人工智能在電氣自動化控制的應(yīng)用

摘 要將人工智能技術(shù)應(yīng)用在電氣自動化控制中，既能實現(xiàn)電氣的智能化，也能夠提高電氣系統(tǒng)的運行效率。本文圍繞著人工智能在電氣自動化控制的應(yīng)用這一中心展開了論述，詳細(xì)分析了如何在靈活應(yīng)用人工智能技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】人工智能 電氣自動化控制 應(yīng)用

隨著我國智能技術(shù)的發(fā)展，人工智能技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛。運用人工智能技術(shù)對提高電氣自動控制系統(tǒng)的運行效率非常有效，而且還能最大限度地實現(xiàn)資源優(yōu)化配置。為此，在現(xiàn)代化背景下，加大人工智能技術(shù)的應(yīng)用研究是非常重要的。

1 人工智能技術(shù)的應(yīng)用理論

伴隨著工業(yè)改革，計算機信息技術(shù)的應(yīng)用也越來越成熟。同時計算機信息技術(shù)還帶動了自動化技術(shù)、大數(shù)據(jù)、智能化技術(shù)的發(fā)展。其中人工智能技術(shù)的應(yīng)用理論、方法也成為重點研究對象。人類在應(yīng)用人工智能技術(shù)時，要從人工智能技術(shù)的本質(zhì)概念出發(fā)，并以此設(shè)計出滿足人們生產(chǎn)、生活的應(yīng)用設(shè)備。

人工智能技術(shù)最早是在20世紀(jì)50年代提出的，并以計算機信息技術(shù)為基礎(chǔ)，逐漸引進其它學(xué)科知識。也就是說，人工智能技術(shù)的研究是一個系統(tǒng)化的工程，只有綜合考慮各方面的影響因素，融合各個學(xué)科知識才能實現(xiàn)人工智能技術(shù)的創(chuàng)新。而對于電氣自動化控制來說，其主要控制目標(biāo)是確保運行穩(wěn)定，提高生產(chǎn)效率。

2 人工智能技術(shù)在電氣自動化控制中的應(yīng)用

2.1 在電氣設(shè)備設(shè)計中的應(yīng)用

人工智能技術(shù)在電氣自動系統(tǒng)中的應(yīng)用主要是在電氣設(shè)備的設(shè)計方面。電氣設(shè)備的設(shè)計是一項比較復(fù)雜的系統(tǒng)工作，不僅需要綜合應(yīng)用電路、電磁等學(xué)科知識，還需要具備足夠的設(shè)計經(jīng)驗，保證設(shè)計的科學(xué)性、合理性。傳統(tǒng)的設(shè)計方法主要依靠設(shè)計經(jīng)驗，無法真正找到最優(yōu)化設(shè)計。而將智能技術(shù)引入到電氣設(shè)備的設(shè)計中，不僅能夠充分利用計算機輔助設(shè)計軟件，還能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)設(shè)計方法和計算機輔助設(shè)計的融合，最終縮短電氣設(shè)備的設(shè)計周期，提高電氣設(shè)備的設(shè)計質(zhì)量。比如在高壓電氣方面，SF6技術(shù)、真空技術(shù)、組合技術(shù)等已應(yīng)用于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中，并基本實現(xiàn)了“無油化”。又如采用單片機系統(tǒng)進行剩余電流式電氣火災(zāi)探測器的智能化設(shè)計，既能實現(xiàn)傳統(tǒng)斷路器功能的組合化和智能化，也能通過應(yīng)用總線通信技術(shù)實現(xiàn)斷路器控制的系統(tǒng)化和網(wǎng)絡(luò)化。由此可見，將人工智能技術(shù)應(yīng)用在電氣設(shè)備中不僅能夠盡可能地發(fā)揮出先進設(shè)計技術(shù)的優(yōu)勢，還能提高電氣設(shè)備的使用性能。所以，我國應(yīng)當(dāng)繼續(xù)加大研發(fā)力度，進一步拓寬智能化的應(yīng)用范圍，并利用如今較為先進的信息技術(shù)，推進電氣設(shè)備智能化設(shè)計的發(fā)展，從而促進我國工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2.2 在電氣控制中的應(yīng)用

