智能化技術(shù)在電氣工程自動化控制中的應(yīng)用策略研究

張瑞雪 任亞丹

Equipment technology 裝備技術(shù)

智能化技術(shù)在電氣工程自動化控制中的應(yīng)用策略研究

張瑞雪 任亞丹

（鄭州工商學(xué)院，河南 鄭州 451400）

社會發(fā)展下電氣工程及其自動化應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，這為我國工業(yè)生產(chǎn)，生活等方面提供了良好的支撐平臺，特別實在設(shè)備智能化、自動化發(fā)展上取得了不錯的成績，推動生產(chǎn)能力的水平的提高。通過對電氣工程自動化進(jìn)行分析，智能化在其領(lǐng)域的應(yīng)用實現(xiàn)了自動化、智能化的融合，為我國電氣工程及其自動化發(fā)展奠定了有利基礎(chǔ)保障。下面文章主要對電氣工程自動化控制下智能化技術(shù)優(yōu)勢進(jìn)行分析，并探討智能化技術(shù)在其中的應(yīng)用。

電氣工程；自動化；智能化；智能技術(shù)

0 引言

我國是一個制造大國，自動化產(chǎn)品規(guī)模不斷擴(kuò)大需要諸多技術(shù)的支持。從當(dāng)前現(xiàn)狀來看電氣自動化產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)取得了不錯的成績。面對國內(nèi)外制造業(yè)的沖擊，產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)水平提高下對中國制造需求也逐漸提升，面對傳統(tǒng)制造業(yè)精度不高、安全系數(shù)低等情況，引入自動化、智能化技術(shù)能夠降低人工成本、提高設(shè)備控制精準(zhǔn)度，縮短我國制造業(yè)與國外先進(jìn)制造水平之間的差距。相信在不就得將來，中國制造業(yè)將會更加智能化、全面化，更好的推動制造產(chǎn)業(yè)與設(shè)備自動化發(fā)展。

1 電氣工程及其自動化技術(shù)、智能化技術(shù)的關(guān)系

電氣工程自動化與智能化技術(shù)之間有著緊密的聯(lián)系，從電氣自動化角度分析，其具有現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)以自動化系統(tǒng)的融合。通過自動化控制系統(tǒng)運(yùn)行與各個系統(tǒng)模塊之間的相互協(xié)調(diào)，實現(xiàn)有效的數(shù)據(jù)分析和處理，進(jìn)一步縮短了電氣工程系統(tǒng)運(yùn)行的時間，有效提供電氣工程系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。同時，電氣工程自動化控制系統(tǒng)也充分表明了現(xiàn)代工程領(lǐng)域的發(fā)展趨勢，引入先進(jìn)的生產(chǎn)理念，幫助技術(shù)人員與管理人員實現(xiàn)電氣工程自動化內(nèi)部結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)和管理，切實提高電氣設(shè)備性能，以滿足企業(yè)生產(chǎn)或日常生活所需求。從理論上來看，電氣工程與自動化之間是一個交叉學(xué)科的關(guān)系，兩個學(xué)科通過控制理論與電氣技術(shù)的融合，實現(xiàn)了嶄新的學(xué)科范疇。相關(guān)內(nèi)容了解上看，電氣工程與自動化包括了計算機(jī)、電氣工程、通信工程等一系列相關(guān)技術(shù)內(nèi)容。為推動電氣工程事業(yè)的迅速發(fā)展，在具體應(yīng)用中應(yīng)該注重一體化層面的設(shè)計與分析。從當(dāng)前我國機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展來看，自動化技術(shù)對于機(jī)械電子行業(yè)的影響越來越深，如果僅依靠機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)與電子行業(yè)的融合很難滿足時代發(fā)展需求，這就為我國智能化技術(shù)的應(yīng)用提供了良好的使用環(huán)境。智能化技術(shù)是當(dāng)前我國社會發(fā)展中非常重要的一項技術(shù)工業(yè)，其主要體現(xiàn)在人工智能與計算機(jī)技術(shù)的融合上，將其應(yīng)用于電氣工程自動化控制領(lǐng)域，能夠在很大程度上提高系統(tǒng)的控制水平，特別是在信息收集與信息處理等方面，能夠滿足電氣工程自動化系統(tǒng)運(yùn)行需求，降低運(yùn)行成本，保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、可靠性。通過對人工智能技術(shù)進(jìn)行了解，智能化技術(shù)水平的提高也推動了大數(shù)據(jù)、云計算等關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用水平。通過大數(shù)據(jù)分析能夠幫助企業(yè)了解客戶實際需求，實現(xiàn)個性化的產(chǎn)品設(shè)計與服務(wù)，以此保證所推出的產(chǎn)品能夠滿足客戶心意，提升企業(yè)市場競爭力。通過實踐表明，電氣工程與自動化行業(yè)下智能化技術(shù)的應(yīng)用能夠推動兩者的融合發(fā)展。

