電氣自動(dòng)化控制中人工智能技術(shù)的應(yīng)用

喬劍

[摘? ? 要]在實(shí)踐中融入先進(jìn)的理論知識(shí)，通過(guò)實(shí)踐展現(xiàn)出理論知識(shí)所具有的價(jià)值。目前，在電氣自動(dòng)化控制中運(yùn)用人工智能技術(shù)屬于主流實(shí)踐發(fā)展之一，可以促進(jìn)工作效率的提高，降低生產(chǎn)成本，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)解放生產(chǎn)力的目的。

[關(guān)鍵詞]電氣自動(dòng)化;人工智能技術(shù);電氣控制

[中圖分類(lèi)號(hào)]TM76;TP18 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2021）07–00–02

Application of Artificial Intelligence Technology in Electrical Automation Control

Qiao Jian

[Abstract]"Practice is the only standard to test truth" tells us that we need to integrate advanced theoretical knowledge into the process of practice， and show the value of theory through practice. At this stage， the application of artificial intelligence technology in electrical automation control is one of the main practical development， which can promote the improvement of work efficiency， reduce production costs， and smoothly achieve the goal of liberating productivity.

[Keywords]electrical automation; artificial intelligence technology; electric control

信息技術(shù)在不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)的容量以及運(yùn)算速度得到全面的提高，在此背景下，運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)和更新變得更加便捷和高效。以前需要幾年才能夠完成的設(shè)計(jì)工作，憑借當(dāng)前計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力，整體時(shí)間得到大幅縮短。對(duì)于傳統(tǒng)的電氣系統(tǒng)設(shè)備與技術(shù)而言，其更新速度難以對(duì)現(xiàn)階段社會(huì)發(fā)展的需求進(jìn)行滿(mǎn)足。要想確保電氣自動(dòng)化控制能夠緊跟科學(xué)技術(shù)的發(fā)展速度，需要運(yùn)用新的技術(shù)支持和新運(yùn)用方式。作為當(dāng)前先進(jìn)的技術(shù)，人工智能被引入到電氣自動(dòng)化中。將電氣自動(dòng)化控制技術(shù)與人工智能技術(shù)相融合，使得自動(dòng)化水平更高，從而提高了生產(chǎn)與制造效率，降低了生產(chǎn)對(duì)人與物質(zhì)的需求，也使得電氣自動(dòng)控制更加準(zhǔn)確，發(fā)揮出自動(dòng)化控制的高效性和智能性。

1 人工智能概述

很久之前，計(jì)算機(jī)學(xué)者便紛紛提出了人工智能概念。當(dāng)前，隨著科學(xué)技術(shù)的日益成熟，數(shù)字化與自動(dòng)化融入到了現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中。在人工智能發(fā)展初期，數(shù)字化與智能化相融合是關(guān)鍵所在^[1]，隨著人工智能的發(fā)展，數(shù)字化、智能化與自動(dòng)化之間的關(guān)聯(lián)性日益密切。人們的日常生活與工作中，也會(huì)運(yùn)用到人工智能技術(shù)，此方面的運(yùn)用主要憑借計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，生產(chǎn)中存在大量自動(dòng)化生產(chǎn)機(jī)械，可以借助自動(dòng)化控制技術(shù)對(duì)其進(jìn)行有效控制。因此，針對(duì)人工智能的研究，應(yīng)確保計(jì)算機(jī)與自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合，促使數(shù)字智能化逐漸向自動(dòng)智能化趨勢(shì)發(fā)展。例如，針對(duì)部分風(fēng)險(xiǎn)性較高的工作和崗位，若只是通過(guò)人工的方式進(jìn)行處理，那么工作人員就會(huì)長(zhǎng)時(shí)間暴露在高風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境中，導(dǎo)致身體遭到損害。當(dāng)前大部分工廠(chǎng)與企業(yè)均重視運(yùn)用和推廣人工智能技術(shù)，希望憑借此類(lèi)研究成果來(lái)有效控制日常運(yùn)營(yíng)與生產(chǎn)活動(dòng)，提高生產(chǎn)效率與質(zhì)量，促使社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展。

2 人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

2.1 降低人力投入

與人工生產(chǎn)模式相比，自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程能夠?qū)C(jī)械化操作特點(diǎn)展現(xiàn)出來(lái)，進(jìn)而降低對(duì)人力資源的使用，防止出現(xiàn)受人為因素影響而導(dǎo)致生產(chǎn)難以正常進(jìn)行的情況^[2]。但是，自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中，電氣系統(tǒng)控制占據(jù)著主導(dǎo)位置，若其產(chǎn)生故障，依然需要通過(guò)人力的方式進(jìn)行解決。而通過(guò)對(duì)人工智能技術(shù)的運(yùn)用，該技術(shù)能夠?qū)Σ倏叵到y(tǒng)相關(guān)程序予以編制，構(gòu)建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，然后運(yùn)用人工智能技術(shù)傳遞各種指令，進(jìn)而全方位、多層次掌控電氣系統(tǒng)。就算是產(chǎn)生問(wèn)題，該技術(shù)也能夠迅速的進(jìn)行解決，有利于人力投入的降低。圖1為人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用表現(xiàn)。

