电气工程中电气自动化融合技术的应用

随着科技的飞速发展，电气工程领域正经历深刻变革。电气自动化作为提升电气系统性能与运行效率的关键技术，不断与其他先进技术融合。电气自动化融合技术从传统电气设备的基础控制逐渐演变为现代复杂系统的智能化管理，已经成为推动电气工程向前发展的关键动力。

一、电气自动化融合技术的重要性

作为电气工程进步的关键推动力，电气自动化融合技术在整个电气工程行业中起到了不可或缺的角色。它打破了传统电气技术在操作方式、控制精度及系统管理等方面的局限性，推动电气系统实现从手动操作向自动化、智能化控制的重大转变。在现代电气工程的复杂架构中，融合技术显著提升了系统的响应速度和控制精度，为电气设备的远程监控与集中管理创造了有利条件。以智能电网为例，借助自动化融合技术，系统能够实时监测电网的电压、电流、功率等关键参数，对电网运行状态进行全面感知。基于这些实时数据，系统可依据负荷变化迅速且精准地自动调整供电方案，这大大增强了电网的稳定性和可靠性，有效降低了电网故障发生的概率。与此同时，电气自动化融合技术还能大幅降低人工操作带来的安全风险，减少因人为失误导致的生产事故。在提升生产效率方面，自动化系统能够不间断运行，减少了设备停机时间，提高了单位时间内的产出量。从经济效益角度看，通过优化资源配置、降低能耗以及减少人力成本，为企业带来了更为可观的利润空间。因此，电气自动化融合技术对推动电气工程行业的持续发展具有不可忽视的重要意义。

二、主要电气自动化融合技术分类

2.1PLC 技术

PLC（可编程逻辑控制器）是一个以微处理器为中心的电子设备，它配备了可编程存储设备，用于保存程序、执行逻辑计算、顺序控制、定时、计数和算术操作等命令，并可以通过数字或模拟输入 / 输出来控制各种机械或生产过程。PLC 是通过输入模块来收集外界信号的，这些信号在经过内部程序的处理之后，由输出模块来控制执行机构的动作。PLC 以其高度的可靠性、出色的抗干扰性、简洁的编程方式和灵活的通用性而著称。电气工程领域中，这一技术被广泛地运用在工业自动化生产线、电梯的控制系统以及污水处理系统等多个方面。例如，在工业自动化的生产线上，PLC 能够根据生产的技术需求，精确地控制各种设备的操作顺序和时间，从而达到生产线自动化的目的；在电梯的控制系统里，PLC 有能力精确地操控电梯的升降、平层以及开关门等各种操作，以确保电梯能够安全稳定地运行。

2.2 传感器技术

传感器是一种检测设备，它可以感知测量到的数据，并根据特定的规则将其转化为电信号或其他必要的信息输出形式。它主要是由感应部件、转化部件以及测量电路所构成的。敏感元件能够感知被测的物理量，并将其转化为容易测量的数值，然后转换元件将这些物理量进一步转化为电信号，测量电路负责处理和传输这些电信号。传感器以其高精度、快速响应和良好的稳定性为特点。在电气工程领域，传感器技术被应用于监控电气设备的各种运行参数，例如温度、压力、电流和电压等。例如，在电力变压器的操作过程中，我们可以利用温度传感器来实时监控变压器的绕组和油的温度。一旦发现温度超出了预设值，系统会立即发出警告并实施降温措施，以避免变压器因过热而受损；在工业电机的控制过程中，电流传感器能够对电机电流进行实时监控，从而达到电机过载防护和节能管理的目的。

2.3 变频调速技术

该设备主要是通过变频器来实现的，此变频器可以将固定的交流电频率转换为可调整的交流电频率，从而高效地调节电动机的旋转速率。变频调速技术以其宽广的调速范围、高精度和显著的节能效果而著称。在电气工程中，广泛应用于风机、水泵、电梯等设备的调速控制。例如，在中央空调系统中，采用变频调速技术控制风机和水泵的转速，根据实际负荷需求调节风量和水量，可降低能耗 3 0 % - 5 0 % ；在电梯运行中，变频调速技术使电梯启动和停止更加平稳，提高乘坐舒适性，同时降低能耗。

2.4 智能控制技术

智能控制技术是将人工智能、模糊逻辑、神经网络等技术与自动控制技术相结合，实现对复杂系统的智能化控制。系统无需构建精确的数学模型，能够模仿人类的智能行为模式，实现系统的自适应、自我学习和优化控制。​智能控制技术具有适应性强、鲁棒性好、控制精度高等特点。在电气工程中，应用于电力系统的无功优化、电网故障诊断、智能家电控制等领域。举例来说，在电力系统的无功优化过程中，通过运用智能控制技术，可以根据电网当前的运行状况，自动地调整无功补偿设备的输入和输出，这不仅可以提高电网的功率因数，还能有效减少线路的损耗。

三、电气自动化融合技术在电气工程中的应用

3.1 在电力系统中的应用

在电力系统发电环节，电气自动化融合技术用于优化发电机组的运行控制，通过传感器实时监测机组的各项参数，结合智能控制算法调整机组的功率输出，提高发电效率。在输电和配电环节，利用自动化技术实现电网的实时监测和故障诊断，通过 PLC 控制开关设备，实现故障线路的快速隔离和恢复供电。

3.2 在工业生产中的应用

在工业制造过程中，电气自动化的融合技术在自动化生产流程中得到了广泛的运用。利用 PLC 来操控生产线上的各种设备，从而达到物料的自动化传输、处理和组装；通过使用传感器来监控生产流程中的各种关键参数，例如温度、压力和位置，我们可以确保整个生产流程的精确性和稳健性；利用变频调速方法来调节电机的旋转速度，可以实现能源的节约和降低能源消耗的目标。

3.3 在建筑电气中的应用

在建筑电气行业中，电气自动化的融合技术被应用于建筑的智能管理过程中。利用智能控制系统对建筑物内的照明、空调和电梯等关键设备进行集中式的管理和控制，能够根据环境的变动和用户的具体需求，自动地调整设备的工作状态，从而实现能源的节约和消耗的减少。比如说，智能照明系统能够依据自然光照的强度和人们的活动状况来自动调整灯光的亮度，从而有效地减少照明的能量消耗；楼宇的自动化系统利用传感器来监测室内的温度和湿度等关键参数，从而自动调整空调系统的工作状态，以增强室内的舒适感。

3.4 在交通运输中的应用

在交通运输行业中，电动车辆的控制和交通信号系统采用了电气自动化的融合技术。在电动交通工具中，通过应用变频调速技术来调整电机的转速，从而确保车辆能够高效地运行；利用传感器来监测车辆的电池电量和车速等关键参数，并结合智能控制算法来优化车辆的动力输出，从而有效地延长电池的续航里程。在交通信号系统设计中，我们采用了自动化技术来智能地控制交通信号灯，并根据车辆和行人的流量来自动调节信号灯的持续时间，从而提升了交通的流通效率。

结语：

通过合理应用 PLC 技术、传感器技术、变频调速技术、智能控制技术等，能够有效提高电气工程的生产效率、降低能耗、增强系统稳定性。

参考文献：

[1] 崔珩 . 电气自动化在电气工程中的融合运用分析 [J]. 市场周刊：商务营销 ,2019,000(061):1-1.

[2]LIUHong-yan. 电气工程中电气自动化融合技术的应用研究 [J].中小企业管理与科技 ,2019,000(002):171-172.

[3] 李斌 . 电气工程中电气自动化融合技术的应用研究 [J]. 中国高新区 ,2019,000(015):122-122.