【淺談電氣自動化控制中人工智能技術5400字（論文）】

PAGEPAGE16淺談電氣自動化控制中人工智能技術TOC\o"1-3"\h\u24102第一章前言 115693第二章人工智能簡述 2170612.1人工智能的概念與應用領域 2105952.1人工智能技術在電氣自動化中的應用優(yōu)勢 2131272.1.1受干擾因素小 2132972.1.2參數(shù)調(diào)節(jié)便利 233022.1.3人工智能控制器具有優(yōu)良的一致性 339372.1.4人工智能控制器可以降低人力物力 317742第三章人工智能技術在電氣自動化中的應用體現(xiàn) 4315103.1人工智能專家系統(tǒng) 4256013.2人工神經(jīng)元網(wǎng)絡 460603.3實現(xiàn)設備的精細化管理 4189033.4人工智能技術在日常操作中的應用 517021第四章人工智能技術在電氣自動化功能中的應用分析 618004.1信息收集 6230714.2信息傳輸 6148834.3信息分析 671514.4診斷控制 72032總結(jié) 82799參考文獻 9第一章前言隨著我國經(jīng)濟的快速健康發(fā)展，科學信息技術也開始實現(xiàn)了快速的大量和規(guī)模快速發(fā)展，經(jīng)濟發(fā)展的能源需求有力地促進了人工智能技術在電氣自動化中的發(fā)展。此外，許多工業(yè)科學家和工程技術人員已經(jīng)深入研究了人工智能控制技術在原子電氣工業(yè)自動化和工業(yè)自動化工程研究相關工作過程中的重要應用。如何將人工智能技術應用于電氣自動化的維護和檢修，降低系統(tǒng)故障風險，從而減少企業(yè)的經(jīng)濟損失，加強電氣自動化缺陷問題的檢測工作從而提高檢測的準確性和故障管理的有效性，從而降低維護檢修的成本。人工智能技術在電氣自動化的應用主要針對電氣技術，工程技術和人工智能技術的全面應用。這就需要實踐經(jīng)驗和專業(yè)知識相互融合，才能將人工智能技術應用到實處[1]。然而，電氣自動化中有工作經(jīng)驗的工程人員往往并不具備全面和系統(tǒng)的理論知識儲備，而具有專業(yè)知識的研究人員卻缺乏相關工作經(jīng)驗。這也就不難理解，人工智能在電氣自動化實際應用中難以發(fā)揮其作用的原因了。第二章人工智能簡述2.1人工智能的概念與應用領域自第三次信息技術革命以來，計算機網(wǎng)絡技術所作為代表的電子信息網(wǎng)絡技術迅速穩(wěn)步發(fā)展。與此同時，它的快速迅猛發(fā)展也正在使得工業(yè)自動化、數(shù)字化、智能、其他信息相關技術領域以及那些使用電子計算機技術作為主要輔助信息技術的科學研究在新趨勢領域得以持續(xù)快速增長。人工智能技術也就是一種此類創(chuàng)新技術，是一個全新的信息技術科學研究應用領域。人工智能主要是通過技術整合、創(chuàng)新等手段實現(xiàn)的，利用一些以前人類沒有的科學理論、方法和工具作為研究目的，并使這些探索要素變得智能。人工智能技術必須完全依靠現(xiàn)代計算機信息技術。人工智能是計算機科學的一個分支，它探索和發(fā)展應用原則、方法、技術和系統(tǒng)，以模擬和擴大人類智力。近年來，人工智能被廣泛用于機械轉(zhuǎn)換、智能控制、機器人、專家系統(tǒng)、航空應用、基因編程、巨型信息處理和語言圖像識別，其他領域也在不同程度上得到應用。2.1人工智能技術在電氣自動化中的應用優(yōu)勢2.1.1受干擾因素小與傳統(tǒng)的電阻控制器技術不同，人工智能受外部干擾的影響較小，可以保證電氣系統(tǒng)的正常運行。人工智能可以通過思維模擬并快速執(zhí)行結(jié)果的可行性分析，從而可以在電氣自動化的實際功能內(nèi)完成最佳操作模式的選擇和參數(shù)的精確設置。確保高效率的運行[2]。該系統(tǒng)不同于傳統(tǒng)的電子控制器：它不需要計算人工公式和模型參數(shù)，這些參數(shù)由人工智能自行定義設定，而且可以根據(jù)內(nèi)部運行情況自行選擇，無需人為干預，可以最大限度地減少外部因素。因此，這種操作方式將更加靈活，有效地提高了電氣的操作水平和靈活性，并簡化了操作流程?？偟膩碚f，傳統(tǒng)控制器在構(gòu)造模型中遇到許多不確定因素，這往往會對控制器模型產(chǎn)生不利影響。