電氣工程自動化中人工智能的應(yīng)用
摘要:人工智能綜合了多學(xué)科,如:信息論、控制論、自動化及生物學(xué)等,擁有數(shù)據(jù)分析、信息處理、文字識別等能力,其在各個領(lǐng)域均扮演著重要的角色。本文介紹了人工智能的概況,重點探討了其在電氣功能自動化中的應(yīng)用,旨在充分發(fā)揮人工智能的作用,保證電氣工程自動化的安全性及有效性。
關(guān)鍵詞:電氣工程;自動化;人工智能
0.引言
隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,電氣行業(yè)的重要性愈加顯著,特別是其電氣工程自動化,不僅保證生產(chǎn)質(zhì)量,還降低生產(chǎn)成本。為了進(jìn)一步提升電氣工程自動化水平,人工智能技術(shù)得到了人們高度關(guān)注。目前,該技術(shù)在電氣工程自動化中的應(yīng)用優(yōu)勢顯著,如:便于調(diào)節(jié)參數(shù)、縮小了操作誤差、基本不受外界影響、節(jié)省了大量資源。在此基礎(chǔ)上,本文主要闡述了人工智能在電氣設(shè)備、電氣控制過程、故障診斷等方面的應(yīng)用,旨在指導(dǎo)實踐,凸顯人工智能的價值。
1.人工智能的概況
人工智能是20世紀(jì)50年代由美國學(xué)者提出來的,其又稱機(jī)器智能,其核心為計算機(jī),經(jīng)多學(xué)科共同作用,使其具備了推理、規(guī)劃、交流、感知及操控等能力。它的本質(zhì)為對人腦思維及處事方式等進(jìn)行模擬,但其僅為無意識的機(jī)械物理操作,缺少創(chuàng)造性。目前,人工智能在電氣工程自動化中的應(yīng)用研究相對較少,因此,本文探討了其應(yīng)用意義及具體應(yīng)用內(nèi)容。
2.在電氣工程自動化中人工智能的應(yīng)用
2.1應(yīng)用意義。
一是便于調(diào)節(jié)參數(shù),人工智能控制優(yōu)點明顯,如:操作簡便、較強的適應(yīng)力等,此外,它可借助有關(guān)數(shù)據(jù),設(shè)計自動化模型參數(shù),從而保證了參數(shù)調(diào)節(jié)效果;二是,縮小了操作誤差,人工智能控制器具有較強的抗干擾性,參數(shù)設(shè)定后,實際運行中基本不會出現(xiàn)誤差;三是,基本不受外界影響,對于傳統(tǒng)電氣工程控制器而言,在構(gòu)建自動化模型時,極易受不確定因素的影響,如:模型參數(shù)改變、不同數(shù)值計算類型等,而借助人工智能后,無須精準(zhǔn)動態(tài)模型,實際構(gòu)建中不受參數(shù)、模型環(huán)境等因素影響,并明顯提升了自動化水平;四是,節(jié)省了大量資源,傳統(tǒng)控制器中涉及著諸多的電氣設(shè)備,如:變壓器、電纜、電線等,并要配備專業(yè)人員,以此實現(xiàn)管理與維修,在此情況下,其占用了大量的資源,與其相比,人工智能大幅度減少了資源占用率,控制了生產(chǎn)成本,保證了生產(chǎn)效益;五是,保證了電氣產(chǎn)品性能,傳統(tǒng)控制方法以特定目標(biāo)為依據(jù),而人工智能下的電氣自動化系統(tǒng),將未知數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)后,便可獲得規(guī)范性、一致性的產(chǎn)品。
2.2應(yīng)用內(nèi)容
