李 茂 賀 喆 蔣 輝

（1．陸軍裝備部駐沈陽地區(qū)第三軍代室，遼寧 沈陽 110000；2．沈陽天眼智云信息科技有限公司，遼寧 沈陽 110000）

0 引言

電氣工程中的智能化控制技術(shù)主要應(yīng)用于計(jì)算機(jī)中，在對(duì)相應(yīng)程序進(jìn)行合理設(shè)定的基礎(chǔ)上，促進(jìn)計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理、分析與信息回饋，同時(shí)模擬人腦操作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制目標(biāo)。結(jié)合當(dāng)前電氣工程中的智能化控制技術(shù)實(shí)際應(yīng)用狀況分析可知，智能化控制技術(shù)的有效應(yīng)用推動(dòng)了電氣工程的進(jìn)一步發(fā)展。

1 電氣工程中多模塊智能化控制技術(shù)分析

1.1 電氣工程多模塊智能控制內(nèi)涵

當(dāng)前，信息化、網(wǎng)絡(luò)化以及數(shù)字化逐漸滲透到人們生活的各個(gè)領(lǐng)域中。電氣工程的多模塊智能化控制主要是由通信技術(shù)、智能控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)集中而成的電器智能化應(yīng)用，包括單片機(jī)技術(shù)、可編程邏輯控制器（ Programmable Logic Controller，簡(jiǎn)稱PLC）技術(shù)以及數(shù)字信號(hào)處理（Digital Signal Processing，簡(jiǎn)稱DSP）技術(shù)等。電氣工程多模塊智能化控制相關(guān)技術(shù)包括智能化控制、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及通信技術(shù)，將智能化作為基礎(chǔ)目標(biāo)，其中單片機(jī)和DSP 控制技術(shù)處于關(guān)鍵地位。智能化技術(shù)的應(yīng)用覆蓋范圍較廣，涵蓋語言學(xué)、控制學(xué)等學(xué)科內(nèi)容，具有較強(qiáng)的綜合性。從字面意思分析，智能化控制主要是通過相關(guān)機(jī)器設(shè)備采用某種技術(shù)措施，達(dá)到人工智能目標(biāo)，甚至是超出人工能力，順利完成某些人力無法實(shí)現(xiàn)的內(nèi)容，通過不斷的實(shí)踐操作，智能化控制技術(shù)逐漸發(fā)展，在日常生產(chǎn)活動(dòng)中發(fā)揮了重要的作用。

1.2 多模塊智能控制技術(shù)主要優(yōu)勢(shì)

在電氣工程中，由于大部分設(shè)備都是以人工操作方式進(jìn)行，因此出錯(cuò)率較高。自動(dòng)化控制技術(shù)主要應(yīng)用優(yōu)勢(shì)是對(duì)數(shù)據(jù)的處理速度較快、應(yīng)用靈活，能夠進(jìn)一步提高整體處理精度。在傳統(tǒng)控制系統(tǒng)內(nèi)，主要是實(shí)施模型控制方式，其主要缺點(diǎn)是無法應(yīng)對(duì)突發(fā)性狀況。多模塊智能化的控制技術(shù)是在計(jì)算機(jī)編程基礎(chǔ)上進(jìn)行的有效控制，整體精確度較高，處理靈活，能夠針對(duì)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀況進(jìn)行智能化判斷。在電氣工程的控制系統(tǒng)中，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析至關(guān)重要。智能化控制技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)與分析，進(jìn)一步提高了數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確率和處理效率，發(fā)揮智能化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

2 電氣工程中智能化控制技術(shù)的有效應(yīng)用

2.1 智能化控制原理

智能化控制相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在3 個(gè)方面。1）采樣輸入過程。2）用戶程序的實(shí)現(xiàn)。3）輸出刷新操作。結(jié)合智能化控制技術(shù)，應(yīng)該將系統(tǒng)自動(dòng)掃描信息全部在指定單元模塊內(nèi)進(jìn)行有效存儲(chǔ)，避免實(shí)際操作過程影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。在實(shí)踐中應(yīng)該根據(jù)從上到下的順序進(jìn)行掃描，而對(duì)于現(xiàn)有數(shù)據(jù)狀態(tài)應(yīng)該進(jìn)行全面刷新預(yù)算，明確具體指令，對(duì)全部數(shù)據(jù)進(jìn)行刷新，存儲(chǔ)處理設(shè)備信息[1]。例如，在換熱站中融入智能控制系統(tǒng)，主要監(jiān)控參數(shù)包括水電表、補(bǔ)水流量計(jì)、二次網(wǎng)熱量表和二次供水管網(wǎng)壓力等數(shù)據(jù)。

