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摘要：为确保电气设备的质量、性能并推动冶金工程的持续发展，文章对冶金工程中的电气设备智能化监控与管理进行研究，首先阐述电气设备智能化监控的重要性，然后进一步分析智能化监控系统的设计及实现，并提出冶金电气设备智能化管理策略。经研究发现，科学应用智能化监控系统及相应管理技术，不但能提高冶金工程电气设备的质量与运行安全，还能为冶金行业的发展奠定良好的基础。
关键词：冶金工程；电气设备；智能化监控
伴随社会经济的发展，工业生产使用的电器设备种类、数量不断增多，对于设备的质量、性能等的要求也越来越严格。在此背景下，国家相关部门及冶金企业对于电气设备的监控、管理进行大量研究，将电气设备监控系统推广应用到冶金企业中。同时，还采用很多先进技术，如自动化技术、计算机技术等，进一步提高电气设备管理及控制的质量和效果。
1电气设备智能化监控的重要性
1.1保证电气设备稳定高效地运行
冶金工程中，实现电气设备的智能化监控，能够实时监控设备的运行情况，可以监控设备运行中电流、功率等参数的变化，还可分析数据、及时预警，发现设备运行潜在的问题。再依据设备运行状况，进一步优化设备的运行参数，能提高电气设备运行的质量和效率[1]。同时，电气设备智能化监控过程中，还可实时监测设备温度、振动相关指标，如果指标异常，能第一时间触发报警机制，以免设备故障加剧。再加上远程操控与故障自动化诊断，能够降低设备故障发生的概率。
1.2优化资源并提高管理水平
通过智能化电气监控设备，冶金企业能全面管理设备的运行、能耗等。结合监控数据合理分配电力资源，不仅能优化电气设备的运行模式，还能依据情况灵活调度，使冶金工程各项能源的利用率大幅提高。此外，智能化监控有助于后续的数据分析及处理工作的开展，实时监控电气设备的各项指标，可以协助管理人员掌握设备的运行状态、性能表现等。以监控数据为基础，进一步精细化管理设备的运行，能够提高冶金企业的实际管理能力，其综合水平也能大幅提升。
2电气设备智能化监控系统设计
2.1总体架构设计
冶金工程中，为实现电气设备的监控智能化，需要在实际工作中，采用互联网信息技术智能监控电气设备，借助上、下位机等系统硬件，使服务器与客户机相连，才能保证系统顺利、稳定地通信。在系统总体架构设计时，发挥现场总线技术作用，构建系统的控制网络，再将多台设备整合到一起，形成局部控制网，能够更有效地管控设备运行。设计工作中，CAN通信作为主要网络，利用CAN接口连接设备，再基于嵌入现场协议转换通信模块，可以快速传输数据，促进系统与设备之间的通信[2]。此外，基于协议转换通信相关技术，还能确保网络、设备有机互联，形成覆盖范围广且功能丰富的网络通信系统，在此背景下，能够依据互联网远程通信或控制系统连入的设备。再发挥PC机的监控作用，能够实现监控、管理及界面呈现等，再借助用户管理功能，可以防止非法用户误操作而引发的严重后果。
2.2系统模块设计及实现
2.2.1智能CAN节点
系统设计使用的是AT89C52节点处理器，其不仅性能良好，还有较低的功耗，再利用SJA1000芯片可以设计出CAN总线通信接口，基于嵌入式服务器，可以顺利完成通信过程。针对CAN节点，选择单片机作为控制核心，如图1所示。
实际操作时，发挥传感器、单片机的作用，实时收集有用信号并处理各项数据。这一过程需要依据节点初始化模块，充分发挥数据收集处理模块的作用。在系统电复位后，通过CAN控制器完成工作模式设置相关的初始化操作，复位模式则需要设置寄存器，如接收码或屏蔽码接收处理等。至于节点控制器，随着系统上电能够由初始状态转变成工作状态。后者主要包括AD转换数据和数据处理两部分[3]。在设计硬件的过程中，需要将屏蔽线、信号线有机连接，以免受到交流干扰，再串联电阻，也能防止外在因素影响随机信号。
