電氣自動化中人工智能技術(shù)的應(yīng)用研究

趙 靜，郝書茂

（中節(jié)能萬潤股份有限公司，山東煙臺 264006）

電氣自動化與人們的日常生活生產(chǎn)之間存在十分密切的聯(lián)系，其控制系統(tǒng)與架構(gòu)較為復(fù)雜，涉及十分龐雜的內(nèi)容。近些年，隨著人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，對電氣自動化提出了更高的要求。只有將人工智能技術(shù)廣泛、深入地應(yīng)用于電氣自動化中，可以推動電氣自動化的進(jìn)一步發(fā)展。目前，人工智能技術(shù)已在電氣自動化中初步應(yīng)用，顯著提升了電氣自動化控制效率與運行安全。因此，相關(guān)人員要充分認(rèn)識到人工智能技術(shù)的應(yīng)用價值，持續(xù)拓展其在電氣自動化中的應(yīng)用深度與廣度，以便促進(jìn)電氣自動化的持續(xù)發(fā)展。

1 人工智能技術(shù)概述

人工智能技術(shù)于科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的社會背景中產(chǎn)生，其因具有一系列的優(yōu)勢和價值，推動了現(xiàn)代社會的發(fā)展與進(jìn)步。從本質(zhì)上來講，人工智能屬于計算機科學(xué)的范疇，主要是對人的智能進(jìn)行模擬、延伸與擴展，機器人、圖像識別、專家系統(tǒng)等是人工智能領(lǐng)域研究的重點[1]。自人工智能這一概念提出后，理論、技術(shù)層面的研究深度在不斷拓展，持續(xù)擴大應(yīng)用領(lǐng)域。基于人工智能技術(shù)的支持，計算機能夠?qū)θ说哪承┧季S過程與智能行為進(jìn)行模擬，包括學(xué)習(xí)、推理、思考等。通過對類似人腦智能的計算機進(jìn)行研發(fā)制造，可促使計算機的應(yīng)用層次得到深化。人工智能涉及的學(xué)科眾多，涵蓋計算機科學(xué)、語言學(xué)等，自然科學(xué)、社會科學(xué)等。通常情況下，可從實踐與理論的關(guān)系解析人工智能與思維科學(xué)的關(guān)系，人工智能是從技術(shù)層面應(yīng)用思維科學(xué)。從思維觀點角度來講，為進(jìn)一步創(chuàng)新與發(fā)展人工智能技術(shù)，不僅要應(yīng)用邏輯思維，還要將形象思維、靈感思維等綜合運用過來。

采用SPSS 18.0統(tǒng)計學(xué)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。計量資料以“±s”表示，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

1) 研究以挪威和美國為代表，例如BREIVIK等[5]在北海水域開展大量的海上漂浮物體軌跡漂移試驗，總結(jié)出63種不同類型物體的漂移規(guī)律，這些物體主要包括人、自由航行船舶、非機動船舶等，并根據(jù)水面以上部分所占比例進(jìn)一步分為若干子類，總結(jié)出不同類別物體的漂移規(guī)律，這對于失蹤物體軌跡的預(yù)測具有重要的參考意義。

現(xiàn)階段，人工智能技術(shù)在社會生產(chǎn)生活中已得到大量應(yīng)用，為社會整體進(jìn)步提供了支持。但從整體來看，人工智能技術(shù)依然處于起步階段，在應(yīng)用過程中還面臨著較多的問題，要求相關(guān)人員持續(xù)優(yōu)化與創(chuàng)新人工智能技術(shù)。其中，專家系統(tǒng)、運作效率、模糊控制等是人工智能技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用重點。模糊控制系統(tǒng)由于具備較小的操作難度，且容易融入設(shè)備，因此成為電氣自動化控制領(lǐng)域內(nèi)人工智能技術(shù)的主要應(yīng)用方向。

