人工智能在電氣工程自動(dòng)化中的應(yīng)用探討

徐東峰

（濱州渤?；钊邢薰荆綎| 濱州 256600）

電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行中涉及諸多領(lǐng)域，復(fù)雜度較高，要想保障電氣設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行，保障整體電氣工程運(yùn)行效益提升，就要具備充足的知識(shí)儲(chǔ)備并持續(xù)提升技能水平，以保障電氣自動(dòng)化、智能化控制。人工智能技術(shù)的出現(xiàn)在很大程度上解決了電氣工程自動(dòng)化運(yùn)行中的問題，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)操作流程簡(jiǎn)化，還能夠優(yōu)化控制性能，進(jìn)而促進(jìn)電氣自動(dòng)化運(yùn)行效能的最大化提升。因此，要加強(qiáng)人工智能技術(shù)分析，將其與電氣工程自動(dòng)化運(yùn)行緊密結(jié)合，并積極探索提高二者契合度的有效方法，為電氣工程運(yùn)行提供更多技術(shù)支持。

1 人工智能在電氣工程自動(dòng)化中的應(yīng)用價(jià)值

1.1 簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)思路

在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法常受限于固定的設(shè)備應(yīng)用思路，并且需要依賴具體模型，在實(shí)踐中表現(xiàn)出明顯的缺陷：一旦模型參數(shù)發(fā)生變化，整個(gè)設(shè)計(jì)流程便會(huì)陷入困境。此外，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)還需面對(duì)電路分配和干擾排除等問題，由此導(dǎo)致效率和質(zhì)量無法同時(shí)提升。相比之下，人工智能技術(shù)能夠靈活地調(diào)整控制器的工作狀態(tài)，適應(yīng)不同的模型參數(shù)變化，不僅減少了對(duì)固定模型的依賴，還使得設(shè)計(jì)過程更加高效精準(zhǔn)。而且其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和學(xué)習(xí)能力可以快速分析并適應(yīng)新的設(shè)計(jì)參數(shù)，從而有效地消除各種影響因素。通過運(yùn)用AI 技術(shù)，設(shè)計(jì)師能夠快速地做出準(zhǔn)確決策，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化，在提升設(shè)計(jì)精度的同時(shí)使設(shè)計(jì)流程更加簡(jiǎn)捷高效。

1.2 優(yōu)化控制性能

將人工智能技術(shù)融合至電氣自動(dòng)化領(lǐng)域，能顯著提升控制性能的效率及靈活性。在人工智能支持下，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)不僅變得更加靈活，還極大地增加了生產(chǎn)便利性與可操作性，使得自動(dòng)化生產(chǎn)過程可以根據(jù)不同的加工要求靈活調(diào)整加工路線及生產(chǎn)方法。人工智能具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力，能夠敏感而準(zhǔn)確地處理大量數(shù)據(jù)，通過精確分析和學(xué)習(xí)機(jī)器的實(shí)際運(yùn)行情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)參數(shù)性能的精細(xì)調(diào)節(jié)優(yōu)化，進(jìn)而提升處理效率及生產(chǎn)操作精度。在實(shí)際操作中，人工智能技術(shù)還能預(yù)設(shè)加工路線，根據(jù)具體生產(chǎn)需求進(jìn)行適配，從而使自動(dòng)化生產(chǎn)具備更高的可操作性，制定出多種解決方案以應(yīng)對(duì)各種生產(chǎn)挑戰(zhàn)。

1.3 生產(chǎn)操作智能化

在傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)過程中，控制器操作通常依賴人工，不僅效率低下而且過程復(fù)雜、時(shí)間消耗長(zhǎng)、操作難度大。而人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用不僅提高了生產(chǎn)效率，還實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)操作智能化。通過發(fā)揮人工智能的數(shù)據(jù)信息適應(yīng)性和處理能力，實(shí)現(xiàn)智能化的生產(chǎn)操作，不僅能減輕工作人員負(fù)擔(dān)，還使得整個(gè)生產(chǎn)過程更加高效，且將復(fù)雜的生產(chǎn)任務(wù)自動(dòng)化，減少了人為錯(cuò)誤，大大提高了整體生產(chǎn)質(zhì)量。此外，人工智能能夠優(yōu)化生產(chǎn)流程并提高資源利用效率，借助該項(xiàng)技術(shù)，企業(yè)能夠更好地適應(yīng)市場(chǎng)變化，提高競(jìng)爭(zhēng)力并促進(jìn)持續(xù)發(fā)展。

