電氣工程自動(dòng)化中人工智能的作用
時(shí)間:2022-06-08 10:39:53
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摘要:科技的進(jìn)步,使社會(huì)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了大解放,人工智能技術(shù)的推廣與應(yīng)用,使人們的生活更加便利,可以說,當(dāng)前的人工智能已經(jīng)逐漸形成了一套以計(jì)算機(jī)作為核心,綜合了控制論、自動(dòng)化、信息論、心理學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、哲學(xué)以及數(shù)理邏輯等的一門綜合性的科學(xué)。人工智能技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用,特別是在電氣工程自動(dòng)化中也有普遍使用,實(shí)現(xiàn)了對(duì)電氣設(shè)備故障的預(yù)測、診斷等功能,減少了人力勞動(dòng)成本,解放了人力勞動(dòng)。文章主要通過對(duì)人工智能技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化中的應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行分析,進(jìn)一步提出有效的應(yīng)用方式,以此推進(jìn)電氣自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)程,滿足企業(yè)規(guī)?;l(fā)展。
關(guān)鍵詞:人工智能;電氣工程;自動(dòng)化
人工智能的運(yùn)用是行業(yè)的一大進(jìn)步,特別是在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用,已經(jīng)開始引起業(yè)內(nèi)重視與人們的關(guān)注。傳統(tǒng)的技術(shù)滿足不了當(dāng)前需要,技術(shù)創(chuàng)新推進(jìn)了行業(yè)進(jìn)步與發(fā)展,現(xiàn)代技術(shù)和傳統(tǒng)學(xué)科相比,是全新的控制理念,是理念的創(chuàng)新與升華。人工智能是新學(xué)科,在傳統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍,徹底擺脫傳統(tǒng)技術(shù)和方法的束縛,使學(xué)科更具有廣泛性與融合性。人工智能和傳統(tǒng)理念相比,還具備較我的優(yōu)越性,在生產(chǎn)中解決了許多難題,人工智能技術(shù)的應(yīng)用使生產(chǎn)效率得到有效提高、大大節(jié)約了人力勞動(dòng)成本,只有不斷進(jìn)行深入研究,才能推進(jìn)人工智能技術(shù)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化控制領(lǐng)域的新突破。
1人工智能控制技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
人工智能技術(shù)是高科技的產(chǎn)物,是人們長期研究的結(jié)果,當(dāng)技術(shù)落地并實(shí)現(xiàn)推廣后,就解放了人力勞動(dòng),推進(jìn)了生產(chǎn)效率,這門新興學(xué)科與各學(xué)科間形成良好配合與融合,與各個(gè)分支領(lǐng)域形成相通,綜合性的利用了生產(chǎn)效能。(1)設(shè)計(jì)之前無需事先準(zhǔn)備控制對(duì)象的模型。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),需要根據(jù)實(shí)際工作需要做好調(diào)查,通過與工作的結(jié)合,使技術(shù)與實(shí)踐相融合,但是在設(shè)計(jì)時(shí),無法確定參數(shù)具體情況,一些變化無法控制,但是通過人工智能控制器就能完全實(shí)現(xiàn)解決,使動(dòng)態(tài)方程更加精確,對(duì)操作對(duì)象的控制就會(huì)更加科學(xué)。(2)人工智能控制器能夠在一定時(shí)間范圍內(nèi),實(shí)現(xiàn)響應(yīng)時(shí)間、下降時(shí)間、魯棒性能等變化,使自身性能得到全面提升,增加了工作時(shí)效性。(3)人工智能控制器比傳統(tǒng)的控制器調(diào)節(jié)更容易,在沒有經(jīng)過相關(guān)技術(shù)培訓(xùn)時(shí),也能根據(jù)實(shí)際的數(shù)據(jù)、信息和語言等便捷的進(jìn)行設(shè)計(jì)操作,操作起來較為簡單方便,提高了工作效率。(4)人工智能控制器良好的一致性,也就是說,當(dāng)驅(qū)動(dòng)器出現(xiàn)特異時(shí),如果對(duì)一些不具體的數(shù)字進(jìn)行重新輸入,也會(huì)在輸入未知數(shù)據(jù)時(shí)得到有效控制,使相關(guān)數(shù)據(jù)得到良性評(píng)估。
