智能化技术在电气自动化控制中的应用分析

2023-03-11孙超

科学与信息化 2023年2期

孙超

北京江森自控有限公司北京 100000

引言

电气自动化技术在生产生活中的广泛应用，有效带动着国内工业水平的进步，促进着国民经济的发展。电气自动化技术水平的显著提升不但较好地促进了国内电气工程的健康发展，也对社会稳定和谐有着明显的推动作用。目前我国电气自动化技术发展术平仍具有较大空间，仍需继续加大电气自动化技术的研发力度，增加自主创力，促使电气工程朝着多样化方向迈进，实现电力系统的更新与完善[1]。

1 智能技术概述

智能技术是指转化操控信息指令为计算机指令，驱动系统智能功能，使得系统可按照计算机指令完成行为和动作，原理是通过计算机编程，模仿人脑思维活动，让机器也能如同人类一样具备感知和思维能力。相比人工操作，智能技术可替代人工作业，完成较高危险性任务，具有便捷性、适应性、抗干扰性特点。智能技术包括机器视觉、机器学习、机器人语言处理及自动控制，将其用于电气自动化控制中，具有以下优点[2-4]：①优化资源配置。为合理配置资源，以往工业生产工作内容繁多、设备流程复杂，需投入诸多物力、人力，任意环节产生问题，均会对下一环节造成影响。因此，可利用智能技术，优化配置生产资源，改善每个环节成本能耗，分析生产环节的缺陷和问题，提高生产效率，节省成本。②提高产品质量。工业传统生产需要人员投入诸多精力和时间，方能完成生产目标，生产产品质量也会受到人员精力、操作、技巧等方面影响，工人如果长期疲劳工作，可能会生产不合格产品，浪费资源，降低生产效率。而采取智能技术，可利用计算机输入程序设定，设备能够按照程序、参数要求操作，保证工序准确，提高产品质量。③优化产业效能。经济市场发展下，消费需求升级对于创新性、精细化产品要求更高，传统产业的生产、研发模式难以满足社会发展，需利用智能技术，突破传统瓶颈，改造传统设计、生产、研发模式，通过系统对消费者需求自动分析，还能监控生产环节，确定潜在问题，调整设备操作，全面监测控制系统，促进产业升级。④数据处理的一致性。在当前我国电气工程的发展过程中，智能控制技术的应用可以实现对数据的收集以及有效准确的判断。因为电气工程被控制的对象本身就具有一定的多变性，会给控制器带来相应的影响，即便是应用到现代化的信息技术，也可能出现对应的问题。因此，在实践的过程中需要智能控制技术对相关的缺陷进行研究和分析，利用智能化技术改善控制器中存在的问题，全面的提高整个电气工程自动化控制效果和水平，实现我国电力行业的稳定发展。在具体应用过程中，利用智能化技术可以对数据进行全面的分析和评估，通过这些数据了解设备的运行情况，在短时间内可以对整个电气设备的运行效率进行分析，保证电气工程自动化控制的力度。

2 智能化技术在电气自动化控制中的应用

2.1 智能化的控制技术

在当前我国电梯工程的自动化控制过程中，利用智能化的技术可以提高整个电气工程的整体运行效率。由于电气工程会涉及多个环节与控制系统，应用智能化控制技术之后可以利用神经网络控制技术、专家系统控制技术等，对整个电气工程的自动化稳定性进行全面的提升。其中的神经网络控制系统具有多层结构，可以进行反复的运算，保证处理数据达到一个良好的效果。另外，在实践应用的过程中，还可以结合PLC技术对机电控制器进行替换处理。该技术在当前我国电力行业的电力能源生产和协调过程中应用非常明显，可以实现电力系统的精准控制分析。并且PLC技术也可以取代电气系统中的实物元件，保证整个系统具备良好的自动切换功能，实现电气系统的稳定与安全。

2.2 优化电气工程设计水平

结合当前我国电气工程的自动化控制应用可以发现，电气设备的设计是非常重要的一个环节。但是电气设备设计本身是一个复杂综合的过程，需要设计人员具备专业的知识以及相关的运行体系。同时，对于设计人员自身的工作经验要求也非常高。在以前的电气设备设计过程中设计人员常常会根据自身的实践经验对设备进行处理，导致工程设计缺乏科学依据[5]。另外，设计人员自身的经验也具备诸多的个人因素，这样也会造成电气设备设计不准确和不标准的情况出现，最终影响到整个电气设备的设计水平以及相应成本的增加。然而，应用了智能化技术之后，可以增强整个电气设计的精准性，保障相关设备的运行效率和稳定，对电气工程的后期使用也会带来积极的推动作用。

