人工智能技术在电气自动化控制系统中的应用分析

蔡梓沛

[摘    要]基于社会经济的发展与科学技术的进步，在各行业领域生产建设中运用电气自动化控制系统已是屡见不鲜。实现人工智能技术有机结合电气自动化控制，能在提高系统使用水平的同时，为高质量生产提供保障。对此，本文将着眼电气自动化控制系统，简要阐述人工智能技术的相关应用。

[关键词]电气自动化控制系统;人工智能技术;应用

[中图分类号]TM76 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2020）12–00–03

[Abstract]Based on the development of social economy and the progress of science and technology， it is common to use electrical automation control system in the production and construction of various industries. The combination of artificial intelligence technology and electrical automation control can improve the use level of the system and provide guarantee for high-quality production. In this regard， this paper will focus on electrical automation control system， briefly describes the application of artificial intelligence technology.

[Keywords]electrical automation control system; artificial intelligence technology; application

作为现阶段新兴技术领域的电气自动化技术，在其发展过程中，人工智能技术的应用十分广泛。特别是工业生产中，通常人工智能技术会与电气自动化控制系统相融合，以此切实提升自动化控制在工业电气化生产中的精确度与效率。这样在促进自控技术朝着智能化方向发展的基础上，为开辟智能化自控设备市场打下基础。

1 人工智能技术基本内涵分析

在1956年的Dartmouth学会上，首次提出人工智能这一概念[1]。人工智能属于计算机科学的一个分支，其主要试图分析智能的实质，生产出新的可通过类似人类智能的方式进行反应的一种智能机器。此领域研究主要包含语言识别、机器人、图像识别、专家系统以及自然语言处理等。关于人工智能技术，从本质层面分析，其属于由多门专业学科以及信息化技术融合构成的信息化、现代化专业学科，能够为信息化管理系统赋予和人类相似的模拟性思维与相关能力，并将其作为技术基础，在实际应用过程中，让人工智能技术能够结合运行准则和具体情况，实现各类控制指令的智能化制定，并做出精准反应。和人类相比，虽然人工智能技术拥有不同的思维方式，也会受限于诸多使用条件，可是人工智能技术在电气自动化控制领域中，不仅能够和人脑一样展开逻辑思考，而且具备较强的分析能力与数据运算能力。

2 简析人工智能化技术运用特征

人工智能技术作为当前和人力思维最接近的一种技术，在使用过程中拥有多元化突出特征，主要包括：①人工智能技术具备采集与处理大规模数据的功能。人们在具体使用该技术时不需要动脑思考十分复杂的事情。在生活和工作中应用人工智能化技术，例如计算机编程软件，能识别采集多样化的信息数据，然后对识别信息数据进行分类处理，便会获得和人体思维基本相同的答案，这样可以大大提高工作的效率和便捷性。②具备系统化监视与警报功能。人工智能技术应用在电气自动化控制系统中，能实时监视工作系统中各种运行数值，而且可以有效监视具体运行中的电气自动化设备，如果在设备运行中出现过度用载或是功能性受损等问题，系统能够发出自动警报，将发生的有关事情记录下来。③能够控制电气自动化设备。主要通过计算机终端控制电气自动化设备，工作人员在这一过程中仅需操作计算机设备的键盘与鼠标，便能不设地点地远程控制电气设备，例如控制断路器或者是开关的隔离。与此同时，还能依据各种情况最大限度满足各种值班需求。④录制发生的故障事件。通過人工智能操作系统，模拟在使用中所形成的故障电子波形，模拟具体发生的故障事件，而且能够记录设备开关的具体变化情况。

