時間：2023-01-07 09:32:46
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電氣自動化技術的發展主要依賴于計算機技術的不斷成熟，科學技術的發展促進了計算機行業的發展并且逐步趨向成熟，計算機技術使得電腦模擬人類進行簡單的分析和思考成為可能性，計算機模擬技術的發展推動了電氣工程自動化的產生。在自動化技術出現以前，人們通常采用的是簡單的人工生產技術，效率低下出錯率高是其主要存在的問題，電氣自動化技術的產生和發展是科學技術進步的必然趨勢。自動化技術的出現，使得電氣行業乃至整個生產行業的效率大大提高，但是出錯率卻大大減少，其顯而易見的優勢逐漸得到了人們的認可和青睞。人工智能化是在自動化的基礎上逐漸出現和發展起來的，與普通意義上的自動化相比，智能化有以下三個優勢：感知能力、行為能力和思維能力。電氣工程自動化中引進智能化技術，能夠更好的實現其信息處理功能以及實現對問題的獨立管理和決策，對推動其發展具有重要的意義。
2智能化技術優勢
在智能化的發展過程中，其相對于自動化的優勢逐漸凸顯出來。智能化技術應用到電氣自動化中，能夠更好的推動自動化技術向著更高效、更快速、更精確的方向發展。首先，智能技術的應用，使得電氣自動化技術能夠實現在運行過程中的動靜結合控制，使得生產能夠更加具有高效性，不斷提高電氣自動化技術的發展。其次，智能化技術的運用還能夠迎合每位用戶的需求，針對不同用戶的不同需求進行設置，使得電氣自動化本身能夠更好的滿足更多數人的需要。實現這種需求主要是依靠智能化的柔性系統控制作用，在生產過程中能夠控制生產參數，實現模塊化的時機理念。此外，在更為復雜的技術運用時，智能化技術能夠使得實際應用中多程序和復雜化加工的實現成為可能。
3智能化技術的應用
3.1電氣產品優化設計
為保證電氣產品的市場競爭力，產品需要不斷的更新和發展，才能不斷滿足人們日益增長的需求。對于電氣產品的優化更新是一項繁瑣復雜的過程，其設計需要投入大量的人力和物力，耗費的財力也是相當巨大的，對于優化的內容主要包含以下幾個方面：第一，在理論知識方面需要優化更新。理論知識是指導產品優化設計的基礎，是一切工作的前提。第二，產品的優化還需要足夠的經驗知識。豐富的經驗知識是進行產品優化設計的保障。在傳統的電氣產品的設計過程中，要想進行產品的優化，必須進行大量的實驗，并且還需要憑借經驗進行綜合驗證，如果沒有足夠的財力物力支持，或者相應的經驗沒有達到相關的要求，就很難實現電氣產品的優化設計。即使各方面都能達到相應的要求，所設計出的方案也并不能完全達到要求。但是隨著智能化技術在電氣自動化領域中的應用，對于電氣產品的優化設計也有了全新的技術支持，不是憑借從前的經驗進行，人工智能化使得計算機自動化技術就能完成相應的設計。計算機智能化的投入，使得電氣產品的優化設計逐漸簡單化，不僅大大降低了成本的投入，大大縮短了研發的時間，而且還使產品更能適應市場發展的需求，為電氣自動化技術的發展提供了保障。
3.2人工智能控制技術
在電氣自動化技術的不斷發展過程中，人工智能控制技術的應用和發展已成為其優化的必經之路，人工智能技術也將逐步成為未來發展過程中的新興力量。對于人工智能的控制，目前階段較為常用和有效的三種控制方式主要指的是模糊控制、神經網絡控制和專家系統控制。人工智能控制的運用，能夠使得生產經營過程中出現的問題得到及時的解決，其在線經營模式加快了問題的處理速度，能夠提高生產效率。在生產經營過程中，人工智能控制技術能夠對每個設備的運行情況進行實時監控，并將收集到的信息進行及時的采集處理，在第一時間發現故障并采取相應的措施進行解決。
