电气工程的前景范文

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关键词

电气工程；自动化；系统

前言

随着现代科技水平的不断发展和进步，电气工程不断朝着自动化控制的方向发展。一个国家工业领域的电气工程自动化程度已成了其工业发展水平高低的重要指标之一，电气工程的自动化研究也成为了当前实用科学研究的热点领域。欧美发达国家不断通过提高电气工程自动化水平以推动工业生产效率的提高。电气工程自动化可以解放机器对人力的束缚，推动生产力的提高和社会工业文明的进步，因此各国都加紧了对电气工程技术的研发。对于生产企业来说，电气工程自动化的实现可以大幅提高企业的经济效益，同时降低人力劳动成本，显著提高生产效率。对于人类社会来说，电气工程自动化的普及与应用还可以有效降低生产事故带来的人力资源的损耗。电气工程自动化的研发与运用也是大势所趋。

一、电气工程自动化的发展现状

随着当今世界社会经济的不断发展和进步，传统的电气工业生产效率已经不能满足于日益扩大的工业市场需求，为了有效提高电气工业生产效率，传统的依靠人工操作的电气工程逐步转向智能化和自动化方向发展。虽然我国的工业生产电气工程自动化发展已经取得了长足的进步，然而相对于欧美发达国家的电气工程自动化水平，我国依然还有一段很长的路需要走。同时随着我国市场经济体制的日益完善，企业想要立于不败之地，就必须想方设法提高科学技术，提高劳动生产率，因此必须大力发展电气工程自动化。

（一）电气工程自动化与信息技术的结合

电气工程自动化的实现需要依靠多种科学技术的整合，如信息技术。信息技术对电气工程自动化的实现有着重要的作用，信息技术主要依靠电子计算机的庞大数据库储备进行自动化和全面化管理，信息技术还可以利用网络信息传递的实时性进行同步管理和远程管理，如此一来，信息技术可构建和完善电气工程自动化的控制管理系统。在实际的生产运用中，可以帮助企业自动化管理人力、财会、盈亏等各种繁杂的数据，为企业的决策和运转提供有效信息，数据的及时性还可以帮助企业实现生产、物流和营销的一体化管理。

（二）电气工程自动化与软件技术的结合

电子工程自动化的实质是实现电子工程运转的智能化运行，而电子工程的智能化运行需要借助现代的电子计算机技术，电子计算机技术的智能化运行基本依靠的是软件，也就是整个管理逻辑是：人―计算机软件―计算机管理―电气工程智能运行。在这个过程中需要建立起一套标准的语言规范，语言规范有统一的“语法”和“词汇”，并构成通行无阻的“指令”，人、计算机和机器通过统一的指令实现顺利互动，完成最终的电气工程自动化。

（三）电气工程自动化与分散控制系统的结合

电气工程自动化的实现需要依靠分散控制系统的管理来有机协调整个生产过程中的不同类型的生产活动。然而分散式控制系统也存在诸多缺点，例如分散控制系统作为通过模拟数字原理来实现控制目的的混合系统，其所使用的电子仪表装置非常复杂，而且更新换代不及时，在自动化实现过程中可靠程度很低，而维修系统的仪表也因为各个商家没有统一的规范的仪表而使成本非常高昂。整个系统需要进一步简化才能有助于实现电气工程自动化。

二、电气工程自动化的发展前景

（一）获得国家相关政策的支持

为了促进我国工业经济的发展，国家在关于电气工程的发展方面制定了特别的发展规划，鼓励电气工程在市场经济环境下，大力提高电气工程的自动化自主创新能力和科研能力。国家同时出台了相关政策激励企业对电气工程自动化进行研发，让企业拥有一批关于电气工程自动化的自主知识产区和专利产品，为电气工程自动化的发展奠定良好的市场和社会基础。同面对世界现代工业日益激烈的技术竞争局面，国家已经将电气工程自动化确定未来科技主攻方向之一，在国家层面设立一批电气工程自动化科研项目的同时，制定相关的鼓励政策大力培养一批拥有核心竞争力的自主创新电气自动化企业。

