时间:2022-05-20 08:20:23
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电厂电气的自动化系统与传统的电厂自动化系统相比较,电厂电气的自动化系统能够自动的与电波的脉冲信号连接起来,进而能够发送出电力报表信号,这也就能实现厂用系统的智能功能,同时也能够显示出发电机运行的状态是否正常,进而能够更加精准的进行定值管理以及在线审核功能。除此之外,能够对故障的出现进行及时的诊断和维修工作,有效提升电气系统的实用性以及有效性。电气自动化系统控制方案最重要的设计意义就在于,将各个独立运行的电气装置通过连线或者是以太网来连接成一个整体的系统,进而减少传统连接方式的缺点,而造成的高成本,这对与企业的稳定性发展也有着非常关键的作用。电厂电气的自动化系统可以通过以太网这一通信科技技术来减少员工的劳动量或者是降低整个的运行成本并且提高其经济的效益,电气自动化系统控制方案的设计能够为电厂的技术带来了进一步的提高。
3电气自动化系统的监控方案
传统的电厂电气监控系统主要能够实现对于电气部分信息的采集以及远程控制功能的实现。但是总体来讲,其信息量还是比较小的,而且信息的类型也比较单一。但是电气自动化系统的监控方案主要侧重在电气系统的监控方面以及自动化监控技术的有效运用。电气自动化系统监控的模式分为两种,其一是,优于传统的监控方案集中模式,有效集中而且非常易于管理但是可靠性很弱。其二是,对于不同的分层结构继续进行管理以及数据的交换。进行装置间的数据交换主要通过站控层的转发以及工作站来实现,有一些非常重要的信息要通过有效的方式连接。还有一些非常重要的信息需要通过主控单元以及双向数据进行交换,另外一些不重要的信息要通过站控层的转发或者是相关的工作站来实现交换。电气自动化系统的监控方案有很高的实时性以及可靠性。在电厂自动化技术以及监控方案的应用中有许多需要注意的问题,如监控系统主站设备,整个系统的装置分组以及主控单元的保护等等。
2.对电气自动化进行的积极改进立足科技,电气自动化要充分运用新技术,注重实用性,开发新产品,运用新材料。在具体实践过程中,要侧重自主研发和创新,将节能作为重中之重,提出节能降耗,在运行中使用新工艺和新工具,重视思想的创新,尤其是注重网络信息技术的应用,不断更新,促进与自动化技术的有机整合。从信息方面进行考虑,电气自动化的信息化主要突出信息技术的重要作用。对于设备的研发和制造要广泛采用计算机信息技术,加快智能化的发展速度,在电气工程中,加重网络通信技术的使用。
二、电气工程自动化系统中节能技术的体现
选择合理的变压器变压器的损耗会造成电能的浪费,但是,其使用范围有很广,因此,要注重对变压器的类型的选择。首先要注重变压器自身的能耗,其次,要注重节能性,减少有功功率的耗损。降低传输进行中电能的损失电能在传输的进行中,能量损耗无法避免。但是,根本的方式是减小电阻。首先,要重视导线的布局,防止出现弯路,缩短导向的长度;其次,导线材料要进行电阻率较小;再次,在统一的条件下,选择横截面积较大的导线;最后,靠近负载中心,减少实际供电的距离。选择有源滤波器在实际操作过程中,要借助对谐波的去除,降低误操作的频率,其根本途径就是使用滤波器。
三、节能设计在电气自动化中的具体应用
1.不断提升电气系统的运行效率在进行电气设备选择的时候,要注重其节能的特性,目的是为后期的节能功能奠定基础。同时,还可以对无功功率进行补偿,对运行负荷进行有效均衡,减少电能输送过程中的损失,这些做法的目的都是为了提升节能的效果,也可以在设计中,对负荷值进行合理调整,运用科学的设计参数。这样做的目的是确保系统安装和运行进行中,电源的高效、综合地运用,增强设备运行效率,降低能耗。
2.对配电系统的设计进行不断优化电力系统的功能就是为系统安装提供必须的动力。因此,在具体的配电设计中,最基本的就是充分考虑适用性,保障对电气设备的有效控制,与此同时,要达到用电设备对供电设备的综合要求,对各种不良因素进行有效控制。在配电工程中,在达到设备有效运行的基本要求外,还要保障整个电力系统的全面、可靠、稳定的运行,促进系统的灵活性,保障操作的便捷性。另外,要全面考虑系统运行的安全性。要重视导线的绝缘性能,在进行布线的过程中,要保障合理的绝缘距离,以提升导线的稳定性,提升配电和用电的安全性。另外,要做好接地,安排和设置防雷设施。
中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)26-0183-02
高职院校专业文化建设是专业建设的主要内容之一。高职院校电气自动化技术专业专业文化建设还需要进一步探索和改革。在电气自动化技术专业的专业文化建设中,将电气自动化技术专业的专业文化与电气自动化企业的企业文化进行融合,是指在电气自动化技术专业的专业文化建设中, 围绕此专业的培养目标,将电气自动化企业的企业文化融入电气自动化技术专业的专业文化建设之中,将企业文化的价值观念、管理制度和方式方法与专业文化建设相融合,营造职场化的教学氛围,从而建设有特色的专业文化体系,形成此专业所特有的精神风貌和行为规范。
1 电气自动化技术专业专业文化与企业文化的异同
高职院校校园文化与企业文化之间有很大差异,而电气自动化技术专业的专业文化与企业文化的差异尤为突出。
高职院校重在教育,企业重在管理,在精神文化、管理文化、物资条件建设等方面,校园文化与企业文化存在各自的特点和规律。校园文化重在培养人格中的主体意识,多以终极价值关怀为核心的人文精神文化。企业文化更多的是对员工群体的规范、整合、凝聚和激励,通过文化的力量形成一种行为准则、价值观念、道德规范。企业的盈利性和社会责任,要求其在追求利润的同时,必须加强可持续发展的企业文化建设。两种文化的相对独立、缺少交流形成专业文化与企业文化的显著差异。
高职院校校园环境主要从教书育人的需要出发,环境优美、整洁、舒适。校园文化崇尚个性发展,不同同学行为差异大。校园管理制度重在引导、教育,在校学习行为往往是老师安排好的,老师讲授、示范,指导如何做。在校学习,允许错误,再纠正错误,60分过关。
而企业园区为了生产需要,更注重高效、安全。企业文化强调合作、团队精神和行为规范,企业管理制度重在严格、规范、标准、可执行,常常使用奖金、福利、处罚等等手段。比如行为时间统一、动作划一,走路靠右行,物品摆放整齐,甚至宿舍鞋子等等都要放在规定的圈圈里,否则会被罚款。对于工作任务,大多是给出要求或目标,员工自己或协作,想方设法去完成。对于产品质量,要求六西格玛,最好100%无差错。
电气自动化技术专业文化与企业文化之间具有较大的差异。
电气自动化企业拥有众多的电气自动化先进设施,其工作流程特殊,高技术、高危险。对劳动者的要求不同于其他专业。电气自动化企业要求员工具有过硬的人文素质与职业素质,敬业精神、爱岗敬业、团队合作、基本功扎实,有突出的专业特长。电气自动化企业要求员工了解企业生产流程,具备实战能力。有较强的合作精神。企业非常强调员工的团队合作能力和沟通能力。
不仅电气自动化技术专业的专业能力要求特殊,更强调敬业精神、严格执行规章制度、注重安全规程、团队协作能力以及创造力。要求有强烈的敬业精神、团队合作、学习能力、解决实际问题的能力更为重视。同时必须掌握新知识、新技术、新工艺,具有一定的拓展能力。
高职学生就业前接触企业文化的途径还不充分。媒体、短工、传闻、参观实习、课堂、父母兄长等是他们的主要了解途径。进入企业工作之后,对企业文化需要一定时间的不适应。这不利于专业教学质量的提高。由于在校的宽松环境、所学知识与企业实际脱节等,学生就业后感觉工作压力大、工作枯燥乏味、企业人际关系难处、工作时间太长等。对工作的心理期望值过高、工作缺乏主动性、缺少敬业精神。
因此,在电气自动化技术专业教学中,要实现专业文化与企业文化融合,实现两种文化对接,增强高职毕业生岗位适应能力。
2 电气自动化技术专业专业文化与企业文化融合的意义
将电气自动化技术专业的专业文化与电气自动化企业的企业文化进行融合,从而建设有特色的专业文化体系,对于本专业建设有十分重要的意义。
