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關鍵詞:自動化技術;發展現狀;應用;發展趨勢
中圖分類號:F407文獻標識碼: A
引言
在社會生產當中應用機械自動化技術,能夠大大地提高產品的生產效率和生產質量,使得產品的生產周期縮短,與此同時,降低了生產工人的勞動強度,使得產品的生產成本大大地降低,從而增加了企業的收益。機械自動化技術還能夠帶動跟產品有關技術的發展、推動產品的更新換代,以及改善勞動環境等。
一、我國機械自動化技術的發展現狀
改革開放以來,我國制造業無論在數量還是質量上都有了突飛猛進的增長,但是具有獨立知識產權的產品卻不多。例如,許多企業的產品雖然表面上說是國產,但是很多產品的核心技術還是應用的國外的技術,如汽車發動機、空調壓縮機等。據研究,我國的機械制造業與發達國家相比還是比較落后,落后的主要是以下幾個方面。
1、管理方式落后
我國機械制造業的管理方式與發達國家相比比較落后,目前我國大部分中小企業都采用經驗管理,只有少數大型企業應用了計算機輔助管理。而在發達國家,計算機管理已經普遍應用到機械制造業的管理中,發達國家的企業都十分重視組織和管理體制,根據企業的發展情況以及管理科學的發展及時更新和發展適合企業發展的生產模式,國外推出了精益生產、準時生產、和并行工程等新的管理思想和技術。
2、CAD技術使用比率低
發達國家的機械制造行業積極探索新的設計淮則和設計方法,CAD技術已經廣泛應用到機械制造行業中,許多大型企業都采用了無圖紙設計和生產,既提高了生產效率,又節約了資源,十分的環保。而我國的CAD技術使用比例還比較低,只有一些大型企業采用了計算機輔助設計,許多中小型企業仍然采用傳統的圖紙設計方法。
3、新型加工方法普及率低
在加工方法方面,發達國家都廣泛地應用微型機械和微米、激光加工技術以及高精密加工等新型加工方法,而我國尚沒有掌握這些方法和技術,也沒有自主研發出新型加工方法,新型加工方法在我國沒有得到普及。
4、自動化技術落后
在自動化技術方面,發達國家已經將柔性制造單元、計算機集成制造系統、數控機床等技術應用到機械制造中,而與發達國家相比,我國還處于機械自動化還處于比較原始的階段,只有少數企業應用了柔性制造單元和制造系統。
二、機械自動化技術的應用
1、自動化檢測
在科技不斷進步的影響之下,各種比較復雜的加工設施、一系列新型的刀具與材料被得以應用到機械制造中,這提高了產品檢測的難度,過去由工人實施檢測的策略已經不能夠滿足行業發展的需要。因此,在機械制造當中應用自動化檢測,主要有多個專家系統的智能設備診斷技術,以及基于人工神經網絡、電流信號和時序等來識別刀具磨損狀態等。
2、自動化裝配系統
自動化裝配系統指的是根據相應的技術標準,把一些幾何形狀的零配件通過搬運、組合、調試、檢驗等一系列的操作,加工成一件產品。確保機械產品質量的關鍵是裝配,自動化裝配系統代替了過去憑借工人的操作技巧與復雜操作所實施的裝配,大大地提高了產品的生產質量與生產效率,在機械自動化技術的應用當中,自動化裝配系統這個應用是非常重要的。
3、自動化加工系統
自動化加工系統能夠自動地實施加工循環,還能夠自動地裝卸工件。自動化加工系統將工人的勞動取代了,降低了在生產過程當中機械操作失誤的概率,以有效地確保產品的產量與質量。
4、自動化物流供輸系統
自動化物流供輸系統能夠把制造系統當中所要求的成品或者是原料輸送到一定的地點,這是自動化機械制造系統當中必不可少的一個關鍵組成部分。自動化物流供輸系統的設備主要有自動輸送系統和單機自動裝置等。
5、自動化信息流
自動化信息流主要有產品數據庫管理系統、計算機輔助工藝設計、計算機輔助制造,計算機輔助設計。產品數據庫管理系統指的是管理設計制造中所產生的信息與數據。計算機輔助制造(CAM)指的是將計算機技術應用在系統當中或者是生產制造的過程當中,數控技術是它的核心。計算機輔助設計(CAD)指的是設計人員在設計關于機械方面的工作時借助計算機的圖形設備來進行。計算機輔助工藝設計是計算機輔助制造與計算機輔助設計之間的橋梁,用以提高工藝編程的效率,且要對工藝設計進行優化,使之標準化。
