人工智能技術在電氣自動化控制中的運用

劉儒 唐山曹妃甸實業(yè)港務有限公司

隨著時代的發(fā)展，人工成本越來越高，尤其是在工業(yè)以及制造業(yè)領域，流水線上的工作重復而且煩瑣，有時候還要求精確性。而經過人工智能技術的應用，就可以將人從簡單重復的流水線中解放出來，一方面，能夠提升系統(tǒng)運作的效率，另一方面也能提高整個行業(yè)的生產效率，促進行業(yè)的長遠發(fā)展，為社會經濟提供源源不斷的活力。

一、人工智能技術在電氣自動化控制中運用的優(yōu)勢

（一）多樣化功能需求

在電氣自動化控制系統(tǒng)中，人工智能的應用可以實現電力系統(tǒng)的自動控制，而且在一定程度上能夠加快系統(tǒng)中各種數據和信息的采集效率，還能滿足多樣化功能的需求，實現電氣自動化的模擬仿真。人工智能技術是以根據人的大腦為基礎的，通過對電力系統(tǒng)的控制來實現相關操作以及功能。由此可見，利用人工智能就能夠實現人為的操作，能夠滿足實際需求，在一定程度上提高了機械的工作效率，減少人為操作出現的錯誤[1]。另外，人工智能技術在電氣自動化控制中的應用，能夠對設備生產環(huán)節(jié)進行有效的控制以及管理，從而促進生產運行的效率。

（二）促進系統(tǒng)性能的提升

在電氣控制中采用人工智能技術，實現自動化控制系統(tǒng)的功能設計進行優(yōu)化和升級，促進系統(tǒng)性能的提升。同時還能提高功能的實際效果，提高整個系統(tǒng)的質量。電氣自動化設計中，大部分都是依靠在原有的基礎上進行修改，而這種方式很難有創(chuàng)新，而且對于技術人員的要求也會比較高。如果沒有“身經百戰(zhàn)”，就很有可能會出現各種各樣的問題，導致系統(tǒng)的功能存在漏洞，在后續(xù)的使用中可能會導致出錯，這將會影響到實際的操作和使用。隨著計算機的覆蓋，電氣自動化的設計也在不斷尋找創(chuàng)新路徑。如果設計師能夠在電氣自動化的設計中利用人工智能技術，將會大大提高工作效率，而且對于最終效果的提高也有促進作用。由此可見，在電子自動化控制設計中采用人工智能技術，可有效減少設計過程中可能出現的錯誤，從而更好地提高設計的質量和效果，在一定程度上優(yōu)化的設計方案。

（三）促進整個自動化行業(yè)的發(fā)展

將人工智能運用在電氣控制系統(tǒng)當中，能夠有效促進相關企業(yè)的發(fā)展，促進整個行業(yè)的發(fā)展。在現代社會中，隨著科學技術的升級和更新，越來越多的行業(yè)都會使用人工智能電器。例如，為了能夠讓電氣控制系統(tǒng)的操作更加穩(wěn)定，就必須要用到人工智能技術，它在控制設計中得到有效實施，也促進了其控制運行的簡化和高效發(fā)展，對整個電氣行業(yè)都有好處，而且也在一定程度上促進了相關行業(yè)的發(fā)展。

二、電氣自動化控制中應用人工智能技術必須要解決的重要難題

（一）數據分析的問題

通過對海量的數據進行收集，在利用統(tǒng)計分析的方法篩選出有效有用的信息，最后對這些有效信息進行仔細的研究和整合，為電力自動化系統(tǒng)控制提供數據基礎，這就是數據分析的整個過程。數據分析可以說是基于數學和計算機技術的基礎上衍生出來的。而人工智能技術就充分利用了數據分析的優(yōu)勢，為電力系統(tǒng)的發(fā)展奠定了基礎。人工智能的發(fā)展主要差異在于，人與機器在智力和技能的差別。同樣，人工智能在于人類的技術操作上。這些數據是否能夠通過計算機軟件技術來進行分類和整理，是人工智能能否達到人類或超人類自動化控制海量數據的關鍵因素之一。

（二）語義系統(tǒng)的問題

語義系統(tǒng)是按照一定的規(guī)律進行發(fā)展的，而且它也是跟著時代在不斷進步和完善的。它主要是用來分析人類的語言，但是因為人類語言的表達方式千變萬化，對其進行語義分析也是非常困難的一項技術。然而隨著科學技術的創(chuàng)新發(fā)展，語義分析技術在許多的領域中都取得了較大的突破，例如圍棋比賽、自主駕駛、圖像識別、語音識別等等。為了能夠充分體現出人工智能的優(yōu)勢，確保人工智能的準確性，就必須要解決人工智能中語義系統(tǒng)的重要難題，這樣才能促進人工智能的進一步完善，促進電氣自動化的長遠發(fā)展。

