趙韓濤，孫凱

（山東第一醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院，山東 泰安 271000）

在現(xiàn)代生活中，對(duì)“智能化技術(shù)”的理解一般為：以計(jì)算機(jī)或其他智能設(shè)備作為主要的“控制端”，結(jié)合精密傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、定位技術(shù)等，對(duì)目標(biāo)設(shè)備進(jìn)行定向控制——通過操作計(jì)算機(jī)，對(duì)設(shè)備定向發(fā)布控制命令，使設(shè)備當(dāng)前的工況發(fā)生對(duì)應(yīng)的調(diào)整?？傮w而言，智能化技術(shù)在實(shí)際操作和應(yīng)用中已經(jīng)取得了非常好的反饋效果，一般特性為能夠大幅度改善操作者作業(yè)環(huán)境、降低人工作業(yè)強(qiáng)度、提高作業(yè)質(zhì)量以及工作效率。此外，一些危險(xiǎn)程度較高的場(chǎng)合無需人工前往，均可在智能化設(shè)備及技術(shù)的控制下完成高安全性探索，實(shí)用性極強(qiáng)。

1 智能化技術(shù)應(yīng)用于電氣工程及其自動(dòng)化中的優(yōu)勢(shì)分析

1.1 能夠進(jìn)一步優(yōu)化升級(jí)對(duì)機(jī)械設(shè)備的控制水平

人工智能是信息時(shí)代的代表性技術(shù)之一，與大數(shù)據(jù)分析、物聯(lián)網(wǎng)、云技術(shù)合稱“大智移云”。針對(duì)“智能”進(jìn)行理解時(shí)可以得出如下結(jié)論：“智能”描述的事物是“非人類”，但參照的對(duì)象是“人類”。這是因?yàn)槿祟惒煌诘厍蛏掀渌魏问挛铮邆涞淖畲筇攸c(diǎn)在于：人類是“具有智慧”的生物，人類的大腦能夠思考問題，能夠根據(jù)事物本身、所處環(huán)境等發(fā)生的變化作出相關(guān)反應(yīng)，從而有效解決問題。從這個(gè)角度來看，所謂“智能”便是通過特定的方式，使其他事物在一定程度上具備與人相似的功能。但這種“智能”必須建立在“人工控制”之下，可以作2個(gè)方面的解釋：其一，由特定的人員對(duì)事物（主要是設(shè)備）進(jìn)行定向控制。比如以計(jì)算機(jī)等智能設(shè)備作為遠(yuǎn)端的主要控制設(shè)備，在設(shè)備端設(shè)置信號(hào)接收端以及控制器，二者之間采用能夠傳輸特定形式信號(hào)的線纜進(jìn)行連接。當(dāng)操作人員在遠(yuǎn)端使用計(jì)算機(jī)設(shè)備發(fā)出指令時(shí)，設(shè)置在設(shè)備上的信息接收裝置便會(huì)按照預(yù)設(shè)的控制程序，自動(dòng)操作機(jī)械設(shè)備完成某種特定的動(dòng)作，這便是最常見的智能化控制。其二，進(jìn)一步圍繞“控制設(shè)備執(zhí)行某種工況”的智能程度進(jìn)行加強(qiáng)，主要通過優(yōu)化或升級(jí)控制程序，使受控制的機(jī)械設(shè)備呈現(xiàn)出類似人類大腦的思考方式，在工況發(fā)生變化時(shí)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，在無需人工介入的情況下自動(dòng)執(zhí)行某項(xiàng)程序，從而解決現(xiàn)場(chǎng)問題?，F(xiàn)階段，第一種智能化控制方式已經(jīng)在電氣工程及其自動(dòng)化中得到了廣泛應(yīng)用，而第二種同樣在全面推行?？傮w而言，智能化技術(shù)的應(yīng)用能夠不斷優(yōu)化升級(jí)對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化設(shè)備的控制水平。

1.2 能夠?qū)Ψ亲詣?dòng)化、半自動(dòng)化電氣工程設(shè)備進(jìn)行有效改造升級(jí)，控制成本

對(duì)很多電氣工程及其自動(dòng)化領(lǐng)域的從業(yè)者來說，自身所在企業(yè)的規(guī)模并不是很大，且可能受資金、技術(shù)等因素的制約，導(dǎo)致長(zhǎng)時(shí)間使用非自動(dòng)化、半自動(dòng)化、基礎(chǔ)性自動(dòng)化的設(shè)備。但并不意味著無法實(shí)現(xiàn)對(duì)這類設(shè)備進(jìn)行智能化控制。一種行之有效的方法為，可以在設(shè)備端設(shè)置PLC可編程邏輯控制裝置。這種裝置體積小、性能強(qiáng)大、兼容性高，能夠通過多種多樣的方式與電氣工程相關(guān)設(shè)備進(jìn)行連接。實(shí)際上，借助PLC裝置，電氣工程設(shè)備與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)之間便擁有了一座能夠無障礙傳遞信息的橋梁——計(jì)算機(jī)發(fā)布的控制指令首先被PLC裝置接收，PLC端直接解析相關(guān)命令，并調(diào)用內(nèi)部預(yù)先存儲(chǔ)的控制程序，控制電氣設(shè)備調(diào)整工況。這種智能化技術(shù)應(yīng)用于電氣工程設(shè)備的方式能夠?qū)Ψ亲詣?dòng)化、半自動(dòng)化的電氣工程設(shè)備進(jìn)行低成本智能化改造升級(jí)，具備較大的應(yīng)用可行性，從而促進(jìn)電氣工程及其自動(dòng)化工作更加順利地開展。

