人工智能在電氣工程自動(dòng)化中的應(yīng)用

劉福龍

【摘? 要】隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人工智能技術(shù)迅速發(fā)展起來(lái)，并在社會(huì)各領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。人工智能是計(jì)算機(jī)的一個(gè)分支，涉及到信息論、控制論、語(yǔ)言學(xué)、數(shù)學(xué)、科學(xué)、仿生學(xué)等學(xué)科，具有信息處理、分析判斷、識(shí)別圖像和文字、自動(dòng)作出反應(yīng)的能力，將其應(yīng)用到電氣工程自動(dòng)化中對(duì)提高電氣工程相關(guān)系統(tǒng)和設(shè)備的自動(dòng)化水平、提高設(shè)備運(yùn)行效率和安全可靠性具有重要作用，有利于電氣自動(dòng)化控制的創(chuàng)新和進(jìn)步。本文對(duì)人工智能在電氣工程自動(dòng)化中的應(yīng)用進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】人工智能;電氣工程自動(dòng)化;應(yīng)用

一、人工智能及電氣工程自動(dòng)化概述

人工智能技術(shù)是將人工網(wǎng)絡(luò)與智能化技術(shù)、信息化技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合，形成一個(gè)完整的智能系統(tǒng)，被廣泛應(yīng)用到電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)中，對(duì)提升電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、可靠性、穩(wěn)定性有積極作用。

1.穩(wěn)定性高，誤差小

此技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中，具有很強(qiáng)的抗干擾能力，能夠免疫外界因素的干擾，技術(shù)實(shí)施的穩(wěn)定性較高，在米有受到外界干擾的情況下，對(duì)電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)分析精度較高，誤差小，為電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供可靠的數(shù)據(jù)，工作人員會(huì)根據(jù)這些數(shù)據(jù)對(duì)電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行分析，可見(jiàn)數(shù)據(jù)分析誤差小對(duì)電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的作用。

2.便于調(diào)節(jié)

人工智能技術(shù)在使用過(guò)程中，會(huì)根據(jù)電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況來(lái)調(diào)整各項(xiàng)參數(shù)，使其更好適應(yīng)電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行，尤其是在對(duì)電氣設(shè)備監(jiān)控的工作中實(shí)現(xiàn)較大的作用。

3.不易受到其他因素的干擾

傳統(tǒng)的控制器在起初完善時(shí)并不完美，很輕易就被外界環(huán)境擾亂，參數(shù)的設(shè)置、數(shù)值的大小都可以對(duì)其產(chǎn)生影響，人工智能設(shè)計(jì)的控制器，不用先構(gòu)造模型，也不用對(duì)其環(huán)境進(jìn)行布置，這也說(shuō)明了人工智能是非常精準(zhǔn)的，無(wú)論進(jìn)行到哪一環(huán)節(jié)，在模型階段也好，在設(shè)備工作中也好，參數(shù)都可以根據(jù)實(shí)際而改變，不用重新設(shè)計(jì)環(huán)境，參數(shù)都不會(huì)被影響，這就防止了干擾因素的發(fā)生，使人工智能可以應(yīng)用到更廣泛的領(lǐng)域，效果也會(huì)更加明顯，同時(shí)也是對(duì)人工智能起到了更好的推廣宣傳作用。

4.控制效果的優(yōu)良

在電氣工程自動(dòng)化中運(yùn)用人工智能的技術(shù)，能夠獲得良好的控制效果，具有較強(qiáng)的一致性。由于之前電氣工程自動(dòng)化的技術(shù)水平不高，當(dāng)其控制的對(duì)象是提前設(shè)定好的目標(biāo)時(shí)，就能夠取得明顯的控制效果，但是如果控制的對(duì)象不確定時(shí)，其控制效果就會(huì)出現(xiàn)好壞不一的現(xiàn)象，這種不穩(wěn)定極大地影響了電氣工程自動(dòng)化的操作。這種情況下將人工智能技術(shù)引入到運(yùn)行之中，通過(guò)提升設(shè)備的智能化水平進(jìn)一步加強(qiáng)了操作的規(guī)范化，而且無(wú)論是在處理已設(shè)定好的參數(shù)還是未知的參數(shù)時(shí)，都能獲得較好的效果，在保障產(chǎn)品性能上更是具有很強(qiáng)的一致性。

