高鵬

（華陽新材料科技集團有限公司，山西陽泉 045000）

1 電氣工程及其自動化概述

1.1 電氣工程自動化的概念

電氣工程及其自動化是一門較為綜合性的學科。它所學內(nèi)容包含自動控制計算機、電機與電氣、電子技術等各個方面，結(jié)合了機電、軟硬件，而電氣工程主要涉及有電能生產(chǎn)控制、轉(zhuǎn)換利用等各個方面。在能源需求越來越多的時代，電氣工程的應用無處不在，從電網(wǎng)到用戶的配電都需要電氣，而如今電氣人才也是紛紛涌進，隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴大，自動化的技術也在不斷地改革，但是，傳統(tǒng)的電氣工程及自動化仍然存在產(chǎn)品開發(fā)周期長、自動控制系統(tǒng)不靈活、整體效率低的問題。

1.2 智能化技術應用在電氣工程自動化中的特點

（1）提升模型控制的精確性。在電氣工程自動化控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)的大小、動態(tài)方程的復雜程度直接影響著控制系統(tǒng)的控制效率。系統(tǒng)控制效率的高低決定著系統(tǒng)的控制能力，影響著電氣工程的自動化水平。鑒于控制模型設計過于復雜的特點，想要提高電氣工程自動化控制水平，同時克服控制參數(shù)不斷波動對控制系統(tǒng)的限制，有必要將智能化技術應用其中，從而實現(xiàn)對電氣設備的全面管控。

（2）提升電氣工程自動化控制系統(tǒng)的便捷性。在以往的電氣工程自動化控制系統(tǒng)之中，整個控制過程的控制效率較低，這樣的電氣工程自動化控制系統(tǒng)功能已經(jīng)難以滿足電力企業(yè)的生產(chǎn)需求。而利用智能化技術為電氣工程自動化控制系統(tǒng)融合智能化控制器，這樣就顯著提升了系統(tǒng)的控制效率，優(yōu)化了整個控制流程，讓系統(tǒng)操作更加便捷。智能化控制器具有更好的控制優(yōu)勢，通過智能化控制器來對模型相關數(shù)據(jù)的波動加以調(diào)節(jié)，這也省去了人工操作，進一步緩解了工作人員的管理工作壓力，讓人力成本得到了節(jié)約。

（3）保證系統(tǒng)的一致性。將智能化技術引入電氣工程自動化系統(tǒng)后，能讓電氣工程自動化系統(tǒng)的一致性得到保障。以數(shù)據(jù)的采集功能為例，在智能化技術的支持下，電氣工程自動化系統(tǒng)可以更準確地采集一些不常見的設備數(shù)據(jù)參數(shù)，再通過智能化控制器完成對這些數(shù)據(jù)的綜合分析，對其中存在差異的數(shù)據(jù)進行歸納與識別，這大幅提升了數(shù)據(jù)參數(shù)的準確度。

2 智能化技術在電氣工程及其自動化中的具體應用

2.1 在故障診斷技術中的應用

在電氣工程及其自動化中采用智能化技術，利用其工程連續(xù)工作時間較長的特點，將電氣工程故障診斷的處理方案進行重新構(gòu)建，以此來提高電氣工程項目故障處理的高效性。在電氣工程運作設備發(fā)生故障前，采用智能化技術可以對故障信息、設備使用情況進行實時監(jiān)控，并通過及時發(fā)送故障位置點，保證系統(tǒng)問題處理的高效準確性。另外，采用智能化的技術，如果在電氣設備檢測中有不安全的問題，系統(tǒng)則會提示相關檢測人員進行檢查工作。例如在電氣工程中，變壓器發(fā)生了滲漏油解析等情況，并且隨著這種情況形成了相應氣體，智能系統(tǒng)監(jiān)測到空氣中相應數(shù)值發(fā)生異常，便會發(fā)出警報，提醒相關人員進行設備的檢查，以此提高了電氣整體運行系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。

