電氣自動化控制中應(yīng)用人工智能技術(shù)的思路與策略研究

宗 鵬

（丘引信息技術(shù)（天津）有限責任公司，天津 300202）

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，帶動了自動化、數(shù)字化、智能化等方向的快速發(fā)展。目前社會生產(chǎn)正處于高度自動化階段，電氣自動化技術(shù)取得了廣泛應(yīng)用，對生產(chǎn)效率提出了更高的要求，傳統(tǒng)電氣自動化技術(shù)亟需升級。作為新時代的產(chǎn)物，人工智能技術(shù)自誕生以來，完成很多具有超難度、復(fù)雜信息和編程控制的工作，推動自控技術(shù)的智能化發(fā)展。電氣自動化控制應(yīng)用人工智能技術(shù)，進行自動化、智能化的控制，不僅可以節(jié)省大量人力物力的投入，全面降低運營的成本，同時有助于提升系統(tǒng)工作效率，確?？刂频木_性及合理性，促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化與升級，這是時代發(fā)展下的必然趨勢和規(guī)律。為此不斷加強人工智能技術(shù)的研究與實踐，具有重要的現(xiàn)實意義。

1 人工智能技術(shù)的優(yōu)勢

人工智能的概念提出于20世紀50年代，通常被稱作機器智能，是與納米科學(xué)、基因工程齊名的三大尖端技術(shù)之一。作為當下一項先進的新興技術(shù)，是現(xiàn)代社會發(fā)展的必然產(chǎn)物，在電氣自動化控制方面有較好的應(yīng)用前景。與普通的控制器相比，具有更好的適應(yīng)性和抗干擾力。通過引入人工智能技術(shù)，不僅可以彌補以往技術(shù)方面存在的缺陷，同時還可以有效提高電氣系統(tǒng)的準確性，實現(xiàn)了對自動化技術(shù)的突破性優(yōu)化，為技術(shù)質(zhì)量的提升奠定堅實的基礎(chǔ)。首先，在電氣自動化控制應(yīng)用中，基于人工智能技術(shù)的自主操控性，可以節(jié)省大量的人力投入，減少了工作人員的參與比重，既能夠避免人工誤差的出現(xiàn)，有效簡化操作方法，還可以呈現(xiàn)對數(shù)據(jù)的跟蹤檢測，對數(shù)據(jù)信息進行有效收集和整理，確保電氣自動化控制工作處于穩(wěn)定狀態(tài)。其次，人工智能技術(shù)的應(yīng)用，與傳統(tǒng)操作和控制模式相比，最大限度地減少了人力資源的浪費，在解放了勞動生產(chǎn)力的同時，有效減少了人力資源的使用，避免不必要的人工成本投入。尤其是借助計算機程序，依托準確收集、分析及應(yīng)對機制，給出更為優(yōu)質(zhì)的分析結(jié)果與決策方案，極大提升了產(chǎn)品的質(zhì)量和控制的效率。最后，通過人工智能技術(shù)模擬數(shù)據(jù)進行實時動態(tài)監(jiān)控，簡化電氣自動化控制系統(tǒng)流程，提高自動識別故障錄波的能力，有助于實現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)的既定目標，在大規(guī)模的運行空間中，產(chǎn)品生產(chǎn)不易受到干擾，實現(xiàn)了產(chǎn)品規(guī)格大小和使用性能的一致性，能夠有效地提升控制性能，使得電氣設(shè)備實現(xiàn)自動化運行，保持與所有控制效果的一致性，為企業(yè)在社會中提升自身競爭力奠定基礎(chǔ)。

