郭秀國
山西中煤平朔能源化工有限公司 山西朔州 036000
二十一世紀是一個科學技術(shù)時代,尤其是計算機信息技術(shù)已經(jīng)逐步融入于人們的生活之中,改變了人們的生產(chǎn)生活方式,取得了重要突破。計算機信息技術(shù)被廣泛應用于各行各業(yè)中,給各行各業(yè)的發(fā)展提供了重要的技術(shù)保障,電氣工程也不例外。近年來,在電氣工程自動化發(fā)展過程中,智能化技術(shù)起到了良好的作用,有效提升了電氣工程的生產(chǎn)效率,可幫助電氣工程處理海量的數(shù)據(jù)信息,有利于優(yōu)化電氣工程系統(tǒng)設(shè)計,改變了傳統(tǒng)的人工模式,符合電氣工程現(xiàn)代化發(fā)展要求。為提高電氣工程自動化水平,應當加強對智能化技術(shù)的研究,不斷地更新相關(guān)技術(shù),做到與時俱進,以保障電氣工程生產(chǎn)的安全性,為電氣工程帶來更多的生產(chǎn)效益,實現(xiàn)高產(chǎn)。
在電氣工程自動化控制中,應用智能技術(shù),是我國電氣工程現(xiàn)代化發(fā)展的必然需求,有利于提高電氣工程系統(tǒng)的技術(shù)水平,加強對電氣工程系統(tǒng)運行的監(jiān)測力度,可通過魯棒性變化,以及反應時間來發(fā)現(xiàn)電氣工程系統(tǒng)運行過程中存在的問題,并實施針對性措施來加以解決,提高實施操作性能,使電氣工程系統(tǒng)的運行效率得到提升。而且在應用智能化技術(shù)之后,電氣工程系統(tǒng)運行不再過分依賴于模型,可減少操作人員的工作量,逐步發(fā)揮自動化控制的有效作用[1]。無論是實現(xiàn)無人操作,還是遠程操作,都能改變當前的傳統(tǒng)控制模式,順應時代發(fā)展要求,響應科學技術(shù)革新號召,保障電氣工程系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性,促使電氣工程的可持續(xù)發(fā)展。
智能化技術(shù)中人工智能不容忽視,作為當前高端科技的人工智能備受人們的關(guān)注,其核心技術(shù)包含了以下幾點:一是人工神經(jīng)網(wǎng)絡;二是模糊記錄輪;三是啟發(fā)式搜索?,F(xiàn)階段對人工智能技術(shù)的研究范圍越來越廣泛,涉及到了多個科學領(lǐng)域,如哲學、心理學、仿生學、計算機科學等。目前,我國電氣工程自動化控制體系已經(jīng)逐漸完善,利用智能化技術(shù)可實現(xiàn)有效的實時監(jiān)控。相較于PLC技術(shù)來說,智能化技術(shù)的融合使用延伸和發(fā)展了可編程邏輯控制器。其不需要使用控制模型,便能夠直接根據(jù)控制對象給出的信息來作出相應的處理,而且能夠保持數(shù)據(jù)處理的一致性,快速根據(jù)運行實際情況來進行相應的調(diào)節(jié),并且擁有強大的數(shù)據(jù)分析能力,無需人員操作就能實現(xiàn)自動化運行,并且當電氣設(shè)備數(shù)據(jù)異常時能夠發(fā)出保護指令和作出警報。
智能化技術(shù)在電氣工程自動化中的應用,十分有必要,其有利于增加電氣工程自動化市場的生命力,創(chuàng)新電氣工程自動化技術(shù),以便于促進我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展。在電氣工程中應用智能化技術(shù),不僅提高了電氣工程自動化水平,還有利于加強對電氣設(shè)備的管理,能夠及時采集和處理電氣工程系統(tǒng)運行中的各項數(shù)據(jù),作出實時監(jiān)測和控制,符合現(xiàn)代電氣工程的發(fā)展需求。而且人工智能技術(shù)有利于精準計算電氣設(shè)備的各項運行參數(shù),觀察其時間變化值,能夠根據(jù)電氣設(shè)備的運行數(shù)據(jù),來進行科學的分析和準確的計算,得出正確的結(jié)論,并基于此結(jié)論立刻作出指令,規(guī)避電氣設(shè)備運行中的安全問題,可為電氣工程系統(tǒng)運行提供重要保障[2]。
