人工智能技術在電氣自動化控制系統中的應用分析

蔡梓沛

[摘? ? 要]基于社會經濟的發展與科學技術的進步，在各行業領域生產建設中運用電氣自動化控制系統已是屢見不鮮。實現人工智能技術有機結合電氣自動化控制，能在提高系統使用水平的同時，為高質量生產提供保障。對此，本文將著眼電氣自動化控制系統，簡要闡述人工智能技術的相關應用。

[關鍵詞]電氣自動化控制系統;人工智能技術;應用

[中圖分類號]TM76 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2020）12–00–03

[Abstract]Based on the development of social economy and the progress of science and technology， it is common to use electrical automation control system in the production and construction of various industries. The combination of artificial intelligence technology and electrical automation control can improve the use level of the system and provide guarantee for high-quality production. In this regard， this paper will focus on electrical automation control system， briefly describes the application of artificial intelligence technology.

[Keywords]electrical automation control system; artificial intelligence technology; application

作為現階段新興技術領域的電氣自動化技術，在其發展過程中，人工智能技術的應用十分廣泛。特別是工業生產中，通常人工智能技術會與電氣自動化控制系統相融合，以此切實提升自動化控制在工業電氣化生產中的精確度與效率。這樣在促進自控技術朝著智能化方向發展的基礎上，為開辟智能化自控設備市場打下基礎。

1 人工智能技術基本內涵分析

在1956年的Dartmouth學會上，首次提出人工智能這一概念[1]。人工智能屬于計算機科學的一個分支，其主要試圖分析智能的實質，生產出新的可通過類似人類智能的方式進行反應的一種智能機器。此領域研究主要包含語言識別、機器人、圖像識別、專家系統以及自然語言處理等。關于人工智能技術，從本質層面分析，其屬于由多門專業學科以及信息化技術融合構成的信息化、現代化專業學科，能夠為信息化管理系統賦予和人類相似的模擬性思維與相關能力，并將其作為技術基礎，在實際應用過程中，讓人工智能技術能夠結合運行準則和具體情況，實現各類控制指令的智能化制定，并做出精準反應。和人類相比，雖然人工智能技術擁有不同的思維方式，也會受限于諸多使用條件，可是人工智能技術在電氣自動化控制領域中，不僅能夠和人腦一樣展開邏輯思考，而且具備較強的分析能力與數據運算能力。

2 簡析人工智能化技術運用特征

人工智能技術作為當前和人力思維最接近的一種技術，在使用過程中擁有多元化突出特征，主要包括：①人工智能技術具備采集與處理大規模數據的功能。人們在具體使用該技術時不需要動腦思考十分復雜的事情。在生活和工作中應用人工智能化技術，例如計算機編程軟件，能識別采集多樣化的信息數據，然后對識別信息數據進行分類處理，便會獲得和人體思維基本相同的答案，這樣可以大大提高工作的效率和便捷性。②具備系統化監視與警報功能。人工智能技術應用在電氣自動化控制系統中，能實時監視工作系統中各種運行數值，而且可以有效監視具體運行中的電氣自動化設備，如果在設備運行中出現過度用載或是功能性受損等問題，系統能夠發出自動警報，將發生的有關事情記錄下來。③能夠控制電氣自動化設備。主要通過計算機終端控制電氣自動化設備，工作人員在這一過程中僅需操作計算機設備的鍵盤與鼠標，便能不設地點地遠程控制電氣設備，例如控制斷路器或者是開關的隔離。與此同時，還能依據各種情況最大限度滿足各種值班需求。④錄制發生的故障事件。通過人工智能操作系統，模擬在使用中所形成的故障電子波形，模擬具體發生的故障事件，而且能夠記錄設備開關的具體變化情況。

