人工智能技術(shù)在電氣自動化控制中的運用

劉儒 唐山曹妃甸實業(yè)港務(wù)有限公司

隨著時代的發(fā)展，人工成本越來越高，尤其是在工業(yè)以及制造業(yè)領(lǐng)域，流水線上的工作重復(fù)而且煩瑣，有時候還要求精確性。而經(jīng)過人工智能技術(shù)的應(yīng)用，就可以將人從簡單重復(fù)的流水線中解放出來，一方面，能夠提升系統(tǒng)運作的效率，另一方面也能提高整個行業(yè)的生產(chǎn)效率，促進行業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展，為社會經(jīng)濟提供源源不斷的活力。

一、人工智能技術(shù)在電氣自動化控制中運用的優(yōu)勢

（一）多樣化功能需求

在電氣自動化控制系統(tǒng)中，人工智能的應(yīng)用可以實現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動控制，而且在一定程度上能夠加快系統(tǒng)中各種數(shù)據(jù)和信息的采集效率，還能滿足多樣化功能的需求，實現(xiàn)電氣自動化的模擬仿真。人工智能技術(shù)是以根據(jù)人的大腦為基礎(chǔ)的，通過對電力系統(tǒng)的控制來實現(xiàn)相關(guān)操作以及功能。由此可見，利用人工智能就能夠?qū)崿F(xiàn)人為的操作，能夠滿足實際需求，在一定程度上提高了機械的工作效率，減少人為操作出現(xiàn)的錯誤[1]。另外，人工智能技術(shù)在電氣自動化控制中的應(yīng)用，能夠?qū)υO(shè)備生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行有效的控制以及管理，從而促進生產(chǎn)運行的效率。

（二）促進系統(tǒng)性能的提升

在電氣控制中采用人工智能技術(shù)，實現(xiàn)自動化控制系統(tǒng)的功能設(shè)計進行優(yōu)化和升級，促進系統(tǒng)性能的提升。同時還能提高功能的實際效果，提高整個系統(tǒng)的質(zhì)量。電氣自動化設(shè)計中，大部分都是依靠在原有的基礎(chǔ)上進行修改，而這種方式很難有創(chuàng)新，而且對于技術(shù)人員的要求也會比較高。如果沒有“身經(jīng)百戰(zhàn)”，就很有可能會出現(xiàn)各種各樣的問題，導(dǎo)致系統(tǒng)的功能存在漏洞，在后續(xù)的使用中可能會導(dǎo)致出錯，這將會影響到實際的操作和使用。隨著計算機的覆蓋，電氣自動化的設(shè)計也在不斷尋找創(chuàng)新路徑。如果設(shè)計師能夠在電氣自動化的設(shè)計中利用人工智能技術(shù)，將會大大提高工作效率，而且對于最終效果的提高也有促進作用。由此可見，在電子自動化控制設(shè)計中采用人工智能技術(shù)，可有效減少設(shè)計過程中可能出現(xiàn)的錯誤，從而更好地提高設(shè)計的質(zhì)量和效果，在一定程度上優(yōu)化的設(shè)計方案。

（三）促進整個自動化行業(yè)的發(fā)展

將人工智能運用在電氣控制系統(tǒng)當(dāng)中，能夠有效促進相關(guān)企業(yè)的發(fā)展，促進整個行業(yè)的發(fā)展。在現(xiàn)代社會中，隨著科學(xué)技術(shù)的升級和更新，越來越多的行業(yè)都會使用人工智能電器。例如，為了能夠讓電氣控制系統(tǒng)的操作更加穩(wěn)定，就必須要用到人工智能技術(shù)，它在控制設(shè)計中得到有效實施，也促進了其控制運行的簡化和高效發(fā)展，對整個電氣行業(yè)都有好處，而且也在一定程度上促進了相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。

二、電氣自動化控制中應(yīng)用人工智能技術(shù)必須要解決的重要難題

（一）數(shù)據(jù)分析的問題

通過對海量的數(shù)據(jù)進行收集，在利用統(tǒng)計分析的方法篩選出有效有用的信息，最后對這些有效信息進行仔細(xì)的研究和整合，為電力自動化系統(tǒng)控制提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，這就是數(shù)據(jù)分析的整個過程。數(shù)據(jù)分析可以說是基于數(shù)學(xué)和計算機技術(shù)的基礎(chǔ)上衍生出來的。而人工智能技術(shù)就充分利用了數(shù)據(jù)分析的優(yōu)勢，為電力系統(tǒng)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。人工智能的發(fā)展主要差異在于，人與機器在智力和技能的差別。同樣，人工智能在于人類的技術(shù)操作上。這些數(shù)據(jù)是否能夠通過計算機軟件技術(shù)來進行分類和整理，是人工智能能否達(dá)到人類或超人類自動化控制海量數(shù)據(jù)的關(guān)鍵因素之一。

（二）語義系統(tǒng)的問題

語義系統(tǒng)是按照一定的規(guī)律進行發(fā)展的，而且它也是跟著時代在不斷進步和完善的。它主要是用來分析人類的語言，但是因為人類語言的表達(dá)方式千變?nèi)f化，對其進行語義分析也是非常困難的一項技術(shù)。然而隨著科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，語義分析技術(shù)在許多的領(lǐng)域中都取得了較大的突破，例如圍棋比賽、自主駕駛、圖像識別、語音識別等等。為了能夠充分體現(xiàn)出人工智能的優(yōu)勢，確保人工智能的準(zhǔn)確性，就必須要解決人工智能中語義系統(tǒng)的重要難題，這樣才能促進人工智能的進一步完善，促進電氣自動化的長遠(yuǎn)發(fā)展。

