電氣工程及其自動(dòng)化的智能化技術(shù)應(yīng)用分析

天津城建大學(xué) 周恒熠

自動(dòng)化的智能化技術(shù)在電氣工程中的發(fā)展速度非?？?，是目前科技發(fā)展的主要方向，為加強(qiáng)自動(dòng)化和智能化的實(shí)際應(yīng)用技術(shù)，本文就電氣工程及其自動(dòng)化的智能化技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行探究，研究自動(dòng)化的智能化技術(shù)的特點(diǎn)和實(shí)際的應(yīng)用技術(shù)，以期為相關(guān)的專(zhuān)業(yè)人員提供有益參考。

電氣工程是科技領(lǐng)域的核心發(fā)展方向，其涵蓋了所有與電子和光子有關(guān)的工程，而自動(dòng)化的智能化技術(shù)正是電氣系統(tǒng)的核心發(fā)展方向。隨著智能技術(shù)的發(fā)展，不僅能夠極大地解放生產(chǎn)力，通過(guò)智能系統(tǒng)的精確判斷和準(zhǔn)確的處理能力，不斷提升整體工程和企業(yè)的生產(chǎn)力，進(jìn)而對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到促進(jìn)的作用。

1 自動(dòng)化的智能化技術(shù)

自動(dòng)化在傳統(tǒng)的理解中，指的是由具有一定功能的設(shè)定機(jī)器設(shè)備，其具有代替人類(lèi)工作的作用的功能，自行代替人類(lèi)來(lái)進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)的工作。而隨著科技的發(fā)展，為提升整體工作的實(shí)際效率，通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)不僅能夠代替人類(lèi)的體力工作和腦力工作，同時(shí)，能夠?qū)φw的系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，加強(qiáng)整體工作中的控制和管理，并能夠優(yōu)化實(shí)際功能操作。自動(dòng)化技術(shù)不僅對(duì)于生產(chǎn)過(guò)程有一定的參與，同時(shí)，能夠涉及到產(chǎn)品的整個(gè)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的周期。

智能化技術(shù)中包含著較多的相關(guān)技術(shù)，其中主要有信息與通信技術(shù)以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)等，將其與智能控制技術(shù)進(jìn)行聯(lián)合匯集使用，使相關(guān)的系統(tǒng)或機(jī)械設(shè)備等具有記憶和思維的能力，從而根據(jù)實(shí)際的環(huán)境和條件進(jìn)行自我判斷，自主的執(zhí)行相關(guān)的行為。具有智能化能力的工程系統(tǒng)或者機(jī)械設(shè)備以下特點(diǎn)：

首先，具有一定的感知能力。感知能力對(duì)于智能技術(shù)有著非常重要的作用，通過(guò)感知能力來(lái)獲得外部環(huán)境中的信息，以此為前提才能夠進(jìn)行智能分析并產(chǎn)生合理的行為動(dòng)作。

其次，記憶和思維能力。在獲得外部信息后應(yīng)能夠?qū)⑿畔⑦M(jìn)行儲(chǔ)存，方便后續(xù)對(duì)其進(jìn)行分析和感知。思維的產(chǎn)生依存于對(duì)存儲(chǔ)此信息的分析和理解。在對(duì)信息進(jìn)行自主計(jì)算、比較、判斷和決策后，能夠?qū)π畔⒔o出反饋，這一過(guò)程為智能化能力的思維。

再次，學(xué)習(xí)能力和自適應(yīng)能力。在對(duì)信息只有固定的反饋方式時(shí)，不能稱(chēng)之為智能化。在通過(guò)對(duì)環(huán)境中不同信息的攝取和分析，智能系統(tǒng)不斷地對(duì)相關(guān)的信息和處理方式等進(jìn)行積累，這是智能型系統(tǒng)的學(xué)習(xí)能力。通過(guò)對(duì)附近和常見(jiàn)信息的分析和學(xué)習(xí)，智能系統(tǒng)能夠自行的對(duì)環(huán)境進(jìn)行適應(yīng)，其反應(yīng)能夠符合環(huán)境的變化。

