電氣工程自動化控制中智能技術研究

王基勇

摘要： 智能化電氣控制設備可以進行無人控制，無需各種控制模塊。智能技術的應用可以提升電氣控制系統的質量。本文通過分析電氣工程自動化控制中智能技術應用的具體優勢，研究電氣工程自動化控制過程中智能技術的實際運用情況，展示智能技術的實質和自動化設備的優點，致力于將科技與生產力相結合。

關鍵詞： 電氣工程;自動化控制;智能技術

前言

智能化技術利用GPS定位技術、精密傳感設備、計算機構成。利用智能化技術可以減少人力、時間的浪費。截至目前，我國累計智能專利申請數量在全國排名第二。2018年人工智能市場規模為200億元，2019年全年市場規模有望突破260億元。因此，智能技術與電氣工程自動化控制的結合具有極大的應用前景。

智能技術的理論依據

智能技術實際上是多種學科綜合而成的技術手段。大部分電氣工程在工作中具有危險系數高、工作難度大等問題。因此，利用智能技術代替人工進行這些危險、精細的工作是智能化技術研究的重點。智能技術在生活中的應用實例一般在計算機技術領域中。在激烈的市場競爭環境下，智能技術產品逐漸受到人們的青睞。最主要的原因是由于先進的智能技術可以使人們的工作環境優質化，減少技術人員的工作難度和工作強度，全面提升電氣控制設備的可靠性。通過智能技術減少設備的運維成本，提升系統的經濟效益。智能化設備實際上是計算機應用技術中較為高端的部分，在電氣工程控制工作中較為重要。智能化控制系統的詳細流程如圖1所示。電氣自動化控制設備因為與智能技術相結合，大大提升其工作效率，減少整個工程項目的成本。

智能技術的應用優勢

人工智能技術對于電氣自動化至關重要。智能技術涵蓋大部分高端頂尖科學技術，例如傳感技術、電腦信息技術、網絡通訊技術、全球定位技術、智能識別技術、智能感應技術等。相較于傳統電力控制工作，有效地減少了生產成本的浪費。具體的應用優勢主要包含以下幾方面：

抗干擾性強

智能控制技術在未獲得準確動態模型的情況下，也可控制設備運行。在運行過程中不易受數值種類和參數的影響。因此，智能控制技術相較于傳統技術受外界環境影響的程度較低。傳統的電氣工程自動化控制受數據分析、電路設計等多方面因素的束縛，二者若在實際操作中出現任何差錯，將會使整條電力工程控制系統陷入癱瘓的境地。同時，技術人員修復這些數據和電路故障耗時一般較長，增加了系統故障的風險。通過智能技術的科學運用，可以有效地減少這兩種問題的發生概率，強化電氣工程控制設備的操作簡便性和自動化的控制效率，防止故障影響的進一步擴大，避免企業受到經濟損失。

便于被系統調控

機械、人類、人工智能的緊密連接，使操作更加便捷。可以在不利用其它控制工具的前提下，圍繞電氣工程的實際工作環境進行參數調控。智能化控制設備在當前被普遍使用在電氣工程的自動化部分，無需技術人員親自到現場進行檢查，只需要在中央控制區域結合相關參數就可以控制和調整設備。達到遠距離傳輸的目的。這種技術可以在一定程度上確保了施工技術人員的工作安全和準確性。同時，智能技術在投入工作中，可以更加準確的把握精度，使產品生產車間可以真正實現極少人值班或者無人管理的自動化、智能化控制目標[1]。

設置的統一性較強

因為傳統的控制系統極易受到數據準確性等因素的影響，容易使操作失誤。利用內控自動化估算程序可以得到較為準確的數據信息，防止在操作過程中產生的細小誤差。統一性較強主要表現在設備可以一并處理多種數據，即使在數據來源和信息十分陌生的條件下，也可以利用智能設備數據分析技術進行準確的估算，保證設備的自動化控制。因此，智能控制系統在設計過程更加規范化，不會因數據類型的不同導致數據準確性受到影響。需要堅持相關設計準則和邏輯原則，對于不同控制對象，需要結合工程實際情況進行科學的分析，通過反復的論證控制和模擬實驗的階段，選擇最佳解決方法[2]。

不需要構建控制模型

因為智能化技術需要控制的對象較多，工作較為復雜。因此，一般自動化控制過程均需要進行建模操作。但是建模過程容易產生一系列的估算誤差。比如，會因為設備估算不準確導致建模操作的質量降低，影響自動化控制的效率。但是智能技術的設計過程無需進行建模工作。這種情況可以防止一些客觀因素使系統產生誤差，極大的提升自動化控制設備的精細度。

