林浩博
(哈爾濱工程大學(xué) 黑龍江省哈爾濱市 150001)
智能技術(shù)是一種全新的技術(shù),是通過(guò)對(duì)人類智能模擬理論進(jìn)行分析與實(shí)踐,以計(jì)算機(jī)技術(shù)為依托的先進(jìn)技術(shù)。從目前人工智能的發(fā)展情況來(lái)看,有些學(xué)者也將人工智能技術(shù)稱之為機(jī)器智能,是一種前沿性的學(xué)科,同時(shí)也是社會(huì)科學(xué)與自然科學(xué)的融合學(xué)科。從人工智能技術(shù)的發(fā)展歷史來(lái)看,人工智能提出于1956年,從那時(shí)起人工智能的研究進(jìn)入了嶄新的階段,經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,人工智能技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為一種世界性的尖端技術(shù),并且與當(dāng)前的納米技術(shù)、基因工程并列稱之為世界三大尖端技術(shù)。
智能技術(shù)主要是以世界上最復(fù)雜的精密儀器--大腦作為研究對(duì)象,并且以計(jì)算機(jī)技術(shù)作為載體,通過(guò)模擬大腦實(shí)現(xiàn)提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本的目的。智能技術(shù)有著非常大的優(yōu)勢(shì),在進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)的時(shí)候,智能化控制器通過(guò)對(duì)控制對(duì)象模型的調(diào)整,使得整個(gè)技術(shù)的性能得到提高,并且還能夠有效地控制時(shí)間因素,尤其是在人工智能技術(shù)中,模糊邏輯控制有著比較廣泛的應(yīng)用,而模糊邏輯控制的速度是非??斓?,是普通控制不能夠比擬的。在人工智能技術(shù)中,智能化控制器也是其中非常重要的一個(gè)方面,在應(yīng)用的過(guò)程中,智能化控制器可以將輸入的未知數(shù)據(jù)進(jìn)行有效地評(píng)估,而且通過(guò)智能化控制器的評(píng)估會(huì)使得評(píng)估效率大大提高。不僅如此,智能化控制器還具有學(xué)習(xí)的功能,能夠在較短的時(shí)間內(nèi)學(xué)習(xí)到相關(guān)算法的內(nèi)容,而且在應(yīng)用的過(guò)程中還具有較強(qiáng)的抗干擾能力,從而使得整個(gè)技術(shù)的應(yīng)用效率提升。
人工智能技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)A啃畔⑦M(jìn)行系統(tǒng)性的收集并且及時(shí)地反饋,人工智能技術(shù)是以人腦思維作為主要模仿對(duì)象,對(duì)相關(guān)的信息進(jìn)行有效的處理,并且減輕人們的腦力勞動(dòng),如果將智能技術(shù)應(yīng)用到電氣工程自動(dòng)化控制工作中,能夠?qū)ΜF(xiàn)行的工作流程進(jìn)行整合與優(yōu)化,并且使得自動(dòng)化程度進(jìn)一步提升,這一轉(zhuǎn)變并不僅僅意味著人力成本的降低,而且還在較短的時(shí)間內(nèi)提高了工作效率,這對(duì)于整個(gè)電氣行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整與提升有著非常積極的促進(jìn)作用。
在電氣工程中,自動(dòng)化控制技術(shù)的設(shè)計(jì)是一個(gè)非常復(fù)雜的工作,尤其是其中的一些關(guān)鍵技術(shù)是不容許有任何誤差的,在電氣工程的設(shè)計(jì)中,需要應(yīng)用大量的理論知識(shí),包含物理學(xué)的電磁知識(shí)、電場(chǎng)知識(shí)等內(nèi)容,而且在設(shè)計(jì)方面也需要具備大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。從目前的實(shí)踐情況來(lái)看,電氣產(chǎn)品的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)遵循簡(jiǎn)單的原則,在實(shí)用的前提下進(jìn)行智能化設(shè)計(jì),而且依托當(dāng)前先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)從而使得產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期進(jìn)一步壓縮,如果該設(shè)備后期發(fā)生了故障,維護(hù)起來(lái)也比較容易。人工智能技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化設(shè)計(jì)中有著非常廣泛的應(yīng)用,其主要優(yōu)勢(shì)在于它能夠在較短的時(shí)間內(nèi)將采集到的數(shù)據(jù)歸集起來(lái)并對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和處理,而且在電氣工程中,人工智能技術(shù)能夠采集到電氣設(shè)備的生產(chǎn)數(shù)據(jù),并且對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和儲(chǔ)存。