張英光，朱 燕

（炎黃職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 淮安 223001）

隨著計算機革命的持續(xù)發(fā)展，現(xiàn)在的計算機運算速度和儲存容量都得到了極大的提升。先進的計算機帶來產(chǎn)品設(shè)計與更新上的方便，過去需要幾年才能完成的設(shè)計工作，現(xiàn)在通過計算機強大運算能力的支持可以在十幾個月內(nèi)就完成基本的設(shè)計工作。傳統(tǒng)的電氣系統(tǒng)設(shè)備和技術(shù)的跟新?lián)Q速度平已經(jīng)不能滿足當(dāng)前社會的發(fā)展需要。電氣自動化控制為了能夠跟上當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的進步速度，需要尋找新的技術(shù)支持、開展新的應(yīng)用方式。作為新世紀(jì)的三大尖端技術(shù)- 人工智能技術(shù)被普遍認(rèn)為能為電氣自動化控制提供新的發(fā)展動力。工程師們通過將人工智能技術(shù)與電氣自動化控制技術(shù)相互結(jié)合，成功的在電氣自動化控制中開展了新的應(yīng)用，幫助提高了生產(chǎn)和制造的效率，減少了生產(chǎn)過程中對人和物質(zhì)的需求，也提高了電氣自動控制的準(zhǔn)確性讓自動控制技術(shù)更加高效和智能。

1 人工智能技術(shù)

1.1 概念和發(fā)展

人工智能（Artificial Intelligence），簡稱AI。人工智能是計算機科學(xué)不斷發(fā)展的產(chǎn)物，它的目標(biāo)是將人全面地從生產(chǎn)中解放出來，通過對人類大腦思考方式和特點的不斷探究，生產(chǎn)制造一種能夠像人一樣思考、像人一樣做出反應(yīng)的機器，幫助人類處理各種復(fù)雜的問題和進行基本的生產(chǎn)活動[1]。人工智能技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了很長一段時間，其于上個世紀(jì)中葉在計算機發(fā)源地美國被提出，剛被提出時并不被重視。后在上個世紀(jì)末期幾位業(yè)界大牛的推廣下得到極大關(guān)注，并被稱為世界三大尖端技術(shù)之一，進入新世紀(jì)科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了人工智能技術(shù)更多的用處和優(yōu)點，更加的重視它，將它與基因工程和納米科學(xué)并列的三大尖端科學(xué)技術(shù)之一[2]。

1.2 人工智能的目標(biāo)

人工智能技術(shù)發(fā)展僅僅依靠計算機科學(xué)技術(shù)是不夠的，還需要自然和人文等各個學(xué)科理論技術(shù)幫助[3]。為了實現(xiàn)幫助人類處理各種復(fù)雜問題和替代人從事基本生產(chǎn)的目標(biāo)，人工智能技術(shù)需要研究機器人怎么像人一樣從事各種各樣的勞動、如何快速有效的進行語言及圖像的識別、如何使更多的人能夠像人類專家一樣分析和處理問題等。通過科學(xué)家和工程師不斷的實踐，人工智能技術(shù)已經(jīng)在機械生產(chǎn)制造、汽車行駛、教育等許多領(lǐng)域開展了成功的應(yīng)用，取得了一些有目共睹的成果。人工智能技術(shù)在未來將影響更多的行業(yè)，成為推動社會生產(chǎn)力發(fā)展的重要支撐技術(shù)。

