探究人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用策略

＊白 瑋

（華陽新材料科技集團(tuán)有限公司 山西 045000）

前言

在當(dāng)下技術(shù)發(fā)達(dá)的社會(huì)環(huán)境中，人們的生活方式開始著重強(qiáng)調(diào)智能化。在電氣化領(lǐng)域中，技術(shù)的改革創(chuàng)新是促進(jìn)發(fā)展的關(guān)鍵，從而使得電氣自動(dòng)化控制設(shè)計(jì)理念中不斷更新，人工智能技術(shù)逐漸應(yīng)用于各設(shè)備。所謂自動(dòng)化是指機(jī)械控制過程中開始加強(qiáng)自主意識(shí)，在控制過程中將執(zhí)行者的意圖人性化表達(dá)。因此，人工智能參與電氣自動(dòng)化控制是必要的，且在未來的發(fā)展領(lǐng)域中會(huì)將智能化功能發(fā)展到最大，促使自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制廣泛使用過程中提高機(jī)器的辦事效率。

1.人工智能的理論分析

人工智能在目前的發(fā)展中成為各方面企業(yè)家的討論熱點(diǎn)，也成為了考量一個(gè)企業(yè)發(fā)展?fàn)顩r的有效依據(jù)。在大型企業(yè)中人工智能的應(yīng)用較為廣泛，由于企業(yè)的規(guī)模較大，使用人工智能技術(shù)輔助于企業(yè)的運(yùn)轉(zhuǎn)，極大程度上簡化了企業(yè)的業(yè)務(wù)辦理流程，使得企業(yè)快速運(yùn)轉(zhuǎn)。

人工智能的主要理論依據(jù)是基于計(jì)算機(jī)的發(fā)展理論，通過特定的生產(chǎn)策略將計(jì)算機(jī)的語言識(shí)別、處理功能、系統(tǒng)化程序以及圖像識(shí)別等相關(guān)的功能，實(shí)現(xiàn)技術(shù)發(fā)展。1956年人工智能被Dartm outh提出，廣泛涉及到信息論、控制論、自動(dòng)化、生物學(xué)、心理學(xué)、語言學(xué)、醫(yī)學(xué)等多方面領(lǐng)域。而對(duì)于智能化的電氣控制中，則是要結(jié)合信息的收集以及控制功能實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的智能特點(diǎn)，大力減少勞動(dòng)力，進(jìn)而提高員工的工作效率。如：鋁電解生產(chǎn)過程中的自適應(yīng)控制技術(shù)，就是使用了人工智能技術(shù)降低企業(yè)的時(shí)效，根據(jù)類似于人類的判斷系統(tǒng)、處理功能系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)，加強(qiáng)生產(chǎn)力。人工智能技術(shù)應(yīng)用，如圖1、圖2所示。

圖1 智能機(jī)器人模擬手勢(shì)

圖2 智能化技術(shù)在工廠中的應(yīng)用

2.人工智能應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)

電氣自動(dòng)化控制過程中，人工智能技術(shù)的應(yīng)用主要是對(duì)于外界的參數(shù)進(jìn)行分析，由于其受外界的影響因素較小，對(duì)于產(chǎn)品的運(yùn)營環(huán)境要求較低，所以利用了信息的自動(dòng)化參數(shù)模型進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)電氣產(chǎn)品的一致性，即使在相關(guān)系統(tǒng)中輸入錯(cuò)誤信息，相關(guān)系統(tǒng)也會(huì)根據(jù)模型中的參數(shù)評(píng)估系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)誤差分析將數(shù)據(jù)信息具體化，從而控制產(chǎn)品的運(yùn)行。在一定程度上，不僅能保障產(chǎn)品的發(fā)展規(guī)范性，還能確保產(chǎn)品的一致性，有效的加大產(chǎn)品自身的抗干擾能力。

3.基于人工智能的電氣化的應(yīng)用策略

目前，人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，各科研究人員也參加了技術(shù)研究工作，尤其是將人工智能技術(shù)應(yīng)用于電氣自動(dòng)化設(shè)備中的相關(guān)工作，其主要是在電氣設(shè)備的故障預(yù)測(cè)、診斷、設(shè)計(jì)、系統(tǒng)控制以及保護(hù)等相關(guān)方面的發(fā)展。

(1)優(yōu)化設(shè)計(jì)領(lǐng)域

電氣化設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)中，通常隱藏著極為復(fù)雜的工作程序。例如：相關(guān)電路、磁場等領(lǐng)域的設(shè)計(jì)過程中，需要大量的理論知識(shí)支撐，結(jié)合豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，將以往所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟通過實(shí)驗(yàn)手段進(jìn)行。計(jì)算機(jī)的發(fā)展策略中，如果將電氣產(chǎn)品中的人工收集逐步轉(zhuǎn)向?yàn)橛?jì)算機(jī)設(shè)計(jì)程序，將產(chǎn)品的開發(fā)時(shí)間迅速縮短，通過計(jì)算機(jī)CAD技術(shù)的引用，有效的幫助設(shè)計(jì)人員提升產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量以及效率。

