[科普中国]-电气自动化

电气工程及其自动化专业是电气信息领域的一门新兴学科，但由于和人们的日常生活以及工业生产密切相关，发展非常迅速，现在也相对比较成熟。已经成为高新技术产业的重要组成部分，广泛应用于工业、农业、国防等领域，在国民经济中发挥着越来越重要的作用。其触角伸向各行各业，小到一个开关的设计，大到宇航飞机的研究，都有它的身影。本专业生能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验技术、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域的工作，是宽口径“复合型”高级工程技术人才。该领域对高水平人才的需求很大。据估计，随着国外大企业的进入，在这一专业领域将出现很大缺口，那时很可能出现人才供不应求的现象。

专业特点控制理论和电力网理论是电气工程及自动化专业的基础，电力电子技术、计算机技术则为其主要技术手段，同时也包含了系统分析、系统设计、系统开发以及系统管理与决策等研究领域。该专业还有一些特点，就是强弱电结合、电工电子技术相结合、软件与硬件相结合，具有交叉学科的性质，电力、电子、控制、计算机多学科综合，使毕业生具有较强的适应能力，是“宽口径”专业。

电气工程及其自动化专业对广大考生有很强的吸引力，属于热门专业，高考录取分数线往往要比其他专业方向高许多，造成这一情况的主要原因有：①就业容易，工作环境好，收入高；②名称好听，专业内容对学生有吸引力； 社会宣传和舆论导向对其有利。该专业方向有着非常好的发展前景，研究成果较容易向现实产品转换，而且效益相当可观。他创造性的研究思路吸引着众多考生，这里的确是展示他们才能的好地方。但是鉴于国内现在的形式，考生在报考该专业的时候应该注意以下两点：

充分考虑自己的兴趣。也许自己本来并不对该方向感兴趣，但是许多人都说好，于是自己就“感兴趣”了。这对以后的发展是很不利的，毕竟兴趣是最好的老师。

衡量自己的综合素质。电气工程及自动化专业需要具有扎实的数学、物理基础，较强的外语综合能力，为今后能够掌握并且灵活运用专业知识做准备。该专业方向的人才需求虽然大，但可供选择的人也很多，如果没有非常强的综合素质，很难在众人之中脱颖而出，取得突出成绩。也许这对许多胸怀远大志向的考生来说是不能接受的。

当然，这里所说的两点是否可行也和学生个人的追求有关，如果一个人追求仅限于一份较好的工作，该专业的确是一个不错的选择。但是，如果想在科技创新方面做出突破性的贡献还是要建立在个人实力以及刻苦努力的基础上，馅饼是决不会无缘无故从天上掉下来的。

由于本专业研究范围广，应用前景好，毕业生的专业素养相对较高，因此就业形势非常好。中国现在非常需要该专业方向的人才，小到一个家庭，大到整个社会，都离不开这些专业人才的工作。通常情况下，学生毕业后可以选择国有的质量技术监督部门、研究所、工矿企业等；也可以是一些外资、私营企业，待遇当然是相当可观的。如果学生能力足够强，又在学习期间积累了比较好的研究成果，完全可以自己创业，闯出一片属于自己的天空。需要指出的是，由于国外在该专业方向的研究要领先于我们，因此如果想要有进一步的发展，确立自己在国内该方向的领先地位，出国深造是一个不错的选择。1

教育发展电气工程与自动化专业是理、工、文相结合，融机械工程、艺术学和计算机设计于一体的新型交叉学科专业之一。主干学科包括电子工程、计算机科学与技术、控制科学与工程。本专业产生于19世纪70年代，首先在英国的牛津大学，首次实现的是直流电的控制方式，那时候执行元件的驱动电压是直流的，控制电压也是直流的，自动化系统的工作方式是很简单、粗糙的，精度也很低。但直流的控制方式由于其历史的久远而被人们所熟知，自然而然的人们想到了用直流电去控制交流执行元件。随着晶体管、大功率晶体管、场效应管等大功率的电子器件的出现和成熟、以及建立在场的理论上、以现代数学、矩阵代数为理论依据的弱电强电控制系统更使电子技术与自动化达到新的历史高度。至此，本专业得到了广泛的发展，日本、美国、英国及其他国家的大学也纷纷设立了本专业，在这一时期的成果也并不少，诸如完成数控机床，车间厂房自动控制的工作已经是新的课题。电子技术与自动化、计算机的有机结合，赋予电子工程及自动化专业以全新的内涵。无人操纵，系统简化，格局合理，即插即用型的产品成为新宠。