(1)将电气自动化企业的企业文化与本专业文化相融合,可以凸显本专业的专业特色,建设有特色的专业文化体系,提高专业竞争力,有助于实现本专业可持续发展;
(2)有利于本专业学生专业知识和技能的学习,有利于学生个性发展;
(3)有利于本专业学生的专业价值观、专业意识、专业气质的形成;
(4)有利于本专业学生尽快熟悉、适应企业文化,学生学会处理企业人际关系,使毕业生工作后能迅速融入企业文化环境中,尽快在工作岗位上发挥作用;
(5)有利于本专业学生熟悉企业工作制度、工作流程、工作环境、规章制度,适应企业工作节奏,引导和规范学生的思想行为,使学生养成自觉遵守企业规章制度的习惯;
(6)有利于提高本专业学生工作主动性和敬业精神,培养学生良好的职业素养,促进学生综合素质的全面提升,增强学生岗位适应能力,利于他们未来的职业发展;
(7)使本专业学生未来具备参与企业文化建设的素质与能力,成为未来推动企业建设和发展的中坚力量;
(8)有利于推进“双师”型的教学队伍的建设,引导教师树立服务地方经济的理念,提高教师的教科研能力;
总之,将电气自动化企业的企业文化与专业文化相融合,有利于学生成人成才,培养高职学生良好职业素养,提升学生职业综合能力;
3 电气自动化技术专业的专业文化建设的校企文化融合的方法和措施
在校园整体文化建设的框架下,重视各个方面之间的有机联系,构建电气自动化技术专业的有特色的专业文化体系,在人才培养的各个环节中深化本专业校企文化融合。广泛的专业文化校企融合,要从培养目标、课程体系到学生的专业素质、行为习惯等都要满足企业的要求。我们采用多种方式方法进行研究。在研究传统校园文化的同时,将电气自动化企业的企业文化与传统校园文化比对研究。比如,通过网上查找、到电气自动化企业拜访、调研、鼓励教师到电气自动化企业顶岗学习来研究电气自动化企业文化;与友好电气自动化企业建立合作关系,开展友好交流合作;吸纳企业中一些具有丰富实践经验的技术人员参与专业文化建设;请企业专家参与教学改革,优化课程设置,更新教学内容;研究兄弟院校电气自动化技术专业专业文化建设成就等等;深入研究电气自动化技术专业校企文化融合方式方法和内容。
(1)建立健全电气自动化技术专业教学管理制度,为电气自动化技术专业校企文化融合提供保证。研究电气自动化企业的各项规章制度,融入到本专业教学管理制度之中。在培养学生的职业道德、职业责任、职业纪律、职业技能等方面形成运作、发展机制。培养与企业员工相同的行为规范,督促学生遵规守纪、遵守按章操作,养成良好的职业意识和职业行为习惯;
(2)为了有效提高电气自动化技术专业教学效果,保证专业可持续发展,使学生能够更好地适应未来工作岗位,采用工学结合、“做、学、教”一体化的教学模式。模仿企业工作过程和环境,营造电气自动化企业仿真教学氛围,开展“做、学、教”一体化的教学。将学习过程与生产运作过程结合起来,使学生工学结合,在体验企业工作过程、学习专业知识和技能的同时,提高学生的学习兴趣,培养优秀的职业素质。
(3)注重用电气自动化企业的企业文化熏陶学生,给学生营造一种职场的环境,使学生处处感受到企业文化的熏陶。从新生入学起,循序渐进安排,积极宣传企业文化;从教室、实训场、课程内容等等各个方面展现电气自动化企业文化;加强专业网站校园网建设,通过网上咨询、微博、组建聊天群等形式让学生熟悉企业文化;布置专业发展历史展、专业技术能手展、专业新技术展、专业新工艺展等,宣传专业文化历史,建设专业特色的文化环境;根据本专业对应的职业岗位特点,在实训场所悬挂生产流程、安全规程、操作流程、电气自动化行业企业精神等,营造企业氛围;根据专业理念,发掘师生创意潜力,设计励志格言、专业格言。使学生在潜移默化中体会和感悟专业精神,充分得到专业文化熏陶。
(4)走出去,请进来。不定期组织学生走进企业去感受企业文化,假期、期中短期组织学生到电气自动化企业参观、实习、实训;定期邀请电气自动化企业专家对学生进行企业文化教育,指导学生学习电气自动化企业操作技能和规范;加强教师的培训学习,选派教师到企业工作学习企业文化和专业技能,定期组织教师和学生到企业中顶岗实习,使教师具备双师素质,在教学中能够灵活的用企业文化熏陶学生;
(5)模仿电气自动化企业操作工作流程,在培养学生岗位技能的同时,使学生感受企业文化、适应企业文化,提高自身文化素养。重过程控制,形成良性循环。比如,挂工作流程、挂工艺卡、打卡制度、唱票制度、入实训室登记制度、过程记录制度、穿工装、戴安全帽。
(6)引入国际质量认证体系,进行规范的专业教学管理。日常工作必须依文件要求执行,并留下可追溯性记录,强调过程管理及过程控制。
(7)由于电气自动化技术专业的特点,单靠学校自身建设一时难以满足教学需求,为此,采取走出去、请进来的方式,在校外与企业联合,建立校外实训基地;在校内,除了院校自我建设之外,引进企业资金和设备建设实训场地。建设“厂中校”、“校中厂”实践模式。在加强校内实训场地和实训课程建设的同时,加强校外实训基地的建设。也可以采用订单培养、定点培养、定点就业方式探索人才培养新形式,深化校企文化融合,实现双赢。
(8)开展广泛的课外活动。高职学生学习基础较差,缺乏良好的学习习惯和学习自觉性,按部就班的课堂教学显得枯燥乏味,会大大地降低教学质量。广泛开展课外活动可以充分调动学生学习的积极性和主动性。这就需要建立学校、班级、社团活动等多层次、全方位、立体化的校园文化体系,比如组建专业协会、举办各类技能大赛,促进学生提高专业技能的同时,接受企业文化熏陶。
电气自动化技术专业的校企文化建设,要物质、职业、精神等多层面进行建设。要吸取优秀企业的核心价值观,例如,团队合作精神、客户至上理念、激励与创新理念、“零”缺陷理念等,与专业文化深度融合。
4 结束语
电气自动化技术专业文化校企融合,是专业建设的重要部分。要以社会主义核心价值观为指导进行专业文化建设。通过合理的取舍、提炼和升华,形成有特色的电气自动化技术专业文化,促进高职学生专业知识和技能的学习,产生积极的情感和职业意识,成长为社会主义的创新型技能型人才。
参考文献:
中图分类号: TM712 文献标识码: A 文章编号:
一.引言
我国对电气自动化技术的研究与发展始于上世纪50年代,它是一门综合性较强的技术学科,也是生产现代化的一种标志,近些年,计算机技术、通信技术、电子技术及嵌入式技术迅猛发展,也促进了电气自动化技术在各行各业的应用取得了很大的进展。也引发了工程领域的一场技术革命。电气自动化让各个行业都走进了现代的、先进的生产方式与管理领域,走入了自动化发展阶段。电力系统的发展使对电力的生产、传输及计量等提出了更高的要求,因此,将自动化技术应用于电力系统是行业发展的必要,自动化技术也是电力行业的发展中发挥出越来越重要的作用。
二.自动化发展趋势。
自动控制技术正趋向于智能化、最优化、协调化、适应化、区域化发展。在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用,保证了控制操作的高可靠性。在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。
自动化的发展则趋向于:
(1). 由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到AGC(自动发电控制);
(2). 由高电压等级向低电压扩展,例如从EMS(能量管理系统)到DMS(配电管理系统);
(3). 由单个元件向部分区域及全系统发展,例如SCADA(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展;
(4). 由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展;
(5). 装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变;
(6). 追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制;
