探究智能化技術在電氣工程自動化中的應用

郭秀國

山西中煤平朔能源化工有限公司 山西朔州 036000

二十一世紀是一個科學技術時代，尤其是計算機信息技術已經逐步融入于人們的生活之中，改變了人們的生產生活方式，取得了重要突破。計算機信息技術被廣泛應用于各行各業中，給各行各業的發展提供了重要的技術保障，電氣工程也不例外。近年來，在電氣工程自動化發展過程中，智能化技術起到了良好的作用，有效提升了電氣工程的生產效率，可幫助電氣工程處理海量的數據信息，有利于優化電氣工程系統設計，改變了傳統的人工模式，符合電氣工程現代化發展要求。為提高電氣工程自動化水平，應當加強對智能化技術的研究，不斷地更新相關技術，做到與時俱進，以保障電氣工程生產的安全性，為電氣工程帶來更多的生產效益，實現高產。

1 智能化技術的相關內容

1.1 電氣工程智能化技術

在電氣工程自動化控制中，應用智能技術，是我國電氣工程現代化發展的必然需求，有利于提高電氣工程系統的技術水平，加強對電氣工程系統運行的監測力度，可通過魯棒性變化，以及反應時間來發現電氣工程系統運行過程中存在的問題，并實施針對性措施來加以解決，提高實施操作性能，使電氣工程系統的運行效率得到提升。而且在應用智能化技術之后，電氣工程系統運行不再過分依賴于模型，可減少操作人員的工作量，逐步發揮自動化控制的有效作用[1]。無論是實現無人操作，還是遠程操作，都能改變當前的傳統控制模式，順應時代發展要求，響應科學技術革新號召，保障電氣工程系統運行的穩定性，促使電氣工程的可持續發展。

智能化技術中人工智能不容忽視，作為當前高端科技的人工智能備受人們的關注，其核心技術包含了以下幾點：一是人工神經網絡；二是模糊記錄輪；三是啟發式搜索。現階段對人工智能技術的研究范圍越來越廣泛，涉及到了多個科學領域，如哲學、心理學、仿生學、計算機科學等。目前，我國電氣工程自動化控制體系已經逐漸完善，利用智能化技術可實現有效的實時監控。相較于PLC技術來說，智能化技術的融合使用延伸和發展了可編程邏輯控制器。其不需要使用控制模型，便能夠直接根據控制對象給出的信息來作出相應的處理，而且能夠保持數據處理的一致性，快速根據運行實際情況來進行相應的調節，并且擁有強大的數據分析能力，無需人員操作就能實現自動化運行，并且當電氣設備數據異常時能夠發出保護指令和作出警報。

1.2 在電氣工程自動化中實施智能化技術的必要性

智能化技術在電氣工程自動化中的應用，十分有必要，其有利于增加電氣工程自動化市場的生命力，創新電氣工程自動化技術，以便于促進我國社會經濟的快速發展。在電氣工程中應用智能化技術，不僅提高了電氣工程自動化水平，還有利于加強對電氣設備的管理，能夠及時采集和處理電氣工程系統運行中的各項數據，作出實時監測和控制，符合現代電氣工程的發展需求。而且人工智能技術有利于精準計算電氣設備的各項運行參數，觀察其時間變化值，能夠根據電氣設備的運行數據，來進行科學的分析和準確的計算，得出正確的結論，并基于此結論立刻作出指令，規避電氣設備運行中的安全問題，可為電氣工程系統運行提供重要保障[2]。

2 我國電氣工程自動化控制現狀

近年來，我國電子工程自動化技術水平不斷地提升，其已經逐步成為我國電子工程行業發展中的重要技術之一，受到人們的廣泛關注，并且在實際應用中已經得到廣泛推廣，取得了不錯的技術成效。就目前而言，電氣自動化工程中的自動化控制系統，主要可以分為四種類型，分別是：一是IE語言系統，這一系統的優勢在于檢修方面比較容易，操作較為簡單，而且能夠實現系統的集中化管理，使其更加直觀地呈現出來，便于相關人員操控；二是DCS系統，這一系統中運用了傳統的檢測儀表，在檢查和維修方面存在一定的難度，具有實時性，并且可以進行擴充；三是自動控制系統，這一系統有利于實現集中控制，在運行速度上比較慢，需要投入大量的監控設備，占用了電氣工程中的大部分空間；四是電氣自動化控制系統，這一系統充分利用了計算機信息網絡技術，能夠通過信息瀏覽器來充分了解系統信息，實施良好的信息管理工作。現階段，我國電氣工程自動化控制市場的競爭性越來越強，自動化控制技術也隨之不斷地創新，可根據電氣工程的實際情況來進行相應的選擇，創建合適的電氣系統，以便于充分發揮系統的作用，提高電氣工程的自動化水平，逐步滿足市場需求。

