人工智能在電氣自動控制中的應(yīng)用研究

李文華

摘 ?要 以推動電氣領(lǐng)域發(fā)展為前提，針對人工智能技術(shù)在其中的應(yīng)用，對其進(jìn)行介紹，著重分析人工智能技術(shù)的優(yōu)勢與特點(diǎn)，從電氣設(shè)備設(shè)計(jì)、管理、運(yùn)行等方面闡述人工智能技術(shù)的具體應(yīng)用，最后探討人工智能技術(shù)的發(fā)展前景，目的在于深入研究人工智能，為我國工業(yè)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞 人工智能;電氣自動控制;機(jī)器人眾創(chuàng)平臺SDXX-01;PLC控制系統(tǒng)

中圖分類號：G712 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2019）13-0037-02

1 前言

為了全面提升工業(yè)生產(chǎn)效率，擴(kuò)大電氣工程應(yīng)用范疇，特別是隨著科學(xué)技術(shù)水平的提升，一些先進(jìn)電氣自動化技術(shù)逐漸出現(xiàn)在工業(yè)研究領(lǐng)域，其中就包括人工智能技術(shù)。以電氣工程自動化為基礎(chǔ)的人工智能技術(shù)，當(dāng)前已經(jīng)逐漸具備常態(tài)化特點(diǎn)，通過不斷研究，逐漸提升了電氣工程系統(tǒng)自主調(diào)節(jié)能力與運(yùn)行的安全性，使工業(yè)生產(chǎn)效率得到提升。

2 人工智能及其在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用

人工智能 ?人工智能屬于計(jì)算機(jī)科學(xué)研究領(lǐng)域，其核心在于通過計(jì)算機(jī)對人的思維以及行為進(jìn)行模擬，囊括了統(tǒng)計(jì)學(xué)、信息論、控制學(xué)等多門專業(yè)知識。隨著人工智能技術(shù)研究的不斷深入，開始在更多領(lǐng)域得到應(yīng)用，其中知名度最高的便是2016年由谷歌研發(fā)的Alpha GO，由此也將人工智能在計(jì)算領(lǐng)域的實(shí)力凸顯出來[1]。目前，不同類型的人工智能算法得到學(xué)術(shù)界的重視，相繼出現(xiàn)粒子群算法和遺傳算法等研究成果。

應(yīng)用于電氣控制、電氣自動控制的優(yōu)勢 ?立足于電氣自動化控制應(yīng)用，可以發(fā)現(xiàn)人工智能本身所具備的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。合理設(shè)計(jì)人工智能技術(shù)在電氣控制中的應(yīng)用，方可將電氣自動化系統(tǒng)運(yùn)行過程中的高性能真正體現(xiàn)出來，從而獲得理想的效果。人工智能所具備的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面。

1）監(jiān)測方面的優(yōu)勢。一般電氣工程處于運(yùn)行狀態(tài)下，監(jiān)測均是以變壓器和斷路器等相關(guān)設(shè)備實(shí)現(xiàn)運(yùn)行，監(jiān)測過程中能夠有效分析設(shè)備運(yùn)行過程中的實(shí)際狀況，以此為設(shè)備運(yùn)行過程中存在的問題提供解決方案，確保電氣系統(tǒng)可以穩(wěn)定運(yùn)行。以往所使用的監(jiān)測設(shè)備在運(yùn)行效率方面所獲得的效果并不理想，人工智能普遍應(yīng)用之后，一方面提高了監(jiān)測結(jié)果的精準(zhǔn)性，另一方面對設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與分析，由此全面提高了設(shè)備故障定位的準(zhǔn)確性，效率也顯著提升。在監(jiān)測方面所體現(xiàn)的這種優(yōu)勢一方面能夠提升設(shè)備應(yīng)用效率，最大限度地減少故障帶來的損失;另一方面可以及時(shí)通知工作人員解決故障，保證設(shè)備能夠穩(wěn)定運(yùn)行。

2）運(yùn)行管理方面的優(yōu)勢。電氣工程控制領(lǐng)域應(yīng)用人工智能技術(shù)，隨著技術(shù)研究的不斷深入，應(yīng)用范圍也越來越大，既為后續(xù)工作人員提供了便利，又實(shí)現(xiàn)了電氣設(shè)備的智能化管理，利用技術(shù)上的優(yōu)勢減少人工成本，使電氣設(shè)備管理效率得到提升。如今，以人工智能為基礎(chǔ)的自動化系統(tǒng)是電氣工程的優(yōu)先之選，其主要原因在于技術(shù)本身能夠?qū)υO(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行控制，全面提高設(shè)備運(yùn)行的智能化水平[2]。

針對比較傳統(tǒng)的電控設(shè)備，人工智能可以深入分析有關(guān)數(shù)據(jù)，將分析結(jié)果及時(shí)反饋給工作人員，從而提高電氣設(shè)備管理水平。人工智能在電氣工程控制領(lǐng)域的應(yīng)用，可以有效延長設(shè)備使用的時(shí)間，減少后期維護(hù)成本，減少維修、管理等工作人員的工作量，真正實(shí)現(xiàn)智能化管理。

