自动化与电气自动化的区别十篇

自动化与电气自动化的区别篇1

关键词：电气自动化；水利水电工程；程序化体系

1电气自动化概述

电气自动化是指水利水电工程中为了充分提升资源利用率，增强电气结构的综合应用效果，实施电气结构自动化管理体系，引导电力资源供应与电流传输相吻合的系统。一般而言，工程电气自动化包括主体电力主线部分、电力设计的辅助部分。以青龙山灌区提水南站和苏州常浒河枢纽工程为例，两者分别采用水泵动力为主和电力系统资源供应的方式，实施系统供应与工程内部信息调节，实现了电力输送、工程设备应用、安全管理为一体的电力资源传导结构，为水利水电工程的施工提供了资源传输渠道。

2电气自动化在水利水电工程中的应用

2.1电气枢纽系统设计

依据青龙山灌区提水南站设计中电气自动化体系结构，将工程设计各个部分，以10kV架空线路终端杆为界，进线电缆以下的10kV室内变电所及泵站、节制闸的控制、保护、动力、照明规划，并按照基准电容Sj=100MVA，基准电Uj=Up10.5kV，基准电流Ij5.5kA的方式，对工程中电力子系统进行传导结构设计；同时，苏州常浒河枢纽工程电气自动化控制结构设计，在基础电缆设计上，将导线截面选用LGJ-185型钢芯铝绞线，单回路铁塔架设，电气系统通信要求地线全部采用光纤复合架空地线（OpticalPowerGroundWire，OPGW）复合光缆。两种工程设计结构的总体规划，都已依据工程基本特征，建立资源控制体系，实行系统综合性规划。

2.2电气主接线部分

以青龙山灌区提水南站设计为例分析，该工程中电气设备主线路部分设计主要分为远距离设计和近距离设计两部分，近距离设计部分主要运用4×1800kW=7200kW同步电机，安装8×1800kW=14400kW同步电机进行电流供应体系传导，电气主体接线路运用66kV专用变电所的电力传输装置，构建主线为单回路-变压组调节的传输方式；远期距离按照500m为一个阻隔状态，1台10000kVA主变压器，电压等级为66/10.5kV的电气传输方式，实行工程内部电气资源传输。

2.3电气设备选择运用

2.3.1电动机选择与应用

电动机是水利水电工程电气设备的主要动力供应体，工程中电动选择异步驱动传导电动结构，依照异步电动机转矩的需求，实行动力传导。一般而言，工程中应用异步电动机采用母线10kV电压进行电流传导，将其各个部分分为真空接触器、高压熔断器、避雷器、电容器、放电线圈、串联电抗器等进行无功补偿。一方面，电动机主体部分的异步电动机，能够获得满足单项动力传输的需求；另一方面，电动机无功补偿又能够实现补偿结构的综合运转，实现电动机内部电流的周期性传导。以苏州青龙山灌区提水南站为例分析，系统中综合传输结构中，10kV开关柜选用中置型KYN28-12铠装移开式金属封闭开关柜，低压进线柜1台，电容补偿柜1台，动力配电柜2台，照明动力柜1台的方式实行动力传输。该工程主体电动机的动力计算为：Sb≤1.05×0.85∑P=1.05×0.85×（297/0.8）=331kVA［1］。

2.3.2变压器选择与应用

水利水电工程中电流资源供应结构体系规划，也通过变压器的选择与应用进行动力调节。其中电力资源运用过程中，需要将主体电力供应中，母线电流供应与子线供应部分连接在一处，母线部分采用高压传输直接进行电流传输控制，实行电流传导结构重新分配，与主体电动机部分实施动力传输与调节；而各个程序部分，按照20000kVA容量的标准，分别配置电路器、隔离开关、熔断器等电压调节装置。

2.3.3电流供应设备选择与应用

水利水电工程中自动化系统结构中电流供应设备选择，与电气信息传导之间存在着必然性关联。（1）电缆控层，依据工程中电流控制结构的分布化运作，达到系统信息控制电缆结构的有序规划的目标。一般而言，工程中电缆结构体系建设，实施系统高、低压相互对应传输，而电缆控制层能够均衡化地分配电缆控制格局，形成电流控制结构体，能够确保工程中母线、子线的电流传输处于相同状态中运作。（2）水利水电工程中自动化系统结构运用，实行电流供应PLC程序控制，系统内部电流传导与电流传输结构的多样化引导。

2.4电气分布结构

现代工程电力供应结构主要包括：过流保护、照明系统、接地电流控制系统几部分。水利水电工程中的电气控制结构，过流保护与接地线控制两者相互结合，实施电气自动化传输体系建设。以南站水利工程建设设计为例分析，该工程中过电压保护和绝缘配合“DL/T620—1997”规范设置调节66V电压传输结构，该工程在现代电流传输体系结构的基础上，采取电压、电流传输3部分防雷保护，与接地线中电流传导形成一个完整的电流传输保护体［2］。照明系统是电气自动化在水利输电工程分布最广的电气形式。工程照明结构事故照明、应急灯照明、普通照明分为3部分。照明系统电气供应直接接在母线上，是工程电气程序设计中较特别的一部分。以苏州许河设计结构为例进行分析，照明系统结构设计，采取设计体系综合化管理，结构综合建设的方式，实行照明分配，事故照明和应急灯照明选用双枝2×250W的灯具进行照明处理，普通照明灯分布与工程楼梯、墙角、道路两旁，按照30m/挡设置照明装置，照明体系的构建与水利水电工程需求相吻合。

2.5电气自动化控制结构

电气自动控制结构分析是系统结构调节的主要分支之一。

2.5.1运用自动化系统控制工程照明装置

以苏州许河水利工程为例分析，该区域的电气控制特征为进线保护：电流速断保护、过负荷保护、低电压保护；主机保护：电流速断保护、过负荷保护、低电压保护、零序保护、温度保护等；电容器保护：过电流保护、单相接地保护、过电压保护；站变保护：电流速断保护、过负荷保护、温度保护。

2.5.2自动化监控设置

水利水电工程应用资源体系，设计工程监控系统为上位机、下位机同步监控，施工人员应用上位机显示、归纳的方式实行电气各个部分的交流控制，按照工程施工需求，有效实行电流调节；同时，运用下位机进行现场控制、保护、测量单元，电气自动化控制系统的有效调节，实现了系统结构综合化控制，运用数字化程序将工程中多个电力控制系统连接为一个整体，高效化应用数字化程序，实施系统中多重资源的综合化传导。

3结语

电气自动化在水利水电工程中的应用分析，是现代资源运用体系不断优化的主要理论基础。在此基础上，电气自动化结构的分析，使得电气设备自动化主线分布均匀、电气设备选择多样化、电气结构保护与电流控制体系相吻合，实现现代电力资源的系统化分布。因此，浅析电气自动化在水利水电工程中的应用，是我国水利水电工程质量结构有序调整的有效方式。

参考文献

［1］刘志.电气自动化在水利水电工程中的应用分析［J］.建材与装饰，2017（30）：293-294.

自动化与电气自动化的区别篇2

关键词：区域自动站 故障 排除

中图分类号：P415 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）10（b）-0197-02

区域自动气象站是根据中小天度灾害性天气预警、预报服务需要，为提高中小尺度天气监测和临近预报的水平和能力，并适应当地经济社会发展需要而建设的小型气象观测站。区域气象观测站能够实现多种气象要素的自动监测、存储、处理及传输，为气象灾害监测和气象服务提供及时、准确的基本气象观测资料，可以在无人值守的环境下自动运行。目前，淮安市淮阴区气象局已建成11个乡镇区域自动站，其中两个四要素自动站，区域自动站作为国家区域天气观测网的重要组成部分，对加强中小尺度天气系统的研究，提高我区区域灾害性天气监测能力和防灾减灾气象服务水平，有着十分重要意义。但随着中小尺度自动气象站的不断扩增，区域站因其站点多面广，数据传输复杂，无人值守等特点，导致故障率较高。自动站的任何一个环节出现问题，都会导致系统不能正常运行，系统无法得到气象观测数据，因此，基层台站在日常工作中，要注意密切监控其运行状态，分析并排除自动气象站出现的各种故障，确保自动站处于良好的工作状态，是保证预报分析和对外服务正确性的关键。

1 区域自动站组成

区域自动站主要由数据采集系统、GPRS通信网络、传感器、供电系统、主控微机等几部分组成。采集器是区域自动气象站的核心部分，传感器主要有风向风速、温度、雨量等，其他部分主要是电源部分，数据处理部分，串行接口部分，采集通道等组成，主要实现了气象要素的数据采集、处理、存储、传输等功能。

2 区域自动站故障判别的基本方法

掌握区域自动站的基本结构和工作原理，是判断和解决设备故障的基础，应用判断故障的基本方法，可以快速判断出故障的部位。

2.1　直接观察法

直接观察法是观察检查区域自动站内外部件，用眼看、手摸、耳听、鼻闻等手段判断故障部位，有无部件开裂、脱落，元件开焊、锈蚀，线路断开、老化，是否受雷击等现象发生。直接观察可以大致判断故障部位，为下一步检修服务。