2.3 PLC技术在计算机监控系统中的结构应用

①在PLC技术模块的开发应用环节中，相关数据的处理和采集工作的稳定运行，为整个可编程逻辑控制器的功能设计提供了更高的保障，同时也提升了自动化设备对电气系统的监察和控制能力，实现最终自动化设备的应用和分析能力。在PLC应用的环节当中，非常重要的一点就是对整个电力系统的数据进行采集，这要求智能化技术对数据处理的准确性和可靠性，需要在一定时间内保质保量地完成模拟数据、开关数据、输入数据、输出数据和计算数据等的合理性分析和处理。②在PLC的应用环节，应加强电气系统的对智能化技术的安全监控工作，保证PLC等智能化技术应用的衔接性、吻合性和适用性等特点，保证智能化技术实现其应发挥的功能，使其可以最大限度地提高电气系统的安全监控功能。在智能化设备的试运行过程中，需要相关技术人员和安全检查人员对有关数据进行实时分析，并对智能化技术的应用结果进行科学反馈，及时发现智能化技术的不足并进行设备系统的改善工作，根据设备故障率分析曲线，在设备运行的初始阶段是故障的高发期，这就需要相关工作人员加强风险意识，加强对设备的监管和维修工作。在智能化系统的正式运行阶段，此时设备的故障率相对而言已相对于前一阶段已经大大降低，但是由于环境中风力和温度等的不稳定也难免存在一些问题需要技术人员进行处理。计算机监控系统可以对电气系统中的工作人员和设备进行实时监控并同时提供必要的手段和工具。③在实现智能化应用的过程中，加强对监控系统的开发具有十分重要的意义，充分地运用好PLC技术完成对电气系统的管理。运用电力系统可编程逻辑控制系模块下的视频控制系提供，它采用高清5G对监控系统进行布控，具有非常高的全面性以及方便性，而且还具备非常高的集成度以及防水防震功能，能够在同一时间实现多个角度、多层次和多任务的特殊要求。该设备具有双向对讲、红外线和除雾、云台控制等功能。设备采用索尼CMOS高清摄像头SONY200W星光级别传感器高清一体化机芯，F1.6（W）照明亮度可以使设备在极低的可见度下进行操作，同时具有30倍光学变焦和10倍数字变焦，夜视范围不小于100m距离，光敏传感器自动打开或关闭夜视功能，综上各种功能使智能化设备拍摄出极为真实的画面，整个智能化设备与可编程控制器实现融合化结合，保证实时接收终端控制命令[6]。

2.4 数据采集处理

电气自动化控制中，为达成工作目标，需做好数据信息采集、处理工作，通过多样化方式，确保数据采集信息准确性及处理高效性。以往电气自动化控制，多使用人工处理、采集信息方式，构建数据采集模型或软件，也需要人工收集信息，对于人员专业能力、职业素养等要求较高，任意环节出现人员失误，均可能出现信息不稳定、操作滞后的情况。从本质而言，电气自动化控制实效性较强，对于数据精准、迅速分析是工作开展的基础，能够及时应对控制流程、突发情况，方能实现自动控制目标。所以，应当转变人工操作模式，提高工作质量和效率，合理利用智能技术，提高工作质量及效率，例如，用电控制人员可结合需求，设置电压门槛，保证电压处于标准范围运行，维护系统安全运行，延长寿命。通过应用计算机算法，取代人工采集，发送指令后计算机能够收集特定信息，使用爬虫技术抓取公开网页或内部数据，自动筛选排除无效数据，深入挖掘有效数据，且通过算法分析数据信息，获得人员所需结果[7]。通过智能技术的帮助，系统可模拟员工收集数据流程，不仅可迅速达成工作目标，还能减小数据误差，实现可视化数据分析，为企业决策提供支持，提高经济效益。

2.5 强化操作控制

智能技术用于电气自动化控制，可实现故障录制和控制操作。传统人工操作模式下，参数控制可能出现误差，例如电焊机精度控制，人工操作出现误差后会降低整体电镀产品质量，引进智能技术可利用计算机扫描，记录操作人员步骤，将数据输入电脑内，发送参数值设备，设备自动完成电镀作业，还能根据计算机技术对参数适时调节，以免发生风险，提高工作效率。此外，可利用大数据技术、计算机技术进行编程，安装机械臂模仿人员作业等，提高电气自动化控制水平，明确自动控制作为庞大、复杂系统，引进智能技术可保证生产安全，优化操作系统。

2.6 在变电站的应用

变电站在为电力输送提供基础保障作用，若能将电气自动化技术应用进来，将可以大大提高变电站中电力输送效率，在变电站增强其安全性、可靠性方面也发挥重要作用。电气自动化技术在变电站中的应用主要包括等电位连接、数据采集与处理、监控系统以及故障记录四个方面[8]。将电气自动化技术应用至等电位连接后，系统会根据实际情况调整连接装置，恰当选择设备的连接途径，并对电气相关设备进行连接优化，充分发挥装置的性能，提高电气自动化水平；而对于变电站运行过程中产生的相关数据，在将电气自动化技术运用至变电站后，可以及时有效地采集相关数据信息。例如相关的脉冲数据、模拟数据等，都可以通过自动化系统进行传输处理与分析，保障设备高效、安全、稳定运行；计算机监控系统在电力设备中占据重要作用，而实现无人监控则需要借助电气自动化技术实现。在应用过程中，围绕分层设计原则，简化相关外围设备设置，并结合实际操控情况来进行技术调节，以便提高计算机系统控制水平；同样，在设备故障记录中，可以直接通过电气自动化技术，及时有效地为设备提供相关数据，保障设备良好运行。