貴州大學(xué)明德學(xué)院 劉世巍

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淺析電氣工程及其自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)

貴州大學(xué)明德學(xué)院 劉世巍

【摘要】在電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)中，學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力是衡量該專業(yè)辦學(xué)的重要指標(biāo)。隨著科學(xué)技術(shù)的深入發(fā)展，電氣工程及其自動(dòng)化也得到了很大突破。本文分析了電氣工程及其自動(dòng)化的廣泛應(yīng)用，并提出發(fā)展中存在的問(wèn)題，在此基礎(chǔ)上對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，以期能為這個(gè)領(lǐng)域的研究提供一些借鑒，進(jìn)而使電氣工程及其自動(dòng)化更好的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】電氣工程；自動(dòng)化；問(wèn)題；趨勢(shì)

一、電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)概述

電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)是隨著工業(yè)的發(fā)展，而逐漸形成的一門學(xué)科，從某種意義上來(lái)說(shuō)，電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)是一個(gè)歸并了多個(gè)電類專業(yè)的寬口徑專業(yè)， 它以物理學(xué)、 電子學(xué)、 電工學(xué)、自動(dòng)控制、 計(jì)算機(jī)、測(cè)量技術(shù)等原理為基礎(chǔ)的一門綜合性技術(shù)科學(xué)。作為一門新興之學(xué)科，電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的理論分為電力網(wǎng)理論和控制理論兩方面。電氣化工程及其自動(dòng)化是和老百姓的平常生活有著密切聯(lián)系，所以其發(fā)展速度相當(dāng)之快。在工業(yè)生產(chǎn)中，使用電氣工程自動(dòng)化技術(shù)科技對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)距離的操控，從而減小了對(duì)人力的需求，同時(shí)由于自動(dòng)化特有的優(yōu)點(diǎn)，又能加快設(shè)備的生產(chǎn)效率，讓工業(yè)企業(yè)得到更好的發(fā)展。

二、電氣工程及其自動(dòng)化的現(xiàn)狀

（一）技術(shù)得到快速發(fā)展

電氣工程及其自動(dòng)化是一項(xiàng)包含多個(gè)學(xué)科的工程專業(yè)技術(shù)，在上世紀(jì)七十年代，以西方國(guó)家為首開展了第三次工業(yè)革命，這次工業(yè)上的革命對(duì)各個(gè)國(guó)家都產(chǎn)生了重要的影響，使人們的生活、工作進(jìn)入到了自動(dòng)化時(shí)代，因此電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)得到了廣泛的認(rèn)同，并且進(jìn)行了快速的發(fā)展，使其形成了包含電力、電子、計(jì)算機(jī)等多方面的科學(xué)技術(shù)。國(guó)際電工委員會(huì)頒布了 I EC6113-3 標(biāo)準(zhǔn)，為控制器編程提供了重要的編程語(yǔ)言手段，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)開發(fā)下塔尖開放式的開發(fā)平臺(tái)。通過(guò)在實(shí)際工作中的不斷經(jīng)驗(yàn)積累，結(jié)合編程控制器、智能儀表等一些設(shè)備形成了穩(wěn)定的電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)，使其在社會(huì)發(fā)展中得到了廣泛的應(yīng)用，從而增強(qiáng)了社會(huì)生產(chǎn)效率，提高了人們的生活水平。

（二）電氣自動(dòng)化平臺(tái)呈現(xiàn)開放發(fā)展特點(diǎn)

