任博

【摘 要】隨著經(jīng)濟和社會的不斷發(fā)展與進步， 各行各業(yè)中已經(jīng)廣泛開始使用電子信息技術(shù)，這個技術(shù)變得十分的普及。其中作為一門新興科學(xué)——電氣自動化控制，智能技術(shù)（AIT）的使用在很大程度上提高了其效率，使得電氣工程設(shè)備在使用中去的良好的效果，同時從根本上減少了投入，包括人力和物力等。在今天——這個追求高質(zhì)量、高產(chǎn)出的時代，人工智能技術(shù)已然成為了工業(yè)中不可缺少的部分，本文將針對人工智能技術(shù)的特點和在電氣自動化控制中的應(yīng)用進行分析。

【關(guān)鍵詞】人工智能；電氣自動化控制；應(yīng)用；思路分析

0 概述

針對電氣工程方面，廣泛的使用電氣自動化控制系統(tǒng)中的人工智能技術(shù)對電氣工程的質(zhì)量的提高和安全性的增強起到了重要的作用，同時也成為了使電氣工程持續(xù)發(fā)展的保障。

（1）AIT的相關(guān)概念

智能技術(shù)（Smart power）是一種新技術(shù)，基于人類智能模擬智能理論并加以實踐，對于計算機技術(shù)而言AIT可以被算作是組成的重要部分之一。人工智能通常被稱作機器智能，是一種邊沿學(xué)科，AIT是社會科學(xué)與自然科學(xué)的融合?！叭斯ぶ悄堋币辉~產(chǎn)生于1956年的Dartmouth學(xué)會上，自此人工智能研究進入發(fā)展的黃金時期，是二十世紀(jì)末期三大世界尖端技術(shù)之一，其中包括人工智能、能源技術(shù)和空間技術(shù)，而在21世紀(jì)的今天，人們又將人工智能與納米科學(xué)、基因工程并列入三大尖端技術(shù)中[1]。

為了使AIT進一步被完善，因此智能技術(shù)才被應(yīng)用到生產(chǎn)中去。一般用于研究智能技術(shù)的問題都是較為繁復(fù)、瑣碎的問題，而智能技術(shù)就是以解決這些問題為目的來像人類一樣進行思考，對人類的大腦進行模擬來研究如何解決問題，搜集信息并作出具體的反饋。

（2）智能技術(shù)的特點

能夠代替世界上最復(fù)雜精密的儀器——人類的大腦進行勞動是智能技術(shù)的特點，智能技術(shù)能夠使勞動負(fù)擔(dān)被減輕，把計算機當(dāng)成載體，并對計算機加以利用，使其在以下幾方面起到重要的作用：節(jié)約生產(chǎn)成本、提高勞動效率、維護設(shè)備穩(wěn)定運行等。

（3）智能技術(shù)的優(yōu)點

AIT可以被按種類分成很多種，并且不同的人工智能控制上也各不相同。為了更好的開發(fā)人工智能系統(tǒng)，更好地了解人工智能系統(tǒng)，我們可以研究遺傳算法作為例子，將遺傳算法當(dāng)做非線性的函數(shù)近似器。在設(shè)計時，智能化控制器通過調(diào)整控制對象模型，從而使性能得以提高的目的被實現(xiàn)，與此同時能夠控制下降時間等因素。模糊邏輯控制（Fuzzy Logic Control）在應(yīng)用的時候，其控制的速度是普通控制無法比擬的，應(yīng)用模糊邏輯控制（Fuzzy Logic Control）時的速度非常之快。智能化控制器（intelligent controller）在調(diào)節(jié)語言和信息方面的同事也要不斷的完善相關(guān)的應(yīng)用數(shù)據(jù)，才能使得智能化控制器的優(yōu)勢更加的顯而易見。智能化控制器可以對在其中輸入的未知數(shù)據(jù)進行有效的估計，從效率上來算這種估計方式的效率很高，對驅(qū)動器產(chǎn)生的一些影響對于智能化控制器而言能夠被忽略不計。智能化控制器能夠處理普通控制器不能夠解決的問題，并且在這方面具有優(yōu)勢，一般的控制器形成了固定的模式（學(xué)習(xí)算法等方面），這會使一般的控制器在進行運算時花費更加長的時間，而智能化控制器能夠非常快速地解決出現(xiàn)的問題，不但如此，智能化控制器還能夠很快地學(xué)習(xí)算法。智能化控制器相較于一般的控制器具有更好的適應(yīng)性和抗干擾力，這會使得智能化控制器在應(yīng)用的時候更加有效果。