2 電氣自動化控制中應(yīng)用人工智能技術(shù)的思路

2.1 診斷設(shè)備故障

人工智能技術(shù)覆蓋的領(lǐng)域較為寬泛，具有多元化的特征。將人工智能技術(shù)引入電氣設(shè)備的設(shè)計過程，借助其中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，同時結(jié)合專家技術(shù)，能夠完成對電氣自動化設(shè)備運行的實時監(jiān)測。通過故障分析和故障診斷，檢測一切可能出現(xiàn)的問題與故障，這樣不僅可以提升電氣自動化控制的精確性，還能應(yīng)用模糊理論及時地對故障點采取有效措施，以較高的準確度確定故障，便于得到更加科學(xué)的結(jié)果。應(yīng)用人工智能技術(shù)，尤其是將故障診斷應(yīng)用于變壓器設(shè)備當中，更會凸顯其最佳的效能。眾所周知，電氣自動化設(shè)備出現(xiàn)故障是不可避免的，而且故障頻率也不完全受人為的控制。利用遠程監(jiān)控可以對其進行更加方便的操作和使用，面對多種多樣的故障原因，需要采取針對性的措施進行應(yīng)對，并對癥下藥避免出現(xiàn)嚴重的后果。

舉例來說，當變壓器產(chǎn)生故障的時候，單純依靠傳統(tǒng)的診斷模式，只能對設(shè)備故障產(chǎn)生的油氣體進行技術(shù)性分析，最后跟進數(shù)據(jù)結(jié)果作出故障的判斷。該診斷過程將會耗費大量的人力物力資源，而且過程繁瑣，容易出現(xiàn)失誤，導(dǎo)致分析結(jié)果出現(xiàn)不可靠性。然而人工智能技術(shù)的應(yīng)用，將會快速了解設(shè)備出現(xiàn)故障的位置和原因，并對其進行智能處理，保證分析結(jié)果的可靠性，便于更為深入地研究與分析，從而及時有效地處理故障。

2.2 實施綜合化控制

電氣自動化設(shè)備運行中，融入人工智能技術(shù)，可以實現(xiàn)動態(tài)化管理和綜合化管控。面對新時期背景下網(wǎng)絡(luò)作為載體運行的特殊性，電氣自動化運行亦具有多變的可能性，需要管理技術(shù)與時俱進，有著非同一般的要求。采用人工智能技術(shù)，電氣自動化設(shè)備會依托專家級決策支持方式，做好分門別類的整理和智能化處理，提高系統(tǒng)操作的快捷性。經(jīng)過技術(shù)經(jīng)驗的匯總、分類，輸入到人工智能的數(shù)據(jù)庫，完成綜合化控制。

現(xiàn)如今國內(nèi)煤礦井的保護方式多以功率方向型為主，在礦井內(nèi)部的變電中，集中選線型保護是最為常見且高效的應(yīng)用途徑。然而該手段雖然具有很大的效能，但是其存在的負面問題亦不容忽視，即過載、短路問題依然突出，需要做出應(yīng)對的調(diào)整和改變，以期解決短路、過載、漏電等事宜。人工智能化技術(shù)的引入，將會帶來操作綜合保護裝置，實現(xiàn)智能化保護新突破，通過智能操作、監(jiān)測和攔截，妥善解決以往的控制難題。

2.3 實現(xiàn)自動化操作

電氣領(lǐng)域的操作步驟復(fù)雜繁瑣，具有不確定和非線性等特征。人工智能技術(shù)融入電氣自動化設(shè)備，縮短了電氣產(chǎn)品的開發(fā)周期，極大避免了以往設(shè)備接線結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的不足，同時根據(jù)電氣設(shè)備運行的實時情況采取與之對應(yīng)的策略，確保接線方式更為靈活，電氣自動化設(shè)備能夠流暢運轉(zhuǎn)，在人工智能技術(shù)的輔助下，系統(tǒng)運行更為安全可靠。以往具有較多工作經(jīng)驗的技術(shù)人員都會在復(fù)雜的接線結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)失誤，因此設(shè)備的正常運行存在不確定的因素。同時人為工作模式只能通過反復(fù)調(diào)試排查故障。人工智能技術(shù)得以簡化之后，實現(xiàn)了自動化操作，通過光纖傳輸控制系統(tǒng)的高效運轉(zhuǎn)。

在實踐應(yīng)用過程中，變電站的自動化系統(tǒng)處于監(jiān)督管控中，究其原因在于人工智能技術(shù)的優(yōu)化使用。電氣設(shè)備自動化系統(tǒng)的完整運行，實現(xiàn)了集成化管理，并通過數(shù)字化控制降低了大量人力物資成本，抗干擾能力也隨之增強，消除了控制工作帶來的阻礙，極大增強了自動化操作的效率，在一定程度上減少了人力資本的應(yīng)用。

