電氣工程及其自動化的智能化技術應用分析*

趙玉峰

（渤海大學，遼寧 錦州121013）

智能控制和智能故障處理可以大大提高生產質量和效率，降低生產成本和風險。從微觀上看，智能化技術在電氣工程及其自動化中的應用不僅能夠極大地提高電氣工程及其自動化設備的性能，更重要的是，能夠顯著提高自動化生產企業的效率；從宏觀上看，電氣工程及其自動化與智能化技術的結合不僅能夠看到未來智能電氣工程及其自動化的發展方向，也體現了科技領域的創新與發展。

1 電氣工程及其自動化和智能化技術

1.1 電氣工程及其自動化和智能化技術的概念

電氣工程及其自動化主要涉及電工電子技術、計算機信息技術、電子技術、控制技術、機電一體化技術等諸多領域，是一門綜合性強的學科。電氣工程及其自動化技術的主要特點是軟件與硬件的結合、電工技術與電子技術的結合、元器件與系統的結合、執行系統與控制系統的結合等，其主要以電氣工程及其自動化系統的控制系統為基礎。

智能化技術的簡單定義是，通過某種方式，計算機可以模擬多種人類行為，最終使機器達到與手動操作相同的操作效果。該研究看起來很簡單，但實際上包含了各種專業知識，如數學、哲學、認知科學、生物學、仿生學、計算機應用、信息論、控制論和心理學等。實際上，智能化技術的主要研究方向是機器智能控制、機器人技術、編程語言和圖像理解技術等的綜合應用。智能化技術在電氣工程及其自動化領域的應用將為電氣工程及其自動化的發展作出貢獻，智能化技術與電氣工程及其自動化的完美結合將加速電氣工程及其自動化的創新與發展，使人類更接近未來的發展要求，對其的研究意義重大。

1.2 電氣工程及其自動化的發展

水資源一直是我國經濟發展和社會發展中不可缺少的資源。現階段，地下水的含量逐漸減少。如何能在實際的生產和生活中更好地利用水資源，一直是我國相關部門思考的重點。為此，在水廠的管理和使用過程中應用電氣工程及其自動化技術，不僅可以有效提高工作效率，還可以實現真正的節能減排和可持續發展。通過電氣工程及其自動化技術的應用，還可以不斷加強管理人員對水廠的管理和監督，增加其在實際工作過程中的監督和控制范圍。同時，在實際工作過程中，合理使用電氣工程及其自動化設備還可以使管理模式更加現代化，與網絡發展的新形勢相適應，提高自身的優勢。

我國的港口一直是經濟交流的重要場所。改革開放以來，港口在實體經濟發展過程中的作用越來越明顯。為了保證社會經濟能夠更加順利地發展，必須要不斷進行技術創新。在新時代背景下，我國一直想要提高現階段港口的發展速度，提高港口的利用效率，最大限度地發揮港口的作用。要想實現這一目標，就需要在港口管理中使用電氣工程及其自動化技術。

一直以來，電力為國家的經濟發展作出了巨大的貢獻。在經濟發展過程中，必須依靠電力。現階段，各行各業的生活和工作都離不開電。在實際應用電氣工程及其自動化技術的時候，主要是應用電力。電氣工程及其自動化技術在電力中的應用可以為電氣工程及其自動化的發展提供重要幫助。我國現階段所使用的電氣工程及其自動化技術，可以與過電壓和過電流保護技術、電流檢測技術等相結合，獲得的新型電力電子開關，幫助了電力行業更好的發展。

從當前的應用情況看，雖然電氣工程及其自動化技術在實際應用的過程中有著較為廣闊的發展前景，但是在實際發展過程中，由于不同地區的環境和經濟發展情況不同，以及工作人員在實際工作中的操作問題，仍然存在一定的問題。這些問題嚴重影響了電氣工程及其自動化技術的發展。總結可以分為以下幾點：由于我國國土面積較大，不同省份的經濟發展情況不同。因此，市場上每家企業在發展過程中，企業的專業技術人員水平并不一樣，在實際的電氣工程及其自動化技術工作中，不同地區的工作人員只能根據自己的知識和自己的經驗來設計電氣工程及其自動化產品。但是，如果不按照統一的標準來執行，不僅增加了管理難度，而且對企業在市場中的長遠發展也是不利的。在實際工作過程中，對電氣工程及其自動化工程質量的判斷往往是根據檢測報告中顯示的結果來確定。我國大部分的電氣工程及其自動化工程很少有相關專業人員對質量進行實地調查。這個問題的出現在一定程度上暴露了管理漏洞。很多施工企業為了能夠在實際施工中賺取更多的利潤，使用相對便宜的材料，或者在施工過程中沒有嚴格的規范。這些問題的出現會在以后電氣工程及其自動化工程實際使用過程中留下嚴重的安全隱患，不僅工程本身的工作效率得不到提高，而且還會損害電氣工程及其自動化工程的聲譽和工程公司負責人的聲譽。