1 設(shè)計理念

1.1 集中監(jiān)控式

針對電氣工程自動化（Electrical Automation）控制利用集中監(jiān)控式的設(shè)計理念的優(yōu)點有三處。第一處在于利用集中監(jiān)控式設(shè)計理念可以使系統(tǒng)運行和維護的流程更加簡便。第二處優(yōu)點在于使用集中式監(jiān)控的限制少。第三處優(yōu)點在于利用集中監(jiān)控式設(shè)計理念會使系統(tǒng)在設(shè)計時比較簡單，并且能夠讓設(shè)計理念在系統(tǒng)里得到淋漓盡致的體現(xiàn)。

1.2 遠(yuǎn)程監(jiān)控式

針對電氣工程自動化（Electrical Automation）控制利用遠(yuǎn)程式監(jiān)控的設(shè)計理念的優(yōu)點有三處。第一處在于利用遠(yuǎn)程式監(jiān)控的設(shè)計理念可以使電纜的數(shù)量有所減少。第二處優(yōu)點在于使用遠(yuǎn)程式監(jiān)控的設(shè)計理念能夠節(jié)約安裝成本，減少了安裝材料的使用量。第三處優(yōu)點在于利用遠(yuǎn)程式監(jiān)控的設(shè)計理念會使系統(tǒng)在組裝完成后，使用起來更加的方便，正因如此，遠(yuǎn)程式監(jiān)控的設(shè)計理念會被廣泛應(yīng)用。

2 AIT的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 AIT對于生產(chǎn)、工作的意義

能夠?qū)π畔⑦M行系統(tǒng)性的收集和進行及時的反饋以及研究是人工智能化技術(shù)最大的優(yōu)點。人工智能化技術(shù)（AIT）能夠代替人類的大腦對信息進行有效的處理，進而減輕人類的腦力勞動，使人類得以減負(fù)。將人工智能化技術(shù)（AIT）運用到電氣自動化控制中，能夠?qū)ιa(chǎn)、流通等過程進行優(yōu)化，使自動化生產(chǎn)的技術(shù)得以實現(xiàn)，不單單是減少了人力的成本，還能讓工作效率得到提高，這對優(yōu)化電氣自動化行業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)相當(dāng)?shù)闹匾揖哂蟹e極的意義。

2.2 AIT的應(yīng)用現(xiàn)狀

眾所周知，設(shè)計電氣設(shè)備是一項極其復(fù)雜的工作，電器設(shè)備的設(shè)計不但需要很多相關(guān)的理論知識（電路、電磁場等），關(guān)于設(shè)計方面的經(jīng)驗也是必不可少的。按以往的設(shè)計來看，對于電氣產(chǎn)品的設(shè)計所采用的方法通常都是最簡單的，然后根據(jù)自己的經(jīng)驗，來進行人工設(shè)計?，F(xiàn)在的計算機技術(shù)發(fā)展的如此迅速，電氣產(chǎn)品的設(shè)計也發(fā)生了翻天覆地的變化，電氣產(chǎn)品不單單依靠傳統(tǒng)的手工設(shè)計，而是利用計算機來進行設(shè)計，利用計算來進行設(shè)計可以讓設(shè)計的周期得到縮短，后期維護起來也更加方便，而且較易選出最優(yōu)化的方案。人工智能技術(shù)（AIT）在電氣自動化控制中的應(yīng)用使得一些技術(shù)得到了發(fā)展（如CAD等），使產(chǎn)品的設(shè)計效率加快，產(chǎn)品的質(zhì)量有所提高。人工智能化控制功能已然成為了現(xiàn)實，并且不可或缺。人工智能化控制功能的優(yōu)勢在于，人工智能技術(shù)（AIT）能夠采集數(shù)據(jù)并對采集得到的數(shù)據(jù)進行分析處理。人工智能技術(shù)（AIT）能夠采集電器設(shè)備的模擬數(shù)據(jù)，還能夠?qū)?shù)據(jù)進行處理和儲存。人工智能技術(shù)（AIT）可以實時監(jiān)控系統(tǒng)的運行，且?guī)в袝r間報警的功能。該功能的好處在于能夠?qū)⒃O(shè)備的模擬量數(shù)值及時匯總，還能根據(jù)順序記錄發(fā)生的事件，對已經(jīng)處理過的事件能夠自動處理并作相關(guān)提示。除此之外，人工智能化技術(shù)（AIT）還具備聲光、圖像等功能。人工智能技術(shù)（AIT）還具備操作控制的功能。電氣系統(tǒng)的運行人員還會被限制操作權(quán)限，有些工作人員只需要根據(jù)人工智能技術(shù)（AIT）的程序進行操作就能實現(xiàn)停機操作。人工智能技術(shù)（AIT）能夠模擬當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，各種電氣量在故障前、后的變化并做順序記錄。