3 電氣自動化控制系統應用智能化技術的重要性

基于不斷完善的計算機系統，進一步突顯了電氣自動化控制系統的系統性和復雜性，比如數控機床能進行自動化控制操作[2]。也正是因為系統提出的復雜性需要核心技術也能做到智能化控制。和有關工業設計案例相結合，在電氣自動化控制系統中應用人工智能技術非常重要，具體如下：①數據采集和處理功能能夠自動化采取電氣設備各類數據，與此同時通過云平臺還能保存與處理各種數據，從而強化自動化控制系統的綜合性能。②自動分析及處理功能可以遠程監測及報警。借助大數據等的人工智能技術能遠程操作電氣自動化控制系統，從而依據系統所設定的程序比對電氣自動化控制系統實際運行情況，從及時找出系統運行故障。③人工智能技術的操作功能十分靈敏，可以滿足不同環境條件下的電氣自動化控制要求。依托遠程控制系統的人工智能技術可以控制環境，這樣一方面能減少人工負擔，另一方面還可以提高設備自身的控制性能。比如人工智能技術應用在礦井控制系統中，在分擔工作量的同時，可以在線實時監測設備狀況。

4 電氣自動化控制系統應用中人工智能技術問題原因分析

人工智能技術在經過多年發展后已經較為成熟，而且因為開發投入到人工智能技術和電氣自動化控制系統中的機械設備數量較大，所以人工智能技術也廣泛應用在工業企業中。可是人工智能技術應用在電氣自動化控制系統中也產生了很多問題，問題出現的原因主要體現在：因為受限于傳統技術思想，加之有關技術人員所掌握的專業知識不能做到與時俱進，所以人工智能技術在電氣自動化控制系統中無法發揮實際作用。而且由于功能相對單一的人工智能化設備，在一定程度上會影響到電氣自動化控制系統實際運行。與此同時，在問題出現后沒有做到及時的維護與保養，也會對應用電氣自動化控制系統造成影響。

5 電氣自動化控制系統中人工智能技術具體應用分析

5.1 神經控制系統

神經控制系統主要是依托人工神經網絡有效模擬人類神經系統，完成傳輸與處理信息網絡的一個過程。關于神經控制系統，其優勢主要體現在：和人的聯想、記憶、推理存在很多相同點[3]。在人工智能中能對人的邏輯思維進行模擬，在形成諧波的同時做到實時監控。而且在實時監控電氣自動化控制系統中，能夠有效分析電氣系統靜止或是運行狀態的安全性，同時還能及時處理診斷出來的故障。可見，在電氣自動化控制中神經控制方式占據重要地位。

5.2 模糊控制方法

模糊控制方法主要將推理理論與模糊語言作為基礎，以專家經驗為電氣自動化控制準則的智能控制方法。其本質為模糊模型，通過相關控制器能有效控制電氣設備系統，在具體使用過程中借助模糊邏輯當中的推理規則，通過計算機技術組建具備數字化特征的電氣控制系統，該類電氣控制系統還擁有反饋閉環結構。在電氣自動化控制系統中應用模糊控制方法，一方面能降低數據庫搜索過程中的難度，另一方面可以靈活處理各種問題。針對不清楚電氣系統的相關工作人員，通過模糊邏輯控制能更好地對統計與處理電氣系統數據。與此同時，能夠依據處理分析的最后結果，明確相應的解決方案。更重要的是還能較好預測電氣系統內可能出現的故障。

5.3 專家控制方法

專家控制方法是指將專家的有關經驗及理論基礎當做基礎框架結構，綜合實驗理論中各類技術手段，從而實現智能化控制電氣系統的一個過程。針對專家控制法，重點是充分應用專家經驗，具備較高的效率與靈活性，能夠依據電氣自動化控制系統實際需求靈活選擇控制率。同時，專家控制方法具備較強的適應性，可以依據實際工業生產情況，調整調控器的各項參數，以此保證電氣設備可以充分適應不同的工作環境。在電氣自動化控制中應用專家控制法，可以最大限度提升電氣設備的穩定性與安全性，在保證電氣自動化控制水平的同時，提升工業生產的效率及質量。

