新时期智能电器控制技术的研究

2018-01-24熊丽萍

通信电源技术 2018年6期

熊丽萍

（河南工业和信息化职业学院电气工程系，河南焦作 454000）

0 引言

21世纪，智能化在人们的生活中运用得相当普遍，如智能电脑、智能手机和智能电器等，不仅提高了人们信息的传输速度，而且促进了我国经济的快速发展。随着电器市场的竞争越来越激烈，人们对电器智能化提出了更高的要求。所以，电器智能化控制技术是我国电器业发展的必然趋势，不仅可以提高电器的可靠性和安全性，还可以达到节能、环保的目的。

1 智能化

智能化系统是人们生活和工作中必不可少的，包括建筑智能化、电器智能化和通信智能化等。智能化系统不仅能提高信息的传输速度，而且可以减少产品成本，提高企业收益。智能化系统是由先进的计算机网络技术、现代通信技术、信息技术和智能控制技术等组合而成的。将这些先进技术合理引入电器设计中，可以满足人们对低压电器的购买需求。不仅可以有效提高电器产品的开发、设计和生产等技术的整体水平，而且可以提高产品的可靠性、安全性和环保性。电器智能化技术有以下几个优点：对电路的接通和运行起控制作用，可以根据电压、电流、电参量和负荷量等，在运行过程中对电器自动进行优化，并及时转换电器的状态，调节电器的参数；随时控制与保护电器，即将人工智能技术合理运用到电器智能系统中，可有效控制与保护电器的运行过程，不仅可以控制与保护电器运行状态中的突发问题，还可以根据电压、电流等预测未来电器运行中可能出现的故障与问题，提高电器的可靠性[1]。

2 智能电器控制技术

智能电器控制技术并不是单一的科学技术，是将计算机控制技术、微电子技术和数字通信技术等多种先进的高科技技术融合构成的，贯穿了各类现代化先进的理念。目前，我国一般的低压配电系统和电动机控制系统都具有一定的隔离、控制、短路和超负荷保护功能。在电器使用过程中出现问题时，能及时采取相应的断电措施，提高电器的可靠性和安全性[2]。

目前，我国对智能电器控制技术没有一个详细的定义，也没有相关的标准与规范，只是由微处理器进行电器控制的产品日益增加。把微处理器合理运用到电器控制系统，不仅可以优化控制整个电器的使用过程与动态，而且可以使电器在运行过程中达到最佳效果。智能电器是传统电器与微处理结合而成的，是运用先进的计算机技术储存和计算电器的相应数据，并且将采集的相应数据和信号传输给微处理器的传输端口，再通过网络将电器使用过程中的数据反馈给主控计算机。当电器、电压和电路发生问题时，微处理器会发出警告信号，并采取相应的保护措施，提高电器产品的安全度。

在电器使用过程中，发现有诸多微处理器解决不了的控制情况。经过相关专业技术人员不断的研究，创新出了先进的人工智能技术。它是由多种高科技结合而成的，一般包括人工神经系统和专家系统等，使电器产品的功能和性能更加突出。人工智能系统是模拟人的意识与思维，但是不能像人一样独立进行思考。人工智能技术在国外许多发达的西方国家发展得相当迅速，不仅带动了科学技术领域的发展，而且可以将计算机技术、信息技术、控制技术和仿生学技术等合理运用到人工智能中。所以，我国要不断引进先进的人工智能技术，促进我国电器智能化快速发展[3]。

为了更好地满足我国各行业对智能化的需求，实现产品、办公自动化，需要不断创新与完善智能化电器。随着信息、网络和科技技术的不断发展，智能电器需实现新的突破，进入可通信、网络化的新型时代，使智能化电器更具备自动监测功能、自动测量功能、自动控制功能、自动调节功能和自动远方控制中心通信功能等[4]。

3 其他高科技技术

3.1 柔性技术

柔性技术以电子电力为基础。根据领域和需求的不同，柔性技术的应用也不相同。对于电器智能化中的柔性技术应用，可以不需要通过接触点或者开关进行控制，而是可以直接对智能化电器进行控制与应用。柔性技术可以在任何环境下达到最佳的工作状态，具有良好的适应性和操作性。不仅可以适应外部的环境变化，而且对内部变化的适应能力也较强，可以有效减少电能消耗。在电器起动和关闭时，不需要强大的电流完成。相比传统的电器产品，其电器的储存体积小、电路体积小，不仅扩大了电器的使用空间，而且给人们的使用提供了便捷。柔性技术下的智能电器不仅使用寿命长，而且安全度和可靠性高。柔性技术在电子电力技术的基础上，有效解决了传统电器的电工问题，实现了低频率向高频率转换的稳定性，使我国智能化电器向一体化方向发展。

3.2 现场总线技术

目前，计算机技术在我国各行业中得到了广泛运用，而且是人们生活中不可缺少的一部分。总线技术是将计算机技术和数字技术等多种高科技有效融合在一起，是一种全数字化、多向、多站的通信系统，具有协议简单开放、容错能力强、实时性高、安全性好和成本低等特点。它对网络系统有保护和通信的功能，可以使操作人员及时了解与控制现场的设备和电器的运营情况，及时处理与解决电器运行期间出现的突发情况，确保在减少控制人员的条件下，减少电器设备的维修时间。现场总线技术是可通信电器的核心技术，特点是具有双向的通信功能，可以与外界的计算机网络进行数据交换和收发，实现工业产业自动化。目前，部分西方发达国家都在不断发展现场总线技术，以提高产品质量、降低成本、增加收益。因此，我国也要不断研发与创新现场总线技术，增加电器产品的诊断能力，提高系统的自动化和可靠性，使我国电器业持续稳定发展。

3.3 计算机虚拟技术

目前，在我国智能化电器设计中，计算机虚拟技术得到了普遍应用，既提高了设计方案的可行性，又可以满足不同智能电器的设计需求。为了达到虚拟技术利益最大化，可以将计算机模拟技术与最优化方法相融合，使智能电器专业设计人员可以在虚拟环境中对不同的电器产品进行仿真和优化。虚拟技术虽然正在发展阶段，但是取代了传统的设计技术。它的表现方式新颖、设计灵感丰富、思想灵活，满足了现代测试仪器的集成化、微小化、智能化等要求。智能电器的仿真系统可以有效减少产品研发时间，降低成本，提高产品质量。目前，国外西方国家已经推出了各种计算机仿真软件。因此，可以利用计算机仿真软件对各种场地的复杂电场、磁场、温度和电流等综合因素进行准确的数据分析，有效解决电器开断过程的仿真问题，提高我国低压电器的开发速度[5]。

3.4 环保化

我国经济的不断发展，严重染污了地球的生态环境，对人们的生活环境产生了严重影响。绿色概念不仅适用于建筑业和工业，在电器行业也得到了较高的重视。因此，要设计绿色环保的智能电器产品，根据各行业的不同需求，通过先进的科学技术制定有针对性的智能电器系统，最大限度减少对自然生态环境的污染，提高自然能源利用率，实现智能电器产品设计紧凑化、小型化、智能化和材料环保化。绿色产品的设计、制造、使用和销毁的程序都要严格按照绿色环保要求严格执行，提高电器产品的使用寿命、安全性和可靠性[6]。