電氣工程自動化中人工智能的運用分析

周向陽

摘要：電氣工程一大關鍵環節是自動化控制，它對于提高工程整體工作效率發揮著重要作用。隨著我國科學技術的發展，人工智能逐漸走入了人們視野并廣泛運用于電氣工程的自動化控制中，這使得電氣工作效率大大提高，同時出錯率也大幅降低。本文就人工智能在電氣自動化中的運用進行了綜合分析，以推動電氣自動化技術的發展。

關鍵詞：電氣工程;自動化;人工智能

一、 人工智能技術在電氣工程自動化應用的優勢

人工智能，是計算機科學的一大分支，它交叉了計算機、哲學、心理學等學科，其主要目標是使機器完成一些通常需要人來完成的復雜性工作，例如語言識別、圖形識別、數據分析等。電氣工程主要研究電氣工程有關的自動控制、信息處理等，由于電氣自動化系統非常復雜，因此其容錯率較低。將人工智能引入電氣工程自動化控制中，可以極大提高工作效率，減少因失誤操作引起的非正常停機、事故，提升了電氣自動化設備運行的科學性，并優化了運行環境。總體來看，人工智能技術應用于電氣工程自動化存在以下幾方面優勢：

（一） 操作簡單、精細

將人工智能應用到電氣自動化可以使傳統操作程序變得更為簡便，尤其體現控制上面。通過人工智能反饋的數據進行數據調整不但能夠促進控制準確性，還能及時發現設備中存在的問題。此外，人工智能在電氣自動化控制較為穩定，且抗干擾能力非常出色，這也保證了電氣自動化操作的精確性。

（二） 電氣自動化控制效率大大提高

一方面，通過人工智能技術能夠實時對設備參數進行采集、處理與保存，使得電氣自動化實際控制效率提升;另一方面，人工智能操作控制功能非常方便，工作人員只需利用計算機便可進行相關操作，大大降低工作強度，提升工作精度。

（三） 提高了電氣自動化的穩定性、安全性及工作效率

第一，智能化的電氣工程應用系統與傳統系統相比，在控制方面具有較強的一致性，尤其對于存在一定差異的驅動器，其一致性保持的也較好，這主要表現為，人工智能對外界因素干擾的影響較小，電氣智能化不會影響到最終結果，因而具有較好的穩定性。第二，基于人工智能技術的自動化控制，能夠智能化捕捉故障錄波，即對故障錄波進行模擬，對其順序加以記錄、捕捉波形等，實現故障錄波的自動化，從而提高了電氣設備運行的穩定性與安全性。第三，人工智能技術改善了電氣設備自動化性能，降低了電氣設備對電線電纜調整及變壓器的依賴，有效提高了電氣設備的整體工作效率。

二、 人工智能在電氣自動化中的應用

人工智能研究的一個主要目標是使機器能夠勝任一些通常需要人類智能完成的復雜的工作，電氣自動化是研究與電氣工程有關的系統運行。人工智能主要包括感知能力、思維能力和行為能力，人工智能的應用體現在問題求解，邏輯推理與定理證明，自然語言理解，自動程序設計，專家系統，機器人學等方面。而這諸多方面都體現了一個自動化的特征，表達了一個共同的主題，即提高機械人類意識能力，強化控制自動化。因此人工智能在電氣自動化領域將會大有作為，電氣自動化控制也需要人工智能的參與。

隨著人工智能技術的不斷發展，很多研究人員展開了針對人工智能在電氣工程自動化控制方面的研究，例如：應該如何將人工智能系統應用于故障的診斷和預測、電氣產品設計優化和保護與控制等領域。在優化設計方面，設計電氣設備是很繁瑣的工作。它需要對電磁場、電路、電器電機等學科的知識綜合性的運用，同時還要使用以往設計中的經驗。設計以往的產品時，通常是在根據經驗和實驗的基礎上，通過手工的方式開展的。這樣的設計過程很難取得最優的設計方案。電氣產品的設計隨著計算機技術的發展，逐漸由手工設計向計算機輔助設計不斷轉變，使開發產品的周期大大減少。尤其是在引進了人工智能技術之后，更加促進了CAD技術的發展，大大提高了設計產品的質量和效率。人工智能技術在電氣設計方面的應用主要包括專家系統和遺傳算法。其中的遺傳算法是一種優化的先進算法，在產品的設計優化上有舉足輕重的作用。因此電氣產品的人工智能化設計很多都采用了這種方式進行優化。電氣設備的故障征兆和故障之間有著很多必然和偶然的關系，具有非線性、不確定性的特點，它的優勢能夠通過人工智能的方式得到最大的發揮。人工智能技術在電氣設備診斷故障方面的應用主要由：專家系統、模糊邏輯和神經網絡等。在電力系統之中，變壓器因為重要的地位而受到很多研究者的關注。目前診斷變壓器故障的常用方法主要是分析變壓器油中分解出來的氣體，通過這種氣體分析找出變壓器的故障范圍。同時在電動機和發電機等方面，人工智能診斷故障技術也有了長足的發展。

三、電氣工程自動化中人工智能技術的應用前景

（一）多樣化功能

在電氣工程自動化中運用人工智能技術可以讓工作人員在收集數據和模擬工作量時非常方便，而且人工智能技術在運用上只是將其作為模擬人腦以工作過程的自動化。如果電氣工程自動化可以完全交給人工智能技術完成，那么勢必會減少許多的其他設備，除了能夠將工作人員的工作效率提升之外，還可以節省企業資金，降低生產成本，從而在市場定價方面比其他企業更加便宜，以此吸引更多的顧客，為企業贏得 更多的利潤，同時也節約了社會資源為企業的可持續發展奠定了夯實的基礎。

（二）最優化設計

傳統的電氣工程自動化設備都需要精準的設計模型，而這些設計模型往往是從工人多年的工作經驗中學會的，但是每個人對設備都有不同的看法，而每位設計模型的工人也有著不同的經驗積累，因此，再設計模型的時候總是會有或大或小的誤差，而這些有誤差卻可以讓自動化設備在里最優設計上有一定距離。隨著計算機技術在不斷的發展，電氣工程自動化設備在設計上也逐漸有了提升，將人工智能技術運用在電氣工程的自動化上，不僅讓電氣工程自動化設備的設計質量了保障，而且還提高了電氣工程自動化設備的出產效率。而在涉及到這些裝備的專業知識，技術人員了為讓設備以最好的狀態投入工作中，也會采用智能人工技術，這樣可以降低工作人員的操作難度，同時讓工作人員減輕工作壓力。

（三）推進相關產業發展

隨著電子計算機技術的發展和人們對于計算機的依賴程度越來越高，我國的電子信息化程度也越來越高，人工智能的電子技術也順勢而生，并且逐漸在各個行業都有它的身影。人工智能技術的出現也是人類科學史上的一次重大突破，尤其是在電氣工程的自動化控制系統上， 人工智能技術早已占據自動控制的主要地位，它是一場大的科技變革，它不僅在電力工程自動化上閃爍著耀眼的光芒，而且還很大程度上推進了我國甚至世界上電氣工程自動化的發展。

四、結語

人工智能技術是推動電氣自動化發展的一大核心，在自動化控制中發揮著不可替代的作用。人工智能技術不僅可以優化電氣設備設計，提高電氣設備效率，降低工作人員工作強度，還能夠大大提高設備工作精度，并促進從業人員及時發現設備故障，切實保障電氣工程運行的安全可靠。總之，電氣工程自動化中運用人工智能具備很多優勢，它是我國電氣行業穩定發展的一大保障。

參考文獻

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