2.2 自動化設計技術及其控制系統(tǒng)的應用

在中國現(xiàn)今電氣工程及其自動化的發(fā)展中，其大體方向便是優(yōu)化各項技術的資源配置，想要實現(xiàn)電氣工程項目和自動化技術兩者的雙向發(fā)展，必須要融合現(xiàn)今時代的優(yōu)秀資源。智能化技術的應用，可以推動電氣項目的發(fā)展，也在一定程度上減少了人員與資源的浪費，也使傳統(tǒng)的工作危險性與工作量都得到了有效的降低，工作的精準度與資源的節(jié)約度都有了明顯的提升。通過智能化技術滿足了電氣工程自動控制系統(tǒng)的使用需求。在整體的分布式結(jié)構(gòu)中，電氣工程及其自動化技術采用智能分布式結(jié)構(gòu)，以此來加強整體運行系統(tǒng)的穩(wěn)定安全性，針對電氣工程項目的生產(chǎn)狀況建立個體功能性模塊，以此來規(guī)避使用系統(tǒng)的相應風險。另一方面，在計算機輔助與CAD技術中，引入智能化技術，可以有效減少自動化設計系統(tǒng)的使用時長，進一步保證系統(tǒng)設計的高質(zhì)量。PLC技術在現(xiàn)今電氣工程的發(fā)展中已被廣泛應用，很大程度上都取代了傳統(tǒng)的控制器設備，在自動化技術中，PLC技術也占有核心位置。傳統(tǒng)的PLC技術與現(xiàn)代智能化技術相融合，是科技發(fā)展的必然趨勢，因此保證了網(wǎng)絡線路切換和接觸的準確性，保障電氣設備可以平穩(wěn)有效運行。

2.3 數(shù)據(jù)的自動采集與處理

人工智能技術的運用，能夠使電氣工程中數(shù)據(jù)的處理與采集智能化，能夠發(fā)現(xiàn)工程系統(tǒng)中的突發(fā)問題，并及時解決。將人工智能技術用到電氣自動化控制中，還可以對相關工程數(shù)據(jù)進行整合、分類與備份。電氣工程運行系統(tǒng)大多都非常煩瑣，通過人工智能技術可以實現(xiàn)對圖像的實時管理，方便工作人員對圖像進行查看并分析，進一步提高了工作人員對圖像資料的管理效率。人工智能技術的運用，還能夠完整地保存電氣工程系統(tǒng)的運行資料，在電氣工程系統(tǒng)運行中出現(xiàn)錯誤時，所保存的系統(tǒng)運行資料能夠使問題得到快速解決。通過人工智能技術保存的運行資料，可以隨時進行查看，減少了人工記錄量，同時提高了工作人員的工作效率。

2.4 生產(chǎn)安全監(jiān)控

傳統(tǒng)的電氣自動化控制系統(tǒng)中使用的機械設備都有相應的使用壽命和周期，所以為了避免因為機械設備發(fā)生故障，影響企業(yè)生產(chǎn)活動的有序開展，企業(yè)必須安排專業(yè)人員負責監(jiān)管電氣設備運行的全過程。雖然這種方法的應用解決了機械設備運行過程中可能發(fā)生的故障，但如果長期采取這種管理方法的話，不但不利于工作人員勞動價值的提高，而且增加了企業(yè)運營的負擔。隨著智能化技術在企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的推廣和應用，工作人員可以借助人工智能技術將多個區(qū)域的電氣裝置連接至同一頻段，通過建立各個區(qū)段統(tǒng)一通訊體系的方式，充分發(fā)揮電子監(jiān)控設備的優(yōu)勢，全方位無死角地監(jiān)控企業(yè)生產(chǎn)過程中各個區(qū)段電氣設備運行的狀態(tài)，保證企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動的安全順利進行。另外，工作人員借助人工智能技術監(jiān)控工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的實際情況，不但實現(xiàn)了人力資源最大化利用的目的，而且徹底解決了長期困擾電氣自動化控制技術發(fā)展和應用的安全性問題，為現(xiàn)代人工智能智能技術在電氣自動化控制中的實踐應用奠定了堅實的基礎。

