【摘? 要】論文的主要目的是通過分析人工智能及其與電氣自動化技術(shù)融合的優(yōu)勢、實(shí)際應(yīng)用和問題，促進(jìn)人工智能在電氣自動化技術(shù)中的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用。通過論文的分析可知，人工智能技術(shù)可以應(yīng)用于電氣自動化生產(chǎn)的全過程，但在現(xiàn)階段，人工智能技術(shù)尚未成熟，通過對技術(shù)、人才和設(shè)備這3個方面進(jìn)行改善，可以實(shí)現(xiàn)電氣自動化生產(chǎn)方式的智能化轉(zhuǎn)型。

【關(guān)鍵詞】電氣自動化;人工智能;應(yīng)用

【中圖分類號】TM76;TP18? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2022）05-0133-03

1 引言

電氣自動化技術(shù)是電力電子技術(shù)、電器電機(jī)技術(shù)和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的融合，以綜合性應(yīng)用和自動化控制為主要特點(diǎn)，有利于我國工業(yè)的現(xiàn)代化升級。人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對人的智能模擬和延伸，主要研究領(lǐng)域是機(jī)器人學(xué)習(xí)和語音圖像識別處理。電氣自動化技術(shù)和人工智能應(yīng)用都關(guān)注自動化技術(shù)的升級和擴(kuò)展，二者的融合發(fā)展有利于我國工業(yè)的自動化轉(zhuǎn)型。因此，本文的研究內(nèi)容和提出的策略對于提高人工智能在電氣自動化技術(shù)中的應(yīng)用水平具有一定的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

2 人工智能的優(yōu)勢

2.1 人工智能自身的優(yōu)勢

人工智能技術(shù)的本質(zhì)是一種媒介技術(shù)的更新，在操作者和數(shù)據(jù)之間建立信息傳播媒介，通過對人的反應(yīng)的模擬實(shí)現(xiàn)了媒介對人的智能延伸。利用人工智能技術(shù)，操作者無須完全了解函數(shù)變量中的每一個線性或非線性因素，人工智能利用自身算法將數(shù)據(jù)整合，大大減少了操作人員的工作量和統(tǒng)計誤差。同時，人工智能技術(shù)的開發(fā)受到諸多技術(shù)領(lǐng)域的支持，利于多平臺數(shù)據(jù)接入共享。

2.2 電氣自動化技術(shù)中人工智能的應(yīng)用優(yōu)勢

人工智能技術(shù)為電氣自動化技術(shù)的智能化發(fā)展提供了更多的可能性，有利于其系統(tǒng)的優(yōu)化與更新。電氣自動化模型在使用人工智能前其參數(shù)受到實(shí)際應(yīng)用環(huán)境影響而產(chǎn)生隨機(jī)波動，這令操作過程的精度和準(zhǔn)度受到影響，不利于電氣產(chǎn)品性能的發(fā)揮。在人工智能的運(yùn)作過程中，其數(shù)字化語言在各設(shè)備之間通用，而且這種數(shù)字化的語言，保證了數(shù)據(jù)處理過程中各類算法體系運(yùn)行的一致性和準(zhǔn)確性。人工智能技術(shù)在電氣自動化技術(shù)中應(yīng)用最突出的特點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)無人控制，全過程可以實(shí)現(xiàn)計算機(jī)數(shù)字化控制，內(nèi)部生產(chǎn)流程受外部和人為因素的影響較小，細(xì)節(jié)處理時便于參數(shù)調(diào)整。因此，可以通過改進(jìn)人工智能技術(shù)所依賴的計算機(jī)性能來降低電氣設(shè)備的損壞率，還可以自動對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行不定期檢查，以保持設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。如果設(shè)備出現(xiàn)問題，人工智能將發(fā)出警報，提醒機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障，并確保設(shè)備工作的穩(wěn)定性。

