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摘要：
在电气自动化技术飞速发展的形势下，煤矿企业逐渐将电气自动化应用于生产中，基本实现了电气自动化控制，并且对电气自动化在生产中的应用做出了进一步的探索，但是在这个探索的过程中出现了生产成本过高等问题，影响到企业的正常运营。文章分析了煤矿企业电气自动化的发展现状，并对其发展趋势做了展望。
关键词：
煤矿企业；电气自动化；煤矿生产；信息系统；硬件平台；控制软件
纵观电气自动化的发展历程，我们可以看到电气自动化技术在生产领域得到了广泛的应用。就煤矿生产领域而言，电气自动化技术的应用及发展取得了很多的成果，而这主要得益于煤矿企业对电气自动化不断做出研究与探索。但是，在科学技术飞速发展的形势下，煤矿企业电气自动化的发展面临着新的问题，因此要想完善企业电气自动化，就要对其发展现状有一个全面的了解，并据此而做出科学合理的发展展望，从而使煤矿企业在企业管理及运营上具备更大的优势。
1、煤矿企业电气自动化的发展现状
科学技术的发展推动了我国煤矿企业电气自动化的发展，特别是电子技术，它在煤矿电气自动化的发展中起到了关键性的作用。就目前的情况而言，煤矿企业电气自动化的发展现状归纳起来主要为以下三点：
1.1 信息系统集成方面的发展现状
煤矿企业电气自动化的信息系统主要由两个部分构成：一个是企业管理信息系统；另一个是机械设备的信息系统。从企业管理信息系统方面来看，通过对管理层的数据信息进行读取和存储，已经实现了对井下生产的全程监控，这个监控工作包括企业的财务情况、企业工人的个人基本信息等。从企业机械设备的信息系统发展情况来看，信息技术的普及与使用在其中发挥着重要的作用。这主要表现为微电子技术以及微处理器技术在电气自动化的机械设备及系统中的应用大量增加，而这项改变同时又引起了通讯环境、软件体系及软件自身的兼容性的变化，总体而言其兼容性得到提升。
1.2 硬件平台方面的发展现状
对电气自动化而言，硬件是其系统运营的物质基础。从目前的情况来看，硬件方面的建设也取得了一些进步。首先，在编程接口方面，其标准化基本上已经在各大煤矿企业中得到实现。PLC产品是电气自动化的重要物质支撑，而生产厂家的不同使得它的编程方式也有所不同。企业在使用过程中就有将其统一化和标准化的实际需求。基于这样的需求，PLC产品的编程接口实现了标准化。其次，在工控标准方面，已经实现了统一的标准。微软公司所开发的Windows NT、Windows CE、Internet Explore因其强大的功能而逐渐成为了实际上的工控标准平台。最后，分布式通讯总线在硬件设备中得到了推广使用。通过分布式的控制，各个模块得以与现场设备连接在一起，而各个设备就成为了检测现场的机器以及执行操控指令的机器。
1.3 控制软件方面的发展现状
控制软件是实现电气自动化生产的最为核心和关键的部分，基于控制软件的电气自动化监控系统的建设，使得煤矿企业实现了无人值守的自动化生产。就现状而言，控制软件在电气自动化控制系统中的应用主要体现在集中监控、远程监控以及现场总线监控三个方面，它在其中既发挥了优势，比如使系统的运行及维护操作更为简便易行，但是同时它也使暴露出一些缺点，总体上看它的应用带来了积极的作用。
2、煤矿企业电气自动化的发展趋势
展望煤矿企业电气自动化的发展趋势，对今后煤矿企业电气自动化建设具有很强的指导意义。笔者认为，未来煤矿企业电气自动化的发展趋势主要体现为以下六点：
2.1 煤矿企业将以信息化建设作为煤矿企业的重点建设项目
