人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用分析

張翼飛

（河南應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學(xué)院，河南 鄭州 450042）

人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用分析

張翼飛

（河南應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學(xué)院，河南 鄭州 450042）

電氣自動(dòng)化控制是一門新興的學(xué)科，將人工智能技術(shù)應(yīng)用到電氣自動(dòng)化控制中去，有利于提高電氣自動(dòng)化控制的效率，能在很大程度上控制人力、物力、財(cái)力等成本的投入。文章針對(duì)人工智能技術(shù)的特點(diǎn)做簡(jiǎn)要分析，并簡(jiǎn)述人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用思路。

人工智能技術(shù)；電氣自動(dòng)化控制；應(yīng)用價(jià)值

人工智能技術(shù)是在模擬人的智能、使用電腦進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算的基礎(chǔ)上，研發(fā)出一些有強(qiáng)能力的機(jī)器，進(jìn)行某些方面的技術(shù)操作，比如說(shuō)聲音的識(shí)別、圖像的分析和處理等，使其能勝任人的工作。電氣自動(dòng)化是研究電氣工程自動(dòng)控制和信息處理等領(lǐng)域的一門學(xué)科，而其中應(yīng)用的一些常規(guī)技術(shù)，由于受到先進(jìn)技術(shù)水平的沖擊，自然已經(jīng)無(wú)法再適應(yīng)電氣運(yùn)作，將人工智能技術(shù)應(yīng)用到電氣自動(dòng)化控制中去，能有效節(jié)省人力、財(cái)力以及物力等成本，有利于進(jìn)一步提升電氣自動(dòng)化的運(yùn)作效率?？梢?jiàn)，人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用不僅是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然要求，更是發(fā)展的必然趨勢(shì)。

1 人工智能技術(shù)內(nèi)涵

人工智能技術(shù)屬于計(jì)算機(jī)技術(shù)范疇，主要目的是掌握人類智能固有的本質(zhì)，同時(shí)對(duì)人類智能進(jìn)行模擬，從而產(chǎn)生了智能機(jī)。人工智能技術(shù)將機(jī)器人與專家系統(tǒng)等各領(lǐng)域作為了主要研究對(duì)象，同時(shí)涉及心理學(xué)、邏輯學(xué)、語(yǔ)言學(xué)等多個(gè)學(xué)科，但計(jì)算機(jī)學(xué)科一直是其核心內(nèi)容。一般來(lái)講，對(duì)于人工智能技術(shù)的有效研究都具備一定的復(fù)雜性，因此就需要采用智能機(jī)器來(lái)對(duì)這些復(fù)雜的工作任務(wù)進(jìn)行解決。人腦是最精密的機(jī)器，并且對(duì)于人腦的思考過(guò)程能夠?qū)崿F(xiàn)模擬，實(shí)質(zhì)上智能機(jī)器就是在對(duì)人腦進(jìn)行模擬的基礎(chǔ)上所實(shí)現(xiàn)的，并且通過(guò)對(duì)實(shí)際所獲取的信息進(jìn)行有效研究并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)反饋。所以，在當(dāng)前的各個(gè)行業(yè)中加強(qiáng)對(duì)自動(dòng)化目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的主要途徑就是對(duì)人腦的模擬。

人工智能技術(shù)于電氣自動(dòng)化控制里面的應(yīng)用主要表現(xiàn)在三個(gè)方面，其一為運(yùn)作效率，其二為專家系統(tǒng)，其三是模糊控制。專家系統(tǒng)能夠?qū)斎氲闹噶钸M(jìn)行處理，得到最終的結(jié)論數(shù)據(jù)。模糊控制是電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中應(yīng)用最多的技術(shù)，究其原因，是因?yàn)槟：刂频牟僮骱?jiǎn)單，能與設(shè)備很好的融合。

