智能化技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化的應(yīng)用探究

王一兆

(運(yùn)城學(xué)院 山西運(yùn)城 44000)

智能化技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化的應(yīng)用中，實(shí)現(xiàn)了大范圍的實(shí)時(shí)監(jiān)控，提高了電氣設(shè)備運(yùn)行效率，增強(qiáng)了聯(lián)動(dòng)性能，目前已被應(yīng)用到電氣工程的各個(gè)生產(chǎn)和運(yùn)作環(huán)節(jié)，有效地提高了電氣及其自動(dòng)化生產(chǎn)的效率以及生產(chǎn)水平，保障了人們的安全用電需求。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，合理地應(yīng)用智能化技術(shù)，不僅可以保障企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，還能保障企業(yè)的可持續(xù)良好發(fā)展。因此，該文對(duì)智能化技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化應(yīng)用的研究具有非?，F(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義。

1 電氣工程及其自動(dòng)化的基本概述

電氣工程及其自動(dòng)化指的是一種自動(dòng)化電氣系統(tǒng)，是基于計(jì)算機(jī)技術(shù)以及信息技術(shù)為根本，采用了電力網(wǎng)理論、控制理論來(lái)建立起來(lái)的。其具備綜合性，不僅可以優(yōu)化電氣系統(tǒng)的相關(guān)程序，還能減少一些模型數(shù)量，更是利于電氣工程領(lǐng)域的管理。隨著科技技術(shù)的不斷進(jìn)步，電氣工程及其自動(dòng)化的技術(shù)也得到了不斷優(yōu)化，有效地滿足了電力系統(tǒng)、工業(yè)化領(lǐng)域等方面的技術(shù)需求。

2 智能化技術(shù)的基本概述

智能化技術(shù)是多種技術(shù)的綜合表現(xiàn)，如計(jì)算機(jī)技術(shù)、GPS 定位技術(shù)、精密傳感技術(shù)等，應(yīng)用智能化技術(shù)不僅可以有效提高其工作效率，還能改善操作者的作業(yè)環(huán)境，并且在節(jié)能、環(huán)保等方面都有著非常重要的作用。

在電氣工程及其自動(dòng)化中應(yīng)用智能化技術(shù)可以有效減少被控對(duì)象模型的應(yīng)用設(shè)計(jì)。電氣工程及其自動(dòng)化發(fā)展歷程中，常常會(huì)采用建模的方式來(lái)控制被控制對(duì)象，但是建模的質(zhì)量無(wú)法保證，這樣整個(gè)電氣系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性以整體的運(yùn)行效率就無(wú)法得到保證。智能化技術(shù)的應(yīng)用，其不受外界任何因素的控制，可以有效減少被控對(duì)象模型的應(yīng)用，通過智能控制器的方式，有效提高了整體的電氣系統(tǒng)的運(yùn)行效率。另外，智能化技術(shù)可以增強(qiáng)電氣系統(tǒng)的靈活性與自由性。智能化技術(shù)可以遠(yuǎn)程對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行操控，其不受時(shí)間、地區(qū)以及天氣等因素的控制，通過遠(yuǎn)程操控控制系統(tǒng)、芯片系統(tǒng)等，不僅可以實(shí)施監(jiān)控電氣系統(tǒng)，還能增強(qiáng)電氣系統(tǒng)的靈活性，與此同時(shí)還避免一些人為的安全故障。而且，智能化技術(shù)還可以實(shí)時(shí)監(jiān)控各類數(shù)據(jù)，這樣就實(shí)現(xiàn)了電氣系統(tǒng)的全方位監(jiān)督，保證了電氣設(shè)備的安全性，提高了電氣系統(tǒng)的控制效果[1-2]。

3 智能化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

智能化技術(shù)是多種技術(shù)集合的表現(xiàn)，因此具備較高的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。具體而言，將其應(yīng)用在電氣工程及其自動(dòng)化具備如下優(yōu)勢(shì)。

3.1 智能化控制器具備較強(qiáng)的一致性

傳統(tǒng)電氣工程的控制方式是人工控制的方式，不僅操作難度大，而且操作步驟也相對(duì)比較多，因此在精準(zhǔn)度方面難免會(huì)有一些不足。而智能化控制器，其具備較強(qiáng)的一致性，其通過計(jì)算機(jī)技術(shù)的方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并且可以對(duì)任何數(shù)據(jù)做出最準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)反饋，進(jìn)而滿足自動(dòng)化控制的要求。即使有未反應(yīng)的，在實(shí)際應(yīng)用智能化控制器中，跟人工相比也有非常理想的控制效果。