1.3 智能化技術的發展

1.3.1 專家系統

專家系統是一種軟件系統，可以通過捕獲人類的專業知識來支持決策，對于處理涉及信息不完整或較大的問題很有用。專家系統對于控制領域的在線操作也特別有用，因為它們融合了與情況和操作相關的符號和規則的知識，并且還具有解釋和論證推理的能力。專家系統由知識庫、數據庫、推理機、解釋機制、知識獲取和用戶界面組成。

1.3.2 機器學習

機器學習技術通常用于解決實施專家系統中的知識獲取瓶頸，因專家系統更擅長收集和歸檔案例，而不是將自己的經驗和遇到的案例明確地表達到生產規則中。在使用機器智能技術解決這一瓶頸時，知識是從數據中自動提取的，可以將符號信息集成到人工神經網絡學習算法中，并且學習系統支持知識建模和提取。

1.3.3 模式識別

模式識別方法適用于過程監控，因為數據模式和故障類別之間的假定關系忽略了內部過程狀態或結構。模式識別研究主要包括兩個方面：一是對物體的感知方法，屬于對科學范疇的理解；二是在確定了任務的條件下，用計算機來實現模式識別。

1.3.4 人工神經網絡

人工神經網絡方法涉及輸入和輸出之間的非線性映射，該映射由分層排列的互連神經元組成，其連接各層可以使神經網絡輸入層的信號在整個網絡中傳播，神經網絡的整體非線性行為取決于網絡拓撲的選擇和神經元之間連接的權重，目前人工神經網絡已用于故障檢測和診斷。

1.4 智能化技術的應用特點

1.4.1 信息收集與處理

智能化技術的一大特點就是代替人類的一些復雜的腦力勞動，在保證準確性的前提下，可以節省大量的工作時間，效率明顯提高。比如，借助一些計算機編程軟件來完成一些重復的、繁瑣的數據信息采集工作。同時，這些程序也可以對收集到的信息數據進行處理，花較少的時間就可以得到與人腦處理類似的結果，效率很高。

1.4.2 系統自動監控功能

當電子自動化系統工作時，可以利用智能化技術系統對工作設備的運行狀態進行實時監控。不僅可以隨時查看設備是否正常工作，還可以隨時了解設備的運行數值。當設備工作不正常或運行數值超出正常范圍時，系統會自動記錄這種具體事件，并自動上報情況。此外，該系統還具有監控聲光圖像和電話報警的功能。

1.4.3 操作控制功能

通過智能化技術的應用，工作人員可以通過計算機程序軟件對電氣系統進行控制。例如，工作人員通過簡單的電腦操作，就可以遠程對設備的斷路器或隔離開關進行操作。此外，電氣系統還可以根據相關值班人員的要求，對操作人員的權限進行限制。智能化系統不僅可以模擬故障的發生，還可以實時記錄設備的變化情況。

2 電氣工程及其自動化中智能化技術的作用與應用

近年來，智能化技術的快速發展得到了越來越多的關注，相應的市場需求量也越來越高，科學家們也越來越重視這種新產品的應用和發展。目前，智能化產品的設計不斷刷新傳統的概念，甚至有些智能化產品完成的任務是人類都做不到的。

2.1 電氣工程及其自動化中應用智能化技術的作用

2.1.1 優化產品設計

傳統電氣產品的設計思路往往相對簡單，通常是通過各種實驗來嘗試設計各種產品。因此，傳統的設計技術含量相對較低，不需要更多的技術，如果刻意使設計過程復雜瑣碎，則需要較多的時間，降低了工作效率，而且最后的電氣產品通常不是最優設計。當今社會經濟快速發展，國家對科技的發展也越來越重視。隨著科技研發資金的不斷投入，近年來國內的科技水平得到了快速的提升，智能化領域也有了突破性的研究成果。在電氣產品的設計上，我國已經逐漸從傳統的思維方式轉向了智能化生產的方向，與傳統的人工生產模式相比，智能化生產模式不僅速度更快，而且生產精度更高。這種生產模式不僅大大縮短了企業的生產時間，而且提升了生產質量，有利于企業的快速發展。

