电气和电气自动化的区别篇1
【关键词】节能措施；电气设计；小区电气；电气安全
0前言
随着人们生活水平的提高，各种档次规模多样的住宅小区纷纷涌现，同时也给电气设计带来了层层不断的新课题，电气设计师首要考虑的重要问题就是节能与安全。入户前的供配电系统及供电线路决定了住宅电气能耗，因此这个阶段主要考虑节能和安全，而入户后因为电压负荷相对固定，节能在此阶段设计时空间相对较少，设计师此时主要考虑的就是室内住户用电的安全和方便问题。
1住宅小区安全设计注意要点
1.1电气火灾的防范
线路的超负荷和短路以及老化所造成的不合理的设备布置和线路连接问题都是引起火灾的重要原因。虽然遇到超负荷现象和短路时，保护开关会第一时间切断电源，但是线路外层绝缘也会被瞬间超大的电流损坏，加速老化的速度，有时也会引起接地电弧火灾，因为接地电流较小，普通断路器不会进行保护动作，所以有规定明确规范了进线断路器应该有对剩余的电流进行保护功能，根据负载情况来触发报警装置或者跳闸，这对电气火灾的控制有很大的帮助[1]。
1.2卫生间设计的安全要点
住宅设计相关规定措施中强制要求：住宅卫生间凡是有洗浴功能的应有局部动作电位连结。洗浴过程中，由于身体潮湿会降低人体阻抗，如果触到非同等电位的金属构件或管道会导致被电击，所以卫生间的电气安全设计尤其重要，需特别注意以下五点：
1）按照电击危险的程度，卫生间内划分成三个区：
0区是指淋浴、浴盆和浴缸的内部或者无盆淋浴的浴室为范围与1区限界一致，内距地面10cm的区域。1区是围绕淋浴盆或浴盆的外边缘垂直平面；或者对无浴盆浴室，距淋浴喷头120cm的垂直面内，高度在离地面10cm至225cm的水平面，1区不含0区。2区是指1区至距离1区60cm的垂直平面，其高度在离地面以225cm处以下。然后针对危险区域进行有效的防电击措施；
2）预防电击的几个方面：
在0区域内，允许电压应不高于12V的隔防特低电压供电，安全电源应设置在2区以外。在1区内，对装设电热水器的防护等级要求高于ipX5。在2区内，只能装设ii类灯具和电热水器。卫生间电气设备的供电方式如未使用隔防安全特低电压，其配电回路的设置应防电击并且额定动作电流小于30ma的断电保护器作为保护；
3）设计中电气设备的选用和安装安全措施：电器设备必须要具备以下防水等级，0区要选ipX7级，1区要选ipX5级，2区要选ipX4以上等级的设备；
4）开关及附件安装标准：开关及线路附件不要设在0、1和2区内；
5）布线要点：浴室的明敷线路和埋藏于墙内暗敷线路都应符合要求：要选非金属外皮的双重绝缘线缆；
2供配电系统的节能
不同规模的小区供电方式有所不同，通常小区都是由10kV的电源进行供电；而高层小区一般采取两路10KV的电源供电，两路电源同时进行工作，如果一路电源发生故障停电，此时另一路电源需要满足全部一、二级负荷。以下六个方面是电气设计师应该主要考虑的：
一是，供电电压的调节及无功补偿：我们可以在电气的供电系统中，设置个无功补偿的装置，可直接无功功率补偿[2]。最后可用自动调节控制电容器的方式来最低额度的降低配电系统的无功功率，以此达到降耗节能和电压调节的效果；二是，选择配电线路电缆、导线：所有工程项目实施首选要考虑的就是控制成本支出，电气工程设计也师一样，在配电线路电缆、导线选择时首要以满足规定技术要求、可靠安全为基础，其次就是考虑实际实施时的经济性和稳定性；三是，选择配电变压器的原则：配电变压器对电气系统来说尤其重要，住宅小区设计中使用量业非常巨大，特别是10kV及35kV级的变压器，在住宅设计中不可使用高损耗变压器，变压器应使用10型或以上的低噪音、节能环保类型、低损耗的干式变压器。配电变压器须具备强迫通风装置；四是，照明选择：住宅灯具须选择绿色环保型材料，建筑的照明须选用节能得光源和附件[3]。至于住宅前室、门厅、公共部分及楼梯间等场所应设置人工照明和节能控制设备。当应急照明情况下会自熄开关控制动作，并具备火灾自动报警时的应急照明自动点亮；无火灾的自动报警应急照明可以集中点亮；五是，简化电压等级及直接为负荷中心配电：在传输同等功率或者容量电荷量时，因为在高电压级别线路中的电流小，所以可有效地降低电能消耗、功率损耗。通常在对住宅小区的电气设计时，会在负荷中心附近设置10KV的开闭所，一般小区中低压供电的半径不可超过150，因此在小区中设若干10/0.4kV的变电所，由开闭所向10kV的变配电所来进行10kV的高压供电；六是，如何达到节能运行：即是忽略供电的成本，以最小化配电系统有功损耗为最终目的。按理说运作电压的平方与有功损耗应反比例关系的，所以在电气设计时应合理增加供电电压，实现真正的节能运行。
3智能节电器
节能电器已广泛用于民用建筑和工业方面，尤其是工业上负载变化较大的电动机，其节电效果尤为显著。在民用建筑中，主要面向照明设备，例如商场、路灯等的照明系统，这样不仅运作安全可靠，而且可减少电费支出，得到广大群众的认可和好评。在实际的运行中，应合理依照配电型和负载型，采用科学的合理安装方式，且在电源和负载间可直接用串联方式。低压配电的节电器采用如下安装方式：
1）智能节电器设置在变压器的低压侧时，这可对总电源的节电起着作用，并可替代常规的消谐装置。但在需特别注意，两者不可同时安装。运作智能节电器过程中，在满足无功功率的补偿容量得同时，也需要考虑到电源的进线问题。
2）在解决单回路放射式的电力配电干线问题上，智能节电器最好设置在末端配电箱总开关之后，用于照明节电；还有个办法可以达到同样的效果，就是对支路实行单独节电器的安装。
3）总之节电器该怎样选择是要针对实际环境而定的，换言之，其必须适应最高海拔和温度，及相对湿度等要求，这样才可确保节电器正常有效运行。
4结束语
本文对基于节能与安全考虑的住宅小区电气设计进行了具体的分析，通过本文的探讨，我们了解到，无论是供电的线路选择、供配电运作还是居民室内电气设计都要依据技术层面来进行科学的验算，实现电气优化设计设施。而智能节电器凭借它的安全性和优越的性能，已被低压供电的设计广泛应用。且在使用智能节电器时，节电器的选择应就实际情况而定，做出科学的合理选择，以确保节电性能有效发挥。最终达到节能、安全、经济的电气设计要求。
参考文献：
[1]罗军东.小区电力远程智能管理控制系统研究——防盗电灵活接线系统[J].湖北电力.2010（01）.
