人工智能技術在電氣自動化中的應用

翟聰

【摘 要】隨著人工智能和大數據時代的加快到來，智能化應用不斷運用在各行各業的生產和實踐當中。智能化核心生產是未來的重要發展方向。智能化的不斷運用，不僅能極大程度上減少人力的成本，更能讓生產和實踐更加精細化、便捷化、集成化。對于電氣自動化行業來說，應用人工智能技術本身就有一定程度上的優勢。本文就對人工智能技術在電氣自動化中的應用措施進行深入探討。

【關鍵詞】人工智能;電氣;自動化;應用

由于計算機技術的發展與應用，我國的電氣工程行業得到了很大的發展。其中人工智能技術在電氣工程領域中的應用大大改變了生產的方式，生產自動化程度越來越高，不僅在很大程度上提高了生產效率與質量，而且還能對生產過程進行有效的監測，是電氣工程行業的一次重大改革，對電氣工程長久穩定的發展具有重要的意義。

1、人工智能技術概述

以計算機為代表的信息技術在第三次信息產業革命之后實現了迅猛發展。計算機科學技術有力地推動了智能化技術、數字化技術和自動化技術的不斷發展。作為一種新的技術方向，人工智能技術有效的集合了上述的這些技術的特點。在實際的應用過程中人工智能技術主要使一些設備和技術實現智能化的功能。通過人工智能技術人類能夠對智能化概念的本質具有充分的了解，并且以此為根據將與人類需求相適應的各種應用設備制造出來，比如在實際生活中應用圖像識別、語言識別和機器人等給人們帶來了巨大的便利。早在20世紀的50年代就已經提出了人工智能的概念，在計算機技術的基礎之上，人工智能的研究對各個學科的理論進行了不斷的引入，所以發展到今天的人工智能技術已經變成了一項具有高度系統化程度的工程，需要對不同學科的知識進行融合，并且對多方面的因素進行考慮，才可以確保應用設備功能與人類智能相似。目前在工業自動化生產中編程技術得到了廣泛的應用，應用電氣自動化控制的最為主要的目的就是節省運行成本，避免和排除各種故障，進一步地提升生產效率。所以在電氣自動化控制方面人工智能技術也具有較好的應用前景。

2、人工智能在電氣自動化中的應用

2.1應用于電氣自動化設備設計

在工業領域，電氣設備作為一種高端設備，它的設計過程涉及了很多的領域，從電機、變壓器領域，到電力電子技術和電磁場等諸多技術領域，所以電子設備本身的設計過程較為困難和繁瑣。同時，隨著科學技術的不斷提高以及國民經濟的不斷發展，社會對電氣設備的質量要求也在不斷地提高。在以往的生產過程中，傳統的電氣設備設計主要是由設計師完成，但是設計師的設計主要由個人經驗主導，所以在理論和數據分析上面不夠完備，這便造成了一些不必要的時間和資源上的 浪費。如果將人工智能應用到電氣自動化設備設計領域，將各種專業知識導入數據庫，人工智能可以快速完成人腦所不能及的復雜計算，進而推算出最佳的設計思路。這樣，便能大量節省時間和資源，同時又節省了人力物力。對設計人員的要求門檻也很低，只要會操作人工智能技術即可。

2.2應用于故障的預防

當前的電氣自動化系統運行過程中，由于人為、機器故障等問題會導致控制系統出現故障，從而降低了控制效率，影響了工業生產，甚至會危害人員的生命安全。雖然傳統控制器可以通過一些診斷方法對電氣自動化的故障進行檢測和調整，但是步驟較為繁瑣，并且精確度不高。例如，傳統控制器可以通過報警裝置或人工排查對故障進行檢測，但對于一些無法預知或排查的故障，傳統控制器就無能為力。而人工智能就可以解決這一問題。將人工智能應用到電氣自動化故障預防，就是利用人工智能對數據的分析和調控能力，及時發現電氣設備的異常狀態并及時進行 調整。例如，診斷變壓器故障的傳統方法是收集變壓器的氣體，再通過對氣體的分析進而得到變壓器的故障情況。這雖然也能解決問題，但大量的消耗了人力和時間，降低了效率。而人工智能技術能夠通過專家系統或網絡神經對故障進行診斷，從而分析出其問題所在，并通過對數據的分析找到最簡便快捷的解決方案，從而大大節省了人力，提高了 效率。