2.2　电路测量法

电路测量方法是用万用表电压、电阻、电流等挡位测量电路元件、线路通断，依照电路设计参数来判断故障现象。可以测量蓄电池电瓶的电压（一般12　V）、充电二极管正反向电阻、干簧管的合分、铂电阻的好坏等找出不符合电原理的故障原因，从而快速准确地发现故障。

2.3　元件“替代”法

所谓“替代法”是在万用表不能准确判断的情况下，怀疑某元件有问题，就要用好的元件替代所怀疑的元件，看故障现象是否消除，如果仪器正常说明所替代下来的元件是损坏了。如电阻的热稳定性是万用表不能准确判断的，数据采集器是集成电路坏了只能替代更换。

2.4　缩小范围法

缩小范围法顾名思义就是把故障尽量缩小范围，整套采集器的部件很多，要准确确定故障部位是比较困难，应该断开部件之间的相互连线，把产品分成了一个个独立的部分，范围就会缩小了，检查分析就相对容易一些。如把仪器拆成电源部分、单片机部分、传感器部分，再对各部分分别检查。

上述四种方法是相辅相成的，不是独立的，只有经过长期实践，把这几种方法融为一体，才能在维修过程中得心应手。

3 区域自动站常见故障分析及快速排除

3.1　电源通信数据采集器部分故障排查列表说明（如表1）

3.2　雨量传感器故障

雨量部分的故障是目前自动站出现最多的故障。雨量传感器是由承水器、上翻斗、汇集漏斗、记量翻斗、记数翻斗和干簧管等构成。其工作原理是：雨水由承水口汇集进入上翻斗，然后进入记量翻斗，当有0.1　mm降水时，记量翻斗就翻动一次，最后雨水由记量翻斗倒入记数翻斗。记数翻斗的中部装有一块小磁钢，磁钢上端装有干簧管，记数翻斗翻一次，干簧接点因磁化而闭合一次，并送出一个电路导通脉冲信号，信号经连接电缆传到主机（如表2）。

3.3　温度传感器故障

在区域自动气象站中用到的温度传感器是采用四线制铂电阻测温，它是根据铂电阻的电阻值随温度变化的原理来测量温度的，铂电阻的特性是当温度接近0度时电阻的阻值是100　Ω（断电测量）。检查温度传感器是否损坏，可参见图1。

测量A脚与C脚（或者B脚与D脚）之间的电阻值为R1，测量A脚与B脚（或者C脚与D脚）之间的电阻值为R2。铂电阻的电阻大小R=R1-R2，利用公式：T=（R-100）/0.385计算出测量时温度值，并与标准温度对比，对温度传感器的状况进行初步判断，若两者相差太大，则是传感器问题应更换。

如果没有温度数据，检查温度传感器的连线与采集器是否连接牢固，日常要保证传感器的清洁，不要与周边物体接触，不要用手触摸，否则会影响温度的准确性。温度数据不准确，检查以下几个方面：（1）检查周围的环境是否对温度产生影响；（2）检查温度传感器，是否正常，用万用表测量温度的电阻值，判断是否符合当前温度；（3）检查数据采集器温度通道是否有问题。温度数据没有变化，要检查以下几个方面：（1）线路连接是否良好；（2）测量温度输出电阻，传感器可能需要更换；（3）温度端子和采集器通道接触不良。

3.4　风向风速故障

风向传感器工作原理是：风向传感器顶部有一组随风定向的风向标组件，角度变换采用7位格雷码光电码盘。码盘上下面有7个发光和7个光敏元件，用来产生格雷码。风传感器的损坏多数是发光或光敏器件损坏引起的。从格雷码盘的编码特征，可判断风向传感器故障的内部部位。风速传感器工作原理是：风速感应元件为三杯式风杯组件，风速信号变换电路为霍尔集成电路，在水平风力推动下风杯组件旋转，带动霍尔棒盘旋转，其上的小磁体通过霍尔磁敏元件时感应出脉冲信号，频率随风速的加大而线性增加。风速传感器的损坏多是霍尔磁敏元件损坏引起的。风向异常应检查以下几个方面：（1）风向是否空接，要检查风线采集端子接触是否良好；（2）供电是否正常；（3）检查风线是否有断开的地方，使其连接牢固；（4）必要时更换传感器。风速异常应检查以下几个方面：（1）传感器是否受损；（2）传感器供电电压是否正常；（3）采集器通道是否有问题。

区域自动站正常运行要保证中心站的收报率和数据库的入库率，才能使其区域站的资料得到最大化应用，因此，除了分站的电源、板卡、传感器故障需要现场维护外，日常对数据的传输、收报、入库适时监控和故障排除尤其重要。

4 结语

随着区域自动站的不断扩建以及对上传数据严格考核，要切实做好区域气象自动站的运行维护工作，必须加强监测，增强区域站故障检测和判断能力，提高区域站故障排除效率，确保自动站正常运行和质量提高。

参考文献

[1] 孔祥良，张红艳，王健全.区域气象观测站常见故障分析与日常维护[J].现代农业科技，2010（20）：40-41.

自动化与电气自动化的区别篇3

关键词：智能小区 消防电气 设计浅析

随着经济的发展和科技的进步，尤其是近些年实用于居民住宅的家用电器种类越来越多，同时科技发展也让现代化的塑料建筑材料越来越多的代替了过去传统的建筑材料，这就决定了现在住宅要求的防火系数也要越来越高，否则一旦发生火灾后果不堪设想。

随着社会的发展，人们生活水平的不断提高，人们也从传统的家居概念中走了出来，一改过去家就是居住的理念，而逐渐把家变成了娱乐甚至是社交的重要场所。在这种需求理念的要求下，一些高智能的小区相应而生，在这些小区的实际施工和设计中，往往忽视了消防电气这一重要环节，还在继续使用过去传统的消防水龙和灭火器，一旦发生火灾，损失巨大，这种现状对出资巨大的购房住户而言，是极不公平的.这就要求我们小区的消防也要适应智能小区，也应该消防电气智能自动化。小区的消防电气智能自动化，从设计到施工要统一管理，就小区消防电气智能自动化设计而言，要保证满足住户的需求：

1 小区消防电气智能自动化要满足火灾自动报警系统的需要

根据建筑物放火等级的不同，消防报警系统采用不同的结构形式，它是为了早期发现并及时通报火灾，便于采取有效措施的保证，让第一时间得以对火灾控制和扑灭而设置在建筑物内的自动消防设施，也是及时消灭火灾的重要工具之一。一般来说，报警系统有三种类型：一是控制中心报警系统集中火灾报警控制器设在消防控制室内，其他消防设备及联动控制设备，可采用分散就地控制和集中遥控两种方式，各消防设备工作状态的反馈信号，必须集中显示在消防控制室的监视或总控制台上，以便对建筑物内的防火安全设施进行全面控制与管理。控制中心报警系统探测区域可多达数百甚至上千个；二是集中报警系统 应设置在由专人值班的房间或消防值班室内，若集中报警不设在消防控制室内的，则应将它的输出信号引至消防控制室，这有助于建筑物内整体的火灾自动报警系统集中监控和统一管理；三是区域报警系统 采用区域报警系统时，其区域报警控制器不应超过三台，因为未设集中报警控制器，当火灾报警区域过多而又分散时就不便于集中监控与管理；以上三种系统应在实际应用的过程中根据具体情况加以选用。

2 小区消防电气智能自动化所需报警系统中火灾探测器的选用要符合要求

火灾探测器是火灾自动报警系统的检测元件，它在火灾初期所产生的热、烟或光转变为电信号，在电信号超出一定限制值时，传递给与之相关的报警控制设备，它的工作稳定性可靠和灵敏度等技术指标直接影响着整个消防系统的运行。火灾初期有阴燃阶级，即有大量的烟和少量的热产生，很少或没有火焰辐射的火灾（如棉、麻织物的引燃等），应选用烟感探测器。为了较早发现火灾隐患，智能小区应多选用这种探测器。对于感烟探测器而言，在禁烟、清洁、环境条件较稳定的场所，如计算机房，书库等，选用Ⅰ级灵敏度，对于一般场所，如卧室、起居室等，选用Ⅱ级灵敏度。对于经常有少量烟、环境条件常变化的场所，如会议室、会所及商场等，选用Ⅲ级灵敏度。

3 小区消防电气智能自动化所需的报警系统中自动报警控制器的选用要符合需求

火灾自动报警控制器的作用是给火灾探测供电，接受显示及传递火灾报警信号，同时输出控制命令的一种自动报警装置。它既可以独立作为火灾自动报警装置，也可以与自动放火及灭火装置互动，组成报警系统联动控制系统。报警控制器按其作用和性质，又可分为区域报警控制器和集中报警控制器。区域报警控制器和集中报警控制器在其组成和工作原理上基本相似，但选择上有以下三点区别：一是，区域报警控制器控制范围小，可单独使用，而集中报警控制器负责整个系统，不能单独使用；二是，区域报警控制器的信号来自各种各样探测器，而集中报警控制器的输入一般来自区域报警探测器；三是，区域报警探测器必须具备自检功能，而集中报警控制器应有自检及巡检两种功能。由于上述区别，两者在使用时不能混淆，要根据不同的需要来应用，当监测区域小时，可以独立使用一台区域报警控制器，组成火灾自动报警控制系统。同时我们还要认识到，集中报警控制器不能代替区域报警控制器单独使用。