智能控制系統(tǒng)和上位機(jī)平臺(tái)相比具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，能夠滿足各項(xiàng)操作需求，系統(tǒng)功能豐富。例如移動(dòng)終端中的錄音、視頻和拍照等功能集成系統(tǒng)，方便巡檢人員記錄現(xiàn)場(chǎng)狀況，取代傳統(tǒng)的人工查詢方式，利用RFID 標(biāo)簽，能夠?qū)υO(shè)備信息進(jìn)行快速讀取，對(duì)熱網(wǎng)信息進(jìn)行采集。借助無線通信技術(shù)還能夠把巡檢結(jié)果實(shí)時(shí)傳輸至服務(wù)器內(nèi)，便于分析管理。換熱站相關(guān)智能控制系統(tǒng)包括移動(dòng)終端、服務(wù)器以及數(shù)據(jù)層3 個(gè)部分。

由于電氣工程中的各項(xiàng)工作幾乎全部由智能化控制系統(tǒng)進(jìn)行處理，如何精準(zhǔn)地實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備控制具有重要的作用。智能化控制的編程語言屬于計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中的高端技術(shù)手段，在自動(dòng)化控制領(lǐng)域?qū)嶋H應(yīng)用中，應(yīng)該充分掌握相關(guān)的計(jì)算基礎(chǔ)理論知識(shí)，這樣才能發(fā)揮出應(yīng)有的效果，在長(zhǎng)期實(shí)踐應(yīng)用中，借助智能化控制技術(shù)，能夠有效提升電氣工程中的自動(dòng)化控制效率，降低成本，減輕工人壓力，促進(jìn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.2 自動(dòng)技術(shù)應(yīng)用實(shí)例

物理模擬相關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置通過加載地質(zhì)模型應(yīng)力，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)期模擬目標(biāo)，但是實(shí)驗(yàn)裝置相關(guān)控制系統(tǒng)大部分是對(duì)不同單元內(nèi)的加載電動(dòng)機(jī)進(jìn)行有效控制。同時(shí)將DSP控制器作為主控制器。仿真實(shí)驗(yàn)裝置的核心為控制系統(tǒng)，而不同單元處于互相獨(dú)立的狀態(tài)，電氣系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)主要是采用分散控制和集中管理方式，仿真實(shí)驗(yàn)裝置核心為控制系統(tǒng)，各個(gè)單元之間處于彼此獨(dú)立的狀態(tài)，電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大部分是以分散控制和集中管理方式為主。在其中某一單元產(chǎn)生故障后，其他單元不會(huì)受到任何影響，能夠正常應(yīng)用。通過分析能夠發(fā)現(xiàn)底部設(shè)計(jì)中的各個(gè)智能控制單元的功能是獨(dú)立的，同時(shí)可以對(duì)相關(guān)功能進(jìn)行有效控制。主控制DSP 是系統(tǒng)的核心，可以發(fā)揮出系統(tǒng)底部信息協(xié)調(diào)、交換功能。此外，還應(yīng)該在下層單獨(dú)DSP 以及上層工業(yè)計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行信息交換。利用該種方案，能夠提高整個(gè)系統(tǒng)結(jié)果的準(zhǔn)確度，確保各個(gè)單元的獨(dú)立性，方便日后維護(hù)管理。

為了提高用戶操作的便捷性，創(chuàng)建相應(yīng)的移動(dòng)平臺(tái)，內(nèi)部設(shè)置步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置以及主控DSP。DSP 控制軟件主要選擇2 種定位系統(tǒng)，一種是用戶無法看到絕對(duì)坐標(biāo)，另外一種是相對(duì)坐標(biāo)系。上述2 種系統(tǒng)能夠進(jìn)一步提升系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性，方便進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)。

2.3 單片機(jī)技術(shù)

