促進(jìn)人工智能運(yùn)用于電氣工程自動(dòng)化的方法研究

婁卉芳　尤勇　劉世業(yè)

摘 要：近年來(lái)，伴隨科技的持續(xù)前進(jìn)，人工智能慢慢變成了助推電氣工程自動(dòng)化創(chuàng)新的核心技術(shù)之一。由于人工智能是借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行工作的，如此它便能夠巧妙地跳出傳統(tǒng)控制方法的束縛，較好地解決傳統(tǒng)方法很難解決，抑或無(wú)法解決的問(wèn)題，所以說(shuō)人工智能的運(yùn)用對(duì)于電氣工程自動(dòng)化的可持續(xù)發(fā)展而言具有特別大的促進(jìn)作用。本文簡(jiǎn)要介紹了人工智能的定義，對(duì)人工智能技術(shù)運(yùn)用于電氣工程自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)及具有的功能展開(kāi)了深入地探究，并著重分析了人工智能在電氣工程自動(dòng)化中的運(yùn)用，希望可以為電氣工程自動(dòng)化的有序發(fā)展增磚添瓦。

關(guān)鍵詞：人工智能；電氣工程自動(dòng)化；功能

中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

人工智能是近年來(lái)被國(guó)人廣泛探究及應(yīng)用的一種新技術(shù)，其探究范圍不僅囊括了智能控制及語(yǔ)音識(shí)別，甚至還囊括了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與專家系統(tǒng)等。而電氣工程自動(dòng)化研究的核心則為和電氣工程有關(guān)的系統(tǒng)運(yùn)用、自動(dòng)控制技術(shù)、電子電氣技術(shù)與信息處理技術(shù)。把人工智能巧妙地運(yùn)用于電氣工程自動(dòng)化中能夠讓電氣自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)有關(guān)數(shù)據(jù)展開(kāi)實(shí)時(shí)地探究及處理，進(jìn)而完成電氣自動(dòng)化生產(chǎn)的目標(biāo)。正因?yàn)槿绱?，所以如何促進(jìn)人工智能在電氣工程自動(dòng)化中的運(yùn)用便成了電氣自動(dòng)化領(lǐng)域亟待解決的問(wèn)題。

一、人工智能定義簡(jiǎn)析

人工智能即以人力制成的智能機(jī)器從事某種原本需要人力完成的工作，此種機(jī)器叫作人工智能機(jī)器。當(dāng)下的人工智能往往以電腦技術(shù)為基礎(chǔ)，選用人工方法及技術(shù)，把人類智慧匯聚于機(jī)器模型上，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)機(jī)器的自動(dòng)化及智能化。人工智能的出現(xiàn)及發(fā)展均有利于科技進(jìn)步。伴隨機(jī)器智能化的持續(xù)發(fā)展，機(jī)器從以前的自動(dòng)化機(jī)器發(fā)展成了當(dāng)下的人工智能機(jī)器，當(dāng)中所牽涉的技術(shù)遠(yuǎn)不止計(jì)算機(jī)科學(xué)這一種。當(dāng)前的人工智能所涉及的范圍特別廣，比方說(shuō)心理學(xué)、哲學(xué)、計(jì)算機(jī)學(xué)等等，其發(fā)展前景不可估量。

二、人工智能運(yùn)用于電氣工程自動(dòng)化的優(yōu)點(diǎn)及其具有的功能

（一）人工智能運(yùn)用于電氣工程自動(dòng)化的優(yōu)點(diǎn)

就目前而言，人工智能運(yùn)用于電氣工程自動(dòng)化所具有的優(yōu)點(diǎn)主要有如下兩個(gè)：其一，不易受外界因素的干擾。與傳統(tǒng)控制器在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)遭受外界不良因素的干擾相比，人工智能不易受外界因素的干擾。比方說(shuō)人工智能對(duì)環(huán)境要求不高，如此它在運(yùn)行的過(guò)程中便可以免受不確定因素的干擾，可以完成相對(duì)精確的自動(dòng)化控制。其二，操作便捷，運(yùn)行效率高。人工智能在電氣工程自動(dòng)化中的運(yùn)用通常借助如下幾種方式實(shí)現(xiàn)：（1）模糊控制；（2）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制；（3）專家系統(tǒng)控制。其可以對(duì)開(kāi)關(guān)量與模擬量等有關(guān)數(shù)據(jù)展開(kāi)集中采集，同時(shí)展開(kāi)一定的處理及存儲(chǔ)。人工智能擁有優(yōu)秀的界面顯示功能，可以幫助使用者異常清晰地了解機(jī)器的整體運(yùn)行情況。同時(shí)，人工智能便于操作的特性也有助于其工作效率的提升。

