電氣工程自動(dòng)化中人工智能的運(yùn)用分析

周向陽

摘要：電氣工程一大關(guān)鍵環(huán)節(jié)是自動(dòng)化控制，它對(duì)于提高工程整體工作效率發(fā)揮著重要作用。隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人工智能逐漸走入了人們視野并廣泛運(yùn)用于電氣工程的自動(dòng)化控制中，這使得電氣工作效率大大提高，同時(shí)出錯(cuò)率也大幅降低。本文就人工智能在電氣自動(dòng)化中的運(yùn)用進(jìn)行了綜合分析，以推動(dòng)電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電氣工程;自動(dòng)化;人工智能

一、 人工智能技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

人工智能，是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一大分支，它交叉了計(jì)算機(jī)、哲學(xué)、心理學(xué)等學(xué)科，其主要目標(biāo)是使機(jī)器完成一些通常需要人來完成的復(fù)雜性工作，例如語言識(shí)別、圖形識(shí)別、數(shù)據(jù)分析等。電氣工程主要研究電氣工程有關(guān)的自動(dòng)控制、信息處理等，由于電氣自動(dòng)化系統(tǒng)非常復(fù)雜，因此其容錯(cuò)率較低。將人工智能引入電氣工程自動(dòng)化控制中，可以極大提高工作效率，減少因失誤操作引起的非正常停機(jī)、事故，提升了電氣自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行的科學(xué)性，并優(yōu)化了運(yùn)行環(huán)境?？傮w來看，人工智能技術(shù)應(yīng)用于電氣工程自動(dòng)化存在以下幾方面優(yōu)勢(shì)：

（一） 操作簡單、精細(xì)

將人工智能應(yīng)用到電氣自動(dòng)化可以使傳統(tǒng)操作程序變得更為簡便，尤其體現(xiàn)控制上面。通過人工智能反饋的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)整不但能夠促進(jìn)控制準(zhǔn)確性，還能及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備中存在的問題。此外，人工智能在電氣自動(dòng)化控制較為穩(wěn)定，且抗干擾能力非常出色，這也保證了電氣自動(dòng)化操作的精確性。

（二） 電氣自動(dòng)化控制效率大大提高

一方面，通過人工智能技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)對(duì)設(shè)備參數(shù)進(jìn)行采集、處理與保存，使得電氣自動(dòng)化實(shí)際控制效率提升;另一方面，人工智能操作控制功能非常方便，工作人員只需利用計(jì)算機(jī)便可進(jìn)行相關(guān)操作，大大降低工作強(qiáng)度，提升工作精度。

（三） 提高了電氣自動(dòng)化的穩(wěn)定性、安全性及工作效率

第一，智能化的電氣工程應(yīng)用系統(tǒng)與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比，在控制方面具有較強(qiáng)的一致性，尤其對(duì)于存在一定差異的驅(qū)動(dòng)器，其一致性保持的也較好，這主要表現(xiàn)為，人工智能對(duì)外界因素干擾的影響較小，電氣智能化不會(huì)影響到最終結(jié)果，因而具有較好的穩(wěn)定性。第二，基于人工智能技術(shù)的自動(dòng)化控制，能夠智能化捕捉故障錄波，即對(duì)故障錄波進(jìn)行模擬，對(duì)其順序加以記錄、捕捉波形等，實(shí)現(xiàn)故障錄波的自動(dòng)化，從而提高了電氣設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性。第三，人工智能技術(shù)改善了電氣設(shè)備自動(dòng)化性能，降低了電氣設(shè)備對(duì)電線電纜調(diào)整及變壓器的依賴，有效提高了電氣設(shè)備的整體工作效率。

二、 人工智能在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用

人工智能研究的一個(gè)主要目標(biāo)是使機(jī)器能夠勝任一些通常需要人類智能完成的復(fù)雜的工作，電氣自動(dòng)化是研究與電氣工程有關(guān)的系統(tǒng)運(yùn)行。人工智能主要包括感知能力、思維能力和行為能力，人工智能的應(yīng)用體現(xiàn)在問題求解，邏輯推理與定理證明，自然語言理解，自動(dòng)程序設(shè)計(jì)，專家系統(tǒng)，機(jī)器人學(xué)等方面。而這諸多方面都體現(xiàn)了一個(gè)自動(dòng)化的特征，表達(dá)了一個(gè)共同的主題，即提高機(jī)械人類意識(shí)能力，強(qiáng)化控制自動(dòng)化。因此人工智能在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域?qū)?huì)大有作為，電氣自動(dòng)化控制也需要人工智能的參與。

隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，很多研究人員展開了針對(duì)人工智能在電氣工程自動(dòng)化控制方面的研究，例如：應(yīng)該如何將人工智能系統(tǒng)應(yīng)用于故障的診斷和預(yù)測(cè)、電氣產(chǎn)品設(shè)計(jì)優(yōu)化和保護(hù)與控制等領(lǐng)域。在優(yōu)化設(shè)計(jì)方面，設(shè)計(jì)電氣設(shè)備是很繁瑣的工作。它需要對(duì)電磁場、電路、電器電機(jī)等學(xué)科的知識(shí)綜合性的運(yùn)用，同時(shí)還要使用以往設(shè)計(jì)中的經(jīng)驗(yàn)。設(shè)計(jì)以往的產(chǎn)品時(shí)，通常是在根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過手工的方式開展的。這樣的設(shè)計(jì)過程很難取得最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。電氣產(chǎn)品的設(shè)計(jì)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，逐漸由手工設(shè)計(jì)向計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)不斷轉(zhuǎn)變，使開發(fā)產(chǎn)品的周期大大減少。尤其是在引進(jìn)了人工智能技術(shù)之后，更加促進(jìn)了CAD技術(shù)的發(fā)展，大大提高了設(shè)計(jì)產(chǎn)品的質(zhì)量和效率。人工智能技術(shù)在電氣設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用主要包括專家系統(tǒng)和遺傳算法。其中的遺傳算法是一種優(yōu)化的先進(jìn)算法，在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)優(yōu)化上有舉足輕重的作用。因此電氣產(chǎn)品的人工智能化設(shè)計(jì)很多都采用了這種方式進(jìn)行優(yōu)化。電氣設(shè)備的故障征兆和故障之間有著很多必然和偶然的關(guān)系，具有非線性、不確定性的特點(diǎn)，它的優(yōu)勢(shì)能夠通過人工智能的方式得到最大的發(fā)揮。人工智能技術(shù)在電氣設(shè)備診斷故障方面的應(yīng)用主要由：專家系統(tǒng)、模糊邏輯和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。在電力系統(tǒng)之中，變壓器因?yàn)橹匾牡匚欢艿胶芏嘌芯空叩年P(guān)注。目前診斷變壓器故障的常用方法主要是分析變壓器油中分解出來的氣體，通過這種氣體分析找出變壓器的故障范圍。同時(shí)在電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)等方面，人工智能診斷故障技術(shù)也有了長足的發(fā)展。

三、電氣工程自動(dòng)化中人工智能技術(shù)的應(yīng)用前景

（一）多樣化功能

在電氣工程自動(dòng)化中運(yùn)用人工智能技術(shù)可以讓工作人員在收集數(shù)據(jù)和模擬工作量時(shí)非常方便，而且人工智能技術(shù)在運(yùn)用上只是將其作為模擬人腦以工作過程的自動(dòng)化。如果電氣工程自動(dòng)化可以完全交給人工智能技術(shù)完成，那么勢(shì)必會(huì)減少許多的其他設(shè)備，除了能夠?qū)⒐ぷ魅藛T的工作效率提升之外，還可以節(jié)省企業(yè)資金，降低生產(chǎn)成本，從而在市場定價(jià)方面比其他企業(yè)更加便宜，以此吸引更多的顧客，為企業(yè)贏得 更多的利潤，同時(shí)也節(jié)約了社會(huì)資源為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定了夯實(shí)的基礎(chǔ)。

（二）最優(yōu)化設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的電氣工程自動(dòng)化設(shè)備都需要精準(zhǔn)的設(shè)計(jì)模型，而這些設(shè)計(jì)模型往往是從工人多年的工作經(jīng)驗(yàn)中學(xué)會(huì)的，但是每個(gè)人對(duì)設(shè)備都有不同的看法，而每位設(shè)計(jì)模型的工人也有著不同的經(jīng)驗(yàn)積累，因此，再設(shè)計(jì)模型的時(shí)候總是會(huì)有或大或小的誤差，而這些有誤差卻可以讓自動(dòng)化設(shè)備在里最優(yōu)設(shè)計(jì)上有一定距離。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在不斷的發(fā)展，電氣工程自動(dòng)化設(shè)備在設(shè)計(jì)上也逐漸有了提升，將人工智能技術(shù)運(yùn)用在電氣工程的自動(dòng)化上，不僅讓電氣工程自動(dòng)化設(shè)備的設(shè)計(jì)質(zhì)量了保障，而且還提高了電氣工程自動(dòng)化設(shè)備的出產(chǎn)效率。而在涉及到這些裝備的專業(yè)知識(shí)，技術(shù)人員了為讓設(shè)備以最好的狀態(tài)投入工作中，也會(huì)采用智能人工技術(shù)，這樣可以降低工作人員的操作難度，同時(shí)讓工作人員減輕工作壓力。

（三）推進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展

隨著電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和人們對(duì)于計(jì)算機(jī)的依賴程度越來越高，我國的電子信息化程度也越來越高，人工智能的電子技術(shù)也順勢(shì)而生，并且逐漸在各個(gè)行業(yè)都有它的身影。人工智能技術(shù)的出現(xiàn)也是人類科學(xué)史上的一次重大突破，尤其是在電氣工程的自動(dòng)化控制系統(tǒng)上， 人工智能技術(shù)早已占據(jù)自動(dòng)控制的主要地位，它是一場大的科技變革，它不僅在電力工程自動(dòng)化上閃爍著耀眼的光芒，而且還很大程度上推進(jìn)了我國甚至世界上電氣工程自動(dòng)化的發(fā)展。

四、結(jié)語

人工智能技術(shù)是推動(dòng)電氣自動(dòng)化發(fā)展的一大核心，在自動(dòng)化控制中發(fā)揮著不可替代的作用。人工智能技術(shù)不僅可以優(yōu)化電氣設(shè)備設(shè)計(jì)，提高電氣設(shè)備效率，降低工作人員工作強(qiáng)度，還能夠大大提高設(shè)備工作精度，并促進(jìn)從業(yè)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，切實(shí)保障電氣工程運(yùn)行的安全可靠?？傊?，電氣工程自動(dòng)化中運(yùn)用人工智能具備很多優(yōu)勢(shì)，它是我國電氣行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的一大保障。

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