4 小区消防电气智能自动化在有火灾自动报警系统、探测器和报警控制器保证下，还要有可靠的供配电装置

供配电的装置要满足两点要求：一是，要保证消防供配电的可靠性，否则发生火灾时，不能第一时间及时的报警和控制火灾。为了满足这一要求，设计时，要同供电部门研究设立两个独立的能自动切换的供电电源回路，保证消防用电的需要，在必要时，还要设置应急备用自发电装置，保证放火通讯系统的畅通；二是，要保证接线的灵活性，消防系统的配电方式要作到简单灵活，利于维护，适应负荷的变化，设计时要考虑到超负荷发挥的余量。消防用电的配电箱至消防设备应是放射式配电，每个回路的保护应分开设置，以免相互影响。配电线路不设漏电保护装置可根据需要设置单相接地报警装置，以便监测电路发生接地故障，用电设备的两个电源或两个供电回路应在末端切换。

5 小区消防电气智能自动化对配电线路的敷设方法要满足供配电的可靠、灵活性的要求

自动化与电气自动化的区别篇4

关键词：化工企业 爆炸危险环境 电气设计

中图分类号：F407文献标识码： A

一、爆炸危险环境论述

化工企业爆炸危险环境的电力设计要遵循的原则是预防为主，优先保障人身和财产安全，按照安全适用、技术先进、经济合理的方针采取防范措施。尤其是生产加工、转运、贮存过程中容易出现的爆炸性气体环境时，必须进行爆炸性气体危险环境的电力设计；如果是爆炸性粉尘、可燃性粉尘环境，要进行相关的爆炸性粉尘环境电气设计。首先了解一下爆炸性气体环境在什么情况下出现爆炸情况：存在可燃气体、可燃液体或蒸汽，且和空气的混合浓度在爆炸极限内；存在引爆的火花、高温或电弧。这两个条件必须同时出现。防止爆炸性气体混合的方法主要有：布置露天的工艺装置制作环境；注意机械通风；设置自动仪器检测装置；及时预警。爆炸性粉尘主要分为四种：爆炸性粉尘，在氧气很少下能着火，如镁粉、铝粉、铜粉等；可燃的导电粉尘，如石墨、焦炭、锌粉，与氧气发生反应而燃烧；可燃非导电粉尘，聚乙烯、木质、硫磺、小麦等粮食粉尘；可燃纤维，棉花纤维、麻纤维、人造纤维等。主要预防方法为：设置危险物料专用容器；作业环境露天或保持通风；机械除尘；爆炸危险区域设置多个出口；定期除尘；限制产生高温或电火花设备的使用等。

二、爆炸危险区域的范围划分

搞好易燃易爆环境电气设计的首要任务就是对生产场所正确地进行爆炸危险区域划分。这一点直接影响到下面的一系列设计工作，如：主要电气设备的选型、 电线电缆的选择与敷设、 安装标准等，直接涉及生产和人身安全，应当根据释放源的级别和位置、 易燃物质的性质、 通风条件、 障碍物及生产条件、 运行经验等因素。

1、建筑物内部释放源

封闭厂房通风不良时，以厂房为界，厂房内划为1区。 当易燃物质重于空气时如释放源距离建筑物外墙小于 12m 时，以释放源为中心，半径为15m，高度为7.5m 的范围内(厂房外)划为2 区。如释放源距离建筑物外墙大于等于12m 时, 通向露天的门、 窗外 3m 以内的空间，在自然通风良好的条件下也划为2区。当易燃物质轻于空气时，如释放源距离建筑物外墙小于 1.5m 时，以释放源为中心，半径为 4.5m，高度为7.5m 的范围内(厂房外)划为 2区。如释放源距离建筑物外墙大于等于 1.5m 时，通向露天的门、 窗外 3m 以内的空间, 在自然通风良好的条件下也划为2区。 封闭厂房通风良好时，以厂房为界划为 2区。其它爆炸危险区域的范围同通风不良时。一般生产车间均属于封闭式厂房。在爆炸危险区域内如若采用了机械通风，通常可认为是通风良好的状态。

2、生产装置区的释放源，当易燃物质重于空气时，以释放源为中心，半径为 15m 的范围内划为 2 区。当易燃物质轻于空气时，以释放源为中心，半径为 4.5m 的范围内划为 2区。

3、重于空气的易燃物质贮罐

3.1、固定式贮罐。在罐体内部未充隋性气体的液体表面以上的空间划为0区。 以放空口为中心，半径为 1.5m 的空间和爆炸危险区域内的地坪下的坑、沟划为1 区。贮罐无堤时，距离贮罐的外壁和顶部3m 的范围内划为 2区。当贮罐周围设围堤时，贮罐外壁至围堤，其高度为堤顶高度的范围内划为2 区。如贮罐外壁至围堤距离小于3m 时，爆炸危险区域应划出围堤外。

3.2、浮顶式贮罐，在浮顶移动范围内的空间划为1区。 贮罐无堤时，距离贮罐的外壁和顶部3m的范围内划为2区。贮罐在堤内, 如贮罐外壁至围堤距离大于等于 3m 时，其水平距离从贮罐外壁延伸至围堤的范围内划为 2区；否则应距贮罐外壁3m 范围内都划为 2区。

4、非爆炸危险区域

爆炸性气体环境内的车间，采用正压或连续通风稀释措施后，车间可降为非爆炸危险环境。易燃物质可能出现的最高浓度不超过爆炸下限值的10％； 在生产过程中使用明火的设备附近，或炽热部件的表面温度超过区域内，易燃物质引燃温度的设备附近；以及在生产装置区外，露天或开敞设置的输送易燃物质的架空管道地带，但其阀门处按具体情况定。

三、易燃易爆环境中的配电设计

1、负荷分级

关于负荷分级，我们不仅要参照 《工业与民用配电设计规范》 ，更要根据实际的易燃易爆环境的生产工艺及安全要求对负荷进行分级。正常情况下，这类负荷大都划分为一、 二类负荷，但标准别强调在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、 爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷，应为特别重要的负荷。如，在工业生产中关断正常电源来处理安全停产所必须的应急照明、 通信系统和保证安全停产的自动控制装置等。

2、供电电源的设计

针对化工、 石化行业较多的为一级负荷情况，配电设计应由两个独立电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到损坏，以保持继续供电。对于一级负荷别重要的负荷，还必须增设应急电源。常用的应急电源有发电机组、 干电池、 蓄电池以及专用的馈电线路等，应根据产品的生产工艺允许的中断供电的时间来选择：

（1）UPS不间断电源。适用于中断供电时间为毫秒级的负荷；

（2）EPS应急电源。适用于中断供电时间为0.25S以上的负荷。

（3）带有自动投入装置的专用馈电线路，适用于中断时间1.5S或0.6S以上的应急电源。

（4）快速自启动的发电机组，适用于中断时间为15S以上的负荷。

（5）蓄电池。适用于容量不大的特别重要负荷，有可能采用直流电源直接供电者。

在实际的设计中，亦可根据实际情况略作变动。

3、厂区、车间的变配电所和控制室的设计

对于易燃易爆环境，除了符合正常相关国家标准规范的要求外，还要注意以下几点：

（1）不应设在有爆炸危险的区域内。当为正压室时，可布置在1区、2区内。

（2）对于易燃物质比空气重的爆炸性气体环境，位于1区、2区附近的变电所、配电所和控制室的室内地面，应高出室外地面0．6m。

（3）不应设在有火灾危险区域的正上面或正下面。

（4）变配电所如果与火灾危险区域的建筑物毗连时，应符合下列要求：电压为1～10kV配电所可通过走廊或套间与火灾危险环境的建筑物相通，通向走廊或套间的门应为难燃烧体；变配电所与火灾危险环境建筑物共用的隔墙，应是密封的非燃烧体。管道和沟道穿过墙和楼板处，应采用非燃烧性材料严密堵塞，变压器室的门窗应通向无火灾危险的环境。

四、建立电气安全评价体系

对于易发生火灾爆炸等重大损失事故的化工企业，应将电气火灾和爆炸、雷电危害、静电危害作为电气安全评价的重点。首先要对电气设备固有安全性进行评价，电气设备的固有安全性能直接影响了化工企业的电气安全状况，电气设备的固有安全性应从六个方面衡量：

（1）绝缘

绝缘是利用绝缘材料对带电体进行封闭和隔离。长久以来，绝缘一直是作为防止触电事故的重要措施，良好的绝缘也是保证电气系统正常运行的基本条件。双重绝缘兼有工作绝缘和附加绝缘，还有加强绝缘是基本绝缘经改进后在绝缘强度和机械性能上具备了与双重绝缘同等防触电能力的绝缘。

（2）屏护

屏护是一种对电击危险因素进行隔离的手段，即采用遮栏护罩护盖箱匣等把危险的带电体同外界隔离开来，以防止人体触及或接近带电体所引起的触电事故。屏护还起到防止电弧伤人、防止弧光短路或便利检修工作的作用。

