淺議人工智能技術在電氣自動化中的有效應用

摘 要：人工智能技術是一種現代化科學技術，其在電氣自動化中的應用，極大地提高了電氣自動化系統運行的安全性和穩定性。結合人工智能技術的特點和電氣自動化系統運行要求，充分發揮人工智能技術的重要作用，推動電氣自動化系統中人工智能技術的有效應用。文章分析了人工智能技術的原理和特點，闡述了人工智能技術在電氣自動化中的應用，以供參考。

關鍵詞：人工智能技術；電氣自動化；有效應用

隨著現代化科學技術的快速發展，人工智能技術也越來越成熟，其在很多方面都具有明顯的優勢，因此被廣泛地應用在工業、交通、航空等多個領域。人工智能技術在電氣自動化中的應用，極大地減輕了工作人員的工作量，明顯提高了電氣自動化系統的生產效率。

1 人工智能技術的原理

人工智能技術基于人類智能理論，通過擴展、延伸和模擬形成技術。近年來，計算機科學技術快速發展，人工智能技術主要目的是研究人工智能實質，模擬人工智能的思維方式，重點研究專家系統、圖像處理、語言、專家系統、機器人等，以計算機科學技術為基礎，涉及邏輯學、仿生學、自動化等多門學科[1]。同時，通過研究人工智能技術，加工制造智能化機器，代替人們完成一些復雜、困難的工作，人類大腦被譽為世界上最精密的儀器，而運用現代化科學技術可模擬人類大腦的思考過程，如智能控制系統的編程，通過處理、交換和分析人類智能信息，模擬人腦技能，實現各領域生產過程的自動化。

2 人工智能技術的特點

人工智能研究是一項專業性和技術性較強的工作，其主要采用遺傳、模糊神經、模糊、神經等算法，基于非線性函數方程式，和傳統函數估計器相比，函數近似器的各方面性能更加優越。人工智能技術在實際應用中具有以下優勢：第一，人工智能控制器具有良好的一致性，雖然驅動器在很多運行環節的特性存在一定差異，當人工智能控制器接收到一些未知數據時，也可快速完成分析估計。第二，和傳統控制器相比，人工智能控制器的操作調節過程中更加方便，即使工作人員沒有經過專業的技能培訓，也可結合簡單易懂的語言和信息，完成對智能控制系統的設計操作。第三，人工智能控制器可結合運行要求、下降時間、響應時間等變化，自動調節各個模塊性能[2]。第四，人工智能控制系統規劃設計時，不需要提前構建控制對象模型，由于信息的非線性和不確定性，結合人工智能控制器運行參數實際情況，應用動態方程，優化控制系統運行。

3 人工智能技術在電氣自動化中的應用

3.1 實現了電氣自動化系統的保護和控制功能

當前，人工智能技術的應用實現了對模擬量數據、開關量的自動化、實時動態處理和采集，并且根據系統的設計要求，批量化地定時進行存貯和整理，同時應用圖像生成軟件，模擬電氣自動化系統的實際運行情況，工作人員可直觀地看到斷路器、隔離開關、電壓、電流等設備和參數的變化[3]，工作人員結合電氣自動化系統實際運行要求，編制專業圖表，分析相關數據，在這個過程中需注意由于畫面和圖片所占的電氣自動化系統資源比較多，因此應充分考慮到電氣自動化系統控制端設備的運行性能和對軟件系統的要求，防止控制終端由于采集大量圖像占用大量資源，消耗運算資源，影響電氣自動化系統中其它程序的正常運行。另外，電氣自動化系統的操作控制，工作人員可通過鼠標或者鍵盤遠程控制斷路器和隔離開關，自動調整勵磁電流，修改或設定在線參數，提高電氣自動化系統運行的可靠性和穩定性。