这是由社会向信息化发展的大趋势所决定的，同时煤矿企业自身的发展规律也要求将信息化作为企业建设的重点。在这一动机的驱动下，煤矿企业的设备与网络技术将得到进一步的融合，于是网络自动化水平将得到很大的提升，而企业的管理和控制将实现一体化。除此之外，信息化建设也将使企业的信息处理能力得到很大的提高。
2.2 加强统一的系统平台的开发将成为整个煤矿生产领域的战略性选择
系统平台的统一性对降低企业用于设计系统、维护系统等方面的费用及消耗有着重要的意义。无论是现在还是将来，煤矿企业关于减少不必要的消耗、节约成本的目标追求几乎是不变的，因此，在未来的生产经营中，煤矿企业将加大开发统一系统平台的力度，使财务系统、安全系统、管理系统、PLC系统等的接口实行统一的标准，从而促成办公环境的标准化，实现节约生产成本的目标。
2.3 合理的网络架构是未来煤矿企业在建设电气自动化系统过程中所要重点实施的项目
为提高电气自动化系统的工作效率，煤矿企业就必须在网络架构方面做出实质性的改变。从煤矿企业的发展形势来看，电气设备的智能化是发展主流，因而网络架构要包含对它的生产现场进行相关的监督与管理等方面的内容，同时，网络架构还要将计算机监督系统和企业的管理系统联系起来，实现信息数据的交流。
2.4 提升电气设备的自动化水平将成为未来煤矿企业发展过程中的建设性举措
电气设备的自动化技术是建成电气自动化系统的基础，只有提升电气设备的自动化水平，才能使电气自动化技术水平有所提高。因此，在未来，煤矿企业将全面实现电气设备的自动化操作，创造出更为安全、高效的工作环境，进而促成煤矿生产的智能化局面的形成。
2.5 煤矿企业将全面推广分布式的监控方式
在煤矿企业实现了机械化、规模化生产之后，就面临着庞大而复杂的生产与管理环境，在这种情况下，监控方式的选择具有很强的指向性。就实际效用而言，分布式的监控方式最能适应新的生产与管理方法。所以，煤矿企业在未来将全面推广分布式的监控方式，使监控效率更高、效果更好。
2.6 煤矿企业将共同走上自主研发电气自动化技术的道路
煤矿企业未来的发展状况中，生产技术水平更高、经验更丰富是可以预见的。有了这些积累做支撑，煤矿企业在自主研发电气自动化技术上就有了更多的底气，企业将投入足够的资金用于技术的研发，为提升企业的核心竞争力增添砝码。
3、结语
煤矿电气自动化对煤矿企业的现代化发展具有重要的意义和作用，它的未来发展方向自然应该得到重视。综合以上论述，煤矿企业电气自动化的发展趋势主要体现在软件及硬件的建设方面，创新与发展是其根本性的特征。广大的煤矿企业要结合自身实际，对本行业电气自动化的发展做出合理的展望，并据此科学地规划企业的发展道路。
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3.1实现炉机组一体化
在火力发电中运用电气自动化技术，就实现了火力发电厂的机、炉、电运行系统一体化的目标。这样整个系统的数据和运行信息就靠机、电、炉这个一体来监控运行和汇总分析。这样的一体化就更大的实现了火电机组的潜力，并且缩小了控制层的规模，简化了发电系统的监控系统，因此，也更大程度的降低了发电的生产成本。另一方面，炉机组这一统一单元实现了火力发电信息采集的便利化，更能提高火力发电厂的电厂信息管理系统的工作效率，统一了电网的运行和管理，提高了电网的工作效率，使电网保持在最优化的运行状态。
3.2实现设备的自动化检测
我国火力发电厂传统的系统控制及保护功能等只局限于电力运行系统内，是为了电力运行超过一定限定数值后，便会出现跳闸及报警的`现象。但是现代化的电气自动化技术，可以运用计算机技术来进行检测，并实现对整个电力运行系统的有效控制，其不仅可以完成对发电系统的监控及诊断检测工作，同时还能够提前预测出可能发生的安全事故等，不是等到事故真的发生了现进行报警等，这样的工作方式有效的避免了电力安全事故的发生，降低了发电厂的经济损失。