3.3故障的診斷電氣設備
由于其特殊的性質，同普通設備相比更具有復雜性和非線性的特點，因此其診斷和維修更為復雜。采用傳統的方式進行故障的診斷，不僅診斷效率較為低下，還造成人力物力的浪費，因此，采用智能技術進行電氣故障的診斷顯得十分有必要。人工智能技術在電氣診斷方面的應用，不僅能夠使得診斷的效率大大提高，還會使得診斷的差錯率降低，推動力電氣自動化技術的發展。在對電動機進行診斷的過程中，智能技術的應用，能夠使得神經網絡和模糊邏輯進行結合，診斷更具有高效性和準確性。
4智能化應用的發展趨勢
4.1主站體系的規模
不斷擴大對于主站而言，在其發展過程中，所能夠接收到的信息范圍不斷擴大，覆蓋面積更加廣泛，因此，在發展過程中逐漸向著規模不斷擴大的方向發展。主站在其開放性、安全性以及穩定性等方面，對于軟件都有突出的要求。因此，在主站智能化的建設過程中，不僅要保證其規模的擴大，在規模擴大的過程中還要保證其安全性和穩定性。
4.2應用的復雜程度不斷的提高
主站規模的不斷擴大，使得對電力調度的實用性的要求也將逐步增加。電力自動化智能技術的不斷提升，還要體現在企業的管理和運營上。應用的復雜程度不斷提高，就要求在數據的源頭也要相應跟上應用程序的要求，源頭努力做好多樣化和復雜化的處理，還要在應用的程序中體現出獨具特色的運行和管理模式。
4.3增強電力調度
自動化主站體系的交互電力自動化主站體系的交互已經從開始的單一化的模式逐步向著多元化的模式發展起來，信息的流向也不再是從前的單一流向，也逐漸向著多向流動的趨勢發展。主體系統的發展不斷帶動著各個子系統壯大，子系統的不斷發展推動力各系統間耦合性提升，信息交互也由原來的單一模式逐步向多元化的方向發展，不斷實現信息的交互和共享。
5結束語
隨著人工智能的發展，智能化技術被應用到電氣工程及其自動化中，主要用于控制器以及機器的智能化。智能化技術的應用可以通過故障診斷、智能控制、優化設計、PLD技術這幾方面來描述。
1.1故障診斷
電氣工程設備的工作時間長，難免會發生故障，由于電氣設施故障的非線性、復雜性及不確定性，一旦發生故障，往往需要大量的時間排查故障，效率低、準確率低。而智能化技術能夠有效解決這一問題。在故障發生前，一般儀器會出現一些人們很難發現的預兆，通過實時監測儀器狀態，在出現異常時及時報警并提示故障位置，在故障真正發生前避免故障，能夠在極大程度上減少維修時間。電氣工程中常常通過分析變壓器中滲漏油分解出來的氣體進行故障診斷，確定故障發生的范圍，并通過各種手段逐步縮小范圍，從而確定故障位置并提示派遣人員及時檢修。同時，智能化裝置可以記錄故障問題，為以后的故障診斷提供參考，使故障診斷更加安全可靠。
1.2智能控制
智能控制能夠在很大程度上實現電氣工程及其自動化的控制過程自動化，實現無人化管理和遠程管理，提高管理的高效性。尤其對于一些高危險、高難度的工作，如高壓控制，智能控制是必不可少的。相對于傳統的控制器，智能控制器的靈活性更好，更易調節。傳統的控制器在設置時需要精確考慮控制對象的動態方程，而實際涉及到的控制環境往往很復雜，存在很多不確定因素。但是智能控制不存在這方面問題，因為其在設計時并不涉及控制對象的模型。并且智能化控制器可以根據對響應數據（如魯棒性變化、響應時間、下降時間）的分析隨時調整系統，調整后智能控制器的性能會大大提高，調整的過程并不需要專業人士在場，這樣就減少了大量的人力。以風力發電廠智能化升壓站系統為例。智能化升壓站系統通過對過程層和間隔層設備升級，將一些模擬量和開關量數字化，有效運用光纖設備，實現間隔層和過程層的通信。站控層由系統主機、工作站、VQC等設備組成，是全站監控、管理、調度中心。系統通過智能化控制，自動完成信息的采集、測量、控制、保護等功能，相比于傳統的升壓站系統在效率、有效性等方面有很大的提高。
