電氣工程自動(dòng)化中人工智能的運(yùn)用

齊文龍 王亮

摘 要：隨著電氣工程自動(dòng)化領(lǐng)域普遍引進(jìn)人工智能技術(shù)，其工作效率得到了飛速提升，電力系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)也更加穩(wěn)定。同時(shí)，人工智能技術(shù)的引進(jìn)，也使傳統(tǒng)的機(jī)械難題也得到了有效的解決。人工智能技術(shù)給電氣工程自動(dòng)化方面帶來了巨大的變革。筆者建立在電氣工程自動(dòng)化為基礎(chǔ)，來探討人工智技術(shù)能給電氣工程自動(dòng)化帶來的廣闊前景。

關(guān)鍵詞：人工智能；電氣工程；自動(dòng)化

電氣工程自動(dòng)化領(lǐng)域引進(jìn)人工智能技術(shù)，其本質(zhì)就是以計(jì)算機(jī)技術(shù)取代電氣工程中傳統(tǒng)人力控制的模式，從而達(dá)到改善傳統(tǒng)電氣工程的工作模式。

1 人工智能與電氣工程自動(dòng)化

人工智能技術(shù)涉獵領(lǐng)域十分廣泛，生物學(xué)、心理學(xué)、認(rèn)知數(shù)學(xué)、化學(xué)等多種學(xué)科都在其涉獵范圍之內(nèi)。各個(gè)學(xué)科在這個(gè)平臺(tái)上融會(huì)貫通，因此人工智能也可以說是一門集各個(gè)學(xué)科于一體的綜合性學(xué)科。

人工智能的概念于1956年被一個(gè)德國(guó)科學(xué)家提出，經(jīng)過各國(guó)科研人員的不斷研發(fā)，使得人工智能在眾多領(lǐng)域上的應(yīng)用，尤其是在工業(yè)的應(yīng)用上，得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，被各國(guó)當(dāng)做增強(qiáng)國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力，提高綜合國(guó)力的重要技術(shù)手段。不論是美國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃還是德國(guó)工業(yè)4.0以及中國(guó)制造2015，都將人工智能置于國(guó)家戰(zhàn)略的重要位置。

傳統(tǒng)電氣工程自動(dòng)化的研究范圍僅限于電氣化方面，但隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷推進(jìn)，電氣化領(lǐng)域的互聯(lián)網(wǎng)化也成為必要的趨勢(shì)。因此，在電氣工程領(lǐng)域引入人工智能技術(shù)對(duì)電氣設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理、反饋，提高生產(chǎn)效率，促進(jìn)整個(gè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化就顯得異常重要。

2 人工智能技術(shù)應(yīng)用在電氣工程自動(dòng)化領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)

我國(guó)經(jīng)濟(jì)正在迅速發(fā)展，各個(gè)企業(yè)要想適應(yīng)當(dāng)下的市場(chǎng)就必須提高自身的運(yùn)行效率。隨之而來的是對(duì)電力行業(yè)提高自身效率以應(yīng)對(duì)隨之而來的巨大挑戰(zhàn)的硬性要求。由于電氣設(shè)備在實(shí)際使用中，存在一系列的安全隱患或隱形的設(shè)備故障，若不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)則會(huì)給自身及相關(guān)企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。運(yùn)用人工智能技術(shù)的對(duì)相關(guān)電氣設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)分析則很好的解決了電氣設(shè)備存在安全隱患的問題。[2]同時(shí)，人工智能技術(shù)所具有的易操作性和抗干擾能力也是傳統(tǒng)電氣行業(yè)所不能比擬的。

2.1提升生產(chǎn)效率

人工智技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化領(lǐng)域的廣泛運(yùn)用，極大程度的增加了該行業(yè)的工作效率。在傳統(tǒng)電氣設(shè)備的操作過程中，由于機(jī)器眾多，其所涉及的線路線纜也十分多。眾多的設(shè)備及其電纜會(huì)顯得雜亂無章而且容易發(fā)生危險(xiǎn)，所以需要專門的人員進(jìn)行管理。這是一項(xiàng)繁瑣而又耗時(shí)的工作，現(xiàn)在這些工作全部轉(zhuǎn)交給人工智能來完成，極大地增加了相關(guān)工作的工作效率，還減少了人力物力的投入。

2.2提升行業(yè)操作的安全性

電氣工程自動(dòng)化引進(jìn)人工智能技術(shù)，在保證電氣設(shè)備的安全運(yùn)行的同時(shí)，也消除了大部分人身安全隱患。人工智能技術(shù)可以對(duì)所有編程的電氣設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的問題并進(jìn)行修復(fù)。同時(shí)傳統(tǒng)電氣行業(yè)中安全系數(shù)低，操作難度大的任務(wù)，對(duì)于工作人員存有一定的安全隱患，現(xiàn)在交給人工智能技術(shù)來完成，不僅保證了維護(hù)人員的人身安全，更保證了任務(wù)的完成質(zhì)量。

