电气工程及其自动化技术设计与应用

高珍珍

（焦作市技师学院，河南 焦作 454000）

0 引 言

自动化在电气行业的应用能够有效提升生产效果，现阶段国家对此项技术多加注重。电气工程通过自身的发展一定程度上推动了社会的变革，生产生活方式也受到了影响，本文将对电气自动化的应用进行具体探究。

1 电气自动化的概述

电气工程是科技领域的关键，电子信息技术在一定程度上推动了计算机网络的进步；信息时代下，人们的生活方式也得到了改变。现阶段的电气工程对传统的电气工程进行了突破，即在传统电子学科的基础上加上了光子。对于电气工程的影响因素，除信息技术和其他学科外，还包含硬件设备。自动化是一门综合性应用技术，可从多种方面体现出来，如信息、计算机、电子、系统的自动控制以及液压技术方面等。自动化技术通过了多种模式的发展，经过一体化、功能多元化随后在结构设计标准化的基础上，产生了智能控制。现阶段，我国自动化技术体现着高精度化的特点，我国自动化技术推动了社会生产的前进。随着社会的不断发展，在工业机器人等方面也体现了自动化[1]。

2 电气工程自动化的优势特征

2.1 具有较高的技术融合优势，实用性较强

电气工程及自动化在信息技术的基础上，通过融合电子技术对自身进行了一定改革；在机械设计制造和开发试验中，通过高科技的融合促进了自身的应用价值的提升。自动化技术的应用范围较广，电气自动化以自身实用性较高的优势占据了现阶段工业社会发展的大部分领域[2]。电气工程和自动化通过对电气设备进行协调，从而促进了生产效率和生产力的提升。

2.2 有利于提升产品质量

自动化的应用一定程度上对人工生产的局限性进行了调整，通过加快生产提高了生产率，从而使自动化的应用模式能够对产品的质量进行监控，保证了产品的合格率。我国电网也受自动化的影响，通过自动化技术能够合理对数据进行收集和控制，从而在一定程度上提升了效率。此外，自动化的优势还体现在能够减少操作失误。

2.3 对于设备的安全和可靠性具有一定的提升

设备的控制和反馈系统作为工业生产的两个重要方面，对电气设备具有良好的应用。设备运行过程中，通过对设备进行一定控制，从而保证安全性能的提升。随后通过反馈系统进行数据的采集，在数据分析的过程中进行设备的调整，以减少事故的发生。这种技术通过数据的分析和系统的控制能够对安全隐患进行排除，保证设备的稳定运行[3]。

3 电气工程及自动化技术的主要设计

电气自动化由两部分组成，硬件系统和软件系统。一般首先进行硬件系统的设计。硬件系统的设计需要遵循一定原则，需将工业设备自动化水平的提升作为首要出发点。因此，应根据设备的实际需求进行计算机的匹配，通过选择性能强和安全稳定性高的系统保证其平稳运行。随后在发展过程中，对实际情况进行分析，通过元器件和辅助设备的选取保证设备的有效运行。硬件设备选择完成后，要进行线路的连接，确保整个系统能够正常运行。指令发出后，对消息进行传达、接收，以保证整个电气工程设备的完整、有序形成[4]。图1为电气自动化的反馈控制图。对于软件的设计也应根据自身的需求，完成系统和设备的智能化。

图1 电气自动化的反馈控制图

电气工程的基本设计概念具体如下。

（1）前向通路传递，假设N（s）＝0。

反馈后，对C（s）和R（s）进行比较，在图1中等价于C（s）与误差之比E（s）。

（2）反馈传递后，C（（s）/E（s）＝G1（s）G2（s）＝G（s）。

4 电气工程及自动化技术的应用

4.1 在变电站中的应用

电气设备凭借自身的优势对电气自动化工程进行保障。电力设备通过在线监控确保整体的控制具有一定价值。但在现阶段技术不断进步的过程中，变电站在逐渐增加，同时复杂的电力设备网对变电站的沟通交流造成了一定影响。为保证电网的安全稳定运行，在传统方式的基础上融合人力、物力，采用自动化的技术对变电站进行一定控制。变电站的自动化设计过程中，采用全微机化设备对传统电磁设备进行调整，在电力信号电缆增加的基础上，使变电站得到有效控制。运用仿真和智能电气技术加强各设备之间的联系。

4.2 在建筑行业的应用

现阶段，我国建筑行业也逐渐迈向智能化。建筑行业从最基础的电力照明逐渐发展到电梯，随后是现在的排水系统，都对电气自动化进行了一定应用。作为现阶段普遍的运行模式之一，电气自动化通过建立网络监控系统，在数字远程操控的基础上对各项数据进行监测，通过设备的自动化运行保证了自动化管理的顺利开展。通过综合信息和数据的传输，在建筑终端进行服务的维护，促进了建筑质量和系统的应用。

4.3 在供热系统方面的应用

电气自动化通过电网的调度和变电站实现整体的建设。通过对电网实行合理调度，保证从整体上实现掌控，确保自动化的运行。通过安全生产系数的提升，保证整体效率的提升。通过对供热系统的生产数据进行分析和整体地监控，保证系统的运行和评定标准的建立。

4.4 在人工智能方面的应用

一般电气自动化工程中的控制和处理通过手动完成。现阶段，随着社会的发展，运用自动化处理和控制就能对故障进行诊断分析。人工智能等的应用一定程度上提升了设备的运行效率。例如，现阶段的电网使用过程中，通过自动化的人工智能能够减少人为操作的误差，从而实现整体的发展[5]。

5 电气工程自动化的未来发展方向和前景

5.1 智能化方向

根据电气工程相关的设计思路，在当前智能化的基础上对电气设计应用进行探究。依靠计算机与人工智能技术的融合达成了电力设备的高效工作，致使其拥有类似人的思维能力和判断能力。此外，在输送变电控制设备中，应采取具备快速转换功能、允许高强电流同行的智能型开关，如IBCT型智能开关。此类型的开关与普遍使用的电子开关部件作对比，前者的电路结构内容可达成有效简化，并且对其进行调控与维护也比较方便。

5.2 互联网设计方向

目前，我国已进入了科学信息化时代，互联网技术普遍应用于各个行业，并且逐渐对人们的日常生活内容产生改变，提升了全球化的发展速度。对于电气工程的设计工作，相应的产品更新均脱离不了互联网技术的使用[6]。

6 结 论

作为我国现阶段技术核心的电气自动化，其应用范围较为广泛，同时也产生了积极影响。通过自身的实用性和技术融合性优势，促进了各行业效率和质量的提升。我国电气自动化领域通过软硬件系统的协调使用，通过选择性能较好的系统，从而有效提升了电气自动化的应用效果。电气自动化通过在供电、建筑、人工智能、钢铁以及供热系统方面的应用，促进了我国各个行业的有效发展。