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这种不稳定因素主要是根据施工环境,技术差异、施工线路的不同造成的。在施工过程中每条线路都分布在不同的地理空间之内,而这些千差万别的地理条件使得施工工程经常要面临不同的施工环境和困难,因此施工没有统一的标准,具有一定的不稳定性。
1.2施工力量分散。
施工力量分散是铁路电气化施工中又一特征。由于铁路线直线分布的基本特征,因此施工人员必须沿铁路线直线分布,这也就导致了施工人员必须分散开来,而且在这样的情况下,一些所需的技术设备也具有很强的分散性特征。这对于人员和设备的安全管理带来极大不便,也是导致施工安全风险产生的一个重要影响因素。
1.3施工项目受行车干扰因素较大。
铁路电气化改造的施工一般都是对既有线路的改造。而这些线路大都是正常运行的线路,施工中随时会有过往车辆,因此电气化改在项目中的电力改造、接触网、通信改造项目时常需要注意行车过往,随时停工让行。这种施工模式不仅对铁路运输造成一定影响,而且也大大增加了施工项目开展中的人员安全风险。
2铁路电气化改造工程施工安全风险特点
铁路电气化改造工程施工存在诸多安全风险,这是施工过程中不可避免的,同时也是由于铁路施工中的基本特征决定的。
2.1风险不可避免的特点。
铁路电气化改造过程中风险是客观存在的,而且具有很强的普遍性。任何时候施工人员都可能面临这样那样的分享,这是开展该项工作无可避免的一个客观现实。我们在工作中会通过各种先进的理念分析风险、预测风险,同时也会发明各种先进的技术规避风险。但是这些因素不能从根本上消除风险。尤其是在对既有铁路线的电气化改造中,工作人员对原有设备设施的了解程度不深,对于复杂的铁路线环境在较短的时间内无法完全熟悉。而且施工过程中经常受到行车干扰,这些都会导致改造过程中工作人员面临风险。
2.2安全风险因素众多。
铁路电气化改造的对象范围十分复杂、丰富。例如通信、电力、接触网、变电设备等等。每一个项目的技术特征都不仅相同,因此每个项目产生的风险特征也都具有自身的特殊性。因此在这样的背景下,安全风险因素呈现出复杂性、不稳定性、众多性的基本特征。而且在这些项目改造过程中大都是野外作业,施工人员要到完全不熟悉的野外环境中去,地理条件的复杂性,例如崇山峻岭、大漠荒野等。这里的气候条件、生态状况等都会造成施工人员的人身安全风险。
2.3造成的损失非常严重。
电气化改造中的风险往往会造成重大财产和人身安全损失。随着我国铁路事业的快速发展,对原有线路的改造任务越来越繁重,这不仅是由于我国经济快速发展对铁路事业提出的新要求,同时也是各种先进电气技术不断出现,为铁路运输提升效率的内在要求。这些先进技术往往操作施工对人员素质要求较高,同时潜在的风险威胁也相应增大。因此,风险一旦产生不仅会造成更大的财产损失,也会带来难以预测的人身安全风险。
3增强改造项目安全风险管理的措施
3.1树立科学严谨的安全保障理念。
铁路电气化改造工程施工中面临的风险复杂多样,而且具有客观性和普遍性的特征。面对这些风险威胁首先需要施工单位和管理人员以及每一个参与人员都应当具备安全意识。应当以严谨的态度对待工作中每一个细节,时刻将安全问题放在最重要的位置。具体而言增强人员的安全风险管理意识应当及时开展安全生产教育和培训。通过引入典型案例,详细剖析违规操作、疏忽大意等以上存在的问题导致的安全事故。通过深刻的教育培训让施工人员在思想中树立牢固的“安全第一、预防为主”的风险管理理念。另外,还应当结合铁路电气化的新技术和施工特点向大家分析风险产生的根源,以便在工作中更加有针对性的规避。
3.2为安全风险管理提供坚强的组织保障。
铁路电气化改造工程施工安全应当成立一个具体的组织部门进行统一管理和教育。为此施工单位应当建立一个健全的风险管理组织体系。该组织部门应当以增强风险分析、安全教育、风险预警、风险规避等职能为主要工作原则,具体负责整个施工单位的安全管理。在内部机构和岗位设置上应当明确责任分工,每一项工作都应当由具体的人员承担,工作中应当加强与施工部门和相关人员的沟通交流。及时了解工程进展状况,及时分析预测各种风险的特征。当前在安全风险管理这方面,一些施工单位建立了自己的现场安全管理机构,将国家安全生产法作为指导,对本单位的安全施工进行统一整理。这一做法使得施工单位在应对和规避风险的效果大大增强。
科技与经济的发展使得电气自动化技术不断更新,电力系统的规模不断扩大,这些变化对我国电力系统提出了新要求:电力系统的调节形式有所变化。在先前着重强调安全高效、安全保护和自动化调节过程的基础上,更加注重对电力系统容量的高要求,即在实现综合化管理工作和加强经济调节稳定性的基础上,对电力系统的容量提出新要求,其单机容量至少要达到20万千瓦。
1.2电气自动化技术
电气自动化技术大多运用于工业生产控制系统之中,是指在无需工作人员手动操作的情形下,利用机器设备的自动化完成加工生产,并在生产管理过程中完成产品质量检测、自动处理产品信息、对实际情况分析判断等。所有这些程序都不需要人工手动操作,全部采用机械自动化控制系统完成。由此可知,电气自动化技术即指利用电气设备控制生产顺序、控制时间的技术,是与电气工程和机械设备息息相关的内容。自动化系统的开发、调试、应用、维护与产品研发和电力技术的管理与应用对电气自动化的要求越来越高。
2电气自动化设计理念
2.1远程监控式理念