單片機(jī)是電路芯片， 其全面集成了電路、晶體管、電感組件、電容組件和電阻組件。結(jié)合具體發(fā)展?fàn)顩r分析，單片機(jī)相關(guān)集成電路包括I/O 接口、驅(qū)動(dòng)裝置、ROM、RAM 以及CPU 等部件。通過相關(guān)電路集成，能夠促進(jìn)信息的順利讀取和分析，隨后聯(lián)系內(nèi)部自由轉(zhuǎn)換裝置，對(duì)所采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行全面轉(zhuǎn)化，能夠?qū)τ行畔⑦M(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別。利用單片機(jī)對(duì)多功能窗口進(jìn)行智能化控制、各種傳感器裝置以及步進(jìn)電機(jī)構(gòu)成控制系統(tǒng)。然后結(jié)合多種傳感器裝置檢測(cè)室內(nèi)外溫度和濕度相關(guān)信號(hào)，對(duì)單片機(jī)接送信號(hào)進(jìn)行全面檢測(cè)，單片機(jī)根據(jù)反饋的信號(hào)，能夠發(fā)出相應(yīng)的控制指令，從而對(duì)進(jìn)線電機(jī)進(jìn)行合理控制，促進(jìn)窗口實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化報(bào)警、開閉等功能，相關(guān)智能控制系統(tǒng)還可以在任意時(shí)間段內(nèi)自動(dòng)開閉窗口。單片機(jī)作為相關(guān)項(xiàng)目中的核心部件，對(duì)計(jì)算機(jī)和項(xiàng)目進(jìn)行比較，單片機(jī)屬于一種CPU 處理器，其能夠進(jìn)一步簡(jiǎn)化整體生產(chǎn)設(shè)計(jì)模型，同時(shí)還可以促進(jìn)電氣生產(chǎn)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，全面取代人工操作模式。

3 促進(jìn)電氣工程相關(guān)多模塊智能化控制實(shí)現(xiàn)良性發(fā)展

3.1 提高多模塊智能控制實(shí)效性

為了進(jìn)一步提高系統(tǒng)應(yīng)用的便捷性，可以針對(duì)平臺(tái)實(shí)施全面改造，擴(kuò)展移動(dòng)功能，同時(shí)在其中合理設(shè)置主控DSP 以及同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。其中，DSP 的主要功能是對(duì)相關(guān)信號(hào)進(jìn)行處理和采集。DSP 控制軟件方面主要選擇2種不同的定位系統(tǒng)，分別是相對(duì)坐標(biāo)和絕對(duì)坐標(biāo)，通過2個(gè)系統(tǒng)的融合應(yīng)用，能夠進(jìn)一步提高整體運(yùn)行的可靠性。在電氣工程中采取多模塊、智能化控制，應(yīng)該率先了解電氣工程的實(shí)際發(fā)展需求，提高智能控制的適應(yīng)性與針對(duì)性，強(qiáng)化多模塊智能控制技術(shù)的作用和實(shí)效性。結(jié)合多模塊相關(guān)智能控制的技術(shù)先進(jìn)性，應(yīng)該大力創(chuàng)新，提高相關(guān)資源和資金的支持力度，促進(jìn)全面創(chuàng)新，為技術(shù)研發(fā)創(chuàng)造有利的條件。

在系統(tǒng)防雷設(shè)計(jì)方面，需要根據(jù)《電子雷規(guī)》中的要求，合理設(shè)置電子信息系統(tǒng)相關(guān)雷電防護(hù)等級(jí)，同時(shí)根據(jù)雷擊情況對(duì)防雷裝置相關(guān)攔截效率進(jìn)行準(zhǔn)確風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，具體計(jì)算公式如下：

式中：C是各種類型因子；NC是可接受的年平均最多雷擊次數(shù)；N是預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)；E是防雷裝置攔截效率；N1是建筑物雷擊預(yù)測(cè)次數(shù)，即平均每年多少次；而N2是就建筑入戶裝置的平均每年預(yù)測(cè)雷擊次數(shù)，即建筑物電子信息系統(tǒng)由于雷電電磁脈沖和直雷擊脈沖受損可接受的平均每年最多雷擊次數(shù)。

在明確系統(tǒng)雷電防護(hù)登記后，可以根據(jù)相關(guān)規(guī)定要求，進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)。系統(tǒng)防雷設(shè)計(jì)屬于一種系統(tǒng)工程，除了防直擊雷設(shè)計(jì)，還需要綜合考慮溫室內(nèi)信號(hào)線纜、配電線纜、浪涌保護(hù)器的安裝、電子信息系統(tǒng)線纜和機(jī)房線纜屏蔽等。不同類型建筑相關(guān)雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估見表1。

