人工智能在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用方法

李高強(qiáng)

摘? 要：人工智能技術(shù)是一門新興、先進(jìn)的科學(xué)信息技術(shù)，它的充分發(fā)展并與多個(gè)領(lǐng)域深度融合，極大提高了生產(chǎn)率和生產(chǎn)水平，同時(shí)給人們生產(chǎn)生活提供了更多可能。目前，在電氣自動(dòng)化控制中利用人工智能技術(shù)，能夠使工作流程更加簡(jiǎn)化，節(jié)約人力、物力資源，更能夠提高生產(chǎn)質(zhì)量和效率，保證電氣化自動(dòng)控制工作的高效性和準(zhǔn)確性。因此，相關(guān)企業(yè)應(yīng)該積極順應(yīng)時(shí)代發(fā)展，借助人工智能的優(yōu)勢(shì)性，充分發(fā)揮先進(jìn)技術(shù)在電氣控制中的重要作用，幫助的企業(yè)更快更好的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：人工智能技術(shù)相關(guān)介紹;相關(guān)優(yōu)勢(shì);電氣自動(dòng)化控制體系;具體應(yīng)用

引言

從宏觀層面來(lái)看，工業(yè)制造水平顯著提升的一個(gè)重要標(biāo)志就是電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的廣泛應(yīng)用，借助電氣自動(dòng)化控制技術(shù)打破傳統(tǒng)工業(yè)制造模式在工作時(shí)間以及工作空間等方面的限制。盡管電氣自動(dòng)化控制具有良好的應(yīng)用前景，但由于此項(xiàng)技術(shù)常處于發(fā)展階段，因此還存在很多不足，如何對(duì)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化已經(jīng)成為工業(yè)行業(yè)從業(yè)人員重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。而AI技術(shù)的出現(xiàn)為電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展提供了巨大的幫助作用，通過(guò)將AI技術(shù)與電氣自動(dòng)化控制進(jìn)行深度結(jié)合，有效提升自動(dòng)化控制參數(shù)精度，確保電氣自動(dòng)化控制技術(shù)能力發(fā)揮出應(yīng)有的效用。

1概述

隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展，顯然傳統(tǒng)的工業(yè)方式已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)時(shí)代發(fā)展需求，再加上信息技術(shù)的發(fā)展直接促進(jìn)了人工智能技術(shù)在各領(lǐng)域中的應(yīng)用。為此，為了適應(yīng)時(shí)代發(fā)展，滿足人們物質(zhì)以及精神需求，電氣自動(dòng)化行業(yè)應(yīng)用人工智能技術(shù)勢(shì)在必行。而且隨著科技的進(jìn)步，人工智能技術(shù)在電氣行業(yè)中的應(yīng)用顯然已經(jīng)取得了可喜的成績(jī)，不僅有效地提升了工作效率，而且還降低了安全事故發(fā)生幾率?；诖?，本文通過(guò)對(duì)人工智能技術(shù)以及電氣自動(dòng)化技術(shù)概念入手，提出了人工智能在電氣行業(yè)中的應(yīng)用，以便為以后的人工智能與電氣自動(dòng)化控制更加完美的結(jié)合提供進(jìn)一步的思路和方法。

