從人工智能技術角度探析電氣自動化的發展前景

張美珍

（云南省曲靖應用技術學校 云南 曲靖 655000）

1 引言

科學技術是推動社會發展的動力，在科學技術發展中產生了諸多先進的技術形式，對人們的生活和生產產生了重要的影響。人工智能技術就是其中一種，它和傳統的科學技術存在顯著的不同，它通過對人類思維的模仿，實現智能化的行為活動表現。此技術在電氣自動化中具有重要的價值，并逐漸得到了電氣自動化行業的應用。但目前對其應用還不夠深入，面對此技術在電氣自動化中的巨大發展前景，還需要不斷對其應用進行研究。

2 人工智能概述

對于人工智能來說，它主要是借助計算機的仿真技術和大數據的平臺等，來實現對人類的行為以及復雜性的工作模擬?，F階段，人工智能的技術主要有機器人和自動化系統等類型，而機器人的系統就是對人類的大腦思維實施模擬，讓計算機對人類的大腦思考方式和過程不斷學習，獲取相應的思維方式和行為方式。此種對人類大腦和行為的智能模仿，在諸多領域內得到應用。在電氣自動化系統中，主要是通過人工智能仿真技術和大數據技術等，來對電路以及電網內系統的運作、數據信息和處理指令實施智能化的控制。在人工智能的技術中，主要涉及計算、感知、認知等內容[1]。在計算智能方面，主要涉及到數據的平臺、挖掘和儲存等；在感知智能方面，主要有語音的識別、生物的識別和圖像的識別等；在認知智能方面，主要包括人工智能的平臺、機器學習和預測類的API等。此技術其實是對仿真技術、數據和圖像處理技術以及感知識別技術等的有效集成，借助多種學科的技術協同，實現智能化的模擬效果，見圖1。

圖1 人工智能的技術框架圖

3 人工智能在電氣自動化中的價值

隨著人工智能技術的不斷發展，它具有顯著的特點與優勢，逐漸在諸多領域得到了廣泛運用。將此技術在電氣的自動化中應用，有效促進電氣自動化水平提升，實現電氣自動化的不斷完善，對電氣自動化的發展具有重要的價值。

首先，人工智能的應用提升電氣自動化的精準控制能力。此技術需要借助計算機的程序運行來實現功能，在計算機的操作中存在數據跟蹤的檢測，對計算誤差實現了有效控制，則其在電氣自動化中的應用能夠提高控制精確度。若電氣自動化系統內硬件沒有發生問題，往往人工智能技術應用也不會有問題，因此對電氣運行質量實現有效提升[2]。

其次，人工智能的應用能夠有效降低電氣自動化的人力資源消耗。在之前電氣自動化的發展中，都是通過半自動化的控制實現的，依然需要一定人力資源支撐，而對人工智能應用，通過借助計算機的程序就能夠實現對電氣的自動化數據獲取、分析、處理和運用，代替了一部分人工的勞動，有效降低人力資源使用。

第三，人工智能的應用能夠有效提高電氣自動化的高效性。在電氣自動化運行中，往往需要人為進行控制，而人為的控制會因為個人原因不可避免地出現問題，通過對人工智能的應用，給予一定的標準，就能夠實現智能化的操作，不會出現人為的失誤等情況，整個運行過程也十分穩定，從而實現高質高效的控制效果。

4 人工智能在電氣自動化中的應用

4.1 電氣控制

在電氣的自動化中，電氣控制是核心部分，借助人工智能的技術為電氣控制提供了良好的技術手段，能夠有效促進電氣控制水平的提升，節約人力的成本、降低生產的投入。借助人工智能的技術可以實現對電氣復雜工作以及龐大信息流的集中化和智能化處理，常用模糊控制、專家系統等來實現。

對于模糊控制來說，它主要是基于模糊推理以及模糊語言的變量理論而建立的，按照專家經驗的規則實施電氣控制，本質就是以模糊模型借助模糊的控制器，對電氣系統實施控制。模糊控制的系統構架見圖2，此系統基于模糊邏輯中推理的規則建立，其是同計算機的控制系統結合而形成的一種數字化控制系統，它的結構是一種存在反饋通道、閉環的結構類型[3]。

