◎趙特猛 吳珍輝

（作者單位：廣東廣青金屬科技有限公司）

電氣自動(dòng)化技術(shù)是工業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的技術(shù)，在技術(shù)發(fā)展的過程中，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)已經(jīng)融合了計(jì)算技術(shù)、信息技術(shù)，讓控制系統(tǒng)能夠進(jìn)一步提升運(yùn)行的穩(wěn)定性和效率。人工智能技術(shù)的使用實(shí)現(xiàn)了電氣自動(dòng)化技術(shù)的水平的進(jìn)一步提升，有效擴(kuò)展了電氣自動(dòng)化技術(shù)的功能，并且減少了工作人員的操作壓力，對(duì)提升生產(chǎn)效率、控制生產(chǎn)成本都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。智能技術(shù)應(yīng)用到電氣自動(dòng)化生產(chǎn)中依然具備一定的復(fù)雜性，技術(shù)人員需要把握技術(shù)的特點(diǎn)，選擇合理方式應(yīng)用相關(guān)技術(shù)，以滿足電氣自動(dòng)化控制的要求，從而提升生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，提升企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

電氣自動(dòng)化控制是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，傳統(tǒng)的控制方式雖然比較成熟，但是一般在線性問題的處理上有比較好的效果，出現(xiàn)非線性問題后，仍然需要工作人員手動(dòng)操作。使用人工智能技術(shù)可以提升電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的功能，豐富對(duì)各類復(fù)雜問題的處理措施，解決過去在控制中的問題。本文對(duì)人工智能技術(shù)的內(nèi)涵進(jìn)行研究，分析使用人工智能技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和目前智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的運(yùn)行狀況，最后針對(duì)具體的技術(shù)應(yīng)用展開討論。通過研究，幫助人員更有效地使人工智能技術(shù)，提升電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

一、人工智能技術(shù)概述

人工智能技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)、應(yīng)用數(shù)學(xué)等技術(shù)交叉衍生出來的技術(shù)，通過在編寫程序是模仿人的思維，創(chuàng)造出具有智能特性的程序、機(jī)器。和傳統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)械相比，人工智能技術(shù)控制下的設(shè)備能對(duì)周圍環(huán)境狀況進(jìn)行自主判斷，可以解決傳統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)在動(dòng)態(tài)環(huán)境中運(yùn)行效果差的問題，可以代替人從事復(fù)雜工作，快速完成各類復(fù)雜的分析，做出正確的決策。目前人工智能技術(shù)在工業(yè)應(yīng)用中主要面向機(jī)器人系統(tǒng)和專家系統(tǒng)，能保持對(duì)復(fù)雜情況的高效率工作，也能自動(dòng)完成很多復(fù)雜問題的處理。

二、電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中使用人工智能技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

電氣自動(dòng)化控制工作需要面臨比較多的復(fù)雜情況，傳統(tǒng)的自動(dòng)化系統(tǒng)很難解決問題，需要工人負(fù)責(zé)，導(dǎo)致在自動(dòng)化的情況下，仍有大量的人力需求。使用人工智能技術(shù)可以自動(dòng)完成大量復(fù)雜的工作，可以拓寬電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景，解決過去電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用限制問題。

1.減少人力資源投入。

人工智能技術(shù)可以代替很多人類的工作、決策，讓自動(dòng)化系統(tǒng)的自動(dòng)化水平更加徹底，從而實(shí)現(xiàn)勞動(dòng)力的解放，代替人工操作。目前的工業(yè)生產(chǎn)中，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)會(huì)面對(duì)很多復(fù)雜的、動(dòng)態(tài)的環(huán)節(jié)，會(huì)涉及到很多不同的控制內(nèi)容，在進(jìn)行人工管理時(shí)，需要投入大量人力才能保證管理，而且人員在匯總設(shè)備數(shù)據(jù)等方面相對(duì)于機(jī)器有天然的劣勢(shì)，很難保證操作的即時(shí)性，也難以短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的處理。使用人工智能系統(tǒng)代替人工操作，可以自動(dòng)完成大量復(fù)雜數(shù)據(jù)的處理工作，代替工人完成很多復(fù)雜性很強(qiáng)但是重復(fù)性比較高的工作，從而減少生產(chǎn)過程中對(duì)人員的需求，提升生產(chǎn)率。