三、自動化技術發展趨勢
1、功能發展方向
1.1用戶界面圖形化
用戶界面是數控系統與使用者之間的對話接口。由于不同用戶對界面的要求不同,因而開發用戶界面的工作量極大,用戶界面成為計算機軟件研制中最困難的部分之一。當前Internet、虛擬現實、科學計算可視化及多媒體等技術,也對用戶界面提出了更高要求。圖形用戶界面極大地方便了非專業用戶的使用。人們可以通過窗口和菜單進行操作,便于藍圖編程和快速編程、三維彩色立體動態圖形顯示、圖形模擬、圖形動態跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實現。
1.2科學計算可視化
科學計算可視化可用于高效處理數據和解釋數據,使信息交流不再局限于用文字和語育表達,而可以直接使用圖形、圖像、動畫等可視信息。可視化技術與虛擬環境技術相結合,進一步拓寬了應用領域,如無圖紙設計、虛擬樣機技術等,這對縮短產品設計周期、提高產品質量、降低產品成本具有重要意義。
1.3內裝高性能PLC
數控系統內裝高性能PLC控制模塊,可直接用梯形圈或高級語言編程,具有直觀的在線調試和在線幫助功能,編程工具中包含用于車床銑床的標準PLC用戶程序實側,用戶可在標準PLC用戶程序基礎上進行編輯修改,從而方便地建立自己的應用程序。
2、體系結構的發展
2.1集成化
采用高度集成化CPU,RISC芯片和大規模可編程集成電路FPGA、EPLD、CPLD以及專用集成電路ASIC芯片,可提高數控系統的集成度和軟硬件運行速度,應用LED平板顯示技術,可提高顯示器性能。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優點。可實現超大尺寸顯示。應用先進封裝和互連技術,將半導體和表面安裝技術融為一體。通過提高集成電路密度、減少互連長度和數量來降低產品價格,改進性能,減小組件尺寸,掘高系統的可靠性。
2.2模塊化
硬件模塊化易于實現數控系統的集成化和標準化,根據不同的功能需求,將基本模塊,如CPU、存儲器、位置伺服,PLC、輸入輸出接口、通訊等模塊,作成標準的系列化產品,通過積木方式進行功能裁剪和模塊數量的增減,構成不同檔次的數控系統。
2.3網絡化
機床聯網可進行遠程控制和無人化操作,通過機床聯網,可在任何一臺機床上對其它機床進行編程、設定、操作、運行。不同機床的畫面可同時顯示在每一臺機床的屏幕上。
結束語
綜上所述,在我國綜合國力的發展中,機械制造業的作用是十分關鍵的。因此,我們應當大力發展機械自動化技術,以更加有效地推動機械制造業的發展,這就需要相關機械制造業的技術工作者們在工作的過程中不斷地總結經驗,進一步地提高技術能力和技術水平,進而促使我國形成高速度和高質量的機械自動化技術。
參考文獻
[1]索春英,馮哲.淺析如何提高機械設計的自動化程度[J].價值工程.2011(06)
【關鍵詞】 電力系統自動化 技術現狀 發展趨勢
一、概述
電力系統的智能化控制是我國電力系統發展的重要方向,電力系統智能控制的實現是電力系統完整控制的重要標志。電力系統的發展壯大離不開自動化技術的支持,電力系統自動化技術在電力系統運行控制中發揮著不可替代的作用。
二、電力系統自動化技術發展的現狀
我國的電力系統自動化技術在建國之初就有了初步的發展,并保持了快速的發展趨勢,互聯網技術和計算機計技術的迅猛發展為電力系統自動化技術的發展提供了巨大的技術支持。
2.1自動化技術在電網調度中的應用
