丁旺

（深能保定發(fā)電有限公司，河北 保定 071000）

0 引言

在電氣自動(dòng)化技術(shù)持續(xù)發(fā)展的大環(huán)境下，電氣工程的生產(chǎn)及管理水平都在全面提高，多個(gè)領(lǐng)域都逐步實(shí)現(xiàn)了電氣自動(dòng)化生產(chǎn)和管理模式。從電氣工程產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)角度來(lái)講，智能化是更為遠(yuǎn)大的目標(biāo)。智能化不是自動(dòng)化技術(shù)的簡(jiǎn)單升級(jí)，而是將多種現(xiàn)代科技全面升級(jí)、充分融合，以提高電氣工程生產(chǎn)管理效率，并具備自我識(shí)別、自我管理以及自我成長(zhǎng)的技術(shù)。

1 智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中，通過(guò)智能化技術(shù)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)控制器的智能化升級(jí)。相較于傳統(tǒng)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，智能化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)主要有以下幾點(diǎn)。

1.1 良好的適應(yīng)性

傳統(tǒng)的電氣工程自動(dòng)化控制器要嚴(yán)格按照事先設(shè)定好的程序或指令運(yùn)行，但是當(dāng)技術(shù)人員出于工作需要，或是系統(tǒng)面對(duì)新的生產(chǎn)要求時(shí)，往往又需要對(duì)模塊進(jìn)行調(diào)整或者升級(jí)。而基于智能化技術(shù)的電氣工程控制器在面對(duì)新的數(shù)據(jù)指令時(shí)，能夠?qū)ζ溥M(jìn)行識(shí)別分析，并自動(dòng)做出響應(yīng)。通常情況下，智能化控制器在控制對(duì)象的時(shí)候，不用立刻采取行動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)不錯(cuò)的控制適應(yīng)性。但是，這不代表智能化控制器的運(yùn)行邏輯是絕對(duì)性的，如果控制對(duì)象發(fā)生改變，智能化控制器會(huì)評(píng)估和分析控制指令以及可能產(chǎn)生的控制效果，然后判斷是否要進(jìn)行操作控制以及發(fā)出警告信號(hào)。如今，在對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員會(huì)對(duì)納入大數(shù)據(jù)及傳感器分析系統(tǒng)，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)控制器的適應(yīng)性。

1.2 簡(jiǎn)化控制流程

在傳統(tǒng)的電氣自動(dòng)化控制機(jī)制下，設(shè)計(jì)及技術(shù)開發(fā)人員需要模擬大量的生產(chǎn)管理環(huán)節(jié)，并將每個(gè)環(huán)節(jié)和程序在系統(tǒng)中進(jìn)行設(shè)定，工作量較大[1]。實(shí)際上，如此復(fù)雜的控制流程也是受制于傳統(tǒng)自動(dòng)化機(jī)制本身特質(zhì)的影響，尤其是在針對(duì)被控制對(duì)象進(jìn)行程序設(shè)定時(shí)，需要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)計(jì)算和模型建立流程。而對(duì)電氣自動(dòng)化控制模塊進(jìn)行智能化升級(jí)之后，不僅能夠全面提升系統(tǒng)的運(yùn)行效率，還能夠減少控制流程，并簡(jiǎn)化模型建立環(huán)節(jié)，進(jìn)而減少系統(tǒng)再控制運(yùn)行過(guò)程中存在的不確定因素。

1.3 提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性

傳統(tǒng)的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，在運(yùn)行維護(hù)、保養(yǎng)、故障檢修等管理環(huán)節(jié)中，對(duì)相關(guān)專業(yè)人員的依賴性較強(qiáng)。因?yàn)樽詣?dòng)化控制系統(tǒng)的核心在于按照運(yùn)行要求對(duì)各設(shè)備、裝置進(jìn)行控制，但是在面對(duì)故障及系統(tǒng)異常情況時(shí)，其往往不能自行處理，甚至出現(xiàn)系統(tǒng)停擺、發(fā)生安全事故等嚴(yán)重問題。而電氣智能化系統(tǒng)當(dāng)中，系統(tǒng)的自我診斷模塊能夠?qū)嵤z測(cè)系統(tǒng)各個(gè)部件的運(yùn)行狀況，并對(duì)各部分傳感器收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，進(jìn)而判斷系統(tǒng)運(yùn)行狀況?；诖?，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的提前預(yù)估、規(guī)避，以及對(duì)故障問題的和利用應(yīng)對(duì)和緊急處理。從專業(yè)的角度來(lái)講，智能化控制系統(tǒng)具有自我診斷、自我成長(zhǎng)的功能，可以有效保證系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性，一定程度上也降低系統(tǒng)的后期運(yùn)維成本[2]。