最后，行為決策能力。在通過(guò)感知和思維以及不斷地學(xué)習(xí)和適應(yīng)后，智能系統(tǒng)應(yīng)對(duì)相關(guān)的信息給出合理的決策，將過(guò)程簡(jiǎn)化后，即為信息通過(guò)智能系統(tǒng)后給出合理的處理方式。

以上是智能系統(tǒng)的特點(diǎn)和實(shí)際的工作流程，將自動(dòng)化和智能化的區(qū)別很好地分清，相對(duì)于自動(dòng)化，智能化更加高級(jí)，其具有像人類(lèi)一樣的學(xué)習(xí)能力，能夠根據(jù)環(huán)境中信息的不同而給出不同的反應(yīng)結(jié)果。由于智能化技術(shù)具有思維和學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，其具有自我判斷能力，根據(jù)不同情況給出合理的解決措施。

2 智能化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

智能化技術(shù)作為目前科技研究和發(fā)展的核心，其優(yōu)勢(shì)非常明顯。

第一，智能化技術(shù)與實(shí)際信息關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)。在智能化技術(shù)處理外界的信息和數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)根據(jù)不同的信息給出不同的反應(yīng)，同時(shí)其結(jié)果也較為理想。同時(shí)，智能系統(tǒng)會(huì)根據(jù)對(duì)象的不同而給出不同的反應(yīng)和結(jié)果，使其能夠與實(shí)際情況更加地相符合。在自動(dòng)化控制的過(guò)程中，加入智能化技術(shù)，使得系統(tǒng)在發(fā)現(xiàn)工作過(guò)程中存在因素發(fā)生變化時(shí)，能夠及時(shí)作出符合要求的反應(yīng)。

第二，智能化技術(shù)使電氣系統(tǒng)的運(yùn)行更加的便捷。智能化技術(shù)能夠?qū)ν饨绲男畔⑦M(jìn)行實(shí)時(shí)分析，在發(fā)生變化時(shí)，能夠根據(jù)不同的結(jié)果執(zhí)行相應(yīng)的決策。對(duì)于自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，這一過(guò)程中不僅能夠節(jié)省人工調(diào)整工作，不需要專(zhuān)門(mén)的技術(shù)人員進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)整，能夠直接根據(jù)環(huán)境因素的變化而變化。同時(shí)還支持遠(yuǎn)程操控方式，技術(shù)人員遠(yuǎn)程對(duì)智能決策進(jìn)行監(jiān)控，在發(fā)現(xiàn)不合要求的情況時(shí)，能夠?qū)嵤┱{(diào)控。

第三，智能化技術(shù)能夠應(yīng)用于對(duì)精密度較高的工作進(jìn)行控制。智能化系統(tǒng)的分析能力非常強(qiáng)，支持對(duì)精密的操作和變化的信息獲取和分析，使實(shí)際的工作能滿(mǎn)足實(shí)際的系統(tǒng)對(duì)整體精密度的需求。

3 電氣工程中自動(dòng)化的智能化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

3.1 故障診斷的應(yīng)用

電氣工程發(fā)生故障是必然的情況，在發(fā)生故障后，電氣工程無(wú)法進(jìn)行工作，不僅會(huì)導(dǎo)致企業(yè)不得不停止生產(chǎn)來(lái)進(jìn)行檢查和維修，影響其收益和工作效率。同時(shí)對(duì)維修人員的工作水平有一定的要求，在檢查和維修的過(guò)程中，會(huì)對(duì)時(shí)間造成非常大的浪費(fèi)。為加強(qiáng)工程的實(shí)際的運(yùn)行效率，首要的事項(xiàng)是對(duì)故障進(jìn)行診斷和維修，使其能夠在最快時(shí)間內(nèi)恢復(fù)工作質(zhì)量和效率，盡可能地減少電氣工程造成的損失。