另外，傳統(tǒng)的電氣自動化控制會耗費(fèi)較多的成本，消耗巨大的人力與物力，并且增加了工作的難度，企業(yè)往往需要投入高昂的費(fèi)用才能保證設(shè)備的正常運(yùn)行，施工人員也需要反復(fù)對設(shè)備進(jìn)行檢修，大大增加了施工人員的工作量，從而難以提升工作效率。因此，將人工智能應(yīng)用于電氣自動化技術(shù)，有利于降低工作的難度，并通過人工智能直接對機(jī)械進(jìn)行檢測，減少企業(yè)對人力與物力的投入，達(dá)到降低成本、提高工作效率的效果。

3 電氣自動化技術(shù)中人工智能的應(yīng)用思路

3.1 人工智能在電氣自動化前期設(shè)計中的應(yīng)用

電氣自動化工程建立在計算機(jī)技術(shù)之上，在技術(shù)應(yīng)用前期需要通過函數(shù)模型搭建和計算機(jī)編程技術(shù)實(shí)現(xiàn)后期的自動化控制。電氣自動化內(nèi)部設(shè)備的連接復(fù)雜，無法為自身提供自動化服務(wù)，這使得其早期設(shè)計工作的靈活性較差，電氣自動化技術(shù)無法貫穿整個過程。電氣自動化設(shè)備設(shè)置的合理性和優(yōu)越性直接決定了技術(shù)的應(yīng)用水平和應(yīng)用效果[1]。人工智能為電氣自動化引入了全新的自動化通道，實(shí)現(xiàn)了將正處于工作狀態(tài)的電氣自動化設(shè)備納入全流程自動化程序之中，優(yōu)化資源管理，提高電氣自動化技術(shù)在生產(chǎn)過程中應(yīng)用的穩(wěn)定性和可靠性。

3.2 人工智能在電氣自動化中期控制中的應(yīng)用

電氣自動化技術(shù)的最核心功能在于自動化的管理與控制，傳統(tǒng)電氣自動化在工作過程中往往需要調(diào)動多個設(shè)備與程序，設(shè)備啟動過程復(fù)雜，部件與線路連接的靈活性不足，設(shè)備與線路之間易發(fā)生電磁干擾和程序之間的數(shù)據(jù)沖突。通過將人工智能引入電氣自動化控制環(huán)節(jié)，可以使電氣自動化日常操作更加智能，在進(jìn)行電氣自動化操作時，將人工智能具備的優(yōu)勢加以充分發(fā)揮，建立完善的自動化控制系統(tǒng)[2]，簡化操作人員的任務(wù)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)快速的電氣自動化技術(shù)應(yīng)用。

3.3 人工智能在電氣自動化后期優(yōu)化中的應(yīng)用

電氣自動化技術(shù)由龐大的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)支撐，其內(nèi)部包含多種尖端設(shè)備和技術(shù)，在具體運(yùn)作過程中，任何一個技術(shù)環(huán)節(jié)的故障都將危害電氣自動化的安全性和功能性。在傳統(tǒng)電氣自動化的故障檢測流程中，故障問題具有隱藏性和差異性特征，檢查過程中故障的定位識別存在困難。電氣自動化控制的故障檢測與電氣自動化作業(yè)的效率存在直接關(guān)系，其決定了系統(tǒng)的安全性和功能性，需要及時整改[3]。人工智能技術(shù)涵蓋先進(jìn)的識別控制技術(shù)，這將有助于篩查電氣自動化應(yīng)用中的技術(shù)漏洞，并在第一時間同步進(jìn)行故障診斷，分析提供錯誤程序的發(fā)生地點(diǎn)及原因，由此制定優(yōu)化方案。

