技术，会给设计人员省去很多不必要的实地测试工作量。设计人员只需要针对不同的测试情况，采用相对应的软件绘图分析，用3Dmax对电气工程进行预演，即可获知较为准确的测试结果。而后可以根据测试结果提供相应的优化方案[2]。如建筑电气工程，规划强电与弱电区域的问题中，低电压配电系统中导线与载流量的分配，可以简单了解建筑结构后，利用智能化技术分析计算出按负荷计算电流确定保护短路器的整定电流，而后根据计算得出的导线允许持续载流量，开始按照CAD绘制的电气工程设计图纸安装铺设线路，最后在线路中加设小于该处导线整合电流的斷路脱扣器，省去了找多个地点测试电路状态的步骤。

2.2 應用于动态控制网络

电气工程自动化系统中的设计程序与实现功能极其复杂，一些主要的设施如电机、变电装置、保护电路等均需要对参数的精确调试，而以往的电气设施调试中，都是以手工的形式进行参数校正，这样的弊端是：

（1）给工作人员增加了繁重的劳动量，给企业抬高了用人成本。

（2）人工操作难免会因为各种外界因素干扰而导致情况判断失误或者操作失误，因此人工参与控制的线路网络很容易因故障而导致返修。

智能化技术的应用可以组成对电气工程的动态控制网络，根据电气工程的实际布设图，在对应的线路之中加设用于智能化技术的传感器，而后将各个传感器的独立检测系统进行汇总，呈现成信息反馈式的网络终端。网络终端具备可以对所有整合数据进行反向传播推算的逻辑功能，按照工程需要的数据按优先级先后顺序排列，并可以在常态运行状态下进行参数调整。此技术在某些方面上可以保证整体的控制系统具有一定的稳定性与可调控性，同时智能化技术动态网络还可以对网络中各个节点进行数据分析与关联处理，确保每一项电气工程的线路设备都在网络中处于可控范围。

2.3 用于电气工程投入使用期间的隐患排除

众所周知，电气工程中的设施设备大多是有一定使用寿命的电子元件，在运行过程中根据使用和保养程度拥有或长或短的使用寿命。然而对于一些仪表器械等需要时刻保持满状态正常维持运转的高精密性电气工程，电子仪表或其他电子元件内部磨损造成的精度失准等问题，很难被及时地发现，而这类问题的原因通常是由输入电压并非恒定值造成的，现有的技术手段难以达到实时检测工作电流的输入电压是否恒定，而电子仪表器械的测量精度，往往会直接影响到该电气工程是否达到工程预期目的。举一个简单的例子，传统方法对变压器的检修都是通过对变压器油产生的气体进行检测分析，来判断故障原因的。但电气设施的故障都是突然发生的，即使严格按照巡检制度落实，也没办法实时排查到故障点，且对电气工程中的设施的故障分析都是基于经验与分析，若是在隐患排查时因为错误判断应用了不正确的处理办法，甚至会出现电气设备损毁，线路板烧毁熔穿等二次损毁。这样来看，以往的电气工程设备故障隐患的排除还不够直观，效率还不够高。因此若是能将智能化技术代入到电气工程的控制环节，通过呈现实时的工作状态的方式来动态检测查找包括电气设备、线路、计量仪器等出现的磨损故障，便能够实现通过自身诊断来进行潜在风险预估的设计需求。智能化技术主要是针对电流、电压、温度、模拟量等采用多角度的传感器来实现动态检测反馈，因此可以得出智能化技术可以用于电气工程隐患排除的结论。

2.4 用于电气工程全环节的辅助控制

如今的智能化技术已经可以实现一定量的开关控制与自动采集分析数据了，相信在不久的将来智能化技术若是加以开发，它一定可以实现完全独立地进行自我检测与控制。首先需要借助数据成像软件，来在智能化电子系统中真实模拟电气工程线路的历史运转记录，从而实现电气工程的全环节自我监控。同时可以通过开发红外二极管遥感技术，或接入计算机控制终端通过后台编译指令操作等方式，完成对整个电气工程线路的辅助控制效果。实现该应用需要的设备基础便是上文提到的动态控制网络，在需要进行参数调整的电气设备上，安装与控制网络匹配的调节开关，在智能化动态控制网络中，操作人员不必像以往一样赶往需要处置的实际地点进行电气工程线路设备的调试处置，而是可以通过智能化遥感技术，在控制室内借助传感器完成对电气线路与设备的远程操控调试。此外，在智能化技术的驱动下，市面上已经可以找到技术相对成熟的智能化电气辅助控制设备了。例如，智能剩余电流动作断路器可利用智能化技术，通过对比正常工作的线路数据，及时地识别监测电气线路的漏电、过载、短路和未接地等安全隐患，可以完美做到精准识别，快速动作，全程自动化辅助控制线路的功能。

3 结束语

综上所述，智能化技术具有相当大的技术优势，投入到电气工程的自动化控制领域中，目前在电气工程中的应用还处于探索阶段。但只要电气行业相关人员勇于创新，改革技术，相信一定能攻克电气工程在管理环节的各种技术问题，推动电气工程行业发展迈出新的台阶。

参考文献

[1] 韩民生.智能化技术在机械工程自动化中的应用[J].住宅与房地产，2021（15）：253-254.

[2] 巩锐锐，高建莉.智能化技术在电力系统电气工程自动化中的应用[J].大众用电，2021，36（3）：78-79.