人工智能在電氣工程自動(dòng)化中的運(yùn)用研究

摘 要：科技的進(jìn)步，使社會(huì)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了大解放，人工智能技術(shù)的推廣與應(yīng)用，使人們的生活更加便利，可以說(shuō)，當(dāng)前的人工智能已經(jīng)逐漸形成了一套以計(jì)算機(jī)作為核心，綜合了控制論、自動(dòng)化、信息論、心理學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、哲學(xué)以及數(shù)理邏輯等的一門綜合性的科學(xué)。人工智能技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，特別是在電氣工程自動(dòng)化中也有普遍使用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電氣設(shè)備故障的預(yù)測(cè)、診斷等功能，減少了人力勞動(dòng)成本，解放了人力勞動(dòng)。文章主要通過(guò)對(duì)人工智能技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化中的應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行分析，進(jìn)一步提出有效的應(yīng)用方式，以此推進(jìn)電氣自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)程，滿足企業(yè)規(guī)?；l(fā)展。

關(guān)鍵詞：人工智能；電氣工程；自動(dòng)化

人工智能的運(yùn)用是行業(yè)的一大進(jìn)步，特別是在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用，已經(jīng)開始引起業(yè)內(nèi)重視與人們的關(guān)注。傳統(tǒng)的技術(shù)滿足不了當(dāng)前需要，技術(shù)創(chuàng)新推進(jìn)了行業(yè)進(jìn)步與發(fā)展，現(xiàn)代技術(shù)和傳統(tǒng)學(xué)科相比，是全新的控制理念，是理念的創(chuàng)新與升華。人工智能是新學(xué)科，在傳統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，徹底擺脫傳統(tǒng)技術(shù)和方法的束縛，使學(xué)科更具有廣泛性與融合性。人工智能和傳統(tǒng)理念相比，還具備較我的優(yōu)越性，在生產(chǎn)中解決了許多難題，人工智能技術(shù)的應(yīng)用使生產(chǎn)效率得到有效提高、大大節(jié)約了人力勞動(dòng)成本，只有不斷進(jìn)行深入研究，才能推進(jìn)人工智能技術(shù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化控制領(lǐng)域的新突破。

1 人工智能控制技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

人工智能技術(shù)是高科技的產(chǎn)物，是人們長(zhǎng)期研究的結(jié)果，當(dāng)技術(shù)落地并實(shí)現(xiàn)推廣后，就解放了人力勞動(dòng)，推進(jìn)了生產(chǎn)效率，這門新興學(xué)科與各學(xué)科間形成良好配合與融合，與各個(gè)分支領(lǐng)域形成相通，綜合性的利用了生產(chǎn)效能。

（1）設(shè)計(jì)之前無(wú)需事先準(zhǔn)備控制對(duì)象的模型。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際工作需要做好調(diào)查，通過(guò)與工作的結(jié)合，使技術(shù)與實(shí)踐相融合，但是在設(shè)計(jì)時(shí)，無(wú)法確定參數(shù)具體情況，一些變化無(wú)法控制，但是通過(guò)人工智能控制器就能完全實(shí)現(xiàn)解決，使動(dòng)態(tài)方程更加精確，對(duì)操作對(duì)象的控制就會(huì)更加科學(xué)。

（2）人工智能控制器能夠在一定時(shí)間范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)響應(yīng)時(shí)間、下降時(shí)間、魯棒性能等變化，使自身性能得到全面提升，增加了工作時(shí)效性。

（3）人工智能控制器比傳統(tǒng)的控制器調(diào)節(jié)更容易，在沒(méi)有經(jīng)過(guò)相關(guān)技術(shù)培訓(xùn)時(shí)，也能根據(jù)實(shí)際的數(shù)據(jù)、信息和語(yǔ)言等便捷的進(jìn)行設(shè)計(jì)操作，操作起來(lái)較為簡(jiǎn)單方便，提高了工作效率。

（4）人工智能控制器良好的一致性，也就是說(shuō)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)器出現(xiàn)特異時(shí)，如果對(duì)一些不具體的數(shù)字進(jìn)行重新輸入，也會(huì)在輸入未知數(shù)據(jù)時(shí)得到有效控制，使相關(guān)數(shù)據(jù)得到良性評(píng)估。

