淺談人工智能與電氣技術(shù)專業(yè)相結(jié)合的發(fā)展現(xiàn)狀

郭媛

【摘要】? ? 技工院校主要為企業(yè)培養(yǎng)技術(shù)性人才，是企業(yè)招工的主要渠道。隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，企業(yè)生產(chǎn)的智能化設(shè)備越來(lái)越多，對(duì)工人是否能夠操做和維護(hù)智能設(shè)備的要求也越來(lái)越高?；诖?，在電氣專業(yè)中融入人工智能技術(shù)顯得尤為重要，這也是時(shí)代的需求，是學(xué)校專業(yè)建設(shè)改革急需解決的問(wèn)題，本文主要分析人工智能在電氣技術(shù)專業(yè)的應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀。

【關(guān)鍵字】? ? 人工智能? ? 電氣技術(shù)? ? 應(yīng)用? ? 發(fā)展現(xiàn)狀

一、人工智能教育的政策支持

當(dāng)今社會(huì)，我國(guó)已充分認(rèn)識(shí)到人工智能與教育融合發(fā)展的重要性，并進(jìn)行了相關(guān)規(guī)劃布局。從2017年至今，國(guó)家相繼發(fā)布了一系列政策和法規(guī)。

例如，國(guó)務(wù)院發(fā)布的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中指出，要把握科技引領(lǐng)、系統(tǒng)布局、市場(chǎng)主導(dǎo)、開源開放的基本原則，實(shí)施三步走戰(zhàn)略目標(biāo)，到2030年人工智能理論、技術(shù)與應(yīng)用總體達(dá)到世界領(lǐng)先水平。

2018年教育部印發(fā)的《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》指出，加快人工智能在教育領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用，利用智能技術(shù)支撐人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新、教學(xué)方法的改革、教育治理能力的提升，構(gòu)建智能化、網(wǎng)絡(luò)化、個(gè)性化、終身化的教育體系，是推進(jìn)教育均衡發(fā)展、促進(jìn)教育公平、提高教育質(zhì)量的重要手段，是實(shí)現(xiàn)教育現(xiàn)代化不可或缺的動(dòng)力和支撐。

2019年2月，中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)的《中國(guó)教育現(xiàn)代化2035》發(fā)布，提出加快推進(jìn)信息化時(shí)代的教育變革，建設(shè)智能化校園，統(tǒng)籌建設(shè)一體化智能化教學(xué)、管理與服務(wù)平臺(tái)，利用現(xiàn)代技術(shù)加快推動(dòng)人才培養(yǎng)模式改革。在國(guó)家政策的支持和引導(dǎo)下，我們學(xué)校開始了人工智能與電氣技術(shù)專業(yè)相結(jié)合的教學(xué)改革的探索。

二、人工智能的優(yōu)勢(shì)

2.1人工智能控制器的設(shè)計(jì)更加科學(xué)合理

人工智能的電氣設(shè)備系統(tǒng)本身具有很好的抗干擾能力，受外界干擾小，設(shè)計(jì)使用時(shí)，受環(huán)境因素、模型因素等影響較小，更加符合電氣技術(shù)專業(yè)的工作場(chǎng)合和特點(diǎn)，減少了在實(shí)際運(yùn)用和操作過(guò)程中發(fā)生誤差的幾率，提高了設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，所以被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代企業(yè)的各類生產(chǎn)鏈中。

2.2人工智能應(yīng)用到傳統(tǒng)電氣技術(shù)中后，大大降低了用人成本

傳統(tǒng)的企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備復(fù)雜且數(shù)量眾多，在管理、調(diào)度、運(yùn)行、檢修等過(guò)程中都需要耗費(fèi)大量的人力物力，且不能保證運(yùn)行穩(wěn)定性，但與人工智能相結(jié)合后，智能系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)反饋、智能分析和控制管理，不但提高了工作效率，還極大的降低了用人成本。

