人工智能在電氣自動化控制中的應(yīng)用

韓津華 宋旭輝 王本濤

（山東奧太電氣有限公司 山東省濟(jì)南市 250100）

伴隨現(xiàn)代市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和改革開放步伐的加快推進(jìn)，新時期在電氣行業(yè)發(fā)展領(lǐng)域越來越多的新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，在電氣自動化控制體系建設(shè)以及運行過程中不斷融入人工智能技術(shù)，以期更好地提高自動化管理水平。未來隨著電氣行業(yè)發(fā)展要求越來越高，人工智能技術(shù)也需要不斷優(yōu)化完善，這樣才能更好地提高行業(yè)發(fā)展成效，為電氣自動化控制領(lǐng)域的發(fā)展提供重要的技術(shù)支持。加強人工智能在電氣自動化控制中的應(yīng)用情況與發(fā)展對策分析，意義深遠(yuǎn)。

1 人工智能技術(shù)的內(nèi)涵及引入電氣自動化控制中進(jìn)行應(yīng)用的意義分析

1.1 人工智能技術(shù)的內(nèi)涵分析

人工智能技術(shù)是伴隨現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷向前發(fā)展和工業(yè)革命進(jìn)程有序推進(jìn)逐漸形成和發(fā)展起來的新型工業(yè)技術(shù)。目前在很多的領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用。

人工智能是Artificial Intelligence 的中文名稱，是一門綜合性的技術(shù)科學(xué)，旨在研究和開發(fā)應(yīng)用于模擬、延伸和拓展人的智能的理論與技術(shù)等體系的統(tǒng)稱。人工智能是計算機科學(xué)的重要組成部分，該領(lǐng)域的研究范圍比較寬泛，主要涉及語言識別、機器人、語言處理以及專家系統(tǒng)、圖像處理等等。隨著人工智能的出現(xiàn)，越來越多的理論和技術(shù)不斷涌現(xiàn)，且在很多的領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。人工智能雖然不是人的智能，但是卻可以實現(xiàn)甚至超越人的智能。

人工智能技術(shù)具有綜合性的特征，涉及很多的學(xué)科，且理論知識基礎(chǔ)非常豐富，人類對人工智能技術(shù)的探索已經(jīng)開始了很多年，人工智能技術(shù)具有很多的優(yōu)勢，具體體現(xiàn)在以下幾個方面：一是具有很好的性價比。人工智能技術(shù)相比較傳統(tǒng)的技術(shù)等在技術(shù)等方面更具有優(yōu)勢，可以實現(xiàn)自動化處理，進(jìn)而可以在一些領(lǐng)域可以有效替代人工等，不斷促進(jìn)行業(yè)的健康科學(xué)發(fā)展。并且人工智能技術(shù)可以有效減少系統(tǒng)運行的故障等，有助于及時防范和發(fā)現(xiàn)可能存在的隱患等，從源頭上予以控制。二是操作性比較好，人工智能技術(shù)可以借助相關(guān)的技術(shù)等加強系統(tǒng)的綜合設(shè)計，將其在相關(guān)領(lǐng)域應(yīng)用可以對相關(guān)的數(shù)據(jù)等進(jìn)行分析研究，進(jìn)而及時控制差錯，并切實提升系統(tǒng)運行的安全性和可靠性。另外人工智能技術(shù)還具有良好的技術(shù)穩(wěn)定性。通過將計算機技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等進(jìn)行整合，進(jìn)而更好地從穩(wěn)定性的角度提高系統(tǒng)運行的綜合性，強化高精度管理，實現(xiàn)精準(zhǔn)控制與全面融合，不斷促進(jìn)資源的有效利用。

