浅析人工智能在电气自动化控制中的应用

王纳新

【摘要】人工智能化对电气工程的优化提升提供了巨大的潜力和空间，不论从经济角度，还是安全角度以及实际操作控制过程中，都会带来很大的改善。人工智能技术不仅仅是一种技术的进步，更是电气自动化发展的必然趋势。本文探讨了人工智能在电气自动化控制中的应用。

【关键词】人工智能；电气自动化；控制；应用

在电气自动化技术的发展过程中，智能化应用是科学技术不断发展的必然产物。智能化技术的应用推动了电气行业的发展，使得人工智能技术的实现成为可能，其不仅提高了生产效率，而且使得出错率也得以降低。在未来的发展过程中，智能化将成为指导电力行业发展的趋势和倾向，将不断推动电气自动化技术的发展和创新。

一、人工智能化的特点

1、节约人力成本

电气自动化是一个很宽泛的概念，传统的电气操作过程复杂，电气设备太多，人力时间投入大，同时需要大量的外接线路来保障电气系统正常的运行以及大数据的检测分析。应用而生的电气人工智能技术，高效的解决了这一问题，集中体现在最大程度的替代人力的实际操作时间以及一些复杂的脑力劳动，把整个人解放出来，而且借助先进的人工智能技术，节省了庞杂的信息控制和传输线路，提高了电气运行的安全性和稳定性，实现了替代一些依靠脑力来自主完成所收集的电气自动化数据的处理与分析劳动，并能及时给人反馈，以进一步提醒人们对运行设备的维护和修复。节省昂贵的人力成本是人工智能化最大特点之一。

2、 增强电气运行精密性

由于过多的人力控制，电气设备和系统的复杂程度可想而知，系统越复杂，人力控制越多，在实际运行过程中的风险控制系数也就越低。在设备数据传感与接收端，参数的微妙变化以及非线性数据的波动，必将影响产品的生产质量。检测器感应滞后，当有人分析出问题发生的原因时，可能已经滞后，造成一定的经济损失和材料浪费。如果不使用人工智能技术，依然不可避免由于对实际控制对象不能精确动控制而带来的经济损失。当然，传统的电气化控制技术在实际运行前，也试图建立一些动态运行数据模型，但这样会花费企业大量的精力，并且很难应变复杂和多样的运行变化，让企业在与同行产品中失去竞争力。

3、 保证电气产品标准化

当我们运用以人工智能为核心的电气化技术生产产品时，会保障产品的一致性，减少了由于人力操作的误差所带来的产品差异性，进而保障产品进行标准化生产。通过依靠机器与设备进行模块化生产时，加强用户体验和粘性、企业的持续竞争力。尽管，利用人工智能化控制系统，依然会有信息产品控制的负反馈存在，但可以在第一时间针对具体问题，快速响应，并做出分析和判断。人工智能化还有利于公司进行规模化的扩张，降低由于一些外部条件的改变而对产品生产的影响，设备更换方便，能在最短的时间适应新设备的运行和数据分析，提升了公司的运营效率。

二、人工智能的内涵和优势

人工智能技术主要通过计算机编程的手段，对人类获取、辨别信息的能力和自动反应能力进行模拟，以此处理一些只有人类智慧方可处理好的难题。当前，关于人工智能的探讨已经十分深入，成为一个系统，众多研究者对其中的语言辨别和专家系统等方面进行了研究。人工智能技术的应用，一方面使整个系统的自动化水平得到了改善，使设备的操作更加准确，另一方面减少了人力资本和物料的经费开支，使工作效益有所提高，最终推动了智能化的操作水平。

1、有利于参数的调节。比起传统控制器来说，人工智能操作起来更加简单，可行性高，可根据有效数据，设置相关参数，使智能函数的性能大大提高，因此便于调节参数。

2、受外界影响较小。从实践的层面来看，该项技术的应用对动态模型的准确性要求不是很严格，不需要格外设置特殊的参数，操作环境较为简单，不会因为环境的改变影响技术的应用效果。

3、产品性能的一致性。根据具体情况的不同，在设定好特定控制对象的前提下，传统控制手段控制效果相对较好，然而对于其他对象的控制情况，却不能有效地把握。有别于传统的控制技术，人工智能手段在控制产品性能之时，能够取得良好的一致性。它能够有效地辨别系统中的所有数据，对于其中的一些影响因素也能“避而不见”。由此可以看出，在设置程序时使用人工智能手段，可以使具体的操作更加可行，产品的精确性提高，产品性能得到保障。

4、失误率较小。鉴于该项技术受外界影响较小，对动态模型的准确性和操作环境要求也不是很严格，一旦设置好参数一般不会发生改变，抗外界干扰水平较高，因此实际操作情况和预先规划误差不大或基本无误差。

三、人工智能在电气自动化控制中的应用

1、 电气设备中

在电气设备中，人工智能技术可从电气设备设计中予以体现。电气设备设计属于系统性工作，要求我们熟练掌握电机、电路及电磁场等理论知识，并积累大量的设计经验。传统设计主要为实验或手工经验，设计方案有待改进。基于此，将人工智能技术应用于电气设备设计，实际上促进了计算机辅助设计。传统设计与计算机辅助设计的融合，减少了电气产品的开发时间，改善了产品效率及质量。另外，电气设备运作过程中，人工智能技术也起着重要的作用。长期以来，提高电气化系统的运作效率成为电气自动控制行业的研究难题，它牵涉诸多领域及学科。人工智能技术的诞生能逐步取代脑力劳动，促进电气设备的自动化运转。在节省人力成本的同时，也提升了电气设备的运行效率及精确度。

2、 电气控制领域

电气行业运行期间，电气控制起着极为关键的作用。现阶段，电气控制过程已初步实现了人工智能控制。人工智能控制技术需借助计算机运行程序予以控制，控制程序成为该项技术的核心所在。控制系统可根据各环节需要，适时调用其他程序以控制生产过程。可见，各环节的控制要求均比较严格，稍有误差均可能影响产品生产。

3、 故障诊断与修复

针对电气设备，其故障或事故发生前多有某些征兆。征兆具有非线性、不确定性特征，征兆不同，设备的故障类型也有所不同。所以，设备故障出现前，及时监测征兆并判别设备故障类型，对故障进行定位维修，能有效保障设备运行。人工智能技术在该领域中的应用，实现了对电气设备故障的准确定位、诊断和修复，对电气设备运行提供了可靠保障。目前，电气设备故障诊断工作中，主要应用了人工智能技術中常见的模糊逻辑、专家统筹和神经网络等智能技术。以电气系统中常见设备- 变压器为例，它能够顺畅运行关系到整个电力系统的安全。所以，变压器故障诊断与处理成为该领域的研究热点。通过借助人工智能技术，我们可准确判别变压器油液中的气体，并依此诊断和把握变压器的故障类型、程度。此外，在发电机和电动机的故障诊断方面，人工智能技术也有广泛的运用。

4、 日常操作中

电气操作程序较为复杂，过程相对严格，这就导致人工操作易出现各类问题。若操作出了问题，可能会引发更大故障，带来更严重的经济损失。通过应用人工智能技术，能简化电气系统的日常操作过程，全面提升操作效率与准确度。另外，电气系统操作界面在被简化同时，还实现了对系统操作的远程控制，这对维护电气系统运行安全、改进生产效率，均有很大的促进作用。

综上所述，人工智能技术，是人类智力技术的延伸物，在自动化生产与控制形势下能为人类提供更便捷的服务。国民经济增长离不开电力，电气的自动化必然要借助人工智能控制。

参考文献：

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