電氣工程中的電力故障十分常見，結(jié)合智能化技術(shù)，能夠在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)各種電力故障問題，進(jìn)行準(zhǔn)確診斷和詳細(xì)分析，提高電氣工程相關(guān)部門的故障處理速度，使整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行快速恢復(fù)正常。在電氣工程中，無法避免各種電力故障問題，即使針對(duì)變壓器進(jìn)行有效的維護(hù)和利用，進(jìn)一步提高其應(yīng)用壽命也無法避免電力故障問題的發(fā)生。為了進(jìn)一步控制電力故障問題，減少損傷程度，應(yīng)該充分結(jié)合各種智能技術(shù)，對(duì)變壓器內(nèi)部油態(tài)進(jìn)行全面檢查，準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)其中的問題，明確故障所處區(qū)域范圍，從而在特定范圍內(nèi)開展檢驗(yàn)和排查，準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)問題原因，采取針對(duì)性的措施進(jìn)行處理。這樣能夠進(jìn)一步提高故障診斷速度，同時(shí)還可以快速解決各種問題，降低電力故障在電氣工程運(yùn)行中的不良影響，促進(jìn)電力工程的有序、快速實(shí)施，提高整體經(jīng)濟(jì)效益。

表1 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分析

3.2 多模塊智能控制支持自動(dòng)報(bào)警

電氣工程實(shí)施智能化控制系統(tǒng)普遍選擇神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為核心模式，同時(shí)支持進(jìn)行反復(fù)學(xué)習(xí)和運(yùn)算，特別是在子系統(tǒng)支持速度學(xué)習(xí)和運(yùn)輸調(diào)節(jié)，能夠根據(jù)不同參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。多模塊相智能化控制在信號(hào)處理方面具有突出作用，進(jìn)一步改變了傳統(tǒng)控制器的處理流程，能夠充分發(fā)揮控制設(shè)備功能，支持控制器之間的協(xié)同應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制目標(biāo)。在電氣工程中的各種突發(fā)性狀況下，采用多模塊智能化相關(guān)控制手段，能夠發(fā)揮自動(dòng)報(bào)警功能，形成有效的處理方案，保證電氣工程的整體操作安全性[2]。

在電氣工程交流電機(jī)以及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)診斷操作中結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，與梯形控制法相比，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的反向轉(zhuǎn)波算法擁有更好的性能，可以有效地控制定位時(shí)間，同時(shí)對(duì)荷載轉(zhuǎn)矩以及非初始速度等進(jìn)行大范圍控制。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)屬于多層前饋性，可以結(jié)合常規(guī)反向?qū)W習(xí)算法進(jìn)行操作。在2 個(gè)子系統(tǒng)中，其中某一系統(tǒng)結(jié)合機(jī)電系統(tǒng)參數(shù)，能夠?qū)D(zhuǎn)子速度進(jìn)行有效控制，而另外一個(gè)系統(tǒng)利用電氣動(dòng)態(tài)參數(shù)，能夠準(zhǔn)確地識(shí)別鑒定電流。智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在模式識(shí)別以及信號(hào)處理等方面已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。神經(jīng)智能網(wǎng)絡(luò)還擁有非線性函數(shù)評(píng)估器，可以有效地在電氣傳動(dòng)控制領(lǐng)域中使用，具有良好的一致性和良好的抗噪性能。

4 電氣工程中多模塊智能化控制技術(shù)的發(fā)展方向和趨勢(shì)

4.1 通用化促進(jìn)了多模塊智能控制的應(yīng)用

在現(xiàn)代化背景下，電氣工程中的智能化發(fā)展速度不斷加快，特別是模塊化智能控制的發(fā)展以及相關(guān)技術(shù)應(yīng)用水平持續(xù)提升，智能控制的通用化發(fā)展逐漸成為未來發(fā)展主流，能夠?yàn)樽詣?dòng)化系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行奠定良好的基礎(chǔ)，發(fā)揮出整體監(jiān)管效果。通用化主要可以從數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展方面體現(xiàn)出來，能夠促進(jìn)數(shù)據(jù)信息之間的無縫銜接，提高數(shù)據(jù)傳播效率，提高整體傳播安全性。傳統(tǒng)模式下的自動(dòng)化控制工作需要率先創(chuàng)建控制模型，結(jié)合數(shù)學(xué)分析方法，創(chuàng)建動(dòng)態(tài)防塵，但因?yàn)檎麄€(gè)系統(tǒng)較為復(fù)雜，在實(shí)際應(yīng)用中容易產(chǎn)生各種無法預(yù)測(cè)的現(xiàn)象，從而無法實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。但結(jié)合智能化控制手段，能夠有效避免各種不可控因素，提升操作效率。智能化控制技術(shù)還能夠?qū)ο到y(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，在對(duì)下降時(shí)間和反應(yīng)時(shí)間進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上，優(yōu)化調(diào)節(jié)系統(tǒng)運(yùn)行，增強(qiáng)系統(tǒng)整體操作性能。由此能夠看出，智能化系統(tǒng)和傳統(tǒng)控制裝置相比，更能夠適應(yīng)工作環(huán)境。除此之外，智能化技術(shù)還具有明顯的一致性，對(duì)不同數(shù)據(jù)信息進(jìn)行輸送中具有可靠的預(yù)估能力和廣泛的適用性。

