淺談人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制的應(yīng)用

李忠武

（西藏玉龍銅業(yè)股份有限公司，西藏 昌都 854000）

淺談人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制的應(yīng)用

李忠武

（西藏玉龍銅業(yè)股份有限公司，西藏 昌都 854000）

摘要：近些年，我國新興技術(shù)正逐漸增多，其中較為顯著的一種技術(shù)是人工智能技術(shù)。由于人工智能技術(shù)可以對(duì)人的思維進(jìn)行模擬，是最擬人的一種技術(shù)，所以其具有非常廣闊的發(fā)展前景。在電氣自動(dòng)化控制方面，人工智能技術(shù)可以起到很好的效果，可以降低人員的工作量，提升故障問題判斷的準(zhǔn)確性，防止電氣事故發(fā)生。本文就此對(duì)人工智能技術(shù)方法在電氣自動(dòng)化控制方面的運(yùn)用進(jìn)行詳細(xì)探討。

人工智能技術(shù)；電氣自動(dòng)化控制；應(yīng)用

現(xiàn)在我國科學(xué)技術(shù)已經(jīng)得到了快速的發(fā)展前進(jìn)，技術(shù)研發(fā)逐漸偏向于自動(dòng)化技術(shù)以及智能化技術(shù)，在電氣自動(dòng)化控制方面人工智能的應(yīng)用力度正逐漸增大。通過人工智能技術(shù)的有效運(yùn)用，一方面使電氣的運(yùn)營成本大大降低，同時(shí)電氣管理效率也有所提升，降低了安全事故的出現(xiàn)幾率。人工智能技術(shù)畢竟是一門新興技術(shù)，無論是其研發(fā)還是其應(yīng)用均面臨很大的挑戰(zhàn)，下面就對(duì)人工智能技術(shù)與其優(yōu)勢(shì)進(jìn)行淺述，之后就其在電氣自動(dòng)化控制方面的應(yīng)用進(jìn)行深入探討。

1.人工智能技術(shù)淺述

人工智能可以縮寫為AI，是一種現(xiàn)在較為新穎的技術(shù)科學(xué)，其研究涉及到諸多方面，比如說圖像識(shí)別、機(jī)器人以及語言識(shí)別等。現(xiàn)在我國在人工智能研究方面的投入力度正不斷加大，同時(shí)人工智能技術(shù)的應(yīng)用范圍也在逐步擴(kuò)大，其可以應(yīng)用在電力電子技術(shù)以及運(yùn)動(dòng)控制方面，也可以運(yùn)用在自動(dòng)化儀表以及信息處理方面，同時(shí)其更新?lián)Q代速度正在不斷地提升。

在電氣自動(dòng)化控制方面，人工智能技術(shù)可以起到很好的效果，使電氣自動(dòng)化控制中存在的諸多缺陷得到彌補(bǔ)，提升了電氣項(xiàng)目的自動(dòng)化程度，這是以往的人工控制手段所不能比擬的：首先通過人工智能技術(shù)的應(yīng)用，可以減少人力資源的應(yīng)用量。這是由于人工智能技術(shù)能夠代替很多的人類手工勞動(dòng)，使勞動(dòng)力得到解放。由于電氣操作本身具有很強(qiáng)的復(fù)雜性，涉及到的電氣設(shè)備多，同時(shí)線路雜亂，為了保證電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，需要投入過多的人員，而通過引進(jìn)投入人工智能技術(shù)，直接利用計(jì)算機(jī)程序來對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、分析以及處理，可以降低人員的工作量，進(jìn)而降低人力資源，節(jié)省人力成本；其次通過人工智能技術(shù)的應(yīng)用可以保證判斷準(zhǔn)確率。由于人工智能技術(shù)主要是利用計(jì)算機(jī)程序來進(jìn)行自主運(yùn)行，這樣可以避免電氣系統(tǒng)裝置出現(xiàn)隨意的變動(dòng)情況，同時(shí)也有計(jì)算機(jī)程序來跟蹤監(jiān)測(cè)各個(gè)數(shù)據(jù)，直接規(guī)避了人為操作，這樣可以防止人為故障的出現(xiàn)。一般來說只要保證了硬件的質(zhì)量，確保硬件設(shè)置可以正常運(yùn)行，即可以確保操作過程的正確性，可以提升操作的準(zhǔn)確率；最后可以使產(chǎn)品的規(guī)范化與其性能保持統(tǒng)一。利用人工智能技術(shù)來開展電氣自動(dòng)化控制工作，可以使運(yùn)行模式更具有統(tǒng)一性以及規(guī)范化。同時(shí)在操作運(yùn)行階段，無論是機(jī)器設(shè)定的程序還是其標(biāo)準(zhǔn)均為統(tǒng)一設(shè)置的，生產(chǎn)均為重復(fù)運(yùn)行，可以避免運(yùn)行模式受到其他因素的影響以及干擾，使產(chǎn)品的規(guī)范性以及性能達(dá)到統(tǒng)一，這樣即可以為企業(yè)提供質(zhì)量型號(hào)相同的產(chǎn)品。

