电气工程与其自动化范文

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由于电气工程及其自动化是一个非常复杂的系统，其技术的综合性较强。因而，在实际的应用过程中，只有加强专项应用才能充分发挥系统的作用，为此也就需要加强专门的专项研究。这就在一定程度上增加了设计的成本。与此同时，在进行专门的技术维护时，也需要一定的费用来维持，还要保证配备相符的软件，这也导致了成本的增加。

1.2网络结构要更加复杂化

要保证电气工程系统自动化高效、快捷的全面落实，就离不开更加复杂的网络结构。这是由于在应用电气工程自动化的工程中，个体需求不同，其技术水平要求也相应的不同，为了保证电气工程及其自动化拥有更好的发展，其网络结构的只有保证其多样化，才会产生相应的影响。

1.3数据传输难度增加

数据传输在电气工程及其自动化建设与发展的过程中发挥着极其重要的作用，其传输的速度与安全会对电气工程自动化的安全与效率产生直接的影响。然而，在实际操作过程中，由于开发商程序接口的不同，使得数据在不同的软硬件产品之间进行交换时会带来一定的难度。另外，数据在传输的过程中难度的增加也会为其安全性带来更大的考验，不容忽视。

2推动电气工程及其自动化建设与发展的策略

2.1建立更加智能化的系统开放平台

智能化主要体现在计算机技术上，产品智能化在实际应用中的作用在于能够改善操作者的就业环境、减轻工作强度，大大提高了工作的质量和效率。为此，在电气工程及其自动化建设的过程中，建立更加智能化的系统平台，能够达到降低成本，提高效益的目的，满足企业对和市场主体对电气工程及其自动化的经济型需求，从而提高电气工程及其自动化在我国各领域的普及率。

2.2加强系统统一平台的技术创新和建设

要突破电气工程自动化建设的成本，最有效的方法是加大对技术建设的投入，尤其是要善于技术创新，建立统一的系统开放平台。建立统一的系统开放平台，首先要了解不同终端用户的需求，然后结合自身的运行特点，进行分析和研究，进行统一开放平台的建设。然而，就现阶段我国的技术发展水平来看，嵌入式系统和其它控制系统在应用时，需要统一平台的操作才能实现系统运行的有效性。为此，建立统一的系统平台是实现电气工程自动化系统功能有效发挥的重要保证。

2.3注重对通用型网络结构的应用探索

通用型网络结构在电气工程自动化建设与发展的过程中发挥着重要的作用，其对于加强生产过程的技术监控，提高工作效率，增强工作的安全性方面都具有推动作用。另外，通用型网络结构还有利于加强实现各个控制中心和管理系统之间的配合，优化网络资源配置，从而增进了信息的有效传递，为达成网络结构的互通性发挥了一定的作用。基于以上因素，可以得出注重对通用型网络结构的应用与探索对于推动电气工程自动化建设大有裨益，为此一定要加大各方面的投入，注重相关技术的研究和开发，从而为促进电气工程的自动化建设与发展做出贡献。

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中图分类号TM92 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）97-0068-02

0引言

科技进步的最终目的是服务与人类，在长期以来城市化的建设与探讨的实践中，电气工程所凸显的重要作用是有目共睹的。电气工程作为当今科学领域具有相当核心地位的一种重要技术手段，在核心科技中更是具有无可代替的作用，所以对于电气工程的发展前景是被广泛看好的。自动化控制是制造业、工厂、农业等生产领域里机械电气为一体的自动化集成控制技术[1]自动化控制在我国的运用相对较早，但是发展至今仍然没有得到普及，尤其是在我国的工业化进程之中，至今还存在着一些工厂的自动化水平很低的现象。在城市化建设的过程中，不能够缺少其中任何一个部分，两者需要相互结合，相互协调才更加有助于城市化建设的快速发展。

1 对电气自动化技术优势的分析

1.1 安全性

随着时代的发展，人们生活水平的提高，以及制度法规的不断健全和完善，现在人们对于个人人身安全给予了相当的重视程度，我国的工业发展水平一直处于一种发展相对较低的阶段，这也就是说，很多操作相对危险的机器大部分还是依靠着工人的操作，这也就对工人的人身安全产生不利，由于操作失误，或者机器故障等因素很有可能会危及工人的人身安全。随着电气自动化技术的使用便可以很好的杜绝这个问题，安全生产一直是我国国内生产中的一项重要指导思想，电器设备的使用存在着相当的风险性，而利用了自动化技术之后，这些有危险性的设备就可以通过终端系统来操作，在使用的时候可以生成一个选择程序，在实际操作的时候能够自动识别操作是否正确是否规范，出现不正常的运作状态时可以自动停止电器运作或者切断电源。以这样的手段就可以给员工的生命安全起到了相当的保障作用[1]。随着这种系统技术的使用，在工业生产的活动中，生产的安全性将会大大提高。