人工智能特征 ?人工智能應(yīng)用不需要按照動態(tài)化實(shí)現(xiàn)對象的控制，非線性參數(shù)對其造成的影響也比較小，有效降低了工作強(qiáng)度，使人力資源效率提升。人工智能一方面可以應(yīng)用不同類型的語言進(jìn)行自動化程序設(shè)計(jì)，另一方面可以提高規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)間的靈活性，信息與數(shù)據(jù)的傳遞更加高效。也因?yàn)槿缟咸攸c(diǎn)，人工智能被賦予抗干擾和擴(kuò)展性等多項(xiàng)優(yōu)勢。

人工智能與以往所應(yīng)用的人工控制方式相比，可以更加高效率地解決電氣自動化操作過程中的一系列問題，且所呈現(xiàn)的性能良好，具有可操作性，即便專業(yè)素養(yǎng)儲備有待優(yōu)化，也可以利用比較簡單的數(shù)據(jù)回饋進(jìn)行調(diào)整，最終獲得顯著的成果。人工智能應(yīng)用在電氣自動化操作中，與傳統(tǒng)技術(shù)相比，所獲得的效果更符合預(yù)期，可以模擬人腦實(shí)施比較煩瑣的流程，同時(shí)能夠提高運(yùn)行效率、降低成本，為實(shí)際應(yīng)用賦予便捷性。所以，在電氣自動控制過程中大力推廣人工智能，屬于突破性比較大的一項(xiàng)舉措，可以提高工業(yè)生產(chǎn)效率，完善工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)鏈，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化。

3 人工智能在電氣自動控制中的應(yīng)用

為了更加深刻地理解人工智能在電氣自動控制中的應(yīng)用，以“機(jī)器人眾創(chuàng)平臺SDXX-01”實(shí)驗(yàn)臺為載體進(jìn)行介紹。實(shí)驗(yàn)臺由六自由度工作機(jī)器人、智能視覺檢測系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)、觸摸屏控制系統(tǒng)及供料、裝配、加工、倉儲系統(tǒng)組成，并且設(shè)置了機(jī)械手，可以實(shí)現(xiàn)對工件進(jìn)行分揀、裝配、倉儲及廢料回收等操作。下面針對電氣自動控制中人工智能的應(yīng)用展開具體介紹。

應(yīng)用于電氣設(shè)備設(shè)計(jì)環(huán)節(jié) ?人工智能在各行各業(yè)的應(yīng)用十分普遍，特別是電氣設(shè)備設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。電氣設(shè)備運(yùn)行過程比較復(fù)雜，加上系統(tǒng)帶有規(guī)范性，所以設(shè)計(jì)期間涉及諸多領(lǐng)域的知識，設(shè)計(jì)人員同時(shí)要具備一些實(shí)踐操作經(jīng)驗(yàn)，只有如此才能夠確保最終設(shè)計(jì)的電氣設(shè)備實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)行[3]。以往設(shè)計(jì)電氣設(shè)備期間都是以人工形式為主，因?yàn)槟芰τ邢?，無法達(dá)到理想的效果。人工智能應(yīng)用于電氣設(shè)備設(shè)計(jì)，可以將設(shè)計(jì)時(shí)間縮短，也能夠提高設(shè)備的設(shè)計(jì)質(zhì)量。另外，因?yàn)橛?jì)算機(jī)系統(tǒng)負(fù)責(zé)編寫設(shè)備的運(yùn)行程序，這樣一來，計(jì)算機(jī)所具備的優(yōu)勢便被賦予設(shè)備設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，逐漸體現(xiàn)出合理性、準(zhǔn)確性與規(guī)范性。所以，人工智能關(guān)鍵技術(shù)在電氣設(shè)備設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的應(yīng)用獲得理想的效果。

應(yīng)用于電氣設(shè)備管理環(huán)節(jié) ?人工智能技術(shù)在電氣設(shè)備管理中具有非常重要的作用，重點(diǎn)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1）能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)督電氣系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，使有效信息可以高效率地傳遞，并且實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，加強(qiáng)系統(tǒng)資源調(diào)控力度，同時(shí)使資源配置更加優(yōu)化;

2）對于各個(gè)應(yīng)用環(huán)節(jié)，需要制定與之相對應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)，若其中一些標(biāo)準(zhǔn)不符合要求，那么人工智能技術(shù)便會快速給出反應(yīng)，及時(shí)將問題解決，使管理效率得到提升;

3）人工智能技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制與無人控制，節(jié)約人力資源以及一些不必要的工作環(huán)節(jié)，提高經(jīng)濟(jì)效益[4]。

所以，在工業(yè)生產(chǎn)過程中必須要組織技術(shù)人員深入研究人工智能技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)其與電氣設(shè)備管理的結(jié)合，確保運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性，提高工業(yè)生產(chǎn)效率。