（3）间距

间距是指带电体与地面之间、带电体与其它设备和设施之间、带电体和带电体之间必要的安全距离。间距的作用是防止人体触及或接近带电体造成触电事故，避免车辆或其它器具碰撞或过分接近带电体造成事故，防止过电压放电及各种短路事故以及方便操作。

（4）安全特低电压

安全特低电压兼有防护直接接触电击和间接接触电击的作用。其防护原理是通过对系统中可能作用于人体的电压进行限制，从而使流过人体的电流受到抑制，将触电危险性控制在没有危险的范围内。

（5）安全装置

安全装置是在电气设备发生故障或问题时自动启动的，用来防止触电事故以及有关的火灾爆炸和机械伤害等。它是防止事故发生的最后一道屏障，也是保证用电系统安全运行的关键，因此是电气设备固有安全性的较重要的因素之一。

结语： 化工企业因其工艺的特殊性，往往处于危险生产环境，因此电气设计人员应引起重视，熟悉有关的设计规范，掌握所选电气产品的性能。针对构成爆炸的基本条件采取完整的防范措施，杜绝爆炸事故的发生。

参考文献

自动化与电气自动化的区别篇5

关键词:智能远程抄表系统;传感器技术;接口

中图分类号:TP801文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2009)33-9119-02

Automatic Meter Reading System for Intelligent Community

BAO Yi-ming

(Huainan Mining Group Information on Branch, Huainan 232082,China)

Abstract: The establishment of automated meter reading system for residential become residential construction technology, especially the intelligent building an indispensable and important component of its great practical significance.

Key words: Intelligent remote meter reading system; Sensor Technology;Interface

1 自动抄表系统概述

近年来,随着科技的进步和人们对信息化要求的提高,建设部陆续颁布了《全国住宅小区智能化系统示范工程建设要点与技术导则》(试行稿)和《住宅远传抄表系统》行业标准等一些指导性文件,确立了信息及智能化小区工程建设的总体目标,即:在先进的计算机技术、通信技术、控制技术及IC卡技术基础上,采用系统集成方法,逐步建立一个沟通小区内部住户与住户、住户与小区综合服务中心,住户与外部社会的多媒体综合信息交互网络平台。为住户提供一个安全、舒适、节能、高效的生活环境,实现以家庭智能化为主、可持续发展的,具有21世纪风范的智能化小区。智能住宅将逐渐在全国范围内得到推广。智能化居住区的主要功能应当体现在快捷、高效、安全和方便上,智能楼宇控制系统中的智能抄表系统是智能建筑优点的充分体现。

而目前,我国城市居民住宅的水、电、气等生活能耗计量收费工作大多采用逐月或隔月入户验表收费的方式,不仅耗费大量的人力,而且对居民生活也是一种干扰,有时还给不法分子入室犯罪以可乘之机。随着改革的深入,住宅商品化的发展,住宅单元个性化和独立性的增强,这种耗能计量收费方式愈来愈显得与社会发展不相适应。另一方面,随着科学技术的进步和人们物质文化生活水平的提高,住宅中的家用电器数量、种类、容量日益增加,相应的水、电、气等生活能耗量也将显著提高。同时国家建设部在居民住宅相关技术规定中已明确要求必须将3表(水表、电表、燃气表)出户。

鉴于上述情况,建立住宅抄表自动化系统成为当前住宅建筑技术,尤其是智能型建筑中不可缺少的重要组成部分,其具有十分重要的实践意义。

1.1 传统自动抄表系统

目前,新建住宅小区有的采用了智能卡读表收费系统,它避免了上门抄表,提高了小区安全性。智能卡表采用先付费再使用的方式,对供水、供电、供气公司而言,解决了上门抄表、帐款回收两大难题;对用户而言,它改变了目前用了再算的消费观念,起到节约的积极作用。操作时,用户先将充值卡去小区物业管理处交款,然后再将买水、电、气的储款分别输入智能卡表即可使用。待表内用量接近用完时,表具有提示功能,但在后期的维护、折旧、服务和运行费用较高,物业管理部门要有专人全天候办理充值业务;对用户而言,先付后用、充值至表内时,需要自己操作,增加了麻烦。一旦智能卡表内部出现故障或者表内资金用完而用户未注意提示并及时充值,就会关闭表具总阀门,给用户带来极大的不便;对供水、供电、供气公司而言,智能卡表的数据采集是非即时的采集方式,无法及时知道该小区每天的使用量和高低峰时段的变化,不便于及时监控、调度和管理。

而现有的电力载波自动抄表系统,其基本原理是把水、电、气表的数据通过采集终端设备将数据调制后,通过电力线传送,在接收端解调还原成数据信号,在同一台配电变压供电范围内对用户统一编址,并由采集器巡回读取。电力载波方式的特点是利用电力线传输,节省资源。但在电力载波的实际应用中,我国的电网在传输数据过程中没有专用滤波系统,经常受无线电信号、电磁信号和脉冲信号的干扰,导致传输数据错码、丢码,在家用电器启动的瞬间会产生极大的电压,产生许多脉冲信号,这些干扰信号都叠加在电网上,造成数据传输的差错,一次抄读成功率较低(特别在人们用电活动频繁的时段),可靠性差。要解决我国电网的纯净度,就必须解决电力线上的电磁干扰和负载变化产生的干扰问题。

另外还有一些其它的自动抄表方式,但是都由于一些技术原因和一些实际原因(如价位),并没有发挥出其应有的效果和效益。

1.2 智能远程抄表系统

智能远程抄表系统基本解决了人工抄表和一般自动抄表系统的难题,不但能够实现水、电、气表的远程查抄、计量和收费等功能,还具有通断控制功能(控制中心需取得通断控制的合法权限),同时在系统中增加了各种防护措施,包括防断线、防强磁干扰、防开启等,能够自动检测断线、强磁干扰、非法检修等状态,并由管理中心计算机显示。此外智能采集器预留多个数字采集端口,可采集住户的若干报警信息并通过软件处理报警信息,为其他系统的集成进入(如安全防护系统)留有接口。

智能远程抄表系统的优越性在于:只要有用水、电、气的地方,就需要计费结算,通过集中计费系统,可以在不必进入住户住宅的情况下实现完整、合理的分摊与结算,并降低抄取数据的费用;由于从读数设备到帐单打印全部采用严密的电子数据传输,避免了人为读数错误,增强用户对计费计算的信任度,避免了烦琐的走访式抄表,减少了对用户的干扰。

1.3 抄表系统方案及其特点

我国水、电、气表的计量方式都是一户一表制,这就决定了抄表系统具有如下两个特点:其一,系统数据采集点多,数据量大;其二,系统是一个覆盖面很广的通信网络(采集点具有分散性)。

目前的智能远程抄表系统的通信信道主要包括:供水、供电、供气管理中心与集中器的通信信道;集中器与采集器的通信信道。

根据两个通信信道的不同特点,几乎所有智能远程抄表系统的系统结构都采用分布式体系结构。这种体系结构分上下两层:上层(管理中心计算机与集中器之间)数据的采集采用星型结构:底层(集中器与采集器之间)数据的采集采用总线型结构。如图1所示。

2 智能抄表系统的方式和基本原理

2.1 预付费表具(如投币表、磁卡表、IC卡表等)自动计量计费

该系统主要由三部分构成:卡或“币”、管理系统和用户的控制单元。系统的工作过程是:首先,在水、电、燃气三大配套公司的管理中心建立用户档案,用户在有关配套公司的管理中心预付并购卡或“币”。用户回家后,将卡或“币”插入(或投入)表具控制单元,控制单元将卡或“币”的数据读入,并判断其合法性。正常时,自动打开阀门或电气开关,允许用户用气、用水或用电。当卡内贮值余量不足时,能提示用户再次交费。余量用完后,自动关闭阀门,需重插入有效卡(或“币”)后才能恢复使用。

采用预付费表具对水、电、燃气三大配套动司的货币回笼(即收费)来讲,经济上的优越性是显而易见的。该系统虽然尚存在容易产生报警、易被解密与受攻击、难以适应价格变动以及进行动态管理等问题,但在有关部门的支持下,IC卡表具制造厂商对产品技术进行了改进,功能与性能得到了提高,已有一些小区采用了IC卡表具。

2.2 就地集中抄表(如车载无线电、红外线等)

该系统基本工作原理是:在车载无线电或红外线手抄机到达用户附近,采用无线电或红外线通信的方式将其表具数据抄录下来。这种方式曾在20世纪90年代初作过实验,但效果不佳,而且每户的表具改造成本过高,因此未能推广使用。

2.3 远程自动抄表系统

2.3.1 简要工作原理

水、电、燃气三表都利用电子或传感技术,改造成发出与走表量成正比的脉冲信号数,并能保持原计量显示部分。而数据采集终端只要采集各表具的脉冲数,即可记录各表具的走表量。采集终端采集到的各种表具的量值后,进行处理、储存,通过无线有线、宽带网络或电力线载波与集中器进行通信,有的也可直接与计算机通信,将采集到的数据传送到集中器或计算机内,集中器或计算机再通过市内电话或无线、有线等各种信息通道与三大配套公司计算机的管理系统通信,并将数据传送过去,进行处理、存储,打印成帐单,也可与银行系统金卡工程相联,进行自动转划帐。