1.3優化設計
電氣設備的設計工作相當繁瑣，需要綜合運用成套設備、電路、電機與電氣、電磁場、變壓器等學科的知識，并結合過去的設計經驗。傳統的設計方式根據經驗和實驗，手工完成設計，方案的達標率非常低，修改難度大，成本高，產品的開發周期也很長。應用智能化技術能夠有效提高設計產品的質量，縮短開發周期。智能化技術在這方面的應用主要有專家系統和遺傳算法。其中，專家系統依據該領域的專家提供的知識經驗，建立數據庫，在決策前模擬專家決策過程，做出合理決策，該技術比較前沿，目前尚處于研發階段，尚未得到大量應用。遺傳算法是一種借鑒進化論的隨機化搜索方法，被廣泛運用于信號處理、組合優化、自適應控制等領域，在電氣設計產品的優化上性能優越。
1.4PLC技術
PLC（可編程邏輯控制器）具有高可靠性和抗干擾能力，廣泛應用于自動控制領域。在一些大型的電力企業的輔助系統中，PLC已經代替了一般的繼電控制器。PLC技術使用內存，用程序方式存儲控制邏輯，并用半導體電路實現。PLC技術的應用實現了供電系統的自動切換，用軟繼電器取代了實物器件，使供電系統更加安全可靠。并且，它能使用復雜的工作環境，具有良好的發揮性能，穩定性強。
2．智能化技術在電氣工程及其自動化中的應用前景
2.1優勢分析
智能化技術在電氣工程及其自動化中相比于傳統的控制系統有巨大優勢。傳統的自動控制系統需要建立控制模型，運用數學方法分析，建立動態方程，但由于系統的復雜性，在實際應用中往往會出現無法預料的問題，很難達到預期的效果。智能化系統可以從根本避免不可控因素，提高工作的效率。智能化技術可以實時監控系統，通過監測響應時間、下降時間等對系統進行實時調節，使系統性能大大提高。因此，智能化系統比傳統的控制器更能適應實際工作環境。另外，智能化技術擁有很強的一致性。在輸入不同的數據時具有同樣可靠的估計能力，有廣泛的適用性。
2.2性能方向
速度、精度及效率是電氣工程及其自動化的關鍵指標。在電力系統中采用智能高速處理器芯片，同時采用交流數字伺服系統，能夠改善電力系統的動態特性和靜態特性，提高系統的速度、精度和效率。柔性化柔性化主要包括群控系統和數控系統這兩個方面。對于群控系系統，必須按照生產流程的具體要求設計系統，使系統能夠發揮最大的作用，完成信息流和物料流的動態調控。對于數控系統，其強大的可裁剪性和覆蓋面可以滿足客戶的具體要求。
2.3功能方向
在功能方向上，主要包括設計用戶圖形界面、可視化計算、多媒體技術方面的發展。目前的操作系統一般都采用圖形界面，具有良好的人機交互性。在智能化系統中采用圖形化界面，通過窗口和菜單實現編程、圖像顯示、圖像模擬、仿真等功能，能夠降低操作者的門檻，方便非專業人士操作。通過可視化技術，信息的表達不再是呆板的文字和數據。將數據轉化成圖表，能方便操作者分析數據，也可以高效地處理和解釋數據。同時，采用無圖紙設計、虛擬樣機技術等技術，將可視化和虛擬環境相結合，能夠更加有效地提高產品質量、縮短產品開發周期。多媒體技術一般是將聲音、文字、圖像、視頻等融合在一起傳輸，如果將多媒體技術應用于智能化系統，可以更加綜合化、智能化地處理信息，能帶來很大的經濟效益。