（二）电气工程自动化要面向市场

传统电气工程从开发到最终运用是相互分开的，从工程开发到最后的投入市场运用会经历很长的周期。因此电气工程自动化下一步发展方向将是实现电气自动化产品设计周期的降低：产品测试、产品调试和产品维护都一体化运行，从而最大程度节省从设计开发到投入运行过程中间所耗费的资金和时间成本。而一体化的电气自动化工程将缩短研发周期，进一步提高电气工程自动化效率。

（三）电气工程自动化将标准化生产

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自动化技术具有良好的可操控性和先进性，在电气工程中更是发挥着不可替代的重要作用，随着化学能、核能发电、太阳能发电以及风能发电等可再生能源发电的利用和开发，电气工程自动化技术的应用前景必将越来越广泛。

1.电气工程自动化技术的概述

随着我国电力系统的快速发展，自动化技术在电气工程中的应用越来越广泛。电气工程领域始终坚持着“可靠、优质、经济、安全”的运行原则[1]，自动化技术在电气工程中的应用，极大地减轻了工作人员的工作量，提高了工作效率，同时也降低了人为事故发生率。近年来，自动化技术在电气工程中的广泛应用，推动了自动化技术在输电、配电和发电等领域的全面发展，并且自动化技术积极融合了多种先进的科学技术和工具，使得自动化技术能够更加精细化、协调化和智能化的控制策略，实现了电气工程的无人控制和远程控制。

2.电气工程自动化技术的应用

2.1电气工程自动化技术在变电站的应用

变电站作为电力系统中的重要组成部分，承担着分配电能、接受电能和转变电能的重任，变电站通过将来自发电厂的高电压转变为人们生产生活可以使用的标准电压。电气工程自动化技术在变电站的应用，利用计算机实时监控变电站的运行情况，分析变电站运行数据，有效地提高了变电站的运行效率和管理水平。当前，变电站利用电气工程自动化技术，利用继电保护微机，实现了对变电站的远程监控，节约了变电站的人力资源，实现了变电站在无人值班情况下的自动化管理。

2.2电气工程自动化技术在电网调度的应用

电气工程自动化技术在电网调度中的应用，保障了电网调度中经济、优质的供电，实现了电网调度的自动化生产和现代化管理，电网调度的自动化主要包括电网调度运行系统和主站的自动化调度。

在电网调度中应用电气工程自动化技术，首先实现了对电网调度实时、连续的监控，工作人员通过电网调度自动化系统可以控制电网调度的各种运行参数，掌握电网调度系统中各种电力设备的运行情况，提高电网的调度效率，确保电力系统的安全稳定供电。其次，电网调度自动化技术，在全面监控电网调度的基础上，优化和改进电网调度运行情况，合理控制电网调度的能耗，降低电网调度运行成本，提高电网调度的经济效益。最后，电网调度自动化系统可以及时处理电网故障，确保电网调度的合理化运行和有效管理。自动化技术在电网调度中的应用，通过全面监控和及时分析电网调度的运行状态，积极采取故障处理措施，提高电网调度的安全稳定性，减少电网调度的安全事故。在电网调度中引进小规模的、自动化配电设备，综合管理电网调度的电气设备和数据，减轻电网调度的工作强度，为广大用电用户提供安全稳定的配电服务。

2.3电气工程自动化技术在发电厂的应用

当前，我国主要有水力发电和火力发电两种发电形式[2]。在发电厂应用电气工程自动化技术，可以有效地提高水力发电厂和火力发电厂的运行效率。电气工程自动化技术在水力发电厂和火力发电厂的应用具有很多的相同点。利用自动化技术，全面监控发电站中电气设备的运行状态，通过自动化控制系统，实时分析发电厂的反馈数据，监控和观测电气设备的参数变化，一旦发现电气设备存在异常情况，及时通过自动化控制系统平台进行报警，确保发电站的安全稳定运行。另外电气工程自动化技术还可以应用在发电站的检修、故障诊断和电量统计等方面。

