關(guān)于人工智能在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

陳東

[摘? ? 要]隨著人工智能技術(shù)在各領(lǐng)域應(yīng)用程度越來(lái)越高，尤其對(duì)于電氣自動(dòng)化控制工作來(lái)講，通過(guò)人工智能技術(shù)的使用在其中發(fā)揮出的作用和優(yōu)勢(shì)非常明顯，可以全面提高電氣自動(dòng)化控制工作效率、精度以及穩(wěn)定性。文章針對(duì)人工智能技術(shù)進(jìn)行介紹，提出人工智能技術(shù)的使用優(yōu)勢(shì)和作用，同時(shí)對(duì)人工智能在電氣自動(dòng)化控制工作中的相關(guān)應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行探索，以全面提高電氣自動(dòng)化控制工作質(zhì)量和效率，實(shí)現(xiàn)企業(yè)單位的更高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

[關(guān)鍵詞]人工智能;電氣自動(dòng)化;控制;應(yīng)用

[中圖分類(lèi)號(hào)]TM76 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2021）09–000–03

[Abstract]With the increasing application of artificial intelligence technology in various fields， especially for electrical automation control work， the role and advantages of the use of artificial intelligence technology are very obvious， which can comprehensively improve electrical automation Control work efficiency， accuracy and stability. The article introduces artificial intelligence technology， puts forward the advantages and functions of artificial intelligence technology， and at the same time conducts in-depth exploration of the relevant application points of artificial intelligence in electrical automation control work， comprehensively improves the quality and efficiency of electrical automation control work， and realizes the enterprise Higher economic and social benefits.

[Keywords]artificial intelligence;electrical automation;control;application

工業(yè)產(chǎn)業(yè)中人力成本正在快速上漲，為了有效應(yīng)對(duì)這一問(wèn)題，現(xiàn)階段在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中更加提倡對(duì)自動(dòng)化和人工智能技術(shù)的使用。人工智能作為一種新型技術(shù)形式，需要針對(duì)現(xiàn)階段的電氣化生產(chǎn)控制要求不斷進(jìn)行完善和優(yōu)化，以此來(lái)有效替代更多人力操作，全面推動(dòng)電氣自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)的不斷向前發(fā)展。在電氣自動(dòng)化控制過(guò)程中，人工智能對(duì)于信息化技術(shù)的應(yīng)用程度越來(lái)越高，同時(shí)人工智能也是近些年相關(guān)工作人員研究的重點(diǎn)內(nèi)容之一，是推動(dòng)整個(gè)工業(yè)產(chǎn)業(yè)快速向前發(fā)展的重要方法。隨著我國(guó)科技技術(shù)的日漸成熟，現(xiàn)階段在社會(huì)各領(lǐng)域中對(duì)人工智能技術(shù)的使用越來(lái)越成熟，進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)電氣自動(dòng)化控制工作的全面開(kāi)展，有效降低人力資源成本的投入量，推動(dòng)我國(guó)社會(huì)進(jìn)入全新的發(fā)展階段。

