智能化技術(shù)在電氣工程自動化控制中的應(yīng)用

孫紅霞

摘 要：智能化技術(shù)能夠應(yīng)用于不同行業(yè)中，給人類生產(chǎn)和生活帶來了極大的便利，也給各個行業(yè)帶來了新的機遇和挑戰(zhàn)。通過使用智能化技術(shù)，有助于提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量，能夠智能化的完成相關(guān)工作。電氣工程中存在非常復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，對自動化控制要求較為嚴格，為了推進電氣行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，將智能化技術(shù)應(yīng)用其中可以提高控制效率和準確度，還能夠降低企業(yè)的成本，增強其經(jīng)濟效益和社會效益。于是文章主要研究電氣工程自動化控制中智能化技術(shù)的應(yīng)用。首先對智能化技術(shù)進行簡介，然后分析智能化技術(shù)應(yīng)用的主要特征，并對其理論依據(jù)進行了分析，文章還分析了智能化技術(shù)在應(yīng)用過程中的設(shè)計思路，最后從3個方面說明了智能化技術(shù)在電氣工程自動化控制中的應(yīng)用，這3個方面分別為智能控制、優(yōu)化設(shè)計和故障維修。目的在于通過強化智能化技術(shù)的應(yīng)用，使得電氣工程自動化控制能夠得到更好的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：智能化技術(shù);電氣工程;自動化控制

中圖分類號：TM762 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ?文章編號：1001-5922（2020）10-0094-05

Abstract： Intelligent technology can be applied in different industries， which brings great convenience to human production and life， and also brings new opportunities and challenges to various industries. Through the use of intelligent technology， it helps to improve production efficiency and quality， and can complete related work intelligently. There are very complicated structures in electrical engineering， and stricter requirements for automation control. In order to promote the sustainable development of the electrical industry， the application of intelligent technology can improve control efficiency and accuracy， and it can also reduce the cost of enterprises and enhance their economic and social benefits. So the paper mainly studies the application of intelligent technology in electrical engineering automation control. First， the intelligent technology is introduced， then the main characteristics of the application of intelligent technology are analyzed， and the theoretical basis is analyzed. The paper also analyzes the design ideas of intelligent technology in the application process， and finally， the application of intelligent technology in electrical engineering automation control is explained from three aspects， the three aspects are intelligent control， optimized design and fault maintenance. The purpose of this paper is to strengthen the application of intelligent technology， so that electrical engineering automation control can be better developed.

Key words：intelligent technology; electrical engineering; automatic control

0 引言

如今，社會發(fā)展越來越快，傳統(tǒng)的電氣工程不能滿足當下人類的需求，需要不斷對其進行改進和完善，于是需要相應(yīng)的技術(shù)作為支持。隨著智能化技術(shù)的不斷發(fā)展，將其應(yīng)用到電氣工程中，能夠使其具有更好的發(fā)展空間，有助于提高電氣行業(yè)的持續(xù)發(fā)展[1-2]。于是需要更加重視智能化技術(shù)的應(yīng)用，將其完美的融合到電氣工程自動化控制中去，以滿足人類對電氣的需求[3]。于是文章將主要圍繞智能化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用進行分析。

1 智能化技術(shù)的簡介

智能化技術(shù)包含很多不同的知識內(nèi)容，比如智能化、生物學(xué)、自動化和控制學(xué)等，具有比較高的系統(tǒng)性和綜合性，屬于一種學(xué)科內(nèi)容[4]。發(fā)展至今，我國在主要在設(shè)備或者機械中使用智能化技術(shù)，從而能夠?qū)⑵渚邆淙祟愃季S，能夠自行完成所設(shè)計好的工作，并且還能完成人類無法完成的危險工作。為了從根本上發(fā)揮智能化技術(shù)的應(yīng)用效果，自動化技術(shù)和計算機也需要有科學(xué)合理的應(yīng)用，然后將智能化技術(shù)應(yīng)用到電氣工程自動化控制中，于是能夠很好的實現(xiàn)對信息數(shù)據(jù)進行收集、處理作用，并且在電子工程技術(shù)中也會有非常大的作用[5]。相比與傳統(tǒng)的人工操作，使用智能化技術(shù)能夠提高工作效率，降低人為因素產(chǎn)生的影響，既提高工作質(zhì)量，而且能夠減少員工疲勞強度，降低人員危險程度等優(yōu)勢。如今，智能化技術(shù)發(fā)揮的作用越來越大，發(fā)展也越來越成熟化，在電氣自動化控制中進行應(yīng)用能夠提高其水平和能力?？傊?，在電氣自動化控制中使用智能化技術(shù)具有給常大的優(yōu)勢，通過總結(jié)之后智能化技術(shù)的特點如下所示。

