电气技术论文范文

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实践教学的条件

1高水平的师资队伍是实践教学的前提。教师是教学活动的主导，一支专业结构合理、高素质的师资队伍是指导学生进行实践教学的前提。首先，专业教师不仅要有高水平的专业理论知识，更要能精通各种实训设备，熟练地指导学生完成实训，解决学生实训中出现的各种问题；教师制定了一系列管理措施，如我院电工实训中心规定对做实训的学生实行登记制度，进入实训室后填写记录表，实训完成后，写实训报告。

2专业实训室突出办学特色。我院是一所全日制公办高职院校，是目前全省唯一的农字号高职院校，在课程设置上有别于其他院校的电气自动化专业，因此在实验室建设方面应围绕办学特色，比如我们在保留传统实验设备基础上，与浙江天煌科技实业有限公司合作的电气控制实验台，引进了教学实验系统，这些实训设备集中了现代行业控制技术，在实训过程中，这些使学生开阔了视野，了解最新技术，这些设备都为学生进一步创新打下基础。

改革实施

1改革实践教学内容。实践教学内容的选取跟理论教学内容不同，要有针对性、适用性。经广泛的市场调研和校内外教学专家的多次研讨，认为《电气安装与调试》课程应能满足专业群“企事业单位从事电气设备生产、安装调试、维修管理、改造设计”等职业岗位相关知识、能力、素质的要求。以典型任务为载体，设计教学情境，按照行动领域由浅入深。同时，在整个实践教学内容中设计了多个模块进行基础训练。

2改革教学手段和方法。根据实践性教学的特点，采用基于工作过程的教学模式，以任务为载体，构建学习情境，按照咨询——计划——实施——检查——评估五步法来进行。在“项目教学法”中，教师可以将一个项目A分成若干个任务A1、A2、A3，每个任务可以作为一个实践教学小单元组织教学，每个实践教学小单元都按照五步教学法来进行。第一，咨询阶段：教师布置任务，帮助学生理解任务要求；第二，计划阶段：学生一般以小组形式工作，根据实训要求，寻找与任务相关的材料，制定任务计划；第三，实施阶段：学生根据任务计划完成设计和模拟，作好有关文字记录；第四，检查阶段：学生展示任务成果；第五，评价阶段：自我评价，其他同学提出问题，最后老师评价。在整个过程中学生以动手为主，教师的作用就是回答学生遇到的各种问题，是一个被咨询者、辅助者，学生学习积极性非常高。实训教师除了做好实训前的准备工作之外，对已确认的新方案必须先做一遍后，再辅导学生实训。要求学生在实训前自行设计方案，实训时，每组派代表将本组方案作介绍，其它同学对方案作评价，找出不足，最后由老师点评，最后确定并实施。通过这个形式，同学之间、师生之间有了良好的互动，有时讨论、争论的很激烈，这大大提高了同学们的主动性。比如在“电机控制实训中提出一些综合性设计要求：（1）用低压电器控制实现；（2）用PLC控制实现。在实训中逐步增加难度引导学生综合设计能力的培养，在目标的制定上更注意提出一些具体的系统工程指标，使实训更贴近实际工程，让学生在实训室真正开始进行工程实践的锻炼，而不仅仅简单停留在系统功能的实现上，因此对实验内容的设计就显得极为重要。由于这部分实验需要学生进行设计和反复调试。这部分实验是整个实训体系改革的重点，实践证明学生在实验中不仅提高了综合能力，更重要的是激发了他们的主动性和创造性，并且也为教师的科研提供了有益的探索。具体课堂教学流程设计如图：基于工作过程的教学模式，合理选用工作任务为素材：（1）课前布置连续控制电路安装任务；（2）课堂对学生分组；（3）小组协作查询资料，选择元件、导线、工具和仪表、接线端子、实训板、设计电路图（原理图、平面布置图、接续图）；（4）固定元件和接线——排除故障可完善；（5）小组自查和教师检查——无；（6）师生反思总结——反馈，找出要完善的地方；（7）通电试车；（8）布置课后作业和新任务。

3考试改革。过程性考试。以往分阶段，分项目考核替代一次性期末考试。专业实训课单独计学分，成绩单独考核，这样可以引起学生对实训课的重视，改变重理论轻实践的倾向。与理论考试相比，实训教学考核与评价有其特殊性。对实训成绩的考核，单纯的操作考试或单纯的笔试(或口试)都有其片面性。实训教学的考核采取“实验报告+操作+口试”的方式，学生普遍反映有了很大的学习压力和动力，旷实训课、看别人实训结果、凑数据、抄实验报告的现象再也没有发生了。

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1.1变电站电气自动化技术应用的现状。电气自动化技术是通过计算机、信号处理以及电子通信等技术，对变电站二次侧的电气设备进行自动监测，这种自动监测可以实时的反映变电站电气设备的运行情况，当系统故障时可以及时的发出故障信号，工作人员可以在第一时间准确地对故障进行处理，从而保证变电站安全可靠的运行。变电站自动化技术还可以提供原始数据帮助工作人员对电气设备进行检修和维护。电气自动化技术对变电站的安全运行具有非常重要的作用，所以电气自动化技术在变电站建设中得到了广泛应用。

1.2变电站电气自动化技术未来的发展趋势。科学技术的发展是非常迅速的，数字化已成为现实，变电站电气自动化技术也将迎来新的局面。随着计算机技术、信号处理技术、网络技术和通信技术等科学技术的发展和完善，与电气自动化技术的融合一定会在不久的将来实现，有了这些高端科学技术的融入，电气自动化技术一定具有大幅度水平的提高。这样就可以更加科学合理的对变电站进行设计和规划，同时也可以大大提高变电站运行的自动化水平，从而使变电站系统运行时能够快速的自动处理各种问题，使变电站的运行更为有效和安全。

