探究智能化技术在电气工程自动化中的应用

郭秀国

山西中煤平朔能源化工有限公司 山西朔州 036000

二十一世纪是一个科学技术时代，尤其是计算机信息技术已经逐步融入于人们的生活之中，改变了人们的生产生活方式，取得了重要突破。计算机信息技术被广泛应用于各行各业中，给各行各业的发展提供了重要的技术保障，电气工程也不例外。近年来，在电气工程自动化发展过程中，智能化技术起到了良好的作用，有效提升了电气工程的生产效率，可帮助电气工程处理海量的数据信息，有利于优化电气工程系统设计，改变了传统的人工模式，符合电气工程现代化发展要求。为提高电气工程自动化水平，应当加强对智能化技术的研究，不断地更新相关技术，做到与时俱进，以保障电气工程生产的安全性，为电气工程带来更多的生产效益，实现高产。

1 智能化技术的相关内容

1.1 电气工程智能化技术

在电气工程自动化控制中，应用智能技术，是我国电气工程现代化发展的必然需求，有利于提高电气工程系统的技术水平，加强对电气工程系统运行的监测力度，可通过鲁棒性变化，以及反应时间来发现电气工程系统运行过程中存在的问题，并实施针对性措施来加以解决，提高实施操作性能，使电气工程系统的运行效率得到提升。而且在应用智能化技术之后，电气工程系统运行不再过分依赖于模型，可减少操作人员的工作量，逐步发挥自动化控制的有效作用[1]。无论是实现无人操作，还是远程操作，都能改变当前的传统控制模式，顺应时代发展要求，响应科学技术革新号召，保障电气工程系统运行的稳定性，促使电气工程的可持续发展。

智能化技术中人工智能不容忽视，作为当前高端科技的人工智能备受人们的关注，其核心技术包含了以下几点：一是人工神经网络；二是模糊记录轮；三是启发式搜索。现阶段对人工智能技术的研究范围越来越广泛，涉及到了多个科学领域，如哲学、心理学、仿生学、计算机科学等。目前，我国电气工程自动化控制体系已经逐渐完善，利用智能化技术可实现有效的实时监控。相较于PLC技术来说，智能化技术的融合使用延伸和发展了可编程逻辑控制器。其不需要使用控制模型，便能够直接根据控制对象给出的信息来作出相应的处理，而且能够保持数据处理的一致性，快速根据运行实际情况来进行相应的调节，并且拥有强大的数据分析能力，无需人员操作就能实现自动化运行，并且当电气设备数据异常时能够发出保护指令和作出警报。

1.2 在电气工程自动化中实施智能化技术的必要性

智能化技术在电气工程自动化中的应用，十分有必要，其有利于增加电气工程自动化市场的生命力，创新电气工程自动化技术，以便于促进我国社会经济的快速发展。在电气工程中应用智能化技术，不仅提高了电气工程自动化水平，还有利于加强对电气设备的管理，能够及时采集和处理电气工程系统运行中的各项数据，作出实时监测和控制，符合现代电气工程的发展需求。而且人工智能技术有利于精准计算电气设备的各项运行参数，观察其时间变化值，能够根据电气设备的运行数据，来进行科学的分析和准确的计算，得出正确的结论，并基于此结论立刻作出指令，规避电气设备运行中的安全问题，可为电气工程系统运行提供重要保障[2]。

2 我国电气工程自动化控制现状

近年来，我国电子工程自动化技术水平不断地提升，其已经逐步成为我国电子工程行业发展中的重要技术之一，受到人们的广泛关注，并且在实际应用中已经得到广泛推广，取得了不错的技术成效。就目前而言，电气自动化工程中的自动化控制系统，主要可以分为四种类型，分别是：一是IE语言系统，这一系统的优势在于检修方面比较容易，操作较为简单，而且能够实现系统的集中化管理，使其更加直观地呈现出来，便于相关人员操控；二是DCS系统，这一系统中运用了传统的检测仪表，在检查和维修方面存在一定的难度，具有实时性，并且可以进行扩充；三是自动控制系统，这一系统有利于实现集中控制，在运行速度上比较慢，需要投入大量的监控设备，占用了电气工程中的大部分空间；四是电气自动化控制系统，这一系统充分利用了计算机信息网络技术，能够通过信息浏览器来充分了解系统信息，实施良好的信息管理工作。现阶段，我国电气工程自动化控制市场的竞争性越来越强，自动化控制技术也随之不断地创新，可根据电气工程的实际情况来进行相应的选择，创建合适的电气系统，以便于充分发挥系统的作用，提高电气工程的自动化水平，逐步满足市场需求。

