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摘要:近年来,随着科技的发展,电气自动化发展迅速,但其发展水平还并未达到人们的预期,仍旧存在着许多问题难以解决。人工智能的出现,为这些问题的解决提供了新的思路,基于此,人工智能在电气自动化中的应用可能将电气自动化推向一个新的高度,电气自动化也将结合人工智能技术,变得更加完善。
关键词:人工智能;电气自动化;应用
1人工智能技术分析
1.1从机器人的发展透视人工智能技术的本质
人类利用机器人和相关系统已经有了3000多年的历史,在这个过程中,人类始终通过发展数学方法、工艺技术和机器的运用来提升机器人的自动化水平。比如我国古代能歌善舞的伶人,唐代自动收钱的机器人,古希腊飞行器等。现代人工智能概念产生于1956年的美国,目前关于人工智能的定义较多,但从本质上来说,人工智能技术和其他技术一样,都是对人的能力延伸。“人工智能是研究如何制造出人造的智能机器或智能系统来模拟人类智能活动的能力,以延伸人类智能的科学。”
1.2人工智能技术的特点
识别人工智能技术和一般自动化技术主要3个要点:1)具备感知能力,可以获取外部信息,比如机器人视觉。2)记忆和思维能力,能够处理信息,进行联想、判断计算等行为。3)具有学习能力和自适应能力,能够根据外部环境变化进行自我学习,而不是像传统数控机床一样只是按照程序工作。
1.3人工智能的三大学派
1)计算机学派。基于物理符号系统假设和有限合理性原理,认为人和计算机都是符号系统,所以就可以用计算机的符号操作来模拟人的认知过程。在该系统之下,知识表示是人工智能的核心,认知就是处理符号,但是该系统获得常识困难,无法形成类似从儿童到成长那样的知识获取途径。比如机器翻译困境,在原理上要求将所有的人类语言资料都输入其中,才能够完全准确,但是在实际操作中,人类自己都不能完全认识语言规律。2)控制论学派。基于控制论和“动作—感知”型控制系统,认为人工智能和人类智能一样都是在进化中发展。在该模式下,复杂适应系统难以建立,一种状态下可能产生不同的行为。3)联结主义学派。基于神经网络及网络间的连接机制和学习算法,分布式信息存储,并行式信息处理。该模式下单层神经网络容易衰落,Hopfieid网络缺乏通用算法,动力学行为过于简单。综上,我们可以看出这些学习方法都有各自的困境,在发展中亟待完善。
2人工智能技术运用优势
2.1受外界因素影响比较小
人工智能技术不同于传统电气工程自动化,设备受外界因素影响显著,数值计算类型不同、模型参数如果发生变化,都需要对设备的各种参数做出相应的调整;人工智能设备的运用就可以消除上述影响,人工智能可以自动进行分析,并自动做出相应的调整,以使设备适应新的工作环境,从而提升工作效率。
2.2参数调节便捷化
人工智能技术运用于电气工程自动化,将通过人工智能控制器取代传统控制器,这就使得参数调节体现出便捷化的优势,参数的修改非常方便,不仅如此人工智能操作难度也较低,在无人看管的情况下,人工智能控制器也能够自动做出相应的调整。
2.3高度的协调性
在传统模式下,控制器往往是基于规定的参数进行设定,主要采取一对一的设计原理,尽管能够较好地提高控制水平,但当控制对象情况发生改变,设备控制器的效率就大大降低。人工智能技术下,设备控制器具有高度的协调性,始终能够保持一致性控制水平。
3人工智能技术在电气工程自动化中的应用
3.1人工智能技术提高电气自动化水平,优化产品性能
“人工智能技术与传统模式相比,它最显著的特点是能够模仿人类智能,这就使得运用人工智能技术提高电气自动化水平成为可能。”借助人工智能技术,在电气产品中植入遗传算法,将大大提升产品的性能,使控制设备表现出优秀的控制水平,这样可以使设备的运行效率得到大幅度的提升,而且电气控制自动化的准确率也将得到有效的改善,最终实现低成本运行;此外,人工智能技术可以发挥辅助作用,加速CAD在产品中的应用,从而加速产品开发的力度,推动CAD技术的开发,并推动其在产品中的应用,达到优化产品效能的效果。
