探討人工智能技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化中的運(yùn)用

康曉東

（河北工大科雅能源科技股份有限公司，河北 石家莊 050000）

0 引言

所謂人工智能是指利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)最大程度模擬人類(lèi)智能，作出與人類(lèi)智能相似反應(yīng)的智能機(jī)器和運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)，它具有圖像識(shí)別、語(yǔ)言處理、行為反應(yīng)等多種功能，以最大程度的模擬人類(lèi)的自然反應(yīng)狀態(tài)。人工智能在現(xiàn)代社會(huì)中被廣泛應(yīng)用，特別是在需要人類(lèi)思維判斷但是危險(xiǎn)性極大的工作之中。同樣，現(xiàn)代人工智能也被廣泛的應(yīng)用在電氣工程自動(dòng)化領(lǐng)域之中[1]，以更好幫助電氣工程自動(dòng)化過(guò)程中的電氣運(yùn)輸、電網(wǎng)量控制、電量轉(zhuǎn)變等各種作業(yè)更加穩(wěn)定運(yùn)行，最大程度減少人工作業(yè)量，以促進(jìn)電氣工程自動(dòng)化的不斷進(jìn)步發(fā)展。

1 人工智能在電氣自動(dòng)化中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

1.1 受干擾因素小

人工智能與傳統(tǒng)的電氣控制器技術(shù)不同，受外界干擾影響較小，能夠最大程度保障電氣正常規(guī)范生產(chǎn)。人工智能能夠最大程度進(jìn)行思維的模擬和快速做出結(jié)果可能比例分析，因而可以在電氣工程的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)情況下作出最佳運(yùn)行方式選擇與參數(shù)微調(diào)，從而保證生產(chǎn)仍然高效繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。這與傳統(tǒng)電氣控制器不同，不需要完全依賴(lài)計(jì)算公式、模型參數(shù)這種固定的人為規(guī)定模式的限制而刻板運(yùn)行，反而能夠自行根據(jù)內(nèi)部實(shí)情選擇而不需要人為因素干預(yù)，最大可能減少外來(lái)因素的干擾造成的誤判。因此，這種運(yùn)行模式將更加靈活，有效提高電氣自動(dòng)化的運(yùn)轉(zhuǎn)水平與運(yùn)轉(zhuǎn)靈活度，并最高程度促進(jìn)運(yùn)轉(zhuǎn)高效[2-3]。

1.2 參數(shù)調(diào)節(jié)便利

現(xiàn)代人工智能比傳統(tǒng)電器控制器不同的特點(diǎn)，它擁更強(qiáng)的參數(shù)調(diào)節(jié)優(yōu)勢(shì)。人工智能不需要死板的參數(shù)規(guī)定要求，也不需要工作人員不斷依據(jù)電氣運(yùn)行實(shí)際情況進(jìn)行參數(shù)、計(jì)算的調(diào)整，極大的減少了對(duì)人力控制的需求。人工智能可以充分的利用語(yǔ)音、信息響應(yīng)、關(guān)聯(lián)參數(shù)制度等環(huán)節(jié)自動(dòng)對(duì)現(xiàn)行參數(shù)做出局部的調(diào)節(jié)與整改，呈現(xiàn)出明顯的操作簡(jiǎn)單、對(duì)職工素質(zhì)要求較低的新趨勢(shì)，并展現(xiàn)出人工智能極強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，與靈活便利的自動(dòng)調(diào)節(jié)技術(shù)。

1.3 性能一致性高

將人工智能技術(shù)運(yùn)用到現(xiàn)代電氣化工程之中，可以有效的提高電氣產(chǎn)品的一致性。首先，使用人工智能進(jìn)行電氣產(chǎn)品生產(chǎn)可以減少外界因素的干擾，使得所有產(chǎn)品都能按照一定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)，最大程度地保障了產(chǎn)品性能的一致性，并提供了絕佳的、高效的、規(guī)范的生產(chǎn)方式。于此同時(shí)，在這樣全自動(dòng)化的智能設(shè)備自行運(yùn)轉(zhuǎn)管理下，將很大程度減少了操作過(guò)程的誤差與人為失誤帶來(lái)的生產(chǎn)損失，使整個(gè)環(huán)節(jié)永遠(yuǎn)能有序、自動(dòng)、規(guī)范的持續(xù)進(jìn)行，從而提高操作生產(chǎn)的質(zhì)量與水平，促進(jìn)我國(guó)電氣工程不斷進(jìn)步。

