智能化系统技术在电气自动化领域的创新应用分析

智能化系统技术在电气自动化领域的创新应用分析

钟富民

广东韶钢松山股份有限公司

摘要：智能化系统技术是一个几何了数据通信技术、计算机网络技术、物联网技术、智能终端技术、应用行业技术等多领域先进技术的应用层面智能集合系统。它大致可以分为数据采集模块、数据传输模块、自动化控制模块、智能终端模块几个类型的功能模块构成，通过对各类数据的收集、传播、处理、反馈，来实现对复杂自动化系统的精细化管理。目前，智能化系统技术被广泛应用在医疗现代化、建筑智能化、工业高效化、产业节能化等多个行业技术创新领域。同时，随着国内物联网技术、计算机网络技术以及5G通信技术的不断发展，相信未来智能化系统技术仍然有较大的技术进步空间和更加广阔的应用前景。

关键词：智能化系统技术;电气自动化领域;创新应用;

一、智能化系统技术相较于传统自动化技术的优势分析

1.1 数据收集处理能力更强

智能化系统在复杂工程的数据处理与收集过程中，采用了各个子系统单独数据收集模块以及专门的数据信道，有效地避免了各个子系统之间的信息干扰，也使得各子系统的数据采集以及传输更加针对性，效率更高、数据失真风险较低。另外智能化系统采用了一个子系统一个数据处理终端的数据处理模式，这使得各个子系统的数据处理软件能够更加专业和更具针对性，能够更加具体地根据子系统的运作环境以及实际需求，灵活调整数据处理软件的程序编制，使得整个电气工程系统的自动化控制规则更加灵活多变，对应用环境的适应能力更强。1.2 自动化控制精度更高

智能化系统通过子系统数据处理系统对收集到的系统运作状态数据进行初步归类量化处理，然后反馈给系统总控制终端，再由总控制终端综合考虑各个子系统的预处理量化数据的反馈结果，综合判断各个子系统的运作状态，并向各个子系统自动化控制终端发布控制命令，由子系统智能终端执行自动化控制命令。这一整个系统自动化控制过程中，通过子系统智能终端对系统运作状态数据的初步判断和预处理，使得各个子系统的设备自动化控制更加精细化。而通过总控中心对各个子系统的协调控制，使得各个子系统的运作步调一直处于和谐状态，能够从全局观角度出发确保整个电气系统运作的稳定性。

二、智能化系统技术在电气自动化领域的创新应用方向

2.1电气工程设计环节的创新应用

传统的电气自动化工程主要依赖于设计者的个人经验和专家意见进行设计。先有设计者依据电气工程需求设计自动化工程基本结构和功能模块以及自动化运作流程。然后再将设计环节的技术难点和要点部分交由电气自动化领域专家进行审查指导，把关并优化最终的电气工程设计方案。这一过程中容易出现设计者认知偏差或设计数据来源不全面的问题造成的设计思路偏差。同时，由于缺乏设备试运行和调试运行，导致设备制造和组装效果与设计方案出入较大。而智能化系统技术则能够较好地解决这一电气工程设计环节的问题。

例如，针对工业生产的电气自动化工程设计，中间需要较多规格不一、结构复杂的传送装置和传感器装置相互配合，完成煤炭输送通道的自动化运作。这一过程就很难通过设计团队的设计经验把控设计过程及组装过程中的每一个细节问题，也很难通过局部试运行来检验整个体量庞大的自动化装置的运作状态。通过PLC智能化控制系统的应用，能够实时监控整个自动化装置的试运行状态，并实时记录反馈各个传送装置的运作状态以及传感器数据，设计者可以通过PLC系统快速完成大型电气自动化系统的设计调试工作，并能够显著提高设计质量。

再比如，在建筑行业的电气自动化设计过程中，设计者应该更加重视电气自动化系统与建筑其他系统之间的匹配程度，也应该从舒适、便利的角度设计更加智能的建筑服务管理系统。这一过程中涉及到的各种类型的计算机技术、通信技术、智能化控制技术、多媒体技术以及建筑艺术等领域的知识较多，要想合理组合各方面的设计需求，完成对设计资源的充分利用以及对工程建设成本的合理控制，就需要设计团队兼具多个方面的综合技术素养，并进行多角度、跨领域的数据收集，这一工作要求在传统电气工程设计环境中几乎是不可能完成的繁重任务。而通过智能建筑设计平台的帮助，设计团队可以借助平台中的各类智能建筑设计工具包，完成较为复杂的数据收集分析过程，也能够通过BIM技术对建筑电器系统设计方案进行仿真测试，这种专业化、智能化的设计模式的创新应用，能够极大地降低电气工程复杂应用场景的设计难度。

2.2 智能化控制环节的创新应用

电气工程的智能化控制依赖于对工程各个功能模块的数据收集处理以及自动化监管控制。传统的自动化控制系统往往采用所有功能模块集中一个数据收集处理通道和一个自动化控制CPU终端。这不但降低了整个工程系统的自动化控制效率，还加大了各个功能模块之间数据信号相互干扰等运作风险。而采用智能化系统技术就可以完美地解决这些问题。