电气和电气自动化的区别篇2
关键词：住宅小区；建筑电气；智能化
中图分类号：tU855文献识别码：a文章编号：1001-828X（2016）030-000-01
近年来，随着社会的不断进步和人们生活水平的不断提高，人们对于自身的居住环境也提出了更高的要求。在信息时代背景下，互联网技术等的不断发展与应用为人们的生活、工作与学习等带来了极大的便利。在住宅小区建筑中，互网等技术的科学使用加快了电气智能化的进程，更有助于提高人们的居住条件和环境。因此，通过综合配置信息传输技术、信息集成技术以及网络技术等各个功能子系统，加强住宅小区的综合布线，进行精密设计、工程示范、精心建设和优化集成，实现住宅小区电气设备管理的自动化，在提高住宅小区建筑环境方面具有重要的意义。
一、住宅小区建筑电气智能化的特点
（一）具有较强的控制能力
一般情况下，住宅小区的电气管理变化因素较为繁杂，且多采用人为的控制方式，这主要是因为传统的自动化控制系统不具备判断选择的能力。但是电气智能化能够完成大量的测量和计算工作，且具有较高的处理能力，能够迅速、准确地完成判断和控制功能，从而提高对住宅小区各种因素的控制能力。此外，电气智能化对控制要素的把握更加精确，能够完成更精细化的控制内容，并达到高效、节约地配给目的。
（二）具有强大的扩展能力
从某种程度上讲，电气智能化不仅能够按照人们的要求执行策略，并协调控制对象反馈回来的信息，还可以依据预先设定好的管理模式实施管理。此外，电气智能化有助于提高电气设备自我学习能力，提高电气设备自我协调和自我适应能力，进一步促进管理控制模式的多样化发展。由此可知，电气智能化是住宅小区建筑发展的方向。
（三）具有智能化集成的特点
电气智能化系统的科学使用，成功地将住宅小区建筑中的电气设备和控制信息等纳入到计算机网络中，并建成了一个有效的整体控制平台和信息共享系统，从而有助于按照需求和环境的变化调节电气的运行，减少不必要的能源消耗，提高综合配给资源的合理利用水平，并有效延长电气设备的使用寿命。
（四）具有优秀的管理模式
在传统电气化控制管理中，自动化控制系统必须依据人工的意思完成执行工作，不能协调管理过程中不合理的地方。然而，电气智能化不仅能够实现管理人员与电气设备之间的信息交互，还能够实现电气设备与外界环境之间的信息交流，从而使系统管理更加协调。
二、电气智能化在住宅小区建筑控制管理中的具体应用
（一）在安全维护和智能化管理方面的应用
第一，就目前来讲，现代化住宅小区的安全防范系统通常包括周界报警系统和闭路监控系统，实现了人防和技防的有机结合。一般情况下，现代化小区大都采用由前端采集系统、中心综合平台和传输系统组成的网络数字系统；在院落围墙处大都设有周界报警系统；在单体建筑首层单元大厅、地下车库、电梯轿厢、园区等区域设有监控系统。
第二，作为小区最后一道安防防线，小区门禁对讲系统在住宅小区建筑安全方面具有重要作用。一般情况下，小区门禁对讲系统由对讲主机和分机组成。但是，在大型社区，地下车库与单体建筑大都相通，地下储藏室成为窃贼的关注点。因此，为有效避免窃贼从车库进入单体建筑内，应加强该处门禁系统的设置，实现与对讲主机的联动。此外，门禁对讲系统的科学使用还能够实现智能化家居系统的接入，并能够为物业带来一定的经济收益。
第三，随着小区车流量的增多，对于车辆的智能化管理问题越来越突出。从一定程度上讲，智能道闸系统不仅具有防盗功能，还有助于提高车行效率。通过分析可知，这主要是因为智能道闸系统能够通过车辆识别系统、闸机控制系统和读卡系统等实现精细化控制与管理。
（二）在通信接入系统方面的应用
随着社会经济和科学技术的不断发展，新建住宅小区基本实现了光纤到户。为满足光纤接入设备供电，有线电视、电话和宽带等业务的接入需经由单芯光缆接入各家居弱电箱，且必须在其内部预留电源。
（三）在服务系统方面的应用
一方面，在大型小区中，自动抄表系统有助于降低人工成本费用。随着供热户表工程的建立与完善，远程抄表在水、电、热等系统中的控制与管理成为可能。具体来说，计量表应通过总线协议与井道内的采集装置相连接。与此同时，应在井道内预留互联网通信线路和装置电源，确保热力计量表与户内温控装置相连，以实现远程抄表以及温度的测量与调节控制。
另一方面，在中高端住宅小区或别墅中，电气智能化的主要功能有窗帘控制、环境控制、开关插座控制、调光控制和家电控制等，有助于提高物业产品的附加值。比如，数字对讲系统有助于扩展智能家居，实现访客呼叫转接、调看监控视频和电梯联动等，使智能家居系统的内容更加丰富。
三、结语
随着互联网技术的不断发展与应用，电气智能化已成为未来住宅小区建筑的发展趋势。从某种程度上讲，电气智能化有助于确保小区的安全，提高小区服务的品质。但是，在其应用的过程中还应注意以下问题：一是应注意考虑系统的兼容性和可扩展性，以降低设备更新与扩展的局限性和成本；二是应注意安防系统的点位布局，以有效确保监控范围的有效性；三是应合理设计配电系统。
参考文献：
[1]袁吉昌.住宅小区的建筑电气设计及其节能措施研究[J].福建建材，2016，01：28-29.
[2]崔明丽.住宅小区建筑电气与智能化控制系统的设计[J].建材与装饰，2016，03：107-108.
电气和电气自动化的区别篇3
关键词：区域自动站故障排除
中图分类号：p415文献标识码：a文章编号：1672-3791（2012）10（b）-0197-02
区域自动气象站是根据中小天度灾害性天气预警、预报服务需要，为提高中小尺度天气监测和临近预报的水平和能力，并适应当地经济社会发展需要而建设的小型气象观测站。区域气象观测站能够实现多种气象要素的自动监测、存储、处理及传输，为气象灾害监测和气象服务提供及时、准确的基本气象观测资料，可以在无人值守的环境下自动运行。目前，淮安市淮阴区气象局已建成11个乡镇区域自动站，其中两个四要素自动站，区域自动站作为国家区域天气观测网的重要组成部分，对加强中小尺度天气系统的研究，提高我区区域灾害性天气监测能力和防灾减灾气象服务水平，有着十分重要意义。但随着中小尺度自动气象站的不断扩增，区域站因其站点多面广，数据传输复杂，无人值守等特点，导致故障率较高。自动站的任何一个环节出现问题，都会导致系统不能正常运行，系统无法得到气象观测数据，因此，基层台站在日常工作中，要注意密切监控其运行状态，分析并排除自动气象站出现的各种故障，确保自动站处于良好的工作状态，是保证预报分析和对外服务正确性的关键。
1区域自动站组成
区域自动站主要由数据采集系统、GpRS通信网络、传感器、供电系统、主控微机等几部分组成。采集器是区域自动气象站的核心部分，传感器主要有风向风速、温度、雨量等，其他部分主要是电源部分，数据处理部分，串行接口部分，采集通道等组成，主要实现了气象要素的数据采集、处理、存储、传输等功能。
2区域自动站故障判别的基本方法
掌握区域自动站的基本结构和工作原理，是判断和解决设备故障的基础，应用判断故障的基本方法，可以快速判断出故障的部位。
2.1 直接观察法
直接观察法是观察检查区域自动站内外部件，用眼看、手摸、耳听、鼻闻等手段判断故障部位，有无部件开裂、脱落，元件开焊、锈蚀，线路断开、老化，是否受雷击等现象发生。直接观察可以大致判断故障部位，为下一步检修服务。
2.2 电路测量法
电路测量方法是用万用表电压、电阻、电流等挡位测量电路元件、线路通断，依照电路设计参数来判断故障现象。可以测量蓄电池电瓶的电压（一般12 V）、充电二极管正反向电阻、干簧管的合分、铂电阻的好坏等找出不符合电原理的故障原因，从而快速准确地发现故障。
2.3 元件“替代”法
所谓“替代法”是在万用表不能准确判断的情况下，怀疑某元件有问题，就要用好的元件替代所怀疑的元件，看故障现象是否消除，如果仪器正常说明所替代下来的元件是损坏了。如电阻的热稳定性是万用表不能准确判断的，数据采集器是集成电路坏了只能替代更换。
2.4 缩小范围法
缩小范围法顾名思义就是把故障尽量缩小范围，整套采集器的部件很多，要准确确定故障部位是比较困难，应该断开部件之间的相互连线，把产品分成了一个个独立的部分，范围就会缩小了，检查分析就相对容易一些。如把仪器拆成电源部分、单片机部分、传感器部分，再对各部分分别检查。
上述四种方法是相辅相成的，不是独立的，只有经过长期实践，把这几种方法融为一体，才能在维修过程中得心应手。
3区域自动站常见故障分析及快速排除
3.1 电源通信数据采集器部分故障排查列表说明（如表1）
3.2 雨量传感器故障
雨量部分的故障是目前自动站出现最多的故障。雨量传感器是由承水器、上翻斗、汇集漏斗、记量翻斗、记数翻斗和干簧管等构成。其工作原理是：雨水由承水口汇集进入上翻斗，然后进入记量翻斗，当有0.1 mm降水时，记量翻斗就翻动一次，最后雨水由记量翻斗倒入记数翻斗。记数翻斗的中部装有一块小磁钢，磁钢上端装有干簧管，记数翻斗翻一次，干簧接点因磁化而闭合一次，并送出一个电路导通脉冲信号，信号经连接电缆传到主机（如表2）。
3.3 温度传感器故障
在区域自动气象站中用到的温度传感器是采用四线制铂电阻测温，它是根据铂电阻的电阻值随温度变化的原理来测量温度的，铂电阻的特性是当温度接近0度时电阻的阻值是100 Ω（断电测量）。检查温度传感器是否损坏，可参见图1。
测量a脚与C脚（或者B脚与D脚）之间的电阻值为R1，测量a脚与B脚（或者C脚与D脚）之间的电阻值为R2。铂电阻的电阻大小R=R1-R2，利用公式：t=（R-100）/0.385计算出测量时温度值，并与标准温度对比，对温度传感器的状况进行初步判断，若两者相差太大，则是传感器问题应更换。
如果没有温度数据，检查温度传感器的连线与采集器是否连接牢固，日常要保证传感器的清洁，不要与周边物体接触，不要用手触摸，否则会影响温度的准确性。温度数据不准确，检查以下几个方面：（1）检查周围的环境是否对温度产生影响；（2）检查温度传感器，是否正常，用万用表测量温度的电阻值，判断是否符合当前温度；（3）检查数据采集器温度通道是否有问题。温度数据没有变化，要检查以下几个方面：（1）线路连接是否良好；（2）测量温度输出电阻，传感器可能需要更换；（3）温度端子和采集器通道接触不良。
3.4 风向风速故障
风向传感器工作原理是：风向传感器顶部有一组随风定向的风向标组件，角度变换采用7位格雷码光电码盘。码盘上下面有7个发光和7个光敏元件，用来产生格雷码。风传感器的损坏多数是发光或光敏器件损坏引起的。从格雷码盘的编码特征，可判断风向传感器故障的内部部位。风速传感器工作原理是：风速感应元件为三杯式风杯组件，风速信号变换电路为霍尔集成电路，在水平风力推动下风杯组件旋转，带动霍尔棒盘旋转，其上的小磁体通过霍尔磁敏元件时感应出脉冲信号，频率随风速的加大而线性增加。风速传感器的损坏多是霍尔磁敏元件损坏引起的。风向异常应检查以下几个方面：（1）风向是否空接，要检查风线采集端子接触是否良好；（2）供电是否正常；（3）检查风线是否有断开的地方，使其连接牢固；（4）必要时更换传感器。风速异常应检查以下几个方面：（1）传感器是否受损；（2）传感器供电电压是否正常；（3）采集器通道是否有问题。
区域自动站正常运行要保证中心站的收报率和数据库的入库率，才能使其区域站的资料得到最大化应用，因此，除了分站的电源、板卡、传感器故障需要现场维护外，日常对数据的传输、收报、入库适时监控和故障排除尤其重要。
4结语
随着区域自动站的不断扩建以及对上传数据严格考核，要切实做好区域气象自动站的运行维护工作，必须加强监测，增强区域站故障检测和判断能力，提高区域站故障排除效率，确保自动站正常运行和质量提高。
参考文献
[1]孔祥良，张红艳，王健全.区域气象观测站常见故障分析与日常维护[J].现代农业科技，2010（20）：40-41.