3 电气自动化控制系统应用智能化技术的重要性

基于不断完善的计算机系统，进一步突显了电气自动化控制系统的系统性和复杂性，比如数控机床能进行自动化控制操作[2]。也正是因为系统提出的复杂性需要核心技术也能做到智能化控制。和有关工业设计案例相结合，在电气自动化控制系统中应用人工智能技术非常重要，具体如下：①数据采集和处理功能能够自动化采取电气设备各类数据，与此同时通过云平台还能保存与处理各种数据，从而强化自动化控制系统的综合性能。②自动分析及处理功能可以远程监测及报警。借助大数据等的人工智能技术能远程操作电气自动化控制系统，从而依据系统所设定的程序比对电气自动化控制系统实际运行情况，从及时找出系统运行故障。③人工智能技术的操作功能十分灵敏，可以满足不同环境条件下的电气自动化控制要求。依托远程控制系统的人工智能技术可以控制环境，这样一方面能减少人工负担，另一方面还可以提高设备自身的控制性能。比如人工智能技术应用在矿井控制系统中，在分担工作量的同时，可以在线实时监测设备状况。

4 电气自动化控制系统应用中人工智能技术问题原因分析

人工智能技术在经过多年发展后已经较为成熟，而且因为开发投入到人工智能技术和电气自动化控制系统中的机械设备数量较大，所以人工智能技术也广泛应用在工业企业中。可是人工智能技术应用在电气自动化控制系统中也产生了很多问题，问题出现的原因主要体现在：因为受限于传统技术思想，加之有关技术人员所掌握的专业知识不能做到与时俱进，所以人工智能技术在电气自动化控制系统中无法发挥实际作用。而且由于功能相对单一的人工智能化设备，在一定程度上会影响到电气自动化控制系统实际运行。与此同时，在问题出现后没有做到及时的维护与保养，也会对应用电气自动化控制系统造成影响。

5 电气自动化控制系统中人工智能技术具体应用分析

5.1 神经控制系统

神经控制系统主要是依托人工神经网络有效模拟人类神经系统，完成传输与处理信息网络的一个过程。关于神经控制系统，其优势主要体现在：和人的联想、记忆、推理存在很多相同点[3]。在人工智能中能对人的逻辑思维进行模拟，在形成谐波的同时做到实时监控。而且在实时监控电气自动化控制系统中，能够有效分析电气系统静止或是运行状态的安全性，同时还能及时处理诊断出来的故障。可见，在电气自动化控制中神经控制方式占据重要地位。

5.2 模糊控制方法

模糊控制方法主要将推理理论与模糊语言作为基础，以专家经验为电气自动化控制准则的智能控制方法。其本质为模糊模型，通过相关控制器能有效控制电气设备系统，在具体使用过程中借助模糊逻辑当中的推理规则，通过计算机技术组建具备数字化特征的电气控制系统，该类电气控制系统还拥有反馈闭环结构。在电气自动化控制系统中应用模糊控制方法，一方面能降低数据库搜索过程中的难度，另一方面可以灵活处理各种问题。针对不清楚电气系统的相关工作人员，通过模糊逻辑控制能更好地对统计与处理电气系统数据。与此同时，能够依据处理分析的最后结果，明确相应的解决方案。更重要的是还能较好预测电气系统内可能出现的故障。

5.3 专家控制方法

专家控制方法是指将专家的有关经验及理论基础当做基础框架结构，综合实验理论中各类技术手段，从而实现智能化控制电气系统的一个过程。针对专家控制法，重点是充分应用专家经验，具备较高的效率与灵活性，能够依据电气自动化控制系统实际需求灵活选择控制率。同时，专家控制方法具备较强的适应性，可以依据实际工业生产情况，调整调控器的各项参数，以此保证电气设备可以充分适应不同的工作环境。在电气自动化控制中应用专家控制法，可以最大限度提升电气设备的稳定性与安全性，在保证电气自动化控制水平的同时，提升工业生产的效率及质量。

5.4 优化与诊断电气自动化控制的问题和故障

在电气自动化控制过程中应用人工智能技术，能够进一步优化电气自动化的故障诊断和控制设计。在实际设计过程中，依据理论知识并与设计人员工作经验相结合提升设计水平。在以往的设计工作中，通过采取实验结合经验的方式，最后设计电气自动化控制的结果往往是差强人意。因为人工设计存在诸多缺陷，可能会致使电气自动化控制技术无法充分展开或是应用。伴随不断发展的计算机技术，在一定程度上改变了设计电气产品的方式，从人工设计朝着CAD计算机设计发展。通过CAD设计技术能将品质设计的时间缩短到最低，而且设计出来的产品具备理想的模拟效果。

