張晨欣

（河北科技大學(xué)環(huán)工學(xué)院,河北 石家莊 050000）

近年來，科技水平呈現(xiàn)日新月異的發(fā)展態(tài)勢(shì)，特別是人工智能領(lǐng)域的發(fā)展和研究成為社會(huì)關(guān)注的熱門話題。但是由于人工智能受相關(guān)技術(shù)的限制，目前在很多行業(yè)中并沒有被大規(guī)模推廣和廣泛應(yīng)用。本文從電氣自動(dòng)化控制的角度，深入分析人工智能技術(shù)的應(yīng)用，希望能夠?yàn)楫?dāng)前我國電氣自動(dòng)化控制提供發(fā)展思路。

1 人工智能

人工智能這一概念很早就被學(xué)者和計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的研究人員所提出。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，近年來數(shù)字化和自動(dòng)化的發(fā)展態(tài)勢(shì)逐漸融入了現(xiàn)代科技的發(fā)展視角之中。在人工智能的發(fā)展初期，主要是通過實(shí)現(xiàn)數(shù)字化和智能化的融合技術(shù)為主要基礎(chǔ)和根本。對(duì)于人工智能而言，其數(shù)字化和智能化的傾向與自動(dòng)化模式聯(lián)系更加緊密。在人們的日常生活之中，其實(shí)也會(huì)對(duì)人工智能技術(shù)進(jìn)行一定的應(yīng)用。此類應(yīng)用主要是通過計(jì)算機(jī)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的。而在生產(chǎn)活動(dòng)之中，很多自動(dòng)化生產(chǎn)和自動(dòng)化模式的機(jī)械，同樣是運(yùn)用自動(dòng)化的人工智能相關(guān)技術(shù)進(jìn)行綜合控制。所以在當(dāng)前人工智能的研究中，更加強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)之間的聯(lián)系和融合，并逐漸從人工智能發(fā)展初期的數(shù)字智能化轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣?dòng)智能化。如在一些具有高風(fēng)險(xiǎn)性的工作和崗位之中，如果始終依靠人工進(jìn)行工作和處理，那么工作人員也會(huì)因?yàn)殚L期暴露在高風(fēng)險(xiǎn)的工作環(huán)境之中而導(dǎo)致身體遭到巨大損害。所以近幾年很多工廠和企業(yè)越發(fā)強(qiáng)調(diào)對(duì)人工智能技術(shù)的應(yīng)用和推廣，旨在通過這一研究新成果保障日常運(yùn)營和生產(chǎn)之中的精確控制，提高生產(chǎn)速度和管理水平，進(jìn)而全面帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步[1]。

2 人工智能特征及發(fā)展現(xiàn)狀

人工智能技術(shù)在各行業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用，能夠在一定程度上取代人力的部分腦力勞動(dòng)，通過人工智能技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)信息數(shù)據(jù)的高速、高質(zhì)量處理，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的分析和匯總。人工智能技術(shù)在應(yīng)用過程中具有準(zhǔn)確性高的優(yōu)勢(shì)，特別是在電氣自動(dòng)化控制領(lǐng)域之中，人工智能技術(shù)比傳統(tǒng)的人力控制方式更加精確，能夠有效提升電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的生產(chǎn)運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)和流通等環(huán)節(jié)的全面優(yōu)化，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)人工智能和電氣自動(dòng)化控制的全方位發(fā)展。

一直以來人工智能技術(shù)都在不斷地發(fā)展和進(jìn)步，其發(fā)展速度也遠(yuǎn)超以往，但是人工智能技術(shù)始終受到當(dāng)下科學(xué)技術(shù)的影響和限制，無法在事件處理的過程中進(jìn)行自我判斷，與人腦相比有著較大的差異。當(dāng)前我國的人工智能技術(shù)應(yīng)用主要采用了兩種運(yùn)行模式：一是專家系統(tǒng)模式，這一類模式中人工智能技術(shù)的執(zhí)行能力更強(qiáng)，但是對(duì)前期系統(tǒng)的配置和進(jìn)入要求很高；二是模糊人工智能系統(tǒng)，此類系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在各個(gè)行業(yè)、各個(gè)領(lǐng)域之中，能夠在一定程度上實(shí)現(xiàn)對(duì)人工的替代，它能更加精確地完成生產(chǎn)過程和生產(chǎn)設(shè)備的控制與維護(hù)。所以從人工智能技術(shù)當(dāng)前的發(fā)展現(xiàn)狀看，人工智能僅僅體現(xiàn)了人腦的部分功能，在解決突發(fā)事件和進(jìn)行判斷時(shí)，仍需進(jìn)一步強(qiáng)化和提升[2]。