2电气自动化技术在变电站中的应用

2.1电气自动化技术应用于变电站计算机监控系统。现如今计算机技术已经发展到了相当高的水平，社会各行各业都必须要用到计算机技术。计算机技术对变电站运行具有非常重要的作用，它可以实现对变电站系统内各电气设备的运行监控、监测，有利于提高变电站运行的安全性。通过与网络技术和通信技术的融合，电气自动化技术应用于变电站的计算机监测系统可以有效的扩大变电站计算机监控系统的范围。与此同时，还可以及时地对变电站运行中出现的各种问题和故障做出相应的处理。

2.2电气自动化技术应用于变电站中等电位连接。等电位连接就是将电气结构中，相适应的电气设备间的导电部位进行连接，这样做可以保证变电站运行时电源充足。等电位连接对于变电站的运行、维护的安全性具有重要的作用，它可以有效避免变电安全问题。所以将电气自动化技术应用到变电站等电位连接非常重要。

2.3电气自动化技术应用于变电站计算机保护。电气自动化技术应用于变电站中的一个主要的功能是计算机保护功能。各电气设备通过信号处理技术，将各自运行的状态信息通过通信技术传递给计算机，通过计算机对变电站中的电气设备进行监测和保护，可以保护变压器、线路等。当变电站运行发生故障时，计算机对接收到的故障信息进行分析，并发出相应的故障处理命令，由相应的电气设备执行命令，处理故障。这样就起到了很好的保护作用，所以将电气自动化技术应用到变电站计算机保护中是至关重要的，可以很大程度上提高变电站运行的安全性。

2.4电气自动化技术应用于变电站自行诊断。变电站的自行诊断功能是以电气自动化技术、计算机技术、网络技术和通信技术等为基础，通过对变电站各项运行数据的实时监测、分析对比，迅速找到故障点，并及时自行修复故障。电气自动化技术应用于变电站自行诊断不仅可以降低发生故障的概率，减少了工作人员的工作量，还可以有效提高变电站系统的运行效率。

2.5电气自动化技术应用于变电站数据的采集和处理。变电站的数据采集是变电站自动化系统中非常重要的环节，是电气自动化技术应用于变电站的主要表现。变电站运行中的数字信号和模拟信号是变电站运行数据的基本形式，可以表现变电站运行的各项数据，比如脉冲数据、状态数据等。变电站的数据处理指的是对各项数据的分析对比，来发出处理命令，比如对故障跳闸的处理、断路器状态的处理、故障警告的处理和隔离开关的状态处理等。电气自动化技术中的光电隔离方式和通信方式是采集和处理数据的主要方式。

2.6电气自动化技术应用于变电站记录故障数据。电气自动化技术的另一个重要功能是记录设备的故障数据，记录设备的故障数据主要是为了监控系统分析故障。当故障发生时，记录下当时的开关闭合闸状态和相应的保护动作的状态。通过对故障时各项数据的分析，可以在以后的检修和维护工作中做出正确的改进。

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1.1内部防雷系统内部防雷主要分为防雷电波侵入，防反击以及防雷电感应。优秀的内部防雷系统能更好的减少建筑物内部的雷电流和其产生的电磁效应所造成的危害，并且及时防止造成不必要的损失。内部防雷主要采取等电位连接、屏蔽等手段。在智能楼宇内也需要电磁兼容的措施，为了使智能楼宇内的设备不会出现功能障碍以及设备损坏的问题，应当建立构成布线系统来防止在设备内部自身传导干扰和外来干扰。其主要原因都是由于超高电压，大功率辐射电磁场，自然雷击放电。这些现象都将会影响测试结果严重可能会导致设备损坏。因此对智能楼宇建筑内部的设备的保护措施是我们需要注意的。

1.2外部防雷系统智能建筑的外部防雷主要是指防直击雷和防侧击雷，我们通过共用接地系统和泄流通路来保护建筑物自身不遭受雷击。①智能建筑需要建立综合的共用接地系统。因为在智能楼宇内存在着许多交流、直流设备，其中线路纵横交错，因此应该将智能楼宇建筑里的直流工作地、安全保护地、交流工作地与建筑施工过程中为防雷所用作的钢筋紧密连接，形成一个完整的共用接地体。这样就大大减少了在接地线之间存在着电位差的可能性，也消除了感应过电位的反击现象，从而保证了高科技设备的正常工作。②足够的泄流通路和均压措施通过在建筑物钢筋混凝土的钢筋来制作防雷引下线，并且从屋顶的部位就开始增多分路，用来分散各个导体上的雷电流的数量。而由于智能楼宇大多数为高层，还应该采取防侧击雷措施，在智能楼宇中间的部位将建筑的外圈梁钢筋焊接连通形成均压环，同时与防雷引下线相连。通过充分利用建筑物自身的柱钢筋、桩基钢筋、屋顶楼面钢筋、各圈梁钢筋等，将它们细致的焊接，形成良好的雷电流泄流通路以阻止侧击雷造成危害。