建国初期（1949—1966）我国许多大学设立了本专业，主要实践性教学环节包括电路与电子技术实验、电子工艺实习、金工实习课程设计、生产实习、毕业设计，并为国家培养了许多的这方面人才。他们已成为本行业的专家学者，分布在我国许多省、市，成为骨干力量。

“文革”期间，由于受政治的影响，全国的高等院校相继停止招生，本专业受到了很大的影响，先是老师被批斗，后来学校根本办不下去了，只能停止招生。但是，即便如此，许多老师并没有停止研究。他们知道电子工程及自动化对我国的现代化建设起重要的作用，因而，在这一时期，并没有放弃对专业的研究和探索。

改革开放以后，在党中央的正确领导下，大学恢复了招生，本专业也发展起来，许多大学设立了本专业，并陆续招生，每年为国家培养大量的高级复合型人才，包括学士、博士等高级知识分子，特别是，各专业扩招，本专业的招生量也在上升。虽然我国在这方面的发展还没有站在世界的最前沿，但随着我国综合国力的提高，对外交往的增加，我们已经逐渐缩小与发达国家的差距。具有代表性的是：每秒3000亿次计算机研制成功；纳米技术的掌握；模拟技术的应用。一个不容忽视的问题摆在我们面前：如何迎接新技术革命的挑战？经过本专业的老师和同学的共同努力，把电子工程及自动化专业拓展开来，分为“电力系统及其自动化”和“电子信息工程”，涵盖原有“绝缘技术”、“电气绝缘与电缆”、“电机电器及其控制”、“电气工程及其自动化”、“应用电子技术”和“光源与照明”等几个专业方向。设有“高电压与绝缘技术”、“电机与电器”、“电力电子与电力传动”和“电工理论与新技术”、“高电压与绝缘技术”博士学位方向。并以工业产品设计为基础，应用计算机造型、设计、实现工业产品的结构、性能、加工、外形等的设计和优化。该专业培养适应社会急需的，既有扎实科学技术基础又有艺术创新能力的高级复合型技术人才。本专业着重培养学生外语、计算机应用、产品造型、设计等实际工作能力，实现平面设计、立体设计等产品设计的全面智能化。该专业毕业生可从事工业产品造型设计、计算机应用、视觉传达设计、环境设计、广告创意、企业形象策划等行业的教学、科研、生产、开发和管理工作。囊括了电路原理、电子技术基础、电机学、电力电子技术、电力拖动与控制、计算机技术（语言、软件基础、硬件基础、单片机等）、信号与系统、控制理论等课程。高年级还根据社会需要学习柔性的、适应性强、覆盖面宽的专业课及专业选修课。同时也进行电机与控制实验、电子工程系统实验、电力电子实验等。

一直以来，我国在CIMS，自动控制，机器人产品，专用集成电路等等方面有了长足的进步。例如：“基于微机环境的集成化CAPP应用框架与开发平台”开发了以工艺知识库为核心的、以交互式设计模式为基础的综合智能化CAPP开发平台与应用框架（CAPPFramework），推出金叶CAPP、同方CAPP等系列产品。具有支持工艺知识建模和动态知识获取、各类工艺的设计与信息管理、产品工艺信息共享、支持特征基创成工艺决策等功能，并提供工艺知识库管理、工艺卡片格式定义等应用支持工具和二次开发工具。系统开放性好，易于扩充和维护。产品已在全国的企业，特别是CIMS示范工程企业，推广应用，还研制了自动控制装置及系列产品，红外光电式安全保护装置，大功率、高品质开关电源的开发。机器人产品包括移动龙门式自动喷涂机，电动喷涂机器人，柔性仿形自动喷涂机，往复式喷涂机，自动涂胶机器人，框架式机器人，搬运机器人，弧焊机器人的研制。以上这些产品的开发应用还只是电子工程与自动化在生产中的一个侧面，不足以反映其全貌。在国外先进技术的冲击下，从各个方面进行新一轮技术重组。形势是严峻的，同时也充满机遇。2