2.3應用于智能控制

在電氣自動化科技中，電氣控制的目的是提高電氣設備的運行效率，從而提高電氣自動化生產的效率。在這一領域，人工智能也能夠憑借其優越的特性而發揮巨大的作用，提高電氣自動化的控制水平，大幅改良電氣的控制技術。人工智能電氣控制技術目前主要分類有3種，分別是：專家系統控制、模糊控制以及神經網絡控制。這些技術目前可以應用于以下幾個方面：對所有開關量、模擬量數據進行實時的采集與整理、對設備和系統的運行狀況進行監測和修復等。通過人工智能在電氣控制中的應用，可以實現人力的解放，能夠提高企業在經濟競爭中的勞動力優勢，促進企業的經濟轉型，提高我國的工業實力，推動我國發展成為工業 強國。

2.4應用于電氣產品設計中

電氣產品的生產設計較為復雜，生產設計流程設計范圍較廣，而且受到許多因素的影響，對設計人員的要求很高，設計中需要基于理論基礎上，且與自身的實際經驗相結合。但是相關的理論知識體系還沒有發展成熟，設計人員在對電氣產品進行設計的時候，主要是依賴于自己長期實踐積累的經驗，進而對設計成果進行試驗，確定可行后才采取下一步的開發，這樣的一種產品設計模式經過的環節較多，不僅工作任務重，而且成本相對比較高，更為重要的是產品的適用性有待提高。而在產品生產設計環節中應用人工智能技術之后，可以使產品的設計脫離傳統人工操作模式，只要利用計算機技術進行輔助設計就可以完成，新的產品設計模式減輕了工人勞動強度，使產品設計時間變短，從而更快的投入生產，非常有利于生產效率的提高。同時使用人工智能技術增加了產品的科技附加值，對企業的競爭非常有利。一般來說人工智能技術的實踐應用可具體分為遺傳算法，與專家系統兩種，將遺傳算法應用于電氣自動化系統中，可以使其能夠直接控制操作對象，重要的不需要對產品進行試驗，控制系統可以按照設計人員的要求，生成對應的設計方案，因此遺傳算法的應用較為廣泛。專家系統的設計方法與遺傳算法有一定的差別，該方法依賴于控制系統對前人的設計經驗進行分析、歸納，然后自動形成信息資料系統，通過對其進行推理與判斷后生成決策過程，這樣就可以確保電氣產品設計的可靠性。

3、人工智能技術在電氣自動化中的應用前景

層級管理一直是管理人力資源的有效手段，隨著人工智能技術在電氣自動化領域中的應用，人工智能僅僅成為機械化的工具，并不能體現其智能性。實際上，人工智能技術也分為多種，既有高級技術，也有低級技術。如果實現將各級技術進行層級管理，利用高級人工智能技術對低級人工智能技術進行制約并監控，不僅能極大程度上確保整個人工智能運行體系的安全，還能防止人工智能系統出現故障而造成的安全事故。但是，人工智能技術的層級管理僅僅是一個設想，因為在當下的發展階段，對于人工智能的技術和管理還存在著一定的不足，要想實現人工智能體系的層級管理，還需要更多新技術、新手段的加持。

4、結語

總的來說，目前實現電氣自動化控制是保證我們日常生活正常開展的重要前提，所以我們要保證電氣自動化在運行過程中的安全性以及高效性，而加強人工智能技術在電氣自動化中應用十分重要，不僅可以提高電氣自動化的運行和生產效率，降低運行成本，還能保證電氣自動化系統的正常穩定運行，所以工作人員應當加強對人工智能技術在電氣自動化中的應用探討。

參考文獻：

[1]王雙應.試析人工智能技術在電氣自動化控制中的應用[J].山東工業技術，2019（07）：143.

（作者單位：大同智能電力勘測設計有限責任公司）