張英光，朱 燕

（炎黃職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 淮安 223001）

隨著計(jì)算機(jī)革命的持續(xù)發(fā)展，現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度和儲(chǔ)存容量都得到了極大的提升。先進(jìn)的計(jì)算機(jī)帶來(lái)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與更新上的方便，過(guò)去需要幾年才能完成的設(shè)計(jì)工作，現(xiàn)在通過(guò)計(jì)算機(jī)強(qiáng)大運(yùn)算能力的支持可以在十幾個(gè)月內(nèi)就完成基本的設(shè)計(jì)工作。傳統(tǒng)的電氣系統(tǒng)設(shè)備和技術(shù)的跟新?lián)Q速度平已經(jīng)不能滿足當(dāng)前社會(huì)的發(fā)展需要。電氣自動(dòng)化控制為了能夠跟上當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步速度，需要尋找新的技術(shù)支持、開展新的應(yīng)用方式。作為新世紀(jì)的三大尖端技術(shù)- 人工智能技術(shù)被普遍認(rèn)為能為電氣自動(dòng)化控制提供新的發(fā)展動(dòng)力。工程師們通過(guò)將人工智能技術(shù)與電氣自動(dòng)化控制技術(shù)相互結(jié)合，成功的在電氣自動(dòng)化控制中開展了新的應(yīng)用，幫助提高了生產(chǎn)和制造的效率，減少了生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)人和物質(zhì)的需求，也提高了電氣自動(dòng)控制的準(zhǔn)確性讓自動(dòng)控制技術(shù)更加高效和智能。

1 人工智能技術(shù)

1.1 概念和發(fā)展

人工智能（Artificial Intelligence），簡(jiǎn)稱AI。人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)不斷發(fā)展的產(chǎn)物，它的目標(biāo)是將人全面地從生產(chǎn)中解放出來(lái)，通過(guò)對(duì)人類大腦思考方式和特點(diǎn)的不斷探究，生產(chǎn)制造一種能夠像人一樣思考、像人一樣做出反應(yīng)的機(jī)器，幫助人類處理各種復(fù)雜的問題和進(jìn)行基本的生產(chǎn)活動(dòng)[1]。人工智能技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了很長(zhǎng)一段時(shí)間，其于上個(gè)世紀(jì)中葉在計(jì)算機(jī)發(fā)源地美國(guó)被提出，剛被提出時(shí)并不被重視。后在上個(gè)世紀(jì)末期幾位業(yè)界大牛的推廣下得到極大關(guān)注，并被稱為世界三大尖端技術(shù)之一，進(jìn)入新世紀(jì)科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了人工智能技術(shù)更多的用處和優(yōu)點(diǎn)，更加的重視它，將它與基因工程和納米科學(xué)并列的三大尖端科學(xué)技術(shù)之一[2]。

1.2 人工智能的目標(biāo)

人工智能技術(shù)發(fā)展僅僅依靠計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)是不夠的，還需要自然和人文等各個(gè)學(xué)科理論技術(shù)幫助[3]。為了實(shí)現(xiàn)幫助人類處理各種復(fù)雜問題和替代人從事基本生產(chǎn)的目標(biāo)，人工智能技術(shù)需要研究機(jī)器人怎么像人一樣從事各種各樣的勞動(dòng)、如何快速有效的進(jìn)行語(yǔ)言及圖像的識(shí)別、如何使更多的人能夠像人類專家一樣分析和處理問題等。通過(guò)科學(xué)家和工程師不斷的實(shí)踐，人工智能技術(shù)已經(jīng)在機(jī)械生產(chǎn)制造、汽車行駛、教育等許多領(lǐng)域開展了成功的應(yīng)用，取得了一些有目共睹的成果。人工智能技術(shù)在未來(lái)將影響更多的行業(yè)，成為推動(dòng)社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展的重要支撐技術(shù)。