1.4 節(jié)省成本資源

在電氣工程中引用自動(dòng)化設(shè)備可以最大程度的節(jié)省資源、能源的消耗。首先，由于人工智能下的高電氣產(chǎn)品生產(chǎn)極大的減少了操作失誤或生產(chǎn)不標(biāo)準(zhǔn)的可能性，因而更大程度上保障了每個(gè)產(chǎn)品都能合格，從而直接減少了產(chǎn)品不合格造成的生產(chǎn)資料浪費(fèi)。其次，人工智能不需要電纜線、變壓器等傳統(tǒng)控制器需要的設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)材料，并且由于自身受干擾影響小因而出現(xiàn)故障的可能性與次數(shù)比傳統(tǒng)控制器低很多，這就會(huì)大量節(jié)省傳統(tǒng)控制器維修時(shí)需要的設(shè)備維修更換數(shù)量，極大的節(jié)省了成本。最后人工智能作為現(xiàn)代高科技產(chǎn)物，在設(shè)計(jì)過(guò)程中本身就會(huì)受到現(xiàn)代綠色生產(chǎn)文化理念的影響，同時(shí)還要保障企業(yè)綜合獲利的提高，所以在自身運(yùn)轉(zhuǎn)消時(shí)耗能源量數(shù)量會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的控制器，降低了企業(yè)投資成本，從而使企業(yè)獲得更大利潤(rùn)[4]。

1.5 提高企業(yè)地位

人工智能在電氣工程自動(dòng)化中的應(yīng)用可以提高企業(yè)的科技化水平，促進(jìn)企業(yè)快速發(fā)展，不斷提高企業(yè)在行業(yè)中的地位。現(xiàn)階段我國(guó)非常重視企業(yè)發(fā)展的科技水平，對(duì)于利用先進(jìn)科技大力發(fā)展企業(yè)經(jīng)濟(jì)的企業(yè)類(lèi)型采取大力支持的態(tài)度。因此，電氣企業(yè)應(yīng)用先進(jìn)的人工智能技術(shù)發(fā)展自身必然會(huì)贏得其他公司和政府的關(guān)注度，在提高企業(yè)在行業(yè)內(nèi)的知名度的同時(shí)提高企業(yè)自身的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，建立更多的企業(yè)合作關(guān)系，擴(kuò)寬企業(yè)的發(fā)展道路，從而實(shí)現(xiàn)企業(yè)地位的提升，生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變，為企業(yè)的發(fā)展打造更多有力條件。

2 人工智能在電氣工程自動(dòng)化中的應(yīng)用方法

2.1 在電氣設(shè)備中的應(yīng)用

隨著經(jīng)濟(jì)與科技的快速發(fā)展，當(dāng)前傳統(tǒng)的電氣設(shè)備已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足電器自動(dòng)化生產(chǎn)的需求，甚至嚴(yán)重阻礙了電氣工程發(fā)展的速度與市場(chǎng)的拓寬，因此，采取先進(jìn)的電氣設(shè)備已成為必然之勢(shì)。而將人工智能應(yīng)用的電氣設(shè)備之中的改革方式，是指利用人工智能優(yōu)化現(xiàn)行的電氣設(shè)備。具體而言，人工智能有受外界干擾小、參數(shù)調(diào)節(jié)的便利的優(yōu)勢(shì)，因此將其利用在電氣設(shè)備之中，可以有效避免傳統(tǒng)手動(dòng)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的弊端，并將其與現(xiàn)代計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法結(jié)合將進(jìn)一步提高計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的速度與準(zhǔn)確度，保證高質(zhì)量的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。而這種方式的實(shí)現(xiàn)就必須依賴(lài)技術(shù)水平高、專(zhuān)業(yè)化能力強(qiáng)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的專(zhuān)業(yè)人才，充分做好先期的設(shè)計(jì)與應(yīng)用工作，保證兩者有效結(jié)合的同時(shí)還能保持絕對(duì)的平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，最終充分實(shí)現(xiàn)設(shè)備的成功優(yōu)化。而現(xiàn)階段，用于優(yōu)化設(shè)計(jì)的人工智能技術(shù)主要有兩種：遺傳算法與專(zhuān)家系統(tǒng)。目前遺傳算法已經(jīng)成功的應(yīng)用在智能交流接觸器結(jié)構(gòu)與控制參數(shù)之中，成功的實(shí)現(xiàn)了智能交流接觸器運(yùn)行的穩(wěn)定性與自動(dòng)化，提高了交流轉(zhuǎn)換的效率與安全，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備優(yōu)化[5]。而專(zhuān)家系統(tǒng)是相對(duì)更難的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，是依據(jù)設(shè)備所體現(xiàn)出的運(yùn)轉(zhuǎn)的不穩(wěn)定性與不確定性進(jìn)行及時(shí)的智能反饋與修正，以最大程度發(fā)揮該項(xiàng)目設(shè)計(jì)的科學(xué)性。但是專(zhuān)家系統(tǒng)技術(shù)目前仍未取得完全成熟的優(yōu)化方式，研究的突破還屬于研究?jī)?nèi)容的階段性突破，仍有巨大的研發(fā)使用空間。

