智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用

史棟元

（齊齊哈爾工程學院,黑龍江齊齊哈爾,161005）

1 智能化技術的基礎理論

智能化技術是一項綜合性、系統(tǒng)性比較強的技術，在具體應用介紹涉及到了控制學、生物學、語言學、信息學以及醫(yī)學等眾多學科，具有非常廣泛的應用空間，可以更好的滿足不同領域發(fā)展需求。目前，在電氣工程行業(yè)發(fā)展過程中，智能化技術應用更多的側重于人工智能機器設備的應用，其可以在無人操作的前提下，來開展一系列難度較高和危險性較大的任務。智能化技術具備復雜性的特點，因此對技術操作人員的專業(yè)知識和綜合素質水平提出了較高的要求，此時可以通過控制計算機來完成對機器設備的有效控制。從智能化技術的本質上進行分析可以發(fā)現(xiàn)，其主要是在計算機技術的基礎上發(fā)展而來的一種實用型技術，并通過對其進行不斷的完善和優(yōu)化來更好的發(fā)揮其作用，逐漸成為今后電氣工程建設與發(fā)展的主要方向。在電氣工程自動化控制中，智能化技術的應用流程如圖1所示。

圖1 智能化技術的應用流程

2 智能化技術的主要特點

2.1 不需控制模型

與傳統(tǒng)控制器相比，智能化技術具有多方面的優(yōu)勢，在實際應用過程中可以彌補傳統(tǒng)控制器所存在的缺陷與不足，進而提高其控制效果。如果控制對象比較繁多時，傳統(tǒng)的控制器不能對其進行有效控制，而且也會對模型設計流程的實施產(chǎn)生不利影響。而智能化技術的應用，不通過模型設計流程就能夠實現(xiàn)對電氣工程自動化的有效控制。因此，對于不能進行評估或預測的模型設計流程而言，可以借助智能化技術給予有效處理。

2.2 無人化操控

將智能化技術應用到電氣工程自動化控制中，可以從下降和響應時間、魯棒性變化等調(diào)整入手來實現(xiàn)對電氣工程自動化的有效調(diào)節(jié)與控制，并提高控制的整體精準性和效率。同時，自我調(diào)節(jié)也屬于智能化技術中比較常見的一大特點，其能夠結合系統(tǒng)實際需求和運行狀態(tài)做出及時的反應，該過程一般不需要人工操作和觀察，因此可以實現(xiàn)無人化操控，進而為遠程操控的實現(xiàn)提供了保障。例如，10kv 配電系統(tǒng)中，PLC技術的應用情況如圖2所示。

圖2 在10kv 配電系統(tǒng)中PLC的應用示意圖

2.3 一致性相對較高

通過對大量的數(shù)據(jù)資料進行分析可以發(fā)現(xiàn)，如果在數(shù)據(jù)處理過程中引入智能化技術，不僅可以提高數(shù)據(jù)處理的整體效果，而且還可以切實解決其中所存在的問題。實際上，在每一個控制器中，控制對象往往存在較強的變更性，此時在傳統(tǒng)電氣工程自動化控制過程中，會產(chǎn)生不同的控制效果。然而，復雜性、多樣性是控制對象的常見特點，在現(xiàn)有的技術水平下，借助智能化技術，也不可能對其進行全面控制。因此，在應用智能化技術過程中，只有少數(shù)控制對象能夠達到比較理想的控制效果。因此，在電氣工程自動化控制發(fā)展過程中，需要注重從控制能力和提升對象分析兩個方面進行研究。

3 在電氣工程自動化控制中智能化技術的應用效果

3.1 在電氣自動化設備方面

如今，隨著科學技術和機械化的發(fā)展，企業(yè)產(chǎn)品加工車間所需要的工作人員數(shù)量越來越少，機器人取代了大量的工作崗位，并推動電氣設備朝著自動化的方向發(fā)展。然而，在實際應用過程中，電氣自動化設備出現(xiàn)了一系列的缺陷與不足，此時就需要借助智能化技術來給予改進和彌補，以此來有效提高電氣自動化設備的運行效率。

3.2 在日常生產(chǎn)方面

如今，智能化技術逐漸滲透到人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)的各個領域，并取得了比較理想的應用效果。然而，在實際應用過程中，離不開電的支持，如果出現(xiàn)特殊狀況，不僅會對電氣工程自動化運行產(chǎn)生不利影響，而且還會阻礙人們的日常生產(chǎn)。通常情況下，在日常生產(chǎn)過程中，智能化技術還需要結合實際情況給予進一步的改善，以此來達到降低工作的危險性和工作難易程度的目的。目前，隨著智能化技術的應用，使得日常生產(chǎn)的規(guī)范和流程發(fā)生了較大的改進，并日趨完善，極大的提高了人們生活質量。

3.3 在故障診斷方面

在電氣工程自動化控制過程中，設備故障時有發(fā)生，此時可以借助智能化技術來對故障出現(xiàn)故障的前兆進行分析，以此來對設備故障做出及時、準確的診斷，這樣既能夠確保設備故障的有效處理，而且還可以提高電氣工程自動化的正常運行。在整個電氣工程自動化控制過程中，變壓器發(fā)揮著不可替代的作用，這樣就需要借助各種有利的措施來對變壓器故障進行診斷，以此來進一步強化變壓器的性能，有效延長變壓器的使用壽命。雖然在電氣工程自動化控制工作中，做出了一系列的努力，但是電氣故障不可避免的會出現(xiàn)，此時就可以借助智能化技術來對設備故障給予及時、有效的診斷和排除，進而使變壓器損害程度降至最低。通常情況下，借助智能化技術可以準確監(jiān)測和分析變壓器滲出油分解所產(chǎn)生的氣體，以此來了解和掌握可能誘發(fā)變壓器故障的原因，快速鎖定變壓器故障范圍，從根本上消除故障的根源，提高變壓器的使用性能和效率。通過對電氣工程開展針對性、系統(tǒng)性、全面性的故障診斷與解決，不僅能夠提高系統(tǒng)運行的安全和效率，而且還可以避免由于設備故障而誘發(fā)的不良影響。如今，神經(jīng)網(wǎng)絡控制（圖3）為解決不確定、非線性、復雜的控制問題開辟了新途徑，其借助數(shù)學、人工智能、神經(jīng)生理學、自動控制、計算機科學等學科技術、方法和理論，對電氣工程自動化控制中所涉及到的相關指令給予科學、合理的計算，進而使電氣設備故障得到有效解決。