3.3实现了通用网络结构的构建
在电气自动化系统的成功运行中，通用网络结构的构建起着至关重要的作用。通用网络结构实现了办公室自动化到整个系统的电气设备的运转自动化，完成了电厂的管理人员和操作人员对整个电厂设备的实时观测和监督，并且保证了控制系统、管理系统和计算机控制系统。
摘要：
最近几年来，电气自动化应用逐渐深入人们日常的工作与生活之中，使人们的生活方式发生了巨大的变化，电气自动化就是电气信息及其自动化工程，常见的家用电器都与电气自动化息息相关，电气自动化目前在社会中各种行业中均有应用，可见电气自动化对人们的重大影响力。
1 前言
随着市场经济的飞速发展，我国各类传统行业现代化技术含量水平迅猛提升，归因于工业产业电气自动化技术的科学应用与现代化控制水平的增长。同时，由于引入了计算机、网络、自动化高新控制技术，全面引进了科技人才，令各类现代工业企业电气自动化生产管理效能显著提升，产品科技含量有效增长，并呈现了自动化、现代化、电气化的全面发展模式。为进一步探析电气自动化系统优势、良好监控功能，本文展开了ECS体系相关技术探析，展望了其科学发展方向，对扩充电气自动化监控体系应用服务范畴，激发综合优势效能，有积极有效的促进作用。
2 电气自动化ECS监控体系综合功能
电气自动化综合监控体系ECS主体将分布式控制体系之中涉及的电气内容分离而出，实施专业化的管控，进而有效实现了工业生产建设运行阶段中对电气系统的有效测控、科学保护与综合分析。ESC监控体系体现的优势功能在于实现了出口断路器、相关隔离控制的有效操作、科学保护，控制方式的良好转换，提升了电气自动化控制水平，实现了实时的有效监控管理。可科学控制体系之中相关自动程序，同时依据运行服务现实状况及机械设备的综合效能，可进行人工间断点布设，并分布开展。基于前端智能与现场总线科学技术的快速发展与推广应用，令基于网络平台的电气体系得到了全面发展。ECS体系不仅同DCS体系进行信息数据的有效交换，同时，还基于模块接口进行后台电气监控的良好对接，科学利用网络技术平台共享信息特征优势，令数据挖掘逐步深入，并有效提升了电气自动化体系维护管理的综合实践水平。
3 自动化电气控制实践模式
3.1 集中性的电气自动化监控
电气自动化体系的集中监控具有显著的便利维护操作特征，无需提出较高的防护标准，因而对体系的实践设计相对简单易行。然而，由于主体集中控制特征令体系内各项功能汇集在同一处理器之中运行，势必增加了处理器的压力，令其处理大量工作任务，进而影响了实践运行速率。基于整体电气设备系统受到综合监控，令监控管理对象庞大，进而引发了降低主机冗余现象。加之电缆总量的提升、成本费用投入比例的增加，电缆长距离的运行形成的干扰作用，进一步会对整体系统安全效能造成负面影响。再者，引入硬接线系统模式，基于节点错位现象，令设备出现故障。该类接线如何进行重复连接则会加大操作难度，不便于进行查线，令系统维护工作任务总量显著加大，同时还会出现复杂接线引发误操作不良现象。
3.2 现场总线实践监控模式
现场总线技术引入电气自动化监控体系，有效令接线工作任务量大大下降，节约了实践操作成本与安装经费，同时降低了材料用量，令系统呈现出了灵活优越的组态，提升了综合可靠安全性。另外，该监控模式简化了隔离设备、令相关I/O应用卡件、变送设备与端子柜的配置量显著降低，基于通信线接入监控体系，令控制电缆用量大大降低，进一步简化了运维操作任务及较多费用投资，科学控制了成本投入。再者，体系之中配设装置发挥了独立能效，他们仅借助网络实现对接，有效提升了系统安全效能。自由的网络组态令体系之中的任何一类装置即便再出现问题或故障时，也仅仅会对对应原件造成负面作用，杜绝了整体系统瘫痪的不良状况。基于现场总线的实践监控自动化模式，还会令设计控制方案有效提升科学专业性，针对间隔不同，可发挥相应能效，进而便于依据间隔状态实施针对性规划设计。由此可见，现场总线技术、监控模式的良好引入成为各类电气自动化行业现代化建设发展的实践方向。当前，现场总线模式、以太网技术已广泛引入电气自动化体系之中，促进了电气自动化、智能设备的全面发展、广泛应用，为我国各类工业建设、生产发展事业创设显著经济效益与社会效益提供了完善保障。
