在电气自动化控制中人工智能技术的应用探索

沈 忠

长沙经济技术开发区水质净化工程有限公司，湖南长沙 410004

电气自动化控制已成为一个新兴的技术领域。在电气自控系统中，通过应用计算机、电子技术以及信息处理等多种技术使机械设备不再需要依赖人工操作，而能够自动运行。与此同时，人工智能这项新兴技术也在快速的发展，并得到了越来越广泛的应用。特别是在工业生产中，人工智能开始被应用在电气的自动化控制系统，这两种先进技术的有机结合极大地促进了电子自动化控制效率和精确性的提高，推动了自控技术向智能化方向发展，同时也为智能化自控设备的发展奠定了良好的基础，这是技术发展历程中一次重要的技术革新。

1 概述人工智能

随着科学技术水平的不断提高，新兴的人工智能技术得到了快速的发展和应用。在人工智能技术中不仅包括了计算机等传统的信息技术，而且也融合了其他很多专业领域。因此，人工智能的本质也就是通过模拟人类的智能行为来实现智能化、能够代替人工操作的智能化设备的研发应用。

2 在电气自控系统中应用人工智能相关技术的意义和作用

2.1 在电气自控系统中应用人工智能具有很高的实用性

由于人工智能能够完成比较复杂的任务，因此在电气自控系统中应用人工智能具有十分明显的优点，不仅可以使自控系统的运行更加稳定准确，而且能够优化生产流程，提高自动化水平。另外，通过在电气化自控系统中应用人工智能还可以有效减少人力资源的浪费，促进生产效率的提高，提升我国电气自动化水平，并推动我国产业结构的优化升级。

2.2 使数据采集和处理得以实现

在电气自控系统中应用人工智能技术后，可以对电气设备在运行过程中所产生的各种数据信息进行收集整理以及储存分析，从而使生产操作能够获得准确的数据参考，促进了电气化自控系统运行效率的提高。

2.3 能够对自控系统的运行状态进行监控和报警

在电气自控系统中应用人工智能技术可以实时监控系统运行过程中的各种模拟数据，并智能化监控电气设备运行中的开关量，一旦发现故障异常等情况可以自动发出警报并进行记录，对系统故障采取有效的预处理措施。

2.4 使操作控制更加简便

在电气自控系统中应用人工智能后，使得自控系统的操作从传统的体积操作方式转变为键鼠操作，使电气化设备的自动控制效率得到了明显的提高，从而促进了工业生产效率的提升。

2.5 提高了对故障进行自动检测处理的能力

在电气自控系统中应用人工智能可以通过模拟的方式来使故障录波得以实现，通过对波形顺序的捕捉和记录来提高自动故障录波的能力，促进电气设备提升其智能化水平，从而保证电气设备的稳定运行。

3 在电气自控系统中人工智能的实践应用

3.1 在电气自控设备中应用人工智能的相关技术

由于在电气化自控系统中涉及的专业领域以及学科比较多，因此要求操作人员必须具备较高的综合素质以及专业技术水平，而电气化的控制系统十分复杂，对操作的容错性比较低，要求控制操作必须准确有效。通过应用人工智能技术，能够有效降低操作难度，这主要因为人工智能是以计算机的相关基础为基础发展出来的，智能控制的实现依靠的是编写好的运行程序，可以有效地避免人工操作中的失误，使电气化自动控制的准确性和效率都得到大幅度的提高，也减轻了人工操作的工作强度，节约了人力资源。同时，通过应用人工智能也可以优化电气系统的工作环境，为电气设备的稳定运行提供更加可靠的保证。

3.2 在电气自控系统运行过程中应用人工智能的相关技术

在电气自动化系统中，电气控制是其中的关键部分。在电气控制的过程中应用人工智能可以使控制的效率更高。智能化的自控系统可以集中处理海量信息和比较复杂的操作任务，提高工业生产的效率和科学水平，减少人力资源的投入。在电气控制中目前采用的主要是模糊控制以及专家控制这两种方式。

3.2.1 采用模糊控制方式控制自控系统

所谓模糊控制主要是指以模糊语言以及推理理论为基础，并将专家经验作为控制规则的一种智能化控制方式。其本质就是以模糊模型为基础，通过模糊控制器来控制电气设备系统。在实际应用的构架上可以根据模糊逻辑中的相关推理规则，利用计算机技术来构建数字化且具备了反馈通道的闭环结构的电气控制系统。