3 智能化技術在電氣工程自動化中的應用優勢

3.1 效率更高，精準度提升

智能化技術在電氣工程自動中應用，具有一定的優勢，最為明顯的便是操控效率逐步提升，操作精確度提升。智能技術的應用，能夠對電氣工程進行科學的評估，發現電氣工程中存在的問題，作出相應的評估和檢測，以便于及時修正。而且智能化技術能夠對電氣設備進行有效的檢測和管理，實現精準控制，保障控制工作的一致性。在不同的控制器中，可根據相關數據的不同，來進行相應的分析得到相應的反饋，然后根據這些數據給出的不同反應來實施相一致的處理措施，這有利于提高電氣控制的工作效率，統一電氣控制標準，真正解決電氣工程自動化運行中的問題。可基于電氣工程的實際情況，來實施相應的電氣操作，予以針對性措施，提供可靠的技術管理工作，從而保障電氣設備的正常運行[3]。

3.2 實現無人操作

在電氣工程自動化中應用智能化技術，有利于實現無人操作。智能化技術是當前新興技術之一，具有較好的實用性，被廣泛應用于各行各業中，在電氣工程自動化中的應用，能夠轉變傳統電氣工程控制模式，充分發揮智能化技術的特征，減輕電氣設備操作人員的工作量，通過數據分析、自動化技術等來進行無人操作。可利用自動化系統來對電氣設備的運行進行管控，通過檢測電氣設備運行中各項參數的情況來判斷其是否出現異常，以便于有效控制電氣工程。

3.3 減少使用控制模型

智能化技術在電氣工程自動化中的應用，有利于減少控制模型的使用，可以做到無模型控制，有利于操作人員處理和解決電氣工程中遇到的各項問題。若是運用傳統的控制器，那么便很難達到有效的自動化控制效果，這是因為人工很難精準地調試控制器的各項參數，及時是設計了控制模型，但其難以根據實際運行過程中各項因素的變化而進行相應的調整。但智能化的控制器可以實現自動調控，盡量避免不可控因素的影響，在參數的設定上更加準確，能夠取得較好的控制成效[4]。

4 智能化技術在電氣工程自動化中的有效應用

4.1 智能化技術在電氣工程故障診斷方面的應用

在電氣設備的運行過程中，受諸多因素的影響會導致設備出現故障，比如說電氣設備操作人員行為不規范，或是電氣設備中的零部件老化等，都會影響電氣設備的正常運行，這種時候就需要判斷電氣設備的故障原因，準確定位電氣設備的故障位置，以便于實施針對性措施來修復故障、解決問題。就目前而言，在電氣設備運行中常見的故障診斷有三種：第一種是案例推理故障；第二種是故障樹模型故障診斷；第三種是規則推理故障[5]。一般情況下，這三種故障診斷方式在應用中都采用組合使用的方式，相較于單一的一種故障診斷方式來說，兩至三種方式的結合，能夠更加有效地判斷引發電氣設備故障的原因。利用智能化技術，能夠充分發揮人工智能算法的作用，利用傳感技術，大數據技術來設計科學的故障診斷系統，以便于能及時而準確地定位故障位置，對電氣設備的故障原因進行準確的、自動化判斷，有利于節省故障維修時間，降低維修成本費用。

健全的故障診斷系統結構包含了以下內容：一是機械故障案例庫。案例庫中是將電氣設備發生過的大量故障案例儲存到數據庫中，并且涵蓋了豐富的相關故障檢修知識；二是故障診斷規則庫。規則庫中記錄了電氣工程及其自動化領域的各項操作規則；三是知識處理系統。知識處理系統，主要是將所收集到的故障案例、相關只是等進行整理和分析，找到故障案例的特征，了解其相關參數，提煉關鍵詞，以便于日后查詢，并且作出科學的系統推理；四是故障診斷過程解釋機。解釋機的作用在于用客戶能夠接受的方式，將電氣設備的故障原因闡釋出來，翻譯出書故障的類型，提出有效的維修方式；五是故障推理機。推理機是故障診斷系統中的重要組成部分，其作用在于對用戶輸入的故障信息進行有效的分析，然后根據診斷規則庫中的資料得出相應的結論，再于故障案例中去尋找相似的案例。

智能化技術在電氣工程故障診斷應用中，需要先提取故障特征，然后根據完整的故障特征來分析其故障原因，再將案例推理故障和規則推理故障診斷方式相結合，以確定電氣設備發生故障的原因。需要注意的是，應當優先使用規則推理故障診斷方式。