2 人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

2.1 減少生產(chǎn)和制造的成本

傳統(tǒng)的電氣自動(dòng)控制在各個(gè)環(huán)節(jié)都需要人的參與，離開了人整個(gè)系統(tǒng)將可能直接癱瘓。由于有人的參與在操作過(guò)程中有時(shí)難免會(huì)發(fā)生一些問題，問題的出現(xiàn)會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)工作效率的降低，這會(huì)給生產(chǎn)帶來(lái)許多人員時(shí)間浪費(fèi)的不必要浪費(fèi)和物質(zhì)資源的不必要消耗，這是傳統(tǒng)電氣控制與運(yùn)用人工智能技術(shù)的電氣控制最大的區(qū)別所在。運(yùn)用人工智能的電氣控制最終目標(biāo)是完全不需要人的參與，將人從整個(gè)系統(tǒng)中剔除，利用計(jì)算機(jī)來(lái)代替人執(zhí)行以前人來(lái)執(zhí)行的操作，利用計(jì)算機(jī)和機(jī)器人來(lái)代替人進(jìn)行危險(xiǎn)的體力勞動(dòng)。利用先進(jìn)的機(jī)器學(xué)習(xí)算法幫助計(jì)算機(jī)和機(jī)器人學(xué)習(xí)科學(xué)家和工程師的操作經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)。通過(guò)將人類專家的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行最大化的利用可以提高生產(chǎn)制造效率，將每個(gè)人的時(shí)間、物質(zhì)的每一份價(jià)值發(fā)揮到能夠達(dá)到的最大化，進(jìn)而降低整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的成本。

2.2 適用范圍廣

電氣自動(dòng)化控制剛剛開始運(yùn)用的時(shí)候，人們?yōu)榱私档驼麄€(gè)控制過(guò)程實(shí)現(xiàn)的難度，通常會(huì)將全部的注意力集中到某一個(gè)相對(duì)較容易實(shí)現(xiàn)的單位上，以此來(lái)獲得控制過(guò)程的實(shí)現(xiàn)。在后續(xù)的電氣自動(dòng)化控制的發(fā)展，人們開始逐漸的關(guān)注整個(gè)系統(tǒng)各個(gè)單位之間的聯(lián)系，開始嘗試同時(shí)對(duì)更多單位進(jìn)行控制，但傳統(tǒng)的電氣自動(dòng)控制始終沒有實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)之間的信息交互，對(duì)單一或者幾個(gè)單位進(jìn)行控制的方法雖然能夠簡(jiǎn)單、高效的對(duì)控制單位進(jìn)行控制，但是整個(gè)系統(tǒng)之間缺少必要的信息交流，在其他單位發(fā)生變化后，需要迅速處理時(shí)，不能夠快速地執(zhí)行相應(yīng)的操作。人工智能技術(shù)能夠幫助控制系統(tǒng)搭建一個(gè)面向所有單位的信息傳輸網(wǎng)絡(luò)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全方位的掌控。當(dāng)某一個(gè)單位發(fā)生改變之后，可以快速的將變化傳輸給系統(tǒng)內(nèi)其他單位，系統(tǒng)就能夠通過(guò)對(duì)比人工智能技術(shù)提供的數(shù)據(jù)，選擇當(dāng)前最合理的操作，以保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。

2.3 一致性好

人工智能技術(shù)的實(shí)現(xiàn)必須依靠相應(yīng)的計(jì)算機(jī)算法，計(jì)算機(jī)算法實(shí)質(zhì)上是確定且不經(jīng)過(guò)人為操作不會(huì)改變的一行行的代碼。在電氣系統(tǒng)工作時(shí)，設(shè)備的運(yùn)行和操作實(shí)際上就是一行行代碼的不斷提取和運(yùn)行。當(dāng)需要生產(chǎn)某一個(gè)電氣設(shè)備時(shí)，只需要計(jì)算機(jī)按照相應(yīng)的程序指令不斷的運(yùn)行下去，因?yàn)閳?zhí)行的程序指令是不會(huì)自行發(fā)生變化的，所以生產(chǎn)出來(lái)的電氣設(shè)備的各項(xiàng)性能是不會(huì)存在明顯的差距，這樣就很好地保證了產(chǎn)品的規(guī)范化和性能的一致性。而且，計(jì)算機(jī)程序在設(shè)計(jì)時(shí)都需按照規(guī)范的用法編寫，這就為后續(xù)擴(kuò)展兼容新數(shù)據(jù)和新信息提供了非常大的幫助。總而言之，人工智能發(fā)展的潛力是巨大的，通過(guò)在電氣控制過(guò)程運(yùn)用人工智能技術(shù)能夠?qū)⑷藦姆爆嵉牟僮髦薪夥懦鰜?lái)，提升電氣系統(tǒng)的智能化水平，帶動(dòng)生產(chǎn)技術(shù)的又一次變革；利用專家系統(tǒng)能夠在進(jìn)行決斷時(shí)，利用先進(jìn)的專家經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行最有價(jià)值、最科學(xué)的決策，提高電氣控制的效率。

