電氣工程自動化控制中的人工智能技術(shù)應(yīng)用分析

舒婷 荊德龍

摘要：電氣自動化在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，改善了工人的工作環(huán)境，大大降低了勞動強(qiáng)度，大大提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，大大提高了經(jīng)濟(jì)效益。然而，就目前的情況而言，電氣自動化的具體應(yīng)用還存在許多問題。自動化領(lǐng)域的創(chuàng)新需要人工智能技術(shù)的有力支持。在自動化領(lǐng)域，人工智能技術(shù)的優(yōu)勢可以使其發(fā)揮最大的作用，從而加快自動化技術(shù)的發(fā)展。本文主要人工智能技術(shù)在電氣自動化控制中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：電氣自動化;人工智能;技術(shù);應(yīng)用

前言

電氣工程的自動化控制的程度與電氣工程的安全性和可靠性息息相關(guān)，電氣工程中主要的應(yīng)用領(lǐng)域包括了相關(guān)聯(lián)系統(tǒng)的運行、自動控制、電氣電子技術(shù)、電子應(yīng)用等。

1 電氣自動化控制中人工智能技術(shù)的含義

人工智能是計算機(jī)科學(xué)的一個分支，旨在理解智能的本質(zhì)，并生產(chǎn)出一種新型的智能機(jī)器，它能以類似于人類智能的方式作出反應(yīng)。研究領(lǐng)域包括機(jī)器人學(xué)、語音識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統(tǒng)。在當(dāng)今社會的發(fā)展中，計算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用是一種有效的保障。通過人腦功能模型，使其工作自動化，不僅減少了大量的人力資源，而且方便了生產(chǎn)、傳播和運輸。在電氣自動控制方面，它是通過實施生產(chǎn)等工作的原則，進(jìn)一步提高其工作效率，加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

2 電氣自動化控制中人工智能技術(shù)的優(yōu)勢

通常情況下，人工智能控制的不同在討論中會有不同的方法存在。而人工控制技術(shù)可將模糊、神經(jīng)、遺傳算法等看為一種非線性函數(shù)近似器。該分類方式能夠使總結(jié)理解得到較好的接受，促使統(tǒng)一對控制策略實施開發(fā)。

與常規(guī)估算方法相比，人工智能控制有以下特點存在：

1）該設(shè)計無需對對象的模型進(jìn)行控制。在大多數(shù)場合中，很難對實際控制對象的精確動態(tài)方程進(jìn)行獲取，在控制器設(shè)計時，實際對象有較多不確定性因素存在，例如：參數(shù)變化等;

2）通過實施有效調(diào)整，能夠?qū)⑵湫阅艿玫教嵘?

3）與古典控制方法相比，該方法更容易進(jìn)行調(diào)節(jié);

4）在缺乏專家指示時，可通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行響應(yīng)的方法進(jìn)行設(shè)計;

5）在設(shè)計時可通過語言和響應(yīng)信息進(jìn)行實現(xiàn);

6）存在良好的一致性，和驅(qū)動器不存在聯(lián)系;

7）對于新信息或新數(shù)據(jù)來說，有良好的適應(yīng)性存在;

也就是說，在對自適應(yīng)模糊神經(jīng)控制器進(jìn)行運用時，在模糊化和反模糊化過程中，規(guī)則庫及隸屬函數(shù)能夠進(jìn)行自動實施確定。該過程的實現(xiàn)有許多方法能夠進(jìn)行，但最終還能通過系統(tǒng)技術(shù)對穩(wěn)定的解進(jìn)行獲取，并將相對簡單的結(jié)構(gòu)配置進(jìn)行找出，從而達(dá)到最終目的。

3 人工智能技術(shù)在電氣自動化領(lǐng)域中的應(yīng)用

3.1對電氣設(shè)備的設(shè)計原理進(jìn)行優(yōu)化

不僅對應(yīng)用電路、電氣電器以及電磁場等專業(yè)知識進(jìn)行涉及，而且還對傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計中存在的經(jīng)驗進(jìn)行運用，具有極其復(fù)雜的過程存在。它是幾何傳統(tǒng)的試驗方式與手工方法相結(jié)合進(jìn)行使用的，因此，要想對最佳設(shè)計方案進(jìn)行獲取，還需進(jìn)行不斷的探索來實現(xiàn)。其次，隨著計算機(jī)技術(shù)的逐漸發(fā)展，通過運用CAD技術(shù)（計算機(jī)輔助技術(shù)）能夠促使電器產(chǎn)品設(shè)計的難度得到較大程度的減少，縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期。通過引進(jìn)人工和智能技術(shù)，進(jìn)一步將CAD技術(shù)與現(xiàn)階段的時代需求相結(jié)合，大大增長了產(chǎn)品的數(shù)量及質(zhì)量。在人工智能技術(shù)中，最常運用的優(yōu)化設(shè)計技術(shù)則是遺傳算法和專家系統(tǒng)，在該類優(yōu)化設(shè)計技術(shù)應(yīng)用中，遺傳算法作為先進(jìn)且與產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計相適宜的一項技術(shù)被得到使用。因此，在電氣自動化控制中人工智能技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛。