三、目前本土企業(yè)中人工智能與電氣技術(shù)專業(yè)相結(jié)合的意義

東營(yíng)市的主要產(chǎn)業(yè)大多與石油和石化相關(guān)，例如各種橡膠（輪胎）制造等，目前工廠的智能化系統(tǒng)日趨完善，我校在為企業(yè)輸送技工類人才的同時(shí)，必須讓學(xué)生適用先進(jìn)的智能化管理和生產(chǎn)服務(wù)流程，在教學(xué)過(guò)程中教會(huì)學(xué)生電氣與人工智能相結(jié)合的應(yīng)用技術(shù)是目前學(xué)校教改的重要方向。

在教改過(guò)程中，我系教師到相關(guān)企業(yè)調(diào)研了解到，目前企業(yè)生產(chǎn)線多用到PLC、觸摸屏、變頻器等，而這些軟件和設(shè)備的智能化直接決定了企業(yè)的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本。但我系教師在去當(dāng)?shù)剌喬S調(diào)研時(shí)發(fā)現(xiàn)，目前廠內(nèi)的很多設(shè)備還存在不夠智能的問(wèn)題，參數(shù)的調(diào)整還要依靠人工手動(dòng)完成，有的設(shè)備由于工人的誤操作不得不暫停生產(chǎn)，等待專業(yè)技術(shù)員來(lái)檢修等問(wèn)題，而且有的車間氣味較大，或者因生產(chǎn)工藝需求而要求溫度達(dá)40度以上，但依然需要工人師傅長(zhǎng)期在車間內(nèi)維持設(shè)備正常運(yùn)行。

因此，在企業(yè)引進(jìn)智能設(shè)備的同時(shí)，為企業(yè)培養(yǎng)具備人工智能技術(shù)的電氣技術(shù)人才迫在眉睫。這對(duì)企業(yè)和工人有非常大的意義。

3.1人工智能可以提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本

隨著工業(yè)4.0的發(fā)展，人工智能等新技術(shù)理念在各行業(yè)興起，將人工智能與電氣專業(yè)相結(jié)合，可以使生產(chǎn)線上的工業(yè)機(jī)器人發(fā)揮更大的作用。例如傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人主要以解放人們雙手為目的，代替人們從事一些繁瑣、危險(xiǎn)的勞動(dòng)，但智能程度還不夠，不能進(jìn)行一些精細(xì)化的工作。而隨著科技和人工智能的結(jié)合，人們將人工智能應(yīng)用到了電氣技術(shù)中，開始逐漸讓機(jī)器可以像人類一樣“思考”，處理一些更加復(fù)雜多變的工作，這不僅進(jìn)一步解放了人類的雙手，更有利于企業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展。

3.2人工智能控制電氣設(shè)備可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)反饋，更具有智能性

傳統(tǒng)的控制器在工作時(shí)涉及的參數(shù)需要隨著生產(chǎn)線上產(chǎn)品的不同而不斷改變參數(shù)，一方面需要工人同時(shí)具備實(shí)操技術(shù)和理論知識(shí)，能夠準(zhǔn)確掌握設(shè)備需要設(shè)定的參數(shù)才能進(jìn)行調(diào)節(jié)，對(duì)工人的素質(zhì)要求較高，增加了用人成本。另一方面人工調(diào)節(jié)參數(shù)，容易出錯(cuò)，而一旦參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤，將產(chǎn)生不合格產(chǎn)品，增加企業(yè)成本。而通過(guò)人工智能來(lái)控制參數(shù)，不但可以更加精確、實(shí)時(shí)的調(diào)節(jié)參數(shù)，還提高了工作效率，節(jié)約了企業(yè)的生產(chǎn)成本。

四、結(jié)合人工智能的電氣技術(shù)是企業(yè)發(fā)展的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)

技術(shù)人員在設(shè)計(jì)電氣設(shè)備時(shí)是一個(gè)系統(tǒng)性的過(guò)程，涉及到的學(xué)科繁復(fù)多樣，需要技術(shù)人員具備完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)和靈活應(yīng)用相關(guān)知識(shí)的能力。而把人工智能與電氣技術(shù)相結(jié)合后，進(jìn)一步優(yōu)化了電氣設(shè)備的功能，產(chǎn)生了許多新的優(yōu)勢(shì)。

