初探人工智能在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域應(yīng)用

孫 靜

（天津城市建設(shè)管理職業(yè)技術(shù)學(xué)院，天津 300134）

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技水平的不斷提高，勞動(dòng)力在信息時(shí)代不斷解放，人工智能技術(shù)在如今科技高速發(fā)展的時(shí)代占據(jù)重要的位置并發(fā)揮重要的作用。人工智能技術(shù)廣泛運(yùn)用于各個(gè)領(lǐng)域中，交通領(lǐng)域、建筑行業(yè)、電力領(lǐng)域等。人工智能技術(shù)在電力領(lǐng)域的應(yīng)用較為廣泛，尤其是在電氣自動(dòng)化方面。人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化方面具有突出的優(yōu)勢，既能夠通過自動(dòng)化控制來節(jié)約人力資源以及減少工作失誤，又能夠進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率，促進(jìn)電氣化設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行，由此而促進(jìn)生產(chǎn)各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展，提高經(jīng)濟(jì)效益。

1 人工智能和電氣自動(dòng)化技術(shù)的定義

1.1 人工智能

人工智能簡稱AI，它是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的職能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，它通過了解智能的本質(zhì)，并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器，它具有高度的綜合性特征。人工智能主要就是對(duì)人的大腦的智慧的復(fù)制，利用智能機(jī)器技術(shù)把人所具有的語言表達(dá)和應(yīng)變能力以及圖像辨別等進(jìn)行復(fù)制和模擬人腦形成一定的程序，并在此基礎(chǔ)上不斷拓展和深化，由此實(shí)現(xiàn)代替人類進(jìn)行一些工作的目的。人工智能既能是一種模擬人類的思維的過程，也能通過自我學(xué)習(xí)而進(jìn)行正確的判斷和操作。最開始人工智能技術(shù)主要想解決的就是傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中存在的效率低和成本高的問題，人工智能技術(shù)處理問題的效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人工處理的效率和質(zhì)量。如今，人工智能的發(fā)展，一是作為一項(xiàng)基礎(chǔ)性的技術(shù)，不斷地在其他領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)中融合和應(yīng)用，比如人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用；二是如今國家對(duì)人工智能技術(shù)越來越重視，并且加大資金、技術(shù)、人才和資金的支持力度。

1.2 電氣自動(dòng)化技術(shù)

電氣自動(dòng)化是利用數(shù)字化信息技術(shù)與傳統(tǒng)電力技術(shù)相結(jié)合，由此提高自動(dòng)化控制、數(shù)據(jù)分析、信息處理等各個(gè)方面的效率和質(zhì)量，不斷完善電力生產(chǎn)的相關(guān)技術(shù)，進(jìn)一步提高生產(chǎn)能力和水平。電氣自動(dòng)化就是把自動(dòng)化控制的原理、方法和技術(shù)應(yīng)用在電氣工程的不同領(lǐng)域中，電氣系統(tǒng)的操作對(duì)工作人員的專業(yè)化水平要求很好，對(duì)相關(guān)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和設(shè)備也有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，而人工智能技術(shù)能夠在一定程度上代替人工，且能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)和設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化和完善，能夠自控控制盒調(diào)節(jié)相關(guān)的數(shù)據(jù)，也能模擬和拓寬人類的一些智能行為，由此推進(jìn)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)安全平穩(wěn)運(yùn)行?？傊?，人工智能技術(shù)在電氣化系統(tǒng)設(shè)計(jì)和具體操作中發(fā)揮著重要作用。