電氣設(shè)備的智能化主要是在遺傳算法和系統(tǒng)算法兩方面。而區(qū)別于傳統(tǒng)算法的遺傳算法，自身所帶的優(yōu)越條件致使運(yùn)算正確率大大提高，在電氣設(shè)備中使用較為廣泛。而系統(tǒng)算法則是在電氣產(chǎn)品發(fā)生故障時(shí)通過捕捉故障發(fā)生前的預(yù)兆，結(jié)合系統(tǒng)算法的應(yīng)用進(jìn)行有效阻止。

(2)診斷應(yīng)用

電氣設(shè)備的使用通常需要各部分機(jī)器零件共同運(yùn)轉(zhuǎn)才能正常進(jìn)行，因?yàn)橛袝r(shí)會(huì)因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)等零件出錯(cuò)而終止整個(gè)電氣工程，所以，在設(shè)備運(yùn)行過程中需要不斷加強(qiáng)工程的診斷力度，才能保證工程的有效進(jìn)行。但是，傳統(tǒng)的診斷方式有時(shí)不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障原因，進(jìn)而浪費(fèi)了資源。

由于很多電氣故障一般是突發(fā)情況，想要有效的預(yù)測(cè)故障的發(fā)生，可以在電氣設(shè)備中增加故障報(bào)警系統(tǒng)，當(dāng)計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)捕捉到設(shè)備出現(xiàn)問題時(shí)，及時(shí)向控制中心傳遞運(yùn)行狀態(tài)，終止整個(gè)運(yùn)行程序，進(jìn)而降低產(chǎn)品的損壞率。通過人工智能的控制系統(tǒng)，及時(shí)在設(shè)備運(yùn)行故障突發(fā)前進(jìn)行預(yù)測(cè)，融合人工智能技術(shù)中的網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)控制，在極為復(fù)雜的運(yùn)行領(lǐng)域中迅速找到故障原因，從而大大提高了設(shè)備的診斷效率，減少了企業(yè)的各項(xiàng)損失。

(3)在電氣控制領(lǐng)域的應(yīng)用

人工智能控制對(duì)于整個(gè)電氣運(yùn)行過程而言具有決定性的作用，不僅能夠及時(shí)保障系統(tǒng)的高效運(yùn)行。但是，在電氣控制過程中由于控制過程較為嚴(yán)苛，對(duì)于設(shè)備的控制過程也很復(fù)雜，因此操作人員可以利用計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力，提高電氣控制的預(yù)算精度。

工作人員可以將人工智能技術(shù)的自動(dòng)運(yùn)算、結(jié)果的預(yù)知范圍以及精度控制等相關(guān)的運(yùn)算特點(diǎn)，以簡單的控制界面實(shí)現(xiàn)操作步驟，進(jìn)而進(jìn)行系統(tǒng)的遠(yuǎn)程操控流程，最終將其相關(guān)的數(shù)據(jù)以及運(yùn)算結(jié)果的信息進(jìn)行自動(dòng)保存，從而根據(jù)圖像化的形式進(jìn)行展現(xiàn)，為操作人員提供了簡單易懂的操作數(shù)據(jù)，方便于以后的控制工作。

(4)將智能應(yīng)用融于電力系統(tǒng)

在電力系統(tǒng)控制中心比較普遍的方式就是專家系統(tǒng)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。專家系統(tǒng)的相關(guān)應(yīng)用程序較為復(fù)雜，根據(jù)電力系統(tǒng)在運(yùn)行中出現(xiàn)的問題及時(shí)進(jìn)行虛擬模擬，然后進(jìn)行場景的判斷，結(jié)合系統(tǒng)的實(shí)際情況，對(duì)電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息以及知識(shí)領(lǐng)域進(jìn)行仔細(xì)研究，從而適當(dāng)更新數(shù)據(jù)庫，以滿足人類需要。

而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與之最大的區(qū)別在于該方法具有較大的靈活性，使用特定的存儲(chǔ)方式將電力系統(tǒng)的龐大數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，然后更具神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的分類特點(diǎn)，將數(shù)據(jù)模型進(jìn)行分類，通過輸入輸出的方式展現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，因此，將智能技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)，無論哪種方式，都能為電氣產(chǎn)品構(gòu)建出相應(yīng)的預(yù)測(cè)模型，然后輔助工作人員在短期內(nèi)對(duì)產(chǎn)品的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)，并提供預(yù)測(cè)結(jié)果，能夠有效的幫助技術(shù)人員進(jìn)行全面的數(shù)據(jù)分析，從而提高電氣產(chǎn)品的運(yùn)行效率。

4.總結(jié)

在這個(gè)科學(xué)技術(shù)發(fā)達(dá)的時(shí)代，想要提高企業(yè)的生產(chǎn)力，一定不能固步自封。應(yīng)該及時(shí)配合社會(huì)的發(fā)展腳步，將當(dāng)下科學(xué)的智能技術(shù)融于產(chǎn)品的生產(chǎn)以及應(yīng)用，長期以來，為整個(gè)電氣時(shí)代帶來更大的發(fā)展前景，進(jìn)而使得人類的生活更加方便化。