3 智能化技术在电气工程自动化中的应用优势

3.1 效率更高，精准度提升

智能化技术在电气工程自动中应用，具有一定的优势，最为明显的便是操控效率逐步提升，操作精确度提升。智能技术的应用，能够对电气工程进行科学的评估，发现电气工程中存在的问题，作出相应的评估和检测，以便于及时修正。而且智能化技术能够对电气设备进行有效的检测和管理，实现精准控制，保障控制工作的一致性。在不同的控制器中，可根据相关数据的不同，来进行相应的分析得到相应的反馈，然后根据这些数据给出的不同反应来实施相一致的处理措施，这有利于提高电气控制的工作效率，统一电气控制标准，真正解决电气工程自动化运行中的问题。可基于电气工程的实际情况，来实施相应的电气操作，予以针对性措施，提供可靠的技术管理工作，从而保障电气设备的正常运行[3]。

3.2 实现无人操作

在电气工程自动化中应用智能化技术，有利于实现无人操作。智能化技术是当前新兴技术之一，具有较好的实用性，被广泛应用于各行各业中，在电气工程自动化中的应用，能够转变传统电气工程控制模式，充分发挥智能化技术的特征，减轻电气设备操作人员的工作量，通过数据分析、自动化技术等来进行无人操作。可利用自动化系统来对电气设备的运行进行管控，通过检测电气设备运行中各项参数的情况来判断其是否出现异常，以便于有效控制电气工程。

3.3 减少使用控制模型

智能化技术在电气工程自动化中的应用，有利于减少控制模型的使用，可以做到无模型控制，有利于操作人员处理和解决电气工程中遇到的各项问题。若是运用传统的控制器，那么便很难达到有效的自动化控制效果，这是因为人工很难精准地调试控制器的各项参数，及时是设计了控制模型，但其难以根据实际运行过程中各项因素的变化而进行相应的调整。但智能化的控制器可以实现自动调控，尽量避免不可控因素的影响，在参数的设定上更加准确，能够取得较好的控制成效[4]。

4 智能化技术在电气工程自动化中的有效应用

4.1 智能化技术在电气工程故障诊断方面的应用

在电气设备的运行过程中，受诸多因素的影响会导致设备出现故障，比如说电气设备操作人员行为不规范，或是电气设备中的零部件老化等，都会影响电气设备的正常运行，这种时候就需要判断电气设备的故障原因，准确定位电气设备的故障位置，以便于实施针对性措施来修复故障、解决问题。就目前而言，在电气设备运行中常见的故障诊断有三种：第一种是案例推理故障；第二种是故障树模型故障诊断；第三种是规则推理故障[5]。一般情况下，这三种故障诊断方式在应用中都采用组合使用的方式，相较于单一的一种故障诊断方式来说，两至三种方式的结合，能够更加有效地判断引发电气设备故障的原因。利用智能化技术，能够充分发挥人工智能算法的作用，利用传感技术，大数据技术来设计科学的故障诊断系统，以便于能及时而准确地定位故障位置，对电气设备的故障原因进行准确的、自动化判断，有利于节省故障维修时间，降低维修成本费用。

健全的故障诊断系统结构包含了以下内容：一是机械故障案例库。案例库中是将电气设备发生过的大量故障案例储存到数据库中，并且涵盖了丰富的相关故障检修知识；二是故障诊断规则库。规则库中记录了电气工程及其自动化领域的各项操作规则；三是知识处理系统。知识处理系统，主要是将所收集到的故障案例、相关只是等进行整理和分析，找到故障案例的特征，了解其相关参数，提炼关键词，以便于日后查询，并且作出科学的系统推理；四是故障诊断过程解释机。解释机的作用在于用客户能够接受的方式，将电气设备的故障原因阐释出来，翻译出书故障的类型，提出有效的维修方式；五是故障推理机。推理机是故障诊断系统中的重要组成部分，其作用在于对用户输入的故障信息进行有效的分析，然后根据诊断规则库中的资料得出相应的结论，再于故障案例中去寻找相似的案例。

智能化技术在电气工程故障诊断应用中，需要先提取故障特征，然后根据完整的故障特征来分析其故障原因，再将案例推理故障和规则推理故障诊断方式相结合，以确定电气设备发生故障的原因。需要注意的是，应当优先使用规则推理故障诊断方式。

