（长沙有色冶金设计研究院有限公司410019）
摘要：在电气工程自动化系统中引入和应用智能化技术，不仅可以有效提升系统的运行效率，全面提升生产与管理水平，而且可以有效优化电气系统和产品设计，快速诊断电气系统运行故障，及时解决突发问题，确保系统能够稳定的运行，使电气工程自动化系统全面实现智能化运行，从而为企业创造更好的经济与社会效益。
关键词：智能化；电气工程；自动化
经济的快速进展有效地推进了我国工业水平的提高，也加快了工业企业之间的竞赛。在社会主义市场经济环境下，各企业要想在竞争激烈的市场环境中稳定进展，提高企业自身的工作效益非常重要，而智能化技术在提高企业经济效益上有着重要作用。随着工业化发展中的不断涌现的新需求、以及智能化技术的不断进展，智能化技术不断成熟并广泛地应用在电气工程自动化中，有效地提高了电气工程自动化的效率，为企业的进展带来了良好的经济效益。
一、智能化技术概述
智能化技术的基础理论“人工智能”在20世纪50年代被首次提出，并且逐渐发展成为一套整体的技术理论，它不仅包含计算机技术、自动控制技术，还包含了生物学、心理学、哲学等众多学科，主要研究怎样使机器拥有人工智能的特点，使其能够替代人类独立完成一些高危险、高难度的工作。
智能化技术，指的是模拟人类的头脑，通过计算机编程系统实现对人类大脑进行模仿，对人类行为信息进行收集整理分析，处理转换，最后进行回馈，实现智能控制。智能化技术在实际中的应用，主要体现在计算机技术、GPS定位技术以及精密传感技术等方面的综合运用。目前，在智能机器人的相关领域中，智能化技术具有不可替代的作用，并且具有显著的成效。智能化技术的应用具有如下几点优势：环保节能，节约成本；改善了操作者的作业环境，降低了操作者的劳动强度，提高了工作的质量与效率；易于操作，便于维护；促进了机器智能化水平的提高等等。
二、智能化技术的发展趋势及应用领域
智能化技术的发展是伴随着科学技术的发展而不断演化来的，具有行为能力、感知能力和思维能力指智能化技术的一个明显的特征，因此智能化技术被广泛地应用于我国的电气工程自动化之中，并使得我国的电气工程自动化控制效率得到了大大的改善。智能化技术从兴起到发展所经历时间还很短，但在各个领域行业生产的实际应用中却收到了良好的效果和评价。除了在电气工程中，我国在信息处理、农业灌溉和电子行业中都大量地引进了智能化技术，为其经济利益的提高提供了保证。
2.1发展速度更快、研究更广泛
首先，高速高精度高效化。通过高速芯片的使用以及各种改善动静态特性的措施，可以有效保证高速高精度高效化的实现；其次，柔性化。主要是指系统本身的柔性化，这一趋势可以满足不同客户的需求；第三，工艺复合性和多轴化。这一趋势使得在一台机床上完成自动换刀、主轴头旋转等成为可能；最后，实时智能化。智能化技术主要是通过计算模型来实现人类的智能行为。
2.2设备更精湛、技术更可靠
24小时不停工作是智能建筑电气设备的工作特点之一，因此智能建筑电气设备能可靠、稳定、精准而有效地运行离不开先进电气技术的支持。加大智能化电气设备研发已经成为势在必行的发展趋势。中国正处于城镇化向城市化、工业化快速转型的发展时期，近几年政府积极转变经济增长方式、调整经济结构，鼓励发展新型节能住宅与高科技智能建筑，并制定出更严格的节能、节水、节地、节材的新标准，重点打造绿色建筑理念，促进提高城镇建设发展的质量和效益，这本身也是中国可持续发展的基石。
2.3智能化技术的体系结构日趋成熟
首先，集成化。高度集成化芯片以及大规模可编程集成电路的采用可以有效提高系统的运行速度；其次，模块化。以CPU、存储器等基本模块做成标准的系列化产品，可以满足不同的需求；第三，网络化。工程系统的联网可以实现远程控制和无人化操作；最后，通用型开放式闭环控制模式。这一趋势可为系统的裁剪、扩展与升级提供方面。
三、智能化技术在电气工程自动化中的应用方向
电气工程及自动化技术是目前在工业领域中得到广泛应用的一种技术，在工业的生产制造中具有非常重要的地位。随着我国市场经济的发展，传统的电气工程及自动化技术已经无法再满足市场的要求，对该技术的改革与创新是必然趋势。
现阶段，我们日常生产生活中智能化技术应用广泛，且逐渐应用到电气工程的自动化控制中。在电力系统电气工程自动化中应用较多的智能化技术主要有模糊逻辑、神经网络、智能控制技术，用于对信息的收集、分析与处理，以实现电气工程自动化系统的自动检测、智能控制、故障诊断，从而提高工作效率。经研究表明，智能化技术在电气工程中的应用已经取得了显著的效果，不仅顺应了市场经济发展的需求，而且还推动了电气工程自动化的发展与进步。
