李國(guó)強(qiáng) ， 蔣可軍 ， 李錦源

（1.黔南民族職業(yè)技術(shù)學(xué)院，貴州 黔南州 558022；2.廣州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 廣州 510430）

1 電氣自動(dòng)化的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1）推動(dòng)工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展。我國(guó)已經(jīng)進(jìn)入了電氣自動(dòng)化控制時(shí)代，電氣自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備已經(jīng)取代了傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備。一方面，電氣自動(dòng)化可以減少人工勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率；另一方面，電氣自動(dòng)化可以提高材料利用率，減少人力成本和材料成本，降低資金投入力度，提升工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。由此可見(jiàn)，在工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用電氣自動(dòng)化不僅能夠推動(dòng)工業(yè)領(lǐng)域的持續(xù)發(fā)展，也能夠?qū)崿F(xiàn)效益的提升[1]。

2）加強(qiáng)電力系統(tǒng)的管理。在傳統(tǒng)電力行業(yè)中，大部分的電力設(shè)備相互獨(dú)立，設(shè)備之間的聯(lián)系較為薄弱，而分散的電力系統(tǒng)不僅增加了管理難度，也增加了設(shè)備運(yùn)營(yíng)管理的難度[2]。電氣自動(dòng)化作為一種集成平臺(tái)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電力設(shè)備的集中管理，加強(qiáng)各個(gè)設(shè)備之間的聯(lián)系，通過(guò)獲取各種電氣設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，構(gòu)建動(dòng)態(tài)模型，極大地提高了管理人員的智慧化管理水平。

3）提高電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。電氣自動(dòng)化在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用，可以提高電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性，首先，基于電氣自動(dòng)化技術(shù)集成各種電氣設(shè)備，購(gòu)進(jìn)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；其次，利用進(jìn)線保護(hù)設(shè)備、PT監(jiān)測(cè)設(shè)備可以進(jìn)一步提高電力系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。

2 電氣自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀

目前，電氣自動(dòng)化技術(shù)在各個(gè)行業(yè)有著極為廣泛的應(yīng)用，提高了工業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量和工作生產(chǎn)的效率。同時(shí)，電氣自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用也減少了人工工作量和工作難度，有效解決了資源浪費(fèi)和人員流失等問(wèn)題。

在信息技術(shù)的影響下，電氣自動(dòng)化逐漸向兩個(gè)方向不斷滲透，分別是企業(yè)中的縱向滲透和操作系統(tǒng)、電力設(shè)備的橫向滲透。企業(yè)滲透是指企業(yè)在開(kāi)展生產(chǎn)活動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)會(huì)被自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)，企業(yè)管理人員可以通過(guò)調(diào)取生產(chǎn)和管理數(shù)據(jù)，及時(shí)掌握企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀，有利于幫助企業(yè)及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中存在的問(wèn)題，并制定針對(duì)性的控制措施；操作系統(tǒng)、電力設(shè)備滲透[3]是指對(duì)電力系統(tǒng)和設(shè)備的運(yùn)行管理，利用信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)時(shí)獲取設(shè)備運(yùn)行信息，以此來(lái)為相關(guān)人員的管理提供參考。

隨著信息化技術(shù)的飛速發(fā)展，IEC61131標(biāo)準(zhǔn)和OPC（OLE for Process Control）標(biāo)準(zhǔn)的頒布，以及Microsoft的廣泛應(yīng)用，電氣自動(dòng)化與信息技術(shù)高度融合發(fā)展，人們可以通過(guò)終端系統(tǒng)和人機(jī)交互界面直接管理電氣自動(dòng)化設(shè)備，進(jìn)一步提高電氣自動(dòng)化設(shè)備管理和維護(hù)的便捷性。在信息技術(shù)的支持下，管理人員可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電氣化設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)電氣化設(shè)備出現(xiàn)故障后，終端系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)檢查故障問(wèn)題，并定位故障位置，然后通過(guò)人機(jī)交互界面向管理人員反饋故障問(wèn)題，這不僅降低了電氣自動(dòng)化設(shè)備管理和維修的難度，而且提高了設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性。

