李輝
摘要:經過半個多世紀的發(fā)展,人工智能已經在諸多領域取得了較大發(fā)展成果,并且已經引起了眾多學者的重視,成了一門廣泛交叉的前沿性學科。目前已有多種人工智能技術應用于工電氣工程中,人工智能模擬了人腦的工作方式,在機器設計當中加以運用,讓機器帶動代替人類工作,能夠有效減少人類的工作量。目前已有很多電氣科技工作者將人工智能技術引入到電氣設備的優(yōu)化、故障診斷以及控制過程等,并且取得了諸多成功經驗。
關鍵詞:人工智能;電氣設備;應用及其前景
引言
近年來,基于我國國民經濟的高速發(fā)展以及國家對于自動化產業(yè)重視程度的顯著提升,應用人工智能技術已經成為電氣自動化控制行業(yè)的主要發(fā)展特征之一。在此背景下,依托于人工智能技術在降低人工成本、提升自動化生產精確度等方面的巨大優(yōu)勢,不僅有助于促進自動化產業(yè)的進一步創(chuàng)新,同時也可就現(xiàn)有電氣自動化市場結構進行有效整合。對此,基于電氣自動化行業(yè)實際發(fā)展情況探究人工智能技術的應用價值和應用方法,不僅符合人工智能技術的推廣需求,同時也滿足電氣自動化控制領域的創(chuàng)新要求,值得我們給予足夠重視。
1人工智能技術發(fā)展狀況
科技水平的逐步成熟,為人工智能技術的出現(xiàn)以及應用提供了良好的基礎條件,近年興起的新型技術,其在現(xiàn)代社會發(fā)展中占據著非常重要的地位。人工智能技術的核心在于計算機技術,但其又融入了其他學科技術,通過對人類智能的模擬,可以形成具有高度智能化水平的機器人。人工智能技術的主要方向為專家系統(tǒng)以及機器人系統(tǒng)。但在模擬人類智能中的難度較大,由于人類大腦表現(xiàn)出高度復雜化的特點,因此對于模擬工作提出非常高的要求。當前,此類問題正在逐步得到解決,該技術也在諸多領域的生產中取得了廣泛應用。
2人工智能在電氣設備中的應用
2.1電氣自動化產品設計
電氣設備的性能以及其使用價值是電氣自動化產品設計需要考慮的第一要素,其性能的優(yōu)良與否對整個生產過程的質量會造成決定性的影響。因此,在進行產品實用性能以及可靠性和操作性能夠都要進行仔細的考量,這也就要求設計師必須要具備及其豐富的設計經驗和嚴謹?shù)目茖W態(tài)度以及極高的專業(yè)水平。隨著時代的高速發(fā)展,科學技術也在不斷的研究與創(chuàng)新,而隨著人們經濟水平的提高也越來越追求與科技產品性能的多樣性與先進性。人們的追求造就了市場的需求,而市場的需求也是生產新技術與新產品誕生的動力,產品的更新發(fā)展與功能性的研發(fā)應時代的發(fā)展要求與人們理念行的需求而得到告訴的研發(fā)與投入生產,要想掌握市場的主動性就必須能夠抓住市場的變化規(guī)律以及人們對新功能與新產品的趨向,實際是也需要持續(xù)的進行新產品與新技術的研發(fā),及時掌握市場動態(tài),一切實的保障產品的設計方案具有一定的前沿性與可行性。通過人工智能的運用所生產出的電氣產品不管是在其產品的功能調試還是生產的效率上都具有極大的優(yōu)勢。如今人們通過計算機設備的專業(yè)設計程序直接就可以進行產品的構造模擬,功能的擬造,并在模擬演練當中針對其所發(fā)現(xiàn)的不足進行及時的修正與解決,并在設計方案上進行調整,最大程度的提高設計方案的使用價值。
2.2電氣系統(tǒng)故障診斷
