人工智能在电气自动化控制中的应用

2020-12-03韩津华宋旭辉王本涛

电子技术与软件工程 2020年11期

韩津华宋旭辉王本涛

（山东奥太电气有限公司山东省济南市 250100）

伴随现代市场经济的发展和改革开放步伐的加快推进，新时期在电气行业发展领域越来越多的新技术不断涌现，在电气自动化控制体系建设以及运行过程中不断融入人工智能技术，以期更好地提高自动化管理水平。未来随着电气行业发展要求越来越高，人工智能技术也需要不断优化完善，这样才能更好地提高行业发展成效，为电气自动化控制领域的发展提供重要的技术支持。加强人工智能在电气自动化控制中的应用情况与发展对策分析，意义深远。

1 人工智能技术的内涵及引入电气自动化控制中进行应用的意义分析

1.1 人工智能技术的内涵分析

人工智能技术是伴随现代科学技术不断向前发展和工业革命进程有序推进逐渐形成和发展起来的新型工业技术。目前在很多的领域都得到了广泛应用。

人工智能是Artificial Intelligence 的中文名称，是一门综合性的技术科学，旨在研究和开发应用于模拟、延伸和拓展人的智能的理论与技术等体系的统称。人工智能是计算机科学的重要组成部分，该领域的研究范围比较宽泛，主要涉及语言识别、机器人、语言处理以及专家系统、图像处理等等。随着人工智能的出现，越来越多的理论和技术不断涌现，且在很多的领域发挥着重要的作用。人工智能虽然不是人的智能，但是却可以实现甚至超越人的智能。

人工智能技术具有综合性的特征，涉及很多的学科，且理论知识基础非常丰富，人类对人工智能技术的探索已经开始了很多年，人工智能技术具有很多的优势，具体体现在以下几个方面：一是具有很好的性价比。人工智能技术相比较传统的技术等在技术等方面更具有优势，可以实现自动化处理，进而可以在一些领域可以有效替代人工等，不断促进行业的健康科学发展。并且人工智能技术可以有效减少系统运行的故障等，有助于及时防范和发现可能存在的隐患等，从源头上予以控制。二是操作性比较好，人工智能技术可以借助相关的技术等加强系统的综合设计，将其在相关领域应用可以对相关的数据等进行分析研究，进而及时控制差错，并切实提升系统运行的安全性和可靠性。另外人工智能技术还具有良好的技术稳定性。通过将计算机技术、互联网技术等进行整合，进而更好地从稳定性的角度提高系统运行的综合性，强化高精度管理，实现精准控制与全面融合，不断促进资源的有效利用。

1.2 人工智能技术在电气自动化控制中应用的优势分析

目前在人工智能技术的探索方面已经开发出了人工智能控制器，控制器本身可以实现相关系统的运行模拟，将其应用于电气自动化控制等领域，可以对电气系统的运行情况进行模拟，进而和电气系统的线路等进行整合，全面融入系统的启动、运行、制动等环节，有效发挥其控制功能，实施精算计算等，可以在保证电气自动化控制系统稳定运行的基础上加强资源的整合等，最大限度提高资源的科学利用成效。同时在电气自动化控制系统中引入人工智能技术，可以从设计阶段就可以将相关的参数、非线性因素等考虑在内，提高设计结果的科学性。此外人工智能技术在时间、语言设计等方面都具有很重要的功能支撑，将其可以用于工艺调节等过程中，强化数据信息的综合管控，不断提高系统运行的顺畅性和高效性。随着电气自动化控制系统的运行要求不断提高，人工智能技术也将不断得以升级和优化，未来在电气自动化控制等领域人工智能技术的优势将进一步得以发挥，不仅可以有效替代人工，一定程度上还将围绕系统的综合运行管理和应急处置等进一步升级完善，从而更好地发挥其稳定的优势。

2 电气自动化控制系统的具体功能分析

电气自动化控制系统的运行需要强大的基础功能支撑，目前电气自动化控制系统重要的功能体现在以下几个方面：

2.1 信息采集

电气自动化控制系统的运行最基础的环节就是信息的采集，如果信息采集不及时、不全面或者不真实等，那么将会影响后期的运行和基础维护等。为此电气自动化控制系统的最基础功能即为信息的采集管理。通过配置相关的设备终端等，进而可以对电气自动化控制系统的运行时间、状态、发生故障情况以及设备设施等在线温度等参数进行全面的信息采集，工作人员可以通过全面的信息管理，进而对采集的信息进行分析和判断，及时发现故障并予以排除。信息采集的过程需要设备管理人员和运行管理人员等加强沟通，强化与相关部门的沟通等，及时解决可能存在的信息冲突等，从而确保信息采集环节各项工作有序开展，从源头上保证信息的质量和全面性。

2.2 信息输送

电气自动化控制系统运行过程中完成信息的采集后就需要借助相关的终端设备等进行信息的传输，按照部门的权责分工和相关的流程等对信息进行传输，到达处理中心等进行初步处理和运行分析，以此为基础按照指令信息调控设备等情况。该过程也是非常关键的一步，将采集的各类信息等进行传输，可以按照相关的编码要求和传送要求等及时送至指定的位置，便于后续的数据分析和研究。

2.3 信息分析

电气自动化控制系统的运行除了完成信息的采集、传输以外，还涉及到信息的分析。采集的各类信息等需要对相关的信息进行科学分析研究，并加强数据的处理等，这样才能更好地提高信息的处理价值。需要对各类信息进行分析，实行分类管理和处理，进而有效提高信息的综合利用成效。