2 智能化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1 智能化控制不需要建立模型

電氣工程自動化系統(tǒng)運(yùn)行中需要對設(shè)備進(jìn)行控制模型的編輯，以此達(dá)到設(shè)備控制的目的，傳統(tǒng)控制器需要依靠相應(yīng)的控制模型來進(jìn)行控制指令發(fā)布，在具體的使用過程中，這種控制方法具有一定的局限性，無法充分體現(xiàn)自動化控制應(yīng)有的靈活性、安全性優(yōu)勢。由于電氣工程自動化設(shè)備運(yùn)行過程中受到的影響因素較多，并且這些因素處于不斷的變化狀態(tài)，為保證不可控因素能夠得到合理控制，需要對控制模型進(jìn)行轉(zhuǎn)變，以滿足電氣工程自動化控制的具體要求。智能化技術(shù)的應(yīng)用能夠摒棄傳統(tǒng)控制模型存在的不足，這也就降低了電氣設(shè)備運(yùn)行過程中不可控因素的不良影響，能夠提高電氣工程自動化控制水平。

2.2 有利于提高自動化控制器的精度

新時期市場經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展下，各行各業(yè)生產(chǎn)力水平都有所提升，特別是當(dāng)前人們對于電力能源需求不斷增漲，這也推動了電力行業(yè)的快速發(fā)展。從當(dāng)前來看，電氣工程領(lǐng)域在諸多行業(yè)中的應(yīng)用取得了不錯的成績，這也對傳統(tǒng)自動化控制器的應(yīng)用提出較高要求，面對時代發(fā)展引入智能化技術(shù)是摒棄傳統(tǒng)控制模式不準(zhǔn)確、低效率的必經(jīng)之路。通過對傳統(tǒng)自動化控制進(jìn)行分析，傳統(tǒng)控制器無法保證自動化控制的高效性、準(zhǔn)確性，難以對控制對象實現(xiàn)全方位、全過程的動態(tài)監(jiān)管，無法保證電氣工程自動化系統(tǒng)運(yùn)行效果。鑒于此，采用智能化技術(shù)能夠有助于控制對象的實時監(jiān)控與智能化控制，比如：在電氣設(shè)備運(yùn)行中通過參數(shù)變化掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，并針對設(shè)備實際情況保證參數(shù)設(shè)計的合理性，以提高自動化控制器的精度。

