人工智能技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化中的應(yīng)用優(yōu)勢探討

1 朱彬 2 申引峰

（1.安徽海螺建材設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，安徽 蕪湖 241070；2.龍陵海螺水泥有限責(zé)任公司，云南 龍陵 678300）

在我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的過程中，工業(yè)水平不斷提高、競爭機(jī)制得到完善，各企業(yè)雖然擁有較多的發(fā)展機(jī)會(huì)，但是也面臨更加殘酷激烈的商業(yè)競爭。為了能在市場環(huán)境中站穩(wěn)腳步，企業(yè)必須提高自身效益，通過技術(shù)革新強(qiáng)化自身綜合能力，提高工作效率。人工智能成為企業(yè)獲取經(jīng)濟(jì)效益的有效手段，人工智能技術(shù)應(yīng)用在電氣工程自動(dòng)化中，可以提高電氣工程自動(dòng)化效率，對企業(yè)發(fā)展有一定的促進(jìn)作用。

一、人工智能技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化中的優(yōu)勢

（一）不需要控制模型

電氣工程未使用人工智能技術(shù)前，進(jìn)行運(yùn)行控制和模擬一般需要借助各種模型。使用人工智能化技術(shù)，在無模型化的前提條件下進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)和控制。傳統(tǒng)自動(dòng)化控制技術(shù)需要花費(fèi)較長的時(shí)間準(zhǔn)備，在模型設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)需要準(zhǔn)備很多內(nèi)容，增加設(shè)備運(yùn)行階段數(shù)據(jù)獲取需要的時(shí)間，不利于后期改動(dòng)工作的開展。在電氣工程中引入人工智能技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，降低機(jī)器設(shè)備發(fā)生故障的概率。人工智能技術(shù)建立動(dòng)態(tài)方程，可以提高數(shù)據(jù)計(jì)算值的準(zhǔn)確性，提高設(shè)備整體的匹配度，不受傳統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)在模型方面的限制，擁有良好的應(yīng)用成效[1]。

（二）便于調(diào)節(jié)參數(shù)

在以往電氣工程中，參數(shù)調(diào)節(jié)內(nèi)容眾多，會(huì)增加技術(shù)人員的操作難度。使用人工智能技術(shù)可以提高各項(xiàng)工作操作的便捷性，調(diào)節(jié)過程環(huán)節(jié)較少，調(diào)節(jié)操作相對簡單，不需要專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行調(diào)整和指導(dǎo)，靈活的利用技術(shù)完成數(shù)據(jù)擴(kuò)展管理，調(diào)整聯(lián)動(dòng)數(shù)據(jù)，強(qiáng)化設(shè)備的智能化控制能力，便于參數(shù)修改與調(diào)節(jié)等工作的開展，可以縮短工作所需的時(shí)間，提高各項(xiàng)操作的控制水平。

（三）準(zhǔn)確性高

以往電氣工程的設(shè)計(jì)精度高，但是在設(shè)備投入使用后，還是會(huì)受到磨損問題的干擾，致使設(shè)備的精度大幅下降，難以讓設(shè)備處于穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。人工智能技術(shù)出現(xiàn)后，改變電氣工程的運(yùn)行方式，可以在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)設(shè)備精度方面出現(xiàn)的問題，通過智能數(shù)據(jù)化控制，強(qiáng)化設(shè)備控制力度。在電氣設(shè)備運(yùn)行中，通過人工智能技術(shù)可以提高設(shè)備效率評估的準(zhǔn)確性。電氣工程包含眾多內(nèi)容，工作具備多樣性和復(fù)雜性，應(yīng)該及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的問題并進(jìn)行處理，強(qiáng)化設(shè)備操控能力，規(guī)避故障問題[2]。