远程监控系统是一项高技术、高难度的新技术,是指利用电脑终端对其他各个地方的设备进行集中控制的技术。在电气工程中运用这项技术,可以大幅度减少电缆使用量,节省安装支出和材料使用的成本,还可以实现系统之间的组态灵活性和可靠性,获取更高效益。但监控式对传输信号强度依赖性较高,电气工程的通讯量通常较大,加之现场通讯速度较低,在信号较差时远程监控式便会受到较大的限制。因此,远程监控式设计理念更适合于系统控制范围较小的情况,在全自动化电气工程控制系统中并不适用。
2.2集中监控式设计理念
所谓集中化即指将所有的系统运行项目控制在一个系统中集中管理、运行,这种设计理念操作简单、对控制站的要求较低、在系统运行与维护方面较为简洁。单一分散的监控不管是在处理器安装方面还是在电缆铺设连接方面,都十分繁琐,而且大量的单一电缆搅合在一起,处理器增多就会影响处理速度,使处理速度大为降低,这将导致投资成本增加,除此以外,系统的安全可靠性能也会受到影响。集中监控式设计理念在电气工程中的实际应用,不仅可以减少投资成本支出,还可以进行统一管理、方便快捷,促进电气工程的高效有序运行,满足工作新要求,因此,集中监控式设计理念在电气工程中应用较为广泛。
2.3现场总线监控式设计理念
现场总线监控式技术在当前的电气工程中应用最为广泛,究其原因不外乎其高效性的特征。这项技术具有实践性特点,是在大量应用实践经验基础上不断发展起来的,不同间隔采取不同的技术措施是这项技术能够广泛应用的重要原因。在具体的操作实践中,主要的工作方式是现场安装,同时不断优化电缆连接技术,以能够有效降低电气工程中设备的投入成本。在优化电缆连接技术、降低设备成本的同时,还要尽量减少设备的隔离和端子柜的使用量,不仅可以降低成本,提高电气工程的安全性、可靠性和有效运行,还可以增加运营效益。
3电气自动化实现方式
3.1计算机自动控制、调节、操作的实现方式
利用计算机进行相关设备的操作,是在遵循调度方案的前提下,对能够使电缆关闭的设备进行调节与控制,电力系统不仅能够自主的、合理的利用现场控制命令,还能够转换和设置相关设备的运行方式,如电网的开和关,限制修改操作命令,各种整定值,报警信号复归等。
3.2人机联系的实现方式
人机联系的实现方式是指电气设备,包括鼠标、键盘、打印机等,通过电气自动化系统的允许以后,为达到实时监控、调节与打印数据的目的而调动一切可利用的电气设备来运行画面并对定值不断修改的方式。此外,这种实现方式是开发新的应用程序的绝佳方式,极其方便。但其缺点也显而易见,操作人员只能通过操作成控制调节、监控电气设备、设置参数值等简单操作。
4电气自动化在电气工程中的实践与应用
4.1在电气管理中的应用
在电气工程领域实现电气自动化是高新技术走入各行各业的显著表现,是高科技发展的代表,这一应用过程注重编程调试。在应用时采集相关流量、温度、压力等数据,并对这些数据分析检测,发挥电气自动化的输出控制功能、技术处理功能,使设备的使用量和投资额大大降低,有效实现了设备控制的精度。对于电气工程来说,在施工中应用电气自动化技术能够有效遏制工作人员弄虚作假、敷衍了事的情况发生。
4.2在电网调度中的应用
对于电网调度中电气自动化的应用来说,其技术主要表现在应用性领域的界定,即指实现电气系统局域网中电厂、变电站终端和下级调度中心三者之间的有效连接。在应用领域中,由网络实现连接中心服务器、电网调度、打印设备、大屏显示器等设备。在电网调度中,电气自动化的实际应用不仅可以实时性评估电力系统的运行状态,还可以对以电力负荷为基础的预测采取及时调度策略。不仅可以保证电力系统的安全可靠运行,还可以对数据及时的收集整理分析和监控,以适应现代化市场的营销需求。
4.3在分散测控系统中的应用
在这方面的应用主要以分层的结构实现,包括太网、工作站、数据通讯网和过程控制单元等四部分组成。工作站主要包括两类,分别是工程师和运行员,是人机接口的主要负责人。过程控制单元是直接应用于生产的,其运行状态主要通过设备的检测实现,并能够有效控制设备,以实现整个生产过程的连续性和过程的检测、保护和控制。过程控制单元和工作站输出的所有信息,发出的所有指令,都必须经由工作站运行员接受。工程师工作站的主要职能是负责实行必要的诊断与维护工作。
电气工程,作为一门颇为引人关注的技术学科在现代生活中发挥的作用越来越大了,尤其是和我们的日常生活的密切程度越来越深了,并且其对于计算机网络技术的进一步发展和普及也做出了最为突出的贡献,在不知不觉中逐步地改变着人们的生活方式和工作模式,在极大的方便了人们的日常生活的同时为我们的工作也带来了很大的便利,值得我们进一步的研究和探讨。
1.2电气自动化技术
电气自动化,其实也就是我们常说的电气工程及其自动化,从名称我们就可以看出其和电气工程之间存在着密不可分的关系。电气自动化技术的开发和使用在很大程度上提高了人们的生活水平和生活质量,并且其对于电气工程的推动作用最为明显,可以说电气自动化技术的开发使用给电气工程的发展带来了新的活力,使其发生了天翻地覆的变化。
2.电气工程中电气自动化技术的应用方向
2.1电气自动化技术在远程监控中的使用
远程监控系统的应用范围是比较广泛的,在电气工程中的很多地方都可能会用到远程监控系统,而电气自动化技术在电气系统中的一个主要的应用方向就是在远程监控中的使用。在远程监控系统中合理的运用电气自动化技术能够在很大程度上节省人力、物力和财力,在节约成本的同时还能够提高远程监控的效果,使得监控变得更加灵活,更加有效,尤其是在一些对于通讯信号要求较高的远程监控系统中更是能够发挥突出的效果。