將智能化技術(shù)應(yīng)用在電氣系統(tǒng)智能化中，能夠?qū)收系膶?shí)際維修提供較大的幫助。使用智能化系統(tǒng)后，該技術(shù)在電氣工程的系統(tǒng)中能夠?qū)χ車(chē)男畔⑦M(jìn)行收集和識(shí)別，并根據(jù)其特征進(jìn)行分析和處理，其功能較為強(qiáng)大，能夠?qū)φw工程進(jìn)行全面的監(jiān)控、在智能化系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)異常的信息時(shí)，如局部的問(wèn)題異常升高、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)發(fā)生變化等，智能系統(tǒng)能夠在第一時(shí)間準(zhǔn)確的將其識(shí)別。在識(shí)別后，能夠?qū)惓５臄?shù)據(jù)直接發(fā)送到工程師或維修人員的管理設(shè)備中，為工作人員進(jìn)行預(yù)警。最后智能系統(tǒng)能夠根據(jù)疑似故障的區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)的信息收集和分析，給出較為詳細(xì)、準(zhǔn)確的故障報(bào)告，同時(shí)結(jié)合實(shí)際的情況給出相應(yīng)的維修建議，用以提高維修人員對(duì)故障的理解，提高其實(shí)際的維修效率。

在工作人員維修的過(guò)程中，智能化技術(shù)能夠?yàn)榫S修人員提供適當(dāng)?shù)膸椭?。一方面，智能化系統(tǒng)對(duì)于故障信息了解較多，能夠?yàn)榫S修人員提供故障的原因和發(fā)生故障或異常的具體位置，提高維修的實(shí)際效率。另一方面，智能化技術(shù)能夠幫助維修人員對(duì)故障進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，在發(fā)生異常情況及時(shí)告知，提醒維修人員進(jìn)行處理。同時(shí)，智能化能夠?qū)S修環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)，針對(duì)危險(xiǎn)的情況為維修人員進(jìn)行危險(xiǎn)等級(jí)的示警。如電氣工程中，變壓器發(fā)生漏油的情況后，可能存在氣化的現(xiàn)象，在維修時(shí)出現(xiàn)火花的情況下會(huì)非常的危險(xiǎn)，智能系統(tǒng)能夠?qū)ζ湮ｋU(xiǎn)程度進(jìn)行分析和警示，告訴維修人員內(nèi)部有危險(xiǎn)，應(yīng)做好防護(hù)再進(jìn)行維修。

通過(guò)使用智能化技術(shù)來(lái)對(duì)故障進(jìn)行維修和處理，能夠最大程度上地對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，保證整體的設(shè)備和系統(tǒng)的正常運(yùn)行。同時(shí)可以將智能化系統(tǒng)和控制系統(tǒng)進(jìn)行連接使用，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控，能夠?qū)こ滔到y(tǒng)的所有信息進(jìn)行收集和分析，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)和管理，降低發(fā)生故障產(chǎn)生的影響，提高工程系統(tǒng)的安全性。

3.2 控制自動(dòng)化系統(tǒng)

自動(dòng)化發(fā)展的方向?yàn)橹悄芑?，將智能化系統(tǒng)應(yīng)用在自動(dòng)化的設(shè)計(jì)或者工程中，不僅能夠提高整體系統(tǒng)功能的使用效果和穩(wěn)定性，同時(shí)能夠滿(mǎn)足自動(dòng)化系統(tǒng)工作的需求，不斷提升整體的運(yùn)行效率，促進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。

智能化技術(shù)在自動(dòng)化系統(tǒng)和工程中的應(yīng)用可以分為以下的具體方面：

其一，分布式結(jié)構(gòu)。在使用智能化技術(shù)后，通過(guò)其分布式結(jié)構(gòu)能夠?qū)﹄姎庾詣?dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行全面的監(jiān)控和管理，保證整體運(yùn)行不受影響，能夠平穩(wěn)地提高自身的工作效率。對(duì)于不同的工作模塊，如生產(chǎn)加工模塊或?qū)徍吮O(jiān)控模塊等，將其功能和控制線(xiàn)路等進(jìn)行區(qū)分，建立單獨(dú)的監(jiān)管模塊，在發(fā)生故障時(shí)，其中一個(gè)模塊的故障不會(huì)對(duì)其他的模塊產(chǎn)生不良影響，避免故障導(dǎo)致整體工程產(chǎn)生較大的損失，從而降低系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)。

