四、計算機(jī)在電氣工程設(shè)計中的應(yīng)用

1．線路設(shè)計系統(tǒng)的設(shè)計

信息時代的到來，為電氣系統(tǒng)智能化提供了可能，同時也對電氣設(shè)計系統(tǒng)提出了挑戰(zhàn)。從電氣設(shè)計系統(tǒng)具有的特征來看，供電設(shè)計部門所從事的工作主要包括線路設(shè)計、繼電保護(hù)設(shè)計及管理輔助系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計等等。如何開發(fā)建立區(qū)域部門局域網(wǎng)，對所有操作設(shè)計及具體實踐實施進(jìn)行監(jiān)測操控及遠(yuǎn)程操作，是現(xiàn)代電氣設(shè)計系統(tǒng)所面臨的主要任務(wù)，而這也是實現(xiàn)電氣設(shè)計系統(tǒng)智能化的前提工作。

電力是保障人們生活和工作的必備物品，電力能夠保證人類文明的進(jìn)步，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，當(dāng)今社會處于一個電力需求量比較大的時代，隨著社會的發(fā)展，電將成為很多生產(chǎn)活動的必需品。對于電氣設(shè)計系統(tǒng)來說，如何為人們提供安全可靠的電力是供電公司應(yīng)該考慮的問題，而科技的發(fā)展為電氣設(shè)計系統(tǒng)提出了新的挑戰(zhàn)，淘汰落后的電氣設(shè)計系統(tǒng)方法已是大勢所趨，電力設(shè)計系統(tǒng)要進(jìn)行設(shè)備維護(hù)與系統(tǒng)升級，才能滿足人們的需要。在這種背景下，計算機(jī)技術(shù)能夠很好地幫助供電設(shè)計部門從4個方面進(jìn)行電氣設(shè)計系統(tǒng)升級，促進(jìn)電氣設(shè)計系統(tǒng)智能化發(fā)展，以適應(yīng)當(dāng)今社會的需求。

電力設(shè)計系統(tǒng)的線路設(shè)計并不是想象中的那么簡單，而線路設(shè)計會對整個供電系統(tǒng)是否能夠正常工作產(chǎn)生重要影響，線路設(shè)計系統(tǒng)是有效進(jìn)行線路設(shè)計的手段。同時，線路設(shè)計系統(tǒng)是電氣設(shè)計系統(tǒng)的一個重要內(nèi)容，也是設(shè)計人員工作內(nèi)容的一部分，如果缺少了這部分工作，電氣設(shè)計系統(tǒng)工作就不算完整。為了保證電氣設(shè)計系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行，線路設(shè)計系統(tǒng)需要綜合考慮各方面的因素，克服各種困難，保證線路設(shè)計的最優(yōu)化。設(shè)計人員可以通過該系統(tǒng)生成信息比較齊備的設(shè)計圖紙，主要是由設(shè)計人員把相關(guān)的信息輸入到線路設(shè)計系統(tǒng)當(dāng)中來完成的，比如設(shè)計所需要的工程材料、工程路況信息等，這些都是進(jìn)行線路設(shè)計的必備工作。線路設(shè)計系統(tǒng)在設(shè)計人員完成圖紙設(shè)計以后，可以自動生成數(shù)據(jù)，并且由于影響線路設(shè)計的因素可能會出現(xiàn)變動，線路設(shè)計系統(tǒng)可以為設(shè)計人員提供線路設(shè)計的實際情況，以便及時調(diào)整線路設(shè)計方案。

當(dāng)線路設(shè)計人員采用線路設(shè)計系統(tǒng)完成線路設(shè)計任務(wù)以后，整個工程的信息都保存在設(shè)計圖紙上，只要一張設(shè)計圖紙即可掌握工程的大部分信息，在使用的時候可通過軟件調(diào)取設(shè)計圖紙獲得自己所需要的信息。線路設(shè)計系統(tǒng)實現(xiàn)的主要功能有4個，即各類報表的生成與打印預(yù)覽功能、實時查詢功能、實時幫助功能和電力通道實時查詢功能。線路設(shè)計系統(tǒng)要具備各類報表的生成與打印預(yù)覽功能，當(dāng)工作人員將信息輸入系統(tǒng)之后，線路設(shè)計系統(tǒng)可以自動統(tǒng)計材料與生成結(jié)果，并完成材料表的生成工作。線路設(shè)計系統(tǒng)要具備實時查詢功能，設(shè)計人員可以在系統(tǒng)設(shè)計的過程中隨時查看設(shè)計所用的材料情況，可以有效保證系統(tǒng)上的表格數(shù)據(jù)及時、準(zhǔn)確，為電氣系統(tǒng)設(shè)計奠定基礎(chǔ)。