2.3.2 实现方式

目前,国外绝大部分国家和地区应用了远程抄表技术:主要分为以下三种方案:集中抄表(表具出户,集中在楼宇);电力载波传输以及FTTB+LAN传输。但这三种方案都有其自身的缺陷,如集中抄表只解决了不能入户的问题,但仍然耗费大量人力资源;电力载波传输的数据传输可靠性较差,无法实现数据的实时采集;FTTB+LAN传输的缺陷在于投资费用太高,因此普及程度和全市的覆盖率根本达不到远程抄表系统的要求。

国内随着住宅小区的大面积建设和智能化程度的要求,应运而生了许多生产自动抄表系统的厂家,自动抄表技术也逐渐成熟,尤其是近年来住宅小区智能化的建设过程中,三表(四表)等出户计量是必须配备的系统,更加促进了该领域的发展,基于有线、无线的抄表远传;基于总线式、电力载波、电话网、HFC、IP的抄表远传系统在各种各样的住宅小区中已普遍使用。

2.3.3 远传自动抄表系统方式的比较

利用电子技术、传感器技术、网络技术设计远程抄表系统逐渐成为了小区三表(四表)出户的主要解决方案。不过具体采用的方案不同,在性价比上也有较大的不同。一般有以下几种方案:

1)采用RS485网络,这种方案传输距离受到很大的限制,性能也不稳定;

2)采用国家建设部推荐的LonWorks现场总线技术,可用双绞线、电力线和电话线以单独或组合的方式构成抄表网络,选择灵活,施工简单,成本低廉,某一局部器件失常不影响网络其它部分的正常工作,可靠性高。但LonWorks网络的通讯使用Lon Talk网络协议,它与一般计算机或Modem串行口常用的RS-232之间不能直接连接,而要用LonWorks SLTA ( Serial Lon Talk Adapter)模块作为转换口才能相互通讯。而且,当需要进行远程通讯时(如使用电话网络),必须要有两个Data Modem,分别与SLTA和管理计算机连接,整个系统的复杂度高,尤其是对Lon Talk协议和两个Modem的编程,增加了系统的复杂度。

3)采用无线抄表技术,在一个小区内安装数量一定的发送电台,把小区内的三表(四表)数据用无线电波的形式送出,小区管理中心用接收电台进行接收。这种方案虽然解决了远传问题,但通信距离收到发射能量的限制,抗干扰的能力低,而且,交互性差,对小区内的脉冲表无法实时监控。

3 总结

从上面的分析可以看出,以上所列出的三种抄表方式都不同程度的存在一定的缺陷,而数字化、网络化是发展趋势,合理地利用网络资源,是远程抄表设计中应当考虑的问题。如果能把三表(四表)数据经过局域网进行远程传送,则许多矛盾问题迎刃而解。综合说来,有以下几个方面:

1) 适应了新时期网络化、数字化的发展趋势;

2) 彻底地解决了三表(四表)数据远传问题,通信距离不再受距离和空间的限制;抗干扰能力强,加强了小区管理中心与前端设备的联系,交互能力提高;方便快捷、舒适高效,完全实现了自动化管理。

从图2中可以看出,抄表系统分三个层次,最上层为小区中央处理机,用来全面监控;中间层有小区内部局域网构成,它构成了数据传送的大通道;最底层为三表(四表)数据采集层,由RS485网络构成,完成三表(四表)的数据采集,集中和向上位机传送的功能。

参考文献:

[1] 刘晓胜.智能小区系统工程技术导论[M].北京:电子工业出版社,2001.

[2] 陈龙.居住小区智能化系统与技术[M].北京:中国建筑出版社,2002.

自动化与电气自动化的区别篇6

做好技术保障

(1)统计主要设备参数。对工程的用电设备、工具、仪器、识别仪等进行建立台账(台账上每一项均有型号、产地、负责人、设备购买日期、维护保养日期、维修日期等);对设备供电方式、功率、额定电流、运行时段、主要用途、安装位置、线路图等进行详实记录、标注;对有计量仪表的设备按规定进行检测、校验;对负责人变更及时进行备案。

(2)增强临时用电管理。提供全方位固定的供电点，并做好指示牌;做好接线端子的防护，保证其固定、安全运行;配备合理的短路、过载、漏电保护装置;对手提式移动设备进行登记、接线。

(3)绘制平面示意图，标注设备及供电线路。对主要设备位置、临时用电接口位置、生活区、办公区位置及其负荷，进行标注。通过供电配电线路图，标注供电方式、线径、敷设方式等，绘制工程用电设备现场平面示意图。

(4)做好系统防雷接地。系统接地是安全供电的基石，接地对供电系统的运行可靠性、设备的绝缘水平、断路器动作时间、继电保护、通信干扰及系统稳定性等方面都会产生不同程度的影响。鉴于各用电设备比较分散，需多处进行“重复接地”，应建立TN-C-S接地，并与设备外壳牢固连接。同时对工程中个别高大设备、设施，如塔吊、龙门架等，要安装避雷针，做好防雷接地。系统防雷接地，要符合规定欧姆值，并定期进行测量、记录。

(5)主要设备的安装调试。主导或参与设备的安装、调试，有利于预防电气设备长期带缺陷运行，识别设备操作人员违章操作，了解电气线路状况、运行状况、元器件安装位置等。

(6)三相平衡、启动电流、占载率、无功功率的控制。结合工程施工实践，分析在基础处理、主体结构和装饰装修施工阶段，打桩机、混凝土输送泵、塔吊、客货电梯等大型机械，以及加工区、办公区、生活区手持移动电动工具、照明的用电情况，通过对比不同区域的用电情况，得出整个施工过程和不同施工阶段中各区域用电情况的异同，并提出改进、节能措施。

(7)完善故障反馈、分析、排除操作系统。故障信息反馈要求及时、准确、全面、标准。通过故障现象，细化故障线路，分清主回路或控制回路故障;根据启动方式判断启动回路电容故障、继电器线圈及自锁、互锁触头故障;根据设备功能判断点动、启动、正反转、调速、制动回路故障;综合判定故障回路接线或元件故障。现场断电、检测、查看，最终确定故障点并进行排除、试车、维护、运行。

(8)建立二次回路系统，逐步实现智能化。首先完成设备、线路正常的日常维护、检测，然后通过测量回路、继电保护回路、开关控制及信号回路、操作电源回路、断路器和隔离开关的电气闭锁回路等设备互相连接，构成对一次设备的监测、控制、调节和保护，逐步实现信息化、自动化、智能化，构建可靠、直观、高效的电气管理体系。

完善记录、互相交流、不断总结

收集资料是做好电气管理工作的重要依据，一些施工、机械专业技术资料对于电气管理工作也十分必要，应注意收集和保存。为了工作和检查方便，应建立高压系统图、低压布线图、工程架空线路和电缆线路布置图等图形资料。对重要设备应单独建立资料，包括原理图、线路图、出厂信息等。每次检修和测试记录应作为资料保存，以便核对。设备故障和操作规程事故的记录同样应作为资料保存。同时应注意收集国内外电气安全、变流技术在大型设备中运用的信息，予以分类并做一保存。

自动化与电气自动化的区别篇7

关键词：住宅小区，配电，自动化设计

1.配电自动化的可行性分析

随着技术的不断发展，在传统供配电场所出现的电磁式继电保护装置正在逐渐衰落，取而代之的是微机综合保护装置。新型的微机综合保护装置，除了实现传统继电保护功能，还能对变配电回路的开关状态、电流、电压等模拟信号，事故下的脉冲信号，以及一些非电量信号进行采集、存储及运算。随着技术机技术的不断进步，整个电器制造行业发生了革命性的改变，各种电器设备正向智能化方向发展，可以实现对各种电量及非电量信号的采集、存储及处理功能。同时现代制造技术及通信技术的发展也为实现配电自动化提供了基础，这些技术的发展可以使得电器设备能够实现通信能力，为各个电器控制节点间的数据进行交换、整合，实现信息资源共享，实施实时监测、集中管理乃至远程控制提供了可能。小区配电站自动化实现包含了前端设备及控制中心，这些前端设备可以实现保护、测量、控制及通信，将数据传往控制中心。

小区配电自动化是基于现代计算机技术、现代控制技术和现代通信技术的，对供配电系统进行保护和控制，是对传统供配电的一个重大改革。无论是技术还是经济在小区实现供配电自动化都可行的。

2.配电自动化设计的要求及原则

（1）配电自动化设计的要求

小区配电系统具有重要的地位，关系着居民的生活水平及生命和安产安全，应该认识到实现配电自动化不仅仅为了实现无人值班，更主要的是提高供配电的技术水平、运行管理水平以及调度自动化水平。因此，小区配电自动化应该满足下列要求：

采用先进的继电保护和自动控制技术，满足电网及变电站安全稳定运行的要求，装置具有很高的可靠性；满足集中监视和控制的要求，尽可能提供变电站内来自电气一次及二次设备的各种信息，提高保护和控制功能的辨别能力，满足电网监控和管理信启、化、智能化的要求；简化一次回路，节省电缆；变电站微机保护的软、硬件设置既要与监控系统相对独立，又要相互协调；微机保护装置应具有串行接口或现场总线接口，向计算机监控系统或RTU提

