人工智能在自来水厂电气自动化控制中的应用

黄明

摘要：本文首先简述了人工智能的特点，然后主要分析了自来水厂电气自动化控制对人工智能的应用，如提高电气自动化产品的设计质量、监测设备运行状态以及优化资源配置等，希望可以促进其在自来水厂电气自动化控制中的应用发展，进而使供水更加安全稳定。

关键词：人工智能;自来水厂;电气自动化控制

引言：人工智能的兴起为社会各界的生产经营提供更多的可能性，其应用在自来水厂电气化自动控制中可以有效的保证相关设备良好的运行情况，提高运行质量，实现科学智能化控制，从而提升供水质量。

1人工智能的特點

作为一门新型的技术科学，人工智能是社会科学和自然学科之间的交叉学科，主要是对人思维信息过程的模拟，可以很好的为使用者节省人力、物力个财力，具有独特的特点。第一，人工智能具有研究领域广泛性的特点，其属于计算机科学的分支，研究领域包括语言识别、机器人以及图像识别等。可以应用于信息处理、电力电子技术、运动控制等多种领域，其出现、研究的目的就是为了可以胜任一些复杂的工作，随着科学技术的进步其已经逐渐被应用于各行各业的生产经营之中。

第二，人工智能有很强的灵活性，在应用过程中可以不断的进行调整、改善来满足使用者因时间的变化而产生的不同需求，可以由对多环境数据进行分类型处理转化为跨环境的学习、推理等，保证工作的质量。第三，人工智能具有很强的抗干扰能力，在使用中可以解决使用者以往用常规方法无法解决的问题，外界环境对人工智能的影响不大，针对同一个对象人工智能可以采用不同的方法，适应性好，有很高的的处理效率^[1]。

2自来水厂电气自动化控制对人工智能的应用分析

2.1提高电气自动化产品的设计质量

传统的自来水厂电气自动化产品在设计中，部分设计人员会单纯凭借一些技术含量不高的简单实验和手工经验，最终形成的设计方案确定难度较大，有效性低，不利于实现自动化控制，在使用过程中往往需要专门的人员来监管其运行状态。而自来水厂电气化控制中合理应用人工智能可以将人工设计和计算机设计充分结合起来，可以尽可能的缩短设计周期，将电气自动化产品的设计质量和水平进行一定程度的提升。由于人工智能在其中的应用是需要在具体的产品设备作为载体进行体现，所以想要实现其在自来水厂电气化控制中的应用需要将其运用到设计层中。而电气自动化产品本身就具有复杂性，其包括各种电路、电机等，需要设计人员有充足的经验才能完全实现。

除此之外，人工智能可以将自来水厂电气自动化产品的运行效率进行整体性的提升，其通过提升相关产品的设计质量使产品含有的技术水平更高，具有先进性，从而实现科学的电气自动化控制。例如，其可以采用功能分层分析的方法将自来水厂的电气自动化控制系统进行分析，促进系统对各种数据的有效共享，让相关人员可以根据自身需要，自由切换计算机控制和人工控制，便于管理。

2.2监测设备运行状态

自来水厂电气自动化控制需要保证相关设备的运行状态，通过合理化的控制将其发生故障的概率尽可能的缩小。传统的故障诊断方法往往需要检修人员的定期检修，缺少一定的时效性，而且由于其本身构造的复杂，检修人员在进行检修时不会过于面面俱到，可能会出现漏洞，进而导致故障出现的可能性增加，影响供水安全甚至出现重大故障导致人员伤亡，需要相关人员格外重视。而运用了人工智能可以实现实时的监测、控制，将故障发生的位置精确的找出进行预警并提供相应的解决方案，从而可以有效的将故障排除，最大化的节省人力、物力等各种资源，保障相关设备的使用寿命，提高自来水厂的经济效益^[2]。

同时，人工智能在自来水厂电气化控制中的应用还可以将模糊控制和神经网络进行充分的结合，保证相关设备电气传动的方法是通过交流和直流互相交替完成的，可以最大程度的减少事故的发生，保证供水安全。此外，人工智能的应用也对自来水厂的整个电气系统提出更严格的要求，将日常操作各项工作的具体步骤进行规范，防止其在运行过程出现意外，从而有效的降低各种风险，提高自来水厂电气自动化控制的安全稳定性。