2.2电气自动化技术在集中式监控中的使用
相对于原有的监控设施的散乱性和独立性,当前监控设施主要体现出了集中性,这种集中式的监控对于电气工程来说是极为合适的,这种方式能够有效改变原有的监控模式对于电缆数量和处理器数量的高要求,在很大程度上节约了投资成本,虽然原有的监控模式能够很好地对于整个的电气工程进行监控,及时发现问题并且予以解决或者报警,但是相对于其高额的资金投入也是很不划算的,一直是困扰着电气工程负责人员的重要问题,而现在集中式监控模式的使用就很好的解决了这一问题,其不仅仅投资小,在监控效果上甚至比原有的监控模式更好,这主要就是得益于电气自动化技术的合理使用。在集中式监控中合理的使用电气自动化技术能够更为简便的发现电气工程中出现的问题并且能够自动化的给予解决的办法,这些都是以往的传统监控模式所不能达到的,也是现代化的电气自动化技术在电气工程中的一个重要应用方向之一。
2.3电气自动化技术在现场总线监控技术中的应用
现场总线监控技术可以说是当前电气工程中应用最为频繁的一种技术,其应用的效果也颇为受人欢迎,应用这种技术的优势还是比较明显的,比如,这种技术的使用能够有效减少隔离设备的使用,还能够有效的控制端子柜的应用,最终能够起到节约成本,提高效率的目的。这种现场总线监控技术在各地电气工程中都有应用,尤其是融入了电气自动化技术之后其效果更为突出,也更为明显,更为受人欢迎,使得电气自动化的应用范围进一步扩展。
3.电气工程对电气自动化技术的融合使用措施
3.1电气自动化技术在电网调度中的应用
电网调度是电气工程的主要工作之一,在电网调度中融合使用电气自动化技术能够起到较好的效果。电气自动化在电网调度中的应用离不开自动化设备的参与,因此,融合了电气自动化技术的电网调度设备都是采用的一些自动化系统装置的显示器、打印机、计算机网络设备等,这种自动化设备的应用能够更好地进行全网电力的调配,更加科学合理的进行电网调度,通过自动化的分析和计算,针对整个的电网中电力的需求状况进行合理的调度,确保整个电网的正常运行,避免电力调度事故的出现。
3.2电气自动化技术在发电厂分散测控系统中的应用
发电厂是电气工程的一个重要组成部分,在发电厂中合理的运用电气自动化技术能够有效提高发电厂的生产效率,有效减少发电厂发生事故的概率,尤其是在发电厂分散测控系统中融合使用电气自动化技术的话能够直接监控到每一个的执行单元,进而对于整个的电气工程流程进行监控,并且所获得的各种数据和效果图都是高质量的,在确保发电厂正常运行的同时提高了整个运行的安全性和稳定性。
3.3电气自动化技术在变电站中的应用
变电站是电力系统中电力运输过程中不可获取的一部分,在变电站中应用电气自动化技术能够完全取代电力人员的作用,采取全自动化的装置来进行电力的转换,在确保安全的同时提高了电力转换的效率,并且其多层次的监控模式还能够为变电站的高效运行提供有力保障。
通常来看,继电保护装置的功能主要是关于继电保护,也就是说,电气系统一旦有故障或者是短路、过载等情况发生,那么该装置就会立刻有警报信号发出,继而连接装置就会被迅速切断,这样继电保护的作用就能实现了。很多人都知道,传统的继电保护装置的灵活性不足,很容易发生一些故障,诸如误动和拒动等。所以在有效地运用了电气自动化技术之后,继电的自动化保护便由此实现了。而且对电气系统进行实时地监测,就能有效地控制设备的运行参数。与此同时,有效地融合运用该技术之后,就能借助远程监控的方式来维持电力和检测故障,促使装置维持较长的工作时间,对于运行设备可能发生的异常、故障等都能及时检测出来。与此同时,有效运用该技术,还可以实现一定程度的实时监测,这里针对的是相应的线路或电气设备,但只是在电气系统中某些范围内,这样就能即刻将一系列解救反应发出来。
1.2电气自动化与电网调度
在具体的工作实践中,要想实现自动化的电网调度,就一定要先有机地结合各设备,诸如对大屏幕、服务器等的调度。电网调度技术是以电气系统区域网为基础的,要很好地结合起发电厂、变电站和调度中心三方面,从而在电网调度中有效地应用电气自动化技术。所以说,实现电网调度自动化技术存在很多的益处,不但对实时监控电气系统运行过程中的状态有利,使得电气系统的运行能够确保安全稳定。此外,还能基于相关数据的收集、整理,全面地分析数据,以便对系统的具体工作实践进行全面地了解,这就有助于电力系统更加的安全、可靠,促使其得到全面提升。另外,因为能够与持续发展变化中的现代化运营需求相适应。
1.3电气自动化与发电厂的分散测控系统
在发电厂中分散测控系统中,可有效地融合应用电气自动化技术。这里采用的结构主要是分层分布式,并且将很多分单元涵盖在内,具体涉及到过程控制、太网等。就当中的过程控制单元而言,其往往是直接应用于生产过程中,通过这样的方式来实时的监控系统中的一些设备的运行状况。终将有助于更加有效地控制生产的全过程。其中工作站能够将人工或者是计算机借口提供给工作人员。例如在工作站中,运行员就能够对一些信息和命令进行接收,这里主要针对的是过程控制单元;工程师进行的主要是维护系统的工作,另外还包括相关的系统设置。两方面的相互配合和彼此融合,将有助于吧工作站的功能充分发挥出来,得到最大程度的实现。
2.电气自动化的发展趋势
