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人工智能技术在电气自动化控制中的应用研究

程红华
  
电子企业
2022年8期
浙江万马集团电气有限公司 浙江省杭州市311300

摘要:随着现代科学技术的飞速发展,人工智能技术日趋成熟,被广泛应用于诸多领域,显著推动了相关领域及行业的进步。通过在电气自动化控制中应用人工智能技术,不但电气自动化控制的稳定性、便捷性得到增强,还可以提升电气自动化控制的信息化、智能化水平,有助于推动电气自动化的整体发展。因此,要充分认识到人工智能技术的优势,进一步拓展其在电气自动化控制中的应用广度与深度,不断提升电气自动化控制效率。

关键词:人工智能;电气自动化;应用策略

人工智能技术是科技发展的产物,对自然科学、经济发展、社会进步等具有较大的影响。近些年来,国家充分重视人工智能的发展,先后将一系列规划、政策制定出来,引导各个行业深度融合人工智能技术,在推动行业发展的基础上,为科技强国建设提供支持。电气自动化控制是人工智能技术的重要应用领域,通过科学应用人工智能技术,能够有效规避传统控制技术与模式的弊端,显著提升电气自动化控制效率,促进电气自动化行业的进步与发展。因此,从业人员要结合电气自动化控制的发展趋势,将人工智能技术应用于电气自动化控制的各个环节,全面发挥人工智能技术的优势和价值。

1、人工智能概述

人工智能主要是对人的智能进行模拟、延伸与扩展,将一种能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器生产出来,机器人、语言识别、专家系统等是人工智能领域的研究重点。自产生人工智能这一概念后,就受到了全世界普遍的关注,人工智能的理论、技术等发展较为迅速,被广泛应用于诸多领域。计算机科学是人工智能的发展基础,同时,人工智能与语言学、自动化、控制论等多门学科联系较为紧密。从本质上来讲,人工智能是模拟人的思维的信息过程。通常情况下,可从两个方向模拟人的思维,一种是结构模拟,将“类人脑”的机器制造出来。另一种是功能模拟,主要是模拟人脑的功能过程。随着信息科技的发展,人工智能的发展方向与目标也在持续发生变化[1]。

2、人工智能技术在电气自动化中的应用优势

2.1 规范产品生产

电气自动化控制的是依据人类设定的既定程度控制系统运行过程,如果系统运行的稳定性得不到保证,将会影响到产品生产效率和质量。而通过在电气自动化控制中应用人工智能技术,可促使产品生产环节自动化运转的稳定性要求得到充分满足,在提升电气自动化控制效率的基础上,实现产品生产的标准统一目标。在传统控制模式下,人为因素会在很大程度上影响到产品的设计与生产过程,出现较大的误差,导致产品生产质量得不到保证。而基于人工智能技术的支持,能够显著消除人为因素的不利影响,促使生产操作的精准性、规范性得到保证。此外,人工智能技术能够对流程系统进行准确地重复执行,产品生产过程得到切实规范。由此可见,通过在电气自动化控制领域应用人工智能技术,不但企业的生产效率得到提升,规范化生产也能够得到保证。

2.2 提升精准程度

人为因素会对传统电气自动化控制过程产生较大的影响,导致自动化操作的精确性、系统运行的可靠性得不到保证。而通过在电气自动化控制领域应用人工智能技术,则可更加精确地进行控制与操作,促使系统的可靠稳定运行得到保证。同时,人工智能的学习机制较为完善,可以对系统运行中暴露的漏洞、缺点等进行持续优化,促使既定程序运行的稳定性、安全性得到提升[2]。由此可见,人工智能技术能够对人类所设定的任务程序精确、完整、充分地执行,有助于系统运行效率及安全性的提升。

2.3 优化资源配置

传统电气自动化控制模式具有复杂的流程与较多的设备,涵盖一系列工作内容,需将大量的人力、物力等资源投入进来。同时,如果某一环节出现问题,将会对电气自动化控制效率产生直接的影响。而通过引入人工智能技术,可显著改善与优化控制流程,利用程序化指令等替代人工完成部分操作,这样将会显著节约人力资源成本。此外,人工智能技术可以精准把控操作过程,这样物质资源的消耗又可以得到大幅度减少,进而提升企业资源配置效率,降低整体生产成本。

