電氣工程中人工智能的運用

1、電氣工程中人工智能的運用摘要：人工智能是指 人工制作”的具有智能化的科學(xué)系統(tǒng)，具有 諸多優(yōu)越的顯著功能，廣泛運用于科研、生產(chǎn)、實際工程中，如能提 高電氣設(shè)備設(shè)計的水平，精確診斷出引起電氣設(shè)備發(fā)生事故及故障的 原因，實現(xiàn)控制和保護雙重功能等等。關(guān)鍵詞：人工智能自動化電氣工程控制系統(tǒng)人工智能與傳統(tǒng)方法相比較，具有許多方面的優(yōu)良性能，智能化 的系統(tǒng)大大代替了大量的人工繁瑣的工作， 又提高了系統(tǒng)操作的靈敏 性和精確性，在功能要求越來越高的許多行業(yè)中應(yīng)用相當(dāng)廣泛。最近 10多年來，各種電子技術(shù)和高科技手段的日新月異，許多科研機構(gòu) 就自動化控制中的人工智能技術(shù)開展了大量的研究工作，取得了豐碩的成果。下面筆

2、者就人工智能在在電氣工程方面的應(yīng)用做一綜述。1人工智能技術(shù)的優(yōu)勢(1)控制對象的模型在設(shè)計之前已經(jīng)成型。在電氣工程方面， 由于許多參數(shù)具有復(fù)雜性，利用傳統(tǒng)技術(shù)無法確定哪些具體的參數(shù)變 化會導(dǎo)致結(jié)果的相應(yīng)變化，從而表現(xiàn)出的外在結(jié)果復(fù)雜多樣， 難以歸 納出具有一定規(guī)律性的結(jié)論來，這就是信息的非線性特征必然決定了 隨機結(jié)果出現(xiàn)的原因。人工智能通過專家系統(tǒng)，利用控制器能對各種 參數(shù)進行精密分析，并給出正確的指令，而使得各種對象在動態(tài)變化 中得到精確地控制。(2)人工智能控制器的自身性能能夠自我調(diào)節(jié)， 以趨更加完善,應(yīng)用的技術(shù)及參數(shù)可以有實際響應(yīng)時間、下降時間、魯棒性能等變 化。(3)人工智能控制器操作

3、起來比較直觀、簡潔，即使經(jīng)過一般 的專業(yè)操作技術(shù)崗前培訓(xùn)，也能很快掌握人性化的人機交互對話系統(tǒng)， 還能依照各種實際情況進行適應(yīng)本人習(xí)慣或工作需要的界面設(shè)計。(4)人工智能控制器性能穩(wěn)定，能對各種數(shù)據(jù)進行科學(xué)的處理， 可適范圍比較寬泛，由于驅(qū)動器的特性很多，控制器都能對輸入的各 種數(shù)據(jù)信息做出很好的篩選和判斷。2電氣工程中人工智能的運用提高了電氣設(shè)備設(shè)計的水平計算機技術(shù)的更新?lián)Q代率非?？?，引導(dǎo)了電氣產(chǎn)品的設(shè)計手段發(fā) 生了革命性變化，CAD (計算機輔助設(shè)計)的引入，大大縮短了產(chǎn)品 研發(fā)的周期。在CAD中嵌入人工智能，使得電氣設(shè)計變得非常直觀， 模塊化的操作設(shè)計模式和大大縮短了設(shè)計的周期，同時由于

4、計算機技術(shù)的精確化，也使得產(chǎn)品的質(zhì)量得到很大程度的改良。 人工智能系統(tǒng) 能夠優(yōu)化電氣產(chǎn)品的設(shè)計，主要借助于遺傳算法和專家系統(tǒng)兩方面來 完成。遺傳算法具有明顯的算法優(yōu)勢，計算結(jié)果的精度也很高，因此 遺傳算法及其衍生算法普遍應(yīng)用于對電氣產(chǎn)品的智能化優(yōu)化設(shè)計中。電氣設(shè)備發(fā)生故障一般是不確定性的， 具有很大的隨機性，表現(xiàn)在發(fā) 生故障的部位和發(fā)生故障的時間方面，但一般會在故障發(fā)生之前總會出現(xiàn)一定的先兆，利用專家系統(tǒng)就可以將預(yù)兆和故障之間的復(fù)雜關(guān)系 準(zhǔn)確而及時地反映出來，并給出預(yù)警信號。精確診斷出引起電氣設(shè)備發(fā)生事故及故障的原因由于目前電氣設(shè)備的自動化和集成化很高， 一旦發(fā)生故障，利用 傳統(tǒng)的分析方法難以

5、準(zhǔn)確找出故障發(fā)生的部位。 如發(fā)動機、發(fā)電機和 變壓器等設(shè)備出現(xiàn)故障的頻率一般比較高， 其原因是非常復(fù)雜和多變 的，并且具有很強的突發(fā)性，還具有快速解決的特定要求，若處理不 當(dāng)或不及時，就會造成二次損失或事故，甚至?xí)斐煞浅乐氐牟豢?預(yù)見性后果。人工智能系統(tǒng)融入了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊理論等技術(shù)，可以 很好地解決傳統(tǒng)分析方法所出現(xiàn)的延時處理或診斷失誤等問題。傳統(tǒng)方法診斷故障的原理是：變壓器等電器設(shè)備一旦發(fā)生故障，其中的油 的成分會發(fā)生一定的變化，因而對提取的樣本進行成分分析，就可以 判斷出變壓器等電氣設(shè)備是否發(fā)生了功能性故障。采用這種傳統(tǒng)方式耗時較多，浪費人力，準(zhǔn)確性不高。對電氣控制過程中的有效應(yīng)用進