1）在設(shè)備中通過使用智能化技術(shù)，能夠?qū)φ麄€生產(chǎn)運行狀態(tài)進行嚴格監(jiān)控，于是當運行狀態(tài)出現(xiàn)某種故障時，通過智能化技術(shù)能夠及時掌握故障，并且及時維修，能夠給維修人員提供數(shù)據(jù)支持，幫助他們更好的完成維修工作，于是可以提高設(shè)備運行的穩(wěn)定性和安全性[6]。

2）通過使用智能化技術(shù)，能夠提高企業(yè)之間的聯(lián)系，從而有助于對客戶的實際需求進行了解。由于智能化技術(shù)不會像人類一樣會受到感情的支配，于是可以實現(xiàn)主觀上的調(diào)配和信息方面的溝通，在這些基礎(chǔ)之上，企業(yè)的整體水平和能力將會有所提高。另外，通過智能化的使用，能夠降低資源浪費，起到保護環(huán)境的作用。圖1即為電氣工程智能化的一個實際場景圖[7]。

2 智能化技術(shù)應(yīng)用的主要特征

2.1 無人化控制

通過應(yīng)用智能化技術(shù)設(shè)計控制器能夠大大提高控制器的性能和優(yōu)勢，相比于傳統(tǒng)的控制器，智能化控制器能夠像人類一樣具有思考和判斷，能夠自行完成任務(wù)。所以在自動化控制中將智能化控制器應(yīng)用其中能夠?qū)崿F(xiàn)更好的控制作用。當對系統(tǒng)的控制程度進判斷時，需要使用到的相關(guān)參數(shù)有魯棒性、響應(yīng)時間和下降時間。于是通過對這些因素的調(diào)節(jié)，可以讓所有工作正常運行，然后還能夠?qū)崿F(xiàn)有效的控制作用。將智能化技術(shù)應(yīng)用到電氣設(shè)備中，對電氣設(shè)備進行合理的自我調(diào)節(jié)作用，于是有助于成本的降低，能夠?qū)崿F(xiàn)無人化操作目標。在某些工作上，即使沒有人員經(jīng)常操控，電氣工程自動化控制還是能夠?qū)崿F(xiàn)自我調(diào)節(jié)的作用。所以無人化操作屬于智能化技術(shù)的主要特征之一。

2.2 不需要控制模型

傳統(tǒng)的控制器在使用過程中會無法達到預(yù)期的效果，存在較為明顯的技術(shù)能力，當系統(tǒng)中存在比較多的控制對象，使用傳統(tǒng)的控制器將會無法實現(xiàn)有效控制，還會對模型設(shè)計流程造成影響。而是用智能化控制器將會具有更多的優(yōu)勢，主要在于會提高緊密系數(shù)，不需要進行模型設(shè)計流程，那么就會簡化操作步驟，而且還有利于提高控制效果。

2.3 控制一致性較好

智能化控制器在處理不同的數(shù)據(jù)資料時，將會具有較好的一致性。智能化的應(yīng)用能夠?qū)Σ煌愋偷臄?shù)據(jù)進行分析，達到切實有效的解決對策，于是就會實現(xiàn)較好的應(yīng)用效果。有些數(shù)據(jù)資料使用很少，但是通過智能化的使用，將數(shù)據(jù)資料輸入到系統(tǒng)中，也能夠達到非?？焖俚脑u估效果。通過輸入正確的數(shù)據(jù)資料，就可以進行評估工作，能夠達到數(shù)據(jù)處理的作用。一般情況下，控制器具有相對較強的變更性能，當涉及到的控制對象存在差距時，其控制效果也會存在差距。即使是使用智能化技術(shù)也不能實現(xiàn)對所有的控制對象進行完全的有效控制，于是為了解決這一點，在將來的科研工作中，需要重點關(guān)注這方面的問題，從而能夠?qū)崿F(xiàn)智能化技術(shù)將所有的控制對象進行有效控制。