2.智能防雷新技术

一种新的技术的要求，必然催生出相应的处理技术，随着我国智能建筑物各项电气设备的日益复杂化，以及智能建筑物中电气设备的种类的繁杂化，大量的科研技术人员投入到了智能防雷技术的研发中去，目前已经研发出一种应用效果比较合理的新型防雷技术。该技术彻底克服了传统避雷技术中被动接闪、二次雷击效应严重的缺点，因此，受到广大建筑施工单位和群众的喜爱，发展前景非常好。它的基本原理是，发生闪电前的地面和云层之间有一个电势差可以作为避雷针的能源，在雷击即将发生的时候提前产生一个向上先导，形成一个雷电优先通路，克服了传统避雷针被动的迎接闪电的不足，从而大幅度的提高了防雷保护的范围。在智能建筑中的电子设备大部分采用了超大规模的集成电路，因此其本身很容易在高电压、高电流的情况下被烧毁。因此以前的避雷针防雷、电源防雷等方法已经不能适应当前社会建筑领域智能楼宇防雷的需求。当雷击发生的时候将会产生较大的电场，进而导致这个区域内的电位快速升高，大大高于其它区域，而作为电的良导体，很容易在电位不相等时对雷电产生影响形成感应，从而遭遇雷害。

3.结束语

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自从我国开始实施城乡一体化政策以来，我国建筑行业就飞速发展，居民生活用水供电、照明通信以及安全防护等等相关要求也日益提高，这都促使建筑电气给工程带来了极大的进步。同时由于建筑行业与其他关联学科之间的交叉合作也使得建筑电气技术这门综合性技术应运而生，而建筑电气工程技术包含了电子技术、电工技术、信息技术以及控制技术。当前建筑领域电气化工程更加追求安全稳定和适用，一般建筑电气工程主要包括几方面内容:第一，安装相应成套建筑电柜、控制设备以用来整体控制建筑电路;第二，根据建筑整体电线光缆分布规划来安装相应电缆电线;第三，安装变压器以及其它动力装置，调试运行相关设备并确保设备运行无异，施工完毕后也能够照常使用(有问题就要及时解决改进);第四，还有其它繁琐的设备线路安装，如接地、母线导管、照明等等。完成这些后就要进行综合检查验收，通过实现所有电气工程运行使用状况集中解决研究和处理电气工程没有发现或者有待改进的问题，以策万全。所谓的智能化技术就是人工智能技术的简称，是全球定位系统技术、传感技术、高科技计算机技术以及信息通讯技术等综合产物，从某种程度上而言，它是计算机智能运用的分支，其智能化系统主要有语音图像信息识别传递、信息控制和处理系统，专家系统等等，在建筑电气工程领域，人工智能就充分运用了相关系统功能，比如电气电力的控制等。建筑电气工程智能化技术的科学使用不仅能够快速方便相关设备系统的自我修复、保护功能的恢复和完善，还能够有效提高建筑电气工程施工进度和施工质量，因此也使得大量专业研究人员持续不断的探索研究，以推进我国建筑电气工程智能化技术的发展和应用。

2建筑电气工程中智能化技术的具体应用

随着人们对建筑电气工程智能化技术应用方面的日益了解，其在当前建筑电气中的控制系统，故障预测、判断分析以及电气工程设备优化等等方面都有了较为广泛的应用，这直接提升了建筑电气工程技术层次，具体如下:

2．1在建筑电气工程控制系统中的应用

众所周知，建筑行业电气工程项目施工操作技术性、专业性和复杂性都较高，尤其是电气工程的精细度方面，而且以往传统施工过程中这部分项目就很容易出现故障，这对工程项目施工效率和质量影响极为不利。为了有效控制避免这些意料外的故障和电气问题，进行电气工程施工时就必须要构建相应的自我控制防御和保护体系，从而更好地进行事故后的检测排除。在这些自我控制保护系统中就充分运用到了智能化技术，通过智能化技术中的定位系统就能够有效帮助管理人员确认掌握工程设备、装置和线路位置，并借助良好的传感技术将其运行状态信息传输到计算机，然后转化为相应数据分析总结，将其与原本储存信息进行比对，这样就能够动态掌握电气工程运行状况，一旦有异常也能够及时发觉并确认异常原因，而相关管理人员也能够及时快速应对解决，通过该步骤流程来实现电气工程施工的自动化控制和动态管理。

2．2在建筑电气工程故障预测分析中的应用

在电气工程施工中利用智能化技术不仅能够实现有效控制，还能够快速检测、反馈出电气工程问题所在，系统通过故障警报来传递告知工程异常，然后对发生故障的部位进行智能数据传递，从而方便专业人员进行更深层次的智能监控和分析，通过常用神经网络、模糊网络或者专家系统等等来帮助预测分析工程故障，最后提出有效的解决方案。比如电气设备变压器、发动机、发电机等等发生故障就需要维修人员及时有效处理。然而电气设备故障发生率不低，且其故障诊断不及时、不准确都会导致事态更为严重，传统变压器故障检测方法就是通过检查变压箱里面的气体并对该气体成分进行分析来判断故障与否，由此可见传统人为检测不仅耗时耗力，还需要将故障部分拆除开来，其准确率还不高，还容易导致电气线路的二次破坏，而智能化技术的应用就完全克服了这些问题，直接简化了其气体提取步骤，系统会直接显示变压器气体成分等相关信息，大大提高了其检测效率和质量，准确性更高，可以说智能化技术在建筑电气工程故障分析判断方面应用效果显著。