3 人工智能技術(shù)工程應(yīng)用實例分析

3.1 故障自愈的實現(xiàn)

為了確保電網(wǎng)運行的可持續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)系統(tǒng)高效正常運行的目標。這就需要避免故障范圍擴大，加強用電信息的互動共享，確保及時、安全、有效地輸送，實施有效的隔離措施，發(fā)揮故障診斷和自愈功能，避免突發(fā)故障引起的影響。技術(shù)人員應(yīng)加大診斷電網(wǎng)故障的維修，把故障影響縮到最小，通過采取可視化管理的策略，確保配網(wǎng)可靠，避免擴大停電范圍，將其作為電網(wǎng)建設(shè)的重點對象。人工智能技術(shù)工程應(yīng)用于電網(wǎng)建設(shè)，通過智能客戶終端系統(tǒng)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)連接與分享，使具體檢修過程更加簡單快速，避免了配電網(wǎng)設(shè)備發(fā)生異常的可能性，確保故障高速響應(yīng)處理。利用配電網(wǎng)中的關(guān)鍵設(shè)備和可視化管理，能夠調(diào)整調(diào)控器的參數(shù)。應(yīng)用模糊邏輯運算方式，提高了電網(wǎng)系統(tǒng)的運行效率。經(jīng)過快速啟動維修決策程序之后，完成故障自我診斷、自我治療，減少故障經(jīng)濟損失，對電氣自動化控制問題進行智能化處理，保證配網(wǎng)可靠、安全運行，提升了電氣系統(tǒng)運行安全性能，適合當前的工業(yè)發(fā)展需求。

3.2 智能客戶終端的建設(shè)

在智能客戶終端開發(fā)建設(shè)中，將人工智能技術(shù)應(yīng)用于其中，既是時代發(fā)展的必然趨勢，亦是提供更好電力服務(wù)的先決基礎(chǔ)和保障。電力管理部門要想提供更好的電力服務(wù)，單純依靠以往的處理模式和操作方法顯然是行不通的。尤其是客戶對智能網(wǎng)絡(luò)查詢系統(tǒng)需求的加劇，為了提升更好的電力服務(wù)，需要對電表故障及時排除，實現(xiàn)互動共享與實時監(jiān)控，通過網(wǎng)絡(luò)查詢系統(tǒng)進行定位、隔離并修復(fù)，提供及時的用電信息和查詢功能，實現(xiàn)生產(chǎn)計劃的最佳化效應(yīng)，提高社會生產(chǎn)效率，達到實時監(jiān)控的目的，提高電氣設(shè)備的安全性和穩(wěn)定性，避免產(chǎn)生不必要的損失，以期獲取節(jié)約用電的目標，提高工業(yè)生產(chǎn)率、生產(chǎn)質(zhì)量和自身的人工智能水平。安裝必要的傳感裝置，以逼近原理為依據(jù)的網(wǎng)絡(luò)建模，通過自我調(diào)整，對設(shè)備進行反復(fù)的調(diào)試，強化對工作環(huán)境的適應(yīng)，斷絕了人工操作失誤所帶來的問題。基于智能客戶終端所分析的數(shù)據(jù)判斷，確保生產(chǎn)應(yīng)用的正常開展，達到對電氣自動化系統(tǒng)的科學(xué)控制，更全面地滿足企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需求。

