陳蘊博

（德州市第一中學，山東 德州 253023）

電氣工程自動化中實現(xiàn)人工智能的技術方法研究

陳蘊博

（德州市第一中學，山東 德州 253023）

隨著科學技術的進步，人工智能技術得到快速發(fā)展。在電氣工程系統(tǒng)中，人工智能技術得到了深入的應用。本文從人工智能技術釋義入手，對人工智能技術在電氣工程系統(tǒng)中的作用、應用案例、發(fā)展前景進行了分析。

電氣工程；自動化；人工智能；實踐應用

人工智能是近年來我國深入研究并廣泛應用的一項新型技術。其研究范圍包括智能控制、語音識別、人工神經網絡及專家智能系統(tǒng)等。這其中，對于電氣工程自動化研究重心則是與其工程有關的系統(tǒng)應用、自動控制、電子電氣維護及信息處理等技術。把人工智能技術與電氣工程自動化技術進行結合，能夠促使電氣自動化系統(tǒng)對相關數(shù)據展開實時的分析與處理，進而高質量實現(xiàn)電氣自動化運行與生產的目標。正因這樣，如何促進電氣工程自動化中實現(xiàn)人工智能技術的應用，成為了電氣工程自動化領域亟待解決的問題。

1 人工智能技術概覽

人工智能最為基本的意義是通過人造智能機器代替人力來進行工作生產，這類智能性的機器稱為人工智能機器。人工智能實現(xiàn)是通過計算機技術來控制的，采用人工技術方法把工作程序輸入到機器中，使其按照工作指令來自動進行工作。人工智能的發(fā)展是以科學技術的發(fā)展為基礎的。計算機技術的不斷發(fā)展，使生產機器從單一的自動化向智能化轉變，形成了現(xiàn)今的智能化機器。在這一發(fā)展過程中，人工智能技術源于計算機技術卻又高于計算機技術，其發(fā)展前景是不可估量的。隨著時代的發(fā)展和科學技術的進步，人工智能技術也在不斷地完善和進步發(fā)展中。人工智能技術在被人類廣泛應用的同時，人們也在不斷地總結需要改進的方面。如今的人工智能技術只是向單一化方向發(fā)展，這種狀況要求人們在進行人工智能化建構的同時，也要采用科學合理的方法把人工智能技術進行多元化的發(fā)展。

我們知道，經濟發(fā)展離不開科學技術的進步。人們在應用人工智能技術的過程中，相關數(shù)據的采選、分類、加工處理均是由機器完成的，而機器在處理這些工作時需要模仿人的大腦功能，也為此提高了工作精度和效率，增強了工作的穩(wěn)定性。機器處理器的主要功能是高速處理，其運行中能夠磨合數(shù)據處理的實時性。如今，人工智能技術被應用于各個領域，譬如智能化電網、智能化樓宇及智能化社區(qū)的建立，也充分說明了電氣工程自動化的建設中應用人工智能技術的重要性。

2 人工智能技術在電氣工程自動化中的作用

2.1 精簡控制電氣工程系統(tǒng)的操作程序

將人工智能技術應用到電氣工程自動化中，能夠精簡控制電氣工程系統(tǒng)的操作程序?？梢赃\用魯棒性變化和反應的時間等方式對電氣工程系統(tǒng)實施控制。這樣既可以促進電氣工程系統(tǒng)的控制操作更為簡單方便，又能有效提高電氣工程系統(tǒng)的工作性能。

2.2 壓縮控制模型建設的工作量

在實施電氣工程系統(tǒng)的智能化之前，對工程系統(tǒng)進行控制不是簡單的事情。也只有在系統(tǒng)操作之前建立控制模型才能夠達到控制系統(tǒng)的目的。但是這種控制模型的建設是相當復雜的，即便是完成了控制模型的建設，在實踐操作中也經常會出現(xiàn)各樣的問題。在應用人工智能技術之后，在很大程度上減少了問題的發(fā)生。應用人工智能技術，既壓縮了控制模型建設的工作量，又在很大程度上控制了意外問題的發(fā)生，這對電氣工程系統(tǒng)的正常運轉是非常有意義的。