3 AIT的應(yīng)用

3.1 電氣控制（Electrical control）中的具體應(yīng)用

電氣管理是整個電氣系統(tǒng)在運行中最為重要的環(huán)節(jié)，電氣管理能夠保障電氣設(shè)備以穩(wěn)定、安全的方式運行。如果電氣行業(yè)的電氣控制能實現(xiàn)管理自動化，那么就能基于系統(tǒng)安全運行的情況下，更大化的降低企業(yè)中的人力成本以及勞動成本。如果我們想把電氣控制自動化管理（Electric control automation management）的這種想法變?yōu)楝F(xiàn)實，那么智能技術(shù)（Smart power）的支持與幫助是我們離不開的，比如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制（NNC）就是智能技術(shù)在自動化控制中的體現(xiàn)。

3.2 AIT在模糊邏輯中的應(yīng)用

模糊邏輯（fuzzy logic）是以模擬人的思維方式為主，也就是以心理學(xué)為主，并且以此為基礎(chǔ)，通過與數(shù)學(xué)函數(shù)的有效結(jié)合的方式來對人類心理變化的過程進行揭示，這種變化過程按由好到壞的等級分成五個層次。模糊邏輯能夠降低數(shù)據(jù)庫搜索的難度，各種問題能夠迎刃而解，主要針對對電力系統(tǒng)故障不是很了解的電力工人或者不了解電氣工程如何在數(shù)學(xué)中建模的人而言，模糊邏輯起到了重要作用，模糊邏輯能很好地統(tǒng)計數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)，還能過根據(jù)數(shù)據(jù)分析的結(jié)果來分配方案，并且能夠?qū)ο到y(tǒng)的障礙操作起到預(yù)測的作用。

3.3 智能技術(shù)在人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的應(yīng)用

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（Artificial neural systems）是一種對人類的模擬。Artificial neural systems對神經(jīng)系統(tǒng)通過計算機程序來對其進行模擬，然后通過網(wǎng)絡(luò)將信息進行傳輸并作相關(guān)的處理，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和人類的記憶聯(lián)想和判斷等方面具有相同點，Artificial neural systems的邏輯思維主要是通過在電氣工程中建立諧波模型（harmonic model），并實時監(jiān)控電力系統(tǒng)，對電力系統(tǒng)動、靜二態(tài)的安全度進行分析 ，檢測障礙并對檢測出的障礙進行診斷等。

3.4 優(yōu)化設(shè)計和故障診斷

一般在進行設(shè)計工作的時候除了需要掌握書本知識外還要有一定的經(jīng)驗作為輔助，這樣才能更快的完成整個設(shè)計。以往在設(shè)計產(chǎn)品的時候，大約是采用實驗與經(jīng)驗相結(jié)合的方法來進行設(shè)計，這樣設(shè)計出來的方案事實上不盡如人意，因為這種設(shè)計方案其實并不是最好的，人工的設(shè)計總是有瑕疵。但是隨著科技的飛速發(fā)展，計算機的技術(shù)也在不斷的更新?lián)Q代，使電氣工程產(chǎn)品的設(shè)計方式從以前的手工設(shè)計逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)镃AD設(shè)計。用CAD設(shè)計能夠在更短的時間內(nèi)設(shè)計出更好的產(chǎn)品，并且可以模擬產(chǎn)品的設(shè)計效果，從而使產(chǎn)品的質(zhì)量得到保障。許多的工作人員為了使電氣產(chǎn)品的設(shè)計得到提高而深入地研究了電氣工程應(yīng)用系統(tǒng)，目前已經(jīng)取得了一定的成果。

智能化技術(shù)的應(yīng)用與優(yōu)化在遺傳算法（genetic algorithms）也有所體現(xiàn)，遺傳算法（genetic algorithms）作為一種較為先進的算法，它在電氣工程中經(jīng)常被用到，并且遺傳算法計算的精準(zhǔn)度很高，在電氣工程中的作用不容小覷。遺傳算法的征兆和故障之間的關(guān)系錯綜復(fù)雜，具有不確定和非線性（non-linear）的特點，而將智能化技術(shù)應(yīng)用到遺傳算法中正使它的優(yōu)勢能夠被發(fā)揮，電氣設(shè)備的故障診斷中應(yīng)用的技術(shù)除了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（neural network）、邏輯模糊與專家系統(tǒng)（expert system）外，在變壓器（transformer）、電動機（motor）與發(fā)電機（generators）等故障診斷中，智能化診斷技術(shù)被廣泛應(yīng)用。

