电气自动化控制中人工智能技术应用探究

莱芜钢铁集团有限公司 孟凡禄

计算机人工智能技术的运用是现代科技社会发展中必不可少的技术，有助于促进科技的进步，从而为我国的现代工业的发展提供了技术性的支持。在电气工程单位中，电气自动化系统中运用人工智能技术实现了电气自动化控制，提高了电力生产的效率。人工智能技术属于新兴的科学技术，现实运用价值十分广。人工智能技术的运用可以促进现代行业的发展，其运用使得机械设备的运行和控制更加自动化和智能化。电力企业有必要对人工智能技术加以研究，从而全面推动电气系统自动化产业的发展，使得企业进一步得到发展。

1 人工智能技术的概念

人工智能技术是伴随我国科学技术的不断发展而出现的一种新型技术，牵涉到很多方面的内容，如自然科学、社会科学等，其所涉及的知识面非常广泛。人工智能技术想要持续不断的发展下去，归根结底还是离不开计算机技术的大力支持。绝大多数的智能技术都需要通过计算机的编程才能完成，同时也需要通过计算机的编程才能够去模仿人们在日常中的行为指令，从而来对相关事务进判断，可以识别几个简单的图像，从整体看人工智能技术并不难，可以对简单的指令做出反应。

在当前时代下，人工智能技术被广泛应用的是可有效识别图像语言、处理自然语言等，且能够进行多方面处理。同时，人工智能技术在不断发展和进步中，也可以在多个领域中广泛的运用，比如在电气自动化控制中的运用。通过运用智能专家系统，可以在电气自动化控制系统中担当控制中心的角色，使得电气自动化系统更加智能化、自动化。人工智能在电气自动化行业中的运用，不仅可以最大程度的提高工作效率、工作质量，而且还从另一方面节约了大量的人力、物力的投入，在一定程度上弥补了由于人工操作方面所带来的失误和损失，节约了经济成本，进一步提高了电气自动控制系统运行效率。

2 人工智能技术的应用特点和优势

2.1 人工智能的应用优势

人工智能技术主要是通过函数计算器完成各个系统的自动处理。它有许多控制方法，但是，也具备常见函数计算器不具备的优点。首先，它控制性能比较好，通过模糊逻辑控制器对控制器的相关数据进行快速的调整，从而控制能力变得更好。

其次，将复杂的使用方法变得更简单。通过运用人工智能技术，提高了控制器的调节能力，比传统控制器操作更加便捷，即使不是专业的操作人员，也同样可以完成相应的信息和语言设置操作。同时人工智能控制器还可以处理最新信息，极大的降低了操控的难度。

最后，一致性能较高。人工智能技术比传统的控制器最大的区别在于不管输入特定数据或者未知数据，都可以对他们进行一致的控制，但传统控制器却只能完成一个目标的控制。比如，在电气产业中运用人工智能技术,可在电气的生产中智能化地管理那些较为繁琐的数字化系统。通过科学的运用人工智能技术，使得电气自动化生产降低了人力资源的投入量,减少了成本的投入，同时使得企业的整体经济效益和生产效率得到了普遍的提升，进一部推进了电气工程自动化生产水平的不断发展[1]。

2.2 人工智能技术的特点

人工智能技术的运用特点主要有两点：第一，可靠性较高。在研发人工智能技术时，需要设置智能电气数字系统，提高电气控制的准确度和工作效率，使整个操控程序变得简单易操控，使得电气自动化控制系统更加可靠；第二，性价比高。电气自动化系统运行中，只需要对控制精度进行详细的计算和分析就可以适用人工智能技术，且它具备独特的通信和信息收集能力，在电气自动化控制和发展中是一项不可替代的技术。目前，人工智能在使用时所投入的成本并不是很多，完全可以控制应用过程中的效果和运作成本，这样既给电力企业减少了一定的成本，同时还提供了生产效率，相比传统系统更加具有性价比。

2.3 人工智能技术的运用现状

这些年来，人工智能受到了各行业的青睐，也被越来越多的科研高校及单位所运用。对人工智能技术在电气自动化系统中的运用开展了不同层次的研究。眼下在很多电气设备的设计、故障的诊断和设备系统管控方面的监控和预警中人工智能运用比较多。

首先，考虑到电气自动化设备的结构设计方面比较繁琐，且涉及的内容比较多，这就要求设计人员最好具备丰富的相关设计经验；其次，人工智能技术通过模糊逻辑和神经网络优势来很准确的诊断事故及故障，从而起到了很好的预警监督作用；最后，人工智能技术也可以通过其特有的神经网络、模糊控制和专家系统来控制电气设备，起到有效控制设备的效果，比如模糊控制系统中的AI 控制就是比较普遍的控制系统之一。

3 人工智能技术在电气自动化控制中的具体应用

3.1 应用于电气设备设计中

在电气设备的设计中，通过采用人工智能技术，会比传统技术设计出来的效果要更好。在设计过程中，需要运用到的知识点有电路、电气等多方面的知识，所以说设计师还是要综合考虑各方面之后再进行设计。那么如果使用传统的老技工进行设计的话，他们仅凭自己的经验设计，有些则是采用实验方法来设计，这些设计方案都难以达到理想的设计效果。

而人工智能技术运用的设计方案，要优化产品的研发和设计、成品的出售等多个环节，在企业的人力物资、财力资源进行合理配置，在一定程度上设计时间和研发的周期相对来说减少了，使得设计质量更高了。在对设计方案进行改进中，主要有遗传算法，而该方法的运算过程中主要的运算对象就是决策变量的编码，而搜索信息则是适应度，从而会自动的取得搜索空间并进行优化指导，这样使得电气设备在设计的方案以及流程方面会更加合理，促进电气自动化的不断发展。

