探究智能化技術(shù)在電氣工程自動化中的應(yīng)用

郭秀國

山西中煤平朔能源化工有限公司 山西朔州 036000

二十一世紀(jì)是一個科學(xué)技術(shù)時代，尤其是計算機(jī)信息技術(shù)已經(jīng)逐步融入于人們的生活之中，改變了人們的生產(chǎn)生活方式，取得了重要突破。計算機(jī)信息技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)中，給各行各業(yè)的發(fā)展提供了重要的技術(shù)保障，電氣工程也不例外。近年來，在電氣工程自動化發(fā)展過程中，智能化技術(shù)起到了良好的作用，有效提升了電氣工程的生產(chǎn)效率，可幫助電氣工程處理海量的數(shù)據(jù)信息，有利于優(yōu)化電氣工程系統(tǒng)設(shè)計，改變了傳統(tǒng)的人工模式，符合電氣工程現(xiàn)代化發(fā)展要求。為提高電氣工程自動化水平，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對智能化技術(shù)的研究，不斷地更新相關(guān)技術(shù)，做到與時俱進(jìn)，以保障電氣工程生產(chǎn)的安全性，為電氣工程帶來更多的生產(chǎn)效益，實現(xiàn)高產(chǎn)。

1 智能化技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容

1.1 電氣工程智能化技術(shù)

在電氣工程自動化控制中，應(yīng)用智能技術(shù)，是我國電氣工程現(xiàn)代化發(fā)展的必然需求，有利于提高電氣工程系統(tǒng)的技術(shù)水平，加強(qiáng)對電氣工程系統(tǒng)運(yùn)行的監(jiān)測力度，可通過魯棒性變化，以及反應(yīng)時間來發(fā)現(xiàn)電氣工程系統(tǒng)運(yùn)行過程中存在的問題，并實施針對性措施來加以解決，提高實施操作性能，使電氣工程系統(tǒng)的運(yùn)行效率得到提升。而且在應(yīng)用智能化技術(shù)之后，電氣工程系統(tǒng)運(yùn)行不再過分依賴于模型，可減少操作人員的工作量，逐步發(fā)揮自動化控制的有效作用[1]。無論是實現(xiàn)無人操作，還是遠(yuǎn)程操作，都能改變當(dāng)前的傳統(tǒng)控制模式，順應(yīng)時代發(fā)展要求，響應(yīng)科學(xué)技術(shù)革新號召，保障電氣工程系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，促使電氣工程的可持續(xù)發(fā)展。

智能化技術(shù)中人工智能不容忽視，作為當(dāng)前高端科技的人工智能備受人們的關(guān)注，其核心技術(shù)包含了以下幾點：一是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；二是模糊記錄輪；三是啟發(fā)式搜索?，F(xiàn)階段對人工智能技術(shù)的研究范圍越來越廣泛，涉及到了多個科學(xué)領(lǐng)域，如哲學(xué)、心理學(xué)、仿生學(xué)、計算機(jī)科學(xué)等。目前，我國電氣工程自動化控制體系已經(jīng)逐漸完善，利用智能化技術(shù)可實現(xiàn)有效的實時監(jiān)控。相較于PLC技術(shù)來說，智能化技術(shù)的融合使用延伸和發(fā)展了可編程邏輯控制器。其不需要使用控制模型，便能夠直接根據(jù)控制對象給出的信息來作出相應(yīng)的處理，而且能夠保持?jǐn)?shù)據(jù)處理的一致性，快速根據(jù)運(yùn)行實際情況來進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)，并且擁有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析能力，無需人員操作就能實現(xiàn)自動化運(yùn)行，并且當(dāng)電氣設(shè)備數(shù)據(jù)異常時能夠發(fā)出保護(hù)指令和作出警報。