1.2 人工智能技術(shù)在電氣自動化控制中應(yīng)用的優(yōu)勢分析

目前在人工智能技術(shù)的探索方面已經(jīng)開發(fā)出了人工智能控制器，控制器本身可以實現(xiàn)相關(guān)系統(tǒng)的運行模擬，將其應(yīng)用于電氣自動化控制等領(lǐng)域，可以對電氣系統(tǒng)的運行情況進(jìn)行模擬，進(jìn)而和電氣系統(tǒng)的線路等進(jìn)行整合，全面融入系統(tǒng)的啟動、運行、制動等環(huán)節(jié)，有效發(fā)揮其控制功能，實施精算計算等，可以在保證電氣自動化控制系統(tǒng)穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)上加強資源的整合等，最大限度提高資源的科學(xué)利用成效。同時在電氣自動化控制系統(tǒng)中引入人工智能技術(shù)，可以從設(shè)計階段就可以將相關(guān)的參數(shù)、非線性因素等考慮在內(nèi)，提高設(shè)計結(jié)果的科學(xué)性。此外人工智能技術(shù)在時間、語言設(shè)計等方面都具有很重要的功能支撐，將其可以用于工藝調(diào)節(jié)等過程中，強化數(shù)據(jù)信息的綜合管控，不斷提高系統(tǒng)運行的順暢性和高效性。隨著電氣自動化控制系統(tǒng)的運行要求不斷提高，人工智能技術(shù)也將不斷得以升級和優(yōu)化，未來在電氣自動化控制等領(lǐng)域人工智能技術(shù)的優(yōu)勢將進(jìn)一步得以發(fā)揮，不僅可以有效替代人工，一定程度上還將圍繞系統(tǒng)的綜合運行管理和應(yīng)急處置等進(jìn)一步升級完善，從而更好地發(fā)揮其穩(wěn)定的優(yōu)勢。

2 電氣自動化控制系統(tǒng)的具體功能分析

電氣自動化控制系統(tǒng)的運行需要強大的基礎(chǔ)功能支撐，目前電氣自動化控制系統(tǒng)重要的功能體現(xiàn)在以下幾個方面：

2.1 信息采集

電氣自動化控制系統(tǒng)的運行最基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)就是信息的采集，如果信息采集不及時、不全面或者不真實等，那么將會影響后期的運行和基礎(chǔ)維護(hù)等。為此電氣自動化控制系統(tǒng)的最基礎(chǔ)功能即為信息的采集管理。通過配置相關(guān)的設(shè)備終端等，進(jìn)而可以對電氣自動化控制系統(tǒng)的運行時間、狀態(tài)、發(fā)生故障情況以及設(shè)備設(shè)施等在線溫度等參數(shù)進(jìn)行全面的信息采集，工作人員可以通過全面的信息管理，進(jìn)而對采集的信息進(jìn)行分析和判斷，及時發(fā)現(xiàn)故障并予以排除。信息采集的過程需要設(shè)備管理人員和運行管理人員等加強溝通，強化與相關(guān)部門的溝通等，及時解決可能存在的信息沖突等，從而確保信息采集環(huán)節(jié)各項工作有序開展，從源頭上保證信息的質(zhì)量和全面性。

2.2 信息輸送

電氣自動化控制系統(tǒng)運行過程中完成信息的采集后就需要借助相關(guān)的終端設(shè)備等進(jìn)行信息的傳輸，按照部門的權(quán)責(zé)分工和相關(guān)的流程等對信息進(jìn)行傳輸，到達(dá)處理中心等進(jìn)行初步處理和運行分析，以此為基礎(chǔ)按照指令信息調(diào)控設(shè)備等情況。該過程也是非常關(guān)鍵的一步，將采集的各類信息等進(jìn)行傳輸，可以按照相關(guān)的編碼要求和傳送要求等及時送至指定的位置，便于后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和研究。

2.3 信息分析

電氣自動化控制系統(tǒng)的運行除了完成信息的采集、傳輸以外，還涉及到信息的分析。采集的各類信息等需要對相關(guān)的信息進(jìn)行科學(xué)分析研究，并加強數(shù)據(jù)的處理等，這樣才能更好地提高信息的處理價值。需要對各類信息進(jìn)行分析，實行分類管理和處理，進(jìn)而有效提高信息的綜合利用成效。

2.4 診斷管控

在電氣自動化控制系統(tǒng)中，最重要的也是最核心的部分也是系統(tǒng)的診斷控制。在完成了信息的采集和傳輸以及信息的基礎(chǔ)分析后，需要結(jié)合形成的分析結(jié)果，聯(lián)系系統(tǒng)的運行情況等對相關(guān)的運行環(huán)節(jié)進(jìn)行診斷，最大限度提高電氣自動化控制系統(tǒng)運行的有效性、穩(wěn)定性和安全性。