應(yīng)用于電氣設(shè)備運(yùn)行環(huán)節(jié) ?受科學(xué)技術(shù)影響，電器產(chǎn)品開始逐漸滲透到人們生活與工作中。因?yàn)殡娖鳟a(chǎn)品操作過程比較煩瑣，對生活和工作造成一定程度的影響。所以，為了實(shí)現(xiàn)電氣自動化控制中普遍應(yīng)用人工智能技術(shù)，必須要發(fā)揮人工智能技術(shù)的優(yōu)勢，將操作加以簡化，使電氣設(shè)備內(nèi)可以嵌入一些比較簡單的算法，利用遙控按鈕實(shí)現(xiàn)接口對接，使生產(chǎn)效率與運(yùn)行安全性得到提升，如實(shí)驗(yàn)臺中的機(jī)械手。另外，在電氣設(shè)備運(yùn)行過程中使用人工智能技術(shù)，也能夠?qū)ΜF(xiàn)有的操作界面進(jìn)行優(yōu)化，使其具備可視化特點(diǎn)，將一些關(guān)鍵性數(shù)據(jù)儲存起來，支持后期查詢。

應(yīng)用于電氣設(shè)備維修環(huán)節(jié) ?電氣自動化設(shè)備實(shí)際應(yīng)用必然會因?yàn)椴僮鞑划?dāng)而導(dǎo)致故障，為了不影響后續(xù)生產(chǎn)，必須要及時(shí)進(jìn)行設(shè)備檢修。在診斷故障期間，人工智能技術(shù)具有非常重要的作用，可以快速且準(zhǔn)確地找到故障點(diǎn)并進(jìn)行解決，及時(shí)恢復(fù)電氣設(shè)備運(yùn)行，規(guī)避故障診斷過程中浪費(fèi)人工成本，提高檢修正確率[5]。因此，為了發(fā)揮電氣設(shè)備在日常生活中的重要作用，需要繼續(xù)深入開發(fā)人工智能技術(shù)在該領(lǐng)域的應(yīng)用。

應(yīng)用于工業(yè)智能機(jī)器人設(shè)計(jì) ?在人工智能技術(shù)的影響下，工業(yè)智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展，人工智能技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用也表現(xiàn)得非常搶眼。工業(yè)智能機(jī)器人涉及諸多專業(yè)領(lǐng)域知識，除了基本的人工智能之外，也包含仿生學(xué)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。以上專業(yè)技術(shù)充分融合之后，便得到另外一種全新的技術(shù)類型。由此一來，也為機(jī)器人技術(shù)賦予復(fù)雜性的特點(diǎn)，其中包括機(jī)構(gòu)學(xué)、計(jì)算機(jī)學(xué)以及信息傳感等技術(shù)，利用科學(xué)技術(shù)逐漸綜合形成全新的現(xiàn)代化科技。

工業(yè)智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用的人工智能技術(shù)，現(xiàn)如今已經(jīng)得到普遍應(yīng)用，并且運(yùn)行系統(tǒng)整體來說比較穩(wěn)定。若可以將工業(yè)機(jī)器人大量投入工業(yè)生產(chǎn)中，便可以全面提升生產(chǎn)效率，提高市場競爭力，實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益最大化。若再將人工智能技術(shù)在工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)中加以應(yīng)用，便可以對機(jī)器人生產(chǎn)期間所涉及的傳統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行更新、升級。

4 人工智能在電氣自動控制中的應(yīng)用前景

人工智能技術(shù)功能方面 ?人工智能技術(shù)在電氣自動控制中應(yīng)用，必須要體現(xiàn)出非常好的應(yīng)用成效，并且保證技術(shù)本身功能的完善性，如此才能實(shí)現(xiàn)電氣自動控制設(shè)備結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。人工智能技術(shù)應(yīng)用于電氣自動化控制，為了保證最終效果，今后一段時(shí)間需要專注于功能的完善，按照生產(chǎn)實(shí)際情況提高技術(shù)智能水平。

人工智能技術(shù)結(jié)構(gòu)方面 ?立足于宏觀角度展開探討，在電氣工程領(lǐng)域發(fā)展的影響下，人工智能技術(shù)面臨更為嚴(yán)格的要求，必須要通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)對具體問題加以解決[6]。換而言之，智能結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向?yàn)閿?shù)字化與網(wǎng)絡(luò)化，其中便涉及LED技術(shù)，按照其所體現(xiàn)的質(zhì)量與重量的特征，滿足實(shí)際生產(chǎn)中的要求，提高集成電路密度。

5 結(jié)語

綜上所述，人工智能技術(shù)作為當(dāng)今時(shí)代發(fā)展的重點(diǎn)，已經(jīng)在各行各業(yè)得到廣泛應(yīng)用，尤其是電氣自動控制生產(chǎn)領(lǐng)域。人工智能技術(shù)的應(yīng)用，一方面極大地提高了電氣自動控制水平與效率，另一方面則節(jié)省了人力資源，減少了人力方面的投入，促進(jìn)了工業(yè)生產(chǎn)效率的全面提升。

參考文獻(xiàn)

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[4]周煒明，許娜.淺談煙草工業(yè)中的電氣自動控制技術(shù)[J].民營科技，2017（2）：27.

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