1.2 在電氣工程自動化中實施智能化技術(shù)的必要性

智能化技術(shù)在電氣工程自動化中的應(yīng)用，十分有必要，其有利于增加電氣工程自動化市場的生命力，創(chuàng)新電氣工程自動化技術(shù)，以便于促進(jìn)我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。在電氣工程中應(yīng)用智能化技術(shù)，不僅提高了電氣工程自動化水平，還有利于加強(qiáng)對電氣設(shè)備的管理，能夠及時采集和處理電氣工程系統(tǒng)運(yùn)行中的各項數(shù)據(jù)，作出實時監(jiān)測和控制，符合現(xiàn)代電氣工程的發(fā)展需求。而且人工智能技術(shù)有利于精準(zhǔn)計算電氣設(shè)備的各項運(yùn)行參數(shù)，觀察其時間變化值，能夠根據(jù)電氣設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，來進(jìn)行科學(xué)的分析和準(zhǔn)確的計算，得出正確的結(jié)論，并基于此結(jié)論立刻作出指令，規(guī)避電氣設(shè)備運(yùn)行中的安全問題，可為電氣工程系統(tǒng)運(yùn)行提供重要保障[2]。

2 我國電氣工程自動化控制現(xiàn)狀

近年來，我國電子工程自動化技術(shù)水平不斷地提升，其已經(jīng)逐步成為我國電子工程行業(yè)發(fā)展中的重要技術(shù)之一，受到人們的廣泛關(guān)注，并且在實際應(yīng)用中已經(jīng)得到廣泛推廣，取得了不錯的技術(shù)成效。就目前而言，電氣自動化工程中的自動化控制系統(tǒng)，主要可以分為四種類型，分別是：一是IE語言系統(tǒng)，這一系統(tǒng)的優(yōu)勢在于檢修方面比較容易，操作較為簡單，而且能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的集中化管理，使其更加直觀地呈現(xiàn)出來，便于相關(guān)人員操控；二是DCS系統(tǒng)，這一系統(tǒng)中運(yùn)用了傳統(tǒng)的檢測儀表，在檢查和維修方面存在一定的難度，具有實時性，并且可以進(jìn)行擴(kuò)充；三是自動控制系統(tǒng)，這一系統(tǒng)有利于實現(xiàn)集中控制，在運(yùn)行速度上比較慢，需要投入大量的監(jiān)控設(shè)備，占用了電氣工程中的大部分空間；四是電氣自動化控制系統(tǒng)，這一系統(tǒng)充分利用了計算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能夠通過信息瀏覽器來充分了解系統(tǒng)信息，實施良好的信息管理工作。現(xiàn)階段，我國電氣工程自動化控制市場的競爭性越來越強(qiáng)，自動化控制技術(shù)也隨之不斷地創(chuàng)新，可根據(jù)電氣工程的實際情況來進(jìn)行相應(yīng)的選擇，創(chuàng)建合適的電氣系統(tǒng)，以便于充分發(fā)揮系統(tǒng)的作用，提高電氣工程的自動化水平，逐步滿足市場需求。

3 智能化技術(shù)在電氣工程自動化中的應(yīng)用優(yōu)勢

3.1 效率更高，精準(zhǔn)度提升

智能化技術(shù)在電氣工程自動中應(yīng)用，具有一定的優(yōu)勢，最為明顯的便是操控效率逐步提升，操作精確度提升。智能技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)﹄姎夤こ踢M(jìn)行科學(xué)的評估，發(fā)現(xiàn)電氣工程中存在的問題，作出相應(yīng)的評估和檢測，以便于及時修正。而且智能化技術(shù)能夠?qū)﹄姎庠O(shè)備進(jìn)行有效的檢測和管理，實現(xiàn)精準(zhǔn)控制，保障控制工作的一致性。在不同的控制器中，可根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)的不同，來進(jìn)行相應(yīng)的分析得到相應(yīng)的反饋，然后根據(jù)這些數(shù)據(jù)給出的不同反應(yīng)來實施相一致的處理措施，這有利于提高電氣控制的工作效率，統(tǒng)一電氣控制標(biāo)準(zhǔn)，真正解決電氣工程自動化運(yùn)行中的問題?？苫陔姎夤こ痰膶嶋H情況，來實施相應(yīng)的電氣操作，予以針對性措施，提供可靠的技術(shù)管理工作，從而保障電氣設(shè)備的正常運(yùn)行[3]。

