淺談人工智能技術在電氣自動化控制中的應用

邱遠奕

隨著工業4.0時代的來臨，人工智能正在逐步成為自動化控制的重要驅動力。人工智能技術可以有效地提高自動控制的效率與準確性，減少生產成本，給企業創造了極大地經濟效益。因此，對電氣自動化控制中的人工智能技術進行研究是很有實際意義的。

一、引言

人工智能技術在電氣自動化控制中的應用，為控制功能實現提供了新機遇，顯著提升了相關領域運營水平。智能化機器的應用能夠實現將人工智能技術引入到生產現場，可以使生產力得到改善，防止設備出現問題，還可以提高企業的總產值。其設計思路清晰的優勢與電氣設備自動化控制相結合，對電氣設備的高效運行起到重要作用。

二、人工智能技術在電氣自動化控制中的優勢

人工智能技術在電氣自動化控制中的應用，為企業帶來了顯著的效益。以下是其主要優勢：

（一）提高自動化控制的效率和精度

傳統的電氣自動化控制方法雖然在一定程度上實現了生產的自動化，但由于其受限于設備老化、人為操作失誤等，其控制效果并不理想。相比之下，人工智能技術通過其先進的算法和模型，能夠實現對電氣設備的精準控制。人工智能技術能夠實時監測設備的運行狀態，可以對設備的運行數據進行分析和處理，及時發現和預測潛在的問題。

（二）可以降低生產成本和能源消耗

人工智能技術能夠優化生產流程，減少不必要的資源浪費。通過對設備運行數據的實時監控和分析，可以很好地預測并及時處理潛在的故障，降低維修成本。此外，通過對能源使用的智能管理，可以有效降低能源消耗，為企業節省大量成本。

（三）增強系統的穩定性和安全性

人工智能技術能夠實時監測電氣設備的運行狀態，及時發現異常并采取相應措施，大大增強了系統的穩定性和安全性。此外，該技術還能提供歷史數據分析和預測功能。通過對電氣設備的歷史運行數據進行分析，系統可以預測未來可能出現的問題。而且，通過智能故障診斷和預警系統，可以減少設備故障率，提高系統的可靠性和持續性。

三、人工智能技術在電氣自動化控制中的應用

（一）數據采集處理

人工智能技術與電氣自動化控制的結合可以高效地進行數據收集和處理。用電裝置在使用時，會形成一套性能指數，當這些指數值發生變化時，就有可能發生或將要發生故障。從這個觀點出發，在人工智能技術的基礎上，在電氣裝置中安裝有關的軟件，可以對裝置的工作狀況進行高效的提取。

以電氣監控為例，為了保證監測質量，必須建立在實時獲取的數據信息之上，而現有的數據采集方式很難達到實時獲取的目的，也很難有效地解決數據傳輸時延等問題。為了保證電氣資源的高效收集和對特定地區電氣資源的利用狀況進行準確的解析，必須結合本地用電數據收集的實際情況，將人工智能引入到電氣系統中來，以解決電氣系統中的“時滯”問題。比如，在采集每個家庭的水表資料時，根據對電腦技術的運用進行的分析，能夠理解各個地區的電氣消費狀況的差別，改善了在常規方式下繁雜的工作程序，讓數據資料更加準確地獲得，以此來提高電氣自動化的控制水平。

（二）監控生產安全

人工智能技術在電氣自動化控制中的應用，確保了企業的安全生產。在企業的制造過程中，為了保證生產過程的安全，防止人身傷亡等危險事故的出現，在以提高產品的產量為目標的同時，也是一個十分關鍵的問題。在傳統的自動制造工廠中，存在著機器的失效、老化等問題，對工人的人身安全構成了極大地威脅。

