電氣自動化控制中人工智能技術應用探究

萊蕪鋼鐵集團有限公司 孟凡祿

計算機人工智能技術的運用是現代科技社會發展中必不可少的技術，有助于促進科技的進步，從而為我國的現代工業的發展提供了技術性的支持。在電氣工程單位中，電氣自動化系統中運用人工智能技術實現了電氣自動化控制，提高了電力生產的效率。人工智能技術屬于新興的科學技術，現實運用價值十分廣。人工智能技術的運用可以促進現代行業的發展，其運用使得機械設備的運行和控制更加自動化和智能化。電力企業有必要對人工智能技術加以研究，從而全面推動電氣系統自動化產業的發展，使得企業進一步得到發展。

1 人工智能技術的概念

人工智能技術是伴隨我國科學技術的不斷發展而出現的一種新型技術，牽涉到很多方面的內容，如自然科學、社會科學等，其所涉及的知識面非常廣泛。人工智能技術想要持續不斷的發展下去，歸根結底還是離不開計算機技術的大力支持。絕大多數的智能技術都需要通過計算機的編程才能完成，同時也需要通過計算機的編程才能夠去模仿人們在日常中的行為指令，從而來對相關事務進判斷，可以識別幾個簡單的圖像，從整體看人工智能技術并不難，可以對簡單的指令做出反應。

在當前時代下，人工智能技術被廣泛應用的是可有效識別圖像語言、處理自然語言等，且能夠進行多方面處理。同時，人工智能技術在不斷發展和進步中，也可以在多個領域中廣泛的運用，比如在電氣自動化控制中的運用。通過運用智能專家系統，可以在電氣自動化控制系統中擔當控制中心的角色，使得電氣自動化系統更加智能化、自動化。人工智能在電氣自動化行業中的運用，不僅可以最大程度的提高工作效率、工作質量，而且還從另一方面節約了大量的人力、物力的投入，在一定程度上彌補了由于人工操作方面所帶來的失誤和損失，節約了經濟成本，進一步提高了電氣自動控制系統運行效率。

2 人工智能技術的應用特點和優勢

2.1 人工智能的應用優勢

人工智能技術主要是通過函數計算器完成各個系統的自動處理。它有許多控制方法，但是，也具備常見函數計算器不具備的優點。首先，它控制性能比較好，通過模糊邏輯控制器對控制器的相關數據進行快速的調整，從而控制能力變得更好。

其次，將復雜的使用方法變得更簡單。通過運用人工智能技術，提高了控制器的調節能力，比傳統控制器操作更加便捷，即使不是專業的操作人員，也同樣可以完成相應的信息和語言設置操作。同時人工智能控制器還可以處理最新信息，極大的降低了操控的難度。

最后，一致性能較高。人工智能技術比傳統的控制器最大的區別在于不管輸入特定數據或者未知數據，都可以對他們進行一致的控制，但傳統控制器卻只能完成一個目標的控制。比如，在電氣產業中運用人工智能技術,可在電氣的生產中智能化地管理那些較為繁瑣的數字化系統。通過科學的運用人工智能技術，使得電氣自動化生產降低了人力資源的投入量,減少了成本的投入，同時使得企業的整體經濟效益和生產效率得到了普遍的提升，進一部推進了電氣工程自動化生產水平的不斷發展[1]。

2.2 人工智能技術的特點

人工智能技術的運用特點主要有兩點：第一，可靠性較高。在研發人工智能技術時，需要設置智能電氣數字系統，提高電氣控制的準確度和工作效率，使整個操控程序變得簡單易操控，使得電氣自動化控制系統更加可靠；第二，性價比高。電氣自動化系統運行中，只需要對控制精度進行詳細的計算和分析就可以適用人工智能技術，且它具備獨特的通信和信息收集能力，在電氣自動化控制和發展中是一項不可替代的技術。目前，人工智能在使用時所投入的成本并不是很多，完全可以控制應用過程中的效果和運作成本，這樣既給電力企業減少了一定的成本，同時還提供了生產效率，相比傳統系統更加具有性價比。

