人工智能在冶金电气自动化控制中的应用研究

2021-12-04李敏

世界有色金属 2021年3期

李敏

（甘肃能源化工职业学院，甘肃兰州 730207）

近年来，随着社会经济的迅速发展，各行各业的竞争压力随之增大。特别是在现代冶金行业的发展中，对生产技术以及生产效率的要求也越来越高。人工智能在冶金电气自动化控制中的应用解决了冶金生产中的很多问题，在其选矿、冶炼等自动化控制中发挥了很大的作用，节省了人工成本，避免了人工工作存在的误差，使得冶金电气自动化控制生产变得更加高效[1]。下面，本文对此进行深入研究，对人工智能在冶金电气自动化中的应用进行探讨。

1 人工智能技术的基本特点

人工智能技术具有较高的技术水平，它是根据人类的行为以及神态为基础进行研究，最终制造出一种类似于人类行为的人工智能工具。首先，人工智能技术最大的特点在于其智能化操作能够大大降低人员成本，并且还能减少因为人为操作带来的工作误差，综合来讲人工智能技术的性价比较高。随着技术水平的不断进步，人工智能的应用逐渐得到各行各业的推广[2]。人工智能技术的设计严密，对一些机械设备的控制具有较高精准度的计算功能，能够对机械设备的操作进行严密的控制，值得我们引用和推广。其次，人工智能技术在各行业机械设备控制中是根据提前对设备输入相应的指令，由此来实现对机械设备的控制，其操作简单、便捷并具有较高的准确度，因此说人工智能技术的应用具有较强的可操作性。与此同时，人工智能技术还能有效对电气自动化控制进行安全管理。例如，在冶金的工作程序中首先要确保安全第一。任何时候安全性都是基本前提，对保证工人的人身安全具有重大意义。只有先把安全管理工作做好，才能更好地推进冶金工序的正常进行，促进生产的有序进行。其次，规范的安全控制管理是一个冶金工程形象的体现。在冶金项目中，如果安全控制工作不到位，将直接影响电气自动化控制的效果，并对承建方的形象产生不良影响。当我们将人工智能技术应用于冶金电气自动化控制中时，将在很大程度上提高冶金行业的安全管理工作，避免一些不必要的问题出现，对我国的冶金行业发展具有十分重要的意义，值得我们借鉴并加以推广。

2 人工智能在冶金电气自动化控制中的应用

冶金行业的发展已经存续很多年，它的产生和发展也并非是近几年所出现。但是，冶金行业出现最初，其生产和作业的方式为传统人工作业，基本满足传统的冶金行业发展。但是随着社会各项技术水平的发展，经济发展的步伐加快，传统的生产技术和方法已经完全不能满足当代社会的经济发展。在长时间的生产创新和科技创新中，人工智能技术逐渐出现。人工智能技术是一种模仿人类思维和行为动作进行工作的技术，将人工智能技术应用于冶金电气自动化中是一种较为先进的生产方法，不但减少了生产成本，并且还提高了生产效率[3]。人工智能技术在冶金电气自动化控制中的应用主要有电气设备、电气控制、电力系统、故障诊断、日常操作等几方面。接下来，对此进行逐一探讨。

2.1 人工智能技术在冶金电气设备中的应用

人工智能技术最初被应用于冶金的电气设备中。冶金电气设备的设计和运行过程是一项较为复杂的过程，不但体现在其程序的复杂性，还体现在其技术的复杂性，与人工智能技术的设计具有相似性。人工智能技术利用人工智能的方法，解决难以用数学方法精确描述的复杂的、随机的、模糊的、柔性的控制问题，具有自学习、自适应、自组织的能力。例如，在转炉冶金过程中，氧枪的枪位直接关系到冶炼过程的平稳进行，将人工智能技术应用于此，能够对冶金期间声音的偏差及其变化率的模糊子集，采用三角形隶属函数和T2S 确定性模糊推理，根据35 条模糊规则进行模糊推理。模糊控制能够根据炉内状况对氧枪枪位进行连续调节，使得设备可以处于持续稳定的运行中。我们可以将人工智能技术应用于冶金电气设备中，可以在很大程度上提高电气设备的运行效率，增进冶金电气设备的可操作性，减少人为设备操作过程中的技术误差，大大提高冶金工序的工作效率。