1 人工智能技術(shù)分析

人工智能技術(shù)主要是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)和多個(gè)不同的學(xué)科理論之間的相互交叉，逐漸發(fā)展成一種綜合性的技術(shù)形式。人工智能技術(shù)主要是運(yùn)用現(xiàn)代化技術(shù)手段，有效模擬人工操作方法，使得機(jī)械設(shè)備可以有效替代人工來(lái)完成各種復(fù)雜以及危險(xiǎn)的工作。現(xiàn)階段，我國(guó)對(duì)于人工智能技術(shù)的研究層次正在不斷提升，主要集中在專(zhuān)家系統(tǒng)和機(jī)器人系統(tǒng)這兩大重要的工作領(lǐng)域。對(duì)于人工智能展開(kāi)模擬工作過(guò)程中，存在的主要問(wèn)題表現(xiàn)在無(wú)法準(zhǔn)確模擬人類(lèi)的大腦活動(dòng)，主要是因?yàn)槿祟?lèi)的大腦結(jié)構(gòu)構(gòu)成非常復(fù)雜且非常精密，要想實(shí)現(xiàn)對(duì)人類(lèi)大腦工作模式的模擬，所需要克服的難點(diǎn)相對(duì)較多。當(dāng)前人工智能技術(shù)在我國(guó)多項(xiàng)領(lǐng)域中得到了非常廣泛使用，同時(shí)也獲取了非常理想化的作用和效果[1]。當(dāng)前在人類(lèi)生產(chǎn)生活中，對(duì)于人工智能技術(shù)的使用層次越來(lái)越高，但是該項(xiàng)技術(shù)在發(fā)展和使用過(guò)程中仍然存在一些比較明顯的技術(shù)難題需要進(jìn)行解決，在自動(dòng)化控制理論日漸完善的條件下，在電氣自動(dòng)化控制過(guò)程中，人工智能技術(shù)的使用優(yōu)勢(shì)集中表現(xiàn)在電氣自動(dòng)化控制工作效率、專(zhuān)家系統(tǒng)以及模糊控制三個(gè)重要的方面。在充分考慮到模糊控制系統(tǒng)操作方面相對(duì)比較簡(jiǎn)單，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)和設(shè)備之間進(jìn)行高效化連接，因此電氣自動(dòng)化控制領(lǐng)域當(dāng)中，針對(duì)人工智能技術(shù)的使用仍然是以模糊控制作為主要的形式[2]。

2 人工智能技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)分析

（1）通過(guò)人工智能技術(shù)的有效使用，可以幫助企業(yè)降低工程項(xiàng)目管理工作成本。在企業(yè)的日常生產(chǎn)當(dāng)中，通過(guò)在電氣自動(dòng)化項(xiàng)目中開(kāi)展人工智能集成化工作，可以幫助企業(yè)對(duì)整個(gè)項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)管理工作模式以及管理工作方法進(jìn)行全面改進(jìn)和優(yōu)化，同時(shí)還可以幫助企業(yè)建立起一套更加完整的運(yùn)行工作模式。在某種電氣項(xiàng)目的管理?xiàng)l件下，可以全面提高企業(yè)的生產(chǎn)工作效率和穩(wěn)定性。在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集工作中，通過(guò)對(duì)人工智能技術(shù)的合理應(yīng)用，可以為電氣自動(dòng)化系統(tǒng)提供大量精確的數(shù)據(jù)信息，和以往的數(shù)據(jù)信息之間進(jìn)行有效比對(duì)，可以最大限度上減少生產(chǎn)運(yùn)行成本，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的更高經(jīng)濟(jì)效益。

（2）通過(guò)人工智能系統(tǒng)的使用，保證電氣自動(dòng)化的可操作性更高。人工智能技術(shù)在使用過(guò)程中可以通過(guò)一些邏輯分析技術(shù)和方法，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)流程進(jìn)行完善和優(yōu)化，通過(guò)這些邏輯分析技術(shù)的使用，可以有效替代一些人腦思維活動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)在很大程度上對(duì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)效率進(jìn)行保證。在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，人工智能技術(shù)的使用可以全面實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)的生產(chǎn)工作效率控制工作;另外一方面，由于人工智能平臺(tái)所具備的可操作性，相關(guān)工作人員可以通過(guò)在計(jì)算機(jī)上操作代碼的方法來(lái)有效控制工作指令，通過(guò)工作指令的操控不但可以簡(jiǎn)化整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行工作時(shí)間和步驟，同時(shí)系統(tǒng)的運(yùn)行安全性更高，整體工作質(zhì)量可以得到進(jìn)一步提升[3]。

