人工智能在電氣工程自動化中的應用

胡小鋒

摘 ? 要：人工智能是目前研究的新型熱點技術，現在，維持全球競爭力的前景與人工智能的產業化直接相關，人工智能已經引起了各國的廣泛關注和重視，目前，我國人工智能產業迅速發展，在世界范圍內掀起了人工智能之風，為各個領域的發展都提供了新的技術支持。本文分析了人工智能的特點和優勢，并探討人工智能在電氣工程自動化中的應用方式。

關鍵詞：人工智能 ?電氣工程 ?自動化 ?應用

中圖分類號：TP18 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）09（b）-0001-02

人工智能屬于新時期誕生的技術，是能夠延伸、模擬、拓展人類行為的智能方法、理論、技術，屬于計算機科學分支內容，當前，人工智能在語言、機器人、圖像識別等領域中得到了廣泛應用。對于人工智能，國家高度重視，并提出關于人工智能的發展規劃：截止到2020年，人工智能技術應用要與世界先進水平保持同步，在2025年，要實現基礎理論的突破，部分技術達到世界領先水平，就現階段來看，人工智能是促進經濟轉型、產業升級的動力。在電氣工程自動化領域應用人工智能，促進了電氣工程的高效發展，解決了傳統電氣工程自動化發展的種種問題。

1 ?人工智能的特點和優勢

關于人工智能（Artificial Intelligence），最早在20世紀60年代提出，受到當時技術水平的限制，人工智能概念只是處于萌芽狀態，在計算機、互聯網成熟后，將各個學科的技術、理論通過各種現代化技術的應用做出整合，解決了人工智能技術在應用中的各種問題，人工智能技術也日益成熟。

人工智能是一門前沿學科，就當前來看，還尚無統一定義，通常可以將人工智能分為廣義上的人工智能和狹義上的人工智能，兩者的內容和概念也具有一定的差別，廣義上的人工智能是指像人類一樣能夠進行廣泛學習，并在任務上超越人類表現的一種自我學習系統，屬于哲學范疇，廣義的人工智能容易引發各種危機，在短期內無法實現。而狹義的人工智能是以計算機學習技術為基礎，利用大數據的強大算法來提供預測、診斷功能，如：聊天機器人、翻譯服務、自動駕駛汽車等等。在狹義人工智能中，需要經常運用一些特定工具，如：深度神經網絡、物聯網、大數據等等。人工智能被譽為第四次工業革命的核心，對于社會、個人、企業都產生了深刻影響，與所有技術變革相同，在人工智能技術迅速發展之后，社會上也存在兩種不同的聲音，不可否認，人工智能技術有利有弊，但是，只要能夠科學合理地應用，即可為社會的進步提供便利。人工智能在催生新技術、新產品的同時，對傳統行業也具備較強的賦能作用，能夠引發經濟結構的重大變革，實現社會生產力的整體躍升。人工智能涉及的領域非常多，如語言學、機械工程、哲學、建筑工程、醫學等等，人工智能將各個學科的知識進行了分類、匯總，組合成包羅萬象的新學科，因此，人工技術有著非常強的綜合性，從人工智能技術的發展歷程來看，從20世紀60年代到當前，僅有幾十年的發展歷程，但是已經取得了令人矚目的研究成果。

在社會的發展下，人們對于人工智能的需求也越來越高，利用人工智能技術，能夠促進各個產業的信息化發展，在人工智能的研發、應用過程中，能夠模仿人工作狀態，通過各種智能化操作來替代傳統人工手動操作，能夠有效減少人力資源投入，減輕人為工作的強度，人工智能技術應用范圍廣泛，其涉及的技術涵蓋計算機、語言學、大數據等各個方面，從某個角度而言，人工智能也可以看作思維技術的一種。人工智能是通過對人類思維進行分析，其包含的思維邏輯非常廣泛，還涉及形象思維、靈感思維的內容，與其他技術相比，人工智能需要構建數學邏輯模型，只有將數學模型技術結合起來，方可讓人工智能在各個領域的應用中發揮出理想作用。

人工智能在電氣工程自動化領域中的應用具有幾個顯著優勢：

第一，操作上的優勢。與傳統復雜的人工操作程序相比，通過人工智能的應用可以大大簡化操作流程，這也是人工智能對電氣工程自動化的最大貢獻。除此之外，通過人工智能還能夠對各種反饋數據信息作出調整，簡化了操作過程，提高設備運行穩定性，借助人工智能，能夠對各項未知數據作出估計，提高設備運行的抗干擾能力，讓操作人員的操作更加精確、簡便。

第二，性能上的優勢。人工智能的應用，能夠提升電氣工程自動化設備的性能，與傳統設備相比，人工智能對環境的要求并不高，基本上不會受到外部因素的影響，因此，借助人工智能技術，也大大提高了設備運行的安全性和穩定性。同時，人工智能還能夠及時捕捉故障錄波，進行記錄和分析，如果存在異常，會及時通知操作人員，降低人員對于設備的依賴性，提高了設備的自動化性能和整體效率。