3 人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中應(yīng)用的必要性

人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中廣泛應(yīng)用，對(duì)電氣自動(dòng)化發(fā)展有著重要的價(jià)值和意義。首先，人工智能技術(shù)能夠有效提升電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中產(chǎn)品設(shè)計(jì)的綜合效率。當(dāng)前電氣自動(dòng)化控制的相關(guān)系統(tǒng)較為復(fù)雜，對(duì)工作人員的知識(shí)儲(chǔ)備和電路、電磁等方面的知識(shí)要求很高，同樣也需要控制人員有多年的產(chǎn)品設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，能夠在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行過程中提供最佳方案。當(dāng)前科學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展，有效縮短了電氣自動(dòng)化控制設(shè)計(jì)領(lǐng)域的周期性，所以在電氣自動(dòng)化控制中應(yīng)用人工智能技術(shù)能夠減少設(shè)計(jì)周期，進(jìn)一步提升產(chǎn)品設(shè)計(jì)的綜合效率。其次，人工智能技術(shù)的應(yīng)用能夠切實(shí)提高智能控制的水平。當(dāng)前在電氣自動(dòng)化控制中，主要是通過計(jì)算機(jī)等進(jìn)行具體的控制，所以人工智能技術(shù)能夠有效提升控制功能，在生長過程中對(duì)開關(guān)量和模擬量的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行實(shí)時(shí)性綜合性采集，并根據(jù)數(shù)據(jù)和信息收集的需求，對(duì)其進(jìn)行儲(chǔ)存分析和處理。另外，人工智能技術(shù)也能夠?qū)崿F(xiàn)電氣自動(dòng)化控制中風(fēng)險(xiǎn)防控和事件預(yù)警，進(jìn)一步提高電氣自動(dòng)化控制的綜合運(yùn)行水平和效率[3]。

4 電氣自動(dòng)化控制中人工智能技術(shù)應(yīng)用分析

4.1 電氣設(shè)備

人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的全面應(yīng)用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面是電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)；另一方面是電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行過程中的維護(hù)與保障性運(yùn)行。在設(shè)備設(shè)計(jì)階段，當(dāng)前我國所要用的電氣設(shè)備已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一定程度上的自動(dòng)化控制，這樣的控制主要是通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來完成的，所以電氣設(shè)備設(shè)計(jì)的工作人員在進(jìn)行電氣自動(dòng)化設(shè)備的設(shè)計(jì)和前期處理時(shí)，需要將電子信息系統(tǒng)和設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行充分的融合和連接。以電氣自動(dòng)化系統(tǒng)為例，在此類系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，要充分結(jié)合電磁場(chǎng)、電路、電機(jī)等多方面多領(lǐng)域的電氣科學(xué)知識(shí)，而設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中同樣也要參考借鑒豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)儲(chǔ)備，增加電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)效性。在前期設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，強(qiáng)調(diào)人工智能技術(shù)的應(yīng)用，能夠在設(shè)計(jì)中初始設(shè)定并輸入系統(tǒng)之中，并由電子信息系統(tǒng)和設(shè)備完成具體的工作。后期逐漸轉(zhuǎn)變?cè)械娜斯げ僮鱾鹘y(tǒng)模式，所以在人工智能技術(shù)的應(yīng)用方面，最主要的問題在于如何實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化控制與人工智能技術(shù)之間的有效融合和應(yīng)用，進(jìn)一步推進(jìn)電氣自動(dòng)化生產(chǎn)，在前期設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)要著重強(qiáng)調(diào)人工智能技術(shù)的融合。在系統(tǒng)維護(hù)與保障性運(yùn)行方面，因?yàn)殡姎庾詣?dòng)化控制系統(tǒng)，在運(yùn)行過程中或多或少的會(huì)應(yīng)用的工作人員去完成必要環(huán)節(jié)的工作，并沒有真正實(shí)現(xiàn)完全意義上的自動(dòng)化模式，甚至在人員進(jìn)行處理時(shí)難免會(huì)出現(xiàn)失誤的情況，進(jìn)一步增加了安全風(fēng)險(xiǎn)隱患，所以人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的維護(hù)與保障環(huán)節(jié)中，能夠有效解決此類問題，并減少人工方面的費(fèi)用支出和工作誤差，進(jìn)一步提高電氣自動(dòng)化控制的運(yùn)行效率。