3 理論依據(jù)

智能化技術(shù)能夠具有非常好的應(yīng)用效果，離不開其廣泛的理論基礎(chǔ)。單獨一個方面的理論基礎(chǔ)并不能實現(xiàn)非常好的應(yīng)用效果，所以智能化技術(shù)的理論基礎(chǔ)存在多個方面，將不同學(xué)科的優(yōu)勢進行結(jié)合，這些學(xué)科包含語言學(xué)、信息學(xué)、控制學(xué)和醫(yī)學(xué)等[8]。通過將不同學(xué)科的集合使用能夠?qū)崿F(xiàn)更加優(yōu)異的性能。因此，對于不同學(xué)科的綜合性而言智能化技術(shù)在此方面要求比較高，另外，為了充分發(fā)揮其性能，還需要提升工作人員的綜合化技能素質(zhì)。通過相關(guān)理論為依據(jù)，將智能化技術(shù)應(yīng)用到電氣工程自動化控制系統(tǒng)中完全沒問題，，首先將相關(guān)的程序編寫好，然后將其設(shè)置為有機械設(shè)備的思維能力，于是系統(tǒng)就能夠自主進行相關(guān)工作，而且工作效率快、錯誤率小等。如今，我國正處于互聯(lián)網(wǎng)信息時代，通過計算機技術(shù)為指導(dǎo)，智能化技術(shù)能夠靈活的應(yīng)用到電氣工程自動化控制中，就會提高電氣工程的性能。電氣工程自動化控制在實際的應(yīng)用過程中，主要的工作在于對信息周邊進行全方位的研究，包含對數(shù)據(jù)信息的處理、收集、存儲、整合和分析等，將智能化技術(shù)應(yīng)用其中能夠具有重要的現(xiàn)實作用。智能化技術(shù)不能憑空而生，是在計算機技術(shù)的基礎(chǔ)之上，對其進行不斷的研究、創(chuàng)新，然后傳承其中核心內(nèi)容，從而創(chuàng)造出智能化技術(shù)，另外，智能化技術(shù)也具有非常大的升級潛能，對社會的生產(chǎn)和生活也將造成非常大的積極影響。如今，通過智能化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用效果來看，具有非常好的控制效果，能夠提高電氣工程自動化控制系統(tǒng)的工作效率和質(zhì)量，還有助于降低企業(yè)的成本，達到更好的社會效益和經(jīng)濟效益。

4 智能化在電氣工程自動化控制中的設(shè)計思路

4.1 集中監(jiān)控設(shè)計

集中監(jiān)控設(shè)計技術(shù)在設(shè)計過程中的理念為：集中監(jiān)控設(shè)計的主要目的在于降低不良因素造成的影響程度，從而增加系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性，當發(fā)現(xiàn)存在問題時，能夠保障維護工作的順利進行，使得維修工作變得更加的簡單。另外，通過使用集中監(jiān)控技術(shù)，能夠使得工作流程變得更加的簡單，還能夠簡化設(shè)計，從而打破傳統(tǒng)設(shè)計方式的復(fù)雜性，而且傳統(tǒng)方式應(yīng)用效果較差，通過使用集中監(jiān)控技術(shù)能夠?qū)⑺幸蛩剡M行集中處理，有助于優(yōu)化系統(tǒng)，使得系統(tǒng)變得更加的高效。在實際過程中，使用集中監(jiān)控設(shè)計還是會存在一定的問題，比如增加處理器的工作壓力，從而就會降低運行效率。隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用范圍更大，將會對其監(jiān)控提出更高的要求，如果不繼續(xù)再研究處理這些問題，那么就會降低系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，更容易出現(xiàn)各種問題，而且還會增加電纜的數(shù)量，就會使得成本不斷提高。