2.3 提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性

傳統(tǒng)電氣工程自動化控制系統(tǒng)在運(yùn)行過程中需要進(jìn)行設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)檢修等工作，對于專業(yè)技術(shù)人員要求較為嚴(yán)格，自動化控制系統(tǒng)具有一定的專業(yè)性，在進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)與管理過程中，要求對設(shè)備裝置進(jìn)行有效控制，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障及系統(tǒng)異常情況時需要及時的進(jìn)行處理。但從傳統(tǒng)自動化系統(tǒng)運(yùn)行情況來看。一些故障現(xiàn)象無法得到及時的處理，發(fā)生故障現(xiàn)象時甚至出現(xiàn)系統(tǒng)停擺等現(xiàn)象。電氣自動化控制系統(tǒng)中引入智能化技術(shù)，電氣智能化系統(tǒng)具有自我診斷與故障維護(hù)等功能，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行下設(shè)備故障監(jiān)測與故障報告，在問題發(fā)生第一時間進(jìn)行自我診斷，并為故障檢修人員提供參考依據(jù)，以提高系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)水平，同時在一定成度上降低系統(tǒng)運(yùn)維成本，保證系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境的安全性、穩(wěn)定性。

2.4 數(shù)據(jù)處理一致性

從電氣智能化系統(tǒng)運(yùn)行情況來看。對于輸入系統(tǒng)數(shù)據(jù)類型要求較低。通過相關(guān)技術(shù)能夠?qū)ο到y(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行實施評測，即便在控制器數(shù)據(jù)很少的情況下，智能化系統(tǒng)也能夠通過最新技術(shù)為數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確的收集與預(yù)測分析，以提高數(shù)據(jù)評價精準(zhǔn)度。從當(dāng)前來看，電氣工程自動化系統(tǒng)控制水平對于控制系統(tǒng)要求較為嚴(yán)格，面對不同的控制需求，其控制過程與控制效果也會存在一定的差異，這就要求控制系統(tǒng)自身能夠具備一定的多樣性和復(fù)雜性。智能化技術(shù)的融入，能夠?qū)崿F(xiàn)電梯設(shè)備自動化控制的理想化狀態(tài)，滿足不同對象控制需求。通過智能化技術(shù)控制手段，根據(jù)自身設(shè)備所具有的特性和優(yōu)點，實現(xiàn)智能化的控制管理。

3 電氣工程及其自動化的智能化技術(shù)應(yīng)用分析

3.1 優(yōu)化設(shè)計

電氣工程自動化發(fā)展下電氣設(shè)備設(shè)計是自動化控制非常關(guān)鍵的一項內(nèi)容，電氣設(shè)備設(shè)計具有一定的復(fù)雜性，在設(shè)計過程中需要設(shè)計人員具有一定的知識水平和專業(yè)經(jīng)驗，能夠保證所設(shè)計的內(nèi)容符合相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和要求，在設(shè)計過程中，電氣設(shè)備設(shè)計需要涵蓋電氣、電路等專業(yè)內(nèi)容，這就要求設(shè)計人員能夠具備較強(qiáng)的專業(yè)素質(zhì)與應(yīng)對能力，以此保證電氣設(shè)備設(shè)計的合理性。從當(dāng)前來看，傳統(tǒng)電氣工程設(shè)備設(shè)計較為落后，在工作當(dāng)中主要是通過設(shè)計實驗與工作經(jīng)驗相結(jié)合的模式。在這種情況下對于設(shè)計人員技術(shù)能力水平要求較高。并且設(shè)備后期檢修與維護(hù)成本也相對較高。從當(dāng)前來看，電氣設(shè)備設(shè)計智能化技術(shù)主要體現(xiàn)在設(shè)計方法上，通過CAD技術(shù)與設(shè)計輔助軟件的應(yīng)用，能夠提高電氣設(shè)備設(shè)計的整體水平，并且保障設(shè)計方案的合理性和可操作性，通過建立立體仿真模型為設(shè)計人員提供直觀的設(shè)計環(huán)境，減少傳統(tǒng)設(shè)計下原型制作、材料消耗等問題，有助于電氣設(shè)備設(shè)計優(yōu)化。