3.3 远程监控综合运行模式
基于现场总线监控模式技术其具备的通讯速率相对有限，较多工业建设生产管理运行则需要完成大量的通讯任务。例如机场集团服务管理行业等，其材料的应用耗费量相对较大，因此应适宜选择良好的系统规模，可科学引入远程控制方式，有效解决通讯速率问题，实现实时监控、高效系统管理运行目标。
4 DCS分布式系统科学运行控制及电气自动化监控体系的良好发展
伴随现代化计算机技术、控制体系的多元化发展、广泛应用，令传统电气控制模式无法适应高新技术发展步伐，体现出了不协调的矛盾问题，并令控制管理实践水平的持续提升面临着较大压力。为有效解决这一不良矛盾问题，应科学将分布式DCS控制系统引入电气实践工作中，进而可有效借助成熟应用发展的分散DCS体系控制技术优势，全面提升自动化电气系统管控水平。实践应用中，可将电气自动化控制体系电源系统、同期系统、切换体系、故障维护实现硬接口处理后，基于DCS科学控制方式，实现预防电气误操作目标，令管理控制更为完善、便利，促进监控报警、数据信息反映有效融合于电气自动控制设备之中，进而令电气系统自动化控制更加高效、安全。电气控制管理实践中，DCS体系基于处理设备信号，屏蔽相关传输干扰，合理应用控制手段确保综合管控目标的实现。为保障电气自动化系统的便利管控、健康规范运行，科学高效维护，应适应生产运行现场复杂恶劣的条件，优化选择设备种类、形式，可合理选择通过实践检验、多次证明的安全稳定设施机械，进而有效保障电气自动化体系的稳定高效服务运转。
基于工业标准OPC的科学实施，可编程逻辑控制科学要求标准的创设引入、微软网络技术平台的扩充应用，促进了计算机科学技术与电气自动化控制监督技术的全面融合，体现了计算机现代化应用技术的综合优势特征，并逐步推进了逻辑控制标准的国际化发展应用，推进了电气自动化系统的革新发展与广泛提升。基于市场综合需求，进一步推进了计算机平台系统与电气自动化控制的完善结合，加之电子商务的全面发展，拓宽了电气自动化监控领域各类数字化、多媒体手段、网络平台科学技术的应用范畴，令其发展前景一片大好。各类生产管理企业、部门，则可借助自动化监控手段、网络平台快速汇总、调取所需的人才信息、会计数据，并可就生产实践过程实时动态图像开展有效的自动化监控，进而及时全面的了解动态生产操作信息，准确获取相关电气数据。另外，电气自动化控制系统中还可科学引入处理视频手段、现实虚拟控制技术，创设优质自动化项目产品。例如基于人机交互的科学高效控制以及维护设备体系相关产品的应用、软件结构体系的持续优化，将有效提升系统综合传输交流与通讯水平，令其便利应用性进一步强化，并令组态环境更加统一有序。彰显了各类价值化软件应用的现实重要性，并令电气自动化监控管理体系逐步由单一、分散模式合理发展为科学优质的集成管控体系。
5 结语
总之，基于电气自动化控制模式特征、监控体系综合功能，我们只有科学引入自动化控制理念、分布式控制技术、计算机网络体系控制技术，才能全面发挥电气自动化监控体系综合管控效能，促进其与各类现代化管控技术的全面融合，进而实现未来应用服务领域的健康、持续与现代化发展。
