李佳勇

清研新能源汽車工程中心（襄陽）有限公司天津分公司，天津 300300

電氣工程在我國經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展過程中扮演著十分重要的角色，近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電氣工程逐漸實現(xiàn)了電氣自動化生產(chǎn)，極大地提高了電氣工程的運行效率。然而大數(shù)據(jù)時代的到來轉(zhuǎn)變了電氣工程傳統(tǒng)自動化發(fā)展的方向，在日益激烈的市場競爭中，智能化技術(shù)將成為電氣工程自動化發(fā)展的突破口，因此深入研究如何更加高效地將智能化技術(shù)應(yīng)用到電氣自動化當中就具有十分重要的意義。

1 智能化技術(shù)在電氣自動化中運用的重要意義

1.1 傳統(tǒng)電氣自動化工程存在缺陷

首先，企業(yè)相關(guān)人才缺口大。電氣自動化涉及電子技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和常用電氣設(shè)備的熟練掌握等多種基礎(chǔ)知識，企業(yè)需要招聘到擁有這些綜合經(jīng)驗?zāi)芰Φ母咚饺瞬?，而大批量培養(yǎng)人才需要一定的時間，很多企業(yè)因此而出現(xiàn)用人緊張的問題。

其次，電氣自動化設(shè)備故障發(fā)生頻率高。自動化設(shè)備需要精密的設(shè)計，對生產(chǎn)環(huán)境要求嚴格，并且難以處理突發(fā)事件，使得這種設(shè)備在使用時往往會因為各種問題出現(xiàn)故障，導(dǎo)致企業(yè)的生產(chǎn)停滯，并且由于設(shè)備精密，維修難度也較大，企業(yè)不得不投入大量的人力來監(jiān)控設(shè)備的運行，同時投入大量的財力準備隨時修復(fù)設(shè)備。

最后，電氣自動化設(shè)備需要的設(shè)計控制模型開銷大。由于電氣自動化技術(shù)應(yīng)用范圍較廣，自動化設(shè)備需要的控制模型設(shè)計也各不相同，企業(yè)為了建立復(fù)雜的模型，往往會投入大量的資源，在生產(chǎn)成本方面給企業(yè)的資金運轉(zhuǎn)帶來了較大的負擔。

1.2 智能化技術(shù)的使用優(yōu)勢

首先，智能化技術(shù)可以簡化自動化設(shè)備的控制流程。精密的電氣自動化設(shè)備在使用時需要技術(shù)人員時刻監(jiān)測設(shè)備的各項運轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，當操作環(huán)境發(fā)生變化時，技術(shù)人員要代替設(shè)備做出指令修改，然后機器才會按照相關(guān)設(shè)計方案自動運轉(zhuǎn)下去，而智能化技術(shù)在數(shù)據(jù)分析和判斷上足以代替人類，這使得電氣自動化工程完全可以由數(shù)據(jù)操作來代替人類操作，一方面簡化了控制流程，另一方面也減少了人類犯錯的概率。

其次，智能化技術(shù)提高了電氣自動化設(shè)備的工作效率。智能化技術(shù)的高級分析能力和對環(huán)境的精準識別能力，使得系統(tǒng)在檢測設(shè)備的運轉(zhuǎn)過程中發(fā)現(xiàn)陌生數(shù)據(jù)時，智能化技術(shù)可以經(jīng)過分析后做出相應(yīng)操作，如果自己能解決就無須警報，如果不能解決則可以遠程通知技術(shù)人員，在控制環(huán)節(jié)上起到了一定的緩沖作用，減少了故障的發(fā)生。

最后，智能化技術(shù)不需要設(shè)計復(fù)雜的控制模型。傳統(tǒng)電氣自動化設(shè)備的控制模型在設(shè)計時需要考慮到各種復(fù)雜環(huán)境的影響，因此技術(shù)人員要做到面面俱到，這樣設(shè)備才能夠穩(wěn)定運行，但是犧牲的是設(shè)備的模型精準度，而隨著智能化技術(shù)的加入，控制模型可以通過智能化判斷，規(guī)避相應(yīng)的不利因素，無須大量的事先設(shè)計，同時也保留了設(shè)備的精準度。