3 電氣自動化控制中人工智能技術(shù)的具體應(yīng)用情況分析

在電氣自動化控制中人工智能技術(shù)的應(yīng)用體現(xiàn)在很多的方面和環(huán)節(jié)，具體體現(xiàn)在以下幾個環(huán)節(jié)：

3.1 人工智能技術(shù)在電氣設(shè)備自動化管控方面的應(yīng)用情況分析

人工智能技術(shù)如何先進(jìn)，都需要充分結(jié)合行業(yè)相關(guān)業(yè)務(wù)管理工作的實際等進(jìn)行融合性設(shè)計探索，這樣才能切實提高人工智能技術(shù)的應(yīng)用有效性。電氣設(shè)備是電氣自動化運行系統(tǒng)中重要的支撐要素，電氣系統(tǒng)運行涉及很多的設(shè)備，設(shè)備的類型復(fù)雜多樣、設(shè)備的功能要求等也參差不齊，所以要想提高電氣設(shè)備系統(tǒng)運行的有效性和全面性，可以借助人工智能技術(shù)等融入到系統(tǒng)過程中，通過對電氣設(shè)備的功能和設(shè)計情況進(jìn)行分析，從設(shè)計階段就可以融入人工智能技術(shù)進(jìn)行集中化處理，這樣可以有效提高電氣設(shè)備的自動化管理成效。同時還可以對電機理論、電路以及電磁場等學(xué)科方面的知識進(jìn)行整合，設(shè)計人員借助實驗?zāi)M等反復(fù)對形成的系統(tǒng)進(jìn)行驗證，利用人工智能技術(shù)借助計算機系統(tǒng)等對相關(guān)的設(shè)計模塊以及功能等進(jìn)行檢驗，從而確保設(shè)計的合理性。此外可以在電氣設(shè)備產(chǎn)品的開發(fā)等方面加強人工智能技術(shù)的融入，這樣可以應(yīng)用人工技術(shù)等提高電氣設(shè)備的智能化運行水平，不斷提高設(shè)備的精準(zhǔn)化管理成效，降低人工管理成本，提高系統(tǒng)運行成效。

3.2 人工智能技術(shù)在電氣控制領(lǐng)域的應(yīng)用

在電氣控制領(lǐng)域人工智能技術(shù)的應(yīng)用也非常廣泛。電氣自動化控制系統(tǒng)中電氣控制是非常重要的方面，電氣控制領(lǐng)域的應(yīng)用可以借助人工智能技術(shù)等構(gòu)建完善的管控體系，切實提升系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性，達(dá)到智能化管理的目的。一方面可以在電氣系統(tǒng)運行體系內(nèi)通過人工智能技術(shù)等進(jìn)行電氣技術(shù)的關(guān)鍵控制，進(jìn)而約束和監(jiān)控相關(guān)的應(yīng)用載體，對相關(guān)的計算機運行程序等進(jìn)行完善，以此為基礎(chǔ)配置相關(guān)的自動化控制技術(shù)等，實現(xiàn)軟件的有效控制和監(jiān)督。人工智能技術(shù)的應(yīng)用需要結(jié)合程序化運行的流程等進(jìn)行運行程序的優(yōu)化等，這樣可以有效降低風(fēng)險的發(fā)生。另一方面可以借助人工智能技術(shù)等，在系統(tǒng)的應(yīng)用以及具體操作等方面完善相應(yīng)的銜接系統(tǒng)，將基礎(chǔ)操作程序和人工智能技術(shù)全面銜接，以此更好地簡化系統(tǒng)的運行程序，降低操作的難度，提高操作的便捷性，還可以突破時空的限制對相關(guān)的信息等進(jìn)行采集、分析和存儲等，從而為后續(xù)科學(xué)決策和故障診斷等提供可靠的數(shù)據(jù)支持。