1.2 效率高

作为科技发展的产物，尤其是这种核心技术，在运行的时候是十分高效的，具体体现在处理数据信息的速度，以及数据比较的准确度上。电气自动化系统的运作模式是利用特殊指令传送到相应的设备，最后由设备执行指令。由于传输的速度很快，而且对于不同的设备是自动生成不同的指令的，这样一来就减少了错误率，使得机器运行的更加效率，电气自动化系统高效性就体现在这里，与此同时，电气自动化系统还具有反馈校验的功能，当出现操作状态与指令不符合的情况的时候就需要把对各个指令进行校验，这样一来就可以确保系统运作的准确性以及时效性，从侧面来说，这也就保证了电气自动化系统的高效运作。

1.3 监控作用

区别于人工操作，电气工程自动化操作在实时监控方面就具有不可比拟的优势，就一般情况而言，夜晚是电气出现故障的高峰期，需要及时的管理以免酿成大祸，工作人员也不可能做到24小时的高度警惕，大量的电气不可能让管理人员逐个检查，还有很多视觉的盲区更是正常的管理模式所无法克服的，电气自动化技术的出现就可以很好地解决这些问题，这个系统可以全天二十四小时实现全面监控，任何电器出现故障都可以及时的显示出来并可以及时通知管理者。这样就实现了调度与控制的协调。

2 电气自动化技术发展现状

2.1 集中控制

电气自动化技术，具有明显的优势，但是不得不否认其缺点和不足，由于长期以来，我国使用的电气自动化技术是采用集中控制的手段，在实践过程中这种方式的缺陷就暴露了出来，首先所谓的集中控制手段，简单的来说就是将各种信息放入一个处理器中来综合处理各种信息，这就导致了明显的缺陷，对于过多的信息的处理会导致电气自动化系统的运行速度过慢，从而将会影响整个系统的运行。然后在主机的容量上，集中控制的方式将所有的信息都放入主机内部，这就导致了主机的容量在持续的降低，在使用的后期为了保证系统的正常高速的运转，就需要不断的增加电缆的数量，由此可见这对于成本的消耗也是十分庞大，而且随着电缆的增加，如果说主机的处理系统没有达到相当的硬件要求，那么很有可能在后期出现系统的缓慢甚至崩溃的情况[2]。

2.2 对信息技术的依赖

在电气自动化系统中，最重要的方面就是对于信息技术的使用，对于这个方面的利用，近些年来我国的一些企业还是做得相当好的，在一些企业中这种技术的使用主要是在管理层面，例如会计部门的相关核算工作，人事部门对于职员信息的统计和记录等方面，这种技术在处理这些信息的时候具有高效性以及实用性的特点，因此我国很多大企业纷纷开始对此技术开始了尝试性的使用，无论是对于企业内部的人员，财务以及产品信息还是对企业外部的相关竞争者的信息都可以进行处理。由于这个技术有一个数据比较的功能，可以对各个设备的信息数据进行比较，在当今市场经济条件下还是很有实用价值的。

3电气工程与自动化控制发展前景

作为与未来人们生活生产密切相关的技术手段，电气工程自动化技术的前景前景如何一直是很多专家学者所探讨的，有人对于这种技术的普及提出质疑，但是现实告诉我们，时至今日，我们可以看到随着OPC技术投入应用，windows系统平台得以普及这些都给予电气工程与自动化控制的发展提供了相当良好的发展前景以及扎实的技术手段，IEC061131的颁布使得全世界范围内的控制系统的铲平编程接口开始实现标准化生产，并且逐步被世界上更多的制造商所接受。Windows平台当今已然成为人们生活生产所必需的东西，其简单直观的操作使得windows系统有着相当大的用户群体，这也就表示说，电气自动化有可能深入到千家万户之中。同时在我国，国家投入相当大的力量来研发具有中国自主产权的电气自动化控制系统，有了国家的支持，我国很多由实力的企业都开始着手建设企业的电气自动化系统，通过对通用化电气系统的使用企业可以做到二十四小时的监控。

