人工智能在电气工程自动化中的应用研讨

黄沁沁

(张家港市第三职业高级中学，江苏 苏州 215600）

电气自动化是现代社会发展过程中重要的现代化专业技术之一，该技术在各个领域中都发挥着至关重要的作用。电气自动化中现代化技术应用需求的越来越大，为人工智能技术的迅速普及和应用奠定了坚实的基础。所以，研究人员应该深入分析电气自动化中人工智能技术应用的特点和要求，才能为电气自动化的全面发展提供积极帮助。

1 人工智能技术在电气自动化中的应用优势

1.1 优化资源配置与节约成本

因为受到操作流程、工作内容等因素的影响较大，传统工业生产必须投入大量的劳动力才能保证各个操作工序的顺利进行。一旦其中任何一个环节出现问题，不但会影响工业生产的有序进行，严重的还会导致企业出现生产流程停滞的情况，导致企业遭受不必要的损失。此外，传统工业生产模式下要求工作人员必须具备丰富的操作经验和专业技能，才能保证工业产品生产的质量满足设计要求。而人工智能技术在工业生产领域中的推广和应用，不但帮助企业有效降低了工业生产的人工成本，降低了工业生产过程中安全事故发生的概率，同时企业生产的效率和质量也得到了显著提高[1]。

1.2 确保产品质量

传统工业生产流程要求工作人员必须投入大量的时间和精力，才能保证工业生产目标的顺利实现。在传统的工业生产模式中，工业产品的生产质量往往会随着工作人员工作时间的变化而发生变化，如果工作人员工作时间越长越疲惫的话，那么工业产品生产的质量自然也就越低，而这不但会造成材料和劳动力成本的浪费，而且导致企业遭受了不必要的损失[2]。随着人工智能技术的普及和应用，企业工作人员只需要利用计算机设定相应的程序，然后由计算机按照程序处理即可保证工业生产的高效进行，这种工业生产模式下，不但企业的人力资源消耗量得到了显著下降，而且工业生产的效率和质量也随之提高。

1.3 规范生产流程

工业生产加工是一项复杂程度极高的工作，一旦工业生产过程中的任何一个环节出现疏漏，都有可能影响到工业产品生产的质量。工业企业在运用电气自动化控制技术生产工业产品时，工作人员必须密切监控各个环节的生产情况，才能保证产品生产的精度和效率满足工业产品设计的要求。借助智能化技术工作人员即便是面对数量庞大的工业产品订单，亦可以通过远程遥控控制的方式，保证工业产品生产的质量和标准，促进企业生产效率的有效提升，帮助企业节约工业生产的时间和人工成本[3]。

2 人工智能技术在电气自动化中的应用措施

2.1 数据采集处理

海量数据信息是确保电气自动化控制目标顺利实现的基础。由于传统电气自动化生产主要是以人工操作方式为主，所有数据信息的采集以及软件操作也都必须依靠人工操作的方式完成。比如，某地区在开展电力监控工作时发现，该地区电力资源的配置对实时性功能提出了非常严格的要求，怎样才能完成对不断变化的电力资源使用情况的精准采集和分析是企业关注的焦点[4]。针对这一情况，企业可以合理运用人工智能技术中的计算机算法，替代传统的人工数据采集方式，然后将采集到的数据信息融入到软件系统中，再通过加权计算的方式求得数据的平均值，即可实现可视化分析数据的目的，为企业开展电力资源使用情况监控工作提供技术支持。

2.2 生产安全监控

传统的电气自动化控制系统中使用的机械设备都有相应的使用寿命和周期，所以为了避免因为机械设备发生故障，影响企业生产活动的有序开展，企业必须安排专业人员负责监管电气设备运行的全过程。虽然这种方法的应用解决了机械设备运行过程中可能发生的故障，但如果长期采取这种管理方法的话，不但不利于工作人员劳动价值的提高，而且增加了企业运营的负担。随着智能化技术在企业生产环节中的推广和应用，工作人员可以借助人工智能技术将多个区域的电气装置连接至同一频段，通过建立各个区段统一通讯体系的方式，充分发挥电子监控设备的优势，全方位无死角地监控企业生产过程中各个区段电气设备运行的状态，保证企业生产经营活动的安全顺利进行。另外，工作人员借助人工智能技术监控工业生产现场的实际情况，不但实现了人力资源最大化利用的目的，而且彻底解决了长期困扰电气自动化控制技术发展和应用的安全性问题，为现代人工智能智能技术在电气自动化控制中的实践应用奠定了坚实的基础。

