電氣自動(dòng)化控制中的人工智能技術(shù)研究

何紹華

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人工智能技術(shù)因?yàn)樽陨淼闹T多優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)被各行業(yè)廣泛應(yīng)用，特別是在電氣自動(dòng)化控制方面，人工智能技術(shù)的加入更是顯著提高了電氣企業(yè)的生產(chǎn)效率，降低了電氣企業(yè)的生產(chǎn)成本。本文在概述人工智能技術(shù)內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，分析了電氣自動(dòng)化控制中采用人工智能技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，并指出了人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的具體應(yīng)用，以供相關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化控制；人工智能技術(shù)；內(nèi)涵；優(yōu)點(diǎn)；具體應(yīng)用

隨著科技的發(fā)展和社會(huì)生產(chǎn)力的提高，社會(huì)各行業(yè)已經(jīng)呈現(xiàn)出明顯的自動(dòng)化生產(chǎn)趨勢(shì)。相較于傳統(tǒng)的人工生產(chǎn)，運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)，生產(chǎn)效率更高，生產(chǎn)質(zhì)量更有保證。具體到電氣自動(dòng)化控制領(lǐng)域，人工智能技術(shù)的引進(jìn)，使得該行業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)水平更高，相應(yīng)的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)成本更低。

一、人工智能技術(shù)的內(nèi)涵

人工智能技術(shù)、基因技術(shù)和納米技術(shù)曾經(jīng)一度被認(rèn)為是人類(lèi)社會(huì)發(fā)展史上的三大最先進(jìn)技術(shù)，它們的應(yīng)用極大地推動(dòng)了社會(huì)的進(jìn)步。具體到人工智能技術(shù)而言，它最早起源于上世紀(jì)50年代，之后得到了迅速的發(fā)展并在發(fā)展過(guò)程中被廣泛應(yīng)用。這是一項(xiàng)以計(jì)算機(jī)為應(yīng)用基礎(chǔ)的系統(tǒng)性技術(shù)。通過(guò)計(jì)算機(jī)科學(xué)模擬人類(lèi)的思維和日常行為，然后準(zhǔn)確推測(cè)人類(lèi)的日常活動(dòng)規(guī)律，再將這些活動(dòng)規(guī)律轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的計(jì)算機(jī)信號(hào)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)上，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算機(jī)的更高層次的應(yīng)用。該項(xiàng)系統(tǒng)性技術(shù)在具體的應(yīng)用過(guò)程中所涉及的知識(shí)和技術(shù)種類(lèi)通常很多，一般包括心理學(xué)、數(shù)學(xué)、信息學(xué)、行為學(xué)、仿生學(xué)等方面的相關(guān)知識(shí)和技術(shù)等?？茖W(xué)家只有將這些不同種類(lèi)的知識(shí)和技術(shù)有機(jī)統(tǒng)一起來(lái)，才能使計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)自己“思考”，從而代替人類(lèi)完成更多高難度的工作。簡(jiǎn)單而言，人工智能技術(shù)就是科學(xué)家在模仿人腦思維的基礎(chǔ)上對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行編程與信息整合而創(chuàng)造出的一種可以有效反饋信息的復(fù)雜技術(shù)。在社會(huì)生產(chǎn)中，許多企業(yè)通過(guò)人工智能技術(shù)來(lái)提高企業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)水平，增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益[1]。

二、電氣自動(dòng)化控制中采用人工智能技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

（一）降低了電氣企業(yè)的人工支出成本

電氣控制過(guò)程是一個(gè)細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪B接各繁瑣線路的過(guò)程，所以在傳統(tǒng)的電氣化控制中必須投入極大的人力、物力。而引入人工智能技術(shù)后，利用計(jì)算機(jī)就可以輕松地收集和分析相關(guān)的反饋信息，以模擬人腦發(fā)出電氣控制指令。這樣就把人從繁瑣復(fù)雜的電氣控制工作中徹底解放出來(lái)，電氣企業(yè)不再需要聘用大量人力來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)，其在人力資源方面的支出自然會(huì)大幅度減少。

