人工智能與電氣工程及其自動(dòng)化的結(jié)合

張軒

摘 要：近年來(lái)，隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，技術(shù)成本降低，人工智能在很多行業(yè)和領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)落地，并且取得了顯著的使用效果，人工智能的應(yīng)用改變著我們的日常生活方式，改變著各行各業(yè)，人工智能時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨，電氣自動(dòng)化是電氣信息領(lǐng)域的新起之秀，發(fā)展非常迅速，逐漸已經(jīng)形成了一個(gè)較為成熟的技術(shù)體系，是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)當(dāng)中的重要組成部分。電氣工程及其自動(dòng)化與人們的生活、社會(huì)的生產(chǎn)存在密切關(guān)聯(lián)，在工業(yè)、民用、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用，是我國(guó)推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可忽視力量，積極響應(yīng)黨的二十大提出的重要方針。相信在不久的將來(lái)，人工智能與電氣工程及其自動(dòng)化一定會(huì)有機(jī)結(jié)合，促進(jìn)人類社會(huì)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：人工智能；電氣工程及其自動(dòng)化；電氣信息領(lǐng)域

作為一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的學(xué)科專業(yè)，電氣工程及其自動(dòng)化在工程領(lǐng)域與居民生活中有著廣泛應(yīng)用，現(xiàn)階段技術(shù)將人工智能與電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)有機(jī)結(jié)合，能夠極大提高國(guó)家電力網(wǎng)運(yùn)行效率和安全等級(jí)，是電氣工程及其自動(dòng)化發(fā)展的主要方向之一。通過(guò)調(diào)研發(fā)展，基于人工智能的電氣工程及其自動(dòng)化的研究，能夠更好地提高智能化水平，極大的推動(dòng)了電氣工程的發(fā)展和迭代。在此背景下，著力探索人工智能與電氣工程及其自動(dòng)化的有機(jī)結(jié)合，有利于幫助相關(guān)企業(yè)和技術(shù)人員更好地理解兩者結(jié)合的技術(shù)規(guī)范，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、人工智能與電氣工程及其自動(dòng)化的概述

人工智能是個(gè)非常寬泛且變化較快的概念，其研究范疇包括機(jī)器學(xué)習(xí)、自動(dòng)控制程序、智能機(jī)器人等；應(yīng)用于家居、零售、交通、醫(yī)療、教育等領(lǐng)域。現(xiàn)如今，人工智能的技術(shù)、理論不斷發(fā)展，并且隨著應(yīng)用的不斷深入，其范圍在快速擴(kuò)大，因此，作為一個(gè)新時(shí)代的科學(xué)核心技術(shù)，應(yīng)大力推動(dòng)人工智能的普及，加快建設(shè)人工智能的相關(guān)產(chǎn)業(yè)。

第二次技術(shù)革命以后，人們主要推動(dòng)電力技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)而形成了一門獨(dú)立學(xué)科——電氣工程及其自動(dòng)化。該學(xué)科主要包括對(duì)電磁形式的能量、信息的產(chǎn)生傳輸、控制、處理及其相關(guān)的系統(tǒng)運(yùn)行、設(shè)備制造技術(shù)等多方面的內(nèi)容。電力工業(yè)現(xiàn)已經(jīng)與社會(huì)生產(chǎn)、公眾生活、文化教育等各方面有十分密切的關(guān)系。

近些年來(lái)，隨著人工智能技術(shù)的高速發(fā)展，人工智能領(lǐng)域通過(guò)對(duì)自身算法的改進(jìn)和完善，電氣自動(dòng)化的各能力方面已經(jīng)有了不小的成就。這種算法的大規(guī)模進(jìn)展，在面對(duì)當(dāng)下層出不窮的新型問(wèn)題時(shí)，有著非常重要的拓展作用。運(yùn)用Eplan、AutoCAD Electrical等適合的電氣制圖和模糊數(shù)學(xué)、線性回歸方程等機(jī)器學(xué)習(xí)算法結(jié)合使用去解決機(jī)械工程在滿足用戶需要中遇到的問(wèn)題，讓人工智能和電氣工程及其自動(dòng)化的學(xué)習(xí)領(lǐng)域互相交錯(cuò)大放異彩。同時(shí)電氣工程的自動(dòng)化可以通過(guò)人工智能技術(shù)引入機(jī)電設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)電組進(jìn)行實(shí)時(shí)模擬，不僅能夠節(jié)省人工監(jiān)控機(jī)電運(yùn)行情況的成本，還可以代替人，實(shí)現(xiàn)機(jī)械內(nèi)部的自我保障，這無(wú)疑是增加了機(jī)械的安全系數(shù)，對(duì)于機(jī)電組工作人員的安全和工程系統(tǒng)的安全更是有力的保護(hù)措施。

二、人工智能在電氣工程及其自動(dòng)化的應(yīng)用

1.人工智能技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用

人工智能使用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了多產(chǎn)品設(shè)計(jì)，在確保設(shè)計(jì)的質(zhì)量與效率的同時(shí)，對(duì)設(shè)計(jì)計(jì)劃進(jìn)行了修改和調(diào)整，以滿足客戶的需求。通過(guò)進(jìn)行高精度的計(jì)算和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)時(shí)，專家系統(tǒng)能夠解決電氣設(shè)備操作過(guò)程中產(chǎn)生的問(wèn)題，根據(jù)相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行測(cè)量和收集，并且在故障發(fā)生之前，通過(guò)人工智能可以迅速發(fā)現(xiàn)可能的設(shè)施運(yùn)行危險(xiǎn)，保障電氣產(chǎn)品的整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程具有科學(xué)高效性。