2.4 诊断管控

在电气自动化控制系统中，最重要的也是最核心的部分也是系统的诊断控制。在完成了信息的采集和传输以及信息的基础分析后，需要结合形成的分析结果，联系系统的运行情况等对相关的运行环节进行诊断，最大限度提高电气自动化控制系统运行的有效性、稳定性和安全性。

3 电气自动化控制中人工智能技术的具体应用情况分析

在电气自动化控制中人工智能技术的应用体现在很多的方面和环节，具体体现在以下几个环节：

3.1 人工智能技术在电气设备自动化管控方面的应用情况分析

人工智能技术如何先进，都需要充分结合行业相关业务管理工作的实际等进行融合性设计探索，这样才能切实提高人工智能技术的应用有效性。电气设备是电气自动化运行系统中重要的支撑要素，电气系统运行涉及很多的设备，设备的类型复杂多样、设备的功能要求等也参差不齐，所以要想提高电气设备系统运行的有效性和全面性，可以借助人工智能技术等融入到系统过程中，通过对电气设备的功能和设计情况进行分析，从设计阶段就可以融入人工智能技术进行集中化处理，这样可以有效提高电气设备的自动化管理成效。同时还可以对电机理论、电路以及电磁场等学科方面的知识进行整合，设计人员借助实验模拟等反复对形成的系统进行验证，利用人工智能技术借助计算机系统等对相关的设计模块以及功能等进行检验，从而确保设计的合理性。此外可以在电气设备产品的开发等方面加强人工智能技术的融入，这样可以应用人工技术等提高电气设备的智能化运行水平，不断提高设备的精准化管理成效，降低人工管理成本，提高系统运行成效。

3.2 人工智能技术在电气控制领域的应用

在电气控制领域人工智能技术的应用也非常广泛。电气自动化控制系统中电气控制是非常重要的方面，电气控制领域的应用可以借助人工智能技术等构建完善的管控体系，切实提升系统的运行稳定性，达到智能化管理的目的。一方面可以在电气系统运行体系内通过人工智能技术等进行电气技术的关键控制，进而约束和监控相关的应用载体，对相关的计算机运行程序等进行完善，以此为基础配置相关的自动化控制技术等，实现软件的有效控制和监督。人工智能技术的应用需要结合程序化运行的流程等进行运行程序的优化等，这样可以有效降低风险的发生。另一方面可以借助人工智能技术等，在系统的应用以及具体操作等方面完善相应的衔接系统，将基础操作程序和人工智能技术全面衔接，以此更好地简化系统的运行程序，降低操作的难度，提高操作的便捷性，还可以突破时空的限制对相关的信息等进行采集、分析和存储等，从而为后续科学决策和故障诊断等提供可靠的数据支持。

3.3 人工智能技术在电气设备故障诊断领域的应用

电气设备管理过程中设备的功能想要有效发挥需要完善故障诊断处理机制。这样可以在故障诊断的过程中基础管理的前提下融入人工智能技术，以此更好地保证系统的稳定运行。一方面可以对电气设备相关的故障等常见问题进行全面诊断排查。技术人员可以结合电气设备系统的运行特点等对相关故障的性质、原因等进行分析研究，结合组织运行的实际等加强故障诊断体系的建设，形成相关的分析框架，最大限度减少故障的发生概率。在故障的集中诊断方面需要加强现场的调查分析研究，针对存在的问题等进行总结和分类处理，利用人工神经网络系统、专家系统技术以及模糊集理论等，以此更好地提高模拟运行成效，便于精准控制。另一方面借助人工智能技术的人工神经网络处理理论，完善自动化控制系统的标准化体系。对标国际标准和行业规范等，将人工神经网络处理系统的每一个网络节点打造成神经元，并实现独立的操作运行，这样可以避免故障发生时对其他环节带来一些不必要的影响，也不影响故障的排查和系统的整体运行。当然人工神经网络理论的实施需要结合电气自动化控制系统的常见发生故障点等进行全面数据分析，借助大数据技术等进行处理单元的系统维护和关系矩阵的建立管理，从而不断提高电气系统的故障处理成效。另外还可以借助专家系统等完善相应的知识库体系，按照相关的处理流程等对机组内容进行查找，提取相应的故障信息，完善处理记录体系，加强模型的针对性构建，以此便于故障的及时诊断和精准排查。当然发挥专家系统的作用需要建立完善的数据库专家体系，从而便于精准管理和处置。

此外在日常使用操作方面人工智能技术的应用优势也非常明显，目前在智能化工厂、智能化物流等行业的发展取得了良好的成效，随着公众对智能化技术的关注度不断提高，未来为了进一步提高电气自动化控制成效，有效提高人工智能技术的应用水平，建议：一是要加强新技术的探索。围绕电气自动化控制方面的要求等，加强人工智能技术的深度探索，不断引入国外相关的技术等，并加强相关的理念探索和管理模式的优化，从而切实提高人工智能技术的应用成效。二是要加强专业技术队伍的建设。要围绕电气自动化控制领域方面的行业发展要求等，不断提高专业技术队伍的素养。只有深入研究人工智能技术的内涵、理论以及相关的技术优势等，加强电气自动化控制方面的融合应用成效，多总结经验，充分利用现代信息技术、互联网技术、通讯技术等进行全面的优化设计等，从而在更多的领域开发更多的成果等。当然电气自动化控制方面人工智能技术的开发应用还需要加强专项资金的投入，完善相应的奖励机制，以此为基础不断提高电气自动化领域的综合发展成效，为电力工程行业发展等提供强大的基础支持。