基于电气自动化控制中的人工智能技术分析

发表时间:2020/6/2   来源:《科学与技术》2020年第3期   作者: 郑波 王浩
[导读] 在大数据时代背景下,我国科学技术飞速猛进,人工智能作为当今时代衍生的产物
        摘要:在大数据时代背景下,我国科学技术飞速猛进,人工智能作为当今时代衍生的产物,人工智能技术逐渐由最初的理论研究转变成较为成熟的应用产物。当前,我国制造行以及其他产业发展正处于发展瓶颈,致使传统行业无法突破现有经济发展束缚。我国传统行业必须紧跟时代发展,将创新生产性与传统管理模式相结合,让传统制造行业冲破瓶颈,迎来新时代发展曙光。由此可见,将人工智能应用到电气自动化控制当中是未来工业发展走向。
        关键词:电气自动化;控制;人工智能;应用
        引言
        在当前不断进步的科技形势下,我们的生活与生产都出现了非常大的变化,人工智能技术的应用推动了人类社会文明的进步,人工智能作为一种高新科技在生活实际的地位举足轻重。将人工智能引入,能够实现电气控制过程的大大改进与完善,从而使电气自动化控制投入的物力与人力等成本降低以及控制效率的显著提升。
        1.人工智能技术概述
        基于社会文明的更高程度发展,显著地提升了应用人工智能的实际作用。可以说,人工智能牵涉到计算机方面的知识以及其它学科的内容。从根源上来讲,人工智能跟人类的智慧十分接近,为此,制造的智能机器人能够从事人类所从事的活动。根据人工智能的实力将分成:弱人工智能(ANI)是擅长于单方面的人工智能,强人工智能(AGI)类似人类级别的人工智能,超强人工智能(ASI)比最聪明人类大脑都聪明的人工智能。当下,存在大量探究专家系统和机器人的学者,结合对人的智慧的模拟。随着应用当前的高科技,人工智能对人类智慧的模是可行的,在很多领域得以普遍地应用,体现了人工智能技术的实际价值。将人工智能技术与专家系统嵌入到仿真环境中,可以减小消耗的人力,以及实现仿真精度的大大提升,还可以对一体化仿真模型进行开发。因此,电气自动化控制中人工智能的有效引入,主要是引入于其相关的核心技术以及运行系统当中,对控制系统的模拟能够更加顺利地实施相关操作。鉴于此,在电气自动化控制的当中,模拟控制仅仅属于一个很小的方面。
        2.人工智能的功能
        2.1采集与处理数据的功能。
        人工智能技术的科学应用,可以大大地减轻有关工作者的劳动强度,在自动化地控制电气工程时,可以取代工作者采集电气设备开关量和电气设备模拟量的有关数据,然后结合智能化处理对人的大脑思维进行模拟,得到有关结论,从而实现对自动化设备的操作。支持人工智能的基础信息就是大数据,并且具有4V特征:数据规模庞大VOLUME,数据体量从TB级别上升到PB级别;数据更新频繁VELOCITY,即处理数据速度快;数据类型多样VARIETY,可能同时具有结构化、半结构化、非结构化数据,且数据多源、非标与非平稳;数据真实性VALUE,即追求高质量的数据。
        2.2警报的收发以及系统的监视的功能
人工智能可以对电气有关装置的模拟量数据和开关状态进行智能化监视,因此,在系统故障出现的情况下,能够将警报发出,在工作者获取警报信息后,能够根据人工智能技术提供的相应状况对电气设备进行检查,这样一来,可以保障快速探查出现故障的地方,从而实时加以维修,大大改进了效率。基础信息数据系统(如图1)是建立在中国移动通用分组无线交换技术(GPRS)和INTERNET技术的基础之上的。中国移动的通用分组无线业务(GPRS)允许用户在端到端分组模式下发送和接收数据。GPRS理论带宽可达171.2kbps,实际应用带宽大约在40~100kbps,在此信道上提供TCP/IP连接,可以用于INTERNET连接。特别适用于间断的、突发性的和频繁的、少量的数据传输。本系统主要架构由GPRS采集终端、GPRS运行网、光纤数据专线、用户侧路由器(LNS)、系统管理主机、数据服务器、内部网络和查询工作站组成。
       
       

        图1 基础信息数据采集系统
        2.3对操作予以控制的功能
        将人工智能引入于电气自动化控制中,让机器像人类一样思考如人工意识,让机器像人类一样听懂如语音识别,让机器像人类一样看懂如视觉识别,让机器像人类一样运动如运动控制,以及结合计算机程序对场地施工进行远程控制,能够很好地控制断路器与隔离开关。有关工作者结合数控程序的合理应用能够实现对电气设备的有效控制。并且,为了更加有效地确保其值班安排,还能够进行限制操作。
        2.4智能终端的功能
        针对整个电气自动化控制过程而言,引入人工智能的智能终端(如图2)可以对装置的有关数据进行综合性地记录,然后以此为根据实现故障诊断程序的简化,从而在分析故障数据的基础上准确判断故障出现位置和种类,并且将数据信息提供给有关工作者开展维修工作,这样一来,可以显著提高维修效率以及维修质量。?
       