3.3 人工智能技術(shù)在電氣設(shè)備故障診斷領(lǐng)域的應(yīng)用

電氣設(shè)備管理過程中設(shè)備的功能想要有效發(fā)揮需要完善故障診斷處理機制。這樣可以在故障診斷的過程中基礎(chǔ)管理的前提下融入人工智能技術(shù)，以此更好地保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。一方面可以對電氣設(shè)備相關(guān)的故障等常見問題進(jìn)行全面診斷排查。技術(shù)人員可以結(jié)合電氣設(shè)備系統(tǒng)的運行特點等對相關(guān)故障的性質(zhì)、原因等進(jìn)行分析研究，結(jié)合組織運行的實際等加強故障診斷體系的建設(shè)，形成相關(guān)的分析框架，最大限度減少故障的發(fā)生概率。在故障的集中診斷方面需要加強現(xiàn)場的調(diào)查分析研究，針對存在的問題等進(jìn)行總結(jié)和分類處理，利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、專家系統(tǒng)技術(shù)以及模糊集理論等，以此更好地提高模擬運行成效，便于精準(zhǔn)控制。另一方面借助人工智能技術(shù)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理理論，完善自動化控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化體系。對標(biāo)國際標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范等，將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理系統(tǒng)的每一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點打造成神經(jīng)元，并實現(xiàn)獨立的操作運行，這樣可以避免故障發(fā)生時對其他環(huán)節(jié)帶來一些不必要的影響，也不影響故障的排查和系統(tǒng)的整體運行。當(dāng)然人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論的實施需要結(jié)合電氣自動化控制系統(tǒng)的常見發(fā)生故障點等進(jìn)行全面數(shù)據(jù)分析，借助大數(shù)據(jù)技術(shù)等進(jìn)行處理單元的系統(tǒng)維護(hù)和關(guān)系矩陣的建立管理，從而不斷提高電氣系統(tǒng)的故障處理成效。另外還可以借助專家系統(tǒng)等完善相應(yīng)的知識庫體系，按照相關(guān)的處理流程等對機組內(nèi)容進(jìn)行查找，提取相應(yīng)的故障信息，完善處理記錄體系，加強模型的針對性構(gòu)建，以此便于故障的及時診斷和精準(zhǔn)排查。當(dāng)然發(fā)揮專家系統(tǒng)的作用需要建立完善的數(shù)據(jù)庫專家體系，從而便于精準(zhǔn)管理和處置。

此外在日常使用操作方面人工智能技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢也非常明顯，目前在智能化工廠、智能化物流等行業(yè)的發(fā)展取得了良好的成效，隨著公眾對智能化技術(shù)的關(guān)注度不斷提高，未來為了進(jìn)一步提高電氣自動化控制成效，有效提高人工智能技術(shù)的應(yīng)用水平，建議：一是要加強新技術(shù)的探索。圍繞電氣自動化控制方面的要求等，加強人工智能技術(shù)的深度探索，不斷引入國外相關(guān)的技術(shù)等，并加強相關(guān)的理念探索和管理模式的優(yōu)化，從而切實提高人工智能技術(shù)的應(yīng)用成效。二是要加強專業(yè)技術(shù)隊伍的建設(shè)。要圍繞電氣自動化控制領(lǐng)域方面的行業(yè)發(fā)展要求等，不斷提高專業(yè)技術(shù)隊伍的素養(yǎng)。只有深入研究人工智能技術(shù)的內(nèi)涵、理論以及相關(guān)的技術(shù)優(yōu)勢等，加強電氣自動化控制方面的融合應(yīng)用成效，多總結(jié)經(jīng)驗，充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、通訊技術(shù)等進(jìn)行全面的優(yōu)化設(shè)計等，從而在更多的領(lǐng)域開發(fā)更多的成果等。當(dāng)然電氣自動化控制方面人工智能技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用還需要加強專項資金的投入，完善相應(yīng)的獎勵機制，以此為基礎(chǔ)不斷提高電氣自動化領(lǐng)域的綜合發(fā)展成效，為電力工程行業(yè)發(fā)展等提供強大的基礎(chǔ)支持。

4 結(jié)束語

總之，電氣自動化控制中加強人工智能技術(shù)的應(yīng)用將隨著行業(yè)的發(fā)展和科技的進(jìn)步等不斷進(jìn)行技術(shù)的創(chuàng)新探索和綜合應(yīng)用，這樣才能切實提高應(yīng)用成效。