2 人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用現(xiàn)狀分析

（1）人工智能技術(shù)對(duì)工作、生產(chǎn)的意義。人工智能最大的一個(gè)特點(diǎn)，也可以說(shuō)是最大的一個(gè)優(yōu)勢(shì)便是：它能通過(guò)收集、研究和反饋，做出高效的處理，以此來(lái)代替人類做復(fù)雜的腦力勞動(dòng)。將人工智能技術(shù)應(yīng)用到電氣自動(dòng)化控制當(dāng)中去，能對(duì)生產(chǎn)起到優(yōu)化作用，并實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化，以期在更大的程度上控制人力成本的投入，并促進(jìn)工作效率的提高。另外，通過(guò)人工智能技術(shù)的應(yīng)用，也旨在促進(jìn)電氣自動(dòng)化行業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)與優(yōu)化。

（2）應(yīng)用現(xiàn)狀分析。對(duì)電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)工作不僅存在較高的系統(tǒng)性，而且極為復(fù)雜，在設(shè)計(jì)的一系列過(guò)程當(dāng)中，一方面需了解電路和電磁場(chǎng)的理論知識(shí)，另一方面還要具備一些關(guān)于設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)性知識(shí)。在以往設(shè)計(jì)中，電器產(chǎn)品的設(shè)計(jì)通常是使用相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單的方法，主要是按照長(zhǎng)久以來(lái)所積累的經(jīng)驗(yàn)，大部分是依靠手工的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。但是，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，也促使電氣產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法發(fā)生很大變化，摒棄了舊有單純依靠手工設(shè)計(jì)的手段，而是充分應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)做相關(guān)設(shè)計(jì)。使用計(jì)算機(jī)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于：能縮短設(shè)計(jì)與更新的周期，很容易的便能夠確定最佳、最優(yōu)的方案。就從整體上來(lái)看，人工智能技術(shù)于電氣自動(dòng)化控制上的應(yīng)用，能夠有效促進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)效率、產(chǎn)品質(zhì)量的提高。

人工智能控制功能逐漸從愿望發(fā)展為現(xiàn)實(shí)，具體可以表現(xiàn)在以下四個(gè)方面上：①數(shù)據(jù)采集與處理。該功能對(duì)電氣設(shè)備開(kāi)關(guān)量、模擬量進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，同時(shí)于既定條件下還可處理并存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。②系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)視、時(shí)間報(bào)警。該功能持續(xù)且實(shí)時(shí)的監(jiān)視電氣系統(tǒng)主要設(shè)備的模擬量數(shù)值，同時(shí)還可智能監(jiān)視設(shè)備開(kāi)關(guān)量狀態(tài)，能對(duì)狀態(tài)出現(xiàn)異常變化的事件進(jìn)行報(bào)警；對(duì)所發(fā)生的事件做順序距離，并自動(dòng)提示和處理發(fā)生事故。同時(shí)還包括圖像報(bào)警、電話報(bào)警以及聲光報(bào)警等功能。③操作控制。只要通過(guò)使用鍵盤和鼠標(biāo)，便能實(shí)現(xiàn)通過(guò)電氣系統(tǒng)的人工智能自動(dòng)化來(lái)進(jìn)行對(duì)斷路器、電動(dòng)隔離開(kāi)關(guān)的控制，調(diào)整勵(lì)磁電流。就電氣系統(tǒng)的運(yùn)行工作者來(lái)說(shuō)，只需要依照順控的程序，便能做到同期并網(wǎng)帶負(fù)荷或者是停機(jī)操作。另外，為了與各級(jí)系統(tǒng)運(yùn)行值班的需求相適應(yīng)，電氣系統(tǒng)還會(huì)在一定程度上限制運(yùn)行工作者的操作權(quán)限。④故障錄波。該功能主要表現(xiàn)為：模擬量故障錄波、順序記錄，開(kāi)關(guān)量變位、波形捕捉等等。