2．3在建筑电气工程设备改建优化方面的应用

在建筑电气工程设备的改建和设计优化领域，智能化技术的应用优势也极为明显，通过智能化领域中的关键性技术，遗传算法和专家系统的科学使用能够快速提升设备运算处理数据效率速度，对设备系统的优化升级也有重大促进作用。前者是一种高科技的计算机模型，通过大自然生化过程反应总结出的达尔文生物净化原理和遗传机理科学归纳生物进化规律，然后在实际运算使用过程中利用该规律进行搜索，并对该系统的弊端进行改进优化。而后者则主要是专业地对设备隐患缺陷进行科学论证分析，尽量确保该电气线路能够稳定正常运行。一般建筑电气工程管理人员会综合运用这两种方法来优化升级相关设备，此外还可以运用模糊理论的物理学方法和神经网络中将计算机中间算法进行升级来提高运算速率的方法，这也能够大大优化其设备升级质量和过程，从而提高建筑电气工程设计和施工质量。

3结束语

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①该技术能够提高生产效率，节省成本支出。在不锈钢企业中应用电气自动化控制技术是顺应社会经济发展的主要经营方式之一，它能够使不锈钢企业在一些特殊的环境中，如高辐射、极寒等条件下，减少人工输出的劳动力，依靠电气自动化控制技术能够自动进行生产操作，减少恶劣条件对人们身体的伤害，同时还能够为企业节省劳动力费用支出，提高工作效率，同时还能够推动社会的发展。②该技术在生产过程中控制准确、反应灵敏。电气自动化控制技术的应用系统处理的信息量不多、控制对象少，操作频率低，在控制过程中比较方便操作。同时该技术在信号传输能力方面反应灵敏，传输速度快，能够较快、准确地进行远程信号控制。此外，该系统有较强的抗干扰能力和较高的可靠性，能够有效对系统进行保护。③该技术的更新周期短，同时发展速度快。该技术能够在社会经济的快速发展进程中，得到较快的更新与发展，能够使电气自动化控制技术得到较快发展，在企业应用中能够发挥更大的作用。

2电气自动化控制技术的应用案例

自动化系统主要是利用PLC控制系统、现场面板、各类仪表，还有网络通信设备等对水泵、阀门一些设备实现全面联动控制，例如当泵站进水压力低于设定值时，系统将会发出报警信号，系统会自动停止水泵的运行，恒压供水和智能调压供水主要是系统根据设定的出口压力，来控制水泵的自动开启或停止，并调节变频器来实现。一般情况下，在启动水泵时，是先启动水泵再打开出水阀门，关闭是需要先关闭出水阀门，再停水泵。上位机的智能:①在线监控进出口压力、流量、泵阀运行状态、机泵的电力参数(电压、电流、频率等)。②在线监控各设备、电气的故障和报警信号，对于临时性的报警和故障信号，应通过上位机手动复位，不需要到现场复位。③可以记录保存规定的所有运行参数和报警信号，并能将数据保存3年以上，同时还可对泵站设备进行远程操作。同时可以通过上位机进行修改各种设定值。例如我们根据不同时间段可自动变换预设的出口压力值;根据机泵的工作时间，可自动轮值切换机泵;UPS备用电源用于给中控室提供电源储备，满足自动化系统设备、网络通信设备和视频监控设备8h的供电。

3结语

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1.1人工智能的概念

人工智能的目的是实现机器智能化发展，通过采用人工研究得出的方法与技术，从而扩大人工的生产能力，推动产业的不断发展。人工智能的产生伴随着人类社会的不断发展，是人类社会进步的结晶。随着社会的不断发展，人工智能技术与时俱进。

1.2智能化技术的理论基础

目前，智能化技术广泛的应用于精密传感器、计算机、GPS定位技术等高科技信息工具中。其理论基础最先于20世纪50年代左右提出并随着社会的发展逐渐应用。通过智能化技术的应用，能够有效延伸、扩展以及模拟相关人工作业，在提高了工作效率的同时也保证了工作质量。

1.3电气工程自动化中智能化技术的特点

智能化技术拥有完善的控制系统，能够有效的对数据进行分析与处理，从而保证系统的有效运行；通过使用智能化技术能够简化电气工程的控制系统，提高整体运行效率；实现了控制器的无人化超控，减少了人力资本的投入；实现了数据一致性的标准，能够快速地进行评估工作。

二、智能化技术在电气化工程中的发展现状

随着我国经济技术的不断进步，智能化技术已逐步应用到电气工程自动化工作当中。智能化技术的不断成熟使得其应用领域不断延伸，目前主要应用于计算机技术中，通过智能化技术与计算机技术的巧妙结合，在信息传递、提高工作质量、改善工作环境以及推动我国经济发展中都起到了巨大作用。当下的智能化技术还在不断发展，它为世界带来的惊喜仍需展望。

三、智能化技术在电气工程自动化中的具体应用

1、神经网络系统。神经网络系统由定子电流经过电气动态参数进行辨别控制和转子速度辨别经过机电系统参数两个方面构成。在神经网络系统中，反向学习算法被作为经常使用的方法，在其前馈性的特点之下进行高效运转，对于控速度、负载转矩以及时间控制上都有良好的效果。

2、模糊逻辑控制系统。目前，我们所说的模糊逻辑控制系统有效的代替了之前的PID控制器，模糊逻辑控制系统通过其知识库能够有效的进行推理决策，实现控制目标。模糊化的形式大多由多种函数表现形式构成，是进行模糊逻辑系统的重要方法。

