沈 忠

長沙經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)水質(zhì)凈化工程有限公司，湖南長沙 410004

電氣自動化控制已成為一個新興的技術(shù)領(lǐng)域。在電氣自控系統(tǒng)中，通過應(yīng)用計算機(jī)、電子技術(shù)以及信息處理等多種技術(shù)使機(jī)械設(shè)備不再需要依賴人工操作，而能夠自動運(yùn)行。與此同時，人工智能這項新興技術(shù)也在快速的發(fā)展，并得到了越來越廣泛的應(yīng)用。特別是在工業(yè)生產(chǎn)中，人工智能開始被應(yīng)用在電氣的自動化控制系統(tǒng)，這兩種先進(jìn)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合極大地促進(jìn)了電子自動化控制效率和精確性的提高，推動了自控技術(shù)向智能化方向發(fā)展，同時也為智能化自控設(shè)備的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)，這是技術(shù)發(fā)展歷程中一次重要的技術(shù)革新。

1 概述人工智能

隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，新興的人工智能技術(shù)得到了快速的發(fā)展和應(yīng)用。在人工智能技術(shù)中不僅包括了計算機(jī)等傳統(tǒng)的信息技術(shù)，而且也融合了其他很多專業(yè)領(lǐng)域。因此，人工智能的本質(zhì)也就是通過模擬人類的智能行為來實現(xiàn)智能化、能夠代替人工操作的智能化設(shè)備的研發(fā)應(yīng)用。

2 在電氣自控系統(tǒng)中應(yīng)用人工智能相關(guān)技術(shù)的意義和作用

2.1 在電氣自控系統(tǒng)中應(yīng)用人工智能具有很高的實用性

由于人工智能能夠完成比較復(fù)雜的任務(wù)，因此在電氣自控系統(tǒng)中應(yīng)用人工智能具有十分明顯的優(yōu)點，不僅可以使自控系統(tǒng)的運(yùn)行更加穩(wěn)定準(zhǔn)確，而且能夠優(yōu)化生產(chǎn)流程，提高自動化水平。另外，通過在電氣化自控系統(tǒng)中應(yīng)用人工智能還可以有效減少人力資源的浪費(fèi)，促進(jìn)生產(chǎn)效率的提高，提升我國電氣自動化水平，并推動我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級。

2.2 使數(shù)據(jù)采集和處理得以實現(xiàn)

在電氣自控系統(tǒng)中應(yīng)用人工智能技術(shù)后，可以對電氣設(shè)備在運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集整理以及儲存分析，從而使生產(chǎn)操作能夠獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)參考，促進(jìn)了電氣化自控系統(tǒng)運(yùn)行效率的提高。

2.3 能夠?qū)ψ钥叵到y(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控和報警

在電氣自控系統(tǒng)中應(yīng)用人工智能技術(shù)可以實時監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行過程中的各種模擬數(shù)據(jù)，并智能化監(jiān)控電氣設(shè)備運(yùn)行中的開關(guān)量，一旦發(fā)現(xiàn)故障異常等情況可以自動發(fā)出警報并進(jìn)行記錄，對系統(tǒng)故障采取有效的預(yù)處理措施。

2.4 使操作控制更加簡便

在電氣自控系統(tǒng)中應(yīng)用人工智能后，使得自控系統(tǒng)的操作從傳統(tǒng)的體積操作方式轉(zhuǎn)變?yōu)殒I鼠操作，使電氣化設(shè)備的自動控制效率得到了明顯的提高，從而促進(jìn)了工業(yè)生產(chǎn)效率的提升。

2.5 提高了對故障進(jìn)行自動檢測處理的能力

在電氣自控系統(tǒng)中應(yīng)用人工智能可以通過模擬的方式來使故障錄波得以實現(xiàn)，通過對波形順序的捕捉和記錄來提高自動故障錄波的能力，促進(jìn)電氣設(shè)備提升其智能化水平，從而保證電氣設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

3 在電氣自控系統(tǒng)中人工智能的實踐應(yīng)用

3.1 在電氣自控設(shè)備中應(yīng)用人工智能的相關(guān)技術(shù)