2 智能化技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化中的應(yīng)用領(lǐng)域

2.1 可在電氣工程及其自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段應(yīng)用

智能化技術(shù)應(yīng)用于電氣工程及其自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段時(shí)，技術(shù)人員需要進(jìn)行反復(fù)的調(diào)試之后，才能確定相關(guān)數(shù)據(jù)，之后將其中的某些設(shè)備設(shè)置成“臨界值”，在系統(tǒng)控制程序中予以重點(diǎn)標(biāo)注。與該“臨界值”有關(guān)的智能裝置在系統(tǒng)處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，會(huì)時(shí)刻比對(duì)系統(tǒng)當(dāng)前的實(shí)際運(yùn)行參數(shù)與該臨界值，如果并未超過該值的允許范圍，意味著系統(tǒng)處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)，無需執(zhí)行任何操作；若發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的參數(shù)正在接近或已經(jīng)超過該值，則表明系統(tǒng)中發(fā)生了故障，為了保護(hù)系統(tǒng)整體不受影響，需要將故障對(duì)應(yīng)的區(qū)域從系統(tǒng)中移除。實(shí)際上，在電氣工程及其自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段能應(yīng)用智能化技術(shù)，完成某個(gè)臨界值的設(shè)定之后，便可基于該臨界值，將很多其他設(shè)備整合成一個(gè)能夠?qū)ο到y(tǒng)中的某項(xiàng)功能、參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)督、診斷的子系統(tǒng)（或裝置）。事實(shí)上，這種模式在電氣工程及其自動(dòng)化系統(tǒng)中已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。最常見的便是電力工程中的設(shè)備短路智能化檢測(cè)控制裝置。主要原理為：（1）電路中某個(gè)設(shè)備出現(xiàn)短路故障時(shí)，必定伴隨某項(xiàng)參數(shù)異常，如電壓、電流在短時(shí)間內(nèi)迅速提高，或是電流做功而導(dǎo)致某個(gè)設(shè)備、某段電路的穩(wěn)定度在短時(shí)間內(nèi)迅速升高。基于此，可在智能化系統(tǒng)應(yīng)用于電氣工程及其自動(dòng)化設(shè)計(jì)階段時(shí)，便圍繞電力系統(tǒng)某段電路、某個(gè)設(shè)備的電壓波動(dòng)空間、電流波動(dòng)空間、溫度波動(dòng)空間進(jìn)行反復(fù)測(cè)試，確定額定工況。（2）可以將額定工況的最大值，或是高出最大值一部分的某個(gè)值設(shè)定為“臨界值”。具體選擇哪一項(xiàng)參數(shù)作為智能化監(jiān)測(cè)臨界值時(shí)，可根據(jù)所對(duì)應(yīng)的傳感器的成本、性能等加以決定。（3）以溫度傳感器為例。如果電氣工程電路中某個(gè)設(shè)備在正常運(yùn)行狀態(tài)下，設(shè)備可能達(dá)到的最大穩(wěn)定溫度為200℃，某些極端情況下（設(shè)備依然沒有出現(xiàn)故障，依然處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)）可能達(dá)到230℃，如果再度超過該值，便意味著設(shè)備有很大的概率發(fā)生了短路故障?；诖耍梢栽谥悄芑刂瞥绦蛑?，將“230℃”這一溫度值設(shè)定為“安全臨界值”，設(shè)置在監(jiān)測(cè)裝置中的溫度傳感器便基于“230℃”對(duì)該設(shè)備、電路的溫度進(jìn)行動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)設(shè)備溫度已經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間處于200℃時(shí)（此處還可以在進(jìn)行智能化控制程序編制時(shí)，額外設(shè)定一個(gè)“持續(xù)時(shí)間臨界值”，同樣需要在設(shè)計(jì)階段反復(fù)測(cè)試設(shè)備平均維持這一最大穩(wěn)定溫度的時(shí)間，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)?shù)摹皡?shù)提高”，以達(dá)到智能化監(jiān)測(cè)的目的），便應(yīng)該發(fā)出預(yù)警信息，在人工持有的設(shè)備中顯示“設(shè)備已經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間維持較高溫度，請(qǐng)及時(shí)查看”的提示信息；若設(shè)備溫度超過200℃，并在極短時(shí)間內(nèi)迅速達(dá)到甚至超過230℃，意味著設(shè)備可能出現(xiàn)了短路等比較嚴(yán)重的故障。此時(shí)，監(jiān)測(cè)裝置一方面需要將相關(guān)信息發(fā)送給計(jì)算機(jī)端，另一方面需要立刻向繼電器等裝置發(fā)布“切斷設(shè)備與電路之間的聯(lián)系”這一指令，由繼電器負(fù)責(zé)執(zhí)行。通過上述過程，當(dāng)電氣工程設(shè)備發(fā)生短路等重大故障時(shí)，可通過及時(shí)獲悉并比對(duì)某項(xiàng)重要參數(shù)，對(duì)之后可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，最終根據(jù)實(shí)際情況作出正確的響應(yīng)，以達(dá)到保證系統(tǒng)安全的目的。