3.2 故障診斷智能化

電氣工程自動化系統(tǒng)運(yùn)行下，故障問題時有發(fā)生，這種情況下引入智能化技術(shù)能夠?qū)ο到y(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實時的監(jiān)測，以此降低事故發(fā)生概率，通過對運(yùn)行數(shù)據(jù)收集整理與實施監(jiān)測、參數(shù)設(shè)置的合理性等判斷設(shè)備狀態(tài)運(yùn)行狀態(tài)，以保證系統(tǒng)能夠處于良好的運(yùn)行環(huán)境下。除此之外，智能化控制系統(tǒng)還能夠為相關(guān)技術(shù)人員提供相關(guān)數(shù)據(jù)參考與技術(shù)支撐，能夠幫助技術(shù)人員及時找到故障位置，進(jìn)行準(zhǔn)確的維修和保養(yǎng)。比如在電氣自動化控制系統(tǒng)運(yùn)行下，變壓器是非常重要的組成部分，傳統(tǒng)系統(tǒng)管理變壓器故障問題的排除時間較長，其主要依靠技術(shù)人員工作經(jīng)驗和相關(guān)專業(yè)技術(shù)進(jìn)行故障檢測，而智能化技術(shù)的融入能夠?qū)ψ儔浩鞴收习l(fā)生時所產(chǎn)生的問題現(xiàn)象進(jìn)行全面分析，明確具體故障范圍，通過相關(guān)數(shù)據(jù)監(jiān)測與智能管理快速找到故障位置。

3.3 智能化技術(shù)自主控制

電氣工程自動化系統(tǒng)運(yùn)行下，智能化技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)智能化技術(shù)與自動化技術(shù)的融合，提高系統(tǒng)控制水平，占據(jù)足夠的主動優(yōu)勢。因此，在電氣工程中引入智能化技術(shù)具有一定的應(yīng)用價值，這也證明了智能化技術(shù)在當(dāng)前電氣設(shè)備應(yīng)用中的重要性。從具體應(yīng)用來看，智能化技術(shù)可以實現(xiàn)電氣設(shè)備的自動化控制，其主要體現(xiàn)在以下幾個方面。第一。更準(zhǔn)確的把握當(dāng)前設(shè)備和系統(tǒng)的運(yùn)行情況，將其真實地反映到智能化控制管理當(dāng)中。第二。根據(jù)相關(guān)法律法規(guī)以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求對自動化設(shè)備運(yùn)行下相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和處理，并對當(dāng)前設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)與收集來的數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析。第三，將智能化技術(shù)應(yīng)用于設(shè)備管理當(dāng)中，通過專家系統(tǒng)和內(nèi)部操作系統(tǒng)的融合實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲、運(yùn)行曲線、運(yùn)行報告等工作。第四，檢查自動化設(shè)備運(yùn)行下電器開關(guān)的使用情況，通過智能化系統(tǒng)管理平臺對執(zhí)行操作進(jìn)行參數(shù)設(shè)計，并限制操作員的權(quán)限，以保證自動化系統(tǒng)運(yùn)行的合理性。

3.4 PLC技術(shù)與模塊化技術(shù)的應(yīng)用

PLC技術(shù)是智能化控制的一種體現(xiàn)，又稱之為可編輯邏輯控制器技術(shù)，通過對數(shù)字進(jìn)行微處理達(dá)到智能化控制的目的，將PLC技術(shù)應(yīng)用于自動化控制中能夠提高自動化系統(tǒng)運(yùn)行效率，保證自動化設(shè)備能夠在短時間內(nèi)完成高質(zhì)量的工作。模塊化技術(shù)的應(yīng)用能夠轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)系統(tǒng)運(yùn)行下雜亂無章的局面，通過模塊設(shè)計可以實現(xiàn)單個或者多個模塊運(yùn)行的效果，從上而下將系統(tǒng)劃分為不同的模塊體系，使系統(tǒng)運(yùn)行能夠具有一定的規(guī)律和原則，當(dāng)出現(xiàn)問題的時候系統(tǒng)能夠通過故障模塊向管理人員發(fā)出信息，方便工作人員進(jìn)行基礎(chǔ)操作流程與故障處理，讓原本復(fù)雜的工作程序變得更加簡單化、智能化，提高設(shè)備維護(hù)的整體效率。