通過應用人工智能技術，我們可以在電氣自動控制裝置上加裝一套電子監視裝置，實現對員工工作狀態的實時監測與控制。通過對電氣系統中出現的各種故障進行實時檢測，并對其進行有效地控制，使電氣系統的安全程度得到了極大地提升。此外，還能夠采取更加精準地方式，去監測電氣自動化控制設備的運行狀態，及時發現潛在的安全隱患。此外，人工智能技術還可以通過數據分析預測設備故障發生的可能性，從而提前采取相應的預防措施，避免因設備故障導致的生產中斷和人員傷害。

（三）電氣故障排除

以往的故障排查與檢測采用傳統方法，電子裝備的故障發現過程復雜，檢查效率低，速度慢；而電子裝備的故障發現周期較長，費時費力，新裝備的替換又需要花費較多的精力，由此，在實際操作中產生了一系列問題。通過應用人工智能技術，能夠快速地處理圖像處理、電路診斷和頻率分析等工作，這極大地縮短了電氣設備的升級周期，確保了電氣自動化的控制水平。在電氣系統運行過程中，在使用條件、工作環境、工作時長等諸多因素的作用下，若出現諸如內燃機等有關的裝置出現故障，不但會使電氣裝置的工作效率下降，而且對企業的生產也有很大的影響。采用遺傳算法、計算機神經網絡及專家系統等相關技術手段，對電氣裝備進行了故障診斷。人工智能技術可以通過專家系統，對電氣設備進行長期、全方位的監控，當電氣設備發生問題時，可以及時的進行預警和隔離，確保故障可以得到迅速的解決，使因設備故障而導致的電氣自動化工作的經濟損失減少到最小。另外，還可以將人工智能技術應用到一些不適合手工作業的事故中，來代替手工來進行一些作業，從而實現以專家系統為基礎的電氣設備的故障診斷。

四、未來發展過程中面臨的挑戰

（一）數據安全和隱私保護問題

隨著大數據和人工智能技術的廣泛應用，數據安全和隱私保護問題日益突出。在利用數據優化自動化控制的過程中，如何確保用戶隱私不受侵犯、數據不被泄露和濫用，是一個亟待解決的問題。

為了解決這一挑戰，需要從技術、法律和倫理等多個層面進行努力。在技術方面，需要加強數據加密和訪問控制技術的研究和應用，確保數據的安全存儲和傳輸。同時，開發更加高效的數據分析和隱私保護算法，可以在利用數據的同時保護用戶隱私。在法律層面，需要完善相關法律法規，明確數據的所有權和使用權，規定數據使用和處理的合法性和合規性。此外，建立數據監管機構，對數據進行審查和監管，也是保障數據安全和隱私的重要措施。

（二）技術更新和人才培養需求

人工智能技術的快速發展對電氣自動化控制領域的人才培養提出了更高的要求。隨著技術的不斷創新和升級，電氣自動化控制領域需要更多具備創新思維、跨界整合能力的人才，以滿足新技術領域的發展需求。首先，創新思維是至關重要的。在人工智能技術的推動下，電氣自動化控制領域正在經歷著前所未有的變革。從業者需要具備獨立思考和勇于探索的精神，不斷嘗試新的方法和解決方案，以推動技術的進步和應用的拓展。同時，跨界整合能力也變得越來越重要。由于人工智能技術的應用涉及多個領域的知識和技能，因此從業者需要具備廣泛的知識背景和綜合能力，能夠跨越不同領域進行整合和創新。其次，持續學習的能力也是必不可少的。人工智能技術是一個快速發展的領域，新的技術和知識不斷涌現。為了適應這種快速變化的市場環境，從業者需要具備持續學習的意識和能力，不斷更新自己的知識和技能，以保持競爭力和專業性。

五、結語

簡而言之，人工智能技術在電氣自動化控制中的應用正在改變傳統工業的生產模式，為企業帶來前所未有的機遇和挑戰。未來，隨著技術的不斷進步和應用領域的拓展，人工智能技術將在電氣自動化控制中發揮更加重要的作用，推動工業生產的智能化和綠色化發展。

作者單位：湖北經濟學院