关于电气自动化质量和安全管控探究
郝培廷
内蒙古工业大学电力学院2023级 内蒙古呼和浩特市 010080
引言:电气自动化作为现代工业生产与基础设施建设的核心支撑技术,其系统质量与运行安全直接关系到国民经济发展与人民生命财产安全。近年来,随着智能制造、工业互联网等新技术的快速发展,电气自动化系统日益复杂化、智能化,传统的质量安全管控模式已难以适应新形势需求。电力、石化、冶金等高危行业对电气自动化系统的可靠性提出了更高要求,而频发的电气事故也凸显了加强安全管控的紧迫性。同时,国家能源局、工信部等相关部门相继出台政策法规,完善电气设备质量标准与安全操作规范,为行业发展提供了制度保障。在此背景下,探索构建科学有效的电气自动化质量安全管控体系,对提升工业生产安全水平、促进产业技术升级具有重要的现实意义与理论价值。
一、电气自动化质量管控要点
(一)设计全流程质量监控机制
电气自动化系统设计环节作为质量管控的源头,其重要性不言而喻。完善的设计全流程质量监控机制必须覆盖从需求分析、方案设计到最终实施的各个环节。项目启动阶段,技术团队应深入现场进行实地勘测与需求沟通,确保掌握的基础数据准确无误,避免“头痛医头,脚痛医脚”的局部思维[1]。方案设计过程中,各专业工程师必须严格遵循国家电气设计规范GB50052 与行业技术标准,通过 BIM 技术构建三维模型,实现管线综合排布优化与碰撞检测。值得注意的是,中间设计评审环节绝不能流于形式,专家团队应从系统架构、控制策略、组件选型等多维度进行把关。
(二)施工标准化规范体系
电气自动化施工环节是工程质量的关键保障阶段,构建科学完备的标准化规范体系势在必行。施工单位应依据《电气装置安装工程施工与验收规范》(GB50254)制定详细的施工工艺流程卡,明确每道工序的技术要求、操作标准与检验方法。材料进场管理不容忽视,项目质检人员必须对电缆、控制柜、传感器等关键设备进行严格抽检,确保所用材料符合设计要求,杜绝偷工减料、以次充好等现象。电气安装过程中,线缆敷设的弯曲半径、固定间距、颜色标识等细节看似琐碎,实则直接影响系统运行稳定性。接口处理尤为关键,不同系统间的信号交互必须严格按照协议规范实施,做到接口定义清晰、信号传输可靠。此外,施工过程中的隐蔽工程必须实施“三检制”(自检、互检、专检),形成完整的检验记录与影像资料。
(三)设备性能验证与评估
电气自动化系统的最终质量体现在设备性能上,科学严谨的验证与评估流程不可或缺。系统交付使用前,工程团队须遵循“单体测试—子系统联调—整体功能验证”的阶梯式测试策略,全方位检验设备性能。对于控制柜、变频器、PLC 等核心设备,有必要开展额定负载试验、过载保护测试与长时间稳定性运行考核,从极限条件下检验设备可靠性。抗干扰能力测试尤为重要,通过电磁兼容性(EMC)实验,模拟浪涌冲击、射频干扰等极端情况,考察系统在复杂电磁环境下的运行表现。测试数据采集不能凭感觉走,应借助专业仪器设备,对电压波动率、谐波含量、响应时间等关键参数进行精确测量与记录。质量缺陷发现后,绝不能“捂盖子”“打补丁”,而应建立完整的质量追溯体系,深入分析根本原因,制定针对性改进措施。
二、电气自动化安全管控策略
(一)多层级安全预警机制
电气自动化系统安全运行离不开体系完备的预警机制,构建多层级安全预警网络是防患于未然的有效途径。基础层面,设备层预警机制聚焦单体设备运行状态监测,通过内置传感器实时捕捉温度、振动、电流等物理参数异常。细心的工程师往往会为关键设备设定三级报警阈值:提示值、预警值与危险值,形成梯度鲜明的风险分级体系。系统层预警则着眼于控制回路与功能单元的逻辑错误检测,通过设置逻辑互锁、操作权限限制、非法访问拦截等措施,防范操作失误与恶意攻击带来的安全隐患[2]。平台层预警机制整合全局信息,借助大数据分析技术,识别设备群组间的异常关联模式,发现单一设备监测难以察觉的系统性风险。值得一提的是,现代预警系统不再局限于被动告警,而是引入预测性维护理念,通过历史数据挖掘与设备状态趋势分析,提前预判潜在故障,为维护人员赢得宝贵处置时间。
(二)专业人员安全培训体系
电气自动化系统再智能,终究离不开人的操作与维护,专业人员安全培训体系建设尤为重要。完善的培训体系应当覆盖从设计师、施工人员到运维工程师的全员安全教育,做到“全员皆知、各岗必会”。岗位安全责任制落实是前提,企业须建立清晰的责任分级机制,从管理层到一线操作工,明确划分安全职责边界,杜绝责任模糊地带。培训内容设置讲究“有的放矢”,针对不同岗位特点量身定制专项培训计划:设计人员侧重安全冗余原则与系统可靠性设计;施工人员强化现场安全规范与防护措施;运维人员着重应急处置流程与故障诊断技能。案例教学不可或缺,通过剖析行业典型事故案例,以“前车之鉴”唤醒安全意识。理论学习之外,实操训练才是检验成效的试金石。企业应定期组织高压断路器操作、电气火灾扑救、触电急救等专项演练,让操作人员在模拟场景中锻炼应变能力,将安全知识转化为条件反射式的应急本能。
(三)智能化监测与应急响应
电气自动化安全管控的制胜法宝在于智能化监测与高效应急响应能力的协同建设。先进的智能监测系统以物联网技术为核心,通过布设温度传感器、红外热成像设备、局部放电检测器等多元化监测终端,实现对电气设备运行状态的全方位感知。数据采集不再满足于周期性抽检,而是转向持续性在线监测,甚至通过边缘计算技术实现监测数据的初步筛选与处理,大幅降低数据传输压力[3]。后台监控中心依托人工智能算法,对采集到的海量运行数据进行深度挖掘与分析,自动识别出设备运行中的微小异常。异常监测不是目的,快速精准的应急响应才是关键。现代电气系统已普遍建立分级响应机制:轻微异常触发自动告警并记录;中度异常启动限制运行模式并通知专业人员;严重异常则激活应急停机程序并联动消防系统。应急预案设计讲究“一案一策”,针对不同故障类型制定专项处置流程,明确人员分工与物资调配方案。
结束语
通过对电气自动化质量与安全管控的深入探究,可以明确认识到二者相辅相成、缺一不可的关系。质量管控是安全运行的基础,安全管控是质量保障的延伸。在实际工作中,应将质量管控与安全管控有机融合,构建全生命周期的管理体系。未来电气自动化领域应注重新技术应用,推进数字孪生、人工智能等前沿技术与传统管控体系的深度融合,实现风险预测、智能预警与自主决策。
参考文献:
[1]霍福国.电气工程及其自动化的质量控制与安全管理[J].化学工程与装备,2023,(02):205-206.
[2]雷成秀.电气自动化工程的质量控制与安全管理[J].集成电路应用,2022,39(12):134-135.
[3]刘娅丽.电气工程及其自动化的质量控制与安全管理研究[J].现代工业经济和信息化,2022,12(11):210-212.