人工智能在冶金電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用研究

（三峽大學(xué) 電氣與新能源學(xué)院，湖北 宜昌 443000）

在現(xiàn)代冶金行業(yè)中，冶金電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的重要性越來越高。其功能在主體生產(chǎn)過程中主要體現(xiàn)在選礦、冶金、冶煉等機(jī)械控制方面；在輔助生產(chǎn)過程中主要體現(xiàn)在對(duì)生產(chǎn)機(jī)械電力供水包括熱量合理驅(qū)散和分割方面。對(duì)于我國冶金行業(yè)來說，電氣自動(dòng)化技術(shù)開發(fā)已經(jīng)成為企業(yè)發(fā)展的核心所在，其未來發(fā)展方向包括其他技術(shù)的引進(jìn)是有關(guān)單位需要大力考量的實(shí)際問題。近年來，新型的人工智能技術(shù)開始逐漸成熟，與傳統(tǒng)的學(xué)科技術(shù)完全不同，人工智能徹底擺脫了傳統(tǒng)學(xué)科技術(shù)的方法和束縛，借助電子計(jì)算機(jī)和相關(guān)的PC端軟件，實(shí)現(xiàn)人類活動(dòng)完全模擬，從而解決了很多行業(yè)內(nèi)的實(shí)際問題，這也為冶金電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展提供新的發(fā)展思路。事實(shí)證明，在冶金工業(yè)的電氣自動(dòng)化領(lǐng)域，應(yīng)用人工智能技術(shù)，可以對(duì)整條冶金工業(yè)線進(jìn)行技術(shù)升級(jí)和資源重組，最終達(dá)到提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本的目的，具有極強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)作用[1]。

1 人工智能技術(shù)應(yīng)用理論分析

人工智能技術(shù)主要是指通過對(duì)人類自身行為神態(tài)包括行為方式的相關(guān)理論研究，利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行仿真態(tài)模擬、延伸、擴(kuò)展的一類技術(shù)。其主要致力于研究人類智能生產(chǎn)的實(shí)質(zhì)，通過相關(guān)理論和計(jì)算操作，實(shí)現(xiàn)智能機(jī)器生產(chǎn)。人工智能技術(shù)以PC端代碼設(shè)計(jì)，為核心操作技術(shù)同時(shí)還涉及了機(jī)械控制、機(jī)械自動(dòng)化、生物仿生學(xué)、心理學(xué)、邏輯學(xué)、語言學(xué)等[2]。在電氣自動(dòng)化控制技術(shù)中，人工智能技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)就在于可以代替人腦，進(jìn)行復(fù)雜的機(jī)械控制和信息收集整理運(yùn)算，同時(shí)對(duì)一些突發(fā)狀況進(jìn)行有效處理。因?yàn)橛?jì)算精度是由PC端決定的，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于正常人力，所以在電子自動(dòng)化控制領(lǐng)域的應(yīng)用過程中，不僅可以增強(qiáng)生產(chǎn)流通、生產(chǎn)交換、生產(chǎn)效果，最重要的是還可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化，大幅度降低了日常生產(chǎn)中的人力資源投入，實(shí)現(xiàn)了電氣控制系統(tǒng)的優(yōu)化[3]。

2 人工智能在冶金電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

雖然我國在上個(gè)世紀(jì)80年代已經(jīng)開始大力研究冶金電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，但是傳統(tǒng)冶金電氣自動(dòng)化技術(shù)依然具有技術(shù)涵蓋方面廣泛、技術(shù)難度大、生產(chǎn)工藝復(fù)雜、對(duì)電子技術(shù)依賴性較強(qiáng)等局限性。人工智能技術(shù)的應(yīng)用可以徹底打破這一情況，從各個(gè)環(huán)節(jié)入手，對(duì)條冶金自動(dòng)化控制線進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)，主要應(yīng)用方向如圖1所示。

圖1 人工智能技術(shù)應(yīng)用方向示意圖

2.1 人工智能技術(shù)在冶金電氣設(shè)備中的應(yīng)用

在我國冶金自動(dòng)化控制中，人工智能技術(shù)首先應(yīng)用于電氣設(shè)計(jì)方面。冶金行業(yè)電氣設(shè)備設(shè)計(jì)，是一項(xiàng)極其復(fù)雜不易完成的工作，與人工智能技術(shù)相似，它需要許多復(fù)雜的知識(shí)學(xué)科比如冶金機(jī)械電路、電機(jī)原理、電磁場(chǎng)等。原來對(duì)其設(shè)計(jì)方式只能進(jìn)行不斷試驗(yàn)，這種方式不僅浪費(fèi)大量實(shí)踐，而且很難對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行精確研究，無法找尋最有設(shè)計(jì)方案。而應(yīng)用了現(xiàn)代人工智能技術(shù)后，利用PC端軟件進(jìn)行電氣設(shè)備設(shè)計(jì)分析，并結(jié)合員工經(jīng)驗(yàn)，可以很大程度上縮減電氣設(shè)備開發(fā)周期，提高設(shè)備生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量和實(shí)際使用效率[4]。

