張翼飛

（河南應用技術職業(yè)學院，河南 鄭州 450042）

人工智能技術在電氣自動化控制中的應用分析

張翼飛

（河南應用技術職業(yè)學院，河南 鄭州 450042）

電氣自動化控制是一門新興的學科，將人工智能技術應用到電氣自動化控制中去，有利于提高電氣自動化控制的效率，能在很大程度上控制人力、物力、財力等成本的投入。文章針對人工智能技術的特點做簡要分析，并簡述人工智能技術在電氣自動化控制中的應用思路。

人工智能技術；電氣自動化控制；應用價值

人工智能技術是在模擬人的智能、使用電腦進行精準計算的基礎上，研發(fā)出一些有強能力的機器，進行某些方面的技術操作，比如說聲音的識別、圖像的分析和處理等，使其能勝任人的工作。電氣自動化是研究電氣工程自動控制和信息處理等領域的一門學科，而其中應用的一些常規(guī)技術，由于受到先進技術水平的沖擊，自然已經(jīng)無法再適應電氣運作，將人工智能技術應用到電氣自動化控制中去，能有效節(jié)省人力、財力以及物力等成本，有利于進一步提升電氣自動化的運作效率?？梢姡斯ぶ悄芗夹g在電氣自動化控制中的應用不僅是科學技術發(fā)展的必然要求，更是發(fā)展的必然趨勢。

1 人工智能技術內涵

人工智能技術屬于計算機技術范疇，主要目的是掌握人類智能固有的本質，同時對人類智能進行模擬，從而產(chǎn)生了智能機。人工智能技術將機器人與專家系統(tǒng)等各領域作為了主要研究對象，同時涉及心理學、邏輯學、語言學等多個學科，但計算機學科一直是其核心內容。一般來講，對于人工智能技術的有效研究都具備一定的復雜性，因此就需要采用智能機器來對這些復雜的工作任務進行解決。人腦是最精密的機器，并且對于人腦的思考過程能夠實現(xiàn)模擬，實質上智能機器就是在對人腦進行模擬的基礎上所實現(xiàn)的，并且通過對實際所獲取的信息進行有效研究并在此基礎上實現(xiàn)反饋。所以，在當前的各個行業(yè)中加強對自動化目標實現(xiàn)的主要途徑就是對人腦的模擬。

人工智能技術于電氣自動化控制里面的應用主要表現(xiàn)在三個方面，其一為運作效率，其二為專家系統(tǒng)，其三是模糊控制。專家系統(tǒng)能夠對輸入的指令進行處理，得到最終的結論數(shù)據(jù)。模糊控制是電氣自動化控制系統(tǒng)中應用最多的技術，究其原因，是因為模糊控制的操作簡單，能與設備很好的融合。

2 人工智能技術在電氣自動化控制中的應用現(xiàn)狀分析

（1）人工智能技術對工作、生產(chǎn)的意義。人工智能最大的一個特點，也可以說是最大的一個優(yōu)勢便是：它能通過收集、研究和反饋，做出高效的處理，以此來代替人類做復雜的腦力勞動。將人工智能技術應用到電氣自動化控制當中去，能對生產(chǎn)起到優(yōu)化作用，并實現(xiàn)生產(chǎn)的自動化，以期在更大的程度上控制人力成本的投入，并促進工作效率的提高。另外，通過人工智能技術的應用，也旨在促進電氣自動化行業(yè)的產(chǎn)業(yè)結構升級與優(yōu)化。

（2）應用現(xiàn)狀分析。對電氣設備的設計工作不僅存在較高的系統(tǒng)性，而且極為復雜，在設計的一系列過程當中，一方面需了解電路和電磁場的理論知識，另一方面還要具備一些關于設計的經(jīng)驗性知識。在以往設計中，電器產(chǎn)品的設計通常是使用相對來說比較簡單的方法，主要是按照長久以來所積累的經(jīng)驗，大部分是依靠手工的方式進行設計。但是，隨著計算機技術的廣泛應用，也促使電氣產(chǎn)品的設計方法發(fā)生很大變化，摒棄了舊有單純依靠手工設計的手段，而是充分應用計算機技術做相關設計。使用計算機技術的優(yōu)點在于：能縮短設計與更新的周期，很容易的便能夠確定最佳、最優(yōu)的方案。就從整體上來看，人工智能技術于電氣自動化控制上的應用，能夠有效促進產(chǎn)品設計效率、產(chǎn)品質量的提高。

人工智能控制功能逐漸從愿望發(fā)展為現(xiàn)實，具體可以表現(xiàn)在以下四個方面上：①數(shù)據(jù)采集與處理。該功能對電氣設備開關量、模擬量進行數(shù)據(jù)采集，同時于既定條件下還可處理并存儲數(shù)據(jù)。②系統(tǒng)運行監(jiān)視、時間報警。該功能持續(xù)且實時的監(jiān)視電氣系統(tǒng)主要設備的模擬量數(shù)值，同時還可智能監(jiān)視設備開關量狀態(tài)，能對狀態(tài)出現(xiàn)異常變化的事件進行報警；對所發(fā)生的事件做順序距離，并自動提示和處理發(fā)生事故。同時還包括圖像報警、電話報警以及聲光報警等功能。③操作控制。只要通過使用鍵盤和鼠標，便能實現(xiàn)通過電氣系統(tǒng)的人工智能自動化來進行對斷路器、電動隔離開關的控制，調整勵磁電流。就電氣系統(tǒng)的運行工作者來說，只需要依照順控的程序，便能做到同期并網(wǎng)帶負荷或者是停機操作。另外，為了與各級系統(tǒng)運行值班的需求相適應，電氣系統(tǒng)還會在一定程度上限制運行工作者的操作權限。④故障錄波。該功能主要表現(xiàn)為：模擬量故障錄波、順序記錄，開關量變位、波形捕捉等等。