3.电气工程自动化技术的发展前景

3.1计算机自动化控制系统的应用开发

随着互联网技术的快速发展，计算机已经成为人们工作、生活和学习中不可缺少的重要工具，电气工程自动化技术引入了多种现代化的控制和管理软件，计算机网络系统在电气工程自动化技术发挥着越来越重要的作用。近年来，越来越多的研究人员开始开发计算机自动化控制系统，将信息技术和电气工程自动化技术融合起来，结合电气工程领域中不同的功能需求，不断地优化和改进计算机自动化控制系统，提高电气工程的运行效率，控制其运行状态。

3.2管理控制集约化技术的发展

管理控制集约化技术是一种新型的自动化技术，具有很强的综合性。管理控制节约化技术通过整合和集成电气工程的各个环节，构成统一的管理控制集约网络。管理控制集约化技术实现了统一的信息管理和控制，和电气工程中的资源规划系统和制定系统有效地连接起来，能够及时、快速的获取电气工程的管理信息。另外，管理控制集约化技术通过管理控制自动化系统，全面监控电气工程的运行过程，提高监控和管理效率，推动电气工程的合理化、规范化运行。

3.3状态检修自动化技术的发展

状态检修自动化技术通过全面监控电气工程设备的运行状态，实时分析和判断电气设备的运行状态，利用自动化的诊断技术，诊断电气工程设备的运行故障，然后及时地对电气设备状态进行自动化检修。状态检修自动化技术通过电气设备自动化管理系统，实时诊断和监控电气设备故障，及时进行维护检修，不断提高电气设备的安全稳定性。

3.4构建DMS系统

信息资源管理系统（DMS系统）可以有效地提高电气工程资源管理水平。管理者通过DMS系统可以更加准确、全面的掌握电气自动化系统的运行情况，如电气设备的功率、使用情况、系统电压、电流以及电气设备的运行参数等[3]，DMS系统通过精确、详细的计算，全面监控电力系统的设备负荷、电力平衡等情况，强化系统对设备的保护功能。

4.结束语

自动化技术在电气工程中的广泛应用，有效地提高了电气工程的运行效率，促进电气工程的安全化和经济化发展。电气工程自动化技术通过全面监控电气系统和设备的运行情况，实时分析和处理运行数据，及时处理电气系统的运行故障，推动电气工程的安全稳定运行。

5.参考文献

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一、电气自动化工程控制系统的发展现状

在我国，电气自动化工程控制系统的发展已有几十年的实践，至今也取得了较为突出的成就。但是与发达国家相比，我国的起步仍较晚，电气自动化工程控制技术也并不尖端，特别是随着电气自动化工程控制系统不断发展和电气自动化工程制造业竞争日趋激烈，更加突出了我国电气自动化工程控制技术的现状。可归纳总结为如下四方面内容：

1.信息集成化现状。电气自动化控制系统的信息集成化的发展大致有两个方向：一是管理层次的扩展。该系统需了解企业生产部门的动态，并合理调配各项资金和人力，不但能为管理者的高效管理提供依据，也能降低意外的发生和损害。二是技术的延伸。包括设施研发和机器改良，技术延伸使企业产品更接近市场，符合社会需求，特别是新型微电子处理技术在电气自动化设施中的应用，完成了电气自动化工程控制技术与其所匹配软件的有机结合。

2.DCS系统现状。分散控制系统，即DCS系统，是融合了计算机技术、CRT技术、控制技术和通讯技术的一种新型控制系统。该系统是以微处理机为基础进行微机分散，对生产中的多个回路进行控制，并同时完成集中获取并采集数据，进而实现管理控制的过程。在计算机网络技术发展日新月异的今天，分散控制系统也开始朝着多元化和网络化方向发展，系统型号接入不再单一限制，即可完成数据的综合入网，使之与工程管理系统相连。由于DCS系统采用的是容错设计，当一台电脑出现故障时整个系统运行不受影响。要使电气自动化控制系统稳定性更强，最好采用特定软件和专用计算机。