(7). 由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展,例如管理信息系统在电力系统中的应用。
三.机电自动化中电气自动化技术应用方向。
1. 电力系统自动化实时仿真系统的应用。
该仿真系统在可提供大量实验数据的前提下,还可多种电力系统的暂态及稳态实验同步进行,还能用以协助科研人员测试新装置,且多种控制装置都能与其构成闭环系统,从而为灵活输电系统及研究智能保护的控制策略提供了一流的实验条件。电力系统数字模拟实时仿真系统的引进,方便了对电力系统负荷动态特性监测、电力系统实时仿真建模等方面进行深入研究,从而建成具备混合实时仿真环境的实验室。
2. 综合自动化技术与智能保护的应用。
目前,国内的综合自动化领域的研究已达到国际先进水平,智能自动化保护技术领域的研究相对处于国际领先水平,研制的分层式综合自动化装置能够适用于各种电压等级电站。将国内外最新的人工智能、网络通信、微机新技术、自适应理论、综合自动控制理论等应用于电气自动化保护装置中,对电力系统自动化保护的新原理进行了研究,可以大大提高电力系统的安全水平,使得新型保护装置具有智能控制的特点。
3. 电力系统中人工智能的应用。
电力系统及其元件的故障诊断、运行分析、规划设计等方面将模糊逻辑、专家系统以及进化理论应用到实际研究,并且结合电力工业发展的需要,开展了电力系统智能控制理论与应用的研究,同时也开展了在上述实用软件研究的基础上以提高电力系统运行与控制的智能化水平。
4. 电力系统配电网自动化技术。
该技术采用的模型为最新国际标准公共信息模型,输电网的理论算法采用与配网实际与高级应用软件相结合,负荷预测时配合应用人工智能灰色神经元算法进行,最后进行潮流计算时采用配网递归虚拟流算法。电力系统配电网自动化技术取得了重大技术突破,主要表现在信息配网一体化、高级应用软件、配网模型、中低压网络数字方面,最终,解决了载波正在配电网上应用的路由、衰耗等技术难题,正是因为采用数字信号处理技术,才得以提高了载波接收灵敏度。
四.电气自动化在办公自动化中的应用。
1. 办公系统需要实现自动化。
办公系统主要应用于企事业单位的管理系统等方面,构建企业自动化管理系统需要很多技术的支持,例如计算机技术,通信技术及自动化技术。自动化办公系统是提高工作效率与管理效率的有效方法,因此,实施办公自动化信息战略是企事业实现现代化办公的需求与趋势。企业的办公系统实现自动化可以基于软件来实现,也可基于硬件与软件相结合的方法来实现,但是要注意到系统的开放性,可扩充性及升级的简易性。现行的办公系统还要具有良好的兼容性,这样可以有效的节约系统的资源,还可以节约成本,在实际的办公自动系统中已经有了很多成功的案例。
2. 办公自动化的技术平台。
当前,有代表性的三种主流的办公自动化技术主要有三种,既LotusDomino/Notes平台上办公自动化系统,它也是最早的办公自动化应用系统;基于Microsoft平台的办公自动化系统模式,主要采用WinNT/2000操作系统,以ASP为开发语言提供内容存储;还有就是基于基于Jsp/Java平台的办公系统,其实现原理与上一种技术基本是一样的,只在是使用的开发语言上略有不同,且其在系统的维护上费用较高。这三种技术平台在设计与实施办公自动化系统上有不同的应用领域,也是推动办公系统自动化进程的主要技术。现在已经演变出更多的技术来实现办公自动化。
3. 办公自动化系统的核心功能的实现。
办公自动化系统的核心功能主要是公文的收文、批阅、流转与存档等。但在对公文处理一岙会涉及到公文的流转,其过程实现是较为复杂的,在开发的过程中也会受到很多方面的制约。其中有公文的查阅权限调协,公文的、修改、删除等操作,都要在办公自动化系统中实现,其中的关键技术主要有数字签名技术、传输加密技术以及审批身份验证技术等。办公自动化系统核心功能的划分与实现要与客户的需求分析为依据,其主要原则则是要达到理念优先、技术先进、功能齐全、性能优良、价格合理。这些也是办公自动化系统发前的前景与方向。
五.电气自动化在汽车性能设计上的应用。
近些年,我国的经济取得了很大的发展,但是伴随着汽车数量的增加与路况复杂程度的不断提高,驾驶的难度也越来越高,并且开始逐渐融入人类的能力范畴。当前,汽车驾驶自动化的实现主要借助于计算机技术及控制技术来实现。现在,汽车的竞争已经进入了白热化的状态,汽车生产厂家都下大力气在汽车性能的提升上,其中自动化就是它发展的一个重要方向。驾驶者可以在计算机的协助下将驾驶工作逐渐转移到用自动化技术来实现,通过厂商的大力发展,自动化技术在提升道路利用率,降低车辆的制造成本及燃油消耗方面都取得了进展与突破,收获了可观的经济效益。
六.发展前景。
1. 电气自动化工程系统的统一化。统一电气自动化工程系统对电气自动化产品的设计、测试、开机、维护都有重要意义。能够把开发系统从运行系统中独立出来,这对电气自动化工程控制系统来说,是跨越性的一步,能够将系统通用化。系统的网络应该保证现场的设施、监管体系、企业工程的管理数据保持共通。
2. 电气自动化工程控制系统的市场化。产品想长久的发展,就要深化制造部门的体制改革,还要关注市场化的影响,以便保证产品能够满足市场的需要。同时,企业不仅要在技术的开发上投入,还要使零件的配套生产市场化、专业化。产业市场化是产业发展的必然趋势,这对提升资源配置效率有着显著的促进作用。
3. 电气自动化控制系统的标准化接口。采用微软公司的标准化技术后,工程的成本大大降低了,成功地实现了数据资源的共享。考虑到自动化系统策划方案的重要,当企业进行系统连接时,必须采用微软操作系统,那么这种情况下办公室使用的就是 IP 系统,管理系统和自动化控制之间联系的建立就是通过 PC 系统。程序标准化接口使厂家之间的数据交换有了保证,解决了通讯产生的难题。
4. 电气自动化工程的生产将更加的安全。安全防范技术的集成化是电气自动化工程控制系统的一个发展方向,重点就是保证系统的安全。在非安全状态下,用户要如何选择才能实现安全。在分析我国市场的发展特性后,我们应该从最高安全级别开始,逐渐延伸到安全级别低的领域,硬件设备与软件设备,公共设施层与网络层,实现对此系统的安全设计的全面研究。
5. 电气自动化工程控制系统的创新技术。在我国电气自动化发展计划的指导之下,随着市场化的环境,不断提升电气自动化工程控制系统的创新能力。并且企业不断吸收创新技术以提升自身的创新能力,而科研的投入,为电气自动化的创新提供了更加广阔的空间,加强政策上的扶持,健全、完善机制对创新都是非常有利的。目前我国企业主要生产一些中低档次的产品,产品主要服务于中小型的项目,企业应该打开自主创新的新局面,转换经济增长模式,逐渐提升创新能力。
电气自动化可以与地球数字化互相结合。此设想包含了自动化的创新经验,可以把大量的相关数据整体为坐标,最终成为一个电气自动化数字地球。将信息全部放入计算机中,与网络结合,不管人们在什么地方,根据地球地理坐标,便能知道任何地方的数据信息。还可以加强企业与相关院校之间的合作。鼓励企业到此专业的学校中建立车间,进行技术生产等,建立学习形生产培训基地。还可以走入企业进行教学。将实践能力和理论学习结合在一起。此外,还要与现代网络联系起来,积极利用已有的科学技术。加强专业培训,提供研究人员水平等。
七.结束语
电气自动化技术我国有几十年的发展历程,其中经过了多次变革与专业的调整,但是由于其应用范围广泛,在社会的各种生产层面都会有所应用,与其他科学技术相结合,也对推动了社会生产力的发展,促进了各个行业的发展。电气自动化技术与其他科学技术的结合与渗透革新了传统的方法与理念,必将为我国经济发展起到了重要的作用。
参考文献:
[1] 范海蛟. 关于机电自动化实际应用的分析 [期刊论文] 《北京电力高等专科学校学报(社会科学版)》 -2012年8期.
[2] 孙永和Sun Yonghe. 楼宇自动化技术在医院机电设备管理中的应用 [期刊论文] 《中国医院管理》 -2005年5期.
[3] 姜新星 姜浩. 电气自动化技术在煤炭工业中的应用 [期刊论文] 《机电信息》 -2012年21期.