2.提升工作的精確性。

無(wú)論人工操作還是傳統(tǒng)的電氣自動(dòng)化控制，保持生產(chǎn)精確性都有比較高的困難，導(dǎo)致生產(chǎn)過程中的問題解決不及時(shí)，會(huì)影響生產(chǎn)效率甚至?xí)l(fā)安全事故。使用智能技術(shù)會(huì)隨時(shí)對(duì)生產(chǎn)過程中的情況進(jìn)行監(jiān)控，利用計(jì)算機(jī)分析在生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的問題，智能系統(tǒng)會(huì)計(jì)算出解決方法，實(shí)現(xiàn)工作過程中的高度自動(dòng)化運(yùn)行，保證工作的精確性和效率。人員操作時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)疲勞等問題，導(dǎo)致工作精度下降，但是人工智能技術(shù)控制下的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)可以保持良好的工作狀態(tài)，確保系統(tǒng)始終保持較高的禁錮惡行。

3.避免對(duì)象模型的控制。

傳統(tǒng)的電氣自動(dòng)化控制器在設(shè)計(jì)過程中會(huì)考慮對(duì)象模型，并在整個(gè)運(yùn)行過程中都會(huì)以對(duì)象模型為基礎(chǔ)進(jìn)行控制工作。但在實(shí)際生產(chǎn)工作中，存在很多影響因素，會(huì)超出對(duì)象模型的控制范圍，導(dǎo)致系統(tǒng)很難對(duì)特殊情況做出正確的反應(yīng)，容易由于錯(cuò)誤判斷導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)故障和生產(chǎn)問題。但是使用智能化系統(tǒng)就能避免對(duì)象模型控制的僵化問題，可以不斷適應(yīng)全新的情況，保證設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。

4.操作簡(jiǎn)單。

智能技術(shù)應(yīng)用到電氣自動(dòng)化系統(tǒng)之后，可以提供更加簡(jiǎn)便的操作，很多重復(fù)性操作都可以由智能系統(tǒng)完成，也能自動(dòng)完成對(duì)操作的糾正，提升了電氣智能化系統(tǒng)操作的簡(jiǎn)便性。比如專家系統(tǒng)會(huì)在命令系統(tǒng)中輸入準(zhǔn)確的指令代碼，通過快速分析可以獲得結(jié)果。使用模糊控制代碼能夠完成更為正確的智能化控制，從而保證設(shè)備的可操作性。使用人工智能技術(shù)設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的優(yōu)化工作，加快電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行速度，降低工作人員對(duì)系統(tǒng)的操作壓力。

5.提升系統(tǒng)靈敏度。

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀況、參數(shù)控制、參數(shù)設(shè)置都有較高的要求，由于自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行過程中設(shè)備很多，導(dǎo)致系統(tǒng)需要較高的控制成本才能滿足對(duì)靈敏度的要求。人工智能技術(shù)可以提升對(duì)各類數(shù)據(jù)的處理效率，解決系統(tǒng)的靈敏度問題。比如可以時(shí)刻進(jìn)行自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行狀況的檢測(cè)，自動(dòng)完成各類數(shù)據(jù)的分析工作，針對(duì)異常數(shù)據(jù)、異常工作狀態(tài)自動(dòng)完成判斷，在故障出現(xiàn)之前自動(dòng)進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的調(diào)節(jié)，從而保證系統(tǒng)的靈敏度水平。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中應(yīng)用智能技術(shù)后，系統(tǒng)能主動(dòng)進(jìn)行運(yùn)行狀況的分析和解決運(yùn)行問題，對(duì)各類故障處理都有較高的靈敏度，能滿足控制效果的需求。

6.實(shí)現(xiàn)更為有效的成本控制。

電氣自動(dòng)化控制的過程中，人工智能技術(shù)可以模仿人類的思維進(jìn)行系統(tǒng)控制，還能與大數(shù)據(jù)等技術(shù)融合，制定最優(yōu)化的控制策略。使用該方法減少了運(yùn)行過程中的人力投入，也能減少電氣設(shè)備對(duì)能源、材料的浪費(fèi)，有效控制電氣自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行成本。