同時，當(dāng)設(shè)計人員有針對性地選擇某種材料后，軟件可以用較為突出的表現(xiàn)方式為設(shè)計人員直觀地呈現(xiàn)出材料所在位置，建立表格與圖形之間的連接關(guān)系，方便設(shè)計人員對圖紙進(jìn)行審核、校對和修改。線路設(shè)計系統(tǒng)可以為用戶使用軟件解疑答惑，通過設(shè)置相關(guān)的功能鍵來達(dá)到這一目的，即線路設(shè)計系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備實時幫助功能。另外，線路設(shè)計系統(tǒng)應(yīng)該具備的功能是電力通道實時查詢功能，針對電力通道等問題為設(shè)計人員提供便利，比如設(shè)計人員遇到電纜需要橫穿馬路時，就需要知道該處的導(dǎo)管信息，避免為施工帶來困擾，此時實時查詢功能就會發(fā)揮作用，提供相關(guān)信息。

2．繼電保護(hù)設(shè)計系統(tǒng)

把計算機(jī)應(yīng)用到繼電保護(hù)設(shè)計系統(tǒng)當(dāng)中，就為繼電保護(hù)系統(tǒng)增添了一些新的功能，可以充分發(fā)揮繼電保護(hù)系統(tǒng)在變電二次設(shè)計中的作用，促進(jìn)電氣設(shè)計系統(tǒng)整體效能的提升。繼電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計計算機(jī)的應(yīng)用貫穿于原理圖繪制的始終。在進(jìn)行繪圖設(shè)計之前，設(shè)計人員可以不用從原始的點(diǎn)線繪圖操作開始，直接選擇符合自己設(shè)計需要的器件；在設(shè)計過程中，計算機(jī)系統(tǒng)能夠自動將所選器件插入圖紙，然后根據(jù)設(shè)計人員的操作自動連接畫線；在設(shè)計完成后，系統(tǒng)不僅可以自動統(tǒng)計相關(guān)數(shù)據(jù)，設(shè)計人員還可以根據(jù)實際需要通過雙向聯(lián)編對設(shè)計進(jìn)行修改。繼電保護(hù)系統(tǒng)儲存著各種器件的信息，這些器件是其執(zhí)行的硬件設(shè)施，隨著市場上器件信息的不斷更新?lián)Q代，有必要對器件進(jìn)行設(shè)備升級，計算機(jī)就記載著這些器件的更新信息。

變電二次設(shè)計的大體內(nèi)容是原理設(shè)計、平面圖設(shè)計和后臺接線設(shè)計，在設(shè)計的時候設(shè)計程序比較繁瑣且工作量大，而在人們的變電二次設(shè)計實踐中發(fā)現(xiàn)，如果按照原理設(shè)計，其設(shè)計圖可以自動生成平面圖和后臺接線圖。因此，變電二次設(shè)計除了要具備信息管理功能之外，還要具備原理圖輔助設(shè)計功能、原理圖自動生成平面圖功能與原理圖自動生成后臺接線圖功能。信息庫管理功能要求設(shè)計人員關(guān)注市場上器件變化的最新動態(tài)，及時更新信息庫內(nèi)的器件信息，通過對信息進(jìn)行輸入、查詢、刪除、添加等方式管理信息庫。

當(dāng)設(shè)計人員使用原理圖輔助設(shè)計功能時，設(shè)計人員可以省去畫線、畫弧等步驟，精簡了設(shè)計人員的工作流程，設(shè)計人員只要選擇器件及其型號，軟件就可以從符號庫中提取符號插入到圖紙當(dāng)中，點(diǎn)取所需的器件符號管腳時，軟件就能畫上連接線。此外，當(dāng)原理圖設(shè)計完成后，軟件可以對使用材料的全部信息進(jìn)行匯總并生成表格，方便設(shè)計人員的查看。原理圖自動生成平面圖功能的使用首先需要設(shè)計人員確定平面的大小尺寸，系統(tǒng)再按照自身設(shè)計的程式嚴(yán)格進(jìn)行排列，自動生成平面布置圖。原理圖自動生成后臺接線功能首先要對原理圖中的接線情況有一個大概的了解，然后在生成后臺接線圖的同時將管腳連接以表格形式繪制到圖紙當(dāng)中。