3.1建立更稳定的控制系统
在传统的电气工程自动化系统中，确实可以实现自动化，然而并不具备人工智能，系统不能对数据进行自动分析和处理，需要人工控制，不仅工作量巨大而且会造成很大误差，灵敏度和精准度大大降低，但是应用智能化技术之后，就可以完全实现这一功能。
智能化技术的应用可以使系统在运行的过程中，自动对数据进行有效的分析，采用不同的方法处理不同的数据，从而取得科学的分析结果，为人员决策提供参考依据。智能化控制器不但能够控制系统的各种数据，还具有监测作用，能够对系统中未暴露的、可能发生的隐患因素以数据的形式进行分析与反馈，能够及时避免重大事故的产生和重大损失的形成，提高电气工程自动化控制系统的稳定性。
3.2优化系统控制流程
传统的电气工程往往需要建立严格有效的对象模型、控制模型等，流程繁杂，工作过程呈现动态性和曲折性，不利于生产与管理，而应用智能化技术可以优化控制流程，使系统结构更加合理，便于管理，有效促进生产水平。在电气自动化系统的运行过程中，只要参数有所偏差，将会影响整个系统的运行效率，系统结构复杂的情况下，很难将错误的参数检测出来，不利于系统后期的维护，但是应用智能化技术之后，可以很好的解决这些问题，便于后期系统的维护。
3.3优化电气产品的性能与品质
电气产品性质与品质的优化主要集中在产品的设计阶段，在这一阶段需要通过结合产品设计中所需的学科知识已经常规设计中的经验问题来进行规划和设计。要保证设计工作整体上的协调性和一致性，还需要在设计阶段进行科学合理的安排的基础上，将智能技术的理念深入研究和广泛应用。
曾有学者提出在电气产品设计中的优化措施中引入遗传算法，这一方法首先，结合遗传算法自身的特点，通过全局寻优的方式，能够将对结构对象的操作表现的更为直接化，可以在不经过标准要求的基础上，将搜索的方向更为合理化的调整，在全空间区域内优化和自动获取的能力将获得显著的提高，从而在产品设计中有着较高的价值。这样，从另外一个角度分析，也减少了设计的成本和开发的工作时间，这样一定程度上也能够提高设计阶段的工作效率。
3.4优化电气设备的管理和控制
电气设备的管理和控制工作一直以来都是系统运行中的重要举措和重要工作。电气设备正常的运行状态并不是具备某一学科的知识就可以完全操控的，它必须要求能够在各个专业都具有高水平知识的综合性人才进行操作和控制。在电气设备的运行管理中引入控制管理的智能化方法和技术，不仅仅将取得系统的正常运行的效果，还能够降低成本。在这一方面比较常见的应用有神经网络控制以及模糊控制决策等方式。在智能技术有效运用之后，这一问题给相关企业带来的压力将得到有效地缓解。另一方面，这也可以从源头上提高设备的技术含量和运行效率，企业的社会效益和经济效益必然将在这一过程中得到提升。
3.5实现对系统和设备的故障诊断
对于电气设备而言，故障问题可谓层出不穷，要实现故障的诊断方式的优化和升级，必须对故障原因有着更为细致准确地把握，否则采取的措施不当反而可能造成适得其反的效果，甚至对社会造成一定程度的负面影响乃至产生较大的经济损失，应用智能化方法的故障诊断技术能够有效地提高故障的预测、查找和分析的作用，例如人工智能算法可以实现在电气设备乃至整个电力系统中数据分析与处理、故障搜索与分析等，其他的智能算法例如模糊理论、神经网络等等目前在电气设备的故障分析应用中也已经取得了实质性的效果。
四、智能化技术在电气工程自动化中的应用优势
4.1受干扰程度低
以往工业生产中的电气自动化控制都是依靠既定的程序和管理器来实现的，管控系统根据各个生产环节仪器仪表中传递的数据进行分析，套入固定的问题处理软件上，选择指令发布，不具备具体问题具体分析的能力，会受到多个生产因素的干扰。智能话技术不需要精确的动态模型和具体参数的设置，就能够有效处理生产信息，调控电气化生产设备。除此之外，智能技术能够实现调控的一致性，掌控全局进行智能调控，根据生产信息作出有效应答，而不会局限于某一固定生产指令，只调控某一环节的生产设备。
4.2操作误差小
智能化技术本身的运行条件没有太多的限制，与因此与传统的控制器相比，本身的操作误差更小，基本上不会受到外界因素的干扰。一般来说，应用智能化技术会现根据实际生产需求设置参数，随后又根据系统模型和算法进行统一的调控，在实际应用过程中，这些参数是基本上不会因为外界干扰而改变的，这也就保证了人工之能够系统的管控质量，不会因为本身的故障而引起决策的失误，大大降低了操作误差，使得各个生产环节能够按照预先设想的方案有序进行。操作误差小，是人工调控与传统控制都不具备的特点。
