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        淺談人工智能與電氣技術(shù)專業(yè)相結(jié)合的發(fā)展現(xiàn)狀

        2021-12-24 18:04:03郭媛
        中國新通信 2021年19期
        關(guān)鍵詞:電氣設(shè)備電氣智能化

        郭媛

        【摘要】? ? 技工院校主要為企業(yè)培養(yǎng)技術(shù)性人才,是企業(yè)招工的主要渠道。隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展,企業(yè)生產(chǎn)的智能化設(shè)備越來越多,對工人是否能夠操做和維護智能設(shè)備的要求也越來越高?;诖?,在電氣專業(yè)中融入人工智能技術(shù)顯得尤為重要,這也是時代的需求,是學(xué)校專業(yè)建設(shè)改革急需解決的問題,本文主要分析人工智能在電氣技術(shù)專業(yè)的應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀。

        【關(guān)鍵字】? ? 人工智能? ? 電氣技術(shù)? ? 應(yīng)用? ? 發(fā)展現(xiàn)狀

        一、人工智能教育的政策支持

        當今社會,我國已充分認識到人工智能與教育融合發(fā)展的重要性,并進行了相關(guān)規(guī)劃布局。從2017年至今,國家相繼發(fā)布了一系列政策和法規(guī)。

        例如,國務(wù)院發(fā)布的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中指出,要把握科技引領(lǐng)、系統(tǒng)布局、市場主導(dǎo)、開源開放的基本原則,實施三步走戰(zhàn)略目標,到2030年人工智能理論、技術(shù)與應(yīng)用總體達到世界領(lǐng)先水平。

        2018年教育部印發(fā)的《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動計劃》指出,加快人工智能在教育領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用,利用智能技術(shù)支撐人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新、教學(xué)方法的改革、教育治理能力的提升,構(gòu)建智能化、網(wǎng)絡(luò)化、個性化、終身化的教育體系,是推進教育均衡發(fā)展、促進教育公平、提高教育質(zhì)量的重要手段,是實現(xiàn)教育現(xiàn)代化不可或缺的動力和支撐。

        2019年2月,中共中央、國務(wù)院印發(fā)的《中國教育現(xiàn)代化2035》發(fā)布,提出加快推進信息化時代的教育變革,建設(shè)智能化校園,統(tǒng)籌建設(shè)一體化智能化教學(xué)、管理與服務(wù)平臺,利用現(xiàn)代技術(shù)加快推動人才培養(yǎng)模式改革。在國家政策的支持和引導(dǎo)下,我們學(xué)校開始了人工智能與電氣技術(shù)專業(yè)相結(jié)合的教學(xué)改革的探索。

        二、人工智能的優(yōu)勢

        2.1人工智能控制器的設(shè)計更加科學(xué)合理

        人工智能的電氣設(shè)備系統(tǒng)本身具有很好的抗干擾能力,受外界干擾小,設(shè)計使用時,受環(huán)境因素、模型因素等影響較小,更加符合電氣技術(shù)專業(yè)的工作場合和特點,減少了在實際運用和操作過程中發(fā)生誤差的幾率,提高了設(shè)備運行的穩(wěn)定性,所以被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代企業(yè)的各類生產(chǎn)鏈中。

        2.2人工智能應(yīng)用到傳統(tǒng)電氣技術(shù)中后,大大降低了用人成本

        傳統(tǒng)的企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備復(fù)雜且數(shù)量眾多,在管理、調(diào)度、運行、檢修等過程中都需要耗費大量的人力物力,且不能保證運行穩(wěn)定性,但與人工智能相結(jié)合后,智能系統(tǒng)可以實現(xiàn)對電氣設(shè)備的實時數(shù)據(jù)反饋、智能分析和控制管理,不但提高了工作效率,還極大的降低了用人成本。

        三、目前本土企業(yè)中人工智能與電氣技術(shù)專業(yè)相結(jié)合的意義

        東營市的主要產(chǎn)業(yè)大多與石油和石化相關(guān),例如各種橡膠(輪胎)制造等,目前工廠的智能化系統(tǒng)日趨完善,我校在為企業(yè)輸送技工類人才的同時,必須讓學(xué)生適用先進的智能化管理和生產(chǎn)服務(wù)流程,在教學(xué)過程中教會學(xué)生電氣與人工智能相結(jié)合的應(yīng)用技術(shù)是目前學(xué)校教改的重要方向。

        在教改過程中,我系教師到相關(guān)企業(yè)調(diào)研了解到,目前企業(yè)生產(chǎn)線多用到PLC、觸摸屏、變頻器等,而這些軟件和設(shè)備的智能化直接決定了企業(yè)的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本。但我系教師在去當?shù)剌喬S調(diào)研時發(fā)現(xiàn),目前廠內(nèi)的很多設(shè)備還存在不夠智能的問題,參數(shù)的調(diào)整還要依靠人工手動完成,有的設(shè)備由于工人的誤操作不得不暫停生產(chǎn),等待專業(yè)技術(shù)員來檢修等問題,而且有的車間氣味較大,或者因生產(chǎn)工藝需求而要求溫度達40度以上,但依然需要工人師傅長期在車間內(nèi)維持設(shè)備正常運行。