3．計算機(jī)輔助軟件在繪圖中的應(yīng)用

計算機(jī)輔助軟件可以分為專門用于電氣系統(tǒng)設(shè)計的軟件和輔助性軟件，兩者都在電氣系統(tǒng)設(shè)計中發(fā)揮著重要作用。總結(jié)電氣系統(tǒng)設(shè)計軟件的發(fā)展歷史看，專門用于電氣系統(tǒng)設(shè)計的軟件主要有CAD、BPA和EES，其中EES軟件具有操作簡單、容易學(xué)、動態(tài)計算及管理的優(yōu)點(diǎn)，可以保證圖形及其型號的一致性以及無差異性。目前輔助軟件中的代表是Telec軟件，此款軟件主要適用于建筑工程方面的電氣設(shè)計，與其他軟件不同的是，此款軟件可以進(jìn)行避雷針計算和配電繪圖，有利于保證電氣系統(tǒng)設(shè)計的完整性。此外，CAD制圖軟件因其操作簡單、對外開放性高、圖形格式轉(zhuǎn)換方便、支持多種硬件設(shè)備與操作平臺、功能多樣的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用到電氣系統(tǒng)設(shè)計當(dāng)中，CAD制圖軟件在電氣系統(tǒng)設(shè)計中發(fā)揮著不容忽視的作用。

CAD制圖軟件能夠通過接口連接計算機(jī)，使平面上的東西在計算機(jī)上顯示出來，為系統(tǒng)設(shè)計分析問題提供了一個切實可行的解決辦法，讓程序運(yùn)行的結(jié)構(gòu)以圖形的方式顯現(xiàn)出來，不僅便利了設(shè)計人員查看系統(tǒng)設(shè)計結(jié)果，還降低了工作人員的工作強(qiáng)度，減輕了工作人員的工作負(fù)擔(dān)。CAD制圖軟件包含硬件和軟件兩大組成部分，硬件系統(tǒng)包含圖形存儲、顯示、輸入輸出設(shè)備以及相關(guān)的信息傳送運(yùn)輸平臺，軟件系統(tǒng)主要是系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，CAD、BPA和EES制圖軟件將會進(jìn)一步發(fā)展，其各種繪圖功能會日趨成熟，對于未來的電氣系統(tǒng)設(shè)計將大大提高其工作效率與質(zhì)量，促進(jìn)現(xiàn)代電氣設(shè)計系統(tǒng)逐漸完善。

4．設(shè)計部門管理系統(tǒng)

設(shè)計部門管理系統(tǒng)軟件包括設(shè)計主管MIS系統(tǒng)、人員管理系統(tǒng)、系統(tǒng)維護(hù)和對外查詢接口，這四個內(nèi)容完善了電氣設(shè)計部門管理系統(tǒng)的內(nèi)容，使電氣系統(tǒng)設(shè)計更加科學(xué)化、規(guī)范化和合理化。

①設(shè)計部門管理系統(tǒng)軟件將系統(tǒng)設(shè)計與管理兩者相結(jié)合，實現(xiàn)了對系統(tǒng)設(shè)計過程的全面檢測與管理，使系統(tǒng)設(shè)計的目標(biāo)最優(yōu)化。

②設(shè)計主管MIS系統(tǒng)應(yīng)該具備的功能有設(shè)計任務(wù)分配功能、主管備忘錄功能、設(shè)計進(jìn)程查詢功能，能夠幫助電氣設(shè)計人員完成日常的管理工作，比如對檔案資料的管理、收集發(fā)布任務(wù)以及查詢與工程相關(guān)的信息，可以說設(shè)計主管MIS系統(tǒng)是電氣設(shè)計系統(tǒng)的管理中心。

③設(shè)計人員管理系統(tǒng)完成的是對設(shè)計人員的管理工作，設(shè)計人員通過任務(wù)收發(fā)系統(tǒng)、圖檔管理和設(shè)計工程綜合查詢系統(tǒng)等進(jìn)行發(fā)布任務(wù)、信息傳送等管理工作，要求設(shè)計人員必須時刻關(guān)注計算機(jī)信息，當(dāng)收到設(shè)計任務(wù)時，計算機(jī)可以提示設(shè)計人員，比如“任務(wù)接收”這一窗口。設(shè)計人員可以建立一個文件夾以作新工程設(shè)計之用，設(shè)計人員將設(shè)計所需的信息以及設(shè)計成果放進(jìn)文件夾，利用掃描打印服務(wù)器與輔助設(shè)計系統(tǒng)完成圖紙的掃描與設(shè)計工作，通過輔助設(shè)計系統(tǒng)輸出圖紙和材料清單，向相關(guān)部門遞交設(shè)計成果進(jìn)行審核，最后確定工程藍(lán)圖。

④系統(tǒng)維護(hù)能有效幫助電氣系統(tǒng)設(shè)計維護(hù)人員完成日常維護(hù)工作，提高維護(hù)人員的工作效率，節(jié)省設(shè)計和維護(hù)成本。系統(tǒng)維護(hù)的內(nèi)容有設(shè)計文檔管理、代碼管理、權(quán)限管理和對外查詢接口。

設(shè)計文檔管理是指系統(tǒng)維護(hù)人員接收到一項完整的設(shè)計過程之后，將相關(guān)的信息保存刻錄到光盤外部存儲設(shè)備中。