（四）實(shí)現(xiàn)無人化操作

以往電氣工程使用的自動(dòng)化設(shè)備可以自動(dòng)化完成部分工作，但是仍需要人力操作與控制。因此，傳統(tǒng)電氣工程設(shè)備的自動(dòng)化程度不足，工作人員需要定期檢測，確定設(shè)備在不同時(shí)段的運(yùn)行情況，由此才能快速發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常狀況，防止因設(shè)備自身故障，對生產(chǎn)工作形成不良的影響。在人工智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用在電氣工程后，使用計(jì)算機(jī)便可以控制設(shè)備，由控制器傳達(dá)計(jì)算機(jī)的指令，在降低人工需求量同時(shí)，可以提高機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行效率。然而，計(jì)算機(jī)在指令傳達(dá)方面，是按照程序操控，所以不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的運(yùn)行問題，也沒有辦法在第一時(shí)間處理設(shè)備問題。因此，即便使用計(jì)算機(jī)開展工作，對工作人員仍有一定的新需求。在電氣工程中使用人工智能技術(shù)，可以借助技術(shù)提高設(shè)備監(jiān)控水平，在設(shè)備運(yùn)行中進(jìn)行全過程監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的問題，優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)，保障設(shè)備穩(wěn)定的運(yùn)行[3]。

（五）不易受其他因素干擾

電氣工程自動(dòng)化設(shè)備容易受到外界因素的干擾，降低設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，影響計(jì)算類型數(shù)值，在后續(xù)還會(huì)出現(xiàn)各種機(jī)械數(shù)據(jù)變化等問題。外界因素會(huì)嚴(yán)重影響到電氣設(shè)備的運(yùn)行情況，傳統(tǒng)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)模式和管理模式，難以完全規(guī)避外界因素，還是會(huì)對設(shè)備形成不小的影響。人工智能技術(shù)的出現(xiàn)，可以分析多種因素對設(shè)備形成的干擾，提前進(jìn)行設(shè)計(jì)。在電氣工程中應(yīng)用人工智能技術(shù)，建立動(dòng)態(tài)模型，可以更好地分析工程運(yùn)行情況，提出有效的控制方案，將外界因素對電氣設(shè)備的不良影響控制在最低水平。

二、人工智能技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化中的發(fā)展現(xiàn)狀

（一）電氣產(chǎn)品設(shè)計(jì)

在電氣工程中使用人工智能技術(shù)負(fù)責(zé)產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作，可以通過技術(shù)手段提高設(shè)計(jì)水平，規(guī)避以往因手工設(shè)計(jì)出現(xiàn)的各類問題，還可以降低設(shè)計(jì)參數(shù)修改的難度，提高設(shè)計(jì)的客觀性與有效性。以往設(shè)計(jì)方案以紙張?jiān)O(shè)計(jì)的方式呈現(xiàn)，不利于產(chǎn)品后期數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與產(chǎn)品參數(shù)的修改，會(huì)對產(chǎn)品后續(xù)開發(fā)造成一定的影響。使用人工智能技術(shù)可以提高先進(jìn)開發(fā)軟件的應(yīng)用程度，在一定程度上降低開發(fā)難度。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面使用信息化手段，可以直觀的展示數(shù)據(jù)內(nèi)容，縮短設(shè)計(jì)參數(shù)修改所用的時(shí)間，大幅度降低人工成本。在人工智能技術(shù)應(yīng)用下，可以推進(jìn)智能建模與運(yùn)行模擬的工作，通過模擬及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)存在的不足并進(jìn)行修改，提高電氣產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平，降低產(chǎn)品在應(yīng)用階段發(fā)生故障的概率[4]。

（二）設(shè)備智能化控制

在電氣工程運(yùn)行階段使用智能化控制手段，可以對諸多設(shè)備進(jìn)行智能化控制與管理，提高電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用水平，控制系統(tǒng)完成多結(jié)構(gòu)、多層次的記憶與學(xué)習(xí)，使數(shù)據(jù)收集與監(jiān)控工作高效開展。在技術(shù)作用下，高效推進(jìn)數(shù)據(jù)運(yùn)行調(diào)試與在線分析，快速發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的問題。電氣工程運(yùn)行期間，使用人工智能技術(shù)可以自動(dòng)控制電氣設(shè)備，監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的故障隱患，快速進(jìn)行控制。對發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，找到問題引發(fā)的原因并進(jìn)行針對處理，提高電氣設(shè)備運(yùn)行的智能化管理程度，加強(qiáng)對設(shè)備的管控力度。