3.2 實現(xiàn)無人操作

在電氣工程自動化中應(yīng)用智能化技術(shù)，有利于實現(xiàn)無人操作。智能化技術(shù)是當(dāng)前新興技術(shù)之一，具有較好的實用性，被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)中，在電氣工程自動化中的應(yīng)用，能夠轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)電氣工程控制模式，充分發(fā)揮智能化技術(shù)的特征，減輕電氣設(shè)備操作人員的工作量，通過數(shù)據(jù)分析、自動化技術(shù)等來進(jìn)行無人操作?？衫米詣踊到y(tǒng)來對電氣設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行管控，通過檢測電氣設(shè)備運(yùn)行中各項參數(shù)的情況來判斷其是否出現(xiàn)異常，以便于有效控制電氣工程。

3.3 減少使用控制模型

智能化技術(shù)在電氣工程自動化中的應(yīng)用，有利于減少控制模型的使用，可以做到無模型控制，有利于操作人員處理和解決電氣工程中遇到的各項問題。若是運(yùn)用傳統(tǒng)的控制器，那么便很難達(dá)到有效的自動化控制效果，這是因為人工很難精準(zhǔn)地調(diào)試控制器的各項參數(shù)，及時是設(shè)計了控制模型，但其難以根據(jù)實際運(yùn)行過程中各項因素的變化而進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。但智能化的控制器可以實現(xiàn)自動調(diào)控，盡量避免不可控因素的影響，在參數(shù)的設(shè)定上更加準(zhǔn)確，能夠取得較好的控制成效[4]。

4 智能化技術(shù)在電氣工程自動化中的有效應(yīng)用

4.1 智能化技術(shù)在電氣工程故障診斷方面的應(yīng)用

在電氣設(shè)備的運(yùn)行過程中，受諸多因素的影響會導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障，比如說電氣設(shè)備操作人員行為不規(guī)范，或是電氣設(shè)備中的零部件老化等，都會影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，這種時候就需要判斷電氣設(shè)備的故障原因，準(zhǔn)確定位電氣設(shè)備的故障位置，以便于實施針對性措施來修復(fù)故障、解決問題。就目前而言，在電氣設(shè)備運(yùn)行中常見的故障診斷有三種：第一種是案例推理故障；第二種是故障樹模型故障診斷；第三種是規(guī)則推理故障[5]。一般情況下，這三種故障診斷方式在應(yīng)用中都采用組合使用的方式，相較于單一的一種故障診斷方式來說，兩至三種方式的結(jié)合，能夠更加有效地判斷引發(fā)電氣設(shè)備故障的原因。利用智能化技術(shù)，能夠充分發(fā)揮人工智能算法的作用，利用傳感技術(shù)，大數(shù)據(jù)技術(shù)來設(shè)計科學(xué)的故障診斷系統(tǒng)，以便于能及時而準(zhǔn)確地定位故障位置，對電氣設(shè)備的故障原因進(jìn)行準(zhǔn)確的、自動化判斷，有利于節(jié)省故障維修時間，降低維修成本費用。

健全的故障診斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包含了以下內(nèi)容：一是機(jī)械故障案例庫。案例庫中是將電氣設(shè)備發(fā)生過的大量故障案例儲存到數(shù)據(jù)庫中，并且涵蓋了豐富的相關(guān)故障檢修知識；二是故障診斷規(guī)則庫。規(guī)則庫中記錄了電氣工程及其自動化領(lǐng)域的各項操作規(guī)則；三是知識處理系統(tǒng)。知識處理系統(tǒng)，主要是將所收集到的故障案例、相關(guān)只是等進(jìn)行整理和分析，找到故障案例的特征，了解其相關(guān)參數(shù)，提煉關(guān)鍵詞，以便于日后查詢，并且作出科學(xué)的系統(tǒng)推理；四是故障診斷過程解釋機(jī)。解釋機(jī)的作用在于用客戶能夠接受的方式，將電氣設(shè)備的故障原因闡釋出來，翻譯出書故障的類型，提出有效的維修方式；五是故障推理機(jī)。推理機(jī)是故障診斷系統(tǒng)中的重要組成部分，其作用在于對用戶輸入的故障信息進(jìn)行有效的分析，然后根據(jù)診斷規(guī)則庫中的資料得出相應(yīng)的結(jié)論，再于故障案例中去尋找相似的案例。

