關(guān)澤昊

摘 要 隨著電氣技術(shù)的發(fā)展，電氣自動化在生活中起到越來越重要的作用。作為電氣自動化的前沿研究領域，人工智能是怎么應用到電氣自動化的，二者又有著怎樣的關(guān)系，在未來人工智能與電氣自動化有著怎樣的前景，這些問題都值得探討。文章從基本概念入手，對上述問題進行研究，希望可以為人工智能與電氣自動化的發(fā)展做出貢獻。

關(guān)鍵詞 人工智能；電氣自動化；應用

中圖分類號 TP3 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2019）232-0140-02

近年來，隨著科技的發(fā)展，電氣自動化發(fā)展迅速，但其發(fā)展水平還并未達到人們的預期，仍舊存在著許多問題難以解決。人工智能的出現(xiàn)，為這些問題的解決提供了新的思路，基于此，人工智能在電氣自動化中的應用可能將電氣自動化推向一個新的高度，電氣自動化也將結(jié)合人工智能技術(shù)，變得更加完善。

1 人工智能及電氣自動化概述

1.1 人工智能及電氣自動化概念

人工智能是一項綜合性技術(shù)，通過控制系統(tǒng)來模擬人的智能行為，并在一定程度上地進行延伸與拓展，進而達到代替人類進行工作的目的。其主要用于解決傳統(tǒng)計算機系統(tǒng)中花費時間成本過多、總體效率低的問題，相較于人工處理更加的快速高效[ 1 ]。當下，人工智能一方面作為基礎技術(shù)，進行著與其他產(chǎn)業(yè)的深度融合；另一方面，隨著人工智能在各個領域產(chǎn)業(yè)化商業(yè)化應用取得顯著成效，人工智能產(chǎn)業(yè)也成為了國家的重點扶持對象。

電氣自動化通過數(shù)字化信息技術(shù)與傳統(tǒng)電力工程中的運動、控制技術(shù)進行結(jié)合，目的在于提高在自動控制、信息處理、數(shù)據(jù)分析、研制開發(fā)等方面的穩(wěn)定性與效率，提升傳統(tǒng)電力生產(chǎn)過程當中的技術(shù)，提高生產(chǎn)水平。

電氣自動化主要是將自動控制的原理和方法，自動化單元技術(shù)和集成技術(shù)在電氣工程的各類控制系統(tǒng)中進行應用。電氣系統(tǒng)對系統(tǒng)設計與設備要求高，操作上對人的要求高，而人工智能可以對系統(tǒng)及設備進行更加精確的優(yōu)化，自動調(diào)整相關(guān)參數(shù)，還可以在一定程度上模擬并拓展人類的智能行為，代替一定的人類勞動，促進電氣自動化系統(tǒng)更加穩(wěn)定、高效地運行，是電氣自動化系統(tǒng)設計與實際操作過程中的良好工具。

1.2 人工智能及電氣自動化現(xiàn)狀分析

1.2.1 人工智能技術(shù)系統(tǒng)

1）模式識別與智能系統(tǒng)。模式識別與智能系統(tǒng)主要依托于信息處理與模式識別的理論技術(shù)為核心，以數(shù)學方法與計算機為主要工具，并對所采集到的各種媒體信息及數(shù)據(jù)進行處理、分類與理解，并依托于此進行有某些智能特性系統(tǒng)的構(gòu)造[ 2 ]。

2）系統(tǒng)仿真技術(shù)。系統(tǒng)仿真技術(shù)是一種智能的建模技術(shù)，根據(jù)對系統(tǒng)內(nèi)各個元素間的性質(zhì)、關(guān)系及系統(tǒng)目的的分析，建立具有一定邏輯及數(shù)量關(guān)系，能夠描述系統(tǒng)行為的仿真模型，進行測算分析，以得到各種數(shù)據(jù)，進行某些決策。

3）智能控制。智能控制是一種具有智能數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)處理功能的技術(shù)，是能夠進行智能控制決策的控制模式，一般用于解決傳統(tǒng)控制模式難以解決或過于復雜繁瑣的問題。

4）知識發(fā)現(xiàn)與機器學習。知識發(fā)現(xiàn)與機器學習是人工智能技術(shù)的一項重要功能，能夠自主積累知識與經(jīng)驗，對所指定領域?qū)I(yè)知識進行主動地學習，從而豐富自身數(shù)據(jù)。

1.2.2 電氣自動化存在的問題

電氣自動化控制系統(tǒng)存在著一些缺陷，比如有些危險環(huán)節(jié)仍需要人為進行操作，無法充分發(fā)揮自動控制的優(yōu)勢。而對于系統(tǒng)的設計，復雜的流程仍然依賴于具有相關(guān)豐富經(jīng)驗知識的設計人員，而相對簡單的系統(tǒng)又沒有專人去做，影響整體效率；對于現(xiàn)場操作而言，進行電氣自動化操作需要有過硬的專業(yè)操作技能，所用人員的工作素質(zhì)應該與之相匹配，同時自動化設施的設計還應具有人性化的特點，這些都在制約著發(fā)展；同時，對于現(xiàn)場的檢測，事件的預警，指令的執(zhí)行，數(shù)據(jù)的采集、處理、儲存等方面，并不能進行很好的相互關(guān)聯(lián)，做到數(shù)據(jù)共享，需進行進一步的優(yōu)化與創(chuàng)新。

