人工智能在電氣工程自動(dòng)化中的應(yīng)用

陳超

摘 要：隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人工智能也隨之不斷發(fā)展并應(yīng)用在各行各業(yè)。而對于電氣工程自動(dòng)化，人工智能的應(yīng)用可以大大辦公的自動(dòng)化效率，使電氣工程的自動(dòng)化控制更加簡便快捷，也使得電氣工程自動(dòng)化的效率得到進(jìn)一步的提高。由于人工智能是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)自身的工作的，所以能夠擺脫傳統(tǒng)控制方法的束縛，有效合理的解決以往難以處理的問題。本文便對人工智能在電氣工程自動(dòng)化中的應(yīng)用進(jìn)行了分析思考。

前言

隨著科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，而經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也促進(jìn)了我國工業(yè)水準(zhǔn)的大大提升。在如今工業(yè)技術(shù)的不斷改革創(chuàng)新下，人工智能在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用也成為了各領(lǐng)域和各個(gè)部門研究的重點(diǎn)。企業(yè)想要在激烈的行業(yè)競爭中脫穎而出就必須提高自身的生產(chǎn)和工作的效率。而現(xiàn)今人工智能能夠大幅度的提高企業(yè)的工作效率和生產(chǎn)效益，成為了企業(yè)競爭中的重要因素。隨著近幾年人工智能的不斷完善和發(fā)展，人工智能在企業(yè)中得到了大范圍的應(yīng)用，許多企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益也因此得以大幅提高。下面便對人工智能在電氣工程自動(dòng)化中的應(yīng)用進(jìn)行了分析和研究。

1人工智能的概念

人工智能是一項(xiàng)新興的科學(xué)技術(shù)，它是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而衍生的一個(gè)分支，這一門技術(shù)的研究范圍極廣，幾乎涵蓋了數(shù)學(xué)，哲學(xué)，心理學(xué)以及計(jì)算機(jī)科學(xué)等眾多學(xué)科。這些學(xué)科彼此相互關(guān)聯(lián)滲透，并以人工智能作為一個(gè)基礎(chǔ)平臺，融合形成一門綜合性的學(xué)科[1]。因此，人工智能也可以說是自然科學(xué)以及社會科學(xué)相互交叉而形成的一門技術(shù)科學(xué)。

人工智能于1956年被提出隨著60年的發(fā)展，在不少領(lǐng)域上已經(jīng)取得了飛速的發(fā)展，人工智能的應(yīng)用可以概括為專家系統(tǒng)，啟發(fā)式搜索，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及模糊集理論等。人工智能發(fā)展的一個(gè)重要目標(biāo)便是使機(jī)器能夠勝任人所能完成的工作。人工智能是通過計(jì)算機(jī)來對人的思維或行為進(jìn)行模擬的一門學(xué)科，應(yīng)用在專家系統(tǒng)，機(jī)器人技術(shù)以及編程機(jī)器人工廠等各個(gè)方面。人工智能的研究對象主要是機(jī)器對感知，思維以及行為。人工智能主要體現(xiàn)了自動(dòng)化的特點(diǎn)，但是，人工智能與人之間依舊存在著差距，且始終受到人的控制。

傳統(tǒng)電氣工程的研究對象主要是電氣化方面，但是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，電氣工程已經(jīng)與我們的生活息息相關(guān)，不可分離。因此人工智能進(jìn)入電氣工程領(lǐng)域也是實(shí)事所趨，人工智能在電氣工程方面的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)的進(jìn)一步自動(dòng)化控制，同時(shí)還能對電氣工程自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。