电气和电气自动化的区别篇4
【关键词】水厂生产；电气自动化控制；平台设计
一、水厂电气自动化控制平台设计概述
1.水厂电气自动化控制平台设计意义
当代社会，对水资源的需求量越来越高。这种形势给众水厂带来发展机遇的同时，也使得其面临极大的挑战。为了满足人们的需求，水厂的生产压力不断增加、设备的运转负荷也急剧上升。在长期高负荷的运转状态下，一些重要设备难免会出现故障或者损耗，导致生产无法继续。这样不仅影响了水厂的经济效益，还对人们的正常生活生产带来负面影响。因此在这种形势下，水厂必须要提高管理水平。利用先进的手段，来对重要生产设备进行有效的监管。自动化技术的提出以及应用帮助水厂管理工作开辟了一个新的方向，即水厂通过设计实施电气自动化控制平台，实现对重要设备的有效监管。利用这种平台，不仅可以对重要设备进行有效监管，还在一定程度上缓解了员工压力。为促进无人值守水厂的建设奠定基础，实现水厂的改革创新。
2.水厂电气自动化控制平台设计要求
水厂电气自动化控制平台设计是水厂提高管理水平、实现自身发展的重要措施。但是在具体的设计过程中，必须要依据水厂的实际情况来进行。此外，为了设计出科学，有效的自动化控制平台应当尽量满足以下要求。
（1）在平台设计中协调好集中管理与分散控制的关系
由于水厂的整个生产过程较为复杂，并且随着科学技术的发展，一些新兴的设备也被运用到水厂生产中，这些都使得水厂管理变得复杂。因此，对于自动化控制平台的功能也提出了较高的要求，传统的平台设计往往会局限于集中控制上。基于这种理念的自动化平台，实际操作中所起的效果较为有限。因此，当前应当转换思想，设计出集中管理与分散控制相统一的自动化控制平台。
（2）设计的平台要充分实现网络化、数字化以及智能化特征
现代化的自动化控制系统必须要与现代科技相适应，其中必须具备的特征就是网络化、数字化以及智能化从而更好的将系统搜集的数据进行传输，使系统更好监测设备以及帮助人员更好的掌握信息。
（3）功能完善、管理有序
基于中央控制系统与分控站系统相结合的自控平台监测任务繁重，所要搜集的数据也较为复杂。因此，必须要对这些分系统进行有效的功能划分，完善系统功能且使其能够有序运行。例如中央控制系统负责全厂范围的运行监视、生产调度、信息服务等功能，而一些分控站则实现一定区域内设备的现场操作、管理。
二、实例概况
本水厂工程，自控系统采用由中心监控计算机和现场级各控制单元组成的两个层次的集散系统，集计算机技术、控制技术、通讯技术、液晶显示器技术于一体。利用先进的信息技术，连接中央监控平台与各分控站，构成集中管理、分散控制的微机测控管理系统，并能保证各现场分站能独立和稳定工作。
三、电气设计要点分析
1.供电电源
自来水厂离不开电力的支撑，在其生产过程中，一旦遇到断电事故，则会直接造成供水中断，对水厂、社会都会带来极大的负面影响。因此，在电气设计中必须要注意供电电源的合理配备。一般而言，应当设置一路10kw且能够负担厂内全部用电负荷的独立电源。此外，还需设置备用电源，一般会使用柴油发电机供电。远期两回路10kw电源一用一备，母线联络运行，两个进线柜手车机械互锁。
2.负荷计算
本工程负荷计算采用需要系数法，并且根据工艺设备分期投入的情况，按近期进行负荷计算。根据工艺及其他有关专业提出用电设备总装机容量1003.1kw，常开容量694.79kw。用电设备均为380V低压电动机。经计算，计算负荷为pjs=545.59kw，Qjs=357.93KVar，Sjs=651.76KVa。本次选用一台S1i-m100010，100.4kw，100KVa油浸式电力变压器，变压器负荷率为65.2%，变压器联结组别选择Dyn11联结。根据工艺远期提供资料，远期拆换一台75kw水泵机组，增加3台450kw水泵，电机为10kw高压电机。
3.供配电设计
（1）高压配电系统及变配电间布置
依据负荷计算结果以及水厂的实际负荷情况，在送水泵房附近设变配电间一座，负责近、远期厂区各工段设备用电。10kw高压线路终端杆立于围墙外，以高压电缆引入变配电间高压侧。变配电间采用单层布置，内设高压开关室、低压开关室、电容器室、控制室、变压器室、值班室。
（2）其他设计与电气保护
低压配电系统方面，由于0.4kw侧由于出线回路数量多，故采用单电源单母线的结线方式。对于电气保护中，低压电动机具有短路、过负荷保护等，低压进线总开关设过载延时、短路速断保护。
4.水厂电气自动平台具体设计
（1）设计总方案
依据水厂的实际情况分析，设计本水厂电气自控平台为三级监控结构，分别为工厂管理级、区域监控级、现场测控级，这三个级别在具体操作上分别是中央控制平台、现场控制平台、现场控制设备和仪表。三个级别的具体连接由信息网络和控制网络连接实现，信息网络采用工业以太网，控制网络采取现场总线和i0工相结合的手段。
（2）中央控制平台
全厂控制中心设在净水厂区中心控制室内，配水厂区控制中心设在配水泵站中心控制室内，配水厂区与净水厂区之间采用光缆进行通讯。全厂控制中心由2台操作站计算机、1台视频管理计算机、1台工程师站、大屏幕投影系统、不间断供电电源、数据图表打印记录装置等构成，配水厂区控制中心则由1台操作站计算机、1台视频管理计算机、不间断供电电源构成。
四、结语
总而言之，水厂能否正常安全运转直接关系到整个社会的生产生活状况。不管对个人、家庭还是企业，乃至整个社会、国家都带来一定的影响。因此，有关人员必须要加强水厂的管理。不仅要从人员管理上努力，还应当结合当代先进的科学技术来完善水厂管理工作，电气自动化控制平台的建立就是经实践证明的高效的水厂设备管理手段。通过科学的电气自动化控制平台的设计以及实施，可以有效的监控水厂运行中重要设备的工作状态，分析故障发展趋势。并且及时采取措施，将设备故障消除在萌芽阶段。极大的提升了水厂管理工作水平，为水厂的正常运转提供了保障。
参考文献
[1]王仁祥.电力新技术概论[m]北京：中国电力出版社，2009.