        图2智能终端
       
        3.人工智能技术特点
        3.1适应性强
        传统控制方式主要以单路控制、线性控制为主,依照系统制定的对象进行具体操作控制,这样控制方法在实际应用中,控制效果显著,但是只能针对一种产品进行实际操作,对于其他同类产品或者是非同类产品控制能力显著降低。而人工智能技术则可以通过系统控制将传统单路路线控制转变成非线性变结构控制,面对复杂多变的制造环境,人工智能系统都是能灵活转变,并根据信息处理机构进行系统操作,其适用范围更加广泛。
        3.2效率提升
        一是在引入人工智能的基础上,可以针对电气装置的一系列相关数据信息等进行科学采集和处理,且有效地保存数据信息,进而实现控制效率的显著提高。二是人工智能的操作控制具备便捷性的特点,操作者结合鼠标与键盘就可以对电气设备进行自动化控制,这不但减轻了有关工作者的劳动负担,而且应用电气自动化的控制方式可以达到更高的效率。
        3.3抗干扰力好
        电气自动控制系统可以借助人工智能技完成现代化系统控制,提高自身稳定性,减少外界干扰能力,及时获取数据信息,实现系统的高效调节性,降低人为干扰因素,确保各项参数信息能够正常运行,减少系统运行误差。
        4.人工智能技术在电气自动化控制中的应用
        4.1人工智能在电气自动化设计中的应用
        在自动化电气设计过程中,其设计内容十分复杂,需要掌握很多专业性的知识,例如电路、电机、变压器以及电力电子技术等,并且该项技术对人才的要求比较高,需要技术人员应用专业化技术水平。除此之外,在电气设备设计过程中,该项技术设计需要花费大量的金钱、人力进行设计。而人工智能技术则可以减少人力难题,加强电气设计的精准性,提高工作效率,并根据不同需求设计不同计算方法,继而满足该项设计要求质量。工人员在实际操作时需要根据具体人工技能经验予以实践操作。
        4.2人工智能在故障分析与诊断中的应用
        电气设备发生故障时,技术人员应根据实际情况予以处理,以此保证电气设备爱能够在此基础上良好运行。通常电气设备中电子元件可以应用较长时间,这样能够确保电气设备正常运行,减少电气设备故障几率。技术人员在对电气故障予以分析时,不能只看一面,而是要多方面综合查看,以便彻底排除电气设备故障,准确寻找错误根源并将其予以排除。通常技术人员在检查时,应对变压器进行检查。倘若电气设备中的变压器发生问题后,技术人员应对电气设备中的气体操作设备予以检查,这样检查模式比较科学,能够快速查出系统故障。然后有目的性的对其他设备进行检查,以此达到良好设备处置效果。智能终端利用深度学习与神经网络算法进行异常检测、服务优化以及实时报警。可广泛应用于电力电网设备的智能终端、工业安全生产过程的智能终端、智慧旅游园区场所的智能终端、航海海事的智能终端、冶炼化工能源的智能终端、汽车服务智能终端(如图3)。

        图3 汽车服务智能终端
        4.3人工智能技术在电气自动化设备中的应用(如图4)
        一方面,对电气装置的操作而言,应有相应的综合素质能力和专业化知识;另一方面,鉴于电气自动化具备非常复杂的系统,务必更加有效地进行操作,减小因为操作不当形成的故障问题。计算机系统是人工智能的核心要素,根据对计算机程序的编写,能够智能控制电器设备。像是对于机械继电器而言,其具备比较慢的工作速度,鉴于此,控制不及时的情况存在,而在开关量控制中应用以人工智能技术编写的PLC程序,即可以对采集的数据智能识别并通过虚拟继电器实现运行,如此一来,能够让工作者勿需太过注重继电器的反应时间问题。对于控制系统而言,结合PLC程序控制断路器,可以实时对短路情况予以控制,从而大大提升运行效率。
       
        图4 人工智能化电气设备系统
        结束语
        电气自动化控制系统是针对电气自动化进行控制的最实用和最可靠的设计,无论对于国家还是个人都很重要,可以大幅度提高电气自动化控制的控制精度,完成传统电气自动化控制系统不能完成的任务。基于人工智能的电气自动化控制系统是实现电气自动化控制的核心技术,对于电气自动化控制具有指导意义。
        参考文献
        [1]张博.人工智能技术在电气自动化控制中的应用思考[J].居舍,2018(36):67.
        [2]林杰克.人工智能技术在电气自动化控制中的应用分析[J].中国新通信,2018,20(24):118-119.
        [3]蔡敏.人工智能技术在电气自动化控制的应用分析[J].山东工业技术,2019(01):136+73.
        [4]王璐.人工智能技术在电气自动化控制中的应用思路分析[J].中外企业家,2018(30):127.
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