电气工程自动化控制中智能技术研究

王基勇

摘要： 智能化电气控制设备可以进行无人控制，无需各种控制模块。智能技术的应用可以提升电气控制系统的质量。本文通过分析电气工程自动化控制中智能技术应用的具体优势，研究电气工程自动化控制过程中智能技术的实际运用情况，展示智能技术的实质和自动化设备的优点，致力于将科技与生产力相结合。

关键词： 电气工程;自动化控制;智能技术

前言

智能化技术利用GPS定位技术、精密传感设备、计算机构成。利用智能化技术可以减少人力、时间的浪费。截至目前，我国累计智能专利申请数量在全国排名第二。2018年人工智能市场规模为200亿元，2019年全年市场规模有望突破260亿元。因此，智能技术与电气工程自动化控制的结合具有极大的应用前景。

智能技术的理论依据

智能技术实际上是多种学科综合而成的技术手段。大部分电气工程在工作中具有危险系数高、工作难度大等问题。因此，利用智能技术代替人工进行这些危险、精细的工作是智能化技术研究的重点。智能技术在生活中的应用实例一般在计算机技术领域中。在激烈的市场竞争环境下，智能技术产品逐渐受到人们的青睐。最主要的原因是由于先进的智能技术可以使人们的工作环境优质化，减少技术人员的工作难度和工作强度，全面提升电气控制设备的可靠性。通过智能技术减少设备的运维成本，提升系统的经济效益。智能化设备实际上是计算机应用技术中较为高端的部分，在电气工程控制工作中较为重要。智能化控制系统的详细流程如图1所示。电气自动化控制设备因为与智能技术相结合，大大提升其工作效率，减少整个工程项目的成本。

智能技术的应用优势

人工智能技术对于电气自动化至关重要。智能技术涵盖大部分高端顶尖科学技术，例如传感技术、电脑信息技术、网络通讯技术、全球定位技术、智能识别技术、智能感应技术等。相较于传统电力控制工作，有效地减少了生产成本的浪费。具体的应用优势主要包含以下几方面：

抗干扰性强

智能控制技术在未获得准确动态模型的情况下，也可控制设备运行。在运行过程中不易受数值种类和参数的影响。因此，智能控制技术相较于传统技术受外界环境影响的程度较低。传统的电气工程自动化控制受数据分析、电路设计等多方面因素的束缚，二者若在实际操作中出现任何差错，将会使整条电力工程控制系统陷入瘫痪的境地。同时，技术人员修复这些数据和电路故障耗时一般较长，增加了系统故障的风险。通过智能技术的科学运用，可以有效地减少这两种问题的发生概率，强化电气工程控制设备的操作简便性和自动化的控制效率，防止故障影响的进一步扩大，避免企业受到经济损失。

便于被系统调控

机械、人类、人工智能的紧密连接，使操作更加便捷。可以在不利用其它控制工具的前提下，围绕电气工程的实际工作环境进行参数调控。智能化控制设备在当前被普遍使用在电气工程的自动化部分，无需技术人员亲自到现场进行检查，只需要在中央控制区域结合相关参数就可以控制和调整设备。达到远距离传输的目的。这种技术可以在一定程度上确保了施工技术人员的工作安全和准确性。同时，智能技术在投入工作中，可以更加准确的把握精度，使产品生产车间可以真正实现极少人值班或者无人管理的自动化、智能化控制目标[1]。

设置的统一性较强

因为传统的控制系统极易受到数据准确性等因素的影响，容易使操作失误。利用内控自动化估算程序可以得到较为准确的数据信息，防止在操作过程中产生的细小误差。统一性较强主要表现在设备可以一并处理多种数据，即使在数据来源和信息十分陌生的条件下，也可以利用智能设备数据分析技术进行准确的估算，保证设备的自动化控制。因此，智能控制系统在设计过程更加规范化，不会因数据类型的不同导致数据准确性受到影响。需要坚持相关设计准则和逻辑原则，对于不同控制对象，需要结合工程实际情况进行科学的分析，通过反复的论证控制和模拟实验的阶段，选择最佳解决方法[2]。

不需要構建控制模型

因为智能化技术需要控制的对象较多，工作较为复杂。因此，一般自动化控制过程均需要进行建模操作。但是建模过程容易产生一系列的估算误差。比如，会因为设备估算不准确导致建模操作的质量降低，影响自动化控制的效率。但是智能技术的设计过程无需进行建模工作。这种情况可以防止一些客观因素使系统产生误差，极大的提升自动化控制设备的精细度。