計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展使人們的生活方式發(fā)生了很大改變，不僅僅是改變了人們傳統(tǒng)的生活習(xí)慣，還在社會(huì)生產(chǎn)中帶來(lái)重要的影響?；谟?jì)算機(jī)系統(tǒng)技術(shù)，電氣自動(dòng)化領(lǐng)域?qū)τ诓僮飨到y(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，使操作界面變得更為靈活?，F(xiàn)階段，企業(yè)實(shí)施生產(chǎn)線電氣自動(dòng)化方式主要是在之前的測(cè)控儀表內(nèi)插入相關(guān)的電子未處理器。在插入相關(guān)的電子未處理器后，測(cè)控儀器能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算以及運(yùn)輸。因?yàn)樯a(chǎn)商有差異，所以，相應(yīng)地生產(chǎn)商在設(shè)備精密信息的處理方式也不相同，這種差異性導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)不一的設(shè)備很難有效實(shí)現(xiàn)信息的共享。針對(duì)于此，電氣自動(dòng)化平臺(tái)呈現(xiàn)開放發(fā)展的特點(diǎn)。

（三）電氣技術(shù)與機(jī)械生產(chǎn)相互結(jié)合

現(xiàn)階段，我國(guó)的電氣自動(dòng)化更多是用在企業(yè)生產(chǎn)流水線上，主要是對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行精密控制。并且，對(duì)于生產(chǎn)過(guò)程中的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)、精確的記錄。因?yàn)殡娮蛹夹g(shù)當(dāng)前有著人力難以企及的優(yōu)勢(shì)，更多的企業(yè)將其余機(jī)械生產(chǎn)與之結(jié)合，以便提高機(jī)械產(chǎn)品的性能。將電氣技術(shù)與機(jī)械生產(chǎn)相互結(jié)合后，應(yīng)用電子技術(shù)的機(jī)械設(shè)備在產(chǎn)品的質(zhì)量、技術(shù)指導(dǎo)等方面已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)的人力操作機(jī)械。

三、電氣工程及其自動(dòng)化發(fā)展存在的問(wèn)題

（一）能源消耗過(guò)大

我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展離不開工業(yè)的助推，而在工業(yè)發(fā)展過(guò)程中，電氣工程技術(shù)的應(yīng)用和推廣越來(lái)越廣泛，不僅對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中的基礎(chǔ)項(xiàng)目產(chǎn)生影響，對(duì)整體產(chǎn)業(yè)鏈條的完整度也有提升的作用。并且，越來(lái)越多的電氣設(shè)備被運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)中，雖然對(duì)工程項(xiàng)目的基礎(chǔ)效率和質(zhì)量都有相應(yīng)的推動(dòng)，但是在基本電氣項(xiàng)目建立和運(yùn)行過(guò)程中，產(chǎn)生的能源消耗過(guò)大的問(wèn)題還沒(méi)有很好地解決措施。能源是21世紀(jì)各國(guó)最為頭疼的問(wèn)題，這就使電力工程的能耗問(wèn)題凸顯的越來(lái)越清晰。過(guò)大的能源消耗即不利于我國(guó)節(jié)能減排的基本方針，也與科學(xué)發(fā)展觀的基本方針背道而馳。

（二）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面存在缺陷

電氣工程及其自動(dòng)化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有兩種不同的形式，其一是集中式，其二是分層式。而這兩種形式各有其優(yōu)缺點(diǎn)。在集中式當(dāng)中，系統(tǒng)往往是非常單一并且軟件的量大，調(diào)試不夠簡(jiǎn)單，因而經(jīng)常出現(xiàn)一些問(wèn)題。而在系統(tǒng)的信息化和網(wǎng)絡(luò)化過(guò)程當(dāng)中，往往還容易出現(xiàn)通信故障，并且由于技術(shù)人員之技術(shù)問(wèn)題，經(jīng)常性的網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)終止，而導(dǎo)致了生產(chǎn)的停滯。 這也都對(duì)生產(chǎn)和企業(yè)之經(jīng)濟(jì)效益，造成了巨大的損失。