【摘 要】伴随经济社会的快速发展以及信息技术的进一步提高，电力系统在自动化程度不断提高的同时，正逐渐推广运用节能设计技术。并且节能技术将是将来的发展趋势。本文从电气自动化着手，分析并探讨了电气自动化的节能设计技术，认为电气工程的设计及电气系统中的节能技术两个方面入手，可以使得节能技术能够在电气自动化系统当中发挥出最理想的效果。
【关键词】电气自动化；节能技术；分析
对于电气自动化系统而言，必须保证供电的可靠、安全，并且还要为使用此电力系统的工程或是建筑带来良好的社会效益和经济效益。而且由于城市电网的不断扩大，电力也不断增容，因此就使用的很多的整流器、变频器等，而这样也使大量的谐波产生，从而危害了电网。因此，为了消除谐波与从节能的方向考虑，电气自动化就主要从电力滤波器、无功补偿、变压器等技术着手，对电气自动化的节能设计技术进行研究。
1.电气自动化及节能设计概述
电气自动化是电气信息领域的一门新兴学科，它和人们的日常生活及工业生产有着密切联系。它在提高工作效率、运行成本、劳动生产率以及改善劳动条件等方面起着重要的作用。近年来，随着“绿色工业革命”的兴起 ，节能成为当前经济建设的重要目标。
可以说，先进的自动化技术正是推动各行业节能减排的有效武器。未来全球经济发展的趋势是谁率先掌握节能的高新技术产业的主导权，谁将主导未来的全球经济。对于电气自动化系统来说，由于城市电网的不断扩大，电力也不断增容，因此会使用很多的变频器、整流器等，而这样会造成大量的谐波产生，从而危害到电网。
由此，为了消除谐波，从节能的方向考虑，电气自动化应主要从变压器、无功补偿、有源滤波器等技术上下功夫，可以利用减少电路的传输损耗、优选变压器、补偿无功、使用有源滤波器等方法来使电气系统在运行的过程中达到节能的目的。也只有这样，才能使电气自动化系统使用时达到节能的效果。
2.电气自动化的节能设计技术
2.1电气工程的设计
在电力工程中，要达到节能的目的首先要做的就是做好电气工程的安装、设备等的设计。只有在第一步都做好了才能保证整个工程其后的设计与完成后使用时达到节能的作用。
①优化配电设计。
电力系统就是要为安装这个电气系统的工程中需要用电的设备提供一个必要的动力。因此，在整个配电设计的过程中首先就要考虑到电力系统的适用性。对于适用性而言，应该满足用电设备对负荷容量与供电设备等可靠性的要求，还应该保证电气设备对控制方式的要求等。在配电的过程中，除了要满足用电设备与电气设备的要求之外，还要保证电力系统高效、稳定、易控、灵活、可靠等。
在配电设计的过程中其次要考虑到的就是电力系统的安全性。而对于电气系统的安全性而言，首先就必须保证导线的绝缘性良好，然后在进行走线的时候应该保证各导线之间的绝缘距离。另外还要保证导线的负荷能力、热稳定和动态稳定的裕度，以确保在电气系统运行的过程中用电设备与配电设备的安全。除此之外，还要做好电气系统的防雷与接地。
②提高电气系统的运行效率。
在电气系统中最好选用节能设备，从设备的选择就开始为电气系统的节能打下基础。另外，我们可以利用均衡负荷、补偿无功、减少电路损耗等方法来使得电气系统在运行的过程中达到节能的目的。比如，在进行配电设计时可以合理的调整负荷以及选取合理的设计系数。在电气系统的安装或是运行过程中采用这些方法能够提高电源的综合利用率与设备的运行效率，从而间接或直接减少电能的损耗。
2.2电气系统中的节能技术
①降低电能的传输消耗。
电能传输时，因为导线有电阻从而会产生有功功率的消耗。但是线路上的电流是不变的，所以，为了降低电能在线路上的传输消耗，只能降低导线的电阻。事实上，导线的电阻和导线的截面积之间的关系是成反比关系，而和电导、导线长度成之间成正比关系。即要想降低导线的电阻，就必须从如下几方面着手：首先，选择电导率比较小的材质当作导线，从而降低电能在电路上的消耗；其次，缩短导线的长度。
