（哈爾濱地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)分公司，黑龍江 哈爾濱 150050）

淺析電氣自動(dòng)化中的人工智能技術(shù)

杜海鵬

（哈爾濱地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)分公司，黑龍江 哈爾濱 150050）

本文首先介紹了人工智能化技術(shù)的基本理論，分析了人工智能化技術(shù)在電氣自動(dòng)化中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)，探討了人工智能化技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用。

人工智能技術(shù)；電氣自動(dòng)化；應(yīng)用

電氣自動(dòng)化是一門新興的學(xué)科，在電氣信息領(lǐng)域中發(fā)展較快，真正實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)與電氣信息技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，與人們?nèi)粘５纳?、生產(chǎn)息息相關(guān)，而將人工智能化技術(shù)與電氣自動(dòng)化結(jié)合起來可以大幅度提高電氣設(shè)備的智能化水平，提高系統(tǒng)控制的穩(wěn)定性以及生產(chǎn)效率等，成為近幾年電氣自動(dòng)化學(xué)科中研究的熱點(diǎn)問題。

1 人工智能化與電氣自動(dòng)化

人工智能化技術(shù)到目前為止還沒有一個(gè)統(tǒng)一的定義。一般認(rèn)為，人工智能化技術(shù)就是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)人類的思維、意識(shí)和信息過程進(jìn)行模擬，使機(jī)器能夠完成一些通常只能由人的智能才能完成的復(fù)雜工作。人工智能技術(shù)以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，并關(guān)聯(lián)信息技術(shù)、控制技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、仿生學(xué)、哲學(xué)、心理學(xué)、邏輯學(xué)以及生物學(xué)等，可以說，人工智能化技術(shù)是一個(gè)應(yīng)用極為廣泛、高度前沿、綜合性很強(qiáng)的學(xué)科。

電氣自動(dòng)化技術(shù)是研究與電氣工程有關(guān)的系統(tǒng)運(yùn)行、自動(dòng)控制、電力電子技術(shù)、信息處理、試驗(yàn)分析、研制開發(fā)以及電子與計(jì)算機(jī)應(yīng)用等領(lǐng)域的一門學(xué)科。電氣自動(dòng)化技術(shù)在設(shè)備控制上需要一定的人力投入，因此在工作中容易出現(xiàn)人為差錯(cuò)，并且工作效率較為低下。因此，將人工智能化技術(shù)用在電氣自動(dòng)化中，使電氣控制系統(tǒng)具備一定人類的思維判斷能力，可有效彌補(bǔ)當(dāng)前電氣自動(dòng)化技術(shù)的不足，增加設(shè)備控制的智能化，提高工作效率，有利于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與調(diào)整。

2 人工智能化技術(shù)在電氣自動(dòng)化中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

人工智能化技術(shù)是將預(yù)先設(shè)定好的計(jì)算機(jī)語言和程序輸入到計(jì)算機(jī)內(nèi)，使計(jì)算機(jī)根據(jù)邏輯運(yùn)算法則對(duì)設(shè)備進(jìn)行發(fā)號(hào)施令，因此在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用中，人工智能化技術(shù)具有傳統(tǒng)技術(shù)所不具備的優(yōu)勢(shì)。

2.1 將人為因素的影響降為最低

在傳統(tǒng)的電氣自動(dòng)化設(shè)備操作中，由于要建立一個(gè)系統(tǒng)需要數(shù)量龐大的電氣設(shè)備，同時(shí)需要對(duì)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)以及數(shù)據(jù)采集，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算分析等，這個(gè)系統(tǒng)的建立需要外接大量的線纜，因此整個(gè)過程中都需要人的參與，由于人的勞動(dòng)偶然性較大，一旦失誤可能會(huì)影響整個(gè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行。而人工智能化技術(shù)在電氣自動(dòng)化中不需要外接線纜，可以部分替代人類的腦力勞動(dòng)，根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)應(yīng)用計(jì)算機(jī)程序?qū)ζ渥鞒鲎灾鞯姆治龊团袛啵瑥亩_定設(shè)備下一步要進(jìn)行的工作，完全或部分解放人腦勞動(dòng)，將人對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的影響程度降為最低，確保系統(tǒng)有效運(yùn)行。

2.2 簡(jiǎn)化了操作方法

相對(duì)于傳統(tǒng)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)來說，人工智能電氣自動(dòng)化控制比較容易調(diào)整，而且操作方法簡(jiǎn)便，對(duì)信息和數(shù)據(jù)的適應(yīng)能力和應(yīng)變能力較強(qiáng)，不需要復(fù)雜的專業(yè)知識(shí)，僅通過信息和數(shù)據(jù)即可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2.3 使電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行更精確

