計(jì)算機(jī)與人工智能技術(shù)在礦山電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

劉 昊

（蘭州石化職業(yè)技術(shù)大學(xué)，甘肅 蘭州 730207）

在人工智能技術(shù)發(fā)展的前提下，為新時(shí)代的生產(chǎn)創(chuàng)新提供了基礎(chǔ)，將人工智能運(yùn)用于電氣自動(dòng)化控制中，有利于礦山在開采過(guò)程中更加科學(xué)與合理，在提升工作效率的同時(shí)有利于保持工作水準(zhǔn)的穩(wěn)定。因此深入研究人工智能對(duì)電氣自動(dòng)化控制的影響有利于促進(jìn)社會(huì)生產(chǎn)的升級(jí)與發(fā)展，最終加快我國(guó)各行各業(yè)與電氣自動(dòng)化控制的融合，為我國(guó)智能化社會(huì)生產(chǎn)提供有力條件。

1 計(jì)算機(jī)人工智能技術(shù)特點(diǎn)與發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 計(jì)算機(jī)人工智能技術(shù)的特點(diǎn)

（1）參數(shù)調(diào)整便捷。計(jì)算機(jī)與人工智能技術(shù)的機(jī)器操作對(duì)比傳統(tǒng)的控制器，主要的特征是操作更加簡(jiǎn)單，更容易學(xué)習(xí)，同時(shí)對(duì)于機(jī)器的參數(shù)具有相關(guān)的資料進(jìn)行解釋，對(duì)于各個(gè)參數(shù)之間的關(guān)系可以通過(guò)一體化的參數(shù)模型清晰可見，在調(diào)整參數(shù)時(shí)，能夠清晰了解對(duì)于機(jī)器操作的影響以及對(duì)于其他參數(shù)的影響。降低了實(shí)際工作中的操作難度，提高了使用便捷性。

（2）控制器一致性較高。對(duì)比傳統(tǒng)的控制器，人工智能的控制器能夠根據(jù)自動(dòng)化的模型，對(duì)于數(shù)據(jù)的輸入進(jìn)行高效的計(jì)算與分析，使得工作人員在實(shí)際操作過(guò)程中，控制更加靈活,產(chǎn)品的規(guī)范性也更高，因此控制器一致性的提升有利于使用者的體驗(yàn)感不斷提升[1]。

（3）計(jì)算分析能力突出。對(duì)比傳統(tǒng)的礦山自動(dòng)化控制器，計(jì)算器人工智能技術(shù)能夠在較短的時(shí)間內(nèi)建立自動(dòng)化模型，對(duì)于參數(shù)的變化，其他相關(guān)聯(lián)數(shù)值能夠迅速被更新，有效提升了自動(dòng)化控制水平，為電氣自動(dòng)化的發(fā)展提供了較高的促進(jìn)作用。

（4）操作簡(jiǎn)便。計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了信息處理與數(shù)理處理的速度，能夠降低操作的難度使得普通的工作人員在工作過(guò)程中能夠充分發(fā)揮機(jī)器自動(dòng)化的作用，降低對(duì)于相關(guān)的專家的依賴程度，只有工作效率不斷提升，才能為電氣自動(dòng)化控制進(jìn)一步發(fā)展提供了有利條件。

1.2 計(jì)算機(jī)人工智能技術(shù)的意義

人工智能技術(shù)的含義是利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的新技術(shù)，借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與其他計(jì)算機(jī)知識(shí)降低重復(fù)性的工作，降低人力成本同時(shí)提升工作效率的技術(shù)[2]。計(jì)算機(jī)技術(shù)與人工智能技術(shù)的區(qū)別是計(jì)算機(jī)技術(shù)需要人為操作才能發(fā)揮其自身的技術(shù)，而人工智能可以獨(dú)立自主的完成部分工作，人工智能技術(shù)對(duì)于未來(lái)社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步提供了基礎(chǔ)。

1.3 計(jì)算機(jī)人工智能技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

人工智能技術(shù)的功能強(qiáng)大能夠包含多個(gè)處理器，并且針對(duì)不同的處理器提供不同的開發(fā)策略。在傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)中，其控制器一般情況下只能包含較少的處理器，所以處理控制器的功能受到限制。而人工智能的處理器豐富，最常見的包括模糊處理器、神經(jīng)處理器等。正是由于人工智能的多處理器共同運(yùn)行的優(yōu)勢(shì)，從而改變了傳統(tǒng)的由于處理器問(wèn)題影響行業(yè)發(fā)展運(yùn)轉(zhuǎn)質(zhì)量的現(xiàn)狀。例如在電力行業(yè)中，變壓器的性能指標(biāo)與發(fā)電器的性能指標(biāo)，隨著計(jì)算機(jī)人工智能的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)處理器的容量不斷的擴(kuò)大，電網(wǎng)中需要的電氣設(shè)備與種類也變得更加豐富，這是人工智能在其中發(fā)揮了重要的作用。