3、故障诊断及优化设计。智能化技术在电气自动化中的应用大幅度提高了故障诊断的效率性，由于电气设施故障本身具有复杂性、隐蔽性、波动大等特点，其诊断效率较低。随着智能化技术的广泛应用，不但提高故障诊断的准确性，同时还节省了人力物力资源，使诊断过程快速有效。对于电气产品的设计领域来说，其内容广、工序复杂、影响因素多等特点，导致电气产品涉及领域存在较大困难性。智能化技术的引入，提高了电气产品的技术含量，不仅能够有效降低人力劳动强度，同时还缩短了产品设计的时间，推动了电气工程的发展。

四、智能化技术在电气工程自动化应用中的发展方向

1、智能化技术在电气工程自动化应用中的性能发展方向。智能化技术在电气工程自动化应用中的性能发展方向主要包括了其三高特征，即高速度、高精度、高效化，在电气工程自动化技术中这是其发展关键的部分。我们通常所说的智能化技术主要是指在进行自动化工作时，所采用的智能系统带有较高的智能化功能，这种功能有效地提高了系统运行效率，从而实现系统的有效改善；另一方面，就是其柔性化。柔性化主要表现在其群控系统和数控系统的柔性化。通过采用智能化技术，能够有效发挥控制系统的作用，在提高其具体要求的同时，有效监控其信息流和物流的动态变化。

2、智能化技术在电气工程自动化应用中的功能发展方向。智能化技术在电气工程自动化应用中的功能发展方向主要包括用户截面图形化以及科学计算可视化两个方面。具体来说，使用用户截面图形化方便了用户操作，同时也实现了对三维立体图形、模拟图形等动态图形的有效追踪；科学计算的可视化实现了对数据应用的高处理，有效提高了工作效率。

五、结语

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不断升级的系统、不断革新换代的电气设备，给电气工程功能设置提供了多种可能，但同时，也为现代控制技术的应用提出了更多服务要求，其中最为突出的几方面内容有：

（一）能高效、准确控制电气工程现代控制技术以数字信息为载体，所以通常利用发送数字、代码、信息的方式指令，来完成控制操作。为确保多个指令能够第一时间发送出去、准确传送到指定功能模块、正确指导系统工作，系统必须设置独立、且具备抗干扰能力的信息交流中心，依靠其交互功能，实现信息的生成、传播、控制与管理。

（二）能全面监控电气工程运行状态大多数电气工程的装置和设备都是全天候运行的，长时间工作，势必会导致运行故障的发生，为此，现代控制技术还要担负起监控电气工程运行状态的责任，24小时监督工程内各系统设备的运行状态，如发现故障，应立即报警信息，同时，指明故障位置、故障源、故障影响，以及相关故障资料。工作人员接收到信息后，可第一时间做出反映，修复系统、设备，使电气工程尽快恢复运行。

（三）具有较高的安全性对于电气工程而言，“安全”是生产不可忽视的重要原则之一，因此，为避免内、外部环境因素给电气工程造成运行障碍和影响，现代控制技术不但要具备监控能力，还要拥有较强的自清自查能力，可独立清除、控制安全隐患。同时，现代控制技术还应针对电气工程众多管理项目，设置单元模块（如：运行监控模块、电气工程设施养护模块、数据管理模块、工作人员维护操作模块、电子工程管理模块等），通过层层过滤的方式，提高技术应用的安全性。只有这样，现代控制技术才能为电气工程提供安全、可靠的运行环境。

二、现代控制技术在电气工程中的应用

（一）帮助电气工程创建完整的控制系统众所周知，电气工程由多个系统结构构成，要想让这些单元结构能够独立、连续的完成工作，现代控制技术应承担选择功能、设置功能、计划功能、解释功能等多种责任。首先，在各功能模块上设置监控器，监测它们的操作行为、运行状态，并以数据的形式记录，转存到数据库中，如此，控制技术既可以依靠“复制数据”找出控制方式，又能随时检索系统运行信息，查找故障问题；其次，创建中枢系统、装置、设备的联动控制机制，以“作业任务”的形式分配任务，以便于系统可以同步、集中处理重要“运行信息”，不耽误电气工程正常工作；最后，因为电气工程系统、装置、设备的运行功能复杂、多样，所以要想正确下达指令，明确指令内容要求相对困难，利用现代控制技术，可将许多复杂的指令编撰成“编码”，由翻译器统一处理，如此一来，不仅方便了操作，电气工程控制管理效率、水平也会大大提升。

（二）科学选择控制系统设备计算机网络技术的发展，给电气工程控制管理提供了多个便利条件、多种选择可能，所以，作为控制管理的中枢，现代控制技术必须慎重选择控制系统设备，使其与电气工程形成配合，达到最佳管理效果。一方面，控制系统设备要具备信息分类、收集、检索、处理功能，将复杂、且数目庞大的电气工程数据集中整合到数据库中，根据管理、控制需要，高效检索、准确处理、顺利传递出去；另一方面，控制系统设备还应具备信息翻译、解释、转换能力，因为电气工程中的装置、设备不可能使用统一的编码、指令形式，所以如果两个运行系统、装置的指令信息代码不同，控制设备应能够兼容分辨，做出正确的处理和判断，完成智能化、自动化控制。

（三）加强电气工程内、外部环境管理电气工程内、外部工作环境的监测工作是其安全生产工作的重中之重，所以，现代控制技术管理工作的重要内容便是环境监测、管理，主要内容包括：监控电气工程电流、温度、湿度、电压、电功率等基础运行指标数据，如发现阶段时间内这些指标数据出现较大波动变化，会立即发出报警信号；管理、控制电气工程内其他非主要工作设备的运行状态，比如启动空调、除湿设备、稳压设备、变压设备、变频设备等。

