電氣工程及其自動化的智能化技術(shù)應(yīng)用

郝世宇

（山西工程職業(yè)學(xué)院，山西 太原 030031）

信息技術(shù)的快速發(fā)展，為電氣工程及其自動化帶來了較大的機(jī)遇，創(chuàng)新與改革成為電氣領(lǐng)域的常態(tài)。智能化技術(shù)的應(yīng)用更是將電氣工程行業(yè)推向了新的發(fā)展臺階，但是，由于智能化技術(shù)在電氣工程及其自動化中應(yīng)用的時間并不長，正處于初步發(fā)展階段，所以不論是在理論知識方面還是在實踐操作方面，都存在諸多問題有待進(jìn)一步完善。因此，如何更好地應(yīng)用智能化技術(shù)，促進(jìn)電氣工程及其自動化提升，便成為了此行業(yè)重點(diǎn)關(guān)注的話題。自動化、智能化技術(shù)應(yīng)用是電氣工程未來的發(fā)展趨勢，不僅有利于電氣工程管理效率的提高，而且能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)分析處理更加精準(zhǔn)，系統(tǒng)運(yùn)行水平大幅度提高，發(fā)展前景非常廣闊?；诖耍P者重點(diǎn)針對電氣工程及其自動化的智能化技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了分析，希望能夠為電氣工程行業(yè)管理效率及水平的提升提供參考。

1 智能化技術(shù)概念及應(yīng)用理論

在二十世紀(jì)五十年代，人工智能首次被提出，作為新興的電子領(lǐng)域理論，在科學(xué)技術(shù)及計算機(jī)技術(shù)的推動下，以新名詞被解說。人工智能基于計算機(jī)，將多種學(xué)科融合在一起，既包含著信息科學(xué)，同時又涉及了仿生學(xué)，側(cè)重點(diǎn)在于人類對人工智能理論研究過程中將其作為重要依據(jù)，開發(fā)可以將人類思維的分析判斷能力與機(jī)器結(jié)合，借助分析后獲得的最終結(jié)果實施各項工作，機(jī)器可以模仿人類初級思維。但是需要關(guān)注的重點(diǎn)是既要突出自動化優(yōu)勢，又要將模仿人類思維的智能機(jī)器人的研發(fā)作為最終目的[1]。針對智能化技術(shù)應(yīng)用相關(guān)研究的過程中，智能機(jī)器時效性、有效性開發(fā)時，要借助計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用對其進(jìn)行相應(yīng)的檢測，確保其具備較強(qiáng)的可操作性。智能化技術(shù)涉及面較廣，包含識別模式、圖像、自動控制、信息處理等。在具體應(yīng)用中，則依據(jù)電氣工程自動化，通過相互間的結(jié)合確保生產(chǎn)、運(yùn)營更加實用。近年來，計算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展，編程以及智能化技術(shù)逐漸在電氣工程自動化控制中得到了廣泛應(yīng)用。

智能化技術(shù)在具體應(yīng)用時依托的是協(xié)議轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，通過這些系統(tǒng)調(diào)節(jié)不同的功能，各個功能系統(tǒng)間實現(xiàn)有效的管理[2]。如果站在計算機(jī)技術(shù)視角下，協(xié)議轉(zhuǎn)換系統(tǒng)不僅僅是一種識別語言，而且還是語言中關(guān)鍵性的編輯內(nèi)容。要想使智能化技術(shù)應(yīng)用需求得到滿足，就要編寫相應(yīng)計算機(jī)語言，不同功能需要編寫的計算機(jī)語言不一樣，協(xié)議轉(zhuǎn)換系統(tǒng)自然也會有所不同，這樣才能更好地實現(xiàn)自動化、智能化控制目標(biāo)，智能化管理效果才會更佳。

2 電氣工程及其自動化的智能化技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢

電氣工程及其自動化運(yùn)行系統(tǒng)智能化技術(shù)的應(yīng)用核心是控制器，傳統(tǒng)控制器的使用針對的是動態(tài)變化的控制對象，再加之當(dāng)前電氣工程內(nèi)容日益復(fù)雜，要求也越來越高，變化形式多種多樣，很多不確定性因素的存在使得傳統(tǒng)控制器難以準(zhǔn)確分析設(shè)備運(yùn)行是否正常，無形之中加大了工作難度，增加了工作量，控制的效果也并不理想。智能化控制器采用的是縱向結(jié)構(gòu)形式[3]。

