人工智能在電氣自動化中的應用

張浩洋

摘 要 人工智能技術逐漸成為科技發(fā)展的一個主要趨勢，在交通、電力等各個領域均有良好的發(fā)展前景。本文簡要介紹了人工智能技術的基本概念及大致的發(fā)展歷程，簡單闡述了人工智能技術在電氣工程領域的應用優(yōu)勢，最后重點分析了人工智能技術在電氣自動化中的詳細應用。

關鍵詞 人工智能；電氣自動化；應用

中圖分類號 TP3 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2018）203-0095-02

隨著我國經(jīng)濟的繁榮發(fā)展和現(xiàn)代科技的日新月異，可以解放人類勞動的人工智能技術已經(jīng)成為科技發(fā)展的一個主要趨勢，在許多領域都有廣泛的應用和良好的發(fā)展前景，包括電力領域。在電力領域中，人工智能技術在電氣設備自動化方面的應用最為廣泛，該方向也逐漸成為電氣工程領域的一個重要的研究方向[1]。人工智能應用于電氣自動化有顯著的優(yōu)勢，不僅可以實現(xiàn)有效的自動化控制，大大降低操作失誤率和人力成本，而且可以顯著提高生產(chǎn)效率，確保設備安全可靠運行。本文首先簡單介紹了人工智能技術的基本概念及發(fā)展歷程，簡單闡述了人工智能技術在電氣工程自動化應用中的優(yōu)勢，最后重點分析了人工智能技術在電氣自動化中的具體應用。

1 人工智能的概念、發(fā)展概況

1.1 人工智能的概念

人工智能，是一種機器功能，是利用計算機來模擬人腦的功能實現(xiàn)。計算機編程的輸入設計是模擬過程的第一步，輸入后，計算機根據(jù)大數(shù)據(jù)獲得的智能信息進行處理，然后研究和模擬人的行為和動作，之后在此基礎上對外界事物做出智能反應[2]。

1.2 人工智能發(fā)展過程及研究現(xiàn)狀

人工智能的發(fā)展至今經(jīng)歷了4個時期。第一個發(fā)展時期是1936至1950年，被稱為萌芽期。1936年，英國數(shù)學家，“人工智能之父”，圖靈創(chuàng)立了圖靈機，并在1950年于其著作中首次提出“機器也能思考”的理論，當時的理論給現(xiàn)在的人工智能技術的發(fā)展奠定了重要基礎。第二個發(fā)展時期是成型期，“人工智能”的概念在1956年被正式提出，之后這一技術進入了發(fā)展的成型期。經(jīng)過將近20年的發(fā)展，人工智能技術遇到了瓶頸，在20世紀70年代初期，由于互聯(lián)網(wǎng)和計算機發(fā)展尚不成熟，所以當時最復雜的人工智能程序也只能解決最簡單的問題，完全滿足不了人們對人工智能技術的需求，因此這一時期也被稱為人工智能技術發(fā)展的瓶頸期。不過，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的快速發(fā)展以及計算機性能的不斷提高，人工智能技術獲得了飛速發(fā)展，迎來了人工智能的第四個發(fā)展時期，也就是21世紀的高速發(fā)展時期。

2 人工智能在電氣工程中的優(yōu)勢

電氣自動化在很多領域都有應用，相較于傳統(tǒng)的電氣設備，人工智能應用于電氣自動化有很多突出的優(yōu)勢，本文主要介紹以下4個優(yōu)勢。

2.1 降低資源成本

人工智能技術可以顯著降低電氣自動化中的人力物力成本，從而提高工作效益。大量的智能系統(tǒng)的應用，可以取代大量的人類勞動，節(jié)省人力，同時還可以代替許多傳統(tǒng)電氣設備，節(jié)約大量物力。因此，人工智能技術的應用可以顯著降低人力物力成本，大大提高電力的生產(chǎn)效率和利益。

2.2 操作精準度高，誤差小

人工智能技術應用在電氣自動化設備中，操作的精準度高，誤差小。由于人工智能技術不會受到外界干擾，所以人工智能技術的應用可以確保電氣設備機器的運行參數(shù)固定不變，確保參數(shù)值穩(wěn)定在精準范圍內。因此，相對于人類操作和控制而言，人工智能設備具有非常高的操作精度，使得機器運行的實際值和理論值的誤差較小。

2.3 使設備運行在最優(yōu)狀態(tài)

人工智能技術具有專家系統(tǒng)，可以精準快速地計算出設備運行的最佳參數(shù)。傳統(tǒng)的電氣設備都是由人干預，進行參數(shù)的調節(jié)，但是人不具備精準操作的能力，因此，實際運行參數(shù)不一定使得設備運行在最佳狀態(tài)。但是人工智能技術可以通過內部計算機系統(tǒng)的操作與實時監(jiān)控，穩(wěn)定設備運行在最佳參數(shù)范圍，使得設備長期運行在最佳狀態(tài)。

2.4 不受外界因素影響

由于人工智能技術本身不受外界因素的干擾，因此，人工智能應用于電氣設備中可以保護電氣設備不受外界因素干擾，這樣可以減少設備的故障率。傳統(tǒng)的電氣工程中的控制器大多是人工控制，比較容易受到外界因素的干擾，容易導致機器故障、運行不穩(wěn)定等問題。但是，由于人工智能技術不會受到外界干擾，因此無論在何種環(huán)境或者條件下，電氣設備都可以保證運行在正常參數(shù)范圍內，保證電氣設備的安全穩(wěn)定運行。