例如，控制器模型在定義參數(shù)時會經(jīng)過一些修改，計算參數(shù)時會有不同類型的值，但人工智能控制器的設計是構(gòu)建動態(tài)模型，對精準性有特定的標準，對外部環(huán)境的要求要少得多。2.1.2參數(shù)調(diào)節(jié)便利現(xiàn)代人工智能具有與傳統(tǒng)電控器不同的特性，在調(diào)整參數(shù)方面具有更大的優(yōu)勢。人工智能不需要剛性參數(shù)，工作人員也不需要根據(jù)電的實際運行條件不斷調(diào)整參數(shù)和計算，這大大減少了控制的需要。由于人工智能技術對外部環(huán)境的要求很小，并且具有很強的抗干擾能力。人工智能可以充分利用語音，信息響應和相關參數(shù)系統(tǒng)來自動調(diào)整和糾正當前設置，具有靈活方便的自動調(diào)諧技術。2.1.3人工智能控制器具有優(yōu)良的一致性與此同時，在一些現(xiàn)代原子電氣工業(yè)自動化應用領域中所應用到的人工智慧智能控制技術等也可以有效地大幅提高現(xiàn)代電氣自動產(chǎn)品的性能一致性。首先，使用這種人工智能技術生產(chǎn)各種電子產(chǎn)品時就可以大大減少外部環(huán)境因素的相互重疊。所有同類產(chǎn)品都必須可以按照特定行業(yè)標準批量生產(chǎn)，以便于確保所有產(chǎn)品的質(zhì)量一致性，并可以提供最大不同程度的行業(yè)標準化批量生產(chǎn)。與此同時，在完全自動化的智能監(jiān)控設備的自動化化管理下由于操作過程中的錯誤和人為錯誤而造成的生產(chǎn)損失將大大減少，因此整個系統(tǒng)仍然可以統(tǒng)一的方式實施。這提高了業(yè)務生產(chǎn)的質(zhì)量和水平，促進了中國持續(xù)的自動化創(chuàng)新。2.1.4人工智能控制器可以降低人力物力在電氣自動化中使用自動化設備可以盡可能地節(jié)省資源和能源消耗。首先，由于人工智能下的先進電氣產(chǎn)品的生產(chǎn)顯著降低了生產(chǎn)錯誤或生產(chǎn)不合規(guī)的風險，這使得可以很大程度上確保每個產(chǎn)品的合格率，從而直接減少由產(chǎn)品故障引起的生產(chǎn)浪費。其次，人工智能不需要通過傳統(tǒng)的控制器控制，如電纜和變壓器所需的操作設備，由于其抗干擾能力比傳統(tǒng)的控制器的高得多，降低了失敗的頻率。最后，作為現(xiàn)代高科技產(chǎn)品的人工智能將受到設計過程中現(xiàn)代綠色生產(chǎn)文化概念的影響[3]。同時，它還必須保證公司利潤的整體改善，以便在耗盡時能源消耗量大大降低。在傳統(tǒng)的控制器中，公司的投資成本降低，從而可以獲得更大的利潤。

第三章人工智能技術在電氣自動化中的應用體現(xiàn)3.1人工智能專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)是以前工業(yè)的一種重要的智能發(fā)展形勢，具有諸如時事、互操作性、可靠性和便利性等特點。經(jīng)過調(diào)節(jié)電氣自動化過程的優(yōu)化控制系統(tǒng)。專家操作系統(tǒng)主要應用原理是根據(jù)電氣設備數(shù)據(jù)的實時上傳和識別處理，從源頭上控制整個人工智能算法，確定控制周期。當發(fā)現(xiàn)有異常訊息的時候，專家系統(tǒng)能做到操控人工智能計算方法，迅速思考診斷，并實施對應的解決方法。這項技術在電力系統(tǒng)里重要運用是LISP處理器，把當時的信息和底層信息并行處理，提高算法運算的準確性。假設專家系統(tǒng)使用技術研發(fā)和保護系統(tǒng)，在一定的條件下提升了電網(wǎng)的設計和網(wǎng)絡保護的一致性。專家系統(tǒng)可以補充電智能控制系統(tǒng)，控制和預測系統(tǒng)的總體功能，第一時間解決問題。經(jīng)過啟發(fā)優(yōu)化，計算機允許專家系統(tǒng)預先預測和確定分配系統(tǒng)中接地電容器和電壓調(diào)節(jié)器的設計位置，這可以幫助整體電氣系統(tǒng)還有電氣設備的計劃，做到降低線損和投資成本[4]。3.2人工神經(jīng)元網(wǎng)絡人工的神經(jīng)網(wǎng)絡有著多輸入、多輸出的作用，能做到電氣系統(tǒng)的并行整合。它有著強大的并行計算作用，能最大限度地提高工作效率。