2.4體系結構
通過集成化、模塊化、網絡化實現智能化技術在體系結構方面的發展和完善。可以使用高集成度的處理器、大規模集成電路FPGA、CPLD等提高軟硬件運行速度。器件的高度集成化能夠提高電路密度，減小器件體積，更加方便安裝和使用。將智能化技術模塊化，各模塊之間通過接口通信，這樣有助于技術的標準化和集成，也可以運用模塊的增減將智能化產品分級別銷售。將智能化系統聯網使得人們能夠對系統進行遠程監控，隨時掌握系統狀況，使電氣工程的控制不受地域限制。也可以實現在一臺設備上控制其他設備，進行編程等操作。對于較小的電力系統，遠程控制能夠節約電纜的增加數，材料以及安裝費用，并且可靠性高、靈活性強；但是在通訊量大的系統中遠程控制會比較困難。
3.結語
1.用項目導向法來進行實踐課程設計。課程是學校的產品，是人才培養方案的實施重點，在設計專業實訓時，通過引入典型工作任務，再將典型的工作任務轉換成一個個實訓項目，從而來強化動手能力，提高教學效果。《單片機技術》課程引入智能小車項目，以完成工作任務為主線，設計了數個基于智能小車的單片機實訓項目，融“教、學、做”為一體大幅提高了學生的學習興趣，并且通過這些項目來提高學生的專業能力，充分體現了課程改革的新理念。《EDA技術》課程引入信號源設計與測量的項目，設計了數個基于FPGA的數字系統設計項目，使用基于QuartusII的軟件平成項目開發。《電子產品組裝與檢測》課程引入多個電子產品制作實訓項目，讓學生在做中學，提高了學生的學習興趣，培養了學生的實踐動手能力。《電子產品設計與制作》課程引入Arduino開發平臺，通過近十個典型的工作任務，培養學生的設計能力和創新能力。
2.建立以工作任務為載體的學習型課程的技術平臺和綜合實訓體系。通過持續建設專業實訓室，給專業提供了大量的技術平臺，從而實現了多門課程的專業實訓課程建設和改革。現在100%的核心課程具有專業的實訓室，提供了專業的技術平臺供教師和學生使用。同時本專業聯合企業，對專業課程進行項目優化，建立學習型課程。近年來，本專業80%的專業課程完成了綜合實訓體系的建立，讓學生在課程學習的末期，在各個實訓室進行為期一至二周的綜合實訓，通過完成課程項目來鞏固知識體系和提高職業技能。因此每門綜合實訓課程，均由教師根據實際工作崗位需求，對實訓課程的教學過程進行設計，并制定實訓方案。并且引入企業專家的意見，對實訓方案進行調整和修訂。從而制定以工作任務為導向的項目式綜合實訓體系。
3.大力開展校內專業實訓室建設，促進實訓教學模式改革。2007前，本專業在校內沒有專業實驗室。從2007年至2011年，經學院大力投入，電子信息工程技術專業分別建立了：模擬電子技術實訓室、數字電子技術實訓室、電子組裝實訓室、電子設計實訓室、通信原理實訓室、單片機實訓室和EDA技術實訓室和電子信息綜合實訓室。2012年與北京精益達盛科技有限公司共同建立電子信息聯系創新實訓室。通過專業實訓室的建設，大幅改善了本專業的實訓條件。從而提高了專業課程中實訓環節的比例，使得學生的動手能力和職業素養大幅提高，促進了專業課程教學模式的改革。
4.與企業深度合作建立校外實訓基地，提升學生的職業素養。2007年至2013年，本專業在武漢地區建立了五個校外實訓基地，與企業建立了良好的合作關系，實訓基地涵蓋了電子產品生產、裝配、質檢、調試、維護等多個方向數十個工作崗位。學生實習時間達半年以上，培養了學生的崗位適應能力，學生熟悉了企業的運行模式，了解了人才市場的要求，提高了學生的就業機會。