2.2.2嵌入式服务器
嵌入式系统是以计算机为主要载体，充分发挥系统的软件及硬件功能，不仅开发成本低，还有较强的灵活性、可靠性。嵌入式服务器主要涉及外围设备、处理器及存储器等，具体应用中需要依据监控系统所在环境，进一步配置、调整嵌入式服务器，如图2所示。
具体操作时，利用核心板、扩展板可以确保系统的可扩展性，还能节省维护成本。核心板与扩展板的组成，如表1所示。
2.2.3有害气体检测电路
针对该系统的有害气体检测电路，则是以LM358为主。气敏传感器是有害气体检测的核心部件，能够实时检测环境中的有害气体浓度，包括CO、NH3等。此类传感器不仅响应速度快、灵敏度高，还具有长期稳定性，能够准确捕捉气体浓度变化。将气敏传感器检测所得的数据以电信号形式呈现，并借助模数转换器（ADC）将模拟信号转换成数字信号，方便后续的处理与分析。单片机、微处理器则是系统的“大脑”，主要接收数据采集模块的数据，进行逻辑运算及判断。在系统检测到有害气体浓度超过预设阈值时，系统会自动报警并控制排风扇、电源等进行应急处理[4]。通过LCD显示屏、声光报警等能将有害气体浓度超标的信息传递给操作/管理人员，便于后续的处理。同时，单片机检测有高电平输入后，可以输出低电平来触发电气设备火灾信号传输，可以在电气设备发生火灾时第一时间通知、警告，再与控制系统有机结合，基于单片机传输的报警数据能够传递控制信号，在配套执行器接收到信号后可以自动启动灭火设备，以免火势变大、产生有毒烟雾，能够更好控制各种消防设备。目前，在化工、冶金等行业的生产车间，将智能化监控系统、有害气体检测电路有机结合，不仅能实时监测空气中的有害气体浓度，还能预防火灾、中毒等安全事故。检测到有害气体浓度超标时，系统会自动触发报警信号，控制排风扇通风换气，能够大幅降低有害气体的浓度。
3冶金电气设备智能化管理策略
3.1智能化管理技术应用
要想做好冶金电气设备智能化管理工作，冶金企业需要采用相应的技术手段。比如，设备状态实时监测技术，如图3所示，借助技术方法设计前文提到的智能化监控系统，借助各种传感器、监测设备，实时获取电气设备的运行数据，了解设备运行的状态。基于实际情况，科学处理电压、温度以及振动等参数，能够直观、清晰地呈现在监控界面，有助于管理人员及时掌握设备的运行情况。如果设备运行出现异常，监控系统在第一时间发出警报，以便管理人员能及时处理，以免设备故障而影响后续的生产工作。
冶金企业还可应用智能故障预警及诊断技术，具体操作时借助大数据分析、机器学习算法等来挖掘、分析监测数据，能够预测电气设备的故障趋势，还能明确故障类型。同时，企业还可构建预警模型，在设备故障发生前预警，可为管理人员提供充足的时间排查故障并维修设备。智能诊断技术还能精准、快速地定位设备故障点，结合设备情况自动制定维修方案，不仅能节省更多的维修时间，还能减小管理人员的工作强度，降低更多的维修成本。
在冶金电气设备智能化管理中，企业需要采用远程维护及管控技术。具体操作时，管理人员需要使用远程通信技术、互联网技术等，以实现对电气设备的远程操作与管理。不论在哪种环境下，只要将设备和网络有机连接，管理人员便能随时查看设备状态，也可调整设备的运行参数或进行故障诊断。通过这一远程管理模式，电气设备运行管理的效率可以大幅提高，企业维护设备所需的成本费用也会降低，这在很大程度上可以提高冶金电气设备管理的灵活性、可靠性。