以電氣自動化中的人工神經(jīng)網(wǎng)絡控制為例，經(jīng)過對神經(jīng)網(wǎng)絡的設計，在軸承中加入模糊邏輯控制設備，并設計相應的計算程序，完成控制電機還有交流變頻。假如是相對大的電氣系統(tǒng)，運用人工神經(jīng)元系統(tǒng)，能夠提升工作的效率。神經(jīng)元網(wǎng)絡的基本概念是調(diào)節(jié)認知模型，盡可能縮小輸出的差異。在電氣工程里，人工神經(jīng)元獲得了一致認同和使用。在電力系統(tǒng)中，利用各種人工神經(jīng)網(wǎng)絡可以完成在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時的自動檢查和控制，保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行；人工神經(jīng)網(wǎng)可以模仿未來不確定系統(tǒng)事故的出現(xiàn)，在緊急的狀況下，人工智能可以幫助選擇最好的解決方法。假如是多層前向神經(jīng)網(wǎng)絡，可以用非線性優(yōu)化方式預知電壓電流的正弦波形聯(lián)系，以便確?？茖W高效的功率匹配。依據(jù)人工神經(jīng)的網(wǎng)絡，設備可以自主習慣網(wǎng)絡運行情況，盡可能地保證設備穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。3.3實現(xiàn)設備的精細化管理電氣自動化的控制系統(tǒng)構(gòu)建和組合很繁雜。在實際的使用中，每個步驟都需要嚴謹按照自動操作的過程一步步實行，盡最大的可能性簡單化它的功能性。把大數(shù)據(jù)和計算機等新技術有效融合組成了人工的智能技術，因此使自控控制的操作更加簡便。此為增強自動化設備控制成效的最好途徑，而提高設備的運行效率和質(zhì)量是關鍵。比如，在污水處理工廠的運作管理中，大部分的錢財都作為了電能消耗的支持。所以，使用人工智能的技術對污水處理廠的運行電耗進行管理是重要的關鍵點。構(gòu)建智能現(xiàn)場控制的系統(tǒng)，能夠提升每個操作環(huán)節(jié)的精準性，也能夠預測水質(zhì)處理，還可以做到對水質(zhì)的在線監(jiān)測，對提升污水處理工廠其智能化很有幫助。3.4人工智能技術在日常操作中的應用伴隨工業(yè)現(xiàn)代化的飛速發(fā)展，對電氣設備的要求也持續(xù)增多。所以，電氣設備的安全運轉(zhuǎn)對在工作中起著非常重要的作用。在電氣自動化的操作當中，電氣設備的平時運行要依照操作流程的指揮，來做到規(guī)范化運作。在以往的電氣運行當中，大部分的工作都得人為進行。因為有的操作相當繁雜，人力操作會浪費很多的時間和體力。除此之外，因為操控要求嚴格規(guī)范，一旦工作失誤，就會造成巨大的損失和后果。所以，在電氣設備運行中運用人工智能技術是完善電力工業(yè)生產(chǎn)的好方法，能夠簡化往常繁雜的操控，實現(xiàn)電氣設備運行效率的有效提高。在此同時，人工智能技術的應用還可以大大地降低因為人為產(chǎn)生的失誤，防止出現(xiàn)故障問題或發(fā)生事故。由此可見，人工智能的技術的運用對電氣設備平時運轉(zhuǎn)的安全性和穩(wěn)定性有良好的見效，電氣系統(tǒng)的運行效果也可以得到很大的提升。

第四章人工智能技術在電氣自動化功能中的應用分析4.1信息收集信息收集功能是電力系統(tǒng)的基本控制功能，在這一功能中，終端系統(tǒng)需要從系統(tǒng)中收集關于系統(tǒng)和軟件環(huán)境運行情況以及設備狀況的信息，包括操作時間、故障情況、環(huán)境溫度和警報信號。對于電氣設備的運行，從業(yè)人員要有比較高的專業(yè)素質(zhì)要求，要具備相應的專業(yè)知識和良好的綜合素質(zhì)[5]。此外，操作有效程度是電氣自動化的關鍵，可以減少因錯誤操作或故障導致事故或停機情況的發(fā)生。因此，人工智能必須在解決這些問題方面發(fā)揮相應的作用?；谌斯ぶ悄芗夹g的電氣自動化，如圖3.1所示?；谟嬎銠C技術和編程理論實現(xiàn)的人工智能控制，通過電氣設備的智能操作，解決了人腦工作不足的問題，降低了勞動力成本，并提高了工作效率。通過將AI技術應用于電氣自動化，提高設備運行的科學性和穩(wěn)定性，并優(yōu)化了設備運行環(huán)境。