人工智能在电气自动化控制中的应用探讨*

2020-03-22尉建龙

机械工程与自动化 2020年1期

尉建龙

（太原重工股份有限公司技术中心，山西太原 030024）

0 引言

人工智能技术是现代化技术和计算机技术发展到一定时期的产物，短短的几年时间，该技术已全面进入我国各个领域。在电气自动化控制中，人工智能技术的应用不仅可以改变传统人工作业的压力，同时还可以有效提升电气行业的生产速度与生产精度，这对于行业发展有着非常大的推进作用，因此，值得重视。

为了更好地提升我国的综合国力和科技创造力，加强高新科研技术研发与创新已成为我国现阶段的重要发展目标。而人工智能技术作为一种新型技术，其诞生与应用主要是计算机技术和电子半导体技术的融合，从而提高电气系统的自动化水平。尤其是近年来，随着科学技术的不断进步，人工智能技术早已融入到我国工业控制各领域，并且也取得了较为显著的成绩。为此，本文主要针对人工智能在电气自动化控制中的应用进行研究分析。

1 人工智能在电气自动化控制中的应用优势

1.1 减少人为误差提高精准度

传统的电气控制系统主要是由人工进行操作，因此，常出现一些不可避免的误差或是操作漏洞，这种小的失误看似不大，但却很容易引发电气设备故障，导致工作效率低下、电气控制质量变差等一些列问题。为了改善传统人为操作的缺陷，在电气自动化控制系统中引入人工智能技术已成为社会发展的必然选择。在实践中，人工智能化的原理主要是通过计算机技术来模拟人的大脑思维以及行为模式，控制生产中的机械设备完成相应的指令和动作。正常情况下，人脑具有较强的记忆储存功能，可以长时间地记住大量常用的数据信息，因此，在电气控制系统和机械生产中应用人工智能技术，将生产所需的全部信息储存起来，并且在必要时及时反馈给相应的机械设备，使这些设备具有人的思维能力，这样在电气自动化控制中的应用精准度就会提高，而人为误差就会变小。

1.2 优化配置节约成本

原有的工业生产中，由于设备操作流程与工作内容的关系，需要大量的劳动力来对每道工序进行检测和完善，而电气控制必须具有较强的整体性和统一性，如果人员检测不到位就很容易给后续生产带来一定的负面影响。人工智能作为一种新型技术，它具备较强的数据储存功能和信息分析功能，它可以根据生产所需及时对电气自动化控制系统进行调整，并且根据现有技术支持对原有落后的操作流程和工作内容进行重新设计与编排，这样不仅实现了资源的优化配置，同时也摒弃了一些落后的生产技术和设备，节约了企业成本。将人工智能技术应用在电气自动化控制中，只需要为数不多的专业人员进行技术操作与流程监督，解决了传统人工成本大、数据采集精准度不高等问题。

1.3 通过人工智能改进相关技术提高控制质量

人工智能技术中的专家模拟系统可以对电气自动化控制系统中的环境进行仿真处理，并且能最大程度地提升电气自动化设备的仿真效果，实现人工智能与仿真技术的一体化结合。在传统电气自动化控制系统中，一般都需要大量的专业技术人员和设计人员结合自身设计经验对其进行重新设计与规划，其原因在于：我国原有智能化水平和设计水平较低，很多设计只能依靠人为经验进行改善，这种情况下就容易导致电气技术过度依赖人为操作，而且技术水平和产品质量也存在较大的滞后性。但随着人工智能技术融入电气自动化控制中，可以最大限度地发挥人工智能技术的作用，并且该技术可以根据设备作业情况制定符合实际生产的最优方案。其次，通过人工智能对相关技术的改进和设计水平的提升，可以对电气设备的运行情况进行整理，并且更加精准地获取生产数据，这在某种程度上降低了人为操作可能出现的漏洞，同时也提升了电气自动化控制系统的整体质量。

2 人工智能在电气自动化控制中的应用分析

2.1 电气自动化设备的应用

与其他技术不同，由于自身的特殊性和复杂性决定着自动化控制技术在实际工作中的地位。例如：在整体的电气自动化控制系统中，一般都会涵盖较多的设备元件，从宏观角度分析，这些复杂的设备元件一般都是由专业人士依照操作标准进行操作，这种严格的操作要求无疑会增加工作人员的压力，而人工智能在电气自动化控制系统的应用，一方面可以很好地提升电气设备的自动化水平，另一方面也可以有效地降低工作人员的工作压力，这对控制电气生产成本、提升人工智能应用效果有着较大的推动作用。

2.2 自动化控制故障诊断技术的应用

所谓人工智能设备一般在设计和制造上都要大量结合实践数据和理论数据，其目的是为了充分保证设计方案的严谨性与合理性。由此，自动化控制故障诊断技术应运而生，该技术是人工智能技术的一种，它可以很好地检测到所有设备的运行状态，并根据设计与制造方案对部分设备进行自动优化。例如：在实际中，自动化控制故障诊断技术在设计时就已经在模块中将部分数据设计在内，这样一来可以提前杜绝很多现实问题，并且电气自动化控制系统在作业中的质量也会被明显提升；其次，该技术可以根据诊断数据对电气自动化控制系统中存在的问题进行归纳、总结，该方式不仅满足了智能化、自动化的发展趋势，同时也可以更好地推动电气自动化控制工作的开展，降低诊断误差。

2.3 集中监控设计技术的应用

传统监控设计技术的应用在很大程度上是保证电气自动化各项系统指标的重要依据，这属于人工智能的管辖范畴。人工智能技术的应用不仅可以将传统复杂的电气设计过程简化，同时还可以扩大原有设备的运维空间，减少环境对电气自动化控制系统的约束。需要注意的是，人工智能技术虽然有一定的优越性，但却不宜大范围铺设，其原因在于：该技术在应用中会增设大量的电缆线，而且大功率的作业也会增加监控系统处理器的负荷压力，从而造成主机冗余下降。因此，针对这种情况，在原有基础上优化监控设计技术和方案，更多地采用人工智能集中控制设计技术，可在安装和使用上更加便捷，而且安装不易受空间和环境影响，通信需求也比之前更大，具有较强的实用性。

2.4 设备管理系统的应用

设备管理系统是人工智能技术发展的核心，它能够很好地对电气自动化控制系统中的所有作业情况进行把控与管理。该技术应用之后，设备管理系统就会根据工作内容下达一定的指令，而工人只需要对相应的设备和元件运行情况进行监控，从而保证电气设备的正常运转。其次，设备管理系统中的故障诊断技术也会根据设备运行情况及时反馈故障信息，一旦出现设备运行故障，工作人员就可以根据诊断设备传递回来的指令进行故障检修，不仅增加了工作的及时性，而且还节约了企业人力成本。除此之外，人工智能中的远程监控技术和无人化操作技术也是电气自动化控制系统中的重要组成部分。例如太重产品服务云平台系统是针对智能制造企业开发的专业服务平台系统，它是远程监控技术在电气自动化控制系统中的应用，如图1所示；太原重工制造的梅钢250t智能化铸造起重机（如图2所示），有自动巡航、整车集控、远程监控、天地互通、视频联动、自动纠偏、安全路径等功能，实现了“无人操作、有人监控”的目标。这两项技术的应用可以最大限度地彰显人工智能的应用效果，很好地提升了设备管理系统的整体工作效率和管理质量，这对提升我国电气行业智能化、自动化发展水平非常有益。