4.2 電氣控制

在電氣系統(tǒng)之中，至關(guān)重要的一部分在于控制。我國電氣系統(tǒng)的傳統(tǒng)發(fā)展過程中，并沒有真正意義上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，不少情況下仍舊需要電氣部門或是相關(guān)工作人員運(yùn)用計(jì)算機(jī)設(shè)備進(jìn)行控制和判斷。電氣領(lǐng)域的發(fā)展問題始終關(guān)系到人民群眾的利益和需求。如果任意一個(gè)環(huán)節(jié)和鏈條出現(xiàn)問題，將會(huì)嚴(yán)重影響整個(gè)電氣系統(tǒng)的運(yùn)行，甚至?xí)?duì)人民群眾的生活和利益造成一定的損失和影響，所以電氣控制領(lǐng)域中對(duì)精準(zhǔn)度的要求非常高，電氣系統(tǒng)任意環(huán)節(jié)都必須要嚴(yán)謹(jǐn)、精確、高效。人工智能技術(shù)在電氣系統(tǒng)控制中的應(yīng)用，能夠滿足嚴(yán)謹(jǐn)、精確、高效的工作要求。人工智能設(shè)備在設(shè)計(jì)之初已經(jīng)融合了大量工作實(shí)踐過程中所會(huì)出現(xiàn)的問題和誤區(qū)，并加以反復(fù)預(yù)測(cè)和檢查，特別是在運(yùn)行過程中的應(yīng)急處理預(yù)案，能夠讓人工智能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能化操作，無須再以工作人員進(jìn)行干預(yù)和手動(dòng)操作。人工智能系統(tǒng)的應(yīng)用能夠讓電氣控制各個(gè)環(huán)節(jié)和各個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自我調(diào)節(jié)、自我檢查、自我修復(fù)，全面提高電氣自動(dòng)化控制的運(yùn)行水平。

4.3 故障診斷

在系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，難免會(huì)出現(xiàn)各種各樣的故障或運(yùn)行問題，所以人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)高效率的故障診斷。在電氣診斷系統(tǒng)中，人工智能技術(shù)能夠在系統(tǒng)發(fā)生問題或故障時(shí)，第一時(shí)間顯示故障所在點(diǎn)和主要故障表現(xiàn)，并針對(duì)故障和問題進(jìn)行有針對(duì)性的修復(fù)，確保不影響整個(gè)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行。在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)故障診斷的工作中，人工智能主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一方面是電氣自動(dòng)化系統(tǒng)長時(shí)間的運(yùn)營過程中，對(duì)其運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)跟進(jìn)、監(jiān)督和檢測(cè)，以防電氣設(shè)備和系統(tǒng)在長時(shí)間的工作狀態(tài)中出現(xiàn)不同層面的故障或問題。如果無法對(duì)此類故障和問題進(jìn)行及時(shí)解決，那么將會(huì)影響電氣系統(tǒng)的運(yùn)行，甚至?xí)?duì)其造成極大的損失。重視電氣自動(dòng)化系統(tǒng)故障診斷需要強(qiáng)化系統(tǒng)運(yùn)行過程中的監(jiān)督和檢查，確保系統(tǒng)運(yùn)行的高效性和安全性。另一方面，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中人工智能的應(yīng)用體現(xiàn)在對(duì)系統(tǒng)的日常維修方面。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障或問題時(shí)，如果沒有嚴(yán)重的影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，那么人工智能系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自我修復(fù)。當(dāng)故障已經(jīng)嚴(yán)重到影響設(shè)備和系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)下，人工智能系統(tǒng)也能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)并進(jìn)行診斷，及時(shí)發(fā)出預(yù)警，并可以選擇是否切換到其他系統(tǒng)之中，確保電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的有效運(yùn)行，聯(lián)系工作人員進(jìn)行及時(shí)處理，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化處理[4]。