4 電氣控制中人工智能的應(yīng)用場景

電氣控制貫穿于整個電氣領(lǐng)域，如果這項(xiàng)工作實(shí)現(xiàn)自動化，可以大大提高工作效率，降低工作成本，節(jié)省各種投入。首先，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模糊控制和專家系統(tǒng)的控制是人工智能應(yīng)用的主要表現(xiàn)。在電氣的直流傳動方面，模糊邏輯控制是目前常用的控制模式，通常人們會使用Mamdani模擬控制器進(jìn)行控制系統(tǒng)的調(diào)速，且每種控制器都擁有自身的規(guī)則庫。其中，模糊化可實(shí)現(xiàn)輸入變量的測量與量化，并將其通過函數(shù)的形式加以展現(xiàn);建模操作器是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的推理機(jī)制，將各項(xiàng)部件有效結(jié)合，可以模仿人的決策與推理，對機(jī)械進(jìn)行模糊控制。近年來，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模擬識別得到了較為廣泛的應(yīng)用，其具有一致性的非線性函數(shù)估算器，因此，可以在電氣傳動控制中有效發(fā)揮作用，對于外界噪聲等所受影響較小，一致性良好，還由于其并行結(jié)構(gòu)，可以使很多傳感器共同輸入，例如，在監(jiān)控、診斷系統(tǒng)中增強(qiáng)決策的能力，還可以將電氣傳動最小化，并提高特殊傳感器的精度，解決傳統(tǒng)控制器精度過低的問題。

4.1 事故與故障的診斷

在模糊控制中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與專家系統(tǒng)是人工智能技術(shù)的重要組成，例如，在電氣事故或故障的診斷過程中，尤其是針對變壓器、發(fā)動機(jī)等故障，人工智能技術(shù)可以發(fā)揮極大的效果。電氣領(lǐng)域由于自身的特征，極易在工作中出現(xiàn)各類電氣問題或故障，如果判斷不清晰、診療缺乏時效性，極易造成相當(dāng)嚴(yán)重的影響，而傳統(tǒng)的故障判斷在方法和概念上都較為煩瑣，難以保證其精準(zhǔn)性與時效性。例如，變壓器故障，常用的檢測方式是提取變壓器油進(jìn)行分解，對所生成的氣體進(jìn)行分析，從而判斷故障的原因，這種方法耗資較多，因此，這種費(fèi)時費(fèi)力且準(zhǔn)確率無法保證的方式早已不適用于當(dāng)前現(xiàn)代化社會的發(fā)展。通過人工智能的分析，可以通過模糊理論與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等系統(tǒng)的配合，將各項(xiàng)問題直接解決，快速有效地完成故障的判斷與診療。

4.2 日常操作中的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的電氣控制工作中，需要較為嚴(yán)格的操作過程，且較為復(fù)雜和煩瑣，極易由于疏忽大意而出現(xiàn)各項(xiàng)問題，從而造成損失。電氣領(lǐng)域始終連接人們的生產(chǎn)、生活等各個方面，與社會穩(wěn)定密切相關(guān)。因此，電氣控制工作的日常操作過程應(yīng)積極遵循效率最高、問題最少的原則。在此過程中，依靠人工智能技術(shù)的投入可以有效達(dá)成這一目標(biāo)，在日常操作中可以通過人工智能技術(shù)的運(yùn)用，對傳統(tǒng)工作中較為復(fù)雜的操作流程進(jìn)行改進(jìn);可以通過電腦、控制器等直接對電氣設(shè)備進(jìn)行操控，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制;可以通過較為簡潔明了的操作界面進(jìn)行操作，降低操作難度;可以通過基于人工智能的計算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對信息資料的存儲與收集，為后續(xù)的查閱、參考等提供便利，并且可以實(shí)現(xiàn)報表的自動生成、故障的自動檢修等，有效避免人因失誤造成的問題與故障。

4.3 設(shè)計方案優(yōu)化處理

在電氣設(shè)備中，各項(xiàng)產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計是一項(xiàng)復(fù)雜度較高的工作，很多產(chǎn)品的設(shè)計與優(yōu)化過程都需要將經(jīng)驗(yàn)知識與理論知識相結(jié)合。在傳統(tǒng)工作中，主要需要設(shè)計經(jīng)驗(yàn)，再結(jié)合實(shí)驗(yàn)進(jìn)行論證，其工作量較大，難以保證效率與方案最優(yōu)。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，可以讓人工智能技術(shù)融入產(chǎn)品的設(shè)計優(yōu)化工作，使所有電氣產(chǎn)品從人工模式向信息化方向轉(zhuǎn)型，大幅度縮短產(chǎn)品從構(gòu)思到設(shè)計與研發(fā)的時間。