2 智能化技術(shù)在電氣自動化中的具體運用

2.1 設(shè)備的管理和監(jiān)控變得智能化

智能化技術(shù)可以代替企業(yè)的技術(shù)人員開展電氣設(shè)備的監(jiān)控和管理工作。對于企業(yè)而言，人力成本的合理減少是運營過程中需要考慮的實際問題，如今大量設(shè)備都可以運用電氣自動化技術(shù)，其中，遠程監(jiān)控是為了觀察設(shè)備是否良好運轉(zhuǎn)，是否需要專業(yè)人員前往修理；現(xiàn)場監(jiān)控則是為了讓技術(shù)人員輔助設(shè)備進行條件判斷，根據(jù)實際運行情況，技術(shù)人員可以更改設(shè)備的操作指令。智能化技術(shù)在監(jiān)控和管理工作上的運用，足以幫助企業(yè)提高20%～35%的工作效率，減少50%的人員處理時間，真正實現(xiàn)電氣設(shè)備的自動化運轉(zhuǎn)，無須技術(shù)人員的參與，也因為其通過自我計算后操作的合理性，保證了電氣自動化設(shè)備的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，維持了企業(yè)生產(chǎn)的合理運營，最重要的是減少了企業(yè)的人力資源成本。

典型的智能化管控技術(shù)是模糊控制技術(shù)，模糊控制邏輯指的是人類大腦中不確定的思維和指令，但是系統(tǒng)可以充分運用人工智能的算力，處理不確定的問題。具體流程是將大眾行為收集起來后，利用構(gòu)建的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法分析數(shù)據(jù)，并由此得出不同環(huán)境中設(shè)備應(yīng)該做出的正確操作。更加先進的智能化系統(tǒng)還可以自我糾錯，記錄自己的每一步操作，再收集接下來的設(shè)備運行數(shù)據(jù)，判斷上一步操作指令是否有不當之處，通過不斷學(xué)習、下發(fā)指令、收集數(shù)據(jù)、糾正這一流程來實現(xiàn)自我進化。

2.2 設(shè)備的故障診斷變得智能化

電氣自動化設(shè)備的復(fù)雜性和精密性導(dǎo)致其一旦出現(xiàn)故障，維修難度會非常大，技術(shù)人員要想快速修理設(shè)備從而恢復(fù)企業(yè)的正常生產(chǎn)，就需要明確了解設(shè)備的故障位置和原因，而如何了解這兩方面正是兩大難點。難以診斷的故障需要通過拆卸設(shè)備并實行多角度的判斷才能下結(jié)論，因此只有高水平的技術(shù)人員才有可能在短時間內(nèi)修好設(shè)備。智能化技術(shù)的出現(xiàn)，在設(shè)備監(jiān)控上幫了企業(yè)很大一個忙，而且其不僅可以起到警報作用，還可以判斷設(shè)備的故障情況。智能化技術(shù)往往嵌入在電氣自動化設(shè)備中，與設(shè)備的運轉(zhuǎn)緊密結(jié)合在一起，因此它可以精準定位故障，并根據(jù)設(shè)備的運行狀況迅速確定故障原因，技術(shù)人員可以通過查看可視化界面得知故障的具體信息，然后進行后期維修。因此，智能化技術(shù)可以保障設(shè)備的使用壽命，提高設(shè)備的運行效率，從而提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，減少企業(yè)因維修不當而造成維修資金浪費的現(xiàn)象。

2.3 設(shè)備的模型設(shè)計變得智能化

傳統(tǒng)的電氣自動化設(shè)備在設(shè)計時需要考慮各種復(fù)雜的操作環(huán)境，進而設(shè)計對應(yīng)的自動化操作指令，因此設(shè)備的設(shè)計模型非常復(fù)雜，設(shè)計周期較長，一旦某一處細節(jié)不夠完善，設(shè)備在運行時很容易出現(xiàn)失誤，以至于延誤企業(yè)的生產(chǎn)，因此企業(yè)需要招聘專業(yè)的技術(shù)人員對不同的設(shè)備設(shè)計不同的數(shù)據(jù)算法，利用豐富的知識儲備解決復(fù)雜的問題。

