電氣工程自動(dòng)化控制中智能技術(shù)的應(yīng)用分析

王語(yǔ)菲

（寧波諾丁漢大學(xué)，浙江 杭州 315100）

0 引 言

在我國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)中，電氣工程占據(jù)著極為重要的比例。傳統(tǒng)的電器工程自動(dòng)化控制技術(shù)存在較多的不足，不管是方法方面還是技術(shù)方面都不能達(dá)到工程要求。智能技術(shù)的應(yīng)用，在一定程度上優(yōu)化了傳統(tǒng)電氣工程方面的應(yīng)用不足，補(bǔ)償了傳統(tǒng)電氣工程自動(dòng)化控制缺陷，讓智能技術(shù)可以和電氣工程更好結(jié)合。

1 智能技術(shù)在電氣工程中的具體運(yùn)用分析

在智能技術(shù)獲得快速發(fā)展后，許多人工智能成果不僅在現(xiàn)實(shí)生活中獲得有效運(yùn)用，同時(shí)被很好地運(yùn)用于各個(gè)行業(yè)中。智能技術(shù)可以在一定程度上增強(qiáng)電氣自動(dòng)化控制水平，并在遠(yuǎn)程控制和故障診斷等方面具有重要作用。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與模糊邏輯控制系統(tǒng)的有效運(yùn)用，可以增強(qiáng)自動(dòng)化控制性能。

1.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)電氣設(shè)備工作對(duì)工作人員具有較高要求，除了需要充分掌握電力、磁力以及電路等方面的知識(shí)，還需要具有一定的工作經(jīng)驗(yàn)，確保所掌握的知識(shí)可以充分運(yùn)用到電力設(shè)備設(shè)計(jì)工作中。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式和智能技術(shù)相比不只修改難度要比后者高，并且設(shè)計(jì)出的方案通常達(dá)標(biāo)率偏低。智能技術(shù)減少了設(shè)計(jì)工作時(shí)間，并且設(shè)計(jì)出來(lái)的方案不管是性能還是智力方面都比傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式更好。遺傳算法是諸多設(shè)計(jì)方法中應(yīng)用相對(duì)普遍的具體方式之一，由于該方法具有先進(jìn)性與較強(qiáng)實(shí)用性特征，獲得了設(shè)計(jì)人員的喜愛(ài)。

1.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有著極強(qiáng)的前瞻性，采用反向?qū)W習(xí)算法等方法來(lái)監(jiān)控電氣驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與交流電機(jī)。智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)有一定的抗噪性，可以在沒(méi)有控制模型前提下識(shí)別和處理信號(hào)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)了診斷系統(tǒng)的可靠性，可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)傳感器同時(shí)運(yùn)作。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在映射時(shí)，激勵(lì)函數(shù)、隱藏層以及最優(yōu)隱藏層存于網(wǎng)絡(luò)中，借助神經(jīng)學(xué)習(xí)反向誤差技術(shù)來(lái)加以處理。

1.3 模糊邏輯控制

模糊控制器可以取代PID控制器，模糊控制通常在數(shù)字動(dòng)態(tài)系統(tǒng)中運(yùn)用。M型控制器可以運(yùn)用于調(diào)速控制中，M型與S型都具有規(guī)則庫(kù)。推理機(jī)在出現(xiàn)模糊控制時(shí)進(jìn)行推理和做出決定。數(shù)據(jù)庫(kù)與語(yǔ)言控制庫(kù)都是知識(shí)庫(kù)的一個(gè)重要構(gòu)成部分。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)推理機(jī)與模糊控制器推理機(jī)建模后再實(shí)行操作，同時(shí)增加專(zhuān)家經(jīng)歷與知識(shí)[1]。

1.4 PLC系統(tǒng)

PLC系統(tǒng)在電氣生產(chǎn)協(xié)調(diào)過(guò)程中的優(yōu)勢(shì)極為顯著，能有效控制某種電氣流程。集控室主站層是由PLC和人機(jī)接口組成，雖然集控室中大部分工作都實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制，但是還是有少數(shù)工作依然需要人工輔助實(shí)現(xiàn)。運(yùn)用PLC繼電器系統(tǒng)，令傳統(tǒng)的供電系統(tǒng)升級(jí)轉(zhuǎn)變?yōu)榱俗詣?dòng)化系統(tǒng)，顯著提高整個(gè)系統(tǒng)的安全性。在引用智能技術(shù)后，除了提高了電氣設(shè)備自動(dòng)化控制能力外，還確保了電氣工程安全、穩(wěn)定地運(yùn)行。