3.3 在模糊邏輯中的應(yīng)用

作為電氣系統(tǒng)在運行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，如何提升電氣設(shè)備的穩(wěn)定性和安全性，成為了電氣控制的重要內(nèi)容?；谙到y(tǒng)安全運行的角度分析，電氣自動化控制管理需要智能技術(shù)的全力支撐，完成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的具體呈現(xiàn)。運用模糊控制器，從模糊邏輯的推理規(guī)則入手，以模擬人的思維方式為主，進行有效的動態(tài)監(jiān)測，這樣不僅可以科學(xué)地統(tǒng)計數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)，還可以按照模糊邏輯，進行障礙操作的預(yù)測和決策，降低搜索數(shù)據(jù)庫時的難度，提高了電氣操作的效率。其中模糊邏輯發(fā)揮了不可替代的重要作用，以人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行模擬應(yīng)用所構(gòu)建的實時監(jiān)控電力系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡(luò)將信息對檢測出的障礙做相關(guān)的處理，在動態(tài)的運行中完成集成化管理，結(jié)合動、靜態(tài)邏輯思維進行診斷，采用實驗與經(jīng)驗相結(jié)合的模式，優(yōu)化設(shè)計和故障診斷，模擬產(chǎn)品的設(shè)計效果，使電氣工程產(chǎn)品的設(shè)計及智能化診斷技術(shù)被廣泛應(yīng)用。此外人工智能技術(shù)還可以應(yīng)用于日常操作中，可以根據(jù)處理分析的結(jié)果，簡化電氣自動設(shè)備的操作系統(tǒng)，對電氣設(shè)備的特征信號進行檢測，設(shè)計出不同的故障處理方法，使電氣自動化系統(tǒng)形成具有反饋通道的閉環(huán)結(jié)構(gòu)的數(shù)字控制系統(tǒng)，對設(shè)備進行遠程控制，確保操作更加簡便化。

4 人工智能技術(shù)應(yīng)用前景

在設(shè)計電氣設(shè)備的時候，融入智能技術(shù)的設(shè)計既需要相關(guān)的設(shè)計人員具備較高的業(yè)務(wù)素質(zhì)，還需要在經(jīng)驗上提出更高要求，為此在遺傳算法、專家系統(tǒng)等模塊當中，應(yīng)最大限度地利用全新且高效的混合智能技術(shù)，做好人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用，使其在優(yōu)化電氣工程自動化控制系統(tǒng)方面發(fā)揮潛在的潛能。未來電氣自動化控制將會越來越多地增加人工智能技術(shù)應(yīng)用的比重，其功能也會日趨多元化。這就需要技術(shù)人員加大對模擬數(shù)據(jù)的開發(fā)力度，力爭開展自動化處理機制。針對設(shè)備數(shù)量和工作效率的問題，占據(jù)更為主動的位置，以期解決更多的實際問題，為企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展帶來支柱性保障，滿足企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需求。與此同時，人工智能技術(shù)水平的提升，對于精準的模型設(shè)計工作也會起到積極的促動作用，依托海量的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，利用CAD設(shè)計技術(shù)，形成最好的設(shè)計方案，設(shè)計出形式豐富的智能化產(chǎn)品，使得其工作精度有了很大的提高。此外，為了進一步推動相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，在信息社會發(fā)展的歷史機遇下，伴隨著我國電子信息化水平的快速發(fā)展，自動化控制領(lǐng)域勢必會在變革下，進一步滲透到電氣自動化控制的方方面面。人工智能技術(shù)還會繼續(xù)發(fā)揮其自身的潛在價值，在控制領(lǐng)域發(fā)光發(fā)熱的同時，為電氣自動化控制注入新的生機與活力。

5 結(jié)束語

總之，人工智能技術(shù)是對人類智力技術(shù)的拓展，隨著電子信息技術(shù)發(fā)展的突飛猛進，作為高科技的典范，現(xiàn)代化的代表，在人工智能技術(shù)的加持下，在電氣自動化控制中應(yīng)用人工智能技術(shù)，對電氣自動化設(shè)備實施管理，無論是在人力上，還是在物力上，都有助于電氣工程系統(tǒng)的智能化運行，提高電氣自動化控制質(zhì)量與效率，減少企業(yè)不必要的成本投入，系統(tǒng)運行效率勢必會不斷增強。為此企業(yè)應(yīng)加大對人工智能技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，培養(yǎng)優(yōu)秀的技術(shù)人才，選取合適的人工智能技術(shù)，改善電氣運作環(huán)境，實現(xiàn)綜合化管控，確保設(shè)備處于安全穩(wěn)定的運行狀態(tài)，使電氣自動化控制質(zhì)量和控制效率得到全面提高。