人工智能技术在电气自动化中的应用

缪国平

（无锡技师学院，江苏 无锡 214153）

在19 世纪英国著名物理学家、化学家法拉第，经过无数次的实验分析后，终于发现电磁感应定律，并在此基础上研发出电动机、发电机等多种电气设备，对于人类文明的发展做出了巨大贡献，这也标志着社会正式进入电气文明时代。随着科学技术的发展，电气技术不断的融合创新，一次次在现有的基础上进行优化完善，在融入信息化技术和计算机技术以后，实现了电气自动化控制，加速工业化的发展进程。在实际工作中，人工智能技术的应用，完全可以实现由机械设备代替人工操作，很大程度地促进我国电气自动化这一高危生产行业的健康发展。

1 电气自动化控制和人工智能技术的相关概念

1.1 电气自动化控制

现阶段，在我国工业生产中电气自动化控制技术已经取得了良好成效。作业人员利用电气自动化来对机械设备在运转期间的数据信息技术收集分析，并将处理后的结果传输到系统终端，为后续的决策判断提供重要依据。同时，在分析设备运转数据的同时，能够找出存在的故障问题，及时采取补救措施，保障电气设备正常运行。除此之外，电气自动化控制具有非常高效的控制功能，只需要一台显示器，作业人员便可以通过屏幕来观测具体操作，实现远程操控的目的。这种方式能够确保施工人员的人身安全，而且还可以减轻作业压力，真正意义上实现施工成本的控制。自动化技术还有着诊断功能，通过自身强大的信息处理能力，来对机械设备在运转期间进行故障排查和实时监测，一旦发现故障问题，会在第一时间将信息传输到控制中心，由控制中心进行反馈，得到相应的处理措施。在此过程中，所有的操作流程都会被实时记录下来。

1.2 人工智能技术

从19 世纪50 年代，人工智能技术开始出现在人们生活中，凭借其强大的功能特点，一点一点的对人们的日常生活进行影响。

一直以来，国内外各个领域的专家学者就没有停止对人工智能技术探索研究的步伐，吸取多方面的实践经验，在现有的理论基础上，对人工智能技术概念进一步完善优化。基于人工智能技术概念，可以看出该技术是研发、分析用于拓展、延伸人类智能的一种理论或者方法，是当代社会的新兴技术。站在学科定位的角度分析，人工智能技术是社会科学和自然科学的高度融合，同样也属于一项边缘学科。

2 人工智能技术的优势

目前，我国对于人工智能技术方面的研究已经较为深入，逐渐形成一个系统，不管是语言专家或者其他社会科学方面的专家，都对此进行深入探索。在工业工程电气设备运行过程中，应用人工智能技术，不但可以提高电气设备的整体自动化水平，使得设备操作更为精确，还能够控制运营成本，节省资金，提高作业效率，从而提升整体的智能化水准。简单来讲，人工智能技术有着四个方面的优势特征：

（1）有利于参数的调节。相比以往的控制端，应用人工智能技术后的电气设备使用更为便捷，而且有着极高的可行性。能够根据相关数据来对参数进行合理设置，最大程度的提高智能函数的性能。

（2）受外界干扰影响小。在实际工作中，电气设备对于人工智能技术的融合应用要求较少。动态模型的准确性要求并不严格，不需要额外设置相关参数，进行作业的环境也比较简单，即使外界环境比较恶劣，也并不会对人工智能技术的应用效果造成过多干扰。

（3）产品性能具有一致性。在不同工作环节，人工智能技术有着不同的应用。针对一些特殊对象，可以预先进行预先设定，这时应用传统控制方式同样有着较好的应用效果。但是在对于其他对象的控制情况，难以有效把控。相比传统控制方法，人工智能技术在对产品性能进行控制过程中，其一致性表现非常显著。不但可以轻松地分辨出系统中的所有数据，还能够对系统中的某些影响因素进行忽视。由此可见，将人工智能技术应用到程序设置阶段，可以提高操作的流畅性和便捷性，而且精度也有着较大提升，进一步保障产品性能。