2人工智能在電氣工程的意義

眾所周知，中國對能源的消耗量極大，在人力，物力以及財(cái)力方面的投入也逐年增加，為了在日益激烈的行業(yè)競爭中謀求自身的生存發(fā)展，企業(yè)對自身生產(chǎn)效率的提高以滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求必不可少。而科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也給電氣工程領(lǐng)域帶來了一次革新，人工智能在電氣工程方面的優(yōu)勢和重要性也日益突顯。目前，我國的電氣工程在實(shí)際的生產(chǎn)和工作過程中經(jīng)常出現(xiàn)設(shè)備故障的問題，而一旦出現(xiàn)這些問題必然導(dǎo)致工程的經(jīng)濟(jì)效益大大降低，直接損害公司的利益。而人工智能的出現(xiàn)便使得這一問題迎刃而解，利用人工智能實(shí)現(xiàn)的電氣工程自動(dòng)化，能夠使機(jī)器設(shè)備實(shí)現(xiàn)自我檢修從而防止設(shè)備故障帶來的經(jīng)濟(jì)效益方面的損失，可以說人工智能的出現(xiàn)在提高電氣工程的作業(yè)效率以及提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益方面的地位是不可取代的。

3人工智能在電氣工程方面存在的優(yōu)勢

3.1控制優(yōu)良且一致

電氣工程中傳統(tǒng)的控制方法往往是依據(jù)特定的目標(biāo)以及具體的設(shè)計(jì)，但是這種方式的弊端便是針對性和唯一性，雖然對特定的對象有著極好的控制效果，但是對其他對象的控制效果往往就不盡如人意[2]。而與傳統(tǒng)的控制方法相比，人工智能在控制方面所具備的一致性的優(yōu)勢便突顯出來了，在系統(tǒng)內(nèi)輸入其他的對象數(shù)據(jù)也能產(chǎn)生極高的估計(jì)，對一些其他因素的影響甚至可以忽略不計(jì)。此外，程序設(shè)定的智能化也對產(chǎn)品的規(guī)范和統(tǒng)一有所提升，能夠確保產(chǎn)品性能的一致。

3.2抗干擾能力強(qiáng)

電氣工程中傳統(tǒng)的控制器往往會在構(gòu)建的過程中受到其他不確定因素的影響而導(dǎo)致參數(shù)和 數(shù)值類型的變化，而電氣工程中人工智能設(shè)計(jì)不需要精準(zhǔn)的動(dòng)態(tài)模型，對環(huán)境和外界環(huán)境的抗干擾能力極強(qiáng)。所以系統(tǒng)所設(shè)置的參數(shù)一般不會因?yàn)橥饨绲臈l件而發(fā)生變化，操作過程中出現(xiàn)的誤差也降到最低，所以實(shí)際值與理論值之間的差距一般較小。

3.3便于調(diào)節(jié)

對人工智能相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，可以提升智能函數(shù)的性能，相比于以往控制器操作繁瑣以及容易出現(xiàn)故障的問題，人工智能大大改善了這一點(diǎn)，它不僅操作簡便并且抗干擾能力和適應(yīng)性極強(qiáng)，人工智能控制器也能根據(jù)合理的數(shù)據(jù)來進(jìn)行設(shè)定，同時(shí)它能夠根據(jù)實(shí)際的情況對數(shù)據(jù)進(jìn)行修正調(diào)節(jié)。

3.4節(jié)省人力物力

傳統(tǒng)的電氣在操作過程中往往涉及著眾多的電氣設(shè)備，而由于涉及多種電氣設(shè)備且往往每個(gè)電氣設(shè)備都需要有相應(yīng)的人員來進(jìn)行定期的清潔和整理。這是一項(xiàng)極為繁雜的工作，需要耗費(fèi)大量的人力和物力。而相對于傳統(tǒng)的電氣工程，人工智能對線路等的需求的依賴大大減小，從而可以大大減小人力和物力的投入[3]。