分析如今的社会经济发展趋势,我们可以看出对经济发展起到重要促进作用的重要手段之一就是发展科技并促使其得到广泛而有效的应用。而我们高新技术产业发展前景十分广阔,究其原因,有效地应用电气自动化技术发挥了很大程度的作用。随着社会各行业不断发展和应用电气自动化技术,其自身的发展是非常迅速而明显的。电气工程要想实现持续发展,更是需要在其中有效地融合应用电气自动化技术。目前,很多不同的行业融合应用电气自动化技术,尽管还有许多不足和问题存在,有待于进一步地改进和完善。不过,我们要坚信电气自动化这一朝阳产业必然具有深远的发展前景。其在今后的发展历程中,必将更加广泛地应用于电气工程中,并且实现持续发展。
现在我国运行的电气工程自动化工程采取的控制系统一般有集中监控、DCS(分布式控制)两种。首先集中控制系统的优势在于,它将全部功能都安置在一个处理器中,在系统设计、维护以及运行等方面都比较简单。其劣势在于处理器承担的任务量较大;在此控制体系中,隔离器件闭锁和断路器联锁是运用硬接线进行连接,在设备扩容等方面比较困难,其操作难度也比较大。其次DCS系统是在集中控制系统的前提下设计并发展起来的,在现代电气工程自动化工程控制系统中获得较为广泛的应用。其劣势在于使用和传统仪表相似的模拟仪表,减少系统安全可靠性,在维修环节也比较困难,各个设计厂家没有规范而统一的标准,加重维修的成本,并且其价格比较高。
1.2电气工程自动化工程控制系统还不具备标准化端口
电气工程自动化工程控制系统接口到目前为止还没有统一、完善的标准,这种情况提升工程造价,阻碍数据资源共享的实现。自动化体系设计方案很重要,然而很多企业没有规范的方案,各个厂家和企业间硬件和软件交换数据有差异,导致企业间难以深入的交流和信息交换。同时电气工程自动化工程控制没有实现统一化,难以根据客户要求设计、建立规范、标准的电气工程自动化工程控制体系。
1.3电气工程自动化工程控制没有实现专业化
在电气工程自动化工程控制设计、安装以及操作等环节,相关工作人员的专业技术比较薄弱,需要进一步提高。此外我国电气工程自动化工程控制习题创新能力不足,一般产品属于中低档,需要提高其创新能力。
2构建电气工程自动化工程控制系统的发展对策
2.1建立一体化的电气工程自动化工程控制体系
要从各个环节建立起具有一体化的电气工程自动化工程控制体系。首先国家要按照电气工程自动化工程控制体系具有技术水平和技术特点,制定统一的产品规范。其次厂家和企业要加强交流,从设备精简、调试与维修以及技术合理性等多方面向规范化的方向进行制造和生产,让控制体系更科学。最后要研发出新型、操控更方便的一体化控制系统,可以运用社会性质和分工外包间的协作,让零部件的生产走商业化生产的路线,促进电子工程自动化工程控制体系的一体化。
2.2运用国际化生产标准
IEC61850是现在控制系统厂家所认可的国际标准,可以参照这个标准对控制体系进行研究和开发。另外可以运用微软公司所制定的标准技术,由于企业策划电气工程自动化工程控制系统时,PC系统是连接管理系统和控制系统的中间系统,其接口具有标注化,能够保证厂家和企业间实施软件和硬件的数据交换,妥善的解决由于通讯而产生的问题。
2.3引进和培养电气工程自动化工程控制系统的专业人才
随着电气工程自动化工程控制逐渐集成化和高智能化,对其制造人员、维修人员和安装人员都具有很高的要求,所以要引进和培养专业技术较强的人员。首先企业要培养具有实际操作能力的人才,他们要了解和掌握软件和硬件系统的操作。其次对安装人员记性专业技术进行培训,使之懂得安装的流程和技术。最后要更新技术人员的知识结构,可以引进人才,通过引进人才的“传帮带”,培养新人,促进他们在维修和系统保养等方面的学习,提高工程系统安全可靠性。
1.1设备选型:
为了实现电气工程自动化管理,在电气设备订货期间就得统一考虑其设备型号及功能需满足电源监控系统的技术及参数要求。
1.2系统集成
基于设备订货期间考虑的设备型号及参数满足电源监控系统的通信及其控制技术要求,故可以实现1#、2#、3#和中心变的电源监控系统集成,采用华立特公司的FARAD200SEAV5.0系统。
1.3数据分析
通过FARAD电源监控系统可提供实时的数据分析和查看各种实时数据,实时数据主要包括:模拟量、数字量、电度量、设备驱动、事件记录和电力设备表。通过数据分析可以对设备的运行状态、电度量的实时值、峰峰电度量、事故发生的时间及故障点、电力台帐总表、上次检修时间、计划检修时间等进行查阅。
1.4报警管理
报警的类型分为5类,一般事件,一般报警,预告报警,事故报警或自定义报警。报警的状态分为3种,报警消失,报警未消失,报警。报警状态还包括确认信息。报警会根据不同的状态显示不同的颜色。通过对苏州港太仓港三期电源监控系统简要的分析,其系统主要应用了以下几种自动化技术:
1.4.1智能控制的应用
及时对电源监控系统管理中出现的各项问题进行反馈和报警,保证企业电气管理部门能够及时地发现系统中的电力故障和故障点,并进行相应的维护、改进和完善。
1.4.2仿真技术的应用
苏州港太仓港三期电源监控系统的核心是FARAD200SEAV5.0系统,采用了仿真技术,主要实现了以下几种功能:各变电所的10KV系统和低压系统通过在FARAD软件的界面切换,提供准确的各电气设备的运行状态。电气故障的报警和初步的诊断。对整个电源监控系统运行可以进行动态的监控。对电源监控系统进行了优化设计和调试。
1.4.3集成技术的应用
