舒波成

[摘? ? 要]人工智能技術(shù)的應(yīng)用是智能化社會(huì)的特點(diǎn)，也是一個(gè)國(guó)家整體發(fā)展水平的象征。本文以人工智能技術(shù)與電氣自動(dòng)化控制作為研究對(duì)象，分析人工智能的電氣自動(dòng)化控制應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，并就其實(shí)際應(yīng)用效果進(jìn)行探討。希望能夠有效發(fā)揮企業(yè)自身的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)地位價(jià)值，獲得更好的發(fā)展前景，提高工業(yè)生產(chǎn)效率，推動(dòng)工業(yè)化發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]人工智能;電氣工程;自動(dòng)化控制

[中圖分類號(hào)]TM76 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2020）06–00–03

Research on Electrical Automation Control Based on Artificial Intelligence

Shu Bo-cheng

[Abstract]The application of artificial intelligence technology is the characteristic of intelligent society and the symbol of the overall development level of a country. This paper takes artificial intelligence technology and electrical automation control as the research object， analyzes the application advantages of artificial intelligence in electrical automation control， and discusses its practical application effect. Hope to be able to effectively play their own market economy status value， obtain better development prospects， improve the efficiency of industrial production， and promote the development of industrialized society.

[Keywords]artificial intelligence; electrical engineering; automatic control

就目前發(fā)展水平而言，人工智能技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域都已取得較高成就，一定程度上降低了作業(yè)難度，提高工作效率。不過(guò)其自身還存在一定缺陷，技術(shù)研究還不夠成熟，實(shí)際使用環(huán)節(jié)還需要解決很多問(wèn)題。隨著人工智能技術(shù)在日常生活中的普及，為人類生活出行帶來(lái)極大便利，作為一種國(guó)際新興技術(shù)，其發(fā)展前景是不可估量的，且人工智能技術(shù)也已經(jīng)逐漸成為各行各業(yè)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，能夠有效提高作業(yè)效率及生活質(zhì)量

1 人工智能技術(shù)介紹

人工智能是一種新型科學(xué)技術(shù)，它把計(jì)算機(jī)理論作為實(shí)踐基礎(chǔ)，結(jié)合信息化技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，發(fā)揮智能化模擬的作用，利用機(jī)器代替人進(jìn)行工作。人工智能的核心在于機(jī)器人系統(tǒng)研究，通過(guò)對(duì)人類大腦計(jì)算方式的分析，模擬大腦進(jìn)行思考的過(guò)程，從而實(shí)現(xiàn)人工智能[1]。

2 電氣自動(dòng)化控制技術(shù)

電氣工程及其自動(dòng)化是一門電氣信息領(lǐng)域新興項(xiàng)目，主要從事與電氣工程相關(guān)的系統(tǒng)運(yùn)行、安全管理、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等工作。利用自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行電氣工程控制時(shí)，能夠提前完成系統(tǒng)編程設(shè)計(jì)，其開(kāi)發(fā)速度較快，且目標(biāo)功能較為多樣化，可以適應(yīng)信息工程對(duì)于計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)多元化的設(shè)計(jì)要求，給用戶帶來(lái)良好的使用體驗(yàn)。自動(dòng)化控制技術(shù)的自由度較高，工作人員可以通過(guò)對(duì)系統(tǒng)程序的編碼設(shè)計(jì)，完成原始編程任務(wù)，適合部分個(gè)性化電氣工程的使用需求，目標(biāo)企業(yè)方向特點(diǎn)較為明確。

