電氣自動化控制中的人工智能技術研究

王慶海

摘要：伴隨著科學技術不斷的發展和壯大，人工智能技術也獲得了機遇，發展的也越來越強大。人工智能技術的好處在于給人類的生產生活帶來了諸多便利，加快了人們的生活節奏，解決了許多以前無法被解決的問題。總的來講人工智能技術的普及在理論方面以及在實踐方面都是一個跨時代的進步。目前人工智能技術已經被人類應用到社會建設和社會服務等方面，而在電氣自動化中也對人工智能技術進行了引入，人工智能能夠對電氣自動化實現十分完美的控制，對電氣自動化技術的發展來說是一個巨大的飛躍。在本文中首先介紹了人工智能以及它的種種優點，然后針對它在電氣控制中的現狀介紹了人工智能及其與電氣自動化的種種聯系，最后在結尾對人工智能技術的實例應用進行了較為簡單的介紹，為大家十分詳細的介紹了這門迅猛發展的技術。

關鍵詞：電氣自動化控制 人工智能 技術 實例分析

中圖分類號：TM921.5 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）08-0021-02

我們都知道生產力的水平需要不斷地滿足社會的發展所提出的需求，為了能夠更好的追隨社會發展的腳步，我們就要將先進的技術轉化為強有力的生產力。人工智能技術的引入為電氣自動化控制提供了諸多優良的好處，主要有：減少電氣自動化成本、提高系統運行效率、排除故障等等。被運用于電氣自動化控制的人工智能技術是社會發展的必然結果。

1 對人工智能技術的基本介紹

1.1 人工智能技術的基本理論

隨著第三次信息產業的革命發展，計算機類的信息技術得到了飛速的發展。由計算機科學技術帶動起來的基于自動化、智能化、數字化產生的人工智能技術也應運而生。通過研發以及拓展等方式用新理論、技術和設備為研究對象，實現對象人工智能化的功能就是我們所謂的人工智能技術。人工智能技術是計算機的核心部分，在人工智能的基礎上人們可以了解智能化概念的本質，去設計一些人們需求的應用設備，例如：圖像識別、機械人等時機應用，這些設備的產生給人們的生產生活帶來了巨大的便利。目前的人工智能技術融合了許多學科的知識、對每個方面進行了詳細的研究、實現的人工設備能夠和人類的智慧相媲美。目前為止在電氣自動化的生產過程中編程技術已經被廣泛的進行使用。電氣自動化控制能夠提高產品的生產效率還能夠降低成本，同時對故障的減少也有十分顯著的效果。我們可以說人工智能在電氣自動化控制的過程中有著十分美好的應用前景。

1.2 人工智能技術的定義

所謂人工智能，是英文AI的簡寫形式，指的是人類對計算機里面包含的東西對人類的行為進行模擬，使得應用設備能夠像人一樣對東西進行操作，盡管看起來這樣的操作十分的簡單，但是人工智能囊括了哲學、數學、認知科學、不定論、心理學等諸多學科，可以說人工智能技術是一項十分復雜的學科，也可以說是一門邊沿學科，是社會科學以及自然科學的交叉。在二十一世紀的今天，我們將人工智能、能源技術、基因工程稱為三大最頂尖的技術。人工智能技術主要研究的是利用計算機對人的思維、智能行為進行模擬，創造出來可以比擬人類智慧的計算機。為了能夠使電氣自動化的發展有一個良好的發展前景，我們就必須將人工智能技術引入到其中，我們利用人工智能技術能夠像人腦那樣對信息進行收集、分析、交換、處理、回饋等功能，可以有效的提高對生產的判斷和處理，為電氣自動化控制的發展提供一個重要的條件。

2 人工智能技術的優點

我們在人工智能的應用中可以有很多的控制方法，因此我們要“因材施教”，對于不同的人工智我們就要使用不同的控制方法，旨在將人工智能的控制達到完美。在人工智能技術中我們主要是利用AI函數近似器進行處理，這種模式不必考慮諸多復雜的影響因素，優勢遠遠勝于其它一般的函數估計器，。人工智能技術主要有如下五點優點：