电气和电气自动化的区别篇5
关键词：反常辉光放电；电晕放电；火花放电
中图分类号：G633.7文献标识码：a文章编号：1003-6148(2007)2(S)-0059-3
1引言
气体导电的现象，又称气体放电。加热、照射（紫外线、X射线、放射性射线）等都能使气体电离，这些因素统称电离剂。完全靠电离剂维持的气体导电称为非自持导电。在一定电压条件下，撤去电离剂，导电仍能维持。这种情形称为气体自持放电。自持放电因条件不同，放电的形式也不同。自持放电包括辉光放电、电晕放电及火花放电。我们设计实验研究了非均匀稳定电场下各种自持放电。由于电场分布不均匀，则击穿电压不再遵循帕邢定律，因此还有必要研究新的击穿电压与压强关系。
2实验简介
该实验中用到的仪器主要有真空钟罩（罩内有两个电极用于与电源相连）、±2500伏稳压电源、球形电极、2X-4型真空泵等。实验中，仪器的连接如图1。
实验操作如下：首先打开真空钟罩阀门，接着进行抽气，直到真空计的示数不再明显变化（抽气速率与向外界漏气的速率相当）。打开稳压电源，逐渐增大稳压电源电压值，直至辉光放电，随后撤掉抽气机电源。随着不断渗漏气，钟罩内气压随之增大，两电极间放电所需的电压也随之增大，并记录每个变化时刻的气压和电压值。
3反常辉光放电
（1）辉光放电夺放电时两电极间出现特有的光辉。通常低气压冷阴极电极在击穿后可形成稳定的辉光放电。辉光放电具有电流密度小，放电维持电压较高的特点，产生典型的非等温等离子体。图2为实验中拍摄的辉光放电，从外表来看，辉光放电时，钟罩内从阴极到阳极的放电空间都出现了明暗相间的光层分布。在放电空间内分为几个不同的区域。仔细观察图2，阴极辉区（右球边缘）将大半个阴极都包围了起来，即整个阴极表面都为有效发射面积。这种现象有别于正常辉光放电，属于反常辉光放电。
（2）如图2，从阴极（右）到阳极（左）依次是：阴极辉区（紧贴球极），阴极暗区以及负辉区［1］。由于受放电距离的限制，正柱区和阳极区都没有出现。这是因为正柱区的长度是由电极间的距离决定的，阴极位降理论认为，维持放电的基本过程都集中在阴极位降区（即阴极辉区和阴极暗区），故从辉光放电的本质来讲，可以不出现正柱区。在某些气体的辉光放电中，阴极辉区前会出现阿斯顿暗区，它紧靠阴极表面。但本实验中阿斯顿暗区并不明显。
（3）由于空气成分复杂，其中以氮、氧为主，氮气的负辉区呈现为蓝色，而氧气的负辉区呈现为淡黄色，实验中可看见的负辉区呈现蓝紫色，内部呈红色。这是由于两球形电极分别接正负电位，其间产生的电场是不均匀的。为便于分析，可将两球形电极近似看作带正、负电荷的两点电荷，则沿点电荷连线上的电场最强。γ过程产生的二次电子在奔向阳极的过程中，一方面与中性分子发生电离产生新的电子，另一方面受非均匀电场加速，影响气体中电子和离子的运动轨迹［3］，故负辉区在靠近阳极的那一侧将沿连线中心收拢。最终对称的收敛在沿两极球心连线两侧附近。如图2，整个放电区间呈现为锥形，在阳极上可看见两个收敛状亮点。可见，电场分布可决定放电区域形状，且对γ数的值也有影响，因此，它对击穿电压影响也较大。
（4）由辉光放电的理论可知，放电电流密度与气压的平方成比例。所以，高气压下的电流密度将显著升高。在电流密度逐步升高的过程中，出现了不能再被忽略的新的基本过程，它对放电起有很大的影响。在较高气压时，放电电流密度很大，阴极发射电流密度也很大，气体击穿后发出强烈辉光，另一方面，在高电流密度发射的状态下，很容易使阴极局部温度升高，从而在某一局部产生热电子发射。这比γ过程的二次电子发射效率大大提高。另一方面，由于气体分子温度的升高，就可发生热电离过程。综上因素，这就可引起辉光放电向弧光放电转变。实验中，随着气压的不断升高，负辉区不断扩展，直至充满电极间的放电空间。如图3所示。可见放电电流明显增大，放电进入辉光放电与弧光放电之间的弧光过渡区。
4电晕放电
（1）电晕放电是在极间电场分布不均匀，气压较高时产生的一种放电方式，且要求电压在几千伏以上。直流电晕分为三种情况：(1)负电晕(2)正电晕(3)双极电晕［2］。在实验中观察到的是双极电晕，它要求阴极和刚极曲率半径都比较小，两者都带有极强的电场，则在正、负极上都会有发生电晕称为双极电晕。如图4所示为双极电晕放电。
（2）实验中，钟罩内气压都保持在标准大气压以下，且球形电极半径较小(4．23mm)，其间形成的不均匀电场较强，因而产生了电晕放电，如图4所示。由于受电晕放电条件的限制，实验中的电晕放电很不稳定，即使在不改变电压的情况下，电晕放电也很容易转变为辉光放电，在较暗的环境中更易观察。电晕放电时，增加电极电压后，电晕放电很容易向辉光放电转变。
5火花放电
随着压强的进一步增大，放电转过渡到火花放电。根据流柱理论对火花放电的解释(它以电子崩为理论基础，并考虑了空间电荷对放电的影响)，它由一个主电子崩形成多个次电子崩，次电子崩不断汇入主电子崩并迅速扩散到阴极，这就是实验中观察到火花放电分叉的原因。放电通道是由光电离形成的，因此放电形成的时间很短。同时，由于电离过程主要靠光子，与阴极表面的关系不大。两球形电极的球心距离最短，且电场最强，因此放电通道多沿球心连线及其周围。
6击穿电压与压强的关系
根据实验中记录的数据，描图得到的击穿电压随压强的变化关系，如图5。其中横坐标是击穿电压，单位为伏；纵坐标是压强，单位是千帕。由图可见，随着真空罩内气压的升高，所需的击穿电压也越来越高。
7结语
（1）各种类型的气体放电有明显的区别，它们的放电现象各有特色，在改变条件的情况下，它们可以相互转化。
（2）非均匀场中的放电现象与均匀场中的放电相比有较大的区别，体现在放电区域的形状受电极影响较大，从本质上看是受电场分布影响。
（3）外界条件变化时(如压强)，气体放电的类型随之变化。空气中的击穿电压是一个变化十分敏感的量，它不仅随压强的升高而升高，而且还受电场分布、电极材料和表面状况的影响。
参考文献：
［1］陈宗柱、高树香.气体导电［m］.南京工学院出版社.1988
［2］彭国贤.现代化知识文库之气体放电――等离子体物理的应用［m］.上海.知识出版社.1982
［3］胡志强、甄汉生、施迎难.气体电子学［m］.北京.电子工业出版社.1985
电气和电气自动化的区别篇6
关键词：医院；手术室；电气设计
中图分类号：F407.6文献标识码：a文章编号：
1手术室简介
手术室一般根据其功能要求和规格由墙体分隔，在分隔后的手术室内用钢板作为内衬墙面（过去为瓷砖），钢板表面涂覆无菌无毒的专用涂料；手术室内转角处均为圆角连接，无任何死角，不容易积灰，便于清洁；地面采用医用防静电塑胶；手术无影灯采用爪形结构，这在净化手术室中能使净化层流空气从顶棚淋下不受阻挡；医用电源除四壁墙上安装的电源插座，顶棚悬吊式综合医用气体架上也留有电源插座，其位置是在手术主刀医生的右前上方；手术床为电动控制；洁净手术室门是由电或压缩空气作为动力的密闭式自动门，采用红外开关或膝盖按钮；整个手术室的温度、压力、时钟显示和调节等均汇总在一块仪表板上；在合适的位置装有嵌入式观片灯。每个手术室设一个电话（有些医院在手术区设一套独立的内部呼叫和外部通信中心）。近年一些三级甲等、乙等，二级甲等医院纷纷引进整体化、达到国际先进标准的洁净手术室，使医院手术的硬件环境达到一个新的水平。
2手术区的电气设计