3 人工智能技術(shù)于電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用分析

（1）電氣自動(dòng)化設(shè)備中的應(yīng)用。在電氣自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，電氣化系統(tǒng)的運(yùn)行是一個(gè)極具復(fù)雜、系統(tǒng)性的問(wèn)題，需要涉及到非常多的跨學(xué)科知識(shí)，設(shè)計(jì)工作者不僅需要掌握電磁場(chǎng)、電路等各專業(yè)知識(shí)，而且還必須有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。為確保電氣自動(dòng)化設(shè)備能夠得到正常運(yùn)轉(zhuǎn)和使用，人工智能技術(shù)的應(yīng)用是一種非常好的實(shí)現(xiàn)方式。它經(jīng)由程序編寫，通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)支配操作，便能夠?qū)崿F(xiàn)電氣設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化的運(yùn)作，以此來(lái)代替人腦的勞動(dòng)，不僅能夠節(jié)省人力成本的投入，而且有效的運(yùn)用人工智能技術(shù)，還能促進(jìn)工作速度、精準(zhǔn)程度的提高。

（2）故障診斷上的應(yīng)用。電氣自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中不可避免地會(huì)經(jīng)常發(fā)生故障問(wèn)題，且故障誘因也多種多樣，如果不能及時(shí)做出對(duì)故障誘因的判定、采取有效舉措進(jìn)行處理，那么不僅會(huì)使電氣自動(dòng)化設(shè)備發(fā)生損壞，而且還可能會(huì)因此引起其它事故的發(fā)生。以往舊有的診斷技術(shù)，存在方法繁瑣、診斷精準(zhǔn)率不高的缺點(diǎn)。比如說(shuō)遇到變壓器故障，如果使用以往的診斷方法：先搜集變壓器油出現(xiàn)的氣體、分析并借助屬于分析來(lái)判定到底是否發(fā)生了故障以及發(fā)生原因。在這一過(guò)程中，不僅需投入大量的人力、物力來(lái)支持，浪費(fèi)時(shí)間，而且最終結(jié)果還具有不確定性，一旦分析錯(cuò)誤，將會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重后果。而若是使用人工智能技術(shù)，則能規(guī)避掉以上諸多缺點(diǎn)，既能縮短診斷時(shí)間，又能提高判定精準(zhǔn)程度。

（3）電氣控制過(guò)程中的應(yīng)用。在電氣領(lǐng)域內(nèi)，對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行控制是一個(gè)十分重要的部分，自動(dòng)化設(shè)備是當(dāng)前電氣行業(yè)的主要發(fā)展方向，在設(shè)備的控制上，也要逐漸實(shí)現(xiàn)智能化，可以極大程度增強(qiáng)工作效率，縮減資金成本，并且降低從業(yè)者的勞動(dòng)強(qiáng)度。比如人工智能技術(shù)中的模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家系統(tǒng)等，都是比較先進(jìn)的控制技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各種設(shè)備的有效控制，而且控制的效果很好，產(chǎn)生的誤差較小。比如在模糊控制中，較為常用的模糊控制方法有Sugeno與Mamdani兩種技術(shù)，后者主要是應(yīng)用在對(duì)設(shè)備速度調(diào)節(jié)的控制上，模糊控制的方法能夠以一種更高的效率來(lái)處理交流傳動(dòng)控制的相關(guān)問(wèn)題，從而使電氣設(shè)備的工作質(zhì)量和工作效率有很大的提升。

