電氣自動化控制中的人工智能技術研究

王慶海

摘要：伴隨著科學技術不斷的發(fā)展和壯大，人工智能技術也獲得了機遇，發(fā)展的也越來越強大。人工智能技術的好處在于給人類的生產(chǎn)生活帶來了諸多便利，加快了人們的生活節(jié)奏，解決了許多以前無法被解決的問題?？偟膩碇v人工智能技術的普及在理論方面以及在實踐方面都是一個跨時代的進步。目前人工智能技術已經(jīng)被人類應用到社會建設和社會服務等方面，而在電氣自動化中也對人工智能技術進行了引入，人工智能能夠?qū)﹄姎庾詣踊瘜崿F(xiàn)十分完美的控制，對電氣自動化技術的發(fā)展來說是一個巨大的飛躍。在本文中首先介紹了人工智能以及它的種種優(yōu)點，然后針對它在電氣控制中的現(xiàn)狀介紹了人工智能及其與電氣自動化的種種聯(lián)系，最后在結尾對人工智能技術的實例應用進行了較為簡單的介紹，為大家十分詳細的介紹了這門迅猛發(fā)展的技術。

關鍵詞：電氣自動化控制 人工智能 技術 實例分析

中圖分類號：TM921.5 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）08-0021-02

我們都知道生產(chǎn)力的水平需要不斷地滿足社會的發(fā)展所提出的需求，為了能夠更好的追隨社會發(fā)展的腳步，我們就要將先進的技術轉(zhuǎn)化為強有力的生產(chǎn)力。人工智能技術的引入為電氣自動化控制提供了諸多優(yōu)良的好處，主要有：減少電氣自動化成本、提高系統(tǒng)運行效率、排除故障等等。被運用于電氣自動化控制的人工智能技術是社會發(fā)展的必然結果。

1 對人工智能技術的基本介紹

1.1 人工智能技術的基本理論

隨著第三次信息產(chǎn)業(yè)的革命發(fā)展，計算機類的信息技術得到了飛速的發(fā)展。由計算機科學技術帶動起來的基于自動化、智能化、數(shù)字化產(chǎn)生的人工智能技術也應運而生。通過研發(fā)以及拓展等方式用新理論、技術和設備為研究對象，實現(xiàn)對象人工智能化的功能就是我們所謂的人工智能技術。人工智能技術是計算機的核心部分，在人工智能的基礎上人們可以了解智能化概念的本質(zhì)，去設計一些人們需求的應用設備，例如：圖像識別、機械人等時機應用，這些設備的產(chǎn)生給人們的生產(chǎn)生活帶來了巨大的便利。目前的人工智能技術融合了許多學科的知識、對每個方面進行了詳細的研究、實現(xiàn)的人工設備能夠和人類的智慧相媲美。目前為止在電氣自動化的生產(chǎn)過程中編程技術已經(jīng)被廣泛的進行使用。電氣自動化控制能夠提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率還能夠降低成本，同時對故障的減少也有十分顯著的效果。我們可以說人工智能在電氣自動化控制的過程中有著十分美好的應用前景。

1.2 人工智能技術的定義

所謂人工智能，是英文AI的簡寫形式，指的是人類對計算機里面包含的東西對人類的行為進行模擬，使得應用設備能夠像人一樣對東西進行操作，盡管看起來這樣的操作十分的簡單，但是人工智能囊括了哲學、數(shù)學、認知科學、不定論、心理學等諸多學科，可以說人工智能技術是一項十分復雜的學科，也可以說是一門邊沿學科，是社會科學以及自然科學的交叉。在二十一世紀的今天，我們將人工智能、能源技術、基因工程稱為三大最頂尖的技術。人工智能技術主要研究的是利用計算機對人的思維、智能行為進行模擬，創(chuàng)造出來可以比擬人類智慧的計算機。為了能夠使電氣自動化的發(fā)展有一個良好的發(fā)展前景，我們就必須將人工智能技術引入到其中，我們利用人工智能技術能夠像人腦那樣對信息進行收集、分析、交換、處理、回饋等功能，可以有效的提高對生產(chǎn)的判斷和處理，為電氣自動化控制的發(fā)展提供一個重要的條件。

2 人工智能技術的優(yōu)點

我們在人工智能的應用中可以有很多的控制方法，因此我們要“因材施教”，對于不同的人工智我們就要使用不同的控制方法，旨在將人工智能的控制達到完美。在人工智能技術中我們主要是利用AI函數(shù)近似器進行處理，這種模式不必考慮諸多復雜的影響因素，優(yōu)勢遠遠勝于其它一般的函數(shù)估計器，。人工智能技術主要有如下五點優(yōu)點：

2.1 性價比高

到目前為止各種人工智能技術已經(jīng)進入到我們生活的方方面面，我們享受著人工智能給我們帶來的便捷的生活。利用人工智能能夠?qū)﹄姎庾詣踊峁┛茖W的方法和有效的措施。如今的人工智能能夠有效的收集信息，具備現(xiàn)代化設備的強有力的通訊手段，在技術人員的不斷鉆研和努力下，我們已經(jīng)能夠?qū)θ斯ぶ悄艿某杀具M行較好的控制，人工智能具有質(zhì)量好、技術強、服務好等諸多優(yōu)點是電氣自動化控制對其進行引入的重要因素。