从而在布线的时候，让导线尽可能走直路，以免过走的弯路太多，以缩短导线的长度；最后，变压器尽可能接近负荷中心，以缩短供电的距离。其四，加大导线的横截面积。所选择的导线的横截面积尽可能大一些，利用降低电阻减少消耗，实现节能的目标。
②选取变压器。
在设计过程中对于变压器的选择，必须满足如下几方面的要求：第一，应当选择节能型的变压器，从而降低变压器的有功功率的消耗；第二，为了使得通过的三相电的电流维持平衡，应当降低变压器自身的消耗，最好采取一定的措施比如三相四线制的供电方式、单相自动补偿设备、将单相用电设备分别接在三相电源上等方式从而减少负荷不平衡。
③无功补偿。
在电力系统中，无功功率占有供配电设备的很大一部分容量，因此增大了线路的损耗，从而造成电网的电压下降，也因此影响了电能质量和电网的经济运行。而对于用户而言，无功功率的直观表现为功率因数偏低，而当功率因数小于0.9时，用户就会向供电部门缴纳一定比率的罚款，因此用户用电的成本也增高，经济效益就会下降。但是我们若选用恰当的无功补偿设备的话就可以实现无功就地平衡，提高功率因数，从而事项节能减耗、提高电能质量、稳定系统电压的目的，而且能够提高经济效益和社会效益。
比如，在受导电抗的作用下，电机发出的交流电流和交流电压的相位角不为零，因此电机发出的电能不能完全被用电器吸收，不能被吸收的部分则在电机和用电器之间往返变化而不会释放出来。又因为电容器产生的是超前的无功，因此采用电容器补偿可以与无功率的电能进行抵消，即Q=QL-QC。
在采用无功补偿设备对电力系统进行无功补偿时，对于无功补偿设备的要求有以下几点：
1)在使用电容器补偿时，电容器容量的确定应该根据配电电压的容量、负荷、三相电压的平衡度、自然功率因素、目标功率因数等参数经过计算来确定。而若是在补偿处产生了谐波的话就要串联一定量得电抗器，滤除线路上的谐波。
2)为了有效的防止投切振荡、过补偿和无功倒送，在电容器的功率参数、无功电流、无功功率这些投切物理量中最好选择无功功率作为投切参数物理量。
3)在很早以前的补偿电容组中电容器的分担方式和投切开关的方式普遍采用等容量分组和循环投切；后来又采用了按比例分配、按编码配置、投切开关按级投切。但是这些方式都不能达到我们想要的补偿效果。
因此，现在所采用的是模糊投切，其适应面广、调节平滑、跟踪准确而且效果很好。在使用过程中，低压的时候投切开关则选择投切复合开关，而高压补偿柜中选真空接触器。
④使用有源滤波器。
为了有效避免与电网联结电气设备的误动作，就必须消除谐波，而消除谐波最有效的方法就是使用有源滤波器。误动作主要是由于电气设备数量的增加，产生的谐波越来越多，又由于这些谐波电流在电网阻抗上产生的电压与基波电压重叠，就会引起电压的畸变，从而造成电气设备产生误动作。
概括起来，有源滤波器主要以下特性：具有优异的动态性能；反应快；能使功率范围更宽大等，能使无功补偿达到更好的效果。一般情况下，采用有源滤波器对产生的谐波进行过滤，在电气设备误操作之前就能够将其阻止，使电气设备的运行更加有效率，从而达到节能的目的。
3.结束语
总之，现今国家强烈要求发展“节能经济”的大好形势，有志于发展“节能经济”与“节能经济”的中国“工业自动化”的企业与单位，应当坚持“节能”理念。国家也已经注意制定发展“节能经济”的战略，制定优惠发展“节能经济”企业的政策，并积极支持“节能经济”的研发。
同时，也应看到，我国在“节能技术”领域里的自主创新能力正在快速提高，新的更有效的“节能技术”正在国家的大力支持下研发出来，并被产业化应用。中国电气自动化的企业与单位，应当奋发图强迎接挑战，使电气自动化技术及其产品为“节能经济”发展战略增辉！
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