3 人工智能技術于電氣自動化控制中的應用分析

（1）電氣自動化設備中的應用。在電氣自動化設備運行過程當中，電氣化系統(tǒng)的運行是一個極具復雜、系統(tǒng)性的問題，需要涉及到非常多的跨學科知識，設計工作者不僅需要掌握電磁場、電路等各專業(yè)知識，而且還必須有豐富的實踐經(jīng)驗。為確保電氣自動化設備能夠得到正常運轉和使用，人工智能技術的應用是一種非常好的實現(xiàn)方式。它經(jīng)由程序編寫，通過計算機技術支配操作，便能夠實現(xiàn)電氣設備進行自動化的運作，以此來代替人腦的勞動，不僅能夠節(jié)省人力成本的投入，而且有效的運用人工智能技術，還能促進工作速度、精準程度的提高。

（2）故障診斷上的應用。電氣自動化設備運行過程中不可避免地會經(jīng)常發(fā)生故障問題，且故障誘因也多種多樣，如果不能及時做出對故障誘因的判定、采取有效舉措進行處理，那么不僅會使電氣自動化設備發(fā)生損壞，而且還可能會因此引起其它事故的發(fā)生。以往舊有的診斷技術，存在方法繁瑣、診斷精準率不高的缺點。比如說遇到變壓器故障，如果使用以往的診斷方法：先搜集變壓器油出現(xiàn)的氣體、分析并借助屬于分析來判定到底是否發(fā)生了故障以及發(fā)生原因。在這一過程中，不僅需投入大量的人力、物力來支持，浪費時間，而且最終結果還具有不確定性，一旦分析錯誤，將會帶來嚴重后果。而若是使用人工智能技術，則能規(guī)避掉以上諸多缺點，既能縮短診斷時間，又能提高判定精準程度。

（3）電氣控制過程中的應用。在電氣領域內，對電氣設備進行控制是一個十分重要的部分，自動化設備是當前電氣行業(yè)的主要發(fā)展方向，在設備的控制上，也要逐漸實現(xiàn)智能化，可以極大程度增強工作效率，縮減資金成本，并且降低從業(yè)者的勞動強度。比如人工智能技術中的模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡控制、專家系統(tǒng)等，都是比較先進的控制技術，可以實現(xiàn)對各種設備的有效控制，而且控制的效果很好，產(chǎn)生的誤差較小。比如在模糊控制中，較為常用的模糊控制方法有Sugeno與Mamdani兩種技術，后者主要是應用在對設備速度調節(jié)的控制上，模糊控制的方法能夠以一種更高的效率來處理交流傳動控制的相關問題，從而使電氣設備的工作質量和工作效率有很大的提升。

（4）電器設備日常操作過程中的應用。電氣行業(yè)和人們的生活以及生產(chǎn)有著一定的聯(lián)系，由于電氣設備的復雜以及在日常的控制當中也表現(xiàn)得非常繁瑣。在傳統(tǒng)的日常操作當中其操作方式也比較復雜，并且也會將電氣系統(tǒng)的控制時間有效增加，這樣就降低了控制效率。因此，就需要在實際操作中加強對于人工智能的有效應用，并且在進行日常操作中，可以采用人工智能來進行一些基本控制算法的有效設備，將這些復雜的操作工序進行簡單化，并且只需要一臺電腦就能夠實現(xiàn)對這些操作的有效控制。最重要的是，通過人工智能技術的深化，還能實現(xiàn)遠程控制，可以將操作界面進行簡化，及時處理并保存相關重要數(shù)據(jù)，為將來的查找與應用提供方便。在日常操作過程中，對于很多數(shù)據(jù)都要進行記錄，比如電氣設備的損耗情況、電量等，如果采用人工記錄，則會有巨大的工作量，還容易出錯，但是應用人工智能技術編制相應的表格和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，則可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的采集和有效保存，降低了工作強度，同時提高了工作效率。

（5）對電氣自動化控制流程進行簡化。電氣工程自動化在實際的操作中流程非常復雜，并且在操作中也有嚴格的步驟要求，若是產(chǎn)生一點問題就可能會給機器設備帶來很大的危害。因此，如何確保電氣設備的正常運作，同時盡可能做到操作的簡單化以及程序化，這是當前研究人員所需要重視的一個問題。隨著在電氣工程自動化中對于人工智能的應用，能夠在一定程度上實現(xiàn)這些問題，這對于日常的一些資料進行儲存以及有效分析之后，在機器產(chǎn)生故障之后能夠及時采用相關措施來確保其正常運行。除此之外，在電氣工程自動化中對于人工智能的應用還能夠實現(xiàn)對電氣設備的遠程操作，強化了控制流程的簡單化以及程序化，為相關的技術人員在對電氣設備進行檢查以及維護提供了一定的便捷，這樣不但節(jié)省了時間，也有效節(jié)約了電氣自動化的運行成本。

4 結語

科學技術水平的日新月異使人們的生活發(fā)生了翻天覆地的變化，在當前各個領域中都實現(xiàn)了人工智能技術普遍應用的情況下，其在電氣自動化控制中的應用價值也愈漸凸顯出來，不僅能實現(xiàn)促進電氣控制模式的轉變，而且能在減少人力、物力、財力投入的情況下，進一步提高實際運行的效率，減少自動化控制成本，以人工智能技術為堅實基礎，促進電氣自動化實現(xiàn)跨越式的發(fā)展。當然，人工智能技術在未來還有許多亟待攻關之處，需要不斷地創(chuàng)新、完善。

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張翼飛，主要研究方向：電氣自動化。