3.2 智能化技術(shù)無(wú)需建立控制模型

傳統(tǒng)電氣工程中，需要建立控制模型來(lái)進(jìn)行控制，并且需要控制模型的數(shù)量也比較多，控制起來(lái)不僅非常復(fù)雜，而且也不利于統(tǒng)一管理。自動(dòng)化控制器是智能技術(shù)的一種，將其應(yīng)用在電氣工程中無(wú)需再建立控制模型，節(jié)省了控制模型的設(shè)計(jì)費(fèi)用，提高了電氣工程的整體效益。并且，其從源頭上進(jìn)行控制，有效地克服了一些客觀因素，進(jìn)而提高了控制器的精密系數(shù)，使其跟電氣工程運(yùn)行工作更加匹配。

3.3 便于對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整控制

調(diào)整控制進(jìn)程是智能化技術(shù)的一種表現(xiàn)，將其應(yīng)用在電氣系統(tǒng)中有著顯著的調(diào)整控制優(yōu)勢(shì)。其在控制電氣設(shè)備時(shí)，會(huì)充分地結(jié)合電氣設(shè)備的每一步變化來(lái)進(jìn)行響應(yīng)，是基于時(shí)間變化為出發(fā)點(diǎn)的調(diào)整控制，不僅保障了每一步的運(yùn)行質(zhì)量，而且還提高了自動(dòng)化控制效果，提高了工作效率。

4 目前電氣工程及其自動(dòng)化運(yùn)行的現(xiàn)狀

目前電氣工程及其自動(dòng)化也取得了不錯(cuò)的成效，但是一些客觀因素的存在，使其在運(yùn)行中依然存在著不足，該文通過歸納總結(jié)其運(yùn)行現(xiàn)狀如下。

4.1 電氣工程及其自動(dòng)化的發(fā)展情況

電氣工程及其自動(dòng)化自發(fā)展以來(lái)在設(shè)計(jì)、控制、故障等方面取得了顯著的成效。（1）設(shè)計(jì)方面，其充分發(fā)揮了計(jì)算機(jī)等技術(shù)的優(yōu)勢(shì)來(lái)進(jìn)行電氣工程方案的設(shè)計(jì)，只需要錄入一些數(shù)據(jù)信息，就可以完成設(shè)計(jì)的工作，不僅便捷，修改起來(lái)也比較簡(jiǎn)單，不僅提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量，還保障了電氣設(shè)備的安全運(yùn)行。（2）控制方面，應(yīng)用了PLC 可編程軟件進(jìn)行控制，不僅全面保障了電氣工程系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，還保障了其穩(wěn)定性。PLC 是通過數(shù)字或者模擬輸入/輸出控制各類生產(chǎn)過程的方式，通過邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)操作等，來(lái)向用戶發(fā)布指令，具有較強(qiáng)的抗干擾性以及智能作用，通過編輯控制來(lái)進(jìn)行精準(zhǔn)控制，進(jìn)而保證了控制效果。（3）智能控制方面，改變了傳統(tǒng)人工控制的方式，節(jié)約了控制人工成本，提高了電氣工程效益。并且不再圍繞被控對(duì)象進(jìn)行建模，可以通過智能化技術(shù)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，讓設(shè)備管控更加便捷和靈活。此外，當(dāng)電氣工程智能控制需要進(jìn)行維修時(shí)，也無(wú)需人工的方式來(lái)進(jìn)行維修，僅需要對(duì)機(jī)器進(jìn)行智能化控制就可以，有效提高了工作的安全性。尤其是電氣工程中，一些風(fēng)電組的維修人員，其不需要到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行維修，僅需要通過遠(yuǎn)程操控的方式來(lái)對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修即可，既保障了精準(zhǔn)度又保障了安全性。（4）故障診斷方面，電氣工程的一些設(shè)備具備復(fù)雜化以及非線性等特點(diǎn)，在診斷故障過程中會(huì)非常困難，而且電氣設(shè)備受一些環(huán)境因素的影響，其在運(yùn)行過程中也極易產(chǎn)生設(shè)備故障，電氣工程及其自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，智能化技術(shù)的應(yīng)用，可以精準(zhǔn)地找出故障位置，并且將故障預(yù)警信號(hào)及時(shí)地傳遞給相關(guān)人員，讓其進(jìn)行開展故障排除以及維修的工作，有效地保障了故障排除效率[3-4]。

