基于智能化技術的電氣自動化控制系統研究與實現

李滿素

[摘? ? 要]伴隨著社會的發展和人工智能技術的不斷進步，電氣自動化控制系統在快速發展的同時也暴露出了不少問題，為了更好地促進電力行業的發展，必須不斷創新和完善自動化的電氣控制系統。基于此，文章將在了解智能化技術和自動化控制系統的基礎上，研究基于智能化技術的電氣自動化控制系統的設計與實現。

[關鍵詞]智能化技術;電氣自動化;控制系統

[中圖分類號]TM76 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）09–0–03

[Abstract]With the development of society and the continuous progress of artificial intelligence technology， the rapid development of electrical automation control systems has also exposed many problems. In order to better promote the development of the power industry， it is necessary to continuously innovate and improve automated electrical control system. Based on this， this article will analyze the design and implementation of electrical automation control systems based on intelligent technology on the basis of understanding intelligent technology and automation control systems.

[Keywords]intelligent technology; electrical automation; control system

伴隨著經濟的發展，在人們的生產生活中電能所發揮的作用越來越大，在電力行業中自動化控制技術的應用也越來越廣泛。要促進電力行業實現更好的發展，必須運用智能化技術不斷健全電氣自動化控制系統，使得電氣自動化控制系統可以通過監控電氣設備，對其出現的故障進行檢測，并將相關預警信息反饋給管理人員。因此，研究基于智能化技術的電氣自動化控制系統的設計與實現具有重要的現實意義。

1 智能化技術與電氣自動化控制系統概述

1.1 智能化技術分析

智能化技術是依托計算機技術和網絡技術的人工智能技術。目前，隨著計算機技術和大數據技術的普及與發展，人工智能技術開始廣泛應用于各個行業，在促進企業的技術變革方面發揮著重要的作用。人工智能技術涵蓋仿生技術、網絡技術和自動化技術等諸多領域的內容，其主要目標是自動化控制機器設備，使機器能夠代替人完成特定的工作。智能化技術的發展和應用有效提升了設備運行的安全可靠性和相關行業的工作效率，在很大程度上促進了企業的發展。

1.2 電氣自動化控制系統分析

電工電氣技術和控制技術等都是電氣工程及其自動化所涉及到的領域，電氣自動化控制系統具有很強的綜合性，其最顯著的特點就是有效結合了硬軟件、電子技術和電工技術等。

1.3 智能化技術應用于電氣自動化系統的重要作用

伴隨著電氣工程中應用的科學技術種類的逐漸增多，基于智能化技術構建電氣自動化控制系統對于電氣工程的發展與進步具有重要的意義，有助于提高電氣工程的自動化運行水平，助力我國電氣工程事業實現穩定、健康發展。具體而言，智能化技術應用于電氣自動化系統中的重要作用主要體現在以下幾個方面。

（1）在電氣自動化系統中采用智能化技術，可以有效提升企業綜合管理、電氣工程運轉以及電子信息技術處理的效率，有助于提升企業工作的效率和質量，降低企業的運營成本，切實提高企業的經濟效益。

（2）目前，智能化技術得到了廣泛的普及與利用，可以使得人們依托電子計算機，實現多樣化信息資源的共享與交流，進而促進人們社會認知水平的有效提升，引導人們積極應用科學技術進行生產與生活。

（3）利用智能化技術，不僅有助于便利人們的生產生活，而且有助于改善人們的工作環境，進而有效提升人們的工作效率。

2 基于智能化技術的電氣自動化控制系統的設計

2.1 監控模塊設計

將智能化技術融入到監控模塊設計當中，不僅可以促進電氣設備自動化監控水平的顯著提升，而且能夠實現對電氣設備的運行狀況的實時監控。依托智能化技術，電氣自動化控制系統中的監控模塊能夠使系統的運行更加安全、穩定，能夠實現對系統中的各類數據信號的有效監測和傳遞，保證操作人員可以對監控系統中電氣設備的工作狀態進行合理監控以及獲取精確無誤的數據信息。具體的監控模塊如圖1所示。

2.2 診斷模塊設計

依托于智能化技術，電氣設備故障診斷模塊具有以下幾個方面的優勢：①能夠對電氣設備的運轉狀態進行全面的核查與分析;②可以對電氣設備的運行參數進行實時監測;③能夠通過相關數據信息的收集，對電氣設備故障的發生位置及類型作出準確判斷，并將這些信息傳遞給系統主機，檢修維護人員可以依照信息對電氣設備的故障進行有效處理。借助智能化技術將自動化控制系統在正常運轉情況下的數據信息自動保存在系統數據庫中，然后對比分析數據庫中的信息和實時獲取的信息，若兩者之間的誤差在允許的范圍之內，則說明電氣設備的工作屬性正常。

2.3 控制模塊設計

通過借助智能化診斷和智能化監控，電氣自動化控制系統可以將電氣設備在運行過程中出現的相關問題及時挖掘出來，對電氣設備的運行情況進行實時反饋，并依托智能化控制算法將發現的異常自動修復。若電氣設備所發生的故障較為嚴重，管理人員會收到系統發送的告警信息，可以根據提示信息及時處理出現的問題，進而確保電力系統能夠正常運行。電氣自動化控制系統中的智能化控制模塊可以對需要執行的控制程序進行提前模擬，設置相應的應急預案應對可能會出現的問題，以防止較為嚴重的系統故障的出現，進而降低維護設備的成本和人力成本。