遺傳算法與專家系統(tǒng)可以有效地應(yīng)用于產(chǎn)品的設(shè)計優(yōu)化過程。遺傳算法可以直接對結(jié)構(gòu)對象進(jìn)行處理，還擁有全局尋優(yōu)能力，自動獲取優(yōu)化空間并進(jìn)行調(diào)整，可廣泛運(yùn)用于電氣產(chǎn)品的設(shè)計領(lǐng)域。專家系統(tǒng)可以根據(jù)多個專家提供的知識進(jìn)行優(yōu)化，通過推理判斷模擬人類的處理方式，解決很多只有專家才能處理的復(fù)雜難題，具有較好的發(fā)展前景。

5 電氣自動化技術(shù)中人工智能的應(yīng)用問題

5.1 人工智能自身存在缺陷

現(xiàn)階段，我國的人工智能技術(shù)仍屬于新興技術(shù)，其在各領(lǐng)域的滲透和應(yīng)用仍處于初級階段，其運(yùn)行速度、穩(wěn)定性和兼容性仍達(dá)不到電氣自動化的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，多數(shù)應(yīng)用模型僅停留在概念階段，缺乏技術(shù)應(yīng)用的落地計劃，暫時無法在關(guān)鍵領(lǐng)域進(jìn)行大范圍的推廣。在電氣自動化行業(yè)內(nèi)部，對于人工智能的發(fā)展預(yù)期呈現(xiàn)分散化的特點(diǎn)，大部分國內(nèi)電氣自動化相關(guān)企業(yè)對人工智能的發(fā)展方向認(rèn)識模糊，在新技術(shù)引入時沒有做到及時進(jìn)行本地化改良，核心技術(shù)的自主研發(fā)能力差，甚至部分企業(yè)妄自菲薄，忽視人工智能在中小企業(yè)電氣自動化技術(shù)中的應(yīng)用。

5.2 人工智能設(shè)備有待升級

在當(dāng)今時代，科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，人工智能設(shè)備是人工智能技術(shù)的載體，是將人工智能應(yīng)用于電氣自動化技術(shù)的基礎(chǔ)。人工智能設(shè)備不僅包括連接電氣自動化體系的內(nèi)部實(shí)體精密部件，也包括一些非實(shí)體的技術(shù)平臺和數(shù)據(jù)庫。目前，人工智能剛剛起步，其設(shè)備部件升級快，對搭載平臺的要求高，同時，其輔助技術(shù)同步升級速度慢，在投入電氣自動化產(chǎn)業(yè)過程中設(shè)備和平臺的不兼容現(xiàn)象將導(dǎo)致人工智能在實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)加載時間過長、系統(tǒng)崩潰頻繁和設(shè)備連接障礙等情況，影響電氣自動化與人工智能融合發(fā)展的進(jìn)度。

5.3 人工智能專業(yè)人才缺乏

人工智能技術(shù)作為近年來新興的數(shù)字化技術(shù)，專業(yè)人才團(tuán)隊尚未形成，高技能人才缺口大。由于人工智能在開發(fā)與使用過程中涉及多行業(yè)、多學(xué)科門類，對于從業(yè)人員要求嚴(yán)格?，F(xiàn)階段，從事電氣自動化人工智能應(yīng)用的技術(shù)人員多不具備人工智能行業(yè)從業(yè)的專業(yè)素養(yǎng)，傳統(tǒng)的工作方法和思維模式不足以應(yīng)對不斷變革的技術(shù)設(shè)備。

6 電氣自動化技術(shù)中人工智能應(yīng)用問題的解決對策

6.1 向正確方向優(yōu)化人工智能技術(shù)

