電氣工程自動化的智能化技術應用

遲煥磊 山東東鳴自動化工程有限公司

人工智能技術是計算機技術發展過程中逐步出現的一項高級控制技術手段，是通過研究各種人工智能方式來使得機械能夠模擬出人類思想進行分析與控制的過程。隨著當前生產力水平的不斷提高，生產技術也隨之變化，人工智能技術逐步成為當前社會發展追求的目標和重點。人工智能技術在當前社會發展中是社會發展和追求的重點，被廣泛的應用在當前各個生產施工領域，成為當前人們發展的主要保證手段和前提影響因素。電氣工程有著極強的綜合性特點，涉及范圍也非常廣泛，與計算機、電子技術、網絡控制技術等諸多領域相互關聯，主要培養與社會經濟發展相適應、能夠掌握電氣工程及其自動化專業所需的基本理論，具有相關操作技術、能夠從事電氣工程及其自動化、計算機技術、經濟管理等領域的復合型、應用型高級工程技術人才。值得一提的是，電氣工程自動化現在已經朝向農業和航天事業等領域發展，成功打破了之前的束縛。這對我國的工業化進程和社會發展有著重大意義。但是由于受到新能源的影響，很多技術都面臨著更新換代，對電氣自動化技術也造成了一定威脅。面對電氣自動化技術存在的一些問題，我國各大企業都致力于電氣自動化技術的創新，目的就是使其更加適應時代發展的潮流，功能也能得到充分發揮。

一、關于人工智能技術及其特征概述

1.人工智能技術。即與人類智能有關的研究理論，并依此進行模擬、延伸和拓展的方法和技術。人工智能技術為計算機技術的一個部分，大體是闡述人類智能的本質并模擬生產智能機。人工智能技術一般分為機器人、專家系統兩大研究領域。該項技術人橫跨心理學、語言學等多個學科，并以計算機科學為基礎。通常，人工智能技術研究的問題較為復雜，目的在于通過智能機器完成上述工作。人類的大腦為最精密機器，但其思考過程也能被模仿，智能機編程，搜集和研究信息并及時回饋便足以證實這點。因此，模擬人腦已成為諸多行業實現自動化的有效途徑。

2.人工智能的主要特征。一是高性價比，由于智能電子技術的特殊性能，應用時會可能會出現某些危險現象。因此，使用程序控制時，應認真分析與計算控制精度管理，計算機的通訊功能備受社會關注?，F階段，人工智能技術廣泛應用于社會領域，如電氣自動化中，人工智能設備及辦法，能帶動電氣自動走向更好的發展。今天，人工智能已具有獨特的通信信息功能，并具備多種通訊能力。經過長期研究與完善，人工智能生產成本也得到了有效控制。在保證質量、服務及技術水平基礎上，電氣自動化公司應用人工智能，已為絕佳選擇。二是可操作性，人工智能以計算機技術的發展為基礎，操作中需間接輸入指令，使程序設備自動運行。部分通過直接指令可自行予以診斷，而其它則需借助傳輸設備予以控制，如光纖、互聯網和電纜等媒體傳輸。然而，人工智能也有自動邏輯分析，能搜集信息，矯正準確度，降低成本和維護安全。除此，數字化平臺促進了操作代碼程序的標準化，不僅提升了設備利用率，更縮短了準備時間。三是可靠性，人工智能技術，屬于互聯網發展背景下的高科技產品。該技術的開發充分應用了高端智能電器數字化系統，減少了傳統設備的使用，使電力系統操作更為快捷，控制精度相對更高。目前，光纖技術得到了飛速發展，電氣自動化技術應用促進了生產安全、效率的提升，同時也推動了現代企業的穩步發展。

3.人工智能應用理論分析。人工智能（Artificial Intelligence），英文縮寫為AI。它是研究、開發用于模擬，延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。人工智能是計算機科學的一個分支，它企圖了解智能的實質。并生產出一種新的能與人類智能相似的方式作出反應的智能機器。該領域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別自然語言處理和專家系統等。電氣自動化控制是增強生產、流通、交換、分配等關鍵一環，實現自動化，就等于減少了人力資本投入，并提高了運作的效率。隨著信息技術的發展，許多新方法和技術進入工程化、產品化階段，這對自動控制技術提出獷新的挑戰，促進了智能理論在控制技術中的應用，以解決用傳統的方法難以解決的復雜系統的控制問題。

