电气工程及其自动化的建设与发展趋势

电气工程及其自动化的建设与发展趋势

吉晓东

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摘要：本文以我国的电气工程及其自动化发展现状为切入口，通过分析其未来发展趋势，以探索阻碍国内电气工程及其自动化建设发展升级存在的问题，并从智能化和集成化系统开放平台、统一平台技术以及通用型网络结构这3个方面提出电气自动化发展的对策，助力我国电气工程及自动化建设倍道而进。

关键词：电气工程，自动化，发展趋势

引言

电气工程自动化技术广泛应用于农业、国防、医疗、商业、工业、服务、交通运输和科学研究等行业，成为一个国家或社会现代化发展水平的重要标志。分析研判现阶段国内电气工程自动化技术的发展情况、未来趋势和突出问题，为扩大电气自动化技术的使用范围，深化应用效果提供理论基础，从而提高我国电气工程及其自动化水平。

1电气工程自动化的发展现状、

1.1.整合数字技术

将计算机技术融入电气自动化控制体系，不仅可以实现工业产出的自动化，提高工业生产控制的准确度，还可以达到提升工作效率和节省人力、物力的目的。计算机网络技术融合传感器设备和控制系统，能进一步强化计算机功能。在工业领域，融合多媒体技术和数字技术等高新技术，能有效提升电气自动化系统的控制水平和运行效率。现如今，“数字化”是工业生产发展“信息化”的核心，也是制造技术的发展重点。整合数字技术本质上是制造技术、网络技术、计算机技术和管理科学等多重技术的融合、交叉，是发展和应用的最终结果，是企业制造和生产系统实现高效运维的必然趋势。

1.2人工智能技术

在移动互联网、大数据、超级计算、传感器、脑认知机理等新理论和新技术，以及经济社会发展的共同驱动下，人工智能的发展包括深度学习、机器感知和模式识别、自然语言处理和理解、知识工程、机器人和智能系统等方面，把直接面对现实问题作为人工智能的切入点和落脚点，并正在引发链式反应，全方位推动经济社会各领域从数字化、网络化向智能化发展。电气工程自动化系统需要人工智能技术来实现智能化操作。人工智能技术与电气工程技术相融合，能随时随地监测和诊断设备故障，无需停机检测运作中的设备，不会干扰正常生产运作。采用人工智能技术不但降低了人工检测支出，减少人员劳动量，还能提高检测效率，同时还可以确保工业生产中的合理控制，对电气工程的自动化运作起到完善和优化的作用，促进电气工程的高效发展。

2电气工程自动化建设的发展趋势

2.1电气自动化控制系统的统一化

统一化的电气自动化控制系统是实现产品周期性设计、安装与调试、维护与运行等功能自动化的前提，可以极大缩短产品从设计开发到投入使用整个流程中所消耗的时间，降低资金成本。实行电气自动化控制系统的统一化，主要目的是将开发系统从运行系统当中独立出来，同时方便满足客户要求。市场需求的不断提升，电气自动化控制系统也会朝着通用化趋势发展，保障企业工程管理系统和现场设备之间的畅通交流。无论是现场总线还是以太网，均可通过控制元件实现办公室之间的整体性自动互通。

2.2电气自动化工程生产的安全化

电气自动化工程控制系统的另一个发展方向就是安全防范技术的集成化，重点在于如何保证系统的安全性，即实现人、机、环境三者之间的安全。当电气工程生产处于非安全状态时，企业就必须制定出一套成本最低的安全方案，以保障生产全流程的安全顺畅。分析我国市场的发展与延伸特征，需要从安全级别的最高领域向安全级别较低领域逐层展开，且有必要从硬件设施到软件设施，从公共设施层面到网络层面，对电气工程控制系统的安全与防范设计进行全面深入的研究。

3我国电气工程及自动化建设的问题

3.1顶层谋划不足，建设模式仍是“技术导向”

