从人工智能技术角度探析电气自动化的发展前景

张美珍

（云南省曲靖应用技术学校 云南 曲靖 655000）

1 引言

科学技术是推动社会发展的动力，在科学技术发展中产生了诸多先进的技术形式，对人们的生活和生产产生了重要的影响。人工智能技术就是其中一种，它和传统的科学技术存在显著的不同，它通过对人类思维的模仿，实现智能化的行为活动表现。此技术在电气自动化中具有重要的价值，并逐渐得到了电气自动化行业的应用。但目前对其应用还不够深入，面对此技术在电气自动化中的巨大发展前景，还需要不断对其应用进行研究。

2 人工智能概述

对于人工智能来说，它主要是借助计算机的仿真技术和大数据的平台等，来实现对人类的行为以及复杂性的工作模拟。现阶段，人工智能的技术主要有机器人和自动化系统等类型，而机器人的系统就是对人类的大脑思维实施模拟，让计算机对人类的大脑思考方式和过程不断学习，获取相应的思维方式和行为方式。此种对人类大脑和行为的智能模仿，在诸多领域内得到应用。在电气自动化系统中，主要是通过人工智能仿真技术和大数据技术等，来对电路以及电网内系统的运作、数据信息和处理指令实施智能化的控制。在人工智能的技术中，主要涉及计算、感知、认知等内容[1]。在计算智能方面，主要涉及到数据的平台、挖掘和储存等；在感知智能方面，主要有语音的识别、生物的识别和图像的识别等；在认知智能方面，主要包括人工智能的平台、机器学习和预测类的API等。此技术其实是对仿真技术、数据和图像处理技术以及感知识别技术等的有效集成，借助多种学科的技术协同，实现智能化的模拟效果，见图1。

图1 人工智能的技术框架图

3 人工智能在电气自动化中的价值

随着人工智能技术的不断发展，它具有显著的特点与优势，逐渐在诸多领域得到了广泛运用。将此技术在电气的自动化中应用，有效促进电气自动化水平提升，实现电气自动化的不断完善，对电气自动化的发展具有重要的价值。

首先，人工智能的应用提升电气自动化的精准控制能力。此技术需要借助计算机的程序运行来实现功能，在计算机的操作中存在数据跟踪的检测，对计算误差实现了有效控制，则其在电气自动化中的应用能够提高控制精确度。若电气自动化系统内硬件没有发生问题，往往人工智能技术应用也不会有问题，因此对电气运行质量实现有效提升[2]。

其次，人工智能的应用能够有效降低电气自动化的人力资源消耗。在之前电气自动化的发展中，都是通过半自动化的控制实现的，依然需要一定人力资源支撑，而对人工智能应用，通过借助计算机的程序就能够实现对电气的自动化数据获取、分析、处理和运用，代替了一部分人工的劳动，有效降低人力资源使用。

第三，人工智能的应用能够有效提高电气自动化的高效性。在电气自动化运行中，往往需要人为进行控制，而人为的控制会因为个人原因不可避免地出现问题，通过对人工智能的应用，给予一定的标准，就能够实现智能化的操作，不会出现人为的失误等情况，整个运行过程也十分稳定，从而实现高质高效的控制效果。

4 人工智能在电气自动化中的应用

4.1 电气控制

在电气的自动化中，电气控制是核心部分，借助人工智能的技术为电气控制提供了良好的技术手段，能够有效促进电气控制水平的提升，节约人力的成本、降低生产的投入。借助人工智能的技术可以实现对电气复杂工作以及庞大信息流的集中化和智能化处理，常用模糊控制、专家系统等来实现。

对于模糊控制来说，它主要是基于模糊推理以及模糊语言的变量理论而建立的，按照专家经验的规则实施电气控制，本质就是以模糊模型借助模糊的控制器，对电气系统实施控制。模糊控制的系统构架见图2，此系统基于模糊逻辑中推理的规则建立，其是同计算机的控制系统结合而形成的一种数字化控制系统，它的结构是一种存在反馈通道、闭环的结构类型[3]。