二、關于人工智能技術在電氣自動化控制中的應用領域

1.在電氣設備中的應用。在電氣設備中，人工智能技術可從電氣設備設計中予以體現。電氣設備設計屬于系統性工作，要求我們熟練掌握電機、電路及電磁場等理論知識，并積累大量的設計經驗。傳統設計主要為實驗或手工經驗，設計方案有待改進?；诖耍瑢⑷斯ぶ悄芗夹g應用于電氣設備設計，實際上促進了計算機輔助設計。傳統設計與計算機輔助設計的融合，減少了電氣產品的開發時間，改善了產品效率及質量。另外，電氣設備運作過程中，人工智能技術也起著重要的作用。長期以來，提高電氣化系統的運作效率成為電氣自動控制行業的研究難題，它牽涉諸多領域及學科。人工智能技術的誕生能逐步取代腦力勞動，促進電氣設備的自動化運轉。在節省人力成本的同時，也提升了電氣設備的運行效率及精確度。

2.在電氣控制領域的應用。電氣行業運行期間，電氣控制起著極為關鍵的作用?，F階段，電氣控制過程已初步實現了人工智能控制。人工智能控制技術需借助計算機運行程序予以控制，控制程序成為該項技術的核心所在?？刂葡到y可根據各環節需要，適時調用其他程序以控制生產過程?？梢?，各環節的控制要求均比較嚴格，稍有誤差均可能影響產品生產。

3.在電氣故障診斷與修復中的應用。針對電氣設備，其故障或事故發生前多有某些征兆。征兆具有非線性、不確定性特征，征兆不同，設備的故障類型也有所不同。所以，設備故障出現前，及時監測征兆并判別設備故障類型，對故障進行定位維修，能有效保障設備運行。人工智能技術在該領域中的應用，實現了對電氣設備故障的準確定位、診斷和修復，對電氣設備運行提供了可靠保障。目前，電氣設備故障診斷工作中，主要應用了人工智能技術中常見的模糊邏輯、專家統籌和神經網絡等智能技術。

4.在日常操作中的應用。電氣操作程序較為復雜，過程相對嚴格，這就導致人工操作易出現各類問題。若操作出了問題，可能會引發更大故障，帶來更嚴重的經濟損失。通過應用人工智能技術，能簡化電氣系統的日常操作過程，全面提升操作效率與準確度。另外，電氣系統操作界面在被簡化同時，還實現了對系統操作的遠程控制，這對于維護電氣系統運行安全、改進生產效率，均有很大的促進作用。

三、智能化技術在電氣工程自動化控制中的具體應用

1.數據采集和信息處理

數據采集，簡單來說就是將準備程序預先設定，然后通過系統指令，控制電氣工作，在實現周邊環境之間的數據交換的基礎上保證設備的安全運行。電氣系統的網絡體系非常復雜，但是通過智能控制的應用，可以迅速采集和捕獲與之相關的數據和信息，并且數據的準確性和穩定性也十分強悍。在數據收集與捕獲之后，智能控制系統會自動進行分析與研究，通過與歷史數據比對和相應參數的分析，不斷提升了數據處理的精度與廣度，保證電氣工程自動化的進展。

2.智能主動防御系統

智能主動防御系統以先進防護技術為基礎，形成獨立且內容豐富的防護系統，包含殺毒與防火墻功能，能夠行之有效地減少數據丟失與被盜取的風險。同時，該系統兼具自主學習能力，通過收集病毒信息，不斷豐富和完善病毒庫，通過系統整合來進行殺毒工作，行之有效地避免病毒侵入。同傳統防護程序相比，新型智能化防御系統能夠不斷優化和提升安全級別，進行主動清掃病毒工作，從源頭上解決病毒困擾，切實提升安全等級。

3.控制模型設計中的應用

傳統意義上的電氣工程自動化系統，都是通過各種模型，作為設計思路而成型的。對系統數據的精確度不能很好的保證。所以傳統的電氣工程自動化控制設計，存在著諸多問題。比如控制過程中有可能會因為模型過于復雜，導致最后的數據延遲，嚴重影響了自動化的控制效果。另外就是傳統的操控方法非常復雜，這就要求從事工作的人員具有非常豐厚的經驗，來應對電氣自動化控制的過程中出現的復雜情況。智能化技術的應用，可以更好的適應生產需求，主要體現在多元化設計理念上，智能化控制的模型設計更加的多元化，功能也更加全面。操作起來也非常簡單，打破了固定人員操作的局面，只需要通過專業的培訓即可。

