礦山電氣自動化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中人工智能技術(shù)的應(yīng)用

劉勝明

（江西省宜豐萬國礦業(yè)有限公司，江西 宜春 336305）

自改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，礦石開采行業(yè)獲得大量機(jī)遇，現(xiàn)已成為我國經(jīng)濟(jì)體系中不可或缺的支柱產(chǎn)業(yè)。但生活水平都不斷提升，使得社會需求隨之提升，工作壓力大幅增加，市場競爭日益激烈，施工單位為保障自身市場競爭力，都在實(shí)時對自身技術(shù)手段和管理體系進(jìn)行創(chuàng)新和優(yōu)化，力求滿足日新月異的社會需求。其中，人工智能技術(shù)在電氣自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用便是主要的優(yōu)化體現(xiàn)。人工智能技術(shù)具有高效實(shí)施智能的特點(diǎn)，能夠有效幫助施工單位提升工作效率，預(yù)估風(fēng)險減少成本損耗，提升收益。人工智能技術(shù)作為社會進(jìn)步的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)物，其應(yīng)用的完善與否，直接代表了社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程的上限，是非常重要的技術(shù)手段，施工單位應(yīng)該拿之為重，認(rèn)真對待。

1 人工智能技術(shù)的概念

人工智能技術(shù)是近年來高科技領(lǐng)域主要發(fā)展方向之一，其主要是指通過高科技邏輯芯片使冰冷的機(jī)械，能夠模仿人類的行為能力以及思維模式的一種科學(xué)技術(shù)。目前最常見的人工智能技術(shù)，有人臉識別技術(shù)，智能機(jī)器人等等。現(xiàn)階段對人工智能技術(shù)的開發(fā)尚處于初級階段以模仿拷貝為主，還不具備自主思想，隨著科技的不斷發(fā)展，人們對人工的了解探討越深入，應(yīng)用也越來越廣泛，了解了人工智能技術(shù)，在實(shí)際施工中，應(yīng)用可以大幅提升工作效率，減少人力物力損耗[1]。就實(shí)際而言，雖然現(xiàn)階段我國人工智能技術(shù)發(fā)展尚處于初級階段，但已經(jīng)取得了非常重要的應(yīng)用效果，改變了人們的生活方式，人工智能技術(shù)最大的特點(diǎn)就是讓物體擁有了智能性，并具備一定程度的邏輯能力。在用戶使用設(shè)備時能得到智能有效的反饋信息和協(xié)作指令，大部分智能設(shè)備具有自主維修，自主報警預(yù)警體系。現(xiàn)階段我國礦山生產(chǎn)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)電氣自動化，機(jī)電一體設(shè)備和人力完美的結(jié)合，當(dāng)前的發(fā)展目標(biāo)就是促進(jìn)人工智能技術(shù)對電氣自動化設(shè)備的統(tǒng)籌管理，確保工作增加聯(lián)動性，進(jìn)一步的提升工作效率，降低成本損耗，滿足社會需求。

2 人工智能技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1 能夠完善施工決策工作

傳統(tǒng)的礦井自動化控制系統(tǒng)主要是依靠建立許久已經(jīng)成熟的程序來實(shí)現(xiàn)自動操作，其缺少變通性，就按照冰冷的程序來執(zhí)行，無法根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行自動調(diào)整。需要員工實(shí)施把控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，受外部客觀因素影響極大。這樣的光景自動化控制系統(tǒng)主要依靠高科技芯片的記憶功能來規(guī)范執(zhí)行操作，在不產(chǎn)生異變的情況下，啟動效果良好，主要的缺點(diǎn)便是無法具有自主性。但現(xiàn)階段的人工智能技術(shù)可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況改變工作計(jì)劃，自發(fā)性改變整體決策，減少了人為參與的過程，具有自主能力，不會受過多客觀因素的影響。人工智能技術(shù)中主要要突出的運(yùn)勢，智能二字，其終極目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)機(jī)器像人一樣具有靈活的思維，高效的變通性能夠根據(jù)實(shí)際情況做出調(diào)整，確保生產(chǎn)工藝正常進(jìn)行。