（3）人工智能技術(shù)的使用，可以保證系統(tǒng)的基礎(chǔ)穩(wěn)定性和可靠性得到全面提高。在建立起整個(gè)人工智能運(yùn)行體系當(dāng)中，不單純只是添加計(jì)算機(jī)技術(shù)一項(xiàng)功能，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)在其中扮演的角色也非常重要，只有將各種不同類(lèi)型的技術(shù)之間進(jìn)行有效融合，才可以建立起更加科學(xué)完善的數(shù)字化控制系統(tǒng)。其中最為重要的一點(diǎn)是在整個(gè)控制系統(tǒng)當(dāng)中，傳統(tǒng)的設(shè)備使用工作效率會(huì)進(jìn)一步下降，可以全面提高電氣自動(dòng)化控制工作效率，保證電氣設(shè)備控制工作的穩(wěn)定性，得到全面提升，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的更高生產(chǎn)效益。

（4）人工智能技術(shù)在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中可以全面提高系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。人工智能技術(shù)的使用，對(duì)于智能捕捉工具以及提高故障處理保障工作具有非常重要的作用，可以最大限度上降低系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中所產(chǎn)生的各種故障問(wèn)題。與此同時(shí)，在電氣自動(dòng)化控制管理環(huán)境方面也可以得到進(jìn)一步優(yōu)化和改進(jìn)，避免對(duì)電氣自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)形成不良影響，只有充分保證電氣自動(dòng)化控制的氛圍良好，才可以全面提高整個(gè)電氣自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性，產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量得到全面提升[4]。

3 人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用分析

3.1 電氣自動(dòng)化的應(yīng)用

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)相對(duì)比較精密且復(fù)雜，同時(shí)涉及到的學(xué)科和領(lǐng)域?qū)I(yè)知識(shí)內(nèi)容相對(duì)較多，因此相關(guān)工作人員在針對(duì)電氣自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行操作過(guò)程中，不但需要保證自身具有更高的專(zhuān)業(yè)操作技術(shù)水平，同時(shí)還需要具備更高的理論知識(shí)。由于電氣自動(dòng)化設(shè)備在結(jié)構(gòu)構(gòu)成和功能特性上相對(duì)比較復(fù)雜，因此需要有效保證對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行合理操作，防止出現(xiàn)比較嚴(yán)重的失誤或者是違規(guī)操作等問(wèn)題。通過(guò)人工智能技術(shù)的有效應(yīng)用，則可以針對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行合理解決。因?yàn)槿斯ぶ悄芗夹g(shù)在使用過(guò)程中的理論核心是以計(jì)算機(jī)理論為基礎(chǔ)，通過(guò)計(jì)算機(jī)內(nèi)部的控制工作程序來(lái)實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備的自動(dòng)化智能化控制，而計(jì)算機(jī)控制工作程序則可以根據(jù)實(shí)際需求以人工編寫(xiě)的方式進(jìn)行錄入。在人工智能技術(shù)的使用過(guò)程中，可以保證電氣設(shè)備展開(kāi)自動(dòng)化智能化操作，因此可以有效替代人工來(lái)進(jìn)行工作，可以實(shí)現(xiàn)在很大程度上降低工作人員的工作強(qiáng)度，同時(shí)節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本的投入量，并且通過(guò)人工智能技術(shù)的使用，可以保證電氣設(shè)備的運(yùn)行更加穩(wěn)定高效[5]。

3.2 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制過(guò)程中的有效應(yīng)用，具體可以表現(xiàn)在模糊控制、專(zhuān)家控制以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制三個(gè)不同的層面。

（1）在模糊控制當(dāng)中，可以實(shí)現(xiàn)將模糊語(yǔ)言、模糊推理作為電氣自動(dòng)化系統(tǒng)模糊控制的重要理論基礎(chǔ)，而控制規(guī)則主要是以專(zhuān)家工作經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，通過(guò)模糊控制設(shè)備在被控對(duì)象上進(jìn)行使用，以此來(lái)有效完成整個(gè)系統(tǒng)的控制目標(biāo)。對(duì)于模糊控制而言，在推理規(guī)則方面主要是根據(jù)模糊邏輯理論來(lái)加以實(shí)現(xiàn)，通過(guò)使用模糊控制系統(tǒng)可以保證電氣自動(dòng)化系統(tǒng)形成一種具備反饋通道的閉環(huán)控制工作模式。