2.4 提升设计效率

传统电气设备设计过程中存在着较多的不确定因素,不但电气设备的设计难度较大,还无法保证设备设计质量,容易出现不同类型的缺陷和问题。而通过在电气设备设计中应用人工智能技术,能够将电气设备模型直观显现出来,且对设备的运行情况进行模拟,这样设计人员可以提前发现与解决问题,通过动态调整设计参数,有效保证设备设计质量[3]。

2.5 实现全面控制

传统电气自动化控制模式能够对某一部分进行良好控制,但却无法高效控制系统的其它部分,导致系统全面控制需求得不到满足。而通过在电气自动化控制中应用人工智能技术,能够用网络信息传输取代传统的单向信息传输,可以全方位控制系统的各个部分。如果出现紧急情况,也可将相应的数据信息快速提供给决策机构,促使系统故障得到及时解决,系统的安全稳定运行得到保证。

3、人工智能技术在电气自动化控制中的具体应用

3.1 在电气控制方面的应用

电气系统控制是电气自动化控制的重点内容,通过应用人工智能技术,能够对庞大的信息数据进行高效、准确地处理,精确执行工作流程,促使电气控制的准确性、及时性得到提升,依据既定计划与流程高质量完成电气控制工作。因此,要将人工智能技术科学应用于电气自动化控制中,以便改善电气控制效果。就现阶段而言,专家系统控制、神经网络控制与模糊控制是人工智能技术在电气自动化控制中的主要应用内容。模糊控制这一电气控制方式较为常见,其属于闭环结构控制系统,发展基础为模糊理论与模糊语言理论。在人工智能技术的支持下,模糊控制设备具有十分广泛的控制对象与范围,可以对复杂的、难以精确描述的系统进行智能化、自动化控制。通过应用模糊控制技术,不但电气控制的精准性可以得到保证,电气控制的效率和质量也可得到提升、专家系统控制是对此领域专家的专业知识、经验等进行存储,当出现同类型的控制问题时,能够快速诊断与解决。基于专家控制系统的支持,控制的长期连续性、实时性可以得到实现,且能够对电气系统相关技术参数进行灵活优化,促使电气控制系统运行的安全性、稳定性得到保证[4]。神经网络控制能够计算推理复杂对象,且可以高效诊断电气系统运行中出现的各类故障,可对电气自动化设备进行精准控制。由此可见,通过将人工智能技术应用于电气控制领域,可以将人工智能技术的适应性、逻辑性等优势发挥出来,对电气控制中的不利因素进行减少或消除,这样电气控制过程能够得到全面优化,促使电气控制系统的智能化、自动化得到实现。

3.2 在电气自动化设备方面的应用

传统电气自动化设备的类型众多,操作流程、操作系统较为复杂,技术人员要准确无误地操作电气自动化设备,一旦有操作失误等情况出现,将会影响到设备的稳定运行,增加各类设备故障的发生几率,严重损害到企业利益。而技术人员的技术能力、操作水平等参差不齐,且电气自动化设备的操作难度较大,这样人为因素将会对电气自动化设备的运行稳定性产生影响。针对这种情况,需将人工智能技术应用于电气自动化设备操作控制领域。基于人工智能技术的支持,电气自动化设备的人工操作环节可以得到减少,操作流程、操作步骤等得到显著简化,这样电气设备操作难度可以得到降低。同时,工作人员借助于智能化控制系统,可对电气自动化设备的相关参数进行准确推算与控制,结合实际运行需求对电气设备的运行参数进行实时动态调整,促使当前生产需求得到快速满足。由此可见,通过在电气自动化设备操作运行中应用人工智能技术,人工操作所带来的不稳定因素能够大幅度减少,时间成本、人力成本等得到有效节约,有助于电气自动化和设备运行效率的提升。