2人工智能實(shí)際應(yīng)用
隨著人工智能技術(shù)的快速發(fā)展,一些科研單位院所已經(jīng)把它當(dāng)成一個(gè)重要課題,特別是在許多高等院校中,人工智能應(yīng)用的研究已經(jīng)進(jìn)入到了電氣工程自動(dòng)化控制領(lǐng)域,研究成果不展出現(xiàn),并投入實(shí)踐中。人工智能的應(yīng)用,不僅提高了工效,更在實(shí)際操作中,解放了人力勞動(dòng),實(shí)現(xiàn)了電氣設(shè)備故障預(yù)測、診斷、優(yōu)化、控制和保護(hù)。
2.1對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)
要想實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備優(yōu)化設(shè)計(jì),就需要掌握大量的學(xué)科門類,使知識(shí)得到整合,設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作,要通過對(duì)電路、電磁場、電機(jī)、電器等的整合,使各類知識(shí)能靈活應(yīng)用,這僅僅是基礎(chǔ),要想形成良好的設(shè)計(jì)思路,還要有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),通過實(shí)踐把知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)新,才能完成設(shè)計(jì)工作。傳統(tǒng)意義上的產(chǎn)品設(shè)計(jì)主要是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)室通過人工手動(dòng)制作完成,要想得到良好的結(jié)果難度可想而知。而現(xiàn)在則需要使用計(jì)算機(jī)技術(shù),通過計(jì)算機(jī)輔助做好設(shè)計(jì)(CAD),計(jì)算效果好,產(chǎn)品更新快,從根本上縮短了開發(fā)的周期,節(jié)省了大量的人力勞動(dòng)。通過在CAD技術(shù)里引入人工智能,幫助設(shè)計(jì)人員提升所設(shè)計(jì)產(chǎn)品質(zhì)量和設(shè)計(jì)的效率是當(dāng)前普遍采用的方法。遺傳算法是一種先進(jìn)的計(jì)算方式,數(shù)據(jù)快、結(jié)果準(zhǔn),多數(shù)設(shè)計(jì)人員使用遺傳算法及其衍生算法,使電氣產(chǎn)品智能化優(yōu)化設(shè)計(jì)更加科學(xué)合理。電氣設(shè)備故障較復(fù)雜,多數(shù)是不確定和非線性的,只有掌握好了預(yù)兆與隱患,才能把設(shè)計(jì)更加優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)預(yù)兆和故障間的聯(lián)絡(luò),有效解決模糊邏輯和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的連接,實(shí)現(xiàn)多途徑設(shè)計(jì)。
2.2對(duì)電氣設(shè)備的事故以及故障進(jìn)行診斷
在電氣領(lǐng)域中,一直以來都使用傳統(tǒng)的方式進(jìn)行操作,這種方式不但影響效率,更影響精準(zhǔn)度。傳統(tǒng)的操作方式較為陳舊,不能滿足現(xiàn)在的生產(chǎn)需要,而傳統(tǒng)診斷方法又不能精確計(jì)算出故障點(diǎn)。而在電氣設(shè)備中,多發(fā)性的故障多是發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和變壓器,這些設(shè)備是事故和故障出現(xiàn)頻率最高的部件,只有掌握了各部件的工作原理,才能有效提升數(shù)據(jù)收集力度。在傳統(tǒng)方式中,主要是通過對(duì)收集的變壓器油產(chǎn)生的氣體做分析,再形成判斷,這種方法浪費(fèi)了時(shí)間,消耗了精力,生產(chǎn)效率不高,其計(jì)算結(jié)果也不一定精確,如果設(shè)備出現(xiàn)的問題,得不到快速有效解決,就會(huì)導(dǎo)致更大范圍的事故發(fā)生。在電氣故障和事故診斷中有效的運(yùn)用融入了人工智能技術(shù)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊理論和專家技術(shù)主要技術(shù)可以很好解決傳統(tǒng)方法遇到的問題,大幅提升故障診斷準(zhǔn)確率,進(jìn)而成倍的提高生產(chǎn)效率,減少電氣損失。
