人工智能技术在电气工程自动化中的运用探讨

人工智能技术在电气工程自动化中的运用探讨

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摘要:人工智能技术是一门新的科学技术,它是由人类制造出来的机器所表现出来的智能化,涵盖了人脑的思维感知和行为能力的表现。在自动化控制中能发挥极大的优势,人工智能技术不同于传统的技术,通过对人脑信息的收集和分析,再经过处理,这是实现自动化的主要途径,电气自动化控制主要增强信息技术的流通、分配和交换,随着信息技术的发达的新挑战,智能理论在控制技术中的运用不断加强,人工智能技术在电气自动化控制中的运作,实现了技术和方法的高效率运转,产品化生产。本文就人工智能技术在电气工程自动化中运用进行探讨。

关键词:人工智能技术;电气工程自动化;运用

1人工智能技术理论分析

人工智能是开发和研究用于模仿、延伸和扩展人的智能方法、理论和技术的一门新的技术科学。在学术界,由于对人工智能的定义不明确因而对于人工智能控制的定义不是很精确,但是它的本质都是一样的,都是从计算机学科中分支出来,通过计算机的软件模拟人类智能行为并结合对数学、心理学、科学以及相互交叉的学科范畴总结生产出的一种新的人工智能方式作出反应的智能控制系统。无论是在生产还是生活方面,人工智能控制技术的运用在计算机技术的广泛运用上成为信息运输传播有利的推动力。电气自动化控制正是利用这些技术原理来提高工作效率,促进经济的发展。人工智能技术覆盖的领域很广阔,因而要充分研究它发展的进程和阶段来使其胜任更加复杂的任务。

2人工智能在电气工程自动化中运用优势

人工智能控制器是一种运算性的控制器,这种新型的智能控制器与传统的控制器相比具有非常大的优势,主要表现在:①人工智能控制器受到的各个方面干扰比较小,控制器的设计相对比较科学合理,比较符合电气工程的工作特点。另一方面,在设计上也不需要对环境因素、模型因素、参数因素等进行过多的考虑;②人工智能控制器的适应性非常强,可以根据不同的环境、参数等进行自我调整,通过对各个参数的计算与智能分析可以快速的进行调整与确认。由于人工智能控制器具有比较高的函数性能,因此它的自身调节与分析作用是非常强大的,这就节省了很多的设计环节和设计时间;③人工智能控制器受干扰性比较差,系统本身就具有非常强大的抗干扰能力,因此一般情况下最开始设计的控制器的各项参数是不会轻易发生改变的,在实际的运用和操作过程当中发生误差的可能性非常小;④传统的电器设备都比较复杂,设备数量比较多,需要耗费大人力物力进行控制和管理,工作量非常大,而人工智能的出现有效解决了上述问题,人工智能能够实现人力的大幅度解放,通过自身的智能化系统实现对机械设备的智能控制。

3人工智能技术在电气工程自动化中的运用

3.1对电气设备进行优化设计

对电气设备的优化设计是一项非常复杂的工作,不仅要有电路、电磁场、电机电器等方面的基础知识,并能灵活运用,而且还要有丰富的过去运用设计的经验。以往的产品设计中根据经验在实验室通过人工手动制作的方式进行,所以要想获得最优方案是很难的。计算机技术迅猛发展的今天,电气产品的设计中的手工设计方式逐渐被计算机辅助设计(CAD)所替代,产品开发周期得到极大缩短。通过在CAD技术里引人人工智能,帮助设计人员提升所设计产品质量和设计的效率。用于电气产品的优化设计的人工智能运用主要集中在遗传算法和专家系统两方面。遗传算法由于其计算方法先进,计算结果精度高,因此遗传算法及其衍生算法普遍运用于对电气产品的智能化优化设计中。另外使用较多的优化设计方法是专家系统。电气设备发生故障一般是不确定和非线性的,但在故障之前有着一定的预兆,而这些预兆和故障之间又有着很紧密的联系。通过人工智能加入可以使用专家系统得到最大限度的发挥。除此两种方法外目前模糊逻辑和神经网络等方法也有被运用到电气设备的优化设计当中。