第三，投入上的優勢。在電氣工程自動化領域中應用人工智能技術，可以減少各種資源的投入，縮減投資成本，尤其是降低了人力和物力資源的成本，在傳統的發展和管理形式中，電氣工程自動化需要投入各種各樣的設備，如變壓器、電線等等，這類設備復雜、體積龐大，在運行環節中，不僅需要專業技術人員來操作，也要定期進行維護和檢查，消耗了大量的人力資源。比起傳統模式，人工智能技術的應用讓設備操作變得更加簡單易行，大幅減少了人力成本的投入，應用人工智能，讓設備的操作更加簡便，也減輕了技術人員的壓力和工作量。除此之外，人工智能對于電纜設備等的要求并不高，維護和檢查工作也更加簡單。

2 ?人工智能在電氣工程自動化中的應用

2.1 在設計環節中的應用

2.1.1 電氣設備設計

將人工智能與計算機技術結合起來，可以縮減電氣設備使用周期，也能夠提高電氣設備的設計層次，促進電氣工程產業的有序發展。同時，將其應用在控制系統中，能夠自動編寫計算機程序，實現了對生產環節各個操作流程的智能化管理，取代了傳統人工操作和設計的環節。電氣工程自動化涉及的設備類型眾多，系統構成整體設計也更加復雜，對設計人員知識經驗、知識層次也提出了更高要求，通過人工智能的應用，能夠為設計工作添磚加瓦，最大限度減少人為因素對設計環節造成的不利影響，對于促進電氣工程自動化領域的有序發展具有積極作用。

2.1.2 電氣工程設計

應用人工智能技術，可以優化電氣工程的監控系統，監控系統屬于人工智能操控技術的一個重要構成。運用人工技術，能夠減小外部因素對監控系統運行造成的不利影響，將傳統繁瑣的監控工作轉化為快速的工作模式與流程，提高了系統工作效率，減少工程投入成本，能夠實現對設備的自動化操控，大大提高了系統運行的可靠性和穩定性。同時，還可以應用人工智能來優化系統總線設計思路、現場總線智能化控制，根據具體工作間隔時間、系統功能來進行優化設計，減小隔離設備投入量，進而提升企業的社會效益和經濟效益。

2.2 優化電氣設備應用

借助人工智能技術，還能夠優化其中的電氣設備，與傳統復雜的電氣設備操作形式相比，利用人工智能技術，可以優化時間、提升設備運行質量。在傳統的運行模式中，如果要優化系統，對技術人員的要求非常高，不僅要掌握扎實的專業知識，還要擁有豐富的實踐經驗，且人為因素很容易受到影響，無法100%的保障優化質量，通過人工智能中專家系統和遺傳算法的應用，能夠很好地解決上述問題。例如：在電氣設備的運行中，多數故障都是出現在具體的運行過程中，然而，在運行時故障原因、故障類型也是不確定的，依靠人工來一一判斷、歸納，耽誤時間、效率也不高，而借助專家系統能夠預測出可能出現的故障，從而提供相應的解決方案，通過這種方法可以顯著提升電氣設備的優化效率。

2.3 提升電氣設備控制質量

在電氣工程自動化的迅速發展下，對于電氣設備的控制質量也提出了更高要求，為了保障系統運行的安全性和穩定性，學界針對這一問題投入了大量的研究精力。要控制電氣設備的運行，需要由專業技術人員來負責，遵循操作流程，完全依靠人力，生產效率并不穩定，針對這一問題，應用人工智能技術即可很好解決。在人工智能技術中，利用計算機技術可以替代部分甚至全部的人力勞動，還能借助云技術實現遠程操控要求，降低了人力成本，提高資源利用率和設備控制的精準性。

2.4 在電氣設備檢查中的應用

在電氣工程自動化中，電氣設備故障時有發生，一旦出現故障，就會影響正常的工程進程，因此，針對電氣設備的檢查，也十分重要，在故障診斷中，傳統的診斷方法準確率不高。如果要確保診斷的準確率，又會花費較長的時間，耽誤正常進度。有時，由于故障原因眾多，即便是花費了大量的時間和精力，也無法查找到相應故障，嚴重影響工程的處理進度，造成了巨大損失。通過人工智能中專家技術、神經網絡的應用，可以迅速確定設備的故障性質、故障類型，并對故障區域進行定位，再應用神經網絡算法功能來分析故障的具體原因，迅速得出故障問題所在，提高了檢查工作的效率。

3 ?結語

計算機技術、信息技術的發展為電氣工程自動化帶來了新的生機，人工智能是在計算機、信息技術下誕生的新型產物，已經成為新一輪科技革命和產業變革的核心驅動力，正在對世界經濟、社會進步和人類生活產生極其深刻的影響。將其應用在電氣工程自動化中，可以顯著提高產品性能和生產效率。目前，人工智能在電氣工程自動化中的應用解決了傳統技術中存在的各種問題，避免人為因素造成的不利影響，從而為電氣工程自動化的發展錦上添花。

參考文獻

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