在電氣自動化控制中人工智能技術的應用探索

沈 忠

長沙經濟技術開發區水質凈化工程有限公司，湖南長沙 410004

電氣自動化控制已成為一個新興的技術領域。在電氣自控系統中，通過應用計算機、電子技術以及信息處理等多種技術使機械設備不再需要依賴人工操作，而能夠自動運行。與此同時，人工智能這項新興技術也在快速的發展，并得到了越來越廣泛的應用。特別是在工業生產中，人工智能開始被應用在電氣的自動化控制系統，這兩種先進技術的有機結合極大地促進了電子自動化控制效率和精確性的提高，推動了自控技術向智能化方向發展，同時也為智能化自控設備的發展奠定了良好的基礎，這是技術發展歷程中一次重要的技術革新。

1 概述人工智能

隨著科學技術水平的不斷提高，新興的人工智能技術得到了快速的發展和應用。在人工智能技術中不僅包括了計算機等傳統的信息技術，而且也融合了其他很多專業領域。因此，人工智能的本質也就是通過模擬人類的智能行為來實現智能化、能夠代替人工操作的智能化設備的研發應用。

2 在電氣自控系統中應用人工智能相關技術的意義和作用

2.1 在電氣自控系統中應用人工智能具有很高的實用性

由于人工智能能夠完成比較復雜的任務，因此在電氣自控系統中應用人工智能具有十分明顯的優點，不僅可以使自控系統的運行更加穩定準確，而且能夠優化生產流程，提高自動化水平。另外，通過在電氣化自控系統中應用人工智能還可以有效減少人力資源的浪費，促進生產效率的提高，提升我國電氣自動化水平，并推動我國產業結構的優化升級。

2.2 使數據采集和處理得以實現

在電氣自控系統中應用人工智能技術后，可以對電氣設備在運行過程中所產生的各種數據信息進行收集整理以及儲存分析，從而使生產操作能夠獲得準確的數據參考，促進了電氣化自控系統運行效率的提高。

2.3 能夠對自控系統的運行狀態進行監控和報警

在電氣自控系統中應用人工智能技術可以實時監控系統運行過程中的各種模擬數據，并智能化監控電氣設備運行中的開關量，一旦發現故障異常等情況可以自動發出警報并進行記錄，對系統故障采取有效的預處理措施。

2.4 使操作控制更加簡便

在電氣自控系統中應用人工智能后，使得自控系統的操作從傳統的體積操作方式轉變為鍵鼠操作，使電氣化設備的自動控制效率得到了明顯的提高，從而促進了工業生產效率的提升。

2.5 提高了對故障進行自動檢測處理的能力

在電氣自控系統中應用人工智能可以通過模擬的方式來使故障錄波得以實現，通過對波形順序的捕捉和記錄來提高自動故障錄波的能力，促進電氣設備提升其智能化水平，從而保證電氣設備的穩定運行。

3 在電氣自控系統中人工智能的實踐應用

3.1 在電氣自控設備中應用人工智能的相關技術

由于在電氣化自控系統中涉及的專業領域以及學科比較多，因此要求操作人員必須具備較高的綜合素質以及專業技術水平，而電氣化的控制系統十分復雜，對操作的容錯性比較低，要求控制操作必須準確有效。通過應用人工智能技術，能夠有效降低操作難度，這主要因為人工智能是以計算機的相關基礎為基礎發展出來的，智能控制的實現依靠的是編寫好的運行程序，可以有效地避免人工操作中的失誤，使電氣化自動控制的準確性和效率都得到大幅度的提高，也減輕了人工操作的工作強度，節約了人力資源。同時，通過應用人工智能也可以優化電氣系統的工作環境，為電氣設備的穩定運行提供更加可靠的保證。

3.2 在電氣自控系統運行過程中應用人工智能的相關技術

在電氣自動化系統中，電氣控制是其中的關鍵部分。在電氣控制的過程中應用人工智能可以使控制的效率更高。智能化的自控系統可以集中處理海量信息和比較復雜的操作任務，提高工業生產的效率和科學水平，減少人力資源的投入。在電氣控制中目前采用的主要是模糊控制以及專家控制這兩種方式。

3.2.1 采用模糊控制方式控制自控系統

所謂模糊控制主要是指以模糊語言以及推理理論為基礎，并將專家經驗作為控制規則的一種智能化控制方式。其本質就是以模糊模型為基礎，通過模糊控制器來控制電氣設備系統。在實際應用的構架上可以根據模糊邏輯中的相關推理規則，利用計算機技術來構建數字化且具備了反饋通道的閉環結構的電氣控制系統。

