数字化电气自动化体系的构建研究

海盐县三地自来水有限公司 李洁庆 夏梦杰 张永明 海盐县天仙河市政工程有限公司 万文成 海盐县天仙河制水有限公司 戴凯峰

如今的社会发展日新月异，数字技术在这样的环境中迅速崛起并在很多行业中广泛应用，其不仅能够促使我国经济快速发展，对于我国国际地位的提升也有着极大的促进作用[1]。而从数字技术本身而言，其具有操作迅速便捷的显著特点，能够在短时间内快速识别有效信息，而将数字化技术与电气自动化有效融合对于提升企业效益和潜在发展能力意义深远。

随着科学技术的迅速发展，数字化技术在电气自动化体系中的应用日渐广泛，而从市场发展的角度来看，探索如何构建数字化电气自动化体系对于企业的长期发展意义非凡。因此，本文将首先阐述电气自动化体系中纳入数字化技术的可行性，通过分析电气自动化体系的构成现状，探索数字化电气自动化体系的具体构建路径，以期为数字技术的应用以及企业发展提供借鉴和参考[2]。

1 在电气自动化体系中纳入数字化技术的可行性

根据国家统计局的相关数据，数字化技术在我国电气自动化中的应用已经达到60%，而这样的数字也表明了电气自动化技术与数字化技术能够实现有效融合。从各个行业的工作现状来看，数字化技术的纳入与融合意味着自动化流程仅需一个指令方可正常运行，同时其能够将运行数据有效保存下来，简化原有的操作流程[3]。有鉴于此我们必须了解到：在科学技术迅速发展的时代背景之下，数字化技术的功能也逐渐完善，具体表现如下。

第一数字化技术逐渐具备判断性和辨别性，这能够有效减少人力资源方面的沉没成本；第二将数字化技术纳入到电气自动化体系的构建中往往会使原有的操作流程更具安全性，与此同时，体系的构建对于短期提升产品产量与质量，以及长期提高经营规模和经营效益均有着十分重要的作用和意义。因此，在这样的环境下，专业人员必须首先意识到数字化技术带来的有益影响，必须通过科学决策保证公司的正常发展[4]。

与此同时，要关注到数字化技术带来的监测功能，在电气自动化体系中纳入数字化技术能够实现监督过程的细分，也就是对任何环节都能够实现随时监测，并在第一时间进行有效修复，确保设备的正常运行。由此看来，构建数字化电气自动化体系有助于高效处理数据、科学计算结果，具有一定的可行性。

2 电气自动化体系概述及应用现状

2.1 电气自动化体系概述

探索电气自动化体系与数字化技术的结合，必须首先着眼于现有的电气自动化系统。而从电气自动化的内涵来看，大致有以下几个方面。

首先是集中式监控技术，即将较为复杂的线路集中到一起，并且采取集中监控技术实现工作要求。换言之，也就是采用一个处理器对分散的工作系统中的数据进行整合从而实现全面监控，这种方式不仅可以使复杂的工作变得更加简单，也能降低对于工作环境的要求[5]。同时，采取这种技术进行工作可以有效提高工作的效率，使得工作变得更加便捷，但是其对电子自动化技术水平要求较高，因此集中式监控技术会增加工作量以及增加消耗的工作材料，这将大大提高工程成本。

其次是远程式监控技术，远程式监控技术指的是对多地区的电气系统都利用一个计算机终端进行监控，进而实现对电气设备进行统一管理和控制。这种监控技术可以很好的避免因不同地区等因素对系统造成的限制，使得工作更具灵活性，保证了一方终端的稳定就相当于保证了不同地区系统的稳定运营，同时还在一定程度上减少了工作成本。但是这种监控方式也存在着很多不足之处，如通讯信号或网络信号不好时，就会影响该监控技术的稳定，因此这种技术不适于规模较大的工程。

最后是现场总线式监控技术，现场总线式监控技术是目前运用最广泛的一种监控技术，因为其可以结合不同项目的特殊性进行分析得出一套专属管理方案，同时这种技术有很强的针对性，在保证工程独立性的同时还能够缩减了工作的成本。此外，利用该技术工作，在某台设备出现故障时不会影响到其他设备的工作，从而保证了工程的稳定性。该技术可以根据不同的工程环境进行设备间隔处理，使得每一台设备都可以独立工作。因此现场总线式监控技术适用于所有工程使用。

2.2 数字化电气自动化技术的应用现状

2.2.1 在电网调度中的应用

众所周知，老式电气自动化技术的电网调度的水平较低，一旦出现系统故障就会使工程用电出现问题，导致全面断电，而想要解决只能找到故障原因所在进行维修，不仅浪费时间还增加成本。将数字化技术与电气自动化技术相结合、从而直接对电网调度进行监控，不仅电网系统会更加稳定，而且还可以通过数据对未来工程用电进行评估，保证用电平衡。倘若发生了故障，自动化技术也会及时找到故障原因，只需要找工作人员进行维修即可，大大减少了工作成本。

与此同时，将数字化电气自动化系统在人们日常生活、工作中运用是非常广泛的。电网调度工作的每一个步骤几乎都离不开电气自动化技术。这种现象的出现，导致日常工作几乎不再被人为控制。也就是说，电气自动化技术的出现改变了原有的工作运行方式。因为引入了电气自动化技术，工作人员也省时省力，除了日常保养外，只需要等着电气自动化技术的反馈，若出现问题及时维修。

