淺議電氣工程自動(dòng)化與人工智能的結(jié)合

蔣松言

摘要：人工智能的飛速發(fā)展，對(duì)傳統(tǒng)工程模式必定會(huì)造成巨大的沖擊，也會(huì)為它們帶來巨大的改變。當(dāng)人工智能與電氣工程自動(dòng)化相結(jié)合，不僅僅意味著簡(jiǎn)單的一加一，更意味著成本的降低、控制的精確、安全性的提高、管理的系統(tǒng)化……本文嘗試立足于電氣工程自動(dòng)化的技術(shù)領(lǐng)域，剖析人工智能應(yīng)用于工業(yè)工程的現(xiàn)狀和前景。

關(guān)鍵詞：電氣工程自動(dòng)化 人工智能 控制 檢測(cè)與診斷

一、前言

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，“人工智能”這個(gè)詞在我們的生產(chǎn)生活中出現(xiàn)的頻率越來越高。在2016年11月舉行的世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)上，“人工智能”成為四大核心主題之一，可見科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)將其視為未來科學(xué)發(fā)展的重要方向，加以前所未有的關(guān)注。

人工智能英文全稱是Artificial Intelligence，縮寫為AI。它是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)，是計(jì)算機(jī)技術(shù)的一個(gè)分支。目前，科學(xué)界對(duì)人工智能的研究領(lǐng)域主要集中在機(jī)器人、語言識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語言處理和專家系統(tǒng)等方向。

人工智能目前已經(jīng)開始廣泛運(yùn)用于人類的生產(chǎn)生活，并且作為一種未來科學(xué)越來越展示出它光明的應(yīng)用前景。它與其他專業(yè)領(lǐng)域的交叉運(yùn)用，將讓這些領(lǐng)域變得高效化、智能化，為這些領(lǐng)域的發(fā)展提供突破性的催化作用。

例如將人工智能與電氣工程自動(dòng)化這兩個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，就能大大推動(dòng)電氣工程自動(dòng)化的發(fā)展，在具體的生產(chǎn)實(shí)踐上取得突破性的效果。

二、人工智能技術(shù)與電氣工程自動(dòng)化結(jié)合的必然性

小到一個(gè)開關(guān)、一個(gè)手機(jī)，大到航天飛機(jī)、宇宙飛船都離不開電。電能對(duì)于我們?nèi)祟惖纳a(chǎn)生活實(shí)在太重要了，所以作為控制電能、電氣設(shè)備的電氣工程和自動(dòng)化技術(shù)的重要性就不言而喻。電是怎么來的？人類如何能夠順利、安全地使用電能？如何通過發(fā)電、變電、輸電、配電，把電能送入千家萬戶？如何讓電能乖乖地為我們的生產(chǎn)生活服務(wù)，這都是電氣工程自動(dòng)化要研究和解決的領(lǐng)域和問題。

作為一個(gè)傳統(tǒng)而核心的社會(huì)工業(yè)分支領(lǐng)域，電氣工程自動(dòng)化必將隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而不斷發(fā)展，這是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然規(guī)律。

首先，人類對(duì)電能控制和使用的歷史，就是一部由落后到進(jìn)步、由原始到智能的歷史，電氣工程自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)自然人控制到人工智能的控制、從有人到無人的控制，這都體現(xiàn)了科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展。

其次，人工智能的無人化、仿真化、系統(tǒng)化和準(zhǔn)確性，可以在電氣控制方面讓工作變得更加簡(jiǎn)單、方便，搜集的數(shù)據(jù)也更加精確，并且可以節(jié)約大量成本。

三、現(xiàn)階段人工智能技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化領(lǐng)域的實(shí)際運(yùn)用

基于人工智能技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)，它與電氣工程自動(dòng)化的結(jié)合，在電氣工程領(lǐng)域具有廣大的應(yīng)用空間。

