智能化技术在电气工程自动化控制中的应用标准

韦增习，蒋 婷，廖 华，张 丽，陈森光

（国家管网集团西南油气管道南宁输油气分公司，广西壮族自治区 贵港 537000）

自动化控制系统和智能化技术的整合可以提高电气工程的运行效率和可靠性。其中自动化系统可以迅速响应变化的条件和需求，降低了人为错误的风险，提高了系统的稳定性；而智能化技术可以帮助电气工程更有效地管理能源使用，从而降低能源成本和减少浪费，这对于可持续性和环保非常重要。另外，智能化技术允许对电气系统进行实时监控和数据分析，这有助于预测潜在问题、及时采取措施并进行更深入的故障诊断。通过自动化控制和智能化技术的整合，可以提高电气工程的安全性，如智能传感器可以检测危险情况并采取措施以减轻风险。随着科技的不断发展，电气工程需要不断适应新的技术和标准，而智能化技术的应用可以更容易地集成新技术，使系统保持更新。

1 智能化技术及电气工程自动化控制概述

智能化技术包括人工智能、机器学习、物联网、大数据分析等，它们赋予电气系统感知、分析和自主决策的能力，且随着智能化技术的不断进步，智能化技术将在电气工程中得到更广泛的应用，包括智能电网、智能制造、智能建筑等领域。电气工程自动化控制是指应用自动化技术来控制电气系统的操作和过程，包括电力系统、工业自动化、建筑自动化等领域。智能化技术的应用正在改变电气工程的方式，使其更智能、更高效、更安全。例如，在电气系统中，智能化技术可以监测电气设备的健康状况，预测潜在的故障，并采取措施来减少停电时间；在建筑自动化中，智能化技术可以实现智能照明、温控和安全系统，提高建筑的能源效率和居住舒适度。

2 智能化技术的应用标准要求、标准化应用价值

2.1 应用标准要求

智能化技术实践应用中，通常会涉及以下标准，以满足应用需求。第一，通信标准。智能化系统通常需要具备数据通信功能，以实现设备之间的信息交换。通信标准要求确保设备之间可以互联，并确保数据传输的稳定性和安全性，常见的通信标准包括Modbus、BACnet、OPC UA等。第二，数据安全标准。智能化系统需要对敏感数据进行保护，以防止未经授权的访问或数据泄漏。数据安全标准要求包括数据加密、身份验证和访问控制等，以确保数据的机密性和完整性。第三，可编程控制器（PLC）标准。PLC是电气工程自动化控制的核心设备之一，标准要求包括PLC编程规范、逻辑控制标准、PLC硬件接口标准等，以确保PLC的可靠性和性能。第四，设备互操作性标准。智能化系统通常包括多个不同厂家生产的设备，设备互操作性标准要求确保这些设备可以无缝协同工作，实现系统的整体功能，这通常涉及到制定通用的数据格式和接口标准。第五，电力质量标准。电气工程自动化控制中的设备需要满足一定的电力质量标准，以确保电力供应的稳定性和可靠性，标准要求通常包括对电压、电流、频率等参数的限制和监测要求。第六，安全标准。智能化系统需要满足安全标准，以确保设备的安全性和可靠性，这包括对设备的物理安全、电气安全和防火防爆标准的要求，如可参照《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB 50058-92）、《建筑设计防火规范》（GB 50016-2006）等标准。第七，维护和诊断标准。标准要求智能化系统具备自我诊断和远程监测功能，以便进行预防性维护和故障排除，这包括对系统诊断接口、报警和事件记录的要求。以上标准有助于确保智能化技术在电气工程自动化控制中的应用可以达到高水平的性能、安全性和可靠性。具体的标准要求会根据不同的应用领域和国家法规而有所不同，因此在项目中应根据具体需求遵循适用的标准。