3.5 信息接口的應(yīng)用

接口設(shè)計是電氣工程自動化控制系統(tǒng)運(yùn)行的關(guān)鍵，為滿足智能化發(fā)展需求對接口設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新，制定符合現(xiàn)代發(fā)展的設(shè)備接口標(biāo)準(zhǔn)，能夠提高接口設(shè)計的規(guī)范性、合理性。在此過程中要保證接口功能性的發(fā)揮，具備良好的數(shù)據(jù)接收與采集功能，保證電氣工程自動化系統(tǒng)運(yùn)行下數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。與此同死，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)之間的傳輸互動，通過構(gòu)建邏輯編輯器方便客戶對自動化系統(tǒng)進(jìn)行操作，實現(xiàn)合理的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，提高自動化控制系統(tǒng)的操作水平。由此可見將智能化技術(shù)應(yīng)用于自動化系統(tǒng)接口設(shè)計中能夠?qū)崿F(xiàn)USB接口與系統(tǒng)運(yùn)行下網(wǎng)絡(luò)的緊密結(jié)合。

3.6 安全防御

智能化技術(shù)的應(yīng)用轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)設(shè)備管理方式的不足，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)下故障監(jiān)測與預(yù)防技術(shù)的應(yīng)用，特別是當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)時代自動化控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全面臨諸多挑戰(zhàn)，采用智能化技術(shù)能夠了解網(wǎng)絡(luò)安全問題，并做好預(yù)防處理工作，比如：為避免出現(xiàn)信息丟失或者非法竊取采用智能化手段做好信息收集與數(shù)據(jù)分析，針對病毒問題給出針對性的處理措施。由此可見智能化技術(shù)的應(yīng)用能夠切實提高自動化看著系統(tǒng)的安全水平，相比于傳統(tǒng)安防作業(yè)來講其主要的目的是轉(zhuǎn)變安全防御工作的被動局面，具有顯著的可預(yù)見性與預(yù)防性，能夠營造安全的運(yùn)行環(huán)境，提早對系統(tǒng)進(jìn)行安全防護(hù)能力的提升，以降低病毒等不安全因素對電氣工程自動化系統(tǒng)所造成的不良影響。比如：在某企業(yè)設(shè)備管理中采用智能化控制系統(tǒng)對病毒進(jìn)行識別與預(yù)防、處理，自動化控制系統(tǒng)能夠?qū)Σ《具M(jìn)行分析、識別，并依據(jù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境采取正確的病毒防御方法，并將其存儲到網(wǎng)盤中在二次出現(xiàn)故障問題是及時作出回應(yīng)，保證控制系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性。

4 結(jié)語

綜上所言，隨著經(jīng)濟(jì)市場的快速發(fā)展，對電力能源的需求量呈不斷增長趨勢，智能化技術(shù)在電氣工程及其自動化中的應(yīng)用貫穿設(shè)備設(shè)計、控制、故障監(jiān)測等多方面內(nèi)容，在日后還應(yīng)該大力推廣智能化技術(shù)應(yīng)用，以提高電氣自動化設(shè)備運(yùn)行的整體水平。

綜上所述，目前我國市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展下對設(shè)備自動化需求逐漸提高，電氣工程與自動化在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用占據(jù)重要位置。在此背景下，實現(xiàn)智能化技術(shù)的融合，能夠提高電氣工程自動化設(shè)計水平，降低設(shè)備故障，實現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行下智能化控制與管理。從當(dāng)前來看，為推動智能化技術(shù)的應(yīng)用，還應(yīng)該從實際角度分析，充分發(fā)揮智能化技術(shù)所具有的優(yōu)勢，以提高電氣工程自動化與智能化的融合。

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1007-6344（2021）01-0059-02