在以往的电力系统运行过程中,电力分配、电力安全、电力维护等环节是分开进行管理的,而当实现了电气工程自动化在电力系统运行中的应用之后,就要将不同的环节进行统一化的集成管理。通过运用集成技术,本监控系统首先实现了中心变和1#、2#、3#变电所的集中管理,减少了变电所的值班人员;其次实现了系统的拓展,太仓港公用危险品工程和苏州港太仓港三期工程为一家营运公司,太仓港公用危险品工程电力系统建成后并入了苏州港太仓港三期电源监控系统,统一进行管理;再次实现了电力安全和电力维护的集成管理,发生的电力事故和电力维护记录可查。
2关于电气工程自动化技术在电力系统中的应用几点想法
基于对苏州港太仓港三期电源监控系统的分析,本人浅淡一下工程自动化在电力系统中的应用几点想法:
2.1推广、使用统一的国际标准
遵循统一的国际标准,这将会使设备的选型范围更广。但目前各个生产电气自动化设备的厂商生产的设备有所不同,遵循的标准也存在差异性,会导致各个厂商生产的电气自动化设备之间的兼容性不高,不利于进行系统集成。
2.2适应电气工程自动化控制技术要求的新产品研究和开发
基本电力安全因素和电气设备的技术原因,本电源监控系统未能实现完全的自动化控制。如:保护装置的整定值(速断、过流和单相接地等)的设定和修改,必需在保护装置上进行操作设定,不能在系统软件中直接进行修改。
2.3适当运用以太网技术
电力系统有着越来越复杂的趋势,其运行过程中,需要进行采集和处理的数据量也越来越大。为了保证电网信息的实时性和有效性,就需要对数据传输的处理途径进行优化,选择一种更快的手段。运用以太网技术能够保证大量的数据保持既快又稳定的传输,因此以太网技术充分满足了电气工程自动化技术发展过程中对数据处理优良途径的需要。
2电气自动化技术在电力系统中的应用
2.1变电站及配电自动化的应用
变电站自动化技术是采用现代通信技术、先进的计算机技术、电子技术以及信息处理技术,实现对变电站的二次设备的重新组合和优化设计,从而减少了人力资源的浪费,减低了变电站及配电站工作人员的工作强度,提高变电站及配电站人员的安全性及整个系统运行的有效性。不仅如此,变电站自动化技术还可以多层次、全方位地对多种电气设备的运行状况进行安全检测以达到高效控制的目标。在实际的应用中,主要通过新型的设备代替以往的电磁式装置从而使得现场的监视操作更加智能化、可视化。变电站自动化除了满足变电站运行操作任务外还作为电网调度自动化不可分割的重要组成部分,是电力生产现代化的一个重要环节。随着对科学技术的应用以及监控设备的更新,种综合性的自动化监测系统能够提高变电站运行的稳定性,降低运行维护的成本,高质量输电过程,经济效益提高很多。
2.2在电网调度自动化中的应用
在电力工程中,电网的总调度能够通过大屏幕显示器、计算机服务等自动化系统对电网进行远程监控。根据电力工程中电网的运行情况进行分析,监控电网的实时状态。通过各个分系统传送的电力工程中的生产数据、控制发电的数据,对电力工程整个系统进行评估、调配和预测,从而减少了电网在运行过程中出现的电力故障及异常情况,通过电气自动化技术能够及时作出判断,检测更加及时。从而减少了电力工程中危及人身安全和设备安全的事故。另外,通过电气自动化技术还能对整个电网进行实时监测和分析,调度从大屏幕上可以清晰的采集信息,找出电气事故的发生地并提出应对措施,防止事故的扩散,减低影响。
2.3分散测控系统自动化的应用
在电力工程的发电厂分散测控系统中,通过太网、过程控制单元、工程师工作站、高速数据通讯网等对分层对电厂的生产状况进行测试和控制。经过过程控制单元可以在生产运行的过程中通过接受热电阻、热电偶、电气量等信号,处理运算的结果、参数等,通过这种方式对电网进行监控,从而提高电气自动化在电力工程中的检测、保护和控制功能。
2.4计算机自动化的应用
电气自动化技术在电力工程中的应用主要是引入了计算机操作系统,通过微型计算机让整个电力系统自动记录、反馈电气设施的实际工作情况。同时,对反馈信息进行的误差判定。加强软件的查找、分析、测算的应用,从而在电力工程中实现操作技术的使用性,更加便于电力工程的管理。在电气自动化技术中还要注意对监控方式、现场总线监控进行设计。只有全面加强电气设备的监控信息及监控方式,才能提高监控系统的效率以及整个系统稳定性、可靠性。
2.5电力自动化技术的发展趋势
我国的经济不断的发展,人们的的经济水平和生活的质量也在不断的提高,因此,对供电系统的需要和依赖也是越来越高,但是由于电力系统的的内部之间的原因,造成了各个部门之间不能达到有效的资源共享,也就会使电力系统出现各种各样的问题。因此,在以后的发展过程中,我们针对这种现象,就应该加强和改善,对电力部门之间的内部资源进行资源整合和统一,然后达到电力资源的统一共享,这样就会形成一个内部信息可以高效利用的效果。随着电力自动化的发展,新技术也在不断的发展,如果电力资源的内部管理恰当,再更好的运用电力自动的技术,在电力工程的发展上面就能提高经济效益。
我国的经济发展在很大程度上提升了各行各业的发展,同时对我国的科学技术发展也是一种助力。高速发展的经济不断的提升我国的科学技术的进步。我国的电气工程以及自动化相关技术就是在这样的环境下取得了突破和发展。在我国的工业发展以及商业发展过程中都发挥了非常大的作用。为了有效的促进我国相关行业的发展和创新,我国的电气工程以及其自动化技术也在不断的提升应用效率和创新效率,希望在我国的相关行业中发挥更加巨大的作用。但是在我国的电气工程以及自动化发展和应用过程中,电气工程的相关技术还是存在着一定的问题,这些问题在我国的电气工程发展过程中是一定的阻碍,因此我国必须将电气工程发展过程中出现的一系列问题给予充分的认识和处理,为我国的电气工程以及其自动化的发展扫清障碍。