2.2 标准化应用价值

标准化在智能化技术应用中非常重要，它确保了不同智能化技术之间的互操作性，使它们可以集成到同一系统中，实现更多的功能和效益。标准还可以确保系统的安全性和稳定性，提高用户的信任度。标准化应用价值如下：第一，确保互操作性。标准定义了不同厂家的设备和系统之间的互操作性要求，这对于整合各种智能化技术非常重要。标准化确保不同设备和系统可以无缝地协同工作。第二，降低风险。应用标准有助于降低电气工程项目的风险。标准规定了最佳实践和安全要求，有助于减少潜在的问题和事故。第三，提高质量。标准化要求通常包括质量控制和测试标准，这有助于确保电气工程的高质量执行。第四，促进创新。标准鼓励创新，可以为新技术的开发提供指导，并确保新技术与现有系统相协调。第五，法规遵从。在一些地区，遵守特定标准可能是法律要求。应用标准有助于确保项目合法合规。

3 智能化技术在电气工程自动化控制中的标准化应用实践

3.1 智能化控制技术的标准化应用

智能化技术在电气自动化控制中的标准化应用，有利于电气工程总体的高效运行。因电气工程涉及的环节、控制系统较多，而通过智能化控制技术的应用，可基于神经网络控制、专家系统控制等技术，全方位提升电气工程总体的自动化稳定性。以神经网络控制系统为例，它涉及的结构层次较多，能够反复运算，可以为数据处理效果更加良好提供保障。实践应用中，也可以与PLC技术相结合，替换处理机电控制器。实践应用中，为达到标准化应用效果，首先，通信协议标准化。在电气工程中，设备和系统通常需要通过通信协议进行数据交换，标准化通信协议可以确保不同设备之间能够正常通信。其次，PLC编程标准。电气控制系统通常使用可编程逻辑控制器（PLC），制定PLC编程标准可以确保编程的一致性和可维护性，降低错误发生的概率。

3.2 故障诊断技术的标准化应用

电气自动化控制系统的运行中，面临的外界影响因素较多，最终会引发各种各样的故障问题。而在故障正式形成的前期，通常都会有对应的先兆，如异常震动、声响等。在该系统中的故障检测环节应用智能化技术，能够在发生故障的前期精准诊断、分析故障，也可以给出针对性的解决方案，为自动化控制系统安全性的提升提供促进作用。除此之外，电气自动控制系统中极为重要的设备之一就是变压器，日常运行中要在其运行状态上提高关注度，并定期检验、保养设备。在长时间运行的情况下，变压器也会出现各种故障问题，所以应考虑更换变压器。智能化技术的应用，有助于变压器故障的精准查找，能基于合理处理技术的应用，使故障发生概率最大限度降低，从而使不良损失有效减少。智能化技术应用下的故障诊断，可以分解变压器渗漏油，以此即可以将变压器的故障范围判断出来，并逐步缩小范围，使故障位置得到精准判定。

3.3 电气自动化监控技术的标准化应用

通过监控系统的应用实施远程监控工作，不容忽视的就是无线通信网络的应用，这可以使电缆、有关辅助设施的使用有效减少，利于电气工程成本的降低。远程监控系统的运行中，可通过计算机网络技术的应用达到终端控制目的。此技术的实践中，涉及的要点如下：首先，数据采集与处理标准。对于电气设备的监测和控制，数据采集与处理的标准化非常重要，这包括传感器标准、数据格式标准等，以确保数据的准确性和可靠性。其次，远程监控标准。远程监控系统的标准化包括数据传输、远程控制、安全认证等方面，以确保远程监控的稳定性和安全性。

3.4 状态检测及动态监控的标准化应用

电气自动化技术基于对电气工程工况的检测，从而结合传感器可以促进电气监控效率的提升，能够对电气状态进行了解并实现标准化的控制效果，尤其是有机整合自动化技术和传感技术，可以保障电气工程动态需求的满足，有助于信息的及时处理。从传感器方面进行分析，用于状态检测的传感器需要具备标准化特征，以确保测量结果有一定可靠性，不受干扰。对于动态监控系统来说，通常使用数据分析算法来识别异常情况，标准应用这些算法可以提高系统的一致性和可靠性。