4.2 智能化技術在電氣控制方面的應用

傳統的電氣控制具有一定的復雜性，是一項系統化工作，涉及到多個方面的操作，十分繁雜，電氣控制的時間比較長，而且整體效率并不高，其操作效果依賴于電氣設備操作人員的技術水平，一旦人為操作失誤便會直接影響最終的電氣控制效果。這種人工電氣控制方式并不適用于當下電氣工程的發展，應當予以有效改善。將智能化技術應用于電氣控制中，順應了時代發展潮流，而且能夠取得較好的效果，實現電氣控制的自動化。將智能化技術中的人工神經網絡融入于電氣控制中，實施模糊控制、結合專家系統，以對電氣設備進行遠程曹操控，操作人員利用計算機軟件來實施監督電氣設備的運行狀態，根據實際情況來進行相應的調整，以提高電氣控制效率，這有利于減輕操作人員的工作壓力，使其不需要每日重復于繁瑣的電氣控制工作中[6]。比如說，可以利用模糊控制中的動態系統模糊模型辨識方法，來有效控制交流傳動相關問題，把控電氣設備的運行速度，以滿足身生產需求。

在進行電氣設備操作控制的時候，需要記錄與之相關的各項參數。比如說電氣設備運行的能源消耗率，電氣設備的運行電量、速度等等。傳統的電氣控制是靠人工來記錄，大量的信息數據記錄很容易出現錯誤，而智能化技術的應用可有效解決這一問題。只需要編寫與之相適宜的算法，便能實現自動采集電氣設備運行的各項數據，并且及時進行保存，保障數據的時效性和準確性。在進行電氣設備運行監控的時候，同樣可以充分發揮智能化技術的作用，結合人工智能算法，對電氣設備運行中的各項參數進行模擬和演練，以便于發現電氣設備運行中各項參數出現的異常，比如說在采集整理電氣設備的數字量、開關量等之后進行分析，來判斷電氣設備在運行過程中其運行速度、勻速輸出功率數值是否在正常范圍內。若是發現異常，存在問題，智能系統可以根據最終的分析結果來發出指令，斷電設備，促使其停止運行，以保護電氣設備，避免發生安全事故，發出警報告知于操作人員。

4.3 智能化技術在電氣產品設計中的應用

在電氣產品設計中應用智能化技術，有利于優化電氣產品設計。在設計電氣工程設施的時候，應當基于當前的市場行情，結合先進的科學技術，基于過去的設計經驗，來設計出符合現階段電氣工程發展需求的電氣產品，以提高電氣產品的功能性，增加電氣產品的銷售額度，使其能夠在市場中占有一席之地，提升市場競爭力。隨著科學技術的不斷進步，電力電子設備的升級、更新速度越來越快，為了搶占市場，設計電氣產品的周期不能太長，而且要將產品質量放在第一位。為此，可充分發揮智能化技術的作用，利用大數據技術來采集和處理市場信息，提高信息處理速度，為電氣產品設計提供科學的依據，使其產品性能更強，參數設置更加合理，與此同時，縮短電氣產品設計周期，提高設計效率[7]。

4.4 PLC技術的應用

在智能化技術的大力發展過程中，PLC技術逐步取代了機電控制器，被廣泛應用于電氣工程自動化控制中，其能滿足于電氣工程系統運行過程中的各項要求，具有一定的優勢，能夠提升電氣工程系統的自動化水平，保障電氣系統自動化控制的順利開展。利用PLC繼電器，有利于提高電氣系統運行的安全性，代替部分傳統空間占有率較大的元器件。可實現電氣系統的自動切換，及時發現電氣系統運行中的設備故障。

4.5 智能化技術在電氣工程自動化應用中的發展方向

在未來，智能化技術在電氣工程自動化應用中，會朝著以下方向發展：一方面是其性能方面會朝著高速度、高精度和高效化發展。也就是說在電氣工程自動化中，應用智能化技術，其應用效果將會更好，得到的精度越發準確，而且可提高電氣設備的運行速度，加快電氣系統的正常運行，逐步實現健全的智能化系統。并且在數控系統的應用中會展現出柔性化的以免，有利于加強對物流的動態化管理，監管信息流；另一方面，智能化技術的功能性也將得到更為廣闊的發展，逐漸走向計算機可視化和用戶截面圖形化。可充分發揮三維立體技術，實施動態化管理，實時跟蹤監控，加快對是距信息的處理速度，提高數據處理效率。

5 結語

總而言之，智能化技術在電氣工程自動化中的應用，能夠取得較好的效果，是現代電氣工程行業發展過程中的必然選擇，具有重要意義。將智能化技術融入于電氣工程系統運行中，不僅能夠實現無人操作，還能保障運行質量，提高運行效率。在應用智能化技術的時候，應當充分認識到智能化技術在電氣工程自動化中的優勢，從故障診斷、自動化控制和優化設計等三個方面來有效探討智能化技術的作用，充分發揮智能化技術的功能性，滿足于現代電氣工程自動化的要求，推動電氣工程自動化的長遠發展。在未來，應當不斷地創新智能技術，提高其技術性能，豐富技術功能性，從而提高電氣工程自動化水平，實現智能化管理。