3.标准语言规范现状。电气自动化控制系统的标准语言规范是Windows NT以及IE电气自动化控制系统发展的，最终目的是通过Windows操作系统来达成人机界面。由于PC系统控制的灵活性和集成电路板的易制作性，如在系统中运用标准的编写语言，则会使其维修和护理更便捷。

4.集中监控方式现状。集中监控在电气自动化控制系统的应用非常广泛，但这并不代表其没有缺点。因为集中监控的系统控制把全部的功能都集中在一个服务器中，因此信息处理速度难以提升，主机空间的限制使其无法完成对全部设备的集中监控，即便实现也会增加造价成本，还会存在可靠性不足、维护难度大等系列问题。

二、电气自动化控制系统发展前景分析

电气自动化控制系统作为工业生产中的关键平台，在市场条件下作用下与IT平台结合度越来越高，并引发了电气自动化发展中的多次革新，笔者在此简要概述电气自动化工程控制系统的未来发展前景：

1.实现一致性。当控制系统实现一致性发展的时候，也就表明其经历具有历史转折意义的深刻发展，它不但能推进自动化制造产品的周期性，而且能确保养护及维修等各个环节都会实现统一。而逐步实现控制系统的一致性，不但是社会环境发展的客观需要，而且也标志着控制系统的发展走向了独立化。

2.实现标准化。随着电力领域技术发展的日新月异，我国电气工程也面临着技术革新。在技术环境不断走向开放化的当下，自动化控制系统在接口方面的标准化进程也在不断推进。标准化的到来，一方面有利于各企业间进行软硬件信息数据的传递共享，另一方面也解决通讯难问题，大大提升了企业间信息通讯交流的效率。

3.趋于专业化。在自动化控制系统的安置和设计环节，业内加大了对专业技术人员的培训重视度，无论从培训力度还是培训规模方面都有了较大的提高，使操作人员的专业素养也水涨船高，技术日益精湛和纯熟，这也就意味着控制系统将步入专业化的方向发展 。在自动化领域专业技能培训与日俱增的今天，控制好系统的操作者应将专业技能的培训当成一项重要任务来抓。专业的培训将大大提高技术操作人员在实践中的 维修、养护技术，对故障的发现、查明和处理速度和质量也会大大提升。

4.趋于安全化。随着改革开放和市场化的不断深入，我国的工业经济也面临新的“转方式、调结构”的洗牌，新型工业化的发展离不开电气自动化技术的成熟发展。近年来，电气自动化在国内工业进程中的优势地位越发明显，安全化也成为其主要特点之一，日后要进一步实现自动化控制系统朝着规范性的安全趋势发展，就必须对电力市场的发展前景做科学的分析，力求市场风险的最低化。

5.须持续创新。当前我国的电气自动化技术进入高速创新的发展新阶段，随着市场技术环境的不断开放，自动化控制系统领域的创新力度史无前例。各大电气工程企业也紧抓发展机遇，提升对创新人才的培养和应用，特别重视该系统的自主研发和科研攻关，一些企业已取得了骄人的成绩。当然，机遇和挑战永远都是并存的，在电气工程企业迎来发展春天的同时，也面临着残酷的市场竞争，要想在市场中分的一杯羹，就必须持续进行技术创新，才能以此为保障不断提升自身的综合竞争力，并为电气工程的快速发展提供技术支撑和智力保障。

6.实现市场产业化。随着电气自动化工程企业持续在集成系统和技术的开发及公关中投入大量的时间和精力，特别是当分工外包协作方式日渐被推广和接受之时，零配件的配套生产也会发生相应的变化，逐步转变成市场化，使各种大型号装备制造技术能有序展开，并在一定程度上催生了装备自主研发的数量。随着市场产业化的不断推进，资源配置也将不断被优化，大大提高生产效率。