2.在電氣自動(dòng)化控制方面，人工智能技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1 在電氣自動(dòng)化設(shè)備方面人工智能技長的具體運(yùn)用

人工智能技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)普遍應(yīng)用在電氣領(lǐng)域。其中在電氣系統(tǒng)、設(shè)備的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，由于電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)工作不僅涉及學(xué)科多，同時(shí)復(fù)雜性也較強(qiáng)，設(shè)計(jì)人員除了要掌握到電路等以及電磁場等各個(gè)專業(yè)學(xué)科知識(shí)之外，需要由一定的實(shí)踐經(jīng)歷。過去設(shè)計(jì)人員只能夠利用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)手段，通過純粹的手工勞動(dòng)以及簡單的實(shí)驗(yàn)方法來進(jìn)行電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)，由于涉及內(nèi)容多，導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員很難設(shè)計(jì)或者是挑選出最佳、最優(yōu)效果的設(shè)計(jì)方案。然而通過人工智能技術(shù)的應(yīng)用，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)優(yōu)秀的記憶能力以及計(jì)算能力，可以在短時(shí)間內(nèi)制定出優(yōu)秀設(shè)計(jì)方案，降低了人工勞動(dòng)量，縮短了人工勞動(dòng)時(shí)間。另外在電氣設(shè)備的運(yùn)行階段，為了使電氣設(shè)備可以高效運(yùn)作，要求操作人員需要具備多個(gè)領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)以及工作經(jīng)驗(yàn)，是電氣自動(dòng)控制方面的難點(diǎn)，而通過人工智能技術(shù)可以直接利用計(jì)算機(jī)程序來管控電氣設(shè)備的各個(gè)運(yùn)行環(huán)節(jié)，避免了人工勞動(dòng)以及腦力勞動(dòng)，同時(shí)使電氣設(shè)備裝置可以自動(dòng)化運(yùn)作，也在一定程度上保證了電氣設(shè)備的工作精準(zhǔn)度與其效率。

2.2 在事故以及故障診斷方面，人工智能技術(shù)的有效運(yùn)用

在電氣自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行過程中，故障問題時(shí)有發(fā)生，同時(shí)故障出現(xiàn)原因也有很大差異，若不能及時(shí)診斷以及處理事故，則會(huì)造成電氣自動(dòng)化設(shè)備出現(xiàn)進(jìn)一步的損壞，引發(fā)其他事故發(fā)生。使用傳統(tǒng)的診斷技術(shù)，不僅診斷方法非常復(fù)雜、繁瑣，同時(shí)診斷準(zhǔn)確率也得不到保證。比如說在變壓器發(fā)生問題故障之后，若只通過傳統(tǒng)技術(shù)方法進(jìn)行診斷，也就是先收集變壓器油所出現(xiàn)的氣體，并分析氣體，最后需要利用繁瑣的數(shù)據(jù)分析來確定變壓器設(shè)備是否出現(xiàn)故障以及故障的發(fā)生未知。利用傳統(tǒng)檢測(cè)方法，除了需要投入大量的物力、人力之外，還會(huì)耗費(fèi)很多的時(shí)間，同時(shí)診斷結(jié)果的準(zhǔn)確性也得不到保障，若是分析失誤則直接造成錯(cuò)誤診斷，導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。而利用人工智能技術(shù)來對(duì)電氣事故以及故障進(jìn)行診斷，能使上述問題均得到很好的解決，保證了診斷的速度以及精準(zhǔn)程度。

2.3 在日常操作方面，人工智能技術(shù)的具體應(yīng)用

電氣設(shè)備的運(yùn)行操作流程多、復(fù)雜性強(qiáng)，同時(shí)操作過程也需要保持高度的正確性，操作失誤的出現(xiàn)往往會(huì)造成重大的故障問題發(fā)生，再加上電氣領(lǐng)域直接關(guān)系到人們的日常生活以及企業(yè)的正常生產(chǎn)，維護(hù)電氣設(shè)備的正常運(yùn)行是非常有必要的。而通過人工智能技術(shù)的應(yīng)用，利用人工智能手段來操作電氣設(shè)備，不僅可以使操作流程更為簡化，還可以做到設(shè)備的遠(yuǎn)程化操作、控制，利用副界面的使用來簡化界面，同時(shí)還可以自動(dòng)化地存儲(chǔ)各種重要的資料或者是信息，便于操作人員日后的查閱。利用人工智能技術(shù)還能夠?qū)⑿畔ⅰ?shù)據(jù)自動(dòng)生成表報(bào)，有效縮短了數(shù)據(jù)處理時(shí)間。

