智能化技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化中的實(shí)踐芻議

青海黃河中型水電開發(fā)有限責(zé)任公司 劉 宙

近年我國開始加大投入力度建設(shè)電氣工程，因而推動(dòng)了電氣工程項(xiàng)目的迅猛發(fā)展，同時(shí)通過一些現(xiàn)代化信息技術(shù)的應(yīng)用，為電氣工程自動(dòng)化發(fā)展提供了極大促進(jìn)作用。但電氣工程自動(dòng)化發(fā)展過程受各種主客觀因素影響，導(dǎo)致優(yōu)勢(shì)并未充分發(fā)揮出來，在一定程度上阻礙了電氣工程、甚至電力系統(tǒng)的發(fā)展。而通過智能化技術(shù)應(yīng)用切實(shí)彌補(bǔ)了電氣工程及其自動(dòng)化發(fā)展過程的不足，同時(shí)也全面優(yōu)化了電氣工程項(xiàng)目。電氣工程及其自動(dòng)化中應(yīng)用智能化技術(shù)能有效整合資源，實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置目的，為電氣工程安全性、穩(wěn)定性奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1 智能化技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化中的應(yīng)用特征

1.1 電氣工程及其自動(dòng)化

電力網(wǎng)理論和控制理論為電氣工程及其自動(dòng)化主要基礎(chǔ)理論所在，電氣工程及其自動(dòng)化是以計(jì)算機(jī)及信息技術(shù)等為依托建立起來的自動(dòng)化電氣系統(tǒng)。我國電氣工程及其自動(dòng)化發(fā)展歷程已約半個(gè)世紀(jì)，電氣工程自動(dòng)化具有較強(qiáng)的綜合性，能簡(jiǎn)化很多相關(guān)程序，同時(shí)也能有效減少模型數(shù)量，利于統(tǒng)一管理。在科技進(jìn)步發(fā)展背景下，電氣工程及其自動(dòng)化的集成化靈活性優(yōu)勢(shì)已充分凸顯，使電力系統(tǒng)、工業(yè)化領(lǐng)域等方面的技術(shù)需求得到了充分滿足。電氣工程及其自動(dòng)化顯著特征體現(xiàn)在強(qiáng)弱電及機(jī)電一體化、軟硬件、電氣及電子等多種技術(shù)融合方面，與電氣及電子領(lǐng)域、控制系統(tǒng)、自動(dòng)化電力系統(tǒng)等都有一定關(guān)系。

1.2 智能化技術(shù)

簡(jiǎn)單的智能化技術(shù)定義為：基于某種方式的應(yīng)用，借助計(jì)算機(jī)對(duì)多種人類行為進(jìn)行模式，進(jìn)而確保機(jī)器能與手動(dòng)操作具有一致效果。計(jì)算機(jī)及GPS、傳感等技術(shù)是智能化技術(shù)應(yīng)用的綜合體現(xiàn)，其能使作業(yè)條件全面改進(jìn)，達(dá)到工作高效開展目的。此外智能化技術(shù)能達(dá)到環(huán)保水平有效提升目的，并從技術(shù)角度支持智能化故障診斷[1]。目前我國智能化技術(shù)通過不斷的優(yōu)化、升級(jí)發(fā)展，已逐漸趨于成熟方向轉(zhuǎn)變，因而廣泛應(yīng)用目標(biāo)隨之實(shí)現(xiàn)，進(jìn)一步影響了社會(huì)發(fā)展。所以應(yīng)用智能化技術(shù)能為電氣工程及其自動(dòng)化的革新提供輔助。

1.3 智能化控制器具有較強(qiáng)一致性

當(dāng)前社會(huì)的電氣工程開展過程核心就是智能化技術(shù)，主要原因在于該技術(shù)能使原本不一致的工作逐漸向一致化方面進(jìn)行轉(zhuǎn)變，在此基礎(chǔ)上促使工作效率有效提升，為每一數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性提供保障。傳統(tǒng)電氣工程的控制方式往往是以人工為主，同時(shí)操作環(huán)節(jié)的工作步驟較多，因而人工操作難以同時(shí)完成一些步驟，并存在一些精準(zhǔn)度不足等現(xiàn)象，而引入智能化技術(shù)則能使難點(diǎn)得以切實(shí)突破，基于該技術(shù)較強(qiáng)一致性優(yōu)勢(shì)的充分發(fā)揮能實(shí)現(xiàn)同時(shí)操作目的。隨著電氣工程自動(dòng)化控制發(fā)展進(jìn)程的不斷加快，使自動(dòng)化控制能準(zhǔn)確判斷陌生數(shù)據(jù)，為電氣工程及其自動(dòng)化優(yōu)勢(shì)的進(jìn)一步發(fā)揮提供了巨大支持。