7.保證電氣自動(dòng)化設(shè)備的穩(wěn)定性。

人工智能技術(shù)能夠?qū)﹄姎庠O(shè)備進(jìn)行十分精確的控制，并且能自動(dòng)完成對(duì)故障的判斷和處理工作，減少故障對(duì)設(shè)備的影響，將電氣自動(dòng)化系統(tǒng)維持在比較穩(wěn)定的運(yùn)行狀況下。隨著生產(chǎn)工作的復(fù)雜，對(duì)企業(yè)對(duì)電氣自動(dòng)化生產(chǎn)的穩(wěn)定性也提出了非常高的要求，人工智能技術(shù)的應(yīng)用能滿足企業(yè)對(duì)生產(chǎn)穩(wěn)定性的需要，避免故障引發(fā)的問題耽誤正常的生產(chǎn)，提高電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的控制效果。

三、人工智能技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

人工智能技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)中已經(jīng)得到了十分廣泛的應(yīng)用，而且獲得了非常好的應(yīng)用效果。使用該技術(shù)可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行改造，保證設(shè)備能具備數(shù)據(jù)的收集、分析和處理能力，并做出正確的決策。利用人工智能技術(shù)可以優(yōu)化電氣設(shè)備的各項(xiàng)功能，也能針對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀況對(duì)設(shè)備故障自動(dòng)做出預(yù)警，以及進(jìn)行實(shí)時(shí)化管理避免故障出現(xiàn)。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，智能系統(tǒng)可以根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬，完成對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀況的深度分析，如果發(fā)現(xiàn)存在故障，可以第一時(shí)間完成故障處理和浸膏工作，實(shí)現(xiàn)了電氣設(shè)備故障的快速處理。

使用人工智能技術(shù)進(jìn)行設(shè)備的控制管理后，可以將更多的設(shè)備控制集中在是電腦上進(jìn)行控制，工作人員通過電腦可以完成對(duì)多部電氣設(shè)備的監(jiān)控和操作，制定電氣設(shè)備的生產(chǎn)計(jì)劃。針對(duì)各種特殊的控制需求，技術(shù)人員可以編寫程序，風(fēng)度智能系統(tǒng)控制功能模塊，保證智能系統(tǒng)控制水平的提升。實(shí)際工作中，各種電纜設(shè)備之間可能會(huì)出現(xiàn)干擾，使用智能技術(shù)可以自動(dòng)完成對(duì)信息的分析和完成故障濾波工作，避免發(fā)布錯(cuò)誤的控制指令，有助于保證電氣設(shè)備的智能化水平，并確保設(shè)備的可靠性。

傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)僅僅使用一種具體對(duì)象進(jìn)行控制，但是在人工智能系統(tǒng)下，對(duì)所有不同對(duì)象都能進(jìn)行工作。多個(gè)不同的電氣設(shè)備通過同一個(gè)人工智能系統(tǒng)進(jìn)行控制，能確保生產(chǎn)工作中設(shè)備的高度一致，確保不同電氣設(shè)備之間的配合，適應(yīng)對(duì)各種工況進(jìn)行處理的需求，在使用不同控制算法的情況下，保證生產(chǎn)流程的連貫性。

四、人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用

人工智能技術(shù)能夠提升電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的靈活性，達(dá)到優(yōu)化電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的目的，也增加了電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)景，提升了系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)該從設(shè)計(jì)、電氣系統(tǒng)運(yùn)行過程、日常操作、故障處理等多個(gè)層面展開應(yīng)用，發(fā)揮人工智能在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的優(yōu)勢(shì)。