（三）監(jiān)管人員安全意識(shí)低

人們對(duì)于工程項(xiàng)目的安全問(wèn)題越來(lái)越關(guān)注，但是相應(yīng)的電氣工程監(jiān)管人員還沒(méi)有建立特別完善的安全意識(shí)，無(wú)論是基礎(chǔ)的檢測(cè)結(jié)構(gòu)還是基本的工程監(jiān)管都不能與實(shí)際工程相匹配，這不僅降低了電力工程的基礎(chǔ)質(zhì)量，也給電氣工程埋下了安全隱患。我國(guó)電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)開始向集成化系統(tǒng)轉(zhuǎn)變，在這個(gè)過(guò)程中，需要相應(yīng)的技術(shù)支持，但是由于基本集成技術(shù)的落后，整體項(xiàng)目的信息資源還不能得到有效地共享，這也在一定程度上制約了整體電力工程項(xiàng)目的發(fā)展。

（四）相關(guān)技術(shù)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家水平

電氣系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)要求基本工程項(xiàng)目具有基本的高效性和科學(xué)性， 但是我國(guó)相應(yīng)的技術(shù)手段還不是很先進(jìn)。在現(xiàn)今這個(gè)網(wǎng)絡(luò)發(fā)達(dá)的階段，計(jì)算機(jī)信息的使用更加有效的提高了生熟，在進(jìn)行信息處理的能力有待提高。在實(shí)際工作中，由于電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用在一定程度上提高了工業(yè)生產(chǎn)的效率，但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了現(xiàn)階段電力工程中的發(fā)展需求。

四、電氣工程及其自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)

電氣工程及其自動(dòng)化是國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科，就業(yè)方向較多，就業(yè)前景較好，調(diào)查表明，近三年來(lái)，電氣工程及其自動(dòng)化的就業(yè)率都較高，由此可見，電氣工程及其自動(dòng)化是具有發(fā)展前景的學(xué)科，下面主要闡述電氣工程及其自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)。電氣工程及其自動(dòng)化的發(fā)展方向如下：就大型電力行業(yè)來(lái)看，電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)能夠應(yīng)用于發(fā)電廠、供電局、廠礦企業(yè)、電力公司等，提高行業(yè)生產(chǎn)效率。另外，電氣工程及其自動(dòng)化結(jié)構(gòu)也在不斷的優(yōu)化，集中精力強(qiáng)化系統(tǒng)集成與關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)，同時(shí)通過(guò)社會(huì)化的協(xié)作與市場(chǎng)化的外包分工，來(lái)充分推動(dòng)相關(guān)技術(shù)的市場(chǎng)化步伐， 從而有計(jì)劃的進(jìn)行開發(fā)與研究重要技術(shù)，從而有效提升資源配置的效率。另外，在未來(lái)的發(fā)展中，電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的精度也在不斷的提高，工作效率也會(huì)實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍，同時(shí)能夠充分的提高行業(yè)生產(chǎn)效率，促進(jìn)電氣工程及其自動(dòng)化行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

（一）科研人員和操作人員的綜合素質(zhì)得到提高

電氣工程及其自動(dòng)化的日漸成熟，是未來(lái)必應(yīng)達(dá)到的效果，其中，科員人員和操作人員發(fā)揮著重要作用?？茊T人員和操作人員作為技術(shù)的研發(fā)者和操作者，直接影響著電氣工程及其自動(dòng)化應(yīng)用和發(fā)展程度。注重高素質(zhì)研發(fā)人員，鼓勵(lì)創(chuàng)新技術(shù)，才能有效提高我國(guó)電氣工程及其自動(dòng)化的競(jìng)爭(zhēng)力及創(chuàng)新力，而操作人員的技術(shù)水平直接關(guān)系到設(shè)備運(yùn)行的質(zhì)量。由此可見，要想推動(dòng)、發(fā)展電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)，是離不開科研人員和操作人員，在此過(guò)程中，科研人員和操作人員的素質(zhì)必定得到提高。

（二）建立電氣工程及其自動(dòng)化的統(tǒng)一獨(dú)立平臺(tái)

