解析電氣自動化控制中人工智能技術(shù)的運用

孫 斌

福建省特種設(shè)備檢驗研究院泉州分院，福建泉州 362000

1 電氣自動化控制中人工智能技術(shù)的含義

人工智能技術(shù)作為一項新型科學(xué)技術(shù)，對哲學(xué)、數(shù)學(xué)、任職科學(xué)、計算機科學(xué)、心理學(xué)、不定性論以及控制學(xué)方面都有所涉及，在自然科學(xué)與社會科學(xué)中，存在范圍較廣的研究，例如：知識表現(xiàn)、推力、自然語言和處理、只能搜索、及其學(xué)習(xí)、感知問題、規(guī)劃、知識獲取、邏輯程序涉及、模式識別、人工生命、軟計算、不精確及不確定的控制、語言及圖像理解等，在遺傳編程上相當(dāng)于催化劑，促使工作能夠合理有效的實施?，F(xiàn)階段，無論是生產(chǎn)方面，還是生活方面，最為重要的則是效率的提升。當(dāng)今社會發(fā)展中，計算機技術(shù)的大范圍應(yīng)用作為有效保障，被大范圍的普及。通過對人腦機能的模范，使其工作實現(xiàn)自動化操作，不僅將大量的人力資源得到減少，而且還便于生產(chǎn)、傳播及運輸。在電氣自動化控制中，則是通過該原理實施生產(chǎn)等工作，進一步將其工作的效率得到提升，加快經(jīng)濟的發(fā)展。

2 電力自動化控制中人工智能技術(shù)的優(yōu)勢

通常情況下，人工智能控制的不同在討論中會有不同的方法存在。而人工控制技術(shù)可將模糊、神經(jīng)、遺傳算法等看為一種非線性函數(shù)近似器。該分類方式能夠使總結(jié)理解得到較好的接受，促使統(tǒng)一對控制策略實施開發(fā)。

與常規(guī)估算方法相比，人工智能控制有以下特點存在：

1）該設(shè)計無需對對象的模型進行控制。在大多數(shù)場合中，很難對實際控制對象的精確動態(tài)方程進行獲取，在控制器設(shè)計時，實際對象有較多不確定性因素存在，例如：參數(shù)變化等；

2）通過實施有效調(diào)整，能夠?qū)⑵湫阅艿玫教嵘?/p>

3）與古典控制方法相比，該方法更容易進行調(diào)節(jié)；

4）在缺乏專家指示時，可通過對數(shù)據(jù)進行響應(yīng)的方法進行設(shè)計；

5）在設(shè)計時可通過語言和響應(yīng)信息進行實現(xiàn)；

6）存在良好的一致性，和驅(qū)動器不存在聯(lián)系；

7）對于新信息或新數(shù)據(jù)來說，有良好的適應(yīng)性存在；

8）能夠?qū)⒊Ｒ?guī)無法有效解決的問題進行處理；

9）具有良好的抗干擾能力；

10）控制的實現(xiàn)具有較低成本，特別是在對最小配置進行使用時，對擴展和修改發(fā)揮著一定幫助。

也就是說，在對自適應(yīng)模糊神經(jīng)控制器進行運用時，在模糊化和反模糊化過程中，規(guī)則庫及隸屬函數(shù)能夠進行自動實施確定。該過程的實現(xiàn)有許多方法能夠進行，但最終還能通過系統(tǒng)技術(shù)對穩(wěn)定的解進行獲取，并將相對簡單的結(jié)構(gòu)配置進行找出，從而達到最終目的。

3 人工智能技術(shù)在電氣自動化領(lǐng)域中的應(yīng)用

3.1 對電氣設(shè)備的設(shè)計原理進行優(yōu)化

不僅對應(yīng)用電路、電氣電器以及電磁場等專業(yè)知識進行涉及，而且還對傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計中存在的經(jīng)驗進行運用，具有極其復(fù)雜的過程存在。它是幾何傳統(tǒng)的試驗方式與手工方法相結(jié)合進行使用的，因此，要想對最佳設(shè)計方案進行獲取，還需進行不斷的探索來實現(xiàn)。其次，隨著計算機技術(shù)的逐漸發(fā)展，通過運用CAD 技術(shù)（計算機輔助技術(shù)）能夠促使電器產(chǎn)品設(shè)計的難度得到較大程度的減少，縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期。通過引進人工和智能技術(shù)，進一步將CAD 技術(shù)與現(xiàn)階段的時代需求相結(jié)合，大大增長了產(chǎn)品的數(shù)量及質(zhì)量。在人工智能技術(shù)中，最常運用的優(yōu)化設(shè)計技術(shù)則是遺傳算法和專家系統(tǒng)，在該類優(yōu)化設(shè)計技術(shù)應(yīng)用中，遺傳算法作為先進且與產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計相適宜的一項技術(shù)被得到使用。因此，在電氣自動化控制中人工智能技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛。