除此之外，为进一步提高设计电气产品的水平，在电气产品设计中应用人工智能技术时可以有效运用遗传算法，以此保证计算结果的准确度。在诊断电气自动化控制故障的过程中运用人工智能技术，可以提升故障诊断的质量与效率。通常情况下，在诊断电气系统的故障时会依据以下三个步骤进行：①检测电气设备呈现的特征信号;②以检测最终结果为依据得到系统更新的故障信息;③有效识别电气系统实际运行状态，进而判断故障状况[4]。现阶段的故障诊断技术相较完善，尤其是故障技术有机结合专家智能自动化控制技术，为故障诊断效率与准确率的提高打下基础。

出于确保精准判断电气设备运行故障判断，人工智能技术应使用在电气自动化控制的以下几方面：①动态化监控电气设备具体运行情况，确保电气设备位置和获取状态信息的准确性;②将必要的传感装置安装于电气设备中，例如检测压力、功耗和温度等装置，这样便可以更加精准检测有关信息数据。如果电气设备存在故障，则能分析信息数据，依据信息存在的关联性精准判故障位置和故障产生的原因。这样可以在一定程度上提升诊断故障的效率，从而为故障处理的后续工作提供相应参考。

5.5 电气一般控制过程

电气自动化控制应用范围广泛，一方面可以应用在工业生产过程中，另一方面也可以使用在日常生活。在现阶段生产生活中，电气自动化控制是一大重要部分。以往的电气设备中，不仅操作控制系统的操作难度高而且比较复杂。因此，操作电气设备的时间相对较长，且对操作准确性提出较高要求。要是发生操作失误，会严重影响到电气自动化控制系统。在电气自动化控制中应用人工智能技术，可以最大限度优化设备操作系统，省去较多复杂的操作步骤与程序，达到简化操作的效果。由此，在一定程度上可以降低具体操作电气自动化控制系统中的失误发生率，进而提升操作的质量与准确率，从而保证操作电气设备的可靠性与安全性。

5.6 电气设计

电气自动化控制系统当中的电气设备具备一定的复杂性和专业性，融合磁场学、电学等相關学科。以往电气设计工作采取的主要是人工设计模式，不仅设计时间长，而且设计方案很容易出现不全面、不精准等问题。基于在电气控制中人工智能技术的深入应用，在进行电气设计时通过数据采集和统计，能切实提高设计方案的准确度。另外，通过人工智能技术，还能依托其自身的监控系统，自动存储和提示设备数据将设备可能产生的问题进行模拟，及时记录与分析运行参数的变化，从而确保电气自动化控制系统可以有序平稳地运行。

6 结束语

人工智能技术的运用已然成为未来主要发展趋势，依托人工智能技术提升产品质量，进而推动我国经济发展。有关科研人员应深入研发人工智能技术，扩大其领域应用空间，与此同时，还应汲取国外尖端人工智能技术，结合实际引入先进设备，进一步提高人工智能技术的普及率。

参考文献

[1] 何晶.人工智能技术在电气自动化控制中的运用[J].通信电源技术，2019，36（12）：101-102.

[2] 张忠稳.探究人工智能技术在电气自动化控制的应用[J].科技风，2020（5）：21.

[3] 陆莎.基于人工智能技术在电气自动化控制中的应用分析[J].电子世界，2019（12）：144-145.

[4] 吴建红.在电气自动化控制中人工智能技术的应用核心探寻[J].智能城市，2019，5（18）：196-197.

[5] 杨丰越.矿山电气自动化控制系统设计中人工智能技术的应用[J].冶金管理，2020（17）：77-78.

[6] 黄金阳，姜丽娜.电气自动化控制中应用人工智能技术分析[J].电子制作，2020（18）：72-73.

[7] 秦林.电气自动化控制中人工智能技术的应用[J].现代制造技术与装备，2020，56（9）：189-190，193.

[8] 杨霞，刘璐璐，摆小军.人工智能技术在电气自动化控制中的应用[J].集成电路应用，2020，37（9）：120-121.