電氣控制是電氣自動化系統(tǒng)的重要組成部分，而人工智能與電氣控制的結(jié)合主要是依靠計算機程序進行控制。應(yīng)用人工智能的電氣控制系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)控電氣系統(tǒng)運行狀態(tài)，并根據(jù)狀態(tài)信息及時發(fā)出控制動作指令。總的來說，相比較傳統(tǒng)的自動化控制，智能化控制實現(xiàn)了系統(tǒng)資源的有效分配和調(diào)度，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，促進了企業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展。在人工智能控制過程中，控制系統(tǒng)會根據(jù)每個環(huán)節(jié)的運行狀態(tài)實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的調(diào)節(jié)。因此，一般要先對每個運行環(huán)節(jié)制定嚴(yán)格的運行標(biāo)準(zhǔn)。一旦出現(xiàn)異常，人工智能控制系統(tǒng)便會感應(yīng)出來，并做下一步的處理。以現(xiàn)代化智能電表為例。它不僅具有獨立MCU、存儲器、硬時鐘、通訊接口、負(fù)荷開關(guān)、加密單元，而且具備電能計量、費控管理、數(shù)據(jù)凍結(jié)、數(shù)據(jù)加密、事件警告等功能。當(dāng)電氣系統(tǒng)在運行過程中，一旦出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常的現(xiàn)象，智能電表便能夠發(fā)出警報。目前，人工智能控制方式包括遠(yuǎn)程控制、無人化控制等。在人工智能逐漸成熟的背景下，企業(yè)應(yīng)當(dāng)加大人工智能控制方法的研究，進一步實現(xiàn)人工智能與電氣控制的深度融合，最終推動我國電力行業(yè)的發(fā)展。

2.3 在故障診斷中的應(yīng)用

在電氣控制系統(tǒng)中，電氣設(shè)備發(fā)生故障時都有一定的征兆，而且不同的征兆對應(yīng)各自的電氣設(shè)備故障類型。因此，在電氣設(shè)備發(fā)生故障前進行狀態(tài)監(jiān)測，既能夠及時發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備故障，也能夠迅速找到故障點，從而縮短電氣設(shè)備故障維修時間，保證電氣系統(tǒng)的正常運行。如變壓器的智能化應(yīng)用，不僅能夠?qū)ψ儔浩骱推洳考南嚓P(guān)參量進行就地數(shù)字化測量，還能對有控制需求的變壓器設(shè)備和其部件，實現(xiàn)基于信息交互，多參量聚合的智能網(wǎng)絡(luò)控制。最重要的是，通過智能組件的自診斷，以智能電網(wǎng)其他相關(guān)系統(tǒng)可辨識的方式表述自診斷結(jié)果，使設(shè)備狀態(tài)在電網(wǎng)中可觀測。相比于傳統(tǒng)的通過對變壓器滲漏的油氣進行氣體分析來確定變壓器故障的方式，其故障檢測效率更高。不僅僅如此，在其它電氣設(shè)備中，應(yīng)用人工智能化的故障診斷技術(shù)也是非常高效、迅速的。由此可見，企業(yè)應(yīng)當(dāng)重視加大人工智能技術(shù)與設(shè)備故障檢測的融合研究。

2.4 在日常操作中的應(yīng)用

電氣自動化控制系統(tǒng)不僅構(gòu)成較為復(fù)雜，而且操作流程比較繁瑣。一旦工作人員出現(xiàn)操作失誤問題就有可能發(fā)生電氣系統(tǒng)的故障，從而造成重大經(jīng)濟損失。在日常操作中引入人工智能便能有效改變這種狀況。比如人工智能操作系統(tǒng)會將電氣系統(tǒng)的操作編碼為程序存在在系統(tǒng)之中，工作人員只需要通過人機交互界面進行操作，便能夠?qū)崿F(xiàn)電氣系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制。而且在操作過程中，工作人員只需要操作人工智能系統(tǒng)給提供的指令即可。這樣能夠有效地提高生產(chǎn)效率，降低電氣系統(tǒng)的故障發(fā)生率。目前大部分的人工智能電氣控制系統(tǒng)解決方案都已經(jīng)實現(xiàn)了智能化控制，即便是出現(xiàn)電氣故障也能夠提出可參考的解決性方案，以方便工作人員決策。

3 人工智能技術(shù)的發(fā)展趨勢

在信息技術(shù)時代，企業(yè)、科研單位應(yīng)當(dāng)重視智能化技術(shù)，并結(jié)合電氣工程自動化系統(tǒng)實際，實現(xiàn)兩者的有效融合，從而實現(xiàn)我國電氣工程自動化控制的創(chuàng)新和發(fā)展。也只有這樣才能不斷促進我國工業(yè)的發(fā)展，才能逐步實現(xiàn)工業(yè)4.0，最終提高我國的綜合國力。

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作者簡介

周承瑋（1991-），男，江西省吉安市人。惠州市技師學(xué)院助理講師。研究方向為電氣自動化。

作者單位

惠州市技師學(xué)院 廣東省惠州市 516000