人工智能在電氣自動化中的應(yīng)用

張浩洋

摘 要 人工智能技術(shù)逐漸成為科技發(fā)展的一個主要趨勢，在交通、電力等各個領(lǐng)域均有良好的發(fā)展前景。本文簡要介紹了人工智能技術(shù)的基本概念及大致的發(fā)展歷程，簡單闡述了人工智能技術(shù)在電氣工程領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢，最后重點(diǎn)分析了人工智能技術(shù)在電氣自動化中的詳細(xì)應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 人工智能；電氣自動化；應(yīng)用

中圖分類號 TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2018）203-0095-02

隨著我國經(jīng)濟(jì)的繁榮發(fā)展和現(xiàn)代科技的日新月異，可以解放人類勞動的人工智能技術(shù)已經(jīng)成為科技發(fā)展的一個主要趨勢，在許多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用和良好的發(fā)展前景，包括電力領(lǐng)域。在電力領(lǐng)域中，人工智能技術(shù)在電氣設(shè)備自動化方面的應(yīng)用最為廣泛，該方向也逐漸成為電氣工程領(lǐng)域的一個重要的研究方向[1]。人工智能應(yīng)用于電氣自動化有顯著的優(yōu)勢，不僅可以實(shí)現(xiàn)有效的自動化控制，大大降低操作失誤率和人力成本，而且可以顯著提高生產(chǎn)效率，確保設(shè)備安全可靠運(yùn)行。本文首先簡單介紹了人工智能技術(shù)的基本概念及發(fā)展歷程，簡單闡述了人工智能技術(shù)在電氣工程自動化應(yīng)用中的優(yōu)勢，最后重點(diǎn)分析了人工智能技術(shù)在電氣自動化中的具體應(yīng)用。

1 人工智能的概念、發(fā)展概況

1.1 人工智能的概念

人工智能，是一種機(jī)器功能，是利用計算機(jī)來模擬人腦的功能實(shí)現(xiàn)。計算機(jī)編程的輸入設(shè)計是模擬過程的第一步，輸入后，計算機(jī)根據(jù)大數(shù)據(jù)獲得的智能信息進(jìn)行處理，然后研究和模擬人的行為和動作，之后在此基礎(chǔ)上對外界事物做出智能反應(yīng)[2]。

1.2 人工智能發(fā)展過程及研究現(xiàn)狀

人工智能的發(fā)展至今經(jīng)歷了4個時期。第一個發(fā)展時期是1936至1950年，被稱為萌芽期。1936年，英國數(shù)學(xué)家，“人工智能之父”，圖靈創(chuàng)立了圖靈機(jī)，并在1950年于其著作中首次提出“機(jī)器也能思考”的理論，當(dāng)時的理論給現(xiàn)在的人工智能技術(shù)的發(fā)展奠定了重要基礎(chǔ)。第二個發(fā)展時期是成型期，“人工智能”的概念在1956年被正式提出，之后這一技術(shù)進(jìn)入了發(fā)展的成型期。經(jīng)過將近20年的發(fā)展，人工智能技術(shù)遇到了瓶頸，在20世紀(jì)70年代初期，由于互聯(lián)網(wǎng)和計算機(jī)發(fā)展尚不成熟，所以當(dāng)時最復(fù)雜的人工智能程序也只能解決最簡單的問題，完全滿足不了人們對人工智能技術(shù)的需求，因此這一時期也被稱為人工智能技術(shù)發(fā)展的瓶頸期。不過，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展以及計算機(jī)性能的不斷提高，人工智能技術(shù)獲得了飛速發(fā)展，迎來了人工智能的第四個發(fā)展時期，也就是21世紀(jì)的高速發(fā)展時期。

2 人工智能在電氣工程中的優(yōu)勢

電氣自動化在很多領(lǐng)域都有應(yīng)用，相較于傳統(tǒng)的電氣設(shè)備，人工智能應(yīng)用于電氣自動化有很多突出的優(yōu)勢，本文主要介紹以下4個優(yōu)勢。

2.1 降低資源成本

人工智能技術(shù)可以顯著降低電氣自動化中的人力物力成本，從而提高工作效益。大量的智能系統(tǒng)的應(yīng)用，可以取代大量的人類勞動，節(jié)省人力，同時還可以代替許多傳統(tǒng)電氣設(shè)備，節(jié)約大量物力。因此，人工智能技術(shù)的應(yīng)用可以顯著降低人力物力成本，大大提高電力的生產(chǎn)效率和利益。

