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电气工程及其自动化的智能化技术应用

肖健
  
富网媒体号
2024年170期
身份证号 231121198806281217

摘要:随着智能化技术的普及,电气工程在城市发展中的运用越来越多,也在无形之中对电气企业的发展起到了推动作用。对此,文章主要对电气工程自动化的智能化应用意义和策略进行了分析,以期能够促进电气行业的稳定发展,为相关人员提供参考。

关键词:电气工程;自动化;智能化技术

中图分类号:TM76  文献标识码:A

引言

电气工程及其自动化领域的发展可追溯到19世纪末至20世纪初,当时的电力系统建设和电气设备发展推动电气工程的兴起。随着电力系统的不断完善扩展,电气工程逐渐成为一个重要的工程领域。到20世纪中期,随着计算机技术的发展和普及,智能化技术在电气工程领域得到广泛应用。智能化技术的引进使电气系统的控制和监测水平得到有效提升,同时也为电气设备的自动化发展提供了基础性的技术储备。

1电气工程及其自动化的智能化技术在工业自动化中的优势

1)智能化技术能够显著提高生产效率。通过实现生产过程的优化和调整,自动控制系统和智能机器人可以执行重复性和高精度的任务,降低人工干预,从而提高生产线的运行速度和效率。

2)智能化技术有助于降低能耗和资源浪费。通过数据分析和智能控制系统监测和优化能源使用,企业可以降低能耗,提高资源利用率,减少生产中的浪费。

3)智能化技术提高了产品质量。实时监控和控制确保了产品质量的一致性和稳定性,而机器学习算法和人工智能技术则能够帮助预测潜在质量问题,及时采取措施防止缺陷产品的生产。

4)智能化技术也能提升安全性,通过执行危险性高的任务和实时监测系统,减少工人在危险环境中的风险。

5)智能制造系统提高了生产线的灵活性,能够根据需求进行快速调整和定制化生产。虚拟化和仿真技术则允许在数字环境中测试新的生产流程,减少实际操作中的试错成本。

2电气工程及其自动化的智能化技术应用要点

2.1在故障诊断中的应用

将智能化技术应用于电气工程自动化领域,可以充分发挥其长期持续工作的特性,重构电气系统的故障诊断流程,从而提升电气工程的运行效率。在电气工程运行设备出现故障之前,利用智能化技术能够实时监测故障信息和设备的使用状况,并将故障定位信息及时地传送给用户,从而确保了故障信息的有效和准确。此外,通过使用智能化技术,若发现电器检验存在安全隐患,可通知有关检验人员开展检验工作。比如在电气工程中,当变压器出现渗漏现象时,会产生对应的气体,而当这些气体出现时,智能化系统会对周围的环境进行检测,从而使整个电气运行系统的安全性和可靠性得到提升。

2.2自动化与智能化系统管控

在电气工程自动化领域,引进智能化技术实现了对系统设施的自动化、智能化管理。相关单位在智能化技术的帮助下建立了自动化控制系统和架构。首先,在智能化控制领域,可通过对电力设施系统设备进行自动化升级,结合数据采集层、传输层、执行层,自动调节设备的实时运行状态,使系统运行的稳定性得到提升,减少人工干预。另外,在智能化、自动化控制系统的加持下,工程师以及技术人员也能进行远程隔离操作,在非接触的情况下提高管理水平和安全性。在系统中引进人工智能、机器学习等先进技术手段,可以实现自动调整和优化控制,使电气工程系统能够根据外部环境状态作出明智的决策,提高控制精度。其中融合的故障预警、自动恢复、自动隔离等多项功能,可保证系统快速高效运行,实时检测存在的故障风险。在相关技术的加持下,整个系统的使用水平得到大幅提升。例如,在配电室的智能化应用中,可以借助智能分析,实时管控智能配电设备、智能电能计量系统和远程监控系统的状态,借此配电室可以实现电能质量监测、负荷管理和远程控制,提高电力分配的效率和可靠性。