2.4 在電氣控制方面，人工智能技術(shù)所起到的作用

電氣控制環(huán)節(jié)可以說是電氣自動(dòng)化技術(shù)中非常重要的組成部分，若是可以將自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用到電氣控制環(huán)節(jié)，可以保證工作效率，同時(shí)減少運(yùn)作成本以及人力成本。一般電氣自動(dòng)化控制方面可應(yīng)用的人工智能技術(shù)手段為專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制以及模糊控制這3種技術(shù)。現(xiàn)以模糊控制為例，在電氣傳動(dòng)過程中模糊控制技術(shù)可以在直流以及交流傳動(dòng)中起到作用，在此過程中直流傳動(dòng)控制一般會(huì)涉及到Sugeno以及Mamdani，另外在應(yīng)用階段Mamdani可以起到調(diào)速控制的作用，在交流傳動(dòng)階段主要是利用模糊控制器來保證人工智能技術(shù)的運(yùn)行效果。

3.基于某實(shí)例論述人工智能技術(shù)的應(yīng)用

某電廠一共安裝配備了5臺(tái)發(fā)電機(jī)以及6臺(tái)變壓器，并存放了一臺(tái)備用的高壓變壓器，在這幾臺(tái)發(fā)電機(jī)中，第1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)和5號(hào)發(fā)電機(jī)的容量均設(shè)置在了12MW，并將第4號(hào)發(fā)電機(jī)的容量設(shè)置為15MW，其出線電壓均設(shè)置在了6kV。所使用的6臺(tái)變壓器設(shè)備其出線電壓分別有110kV母線、10kV母線以及35kV母線，同時(shí)其均能連接到母聯(lián)開關(guān)上。在本電廠中，主要通過主控制室來對(duì)發(fā)電機(jī)的電進(jìn)行控制，同時(shí)利用指揮信號(hào)以及電話來將電氣自動(dòng)化的裝置設(shè)備與控制室連接起來。

在改造優(yōu)化電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的過程中，選擇應(yīng)用了人工智能技術(shù)，賦予了電氣自動(dòng)化系統(tǒng)裝置如下功能：電氣自動(dòng)化設(shè)備具有自動(dòng)采集數(shù)據(jù)以及部分自動(dòng)處理功能，也就是設(shè)備可以實(shí)施的管控各個(gè)開關(guān)量以及模擬量，同時(shí)可以基于預(yù)先系統(tǒng)的設(shè)定來對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存貯或者是作其他處理；具有了畫面顯示功能。再將人工智能技術(shù)融入到電氣自動(dòng)化系統(tǒng)之中，通過模擬畫面的運(yùn)用，可以使設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)充分地顯現(xiàn)出來，并實(shí)時(shí)地展現(xiàn)出設(shè)備的電流情況與其電壓數(shù)值，同時(shí)還可以根據(jù)需求制作出歷史趨勢(shì)圖；具有運(yùn)行監(jiān)控功能。利用人工智能技術(shù)的應(yīng)用，可以使電氣自動(dòng)化設(shè)備智能監(jiān)控管理各個(gè)注重設(shè)備的開關(guān)量狀態(tài)與其數(shù)量值，若出現(xiàn)突發(fā)問題或者是有越限情況，設(shè)備可以根據(jù)問題出現(xiàn)順序來對(duì)相關(guān)語音以及電話圖像進(jìn)行記錄，還可以自動(dòng)報(bào)警；具有強(qiáng)大的操作功能。利用人工智能技術(shù)中的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以自動(dòng)化的控制電動(dòng)隔離開關(guān)以及斷路器，還可以對(duì)勵(lì)磁電流進(jìn)行自動(dòng)化地調(diào)整，同時(shí)以順控程序?yàn)橐罁?jù)來對(duì)同期并網(wǎng)帶負(fù)荷進(jìn)行處理，或者是作停機(jī)操作。

結(jié)語

科學(xué)技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用已經(jīng)改變了人們的生活，現(xiàn)在人工智能技術(shù)已經(jīng)在我國都各方面得到了運(yùn)用。將其應(yīng)用在電氣自動(dòng)化控制中，大大優(yōu)化轉(zhuǎn)變了電氣控制模式，使電氣自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了跨越式的發(fā)展。同時(shí)由于人工智能技術(shù)的投入使用，大大提升了電氣自動(dòng)化技術(shù)手段的實(shí)際控制效率，降低了人力與物力的投入量，使自動(dòng)化控制成本不斷地減少。

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