電氣工程自動化中人工智能的運用

裴立獻　董寧

摘 要：隨著國家提出“新基建”的概念，以“5G、數(shù)據(jù)中心、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)”等為代表的通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)正掀起新一輪科技革命，而人工智能技術(shù)正是是新一輪科技革命的發(fā)展目標之一。在自動化控制過程中，通過合理引入人工智能技術(shù)，不僅能夠優(yōu)化電氣設(shè)備的實際運行效率，而且能夠行之有效地提升智能化技術(shù)水平，形成良好的發(fā)展循環(huán)。與此同時，在引入人工智能技術(shù)的過程中，電氣工作的質(zhì)量與水平全面提升，為更好地開展工程項目建設(shè)奠定了良好的基礎(chǔ)。為此本文就對人工智能技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用進行以下的研究。

關(guān)鍵詞：電氣工程自動化;人工智能;運用

1 引言

隨著新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)（新基建）的提出，5G、數(shù)據(jù)中心、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)正快速推進，，為人工智能技術(shù)普及和應(yīng)用提供了良好條件。人工智能技術(shù)是通過模擬人的思維模式，在計算機系統(tǒng)中設(shè)定對應(yīng)的流程，讓其可以像人一樣進行操作和運行，以達到取代人工的效果。應(yīng)用人工智能技術(shù)，能夠有效減少成本消耗，促進工作水平以及效率的提高。通過把人工智能技術(shù)運用到電氣自動化控制系統(tǒng)中，能夠促進人工智能技術(shù)的提高和優(yōu)化，充分發(fā)揮推動電氣自動化發(fā)展的作用。

2人工智能的概念

人工智能最基本的意義就是通過人造的智能機器來代替人力進行某項工作，這一類智能機器人稱為人工智能機器。從當前的狀況來看，人工智能是通過計算機技術(shù)進行控制的，采用人工方法和技術(shù)，把工作的工序輸入到機器中，使其按照指令來自動的進行工作，隨著科學技術(shù)的進步，機器不斷地實現(xiàn)智能化控制。人工智能是隨著科學技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生的，偉大的思想家馬克思曾經(jīng)說過科學技術(shù)是第生產(chǎn)力，這也是人工智能發(fā)展的基礎(chǔ)理論。機器的不斷優(yōu)化發(fā)展，使機器從單純的自動化逐漸向智能化轉(zhuǎn)變，形成了現(xiàn)在的人工智能機器，在這一發(fā)展過程中，計算機技術(shù)的應(yīng)用源于計算機技術(shù)又高于計算機技術(shù)。如今，人工智能已經(jīng)運用到社會很多領(lǐng)域，創(chuàng)新了社會治理，其發(fā)展前景也是不可估量的。

3在電氣工程中人工智能的意義和優(yōu)勢

作為最大的發(fā)展中國家，在發(fā)展的過程中我國的能源消耗巨大，特別是經(jīng)濟的飛速發(fā)展，其背后是更大的人力、物力和財力的投入，同時人們對于物質(zhì)的需求也越來越大。企業(yè)要想在激烈的市場競爭中奪得一席之地，就必須要融入經(jīng)濟發(fā)展的大潮之中，同時還要最大限度的提高工作效率，來滿足社會發(fā)展的需求。電氣工程在發(fā)展的過程中也面臨著非常大的挑戰(zhàn)，但科學技術(shù)的發(fā)展無疑給了電氣工程一次全新的革命機會，事實證明，人工智能在電氣工程的發(fā)展過程中也起到了非常重要的作用。然而電氣工程在運行的過程中，一但出現(xiàn)設(shè)備故障，就會直接影響工程的經(jīng)濟效益，使企業(yè)遭受巨大的經(jīng)濟損失。為了避免這種狀況出現(xiàn)，人工智能開始在電氣工程中被廣泛應(yīng)用，這是因為人工智能不僅能提高電氣工程的工作效率，還可以在設(shè)備運行過程中自動檢測設(shè)備故障并進行自動檢修，為防止設(shè)備出現(xiàn)故障發(fā)揮了巨大作用，也從這一方面有效的提高了電氣工程設(shè)備的工作效率，促進了電氣工程事業(yè)的發(fā)展。傳統(tǒng)的電氣工程控制器在運作的過程中，需要在接受數(shù)據(jù)的回復之后進行工作，因此模型參數(shù)的變化以及數(shù)值計算等的各種不確定因素，都會影響電氣工程控制器的運行，但人工智能不需要得到準確的動態(tài)模型信息就可以進行自動化控制，并且運行環(huán)境對于模型的影響也是比較低的。人工智能最大的優(yōu)勢就是操作方便，對各種影響因素的要求較低，適應(yīng)能力較強，能夠快捷調(diào)整參數(shù)。人工智能還可以在運行過程中忽視外部影響因素，保證了生產(chǎn)的產(chǎn)品能夠符合生產(chǎn)標準。人工智能受到外界影響因素較小，所以其本身的抗干擾能力也比較強，所以運行過程中的誤差較小。

