基于智能化技術的電氣自動化控制系統研究與實現

作者簡介：高佳佳（1989—），女，本科，助教，研究方向為電氣自動化。

摘要：隨著當前信息技術的不斷更新，各行各業都在探究自動化智能化的手段與措施，而電氣自動化控制在此發展背景下，對復雜控制對象及問題處理時，要保障較高的效率及準確性。而傳統的電氣自動化控制存在著技術上的缺陷，電氣自動化控制要主動探究進行智能化系統設計的方案。該文詳細闡述智能化技術的應用必要性，電氣自動化控制系統的設計方式以及電氣自動化控制系統設計實現的具體方法。在智能控制算法對于電氣設備進行實時監控的基礎上，以智能化管理平臺的搭建來提高電氣自動化控制系統的應用質量及應用效率。在精確對運行狀態進行診斷、對電氣故障進行預警的基礎上，保障整體系統的平穩運行，以及提高系統的使用準確性。

關鍵詞：智能化 ?信息技術 電氣自動化 ?控制系統

中圖分類號：TM76 ?????文獻標識碼：A??? ????文章編號：1672-3791（2021）12（c）-0000-00

Abstract： With the continuous update of current information technology， all walks of life are exploring the means and measures of automation and intelligence. Under the development background of electrical automation control， it is necessary to ensure high efficiency and accuracy when dealing with complex control objects and problems. Traditional electrical automation control has technical defects. Electrical automation control should actively explore the scheme of intelligent system design. This paper expounds in detail the application necessity of intelligent technology， the design method of electrical automation control system and the specific method of design and implementation of electrical automation control system. Based on the real-time monitoring of electrical equipment by intelligent control algorithm， the application quality and efficiency of electrical automation control system are improved by the construction of intelligent management platform. On the basis of accurate diagnosis of operation status and early warning of electrical faults， it not only ensures the smooth operation of the whole system， but also improves the accuracy of the system.

Key Words： Intelligence; Information technology; Electrical automation; Control system;

隨著我國經濟快速發展，電力產業也在不斷探究提高工作效率、改善工作質量的方法，自動化控制技術是電氣領域所使用到的關鍵性技術，與電氣工作實踐的結合，為提高工作效率，提升工作質量奠定了技術基礎。通過解脫人力以及自動控制設施設備保障了電氣企業良好的內部控制效果，但隨著技術的進一步發展，自動化控制技術暴露了效率不高、精確性不高的弊端，隨著智能化技術的不斷發展，將智能化技術與電氣自動化控制相結合可以對于傳統的技術缺陷進行改善，在發揮智能化技術優勢的基礎上，搭建出更加適應時代、更加符合現代社會需求的電氣自動化控制系統。

1 智能化技術的應用必要性

智能化技術是當前計算機科學技術領域的關鍵性技術，該種技術通過自動化智能化的方式，以計算機系統為基礎對于數據進行收集，通過對于數據的分析與處理來做出智能化的反應。

現在各行各業都應用智能化技術進行技術方法的革新，而在不同領域，智能化技術的應用為工作效率的提升、工作質量的保障奠定了良好的基礎。對于電網電氣自動化控制系統而言，應用智能化技術可以實現對于現有系統的升級改造。電力系統所應用到的自動化控制雖然解放了人力，但在整個的工作實踐環節仍然存在著人力資源投入較大的情況，儀器設備的操作需要人力完成，而在工作過程中，對于故障的排查、對于設備的準確操作都需要人員之間的相互配合，通過智能化技術與電氣自動化控制技術的結合，可以實現無人參與下系統的自動運轉，在系統智能化對參數進行分析的基礎上也可以更好地保障電力系統的運行可靠性。

智能化技術有著自主性，而與傳統的電氣自動化控制容易受到外界影響不同，智能化技術可以形成相對穩定的運行機制，而操作人員在計算機控制中心對于電氣設備進行直接操控，極大地提高了工作效率。在整體系統自動化水平提升的基礎上為提高電力系統服務質量奠定了基礎[1]。

