人工智能在冶金電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用研究

李 敏

（甘肅能源化工職業(yè)學(xué)院，甘肅 蘭州 730207）

近年來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，各行各業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)壓力隨之增大。特別是在現(xiàn)代冶金行業(yè)的發(fā)展中，對(duì)生產(chǎn)技術(shù)以及生產(chǎn)效率的要求也越來越高。人工智能在冶金電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用解決了冶金生產(chǎn)中的很多問題，在其選礦、冶煉等自動(dòng)化控制中發(fā)揮了很大的作用，節(jié)省了人工成本，避免了人工工作存在的誤差，使得冶金電氣自動(dòng)化控制生產(chǎn)變得更加高效[1]。下面，本文對(duì)此進(jìn)行深入研究，對(duì)人工智能在冶金電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用進(jìn)行探討。

1 人工智能技術(shù)的基本特點(diǎn)

人工智能技術(shù)具有較高的技術(shù)水平，它是根據(jù)人類的行為以及神態(tài)為基礎(chǔ)進(jìn)行研究，最終制造出一種類似于人類行為的人工智能工具。首先，人工智能技術(shù)最大的特點(diǎn)在于其智能化操作能夠大大降低人員成本，并且還能減少因?yàn)槿藶椴僮鲙淼墓ぷ髡`差，綜合來講人工智能技術(shù)的性價(jià)比較高。隨著技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，人工智能的應(yīng)用逐漸得到各行各業(yè)的推廣[2]。人工智能技術(shù)的設(shè)計(jì)嚴(yán)密，對(duì)一些機(jī)械設(shè)備的控制具有較高精準(zhǔn)度的計(jì)算功能，能夠?qū)C(jī)械設(shè)備的操作進(jìn)行嚴(yán)密的控制，值得我們引用和推廣。其次，人工智能技術(shù)在各行業(yè)機(jī)械設(shè)備控制中是根據(jù)提前對(duì)設(shè)備輸入相應(yīng)的指令，由此來實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備的控制，其操作簡(jiǎn)單、便捷并具有較高的準(zhǔn)確度，因此說人工智能技術(shù)的應(yīng)用具有較強(qiáng)的可操作性。與此同時(shí)，人工智能技術(shù)還能有效對(duì)電氣自動(dòng)化控制進(jìn)行安全管理。例如，在冶金的工作程序中首先要確保安全第一。任何時(shí)候安全性都是基本前提，對(duì)保證工人的人身安全具有重大意義。只有先把安全管理工作做好，才能更好地推進(jìn)冶金工序的正常進(jìn)行，促進(jìn)生產(chǎn)的有序進(jìn)行。其次，規(guī)范的安全控制管理是一個(gè)冶金工程形象的體現(xiàn)。在冶金項(xiàng)目中，如果安全控制工作不到位，將直接影響電氣自動(dòng)化控制的效果，并對(duì)承建方的形象產(chǎn)生不良影響。當(dāng)我們將人工智能技術(shù)應(yīng)用于冶金電氣自動(dòng)化控制中時(shí)，將在很大程度上提高冶金行業(yè)的安全管理工作，避免一些不必要的問題出現(xiàn)，對(duì)我國(guó)的冶金行業(yè)發(fā)展具有十分重要的意義，值得我們借鑒并加以推廣。

2 人工智能在冶金電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

冶金行業(yè)的發(fā)展已經(jīng)存續(xù)很多年，它的產(chǎn)生和發(fā)展也并非是近幾年所出現(xiàn)。但是，冶金行業(yè)出現(xiàn)最初，其生產(chǎn)和作業(yè)的方式為傳統(tǒng)人工作業(yè)，基本滿足傳統(tǒng)的冶金行業(yè)發(fā)展。但是隨著社會(huì)各項(xiàng)技術(shù)水平的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)發(fā)展的步伐加快，傳統(tǒng)的生產(chǎn)技術(shù)和方法已經(jīng)完全不能滿足當(dāng)代社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。在長(zhǎng)時(shí)間的生產(chǎn)創(chuàng)新和科技創(chuàng)新中，人工智能技術(shù)逐漸出現(xiàn)。人工智能技術(shù)是一種模仿人類思維和行為動(dòng)作進(jìn)行工作的技術(shù)，將人工智能技術(shù)應(yīng)用于冶金電氣自動(dòng)化中是一種較為先進(jìn)的生產(chǎn)方法，不但減少了生產(chǎn)成本，并且還提高了生產(chǎn)效率[3]。人工智能技術(shù)在冶金電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用主要有電氣設(shè)備、電氣控制、電力系統(tǒng)、故障診斷、日常操作等幾方面。接下來，對(duì)此進(jìn)行逐一探討。