除此以外，人工智能還可以應(yīng)用于電氣設(shè)備運(yùn)行控制中。在冶金自動(dòng)化控制領(lǐng)域，想要提高電氣設(shè)備運(yùn)作效率是一件很難的事情，而人工智能技術(shù)的應(yīng)用，可以代替工人工作，是冶金電氣設(shè)備自動(dòng)化運(yùn)行，提高工作效率和細(xì)節(jié)完成度。

2.2 人工智能技術(shù)在電氣控制中的應(yīng)用

冶金行業(yè)對(duì)設(shè)備正常運(yùn)行的控制十分重要，在日常生產(chǎn)中，必須嚴(yán)格按照生產(chǎn)計(jì)劃環(huán)節(jié)，才能保證產(chǎn)品差異性在合格指標(biāo)內(nèi)。

目前人工智能技術(shù)已經(jīng)可以應(yīng)用于電氣控制上，對(duì)于設(shè)備電力控制方面完全做到了人工智能實(shí)時(shí)控制。簡(jiǎn)單地說，人工智能的電氣控制就是通過計(jì)算機(jī)運(yùn)行提前好人工智能控制程序，在電氣設(shè)備運(yùn)行中，調(diào)節(jié)相應(yīng)程序，進(jìn)行電氣控制。

2.3 人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

在冶金生產(chǎn)中，整個(gè)冶金電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)都是靠電力進(jìn)行生產(chǎn)操作的。尤其是冶金環(huán)節(jié)，因?yàn)槠鋵?duì)溫度和相關(guān)設(shè)備的高度要求，電力供應(yīng)是冶金工作成敗與否的關(guān)鍵。提供安全和持續(xù)性強(qiáng)的電源電力系統(tǒng)，對(duì)冶金工業(yè)生產(chǎn)線的影響巨大。人工智能系統(tǒng)可以應(yīng)用于冶金電氣自動(dòng)化電力系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，利用自身的模糊專家系統(tǒng)和集聚理論系統(tǒng)，融合提前預(yù)設(shè)好的眾多專家知識(shí)和電力經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行集中設(shè)備用電配給。當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)，可以根據(jù)專家系統(tǒng)貯存的電力系統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)事故問題進(jìn)行智能化分析和方案模擬。比如常用的人工智能IF—thing程序，如果在電力系統(tǒng)中出現(xiàn)問題，該程序就會(huì)啟動(dòng)，進(jìn)行問題解析。在日常生產(chǎn)中，相關(guān)技術(shù)人員必須實(shí)施更新程序下轄技術(shù)庫和緩存內(nèi)容，保證程序更新度。

3 實(shí)驗(yàn)探究

為了切實(shí)檢測(cè)人工智能技術(shù)在冶金電氣自動(dòng)化控制中的實(shí)際應(yīng)用效果，對(duì)我國江蘇無錫某金屬冶煉廠進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比分析試驗(yàn)。已知該廠在2016年完成自動(dòng)化控制生產(chǎn)線升級(jí)，將2016年全年生產(chǎn)指標(biāo)和冶金設(shè)備生產(chǎn)各項(xiàng)情況與2014年為升級(jí)時(shí)進(jìn)行對(duì)比，詳細(xì)數(shù)據(jù)如下：

表1 數(shù)據(jù)對(duì)比表

4 結(jié)語

在現(xiàn)代冶金工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中，人工智能技術(shù)可以代替人力，對(duì)當(dāng)前生產(chǎn)線進(jìn)行高度自動(dòng)化控制。不僅提高了冶金工業(yè)產(chǎn)能，還為產(chǎn)品客戶提供更高質(zhì)量的產(chǎn)品，尤其是在電力系統(tǒng)控制中，人工智能技術(shù)的應(yīng)用不僅保證的電力系統(tǒng)安全供電，還可以及時(shí)有效的排查系統(tǒng)問題，提高電網(wǎng)運(yùn)行效率，從而保證冶金電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的順利工作。

[1]汪萬彩.人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用探討[J].現(xiàn)代制造,2016,8(12):125-125.

[2]林長(zhǎng)青,胡揚(yáng).電氣自動(dòng)化控制中人工智能技術(shù)的應(yīng)用研究[J].山東工業(yè)技術(shù),2016,18(10):151-151.

[3]徐子聞,楊其俊.人工智能在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用研究[J].山東工業(yè)技術(shù),2017,7(11):151-151.

[4]陳濤.人工智能在電氣自動(dòng)化控制中應(yīng)用研究[J].科研,2016,19(12):00129-00129.