3 電氣自動(dòng)化在不同領(lǐng)域中的應(yīng)用

3.1 電氣自動(dòng)化在節(jié)能供暖領(lǐng)域中的應(yīng)用

1）電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用，可以幫助管理人員實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)供暖設(shè)備的溫度、流量、壓力等參數(shù)，以此來(lái)掌握供暖系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。通過(guò)對(duì)供暖系統(tǒng)的全局掌控和宏觀調(diào)控，可以避免溫度不均勻、流程和水壓不平衡等問(wèn)題。2）電氣自動(dòng)化系統(tǒng)可以根據(jù)用戶的管理需求自動(dòng)提高供暖強(qiáng)度和供暖時(shí)間，實(shí)現(xiàn)智能化、個(gè)性化供暖[4]。3）電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用有利于減少有害氣體的產(chǎn)生，通過(guò)控制燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的有毒、有害氣體，減少對(duì)環(huán)境的污染。4）電氣自動(dòng)化設(shè)備可以幫助管理人員及時(shí)掌握供暖系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，規(guī)避設(shè)備故障帶來(lái)的安全風(fēng)險(xiǎn)和經(jīng)濟(jì)損失。管理人員可以利用電氣自動(dòng)化設(shè)備設(shè)置供暖設(shè)備危險(xiǎn)閾值，當(dāng)供暖設(shè)備運(yùn)行參數(shù)超過(guò)設(shè)定的閾值后，電氣自動(dòng)化設(shè)備會(huì)發(fā)出警報(bào)，并采用控制措施使供暖設(shè)備參數(shù)恢復(fù)正常。

3.2 電氣自動(dòng)化在煤礦開(kāi)采領(lǐng)域中的應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，煤礦開(kāi)采工作也在向現(xiàn)代化和自動(dòng)化方向發(fā)展，推動(dòng)著電氣自動(dòng)化在煤礦開(kāi)采領(lǐng)域中的應(yīng)用，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)能夠高效、穩(wěn)定地對(duì)材料和人員進(jìn)行運(yùn)輸。同時(shí)利用電氣自動(dòng)化設(shè)備也能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)傳輸設(shè)備的自動(dòng)控制和自動(dòng)監(jiān)測(cè)，如監(jiān)測(cè)傳輸設(shè)備皮帶撒料、打滑、跑偏等問(wèn)題，降低生產(chǎn)安全事故發(fā)生的概率。電氣自動(dòng)化設(shè)備也可以根據(jù)煤礦的運(yùn)輸量自動(dòng)調(diào)整運(yùn)輸速度，以保證煤礦運(yùn)輸穩(wěn)定性[5]。另外，電氣自動(dòng)化設(shè)備也能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)煤礦井下水泵的自動(dòng)化控制，電氣自動(dòng)化設(shè)備可以根據(jù)水倉(cāng)水位調(diào)節(jié)抽水泵運(yùn)行速度，在沒(méi)有人員值班的情況下有效減少水害的發(fā)生。

3.3 電氣自動(dòng)化在供配電領(lǐng)域中的應(yīng)用

供電系統(tǒng)主要由多種電氣設(shè)備組成，各個(gè)電氣設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中都會(huì)產(chǎn)生大量的運(yùn)行參數(shù)，電氣自動(dòng)化技術(shù)在供電領(lǐng)域中的應(yīng)用，可以提高電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理效率，降低管理成本。利用電氣自動(dòng)化對(duì)電力資源進(jìn)行分配，有利于提高電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性；根據(jù)用戶的用電需求，電氣自動(dòng)化會(huì)自動(dòng)調(diào)整設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，保證供電穩(wěn)定性。另外，大部分電氣設(shè)備會(huì)受到電廠電磁的干擾，極易出現(xiàn)安全事故，而電氣自動(dòng)化系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)供電系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，通過(guò)分析供電系統(tǒng)近期運(yùn)行數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)供電系統(tǒng)故障問(wèn)題，并制定針對(duì)性的解決方案，降低供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障的概率；當(dāng)供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障后[6]，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)會(huì)快速定位故障位置，采取相應(yīng)的措施修復(fù)和調(diào)整故障，以保證供電系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。

