电气自动化控制中的人工智能运用研究

电气自动化控制中的人工智能运用研究

刘君民

江西中烟南昌卷烟厂生产管理科   江西省南昌市   330096

摘要：人工智能技术利用信息化管理系统、数据库技术，使自动化控制向着智能化方向发展，通过收集、整理、分析、运用自动化控制中的各环节数据，实现智能判断、控制自动化管理的各个阶段，人工智能技术可有效增强电气数据信息传输、分配、交换的质量，真正实现电气自动化控制。特别是在计算机、网络信息化技术不断更新升级的时代背景下，人工智能在电气自动化控制中的应用将会日益深入，电气自动化控制的智能化程度也将越来越高。

关键词：电气自动化控制；人工智能；应用

引言

电气工程开始向自动化发展，并逐步通过计算机将人工智能技术运用到生产过程中。运用人工智能技术之后，效果立竿见影。通过此种技术手段，大大提高了电气工程相关数据收集整理的效率，并且可以通过鼠标快速定位，保证电气设备正常运行，工程工作高效化、图像化、智能化，电气工程自动化进程逐步推进。

1人工智能技术的基本含义

人工智能技术是人们借助计算机网络技术开发并应用相应规模操作系统，从而让某一类机械装置在操作运行期间具备自动化和智能化的特性，确保工作有效展开并落实到位。近年来，伴随第四次工业革命的结束，人工智能技术有了更广阔的应用范围，未来将持续发展，在更多的行业领域内加以应用。使用人工智能技术制造的基因编程、自动化机械装置等研发产物已被大量应用于社会生产和工业活动等领域中，社会各行各业好评如潮。现今，人工智能技术更智能，更契合时代发展需求，迎合大众口味，优势更明显，但具体应用的时候需采取不同的方式进行管理。

2电气自动化控制中的人工智能运用价值

用于模拟、延伸及扩展人的智能理论、方法、技术等系统化技术科学。Gartner发布了最新的《2022年人工智能技术成熟度曲线》报告，称采用AI技术将给企业带来明显竞争优势。电气工程中融合AI技术的价值在于几点：首先，能降低成本。AI技术具备卓越的现场控制能力及对环境的感知能力，可保障电气设备始终处于良好运行状态，避免因执行错误指令导致设备或材料耗损，降低了成本。其次，能提升控制精度。AI技术的逻辑运算能力强大，可结合电气工程系统要求来制定自动化控制方案，始终保持高精度控制水平。最后，适应性强。传统的电气自动化控制主要采取单路控制及线性控制，有较强的针对性，往往只能对特定的产品操作。AI技术辅助下能变更控制方式，随着环境变化进行调整，更快捷地完成电气生产及控制工作。

3电气自动化控制中应用人工智能技术现状

人工智能技术可以精准模拟人脑的控制模式并在机械装置上加以使用，操控机械装置处于正常运行的状态，这是时代进步的表现，也将成为一种趋势。科学技术的革新促进了人工智能技术的发展，在它的作用下，机械装置能接受并执行人类的指令。把人工智能技术应用于工业活动中可以有效节省劳动力，降低生产过程中人为原因导致失误的频率，精准把控每一个环节。人工智能技术不仅可以保证产品质量，还能促进工业电气自动化行业的发展[7]。基于此，在电气自动化设备中使用人工智能技术的频率越来越高，应用范围越来越广，它对工业生产的意义不言而喻。但是现在有部分企业在推进自动化生产期间面临形形色色的困难，导致实际应用人工智能技术困难重重，结果不尽如人意。这是因为企业未掌握相应的技术理论知识，现存装置难以维系智能操作系统的运转，在原先的企业中往往通过人工的方式操控机械装置，难以实现自动机械化管理，因此企业在之前老旧装置的约束下，难以全面达到智能生产的目标，会影响企业生产运营的效率。