4.2 電氣工程及其自動(dòng)化存在的不足

上文分析可以看出，電氣工程及其自動(dòng)化目前已經(jīng)取得了不錯(cuò)成效，電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性等也得到了有效改進(jìn)。近幾年，我國(guó)電力系統(tǒng)已被廣泛地應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域中，發(fā)揮著非常重要的作用，我國(guó)政府以及企業(yè)也都給予了電氣工程及其自動(dòng)化高度的重視，也加大了對(duì)電力系統(tǒng)的投入，以保證其穩(wěn)定運(yùn)行，但是受一些因素的影響，其依然還存在著如下不足：（1）電力系統(tǒng)涉及的行業(yè)比較多，沒有一個(gè)統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)化的管理制度，這樣不僅降低了整體電氣系統(tǒng)的運(yùn)行效率，還加大了行業(yè)的管理難度；（2）雖然目前電氣工程及其自動(dòng)化程度已經(jīng)非常高了，但是依然存在著一些問題，如能耗問題、電氣工程中集成度差、資源無(wú)法共享問題、電氣工程質(zhì)量問題，影響著電氣工程及其自動(dòng)化的質(zhì)量；（3）電氣工程及其自動(dòng)化存在著不規(guī)范的問題，如機(jī)械化發(fā)展跟智能化無(wú)法契合，不僅影響著電氣行業(yè)的發(fā)展，也影響著電氣工程及其自動(dòng)化的后續(xù)發(fā)展[5]。

5 智能化技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化的應(yīng)用策略

通過上文分析智能化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，結(jié)合目前電氣工程及其自動(dòng)化取得的成效以及不足，該文建議從如下幾個(gè)方面來(lái)有效應(yīng)用智能化技術(shù)。

5.1 智能技術(shù)應(yīng)用于電氣工程設(shè)計(jì)中

電氣工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)非常重要，其設(shè)計(jì)的質(zhì)量會(huì)直接影響到后續(xù)整個(gè)運(yùn)行質(zhì)量，因此需要合理地應(yīng)用智能化技術(shù)在電氣工程設(shè)計(jì)中。電氣工程及其自動(dòng)化中，設(shè)計(jì)人員一般都會(huì)采用遺傳算法來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，就是將電氣系統(tǒng)中的很多功能都集中在一個(gè)處理器上來(lái)進(jìn)行分析與處理，這種方式會(huì)加大處理器的負(fù)荷。智能化技術(shù)應(yīng)用中，需要設(shè)計(jì)人員有豐富的電氣工程理論知識(shí)，需要有一定的研究設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，這樣才能保障智能化技術(shù)應(yīng)用在電氣工程及其自動(dòng)化的質(zhì)量，讓設(shè)計(jì)更加科學(xué)和合理。設(shè)計(jì)人員會(huì)充分地發(fā)揮計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用智能化技術(shù)來(lái)錄入數(shù)據(jù)、核實(shí)，既避免了一些誤差，又保證了設(shè)計(jì)的實(shí)用性，也便于后續(xù)的修改。

5.2 智能化技術(shù)應(yīng)用于智能控制領(lǐng)域

電氣工程及其自動(dòng)化智能控制也是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，因?yàn)殡姎夤こ瘫旧砭痛嬖谥厥庑裕粌H風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)高，而且開展控制難度也比較大。在電氣工程中，控制屬于強(qiáng)電部分，對(duì)電氣設(shè)備運(yùn)行、維修以及運(yùn)維人員來(lái)說不僅有風(fēng)險(xiǎn)，而且還有挑戰(zhàn)，需要應(yīng)用智能化技術(shù)來(lái)降低風(fēng)險(xiǎn)，提高工作質(zhì)量。在應(yīng)用智能化技術(shù)中，工作人員需要熟練掌握智能化技術(shù)，如智能化技術(shù)通過模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家系統(tǒng)控制，需要熟悉遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)，需要熟悉電力設(shè)備，這樣就可以通過智能化技術(shù)來(lái)對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，避免了一些風(fēng)險(xiǎn)。尤其是在自動(dòng)檢查、自動(dòng)維修方面，這樣不僅提高了維修效率，還能保證電氣設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量。而且設(shè)計(jì)人員還可以應(yīng)用智能技術(shù)來(lái)對(duì)電氣系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，還可以將這個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行共享，不僅提高了系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，還提高了電氣工程及其自動(dòng)化的控制質(zhì)量[6]。

