基于人工智能技术探究电气自动化的发展前景

发表时间:2020/5/25   来源:《中国电业》2020年3期   作者:王林
[导读] 随着近些年人工智能技术在电气自动化中不断应用,
        摘要:随着近些年人工智能技术在电气自动化中不断应用,电气自动化的智能化特征日益凸显,加大力度将人工智能技术应用于电气自动化已经成为该行业的发展方向之一。本文从人工智能技术研究方向出发,以此为基础研究了电气自动化发展前景,从而为今后人工智能技术与电气自动化融合的实现,积累一些理论资料。
        关键词:人工智能技术;电气自动化;发展前景
        引言
        近年来,随着计算机科学、信息学、仿生学、神经心理学等学科和云计算、互联网+、大数据等技术的迅猛进步,人工智能技术取得了长足的发展。由于人工智能技术是模仿人类及自然界其他生物的感知、学习、推理等行为而发展来的,从而相较于其他传统技术具有更强的适应性和容错性,并已逐步应用至智能控制、图像处理、信号分析等领域。电气自动化技术作为工业的重要技术之一,在提高生产效率、降低生产成本中起到了十分积极地作用。但随着电气系统的复杂性和连续性程度的增强,传统的电气自动化系统设计、控制和监测等方法面临全新的挑战。而人工智能技术为电气自动化系统的革新提供了新的思路,并已经逐步应用到了电气自动化系统中。从而本文对人工智能在电气自动化中的应用前景进行了分析,以期为加速电气自动化的发展和工业自动化、智能化的进程提供一定的参考。
        1概述
        1956年McCartney等在Dartmouth大学召开的学术会议中首次提出了人工智能技术,其最大的特点是可以模仿人类的思考和自然界中一些生物的感知、学习和推理过程,对收集得到的信息进行分析处理,以达到指导设计、控制设备运行和信息提取等目的。人工智能技术可分为两类:具备能够依据外界刺激进行思考、学习等的强人工智能技术和应用至工程实际中解决工程问题的弱人工智能技术。由于本文着重于研究该技术在工程实际中的应用及前景,故本文的研究范围仅限于弱人工智能技术。
        2人工智能技术研究方向
        在人工智能技术方面的研究,是一种具有高度专业性的研究工作。人工智能技术所运用的理论非常复杂,包括模糊神经算法、遗传算法等,并以非线性函数方程作为基础,以此可以看出人工智能技术的复杂性。针对人工智能的研究,涉及了很多个方面,当前比较典型的研究方面包括神经网络、专家系统、模糊逻辑、机器学习等。其一,机器学习是人工智能技术的关键性部分,具体来说则是,运用计算机,去学习已经存在的数据,掌握其内部规律,从而获得相应知识,以实现计算机智能化的目的。其二,模糊逻辑,这部分则是以总结经验方式,获得隶属函数以及隶属度,让逻辑中非0即1到0-1的转换,也就能让计算机处理更符合工程实际。其三,专家系统则是通过构建知识库的方式,提升本系统的知识水平,同时提升推理水平,以更有效地解决本领域中高难度的问题。其四,人工神经网络则是通过大量节点也就是神经元,实现各个节点之间的信号传递,此时就会被赋予加权值,然后进行信号分析处理,也能实现信息的存储。
        3人工智能技术在电气自动化方面的应用
        3.1在设计方面的应用
        生活水平的提高致使人们对原有设备的要求不断提升,传统设备的功能已经无法满足人们的需要,设备需要进行更新设计。然而设备的设计工作并非那么简单,一项设备的设计在传统方式下需要耗费大量的人力物力。由于设计工作需要运用到大量的专业知识以及繁琐的公式,涉及的范围和内容非常广泛,在时间上的耗费也不容小觑。市场竞争如此激烈,传统方式又浪费资源,另外对传统电气设备的涉及方法已不能合理满足当前社会发展的需求,因此谁能够找到更好的方式,谁就能抢夺先机。利用人工智能技术能够将设计师的经验进行转化,也能够进行繁琐的公式计算,使整个计算过程简单化,提高了计算的效率,还能够对设计的设备进行操作校验,使设计更为科学准确。


