電氣工程自動(dòng)化中人工智能的運(yùn)用

張曉通

【摘 ?要】針對當(dāng)前電氣工程智能化發(fā)展中存在的問題，本文提出有針 對性的解決措施，能有效防止這些問題對電氣工程智能化發(fā) 展產(chǎn)生影響，進(jìn)而使我國電氣工程技術(shù)及自動(dòng)化控制技術(shù)得 到更好的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】電氣工程自動(dòng)化;人工智能;應(yīng)用

引言

在電氣工程自動(dòng)化發(fā)展過程中，微機(jī)技術(shù)及信息技術(shù)的 應(yīng)用對傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式帶來了巨大的變革。人工智能技術(shù)是 信息技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的衍生產(chǎn)物，將人工智能技術(shù)運(yùn)用在 電氣工程自動(dòng)化領(lǐng)域中，能使生產(chǎn)效率更高，產(chǎn)品性能更好。當(dāng)前，隨著科技的不斷進(jìn)步，人工智能技術(shù)被應(yīng)用到人 們生產(chǎn)、生活的各個(gè)方面，尤其在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的表現(xiàn)更 為明顯。所以，有必要對電氣工程自動(dòng)化中人工智能技術(shù)的具 體應(yīng)用進(jìn)行探討和分析。

1 人工智能簡析

早在20 世紀(jì)60 年代，科研人員就已經(jīng)提出了人工智能（Artificial Intelligence）概念。隨著互聯(lián)網(wǎng)及計(jì)算機(jī)等技術(shù) 的推廣，AI技術(shù)有效地將不同學(xué)科理論和技術(shù)利用現(xiàn)代化信 息處理技術(shù)進(jìn)行了整合，突破了人工智能技術(shù)應(yīng)用的局限性，擴(kuò)大了人工智能技術(shù)的覆蓋面。我們也可以將人工智能理解 為計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，人工智能的實(shí)現(xiàn)原理及作用、方 式等都是要將智能化這樣的核心理念體現(xiàn)出來。通過計(jì)算模 擬人類的思維過程，科研人員以此為出發(fā)點(diǎn)，進(jìn)行了許多高 度智能化的人工智能設(shè)備的開發(fā)。從電氣自動(dòng)化的范疇對問 題進(jìn)行剖析，其圍繞著自動(dòng)化控制來開展電子信息工程領(lǐng)域 及計(jì)算機(jī)技術(shù)等綜合學(xué)科的研究設(shè)計(jì)。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展 和技術(shù)的進(jìn)步，很多領(lǐng)域都越來越依賴于計(jì)算機(jī)技術(shù)。計(jì)算 機(jī)智能化通常是通過程序?qū)Ω綄僭O(shè)備進(jìn)行控制，這樣的方式 與人的大腦相似。作為人體中最重要的器官，大腦需要對人 類的思考、活動(dòng)及行為等進(jìn)行控制和指揮。科研人員以此作 為基礎(chǔ)，采取人腦信息功能模仿來進(jìn)行計(jì)算機(jī)編程，在對人 腦工作模式及工作機(jī)制的研究基礎(chǔ)之上，進(jìn)行人工智能計(jì)算 機(jī)技術(shù)的研究與創(chuàng)造。此外，智能技術(shù)能提升電氣自動(dòng)化控 制水平，使生產(chǎn)及分派等工作的處理模式更加高效和便捷，進(jìn)而降低了人工成本，提高了生產(chǎn)效率。