医院手术区主要为住院病人服务，一般建在医院病楼内，由于手术区建筑平面的特殊性，在大楼任何一层设置为手术层，其建筑平面与大楼标准层难以相同，必然影响该楼垂直管线的走向。洁净手术室又需要配置净化空调机组，如果净化空调机组与手术室在同一层并列设置，势必占用手术层的大量空间，对于这个问题，一般的做法是把净化空调机组设在手术区上面，在手术区上面设设备层，即解决洁净手术室上方净化空调设备的放置，又可转换由上引下或由下引上的供水管、污水管、风管等，保证手术层的整体性。手术区的电气设计是这样考虑的：首先根据《综合医院建筑设计规范》JGJ49-88规定，在手术区设配电间，其供电负荷为一级，由双电源供电并自动切换；每个手术室由手术区双电源自动切换箱引出的放射式电源设独立的手术室配电箱，对于手术室净化空调的供电电源也是一级负荷，但其双电源的切换时间允许超过15s。如果医院变电所一回高压电源或1台变压器发生故障，变压器低压侧分段母线的联络开关能在较短时间内合上，那么该电源可以由变电所低压线上单回路引出作为手术区净化空调的电源，否则也需要双电源并自动切换以保证电源的可靠性。对手术区内所用的医技电源，现在许多手术与医技设备配合进行手术治疗，如介入治疗、体内放射、心血管造影等，这些电源属一级负荷且必须双电源自动切换。因为在手术过程中使用这些设备时，电源是不能中断的。
3手术室的电气设计
需要说明有是：根据《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008及《建筑照明设计标准》GB50034-2004要求，手术室的一般照明应采用洁净荧光灯嵌入式安装，水平照度不宜低于750ix（不包括手术灯照度），垂直照度不低于水平照度的1/2；手术室摄像器一般在手术灯和墙上各装一个，那么摄像器的信号线和电源线都必须预留；手术室内的悬吊式综合医用气体架上有电源插座，悬吊式综合医用气体架在手术室顶棚安装机座处应安装好插座电源的接线盒，手术室插座回路不能安装漏电保护装置。洁净手术室采用了层流式净化措施和正压，紫外线灯是不考虑安装的，偶而需要使用移动式紫外线灯即可。非净化手术室以3~5w/m2设置紫外线灯。手术室究竟是否需要三相电源？这个问题在设计时应与医院共同确定。随意在手术室设置三相电源不妥，这里牵涉到一个防止发生电击的问题，即是否要设置it接地系统。三相电源主要为了使用较大型的医技设备配合手术治疗，要使手术室具备这一功能，不仅需要电源，还要安装医技设备的空间，安装的基础或支架等，这些在手术室设计阶段必须一并确定和完成，因此医院必须尽早确定，一旦手术区建成后再行改建，手术区的分隔墙体、纲板内衬、设备层的净化设备、风管等都将变动，施工会十分被动，施工成本也将增加。对于做胸腔手术，手术室应采用隔离变压器和降压变压器组成局部低压it接地系统，也就是中性线不接地系统，在这里必须注意，变压器的金属外壳仍需与等电位联结端子板联结，当电源线与外壳短路时，发生接地故障。由于电源中性点对地绝缘，故障电流不能经中性线与电源构成回路，仅为线路地有限的电容电流。当电源线路足够短时，故障电流是很微小的，在手术室内不同部位所形成的电位差也就很小，电源不必切断，手术可以继续进行。但这种局部的it系统绝缘检测不能省，当发生第一次接地故障，在手术后，应立即排除故障，防止第二次异相接地故障而引起相间短路，影响手术的正常使用。
4手术治疗过程中可能发生的电击
现代医疗科学技术的发展，使越来越多的医疗电气设备和医用电子仪器应用于临床诊断和治疗，在手术过程中将使用各种医用电气设备和仪器，包括大型的X光机、心血管造影机、体内放疗的直线加速器等。由于医疗电气设备的长期使用、维修、保养和设备自身的安全性能，或者医务人员的操作规范与否等诸多因素，难免有医疗电气设备和电子仪器绝缘损坏、电流泄漏的现象，这就不可避免地导致医疗电击事故的发生。电击分为宏电击和微电击两种，宏电击是电压较高，电流较大，电流是从人体皮肤的某一点流入，经过体内再从另一点流出，这种电击往往是由误操作，绝缘损坏等意外原因造成的。微电击则是电压较低，电流可能很微小，是由插入人体内部的电子仪器产生的泄漏电流，它是由人体内部流出体外的，这种电击现象的发生很可能电子仪器仍处于正常工作状态，医务人员往往不易察觉而使电击延续时间较长，由于电击是在人体内部发生，距离心脏又很近，致人死命的可能是很大的。
5手术室等电位联结的必要性
国际电工委员会ieC关于“电流通过人体的效应”一文指出0.5ma是能感觉的最小电流，10ma是人体能够摆脱电击电流的阈值。当电击电流大于10ma并伴随着电击时间的延续会造成呼吸困难、心房颤动或心脏停跳的后果。对于医院接受手术治疗的患者来说，即使在10ma的阈值内遭受电击也是十分危险的，因为正常人体对电击时的自然保护有两个方面：第一是人体电阻，它能限制流过的电流量；第二是人体遭受电击时的肌肉收缩，有助于人体摆脱电击。这两种保护对手术病人来说可能都难以发生作用，因为医疗电气设备的电极经常贴附在人体皮肤上或直接插入人体体内，比如进行生物电测的病人往往需要用导电膏来减少皮肤的电阻，插入口腔和直肠的电子体温计正好旁路了人体电阻，手术病人的体外循环给电流流入体内正好提供了一条低阻通路。手术病人一般体质虚弱，经过麻醉后即使遭受电击也没有摆脱电击的能力，打开胸腔的手术病人，人体电阻几乎为零，一旦手术中有医疗电气设备绝缘损坏，微小的泄漏电流就有可能流经心脏而引起严重后果。为此，国际电工委员会ieC对医疗设备允许通过的漏电流值作出更加严格的规定：电流流过皮肤。正常状态为100μa以下，单一故障状态500μa以下；电流流过心脏。正常状态为10μa以下，单一故障状态50μa以下。
为了有效防范手术室等一些特殊场所因医疗设备发生泄漏电流而产生严重后果，目前，国际上防微电击措施常采取等电位联结。在新建和改造医院的建设中，在建筑物实行总等电位联结的基础上，对于手术室、iCU、CCU重症监护病房等应设置局部辅助等电位联结的措施。其根本目的就是把手术室内所有正常状态下流过电流的金属物连成一体，即使发生电气故障，这些金属物之间也不会产生电位差。
6手术室等电位联结的实施
手术室等电位端子板设在专用的等电位联结箱内，等电位联结箱一般设在建筑物内侧柱子或剪力墙旁，等电位端子板与柱内纲筋连接，手术室内不带电流的金属体均采用BV-6铜芯绝缘导线穿绝缘管与等电位端了板连接，等电位端子板与手术室电源配电箱的接地排之间采用BV-16或BV-25铜芯绝缘导线连接，手术室所有电气设备则由手术室电源配电箱引出电源线中的pe接地线作为等电位联结线，至此，手术室局部辅助等电位联结完毕。
电气和电气自动化的区别篇7
关键词：采集预付费GpRS
一、前言
进入二十一世纪后，随着生产力与科学技术的迅速发展，在建筑领域，诞生了建筑智能化的概念。住宅小区的智能化、系统化、网络化已成为国内住宅建设的发展方向。国家已经提出了推广节能型建筑的要求，住房和城乡建设部反复倡导的生态住宅、智能化建筑，其中就包括了供水、供电、供燃气这三表，如何准确地抄表、实时监控和节能降耗的问题。自2000年以来，住房和城乡建设部正式立项编制《住宅远传抄表系统》行业标准，还将推出“建筑智能化管理暂行办法”，将三表（水、电、气）远程抄表列为智能住宅小区的基本配置，各级地方政府积极协助自来水公司、燃气公司推动“一户一表”的改造，这体现出远程自动化抄表系统是将来行业公司抄表方式的发展趋势，同时也是今后能量表管理的一个发展趋势。
二、背景
近年来，中国智能建筑已初具规模，国家在城市的建设和发展中，水、电、气能源的应用上向着智能化、自动化、节能型方向迅猛发展。当前自来水、电力、煤气、热电等行业单位仍沿用着几十年来旧的“先使用后付费”的人工收费经营模式，人为的操作计量变差，恶意偷盗水、电，恶意托欠水、电费等现象越来越严重，这种模式的弊端已呈现出大量的资源浪费，给各行业单位造成了巨大的经济损失。具体表现在以下几个方面：
1.传统落后的挨家挨户的抄表收费方式急需用现代化的科学管理方式来取代。据统计，全国城市人口约3.5亿，约1亿用户，城市约有1亿只电表，其中大部分需要解决自动抄收问题。
2.滴、漏水现象：市场上购买的部分水表使用时间长（超期使用，国家规定民用水表六年必须更换）、灵敏度差、计量不准确，所以居民滴水的现象较多，造成大量的水费流失。
3.自来水公司对每个小区、每栋楼控制的总管的总表始动流量大，始动值大，当用水量小时，计量数据不准确，形成了终端用户的用水量大大超过总管总表的计量数，原有的抄大表收费模式使大量的水费流失。
