电气自动化控制中AI技术的应用

发表时间:2021/4/25   来源:《中国电业》2021年第3期   作者:杜鹏
[导读] 当前,AI作为新型生产辅助技术已经在社会生产的各个领域得到了渗透,AI改进了生产方式,占据市场先机,确保自身的核心竞争力能够得到提升。
        杜鹏
        国网冀北电力有限公司唐山供电公司  063000  
        摘要:当前,AI作为新型生产辅助技术已经在社会生产的各个领域得到了渗透,AI改进了生产方式,占据市场先机,确保自身的核心竞争力能够得到提升。本文围绕着AI在电气自动化控制中的应用展开论述,希望能为电气自动化控制水平的提升提供一些参考和建议。
        关键词:人工智能;电气工程;自动化;应用
        一、电气工程自动化中AI应用的优势
        1.1干扰影响小
        电气工程自动化利用智能控制器进行工作,因其科学合理的设计特点,受外界环境因素干扰影响比较小,具有较强的适应能力,可以根据不同的环境、不同数值和不同的模型设计,进行快速的确认、调整与分析,实现自动化的计算管理过程。
        1.2操作过程严谨
        AI的应用,可以对烦琐的信息参数进行简化调节,减少了操作流程的复杂性,减少了参数的操作误差,发挥了操作的一致性和严谨性,保证了系统操作的良好规范性。
        1.3有利于提高产品的质量和水平
        而通过AI的应用,可以设定相应的程序,将工业生产中消耗的人力资源保持在可控范围内,并不断提高工业生产效率,给予工业生产整体质量强有力的保障。
        二、人工智能在电气工程自动化中的应用
        2.1AI技术在电气自动化控制设备中的应用
        电气自动化是未来的发展趋势,应该更加重视相关设备的自动化和智能化发展,而传统的电气自动化控制设备组成结构复杂,操作难度较大,电气自动化控制设备要实现高效智能的运行,就需要对于多套系统进行联合应用,这样才能完成对繁杂的电气设备的控制,而AI技术通过利用计算机技术,将大数据和其他新型技术相融合,简化处理程序,严格遵循自动化操作步骤,对于设备的运行进行精细化的管理,建立智能化的现场控制体系,达到完全程控能力,使得设备能够实现自主判断以及自动化操作的效果,提升自动化设备的智能性,减少误操作发生的概率,保证设备运行质量的同时,也能够提高自动化设备的运行效率,达到远程操控和实时监测的要求,进一步减少成本,提升电气自动化技术的整体应用水平,实现电气设备的高效利用。
        2.2AI技术在电气控制过程中的应用
        (1)模糊控制。模糊控制技术作为智能控制技术的一种,主要是通过模糊理推方式,采用用直流或交流传动形式,以模糊理论、语言参数等内容作为基础的控制理念。通过利用模糊控制设备,针对被控目标进行相应的模糊模型和反馈结构数控体系的搭建,从而完成控制要求。模糊控制的自学能力较强,具有较好的适应能力,模糊控制技术与AI技术相结合,可以在控制领域达到较好的效果,能够在电气控制过程进行自适应的修改和完善,自动校正控制器,提升控制系统的性能,减少扰动的影响,在复杂的电气自动化控制系统的应用上有突出的优势。
        (2)专家控制。专家控制系统作为具有大量的专门知识以及经验的程序系统,使用人工智能技术和计算机技术,以专家理论为基础,通过专家经验开展推理和判断,模拟人类专家的决策过程,对于专业性的复杂问题进行解决。专家控制系统已经在故障诊断、工业设计和过程控制等领域有了一定的应用,在电气控制领域的应用也开始逐步推广,采用多样化方式解析被控对象和控制器模型,结合数值计算和符号运算,选取最佳的控制参数,完成参数优化,利用微调设备参数的方式适应外界的控制环境,实现在线处理的灵巧性,提升系统的信息处理能力,是电气装置更加稳定的工作,并提高电气系统的自动化程度。


        (3)神经网络控制。神经网络由大量控制单元共同组成,通过模拟人脑的机制和活动,并对其功能进行基本特征的抽象,深入研究网络算法和性能,有一个神经元连接手机的大量信息和数据,并根据相关规则来转化,再利用单元格传输系统分析处理,从而为控制系统提供数据支持,通过逼近理论开展网络设计,利用数理方法进行软件模拟和硬件实现。神经网络能够为复杂问题提供简单有效的解决方法,在发展过程中越来越受到关注,在优化组合和机器人设计等诸多领域得到应用,也能够推动电气控制领域的发展。