三、现代控制技术应用发展趋势

未来几年，电气工程将走上“自动化”发展道路，并逐步引入“智能化控制”系统，实现电力、电能的高效化、安全化生产。由此可见，现代控制技术会向“智能化控制技术”、“模糊控制技术”、“非线性技术”领域发展。因为，智能设备是实现自动生产的必要保证和唯一手段，所以无论是电气工程的生产管理过程，还是信息传递过程，能够独立、自主、准确完成控制行为的智能设备必然会走上电气工程发展的历史舞台，成为技术发展的主力军。此外，针对电气工程无法在模糊条件下落实控制手段这一问题，模糊控制技术也为其提供了很好的解决方法，通过采用计算机控制技术形成控制与反馈的具有闭环结构特点的现代数字控制系统，其应用价值更高。非线性控制技术的研发，主要依赖于线性控制理论发展，为向电气工程提供稳定、简约的控制系统，非线性控制技术将电气工程中的非线性系统的某一邻域做反馈线性化的处理，同时利用微分几何理论等现代控制理论进行反馈，如此，显性化数据便可正确、完整的呈现给控制管理者，帮助其做出科学、合理的控制决策。

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随着人工智能的发展，智能化技术被应用到电气工程及其自动化中，主要用于控制器以及机器的智能化。智能化技术的应用可以通过故障诊断、智能控制、优化设计、PLD技术这几方面来描述。

1.1故障诊断电气工程设备的工作时间长，难免会发生故障，由于电气设施故障的非线性、复杂性及不确定性，一旦发生故障，往往需要大量的时间排查故障，效率低、准确率低。而智能化技术能够有效解决这一问题。在故障发生前，一般仪器会出现一些人们很难发现的预兆，通过实时监测仪器状态，在出现异常时及时报警并提示故障位置，在故障真正发生前避免故障，能够在极大程度上减少维修时间。电气工程中常常通过分析变压器中渗漏油分解出来的气体进行故障诊断，确定故障发生的范围，并通过各种手段逐步缩小范围，从而确定故障位置并提示派遣人员及时检修。同时，智能化装置可以记录故障问题，为以后的故障诊断提供参考，使故障诊断更加安全可靠。

1.2智能控制智能控制能够在很大程度上实现电气工程及其自动化的控制过程自动化，实现无人化管理和远程管理，提高管理的高效性。尤其对于一些高危险、高难度的工作，如高压控制，智能控制是必不可少的。相对于传统的控制器，智能控制器的灵活性更好，更易调节。传统的控制器在设置时需要精确考虑控制对象的动态方程，而实际涉及到的控制环境往往很复杂，存在很多不确定因素。但是智能控制不存在这方面问题，因为其在设计时并不涉及控制对象的模型。并且智能化控制器可以根据对响应数据（如鲁棒性变化、响应时间、下降时间）的分析随时调整系统，调整后智能控制器的性能会大大提高，调整的过程并不需要专业人士在场，这样就减少了大量的人力。以风力发电厂智能化升压站系统为例。智能化升压站系统通过对过程层和间隔层设备升级，将一些模拟量和开关量数字化，有效运用光纤设备，实现间隔层和过程层的通信。站控层由系统主机、工作站、VQC等设备组成，是全站监控、管理、调度中心。系统通过智能化控制，自动完成信息的采集、测量、控制、保护等功能，相比于传统的升压站系统在效率、有效性等方面有很大的提高。系统框图如下：图1智能升压站系统框图

1.3优化设计电气设备的设计工作相当繁琐，需要综合运用成套设备、电路、电机与电气、电磁场、变压器等学科的知识，并结合过去的设计经验。传统的设计方式根据经验和实验，手工完成设计，方案的达标率非常低，修改难度大，成本高，产品的开发周期也很长。应用智能化技术能够有效提高设计产品的质量，缩短开发周期。智能化技术在这方面的应用主要有专家系统和遗传算法。其中，专家系统依据该领域的专家提供的知识经验，建立数据库，在决策前模拟专家决策过程，做出合理决策，该技术比较前沿，目前尚处于研发阶段，尚未得到大量应用。遗传算法是一种借鉴进化论的随机化搜索方法，被广泛运用于信号处理、组合优化、自适应控制等领域，在电气设计产品的优化上性能优越。2.4PLC技术PLC（可编程逻辑控制器）具有高可靠性和抗干扰能力，广泛应用于自动控制领域。在一些大型的电力企业的辅助系统中，PLC已经代替了一般的继电控制器。PLC技术使用内存，用程序方式存储控制逻辑，并用半导体电路实现。PLC技术的应用实现了供电系统的自动切换，用软继电器取代了实物器件，使供电系统更加安全可靠。并且，它能使用复杂的工作环境，具有良好的发挥性能，稳定性强。

2.智能化技术在电气工程及其自动化中的应用前景

2.1优势分析智能化技术在电气工程及其自动化中相比于传统的控制系统有巨大优势。传统的自动控制系统需要建立控制模型，运用数学方法分析，建立动态方程，但由于系统的复杂性，在实际应用中往往会出现无法预料的问题，很难达到预期的效果。智能化系统可以从根本避免不可控因素，提高工作的效率。智能化技术可以实时监控系统，通过监测响应时间、下降时间等对系统进行实时调节，使系统性能大大提高。因此，智能化系统比传统的控制器更能适应实际工作环境。另外，智能化技术拥有很强的一致性。在输入不同的数据时具有同样可靠的估计能力，有广泛的适用性。