2.2 在電氣控制中的應(yīng)用

人工智能在電氣控制過(guò)程中的應(yīng)用是人工智能技術(shù)效果最凸出的地方。首先電器控制過(guò)程本身就是一個(gè)十分復(fù)雜的內(nèi)容，它容易受外在因素的干擾。具體舉例，由于電氣運(yùn)行受到人為操作的影響，因而很難保證操作人員可以永遠(yuǎn)不犯錯(cuò)的完美運(yùn)行，這就促使電氣企業(yè)試圖快速引進(jìn)人工智能技術(shù)以減少職員失誤帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失的決心與迫切需求。人工智能通過(guò)計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的運(yùn)算能力對(duì)于各種情況在最短的時(shí)間進(jìn)行所有統(tǒng)計(jì)預(yù)計(jì)，并從中選擇損害最小的方式解決困境，或是對(duì)當(dāng)前不適合的參數(shù)運(yùn)轉(zhuǎn)作出自動(dòng)的科學(xué)調(diào)節(jié)，因此人工智能對(duì)電氣過(guò)程的控制具有極強(qiáng)的嚴(yán)謹(jǐn)性與科學(xué)性。而這樣的方式就用大大減少了電氣工作中的人力資源浪費(fèi)，并且以極高的準(zhǔn)確性減少了工作失誤的發(fā)生，從而降低了對(duì)電力運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中成本資源的浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)了電氣控制過(guò)程的高效性。人工智能的引入將最大程度實(shí)現(xiàn)過(guò)程管理的自動(dòng)化管理，減少工作人員的任務(wù)量，并自行進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)的收集與整理，保證過(guò)程控制的準(zhǔn)確率。這樣高質(zhì)量的人工代替度就需要依賴(lài)極強(qiáng)的、成熟的人工智能理論與技術(shù)，依賴(lài)專(zhuān)業(yè)化的管理操作人員進(jìn)行智能管理系統(tǒng)的管理與維修。無(wú)疑的是，這樣高效率的過(guò)程控制管理正是現(xiàn)代電氣企業(yè)所追求與需要的技術(shù)方式，它既順應(yīng)了先進(jìn)企業(yè)應(yīng)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)快的現(xiàn)狀，也實(shí)現(xiàn)了更大程度上對(duì)企業(yè)工作的合格率與效率的保障。