2.3控制和优化数据

自来水厂的电气自动化控制需要进行数据大规模的收集和分析，由于其用户的分布情况不同，传统的控制方法并不能有效的进行解决，需要应用人工智能来满足其在控制过程中处理大量数据的需要。首先，人工智能包括大数据技术，其可以将电气自动化控制中来自设备自身和用户等各种数据进行充分的分析，快速找出数据之间的关系，根据其发展规律实现合理的控制。其次，自来水厂的管理人员可以根据其提供的相关数据信息进行科学的决策，使决策更加贴近实际，有效的促进自来水厂的健康发展。

最后，人工智能具有自我优化的功能，通过一定时间的数据积累，可以分析用户需求的变化，为电气自动化设备的参数设定提供依据提高对相关设备控制的精准度，使其运行更加稳定。例如，人工智能可以根据实时生产控制的的技术数据和各管网压力测定的数据，在保证正常供水的前提下将历史的运行数据进行收集，通过建立具体的数学模型，将人工智能的算法完整的应用其中，从而将用户在未来短时间内的用水需求量预测出。根据预测结果计算总输出功率，结合其内部的泵房的不同设备情况实现控制状态最优化，进而实现节能增效、稳定供水。

2.4控制自来水生产流程

在兴华市兴东自来水厂的实践中，自来水的生产流程如下所示：取水泵房  应急加药系统-加氯系统-沉淀池-砂滤池-反洗系统-臭氧消毒系统-提升水池  碳滤池-清水池-送水泵房-污泥压滤间-污泥浓缩池-排水泵房。首先从泵房将水打到水池，经初滤;再加水沉淀剂聚合、过滤得到清水，加氯气消毒，将水储入清水池备用;最后经高压泵压出供水。在此过程中，涉及到大量且较为复杂的工序，依托人工智能技术展开控制，能够促进自来水生产质量的提升。例如，在加入氯气消毒的过程中，通过应用人工智能技术，能够结合当前自来水的现实情况添加适量氯气，达到良好消毒效果的同时，避免氯气资源的浪费，实现对自来水生产成本的控制，推动自来水生产升级。

2.5优化资源配置

部分自来水厂电气自动化控制在使用传统方式进行控制时偶尔会出现特殊人员缺失或者是冗员的现象，可能会由于相关人员的素质不够高而出现各种生产问题，让生产流程缺少安全稳定性，不利于供水的进行。而人工智能在自来水厂电气自动化的应用中可以有效的解决这一问题，将原有的资源配置进行充分优化。首先，其可以将相关流程进行合理的精简，在电气自动化控制中最大化的减少了人员参与，降低人为因素对相关设备运行的影响，还可以将相关人员的工作压力降低。自来水厂的管理人员可以根据工作人员已经被精简之后的工作量进行工作内容的重新划分，使每个人员的工作量都在合理范围内，合理的将人力资源进行重新配置。

其次，人工智能具有收声、拍摄的功能，可以将泵房的环境进行记录，一旦出现问题可以有解决的依据。前文提到的故障诊断技术也可以有效的避免设备损坏等需要进行调换而花费的大量资金，可以将自来水厂的资金支出结构进行优化，保证其经济效益。最后，自来水厂电气自动化通过对人工智能的合理应用可以实现真正意义上的数字控制化，将传统应用在电气自动化控制中的各种物资极大程度的节省下来，督促相关人员进行优化，从而促进自来水厂的发展。

结语：综上所述，人工智能在自来水厂电气自动化控制中的应用可以将其运行的流程、性能等进行持续优化，有效的提升供水质量，提高自来水厂的综合效益，进而为我国社会的稳定发展提供保障。

参考文献：

[1]程光伟.试论自来水厂加压泵站电气自动化控制技术改造[J].建筑工程技术与设计，2020，（13）：3543.

[2]郭伟伟，吴文臣，佟若诗，等.电气自动化控制中的人工智能技术[J].网络安全技术与应用，2020，（8）：143-144.