1.4 保障電氣設(shè)備運(yùn)行安全

在電氣設(shè)備運(yùn)行管理中，提高安全性至關(guān)重要。傳統(tǒng)的管理方式由于依賴人力監(jiān)控，往往存在監(jiān)控不全面、反應(yīng)不及時(shí)的問題，從而無法有效保障設(shè)備運(yùn)行安全可靠。隨著人工智能技術(shù)在電氣設(shè)備管理中的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)設(shè)備的全面監(jiān)控，通過持續(xù)的數(shù)據(jù)收集分析，AI系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的隱患或故障，以提高設(shè)備運(yùn)行效率及安全性。當(dāng)人工智能系統(tǒng)檢測(cè)到設(shè)備存在問題時(shí)，能夠自動(dòng)執(zhí)行停機(jī)處理，防止設(shè)備帶故障運(yùn)行，從而避免引起更大問題。

1.5 優(yōu)化資源配置并節(jié)約成本

隨著人工智能技術(shù)的日益普及與發(fā)展，不僅有效地釋放了勞動(dòng)力資源，還實(shí)現(xiàn)了對(duì)資源優(yōu)化配置，從而在提高工作效率和質(zhì)量的同時(shí)實(shí)現(xiàn)成本節(jié)約。在人工智能幫助下，電氣自動(dòng)化領(lǐng)域的多數(shù)工作流程得到了簡(jiǎn)化和加速，使得原本耗時(shí)且復(fù)雜的任務(wù)變得更加迅速且準(zhǔn)確。通過對(duì)大量數(shù)據(jù)分析學(xué)習(xí)，人工智能還能夠提供更加精準(zhǔn)的決策支持，從而進(jìn)一步優(yōu)化資源使用，減少資源浪費(fèi)。

2 人工智能在電氣工程自動(dòng)化中的具體應(yīng)用

2.1 數(shù)據(jù)采集

在電氣自動(dòng)化工程中，數(shù)據(jù)采集是實(shí)現(xiàn)高效管理和運(yùn)維的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方法由于無法實(shí)時(shí)、全面地捕捉電氣設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，常常導(dǎo)致管理和維護(hù)工作效率不高。而隨著人工智能技術(shù)的引入，則能夠顯著改善數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)的各項(xiàng)問題。通過利用先進(jìn)的傳感器和數(shù)據(jù)采集軟件，AI 系統(tǒng)能夠持續(xù)監(jiān)控電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)收集關(guān)鍵運(yùn)行數(shù)據(jù)，以使數(shù)據(jù)更加全面準(zhǔn)確并提高故障檢測(cè)及時(shí)性。一旦檢測(cè)到設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，AI 系統(tǒng)可以快速對(duì)比歷史數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確判斷設(shè)備是否存在問題，然后通過發(fā)送警報(bào)或自動(dòng)報(bào)告等方式及時(shí)將設(shè)備情況通知給相關(guān)工作人員，確保工作人員能夠迅速了解設(shè)備問題及故障位置，從而采取針對(duì)性的解決措施，提升管理工作質(zhì)效并降低設(shè)備故障率和維護(hù)成本。

2.2 設(shè)備管理

在電氣工程領(lǐng)域，將人工智能技術(shù)應(yīng)用于設(shè)備管理環(huán)節(jié)能夠顯著提升自動(dòng)化水平及運(yùn)行質(zhì)量。人工智能使技術(shù)人員能夠及時(shí)且準(zhǔn)確地掌握設(shè)備的運(yùn)行狀況，通過實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析，AI系統(tǒng)能夠提供關(guān)于設(shè)備狀態(tài)的詳細(xì)信息，幫助管理人員做出更加科學(xué)的決策。在日常工作中，技術(shù)人員可以依靠遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，根據(jù)設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程下達(dá)指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的高效管理，從而提升管理質(zhì)效并優(yōu)化系統(tǒng)資源利用。利用人工智能進(jìn)行設(shè)備管理，還有助于技術(shù)人員針對(duì)系統(tǒng)的不同階段發(fā)出適當(dāng)指令，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在問題并迅速采取措施進(jìn)行處理。此外，要結(jié)合人工智能和設(shè)備管理，充分應(yīng)用遠(yuǎn)程控制和無人控制模式，例如，通過自動(dòng)化和智能化管理系統(tǒng)，以減少對(duì)人工操作的依賴，從而降低運(yùn)營(yíng)成本并提高整體工作效率。