4.1數(shù)據(jù)的采集與處理技術(shù)

數(shù)據(jù)處理是現(xiàn)代企業(yè)一個(gè)重要的概念，可以通過(guò)該技術(shù)生成大數(shù)據(jù)集，也就是人們常說(shuō)的大數(shù)據(jù)。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，可用人工智能來(lái)完成對(duì)數(shù)據(jù)的采集和處理，這樣可以加快數(shù)據(jù)的采集和分析過(guò)程，提高了生產(chǎn)效率，并降低了生產(chǎn)成本。

4.2代替工作人員在無(wú)人值守環(huán)境中的應(yīng)用

當(dāng)前，通過(guò)在關(guān)鍵位置安裝硬盤錄像機(jī)和攝像頭等智能化控制設(shè)備，對(duì)關(guān)鍵部位進(jìn)行實(shí)施監(jiān)控，并通過(guò)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理和分析，大大的提高了現(xiàn)場(chǎng)安全的管控能力和設(shè)備運(yùn)行檢查的工作效率，同時(shí)也提高了工作人員的工作環(huán)境舒適度，技術(shù)人員不再需要深入車間逐臺(tái)設(shè)備巡視檢查，而是坐在控制室里通過(guò)大屏幕來(lái)進(jìn)行管理，對(duì)報(bào)警設(shè)備進(jìn)行處理，一人可監(jiān)視多臺(tái)設(shè)備或者多個(gè)車間，大大提高了效率，也降低了企業(yè)的用人成本。

4.3人工智能控制的操作控制功能較好

可使用鼠標(biāo)、鍵盤來(lái)對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化控制，由于利用控制程序便可完成同期并網(wǎng)帶負(fù)荷操作，這樣不但可以大幅減輕操作人員的工作強(qiáng)度，而且可使控制效率得到極大提高，這與當(dāng)前工業(yè)發(fā)展的實(shí)際需求非常相符。

4.4人工智能控制具備故障錄波功能

這種人工智能技術(shù)，可在設(shè)備運(yùn)行時(shí)智能化捕捉故障錄波，比起傳統(tǒng)的人工分析排查故障的方法，能夠及時(shí)準(zhǔn)確的找到故障點(diǎn)，這使電氣設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行效率與運(yùn)行安全性都得到了大幅提升。

4.5人工智能控制器具有較強(qiáng)的便利性

傳統(tǒng)的車間工人想要熟練的操作設(shè)備、及時(shí)的排除機(jī)器故障、根據(jù)產(chǎn)品需求設(shè)置參數(shù)，都需要豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，企業(yè)一般要花費(fèi)幾年的時(shí)間才能培養(yǎng)出位優(yōu)秀的技術(shù)工人。在電氣工程自動(dòng)化中引入人工智能控制技術(shù)后，一方面人工智能控制所使用的時(shí)間要遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于傳統(tǒng)上人工使用控制器調(diào)節(jié)所需要的時(shí)間，另一方面，就算控制人員操作經(jīng)驗(yàn)不足，在沒(méi)有成為熟練操作工之前，也可以按照指示進(jìn)行操作。這就大大降低了企業(yè)的用人成本，提高了企業(yè)的利潤(rùn)。

五、人工智能與電氣技術(shù)結(jié)合后的應(yīng)用舉例

在電氣設(shè)備故障診斷中的應(yīng)用。當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，人工智能技術(shù)會(huì)發(fā)揮很大的作用。人工智能技術(shù)可以系統(tǒng)的、科學(xué)的對(duì)整個(gè)設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、檢查和數(shù)據(jù)分析。

同時(shí)，人工智能的專家系統(tǒng)應(yīng)用范圍日趨廣泛，受到越來(lái)越多的單位和企業(yè)關(guān)注和認(rèn)可。人工智能系統(tǒng)也在不斷升級(jí)和完善中，用戶的體驗(yàn)感越來(lái)越來(lái)，也給用戶帶來(lái)越來(lái)越多的便利。