2 人工智能技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用價值

在社會生產(chǎn)發(fā)展過程中，電氣自動化技術(shù)發(fā)揮著十分重要的作用，與各個生產(chǎn)領(lǐng)域皆具有緊密的關(guān)系。通過在電氣自動化領(lǐng)域應(yīng)用人工智能技術(shù)，不但電氣自動化的控制效率可以得到提高，整體成本投入也能顯著降低，符合工業(yè)企業(yè)的實際發(fā)展需求。因此，人工智能技術(shù)在電氣自動化領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力，要求相關(guān)人員充分重視和深入研究。相較于其他技術(shù)，人工智能技術(shù)具有顯著的優(yōu)越性，其能夠高效收集、處理與反饋信息數(shù)據(jù)，很多復(fù)雜的工作可以替代人類完成。通過將人工智能技術(shù)應(yīng)用于電氣自動化領(lǐng)域，可有效促進(jìn)電氣自動化的創(chuàng)新發(fā)展。

（1）通過引入人工智能技術(shù)，電氣自動化生產(chǎn)過程可以得到優(yōu)化，生產(chǎn)、流通效率得到提升，促使真正意義上的自動化得到實現(xiàn)。

（2）基于人工智能技術(shù)的支持，很大程度上減少了人力投入、成本投入，且有助于生產(chǎn)效率的提升。由此可見，將人工智能技術(shù)應(yīng)用于電氣自動化領(lǐng)域，可為電氣自動化行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級起到有效推動作用，進(jìn)一步優(yōu)化電氣自動化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。通常情況下，可從這些方面分析人工智能技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢。

2.1 信息收集

數(shù)據(jù)收集是電氣自動化系統(tǒng)運行的重要環(huán)節(jié)，基于人工智能技術(shù)的支持，能夠全面、高效地收集電氣自動化設(shè)備的運行時間、故障情況等信息，及時向報警系統(tǒng)中反饋。工作人員借助報警系統(tǒng)即可對設(shè)備的切換、維護(hù)需求進(jìn)行判斷，促使突發(fā)問題得到第一時間處理，有助于保障電氣自動化設(shè)備的正常運行[2]。

電氣自動化系統(tǒng)涉及的領(lǐng)域和學(xué)科眾多，具有十分復(fù)雜的功能。為保證電氣自動化設(shè)備的正常穩(wěn)定運行，操作人員需具備較高的專業(yè)水平與良好的職業(yè)素養(yǎng)，嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)規(guī)范和要求實施操作行為。如果出現(xiàn)操作不當(dāng)或操作失誤等情況，會直接影響電氣自動化設(shè)備的穩(wěn)定運行，甚至誘發(fā)安全事故。為有效規(guī)避這些現(xiàn)實問題，需積極應(yīng)用人工智能技術(shù)。人工智能技術(shù)融合了計算機技術(shù)、信息處理技術(shù)等現(xiàn)代技術(shù)，依托編寫的程序即可智能控制電氣自動化設(shè)備。通過智能化操作電氣設(shè)備，人腦勞動操作的弊端得到克服，這樣人力資源投入成本可以得到減少，設(shè)備操作控制效率也可得到提升[3]。此外，基于人工智能技術(shù)的支持，電氣自動化設(shè)備運行環(huán)境也得到優(yōu)化，有助于電氣自動化設(shè)備運行科學(xué)性的提升。

2.2 信息傳輸

新課程下，開展小學(xué)語文教學(xué)時，通過運用合作學(xué)習(xí)法，能夠較好地促進(jìn)學(xué)生的成長與發(fā)展，也有助于教育事業(yè)的開展。就合作教學(xué)存在的問題而言，需要教師科學(xué)合理地運用該方式，同時要求教師正確認(rèn)識該方法存在的優(yōu)缺點。只有不斷提升教學(xué)與組織能力，才能更好地進(jìn)行合作學(xué)習(xí)，為其今后的學(xué)習(xí)與成長做好準(zhǔn)備。