2.2 降低失誤率

人工智能技術(shù)具有人腦思維的特征。在人類(lèi)思維活動(dòng)過(guò)程中，會(huì)被外界各類(lèi)因素所干擾，而人工智能技術(shù)擁有和人類(lèi)腦部相似的思維能力，且不會(huì)被外界因素干擾。由于具備良好的抗干擾能力，對(duì)命令下達(dá)時(shí)可以更加準(zhǔn)確，有利于失誤率的降低。同時(shí)，將大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等相關(guān)技術(shù)融入到人工智能技術(shù)中，可以實(shí)現(xiàn)更加詳細(xì)與具體的計(jì)算，并且計(jì)算過(guò)程都能夠達(dá)到自動(dòng)化控制的效果，并且會(huì)讓錯(cuò)誤命令的情況得到減少。

2.3 確保系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量

將人工智能技術(shù)運(yùn)用到電氣自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中，可確保生產(chǎn)系統(tǒng)穩(wěn)定、正常的運(yùn)轉(zhuǎn)，加強(qiáng)規(guī)范性。并且在此過(guò)程中，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)定的相關(guān)程序和實(shí)際運(yùn)行，均由人工智能技術(shù)進(jìn)行控制，若出現(xiàn)閾值高于規(guī)定范圍的情況，就會(huì)立即將生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)暫停，然后構(gòu)建計(jì)算模型，分析閾值出現(xiàn)變化的原因，制定相應(yīng)的解決方式，確保電氣系統(tǒng)可立即恢復(fù)運(yùn)行，不會(huì)影響生產(chǎn)。

3 人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

3.1 在故障診斷中的應(yīng)用

借助人工智能技術(shù)，可以自動(dòng)化、動(dòng)態(tài)化地診斷電氣設(shè)備故障，并采用模糊理論進(jìn)行全面分析，保證電氣設(shè)備能夠安全、穩(wěn)定運(yùn)行^[3]。對(duì)于故障診斷而言，人工智能技術(shù)的具體運(yùn)用表現(xiàn)為診斷發(fā)動(dòng)機(jī)、變壓器、發(fā)電機(jī)等的故障。一般情況下，電氣自動(dòng)化控制設(shè)備出現(xiàn)故障的原因較多，設(shè)備出現(xiàn)故障的頻率也較高。在人工智能技術(shù)的作用下，當(dāng)系統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)故障之后，可第一時(shí)間對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行定位，然后分析故障原因，根據(jù)獲取到的結(jié)果實(shí)施相應(yīng)的處理措施，避免故障進(jìn)一步擴(kuò)大。

例如，如果變壓器在正常運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中產(chǎn)生故障，傳統(tǒng)方式需要收集變壓器形成的油氣，然后再對(duì)其成分進(jìn)行分析，根據(jù)獲取到的結(jié)果明確故障原因。該方式需要花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間，且極易被各類(lèi)因素干擾，如果存在失誤就會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)在運(yùn)行方面產(chǎn)生安全隱患，導(dǎo)致故障進(jìn)一步擴(kuò)大。采用人工智能技術(shù)，可迅速診斷出變壓器故障，并將獲取到的結(jié)果傳遞給運(yùn)維人員，進(jìn)而更好地確立維修計(jì)劃。若電氣工程之中的變壓器出現(xiàn)故障，在人工智能技術(shù)的作用下，電控室終端可以及時(shí)傳遞報(bào)警與故障情況，管理人員可結(jié)合報(bào)警信息關(guān)閉連接故障變壓器的電源。并且，根據(jù)系統(tǒng)顯示出來(lái)的故障信息，可逐一排查與變壓器存在聯(lián)系的電氣設(shè)備，進(jìn)而讓故障檢修范圍得到縮小，促進(jìn)排查效率的提高。