傳統的電氣自動化控制系統雖然在部分工作環境下實現了自動化，但其整體的操作仍然需要人工的參與，而智能化技術與自動控制系統的結合，可以實現自動的對于系統運行參數、運行狀態進行監控，在該種系統與運行實時監控的背景下可以極大地減少系統控制中存在的誤差。

計算機的信息收集處理有著高效準確的特征，而在對于數據充分掌握的基礎上，計算機對于電力系統運行中所存在的細小偏差進行發現與解決可以極大地提高系統的服務穩定性。面對電氣系統可能存在的故障問題，智能化技術也能在實時的觀測數據的把控基礎上及時的進行異常情況的預警。在這種人為不需要參與的管控條件下，可最大限度地保障系統的運行質量。

傳統的控制系統雖然可以對于簡單電氣工程問題進行把控，但隨著系統的不斷更新，隨著當前電力技術的不斷發展，整個電力工作中涉及的處理對象更加的復雜，而在該種工作實踐背景下，傳統的系統則表現出了靈活性較差、實時性較差的問題。智能化技術與電氣系統的結合，可以實現對于復雜情況的有效處理。在對于算法管理模型持續優化的背景下，可以及時地對于大量的數據進行收集與處理，也可以更加準確地對于異常情況進行判定，在問題解決效率的提高基礎上，保障電力系統的可靠性、穩定性。

2 智能化電氣自動控制系統設計

智能化技術與電氣自動化控制系統的結合有著較大的應用優勢。分析當前的電力系統運行需求進行功能的設計，可以從監控、診斷、控制這3個角度出發，通過不同模塊不同功能的設計來保障后續系統實現時的應用質量。

2.1監控模塊

智能化技術與監控技術的結合可以實現數據把控的及時性、準確性，而電氣設備自動化監控能力的提高，為更加準確地進行電力操作奠定了數據基礎。通過智能化技術可以實現遠程操控，而電氣自動化系統對于運行過程中，電氣設備進行及時監控方式也可以保障各項電氣管理決策組織的可靠性[2]。

智能化的監控系統既可以對于所需數據進行收集，也可以進行互聯網的信息傳遞。在數據處理的基礎上為工作人員提供可靠的數據信息，在實現對于水電氣設備工作狀態監控的基礎上，也更加全面地對于整個電氣系統的運行狀況進行把握。

2.2診斷模塊

智能化的電氣故障診斷，可以極大的減少隱患排查時的人工投入，電氣故障診斷可以在數據資料的支撐下對于系統運行的異常情況進行明確，電力系統的智能化監控可以實現對于工作參數的實時把控，而當數據信息存在異常時，通過故障診斷模塊可以判斷故障的類型，明確故障的位置，在對于數據進行分析，及時預警異常的基礎上，可以有效地提高問題的處理效率，為異常處理提供數據參考，也在快速明確數據位置的基礎上，提高異常情況的解決效率[3]。

2.3控制模塊

設備智能控制是整個電氣自動化控制智能化發展的關鍵環節。智能監控智能診斷其主要涉及到對于整個運行狀態的分析，但針對于異常情況，智能化電氣系統也要通過控制模塊的設計來保障遠程操控的順利在執行控制操作，在保障控制效率的基礎上，盡可能保障系統的運行平穩型智能化控制。

除了可以進行異常情況的預警之外，其通過預定的程序可以對于設備運行過程中存在的問題進行智能化的修復，而自動修復與人工參與相互配合的情況處理方式則有助于電力系統穩定性的保障。

3 電氣自動化控制系統智能化的系統實現方案

針對系統功能設計環節監控、診斷控制等不同的模塊設計要求，在系統實現時要通過框架的搭建、算法的分析、系統的測試來保障所設計的系統能有效的應用于具體的電力系統運行。

3.1搭建總體框架

在智能化控制的過程中，總體的框架搭建要關注于其中的管控細節，整個的電氣系統是持續運行的，而所搭建的智能化系統也要滿足電氣系統的日常運行狀態，通過監控模塊實時處于工作狀態，以數據獲取分析不間斷的組織從而保障在電氣運行過程中能持續的對于運行狀態進行監管，當系統遇到基于當下的模塊功能無法有效處理的情況時，系統可以通過數據傳輸發出預警，使管理人員能更加有效明確管理過程中存在的問題。預警信息指明位置、指出故障可以極大地提高電氣異常情況的處理效率[4]。