2 人工智能技術(shù)在電氣自動化控制中應(yīng)用的優(yōu)勢

2.1 減少生產(chǎn)和制造的成本

傳統(tǒng)的電氣自動控制在各個環(huán)節(jié)都需要人的參與，離開了人整個系統(tǒng)將可能直接癱瘓。由于有人的參與在操作過程中有時難免會發(fā)生一些問題，問題的出現(xiàn)會導(dǎo)致整個系統(tǒng)工作效率的降低，這會給生產(chǎn)帶來許多人員時間浪費的不必要浪費和物質(zhì)資源的不必要消耗，這是傳統(tǒng)電氣控制與運用人工智能技術(shù)的電氣控制最大的區(qū)別所在。運用人工智能的電氣控制最終目標(biāo)是完全不需要人的參與，將人從整個系統(tǒng)中剔除，利用計算機來代替人執(zhí)行以前人來執(zhí)行的操作，利用計算機和機器人來代替人進行危險的體力勞動。利用先進的機器學(xué)習(xí)算法幫助計算機和機器人學(xué)習(xí)科學(xué)家和工程師的操作經(jīng)驗和知識。通過將人類專家的知識和經(jīng)驗進行最大化的利用可以提高生產(chǎn)制造效率，將每個人的時間、物質(zhì)的每一份價值發(fā)揮到能夠達到的最大化，進而降低整個系統(tǒng)運行的成本。

2.2 適用范圍廣

電氣自動化控制剛剛開始運用的時候，人們?yōu)榱私档驼麄€控制過程實現(xiàn)的難度，通常會將全部的注意力集中到某一個相對較容易實現(xiàn)的單位上，以此來獲得控制過程的實現(xiàn)。在后續(xù)的電氣自動化控制的發(fā)展，人們開始逐漸的關(guān)注整個系統(tǒng)各個單位之間的聯(lián)系，開始嘗試同時對更多單位進行控制，但傳統(tǒng)的電氣自動控制始終沒有實現(xiàn)整個系統(tǒng)之間的信息交互，對單一或者幾個單位進行控制的方法雖然能夠簡單、高效的對控制單位進行控制，但是整個系統(tǒng)之間缺少必要的信息交流，在其他單位發(fā)生變化后，需要迅速處理時，不能夠快速地執(zhí)行相應(yīng)的操作。人工智能技術(shù)能夠幫助控制系統(tǒng)搭建一個面向所有單位的信息傳輸網(wǎng)絡(luò)，對系統(tǒng)進行全方位的掌控。當(dāng)某一個單位發(fā)生改變之后，可以快速的將變化傳輸給系統(tǒng)內(nèi)其他單位，系統(tǒng)就能夠通過對比人工智能技術(shù)提供的數(shù)據(jù)，選擇當(dāng)前最合理的操作，以保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和安全性。

2.3 一致性好

人工智能技術(shù)的實現(xiàn)必須依靠相應(yīng)的計算機算法，計算機算法實質(zhì)上是確定且不經(jīng)過人為操作不會改變的一行行的代碼。在電氣系統(tǒng)工作時，設(shè)備的運行和操作實際上就是一行行代碼的不斷提取和運行。當(dāng)需要生產(chǎn)某一個電氣設(shè)備時，只需要計算機按照相應(yīng)的程序指令不斷的運行下去，因為執(zhí)行的程序指令是不會自行發(fā)生變化的，所以生產(chǎn)出來的電氣設(shè)備的各項性能是不會存在明顯的差距，這樣就很好地保證了產(chǎn)品的規(guī)范化和性能的一致性。而且，計算機程序在設(shè)計時都需按照規(guī)范的用法編寫，這就為后續(xù)擴展兼容新數(shù)據(jù)和新信息提供了非常大的幫助。總而言之，人工智能發(fā)展的潛力是巨大的，通過在電氣控制過程運用人工智能技術(shù)能夠?qū)⑷藦姆爆嵉牟僮髦薪夥懦鰜?，提升電氣系統(tǒng)的智能化水平，帶動生產(chǎn)技術(shù)的又一次變革；利用專家系統(tǒng)能夠在進行決斷時，利用先進的專家經(jīng)驗進行最有價值、最科學(xué)的決策，提高電氣控制的效率。

3 人工智能技術(shù)在電氣自動化控制中的應(yīng)用分析

3.1 我國電氣設(shè)備中的人工智能技術(shù)