1 我国电气工程以及其自动化技术的相关发展过程
在我国的现代工业发展过程中,电气自动化的发展起到了非常重要的作用。我国现阶段大多数的工业设备和工业建设都需要电气自动化的设计和应用。针对目前的状况,我国的电气自动化技术已经从机械设计的附属技术逐渐的演化成了一门独立的技术。电气工程及其自动化技术最开始的理论基础是电磁学。伴随着不断的发展和创新,逐渐的形成了一门独立的系统学科。伴随着我国的工业化程度不断的提升和发展,我国的电气工程以及其自动化技术的应用也越来越广泛,越来越便捷。由于有了电气工程的介入,我国的工业发展成本在逐年的降低。我国的商业领域在发展过程中也在不断的加大电气工程的应用范围。
2 我国电气工程以及其自动化技术在发展过程中存在的主要问题
关于我国电气工程以及其自动化技术在发展过程中存在的主要问题,文章主要从三个方面进行分析和论述。第一个方面是我国的电气工程以及其自动化技术在发展过程中缺少必要的独立发展特质。第二个方面是我国的电气工程以及其自动化技术在发展过程中存在偏低的工作效率。第三个方面是我国的电气工程以及其自动化技术在发展过程中对于数据传输的有关安全问题没有重视。下面进行详细的分析和阐述。
2.1 我国的电气工程以及其自动化技术在发展过程中缺少必要的独立发展特质
在我国的电气自动化设计主要是有针对性的进行设计和研发,大多数的时候都是应用在综合性较强的行业之中,因此我国的电气自动化设计并没有真正的脱离针对性设计进行独立设计,就导致了我国的电气自动化发展过程中出现了独立性不足的发展问题。在实际的设计和应用过程中,我国的电气自动化设计只能够在现有的技术基础上进行针对性的设计,同时通过日常的经验积累进行设计效果和应用效果的评估。缺乏独立性的电气自动化设计在研发过程中会由于环节过多导致投入过多。我国现阶段的电气自动化通常是根据企业的发展需求进行发展和创新,是依托企业来进行创新的,这样的局限性就导致了我国的电气自动化发展受到一定程度的限制。独立性不足带来的影响在我国的电气自动化发展过程中是一个非常突出的问题,需要进行重视和处理改进。
2.2 我国的电气工程以及其自动化技术在发展过程中存在偏低的工作效率
我国的电气自动化技术在实际的应用过程中最为关键的就是其工作效率,工作效率的好坏直接影响着实际的使用效果。虽然我国的电气自动化技术在现阶段有了非常好的发展和创新,但是还是存在着工作效率低下的问题。这一问题出现的主要原因是我国的电气自动化生产企业的技术水平不均,不能够将电气自动化的发展全面的进行推进,很多的环节都存在着不和谐的问题,这样就对电气自动化的技术提升和效率提升是一个阻碍。我国的电气自动化技术要想取得更高的工作效率就必须要将电气自动化技术的发展水平进行全面推进,缩小各个设计企业的技术发展水平。
2.3 我国的电气工程以及其自动化技术在发展过程中对于数据传输的有关安全问题没有重视
在我国的电气自动化技术发展和创新过程中,各种技术相互之间的兼容性非常重要,完善的电子自动化技术应该是具备高度的性能兼容性。因此我国的电气自动化技术要在兼容性的发展上给予重视。提到兼容性就要想到数据的传输问题。电气数据在传输的过程中要对安全性能给予充分的重视,保护技术的唯一性。我国现阶段很多的自动化企业在进行相互技术交流的过程中,应用的交流载体多种多样,这样就会在很大的程度上导致数据传输过程的繁琐性,数据之间的传输安全容易受到破坏。
3 我国电气工程以及其自动化技术在发展过程中出现问题的主要改进措施和方法
关于我国电气工程以及其自动化技术在发展过程中出现问题的主要改进措施和方法,文章主要从三个方面进行论述和分析,第一个方面是在发展过程中我国要统一建立电气工程的独立发展平台。第二个方面是在发展过程中我国要建立电气工程的通用的系统网络。第三个方面是在发展过程中我国要有专业的电气数据对接标准。下面进行详细的分析和阐述。
3.1 在发展过程中我国要统一建立电气工程的独立发展平台
鉴于我国的自动化技术发展的不均衡,我国要在电气自动化发展的过程中建立健全统一的独立发展技术平台。加大科研的投入,同时也要不断的提升科研人员的专业素质和技能。在进行电气自动化设计的过程中要进行方案的统一出具,充分的考量设计过程和应用过程中可能出现的各种问题,针对相应的问题进行具体方案的设计。
3.2 在发展过程中我国要建立电气工程的通用的系统网络
在电气工程及其自动化技术中建设通用网络系统,以电气工程及其自动化技术为核心,将企业中各项技术联系起来,从整体上便可以保证企业内部各子系统之间的数据交流和传输的快捷和方便,这样企业发展效率就会得到显著的提高。为了保证商业间信息交流的准确性及安全性,电气工程及其自动化技术就需要建设通用网络系统,并对商业资源进行优化配置。企业的运行和发展的过程,是通过一套完善的系统来推动其前行。
3.3 在发展过程中我国要有专业的电气数据对接标准
电气工程及其自动化系统的数据复杂多样,对其系统信息传递中的安全性和效率性有着一定的影响。为了使其系统信息传递的更安全和更高效,就需要统一的信息标准,这样电气工程及其自动化系统在发展的时候,各种程序之间的接口就可以完美的对接,最终实现开发工程时间和费用的降低。
参考文献
[1]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).
[2]黄振跃,杨泽斌,朱 秋.电气工程及其自动化国家特色专业建设的探索与实践[J].科技创新导报,2009,4.