近年來,我國電子工程自動化技術(shù)水平不斷地提升,其已經(jīng)逐步成為我國電子工程行業(yè)發(fā)展中的重要技術(shù)之一,受到人們的廣泛關(guān)注,并且在實際應用中已經(jīng)得到廣泛推廣,取得了不錯的技術(shù)成效。就目前而言,電氣自動化工程中的自動化控制系統(tǒng),主要可以分為四種類型,分別是:一是IE語言系統(tǒng),這一系統(tǒng)的優(yōu)勢在于檢修方面比較容易,操作較為簡單,而且能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的集中化管理,使其更加直觀地呈現(xiàn)出來,便于相關(guān)人員操控;二是DCS系統(tǒng),這一系統(tǒng)中運用了傳統(tǒng)的檢測儀表,在檢查和維修方面存在一定的難度,具有實時性,并且可以進行擴充;三是自動控制系統(tǒng),這一系統(tǒng)有利于實現(xiàn)集中控制,在運行速度上比較慢,需要投入大量的監(jiān)控設(shè)備,占用了電氣工程中的大部分空間;四是電氣自動化控制系統(tǒng),這一系統(tǒng)充分利用了計算機信息網(wǎng)絡技術(shù),能夠通過信息瀏覽器來充分了解系統(tǒng)信息,實施良好的信息管理工作。現(xiàn)階段,我國電氣工程自動化控制市場的競爭性越來越強,自動化控制技術(shù)也隨之不斷地創(chuàng)新,可根據(jù)電氣工程的實際情況來進行相應的選擇,創(chuàng)建合適的電氣系統(tǒng),以便于充分發(fā)揮系統(tǒng)的作用,提高電氣工程的自動化水平,逐步滿足市場需求。
智能化技術(shù)在電氣工程自動中應用,具有一定的優(yōu)勢,最為明顯的便是操控效率逐步提升,操作精確度提升。智能技術(shù)的應用,能夠?qū)﹄姎夤こ踢M行科學的評估,發(fā)現(xiàn)電氣工程中存在的問題,作出相應的評估和檢測,以便于及時修正。而且智能化技術(shù)能夠?qū)﹄姎庠O(shè)備進行有效的檢測和管理,實現(xiàn)精準控制,保障控制工作的一致性。在不同的控制器中,可根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)的不同,來進行相應的分析得到相應的反饋,然后根據(jù)這些數(shù)據(jù)給出的不同反應來實施相一致的處理措施,這有利于提高電氣控制的工作效率,統(tǒng)一電氣控制標準,真正解決電氣工程自動化運行中的問題??苫陔姎夤こ痰膶嶋H情況,來實施相應的電氣操作,予以針對性措施,提供可靠的技術(shù)管理工作,從而保障電氣設(shè)備的正常運行[3]。
在電氣工程自動化中應用智能化技術(shù),有利于實現(xiàn)無人操作。智能化技術(shù)是當前新興技術(shù)之一,具有較好的實用性,被廣泛應用于各行各業(yè)中,在電氣工程自動化中的應用,能夠轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)電氣工程控制模式,充分發(fā)揮智能化技術(shù)的特征,減輕電氣設(shè)備操作人員的工作量,通過數(shù)據(jù)分析、自動化技術(shù)等來進行無人操作??衫米詣踊到y(tǒng)來對電氣設(shè)備的運行進行管控,通過檢測電氣設(shè)備運行中各項參數(shù)的情況來判斷其是否出現(xiàn)異常,以便于有效控制電氣工程。
智能化技術(shù)在電氣工程自動化中的應用,有利于減少控制模型的使用,可以做到無模型控制,有利于操作人員處理和解決電氣工程中遇到的各項問題。若是運用傳統(tǒng)的控制器,那么便很難達到有效的自動化控制效果,這是因為人工很難精準地調(diào)試控制器的各項參數(shù),及時是設(shè)計了控制模型,但其難以根據(jù)實際運行過程中各項因素的變化而進行相應的調(diào)整。但智能化的控制器可以實現(xiàn)自動調(diào)控,盡量避免不可控因素的影響,在參數(shù)的設(shè)定上更加準確,能夠取得較好的控制成效[4]。