2.1 人工智能技術(shù)在冶金電氣設(shè)備中的應(yīng)用

人工智能技術(shù)最初被應(yīng)用于冶金的電氣設(shè)備中。冶金電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)和運(yùn)行過程是一項(xiàng)較為復(fù)雜的過程，不但體現(xiàn)在其程序的復(fù)雜性，還體現(xiàn)在其技術(shù)的復(fù)雜性，與人工智能技術(shù)的設(shè)計(jì)具有相似性。人工智能技術(shù)利用人工智能的方法，解決難以用數(shù)學(xué)方法精確描述的復(fù)雜的、隨機(jī)的、模糊的、柔性的控制問題，具有自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、自組織的能力。例如，在轉(zhuǎn)爐冶金過程中，氧槍的槍位直接關(guān)系到冶煉過程的平穩(wěn)進(jìn)行，將人工智能技術(shù)應(yīng)用于此，能夠?qū)σ苯鹌陂g聲音的偏差及其變化率的模糊子集，采用三角形隸屬函數(shù)和T2S 確定性模糊推理，根據(jù)35 條模糊規(guī)則進(jìn)行模糊推理。模糊控制能夠根據(jù)爐內(nèi)狀況對(duì)氧槍槍位進(jìn)行連續(xù)調(diào)節(jié)，使得設(shè)備可以處于持續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行中。我們可以將人工智能技術(shù)應(yīng)用于冶金電氣設(shè)備中，可以在很大程度上提高電氣設(shè)備的運(yùn)行效率，增進(jìn)冶金電氣設(shè)備的可操作性，減少人為設(shè)備操作過程中的技術(shù)誤差，大大提高冶金工序的工作效率。

2.2 人工智能技術(shù)在電氣控制中的應(yīng)用

電氣控制系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行是冶金企業(yè)面臨的難題。冶金生產(chǎn)對(duì)電氣設(shè)備的正常運(yùn)行具有很高的技術(shù)要求，冶金的整個(gè)工作流程相當(dāng)復(fù)雜，它的每一道工序都具有很高的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)際的工作運(yùn)行中有很高的技術(shù)要求。因此，當(dāng)人們將人工智能技術(shù)運(yùn)用于電氣控制中時(shí)，首先要對(duì)人工智能技術(shù)在電氣設(shè)備控制中進(jìn)行信號(hào)以及電子語言進(jìn)行編輯和輸入，在保證電氣設(shè)備能夠滿足冶金工作能夠正常有序進(jìn)行的前提下進(jìn)行使用。人工智能技術(shù)在電氣控制中的應(yīng)用將能夠有效提高冶金工序的平穩(wěn)有序進(jìn)行，大大提高了冶金行業(yè)的生產(chǎn)效率。

2.3 人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

在冶金工序的正常運(yùn)行中電力供給是一項(xiàng)不可缺少的條件，電力的平穩(wěn)持續(xù)供給是冶金工作不可或缺的工作前提。電力供給是一項(xiàng)相當(dāng)復(fù)雜的過程，這個(gè)過程要求電力工程建設(shè)的相關(guān)工作人員必須具備專業(yè)的個(gè)人素養(yǎng)以及豐富的工作經(jīng)驗(yàn)。但是目前，我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，人才需求量不斷增加，導(dǎo)致電力工程項(xiàng)目建設(shè)的人才短缺，很多人員缺乏較高的技能水平，不利于電力供給的順利推進(jìn)，致使電力工程項(xiàng)目建設(shè)中的質(zhì)量與安全管理得不到相應(yīng)的保障。想要解決這一問題，必須要加大科學(xué)技術(shù)投入?？茖W(xué)技術(shù)的投入包括管理模式、科學(xué)技術(shù)、先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備投入等。首先要不斷地吸收借鑒先進(jìn)的管理模式，提高管理的質(zhì)量，完善工作的流程[4]。其次要加強(qiáng)科學(xué)技術(shù)的投入，學(xué)習(xí)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，更新傳統(tǒng)的建設(shè)方式，提高建設(shè)效率。與此同時(shí)，還要加強(qiáng)先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備的經(jīng)濟(jì)投入，提高施工設(shè)備的專業(yè)性。因此，我們可以將人工智能技術(shù)運(yùn)用于冶金電力系統(tǒng)中時(shí)，電力系統(tǒng)可以通過人工智能技術(shù)的控制給予冶金系統(tǒng)持續(xù)的電量供給，為冶金系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供保障。當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)一些問題無法正常為冶金設(shè)備提供充足的電量供給時(shí)，人工智能技術(shù)控制下的電力系統(tǒng)可以提前將問題反饋輸出，并能及時(shí)引用臨時(shí)防護(hù)系統(tǒng)對(duì)冶金系統(tǒng)進(jìn)行持續(xù)的電量供給，解決臨時(shí)的問題出現(xiàn)，為冶金系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供了充足的條件。