1.4 便于對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整控制

調(diào)整控制進(jìn)程是智能化方向發(fā)展的電氣系統(tǒng)顯著優(yōu)勢(shì)，該系統(tǒng)在控制電氣設(shè)備時(shí)，能與電氣設(shè)備變化及實(shí)際情況等充分結(jié)合，如基于時(shí)間變化為出發(fā)點(diǎn)，控制響應(yīng)時(shí)間及下降時(shí)間，使自動(dòng)化控制效果及工作效率有效提升，保障每一個(gè)工作步驟高效高質(zhì)完成。可見智能化電氣控制能使手動(dòng)控制中的進(jìn)程調(diào)節(jié)問題得以有效解決，在電氣工程中進(jìn)行應(yīng)用能使不必要問題的產(chǎn)生得以有效減少，確保電氣設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行水平大幅度提升。智能化控制系統(tǒng)發(fā)展，使得以往控制模型設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的成本得以減少，提高工程整體效益的同時(shí)利于其后續(xù)發(fā)展。智能化技術(shù)應(yīng)用能使控制系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展目的得以良好實(shí)現(xiàn)，促進(jìn)電氣工程系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量有效提升，從根本上優(yōu)化電氣工程。

1.5 智能化技術(shù)無需建立控制模型

在傳統(tǒng)電氣工程進(jìn)行具體運(yùn)行的前期必須要構(gòu)建控制模型，具體原因體現(xiàn)如下：控制對(duì)象動(dòng)態(tài)方程較復(fù)雜，受這一因素影響導(dǎo)致早期電氣管理的一次性成型難度較大。隨著自動(dòng)化控制開始引入電氣工程，此時(shí)電氣工程開展正式工作前控制模型不再需要建立，通過自動(dòng)化控制即可保障精準(zhǔn)工作效果得以良好實(shí)現(xiàn)[2]。而在模型建立這一環(huán)節(jié)有效精簡(jiǎn)后，一些設(shè)計(jì)問題就不會(huì)產(chǎn)生，達(dá)到高效工作目的的同時(shí)也能使不必要麻煩有效省去。智能化技術(shù)應(yīng)用環(huán)節(jié)，基于遠(yuǎn)程控制模型程序刪除方法的應(yīng)用，能使智能化控制器的精確程度有效提升，也能使控制工作更加匹配電氣工程運(yùn)行?；诳刂葡到y(tǒng)智能化發(fā)展的良好實(shí)現(xiàn)，節(jié)省控制模型設(shè)計(jì)費(fèi)用，工程整體效益也會(huì)隨之增長。

2 智能化技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化中的實(shí)踐

在電氣工程智能化發(fā)展背景下，自動(dòng)化及集成化等也會(huì)以此為基礎(chǔ)得以逐步實(shí)現(xiàn)。智能技術(shù)的應(yīng)用可協(xié)調(diào)多項(xiàng)現(xiàn)代化技術(shù)，確保電氣工程效率及質(zhì)量大幅度提升。立足當(dāng)前智能化技術(shù)應(yīng)用實(shí)際情況進(jìn)行分析，具體技術(shù)類型包含以下幾種。

2.1 故障診斷

電氣工程的重要構(gòu)成部分就是電氣設(shè)備，而在該設(shè)備運(yùn)行過程，長期、無間歇等運(yùn)行特征不可避免會(huì)產(chǎn)生，且受環(huán)境條件影響，會(huì)導(dǎo)致電氣工程設(shè)備故障問題極易產(chǎn)生，影響電氣系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。因電氣工程設(shè)備具備的顯著特征體現(xiàn)在復(fù)雜化及非線性等方面，所以在進(jìn)行故障診斷及排除時(shí)通常都存在較大難度。此時(shí)通過智能化技術(shù)的應(yīng)用則能將故障位置準(zhǔn)確指出，同時(shí)將預(yù)警信號(hào)傳遞給相關(guān)工作人員，進(jìn)而高效開展故障排查、故障診斷等工作，為設(shè)備故障問題高效速解決提供技術(shù)保障。此外，診斷故障環(huán)節(jié)通過智能化技術(shù)的應(yīng)用，也不需借助人工操作的方式，使電氣工程中的人力資源成本有效解決，而電氣工程項(xiàng)目綜合的經(jīng)濟(jì)效益也能隨之增加。