傳統(tǒng)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)是根據(jù)控制對(duì)象來設(shè)計(jì)控制器模型，由于電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)復(fù)雜程度較高，因此其不可控因素較多，而在實(shí)際工作中控制對(duì)象的參數(shù)是時(shí)刻變化的，不可能得出一個(gè)精確的動(dòng)態(tài)方程，使得自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行也不可能精確無誤，從一定程度上降低了系統(tǒng)的工作效率。而人工智能化電氣控制系統(tǒng)不需要根據(jù)控制對(duì)象來設(shè)計(jì)模型，因而不受其他因素的影響，使其在運(yùn)行過程中較為精確，工作效率較高。

2.4 可有效提高產(chǎn)品一致性

在人工智能化電氣控制系統(tǒng)的控制下，電氣產(chǎn)品的生產(chǎn)過程是依靠預(yù)先設(shè)定好的機(jī)器語言來操作，操作過程嚴(yán)格按照設(shè)定的參數(shù)來執(zhí)行，在重復(fù)的生產(chǎn)過程中機(jī)器的動(dòng)作可達(dá)到完全的精確，從而確保了電氣產(chǎn)品的一致性。即便在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)一定的誤差，通過監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)將會(huì)及時(shí)反饋到控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前反饋的信息和數(shù)據(jù)及時(shí)作出調(diào)整，以適應(yīng)新的生產(chǎn)條件。

3 人工智能化技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的實(shí)際應(yīng)用

3.1 人工智能化技術(shù)促進(jìn)電氣的產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的電氣產(chǎn)品設(shè)計(jì)一般是手工來完成，利用實(shí)驗(yàn)法與設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合的方式來進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，因此一般設(shè)計(jì)的過程較為漫長(zhǎng)，工作效率不高，并且設(shè)計(jì)方案無法達(dá)到最優(yōu)。而隨著人工智能化技術(shù)的應(yīng)用，一些原本靠經(jīng)驗(yàn)、靠實(shí)驗(yàn)、靠手工的設(shè)計(jì)將由計(jì)算機(jī)技術(shù)代為完成，可以有效縮短設(shè)計(jì)的時(shí)間，極大增加了設(shè)計(jì)效率。人工智能化技術(shù)可以將專家的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)輸入到計(jì)算機(jī)中建立自己的智能專家系統(tǒng)，通過這個(gè)專家系統(tǒng)可以模擬專家的思維、判斷過程，而不需要真正的專家在場(chǎng)，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行智能比對(duì)，給出修改意見，對(duì)方案進(jìn)行取長(zhǎng)補(bǔ)短，實(shí)現(xiàn)電器產(chǎn)品的最優(yōu)化設(shè)計(jì)。

3.2 簡(jiǎn)化電氣自動(dòng)化控制的流程

傳統(tǒng)的電氣自動(dòng)化控制流程較為復(fù)雜，在工作過程中要求嚴(yán)格按照流程順序操作，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)故障，嚴(yán)重影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。應(yīng)用人工智能技術(shù)，可以使電氣自動(dòng)化控制流程更為簡(jiǎn)單，因此在自動(dòng)化控制的整個(gè)過程中出現(xiàn)故障的概率大為降低，保證設(shè)備的正常運(yùn)行。

3.3 人工智能化技術(shù)對(duì)電氣設(shè)備的故障的診斷

在電氣設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，傳統(tǒng)的故障診斷技術(shù)耗時(shí)較長(zhǎng)，效率較低，而且無法對(duì)潛在的故障進(jìn)行分析和預(yù)判。而人工智能化技術(shù)集合了專家系統(tǒng)、模糊邏輯和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等三種故障診斷方法，一旦電氣設(shè)備出現(xiàn)故障，系統(tǒng)經(jīng)過快速的分析和運(yùn)算及時(shí)找到故障所在，因此故障診斷效率極高，并且通過專家系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的預(yù)判，以便及時(shí)采取有效措施，實(shí)現(xiàn)故障的事前控制，將故障消除在最初狀態(tài)，有效保證系統(tǒng)的運(yùn)行，提高了工作效率。

結(jié)語

將人工智能化技術(shù)用在電氣自動(dòng)化生產(chǎn)中可以有效提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，降低人為因素對(duì)生產(chǎn)的干擾，并可提高設(shè)備的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的一致性，除此之外，人工智能化技術(shù)還在不斷發(fā)展的過程中，在可預(yù)見的將來在電氣自動(dòng)化生產(chǎn)中會(huì)發(fā)揮更大的作用。

[1]何圣偉.人工智能化在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2013.

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