基于智能化技术的电气自动化控制系统研究与实现

李满素

[摘    要]伴随着社会的发展和人工智能技术的不断进步，电气自动化控制系统在快速发展的同时也暴露出了不少问题，为了更好地促进电力行业的发展，必须不断创新和完善自动化的电气控制系统。基于此，文章将在了解智能化技术和自动化控制系统的基础上，研究基于智能化技术的电气自动化控制系统的设计与实现。

[关键词]智能化技术;电气自动化;控制系统

[中图分类号]TM76 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）09–0–03

[Abstract]With the development of society and the continuous progress of artificial intelligence technology， the rapid development of electrical automation control systems has also exposed many problems. In order to better promote the development of the power industry， it is necessary to continuously innovate and improve automated electrical control system. Based on this， this article will analyze the design and implementation of electrical automation control systems based on intelligent technology on the basis of understanding intelligent technology and automation control systems.

[Keywords]intelligent technology; electrical automation; control system

伴随着经济的发展，在人们的生产生活中电能所发挥的作用越来越大，在电力行业中自动化控制技术的应用也越来越广泛。要促进电力行业实现更好的发展，必须运用智能化技术不断健全电气自动化控制系统，使得电气自动化控制系统可以通过监控电气设备，对其出现的故障进行检测，并将相关预警信息反馈给管理人员。因此，研究基于智能化技术的电气自动化控制系统的设计与实现具有重要的现实意义。

1 智能化技术与电气自动化控制系统概述

1.1 智能化技术分析

智能化技术是依托计算机技术和网络技术的人工智能技术。目前，随着计算机技术和大数据技术的普及与发展，人工智能技术开始广泛应用于各个行业，在促进企业的技术变革方面发挥着重要的作用。人工智能技术涵盖仿生技术、网络技术和自动化技术等诸多领域的内容，其主要目标是自动化控制机器设备，使机器能够代替人完成特定的工作。智能化技术的发展和应用有效提升了设备运行的安全可靠性和相关行业的工作效率，在很大程度上促进了企业的发展。

1.2 电气自动化控制系统分析

电工电气技术和控制技术等都是电气工程及其自动化所涉及到的领域，电气自动化控制系统具有很强的综合性，其最显著的特点就是有效结合了硬软件、电子技术和电工技术等。

1.3 智能化技术应用于电气自动化系统的重要作用

伴随着电气工程中应用的科学技术种类的逐渐增多，基于智能化技术构建电气自动化控制系统对于电气工程的发展与进步具有重要的意义，有助于提高电气工程的自动化运行水平，助力我国电气工程事业实现稳定、健康發展。具体而言，智能化技术应用于电气自动化系统中的重要作用主要体现在以下几个方面。

（1）在电气自动化系统中采用智能化技术，可以有效提升企业综合管理、电气工程运转以及电子信息技术处理的效率，有助于提升企业工作的效率和质量，降低企业的运营成本，切实提高企业的经济效益。

（2）目前，智能化技术得到了广泛的普及与利用，可以使得人们依托电子计算机，实现多样化信息资源的共享与交流，进而促进人们社会认知水平的有效提升，引导人们积极应用科学技术进行生产与生活。

（3）利用智能化技术，不仅有助于便利人们的生产生活，而且有助于改善人们的工作环境，进而有效提升人们的工作效率。

2 基于智能化技术的电气自动化控制系统的设计

2.1 监控模块设计

将智能化技术融入到监控模块设计当中，不仅可以促进电气设备自动化监控水平的显著提升，而且能够实现对电气设备的运行状况的实时监控。依托智能化技术，电气自动化控制系统中的监控模块能够使系统的运行更加安全、稳定，能够实现对系统中的各类数据信号的有效监测和传递，保证操作人员可以对监控系统中电气设备的工作状态进行合理监控以及获取精确无误的数据信息。具体的监控模块如图1所示。

2.2 诊断模块设计

依托于智能化技术，电气设备故障诊断模块具有以下几个方面的优势：①能够对电气设备的运转状态进行全面的核查与分析;②可以对电气设备的运行参数进行实时监测;③能够通过相关数据信息的收集，对电气设备故障的发生位置及类型作出准确判断，并将这些信息传递给系统主机，检修维护人员可以依照信息对电气设备的故障进行有效处理。借助智能化技术将自动化控制系统在正常运转情况下的数据信息自动保存在系统数据库中，然后对比分析数据库中的信息和实时获取的信息，若两者之间的误差在允许的范围之内，则说明电气设备的工作属性正常。

2.3 控制模块设计

通过借助智能化诊断和智能化监控，电气自动化控制系统可以将电气设备在运行过程中出现的相关问题及时挖掘出来，对电气设备的运行情况进行实时反馈，并依托智能化控制算法将发现的异常自动修复。若电气设备所发生的故障较为严重，管理人员会收到系统发送的告警信息，可以根据提示信息及时处理出现的问题，进而确保电力系统能够正常运行。电气自动化控制系统中的智能化控制模块可以对需要执行的控制程序进行提前模拟，设置相应的应急预案应对可能会出现的问题，以防止较为严重的系统故障的出现，进而降低维护设备的成本和人力成本。

