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电气工程自动化中仪表测控技术的应用研究

2021-12-01陕西工商职业学院王迎军

河北农机 2021年8期
关键词:测控仪表控制技术

陕西工商职业学院 王迎军

引言

随着我国城市化进程的不断推进及科学技术的不断发展,我国的电力运输效率得到了显著提高,电力工程建设成本得到了控制,社会环境发生了巨大的变化。作为我国当前经济发展中的重要组成部分,加强电气工程的自动化研究对保障我国的电力资源稳定输送有着重要意义,仪表测控技术正是电气工程自动化中的重要技术手段,强化该技术的应用,对保障这些功能自动化系统的平稳运行有着重要作用,下文进行分析。

1 仪表测控技术的组成

作为电气工程自动化的重要应用场景之一,保障电力系统的稳定性对于社会的生产生活有着重要意义,广大电气工程企业的相关工程师和技术员必须要动仪表操控技术所涉及的理论知识有明确认识。仪表测控技术主要包括远程监测控制技术、集中监测控制技术、现场总线监测控制技术[1],下面分别说明。

1.1 远程监测控制技术

作为仪表监测体系中的核心技术之一,远程监测控制技术主要是通过现场的传感器采集信号,然后再将信号通过数据线传输给数据处理中心,处理中心的工作人员在电脑旁即可观察仪表系统是否稳定,医院仪表系统监测到现场的工程机械设备出现任何异常,可以立即反馈给工作人员紧急处理。可以看出,该技术解放了相关电气工作人员的工作压力,不需要任何维修人员在一线时刻紧盯设备。

1.2 集中监测控制技术

集中监测控制技术也是仪表监测体系的重要组成部分,按技术主要是实现监测系统中的一些基础性功能,例如整合计算机处理器、控制器、互联网等硬件和软件设备,具体的实现主要是通过协同方式来进行操作。一般情况下,集中监测控制技术可以较好地兼容不同生产厂家的非同一规格仪表种类,并且将信号准确无误地反馈给信息处理中心,更好地保证了整个系统的稳定运行。

1.3 现场总线监测控制技术

随着我国电气工程自动化水平的不断提高,及电力行业的突飞猛进,现场控制总线测绘技术也逐步被应用到仪表测控系统中,该技术是未来测控技术发展的重点方向之一,可以实时的监控仪表测控设备的运行状况,及时整合不同监测系统到一个信息处理平台,从而进一步保证整个电气工程的安全可靠,对于建设集约式地监测处理系统有着重要意义。

2 电气工程自动化仪表测控技术存在的问题

我国的电力相关企业现阶段对于电气工程自动化所涉及的仪表测控技术研发力度越来越大,在一定程度上使电气自动化设备的工作效率越来越理想。但根据笔者的日常工作来看,由于一些因素的影响,仪表测控技术在工作过程中受到了一定的障碍。分析其原因,主要是相关的工程设备和使用的技术相对较为落后,同时广大从事研发的企业对于仪表测控技术的研究力度也有待进一步提高,下面分别进行分析。

2.1 仪表测控设备与技术均比较陈旧

我国目前的工业制造水平经过了近些年来的不断发展,取得了长足的进步,但由于历史遗留问题,在机械设备的加工生产过程中产品的加工精度仍然不高,并且封装水平也相对较低,使得高端的精密仪表设备难以满足国内的电气工程相关企业的使用需求,同时在生产结束以后,从仪表设备投入到工程领域中的使用过程来看,仪表设备的稳定性也有待进一步提高[2]。除此之外,我国的一些高校和科研院所研发的一些先进仪表测控系统,还仅仅停留在实验室层面,并没有在工业领域中大量的生产,造成研发和工业应用脱节,产学研用一体化进程推进缓慢,这大大程度地阻碍了电气工程自动化领域的进步。面对上述局面,我国的电力部门,例如国家电网和南方电网组织了一大批骨干力量参与其中,但收效甚微。

我国目前的仪表测控技术在产品性能方面的不足,主要体现在如下几点[3]:

首先,产品的可靠性相对较差。这主要是由于我国的制造工艺,尤其是基础制造等相关技术积累程度远远不足,例如一些密封技术和精密加工技术,以及制造过程中所涉及的焊接技术,仍然没有得到很好地解决,使得一些高端产品在性能方面与德国、日本同类产品相比可靠性较弱,现有的国产精密仪表测控系统在测量精度上与国外产品相比仍然有着较大的提升空间,在智能化、网络化方面我国处于初级阶段,而国外已有相对比较成熟的测控系统;其次,国内产品的技术储备十分薄弱。国外的产品更新周期大概在三年左右,技术储备往往提前十年,很多国外已经出行的技术方案在我国仍然处于空白状态,而广大高校和科研院所在跟踪最新研究的过程处于书面状态,很难结合企业具体地完成产学研转化。