代碼管理是指系統(tǒng)維護(hù)人員對部門內(nèi)部人員、材料等要素編制代碼并進(jìn)行維護(hù)。

權(quán)限管理是指系統(tǒng)維護(hù)人員根據(jù)設(shè)計人員的不同職位設(shè)計相應(yīng)的操作權(quán)限。

對外查詢接口是指為相關(guān)部門的主管提供可以查詢工程信息的接口，使各主管能夠了解到工程的最新動態(tài)，縮短了工程信息傳送的時間，可以有效提高工程效率。

5．電氣設(shè)計系統(tǒng)中計算機(jī)應(yīng)用的缺陷

在將計算機(jī)應(yīng)用到電氣設(shè)計系統(tǒng)的這四個方面后，極大地提高了設(shè)計人員的工作效率，保證了整個電氣行業(yè)的順利發(fā)展，為人們提供了安全可靠的電力，滿足了社會發(fā)展的需求，同時在逐漸消除傳統(tǒng)電氣設(shè)計系統(tǒng)的弊端，為電氣企業(yè)的管理理念注入新鮮血液，實現(xiàn)了電氣行業(yè)的智能化、信息化。

但是，計算機(jī)在電氣設(shè)計系統(tǒng)中的應(yīng)用也帶來了許多問題，比如人對計算機(jī)技術(shù)產(chǎn)生的依賴心理、軟件的復(fù)雜性對設(shè)計人員的要求變高等。計算機(jī)在電氣設(shè)計系統(tǒng)中的應(yīng)用表明人們已經(jīng)意識到計算機(jī)給自己的工作帶來的價值，容易使人對計算機(jī)產(chǎn)生依賴心理，無論什么工作都想著依靠計算機(jī)去做。但是計算機(jī)畢竟不是萬能的，許多由計算機(jī)設(shè)計出來的東西都需要進(jìn)行人工檢驗，與此同時也會出現(xiàn)設(shè)計結(jié)構(gòu)不符合設(shè)計人員的要求等情況，而且目前的計算機(jī)在電氣設(shè)計系統(tǒng)中的應(yīng)用還不成熟，有許多隱患存在，如果完全依靠計算機(jī)來代替自己原有的工作，這些隱患在短時期內(nèi)很難被發(fā)現(xiàn)。只有將人力與計算機(jī)結(jié)合起來，才能完善電氣設(shè)計系統(tǒng)。

繪圖軟件會隨著計算機(jī)水平的日益提升而愈加復(fù)雜，于是對于電氣設(shè)計系統(tǒng)的工作人員的要求會相應(yīng)提高，不僅要求工作人員具備足夠的理論知識，還要求操作人員增強(qiáng)自己的實踐能力，能夠熟練操作繪圖軟件，將理論知識充分應(yīng)用到電氣設(shè)計系統(tǒng)當(dāng)中來，熟練地解決設(shè)計時遇到的問題。

計算機(jī)在電氣設(shè)計系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用不止這幾個方面，還有其他領(lǐng)域的內(nèi)容有待相關(guān)人員去開發(fā)。面對電氣設(shè)計系統(tǒng)愈加優(yōu)良而用電可靠性仍然無法得到保障的情況，我國電氣設(shè)計系統(tǒng)人員要具有憂患意識，不能只看到眼前的成果，要展望未來，預(yù)估一切可能發(fā)生的風(fēng)險，做好規(guī)避風(fēng)險的相應(yīng)措施。

電氣設(shè)計系統(tǒng)的工作人員要根據(jù)以往的工作經(jīng)驗，優(yōu)化設(shè)計方案，充分發(fā)揮計算機(jī)在電氣設(shè)計系統(tǒng)當(dāng)中的作用，促進(jìn)電氣行業(yè)實現(xiàn)飛躍性發(fā)展，以帶動我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展。此外，電氣系統(tǒng)設(shè)計人員要提高自己的專業(yè)素質(zhì)，增強(qiáng)實踐操作的能力，讓自己的技能符合崗位要求，與社會需要的人才相匹配，在應(yīng)用計算機(jī)技術(shù)進(jìn)行電氣系統(tǒng)設(shè)計時，不能過分依賴計算機(jī)技術(shù)，要結(jié)合自己的專業(yè)知識，適當(dāng)使用計算機(jī)技術(shù)。

電氣設(shè)計系統(tǒng)在完成及投入使用后，為整個電氣行業(yè)的運(yùn)行提供了巨大的幫助，其極大地提高了工作人員的工作效率，為電氣企業(yè)縮短工作周期、節(jié)約投入成本提供了巨大的可能性。同時現(xiàn)代電氣設(shè)計系統(tǒng)的引入，為電氣行業(yè)實現(xiàn)信息化、智能化提供了可能，它也給電氣企業(yè)的管理注入了一些新的理念，促進(jìn)了電氣行業(yè)的前進(jìn)發(fā)展。