2.2 具有學(xué)習(xí)能力

目前礦井工作已經(jīng)實(shí)現(xiàn)初步的自動化管理和傳統(tǒng)的機(jī)械控制和手動操作相比，效率已經(jīng)大幅提升，但和人工智能技術(shù)結(jié)合的練習(xí)，自動化控制系統(tǒng)相比還較為落后，因?yàn)槿斯ぶ悄芗夹g(shù)參與的電氣自動化控制系統(tǒng)具有自主學(xué)習(xí)能力和較強(qiáng)的影響，針對客觀條件對自身參數(shù)指標(biāo)做出改變，根據(jù)生產(chǎn)的各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)，調(diào)整自身工作速率，確保工作效率。真正意義上的實(shí)現(xiàn)對工作智能調(diào)配，對指數(shù)實(shí)時把控，智能化生產(chǎn)[2]。

2.3 高效的處理能力

傳統(tǒng)的礦山工作體系中，如果大型修建設(shè)施發(fā)生故障，需要人工對故障進(jìn)行排除和檢修，不僅效率低，同時對生產(chǎn)體系正常開展具有極大影響，會造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。而且還存在故障，排查不徹底，遺留隱患的現(xiàn)象。引進(jìn)人工智能技術(shù)的電氣自動化控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)在生產(chǎn)過程中，對設(shè)備各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時保護(hù)，及時發(fā)現(xiàn)問題，并做出預(yù)防措施，故障較小時可以實(shí)時排除，避免隱患堆積增加設(shè)備的使用壽命。但故障問題較為嚴(yán)重時，可以自動啟用備用設(shè)備和當(dāng)前工藝系統(tǒng)直接銜接，避免因設(shè)備停轉(zhuǎn)導(dǎo)致成本損耗，并智能顯示故障設(shè)備的隱患位置，提升維修效率，提升整個生產(chǎn)的連續(xù)性，不會因?yàn)樵O(shè)備停轉(zhuǎn)而導(dǎo)致工藝停止[3]。

2.4 能夠?qū)ιa(chǎn)質(zhì)量進(jìn)行把控

在傳統(tǒng)的礦山開采工作生產(chǎn)過程中，質(zhì)量和效率往往會受到外界客觀因素的影響而產(chǎn)生變動。例如天氣原因，氣溫原因的影響大型精密儀器的使用。生產(chǎn)質(zhì)量通常得不到保障，只能考慮各類損耗后方能確定計(jì)劃。在人工智能技術(shù)在電氣自動化中應(yīng)用后，可以對各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時把控，在出現(xiàn)改變的第一時間對設(shè)備參數(shù)進(jìn)行改變，一定程度上解決客觀因素，對生產(chǎn)質(zhì)量的影響，確保不會發(fā)生問題。通過對各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)的實(shí)時把控，保證生產(chǎn)的穩(wěn)定性和產(chǎn)品質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)化，進(jìn)而一定程度上達(dá)到完全控制生產(chǎn)質(zhì)量。

3 礦山電氣自動化控制系統(tǒng)中，人工智能技術(shù)的應(yīng)用途徑

其詳細(xì)的應(yīng)用途徑，詳見圖1。

圖1 人工智能技術(shù)的應(yīng)用途徑

3.1 礦山電氣設(shè)備智能控制

礦井電氣設(shè)備是電氣自動化控制系統(tǒng)的主體，主要是采用人工智能技術(shù)的控制能力和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)信號傳遞能力來進(jìn)行工作。詳細(xì)來說，智能控制技術(shù)是指設(shè)備收指令語言進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理的技術(shù)，通過對模型限量識別系統(tǒng)對電氣設(shè)備收到的指令，主要應(yīng)用的原理和技術(shù)就是模糊邏輯原理。該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用可以大大提升電氣設(shè)備對指令的廣泛實(shí)用性，能夠明確指令具體的應(yīng)用，邊根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)節(jié)。其根本原理是基于智能模型識別指令內(nèi)容和對指令的反饋運(yùn)算，二者有機(jī)的結(jié)合來實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備的智能控制。

