徐小云

摘? 要：該文為有效解決電氣工程中所面臨集成化性能差、結(jié)構(gòu)不統(tǒng)一等問題，利用人工智能技術(shù)，設計了礦山計算機電氣自動化控制系統(tǒng)，在概述系統(tǒng)設計遵循穩(wěn)定性、擴展性等原則基礎上，結(jié)合數(shù)據(jù)庫技術(shù)、多線程程序設計等技術(shù)等詳細介紹該系統(tǒng)配備的功能，并對其未來發(fā)展趨勢作一展望，以期為類似研究提供一定的參考。

關鍵詞：人工智能技術(shù)? 計算機? 數(shù)據(jù)庫? 電氣自動化控制系統(tǒng)? 功能設計

中圖分類號：TD67 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）03（c）-0005-02

1? 計算機、人工智能技術(shù)的應用優(yōu)勢

在礦山電氣自動化控制系統(tǒng)內(nèi)使用計算機及人工智能技術(shù)，不僅可以降低礦山自動化運行成本，也能有效提升電氣自動化設備運行效率，對礦山生產(chǎn)帶來諸多便利性，具體表現(xiàn)在下列方面：數(shù)據(jù)整合比較便利;能夠迅速調(diào)節(jié)參數(shù);計算機及人工智能技術(shù)依托語言編程指令自數(shù)據(jù)庫內(nèi)提取數(shù)據(jù)并獲取反饋信息，從而快速實現(xiàn)參數(shù)設計與調(diào)節(jié)。

2? 設計電氣自動化控制系統(tǒng)遵循原則

電氣自動化控制系統(tǒng)遵循的原則有擴展性原則、穩(wěn)定性原則、兼容性原則。

3? 礦山電子自動化控制系統(tǒng)功能設計

3.1 礦山電氣控制設計

在設計礦山電氣控制系統(tǒng)中，應當以模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡作為主要使用技術(shù)[1]。模糊控制作為基于推理模糊語言及變量，運用模糊模型對被控制對象，運用模糊控制器有效控制的過程。在此過程中基于模糊邏輯原理作為控制依據(jù)，能夠運用計算機控制系統(tǒng)建立對應反饋通道。

3.2 通信功能設計

通信屬于電氣自動化控制系統(tǒng)中不可缺少的重要組成，電氣自動化通信系統(tǒng)想要確保信息資源傳輸中的速度及精準。事實上由于存在較多的電氣自動化控制終端節(jié)點，考慮此，要想對通信效率及整體質(zhì)量充分提升，通常在電力部分設計需要結(jié)合現(xiàn)代化無線、有線通信方式[2]。對于選擇通信方式時還需要全面考慮實際用電情況，從而確保通信方式合理最佳化。

目前比較常見多用的有線通信方式，包括了專線、電話線兩類，具有成本比較低的優(yōu)勢，但同時安全可靠性、時效性也較低。

無線通信則通過實現(xiàn)普通電臺結(jié)合高速智能通信來實現(xiàn)。前者通常應用于電氣負荷管控過程中，雖然成本投入較少但是缺乏較好的應用可靠穩(wěn)定性，無法應用于高要求可靠性配電終端系統(tǒng)。相較之下后者則能夠滿足較高的智能通信傳輸速率，并提高通信傳輸精準性，不僅可以自由選擇路由功能，還可以自動向電網(wǎng)上報確保通信過程的安全可靠。在此基礎上可以運用于高要求的配電終端，但是缺點就是成本投入需求較高。

在系統(tǒng)正常運行中，經(jīng)主線程展開必要初始化串口操作，經(jīng)通信線程監(jiān)視串口通信，能夠在發(fā)生通信故障問題時，通信線程便可以向主線程報告自定義消息。主線程也可實時展開串口讀寫處理[3]。在主線程及通信線程之間形成良好的溝通聯(lián)系，假若主線程無需對信息予以接收，則可以撤銷自定義信息的發(fā)送指令，算法1描述了通信的主程序?qū)崿F(xiàn)。在實際通信過程中主通信站向多個站點輪詢，一旦接收主站點發(fā)出的數(shù)據(jù)命令，并且以命令返回數(shù)據(jù)至主站點，借助該方式設計了分布式計算機監(jiān)控系統(tǒng)。具體見表1。

3.3 數(shù)據(jù)傳輸功能設計

數(shù)據(jù)實現(xiàn)雙向傳輸通信，主要指的是通過運用有關軟件及通信設備，對信息實時接收并予以傳輸，處理中心則是對處理指令加以控制傳輸，因此數(shù)據(jù)傳輸至關重要，作為電氣自動化控制系統(tǒng)設計中實現(xiàn)監(jiān)督功能的重要基礎[4]。設計該系統(tǒng)傳輸設備主要包括了電纜、視頻光纜等，可以以不同的傳輸類型、傳輸距離選擇合適的傳輸方式，確保信息不回出現(xiàn)傳輸不及時或丟失等異常傳輸情況。數(shù)據(jù)傳輸由專門的線程負責，算法2描述該線程的主要功能。具體見表2。

數(shù)據(jù)分析作為系統(tǒng)的監(jiān)控全過程，其關鍵點在于能夠?qū)崟r處理并分析終端設施軟件的信息收集情況，之后在數(shù)據(jù)庫內(nèi)完成信息發(fā)送，對于系統(tǒng)無法自助處理情況有關工作人員需要對各項工作及時協(xié)調(diào)[5]。