2.2 操作精準(zhǔn)度高，誤差小

人工智能技術(shù)應(yīng)用在電氣自動化設(shè)備中，操作的精準(zhǔn)度高，誤差小。由于人工智能技術(shù)不會受到外界干擾，所以人工智能技術(shù)的應(yīng)用可以確保電氣設(shè)備機(jī)器的運(yùn)行參數(shù)固定不變，確保參數(shù)值穩(wěn)定在精準(zhǔn)范圍內(nèi)。因此，相對于人類操作和控制而言，人工智能設(shè)備具有非常高的操作精度，使得機(jī)器運(yùn)行的實(shí)際值和理論值的誤差較小。

2.3 使設(shè)備運(yùn)行在最優(yōu)狀態(tài)

人工智能技術(shù)具有專家系統(tǒng)，可以精準(zhǔn)快速地計算出設(shè)備運(yùn)行的最佳參數(shù)。傳統(tǒng)的電氣設(shè)備都是由人干預(yù)，進(jìn)行參數(shù)的調(diào)節(jié)，但是人不具備精準(zhǔn)操作的能力，因此，實(shí)際運(yùn)行參數(shù)不一定使得設(shè)備運(yùn)行在最佳狀態(tài)。但是人工智能技術(shù)可以通過內(nèi)部計算機(jī)系統(tǒng)的操作與實(shí)時監(jiān)控，穩(wěn)定設(shè)備運(yùn)行在最佳參數(shù)范圍，使得設(shè)備長期運(yùn)行在最佳狀態(tài)。

2.4 不受外界因素影響

由于人工智能技術(shù)本身不受外界因素的干擾，因此，人工智能應(yīng)用于電氣設(shè)備中可以保護(hù)電氣設(shè)備不受外界因素干擾，這樣可以減少設(shè)備的故障率。傳統(tǒng)的電氣工程中的控制器大多是人工控制，比較容易受到外界因素的干擾，容易導(dǎo)致機(jī)器故障、運(yùn)行不穩(wěn)定等問題。但是，由于人工智能技術(shù)不會受到外界干擾，因此無論在何種環(huán)境或者條件下，電氣設(shè)備都可以保證運(yùn)行在正常參數(shù)范圍內(nèi)，保證電氣設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2.5 提供準(zhǔn)確的決策和判斷依據(jù)

人工智能技術(shù)可以利用專家系統(tǒng)為電氣設(shè)備的操作人員提供準(zhǔn)確的決策和判斷依據(jù)。人工智能在電力系統(tǒng)中對大量信息進(jìn)行實(shí)時處理，可以對電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃和設(shè)備異常事故做出正確的控制和決策，因此人工智能技術(shù)可以為電氣設(shè)備的正常運(yùn)行、故障檢測等提供準(zhǔn)確的決策和判斷依據(jù)，從而有利于電氣設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

3 人工智能在電氣自動化中的具體應(yīng)用

3.1 對電氣設(shè)備進(jìn)行故障診斷

傳統(tǒng)的電氣設(shè)備故障診斷方法大多都需要人為進(jìn)行全面檢查，涉及到拆卸、安裝等繁瑣的流程，這種傳統(tǒng)方法不僅耗時耗力，診斷的準(zhǔn)確率也較低。但是，人工智能技術(shù)可以利用模糊理論對電氣設(shè)備進(jìn)行精準(zhǔn)的故障診斷，可以在短時間內(nèi)給出故障原因及修復(fù)策略，不僅節(jié)省時間，診斷的準(zhǔn)確率也大幅提升，最終大大提升整體的工作效率[4]。

3.2 對電氣設(shè)備進(jìn)行自動控制

傳統(tǒng)的電氣設(shè)備通常都是由人來操作，為保證電氣設(shè)備能正常運(yùn)行，這種操作方式對操作人員的要求非常高，需要有熟練的操作經(jīng)驗(yàn)和良好的個人素質(zhì)。但是，實(shí)際操作中，操作人員不可能永遠(yuǎn)不出差錯。因此，這種傳統(tǒng)的操作方式有較高的人力成本，并且操作的準(zhǔn)確性也無法保證。但是，人工智能技術(shù)的計算機(jī)控制網(wǎng)絡(luò)可以對電氣設(shè)備進(jìn)行精準(zhǔn)的自動控制，操作誤差遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于人為操作，可以確保設(shè)備運(yùn)行在最佳狀態(tài)。因此，相較于傳統(tǒng)的操作方式，人工智能技術(shù)可以對電氣設(shè)備進(jìn)行精準(zhǔn)地自動控制，不僅可以降低人力成本，提高操作的準(zhǔn)確率，而且還可以確保電氣設(shè)備時刻運(yùn)行在穩(wěn)定狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)工作質(zhì)量和工作效率的大幅提升。endprint