（二）降低了電氣控制的操作難度

在傳統(tǒng)的電氣控制過(guò)程中，因?yàn)殡姎饩€路本身復(fù)雜繁多，同時(shí)又需要生產(chǎn)工人手動(dòng)操作，這就要求操作人員必須具有較高的操作技術(shù)，只有受過(guò)長(zhǎng)期的專(zhuān)業(yè)操作訓(xùn)練的人員才能勝任此工作。而將人工智能技術(shù)應(yīng)用到電氣控制后，計(jì)算機(jī)程序可以迅速地模擬精密的人腦發(fā)出相應(yīng)的操作指令，輕松完成各類(lèi)復(fù)雜的控制，而且計(jì)算機(jī)本身的操作界面也十分簡(jiǎn)潔，這樣就降低了電氣控制工作的操作難度，即便是那些不曾受過(guò)相關(guān)專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)的工作人員，也能正確操作[2]。

（三）提高了電氣產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)的生產(chǎn)效率

在傳統(tǒng)的電氣控制過(guò)程中，工作人員在長(zhǎng)期的枯燥繁瑣的手動(dòng)操作難免會(huì)產(chǎn)生疲勞感，進(jìn)而引起操作失誤，生產(chǎn)出一些劣質(zhì)產(chǎn)品。而人工智能技術(shù)的應(yīng)用使得相關(guān)電氣操作步驟簡(jiǎn)潔明了，操作人員在操作過(guò)程中只需依據(jù)預(yù)設(shè)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行生產(chǎn)，這樣就有效避免人工操作產(chǎn)生的控制誤差，提高電氣控制的精確度，最終提高電氣產(chǎn)品質(zhì)量。此外，如果在生產(chǎn)過(guò)程中，需要調(diào)整相關(guān)產(chǎn)品的性能，工作人員只需借助人工智能技術(shù)更改產(chǎn)品參數(shù)，就可以準(zhǔn)確生產(chǎn)出相應(yīng)規(guī)格的產(chǎn)品。整個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程既精確又方便，企業(yè)的生產(chǎn)效率也大大提高。

（四）簡(jiǎn)化了產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作

在傳統(tǒng)的電氣控制中，控制器必須參照控制對(duì)象的模型才能設(shè)計(jì)出相應(yīng)的產(chǎn)品。而在設(shè)計(jì)模型的過(guò)程中，模型參數(shù)、模型數(shù)值類(lèi)型等多種不確定因素都會(huì)影響模型的規(guī)格，進(jìn)而增加了設(shè)計(jì)的難度。而引入人工智能技術(shù)后，這種高端技術(shù)通過(guò)AI函數(shù)近似器設(shè)計(jì)模型，這樣就簡(jiǎn)化了繁瑣的建模過(guò)程，也提高了電氣控制的精確度[3]。

三、人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的具體應(yīng)用

（一）人工智能技術(shù)在電氣過(guò)程控制中的應(yīng)用

過(guò)程控制作為整個(gè)電氣自動(dòng)化控制的基本環(huán)節(jié)，對(duì)于確保整個(gè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的順利運(yùn)轉(zhuǎn)具有重大作用。目前人工智能技術(shù)在電氣過(guò)程控制中的應(yīng)用已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)了電氣過(guò)程控制的自動(dòng)化與智能化。人工智能技術(shù)之所以能實(shí)現(xiàn)電氣過(guò)程的智能化控制，最主要的原理就是它在計(jì)算機(jī)體內(nèi)科學(xué)運(yùn)行預(yù)先編制好的電腦控制程序，并依據(jù)控制 節(jié)、控制要求的不同來(lái)選擇不同的程序進(jìn)行過(guò)程控制。也就是說(shuō)隨著計(jì)算機(jī)體內(nèi)控制程序編制水平的提高，人工智能技術(shù)水平也將得到進(jìn)一步提升。未來(lái)工作人員可以利用革新計(jì)算機(jī)控制程序的方法，來(lái)提升人工智能水平，以此更好地滿(mǎn)足人們隨著時(shí)代發(fā)展在電氣過(guò)程控制方面產(chǎn)生的更高要求。