[4] 房付玉. 电气自动化技术在煤矿生产中的应用 [期刊论文] 《产业与科技论坛》 -2011年23期.
[5] 范翔. 试论机电自动化技术及其发展 [期刊论文] 《科技创新与应用》 -2012年10期.
我国根据自身实际情况,加紧提升建筑工程行业的电气自动化水平已经成为了当务之急,这对于我国在国际上提升竞争力有着极其重要的做用。本篇文章主要是针对现代社会的电气自动化现状,并找出了其中所出现的问题,深入的探究了电气自动化不断发展的意义所在,并且提出了相应的建议,以期对其他工程在进行电气自动化应用过程中提供参考。
一、我国建筑行业电气自动化现状和存在的问题
1.我国建筑行业电气自动化现状
由于我国人口众多,建筑行业已经成为了我国经济增长的主要支撑之一,其建筑的发展对于社会经济发展和人们生活水平的发展有着紧密的联系。随着科技技术的发展,我国的经济和文化交流都进入了一个新的阶段,人民的生活水平以及生活的质量也有了较大的提升,并且不断对建筑工程的设计、质量以及管理都提出了更为严格的要求,从而使得社会不断加强对建筑行业中的电气自动化的研究力度,只有建筑水平和施工工艺得到了发展,人们才会提高对电气工程的满意度,从而提高建筑电气化工程的质量和自动化的水平,是我国建筑行业迫在眉睫的发展路线。
只有企业通过不断的研发,才能使得电气自动化的脚步不会停滞,也不会使得电气自动化技术与国际建筑自动化技术脱轨,极大的促进电气自动化在我国的贵广速度和发展应用,电气自动化技术已经为我国的建筑行业发展做出了巨大的贡献,但是通过我国目前整体自动化水平来看,我国还在存在着较多的问题,例如电气自动化化设计不够严谨、合理,生产管理不完善等问题。我国的电气自动化技术,无论是在电气自动化程序或者电气自动化水平上都远远低于国际发达国家的发展程度,这就使得我国各个方面都没有很强的竞争力,新时期、新经济下,我国应该如正确而理性的对待我国的电气自动化水状态,去找出电气自动化中的缺陷,加强对电气自动化的研究力度,最大限度的提升我国电气自动化水平,这是我国在现代化发展过程中所必须要面临的抉择和态度要求[1]。
2.我国建筑行业电气自动化存在的问题
(一)电气自动化高端人才不足,电气自动化缺乏核心支撑
目前我国各个建筑行业的规模都偏小,相对来说没有国际跨国建筑企业公司的强大实际,其自身的经济能力也不足,难以留下更多的高端管理人才,企业在整体上缺少建筑建设经验,最终导致了建筑行业中的电气自动化设计核心人员不断的离开,绕整个建筑企业内部的电气自动化水准不断的降低,缺少技术创新[2]。
(二)新技术新设备应用缓慢,核心竞争力不足
虽然我国的一些建筑行业在电气自动化的发展过程中,取得了一定的进步,但是由于缺少专研的和突破的研究技术的精神,没有掌握相关的核心技术,各种电气自动化设备几乎完全靠国外进口,并且推广的速度极为缓慢,这就导致了我国的企业难以拥有核心的专利,更难以保证自身电气自动化设备在国际上的竞争力,这也使得使得目前市场上的各种自动化产品信息不完善,没有一个健全的体系,市场出现恶意的产品竞争或者说整个市场的建设不规范,自由的产品系列较为单调,品牌在整体上没有拥有知名度,极难与国际上知名的电气自动化设备制造企业相媲美。
(三)建筑行业对电气自动化的管理不善,电气自动化的质量难以保证
虽然我国目前建筑行业发展极为迅速,但是,许多企业的管理者为了追求更高的利益,相近一切办法来压榨电气自动化设备的制造成本,是用劣质的物料投入到生产指导当中去,从而使得设计制造的产品不符合过程的相关标准或者不符合相关的施工安装措施,其设施的使用质量难以得到保障。使得整个电气自动化的设计生产行业的产品,质量难以得到保证。
二、我国建筑电气自动化的重要意义
1. 这是保证工程建设质量和进度的客观要求
实施电气自动化,加强对先进技术和设备的应用速度,采用科学严谨的设计方式和施工程序,加强对电气自动化的管理,加强对各种电气设备,电气材料的管理监督,保证了整个工程建筑的工程质量,同时,可以大幅度降低工程成本,并合理的控制工程的进度,电气自动化的水平提高,亦有助于保证整个工程建筑中的安全。
2. 实施建筑电气自动化,有助于整个建筑市场的规范化
电气自动化的进程加快,对整个电气行业的技术人员和管理人员都提出了更高的要求,不仅仅要求有丰富的管理经验,更需要有精湛的电气技术和较高的工作素养,同时,电气自动化很大程度上减少了工程中的暗箱操作等弊端,敦促着工作人员依法办事,严格执行相关的规章制度,有助于促进整个建筑市场的规范化管理。
三、我国建筑行业电气自动化的发展趋势探究和发展建议
1. 电气自动化将会朝着智能化方向发展。
纵观我国目前的建筑工程发展行情,电气自动化的发展应用,智能化是其核心部分,所谓智能化表现在其具有多种新功能。在在建筑行业控制方面,有关的现场仪表在一起,在现场实现自主调节,提高了整个系统的可靠性。
2. 电气自动化的操控更为精确,更加精工。
建筑行业中竞争越发激烈,对工程产品质量的要求越来越严格,实施电气自动化,先进技术的采用,科学管理方式的实施,整个建筑工程的自动化水平不断升高,使得施工标准更为严格,产品的精度朝着更高的方向发展,因此,自动化在建筑工程中会有着更严密精确的要求。
3.政府加强对建筑工程电气自动化实施的引导和扶持
建筑工程电气自动化企业关系到国民经济的发展和人们生活水平的提高,政府加大对建筑行业电气自动化的支持引导,建筑行业要加强对各种电气设备和电气设计施工技术的研究探讨,加强各个建筑单位之间的通力合作,不断加大对新技术新设备和心的管理理念的引进和运用,加大投入,实现各种电气自动化核心技术的突破,使得建筑行业实现整个设计施工方式的转变,提高整体的核心竞争力。
四、结束语
综上所述,建筑行业不仅仅关系到经济的发展,还关系到我国居民生活环境的舒适性,只有不断的加强建筑的现代电气自动化进程,提高对于建筑电气自动化的研究力度,从各个方面的突破现有的束缚,是人民生活水平能否提高以及各个建筑行业电气自动化水平能否更好发展的前提条件,因此必须要受到社会各界的支持和关注,促进建筑电气自动化的发展,带到全社会的经济进步的步伐,这是关系到我国社会经济发展的问题。
中图分类号: F406 文献标识码: A 文章编号:
一、前言
智能技术理论是开发、研究如何延伸、模拟人的智能的理论。作为新兴的计算机科学的一个分支,人工智能技术解释了智能的实质,并在此基础上生产出一种与人类智能有相类似反应的智能机器。人工智能的研究主要包括:图像识别、语言识别、机器人、专家系统和自然语言处理等系统。电气工程主要是研究和电气工程有关的自动控制、系统运行、信息处理、电子电气技术、研制开发、信息处理和计算机与电子应用等领域。
二、人工智能控制器的优点
人工智能相对而言具有十分明显的优点,但是,需要针对人工智能控制的不同类型而进行分析探讨。比如,一些人工的智能器,例如模糊神经,遗传算法等总体而言,都是一种类型,属于非线形类型的函数近似器,在实际操作过程中,通过使用这样一种分类,对于总体的了解和加深对总体的认识是十分有利的,同时也有助于促进对一些控制策略的综合开发和利用。相对而言,上面所讲述的一些人工智能的函数类型近似器相对于传统的函数估计器而言,具有其独特的优势,主要表现在,在现实中很多的情况下,想要比较精确的掌握好控制对象的一些动态方程式一件很困难的事情,其过程也很复杂,在这种情况下,当控制器在对一些实际要控制对象的模型时候,会产生很多的不确定因素,这便很大程度的让设计过程中变得更为复杂,比如遇到非线性,参数的变化等,这些都是一些比较难以掌握的数据,而人工智能控制器在进行这些设计时候,一般都不需要这些控制对象的模型,只是依据这些控制对象的下降时间和响应的时间差异,人工智能控制器就能够适当的调整自身的性能。
三、电气自动化智能控制系统在电气工程中的设计理念