3.2.2 采用专家控制方式控制自控系统

所谓专家控制是指以专家经验和理论基础为基本框架结构，并综合运用控制理论中的各种技术手段来控制电气系统的智能化方式。这种控制方式主要是通过对专家经验的模式来实现的，具有控制方法比较灵活、效率比较高的特点，可以灵活地选择控制率。另外，这种专家控制方式具有很强的适应性，可以根据实际情况的不同调整调控器参数，使电气设备能够适应不同的工作环境要求。而且应用专家控制这种方式也能够为电气设备的安全稳定运行提供更加可靠的保障。

3.2.3 采用神经控制方式控制自控系统

网络神经控制主要是模拟人类脑部的神经元活动方式来构建网络模型。目前对于神经控制这种方式进行了广泛的研究，并在应用于电气化的自控系统方面取得了一定的成果，技术在不断的发展成熟。

3.3 在电气系统一般操作过程中应用人工智能的相关技术

电气自动化控制不仅应用于现代化的工业生产过程中，而且在现代社会的日常生活的应用范围也越来越广泛，并成为了生产生活中的重要组成部分之一。在传统的电气设备操作中，其控制系统往往十分复杂，因此操作的难度也比较大，不仅需要的操作时间比较长，而且对操作的精度要求也比较高，一旦操作失误有可能对电气自动化控制系统造成严重的影响。因此，在将人工智能引入到电气设备的操作系统中后，可以有效简化操作的程序和步骤，使操作更加简单容易，而且也减少了操作发生失误的几率，操作的准确性和效率都得到了明显的提高，而且电气设备的使用操作也更加安全可靠。

3.4 在自控系统的故障诊断过程中应用人工智能的相关技术

对电气系统进行故障诊断的步骤主要有三步，也就是对电气设备的特征信号进行检测，然后根据检测结果来提取故障征兆信息，最后在识别获得的运行实际状态，判断故障情况。随着故障诊断技术的不断发展，目前故障技术与专家智能化控制的有机结合将成为故障诊断的主要发展方向之一。为了对电气设备的运行故障进行判断以及检修维护，首先要实现对电气设备运行状态的动态监控，才能更加准确获取电气设备的位置以及状态信息。因此，在实际应用中需要在电气设备中安装检测功耗、压力以及温度等数据信息的传感装置，这一当电气设备发生故障时就可以通过分析各种信息之间的关联性来判断故障的具体位置以及故障原因，提高故障排除的效率，并为故障的维修提供准确的参考依据。

4 在电气自控系统中应用人工智能技术的发展前景分析

在电气化的自控系统中应用人工智能是对传统电气控制方式的重大改进，也是对核心技术的一次革新。虽然目前智能化技术经过近几年的发展，技术体系已经比较成熟，然而在很多应用领域中仍然具有很大的发展空间。人工智能技术与电气化自动控制技术的相互融合，进一步扩大了其适用范围和控制效率。另外，随着人工智能技术不断发展，在电气化自控技术中还将在神经元网络、专家系统的应用基础上以逐渐引入云计算和大数据等网络信息技术。由于现代化的电气设备运行往往需要涉及到较大的用户范围和时空跨度，行为类型也更加丰富，因此其相应的数据规模也在不断的扩大，这对于数据的分析处理提出了更高的要求。而应用大数据等新型技术后就能够更加充分地挖掘数据信息中的潜在联系，并通过云计算等技术的应用来实现对海量数据的计算分析，并使分析结果更加准确。

5 结语

电气自控技术是目前在工业生产领域广泛应用的一项新兴技术，其主要利用计算机等设备来实现自动控制机械设备，对信息进行自动化处理等，但是其在应用过程中还存在一定的控制缺陷。而随着人工智能技术的快速发展，在工业生产的过程中，电气自控技术与人工智能技术的有机融合有效的提高了控制系统的智能化程度和自动化水平，也提高了自动控制的效率和精确性，减少了工业生产中所消耗的时间以及人力物力资源，为生产企业节省了成本支出，创造了更大了经济利润空间。电气自控技术的智能化发展已经成为了现代社会技术发展的一个主要方向。