電氣工程自動(dòng)化中人工智能的運(yùn)用

裴立獻(xiàn)　董寧

摘 要：隨著國家提出“新基建”的概念，以“5G、數(shù)據(jù)中心、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)”等為代表的通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)正掀起新一輪科技革命，而人工智能技術(shù)正是是新一輪科技革命的發(fā)展目標(biāo)之一。在自動(dòng)化控制過程中，通過合理引入人工智能技術(shù)，不僅能夠優(yōu)化電氣設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行效率，而且能夠行之有效地提升智能化技術(shù)水平，形成良好的發(fā)展循環(huán)。與此同時(shí)，在引入人工智能技術(shù)的過程中，電氣工作的質(zhì)量與水平全面提升，為更好地開展工程項(xiàng)目建設(shè)奠定了良好的基礎(chǔ)。為此本文就對(duì)人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用進(jìn)行以下的研究。

關(guān)鍵詞：電氣工程自動(dòng)化;人工智能;運(yùn)用

1 引言

隨著新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)（新基建）的提出，5G、數(shù)據(jù)中心、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)正快速推進(jìn)，，為人工智能技術(shù)普及和應(yīng)用提供了良好條件。人工智能技術(shù)是通過模擬人的思維模式，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中設(shè)定對(duì)應(yīng)的流程，讓其可以像人一樣進(jìn)行操作和運(yùn)行，以達(dá)到取代人工的效果。應(yīng)用人工智能技術(shù)，能夠有效減少成本消耗，促進(jìn)工作水平以及效率的提高。通過把人工智能技術(shù)運(yùn)用到電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，能夠促進(jìn)人工智能技術(shù)的提高和優(yōu)化，充分發(fā)揮推動(dòng)電氣自動(dòng)化發(fā)展的作用。

2人工智能的概念

人工智能最基本的意義就是通過人造的智能機(jī)器來代替人力進(jìn)行某項(xiàng)工作，這一類智能機(jī)器人稱為人工智能機(jī)器。從當(dāng)前的狀況來看，人工智能是通過計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行控制的，采用人工方法和技術(shù)，把工作的工序輸入到機(jī)器中，使其按照指令來自動(dòng)的進(jìn)行工作，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)器不斷地實(shí)現(xiàn)智能化控制。人工智能是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生的，偉大的思想家馬克思曾經(jīng)說過科學(xué)技術(shù)是第生產(chǎn)力，這也是人工智能發(fā)展的基礎(chǔ)理論。機(jī)器的不斷優(yōu)化發(fā)展，使機(jī)器從單純的自動(dòng)化逐漸向智能化轉(zhuǎn)變，形成了現(xiàn)在的人工智能機(jī)器，在這一發(fā)展過程中，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用源于計(jì)算機(jī)技術(shù)又高于計(jì)算機(jī)技術(shù)。如今，人工智能已經(jīng)運(yùn)用到社會(huì)很多領(lǐng)域，創(chuàng)新了社會(huì)治理，其發(fā)展前景也是不可估量的。

3在電氣工程中人工智能的意義和優(yōu)勢(shì)

作為最大的發(fā)展中國家，在發(fā)展的過程中我國的能源消耗巨大，特別是經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，其背后是更大的人力、物力和財(cái)力的投入，同時(shí)人們對(duì)于物質(zhì)的需求也越來越大。企業(yè)要想在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中奪得一席之地，就必須要融入經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大潮之中，同時(shí)還要最大限度的提高工作效率，來滿足社會(huì)發(fā)展的需求。電氣工程在發(fā)展的過程中也面臨著非常大的挑戰(zhàn)，但科學(xué)技術(shù)的發(fā)展無疑給了電氣工程一次全新的革命機(jī)會(huì)，事實(shí)證明，人工智能在電氣工程的發(fā)展過程中也起到了非常重要的作用。然而電氣工程在運(yùn)行的過程中，一但出現(xiàn)設(shè)備故障，就會(huì)直接影響工程的經(jīng)濟(jì)效益，使企業(yè)遭受巨大的經(jīng)濟(jì)損失。為了避免這種狀況出現(xiàn)，人工智能開始在電氣工程中被廣泛應(yīng)用，這是因?yàn)槿斯ぶ悄懿粌H能提高電氣工程的工作效率，還可以在設(shè)備運(yùn)行過程中自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備故障并進(jìn)行自動(dòng)檢修，為防止設(shè)備出現(xiàn)故障發(fā)揮了巨大作用，也從這一方面有效的提高了電氣工程設(shè)備的工作效率，促進(jìn)了電氣工程事業(yè)的發(fā)展。傳統(tǒng)的電氣工程控制器在運(yùn)作的過程中，需要在接受數(shù)據(jù)的回復(fù)之后進(jìn)行工作，因此模型參數(shù)的變化以及數(shù)值計(jì)算等的各種不確定因素，都會(huì)影響電氣工程控制器的運(yùn)行，但人工智能不需要得到準(zhǔn)確的動(dòng)態(tài)模型信息就可以進(jìn)行自動(dòng)化控制，并且運(yùn)行環(huán)境對(duì)于模型的影響也是比較低的。人工智能最大的優(yōu)勢(shì)就是操作方便，對(duì)各種影響因素的要求較低，適應(yīng)能力較強(qiáng)，能夠快捷調(diào)整參數(shù)。人工智能還可以在運(yùn)行過程中忽視外部影響因素，保證了生產(chǎn)的產(chǎn)品能夠符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。人工智能受到外界影響因素較小，所以其本身的抗干擾能力也比較強(qiáng)，所以運(yùn)行過程中的誤差較小。

