人工智能在電氣工程自動化中的應用研討

黃沁沁

(張家港市第三職業高級中學，江蘇 蘇州 215600）

電氣自動化是現代社會發展過程中重要的現代化專業技術之一，該技術在各個領域中都發揮著至關重要的作用。電氣自動化中現代化技術應用需求的越來越大，為人工智能技術的迅速普及和應用奠定了堅實的基礎。所以，研究人員應該深入分析電氣自動化中人工智能技術應用的特點和要求，才能為電氣自動化的全面發展提供積極幫助。

1 人工智能技術在電氣自動化中的應用優勢

1.1 優化資源配置與節約成本

因為受到操作流程、工作內容等因素的影響較大，傳統工業生產必須投入大量的勞動力才能保證各個操作工序的順利進行。一旦其中任何一個環節出現問題，不但會影響工業生產的有序進行，嚴重的還會導致企業出現生產流程停滯的情況，導致企業遭受不必要的損失。此外，傳統工業生產模式下要求工作人員必須具備豐富的操作經驗和專業技能，才能保證工業產品生產的質量滿足設計要求。而人工智能技術在工業生產領域中的推廣和應用，不但幫助企業有效降低了工業生產的人工成本，降低了工業生產過程中安全事故發生的概率，同時企業生產的效率和質量也得到了顯著提高[1]。

1.2 確保產品質量

傳統工業生產流程要求工作人員必須投入大量的時間和精力，才能保證工業生產目標的順利實現。在傳統的工業生產模式中，工業產品的生產質量往往會隨著工作人員工作時間的變化而發生變化，如果工作人員工作時間越長越疲憊的話，那么工業產品生產的質量自然也就越低，而這不但會造成材料和勞動力成本的浪費，而且導致企業遭受了不必要的損失[2]。隨著人工智能技術的普及和應用，企業工作人員只需要利用計算機設定相應的程序，然后由計算機按照程序處理即可保證工業生產的高效進行，這種工業生產模式下，不但企業的人力資源消耗量得到了顯著下降，而且工業生產的效率和質量也隨之提高。

1.3 規范生產流程

工業生產加工是一項復雜程度極高的工作，一旦工業生產過程中的任何一個環節出現疏漏，都有可能影響到工業產品生產的質量。工業企業在運用電氣自動化控制技術生產工業產品時，工作人員必須密切監控各個環節的生產情況，才能保證產品生產的精度和效率滿足工業產品設計的要求。借助智能化技術工作人員即便是面對數量龐大的工業產品訂單，亦可以通過遠程遙控控制的方式，保證工業產品生產的質量和標準，促進企業生產效率的有效提升，幫助企業節約工業生產的時間和人工成本[3]。

2 人工智能技術在電氣自動化中的應用措施

2.1 數據采集處理

海量數據信息是確保電氣自動化控制目標順利實現的基礎。由于傳統電氣自動化生產主要是以人工操作方式為主，所有數據信息的采集以及軟件操作也都必須依靠人工操作的方式完成。比如，某地區在開展電力監控工作時發現，該地區電力資源的配置對實時性功能提出了非常嚴格的要求，怎樣才能完成對不斷變化的電力資源使用情況的精準采集和分析是企業關注的焦點[4]。針對這一情況，企業可以合理運用人工智能技術中的計算機算法，替代傳統的人工數據采集方式，然后將采集到的數據信息融入到軟件系統中，再通過加權計算的方式求得數據的平均值，即可實現可視化分析數據的目的，為企業開展電力資源使用情況監控工作提供技術支持。

2.2 生產安全監控

傳統的電氣自動化控制系統中使用的機械設備都有相應的使用壽命和周期，所以為了避免因為機械設備發生故障，影響企業生產活動的有序開展，企業必須安排專業人員負責監管電氣設備運行的全過程。雖然這種方法的應用解決了機械設備運行過程中可能發生的故障，但如果長期采取這種管理方法的話，不但不利于工作人員勞動價值的提高，而且增加了企業運營的負擔。隨著智能化技術在企業生產環節中的推廣和應用，工作人員可以借助人工智能技術將多個區域的電氣裝置連接至同一頻段，通過建立各個區段統一通訊體系的方式，充分發揮電子監控設備的優勢，全方位無死角地監控企業生產過程中各個區段電氣設備運行的狀態，保證企業生產經營活動的安全順利進行。另外，工作人員借助人工智能技術監控工業生產現場的實際情況，不但實現了人力資源最大化利用的目的，而且徹底解決了長期困擾電氣自動化控制技術發展和應用的安全性問題，為現代人工智能智能技術在電氣自動化控制中的實踐應用奠定了堅實的基礎。