2 智能化技術(shù)在電氣自動(dòng)規(guī)劃控制中的應(yīng)用分析

2.1 電氣設(shè)計(jì)方面

在電氣化產(chǎn)品及系統(tǒng)的開發(fā)過(guò)程當(dāng)中，電氣設(shè)計(jì)時(shí)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。在當(dāng)代人工智能技術(shù)飛速發(fā)展的大環(huán)境下，電氣產(chǎn)品的設(shè)計(jì)流程和方式都發(fā)生了巨大的變化?；谥悄芑夹g(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的簡(jiǎn)化，進(jìn)而提高設(shè)計(jì)效率。例如，可以通過(guò)遺傳算法、專家系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。首先，使用遺傳算法可以對(duì)電氣產(chǎn)品功能運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行模擬，然后明確其中內(nèi)容，同步實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)對(duì)象的操作。在該環(huán)節(jié)中，無(wú)需設(shè)定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)可以自行調(diào)整搜索的方向，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)搜索空間的自動(dòng)優(yōu)化。專家系統(tǒng)指的是相應(yīng)專業(yè)領(lǐng)域中大量專家研究成果及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的集合體，可以通過(guò)這些既定的研究實(shí)踐成果對(duì)設(shè)計(jì)流程進(jìn)行評(píng)估，讓系統(tǒng)具備模仿人類專家進(jìn)行決策的工作能力。通過(guò)這類技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的優(yōu)化，進(jìn)而提高系統(tǒng)設(shè)計(jì)水平[3]。

2.2 電氣設(shè)備操控方面

在傳統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)機(jī)制下，絕大多數(shù)電氣設(shè)備的運(yùn)行，都需要相關(guān)人員進(jìn)行操作或監(jiān)督。而電氣設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，需要多方面專業(yè)知識(shí)充分融合，對(duì)操作管理人員的專業(yè)素養(yǎng)要求較高。而基于智能化技術(shù)的應(yīng)用，可以充分使用智能化控制器來(lái)勝任更多人員親自參與的工作內(nèi)容，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制。智能化控制器在對(duì)系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行控制時(shí)，是以模擬全流程運(yùn)行效果為基礎(chǔ)，所以可以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)控制效率的全面提升[4]。

如圖1所示，基于智能化技術(shù)的電氣工程控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)自主化和高效化的系統(tǒng)控制。首先，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集、整理、處理和儲(chǔ)存，同時(shí)還可以對(duì)所有開關(guān)量和模擬量進(jìn)行采集和儲(chǔ)存[5]。其次，系統(tǒng)可以通過(guò)顯示屏對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀況進(jìn)行可視化的動(dòng)態(tài)模擬，重點(diǎn)顯示電壓、電流、系統(tǒng)溫度等，并自動(dòng)生成各時(shí)段的趨勢(shì)圖。另外，系統(tǒng)還可以基于專家系統(tǒng)自動(dòng)生成報(bào)表、運(yùn)行日志、儲(chǔ)存分析數(shù)據(jù)等。并且，通過(guò)智能化控制器可以對(duì)電動(dòng)隔離開關(guān)、斷路器進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制，根據(jù)實(shí)際情況控制勵(lì)磁電流，而這些功能不僅可以在合理范圍內(nèi)由系統(tǒng)自行控制，還可以根據(jù)相應(yīng)權(quán)限機(jī)制與人員協(xié)同控制。

2.3 事故及故障診斷方面

在電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中，可以通過(guò)模糊理論、專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，對(duì)系統(tǒng)故障及相應(yīng)事故進(jìn)行智能化監(jiān)測(cè)、管理和處理。例如，在電氣工程系統(tǒng)當(dāng)中，變壓器是至關(guān)重要的設(shè)備。而針對(duì)變壓器的故障診斷和保養(yǎng)，傳統(tǒng)方法是收集并分析變壓器油中的分離氣體，整個(gè)過(guò)程比較麻煩，并且識(shí)別分析容易受到環(huán)境及人員專業(yè)能力的影響[6-7]。尤其是在如今電氣工程系統(tǒng)規(guī)模越來(lái)越大、結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜的情況下，設(shè)備故障的不確定性、非線性特點(diǎn)進(jìn)一步被放大，傳統(tǒng)診斷及檢測(cè)方法的有效性越來(lái)越低。通過(guò)智能化系統(tǒng)，來(lái)對(duì)系統(tǒng)各個(gè)部位運(yùn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)收集和分析，結(jié)合模糊理論、專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，不僅可以在故障發(fā)生時(shí)及時(shí)采取有效措施進(jìn)行處理，還可以在故障發(fā)生之前進(jìn)行預(yù)估，并配合相關(guān)技術(shù)人員采取有效措施進(jìn)行規(guī)避或降低損失[8]。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，電氣工程產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對(duì)當(dāng)代社會(huì)的重要性不言而喻。隨著電氣工程系統(tǒng)規(guī)模越來(lái)越大、用戶要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)的自動(dòng)化控制管理機(jī)制逐漸表現(xiàn)出一些問題和短板，為此，相關(guān)單位和技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)積極對(duì)傳統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)及控制管理機(jī)制進(jìn)行研究，結(jié)合時(shí)代需求，對(duì)其進(jìn)行智能化升級(jí)。通過(guò)將模糊理論、專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)理念融入到電氣工程自動(dòng)化機(jī)制之中，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率、質(zhì)量和穩(wěn)定性，并實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自我診斷、自我控制、自我成長(zhǎng)，進(jìn)一步提高電氣工程產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平。