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电气工程自动化控制中智能技术的应用

2020-11-25林浩博

电子技术与软件工程 2020年3期
关键词:电气工程智能化人工智能

林浩博

(哈尔滨工程大学 黑龙江省哈尔滨市 150001)

1 智能技术的相关内容概述

1.1 智能技术的概念分析

智能技术是一种全新的技术,是通过对人类智能模拟理论进行分析与实践,以计算机技术为依托的先进技术。从目前人工智能的发展情况来看,有些学者也将人工智能技术称之为机器智能,是一种前沿性的学科,同时也是社会科学与自然科学的融合学科。从人工智能技术的发展历史来看,人工智能提出于1956年,从那时起人工智能的研究进入了崭新的阶段,经过几十年的发展,人工智能技术已经发展成为一种世界性的尖端技术,并且与当前的纳米技术、基因工程并列称之为世界三大尖端技术。

1.2 智能技术的特点以及优势分析

智能技术主要是以世界上最复杂的精密仪器--大脑作为研究对象,并且以计算机技术作为载体,通过模拟大脑实现提高生产效率、降低生产成本的目的。智能技术有着非常大的优势,在进行技术设计的时候,智能化控制器通过对控制对象模型的调整,使得整个技术的性能得到提高,并且还能够有效地控制时间因素,尤其是在人工智能技术中,模糊逻辑控制有着比较广泛的应用,而模糊逻辑控制的速度是非常快的,是普通控制不能够比拟的。在人工智能技术中,智能化控制器也是其中非常重要的一个方面,在应用的过程中,智能化控制器可以将输入的未知数据进行有效地评估,而且通过智能化控制器的评估会使得评估效率大大提高。不仅如此,智能化控制器还具有学习的功能,能够在较短的时间内学习到相关算法的内容,而且在应用的过程中还具有较强的抗干扰能力,从而使得整个技术的应用效率提升。

2 智能技术的应用现状

2.1 智能技术发展的意义分析

人工智能技术的最大优点是能够对海量信息进行系统性的收集并且及时地反馈,人工智能技术是以人脑思维作为主要模仿对象,对相关的信息进行有效的处理,并且减轻人们的脑力劳动,如果将智能技术应用到电气工程自动化控制工作中,能够对现行的工作流程进行整合与优化,并且使得自动化程度进一步提升,这一转变并不仅仅意味着人力成本的降低,而且还在较短的时间内提高了工作效率,这对于整个电气行业产业结构的调整与提升有着非常积极的促进作用。

2.2 智能技术的应用现状分析

在电气工程中,自动化控制技术的设计是一个非常复杂的工作,尤其是其中的一些关键技术是不容许有任何误差的,在电气工程的设计中,需要应用大量的理论知识,包含物理学的电磁知识、电场知识等内容,而且在设计方面也需要具备大量的实践经验。从目前的实践情况来看,电气产品的设计应当遵循简单的原则,在实用的前提下进行智能化设计,而且依托当前先进的计算机技术从而使得产品的设计周期进一步压缩,如果该设备后期发生了故障,维护起来也比较容易。人工智能技术在电气工程自动化设计中有着非常广泛的应用,其主要优势在于它能够在较短的时间内将采集到的数据归集起来并对其进行统计和处理,而且在电气工程中,人工智能技术能够采集到电气设备的生产数据,并且对这些数据进行处理和储存。不仅如此,在电气工程自动化的运行过程中,智能技术能够对监控系统进行统一的监控,而且工作人员还可以根据事件的不同来进行报警,该功能还能够将电气设备的模拟量数值及时汇总给设备操作人员,并且按照事件发生的先后顺序进行记录,而且将最终的处理情况记录在系统之中。除此之外,智能技术还具备图像和音频的处理功能,而且还能够根据现实的需求设置操作员管理权限,在运行之前,智能技术还能够模拟系统可能发生的故障,并且按照故障的类型以及轻重程度做好处理应急预案。

3 电气工程自动化控制中智能技术的具体应用

电气自动化控制是电气系统运行过程中非常关键的一个环节,电气工程的自动控制能够使得各类电气设备稳定运行,并且及时向工作人员报告电器的运行状态,如果电气工程自动化程度的进一步提升必然会压缩人工成本,而这一构想的实现与智能技术的应用与普及是离不开的。在当前的应用实践中,神经网络控制的广泛应用就是智能技术在电气工程中的最显著体现。

3.1 智能技术在模糊逻辑中的应用分析

模糊逻辑从本质上来说就是以模仿人类的思维方式为主,按照心理学的相关内容通过数学与函数相结合方式来对人类心理变化过程进行描述,在学术领域,将这种变化过程按照等级的不同分为五个层次。模糊逻辑在智能技术中的应用能够使得电气工程在工作的过程中降低数据搜索的难度,并且对各类数据问题的处理有着较高的效率。尤其是设计人员不太了解电气工程的内部内容以及数学建模问题时,可以充分地利用模糊逻辑的相关方法做好数据的统计与分析,随着大数据时代的到来,模糊逻辑的应用还能够根据数据的分析结果来分配相关的解决方案,并且还能够对系统可能出现的故障进行模拟。

3.2 人工神经网络技术中的应用

从学术领域的研究情况来看,人工神经网络技术作为一种新兴的技术得到了广大研究人员的青睐,它主要是对生物神经网络的理论抽象化,从神经心理学以及心理物理学的相关内容出发,运用数学分析将大脑功能处理信息的能力体现出来。自从20世纪80年代该概念被提出以来,人工神经网络技术已经成为了人工智能领域中的重点研究技术。近十多年来的研究人工神经网络技术得到了飞速地发展,尤其是在电气工程领域的发展前景非常可观。在电力系统运行过程中,人工神经网络系统和人类的记忆有着一些高度相似的地方,人工神经网络系统的主要逻辑思维是通过电气工程中建立相关的谐波模型,并且通过该系统来实时监控,该系统能够对电力系统的动态以及静态内容进行分析与检测,还能够对其中存在的潜在障碍进行排查。

