初探人工智能在電氣自動化領域應用

孫 靜

（天津城市建設管理職業技術學院，天津 300134）

隨著我國社會經濟和科技水平的不斷提高，勞動力在信息時代不斷解放，人工智能技術在如今科技高速發展的時代占據重要的位置并發揮重要的作用。人工智能技術廣泛運用于各個領域中，交通領域、建筑行業、電力領域等。人工智能技術在電力領域的應用較為廣泛，尤其是在電氣自動化方面。人工智能技術在電氣自動化方面具有突出的優勢，既能夠通過自動化控制來節約人力資源以及減少工作失誤，又能夠進一步提高生產效率，促進電氣化設備的平穩運行，由此而促進生產各個領域的發展，提高經濟效益。

1 人工智能和電氣自動化技術的定義

1.1 人工智能

人工智能簡稱AI，它是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的職能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。人工智能是計算機科學的一個分支，它通過了解智能的本質，并生產出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應的智能機器，它具有高度的綜合性特征。人工智能主要就是對人的大腦的智慧的復制，利用智能機器技術把人所具有的語言表達和應變能力以及圖像辨別等進行復制和模擬人腦形成一定的程序，并在此基礎上不斷拓展和深化，由此實現代替人類進行一些工作的目的。人工智能既能是一種模擬人類的思維的過程，也能通過自我學習而進行正確的判斷和操作。最開始人工智能技術主要想解決的就是傳統計算機系統中存在的效率低和成本高的問題，人工智能技術處理問題的效率遠遠超過人工處理的效率和質量。如今，人工智能的發展，一是作為一項基礎性的技術，不斷地在其他領域和產業中融合和應用，比如人工智能技術在電氣自動化領域的應用；二是如今國家對人工智能技術越來越重視，并且加大資金、技術、人才和資金的支持力度。

1.2 電氣自動化技術

電氣自動化是利用數字化信息技術與傳統電力技術相結合，由此提高自動化控制、數據分析、信息處理等各個方面的效率和質量，不斷完善電力生產的相關技術，進一步提高生產能力和水平。電氣自動化就是把自動化控制的原理、方法和技術應用在電氣工程的不同領域中，電氣系統的操作對工作人員的專業化水平要求很好，對相關的系統設計和設備也有嚴格的標準，而人工智能技術能夠在一定程度上代替人工，且能夠對電力系統和設備進行優化和完善，能夠自控控制盒調節相關的數據，也能模擬和拓寬人類的一些智能行為，由此推進電氣自動化系統安全平穩運行?？傊?，人工智能技術在電氣化系統設計和具體操作中發揮著重要作用。

當然，電氣自動化技術也存在一定的問題和缺陷。例如，在電氣工程中，有一些危險的部分需要人工操作和處理，此時自動控制的優勢就沒有凸顯出來。在系統設計的過程中，較為復雜的程序依舊需要專業能力較高的設計工作人員進行操作，一些較為簡單的系統設計缺乏專業性人員，那么總體的效率可能會降低；在實際的電氣自動化操作過程中，對于工作人員的要求很高，需要工作人員具備專業化的操作技能和較高的綜合素質，與此同時，對于電氣自動化設施的設計也應當充分體現人性化，以上的這些在某種程度上都會影響電氣自動化技術的發展；除此以外，工程現場的檢測、預警、執行以及相關數據的收集和儲存等在目前沒有達到理想的相互關聯的狀態，信息分享能力也沒有達到理想效果，因此對于相關技術需進一步完善。

2 人工智能在電氣化工程中的顯著優勢

2.1 操作準確、誤差較小

人工智能自身的運行并沒有太多的條件限制，與傳統的控制設備相比較，人工智能操作準確、誤差較小，基本不會受外界因素的影響。通常來說，人工智能在電氣自動化中的應用，會按照生產的實際情況設計相關的數據，由人工智能系統一并控制、調節。在具體的操作中，相關的數據受外界的影響很小，更不會因外界而發生改變，這在很大程度上使人工智能系統的調控得到保障，減少了決策時的失誤，降低了操作的誤差，使生產能夠安全平穩運行。操作準確、誤差小，這是機械化生產的典型特征，能夠很好的促進電氣化工程的發展。