三、人工智能技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

電氣工程領(lǐng)域在發(fā)展中，為了降低各類因素對工程運(yùn)行形成的干擾，使用人工智能技術(shù)維護(hù)系統(tǒng)，讓系統(tǒng)處于穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行狀態(tài)。應(yīng)用人工智能技術(shù)的過程中，通過事前設(shè)置的程序，在電氣設(shè)備運(yùn)行期間進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別與控制，在故障出現(xiàn)后，快速進(jìn)行處理，利用自動(dòng)化控制手段，讓工程穩(wěn)定、高效的運(yùn)行，可以為企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)效益[5]。

（一）產(chǎn)品設(shè)計(jì)人工智能化控制

電氣設(shè)備設(shè)計(jì)需要考慮諸多內(nèi)容，存在不小的難度，設(shè)備運(yùn)行狀況更會(huì)影響到系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，為提高發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性，應(yīng)該增加對產(chǎn)品設(shè)計(jì)的關(guān)注度。以往在電氣設(shè)備設(shè)計(jì)方面，由于無法解決設(shè)備磨損問題，降低設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，使用人工智能技術(shù)可以利用模型與技術(shù)算法，確定電力系統(tǒng)在產(chǎn)品方面的規(guī)格，縮短設(shè)計(jì)周期，提高工作效率。在系統(tǒng)運(yùn)行期間，人工智能可以提高系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性，還能實(shí)現(xiàn)集中控制、系統(tǒng)管理，讓設(shè)備為電力系統(tǒng)運(yùn)行服務(wù)。

（二）經(jīng)濟(jì)運(yùn)行人工智能化控制

在多種新技術(shù)不斷涌現(xiàn)的過程中，可以使用人工智能技術(shù)為電氣工程服務(wù)。人工智能利用計(jì)算機(jī)信息等技術(shù)，模仿人類思考方式形成的一種新型技術(shù)，在電氣工程中使用人工智能技術(shù)，可以計(jì)算系統(tǒng)運(yùn)行功率，還可以確定系統(tǒng)單位流量。在電氣工程中各系統(tǒng)存在一定的聯(lián)系，使用人工智能掌握系統(tǒng)運(yùn)行情況，比如蒸汽系統(tǒng)內(nèi)水溫變化可以通過人工智能實(shí)時(shí)掌握與控制。在系統(tǒng)運(yùn)行期間，使用人工智能技術(shù)可以動(dòng)態(tài)追蹤各系統(tǒng)的運(yùn)行狀況并進(jìn)行控制，為電氣工程可靠運(yùn)行提供保障。

（三）機(jī)械設(shè)備人工智能化控制

電氣工程使用的設(shè)備眾多，會(huì)在設(shè)備管理方面存在不小的難度，為確保系統(tǒng)可靠、安全的運(yùn)行，會(huì)由人力進(jìn)行監(jiān)控。在電氣工程中一個(gè)子系統(tǒng)一般由2～3 人控制，觀察系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行情況并進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂疲岣呦到y(tǒng)運(yùn)行的可靠性。以往電氣工程對人類的依賴性較大，這樣會(huì)增加人類控制成本，同時(shí)由人類控制設(shè)備運(yùn)行狀況也存在很多隱患，難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的故障問題。使用人工智能技術(shù)借助計(jì)算機(jī)監(jiān)控手段，可以由一個(gè)中央控制系統(tǒng)監(jiān)控，各自系統(tǒng)掌握各自系統(tǒng)的運(yùn)行情況并進(jìn)行人工智能操作。由此可以減少系統(tǒng)運(yùn)行控制對人力的需求量，還可以快速識(shí)別設(shè)備故障，利用人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)故障自動(dòng)化檢修，及時(shí)消除設(shè)備故障，提高設(shè)備運(yùn)行的效率[6]。