3.2在电气设备故障诊断中的运用

人工智能技术以模糊理论、专家技术以及神经网络控制为核心,在故障诊断领域也拥有十分重要的运用价值。在电气系统的运行中,变压器、电动机等故障不仅影响电气系统的效率和安全,而且在维护方面也存在很大的困难。在传统的故障诊断中,一是故障诊断方法复杂,精度低;二是故障诊断所需花费的功夫与人力巨大,与目前的工业发展需求相冲突。例如,在对变压器的故障诊断中,传统的诊断方式是最初对变压器油产生的气体进行采集与分析,基于解析的数据结果判断变压器是否发生故障。这就需要更多的时间和人力,如果数据分析不准确,就会影响诊断的准确性,降低变压器运行的稳定性和安全性。所以,人工智能技术的利用完成了对变压器故障诊断的自动化,大大地提升了故障诊断的效率和准确性。

3.3对电气控制过程中的有效运用进行分析

人工智能借助于计算机或自动计算等核心技术,实现了代替部分需要人类智能额的负责劳动。界面化的形式不仅可以简化了日常操作过程中操作流程,而且还可以了对电气系统进行远程控制及其操作。此外还可可对某些重要信息或资料进行及时地储存,以方便日后进行查阅,通过此技术还可自动进行表报的生成,大幅度降低了人力物力资源的投入,大幅提高工作效率及其精确度。人工智能在电气自动化中的运用主要在专家系统控制、神经网络控制以及模糊控制等方面。其中模糊控制此过程主要是通过电气传统过程中的直流及交流传动的作用而得以实现的。一般情况下电气直流传动控制过程中模糊逻辑控制主要包括了Mamdani和Sugeno。在具体运用中,前者大多数是用来进行调速控制,后者则属于前者的一个例外情况。而在交流传动过程中等相关问题的运用而大多用模糊控制器取代传统的常规调速控制器从而更好的实现控制功能。

3.4在电力系统自动化中运用

在火力发电厂中,通常有顺序控制和开关控制两部分构成辅助系统的工艺流程。随着人工智能科技的不断进步,社会对电力行业在生产中要保持稳定性和流畅性的要求不断提高,现在很多大型的电力企业均将PLC控制系统逐步代替辅助系统中的比较传统落后的继电控制器。通过PLC控制系统可以一方面对某个工艺流程进行实时的控制,另一方面协调全厂的安全生产。火力发电厂输煤系统有上煤、储煤、卸煤、配煤以及辅助系统等几个部分共同构成。输煤控制系统由主站层、现场传感器和远程IO站三部分组成连贯的网络体系结构。其中由人机接口和PLC共同构成主站层,少许工作人员在设置有主站层的集控室内,通过系统的显示屏以自动控制为主手动控制为辅对系统进行监视和控制,大幅可以提高发电企业生产效率。由于PLC的在发电厂里的广泛运用,以往的实物元件大部分可以用软继电器来代替,既提高了系统的可靠性,又节省了电力企业的设备零配件的投入。随着PLC技术的运用,实现了电厂不同发电机组在供电系统之间自动切换,供电的可靠性和稳定性得到很大程度上提高是不言而喻的。

4结语

总之,随着先进的计算机编程系统推动着自动化生产,人工智能在自动化方面的发展不仅可以促进电气自动化控制领域的全面进步,更推动了自动化控制的发展进步,因此电气自动化控制领域的革新需要人工智能的大力支持,利用人工智能技术提高人类的机械意识能力,强化电气自动控制,更能对电力系统中存在的种种故障做到排除,促进人工智能技术在不断地向前发展,开拓出新的方向,在电气自动化控制中,通过智能技术的全方面理论运用使得人们的生活水平不断提高。

参考文献:

[1]智能化技术概述[J].能源与节能.2017(01)

[2]电气工程自动化的智能技术运用分析[J].刘金.城市建设理论研究(电子版).2017(21)

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