2.3 生產(chǎn)監(jiān)控

在電氣工程生產(chǎn)監(jiān)控環(huán)節(jié)中，傳統(tǒng)自動(dòng)化系統(tǒng)由于容易受到外界因素影響，常常導(dǎo)致控制質(zhì)量不穩(wěn)定，難以達(dá)到預(yù)期水平。相較之下，引入人工智能技術(shù)后，可以顯著提高監(jiān)控效率和質(zhì)量，減少外界因素對(duì)生產(chǎn)過程的不利影響。人工智能之所以能在生產(chǎn)監(jiān)控中發(fā)揮如此重要的作用，主要是因?yàn)槠淠軌蛱崆霸O(shè)定操作步驟，并通過智能化指令遠(yuǎn)程控制設(shè)備，從而確保設(shè)備始終處于穩(wěn)定且高效的運(yùn)行狀態(tài)。此外，人工智能系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)采集和分析運(yùn)行參數(shù)，與歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比以準(zhǔn)確判斷系統(tǒng)是否存在欠壓、超載等問題。另外，雖然當(dāng)前許多電氣企業(yè)已經(jīng)認(rèn)識(shí)到自控系統(tǒng)的重要性并開發(fā)了相應(yīng)系統(tǒng)，但由于技術(shù)限制導(dǎo)致既有系統(tǒng)在生產(chǎn)監(jiān)控方面的性能往往不能滿足高標(biāo)準(zhǔn)要求。例如，無法主動(dòng)進(jìn)行工作或不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并發(fā)出警報(bào)，由此導(dǎo)致電氣工程無法按預(yù)期計(jì)劃順利推進(jìn)。針對(duì)此種問題，需要充分考慮應(yīng)用人工智能系統(tǒng)。與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比，全新的人工智能系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)收集關(guān)鍵參數(shù)，全面地分析和對(duì)比歷史數(shù)據(jù)，及時(shí)識(shí)別和預(yù)測(cè)系統(tǒng)故障風(fēng)險(xiǎn)，并基于數(shù)據(jù)分析調(diào)整參數(shù)或執(zhí)行檢查，確保有效消除潛在隱患，從而最大限度地降低設(shè)備受損概率。

2.4 故障診斷

2.4.1 排查診斷

在電氣工程維護(hù)和管理中，隨著人工智能技術(shù)進(jìn)步，故障排查和診斷的方式也發(fā)生了深刻變革，傳統(tǒng)的故障診斷方法已經(jīng)不能滿足要求。例如，在變壓器故障排查中，通常需要先對(duì)變壓器油中的分解氣體進(jìn)行收集和分析，但此過程不僅耗時(shí)且精力密集，而且準(zhǔn)確率有時(shí)難以滿足高標(biāo)準(zhǔn)要求，而人工智能在故障排查和診斷中的應(yīng)用則能夠很好地解決這一問題。在人工智能輔助下的故障排查和診斷過程主要包括以下幾個(gè)步驟：首先，根據(jù)需要對(duì)新型控制器進(jìn)行配置，并在自控系統(tǒng)中編寫相關(guān)指令，以確保系統(tǒng)對(duì)故障的響應(yīng)更加快速準(zhǔn)確。接著，依靠智能芯片對(duì)圖像進(jìn)行處理、對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并診斷電路問題，以全面掌握變壓器及其他電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。系統(tǒng)結(jié)合收集的各項(xiàng)數(shù)據(jù)判斷設(shè)備是否存在異常，并啟動(dòng)故障診斷和預(yù)警程序，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在問題并對(duì)應(yīng)處理，最終解決問題。