在智能化技術(shù)使用中，信息的接收主要依賴于GPS線路，轉(zhuǎn)換時采用的是信號放大器，根據(jù)環(huán)境不同、信號需求不同進(jìn)行科學(xué)合理配送。在智能化監(jiān)測設(shè)備接收信號以后，終端機(jī)會分析處理信號，向不同應(yīng)用現(xiàn)場發(fā)送信號，借助大數(shù)據(jù)、云計算優(yōu)勢分析GPS信號，實現(xiàn)智能控制。在信號接收結(jié)束以后，在遠(yuǎn)程通信設(shè)備的協(xié)助下實現(xiàn)信號間的有效銜接，同時向站外通信設(shè)備發(fā)送信號，檢驗以及保存信息，確保信號應(yīng)用更加合理。智能化技術(shù)在電氣工程及其自動化中應(yīng)用的優(yōu)勢也較為突出，具體從以下三方面進(jìn)行分析。

2.1 控制性能提高

智能化技術(shù)應(yīng)用以計算機(jī)為基礎(chǔ)，充分利用了計算機(jī)數(shù)據(jù)分析以及處理優(yōu)勢，將各種程序軟件匯集在一起，確保了智能控制器計算準(zhǔn)確率更高。電氣工程及其自動化中，智能技術(shù)應(yīng)用可以以具體需求為基礎(chǔ)，分析工程實施的實際環(huán)境，對功能進(jìn)行科學(xué)合理設(shè)計，同時采用精準(zhǔn)度較高的計算方法，大幅度提高設(shè)備自動化控制效率，工程準(zhǔn)確率得到有效改善。除此之外，人力、物力投入降低，管理成本減少，工作效率、生產(chǎn)效率提高。

2.2 模型分類簡化

電氣工程傳統(tǒng)自動控制器使用時，要在工作之前根據(jù)環(huán)境構(gòu)建控制模式，但由于工作環(huán)境較為復(fù)雜多變，極易導(dǎo)致模型建立不科學(xué)，存在較多的紕漏，電氣工程及其自動化可行性、有效性受到較大影響。而在傳統(tǒng)自動化控制器使用基礎(chǔ)上借助智能化技術(shù)，可以大幅度降低出錯率，電氣工程及其自動化模型操作更加簡單、方便且快捷，無形中減少了不確定因素的影響，自動化水平會有所提高。

2.3 應(yīng)用精度較高

近年來，現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展較快，電子設(shè)備也越來越多，智能處理器體積越來越小，而運(yùn)算速度則越來越快，應(yīng)用規(guī)模較大的集成電路可提高應(yīng)用效率。智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用可提高精準(zhǔn)度，使電氣工程及其自動化控制系統(tǒng)運(yùn)行速度得到有效改善，減少計算過程中的出錯率。同時，智能控制系統(tǒng)中神經(jīng)模擬器的應(yīng)用，提高了計算機(jī)與人類思維的結(jié)合度，技術(shù)的開發(fā)呈現(xiàn)出綜合性，具備了較高的精度。

3 電氣工程及其自動化的智能化技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1 故障診斷的技術(shù)應(yīng)用

在電氣工程及其自動化過程中，應(yīng)用智能化技術(shù)要以電氣工程工作特點(diǎn)為重要的依據(jù)。由于電氣工程需要連續(xù)性工作，而且時間較長，機(jī)械設(shè)備始終處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，長時間的工作會導(dǎo)致設(shè)備故障頻繁發(fā)生，針對此情況，采用智能技術(shù)構(gòu)建故障診斷處理方案，確保能夠及時發(fā)現(xiàn)、分析及處理好故障。第一，在電氣設(shè)備未出現(xiàn)故障前，便可以使用智能監(jiān)測設(shè)備提前做好故障診斷工作，實時監(jiān)控故障相關(guān)信息以及設(shè)備實際使用情況，并且定時將這些故障部位發(fā)送至終端，能夠在很大程度上提高故障處理效率。第二，電氣工程及其自動化運(yùn)用時，如果檢測出設(shè)備存在較大的安全隱患，會發(fā)出預(yù)警提示，相關(guān)工作人員便可以在第一時間接收到提示，及時進(jìn)行相應(yīng)的檢查。比如，使用電氣工程智能化設(shè)備的時候，如果變壓器存在漏油解析等問題便會出現(xiàn)氣體，此時系統(tǒng)就可以將異常數(shù)據(jù)檢測出來，向工作人員反饋，工作人員對異常部位進(jìn)行相應(yīng)的檢測，進(jìn)而查找出具體原因，采取科學(xué)合理的處理方法將故障問題解決，確保電氣系統(tǒng)在運(yùn)行時更加安全穩(wěn)定。