二、電氣工程自動(dòng)化中人工智能的應(yīng)用

1.電氣產(chǎn)品設(shè)計(jì)

電氣工程自動(dòng)化中人工智能的應(yīng)用有助于優(yōu)化電氣產(chǎn)品設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)電氣工程運(yùn)行中各類電氣設(shè)備設(shè)計(jì)與運(yùn)行都較為復(fù)雜，因?yàn)樯婕暗街T多電氣自動(dòng)化專業(yè)知識(shí)對(duì)設(shè)計(jì)人員專業(yè)素質(zhì)、設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)等有較高要求，只有確保個(gè)人專業(yè)素質(zhì)、設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與知識(shí)的高效結(jié)合才能獲得較好的電氣產(chǎn)品設(shè)計(jì)結(jié)果。電氣產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中人工智能的應(yīng)用，可高效解決人腦無(wú)法迅速完成的計(jì)算與模擬過(guò)程，利用人工智能的計(jì)算優(yōu)勢(shì)可有效縮短電氣產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期，提升產(chǎn)品設(shè)計(jì)科學(xué)性與實(shí)用性。目前電氣設(shè)計(jì)領(lǐng)域常用的專家系統(tǒng)正是人工智能的典型應(yīng)用，通過(guò)利用遺傳算法配合設(shè)計(jì)人員的專業(yè)能力與豐富經(jīng)驗(yàn)，有助于對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步優(yōu)化，比如小型制冷設(shè)備節(jié)能系統(tǒng)、綠地噴灌自動(dòng)避人避物系統(tǒng)、智能車位鎖、垂直提升式立體車庫(kù)、火電廠灰?guī)毂O(jiān)管、全自動(dòng)谷物烘干機(jī)等都是較為典型的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

2.電氣控制應(yīng)用

電氣工程自動(dòng)化中電氣控制至關(guān)重要，由于電氣控制要求工作人員嚴(yán)格操作各類復(fù)雜繁瑣的步驟，在工作效率與工作質(zhì)量上有不免存在弊端。面對(duì)這種情況，人工智能的應(yīng)用可依托計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)等優(yōu)勢(shì)取代部分人工操作環(huán)節(jié)，使原本繁瑣的操作流程完成優(yōu)化，簡(jiǎn)化工作模式，并且可完成遠(yuǎn)程操作與控制，提升操作精細(xì)度，另外，人工智能還能夠進(jìn)行眾多信息、資料與數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，不僅查閱、利用方便，還能夠在減少人力物力投入的前提下獲得工作效率與工作質(zhì)量的提升。人工智能依托智能化檢測(cè)與自動(dòng)控制技術(shù)、電子信息技術(shù)應(yīng)用、電力系統(tǒng)分析與控制、計(jì)算機(jī)仿真、電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)等諸多專業(yè)知識(shí)、技術(shù)，可在電氣控制應(yīng)用領(lǐng)域做出諸多創(chuàng)新，有助于我國(guó)利用市場(chǎng)需求優(yōu)勢(shì)、用戶數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì)等搶占人工智能技術(shù)和電子工程自動(dòng)化控制制高點(diǎn)。