就我国当前电气自动化的发展水平而言，我国在这方面除了一些价格上的优势之外没有任何明显的优势，这也是由于长期以来科技创新能力不足的体现，基于这个客观的现实，我们必须遵循有简单到复杂的认知规律，逐步的去了解这个系统，只有了解之后才能实现创新，按照先制造再创造模式，一步一步走出一条良性的，自主的，健康的发展之路。同时需要认清楚我国的现实国情，积极的吸收国外的技术，来弥补自身的不足和缺陷，在学习中进步和探究，真正的了解到电气工程自动化系统的运作知识、模式以及原理[3]。

4 结论

我国的城市化建设还在不断地加快，人们的生活水平也在不断的提高就此来说，电气工程自动化技术对于人们的生产生活具有相当重要的作用，在城市化建设的进程中也是不容忽视的，我们应当看到我国在技术手段方面存在的不足，以及在创新能力方面有着明显的缺陷在此前提下，苦心经营，艰苦奋斗，在实践中积极的吸取国外经验，不断完善和研究现有的电气工程控制系统，重视创新意识，逐步走上一条中国创造的道路。

参考文献

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doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.20.082

[中图分类号]TM76-4 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2015）20-0103-02

1 相关概念解析

1.1 电气工程的定义

传统的电气工程定义为用于创造产生电气与电子系统的有关学科的总和。此定义本已十分宽泛，但随着科学技术的飞速发展，21世纪的电气工程概念已经远远超出上述定义的范畴，今天的电气工程涵盖了几乎所有与电子、光子有关的工程行为。本领域知识宽度的巨大增长，要求我们重新检查甚至重新构造电气工程的学科方向、专业设置及其内容，以便使电气工程学科能有效回应职业的需求、社会的需求、科技的进步和动态的科研环境。

1.2 自动化的定义

自动化是指工具或生产过程不依赖或少量依赖人的干预而主要依靠预设指令和程序自动完成工作的过程。自动化一词最早来源于美国福特公司的机械工程师D.S.哈德，1946年他用这个词来描述汽车发动的工作生产过程。但事实上，自动化科学的基础早在19世纪末期就已经奠定。自动化科学出现的原因是为了控制那些自工业革命以来越来越复杂的机械设备，诸如汽车、飞机等。此外，现代工业生产上的流水线和精密设备，也越来越难以单纯地依靠人手来控制。这些新产品和技术导致自动化科学的诞生。同时，应用数学和近现代电子学的发展也为自动化科学提供了理论基础。自动化科学以数学和电子学为基础，根据应用对象，还包含力学、热学、电磁学、化学等很多学科，有些极端的研究方向甚至还包括社会科学。20世纪70年代后，计算机技术和适应计算机技术的新数学方法逐渐取代了源于19世纪末20世纪初的数学方法和电子学在自动化科学中的地位。而在当今，由于自动控制理论中大量新问题的出现，使得其中涉及的数学和计算机科学问题极端困难。因此，在西方自动化科学已经基本不再作为一个独立学科，而是被分化到数学、计算机科学的研究内容中去。采用具有自动控制，能自动调节、检测、加工的机器设备、仪表，按规定的程序或指令自动进行作业的技术措施。其目的在于增加产量、提高质量、降低成本和劳动强度、保障生产安全等。自动化程度已成为衡量现代国家科学技术和经济发展水平的重要标志之一。

2 电气工程及其自动化的发展中的问题

2.1 电气工程存在的环境保护问题

三十多年的改革开放给我们带来了经济的繁荣、有序、和谐发展，同时也带来了发展过程中每个国家必要经历的环境、能源发展的短板问题。过去的十年是我国建筑业高速发展的区间。电气工程作为其不可或缺的组成部分，其技术、管理、质量的水平的对业主的生命安全、建筑主体自我节能和周边环境的环境融入、环境保护有着决定性作用。电气工程及其自动化有着广泛的应用市场，从一颗看起来“名不见经传”但作用却十分巨大的电子元件，到我国的高铁列车的研发，都与其紧密相连，密不可分，并且还运用到人们生活的各个产业。电气工程及其自动化在新常态下被应用到更多的释放脑力的新产业革命的产品之中，也就意味着要应用更多的新技术和新设备，虽然这带来了经济的发展，人民文化方面的大繁荣，对社会建设也有这样或那样的有利作用，但这同时也带来了能源的消耗和环境破坏。这也正是急需要解决的问题。