3.2.2 采用專家控制方式控制自控系統

所謂專家控制是指以專家經驗和理論基礎為基本框架結構，并綜合運用控制理論中的各種技術手段來控制電氣系統的智能化方式。這種控制方式主要是通過對專家經驗的模式來實現的，具有控制方法比較靈活、效率比較高的特點，可以靈活地選擇控制率。另外，這種專家控制方式具有很強的適應性，可以根據實際情況的不同調整調控器參數，使電氣設備能夠適應不同的工作環境要求。而且應用專家控制這種方式也能夠為電氣設備的安全穩定運行提供更加可靠的保障。

3.2.3 采用神經控制方式控制自控系統

網絡神經控制主要是模擬人類腦部的神經元活動方式來構建網絡模型。目前對于神經控制這種方式進行了廣泛的研究，并在應用于電氣化的自控系統方面取得了一定的成果，技術在不斷的發展成熟。

3.3 在電氣系統一般操作過程中應用人工智能的相關技術

電氣自動化控制不僅應用于現代化的工業生產過程中，而且在現代社會的日常生活的應用范圍也越來越廣泛，并成為了生產生活中的重要組成部分之一。在傳統的電氣設備操作中，其控制系統往往十分復雜，因此操作的難度也比較大，不僅需要的操作時間比較長，而且對操作的精度要求也比較高，一旦操作失誤有可能對電氣自動化控制系統造成嚴重的影響。因此，在將人工智能引入到電氣設備的操作系統中后，可以有效簡化操作的程序和步驟，使操作更加簡單容易，而且也減少了操作發生失誤的幾率，操作的準確性和效率都得到了明顯的提高，而且電氣設備的使用操作也更加安全可靠。

3.4 在自控系統的故障診斷過程中應用人工智能的相關技術

對電氣系統進行故障診斷的步驟主要有三步，也就是對電氣設備的特征信號進行檢測，然后根據檢測結果來提取故障征兆信息，最后在識別獲得的運行實際狀態，判斷故障情況。隨著故障診斷技術的不斷發展，目前故障技術與專家智能化控制的有機結合將成為故障診斷的主要發展方向之一。為了對電氣設備的運行故障進行判斷以及檢修維護，首先要實現對電氣設備運行狀態的動態監控，才能更加準確獲取電氣設備的位置以及狀態信息。因此，在實際應用中需要在電氣設備中安裝檢測功耗、壓力以及溫度等數據信息的傳感裝置，這一當電氣設備發生故障時就可以通過分析各種信息之間的關聯性來判斷故障的具體位置以及故障原因，提高故障排除的效率，并為故障的維修提供準確的參考依據。

4 在電氣自控系統中應用人工智能技術的發展前景分析

在電氣化的自控系統中應用人工智能是對傳統電氣控制方式的重大改進，也是對核心技術的一次革新。雖然目前智能化技術經過近幾年的發展，技術體系已經比較成熟，然而在很多應用領域中仍然具有很大的發展空間。人工智能技術與電氣化自動控制技術的相互融合，進一步擴大了其適用范圍和控制效率。另外，隨著人工智能技術不斷發展，在電氣化自控技術中還將在神經元網絡、專家系統的應用基礎上以逐漸引入云計算和大數據等網絡信息技術。由于現代化的電氣設備運行往往需要涉及到較大的用戶范圍和時空跨度，行為類型也更加豐富，因此其相應的數據規模也在不斷的擴大，這對于數據的分析處理提出了更高的要求。而應用大數據等新型技術后就能夠更加充分地挖掘數據信息中的潛在聯系，并通過云計算等技術的應用來實現對海量數據的計算分析，并使分析結果更加準確。

5 結語

電氣自控技術是目前在工業生產領域廣泛應用的一項新興技術，其主要利用計算機等設備來實現自動控制機械設備，對信息進行自動化處理等，但是其在應用過程中還存在一定的控制缺陷。而隨著人工智能技術的快速發展，在工業生產的過程中，電氣自控技術與人工智能技術的有機融合有效的提高了控制系統的智能化程度和自動化水平，也提高了自動控制的效率和精確性，減少了工業生產中所消耗的時間以及人力物力資源，為生產企業節省了成本支出，創造了更大了經濟利潤空間。電氣自控技術的智能化發展已經成為了現代社會技術發展的一個主要方向。