1.電氣自動(dòng)化設(shè)備設(shè)計(jì)。

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)涉及到比較廣的應(yīng)用范圍，系統(tǒng)控制的人員必須充分了解電氣自動(dòng)化系統(tǒng)，滿足操作的相關(guān)要求。通過規(guī)范操作人員的行為，可以降低電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在控制過程中的錯(cuò)誤發(fā)生率，提升控制水平。但是在實(shí)際工作中，由于操作人員失誤、設(shè)備故障的等因素，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)不可能保持長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定運(yùn)行，一些錯(cuò)誤的指令也會(huì)導(dǎo)致電氣自動(dòng)化系統(tǒng)出現(xiàn)事故。雖然在工作之前嚴(yán)格檢查設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)可以降低人員失誤率，但是仍然難以對(duì)各種問題進(jìn)行有效控制。使用智能化技術(shù)，智能系統(tǒng)能夠?qū)θ藛T的錯(cuò)誤操作進(jìn)行識(shí)別，提供警告避免錯(cuò)誤的操作，保證電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，也能確保系統(tǒng)的工作效率和滿足科學(xué)性的要求，對(duì)提升電氣自動(dòng)化技術(shù)水平發(fā)揮著十分重要的作用。設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)，智能化技術(shù)的應(yīng)用也方便增加電氣自動(dòng)化設(shè)備的功能，以及完善設(shè)備的工作流程。對(duì)于設(shè)計(jì)人員而言，必須加強(qiáng)對(duì)人工智能技術(shù)和電氣自動(dòng)化技術(shù)的研究，推動(dòng)兩項(xiàng)技術(shù)的充分融合，保證電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，減少由于人為因素對(duì)設(shè)備穩(wěn)定性的影響，并提升系統(tǒng)運(yùn)行過程中對(duì)各種故障反應(yīng)的速度。

2.人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的主要技術(shù)。

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行過程中，電氣控制工作是最為核心的部分，人工智能技術(shù)能夠?qū)﹄姎庾詣?dòng)化的運(yùn)行過程進(jìn)行有效控制，提升電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，并且降低運(yùn)行成本。目前，常用的技術(shù)包括專家系統(tǒng)、模糊控制技術(shù)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，這三類技術(shù)已經(jīng)得到了比較廣泛的使用，并且取得了比較好的應(yīng)用效果。

（1）模糊控制。模糊控制基于模糊數(shù)學(xué)，以模糊推理、模糊語(yǔ)言作為控制理論的基礎(chǔ)，將專家經(jīng)驗(yàn)作為模糊控制的規(guī)則，能保證系統(tǒng)運(yùn)行過程中，基于系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)做出正確的決策。該方法使用時(shí)，會(huì)建立對(duì)象的模糊模型，編寫程序獲得模糊控制器，分析系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，完成對(duì)控制的決策工作。模糊控制系統(tǒng)具有很強(qiáng)的自主性，可以對(duì)很多非線性問題進(jìn)行分析，也能適應(yīng)電氣自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行過程中的動(dòng)態(tài)狀況，利用計(jì)算及控制系統(tǒng)可以建立起有效的反饋渠道，形成閉環(huán)結(jié)構(gòu)的控制系統(tǒng)。

（2）專家控制。專家控制以專家理論為主體展開控制工作，充分結(jié)合了目前的控制論技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)專家經(jīng)驗(yàn)的模仿，完成人工智能控制。使用專家控制的最明顯特點(diǎn)在于控制的靈活性很高，具有比較強(qiáng)的自主性，對(duì)不同的控制環(huán)境、控制需求都有非常強(qiáng)的適應(yīng)性，可以對(duì)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)快速完成正確調(diào)整，提升電氣設(shè)備的運(yùn)行效率，保證設(shè)備的運(yùn)行安全。

（3）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的理論技術(shù)是對(duì)人腦的神經(jīng)元進(jìn)行模擬，并以逼近理論作為依據(jù)進(jìn)行建模，通過深度學(xué)習(xí)，可以逐漸提升神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的完善性，在技術(shù)逐漸成熟的背景下，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為了目前智能技術(shù)的主流技術(shù)。電氣系統(tǒng)中，需要根據(jù)需求對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)計(jì)，適應(yīng)特殊的控制需要。

