关键词:人工智能;电气工程;自动化应用
1关于人工智能技术简介
人工智能(ArtificialIntelligence),英文缩写AI,于1956年在Dartmouth学会上被首次提出,隶属于计算机科学的一个分支,除此之外还涉及信息论、控制论、自动化、仿生学、生物学、心理学、数理逻辑、语言学、医学和哲学等多门学科的研究工作。人工智能学科主要研究知识表示、自动推理和搜索方法、机器学习等方面内容。二十世纪七十年代以来,人工智能被称为世界三大尖端技术(空间技术、能源技术、人工智能)之一。也被认为是二十一世纪三大尖端技术(基因工程、纳米科学、人工智能)之一。这是因为近三十年来人工智能技术迅速发展,在许多学科领域都被广泛应用,并取得丰硕成果,人工智能已逐步成为一个独立的分支,无论在理论和实践上都已自成一个系统。其最终目的是根据人脑的思维方式、反应模式来用计算机进行模拟并进行创造,使之较人脑更具系统性、完备性,从而为人们更好地利用,投入与生产与生活中。
与此同时,随着电气工程的进一步发展,电气工程领域也开始越来越广泛地应用计算机来进行人工智能操作,因为其准确的计算结果,客观的分析程序,高效的工作效率较于传统控制系统有着不可比拟的优势,因此,人工智能这一技术也就逐渐被应用到电气控制领域,并被人们不断探索、研究和创造,以求更好地利用其优势,造福于电气工程行业。
2人工智能在电气工程中的优势
2.1受其他因素影响小
传统古典控制器在进行模型构建时往往会受到众多不确定因素的不利影响,比如模型设置参数的变化,计算中不同数值的类型等,而电气自动化中的人工智能设计却不需要获得精确的动态模型,也不需要指定对参数等或环境的特殊要求,总体来看受外界的影响较小。
2.2相关参数便于调节
对人工智能的相关参数进行适当调整,可以有效提升智能函数的性能,与传统的控制器比较而言,人工智能控制更便于调节,并且简单易学,适应能力强,就算专家不在现场指导,人工智能控制器也能够参照合理的数据,运用语言和响应的信息来进行设定,同时设定的参数也可以简单根据情况进行修改与扩展,方便而快捷。
2.3具有优良的一致性
传统的控制方法是基于特定的目标和具体的设计,所以针对特定对象,这种控制方法的控制效果非常好,但对其他对象的控制效果则就无法保证。与传统的控制方法相比,电气工程中的人工智能控制具有优良的一致性,向系统内输入任何未知的数据也可以产生很高的估计,有些影响因素甚至可以忽略,此外,智能化设定程序将提升产品的规范性,确保产品性能的一致。
2.4操作过程中出现的误差小
由于人工智能技术在运行过程基本不受外界的影响,加之其本身的抗干扰能力就很强,所以系统之前所设定的参数在操作过程中一般不会发生变动,从理论上讲这些参数会一直保持在一个值上而不会发生变化,所以实际值与理论值相差太多的现象就不会发生。
2.5有效节省人力物力
在传统的电气操作过程中往往会涉及许多电气设备,比如机器、线路、变压器以及各种电线或电缆,由于涉及多种设备,往往会出现设备摆放杂乱无章的现象,这就需要每个机器都相应的有员工进行清理,这是一项长期而繁重的工作,因此需要投入大量的人力物力,从这个层面上传统的电气操作和人工智能技术相比,人工智能能够减少设备对线路、变压器等的需求和依赖,从而可以有效的减少人力物力的大量投入。
3人工智能在电气工程自动化中的应用
3.1在电气故障诊断中的应用
电气故障诊断是以模式识别和信号处理为基本的方法和理论,以技术检测和故障机理为基础,通过电气设备运行中的信息,去识别其运行的状态,然后找出故障的起因,确定故障的部位与性质,最后提出与之相对应的对策。
随着电气系统与设备变得日渐的复杂,随之也带来了较多的问题,如设备的可用性、可靠性、安全性、可维修性等,因此,这也推动了电气设备诊断技术与故障机理技术的研究。并且伴随着数字信号处理技术与计算机技术的不断发展,人工智能在电气故障诊断技术中也得到了广泛的应用,其中,模糊理论、专家系统等在人工智能处理电气故障诊断中,应用的最为广泛,其优点也是显而易见的。
3.2在电气控制中的应用
传统的电气工程自动化控制的日常操作往往拥有较为繁琐的操作步骤,并且还拥有较为严格的操作过程,需要投入大量的人力资源,在这个过程中还难免会出现一些原本可以避免的人为的差错。
然而将人工智能技术应用于电气控制中,不仅可以降低电气控制中的人们的工作量,而且还可以简化操作流程,提高其操作的效率。人工智能技术是根据早已在计算机中设定好的程序,去控制电气工程的正常运行。有时,在智能机器的内部会出现好几个环节同时运行的情况,此时,则需要好几个不同的编程程序,去控制电气工程这一整个的运行情况。这时人工智能就可以及时地对运行数据与理论情况进行对比与分析,最大限度地降低差错出现的可能性;对各个环节实现严格的控制,及时地报警可能出现的差错[2]。
3.3在电气优化设计中的应用
传统的设计电气的方式是采取将人工丰富的经验与实验方法相结合的方式进行的,这是一项极其复杂的工作,不仅需要掌握有关电路、电气的专业知识,而且还需要较长时间的工作经验以及上时间在设计上的积累,即便是拥有了以上这两个方面的因素,也很难达到预计的效果。
但是,由于计算机的发展和人工智能的不断突破,电气设计中计算机辅助设计的组分越来越多,人为的手工设计占据的分量越来越小了,这样便致使产品的开发周期不断地被缩短。在人工智能中,最常用的方法就是遗传算法了,它可以改进和优化电气的设计,很适合产品的优化设计,是一种比较先进的优化算法[3]。
结语
随着现如今科技的飞速发展,人工智能技术也在不断进步不断攀升,在为各行各业创造便利的同时,也为电气工程自动化技术的发展做出了卓越贡献,由此人工智能技术也逐渐被广泛应用于电力系统中,实现对电气设备的优化设计、风险规避以及故障诊断,从而创造了更高的工作效益和更大的经济利益。
简言之,人工智能技术在电气工程自动化控制中具有广大发展前景,能够大幅提高工作质量,缩减工作时间及成本,促进电气行业的蓬勃发展,可以说人工智能技术是一剂催化剂,在科技蓬勃发展的今天推动着电气行业更加高效、繁荣地向着现代化、信息化、智能化的道路上大步迈进。
参考文献:
[1]牛美英,渠基磊,吴志鹏.人工智能在电气工程自动化中的应用[J].价值工程,2013(27).
[2]徐建芳.浅析人工智能在电气自动化控制中的应用[J].经营管理者,2014(07).
[3]马仲雄.浅谈电气自动化控制中的人工智能技术[J].电子技术与软件工程,2011(9).