3.5 计算机技术的标准化应用

目前，电气自动化控制中，应用相对广泛的智能技术手段之一就是计算机，其标准化应用流程入选：首先，数据采集与处理。计算机技术广泛用于数据采集和处理，通过传感器获取现场数据，然后通过计算机进行分析、存储和可视化呈现，有助于监测设备状态、优化生产过程等。其次，控制系统。计算机用于控制系统的设计和实施，它们能够通过编程来控制设备、执行自动化任务，并根据传感器反馈进行实时调整，如制造业中的自动化生产线就广泛使用计算机控制。最后，远程监控与操作。计算机技术使得远程监控和操作成为可能，这在电力系统、水处理厂、工业生产等领域中非常有用，可以实现远程实时监测和远程操作设备。

3.6 PLC 技术的标准化应用

PLC技术能够立足各种工程内部结构，基于可编程存储器电子系统等的应用，实现操作、指令下发等目的，而在用户接收指令的情况下，可利用模拟传输功能有效控制所用机器。PLC有较强的综合性，所以在各领域的应用相对广泛。在电气工程自动化控制中，PLC能够实现闭环控制、顺序控制等。以闭环控制为例，它可以操控转速测量单位与电气元件，可以为整个电气工程稳定运行提供保障，还能够控制电机动力泵，对电气工程总体稳定性进行调节。以顺序控制为例，它可以有秩序地分离电厂发电中所产生炉渣、灰，利于控制程序秩序性的充分体现，可以保障电气工程自动化控制工作有条不紊地开展。这方面要科学规划PLC技术流程，为其程序逻辑相对缜密提供保障。

4 智能化技术在电气工程自动化控制中的标准化应用建议

（1）制定标准化应用制度：制定详细的标准和规程，确保智能化技术的应用符合统一的标准与要求。这包括数据采集标准、通信协议标准、设备接口标准等，标准可以基于国际标准或行业最佳实践来制定。

（2）人员培训和教育：培训关键人员，包括工程师、技术人员和操作员，使他们了解智能化技术的原理、操作和维护。持续的培训可以确保团队跟上新技术的发展。

（3）设备选择和采购：选择符合标准的设备和技术供应商，确保设备能够与系统集成，并且满足性能和可靠性要求。

（4）风险评估和管理：对于自动化系统中的潜在风险，进行评估，并制定相应的风险管理计划。这包括数据安全、系统崩溃等方面的风险。

（5）定期审查和更新：定期审查标准和制度，以确保其与技术发展和行业需求保持一致，并进行必要的更新。

（6）安全性考虑：确保智能化系统的安全性，包括物理安全和网络安全。制定适当的安全政策和措施，以保护系统免受潜在的威胁和攻击。

（7）设备维护和监控：建立设备维护和监控计划，以确保系统的高可用性和可维护性。使用智能化技术进行远程监控和故障诊断。

（8）性能评估和改进：对系统的性能进行评估，并不断改进和优化。收集数据并进行分析，以提高系统的效率和可靠性。

（9）合作与交流：与同行业、同领域的机构和组织进行合作与交流，分享经验和最佳实践，共同推动标准化应用的发展。

通过以上工作，可以确保智能化技术在电气工程自动化控制中得到标准化和规范化的应用，提高系统的可靠性、安全性和性能，促进行业的可持续发展。

5 结束语

总之，应用标准将有助于确保系统的可靠性、安全性和可持续性，从而提供更好的服务和效益。未来，随着智能化技术的不断发展和普及，智能化技术的应用标准将继续发挥关键作用。一是跨行业标准，应用标准将更多地跨足不同行业，以确保不同系统之间的互操作性，这将促进智能化技术的跨行业整合。二是安全标准的强化，随着智能系统的普及，对安全性的关注将不断增加，应用标准将继续强化安全方面的要求，以降低潜在的风险。三是可持续发展标准，标准将关注能源效率和可持续发展，鼓励智能系统的设计和运行在能源利用方面更加高效。四是国际标准化，随着国际合作的增加，应用标准将更多地趋向于国际化，以促进全球市场的发展。