在進(jìn)行電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)時(shí)，經(jīng)常會(huì)涉及到多種技術(shù)綜合使用的情況，要在前期將項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的各個(gè)細(xì)節(jié)確定好，完善各個(gè)環(huán)節(jié)的控制細(xì)節(jié)。用寫(xiě)文章的方式進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，先將實(shí)際操作過(guò)程中可能遇到的問(wèn)題陳列出來(lái)，并構(gòu)建電氣工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)“大綱”，能夠有效理清開(kāi)發(fā)人員的設(shè)計(jì)思路，降低在操作過(guò)程中出現(xiàn)操作失誤的可能性。在項(xiàng)目控制過(guò)程中要提高注意力，杜絕出現(xiàn)電氣工程作業(yè)事故，杜絕發(fā)生“蝴蝶效應(yīng)”的可能性，即在某一電氣工程運(yùn)轉(zhuǎn)活動(dòng)中，初始條件下的細(xì)微變化在復(fù)雜的傳遞過(guò)程中使整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生巨大連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致整個(gè)電氣工程失去其項(xiàng)目作用。利用電氣自動(dòng)化控制技術(shù)進(jìn)行電氣工程軟件開(kāi)發(fā)，能夠有效簡(jiǎn)化軟件中的設(shè)計(jì)內(nèi)容，尤其在較復(fù)雜的軟件系統(tǒng)中，它可以將復(fù)雜的系統(tǒng)問(wèn)題分解成一個(gè)個(gè)小模塊，通過(guò)精細(xì)化處理進(jìn)行計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)。一般來(lái)說(shuō)，這種電氣工程項(xiàng)目開(kāi)發(fā)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用需要一定資本投入，且開(kāi)發(fā)周期較長(zhǎng)，就當(dāng)下發(fā)展水平而言，電氣工程開(kāi)發(fā)人員每年應(yīng)至少進(jìn)行兩次系統(tǒng)更新升級(jí)[2]。

3 人工智能的電氣自動(dòng)化控制應(yīng)用優(yōu)勢(shì)分析

3.1 節(jié)省人力成本

人工智能最顯著的特點(diǎn)就是規(guī)避了項(xiàng)目控制作業(yè)活動(dòng)中人類的必要作用，降低人們的工作量，如某個(gè)工作需要至少七個(gè)人能夠完成，利用人工智能技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)僅靠一兩個(gè)人便能解決整個(gè)項(xiàng)目的作用。人工智能的技術(shù)優(yōu)勢(shì)還能應(yīng)對(duì)各種各樣的電氣自動(dòng)化控制工作要求，合理對(duì)電氣工程中的相關(guān)信息進(jìn)行處理，有效降低人力成本支出。

3.2 完成數(shù)據(jù)處理

針對(duì)電氣自動(dòng)化控制工作而言，人工智能技術(shù)的介入能夠?qū)崟r(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)評(píng)估處理，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)類型和各種內(nèi)容的特點(diǎn)進(jìn)行分類，制定相應(yīng)的分析方案，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的優(yōu)化處理，用來(lái)保證所得數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。不過(guò)要保證數(shù)據(jù)來(lái)源的規(guī)范性，減少因數(shù)據(jù)不在人工智能可控范圍內(nèi)而無(wú)法進(jìn)行數(shù)據(jù)識(shí)別，為電氣自動(dòng)化控制帶來(lái)不必要的損失。就整體內(nèi)容而言，人工智能技術(shù)在提高電氣自動(dòng)化控制效果、強(qiáng)化數(shù)據(jù)處理等方面的作用，還是較為顯著的。

3.3 實(shí)現(xiàn)控制智能化

人工智能的電氣自動(dòng)化控制應(yīng)用基本上擺脫了傳統(tǒng)控制模型在管理模式上的禁錮，它沒(méi)有控制對(duì)象，自然也不會(huì)出現(xiàn)應(yīng)傳統(tǒng)控制模型的局限作用，而造成無(wú)法預(yù)測(cè)的問(wèn)題。工作人員通過(guò)對(duì)人工智能的觀測(cè)判斷電氣自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，解決其工作隱患。

3.4 提高控制準(zhǔn)確性

就電氣自動(dòng)化控制工作而言，其任務(wù)核心是保證所有控制任務(wù)的準(zhǔn)確性，一個(gè)細(xì)微的控制錯(cuò)誤，就有可能造成極大過(guò)失。人工智能技術(shù)應(yīng)用能夠提高控制工作的準(zhǔn)確性，其通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行整個(gè)項(xiàng)目控制，這個(gè)控制過(guò)程是較為精準(zhǔn)的。就電氣工程自動(dòng)化而言，只要相關(guān)程序運(yùn)行穩(wěn)定，那么其控制工作便不會(huì)受到影響，有效控制工作的準(zhǔn)確性。

