礦山電氣自動化控制系統設計中人工智能技術的應用

張夢麗

（河鋼集團礦業公司司家營北區分公司，河北 唐山 063700）

1 人工智能技術概況簡介

隨著科學技術的發展，人工智能技術的應用領域也逐漸的拓寬，該技術在使用的過程中主要是在邏輯芯片的輔助下，完成人的行為模仿等活動，從而減輕人力勞動?，F階段使用最多的就是人臉識別和語音識別等。人工智能技術在我國的應用尚未全面，仍然處于發展階段，在實際應用過程中，人工智能機器了的自主思維能力尚未達到較高的水平。將人工智能技術應用到工業生產中，可以有效提高工業生產的效率，降低工業生產的成本，有利于工業生產向智能自動化方向發展。

雖然人工智能技術水平還不夠成熟，但在具體應用過程中已經取得了更好的成績。人工智能技術的應用可以賦予物品人的思考，使冰冷的物品有人的邏輯思維能力，從而實現了物品之間的協作。目前，我國礦山生產的過程中大部分工作是由自動化程序完成的。應用人工智能技術優化礦山電氣自動化控制系統，實現機械、電氣設備的自動化控制和作業，是機電一體化的核心內容。該技術的應用進一步提高礦山生產效率，降低人工成本，提高礦山產品質量。

2 人工智能技術在礦山電氣自動化系統中應用的優勢

2.1 具有一定的自主性，能夠獨立作出生產決策

傳統的礦山電氣自動化控制系統的自動化程度比較低，許多操作都是由人工操作完成的。同時，該系統在運行過程中容易受到外界因素的影響，其運轉的穩定性無法把握?，F階段，將人工智能技術應用到礦山電氣自動化控制系統中，可以提高系統自助調整的能力。系統能夠自動分析運轉過程中出現的問題，并結合實際生產情況對系統的參數進行調節，保證系統運轉的穩定性，此外，人工智能技術的應用又可以提高生產的效率，具有一定的自主能力。

2.2 具有自動設計生產模型的學習能力

目前，我國礦山生產已基本實現了電氣自動化控制，雖然與傳統的機械控制和人工控制相比，效率有了很大提高，但與人工智能機電一體化智能控制相比，仍相對落后。利用人工智能技術建立的礦山電氣自動化控制系統具有學習能力，其適應性強。同時，該系統在應用的過程中技術人員可根據生產條件的變化，自動設計生產模型，調整控制參數，實現自動化生產。

2.3 具有一定的應變能力，能自動排除生產故障

傳統的礦山電氣自動化控制系統不能自行調整運轉過程中的故障，從而導致系統運轉的效率降低。同時，維修人員無法準確的找出故障出現的原因，生產工作被直接延續。利用人工智能技術開發的礦山電氣自動控制系統，可實時發現生產過程中的故障隱患，提前防范。一旦系統出現故障，人工智能技術就可以切斷設備電源，避免出現設備燒毀的問題。同時，給維修技術人員提供有價值的故障排查信息。

2.4 具有一定的自動控制生產質量的能力

礦山生產活動的環境通常情況下比較復雜，導致礦山電氣自動化控制系統容易受到外界因素的影響而無法保證生產質量以及生產效率。人工智能技術的合理應用，可以實現對外部多種不同因素的監督與控制，從而保證電氣生產設備處于正常的工作狀態，確保生產效率與質量。

3 礦山電氣自動控制系統功能設計中人工智能技術的應用

3.1 礦山電器智能控制系統設計

礦山電氣設備是礦山電氣自動化控制系統的主體，主要運用了模糊控制技術和人工智能技術。模糊控制技術是指對指令語言進行模糊分析處理的技術，當電氣設備發出指令時模糊模型和變量識別能夠對其進行全面的分析與處理，從而保證電氣設備發出的指令都能夠被識別。再加上神經網絡技術的協調，可以大大提高對指令處理的效率。

3.2 礦山電氣自動控制系統中通訊智能化的應用

電氣自動控制系統中的設備比較復雜，其神經網絡是保證通信正常的重要部分。通常情況下通信系統可以分為有線通信系統和無線通信系統。礦山生產的過程中會優先選擇使用有線通信系統。有線通信系統在使用過程中穩定性更好，但是，有線通信系統的使用成本比較高，搭建需要大量的電線，并且，該系統對施工人員的技術要求比較高。隨著通信技術的不斷提高，礦山電氣自動化控制系統正在逐步向著無線通信發展。無線通信系統對環境的要求比較低，其搭建成本也比較低。智能路由技術具有很強的信息處理能力，它能夠保持較高的傳輸速率，保證通信的準確性，是實現智能通信的基礎。

