摘要:人工智能运用到电气工程自动化控制中开始受到人们的关注。与传统学科相比,人工智能作为一门新兴学科已经彻底摆脱了传统技术和方法的束缚,具有广泛衍生性和学科相融性。而且人工智能相比较传统方法也确实存在更多的优越性,解决了我们现实中的很多困难。无论是在国防、航空领域,我们身边的交通及信号控制等领域,人工智能都得到了相当广泛的应用。研究表明:人工智能能够极大的提高生产效率,节省人力投资。因此,人工智能技术在电气自动化控制领域的应用研究仍将是我们下一阶段的研究重点。
关键词:人工智能;电气工程自动化;应用分析
引言
人工智能,作为计算机科学前沿,就其本质而言,是对人的思维的信息过程的模拟。自人工智能概念提出以来,随着计算机科学技术的不断发展,人工智能理论和技术不断成熟,其研究领域涉及语言、图像识别、机器人以及专家系统,对于人类而言,具有重要的研究价值。如今,人工智能技术应用领域的不断扩大,其在电气工程自动化的应用也逐渐凸现出来,并促进了电气工程自动化技术的完善和发展。本文阐述了电气工程自动化的涵义,分析了人工智能在电气工程自动化中的应用价值,在此基础上概括人工智能在电气工程自动化中设计阶段、控制阶段、电力、故障诊断方面的具体应用,为人工智能在电气工程自动化方面的应用和发展,提供可靠地科学参考。
一、人工智能技术的应用理论
伴随着工业改革,计算机信息技术的应用也越来越成熟。同时计算机信息技术还带动了自动化技术、大数据、智能化技术的发展。其中人工智能技术的应用理论、方法也成为重点研究对象。人类在应用人工智能技术时,要从人工智能技术的本质概念出发,并以此设计出满足人们生产、生活的应用设备。人工智能技术最早是在 20 世纪 50 年代提出的,并以计算机信息技术为基础,逐渐引进其它学科知识。也就是说,人工智能技术的研究是一个系统化的工程,只有综合考虑各方面的影响因素,融合各个学科知识才能实现人工智能技术的创新。
二、人工智能在电气工程自动化中应用优势
首先,受外界因素较小,在进行人工智能电气设计时,不需要获取精确的动态模型,不需要知道参数的变化,对环境也没有特殊要求。其次,适应性强,操作方便,可根据响应时间、下降时间等对相关参数进行适当调整,进而提高智能函数性能,即使专家不在场,人工智能控制器也能够参照合理的数据来设定参数,并进行参数的调整。再次,一致性非常好,不管是基于特定的目标和具体的设计,还是对于其他对象,人工智能控制器都具有良好的控制效果,向系统输入新的未知数据也能够得到很好的预测结果。第四,由于人工智能控制器在运行过程中受外界环境的影响较小,加上系统自身就具有很好的抗干扰性能,所以之前设定的参数不会发生变动,在操作过程中出现的误差较小。第五,相较于传统电气系统在操作或运行过程中由于电气设备过多而造成设备管理混乱需要大量人员进行处理的情况,人工智能能减少对机器、线路、变压器以及各种电线、电缆的依赖,有利于节约人力、物力和财力。
三、人工智能技术在电气自动化控制中的应用
(一)在电气控制中的应用
电气控制是电气自动化系统的重要组成部分,而人工智能与电气控制的结合主要是依靠计算机程序进行控制。应用人工智能的电气控制系统能够实时监控电气系统运行状态,并根据状态信息及时发出控制动作指令。总的来说,相比较传统的自动化控制,智能化控制实现了系统资源的有效分配和调度,提高系统的稳定性和安全性,促进了企业的生产和发展。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在人工智能控制过程中,控制系统会根据每个环节的运行状态实现对生产过程的调节。因此,一般要先对每个运行环节制定严格的运行标准。一旦出现异常,人工智能控制系统便会感应出来,并做下一步的处理。以现代化智能电表为例。它不仅具有独立 MCU、存储器、硬时钟、通讯接口、负荷开关、加密单元,而且具备电能计量、费控管理、数据冻结、数据加密、事件警告等功能。当电气系统在运行过程中,一旦出现数据异常的现象,智能电表便能够发出警报。目前,人工智能控制方式包括远程控制、无人化控制等。在人工智能逐渐成熟的背景下,企业应当加大人工智能控制方法的研究,进一步实现人工智能与电气控制的深度融合,最终推动我国电力行业的发展。