3.2 在電氣自動化控制中，人工智能對故障進行診斷

從人類社會向工業(yè)化階段發(fā)展以后，越來越多的復(fù)雜及其設(shè)備逐漸產(chǎn)生，設(shè)備故障診斷作為一項重要的研究課題被廣泛關(guān)注。從診斷方法進行分析，現(xiàn)階段，診斷中除了傳統(tǒng)的單一參數(shù)和單一故障的技術(shù)方法以外，多故障、多參量也被大范圍的應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的逐漸興起，故障診斷技術(shù)及方法也被逐漸完善，從而向智能化階段發(fā)展。在故障診斷中，人工智能的發(fā)展作為一種智能化的診斷方法，不僅在理論上故障診斷被逐漸應(yīng)用，而且還在實際操作中被有效使用。同時，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的探索也逐漸朝故障診斷方向發(fā)展，逐漸成為故障診斷中的一項研究熱點被逐漸關(guān)注。通過結(jié)合人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家系統(tǒng)，將其自身獨特的優(yōu)勢得以展現(xiàn)。

3.3 實現(xiàn)智能控制的目的

3.3.1 處理數(shù)據(jù)的收集

在所有模擬量、開關(guān)量以及人工智能控制器中都可對數(shù)據(jù)進行采集，確保在要求明確的狀況下，人工智能控制器能夠?qū)崟r自動存貯或處理。

3.3.2 界面的顯示

當(dāng)設(shè)備和系統(tǒng)處于運行狀態(tài)時，都會真實的在模擬畫面上進行顯示，從而可以對計算量、模擬量、斷路器以及隔離開關(guān)的實際狀況進行了解。當(dāng)出現(xiàn)問題時，畫面上會出現(xiàn)掛牌檢修功能，還能將其對應(yīng)的歷史趨勢圖進行形成。

3.3.3 運行過程中的監(jiān)視

當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)開關(guān)量狀態(tài)、模擬數(shù)值等問題時，智能監(jiān)視的目的則會逐漸發(fā)揮，出現(xiàn)自動報警的現(xiàn)象，還會將事件發(fā)生的整個過程進行記錄。

3.3.4 人工控制

良好人機界面，操作人員可通過鍵盤或鼠標(biāo)對斷路器及電動隔離開關(guān)進行控制，操作人員會受到系統(tǒng)的操作限制，對值班過程發(fā)揮著重要效果。

3.3.5 故障錄波

故障錄波的記錄及其詳細(xì)，主要包括記錄開關(guān)量、波形以及順序等。

3.3.6 對不對稱的應(yīng)用進行分析，并對負(fù)序量進行計算

3.3.7 對參數(shù)的設(shè)定及修改進行及時處理，并實施合理保護

3.3.8 在人工智能控制中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊控制以及專家系統(tǒng)控制作為三種主要方法被得到運用

4 結(jié)論

總之，在特種設(shè)備開發(fā)制造以及運行控制的自動化系統(tǒng)中，人工智能技術(shù)的應(yīng)用存在較好的發(fā)展前景。隨著特種設(shè)備發(fā)展的逐漸加快，特種設(shè)備開發(fā)制造以及運行控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)總量也在持續(xù)增長，大幅度增加了管理的復(fù)雜程度，加大特種設(shè)備市場的競爭影響，促使在特種設(shè)備開發(fā)制造以及運行控制系統(tǒng)中人工智能技術(shù)的應(yīng)用提供條件。因此，在特種設(shè)備開發(fā)制造中人工智能科學(xué)技術(shù)應(yīng)用及科研的加強，進一步將特種設(shè)備安全、經(jīng)濟及穩(wěn)定效果得以實現(xiàn)。

[1]耿英會.智能化技術(shù)在電氣工程自動化控制中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2012(2).

[2]梁寧波.淺析人工智能在電氣自動化控制中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2008(5).

[3]楊狀元，林建中.人工智能的現(xiàn)狀及今后發(fā)展趨勢展望[J].科技信息，2009(4).