由于在電氣化自控系統(tǒng)中涉及的專業(yè)領(lǐng)域以及學(xué)科比較多，因此要求操作人員必須具備較高的綜合素質(zhì)以及專業(yè)技術(shù)水平，而電氣化的控制系統(tǒng)十分復(fù)雜，對操作的容錯性比較低，要求控制操作必須準(zhǔn)確有效。通過應(yīng)用人工智能技術(shù)，能夠有效降低操作難度，這主要因為人工智能是以計算機(jī)的相關(guān)基礎(chǔ)為基礎(chǔ)發(fā)展出來的，智能控制的實現(xiàn)依靠的是編寫好的運(yùn)行程序，可以有效地避免人工操作中的失誤，使電氣化自動控制的準(zhǔn)確性和效率都得到大幅度的提高，也減輕了人工操作的工作強(qiáng)度，節(jié)約了人力資源。同時，通過應(yīng)用人工智能也可以優(yōu)化電氣系統(tǒng)的工作環(huán)境，為電氣設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行提供更加可靠的保證。

3.2 在電氣自控系統(tǒng)運(yùn)行過程中應(yīng)用人工智能的相關(guān)技術(shù)

在電氣自動化系統(tǒng)中，電氣控制是其中的關(guān)鍵部分。在電氣控制的過程中應(yīng)用人工智能可以使控制的效率更高。智能化的自控系統(tǒng)可以集中處理海量信息和比較復(fù)雜的操作任務(wù)，提高工業(yè)生產(chǎn)的效率和科學(xué)水平，減少人力資源的投入。在電氣控制中目前采用的主要是模糊控制以及專家控制這兩種方式。

3.2.1 采用模糊控制方式控制自控系統(tǒng)

所謂模糊控制主要是指以模糊語言以及推理理論為基礎(chǔ)，并將專家經(jīng)驗作為控制規(guī)則的一種智能化控制方式。其本質(zhì)就是以模糊模型為基礎(chǔ)，通過模糊控制器來控制電氣設(shè)備系統(tǒng)。在實際應(yīng)用的構(gòu)架上可以根據(jù)模糊邏輯中的相關(guān)推理規(guī)則，利用計算機(jī)技術(shù)來構(gòu)建數(shù)字化且具備了反饋通道的閉環(huán)結(jié)構(gòu)的電氣控制系統(tǒng)。

3.2.2 采用專家控制方式控制自控系統(tǒng)

所謂專家控制是指以專家經(jīng)驗和理論基礎(chǔ)為基本框架結(jié)構(gòu)，并綜合運(yùn)用控制理論中的各種技術(shù)手段來控制電氣系統(tǒng)的智能化方式。這種控制方式主要是通過對專家經(jīng)驗的模式來實現(xiàn)的，具有控制方法比較靈活、效率比較高的特點，可以靈活地選擇控制率。另外，這種專家控制方式具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，可以根據(jù)實際情況的不同調(diào)整調(diào)控器參數(shù)，使電氣設(shè)備能夠適應(yīng)不同的工作環(huán)境要求。而且應(yīng)用專家控制這種方式也能夠為電氣設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供更加可靠的保障。

3.2.3 采用神經(jīng)控制方式控制自控系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)控制主要是模擬人類腦部的神經(jīng)元活動方式來構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)模型。目前對于神經(jīng)控制這種方式進(jìn)行了廣泛的研究，并在應(yīng)用于電氣化的自控系統(tǒng)方面取得了一定的成果，技術(shù)在不斷的發(fā)展成熟。

3.3 在電氣系統(tǒng)一般操作過程中應(yīng)用人工智能的相關(guān)技術(shù)

電氣自動化控制不僅應(yīng)用于現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)過程中，而且在現(xiàn)代社會的日常生活的應(yīng)用范圍也越來越廣泛，并成為了生產(chǎn)生活中的重要組成部分之一。在傳統(tǒng)的電氣設(shè)備操作中，其控制系統(tǒng)往往十分復(fù)雜，因此操作的難度也比較大，不僅需要的操作時間比較長，而且對操作的精度要求也比較高，一旦操作失誤有可能對電氣自動化控制系統(tǒng)造成嚴(yán)重的影響。因此，在將人工智能引入到電氣設(shè)備的操作系統(tǒng)中后，可以有效簡化操作的程序和步驟，使操作更加簡單容易，而且也減少了操作發(fā)生失誤的幾率，操作的準(zhǔn)確性和效率都得到了明顯的提高，而且電氣設(shè)備的使用操作也更加安全可靠。

