王志海
摘要:我國作為工業(yè)大國,電氣自動(dòng)化技術(shù)是我國工業(yè)領(lǐng)域舉足輕重,該技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。隨著科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展,電氣自動(dòng)化中現(xiàn)代化技術(shù)應(yīng)用需求的越來越大,加速了人工智能技術(shù)的普及和應(yīng)用。所以應(yīng)當(dāng)深入分析電氣自動(dòng)化中人工智能技術(shù)應(yīng)用的特點(diǎn)和要求,才能為電氣自動(dòng)化的全面發(fā)展提供積極幫助,本文對(duì)此展開分析探討。
關(guān)鍵詞:人工智能;電氣工程;自動(dòng)化;應(yīng)用
1人工智能技術(shù)的概念
人工智能技術(shù)經(jīng)過近幾十年的發(fā)展水平已非常成熟,當(dāng)前在科技等領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛,對(duì)提高工業(yè)化水平效果突出。目前各個(gè)國家都在積極鉆研人工智能技術(shù)。人工智能技術(shù)如此火熱,主要原因是其應(yīng)用的范圍非常廣泛,在各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域都可以看到人工智能的影子。人工智能是通過專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊控制來控制的,對(duì)人工智能的研究主要體現(xiàn)在它的感知、思維和行為上,給機(jī)器賦予“人”的思維和動(dòng)作。人工智能技術(shù)可以使人更好地利用機(jī)械,提高電氣化自動(dòng)的控制,但是,人工智能技術(shù)雖然模仿人類的智能,卻不能超越人類的智能,完全取代人類的作用。因此,在大多數(shù)情況下,需要人的操作來發(fā)揮實(shí)際作用,實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備的智能化控制。人工智能技術(shù)應(yīng)用的主要目的是方便人類,代替人去做一些簡(jiǎn)單而繁瑣的工作,不僅可以提高工作效率,還可以保證工作的質(zhì)量。
2人工智能技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
2.1降低人力投入
與人工生產(chǎn)模式下相比,自動(dòng)化生產(chǎn)的整個(gè)過程,均體現(xiàn)出機(jī)械化操作特點(diǎn),最大程度減少人力的使用,避免由于人為因素影響生產(chǎn)正常的進(jìn)行。但是應(yīng)注意的是,電氣自動(dòng)化生產(chǎn)期間,整個(gè)生產(chǎn)過程是由系統(tǒng)控制,如果系統(tǒng)出現(xiàn)問題,仍需要借助人力解決問題。實(shí)現(xiàn)人力投入的降低,將人工智能技術(shù)應(yīng)用在電氣自動(dòng)化生產(chǎn)中,人工智能技術(shù)會(huì)操作系統(tǒng)編制的程序,然后建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),借助網(wǎng)絡(luò)快速下達(dá)人工智能命令,使電氣自動(dòng)化生產(chǎn)過程,全部由人工智能技術(shù)掌控,并且出現(xiàn)的問題,人工智能技術(shù)可以快速處置。
2.2降低失誤率
人工智能技術(shù)具有人腦思維的特點(diǎn),人類腦部在活動(dòng)時(shí),會(huì)受到外部因素的影響發(fā)生變化,而人工智能技術(shù)具備的人類腦部思維能力,不會(huì)受到外部因素的影響。由于人工智能技術(shù)具備較強(qiáng)的抗干擾能力,使下達(dá)的運(yùn)行指令更加準(zhǔn)確,從而降低失誤率的發(fā)生。在人工智能技術(shù)中,融入云計(jì)算技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等,會(huì)進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算,每個(gè)計(jì)算過程均實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制,避免出現(xiàn)錯(cuò)誤的命令。
2.3確保系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量
電氣自動(dòng)化生產(chǎn)期間,應(yīng)用人工智能技術(shù),會(huì)保證生產(chǎn)系統(tǒng)正常的運(yùn)行,并且運(yùn)行行為會(huì)體現(xiàn)出規(guī)范化特點(diǎn)。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在人工智能技術(shù)的控制下,系統(tǒng)設(shè)定的程序,以及程序運(yùn)行的過程,均由人工智能技術(shù)控制,如果程序運(yùn)行期間產(chǎn)生的閾值超過規(guī)定的范圍,人工智能技術(shù)會(huì)暫停生產(chǎn)系統(tǒng),此時(shí)人工智能技術(shù)會(huì)建立計(jì)算模型,在模型中分析閾值發(fā)生變化的原因,針對(duì)原因?qū)嵤┙鉀Q措施,一方面使生產(chǎn)系統(tǒng)快速恢復(fù)運(yùn)行,另一方面提高系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量。
3人工智能在電氣工程自動(dòng)化中的應(yīng)用
3.1數(shù)據(jù)采集處理
海量數(shù)據(jù)信息是確保電氣自動(dòng)化控制目標(biāo)順利實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。由于傳統(tǒng)電氣自動(dòng)化生產(chǎn)主要是以人工操作方式為主,所有數(shù)據(jù)信息的采集以及軟件操作也都必須依靠人工操作的方式完成。比如,某地區(qū)在開展電力監(jiān)控工作時(shí)發(fā)現(xiàn),該地區(qū)電力資源的配置對(duì)實(shí)時(shí)性功能提出了非常嚴(yán)格的要求,怎樣才能完成對(duì)不斷變化的電力資源使用情況的精準(zhǔn)采集和分析是企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。針對(duì)這一情況,企業(yè)可以合理運(yùn)用人工智能技術(shù)中的計(jì)算機(jī)算法,替代傳統(tǒng)的人工數(shù)據(jù)采集方式,然后將采集到的數(shù)據(jù)信息融入到軟件系統(tǒng)中,再通過加權(quán)計(jì)算的方式求得數(shù)據(jù)的平均值,即可實(shí)現(xiàn)可視化分析數(shù)據(jù)的目的,為企業(yè)開展電力資源使用情況監(jiān)控工作提供技術(shù)支持。