當(dāng)然，電氣自動(dòng)化技術(shù)也存在一定的問題和缺陷。例如，在電氣工程中，有一些危險(xiǎn)的部分需要人工操作和處理，此時(shí)自動(dòng)控制的優(yōu)勢就沒有凸顯出來。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，較為復(fù)雜的程序依舊需要專業(yè)能力較高的設(shè)計(jì)工作人員進(jìn)行操作，一些較為簡單的系統(tǒng)設(shè)計(jì)缺乏專業(yè)性人員，那么總體的效率可能會(huì)降低；在實(shí)際的電氣自動(dòng)化操作過程中，對(duì)于工作人員的要求很高，需要工作人員具備專業(yè)化的操作技能和較高的綜合素質(zhì)，與此同時(shí)，對(duì)于電氣自動(dòng)化設(shè)施的設(shè)計(jì)也應(yīng)當(dāng)充分體現(xiàn)人性化，以上的這些在某種程度上都會(huì)影響電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展；除此以外，工程現(xiàn)場的檢測、預(yù)警、執(zhí)行以及相關(guān)數(shù)據(jù)的收集和儲(chǔ)存等在目前沒有達(dá)到理想的相互關(guān)聯(lián)的狀態(tài)，信息分享能力也沒有達(dá)到理想效果，因此對(duì)于相關(guān)技術(shù)需進(jìn)一步完善。

2 人工智能在電氣化工程中的顯著優(yōu)勢

2.1 操作準(zhǔn)確、誤差較小

人工智能自身的運(yùn)行并沒有太多的條件限制，與傳統(tǒng)的控制設(shè)備相比較，人工智能操作準(zhǔn)確、誤差較小，基本不會(huì)受外界因素的影響。通常來說，人工智能在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用，會(huì)按照生產(chǎn)的實(shí)際情況設(shè)計(jì)相關(guān)的數(shù)據(jù)，由人工智能系統(tǒng)一并控制、調(diào)節(jié)。在具體的操作中，相關(guān)的數(shù)據(jù)受外界的影響很小，更不會(huì)因外界而發(fā)生改變，這在很大程度上使人工智能系統(tǒng)的調(diào)控得到保障，減少了決策時(shí)的失誤，降低了操作的誤差，使生產(chǎn)能夠安全平穩(wěn)運(yùn)行。操作準(zhǔn)確、誤差小，這是機(jī)械化生產(chǎn)的典型特征，能夠很好的促進(jìn)電氣化工程的發(fā)展。

2.2 促進(jìn)設(shè)備運(yùn)行最優(yōu)化

人工智能技術(shù)包含專家系統(tǒng)，能夠高效、準(zhǔn)確計(jì)算出相關(guān)設(shè)備的參數(shù)。傳統(tǒng)的電氣設(shè)備是人工操作并更具需要調(diào)控相關(guān)參數(shù)，而人工操作缺乏專業(yè)精確無誤的能力，所以，傳統(tǒng)電力設(shè)備操作中的相關(guān)參數(shù)不能讓設(shè)備運(yùn)行存在最優(yōu)狀態(tài)，達(dá)到最有效果。而人工智能技術(shù)能夠利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行全方位的準(zhǔn)確調(diào)控，使得電氣化設(shè)備參數(shù)保持在最優(yōu)的狀態(tài)，促進(jìn)設(shè)備運(yùn)行最優(yōu)化，進(jìn)而有利于促進(jìn)電氣設(shè)備的高效平穩(wěn)運(yùn)行。

2.3 有效降低成本

人工智能技術(shù)還沒有在電氣自動(dòng)化中應(yīng)用時(shí)，一些生產(chǎn)環(huán)節(jié)即使不需要人力了，但像檢查設(shè)備故障等依舊離不開人力，那么這在一定程度上增加了人工費(fèi)用，同時(shí)也有可能會(huì)延長工期，這也是制約電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)問題。而人工智能技術(shù)能夠在很大程度上減少電氣自動(dòng)化中的人力和物力，從而降低了生產(chǎn)的成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。各種智能系統(tǒng)逐步替代人力，降低了勞動(dòng)力成本，也可以替代一些電力設(shè)備，降低了物力成本。總之，人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用，可以有效降低人力、物力的生產(chǎn)成本，進(jìn)一步提高電力生產(chǎn)的效率和經(jīng)濟(jì)效益。

2.4 不受外界因素的影響

人工智能技術(shù)自身不會(huì)受到外界因素的影響，所以，人工智能在電氣化設(shè)備中能夠使電氣化設(shè)備免受外界因素的影響，如此能夠減低自動(dòng)化設(shè)備出現(xiàn)故障的可能性。傳統(tǒng)的電氣控制設(shè)備一般都是人工進(jìn)行控制，很容易受到外界因素的影響，進(jìn)而造成電氣設(shè)備出現(xiàn)故障或者運(yùn)行失衡等一系列的問題。而人工智能技術(shù)不受外界因素的影響，所以不管是在什么環(huán)境下，電氣設(shè)備都能夠在正常的參數(shù)中安全平穩(wěn)運(yùn)行。