电气工程自动化控制中智能技术的实际运用

PLC技术

PLC技术实质上是编程逻辑控制器，普遍被应用在电力系统的自动化设备中。随着科学技术不断更新，PLC技术替换了传统的复杂式开关。这种技术不仅可以精确控制电气控制工作的相关工作流程，还可以有效提升火电工作的生产效率和协调性。因为PLC技术的高效性和广泛性，可以更新传统的实物原件，全面提升自动化控制系统的整体工作的稳定性。同时PLC技术可以自动化切换供电系统，增加供电系统整体的准确性，PLC模拟键盘输入法如图2所示。

故障诊断与升级操作

由于工作人员对生产效率的高标准，一些传统生产工艺和科学技术逐渐被淘汰。随着时间发展，CAD技术逐渐代替了传统手工设计。围绕电机、电路、电磁等技术知识和标准，通过设计CAD技术，可以极大程度的提升技术设计的效率，在较短的时间周期中开发较多产品。例如，大部分高校在电气控制设计方面耗费不少心血。智能化技术可以帮助电气设备在发生问题或故障时快速追踪。利用神经网络、专家系统、模式技术等方面进行故障的诊断，提出具体的优化策略。其中，智能诊断技术在变压器、发动机、发电机等方面具有广泛的运用，极大提升电气工程工作效率。比如，通过检测变压器是否有渗漏气体或者漏油等问题，可以有效的排查变压器的各种设备故障，减少排查的范围，提升检修的效率。实际工作在落实过程中避免了人为或者主观因素的影响，提升故障的诊断效率，在故障发生的初级阶段进行预防或者及时解决，避免企业的经济损失。智能化诊断方法可以在提升设备诊断速度的基础上，预测设备在工作中可能出现的问题，避免设备因事故或者故障带来损失，增加电气控制设备的经济优势[3]。

现场总线技术

现场总线技术通过使用智能自动化设备、仪表控制装置，将电力工程的施工现场设置为一体化、数字化、多向、串行的信息网络。该技术的主要原理是将智能自动设备安装在电力工作系统中，保证室内设备控制系统与该设备形成有机整体。有助于建立双向交互的数字化网络体系，方便进行数据的传输。一般电力系统在使用现场总线技术时，通过在仪表控制设备上加装微处理器，使每个仪表设备均可以独立运算，同时进行数字信息通信。现场总线技术主要利用了数字通信技术、计算机技术、自动控制技术、智能传感技术，对电气设备的自动化管理具有积极的影响。通过电气系统结合现场总线技术，可以帮助电气企业满足数据多元化的发展需求，帮助企业灵活控制各种电力信息，促进电力行业的发展。

智能化设计

在具体设计工作中，传统电气设备在使用过程中容易受到外界条件的影响，无法满足用户的多种需求。而将智能化技术运用在电气工程相关产品的设计方面，可以极大的克服传统电气产品在设计方面的不足。传统电气产品的设计需要充分了解与产品有关的专业知识，通过大量的数据编写和设计工作，围绕电气学、电子、磁力学、机电控制等方面的知识实现设计工作[4]。而智能技术只需要通过了解受众的实际需求和电气工程控制设备的实际工作情况和周围环境，构建完整的数据设计模板。在设计过程中不断升级电气产品规格和数据方面的参数，完成高品质的设计方案。智能化设计可以极大程度的缩减了电气产品的开发时长。通过围绕设计层面提升产品的整体性能，全面升级整个控制系统的工作线路，极具应用价值。通过对智能技术设计部分的升级，可以帮助工作人员利用相关智能软件实现数据的统计、分析、整理等工作。这种技术既可以增加运算的实际速度，也可以增加数据计算时的准确性，帮助企业解决电气工程方面的难题。利用CAD运算辅助功能，可以升级电气系统的相关设计。由于CAD软件具有出图快速、操作简便的优点，可以利用智能技术，契合电气系统复杂性的需要。

智能技术在恒压供水方面的应用

恒压供水系统系统被广泛运用到了工业和民用方面。受控制系统电荷的不可控性因素影响。通过PID算法观察控制特性的相关指标将无法实现预期的效果。技术人员在初步设计恒压供水系统的自动化控制设备时，通过使用多种进口调节器也无法确保将动态指标控制在稳定的范围之内。在实际的工程设计中发现，恒压系统结合模糊控制理论可以建成良好的控制系统。比如，在实际利用电气系统进行水电控制工作时，利用AI-808型号的人工智能调节器作为主要的控制器。结合FXIN PLC的逻辑控制技术可以在恒压供水的正常工作下实现恒压供水的相关操作。由于模糊算法是通过PLC技术得到的，可以围绕模糊技术进行电气自动化的研究，在今后工作中为人工智能取得优秀的技术和理论成果提供支持。同时，人工智能技术也广泛应用在电气自动化设备领域。电气自动化设备的使用可以在工作中增加系统的效率和稳定性。该技术要求技术人员在具体的工作中需要结合多方面的专业技术知识进行研究。总之，将人工智能技术融入到电气自动化设备中需要以雄厚的人才队伍为基础。做好自动化电气设备控制工作需要有能力、专业性强、综合素质高超的优秀人才的加入。通过引入人工智能技术，可以实现逻辑理论与神经网络科学结合的效果，将精细度更高、难度更大的工程交由智能技术负责，全面提升自动化控制设备的准确性。

