摘要:通过多年的努力和改进,我国的电气工程自动化控制得到了较大的发展,但是问题也较为突出。人工智能技术在计算机科学中是一个极为重要的分支,并且被广泛应用于工业生产,特别是在电气工程自动化控制中发挥了重要的作用。所以,如何才能在电气工程自动化控制中最大限度的发挥人工智能技术的功能,进而保证电力系统的高效运行,是电力行业面临的一个重要课题。本文对智能技术及其特点、人工智能技术在电气工程自动化控制中的优势、人工智能技术在电气工程自动化控制中的应用进行了分析和探讨。
关键词:智能化;技术;电气自动化
随着计算机技术的飞速发展,衍生出来的智能技术也逐渐成熟起来,其鲜明的特点即是替代人类的复杂脑力劳动,减轻人力劳动的繁重程度,以计算机技术为载体,通过对信息的处理、分析,继而决定后续的动作,在电气自动化控制方面能做到运行的准确和及时的响应,在提升设备的运行稳定、提高控制精度、减轻人力劳动、节约成本方面达到了很高的经济效益。
1 智能技术及其特点
所谓人工智能技术,指的就是对模仿、延伸、拓展人类智能的相关技术进行研究和开发,它主要是在充分了解智能实质的基础上,研发出一种和人类智能形似并且有反应的机器。人工智能技术属于计算机技术的一个重要领域,是在计算机技术发展的推动下产生的。替代人脑对收集到的信息、图形文字、数据资料等进行分析,进而制定出相应的处理办法是人工智能技术的主要特点。毫无疑问,在电气工程自动化控制中,它的作用是巨大的,不仅仅可以提高计算的准确度,进而提高电气系统的运行效率,而且还能够节约大量的人力资源,进而提高企业的整体经济效益。当下,在电气工程自动化控制中,人工智能技术主要是用来检测电气系统中各个元件的运行状况和系统的全过程控制,除此之外,还及时对系统运行过程中出现的故障进行诊断,进而制定出准确的解决方案。
在各个领域中,人工智能技术都得到了普遍应用,比如在工厂的控制系统中、医疗等领域。人工智能技术不仅仅可以替代人类完成高难度的工作,节省劳动力,而且还可以大大地提高工作效率。人工智能技术探究怎样使机器具备人类智能,进而独立完成危险大、难度高的工作。在电气工程自动化控制中,人工智能技术具体表现为对信息进行搜集和处理等,其适应性、实用性、综合性都很强,应用价值巨大。在社会经济发展中,电力系统占有十分重要的地位,它不但自身结构复杂,而且危险性高,一旦出现问题,会造成极为严重的后果。人工智能技术可以有效地解决电力系统中出现的一系列问题,进而保证了电力系统的安全性和提高了电力系统的运行效率。除此之外,人工智能技术可以节约大量的人力资源。在电气工程自动化控制中,人工智能技术有着极为广阔的应用前景,发展潜力较大。
智能技术电气自动化控制的中的主要应用概括为如下几个方面:
(1)可以实现远程控制,由于控制现场具有一定的局限性,例如环境恶劣、噪声嘈杂等因素,可以依赖控制中心对运行任务进行调配和控制。
(2)智能技术可以模拟实际系统的运行情况,通过数据收集(主要针对开关量与模拟量),严格按照预设程序和协议进行控制。
(3)对设备实现实时监控,一旦出现故障或生产维修等特殊情况时,可以通过实时监控掌握第一手的记录信息,方便电气自动化的控制管理。
(4)传统电气控制难以掌握参数的详细变化,对于动态的控制难以做到精确化,而智能技术的引入则不需要预先准备控制对象的模型。
2 智能化技术在运用过程中的理论基础
智能化技术在运用过程中的理论基础涵盖了控制学、语言学、信息学、生物学以及医学等众多学科,它的综合性相对较强。此项技术主要研究的是怎样让机器拥有人工智能,并具备独立完成某些高危险、高难度工作的能力。为了保证智能化技术在运用过程中具有实操性,可以通过结合计算机技术对其进行可操作性的实验,开发研究相关智能机器的时效性以及有效性。
智能化技术的研发是整个电气自动化控制行业的主要研究内容,具体包括电子电气技术、信息的收集与处理,它在电气工程自动化控制中的应用早就有实例证实,其具有很强的适应性以及实用性。作为当今计算机技术中的高端分支,智能化技术正逐渐被应用到电气工程的自动化控制工作当中,大量的事实表明,智能化技术在电气工程的自动化控制过程中已经取得了一定的效果。智能化技术在电气工程中的应用,不仅提高了电气自动化控制过程中的工作效率,而且还降低了工程的投入成本,减轻了控制人员的工作压力,实现了对人力资源的合理配置。