6、行分析電氣技術(shù)越來越復(fù)雜，越來越現(xiàn)代化，其控制過程就顯得愈來愈 重要，是確保電氣設(shè)備穩(wěn)定而高效運行的保護神。 長期以來這一問題 是學(xué)術(shù)界和工程界所面臨的一大棘手課題。 功能越來越完善、技術(shù)含 量越來越豐富，這些均對技術(shù)人員的理論水平和操作技能提出了非常 嚴格的高要求，在目前階段下，提高操作人員的技能水平和效率就成 為科研人員孜孜追求的一個目標(biāo)。 人工智能的引入和廣泛地應(yīng)用，和 計算機運算能力等核心技術(shù)的長足進步，以及交互性的界面，都使得 日?；牟僮髯兊弥庇^、簡潔，還可以實現(xiàn)遠程控制及其監(jiān)控，大大 提高了操作人員的安全性，也對電氣設(shè)備的良好運行提供了可靠的保 證。另外，還對某些重要的數(shù)據(jù)和信息

7、進行了即時的存儲和備份，以 便以后進行調(diào)用、對比分析等。還可以自動生成各種報表，大大降低 了人工費用，也減少了物力、財力等資源的大量投入，工作效率大幅 度得到提高，精確度更加細致。實現(xiàn)了控制和保護雙重功能在電氣設(shè)備中，人工智能能對所有開關(guān)量、模擬量數(shù)據(jù)實時自動 采集并進行科學(xué)的處理，并能做到定時、批量地整理和儲存。還可以 通過對系統(tǒng)的歷史運轉(zhuǎn)情況進行畫面模擬顯示，電流、電壓、隔離開 關(guān)、斷路器等電機設(shè)備的運轉(zhuǎn)狀態(tài)到直觀形象的反應(yīng)，一目了然。技 術(shù)操作人員可以根據(jù)實際情況進行相關(guān)數(shù)據(jù)的分析及建立圖表。綜合集成了聲光、語音、電話、圖象等多模式同時或選擇性報警。在操作 控制方面，智能化技術(shù)使技術(shù)人員

8、可以通過鍵盤或鼠標(biāo)實現(xiàn)對隔離開 關(guān)，斷路器等的現(xiàn)場或者遠程控制，勵磁電流的調(diào)整。在電力系統(tǒng)自動化中的應(yīng)用人們對電力行業(yè)在生產(chǎn)中要保持穩(wěn)定性和流暢性的要求不斷提 高，現(xiàn)在很多大型的電力企業(yè)均將 PLC控制系統(tǒng)逐步代替輔助系統(tǒng) 中的比較傳統(tǒng)落后的繼電控制器。通過 PLC控制系統(tǒng)可以一方面對 某個工藝流程進行實時的控制，另一方面協(xié)調(diào)全廠的安全生產(chǎn)。 火力 發(fā)電廠中的輸煤控制系統(tǒng)由主站層、現(xiàn)場傳感器和遠程IO站三部分組成連貫的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。其中，由人機接口和 PLC共同構(gòu)成主站層，少許工作人員在設(shè)置有主站層的集控室內(nèi)，通過系統(tǒng)的顯示屏以自動控制為主手動控制為輔對系統(tǒng)進行監(jiān)視和控制，可以大幅提高發(fā) 電企

9、業(yè)生產(chǎn)效率。隨著PLC技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)了電廠不同發(fā)電機組 在供電系統(tǒng)之間自動切換，供電的可靠性和穩(wěn)定性得到很大程度上的 提高。3結(jié)束語綜上所述，隨著微電子技術(shù)的飛速發(fā)展和軟件技術(shù)的快速提高， 人們的日常生活發(fā)生了很大的變化，無數(shù)的科研成果慢慢轉(zhuǎn)換成生產(chǎn) 力，改變著我們的生活方式，同時也促進了人工智能技術(shù)的不斷提高。 硬件方面的技術(shù)和工藝水平同樣也在飛速發(fā)展， 電子集成技術(shù)更加成 熟，功能更加強大。芯片制造技術(shù)更是錦上添花，人工智能的控制能 力和控制精度愈加得到提高，應(yīng)用范圍日趨廣泛而深入，產(chǎn)品成本的 下降也帶動終端銷售價格的大幅度下降， 良性循環(huán)下的技術(shù)催生，使 得人工智能技術(shù)在生活和生產(chǎn)中的許多方面都得到更加廣泛的應(yīng)用， 高度的自動化特征使人們體驗到神奇的便利性?？梢灶A(yù)見，人工智能在電氣自動化控制中將會有更加廣闊的遠景。參考文獻：1郭策，范然.設(shè)計智能建筑電氣自動化系統(tǒng)的思路J.中國新 技術(shù)新產(chǎn)品，2012 (05 ).2周超.人工智能技術(shù)在電氣自動化控制中的運用J,硅谷，2 012 (08)3朱子龍.人工智能技術(shù)在電氣自動化控制中的運用探討J. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012 (17).4陸偉民.人工