3.2人工智能技术提高智能信息检索水平,确保设备运行
人工智能技术是基于人类智能模拟理论而产生的新技术,它能够模拟人类智能活动的客观规律。因此,我们可以利用它的技术优势,针对可能出现的模糊性,以及可能遇到的不确定性,通过科学的换算,并进行科学的推理,从而形成解决问题的有效方案。在方案的引导下发出科学的指令,从而确保设备常态化运行,并较好地完成运行任务。
3.3人工智能技术提高智能化控制水平,提高工作有效性
“人工智能技术关键环节是控制器的智能化,它在电气工程自动中的运用将对传统控制器进行变革,智能控制器的设置可以下降和响应所耗费的时间做出及时的调整,从而大大改善控制性能。”不仅如此,还可以根据数据变化做出科学的分析,综合各种数据实现自动化调节,从而解放技术人员,使技术人员可以通过远程控制实现有效的控制。
3.4人工智能技术提高设备故障诊断能力,提高运行效率
设备运行过程中会出现一些故障,在传统模式下,故障诊断存在的局限性是显著的,首先需要对变压器油产生的气体做出数据分析,在判断故障可能出现的位置,消耗的时间多,操作难度相对较大;其次,需要专业的技术人员现场诊断,一旦出现专业技术人员不在现场的情况,设备故障就难以得到有效的排除;我们可以运用人工智能技术提高设备故障诊断能力,借助人工智能技术自动地对数据进行分析,也可以进行远程故障诊断,从而提高故障排除效率与设备运行效率。
4人工智能技术在电气自动化中的应用创新
4.1人工智能改变了传统电气自动化应用
在传统电气自动化应用当中,不仅存在系统集成困难,可扩展性差、跨系统协调等问题,而且也存在感知能力较差,控制能力不强和自动化水平较低的现象。传统的电气自动化设施以综合布线为基础,以计算机网络为桥梁,在系统应用上大多采用粗放型三层架构,即现场控制层、自动控制层和顶端管理层。采用多种通信协议,以统一集成的方式配置子系统,这种方式工作量很大,开放性和灵活性都很差,系统的智能化水平低,不能满足当代智能设备的需求。因此可以考虑从底层设备端建立新的集成架构,将机械的自动化控制改为能够主动感知、自主学习、分类处理的人工智能系统。
4.2人工智能技术学习能力的应用
为了让自动化系统更方便控制,提高控制的精确度和准确度,就要充分利用大数据和云计算等新技术,利用在生产和操作过程中产生的大量数据,打造有感知能力的生命体,而非建造冰冷的自动化机器。以智慧建筑为例,传统建筑采用了大量的电气自动化设备,比如声控灯,听到声音就会亮,这是一种简单的自动化控制方式。但是通过智能化控制方式,声控灯就可以通过感知周围的光照环境等因素来进行节能调节。建筑内的设备还可以通过自主学习来实现自我成长,比如通过自我调节绿色节能技术来产生呼吸功能,在建筑内部实现生态循环,建立人机融合的深度生态系统。
4.3人工智能技术的智慧化应用
相比传统自动化技术,人工智能技术体现出智慧化水平,比如在智能家居、智慧交通、农业、环保、工业、医疗卫生等领域。提升自动化系统中的智慧能力,要做好以下几方面的工作:1)要加强传感器技术的研发和应用,确保数据采集、传输、计算处理的精确性,实现全面感知和智能分析,在技术设计上要具有开放性,系统扁平化,设备要有自组织功能。2)要充分利用信息技术和大数据信息,强化各个模块的开发,加强数据的分析和应用。3)将人脸识别、语言识别、指纹识别等技术应用到电气自动化当中,以技术进步来满足实际的生产需求。
结束语
总之,人工智能技术具有技术优势,它在电气工程自动化中的运用将为其注入新的活力,推动产业结构调整与产业竞争力。人工智能技术在电气工程自动化中的运用是一项系统工程,需要在实践中不断探索人工智能技术运用的路径,从而全面提升其智能化水平。
参考文献:
[1]胡春龙.人工智能在电气工程自动化中的应用研究[J].山东工业技术,2018(4):195.
[2]周鹏.人工智能在电气工程自动化中的应用分析[J].无线互联科技,2018(6):78-79.