2.3 在故障診斷中的運用

由于電氣設備在實際操作的過程中難免會出現操作不當的問題，再加上電氣設備在經過長時間的運行后，零部件出現的老化問題，也在一定程度上增加了電氣設備故障發生的概率。一旦電氣設備發生故障，維修人員必須及時找出發生故障的部位以及原因，同時制定具有針對性的解決措施，避免因為電氣設備發生故障影響企業的生產。就目前來說，常見的電氣設備故障診斷方法主要有常規故障推理、以故障樹模型為基礎的故障診斷以及以案例分析為主的故障推理方法。工作人員在檢查電氣設備故障時，即可根據電氣設備運行情況選擇其中一種故障診斷方法，也可以根據實際情況選擇多種方法組合的方式進行。借助人工智能技術，人們將人工智能算法的開發與傳感技術、數據采集技術等相關技術緊密地結合在一起，不僅可以及時確定電氣設備發生故障的位置和原因，而且減少了電氣設備維修的時間成本[5]。就目前來說，電氣設備故障診斷系統主要包括了機械故障案例庫、故障診斷規則庫、故障診斷數據庫、故障推理機、知識處理、故障診斷過程解釋機、學習系統、專家系統人機界面等相關內容。在這其中案例庫實際上就是通過收集和分析電氣設備運行過程中常見的故障案例，為電氣設備故障的診斷和分析提供數據依據。規則庫則主要涉及到了電氣工程與自動化領域中的準則。知識處理作為系統推理的重要組成部分之一，主要是通過提取設備運行參數和案例的方式，歸納整理與電氣設備故障相關的知識和案例。電氣設備故障診斷和維修過程中采用的解釋器實際上就是通過將故障修改的方法、故障發生的原因以及故障類型等以客戶能夠接受的方式翻譯并顯示出來，以便于工作人員可以及時制定具有針對性的故障維修和處理方案。由于故障數據提取的完整性與準確性是影響故障診斷效果的關鍵因素。因此，工作人員在運用人工智能技術提取和分析電氣設備運行數據和信號時，應該借助數據信息的敏感性特征對比和分析電氣設備運行過程中可能存在的故障隱患。

3 電氣自動化中人工智能技術的具體應用

3.1 基于人工智能技術的電氣自動化設備設計

電氣自動化系統不僅復雜程度高，而且涉及到的內容較多。工作人員在操作電氣自動化設備時，必須掌握扎實的理論基礎知識和豐富的實踐操作經驗，才能減少操作失誤情況發生的概率，提高電氣自動化設備運行的效率。人工智能技術在工業生產中的推廣和應用，不僅最大限度地彌補了工作人員在體力、腦力等方面存在的不足，減輕了工作人員的工作負擔，也促進了工作效率的有效提升。

3.2 基于人工智能技術的電氣控制過程設計

模糊控制是電氣自動化控制的重要內容之一，所謂的模糊控制就是充分發揮模糊控制器的作用和優勢，將電氣自動化控制設備有機地結合在一起，以達到提高控制對象控制和管理效率的目的。在電氣自動化科學性不斷增強的過程中，人工智能控制不僅將模糊識別與神經網絡等信息技術手段有效地融合在一起，而且提高了電氣自動化系統運行的可靠性與穩定性。比如，企業在進行直線電動機的高精度控制時，如果采取傳統PID閉環控制系統的話，那么電氣設備在實際運行過程中，就會因為受到負載的直接作用而影響到電機運行的穩定性。針對這一情況，工作人員應該采用模糊控制技術具有的時變負載魯棒性特點，利用PID模糊控制器提高電氣設備控制的精度，確保電氣設備運行的安全性與穩定性滿足企業生產的要求。

3.3 基于人工智能技術的故障診斷設計

工作人員在利用人工智能技術診斷電氣設備的故障時，應該將專家控制系統與控制理論技術有機結合在一起，構建類似于人工智能技術的專家故障診斷系統，從而達到有效提升電氣設備故障診斷準確性的目的。由于影響電氣自動化控制設備運行安全性與穩定性的因素較多，任何一個內外部因素都有可能導致電氣自動化設備發生故障。再加上電氣自動化設備在發生故障前，往往會表現出相應的癥狀，所以工作人員應該在合理運用人工智能技術的基礎上，通過專家系統準確判斷和預測電氣自動化控制中存在的故障，根據故障診斷和分析的結果，制定具有針對性的故障維修方案，才能實現精準修復電氣設備故障的目的。此外，由于專家故障診斷系統主要是由大數據知識庫、解釋器、推理機等組成的，所以，一旦電氣自動化控制設備在運行過程中發生故障后，工作人員都可以借助專家系統處理和解決電氣自動化設備運行過程中出現的問題，保證電氣自動化控制系統的高效穩定運行不受影響。

4 結語

總而言之，市場經濟體制改革的深入實施以及信息化水平的不斷提高推動了人工智能技術在工業生產領域中的迅速普及和發展，人工智能技術與電氣自動化的有機融合，不但縮短了工作人員的工作壓力，簡化了工業生產的流程，而且促進了工業生產的精度和效率。借助人工智能技術，工作人員可以實時監控電氣設備運行的狀態，如果電氣自動化設備在運行過程中發生故障，工作人員即可及時采取應對措施予以處理，減少了故障發生造成的損失，節約了企業生產的成本，為企業經濟效益的穩定增長奠定了堅實的基礎。