2.2 未充分重视仪表测控技术的研发及应用

我国现阶段的经济水平和人民的生活水平越来越高,电气工程自动化技术及相关的产品不仅停留在工厂中,同时也走入了人们的日常生活中,所以相应的仪表测控技术也要配套跟上,这样才能满足人们的实际需求。但实际上,一些电气工程的相关企业将自身的资金用于自动化工程的施工和设计上,并没有将资源投入到仪表测控技术的研发及运用上,尤其是一些企业的仪表工程技术人员,业务能力较弱,仪表测控技术的理论薄弱、实践经验不足,阻碍了仪表测控技术和电力体系的进一步发展,对于企业的长期发展也有着不良的影响。

3 电气工程自动化中仪表测控技术的应用

电气工程自动化领域的不断发展推动了仪表测控技术的广泛应用,在具体的使用过程中,分散测控体系仪表测控技术和防干扰技术的应用较为成熟,现说明如下。

3.1 分散测控体系仪表测控技术的应用

分散式测控系统是电气工程自动化领域中比较常用的系统,该系统主要由一种分布式的形态构成,一般情况下,该系统可以对不同规格的仪表在使用过程中的运行状况进行实时的监测和扫描,基于该系统的仪表设备可以在监测过程中将采集到的数据传输给信息处理中心或中央处理器,然后电脑主机或电气控制系统在接触到采集到的信息以后,会进行处理和分析,然后发出相应的指令,指导执行机构发出具体的动作,进而全过程的管控监测仪表设备。中央处理器在接收到数据之后会立即回复命令给仪表设备,该系统在命令结束之后会协调不同测控设备的运行,有效地提高电气工程自动化的控制水平[4]。可以看出,分散测控体系下的仪表测控技术最重要的作用就是整合不同测控系统统一到一个平台上。

除了上述优点以外,分散式测控系统还可以兼容不同规格的仪表设备,一旦某一个设备上的仪表在运行过程中出现问题,该系统可以结合仪表运行过程中存储的各项数据快速定位问题的原因,后修复提高设备的维护效率,避免由于仪表设备故障原因带来的车间停产给企业带来的经济损失。可以看出,在仪表测控设备中应用分散测控系统可以对现有的仪表设备进行智能化和自动化改进,同时也能较好地兼容不同种类的仪表测控用电设备,对仪表设备进行集约化的管理,降低了企业人力资源的开支,还可以精准传输设备在运行过程中产生的信息,防止数据在传输过程中出现的错误和紊乱,保证了电气工程自动化的控制水平维持在较好的状态。

分散测控系统在运行的过程中能够对各类仪表运行信息进行储存,从而当仪表出现问题时,及时为技术人员提供该部位的记忆参数以及信息,促进诊断作业的顺利开展。总体而言,仪表测控技术在分散测控系统中的运用,能够促进整个系统结构的优化,并实现了各类监测数据的传递,避免错误信息的产生,实现对电气工程更为准确地控制。

3.2 仪表测控防干扰技术的运用

在实际的使用过程中,仪表测控技术必然会由于人为因素和环境因素带来工作效率和精度上的误差,从而影响了整个系统在工作过程中的表现。为了解决这些问题,务必在整个仪表测控系统中增加防干扰装置。一般情况下,仪表防干扰技术主要有屏蔽技术、隔离技术和软件技术,这几种技术可以单一使用,也可以组合使用,这几种技术分别具备不同的功能和特征。首先,屏蔽技术主要是采用保护介质即一种金属导体来屏蔽仪表工作过程中的各种信号接入线和其他的电子元器件可能产生的影响;隔离技术主要是通过两个重点区域的可靠绝缘来实现互不干扰;软件技术主要是通过系统的软件优化来实现防干扰功能。通常来说,对于常用的防扰技术采用光电耦合来实现系统的独立运行,避免其他定位信号产生的干扰使仪表设备发生误差。

4 结语

我国的电气工程自动化领域随着时代的发展及社会的进步取得了长足的进步,为了使我国的电气工程领域从粗犷型发展向精细型发展转变必须提高系统的运行效率。在这一背景下加强电气工程自动化中的仪表测控技术的应用研究就显得尤为重要。文章分析了电气工程自动化领域中仪表测控技术所存在的问题及应用现状,并就仪表测控技术的主要结构以及电气工程中仪表测控技术的应用进行了论述。笔者认为,随着相关措施的落实到位以及技术的发展,我国的电力事业必将获得长足的发展,并由此满足社会居民的生活、生产需求。

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