3.日常操控中的應(yīng)用。

由于電氣自動(dòng)化設(shè)備具有復(fù)雜性強(qiáng)的特點(diǎn)，所以操作也比較復(fù)雜，很多工作人員在使用電氣自動(dòng)化設(shè)備之前需要經(jīng)過繁瑣的操作、檢驗(yàn)流程，不僅效率受到影響，也有可能由于人員工作疏忽導(dǎo)致操作方式錯(cuò)誤或者省略重要的操作步驟，影響電氣自動(dòng)化設(shè)備的正常運(yùn)行。人工智能技術(shù)的應(yīng)用能夠優(yōu)化各類控制流程，智能系統(tǒng)能夠?qū)υO(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行檢查，自動(dòng)完成各類操作步驟，能減少人為操作的影響，也提升了設(shè)備的控制率和共工作效率。隨著技術(shù)的進(jìn)一步完善，人工智能技術(shù)為遠(yuǎn)程操控帶來了一定條件，在于電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)深度融合的背景下，很多相對(duì)簡(jiǎn)單的操作都可以利用智能系統(tǒng)自行完成，一部智能系統(tǒng)也能和多個(gè)電氣設(shè)備綁定，同時(shí)完成對(duì)多部電氣設(shè)備的控制工作，讓非專業(yè)人員也能正確完成操作。同時(shí)，智能系統(tǒng)和各類電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的連接也能時(shí)刻同步和儲(chǔ)存系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，智能系統(tǒng)能挖掘數(shù)據(jù)在控制中的價(jià)值，日后工作人員也可以查詢數(shù)據(jù)，分析電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的問題。

4.人工智能技術(shù)在設(shè)備故障診斷中的應(yīng)用。

電氣自動(dòng)化設(shè)備由于運(yùn)行狀態(tài)會(huì)受到很多因素的影響，導(dǎo)致運(yùn)行過程中不能保證絕對(duì)的安全和穩(wěn)定，如果發(fā)生設(shè)備故障，就需要及時(shí)進(jìn)行故障診斷，對(duì)運(yùn)行故障做出正確判斷，通過自行調(diào)整解除故障，或者將故障信息通報(bào)給維修人員，方便維修人員制定工作計(jì)劃解決故障問題。人工智能技術(shù)中的模糊技術(shù)、專家技術(shù)在故障診斷中有著十分重要的作用，這類技術(shù)以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為技術(shù)核心，通過深度學(xué)習(xí)可以，能對(duì)故障進(jìn)行十分準(zhǔn)確的判斷。

電氣系統(tǒng)故障主要包括變壓器、發(fā)動(dòng)機(jī)等故障，這類部件的故障不僅會(huì)影響設(shè)備的運(yùn)行效率，也會(huì)影響設(shè)備的安全性，一旦出現(xiàn)事故，后果會(huì)不堪設(shè)想。同時(shí)，很多設(shè)備的故障存在較高的診斷和維修難度，智能技術(shù)通過對(duì)設(shè)備狀態(tài)的分析，通過智能分析確定故障出現(xiàn)的原因，對(duì)快速解決故障有著十分重要的價(jià)值。使用智能技術(shù)能提升故障診斷的精確性和速度，減少故障診斷和處理工作對(duì)人力的需求，縮短故障處理時(shí)間。例如在處理變壓器故障中，傳統(tǒng)的診斷方法需要收集變壓器油產(chǎn)生的氣體，分析油的成分、油量，判斷變壓器故障出現(xiàn)的原因，整個(gè)檢驗(yàn)過程會(huì)消耗很多的時(shí)間。但是使用人工智能技術(shù)可以時(shí)刻監(jiān)測(cè)變壓器的運(yùn)行數(shù)據(jù)，自動(dòng)在數(shù)據(jù)異常時(shí)完成對(duì)故障的分析工作，對(duì)于問題較小的情況，可以通過調(diào)節(jié)變壓器自行完成故障處理，具有較高的診斷效率和精確性。

結(jié)束語(yǔ)：人工智能技術(shù)的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)的控制模式，讓電腦設(shè)備可以模仿人完成決策，并且依靠電腦的計(jì)算速度，可以同時(shí)、快速完成大量分析工作。在電氣自動(dòng)化控制工作中，人工智能技術(shù)的使用能對(duì)電氣自動(dòng)設(shè)備進(jìn)行更為有效的控制，解決過去控制方式下對(duì)動(dòng)態(tài)狀況處理能力的不足，主動(dòng)分析系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，對(duì)存在的問題進(jìn)行研究，解決系統(tǒng)運(yùn)行問題。智能技術(shù)的使用能降低人員的工作壓力、還可以降低電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行成本，對(duì)提升生產(chǎn)效率、生產(chǎn)精度都有十分重要的意義。因此，還需要繼續(xù)加強(qiáng)在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中對(duì)人工智能技術(shù)的應(yīng)用，解決過去電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行中存在的不足。