三、结语

总而言之，在全球经济一体化日渐深入发展的当下，电气自动化在我国国民经济中的支撑作用越发突出。身为一名电气工程技术人员，我们都应该秉承以身作则、实事求是、务实创新的精神，时刻将提升专业素质放在第一位，力争通过自己的专业知识在我国电气自动化控制系统的未来发展中发一分光，三一分热。

参考文献：

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一、供配电系统

一般情况下，大型园林景观的照明工程的变配电所设置应该选用同居民小区供电相同的10KV变配电所，位置上也同样尽量靠近负荷中心，但是同住宅小区不同的是，园林照明工程的变配电所还具有一定的景观意义，所以其外形设计应该与整体园林景观保持协调一致；而在处理小型园林景观照明时，选用220/380V的低压就可以满足景观的供电要求，在220/380V的低压配电的过程中，配电箱的位置不一定必须处于负荷中心，而是要根据供电半径和电源至末端受电点的距离来综合考虑。另外，我国的《供配电系统设计规范》对于变配电工程有着这样的规定，即正常运行下的景观照明，其末端处受电点的电压偏差要控制在小于等于百分之五、大于等于百分之十之间。而供电系统形式的选择，一般要并结合实际供电情况，充分发挥干线放射式和联式的优势互补，并预留一定的备用回路，以满足特殊情况下的用电需要。

二、线缆敷设

线缆敷设不仅影响着园林景观的照明效果，还关系着整体能耗的增减。一般来讲，在室外照明照明区内，一般将铠装电缆直埋于非硬化地面部分，或者穿保护管后敷设于硬化地面部分。值得注意的是，在北方地区，要保证电缆埋设的深度在冻土层以下，以免冬季受到低温严寒的影响而无法正常供电。此外，电缆敷设还应该根据景观的具体布设情况，处理好同树木绿植之间的距离。

对于电缆的截面选择来说，最主要的参考因素就是计算电流和电压降。其中，计算电流是选择电缆导线的载流量的主要依据，而电压降是在保证供电线路正常运行的前提下，保证电缆留有一定的弹性负荷空间的重要参数。

三、安全保护措施

1．我国的有关配电设计文件中规定，城市建筑工程中的各类户外照明装置以及其动力回路开关都必须要安装相应的断路器，以免其在供电的过程中发生漏电，导致系统故障和安全事故。为了能够起到更好的保护作用，漏电保护装置的位置一般处于分支回路上，并且其发生作用的电流值要必须要大于不动作电流值，因为在户外照明中允许安全范围内的正常泄漏。

2．景观照明工程中的户外照明中的各种灯具装置，如路灯、庭院灯以及草坪灯等，必须要配有相应的熔断器，以免其在长时间持续使用的过程中发生短路和碰杆导致的安全事故。

3．我国城建工程的重要指导文件《城市绿地设计规范》中规定，景观照明工程如果涉及水池、喷泉内等水下灯具的安装和布设时，必须要高强加密的防触电灯具，并且其电压要小于12V。此外，为了保证旱喷泉的用电安全，所有电压超过12V的潜水泵也一律不得使用。

4．除了以上安全规范外，在户外景观的照明电气设计中，还要做到以下几点：首先，灯具设备接地线一定要独立重复接地，其次，对于一些易导电和传感的金属管件，要做好相应的防护处理，避免因电位联结截流不当导致的短路现象；再次，要适当处理照明控制箱同至灯具之间的距离，过近过远都会给变压器安装造成困难。最后，涉及到水下照明时，水下的灯具和电缆的使用都应该预先做好严密的防水措施，并保证其绝缘电阻小于等于0.5MΩ。