4.自来水公司为加强跑、冒、滴、漏现象的管理，降低漏耗，在个别居民小区唯一办法是分摊水费，造成了居民的强烈不满，引起争议。自来水公司因水费收不上来，也承受着巨大的经济压力。
5.个别收费员或物业管理公司的收费员，人工抄表时，在表的计量上做文章，多摊少报，从中牟利，使大量的水、电费流失。有些个别收费员随意提高水、电费单价，引起居民的强烈不满。
6.新建居民小区，因自来水、供电、燃气公司面对居民实行终端收费，房地产公司为节约建筑成本，不考虑自来水、供电公司今后的收费问题，安装价低质次的表具，造成了计量不准，水、电费流失。
7.人工收费存在着安全隐患。有些不法分子冒充收费员对年老体弱的用户入户抢劫，进行违法活动。
三、系统设计方案
随着国家住房和城乡建设部、电力总公司等国家有关各部委推广节能型、智能化小区的建设，政府在自来水、电力、天然气、煤气公司等单位大力推行“一户一表”工程，传统的公用事业抄表收费管理模式受到了强烈冲击。采用人工方式逐户抄表收费的模式已经不能适应建设节能型、智能化小区的发展要求，迫切需要一种新的自动化效率较高的管理方式来代替传统方式，统一管理、远程抄表、实时监控、自动收费、损耗在线统计分析均是城市发展过程中急需解决的问题。我公司经过多年的研制和开发，推出一种节能型、智能化水、电、气三表联合远程抄录及预付费系统将替代传统的人工抄表模式。它的最大特点：节能型、预付费、无人工、防窃电、防滴漏水、实时监控、自动开关、可分时分段计费、协助小区收费。
系统由三部分组成，一、由带有通讯及控制功能的电表、水表、气表，二负责通讯、采集的硬件设备采集器、集中器、连接的线路，三、采集及预付费主站软件。
采集器终端会定时抄录水电气三表的实时数据并储存起来，当采集服务器发出抄表命令的时候，集中器就会收集此刻每个采集终端中的数据，通过GpRS通讯方式传回采集服务器供主站软件调用。
主站软件根据抄录的三表数据结合各自的价格按照各自计算方法算出相应的费用，从每个用户预付的费用中扣除。同时发现剩余金额小于报警金额后进行短信报警，如发送报警信息后用户仍旧不缴费继续使用，继续扣除使用费用，当剩余金额小于控制金额后，按照控制原则对水电气三表进行分闸控制，用户缴费后，对已经分闸的表具进行合闸操作。
四、系统主要特点
1.参数化设计：所有的具体系统参数如通信参数设置等都可由用户自行定义，可以满足用户各种具体需求。
2.友好的操作界面：用户界面统一、直观、易操作，有丰富的提示信息
3.方便的操作权限设置：系统管理员在对操作员进行设置时，可灵活地为每个操作员定义相应的操作权限，使数据的安全性得到保证，亦能适应操作员岗位的变动。
4.灵活的智能查询功能：可自行设置各种查询条件，定义模糊查询条件，系统会根据所定义的条件给出用户需要的结果。
5.功能强大的分析功能：提供了多种形式的统计、分析方法，可以动态地显示、打印输出准确、美观的统计表格或统计图。
6.独立的缴费管理系统，既能独立操作，又与抄表软件合二为一，使系统达到进一步完美。
五、结束语
随着科学技术和国民经济的飞速发展，水、电、气公司或其授权的物业管理部门对住宅小区的居民水、电、气表用远距离自动抄收及实时监测的必要性已迫在眉捷。目前，国内对住宅小区的三表（水、电、气）抄收还沿用落后的人工抄表法，不仅工作效率低，劳动强度大，准确性和时间一致性差，此落后的管理手段难以满足日益发展的现代化城市管网建设和现代化物业管理的要求。
实现小区内电表，水表，气表远距离自动抄收、远程监测、数据处理，自动打印住户的当月用水电气清单，避免了小区住户不在家情况下，物业管理人员无法抄收该住户表计，也避免了犯罪分子假借抄表名义，进行入户抢劫的情况发生，也提高了水、电、气公司或物业管理公司抄表效率，为水、电、气公司运营服务管理现代化提供了有效的技术手段。
作者简介：
赵宏杰（1978-），男，河北石家庄人，汉族，本科，工程师，主要研究方向：电能量远方抄录系统。
杨素霞（1977-），女，河北石家庄人，汉族，本科，主要研究方向：水表计量及采集。
电气和电气自动化的区别篇8
关键词：数字化改造工艺自控
随着苏里格气田的快速发展、生产规模的不断扩大，第三采气厂在生产运行管理、用工总量控制等方面面临的压力与挑战日益严峻。鉴于此，第三采气厂通过持续攻关研究，对早期建设的集气站进行了全面的数字化建设、改造，以提高现场运行管理水平、缓解气田发展所面临的人员用工压力。
1数字化集气站改造原则及实现功能
1.1改造原则及目标
改造原则：立足于集气站工艺/自控系统现状，结合现场生产运行管理实际，通过局部工艺优化改造和自控系统配套完善，以最小的改造和最低的投入完成集气站数字化升级改造工作，以满足现场生产、管理要求。
改造目标：提升集气站数字化运行管理水平，进而降低岗位员工劳动强度和人员配置、提升集气站系统运行的安全可靠性，并实现集气站远程监控管理和操作控制。
1.2改造实现的功能
结合数字化集气站的运行管理，改造预期实现三大目标，即“集中监视运行、远程操作管理和就地自动控制”，其主要由“智能自动控制、远程操作管理、视频安防和应急安全管理”等四大功能模块构成。
集气站数字化改造所实现的具体功能（如图1）为：
1）集气站内压力、液位、温度、流量、可燃气体浓度等生产数据自动采集、监测并生成电子报表；
2）压缩机、发电机、UpS等关键设备运行参数监测；
3）进气干管远程开关及放空控制；
4）分离器远程排液及放空；
5）分离器出口流程自动切换；
6）压缩机进口压力自动调节；
7）压缩机远程紧急停机；
8）集气站放空火炬远程点火；
图1数字化集气站改造实现的功能
9）集气站超压保护，远程自动放空；
10）集气站全站紧急关站；
11）气井油压、套压、流量等数据远程监测；
12）气井远程开关控制；
13）集气站远程安防保卫：智能视频、可视门禁、红外报警、远程广播、电子路卡。
2数字化集气站改造
2.1工艺及自控仪表、阀门改造
结合数字化集气站运行管理目标功能设计，对现场工艺系统进行相应改造，对现场自控仪表及阀门进行配套完善，以满足现场数字化系统运行控制的基本要求。
2.1.1进站区改造（如图2、图3）
改造内容：
1）各干管加装进站控制电动球阀；
2）将原干管放空阀（手动闸板阀）改为电动球阀；
3）将放空总管节流针阀更换为电动调节阀，并在进站总机关放空汇管上加装压力变送器。
图2进站区改造示意图
改造实现的功能：
1）在站内或干管出现异常、紧急情况时，可远程操控进站电动球阀，实现集气站与各集气干管间的可靠隔离；
2）集气站进站运行异常需进行干管放空时，可通过放空电动球阀、电动调节阀进行应急放空操作；
3）可实时监控放空总管系统压力，并通过调节电动调节阀开度，合理控制放空速度和流量，确保放空操作安全。
图3进站区改造实物图
2.1.2分离器区改造（如图4、图5）
改造内容：
1）分离器排污系统并联安装疏水阀与电动球阀；
2）将原分离器出口至外输流程控制阀门（手动闸板阀）改为电动球阀；
3）在分离器出口管线上增加压力变送器，用于分离器进出口运行压力监测；
4）将分离器手动放空流程改为电动球阀、电动调节阀组合的自动放空流程。
图4分离器区改造示意图
改造实现的功能：
1）将疏水阀作为分离器主排污控制阀门，实现自动、连续、稳定排污，有效缓解瞬间高速排液对下游设备的冲击，同时避免分离器内长时间或高位积液；
2）将电动球阀作为分离器辅助排液控制阀，在主排污系统运行异常时，可就地自动或远程手动操控排液；
3）利用分离器进、出口压力变送器，实现分离器本体运行压差监控，防止因设备内部冻堵而故障损坏。
4）在集气站压缩机故障停机时，通过自动或远程操控分离器出口电动球阀（至外输管路），实现工艺流程自动切换（集气站天然气不经压缩机增压而直接进入外输流程），避免站场憋压事故发生。
5）分离器本体或站内出现异常、紧急情况时，可自动或远程操控打开分离器放空电动球阀，并通过放空调节阀合理控制放放空速度，确保放空操作安全平稳运行。
图5分离器区改造实物图
2.1.3污水罐区改造（如图6、图7）
改造内容：