3.故障診斷應(yīng)用

電氣工程自動(dòng)化領(lǐng)域，故障出現(xiàn)頻率較高，鑒于故障原因不盡相同，做好故障診斷與排除具有重要價(jià)值。針對(duì)電氣自動(dòng)化設(shè)備中問(wèn)題與故障的出現(xiàn)將會(huì)造成諸多損失，要利用人工智能的服務(wù)優(yōu)勢(shì)做好故障與問(wèn)題的及早發(fā)現(xiàn)、告警與排除，提升故障排除效率與質(zhì)量。比如變壓器故障診斷對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高，且變壓器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、規(guī)模龐大，因此對(duì)故障診斷知識(shí)推理效率要求較高，傳統(tǒng)故障診斷在實(shí)時(shí)性、效率方面存在諸多不足，應(yīng)用人工智能服務(wù)故障不僅可準(zhǔn)確判斷線路故障、母線故障和設(shè)備故障等，同人工失誤準(zhǔn)確區(qū)分，且能夠根據(jù)故障診斷結(jié)果出具準(zhǔn)確的應(yīng)對(duì)舉措，在解決好變壓器故障的同時(shí)進(jìn)一步提升工作速度與精度。另外，人工智能在電氣故障診斷中的應(yīng)用，有助于選擇更多的高質(zhì)量故障樣本做收集、對(duì)比與分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題根源所在，并出具最終解決方案，在縮短故障分析時(shí)間、提升故障處理效率的同時(shí)，完成事故的高效預(yù)防，這對(duì)于全面提升電氣工程領(lǐng)域自動(dòng)化服務(wù)水準(zhǔn)有重要意義。

4.日常操作應(yīng)用

電氣領(lǐng)域日常工程操作步驟繁瑣，對(duì)于操作精度、操作準(zhǔn)確性都有較高要求，一旦處理不當(dāng)容易造成重大故障或失誤導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失，人工智能的介入與應(yīng)用可在電氣日常操作應(yīng)用中突出簡(jiǎn)單化、流程化等優(yōu)勢(shì)，達(dá)到提升日常操作應(yīng)用效率等目的。比如電氣工程儀表中人工智能的應(yīng)用，不僅可以更好的解決傳統(tǒng)方式無(wú)法解決的繁瑣的日常操作問(wèn)題，且人工智能與電氣儀器儀表的發(fā)展相融合，有助于為智能配電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、智能儀表開(kāi)發(fā)等提供強(qiáng)有力支持。

5.在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

專家系統(tǒng)（ES）、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANNS）、啟發(fā)式探索、模糊理論在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用較為普遍。其中，ES是一個(gè)非常復(fù)雜的程序系統(tǒng)，集大量規(guī)則、知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)于一身，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)中特定領(lǐng)域的專家知識(shí)以及專業(yè)經(jīng)驗(yàn)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行判斷和分析，然后模擬專家決策過(guò)程，處理需要依靠專家來(lái)解決的問(wèn)題，當(dāng)然，在使用專家系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況更新系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫(kù)、知識(shí)庫(kù)、規(guī)則庫(kù)中的數(shù)據(jù)和信息，以適應(yīng)電力系統(tǒng)應(yīng)用需要。ANNS的學(xué)習(xí)方式非常靈活，存儲(chǔ)方式也是完全分布式的，被廣泛應(yīng)用于大規(guī)模信息的處理中;具有很強(qiáng)的識(shí)別能力和分類能力，在足夠的馴良樣本中，ANNS能夠?qū)δＰ瓦M(jìn)行合理分類，并對(duì)輸入進(jìn)行合理選擇，以此來(lái)構(gòu)建不同季節(jié)的周、日預(yù)測(cè)模型，在電力系統(tǒng)短期負(fù)荷的預(yù)測(cè)中發(fā)揮著非常重要的作用;ANNS與元件關(guān)聯(lián)分析的結(jié)合能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)復(fù)雜電力系統(tǒng)的故障診斷，并對(duì)故障進(jìn)行定位和識(shí)別。

結(jié)語(yǔ)

人工智能已經(jīng)在電氣工程領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用，電氣工程采用自動(dòng)化智能技術(shù)控制后，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中不僅使整個(gè)系統(tǒng)控制趨于便捷性和統(tǒng)一性，確保整個(gè)電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用發(fā)展的穩(wěn)定性與科學(xué)性，還能高效、高質(zhì)量地完成許多人們難以完成的高危工作，極大地降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，為生產(chǎn)型企業(yè)采用數(shù)字化管理模式奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]王景.電氣工程自動(dòng)化中人工智能的運(yùn)用分析[J].通訊世界，2015，（02）：173-174.

[2]劉晚成.電氣工程自動(dòng)化中人工智能的應(yīng)用解析[J].科技展望，2015，（27）：107-107.

[3]沈曉園，聶紅亮，趙碩.淺談電氣自動(dòng)化控制中的人工智能技術(shù)[J].化工管理，2015（30）：145-145.