3 人工智能在電氣化自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用

如今，隨著我國經(jīng)濟(jì)水平和科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，人工智能技術(shù)和電氣自動(dòng)化技術(shù)不斷創(chuàng)新和發(fā)展，且將人工智能技術(shù)與電氣自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合，有效促進(jìn)了電氣工程的發(fā)展，提高生產(chǎn)的效率，節(jié)約生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。目前，人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣泛，并取得了明顯的效果，下文進(jìn)一步闡述了人工智能在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用。

3.1 電氣產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì)

電氣產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì)一直都是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的大工程，也是電氣工程高度重視的問題，電氣產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì)受到需要因素的影響，因此，需要及時(shí)掌握市場的行情，和先進(jìn)的技術(shù)相結(jié)合，在以往經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上不斷優(yōu)化產(chǎn)品，如此才能夠保證產(chǎn)品的銷售量和收益，以及企業(yè)在市場的占有份額。電氣產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)的時(shí)間不能過長，目前的市場變化非?？欤沂袌龈偁幒艽?，必須要提高效率和質(zhì)量，才能在市場上占有重要位置。隨著人工智能技術(shù)的推廣應(yīng)用，現(xiàn)在產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì)慢慢轉(zhuǎn)向人工智能輔助設(shè)計(jì)，有效縮短了研發(fā)產(chǎn)品的時(shí)間，同時(shí)利用人工智能使得電氣產(chǎn)品參數(shù)的設(shè)置不斷優(yōu)化，提高了相關(guān)數(shù)值的準(zhǔn)確度。

3.2 有效進(jìn)行故障診斷、分析

傳統(tǒng)電氣設(shè)備一般都是人工進(jìn)行故障的診斷、分析，關(guān)系到設(shè)備的拆卸和安裝等一些復(fù)雜的程序，傳統(tǒng)的人工處理方式花費(fèi)的時(shí)間長，而且也存在診斷的誤差，準(zhǔn)確率較低。而人工智能技術(shù)能夠通過模糊理論對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行有效的故障診斷和分析，系統(tǒng)可以掌握所有的生產(chǎn)信息以及相關(guān)的數(shù)據(jù)，對(duì)電氣自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)智能控制，同時(shí)保證準(zhǔn)確性和高效率，能夠在較短的時(shí)間內(nèi)分析故障出現(xiàn)的原因以及給出相對(duì)應(yīng)的解決措施，有效提升了診斷效率和解決問題的能力，從而整體上提高了設(shè)備運(yùn)行的效率。

3.3 利用大數(shù)據(jù)分析

人工智能的理論基礎(chǔ)就是大數(shù)據(jù)和云技術(shù)，其發(fā)展是建立在大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上的，且大數(shù)據(jù)分析具有高效的特點(diǎn)，能夠快速、全面分析相關(guān)的信息。在電力系統(tǒng)中，很容易出現(xiàn)客戶分散、時(shí)間大跨度以及需求差異等現(xiàn)象，那么信息獲取的規(guī)模較大，容易造成信息冗雜、錯(cuò)亂。人工智能技術(shù)可以通過與計(jì)算解決相關(guān)的問題，在大數(shù)據(jù)信息庫中尋找到有邏輯、有規(guī)律的信息，滿足生產(chǎn)的需要，并且能夠?qū)π畔⒆鞒鰷?zhǔn)去的分析和判斷。

3.4 發(fā)現(xiàn)、解決隱患

電氣隱患是電氣設(shè)備中一般存在的問題，對(duì)于電氣隱患的處理最理想的就是能夠在電氣隱患對(duì)電氣設(shè)備造成嚴(yán)重?fù)p壞之前發(fā)現(xiàn)其存在，并且對(duì)隱患進(jìn)行處理或者對(duì)某些可能的問題進(jìn)行預(yù)防。但是目前如果只是單純依靠自動(dòng)化控制技術(shù)還不能有效解決該問題，而人工智能技術(shù)能夠面對(duì)操作過程中的這些故障并有效解相關(guān)的問題。人工智能能夠?qū)﹄姎庠O(shè)備進(jìn)行自我智能分析，提前發(fā)現(xiàn)其中存在的問題和隱患，同時(shí)能夠有效解決電氣隱患，并且能夠把造成隱患和故障的原因及其解決措施記錄下來，相當(dāng)于是人工智能在積累經(jīng)驗(yàn)。