不僅如此,在電氣工程自動(dòng)化的運(yùn)行過(guò)程中,智能技術(shù)能夠?qū)ΡO(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一的監(jiān)控,而且工作人員還可以根據(jù)事件的不同來(lái)進(jìn)行報(bào)警,該功能還能夠?qū)㈦姎庠O(shè)備的模擬量數(shù)值及時(shí)匯總給設(shè)備操作人員,并且按照事件發(fā)生的先后順序進(jìn)行記錄,而且將最終的處理情況記錄在系統(tǒng)之中。除此之外,智能技術(shù)還具備圖像和音頻的處理功能,而且還能夠根據(jù)現(xiàn)實(shí)的需求設(shè)置操作員管理權(quán)限,在運(yùn)行之前,智能技術(shù)還能夠模擬系統(tǒng)可能發(fā)生的故障,并且按照故障的類型以及輕重程度做好處理應(yīng)急預(yù)案。
電氣自動(dòng)化控制是電氣系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中非常關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié),電氣工程的自動(dòng)控制能夠使得各類電氣設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行,并且及時(shí)向工作人員報(bào)告電器的運(yùn)行狀態(tài),如果電氣工程自動(dòng)化程度的進(jìn)一步提升必然會(huì)壓縮人工成本,而這一構(gòu)想的實(shí)現(xiàn)與智能技術(shù)的應(yīng)用與普及是離不開(kāi)的。在當(dāng)前的應(yīng)用實(shí)踐中,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的廣泛應(yīng)用就是智能技術(shù)在電氣工程中的最顯著體現(xiàn)。
模糊邏輯從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)就是以模仿人類的思維方式為主,按照心理學(xué)的相關(guān)內(nèi)容通過(guò)數(shù)學(xué)與函數(shù)相結(jié)合方式來(lái)對(duì)人類心理變化過(guò)程進(jìn)行描述,在學(xué)術(shù)領(lǐng)域,將這種變化過(guò)程按照等級(jí)的不同分為五個(gè)層次。模糊邏輯在智能技術(shù)中的應(yīng)用能夠使得電氣工程在工作的過(guò)程中降低數(shù)據(jù)搜索的難度,并且對(duì)各類數(shù)據(jù)問(wèn)題的處理有著較高的效率。尤其是設(shè)計(jì)人員不太了解電氣工程的內(nèi)部?jī)?nèi)容以及數(shù)學(xué)建模問(wèn)題時(shí),可以充分地利用模糊邏輯的相關(guān)方法做好數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與分析,隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái),模糊邏輯的應(yīng)用還能夠根據(jù)數(shù)據(jù)的分析結(jié)果來(lái)分配相關(guān)的解決方案,并且還能夠?qū)ο到y(tǒng)可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行模擬。
從學(xué)術(shù)領(lǐng)域的研究情況來(lái)看,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為一種新興的技術(shù)得到了廣大研究人員的青睞,它主要是對(duì)生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的理論抽象化,從神經(jīng)心理學(xué)以及心理物理學(xué)的相關(guān)內(nèi)容出發(fā),運(yùn)用數(shù)學(xué)分析將大腦功能處理信息的能力體現(xiàn)出來(lái)。自從20世紀(jì)80年代該概念被提出以來(lái),人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)成為了人工智能領(lǐng)域中的重點(diǎn)研究技術(shù)。近十多年來(lái)的研究人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了飛速地發(fā)展,尤其是在電氣工程領(lǐng)域的發(fā)展前景非常可觀。在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和人類的記憶有著一些高度相似的地方,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的主要邏輯思維是通過(guò)電氣工程中建立相關(guān)的諧波模型,并且通過(guò)該系統(tǒng)來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)控,該系統(tǒng)能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的動(dòng)態(tài)以及靜態(tài)內(nèi)容進(jìn)行分析與檢測(cè),還能夠?qū)ζ渲写嬖诘臐撛谡系K進(jìn)行排查。
