| 标题 | 人工智能在电气自动化中的应用 |
| 范文 | 关泽昊 摘 要 随着电气技术的发展，电气自动化在生活中起到越来越重要的作用。作为电气自动化的前沿研究领域，人工智能是怎么应用到电气自动化的，二者又有着怎样的关系，在未来人工智能与电气自动化有着怎样的前景，这些问题都值得探讨。文章从基本概念入手，对上述问题进行研究，希望可以为人工智能与电气自动化的发展做出贡献。 关键词 人工智能；电气自动化；应用 中图分类号 TP3 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2019）232-0140-02 近年来，随着科技的发展，电气自动化发展迅速，但其发展水平还并未达到人们的预期，仍旧存在着许多问题难以解决。人工智能的出现，为这些问题的解决提供了新的思路，基于此，人工智能在电气自动化中的应用可能将电气自动化推向一个新的高度，电气自动化也将结合人工智能技术，变得更加完善。 1 人工智能及电气自动化概述 1.1 人工智能及电气自动化概念 人工智能是一项综合性技术，通过控制系统来模拟人的智能行为，并在一定程度上地进行延伸与拓展，进而达到代替人类进行工作的目的。其主要用于解决传统计算机系统中花费时间成本过多、总体效率低的问题，相较于人工处理更加的快速高效[ 1 ]。当下，人工智能一方面作为基础技术，进行着与其他产业的深度融合；另一方面，随着人工智能在各个领域产业化商业化应用取得显著成效，人工智能产业也成为了国家的重点扶持对象。 电气自动化通过数字化信息技术与传统电力工程中的运动、控制技术进行结合，目的在于提高在自动控制、信息处理、数据分析、研制开发等方面的稳定性与效率，提升传统电力生产过程当中的技术，提高生产水平。 电气自动化主要是将自动控制的原理和方法，自动化单元技术和集成技术在电气工程的各类控制系统中进行应用。电气系统对系统设计与设备要求高，操作上对人的要求高，而人工智能可以对系统及设备进行更加精确的优化，自动调整相关参数，还可以在一定程度上模拟并拓展人类的智能行为，代替一定的人类劳动，促进电气自动化系统更加稳定、高效地运行，是电气自动化系统设计与实际操作过程中的良好工具。 1.2 人工智能及电气自动化现状分析 1.2.1 人工智能技术系统 1）模式识别与智能系统。模式识别与智能系统主要依托于信息处理与模式识别的理论技术为核心，以数学方法与计算机为主要工具，并对所采集到的各种媒体信息及数据进行处理、分类与理解，并依托于此进行有某些智能特性系统的构造[ 2 ]。 2）系统仿真技术。系统仿真技术是一种智能的建模技术，根据对系统内各个元素间的性质、关系及系統目的的分析，建立具有一定逻辑及数量关系，能够描述系统行为的仿真模型，进行测算分析，以得到各种数据，进行某些决策。 3）智能控制。智能控制是一种具有智能数据收集、数据处理功能的技术，是能够进行智能控制决策的控制模式，一般用于解决传统控制模式难以解决或过于复杂繁琐的问题。 4）知识发现与机器学习。知识发现与机器学习是人工智能技术的一项重要功能，能够自主积累知识与经验，对所指定领域专业知识进行主动地学习，从而丰富自身数据。 1.2.2 电气自动化存在的问题 电气自动化控制系统存在着一些缺陷，比如有些危险环节仍需要人为进行操作，无法充分发挥自动控制的优势。而对于系统的设计，复杂的流程仍然依赖于具有相关丰富经验知识的设计人员，而相对简单的系统又没有专人去做，影响整体效率；对于现场操作而言，进行电气自动化操作需要有过硬的专业操作技能，所用人员的工作素质应该与之相匹配，同时自动化设施的设计还应具有人性化的特点，这些都在制约着发展；同时，对于现场的检测，事件的预警，指令的执行，数据的采集、处理、储存等方面，并不能进行很好的相互关联，做到数据共享，需进行进一步的优化与创新。 2 人工智能在电气自动化的应用 2.1 系统优化 2.1.1 电气工程中人工智能的模糊控制 通常情况下，电气工程中的模糊控制系统有着以下几个部分：检测装置、电气设备、输入- 输出接口、模糊控制器。人工智能主要控制模糊控制器中参考模糊库进行模糊推理的过程，传统的模糊控制系统大多依靠已有的经验，按照既定的方式进行推理，而人工智能的使用使其可以将现场情况与已有数据相结合，推导出适合当下实际问题解决的决策。