電氣工程自動化控制中智能技術的實際運用

PLC技術

PLC技術實質上是編程邏輯控制器，普遍被應用在電力系統的自動化設備中。隨著科學技術不斷更新，PLC技術替換了傳統的復雜式開關。這種技術不僅可以精確控制電氣控制工作的相關工作流程，還可以有效提升火電工作的生產效率和協調性。因為PLC技術的高效性和廣泛性，可以更新傳統的實物原件，全面提升自動化控制系統的整體工作的穩定性。同時PLC技術可以自動化切換供電系統，增加供電系統整體的準確性，PLC模擬鍵盤輸入法如圖2所示。

故障診斷與升級操作

由于工作人員對生產效率的高標準，一些傳統生產工藝和科學技術逐漸被淘汰。隨著時間發展，CAD技術逐漸代替了傳統手工設計。圍繞電機、電路、電磁等技術知識和標準，通過設計CAD技術，可以極大程度的提升技術設計的效率，在較短的時間周期中開發較多產品。例如，大部分高校在電氣控制設計方面耗費不少心血。智能化技術可以幫助電氣設備在發生問題或故障時快速追蹤。利用神經網絡、專家系統、模式技術等方面進行故障的診斷，提出具體的優化策略。其中，智能診斷技術在變壓器、發動機、發電機等方面具有廣泛的運用，極大提升電氣工程工作效率。比如，通過檢測變壓器是否有滲漏氣體或者漏油等問題，可以有效的排查變壓器的各種設備故障，減少排查的范圍，提升檢修的效率。實際工作在落實過程中避免了人為或者主觀因素的影響，提升故障的診斷效率，在故障發生的初級階段進行預防或者及時解決，避免企業的經濟損失。智能化診斷方法可以在提升設備診斷速度的基礎上，預測設備在工作中可能出現的問題，避免設備因事故或者故障帶來損失，增加電氣控制設備的經濟優勢[3]。

現場總線技術

現場總線技術通過使用智能自動化設備、儀表控制裝置，將電力工程的施工現場設置為一體化、數字化、多向、串行的信息網絡。該技術的主要原理是將智能自動設備安裝在電力工作系統中，保證室內設備控制系統與該設備形成有機整體。有助于建立雙向交互的數字化網絡體系，方便進行數據的傳輸。一般電力系統在使用現場總線技術時，通過在儀表控制設備上加裝微處理器，使每個儀表設備均可以獨立運算，同時進行數字信息通信。現場總線技術主要利用了數字通信技術、計算機技術、自動控制技術、智能傳感技術，對電氣設備的自動化管理具有積極的影響。通過電氣系統結合現場總線技術，可以幫助電氣企業滿足數據多元化的發展需求，幫助企業靈活控制各種電力信息，促進電力行業的發展。

智能化設計

在具體設計工作中，傳統電氣設備在使用過程中容易受到外界條件的影響，無法滿足用戶的多種需求。而將智能化技術運用在電氣工程相關產品的設計方面，可以極大的克服傳統電氣產品在設計方面的不足。傳統電氣產品的設計需要充分了解與產品有關的專業知識，通過大量的數據編寫和設計工作，圍繞電氣學、電子、磁力學、機電控制等方面的知識實現設計工作[4]。而智能技術只需要通過了解受眾的實際需求和電氣工程控制設備的實際工作情況和周圍環境，構建完整的數據設計模板。在設計過程中不斷升級電氣產品規格和數據方面的參數，完成高品質的設計方案。智能化設計可以極大程度的縮減了電氣產品的開發時長。通過圍繞設計層面提升產品的整體性能，全面升級整個控制系統的工作線路，極具應用價值。通過對智能技術設計部分的升級，可以幫助工作人員利用相關智能軟件實現數據的統計、分析、整理等工作。這種技術既可以增加運算的實際速度，也可以增加數據計算時的準確性，幫助企業解決電氣工程方面的難題。利用CAD運算輔助功能，可以升級電氣系統的相關設計。由于CAD軟件具有出圖快速、操作簡便的優點，可以利用智能技術，契合電氣系統復雜性的需要。

智能技術在恒壓供水方面的應用

恒壓供水系統系統被廣泛運用到了工業和民用方面。受控制系統電荷的不可控性因素影響。通過PID算法觀察控制特性的相關指標將無法實現預期的效果。技術人員在初步設計恒壓供水系統的自動化控制設備時，通過使用多種進口調節器也無法確保將動態指標控制在穩定的范圍之內。在實際的工程設計中發現，恒壓系統結合模糊控制理論可以建成良好的控制系統。比如，在實際利用電氣系統進行水電控制工作時，利用AI-808型號的人工智能調節器作為主要的控制器。結合FXIN PLC的邏輯控制技術可以在恒壓供水的正常工作下實現恒壓供水的相關操作。由于模糊算法是通過PLC技術得到的，可以圍繞模糊技術進行電氣自動化的研究，在今后工作中為人工智能取得優秀的技術和理論成果提供支持。同時，人工智能技術也廣泛應用在電氣自動化設備領域。電氣自動化設備的使用可以在工作中增加系統的效率和穩定性。該技術要求技術人員在具體的工作中需要結合多方面的專業技術知識進行研究。總之，將人工智能技術融入到電氣自動化設備中需要以雄厚的人才隊伍為基礎。做好自動化電氣設備控制工作需要有能力、專業性強、綜合素質高超的優秀人才的加入。通過引入人工智能技術，可以實現邏輯理論與神經網絡科學結合的效果，將精細度更高、難度更大的工程交由智能技術負責，全面提升自動化控制設備的準確性。