人工智能技術(shù)不僅運(yùn)用在礦山的開采中，同時(shí)涉及到我國(guó)的各行各業(yè)，例如醫(yī)療、航空、電力等。這些行業(yè)的系統(tǒng)運(yùn)行較為復(fù)雜，從前期的智能化設(shè)備的設(shè)計(jì)到后期的生產(chǎn)使用與反饋，每個(gè)環(huán)節(jié)都需要結(jié)合調(diào)整改進(jìn)與升級(jí)，保障各行業(yè)在使用人工智能技術(shù)的同時(shí)，行業(yè)發(fā)展更加迅速。

2 計(jì)算機(jī)與人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的主要功能分析

2.1 數(shù)據(jù)采集與處理功能

計(jì)算機(jī)與人工智能技術(shù)使得工作人員在實(shí)際工作中只需要掌握對(duì)電氣自動(dòng)化控制面板的操作，工作人員不需要通過(guò)腦力開展大量的分析與計(jì)算，只需要對(duì)人工智能采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)的觀察與搜集即可，最終實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化設(shè)備的進(jìn)一步發(fā)展。

2.2 系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控與警報(bào)功能

在電氣設(shè)備制造過(guò)程中，一般缺乏對(duì)于生產(chǎn)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，導(dǎo)致安全事故的發(fā)生時(shí)無(wú)法總結(jié)其他的問(wèn)題，既為后期避免類似的問(wèn)題提供參考依據(jù)，同時(shí)對(duì)于即將發(fā)生的異常問(wèn)題，也無(wú)法觸發(fā)警報(bào)，因此需要對(duì)安全隱患進(jìn)行及時(shí)的排查。而計(jì)算機(jī)人工智能技術(shù)的主要特點(diǎn)之一就是開展實(shí)時(shí)監(jiān)控與警報(bào)功能，在生產(chǎn)過(guò)程中開展對(duì)于設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控，在發(fā)生異常情況時(shí)，能夠及時(shí)發(fā)出警報(bào)，通知工作人員對(duì)于電氣設(shè)備進(jìn)一步運(yùn)維與檢修，降低事故發(fā)生的概率。而對(duì)于沒有及時(shí)控制的事故，人工智能系統(tǒng)也能記錄事故發(fā)生的數(shù)據(jù)變化，為后期避免同類問(wèn)題提供數(shù)據(jù)支持，為后期的生產(chǎn)升級(jí)提高基礎(chǔ)。

2.3 操作系統(tǒng)控制功能

傳統(tǒng)的機(jī)械控制臺(tái)操作主要是依靠工作人員在控制臺(tái)的值班，輪流查看相關(guān)數(shù)據(jù)的情況。而人工智能技術(shù)主要借助計(jì)算機(jī)通過(guò)智能設(shè)備操作，不僅可以遠(yuǎn)程操作而且可以對(duì)操作的人員實(shí)現(xiàn)不限區(qū)域、不限人員數(shù)量的操作，降低傳統(tǒng)電力控制臺(tái)對(duì)于操作人員的人數(shù)限制、位置限制等，為電氣設(shè)備自動(dòng)化發(fā)展貢獻(xiàn)重要的技術(shù)。

3 計(jì)算機(jī)與人工智能技術(shù)在礦山電氣自動(dòng)化控制中的實(shí)際應(yīng)用

3.1 計(jì)算機(jī)與人工智能技術(shù)在礦山電氣自動(dòng)化運(yùn)用中的優(yōu)勢(shì)

計(jì)算機(jī)與人工智能應(yīng)用為礦山的開采帶來(lái)了較大的技術(shù)升級(jí)。其主要的優(yōu)勢(shì)包括了以下幾個(gè)方面，其一是人工智能技術(shù)的控制臺(tái)可以借助編程語(yǔ)言，根據(jù)實(shí)際工作內(nèi)容設(shè)置相關(guān)的控制臺(tái)，在實(shí)際操作過(guò)程中能夠快速索引到相關(guān)的信息與數(shù)據(jù)，對(duì)參數(shù)進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整；其二是能夠?qū)ο嚓P(guān)的操作與作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，監(jiān)控的內(nèi)容與范圍不斷擴(kuò)大，同時(shí)監(jiān)控的開展不會(huì)受到天氣與人員的影響，抗干擾能力突出；其三是人工智能技術(shù)可以結(jié)合其自身的技術(shù)特點(diǎn)能夠開啟更加優(yōu)質(zhì)的控制模式同時(shí)降低人力物力的損失。最后體現(xiàn)在對(duì)設(shè)備異常模式的控制，能在機(jī)器產(chǎn)生異常時(shí)及時(shí)出現(xiàn)報(bào)警與調(diào)整的模式，提升穩(wěn)定性同時(shí)能夠協(xié)調(diào)人工智能的一致性。

3.2 優(yōu)化電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)