（4）有着非常小的失误率。上文提高，人工智能技术受到外界干扰很小，并对于动态模型的操作环境和准确性要求比较低。

3 人工智能技术在电气自动化中的实际应用

3.1 人工智能在电气自动化中实现数据采集处理

现阶段，要想实现电气化自动控制，必须要以大量的数据信息作为基础。以往的电气自动化生产主要是以人工操作为主，采集软件的操作以及数据信息的模型构件也都是依托于人工。以某地区的电力监控工作为例，该地区的电力资源配置工作是一项实时性要求极高的功能，如何将不断发生变化的电力资源使用情况来进行精准的分析与采集是行业所关注的重点问题，而且如何在此基础上制定出符合当地电力资源使用标准的配置方案也是一项关键工作。所以，可以利用人工智能技术中的计算机算法来将人工数据采集进行替代。比如，在对用户电表数据进行收集时，同样可以利用爬虫技术实现管理范围内的电表数据抓取，采取有效措施将一些无效数据进行去除，并且进入到计算机算法，选取最大值，通过加权计算来求得平均值，使用人工智能技术来对传统员工的操作进行模拟，应用折现的方式来实现数据的可视化分析。

3.2 人工智能实现生产安全监控

在以往的电气自动化控制过程中，因为机械设备具有一定的寿命周期，为了避免一些不必要的问题故障发生，需要安排一些员工来对电气设备的运行全过程进行实时监管，虽然一定程度上解决了设备运行故障的问题，但是长此以往，会大大降低工作人员的劳动价值，经常会出现员工的有效工作时间少于4 个小时的情况，无形中增加企业的运营负担。将多个区域的发电装置连接到同一个频段，保障各个区段能够相互通讯，在此基础上，构建统一的电子监控设备，如果系统检测到某一区段的发电机发生故障，其他区段的发电机则会主动承当故障发电机的电力供应。

控制中心接收到故障信息，选派专业人员到达现场对发电机故障进行排查，等待问题解决之后，将电气设备恢复到正常水准，保持工作平衡。除此之外，利用人工智能技术来对作业现场进行安全监控，实现人力资源的最大化利用。建立同类子节点的思想，可以很好的解决电气自动化控制过程中所存在的安全问题，这也是现代人工智能技术在电气自动化控制中的实践应用。

3.3 人工智能实现操作控制以及故障录制

传统电焊机精度控制过程中，大多采取人工控制参数的方式，通过设备统一完成电镀操作，但是电镀产品难以保证相关参数一致，因此选用单一参数来对电镀精度进行控制，避免产品报废的情况发生。应用人工智能技术，利用计算机自身的扫描功能来记录并模仿传统员工的操作行为，并通过AI 算法将所测量的参数传输到控制中心，由电镀系统发送指令，实现自动化电镀操作，而且等待产品出现后会再一次对其进行扫描，获取到相关的产品参数，基于计算机技术来进行分析，判断产品是否需要再次加工。另一方面，在电焊机自我检修时，由于需要检修的电焊机数量较多，采取人工的方式会消耗大量人力资源，而且工作效率难以保证。引入AI算法后，基于大数据思想来安装分布式机械臂，并对其进行控制编程，让其对传统员工的工作行为进行模仿，而且通过扫描仪可以对机械臂的作业全过程进行录制。

4 结语

总之，随着我国经济体制改革的不断深入，信息化水平得到显著提高。在多个领域专业学者的研究探索下，人工智能技术获得了巨大突破。在工业工程领域，引入人工智能技术，将其与电气自动化有效融合，大大缩减了作业人员的工作压力，简化作业流程，提高生产的精度和效率。基于人工智能技术，能够给实现电气设备的自动化控制与管理，而且还可以对作业全过程进行实时监控，如果发生故障问题，可以及时采取相关措施，减少经济损失。但是现阶段，人工智能技术还没有和电气自动化实现完美融合，仍然需要各电气企业对自身的业务流程重新审视，大力开展人工智能地开展应用工作，节约生产成本，使得产品精度提高，从而实现经济效益的快速增长。