3.4 監(jiān)督功能設計

針對礦山開采所設計的系統(tǒng)配備監(jiān)督功能，其本質(zhì)在于是否可以合理控制礦山開采過程中的電氣設備氣流，確保電氣設備的工作狀態(tài)正?；?。礦山電氣設備的電流大小情況，以依托顯示器進行顯示。一旦電流經(jīng)過電氣設備出現(xiàn)不穩(wěn)定，則表示電氣設備存在故障問題無法正常穩(wěn)定運行。譬如對存在的顯示器指針偏移這種情況下，系統(tǒng)的監(jiān)督功能即可發(fā)揮自身功效，即電機設備的指示燈亮起紅燈，并提示工作人員開展檢查與維修工作。因此，電氣自動化控制系統(tǒng)中的監(jiān)督功能旨在有效控制電氣設備內(nèi)不穩(wěn)定的電流，有效避免電氣設備出現(xiàn)故障。

3.5 設計設備保護功能

對礦山進行開采中設計的電氣自動化控制系統(tǒng)保護功能，主要功能在于做好電氣設備保護工作。由于礦山所用電氣設備受到其自身原因的影響，導致其發(fā)生這樣或那樣問題，此時，配置合理的保護功能發(fā)揮著重要的作用。例如：因部分因素使得所用電氣設備出現(xiàn)電壓不穩(wěn)定的情況，系統(tǒng)配備的保護功能可以發(fā)揮應有功能，自動將不穩(wěn)定的電壓轉(zhuǎn)換為低電壓，在低電壓條件下，能保護電氣設備內(nèi)的部分元件、傳感器等設備不遭受影響，或者把電氣設備內(nèi)的部分受影響組成部分下降至可控范圍內(nèi)[6]。依托這個保護功能，有利于提升電氣設備使用壽命。

3.6 抗干擾設計

對于礦物開采生產(chǎn)過程中，由于存在不利因素較多會對電氣自動化控制系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運行造成必然影響。但是對系統(tǒng)完成抗干擾設計則可以與上述問題充分銜接。一方面可以運用電磁屏蔽效應逐次屏蔽工作面的電磁、靜電干擾信號，也能夠?qū)﹄姎庠O備存在干擾問題有效降低。另一方面還可以運用專業(yè)屏蔽設備，運用金屬外殼有效屏蔽模擬信號產(chǎn)生的干擾，在金屬材質(zhì)工作柜內(nèi)配置PLC控制系統(tǒng)，并設計外殼接地，如此一來，不僅可以防止空間輻射，也能減少電磁脈沖及靜電干擾對整個系統(tǒng)帶來的影響。與此同時，合理進行布線，必須把弱電和強電信號區(qū)分對待，組成各自的走線系統(tǒng)，而屏蔽電纜模擬信號方法就是使用雙絞線，能有效避免信號之間出現(xiàn)互相干擾的情況。

3.7 故障診斷功能設計

在系統(tǒng)運行截斷，出現(xiàn)各類故障在所難免。因此，先要依托系統(tǒng)運行過程中對故障的性質(zhì)、原因等因素展開調(diào)查，從而做出準確的故障診斷?，F(xiàn)階段，人工神經(jīng)網(wǎng)絡、模糊集理論等均在人工智能技術(shù)控制成為更廣泛的故障診斷方式。在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，故障征兆出現(xiàn)地方并不一定就是故障出現(xiàn)的部位所在，故障征兆與存在有著密切的聯(lián)系，但并非是明確的一一對應關系。因此，要想有效解決故障，必須對模糊集理論加以利用，以此創(chuàng)建關系矩陣，從而輔助電氣系統(tǒng)開展故障診斷。進行故障診斷時，主要依據(jù)對電氣系統(tǒng)領域?qū)＜医?jīng)驗等，順利實現(xiàn)系統(tǒng)故障檢測、診斷、恢復等操作，也可把每次的故障事故、診斷經(jīng)驗實施總結(jié)和分類，形成相應的工作日志保存到專家知識庫內(nèi)。

4? 結(jié)語

該文利用人工智能技術(shù)，多線程程序設計技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、分布式計算機監(jiān)控系統(tǒng)，在設計礦山計算機電氣自動化控制系統(tǒng)中展開了研究，詳細介紹了系統(tǒng)具備的主要功能模塊和設計原理，并對未來發(fā)展做了展望，對促進計算機及人工智能技術(shù)和電氣自動化控制融合發(fā)展意義重大。

參考文獻

[1] 周奚，薛善良.基于改進的粗糙集和神經(jīng)網(wǎng)絡的WSN故障診斷[J].計算機科學，2016（43）：21-25.

[2] 陳國慶.基于人工智能技術(shù)的電氣自動化控制系統(tǒng)[J].建筑工程技術(shù)與設計，2018（12）：4108.

[3] 林長青，胡揚.電氣自動化控制中人工智能技術(shù)的應用研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（10）：151.

[4] 楊濤，李志英.人工智能技術(shù)在電氣自動化控制中的應用思路分析[J].現(xiàn)代信息科技，2018，2（6）：182-183.

[5] 賈浩博.人工智能技術(shù)在電氣自動化控制中的應用思路分析[J].區(qū)域治理，2018（17）：149.

[6] 郭亞楠，王延飛.人工智能技術(shù)在電氣自動化控制中的應用研究[J].建筑工程技術(shù)與設計，2018（16）：4184.