1.利用集中监控式设计理念。在电气自动化工程中,使用集中化的监控途径具有比较大的优势,主要表现在,首先是其维护和运行起来比较简单,其次,是受到控制站的要求相对较低,同时,相对而言,在进行系统设计时候,要相对简单一些。利用这种方式时候,很大程度上实现了集中化,将系统各个分项的功能都放到一个处理器上进行运行处理,虽然相对而言要集中了很多,但是也一定程度上加重了处理器的负担,处理器的运行速度也一定程度上会受到影响。通过笔者多年的相关工作经验了解到,当一些电气设备从运行进入到监控状态时候,伴随着监控对象的逐渐增加,我们发现,主机的冗余将会逐渐下降,电缆的数量也随之不断增加,这就一定程度的使得投资的成本也随之增加了。在此过程中,一些长距离的电缆也使得系统的可靠性受到了影响。由于隔离闸刀上面的一些操作闭锁以及一些断路器的联锁一般而言都是采取的是硬接线,同时,很多情况下,隔离闸刀上面的辅助接点有时候难以到位,当这种情况发生时候,电气工程中的很多电气设备都将会无法操作。相比而言,这种二次接线的方式是比较麻烦的,很容易发生一些操作失误,因此,集中式的监控方式在电气工程中应用时相对比较广泛的。
2. 利用远程监控式设计理念在电气工程中的应用
相对而言,远程的监控方式在整个电气自动化工程中具有比较大的优势,主要体现在,它可以节省大量电缆的增加数,同时,还能够一定程度上节约很多的安装费用,也能够节约很多的材料成本,这只是其在成本和费用上的优势,其次,相比而言,这种方式还是拥有着组态灵活的强大优势,有着十分高的可靠性,因此,受到了比较广泛的应用,但是,这种方式也存在着其局限性,主要表现在,电气工程中,各种施工的现场总线的通讯速度相对而言是比较缓慢的,加强一些电气工程中通讯量很大,因此,远程的监控方式一般而言都比较广泛的运用于电气工程中一些相对而言较小的系统监控,而一些面对全长的电气自动化系统监控则不太适合使用这种方式。
3.利用现场总线监控式设计理念在电气工程中的应用
现场总线监控可以使系统设计有针对性,对于不同的间隔采用不同的功能,这样就可以根据间隔的情况来设计。采用这种监控方式除了这些优点外还具有远程监控方式的优点,同时还可以在隔离设备、模拟量、端子柜等等方面上也有少量的减少,而且电气智能设备是就地安装的,与监控系统是通过通讯设备连接的,可以节省了电缆的大量运用,还节约了过多的投资和安装维护上的工作量,进而减少了成本。
四、智能化技术在电气工程自动化中的应用探讨
1.电气工程中电网调度的自动化
将电气自动化技术应用在电气工程中有着很重要的作用,主要就是能过实现实时评估电力系统的运行状态,并根据所积累的数据来对电力负荷进行预测,故而在此基础上将发电控制和经济调度实现自动化,但是这样的一个要求只有在省级以上的电网才给予要求。电力系统在运行的过程中要实现实时的进行数据上的采集和处理,并根据数据进行监控,且在数据支持的情况下对电网的运行状态和安全进行掌握,使其能够很好的适应现代电力市场的运营需求。
2. 电气工程中发电厂分散测控系统
电气工程中发电厂分散测控系统在实际的应用过程中一般采用的是分层分布的结构,其组成是由以太网、远行人员工作站、过程控制单元以及高速数据通讯网等等方面。而这里说的远程控制单元就是由只能做输入和输出的模件与可冗余配置上的主控模件一起共同组合而成,且主控模件又是通过冗余智能上的输入与输出和总线上的输入与输出来进行通讯的。其中过程控制单元是可以直接用于生产运行过程中的,并且直接接受热电偶、热电阻、开关量和现场变送器等等设备上的信号,还可以再运算完成以后在对设备的运行状态和参数来进行实时的打印、显示和信号的输出,以此来直接驱动其执行机构,最终实现电气自动化在电气工程中的生产运行过程的联锁保护、控制和检测等方面的功能。
3.电气工程中变电站的自动化
电气工程中的变电站应用的是自动化技术,其主要的目的在于取代人工操作、人工监视和电话通讯,并根据相应的情况来加强对变电站的监控能力,并且还可以实现在变电站上运行的水平和效率都有所提高。这也就是说,变电站中应用自动化技术就是为了全方位的,多层次的来监视变电站各种电气设备的运行状况,完成有效地控制。该自动化的特点有:以全微机化的设备来代替以前使用的电磁装置,并实现计算机屏幕化操作上的监视,在数据传输过程中实现自动化运行的管理和统计记录,是利用计算机电缆来代替电力信号的电缆来实现的。
五、结束语
智能化技术是先进科学技术成果的结合体,对电气工程自动化的控制具有十分重要的意义,在电气工程施工过程中,要加大对智能化技术的应用和推广,如此,可以更好的促进我国电气工程的快速健康发展。
参考文献:
[1]-杨刚,杨仁刚,郭喜庆 嵌入式以太网在变电站自动化系统智能化电气设备上的实现[期刊论文] 《电力系统自动化》 ISTIC EI PKU -2004年3期
[2]陈新岗,张莲,刘伟, 电气工程及其自动化专业人才培养计划的探索 [会议论文] 2007 - 第四届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会
随着现代化技术的高速发展,人们平均生活平的不断提升,快节奏、高质量和节能已经成为当今社会的主流思想。同理,电气自动化控制系统的设计也是以这三点为最终目标,创建高效率、高质量、高水平的电气自动化控制系统。下面简要介绍电气自动化控制系统的现状以及该系统的设计要点。
1电气自动化控制系统概述
1.1电气自动化控制系统的现状
电气自动化控制系统已经逐步在我国各个领域中广泛应用,为我国工业生产以及统一化管理提供可靠的技术支持。该控制系统利用计算机网络技术很大程度上提高生产效率和精确度,也使得应用、检修更加简单、便捷。电气自动化控制系统通过电缆将计算机、CPU智能仪表等主要设备相连接,利用中央控制器对其统一控制管理,随着计算机网络技术的不断发展,电气自动化控制系统逐渐向信息化、智能化的方向发展。
1.2电气自动化控制系统的特点
电气自动化控制系统是以计算机技术为基础的现代化技术,随着近几年飞速的发展已经取得很大的进步,其一般具有工作效率高、精确度高、可靠性高、抗干扰性强、批量连锁防护功能和反应敏锐的优势,但是该控制系统与传统控制系统相比,其信息量少、操作频率低、控制对象局限等缺点,需要我们进一步研发,不断优化电气自动化控制系统。
1.3电气自动化控制系统的功能
电气自动化控制系统的功能主要包括自动控制和保护功能、检测和维修的功能、监视功能和测量功能。自动控制和保护功能是指电气自动化控制系统对设备的控制与保护,例如设备出现故障,该系统自动启动安全开关切断设备电源,保护设备;在该系统控制过程中,设备可能出现不可预知的故障,因此也要具备自动检测故障以及维修的功能;监视功能是利用传感器等设备,检测人眼无法察觉的变量,通过收集的各个变量来判定该设备是否处于正常状态,还可以检测设备周围环境质量;测量功能是利用测量仪器对线路相关参数进行测量,确实掌握设备运行的相关参数,实现电气自动化控制。
2电气自动化控制系统的基本结构
电气自动化控制系统主要由间隔层、通讯层和监控层三个层次组成。间隔层位于电气自动化控制系统的底层,该层需要针对系统所控制的对象进行设计;通讯层位于系统的中间层,是系统实现网络传输的关键,在间隔层与监控层之间建立通讯渠道;监控层位于系统的最顶层,该层是实现自动化控制系统的核心部位,是由现场控制层、信息管理层、中心监控层和远程设备层等部分组成。
3电气自动化控制系统的设计要点
3.1数据采集模块的设计
监控系统中分别体现不同的功能,现场控制层主要负责数据采集、相关控制参数的设置等内容。我们以数据采集模块设计为例简要分析其设计要点:数据采集模块的设计主要分为模拟量数据采集、数字量数据采集和电能量数据采集三个部分。在交流电路中模拟量数据采集某个周期内交流电压信号、电流信号的瞬时值,并将模拟值通过A/D转换,后经过运算处理,得到被测电压的有效参数;数字量数据的采集,其中主要包括断路器运行状态、隔离开关状态、继电器保护信号等数字量的采集;电能量数据的采集包括有功电能与无功电能数据。数据采集模块中的模拟量数据、数字量和电能量数据需要通过数据传输模块处理、传输至采集系统,数据采集系统对相关数据进行实时记录,并将数据信号传输至上层系统,上层系统接收系统,发出控制命令,并将该信号转换为其他模块可识别的信号,从而实现各个模块之间的相互通讯。