3.2 在電氣控制中的應(yīng)用

通過(guò)對(duì)人工智能技術(shù)的運(yùn)用，可以憑借模糊控制、專(zhuān)家系統(tǒng)控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等技術(shù)，迅速采集數(shù)據(jù)、有效管理圖像層次、處理輸出圖片及保存相關(guān)數(shù)據(jù)等。①采集信息數(shù)據(jù)。借助人工智能技術(shù)，全方位、多層次監(jiān)測(cè)電氣設(shè)備及控制系統(tǒng)現(xiàn)狀，并對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行廣泛收集，科學(xué)分類(lèi)與有效整理，將不良信息予以去除，采集有價(jià)值的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效處理，以此來(lái)確保所采集數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度;②管理圖像層次。準(zhǔn)確運(yùn)用人工智能技術(shù)，基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對(duì)圖像層次進(jìn)行針對(duì)性處理，提高圖像信息質(zhì)量及時(shí)效性，提高系統(tǒng)控制成效;③處理圖片輸出。人工智能技術(shù)可以對(duì)設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)，同時(shí)記錄圖像信息，進(jìn)而控制整個(gè)運(yùn)行過(guò)程。并且，立足于圖像的輸出，相關(guān)人員可全面了解系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)狀，以便于及時(shí)采取有效解決措施處理設(shè)備系統(tǒng)的故障問(wèn)題;④存儲(chǔ)數(shù)據(jù)信息。由于系統(tǒng)中需全面采集與傳遞大量數(shù)據(jù)信息，因此保存與管理這些數(shù)據(jù)信息則是工作。對(duì)此，引入人工智能技術(shù)，構(gòu)建收集、傳輸、處理與保存數(shù)據(jù)信息的有效體系，可以對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行自動(dòng)與智能保存，確保信息安全性。

3.3 在設(shè)備調(diào)控中的應(yīng)用

對(duì)于設(shè)備調(diào)控而言，運(yùn)用人工智能技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)智能化控制。具體表現(xiàn)如下。

（1）針對(duì)傳統(tǒng)智能設(shè)備而言，雖然在一定程度上優(yōu)化與調(diào)整了工作流程，然而卻在一定程度上增加了該流程的繁雜程度，在實(shí)際操作過(guò)程中如果技術(shù)人員遇到了各種問(wèn)題，便會(huì)嚴(yán)重影響整個(gè)生產(chǎn)，有的甚至?xí)霈F(xiàn)不可估量的后果。對(duì)此，引入人工智能技術(shù)，以傳統(tǒng)智能設(shè)備為主要對(duì)象，可提高電氣自動(dòng)化控制水平。采取這一技術(shù)，能夠?qū)φ麄€(gè)系統(tǒng)信息進(jìn)行迅速收集，并準(zhǔn)確分類(lèi)所收集的各種信息，若電氣自動(dòng)化機(jī)器設(shè)備或系統(tǒng)出現(xiàn)了故障，人工智能技術(shù)便能夠迅速、準(zhǔn)確地處理問(wèn)題，保證電氣自動(dòng)化設(shè)備或系統(tǒng)始終處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，確保整個(gè)生產(chǎn)鏈穩(wěn)定運(yùn)行。

（2）在設(shè)備調(diào)控中，人工智能技術(shù)的主要功能表現(xiàn)于處理問(wèn)題。在電氣自動(dòng)化控制中，即便是各種問(wèn)題出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)較低，但是也難以保證這些問(wèn)題永遠(yuǎn)不會(huì)出現(xiàn)。運(yùn)用人工智能技術(shù)，可預(yù)防出現(xiàn)各種風(fēng)險(xiǎn)，追蹤溯源。人工智能技術(shù)可有效收集各種數(shù)據(jù)，并迅速傳遞到數(shù)據(jù)庫(kù)中，對(duì)設(shè)備及系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查。檢查時(shí)可謹(jǐn)慎處理一些細(xì)小問(wèn)題，并有效抑制風(fēng)險(xiǎn)的出現(xiàn)。

（3）現(xiàn)階段我國(guó)正處于信息化時(shí)代，在人們?nèi)粘Ｉ钆c生產(chǎn)中電力系統(tǒng)是重點(diǎn)組成。電力系統(tǒng)對(duì)于自動(dòng)化的需求也較高，可借助自動(dòng)化技術(shù)全面、有效控制電力系統(tǒng)的運(yùn)行。運(yùn)用人工智能技術(shù)，可以對(duì)居家電力系統(tǒng)進(jìn)行有效控制，并將其同互聯(lián)網(wǎng)相連接，可遠(yuǎn)程、自動(dòng)化控制家里的電器、用電系統(tǒng)，如此智能化生活模式不僅可有效提高電力的使用效率，而且還能夠?yàn)樯鐣?huì)大眾提供便捷服務(wù)，促進(jìn)我國(guó)電力企業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展^[4]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展速度的加快，推動(dòng)了人工智能技術(shù)運(yùn)用思路的拓展，并逐漸向各個(gè)領(lǐng)域滲透，進(jìn)而讓不同領(lǐng)域之間的聯(lián)系更加緊密。對(duì)于電氣自動(dòng)化控制而言，人工智能技術(shù)尤為必要，有利于促進(jìn)電力行業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展。然而，這一技術(shù)的運(yùn)用還處于起步階段，涉及諸多問(wèn)題，需要在實(shí)踐過(guò)程中進(jìn)行解決與優(yōu)化。未來(lái)，人工智能技術(shù)和電氣自動(dòng)化控制有效融合，可以避免電氣自動(dòng)化控制方面的各類(lèi)問(wèn)題，使其應(yīng)用范圍得到拓展，進(jìn)而展現(xiàn)出更強(qiáng)大、更廣泛的作用。

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