专业院校宁波大学丶西安邮电大学、河南机电职业学院、白城职业技术学院、西安交通大学城市学院、上海电机学院、成都航空职业技术学院、长春理工大学、辽宁信息职业技术学院、西华大学、云南民族大学、西安理工大学、西安科技大学、陕西科技大学、陕西理工学院、宝鸡文理学院、兰州理工大学、青海大学、北京工商大学、天津科技大学、天津城市建设学院、河北工业大学、河北科技大学、河北建筑工程学院、燕山大学、太原理工大学、 内蒙古工业大学、沈阳工业大学、辽宁工程技术大学、大连工业大学、辽宁工业大学、长春工业大学、吉林建筑工程学院、佳木斯大学、哈尔滨理工大学、上海理工大学、上海师范大学、上海工程技术大学、上海大学、南通大学、南京工业大学、江苏大学、盐城工学院、扬州大学、安徽大学、南昌大学、江西理工大学、山东科技大学、山东大学、山东理工大学、青岛大学、郑州大学、郑州轻工业学院、河南科技学院、湖北民族学院、三峡大学、广东工业大学、广西大学、西南民族大学、西北民族大学、中国农业大学、华南热带农业大学、华北电力大学、东北电力学院、上海电力学院、武汉大学、河海大学、沈阳建筑大学、桂林电子工业学院、电子科技大学、西安电子科技大学、石家庄铁道学院、大连交通大学、华东交通大学、大连海事大学、中国民用航空学院、华侨大学、哈尔滨工程大学、北京石油化工学院、 西安石油大学、南京理工大学、北京航空航天大学、西北工业大学、哈尔滨工业大学、武汉理工大学、中国矿业大学、清华大学、天津大学、大连理工大学、东北师范大学、同济大学、东南大学、江南大学、浙江大学、杭州电子科技大学、合肥工业大学、湖南大学、华南理工大学、重庆大学、四川大学、四川农业大学、武汉工业学院、兰州交通大学、石油大学、 北京建筑工程学院、天津工业大学、河北科技师范学院、长春工程学院、黑龙江科技学院、大庆石油学院、大庆师范学院、黑龙江工程学院、上海应用技术学院、浙江工业大学、济南大学、 山东农业大学、烟台师范学院、华北水利水电学院、中原工学院、郑州航空工业管理学院、广州大学、湛江海洋大学、西南工业大学、成都理工大学、四川理工学院、四川师范大学、西安建筑科技大学、成都纺织高等专科学校、山西工程职业技术学院、无锡职业技术学院、常州轻工职业技术学院、安徽职业技术学院、沈阳大学、武汉职业技术学院、鄂州职业大学、漳州职业技术学院、广西大学、南京工业职业技术学院、福建船政交通职业学院、南昌工程学院、新余学院、北京理工大学、四川机电职业技术学院、四川工程职业技术学院、宜宾职业技术学院、四川信息职业技术学院、南京工程学院。1

（以上排名不分先后）

培养目标本专业培养的学生要具备电工技术、电子技术、控制理论、自动检测与仪表、信息处理、系统工程、计算机技术与应用和网络技术等较宽广领域的工程技术基础和一定的专业知识，能在运动控制、工业过程控制、电力电子技术、检测与自动化仪表、电子与计算机技术、信息处理、管理与决策等领域从事系统分析、系统设计、系统运行、科技开发及研究等方面工作的高级工程技术人才。2