在電氣工程自動(dòng)化控制的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中,不僅僅要掌握必備的知識(shí)內(nèi)容,更需要掌握豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),所以在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過(guò)程中要采用實(shí)驗(yàn)與理論相互結(jié)合的方法進(jìn)行。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步與普及,在電氣工程中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了CAD設(shè)計(jì)取代手工設(shè)計(jì),CAD設(shè)計(jì)能夠在較短的時(shí)間內(nèi)設(shè)計(jì)出質(zhì)量更高的產(chǎn)品,并且還能夠在系統(tǒng)中模擬出產(chǎn)品的運(yùn)行狀態(tài),從而保證產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量。其次,在電氣工程領(lǐng)域中,智能化技術(shù)中的遺傳算法也有著非常廣泛的應(yīng)用范圍,遺傳算法是一種比較先進(jìn)的算法,最終獲得結(jié)果的精確度非常高,在電氣工程這種精密化程度較高的設(shè)計(jì)中應(yīng)用非常普遍。在遺傳算法中,征兆和故障之間的關(guān)系處理起來(lái)是比較繁瑣和復(fù)雜的,其中還具備非線性和不確定的特點(diǎn),而將智能化技術(shù)應(yīng)用到遺傳算法之中能夠使得遺傳算法更好地發(fā)揮,使得智能化程度進(jìn)一步提升。除此之外,智能化的診斷技術(shù)應(yīng)用比較廣泛,尤其是在模糊邏輯、專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、變壓器、電動(dòng)機(jī)等故障診斷中效果十分顯著。
在電氣工程自動(dòng)化控制工作中,智能技術(shù)已經(jīng)與其深度結(jié)合,并且滲透到工作的方方面面。人工智能技術(shù)的普遍應(yīng)用使得電氣工程的發(fā)展更為快速。人工智能技術(shù)能夠解決原有電氣工程自動(dòng)化控制技術(shù)中誤差高、效率低、操作系統(tǒng)復(fù)雜等特點(diǎn),對(duì)操作系統(tǒng)進(jìn)行了精簡(jiǎn)化的設(shè)計(jì),甚至在未來(lái)的發(fā)展中操作人員足不出戶就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣工程的操縱。我國(guó)在電氣工程控制中引入了智能化技術(shù),智能化技術(shù)的引入使得電氣自動(dòng)化的操作更加簡(jiǎn)單便捷,實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程操控,降低了操作誤差且壓縮了生產(chǎn)成本。從技術(shù)領(lǐng)域來(lái)看,智能化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用得到了很好的印證,相信在未來(lái)中,智能化技術(shù)將會(huì)更好的發(fā)展,能夠進(jìn)一步提升電氣工程的自動(dòng)化控制技術(shù)。
除此之外,電氣工程的自動(dòng)化控制技術(shù)中其操作流程是相對(duì)比較復(fù)雜的,每一個(gè)步驟都不能夠操作失誤,而且有著嚴(yán)格的操作流程。如果操作人員發(fā)生了小小的失誤,那么就很容易造成安全事故的發(fā)生,從而為整個(gè)作業(yè)帶來(lái)不可估量的后果。而人工智能技術(shù)的應(yīng)用則可以避免這些問(wèn)題的發(fā)生,人工智能技術(shù)通過(guò)借助計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)所可能遇到的問(wèn)題進(jìn)行分析與演練,并且能夠詳細(xì)地記錄設(shè)備平時(shí)運(yùn)行的數(shù)據(jù)信息,將其整理歸納后存儲(chǔ)進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)中,方便操作人員調(diào)閱。除此之外,人工智能技術(shù)還能夠?qū)Χ啻伟l(fā)生的故障進(jìn)行重點(diǎn)的記錄與分析,并且提供有效的解決方法,從而使得電氣工程的自動(dòng)化控制工作處于可控的范圍之內(nèi)。在目前的發(fā)展過(guò)程中,人工智能技術(shù)還實(shí)現(xiàn)了借助計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,并且按照簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)的原則,精簡(jiǎn)了控制的流程,這不但使得操作人員操作起來(lái)更加便捷簡(jiǎn)單,也方便了后期維修人員的維修與檢測(cè),提升了電氣工程自動(dòng)控制技術(shù)的可靠性。