3 人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用分析

3.1 我國(guó)電氣設(shè)備中的人工智能技術(shù)

為了實(shí)現(xiàn)我國(guó)電氣系統(tǒng)自動(dòng)化控制，需要克服許許多多的問題。其中最基本的問題是電氣設(shè)備的生產(chǎn)和制造問題，電氣設(shè)備作為整個(gè)電氣系統(tǒng)的基礎(chǔ)，支撐著整個(gè)系統(tǒng)的發(fā)展。設(shè)計(jì)良好的電氣設(shè)備應(yīng)能夠經(jīng)受住時(shí)間的考驗(yàn)，在每次的使用過(guò)程中，不會(huì)存在參數(shù)和狀態(tài)的大范圍波動(dòng)；在操作人員進(jìn)行相應(yīng)的操作之后，設(shè)備需要能夠在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確、高效的執(zhí)行相應(yīng)的操作，并能夠?qū)崟r(shí)地給出操作的結(jié)果。為了制造滿足上述要求的設(shè)備，需要電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)人員具有非常高的素質(zhì)。首先，設(shè)計(jì)人員要足夠熟悉電氣設(shè)備日常的使用環(huán)境和狀況，例如：高壓變壓器常常被布置在室外，需要經(jīng)受風(fēng)吹雨打和長(zhǎng)時(shí)間的暴曬。因此要求設(shè)計(jì)人員在選擇變壓器材料時(shí)要強(qiáng)化這方面。其次，設(shè)計(jì)人員要有先進(jìn)的設(shè)計(jì)知識(shí)、豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，只有同時(shí)具備知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)才能夠設(shè)計(jì)出最好的產(chǎn)品。最后，要求設(shè)計(jì)人員具有高度的職業(yè)責(zé)任感，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，謹(jǐn)慎小心的進(jìn)行操作；設(shè)計(jì)完成后，能夠細(xì)心的檢查每一項(xiàng)的設(shè)備，避免因?yàn)榇中拇笠庠斐墒鹿拾l(fā)生。

這三點(diǎn)要求無(wú)疑對(duì)非常多的人提出了限制，但在當(dāng)前智能化的大背景下，這些限制可以被降低很多。眾多的資深電氣類設(shè)備設(shè)計(jì)工程師將自己經(jīng)驗(yàn)接合科學(xué)的設(shè)計(jì)理念編寫成軟件，利用計(jì)算機(jī)快速計(jì)算的能力，通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和CAD 技術(shù)軟件為研發(fā)人員提供了數(shù)據(jù)和信息支撐，能夠非常便利的開展設(shè)計(jì)和試驗(yàn)工作。計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)運(yùn)用可以幫助經(jīng)驗(yàn)不豐富的工程師更快的走向設(shè)計(jì)工作，減少由于經(jīng)驗(yàn)不夠造成的物質(zhì)和時(shí)間損失。

3.2 我國(guó)電氣故障排除中的人工智能技術(shù)

電氣系統(tǒng)由于工作環(huán)境和狀態(tài)的原因，設(shè)備經(jīng)常會(huì)發(fā)生故障，尤其是室外高壓變壓器、發(fā)電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)三個(gè)部分是常常發(fā)生故障的電氣設(shè)備。這三個(gè)設(shè)備發(fā)生故障之后，會(huì)導(dǎo)致電力無(wú)法產(chǎn)生、產(chǎn)生的電力無(wú)法正常傳輸?shù)葐栴}的發(fā)生，這都將降低系統(tǒng)的工作效率，影響社會(huì)其他行業(yè)的正常生產(chǎn)制造活動(dòng)，給人們的生活帶來(lái)非常不利的影響，在某些極端情況下，甚至?xí)谷藗兊纳踩艿酵{。傳統(tǒng)的故障檢測(cè)手段是派遣經(jīng)驗(yàn)豐富的員工，對(duì)整個(gè)線路中可能存在的問題進(jìn)行逐一的檢查。這種方法需要消耗大量的時(shí)間精力，不利于提高整個(gè)電氣系統(tǒng)的工作效率。