2.2 促進設備運行最優化

人工智能技術包含專家系統，能夠高效、準確計算出相關設備的參數。傳統的電氣設備是人工操作并更具需要調控相關參數，而人工操作缺乏專業精確無誤的能力，所以，傳統電力設備操作中的相關參數不能讓設備運行存在最優狀態，達到最有效果。而人工智能技術能夠利用計算機系統進行全方位的準確調控，使得電氣化設備參數保持在最優的狀態，促進設備運行最優化，進而有利于促進電氣設備的高效平穩運行。

2.3 有效降低成本

人工智能技術還沒有在電氣自動化中應用時，一些生產環節即使不需要人力了，但像檢查設備故障等依舊離不開人力，那么這在一定程度上增加了人工費用，同時也有可能會延長工期，這也是制約電氣自動化技術發展的一個問題。而人工智能技術能夠在很大程度上減少電氣自動化中的人力和物力，從而降低了生產的成本，提高了經濟效益。各種智能系統逐步替代人力，降低了勞動力成本，也可以替代一些電力設備，降低了物力成本。總之，人工智能技術在電氣自動化中的應用，可以有效降低人力、物力的生產成本，進一步提高電力生產的效率和經濟效益。

2.4 不受外界因素的影響

人工智能技術自身不會受到外界因素的影響，所以，人工智能在電氣化設備中能夠使電氣化設備免受外界因素的影響，如此能夠減低自動化設備出現故障的可能性。傳統的電氣控制設備一般都是人工進行控制，很容易受到外界因素的影響，進而造成電氣設備出現故障或者運行失衡等一系列的問題。而人工智能技術不受外界因素的影響，所以不管是在什么環境下，電氣設備都能夠在正常的參數中安全平穩運行。

3 人工智能在電氣化自動化領域的應用

如今，隨著我國經濟水平和科學技術水平的不斷提升，人工智能技術和電氣自動化技術不斷創新和發展，且將人工智能技術與電氣自動化技術相結合，有效促進了電氣工程的發展，提高生產的效率，節約生產成本，提高了經濟效益。目前，人工智能技術在電氣自動化領域中的應用越來越廣泛，并取得了明顯的效果，下文進一步闡述了人工智能在電氣自動化領域的應用。

3.1 電氣產品的優化設計

電氣產品的優化設計一直都是一個具有挑戰性的大工程，也是電氣工程高度重視的問題，電氣產品的優化設計受到需要因素的影響，因此，需要及時掌握市場的行情，和先進的技術相結合，在以往經驗的基礎上不斷優化產品，如此才能夠保證產品的銷售量和收益，以及企業在市場的占有份額。電氣產品優化設計的時間不能過長，目前的市場變化非?？?，且市場競爭很大，必須要提高效率和質量，才能在市場上占有重要位置。隨著人工智能技術的推廣應用，現在產品的優化設計慢慢轉向人工智能輔助設計，有效縮短了研發產品的時間，同時利用人工智能使得電氣產品參數的設置不斷優化，提高了相關數值的準確度。

3.2 有效進行故障診斷、分析

傳統電氣設備一般都是人工進行故障的診斷、分析，關系到設備的拆卸和安裝等一些復雜的程序，傳統的人工處理方式花費的時間長，而且也存在診斷的誤差，準確率較低。而人工智能技術能夠通過模糊理論對電氣設備進行有效的故障診斷和分析，系統可以掌握所有的生產信息以及相關的數據，對電氣自動化實現智能控制，同時保證準確性和高效率，能夠在較短的時間內分析故障出現的原因以及給出相對應的解決措施，有效提升了診斷效率和解決問題的能力，從而整體上提高了設備運行的效率。