3 人工智能技术在电气工程自动化控制中的优势
智能化技术在电气自动化控制过程中的应用,最主要的形式就是让控制器实现智能化,被智能化后的控制器比传统的控制器在对电气的自动控制方面优势更大,其主要优势有以下几种:
(1)不再需要建立控制模型
在自动化过程中利用传统的控制器来进行控制时,经常会因为被控制对象具有比较复杂的动态方程,因此没有办法对其进行准确的掌握,这就会导致在对该对象模型进行设计时出现大量的无法估量、无法预测的客观因素,例如部分参数的变化。如果不能掌握此类因素,设计出来的模型也就不可能精准,最终自动化控制的实际工作效率在一定程度上也会降低。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆智能化控制器省去了对被控对象模型设计的工作,因此它从源头上避免了那些不可控因素的出现,使自动化控制器的精密系数得到了提升。
(2)增强控制系统的适应性
较之于传统的控制器,人工智能控制可以快速采纳新的数据和信息,即便是那些相对比较陌生的知识,也可以通过相应信息和语言对其进行控制。
(3)可以提高控制系统参数、设备的控制性能。使用人工智能技术,只需对系统的相关参数进行恰当的调整,就可以提高参数以及设备的控制性能,比如,使用逻辑控制器可以减少响应时间。
(4)设计简单。传统的控制设备主要是通过控制对象的具体特点来进行设计,然而,很多不确定的问题会出现在模型建构过程中,进而加大模型设计的难度。使用人工智能技术,可以利用函数近似器对控制对象进行控制,简单易行。
(5)智能化控制器具有很强的一致性
智能化控制器具有很强的一致性,主要体现在处理不同数据的问题上,即使输入的数据十分陌生同样也可以获得较高的估计,实现自动化控制的有关要求。控制效果的不同是由被控制对象的不同来决定的,虽然智能化控制器在对某些对象进行控制时并没有立即采取行动,它的控制效果依然很好,但这也不是绝对的,控制对象的改变可能导致控制的效果达不到预计的效果。所以在对自动控制系统进行设计时,一定要贯彻落实具体的设计原则,对于不同的被控对象一定要对其具体情况进行具体分析,再根据对象的实际情况进行全面的分析,对于控制的要求必须进行严格的审查。如果智能化控制器在使用过程中效果欠佳,不能对智能化控制技术进行盲目的否定,必须要对工程的每个环节进行仔细地排查分析。
4 人工智能技术在电气工程自动化控制中的应用
在电气工程自动化控制中,人工智能技术的应用价值主要体现在以下几个方面。
(1)在电气设备方面
电气设备的运行在电气工程中是一个较为复杂的过程,它牵涉到各个领域的相关知识,一般情况下,只有专业人才才能真正驾驭。如果在电气设备中使用人工智能技术对设备运行进行控制,就无需人类脑力劳作,这不仅仅可以节约人力资源,而且还可以大大提高设备运行的精确度,从而提高工作效率。
(2)智能化控制
智能化技术不同于人工操作的最显著区别就是它能够实现无人操作化、远程监控和操作化以及自主控制和调节化。在电气自动化的控制工作中加入智能控制,就可以实现电气工程控制的无人操作化、远程化和高效化,这不仅仅可以节约人力资源,而且还可以大大提高设备运行的精确度,从而提高工作效率。智能化技术在电气自动化控制工作中主要可以实现这些方面的控制功能:采集和处理数据信息,实时地采集全部的模拟量和开关量,并且严格遵循相关的要求和规定来进行接下来的存储和处理工作;模拟的画面实时地反映出系统以及设备的运行情况,以及实时地显示出电压、电流等情况,并且还可以依据全部的计算量、模拟量、断路器和隔离开关等来将趋势图自动生成;可以有效地运行操作系统中的专家系统,然后完成其他相关的操作,比如日志的运行、报表的生成、数据的存储以及运行曲线等;可以进行模拟量的故障、开关量变为、捕捉波形以及记录顺序等等;在控制电动隔离开关以及断路器的时候,可以运用鼠标以及键盘来实现,并且可以有效的调整励磁电流,同时还可以实现停机操作或者带负荷操作,系统可以限制操作人员的权限,并且加强值班管理;可以实时地智能监控设备的开关量状态以及模拟量数值,并且出现了事故还可以自动进行报警,并且记录好事件的顺序等等。