        3.2在电气控制方面的应用
        不管是在民用领域,亦或是在工业领域,均会使用到可以控制电气设备的控制系统。人工智能技术就被应用到电气控制系统中,可以更好地提升电气控制效率。从工业领域的未来发展而言,应当针对不同工作类型,设计出不同种类的电气控制系统,以控制各个状态的电气设备。实际引用过程中,可以通过优化人机交互界面的形式,对设备运行状态进行改善,从而实现更有效地控制。而针对民用领域,人工智能化的电气控制系统已经实现。
        3.3人工智能技术在电气设备方面的应用
        电气自动化有了一定的构思、理念,就要用相应的工作去让这个构思在现实中体现,而电气设备的设计工作,就很好的完成了这一项任务。可是,需要体现的工作在现实中是困难重重的,进行中,要面对各种繁杂的因素,还要有极为广泛的的知识面。现在,人们对电气设备的要求更高,他们都希望电气设备能给他们带来更好更多的便捷,这一定程度上为电气设计的工作带来很大的压力,原先的电气设计说提供的功能已经远远不能满足广大人民的诉求的,时代不断发展之下,伴随着激烈的市场竞争,原先的电气设备正在被陆陆续续的淘汰,因为它们带来的不利因素日益变大,浪费、污染也显得更清晰,为了降低这些不利的因素,人们会跟上时代倡导节约、环保的步伐,要求更节约资源、更环保的、更便捷的电气设备服务于他们的生活,所以,要合理运用人工智能技术,有效解决原先电气设备的不足之下,实现新的电气设备能够满足大部分人的生活、工作需求,此外,合理的运用该技术对于人工智能技术、电气设备的设计的全面发展也有很大的帮助。
        4电气自动化的发展前景
        4.1电气工程自动化绿色化发展趋势
        随着绿色发展战略以及绿色环保思想深入人心,电气工程自动化绿色化也将成为重要的发展趋势。因此在未来电气工程自动化设计过程中,要重视节能效果,并在运行过程中充分利用各种有效资源,加强对资源的利用率,并降低对能源的消耗,以此实现可持续发展。因此在未来电气工程自动化绿色化发展过程中,要大力研究、应用绿色生产与制造技术,实现节能降耗。
        4.2助力电气自动化系统的控制
        传统的控制策略相较于人工智能具有容错性低、不具学习能力、普适性低等缺陷,从而在控制执行终端动作的准确度等方面存在一定的缺陷。在电气自动化控制系统中引入人工智能技术之后,可以运用人工神经网络、模糊决策等实现系统动作的精确控制,进而提高系统的自动化和智能化水平。例如:传统的控制策略一般而言对于大部分的开关量仅存在0和1两种描述,而在实际控制过程中,往往会出现非0也非1的情况,从而导致不能实现控制的精细化和准确化。但在引入模糊决策之后,通过隶属度和隶属度函数可以准确刻画0~1之间的状态,从而整体提升控制系统的性能。
        结语
        综上所述,人工智能技术是未来科学研究的重要内容,而将此技术与电气自动化结合,就能为人工智能技术的应用指明新的方向。电气自动化可以应用在人们生活中,也可以应用在工业领域,所以影响非常广泛。在未来发展中,电气自动化融合人工智能技术,可以在电气系统设计、电气控制系统、电气电路系统等方面推进,以更有效地促进电气自动化的升级、完善,提高智能性。
        参考文献:
        [1]田迎新,薛海霞.基于人工智能技术分析电气自动化的发展前景[J].电子技术与软件工程,2017(15):255.
        [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(3):96-97.
        [3]褚飞飞,陈武祥.基于人工智能技术分析电气自动化的发展前景[J].科技风.2018(31).
       
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