那么，在現(xiàn)階段，人工智能在電氣工程自動(dòng)化領(lǐng)域具體有哪些運(yùn)用呢？

（一）電氣控制中的人工智能。

傳統(tǒng)的電氣工程自動(dòng)化的控制技術(shù)表現(xiàn)為流程繁瑣，操作步驟復(fù)雜，人為干預(yù)過多，需要投入成本較高，人為控制容易犯錯(cuò)等，這些問題隨著人工智能的運(yùn)用而能夠得到非常完美的解決。在引入人工智能的控制手段以后，整個(gè)工作流程可以通過事先設(shè)置好的、仿照人為控制流程設(shè)計(jì)的程序有條不紊地運(yùn)轉(zhuǎn)，避免了人為操控的一系列弊端。

（二）電氣故障診斷中的人工智能。

電氣故障診斷是以模式識(shí)別和信號(hào)處理為基本的方法和理論，以技術(shù)檢測(cè)和故障機(jī)理為基礎(chǔ)，通過電氣設(shè)備運(yùn)行中的信息，去識(shí)別其運(yùn)行的狀態(tài)，然后找出故障的起因，確定故障的部位與性質(zhì)，最后提出與之相對(duì)應(yīng)的對(duì)策。

隨著電氣系統(tǒng)與設(shè)備變得日漸的復(fù)雜，隨之也帶來了較多的問題，如設(shè)備的可用性、可靠性、安全性、可維修性等，因此，這也推動(dòng)了電氣設(shè)備診斷技術(shù)與故障機(jī)理技術(shù)的研究。并且伴隨著數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，人工智能在電氣故障診斷技術(shù)中也得到了廣泛的應(yīng)用，其中，模糊理論、專家系統(tǒng)等在人工智能處理電氣故障診斷中，應(yīng)用的最為廣泛，其優(yōu)點(diǎn)也是顯而易見的。

（三）電氣優(yōu)化設(shè)計(jì)中的人工智能。

眾所周知，在電氣優(yōu)化設(shè)計(jì)中，人為依賴是比較重的——傳統(tǒng)的方法，要做好一項(xiàng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，需要一個(gè)經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)，花費(fèi)很多時(shí)間和精力才能達(dá)到滿意的效果。現(xiàn)代的電氣優(yōu)化設(shè)計(jì)越來越復(fù)雜，需要的設(shè)計(jì)單元越來越多，人為的優(yōu)化設(shè)計(jì)已經(jīng)越來越不能滿足實(shí)際的需求。這個(gè)時(shí)候，就需要人工智能的介入。人工智能的電氣優(yōu)化輔助設(shè)計(jì)，可以代替大腦做很多組的記憶和計(jì)算，優(yōu)化出來的結(jié)果既精確又實(shí)用，很容易達(dá)到預(yù)期的效果。

（四）電氣系統(tǒng)預(yù)警中的人工智能。

現(xiàn)階段，人工智能在電氣工程中的運(yùn)用還體現(xiàn)在系統(tǒng)預(yù)警上。當(dāng)電氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障甚至是危險(xiǎn)的時(shí)候，通過人工智能觸發(fā)的預(yù)警系統(tǒng)及時(shí)報(bào)警，可以節(jié)約寶貴的應(yīng)急時(shí)間，從而大大挽回相應(yīng)損失。

四、人工智能在電氣工程自動(dòng)化領(lǐng)域的運(yùn)用前景展望

由于人工智能已經(jīng)在電氣工程自動(dòng)化領(lǐng)域顯示了自己巨大的作用，我們有理由相信，未來它在電氣工程自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用，在深度和廣度上都還有更大的空間。

具體來講，智能技術(shù)未來必將廣泛地運(yùn)用于電氣工程遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控技術(shù)、集中監(jiān)控技術(shù)等方面。未來，電氣工程要向統(tǒng)一集成化、對(duì)接標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)安全化方向發(fā)展，那么，人工智能就將在這些方向大顯身手。單純靠人的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)來控制、檢測(cè)、診斷、預(yù)警的傳統(tǒng)電氣工程自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)不能適合未來電氣工程發(fā)展需求了，人工智能與電氣工程自動(dòng)化的結(jié)合，必將迎來發(fā)展的春天！

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