其二，將智能化技術(shù)應(yīng)用在自動(dòng)化的系統(tǒng)工程中，在發(fā)生環(huán)境變化時(shí)，能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的反應(yīng)，避免發(fā)生資源的浪費(fèi)現(xiàn)象。在危險(xiǎn)程度較高的工作中，使用智能化技術(shù)，能夠準(zhǔn)確地識(shí)別周?chē)淖兓蛩?，?duì)危險(xiǎn)發(fā)生的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，使其能夠及時(shí)地進(jìn)行預(yù)警，在發(fā)生數(shù)據(jù)異常時(shí)，能夠及時(shí)地對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，避免發(fā)生危險(xiǎn)。

3.3 PLC編程技術(shù)

PLC編程是一種使用數(shù)字進(jìn)行實(shí)際操作的電氣系統(tǒng)，一般在工業(yè)環(huán)境下使用較多。其內(nèi)部具有儲(chǔ)存器，能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行邏輯運(yùn)算和控制，通過(guò)數(shù)字的輸入和輸出來(lái)下達(dá)不同的指令，進(jìn)而達(dá)到對(duì)系統(tǒng)或工程設(shè)備等的控制。目前PLC編程在自動(dòng)化電氣工程中的應(yīng)用較為廣泛。在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中，系統(tǒng)根據(jù)儲(chǔ)存器中編輯好的程序?qū)?shù)據(jù)按照順序掃描，同時(shí)不斷地進(jìn)行循環(huán)，循環(huán)后根據(jù)質(zhì)量來(lái)按照順序執(zhí)行。通過(guò)PLC編程能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行控制，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制，使其能夠完成不同的功能。PLC編程能夠代替以往的控制器，其功能更加地豐富，不僅能夠?qū)﹄姎夤こ滔到y(tǒng)進(jìn)行全面的監(jiān)控，同時(shí)能夠根據(jù)實(shí)際的數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)處理方式等進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，使其更加地具有科學(xué)性。PLC編程能夠有效地推動(dòng)智能化技術(shù)的提升與革新，促使電氣工程系統(tǒng)得到平穩(wěn)的發(fā)展。

3.4 對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)化

電氣系統(tǒng)工程的自動(dòng)化技術(shù)想要平穩(wěn)的發(fā)展，降低發(fā)生故障的風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)智能技術(shù)的發(fā)展和調(diào)整，通過(guò)智能化技術(shù)，能夠?qū)φw的電氣工程進(jìn)行優(yōu)化，使其更加地能夠滿(mǎn)足目前對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的需求。在優(yōu)化的過(guò)程中，一方面，應(yīng)熟練地應(yīng)用不同的算法，使系統(tǒng)的功能更加地完善，滿(mǎn)足用戶(hù)的切實(shí)需求；另一方面，通過(guò)智能化技術(shù)的應(yīng)用與結(jié)合，能夠?qū)こ毯拖到y(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程的監(jiān)控，確保工程的安全。總體上看，在智能化技術(shù)影響下能夠?qū)φw的工程進(jìn)行監(jiān)督和檢查，并分析其中的不良構(gòu)件，有利于對(duì)整體系統(tǒng)進(jìn)行合理優(yōu)化。

結(jié)論：綜上所述，智能化技術(shù)在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)工作中具有非常重要的意義，通過(guò)智能化技術(shù)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障和異常情況，并對(duì)其實(shí)際的情況進(jìn)行探究和分析。將智能化應(yīng)用在自動(dòng)化電氣系統(tǒng)中時(shí)，能夠提高其工作的效率，減少不良情況產(chǎn)生的影響，不斷促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和提升。