2.2性能方向

2.2.1速度、精度、效率的提高速度、精度及效率是电气工程及其自动化的关键指标。在电力系统中采用智能高速处理器芯片，同时采用交流数字伺服系统，能够改善电力系统的动态特性和静态特性，提高系统的速度、精度和效率。

2.2.2柔性化柔性化主要包括群控系统和数控系统这两个方面。对于群控系系统，必须按照生产流程的具体要求设计系统，使系统能够发挥最大的作用，完成信息流和物料流的动态调控。对于数控系统，其强大的可裁剪性和覆盖面可以满足客户的具体要求。

2.3功能方向在功能方向上，主要包括设计用户图形界面、可视化计算、多媒体技术方面的发展。目前的操作系统一般都采用图形界面，具有良好的人机交互性。在智能化系统中采用图形化界面，通过窗口和菜单实现编程、图像显示、图像模拟、仿真等功能，能够降低操作者的门槛，方便非专业人士操作。通过可视化技术，信息的表达不再是呆板的文字和数据。将数据转化成图表，能方便操作者分析数据，也可以高效地处理和解释数据。同时，采用无图纸设计、虚拟样机技术等技术，将可视化和虚拟环境相结合，能够更加有效地提高产品质量、缩短产品开发周期。多媒体技术一般是将声音、文字、图像、视频等融合在一起传输，如果将多媒体技术应用于智能化系统，可以更加综合化、智能化地处理信息，能带来很大的经济效益。

2.4体系结构通过集成化、模块化、网络化实现智能化技术在体系结构方面的发展和完善。可以使用高集成度的处理器、大规模集成电路FPGA、CPLD等提高软硬件运行速度。器件的高度集成化能够提高电路密度，减小器件体积，更加方便安装和使用。将智能化技术模块化，各模块之间通过接口通信，这样有助于技术的标准化和集成，也可以运用模块的增减将智能化产品分级别销售。将智能化系统联网使得人们能够对系统进行远程监控，随时掌握系统状况，使电气工程的控制不受地域限制。也可以实现在一台设备上控制其他设备，进行编程等操作。对于较小的电力系统，远程控制能够节约电缆的增加数，材料以及安装费用，并且可靠性高、灵活性强；但是在通讯量大的系统中远程控制会比较困难。

3.结语

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城市轨道交通电气设备的质量对电气工程的安装有着重大作用，施工方如果对电气设备的质量进行检测的话就必须保证电气设备的质量和功能可以满足城市轨道交通的需要，但是因为一些工程施工方电气设备的质量不够，电气设备的使用周期不能满足城市轨道交通的长远需求。主要原因是因为工程施工方在电气设备方面的投入力度不够，购买的都是一些比较老式的电气设备，因此，为了解决这种问题，工程的施工方必须加大对电气设备的投入力度，购买新型的电气设备来满足城市轨道交通的长远运行。电气安装工程的施工设计人员只有对电气设备的设计有充分的了解才能够合理安排电气设备的安装工作，确保城市轨道交通电气安装人员对电气设备的功能有全面的了解，掌握足够的电气设备安装的知识，施工方要加大对电气设备安装人员知识的培训。

2 城市轨道交通电气安装工程施工中的质量控制

（1）建立完善的规章制度。城市轨道交通电气安装工程中的实际施工中，施工方需要建立完善的规章制度，对安装工程施工人员的工作规范做出要求。在实际的施工过程中一些安装人员对施工的要求并不了解，安装的电气设备与城市轨道交通的要求有些不符合，最后再进行电气设备的拆除。这样的方式对施工方造成很大的经济损失。因此，完善的体质对施工安装人员的工作规范具有重要作用，在实际的电气安装工程对工作人员进行监督，加强对电气安装工程施工人员的技术培训，建立明确的惩罚机制，提高施工人员工作的积极性，从而提高整个电气工程施工人员的安装技术。

城市轨道交通电气设备中存在的问题对城市轨道交通中电气安装工程的质量至关重要，当前，一些城市轨道交通在电气设备的设计方面还没有形成严格的体系，在所以说在电气设设备的安装中出现了各种各样的问题，影响到城市轨道交通的通行质量。因此，必须充分重视电气设备的质量，保证电气设备的质量和功能可以满足城市轨道交通的需要。因此，在实际的工作过程中施工单位应该加强对施工人员的培训，聘请专业的电气安装人员对设计人员进行分析和指导，保证设计出来的图纸能够通过有效的措施来保证城市轨道交通电气安装的施工质量。

（2）在城市轨道交通电气安装中使用直流电机。对于城市轨道交通来说，车辆一般情况下使用的是径向的转向架，這种转向架属于一种自导式的模式，优点是结构比较简单，在车辆上使用比较容易通过半径比较小的曲线，在某种情况下可以保证线路在运行中的平稳度。在城市轨道交通的施工的电气安装中，直线电机采用的主要是直线感应的方式进行电机的牵引，主要的构成是转向架上面的定子和钢轨在进行铺设的时的感应板。城市轨道交通电气系统利用直线电机进行工作的时候会产生很大的推力，同时还会产生侧向力，城市轨道交通电力系统在对推力的工作点进行选择的时候应该充分考虑到直线电机产生的侧向推力和垂向力，城市轨道交通在对直线电机进行制动的时候，英爱采用再生制定和反接制动，这样城市轨道车辆在紧急制动的时候，采用的是空气制动和再生制动的方式，利用城市轨道车辆的非黏着特点，在城市轨道交通系统中使用直线电机具有非常大的优势。