圖3 神經(jīng)網(wǎng)絡控制

3.4 在電氣工程設計優(yōu)化方面

在進行電氣工程自動化設計過程中，如果選擇傳統(tǒng)的技術，不僅會出現(xiàn)設計人員重復勞動現(xiàn)象，而且要想改良設計方案時，還需要開展一系列的實驗試驗操作。通常情況下，在電氣工程設計階段，部分設計人員并未對設計中潛在的問題給予綜合考慮，而在后續(xù)應用過程中如果出現(xiàn)問題，很難及時查找出問題的原因，從而導致相關問題無法在短時間內(nèi)給予有效解決，甚至有可能造成問題的進一步擴大化，影響電氣工程自動化控制的整體效果。為了使上述問題得到有效解決，就需要在電氣工程自動化設計優(yōu)化過程中，引入智能化技術，其可以改變傳統(tǒng)的設計狀態(tài)，此時作為電氣工程自動化設計人員，既要具備較高的專業(yè)知識水平，而且還需要了解和掌握相關的業(yè)務知識，具備較強的理論知識應用能力。在智能化技術應用過程中，可以借助智能化設計軟件來完成各個環(huán)節(jié)的設計工作，并在網(wǎng)絡平臺上實現(xiàn)設計信息的有效傳遞，在提高設計精準性的同時，提高電氣工程自動化設計工作效率。同時智能化設計軟件還具備良好的修改功能，其能夠在保存原圖的同時完成修改工作，進而節(jié)省了設計時間，提高了電氣工程自動化設計效果。

3.5 在電氣工程整體自動化控制方面

對于電氣工程而言，其各個環(huán)節(jié)都需要采取有效措施給予控制，而傳統(tǒng)控制工作基本上是通過人工控制來完成，不僅增加了工作人員的工作量，而且還會由于工作人員精力有限而誘發(fā)一系列的差錯，進而導致整個電氣工程自動化控制效果不理想。此時，智能化技術的應用，不僅可以替代工作人員來完成相關操作，降低工作人員的工作負擔，而且還可以降低各類差錯的發(fā)生，進而提高電氣工程整體自動化控制效果。在智能化技術應用過程中，神經(jīng)網(wǎng)絡就好比人類大腦一樣可以進行“思考”，其一般是借助計算機算法來完成相關計算操作，從而實現(xiàn)對電氣工程自動化控制的實時、動態(tài)監(jiān)控，對存在的問題及時采取有效措施給予解決，進而確保電氣工程自動化控制的有效性，提高電氣工程的整體運行效率。

4 電氣工程自動化控制中智能化技術的發(fā)展前景

4.1 體系結構的發(fā)展前景

如今，隨著智能化技術的發(fā)展，推動電氣工程自動化控制逐漸朝著模塊化、集成化、網(wǎng)絡化的方向發(fā)展。在智能化技術發(fā)展過程中，LED顯示技術具有體積小、質量輕、科技含量高等特點，其能夠將信息更加直觀、形象的呈現(xiàn)出來，這樣不僅可以提高電氣工程自動化控制體系中，相關顯示器的性能，而且還可以使集成電路的密度得到有效提升。實際上，智能化技術的科學、合理運用還可以推動電力系統(tǒng)的模塊化發(fā)展，進一步達到電氣工程自動化控制的集成化和標準化。對于電氣工程自動化控制系統(tǒng)而言，借助網(wǎng)絡的便捷性還可以實現(xiàn)電力機床聯(lián)網(wǎng)，進而達到無人操作和遠程控制的目的，并提高對其它機床的有效控制，以確保在每一臺機床屏幕上呈現(xiàn)出不同機床的工作畫面。

4.2 功能方向的發(fā)展前景

在電氣工程自動化控制過程中，要充分發(fā)揮好智能化技術的科學計算可視化、用戶界面圖形化、多媒體技術以及內(nèi)裝高性能PLC等功能，從而推動其功能朝著多元化的方向發(fā)展。通常情況下，智能化的圖形用戶界面可以確保工作人員通過菜單和窗口來完成簡單操作，并方便于非專業(yè)用戶使用，以此來達到預期的使用效果。將可視化技術應用到電氣工程自動化控制體系中，還可以有效縮短產(chǎn)品設計周期，進而使產(chǎn)品質量得到提升的同時，降低其投入成本。此外，將高性能PLC添加至電氣工程自動化控制體系中，既能夠方便用戶的修改和編輯，而且還可以結合實際情況來構建適合自己的應用程序，以此來提高電氣工程自動化控制效果。

4.3 性能方向的發(fā)展前景

在電氣工程自動化控制領域，智能化技術的應用可以推動電氣工程自動化朝著高精度、高速度、高效化的方向發(fā)展，而且精度、速度、效率逐漸成為電氣工程自動化控制效率的主要衡量指標，只要滿足上述一系列指標要求，才可以更好的發(fā)揮智能化技術的優(yōu)勢，并推動電氣工程自動化的發(fā)展。