(3)在故障诊断方面
电气工程系统的运行过程中,电气设备发生故障的情况不可避免,而在故障发生前必定会有一系列与故障本身存在一定联系的征兆出现,利用智能化技术,就可以对其进行全面、准确的诊断。由于变压器在电气设备中具有十分重要的作用,因此电气设备监测人员对它的运行状况格外的重视,经常对其进行不定时的检测、维修,不过这样做也不能完全避免电气故障的出现,为了及时地将故障诊断出来,把电气故障造成的损失降到最低,智能化技术无疑是最佳的选择。在运用智能化技术对变压器的故障进行诊断的过程中,最主要的诊断方式就是通过对变压器中渗漏油的分解气体进行分析,快速找到变压器发生故障的大致范围,然后再把范围逐步缩小找出发生故障的具体位置并对其进行检修。这样做不仅加快了对故障的诊断以及检修速度,而且它还避免了故障对电气设备造成损害的情况出现,使得电气设备的运行经济效益在某种程度上得以提升。
(4)日常操作方面
电气系统对操作过程有着极高的要求,不仅如此,其操作过程极为繁杂,稍不留意就可能出错,从而导致重大事故的发生,造成巨大的经济损失。如果在电气系统日常操作过程中使用人工智能技术,不仅仅可以极大地简化操作步骤,而且还可以实现远程操控,进而突破地域限制,极大地提高工作效率。
(5)优化设计
在电气工程自动化控制过程中,经常会涉及到电气设备的设计,而设计的过程又相当的繁琐,它不仅要求设计人员对磁力、电气、电路等学科的知识要有足够的认识并能恰当的运用到设计工作中,而且它对设计人员的工作经验也有比较高的要求。传统的设计方式是利用实验与经验相结合的手工设计来完成的,因此方案的达标率低,修改的难度较大;而现在的方案设计是利用CAD技术以及计算机辅助软件来完成的,不仅减少了设计所需的时间,而且设计出来的方案无论是质量还是使用性能都相对较好。遗传算法是优化设计的过程中智能化技术应用的具体形式之一,它具有非常强的实用性和先进性,它的使用在一定程度上对设计进行了优化。
(6)PLC技术的应用
电气工程自动化系统在智能控制过程中,工艺流程控制和开关控制随着电力行业的进步不断进步。当前在一些大型的电力企业内部,辅助系统由原来的继电控制器变为PLC(可编程逻辑控制器)技术,使用该技术,可实现辅助系统某工艺流程控制,工作人员可以在监控室直接控制远程继电器,提高生产效率,协调整个企业的生产。例如,在供电系统中应用PLC技术,可以实现电压在峰值时期的自动切换。另外,能够用软继电器代替原来的实物元件,因此大大提高了电力系统的安全性和可靠性。
电气自动化控制已经渗入到生活的方方面面,其优点是一改传统电气控制中低效、复杂、延时、误差率较高的特点,极大的简化了操作,其简易程度甚至可以通过对家用电脑进行相关的设置来达到控制的目的。由于智能技术逐步发展成熟,其操作也变得简单起来,可以通过远程控制来避免许多恶劣的工作环境,降低费用,减少失误。
5 结语
总而言之,人工智能技术的运用是电气工程自动化控制的大胆创新,是人类智能的拓展与延伸。社会经济发展极为迅速,生产力水平不断提高,在电气工程自动化控制中应用人工智能技术已经是必然趋势。在高科技迅速发展的推动下,自动化控制理论也得到了较大的发展,传统的设计控制器的技术因为自身的缺陷,已经逐步退出历史舞台。人工智能技术的应用推动了电气工程自动化控制的全面发展,使得智能理论得到极为广泛的运用,在未来社会,在电气工程自动化控制中,人工智能技术的作用将更加突出。
参考文献
[1]耿英会.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J].科技创新导报,2012(12).
[2]林集武.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2012(19)
论文作者:黄建维
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第13期
论文发表时间:2017/10/12
标签:技术论文; 人工智能论文; 自动化控制论文; 电气工程论文; 过程中论文; 控制器论文; 电气论文; 《建筑学研究前沿》2017年第13期论文;