4.2 專業(yè)化是模塊化智能控制技術(shù)普及的基礎(chǔ)

當(dāng)前，在電氣工程中，多模塊智能控制相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用依然十分有限，沒有實(shí)現(xiàn)大面積的推廣和普及，存在局限性。在現(xiàn)代化背景下，隨著相關(guān)技術(shù)的不斷改造升級(jí)，智能化控制開始朝著專業(yè)化方向發(fā)展，電氣工程中的自動(dòng)化控制系統(tǒng)持續(xù)完善，其社會(huì)發(fā)展適應(yīng)性和自動(dòng)化水平也進(jìn)一步增強(qiáng)。電氣工程在智能控制專業(yè)化發(fā)展過程中，同樣需要培養(yǎng)大量專業(yè)化操作人才，從而在出現(xiàn)各種技術(shù)問題時(shí)能夠快速解決。

效率、精度和速度是電氣工程相關(guān)自動(dòng)化控制的重要指標(biāo)，在電力系統(tǒng)內(nèi)融入高速處理芯片，設(shè)置交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，可以促進(jìn)系統(tǒng)整體靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性的全面優(yōu)化，提高系統(tǒng)整體運(yùn)行效率、運(yùn)行精度以及運(yùn)行速度。柔性化覆蓋數(shù)控系統(tǒng)和群控系統(tǒng)2 個(gè)部分，數(shù)控系統(tǒng)相關(guān)覆蓋面和可裁剪性能夠滿足客戶需求。

4.3 多模塊逐漸成為智能控制發(fā)展的主流趨勢(shì)

從工業(yè)控制領(lǐng)域分析，智能化控制技術(shù)的發(fā)展是未來發(fā)展的主流趨勢(shì)，模塊化是其中的重點(diǎn)發(fā)展內(nèi)容，具有廣闊的發(fā)展前景。在多模塊智能控制下，能夠合理應(yīng)對(duì)設(shè)備自動(dòng)化運(yùn)行中遇到的各種狀況，徹底解決當(dāng)前運(yùn)行的不穩(wěn)定現(xiàn)狀。多模塊智能控制技術(shù)進(jìn)一步擺脫了控制模型的束縛，能夠更好地保證電氣工程的統(tǒng)一性。智能技術(shù)同時(shí)也是電氣自動(dòng)化工程中電氣系統(tǒng)的控制關(guān)鍵。在電氣工程中想要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程化以及自動(dòng)化無人操作的目標(biāo)，促進(jìn)相關(guān)電氣設(shè)備的高效運(yùn)行，應(yīng)該采取有效措施提升智能化控制效果。而在智能化技術(shù)應(yīng)用中最為關(guān)鍵的是開關(guān)數(shù)據(jù)。對(duì)電氣系統(tǒng)以及各個(gè)電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面監(jiān)控，提升整體生產(chǎn)效率，削弱工作強(qiáng)度，促進(jìn)電氣工程的全面推廣。在智能化發(fā)展趨勢(shì)下，系統(tǒng)控制都能夠由系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)，同時(shí)還可以針對(duì)某些因素變化進(jìn)行及時(shí)動(dòng)態(tài)的應(yīng)對(duì)，減少人工參與，促進(jìn)整體生產(chǎn)過程中自動(dòng)化水平的有效提升，輔助人工決策。

5 結(jié)語

綜上所述，智能化控制技術(shù)逐漸成為整個(gè)社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)，在電氣工程領(lǐng)域中也得到了廣泛的應(yīng)用，融入時(shí)代發(fā)展要求，在自動(dòng)化控制中融入智能化技術(shù)，將研究重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到多模塊化中，從而發(fā)揮出模塊化與智能化的綜合優(yōu)勢(shì)，提升自動(dòng)化控制整體水平，促進(jìn)電氣工程向著智能化的方向發(fā)展。