2.3相關(guān)參數(shù)易于調(diào)整

傳統(tǒng)的控制器操作復(fù)雜，而且具有一定的偶然性。而人工智能控制器簡(jiǎn)單易學(xué)，操作人員經(jīng)過短時(shí)間的訓(xùn)練很快可以上手用人工智能控制器設(shè)定合理的參數(shù)。這樣就極大解放了專業(yè)性強(qiáng)的人才，可以將更專業(yè)的人才用在更需要的地方。

2.4受其他因素影響小

傳統(tǒng)電氣設(shè)備的控制器在建模的時(shí)候會(huì)受很多意想不到的因素的影響，從而影響電氣設(shè)備的精確性。而人工智能技術(shù)可以根據(jù)模糊的動(dòng)態(tài)模型信息自行分析以得出精確地結(jié)論，同時(shí)人工智能技術(shù)對(duì)外界環(huán)境的抗干擾能力很強(qiáng)，系統(tǒng)設(shè)定好的數(shù)據(jù)一般不會(huì)發(fā)生變動(dòng)，其得到的實(shí)際值與理論值也基本一致。

3 人工智能技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用

3.1在電氣控制過程中的應(yīng)用

在現(xiàn)實(shí)生活中，電氣控制過程異常復(fù)雜且要求嚴(yán)格，傳統(tǒng)的電氣控制常常因?yàn)椴僮魅藛T的微小失誤而導(dǎo)致電氣設(shè)備出現(xiàn)問題。人工智能技術(shù)的出現(xiàn)，其精準(zhǔn)的參數(shù)設(shè)定和基本不受環(huán)境影響的穩(wěn)定性能使得其在電氣控制過程中基本不出現(xiàn)問題，同時(shí)還能提高電氣控制的效率，實(shí)現(xiàn)對(duì)電系系統(tǒng)的精準(zhǔn)控制。

3.2在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

當(dāng)下人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)中運(yùn)用最廣泛的是專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。其中專家系統(tǒng)是人工智能技術(shù)在電氣工程領(lǐng)域的一個(gè)重大突破。人工智能技術(shù)通過對(duì)電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)中出現(xiàn)問題的原因，并根據(jù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)對(duì)出現(xiàn)的問題提出相關(guān)改善政策和措施。這一系統(tǒng)的廣泛運(yùn)用，大大加強(qiáng)了相關(guān)工作的工作效率。

3.3設(shè)備監(jiān)控

電氣設(shè)備出現(xiàn)問題的幾率偏高，一旦出現(xiàn)狀況其表現(xiàn)出的癥狀背后的實(shí)際問題十分復(fù)雜。傳統(tǒng)的故障檢測(cè)方式不僅要消耗大量的人力物力，而且可能會(huì)出現(xiàn)難以找到問題本質(zhì)的局面。人工智能技術(shù)則很好的彌補(bǔ)了傳統(tǒng)檢測(cè)方式的不足。人工檢修的不確定性、復(fù)雜性通過人工智能技術(shù)輕而易舉的解決，人工智能技術(shù)不僅能迅速有效的找到設(shè)備的問題所在，更能提前監(jiān)測(cè)到設(shè)備的磨損情況，將設(shè)備將要發(fā)生的問題及時(shí)修復(fù)，避免問題的發(fā)生。

3.4優(yōu)化設(shè)計(jì)

電氣設(shè)備的更新?lián)Q代十分復(fù)雜。因?yàn)樵谠O(shè)備的設(shè)計(jì)過程中，不僅要將豐富的經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)的技術(shù)有效結(jié)合，更要在實(shí)踐中檢測(cè)設(shè)備的實(shí)用性。將人工智技術(shù)引進(jìn)到電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)中來，不僅減少了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期，設(shè)計(jì)出的設(shè)備也更加科學(xué)、實(shí)用。

4 結(jié)語

人工智能技術(shù)運(yùn)用到電氣工程自動(dòng)化中，能夠加快電氣行業(yè)的發(fā)展，為國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供中堅(jiān)力量。但是這一新興技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用還有著巨大的發(fā)展空間，這就要求電氣工程的從業(yè)人員不斷發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。[3]隨著對(duì)電氣工程自動(dòng)化的要求也越來越高，人工智能技術(shù)在電氣工程中的全面運(yùn)用將是未來的一個(gè)趨勢(shì)。當(dāng)下，人工智能已經(jīng)受到國(guó)家乃至全世界的重點(diǎn)關(guān)注，我們需進(jìn)一步探索人工智能技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，為社會(huì)的發(fā)展提供強(qiáng)有力的動(dòng)力。