礦山電氣自動化控制系統(tǒng)設(shè)計中人工智能技術(shù)的應(yīng)用

朱嵩

（中鋼集團山東礦業(yè)有限公司，山東 臨沂 277700）

人工智能技術(shù)是近年來迅猛發(fā)展的高科技技術(shù)之一，其應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，科技極大地提高工業(yè)生產(chǎn)的效率，降低人力成本。隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展和成熟，其已經(jīng)開始應(yīng)用于社會中的許多方面。礦山的電氣自動化控制系統(tǒng)中應(yīng)用人工智能技術(shù)能提高其抗干擾能力，降低人力參與的程度，提高系統(tǒng)的控制能力。

一、人工智能技術(shù)的相關(guān)概念

對于人工智能技術(shù)而言，其主要是一種能夠讓機器模仿人類大腦和思維方式的現(xiàn)代化智能技術(shù)。簡單來說，人工智能技術(shù)就是通過研究人類的大腦和思維方式，使其能夠?qū)θ祟惖恼J知和學(xué)習(xí)能力進行高度模擬的一種技術(shù)。在初期階段的人工智能技術(shù)中，其主要注重的是對自然語言的翻譯功能和對符號的推理功能等內(nèi)容，這類傳統(tǒng)方式下的人工智能技術(shù)雖然曾試圖構(gòu)建能夠?qū)θ祟愊嚓P(guān)行為進行模仿、復(fù)制的計算機系統(tǒng)，但總是會因為目標過高而出現(xiàn)失敗。隨后相關(guān)研究人員便在此基礎(chǔ)上通過研究產(chǎn)生了智能化的機器學(xué)習(xí)，從而形成了智能化的人工系統(tǒng)，同時將其廣泛地應(yīng)用在了各個領(lǐng)域以及各個行業(yè)的實際建設(shè)中。

二、應(yīng)用優(yōu)勢

一是能夠自動排除生產(chǎn)故障；傳統(tǒng)的礦山生產(chǎn)中，如果機電設(shè)備出現(xiàn)故障，需要進行人工排查和維修，不僅效率低，對礦山生產(chǎn)造成了極大的影響，而且故障排查可能不夠徹底，造成隱患依然存在。應(yīng)用人工智能技術(shù)的礦山電氣自動化控制系統(tǒng)，可以實時排查生產(chǎn)過程中的故障隱患，提前對其進行預(yù)防。當(dāng)出現(xiàn)一些小故障時也可以及時切除，啟用備用設(shè)備保證生產(chǎn)的聯(lián)系性，并提示故障位置，提高故障的檢修效率。極大地提高礦山生產(chǎn)的連續(xù)性。二是自動把控生產(chǎn)質(zhì)量；以往在礦山生產(chǎn)過程中，往往會因外界因素的變化而對生產(chǎn)質(zhì)量和效率造成影響，無法保證生產(chǎn)質(zhì)量的一致性。而應(yīng)用人工智能技術(shù)的礦山電氣自動化控制系統(tǒng)，可以對外界因素變化的信息數(shù)據(jù)進行處理，及時調(diào)整電氣生產(chǎn)設(shè)備的工作狀態(tài)，保證生產(chǎn)的穩(wěn)定性和產(chǎn)品質(zhì)量的規(guī)范性，把控生產(chǎn)質(zhì)量。

礦山電氣自動化控制系統(tǒng)功能設(shè)計中人工智能技術(shù)的運用

（一）數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用

數(shù)據(jù)傳輸主要依靠通信系統(tǒng)實現(xiàn)，主要分為終端到控制中心的反饋傳輸和控制中心到終端的指令傳輸，雙向傳輸是數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕疽螅瑪?shù)據(jù)傳輸是礦山電氣自動化控制系統(tǒng)執(zhí)行的基礎(chǔ)，非常重要。礦山電氣自動化控制系統(tǒng)中不同的單元與功能模塊對于傳輸?shù)囊笠膊煌枰膫鬏旑愋汀鬏敺绞揭膊煌虼艘鶕?jù)實際情況進行傳輸?shù)倪x擇，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)轿唬怀霈F(xiàn)數(shù)據(jù)丟失等情況。數(shù)據(jù)傳輸中人工智能技術(shù)的應(yīng)用主要為數(shù)據(jù)庫應(yīng)用，數(shù)據(jù)庫是在大量的操作與生產(chǎn)基礎(chǔ)上形成的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，其中包含了生產(chǎn)的各個數(shù)據(jù)要素，可以有效提高數(shù)據(jù)的分析處理能力，幫助系統(tǒng)實現(xiàn)自主的數(shù)據(jù)傳輸。

（二）在應(yīng)用層的實際應(yīng)用

對于應(yīng)用層而言，其作為礦山智能化建設(shè)的最高層，代表的是各種應(yīng)用邏輯的智能化組合及相關(guān)數(shù)據(jù)的智能化顯示。在利用人工智能技術(shù)對其進行智能化設(shè)計時，其主要是由三個子層組合而成，其中最為重要的便是基于數(shù)字孿生礦山子層層面的礦山智能化建設(shè)，它相當(dāng)于整個層面的“數(shù)字大腦”。通常情況下，其在實際設(shè)計與建設(shè)時所要進行的主要步驟如下：首先要在相關(guān)數(shù)據(jù)的驅(qū)動下，利用人工智能技術(shù)下的礦山數(shù)字模型對礦山的整個生產(chǎn)計劃進行細致化的仿真演變分析，并發(fā)出針對生產(chǎn)運行的智能化指令。其次要利用智能生產(chǎn)控制系統(tǒng)，使其在相關(guān)數(shù)據(jù)的驅(qū)動下能夠根據(jù)相應(yīng)的控制指令對整個生產(chǎn)過程進行迭代優(yōu)化。最后應(yīng)利用智能礦山管理系統(tǒng)，使其根據(jù)相應(yīng)的生產(chǎn)要素對所有需要智能化管控的流程與環(huán)節(jié)進行優(yōu)化與完善，從而促進礦山生產(chǎn)計劃快速完成。

（三）智能故障診斷和維修

在礦山生產(chǎn)中，設(shè)備故障時非常常見的，也是難以避免的。傳統(tǒng)的故障主要依靠人工排查，由于出現(xiàn)故障的部位不一定是故障表現(xiàn)的部位，因此排除效率非常低下，不僅影響生產(chǎn)的進行而且對故障的防護也不到位。人工智能技術(shù)的應(yīng)用可以實現(xiàn)智能故障診斷和維修，當(dāng)故障出現(xiàn)時可以迅速鎖定故障位置，為故障診斷和排查提供指導(dǎo)，在故障出現(xiàn)之初就發(fā)出警示，不僅可以避免故障擴大形成事故，而且可以及時的排查故障，幫助維修人員排除故障。其主要利用的是模糊集理論創(chuàng)建的關(guān)系矩陣。而且在故障排查完成后還可以形成數(shù)據(jù)匯入數(shù)據(jù)庫之中，當(dāng)以后出現(xiàn)類似征兆時直接鎖定，效率更高也更為精準。

總結(jié)：通過上述分析可知，礦山自動化控制系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)用人工智能技術(shù)，可以極大地提高生產(chǎn)效率，降低人力成本，提高生產(chǎn)質(zhì)量的控制和企業(yè)的效益。相比于傳統(tǒng)的電氣自動化控制其自動性更強，決策更為科學(xué)合理，并且受到外界因素的影響較小，可以保證生產(chǎn)的穩(wěn)定性和持續(xù)性。