人工智能參與電氣自動化控制后,可以實現(xiàn)對電氣系統(tǒng)的自動化監(jiān)測,代替人力發(fā)現(xiàn)故障可以智能的處理,處理不了的會及時的報警,避免造成重大損失。這種人工智能技術在電力系統(tǒng)的電氣自動化控制中可以發(fā)揮很大的作用,由于電力系統(tǒng)尤其是變電站的電氣設備,檢修維護都要避免造成電力中斷,否則會因為停電給社會帶來巨大的經濟損失,因此以往電力設備都是帶電檢修既危險檢修效果也不好,現(xiàn)在利用人工智能技術可以智能化的進行自檢,檢測數(shù)據還可以通過網絡和指揮中心聯(lián)網,通過計算機的大數(shù)據分析可以準確的判斷設備的故障,及時的排除,由于人工智能技術的助力,電力系統(tǒng)建成了人工智能自動變電站,減少了人工和維護維修成本提高了電力運輸能力。
2.3日常操作
因電氣自動化設備相對復雜,所以日常操控過程也十分煩瑣。為此,相關工作人員在控制設備的時候會浪費較多時間。在電氣自動化設備控制過程中應用人工智能控制技術,可使電氣自動化設備使用率明顯提高。人工智能技術的應用,使得設備控制率得以提高。受使用原則影響,針對那復雜設備以及控制流程實施簡單處理,若能夠借助電腦對設備進行控制,即可使其生產效率提高,人工成本也隨即降低。而且,深入應用人工智能技術也可以遠程操控電氣設備,簡化控制界面,即便非專業(yè)工作人員也能夠準確地控制電氣設備,為普及應用電氣設備提供了必要幫助。在此基礎上,通過對人工智能技術的使用,可科學控制電氣設備,并詳細記錄設備運行數(shù)據信息,為后期查找與使用數(shù)據提供必要幫助。電氣自動化控制系統(tǒng)在使用人工智能技術前,數(shù)據均由人工記錄,實際效率不高,會浪費大量的人力資源與時間。由此可見,在使用人工智能技術后,企業(yè)的生產效率顯著提高。
2.4電氣設備智能控制
目前可用于電氣設備控制的人工智能方法主要包括三種:神經網絡控制專家、系統(tǒng)控制以及模糊控制。其中,模糊控制是最簡單且最實用的方法。有研究者以模糊理論為基礎,提出了一個SF高壓斷路器操作機構的模糊控制模型,根據電流、電壓、功率以及其他相關的參數(shù),可以實現(xiàn)系統(tǒng)的自動調節(jié)和控制,進而實現(xiàn)斷路器的智能操作。有研究者將人工智能的自配合適控制與保護開關電器相結合,不僅可以實現(xiàn)實時在線檢測,而且還可以對故障進行提前預測,還可以實現(xiàn)在不改變原有的電氣原理的情況下,采取新的現(xiàn)有技術提高高器件的控制與保護性能。
3人工智能在電氣設備中的發(fā)展前景
經過半個世紀的發(fā)展,人工智能已經取得諸多進展,但仍然存在巨大的發(fā)展空間。實踐表明,混合式人工智能技術可以有效彌補單一技術存在的不足,獲得較優(yōu)性能,有助于開辟更為廣闊的應用空間。例如,將神經網絡與概率論、神經網絡與模糊邏輯、神經網絡與生物細胞學相融合,可以產生隨機神經網絡、細胞神經網絡、模糊神經網絡等?;谛〔ǚ治雠c神經網絡而構建的混合式神經網絡,將其應用于電氣設備的優(yōu)化設計和故障診斷,已經取得突出成效。隨著人工智能技術的發(fā)展,在未來通過混合技術以及組合技術,有助于實現(xiàn)人工智能在電氣設備中應用效率的大大提升。尤其是軟件技術與微電子技術迅猛發(fā)展,不斷出現(xiàn)新的開發(fā)工具,將會進一步改良人工智能的技術性能,進一步推動人工智能在電氣設備領域的應用。
結語
電氣自動化控制技術的發(fā)展從傳統(tǒng)的生產方式到計算機技術再到信息技術的應用也為其生產方式帶來了巨大的轉變,而人工智能技術是結合了信息技術和計算機技術的科學研究已經實踐應用,在機械化生產過程中運用人工智能技術極大到的提升了生產效率,并保證了產品的性能與質量以及對生產設備的集中自動化控制。而在電氣自動化控制對人工智能化發(fā)展的實際應用中所出現(xiàn)的問題進行及時的解決也是對人工智能技術逐漸成熟的體現(xiàn),相信人工智能技術逐漸完善的過程也是其發(fā)展的過程。
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(作者單位:冀中能源峰峰集團煤炭運銷分公司)