2 人工智能在電氣工程自動(dòng)化運(yùn)用的意義

2.1 提升了電氣自動(dòng)化的性能

目前，將人工智能應(yīng)用在電氣工程自動(dòng)化中，能夠體現(xiàn)出 人工智能的優(yōu)勢，特別是提升了電氣自動(dòng)化的性能。在運(yùn)行 時(shí)，人工智能受到外界環(huán)境的影響比較小，同時(shí)，在控制的方 面，人工智能體現(xiàn)了一致性，因而具備抵制外界干擾的能力，人工智能在電氣工程自動(dòng)化中的運(yùn)用，極大的增強(qiáng)了電氣工 程自動(dòng)化的穩(wěn)定性能。在安全性能方面，人工智能也具有一 定的優(yōu)勢，可以為電氣工程自動(dòng)化提供安全保障，主要是由于 人工智能針對故障錄波實(shí)施捕捉，在捕捉之后，人工智能可以 模擬故障錄波，最終進(jìn)行記錄，從而達(dá)到檢查故障自動(dòng)化的效 果，繼而保證了電氣設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，從而有 利于提升電氣自動(dòng)化的性能。

2.2操作過程誤差比較小

當(dāng)前，在電氣工程自動(dòng)化中，通過應(yīng)用了人工智能，極大的 提升了控制器的抗干擾能力，在控制器中，即便輸入了未知的 數(shù)據(jù)參數(shù)，同樣能夠正常的運(yùn)行，而且得到了很準(zhǔn)確估計(jì)值的 結(jié)果，在操作過程誤差比較小，增強(qiáng)了電氣自動(dòng)化的整體效果。

3 人工智能在電氣工程自動(dòng)化中的應(yīng)用現(xiàn)狀分析

（1）多樣化的智能控制功能。

在進(jìn)行電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)及 生產(chǎn)的過程中，要求處理大量的數(shù)據(jù)，通過人工智能技術(shù)能 便捷地收集所需要的數(shù)據(jù)，并且可以對其進(jìn)行分析后做歸類 處理，再根據(jù)具體的功能要求進(jìn)行下一步的分類讀取及存儲。在監(jiān)控被控制對象的時(shí)候，能安全可靠地監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)的設(shè) 備參數(shù)，判斷有沒有事故發(fā)生，并對設(shè)備的動(dòng)作過程進(jìn)行記 錄。在遇到緊急故障時(shí)，能通過設(shè)備歷史運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行判別，并發(fā)出報(bào)警信號;還能及時(shí)與操作人員進(jìn)行通信聯(lián)絡(luò)，以此 對整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行最為合理的監(jiān)督和管理（如圖 1 所示）。在以往的生產(chǎn)控制過程中，要求專職人員進(jìn)行現(xiàn)場操作，而 人工智能技術(shù)在這方面體現(xiàn)出很大的優(yōu)越性，專職人員只需 要利用電腦發(fā)出指令，通過通信技術(shù)遠(yuǎn)程控制設(shè)備的運(yùn)行或 者停止。

（2）智能化的電氣工程。

在設(shè)計(jì)傳統(tǒng)的自動(dòng)化產(chǎn)品時(shí)，需要大量的設(shè)計(jì)人員協(xié)作完成，具有較長的生產(chǎn)周期，經(jīng)濟(jì) 性比較低。但是在設(shè)計(jì)電氣自動(dòng)化產(chǎn)品時(shí)引入智能化技術(shù)后，能夠利用人工智能計(jì)算技術(shù)使整個(gè)設(shè)計(jì)過程趨于理性化，并 且更快捷。在電氣產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程中將智能化的核心理 念體現(xiàn)出來，生產(chǎn)效率會大大提高，生產(chǎn)方式也會更加高效，進(jìn)而加快生產(chǎn)速度，有利于產(chǎn)品集成化、模塊化生產(chǎn)，同時(shí) 降低了生產(chǎn)成本。除此之外，在電氣自動(dòng)化中應(yīng)用人工智能技術(shù)，將促進(jìn)CAD技術(shù)、通信技術(shù)、信息數(shù)據(jù)處理技術(shù)的快 速發(fā)展。