供保护动作信息或保护定值等信息；

（2）配电自动化设计的原则

小区配电自动化应该遵守以下原则：小区供配电系统采用自动化装置实现控制、保护、测量等功能；供配电系统的继电保护采用微机保护装置，各个保护单元相对独立，能够在

发生故障时自动动作，同时将保护信启、通过通信系统传送到控制中心；前端设备采集到的各种数据传送到控制中心；利用计算机进行控制，通过远方及就地选择开关实现两种控制方式，用微机实现模拟操作，待确认后再执行控制命令，

3.配电自动化的总体设计

小区配电自动化的一个主要组成部分为配电所综合自动化功能，配电所综合自动化系统主要分为三种结构。

（1）.集中式结构

集中式结构就是集中采集处理变电所数据，完成保护监控任务。随着微处理器控制技术的发展，出现了采用多套微机装置的集中式系统，例如，整个变电所的数据采集及控制功能由一套微机装置（远动RTU）来完成，而保护功能则由另外一套或几套微机保护装置完成。RTU可以与上级控制中心进行通信，而微机保护装置通过串行通信口与RTU联系，向控制中心发送保护动作信自、或接收保护定值。

这种结构具有结构紧凑、造价较低的优收，同时由于功能过于集中，一旦出现故障，影响面较大，程序设计麻烦，难以扩展。

（2）分层分布式结构

分层指的是变电所二次设务按功能分为变电所层和单元层。变电所层是负责当地监控及通信处理的上位机，单元层包括各科可呆护、监控装置，两个层次之问通过现场总线或局域网交换信息、。分布是指将功能分布到不同的一单元上去，保护一单元一般是按一次设备设置的，而其他测量、扩展、故障录波等功能单元是集中设置的。

分层分布式系统一般采用集中组屏安装方式，也有分层屏方式，变电层设备安装在控制室内，而单元层装置安装在靠近一次设备的地方，以减少控制电缆长度。

（3）分层分布分散式结构

分散系统的单元层装置面向一次设备或电气间隔距离离没置，并一般是安装在高压开关设备附近或户内开关柜上。它可以是保护和测控功能合二为一的装置，也是是测控和继电保护功能相对独立的装置。目前35kV及以下电压等级的设备多采用保护与控制功能一体化装置；而更高电压等级的重要设备往往采取保护与测控装制相对独立的做法。

一般小区可以采用两层结构形式的综合自动化结构，由通信层和现场保护测控层组成。首先是现场保护测控层，现场保护测控层主要的装置为10kV微机综合保护、测控装置，这些装置可以实现保护、测量、控制、通信与一体，通过现场总线或局域网与通信管理层中的控制中心相连接。变配电所内各类高低压智能设备，如直流电源装置、小电流接地选线装置、消谐装置以及0.4kV的智能开关装置等，亦可通过相应的通信接口与通信管理层中的主控机相连。其次是通信管理层，变电站内通信网络连接各设备层，使独立的各自分散的设备形成协同工作的有机总体，并与外部系统紧密相连。这一层我们定义为通信管理层。变电站综合自动化系统的总体性能在很大程度上取决于此层的性能。 通信管理层的主要配置为具有通信管理功能的主控机。主控机一般采用单元组合设计，每个主控单元均可提供若干个RS485/232/422串行接口，用以接入各种智能设备，通过规约转换，各设备可方便地接入通信系统。

4.配电自动化系统实现的主要功能

住宅小区实现配电自动化以后，可以提高运行水平，它的功能主要有五个相关功能，分别为隔离故障及恢复供电、信息的采集、终端设备的集中控制、GIS系统和数据统计。

（1）数据的采集和监控功能：这种系统利用终端智能设备对断路器、变压器等电力设备进行全面的监控，并且终端设备与控制中心能够通信，将负荷状态、运行情况等仁送到控制中心计算机，将这些数据进行存储并且可以作为历史数据预测运行情况。随着科技发展，将来可以利用配电系统的高级应用软件进行分析，进行网络重构，同时可以利用RTU监视变压器的运行状态，为实现变压器运行的经济性提供条件。

（2）故障隔离与恢复供电：当线路中有故障发生时，能够将故障部分自动切除，而对于正常部分，则保证了供电的连续性。

（3）自动无功补偿技术：在配电变压器低压侧设置无功补偿智能控制器，通过该器件能够检测无功电流，自动控制电容器组的投切。

[1]程大章.现代建筑电气技术的发展与探索[J].低压电器，2007

[2]颜晓光.关于建筑电气的发展与技术探析[J].工程管理者，2011.

自动化与电气自动化的区别篇8

【关键词】物联网；铁路；运营

物联网的关键技术RFID（Radio Frequency Identification， 射频识别），是一种非接触式的自动识别技术， 它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据， 识别过程无须人工干预，可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。RFID 技术与互联网、通讯等技术相结合， 可实现全球范围内物品跟踪与信息共享。利用RFID技术对高速移动物体识别的特点，可以对运输工具进行有效的定位与统计，方便对如机车、车辆、相关设施的管理和控制等。无线射频识别（RFID） 技术是一新兴的自动识别技术， 被认为是21 世纪的最有发展前途的信息技术之一，在生产制造、交通运输、物流与供应链、安全防伪、货物跟踪与管理等领域有着广阔的应用前景。

由于RFID具有远距离识别、可存储携带较多的信息、读取速度快、应用范围广等优点，目前其应用已基本涵盖了铁路运营的主要业务，并取得了良好的社会经济效益。本文就近年来基于“物联网”射频识别技术在铁路运营业务中的应用作以简要论述，并对未来发展前景予以展望。

一、RFID技术在铁路运营中的应用

1、铁路机车车辆自动识别系统（ATIS）

该系统在所有铁路机车、货车上安装电子标签（Tag），在所有区段站、编组站、大型货运站和分界站设置地面识别设备（ AEI），在车站信息中心机房配置专门计算机建立车站集中管理系统（CPS），并在铁路管理部门建立铁路运输管理信息系统（ TMIS） 。ATIS 与CPS 保持实时通讯联系、时间校对，接收CPS的查询报文，并根据查询要求发送应答报文或者过车报文，完成在待机状态下的设备监测和过车数据传送。当有列车通过时，系统采集过车信息，形成过车数据，然后经CPS计算机处理后为铁路运输管理信息系统（ TMIS） 提供列车、车辆、集装箱实时追踪。

2、站台与门禁自动鉴别系统

利用射频识别技术为执行公务、装卸货物而经常需要上站台的汽车安装电子标签。电子标签由铁路管理部门写入车牌号、车型等信息，门卫处安装读写器和电脑。当车辆接近门卫时，读写器自动识别，并将读取的信息反映在电脑屏幕上。工作人员只需确认屏幕上显示的车牌号、车型、货物品类和数量等信息是否与接近车辆相符，如果信息一致，则放行，否则拒绝进出或采取其他措施。

3、电气化铁路机车自动过分相系统

在电气化铁路中，输电线路中约有30%能耗在传输过程损耗。采用信息通讯技术加强对电网的检控管理，有望大大减少传输中损耗的电能，有效地节约能源。基于物联网的电气化铁路机车过分相技术，可使电力系统三相负荷平衡和提高电网的利用率，供电接触网采用分段换相供电，在换相点（称为分相区）有一段绝缘物将两相接触网电气分隔。采用先进的自动控制技术，使机车自动、智能地通过每个分相区，核心部分是一个基于RFID技术的应答器，它是一种能向车载子系统发送报文信息的传输设备，既可以传送固定信息，也可连接轨旁单元传送可变信息，实现机车定位及自动过分相功能。当机车经过装有FRID点式应答器的电网下方时，机车上的点式阅读器读取应答器内容，作为分相区定位信号。机车采用GPS辅助定位，为监督机车是否运行到分相，并保证在分相区点式应答器失效时能够启动紧急方案安全通过分相区。

机车检修完毕并通过工长验收后出库，在通过出库位射频识别装置时，机车信息和出库时间传送给应用系统，系统启动出库操作，将机车本次检修活项及整个检修流程操作信息保存到历史表中，并删除当前库内该车信息，自动完成该车的本次检修过程。

在铁路轮对检修作业中，传统的检修数据都是通过纸质卡片记录，因检修车间的工作环境比较恶劣，很容易造成卡片丢失或污损，使检测中断，耽误工期。采用RFID不仅适应恶劣环境，而且射频卡的灵活性、智能性和大储存量等优点为铁路系统轮对信息的网络化提供了可能性。

二、“RFID”技术在铁路其它业务中的应用及展望

目前，一些行业已将RFID芯片与手机SIM/UIM卡结合开发了“手机一卡通”业务，突破了传统手机仅仅能在通信网络中使用的局限，极大地扩展了手机使用的范围，使之能用于购物、乘坐公交车等，还可以实现小额支付、空中充值等功能，成为真正意义上的互联网手机。机二维码是将电子二维码技术应用于手机，按照一定的编码规则编写。像“马赛克”似的二维码背后蕴藏着丰富的信息。用手机的摄像头轻松一拍，“马赛克”立刻被解码成丰富的信息：拥有者、网址、价格、是否具备认证等，一应俱全，清楚明晰。类似地，铁路客运的电子火车票，可以以短信方式把1条二维条码发送到旅客手机，当旅客进入火车站或上火车时，把这条二维条码的图片调出来在入口处的条码扫描仪上照一下，就可以进站或上车了。这样以电子火车票代替传统的纸质火车票，不仅为旅客的旅行带来便利，而且也可大大减少实体物质火车票纸张的消耗，实现低碳生活。