1.5 故障診斷和改進(jìn)操作

按照電磁、電路以及電機(jī)有關(guān)知識(shí)規(guī)則，采用CAD設(shè)計(jì)可以在一定程度上增強(qiáng)設(shè)計(jì)效率，在短期內(nèi)開(kāi)發(fā)出更多的產(chǎn)品。一些高校在電氣設(shè)計(jì)方面投入了許多精力，專(zhuān)家系統(tǒng)也將慢慢應(yīng)用于電氣工程中。在電氣設(shè)備發(fā)生問(wèn)題的情況下，智能技術(shù)依然可以進(jìn)行快速監(jiān)控，并利用專(zhuān)家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及模糊處理技術(shù)，及時(shí)診斷問(wèn)題原因，從而進(jìn)一步改良操作。智能診斷技術(shù)在電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)及變壓器等設(shè)備方面具有重要作用，在一定程度上提高了工作效率。通過(guò)檢測(cè)變壓器滲漏油氣體來(lái)變判斷壓器是否漏油，可以較快地發(fā)現(xiàn)變壓器中可能存在的問(wèn)題，從而快速減小檢測(cè)范圍，為檢修提供便利。智能診斷技術(shù)除了使設(shè)備診斷速度加快外，還可以提前預(yù)警可能出現(xiàn)的問(wèn)題，減輕故障造成的損失，增強(qiáng)電氣設(shè)備經(jīng)濟(jì)性能。

2 電氣工程自動(dòng)化控制中智能技術(shù)的發(fā)展優(yōu)勢(shì)

2.1 精簡(jiǎn)控制過(guò)程

電氣工程自動(dòng)化控制中應(yīng)用智能技術(shù)，能有效精簡(jiǎn)原有控制過(guò)程，滿(mǎn)足操作人員的操作習(xí)慣。特別是隨著當(dāng)前技術(shù)日益發(fā)展，智能技術(shù)將趨向于擬人仿生層面的進(jìn)步，精簡(jiǎn)控制過(guò)程，并顯著提高功能。同時(shí)，該技術(shù)能夠在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)電氣工程大規(guī)模自動(dòng)化控制任務(wù)，按照所控制范疇建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)模型，保留控制過(guò)程中所形成的各種數(shù)據(jù)信息，從而為今后電氣工程自動(dòng)化控制維修提供可靠的依據(jù)。精簡(jiǎn)控制流程需要聯(lián)合操作人員的操作習(xí)慣，針對(duì)一些相對(duì)復(fù)雜的運(yùn)算過(guò)程，智能技術(shù)將自動(dòng)在后臺(tái)功能選擇界面中進(jìn)行呈現(xiàn)，從而顯著精簡(jiǎn)流程。在電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，采用精簡(jiǎn)方便的智能控制技術(shù)，能有效節(jié)約控制資源[2]。

2.2 控制過(guò)程中突顯人性化

智能化技術(shù)是依據(jù)技術(shù)人員操作習(xí)慣來(lái)設(shè)計(jì)程序的，設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)按照功能加以分層分區(qū)處理，在不同數(shù)據(jù)庫(kù)控制情況下應(yīng)用。因此，在應(yīng)用智能技術(shù)后，電氣工程自動(dòng)化控制整體模式將更加符合操作人員操作習(xí)慣，在控制系統(tǒng)中凸顯人性化理念?？刂七^(guò)程中人性化和控制功能需求保持平衡狀態(tài)，人性化設(shè)計(jì)理念并不代表著智能技術(shù)就是完全按照傳統(tǒng)控制方式來(lái)運(yùn)行，在設(shè)計(jì)功能時(shí)更加注意符合操作人員的需求，特別是在檢修故障過(guò)程中，采用自動(dòng)化數(shù)據(jù)更新來(lái)有效減少人工故障排除消耗時(shí)間。在未來(lái)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展過(guò)程中，過(guò)程人性化設(shè)計(jì)也將是電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的一個(gè)優(yōu)勢(shì)[3]。

2.3 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制管理功能

電氣工程管理控制應(yīng)用智能技術(shù)可以通過(guò)遠(yuǎn)程操作來(lái)實(shí)現(xiàn)。特別是大型電氣工程，需要控制大量的電氣設(shè)備，單純依托操作人員在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)行管理操控和實(shí)時(shí)觀察信息需要投入使用較多的資源。這將增加電氣工程自動(dòng)化管理控制成本投入。應(yīng)用遠(yuǎn)程控制技術(shù)可以同時(shí)控制多處地點(diǎn)不同電氣工程，從而實(shí)現(xiàn)最大化資源應(yīng)用目標(biāo)。該技術(shù)能在一定程度上保證電氣自動(dòng)化設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行，不受時(shí)間和距離的影響，讓自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)實(shí)時(shí)更新，為操作人員判斷評(píng)估現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)提供方便。為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制管理，必須借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。把智能技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)結(jié)合，建立遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，同時(shí)利用網(wǎng)絡(luò)完成數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸，保證數(shù)據(jù)精準(zhǔn)傳輸，進(jìn)而為電氣工程自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用安全性提供保障。

3 結(jié) 論

智能技術(shù)作為計(jì)算機(jī)一項(xiàng)重要內(nèi)容，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而快速發(fā)展。智能技術(shù)可以代替人工收集數(shù)據(jù)信息，并進(jìn)行分析處理，還可以針對(duì)問(wèn)題設(shè)置相應(yīng)的解決措施。目前，智能技術(shù)大多是運(yùn)用于檢測(cè)電氣系統(tǒng)有關(guān)元件，同時(shí)在電氣系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中可以快速判斷查找出故障原因。隨著科學(xué)技術(shù)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展，智能技術(shù)將在電氣工程系統(tǒng)中獲得更加廣泛的運(yùn)用。