3.2在電氣自動化控制中，人工智能對故障進(jìn)行診斷

從人類社會向工業(yè)化階段發(fā)展以后，越來越多的復(fù)雜及其設(shè)備逐漸產(chǎn)生，設(shè)備故障診斷作為一項重要的研究課題被廣泛關(guān)注。從診斷方法進(jìn)行分析，現(xiàn)階段，診斷中除了傳統(tǒng)的單一參數(shù)和單一故障的技術(shù)方法以外，多故障、多參量也被大范圍的應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的逐漸興起，故障診斷技術(shù)及方法也被逐漸完善，從而向智能化階段發(fā)展。在故障診斷中，人工智能的發(fā)展作為一種智能化的診斷方法，不僅在理論上故障診斷被逐漸應(yīng)用，而且還在實際操作中被有效使用。同時，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的探索也逐漸朝故障診斷方向發(fā)展，逐漸成為故障診斷中的一項研究熱點被逐漸關(guān)注。通過結(jié)合人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家系統(tǒng)，將其自身獨特的優(yōu)勢得以展現(xiàn)。

3.3實現(xiàn)智能控制的目的

3.3.1處理數(shù)據(jù)的收集

在所有模擬量、開關(guān)量以及人工智能控制器中都可對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，確保在要求明確的狀況下，人工智能控制器能夠?qū)崟r自動存貯或處理。

3.3.2界面的顯示

當(dāng)設(shè)備和系統(tǒng)處于運行狀態(tài)時，都會真實的在模擬畫面上進(jìn)行顯示，從而可以對計算量、模擬量、斷路器以及隔離開關(guān)的實際狀況進(jìn)行了解。當(dāng)出現(xiàn)問題時，畫面上會出現(xiàn)掛牌檢修功能，還能將其對應(yīng)的歷史趨勢圖進(jìn)行形成。

3.3.3運行過程中的監(jiān)視

當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)開關(guān)量狀態(tài)、模擬數(shù)值等問題時，智能監(jiān)視的目的則會逐漸發(fā)揮，出現(xiàn)自動報警的現(xiàn)象，還會將事件發(fā)生的整個過程進(jìn)行記錄。

3.3.4人工控制

良好人機(jī)界面，操作人員可通過鍵盤或鼠標(biāo)對斷路器及電動隔離開關(guān)進(jìn)行控制，操作人員會受到系統(tǒng)的操作限制，對值班過程發(fā)揮著重要效果。

3.3.5故障錄波

故障錄波的記錄及其詳細(xì)，主要包括記錄開關(guān)量、波形以及順序等。

3.3.6對不對稱的應(yīng)用進(jìn)行分析，并對負(fù)序量進(jìn)行計算

3.3.7對參數(shù)的設(shè)定及修改進(jìn)行及時處理，并實施合理保護(hù)

3.3.8在人工智能控制中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊控制以及專家系統(tǒng)控制作為三種主要方法被得到運用

4 結(jié)論

總之，在特種設(shè)備開發(fā)制造以及運行控制的自動化系統(tǒng)中，人工智能技術(shù)的應(yīng)用存在較好的發(fā)展前景。隨著特種設(shè)備發(fā)展的逐漸加快，特種設(shè)備開發(fā)制造以及運行控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)總量也在持續(xù)增長，大幅度增加了管理的復(fù)雜程度，加大特種設(shè)備市場的競爭影響，促使在特種設(shè)備開發(fā)制造以及運行控制系統(tǒng)中人工智能技術(shù)的應(yīng)用提供條件。因此，在特種設(shè)備開發(fā)制造中人工智能科學(xué)技術(shù)應(yīng)用及科研的加強(qiáng)，進(jìn)一步將特種設(shè)備安全、經(jīng)濟(jì)及穩(wěn)定效果得以實現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]耿英會.智能化技術(shù)在電氣工程自動化控制中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2012（2）.

[2]梁寧波.淺析人工智能在電氣自動化控制中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2008（5）.

[3]楊狀元，林建中.人工智能的現(xiàn)狀及今后發(fā)展趨勢展望[J].科技信息，2009（4）.

（1.沈陽華利電力安裝工程有限公司，遼寧 沈陽 110000;2.東亞電力建設(shè)有限公司，遼寧 沈陽110000）