2.2 可操作性

基于計算機技術基礎的人工智能技術，在操作時能夠?qū)χ噶钸M行分析和控制工作，還能夠自動進行邏輯分析，實現(xiàn)人工智能的信息量、準確度的優(yōu)越性。開放性的數(shù)字化平臺為人工智能帶來了代碼操作的標準化和簡單性，能夠有效的對設備進行利用，減少設備的準備時間。

2.3 可靠性

基于互聯(lián)網(wǎng)技術和計算機基礎的人工智能技術是一項高科技技術，結合了高端的智能電器數(shù)字化系統(tǒng)的應用。人工智能技術在操作上十分的簡單，能夠較高的隨精度和效率進行控制。隨著光纖技術的飛速發(fā)展，電氣自動化技術能夠有效的保障工業(yè)生產(chǎn)的效率和安全性，這在一定程度上對現(xiàn)代化企業(yè)起到了推進的作用。

2.4 設計簡單

我們知道傳統(tǒng)的控制器要依據(jù)控制對象的模型進行對應的設計，然而有很多不確定的因素會影響模型的創(chuàng)建，譬如：數(shù)值類型、參數(shù)變化等原因，這些不確定因素的存在直接增加了設計的難度。但是人工智能技術卻能夠利用AI函數(shù)近似器對模型進行設計，并不需要對對象的模型進行控制。這就為設計提供了更簡單快捷的方式。

2.5 一致性好

傳統(tǒng)的設計算法主要是針對某些具體的對象而設計，只適用特定的對象，如果更換對象，效果就不會有那么明顯。人工智能控制的算法能夠?qū)σ阎暮臀粗妮斎霐?shù)據(jù)都能夠進行一致性的估計。

3 電氣自動化控制中人工智能技術的現(xiàn)狀

3.1 電氣自動化控制

對于電氣設備設計的完善是一項十分復雜的工作，我們不僅要很好的應用電路、電磁場等的專業(yè)知識，同時還要有一定的專業(yè)設計經(jīng)驗并能夠十分嫻熟的應用。我們知道從前的產(chǎn)品的設計都是由簡入繁，我們會經(jīng)常依據(jù)傳統(tǒng)的手工方式對所得的經(jīng)驗進行總結，無法獲取一個十分完美的方案。借助于計算機技術快速的涌入到電氣產(chǎn)品的設計中，傳統(tǒng)的手工設計已經(jīng)逐漸地被取代，并且使用計算機進行電氣產(chǎn)品的設計能夠大大縮短了電氣產(chǎn)品的設計時間。電氣自動化控制自從引入人工智能技術后，相比于以前的CAD技術有了不止一點點的進步，電氣產(chǎn)品的設計效率和質(zhì)量也有了較大幅度的提升。

3.2 人工智能控制

（1）數(shù)據(jù)的采集和處理。我們能夠及時的采集、處理、所有的開關量和模擬量，還能夠根據(jù)需求對數(shù)據(jù)進行處理或者存儲。（2）運行監(jiān)視和事件報警。我們可以對各類主要設備進行實時的模擬量數(shù)值和開關量狀態(tài)進行智能監(jiān)控，一旦出現(xiàn)任何故障和事故馬上發(fā)出警報，還要對事件的聲光、圖像報警、電話、等進行記錄。（3）操作控制。斷路器、調(diào)整勵磁電流、電動隔離開關可以利用鍵盤和鼠標進行控制。操作人員可以按順控程序進行同期并網(wǎng)帶負荷或者停機操作。與此同時，還要對操作人員進的權限進行設置，這樣做的目的是為了操作人員能夠適應這種值班管理的需要。（4）故障錄波。故障錄波包括：波形捕捉、順序記錄、模擬量故障錄波、開關量的變位等。

4 人工智能技術在電氣自動化控制中的應用

人工智能技術的飛速發(fā)展使得它的使用范圍延伸到各個應用領域，包括：電氣設備、電氣控制、事故和故障診斷、日常操作等。

4.1 人工智能技術在電氣設備中的應用

人工智能技術的應用主要在設計電氣設備方面。對于電氣設備的設計是一個極為復雜繁瑣的過程，一方面要對電機、電磁場和電路的專業(yè)知識進行綜合，另一方面還要擁有豐富的經(jīng)驗。結合傳統(tǒng)的設計方法的同時我們還要利用人工智能技術借助計算機進行輔助設計，人工智能技術能夠代替人腦進行很好的設計，大大縮短了電氣產(chǎn)品的開發(fā)周期，這樣才可以保證產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