自动化控制在智能控制体系中的运用

智能技术是新时代人工智能技术与互联网技术的完美结合，不仅具有互联网应用技术的数据传递、存储、分析等性能，还与人工智能技术相结合，可以进行电气自动化控制设备的远程监控和控制工作，体现电气系统可以自主调控的特点。传统人工数据运算过程无法实现所有数据运算的准确性，在实际的电气自动化操作中无法确保工作的精准性，影响工程的工作质量。在电气工程的自动化控制过程中，将智能技术与实际工作相结合，构建新式智能控制设备，通过此设备的使用代替传统意义上的模型控制设备，有助于电气系统整体控制的速度与精确度。同时可以防止因模型控制形式产生的主观因素的影响，增加电气系统的整体运行质量。另外，智能控制器可以帮助电气系统工作环境中的中央控制区实现自动化办公的效果。利用远程操控的方式，减少在施工过程中出现安全问题的可能性。伴随着智能技术运用的广泛性，可以有效减少企业的人力成本和时间成本，全面实现电气设备的无人化智能管控。智能化设备的运用可以改变自动化设备操作较复杂的问题，使电气工程简单、便捷化。

在应用中的控制范围和应用方法

智能控制技术与电力系统的结合有多种方式，例如隔离开关、断路器、励磁系统、调速器等手动控制装置或者自动控制装置。同时保护系统、监控系统与智能控制技术密切相关。通过部分的控制协调工作可以对电力系统的整体进行智能控制。智能技术在使用中具有快速处理数据和较强逻辑思维的能力。该技术目前已经是在线诊断、在线评估的主要方式。智能控制技术可以在遇到电力系统故障时将故障诊断、实时分析、专家系统、恢复人工的神经网络、模糊理论集中到智能系统的应用过程中。因为人工神经网络可以高效分析和处理数据，因此被广泛应用到故障的判定、诊断、系统恢复和数据筛选工作中。

光互联网技术的运用

智能技术是光互联网技术的基础。其中，光互联网技术的优点主要包括：关联化程度较高、互联的数量庞大、三维网络、无接触互联等优点。光互联网技术也不容易受到电容负载电量或者平面负载量的影响。这些特点是智能技术发展和创新的独特优势。智能设备与电气工程控制系统的有机结合可以极大的加强电气设备的集成度，增加电气传输数据的便捷性和实用性。

模糊逻辑控制与神经网络系统

模糊逻辑控制

模糊逻辑控制设备可以高效的替代PID控制设备。模糊控制器被普遍使用到数字动态工作中。M型控制设备可以进行速度的调节作用。其中，S型与M型都有各自的规律数据库。假如有模糊控制发生之后，可以利用推理机开始推理，接着作出相应的决定[5]。语言控制库与数据库是构成知识库的主要组成环节。构建好模糊控制器和神经网络推理机的建模操作之后，可以将相关专家的实践经历和专业知识添加进去。

神经网络系统

神经网络系统主要是通过建立定子电流分辨控制系统进行辨别转子速度和电气参数动态，它是识别两种子系统结构的神经网络。神经网络的主要特点是前馈性。可以利用“反向学习算法”对交流电机和电气驱动系统进行相关的監测工作。智能化技术在组建网络的过程中发挥了良好的抗噪性。如果缺乏相关的控制模型，可以进行信号处理或者信号识别工作。神经网络的运用可以极大程度的提升了诊断系统的真实性和可靠性。通过多种传感器进行工作，神经网络在进行映射的过程中，隐藏层、激励函数、最佳隐藏层均涵盖在网络体系中，利用神经网络的反向学习误差技术进行数据处理工作。

结论

智能技术与电气自动化相结合，可以提升电气设备的自动化控制能力、工作效率、安全性、可靠性。智能化控制技术目前在电气设备的使用过程中有优势也有挑战。因此，技术人员需要结合实际问题，健全电气设备关于自动化控制系统的有关功能。在工作中严格按照操作规定进行设计，避免个人失误。

参考文献

陈旭华.智能技术在电气工程自动化控制中的应用[J].科学技术创新，2019，（25）：170–171.

谷庆道.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J].智能建筑与智慧城市，2019，（03）：36–38.

刘念回.人工智能技术在电气自动化控制中的应用[J].电子技术与软件工程，2019，（19）：246–247.

张云鸽.人工智能技术在电气自动化控制中的应用思路分析[J].南方农机，2019，50（18）：198.

张怡萱，王金玲.电气工程自动化控制中智能技术的应用[J].中国新通信，2019，21（13）：112.