5.3 智能化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

電氣工程及其自動(dòng)化中有一些問題需要細(xì)化，而智能化技術(shù)就可以解決這些細(xì)化的問題。雖然目前電氣工程及其自動(dòng)化中智能技術(shù)已占據(jù)了非常關(guān)鍵的位置，但是電氣系統(tǒng)其自身本來(lái)就非常復(fù)雜，在運(yùn)行過程中需要收集不同的數(shù)據(jù)，在進(jìn)行整理，而且還需要長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，因此就對(duì)智能技術(shù)以及電力系統(tǒng)有了較高的要求。比如：電氣系統(tǒng)運(yùn)行中常常會(huì)出現(xiàn)細(xì)節(jié)性的問題，需要工作人員花費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間，需要有較高的維修經(jīng)驗(yàn)以及豐富的專業(yè)知識(shí)才能找出一些細(xì)節(jié)性的故障問題，并進(jìn)行維修和補(bǔ)救，來(lái)維護(hù)電力系統(tǒng)的運(yùn)行。智能化技術(shù)的出現(xiàn)，工作人員只要熟練地掌握自動(dòng)化技術(shù)就可以應(yīng)用技術(shù)來(lái)對(duì)細(xì)節(jié)性的故障進(jìn)行檢查和排查，并且及時(shí)地進(jìn)行維修和補(bǔ)救，既保障了故障排查的精準(zhǔn)性，又第一時(shí)間恢復(fù)了電氣系統(tǒng)的平穩(wěn)、安全運(yùn)行[7]。

5.4 智能化技術(shù)在故障診斷中的具體應(yīng)用

電氣系統(tǒng)受外界因素的影響，很容易在運(yùn)行過程中產(chǎn)生運(yùn)行故障。傳統(tǒng)的故障診斷中，需要花費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間，需要花費(fèi)很多的人力去進(jìn)行檢查各種故障因素，診斷效率非常低。電氣工程及其自動(dòng)化，工作人員開始應(yīng)用技術(shù)來(lái)對(duì)電氣系統(tǒng)的硬件和軟件進(jìn)行排查，雖然效果有所改善，但是依然有提高的空間。比如：應(yīng)用智能化技術(shù)來(lái)對(duì)硬件進(jìn)行快速的檢測(cè)，如檢測(cè)變壓器，這樣第一時(shí)間就可以找出問題點(diǎn)，看是否對(duì)硬件進(jìn)行維修還是替換。還可以應(yīng)用智能化技術(shù)來(lái)對(duì)軟件進(jìn)行檢測(cè)，如可以快速地檢查機(jī)床性能指標(biāo)，看是否是編制、加工參數(shù)設(shè)置出現(xiàn)問題，才導(dǎo)致電氣系統(tǒng)的故障。檢查問題所在，在用智能技術(shù)對(duì)故障程序進(jìn)行調(diào)整，將錯(cuò)誤的參數(shù)改成正確的，有效地保證電氣系統(tǒng)的運(yùn)行。

6 智能化技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化中的應(yīng)用前景

通過總結(jié)智能化技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化中的應(yīng)用策略，該文認(rèn)為其在電氣工程及其自動(dòng)化中還有如下應(yīng)用前景。

6.1 提高運(yùn)行效率

電氣工程設(shè)備設(shè)計(jì)及應(yīng)用的關(guān)鍵性指標(biāo)就是速度及精度等，而在運(yùn)用、發(fā)展智能化技術(shù)的背景下，會(huì)將更先進(jìn)的技術(shù)綜合起來(lái)，使系統(tǒng)技術(shù)性及智能性等特征有效豐富，同時(shí)促使電氣工程設(shè)備運(yùn)行效率及精度等大幅度提升。此外，在電氣工程及其自動(dòng)化中應(yīng)用智能化技術(shù)，能使設(shè)備響應(yīng)速度有效提升，更重要的是能確保不同工作環(huán)境中電氣工程設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，而在這樣的條件下，電氣工程設(shè)備的運(yùn)行效率及運(yùn)行質(zhì)量必然會(huì)有所提高。