圖2 模糊控制的系統構架圖

在專家控制中，主要是以專家經驗和相關的理論構架作為基礎，同控制理論相關的技術結合來對電氣實施控制，此技術本質是對專家經驗模仿的技術。此技術能夠實現靈活控制和高效控制，對控制率能夠靈活地選取，且其適應性十分強，可以按照不同的情況對調控器參數隨時調整，使其適應不同環境內設備運行條件。

4.2 日常操作

在電氣系統日常操作中，涉及到大量復雜的內容，而這些日常的操作是確保電氣系統穩定運行的基礎。人工操作往往會出現一定錯誤，且對人力資源大量消耗，而借助人工智能就能夠有效實現日常智能化的操作，提高操作準確性和效率，節省人力資源。以人工智能在電氣的操作票開出與校核中的應用為例，可以借助計算機建立操作票智能開出與校核的系統，把電氣運行人員的豐富經驗與知識向計算機轉移，充分借助計算機準確記憶、快速推理和斷判的能力，短時間內實現操作票準確、無誤開出，減輕運行人員工作壓力。在此智能系統內，因為操作票的開具需要運行人員進行操作類別、設備號和操作目的的輸入，就可以讓計算機根據這一工作需要對操作人員思維進行模擬，按照操作的設備號對電壓等級進行判斷，對變壓器、發電機和母線等設備類型按照操作的目的以及操作的順序，開具出所需最佳的操作票，然后按照一定規格進行單據的打印[4]。

4.3 設備故障診斷

在電氣自動化發展中，有效地引入了人工智能，這也推動了設備故障智能化診斷的發展。因為神經網絡有著很強的在線學習能力、記憶聯想能力以及非線性映射能力等，所以很早就在電力系統內得到運用，它是一種對生物內神經元結構進行模仿而產生的信息處理法。在電力系統的故障診斷中，借助神經網絡主要用在對電網內故障的處理中。在電網內，每類故障均有一組警報的信息產生，而不同的故障類型警報組合是不同的，可以把警報處理以及故障診斷當作模式識別的問題，從而借助人工神經的網絡來實施處理。

4.4 輔助設計

在電氣產品設計中，積極引入人工智能技術，可以借助專家系統以及模糊邏輯所總結的相關專家經驗和知識，為設計人員的方案設計提供選擇，并對已知方案實施優化參考從而從設計源頭實現設計水平的提升；同時，在產品的整個設計周期，隨時借助專家系統和模糊邏輯實施驗證，對設計環節所存在問題及時發現和解決，避免由于返工而導致損失的增加。在電氣自動化產品設計中引入人工智能技術之后，可使得產品的開發成本和周期、設計人員的勞動強度大大降低，對于企業而言也增強了企業的競爭力水平，為占得市場先機提供了可靠保障[5]。

5 人工智能下的電氣自動化發展前景

人工智能是一種新型技術，它具有的顯著特點，成為各行各業關注的焦點，其在電氣自動化中的運用有效地促進了電氣自動化的發展，使電氣自動化具有更大的發展潛力和更好的發展前景。

在人工智能技術不斷發展的背景下，此技術在電氣的系統內應用愈加廣泛，如電氣的元器件控制系統、電氣系統設計、系統運行、生產制造控制等環節，但此技術在電氣自動化的應用中還不是很深入，對其價值并沒有實現充分體現，后續還需要不斷對人工智能技術的應用進行深入研究。同時，人工智能和網絡技術的發展是必不可分的，電氣的自動化也勢必會朝著網絡化趨勢發展。通過對網絡技術的應用，其同人工智能控制系統的結合，可以更好地實現對電氣系統的實時化、智能化和遠程化監控，對各部分和各環節內運行數據實現收集、整理、分析和控制，從而確保電氣系統能夠更加穩定運行，因此在電氣自動化的發展中還需要注重人工智能和網絡的結合[6]。另外，目前綠色化的發展是人們關注和提倡的重點內容，電氣的自動化也需要體現發展的綠色化，在人工智能的使用中要和節能技術實現結合，保持節能理念，注重對資源利用率的提升、對能源消耗率的降低，從而促進可持續性發展。

6 結語

綜上所述，人工智能技術對電氣自動化的發展具有積極的推動作用，它對電氣自動化的實現和水平提升意義重大，為了充分發揮其技術優勢，還需要對其此技術的電氣自動化的應用進行不斷研究，這也是電氣自動化發展中需要重視的內容。