2电气工程自动化存在的问题及对策
2.1电气工程自动化存在的问题
电气工程自动化存在的问题主要体现在以下三个方面。其一,网络架构不够统一。相关企业及部门不统一的网络架构,严重阻碍了电力工程自动化系统的有效建设;再加上不同企业之间在程序接口上的差异性,使得软、硬件信息数据的交流与运输受到严重影响,不利于实现企业间资源信息的共享。其二,电气自动化系统的集成性不高。我国现阶段的电气自动化的程度较低,大多数都还停留在多岛自动化的层面上。而这种多岛自动化往往由于功能单一的局限性,而不能实现信息的共享,这便很大程度上影响了电气自动化功效的充分发挥。其三,电气自动化技术的使用一定程度上受主观支配。相关技术人员在开发和应用电气工程自动化技术的过程中,往往容易被主观意识所支配;再加上各技术人员在技能水平上存在差异性,便使得自动化平台之间的差异也较大,进而造成电气工程自动化成本的增加。
2电气工程及自动化技术在智能建筑中的重要应用
2.1TN-S和TN-C-S系统的应用
TN-S系统是能够严格区分保护地接线PE和中性线N的低压配电系统,采用保护线地线PE加上三相四线的一种接地系统,能够达到保护智能建筑系统中所有设备的路线,也能达到预警、防静电、机房交换机等功能目的。TN-C-S系统主要由TN-C和TN-S2个接地系统组成,这2种系统的分界面主要在PE线与N线的连接点上,其安全性极高,是智能建筑的一个重要接地系统,能够有效提高住宅用户的安全性。
2.2楼宇控制系统的应用
智能建筑的楼宇控制系统主要有排水、照明、通风和消防监测等系统,且这些系统都是和用户的生活密切相关,智能建筑楼宇若能实现控制系统自动化,则能够大幅提高各项系统的运行效率。比如,用户最能感受到的照明系统中的智能开关,能够准确的控制灯的开关,根据实际需求利用照明,能够最大程度节约能源,且其监控系统还能自动检测,不必安排人员进行夜间巡灯值班。再比如,智能建筑中的消防检测系统,能够提供应用在线监测,利用传感器技术,实现自动监测,自动传输数据和报警数据的自动发送,能够第一时间掌握智能建筑的实际动态,进而实现第一时间将火灾隐患扼杀在摇篮中。
2.3通信自动化系统的应用
智能建筑的核心是智能化,而智能建筑的智能化的核心就是通信自动化系统,因此在智能建筑的电气工程设计中必须要实现通信系统的自动化。通信自动化系统的主要功能就是调整和处理智能建筑内外各种语言、图像、文字和数据之间的通信。这样就能将智能建筑的用户建立局域网,进行办公区内的计算机和其他外部设备之间的联接,实现电子数据的业务交换,这就能够满足用户对这一方面的一定需求。另外,卫星通信系统的引入,更加实现了国际信息间的联系,更是起到了零距离的作用,这样将可以更加有效形成较为完善的智能建筑网络体系,实现全球资源的实时共享。
2.4办公自动化系统的应用
智能建筑一般为项目比较大,其需要处理的事情也比较多,这就需要不少的人力、财力和物力,这无形之中就增大了成本。但若能实现办公自动化,那么将能有效降低成本。办公自动化就是利用先进的科学技术,逐步将人的部分办公业务活动物化到设备当中,促使这些设备和办公人员形成人机信息处理系统。其目的就是最大程度地利用信息资源,提高劳动生产效率和工作质量,并帮助提供决策依据。在具体的办公室中,主要以计算机为中心,利用打印机、传真机、复印机、电子信箱等现代化办公及通讯设备,广泛、全面和迅速地收集、整理和加工成能够使用的信息,从而为科学管理和进行决策提供服务和支持。因此,办公自动化系统的建立,能实现自动分析、采集信息,实现提供各种优化方案,协助决策者能够做出正确决定。
3电气工程及自动化技术在智能建筑中应注意问题及智能化展趋势
3.1电气工程及自动化技术在智能建筑中应注意问题
电气工程及自动化技术在智能建筑中还有很多应注意的问题,例如屏蔽接地、防雷接地、安全保护接地和静电接地及直流接地等技术。其中,安全保护接地主要是因为智能城市中会安装很多金属设备,这些设备的内部又带有很多导电线,如果导电线上的绝缘层能够破坏,就特别容易出现漏电现象,这就将导致安全事故发生。因此,系统中的金属设备都需要安装安全接地装置,四线降低电阻和防止电流外泄。直流接地,特别是现代信息技术和城市化快速发展的今天,在智能建筑中,通信设备和各种计算机技术被广泛应用。这些系统都需要微电。因此,为保证让电子设施能够正常运行,系统就需要一个稳定的电压、电源和基准点位。
1.1耗能工作效率低的问题
电气工程在工业行业中具有关键地位,伴随着科技水平的提高,电气工程电气自动化不断的加强,企业中的设备更为先进,对工业工作效率的提高有很大的帮助,同时,工业生产的质量进一步提高。然而,在工业自动化中,存在能源消耗量大的情况,对能源的重视较为低下,一味的只重视经济效率的提高,而忽视了我国能源紧张的局势,这将不利于我国工业的生产发展,同时违背了我国提出的可持续发展战略的目标,不利于我国经济又好又快的发展。
1.2残缺的电气工程质量
人们的安全意识逐渐加强,对电气工程方面的质量也愈加重视,电气工程中电气设备的优劣直接关系着人们的财产安全。然而,许多电气工程施工中并没有对工程质量加以重视,缺乏相关的安全保护意识,对电气工程中电气设备的质量没有按照相关的规定进行操作,给工程操作中带来安全隐患。
1.3网架构建不标准
电气工程及其自动化技术的目标是建立高效、安全、节能、合理的电气自动化,然而,当前我国电气工程中对于网架的建构没有达到统一的标准,用的质量各不相同,由此导致了企业在工作运行中效率的降低。同时,网架的不统一,也会导致在工作运行中各个设备不相兼容,由此导致数据不能正常的实现共享传输,阻碍了电气自动化的运行效率。
2电气工程自动化的应对方法