由于人工智能受到外界干扰程度小，计算精度高，自动化控制能力强，便于适当调整相关参数，从而提升控制准确性、一致性，提高操作安全性及生产效率，因此该控制系统的应用可替代一般技术人员进行常规操作，大大降低人工成本。 2.1.2 电气工程中人工智能的专家控制 电气工程的专家控制是一个用于解决电气问题的类似于人类大脑的程序系统，系统拥有大量的电气知识与经验数据，然后结合计算机技术，根据电气领域特性进行推导与演算，模拟人类专家决策，以便解决只有人类专家才能够解决的问题。在电气自动化领域，该系统可以解决大多数电气问题，而面临突发事件，在专家不在场的情况下，其也可根据现有数据对现场进行初步判断并做出决策。该控制系统的核心包括获取知识、表示知识，同时还有建立知识库、推理机制等。专家控制系统的基本功能取决于其所含有的知识与经验数据，所拥有的知识与经验越多，其能力自然越强。因为知识库的构造比较单一，知识库是存放知识的仓库，它既应为知识获取创造条件，又应为知识利用提供方便[ 3 ]，所以就要求其中应有围绕电气工程这一专业相关的知识经验。引入人工智能技术后，可以让专家控制系统在一定程度上实现自主学习，程序员只需要输入原始指令，系统便会自动进行相关专业内容的学习，积累相关专业知识经验，人工智能技术的引入能够大大提高专家系统自我优化的效率，试想若能够将所有专家控制系统进行数据共享，那么只要是历史上出现过的电气工程中的问题，在没有专家在场的情况下，几乎都可以做到“自己”解决，从而提升电气工程的生产效率。 2.1.3 电气工程中人工智能的神经网络控制 电气工程中的神经网络控制一般应用于比较复杂的电气系统控制。如果技术人员对于系统模型不甚了解，系统本身也有可能存在一定问题，就会引发漏电、设备过热等问题，因此神经网络控制系统既要完成对相应电气事件与场景的识别，又要同时进行控制。在神经网络控制系统之中，其实际上是由多个层次组织、元件而构成的，并在大规模并行连接的方式下，形成一个全新的控制网络，从而实现对工业环节的自动化控制目的，并充分发挥人工智能的优势。庞大的神经网络控制系统的运行基于一个一个小的神经元，通过神经元之间的系数演化完成信息识别、接受任务等[ 4 ]。引入人工智能技术，能够增强系统对于电气工程所获取的数据的处理、分析的能力，从而提高系统控制的准确性，提高电气相关生产的效率。 2.2 操作代替 在传统的电气工程操作过程中，虽然对于操作人员进行了必要的保护措施，但是仍存在着许多危险环节，更有像电磁辐射这样缓慢作用于操作人员身体，长期接触会对操作人员造成极大的却又不可避免的危害传统的保护措施并不能完全保障操作人员的安全，与其思考如何改进保护措施，不如采用人工智能技术。在电气控制工作中引入人工智能技术可以在一定程度上提高技術人员的操作精准性，从而减少操作不当现象的发生，同时也可以提高电气系统的整体的运行效率[ 5 ]。引入智能机器人代替操作人员进行操作，将操作人员的危险系数降为零，且人工智能设备受操作现场客观场地环境因素影响小，相较于人工操作一定程度上提升了操作的便利性与安全性。 3 结论 随着社会的发展，人工智能技术的发展受到国家的重视，人工智能技术也得到不断的完善，可靠度不断提高，相较于传统电气自动化中的控制系统与操作流程，人工智能的引入相较于传统过程更加高效、精确，同时节省了人力，提高了操作安全性，人工智能技术在电器自动化中的应用也充分发挥了人工智能的优势。面对不同的情况，将人工智能以相适宜的形式应与电气自动化相结合，将使电气自动化得到更加的完善，从而方便电气工程的生产，为社会发展提供保障。 参考文献 [1]张妮，徐文尚，王文文.人工智能技术发展及应用研究综述[J].煤矿机械，2009，30（2）：4-7. [2]郭春之.电气自动化在电气工程中的实践分析[J].住宅与房地产，2018（34）：12. [3]王厚峰.人工智能的应用及困惑[J].信息与控制，1991，20（5）：39-45. [4]谢欣岳.人工智能在工业自动化控制系统的应用[J].电子技术与软件工程，2019（2）：253. [5]王宗江.电气工程自动化中人工智能的应用研究[J].科技风，2019（4）：80. |
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