礦山的開采需要隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而不斷擴(kuò)大，在礦山開采過(guò)程中借助電氣設(shè)備能夠高效的完成開采工作，滿足社會(huì)生產(chǎn)的需求。而現(xiàn)代化的開采設(shè)備需求對(duì)于礦山的開采具有重要意義。利用計(jì)算機(jī)和人工智能技術(shù)對(duì)于礦山開采的設(shè)備進(jìn)行了設(shè)計(jì)優(yōu)化升級(jí)，其中包括了從電子科學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)等內(nèi)容，而在設(shè)備的設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須要縮短設(shè)計(jì)周期，搶占市場(chǎng)份額，將設(shè)計(jì)的成果投入到實(shí)際的礦山開采過(guò)程中。需要注意的另一個(gè)重點(diǎn)是由于開采設(shè)備設(shè)計(jì)到礦山開采的整體工作鏈條較長(zhǎng)同時(shí)研發(fā)難度較大，但在技術(shù)研發(fā)過(guò)程中不能為了研發(fā)速度而忽視了對(duì)于技術(shù)優(yōu)化的高標(biāo)準(zhǔn)，降低對(duì)于人工的依賴，減少人力資源的投入，有利于人工智能技術(shù)能夠集中力量?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)，參數(shù)設(shè)置根據(jù)實(shí)際工作需要設(shè)計(jì)更加合理，提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的同時(shí)提升的產(chǎn)品的性能。

3.3 加強(qiáng)電氣系統(tǒng)運(yùn)行的智能控制

智能化的機(jī)械設(shè)備能夠有效提高礦山生產(chǎn)的效率，先進(jìn)的礦山開采效率與質(zhì)量是現(xiàn)代礦產(chǎn)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的重要來(lái)源，因此現(xiàn)代礦產(chǎn)企業(yè)想要保持競(jìng)爭(zhēng)力，則必須使用將計(jì)算機(jī)人工智能技術(shù)與機(jī)械技術(shù)相互融合的電氣系統(tǒng)。在傳統(tǒng)設(shè)備控制器的基礎(chǔ)上，結(jié)合人工智能，工業(yè)生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)處理與信息決策使用人工智能技術(shù)，提升人工智能技術(shù)對(duì)礦山開采的進(jìn)一步發(fā)展。再通過(guò)人工智能技術(shù)做出相關(guān)開采的指令，實(shí)時(shí)掌握開采的情況與電氣設(shè)備的運(yùn)行情況，一方面提升了礦山開采的效率，另一方面人工智能系統(tǒng)降低了大量重復(fù)性的工作內(nèi)容，為人力資源的整合做出了重要貢獻(xiàn)。最后人工智能結(jié)合了計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度較快的優(yōu)勢(shì)，使得系統(tǒng)能夠短時(shí)間內(nèi)對(duì)信息進(jìn)行批量化處理并做出正確的決策，為礦山自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

3.4 提高電氣設(shè)備的故障診斷效率

礦山開采的過(guò)程中依賴多個(gè)設(shè)備同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，且各個(gè)設(shè)備都是開采鏈條中不可缺少的因素，因此當(dāng)某個(gè)設(shè)備發(fā)生故障則會(huì)影響到整體礦產(chǎn)開采的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，而依靠人工和傳統(tǒng)的控制器，故障排查工作的效率較低，不僅影響了生產(chǎn)安全同時(shí)也會(huì)影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。在此基礎(chǔ)上，發(fā)揮人工智能技術(shù)對(duì)于電氣設(shè)備的故障診斷升級(jí)對(duì)于礦山開采具有重要的作用，一方面人工智能能夠通過(guò)其專家系統(tǒng)與模糊理論相互結(jié)合，迅速掌握所有生產(chǎn)相關(guān)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，另一方面通過(guò)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行智能化控制，找到故障產(chǎn)生的位置，對(duì)故障設(shè)備進(jìn)行替換，降低設(shè)備故障對(duì)于礦山開采產(chǎn)生的影響，降低企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益損失。

4 結(jié)語(yǔ)

計(jì)算機(jī)與人工智能的發(fā)展，使得傳統(tǒng)的社會(huì)生產(chǎn)行業(yè)將機(jī)械技術(shù)與智能技術(shù)進(jìn)一步的融合，推動(dòng)了工業(yè)生產(chǎn)電氣自動(dòng)化控制，提升了工作效率與工作質(zhì)量。在傳統(tǒng)的控制器中，需要人工不斷操控控制臺(tái)調(diào)整機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)需要定期對(duì)于機(jī)器進(jìn)行檢驗(yàn)與維修，避免機(jī)器故障影響社會(huì)生產(chǎn)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。人工智能的機(jī)器控制對(duì)于電氣自動(dòng)化的發(fā)展是更科學(xué)高效的技術(shù)。計(jì)算機(jī)人工智能技術(shù)在礦山電氣自動(dòng)化控制中的進(jìn)一步運(yùn)用，不僅能夠提升對(duì)于礦山開采的實(shí)時(shí)監(jiān)控水平，同時(shí)能夠提高開采的效率與安全性，為礦山開采企業(yè)的發(fā)展提供了技術(shù)支持，最終為機(jī)器自動(dòng)化控制應(yīng)用提供了有利條件。