3.2生產(chǎn)安全監(jiān)控
傳統(tǒng)的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中使用的機(jī)械設(shè)備都有相應(yīng)的使用壽命和周期,所以為了避免因?yàn)闄C(jī)械設(shè)備發(fā)生故障,影響企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的有序開展,企業(yè)必須安排專業(yè)人員負(fù)責(zé)監(jiān)管電氣設(shè)備運(yùn)行的全過程。雖然這種方法的應(yīng)用解決了機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過程中可能發(fā)生的故障,但如果長(zhǎng)期采取這種管理方法的話,不但不利于工作人員勞動(dòng)價(jià)值的提高,而且增加了企業(yè)運(yùn)營(yíng)的負(fù)擔(dān)。隨著智能化技術(shù)在企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的推廣和應(yīng)用,工作人員可以借助人工智能技術(shù)將多個(gè)區(qū)域的電氣裝置連接至同一頻段,通過建立各個(gè)區(qū)段統(tǒng)一通訊體系的方式,充分發(fā)揮電子監(jiān)控設(shè)備的優(yōu)勢(shì),全方位無死角地監(jiān)控企業(yè)生產(chǎn)過程中各個(gè)區(qū)段電氣設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài),保證企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的安全順利進(jìn)行。另外,工作人員借助人工智能技術(shù)監(jiān)控工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,不但實(shí)現(xiàn)了人力資源最大化利用的目的,而且徹底解決了長(zhǎng)期困擾電氣自動(dòng)化控制技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的安全性問題,為現(xiàn)代人工智能智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的實(shí)踐應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3.3在故障診斷中的運(yùn)用
由于電氣設(shè)備在實(shí)際操作的過程中難免會(huì)出現(xiàn)操作不當(dāng)?shù)膯栴},再加上電氣設(shè)備在經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行后,零部件出現(xiàn)的老化問題,也在一定程度上增加了電氣設(shè)備故障發(fā)生的概率。一旦電氣設(shè)備發(fā)生故障,維修人員必須及時(shí)找出發(fā)生故障的部位以及原因,同時(shí)制定具有針對(duì)性的解決措施,避免因?yàn)殡姎庠O(shè)備發(fā)生故障影響企業(yè)的生產(chǎn)。就目前來說,常見的電氣設(shè)備故障診斷方法主要有常規(guī)故障推理、以故障樹模型為基礎(chǔ)的故障診斷以及以案例分析為主的故障推理方法。工作人員在檢查電氣設(shè)備故障時(shí),即可根據(jù)電氣設(shè)備運(yùn)行情況選擇其中一種故障診斷方法,也可以根據(jù)實(shí)際情況選擇多種方法組合的方式進(jìn)行。借助人工智能技術(shù),人們將人工智能算法的開發(fā)與傳感技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)等相關(guān)技術(shù)緊密地結(jié)合在一起,不僅可以及時(shí)確定電氣設(shè)備發(fā)生故障的位置和原因,而且減少了電氣設(shè)備維修的時(shí)間成本[5]。就目前來說,電氣設(shè)備故障診斷系統(tǒng)主要包括了機(jī)械故障案例庫、故障診斷規(guī)則庫、故障診斷數(shù)據(jù)庫、故障推理機(jī)、知識(shí)處理、故障診斷過程解釋機(jī)、學(xué)習(xí)系統(tǒng)、專家系統(tǒng)人機(jī)界面等相關(guān)內(nèi)容。在這其中案例庫實(shí)際上就是通過收集和分析電氣設(shè)備運(yùn)行過程中常見的故障案例,為電氣設(shè)備故障的診斷和分析提供數(shù)據(jù)依據(jù)。規(guī)則庫則主要涉及到了電氣工程與自動(dòng)化領(lǐng)域中的準(zhǔn)則。知識(shí)處理作為系統(tǒng)推理的重要組成部分之一,主要是通過提取設(shè)備運(yùn)行參數(shù)和案例的方式,歸納整理與電氣設(shè)備故障相關(guān)的知識(shí)和案例。電氣設(shè)備故障診斷和維修過程中采用的解釋器實(shí)際上就是通過將故障修改的方法、故障發(fā)生的原因以及故障類型等以客戶能夠接受的方式翻譯并顯示出來,以便于工作人員可以及時(shí)制定具有針對(duì)性的故障維修和處理方案。由于故障數(shù)據(jù)提取的完整性與準(zhǔn)確性是影響故障診斷效果的關(guān)鍵因素。因此,工作人員在運(yùn)用人工智能技術(shù)提取和分析電氣設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)和信號(hào)時(shí),應(yīng)該借助數(shù)據(jù)信息的敏感性特征對(duì)比和分析電氣設(shè)備運(yùn)行過程中可能存在的故障隱患。
4結(jié)束語
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展人工智能技術(shù)也有了快速提高,給人們生活帶來便利的同時(shí),也為工業(yè)技術(shù)帶來了全新的發(fā)展。人工智能技術(shù)與電氣自動(dòng)化控制的融合,使電氣工程系統(tǒng)自動(dòng)化操作更加完善,人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中充分發(fā)揮了價(jià)值與作用。但人工智能技術(shù)還存在許多不夠完善的方面,還有發(fā)展空間,要結(jié)合工程中出現(xiàn)的問題,對(duì)人工智能技術(shù)在電氣工程系統(tǒng)中的使用進(jìn)行改進(jìn)。
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