4.4 電氣日常操作

在電氣設(shè)備運(yùn)行過程中，如果單一依靠手動(dòng)操作來進(jìn)行日常設(shè)備的處理和運(yùn)行，難免會(huì)造成人力資源的浪費(fèi)和工作效率低下，而人工智能在電氣日常操作中的應(yīng)用更加簡便、快捷，能夠在一定程度上節(jié)省大量的人力、物力。當(dāng)前，在電力企業(yè)的電氣自動(dòng)化設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行過程中，難免需要工作人員進(jìn)行一定的處理和人工手動(dòng)操作。長時(shí)間在此類環(huán)境下工作，會(huì)對(duì)工作人員的身體健康造成一定影響，特別是電氣系統(tǒng)日常操作中要求高精準(zhǔn)度的操作，對(duì)于工作人員而言極其費(fèi)神，甚至有些電氣在運(yùn)行過程中還會(huì)釋放少量的氣體危害人體健康。另外，在電氣設(shè)備的日常操作過程中，人工費(fèi)用較高，但是卻不能同樣地保障人工操作的精準(zhǔn)度，造成大量人力和財(cái)力方面的浪費(fèi)。因此，人工智能的應(yīng)用能夠推進(jìn)電氣日常操作精準(zhǔn)性的提高，實(shí)現(xiàn)電氣系統(tǒng)的全面化發(fā)展，讓整個(gè)行業(yè)和操作工作更加專業(yè)化、精準(zhǔn)化，推進(jìn)電氣行業(yè)和電氣自動(dòng)化控制的全面發(fā)展。

4.5 實(shí)際應(yīng)用

當(dāng)前在電氣行業(yè)的發(fā)展進(jìn)程中，人工智能技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在智能化客戶終端。人工智能技術(shù)與人民群眾的日常生活融合緊密，很多一般都是以人們較難發(fā)現(xiàn)的形式，進(jìn)入人們的生活。在電氣系統(tǒng)中，人工智能技術(shù)應(yīng)用于電網(wǎng)智能客戶終端，人民群眾能夠通過手機(jī)或網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)用電量的查詢和電費(fèi)的繳納，極大節(jié)省了人們前往電網(wǎng)營業(yè)廳進(jìn)行電費(fèi)繳納的時(shí)間和精力。而對(duì)于電力企業(yè)而言，智能客戶終端的應(yīng)用能夠讓其更加精準(zhǔn)、廣泛地收集客戶的用電信息形式，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)用電平臺(tái)的構(gòu)建，強(qiáng)化對(duì)區(qū)域內(nèi)用電量和客戶用電情況的實(shí)時(shí)查詢和跟蹤處理。因?yàn)樵趪译娋W(wǎng)當(dāng)前的運(yùn)行過程中，始終強(qiáng)調(diào)用電標(biāo)準(zhǔn)量，在標(biāo)準(zhǔn)量以內(nèi)的電量和標(biāo)準(zhǔn)線超出部分的電量在價(jià)格方面是有所不同的，另外工業(yè)用電和家庭用電同樣也有一定差異。所以人們可以通過智能客戶端，強(qiáng)化對(duì)電費(fèi)用電量等方面的理解，通過更加詳細(xì)的查詢解決日常生活中的實(shí)際問題。

總而言之，在科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展和進(jìn)步之下，強(qiáng)化人工智能技術(shù)的應(yīng)用和自動(dòng)化控制系統(tǒng)的全方位融合，能夠有效提升電氣自動(dòng)化的運(yùn)行效率。所以可以從電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)、控制、故障診斷和日常操作、實(shí)際應(yīng)用等多領(lǐng)域同時(shí)入手，開拓更加廣闊的人工智能技術(shù)應(yīng)用空間和前景，全力推進(jìn)電氣系統(tǒng)的全方位自動(dòng)化發(fā)展。