3.2数据传输模块的设计
数据传输模块是给基于多通道数据传输通道模式进行设计,数据传输模块主要负责类型、性质、传输目的等不同参数进行处理,同时完成接受数据的分析处理,将分析后的数据传输至电气自动化控制系统的应用平台。数据传输模块设计时需要注意在保证数据传输质量的前提下提高数据传输的效率,尽可能降低数据传输的网络环境要求,即将传输的数据通过通讯模块后,将其直接传送到数据分析系统,在数据分析系统中对其进行分类打包,然后将其送入该数据专用的传送通道进行传送,该类传输数据具有不同类型传输具有相对的独立想和完整性。
3.3监控系统的设计
监控系统的设计方式主要分为集中监控、远程监控和现场总线监控三种设计方式,每种设计都具备其各自的优缺点,我们在这里浅要分析:集中监控设计具有便于维护、控制站防护要求低、系统设计简单。集中控制系统主要是将该系统各个功能集中在处理器上,因此处理器需要承担很大的负担,处理器任务过重很可能影响其处理器的运行速度。随着电气自动化控制系统的控制对象逐渐扩充,该处理器的任务越加沉重,从而造成主机冗余下降、电缆数量增加、增加成本、可靠性降低等一系列问题;远程监控系统的设计可以很大程度上节约成本,例如电缆费用、安装费用等。该系统相对于集中控制系统更为可靠与更佳灵活,但是该系统的通讯量相对较低,仅适用于小型系统监控,不适用于企业全体电气自动化控制系统的实施;现场总线监控设计是对以太网、现场总线等计算机网络技术的充分应用,该设计方式的系统更具针对性,不同间隔具有不同功能,该设计方式具有远程监控的所有优势,同时还可以进一步降低成本,例如隔离设备、I/O卡件、模拟量变送器等费用的降低,智能设备与系统通过通讯线进行连接,一定程度上降低安装成本等。各个装置、功能都具有相对的独立性和完整性,装置之间仅仅用网络连接,具有很强的灵活性,其中任意装置出现故障,并不影响系统中其他设备的运行,大大提升系统的可靠性,因此该设计方式广泛受到现代化市场的欢迎,具有降低成本、提高效率、维护便捷、灵活性高、可靠性高等优势。
4结束语
综上所述,电气自动化控制系统目前已经走入现代化市场,受到各大企业的热烈欢迎,为了提升企业自身的竞争实力,紧跟时代的步伐,其系统设计的合理性、创新性是该系统的关键之一,从而进一步提升我国工业自动化综合水平。
参考文献
[1]许子瑜.电气自动化控制系统的设计要点分析[J].电子制作,2015(9X):70.
[2]刘志勇.浅谈电气自动化控制系统的设计要点[J].大观周刊,2012(36):78-79.
中图分类号: TU855 文献标识码: A 文章编号:
一.引言
智能建筑是实现建筑结构优化以及设备、服务、管理来满足住户需求的综合,其目的是给用户提供一个舒适、安全、高效、便利的人性化建筑环境。智能建筑中的电气自动化控制技术是搭建智能建筑的基础和平台,电气自动化控制实现了暖通空调、变配电设备、照明设备、排水设备等为建筑服务或提供生活功能的系统集成,是智能建筑中不可缺少的组成部分。从早期建筑中的暖通空调设备自动化控制,伴随着建筑技术和控制技术的不断进步,智能建筑中的电气自动化控制也得到飞速发展。
二.智能建筑中的电气自动化功用。
1.实现系统设备的自动化控制。
在智能建筑中,由于提高生活舒适度的要求,需要采用大量的电子、电气设备,如智能开关模块、传感器、红外控制、信号中继器、对讲设备、音乐系统、安防监控系统等组成了建筑的智能化功用。通过实行电气自动化控制技术,将各个独立分散运行的单机设备进行集成控制,实现对设备、终端的自动化运行和远程管理控制,实现了建筑的智能化。同时,对提高建筑设备运行效率、减少设备运行成本、提升住户舒适度和安全度具有积极意义。
2.实现智能建筑的系统集成。
智能建筑的系统集成是对建筑中各终端设备的远程管理与控制,通过对终端设备的控制和管理,实现建筑节约费用、节约能源、提高生活水平的目的。智能建筑是建筑技术和计算机技术、网络技术、通信技术和控制技术的集成,系统集成的目标是为了搭建建筑主体内的智能化管理,通过对建筑自动控制技术、通信技术、综合布线技术、计算机网络技术、安全防范技术以及多媒体技术等将相关设备进行整合,通过软件进行集成,实现建筑智能化的目的。智能建筑的系统集成提升了建筑的智能化水平,实行电气控制自动化是保证智能建筑系统集成的基础。
三.电气自动化控制技术在智能建筑中的应用。
1.智能建筑的系统自动化控制原理。
智能建筑的自动化控制系统是基于现代控制理论的集散型计算机控制系统,又称之为分布式控制系统(Distributedcontro systems DCS)。其实现原理是采取“分散控制、集中管理”的模式,通过对现场终端设备上的微型计算机控制装置(即DDC)进行实时检测和分布控制任务,而设备终端上的微型计算机控制装置实现对终端设备的控制以及管理,对终端设备进行信号采集,通过传感器进行信号传输,将传输信号送至智能设备上,实现对设备的工况管理和自动控制。这样就避免了计算机集中控制带来的高危险性,同时也弥补了单机设备管理的局限性。
2.LONWORKS技术的应用。
LONWORKS技术原本是为工厂管理服务的,是以工厂测量和控制机器间的数字通讯为主的现场网络,通过将通讯的数字化,使得终端多点化成为可能,实现了传感器、终端设备和控制器之间的特化通讯。由于LONWORKS技术支持分布式网络控制,同时又是一个开发性的可交互操作的控制技术平台,其优势正符合智能建筑的系统需要。在早期的智能建筑中,并没有控制网络,其控制系统只是采用电线将气动控制装置连接而成,这种控制组成结构简单,不利于设备扩展。同时由于终端设备厂商所使用的通讯协议互不兼容,导致无法实现系统的整体自动化控制。随着计算机技术的发展,网络技术也越来越完善,基于网络开发的系统LONWORKS技术被逐步应用到智能建筑中。
LONWORKS技术能实现终端设备和智能设备在简单网络上可以进行对等的通信,能形成一个低成本、可相互操作的控制系统,便于服务定制、程序编写、功能扩容。在智能建筑的电气系统中,采用LONWORKS技术,将照明、保暖、通风、安保等终端设备进行资源整合,通过传感器控制为单一的开放式网络,节约了安装和运营成本。LONWORKS技术中,房间中的多功能传感器可以将房间的供暖控制器的运行状态进行改变,根据用户需要可从待机状态转为用户需要的模式;房间中的光感传感器对自然光进行检测,并将检测到的自然光数据通过网络传输给LONWORKS控制器,控制器根据设置自动进行区域内灯光照度的调节,可在外部阳光充足时,关闭房间内照明灯具,在房间光线较暗时,自动开启照明灯具,并可以根据用户的个人爱好或预先设定好的环境模式来调整灯光亮度。
LONWORKS技术中的Honeywell自动化控制系统控制着智能建筑的照明设备以及暖通空调,该系统与住户的门禁系统、闭路电视监控系统、消防报警系统以及防盗系统进行系统集成,通过对各个工作站通讯和信息综合,实现对住户特定生活需要的提供。例如:当智能建筑中的住户回到家时,楼道上的门禁控制系统输入安全代码,系统开始启动HVAC系统,将照明控制和暖通空调系统调节至用户离开前的照明度和室温。而在住户外出时,输入代码后实现对照明系统、空调系统的自动关闭,并将各设备调节至节能状态。在HVAC系统中,其控制器可根据房主的要求,将卧室和居室的温度维持在一定理想范围内,采用PI算法控制的FCU通过与暖气片的连接实现自动运行,达到对室内温度、湿度的自动调节、自动控制。
3.基于IP+无线技术的新型电气控制技术。