3.4 電氣自動(dòng)化在化工生產(chǎn)領(lǐng)域中的應(yīng)用

化工生產(chǎn)通常需要在高壓、高溫的環(huán)境下開(kāi)展工作，化工產(chǎn)品生產(chǎn)不僅涉及多種大型設(shè)備，而且部分生產(chǎn)材料屬于易燃易爆危險(xiǎn)物品，如果在生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生安全事故，不僅會(huì)造成人員傷亡，也會(huì)對(duì)企業(yè)造成經(jīng)濟(jì)損失。在化工生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用電氣自動(dòng)化系統(tǒng)能夠提高生產(chǎn)控制水平和自動(dòng)化水平，生產(chǎn)工人可以在安全區(qū)域遠(yuǎn)程控制化工產(chǎn)品的生產(chǎn)，同時(shí)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)也能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)[7]，可以為管理人員提供參數(shù)。由此可見(jiàn)，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用，不僅有利于提高化工生產(chǎn)的安全性，也能夠在一定程度上提高產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。

3.5 電氣自動(dòng)化在污水處理領(lǐng)域中的應(yīng)用

近年來(lái)，國(guó)家相關(guān)部門和社會(huì)各界對(duì)環(huán)境治理問(wèn)題高度重視，特別是在污水治理方面，在自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用下，污水處理也在向著自動(dòng)化和智能化方向發(fā)展。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)能夠監(jiān)測(cè)污水中的污染物和有害物質(zhì)，通過(guò)對(duì)有害物質(zhì)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可以幫助相關(guān)人員及時(shí)了解污水處理效果。此外，在污水處理系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中電氣自動(dòng)化系統(tǒng)也會(huì)自動(dòng)收集污水酸堿性、水位和水溫等參數(shù)，為相關(guān)人員提供參考。

3.6 電氣自動(dòng)化在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用

1）農(nóng)業(yè)作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，電氣自動(dòng)化技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中也有著廣泛的應(yīng)用。例如通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)農(nóng)作物的生長(zhǎng)狀態(tài)，利用傳感器設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫室氣體的濕度和濃度以及光照等情況，同時(shí)將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以報(bào)告的形式反饋給相關(guān)人員，幫助其了解和掌握農(nóng)作物的狀態(tài)。如部分農(nóng)作物在缺少光照的情況下，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)會(huì)提醒相關(guān)人員及時(shí)檢查照明設(shè)備，并增加光照時(shí)間和光照強(qiáng)度。

2）監(jiān)控系統(tǒng)能夠監(jiān)測(cè)農(nóng)作物缺水情況，電氣自動(dòng)化技術(shù)會(huì)通過(guò)監(jiān)測(cè)土壤濕潤(rùn)度、土壤質(zhì)量和農(nóng)作物含水量等情況，判斷植物是否需要灌溉，在農(nóng)作物缺水的情況下，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)會(huì)通過(guò)交互界面給相關(guān)人員發(fā)出提醒，并自動(dòng)開(kāi)啟澆灌系統(tǒng)。電氣自動(dòng)化技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用，不僅提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量和效率，也為其帶來(lái)了便利的服務(wù)[8]。

3）將無(wú)土栽培技術(shù)和電氣自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合，通過(guò)構(gòu)建監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，可以幫助相關(guān)人員及時(shí)掌握農(nóng)作物的整體生長(zhǎng)情況。利用監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)查看植物營(yíng)養(yǎng)成分，在植物缺少營(yíng)養(yǎng)的情況下，控制系統(tǒng)會(huì)通過(guò)施肥的方式為植物補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)。

4 電氣自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)

4.1 向高頻方向發(fā)展

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，以及工業(yè)化發(fā)展速度的加快，電氣自動(dòng)化除了需要向低頻、單頻方向發(fā)展外，還需要向高頻方向發(fā)展。目前，工業(yè)生產(chǎn)正在向高頻生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變，而這不僅推動(dòng)了產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量的提升，也加快了市場(chǎng)的轉(zhuǎn)變。由此可見(jiàn)，電氣自動(dòng)化未來(lái)將會(huì)以高頻生產(chǎn)模式為基礎(chǔ)，向著更高水平、更高層次的產(chǎn)品發(fā)展。

4.2 電氣自動(dòng)化設(shè)備的創(chuàng)新

基于我國(guó)中長(zhǎng)期科技發(fā)展綱要，電氣自動(dòng)化需要具備集成創(chuàng)新能力、引進(jìn)吸收能力、再創(chuàng)新能力、原始創(chuàng)新能力，同時(shí)進(jìn)一步提高電氣自動(dòng)化的科技含量，努力研發(fā)出先進(jìn)的電氣自動(dòng)化產(chǎn)品和系統(tǒng)，加大電氣自動(dòng)化創(chuàng)新力度。我國(guó)高新技術(shù)企業(yè)也需要開(kāi)創(chuàng)創(chuàng)新發(fā)展新局面，不斷提高自身的創(chuàng)新能力，推動(dòng)電氣自動(dòng)化設(shè)備的創(chuàng)新。