（四）電氣工程自動(dòng)化控制

自動(dòng)化控制已成為電氣工程當(dāng)下不可缺失的管理手段，在我國科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的背景下，為電氣工程行業(yè)發(fā)展提供技術(shù)支持，也成為電氣工程行業(yè)穩(wěn)步發(fā)展的基石。人工智能技術(shù)便是在此背景下出現(xiàn)，人工智能技術(shù)具備較高的智能程度，改變傳統(tǒng)人力控制的工作方法，由中央控制系統(tǒng)，監(jiān)控電氣設(shè)備運(yùn)行情況。在技術(shù)的作用下，不需要人工對設(shè)備進(jìn)行手動(dòng)操作與控制，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)管理。使用設(shè)計(jì)程序配合傳感器，隨著電氣工程的運(yùn)行監(jiān)管設(shè)備的運(yùn)行狀況，進(jìn)行全程智能控制，提高工程運(yùn)行效率，防止發(fā)生故障問題。在人工智能技術(shù)應(yīng)用中可以利用專家系統(tǒng)與模糊控制，降低工作對人力的依賴程度，由程序自發(fā)下達(dá)指令開展操作，降低工作人員在設(shè)備管理方面的工作難度。電氣工程應(yīng)用人工智能技術(shù)，逐漸模擬人類感知，通過數(shù)據(jù)整理收集和后續(xù)程序?qū)W習(xí)記憶，將大量工作數(shù)據(jù)作為電氣工程自動(dòng)控制的基礎(chǔ)，提高機(jī)器運(yùn)行的穩(wěn)定性。發(fā)現(xiàn)故障后可以快速進(jìn)行控制與維護(hù)，調(diào)整設(shè)備參數(shù)，讓電氣工程穩(wěn)定、可靠、高效的運(yùn)行，大幅度提高工程自動(dòng)化控制水平。

（五）工程病因診斷

在電氣設(shè)備運(yùn)行期間，選擇檢測方法掌握工程設(shè)備運(yùn)行情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的問題并進(jìn)行針對性控制，由此確保電氣工程可靠運(yùn)行，這也是電氣工程運(yùn)行階段必須跟進(jìn)的工作。以往電氣設(shè)備運(yùn)行階段，會(huì)由工作人員同步跟進(jìn)，檢查設(shè)備運(yùn)行情況，選擇一定的方法確保設(shè)備可靠、穩(wěn)定的運(yùn)行。但是由于很多設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)無法用肉眼觀察，所以不能及時(shí)掌握設(shè)備存在的零件老化、磨損等問題。零部件磨損嚴(yán)重或老化會(huì)降低設(shè)備運(yùn)行效率，對設(shè)備可靠運(yùn)行造成不小的沖擊。人工智能技術(shù)的出現(xiàn)，改變以往電氣設(shè)備檢測方法，可以掌握設(shè)備運(yùn)行的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的異常狀況。結(jié)合數(shù)據(jù)反饋信息進(jìn)行故障判斷，從而快速發(fā)現(xiàn)故障，確定故障類型，采用科學(xué)的手段控制管理流程，可以消除設(shè)備隱患，為電氣工程穩(wěn)定、可靠運(yùn)行提供保障。

結(jié)語

人工智能自出現(xiàn)后，在短時(shí)間內(nèi)運(yùn)用到我國各個(gè)領(lǐng)域。電氣工程領(lǐng)域的從業(yè)人員也發(fā)現(xiàn)人工智能技術(shù)對自身發(fā)展具備的作用，快速應(yīng)用人工智能技術(shù)。在電氣工程朝自動(dòng)化方向發(fā)展的過程中，使用技術(shù)可以刪減模型控制環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)無人控制系統(tǒng)，調(diào)整設(shè)備參數(shù)，提高工程運(yùn)行的可靠性。人工智能技術(shù)與傳統(tǒng)電氣工程技術(shù)存在較大差別，前者應(yīng)用到電氣工程中，讓參數(shù)調(diào)節(jié)更加高效便捷，可以結(jié)合實(shí)際情況快速判斷設(shè)備存在的故障問題并進(jìn)行調(diào)整。在市場運(yùn)行中，設(shè)備的干擾對人工智能技術(shù)的應(yīng)用效果形成不小沖擊。當(dāng)下應(yīng)該加強(qiáng)人工智能技術(shù)在電氣工程領(lǐng)域的研究力度，借助人工智能技術(shù)提高自動(dòng)化控制水平，強(qiáng)化系統(tǒng)智能控制能力，為工程穩(wěn)定運(yùn)行提供技術(shù)支持。