引言

进入21世纪后，我国经济一直保持稳步增长的趋势，给电力行业发展创造了良好条件，促使电气工程技术体系不断完善^[1]。在此期间，社会上对于电气工程应用的需求变得越来越多样化，技术性能要求也逐步提高，随着该领域快速发展，技术创新以及专业人才培育逐渐成为行业发展的主要问题之一。大多数学者认为，应该着重培养高水平的专业技术人员，推动电力产业可持续发展进程，并且使企业在市场中占据有利地位。当前，国内电气工程自动化控制技术还存在着明显的短板，尤其是在技术方面，不足之处须尽快加以改善。如何全面突破现有的技术瓶颈并解决相关技术上的缺陷，是行业内亟待深入探讨的一项重要课题。

一、电气工程自动化的基本原理与系统构成

（一）传感器模块

传感器模是系统里主要的感知组件，其核心任务就是及时获取电气系统运作期间的重要物理量测数据，如电压、电流、温度、功率以及设备振动频率等信息^[2]。该模块的主要作用是将模拟信号转变为数字信号，再通过专门的数据采集单元，以一种高效的方式把这些原始数据传送到中央处理单元，从而为后续的数据分析和智能化决策提供可靠的依据。

（二）控制单元

控制单元是系统的中心控制单元，一般采用高性能的微处理器结构设计，并且具有非常强的数据处理以及逻辑运算性能，在工作的时候可以实现很多重要的任务，主要功能有以下几个方面：接收来自传感器获取来的数字信号，并对其加以解析处理；按照事先确定好的各种各样的控制算法，如PID控制或者模糊控制，以及一些预先设定好的运行策略，对收集进来的各种数字信息实施仔细分析；判断电压是否超出安全范围、设备本身的温度是否有过高的情况以及其他可能出现的危害因素，再根据判断结果去执行相应指令内容，比如调低电压输出水平或者是减小设备当前所耗用的功率大小等操作^[3]。

（三）执行机构

“动作终端”作为系统运行的重要支撑模块，主要由继电器、变频器以及接触器等核心部件组成，基本功能在于解析控制单元所发出的指令信息，并且驱动实际物理动作的执行过程，同时也对电气设备工作参数实施精准调控，在控制单元察觉到某个区域用电负荷存在明显增长情况之后，就会向变频器下达“削减输出频率”的指令信号，变频器按照这个指令去调整电机转速，达到控制能耗的目的，进而改善系统的能源利用效果和负载平衡状况。

（四）人机交互界面

该界面是人机交互的重要载体，依靠触摸屏或者显示终端给用户赋予直接方便的操控及监测功能，通过该平台，用户可以随时得到系统运作的数据如当前的电流数值、设备的状态显示以及故障预警之类的重点信息。而且，用户可以在必要时刻人工调节控制参数，以此来保证系统的稳定性和安全性。

二、智能化技术在电气工程自动化控制中的应用优势

（一）无人化控制

相比于传统的控制方法，智能控制技术的环境适应性和操作灵活性更强，在高压输电线路运维、恶劣天气等复杂工况下的应用效果明显。随着智能控制技术在电气工程自动化中的逐渐深入应用，其已成为该领域中不可忽视的核心部分^[4]。就系统的性能评价而言，主要包含三方面的作用，第一，减少响应时延，在提高信号传输效率的基础上保证指令能够被准确执行；第二，减少多余的操作流程，在提升整个系统运作效率的同时降低运行成本。第三，增强系统的抗干扰能力，利用动态参数调节机制来抵御外来干扰因素包括电压波动变化及负载突然变化等，以维持系统正常运行状态，从而改变原有控制方法的工作模式，并为现代电气工程自动化控制系统提供更可靠的控制手段，大幅度降低事故安全隐患。