三、人工智能的應用現狀

人工智能的目的是通過機器來完成簡單重復的動作，從而能夠將人從流水線上解放出來。但客觀地說，根據當今的技術水平，想要全面實現自動化還是不夠現實的。因為機器只能模仿人類的行動，但是不具備人類的意識，也不能完成人類的某些需求，因此為了能夠有效促進人類的生產活動，這就需要人工智能技術。許多高校也開放了人工智能相關專業(yè)，促進培養(yǎng)新時代的高科技人才。為社會未來發(fā)展奠定了基礎，而且當前的科研機構也能夠很好地利用了人工智能技術，來完成電氣產品的優(yōu)化設計、系統(tǒng)故障的診斷和預測以及系統(tǒng)的控制[2]。

（一）對系統(tǒng)設計進行優(yōu)化

設計電氣元件是一項復雜煩瑣的工作，因為許多的電氣元件設計需要用到電磁場、電子電路、電機電器的專業(yè)知識，而且還要求在設計中充分利用實踐經驗。傳統(tǒng)的電氣設計采用簡單的實驗方法和基于經驗的手動方法，這種方式很難將電氣設計發(fā)揮出最大的作用。直到出現了計算機輔助設計技術，電氣產品的設計就逐漸從手動繪圖轉為計算機繪圖，在一定程度上提高了設計的效率，也縮短了產品的開發(fā)時間。當前隨著人工智能技術的廣泛使用，更是為CAD技術的發(fā)展提供了有效的保障，大大提高了產品設計的質量和效率。遺傳算法和專家系統(tǒng)是用于優(yōu)化電氣設計的人工智能技術發(fā)展有效手段。而遺傳算法優(yōu)勢當前比較先進的算法，用于產品的優(yōu)化。所以，許多的設計師在進行電氣自動化控制設計時，常常會用到遺傳算法，大大提高了整個電氣自動化控制系統(tǒng)的工作效率。

（二）能夠準確對故障進行診斷并修復

當傳統(tǒng)電氣化控制失效時，機器就沒辦法運轉，而且整個生產加工過程停滯不前，影響了整個生產線的工作。如果要想找到故障的位置，還要對故障進行定位，分析故障的原因，還要采取一定的措施，整個過程可能會耗費大量的時間。電氣元件的故障具有復雜、不確定、非線性的特點，人工智能方法可以發(fā)揮其優(yōu)勢。用于電氣設備故障診斷的人工智能技術包括：模糊邏輯、專家系統(tǒng)和神經網絡。如今，通過使用人工智能，一旦發(fā)生故障，就可以根據系統(tǒng)數據及時判斷是系統(tǒng)的哪一個模塊出現了為題，然后再定點修復，這樣大大提高了工作效率。并可利用產品數據信息驗證自動化系統(tǒng)工作過程的質量和效率，判斷是否有必要交換和修理機器和設備。

（三）實現智能控制

可以說，人工智能技術的發(fā)展在無形之中推動著時代的進步，而且對于我國在世界科技領域的地位也會有所提升。當前，對于人工智能技術的自動化控制方式包括大數據分析和云計算功能、智能操作等。通過智能控制，可以對系統(tǒng)進行遠程操作，促進生產效率的提升，使得中國在國際地位上站穩(wěn)腳跟，樹立大國形象。

（四）進行大數據分析

所謂大數據分析就是對現有的信息進行整合，然后在進行分類，而人工智能就是利用大數據和云計算作為技術支持，在電力自動化控制系統(tǒng)中有絕對的應用優(yōu)勢。因為電力自動化控制系統(tǒng)會遇到各種不確定的情況，導致電力信息較為分散，不利于對其進行整合，如時間跨度較大、客戶范圍廣泛、客戶的不同需求等等，這些都會對數據信息造成不同程度的影響。為了能夠給客戶提供更優(yōu)質的服務，促進人們使用體驗的良好感受，人工智能技術這些煩瑣的信息進行整合。因此，運用人工智能技術的大數據分析的特點來完善這一項功能，促進電力自動化控制的長遠發(fā)展。

四、結論

綜上所述，文章指出了人工智能技術在電氣自動化控制系統(tǒng)設計進行優(yōu)化、能夠準確對故障進行診斷并修復、實現智能控制以及大數據分析四個方面的應用。文章的篇幅有限，但是相信科學的邊界無限。我們目前了解到的只是冰山一角，要想取得進一步的成果，就需要經過不斷創(chuàng)新和發(fā)展才能推動國家的硬實力發(fā)展。