2.3 信息分析

依托人工智能技術(shù)，可全面、高效整合來自各個系統(tǒng)的信息，于數(shù)據(jù)庫中聚合各類信息，再以圖像形式輸出信息內(nèi)容。工作人員通過觀察圖像與對比數(shù)據(jù)，即可準(zhǔn)確判斷電氣自動化設(shè)備的實際運行狀況，及時發(fā)現(xiàn)與處理異常故障問題。

2.4 診斷控制

人工智能技術(shù)可本質(zhì)性地優(yōu)化電氣自動化系統(tǒng)，更好地實現(xiàn)系統(tǒng)諸多功能。因此，要充分認(rèn)識到人工智能技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用優(yōu)勢，持續(xù)拓展人工智能技術(shù)的應(yīng)用范圍及深度。

3 人工智能技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用

基于人工智能技術(shù)的支持，可對系統(tǒng)信息進(jìn)行自動檢測，通過對比正常數(shù)據(jù)，自主診斷系統(tǒng)運行狀況。如果有數(shù)據(jù)異常出現(xiàn)，報警系統(tǒng)會自動啟動。工作人員結(jié)合預(yù)警反饋信息，實施相應(yīng)的操作行為。

在電氣自動化系統(tǒng)運行中，需要在信息終端與信息處理系統(tǒng)之間雙向傳輸信息。當(dāng)信息終端設(shè)備對相關(guān)信息進(jìn)行全面收集后，向信息處理系統(tǒng)整合打包運輸。基于人工智能技術(shù)的支持，可依托中央信息處理器對信息進(jìn)行智能識別，將無用信息去除掉，再向下一個執(zhí)行系統(tǒng)傳輸有用信息。為高效監(jiān)督與管控各類電氣自動化設(shè)備，要求高效、快速地傳輸信息。就現(xiàn)階段而言，視頻電纜、光纜等是信息傳輸?shù)闹饕绞健Ｓ捎趥鬏斁嚯x、傳輸信號存在差異，因此，需將不同的電纜或光纜運用過來。而通過應(yīng)用人工智能技術(shù)，可以對最佳的傳輸通道進(jìn)行智能選擇，這樣信息傳輸質(zhì)量、速度可以得到保證，避免出現(xiàn)信息丟失、信息亂碼等不良情況。

3.1 電氣自動化設(shè)備中的應(yīng)用

看到過“鯤龍”AG-600本尊的人，往往都會產(chǎn)生一種“詭異”的感覺。那是因為相對于一般飛機的流線型機身來說，它的飛機船身采用了大長寬比的設(shè)計，讓人感覺很不協(xié)調(diào)。實際上，不論是哪一種能夠在水面起飛的飛機，都會面臨在水面滑行過程中出現(xiàn)的不可控制的“海豚運動”、彈跳、搖擺等情況。“鯤龍”AG-600采用大長寬比設(shè)計的目的，就是為了最大限度地減少降落時水面載荷對船身的沖擊，以及提高在水面滑行時飛機的縱向穩(wěn)定性。

3.2 電氣控制過程中的應(yīng)用

現(xiàn)階段，在電氣自動化過程控制領(lǐng)域已廣泛應(yīng)用專家控制系統(tǒng)，可促使工業(yè)控制難題得到有效解決。專家系統(tǒng)集合了大量專門知識與經(jīng)驗，依托計算機、人工智能等技術(shù)對人類專家的決策過程進(jìn)行模擬，促使電氣自動化運行中的一些復(fù)雜問題得到有效解決。通過在電氣控制中應(yīng)用專家控制技術(shù)，可增強自動化控制的靈活性，更加有效地選取控制率。且其適應(yīng)性優(yōu)良，通過調(diào)整調(diào)控器參數(shù)皆可對不同的工作環(huán)境進(jìn)行適應(yīng)，有助于電氣設(shè)備運行效率、設(shè)備運行安全的提升[4]。