3.3 在设备调控方面的应用

通过将人工智能技术应用于设备调控方面,可促使设备的智能调控得到实现。传统设备调控模式虽然可以对电气自动化控制的工作流程进行改善和优化,电气自动化控制流程的繁琐、繁杂问题依然难以得到根本性解决,如果技术人员出现错误或失误操作,将会影响到整个系统链条的正常运行。而基于人工智能技术的支持,可有效规避传统智能设备调控的不足,优化电气自动化控制成效。智能系统可以自主搜集与分类相关信息,如果电气自动化设备、系统等在运行中出现问题,可依据搜集到的信息高效处理各类问题,促使电气自动化设备与系统的稳定运行得到保证。同时,在电气自动化设备运行过程中,受到设备自身及环境等因素的综合影响,难免会出现一系列故障问题。如果不能够及时预防和应对小的问题,将会逐渐发展为大的故障,造成十分严重的后果。而通过应用人工智能技术,可高效获取、入库处理设备运行的各类数据,全面检查设备、系统的运行状况,及时发现、处理潜在的故障隐患,进而降低设备、系统运行故障的发生概率[5]。此外,人工智能技术对人们日常生活中的设备调控也有着较大的影响。现阶段,人们在日常生活中要使用到较多类型的电力设备,通过引入人工智能技术,借助于电脑、手机等设备即可高效、便捷地控制家庭设备,远程控制与智能控制得到实现,有助于进一步提升人们的生活品质。

3.4 在故障诊断与解决方面的应用

在电气自动化系统运行过程中,受人为因素、环境因素、设备自身因素的综合作用,难免会出现一系列故障问题。过去尚未应用人工智能技术,人们主要利用排除法等常规方法诊断与消除设备故障问题。这些常规方法虽然具有一定的优势,但不具备较高的效率和精确性,需将大量的人力、物力及时间投入进来,无法高效、及时地消除故障,容易影响到设备与系统的正常运行。而通过在电气自动化控制中应用人工智能技术,则可以高效精确地诊断与排除各类故障问题。在电气自动化设备与系统运行过程中,技术人员利用人工智能技术可以实时检查设备系统的运行状态,促使设备系统的安全稳定运行得到保证。如果在设备系统运行中出现故障问题,人工智能技术可以全面、准确地收集故障数据信息,与数据信息库中的相关数据信息进行比对之后,即可对故障类型、故障原因等进行准确判断,且向技术人员提供相应的故障解决建议,有助于提升电气自动化设备系统的故障处理效率。以专家系统为例,其依托领域内相关专家的实践经验、计算机相关程序等可以系统筛选、科学诊断电气自动化系统运行中出现的故障,且可归纳整理各次发生的故障事故,依据故障类型、原因等进行分类,以工作日志等形式在专家知识库中存储[6]。如果在电气自动化设备系统后续运行过程中出现类似故障,依据专家知识库中的内容可以高效快速地处理故障。再如,人工神经网络具有较强的知识获取能力,可以对人脑组织结构、人类认知过程等进行模拟与学习,依据标准样本即可对信息故障进行自动识别与有效处理。此外,通过应用人工智能技术,还可以实时、动态地采集电气自动化设备所处的环境数据,判断故障处理方式与设备当前所处环境状态是否适应,以便帮助技术人员制定更加科学、有效的故障处理方案。

4、结语

综上所述,智能化是电气自动化控制的重要发展方向,通过在电气自动化控制领域应用人工智能技术,可以进一步提升电气自动化控制的精确性与有效性。近些年来,虽然人工智能技术在电气自动化控制领域得到广泛应用,但还存在着应用深度不足等问题,导致人工智能技术的优势得不到充分体现。因此,相关人员要进一步深化研究工作,准确把握人工智能技术与电气自动化控制的融合点,不断拓展应用广度与深度。

参考文献:

[1]任瑾, 龚圣高. 人工智能技术在电气自动化控制中的应用研究[J]. 电子测试, 2021(10):125-126.

[2]刘春雷. 人工智能技术在电气自动化控制中的应用研究[J]. 电子测试, 2020(3):126-127.

[3]姚满庆. 人工智能技术在电气自动化控制中的应用探讨[J]. 数字通信世界, 2020(4):100.

[4]朱丹红. 人工智能技术在电气自动化控制中的应用研究[J]. 数字农业与智能农机, 2021(20):91-92.

[5]潘进. 人工智能技术在电气自动化控制中的应用思路研究[J]. 电子世界, 2022(2):68-69.

[6]郑栋梁, 张坤平, 李微愔. 人工智能技术在电气自动化控制中的应用研究[J]. 化纤与纺织技术, 2021(3):102-103.

作者简介:程红华(1983.11-),女,汉,浙江省杭州市,供职于浙江万马集团电气有限公司,本科,工程师,研究方向:电气自动化。

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