2.2 人工智能技术在电气控制中的应用

电气控制系统的安全、稳定运行是冶金企业面临的难题。冶金生产对电气设备的正常运行具有很高的技术要求，冶金的整个工作流程相当复杂，它的每一道工序都具有很高的技术标准，在实际的工作运行中有很高的技术要求。因此，当人们将人工智能技术运用于电气控制中时，首先要对人工智能技术在电气设备控制中进行信号以及电子语言进行编辑和输入，在保证电气设备能够满足冶金工作能够正常有序进行的前提下进行使用。人工智能技术在电气控制中的应用将能够有效提高冶金工序的平稳有序进行，大大提高了冶金行业的生产效率。

2.3 人工智能技术在电力系统中的应用

在冶金工序的正常运行中电力供给是一项不可缺少的条件，电力的平稳持续供给是冶金工作不可或缺的工作前提。电力供给是一项相当复杂的过程，这个过程要求电力工程建设的相关工作人员必须具备专业的个人素养以及丰富的工作经验。但是目前，我国经济迅速发展，人才需求量不断增加，导致电力工程项目建设的人才短缺，很多人员缺乏较高的技能水平，不利于电力供给的顺利推进，致使电力工程项目建设中的质量与安全管理得不到相应的保障。想要解决这一问题，必须要加大科学技术投入。科学技术的投入包括管理模式、科学技术、先进的技术设备投入等。首先要不断地吸收借鉴先进的管理模式，提高管理的质量，完善工作的流程[4]。其次要加强科学技术的投入，学习先进的科学技术，更新传统的建设方式，提高建设效率。与此同时，还要加强先进的技术设备的经济投入，提高施工设备的专业性。因此，我们可以将人工智能技术运用于冶金电力系统中时，电力系统可以通过人工智能技术的控制给予冶金系统持续的电量供给，为冶金系统的正常运行提供保障。当电力系统出现一些问题无法正常为冶金设备提供充足的电量供给时，人工智能技术控制下的电力系统可以提前将问题反馈输出，并能及时引用临时防护系统对冶金系统进行持续的电量供给，解决临时的问题出现，为冶金系统的正常运行提供了充足的条件。

2.4 人工智能技术在冶金设备故障诊断中的应用

设备在运行过程中难免会出现一些不可预知的问题，在实际的运行中会出现一些运行故障。当我们将人工智能技术运用于冶金设备的故障诊断中时，可以对已经发生的故障进行排查和检修，其各方面的效率远远高于人为的检修和排查效率。冶金系统的正常运行是一个提前的规划和计划的过程，要求相关工作人员将自身专业知识与相关政策相结合，并且在此基础上建立一套完整的技术方案。但由于冶金工作程序繁杂和多样化的特点，提前设定的设备运行方案不可避免地带有偏差和不确定性。在设备发生故障之前，可以及时监测征兆，以此对设备故障的类型进行判断，并对故障进行定位维修，其对设备运行而言，人工智能技术的应用非常重要，可以准确定位电气设备故障，并进行隔离和修复，从而促使电气设备得以安全稳定运行。目前，人工智能技术的模糊逻辑、神经网络、专家系统等智能技术在电气设备故障诊断中的应用十分广泛。其中，变压器是电气系统的一大重要设备，其正常运行直接影响整个电力系统。所以，变压器的故障分析和诊断一直备受社会关注。但是，应用人工智能技术，不仅可以详细分析变压器油液中的气体，还能够通过分析结果，全面掌控变压器故障类型和故障程度。在冶金设备的故障诊断中引进人工智能技术可以更加有效的保证冶金设备的正常运行，提高生产效率。

2.5 人工智能技术在冶金设备日常操作中的应用

冶金工艺程序复杂，在冶金工作中所运用的设备也同样具有复杂性的特点。将人工智能技术运用于冶金设备的日常操作中可以有效提升冶金的工作速度及质量，降低冶金机械设备的操作难度。传统的冶金设备使用的是人工操控的方法，设备操作程序复杂，工艺繁琐，在经济迅速发展的今天，传统的工作方式已经明显不能适应。在这样的背景下，将人工智能技术运用于冶金设备的操作中，模仿人力手工操作的方式将机械设备的操作程序提前输入电子计算机设备之中。任何一项项目都需要完善的设计图纸作为参考目标，即设计图纸对电力施工项目的建设具有重要的保障是一样的道理。人工智能技术在冶金设备中的应用也是同样的道理，冶金设备在操作的过程中需要运用人工智能技术将机械设备运行的基本原理转换成计算机语言输入到设备中，并通过设备输出的方式对冶金电气设备进行操控，使得冶金技术设备的操作变得十分便捷和高效。但在设计研发过程中需要重点关注其设计的合理性和可操作性，避免出现误差。