        因此,在企業(yè)引進智能設(shè)備的同時,為企業(yè)培養(yǎng)具備人工智能技術(shù)的電氣技術(shù)人才迫在眉睫。這對企業(yè)和工人有非常大的意義。

        3.1人工智能可以提高企業(yè)的生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本

        隨著工業(yè)4.0的發(fā)展,人工智能等新技術(shù)理念在各行業(yè)興起,將人工智能與電氣專業(yè)相結(jié)合,可以使生產(chǎn)線上的工業(yè)機器人發(fā)揮更大的作用。例如傳統(tǒng)的工業(yè)機器人主要以解放人們雙手為目的,代替人們從事一些繁瑣、危險的勞動,但智能程度還不夠,不能進行一些精細化的工作。而隨著科技和人工智能的結(jié)合,人們將人工智能應(yīng)用到了電氣技術(shù)中,開始逐漸讓機器可以像人類一樣“思考”,處理一些更加復(fù)雜多變的工作,這不僅進一步解放了人類的雙手,更有利于企業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展。

        3.2人工智能控制電氣設(shè)備可實現(xiàn)實時反饋,更具有智能性

        傳統(tǒng)的控制器在工作時涉及的參數(shù)需要隨著生產(chǎn)線上產(chǎn)品的不同而不斷改變參數(shù),一方面需要工人同時具備實操技術(shù)和理論知識,能夠準確掌握設(shè)備需要設(shè)定的參數(shù)才能進行調(diào)節(jié),對工人的素質(zhì)要求較高,增加了用人成本。另一方面人工調(diào)節(jié)參數(shù),容易出錯,而一旦參數(shù)設(shè)置錯誤,將產(chǎn)生不合格產(chǎn)品,增加企業(yè)成本。而通過人工智能來控制參數(shù),不但可以更加精確、實時的調(diào)節(jié)參數(shù),還提高了工作效率,節(jié)約了企業(yè)的生產(chǎn)成本。

        四、結(jié)合人工智能的電氣技術(shù)是企業(yè)發(fā)展的競爭優(yōu)勢

        技術(shù)人員在設(shè)計電氣設(shè)備時是一個系統(tǒng)性的過程,涉及到的學(xué)科繁復(fù)多樣,需要技術(shù)人員具備完整的知識結(jié)構(gòu)和靈活應(yīng)用相關(guān)知識的能力。而把人工智能與電氣技術(shù)相結(jié)合后,進一步優(yōu)化了電氣設(shè)備的功能,產(chǎn)生了許多新的優(yōu)勢。

        4.1數(shù)據(jù)的采集與處理技術(shù)

        數(shù)據(jù)處理是現(xiàn)代企業(yè)一個重要的概念,可以通過該技術(shù)生成大數(shù)據(jù)集,也就是人們常說的大數(shù)據(jù)。在實際生產(chǎn)過程中,可用人工智能來完成對數(shù)據(jù)的采集和處理,這樣可以加快數(shù)據(jù)的采集和分析過程,提高了生產(chǎn)效率,并降低了生產(chǎn)成本。

        4.2代替工作人員在無人值守環(huán)境中的應(yīng)用

        當前,通過在關(guān)鍵位置安裝硬盤錄像機和攝像頭等智能化控制設(shè)備,對關(guān)鍵部位進行實施監(jiān)控,并通過計算機控制系統(tǒng)進行統(tǒng)一管理和分析,大大的提高了現(xiàn)場安全的管控能力和設(shè)備運行檢查的工作效率,同時也提高了工作人員的工作環(huán)境舒適度,技術(shù)人員不再需要深入車間逐臺設(shè)備巡視檢查,而是坐在控制室里通過大屏幕來進行管理,對報警設(shè)備進行處理,一人可監(jiān)視多臺設(shè)備或者多個車間,大大提高了效率,也降低了企業(yè)的用人成本。

        4.3人工智能控制的操作控制功能較好

        可使用鼠標、鍵盤來對電氣設(shè)備進行自動化控制,由于利用控制程序便可完成同期并網(wǎng)帶負荷操作,這樣不但可以大幅減輕操作人員的工作強度,而且可使控制效率得到極大提高,這與當前工業(yè)發(fā)展的實際需求非常相符。

        4.4人工智能控制具備故障錄波功能

        這種人工智能技術(shù),可在設(shè)備運行時智能化捕捉故障錄波,比起傳統(tǒng)的人工分析排查故障的方法,能夠及時準確的找到故障點,這使電氣設(shè)備的實際運行效率與運行安全性都得到了大幅提升。