3.2 診斷電氣故障

電氣自動化系統實際運行過程中，傳統診斷技術的效率和準確度較低，并且系統中變壓器、發電機、發動機等設備故障頻繁發生，以往工作人員多是分析變壓器油的氣體，結合油樣氣體成分判斷是否發生故障，這種診斷方法的時效性較差，需耗費大量人力和時間。由于電氣自動化系統的很多故障和事故都具有不確定性和突發性，系統故障和問題必須在第一時間快速進行解決，若診斷處理方法不合理或者故障處理不及時，會給國家、社會和企業造成巨大損失。而在電氣自動化系統中應用人工智能技術，運用專家系統、模糊理論和神經網絡，實現對電氣自動化系統的實時控制，一旦發現系統故障，自動進行故障診斷，極大地提高電氣自動化系統故障診斷的效率和準確性。

3.3 提高電氣控制有效性

人工智能技術在電氣控制中也發揮著非常重要的作用，電氣控制系統的安全、穩定運行是很多企業面臨的難題，并且電氣控制對于工作人員的操作控制的標準性和規范性有著很高的要求，而具體的操作控制步驟也比較復雜麻煩，因此我國專家學者一直致力于不斷提高電氣控制系統的操作控制水平。在電氣控制中應用人工智能技術，其利用自動化計算和計算機系統，代替工作人員完成某些工作，最大程度地減少了人為誤操作，極大地提高了操作控制準確性。同時，人工智能技術在電氣控制系統中的應用，應用直觀明了的界面化形式，簡化了電氣系統的操作和控制流程，基于計算機網絡系統，實現對電氣系統某些環節的遠程控制操作。另外，實時地儲存電氣控制系統重要資料和信息，為日后查詢提供便利，人工智能技術可自動生產報表，減少財力、物力和人力等資源的投入，有效提高電氣控制系統的精確度和工作效率。電氣控制系統中應用人工智能技術主要包括模糊控制、神經網絡控制、專家系統控制等多方面內容，電氣控制系統中的交流和直流傳動通過模糊控制來實現，用模糊控制器代替常規的調速控制器[4]，確保電氣控制的準確性。

3.4 提高電氣設備設計水平

電氣設備設計是一項專業、復雜的系統工作，設計人員需要熟練掌握電機電器、電磁場、電路等學科專業知識，還需積累豐富的電氣設計經驗。傳統的電氣設備設計主要是工作人員在實驗室根據相關設計要求手動的設計制作，一旦電氣設備產品成型很難再進行修改或者優化，不僅維護管理比較麻煩，而且難以獲得最佳的設計方案。隨著計算機技術的快速發展，電氣設備產品的手工設計已經無法滿足電氣系統發展要求，而應用人工智能技術可利用計算機系統進行輔助設計，如使用二維三維CAD，可根據設計要求隨時對設計方案進行修改和優化，有效縮短了電氣設備產品開發周期。同時，電氣設備產品設計中應用遺傳算法，優化電氣設備性能，由于電氣設備故障具有非線性和不確定性，通過應用人工智能技術，可建立設備故障和運行狀態之間的關系，提高電氣設備設計水平。

4 結束語

近年來，計算軟件技術、微電子技術的快速發展，促進了人工智能技術的發展，被廣泛地應用在各種領域。電氣自動化中應用人工智能技術，充分發揮了人工智能的多方面優勢，有效提高了電氣自動化系統運行的安全性和可靠性。

參考文獻

[1]周超.人工智能技術在電氣自動化控制中的運用[J].硅谷，2012，8：21+87.

[2]自動化技術、計算機技術[J].中國無線電電子學文摘，2010，6：166-242.

[3]朱金芳.人工智能在電氣工程自動化中的運用[J].化學工程與裝備，2013，5：175-177+183.

[4]王幫元.電氣自動化控制中人工智能技術應用探究[J].赤峰學院學報（自然科學版），2015，9：50-52.

作者簡介：李超然（1986-），男，遼寧沈陽，學歷：學士，研究方向：電氣工程自動化。