2人工智能在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用方法

2.1人工智能在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)本身有著非常復(fù)雜的特點(diǎn)，完整的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)涉及了諸多的行業(yè)以及學(xué)科，因此在當(dāng)前的電氣自動(dòng)化控制中，需要操作人員具備完整的知識(shí)體系，以及完善的培訓(xùn)才能上崗進(jìn)行操作。同時(shí)，電氣自動(dòng)化本身較為復(fù)雜，因此在操作的時(shí)候，需要保證操作的有效性，這樣才可以減少操作失誤以及不當(dāng)操作造成的損失。這些都是當(dāng)前電氣自動(dòng)化在運(yùn)行的過(guò)程中，人工智能取代工作人員，需要克服的問(wèn)題。隨著當(dāng)前人工智能技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)能夠很好的應(yīng)對(duì)這部分的問(wèn)題。首先，人工智能技術(shù)主要是依靠理論為核心，在程序編寫的過(guò)程中，可以實(shí)現(xiàn)依靠計(jì)算機(jī)計(jì)算能力的智能控制，也就是說(shuō)，電氣設(shè)備的智能化操作，取代了人腦勞動(dòng)，并且由于計(jì)算機(jī)本身多線程以及快速的處理能力，因此在工作的過(guò)程中，極大提升了工作的效率，減少了人員的投入以及人員的培養(yǎng)工作，在一定的程度上提升了工作的效率，同時(shí)也降低了成本的投入。其次，人工智能的投入，在一定程度上提升了電氣自動(dòng)化運(yùn)行的可續(xù)行，在電氣自動(dòng)化設(shè)備之中，人工智能可以通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的采集，進(jìn)行分析，從而將信號(hào)進(jìn)行反饋，在數(shù)據(jù)收集以及反饋的過(guò)程中，都需要進(jìn)行主控中心的判斷，這樣的操作，大大降低了在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，出現(xiàn)故障的幾率。

2.2建模

人工智能技術(shù)與傳統(tǒng)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法有諸多不同，人工智能系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過(guò)程中更加強(qiáng)調(diào)“學(xué)習(xí)”過(guò)程，這種學(xué)習(xí)方式既可以是自主“無(wú)導(dǎo)”式，也可是“有導(dǎo)”式?；诖?，文章將選取BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)完成MATLAB的建模與仿真。主要流程為：先搭建一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（如BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與CNN等），接著對(duì)該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行多次訓(xùn)練，保證神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逐漸對(duì)已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)的樣本內(nèi)容擁有預(yù)判與記憶能力。然后，評(píng)價(jià)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的判斷效果。若無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)要求則需繼續(xù)重復(fù)建立新的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。通常情況下，這一方式下的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)過(guò)程屬于“有導(dǎo)“式的，需要準(zhǔn)備樣本數(shù)據(jù)庫(kù)，這些樣本數(shù)據(jù)庫(kù)要人工進(jìn)行準(zhǔn)確標(biāo)記無(wú)誤后輸入輸出系統(tǒng)中并將收集好的數(shù)據(jù)整理分為訓(xùn)練集與測(cè)試集兩大類。接著采用MATLAB對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)機(jī)構(gòu)建模與編程。最后在借助訓(xùn)練集樣本訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，促使其學(xué)習(xí)過(guò)程中獲取模型參數(shù)，進(jìn)一步利用測(cè)試樣本展開測(cè)試直到證明該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型科學(xué)有效。

2.3人工智能在電氣控制中的應(yīng)用

智能管理目標(biāo)的不僅需要電氣設(shè)備的人工智能化，同時(shí)電氣控制的項(xiàng)目中也需要人工智能的加入，可以提高運(yùn)行水平的管理程度。首先，作為電氣系統(tǒng)中最重要的一環(huán)——電氣控制過(guò)程，人工智能可以通過(guò)對(duì)應(yīng)用載體的控制和監(jiān)督過(guò)程幫助電氣系統(tǒng)建立一個(gè)完整的管理模式。在這樣的生產(chǎn)管理模式之下可以通過(guò)人工智能系統(tǒng)對(duì)不同的應(yīng)用環(huán)節(jié)進(jìn)行集中的信息處理，建立一個(gè)完整的程序化的監(jiān)督模式，從而減小在過(guò)程中故障造成的不良影響。其次，為了保證應(yīng)用技術(shù)與相關(guān)的實(shí)際操作相結(jié)合，盡最大可能發(fā)揮人工智能的優(yōu)勢(shì)，需要技術(shù)與應(yīng)用要點(diǎn)相結(jié)合。