（二）准确性高

电气工程自动化控制系统里，传统操作模式大多依靠人工干预来执行参数设定、即时观察以及流程调整等关键功能。由于人为因素存在主观性的缺点，技术人员可能会因为经验欠缺造成配置失误，或者由于长时间工作导致注意力分散，进而影响到系统稳定状况，致使设备发生故障、工艺流程中断等情况出现，给工程的安全性和可靠性带来隐患。要想解决该问题，将智能化技术应用到电气工程自动化控制系统当中，就能明显改进系统的准确性和运行效率，从而改善目前所遭遇的难题。智能系统依靠精准算法模型和即时数据处理能力，可以高效地对标准化、重复性控制任务实施自动化处理，大量削减人为干预环节，明显减小主观误差出现的几率。其动态改良机制在参数调节和指令执行期间一直保持高精度表现，从而极大地提升电气工程自动化控制系统运行的稳定性和整体性能，进而明显改善系统的可靠性和精确度。

（三）简化系统流程

传统电气工程自动化控制体系大多依靠多层级人工协同机制，数据采集环节需手工录入，故障排查需人工巡检定位，设备参数调整要逐项手动调节，这样既费时又麻烦，各模块之间信息传递高度依赖人工沟通，容易被人为因素影响，导致效率降低，响应迟缓。智能化技术采用“数据自动流转+流程智能联动”方案明显提升了系统运行效能。智能传感器加上物联网技术可即时获取设备运行状态信息，并将数据直接传到中央控制系统，避开了传统数据采集与录入过程中的重复步骤，削减了数据处理误差，在故障诊断期间，智能分析算法凭借对监测数据和执行机构精确关联，做到了问题定位准确，维修响应快速。

三、智能化技术在电气工程自动化控制中的具体应用

（一）传感器技术

传感器技术属于电气工程自动化控制领域的关键基础技术，在达成精准监测和数据收集方面扮演着重要角色，是关联物理设备和智能系统的“数据枢纽”，其主要功能在于随时得到电气设备运作期间各种核心参数，诸如电流、电压、温度，振动频率以及功率状况等，从而给后面的数据分析和系统改良给予可信赖的数据支撑^[5]。在实际操作当中，由于有着体积小，耗能少而且测量精度高这些明显好处，被大量运用于变压器，发电机以及配电网络等各类电气装置及其相关环境当中。智能传感设备在配电网中的应用有着非常重要的意义，可以实时检测到线路功率负载的变化情况，然后通过无线通信技术把信息传送给中央控制中心，该系统给调度平台给予决策方面的支撑，而且还能利用动态调整的方式来维持供需平衡，就设备的状态而言，温度和振动传感器可以持续收集变压器、电机等重要设备的运行参数，如果检测出有不正常的数据出现，就会自动启动报警程序，为预防性维护工作提供科学的依据。

（二）人工智能技术

1. 机器学习与深度学习的应用

机器学习以及深度学习技术正在全方位改变电气工程自动化系统的监测、预测以及故障诊断能力，成为推动其智能化发展的关键动力。在预测环节，深度学习依靠复杂的神经网络结构，可以有效地处理电气系统所产生的大量数据集。比如，通过分析过往的电力消耗模式以及各个区域的用电特性，为动态调整发电量和改善配网运作提供精确的数据支撑，从而明显削减能源浪费并且加强供电的稳定性。在故障诊断方面，机器学习凭借对海量运维数据的学习，可以自行形成故障特征模型，并且随时检测设备存在的潜在异常信号，进而大幅度降低系统出现非计划性停机的风险以及运维成本。此技术在设备寿命预估和健康状况监测方面有着广泛的应用价值，能及时收集电压、电流等主要参数。人工智能算法可提前几周甚至几个月察觉到潜在的故障形式，为运维团队制定精确的预防性维护计划提供数据支持，进而保证系统的稳定运行和可靠性能。

2. 神经网络在电气系统中的应用

神经网络技术为电气系统的非线性建模、实时数据处理与优化调控带来革命性突破，尤其在负荷预测、异常检测与能源调度中成效显著。在负荷精细化预测中，卷积神经网络（CNN）融合历史负荷、气象、用户用电规律等多维度数据，可精准预测未来24小时内每15分钟的电力需求，在异常检测方面，递归神经网络（RNN）凭借时序数据处理优势，通过分析电流、电压的时间序列特征，能实时识别系统异常波动与潜在故障，有效保障电网安全。同时，神经网络还可模拟电网能流与负载分布，自主优化能源分配方案，如动态调整发电机组出力比例、优化输电线路功率分配，在提升电网运行效率与稳定性的同时，减少能源传输损耗，显著降低运维成本，彰显出巨大应用潜力。