3.5 AIT被應(yīng)用于日常操作中

在日常操作中，人工智能技術(shù)（AIT）已經(jīng)深入到生活的各個方面，并且也早已深入了電氣自動化技術(shù)的發(fā)展中。人工智能技術(shù)（AIT）有效解決了在電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用中傳統(tǒng)電氣控制的誤差高且效率低、操作復(fù)雜等問題。使得操作程序被最大程度的簡便了，該技術(shù)甚至能夠讓人在家里通過電腦操控系統(tǒng)。

我國引入人工智能化技術(shù)這一舉措使電氣自動化操作更加的簡便化，并且能夠通過遠(yuǎn)程控制來對系統(tǒng)進行操作，能夠讓工作人員在遠(yuǎn)離生產(chǎn)環(huán)境惡劣的車間的同時，使誤差率降低、生產(chǎn)成本減少。電氣自動化中智能技術(shù)的應(yīng)用將進一步滲透到人們的日常生活中去，這是一種勢在必行的節(jié)奏，電氣自動化中智能技術(shù)的應(yīng)用不僅能使人們的生活質(zhì)量得到提高，同時也是一種對未來的積極探索。

3.6 在簡化自控流程期間應(yīng)用智能技術(shù)的措施

電氣領(lǐng)域的自控流程相對而言比較復(fù)雜，因此對于每一個步驟都高標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)要求，如果有一個細(xì)小的操作發(fā)生失誤，那么就會容易造成事故，這種事故可大可小，而這種因操作失誤而引起的事故會給整個作業(yè)帶來不可估量的損失。人工智能技術(shù)（AIT）能夠使這種問題被妥善進行處理，并且能夠借助計算機設(shè)備對遇到的各種問題進行分析和處理，進而將平時的信息進行整理和匯總，然后針對這些問題設(shè)計出不同的故障處理方法，盡可能讓電氣自控工作的質(zhì)量得到保障。除此之外，該人工智能技術(shù)（AIT）能借助計算機對設(shè)備進行遠(yuǎn)程控制，簡化了控制的過程，為技術(shù)維修方面的工作人員帶來了便利，與此同時也為檢察設(shè)備提供了方便。

4 AIT的應(yīng)用前景

在設(shè)計電氣設(shè)備的時候，很多學(xué)科的知識都會被用到（比如電路等），這就對相關(guān)的設(shè)計者不僅僅是在學(xué)術(shù)上，更是在經(jīng)驗上提出了更高要求，如果設(shè)計者能夠?qū)⒁恍┲悄芑夹g(shù)運用到設(shè)計中，那么以前無從下手的問題就能夠被解決，能使電氣工程在切入智能技術(shù)的設(shè)計時的效率得到提高，質(zhì)量得到提升。在進行設(shè)計時，相關(guān)的設(shè)計人員應(yīng)該注意系統(tǒng)的綜合運用，如模糊邏輯系統(tǒng)、遺傳算法、專家系統(tǒng)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等。這樣便能使全新且高效的混合智能技術(shù)（hybrid intelligence technique）被開發(fā)，混合智能技術(shù)在電氣工程自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用可以優(yōu)化電氣工程自動化控制系統(tǒng)。

5 結(jié)論

人工智能技術(shù)（AIT）是高科技的典范，現(xiàn)代化的代表，而電子信息技術(shù)的突飛猛進更是將智能技術(shù)帶入了一個新的發(fā)展平臺，使其有更廣闊的發(fā)展空間。作為一門新的科學(xué)技術(shù)——人工智能技術(shù)（AIT）還在不斷地完善，但是隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展、科技的不斷進步，人工智能技術(shù)（AIT）已經(jīng)成為人們的生產(chǎn)和生活中不可缺少的部分。人工智能技術(shù)（AIT）對智能的本質(zhì)進行了全面的闡釋，并且該技術(shù)使電氣工程自動化的發(fā)展被推動了。人工智能技術(shù)（AIT）不但給人類的生活帶來了便利，同時也逐漸成為了衡量一個國家工業(yè)水平是否發(fā)達(dá)的重要標(biāo)志，因此，智能化技術(shù)日后在電氣自動化控制中的應(yīng)用會愈來愈廣泛。

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[責(zé)任編輯：薛俊歌]