電網調度的現代化自動控制系統以計算機技術為核心,計算機技術對電力系統的實時運行信息進行監測、收集和分析,并完成系統操作的高效進行。電網的調度自動化操作,通過自動控制技術的應用,實現電網運行狀態的實時監測,確保了電網運行的質量和可靠性,實現了電能的充分供應,使人們的需求得到滿足。[1]自動化技術應用的同時,將能源損耗達到最低,確保了供電的經濟性和環保性,實現了電能的節約。
2.2自動化技術在配電網絡中的應用
計算機技術在配電網絡的自動化控制中發揮著重要作用,隨著電網技術的不斷發展,配電系統的現代化和網絡化程度越來越高,實現了配電網主站、子站和光線終端組成的三層結構,配電系統網絡化的發展,使通信傳輸的速度得到保障,自動化系統的性能得到提高。系統的繼電保護控制得到加強,大面積停電現象減少,電力供應得到保障,電力系統的可靠性和安全性得到提高,電網事故快速排除機制得到優化,科學的事故緊急應對機制得以建立,故障停電時間明顯縮短;電力企業對電力系統的掌控能力加強,對電力系統運行狀態的了解更加便利;常規的值班方式被打破,無人職守電站得以出現,工作人員的效率大大提高。[2]
2.3自動化技術在變電系統中的應用
變電系統通過計算機技術、通信技術和網絡技術的應用,汽對二次系統的監測得得以實現,通過功能設計的優化,協調科學的綜合性系統得到建立,設備的運行操作信息可以被方便的搜集。
三、電力系統自動化技術發展的展望
隨著自動化控制技術、計算機技術以及網絡通信技術的快速發展,電力系統已經形成由自動化控制技術、計算機技術、網絡通信技術以及電力設備構成的有機整體,日趨龐大的電力系統產生的系統信息越來越多,電力系統的技術開發需要考慮的因素也逐漸增多,可以直接監測的設備對象也越來越多,為我國電力系統的發展提供了良好的環境基礎。
3.1電力自動化系統的發展規模
隨著接入信息的數量、種類以及范圍的不斷增大,電力自動化系統的規模也在迅速增大,由于系統運行實時監控的要求,對自動化系統的硬件和軟件要求進一步提高,對系統的經濟性和穩定性重視程度也在提高。
3.2電力自動化技術的發展方向
m應化、最優化、智能化和協調化是電力自動化技術在電力系統應用中的發展方向。電力自動化技術功能從單一化向全面化和綜合性發展。為實現服務和管理的自動化,系統運行效率得到提高,經濟效益得到保障;繼電保護設備性能趨于靈活化和快速化。電力自動化技術在電力系統的設計分析和理論研究得到廣泛應用,在電力系統的開發應用中得到廣泛推廣,對整個系統產生了深遠的影響。電力自動化技術是電力系統電能供應和使用的安全性得到保障,并使電能質量標準得到提升,降低了系統干擾。
電力系統自動化技術對系統對電力系統運行成本的降低發揮了積極的作用。[3]隨著電力系統的發展,電力系統自動化技術將對電力系統產生更為深遠的影響,促進系統更加快速高效的發展。
四、結論
隨著自動化控制技術、計算機技術以及網絡通信技術的快速發展,電力系統自動化技術已經成為建設發展必不可少的部分,其為電網的安全、可靠、高效的運行提供了巨大的技術支持,極大的促進了社會經濟的迅速發展。
參 考 文 獻
[1] 陳建明.電力自動化技術的發展現狀及方向[J].中國科技信息,2014(5):143-144.
關鍵詞: 火電廠;熱工自動化;DCS;FCS;智能控制
前言:隨著我國社會經濟的快速發展,電力事業的進步,火電廠熱工自動化水平不斷提高,火電廠熱工自動化技術在電力系統和經濟運行中的作用越來越重要。目前,我國已經加快了技術革新,火電廠熱工自動化已經取得了很大的發展。同時,作為一項現代科技,火電廠熱工自動化有著廣闊的發展前景。在現有基礎上,還需要我們不斷加強改革和創新,創新設計理念和思路,借鑒國外的先進經驗,努力開發國內電廠真正需要的熱工自動化技術。
1.火電廠熱工自動化