电气工程及其自动化影响着企业的发展与稳定,同时关系着人民的日常生活的质量。在面对电气工程及其自动化存在的问题中,应该采取相应的应对方式,以此保证国家的生产生活正常运行。
2.1实施人才队伍战略
人才在国家的发展起到十分重要的作用,人才强国,人才兴国,同样在企业中也是如此。针对电气工程及其自动化的问题,人才在其中起到关键性的作用,掌握科学技术的人才投入到工作中,为企业的发展提供强有力的后盾。在面对当下科技迅猛发展今天,掌握计算机技术是十分有必要的,但是不少计算机高素质人才都投向国外市场,在面对外国各种条件的诱惑,许多人才并没有回到国内发展。针对这种情况,我国要留住计算机人才需要采取相应的措施,制造优质的环境以及提供满意的条件引进人才,以此满足我国当前自动化工程这块对人才的渴求,促使工业走向更加的辉煌。
2.2更新管理理念
传统的生产模式是工人亲临生产线上操作,专门安设监督管理机制以此来减少出错率,然而随着电气工程自动化的运用,对人员的使用量大幅度减少了,于此,监督管理制度也撤销。但是不少工作人员在工作中由于疏于管制,反而大大增加了工作中的疏漏。从中可以看出,要针对具体情况,制定相应的管理措施,同时对工作人员要加以培训,不但要掌握相应的技术知识,同时接受思想政治素养的熏陶,提高个人修养。管理理念要与时俱进,不能停滞不前,只有顺应时展的需要,才能使企业长治发展,在激烈的竞争中赢得主动权。
2.3电气自动化设备的提升
在技术与日更新的时代下,每日都有新的技术在诞生,要将先进的技术运用到电气化工程中,使得电气系统在运行、操作和开关机中得到高效的使用。加强网络技术与自动化技术的融合,人机配合有原来的机械呆板合作,转换为人工智能运作。同时在电气工程中使用一致的设备,使得设备与相应的编码协调工作,减少系统的故障问题,保障工程顺利进行。
通常而言,在电气工程自动化控制达到智能化目的之前往往需要建立相应的模型,除此之外,在模型建立的时候还需要综合考虑到很多会直接或者间接影响模型的参数。鉴于此,通过模型来实现自动化控制归纳的说就是通过相关的动态方程来控制和反馈数据的,但是通过这种方式是无法保证在数据传输的期间不出现意外状况来影响数据的传输以及反馈,这样一来数据的及时性和准确性就无法得到保证了,使得理论结果与现实实践之间出现偏差也就不足为奇了,这会导致电气工程自动化控制的工作效率大大的降低。然而我们通过实践得出,引入智能化技术能够非常有效的跳过设计与建立模型这一环节,可以实现调节的自动化,从根本上降低了出现上述情况的可能性和风险,在很大程度上避免了那些不可控制的客观因素发生,提高了控制器的精确度和自动化的控制效率。
1.2确保电气工程自动化控制的统一。
传统的自动化控制器一般地说都是就某个模型对象来加以控制的,事实证明,这种方式对于单个的模型控制效果良好,但是无法统一而全面的控制电气工程自动化控制系统,这样一来就极易造成不同的模型之间各不相同。然而智能化电气工程的自动化控制就可以有效避免模型设计的这一环节,因此无法控制模型的复杂性这一问题就不复存在了,这不管是对于指定的对象或者非指定对象都能够保证控制上的一致性,从根本上确保了电气工程自动化控制的统一,这样一来不仅大大提高了自动化控制器的工作效率,工作质量也得到了质的提高。
1.3有效控制了电气工程自动化系统。
前面已经讲到,智能化技术能够控制和反馈对电气工程中所有设备的数据,与此同时还能够有效根据响应时间、下降时间和鲁棒性变化等参数来对电气工程自动化的控制程度实现自动调节,这样一来就可以节省了重新建立模型的时间,另外还可以在第一时间来处理因客观因素以及预警自动化控制过程中所造成的错误。这样及时的处理和高效的警惕大大降低了风险,节省了很多的人力物力财力的消耗,从而更好的实现了对电气工程自动化系统的有效控制。
2、智能化技术的有效应用
就目前而言,智能化技术在电气工程中主要应用表现为以下几个方面。
2.1模糊逻辑与控制。
一般地说,电气工程的自动化控制系统中都会含有一定数量的模糊控制器,它能很好的代替PID控制器。就目前而言,模糊逻辑的控制主要有M型与S型两种应用类型,但是有一点需要强调的是,这两种控制器都有各自的规则库,又可以叫做ifthem的模糊规则集。其中S型控制器的规则为if。X是G,y是H,则W=f(X,Y),这里所说的G与H指的都是模糊集,下面分别对这两种应用类型进行介绍。M型控制器主要由模糊化、知识库、推理机与反模糊化这四大部分所共同构成,主要用于实现变量的测量、量化、模糊化的目的,其隶属函数的形式也是多种多样的;知识库主要是由语言控制的数据库与规则库两个部分,其开发方式是将专家知识与经历置于控制及应用目标上。值得注意的是,在建模的过程中,一定要使用神经网络的推理机与模糊控制器对其加以操作;推理机同样也是模糊控制器中不可或缺的重要组成部分,它能够很好地模仿人类决策与推理模糊控制行为;反模糊化主要用来量化与反模糊化,它包括的技术种类也比较多,其中应用得最为广泛的当属中间平均技术与最大化的反模糊化这两种了。
2.2优化设计与诊断故障。
在过去的很长一段时间里,设计产品通常都是依靠实验或者传统手工检验来完成,通过这种方式所得方案往往不是最优方案。随着计算机技术的蓬勃发展以及在各个领域的广泛应用,越来越多的电气工程产品开始更多的选择使用CAD来进行设计。这样大大减短了产品的开发周期,如果在这个过程中很好地渗透智能化技术,可谓是如虎添翼,使其设计质量与效率得到大大的提升,专家系统的设计就是一个典型案例。不仅如此,智能化技术在优化设计还体现在遗传算法方面。众所周知,遗传算法是当前全世界范围内比较先进的计算法,其最大的优势之处在于计算精度高,因此在电气工程中得到了亲睐,而且在其中也起到了极其重要的作用。除此之外,故障和它的预兆在电气工程中的关系是错综复杂的,具有不确定与非线性的特点,这给我们的判断带来很大的困扰。