在智能建筑的发展中,IP+无线技术是随着计算机技术和计算机网络技术的完善而产生的,是计算机网络技术在智能建筑中的具体应用。通过IP+无线网络技术,构成了特有的智能家居系统。由于终端设备采用IP管理,传输通过无线方式进行,可实现双向通信,其好处不言而喻,这也是智能建筑的系统控制的发展趋势。
在计算机网络时代下,智能建筑的电气设备不在是单一、独立运行的终端设备,系统需要采用设备IP绑定,通过无线进行数据和信息传输,这就增加了电气设备的自动化难度。在电气自动化控制系统中,终端设备要具有智能性,如智能电源转换器、无线红外转发器、智能开关、智能插座、安防报警系统、智能窗帘系统以及网络摄像机等,并在设备上进行IP分配,通过智能网关和网络,将数据传输至智能主机,智能主机进行实时监控和任务分配,实现对电气设备的控制和管理。
智能建筑中的智能门锁、对讲可视系统、房间对讲系统、照明系统、空调系统、安防系统、音乐系统以及环境监测等都通过WEB控制,用户即使是在房间外,也能实现对房间内温度、照明、设备开关的控制,并能对建筑设备的运行状况、运行报警情况、性能参数等等进行了解。
四.智能建筑中的电气自动化控制发展趋势。
传统的智能建筑需要实现电气自动化,一般仅仅是采取电线连接设备的单一模式,在发展中受到较大制约。未来的建筑电气自动化控制将注重终端的集约化,将终端功能进行集中,体积减小,降低耗电,在此基础上,形成电气设备的模块化,增加其拓展性。同时电气设备的无线化必是大势所趋,通过无线化接入,提高了设备可移动性和可扩展性,同时简化了施工,避免造成建筑墙面损伤。
五.结束语。
智能建筑的电气控制自动化是提升住户生活水平的必要因素,其技术应用越来越广,这对提高智能建筑的功能具有积极作用。电气的自动化控制,实现了终端设备的远程控制和管理,提高了住户的生活水平和质量。
参考文献
[1] 陈裕家 浅谈电气自动化控制在智能建筑中的应用 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》2012年4期
Abstract: With the progress of science and technology and the improvement of people's living standard, convenient and comfortable living modern architectural goal and office environment become, electrical automation in construction applications, to achieve the intelligent modern architecture. This paper introduces the electrical and automation background and future development trends, analysis of the composition and application of electrical automation system.
Key words: electrical automation; intelligent; application
中国分类号:TU69 文献标识码:A 文章标号:2095-2104(2012)03-0001-02
1电气自动化在建筑中的应用及发展趋势
电气自动化技术的发展,与智能自动控制、计算机网络、电子技术的飞速发展密不可分,各种技术的发展催生了电气自动化的繁荣。“自动化”一词出现在20世纪50年代,随之电机电力等产品相继产生,直至60年代,自动化控制理论的开始应用到各行各业中,过程自动化、机械制造自动化和管理自动化,使自动化的发展进入全新的阶段。电气专业的自动化技术成为自动控制与信息处理结合产物,电气自动化技术的发展极其迅速日臻成熟已经成为高新技术产业的重要组成部分。现代建筑无论从建筑科学技术方面,还是在建筑设计和建筑艺术方面,都取得了巨大的进步,是以往任何时期所无法比拟的。建筑设计理念的不断提升,促使现代建筑在智能化发展方面提出更高的要求,在此背景下,电气自动化技术应运而生,90年代起,中国的智能建筑迅速发展,北京、上海等大城市的高楼大厦基本都采用了智能化系统。
随着我国经济和现代化工业的不断发展,4C技术(即Computer计算机技术、Control控制技术、Communication通信技术、CRT图形显示技术)在自动化系统中的应用,自动化产品不断普及,智能楼宇走向智能家居,智能化系统的广泛应用,为电气自动化技术应用提供了广阔的发展前景。为满足和迎合消费者越来越高的消费品位及消费理念,现代建筑需要不断提高建筑内涵,势必要引入电气自动化的成分以及智能化建筑,特别是数字电子化科技发展智能化已经成为了当今建筑界的主流方向。
2 建筑电气自动化系统的组成
现代智能建筑自动化系统主要包括通信自动化系统(CAS)、楼宇自动化系统(BAS)、办公自动化系统(OAS)、闭路电视监控系统(CCTV)、火灾报警及消防联动控制系统(SAS)及其相应的布线系统。
2.1通信自动化系统(CAS)
通信自动化系统为智能建筑内的用户提供高速、全面、安全可靠的语音、数据、图像等多媒体信息服务,满足办公自动化系统的要求,并能适应楼外电信部门的通信网向数字化、智能化、综合化、宽带化及个人化发展的趋势。
目前,智能建筑中的通信系统主要由两大系统组成:程控数字用户交换机和有线电视网(CATV )。随着4C技术的不断推广,现在智能建筑通信自动化系统主要包括以下子系统:综合布线系统、电视电话通讯系统、计算机网络系统等。
综合布线系统(Premises Distributed System,简称PDS)是智能化办公室建设数字化信息系统基础设施,是一种集成化通用传输系统。它是将所有语音、数据等系统进行统一的规划设计的结构化布线系统,为办公提供信息化、智能化的物质介质,支持将来语音、数据、图文、多媒体等综合应用,是建筑物或建筑群内部之间的传输网络。它能使建筑物或建筑群内部的语音、数据通信设备、信息交换设备、建筑物物业管理及建筑物自动化管理设备等系统之间彼此相联。综合布线系统由工作区子系统、水平子系统、管理子系统、垂直干线子系统、设备间子系统和建筑群子系统六部分组成。
电话通讯系统通常有两种方式:数字程控交换系统和虚拟电话网系统。数字程控电话交换系统由程控电话交换机、配线架、中继进线组成。电视通讯系统应用最广的还是闭路电视系统,主要由接收信号源、前端设备、干线传输系统、用户分配网络四部分组成。
计算机网络系统是智能建筑中的主干网络,将智能大厦的计算机系统、网络通信设备、网络外部设备和局域网连接起来,形成互联互通,结构合理计算机网络系统,并在此基础上建立能满足办公的软硬件环境,更好的实现网络信息资源共享。
2.2楼宇自动化系统(BAS)
楼宇自动化系统是利用现代控制方法、对楼宇内的机电设备或系统进行自动集中控制管理,以达到节约能源的目的而构成的综合系统。系统通过集中监测和控制来提高现代建筑的管理水平,降低设备故障率和维护及营运成本。 它包括建筑的中央空调系统、给排水系统、供配电系统、照明系统、电梯系统等。楼宇自控系统中基本采用的是集散控制方式和分布控制方式,即用分布在现场被控设备处的微型计算机控制装置(DDC)完成被控设备的实时检测和控制任务,克服了计算机集中控制带来的危险性高度集中的不足和常规仪表控制功能单一的局限性,实现多种控制及管理功能。
2.3办公自动化系统(OAS)
办公自动化是20世纪80年代迅速发展起来的一门综合性学科,它是利用技术的手段提高办公的效率,进而实现办公自动化处理的系统。它采用Internet/Intranet技术,基于工作流的概念,使企业内部人员方便快捷地共享信息,高效地协同工作。系统集成主要包括运行坏境集成和技术集成。
2.4闭路电视监控系统(CCTV)
