人工智能在電氣工程自動化中的運用

顧浩

摘 要：當前，我國的人工智能技術研究水平逐漸成熟，并充分的將該技術運用到個各個領域，本主要分析研究人工智能技術在電氣工程自動化中的應用，主要是在信息技術處理、電器電子技術、自動控制和電氣工程的系統運行等方面，以實現電氣自動化為目標，基于此，作者結合自身的工作經驗進行分析，以供參考。

關鍵詞：自動化技術;人工智能;電氣工程

引言

近年來，人工智能已經成為科技技術行業中最火熱的關鍵詞，其研究領域也從最初的圖像處理、語言識別、文字識別等方面不斷的擴寬至控制相關的各個領域。電氣工程自動化涵蓋了電力技術多個研究方向，主要研究電氣系統的自動化控制以及信息處理等相關問題。人工智能作為自動化技術的提升拓展，其在電氣工程自動化中的合理應用能提高系統對于自身實時數據的分析以及處理能力，從而能根據預先設定好的方案作出控制應對，實現電氣工程的自動化控制。本文首先介紹了人工智能的基礎概念，并在此基礎上對其在電氣工程自動化中的實際應用進行了研究與討論。

1人工智能技術的概念及特點

人工智能技術在近年來受到了尖端科技研究領域的廣泛追捧，已經成為了科技行業發展的主要方向。人工智能的概念早在1956年就被提出，它是一種通過對人的意識思維過程進行模擬，從而使提高計算機信息處理能力的技術。經過半個多世紀的發展，人工智能技術已經在機器人、數據處理、控制系統甚至各種經濟決策優化方面得到了廣泛的應用并取得了良好的效果。

電氣工程自動化作為對控制技術有著極高要求的行業，其智能化發展的趨勢是必然的。相比傳統的自動化方法，人工智能技術有著更好的魯棒性。一般的電氣工程控制系統在構建控制模型時需要對模型進行精確的數學描述，一旦出現模型參數過多或者參數波動較大的情況，往往會導致控制精度下降甚至造成系統失控。而智能控制技術則對受控系統模型精度要求不高，它會通過模糊處理或者算法尋優等方式，能利用最少的數據做出最可靠的決策，這就在很大程度上提高了電氣控制的自動化水平，以計算機為媒介進行系統控制，在保證計算機正常運行的情況下，不會受到任何外界因素的干擾，結合了人工智能的電氣工程自動化系統相比傳統的人為或電氣控制，不但節省了大量的人力物力資源，同時也保證了系統的控制精度需求。

2人工智能在電氣工程自動化中的優勢

由于人工智能的自身原因，其在工作過程中，受外界環境因素影響較小，例如，對于電氣自動化系統來說，傳統的電氣工程控制容易受模型參數、數值類型的影響，而人工智能控制不需要動態模型和數據參數，有效的降低了環境模型和參數的影響，高效的提高自動化水平。同時，人工智能可以對數據參數進行有效的調節，這是傳統控制器所達不到的，并且人工智能控制工作流程具有一定的規范性，能保持著電氣產品的本身規格標準，而傳統的人為控制操作失誤幾率較大，引起的電器產品規格差距較大。在操作過程中，由于人工智能系統的機械化操作，可以有效的減小誤差值，降低設備出現錯誤的幾率，提高生產效率。除了操作控制之外，傳統的模式還需要對其他設備進行維修和檢查，需要大量的人力資源，同時由于設備維修的風險性較大，對于維修人員的自身安全來說，危險性較高，人工智能技術的應用，可以減少設備維修對于人力資源的依賴，保證工作效率提升的同時，還能減少人力物力的消耗，降低安全事故的發生幾率。

3 人工智能技術在電氣工程自動化中的運用

3.1人工智能技術在設備中的運用

在電氣工程實際中，相關設備的功能已經固定，智能技術對于電氣設備的優化提升主要集中在設備設計的優化以及實際工程中設備容量的優化。

設備的設計優化方面，傳統的設備設計圖紙主要由人工手繪完成，但隨著行業的發展，設備更新迭代的速度不斷提升，手工繪制的方法已經不能滿足現代化的行業需求，因此出現了以計算機作為輔助來對設備進行設計的形式，將人工智能技術與通過計算機設計電氣設備的方法相結合，能依照設備設計師的方案需求對設備的相關參數，通過算法進行優化，這不但節約了設計人員大量的計算時間，還減少了參數的出錯率，在縮短了產品開發周期的同時也提高了設備的質量。

設備的容量優化方面，電氣設備的實際工程應用中，設備的容量需要根據整體電氣系統的工作需求，由工作人員通過計算或者相關經驗來得出。考慮到工程實際的經濟性，這種設備容量的設計方法不夠細致，只能根據需求設定大概的設備容量范圍，無法在最大限度上提升設備的經濟效益，而人工智能技術則可以通過對系統模型進行數學建模，以經濟效益為前提，通過智能算法，如遺傳算法、粒子群算法等，利用計算機搜索得到最優的系統容量配置。除了系統經濟效益的之外，還可以對電氣系統的環保性、節能性等制定相應的評價準，以設備容量為變量，對系統進行多目標優化，全面提高電氣系統工程的綜合效益。

3.2人工智能技術在電氣控制中的運用

電氣控制作為電氣自動化工程中的核心環節，對控制精度以及控制效率有著極高的要求。但是，電氣工程中復雜的設備連接以及設備工況使得這一過程十分繁瑣，若采用傳統的人工控制或者電氣控制，由于操作不當或者控制裝置誤動所造成的系統故障的概率極大，這就在很大程度上限制了電氣工程系統的運行效率。針對這一點，利用人工智能技術能很好的來提高電氣自動化控制水平。人工智能技術除了擁有之前所提到的良好魯棒性，還能對電氣系統的參數，通過機器語言的方式進行方便的調控，且參數調整的大小精度與時間精度，是傳統的人為調控所不能比擬的，且只要計算機正常運行，這種對電氣系統的調控是不受任何外部因素干擾的，因此也會很少出現誤差。

人工智能技術除了能對系統實施精確控制之外，還能通過前端的UI設計，以界面的形式對整個系統的控制流程進行實時的反應，在面對計算機所不能處理的意外情況時，相關技術人員也能通過人機交互系統，通過向計算機發送指令來對意外情況進行應急處理。且在人工智能領域下的人機交互系統不僅限于工程現場的就地操作，還能通過系統的移動端或者PC端，對受控系統進行遠程操作，在提升了技術人員工作自由度的同時，也為能及時處理系統突發情況提供了可能性。

4結束語

綜上所述，隨著社會的不斷進步，人們對于社會生產力的要求不斷提升，人工智能技術的應用將會是未來電氣工程自動化發展的主要趨勢，更多的先進科技將運用到生活中，促進行業不斷創新發展，雖然當前在發展過程中還有許多不完善之處，但隨著人工智能技術的不斷更新進步，未來將會有更加廣闊的空間。

參考文獻：

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