4.2 人工智能技術在電氣控制中的應用

電氣控制在電氣行業(yè)的運行過程中起到了關鍵作用。目前主要依賴人工智能控制技術，用計算機運行程序?qū)ζ溥M行控制，因此程序的控制是關鍵步驟。在控制系統(tǒng)中會依據(jù)環(huán)節(jié)的不同運行不同的程序進行調(diào)整，每個環(huán)節(jié)的嚴要求使得產(chǎn)品在生產(chǎn)的過程中都能夠第一時間找到問題的根源。假如利用人工智能技術實現(xiàn)自動化的電氣控制能夠降低資金的投入還能夠節(jié)省人力資源，對整個電氣行業(yè)來說有著不可言說的重要意義。

4.3 人工智能技術在事故和故障診斷中的應用

人工智能故障診斷技術主要由模糊理論、神經(jīng)網(wǎng)絡和專家系統(tǒng)構成，對于電氣事故有著十分重要的作用。我們都知道電氣設備總會出現(xiàn)一些故障，那么如何在故障發(fā)生之前根據(jù)證照避免這些故障呢？因此我們要在故障發(fā)生之前及時捕捉征兆，判斷設備發(fā)生故障的類型，對發(fā)生故障的部位進行及時檢修。使用人工智能技術能夠準確的對故障發(fā)生的地方進行定位、隔離和修護，能夠確保電氣設備穩(wěn)定的運行。

4.4 人工智能技術在日常操作中的應用

因為電氣領域的操作過程十分的復雜，所以人工操作很容易出現(xiàn)問題。一旦出現(xiàn)人為的操作失誤，很容易造成大故障，高損失。由于人工智能技術的引入，使得電氣系統(tǒng)的日常操作十分的簡單化，還能夠確保操作的效率和準確率。簡化的操作界面還能夠?qū)﹄姎庀到y(tǒng)進行遠程操作，簡化的操作使得生產(chǎn)效率得到了較大程度的提高，為電氣系統(tǒng)的運行保駕護航。

5 人工智能技術工程應用實例分析

人工智能技術不斷的在發(fā)展和進步，已經(jīng)逐漸走向成熟，并且已經(jīng)被國內(nèi)的大型電網(wǎng)公司，如：國家電網(wǎng)、廣東電網(wǎng)相繼采用，效果十分顯著。

5.1 實現(xiàn)故障自愈

電網(wǎng)運行的過程中確保系統(tǒng)是否正常運行是個十分重要的環(huán)節(jié)，要求我們要將需要的用電及時、有效、安全的傳送到用戶那里。我國維修有故障的電網(wǎng)主要是在發(fā)生故障后找維修人員到達故障發(fā)生現(xiàn)場進行維修，抵達故障發(fā)生地將浪費大量的時間，電網(wǎng)建設要將如何避免故障范圍的擴大的問題重點考慮。由于智能電網(wǎng)被引入到電網(wǎng)的建設中，使得電網(wǎng)能夠具備一定的故障自愈功能。實現(xiàn)電網(wǎng)關鍵設備和配網(wǎng)設備的可視化可以實現(xiàn)電網(wǎng)故障自愈的功能。這種可視化的管理能夠?qū)ε潆娋W(wǎng)發(fā)生的故障進行快速的檢測，一旦出現(xiàn)故障時能夠觸發(fā)維修程序，對故障進行高速響應的處理。在處理程序開始執(zhí)行時還要設置有效的隔離措施，這樣才可以確保配電網(wǎng)能夠自我治療、自我診斷、自我痊愈。如何壓縮系統(tǒng)對故障處理的時間是十分重要的事情，如果可以將故障處理的時間壓縮到秒的級別，那么用戶的恢復供電時間就會最大程度的縮短，因發(fā)生故障造成的損失也會降低。對故障進行隔離也可以縮小停電范圍，沒有受到停電波及的用戶就能夠正常用電，不會受到絲毫影響。

5.2 建設智能客戶端

智能電網(wǎng)建設中的人工智能應用同樣也體現(xiàn)在智能客戶端，旨在為客戶提供更優(yōu)質(zhì)的服務。電網(wǎng)智能客戶端能實時監(jiān)控客戶電力需求，用電信息能夠被加強的互動共享?？蛻艨梢允褂弥悄芸蛻艚K端進行網(wǎng)絡查詢，及時獲取某一時間段或者某一時刻的電的使用情況，這樣用戶就能夠根據(jù)這些查詢到的數(shù)據(jù)更改自己的生產(chǎn)計劃，更低程度的對電量進行節(jié)約。智能客戶端還能對實時電費為客戶提供余額警示，在余額不多的時候?qū)蛻暨M行預警提示，這樣因為停電造成的損失就能降下來，生產(chǎn)效率就能得到相應的保障。電力管理部門還可以與客戶終端通過人工智能進行網(wǎng)絡分享和連接，能夠?qū)蛻舻挠秒娗闆r進行實時的監(jiān)控，能夠減少因電表故障造成的損失。

6 結語

人工智能技術是人類智力技術的延伸，為人類的生產(chǎn)生活提供了不可預計的便利。電力是我國經(jīng)濟增長和安全的核心關鍵，為了能夠?qū)﹄姎庾詣踊M行控制我們必須采用人工智能技術，人工智能技術的應用不僅可以實現(xiàn)電氣自動化控制的智能化還能夠提高電網(wǎng)系統(tǒng)的運行效率。

參考文獻

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