4.2 遠程監(jiān)控設(shè)計

在遠程監(jiān)控設(shè)計中使用智能化技術(shù)，在一定的情況之下，能夠降低電纜的數(shù)量，于是就可以降低一定的成本需求。如果在遠程監(jiān)控設(shè)計過程中，使用非常方便快捷的技術(shù)將有助于提高安裝質(zhì)量，正好智能化技術(shù)具備這一要求。將遠程監(jiān)控設(shè)計與集中監(jiān)控設(shè)計相比較，遠程監(jiān)控設(shè)計具有更叫明顯的優(yōu)勢，具有更好的可靠性和穩(wěn)定性。然而，在實際的應(yīng)用過程中也存在一些局限性，于是就會使其通信效率受到影響，正是由于這一缺點，導(dǎo)致遠程監(jiān)控設(shè)計的應(yīng)用范圍受到局限，主要在規(guī)模比較小的電氣工程中進行使用。

4.3 現(xiàn)場中心線式設(shè)計

現(xiàn)場總線式設(shè)計的針對性非常強，通過在實際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，需要對工程相關(guān)的所有情況進行非常全面仔細的分析和研究，明確不同方面的功能需求。通過將智能化控制系統(tǒng)和現(xiàn)場總線進行應(yīng)用，非常重要的一個作用在于能夠降低隔離設(shè)備的數(shù)量;而且，還能夠降低模擬量和端子柜的數(shù)量。另外，還有一個最重要的作用就是降低電纜的數(shù)量，通過其數(shù)量的降低有2個主要方面的作用，首先就是降低成本，然后還能夠提高整個工程的安全性。

5 智能化技術(shù)在電氣自動化控制中的具體應(yīng)用

5.1 智能控制方面的應(yīng)用

如今，智能化技術(shù)已經(jīng)在電氣自動化控制系統(tǒng)中具有較為成熟的應(yīng)用，具有諸多方面的應(yīng)用效果，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計、智能化故障診斷和智能控制等作用，已經(jīng)成為電氣發(fā)展中非常重要的技術(shù)力量，圖2即為智能控制的實際現(xiàn)場圖。一般情況下，電氣工程中的設(shè)計工作屬于一個難點，需要專業(yè)的設(shè)計人員進行設(shè)計，然后根據(jù)電氣工程實際運作要求設(shè)計不同的模塊和子系統(tǒng)。

我國正處于信息化時代，數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長，大大增加了數(shù)據(jù)的復(fù)雜性，會使得系統(tǒng)更容易出現(xiàn)問題，然而一旦出現(xiàn)問題，就會造成不同程度的問題，嚴重的將使得整個電氣系統(tǒng)穩(wěn)定性降低。如果沒有對問題進行及時解決，就會影響到運行效率，從而阻礙電氣行業(yè)的發(fā)展。于是科研人員不斷研究各種技術(shù)，以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)智能化技術(shù)能夠彌補電氣工程中的不足之處。在電氣工程自動化控制系統(tǒng)中，需要對不同設(shè)備的運行參數(shù)進行設(shè)置，于是使用智能化技術(shù)能夠提前設(shè)置出合理的參數(shù)，最終能夠?qū)崿F(xiàn)對電氣系統(tǒng)的有效控制，還會簡化整個操作流程，使之運行變得更加的順暢。而且，有些系統(tǒng)內(nèi)部裝有人工智能芯片，識別其中的數(shù)據(jù)能夠?qū)ο到y(tǒng)程序進行隨時設(shè)定，從而有利于實現(xiàn)預(yù)期工作效果，保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。另外，在電氣工程中使用智能化技術(shù)的同時，還可以使用其他現(xiàn)代先進技術(shù)和設(shè)備進行構(gòu)建監(jiān)控系統(tǒng)，目的在于提高電氣工程運轉(zhuǎn)的效率，使得我國電氣行業(yè)能夠穩(wěn)定健康發(fā)展，對我國的發(fā)展也大有裨益，相關(guān)的監(jiān)控系統(tǒng)如圖3所示。