圖4.1基于人工智能技術的電氣自動化控制系統(tǒng)4.2信息傳輸由測試儀器和解決方案系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)信息必須發(fā)送到數(shù)據(jù)處理服務中心。傳輸數(shù)據(jù)路徑一般是雙向數(shù)據(jù)發(fā)送。在用戶收到相關信息后，處理中心必須將執(zhí)行指示退回設備。因此，信息無線傳輸技術是完全實現(xiàn)工業(yè)控制管理系統(tǒng)控制基本功能的重要關鍵。在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中，電纜設備是主要的數(shù)據(jù)傳輸通信設備（語音信號、視頻、光學電纜和軸線電纜）。根據(jù)系統(tǒng)模板、傳輸節(jié)點距離和其他影響因素，選擇不同的數(shù)據(jù)運輸處理方式，以利于確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_速度和傳輸質(zhì)量，避免編碼混淆和誤編碼、信息數(shù)據(jù)丟失、信息混亂和及早發(fā)送。必須確保控制單位、能源供應、自由化和系統(tǒng)通信之間的協(xié)調(diào)。4.3信息分析在檢測和控制過程中，控制系統(tǒng)必須分析和處理終端軟件發(fā)送的信息，通過數(shù)據(jù)庫發(fā)送收集信息，并將信息處理的結(jié)果送回終端。一些無法自動處理的問題，需要員工通過系統(tǒng)協(xié)調(diào)處理。首先，通過人工智能技術的合理應用，員工可以更好地了解電氣設備的運行狀態(tài)。有以下細節(jié)：將人工智能技術應用于電氣設備管理，對于提高電氣系統(tǒng)的運行效率非常重要，可以很好提高電氣設備管理效率。在實際操作中，可以根據(jù)設備的運行狀態(tài)進行分析，大大提高電氣設備的可管理性，優(yōu)化系統(tǒng)資源分配，使電氣管理系統(tǒng)更安全可靠[6]。其次，在使用人工智能技術控制電氣管理系統(tǒng)時，可以根據(jù)系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的狀態(tài)自動調(diào)整整個系統(tǒng)，通過分析系統(tǒng)的異常狀態(tài)，可以及時調(diào)控系統(tǒng)。4.4診斷控制人工智能技術在電氣設備故障診斷中的應用也很重要，但在實際應用中，需要注意以下兩點：一是電氣設備不能進行正常工作時，設備需要立即進行故障測試，以便及時發(fā)現(xiàn)故障的起因，為后續(xù)故障排除爭取更多時間。其次，在此過程中，與傳統(tǒng)的手動方式相比，人工智能技術更加高效，利用人工智能技術診斷故障設備，可以準確地發(fā)現(xiàn)問題，快速找到具體原因，提高診斷效率。當使用電氣設備時，將不可避免地發(fā)生故障，并且在故障發(fā)生之前和之后將出現(xiàn)一些跡象，即借助各種故障癥狀的標識，確定故障類別及其位置，迅速找到和消除故障。因此，在設備出現(xiàn)故障之前，通過標識檢測是否存在故障是非常重要的。一旦檢測到故障跡象，就可以通過癥狀標識識別故障類型，對故障發(fā)生的位置及時定位和糾正，以確保設備的正常運行。這是確保設備穩(wěn)定安全運行的有效措施。人工智能技術中的模糊邏輯和神經(jīng)網(wǎng)絡技術被廣泛用于診斷電力設備故障中。

總結(jié)簡而言之，人工智能技術的出現(xiàn)代表了整體社會和企業(yè)生產(chǎn)力的進步。在電氣工程自動化系統(tǒng)中使用人工智能可以減少人工部署，尤其是相對固定的操作流程時，甚至可以替代人工進行自動化操作。人工智能還可用于執(zhí)行任務，同時降低人工操作的成本，同時還降低了人為操縱的風險，并提高了操作控制的有效性。在我國電氣自動化的發(fā)展方面，人工智能與電工自動化的有機結(jié)合是主要的發(fā)展趨勢。為此，相關人員必須了解人工智能技術的研究和應用，以加速他們的整合和發(fā)展。工程技術人員應努力改進和優(yōu)化自動化系統(tǒng)，以實現(xiàn)更精確的控制措施，還應盡快克服與電氣自動化發(fā)展相關的技術問題，切實推動電氣產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。參考文獻[1]孫曉建.人工智能在電氣工程自