火電廠熱工自動化是指在無人直接參與的情況下, 通過自動化儀表和自動控制裝置( 包括計算機和計算機網絡) 完成火電廠熱力過程參數測量、信息處理、自動控制、自動報警和自動保護。它是保障設備安全、提高機組經濟性、減輕勞動強度及改善勞動條件的重要技術措施包括主機、輔助設備、公用系統等的自動化,包含五個方面的基本內容:1)自動檢測:指熱力過程中溫度、壓力、流量、液位、成分等熱工參數的測量由自動化儀表來實現的系統。自動檢測的熱工參數是監督火電廠機組是否正常運行的依據; 是隨時調整自動控制作用的根據; 是機組進行經濟核算、事故分析、自動報警等的數據來源。2) 自動控制。指應用自動控制裝置實現火電廠機組中的某些生產過程和設備的自動運行和調節, 確保機組運行的安全性和經濟性, 分為自動調節、順序控制和遠方控制。3) 自動報警。指在自動檢測的熱工參數偏離正常值時, 通過燈光聲響等報警信號提示運行人員注意, 以便及時發現和處理異常的生產過程和設備。4) 自動保護。指在熱工參數超過限定值時或相關設備運行條件不滿足要求時投入相應裝置暫停或終止異常的生產過程和設備, 以免事故擴大損傷人員和設備。
2.火電廠熱工自動化的現狀
現階段,在全國范圍內發電機組的改造過程中,DCS控制系統技術得到了進一步的推廣和應用。國外DCS控制系統相比較于我國DCS系統來講有著較大的優越性,特別是在系統運行的可靠性,維護工作量的需求等方面優勢特別明顯,但同樣,成本造價也較高。國內DCS系統雖然相比較于國外的來講在成本造價上面優勢較大,但自動化水平較低,機組運行需要的維護人員較多,且工作量一般較大。根據我國機組的現實情況,以自動調節系統為例,我國機組的狀況可以大致歸納為以下兩點:一是機組、配套儀表設備、DCS系統、編制軟件都采用進口設備廠商提供的知名設備。國外DCS系統因技術水平較高、發展時間較長,系統一般較為完善,各種檢查和控制儀表的運行較為可靠,且各種參數的設置都十分合理。二是國產機組、進口儀表及設備、進口DCS系統,國內編制DCS程序。技術的引進和轉移是這類企業十分重視的內容,主要考慮到編程人員的經驗和參數整定經驗,選擇專業資質較高的國內人員進行編寫。但是在DCS系統編寫的過程中,也會相對的出現粗糙的地方。在以后的調試和運行過程中,可能存在一些不可預見的問題。
3.火電廠熱工自動化新進展
3.1 電氣控制正納入DCS
自從火電廠采用分散控制系統DCS 后, 汽輪機和鍋爐的控制水平有明顯的提高, 但作為單元機組中的重要一個環節, 即發電機變壓器組和廠用電系統的控制, 大多數仍保留了傳統的控制方式, 控制盤臺上裝設很多模擬儀表光字牌和開關按鈕, 在一個控制室內與汽輪機和鍋爐的DCS 控制很不協調, 嚴重影響了火電廠自動化水平。電器控制納入DCS 范圍主要為發電機系統和主廠房內的廠用電系統, 主要包括發電機變壓器線路組、高壓啟動/ 備用變壓器、高壓廠用工作變壓器、低壓廠用工作變壓器、低壓廠用備用變壓器及低壓廠用工用變壓器等的控制和信號測量。保安電源系統、支流系統和不停電電源系統也要納入DCS 進行監視。此外, 發電機勵磁系統、自動準同期和廠用電快速切換更要優先考慮納入DCS。電氣控制納入DCS, 國際上已開始廣泛采用, 許多大的DCS 公司都有這方面的應用業績。將部分電器控制納入DCS, 國內已有成功的經驗。
3.2 EIC 綜合技術
在以前的發電控制過程中,電氣控制裝置E( Eleetric) 儀表I( Instrument) 和計算機控制裝置C( Computer) 都是彼此獨立的裝置,采取分別安裝的方式。在現代科技的支持下,國家開展了EIC 綜合技術運用,將這三種裝置結合起來,并DCS 進行統一規劃和完成,這是DCS 的未來發展方向。
3.3 FCS(現場總線控制系統)正取代DCS
DCS 使得某個局部的故障對整個系統的影響較小, 加之各種軟硬件技術不斷走向成熟, 整個系統的可靠性得以大大提高, 因而迅速成為自動控制系統的主流, 然而DCS 有明顯的不足。DCS無法滿足上位機系統對現場儀表的信息要求, 限制了控制過程視野, 阻礙了上位機系統功能的發揮, 因此產生了上位機與現場儀表進行數字通信的要求。即需要建立一個標準的現場儀表與上位機系統的數字通信線路, 這條通信線路就是現場總線, FCS 也就隨之產生了。