结语

“物联网”是继计算机、互联网与移动通信网之后世界信息产业的第三次浪潮。“物联网”概念的问世，打破了过去一直将物理基础设施和IT基础设施分开的传统思维：一方面是铁路、机场、公路、建筑物，另一方面是数据中心，个人电脑、宽带等。而在“物联网”时代， 钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施， 在此意义上， 基础设施更像是一块新的地球工地， 世界的运转就在它上面进行， 其中包括经济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活。现阶段“物联网”的应用仅仅体现在RFID/二维码/传感器以及数据采集的应用方面，其优势已经初露端倪，。随着信息技术更高层次的应用，物联网将是转变铁路运输发展方式的重要组成部分。铁路可以凭借自身强大的经济实力和雄厚的科研力量加大对以RFID技术为突破“物联网”智能化科研项目的经济和智力支持，实现新兴信息技术广泛应用在铁路运营中的率先突破。

【参考文献】

[1]刘云洁.物联网导论[M].科学出版社，2010.

[2]郭凌月.无线射频识别技术（RFID）在铁路运输中的应用[J].中国铁路，2005（9）：56-57.

[3]向群，屈伟平.射频识别技术在车辆管理中的应用[J].中国数据通讯，2004（8）：48-51.

[4]卞文良，鞠颂东.基于RFID技术的铁路物流信息化[J].铁路采购与物流，2008（1）：21-23.

[5]赵春艳，史百战，杨团名.射频识别技术在机车检修系统中应用[J].中国铁路，2009（4）：65-67.

自动化与电气自动化的区别篇9

Abstract： This paper summarized the common problems in daily maintenance and troubleshooting of the automatic meteorological station in Xianyang area， analyzed the failure phenomenon， causes and judgment method so as to improve the support capability. At the same time， by communicating with others， a reference is provided for similar problems in the daily security work of regional weather stations.

关键词： 区域自动气象站；故障排查；维修；基本方法

Key words： regional automatic weather stations；troubleshooting；maintenance；basic method

中图分类号：P415.1+2 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）03-0120-03

0 引言

区域自动气象站是指在某一地区根据需要建设的，不借助人工干预就能自动探测多个气象要素、自动生成报文，并将探测数据定时传给中心站的气象站。它的出现填补了气象空间区域探测的空白。截止2014年底，根据陕西省气象局观测站网布局总体安排部署和为地方特色产业服务的需求，咸阳境内共布设163个区域自动气象站，站点布局合理，乡镇覆盖率达到100%，主要为气象服务提供气压、温湿度、降水、风向、风速等监测数据。咸阳区域自动气象站弥补了气象空间监测领域的技术空白，所得到的监测数据，特别是温湿度、风速、风险和降水量的监测数据，可用于提高气象监测精度和改进气象服务工作质量上。咸阳地区依据区域站观测数据及时开展各类精细化气象服务，成效显著。但同时，随着站点覆盖数量越来越多，站点距离台站路途遥远、维护维修及其不便，使得区域自动气象站日常维护十分不便，对日常维护和保障维修的要求也越来越高，为此，本文通过对咸阳境内区域自动气象站日常维护、维修保障工作中遇到的常见问题和故障排查及维修进行深度分析，从中总结成功经验，为日后更好的开展日常维修和保障工作提供参考依据。

1 咸阳区域自动气象站基本情况简介

咸阳境内共布设区域自动气象站163个，其中6要素站3个，4要素站7个，2要素站153个，主要针对气压、温湿度、风速、风向、降水量等进行观测，主要以温度和降水观测的2要素站为主。其工作基本原理是传感器将对应气象要素的变化转换成电信号的相应变化。数据采集器采集变化参数后自动进行线性分析和定标处理，使工程量转换成要素量，并合理控制数据质量，最终获得各气象要素的实时数据，并将其传给市局中心站的服务器；采用GPRS/CDMA网络通讯技术及短信通讯方式，其主要通信工作方式为GPRS/CDMA无线网络。咸阳境内南部以平川为主，信号覆盖较好，北部以沟壑山地为主，信号覆盖一般，区域自动气象站建设中数据的传输主要使用GPRS通讯方式，个别信号不好的地区GPRS信号弱时，会自动切换短信传输方式进行数据传输。数据每小时传输至市局中心站服务器，中心站每小时正点00分开始收集各个区域自动站上传的数据并进行处理，生成报文，最后全市报文打包通过互联网向上级服务器定时传输数据资料。

2 日常维护、保障程序

2.1 运行状态实时监控

在日常工作中，全省区域站监控流程如图1所示。

区域气象观测站运行实时监控系统主要是通过陕西省气象信息综合监控平台（http：//10.172.8.66/）进行数据上传监控，根据每小时区域气象站上传状态信息，实时监控区域站的运行状态；也可以通过中心站软件对各个区域自动气象站进行数据传输监控及查询。

2.2 供电状况监控

根据陕西省气象信息综合监控平台（http：//10.172.8.66/）或者中心站资料查询，发现连续夜间数据不能上传，而在白天通过太阳能补充电压后能正常续传。初步断定是蓄电池亏电，导致白天蓄电池储存不上电，夜间采集器不能正常工作造成的。

2.3 观测数据监控

通过区域自动气象站数据查询系统及中国气象局下发可疑数据查询系统来监控区域自动气象站数据采集情况，发现有缺测、错误及疑误数据时及时查找和排除故障。

2.4 通过短信功能监控区域自动气象站参数配置。

3 故障排除及维修维护基本方法

区域自动气象站数量多、观测时效性强、距离台站较远、无人值守，其维修、维护工作已成为基层气象台站技术保障工作的重点和难点，为保障区域站正常运行，准确及时采集气象观测数据，介绍以下区域自动气象观测站日常维护维修方法及步骤：

3.1 通过中心站的运行监控软件，及时发现问题并做出初步故障判断。

3.2 查看故障区域气象站的话费状态（以免由于传输卡欠费导致数据无法上传），根据短信功能可跟踪监控气象站的运行状态，及时发现运行故障，并在第一时间进行故障维修，以防故障扩大，妨碍整个系统稳定运行。

3.3 到达现场后首先查看采集器上指示灯状态

采集器一共分为五种状态：常灭表示模块关闭状态；一秒一闪表示设备正在查找网络；三秒一闪表示设备正常找到网络；一秒两闪表示设备正在激活GPRS并连接TCP状态；三秒两闪表示设备已经与中心站连接正常。最终采集器状态为绿色（电源）指示灯三秒两闪，可判定设备已与中心站连接正常，可以再通过电话与中心站联系进行核对。

3.4 用万用表测量电池电压、太阳能供电电压

测量蓄电池电压：用万用表直流档20V档位测量蓄电池在运行中的电压参数。白天太阳能充电量充足时，其运行电压为6V～7V，夜间也在6V以上。如果低于这个电压值，区域自动站会因为亏电而无法稳定运行。另外，应该单独测量电池电压。测量时，先将电池输入端断电，测量不加负载的情况下，电池电压是否在6V以上，如果低于6V夜间将出现传输中断的问题。

3.5 测量太阳能板充电电流

在不同日照条件下，用2A以上的万用表电流档分别测量太阳能电池板充电电流的变化情况。日照充足时，太阳能电池板充电电流数值大概是1A。当电池板或充电线路存在故障时，无法测到电流，此时应该尽快查明故障点，及时排除故障。

根据以往的气象站运行及维护经验，本文初步判定故障原因是电压不足，需要检查电池是否正常工作。更换电池后再观测运行数据，查看故障是否解除。另外，需要分别测量电池及太阳能的供电参数，然后对比分析测量结果，检查采集器的工作状态，更换采集器后进行跟踪监测，直到故障全部解除。

3.6 各要素的故障分析及排除方法

①温度：通常情况下，温度出现异常偏高或者偏低，首先检查线柱是否松动，再对连线是否有破损及焊接点是否出现断开进行检查。如果都正常，使用万用表对温度探头的四条线柱进行测量，将万用表调整电阻200欧姆，对颜色相同的线柱进行测量，测量值在几欧姆到十几欧姆之间为正常，对颜色不同的线柱进行测量，测量值在100欧姆到110欧姆之间为正常。如果不在正常值范围内，则是温度探头出现故障，需更换新的温度探头。