2.1 性價比高

到目前為止各種人工智能技術已經進入到我們生活的方方面面，我們享受著人工智能給我們帶來的便捷的生活。利用人工智能能夠對電氣自動化提供科學的方法和有效的措施。如今的人工智能能夠有效的收集信息，具備現代化設備的強有力的通訊手段，在技術人員的不斷鉆研和努力下，我們已經能夠對人工智能的成本進行較好的控制，人工智能具有質量好、技術強、服務好等諸多優點是電氣自動化控制對其進行引入的重要因素。

2.2 可操作性

基于計算機技術基礎的人工智能技術，在操作時能夠對指令進行分析和控制工作，還能夠自動進行邏輯分析，實現人工智能的信息量、準確度的優越性。開放性的數字化平臺為人工智能帶來了代碼操作的標準化和簡單性，能夠有效的對設備進行利用，減少設備的準備時間。

2.3 可靠性

基于互聯網技術和計算機基礎的人工智能技術是一項高科技技術，結合了高端的智能電器數字化系統的應用。人工智能技術在操作上十分的簡單，能夠較高的隨精度和效率進行控制。隨著光纖技術的飛速發展，電氣自動化技術能夠有效的保障工業生產的效率和安全性，這在一定程度上對現代化企業起到了推進的作用。

2.4 設計簡單

我們知道傳統的控制器要依據控制對象的模型進行對應的設計，然而有很多不確定的因素會影響模型的創建，譬如：數值類型、參數變化等原因，這些不確定因素的存在直接增加了設計的難度。但是人工智能技術卻能夠利用AI函數近似器對模型進行設計，并不需要對對象的模型進行控制。這就為設計提供了更簡單快捷的方式。

2.5 一致性好

傳統的設計算法主要是針對某些具體的對象而設計，只適用特定的對象，如果更換對象，效果就不會有那么明顯。人工智能控制的算法能夠對已知的和未知的輸入數據都能夠進行一致性的估計。

3 電氣自動化控制中人工智能技術的現狀

3.1 電氣自動化控制

對于電氣設備設計的完善是一項十分復雜的工作，我們不僅要很好的應用電路、電磁場等的專業知識，同時還要有一定的專業設計經驗并能夠十分嫻熟的應用。我們知道從前的產品的設計都是由簡入繁，我們會經常依據傳統的手工方式對所得的經驗進行總結，無法獲取一個十分完美的方案。借助于計算機技術快速的涌入到電氣產品的設計中，傳統的手工設計已經逐漸地被取代，并且使用計算機進行電氣產品的設計能夠大大縮短了電氣產品的設計時間。電氣自動化控制自從引入人工智能技術后，相比于以前的CAD技術有了不止一點點的進步，電氣產品的設計效率和質量也有了較大幅度的提升。

3.2 人工智能控制

（1）數據的采集和處理。我們能夠及時的采集、處理、所有的開關量和模擬量，還能夠根據需求對數據進行處理或者存儲。（2）運行監視和事件報警。我們可以對各類主要設備進行實時的模擬量數值和開關量狀態進行智能監控，一旦出現任何故障和事故馬上發出警報，還要對事件的聲光、圖像報警、電話、等進行記錄。（3）操作控制。斷路器、調整勵磁電流、電動隔離開關可以利用鍵盤和鼠標進行控制。操作人員可以按順控程序進行同期并網帶負荷或者停機操作。與此同時，還要對操作人員進的權限進行設置，這樣做的目的是為了操作人員能夠適應這種值班管理的需要。（4）故障錄波。故障錄波包括：波形捕捉、順序記錄、模擬量故障錄波、開關量的變位等。

4 人工智能技術在電氣自動化控制中的應用

人工智能技術的飛速發展使得它的使用范圍延伸到各個應用領域，包括：電氣設備、電氣控制、事故和故障診斷、日常操作等。

4.1 人工智能技術在電氣設備中的應用

人工智能技術的應用主要在設計電氣設備方面。對于電氣設備的設計是一個極為復雜繁瑣的過程，一方面要對電機、電磁場和電路的專業知識進行綜合，另一方面還要擁有豐富的經驗。結合傳統的設計方法的同時我們還要利用人工智能技術借助計算機進行輔助設計，人工智能技術能夠代替人腦進行很好的設計，大大縮短了電氣產品的開發周期，這樣才可以保證產品的質量和生產效率。