3.3 利用大數據分析

人工智能的理論基礎就是大數據和云技術，其發展是建立在大數據的基礎之上的，且大數據分析具有高效的特點，能夠快速、全面分析相關的信息。在電力系統中，很容易出現客戶分散、時間大跨度以及需求差異等現象，那么信息獲取的規模較大，容易造成信息冗雜、錯亂。人工智能技術可以通過與計算解決相關的問題，在大數據信息庫中尋找到有邏輯、有規律的信息，滿足生產的需要，并且能夠對信息作出準去的分析和判斷。

3.4 發現、解決隱患

電氣隱患是電氣設備中一般存在的問題，對于電氣隱患的處理最理想的就是能夠在電氣隱患對電氣設備造成嚴重損壞之前發現其存在，并且對隱患進行處理或者對某些可能的問題進行預防。但是目前如果只是單純依靠自動化控制技術還不能有效解決該問題，而人工智能技術能夠面對操作過程中的這些故障并有效解相關的問題。人工智能能夠對電氣設備進行自我智能分析，提前發現其中存在的問題和隱患，同時能夠有效解決電氣隱患，并且能夠把造成隱患和故障的原因及其解決措施記錄下來，相當于是人工智能在積累經驗。

3.5 智能控制

隨著社會不斷向前發展，機械化生產逐漸代替了人工生產，人們的需求不斷擴大，企業只有不斷提高生產效率才能夠在競爭激烈的市場上站有一席之地。人工智能技術的發展，在電氣自動化的智能控制中發揮著重要的作用。如今大數據、信息化的時代，生產中涉及的信息和數據是非常龐大的，人工對于如此龐大的數據是沒有辦法做出快速有效的決策的，需要依靠人工智能的計算機系統的相關技術及其既定的程序，才能夠對電氣自動化進行有效的控制。人工智能技術復制了人腦的一些信息以及掌握了相關的程序，計算快速、高效、準確，可以在短時間內分析、處理龐大的信息和數據，并且得出準確的結果，做出最有效、合理的決策。

3.6 電氣設備

掌握電氣設備的工作原理和基本的工作方法需要話費較長一段時間的學習和不斷地知識積累才能夠完成的，這對于人的毅力和努力也是一種考驗。利用人工智能技術可以從互聯網信息數據庫中獲取所需要的技能和方法，也可以利用人工智能技術進行設備的設計和研究，那么這樣就使得電氣設備具有人類的智慧，而人工智能技術的電氣設備能夠更好地對生產過程中的異常現象進行分析和判斷。一般的電氣設備的操作離不開人工的輔助，比如，數據和記錄以及設備工作情況的記錄等。在實際的操作過程中，人工智能技術在電氣設備中的應用節約了人力成本。與此同時，記錄數據以及設備的運行狀態依靠電腦即可，方便快捷，相關的記錄完成之后可以利用大數據系統對記錄的相關數據進行有效分析。所以，和傳統的人工操作電氣設備而言，目前的人工智能技術在電氣設備中的應用極大地提高了其工作效率和水平，同時降低了人力成本。

4 結束語

隨著社會經濟和科技的不斷發展，國家越來越重視人工智能技術的發展，人工智能技術在國家以及科研人員的努力之下不斷發展的完善，人工智能的普及已經是大勢所趨，并將其廣泛應用于生產和生活各個領域之中，充分發揮人工智能技術優勢和作用，促進生產發展和生活水平提高。人工智能技術在電氣自動化的應用中充分發揮了其優勢，相對于傳統的電氣自動化技術而言，人工智能技術的應用使得生產更高高效、準確，也節約了人力和物力，極大提高了生產操作的可靠性和穩定性，提高企業生產的效率以及經濟效益，也為社會發展提供了一定的保障。