智能化技術的應用，要在有效設計的基礎上形成系統的框架為之后的順利實現奠定基礎。智能化電氣自動控制系統設計到監控、診斷、控制這3個模塊，而框架的搭建也要從智能監控出發，通過監控來獲取數據，在對于數據進行處理的基礎上，以數據反饋智能診斷來及時的發現系統運行中存在的問題。

在智能化的控制系統中依托于自動化智能化的數據收集處理可以提高數據掌控的全面性、系統性，而在信息技術的支撐下，智能監控可以進行數據的傳輸，通過所收集到的數據經過處理傳送與終端來為電力系統各項決策提供數據參考。

電力系統在運行過程中涉及的自動化控制要求，而針對于所收集到的數據系統可以進行初步的處理，同時可提高工作效率，對于不能處理的部分，可以通過向管理人員發出報警的方式對于整個系統進行優化，對整個系統的運行狀況進行把控。因此，通過監控與預警模塊的聯動工作來實現來確保對于整個電力系統運行情況的有效把握[5]。

3.2分析控制算法

電氣系統要保持長期持續的運轉，而在電氣系統的智能化發展背景下，人工投入的減少，整體設備智能化程度的提高保障系統的穩定運行、提高了工作的精確度。系統運行中應用到的控制算法有不同的類型，電氣系統的智能化發展也要分析所應用環境的差異，選擇恰當的算法類型保障算法與系統的統一、保障所搭建系統與實際工作狀況的統一。

智能化技術與電機自動化系統同的結合可以使用模糊邏輯控制、神經網絡控制、專家系統，控制這3種算法。模糊邏輯控制主要指的是在輸入推理、精確化輸出的系統操作下實現對于所收集到數據的準確把控。該控制作為非線性的控制算法，可以實現對于整個系統運行狀況的全面數據掌控與分析。

而神經網絡系統通過模擬人腦神經元的活動方式，在電氣自動化控制中能快速便捷的對于某一部分所需的全部數據進行提取與處理，在智能化對學數據進行分析，在收集數據與既定數據進行比對分析的過程中及時的發現運行中存在的問題[6]。

專家控制系統其主要指的是通過專家專業知識與經驗保存在計算機，支撐計算機進行各項工作，來使整個系統的自動化控制水平得到有效的提高。專家系統控制既有著數據傳輸處理的能力，同時在運行過程中也可以更新自身數據庫，在適應環境的基礎上不斷提高自身的控制能力。

3.3系統測試

智能化技術的系統設計必然要落實于具體的應用環境，因此在該種技術設計完成之后，其系統的搭建、算法選擇則的工作完善之后要通過系統測試的方式，對于監控、診斷、控制不同模塊的功能實現情況進行把握。在測試過程中要模擬現實的電氣系統運行狀況，既了解到其系統的運行狀態，也明確系統在運行中可能存在的問題，在優化階段對于整體的情況進行調整，確保其所研究的成果可以滿足整體的運行要求。

4 結語

智能化的電氣系統有著人工投入減少、智能化程度提高的特征，而自動化電氣設備除了基礎的數據收集分析傳輸之外，也要通過智能化對于數據進行管控，在辨別異常情況進行自動化修復與調整的過程中，盡可能保證整個系統運行的質量，盡可能提高整個智能化技術應用的效果。

參考文獻

[1] 雷濤.信息技術應用下的電氣自動化控制系統設計分析[J].長江信息通信，2021，34（9）：70-71，75.

[2] 弓健.基于智能化技術的電氣自動化控制系統研究與實現[J].電子設計工程，2020，28（5）：47-50，55.

[3] 王玲.電氣自動化設備中PLC控制系統的運用研究[J].科技創新導報，2021，18（17）：30-32.

[4] 劉永春.電氣控制技術的設計技巧探討[J].電氣自動化，2019，41（1）：115-118.

[5] 陳星光，陳偉明.智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用[J].科技風，2021（7）：3-4.

[6] 魏步云.智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用分析[J].冶金管理，2020（19）：59-60.

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