4人工智能在電氣工程自動(dòng)化中的應(yīng)用

4.1在電氣設(shè)備中的應(yīng)用

人工智能子電氣設(shè)備的應(yīng)用的重點(diǎn)是對電氣設(shè)備設(shè)計(jì)的優(yōu)化。對電氣設(shè)備設(shè)計(jì)的優(yōu)化過程較為繁雜，需要專業(yè)人員在電路電磁場以及電器等方面擁有全面的知識，同時(shí)還必須要有豐富的經(jīng)驗(yàn)和對現(xiàn)場的應(yīng)變處理能力。而傳統(tǒng)的人工對電氣設(shè)備設(shè)計(jì)的優(yōu)化顯然與飛速發(fā)展的電氣工程自動(dòng)化之間存在著矛盾。而隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的興起，在電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)過程中，將人工智能與計(jì)算機(jī)CAD相結(jié)合能夠大大提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量與設(shè)計(jì)的效率。就現(xiàn)在而言，人工智能在電氣設(shè)備設(shè)計(jì)優(yōu)化方面主要體現(xiàn)在遺傳算法和專家系統(tǒng)兩個(gè)方面。因?yàn)檫z傳算法對較為先進(jìn)且擁有較高的精確度，因此在電氣設(shè)備設(shè)計(jì)優(yōu)化上應(yīng)用較廣。而由于電氣設(shè)備出現(xiàn)故障往往是有事先的征兆，在專家系統(tǒng)中加入人工智能可以極大提高電氣產(chǎn)品的整體性能。

4.2在電氣控制中的應(yīng)用

電氣控制是電氣工程自動(dòng)化技術(shù)以及應(yīng)用的核心部分，如何確保電氣系統(tǒng)高效穩(wěn)定的運(yùn)行是電氣工程自動(dòng)化研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。而對于技術(shù)人員來說，電氣工程控制的要求是十分嚴(yán)格的其控制的過程也是相當(dāng)繁瑣，而這也直接導(dǎo)致了技術(shù)人員在操作過程中由于操作的不當(dāng)而引起設(shè)備出現(xiàn)問題，導(dǎo)致了設(shè)備運(yùn)行效率大大降低的同時(shí)也帶來了直接的經(jīng)濟(jì)損失。而在電氣控制方面，人工智能擁有著極高的控制精度，在減少了人力物力的同時(shí)也提高了控制了效率，并且還能實(shí)現(xiàn)電氣系統(tǒng)遠(yuǎn)程的控制。同時(shí)，人工智能還還能夠?qū)崟r(shí)對數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，防止數(shù)據(jù)的丟失，這也對后期的數(shù)據(jù)查詢以及核對提供了極大的便利。

4.3人工智能在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用、

人工智能系統(tǒng)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用也極為廣泛。人工智能系統(tǒng)中的專家系統(tǒng)能夠?qū)⒋罅康闹R，規(guī)則以及各種經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合進(jìn)而對電力系統(tǒng)進(jìn)行整體的分析和判斷，并通過模擬系統(tǒng)來對排查出的問題進(jìn)行解決。在應(yīng)用專家系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)控和排查時(shí)，必須嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定和具體的要求，并及時(shí)更新電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息，使其與電力系統(tǒng)的應(yīng)用磨合適應(yīng)。

而人工智能系統(tǒng)中的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由于其具有較高靈活度的特點(diǎn)，因此其應(yīng)用一般是在數(shù)據(jù)的處理層面，通過對模型進(jìn)行分析判斷以及分類，進(jìn)而選擇合適的相關(guān)輸入來構(gòu)建不同的時(shí)間模型，利用這些模型可以對電力系統(tǒng)進(jìn)行有效的預(yù)測。

總結(jié)

綜上所述，人工智能與電氣工程自動(dòng)化的發(fā)展息息相關(guān)，因此，加強(qiáng)人工智能在電氣工程自動(dòng)化方面的研究將大幅度促進(jìn)電力產(chǎn)業(yè)更加健康全面的發(fā)展，也能為電氣工程企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。相關(guān)企業(yè)以及部門也應(yīng)更加重視人工智能并加大對人工智能的投入力度。

參考文獻(xiàn)

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