主要课程电路原理、电子技术基础、计算机原理及应用、计算机软件技术基础、过程工程基础、电机与电力拖动基础、电力电子技术、自动控制理论、信号与系统分析、过程检测及仪表、运筹学、计算机仿真、计算机网络、过程控制、运动控制、系统辨识基础、计算机控制系统、系统工程导论、复变函数与积分变换、自动化概论、嵌入式系统原理与设计。2

就业方向主要从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域的工作。电气自动化在工厂里应用比较广泛,可以这么说,电气自动化是工厂里唯一缺少不了的东西,是工厂里的支柱啊!你要是对电气自动化比较精通,用人单位立刻要你,不管是什么单位,最好是电子厂,因为电子厂天天用到自动化,编程,设计。如果你对工作待遇条件要求很看重。最好的是电业局。福利好，待遇高。然后是设计院，工作相对比较轻松。最艰苦的是工程局。因为要随着工程地点到处跑。但是工资也不低。而且还可以向自动化、电子等方向转行。2

高速发展期我国的电气自动化产业的发展十分的迅猛，很多的行业已经开始将自动化控制成为生产中的重要设备技术，成为生产力扩大的有利的保障。得从自动控制监测系统中我国看到如今科技水平发展的迅速，从任何角度中都能够看出来这样的问题，并且在自动化电气产业中非常的突出。

一般来说电气自动化控制系统的操作和运用时，一定要将准确的数值进行记录，将量变和系统的自动化控制相结合，促进控制设备中的重大的发展，在一个产业中一定会融合一个其他的产业，在产业中一定会进自我控制系统，电气技术系统的使用和研究以及计算机系统的广泛使用，非常的重要。

在进行一列的电气设备开始开发的时候，很多的开发中立，并且已经在生产过程中解决了很多的难题，从医疗和机器放慢已经出现了非常广泛的生产景象，并且为今后的电气自动化控制产业奠定了基础。在进行产品检测的时候，一定要进行相关的安全方面的讲解，会让人们有一些方面的意识。

在医疗设备的使用上，在自动安装的半导体和零部件的制造和安装，如今的电气行业的发展仍然是非常的迅速的，从根本上已经开始了最大力度的发展和保存，从科学技术方面应该引进先进的科学技术，这样才能够更好的进行全面的发展和学习，将电气自动化控制达到理想的标准使用。1

发展现状发展前沿我国电气自动化专业开始发展于20世纪50年代初，国家对该专业进行几次调整，但由于该专业所覆盖的行业领域广，适用性大，到现在仍然焕发着勃勃生机。全国各大高校都相继开设该专业，并发展迅速。学习该专业的大学生和研究生数量迅速增大，社会上从业人员也迅速增加。高校电气自动化专业大学生也随之增加。

由于社会上各行各业对电气自动化专业技术人员的大量需要，供需关系随之需求变化而上扬，当前培养出一批具有高端顶尖技术人才迫在眉睫。国家相关政策出台并鼓励高校电气自动化专业健康快速发展。由此，我国高校电气自动化专业发展现状良好，属于稳步上升且需求技术人才的新型技术行业专业。开设电气自动化专业的高校也越来越多，就读这个专业的学生也越来越多，电气自动化行业领域也开拓得越来越广。而且，电气自动化专业技术人才对口岗位需求也越来越大，将来从业人员也会越来越多。就目前来看，电气自动化专业发展将会更加迅速。1

市场发展一方面，现阶段社会广办众多工厂，电气设备品种门类多样，门类齐全，从业技术人员和维修人员需求数量惊人，从业人员的工资薪金也随其从业人员的市场需求量上扬，而且电气自动化专业精英人才目前我国社会上非常短缺，高精尖专业技能人才更是少之又少，所以，电气自动化专业有很好的很广阔的发展前景，电气自动化专业人才也随之层出不穷地出现。培养出一批又一批电气自动化专业高端精英人才是当前各大高校的重要发展课题。