3.3 對電氣設(shè)備進(jìn)行日常操作

普通的電氣設(shè)備日常操作需要人為干預(yù)，例如，記錄數(shù)據(jù)、記錄設(shè)備的工作狀態(tài)等工作。實(shí)際上，將人工智能技術(shù)應(yīng)用于電氣設(shè)備的日常操作中可以大大減少人力成本的投入，并且只要一個簡單的系統(tǒng)就可以實(shí)現(xiàn)對電氣設(shè)備的日常操作；同時，只需要一臺電腦就可以完成數(shù)據(jù)記錄、運(yùn)行狀態(tài)的記錄等工作，記錄完成后可以應(yīng)用大數(shù)據(jù)系統(tǒng)對監(jiān)測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行快速分析。因此，相較于傳統(tǒng)人為的對電氣設(shè)備的日常操作，人工智能的應(yīng)用可以大大提高電氣設(shè)備日常操作的工作效率，減少成本投入。

3.4 對電氣工作人員進(jìn)行示范培訓(xùn)

通常電氣工程領(lǐng)域內(nèi)的工作人員在正式工作之前都會進(jìn)行操作培訓(xùn)，傳統(tǒng)的培訓(xùn)方法都是由有經(jīng)驗(yàn)的操作人員來示范培訓(xùn)，這種培訓(xùn)方式不僅耗費(fèi)人力，而且操作過程的精準(zhǔn)度也無法保證。但是，將人工智能技術(shù)應(yīng)用于電氣領(lǐng)域工作人員的培訓(xùn)，可以大幅度減少培訓(xùn)時長，并利用高精度的操作流程提高培訓(xùn)過程的有效性。并且，由于人工智能具有大數(shù)據(jù)處理的功能，可以形象生動地將過去操作過程中的注意事項(xiàng)及常見事故進(jìn)行展示，從而進(jìn)一步提高操作人員培訓(xùn)的有效性，大大降低培訓(xùn)成本。

4 結(jié)論

人工智能技術(shù)已經(jīng)是現(xiàn)在社會的一個必然的發(fā)展趨勢，在各個領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用越來越廣泛。人工智能技術(shù)實(shí)際上是計算機(jī)模擬人類行為和思考的一種機(jī)器功能，大致經(jīng)歷了萌芽期、成型期、瓶頸期和高速發(fā)展期4個發(fā)展時期。人工智能技術(shù)在電氣工程自動化中具有非常明顯的應(yīng)用優(yōu)勢，不僅可以大大降低人力物力成本，提高操作精準(zhǔn)度，而且可以使得設(shè)備不受外界因素影響，確保運(yùn)行在最優(yōu)狀態(tài)，同時還可以利用專家系統(tǒng)為操作提供準(zhǔn)確的決策和判斷依據(jù)。因此，人工智能技術(shù)可以用于電氣設(shè)備的故障診斷、自動控制以及日常操作中，同時還可以應(yīng)用到電氣工作人員的示范培訓(xùn)中。綜上所述，人工智能技術(shù)在電氣自動化領(lǐng)域具有非常顯著的應(yīng)用優(yōu)勢與發(fā)展前景。因此，人工智能技術(shù)在人類可控的前提下大力發(fā)展，可以大大降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效益，最終造福社會，造福人類。

參考文獻(xiàn)

[1]張曉凱.電氣工程中自動化人工智能的應(yīng)用[J].信息與電腦，2017（4）：137-138.

[2]曹玉臣.人工智能在電氣工程自動化中的應(yīng)用[J].電子制作，2015，7（5）：86-87.

[3]譚偉.電氣工程自動化中人工智能的運(yùn)用[J].江西建材，2017（7）：217.

[4]陳銀環(huán).人工智能技術(shù)在電氣工程中的實(shí)施對策分析[J].電子技術(shù)與軟件工程，2016（7）：123.endprint