在污水罐原磁浮子液位计基础上配装远传液位变送器将监测数据上传站控系统。
图6污水罐区改造示意图
改造实现的功能：
利用该液位变送器，实现污水罐液位远程监控管理。
图7污水罐区改造实物图
2.1.4压缩机区改造（如图8、图9）
改造内容：
1）将来自不同分离器的压缩机进气管线在压缩机进口前连通汇合；
2）在汇合后管线至压缩机进气洗涤罐间，依次增加电动球阀、电动调节阀及压力变送器各1台。
图8压缩机区改造示意图
改造实现的功能：
1）实现单台压缩机组同时混合处理多台分离器来气。
2）利用压缩机进口加装的压力变送器，可实时检测压缩机进气压力变化，并作为调节阀控制指令源。
3）在站内其它机组意外停机时，通过压缩机进口电动调节阀自动稳压调节，确保正运行机组正常稳定运行。
4）实现异常情况下压缩机远程自动或手动停机，并自动切断压缩机组进口流程。
图9压缩机区改造实物图
2.1.5供配电系统改造（如图10）
集气站以市电为主电源，通过对站内备用发电机组及UpS系统改造，进一步提高供电系统的稳定可靠性。
改造内容：
1）对原普通型燃气发电机组进行改造，并增加机组“智能检测及自启动”系统；
2）新增10KVaUpS供电电源系统1套，为集气站控制系统及现场仪表、电动阀门提供可靠电源。
改造实现的功能：
1）自动检测内外电通断、发电机运行状态、负荷等；
2）可实现发电机组远程启动，或当市电断开或电压不足时，系统自动报警并自启动发电机；
3）在集气站内外电异常时，通过UpS单元为集气站自控系统、设备及仪表供电。供电时长约2小时。
图10供配电系统改造实物图
2.2自控及视频安防系统改造
结合数字化集气站现场自动控制、远程操作管理和集中监视运行的基本功能需求，对集气站自控、信息系统进行建设改造和升级完善。
2.2.1自控系统改造
结合近年来气田站控系统实际应用情况，数字化集气站工控系统依然采用“BB硬件+HoneywellpKS软件”模式。同时结合集气站现场监控点设置，为满足集气站实际使用和扩展需求，将原集气站Controlwavemicro系统的数据库由200点扩容到1000点。
数字化集气站硬件组成（如图11）：为单套核心控制器+通讯控制器，两个8槽i/o机架及数块i/o卡件，系统点数统一配置为1000点，采用一台高性能串口服务器集成站内第三方设备（压缩机，UpS、流量计等）上RtU传输而来的RS485信号，通过modbus协议转tCp/ip，最终将数据传送至核心控制器进行处理。
除压缩机、流量计、UpS等第三方设备运行参数之外，其它监控数据点均采用硬点方式接入，即通过i/o卡件将数据传送给核心控制器进行处理。
所有数据经自控机柜内部交换机连接集气站通讯机柜中可网管交换机，采用重新规划的站控网段进行通讯，与自控系统服务器构成自控系统局域网完成数据通讯。
图11自控系统硬件构架示意图
2.2.2系统组态及应用
系统组态包括数据库组态和操作界面组态两部分，需充分考虑到集气站就地自动控制、远程操作管理和远程集中监视运行以及各系统兼容、扩展等问题。
1）数据库组态
综合考虑集气站相关生产数据的报警、部分压力点连锁、逻辑功能实现以及辅助参数设置（如孔板计量参数）等因素，通过系统、合理组态，建立标准统一、功能健全的数据库，以满足数字化集气站实际应用需求。
2）操作界面组态（如图12）
操作界面组态时，遵循人机界面简单、直观、易于监控和操作的原则。
标准统一：站控画面采用统一模式、颜色、位号编排、主流程框架布局和受控点（设备、仪表、阀门等）样式，方便现场监控及操作；
分级组态：依据分类管理和细节监控的实际需要，分级、分层次建立监控页面，满足宏观监控和细节管理要求。
功能完备：针对不同数据点类型，具备点细节调阅、查询；关键报警、控制点，密码进入、条件设定。如控制点（控制指令输出），具有可弹出的面板选项及参数录入窗口。
作为整个站控系统的管理终端，所有生产数据信息和受控过程以一种更为全面和易于操控的方式呈现出来，能够更好的服务于现场生产运行管理。
图12集气站流程监控主界面
2.2.3视频安防系统改造（如图13）
通过部署集气站路口道闸、可视门禁、围墙红外报警、站场智能视频、远程广播等单元设备，实现集气站设备运行及人员、车辆出入情况远程监控，增强防盗窃、破坏和异常事件处置能力，确保现场安全平稳运行。其包括：
智能视频：非法闯入报警、图像跟踪锁定；
可视门禁：远程启闭、可视对讲和身份识别进入；
红外报警：周界全面布防、越界闯入报警；
远程广播：远程安全教育、闯入呼叫驱赶；
电子路卡：车牌识别、远程启闭和身份识别通行。
图13集气站安防系统画面
3数字化中心管理站建设
结合长庆油田公司数字化作业区“电子巡井、人工巡站、集中值守、区域监控、应急联动”运行管理模式要求，并综合考虑后勤保障、运行管理及建设投资等因素，依托处理厂倒班点建设作业区中心管理站（如图15），实现了气田单井、集气站的远程监控管理和应急响应。
图15中心管理站操作站
3.1中心管理站建设内容
中心管理站利用现有工控网络实现集气站生产数据的接入。从系统构成上，均采用2台冗余服务器配套多台操作站的架构（如图14），管理软件采用HoneywellpKS系统，数据库容量为65000点。
图14中心管理站网络拓扑图
中心管理站与集气站自控系统构成一个整体的数字化网络，其服务器通过交换机与集气站自控机柜进行通讯，实现集气站生产数据集中采集监控。中心管理站操作站对各集气站监控界面及数据进行重新整合，可远程实时监控和操作管理多个集气站，并根据不同生产实际和管理需要，合理设置系统报警及操作管理权限。
3.2中心管理站实现的功能
中心管理站可远程监管井口以及集气站生产，强化了作业区区部与井站之间的沟通联系，直接实现了生产现场可视化管理。具体功能总结如下：
1）可监控管理现场生产及视频安防系统；
2）可实现生产数据及安防系统自动报警；
3）可查询调阅现场历史数据及画面；
4）可对现场进行远程操作和应急管理；
中心管理站的应用，将分散的生产现场(井、站)的数据信息有机进行整合，便于作业区对所辖集气站、单井整体运行情况实时掌控、统一管理（如图16）。
图16中心管理站集中监控画面
4改造效果分析
目前，第三采气厂共投运数字化集气站20座，中心管理站2座，成功搭建了集生产、安全于一体的数字化管理体系，提高了现场管理水平：
1）降低了员工劳动强度，提高了生产效率
通过集气站自控、工艺系统升级完善，实现了数字化管理，减少了岗位员工对生产的直接参与和干预，降低了巡检维护强度，岗位员工配置由7人调减为3人；
2）节约了建设资金，方便了现场管理
依托处理厂建设作业区中心管理站，使井区中心站由5个缩减为2个，大幅降低了建设资金和土地投入，且后勤依托条件好，更便于作业区统一运行管理；
3）优化了人力资源配置，提高了管理效率
通过数字化集气站和作业区中心管理站配套建设、改造，实现了区部监控、调度等相关岗位整合，简化了管理层级（取消了井区管理层级）、降低了集气站岗位员工配置，强化了作业区应急维护大班，优化了劳动组织架构和人力资源配置，提高了管理效率。
4）提高了安全可靠性，转变了现场管理模式
在集气站具备现场自控功能的同时，扩展了远程操作、应急处置和集中监控管理等功能，并与作业区中心管理站相匹配，使集气站自动化水平和安全可靠性持续增强，实现了集气站管理模式的根本性转变（如图17）。
图17改造前后集气站管理模式对比
5总结和展望
随着苏里格气田开发建设工作的深入和数字化集气站优化、完善工作的不断继续，其在气田生产管理中的优势将得以更充分体现，也必将对长庆油田用工总量控制、管理水平提升和5000万吨目标的早日实现起到积极的推动作用。
作者简介：蒋昌星（1972―），男，油气田开发高级工程师，西安石油大学石油与天然气工程专业在读硕士研究生。
参考文献：
[1]王常力,廖道文.集散型控制系统的应用与设计
[m].清华大学出版社,1993.
[2]刘翠玲,黄建兵.集散控制系统[m].中国林业出版社,2006.