Closed Circuit Television (CCTV) 一种图像通信系统,它综合了传感技术、监控摄像技术、通讯技术和计算机技术,组成一个多功能全方位监控的高智能化的处理系统。智能建筑中闭路电视的应用,可以保护人身安全,节省时间和费用,提高效率,实现实时指挥和调度,处理和保存信息。闭路电视监控系统视频监控系统主要由前端摄像部分、控制部分、传输部分、显示与记录四大部分所组成。
2.5火灾报警及消防联动控制系统(SAS)
消防联动控制系统是当火灾发生后,联动启动各种消防设备,以达到报警及扑灭火灾的综合系统。火灾自动报警及消防联动控制系统主要由以下设备组成:主机主板、回路卡、手动控制盘、多线制控制盘、直流不间断电源、消防应急广播系统、消防电话系统、CRT系统、机箱。
3 结束语
在全球信息化的今天,信息的共享和高效显得尤为重要,智能化系统在现代建筑的应用,成就了人、信息和工作环境的智慧结合,使人们的生活和办公环境更加方便快捷,极大地提高了人类的生存质量。随着科学技术的发展日新月异,智能化小区的内涵也必将随着科技的进步不断地变化、发展。
中图分类号:TM6 文献标识码:A 文章编号:
引言
发电厂装机容量受热负荷大小、性质等制约,机组规模要比目前火电厂的主力机组小很多,但是其生产原理及系统组成与火电厂是一致的。随着电力技术的不断发展,发电厂的电力自动化控制水平也随之提高。所谓电气自动化,是一项集计算机技术、数据传输技术、控制技术、现代化设备及管理于一身的综合信息管理系统,旨在改进供电的可靠性、安全性和服务质量,提高工作效率,减轻运行人员的劳动强度,降低运行和管理费用,是电力投资的重点。
1.电厂电气综合自动化技术的现状分析
自20世纪90年代起,我国确定火电厂电气系统使用接人DCS系统的计算机控制,由人工监控到计算机自动化的监控的过渡,这就是电厂电气综合自动化技术的开端。接入DCS系统的电厂系统设备,具有广阔的发展空间,研究方案、成果也较多。其中分为集中式和分层式的两种不同技术实现方式。集中式是通过硬接线方式,模拟电气量和开关量信号,并通过硬接线电缆各自分别接人DCS系统的输入、输出通道。分层式则是采用数字通信的总线技术,在DCS系统内接入各微机型智能保护测控装置来实现,这种方法是电厂电气综合自动化技术发展的总趋势,设备都采用分层式的实现方式,因其真正实现了电气系统监控自动化的功能。下面分别对集中式设计电气自动化方式与分层式自动化设计方式作个阐述。
1.1集中式电气自动化设计分析。集中式是通过硬接线的方式,相对较为传统、落后。通过转化了强电信号为弱电信号,在空接点和直流信号下,模拟电气量和开关量在硬接线电缆下,与DSC系统的输入、输出设备相连接,由此可发挥DCS系统监控电气设备的功能。DCS系统的输入、输出设备的连接又可分为两种方式,即直接接入方式和远程接人方式。直接接入方式通过电缆连接电子间集中阻屏,远程接入方式则通过现场设远程采集柜实现数据集中处和设备相距较远情况下的连接,DCS控制系统的连接是在通信方式下完成。也就是,直接接人方式、远程接入方式是两种在本质上没有区别的连接方式。
1.2集中式的特点。电气量的的采集集中组屏,易于管理,设备运行环境好,硬接线方式简易,响应速度快等。但同时也有不完善的地方,由于通过电缆硬接线连接,电缆使用量较大,所占空间较大,长电缆容易相互干扰、电能损耗量大,又影响DCS系统的稳定性、可靠性。DCS系统的费用高,投资成本高,限制了接入DCS系统的设备数量,仅有几个重要的设备是连接DCS系统,而其他设备没能
实现自动化,实际电厂内电气综合自动化的水平较低。再加上所有信息采集量都基于DCS系统下进行处理,工作量大会影响系统的风险系数,系统使用的可靠程度也随之降低。并且,DCS系统的调试环节靠后,而根据集中式的技术实现方式,难以满足倒送厂用电要求。缺少电气监控的主设备系统,稍微复杂的电气系统运行的管理较难把握,综合自动化监控技术尚未达到。
1.3分层式电气自动化设计分析。电气综合自动化技术的分层式技术使用,由3层组成,分别是站级监控层、通信层、间隔层。其中,站级监控层则是在通信技术,实现对间隔层的数据管理及信息交换。信管理机、光纤或电缆网络构成网络层,在现场总线技术下实现了各种功能,如数据汇总、规约转换、转送数据及传控制命令等。终端保护测控单元组成间隔层,设计时使用电气一次回路或电气间隔方法完成,在各个开关柜或其他一次设备附近分布安装各测控单元和保护单元。
1.4分层式技术的特点。就地安装间隔层测控终端,在较少的占地面上,提高各装置的独立性、灵活性、可靠性。交流采样的方式得到的模拟量数据,节约电缆使用,从而减少了成本支出。又由于分层技术较好的抗干扰能力,使得采集数据的精确性上升。这样,有较广的空间采集更多数据,监测的分析数据较为完善,远距离修改保护定值和复归信号得以实现,检修维护工作较为简单。分层式技术在原有的基础上,具有较为广阔的发展空间,体现在对系统的扩展和维护上。依据分层式技术特点,单个故障不影响周边设备的运行,维修成本降低。电气监控主站的设立,能独立的进行调试和投运工作,就能实现倒送电,同时还具备其他的有利条件,提高了系统的监测规模和水平。
1.5分层式技术的关键。(1)间隔层终端测控保护单元。以间隔层一次设备为单位,分层式技术得以发挥,设立配置测控保护单元。配置测控保护单元是用于保障电厂的用电系统发挥的关键技术,该单元有较高的灵敏性、可靠性、速动性和选择性要求,而集中式所使用的DCS系统操作不适用,而一般采用专用保护装置。电厂用电系统的保护装置由线路、电厂中的电动机综合保护测控装置和其他装置构成。能提高实时数据采集、计算机保护、远程数据控制和故障的记录功能。(2)通信网络。基于ECS系统的操作环境较差,所以通信网络是一项关键技术,能直接影响电气自动化监控系统的整体发挥。现阶段使用较多仍是电缆现场总线网络方式,而光纤通信则逐渐被使用。通信网络通过通信管理机双机热备用或双通道备用原则配置,一旦数据通信网络有问题出现,系统能自动切换至冗余装置或通道,增强系统的可靠性。(3)设立监控主站。监控主站能监控和管理将电厂用电
系统,配置成单机或双机或多机系统,由发电机机组的容量和运行管理要求而定。配置的软件有前置机软件、实时数据库软件、人机界面软件和图形建模软件等组成,实现了监控系统、管理系统、管理数据、应用及分析等功能。
1.6电厂电气综合自动化技术的发展趋势。以太网能快速传输数据、成本低廉、容量大、网络技术灵活等优势成为电气综合自动化的网络通信技术的最佳选择。嵌入式技术实现工业化的以太网,具有强大的功能和广阔的发展空间,因此嵌入式以太网是电气综合自动化系统络通信的主要发展方向。
2 对发电厂电气自动化改造的几点意见
第一,事先要规划好发电厂电气自动化的改造,把握科学、合理,节约的原则,提前准备好需要改造和更新的设备。同时,要综合考虑诸如继电保护装置,断路器、五防系统等设备在型号、盘位布置、预留接口方面将来接入综合自动化系统的问题。只有这样,对电气自动化的改造才能合理又节省了人力物力。
第二,在设计电气自动化的过程中要把握实用的原则。由于发电厂现有的监控、远动、五防、保护等设备装置其原理和性能的不同,在进行改造时要整体上把握,综合考虑,避免出现功能重复的设备并列运行。
第三,改造的目的是为了发电厂将来更好的高效运行,因此,电气自动化改造要
注重远期目标。比如,有的发电厂由于老化或厂房实际条件的限制,不可能所有的监控设备都可以纳入电气综合自动化系统的改造中。就需要在改造时,把这些不具备改造的设备考虑到,在整体框架下,预留接口,便于后期的改造。
结束语
在科学技术日新月异的今天,发电厂电气部分的综合自动化是一种趋势,对于它的成功改造,将会大大的提高发电厂的自动化水平。同时,采用电气综合自动化技术,能够节约大量的成本,提高电气系统的可靠性。
参考文献
[1]武成龙 数字化变电站自动化系统探讨[期刊论文]-中小企业管理与科技2009(6)