2.人工智能在電氣控制領(lǐng)域的應(yīng)用

電氣控制是電氣自動(dòng)化系統(tǒng)最重要的組成部分和基本目標(biāo)之一，傳統(tǒng)的電氣設(shè)備操作過(guò)程中，相關(guān)人員可能會(huì)在電氣控制中進(jìn)行不合理或錯(cuò)誤的操作，導(dǎo)致電氣設(shè)備發(fā)生故障或損壞。如果操作不當(dāng)而損壞電氣設(shè)備，帶來(lái)的維護(hù)和更換成本很高，所以人工智能技術(shù)在電控過(guò)程中的應(yīng)用可以有效的解決電氣控制過(guò)程中控制精度和運(yùn)行效率的問(wèn)題。

3.人工智能在查找故障方面的應(yīng)用

由于電力作業(yè)中涉及的設(shè)備類型相對(duì)較多，并且需要使用的系統(tǒng)和線路很多，所以，如果在作業(yè)過(guò)程中發(fā)生機(jī)器故障，會(huì)導(dǎo)致發(fā)電困難等情況，影響正常的電力作業(yè)生產(chǎn)。利用現(xiàn)代化的人工智能技術(shù)可以迅速的發(fā)現(xiàn)故障，并且進(jìn)行維修，即使是無(wú)法檢測(cè)的故障，通過(guò)專家的系統(tǒng)診斷分析，可以無(wú)限地減少故障的范圍，提高故障排查效率。

三、人工智能與電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)結(jié)合與未來(lái)的展望

人們通過(guò)人工智能技術(shù)，進(jìn)行了人工智能算法的開發(fā)，與傳感器技術(shù)和數(shù)據(jù)采集技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)行了故障診斷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，能夠及時(shí)準(zhǔn)確地將故障所在位置及其原因找到，這從根本上減少了時(shí)間和維修成本的浪費(fèi)。故障診斷系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上主要包括機(jī)械故障案例庫(kù)、故障診斷規(guī)則庫(kù)、故障診斷數(shù)據(jù)庫(kù)、故障推理機(jī)、知識(shí)處理、故障診斷過(guò)程解釋機(jī)、學(xué)習(xí)系統(tǒng)和專家系統(tǒng)人機(jī)界面部分。所謂的案例庫(kù)其實(shí)就是對(duì)相關(guān)知識(shí)和故障案例進(jìn)行收集，其中故障診斷系統(tǒng)的核心部件就是故障推理機(jī)，故障推理機(jī)主要是對(duì)用戶輸入信息的故障信息進(jìn)行分析，結(jié)合診斷規(guī)則庫(kù)得出科學(xué)結(jié)論，然后在故障案例庫(kù)中尋找相似度最高的案例，在具體診斷故障的時(shí)候，首先要做的就是要提取故障特征，診斷的結(jié)果受提取特征的完整性和準(zhǔn)確性直接影響，所以在提取信號(hào)和分析等方面應(yīng)用人工智能技術(shù)，在提取特征的時(shí)候可以采取敏感特征對(duì)比的方式來(lái)進(jìn)行。

采用智能技術(shù)控制電氣工程是通過(guò)對(duì)人工智能技術(shù)的充分應(yīng)用實(shí)現(xiàn)電氣工程的自動(dòng)化控制。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)應(yīng)用于電氣自動(dòng)化控制當(dāng)中，從根本上增多了控制結(jié)構(gòu)，在具體控制的過(guò)程中采用多種方法相結(jié)合的方式來(lái)完善電氣自動(dòng)化的控制水平。電氣工程控制系統(tǒng)的子系統(tǒng)在具體運(yùn)行的時(shí)候，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的應(yīng)用能夠完成電氣設(shè)備的調(diào)節(jié)和控制工作，對(duì)具體運(yùn)行情況進(jìn)行精準(zhǔn)的判斷。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化中的應(yīng)用，能夠準(zhǔn)確、及時(shí)地處理信息，應(yīng)用人工智能技術(shù)能夠有效增強(qiáng)信息的準(zhǔn)確性，信息的傳遞十分可靠和安全，一般情況下不會(huì)有誤差產(chǎn)生。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)對(duì)人工智能和電氣工程技術(shù)的概述以及應(yīng)用等方面進(jìn)行論述，深刻理解了人工智能與電氣工程及其自動(dòng)化的結(jié)合具有較大的發(fā)展?jié)摿翱臻g。我們能夠借助人工智能技術(shù)，進(jìn)一步提高電氣自動(dòng)化控制的效率，拓展電氣自動(dòng)化控制應(yīng)用的范圍，同時(shí)，當(dāng)面對(duì)大時(shí)間跨度、大用戶范圍、多類型行為等因素時(shí)會(huì)涉及龐大的數(shù)據(jù)規(guī)模，數(shù)據(jù)信息之間關(guān)聯(lián)關(guān)系不易分析等問(wèn)題時(shí)，大數(shù)據(jù)可以將潛在性的數(shù)據(jù)信息充分挖掘出來(lái)，借助云計(jì)算則可以解決信息數(shù)據(jù)規(guī)模過(guò)大的難題，進(jìn)行更為準(zhǔn)確的信息數(shù)據(jù)分析，因此，人工智能與電氣工程及其自動(dòng)化的結(jié)合是具有良好的前景和充滿希望的未來(lái)的。

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