3.3 优化了电气工程自动化控制中的故障诊断环节

在电气工程自动化控制的设计环节中,不仅仅要掌握必备的知识内容,更需要掌握丰富的实践经验,所以在产品设计的过程中要采用实验与理论相互结合的方法进行。随着计算机技术的进步与普及,在电气工程中已经实现了CAD设计取代手工设计,CAD设计能够在较短的时间内设计出质量更高的产品,并且还能够在系统中模拟出产品的运行状态,从而保证产品的设计质量。其次,在电气工程领域中,智能化技术中的遗传算法也有着非常广泛的应用范围,遗传算法是一种比较先进的算法,最终获得结果的精确度非常高,在电气工程这种精密化程度较高的设计中应用非常普遍。在遗传算法中,征兆和故障之间的关系处理起来是比较繁琐和复杂的,其中还具备非线性和不确定的特点,而将智能化技术应用到遗传算法之中能够使得遗传算法更好地发挥,使得智能化程度进一步提升。除此之外,智能化的诊断技术应用比较广泛,尤其是在模糊逻辑、专家系统、神经网络、变压器、电动机等故障诊断中效果十分显著。

3.4 日常操作更加便捷

在电气工程自动化控制工作中,智能技术已经与其深度结合,并且渗透到工作的方方面面。人工智能技术的普遍应用使得电气工程的发展更为快速。人工智能技术能够解决原有电气工程自动化控制技术中误差高、效率低、操作系统复杂等特点,对操作系统进行了精简化的设计,甚至在未来的发展中操作人员足不出户就可以实现对电气工程的操纵。我国在电气工程控制中引入了智能化技术,智能化技术的引入使得电气自动化的操作更加简单便捷,实现了远程操控,降低了操作误差且压缩了生产成本。从技术领域来看,智能化技术在电气工程中的应用得到了很好的印证,相信在未来中,智能化技术将会更好的发展,能够进一步提升电气工程的自动化控制技术。

除此之外,电气工程的自动化控制技术中其操作流程是相对比较复杂的,每一个步骤都不能够操作失误,而且有着严格的操作流程。如果操作人员发生了小小的失误,那么就很容易造成安全事故的发生,从而为整个作业带来不可估量的后果。而人工智能技术的应用则可以避免这些问题的发生,人工智能技术通过借助计算机技术对所可能遇到的问题进行分析与演练,并且能够详细地记录设备平时运行的数据信息,将其整理归纳后存储进入数据库中,方便操作人员调阅。除此之外,人工智能技术还能够对多次发生的故障进行重点的记录与分析,并且提供有效的解决方法,从而使得电气工程的自动化控制工作处于可控的范围之内。在目前的发展过程中,人工智能技术还实现了借助计算机技术来对设备进行远程控制,并且按照简化设计的原则,精简了控制的流程,这不但使得操作人员操作起来更加便捷简单,也方便了后期维修人员的维修与检测,提升了电气工程自动控制技术的可靠性。

4 智能技术的应用前景探讨

电气工程的设计是一个相对比较复杂的过程,除了需要大量的专业知识外,还需要掌握一定的实践经验。大量的实践结果表明,智能技术在电气工程自动化控制中的应用使得整个工程的运转效率得到了进一步的提升,控制质量以及操作的简洁度也得到了相应的提升,进一步推动电气工程自动化控制技术的发展。智能化技术包含着很多方面的知识,其中有心理学、生理学、物理学以及语言学等学科的内容,其综合性程度非常高。在电气工程自动化控制领域如火如荼的发展背景下,智能化技术是作为现代计算机技术应用的分支出现的,并且将其应用到电气工程的自动化控制中有助于促进电气工程自动化控制效果的实现。大量的实践结果证明,智能化技术的应用促进了工作效率的提升,也降低了成本的投入,实现了人力资源的优化配置。在未来的发展过程中,智能化技术必然将会与电气工程结合更为紧密,实现对电气工程自动化系统的调节和控制,使得该系统的工作性能得到进一步的提升,与此同时,智能化技术能够使得电气工程各项数据的处理实现高度的一致性,使得数据处理速度进一步加快。在未来的发展中,智能化技术的应用必然会使得电气工程运行系统的整体控制能力得到进一步的提升,而且对于故障的诊断以及排除速度会进一步加快,可以有效地缩短故障排除所需要的时间,从而保证电气工程的高效运转。

5 结语

人工智能技术的普及与应用是高科技时代的鲜明代表,人工智能技术的出现改变了人类生产生活的方式,尤其在当前计算机信息技术高速发展的今天,计算机技术将人工智能技术推向了一个新的发展高潮。而人工智能技术作为一门新的学科开始走入到人们的视线之中,并且不断地发展与完善。人工智能技术近些年来得到了充分地发展,与各行各业的结合越来越紧密,该技术的应用是对智能这一词语的阐述,在当前的电气工程自动化控制领域中,智能技术的应用推动了该行业领域的发展,给生产生活带来了极大的便利,从目前国内的实践情况来看,智能技术已经在电气工程领域中有着不错的应用效果,但是从整体上来说依然还存在着一定的不足之处,其发展空间比较巨大。本文立足于实际,结合学术研究中的相关内容对当前我国电气工程自动化控制领域的智能化技术应用进行了探讨分析,并且对其具体应用以及前景进行了阐述与分析,希望能够进一步促进智能化技术在电气工程领域的应用。

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