②气压：查看橡皮管是否变硬，或者有裂口的现象。如一切正常，则可以判定是气压盒的问题，则需更换新的气压盒。

③湿度：出现问题的概率比较小，如果出现故障，对于台站只能更换新的湿度传感器。

④风向、风速：其构造和原理与自动气象观测站风向、风速基本一致，维修时与自动气象站风向、风速维修方法相同或将出现故障的风向、风速传感器进行更换。

⑤降水：在区域站运行中也频繁出现问题，一般都是小故障。当下雨没有雨量时，首先检查雨量桶漏斗是否堵塞，如果堵塞，必然没有雨量，疏通即可；如没有堵塞，则用万用表通断档检查雨量线有没有发生短路或者断开的现象，如果发生短路，需将短路的地方用绝缘胶布处理即可；如果发生断开，只需将断开的地方焊接上即可。如果出现雨量偏大或者偏小，应打开雨量筒，查看雨量翻斗是否有杂物，需要定期进行清洗，（清洗和检修雨量器时，需要将雨量线与采集板断开，防止修理过程中翻斗产生计数，上传至中心站，产生错误数据）；其次检查干簧管是否损坏，通过万用表通断档检查，如果不正常，更换干簧管即可。

3.7 最后重启采集器

在重启前先查看接线柱是否松落，重新紧固、插拔（谨记检查接线柱必须在关闭采集器状态下进行），若排除线路松落原因。按动采集器电源按钮，系统供电后绿色的电源指示灯亮起，连续两声蜂鸣声，指示设备电启动成功。正常情况供电约10秒后红色的网络指示灯由一秒一闪变为三秒一闪，表明设备已经正常注册到无线网络上，对于GPRS信号差的地方，时间会稍长些，采集器重启正常后可连续监控数据传输状态及数据质量，经监控运行正常即可。若采集器不能正常启动，则需更换新的采集器。

4 结束语

区域自动气象站在持续运行过程中，会出现许多不同类型的问题，而针对使用过程中产生的各类问题，保障维修人员要对其进行故障的初步判断与排查检修。对于区域自动气象站的维护和维修，从原则上来讲，主要以预防故障为前提进行日常维护工作；在发生故障时，根据以上方法冷静对故障原因及部位进行分析，在分析判断的基础上，按照区域站维护维修基本程序和方法，可以很大程度上提高工作效率，减少故障持续时间，最大限度的节省资源，做到第一时间发现问题，科学分析和判断故障原因及故障部位，对故障部位进行及时检修，以达到提高区域自动气象站的数据传输及时率和数据传输准确率，从而提高区域气象探测资料在制作天气预报和政府部门重大灾害性天气决策服务中的作用。

参考文献：

[1]中国气象局综合观测司.气象装备技术保障手册.

自动化与电气自动化的区别篇10

关键词：氧化装置；瓦斯抽排泵站；供气系统；自动化改造；通风瓦斯 文献标识码：A

中图分类号：TD712 文章编号：1009-2374（2015）03-0042-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.0213

大佛寺煤矿通风瓦斯氧化发电工程的主要设备氧化装置是2009年山东胜动集团与陕西彬长大佛寺矿业集团合作，采用热逆流氧化反应技术开发的一种销毁、利用煤矿瓦斯，特别是浓度较低，目前不能用于民用、不能直接发电的煤矿抽排瓦斯和煤矿主扇风排瓦斯（乏风）的新型、高效节能减排设备。

氧化装置的气源是取自矿井抽放泵站浓度小于8%的瓦斯和主扇排放的0.2%左右通风瓦斯。掺混后浓度为1%左右的混合瓦斯进入氧化装置进行高温氧化，制取380℃和2.5MPa的过热蒸汽驱动一台功率为4500kW汽轮发电机进行发电。由于氧化装置在初期运行阶段对抽放泵站供气系统缺乏全面考虑，当抽排瓦斯浓度出现突变时，不能够快速对大于8%的抽排瓦斯气体迅速放散，会导致进入到氧化装置本体掺混的瓦斯气体浓度剧增（即>1.2%），本体温度会迅速升高，对氧化装置的运行带来安全隐患，因此必须对其供气系统的设备进行自动化改造，以此来保证氧化装置和抽放泵站的安全可靠运行。

1 瓦斯抽排泵站系统介绍

陕西彬长大佛寺工业广场目前有八套抽排瓦斯系统，分为1、2、3、4、5号I期系统和6、7、8号II期系统。抽排1～5号抽排瓦斯泵站把抽排的瓦斯气体汇集在就地母管，再通过两条分支管把瓦斯输送到抽排瓦斯汇集总管；6、7、8三个抽排泵分别把抽排瓦斯输送到抽排瓦斯汇集总管。抽排瓦斯汇集总管向五台氧化装置供气。虚线框内部分为新增加的设备改造部分，抽排瓦斯进气系统工艺系统是主旨部分。

2 瓦斯抽排泵站供气系统设备自动化改造

2.1 瓦斯抽排泵站系统增加瓦斯在线分析系统和电动放散装置

在1～5号瓦斯泵站抽放系统原有用于乏风发电的DN1000瓦斯输送母管（抽放站端）处安装一套瓦斯在线分析系统，在1～5号瓦斯输送母管上安装放散管、电动放散阀和电磁式煤气安全快速切断阀，并将向氧化装置端的输送管线上增加电动蝶阀；在6～8号各瓦斯泵站抽放系统各支管处分别安装一套瓦斯浓度在线分析系统，分析柜就近设置在抽放系统管线处；在抽排瓦斯汇集总管上安装放散管、电动放散阀和电磁式煤气安全快速切断阀。瓦斯在线分析系统采用ABB公司生产的型号为EL3060甲烷浓度在线分析系统，防爆等级为ATEX II 2G Ex d IIC T4，防护等级为IP 65，测量范围为0～30%CH4。该系统由分析仪表、预处理系统、电伴热取样管线、取样探头、分析柜组成。预处理系统对取样的气体进行过滤、除尘、除湿，将符合分析仪器要求的样气，送入分析仪器，从而确保分析仪器的准确性和可靠性，把分析的瓦斯浓度信号以4～20mA的电信号上传到氧化装置集控室PLC系统。PLC控制系统根据上传数据和保护设定值比较对电动放散阀进行远方控制，及时对突变的较高浓度瓦斯气快速放散，以此来防止掺混浓度大于1.1%的瓦斯进入氧化装置。

2.2 在氧化装置控制室增设了一套可编程逻辑控制系统（PLC）

本套PLC系统由操作员站（即总站）、1#分站、2#分站、3#分站组成，其中操作员站位于乏风控制室（非防爆区）内，三个分站位于检测点附近区域，该区域属于危险区域分类中的CLASSI，2区，所以要求分站具有防爆功能。1#分站位于6#～8#瓦斯管道旁，2#分站位于1～5瓦斯管道总管旁，3#分站位于抽排瓦斯汇集总管处。PLC控制系统范围包括1#～8#瓦斯抽排系统至乏风氧化装置之间新上放散系统的所有阀门的配电、控制及相应辅助系统（浓度、压力、传感器）。放散系统所有阀门的配电及控制采用微处理器为基础的可编程控制系统，在正常情况下，机组操作人员通过操作员站的显示器、键盘及鼠标对机组进行监控及有关操作。在异常情况下，该系统可以报警显示及连锁控制。对整改瓦斯输送系统进行控制，提前预测瓦斯浓度的突然变化，及时开启自动放散装置。

2.3 现场测试

首先，对抽放泵站1～5系统、6～8系统甲烷浓度在线分析系统进行单机调试，调试完好后，把信号上传到PLC分站，通过分站与操作员站进行通信，现场数据和总站设定数据一致时完成调试任务；其次，对新增加的防爆电动蝶阀进行就地调试和PLC系统集中控制，所以有阀门的开度进行了就地与集控的对位试验；再次，对抽排瓦斯汇集总管和1～5号瓦斯总管的电磁式煤气安全快速切断阀进行停电试验三次，电磁式煤气安全快速切断阀在2秒钟内均能快速打开，快速释放瓦斯气；最后，模拟测试了当PLC系统检测到瓦斯泵站抽排浓度大于8%时，风机连锁保护动作停机。

3 整改后的运行情况

氧化装置瓦斯抽系统的自动化设备装置改造在2013年11月开始，2014年2月28日完成整体调试，氧化装置3月1日运行，汽轮机组于3月4日并网发电，在设备运行期间，由于受外界电网系统影响，供电系统发生过两次突然停电，控制系统反应灵敏，能够快速准确地切断配气系统，有效地保护了氧化装置的安全运行；2#抽排系统瓦斯浓度突变3次，抽排系统浓度由6%迅速上涨到20%，导致氧化装置的掺混浓度超过保护值1.1%，保护系统立即动作风机停运，同时前端机械关断阀关断，防止事故的发生，保证了氧化装置的安全运行。

4 结语

（1）试验结果表明实现对进入氧化装置气量的控制和抽排泵站及时放散系统的自动化改造是有必要的，能够有效的起到安全保护作用；（2）实际运行中当抽放瓦斯浓度突变、电网停电等问题时，自动化系统做到了安全、可靠、灵敏的动作；（3）陕西彬长大佛寺煤矿运用氧化装置发电是全国首例，不仅要保证氧化装置的安全可靠，更要保证抽放泵站的安全运行，保证矿井的安全生产。

参考文献

[1] 马小钟.大佛寺煤矿瓦斯氧化工程应用安全措施[J].矿业安全与环保，2013，40（2）.

[2] 中华人民共和国安全生产行业标准.煤矿低浓度瓦斯与细水雾混合安全输送装置技术规范（AQ 1078-2009）[S].