2.4 人工智能技術(shù)在冶金設(shè)備故障診斷中的應(yīng)用

設(shè)備在運(yùn)行過程中難免會(huì)出現(xiàn)一些不可預(yù)知的問題，在實(shí)際的運(yùn)行中會(huì)出現(xiàn)一些運(yùn)行故障。當(dāng)我們將人工智能技術(shù)運(yùn)用于冶金設(shè)備的故障診斷中時(shí)，可以對(duì)已經(jīng)發(fā)生的故障進(jìn)行排查和檢修，其各方面的效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人為的檢修和排查效率。冶金系統(tǒng)的正常運(yùn)行是一個(gè)提前的規(guī)劃和計(jì)劃的過程，要求相關(guān)工作人員將自身專業(yè)知識(shí)與相關(guān)政策相結(jié)合，并且在此基礎(chǔ)上建立一套完整的技術(shù)方案。但由于冶金工作程序繁雜和多樣化的特點(diǎn)，提前設(shè)定的設(shè)備運(yùn)行方案不可避免地帶有偏差和不確定性。在設(shè)備發(fā)生故障之前，可以及時(shí)監(jiān)測(cè)征兆，以此對(duì)設(shè)備故障的類型進(jìn)行判斷，并對(duì)故障進(jìn)行定位維修，其對(duì)設(shè)備運(yùn)行而言，人工智能技術(shù)的應(yīng)用非常重要，可以準(zhǔn)確定位電氣設(shè)備故障，并進(jìn)行隔離和修復(fù)，從而促使電氣設(shè)備得以安全穩(wěn)定運(yùn)行。目前，人工智能技術(shù)的模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)等智能技術(shù)在電氣設(shè)備故障診斷中的應(yīng)用十分廣泛。其中，變壓器是電氣系統(tǒng)的一大重要設(shè)備，其正常運(yùn)行直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)。所以，變壓器的故障分析和診斷一直備受社會(huì)關(guān)注。但是，應(yīng)用人工智能技術(shù)，不僅可以詳細(xì)分析變壓器油液中的氣體，還能夠通過分析結(jié)果，全面掌控變壓器故障類型和故障程度。在冶金設(shè)備的故障診斷中引進(jìn)人工智能技術(shù)可以更加有效的保證冶金設(shè)備的正常運(yùn)行，提高生產(chǎn)效率。

2.5 人工智能技術(shù)在冶金設(shè)備日常操作中的應(yīng)用

冶金工藝程序復(fù)雜，在冶金工作中所運(yùn)用的設(shè)備也同樣具有復(fù)雜性的特點(diǎn)。將人工智能技術(shù)運(yùn)用于冶金設(shè)備的日常操作中可以有效提升冶金的工作速度及質(zhì)量，降低冶金機(jī)械設(shè)備的操作難度。傳統(tǒng)的冶金設(shè)備使用的是人工操控的方法，設(shè)備操作程序復(fù)雜，工藝繁瑣，在經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的今天，傳統(tǒng)的工作方式已經(jīng)明顯不能適應(yīng)。在這樣的背景下，將人工智能技術(shù)運(yùn)用于冶金設(shè)備的操作中，模仿人力手工操作的方式將機(jī)械設(shè)備的操作程序提前輸入電子計(jì)算機(jī)設(shè)備之中。任何一項(xiàng)項(xiàng)目都需要完善的設(shè)計(jì)圖紙作為參考目標(biāo)，即設(shè)計(jì)圖紙對(duì)電力施工項(xiàng)目的建設(shè)具有重要的保障是一樣的道理。人工智能技術(shù)在冶金設(shè)備中的應(yīng)用也是同樣的道理，冶金設(shè)備在操作的過程中需要運(yùn)用人工智能技術(shù)將機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的基本原理轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)語言輸入到設(shè)備中，并通過設(shè)備輸出的方式對(duì)冶金電氣設(shè)備進(jìn)行操控，使得冶金技術(shù)設(shè)備的操作變得十分便捷和高效。但在設(shè)計(jì)研發(fā)過程中需要重點(diǎn)關(guān)注其設(shè)計(jì)的合理性和可操作性，避免出現(xiàn)誤差。

3 結(jié)語

綜上所述，人工智能系統(tǒng)在冶金行業(yè)中的應(yīng)用對(duì)冶金生產(chǎn)安全和效率具有很大的促進(jìn)作用。因此，人工智能技術(shù)值得我們應(yīng)用和推廣。希望本文的以上內(nèi)容能夠?yàn)橄嚓P(guān)工作者提供有效的指導(dǎo)幫助，從而促進(jìn)我國(guó)人工智能系統(tǒng)在冶金行業(yè)中的應(yīng)用。