四、园林景观照明的具体内容

园林景观照明的主要意义在于将夜间的园林通过灯光布设和光影效果来打造更加适宜的观赏意境和范围。景观照明的最基本要求是要保证游人的游览安全，具体标准是能够较为清晰的识别园内方向和景物，并在此基础上开展各类休闲和娱乐活动；而为了提升景观质量，营造独特的夜间园林景观，还要在满足上述要求的前提下，尽可能的选择造型优美、颜色柔和的灯具，使其与周围景致浑然一体。另外，在照明设计的过程中，还要充分的将道路、场地、水景、植物、雕塑小品等其它建筑物融入夜间景观中，使其在灯光照明下呈现出有别于日光下的观赏效果。景观照明中的光源选择应该以寿命长、光效高和节能为主要标准，目前来看我国的大多数园林照明中使用的金卤灯、高压钠灯就可以满足上述要求。下面笔者将就景观照明的主要内容进行简要分析：

1．道路照明：园林景观的道路照明的电气设计的最主要的影响因素是其宽度和功能，所以，其灯具的布设和距离的确定要要根据主干道和宅间路的不同来划分。对于主干道来说，其且宽度决定了更加适应路灯或庭院灯进行照明，每两个之间的距离以二十五至三十五米为宜，而如果选用庭院灯，其间距则应按照十五至二十五米处理；对于宅间路来说，因为其宽度较窄，所以更加适合用庭院灯或草坪灯进行照明，间距以三至五倍的灯具距地面高度为宜，距离过近过远都会影响游人观感。

2．场地照明：一般情况下采用向下照明方式可以更好的实现对场地景观的烘托效果，并要充分的运用光线、光色和灯具选型的合理搭配。场地空间较大时，采用高杆灯至于场地外侧两端，再辅以若干投光灯于建筑物棚架上，可以达到很好的照明效果；还可以运用柱灯、庭院灯以及埋地灯的合理搭配，来营造独特的场地视觉效果；另外，场内如有花坛，压迫适当的安装草坪灯。

3．水景照明：园林的水景照明，主要指的是对园林内的各种喷泉、喷水池以及人造瀑布进行照明布置。一般情况下，出于安全和照明效果的双重考量，应将喷泉照明灯具安装在不低于水下三厘米的位置，并尽量选择白炽灯光源；对于喷水池的水下照明，一般采用的是投光灯；而人造瀑布的照明位置也应处于水流底部。

4．绿化种植照明：所谓绿化种植照明，就是针对园内的绿植和树木进行的照明设计，一般情况下为了达到较好的光影效果，会采用地面投射灯的方式进行照明。对于体型较大的树木或植物，通常采用两只灯具同时投射的方式以达到特写的效果。对于成行的小型树木，可将投射灯均匀的布设其中，营造朦胧的美感和意境。

5．雕塑小品照明：雕塑小品的照明，一般以突出雕塑形态、增强立体感为主要目的，所以在方法上常选择侧光、投光和泛光现结合的布设形式。具体的灯具数量和位置要根据雕塑的形态来判定，但是要注意的是避免忌高强度高亮度的直接灯光照射。

五、自动控制系统

1．随着园林景观照明工程的发展，自动控制系统被越来越广泛的应用于我国的园林照明设计中，自动控制系统的最主要功能和操作优势就是可以根据景观需要，灵活的控制和调整照明标准。不仅能够实现多场景、区域分割的照明，还可以将各种灯具进行分路连接，满足了园林在日常照明和特殊节假日照明的不同需要。

2．喷泉的控制系统，即通过数据编程来实现喷泉的自动化控制，目前常用的控制技术有时控、程控和音乐声控。

3．自动喷灌系统，就是在园林绿地植被的湿度降低到一定标准后，进行调节和灌溉的系统。除了自动感应外，还可以设定具体的启动时间和喷灌时间。

综上所述，园林景观照明的电气设计工作不仅要处理好电气设备和线路的安全设置，还要尽量满足具体的环境和景观需要。所以，我们要严格的按照国家有关规范，充分考虑园林基本情况，制定一个科学合理的电气设计方案。

参考文献

[1]《供配电系统设计规范》, GB50052-98.