4.2 人工智能技術在電氣控制中的應用

電氣控制在電氣行業的運行過程中起到了關鍵作用。目前主要依賴人工智能控制技術，用計算機運行程序對其進行控制，因此程序的控制是關鍵步驟。在控制系統中會依據環節的不同運行不同的程序進行調整，每個環節的嚴要求使得產品在生產的過程中都能夠第一時間找到問題的根源。假如利用人工智能技術實現自動化的電氣控制能夠降低資金的投入還能夠節省人力資源，對整個電氣行業來說有著不可言說的重要意義。

4.3 人工智能技術在事故和故障診斷中的應用

人工智能故障診斷技術主要由模糊理論、神經網絡和專家系統構成，對于電氣事故有著十分重要的作用。我們都知道電氣設備總會出現一些故障，那么如何在故障發生之前根據證照避免這些故障呢？因此我們要在故障發生之前及時捕捉征兆，判斷設備發生故障的類型，對發生故障的部位進行及時檢修。使用人工智能技術能夠準確的對故障發生的地方進行定位、隔離和修護，能夠確保電氣設備穩定的運行。

4.4 人工智能技術在日常操作中的應用

因為電氣領域的操作過程十分的復雜，所以人工操作很容易出現問題。一旦出現人為的操作失誤，很容易造成大故障，高損失。由于人工智能技術的引入，使得電氣系統的日常操作十分的簡單化，還能夠確保操作的效率和準確率。簡化的操作界面還能夠對電氣系統進行遠程操作，簡化的操作使得生產效率得到了較大程度的提高，為電氣系統的運行保駕護航。

5 人工智能技術工程應用實例分析

人工智能技術不斷的在發展和進步，已經逐漸走向成熟，并且已經被國內的大型電網公司，如：國家電網、廣東電網相繼采用，效果十分顯著。

5.1 實現故障自愈

電網運行的過程中確保系統是否正常運行是個十分重要的環節，要求我們要將需要的用電及時、有效、安全的傳送到用戶那里。我國維修有故障的電網主要是在發生故障后找維修人員到達故障發生現場進行維修，抵達故障發生地將浪費大量的時間，電網建設要將如何避免故障范圍的擴大的問題重點考慮。由于智能電網被引入到電網的建設中，使得電網能夠具備一定的故障自愈功能。實現電網關鍵設備和配網設備的可視化可以實現電網故障自愈的功能。這種可視化的管理能夠對配電網發生的故障進行快速的檢測，一旦出現故障時能夠觸發維修程序，對故障進行高速響應的處理。在處理程序開始執行時還要設置有效的隔離措施，這樣才可以確保配電網能夠自我治療、自我診斷、自我痊愈。如何壓縮系統對故障處理的時間是十分重要的事情，如果可以將故障處理的時間壓縮到秒的級別，那么用戶的恢復供電時間就會最大程度的縮短，因發生故障造成的損失也會降低。對故障進行隔離也可以縮小停電范圍，沒有受到停電波及的用戶就能夠正常用電，不會受到絲毫影響。

5.2 建設智能客戶端

智能電網建設中的人工智能應用同樣也體現在智能客戶端，旨在為客戶提供更優質的服務。電網智能客戶端能實時監控客戶電力需求，用電信息能夠被加強的互動共享。客戶可以使用智能客戶終端進行網絡查詢，及時獲取某一時間段或者某一時刻的電的使用情況，這樣用戶就能夠根據這些查詢到的數據更改自己的生產計劃，更低程度的對電量進行節約。智能客戶端還能對實時電費為客戶提供余額警示，在余額不多的時候對客戶進行預警提示，這樣因為停電造成的損失就能降下來，生產效率就能得到相應的保障。電力管理部門還可以與客戶終端通過人工智能進行網絡分享和連接，能夠對客戶的用電情況進行實時的監控，能夠減少因電表故障造成的損失。

6 結語

人工智能技術是人類智力技術的延伸，為人類的生產生活提供了不可預計的便利。電力是我國經濟增長和安全的核心關鍵，為了能夠對電氣自動化進行控制我們必須采用人工智能技術，人工智能技術的應用不僅可以實現電氣自動化控制的智能化還能夠提高電網系統的運行效率。

參考文獻

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