电气工程及其自动化应用中存在的问题与对策研究

摘要：随着数字化与智能化进程加速，电气工程及其自动化在多领域应用广泛，但也面临诸多挑战。本文深入剖析其应用现状，指出在技术层面存在系统兼容性差、能耗高及新兴技术适配不足等问题；管理与维护层面存在标准化缺失、运维成本高和安全防护薄弱等情况；人才层面存在专业人才短缺与培养体系不完善等困境。针对这些问题，从技术创新、管理优化、人才培养引进等方面提出针对性解决对策，旨在推动电气工程及其自动化技术持续发展，提升行业整体效能与竞争力。

关键词：电气工程及其自动化；应用现状；问题；解决对策

引言

在科技飞速发展的当下，电气工程及其自动化技术凭借高效、智能等特性，已深度融入工业生产、电力系统、建筑智能化等众多领域，成为推动社会经济发展的重要力量。从自动化生产线的高效运转，到智能电网的稳定供电，再到楼宇自动化系统的便捷管理，电气工程及其自动化技术不断提升生产效率、优化资源配置、改善生活质量。

一、电气工程及其自动化应用现状

1.1 应用领域概述

在工业生产领域，电气工程及其自动化技术发挥着核心作用。自动化生产线借助可编程逻辑控制器（PLC）与传感器，实现设备的精准控制与协同作业。在智能制造车间，基于工业互联网的自动化系统可整合生产数据，实现生产流程的动态优化与智能调度，满足个性化定制生产需求。电力系统领域是该技术的重要应用场景。智能电网建设依托先进的自动化技术，实现了电网运行状态的实时监测与智能分析。

1.2 技术发展特点

目前，智能化是电气工程和自动化技术发展的主要方向，结合人工智能算法以及大数据的广泛应用，让电气设备有了自己意识。对于电气设备的维护来说，构建在机器学习之上的预测性维护技术能够分析电气设备的历史记录，预测电气设备的故障概率，进而有针对性地进行维护，从而降低电气设备的故障率，缩短停电的时间。集成化成为目前电气工程和自动化的重要特点。过去的系统集成主要是单一设备或功能，未来的系统集成将会向着不同设备、不同系统的集成上发展，

二、电气工程及其自动化应用中存在的问题

2.1 技术层面问题

各厂家的电气装置和软件的接口、协议和数据格式各不相同，系统之间的集成中会涉及无法进行数据交换的问题。五是能效比较低。有的电气装置能效并不好，电力的传输过程中因线路的电阻、变压器的损耗而造成电能的浪费。数据显示，目前，在我国的工业应用中，某些老旧的电气装置的能耗比新的节能装置的能耗高20%～30%。新兴的技术不好配套。5G、物联网等新兴的技术的应用仍处在不断发展的阶段，与电气工程及其自动化在融合的过程中，适用的标准还不统一，5G的低时延和高带宽在工业控制中的应用还没有明确的标准，物联网装置与电气系统的数据连接和传输的安全机制还不完善，这些影响新技术的推广应用。

2.2 管理与维护层面问题

标准规范化体系匮乏。现阶段电气工程及其自动化相关标准和技术、工程、设计、施工标准等不够规范化，电气项目的设备选择、设计施工、竣工检验等没有规范或具体的检测标准，所造成的工程质量波动大。电气项目设备维护费用偏高。由于目前电气设备的检测多依靠设备维护人员经验和传统方法，只能在项目完工后对出现问题的设备进行维修，无法及时确定电气设备的故障，过程和结果不准确。电气自动化结构复杂，一旦发生故障处理耗时多，难以精确掌握设备的维修时间，加上电气设备故障发生的频率，增加人员维护以及设施维护的费用。企业为了降低生产和维护费用，忽视电气设备的维护，增加了电气设备的故障突发概率，进而导致企业无法连续稳定运行，也降低了生产效益。防护能力低。电气的工程技术和结构以及设备逐步网络化、自动化和智能化，网络安全和设备安全等问题愈发严重。自动化控制系统容易被黑客攻击，从而使电气设备失去控制甚至数据被更改。

2.3 人才层面问题

缺少专业技术人才，由于电气工程及其自动化行业发展迅速，同时由于培养人才的进度不能和行业对人才的需求相平衡，因此对于一些在专业基础上具有交叉知识及技能经验的复合型人才缺乏，企业在实现智能化转型升级、新的技术运用方面人才匮乏，限制项目的运作和创新。人才培养模式不合理。学校以及职校在专业设置上偏重理论讲授，实践课堂偏少，在课堂中缺少真实项目操作，教学内容欠缺对人工智能、物联网等技术的学习和培训，并未覆盖很多院校专业课堂，使得这些专业的学生培养出来无法满足企业的实际运营。

三、电气工程及其自动化应用问题的解决对策

3.1 技术创新与优化

提高可运营性，国家有关部门应该协调相关企业单位、科研单位出台统一标准的设备接口和数据标准协议，提倡推出可兼容的设备和软件。研究开发更多的节能降损技术，企业在今后对高效率低成本的用电设备的研发加大力度，研制和使用新型材料、合理设计，使用电设备的性能更高、更高效。改善配电线路上的控制及电网的控制。采取控制技术，及时适应当前的负荷量，在设备使用过程中对其实时的调节和控制以提高其安全程度和有效程度，降低对不可再生能源的使用。应用更多绿色环保型的设备，如可发电的太阳能和储能。减少对外部能源资源的使用依赖。加强新技术应用融合研究。制定相关技术和应用的标准以及规范，建立符合安全标准的技术与外部可执行数据和命令交互的方法和手段。对相关的项目和装置进行试点，探索、研究技术的应用与使用效果，并逐步取得实践经验，提升项目和装置在领域内实现普及应用。

3.2 完善管理与维护体系

要规范市场秩序，编制并实施设备选型、系统设计、施工验评等全过程的标准化技术导则，严把建设单位建设质量关，规范建设行为，保证工程建设标准化。鼓励企业进行标准化认证，保障行业运维管理的标准化程度。要提升运维管理模式，节省运维管理成本和降低运维管理风险。拓展运维管理智能化手段，实施设备状态监控和故障预报，利用传感器实时采集设备参数，通过大数据实现对设备故障预测预诊，制定预防性维修改计划，根据设备性能参数，统筹编制预防性停机维护计划表。要加强安全防护措施，加强网络安全的研究，利用网络密码技术、入侵检测技术、访问控制技术等手段构建网络多层次安全防范技术体系。

3.3 加强人才培养与引进

从教育环节开始把控，高校或职业技术院校减少课程设置，提升实践教学，开设关于人工智能、物联网等相关信息技术课程，与企业进行产学研研究项目，为学生创造学习实践条件，培养一些适应行业发展的专业型人才，设立校企合作培养机制，制定依据企业实际需求的人才培养计划。

结语

电气工程及其自动化技术的应用推动了现代社会的进步，但在应用过程中，应用技术的不足与管理与人才问题均是不容乐观的。通过优化电气工程及其自动化技术的应用技术创新、优化技术管理体系以及优化技术人才培养与引进，让其成为优化电气工程及其自动化技术存在的问题的有效手段，促进其持续进展。

参考文献

[1]刘昊泽.电气工程及其自动化应用中存在的问题与对策研究[J].中国设备工程，2024，（23）：117-119.

[2]刘成山.电气工程及其自动化中存在的问题及解决对策[J].产业创新研究，2022，（04）：99-101.