3.2.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制

電氣自動化系統(tǒng)較為復(fù)雜，存在著較多的變量，難以對系統(tǒng)動態(tài)進(jìn)行正確描述，導(dǎo)致傳統(tǒng)控制模式的精確性得不到保證。而模糊控制作為人工智能的一項重要組成，綜合運用了模糊集合論、模糊語言變量、模糊邏輯推理等學(xué)科知識，可利用非線性控制提升控制過程的有效性。其中，定義變量、模糊化、知識庫、邏輯判斷與反模糊化是模糊控制系統(tǒng)的架構(gòu)組成。在應(yīng)用模糊控制技術(shù)時，需特別重視控制變量的選擇。如果不能正確選擇控制變量，將會嚴(yán)重影響到系統(tǒng)性能。

本文在關(guān)聯(lián)理論框架下從交際認(rèn)知的角度分析了電影《英倫對決》的字幕翻譯策略。分析得出，譯者在選擇翻譯策略時受信息意圖和認(rèn)知環(huán)境兩個因素的制約，在基于對源語作者與中國觀眾認(rèn)知環(huán)境對比的基礎(chǔ)上，本文指出，譯者在不同情況下選擇的翻譯策略是恰當(dāng)?shù)?，因為其譯文使中國觀眾在付出有效的認(rèn)知努力后獲得了足夠的語境效果。

3.2.2 專家控制

電氣控制過程是電氣自動化系統(tǒng)運行的核心，在電氣控制過程中應(yīng)用人工智能技術(shù)，可顯著改善電氣自動化控制效果?；谌斯ぶ悄芗夹g(shù)的支持，電氣控制過程的自動化、智能化可以得到實現(xiàn)，有助于大幅度提升工作效率效率。同時，整體運作成本得到降低，人力整體投入得到顯著減少。目前，專家系統(tǒng)、模糊控制與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制是電氣自動化控制領(lǐng)域人工智能技術(shù)的主要應(yīng)用內(nèi)容。

3.2.1 模糊控制

20世紀(jì)80年代，自動控制領(lǐng)域內(nèi)出現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制這一前沿學(xué)科，其屬于智能控制的范疇，可促使復(fù)雜的非線性、不確定、不確知系統(tǒng)的控制問題得到解決。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制有機結(jié)合了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論與控制理論，將數(shù)學(xué)、腦科學(xué)、人工智能等學(xué)科理論、技術(shù)、方法等匯集起來。雖然神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制只有較短的發(fā)展歷史，但控制結(jié)構(gòu)類型已經(jīng)十分豐富，如神經(jīng)預(yù)測控制等。通過在電氣自動化控制過程中應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，可促使控制系統(tǒng)的學(xué)習(xí)、推理以及決策等能力得到提高，增強控制過程的智能化。

3.3 在日常操作中的應(yīng)用

新時期電氣行業(yè)的發(fā)展與人們的生活之間存在著十分密切的聯(lián)系，如果電氣運行的安全性、穩(wěn)定性得不到保證，將會嚴(yán)重影響到人們的生產(chǎn)生活。在電氣操作過程中，要求嚴(yán)格規(guī)范操作流程，避免出現(xiàn)異常故障或安全事故。傳統(tǒng)電氣操作流程較為復(fù)雜，不但需要將大量的時間投入進(jìn)來，一旦有操作不當(dāng)、操作失誤等情況出現(xiàn)，還可能會誘發(fā)嚴(yán)重的安全事故。因此，要在電氣領(lǐng)域內(nèi)深度應(yīng)用人工智能技術(shù)，促使電氣領(lǐng)域的操作過程得到簡化，操作過程的安全性得到提升。

在大氣溫度普遍維持在15到42攝氏度之間時，炭疽桿菌芽孢的形成速度會顯著增加，因此，牛羊最易患炭疽病的時間通常為每年的6月到8月之間，且此病受降雨量的影響較大。綜上所述，我們需要重視的是，想要有效預(yù)防及治療基于病原微生物影響導(dǎo)致的牛羊疾病，理應(yīng)注重對各種病原微生物的生產(chǎn)、繁殖條件具有充分的掌握。