4 基于人工智能的電氣自動(dòng)化控制實(shí)現(xiàn)探討

4.1 電子系統(tǒng)工程應(yīng)用

在人工智能技術(shù)的支持下，電氣設(shè)備運(yùn)行管理更加高效化，將其應(yīng)用于電子系統(tǒng)工程，更能發(fā)揮其設(shè)備自動(dòng)化運(yùn)行的效果，從而有效提高電氣設(shè)備工作效率。隨著時(shí)間的推移，電子系統(tǒng)工程也出現(xiàn)在了管理與工業(yè)方面，其本質(zhì)就是將多種獨(dú)立的電子系統(tǒng)，利用信息通信技術(shù)手段將其結(jié)合起來(lái)，完成對(duì)于復(fù)雜對(duì)象的統(tǒng)一化信息系統(tǒng)管理。電氣自動(dòng)化控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)手段的發(fā)展，使得不同功能的電子系統(tǒng)能夠進(jìn)行融合優(yōu)化，其發(fā)展進(jìn)程標(biāo)志著信息化工業(yè)技術(shù)發(fā)展步入新的臺(tái)階。同傳統(tǒng)電子系統(tǒng)相比，基于人工智能的電子系統(tǒng)自動(dòng)化控制工程具有復(fù)雜性、可靠性等特點(diǎn)，其經(jīng)常被分布在多個(gè)地區(qū)之間，從而構(gòu)建成為多元化的信息系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)部的有效決策單位較多，導(dǎo)致實(shí)際工作與決策中心存在一定的差異性。還要注意工程的安全性，電子系統(tǒng)工程經(jīng)常被用于國(guó)防與國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)，若其安全性存在問(wèn)題，將會(huì)對(duì)國(guó)家財(cái)產(chǎn)造成巨大損失，注意相關(guān)數(shù)據(jù)的保密工作。

4.2 人工故障傳輸診斷

就電氣自動(dòng)化控制故障發(fā)生時(shí)，通常會(huì)伴有異常數(shù)據(jù)波動(dòng)情況，且不同故障類型所形成的故障嚴(yán)重程度以及數(shù)據(jù)波動(dòng)情況也不盡相同?；谌斯ぶ悄艿碾姎庾詣?dòng)化控制，能夠利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的異常波動(dòng)進(jìn)行原因分析，在故障發(fā)生前就精準(zhǔn)定位到故障點(diǎn)，并進(jìn)行相應(yīng)的故障修復(fù)工作，這種事前故障診斷手段對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)的意義是十分重要的，它能夠保障工業(yè)生產(chǎn)的長(zhǎng)期穩(wěn)定進(jìn)行，降低因某個(gè)環(huán)節(jié)故障導(dǎo)致整體停工的可能性。實(shí)際工作中，人工智能技術(shù)利用傳感器進(jìn)行作業(yè)數(shù)據(jù)的收集整理，通過(guò)對(duì)常規(guī)作業(yè)情況的對(duì)比分析，得到其中不符合常規(guī)項(xiàng)目的數(shù)據(jù)類型，進(jìn)行重點(diǎn)探測(cè)。若檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)其存在故障，就會(huì)在第一時(shí)間進(jìn)行故障定位，以及后續(xù)故障修復(fù)工作，幫助工作人員對(duì)故障點(diǎn)的深入調(diào)查，以及后續(xù)修復(fù)工作，避免因設(shè)備故障影響工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)度的情況發(fā)生。

常規(guī)電器自動(dòng)化進(jìn)行電氣數(shù)據(jù)傳輸存在2種方式，即直接傳輸與間接傳輸，人工智能技術(shù)的應(yīng)用，提高了電氣傳輸?shù)男?。借助人工智能自身的?shù)學(xué)運(yùn)算功能，對(duì)于城市各處的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行快速定位，通過(guò)相關(guān)數(shù)據(jù)的整合分析，對(duì)于電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行指令下達(dá)，經(jīng)過(guò)多次分析模擬后，保證整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)運(yùn)輸工作的安全性，避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)故障的可能。電氣控制是整個(gè)電氣自動(dòng)化控制工作中的基礎(chǔ)任務(wù)，是實(shí)現(xiàn)一切工作的基礎(chǔ)，具有較為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目煽啃?。有效利用人工智能技術(shù)中的誤差反向判定，在計(jì)算機(jī)的支持下通過(guò)多次數(shù)據(jù)模擬，構(gòu)建出相應(yīng)的數(shù)學(xué)函數(shù)模型，結(jié)合電氣系統(tǒng)的監(jiān)控裝置對(duì)于設(shè)備診斷提供幫助[3]。