电气和电气自动化的区别篇9
关键词：石油化工防爆环境电气设备采购维修
石油化工企业因以石油、天然气及其产品为原料,在生产、加工、处理和储运石油、天然气产品过程中不可避免地会出现爆炸性混合物或火灾危险物质,而电气设备和线路在运行过程中因过载、短路、漏电、电火花或电弧等产生火源,工艺设备或管线会因静电产生火花,爆炸性混合物或火灾危险物质遇到火花、电弧或高温时,将可能引起爆炸或火灾,因此,石油化工企业与普通场所的电气设计相比,因爆炸和火灾危险环境的存在,在电气安全方面有较高的要求。
一、防爆电气应用的场所和环境
（1）具有易燃易爆气体/蒸气的爆炸危险性环境/作业场所。
（2）具有可燃性粉尘的爆炸危险性环境/作业场所。
（3）易燃易爆气体/蒸气和可燃性粉尘同时存在的环境/作业场所,在固态化工成品车间和其运输、包装、称重以及涂覆工艺装置中,这类场所较为常见。
（4）上述三种情况下又同时存在腐蚀性介质以及其他特殊条件（高温高湿、低温、砂尘、雨水、振动）影响的环境/作业场所。
上述爆炸危险环境/场所主要存在于危险化学品生产、运输、储存、应用和销售中。这种环境/场所在石化行业的企业中所占比例大约70%~80%;化工和制药行业占有大约50%。根据危险程度的高低,气体/蒸气危险场所划分为:0区、1区和2区,它们的划分主要取决于释放源(爆炸危险源)的释放程度。当然,场所中的建筑物结构、通风设施的能力以及场所所处的自然因素等都会对其划分有影响,有的影响很大。
二、电气设备选择
1电气设备的防爆途径
电气设备的防爆主要是消除或控制电气设备产生的火花、电弧和高温。一般有以下几种途径:采用防爆外壳。当爆炸性混合物进入壳体内发生爆炸时,不会引起外壳变形,火焰从外壳之间的间隙传出时,受到足够的冷却,其能量已不能引燃外界的爆炸性混合物,从而起到防爆作用。
采用本质安全电路。当电流和电压都比较小时,在电路中采取一定措施,使线路或设备产生的电火花能量不能引燃外界的爆炸性混合物。隔离法。主要是将爆炸性混合物与产生火花等危险因素的部分隔离,如正压型、充油型电气设备。限制设备正常工作的温度,如增安型电气设备。爆炸性气体环境的电气设备防爆类型有:本质安全型,标志为ia、ib;隔爆型,标志为d;增安型,标志为e;正压型,标志为p;充油型,标志为o;无火花型,标志为n。
2爆炸性气体环境的电气设备选择
电气设备应根据爆炸危险区域的分区、电气设备的种类和防爆结构的要求进行选择,选用的防爆电气设备的级别和组别,不应低于该爆炸危险气体环境内爆炸性气体混合物的级别和组别。当存在两种以上易燃物质形成的爆炸性气体混合物时,应按危险程度较高的级别和组别选用防爆电气设备。
三、防爆电气设备采购的一般要求
防爆电气设备采购渠道主要来自以下5个领域:
（1）设计部门选型;
（2）工程项目的招标;
（3）成套进口设备采购配套;
（4）企业通过网上或自主通过多家报价比较自主采购;
（5）市场上企业经营部或商店采购。
采购过程中对供应商和产品资质的要求:
（1）防爆合格证。
（2）防爆电气产品的检验报告和检验机构审查通过的技术文件。主要是防止防爆合格证的伪造以及更加详细地了解产品防爆参数和限制的条件。
（3）生产许可证,没有在生产许可证目录的,此项不考虑。
（4）企业的定点或入网证明,此项限于特大型企业。
（5）产品的其他质量证明,例如:船检型式报告、防腐报告、防护试验报告等。
参考文献：
[1]徐刚.石油和化工行业防爆电气设备的应用[J].中国石油和化工标准与质量,2007,(05)
电气和电气自动化的区别篇10
[关键词]南八仙油气田
油气层
测井
电性特征低阻气层
南八仙油气田是由构造和岩性双重控制的复杂断块油气田，构造破碎，油气水关系相当复杂。地下油气藏有浅、中、深三套储层，多套水动力系统。研究的主要目的是利用常规测井资料识别油层、气层、油气同层等储层流体类型，提高测井解释符合率，提高认识该地区油气水的分布规律，为合理、优质地开发南八仙油气田，编制开发方案提供依据。
1油气水层测井识别方法
主要利用中子一密度/声波时差重叠法识别油气层，同时辅助以含氢指数法、测井气油比法、地层视电阻率绝对值法、电阻率侵入剖面法等测井方法识别油气层。
1.1中子—密度/声波时差重叠法
由于气层的“挖掘效应”，含气储层含氢指数降低，中子孔隙度降低；声波时差发生“周波跳跃”，声波孔隙度增大；气体低密度特性，含气储层密度值降低。补偿中子一声波时差/补偿密度重叠法能够有效放大含气性影响，较好识别油气层。气层呈现镜像对称特征，油、水层曲线重叠或趋势相同。
1.2含氢指数法
定义任何物质单位体积的氢核数和同样体积淡水氢核数的比值为该物质的含氢指数，由于天然气孔隙体积对快中子的减速能力比石灰岩骨架还低，显示为负的含氢指数，我们把这种影响称之为中子孔隙度测井的“挖掘效应”。中高孔隙储层利用补偿中子测井值的大小能够较好识别气层。
图1为仙9井n21地层RiLD-CnL交会图，可以看出气层补偿中子值比油水层偏低。
1.3测井气油比法
根据不同的油气藏类型具有不同的解释气油比即RoG来判断油气水层。图2为仙中90井RoG-Rt交会图，可以看出气层和气水同层的RoG>400。
1.4地层视电阻率绝对值法
根据储层电阻率的大小判断油气层的方法称为地层视电阻率绝对值法。由于天然气具有很强的渗流能力，含气层饱和度大于油层，油气层剖面上，气层视电阻率一般大于油层视电阻率，油层视电阻率一般为水层的3—5倍。适应条件为：
（1）储层厚度大于4米，消除上下围岩影响。
（2）相对比层岩性、物性相近。
1.5地层视电阻率侵入剖面法
由于天然气具有很强的渗流能力，气层表现为低侵特征，即深探测电阻率大于浅探测电阻率。由于该地区地层水矿化度大于泥浆滤液矿化度，水层表现为高侵特征。适应条件：单井剖面对比分析，受泥浆浸泡影响大。
2典型油气水层电性特征
2.1水层特征
本区水层特征为自然伽玛呈低值，自然电位明显负异常，深感应电阻率值明显低于围岩，呈现“锅底”凹形，双感应曲线有高侵特征，三孔隙度曲线呈现同向性：声波时差为中高值，补偿密度为中低值，补偿中子为中高值。
2.2气层特征
本区气层特征为自然伽玛呈低值，自然电位明显负异常，深感应电阻率值明显高于围岩，双感应曲线有低侵特征，曲线形态饱满，声波时差为高值，补偿密度为低值，补偿中子为低值，中子与密度或声波时差曲线镜像特征明显。
2.3油层特征
本区油层特征为自然伽玛呈低值，自然电位明显负异常，深感应电阻率值明显高于围岩，曲线形态饱满，双感应曲线有低侵特征，声波时差为中高值，补偿密度为中低值，补偿中子为中高值，中子与密度或声波时差曲线重叠无镜像特征，这是油层与气层的明显区别。
2.4油气同层特征
本区油气同层特征为自然伽玛呈低值，自然电位明显负异常，深感应电阻率值明显高于围岩，双感应曲线有低侵特征，声波时差为中高值，补偿密度为中低值，补偿中子为中低值。中子与密度或声波时差曲线镜像特征上部比较明显。
2.5油水同层特征
本区油水同层特征为自然伽玛低值，自然电位明显负异常，深感应电阻率值略低于围岩，声波时差为中高值，补偿密度为中低值，补偿中子为中高值，中子与密度或声波时差曲线重叠无镜像特征。
2.6气水同层特征
本区气水同层特征为自然伽玛呈低值，自然电位明显负异常，深感应电阻率值略低于围岩，声波时差为高值，补偿密度为中低值，补偿中子为中低值，中子与密度或声波时差镜像特征比较明显。
2.7低阻气层特征
本区低阻气层特征为自然伽玛呈低值，自然电位明显负异常，深感应电阻率有明显下凹形状，双感应曲线有高侵特征，声波时差为高值，补偿密度为低值，补偿中子为低值，中子与密度或声波时差曲线镜像特征明显。分析本地区低阻气层原因有以下几点：
（1）岩性因素。岩性细，粉砂岩和细粉砂岩为主，粘土含量较高，束缚水饱和度高，增加了储层导电能力，导致气层感应电阻率值下降。
（2）储层污染因素。测试资料表明部分井储层污染较重，表皮系数高，泥浆侵入油气储层较深，导致气层电阻率下降。