2.2 可應(yīng)用于對(duì)電氣工程設(shè)備的日常智能化操控及管理

實(shí)際上，智能化技術(shù)應(yīng)用于電氣工程及其自動(dòng)化的原理并不復(fù)雜，可以簡(jiǎn)單地總結(jié)為如下流程：其一，若要使電氣工程設(shè)備呈現(xiàn)出“智能化”的特性，需要借助計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行控制。這便是“智能”的原理——“智能”全稱“人工智能”，更加準(zhǔn)確的說法是“仿照人類大腦思維方式編制控制程序”。如上文提到的“傳感器、繼電器監(jiān)測(cè)設(shè)備是否短路”的智能化控制過程中，各項(xiàng)元器件執(zhí)行的指令便是基于人類大腦對(duì)相關(guān)問題進(jìn)行思考，最終得出的結(jié)果。其二，通過編制控制程序，對(duì)一些機(jī)械設(shè)備、元器件賦予特定的功能之后，這些裝置既可以滿足人類所需，又能夠提供較為精準(zhǔn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。具體而言：在電氣工程及其自動(dòng)化系統(tǒng)中，“故障”不可能長(zhǎng)時(shí)間發(fā)生，甚至隨著技術(shù)的不斷升級(jí)，系統(tǒng)在絕大多數(shù)情況下都能夠保持穩(wěn)定的運(yùn)行工況，對(duì)應(yīng)的信息都會(huì)顯示“正?！薄鹘y(tǒng)的人工監(jiān)測(cè)模式下，由于工作人員長(zhǎng)時(shí)間面對(duì)大量正常數(shù)據(jù)，產(chǎn)生煩躁感、無聊感均是不可避免的，即使初期的謹(jǐn)慎程度再高，到了后期也會(huì)逐漸降低。但問題在于，很多“故障”的發(fā)生毫無規(guī)律可言，甚至經(jīng)常突然發(fā)生。若此時(shí)負(fù)責(zé)監(jiān)控的人員恰好“打盹”，便有可能忽略故障，埋下較大的安全隱患。而對(duì)機(jī)械設(shè)備賦予相應(yīng)的功能之后，設(shè)備會(huì)陷入循環(huán)工作狀態(tài)，只要本身的硬件性能足夠穩(wěn)定、軟件程序正常，都可以保證監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.3 可通過操作針對(duì)機(jī)器人（狗）的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)危險(xiǎn)地區(qū)的低風(fēng)險(xiǎn)探索

除了故障監(jiān)測(cè)之外，現(xiàn)階段已經(jīng)出現(xiàn)了一種人們長(zhǎng)期設(shè)想，目前已經(jīng)得到實(shí)際應(yīng)用的智能化技術(shù)應(yīng)用方式——在電氣工程大型設(shè)備所在地，某些區(qū)域的工況十分復(fù)雜，無法通過線上模式及時(shí)獲悉現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況。此時(shí)，必須派遣專業(yè)人員攜帶專用設(shè)備前往現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行探測(cè)。但一方面，某些區(qū)域并非人力可以到達(dá)；另一方面，由于情況未知，人員探測(cè)過程中存在極大的安全隱患?；诖?，可以使用智能機(jī)器人（狗），通過人工控制的方式，操控機(jī)器人深入很多人力無法達(dá)到的危險(xiǎn)區(qū)域，有助于及時(shí)、清晰地獲得現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，盡快制定解決方案。

3 結(jié)語(yǔ)

智能化技術(shù)的核心是計(jì)算機(jī)技術(shù)，搭配精密傳感技術(shù)、信息網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)、定位技術(shù)，主要實(shí)現(xiàn)“遠(yuǎn)端精確控制”。電氣工程及其自動(dòng)化領(lǐng)域的設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)普遍具備設(shè)備體積大、環(huán)境復(fù)雜、危險(xiǎn)性高等特點(diǎn)。如果對(duì)相關(guān)設(shè)備的控制水平不佳，導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)問題，則大概率影響運(yùn)行效率。此外，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)未知問題需要前往進(jìn)行探索時(shí)，通過應(yīng)用智能化技術(shù)，可操作性機(jī)器人（狗）搭載各項(xiàng)支持遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸?shù)脑O(shè)備進(jìn)行查看，能夠大幅度提高探測(cè)過程的安全性。總體而言，智能化技術(shù)應(yīng)用于電氣工程及其自動(dòng)化時(shí)，能夠全面提高對(duì)相關(guān)設(shè)備的控制水平，值得廣泛應(yīng)用。