4 電氣工程自動(dòng)化中人工智能的具體應(yīng)用

（1）提高電氣自動(dòng)化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)水平。

電氣設(shè)備的性能及 使用價(jià)值是設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)的首要考慮因素，電氣設(shè)備性能的優(yōu)良 程度直接影響著整個(gè)生產(chǎn)過程的質(zhì)量。為了保障產(chǎn)品的使用性 能及可操作性，通常要求設(shè)計(jì)者必須具備豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和較 高的專業(yè)素養(yǎng)。由于現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和人工智能技術(shù)的發(fā)展速 度比較快，人們對產(chǎn)品的性能要求更高，使得產(chǎn)品的更新速度 比以往要快得多，這就對電氣產(chǎn)品的設(shè)計(jì)人員提出了更高的要 求，設(shè)計(jì)人員需要及時(shí)開發(fā)新技術(shù)及新產(chǎn)品，及時(shí)掌握產(chǎn)品的 市場需求情況，以此來保障設(shè)計(jì)方案的前沿性及可行性。運(yùn)用 了人工智能技術(shù)的電氣產(chǎn)品，無論是在效率方面還是在產(chǎn)品的 調(diào)試方面都具有很大的優(yōu)勢。通過專業(yè)的設(shè)計(jì)軟件可以對產(chǎn)品 進(jìn)行模擬構(gòu)造，能方便、及時(shí)地發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)對方案進(jìn)行調(diào) 整，以此來提高設(shè)計(jì)方案的利用價(jià)值。

（2）實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

在生產(chǎn)過程中，對電氣 設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)智能控制的難度較高，這也對電氣設(shè)備控制人 員提出了較高的專業(yè)要求。要保證電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，需 要操作人員掌握設(shè)備的多種性能指標(biāo)及產(chǎn)品的綜合知識，還 要求其具有豐富的操作經(jīng)驗(yàn)，確保電氣設(shè)備能夠安全可靠地 運(yùn)行，從而保證企業(yè)的生產(chǎn)效率。人工智能技術(shù)應(yīng)用于電氣 設(shè)備操作過程，能最大限度地簡化操作流程，能通過設(shè)定微 機(jī)界面的參數(shù)及選項(xiàng)控制設(shè)備的運(yùn)行，還能借助通信技術(shù)實(shí) 現(xiàn)監(jiān)控、遠(yuǎn)程操作設(shè)備。

（3）優(yōu)化故障診斷。

面對較為復(fù)雜的產(chǎn)品時(shí)，通常所需 電氣設(shè)備的構(gòu)造較為復(fù)雜，受干擾因素較多，造成設(shè)備故障的因素也就越多。為了保證產(chǎn)品的性能，要求工作人員對設(shè) 備異常運(yùn)行情況能做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理，如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn) 并處理問題，則可能會損壞硬件設(shè)備甚至引發(fā)人員傷亡事故。在解決電氣設(shè)備故障時(shí)，應(yīng)用人工智能技術(shù)能縮短檢修時(shí)間，并且還能快速地將問題找出，大大降低了維護(hù)成本，保證企 業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的正常有序運(yùn)行。此外，在進(jìn)行故障檢測時(shí)，可 以利用人工智能模糊理論進(jìn)行快速、有效的檢測，查找故障 產(chǎn)生的根本原因，并且針對原因制定相應(yīng)的解決策略，進(jìn)而 快速排除故障，避免故障的再次發(fā)生。

5 結(jié)語

電氣工程自動(dòng)化技術(shù)在當(dāng)前得到了廣泛的推廣和應(yīng)用，它能提升企業(yè)的生產(chǎn)效率、降 低人工成本，使企業(yè)的生產(chǎn)成本得到有效的控制，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。在當(dāng)前的工業(yè)生 產(chǎn)中，人工智能技術(shù)已經(jīng)體現(xiàn)出較強(qiáng)的優(yōu)勢，它將信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合應(yīng)用到電氣工程 自動(dòng)化中，二者的結(jié)合應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了較高的生產(chǎn)效率及經(jīng)濟(jì)效益。

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