智能化技術(shù)在電氣工程故障診斷應(yīng)用中，需要先提取故障特征，然后根據(jù)完整的故障特征來分析其故障原因，再將案例推理故障和規(guī)則推理故障診斷方式相結(jié)合，以確定電氣設(shè)備發(fā)生故障的原因。需要注意的是，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先使用規(guī)則推理故障診斷方式。

4.2 智能化技術(shù)在電氣控制方面的應(yīng)用

傳統(tǒng)的電氣控制具有一定的復(fù)雜性，是一項系統(tǒng)化工作，涉及到多個方面的操作，十分繁雜，電氣控制的時間比較長，而且整體效率并不高，其操作效果依賴于電氣設(shè)備操作人員的技術(shù)水平，一旦人為操作失誤便會直接影響最終的電氣控制效果。這種人工電氣控制方式并不適用于當(dāng)下電氣工程的發(fā)展，應(yīng)當(dāng)予以有效改善。將智能化技術(shù)應(yīng)用于電氣控制中，順應(yīng)了時代發(fā)展潮流，而且能夠取得較好的效果，實現(xiàn)電氣控制的自動化。將智能化技術(shù)中的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)融入于電氣控制中，實施模糊控制、結(jié)合專家系統(tǒng)，以對電氣設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程曹操控，操作人員利用計算機(jī)軟件來實施監(jiān)督電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)實際情況來進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，以提高電氣控制效率，這有利于減輕操作人員的工作壓力，使其不需要每日重復(fù)于繁瑣的電氣控制工作中[6]。比如說，可以利用模糊控制中的動態(tài)系統(tǒng)模糊模型辨識方法，來有效控制交流傳動相關(guān)問題，把控電氣設(shè)備的運(yùn)行速度，以滿足身生產(chǎn)需求。

在進(jìn)行電氣設(shè)備操作控制的時候，需要記錄與之相關(guān)的各項參數(shù)。比如說電氣設(shè)備運(yùn)行的能源消耗率，電氣設(shè)備的運(yùn)行電量、速度等等。傳統(tǒng)的電氣控制是靠人工來記錄，大量的信息數(shù)據(jù)記錄很容易出現(xiàn)錯誤，而智能化技術(shù)的應(yīng)用可有效解決這一問題。只需要編寫與之相適宜的算法，便能實現(xiàn)自動采集電氣設(shè)備運(yùn)行的各項數(shù)據(jù)，并且及時進(jìn)行保存，保障數(shù)據(jù)的時效性和準(zhǔn)確性。在進(jìn)行電氣設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控的時候，同樣可以充分發(fā)揮智能化技術(shù)的作用，結(jié)合人工智能算法，對電氣設(shè)備運(yùn)行中的各項參數(shù)進(jìn)行模擬和演練，以便于發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備運(yùn)行中各項參數(shù)出現(xiàn)的異常，比如說在采集整理電氣設(shè)備的數(shù)字量、開關(guān)量等之后進(jìn)行分析，來判斷電氣設(shè)備在運(yùn)行過程中其運(yùn)行速度、勻速輸出功率數(shù)值是否在正常范圍內(nèi)。若是發(fā)現(xiàn)異常，存在問題，智能系統(tǒng)可以根據(jù)最終的分析結(jié)果來發(fā)出指令，斷電設(shè)備，促使其停止運(yùn)行，以保護(hù)電氣設(shè)備，避免發(fā)生安全事故，發(fā)出警報告知于操作人員。