5.4 優化與診斷電氣自動化控制的問題和故障

在電氣自動化控制過程中應用人工智能技術，能夠進一步優化電氣自動化的故障診斷和控制設計。在實際設計過程中，依據理論知識并與設計人員工作經驗相結合提升設計水平。在以往的設計工作中，通過采取實驗結合經驗的方式，最后設計電氣自動化控制的結果往往是差強人意。因為人工設計存在諸多缺陷，可能會致使電氣自動化控制技術無法充分展開或是應用。伴隨不斷發展的計算機技術，在一定程度上改變了設計電氣產品的方式，從人工設計朝著CAD計算機設計發展。通過CAD設計技術能將品質設計的時間縮短到最低，而且設計出來的產品具備理想的模擬效果。

除此之外，為進一步提高設計電氣產品的水平，在電氣產品設計中應用人工智能技術時可以有效運用遺傳算法，以此保證計算結果的準確度。在診斷電氣自動化控制故障的過程中運用人工智能技術，可以提升故障診斷的質量與效率。通常情況下，在診斷電氣系統的故障時會依據以下三個步驟進行：①檢測電氣設備呈現的特征信號;②以檢測最終結果為依據得到系統更新的故障信息;③有效識別電氣系統實際運行狀態，進而判斷故障狀況[4]。現階段的故障診斷技術相較完善，尤其是故障技術有機結合專家智能自動化控制技術，為故障診斷效率與準確率的提高打下基礎。

出于確保精準判斷電氣設備運行故障判斷，人工智能技術應使用在電氣自動化控制的以下幾方面：①動態化監控電氣設備具體運行情況，確保電氣設備位置和獲取狀態信息的準確性;②將必要的傳感裝置安裝于電氣設備中，例如檢測壓力、功耗和溫度等裝置，這樣便可以更加精準檢測有關信息數據。如果電氣設備存在故障，則能分析信息數據，依據信息存在的關聯性精準判故障位置和故障產生的原因。這樣可以在一定程度上提升診斷故障的效率，從而為故障處理的后續工作提供相應參考。

5.5 電氣一般控制過程

電氣自動化控制應用范圍廣泛，一方面可以應用在工業生產過程中，另一方面也可以使用在日常生活。在現階段生產生活中，電氣自動化控制是一大重要部分。以往的電氣設備中，不僅操作控制系統的操作難度高而且比較復雜。因此，操作電氣設備的時間相對較長，且對操作準確性提出較高要求。要是發生操作失誤，會嚴重影響到電氣自動化控制系統。在電氣自動化控制中應用人工智能技術，可以最大限度優化設備操作系統，省去較多復雜的操作步驟與程序，達到簡化操作的效果。由此，在一定程度上可以降低具體操作電氣自動化控制系統中的失誤發生率，進而提升操作的質量與準確率，從而保證操作電氣設備的可靠性與安全性。

5.6 電氣設計

電氣自動化控制系統當中的電氣設備具備一定的復雜性和專業性，融合磁場學、電學等相關學科。以往電氣設計工作采取的主要是人工設計模式，不僅設計時間長，而且設計方案很容易出現不全面、不精準等問題。基于在電氣控制中人工智能技術的深入應用，在進行電氣設計時通過數據采集和統計，能切實提高設計方案的準確度。另外，通過人工智能技術，還能依托其自身的監控系統，自動存儲和提示設備數據將設備可能產生的問題進行模擬，及時記錄與分析運行參數的變化，從而確保電氣自動化控制系統可以有序平穩地運行。

6 結束語

人工智能技術的運用已然成為未來主要發展趨勢，依托人工智能技術提升產品質量，進而推動我國經濟發展。有關科研人員應深入研發人工智能技術，擴大其領域應用空間，與此同時，還應汲取國外尖端人工智能技術，結合實際引入先進設備，進一步提高人工智能技術的普及率。

參考文獻

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