2.3對(duì)電氣控制過程中的有效應(yīng)用進(jìn)行分析
電氣技術(shù)關(guān)系到國計(jì)民生,是當(dāng)前普遍使用的技術(shù),可以說,電氣控制過程是非常關(guān)鍵的,在整個(gè)生產(chǎn)過程中起著相當(dāng)重要的作用,只有全面保證電氣化系統(tǒng)穩(wěn)定,才能提高工作效率,怎么能夠?qū)崿F(xiàn)電氣控制,實(shí)現(xiàn)良好的應(yīng)用成果,這是行業(yè)內(nèi)外面臨的主要難題。要想實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣的合理控制,就需要專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行操作,可以說,技術(shù)人員操作過程的要求是非常嚴(yán)格的,各道操作步驟較為復(fù)雜和繁瑣。通過人工智能的方式,有效解決了操作難題,通過人工智能和計(jì)算機(jī)的作用,使人力勞動(dòng)得到解放,以往由人工操作的程序變得簡單起來。在運(yùn)行過程中,一些重要的資料得到收集與保存,為日后的查詢與檢查提供了便利。
2.4對(duì)控制及保護(hù)功能進(jìn)行實(shí)現(xiàn)
使用人工智能能夠快速實(shí)現(xiàn)對(duì)所有開關(guān)量、模擬量數(shù)據(jù)的收集,使各類數(shù)據(jù)能夠提供有效參考,可以按照設(shè)計(jì)者預(yù)先設(shè)計(jì)好的程序形成批量存貯。在形成數(shù)據(jù)的同時(shí),一些關(guān)鍵點(diǎn)還能產(chǎn)生圖像,生成軟件起到了重要作用,完全實(shí)現(xiàn)了電氣系統(tǒng)歷史運(yùn)轉(zhuǎn)情況真實(shí)畫面,通過顯示,使操作人員全面了解設(shè)備運(yùn)行情況。對(duì)機(jī)器設(shè)備運(yùn)行中的電流、電壓、隔離開關(guān)、斷路器等更能直觀的顯示。技術(shù)人員能夠根據(jù)實(shí)際情況建立圖表,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)資源的充分利用。對(duì)各主要設(shè)備模擬量數(shù)值、實(shí)際開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)智能監(jiān)視,對(duì)出現(xiàn)故障的部位,能夠快速檢測并實(shí)現(xiàn)報(bào)警。智能化技術(shù)不需要人員進(jìn)入現(xiàn)場,只要通過鍵盤或鼠標(biāo)就能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制,實(shí)現(xiàn)對(duì)隔離開關(guān)、斷路器等的調(diào)整與優(yōu)化,并做好勵(lì)磁電流調(diào)整與更替。通過記錄,形成可利用的模擬量故障錄波,實(shí)現(xiàn)快速捕捉,使開關(guān)量變位在線參數(shù)設(shè)定及修改成為可能,通過日常工作,使各類故障形成線型描繪,使系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠。
3結(jié)束語
綜上所述,隨著社會(huì)的不斷發(fā)展與進(jìn)步,各類學(xué)科實(shí)現(xiàn)了大融合,特別是微電子技術(shù)、軟件技術(shù)等的創(chuàng)新,給人們的生活帶來便利,推動(dòng)了技術(shù)不斷進(jìn)步,各種成果實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。人工智能實(shí)了軟件和硬件齊頭并進(jìn)發(fā)展的良好局面,各類先進(jìn)的軟件得到開發(fā),創(chuàng)新理念不斷涌現(xiàn),人工智能越來越方便地被設(shè)計(jì)運(yùn)用于各種領(lǐng)域。未來人工智能化技術(shù)將會(huì)得到更加廣泛的推廣與應(yīng)用,這是一種社會(huì)趨勢,更是行業(yè)發(fā)展的必然,我們相信,電氣自動(dòng)化控制與人工智能技術(shù)的廣泛融入,將具有廣闊的前景,并能夠更好的為人類社會(huì)服務(wù)。
作者:王婧宣 單位:黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)
參考文獻(xiàn):
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