另一方面，电气自动化专业的科研人才也需大量培养，很多电气产品尤其是尖端科学技术产品的研制和开发，需要很多有专业技能和创新能力的科研人才，所以科研机构逐步在全国各地广泛建立起来，专业科研人员队伍力量逐渐壮大。因而电气自动化专业市场发展很快。并且在整个社会经济发展中有着举足轻重的地位，市场发展状况广阔。1

常见设备微机保护装置简介

微机保护装置是用微型计算机构成的继电保护，是电力系统继电保护的发展方向（现已基本实现，尚需发展），它具有高可靠性，高选择性，高灵敏度。微机保护装置硬件包括微处理器（单片机）为核心，配以输入、输出通道，人机接口和通讯接口等。该系统广泛应用于电力、石化、矿山冶炼、铁路以及民用建筑等。微机的硬件是通用的，而保护的性能和功能是由软件决定。

运行原理

微机保护装置的数字核心一般由CPU、存储器、定时器/计数器、Watchdog等组成。目前数字核心的主流为嵌入式微控制器（MCU），即通常所说的单片机;输入输出通道包括模拟量输入通道（模拟量输入变换回路（将CT、PT所测量的量转换成更低的适合内部A/D转换的电压量，±2.5V、±5V或±10V）、低通滤波器及采样、A/D转换）和数字量输入输出通道（人机接口和各种告警信号、跳闸信号及电度脉冲等）。2

直流屏简介

直流屏是一种全新的数字化控制、保护、管理、测量的新型直流系统。监控主机部分高度集成化，采用单板结构（All in one），内含绝缘监察、电池巡检、接地选线、电池活化、硅链稳压、微机中央信号等功能。主机配置大液晶触摸屏，各种运行状态和参数均以汉字显示，整体设计方便简洁，人机界面友好，符合用户使用习惯。直流屏系统为远程检测和控制提供了强大的功能，并具有遥控、遥调、遥测、遥信功能和远程通讯接口。通过远程通讯接口可在远方获得直流电源系统的运行参数，还可通过该接口设定和修改运行状态及定值，满足电力自动化和电力系统无人值守变电站的要求；配有标准RS232/485串行接口和以太网接口，可方便纳入电站自动化系统。

工作原理

直流屏可通过监控模块进行系统各个部分的参数设置。模块具有平滑调节输出电压和电流的功能，具备电池充电温度补偿功能。具有多个扩展通讯口，可以接入多种外部智能设备（如电池测试仪、绝缘监测装置等）。

现代电力电子与计算机网络技术相结合，提供对电源系统的“遥测、遥控、遥信、遥调”的支持，实现无人值守。

蓄电池自动管理及保护，实时自动检测蓄电池的端电压、充电放电电流，并对蓄电池的均浮充电进行智能能控制，设有电池过欠压和充电过流声光告警。系统采用监控装置内置绝缘监察、电池检测。2

刊物刊物介绍专业技术性刊物。刊载电气自动化方面的科学研究和应用技术论文，设有控制理论应用、电气传动和自动控制、微电脑应用、模糊控制、网络与通信技术、现场总线技术、仿真技术、PLC应用、实用电路、软开关及电源技术、计算机网络与通信、现总线控制、可编程控制器应用、故障诊断与容错控制、综述、数据库设计、智能控制技术、CAD/CAM、经验交流等栏目。读者为自动电子动手术、计算机应用等专业的科研技术人员及大专院校的师生。

期刊信息主管单位：易丹电气（上海）有限公司

主办单位：上海市自动化学会 上海电气自动化设计研究所

主 编：徐伟

出版周期：双月

出 版 地：上海市

语言种类：中文

开本尺寸：大16开

地 址：上海蒙自路360号

邮政编码：200023

国际标准刊号：ISSN 1000-3886

国内统一刊号：CN 31-1376/TM

邮发代号：4-346

核心期刊：

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

获奖情况全国优秀科技期刊

上海市优秀科技期刊

全国中文核心期刊

中国期刊方阵“双效”期刊

2009年第四届华东地区优秀期刊奖

本词条内容贡献者为:

王沛 - 副教授、副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所