2.2.1在電氣設(shè)備方面。人工智能優(yōu)化設(shè)計了電氣設(shè)備,由于實際優(yōu)化工作具有一定的復(fù)雜性,因此,對相關(guān)人員有著較高的要求,其不僅應(yīng)具備完善的知識體系,對電磁場、電路、電器及電機(jī)等知識有充分的掌握與了解,此外,還應(yīng)擁有豐富的設(shè)計經(jīng)驗以及良好的應(yīng)變能力。以往設(shè)計多采用人工手工制作法,未能適應(yīng)電器工程自動化的發(fā)展需求,因此,人工智能優(yōu)化設(shè)計得到了各個企業(yè)高度關(guān)注,經(jīng)實踐可知,其縮短了開發(fā)周期,保證了設(shè)計質(zhì)量與效率。目前,人工智能的應(yīng)用主要體現(xiàn)在兩方面,一是遺傳算法,二是專家系統(tǒng),前者應(yīng)用頻率偏高,其利用自動化模型實現(xiàn)了設(shè)計,不僅先進(jìn),而且精準(zhǔn);后者根據(jù)故障的征兆特點,充分考慮了電氣設(shè)備故障的不確定性與非線性,有機(jī)結(jié)合了專家系統(tǒng)與人工智能,進(jìn)而優(yōu)化了產(chǎn)品設(shè)計,使其更加合理,大幅度提高了其整體性能。
2.2.2在電氣控制過程方面。在電氣工程自動化發(fā)展中最為關(guān)鍵的便是電氣控制過程,其直接關(guān)系著系統(tǒng)的穩(wěn)定性與高效性。因此,實踐中對電氣控制過程有著嚴(yán)格的要求,但因控制過程過于煩瑣,極易出現(xiàn)各種問題,一旦操作不當(dāng),則會引起設(shè)備故障,從而降低了其運行效率。而人工智能利用計算機(jī)技術(shù),保證了操作精準(zhǔn)性,通過界面化形式,簡化了控制流程,同時及時、完整保存了有關(guān)信息、數(shù)據(jù),可自動生成報表,節(jié)約了人力、物力,增強了數(shù)據(jù)查詢的便捷性?,F(xiàn)階段,常見的控制方法為模糊控制,其優(yōu)點為操作簡便,此外,還包括專家系統(tǒng)控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等。
2.2.3在故障診斷方面。電氣設(shè)備運行中極易出現(xiàn)各種故障,傳統(tǒng)診斷方法是利用氣體樣本分析法實現(xiàn)的,此方法缺點明顯,如:占用了大量維護(hù)人員及時間,效率偏低。雖然對設(shè)備展開了實時監(jiān)測,但因其故障具有突然性與不確定性,從而增加了診斷難度。為了有效處理故障,實踐中需要采用高效的診斷方法保證設(shè)備正常運行,減少損失。人工智能診斷方法采用模糊理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及專家技術(shù)等,憑借先進(jìn)技術(shù)保證了診斷效果及效率。
2.2.4在電力系統(tǒng)方面。在電力系統(tǒng)自動化中廣泛應(yīng)用著人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及專家系統(tǒng),前者擁有靈活的學(xué)習(xí)方法及分布式的存儲方式,滿足了海量數(shù)據(jù)的處理需求,此外,其合理分類了模型,借助季節(jié)性時間模型,有效預(yù)測了電力系統(tǒng)短期負(fù)荷狀況,全面分析了可能出現(xiàn)故障的環(huán)節(jié);后者作為程序系統(tǒng),融入大量經(jīng)驗、知識及規(guī)則等,使其具有一定的復(fù)雜性,其分析了電力系統(tǒng)問題,通過模擬專家決策過程,實現(xiàn)了有關(guān)問題的有效處理。結(jié)語綜上所述,人工智能作為先進(jìn)技術(shù),將其應(yīng)用于電氣工程自動化的各個方面,提升了自動化水平,為電力行業(yè)穩(wěn)定與健康發(fā)展提供了可靠的保障。日后,人工智能技術(shù)將趨于成熟,其應(yīng)用范圍也將進(jìn)一步擴(kuò)展。
參考文獻(xiàn)
[1]王丹婭.智能化技術(shù)在電氣工程自動化控制中的應(yīng)用[J].科技致富向?qū)В?012,27(7):217.
作者:楊帥 單位:華北理工大學(xué)電氣工程學(xué)院

責(zé)任編輯:電力交易小郭
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