4.3调节效率高
智能化技术对于数据处理分析能力更为强大，在实际应用过程中，即使生产环节发生了变化，需要控制模型一些参数，其难度也是相对更低的，不需要专门的技术专家来进行指导，只要调整部分参数，智能控制模型就能根据生产环节的输入变化，执行自动化调节。例如，在生产环节中，产品种类发生了变化，如果是传统的电气自动化控制体系，就可能要重新输入控制参数，调整控制程序，而人工智能系统能够根据收集到的生产信息，进行合理的自我调整，操作简便快捷。
4.4降低生产成本
在电气自动化控制系统中还没有应用人工智能技术之前，生产虽然已经不要使用人力，但是在其他环节比如设备故障检查以及设备整理仍然需要人工来完成，这样不仅耗费时间，而且产生了一定的人工费用，一直是限制电气自动化生产的一个问题。智能化技术能够实现器械故障的自动检测，实现工业生产的全方位管理，确保所有的电气设备都按照设定好的方案进行工作，消除了生产过程中一些常见的生产问题。
五、智能化技术在电气工程自动化中应用的意义
智能化技术在电气工程自动化控制中应用的意义主要包括以下三点。
第一、智能化技术有效体现了自动化控制的最大优势。与传统的自动化控制相比，电气工程中运用智能化技术进行自动化控制实现了控制的无人化，使自动化控制节省了人力的同时降低了工作难度，通过遥感等系统的设立，最大程度减少了电气工程自动化控制中的不必要环节，在远距离中可以通过计算机的数据统计或遥感感应及时发现电气工程作业环节出现的问题，实现了自动化控制的最佳效果。
第二、智能化技术在电气工程自动化控制中能够通过准确的数据收集保持机械作业的一致性。在电气工程自动化控制中，智能化系统技术在控制作业时能通过准确的定位各个作业环节机械的位置，并对机械作业的参数进行精确地统计，在控制中有效的应用准确的数据参数掌握机械的运作状态，保证机械运作中的一致性，使电气工程作业效率最大化。
第三、智能化技术在电气工程自动化控制中的应用能够实现智能化系统技术的自动调节，由于智能化技术包含先进的计算机技术、GPS技术和遥感等高科技的技术，因此在智能化控制中能够通过自身的智能性对出现的系统性的问题进行有效的调控，避免了作业控制中出现由于无人看管发生事故造成损失的问题。
六、应用实例
随着变电站设备运行和管理的逐渐成熟可靠，变电站的管理已进入无人化时代，在对变电站的管理中，采用巡检方式替代传统的人工值守。随着智能化技术的发展，在变电站的巡检中也得以应用新的智能化技术，红外测温技术的为变电站的巡检提供了一种新的方式。
关于红外测温技术的应用，首先要明确红外测温的原理。当物体的温度大于绝对零度的时候，物体内部分子会产生热运动，并且以电磁波的方式向外部传递能量。发出能量的波长在O．76～lO001xm之间属于红外线。随着温度的逐渐升高。物体对外的辐射能力就越强。温度升高辐射能量就会向短波的方向移动。所以在短波处工作的时候热量会比较高。物体的温度会汇聚在探测器上。智能机器人本身会对采集的热图像进行分析，汇聚成为一个像素点。智能巡检机器人对变电站的巡检工作主要是确定各种设备是否稳定，有效的避免电网中发生故障。很多设备的缺陷是由温度来测定的。设备故障与发热有密切的关系。智能巡检机器人就是利用这中原理进行测试的。如果设备出现故障，温度会产生很大的变化。智能巡检机器人就是利用红外线辐射与温度的比变化关系，确定设备是否出现故障。
结语
我国智能化技术正在日渐趋于成熟，为我国电气工程自动化发展贡献更大的力量，同时，智能化技术的发展也给人们的生活带来了极大的便利，大大地减轻了人们的负担。智能化技术在我国电气工程自动化中的应用主要在于改善工作环境，降低工作的难度，使得那些高危但又很复杂的工作不再由人工去完成，而是代替以机器。将智能化技术应用于电气工程的自动化控制系统中，不仅可以实现信息数据的自动处理，减轻工作人员的工作负担和工作强度；还能在不断完善发展的过程中增强对信息数据的识别、判断、评估和处理能力，最终实现系统的安全运行和稳定作业。
随着智能化技术在我国电气工程自动化发展中的深入应用，将促进电气工程和智能化技术二者的共同进步。
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作者简介：
鄢锋（1981.4-），男，湖北襄阳人，工学博士，高级工程师，研究方向：电气传动自动化、工业过程控制.