首先，智能化系统技术能够实现对各个功能模块的专业化数据收集处理，大大提高了数据收集处理环节的工作效率，也避免了各功能模块之间的数据相互干扰。例如在智能建筑领域的电气工程中，就可以通过设计多种类型的智能化监控信道。针对门禁管理设置门禁管理监控系统，根据通讯网络设计宽带网络、电网、电视网络通信系统，根据物业管理功能模块设计物业运营管理系统，针对这些功能模块的业务领域的不同，针对性地设计专门的数据收集方式和数据信号传播信道，然后为每个子系统配备专用的数据处理终端。然后通过系统的集中控制管理将各个子系统功能模块的运作情况实时汇总到系统总控制中心，实现对整个建筑弱电集成系统工程的高效智能化管理。

其次，智能化系统技术应用可以有效降低外部控制人员的操作难度。一般来说传统电气自动化系统的外部控制需要操作人员具备一定的电气自动化专业水平和工作经验，才能在各类按钮、指示灯遍布的操作仪表盘中控制各个功能模块。一些对电气工程运作状态的判断和故障应急处理，完全依赖于操作人员的工作经验，通过指示灯信号判断故障位置，自己规划故障应急处理方案。而这也是传统电气自动化工程运作质量不高的主要原因。但是智能化系统技术的应用能够大大降低电气工程外部控制难度。可以通过在电气智能化控制系统中设计各功能模块的状态反馈模块和故障应急模块，代替人工完成较为紧急状况下的应急处理。同时可以将较为复杂的各模块运作状态通过数据量化的方式直观地呈现给操作人员，操作人员能够通过更精细、具体的故障状态反馈及时组织更加适宜的养护维修方案，在一定程度上提高了电气工程的运作稳定性。

最后，传统的电气自动化系统更新升级过程可能需要较多周期投入较大更新升级成本。而基于智能化系统技术的电气自动化控制系统则能够更加方便快捷地完成系统更新升级工作。由于智能化系统实现了对各个功能模块的分开控制和集中管理，虽然各个功能模块的子控制系统都有自己的CPU，但这些CPU的运作状态以及基础控制仍然会高度集中在智能化系统的总控制终端。在进行控制系统的更新升级时，就可以通过总控终端实现对各个子系统的间隔性升级维护，避免这个电气系统停运升级带来的损失。例如，智能建筑弱电集成系统工程的控制系统升级就可以按照子系统的重要程度，有序组织更新升级，一个周期内完成2到3个系统的更新升级，通过6到8个周期完成整个系统的更新维护，通过总控制终端的协调控制，保证建筑弱电集成系统的基本运作。

2.3 工程故障诊断检修环节的创新应用

电气工程故障诊断和检修环节一直都是最耗费人力的环节，传统的故障诊断需要大量的专业人员实地对各个功能模块进行现场调试，检修进度非常缓慢，且容易出现人为失误，造成更严重的故障事故。智能化系统技术则能够通过传感器、视讯监视器、远红外热感应装置等一系列智能监测设备完成对各个功能部件的运作状态数据收集。再借助物联网技术，将这些数据信息汇总的各子系统的CPU，经过数据的初步分析和量化加工，将更加精炼的电气设备运作状态数据传输到总控制中心，外部操作人员通过观察总控制中心的数据反馈，就能快速准确的锁定故障位置，并通过精准的调取该故障部位的各项实时监测数据，更加方便地判断故障原因，依据数据安排故障维修方案。例如，智能建筑弱电集成系统工程的故障检修和日常维护，借助于智能化系统强大的设备状态监测能力，能够快速地完成对整个系统运作状态的巡检过程。同时也能够通过数据分析快速锁定出现故障的具体设备。当建筑电梯系统出现故障时，能够通过总控制中心的故障信息反馈快速锁定故障电梯所在楼栋和所停楼层，并能够通过调取电梯内部的监控录像以及所在楼层的楼道监控，初步观察电梯维修环境，如果发现故障电梯被困人员，也能够快速确定被困人员的具体状况，及时进行积极有效的营救。

结束语：

电气自动化在制造行业、能源行业、建筑行业的应用愈加广泛，如何能够提高电气自动化系统稳定性，降低电气工程运作成本，一直是各个行业广泛关注的研究领域。本文主要从智能化系统技术角度，对比分析了智能化系统技术与传统自动化技术之间的技术创新优势，并重点分析了智能化系统在电气工程设计、电气工程控制管理、电气工程维护检修环节的应用方向及应用策略。期望本文的研究能够为后续的电气工程智能化化发展研究提供理论参考。

参考文献：

[1]程庆.智能化系统技术在电气自动化领域的应用分析[J].市场调查信息，2018

[2]方荣华.智能化系统技术在电气自动化领域的应用[J].黑龙江科学，2015

[3]张建.智能化系统技术在电气自动化领域的创新应用分析[J].电子世界，2018