5.2 優(yōu)化設(shè)計方面的應(yīng)用

設(shè)計電氣工程自動化控制過程中，過去的做法會使用到大量的人工，而且設(shè)計過程中容易收到各種因素的影響，比如環(huán)境、設(shè)備等，于是就會造成設(shè)計過程中存在比較多的誤差，從而導(dǎo)致儀器的精密度非常低，將其進行實際應(yīng)用時就會存在操作不方便等缺陷，還會影響到其使用效果。而且在電氣工程自動化控制中存在很多儀器設(shè)備，直接都存在相互聯(lián)系，當其中一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題時，就會導(dǎo)致整個的系統(tǒng)出現(xiàn)問題，從而造成相關(guān)的安全事故和生產(chǎn)效率低下等問題，使得企業(yè)虧損更多資金。因此，需要非常重視電氣自動化控制設(shè)計的合理性、科學(xué)性，因為其能夠影響電氣企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，于是企業(yè)需為電氣系統(tǒng)穩(wěn)定運行和正常運行奠定良好的基礎(chǔ)。近年來，在電氣自動化控制優(yōu)化設(shè)計中引入智能化技術(shù)，讓人們了解到其較好的應(yīng)用價值，能夠?qū)υO(shè)計環(huán)境進行優(yōu)化設(shè)計。專業(yè)性較強的設(shè)計人員通過使用相關(guān)軟件，能夠簡化設(shè)計流程，并且將每一個工作細節(jié)變得更加清晰易懂，從而可以提高設(shè)計的可靠性。通過智能化技術(shù)的優(yōu)化設(shè)計，在實際應(yīng)用過程中，將會使得電氣工程自動化控制變得更加安全、穩(wěn)定。

5.3 故障診斷方面的應(yīng)用

在電氣工程自動化控制中應(yīng)用智能化技術(shù)能夠降低系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備故障的發(fā)生頻率，能夠?qū)ο到y(tǒng)的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控。如果系統(tǒng)在運行過程中發(fā)現(xiàn)某些設(shè)備存在故障，此時，通過智能化技術(shù)的應(yīng)用，系統(tǒng)能夠自行進行診斷，然后將故障進行整理，并將故障數(shù)據(jù)傳送給相關(guān)管理人員，于是維修人員可以根據(jù)故障數(shù)據(jù)及時完成修理工作，可以減少維修人員去尋找故障的時間，從而提高設(shè)備的運作效率。電氣工程屬于一個非常復(fù)雜的系統(tǒng)，其中包含不同類型的機械設(shè)備，這些機械設(shè)備共同決定著系統(tǒng)的正常運行，如果設(shè)備出現(xiàn)問題，會對自身造成損毀，而且還會使得整個系統(tǒng)無法正常運行。在沒有將智能化技術(shù)應(yīng)用到電氣工程中，即使用傳統(tǒng)的故障診斷方式，維修人員智能憑借自身經(jīng)驗和知識判斷設(shè)備出現(xiàn)的故障，這種方式容易造成維修不徹底，于是經(jīng)過一段時間之后還會繼續(xù)出現(xiàn)該問題，就會嚴重影響到設(shè)備的使用壽命，從而造成經(jīng)濟損失。而經(jīng)過使用智能化技術(shù)之后，系統(tǒng)具有自動診斷功能，能夠自行對運行狀態(tài)進行實時檢測和分析，當相關(guān)的數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時，系統(tǒng)就會發(fā)出警報，并且將故障數(shù)據(jù)發(fā)送給維修人員，于是能夠及時準確的完成維修工作。而且隨著智能化技術(shù)的應(yīng)用，使得電氣工程自動化控制系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)變得更加的簡單，而且又有自動診斷功能，所以很大程度提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、降低了故障發(fā)生概率等作用。

6 結(jié)語

綜上所述，智能化技術(shù)具有強大的功能，能夠增強電氣工程自動化控制的效果，能夠在電氣工程自動化控制的諸多方面進行使用，文章只對其中最重要的3個方面進行分析，從而可知如今為了提高電氣工程自動化控制的持續(xù)發(fā)展，必須需要在其中使用智能化技術(shù)，能夠滿足當下人類的需求，從而提高電氣行業(yè)的社會效益和經(jīng)濟效益。

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