2.2 智能控制

智能化技術(shù)應(yīng)用能確保無人化設(shè)備管理及遠(yuǎn)程設(shè)備管控目標(biāo)得以良好實(shí)現(xiàn)，使電氣工程設(shè)備管理效率及水平有效提升。同時(shí)，應(yīng)用智能化技術(shù)還能實(shí)現(xiàn)更加便捷和更具靈活性的設(shè)備管控目的，而這一環(huán)節(jié)并不需對(duì)一些不確定性因素進(jìn)行明確和控制。對(duì)比傳統(tǒng)電氣工程控制來說，智能化技術(shù)應(yīng)用過程能確保智能化控制目標(biāo)得以良好實(shí)現(xiàn)，使電氣工程控制的靈活性水平有效提升，為電氣設(shè)備全方位調(diào)整控制提供有利條件[3]。

具體應(yīng)用智能化技術(shù)時(shí)并不需圍繞對(duì)象模型進(jìn)行構(gòu)建，對(duì)系統(tǒng)的及時(shí)調(diào)整極為有利。系統(tǒng)調(diào)整環(huán)節(jié)智能化技術(shù)并不需以人工方式進(jìn)行操作，因而人工成本得到了有效降低，能促進(jìn)電氣工程效益提升的基礎(chǔ)得以有效夯實(shí)。此外電氣工程智能控制無需人工方式進(jìn)行維修，此時(shí)僅對(duì)機(jī)器進(jìn)行智能化控制即可，所以工作安全性能大幅度提高，且對(duì)一些風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)維人員來說，其在工作中通過遠(yuǎn)程操控就能實(shí)現(xiàn)設(shè)備維修目的，便于工作開展的同時(shí)精準(zhǔn)度也得到了保障。

2.3 PLC 應(yīng)用

目前電氣工程及其自動(dòng)化中已廣泛應(yīng)用PLC 技術(shù)，且對(duì)比傳統(tǒng)機(jī)電控制技術(shù)來說PLC 技術(shù)優(yōu)勢(shì)無可替代，能全面保障電氣工程系統(tǒng)整體運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性。作為數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)的可編程控制器件（PLC），能在內(nèi)存中載入控制指令，在此基礎(chǔ)上存儲(chǔ)并執(zhí)行指令。目前電氣工程及其自動(dòng)化中應(yīng)用的重要智能化技術(shù)就是PLC 技術(shù)，在應(yīng)用過程PLC 技術(shù)具備的較強(qiáng)防干擾性及智能作用得到了充分發(fā)揮。技術(shù)具體應(yīng)用環(huán)節(jié)，首先通過技術(shù)優(yōu)勢(shì)發(fā)揮以邏輯角度為切入點(diǎn)，進(jìn)而編輯控制器，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制效果[4]；其次利用半導(dǎo)體電路對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化配置，借此確保自動(dòng)切換目的得以良好實(shí)現(xiàn)。綜合來說，電氣工程及其自動(dòng)化中有效應(yīng)用PLC 技術(shù)，能使電氣工程安全性及可靠性、穩(wěn)定性等水平全面提升。

2.4 優(yōu)化設(shè)計(jì)

設(shè)備設(shè)計(jì)過程應(yīng)綜合考慮多種因素，借此才能為科學(xué)、合理、有效的設(shè)計(jì)提供保障，促使電氣工程安全穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)有效夯實(shí)。但值得注意的是，在設(shè)計(jì)工作具體開展時(shí)，復(fù)雜性及繁瑣性等特征較強(qiáng)，因而通常都需要具備豐富學(xué)科知識(shí)和工作經(jīng)驗(yàn)的人員。從設(shè)計(jì)實(shí)際情況來看，受工作人員缺乏足夠設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)等因素影響，難以為設(shè)計(jì)的整體性提供充足保障，因而產(chǎn)品設(shè)計(jì)整體質(zhì)量與預(yù)期不符。