（1）人工智能技術(shù)可以顯著簡化傳統(tǒng)煩瑣的操作步驟，促使電氣操作效率得到大幅度提升。

（2）人工智能技術(shù)能夠真正實現(xiàn)自動化，人工操作失誤造成的問題得到降低，這樣電氣系統(tǒng)運行的安全性、穩(wěn)定性能夠得到有效保證。

江西省水利部分在國家地下水監(jiān)測工程(水利部門)中建設(shè)地下水監(jiān)測站點128個(其中改建監(jiān)測井共19個，新建監(jiān)測井共109個)，在新建監(jiān)測井中孔隙水監(jiān)測井71個，裂隙水監(jiān)測井32個，巖溶水監(jiān)測井6個，主要分布在水利部門所屬及其他政府場地。

3.4 在故障診斷中的應(yīng)用

一旦出現(xiàn)電氣設(shè)備故障，會直接影響電氣自動化系統(tǒng)的運行效率和質(zhì)量。傳統(tǒng)故障診斷方法在實際應(yīng)用過程中存在著較多的問題，需花費的時間與人力資源較多，不具備較高的診斷準(zhǔn)確率等，阻礙到電氣自動化的整體發(fā)展。而通過引入人工智能技術(shù)，可更加高效地評斷與檢測設(shè)備故障問題，在提升設(shè)備故障診斷效率的基礎(chǔ)上，減少各項資源的投入。其中，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與專家系統(tǒng)是人工智能技術(shù)在電氣自動化設(shè)備故障診斷領(lǐng)域的主要應(yīng)用內(nèi)容。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是按照人類思維對人工智能模型進(jìn)行構(gòu)建，可智能化處理故障信息?；谌斯ど窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的支持，以神經(jīng)元形式看待各個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，動態(tài)評估與追蹤電氣系統(tǒng)的運行狀況，將運行中暴露的問題及時找出來。依托人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)建電氣自動化故障診斷系統(tǒng)，可顯著優(yōu)化故障評估流程，高效、精確地確定故障發(fā)生部位，幫助工作人員及時處理故障問題，促使電氣系統(tǒng)故障處理水平、電氣系統(tǒng)運行成效得到提升。而專家系統(tǒng)可利用計算機流程與電氣系統(tǒng)領(lǐng)域的相關(guān)專業(yè)經(jīng)驗科學(xué)診斷分析電氣系統(tǒng)故障，顯著提升故障處理水平。特別是近些年來，電氣自動化與現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)的融合在不斷加強，產(chǎn)生的故障問題日趨復(fù)雜。通過構(gòu)建故障診斷專家系統(tǒng)，能夠?qū)⒋祟I(lǐng)域?qū)＜业闹R、經(jīng)驗等充分利用起來，促使故障問題得到準(zhǔn)確診斷與高效解決。在具體實踐中，要對故障信息進(jìn)行全面采集，依托專家系統(tǒng)對故障對象進(jìn)行比較評估，依據(jù)對比分析結(jié)果將電氣系統(tǒng)的實際運行情況客觀反映出來，深入挖掘故障的產(chǎn)生原因，幫助相關(guān)人員及時解決和處理異常故障問題[5]。

4 結(jié)束語

人工智能技術(shù)具有一系列的優(yōu)勢，目前在社會生產(chǎn)諸多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。通過在電氣自動化中引入人工智能技術(shù)，可以全面優(yōu)化控制過程、故障診斷以及設(shè)備管理等各個環(huán)節(jié)，有助于提升電氣自動化系統(tǒng)的整體運行效率，推動電氣自動化行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。為切實凸顯人工智能技術(shù)的重要價值，相關(guān)人員要準(zhǔn)確把握電氣自動化的發(fā)展方向，深入、廣泛地應(yīng)用人工智能技術(shù)。