3.2 電氣自動化智能控制

電氣工程及其自動化設(shè)備的使用是連續(xù)不間斷的，這些設(shè)備耗電量較大，如果控制不到位極易出現(xiàn)電力資源浪費(fèi)的現(xiàn)象。為了將資源損耗量降到最低，既實現(xiàn)電量的節(jié)約使用，同時又實現(xiàn)生產(chǎn)成本的降低，達(dá)到綠色環(huán)保同經(jīng)濟(jì)增長協(xié)調(diào)發(fā)展的目的，電氣工程及其自動化設(shè)計時便可以應(yīng)用智能化技術(shù)，對設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)化。一方面，能夠?qū)⒃O(shè)備使用壽命延長；另一方面，可以使運(yùn)行成本大幅度降低，減少不必要的能源浪費(fèi)[4]。

3.3 自動化設(shè)計的技術(shù)應(yīng)用

近年來，電氣工程行業(yè)發(fā)展的速度非?？?，并且也加大了對于自動化設(shè)計項目的開發(fā)力度，而此時為了能夠滿足時代發(fā)展的需求，將先進(jìn)的技術(shù)融入其中是非常有必要的，可以在很大程度上使企業(yè)間差距縮小，促進(jìn)電氣工程及其自動化控制系統(tǒng)進(jìn)一步發(fā)展。目前，電氣工程及其自動化運(yùn)用過程中，智能技術(shù)的應(yīng)用主要從以下幾點(diǎn)著手：一是分布式結(jié)構(gòu)，在電氣工程實際生產(chǎn)中，借助智能分布結(jié)構(gòu)，構(gòu)建功能模塊，并且這些模塊獨(dú)立運(yùn)行，可以降低系統(tǒng)使用風(fēng)險，使系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定。二是應(yīng)用CAD、計算機(jī)技術(shù)，可以減少自動化設(shè)計系統(tǒng)使用時間，在質(zhì)量得到保障的前提下，增強(qiáng)智能化水平。三是應(yīng)用PLC技術(shù)，電氣工程及其自動化中，多采用控制器設(shè)備，而PLC技術(shù)的應(yīng)用將此設(shè)備慢慢替代，主要是由于PLC技術(shù)具備較好的優(yōu)化特點(diǎn)，能夠提高工作效率。PLC技術(shù)可全面監(jiān)控電氣設(shè)備，與傳統(tǒng)的控制器設(shè)備相比，科學(xué)合理性、先進(jìn)性、功能性等優(yōu)勢更加突出，在電氣工程及其自動化中應(yīng)用的效果更佳。PLC技術(shù)能夠?qū)⒅悄芑夹g(shù)的作用充分體現(xiàn)出來，在配網(wǎng)線路切換以及接觸時準(zhǔn)確率較高，同時還可以使電氣設(shè)備處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，不會受到影響[5]。而智能技術(shù)中PLC技術(shù)的應(yīng)用將電氣工程項目應(yīng)用范圍明確，先進(jìn)的監(jiān)控系統(tǒng)既可以實現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)的收集、整理、儲存，又能夠提前感知、發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中存在的問題，進(jìn)而及時做出正確的反應(yīng)。

3.4 電網(wǎng)調(diào)度

在變電站運(yùn)行過程中涉及的流程較多，而電網(wǎng)調(diào)度便是其中比較重要的環(huán)節(jié)之一，其要求對不同地區(qū)電力資源供應(yīng)情況進(jìn)行平衡處理。在電網(wǎng)調(diào)度中既包含著計算機(jī)相關(guān)的服務(wù)系統(tǒng)，同時又涉及了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等多項內(nèi)容，在連接廣域網(wǎng)以后，便可以對電網(wǎng)工作情況進(jìn)行實時監(jiān)測，確保實效性的同時，對電站電力供應(yīng)進(jìn)行科學(xué)合理的管控。應(yīng)用智能化技術(shù)，能夠?qū)﹄娋W(wǎng)調(diào)度運(yùn)行情況實現(xiàn)隨時隨地監(jiān)控，能夠及時捕捉到電力方面存在的安全隱患并且發(fā)出警報提醒，降低電網(wǎng)調(diào)度過程中事故發(fā)生的概率，從而保證電氣工程運(yùn)行的穩(wěn)定[6-7]。

