智能化技術(shù)在電氣工程自動化中的應用

國網(wǎng)綜合能源服務集團有限公司 李曉龍

隨著時間推移，我國生產(chǎn)水平的不斷發(fā)展和科技研究的不斷深入，特別是在智能化技術(shù)方面取得了較為顯著的成績，且在不斷與一些機械控制、電氣技術(shù)相結(jié)合實現(xiàn)更加高效精準的生產(chǎn)控制和管理，能夠采用更加便捷和節(jié)約的方式快速進行分析后選擇最優(yōu)解，解決電氣自動化領(lǐng)域內(nèi)融合智能技術(shù)，可以較好地規(guī)避當前純機械化管理和軟件系統(tǒng)控制中存在的設計缺陷問題。

1 智能化技術(shù)的應用優(yōu)勢

電氣工程自動化流程得到簡化。在智能化技術(shù)應用過程中，將電器工程的自動化技術(shù)所有流程展開了全面考慮，隨后依據(jù)電氣工程與智能化技術(shù)的發(fā)展方向以及應用目標展開了詳述。在一定程度上，電器控制原件以及電器工程功能均受智能化技術(shù)的影響，展開檢測與控制。其一，降低人工控制成本，全面實現(xiàn)了電氣工程各個環(huán)節(jié)中自動化技術(shù)的浸潤。此外，能夠使當前的電氣工程自動化固定模式向邏輯性、環(huán)境檢測等各方面發(fā)展，其所表現(xiàn)出來的合理性顯著提升[1]。

電氣工程的控制能力得到提升。在傳統(tǒng)電氣化工程的自動化技術(shù)應用中，主要目標便是固定的運行程序，所以其所表現(xiàn)出來的控制能力只能限制于固定的運行狀態(tài)下，無法實現(xiàn)柔化過渡以及不具備可變性。智能化技術(shù)的應用與人腦運行結(jié)構(gòu)十分相似，在控制工作中可以依據(jù)環(huán)境及對象的差異性，選擇合理的應對方案。此外，智能化技術(shù)的另一特點便是不斷學習、不斷提升的狀態(tài)模式，將算法與技術(shù)不斷的優(yōu)化下，使其智能化技術(shù)的控制水平有了質(zhì)的提升,完全避免了傳統(tǒng)工作中因無法預估的各種非主觀因素使控制過程的基準性全面提升。

電氣工程的監(jiān)管工作更加便捷。相比其他工程，電器工程的電控設備運行情況、工作完成情況及系統(tǒng)運行狀態(tài)等相關(guān)參數(shù)在日常設備運行中是很難直接獲取的，一般都是在系統(tǒng)出現(xiàn)故障信息后，通過人工復合相關(guān)檢測手段將故障部位進行精準定位。從智能控制方面分析，發(fā)現(xiàn)電器工程功能有著顯著提升，不僅在系統(tǒng)內(nèi)部增設了大量的監(jiān)測功能，還能將電氣工程運行情況進行詳細的展現(xiàn)，使日常管理工作更加輕松。隨之將智能技術(shù)的邏輯判斷能力及處理器進行良好的應用，使故障預警及系統(tǒng)異常等現(xiàn)象得以有效分析與控制。分析故障原因，提供有效的維修方案，全面降低日常電氣工程監(jiān)管與維護工作的強度[2]。

使電氣工程的運營成本進一步降低。想要實現(xiàn)無人化作業(yè)靠傳統(tǒng)的電氣工程自動化技術(shù)是不能完成的，為確保電氣工程的有效運行，技術(shù)應用與后期使用和管理過程中需雇傭大量技術(shù)、維護、操作，在電氣工程應用的過程中不但提高了生產(chǎn)成本，還存在故障維修、生產(chǎn)誤工等成本損耗。通過智能化技術(shù)，一方面有效減少了人員雇用成本，另一方面有效減少了系統(tǒng)故障問題，使因系統(tǒng)故障造成的維修成本和維修時間進一步縮短，從而電氣工程的運營成本得到有效降低[3]。

2 智能化技術(shù)在電氣工程自動化中的應用

2.1 電氣工程保養(yǎng)

對設備進行定期檢驗工作，以防止使用過程中一些安全隱患的出現(xiàn)，將出現(xiàn)的問題及時進行處理，避免故障現(xiàn)象進一步發(fā)展導致事故的發(fā)生。電氣自動化系統(tǒng)包含了眾多的機械以及電氣設備，其會在系統(tǒng)中協(xié)同發(fā)展與運行。因為每個設備的特性是不相同的，因此需實施不同的周期檢查形式，如果僅只依靠人工的力量是遠遠不夠的，很容易出現(xiàn)紕漏或問題，影響工作順利開展。將智能化系統(tǒng)全面應用有效地避免了這一現(xiàn)象的出現(xiàn)，可針對不同的設備展開有效分析，隨后形成一套完善的信息單。不僅分析了質(zhì)檢周期，還登記了該設備的維修記錄與故障記錄。不同設備的保養(yǎng)維修形式并不相同，在一定程度上會導致設備性能受到影響，智能化技術(shù)可以很好的解決這一問題。對系統(tǒng)進行保養(yǎng)工作后，可在很大程度上降低事故發(fā)生幾率，從生產(chǎn)管理方面分析也具有十分明顯的經(jīng)濟性[4]。