人工智能在電氣自動(dòng)控制領(lǐng)域內(nèi)常用的方法主要包括計(jì)算機(jī)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)和遺傳算法等，其中專家系統(tǒng)在電氣設(shè)備故障的排除和檢修中具有非常重要的作用。將人工智能技術(shù)應(yīng)用于電氣設(shè)備自動(dòng)控制的故障排查環(huán)節(jié)，可以完成對(duì)整個(gè)控制環(huán)節(jié)全方位，長(zhǎng)時(shí)間的檢測(cè)。一旦發(fā)現(xiàn)有關(guān)的指數(shù)存在劇烈的不正常變化，可以立即發(fā)出警備，引導(dǎo)相關(guān)技術(shù)人員來(lái)進(jìn)行檢修。在發(fā)出警報(bào)的同時(shí)，隔離設(shè)備，將設(shè)備停止運(yùn)行。在技術(shù)人員到來(lái)后，能夠及時(shí)的給出故障存在的位置和解決該故障的方法，知道故障所在位置和解決方法能減少排除故障所需的時(shí)間，提高故障的修復(fù)效率，避免造成損失。

3.3 我國(guó)電氣設(shè)備操作中的人工智能技術(shù)

電氣系統(tǒng)與人們的生活息息相關(guān)，在日常的生活中，使用電氣系統(tǒng)的方便與否對(duì)人們生活的幸福感具有一定的影響[4]。使用起來(lái)非常方便、操作環(huán)境符合人機(jī)工程學(xué)的設(shè)備在使用的過(guò)程中能夠給人的身心以愉悅；使用起來(lái)不方便、需要進(jìn)行許多多余步驟才能完成基本操作的電氣設(shè)備在使用的過(guò)程中就會(huì)影響人的心情，使人的工作效率降低。傳統(tǒng)的電氣系統(tǒng)的操作需要進(jìn)行許多繁瑣的操作，不利于提高人們?nèi)粘Ｊ褂眠^(guò)程中的舒適性。

將人工智能技術(shù)運(yùn)用到電氣系統(tǒng)的方方面面，例如：熱水器的自動(dòng)加熱、空調(diào)的制冷、電燈明亮的控制等，可以給人們的日常生活帶來(lái)極大的便利，提高電氣設(shè)備的使用性，也能提高人們的生活品質(zhì)，對(duì)于人們的生活影響巨大。例如：電燈是我們每個(gè)人每天生活中都需要用到的設(shè)備，當(dāng)電燈開關(guān)安裝的位置不合理時(shí)，每次天黑回到黑暗的屋內(nèi)都需要摸索很長(zhǎng)的時(shí)間，有時(shí)候有可能會(huì)撞到桌椅。一些膽小的女生甚至不敢回到孤獨(dú)和黑暗的家中，傳統(tǒng)的電燈安裝位置的不合適影響使用性。而使用人工智能技術(shù)的圖像處理技術(shù)，當(dāng)門口的攝像機(jī)檢測(cè)到房屋主人回家時(shí)，通過(guò)系統(tǒng)對(duì)電燈發(fā)出指令，當(dāng)人打開房門時(shí)，可以給人一片光明，使人們感到家的溫暖。通過(guò)對(duì)人的行為和心情進(jìn)行檢測(cè)，合理的調(diào)節(jié)電燈的亮度和顏色，為人提供最大的舒適。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，近些年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的不斷發(fā)展，人工智能技術(shù)的應(yīng)用思路也在不斷擴(kuò)展。人工智能開始在各個(gè)領(lǐng)域之間進(jìn)行滲透，使得各個(gè)領(lǐng)域之間的聯(lián)系日漸緊密，緊密的聯(lián)系也進(jìn)一步推進(jìn)人工智能技術(shù)的發(fā)展。將人工智能技術(shù)運(yùn)用于電氣自動(dòng)化控制中可以推進(jìn)自動(dòng)化控制水平的發(fā)展進(jìn)程，推動(dòng)整個(gè)電氣行業(yè)的發(fā)展，進(jìn)而通過(guò)緊密的聯(lián)系帶動(dòng)全社會(huì)的發(fā)展，提升人們的生活水平、為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供堅(jiān)強(qiáng)后盾支撐。當(dāng)然，人工智能技術(shù)應(yīng)用于電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)還處于起步階段，還是存在一些問題，需要不斷地通過(guò)實(shí)踐來(lái)改進(jìn)和優(yōu)化這些問題。相信在未來(lái)，通過(guò)將人工智能技術(shù)與電氣自動(dòng)控制相結(jié)合，不僅僅可以解決目前電氣自動(dòng)化控制過(guò)程中存在的問題，也能進(jìn)一步擴(kuò)展電氣自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用范圍，讓電氣自動(dòng)控制技術(shù)再向前邁進(jìn)一步，人工智能技術(shù)將在電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)中發(fā)揮舉足輕重的作用。