3.4人工智能和人工神經網絡
在未來的自動控制系統中,將逐漸采用人工智能和人工神經網絡的研究成果。
1) 模糊控制。模糊控制應用語言變量, 把人們的操作經驗總結為若干條件語句, 建立模糊關系, 進行模糊邏輯推理, 從而實現對復雜對象的控制。
2) 神經網絡控制。神經網絡具有很強的非線性函數逼近和非線性映射能力, 以及對信息處理具有自組織、自學習等特點。所以它為處理鍋爐控制中的非線性建模和非線性控制提供了強有力的工具。
3) 預測控制。熱工過程往往具有較大的慣性、滯后以及非線性和時變性, 難以建立精確的數學模型。而預測控制對模型精度要求較低, 魯棒性較好。因此, 預測控制在熱工控制中有廣闊的應用前景。
4) 專家控制。專家控制系統是應用專家系統的概念和技術,模擬人類控制專家的知識與經驗而建造的控制系統, 其實質就是基于被控對象和控制規律的各種知識, 以智能的方式來設計控制規則。
5) 分級遞階智能控制。它模擬人腦的分層結構, 由執行級、協調級和組織級構成。在它的三層結構中, 也常常采用模糊控制、神經網絡控制、專家控制等多種智能控制。
4.火電廠熱工自動化展望
在較長時間里, DCS 和PLC 仍是火電廠新機組安裝和老機組改造的首選, 電氣部分將廣泛納入DCS, 實現爐機電DCS 一體化監控。現場設備繼續向微型化、數字化、智能化方向發展, 控制室向小型化、自動化、智能化駕駛艙式靠近, 為FCS 最終取代DCS做準備。基于智能控制理論和計算機監控系統的熱工儀表測量新理論和先進控制策略將大量涌現, 并在實用化方面取得長足進展。
5.總結
隨著人們環保意識的增強,和國家對工業企業發展過程中環境要求的不斷提高,在電子計算機及其網絡技術不斷成熟的今天,不久的將來熱工系統必將圍繞環保、節能、減排等主題發生較大的創造性改變。這些改變必將向著一體化、智能化、網絡化、透明化的方向和格局不斷前進,新的測量技術的迅速發展和推廣應用,必將使得機組的運行、操作、故障排除等操作變得更加簡單方便。而隨著國家對電廠投入力度的不斷加大,國家科研機構的不斷創新,火電廠的熱工自動化技術一定會有更好的發展,為火電廠實現經濟效益、社會效益、生態效益保駕護航。
參考文獻:
關鍵詞:礦井;機電一體化;信息集成;交互共享
隨著電力電子技術、計算機技術、網絡通信技術、自動控制技術等快速發展,其在煤礦機電一體化產品中的合理應用和技術升級,為煤礦數字化、智能自動化、網絡集成化的機電一體化產品的研發和應用提供了重要技術支撐,為信息智能化礦井動態安全管理奠定了良好的基礎。機電一體化水平較高的國家,其采煤系統從井下采煤工作面、掘進工作面、通風、供水、提升,到井上的視頻監控、可視化管理、集控中心等,均建立基于DSP數據處理為核心的采煤作業監控、監測、保護系統,確保煤礦機電一體化設備功能的高效、穩定、可靠發揮,工作效率得到大大提高,能耗大大降低[1]。我國在最近10多年的研發和應用過程中,煤礦機電一體化產品的性能、使用范圍均有了很大提高,基本覆蓋了整個采煤系統的全過程各環節,大大提高了采煤工作效率和安全可靠水平,但同國外發達國家相比,其機電一體化信息化自動化水平依然存在一定差距。因此,大力發展我國煤礦機電一體化、智能自動化、信息可視化水平,就顯得尤為重要。
1 發展煤礦機電一體化自動化水平的方向探討
煤礦機電一體化集成監控系統,是以運行環境數據、實時運行數據、圖像視頻等基礎數據智能自動化處理為核心,實現對煤礦機電一體化系統運行工況、周圍環境、安全隱患、人員操作、設備性能等進行在線實時檢測分析,避免機電一體化系統中由于某些自動化傳感器的局限性引起安全隱患或故障的漏報或誤報,有效彌補煤礦機電一體化監控系統在煤礦生產作業全過程中的監控盲區,降低事故發生率,確保工作人員及機電設備長期處于高效、安全的運行工況,有效提高機電一體化系統的綜合自動化、信息化水平。