2.3 人工智能技術的運用現狀

這些年來，人工智能受到了各行業的青睞，也被越來越多的科研高校及單位所運用。對人工智能技術在電氣自動化系統中的運用開展了不同層次的研究。眼下在很多電氣設備的設計、故障的診斷和設備系統管控方面的監控和預警中人工智能運用比較多。

首先，考慮到電氣自動化設備的結構設計方面比較繁瑣，且涉及的內容比較多，這就要求設計人員最好具備豐富的相關設計經驗；其次，人工智能技術通過模糊邏輯和神經網絡優勢來很準確的診斷事故及故障，從而起到了很好的預警監督作用；最后，人工智能技術也可以通過其特有的神經網絡、模糊控制和專家系統來控制電氣設備，起到有效控制設備的效果，比如模糊控制系統中的AI 控制就是比較普遍的控制系統之一。

3 人工智能技術在電氣自動化控制中的具體應用

3.1 應用于電氣設備設計中

在電氣設備的設計中，通過采用人工智能技術，會比傳統技術設計出來的效果要更好。在設計過程中，需要運用到的知識點有電路、電氣等多方面的知識，所以說設計師還是要綜合考慮各方面之后再進行設計。那么如果使用傳統的老技工進行設計的話，他們僅憑自己的經驗設計，有些則是采用實驗方法來設計，這些設計方案都難以達到理想的設計效果。

而人工智能技術運用的設計方案，要優化產品的研發和設計、成品的出售等多個環節，在企業的人力物資、財力資源進行合理配置，在一定程度上設計時間和研發的周期相對來說減少了，使得設計質量更高了。在對設計方案進行改進中，主要有遺傳算法，而該方法的運算過程中主要的運算對象就是決策變量的編碼，而搜索信息則是適應度，從而會自動的取得搜索空間并進行優化指導，這樣使得電氣設備在設計的方案以及流程方面會更加合理，促進電氣自動化的不斷發展。

3.2 應用于遠程控制中

在遠程控制系統中，由于人工控制系統受到時空的局限影響，是不能實現系統全天候監控模式。在采用人工控制系統時，對面如此大的電氣系統一時之間可能會無法顧及周全，所以，在設計電氣自動化系統時，設計者要對各方面所帶來的影響因素要綜合考慮。而人工智能技術的運用，卻可以彌補傳統控制系統中的不足之處。采用現代人工智能手段進行遠程控制，從而有效節省了生產時間和資金的投入。

運用計算機人工智能遠程控制技術，可以全面監控系統的運行情況，從而使得電氣自動化系統更加穩定的運行。更重要的是，在遠程監控系統其本身的可靠性就很高，可以及時的預警那些故障的發生點，使得電氣系統能夠實現遠程監控操作，提高控制準確度。隨著人工智能技術的不斷提升，在當前大數據背景下，各領域在生產管理中所需要的信息量也會增加，而人工智能遠程控制系統可以代替人工控制系統，處理信息數據時快速、準確，并且通過計算機系統進行合理管控。在計算機的信息技術方面，主要還是通過固定程序來處理信息數據的，將人工智能技術有機結合在一起，可以實現電氣自動化系統能夠得到有效管理[2]。

3.3 應用于故障與事故的診斷

在電氣設備的自動化生產過程中，會不可避免的出現各種原因、類型的故障問題，如果不能及時地進行維修以及對故障的正確判斷，那么就會對生產帶來影響，甚至會損失企業的經濟利益。

當電氣自動化系統出現故障與事故時，使用傳統的故障診斷方法，其步驟較為繁瑣，結果的準確性也不是很高。當電氣設備中的變壓器出現問題時，很多檢修人員一般診斷的方法就是將變壓器中的油箱里取小部分的油、將其分解，然后再提取里面的氣體，并通過化學方法來分析試驗結果，根據實驗結果來判斷故障類型。使用該方法不僅耗時也消耗精力，故障診斷效率低。有時候，在診斷的過程中也會出現因為故障原因分析錯誤，給企業的經濟帶來巨大的損失。