4电气自动化控制中的人工智能运用场景

4.1电气自动化系统设计

电气自动化控制系统操作比较复杂，涉及专业范围广，对于操作技术人员的专业水平及操作能力有较高要求。研发人员要考虑到MATLAB软件在数据分析、深度学习、信号处理等方面的特点，并推动AI技术在电气自动化控制中的运用，确保形成更稳定完善的电气自动化控制系统，并科学地设计电气控制过程。MATLAB是编程及数值计算平台（图1），除电气自动化控制系统外，还包括机器学习、信号处理、深度学习、预测性维护、测试测量、图像处理、无线通信等模块。基于AI技术辅助，可提升MATLAB在电气自动化控制系统中的运行效率，操作人员能通过更精准的操作方法来实现对系统的控制及优化，减少外界的影响。

4.2电气控制

（1）专家控制系统。专家控制系统（图2）融合了AI技术和计算技术，能辅助电气企业的管理层做出科学决策，并由该领域的专家负责处理疑难问题，提升电气自动化控制系统管理水平[1]。给定输入值R后，由专家控制器中的知识库、推理机分析，并将指令输入U传递给受控装置，受控装置再输出Y值。该系统主要涵盖知识库、数据库、推理机、解释、知识获取等结构，有在线控制实时性、抗干扰性好的特点。（2）模糊控制。它属于非线性控制，最大特点是能将系统化理论和实践结合。优势在于可不断学习、完善、适应不同的电气自动化控制环境。该模式主要涵盖四个部分，分别为模糊化、规则库、模糊推理、解模糊，特点是不依赖于被控对象的精确数学模型。（3）神经网络控制。神经网络涵盖大量人工神经元，自适应性、非线性映射能力均较为突出。该技术能模拟人脑思考的活动，再结合单元格传输系统分析和处理数据，为电气自动化控制提供数据参考。基于上述控制模式，可利用AI技术来强化对电气自动化的管理，改进电气设备运行工作，同时发挥AI技术强大的计算能力来优化配置和电气自动化控制相关的各项资源，避免造成资源浪费，影响企业发展。

3.3故障预警

电气工程中往往会借助于传感器等设备，及时采取工程现场中的诸如电气、温湿度、电流电压等指标参数，再将信号提交到控制中心进行预处理[2]。预处理后转变为可识别数字，通过对比监测值和整定值数据，若存在较大偏差，那么意味着设备运行处于异常状态，需要采取措施及时处理。和自动控制的技术相比，运用AI技术有着较突出的优势，它能实现实时监测值和整定值的对比，可实现及时预警[3]。企业可利用AI多传感技术来构建主动预警系统，设计监控层、数据传输层、应用层等，并准备相应设备设施。监控层负责现场数据采集及上传，现场数据和既定目标值偏离过大时，要验证电气工程系统是否有故障，及时报警处理。此外，电气系统还会自动采集现场的监测量等数据信息，随后进行逻辑分析。根据一段时间内参数发生的变化来明确企业电气设备的运行状态，判断是否存在设备故障的前兆，将电气工程系统的风险发生率降至最低，以减少企业损失。

结束语

实践证明，在电气自动化控制中应用人工智能技术不仅提升了工业运行效率，还促进了社会经济的繁荣。随着国内电气工程的推进，后续建设的工程项目中将全面普及人工智能技术，人工智能技术将变得更加规范。可以预见，在不久的将来人工智能技术必将取代人力操控电气装置，人工智能技术将迎来全新的发展，既有利于提高企业经济效益和产品质量，也有利于提升企业的核心竞争力。

参考文献

[1]刘春林.有关人工智能技术应用于电气自动化控制探索[J].中国设备工程，2022(18)：27-29.[2]闫文莉.浅析人工智能在电气自动化控制中的应用[J].南方农机，2022，53(17)：148-150.[3]王泽旭.智能化技术在电气自动化控制中的应用分析[J].南方农机，2022，53(8)：86-88+91.[4]程程.人工智能技术在电气自动化控制中的应用思路分析[J].中国设备工程，2021(23)：34-35.