(二)运行过程的智能控制
随着对自动化的要求越来越高,人工智能控制技术将是未来发展的一个趋势,这在电气工程自动化中已经得到了广泛的应用。电气设备的控制是一项复杂而综合的工作,要求具有很高的技术含量,还应该会将各种专业知识综合运用,再根据大量的数据进行计算和分析,通过人工智能技术的应用,结合专家系统控制、模糊控制、神经网络控制三者相互结合的方法,由于人工智能本身的特性可以确保计算速度快,计算精度高,从而节省了大量人力物力,对人力资源而言可以说是一种解放。
(三)对电气设备进行优化设计
对电气设备的优化设计是一项非常复杂的工作,不仅要有电路、电磁场、电机电器等方面的基础知识,并能灵活应用,而且还要有丰富的过去运用设计的经验。以往的产品设计中根据经验在实验室通过人工手动制作的方式进行,所以要想获得最优方案是很难的。计算机技术迅猛发展的今天,电气产品的设计中的手工设计方式逐渐被计算机辅助设计(CAD)所替代,产品开发周期得到极大缩短。通过在CAD技术里引人人工智能,帮助设计人员提升所设计产品质量和设计的效率。用于电气产品的优化设计的人工智能应用主要集中在遗传算法和专家系统两方面。遗传算法由于其计算方法先进,计算结果精度高,因此遗传算法及其衍生算法普遍应用于对电气产品的智能化优化设计中。另外使用较多的优化设计方法是专家系统。电气设备发生故障一般是不确定和非线性的,但在故障之前有着一定的预兆,而这些预兆和故障之间又有着很紧密的联系。通过人工智能加入可以使用专家系统得到最大限度的发挥。除此两种方法外目前模糊逻辑和神经网络等方法也有被运用到电气设备的优化设计当中。
(四)在电气设备故障诊断中的应用
在电气设备故障诊断中,人工智能技术中的模糊理论、人工神经网络和专家系统的应用比较广泛,应用范围主要为变压器、发电机、电动机等的故障诊断。以前我们常常面临的问题是,当电气设备出现问题或故障的时候,总是表现出比较复杂的症状,采用传统处理手法难以对问题做出准确判断和查找,人工智能技术则很好解决了上述问题,比如发电机的设备故障具有非线性、不确定性和复杂性特征,传统诊断方法准确率非常低,而通过人工智能技术中模糊理论和专家系统的综合应用,能够大大提升故障诊断的准确率。
结束语
综上所述,人工智能技术是科技发展到一定程度的产物,是社会高速发展的产物。将人工智能技术应用到电气工程自动化中,能够推动电力产业的结构调整,能够提高为电气工程自动化技术的发展注入新的活力,能够让电气工程技术产业焕发出更加蓬勃的生机。因此,在未来电气工程自动化的发展中,要继续加大对的人工智能技术的研究和应用,让人类的生产和生活活动更加智能化。
参考文献:
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[2] 周贺,王占峰,王朔.人工智能技术在电气自动化控制的应用分析[J].电子世界,2017(03):96-97.
论文作者:赵臻,刘舒芳
论文发表刊物:《电力设备》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/20
标签:人工智能论文; 技术论文; 电气工程论文; 专家系统论文; 电气论文; 电气设备论文; 方法论文; 《电力设备》2017年第20期论文;