1.1 建立本質安全的機電一體化無線通信系統
結合RFID無線射頻技術、WiFi無線終端通信技術、PDA手持式電話等為核心的機電一體化無線通信網絡技術,結合遠距離通信以太網、工業電視等光纖通信技術,對煤礦作業面上的機電一體化設備的運行工況、人員工作位置、作業環節等的實時數據信息進行采集,經遠距離傳輸到地面的集控中心,實現對作業面上機電一體化設備和人員的信息的動態采集、傳輸、運算分析和管理。但由于煤礦作業環境較復雜,需要監控點、面較多,這對無線通信和光纖通信網絡自身的綜合防爆性能提出了更高的要求。因此,研究監控內容豐富、系統集成化程度較高、極限功率本質安全的通信技術,是煤礦機電一體化監控系統發展的重要方向。
1.2 建立無人工作面遠程集中遙控系統
目前,煤礦井下采煤工作面已結合PLC、變頻器等機電一體化控制設備,實現了采煤工作面中有人巡視和操控條件下的順槽遙控和記憶割煤,但由于作業面工序較復雜、工藝內容較多,以及井下作業環節較復雜,還需要結合井下機械設備、電氣設備、通風系統、供水系統等,進一步提高操控系統運行的安全可靠性,實現無人工作面的地面遠程遙控,確保井下具有較高的瓦斯、供水、通風防護等系統的集成監控,提高作業環境的安全防護水平。
1.3 建立基于信息集成互享的煤礦機電一體化安全生產集成管理系統
目前,我國多數煤礦機電一體化設備和各種檢測、監測、保護子系統大多是獨立運行模式,不能實現系統間數據的相互集成共享和互操作,造成大量的機電一體化信息資源孤島產生,造成大量的數據信息資源的丟失和浪費。因此,建立具有統一通信網絡和數據處理平臺的煤礦機電一體化安全生產集成自動化管理系統,已成為煤礦機電一體化發展的重要方向。
2 基于信息交互的機電一體化集成自動化管理平臺的建立
在煤礦機電一體化信息集成自動化管理平臺系統建設中,統一數據傳輸網絡平臺和統一軟件及數據倉庫平臺,需要從系統硬件結構、軟件配置等方面確保信息化礦山中的機電一體化各檢測、監測、監控子系統模塊的集成統一。通過統一數據傳輸模式、統一數據表達形式、統一數據處理格式和統一數據管理方式等,實現數據信息的相互集成共享,避免數據孤島出現,提高數據的綜合利用效率水平。
煤礦井下中的機電設備硐室、空壓風機房、中央供水系統、水泵房、膠帶、運輸帶、工作面等作業面上的無人值守,遠程監控,自動操作,是煤礦機電設備安全穩定生產急需解決的問題。當礦井工作面有人巡視的條件下,通過順槽遙控技術已是較為成熟的技術,但是發展無限遠程遙控依然還需要進一步加深研究。通過信息集成互相平臺的建設,可以對井下作業面上的機械設備、供電設備、運輸設備、供水設備、通風設備、采掘設備、檢測保護系統等系統信息的統一采集、集成統一,并可以結合視頻技術、3D GIS技術等,實現三維可視化直觀表達和智能運算分析[2],形成礦井全過程的動態監測、控制、管理的集成一體化管理,有效提高礦井機電一體化系統的綜合運行安全可靠水平和生產管理的效率效益水平。基于信息交互的機電一體化集成自動化管理系統,其邏輯組成結構如圖1所示。
圖1是某煤礦機電一體化集成自動化管理系統的邏輯組成結構,其包含了環境監測分站(瓦斯、粉塵等)、中央變電所、采區變電所、中央泵房(供水系統)、采煤機、給煤機、通風系統、傳輸膠帶等子系統。通過工業現場總線,將底層(機電設備)的一體自動化操控保護系統與地面上的集控中心有機互聯,便于地面作業人員進行遠程運作管理和操控。通過大屏幕,工作人員可以可視化了解井下機電設備的實時運行工況狀態,便于其根據實際情況制定高效合理的調控策略,有效提高采煤作業的工作效率和作業安全。機電信息一體集成化,是煤礦機電設備研究發展的重要方向,同時也是一個不斷提高和深化的過程,需要在工作實踐中不斷優化改進。
3 結束語