2.2 設備病因診斷

實際運行過程中會存在一定程度的故障現(xiàn)象，導致穩(wěn)定性受到影響。嚴重時有可能引發(fā)安全隱患，一旦發(fā)現(xiàn)故障現(xiàn)象須立即停止生產(chǎn)，交由專業(yè)人士進行處理，避免損失進一步加劇。故障現(xiàn)象處理過程中，需對主要故障點進行觀察，此項工作對操作人員的專業(yè)水平有一定的要求，有時很難將故障點進行確定，甚至還存在一種故障的出現(xiàn)是由多個問題導致的現(xiàn)象。智能化技術(shù)的應用可有效針對此種現(xiàn)象進行處理，使故障處理效率得以有效提升。實際的自動化運行過程中，會將相關(guān)設備的運行狀態(tài)進行記錄，隨后將這些信息上傳至中央控制中心，為技術(shù)人員進行故障現(xiàn)象處理提供有效幫助。智能化系統(tǒng)本身也具備故障信息的分析與排查功能，將模塊異?，F(xiàn)象利用數(shù)據(jù)體現(xiàn)出來，技術(shù)人員開展工作將更加的快速、有效[5]。

2.3 優(yōu)化系統(tǒng)設計

一定程度上而言，電氣自動化系統(tǒng)的工作效率受氣自身設計合理性影響，因此，良好的設計是關(guān)鍵。而傳統(tǒng)線路布局工作中，主要是依靠人工的力量來完成線路設計，不斷的實驗，最終實現(xiàn)線路系統(tǒng)設計的完成。隨之系統(tǒng)運行出現(xiàn)一些常見問題時，很容易出現(xiàn)應對不及時的現(xiàn)象，此外還存在一些未引起重視的問題影響系統(tǒng)運行的現(xiàn)象。

相比較人工建設，智能化系統(tǒng)設計合理性更強，其可借助通訊與網(wǎng)絡的形式，快速完成系統(tǒng)布設，隨后針對運行系統(tǒng)所反饋的信息進行故障調(diào)節(jié)。此類手段將會在實際多效生產(chǎn)中發(fā)揮出更大的作用。智能化系統(tǒng)的內(nèi)部運行本身屬于一種完整的內(nèi)部運行閉環(huán)體系，不僅可將采集到的信息輸送給中控及檢修平臺，還能對此展開記錄與分析，進而實現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化。此外部分加工處理的環(huán)節(jié)中會涉及到多種工序，各個工序間鏈接作業(yè)時會產(chǎn)生一定的時間成本，系統(tǒng)完成智能化判斷后會有效的進行有效規(guī)劃路線的經(jīng)濟化尋找。

2.4 系統(tǒng)智能控制

有效的管控能夠促使在系統(tǒng)的智能化運行過程中更加穩(wěn)定高效，這也是應用智能化技術(shù)的一大優(yōu)勢。首先，智能化系統(tǒng)對電氣自動化的控制模式有多種選擇，包括專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡和模糊處理等，其運行時的邏輯和層級較多，以及包含了一些機器學習和人工智能方面的知識。智能化控制的過程中不但更好地應用不同控制方式的優(yōu)勢，還可以管控手段和自動化生產(chǎn)之間有更加緊密的匹配性。一般來說，提前錄入大量的基礎(chǔ)信息來輔助其展開分析研判是智能化系統(tǒng)運行中必不可少的，這也是提升數(shù)據(jù)精準度的重要前提。想要在智能化系統(tǒng)中形成一套與當前運行系統(tǒng)更加匹配的管理邏輯，有效驅(qū)動了系統(tǒng)運行智能化，還可根據(jù)已有信息和設備的運行實況進行更加深入的學習。

其次，在智能控制中不但需考慮到當前電氣設備和系統(tǒng)的運行需求，還需考慮到線路中的電力負荷、功率大小等參數(shù)，進行綜合調(diào)控使每個設備都能維持在額定狀態(tài)下保持高效運轉(zhuǎn)。因設備不同對電力的需求也會存在差異，智能調(diào)控的方式則可更好地適用于復雜的電氣自動化系統(tǒng)[6]。

2.5 PLC 的應用

PLC 等技術(shù)的不斷發(fā)展在一定程度上再次掀起了電氣控制的創(chuàng)新和發(fā)展，特別是在復雜、大型的自動控制系統(tǒng)中，需要大容量的PLC 控制來完成驅(qū)動，還需要內(nèi)部電路連接和配電柜等設施，整個生產(chǎn)控制電路的硬件成本、空間成本都很大。在智能PLC 系統(tǒng)中可更好地實現(xiàn)不同的控制要求，包括生產(chǎn)線的遠程監(jiān)控和處理、通風和照明設備的開關(guān)等，形成了較為開放的管理功能。在傳統(tǒng)的PLC 操作中具有一定封閉性，在處理任務中斷時有較高的要求。

在引進智能技術(shù)的過程中PLC 也在不斷更新，采用一種更適合生產(chǎn)需要的新系統(tǒng)，將PLC、dcs和mes 的控制結(jié)合起來，使開放式自動化的工作范圍得到了擴大，具有一定的實用價值?；就ㄐ畔到y(tǒng)集成在PLC 系統(tǒng)本身，這也為其聯(lián)網(wǎng)應用提供了一定的硬件基礎(chǔ)，賦予PLC 更多的智能開發(fā)空間，豐富了其可加載的軟硬件功能，可快速實現(xiàn)系統(tǒng)的構(gòu)建擴展[7]。

總的來說，通過智能技術(shù)的應用有效地推動了電氣工程自動化的發(fā)展。智能技術(shù)的先進性、準確性、邏輯性和自主性有利于提高電氣工程應用的安全性和穩(wěn)定性，不僅增強了自動控制的效果，而且對節(jié)約生產(chǎn)資源和提高生產(chǎn)效率起到了積極的作用，因此在電氣自動化中應用智能技術(shù)是必要的。