（4）電器設(shè)備日常操作過(guò)程中的應(yīng)用。電氣行業(yè)和人們的生活以及生產(chǎn)有著一定的聯(lián)系，由于電氣設(shè)備的復(fù)雜以及在日常的控制當(dāng)中也表現(xiàn)得非常繁瑣。在傳統(tǒng)的日常操作當(dāng)中其操作方式也比較復(fù)雜，并且也會(huì)將電氣系統(tǒng)的控制時(shí)間有效增加，這樣就降低了控制效率。因此，就需要在實(shí)際操作中加強(qiáng)對(duì)于人工智能的有效應(yīng)用，并且在進(jìn)行日常操作中，可以采用人工智能來(lái)進(jìn)行一些基本控制算法的有效設(shè)備，將這些復(fù)雜的操作工序進(jìn)行簡(jiǎn)單化，并且只需要一臺(tái)電腦就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)這些操作的有效控制。最重要的是，通過(guò)人工智能技術(shù)的深化，還能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，可以將操作界面進(jìn)行簡(jiǎn)化，及時(shí)處理并保存相關(guān)重要數(shù)據(jù)，為將來(lái)的查找與應(yīng)用提供方便。在日常操作過(guò)程中，對(duì)于很多數(shù)據(jù)都要進(jìn)行記錄，比如電氣設(shè)備的損耗情況、電量等，如果采用人工記錄，則會(huì)有巨大的工作量，還容易出錯(cuò)，但是應(yīng)用人工智能技術(shù)編制相應(yīng)的表格和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，則可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的采集和有效保存，降低了工作強(qiáng)度，同時(shí)提高了工作效率。

（5）對(duì)電氣自動(dòng)化控制流程進(jìn)行簡(jiǎn)化。電氣工程自動(dòng)化在實(shí)際的操作中流程非常復(fù)雜，并且在操作中也有嚴(yán)格的步驟要求，若是產(chǎn)生一點(diǎn)問(wèn)題就可能會(huì)給機(jī)器設(shè)備帶來(lái)很大的危害。因此，如何確保電氣設(shè)備的正常運(yùn)作，同時(shí)盡可能做到操作的簡(jiǎn)單化以及程序化，這是當(dāng)前研究人員所需要重視的一個(gè)問(wèn)題。隨著在電氣工程自動(dòng)化中對(duì)于人工智能的應(yīng)用，能夠在一定程度上實(shí)現(xiàn)這些問(wèn)題，這對(duì)于日常的一些資料進(jìn)行儲(chǔ)存以及有效分析之后，在機(jī)器產(chǎn)生故障之后能夠及時(shí)采用相關(guān)措施來(lái)確保其正常運(yùn)行。除此之外，在電氣工程自動(dòng)化中對(duì)于人工智能的應(yīng)用還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備的遠(yuǎn)程操作，強(qiáng)化了控制流程的簡(jiǎn)單化以及程序化，為相關(guān)的技術(shù)人員在對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行檢查以及維護(hù)提供了一定的便捷，這樣不但節(jié)省了時(shí)間，也有效節(jié)約了電氣自動(dòng)化的運(yùn)行成本。

4 結(jié)語(yǔ)

科學(xué)技術(shù)水平的日新月異使人們的生活發(fā)生了翻天覆地的變化，在當(dāng)前各個(gè)領(lǐng)域中都實(shí)現(xiàn)了人工智能技術(shù)普遍應(yīng)用的情況下，其在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用價(jià)值也愈漸凸顯出來(lái)，不僅能實(shí)現(xiàn)促進(jìn)電氣控制模式的轉(zhuǎn)變，而且能在減少人力、物力、財(cái)力投入的情況下，進(jìn)一步提高實(shí)際運(yùn)行的效率，減少自動(dòng)化控制成本，以人工智能技術(shù)為堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，促進(jìn)電氣自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)跨越式的發(fā)展。當(dāng)然，人工智能技術(shù)在未來(lái)還有許多亟待攻關(guān)之處，需要不斷地創(chuàng)新、完善。

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［2］徐典友.淺析人工智能在電氣自動(dòng)化中的運(yùn)用［J］.信息通信，2015，24（1）：127-128.

［3］王現(xiàn)，董舸，劉文赫，等.試析人工智能在電氣自動(dòng)化中的控制運(yùn)用［J］.黑龍江科技信息，2014，13（5）：13-14.

［4］簡(jiǎn)偉.試論人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用［J］.山東工業(yè)技術(shù)，2015，27（5）：195-196.

張翼飛，主要研究方向：電氣自動(dòng)化。