2.5 綜合控制

作為電氣自動化領域組成部分之一，綜合控制屬于人工智能技術集中應用的重要體現(xiàn)。部分礦井內(nèi)部電氣控制通常使用功率方向型的保護措施，在變電所的設計上使用集中選線的保護方式。在礦井中引入人工智能技術，可實時保護變電所的穩(wěn)定運行，其重點保護設備漏電、線路短路、線路過載或者斷相等。人工智能技術在電氣自動化的綜合控制領域當中，重點是借助模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡，體現(xiàn)人工智能技術運用的高效性，提高系統(tǒng)運行效率。

（1）模糊控制。所謂模糊控制，就是借助直流或者交流傳動系統(tǒng)，保證整體系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，該技術屬于人工智能領域重要技術之一。直流傳動的系統(tǒng)組成包括Sugeno和Mamdani，其中，Sugeno主要具備預防作用，Mamdani是控制系統(tǒng)的運行速度，通過二者的配合應用，對于直流傳動整個系統(tǒng)進行調(diào)整和控制。交流傳動的系統(tǒng)組成，主要是借助控制器控制系統(tǒng)整體，保證系統(tǒng)運行模式科學合理，高效防御運行風險。與此同時，模糊控制器種類多樣化，具體包括自調(diào)式、簡單式、變結(jié)構(gòu)、模糊PID等類型。在工業(yè)生產(chǎn)領域，模糊PID類型控制器應用廣泛，其具有良好的耦合性和非線性，并且時滯性極強。但是，對于不同的控制對象，需要對PID的參數(shù)進行靈活調(diào)整，因此，在實際使用之前，應該先優(yōu)化參數(shù)，確?？刂七^程響應及時。變結(jié)構(gòu)類型控制器由不同模糊控制器組合而成，不同單元負責不同的控制內(nèi)容，擁有的控制規(guī)則也各不相同，設定參數(shù)也存在差異，可保證在特定狀態(tài)之下控制效果優(yōu)良。利用該技術展開控制系統(tǒng)設計，應該先分級模糊語言，之后劃分控制區(qū)域進行分檔選取，確定控制算法以及控制性能，提高系統(tǒng)運行有效性。

（2）神經(jīng)網(wǎng)絡。控制系統(tǒng)當中的神經(jīng)網(wǎng)絡主要是不同控制單元組合而成的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，其能夠模仿人腦思維，可以全面控制電氣自動化相關系統(tǒng)。在運行神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)期間，當系統(tǒng)收集到特定數(shù)據(jù)或者信息以后，其能夠通過一個神經(jīng)元展開全面連接，按照設定的規(guī)則完成信息轉(zhuǎn)換，借助不同單元內(nèi)部的傳輸系統(tǒng)對于接收的數(shù)據(jù)、圖像和語音等信息集中處理，為中控系統(tǒng)采取控制措施提供相關支持。

2.6 電氣自動化設備設計

電氣自動化系統(tǒng)不僅復雜程度高，而且涉及的內(nèi)容較多。工作人員在操作電氣自動化設備時，必須掌握扎實的理論基礎知識和豐富的實踐操作經(jīng)驗，才能減少操作失誤情況發(fā)生的概率，提高電氣自動化設備運行的效率。人工智能技術在工業(yè)生產(chǎn)中的推廣和應用，不僅最大限度彌補了工作人員在體力、腦力等方面存在的不足，減輕了工作人員的工作負擔，也促進了工作效率的有效提升。

3 結(jié)語

智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用，主要是通過計算機實現(xiàn)的，通過設定好的程序，讓計算機處理分析反映信息實現(xiàn)自動化的控制和具體應用。主要體現(xiàn)在于優(yōu)化設計、故障診斷中，對于提高工作效率和工作質(zhì)量有著非常重要的作用，而且會推進自動化的應用。