2.4人工智能技術(shù)應(yīng)用在故障檢測(cè)和分析方面

現(xiàn)代企業(yè)中通常運(yùn)用大量機(jī)械設(shè)備開展生產(chǎn)工作，機(jī)械設(shè)備不斷升級(jí)優(yōu)化，極大減少相關(guān)操作人員和人工操作環(huán)節(jié)，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，推動(dòng)的企業(yè)工業(yè)化發(fā)展速度。在電氣自動(dòng)化行業(yè)中也涉及相當(dāng)電氣的機(jī)械設(shè)備，對(duì)于機(jī)械設(shè)備合理利用能夠促進(jìn)電氣自動(dòng)化的發(fā)展。但是在生產(chǎn)進(jìn)行中，設(shè)備一旦出現(xiàn)故障，會(huì)導(dǎo)致的生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行可能出現(xiàn)停工、停產(chǎn)的情況，給企業(yè)帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)損失，甚至嚴(yán)重的可能會(huì)造成安全事故等問(wèn)題。因此，電氣自動(dòng)化控制中應(yīng)該重視對(duì)于設(shè)備故障的診斷，確保故障及時(shí)準(zhǔn)確診斷并解決相關(guān)問(wèn)題，確保設(shè)備正常安全運(yùn)行。傳統(tǒng)故障診斷過(guò)程中，故障診斷的難度比較大，需要大量人力物力資源，而且采用的復(fù)雜技術(shù)解決故障問(wèn)題不能保證解決故障的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。電氣自動(dòng)化控制中采用人工智能技術(shù)，可以采用適當(dāng)?shù)闹悄芗夹g(shù)如模糊理論技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等及時(shí)進(jìn)行故障識(shí)別、診斷。電氣設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，智能技術(shù)系統(tǒng)能夠及時(shí)傳遞相關(guān)數(shù)據(jù)信息，并判斷的故障類型做出相關(guān)預(yù)警，及時(shí)采取相關(guān)應(yīng)急方案，停止故障設(shè)備作業(yè)。相較于傳統(tǒng)的故障檢修技術(shù)，智能技術(shù)不需要耗費(fèi)大量資源，能夠及時(shí)準(zhǔn)確做出故障分析和判斷，智能化解決故障問(wèn)題，保證電氣自動(dòng)化系統(tǒng)安全性和可靠性。

2.5綜合控制系統(tǒng)

站在客觀的角度來(lái)分析AI技術(shù)，將AI技術(shù)與電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行融合，具有明顯的瞬變性特點(diǎn)。想要充分發(fā)揮AI技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的優(yōu)勢(shì)，就要嘗試基于專家系統(tǒng)構(gòu)建針對(duì)電氣自動(dòng)化控制的綜合控制系統(tǒng)。例如，借助轉(zhuǎn)接系統(tǒng)對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中各種模塊以及子系統(tǒng)進(jìn)行匯總與分類，通過(guò)這種方式對(duì)程序進(jìn)行優(yōu)化與升級(jí)。某電力企業(yè)為了提升工作效率，決定引進(jìn)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)中共含有6個(gè)機(jī)柜，并將方向型保護(hù)模式設(shè)定為主要工作模式，通過(guò)這種方式提升電力企業(yè)對(duì)于電力生產(chǎn)以及輸送等工作環(huán)節(jié)的控制力度。由于電力生產(chǎn)以及輸送工作具有一定的復(fù)雜性與危險(xiǎn)性，一旦某一個(gè)工作環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問(wèn)題，想要讓電力系統(tǒng)恢復(fù)正常需要花費(fèi)大量的時(shí)間與精力。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，人工智能的出現(xiàn)我們的生活，產(chǎn)生了非常大的改變，推動(dòng)了現(xiàn)代文明的發(fā)展，尤其是在電氣自動(dòng)化控制領(lǐng)域中，提升了電氣控制的效率，降低了人工成本，促進(jìn)了電氣行業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)，對(duì)當(dāng)前的電氣自動(dòng)化行業(yè)來(lái)說(shuō)，有著非常強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

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