4.3 向低成本方向發(fā)展

在電氣自動(dòng)化應(yīng)用過(guò)程中，低成本的電氣自動(dòng)化設(shè)備得到了各個(gè)行業(yè)的普遍關(guān)注。在全球經(jīng)濟(jì)化影響下，行業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈，如果想要在市場(chǎng)中占據(jù)更好的地位，就需要降低電氣自動(dòng)化設(shè)備生產(chǎn)成本，提高電氣自動(dòng)化設(shè)備的經(jīng)濟(jì)效益，縮短設(shè)備研發(fā)時(shí)間，同時(shí)保證電氣自動(dòng)化設(shè)備的質(zhì)量。

4.4 向節(jié)能降耗方向發(fā)展

現(xiàn)階段，我國(guó)大部分產(chǎn)業(yè)正處于轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要時(shí)期，樹(shù)立節(jié)能減耗的發(fā)展理念對(duì)于電氣自動(dòng)化的發(fā)展具有重要意義。針對(duì)電氣自動(dòng)化設(shè)備高能耗的問(wèn)題，一方面，相關(guān)部門需要構(gòu)建統(tǒng)一化和標(biāo)準(zhǔn)化的行業(yè)發(fā)展規(guī)范，尤其是在電氣自動(dòng)化設(shè)備能耗方面需要給予高度重視；另一方面，需要在能源節(jié)約和電氣自動(dòng)化的應(yīng)用方面尋找平衡點(diǎn)，既需要提高產(chǎn)能和效率，也需要推動(dòng)電氣自動(dòng)化的轉(zhuǎn)型和優(yōu)化，以低能耗換取更多的經(jīng)濟(jì)效益[9]。

4.5 向多樣化方向發(fā)展

多樣化是電氣自動(dòng)化發(fā)展的主要趨勢(shì)。一方面，在科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步和發(fā)展的過(guò)程中，越來(lái)越多的新理念和新技術(shù)被應(yīng)用到電氣自動(dòng)化設(shè)備中，如模糊邏輯算法在電氣自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用，能夠推動(dòng)電氣自動(dòng)化設(shè)備的進(jìn)一步創(chuàng)新和發(fā)展；另一方面，為滿足各個(gè)領(lǐng)域?qū)﹄姎夤こ痰男枨螅姎庾詣?dòng)化設(shè)備需要在應(yīng)用方面呈現(xiàn)多樣化的特點(diǎn)。因此電氣自動(dòng)化設(shè)備多樣化發(fā)展也是其重要的發(fā)展趨勢(shì)[10]。

4.6 向智能化方向發(fā)展

電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用可以進(jìn)一步提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性和運(yùn)行效率，加上電氣自動(dòng)化技術(shù)具有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能，可以促進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)行水平的提升。在信息化時(shí)代背景下，智能化技術(shù)在各行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，因此推動(dòng)智能化技術(shù)與電氣自動(dòng)化技術(shù)的融合，不僅是電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)，也是滿足社會(huì)發(fā)展需求的重要途徑。電氣自動(dòng)化技術(shù)向著智能化方向發(fā)展，有利于進(jìn)一步提高電氣系統(tǒng)的安全性和可靠性，進(jìn)而滿足新時(shí)期下各行業(yè)的發(fā)展需求。

5 結(jié)論

綜上所述，在社會(huì)飛速發(fā)展過(guò)程中，電氣自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)成為各個(gè)行業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，加強(qiáng)對(duì)電氣自動(dòng)化的創(chuàng)新和研究不僅能夠推動(dòng)電氣自動(dòng)化的發(fā)展和應(yīng)用，而且對(duì)于社會(huì)和國(guó)家的發(fā)展也具有深遠(yuǎn)的影響。對(duì)此，人們需要重視電氣自動(dòng)化發(fā)展過(guò)程中存在的問(wèn)題，明確電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用方向，推動(dòng)電氣自動(dòng)化技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展。