2 人工智能在電氣自動化的應用

2.1 系統(tǒng)優(yōu)化

2.1.1 電氣工程中人工智能的模糊控制

通常情況下，電氣工程中的模糊控制系統(tǒng)有著以下幾個部分：檢測裝置、電氣設備、輸入- 輸出接口、模糊控制器。人工智能主要控制模糊控制器中參考模糊庫進行模糊推理的過程，傳統(tǒng)的模糊控制系統(tǒng)大多依靠已有的經(jīng)驗，按照既定的方式進行推理，而人工智能的使用使其可以將現(xiàn)場情況與已有數(shù)據(jù)相結(jié)合，推導出適合當下實際問題解決的決策。由于人工智能受到外界干擾程度小，計算精度高，自動化控制能力強，便于適當調(diào)整相關(guān)參數(shù)，從而提升控制準確性、一致性，提高操作安全性及生產(chǎn)效率，因此該控制系統(tǒng)的應用可替代一般技術(shù)人員進行常規(guī)操作，大大降低人工成本。

2.1.2 電氣工程中人工智能的專家控制

電氣工程的專家控制是一個用于解決電氣問題的類似于人類大腦的程序系統(tǒng)，系統(tǒng)擁有大量的電氣知識與經(jīng)驗數(shù)據(jù)，然后結(jié)合計算機技術(shù)，根據(jù)電氣領域特性進行推導與演算，模擬人類專家決策，以便解決只有人類專家才能夠解決的問題。在電氣自動化領域，該系統(tǒng)可以解決大多數(shù)電氣問題，而面臨突發(fā)事件，在專家不在場的情況下，其也可根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)對現(xiàn)場進行初步判斷并做出決策。該控制系統(tǒng)的核心包括獲取知識、表示知識，同時還有建立知識庫、推理機制等。專家控制系統(tǒng)的基本功能取決于其所含有的知識與經(jīng)驗數(shù)據(jù)，所擁有的知識與經(jīng)驗越多，其能力自然越強。因為知識庫的構(gòu)造比較單一，知識庫是存放知識的倉庫，它既應為知識獲取創(chuàng)造條件，又應為知識利用提供方便[ 3 ]，所以就要求其中應有圍繞電氣工程這一專業(yè)相關(guān)的知識經(jīng)驗。引入人工智能技術(shù)后，可以讓專家控制系統(tǒng)在一定程度上實現(xiàn)自主學習，程序員只需要輸入原始指令，系統(tǒng)便會自動進行相關(guān)專業(yè)內(nèi)容的學習，積累相關(guān)專業(yè)知識經(jīng)驗，人工智能技術(shù)的引入能夠大大提高專家系統(tǒng)自我優(yōu)化的效率，試想若能夠?qū)⑺袑＜铱刂葡到y(tǒng)進行數(shù)據(jù)共享，那么只要是歷史上出現(xiàn)過的電氣工程中的問題，在沒有專家在場的情況下，幾乎都可以做到“自己”解決，從而提升電氣工程的生產(chǎn)效率。

2.1.3 電氣工程中人工智能的神經(jīng)網(wǎng)絡控制

電氣工程中的神經(jīng)網(wǎng)絡控制一般應用于比較復雜的電氣系統(tǒng)控制。如果技術(shù)人員對于系統(tǒng)模型不甚了解，系統(tǒng)本身也有可能存在一定問題，就會引發(fā)漏電、設備過熱等問題，因此神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)既要完成對相應電氣事件與場景的識別，又要同時進行控制。在神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)之中，其實際上是由多個層次組織、元件而構(gòu)成的，并在大規(guī)模并行連接的方式下，形成一個全新的控制網(wǎng)絡，從而實現(xiàn)對工業(yè)環(huán)節(jié)的自動化控制目的，并充分發(fā)揮人工智能的優(yōu)勢。龐大的神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的運行基于一個一個小的神經(jīng)元，通過神經(jīng)元之間的系數(shù)演化完成信息識別、接受任務等[ 4 ]。引入人工智能技術(shù)，能夠增強系統(tǒng)對于電氣工程所獲取的數(shù)據(jù)的處理、分析的能力，從而提高系統(tǒng)控制的準確性，提高電氣相關(guān)生產(chǎn)的效率。

2.2 操作代替

在傳統(tǒng)的電氣工程操作過程中，雖然對于操作人員進行了必要的保護措施，但是仍存在著許多危險環(huán)節(jié)，更有像電磁輻射這樣緩慢作用于操作人員身體，長期接觸會對操作人員造成極大的卻又不可避免的危害傳統(tǒng)的保護措施并不能完全保障操作人員的安全，與其思考如何改進保護措施，不如采用人工智能技術(shù)。在電氣控制工作中引入人工智能技術(shù)可以在一定程度上提高技術(shù)人員的操作精準性，從而減少操作不當現(xiàn)象的發(fā)生，同時也可以提高電氣系統(tǒng)的整體的運行效率[ 5 ]。引入智能機器人代替操作人員進行操作，將操作人員的危險系數(shù)降為零，且人工智能設備受操作現(xiàn)場客觀場地環(huán)境因素影響小，相較于人工操作一定程度上提升了操作的便利性與安全性。

3 結(jié)論

隨著社會的發(fā)展，人工智能技術(shù)的發(fā)展受到國家的重視，人工智能技術(shù)也得到不斷的完善，可靠度不斷提高，相較于傳統(tǒng)電氣自動化中的控制系統(tǒng)與操作流程，人工智能的引入相較于傳統(tǒng)過程更加高效、精確，同時節(jié)省了人力，提高了操作安全性，人工智能技術(shù)在電器自動化中的應用也充分發(fā)揮了人工智能的優(yōu)勢。面對不同的情況，將人工智能以相適宜的形式應與電氣自動化相結(jié)合，將使電氣自動化得到更加的完善，從而方便電氣工程的生產(chǎn)，為社會發(fā)展提供保障。

參考文獻

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