此外，面對(duì)復(fù)雜化電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)工作時(shí)，細(xì)節(jié)性問題較多，測(cè)量及計(jì)算等工作往往需要開展，但傳統(tǒng)電氣工程設(shè)計(jì)的計(jì)算及推測(cè)通常是以人工為主，因而數(shù)據(jù)誤差問題時(shí)常會(huì)出現(xiàn)，給電氣工程設(shè)計(jì)整體質(zhì)量帶來影響。而一旦有錯(cuò)誤問題出現(xiàn)在設(shè)計(jì)方案方面，如果僅以人工改寫為主要處理措施，就會(huì)導(dǎo)致工程進(jìn)度逐漸延長，電氣工程的按時(shí)竣工受到影響[5]。而在電氣設(shè)計(jì)中通過智能化技術(shù)的應(yīng)用，基于計(jì)算機(jī)等技術(shù)優(yōu)勢(shì)的充分發(fā)揮，能通過計(jì)算機(jī)及各種先進(jìn)技術(shù)對(duì)電氣工程方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，此時(shí)通過數(shù)據(jù)的錄入即可完成設(shè)計(jì)工作，使方案使用性能及可行性得到有效提升，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了便捷及簡(jiǎn)單的方案改進(jìn)目的，促使電氣工程設(shè)計(jì)質(zhì)量得以大幅度提升，為電氣設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。

3 智能化技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化中的應(yīng)用前景

電氣工程及其自動(dòng)化中智能化技術(shù)的應(yīng)用，其顯著優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在性能及功能、結(jié)構(gòu)體系等多個(gè)方面，密切關(guān)系著電氣工程及其自動(dòng)化發(fā)展。

3.1 提高運(yùn)行效率

對(duì)比傳統(tǒng)電氣工程管控技術(shù)，應(yīng)用智能化技術(shù)發(fā)揮的優(yōu)勢(shì)更加顯著。電氣工程設(shè)備設(shè)計(jì)及應(yīng)用的關(guān)鍵性指標(biāo)就是速度及精度等，而在運(yùn)用、發(fā)展智能化技術(shù)的背景下，會(huì)將更先進(jìn)的技術(shù)綜合起來，使系統(tǒng)技術(shù)性及智能性等特征有效豐富，同時(shí)促使電氣工程設(shè)備運(yùn)行效率及精度等大幅度提升。此外，在電氣工程及其自動(dòng)化中應(yīng)用智能化技術(shù)，能使設(shè)備響應(yīng)速度有效提升，更重要的是能確保不同工作環(huán)境中電氣工程設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，而在這樣的條件下，電氣工程設(shè)備的運(yùn)行效率及運(yùn)行質(zhì)量必然會(huì)有所提高。

3.2 優(yōu)化系統(tǒng)性能

系統(tǒng)實(shí)時(shí)智能化及柔性化、復(fù)合性工藝是優(yōu)化系統(tǒng)性能包含的主要內(nèi)容體現(xiàn)，從其中的實(shí)時(shí)智能化進(jìn)行分析，其主要是依托智能化技術(shù)，確保實(shí)時(shí)系統(tǒng)和人工智能技術(shù)有機(jī)融合目標(biāo)得以良好實(shí)現(xiàn)；電氣工程及其自動(dòng)化發(fā)展過程，基于智能化方向的發(fā)展，能為復(fù)雜環(huán)境下電氣工程設(shè)備有效運(yùn)行提供保障。從柔性化內(nèi)容進(jìn)行分析，其柔性具體是指數(shù)控系統(tǒng)自身及群拉系統(tǒng)兩方面的柔性問題，應(yīng)用智能化技術(shù)過程，從模塊化角度設(shè)計(jì)的數(shù)控系統(tǒng)能使系統(tǒng)功能覆蓋面有效擴(kuò)大，對(duì)不同用戶需求的充分滿足極為有利；從其中的群拉系統(tǒng)柔性方面進(jìn)行分析，其能以不同要求為依據(jù)，對(duì)信息及物料等進(jìn)行動(dòng)態(tài)化調(diào)整，進(jìn)而將系統(tǒng)最大效能充分發(fā)揮[6]。多系統(tǒng)控制功能發(fā)展的充分體現(xiàn)就是工藝復(fù)合性，應(yīng)用智能化技術(shù)能使操作工序有效減少，進(jìn)而確保復(fù)合性加工目的得以良好實(shí)現(xiàn)。總而言之，應(yīng)用智能化技術(shù)能使系統(tǒng)性能全面優(yōu)化，綜合改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)水平，盡最大化可能滿足用戶多元化需要。