2.5 提供準確的決策和判斷依據(jù)

人工智能技術可以利用專家系統(tǒng)為電氣設備的操作人員提供準確的決策和判斷依據(jù)。人工智能在電力系統(tǒng)中對大量信息進行實時處理，可以對電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃和設備異常事故做出正確的控制和決策，因此人工智能技術可以為電氣設備的正常運行、故障檢測等提供準確的決策和判斷依據(jù)，從而有利于電氣設備的穩(wěn)定運行。

3 人工智能在電氣自動化中的具體應用

3.1 對電氣設備進行故障診斷

傳統(tǒng)的電氣設備故障診斷方法大多都需要人為進行全面檢查，涉及到拆卸、安裝等繁瑣的流程，這種傳統(tǒng)方法不僅耗時耗力，診斷的準確率也較低。但是，人工智能技術可以利用模糊理論對電氣設備進行精準的故障診斷，可以在短時間內給出故障原因及修復策略，不僅節(jié)省時間，診斷的準確率也大幅提升，最終大大提升整體的工作效率[4]。

3.2 對電氣設備進行自動控制

傳統(tǒng)的電氣設備通常都是由人來操作，為保證電氣設備能正常運行，這種操作方式對操作人員的要求非常高，需要有熟練的操作經(jīng)驗和良好的個人素質。但是，實際操作中，操作人員不可能永遠不出差錯。因此，這種傳統(tǒng)的操作方式有較高的人力成本，并且操作的準確性也無法保證。但是，人工智能技術的計算機控制網(wǎng)絡可以對電氣設備進行精準的自動控制，操作誤差遠遠小于人為操作，可以確保設備運行在最佳狀態(tài)。因此，相較于傳統(tǒng)的操作方式，人工智能技術可以對電氣設備進行精準地自動控制，不僅可以降低人力成本，提高操作的準確率，而且還可以確保電氣設備時刻運行在穩(wěn)定狀態(tài)，實現(xiàn)工作質量和工作效率的大幅提升。endprint

3.3 對電氣設備進行日常操作

普通的電氣設備日常操作需要人為干預，例如，記錄數(shù)據(jù)、記錄設備的工作狀態(tài)等工作。實際上，將人工智能技術應用于電氣設備的日常操作中可以大大減少人力成本的投入，并且只要一個簡單的系統(tǒng)就可以實現(xiàn)對電氣設備的日常操作；同時，只需要一臺電腦就可以完成數(shù)據(jù)記錄、運行狀態(tài)的記錄等工作，記錄完成后可以應用大數(shù)據(jù)系統(tǒng)對監(jiān)測到的數(shù)據(jù)進行快速分析。因此，相較于傳統(tǒng)人為的對電氣設備的日常操作，人工智能的應用可以大大提高電氣設備日常操作的工作效率，減少成本投入。

3.4 對電氣工作人員進行示范培訓

通常電氣工程領域內的工作人員在正式工作之前都會進行操作培訓，傳統(tǒng)的培訓方法都是由有經(jīng)驗的操作人員來示范培訓，這種培訓方式不僅耗費人力，而且操作過程的精準度也無法保證。但是，將人工智能技術應用于電氣領域工作人員的培訓，可以大幅度減少培訓時長，并利用高精度的操作流程提高培訓過程的有效性。并且，由于人工智能具有大數(shù)據(jù)處理的功能，可以形象生動地將過去操作過程中的注意事項及常見事故進行展示，從而進一步提高操作人員培訓的有效性，大大降低培訓成本。

4 結論

人工智能技術已經(jīng)是現(xiàn)在社會的一個必然的發(fā)展趨勢，在各個領域內的應用越來越廣泛。人工智能技術實際上是計算機模擬人類行為和思考的一種機器功能，大致經(jīng)歷了萌芽期、成型期、瓶頸期和高速發(fā)展期4個發(fā)展時期。人工智能技術在電氣工程自動化中具有非常明顯的應用優(yōu)勢，不僅可以大大降低人力物力成本，提高操作精準度，而且可以使得設備不受外界因素影響，確保運行在最優(yōu)狀態(tài)，同時還可以利用專家系統(tǒng)為操作提供準確的決策和判斷依據(jù)。因此，人工智能技術可以用于電氣設備的故障診斷、自動控制以及日常操作中，同時還可以應用到電氣工作人員的示范培訓中。綜上所述，人工智能技術在電氣自動化領域具有非常顯著的應用優(yōu)勢與發(fā)展前景。因此，人工智能技術在人類可控的前提下大力發(fā)展，可以大大降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效益，最終造福社會，造福人類。

參考文獻

[1]張曉凱.電氣工程中自動化人工智能的應用[J].信息與電腦，2017（4）：137-138.

[2]曹玉臣.人工智能在電氣工程自動化中的應用[J].電子制作，2015，7（5）：86-87.

[3]譚偉.電氣工程自動化中人工智能的運用[J].江西建材，2017（7）：217.

[4]陳銀環(huán).人工智能技術在電氣工程中的實施對策分析[J].電子技術與軟件工程，2016（7）：123.endprint