3.3 礦山電氣自動控制系統數據傳輸應用

礦山電氣自動化系統運行的過程中其數據傳輸主要通過通信系統完成的。一般情況下，數據傳輸包含終端對控制中心的反饋以及控制中心對終端指令的傳達，數據傳輸必須具有雙向傳輸的能力，確保礦山電氣自動化控制系統能夠安全穩定的運行。礦山電氣自動化控制系統中的單元比較多，每個單元都需要特殊的數據傳輸方式。因此，技術人員必須根據電氣自動化控制系統的實際情況綜合選擇使用數據傳輸方式。要全面保證數據傳輸的質量以及效率，提高數據的可靠性以及真實性。

3.4 礦山電氣自動控制系統智能監控應用

礦山電氣自動化控制系統具有較高的穩定性，能夠發揮自身的監測功能。在實際運行的過程中，礦山電氣自動化控制設備主要監督所有設備的運行狀況，保證電氣設備運行過程中不會出現故障。人工智能技術的應用提高了電流監控的效果。技術人員可以根據電流的穩定狀態，從而分析設備的穩定性。當電流運行不穩定時，人工智能技術可以對其進行調整，使其恢復穩定運行的狀態。

3.5 礦山電氣自動化控制系統的設備防護

礦山自動化控制系統的設備有很多，人工智能技術的應用可以實現對設備運行的監督，做好設備的維護工作。通過對設備的正常維護與管理，可以有效延長電氣設備的使用壽命，提高礦山生產的效率。同時，人工智能技術可以有效的反饋設備運行的故障以及故障原因，提醒技術人員技術對設備進行維修與管理，此外，當設備運行過程中電壓失穩時，設備保護功能可以對其進行保護，避免出現設備被燒毀等問題，提高電壓的穩定性。使電氣設備運行在低電壓狀態，保護電氣設備的內部元件。

3.6 礦山電氣自動控制系統的抗干擾設計

隨著礦山p 事業的不斷發展與進步，我國礦山生產對通信穩定性要求越來越高。人們生活和工作的過程中電磁干擾在日益增加，人們獲得的通信數據的可靠性就會受到影響。同時，礦山生產的環境比較惡劣，經常會遇到磁性較強的區域，嚴重影響礦山的正常生產。因此，礦山電氣自動化控制系統在應用的過程可以大大降低外界環境的干擾，實現了通信數據傳輸的質量。通過將電磁屏蔽設備裝入系統中，可以有效避免電磁對系統工作的干擾。例如，如在金屬材料工作柜中配置PLC 控制系統，并設計外殼接地，這樣不僅可以防止空間輻射，還可以降低電磁脈沖和靜電干擾對整個系統的影響。此外，在進行布線的過程中，技術人員要合理安排所有線路的走向，合理區分通信信號的強弱，并采用雙絞線屏蔽電纜模擬信號的方法，可有效避免信號間相互干擾的情況。

3.7 礦山電控系統的智能故障診斷與維護

礦山生產的過程中設備故障是常見的問題之一。傳統的故障排查工作是由人工完成的。由于故障部位不一定是故障的表現點，因此排除效率極低，排查效果并不理想。應用人工智能技術可實現智能化故障診斷與維修，快速鎖定故障位置，對故障進行診斷與查找，在故障發生之初發出警告，不僅能避免故障擴大造成事故發生，還能及時進行故障排查，幫助維修人員排除故障。它主要利用模糊集理論建立關系矩陣。并且在故障檢查完成后還可以形成數據導入數據庫，當以后出現類似的情況時直接進行鎖定，效率更高、更精確。

3.8 精化應用系統

在電氣自動化控制系統中應用人工智能技術的不規范問題制約著人工智能技術應用效果的發揮，因此，各相關電氣自動化控制研究與開發機構應根據內部研究與開發機構的研究與開發控制水平，制定合理的人工智能技術應用體系，在此基礎上，提出相應的建議。首先，明確人工智能技術的應用類別和應用管理能力，提高人工智能技術在電氣自動化控制系統中的利用率。其次，以電氣自動化控制為基礎，制定人工智能技術的應用規范，并嚴格按照應用規范進行相關操作。最后，建立電氣自動化控制系統應用體系，應以當前階段的人工智能技術水平為標準，同時，為了加強人工智能技術的應用效果，研究與開發機構還應派專人負責應用體系的維護，排除干擾因素，提高人工智能技術在電氣自動化控制系統中的適應性。

4 總結

人工智能技術是近年來高新技術領域的熱門技術之一，雖然還處于發展的初級階段，但它已被廣泛應用到我們的生產生活中，發揮著不可替代的作用。人工智能技術已經對社會發展和人們的生活習慣產生了深遠的影響。利用人工智能技術設計礦山自動控制系統，可以大大提高生產效率，降低人力成本，提高企業的經濟效益和產品質量。與傳統的電氣自動控制相比，它具有自動性強、決策科學、受外部因素影響小、生產穩定、產品質量穩定等優點。相關人員需要進一步加強對人工智能技術的研究，使其發揮更大的價值。