3.3 強(qiáng)化系統(tǒng)功能

得益于社會(huì)進(jìn)步發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生的多種新興、現(xiàn)代化技術(shù)，具備顯著優(yōu)勢(shì)的就是智能化技術(shù)，在該技術(shù)廣泛應(yīng)用及發(fā)展背景下，其優(yōu)勢(shì)在系統(tǒng)功能強(qiáng)化方面得到了充分體現(xiàn)，如可視化的科學(xué)計(jì)算、多樣化的補(bǔ)償方式等。立足其中的可視化科學(xué)計(jì)算技術(shù)來說，該技術(shù)能使實(shí)現(xiàn)較好的數(shù)據(jù)圖像化處理效果，而在與可視化、VR 等技術(shù)結(jié)合后，能從技術(shù)角度支持電氣工程設(shè)備設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)周期有效縮短的同時(shí)確保設(shè)計(jì)質(zhì)量等有效提升。通過多樣化補(bǔ)償方式可實(shí)現(xiàn)溫度及垂直度等補(bǔ)償目的，為設(shè)備應(yīng)用效果大幅度提升提供基本保障[7]。而應(yīng)用多媒體技術(shù)，則能促進(jìn)電氣工程及其自動(dòng)化的信息處理水平進(jìn)一步提升，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備故障問題的同時(shí)，立足綜合層面、智能化方向處理監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。所以，智能化技術(shù)的引進(jìn)，能使設(shè)備應(yīng)用效率及質(zhì)量得到有效提升，同時(shí)設(shè)備操作難度也能大幅降低，進(jìn)而進(jìn)一步推動(dòng)電氣工程發(fā)展。

3.4 增強(qiáng)體系結(jié)構(gòu)

構(gòu)建智能化技術(shù)體系環(huán)節(jié)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的分析層需以集成化及模塊化、網(wǎng)絡(luò)為主：集成化。高度集成化CPU 和RISC 芯片等的積極運(yùn)用使系統(tǒng)集成化水平有效提升，確保軟硬件能夠高效運(yùn)行。同時(shí)在實(shí)現(xiàn)高度集成效果的情況下，可有機(jī)結(jié)合表面安裝及半導(dǎo)體等技術(shù)，進(jìn)而基于綜合技術(shù)優(yōu)勢(shì)的最大化發(fā)揮，有效優(yōu)化智能化體系結(jié)構(gòu)性能，提高系統(tǒng)可靠性[8]；探索模塊化的智能化體系機(jī)構(gòu)發(fā)展，對(duì)系統(tǒng)逐漸趨于標(biāo)準(zhǔn)化及集成化等方向發(fā)展極為有利，有效實(shí)現(xiàn)模塊化發(fā)展的情況下，能夠以不同功能需求為主要依據(jù)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整和配置，確保實(shí)際需要得以更好地滿足；分析網(wǎng)絡(luò)化智能化技術(shù)體系結(jié)構(gòu)發(fā)展，能達(dá)到遠(yuǎn)程控制和無人化操作等功能目的，進(jìn)而借助相應(yīng)操作的開展，確保在每一設(shè)備屏幕上同時(shí)呈現(xiàn)不同設(shè)備畫面。

綜上，新時(shí)代電力事業(yè)發(fā)展過程的重要方向就是電氣工程及其自動(dòng)化，而在其應(yīng)用智能化技術(shù)的背景下，能使電氣工程及其自動(dòng)化系統(tǒng)的整體性能及功能性有效提升，推動(dòng)電氣設(shè)備運(yùn)行效率及質(zhì)量逐步提高的同時(shí)，使系統(tǒng)整體運(yùn)行成本大幅度降低，為電氣工程穩(wěn)定、持續(xù)發(fā)展提供助力。所以，電力事業(yè)發(fā)展過程，應(yīng)基于電氣工程及其自動(dòng)化性能發(fā)展的良好掌握為出發(fā)點(diǎn)，針對(duì)智能化技術(shù)進(jìn)行不斷的實(shí)踐探索，與時(shí)俱進(jìn)地推動(dòng)智能化技術(shù)優(yōu)化和發(fā)展，確保電氣工程運(yùn)行效率及質(zhì)量最大限度提升，為最大化綜合效益的良好實(shí)現(xiàn)提供動(dòng)力支撐。