4 電氣工程及其自動化的智能化技術(shù)應(yīng)用展望

4.1 專業(yè)化

電氣工程及其自動化本身涉及的內(nèi)容多且雜，而且對于技術(shù)的要求也較高，需要工作人員掌握專業(yè)的知識及技能，但是當(dāng)前在此方面很多工作人員由于自身能力的局限性，難以將技術(shù)更好地應(yīng)用到實踐操作中，反而使得技術(shù)應(yīng)用率較低，效果欠佳，嚴(yán)重時甚至?xí)?dǎo)致安全問題的發(fā)生。針對此情況，電氣工程及其自動化發(fā)展中，智能化技術(shù)要想得到較好的應(yīng)用，就需要工作人員不斷提高自身專業(yè)能力，公司可以通過培訓(xùn)的形式，定期組織人員學(xué)習(xí)與進(jìn)修，給予他們更多接觸前沿技術(shù)的機(jī)會，不斷強(qiáng)化工作人員的專業(yè)能力。工作人員既要具備扎實的理論知識，同時又要有較強(qiáng)的操作技巧，在應(yīng)對突發(fā)事件時能夠做到靈活應(yīng)用專業(yè)知識冷靜處理。由于當(dāng)前電氣工程及其自動化還處在初步發(fā)展階段，所以工作人員需要在實踐、學(xué)習(xí)中不斷總結(jié)經(jīng)驗，做好技術(shù)操作工作的同時，還要對技術(shù)使用中涉及的設(shè)備維護(hù)、保養(yǎng)知識有相應(yīng)的了解，降低設(shè)備故障發(fā)生率，避免出現(xiàn)由于設(shè)備故障問題導(dǎo)致的不必要損失。

4.2 市場化

行業(yè)發(fā)展需要以市場需求為重要依據(jù)，這是時代發(fā)展進(jìn)程中的必然趨勢，電氣工程及其自動化同樣也是如此。在技術(shù)使用時必然會涉及很多設(shè)備、部件等，這些都需要市場中其他行業(yè)提供。因此，電氣公司領(lǐng)導(dǎo)層要站在長遠(yuǎn)發(fā)展的角度，對市場環(huán)境進(jìn)行深層次的調(diào)研，掌握當(dāng)前市場發(fā)展形勢，積極主動尋求與其他行業(yè)合作的機(jī)會，結(jié)合市場需求，及時調(diào)整并改進(jìn)技術(shù)的使用情況，堅持以市場作為重要的導(dǎo)向，加大對前沿技術(shù)的開發(fā)、利用，在實現(xiàn)快速發(fā)展的基礎(chǔ)之上，逐漸向著市場化方向推進(jìn)。

5 結(jié)束語

在當(dāng)今信息高速發(fā)展的時代，自動化、智能化成為時代的代名詞，各個領(lǐng)域開始引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)，電氣工程在實現(xiàn)自動化的基礎(chǔ)上也逐漸朝著智能化方向發(fā)展，主要是由于智能化技術(shù)在電氣工程故障診斷、自動化智能控制、自動化設(shè)計、電網(wǎng)調(diào)度等方面的應(yīng)用優(yōu)勢較為突出。而將智能化技術(shù)應(yīng)用其中，不僅能夠使人工工作量減少，成本降低，實現(xiàn)無人化操作，而且能夠大幅度提升生產(chǎn)效率以及控制管理能力。但是由于社會發(fā)展速度較快，在電氣工程及其自動化運(yùn)用中，智能化技術(shù)也應(yīng)該緊跟時代步伐，在不斷創(chuàng)新與改進(jìn)中突出自身優(yōu)勢，開發(fā)與時代發(fā)展相適應(yīng)的前沿技術(shù)，不斷提高電氣工程及其自動化智能水平，更好地服務(wù)于人民，服務(wù)于社會。