2 人工智能實(shí)際應(yīng)用

隨著人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，一些科研單位院所已經(jīng)把它當(dāng)成一個(gè)重要課題，特別是在許多高等院校中，人工智能應(yīng)用的研究已經(jīng)進(jìn)入到了電氣工程自動(dòng)化控制領(lǐng)域，研究成果不展出現(xiàn)，并投入實(shí)踐中。人工智能的應(yīng)用，不僅提高了工效，更在實(shí)際操作中，解放了人力勞動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了電氣設(shè)備故障預(yù)測(cè)、診斷、優(yōu)化、控制和保護(hù)。

2.1 對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)

要想實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備優(yōu)化設(shè)計(jì)，就需要掌握大量的學(xué)科門類，使知識(shí)得到整合，設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作，要通過(guò)對(duì)電路、電磁場(chǎng)、電機(jī)、電器等的整合，使各類知識(shí)能靈活應(yīng)用，這僅僅是基礎(chǔ)，要想形成良好的設(shè)計(jì)思路，還要有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)踐把知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)新，才能完成設(shè)計(jì)工作。傳統(tǒng)意義上的產(chǎn)品設(shè)計(jì)主要是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)室通過(guò)人工手動(dòng)制作完成，要想得到良好的結(jié)果難度可想而知。而現(xiàn)在則需要使用計(jì)算機(jī)技術(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助做好設(shè)計(jì)（CAD），計(jì)算效果好，產(chǎn)品更新快，從根本上縮短了開發(fā)的周期，節(jié)省了大量的人力勞動(dòng)。通過(guò)在CAD技術(shù)里引入人工智能，幫助設(shè)計(jì)人員提升所設(shè)計(jì)產(chǎn)品質(zhì)量和設(shè)計(jì)的效率是當(dāng)前普遍采用的方法。遺傳算法是一種先進(jìn)的計(jì)算方式，數(shù)據(jù)快、結(jié)果準(zhǔn)，多數(shù)設(shè)計(jì)人員使用遺傳算法及其衍生算法，使電氣產(chǎn)品智能化優(yōu)化設(shè)計(jì)更加科學(xué)合理。電氣設(shè)備故障較復(fù)雜，多數(shù)是不確定和非線性的，只有掌握好了預(yù)兆與隱患，才能把設(shè)計(jì)更加優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)預(yù)兆和故障間的聯(lián)絡(luò)，有效解決模糊邏輯和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的連接，實(shí)現(xiàn)多途徑設(shè)計(jì)。

2.2 對(duì)電氣設(shè)備的事故以及故障進(jìn)行診斷

在電氣領(lǐng)域中，一直以來(lái)都使用傳統(tǒng)的方式進(jìn)行操作，這種方式不但影響效率，更影響精準(zhǔn)度。傳統(tǒng)的操作方式較為陳舊，不能滿足現(xiàn)在的生產(chǎn)需要，而傳統(tǒng)診斷方法又不能精確計(jì)算出故障點(diǎn)。而在電氣設(shè)備中，多發(fā)性的故障多是發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和變壓器，這些設(shè)備是事故和故障出現(xiàn)頻率最高的部件，只有掌握了各部件的工作原理，才能有效提升數(shù)據(jù)收集力度。在傳統(tǒng)方式中，主要是通過(guò)對(duì)收集的變壓器油產(chǎn)生的氣體做分析，再形成判斷，這種方法浪費(fèi)了時(shí)間，消耗了精力，生產(chǎn)效率不高，其計(jì)算結(jié)果也不一定精確，如果設(shè)備出現(xiàn)的問(wèn)題，得不到快速有效解決，就會(huì)導(dǎo)致更大范圍的事故發(fā)生。在電氣故障和事故診斷中有效的運(yùn)用融入了人工智能技術(shù)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊理論和專家技術(shù)主要技術(shù)可以很好解決傳統(tǒng)方法遇到的問(wèn)題，大幅提升故障診斷準(zhǔn)確率，進(jìn)而成倍的提高生產(chǎn)效率，減少電氣損失。