5.優化課程教學模式，打造精品課程。近年來，本專業對專業課程進行教學改革，從教學內容設計、教學方法、課程考核等方面進行突破、創新，提高教學實施效果。基于工作過程，重新序化各專業課程的學習內容，設置“從易到難，從簡到繁”的學習情境。采用教學做一體化、啟發式、項目驅動、項目小組、仿真生產、角色扮演等多種教學方法。目前，已完成6門核心課程的教學資源建設工作，出版校內、外教材2本，編寫實訓指導書12本（含校企合作開發實訓指導書1本）。本專業的單片機應用技術課程2010年被評院級精品課程；EDA技術課程2012年被評為院級精品課程。
6.積極開展第二課堂教學，逐步建立三級遞進式技能競賽機制。首先通過每年五月份舉行的校級專業技能大賽進行選拔。在選拔賽中表現優秀的學生代表我院參加國家級技能大賽的湖北賽區預賽。賽前由專業教師對學生進行賽前培訓，鞏固參賽學生的動手能力，并培養參賽學生的創新能力和團隊能力。最后，通過省級比賽的學生參加國家級的決賽比賽。通過層層選拔的方式一方面可以發現優秀人才，通過這部分優秀學生可以帶動和幫助另一部分動手能力不強、專業技能較差的學生，使他們能提高學習的信心和興趣，從而促進整個專業班級的綜合素質整體提高；另一方面，專業也建立了相關優先推薦機制，優先推薦獲獎學生進入企業工作。
7.逐步完善人才培養方案，根據市場需求及時調整培養方向。近年來，本專業一直在對人才培養方案進行修改完善，每年電子信息工程技術專業都會與企業進行有效溝通，對人才需求進行調研，在完善專業發展體系和改革教學方法的同時，根據人才需求調研的結果，適當地調整專業發展方向。9.2011年，本專業人才培養方案通過了人才培養方案論證，并獲評審得專家一致好評。2008年至今，學生就業率均在93%以上，行業就業率在80%以上。
二、實踐教學體系存在的問題
1.整個課程體系課程設計中，有些實踐課程已經實現了基于項目式教學，還有些課程距此還有差距，或者說沒有真正實現基于項目式教學。項目的選擇上是否能真正貼合課程體系需要，特別是目前社會企業的需要，尚需進一步調研討論。
2.在實施過程中，學生是否都能達到課程體系要求，是否真正從項目實踐中學到了本領，在以后的教學實踐中尚需進一步摸索。
3.實踐課程體系不是從易到難，課程間聯系不大。現有的實訓課程都是單獨設計，很少有將多門具有一定關聯的課程重新編排，設計項目。
4.實踐課程項目有些不夠崗位化，綜合實訓的項目過于簡單，項目目標不明確，無法達到企業級水平。
三、今后改革的措施
1.對于那些尚未實行項目式教學的課程，積極開展課程改革，進一步優化項目的選擇與實施過程，與企業緊密聯系，請企業相關人員參與課程的設計，使之達到企業的崗位需求。
2.在課程體系的建設中可根據學生實際與市場需求，進一步打造特色課程或優勢課程，實踐課程設置盡可能地增加一些交互類項目，有利于學生綜合能力的提高。
3.實訓教學中引入企業化管理模式，讓學生在校期間就能夠不斷感知企業文化，接受企業文化的熏陶，從而使學生的知識、能力、綜合素質等各方面符合企業的用人標準，為保證將來擇業時“進得去、留得住、用得好、提拔快”奠定良好基礎。
4.增加校企合作機會。校企合作模式可使職業學校學生獲得實際的工作體驗，幫助他們順利就業。在人才市場上，諸多用人單位希望錄用具有一定工作經驗的人員，這對一直在學校學習的學生來說是不切實際的，但通過校企合作、工學結合，按照企業實際的生產和服務要求參加工作實踐，獲取工作經驗，學生在校期間就具備了企業等用人單位錄用新員工所需的工作經驗。