4在電氣工程自動化中人工智能的應(yīng)用

4.1應(yīng)用意義

一，便于調(diào)節(jié)參數(shù)，人工智能控制優(yōu)點明顯，如：操作簡便、適應(yīng)力強等，此外，它可借助有關(guān)數(shù)據(jù)，設(shè)計自動化模型參數(shù)，從而保證了參數(shù)調(diào)節(jié)效果;二，縮小了操作誤差，人工智能控制器具有較強的抗干擾性，參數(shù)設(shè)定后，實際運行中基本不會出現(xiàn)誤差;三，基本不受外界影響，對于傳統(tǒng)電氣工程控制器而言，在構(gòu)建自動化模型時，極易受不確定因素的影響，如：模型參數(shù)改變、不同數(shù)值計算類型等，而借助人工智能后，無須精準動態(tài)模型，實際構(gòu)建中不受參數(shù)、模型環(huán)境等因素影響，明顯提升了自動化水平;四，節(jié)省了大量資源，傳統(tǒng)控制器中涉及著諸多的電氣設(shè)備，如：變壓器、電纜、電線等，并要配備專業(yè)人員，以此實現(xiàn)管理與維修，在此情況下，其占用了大量的資源，與其相比，人工智能大幅度減少了資源占用率，控制了生產(chǎn)成本，保證了生產(chǎn)效益;五，保證了電氣產(chǎn)品性能，傳統(tǒng)控制方法以特定目標為依據(jù)，而人工智能下的電氣自動化系統(tǒng)，將未知數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)后，便可獲得規(guī)范性、一致性的產(chǎn)品。

4.2應(yīng)用內(nèi)容

4.2.1在電氣設(shè)備方面

人工智能優(yōu)化設(shè)計了電氣設(shè)備，由于實際優(yōu)化工作具有一定的復雜性，因此，對相關(guān)人員有著較高的要求，其不僅應(yīng)具備完善的知識體系，對電磁場、電路、電器及電機等知識有充分的掌握與了解，此外，還應(yīng)擁有豐富的設(shè)計經(jīng)驗以及良好的應(yīng)變能力。以往設(shè)計多采用人工手工制作法，未能適應(yīng)電氣工程自動化的發(fā)展需求，因此，人工智能優(yōu)化設(shè)計得到了各個企業(yè)高度關(guān)注。經(jīng)實踐可知，其縮短了開發(fā)周期，保證了設(shè)計質(zhì)量與效率。目前，人工智能的應(yīng)用主要體現(xiàn)在兩方面，一是遺傳算法，二是專家系統(tǒng)，前者應(yīng)用頻率偏高，其利用自動化模型實現(xiàn)了設(shè)計，不僅先進，而且精準;后者根據(jù)故障的征兆特點，充分考慮了電氣設(shè)備故障的不確定性與非線性，有機結(jié)合了專家系統(tǒng)與人工智能，進而優(yōu)化了產(chǎn)品設(shè)計，使其更加合理，大幅度提高了其整體性能。

4.2.2在電氣控制過程方面

在電氣工程自動化發(fā)展中最為關(guān)鍵的便是電氣控制過程，其直接關(guān)系著系統(tǒng)的穩(wěn)定性與高效性。因此，實踐中對電氣控制過程有著嚴格的要求，但因控制過程過于煩瑣，極易出現(xiàn)各種問題，一旦操作不當，則會引起設(shè)備故障，從而降低了其運行效率。而人工智能利用計算機技術(shù)，保證了操作精準性，通過界面化形式，簡化了控制流程，同時及時、完整保存了有關(guān)信息、數(shù)據(jù)，可自動生成報表，節(jié)約了人力、物力，增強了數(shù)據(jù)查詢的便捷性。現(xiàn)階段，常見的控制方法為模糊控制，其優(yōu)點為操作簡便，此外，還包括專家系統(tǒng)控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等。

4.2.3在故障診斷方面

電氣設(shè)備運行中極易出現(xiàn)各種故障，傳統(tǒng)診斷方法是利用氣體樣本分析法實現(xiàn)的，此方法缺點明顯，如：需要大量維護人員，占用時間，效率偏低。雖然對設(shè)備展開了實時監(jiān)測，但因其故障具有突然性與不確定性，從而增加了診斷難度。為了有效處理故障，實踐中需要采用高效的診斷方法保證設(shè)備正常運行，減少損失。人工智能診斷方法采用模糊理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及專家技術(shù)等，憑借先進技術(shù)保證了診斷效果及效率。

5結(jié)語

隨著新基建的快速推進，人工智能技術(shù)將在電力新基建中得到廣泛應(yīng)用，尤其是在電氣自動化控制方面。目前，亟需加大對人工智能技術(shù)的研究并應(yīng)用到電氣工程中，其可以節(jié)省大量的人力物力，對人力資源和電網(wǎng)安全方面而言，都是一種進步發(fā)展的重要趨勢。

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