我国非常关注对自动化技术的建设与研发，近年来在CAD技术、柔性制造技术、数控技术、工业机器人及工业过程自动化控制技术上进行了大量研究，且取得了一定进步。但由于顶层谋划不足，工业基础薄弱、投资强度低、人员素质差、工艺和生产设备落后，建设模式仍是“技术导向”。以全系统、效能最大化为导向的发展模式和应用仍未形成。自动化技术的开发和应用与工业发达国家相比还有很大差距，国际竞争力还有待提升。其主要表现在系统体系化、信息化能力不高，应用发展滞后，同时，基础技术创新能力不足，核心元器件和关键原材料等瓶颈问题仍未解决。传统的电气工程及自动化产品质量和设计的先进性，主要追求的是产品的高可靠性，而欧美等先进电气工程自动化企业已经普遍应用以降低成本和提高效率为目标的先进制造模式，如柔性生产、精益生产、敏捷制造、智能制造等。我国电气工程及自动化产品制造质量和速度很大程度上还过于依赖操作人员的技能水平和投入，综合效费比和生产效率有待进一步提高。

3.2数字化、集成度不够，信息流转效率低

经过近年的数字化建设，我国电气工程自动化建设已经获得了长足发展，部分企业已经初步建立起了覆盖比较全面的数字化系统，为先进制造模式的探索和应用提供了一定的基础。但是，研发过程多是以单点创新为主，缺乏统一的谋划，研发组织和资源分散，各个系统集成程度有限，信息孤岛的现象普遍，信息流转效率低，难以形成创新合力。手工作业还普遍存在，研制生产的信息化、数字化、自动化、智能化水平不足，与国际一流企业的全面数字化相比还有一定差距，且设计与验证、研发与制造、产品与市场结合不够紧密，新技术和新工艺验证的及时性和有效性不足，影响了先进制造模式的应用效果。在传统的制造工厂中，企业数字化、自动化水平较低，缺乏高效的生产管理流程手段，制造过程闭环管控不到位等，依靠传统的制造技术水平很难实现突破性的提升。

4提高我国电气工程及其自动化水平的对策

4.1完善智能化、集成化系统开放平台

随着社会发展对科技生产日益提升的现实需求，电气工程领域必须持续降低设计成本，提高整体开发效益，朝着智能化、集成化趋势发展。现阶段国内的电气工程及自动化水准相对较低，在平台统一管理机制上存在很多问题。管理人才的不足和技术应用效果不明显，都成为阻碍我国电气工程向智能化、集成化跃进的重要因素。想要推动我国电气工程及其自动化的建设与发展，就势必要不断完善现阶段智能化系统开放平台，通过引进智能化和集成化技术，改善工作人员的工作环境，减少人工操作流程，有效提升工作效率与质量。

4.2建设和创新统一平台技术

随着DCS、PLC、传感器、各种智能仪表等被广泛使用于工业电气自动化系统，工业化生产已经逐步向大型化、规模化、高参数化靠拢。但由于国内平台技术的建设厂家和建设时间繁杂，平台技术管理机制不完善，导致很多电气自动化系统的接口和平台操作存在差异，这一现实状况增加了系统协调工作的难度，给相关工作人员的管理和操作带来很多不便。在电气工程自动化系统的开发过程中，若所使用的开发软件和平台等都得到统一化、规范化的管理，就可以有效解决生产应用中接口不统一、系统不兼容、开发成本高、应用消耗高等问题。

结语

近年来，为实现低碳经济建设，中国电网能源公司大力推进了新型能源电力系统的构建，有效减少了资源的损耗。同时，引入领先的电子信息技术，充分运用了智慧国家电网的科技资源优势，进一步优化了输电检修方案，切实推动了中国国家智慧电网系统工程的发展。

参考文献

［1］朱明州.基于深度学习的航拍绝缘子缺陷检测方法研究与应用［D］.上海：东华大学，2021.

［2］邢芝福.基于粒子群优化算法的智能电网输电检修决策［J］.天津科技，2017，44（8）：27-30.