在應(yīng)用人工智能技術(shù)的過程中，企業(yè)應(yīng)當(dāng)保持清醒的態(tài)度和積極的創(chuàng)新意識。一方面，要汲取國外成功經(jīng)驗(yàn)，通過積極學(xué)習(xí)與借鑒推動國內(nèi)電氣自動化中人工智能技術(shù)的應(yīng)用;另一方面，要結(jié)合我國國情和企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，對現(xiàn)代技術(shù)進(jìn)行充分研究，了解智能化控制存在的缺陷，并制定相應(yīng)的解決方案，實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新[4]。企業(yè)不能盲目照搬已有的發(fā)展范式，應(yīng)科學(xué)合理地進(jìn)行我國人工智能在電氣自動化技術(shù)中的應(yīng)用。同時，要用發(fā)展的眼光看待人工智能技術(shù)，要看到人工智能技術(shù)在發(fā)達(dá)國家的發(fā)展前景，避免對我國人工智能技術(shù)的未來發(fā)展持過于消極的態(tài)度，要保證技術(shù)的發(fā)展方向正確，穩(wěn)步推進(jìn)電氣自動化技術(shù)的轉(zhuǎn)型升級。

6.2 向智能方向發(fā)展電氣自動化技術(shù)

目前，電氣自動化技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)相對成熟，電氣自動化企業(yè)應(yīng)利用這一優(yōu)勢，加大對人工智能設(shè)備的投入，利用良好的發(fā)展勢頭，推動人工智能技術(shù)進(jìn)入工業(yè)領(lǐng)域，為經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)，擴(kuò)大人工智能的技術(shù)應(yīng)用廣度和技術(shù)專業(yè)深度。結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)需要，將智能設(shè)計的優(yōu)勢融入電氣自動化技術(shù)，通過先進(jìn)的人工智能技術(shù)提高電氣自動化控制的效率[5]。通過實(shí)際應(yīng)用中的問題反饋，尋找人工智能與電氣化自動技術(shù)之間的共通處和連接點(diǎn)，利用人工智能增強(qiáng)電氣自動化行業(yè)的時代氣息和創(chuàng)新意識，實(shí)現(xiàn)二者的雙向互動與合作發(fā)展。

6.3 向?qū)嵺`方向培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人才

鑒于目前缺乏電氣自動化中人工智能方向的人才，一方面，高等教育機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)設(shè)立相關(guān)專業(yè)，培養(yǎng)優(yōu)秀人才;另一方面，在目前的發(fā)展過程中企業(yè)應(yīng)當(dāng)更加側(cè)重以實(shí)踐的方式提高從業(yè)人員的專業(yè)素養(yǎng)，增加人工智能的技術(shù)含量，對企業(yè)人才提出更高的要求[6]。通過組織人工智能設(shè)備的培訓(xùn)活動，提高技術(shù)人員對相關(guān)設(shè)備操作的熟練程度，解放和提升生產(chǎn)力，通過應(yīng)用人工智能技術(shù)完成電氣自動化生產(chǎn)，轉(zhuǎn)變生產(chǎn)方式，提高電氣自動化中人工智能的應(yīng)用水平。

7 結(jié)語

綜上所述，人工智能在電氣自動化技術(shù)中的應(yīng)用，一方面，可以發(fā)揮自身的技術(shù)優(yōu)勢;另一方面，可以通過人工智能與電氣自動化技術(shù)的結(jié)合，在電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用全過程中發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)。但現(xiàn)階段人工智能在電氣自動化技術(shù)中的應(yīng)用仍然面臨人工智能自身存在缺陷、人工智能設(shè)備有待升級以及人工智能專業(yè)人才缺乏的問題?；诖?，本文提出了以下3點(diǎn)建議：一是向正確方向優(yōu)化人工智能技術(shù);二是向智能方向發(fā)展電氣自動化技術(shù);三是向?qū)嵺`方向培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人才。

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【作者簡介】賀赫（1992-），女，湖南婁底人，工程師，從事自動化研究。