2.3 在故障诊断中的运用

由于电气设备在实际操作的过程中难免会出现操作不当的问题，再加上电气设备在经过长时间的运行后，零部件出现的老化问题，也在一定程度上增加了电气设备故障发生的概率。一旦电气设备发生故障，维修人员必须及时找出发生故障的部位以及原因，同时制定具有针对性的解决措施，避免因为电气设备发生故障影响企业的生产。就目前来说，常见的电气设备故障诊断方法主要有常规故障推理、以故障树模型为基础的故障诊断以及以案例分析为主的故障推理方法。工作人员在检查电气设备故障时，即可根据电气设备运行情况选择其中一种故障诊断方法，也可以根据实际情况选择多种方法组合的方式进行。借助人工智能技术，人们将人工智能算法的开发与传感技术、数据采集技术等相关技术紧密地结合在一起，不仅可以及时确定电气设备发生故障的位置和原因，而且减少了电气设备维修的时间成本[5]。就目前来说，电气设备故障诊断系统主要包括了机械故障案例库、故障诊断规则库、故障诊断数据库、故障推理机、知识处理、故障诊断过程解释机、学习系统、专家系统人机界面等相关内容。在这其中案例库实际上就是通过收集和分析电气设备运行过程中常见的故障案例，为电气设备故障的诊断和分析提供数据依据。规则库则主要涉及到了电气工程与自动化领域中的准则。知识处理作为系统推理的重要组成部分之一，主要是通过提取设备运行参数和案例的方式，归纳整理与电气设备故障相关的知识和案例。电气设备故障诊断和维修过程中采用的解释器实际上就是通过将故障修改的方法、故障发生的原因以及故障类型等以客户能够接受的方式翻译并显示出来，以便于工作人员可以及时制定具有针对性的故障维修和处理方案。由于故障数据提取的完整性与准确性是影响故障诊断效果的关键因素。因此，工作人员在运用人工智能技术提取和分析电气设备运行数据和信号时，应该借助数据信息的敏感性特征对比和分析电气设备运行过程中可能存在的故障隐患。

3 电气自动化中人工智能技术的具体应用

3.1 基于人工智能技术的电气自动化设备设计

电气自动化系统不仅复杂程度高，而且涉及到的内容较多。工作人员在操作电气自动化设备时，必须掌握扎实的理论基础知识和丰富的实践操作经验，才能减少操作失误情况发生的概率，提高电气自动化设备运行的效率。人工智能技术在工业生产中的推广和应用，不仅最大限度地弥补了工作人员在体力、脑力等方面存在的不足，减轻了工作人员的工作负担，也促进了工作效率的有效提升。

3.2 基于人工智能技术的电气控制过程设计

模糊控制是电气自动化控制的重要内容之一，所谓的模糊控制就是充分发挥模糊控制器的作用和优势，将电气自动化控制设备有机地结合在一起，以达到提高控制对象控制和管理效率的目的。在电气自动化科学性不断增强的过程中，人工智能控制不仅将模糊识别与神经网络等信息技术手段有效地融合在一起，而且提高了电气自动化系统运行的可靠性与稳定性。比如，企业在进行直线电动机的高精度控制时，如果采取传统PID闭环控制系统的话，那么电气设备在实际运行过程中，就会因为受到负载的直接作用而影响到电机运行的稳定性。针对这一情况，工作人员应该采用模糊控制技术具有的时变负载鲁棒性特点，利用PID模糊控制器提高电气设备控制的精度，确保电气设备运行的安全性与稳定性满足企业生产的要求。

3.3 基于人工智能技术的故障诊断设计

工作人员在利用人工智能技术诊断电气设备的故障时，应该将专家控制系统与控制理论技术有机结合在一起，构建类似于人工智能技术的专家故障诊断系统，从而达到有效提升电气设备故障诊断准确性的目的。由于影响电气自动化控制设备运行安全性与稳定性的因素较多，任何一个内外部因素都有可能导致电气自动化设备发生故障。再加上电气自动化设备在发生故障前，往往会表现出相应的症状，所以工作人员应该在合理运用人工智能技术的基础上，通过专家系统准确判断和预测电气自动化控制中存在的故障，根据故障诊断和分析的结果，制定具有针对性的故障维修方案，才能实现精准修复电气设备故障的目的。此外，由于专家故障诊断系统主要是由大数据知识库、解释器、推理机等组成的，所以，一旦电气自动化控制设备在运行过程中发生故障后，工作人员都可以借助专家系统处理和解决电气自动化设备运行过程中出现的问题，保证电气自动化控制系统的高效稳定运行不受影响。

4 结语

总而言之，市场经济体制改革的深入实施以及信息化水平的不断提高推动了人工智能技术在工业生产领域中的迅速普及和发展，人工智能技术与电气自动化的有机融合，不但缩短了工作人员的工作压力，简化了工业生产的流程，而且促进了工业生产的精度和效率。借助人工智能技术，工作人员可以实时监控电气设备运行的状态，如果电气自动化设备在运行过程中发生故障，工作人员即可及时采取应对措施予以处理，减少了故障发生造成的损失，节约了企业生产的成本，为企业经济效益的稳定增长奠定了坚实的基础。