淺析電氣工程及其自動(dòng)化的智能化的應(yīng)用

王賽

摘 要：智能化技術(shù)興起于20世紀(jì)中期，之后隨著經(jīng)濟(jì)及技術(shù)的發(fā)展，逐漸被完善并廣泛應(yīng)用到各領(lǐng)域中，為各領(lǐng)域的革新帶來幫助。不過在智能化技術(shù)應(yīng)用過程中，仍存在一些問題有待解決，以增強(qiáng)其全面性、多元性和科學(xué)性，增強(qiáng)生產(chǎn)力。將智能化技術(shù)應(yīng)用到電氣工程自動(dòng)化控制中，可有效增強(qiáng)電氣工程的實(shí)用性和適應(yīng)性，為行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：電氣工程;自動(dòng)化;智能化;技術(shù)應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TM76? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的進(jìn)步和城市化的加速，業(yè)界正在逐漸展開競(jìng)爭(zhēng)。要適應(yīng)現(xiàn)代化的市場(chǎng)需求，相關(guān)企業(yè)要不斷提高自己的綜合實(shí)力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。因此，在工程自動(dòng)化系統(tǒng)中合理地使用智能技術(shù)，可以提高企業(yè)的生產(chǎn)率和實(shí)際質(zhì)量，并在一定程度上保護(hù)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

1電氣工程自動(dòng)化的智能化技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.1智能化技術(shù)有利于控制運(yùn)營(yíng)成本

通過應(yīng)用智能技術(shù)，支持24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控與分析自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，一旦發(fā)現(xiàn)響應(yīng)時(shí)間、下降時(shí)間等出現(xiàn)異常，可采取遠(yuǎn)程操作方式調(diào)整參數(shù)，確保電氣工程達(dá)到理想的運(yùn)行狀態(tài)。因此可以說，智能技術(shù)的應(yīng)用既能保證電氣工程自動(dòng)化控制的效率與質(zhì)量，也能減輕人工壓力，合理控制電氣工程的運(yùn)營(yíng)成本與維護(hù)成本，逐步實(shí)現(xiàn)電氣工程無人管理的全自動(dòng)化發(fā)展目標(biāo)，這也是未來電氣工程得以持續(xù)發(fā)展的必然方向。

1.2智能化技術(shù)有利于簡(jiǎn)化工作流程

傳統(tǒng)的電氣工程自動(dòng)化控制依賴于控制模型，運(yùn)行過程與操作維護(hù)都非常復(fù)雜，稍有不慎就會(huì)影響運(yùn)行效果。而智能化技術(shù)的應(yīng)用，則免去了繁瑣的建立控制模型的環(huán)節(jié)，無需借助控制模型就能保證電氣工程的穩(wěn)定運(yùn)行，并且極大提高操作技術(shù)的精準(zhǔn)性，緩解了工作人員的人工操作壓力，有利于推動(dòng)電氣行業(yè)的良性發(fā)展。

1.3智能化技術(shù)有利于收集數(shù)據(jù)信息

智能化技術(shù)應(yīng)用的最大特色就是具有極強(qiáng)的數(shù)據(jù)信息收集、整理與應(yīng)用能力。結(jié)合電氣工程項(xiàng)目運(yùn)行的實(shí)際情況與需求，高效率地處理相關(guān)數(shù)據(jù)信息，能確保電氣工程及其自動(dòng)化工作的順利進(jìn)行。但是也要認(rèn)識(shí)到，針對(duì)不同的處理對(duì)象，其變化趨勢(shì)也有很大區(qū)別，工作人員不能完全依賴智能化技術(shù)，而是將人工識(shí)別與智能化技術(shù)管理相結(jié)合，才能達(dá)到效益最大化的目標(biāo)。

2電氣工程及其自動(dòng)化的智能化的應(yīng)用

2.1促進(jìn)電氣工程設(shè)計(jì)