（二）人工智能所具有的功能分析

一般情況下，人工智能所具有的功能往往有以下幾種：第一，數(shù)據(jù)的采集與處理。人工智能運(yùn)用于電氣工程自動(dòng)化能夠較好地收集電氣設(shè)備里的模擬量及開(kāi)關(guān)量，并且在一定情況下，其亦可以對(duì)部分?jǐn)?shù)據(jù)展開(kāi)處理及存儲(chǔ)。第二，監(jiān)控運(yùn)行系統(tǒng)、且及時(shí)發(fā)出警報(bào)。人工智能技術(shù)不但能夠監(jiān)視及模擬電氣系統(tǒng)，甚至能對(duì)機(jī)器開(kāi)關(guān)量情況展開(kāi)智能監(jiān)控，監(jiān)控事件狀態(tài)的改變。一旦發(fā)現(xiàn)異常，它便會(huì)馬上報(bào)警。

三、新形勢(shì)下促進(jìn)人工智能運(yùn)用于電氣工程自動(dòng)化的方法研究

（一）在電氣設(shè)備中的運(yùn)用

人工智能運(yùn)用于電氣設(shè)備即人工智能對(duì)電氣設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計(jì)。眾所周知，電氣設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計(jì)工作特別復(fù)雜。鑒于此，所以從事設(shè)備優(yōu)化和設(shè)計(jì)的工作者不但需具有電路、電機(jī)及電器等方面的知識(shí)，亦需有豐富的經(jīng)驗(yàn)及非常好的應(yīng)變能力。伴隨國(guó)民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步前進(jìn)，傳統(tǒng)的設(shè)備設(shè)計(jì)方式已然無(wú)法順應(yīng)電氣工程自動(dòng)化的發(fā)展需求，同時(shí)以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的CAD這一新型產(chǎn)品設(shè)計(jì)方式慢慢地登上了歷史舞臺(tái)。就電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)而言，若我們可以巧妙地把人工智能置入CAD，那么設(shè)備的設(shè)計(jì)質(zhì)量與設(shè)計(jì)效率自然可以得到較好地提升。就目前來(lái)看，人工智能于電氣設(shè)備設(shè)計(jì)優(yōu)化的運(yùn)用通常為如下兩大層次：第一，遺傳算法；第二，專家系統(tǒng)。鑒于前者所使用的計(jì)算方法相對(duì)先進(jìn)，同時(shí)其計(jì)算結(jié)果的精度也特別高。所以該法往往被運(yùn)用于與電氣相關(guān)產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì)里。至于后者的運(yùn)用，由于電氣設(shè)備發(fā)生故障前必然會(huì)出現(xiàn)某些相應(yīng)的征兆，因此我們以電氣設(shè)備故障的非線性及不確定性為依據(jù)，將人工智能運(yùn)用于專家系統(tǒng)里，如此專家系統(tǒng)對(duì)產(chǎn)品恰當(dāng)性的設(shè)計(jì)作用便能夠淋漓盡致地展現(xiàn)出來(lái)，最終電氣產(chǎn)品的綜合性能也能夠得到相應(yīng)的提升。

（二）在電氣控制過(guò)程中的運(yùn)用

鑒于電氣控制過(guò)程對(duì)電氣工程自動(dòng)化技術(shù)與電氣技術(shù)的綜合運(yùn)用有著舉足輕重的作用，所以如何確保電氣系統(tǒng)有序運(yùn)轉(zhuǎn)便成了電氣自動(dòng)化探究領(lǐng)域備受關(guān)注的問(wèn)題。對(duì)技術(shù)工作者來(lái)說(shuō)，電氣控制過(guò)程的要求特別嚴(yán)格，同時(shí)它的控制過(guò)程也異常煩瑣，現(xiàn)實(shí)生活中時(shí)常出現(xiàn)因?yàn)榧夹g(shù)工作者操作失誤而導(dǎo)致電氣設(shè)備出現(xiàn)故障，抑或設(shè)備運(yùn)行效率降低的情況。人工智能運(yùn)用于電氣工程自動(dòng)化不但能夠有效地促進(jìn)電氣控制過(guò)程精確度的提升，同時(shí)還能夠較好地提高電氣系統(tǒng)的綜合運(yùn)行效率。第一，人工智能通過(guò)選用電腦自動(dòng)計(jì)算的高新技術(shù)，完成了取代某些人工智能操作的電氣控制功能，在縮減人力及物力開(kāi)銷的同時(shí)，促進(jìn)了控制精度的提升。第二，人工智能的運(yùn)用選用界面化的方式精簡(jiǎn)了控制流程，不但提升了電氣系統(tǒng)控制效率，同時(shí)也完成了對(duì)電氣系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制。第三，人工智能的運(yùn)用讓系統(tǒng)能夠適時(shí)地對(duì)相關(guān)關(guān)鍵信息及數(shù)據(jù)實(shí)施保存，進(jìn)而選用自動(dòng)生成報(bào)表的方式，縮減人力物力開(kāi)銷，同時(shí)為技術(shù)工作者今后的數(shù)據(jù)查詢工作供給了諸多便利。第四，在人工智能模糊控制里，我們甚至可以以電氣系統(tǒng)傳統(tǒng)控制中的交、直流傳動(dòng)為依據(jù)完成對(duì)電氣系統(tǒng)所有環(huán)節(jié)的控制。①就以直流傳為核心的電氣控制過(guò)程而言，人工智能模糊邏輯控制往往由Sugeno及Mamdani構(gòu)成。Mamdani通常用來(lái)對(duì)電氣系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)速度展開(kāi)調(diào)控；Sugeno便屬于Mamdini的特殊情況之一。②就以交流傳動(dòng)為核心的電氣控制過(guò)程而言，其通常選用以人工智能理論為基礎(chǔ)的模糊控制器取代傳統(tǒng)電氣高速控制器，以實(shí)現(xiàn)電氣系統(tǒng)所有方面的功能。