4.3 智能化技術(shù)在電氣產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用

在電氣產(chǎn)品設(shè)計中應(yīng)用智能化技術(shù)，有利于優(yōu)化電氣產(chǎn)品設(shè)計。在設(shè)計電氣工程設(shè)施的時候，應(yīng)當(dāng)基于當(dāng)前的市場行情，結(jié)合先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，基于過去的設(shè)計經(jīng)驗，來設(shè)計出符合現(xiàn)階段電氣工程發(fā)展需求的電氣產(chǎn)品，以提高電氣產(chǎn)品的功能性，增加電氣產(chǎn)品的銷售額度，使其能夠在市場中占有一席之地，提升市場競爭力。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，電力電子設(shè)備的升級、更新速度越來越快，為了搶占市場，設(shè)計電氣產(chǎn)品的周期不能太長，而且要將產(chǎn)品質(zhì)量放在第一位。為此，可充分發(fā)揮智能化技術(shù)的作用，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)來采集和處理市場信息，提高信息處理速度，為電氣產(chǎn)品設(shè)計提供科學(xué)的依據(jù)，使其產(chǎn)品性能更強(qiáng)，參數(shù)設(shè)置更加合理，與此同時，縮短電氣產(chǎn)品設(shè)計周期，提高設(shè)計效率[7]。

4.4 PLC技術(shù)的應(yīng)用

在智能化技術(shù)的大力發(fā)展過程中，PLC技術(shù)逐步取代了機(jī)電控制器，被廣泛應(yīng)用于電氣工程自動化控制中，其能滿足于電氣工程系統(tǒng)運(yùn)行過程中的各項要求，具有一定的優(yōu)勢，能夠提升電氣工程系統(tǒng)的自動化水平，保障電氣系統(tǒng)自動化控制的順利開展。利用PLC繼電器，有利于提高電氣系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，代替部分傳統(tǒng)空間占有率較大的元器件?？蓪崿F(xiàn)電氣系統(tǒng)的自動切換，及時發(fā)現(xiàn)電氣系統(tǒng)運(yùn)行中的設(shè)備故障。

4.5 智能化技術(shù)在電氣工程自動化應(yīng)用中的發(fā)展方向

在未來，智能化技術(shù)在電氣工程自動化應(yīng)用中，會朝著以下方向發(fā)展：一方面是其性能方面會朝著高速度、高精度和高效化發(fā)展。也就是說在電氣工程自動化中，應(yīng)用智能化技術(shù)，其應(yīng)用效果將會更好，得到的精度越發(fā)準(zhǔn)確，而且可提高電氣設(shè)備的運(yùn)行速度，加快電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行，逐步實現(xiàn)健全的智能化系統(tǒng)。并且在數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用中會展現(xiàn)出柔性化的以免，有利于加強(qiáng)對物流的動態(tài)化管理，監(jiān)管信息流；另一方面，智能化技術(shù)的功能性也將得到更為廣闊的發(fā)展，逐漸走向計算機(jī)可視化和用戶截面圖形化。可充分發(fā)揮三維立體技術(shù)，實施動態(tài)化管理，實時跟蹤監(jiān)控，加快對是距信息的處理速度，提高數(shù)據(jù)處理效率。

5 結(jié)語

總而言之，智能化技術(shù)在電氣工程自動化中的應(yīng)用，能夠取得較好的效果，是現(xiàn)代電氣工程行業(yè)發(fā)展過程中的必然選擇，具有重要意義。將智能化技術(shù)融入于電氣工程系統(tǒng)運(yùn)行中，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)無人操作，還能保障運(yùn)行質(zhì)量，提高運(yùn)行效率。在應(yīng)用智能化技術(shù)的時候，應(yīng)當(dāng)充分認(rèn)識到智能化技術(shù)在電氣工程自動化中的優(yōu)勢，從故障診斷、自動化控制和優(yōu)化設(shè)計等三個方面來有效探討智能化技術(shù)的作用，充分發(fā)揮智能化技術(shù)的功能性，滿足于現(xiàn)代電氣工程自動化的要求，推動電氣工程自動化的長遠(yuǎn)發(fā)展。在未來，應(yīng)當(dāng)不斷地創(chuàng)新智能技術(shù)，提高其技術(shù)性能，豐富技術(shù)功能性，從而提高電氣工程自動化水平，實現(xiàn)智能化管理。