而人工智能技術的應用，比如像神經網絡、專家系統等，屬于人工智能技術中的比較重要的系統，幾個系統相互配合，可以很大程度上避免出現傳統診斷方法中存在的不足，而且有助于提升診斷效率和準確性，并減少了人工成本。

3.4 應用于電氣設備管理

通過對人工智能技術在電氣工程當中的管理應用,將大大提升電氣工程設備在運行中的自動化管理效率。其具體表現如下。

第一，通過人工智能化技術的科學應用,工作人員可以高效地了解電氣設備在運用過程中出現的問題和情況,及時發現問題、及時進行處理，從而提高了電氣設備的管控更加高效。在實際的管理中,工作人員通過人工智能技術只需照著設備工作的狀態以及設備系統發出的數據信息就可以診斷出現設備運行是否是正常的。通過運用這種技術，減少了一定的操作流程和步驟，減少了人為的操作時間，提高了設備的安全運行管理效率,從而可以科學優化系統內部的資源,保證電氣管理系統更加安全穩定高效化的運作。

第二，在進行電氣設備管理系統進行操作時,人工智能技術可以在不同的管理工作環節中對不同系統問題進行有效合理的調整,并及時的反映到系統內部所存在的異常工作狀況中,同時迅速發出報警信號，提示相關人員對其進行維修處理。

3.5 應用于電氣控制過程

在電氣自動化控制方面，人工智能技術的應用相對比較集中，以專家系統、模糊控制和神經網絡控制為主。

模糊控制。以模糊推理、模糊語言變量等為基本原理，以專家經驗的身份參與模糊控制。從其思想出發，即以受控目標的模糊數學為依據，利用該模糊控制器從而達到電力控制的目的。基于模糊邏輯的推理法則，建立了基于模糊邏輯的數學模型。在此基礎上，利用微機控制技術，建立了一個帶有回路的閉環式數字控制器。

專家控制。是基于專家體系的原理，將其與控制技術相結合，是一種基于專家經驗模仿的智能技術。因此，將該技術用于電力系統的控制中，其最突出的特征在于其具有高度的柔性和能夠自由選擇的控制速率。自適應能力強，可根據需要調節調節裝置的各種工作條件。它能有效地改善電力系統的工作性能，保證裝置的使用安全性。

網絡神經控制。其基本理論是建立在對大腦神經元的行為進行仿真的基礎上，根據近似原則建立的神經網絡模型。目前，網絡神經已得到了較多的研究，其技術日趨完善，并已被越來越多地用于電力系統的控制中，并取得了很好的效果。

通過對模糊控制實例的詳細說明，說明了人工智能技術在電力系統中的應用。特別是將模糊控制運用到電力系統的控制中，它的功能主要是通過直流和交流驅動來完成。在直流驅動中，其主要的傳動控制是Mamdani、Sugeno，其中mamdani 是調速控制，而Sugeno 則所有不同。另外在交流傳輸系統中，它的智能系統是依靠模糊控制器來實現的[3]。

4 結語

為確保電氣自動化控制系統穩定、安全運行，相關技術人員可在電氣自動化的控制中合理的運用人工智能技術來改善，從而保障整個電氣設備的安全運行。人工智能技術的出現，可以說是現在的社會發展中比較具有促進性的作用，通過運用人工智能技術，有助于促進電氣自動化在當今時代的可持續發展，提高電氣自動化系統的工作效率。將人工智能技術應用于電氣自動化控制，極大地改變了傳統的電氣控制模式，實現了跨越式發展；其次，人工智能技術提高了電氣自動化控制的效率，降低了人力和物力方面的成本投資，具有良好的現實意義和價值。