贺琳琳
中国能源建设集团黑龙江省电力设计院有限公司,黑龙江省哈尔滨市 150078
摘要:现如今,随着我国经济的快速发展,计算机技术的成熟以及网络的普及,人工智能已经在人们的生活以及工作中扮演者日益重要的角色,节约了大量的人力与时间成本。本文探讨了人工智能在电气设备中的具体应用及前景展望,有助于加强对人工智能技术的认识,对于促进人工智能在电气具有重要的作用。
关键词:人工智能;电气设备;应用;前景
引言
随着我国科学技术的不断发展与进步,越来越多的企业开始引进先进的科学技术手段,并融入企业的生产发展中。人工智能技术就是这样一种科技手段,它不仅仅可以保证电气系统内部的安全运行,还可以在一定程度上提高企业的生产效率,促进企业经济的不断发展。下面将主要对人工智能内涵以及特点进行深入分析。
1人工智能技术的基本概述
人工智能技术的主要目的是掌握人类智能固有的本质,同时对人类智能进行效仿,从而产生的智能化机器。人工智能技术具有一定的复杂性,人工技术是追求智能机器到达高水平的人机、脑机的相互协同和融合,利用现有智能化技术,对部分较为复杂的工作任务采用智能机器来解决,对人脑进行模拟,通过后去的信息进行实现并反馈,从而来改善经济社会发展所需的技术条件以及发展功能。
2人工智能在电气设备中的应用
2.1在电气设备优化设计中的应用
电气设备的设计不仅涉及电机、电磁场、电路等多学科,还需要设计者掌握大量的设计经验知识。在人工智能应用之前,传统的电气设备设计主要采用简单的实验手段和手工方法,难以获得最优方案。随着人工智能技术的飞速发展,人工设计逐渐向计算机辅助设计转变,大大提高了传统辅助设计技术的效率和质量。人工智能技术的应用与优化设计,主要是专家系统和遗传算法。目前所开发的专家系统还处于研究阶段,离实际应用还很遥远。沈阳工业大学特种电机研究所成功开发了永磁直流电动机和永磁同步电动机设计专家系统。河北工业大学将CAD技术与专家系统相结合,开发了电磁继电器CAD专家系统。专家系统主要由最初的设计,结构优化设计和零部件设计三部分组成,使用时只需要输入的参数传递,该专家系统将自动按照要求设计的电磁系统结构大小、接触材料和线圈匝数,绘制特性曲线和结构,大大提高设计效率。遗传算法(GA)是一种先进的优化算法,广泛应用于产品优化设计,特别是在电气产品的人工智能优化设计中。摘要将一种多目标动态优化的先进遗传算法引入电磁电气设计领域,利用该算法对智能交流接触器的结构和控制参数进行优化。该方法具有较好的搜索效率和鲁棒性。同时以效率为目标函数,采用遗传算法对内置永磁同步电动机进行优化设计。此外,还可以在传统遗传算法的基础上进行改进,应用于电机优化设计中。
2.2准确的进行故障分析诊断并优化诊断功能
在进行一些复杂的机械化产品生产的设计与生产时,其所应用生产的电气设备在结构的构造上通常也会非常复杂,能够对其造成干扰影响的因素也有很多,其所出现故障的概率也就越来越多。因此,要想保证机械生产设备的性能稳定,就要求操作人员必须要具备能够将设备异常情况作出及时发现、及时解决的能力,一旦无法作出必要的处理,就会因为硬件设备的损坏进而因此严重的故障事故,甚至会出现人员的伤亡事故。其严重性必须要做到足够的重视。所以在进行电气设备的故障维修与实际的故障解决时运用人工智能技术可以节省大量的维修时间,最为主要的是人工智能能够快速的找到故障问题所发生的位置,并提出具体的解决方案,极大的降低了设备维修与维护的成本,在很大程度上保障了企业的电气自动化生产设备的稳定运行。
除此之外,在进行电气自动化生产设备的故障检测工作时,也能够充分的利用人工智能的模糊理论进行快速、准确的故障检测,并依据故障发生的特征与情况进行故障原因的查找与分析,快速的确定故障发生原因并进行采取相应的排除故障措施,从而达到快速排除故障的目的。
2.3在电气控制中的应用
在电气自动化中,电气控制是最为重要的一项内容,随着人工智能技术在电气控制中的应用,有效地增强了电气控制的效果,同时也更加容易发挥出电气控制的作用。人工智能技术在电气控制中的应用比较集中,多元化了电气控制的方式,其中包括了模糊控制、专家控制和神经网络控制,从而提高了电气控制的工作效率。首先是模糊控制,模糊控制是在模糊语言和基本依据的基础上,以模糊逻辑为基本规则,为计算机系统搭建的一个具有反馈渠道的数字化控制系统,能够及时暴露电气控制过程中出现的故障问题。其次是专家控制,专家控制主要以理论技术为基础,其具有较强的灵活性和适应性,能够适应不同工作环境下的电气控制,有效地提升了电气控制的效率。最后是神经网络控制,神经网络控制源于人们对大脑活动方式的理解,并将其用计算机数据化建模的一种具有学习能力的控制系统。神经网络控制具有广泛的应用,在其出现到现在的短短数十年间已形成了多种控制结构,在电气控制中的应用更是取得了不菲的效果。
2.4人工智能技术在电气系统操作中的应用
对于电气自动化控制,操作是必不可少的。相比于传统的操作方式来说,人工智能操作方式具有高效率、低投入的特点,可以在一定程度上减少人力物力财力的消耗,实现系统操作的智能化。同时,将人工智能化技术手段应用在电气自动化控制的操作上,也可以在一定程度上简化烦琐的电气操作系统程序,实现对电气系统的远程遥控,让人们体会到即使不外出也可以工作的便利。此外,人工智能技术在电气自动化控制中可以对所需要的数据通过计算机进行实时保存与处理,并自动生成报表。这样一来,工作人员就可以根据报表上的数据对整个电气自动化控制工作进行全方位的掌握,做到统筹兼顾。这样不仅仅可以大大提高我国电气系统的操作效率,也可以减少了人为工作的失误率。
3人工智能在电气设备应用的前景展望
经过半个世纪的发展,人工智能已经取得诸多进展,但仍然存在巨大的发展空间。实践表明,混合式人工智能技术可以有效弥补单一技术存在的不足,获得较优性能,有助于开辟更为广阔的应用空间。例如,将神经网络与概率论、神经网络与模糊逻辑、神经网络与生物细胞学相融合,可以产生随机神经网络、细胞神经网络、模糊神经网络等。基于小波分析与神经网络而构建的混合式神经网络,将其应用于电气设备的优化设计和故障诊断,已经取得突出成效。随着人工智能技术的发展,在未来通过混合技术以及组合技术,有助于实现人工智能在电气设备中应用效率的大大提升。尤其是软件技术与微电子技术迅猛发展,不断出现新的开发工具,将会进一步改良人工智能的技术性能,进一步推动人工智能在电气设备领域的应用。
结语
人工智能技术的发展,广泛地应用在各个区域,加快了社会经济发展。电气自动化控制中应用人工智能技术,充分发挥了人工智能的优势,在一定意义上能够推动产业的结构调整,人工智能技术的应用带来了更高的生产效率,有效提高了电气自动化系统运行的安全性及稳定性。
参考文献
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