為了實現(xiàn)我國電氣系統(tǒng)自動化控制，需要克服許許多多的問題。其中最基本的問題是電氣設(shè)備的生產(chǎn)和制造問題，電氣設(shè)備作為整個電氣系統(tǒng)的基礎(chǔ)，支撐著整個系統(tǒng)的發(fā)展。設(shè)計良好的電氣設(shè)備應(yīng)能夠經(jīng)受住時間的考驗，在每次的使用過程中，不會存在參數(shù)和狀態(tài)的大范圍波動；在操作人員進行相應(yīng)的操作之后，設(shè)備需要能夠在規(guī)定的時間內(nèi)準(zhǔn)確、高效的執(zhí)行相應(yīng)的操作，并能夠?qū)崟r地給出操作的結(jié)果。為了制造滿足上述要求的設(shè)備，需要電氣設(shè)備的設(shè)計人員具有非常高的素質(zhì)。首先，設(shè)計人員要足夠熟悉電氣設(shè)備日常的使用環(huán)境和狀況，例如：高壓變壓器常常被布置在室外，需要經(jīng)受風(fēng)吹雨打和長時間的暴曬。因此要求設(shè)計人員在選擇變壓器材料時要強化這方面。其次，設(shè)計人員要有先進的設(shè)計知識、豐富的設(shè)計經(jīng)驗，只有同時具備知識和經(jīng)驗才能夠設(shè)計出最好的產(chǎn)品。最后，要求設(shè)計人員具有高度的職業(yè)責(zé)任感，在進行設(shè)計時，謹(jǐn)慎小心的進行操作；設(shè)計完成后，能夠細(xì)心的檢查每一項的設(shè)備，避免因為粗心大意造成事故發(fā)生。

這三點要求無疑對非常多的人提出了限制，但在當(dāng)前智能化的大背景下，這些限制可以被降低很多。眾多的資深電氣類設(shè)備設(shè)計工程師將自己經(jīng)驗接合科學(xué)的設(shè)計理念編寫成軟件，利用計算機快速計算的能力，通過計算機輔助設(shè)計和CAD 技術(shù)軟件為研發(fā)人員提供了數(shù)據(jù)和信息支撐，能夠非常便利的開展設(shè)計和試驗工作。計算機設(shè)計技術(shù)運用可以幫助經(jīng)驗不豐富的工程師更快的走向設(shè)計工作，減少由于經(jīng)驗不夠造成的物質(zhì)和時間損失。

3.2 我國電氣故障排除中的人工智能技術(shù)

電氣系統(tǒng)由于工作環(huán)境和狀態(tài)的原因，設(shè)備經(jīng)常會發(fā)生故障，尤其是室外高壓變壓器、發(fā)電機、發(fā)動機三個部分是常常發(fā)生故障的電氣設(shè)備。這三個設(shè)備發(fā)生故障之后，會導(dǎo)致電力無法產(chǎn)生、產(chǎn)生的電力無法正常傳輸?shù)葐栴}的發(fā)生，這都將降低系統(tǒng)的工作效率，影響社會其他行業(yè)的正常生產(chǎn)制造活動，給人們的生活帶來非常不利的影響，在某些極端情況下，甚至?xí)谷藗兊纳踩艿酵{。傳統(tǒng)的故障檢測手段是派遣經(jīng)驗豐富的員工，對整個線路中可能存在的問題進行逐一的檢查。這種方法需要消耗大量的時間精力，不利于提高整個電氣系統(tǒng)的工作效率。