煤礦機電一體化設備種類和性能的不斷完善,尤其是具有防爆性能的礦用傳感器技術的進一步提高,能夠檢測到礦井作業面上更多機電設備的運行工況狀態和周圍環境信息,增加了煤礦機電一體化產品的信息化、智能自動化、網絡集成化功能水平。結合PLC、變頻器、RFID、3D GIS、視頻監控等技術,建立信息交互的機電一體化集成自動化管理系統,可以實現對整個礦井作業面的全面、完整地信息采集、遠程傳輸、運算分析和智能決策生產,確保煤礦機電一體化設備系統功能的高效穩定發揮,提高工作面作業效率和安全水平。
參考文獻
關鍵詞:電網系統;電網調度;自動化;現狀;技術發展
中圖分類號:U665文獻標識碼: A
引言
電網調度自動化系統作為整個電網的控制核心,是確保電網系統安全、可靠和經濟運行的重要支柱手段之所以把握好電網系統調度自動化技術相當關鍵。以計算機為核心的電網監控調度自動化系統的基本結構按其功能可分為以下四個系統:信息采集和命令執行子系統,信息傳輸子系統,信息的收集、處理和控制子系統,人機聯系子系統。可以想象,如果電網調度自動化系統無法對電網采取實時監控以及采集信息,就無法確保電力系統的安全與可靠運行,會導致整個電力系統的崩潰和大面積的停電等連鎖性事故。電網調度自動化系統主要就是對電網的運行狀態采取實時監控、狀態估計、安全性分析、負荷預測以及遠程調控。隨著電力系統技術和電網規模的不斷發展,電力系統的設計、運行、管理、維護的要求也越來越高,作為電力系統設計人員必須及時學習并掌握先進的電網調度自動化技術,確保了電力系統安全、可靠、經濟運行,提高工作效率。
一、我國電力系統調度自動化的應用情況
我國最先采用的電力調度自動化系統多數都是從外國引進的,我國自主研發的系統基本上很少,九十年代中期,我國自主研發的電力調度自動化系統才正式開始應用。由此可以看出,我國電力調度自動化水平還落后于發達國家有一段很長的距離。隨著科學技術的快速發展,我國的調度自動化水平有了較快的進展,但在實際應用中還是存在著一些問題需要解決。
二、加強調度運行管理及優化調度自動化系統
1、把調度運行方式管理制度化。從制度上規范電網運行方式的管理工作,合理安排運行方式。根據負荷變化情況和實際運行方式,盡量減少方式倒換的時間和需要倒換的負荷,對于申報的檢修項目和檢修時間做好審批工作,不符合安全和經濟要求的檢修一律不安排,嚴格控制臨時檢修,另一方面,在檢修期間要做好監督工作,對于正在采用的不經濟運行方式做到心中有數,督促檢修單位嚴格按審批時間工作,不得隨意延長,調度員應時刻關心檢修進度,詢問現場,掌握完工時間,至少比預計完工時間提前下達編寫操作票,以便盡早恢復正常運行方式。對電網運行中存在的問題進行總結防范,定期進行反事故演習,將反事故措施落實到現實運行中去。
調度人員必須按照調度機構下達的調度計劃和規定的電壓范圍運行,并根據調度指令調整功率和電壓,而不能以任何借口,拒絕或拖延執行調度或不執行調度計劃等,也不能發生誤調度現象。調度人員在下令改變運行方式,指揮停送電和處理事故工程中,防止誤調度,誤操作事故的發生。
2、加強調度匯報。包括安全生產日常匯報、標準化自檢匯報、運行方式改變、停機停爐申請和檢修申請等,應根據規定的匯報程序及時準確地把相關內容匯報上級調度機構,不隱瞞、不誤報、不延報。
3、加強調度業務培訓,提高調度人員的業務素質。設備不斷更新,電網的現代化水平越來越高,對調度人員的業務素質也提出了更高的要求,因此,要求調度人員不斷學習新技術、新知識,提高業務技能水平,培訓工作應從實際出發,注重技能訓練,調度人員應對仿真機進行培訓,使之達到三熟三能的要求,三熟即熟悉電網的一次系統圖,主要設備工作原理;熟悉調度自動化系統,熟悉電網各種運行方式和事故處理及崗位責任制。三能即能正確下達倒閘操作命令,能準確分析電網運行情況,能及時準確判斷各種事故。調度人員只有通過各種形式的培訓學習,才能在指揮電網的運行和事故處理中做到準確無誤。