在日常工作中引入电气自动化技术大大减少了工作人员的工作量。该技术的运用可以使得设备暂停状态与稳定状态一起出现，为同步实验的成果奠定了一定程度上的基础。在整个工作过程来看，该技术的出现对工作的安全运行也有一定程度上的帮助，其为工作人员提供很精准的数据，因此，其为保证实验的准确性起到了关键性作用，换句话说，电气自动化技术的引入为日常工作的开展提供了安全保障，同时也提供了仿真工作。

2.2.2 在变电站中的应用

变电站的工作是比较繁琐的，传统的变电站工作非常依靠人力，很多操作都需要人们亲手完成，这样很容易造成数据误差，一定程度上影响了变电站的工作效率。为了避免误差，变电站会采用24小时轮流值班的方法，这就导致人力资源浪费、也无形增加了成本。基于以上问题，采取电气自动化技术可以实施全面监控，从而将检测到的数据传输到终端进行统一管理。目前来看，我国变电站基本上都采取了这种技术，正在向“无人值守”的工作形式前进。如今，数字化技术与电气自动化技术有效融合促使了电力服务日趋智能化，电力服务的智能化也是随着电气自动化技术的发展而发展的。

图1 数字化变电站自动化系统开发

现如今，不论是人类的工作还是生活都离不开电力的支持，假如电力出现故障没有办法为人类提供电力支持的话，会给人类的社会造成很大的损失。由此可见，人类对于电力系统的安全性以及自动化程度是非常关注的。电气自动化技术为变电站提供实时监控和故障判断，假如电子监控技术出现问题的话，其会及时发现并且及时从线路中切除，防止故障扩大。这样为电气设备提供了安全性，使得设备可以正常运行，为变电站工作顺利进行提供了保障。

2.2.3 在电气工程中的应用

传统的电气技术在一定程度上影响着电气工程的运行效率，从其原因来看，检测功能往往在设备故障发生之后才能发挥作用，由于检测环节滞后之后的维修数据也会存在偏差。而在电气自动化技术下，其不仅能实现对电气设备的监控，也能通过数据分析及时发现电气设备中存在的潜在问题，从而从根本上避免了故障的发生。由此可见，电气自动化技术的应用能够及时准确的发现故障所在，及时避免了经济和维修成本方面的损失。

2.2.4 在发电厂中的应用

新型的电气自动化技术与计算机技术进行了有机融合，其在电厂未来发展的重要性更加突出。发电厂中的电气系统属于分散控制系统，其能够轻易实现控制功能的分散以及显示操作功能的集中。而从其运行模式来看，其有着工程师工作站以及运行员工作站两种，充分实现了相关数据的整合。此外电气自动化技术也能实现检测设备的动态监控，其为工作人员的控制工作提供了便利。

数字化技术与电气自动化技术的有效结合，还有助于经济效益的提高。变电站引入的是比较先进的电气自动化技术，如电子技术、计算机技术、信息处理数据分析技术等，这些技术的引用为发电厂的数据信息共享提供了帮助，由于其功能强大、使得原本的线路变成了集成线路，因为其体积很小、为变电站节省了空间，这就一定程度上减少了发电厂所需占用的土地面积。另一方面，集成电路相对来说较便宜，发电厂的前期投资也会随之变少，从而使得经济效益提高。

3 数字化电气自动化体系构建的具体路径

在电气自动化体系构建中纳入数字化技术有着诸多优势，也成为了企业未来发展的必然趋势。为了进一步加强数字化技术的可行性，必须重视以下几方面的内容。

3.1 充分运用光纤材料

数字化技术与电气自动化技术的有效结合不仅体现在程序和技术的优化方面，也体现在设备设施和材料的运用方面，这对于系统的整体运作稳定有着十分重要的作用和意义。而在未来的发展中，必须更加注重光纤材料的运用，从而不断加快数据信息的传输速度，优化其传输过程，促使自动化过程能够更加符合预期。与此同时，光纤材料的应用对于抗干扰能力的提升也有着显著的意义，其能够避免过去数据信息对现在系统的负面影响。

3.2 注重通信管理层的工作

随着时代的发展进步，通信管理层的工作愈发重要，然而在保护测控装置的过程中信息的整体运输是很难实现的，所以，要通过加入前置机的方式实现通信控制的转换，从而实现装置之间的数据连接。与此同时，保护测控设备的运行必须要有支持装置，因此在功能建设方面要注重三个方面的内容：首先是注重硬件的模块化，即满足各种通信接口和扩充的总线接口；其次是将软件设置规约库以有效实现软硬件的扩展功能；最后是功能要更加齐全，通信管理装置不仅要实现信息的接受和发送，也要具备一定的转换功能，能够实现对主站的控制和命令，进而实现有效反馈。

3.3 保护测控层

对于企业生产流程而言，往往涉及到较多的保护和自动装置，这些装置不仅具有种类繁多的显著特点，在空间分布方面则是具有离散性，装置各自存在着一定的功能主体性，也在互相之间存在着联系性。在进行装置之间的联系中不难发现，很多厂家的装置和支持的标准都是不尽相同的，在短时间内实现整体标准显然是不现实的。在这样的情况下需借助相关分类的做法，将有关的装置进行联系构成一个子系统，事实证明这样的工作系统有着较强的应用性。

4 结语

总而言之，随着科学技术的迅速发展，企业的发展也逐渐呈现出新的历史特点，对于电气自动化相关的企业而言，只有进一步深化市场经济改革，真正了解市场需求的方向，不断创新技术，才能够建立更加完善的电气自动化体系。由此可见，电气自动化体系中纳入数字化技术对于企业长期发展而言意义非凡，因此本文着力探讨了数字化电气自动化体系的构建路径。