2.2 电气工程的质量管理问题及分析

近年来，随着人们的综合素质不断提高，人们对自我安全的意识不断加强，对电气工程质量的高低也越来被人们所关注，电气工程质量的优劣直接关系到电气工程的使用寿命，更加影响人们的生命财产安全。但在当前许多电气工程施工过程中，由于施工主体人因为对质量管理工作缺乏必要的重视，自身安全意识也较差，往往把检测结构作为第一关注点。这就导致在质量管理工作中不能具体落实到实处，工程质量得到不保障，不仅施工管理较为混乱，而且施工过程中不能严格控制质量，导致电气工程质量达不到预期的标准，给工程质量带来较大的影响。

2.3 电气自动化系统在网络化过程中出现的问题

历史的车轮已经进入网络化时代，随着网络化、移动互联网化的普遍应用。网络化的实质就是解放生产力在新时期的一次伟大创新，而电气自动化在新时期下必须跟上网络化的发展和构建。但目前我国的的电气自动化的自身的自动化水平比较低，且在各个企业的网络构建的历史时期存在差异，也就对电气自动化的进步产生了反作用。

网络建设、信息互换的交流过程中由于软件节点存在差异，使得个人、商家、企业、政府等部门信息交换、共享不那么顺利，阻碍了其在现实生活中的应有发展。

3 新常态视阈下正确理解和把握电气工程及其自动化对策

新常态视阈下正确理解和把握电气工程及其自动化对策就是运用党的十以来新的论点、论调、论据解决现阶段对应的一些问题，并找出答案。

3.1 思想上高举“五位一体”发展战略，行动上破除电气工程存在的环境问题

在电气工程设计主体和施工主体要高举“五位一体”发展战略，从思想意识形态高屋建瓴地提高理论修养水平，要注重处理好“五大关系”在电气工程中的作用，做好各种元素与环境的适应关系。落到实地就是要注重在电气工程节能设计上的功用。要以降低能耗为重点。不断优化节能设计，最大程度的减少能源损耗，降低运行成本，坚持走新常态下“五位一体”的发展道路。建筑照明应当充分利用自然光，减少照明设施的使用，走廊等场所应使用智能照明设备。

3.2 加强电气工程质量管理以及巡视力度

电气工程质量管理长期被人们忽视，这十分不利于电气工程的发展，因此相关部门和企业应从思想意识形态到电气工程质量管理的重要性，从工程专业性、材料和管理方法等方面入手，努力提高质量管理水平。相关单位和企业要建设拥有专业技能和高素质的团队，对人员进行严格筛选，并定期进行系统培训，健全考核制度，实行奖惩制度和淘汰制度，提高员工的工作热情，新时期更应该运用新的巡视制度，更好地服务于对电气工程质量的管理。同时，相关单位和企业要鼓励技术人员进行自主创新，不断提升专业技能和自身素养，并为技术人员提供外出学习和工作交流的机会，逐渐塑造一支专业技能强，操作能力高，综合素养高的专业工程建设队伍。建材始终是工程的基础，因此在电气工程实施过程中，相关单位和企业要进行严格的建材管理，把好材料关。电气工程使用的材料必须是正规厂家生产的、有质量检验合格证书的正品材料，工程使用的材料要储藏要注意防水、防火、防潮，进行严格的日常管理，并要定期对材料进行质量检查并做好记录，材料进入施工现场之前要进行严格的检查，坚决不使用不合格的材料，从根源上保证电气工程的质量。

3.3 运用“互联网+”的思想，构建统一、科学的电气自动化系统

“互联网+”是一种新的经济形态，即充分发挥互联网在生产要素配置中的优化和集成作用，将互联网的创新成果深度融合于各领域之中，提升实体经济的创新力和生产力，形成更广泛的以互联网为基础设施和实现工具的经济发展新形态。“互联网+电气工程自动化”就是要通过各个节点的跨界融合、重塑结构打破原阻碍。建立一个开放统一的新型平台，实现互联网的数据安全高效互联互通、成本更加低廉的“互联网+电气工程自动化”新模式。

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一、前言

随着科学技术的飞速发展，“人工智能”这个词在我们的生产生活中出现的频率越来越高。在2016年11月举行的世界互联网大会上，“人工智能”成为四大核心主题之一，可见科学技术领域已经将其视为未来科学发展的重要方向，加以前所未有的关注。

人工智能英文全称是Artificial Intelligence，缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学，是计算机技术的一个分支。目前，科学界对人工智能的研究领域主要集中在机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等方向。