对于城市轨道交通电气系统中的直线点击来说，直线电机的牵引是一种非黏着驱动，不会轨道车辆的轮轨之间的黏着造成限制，因此，轨道交通车辆的爬坡能力是非常好的。对于一些常规性质的铁路来说，爬坡的能力比较城市轨道交通车辆是有一定的限度的。在城市轨道交通系统中使用直线电机可以很大程度上提高轨道车辆的爬坡能力，在爬升的时候具备良好的灵活性能。直线电机在牵引的过程中不需要使用减速齿轮，这样在对转的时候具有一定的自由度，可以利用径向的转向架通过车辆来设置组成半径，减少线路建设的具体长度，在城市轨道交通电气系统中使用直线电机具有非常好的导向效果，降低城市轨道车辆的整体高度，在可以行走的区间之内是的断面的面积降到最小。

（3）城市轨道交通电气安装工程施工后的控制。城市轨道交通电气安装工程在完成之后，一些施工单位不重视工程质量，没有进行后续的检查，过于简单化和形式化，没有达到检查的目的。因此，施工单位必须加强对施工后的监管力度，保证城市轨道交通电气工程施工的安装质量。施工单位可以安排专门的监督和监察部门，对城市轨道交通电气安装的施工作业进行严格的监督与检查，对电气设备的使用情况和使用周期进行有必要的详细检查，对电气安装工程中出现的问题，严格督促相关施工人员进行修改，保证城市轨道交通电气安装工程的质量。

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OSEK/VDX规范从实时操作系统（Real-TimeOperatingSystem,RTOS）、软件接口、通讯和网络管理等方面对汽车的电子控制软件开发平台作了较为全面的定义与规定。将OpenSystemsandtheCorrespondingInterfacesForAutomotiveElectronics规范简称为OSEK规范。

兼容OSEK/VDX规范的操作系统应用架构

OSEK/VDX标准包括以下四部分：OSEK/VDX操作系统规范（OSEKOperatingSystem，OSEKOS）,OSEK/VDX通讯规范（OSEKCommunication，OSEKCOM）,OSEK/VDX网络管理规范（OSEKNetworkManagement，OSEKNM）以及OSEK/VDX实现语言（OSEKImplementationLanguage，OSEKOIL）。采用符合OSEK/VDX标准的嵌入式实时操作系

统可以提高产品代码的复用率、降低开发成本、缩短产品开发周期。使用兼容OSEK/VDX标准的嵌入式实时操作系统的应用架构如下图所示。

2．OSEK/VDX任务管理

OSEK/VDX将任务分为基本任务和扩展任务。基本任务具有3种状态：运行状态、就绪状态、挂起状态；扩展任务比基本任务增加一个等待状态。基本任务只在开始和结束时才有同步点。扩展任务运行时可能进入等待状态，因此不仅在开始和结束有同步点，而且运行过程中可能有多个同步点。下图所示的是扩展任务与基本任务的状态转化图。

OSEKOS规范规定的任务类型

3。OSEK实现语言规范

为了达到软件可移植的目标，OSEKOIL规范（OSEKImplementationLanguageSpecification）定义了一种配置和使用OSEK应用的方法。下图表示了一个遵守OSEK规范的应用开发过程。OIL文件可以是手写的或者是系统配置工具产生。

基于OSEK规范的应用开发过程

OIL提供一种在特定CPU中配置OSEK应用的机制。每个CPU对应一个OIL描述。所有的OSEK系统对象用OIL对象来描述。OSEK应用的OIL描述是一组OIL对象的组合。CPU是这些OIL对象的容器。OIL明确地为每个OIL对象定义了所有标准属性。每个OSEK应用可以定义附加地特殊执行属性和引用。每个OSEK应用可以限制每个属性的取值范围。

4．车控电子产品的开发流程

车控电子产品是软硬件结合的嵌入式系统。为了节约资源，缩短产品开发周期，一般应采取软硬件同步开发的方案。车控电子产品的开发工具对软硬件的同步开发、调试提供了很好的支持。车控电子产品的软件开发分为功能描述、软件设计、代码生成、操作系统环境下高级调试等步骤。车控电子产品的硬件开发分为硬件描述、硬件设计、硬件调试等步骤。当软件设计完成后，通过使用相应的工具，完成在虚拟ECU平台上的验证。当硬件设计完成后，与硬件一起进行软硬件集成调试。通过这种开发方式，缩短了产品上市的时间。

软硬件并行的开发方案

5．车控电子产品软件开发流程

汽车车控电子产品软件开发流程是“V”形开发流程。“V”形开发流程分为五个阶段，即功能设计、原型仿真、代码生成、硬件在回路仿真－HIL、标定。

在功能设计阶段使用的主要工具是MATLAB。通过使用MATLAB提供的Simulink、Stateflow等工具，完成控制方案的设计、功能模块的设计、控制算法的设计等任务，并进行初步的仿真模拟工作。在原型仿真阶段使用的主要工具是dSPACE。使用dSPACE提供的快速控制原型－RCP工具完成离线的仿真工作。在开始该阶段之前，需要使用RealTimeWorkshop、Targetlink等工具完成由Simulink、Stateflow等产生的代码向标准C代码的转换工作。

6．车控电子产品代码生成过程

在进行向标准C代码的转换的过程中，可以根据需要加入符合OSEK规范的嵌入式实时操作系统。在代码生产阶段使用的主要工具是CodeWarrior。通过使用CodeWarrior提供的编译器、调试器等工具，完成从标准C代码向目标硬件平台上的产品代码的转换工作。下图表示了车控电子产品的代码生成过程。