电气工程及其自动化的智能化技术应用分析

冯志强

（曹妃甸新天液化天然气有限公司，河北 唐山 063200）

将智能化技术应用其中可摒弃原有的控制模型指导，以统一规范的数据处理为标准，全面提升系统运行的效率。需要全面地对智能技术展开深入研究，将电气工程的现有运行状况展开分析，制定有效的应对技术方案，确保电气工程能够正常、高效的运行。

一、电气工程及其自动化技术概述

电气工程及其自动化技术属于一门综合学科，所包含的技术内容较为广泛，既包括电气技术、自动化技术，也包括计算机技术、网络技术。电气工程在实际应用的过程中包括运行和操作模块、信息处理和应用模块以及控制模块，这些模块共同形成了电气工程的自动化控制功能，使电气工程在实际应用时能够实现自动调节、自动检测、自动管控，同时融入新时代的信息技术，向智能化发展，彻底转变了工业生产模式。

二、电气自动化控制系统的模块组成

（一）1PLC 控制模块

该模块内包含了大量的电器元件，所有的电器元件都具有其独立的屏蔽系统，该屏蔽系统的作用是保证所有电器元件对电磁辐射都具有较高的屏蔽能力。在PLC 控制模块中，每一个生产环节都有具体的制度进行控制和约束，严格的控制可以有效提高元器件的使用性能，从而保证PLC 控制模块的整体性能。PLC 控制模块体积较小，质量较轻，安装和使用过程都较为简便，该模块的建立一般不需要耗费过长的时间，操作面也较为人性化，显示面板会对下一步操作进行详细的说明，即使操作人员专业技能水平不高，也可以轻松地控制PLC 控制模块。

（二）通讯模块

电气系统的仪表收集到的信息，通过通信模块会传递至计算机系统中，在TCP/IP 协议和互联网功能的保证下，资源的传输和应用效率得到明显提升，信息传递更加稳定，同时实现了设备资源利用效率的最大化。近年来，越来越多的光纤技术被应用到自动化仪表的通讯模块中，这些技术的应用降低了外界因素对通信模块正常运行的干扰，同时有效降低了信息传递过程中的错误率。局域网技术是通信模块的技术基础，局域网技术的应用真正实现了资源的贡献，资源传播途径得到拓展和优化，信息传递的准确性明显提高。

（三）中央控制系统

中央控制系统的控制作用是通过计算机多种功能实现的，尤其是近年来，国内微型计算机发展速度，微机因为通讯接口数量较多，所以可以和多种设备完成连接，并且在最短的时间内完成任务的均衡分配。中央控制系统因为利用了计算机，所以控制速度较快，控制精度较高，同时数据处理效率和资源利用效率都得到大幅度提升。

三、电气自动化仪表功能

（一）智能监控

电气自动控制系统可以提供生产和生活环境监控，完成环境信息的收集。传感器类型主要分为灰尘、温度、烟雾等类型，通过红外收发器模块对于发射，这种类型的收发器系统信号源通常由红外线发光二极管组成，后续的设备使用感光性三极管。工作以后红外线辐射管连续辐射红外线，由红外线接收管接收后，将得到的信号输出到单片机。红外线传输管被警告线遮挡时，红外线接收管不会向单片机输出信号。单片机中断，向对应基站发送报警信号，可以无人监控环境，实现智能控制。

（二）自动控制和保护功能

电气自动化仪表中，高压设备体积较大，其负责控制整个系统的“分闸”和“合闸”。电气化仪表在实际运行中，一旦出现了故障，那么自动化控制技术就会自动对仪表进行控制和保护。当然，目前需要应用自动化仪表的工程越来越多，这些工程往往具有较强的系统性和复杂性，其对自动化控制技术的要求往往较高，只有加强现代技术的深刻融合，做好主动监测和控制，才能保证生产生活顺利有序进行。

（三）测量功能

机器指示灯或显示音的信号只能表示机器当前的动作状态，通过相关机器和仪表测量线路参数、电压、电流和频率三个分量。在操作部件和仪表等设备中，手动操作逐渐取代了计算机控制系统，也奠定了微机自动控制的良好基础。

四、电气自动化仪器仪表控制技术

（一）智能技术

电气自动化仪器仪表控制技术发展的过程中对智能技术开展相关的技术探讨也是十分有必要的。在电气自动化仪器仪表控制技术发展的过程中运用智能技术控制主要就是使对电气自动化仪表的控制更加自动化和便利化，从而在更大程度上提高运行的效率。电气自动化仪器仪表智能技术主要就是要保证在相关的电力运行的过程中一些仪器和表盘能够实现跟随着机器的运行状况改善自身的发展环境从而更好地适应相关环节的运行。

（二）模块通信技术

在工业自动化生产控制系统中，仪器仪表通常是作为控制终端存在，其所收集的数据还需经通讯模块传输至控制中心。而在通信模块设计中，通常采取局域网的模式，利用常规的网络信息技术，实现仪器仪表的数据连接，但关键要保证传输准确性。为此，在仪器仪表通讯模块设计时，主要利用光纤接入，以保证工业电气高效可靠的自动化生产。对于生产及控制信息传输可靠性要求，可组建以太网控制网络，确保生产控制信息可靠传达，使得仪器仪表作用发挥也更有保障。