4在電氣工程自動(dòng)化中人工智能的應(yīng)用

4.1應(yīng)用意義

一，便于調(diào)節(jié)參數(shù)，人工智能控制優(yōu)點(diǎn)明顯，如：操作簡(jiǎn)便、適應(yīng)力強(qiáng)等，此外，它可借助有關(guān)數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)自動(dòng)化模型參數(shù)，從而保證了參數(shù)調(diào)節(jié)效果;二，縮小了操作誤差，人工智能控制器具有較強(qiáng)的抗干擾性，參數(shù)設(shè)定后，實(shí)際運(yùn)行中基本不會(huì)出現(xiàn)誤差;三，基本不受外界影響，對(duì)于傳統(tǒng)電氣工程控制器而言，在構(gòu)建自動(dòng)化模型時(shí)，極易受不確定因素的影響，如：模型參數(shù)改變、不同數(shù)值計(jì)算類型等，而借助人工智能后，無須精準(zhǔn)動(dòng)態(tài)模型，實(shí)際構(gòu)建中不受參數(shù)、模型環(huán)境等因素影響，明顯提升了自動(dòng)化水平;四，節(jié)省了大量資源，傳統(tǒng)控制器中涉及著諸多的電氣設(shè)備，如：變壓器、電纜、電線等，并要配備專業(yè)人員，以此實(shí)現(xiàn)管理與維修，在此情況下，其占用了大量的資源，與其相比，人工智能大幅度減少了資源占用率，控制了生產(chǎn)成本，保證了生產(chǎn)效益;五，保證了電氣產(chǎn)品性能，傳統(tǒng)控制方法以特定目標(biāo)為依據(jù)，而人工智能下的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)，將未知數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)后，便可獲得規(guī)范性、一致性的產(chǎn)品。

4.2應(yīng)用內(nèi)容

4.2.1在電氣設(shè)備方面

人工智能優(yōu)化設(shè)計(jì)了電氣設(shè)備，由于實(shí)際優(yōu)化工作具有一定的復(fù)雜性，因此，對(duì)相關(guān)人員有著較高的要求，其不僅應(yīng)具備完善的知識(shí)體系，對(duì)電磁場(chǎng)、電路、電器及電機(jī)等知識(shí)有充分的掌握與了解，此外，還應(yīng)擁有豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)以及良好的應(yīng)變能力。以往設(shè)計(jì)多采用人工手工制作法，未能適應(yīng)電氣工程自動(dòng)化的發(fā)展需求，因此，人工智能優(yōu)化設(shè)計(jì)得到了各個(gè)企業(yè)高度關(guān)注。經(jīng)實(shí)踐可知，其縮短了開發(fā)周期，保證了設(shè)計(jì)質(zhì)量與效率。目前，人工智能的應(yīng)用主要體現(xiàn)在兩方面，一是遺傳算法，二是專家系統(tǒng)，前者應(yīng)用頻率偏高，其利用自動(dòng)化模型實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)，不僅先進(jìn)，而且精準(zhǔn);后者根據(jù)故障的征兆特點(diǎn)，充分考慮了電氣設(shè)備故障的不確定性與非線性，有機(jī)結(jié)合了專家系統(tǒng)與人工智能，進(jìn)而優(yōu)化了產(chǎn)品設(shè)計(jì)，使其更加合理，大幅度提高了其整體性能。

4.2.2在電氣控制過程方面

在電氣工程自動(dòng)化發(fā)展中最為關(guān)鍵的便是電氣控制過程，其直接關(guān)系著系統(tǒng)的穩(wěn)定性與高效性。因此，實(shí)踐中對(duì)電氣控制過程有著嚴(yán)格的要求，但因控制過程過于煩瑣，極易出現(xiàn)各種問題，一旦操作不當(dāng)，則會(huì)引起設(shè)備故障，從而降低了其運(yùn)行效率。而人工智能利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，保證了操作精準(zhǔn)性，通過界面化形式，簡(jiǎn)化了控制流程，同時(shí)及時(shí)、完整保存了有關(guān)信息、數(shù)據(jù)，可自動(dòng)生成報(bào)表，節(jié)約了人力、物力，增強(qiáng)了數(shù)據(jù)查詢的便捷性?，F(xiàn)階段，常見的控制方法為模糊控制，其優(yōu)點(diǎn)為操作簡(jiǎn)便，此外，還包括專家系統(tǒng)控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等。

4.2.3在故障診斷方面

電氣設(shè)備運(yùn)行中極易出現(xiàn)各種故障，傳統(tǒng)診斷方法是利用氣體樣本分析法實(shí)現(xiàn)的，此方法缺點(diǎn)明顯，如：需要大量維護(hù)人員，占用時(shí)間，效率偏低。雖然對(duì)設(shè)備展開了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，但因其故障具有突然性與不確定性，從而增加了診斷難度。為了有效處理故障，實(shí)踐中需要采用高效的診斷方法保證設(shè)備正常運(yùn)行，減少損失。人工智能診斷方法采用模糊理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及專家技術(shù)等，憑借先進(jìn)技術(shù)保證了診斷效果及效率。

5結(jié)語

隨著新基建的快速推進(jìn)，人工智能技術(shù)將在電力新基建中得到廣泛應(yīng)用，尤其是在電氣自動(dòng)化控制方面。目前，亟需加大對(duì)人工智能技術(shù)的研究并應(yīng)用到電氣工程中，其可以節(jié)省大量的人力物力，對(duì)人力資源和電網(wǎng)安全方面而言，都是一種進(jìn)步發(fā)展的重要趨勢(shì)。

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