人工智能在電氣自動控制領(lǐng)域內(nèi)常用的方法主要包括計算機神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)和遺傳算法等，其中專家系統(tǒng)在電氣設(shè)備故障的排除和檢修中具有非常重要的作用。將人工智能技術(shù)應(yīng)用于電氣設(shè)備自動控制的故障排查環(huán)節(jié)，可以完成對整個控制環(huán)節(jié)全方位，長時間的檢測。一旦發(fā)現(xiàn)有關(guān)的指數(shù)存在劇烈的不正常變化，可以立即發(fā)出警備，引導(dǎo)相關(guān)技術(shù)人員來進行檢修。在發(fā)出警報的同時，隔離設(shè)備，將設(shè)備停止運行。在技術(shù)人員到來后，能夠及時的給出故障存在的位置和解決該故障的方法，知道故障所在位置和解決方法能減少排除故障所需的時間，提高故障的修復(fù)效率，避免造成損失。

3.3 我國電氣設(shè)備操作中的人工智能技術(shù)

電氣系統(tǒng)與人們的生活息息相關(guān)，在日常的生活中，使用電氣系統(tǒng)的方便與否對人們生活的幸福感具有一定的影響[4]。使用起來非常方便、操作環(huán)境符合人機工程學(xué)的設(shè)備在使用的過程中能夠給人的身心以愉悅；使用起來不方便、需要進行許多多余步驟才能完成基本操作的電氣設(shè)備在使用的過程中就會影響人的心情，使人的工作效率降低。傳統(tǒng)的電氣系統(tǒng)的操作需要進行許多繁瑣的操作，不利于提高人們?nèi)粘Ｊ褂眠^程中的舒適性。

將人工智能技術(shù)運用到電氣系統(tǒng)的方方面面，例如：熱水器的自動加熱、空調(diào)的制冷、電燈明亮的控制等，可以給人們的日常生活帶來極大的便利，提高電氣設(shè)備的使用性，也能提高人們的生活品質(zhì)，對于人們的生活影響巨大。例如：電燈是我們每個人每天生活中都需要用到的設(shè)備，當(dāng)電燈開關(guān)安裝的位置不合理時，每次天黑回到黑暗的屋內(nèi)都需要摸索很長的時間，有時候有可能會撞到桌椅。一些膽小的女生甚至不敢回到孤獨和黑暗的家中，傳統(tǒng)的電燈安裝位置的不合適影響使用性。而使用人工智能技術(shù)的圖像處理技術(shù)，當(dāng)門口的攝像機檢測到房屋主人回家時，通過系統(tǒng)對電燈發(fā)出指令，當(dāng)人打開房門時，可以給人一片光明，使人們感到家的溫暖。通過對人的行為和心情進行檢測，合理的調(diào)節(jié)電燈的亮度和顏色，為人提供最大的舒適。

4 結(jié)語

總而言之，近些年來隨著計算機科學(xué)的不斷發(fā)展，人工智能技術(shù)的應(yīng)用思路也在不斷擴展。人工智能開始在各個領(lǐng)域之間進行滲透，使得各個領(lǐng)域之間的聯(lián)系日漸緊密，緊密的聯(lián)系也進一步推進人工智能技術(shù)的發(fā)展。將人工智能技術(shù)運用于電氣自動化控制中可以推進自動化控制水平的發(fā)展進程，推動整個電氣行業(yè)的發(fā)展，進而通過緊密的聯(lián)系帶動全社會的發(fā)展，提升人們的生活水平、為國民經(jīng)濟的發(fā)展提供堅強后盾支撐。當(dāng)然，人工智能技術(shù)應(yīng)用于電氣自動控制系統(tǒng)還處于起步階段，還是存在一些問題，需要不斷地通過實踐來改進和優(yōu)化這些問題。相信在未來，通過將人工智能技術(shù)與電氣自動控制相結(jié)合，不僅僅可以解決目前電氣自動化控制過程中存在的問題，也能進一步擴展電氣自動控制技術(shù)的應(yīng)用范圍，讓電氣自動控制技術(shù)再向前邁進一步，人工智能技術(shù)將在電氣自動控制系統(tǒng)中發(fā)揮舉足輕重的作用。