4.變電站中的應用

進入新時代以來，人們的生活條件越來越好，對電氣工程的依賴也越來越大。而變電站是電氣工程的核心，所以將智能化技術應用到變電站當中，可以非常顯著的提高電網運行質量。運用智能化技術當中的數字化技術，可以構建標準的數據網絡平臺。從而達到動態、全景、實時的控制與監測效果，推進智能化電網體系的不斷完善。因此，將智能化技術應用在變電站中是比較好的選擇，同時也可以將系統全面網絡信息化，在信息數據傳輸時，利用計算機取代電力信號，提高信息傳輸的穩定性和準確性，最終實現電氣工程企業全面發展來滿足人們越來越高的生活質量需要。

5. PLC 技術和模塊化技術的應用

PLC 技術屬于一種可編程的邏輯控制器技術，主要是利用微處理器進行數字計算，屬于一種微型的智能化技術，將其應用于電氣工程自動化中，能夠顯著提升工程中設備的工作效率，并保證各類自動化設備都能根據電氣工程工作要求完成任務。模塊化技術是一種能夠在進行復雜問題解決時自上而下的將系統劃分為多個模塊進行處理，再對多個模塊進行設計，將其整合為一個系統。在進行模塊處理過程中，一旦出現問題，系統將會自動向管理人員匯報，這時管理人員可以根據提示和基礎操作流程對模塊進行更換即可。這樣一來，不僅能夠應用黑箱的方式保證管理技術的安全性，而且還能降低檢查和維護的難度，將原本復雜、繁瑣的檢修任務變得簡單化，能夠大大提升維護檢查的效率。

6.故障檢測中的應用

多數的電氣工程單位，對機械的使用安全意識不到位。在機械設備完成相應的生產制造工作以后，幾乎沒有分配相關的技術人員對其進行定期維護和保養工作。所以在后期使用時，很容易發生機械故障問題。一旦發生故障，就會導致技術人員要花費大量的時間進行排查和檢修，延誤了生產時間，造成了企業一定的損失。智能化技術的應用有效的解決了這一現象，如果機械出現故障，由于與計算機的關聯性，會很快反映出來，在第一時間記性問題的解決。不但減少了技術人員檢修設備的時間，也可以降低企業更換設備的成本，提高企業整體的生產效率。在電氣工程應用過程中經常出現故障問題，應用智能化技術能夠實現故障的自動報警，并明確故障發生的具體位置，實現故障診斷。在電力工程中，變壓器是重要的組成設備，在應用智能化技術之后，能夠對變壓器進行自動化和智能化監控，盡量減少故障的發生，并減少損失。同時，應該智能化技術還能實現類似人為的操作，并保證自動化控制系統的穩定性更強。在專家系統、神經網絡的應用下，智能技術能夠對電氣工程中存在的故障問題進行自動分析和診斷，并且保證檢測的準確性。專家系統較為復雜，規則、理論較多，在應用過程中主要是系統能夠根據設定好的專家知識和經驗對問題進行判斷、分析、模擬和解決。神經網絡具有完全分布存儲和學習方式靈活等特點，適用于大規模信息處理中，而且分辨、分類能力較強，能夠對科學合理的分類和輸出模型，對故障進行準確診斷、識別和定位。具體在應用智能化技術對電氣工程系統進行故障診斷時主要是對變壓器中滲出的油進行分析，從而判斷故障發生的原因，這樣能夠快速、有效、準確的確定故障發生的范圍，并逐漸縮小范圍，找到故障發生的真正原因，并結合系統設定的解決常見問題，實現自動化和智能化處理，對于一些需要人工操作解決的故障，智能化系統能夠發出警報，指導維護人員進行檢查和維修，進而保證系統能夠正常運行，減少損失。

四、結論

人工智能技術，是人類智力技術的延伸物，在自動化生產與控制形勢下能為人類提供更便捷的服務。國民經濟增長離不開電力，電氣的自動化必然要借助人工智能控制。由此，我們應深入研究和探討人工智能技術及其在現代電氣自動化控制中的應用，發揮其提升電氣工程系統運行效率，保障電網運行安全的巨大作用。