（三）在電氣設(shè)備故障診斷中的運(yùn)用

通過(guò)對(duì)電氣工程自動(dòng)系統(tǒng)和其運(yùn)行過(guò)程展開(kāi)探究我們可以知道：電氣設(shè)備，比方說(shuō)發(fā)電機(jī)及變壓器等設(shè)備事故發(fā)生幾率是相當(dāng)高的。傳統(tǒng)故障診斷方式即：對(duì)搜集的變壓器油釋放的氣體展開(kāi)探究，隨后以所采集氣體樣本的探究結(jié)果為依據(jù)判斷是否存在故障。此種故障診斷方式不僅會(huì)消耗許多時(shí)間，同時(shí)還需相關(guān)維護(hù)工作者對(duì)設(shè)備檢測(cè)展開(kāi)實(shí)時(shí)監(jiān)控，再者電氣設(shè)備故障原本便兼具突發(fā)性及不確定性特性，如此必然會(huì)導(dǎo)致設(shè)備故障診斷難度大大提升的結(jié)局出現(xiàn)。而以人工智能為核心的電氣設(shè)備故障診斷方法于設(shè)備診斷時(shí)增加了模糊理論與以人工智能技術(shù)為基礎(chǔ)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及專家技術(shù)，從而切實(shí)促進(jìn)電氣設(shè)備故障診斷質(zhì)量的提升，且在促進(jìn)電氣工程生產(chǎn)效率提升的過(guò)程中，節(jié)省了人力及物力資源。

（四）在電氣系統(tǒng)中的運(yùn)用

當(dāng)前，人工智能里的專家系統(tǒng)及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)于電力系統(tǒng)自動(dòng)化里的運(yùn)用特別廣泛。眾所周知，專家系統(tǒng)屬于一個(gè)相對(duì)繁雜的程序系統(tǒng)，它兼具諸多規(guī)則、知識(shí)及經(jīng)驗(yàn)，借助對(duì)電力系統(tǒng)里的問(wèn)題展開(kāi)探究及判斷，隨后模擬專家決策過(guò)程以解決相應(yīng)的問(wèn)題。在選用專家系統(tǒng)對(duì)電力系統(tǒng)實(shí)施優(yōu)化及調(diào)控過(guò)程中，我們理應(yīng)以系統(tǒng)運(yùn)行的現(xiàn)實(shí)情況及有關(guān)要求為依據(jù)，優(yōu)化電力系統(tǒng)里數(shù)據(jù)庫(kù)，規(guī)則庫(kù)與知識(shí)庫(kù)里的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而讓它和電力系統(tǒng)的運(yùn)用需求相符合。

就人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)用而言，因?yàn)榇朔N方法原本便擁有異常靈活的學(xué)習(xí)方式，它的存儲(chǔ)方式亦為完全分布式。所以，它被頻繁運(yùn)用在了電力系統(tǒng)大規(guī)模數(shù)據(jù)處理之中。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)借助對(duì)模型展開(kāi)恰當(dāng)?shù)胤诸?，從而科學(xué)地挑選相應(yīng)輸入，借此構(gòu)筑類型各異的季節(jié)性時(shí)間模型，選用此模型可對(duì)電力系統(tǒng)的短期負(fù)荷展開(kāi)科學(xué)地預(yù)測(cè)，進(jìn)而幫助技術(shù)工作者對(duì)可能產(chǎn)生故障的系統(tǒng)環(huán)節(jié)展開(kāi)綜合分析，最終促進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)行效率的提升。

結(jié)語(yǔ)

總之，人工智能是伴隨社會(huì)發(fā)展，科技進(jìn)步而出現(xiàn)的一種新技術(shù)，它順應(yīng)了時(shí)代的發(fā)展需求。把人工智能運(yùn)用于電氣工程自動(dòng)化可以助推電力產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，給電氣工程自動(dòng)化的發(fā)展注入新鮮的血液，可以使電氣工程自動(dòng)化煥發(fā)出新的生機(jī)。所以在今后電氣工程自動(dòng)化的前進(jìn)道路上，我們理應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)人工智能技術(shù)探究及運(yùn)用的關(guān)注，為社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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