3.2 控制電氣自動化控制系統(tǒng)的通信

通信是實(shí)現(xiàn)電氣自動化控制系統(tǒng)的前提，是整個控制系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，起到了信號指令傳遞接收的重要作用。良好的通行條件可以保證電氣自動化控制系統(tǒng)的及時性和高效性，滿足當(dāng)前工作需求，確保不會產(chǎn)生客觀變量影響工程進(jìn)度的現(xiàn)象。通信現(xiàn)階段可以分為有線通信和無線通信，目前實(shí)際中主要應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程中，其主要的特點(diǎn)是穩(wěn)定性高，速度快，但也具有一定缺點(diǎn)，需要線路完善，需要成本較高，對線路質(zhì)量要求較高。但隨著當(dāng)前社會5g通信技術(shù)的普及，未來礦井電氣的自動化控制系統(tǒng)都在朝著無線通信的方向發(fā)展，成本低，不需要布線，實(shí)時性高，不會受客觀因素影響特點(diǎn)，導(dǎo)致其成為通信方面主要發(fā)展的方向。智能通信的技術(shù)是采取智能路由器，利用其強(qiáng)大的信息處理能力，保證高效傳輸，確保信息準(zhǔn)確。

3.3 數(shù)據(jù)傳輸

數(shù)據(jù)傳輸主要是由通信系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，主要分為終端到控制中心的反饋和控制中心到終端的命令。其工作原理就類似于人工信息傳遞一樣，都是由控制中心下發(fā)指令終端進(jìn)行信息接收處理，并將實(shí)施情況反饋到控制中心。能夠有效實(shí)施雙向傳輸，是地質(zhì)傳輸?shù)幕拘枨螅饬x非凡。控制系統(tǒng)中不同工作單元和模塊對拍攝的要求不同，所需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類型和方式也不盡相同，因此，智能化的通信系統(tǒng)需要根據(jù)實(shí)際情況對自身渠道和數(shù)據(jù)類型進(jìn)行改變，以滿足所有工作的便利要求。同時還要確保傳輸渠道的穩(wěn)定性，不能出現(xiàn)數(shù)據(jù)遺失，數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差的現(xiàn)象。在數(shù)據(jù)傳輸過程中，人工智能技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)庫方面，數(shù)據(jù)庫可以依靠的大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，對各類生產(chǎn)數(shù)據(jù)元素進(jìn)行普遍性收集，特異性分析。確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，并因?yàn)槠涓咝е悄艿奶攸c(diǎn)，可以提升數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣群头€(wěn)定性。

4 結(jié)論

通過對文章的分析和研究得知，在經(jīng)濟(jì)體制不斷改革，科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的當(dāng)下，在礦山電氣自動化控制系統(tǒng)中應(yīng)用人工智能技術(shù)是必要的，同時也是保障市場競爭力的需要。基于此，本文對人工智能技術(shù)的概念和應(yīng)用優(yōu)勢進(jìn)行詳細(xì)分析，明確人工智能技術(shù)在實(shí)際施工中的應(yīng)用途徑，幫助施工單位了解人工智能技術(shù)的重要性和特點(diǎn)，合理化應(yīng)用人工智能技術(shù)。人工智能技術(shù)作為社會不斷進(jìn)步，信息化不斷普及的重要體現(xiàn)，是我國綜合國力提升的重要助力之一，礦石開采行業(yè)作為重要的原料開采渠道，在社會經(jīng)濟(jì)中的比重也十分重要，二者兼具此般社會地位，應(yīng)當(dāng)合理化有機(jī)結(jié)合，進(jìn)而促進(jìn)社會發(fā)展。