比如，在直流傳動(dòng)當(dāng)中，人工智能技術(shù)的使用優(yōu)勢(shì)非常明顯，基于模糊控制理論是人工智能在電氣自動(dòng)化直流傳動(dòng)工作中的重要載體。對(duì)于模糊邏輯控制而言，主要使用的是Mamdani模糊控制器設(shè)備，通過(guò)該控制設(shè)備的使用可以實(shí)現(xiàn)將人工智能直接使用到電氣自動(dòng)化當(dāng)中。Mamdani控制器在使用過(guò)程中可以將輸入的變量基于模糊化控制方法進(jìn)行信息轉(zhuǎn)化，并且將其變成多樣化的函數(shù)結(jié)構(gòu)形式，在控制器數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中包含數(shù)據(jù)庫(kù)和語(yǔ)言控制規(guī)則，基于模糊邏輯控制工作方法和其他機(jī)制的作用，使得模糊控制器可以發(fā)揮出重要的控制效果。通過(guò)控制器的核心部分，幫助工作人員模擬一些簡(jiǎn)單的工作流程和狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)良好的仿真工作效果。

（2）在專(zhuān)家系統(tǒng)的控制過(guò)程中，主要是實(shí)現(xiàn)將專(zhuān)家系統(tǒng)理論作為主要的控制主體，并且對(duì)控制理論當(dāng)中的相關(guān)技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行有效結(jié)合保證電氣設(shè)備可以通過(guò)效仿專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。將專(zhuān)家控制理論有效應(yīng)用在電氣設(shè)備控制當(dāng)中，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備更加靈活的控制，并且工作人員可以有效結(jié)合實(shí)際控制要求，對(duì)設(shè)備的控制效率進(jìn)行有效掌控，保證自動(dòng)化電氣設(shè)備可以有效適應(yīng)各種不同類(lèi)型的復(fù)雜工作條件，全面提高設(shè)備的運(yùn)行效率和穩(wěn)定性[6]。

（3）在網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)控制系統(tǒng)內(nèi)部，通過(guò)對(duì)人類(lèi)大腦當(dāng)中的神經(jīng)元活動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行模擬和分析，在接近于理論指導(dǎo)條件下，有效建立起對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)控制結(jié)構(gòu)模型?，F(xiàn)階段，我國(guó)已經(jīng)針對(duì)網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)控制系統(tǒng)展開(kāi)更加深入的研究和分析，并且該項(xiàng)技術(shù)的使用成熟度也越來(lái)越高，獲取非常理想的使用效果。為了有效保證電氣自動(dòng)化控制領(lǐng)域當(dāng)中人工智能技術(shù)的功能效果，可以實(shí)現(xiàn)將模糊控制作為研究對(duì)象進(jìn)行探討和分析，在電氣控制系統(tǒng)內(nèi)部模糊控制的主要作用是保證直流和交流傳動(dòng)的全面實(shí)現(xiàn)，基于直流傳動(dòng)所具有的模糊推理和模糊結(jié)構(gòu)模型，保證整個(gè)電氣自動(dòng)化控制的整體效率和質(zhì)量[7]。