        2.3AI技术在故障诊断中的应用
        (1)应用于故障分析与诊断。利用AI技术开展行故障诊断与分析工作时,可采取模糊理论来分析电气设备的工作情况,从而保证其精准化运行,维护其运行效率和稳定程度,避免后期的运行检修工作。在诊断发电机以及发动机等设备的过程中,充分发挥AI技术的作用,检测相关指标并开展评估工作,开展自动识别工作,迅速精准的检测出设备出现的问题,及时发现故障点,以设备相关参数为依据快速分析故障原因,利用各处理器采取有效的解决措施,简化对于设备的维修工作,尽可能降低故障带来的不利影响,使得故障范围不会继续扩大,减少电力安全事故的出现,同时,有利于在工作过程中保证操作人员的人身安全,也能够为后期同类问题提供参考经验。
        (2)应用于故障预防。现如今,社会经济在不断发展,对于电气自动化控制提出了更高的要求,为了更好的实现电气系统的运行,就需要对于电气自动化系统进行故障预防,在系统中使用AI技术,利用智能技术开展全天在线检测和监控,提前分析和评估容易发生的故障类型,最大程度上减少故障发生的可能性,从而为电气自动化控制提供更加全面以及细致的服务和保障。传统的方法只能通过诊断经验分析已经发生的故障,不能实现事先的预防,无法减低风险,不利于挽回故障带来的损失。而AI技术的应用能够通过对自动化设备进行运行程序的设置,充分分析控制系统采集的信息,收集并储存数据,将信息录入数据库后,模拟构建数据样本,就可以作为可借鉴的经验,优化运行模式,实现控制以及调节工作,包括警报的信号等重要参数,在出现风险时就能够提前做出预警,避免出现和以前相同的事故,从而保证电气自动化系统的稳定和可靠。
        2.4AI技术在电气自动化管理中的应用
        (1)应用于电气自动化设计。在电气自动化设计中应用AI技术,能够提升其设计水平,在大大提高工程项目的效率的同时,较大程度的保证智能化的应用。电气自动化设计具有复杂和烦琐的特点,对于设计人员的知识储备和专业性要求比较高,且在设计工作中耗费的人力和物力较多。应用AI技术能够根据实际需求来设计针对性的算法,通过在软件中导入设备等参数,更加快速有效的分析和处理系统运行过程中出现的大量数据,对于运行效果进行模拟,减少成本投入,进一步优化设备分布等设计方案,根据设计中不足及时进行调整,提高电气设计的精确度和效率,达到预期的质量要求。(2)建立中央控制智能系统。现阶段的工厂管理模式不能完全实现智能化控制,有待进一步完善,应用AI技术建立中央控制智能系统,应用云计算等新型平台,实时把握生产过程的情况和状态,能够在生产的各个环节让设备发挥最大的功效,呈现出良好的运行状态。例如实时收集运行的模式和状况,反馈结果后通过计算,对于自动化控制路线给出最佳建议,从而提高运行质量,同时增加监督以及管理工作的效率,实现动态管理,完善管理体系和资源配置,解决管理难的问题。
        三、结语
        综上所述,电气自动化控制中AI技术的应用有着独特性质,尤其是在社会信息化快速发展、信息网络不断建设的今天,为电气自动化控制的发展带来更积极的推动作用,在继续改革和完善的情况下,会进一步提升电气自动化控制技术的应用水平和能力,也会带来巨大的经济效益,使我国在国际信息化的竞争中脱颖而出。
        参考文献:
        [1]杨霞,刘璐璐,摆小军.人工智能技术在电气自动化控制中的应用[J].集成电路应用,2020,37(09)120-121.
        [2]王建永,谢雷,师向阳.人工智能技术在电气自动化控制中的应用[J].工程建设与设计,2020(12)247-248.
        [3]王亚萍,孙丽萍,杨景超,高辰.人工智能技术在电气自动化控制中的应用[J].计算机产品与流通,2020(07)75.
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