2.4.2 預(yù)警發(fā)布

在電氣工程日常運(yùn)維中，預(yù)警發(fā)布直接關(guān)系到設(shè)備的安全運(yùn)行和維護(hù)效率。隨著人工智能技術(shù)融入應(yīng)用，預(yù)警系統(tǒng)得到顯著優(yōu)化，提高了對(duì)潛在故障的及時(shí)響應(yīng)能力。在正常工況下，控制系統(tǒng)通過傳感器等設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫濕度、電流和電壓等關(guān)鍵參數(shù)，將參數(shù)信息實(shí)時(shí)采集并同步至后臺(tái)數(shù)據(jù)處理中心，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，通過對(duì)比實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)正常運(yùn)行參數(shù)，使系統(tǒng)能夠有效判斷設(shè)備當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到的參數(shù)與預(yù)設(shè)參數(shù)存在顯著差異時(shí)，通常表明設(shè)備出現(xiàn)了異常，在此情況下，人工智能系統(tǒng)會(huì)立即發(fā)出預(yù)警，及時(shí)將異常情況通知給工作人員，使得工作人員能夠迅速采取行動(dòng)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行必要的檢查和維修，從而避免問題進(jìn)一步惡化。與傳統(tǒng)預(yù)警模式相比，人工智能系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)對(duì)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控，并快速準(zhǔn)確地處理采集到的數(shù)據(jù)，以確保對(duì)設(shè)備狀態(tài)的連續(xù)跟蹤，提高監(jiān)測(cè)精確度。

3 強(qiáng)化人工智能在電氣工程自動(dòng)化中應(yīng)用的措施

3.1 強(qiáng)化電氣設(shè)備與人工智能的契合性

要實(shí)現(xiàn)人工智能在電氣工程自動(dòng)化中的有效應(yīng)用，關(guān)鍵在于提高電氣設(shè)備與人工智能技術(shù)的契合程度。企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)層要對(duì)人工智能技術(shù)應(yīng)用保持高度重視，并增加相應(yīng)的資金投入引入更先進(jìn)的電氣設(shè)備，提高設(shè)備與人工智能技術(shù)的兼容性與協(xié)同性。同時(shí)，相關(guān)單位應(yīng)當(dāng)注重軟件設(shè)施開發(fā)降低人工智能技術(shù)應(yīng)用難度的軟件工具，同時(shí)提高技術(shù)實(shí)施效果，使人工智能技術(shù)更容易地集成到現(xiàn)有的電氣系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)更加智能化的操作管理。

3.2 注重培養(yǎng)人工智能技術(shù)應(yīng)用的高素質(zhì)人才

在推動(dòng)人工智能技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化中的有效應(yīng)用過程中，引入高素質(zhì)人才至關(guān)重要。相關(guān)單位應(yīng)引入高素質(zhì)的技術(shù)人員，不僅要具備扎實(shí)的電氣工程專業(yè)知識(shí)，還需要掌握人工智能相關(guān)的技能和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，從而提升電氣工程控制質(zhì)量及運(yùn)行效率。此外，團(tuán)隊(duì)成員要對(duì)人工智能技術(shù)應(yīng)用方法有深入理解，能夠根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理的調(diào)整優(yōu)化，并持續(xù)地對(duì)人工智能應(yīng)用技術(shù)及具體方法進(jìn)行改進(jìn)和升級(jí)，保持技術(shù)應(yīng)用與電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)之間的高度契合性，從而確保電氣工程的高效穩(wěn)定運(yùn)行。

4 結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，人工智能技術(shù)與人們的生產(chǎn)生活聯(lián)系變得越發(fā)緊密，同時(shí)，也推動(dòng)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的持續(xù)提升。在未來發(fā)展過程中，人工智能技術(shù)將與電氣工程自動(dòng)化保持更緊密的聯(lián)系，基于人工智能來實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化控制的流程智能化發(fā)展，進(jìn)而優(yōu)化電氣設(shè)備性能，提升電氣運(yùn)行水平，為社會(huì)發(fā)展作出更大貢獻(xiàn)。