自動化控制在智能控制體系中的運用

智能技術是新時代人工智能技術與互聯網技術的完美結合，不僅具有互聯網應用技術的數據傳遞、存儲、分析等性能，還與人工智能技術相結合，可以進行電氣自動化控制設備的遠程監控和控制工作，體現電氣系統可以自主調控的特點。傳統人工數據運算過程無法實現所有數據運算的準確性，在實際的電氣自動化操作中無法確保工作的精準性，影響工程的工作質量。在電氣工程的自動化控制過程中，將智能技術與實際工作相結合，構建新式智能控制設備，通過此設備的使用代替傳統意義上的模型控制設備，有助于電氣系統整體控制的速度與精確度。同時可以防止因模型控制形式產生的主觀因素的影響，增加電氣系統的整體運行質量。另外，智能控制器可以幫助電氣系統工作環境中的中央控制區實現自動化辦公的效果。利用遠程操控的方式，減少在施工過程中出現安全問題的可能性。伴隨著智能技術運用的廣泛性，可以有效減少企業的人力成本和時間成本，全面實現電氣設備的無人化智能管控。智能化設備的運用可以改變自動化設備操作較復雜的問題，使電氣工程簡單、便捷化。

在應用中的控制范圍和應用方法

智能控制技術與電力系統的結合有多種方式，例如隔離開關、斷路器、勵磁系統、調速器等手動控制裝置或者自動控制裝置。同時保護系統、監控系統與智能控制技術密切相關。通過部分的控制協調工作可以對電力系統的整體進行智能控制。智能技術在使用中具有快速處理數據和較強邏輯思維的能力。該技術目前已經是在線診斷、在線評估的主要方式。智能控制技術可以在遇到電力系統故障時將故障診斷、實時分析、專家系統、恢復人工的神經網絡、模糊理論集中到智能系統的應用過程中。因為人工神經網絡可以高效分析和處理數據，因此被廣泛應用到故障的判定、診斷、系統恢復和數據篩選工作中。

光互聯網技術的運用

智能技術是光互聯網技術的基礎。其中，光互聯網技術的優點主要包括：關聯化程度較高、互聯的數量龐大、三維網絡、無接觸互聯等優點。光互聯網技術也不容易受到電容負載電量或者平面負載量的影響。這些特點是智能技術發展和創新的獨特優勢。智能設備與電氣工程控制系統的有機結合可以極大的加強電氣設備的集成度，增加電氣傳輸數據的便捷性和實用性。

模糊邏輯控制與神經網絡系統

模糊邏輯控制

模糊邏輯控制設備可以高效的替代PID控制設備。模糊控制器被普遍使用到數字動態工作中。M型控制設備可以進行速度的調節作用。其中，S型與M型都有各自的規律數據庫。假如有模糊控制發生之后，可以利用推理機開始推理，接著作出相應的決定[5]。語言控制庫與數據庫是構成知識庫的主要組成環節。構建好模糊控制器和神經網絡推理機的建模操作之后，可以將相關專家的實踐經歷和專業知識添加進去。

神經網絡系統

神經網絡系統主要是通過建立定子電流分辨控制系統進行辨別轉子速度和電氣參數動態，它是識別兩種子系統結構的神經網絡。神經網絡的主要特點是前饋性。可以利用“反向學習算法”對交流電機和電氣驅動系統進行相關的監測工作。智能化技術在組建網絡的過程中發揮了良好的抗噪性。如果缺乏相關的控制模型，可以進行信號處理或者信號識別工作。神經網絡的運用可以極大程度的提升了診斷系統的真實性和可靠性。通過多種傳感器進行工作，神經網絡在進行映射的過程中，隱藏層、激勵函數、最佳隱藏層均涵蓋在網絡體系中，利用神經網絡的反向學習誤差技術進行數據處理工作。

結論

智能技術與電氣自動化相結合，可以提升電氣設備的自動化控制能力、工作效率、安全性、可靠性。智能化控制技術目前在電氣設備的使用過程中有優勢也有挑戰。因此，技術人員需要結合實際問題，健全電氣設備關于自動化控制系統的有關功能。在工作中嚴格按照操作規定進行設計，避免個人失誤。

參考文獻

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