引入智能化技術(shù)后，設(shè)備的設(shè)計完全可以參考智能化系統(tǒng)提供的設(shè)計方案，在基礎(chǔ)方案上由技術(shù)人員做一定的補充，減少方案出現(xiàn)弊端的可能性，降低設(shè)備的故障率；在數(shù)據(jù)算法方面，引入遺傳算法等技術(shù)，幫助技術(shù)人員對各設(shè)計方案進行大致判別。遺傳算法是一種通過模擬自然進化過程搜索最優(yōu)解的方法，其大體思路是設(shè)計一個基礎(chǔ)種群，判斷種群的染色體基因，將種群中的個體做交叉配比，分析后代中的變異結(jié)果并判斷其染色體基因，這樣循環(huán)下去根據(jù)逐代演化和優(yōu)勝劣汰尋找其中的最優(yōu)解。該算法應(yīng)用在智能化技術(shù)中時，是通過對眾多設(shè)計方案做分析和檢測，促使其不斷地精細化。精髓之處在于，遺傳算法并不是要尋找方案的最優(yōu)解，而是要在一次次篩選過程中排除掉不合適的分支，盡可能靠近最優(yōu)解即可，最終確定設(shè)計方案。類似于遺傳算法在內(nèi)的眾多智能化技術(shù)，對技術(shù)人員的知識儲備要求沒有那么高，從而可以適當幫助企業(yè)減少對高水平人才的需求。

2.4 智能化技術(shù)的具體應(yīng)用舉例

（1）智能化技術(shù)目前充分應(yīng)用于農(nóng)業(yè)相關(guān)。智能溫控管理技術(shù)可以幫助調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，利用蓄放熱裝置和溫度檢測儀器，在白天室溫較高時，吸收多余熱量，以水為存儲介質(zhì)，在夜晚室溫較低時，再放出熱量，保證5℃左右的合理溫度。

（2）智能化技術(shù)目前充分應(yīng)用于車輛制造相關(guān)。新興的智能手表可以和智能汽車連接在一起，聯(lián)網(wǎng)后實時監(jiān)測道路狀況，通過震動等提醒方式，駕駛員無須觀看就可以了解前方道路的實況信息，未來無人駕駛汽車的研發(fā)將會成為智能化技術(shù)在電氣自動化中的一種高級應(yīng)用。

3 有關(guān)PLC及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

智能化技術(shù)在電氣工程自動化中的運用還包含PLC及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在電氣自動化中的應(yīng)用主要是通過智能化的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，依照預(yù)先設(shè)定的模型來實現(xiàn)模式識別和信號處理，進而實現(xiàn)智能化的電氣傳動，而PLC在電氣自動化中的應(yīng)用主要是以PLC系統(tǒng)替代電氣工程傳統(tǒng)的繼電控制器，進而實現(xiàn)對電氣工程生產(chǎn)流程的智能化協(xié)調(diào)分配，電氣工程通過PLC系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)智能化的自動切換，進而有效提高生產(chǎn)效率。

4 結(jié)束語

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種先進技術(shù)逐漸融入社會建設(shè)和發(fā)展的各個行業(yè)。作為現(xiàn)代信息技術(shù)的中堅產(chǎn)物，智能化技術(shù)在電氣自動化中進行有效運用體現(xiàn)在多個方面，其對提高電氣工程整體運行效率具有十分重要的作用，能夠幫助電氣自動化發(fā)展全面滿足智能化控制的總體需求。電氣相關(guān)部門要將智能化技術(shù)在電氣自動化中進行有效運用，并引起足夠的重視，進而全面提升我國電氣自動化的發(fā)展水平，為提升我國電氣工程總體生產(chǎn)水平奠定堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。