        4.5人工智能控制器具有較強的便利性

        傳統(tǒng)的車間工人想要熟練的操作設(shè)備、及時的排除機器故障、根據(jù)產(chǎn)品需求設(shè)置參數(shù),都需要豐富的實踐經(jīng)驗,企業(yè)一般要花費幾年的時間才能培養(yǎng)出位優(yōu)秀的技術(shù)工人。在電氣工程自動化中引入人工智能控制技術(shù)后,一方面人工智能控制所使用的時間要遠遠少于傳統(tǒng)上人工使用控制器調(diào)節(jié)所需要的時間,另一方面,就算控制人員操作經(jīng)驗不足,在沒有成為熟練操作工之前,也可以按照指示進行操作。這就大大降低了企業(yè)的用人成本,提高了企業(yè)的利潤。

        五、人工智能與電氣技術(shù)結(jié)合后的應(yīng)用舉例

        在電氣設(shè)備故障診斷中的應(yīng)用。當電氣設(shè)備發(fā)生故障時,人工智能技術(shù)會發(fā)揮很大的作用。人工智能技術(shù)可以系統(tǒng)的、科學(xué)的對整個設(shè)備系統(tǒng)進行監(jiān)測、檢查和數(shù)據(jù)分析。

        同時,人工智能的專家系統(tǒng)應(yīng)用范圍日趨廣泛,受到越來越多的單位和企業(yè)關(guān)注和認可。人工智能系統(tǒng)也在不斷升級和完善中,用戶的體驗感越來越來,也給用戶帶來越來越多的便利。

        人工智能在電氣設(shè)備故障診斷上的應(yīng)用主要包括電機、變壓器等基礎(chǔ)設(shè)備,也可應(yīng)用于工廠里的生產(chǎn)線設(shè)備。傳統(tǒng)的巡檢需要耗費大量的人力和時間,而人工智能技術(shù)可以快速準確的判斷出故障點的所在位置。尤其面對復(fù)雜生產(chǎn)線上出現(xiàn)的故障,人工排查耗時費力,極大影響生產(chǎn)進度,而用人工智能技術(shù)判斷故障點會顯示出極大的優(yōu)勢,有效提高了電氣設(shè)備的故障診斷與維修效率,所以人工智能的出現(xiàn)極大的促進了工業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代化發(fā)展。

        在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。人工智能系統(tǒng)并不是單一個某個系統(tǒng),而是由若干個不同的系統(tǒng)組成,而且每個系統(tǒng)都負責不同的功能,具有自身的特點和運行效果,各個系統(tǒng)之間既有獨立分工,又相互配合。其中應(yīng)用比較廣泛的系統(tǒng)有專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、啟發(fā)式探索、模糊理論等,在電力系統(tǒng)中比較常見。

        其中專家系統(tǒng),具有龐大且復(fù)雜的構(gòu)成部分,但也起著舉足輕重的作用,專家系統(tǒng)的判斷、分析、語言、經(jīng)驗等都是非常先進的技術(shù),系統(tǒng)中所包含的數(shù)據(jù)庫和各方面的信息網(wǎng)絡(luò),都發(fā)揮了非常大的作用。

        六、結(jié)束語

        總之,隨著科技的不斷發(fā)展,現(xiàn)代企業(yè)對人工智能化的要求也越來越高。在這樣的時代潮流下,我們傳統(tǒng)的電氣專業(yè)必須要結(jié)合企業(yè)實際需求做出相應(yīng)的改變,加入一些電氣技術(shù)與人工智能相結(jié)合的課程,從而適應(yīng)時代的發(fā)展,也跟上企業(yè)用人需求的發(fā)展。而且我們可以看到,目前在電氣工程自動化控制系統(tǒng)中的人工智能技術(shù),從其本質(zhì)上來講就是一種高科技的現(xiàn)代計算機控制技術(shù),這種技術(shù)可以使電力系統(tǒng)更加智能化,可以實現(xiàn)無人監(jiān)察技術(shù)、代替工作人員在條件惡劣的環(huán)境下工作等功能。也使生產(chǎn)線上的電氣設(shè)備更加智能化,可以實現(xiàn)高效診斷故障等功能,降低了企業(yè)的用人成本,提高了企業(yè)的利潤,使企業(yè)的綜合水平朝著更加先進的方向發(fā)展。

        同時,這一新興技術(shù)的應(yīng)用還存在一些不完善的地方,需要用戶在實踐中及時發(fā)現(xiàn)問題并總結(jié)問題,也需要我們老師更多的到企業(yè)調(diào)研,與企業(yè)形成教學(xué)相長,互相幫助的雙贏關(guān)系,從而更好的發(fā)揮人工智能在電氣工程中的作用,學(xué)校能為企業(yè)培養(yǎng)更具有價值的技能人才。

        參? 考? 文? 獻

        [1]吳樂陽,淺談智能化技術(shù)在電氣工程自動化控制中的應(yīng)用[J].裝飾裝修天地2019(9).

        [2]龔康華.電氣工程及其自動化的智能化技術(shù)運用探究[J].技術(shù)與市場,2018(3).

        [3]劉宗保.人工智能技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用[J].科技促進發(fā)展,2011(12).

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