在電氣設(shè)備的運行過程中,受諸多因素的影響會導致設(shè)備出現(xiàn)故障,比如說電氣設(shè)備操作人員行為不規(guī)范,或是電氣設(shè)備中的零部件老化等,都會影響電氣設(shè)備的正常運行,這種時候就需要判斷電氣設(shè)備的故障原因,準確定位電氣設(shè)備的故障位置,以便于實施針對性措施來修復故障、解決問題。就目前而言,在電氣設(shè)備運行中常見的故障診斷有三種:第一種是案例推理故障;第二種是故障樹模型故障診斷;第三種是規(guī)則推理故障[5]。一般情況下,這三種故障診斷方式在應用中都采用組合使用的方式,相較于單一的一種故障診斷方式來說,兩至三種方式的結(jié)合,能夠更加有效地判斷引發(fā)電氣設(shè)備故障的原因。利用智能化技術(shù),能夠充分發(fā)揮人工智能算法的作用,利用傳感技術(shù),大數(shù)據(jù)技術(shù)來設(shè)計科學的故障診斷系統(tǒng),以便于能及時而準確地定位故障位置,對電氣設(shè)備的故障原因進行準確的、自動化判斷,有利于節(jié)省故障維修時間,降低維修成本費用。
健全的故障診斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包含了以下內(nèi)容:一是機械故障案例庫。案例庫中是將電氣設(shè)備發(fā)生過的大量故障案例儲存到數(shù)據(jù)庫中,并且涵蓋了豐富的相關(guān)故障檢修知識;二是故障診斷規(guī)則庫。規(guī)則庫中記錄了電氣工程及其自動化領(lǐng)域的各項操作規(guī)則;三是知識處理系統(tǒng)。知識處理系統(tǒng),主要是將所收集到的故障案例、相關(guān)只是等進行整理和分析,找到故障案例的特征,了解其相關(guān)參數(shù),提煉關(guān)鍵詞,以便于日后查詢,并且作出科學的系統(tǒng)推理;四是故障診斷過程解釋機。解釋機的作用在于用客戶能夠接受的方式,將電氣設(shè)備的故障原因闡釋出來,翻譯出書故障的類型,提出有效的維修方式;五是故障推理機。推理機是故障診斷系統(tǒng)中的重要組成部分,其作用在于對用戶輸入的故障信息進行有效的分析,然后根據(jù)診斷規(guī)則庫中的資料得出相應的結(jié)論,再于故障案例中去尋找相似的案例。
智能化技術(shù)在電氣工程故障診斷應用中,需要先提取故障特征,然后根據(jù)完整的故障特征來分析其故障原因,再將案例推理故障和規(guī)則推理故障診斷方式相結(jié)合,以確定電氣設(shè)備發(fā)生故障的原因。需要注意的是,應當優(yōu)先使用規(guī)則推理故障診斷方式。
傳統(tǒng)的電氣控制具有一定的復雜性,是一項系統(tǒng)化工作,涉及到多個方面的操作,十分繁雜,電氣控制的時間比較長,而且整體效率并不高,其操作效果依賴于電氣設(shè)備操作人員的技術(shù)水平,一旦人為操作失誤便會直接影響最終的電氣控制效果。這種人工電氣控制方式并不適用于當下電氣工程的發(fā)展,應當予以有效改善。將智能化技術(shù)應用于電氣控制中,順應了時代發(fā)展潮流,而且能夠取得較好的效果,實現(xiàn)電氣控制的自動化。將智能化技術(shù)中的人工神經(jīng)網(wǎng)絡融入于電氣控制中,實施模糊控制、結(jié)合專家系統(tǒng),以對電氣設(shè)備進行遠程曹操控,操作人員利用計算機軟件來實施監(jiān)督電氣設(shè)備的運行狀態(tài),根據(jù)實際情況來進行相應的調(diào)整,以提高電氣控制效率,這有利于減輕操作人員的工作壓力,使其不需要每日重復于繁瑣的電氣控制工作中[6]。比如說,可以利用模糊控制中的動態(tài)系統(tǒng)模糊模型辨識方法,來有效控制交流傳動相關(guān)問題,把控電氣設(shè)備的運行速度,以滿足身生產(chǎn)需求。
在進行電氣設(shè)備操作控制的時候,需要記錄與之相關(guān)的各項參數(shù)。比如說電氣設(shè)備運行的能源消耗率,電氣設(shè)備的運行電量、速度等等。傳統(tǒng)的電氣控制是靠人工來記錄,大量的信息數(shù)據(jù)記錄很容易出現(xiàn)錯誤,而智能化技術(shù)的應用可有效解決這一問題。只需要編寫與之相適宜的算法,便能實現(xiàn)自動采集電氣設(shè)備運行的各項數(shù)據(jù),并且及時進行保存,保障數(shù)據(jù)的時效性和準確性。在進行電氣設(shè)備運行監(jiān)控的時候,同樣可以充分發(fā)揮智能化技術(shù)的作用,結(jié)合人工智能算法,對電氣設(shè)備運行中的各項參數(shù)進行模擬和演練,以便于發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備運行中各項參數(shù)出現(xiàn)的異常,比如說在采集整理電氣設(shè)備的數(shù)字量、開關(guān)量等之后進行分析,來判斷電氣設(shè)備在運行過程中其運行速度、勻速輸出功率數(shù)值是否在正常范圍內(nèi)。若是發(fā)現(xiàn)異常,存在問題,智能系統(tǒng)可以根據(jù)最終的分析結(jié)果來發(fā)出指令,斷電設(shè)備,促使其停止運行,以保護電氣設(shè)備,避免發(fā)生安全事故,發(fā)出警報告知于操作人員。