人工智能在電氣設(shè)備故障診斷上的應(yīng)用主要包括電機(jī)、變壓器等基礎(chǔ)設(shè)備，也可應(yīng)用于工廠里的生產(chǎn)線設(shè)備。傳統(tǒng)的巡檢需要耗費(fèi)大量的人力和時(shí)間，而人工智能技術(shù)可以快速準(zhǔn)確的判斷出故障點(diǎn)的所在位置。尤其面對(duì)復(fù)雜生產(chǎn)線上出現(xiàn)的故障，人工排查耗時(shí)費(fèi)力，極大影響生產(chǎn)進(jìn)度，而用人工智能技術(shù)判斷故障點(diǎn)會(huì)顯示出極大的優(yōu)勢(shì)，有效提高了電氣設(shè)備的故障診斷與維修效率，所以人工智能的出現(xiàn)極大的促進(jìn)了工業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代化發(fā)展。

在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。人工智能系統(tǒng)并不是單一個(gè)某個(gè)系統(tǒng)，而是由若干個(gè)不同的系統(tǒng)組成，而且每個(gè)系統(tǒng)都負(fù)責(zé)不同的功能，具有自身的特點(diǎn)和運(yùn)行效果，各個(gè)系統(tǒng)之間既有獨(dú)立分工，又相互配合。其中應(yīng)用比較廣泛的系統(tǒng)有專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、啟發(fā)式探索、模糊理論等，在電力系統(tǒng)中比較常見(jiàn)。

其中專家系統(tǒng)，具有龐大且復(fù)雜的構(gòu)成部分，但也起著舉足輕重的作用，專家系統(tǒng)的判斷、分析、語(yǔ)言、經(jīng)驗(yàn)等都是非常先進(jìn)的技術(shù)，系統(tǒng)中所包含的數(shù)據(jù)庫(kù)和各方面的信息網(wǎng)絡(luò)，都發(fā)揮了非常大的作用。

六、結(jié)束語(yǔ)

總之，隨著科技的不斷發(fā)展，現(xiàn)代企業(yè)對(duì)人工智能化的要求也越來(lái)越高。在這樣的時(shí)代潮流下，我們傳統(tǒng)的電氣專業(yè)必須要結(jié)合企業(yè)實(shí)際需求做出相應(yīng)的改變，加入一些電氣技術(shù)與人工智能相結(jié)合的課程，從而適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，也跟上企業(yè)用人需求的發(fā)展。而且我們可以看到，目前在電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的人工智能技術(shù)，從其本質(zhì)上來(lái)講就是一種高科技的現(xiàn)代計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，這種技術(shù)可以使電力系統(tǒng)更加智能化，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人監(jiān)察技術(shù)、代替工作人員在條件惡劣的環(huán)境下工作等功能。也使生產(chǎn)線上的電氣設(shè)備更加智能化，可以實(shí)現(xiàn)高效診斷故障等功能，降低了企業(yè)的用人成本，提高了企業(yè)的利潤(rùn)，使企業(yè)的綜合水平朝著更加先進(jìn)的方向發(fā)展。

同時(shí)，這一新興技術(shù)的應(yīng)用還存在一些不完善的地方，需要用戶在實(shí)踐中及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并總結(jié)問(wèn)題，也需要我們老師更多的到企業(yè)調(diào)研，與企業(yè)形成教學(xué)相長(zhǎng)，互相幫助的雙贏關(guān)系，從而更好的發(fā)揮人工智能在電氣工程中的作用，學(xué)校能為企業(yè)培養(yǎng)更具有價(jià)值的技能人才。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

[1]吳樂(lè)陽(yáng)，淺談智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J].裝飾裝修天地2019（9）.

[2]龔康華.電氣工程及其自動(dòng)化的智能化技術(shù)運(yùn)用探究[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2018（3）.

[3]劉宗保.人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用[J].科技促進(jìn)發(fā)展，2011（12）.