图2 模糊控制的系统构架图

在专家控制中，主要是以专家经验和相关的理论构架作为基础，同控制理论相关的技术结合来对电气实施控制，此技术本质是对专家经验模仿的技术。此技术能够实现灵活控制和高效控制，对控制率能够灵活地选取，且其适应性十分强，可以按照不同的情况对调控器参数随时调整，使其适应不同环境内设备运行条件。

4.2 日常操作

在电气系统日常操作中，涉及到大量复杂的内容，而这些日常的操作是确保电气系统稳定运行的基础。人工操作往往会出现一定错误，且对人力资源大量消耗，而借助人工智能就能够有效实现日常智能化的操作，提高操作准确性和效率，节省人力资源。以人工智能在电气的操作票开出与校核中的应用为例，可以借助计算机建立操作票智能开出与校核的系统，把电气运行人员的丰富经验与知识向计算机转移，充分借助计算机准确记忆、快速推理和断判的能力，短时间内实现操作票准确、无误开出，减轻运行人员工作压力。在此智能系统内，因为操作票的开具需要运行人员进行操作类别、设备号和操作目的的输入，就可以让计算机根据这一工作需要对操作人员思维进行模拟，按照操作的设备号对电压等级进行判断，对变压器、发电机和母线等设备类型按照操作的目的以及操作的顺序，开具出所需最佳的操作票，然后按照一定规格进行单据的打印[4]。

4.3 设备故障诊断

在电气自动化发展中，有效地引入了人工智能，这也推动了设备故障智能化诊断的发展。因为神经网络有着很强的在线学习能力、记忆联想能力以及非线性映射能力等，所以很早就在电力系统内得到运用，它是一种对生物内神经元结构进行模仿而产生的信息处理法。在电力系统的故障诊断中，借助神经网络主要用在对电网内故障的处理中。在电网内，每类故障均有一组警报的信息产生，而不同的故障类型警报组合是不同的，可以把警报处理以及故障诊断当作模式识别的问题，从而借助人工神经的网络来实施处理。

4.4 辅助设计

在电气产品设计中，积极引入人工智能技术，可以借助专家系统以及模糊逻辑所总结的相关专家经验和知识，为设计人员的方案设计提供选择，并对已知方案实施优化参考从而从设计源头实现设计水平的提升；同时，在产品的整个设计周期，随时借助专家系统和模糊逻辑实施验证，对设计环节所存在问题及时发现和解决，避免由于返工而导致损失的增加。在电气自动化产品设计中引入人工智能技术之后，可使得产品的开发成本和周期、设计人员的劳动强度大大降低，对于企业而言也增强了企业的竞争力水平，为占得市场先机提供了可靠保障[5]。

5 人工智能下的电气自动化发展前景

人工智能是一种新型技术，它具有的显著特点，成为各行各业关注的焦点，其在电气自动化中的运用有效地促进了电气自动化的发展，使电气自动化具有更大的发展潜力和更好的发展前景。

在人工智能技术不断发展的背景下，此技术在电气的系统内应用愈加广泛，如电气的元器件控制系统、电气系统设计、系统运行、生产制造控制等环节，但此技术在电气自动化的应用中还不是很深入，对其价值并没有实现充分体现，后续还需要不断对人工智能技术的应用进行深入研究。同时，人工智能和网络技术的发展是必不可分的，电气的自动化也势必会朝着网络化趋势发展。通过对网络技术的应用，其同人工智能控制系统的结合，可以更好地实现对电气系统的实时化、智能化和远程化监控，对各部分和各环节内运行数据实现收集、整理、分析和控制，从而确保电气系统能够更加稳定运行，因此在电气自动化的发展中还需要注重人工智能和网络的结合[6]。另外，目前绿色化的发展是人们关注和提倡的重点内容，电气的自动化也需要体现发展的绿色化，在人工智能的使用中要和节能技术实现结合，保持节能理念，注重对资源利用率的提升、对能源消耗率的降低，从而促进可持续性发展。

6 结语

综上所述，人工智能技术对电气自动化的发展具有积极的推动作用，它对电气自动化的实现和水平提升意义重大，为了充分发挥其技术优势，还需要对其此技术的电气自动化的应用进行不断研究，这也是电气自动化发展中需要重视的内容。