3 基于智能化技術的電氣自動化控制系統的實現

基于智能化技術的電氣自動化控制系統能夠有效提升電氣自動化設備的運行效率、運行精讀以及運行的時效性，該系統的實現主要可以采取以下幾個方面的措施。

3.1 明確系統框架

基于智能化技術的電氣自動化控制系統能夠依托智能監控實現數據的自動獲取，并向控制主機實時傳遞所獲取的數據信息，這不僅能夠有效緩解工作人員的工作量，而且能夠有效防止人為誤差的出現，自動化電氣設備通過接收已經經過處理的數據信息，實現其自動化控制效率的有效提升。此外，系統會將部分無法自主處理的數據信息以報警信號的形式發送給工作人員，由管理人員根據實際情況進行處理。因此，智能監控模塊有助于為智能化控制的正常運轉提供保障。

3.2 優化控制算法

3.2.1 模糊邏輯控制

模糊邏輯控制是智能化控制中一種控制方式，其具有應用范圍廣、發展較早的特點，控制理論和模糊數學是這種控制方式形成的基礎，簡稱模糊控制。模糊推理、輸出量精確化以及輸入量模糊化是模糊控制算法最主要的三項內容。模糊控制算法是一種非線性的自動化控制算法，能夠依托交流傳動或者直流傳動對電氣自動化設備的運行狀態進行有效控制，其中電氣設備故障的預防主要可以依托直流傳動實現，而交流傳動主要借助人工智能對整個系統的運行狀態進行有效控制。

3.2.2 神經網絡控制

神經網絡控制是通過對人腦中神經元的活動方式進行模擬而構建的一種模型，它具有極強的并行處理、控制和自學習能力。將神經網絡運用于電氣自動化控制系統中，能夠借助所采集的某個神經元中的數據信息，對系統運行過程中可能發生的問題進行診斷處理，進而保障電氣自動化控制系統中的相關數據信息具備精確性。

3.2.3 專家系統控制

專家系統控制是一種模擬專家經驗的智能化控制程序，可以在數據庫中保存專家的經驗和專業知識，通過自推導會讓自學習對數據進行使用，進而實現對電氣自動化系統的有效控制。專家控制系統可以借助持續自學習的方式不斷進行經驗的積累，并對自身的數據庫進行持續更新，進而促進其自身控制能力的進一步提升。

3.3 電氣故障快速診斷

電氣自動化控制系統在運轉時如果電氣設備發生故障，則會影響電氣工程的正常運轉，為了防止問題的擴張，應該及時有效處理發生故障的電氣設備。運用傳統的人工排查的方式對電氣設備的故障進行診斷時，對操作人員的專業素養有著極高的要求，他們需要具備快速處理故障的能力、豐富的經驗以及豐富的專業知識。同時，人工操作方式極可能由于操作人員的判斷失誤導致故障進一步擴大，進而造成人力物力資源的浪費，給企業帶來一定的經濟損失。伴隨著電氣系統的逐漸復雜化，對于操作人員的能力也提出了更高的要求，人工診斷方式的弊端也逐漸暴露出來。而基于智能化技術的電氣自動化控制系統能夠對這一問題進行有效解決，依托大數據、云計算等處理分析相關信息，借助實時監測等技術可以快速挖掘出設備出現故障的原因，并對其進行有效處理，用最快的速度解決電氣故障，為電氣自動化系統的穩定運行提供保障，進而有效提升企業的經濟效益。

3.4 應用PLC系統

伴隨著信息時代的到來，PLC系統逐漸代替了機電控制器，成為電氣自動化控制系統的重要組成部分，有助于確保系統設備的持續，穩定運轉。例如：當電氣工程的輸煤系統運轉時，因為集控室的主站層即為輸煤控制系統，它緊密連接人機接口，將智能化技術應用到PLC系統中，可以依托系統內的現場傳感器和遠程I/O站實現對輸煤控制系統的遠程控制，通過這種方式可以對供電系統進行自動控制，保障供電系統日常運營的穩定性與安全性，進而提升電氣自動化系統的整體運行效率。

4 基于智能化技術的電氣自動化控制系統的發展趨勢

將智能化技術引入電氣工程自動化控制系統當中，必然使得電氣工程的發展逐漸呈現出高精度、高速度以及高效化的趨勢。具體而言，主要可以從以下幾個角度出發分析基于智能化技術的電氣自動化控制系統的發展趨勢。

（1）電氣自動化系統的功能越來越多樣化。為了使得電氣工程自動化的功能更加豐富，可以在充分結合科學計算可視化系統、用戶界面圖形化系統以及內裝高性能PLC系統的基礎上，依據自身的習慣和需求進行編輯，建設相關的程序體系，確保用戶可以依托窗口或者菜單實施操作，進而使得人們的生產生活更加快捷、方便。

（2）電氣自動化系統的體系結構越來越完善。目前，人們對于電氣自動化自動化控制系統的要求逐漸提高，傳統模式下的自動化控制技術與其控制需求之間的缺口呈逐漸擴大的趨勢，這就要求基于智能化技術的電氣自動化控制系統逐漸朝著數字化、模塊化以及網絡化等方向發展，進而與現代化電氣動化控制系統的基本運行要求相契合。

5 結束語

綜上所述，基于智能化技術的電氣自動化控制系統可以從監控模塊、診斷模塊和控制模塊三個方面出發進行設計，通過明確系統框架、優化控制算法以及快速診斷電氣故障等手段加以實現，這不僅可以促進電氣自動化控制系統智能化水平的有效提升，為系統運行的可靠性和穩定性提供保障，而且基于智能化技術的電氣自動化控制系統能夠實現對數據信息的準確、實時采集，在電氣工程中具備極高的推廣價值。

參考文獻

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