2.3工业机器人和自动化设备

使用智能机器人和自动化设备代替重复性、危险性或高精度任务,是工业自动化中的一项关键策略,具有显著的优势,旨在提高生产线的效率和安全性。首先,智能机器人和自动化设备可以承担那些对工人来说重复性较高的任务,例如装配线上的单一任务,从而释放人力资源,使其更专注于更具创造性和复杂性的工作。这不仅提高了生产效率,还有助于提高员工的工作满意度。其次,智能机器人在执行危险任务时可以取代人工,从而降低工作场所的风险。对于一些有害气体、高温、高压等环境,机器人能够在不受到健康威胁的情况下完成任务。这有助于保障员工的安全,减少工伤事故的发生,提高工作场所的整体安全性。另外,机器人系统地学习和适应性控制使其能够执行更为复杂和灵活的任务。通过不断学习和适应环境变化,机器人可以提高其执行任务的准确性和效率。这种灵活性使得生产线能够更好地适应市场需求的变化,提高整体生产线的适应性和灵活性。

2.4虚拟化和仿真

利用虚拟化技术创建生产线的数字孪生是工业自动化中一项创新的实践,它为企业提供了强大的工具,用于模拟和优化生产过程。数字孪生是实际生产线的数字化副本,它在虚拟环境中精确地模拟了实际的物理过程和系统。这一技术的应用在许多方面都具有显著的优势。1)数字孪生技术使企业能够在虚拟环境中进行仿真测试,以验证不同生产方案的有效性和可行性。通过对生产线的数字孪生进行模拟,企业可以在没有实际生产中的风险和试错成本的情况下,评估不同的工艺流程、设备配置和生产策略。这有助于降低决策的风险,并在实际投入运营之前选择最佳的生产方案。2)虚拟化技术为企业提供了一个实验室,可以在其中进行各种场景的测试和优化。通过模拟不同的生产条件、生产量和市场需求变化,企业可以更好地了解生产线的响应和适应性。这有助于制定更灵活、可持续的生产策略,以适应市场的变化和提高生产线的整体效率[6]。3)数字孪生还能够用于培训和技能提升。在虚拟环境中,员工可以接受仿真培训,学习操作和管理生产线的技能,而无须实际接触生产设备。这不仅提高了员工的技术水平,还减少了因培训过程中可能引起的设备损坏和生产中断。4)虚拟化技术通过数字孪生的创建,为企业提供了强大的工具,用于模拟、测试和优化生产过程。这种方法降低了试错成本和风险,增强了生产线的灵活性和可管理性,为企业在竞争激烈的市场中保持敏捷性提供了有力支持。

2.5在工程数据采集和信息整合中的应用

在电气工程中,采用智能化技术可以有效地提高自动化系统的数据采集和信息整合的质量。为了保证电气工程能够正常运行,实现电气设备与周边设备的正常操控,必须制订相应的程序。但是,由于电气工程中存在大量繁杂的数据,使采用常规的数据采集与信息整合方法已经不能很好地适应电气工程的工作需要。通过引进智能化技术可以实现对自动化系统进行完整的数据收集、自动分析处理等工作,使整个生产流程更为平稳,并在减少人工作业负荷的情况下提升工作效率。智能化技术还可以将目前的同期资料与过去的同期资料进行比较,通过资料分析得出更加精确的结果,并且能够将总体运行状况的变动趋势展现出来,具有良好的信息整合能力。

结束语

在电气工程及其自动化领域,控制算法和模型也会得到进一步优化,在大数据、云计算技术的加持下,神经网络系统能够接触到更庞大的数据信息,学习更多的处理模式,在智能化决策管理过程中能够为电气工程及其自动化系统提供强有力的支持。

参考文献

[1] 孙芷璇.电气工程及其自动化的智能化技术应用研究[J].电气技术与经济,2024(1):70-71,74.

[2] 太飞,田雨婷,李飞,等.电气工程及其自动化的智能化技术运用分析[J].河北建筑工程学院学报,2023,41(4):202-206,213.

[3] 姜永浩.电气工程及其自动化的智能化技术分析[J].电气技术与经济,2023(8):346-348.

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