2.3 更加精確處理各類工作數(shù)據

隨著科學技術的發(fā)展，電氣工程自動化建設中越來越多地引入各類的數(shù)據信息。對于智能化的控制器來說，對大量數(shù)據的處理是非常便利的，能夠有效地快速、準確處理各類數(shù)據。同時電氣工程系統(tǒng)中的數(shù)據存在可變性，傳統(tǒng)的處理器難以實時處理大量的可變性數(shù)據，引入智能化的處理器，在實時處理可變性數(shù)據時準確程度就更高效了。

2.4 提升整體電力運行的控制能力

在我國，電氣工程被規(guī)定為按期工程。像電氣工程這樣的按期工程，最大的隱患就是不能按期建設完成，這樣對施工來說是非常大的損失。如果應用人工智能技術，就會解決這個問題。因為對電氣工程的電力設備的監(jiān)控，可以通過智能化技術來完成。利用人工智能技術還可以對事故隱患進行排查，有效制止系統(tǒng)崩潰發(fā)生。同時，對于人工智能技術來說，還可以實施有效的遠程監(jiān)控，改善對整個電氣工程系統(tǒng)的控制能力。

3 人工智能技術在電氣工程自動化中的應用案例解析

電氣工程系統(tǒng)內有若干套手動或自動控制設備，主要是斷絕開關、繼電器、斷路器等器件，這些器件的協(xié)同運轉不僅能夠實施有效地控制，還能形成一個運行良好的電力協(xié)同控制系統(tǒng)。一般情況下，將電力協(xié)同控制系統(tǒng)分為分離、持續(xù)兩類，而且人工智能技術在邏輯計算、快速處理上性能更好，在線性技術評估中主要使用這一技術。對于無功功率發(fā)電機的電壓控制是經勵磁系統(tǒng)來完成的，其實時性非常強，而且能夠促使電力系統(tǒng)具有良好的不變性。若發(fā)電機出現(xiàn)故障，容量發(fā)生變化，必須使用切負荷體系進行控制，在這樣的狀況下，運用人工智能技術則工作性能非常好。

3.1 診斷故障

電氣工程自動化運行過程中，由于工程系統(tǒng)結構相對復雜，電氣設備運行時間長并且負荷較大，比較容易出現(xiàn)各種問題。同時由于電氣設備事故存在非線性、復雜性、不確定性等因素，檢測人員對故障的檢測排查有一定的難度。通過應用人工智能技術，能夠對工程系統(tǒng)運行進行實時性監(jiān)控、診斷。當出現(xiàn)故障時，通過變壓器中滲漏分解的氣體可對故障情況進行分析，找出故障原因。在人工智能技術的應用中，能夠減少故障維修時間，對工程系統(tǒng)運行提供有效保障。

3.2 優(yōu)化設計

對于電氣工程自動化系統(tǒng)來說，電氣設備的整體結構設計是一項復雜的過程。這項工作對工作人員的素質要求高，要求工作人員具備電氣、電磁力、電子線路等多方面學科知識，同時還要求豐富的工作經驗。盡管如此，傳統(tǒng)的設計方法也給工作人員帶來了一定的不確定性和困難。然而應用人工智能技術，就電氣工程自動化設備的設計來說，可以將人工智能技術植入CAD，借助CAD技術和計算機應用輔助軟件來完成。就目前的技術標準來看，人工智能應用于電氣設備優(yōu)化設計的方法主要有兩個：一是遺傳算法，二是專家系統(tǒng)。由于遺傳算法具有先進性和強實用性，一直是受到工作人員的青睞。對于專家系統(tǒng)的應用，因電氣設備在發(fā)生故障之前必然出現(xiàn)一些相應的征兆，為此要以故障發(fā)生的非線性和不確定性為條件，把人工智能技術嵌入到專家系統(tǒng)中，這樣可以保證對設備的優(yōu)化設計效果被盡量表現(xiàn)出來，最終使得電氣設備的綜合性能得到大大的提高。