6.2 優(yōu)化系統(tǒng)性能

系統(tǒng)實(shí)時(shí)智能化及柔性化、復(fù)合性工藝是優(yōu)化系統(tǒng)性能包含的主要內(nèi)容體現(xiàn)，從其中的實(shí)時(shí)智能化進(jìn)行分析，其主要是依托智能化技術(shù)，確保實(shí)時(shí)系統(tǒng)和人工智能技術(shù)有機(jī)融合目標(biāo)得以良好實(shí)現(xiàn)。電氣工程及其自動(dòng)化發(fā)展過程，基于智能化方向的發(fā)展，能為復(fù)雜環(huán)境下電氣工程設(shè)備有效運(yùn)行提供保障。從柔性化內(nèi)容進(jìn)行分析，其柔性具體是指數(shù)控系統(tǒng)自身柔性問題，應(yīng)用智能化技術(shù)過程，從模塊化角度設(shè)計(jì)的數(shù)控系統(tǒng)能使系統(tǒng)功能覆蓋面有效擴(kuò)大，對(duì)不同用戶需求的充分滿足極為有利。從其中的指數(shù)控系統(tǒng)柔性方面進(jìn)行分析，其能以不同要求為依據(jù)，對(duì)信息及物料等進(jìn)行動(dòng)態(tài)化調(diào)整，進(jìn)而將系統(tǒng)最大效能充分發(fā)揮。多系統(tǒng)控制功能發(fā)展的充分體現(xiàn)就是工藝復(fù)合性，應(yīng)用智能化技術(shù)能使操作工序有效減少，進(jìn)而確保復(fù)合性加工目的得以良好實(shí)現(xiàn)?？偠灾?，應(yīng)用智能化技術(shù)能使系統(tǒng)性能全面優(yōu)化，綜合改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)水平，最大限度地滿足用戶多元化需要[8]。

6.3 強(qiáng)化系統(tǒng)功能

在智能化技術(shù)應(yīng)用中，電氣工程及其自動(dòng)化的系統(tǒng)功能會(huì)得到更加強(qiáng)化，優(yōu)勢(shì)也會(huì)非常顯著。比如：可以通過可視化的科學(xué)計(jì)算方式，通過多樣化的補(bǔ)償方式來(lái)應(yīng)用在電氣工程及其自動(dòng)化中，更加優(yōu)化其控制功能、故障排除功能等。目前，VR技術(shù)非常盛行，可以通過VR技術(shù)來(lái)對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)計(jì)，用VR技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)電氣工程圖紙，用VR技術(shù)來(lái)模擬場(chǎng)景控制來(lái)對(duì)工作人員進(jìn)行培訓(xùn)，可以有效地保障電氣工程及其自動(dòng)化的質(zhì)量。也可以應(yīng)用多媒體技術(shù)，來(lái)對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，如實(shí)時(shí)檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)各種數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備故障問題，并且基于智能化的方向來(lái)對(duì)檢測(cè)和監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，不僅可以保證設(shè)備的應(yīng)用效率，還能進(jìn)一步推動(dòng)電氣工程的發(fā)展。

7 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，目前電氣工程及其自動(dòng)化已被應(yīng)用到更多的領(lǐng)域，并且隨著人們生活水平的提高，對(duì)于電氣工程及其自動(dòng)化的要求也越來(lái)越高。電氣工程及其自動(dòng)化雖然在設(shè)計(jì)、控制、故障排查方面已取得了不錯(cuò)成效，也保證了電氣系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行，但是受一些因素的影響，其依然存在著很多不足，需要應(yīng)用智能化技術(shù)來(lái)進(jìn)行改善?？梢詰?yīng)用智能化技術(shù)中的模糊控制理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制理論、專家系統(tǒng)控制理論，來(lái)對(duì)電氣工程自動(dòng)化進(jìn)行設(shè)計(jì)、控制以及故障排除。并且工作人員也要熟悉智能化技術(shù)，需要熟悉電氣設(shè)備，需要有較強(qiáng)的工作經(jīng)驗(yàn)，以此來(lái)保證電氣工程及其自動(dòng)化的質(zhì)量，促進(jìn)電氣行業(yè)的良好發(fā)展。