此外，伴随现代社会的发展，节能环保成为主要战略目标，日常工作中冶金企业应坚持节能环保生态理念，积极采用节能技术，不断优化电气设备的运行，提高电气设备智能化管理效果，实现冶金企业持续、健康的发展。具体工作中，整合、分析电气设备的运行数据，明确设备运行的最佳参数及工作模式，可以提高电气设备运行的质量和效率。再利用先进、有效的节能技术，例如，能量回馈技术、变频调速技术等，可以降低电气设备的能耗，并实现节能减排发展目标。做好上述工作，不但能为冶金企业节省更多的生产及经营成本，而且可以树立积极、良好的企业与社会形象，能够进一步提高企业的市场竞争力。
3.2其他管理策略
3.2.1加大对排产系统的应用力度
在现代冶金生产工作中，排产系统发挥着至关重要的作用，不仅能优化生产计划，还能提高电气设备的利用率，有助于冶金企业健康、稳定的发展。日常工作中，冶金企业应加大对排产系统的应用力度，应用先进的排产系统技术，依据生产实际需求进行定制化开发，将系统的作用、效能最大限度的发挥。同时，冶金企业还要做好人员培训工作，帮助人员更深入地了解排产系统，提高人员的技能操作水平，能够充分利用排产系统完成管理工作。为进一步提高排产系统的应用效果，企业还应构建系统、完善的管理制度，严格规范人员的操作流程，能够保证系统安全、稳定地运行。
3.2.2全面开发智能质检系统
冶金工程中，企业可开发设计智能质检系统来提高智能化管理效果。例如，结合系统需求进行分析和规划，日常工作中企业需要依据情况制定质检目标，再细化分析系统的功能模块。同时，企业需要采集数据并进行有机整合，能够形成更加完整、全面的设备信息数据库。企业还需要做好预处理工作，从中提取有用的质量信息，能够为数据分析、系统操作等奠定良好的基础。另外，应用机器学习算法也能提高质检工作的质量与精度，再充分利用自动化智能技术，做好电气设备的集成自动化控制，也能实现对设备的智能化管理、自动化控制。通过采用先进、有效的技术及系统，冶金工程电气设备的运行质量可以提升，设备的稳定性、可靠性能够得到保障，设备发生故障的概率也能大幅降低。
3.2.3做好人员及设备相关的管理
冶金工程电气设备智能化管理中，人员、设备均发挥着重要作用。实际管理中，企业需要做好人员的培训与教育，帮助相关人员提高自身能力与职业素养，可以确保其严格按照规定要求进行操作，整个设备运行流程可以更加规范、安全。同时电气设备运行易受很多因素的影响，其中就包括设备质量、故障等，为保证电气设备能一直处于正常工作状态，企业应做好设备的管理与维护。
4结束语
综上所述，冶金企业可通过设计智能化监控系统、采用智能化管理技术等方式来保证电气设备稳定、安全地运行。通过深入分析系统设计、智能化管理策略，能够为冶金行业的技术革新、健康发展提供依据。伴随智能化技术的发展及应用，冶金电气设备智能化监控与管理也会更加高效、精准，冶金行业也会向着更加持续、智能的方向发展。
参考文献
［1］赵云祥，汤兴季，皋雁荣.冶金工程机械设备安全管理及其发展［J］.中国设备工程，2020（20）：9-10.
［2］李惠，王国连，孟志铎，等.冶金工程设备固定资产管理模式初探［J］.中国设备工程，2020（7）：42-43.
［3］赵森.冶金工程机电设备运行中安全工作的重要性与推进措施［J］.现代制造技术与装备，2020（2）：217+219.
［4］李正.冶金电气设备安装工程安装调试要点探析［J］.冶金管理，2019（19）：75-76.后台-系统设置-扩展变量-手机广告位-内容正文底部 -
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冶金工程中的电气设备智能化监控与管理论文
人参与 2024-12-19 11:20:02 分类 : 理学 点这评论 作者：团论文网 来源：https://www.tuanlunwen.com/
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