4.2 智能化技术在电气控制方面的应用

传统的电气控制具有一定的复杂性，是一项系统化工作，涉及到多个方面的操作，十分繁杂，电气控制的时间比较长，而且整体效率并不高，其操作效果依赖于电气设备操作人员的技术水平，一旦人为操作失误便会直接影响最终的电气控制效果。这种人工电气控制方式并不适用于当下电气工程的发展，应当予以有效改善。将智能化技术应用于电气控制中，顺应了时代发展潮流，而且能够取得较好的效果，实现电气控制的自动化。将智能化技术中的人工神经网络融入于电气控制中，实施模糊控制、结合专家系统，以对电气设备进行远程曹操控，操作人员利用计算机软件来实施监督电气设备的运行状态，根据实际情况来进行相应的调整，以提高电气控制效率，这有利于减轻操作人员的工作压力，使其不需要每日重复于繁琐的电气控制工作中[6]。比如说，可以利用模糊控制中的动态系统模糊模型辨识方法，来有效控制交流传动相关问题，把控电气设备的运行速度，以满足身生产需求。

在进行电气设备操作控制的时候，需要记录与之相关的各项参数。比如说电气设备运行的能源消耗率，电气设备的运行电量、速度等等。传统的电气控制是靠人工来记录，大量的信息数据记录很容易出现错误，而智能化技术的应用可有效解决这一问题。只需要编写与之相适宜的算法，便能实现自动采集电气设备运行的各项数据，并且及时进行保存，保障数据的时效性和准确性。在进行电气设备运行监控的时候，同样可以充分发挥智能化技术的作用，结合人工智能算法，对电气设备运行中的各项参数进行模拟和演练，以便于发现电气设备运行中各项参数出现的异常，比如说在采集整理电气设备的数字量、开关量等之后进行分析，来判断电气设备在运行过程中其运行速度、匀速输出功率数值是否在正常范围内。若是发现异常，存在问题，智能系统可以根据最终的分析结果来发出指令，断电设备，促使其停止运行，以保护电气设备，避免发生安全事故，发出警报告知于操作人员。

4.3 智能化技术在电气产品设计中的应用

在电气产品设计中应用智能化技术，有利于优化电气产品设计。在设计电气工程设施的时候，应当基于当前的市场行情，结合先进的科学技术，基于过去的设计经验，来设计出符合现阶段电气工程发展需求的电气产品，以提高电气产品的功能性，增加电气产品的销售额度，使其能够在市场中占有一席之地，提升市场竞争力。随着科学技术的不断进步，电力电子设备的升级、更新速度越来越快，为了抢占市场，设计电气产品的周期不能太长，而且要将产品质量放在第一位。为此，可充分发挥智能化技术的作用，利用大数据技术来采集和处理市场信息，提高信息处理速度，为电气产品设计提供科学的依据，使其产品性能更强，参数设置更加合理，与此同时，缩短电气产品设计周期，提高设计效率[7]。

4.4 PLC技术的应用

在智能化技术的大力发展过程中，PLC技术逐步取代了机电控制器，被广泛应用于电气工程自动化控制中，其能满足于电气工程系统运行过程中的各项要求，具有一定的优势，能够提升电气工程系统的自动化水平，保障电气系统自动化控制的顺利开展。利用PLC继电器，有利于提高电气系统运行的安全性，代替部分传统空间占有率较大的元器件。可实现电气系统的自动切换，及时发现电气系统运行中的设备故障。

4.5 智能化技术在电气工程自动化应用中的发展方向

在未来，智能化技术在电气工程自动化应用中，会朝着以下方向发展：一方面是其性能方面会朝着高速度、高精度和高效化发展。也就是说在电气工程自动化中，应用智能化技术，其应用效果将会更好，得到的精度越发准确，而且可提高电气设备的运行速度，加快电气系统的正常运行，逐步实现健全的智能化系统。并且在数控系统的应用中会展现出柔性化的以免，有利于加强对物流的动态化管理，监管信息流；另一方面，智能化技术的功能性也将得到更为广阔的发展，逐渐走向计算机可视化和用户截面图形化。可充分发挥三维立体技术，实施动态化管理，实时跟踪监控，加快对是距信息的处理速度，提高数据处理效率。

5 结语

总而言之，智能化技术在电气工程自动化中的应用，能够取得较好的效果，是现代电气工程行业发展过程中的必然选择，具有重要意义。将智能化技术融入于电气工程系统运行中，不仅能够实现无人操作，还能保障运行质量，提高运行效率。在应用智能化技术的时候，应当充分认识到智能化技术在电气工程自动化中的优势，从故障诊断、自动化控制和优化设计等三个方面来有效探讨智能化技术的作用，充分发挥智能化技术的功能性，满足于现代电气工程自动化的要求，推动电气工程自动化的长远发展。在未来，应当不断地创新智能技术，提高其技术性能，丰富技术功能性，从而提高电气工程自动化水平，实现智能化管理。