人工智能技术在电气自动化控制中的运用

2021-01-17刘儒唐山曹妃甸实业港务有限公司

环球市场 2021年30期

刘儒唐山曹妃甸实业港务有限公司

随着时代的发展，人工成本越来越高，尤其是在工业以及制造业领域，流水线上的工作重复而且烦琐，有时候还要求精确性。而经过人工智能技术的应用，就可以将人从简单重复的流水线中解放出来，一方面，能够提升系统运作的效率，另一方面也能提高整个行业的生产效率，促进行业的长远发展，为社会经济提供源源不断的活力。

一、人工智能技术在电气自动化控制中运用的优势

（一）多样化功能需求

在电气自动化控制系统中，人工智能的应用可以实现电力系统的自动控制，而且在一定程度上能够加快系统中各种数据和信息的采集效率，还能满足多样化功能的需求，实现电气自动化的模拟仿真。人工智能技术是以根据人的大脑为基础的，通过对电力系统的控制来实现相关操作以及功能。由此可见，利用人工智能就能够实现人为的操作，能够满足实际需求，在一定程度上提高了机械的工作效率，减少人为操作出现的错误[1]。另外，人工智能技术在电气自动化控制中的应用，能够对设备生产环节进行有效的控制以及管理，从而促进生产运行的效率。

（二）促进系统性能的提升

在电气控制中采用人工智能技术，实现自动化控制系统的功能设计进行优化和升级，促进系统性能的提升。同时还能提高功能的实际效果，提高整个系统的质量。电气自动化设计中，大部分都是依靠在原有的基础上进行修改，而这种方式很难有创新，而且对于技术人员的要求也会比较高。如果没有“身经百战”，就很有可能会出现各种各样的问题，导致系统的功能存在漏洞，在后续的使用中可能会导致出错，这将会影响到实际的操作和使用。随着计算机的覆盖，电气自动化的设计也在不断寻找创新路径。如果设计师能够在电气自动化的设计中利用人工智能技术，将会大大提高工作效率，而且对于最终效果的提高也有促进作用。由此可见，在电子自动化控制设计中采用人工智能技术，可有效减少设计过程中可能出现的错误，从而更好地提高设计的质量和效果，在一定程度上优化的设计方案。

（三）促进整个自动化行业的发展

将人工智能运用在电气控制系统当中，能够有效促进相关企业的发展，促进整个行业的发展。在现代社会中，随着科学技术的升级和更新，越来越多的行业都会使用人工智能电器。例如，为了能够让电气控制系统的操作更加稳定，就必须要用到人工智能技术，它在控制设计中得到有效实施，也促进了其控制运行的简化和高效发展，对整个电气行业都有好处，而且也在一定程度上促进了相关行业的发展。

二、电气自动化控制中应用人工智能技术必须要解决的重要难题

（一）数据分析的问题

通过对海量的数据进行收集，在利用统计分析的方法筛选出有效有用的信息，最后对这些有效信息进行仔细的研究和整合，为电力自动化系统控制提供数据基础，这就是数据分析的整个过程。数据分析可以说是基于数学和计算机技术的基础上衍生出来的。而人工智能技术就充分利用了数据分析的优势，为电力系统的发展奠定了基础。人工智能的发展主要差异在于，人与机器在智力和技能的差别。同样，人工智能在于人类的技术操作上。这些数据是否能够通过计算机软件技术来进行分类和整理，是人工智能能否达到人类或超人类自动化控制海量数据的关键因素之一。

（二）语义系统的问题

语义系统是按照一定的规律进行发展的，而且它也是跟着时代在不断进步和完善的。它主要是用来分析人类的语言，但是因为人类语言的表达方式千变万化，对其进行语义分析也是非常困难的一项技术。然而随着科学技术的创新发展，语义分析技术在许多的领域中都取得了较大的突破，例如围棋比赛、自主驾驶、图像识别、语音识别等等。为了能够充分体现出人工智能的优势，确保人工智能的准确性，就必须要解决人工智能中语义系统的重要难题，这样才能促进人工智能的进一步完善，促进电气自动化的长远发展。

三、人工智能的应用现状

人工智能的目的是通过机器来完成简单重复的动作，从而能够将人从流水线上解放出来。但客观地说，根据当今的技术水平，想要全面实现自动化还是不够现实的。因为机器只能模仿人类的行动，但是不具备人类的意识，也不能完成人类的某些需求，因此为了能够有效促进人类的生产活动，这就需要人工智能技术。许多高校也开放了人工智能相关专业，促进培养新时代的高科技人才。为社会未来发展奠定了基础，而且当前的科研机构也能够很好地利用了人工智能技术，来完成电气产品的优化设计、系统故障的诊断和预测以及系统的控制[2]。

（一）对系统设计进行优化

设计电气元件是一项复杂烦琐的工作，因为许多的电气元件设计需要用到电磁场、电子电路、电机电器的专业知识，而且还要求在设计中充分利用实践经验。传统的电气设计采用简单的实验方法和基于经验的手动方法，这种方式很难将电气设计发挥出最大的作用。直到出现了计算机辅助设计技术，电气产品的设计就逐渐从手动绘图转为计算机绘图，在一定程度上提高了设计的效率，也缩短了产品的开发时间。当前随着人工智能技术的广泛使用，更是为CAD技术的发展提供了有效的保障，大大提高了产品设计的质量和效率。遗传算法和专家系统是用于优化电气设计的人工智能技术发展有效手段。而遗传算法优势当前比较先进的算法，用于产品的优化。所以，许多的设计师在进行电气自动化控制设计时，常常会用到遗传算法，大大提高了整个电气自动化控制系统的工作效率。

（二）能够准确对故障进行诊断并修复

当传统电气化控制失效时，机器就没办法运转，而且整个生产加工过程停滞不前，影响了整个生产线的工作。如果要想找到故障的位置，还要对故障进行定位，分析故障的原因，还要采取一定的措施，整个过程可能会耗费大量的时间。电气元件的故障具有复杂、不确定、非线性的特点，人工智能方法可以发挥其优势。用于电气设备故障诊断的人工智能技术包括：模糊逻辑、专家系统和神经网络。如今，通过使用人工智能，一旦发生故障，就可以根据系统数据及时判断是系统的哪一个模块出现了为题，然后再定点修复，这样大大提高了工作效率。并可利用产品数据信息验证自动化系统工作过程的质量和效率，判断是否有必要交换和修理机器和设备。

（三）实现智能控制

可以说，人工智能技术的发展在无形之中推动着时代的进步，而且对于我国在世界科技领域的地位也会有所提升。当前，对于人工智能技术的自动化控制方式包括大数据分析和云计算功能、智能操作等。通过智能控制，可以对系统进行远程操作，促进生产效率的提升，使得中国在国际地位上站稳脚跟，树立大国形象。

（四）进行大数据分析

所谓大数据分析就是对现有的信息进行整合，然后在进行分类，而人工智能就是利用大数据和云计算作为技术支持，在电力自动化控制系统中有绝对的应用优势。因为电力自动化控制系统会遇到各种不确定的情况，导致电力信息较为分散，不利于对其进行整合，如时间跨度较大、客户范围广泛、客户的不同需求等等，这些都会对数据信息造成不同程度的影响。为了能够给客户提供更优质的服务，促进人们使用体验的良好感受，人工智能技术这些烦琐的信息进行整合。因此，运用人工智能技术的大数据分析的特点来完善这一项功能，促进电力自动化控制的长远发展。