3.5 智能控制

隨著社會(huì)不斷向前發(fā)展，機(jī)械化生產(chǎn)逐漸代替了人工生產(chǎn)，人們的需求不斷擴(kuò)大，企業(yè)只有不斷提高生產(chǎn)效率才能夠在競爭激烈的市場上站有一席之地。人工智能技術(shù)的發(fā)展，在電氣自動(dòng)化的智能控制中發(fā)揮著重要的作用。如今大數(shù)據(jù)、信息化的時(shí)代，生產(chǎn)中涉及的信息和數(shù)據(jù)是非常龐大的，人工對(duì)于如此龐大的數(shù)據(jù)是沒有辦法做出快速有效的決策的，需要依靠人工智能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)及其既定的程序，才能夠?qū)﹄姎庾詣?dòng)化進(jìn)行有效的控制。人工智能技術(shù)復(fù)制了人腦的一些信息以及掌握了相關(guān)的程序，計(jì)算快速、高效、準(zhǔn)確，可以在短時(shí)間內(nèi)分析、處理龐大的信息和數(shù)據(jù)，并且得出準(zhǔn)確的結(jié)果，做出最有效、合理的決策。

3.6 電氣設(shè)備

掌握電氣設(shè)備的工作原理和基本的工作方法需要話費(fèi)較長一段時(shí)間的學(xué)習(xí)和不斷地知識(shí)積累才能夠完成的，這對(duì)于人的毅力和努力也是一種考驗(yàn)。利用人工智能技術(shù)可以從互聯(lián)網(wǎng)信息數(shù)據(jù)庫中獲取所需要的技能和方法，也可以利用人工智能技術(shù)進(jìn)行設(shè)備的設(shè)計(jì)和研究，那么這樣就使得電氣設(shè)備具有人類的智慧，而人工智能技術(shù)的電氣設(shè)備能夠更好地對(duì)生產(chǎn)過程中的異常現(xiàn)象進(jìn)行分析和判斷。一般的電氣設(shè)備的操作離不開人工的輔助，比如，數(shù)據(jù)和記錄以及設(shè)備工作情況的記錄等。在實(shí)際的操作過程中，人工智能技術(shù)在電氣設(shè)備中的應(yīng)用節(jié)約了人力成本。與此同時(shí)，記錄數(shù)據(jù)以及設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)依靠電腦即可，方便快捷，相關(guān)的記錄完成之后可以利用大數(shù)據(jù)系統(tǒng)對(duì)記錄的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分析。所以，和傳統(tǒng)的人工操作電氣設(shè)備而言，目前的人工智能技術(shù)在電氣設(shè)備中的應(yīng)用極大地提高了其工作效率和水平，同時(shí)降低了人力成本。

4 結(jié)束語

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技的不斷發(fā)展，國家越來越重視人工智能技術(shù)的發(fā)展，人工智能技術(shù)在國家以及科研人員的努力之下不斷發(fā)展的完善，人工智能的普及已經(jīng)是大勢所趨，并將其廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)和生活各個(gè)領(lǐng)域之中，充分發(fā)揮人工智能技術(shù)優(yōu)勢和作用，促進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展和生活水平提高。人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化的應(yīng)用中充分發(fā)揮了其優(yōu)勢，相對(duì)于傳統(tǒng)的電氣自動(dòng)化技術(shù)而言，人工智能技術(shù)的應(yīng)用使得生產(chǎn)更高高效、準(zhǔn)確，也節(jié)約了人力和物力，極大提高了生產(chǎn)操作的可靠性和穩(wěn)定性，提高企業(yè)生產(chǎn)的效率以及經(jīng)濟(jì)效益，也為社會(huì)發(fā)展提供了一定的保障。