目前，電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)因企業(yè)類型不同而各異。不同類型企業(yè)，電氣工程及其自動(dòng)化的技術(shù)水平也不一樣。企業(yè)與企業(yè)之間聯(lián)系不緊密，自主研發(fā)相關(guān)技術(shù)，這會(huì)增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)成本的同時(shí)，不利于企業(yè)長(zhǎng)足發(fā)展。所以，企業(yè)科研技術(shù)人員，一定要突破技術(shù)環(huán)境的難關(guān)，加強(qiáng)企業(yè)之間的合作，有步驟，有計(jì)劃的去設(shè)計(jì)電氣工程及其自動(dòng)化方案。首先，在設(shè)計(jì)方案之前，科研技術(shù)人員要對(duì)設(shè)計(jì)的電氣工程及技術(shù)用戶的特點(diǎn)進(jìn)行研究，設(shè)計(jì)方案必須涉及到實(shí)施，運(yùn)行，維護(hù)等每一步驟的完成。從而，確定開發(fā)目標(biāo)。然后，提前預(yù)算好運(yùn)行成本和運(yùn)行時(shí)間，一定要控制在企業(yè)運(yùn)行的范圍內(nèi)。最后，注重終端客戶的不同需求及商業(yè)項(xiàng)目運(yùn)行的特點(diǎn)，做到建立電氣工程及其自動(dòng)化的統(tǒng)一獨(dú)立平臺(tái)，從而有效減少企業(yè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行成本。

（三）建立電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

建立電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，優(yōu)化資源配置，可以保證企業(yè)之間信息交流的準(zhǔn)確性和安全性。企業(yè)包括設(shè)備控制，技術(shù)監(jiān)管，企業(yè)管理等許多步驟，要想使以上步驟得到資源的合理化配置，就要使這些系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系起來(lái)。通過(guò)建立電氣工程及其自動(dòng)化的通用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，使各個(gè)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)得到高效，快捷的交換、傳遞，推動(dòng)企業(yè)高效率運(yùn)轉(zhuǎn)。 因此，要想提高電氣工程及其自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和高效性，就必須要使電氣工程及其自動(dòng)化系統(tǒng)向通用化方向發(fā)展。這樣可以保證企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之間更加暢通的傳輸信息，提高信息資源共享的程度，消除信息“孤島”問(wèn)題。

（四）應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，產(chǎn)品不斷得到改革和創(chuàng)新

隨著電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展成熟，各個(gè)行業(yè)對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的需求更加迫切，促進(jìn)電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。此外，隨著社會(huì)對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化需求程度日益提高，為順應(yīng)市場(chǎng)需求，企業(yè)一定加強(qiáng)對(duì)產(chǎn)品自主研發(fā)力度，提高產(chǎn)品科技含量，生產(chǎn)諸多相關(guān)產(chǎn)品，使產(chǎn)品得到創(chuàng)新。并且，隨著環(huán)境污染問(wèn)題及資源緊張問(wèn)題的日益嚴(yán)峻，電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展也會(huì)順應(yīng)建設(shè)資源節(jié)約型這一時(shí)代發(fā)展的潮流，逐漸向低碳環(huán)保方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益的統(tǒng)一。

參考文獻(xiàn)

［1］徐立新.電氣工程及其自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)分析［J］.科技致富向?qū)В?015（2）.

［2］閆海東，程世偉.淺析電氣工程及其自動(dòng)化中存在的問(wèn)題及解決措施［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（2）.

［3］劉心馳.淺談電氣工程及其自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀與展望［J］.玻璃，2014（6）.

［4］劉海蛟.電氣工程及其自動(dòng)化的發(fā)展［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013（6）.

［5］劉順新，黃文力.電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的課程設(shè)置與選修［J］.中國(guó)電力教育，2011（1）.

作者簡(jiǎn)介：

劉世?。?992-），男，貴州大學(xué)明德學(xué)院本科生，學(xué)士學(xué)位，研究方向：電氣工程及其自動(dòng)化。