（三）物联网技术

1物联网在电气设备监控中的应用

在电气工程领域，物联网技术已成为提升设备运维效率、保障系统运行安全的核心支撑技术。其核心应用逻辑在于，通过将各类传感器与智能设备接入网络，构建“设备、传感器、中央监控系统”的互联互通体系，实现电气设备运行数据的实时采集、传输与分析，打破传统监控模式的时空限制。具体而言，物联网技术通过在电气设备如变压器、发电机、配电柜等上部署温度、振动、电流、电压等专用传感器，将设备的实时运行参数如变压器绕组温度、发电机振动频率、线路电压波动等持续传输至中央监控平台。平台借助实时数据分析算法，可动态跟踪设备运行状态，精准识别参数异常如温度超标、振动异常，进而预测设备潜在故障与维护需求，从“事后维修”转向“事前预警”，大幅降低设备故障率。

2.智能传感器与数据采集

智能传感器作为物联网技术在电气设备管理中的“数据入口”，是实现高效监控与精细化管理的基础支撑，其性能直接决定了数据采集的准确性与后续管理的有效性。与传统传感器相比，智能传感器具备自我校准、自主通信与实时数据处理能力，可精准采集电气设备运行中的关键参数如电流强度、电压稳定性、设备温度、功率负载等，并通过无线网络自动将数据传输至集中式数据处理中心，无需人工干预，实现数据采集的自动化与实时化。此外，智能传感器还能通过持续监测设备性能参数，提前识别潜在故障隐患，为设备预防性维护提供依据，从而降低因突发故障导致的停机时间与维修成本。在部署与运维层面，智能传感器凭借小型化、低功耗的设计优势，不仅易于安装，还能减少设备运行能耗与后期维护成本，降低运维人员的技术操作难度，为现代电气工程自动化向精细化、智能化方向发展提供有力保障。

（四）大数据技术

大数据技术的中心特性可概括为“4V”原则，即数据量巨大（Volume）、数据种类繁杂（Variety）、数据处理速度快（Velocity）以及数据的价值密度低（Value）。大量数据包括结构化、半结构化和非结构化等多种形式，需要借助高性能计算手段从中提炼出重要数据。在电气工程自动化控制范畴里，大数据技术重点用于电力系统的即时监测与智能分析。全面搜集电力设备运行参数（电流、电压、温度、负载等），进而达成设备状态判定、故障预报以及系统效能改进的目的，从而加强电气系统的运行可靠性和经济收益。

四、结束语

综上所述，电力行业规模不断扩大，技术要求不断提升的情况下，智能化技术渐渐成为突破电气工程自动化控制领域技术瓶颈的主要途径。相关研究显示，电气自动化系统中的传感器、控制器等关键部件为智能化技术的应用提供了硬件支撑，具有无人化操作、精确度提升、流程优化等众多优点，明显改进了电气设备的运行效能和安全性。从传感器的数据收集、智能故障判断、物联网实时监测、大数据深度分析等方面来看，各种智能化技术在电气工程领域的实际应用不仅实现了对传统控制方法的创新突破，而且推动该领域向精确化、高效化、智能化方向发展。

参考文献：

[1]张红梅.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J].Urban Architecture&Development,2024,5(11).

[2]魏伟强.智能化技术在电气工程自动化系统中的应用研究[J].数字化用户,2025(4).

[3]王刚.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J].引文版：工程技术,2020(75):0214-0214.

[4]吴周俨侃.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J].中国科技纵横,2024(13):49-51.

[5]李宏春.论智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J].Engineering Management&Technology Discussion,2023,5(9).

作者简介：李志勇（1984.10.20--），男，河南荥阳人，汉族，本科学历，副矿长，中级工程师，卢氏中科矿业有限公司，研究方向：金属非金属矿山机、电设备、智能化、信息化矿山建设