電氣工程是門綜合學(xué)科，包含的知識(shí)廣泛，所以能造成影響的外界因素也很多，產(chǎn)品在開發(fā)中十分復(fù)雜，不穩(wěn)定性極高，所以開發(fā)產(chǎn)品的工作人員專業(yè)知識(shí)必須過硬，能夠勝任這個(gè)需要將理論實(shí)踐結(jié)合的繁復(fù)工作。相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間以來，電氣工程產(chǎn)品的設(shè)計(jì)都是依靠著有經(jīng)驗(yàn)工作人員的經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行開發(fā)的，然后才會(huì)測(cè)試產(chǎn)品是否能進(jìn)一步開發(fā)進(jìn)一步使用。所以如果有新產(chǎn)品，在產(chǎn)品開發(fā)過程中，資金的需求量大，時(shí)間多，技術(shù)人員的工作量也很大，而新產(chǎn)品如果通過電氣工程自動(dòng)化智能化的應(yīng)用，就可以自動(dòng)進(jìn)行完善，減少人工的工作量，提高工作效率，縮短產(chǎn)品開發(fā)時(shí)間，提升產(chǎn)品的科技含量，加速電氣工程企業(yè)的發(fā)展。遺傳算法和專家系統(tǒng)是電氣工程新產(chǎn)品設(shè)計(jì)中所用的兩種主要的智能化自動(dòng)化技術(shù)。遺傳算法是指運(yùn)用電氣系統(tǒng)直接對(duì)設(shè)備直接操作，可以有效的提高產(chǎn)品的效率，而且改善了在傳統(tǒng)電氣工程中先定標(biāo)準(zhǔn)再執(zhí)行的復(fù)雜步驟。應(yīng)用自動(dòng)化智能化技術(shù)可以使新產(chǎn)品按照自身的特性完成最為合理的設(shè)計(jì)，因此這類技術(shù)被廣泛應(yīng)用于電氣企業(yè)中。

2.2將智能化技術(shù)應(yīng)用于電氣工程的變電站管理

變電站是電氣工程中核心組成部分，變電站發(fā)生故障會(huì)引起電氣工程系統(tǒng)的整體癱瘓等崩潰性故障。所以電氣工程中變電站的管理事關(guān)重要。智能化技術(shù)在變電站管理中的應(yīng)用，能有效提高自動(dòng)化管理的效率和水平，實(shí)時(shí)跟蹤變電站的生產(chǎn)運(yùn)行情況，對(duì)不同的變化采用具有針對(duì)性的保護(hù)和控制措施，讓電氣工程效率得到保障。比如，變電站管理中引入GPS全球定位的智能化技術(shù)后，能對(duì)站內(nèi)所有設(shè)備、線路和機(jī)械配件的位置進(jìn)行管理，先進(jìn)的傳感器能采集這些設(shè)備的生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，供計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)情況判斷，讓信息數(shù)據(jù)在電氣工程日常管理、檢修維護(hù)等部門之間實(shí)現(xiàn)共享。

2.3PLC技術(shù)應(yīng)用

傳統(tǒng)電氣化設(shè)備未應(yīng)用PLC技術(shù)采用的是控制器設(shè)備，目前PLC技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于電氣工程自動(dòng)化中，并逐漸替代控制器設(shè)備。PLC技術(shù)的應(yīng)用在電氣工程中不僅起著優(yōu)化作用，還有利于提高電氣工程的工作效率，PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化中逐漸占據(jù)核心位置，PLC技術(shù)提高工作效率的主要原因是PLC技術(shù)在電氣工程中可以充分體現(xiàn)對(duì)于電氣設(shè)備的全面監(jiān)控。PLC技術(shù)相較于電氣化設(shè)備的傳統(tǒng)控制器設(shè)備，技術(shù)更加的科學(xué)、合理、先進(jìn)，性能更加全面和優(yōu)質(zhì)，應(yīng)用于電氣工程的效果較為明顯。PLC技術(shù)的應(yīng)用體現(xiàn)了智能化技術(shù)的作用，可以準(zhǔn)確的對(duì)配網(wǎng)線路進(jìn)行切換和接觸，保證電氣工程電氣設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行。PLC技術(shù)是現(xiàn)代科技技術(shù)發(fā)展的必然產(chǎn)物，推動(dòng)智能技術(shù)的發(fā)展，需要研發(fā)符合當(dāng)前發(fā)展要求和科技標(biāo)準(zhǔn)的新技術(shù)，PLC技術(shù)的出現(xiàn)不僅明確了電氣工程的應(yīng)用范圍，還提供了監(jiān)控系統(tǒng)。