2.3 對(duì)電氣控制過(guò)程中的有效應(yīng)用進(jìn)行分析

電氣技術(shù)關(guān)系到國(guó)計(jì)民生，是當(dāng)前普遍使用的技術(shù)，可以說(shuō)，電氣控制過(guò)程是非常關(guān)鍵的，在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中起著相當(dāng)重要的作用，只有全面保證電氣化系統(tǒng)穩(wěn)定，才能提高工作效率，怎么能夠?qū)崿F(xiàn)電氣控制，實(shí)現(xiàn)良好的應(yīng)用成果，這是行業(yè)內(nèi)外面臨的主要難題。要想實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣的合理控制，就需要專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行操作，可以說(shuō)，技術(shù)人員操作過(guò)程的要求是非常嚴(yán)格的，各道操作步驟較為復(fù)雜和繁瑣。通過(guò)人工智能的方式，有效解決了操作難題，通過(guò)人工智能和計(jì)算機(jī)的作用，使人力勞動(dòng)得到解放，以往由人工操作的程序變得簡(jiǎn)單起來(lái)。在運(yùn)行過(guò)程中，一些重要的資料得到收集與保存，為日后的查詢與檢查提供了便利。

2.4 對(duì)控制及保護(hù)功能進(jìn)行實(shí)現(xiàn)

使用人工智能能夠快速實(shí)現(xiàn)對(duì)所有開關(guān)量、模擬量數(shù)據(jù)的收集，使各類數(shù)據(jù)能夠提供有效參考，可以按照設(shè)計(jì)者預(yù)先設(shè)計(jì)好的程序形成批量存貯。在形成數(shù)據(jù)的同時(shí)，一些關(guān)鍵點(diǎn)還能產(chǎn)生圖像，生成軟件起到了重要作用，完全實(shí)現(xiàn)了電氣系統(tǒng)歷史運(yùn)轉(zhuǎn)情況真實(shí)畫面，通過(guò)顯示，使操作人員全面了解設(shè)備運(yùn)行情況。對(duì)機(jī)器設(shè)備運(yùn)行中的電流、電壓、隔離開關(guān)、斷路器等更能直觀的顯示。技術(shù)人員能夠根據(jù)實(shí)際情況建立圖表，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)資源的充分利用。對(duì)各主要設(shè)備模擬量數(shù)值、實(shí)際開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)智能監(jiān)視，對(duì)出現(xiàn)故障的部位，能夠快速檢測(cè)并實(shí)現(xiàn)報(bào)警。智能化技術(shù)不需要人員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)，只要通過(guò)鍵盤或鼠標(biāo)就能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)隔離開關(guān)、斷路器等的調(diào)整與優(yōu)化，并做好勵(lì)磁電流調(diào)整與更替。通過(guò)記錄，形成可利用的模擬量故障錄波，實(shí)現(xiàn)快速捕捉，使開關(guān)量變位在線參數(shù)設(shè)定及修改成為可能，通過(guò)日常工作，使各類故障形成線型描繪，使系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，各類學(xué)科實(shí)現(xiàn)了大融合，特別是微電子技術(shù)、軟件技術(shù)等的創(chuàng)新，給人們的生活帶來(lái)便利，推動(dòng)了技術(shù)不斷進(jìn)步，各種成果實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。人工智能實(shí)了軟件和硬件齊頭并進(jìn)發(fā)展的良好局面，各類先進(jìn)的軟件得到開發(fā)，創(chuàng)新理念不斷涌現(xiàn)，人工智能越來(lái)越方便地被設(shè)計(jì)運(yùn)用于各種領(lǐng)域。未來(lái)人工智能化技術(shù)將會(huì)得到更加廣泛的推廣與應(yīng)用，這是一種社會(huì)趨勢(shì)，更是行業(yè)發(fā)展的必然，我們相信，電氣自動(dòng)化控制與人工智能技術(shù)的廣泛融入，將具有廣闊的前景，并能夠更好的為人類社會(huì)服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

[1]郭策，范然.設(shè)計(jì)智能建筑電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的思路[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2012.

作者簡(jiǎn)介：王婧宣，黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)信息技術(shù)學(xué)院2013級(jí)電氣工程及其自動(dòng)化。