人工智能目前已经开始广泛运用于人类的生产生活，并且作为一种未来科学越来越展示出它光明的应用前景。它与其他专业领域的交叉运用，将让这些领域变得高效化、智能化，为这些领域的发展提供突破性的催化作用。

例如将人工智能与电气工程自动化这两个领域进行有机结合，就能大大推动电气工程自动化的发展，在具体的生产实践上取得突破性的效果。

二、人工智能技术与电气工程自动化结合的必然性

小到一个开关、一个手机，大到航天飞机、宇宙飞船都离不开电。电能对于我们人类的生产生活实在太重要了，所以作为控制电能、电气设备的电气工程和自动化技术的重要性就不言而喻。电是怎么来的？人类如何能够顺利、安全地使用电能？如何通过发电、变电、输电、配电，把电能送入千家万户？如何让电能乖乖地为我们的生产生活服务，这都是电气工程自动化要研究和解决的领域和问题。

作为一个传统而核心的社会工业分支领域，电气工程自动化必将随着科学技术的发展而不断发展，这是科学技术发展的必然规律。

首先，人类对电能控制和使用的历史，就是一部由落后到进步、由原始到智能的历史，电气工程自动化技术实现自然人控制到人工智能的控制、从有人到无人的控制，这都体现了科学技术的进步和发展。

其次，人工智能的无人化、仿真化、系统化和准确性，可以在电气控制方面让工作变得更加简单、方便，搜集的数据也更加精确，并且可以节约大量成本。

三、现阶段人工智能技术在电气工程自动化领域的实际运用

基于人工智能技术的优势与特点，它与电气工程自动化的结合，在电气工程领域具有广大的应用空间。

那么，在现阶段，人工智能在电气工程自动化领域具体有哪些运用呢？

（一）电气控制中的人工智能。

传统的电气工程自动化的控制技术表现为流程繁琐，操作步骤复杂，人为干预过多，需要投入成本较高，人为控制容易犯错等，这些问题随着人工智能的运用而能够得到非常完美的解决。在引入人工智能的控制手段以后，整个工作流程可以通过事先设置好的、仿照人为控制流程设计的程序有条不紊地运转，避免了人为操控的一系列弊端。

（二）电气故障诊断中的人工智能。

电气故障诊断是以模式识别和信号处理为基本的方法和理论，以技术检测和故障机理为基础，通过电气设备运行中的信息，去识别其运行的状态，然后找出故障的起因，确定故障的部位与性质，最后提出与之相对应的对策。

随着电气系统与设备变得日渐的复杂，随之也带来了较多的问题，如设备的可用性、可靠性、安全性、可维修性等，因此，这也推动了电气设备诊断技术与故障机理技术的研究。并且伴随着数字信号处理技术与计算机技术的不断发展，人工智能在电气故障诊断技术中也得到了广泛的应用，其中，模糊理论、专家系统等在人工智能处理电气故障诊断中，应用的最为广泛，其优点也是显而易见的。

（三）电气优化设计中的人工智能。

众所周知，在电气优化设计中，人为依赖是比较重的――传统的方法，要做好一项优化设计，需要一个经验丰富的工程师经过大量的实验，花费很多时间和精力才能达到满意的效果。现代的电气优化设计越来越复杂，需要的设计单元越来越多，人为的优化设计已经越来越不能满足实际的需求。这个时候，就需要人工智能的介入。人工智能的电气优化辅助设计，可以代替大X做很多组的记忆和计算，优化出来的结果既精确又实用，很容易达到预期的效果。

（四）电气系统预警中的人工智能。

现阶段，人工智能在电气工程中的运用还体现在系统预警上。当电气系统出现故障甚至是危险的时候，通过人工智能触发的预警系统及时报警，可以节约宝贵的应急时间，从而大大挽回相应损失。

四、人工智能在电气工程自动化领域的运用前景展望

由于人工智能已经在电气工程自动化领域显示了自己巨大的作用，我们有理由相信，未来它在电气工程自动化领域的应用，在深度和广度上都还有更大的空间。

具体来讲，智能技术未来必将广泛地运用于电气工程远程监控技术、现场总线监控技术、集中监控技术等方面。未来，电气工程要向统一集成化、对接标准化、系统安全化方向发展，那么，人工智能就将在这些方向大显身手。单纯靠人的知识和经验来控制、检测、诊断、预警的传统电气工程自动化技术已经不能适合未来电气工程发展需求了，人工智能与电气工程自动化的结合，必将迎来发展的春天！

参考文献：