電氣工程的設(shè)計(jì)是一個(gè)相對(duì)比較復(fù)雜的過(guò)程,除了需要大量的專業(yè)知識(shí)外,還需要掌握一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。大量的實(shí)踐結(jié)果表明,智能技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用使得整個(gè)工程的運(yùn)轉(zhuǎn)效率得到了進(jìn)一步的提升,控制質(zhì)量以及操作的簡(jiǎn)潔度也得到了相應(yīng)的提升,進(jìn)一步推動(dòng)電氣工程自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展。智能化技術(shù)包含著很多方面的知識(shí),其中有心理學(xué)、生理學(xué)、物理學(xué)以及語(yǔ)言學(xué)等學(xué)科的內(nèi)容,其綜合性程度非常高。在電氣工程自動(dòng)化控制領(lǐng)域如火如荼的發(fā)展背景下,智能化技術(shù)是作為現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的分支出現(xiàn)的,并且將其應(yīng)用到電氣工程的自動(dòng)化控制中有助于促進(jìn)電氣工程自動(dòng)化控制效果的實(shí)現(xiàn)。大量的實(shí)踐結(jié)果證明,智能化技術(shù)的應(yīng)用促進(jìn)了工作效率的提升,也降低了成本的投入,實(shí)現(xiàn)了人力資源的優(yōu)化配置。在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中,智能化技術(shù)必然將會(huì)與電氣工程結(jié)合更為緊密,實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和控制,使得該系統(tǒng)的工作性能得到進(jìn)一步的提升,與此同時(shí),智能化技術(shù)能夠使得電氣工程各項(xiàng)數(shù)據(jù)的處理實(shí)現(xiàn)高度的一致性,使得數(shù)據(jù)處理速度進(jìn)一步加快。在未來(lái)的發(fā)展中,智能化技術(shù)的應(yīng)用必然會(huì)使得電氣工程運(yùn)行系統(tǒng)的整體控制能力得到進(jìn)一步的提升,而且對(duì)于故障的診斷以及排除速度會(huì)進(jìn)一步加快,可以有效地縮短故障排除所需要的時(shí)間,從而保證電氣工程的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。
人工智能技術(shù)的普及與應(yīng)用是高科技時(shí)代的鮮明代表,人工智能技術(shù)的出現(xiàn)改變了人類生產(chǎn)生活的方式,尤其在當(dāng)前計(jì)算機(jī)信息技術(shù)高速發(fā)展的今天,計(jì)算機(jī)技術(shù)將人工智能技術(shù)推向了一個(gè)新的發(fā)展高潮。而人工智能技術(shù)作為一門新的學(xué)科開(kāi)始走入到人們的視線之中,并且不斷地發(fā)展與完善。人工智能技術(shù)近些年來(lái)得到了充分地發(fā)展,與各行各業(yè)的結(jié)合越來(lái)越緊密,該技術(shù)的應(yīng)用是對(duì)智能這一詞語(yǔ)的闡述,在當(dāng)前的電氣工程自動(dòng)化控制領(lǐng)域中,智能技術(shù)的應(yīng)用推動(dòng)了該行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展,給生產(chǎn)生活帶來(lái)了極大的便利,從目前國(guó)內(nèi)的實(shí)踐情況來(lái)看,智能技術(shù)已經(jīng)在電氣工程領(lǐng)域中有著不錯(cuò)的應(yīng)用效果,但是從整體上來(lái)說(shuō)依然還存在著一定的不足之處,其發(fā)展空間比較巨大。本文立足于實(shí)際,結(jié)合學(xué)術(shù)研究中的相關(guān)內(nèi)容對(duì)當(dāng)前我國(guó)電氣工程自動(dòng)化控制領(lǐng)域的智能化技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了探討分析,并且對(duì)其具體應(yīng)用以及前景進(jìn)行了闡述與分析,希望能夠進(jìn)一步促進(jìn)智能化技術(shù)在電氣工程領(lǐng)域的應(yīng)用。