（二）人工智能技術(shù)在電氣設(shè)備中的應(yīng)用

人工智能技術(shù)在電氣設(shè)備中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在兩方面。第一，人工智能技術(shù)可以輔助電氣設(shè)備設(shè)計(jì)。因?yàn)殡姎庠O(shè)備自身的結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜繁瑣，所以電氣設(shè)備在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中，經(jīng)常涉及到電機(jī)、電路、自動(dòng)化、電子電磁場(chǎng)、傳感器等多種電力學(xué)科和機(jī)械學(xué)科的相關(guān)知識(shí)。所以在進(jìn)行電氣設(shè)備時(shí)，工作人員除了依據(jù)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法外，還要現(xiàn)代借助計(jì)算機(jī)，積極利用人工智能技術(shù)輔助人腦進(jìn)行設(shè)計(jì)。這樣可以提高設(shè)計(jì)人員的工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量，明顯縮短電氣設(shè)備的開(kāi)發(fā)周期。第二，人工智能技術(shù)可以維護(hù)電氣設(shè)備的高效運(yùn)行。很久以來(lái)，電氣設(shè)備行業(yè)的相關(guān)人士都在苦苦探索電氣設(shè)備高效順利運(yùn)行的方法。而引入人工智能技術(shù)后，電氣設(shè)備實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制，電氣企業(yè)用于電氣設(shè)備維護(hù)方面的人力成本減少，設(shè)備維護(hù)人員的腦力強(qiáng)度降低，這樣就提高了電氣設(shè)備運(yùn)行的效率，增強(qiáng)了電氣設(shè)備的服務(wù)性能。

（三）人工智能技術(shù)在故障檢測(cè)中的應(yīng)用

故障檢測(cè)對(duì)于及時(shí)發(fā)現(xiàn)電氣事故具有重要作用，其檢測(cè)的時(shí)效性與準(zhǔn)確性對(duì)于整個(gè)電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運(yùn)行具有重大影響。因?yàn)殡姎庠O(shè)備在出現(xiàn)故障前經(jīng)常會(huì)表現(xiàn)出一些異常征兆。而引入人工智能技術(shù)后，它能夠及時(shí)捕捉事故和故障發(fā)生之前的這些征兆，準(zhǔn)確判斷出電氣設(shè)備現(xiàn)出的故障類(lèi)型和位置，并自動(dòng)對(duì)故障進(jìn)行及時(shí)的隔離和針對(duì)性的修復(fù)，以有效地排除故障，確保整個(gè)電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定順利運(yùn)行[4]。

（四）人工智能技術(shù)在電氣系統(tǒng)日常操作中的應(yīng)用

因?yàn)楦黝?lèi)電氣設(shè)備的的結(jié)構(gòu)繁瑣，所以電氣系統(tǒng)的各類(lèi)日常操作步驟通常也較為嚴(yán)格。利用人工操作，很容易出現(xiàn)操作失誤，造成極大的經(jīng)濟(jì)損失。而人工智能技術(shù)的引入，既簡(jiǎn)化了電氣系統(tǒng)的各類(lèi)日常操作過(guò)程，同時(shí)也提高了操作效率和操作的準(zhǔn)確率，有效地確保了電氣系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，人工智能技術(shù)作為一種計(jì)算機(jī)和心理學(xué)、行為學(xué)、仿生學(xué)等多種學(xué)科知識(shí)深度融合的高度端技術(shù)，對(duì)于降低電氣控制中的人工支出成本和實(shí)踐操作難度，提高電氣產(chǎn)品的質(zhì)量和企業(yè)的生產(chǎn)效率等具有重要作用。目前人工智能技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用在電氣過(guò)程控制、日常操作、電氣設(shè)備、事故診斷等多種電氣自動(dòng)化領(lǐng)域。未來(lái)相關(guān)人員要繼續(xù)探索人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制領(lǐng)域的應(yīng)用策略，以成功運(yùn)用人工智能技術(shù)解決更為復(fù)雜的問(wèn)題，推動(dòng)社會(huì)的進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉通，錢(qián)波.電氣自動(dòng)化控制中的人工智能技術(shù)研究[J].四川水泥，2016，（12）：108.

[2]姚軼.電氣自動(dòng)化控制中的人工智能技術(shù)研究[J].中國(guó)科技投資，2016，（21）：282.

[3]王慶海.電氣自動(dòng)化控制中的人工智能技術(shù)研究[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2016，（8）：21-22.

[4]李季.電氣自動(dòng)化控制中的人工智能技術(shù)研究[J].電腦迷，2017，（10）：154.