电气自动化控制中的人工智能技术

◆郭伟伟 吴文臣 佟若诗 杨家璇

（齐齐哈尔工程学院 黑龙江 161002）

近年来，我国科学技术飞速发展，人工智能技术的优势凸显出来，而自动化技术在各个领域中广泛运用，特别是电气工程自动化更是由于操作简单、针对性强等优势，在很多领域发挥重要作用。从1956年第一次提出人工智能的概念后，对于人工智能的研究就不断跟进，逐渐形成一个较为完善的科学体系，涉及计算机、自动化、信息技术、仿生学、语言学、控制技术、逻辑、哲学、生物学等多个学科。将其运用到电气自动化控制中，实现精准控制，推动电气自动化工程健康发展。

1 人工智能技术概述

经历了三次信息产业改革，计算机快速成为21世纪重要的基础技术类型，为各领域技术发展提供重要的帮助。而在计算机信息技术支撑下，自动化发展、智能化发展以及数字化发展已经成为当今社会中耳熟能详的名词，也是行业已经实现或未来所追求的方向。人工智能在这一背景下应运而生，集合多种信息化技术类型，通过拓展、开发、研究等方式，以相关理论、技术与设备糅合起来，赋予研究对象智能化功能。当然，人工智能也是计算机领域中的一个重要分支内容，能够实现智能化发展，创造出更多有利于人类发展和使用的工具，例如，语言图像识别工具、机械人等都在生活工作中发挥了较大的作用。人工智能的概念是从二十世纪50年代初起提出，对人工智能的研究建立在计算机技术基础之上，同时不断将别的学科理论、技术引入其中。可以说，人工智能技术是一项系统性工程，融合了各个学科知识，对其的研究必须考虑各方面因素，才能实现与人类智能相类似的功能。当然，人工智能技术的发展，是在对人脑工作机制深入研究基础上提出的，借助于计算机编程技术、程序控制技术，对人体大脑信息处理功能模仿，但同时也具有了大脑无法达到的计算功能，将其用于电气自动化控制领域中，可以实现更加便捷的生产模式，控制成本，提升效率。

2 人工智能技术在电气自动化控制中的有效应用

2.1 分析电气控制的整个过程

电气控制作为电气工程自动化中关键环节，对实现自动化控制做出了巨大贡献。而现代化信息技术发展推动下，人工智能早已经占据了电气控制领域的半壁江山。利用人工智能计算机程序，通过设定相关运行程序参数，就能够实现对电气控制整个过程。在具体电气自动化系统运行当中，需要根据实际情况，选择针对性的控制程序，对各环节进行有效控制，不断减少控制误差的发生，避免对系统运行造成不利影响。人工智能对电气控制过程应用，主要是通过对模糊控制、神经网络控制、专家系统控制。在模糊控制中，主要是指通过电气传统中交流、直流传动作用下实现。通常情况下，电气直流传动控制中模拟逻辑控制包括Sugeno、Mamdani。具体应用当中，Mamdani主要是实施调速控制，而Sugeno属于Mamdani的一个例外情况。在交流传动中，通常利用模糊控制器实现调速，从而对电气工程施工实现有效控制。

2.2 有效实现控制及保护功能

利用人工智能技术，能够自动采集所有的开关量、模拟量，并对这些数据进行处理，按照预先设计方案中的要求整合和存储。同时，还能够利用图像生成软件，对电气系统历史运转情况用真实画面模拟并显示出来，这样能够直观地看到断路器、电机、电压设备、隔离开关等运行状态。操作人员能够根据这些具体情况，结合收集到的数据建立图表。但值得注意的是，由于图像画面比字符数据占用的系统资源大，必须考虑到计算机设备、硬件条件等能否符合条件，避免由于图像数据消耗运算资源大而导致系统稳定性受阻。另外，采用人工智能控制界面，能够实现对电气系统远程控制操作，对提升生产效率意义重大，还能够提升电气系统运行的安全性。人工智能技术利用，能够对各个主要的设备模拟量数值、开关状态等进行智能化的挂牌检修，同时对于状态变化、故障报警等问题也会给出有效警报，按照顺序将系统中各项数据都记录下来，在线对负序量计算进行分析。通过电话图像、语音、声光等综合性模式，或通过选择性报警，在具体操作过程中，利用鼠标、键盘能够对隔离开关进行实时的控制，实现远程控制功能。将模拟量故障按照一定顺序进行录波，捕捉相关波形，进行开关量变位、在线参数设置调整等。在运行管理操作系统当中，能够自动保存运行日志，可以实现随时备查，自动生成的报表需要进行及时打印、存储，描绘系统运行曲线。

2.3 对电气设备实施优化设计

人工智能技术运用到电气工程设备当中，能够有效提升自动化控制效果，而这一效果的实现主要体现在设备设计层当中。电气设备设计具有复杂性较大的特点，在具体设计过程中会涉及多方面知识内容，包括电机、电路以及电磁学等，且必须具有丰富的经验。传统电气设备设计工作开展中，有时候会依靠简单实验结合手工经验，导致最终的设计方案确定难度大，方案有效性有待商榷，很难找到最优化的设计方案。而利用人工智能技术，通过计算机系统的相关智能功能，将计算机设计和人工设计结合起来，能够缩短设备设计与开发的周期，有效提升电气设备的设计质量与效率。

通过人工智能技术，还能够有效提升电气设备运行的整体效率。电气自动化设备运行效率是电气自动化工程发展最为关注的问题之一，而传统电气自动化控制系统作为一个极其复杂过程，涉及多个领域知识内容。人工智能的利用，不仅模拟人脑思维方式，同时更能完成人脑无法完成的复杂工序，能有效提升电气设备运行的精准性，提高整体运行效率。人工智能技术的使用，正好能够实现对故障点的定位工作，还能根据故障点具体情况，对故障设备实现自动化隔离，保证设备系统能够继续运动，避免造成更大的故障发生。利用模糊控制以及神经网络系统等，都能够实现对电气设备系统运行当中故障的诊断。变压器是电气工程重要的设备之一，利用人工智能技术能够对变压器油液砌体进行有效的检测分析，以便于能够准确判断变压器发生故障类型，得到相关的故障信息，对维护整体设备运行效率与稳定做出了巨大的贡献。

3 总结

通过上述分析可知，在信息化时代发展中，人工智能技术运用逐渐广泛，成为很多产业重要的创新措施。对于电气自动化控制领域来说，充分利用人工智能技术，能够提升自动化控制效率与质量，满足电气自动化工程发展的高标准要求。总之，人工智能技术正是这一趋势下必然产物，且在各领域中具有重要的作用，是技术的一大变革，也能够推动相关产业的发展，为社会创造出更多的产业类型。