4、減少保護信號量,有些信號是為專業維護人員查詢故障,維護設備所用,運行值班人員不需要了解,對此類信號可不進行采集,對于直流系統,由于其本身具有自動調節功能,只需將故障信號和接地信號反映給值班員,其他信號不進行采集,對于SF6斷路器機構的信號,雖然信號較多,但作為調度員,沒有必要詳細了解,因此,對此類信號可進行合并。
5、統一信號的取舍和歸并。根據運行的實際需要,按保護裝置型號和保護原理,對微機保護的動作信號進行統一歸并,增加“事故總”和“預告總”音響.各臺保護裝置都有本身的“事故總”信號,通過綜合設備組態軟件,將所有保護裝置的“事故總”信號合并,生成一個“全站事故總”信號。全站任何一臺斷路器跳閘,都會觸發該信號,將所有保護的故障信號、所有斷路器機構故障信號、直流信號等合并成一個“全站預告總”信號。站內任何一、二次發生異常時,都會觸發該信號,配置事故音響和預告音響喇叭,當發生“全站事故總”或“全站預告總”時,都會觸發相應的音響喇叭。
三、電網調度自動化技術的發展趨勢
1、智能化調度技術
智能化調度有效地實現全面、精細、及時、最優的電力系統運行與管理,以達到電網系統的調度、運行和管理的智能化,通過程序的模擬和智能實施,將需要控制的暫態供電信息進行保存和維持,從而減少人工操作過程中可能出現失誤的情況,它將是未來電網系統發展的必然趨勢。
智能化調度采用調度數據集成技術,對整個電網中的靜態、動態以及暫態的信息進行有效的整合,幫助整個電網調度自動化系統形成一個有效的監測、預警、辨識、分析以及優化維護結合的綜合體系。這能及時有效地獲取電力系統運行的實時信息,有效地實現電網的實時監測和優化、預警和預防智能化控制、故障的智能判辨、故障的智能分析、故障的智能恢復。
2、數字化技術
電網調度自動化系統的數字化技術主要是指通信數字化、信息數字化、管理數字化以及決策數字化。隨著電網調度自動化技術的不斷發展,在今后的應用過程中整個電網調度將逐步實現數字化,進而提高整個調度的效率。調度站和數字變電站之間的通信也將顯得更為安全、精準,確保整個電網調度的通信順暢。
自動防火墻,能夠很好地將各種調度信息進行保存和備份,降低數據丟失和錯誤的風險,保障電網自動化系統的正常運作整個電網調度自動化系統的數據將會更加地安全。在決策和管理力方而,電網調度自動化技術的數字化能夠幫助整個設備的生產運營以及分析決策工作提升一個層次,從而讓整個電網調度自動化系統從規范、管理、設計到運行和維護都落實到位。
3、可視化與無人化值守管理模式
可視化的調度技術能把傳統的用數字、文字、表格等方式表達的離線信息,轉換為通過先進的圖形技術表達的直觀圖形信息,以便于調度人員對電力系統運行的監控,對各種電網故障能更方便地作出準確的判斷并采取合適的措施。隨著計算機技術、圖像處理技術等的發展,可視化操作也是未來電網調度自動化發展的必然趨勢之一。
4、實現網絡化
隨著網絡技術的不斷發展,在計算機越來越普及的今天,電網調度自動化系統的網絡技術應用也是必然的發展趨勢。網絡化是實現整個電網調度自動化系統中的資源共享以及數據分析的基礎。電網是通過互聯的形式通過分級分塊進行調度的,自動化技術的應用應該結合網絡技術才能夠實現整個電網調度的程序化和聯網化。
四、結語
綜上所述,隨著電力系統技術和電網規模的不斷發展,為了有效保證電力系統的安全、可靠、有序、經濟運行,故對電力系統的設計、運行等提出了更高的要求。新時代下的電網調度自動化技術利用了當前主流的可視化技術、數字化技術、網絡化技術以及智能化技術,這給整個電網調度指引了明確的力一向,但是在調度技術的發展上還存在著更為廣闊的空間。希望有關人員能夠掌握先進的電網調度自動化技術,給予更多的研究,將一些最前沿的技術引入到電網調度中來,以適應電力系統的發展并推動新時代下電網調度自動化技術的不斷進步。
參考文獻
[1]王諍.電力調度自動化系統應用現狀與發展趨勢[J].中國高新技術企業,2008(23)