（三）传感技术控制

传感技术控制可以说是电气自动化生产过程中使用的相对来说比较早的一种控制技术，其基本原理主要就是运用相关的技术内容实现相关的电气自动化操作指令的实现，从而达到对电气自动化相关工具的控制，实现自身更加全面和有力的发展。传感技术控制可以在很大程度上预测到相关的电气自动化的技术指令并传达这些指令以保证相关的操作的实现。传感技术的运用可以在很大程度上实现对电气自动化的控制，促进经济效益和效率的提升。

（四）智能化技术

仪器仪表作为工业自动化生产的关键设备，应以智能化技术得以优化，为智能化生产提供可靠的设备基础。信息化叠加智能化使得工业生产更为高效、灵活，因此对仪器仪表进行智能化改造升级，融入智能化技术及高效通信部件，可推动工程生产的信息化建设，有效解决小批量、差异化产品的生产问题，提高工业生产价值。

（五）系统集成技术

在大规模工业生产中，仪器仪表的存在往往是分散的，仅能对部分工序起控制效果，要想全面提升电气自动化控制效果，还需借助系统集成技术，实现对生产过程的全面监控。在该技术的应用中，需要有通信模块支撑并配以专业化的集成设备，覆盖工业生产全过程。

（六）人机界面技术

在进行实际的电气自动化仪器仪表控制技术发展的过程中需要重视对人机界面技术的设计与控制。现在是一个智能化的时代，机器确实在这个过程中起着不可替代的作用，但是机器毕竟还是比较机械化的东西，机器的发展尽管已经十分的先进，但是各个方面还是离不开人的参与，因此，对人机界面进行控制十分必要。人机界面技术主要指的是在进行机器操控的过程中需要人的大力支持与参与，这一点是进行人机界面技术设计的关键，需要引起相关的重视并不断地实现对自身的完善与提高。

五、智能化技术在电气工程自动化控制中的具体应用

（一）智能诊断

当机器设备发生故障时，传统的电气工程自动化控制系统响应速度慢、操作步骤烦琐，极大地增加了维修的难度。应用智能化技术，能够实时对设备进行健康数据的分析，提前发现设备的运行异常，并针对性地进行智能诊断，修复工程设备。需要注意的是，电气工程的操作人员切不可完全依赖智能化技术的控制系统，在故障出现之前，应该委派专人进行及时的设备维修或更换，将经济损失降到最低。

（二）优化程序设计

在电气工程的自动化控制中，除了对电气设备中系统的控制，设备的设计也是一项重要工作。在传统的电气工程程序设计中，主要是通过工作人员进行交流沟通、积累经验和开展实验而完成的，应用这样的方法出现的较大弊端就是设计出来的电气设备效率低下。基于此，通过智能化技术的应用，能够快速探索分析出最适合系统的程序设计与解决方案，有效优化对电气设备的设计，提高工作效率，保证电气设备的质量与运行稳定性。

（三）模糊控制

智能化技术在电气工程的自动化控制系统中，需要使用一些模糊控制设备，这些设备具有PID 控制器的大部分功能，能够对设备的控制变量进行模糊化或者量化处理，且具备存储、控制语言及规则的作用。模糊控制的运用能够使设备机器模仿人类进行决策或思维逻辑的思考，在很大程度上提升了设备机器的工作效率，改进以往“傻瓜式”的机器操作，保证电气工程更快、更稳以及有序进行。

六、新形势下电气工程及其自动化的智能化技术发展分析

（一）网络化

随着电子工程及其以信息技术为支撑的自动化制造技术的快速发展，物联网的整体应用水平得到了极大的提高，企业管理者能够全面有效地监控具体的生产过程。主要通过网络技术的发展，推动网络产业化，技术生产和生产水平得到显著提高，利用智能传感器可以科学合理地分析系统数据。

（二）绿色化

通过引进智能变电站和智能能量回馈技术，中国提出了全面、协调、绿色、可持续发展的理念，提高了相关产品的设计质量和成本，实现了能源行业的资源节约型投资，尤其是通过引进智能变电站和智能能量回馈技术，提高了现有发电资源。在节能发展方面具有深远的意义。

（三）模块化

围绕电气工程及自动化的基本发展方向，使得各公司、各行业、各部门能够更好地协作，有效整合现有资源，大幅度减少相关产品的研发。所以，企业在实际开发过程中会遇到许多问题，由于缺乏统一的规范，电机电气设备的接口管理比较困难，在产品层面上客户选择上也存在问题。因此，模块化可以促进商业交流，控制和降低产品成本[4]。

（四）无人化

在电气工程的管理中，传统的自动化控制需依靠人力完成任务，出错率较高。而智能化技术的应用，能够有效解决此类问题，智能化技术在系统调节方面的响应时间短，能够更快、更便捷地做出及时操作，降低因人为可能导致的失误。另外，智能化技术能够对电气设备实行远距离操控，操作人员只需停留在控制中心就能实现对现场多个设备进行控制和监督，不仅大大降低人力成本，也从根本上实现无人化控制，弥补原本自动化控制的不足之处。

结语：电气工程及其自动化技术的发展与人工智能技术有着本质的联系。它们互相促进，将智能技术融入电气工程的智能化发展中，并将自动化产业进行整合，使电气工程的自动化开发建设真正体现其作用，人工智能必须结合具体的工业应用，应用于电气工程及自动化行业，满足经济社会迅速发展需求，同时，进一步提升电气工程领域新产品的拓展，在其背景下，保障以期提高产品智能化程度要求，并且，在基础产业的发展过程中，满足人们对大数据的需求，从更广阔的视角进行分析研究，发挥着重要作用。