2.1.2 強化事故與故障的監控與處理

雖然在電氣工程及其自動化系統的運行過程中，設備故障和人為事故通常很少發生，但也難以完全避免。當這兩種情況發生時，與其他方法相比，智能化技術有著較好的處理方法。尤其是在發動機、發電機、變壓器的故障診斷中，應用智能化技術的處理方法可使故障診斷準確率提高，大大縮短設備維修的時間，提高故障問題的處理效率。另外，智能化技術還可以提高電氣工程自動化的控制水平。

2.1.3 簡化電氣工程及其自動化的控制流程

由于智能技術構建的控制模型較少，所以大大降低了這些因素對控制過程的干擾和影響，及時發現問題并快速處理。相對于一般的生產過程，電氣工程及其自動化的生產過程要復雜一些，而且生產要求極為嚴格。比如，電氣工程及其自動化在生產過程中，因為一些原因造成生產中的一個步驟出現了操作失誤，就可能導致整個生產過程受到干擾，甚至整個生產停止。從目前來看，一旦生產過程中出現這樣的問題，就很可能造成重大事故，最終給企業帶來巨大的經濟損失。智能化技術在生產中的應用將有助于解決這一問題，其可以大大簡化電氣工程及其自動化的控制過程。相對于傳統的方法，智能化在這方面具有獨特的優勢。在日常的生產過程中，智能化技術會對設備的工作信息進行實時的收集、整理、分析和記錄。當設備出現故障時，系統會自動搜索類似的故障案例，根據參考案例，快速匹配出最佳解決方案。這樣就簡化了設備故障的維修流程，不僅提高了故障維修的準確性，優化了電氣工程及其自動化的控制流程，同時也節省了維修時間，避免耽誤生產，降低了企業的維修成本和事故損失。

2.2 電氣工程及其自動化中智能化技術的應用

2.2.1 運作方面的應用

電氣工程及其自動化的運作過程逐漸向智能化轉變，人力在運作過程中難免會出現失誤，而智能化技術的引入可以避免不必要的損失。在電氣工程及其自動化的運作過程中，智能化技術可以根據設定的要求進行運作，及時發現問題并解決問題。在市場競爭日益激烈的今天，各企業間的主要競爭目標就是技術突破，對先進技術的應用可以極大地提高生產效率，智能化技術在電氣工程及其自動化中的運用便可做到這一點，為企業帶來經濟效益的提升。

2.2.2 自我診斷方面的應用

在電氣工程系統運行期間，由于外部環境，設備本身及不當操作等因素的干擾，在某些情況下可能會發生設備運行故障的問題。變壓器在電氣設備中的作用非常重要，在操作過程中，應注意變壓器的日常維護和檢查，以防止變壓器故障。如何有效監視這些現象需要引入智能技術。一方面，智能技術可以不時地進行跟蹤和記錄，另一方面，智能技術可以對故障發生前的狀況做出全面的判斷。使用智能技術，可以及時對許多電氣設備進行全面系統的檢查，可以在電氣工程系統中及時發現問題并及時報警，逐步縮小故障范圍，并自動修復并維護，減少電氣設備的故障頻率。

2.2.3 在電網中的應用

智能化技術在電網中的應用對于干線的開關控制和線路本身的使用具有重要意義。智能化技術可以在短時間內實現主線與支線的劃分，方便排除故障，保證整個電網的正常運行。其對變壓器也有一定的智能保護作用，智能化新技術在信息方面的應用，極大地改變了信號的產生和傳輸方式。通過網絡共享，電站內部系統的建設越來越適合智能電網，在促進智能電網實現良性傳輸的基礎上大大增加了電網信息和數據。

3 結束語

在當今的社會生活中，我們經常可以看到智能化技術的應用。在工業設計中，電氣工程自動化控制實現了統一部署和管理，降低了成本。現階段，我國的智能化技術尚處于發展階段。因此，要不斷努力學習，借鑒一些先進的技術經驗，豐富知識，打好基礎，使我國的智能技術水平不斷提高，進而使我國成為高科技技術強國。