3.4 在自控系統(tǒng)的故障診斷過程中應(yīng)用人工智能的相關(guān)技術(shù)

對電氣系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷的步驟主要有三步，也就是對電氣設(shè)備的特征信號進(jìn)行檢測，然后根據(jù)檢測結(jié)果來提取故障征兆信息，最后在識別獲得的運(yùn)行實際狀態(tài)，判斷故障情況。隨著故障診斷技術(shù)的不斷發(fā)展，目前故障技術(shù)與專家智能化控制的有機(jī)結(jié)合將成為故障診斷的主要發(fā)展方向之一。為了對電氣設(shè)備的運(yùn)行故障進(jìn)行判斷以及檢修維護(hù)，首先要實現(xiàn)對電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的動態(tài)監(jiān)控，才能更加準(zhǔn)確獲取電氣設(shè)備的位置以及狀態(tài)信息。因此，在實際應(yīng)用中需要在電氣設(shè)備中安裝檢測功耗、壓力以及溫度等數(shù)據(jù)信息的傳感裝置，這一當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生故障時就可以通過分析各種信息之間的關(guān)聯(lián)性來判斷故障的具體位置以及故障原因，提高故障排除的效率，并為故障的維修提供準(zhǔn)確的參考依據(jù)。

4 在電氣自控系統(tǒng)中應(yīng)用人工智能技術(shù)的發(fā)展前景分析

在電氣化的自控系統(tǒng)中應(yīng)用人工智能是對傳統(tǒng)電氣控制方式的重大改進(jìn)，也是對核心技術(shù)的一次革新。雖然目前智能化技術(shù)經(jīng)過近幾年的發(fā)展，技術(shù)體系已經(jīng)比較成熟，然而在很多應(yīng)用領(lǐng)域中仍然具有很大的發(fā)展空間。人工智能技術(shù)與電氣化自動控制技術(shù)的相互融合，進(jìn)一步擴(kuò)大了其適用范圍和控制效率。另外，隨著人工智能技術(shù)不斷發(fā)展，在電氣化自控技術(shù)中還將在神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)的應(yīng)用基礎(chǔ)上以逐漸引入云計算和大數(shù)據(jù)等網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)。由于現(xiàn)代化的電氣設(shè)備運(yùn)行往往需要涉及到較大的用戶范圍和時空跨度，行為類型也更加豐富，因此其相應(yīng)的數(shù)據(jù)規(guī)模也在不斷的擴(kuò)大，這對于數(shù)據(jù)的分析處理提出了更高的要求。而應(yīng)用大數(shù)據(jù)等新型技術(shù)后就能夠更加充分地挖掘數(shù)據(jù)信息中的潛在聯(lián)系，并通過云計算等技術(shù)的應(yīng)用來實現(xiàn)對海量數(shù)據(jù)的計算分析，并使分析結(jié)果更加準(zhǔn)確。

5 結(jié)語

電氣自控技術(shù)是目前在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的一項新興技術(shù)，其主要利用計算機(jī)等設(shè)備來實現(xiàn)自動控制機(jī)械設(shè)備，對信息進(jìn)行自動化處理等，但是其在應(yīng)用過程中還存在一定的控制缺陷。而隨著人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)的過程中，電氣自控技術(shù)與人工智能技術(shù)的有機(jī)融合有效的提高了控制系統(tǒng)的智能化程度和自動化水平，也提高了自動控制的效率和精確性，減少了工業(yè)生產(chǎn)中所消耗的時間以及人力物力資源，為生產(chǎn)企業(yè)節(jié)省了成本支出，創(chuàng)造了更大了經(jīng)濟(jì)利潤空間。電氣自控技術(shù)的智能化發(fā)展已經(jīng)成為了現(xiàn)代社會技術(shù)發(fā)展的一個主要方向。