在電氣產(chǎn)品設(shè)計中應用智能化技術(shù),有利于優(yōu)化電氣產(chǎn)品設(shè)計。在設(shè)計電氣工程設(shè)施的時候,應當基于當前的市場行情,結(jié)合先進的科學技術(shù),基于過去的設(shè)計經(jīng)驗,來設(shè)計出符合現(xiàn)階段電氣工程發(fā)展需求的電氣產(chǎn)品,以提高電氣產(chǎn)品的功能性,增加電氣產(chǎn)品的銷售額度,使其能夠在市場中占有一席之地,提升市場競爭力。隨著科學技術(shù)的不斷進步,電力電子設(shè)備的升級、更新速度越來越快,為了搶占市場,設(shè)計電氣產(chǎn)品的周期不能太長,而且要將產(chǎn)品質(zhì)量放在第一位。為此,可充分發(fā)揮智能化技術(shù)的作用,利用大數(shù)據(jù)技術(shù)來采集和處理市場信息,提高信息處理速度,為電氣產(chǎn)品設(shè)計提供科學的依據(jù),使其產(chǎn)品性能更強,參數(shù)設(shè)置更加合理,與此同時,縮短電氣產(chǎn)品設(shè)計周期,提高設(shè)計效率[7]。
在智能化技術(shù)的大力發(fā)展過程中,PLC技術(shù)逐步取代了機電控制器,被廣泛應用于電氣工程自動化控制中,其能滿足于電氣工程系統(tǒng)運行過程中的各項要求,具有一定的優(yōu)勢,能夠提升電氣工程系統(tǒng)的自動化水平,保障電氣系統(tǒng)自動化控制的順利開展。利用PLC繼電器,有利于提高電氣系統(tǒng)運行的安全性,代替部分傳統(tǒng)空間占有率較大的元器件??蓪崿F(xiàn)電氣系統(tǒng)的自動切換,及時發(fā)現(xiàn)電氣系統(tǒng)運行中的設(shè)備故障。
在未來,智能化技術(shù)在電氣工程自動化應用中,會朝著以下方向發(fā)展:一方面是其性能方面會朝著高速度、高精度和高效化發(fā)展。也就是說在電氣工程自動化中,應用智能化技術(shù),其應用效果將會更好,得到的精度越發(fā)準確,而且可提高電氣設(shè)備的運行速度,加快電氣系統(tǒng)的正常運行,逐步實現(xiàn)健全的智能化系統(tǒng)。并且在數(shù)控系統(tǒng)的應用中會展現(xiàn)出柔性化的以免,有利于加強對物流的動態(tài)化管理,監(jiān)管信息流;另一方面,智能化技術(shù)的功能性也將得到更為廣闊的發(fā)展,逐漸走向計算機可視化和用戶截面圖形化??沙浞职l(fā)揮三維立體技術(shù),實施動態(tài)化管理,實時跟蹤監(jiān)控,加快對是距信息的處理速度,提高數(shù)據(jù)處理效率。
總而言之,智能化技術(shù)在電氣工程自動化中的應用,能夠取得較好的效果,是現(xiàn)代電氣工程行業(yè)發(fā)展過程中的必然選擇,具有重要意義。將智能化技術(shù)融入于電氣工程系統(tǒng)運行中,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)無人操作,還能保障運行質(zhì)量,提高運行效率。在應用智能化技術(shù)的時候,應當充分認識到智能化技術(shù)在電氣工程自動化中的優(yōu)勢,從故障診斷、自動化控制和優(yōu)化設(shè)計等三個方面來有效探討智能化技術(shù)的作用,充分發(fā)揮智能化技術(shù)的功能性,滿足于現(xiàn)代電氣工程自動化的要求,推動電氣工程自動化的長遠發(fā)展。在未來,應當不斷地創(chuàng)新智能技術(shù),提高其技術(shù)性能,豐富技術(shù)功能性,從而提高電氣工程自動化水平,實現(xiàn)智能化管理。