3.3 智能控制

傳統(tǒng)的電氣工程的自動化控制及機器工作管理一般都是人工完成的。其控制難度大，受多方面條件限制，工作效率偏低?；谶@種情況，有必要進行技術革新，引進人工智能技術。人工智能應用于電氣工程系統(tǒng)內不僅可以有效促進電氣控制精準度的提高而且還能夠最大程度地提高電氣工程系統(tǒng)的綜合運行性能。第一，通過計算機自動計算功能，取代人工操作的電氣控制功能，在壓縮人力和物力消費的同時能夠促進控制精確度的提升。第二，人工智能技術的應用，因確定界面化方式從而精簡了控制流程，既提升了電氣工程系統(tǒng)的控制效率又實現(xiàn)了對電氣工程系統(tǒng)的遠程控制。第三，人工智能技術的應用，實現(xiàn)了有關關鍵數(shù)據及信息的實時保存，并能夠自動生成生產報表，節(jié)省了人力、物力消耗，也為今后數(shù)據查詢提供方便、快捷方式。第四，通過人工智能模糊控制技術的應用，可以以電氣工程系統(tǒng)中傳統(tǒng)控制內的交、直流傳動為依據完成對電氣工程系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的控制。例如，直流傳動電氣的人工智能模糊控制由Mamdani和Sugeno組成，其中Mamdani是來控制電器工程系統(tǒng)運轉速度的，而Sugeno是Mamdani的特例之一。交流傳動電氣是以人工智能的模糊控制器代替?zhèn)鹘y(tǒng)控制器，以實現(xiàn)電氣工程系統(tǒng)的所有功能的落實。

4 人工智能技術在電氣工程系統(tǒng)中的應用前景

4.1 發(fā)展性能

人工智能技術在電氣工程系統(tǒng)中的廣泛應用，促進了電氣工程自動化三大技術指標的推進發(fā)展。評定電氣工程自動化水平的指標是速度、效率、精確三個方面。實踐已經證明，引入人工智能自動化技術平臺必定會促進電氣工程系統(tǒng)的高速、高效、精準發(fā)展。

4.2 提升功能

在加強電氣工程系統(tǒng)的智能化功能時，引入了科學計算可視化、多媒體等技術。這樣可以讓計算機界面實現(xiàn)智能化圖形顯示，將業(yè)務生產的操作簡明易懂地表現(xiàn)出來，可以極大地促進非專業(yè)用戶使用的快捷性。在電氣工程自動化控制技術使用上，利用CAD可視化設計技術來取代人工操作，不僅節(jié)省了工作周期時間還在根本上提升了生產質量。

4.3 凝練結構

人工智能技術應用于電氣工程系統(tǒng)中，能夠促進使電氣工程系統(tǒng)形成集成化、模塊化、網絡化結構。充分運用人工智能技術實現(xiàn)電氣工程系統(tǒng)的模塊化，并且在很大程度上促進其標準化、集成化。在電氣工程系統(tǒng)的自動化控制中，充分把網絡的簡捷性利用起來，實現(xiàn)在機床聯(lián)網運行中無人操作和遠程控制的目的，使得主控機床有效控制其他輔助機床，充分利用網絡的便捷性來實現(xiàn)對電氣工程系統(tǒng)的有效控制。

5 結語

綜上所述，人工智能技術應用在電氣工程系統(tǒng)中，具有明顯的自動化特點。應用人工智能技術，能夠有效地提升控制系統(tǒng)的性能，促進電氣工程系統(tǒng)改造向著模塊化、集成化、網絡化方向發(fā)展，由此可以看出，人工智能技術對于電氣工程領域實現(xiàn)長期可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

[1]王君鵬．電氣工程自動化系統(tǒng)控制方式的研究[M]．科學出版社，2010:79．

[2]莫家寧．智能化技術在電氣工程自動化控制中應用探討[J]．機電信息，2013(6):102．

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