3.3 設(shè)備操作應(yīng)用

在現(xiàn)代化的工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中，在很大程度上推進(jìn)了人類(lèi)文明活動(dòng)的進(jìn)步，人們的生產(chǎn)生活方式和現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展之間也有著一定的關(guān)聯(lián)，使得電氣設(shè)備的安全性、可靠性運(yùn)行變得非常關(guān)鍵。在針對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行操作過(guò)程中，必須要嚴(yán)格根據(jù)相關(guān)工作流程和規(guī)范要求來(lái)加以執(zhí)行。由于人們對(duì)于電氣設(shè)備的操作方法相對(duì)比較復(fù)雜，因此在實(shí)際工作過(guò)程中，經(jīng)常需要花費(fèi)大量的時(shí)間和精力，同時(shí)也容易產(chǎn)生一些錯(cuò)誤和失誤操作情況，造成電氣設(shè)備很容易出現(xiàn)一些安全隱患。通過(guò)人工智能技術(shù)的合理應(yīng)用，在電氣自動(dòng)化控制當(dāng)中掀起了一股新型的技術(shù)革命。并且電氣自動(dòng)化設(shè)備整個(gè)操作流程相對(duì)比較復(fù)雜，通過(guò)人工智能技術(shù)的使用，可以保證電氣設(shè)備的操作流程得到進(jìn)一步簡(jiǎn)化，電氣設(shè)備的工作效率得到全面提升。與此同時(shí)，人工智能技術(shù)在使用過(guò)程中，針對(duì)電氣設(shè)備存在的一些操作失誤以及違章操作等問(wèn)題，可以有效預(yù)防各種安全事故問(wèn)題的產(chǎn)生，在很大程度上降低電氣設(shè)備的故障率，使得整個(gè)電氣自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行效率和穩(wěn)定性得到提升。

3.4 故障診斷系統(tǒng)的使用

在人工智能當(dāng)中模糊控制理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制以及專(zhuān)家系統(tǒng)都是其中的核心技術(shù)手段，在故障診斷領(lǐng)域當(dāng)中發(fā)揮出至關(guān)重要的作用和價(jià)值。由于電氣設(shè)備在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生各種不同類(lèi)型的故障問(wèn)題，這些故障問(wèn)題的產(chǎn)生會(huì)對(duì)電氣設(shè)備的運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性造成比較嚴(yán)重的影響，同時(shí)在針對(duì)電氣設(shè)備故障問(wèn)題進(jìn)行檢修中也會(huì)存在較大的工作難度。傳統(tǒng)的故障診斷方法不但診斷效率和準(zhǔn)確率偏低，在整個(gè)診斷工作流程上也比較繁瑣，需要投入到大量的人力物力資源，無(wú)法滿足我國(guó)電氣自動(dòng)化控制工作要求[8]。比如，在進(jìn)行電氣設(shè)備中的變壓器故障診斷過(guò)程中，需要收集和分析變壓器設(shè)備當(dāng)中的氣體類(lèi)型，然后根據(jù)最終的分析結(jié)果有效判斷變壓器設(shè)備是否存在異常情況。在此過(guò)程中會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間，同時(shí)在診斷工作的精確度上也有所不足。通過(guò)人工智能技術(shù)的合理應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析。在檢測(cè)到電氣設(shè)備運(yùn)行參數(shù)產(chǎn)生變化的情況下，系統(tǒng)會(huì)對(duì)其中的工作參數(shù)進(jìn)行分析，并且有效判斷出變壓器故障問(wèn)題產(chǎn)生的具體類(lèi)型和位置，然后將最終的故障信息及時(shí)反饋給檢修工作人員，幫助檢修工作人員對(duì)各種故障問(wèn)題進(jìn)行排除，避免變壓器故障問(wèn)題進(jìn)一步擴(kuò)大，造成更加嚴(yán)重的安全事故。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷向前發(fā)展，人們?nèi)粘Ｉ詈蜕a(chǎn)方式上也發(fā)生了巨大的轉(zhuǎn)變，人類(lèi)文明從此也邁入了一個(gè)全新的發(fā)展階段。人工智能技術(shù)作為一種新型的技術(shù)形式，在電氣自動(dòng)化控制工作領(lǐng)域當(dāng)中發(fā)揮出的作用和優(yōu)勢(shì)非常明顯，全面改變以往的電氣控制工作方法，真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代工業(yè)不斷朝著智能化，自動(dòng)化控制方向發(fā)展，有效降低人力和物力資源的投入量，因此必須要對(duì)人工智能技術(shù)進(jìn)行更深層次的研究和應(yīng)用，為整個(gè)社會(huì)的快速發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。

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