人工智能技术在电气自动化控制中的应用研究

发表时间:2021/6/25   来源:《当代电力文化》2021年第7期   作者:霍柳行 赵新辉
[导读] 随着工业4.0和5G技术进一步发展
        霍柳行 赵新辉
        河南华东工控技术有限公司 河南省郑州市 450000
        摘要:随着工业4.0和5G技术进一步发展,将人工智能技术(AI技术)与传统工业生产相结合的研究与应用驶入快车道。在工业企业的生产中,电气自动化技术扮演着较为重要的角色。而AI技术的出现,则为电气自动化行业的发展提供了重要的技术支撑。文章以分析传统电气自动化技术的局限性为切入点,围绕如何在电气自动化控制中运用AI技术的问题进行简要探究。
关键词:人工智能技术;电气自动化;应用研究
引言
        AI技术与电气自动化控制的结合,能够大幅度提升电气自动化控制准确性,并有效降低工业生产过程中能源的消耗。在开展各种生产活动过程中,相关人员应充分发挥AI技术的优势,高效处理工业生产过程中产生的各种数据信息,全面提升电气自动化控制的科技含量。
        一、传统电气自动化技术局限性
        ①监测系统数据缺陷。传统电气自动化控制中的一些仪器仪表和装置在工作时,因现场干扰或设备本身限制,存在实时性和准确性的不足,数据和故障告警等信息在监控SCADA系统上存在一定的滞后和缺失。相关人员受这些装置和设备的局部性限制,不能直接检索相关数据,因此无法实时控制设备的运行状态。这种背景下,若监视人员想了解相关信息,则必须赶往设备所在具体位置对设备进行查验,并且需要以人工方式对数据进行保存、整理以及传输,不仅工作量巨大,而且容易在操作过程中出现数据错误[1]。②集成专业化程度有待提高。工业规模不断扩张背景下,电气自动化技术得到了大幅度优化,自动化控制集成程度已获得进一步提升,然而在控制细化、优化和数据分析上,还存在很大的探索空间。一方面,专业研究深入相对薄弱,很多专业化技术和设备还依赖于外资品牌,没有形成自己的研究集群。另一方面,投入该领域研究的资源有限,许多研究人员缺乏丰富的工作经验,导致电气自动化控制的专业集成水平较低,尤其是在信息和数据共享方面,与国际先进水平仍有较大差距,在一定程度上阻碍了电气自动化控制的发展。
        二、电气自动化控制中运用AI技术的具体方式
        (一)设计环节
        从组成方面看,电气设备是电气自动化控制中非常重要的一部分。只有实现了对电气设备的设计进行智能化升级,才能全面提高电气自动化控制的智能化水平。电气装置设计较为复杂,传统设计模式中相关工作人员需要具备丰富的设计经验,并借助反复实验对电气设备结构以及工作原理进行优化。这种设计方式对于工作人员个人能力的依赖性很强,且缺乏稳定性。想要解决这一问题就要通过AI技术代替传统人工设计模式,利用计算机系统强大的运算能力在短时间内完成大量复杂的运算工作,并以更为直观的方式展现电气装置设计效果[2]。此外,借助人工智能技术在计算机平台中模拟电气设备的运行情况,通过调整各种参数,观察设备在不同条件下的工作状态,综合评价电气设备的设计水平,确保电气设备设计科学合理。


        (二)故障处理环节
        电气装置运行过程中,会由于各种外界因素的影响而出现故障,因此如何对电气故障进行预防以及快速处理成为了电气自动化控制中的一项重要内容。当电气自动化控制与人工智能技术深度融合时,自动化控制系统的故障检测效率和准确性可以得到显著提高。人工智能技术依靠其强大的计算能力,可以精准判断电气设备的运行状态,在可控范围内灵活调整设备的运行状态,保证电气设备始终保持良好的工作状态[3]。此外,基于AI技术所形成的检测技术以及智能模糊识别技术能够显著提升电气装置监测效率,一旦设备出现了某些异常情况,利用智能模糊识别技术能够对故障进行快速识别,让检修人员能够在第一时间了解设备故障,对故障进行及时处理。基于人工智能技术强大的计算能力,通过安装在线监测设备,可以实时计算和分析电气设备运行过程中产生的各种数据,并预测可能出现的故障,防患于未然。
        三、AI技术背景下工业物联网与自动化控制的结合
        ①安全生产环节。利用云物联技术,将工厂内各种电气设备置于同一大数据平台中,形成基于物联网的数据专家系统平台。相关工作人员只需要在大数据平台中输入原始数据,就能够实现对电气设备工作状态的分析和在线预判。当设备运行过程中发生故障,会生成故障和报警信息,这些信息会通过物联网在第一时间传递到后台控制室,管理人员可通过平台的数据分析和自己既有知识,确认故障发生的原因,并对可能出现的安全问题进行预防性处理,确保工业生产安全。此外,借助物联网还可以对工厂中工作人员的工作进行监督,确保工人安全。②生产制造环节。物联网技术在生产过程中的大规模运用可以显著提升工业生产效率,有效控制原材料和能源的使用。随着工业发展的逐步加快,工业生产活动变得更加复杂,对能源的需求也迅速增加。这种背景下,引入基于AI技术的物联网,能够实现对于原材料以及能源的合理调配,使得资源配置更具合理性。同时借助物联网对生产数据进行追踪,借助深度学习技术对生产流程进行反复模拟,最终形成最优生产方案[4]。③节能环节。传统电气自动化控制过程中会消耗大量能源,与国家提出的“绿色发展”理念不符。而采用基于AI技术的电气自动化控制物联网,能够有效降低能源消耗。利用AI技术强大的运算能力对工业生产的各个环节进行优化,提升工作效率,同时减少对于能源的依赖。具体而言,就是利用AI技术综合分析各种与物联网相连的电气设备的运行情况,分析哪一个环节消耗得较多更多并优化该环节,通过改进工作方式或者寻找替代环节来降低电气设备运行消耗的能源,从而达到节能环保的目的。
        四、结束语
        利用AI技术可以有效克服传统电气自动化控制技术的局限性,大幅度提升电气设备的工作效率,有效降低能耗,为工业的稳定发展提供技术支撑。实际在运用AI技术过程中,可以从设计环节以及故障监督等环节入手,加强电气自动化控制与AI技术的融合效果,确保AI技术能够发挥出应有的效用。
参考文献:
[1]邢立波.基于计算机技术的电气自动化控制系统设计分析[J].电脑知识与技术,2021,17(12):236-237+243.
[2]马啟生.智能化技术在电气工程自动化中的应用[J].集成电路应用,2021,38(04):162-163.
[3]黄沁沁.人工智能在电气工程自动化中的应用研讨[J].南方农机,2021,52(06):183-184.
[4]王晓龙,薛双,赵舒展,王雨桐.人工智能在电气自动化控制中的应用[J].计算机与网络,2021,47(06):47.
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