3 基于智能化技术的电气自动化控制系统的实现

基于智能化技术的电气自动化控制系统能够有效提升电气自动化设备的运行效率、运行精读以及运行的时效性，该系统的实现主要可以采取以下几个方面的措施。

3.1 明确系统框架

基于智能化技术的电气自动化控制系统能够依托智能监控实现数据的自动获取，并向控制主机实时传递所获取的数据信息，这不仅能够有效缓解工作人员的工作量，而且能够有效防止人为误差的出现，自动化电气设备通过接收已经经过处理的数据信息，实现其自动化控制效率的有效提升。此外，系统会将部分无法自主处理的数据信息以报警信号的形式发送给工作人员，由管理人员根据实际情况进行处理。因此，智能监控模块有助于为智能化控制的正常运转提供保障。

3.2 优化控制算法

3.2.1 模糊逻辑控制

模糊逻辑控制是智能化控制中一种控制方式，其具有应用范围广、发展较早的特点，控制理论和模糊数学是这种控制方式形成的基础，简称模糊控制。模糊推理、输出量精确化以及输入量模糊化是模糊控制算法最主要的三项内容。模糊控制算法是一种非线性的自动化控制算法，能够依托交流传动或者直流传动对电气自动化设备的运行状态进行有效控制，其中电气设备故障的预防主要可以依托直流传动实现，而交流传动主要借助人工智能对整个系统的运行状态进行有效控制。

3.2.2 神经网络控制

神经网络控制是通过对人脑中神经元的活动方式进行模拟而构建的一种模型，它具有极强的并行处理、控制和自学习能力。将神经网络运用于电气自动化控制系统中，能够借助所采集的某个神经元中的数据信息，对系统运行过程中可能发生的问题进行诊断处理，进而保障电气自动化控制系统中的相关数据信息具备精确性。

3.2.3 专家系统控制

专家系统控制是一种模拟专家经验的智能化控制程序，可以在数据库中保存专家的经验和专业知识，通过自推导会让自学习对数据进行使用，进而实现对电气自动化系统的有效控制。专家控制系统可以借助持续自学习的方式不断进行经验的积累，并对自身的数据库进行持续更新，进而促进其自身控制能力的进一步提升。

3.3 电气故障快速诊断

电气自动化控制系统在运转时如果电气设备发生故障，则会影响电气工程的正常运转，为了防止问题的扩张，应该及时有效处理发生故障的电气设备。运用传统的人工排查的方式对电气设备的故障进行诊断时，对操作人员的专业素养有着极高的要求，他们需要具备快速处理故障的能力、丰富的经验以及丰富的专业知识。同时，人工操作方式极可能由于操作人员的判断失误导致故障进一步扩大，进而造成人力物力资源的浪费，给企业带来一定的经济损失。伴随着电气系统的逐渐复杂化，对于操作人员的能力也提出了更高的要求，人工诊断方式的弊端也逐渐暴露出来。而基于智能化技术的电气自动化控制系统能够对这一问题进行有效解决，依托大数据、云计算等处理分析相关信息，借助实时监测等技术可以快速挖掘出设备出现故障的原因，并对其进行有效处理，用最快的速度解决电气故障，为电气自动化系统的稳定运行提供保障，进而有效提升企业的经济效益。

3.4 应用PLC系统

伴随着信息时代的到来，PLC系统逐渐代替了机电控制器，成为电气自动化控制系统的重要组成部分，有助于确保系统设备的持续，稳定运转。例如：当电气工程的输煤系统运转时，因为集控室的主站层即为输煤控制系统，它紧密连接人机接口，将智能化技术应用到PLC系统中，可以依托系統内的现场传感器和远程I/O站实现对输煤控制系统的远程控制，通过这种方式可以对供电系统进行自动控制，保障供电系统日常运营的稳定性与安全性，进而提升电气自动化系统的整体运行效率。

4 基于智能化技术的电气自动化控制系统的发展趋势

将智能化技术引入电气工程自动化控制系统当中，必然使得电气工程的发展逐渐呈现出高精度、高速度以及高效化的趋势。具体而言，主要可以从以下几个角度出发分析基于智能化技术的电气自动化控制系统的发展趋势。

（1）电气自动化系统的功能越来越多样化。为了使得电气工程自动化的功能更加丰富，可以在充分结合科学计算可视化系统、用户界面图形化系统以及内装高性能PLC系统的基础上，依据自身的习惯和需求进行编辑，建设相关的程序体系，确保用户可以依托窗口或者菜单实施操作，进而使得人们的生产生活更加快捷、方便。

（2）电气自动化系统的体系结构越来越完善。目前，人们对于电气自动化自动化控制系统的要求逐渐提高，传统模式下的自动化控制技术与其控制需求之间的缺口呈逐渐扩大的趋势，这就要求基于智能化技术的电气自动化控制系统逐渐朝着数字化、模块化以及网络化等方向发展，进而与现代化电气动化控制系统的基本运行要求相契合。

5 结束语

综上所述，基于智能化技术的电气自动化控制系统可以从监控模块、诊断模块和控制模块三个方面出发进行设计，通过明确系统框架、优化控制算法以及快速诊断电气故障等手段加以实现，这不仅可以促进电气自动化控制系统智能化水平的有效提升，为系统运行的可靠性和稳定性提供保障，而且基于智能化技术的电气自动化控制系统能够实现对数据信息的准确、实时采集，在电气工程中具备极高的推广价值。

参考文献

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