2.3 在電氣設(shè)備故障診斷中的應(yīng)用

人工智能還廣泛的應(yīng)用在電器設(shè)備故障診斷之中。由于人工智能自身所具的智能診斷功能，因而可以對(duì)電氣工程出現(xiàn)的設(shè)備問(wèn)題作出初步的診斷以及解決方法的預(yù)判，而這無(wú)疑為專(zhuān)業(yè)人員的設(shè)備修復(fù)提供了參考價(jià)值極高的幫助。在傳統(tǒng)電氣運(yùn)行環(huán)節(jié)之中，轉(zhuǎn)換器、發(fā)電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)等設(shè)備由于供電量大而極易損耗與損壞，當(dāng)應(yīng)用人工智能系統(tǒng)在其中時(shí)，就可以很大程度上減少傳統(tǒng)診斷中的弊端，避免維修人員盲目檢查所有容易出現(xiàn)故障的設(shè)備只為找出故障維修點(diǎn)的耗時(shí)耗力的行為，極大的減緩了維修人員的工作壓力與龐大任務(wù)量。于此同時(shí)，人工智能帶來(lái)的具體部位的故障數(shù)據(jù)收集與故障初步診斷可以幫助維修員更好的了解故障部位的具體問(wèn)題，作出較為精準(zhǔn)的故障診斷，從而攜帶齊全針對(duì)性的維修工具進(jìn)行相關(guān)維修，最大程度減少時(shí)間與人力的耗費(fèi)，提高維修工作的效率。特別是電氣運(yùn)行中一些很小的、難以察覺(jué)的部位或是某部分線路光纜線出現(xiàn)問(wèn)題，就很需要人工智能的自動(dòng)化技術(shù)介入，幫助維修工人更好的找出細(xì)小部位的故障問(wèn)題，從而及時(shí)完成維修任務(wù)。由此可見(jiàn)，人工智能在現(xiàn)在電氣設(shè)備中具有重要的作用與應(yīng)用價(jià)值，能夠更好幫助電氣工程完成故障設(shè)備的具體診斷問(wèn)題。但是需要注意的是，人工智能雖然能最大程度進(jìn)行故障問(wèn)題的能動(dòng)判斷，但是也需要維修者依據(jù)經(jīng)驗(yàn)謹(jǐn)慎判斷，避免人工智能可能存在的判斷不準(zhǔn)的問(wèn)題，最大程度保證問(wèn)題診斷的精準(zhǔn)性[6]。

2.4 在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

在電力系統(tǒng)中，人工智能也發(fā)揮著自己自動(dòng)化的功效。在現(xiàn)代電氣企業(yè)中，為了應(yīng)對(duì)龐大的電氣市場(chǎng)需求量以及人們高質(zhì)量的服務(wù)要求，電氣部門(mén)越來(lái)越強(qiáng)調(diào)電氣運(yùn)輸?shù)姆€(wěn)定性與持續(xù)性，而這就需要現(xiàn)代智能技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器裝置，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化持續(xù)不斷的運(yùn)作[7]。因而現(xiàn)代很多電氣企業(yè)都選擇使用PLC控制系統(tǒng)，在進(jìn)行全局監(jiān)控的同時(shí)，更大程度進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)配。而PLC高效的監(jiān)管與運(yùn)行技術(shù)成功實(shí)現(xiàn)了管理者在不同輸電網(wǎng)之間的需求轉(zhuǎn)換與綜合管理，實(shí)現(xiàn)了每個(gè)站點(diǎn)對(duì)于自己所領(lǐng)到的任務(wù)進(jìn)行自動(dòng)生產(chǎn)與完成，形成了一種層次感鮮明的、網(wǎng)絡(luò)狀管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電力系統(tǒng)的有效掌控與智能調(diào)節(jié)[8]。在這樣自動(dòng)化的運(yùn)轉(zhuǎn)程序下，當(dāng)一個(gè)輸電網(wǎng)出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)有另一個(gè)頂替工作，最大程度保證了電氣輸送的穩(wěn)定性與持續(xù)性。因此將人工智能應(yīng)用在電力系統(tǒng)之中，將會(huì)幫助電力系統(tǒng)更好運(yùn)轉(zhuǎn)與發(fā)展，而人工智能在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用仍需不斷擴(kuò)大與加深。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，人工智能以其自動(dòng)化的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)逐漸深入到生產(chǎn)生活之中，并發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)為電氣企業(yè)的發(fā)展提供了極大的促進(jìn)作用，解決了電氣部門(mén)傳統(tǒng)的問(wèn)題，為電氣工程的后續(xù)發(fā)展提供了強(qiáng)有利的科學(xué)動(dòng)力[9]。因此，現(xiàn)代電氣工程應(yīng)當(dāng)加大人工智能在該領(lǐng)域的使用，不斷促進(jìn)企業(yè)發(fā)展。

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