3.2 应用于远程控制中

在远程控制系统中，由于人工控制系统受到时空的局限影响，是不能实现系统全天候监控模式。在采用人工控制系统时，对面如此大的电气系统一时之间可能会无法顾及周全，所以，在设计电气自动化系统时，设计者要对各方面所带来的影响因素要综合考虑。而人工智能技术的运用，却可以弥补传统控制系统中的不足之处。采用现代人工智能手段进行远程控制，从而有效节省了生产时间和资金的投入。

运用计算机人工智能远程控制技术，可以全面监控系统的运行情况，从而使得电气自动化系统更加稳定的运行。更重要的是，在远程监控系统其本身的可靠性就很高，可以及时的预警那些故障的发生点，使得电气系统能够实现远程监控操作，提高控制准确度。随着人工智能技术的不断提升，在当前大数据背景下，各领域在生产管理中所需要的信息量也会增加，而人工智能远程控制系统可以代替人工控制系统，处理信息数据时快速、准确，并且通过计算机系统进行合理管控。在计算机的信息技术方面，主要还是通过固定程序来处理信息数据的，将人工智能技术有机结合在一起，可以实现电气自动化系统能够得到有效管理[2]。

3.3 应用于故障与事故的诊断

在电气设备的自动化生产过程中，会不可避免的出现各种原因、类型的故障问题，如果不能及时地进行维修以及对故障的正确判断，那么就会对生产带来影响，甚至会损失企业的经济利益。

当电气自动化系统出现故障与事故时，使用传统的故障诊断方法，其步骤较为繁琐，结果的准确性也不是很高。当电气设备中的变压器出现问题时，很多检修人员一般诊断的方法就是将变压器中的油箱里取小部分的油、将其分解，然后再提取里面的气体，并通过化学方法来分析试验结果，根据实验结果来判断故障类型。使用该方法不仅耗时也消耗精力，故障诊断效率低。有时候，在诊断的过程中也会出现因为故障原因分析错误，给企业的经济带来巨大的损失。

而人工智能技术的应用，比如像神经网络、专家系统等，属于人工智能技术中的比较重要的系统，几个系统相互配合，可以很大程度上避免出现传统诊断方法中存在的不足，而且有助于提升诊断效率和准确性，并减少了人工成本。

3.4 应用于电气设备管理

通过对人工智能技术在电气工程当中的管理应用,将大大提升电气工程设备在运行中的自动化管理效率。其具体表现如下。

第一，通过人工智能化技术的科学应用,工作人员可以高效地了解电气设备在运用过程中出现的问题和情况,及时发现问题、及时进行处理，从而提高了电气设备的管控更加高效。在实际的管理中,工作人员通过人工智能技术只需照着设备工作的状态以及设备系统发出的数据信息就可以诊断出现设备运行是否是正常的。通过运用这种技术，减少了一定的操作流程和步骤，减少了人为的操作时间，提高了设备的安全运行管理效率,从而可以科学优化系统内部的资源,保证电气管理系统更加安全稳定高效化的运作。

第二，在进行电气设备管理系统进行操作时,人工智能技术可以在不同的管理工作环节中对不同系统问题进行有效合理的调整,并及时的反映到系统内部所存在的异常工作状况中,同时迅速发出报警信号，提示相关人员对其进行维修处理。

3.5 应用于电气控制过程

在电气自动化控制方面，人工智能技术的应用相对比较集中，以专家系统、模糊控制和神经网络控制为主。

模糊控制。以模糊推理、模糊语言变量等为基本原理，以专家经验的身份参与模糊控制。从其思想出发，即以受控目标的模糊数学为依据，利用该模糊控制器从而达到电力控制的目的。基于模糊逻辑的推理法则，建立了基于模糊逻辑的数学模型。在此基础上，利用微机控制技术，建立了一个带有回路的闭环式数字控制器。

专家控制。是基于专家体系的原理，将其与控制技术相结合，是一种基于专家经验模仿的智能技术。因此，将该技术用于电力系统的控制中，其最突出的特征在于其具有高度的柔性和能够自由选择的控制速率。自适应能力强，可根据需要调节调节装置的各种工作条件。它能有效地改善电力系统的工作性能，保证装置的使用安全性。

网络神经控制。其基本理论是建立在对大脑神经元的行为进行仿真的基础上，根据近似原则建立的神经网络模型。目前，网络神经已得到了较多的研究，其技术日趋完善，并已被越来越多地用于电力系统的控制中，并取得了很好的效果。

通过对模糊控制实例的详细说明，说明了人工智能技术在电力系统中的应用。特别是将模糊控制运用到电力系统的控制中，它的功能主要是通过直流和交流驱动来完成。在直流驱动中，其主要的传动控制是Mamdani、Sugeno，其中mamdani 是调速控制，而Sugeno 则所有不同。另外在交流传输系统中，它的智能系统是依靠模糊控制器来实现的[3]。

4 结语

为确保电气自动化控制系统稳定、安全运行，相关技术人员可在电气自动化的控制中合理的运用人工智能技术来改善，从而保障整个电气设备的安全运行。人工智能技术的出现，可以说是现在的社会发展中比较具有促进性的作用，通过运用人工智能技术，有助于促进电气自动化在当今时代的可持续发展，提高电气自动化系统的工作效率。将人工智能技术应用于电气自动化控制，极大地改变了传统的电气控制模式，实现了跨越式发展；其次，人工智能技术提高了电气自动化控制的效率，降低了人力和物力方面的成本投资，具有良好的现实意义和价值。