2.4神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用

與梯形控制法相比，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的反向轉(zhuǎn)波算法能夠更好的優(yōu)化自動(dòng)化控制系統(tǒng)的性能，并縮短定位時(shí)間，減少非初始速度與負(fù)載轉(zhuǎn)矩大范圍波動(dòng)問題的產(chǎn)生。一般情況下，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)會(huì)被應(yīng)用在診斷檢測(cè)系統(tǒng)和交流電機(jī)中，用以促進(jìn)電氣工程的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，反向轉(zhuǎn)波算法又包含兩種形式，一是反向?qū)W習(xí)算法、一是反向傳播算法，前者應(yīng)用在多層前饋性中，用以辨別轉(zhuǎn)子速度控制情況及定子電流運(yùn)轉(zhuǎn)情況。后者則是對(duì)反饋誤差實(shí)行調(diào)節(jié)和把控的重要方式，且通過對(duì)非線性函數(shù)近似值的計(jì)算，了解網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的具體情況。

多層前饋線和平行結(jié)構(gòu)作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的核心結(jié)構(gòu)，前者利用反向?qū)W習(xí)計(jì)算法，通過兩個(gè)系統(tǒng)對(duì)轉(zhuǎn)子和定子實(shí)行控制，一個(gè)系統(tǒng)利用機(jī)電系統(tǒng)參數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)子速度控制情況予以辨別;另一個(gè)系統(tǒng)則通過電子動(dòng)態(tài)參數(shù)對(duì)定子電流情況實(shí)行辨別。將智能化技術(shù)應(yīng)用在信號(hào)處理及辨別過程中，不僅能夠加強(qiáng)計(jì)算數(shù)值的準(zhǔn)確性，還能有效提升系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的一致性，增強(qiáng)系統(tǒng)的抗噪音能力。

平行結(jié)構(gòu)則與條件監(jiān)控和診斷系統(tǒng)融合，構(gòu)成了較為完善的智能化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可加強(qiáng)各項(xiàng)決策的可靠性。其通過反向傳播算法的應(yīng)用，將激勵(lì)函數(shù)和隱藏節(jié)點(diǎn)通過網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)予以映射，并通過與嘗試法的結(jié)合運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)問題的選擇和解決，強(qiáng)化系統(tǒng)運(yùn)行效果。

2.5及時(shí)找出故障原因

對(duì)電氣工程系統(tǒng)來講，電氣工程的自動(dòng)化提高其管理水平，能夠在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)出現(xiàn)的問題及故障，同時(shí)找出其出現(xiàn)問題的原因，及時(shí)找技術(shù)人員進(jìn)行修復(fù)。電氣工程設(shè)備在電氣系統(tǒng)運(yùn)行中，會(huì)不可避免的出現(xiàn)問題，而這些問題都比較隱蔽，不易被發(fā)現(xiàn)，從而降低其工作效率。而智能化的電氣設(shè)備可以在發(fā)生故障時(shí)進(jìn)行自我檢查，找出錯(cuò)誤源頭，最大限度地減少了時(shí)間和金錢的浪費(fèi)，提高了工作效率。模糊邏輯型診斷方法、專家系統(tǒng)型方法以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)型方法都是電氣工程自動(dòng)化最主要的診斷方法，診斷方法可以復(fù)合、疊加使用，以實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確診斷故障的目的。

結(jié)束語

智能化技術(shù)因其技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)，為提高電氣工程及其自動(dòng)化提供了積極的保障。在未來，智能化技術(shù)會(huì)更加廣泛地應(yīng)用于電氣工程管理中，讓系統(tǒng)的效率、安全得到最大的保障，讓系統(tǒng)效率、系統(tǒng)能力得到最大程度的提高。

參考文獻(xiàn)

[1]張萬忠.可編程控制器應(yīng)用技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001.

[2]齊占慶，王振臣.電氣控制技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.

[3]李道霖.電氣控制與PLC原理及應(yīng)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2004.