三、人工智能的應(yīng)用現(xiàn)狀

人工智能的目的是通過機器來完成簡單重復(fù)的動作，從而能夠?qū)⑷藦牧魉€上解放出來。但客觀地說，根據(jù)當(dāng)今的技術(shù)水平，想要全面實現(xiàn)自動化還是不夠現(xiàn)實的。因為機器只能模仿人類的行動，但是不具備人類的意識，也不能完成人類的某些需求，因此為了能夠有效促進人類的生產(chǎn)活動，這就需要人工智能技術(shù)。許多高校也開放了人工智能相關(guān)專業(yè)，促進培養(yǎng)新時代的高科技人才。為社會未來發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，而且當(dāng)前的科研機構(gòu)也能夠很好地利用了人工智能技術(shù)，來完成電氣產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計、系統(tǒng)故障的診斷和預(yù)測以及系統(tǒng)的控制[2]。

（一）對系統(tǒng)設(shè)計進行優(yōu)化

設(shè)計電氣元件是一項復(fù)雜煩瑣的工作，因為許多的電氣元件設(shè)計需要用到電磁場、電子電路、電機電器的專業(yè)知識，而且還要求在設(shè)計中充分利用實踐經(jīng)驗。傳統(tǒng)的電氣設(shè)計采用簡單的實驗方法和基于經(jīng)驗的手動方法，這種方式很難將電氣設(shè)計發(fā)揮出最大的作用。直到出現(xiàn)了計算機輔助設(shè)計技術(shù)，電氣產(chǎn)品的設(shè)計就逐漸從手動繪圖轉(zhuǎn)為計算機繪圖，在一定程度上提高了設(shè)計的效率，也縮短了產(chǎn)品的開發(fā)時間。當(dāng)前隨著人工智能技術(shù)的廣泛使用，更是為CAD技術(shù)的發(fā)展提供了有效的保障，大大提高了產(chǎn)品設(shè)計的質(zhì)量和效率。遺傳算法和專家系統(tǒng)是用于優(yōu)化電氣設(shè)計的人工智能技術(shù)發(fā)展有效手段。而遺傳算法優(yōu)勢當(dāng)前比較先進的算法，用于產(chǎn)品的優(yōu)化。所以，許多的設(shè)計師在進行電氣自動化控制設(shè)計時，常常會用到遺傳算法，大大提高了整個電氣自動化控制系統(tǒng)的工作效率。

（二）能夠準(zhǔn)確對故障進行診斷并修復(fù)

當(dāng)傳統(tǒng)電氣化控制失效時，機器就沒辦法運轉(zhuǎn)，而且整個生產(chǎn)加工過程停滯不前，影響了整個生產(chǎn)線的工作。如果要想找到故障的位置，還要對故障進行定位，分析故障的原因，還要采取一定的措施，整個過程可能會耗費大量的時間。電氣元件的故障具有復(fù)雜、不確定、非線性的特點，人工智能方法可以發(fā)揮其優(yōu)勢。用于電氣設(shè)備故障診斷的人工智能技術(shù)包括：模糊邏輯、專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。如今，通過使用人工智能，一旦發(fā)生故障，就可以根據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)及時判斷是系統(tǒng)的哪一個模塊出現(xiàn)了為題，然后再定點修復(fù)，這樣大大提高了工作效率。并可利用產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息驗證自動化系統(tǒng)工作過程的質(zhì)量和效率，判斷是否有必要交換和修理機器和設(shè)備。

（三）實現(xiàn)智能控制

可以說，人工智能技術(shù)的發(fā)展在無形之中推動著時代的進步，而且對于我國在世界科技領(lǐng)域的地位也會有所提升。當(dāng)前，對于人工智能技術(shù)的自動化控制方式包括大數(shù)據(jù)分析和云計算功能、智能操作等。通過智能控制，可以對系統(tǒng)進行遠(yuǎn)程操作，促進生產(chǎn)效率的提升，使得中國在國際地位上站穩(wěn)腳跟，樹立大國形象。

（四）進行大數(shù)據(jù)分析

所謂大數(shù)據(jù)分析就是對現(xiàn)有的信息進行整合，然后在進行分類，而人工智能就是利用大數(shù)據(jù)和云計算作為技術(shù)支持，在電力自動化控制系統(tǒng)中有絕對的應(yīng)用優(yōu)勢。因為電力自動化控制系統(tǒng)會遇到各種不確定的情況，導(dǎo)致電力信息較為分散，不利于對其進行整合，如時間跨度較大、客戶范圍廣泛、客戶的不同需求等等，這些都會對數(shù)據(jù)信息造成不同程度的影響。為了能夠給客戶提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，促進人們使用體驗的良好感受，人工智能技術(shù)這些煩瑣的信息進行整合。因此，運用人工智能技術(shù)的大數(shù)據(jù)分析的特點來完善這一項功能，促進電力自動化控制的長遠(yuǎn)發(fā)展。

四、結(jié)論

綜上所述，文章指出了人工智能技術(shù)在電氣自動化控制系統(tǒng)設(shè)計進行優(yōu)化、能夠準(zhǔn)確對故障進行診斷并修復(fù)、實現(xiàn)智能控制以及大數(shù)據(jù)分析四個方面的應(yīng)用。文章的篇幅有限，但是相信科學(xué)的邊界無限。我們目前了解到的只是冰山一角，要想取得進一步的成果，就需要經(jīng)過不斷創(chuàng)新和發(fā)展才能推動國家的硬實力發(fā)展。