4.3 保障控制網(wǎng)絡(luò)安全

保障電氣自動(dòng)化控制的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全，能夠提高整個(gè)電氣工程的安全性，降低因故障帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失，常規(guī)電氣工程的攻擊方式有中間人式攻擊、拒接服務(wù)攻擊以及數(shù)據(jù)篡改攻擊等。

（1）中間人式攻擊，簡(jiǎn)稱MIM，其攻擊手段是將攻擊信息偽裝成某一通信終端的回執(zhí)信息，擁有較高的隱匿性，能夠有效降低自身被發(fā)現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)。其攻擊效果取決于電氣工程的認(rèn)證漏洞，所以在攻擊環(huán)節(jié)要強(qiáng)調(diào)以通信協(xié)議為主，并針對(duì)MIM對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的影響效果進(jìn)行安全發(fā)生鏈建模。人工智能技術(shù)的應(yīng)用，能夠在其實(shí)際入侵環(huán)節(jié)，對(duì)于錯(cuò)誤數(shù)據(jù)檢測(cè)與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)探測(cè)，同時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化情況進(jìn)行分析，減少運(yùn)維管理人員的工作量，降低了MIM的入侵可能性。需要注意的是，若傳感器電氣量測(cè)量值改變，在開(kāi)閉狀態(tài)的MIN攻擊會(huì)使得拓?fù)涔烙?jì)值與原電力監(jiān)控系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)相同，有可能存在人工智能終端無(wú)法發(fā)現(xiàn)的可能性，無(wú)法及時(shí)探測(cè)攻擊目的。

（2）拒接服務(wù)攻擊，簡(jiǎn)稱為DDos，其攻擊手段是對(duì)整個(gè)電氣自動(dòng)化項(xiàng)目中的資源進(jìn)行高度消耗，使其中心處理能力不足，無(wú)法對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部正常請(qǐng)求進(jìn)行回應(yīng)，從而達(dá)到暫停甚至中斷整個(gè)系統(tǒng)的目的。人工智能技術(shù)的應(yīng)用，能夠通過(guò)對(duì)電力量測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送回控制中心的傳感回路情況分析，將自動(dòng)化控制系統(tǒng)刀閘閉合動(dòng)作作為建模對(duì)象，根據(jù)建模對(duì)象構(gòu)建負(fù)載頻率控制（LFC）分析方程。通過(guò)對(duì)方程種不同參數(shù)的變化情況分析，獲取整個(gè)網(wǎng)絡(luò)攻擊頻率的動(dòng)態(tài)效果圖，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行電氣自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)安全探測(cè)。

（3）數(shù)據(jù)篡改攻擊，簡(jiǎn)稱為FDI，其攻擊手段與EMS有著直接關(guān)系。以汽車EMS吊具控制器智能化電氣工程為例，EMS是整個(gè)系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)，它的核心功能便是潮流計(jì)算與運(yùn)行狀態(tài)估計(jì)，當(dāng)?shù)蹙呖刂齐姎夤こ讨谐霈F(xiàn)錯(cuò)誤信息的時(shí)候，其相應(yīng)的狀態(tài)估計(jì)結(jié)果會(huì)同原來(lái)出現(xiàn)較大差異，從而發(fā)現(xiàn)攻擊信息。人工智能技術(shù)的應(yīng)用，能夠在工作基礎(chǔ)是數(shù)據(jù)錯(cuò)誤量測(cè)量任務(wù)較少的條件下，在攻擊者進(jìn)行工程入侵時(shí)，及時(shí)調(diào)整整個(gè)電力監(jiān)控系統(tǒng)的參數(shù)配置，防治針對(duì)EMS進(jìn)行惡意數(shù)據(jù)修改，繞過(guò)數(shù)據(jù)檢測(cè)模塊直接對(duì)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行保護(hù)監(jiān)測(cè)，從而保障整個(gè)電氣自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)安全[4]。

5 結(jié)論

隨著現(xiàn)代電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的不斷發(fā)展，強(qiáng)化人工智能技術(shù)在其工作過(guò)程中的項(xiàng)目應(yīng)用，會(huì)起到不可替代的作用。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展背景下，能夠?qū)崿F(xiàn)人們生產(chǎn)生活方式改革，使得傳統(tǒng)電氣控制模式發(fā)生變革，降低人力、物力勞動(dòng)成本，促進(jìn)現(xiàn)代化文明發(fā)展，推動(dòng)工業(yè)社會(huì)革命，具有一定的應(yīng)用價(jià)值。

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