电气自动化控制中的人工智能技术
李晓梅 刘雨楠
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李晓梅 刘雨楠,. 电气自动化控制中的人工智能技术[J]. 人工智能研究,2022.4. DOI:10.12721/ccn.2022.157102.
摘要:
人工智能技术属于计算机科学体系,与人类智能有些类似,可像人一样进行思考与判断。该技术在电气自动化控制中的应用,使电气自动化控制系统具备了思维判断决策能力,实现电气自动化控制系统的智能化运行。基于此,本文针对电气自动化控制中的人工智能技术进行了论述,像在控制操作中的运用,实现了电气设备的动态操作、远程控制,在故障诊断方面,实现了故障的智能诊断与处理,以及在综合控制中,可对电气设备运行进行全过程的保护和监管,极大降低电气系统运行的安全风险,保证电气自动化控制的精准度,全面提升了电气自动化控制的智能化水平。
关键词: 电气自动化;自动化控制;人工智能技术
DOI:10.12721/ccn.2022.157102
基金资助:

人工智能技术在电气自动化控制中的应用,取代了一些人工操作内容,实现电气设备的自动控制、自动运行,降低了人工失误率,并提高了电气系统的运行效率。从电气自动化控制系统本身来看,其使用了信息技术、自动化技术等,在增加人工智能技术后,构建专家系统,使电气自动控制具备了一定的分析与识别能力,其将获取的图像、语音、运行参数等进行识别处理,最后进行控制判断与操作。目前人工智能技术在众多领域得到了应用,实现了生产的智能化。

1.电气自动化控制中人工智能技术运用的价值

一是降低电气控制成本,使用人工智能替代大量控制操作,借助专家系统进行识别、判断、决策、处理,实现电气生产资源的优化配置,减少了这些环节的人工思考与操作的时间,实现节约控制成本的效果;二是大批量精确处理数据信息,在未使用人工智能技术之前,电气自动控制需要专门安排人员对电气系统运行进行监控,以便于在第一时间发现自动控制系统出现的故障与问题,而在应用人工智能技术之后,电气系统的各个环节都设有监控设备,当系统中的零部件出现问题后,人工智能系统第一时间接收到设备传回的故障信息,并进行故障诊断,同时还可关停故障位置的设备,发出故障警报,如果是系统故障,基于人工智能的自动控制系统,还可自行排除故障,整体上提高了电气自动控制的水平,时间效益、经济效益明显。

2.电气自动化控制中人工智能技术的应用

2.1控制操作

使用人工智能技术进行电气工程的建设,可全面提升电气工程自动化控制的水平,比如,一个基于人工智能技术建设的电气自动控制工程,其包含人工智能技术的项目有环境与设备探测器、自动报警系统、广播系统、监控系统等。工作人员在电气自动化控制室就可完成远程的控制操作,在控制中心的终端下达生产指令,借助互联网络将信息传递至电气设备终端,终端便进入生产状态,在电气设备上安装的探测器,实时采集电气设备的运行参数并反馈至控制室,从而实现控制室对电气系统运行的动态操作、远程控制。此外,电气自动控制技术发展成熟,其受到外部干扰较少,自动控制稳定、安全,在电气自动控制中使用智能化监控技术,对电气系统进行实时监管,实现了电气系统的无人化运行、动态化控制,管理灵活性更好。具体运行流程如图1所示。

截图1739927640.png 图1 电气智能化自动控制流程图

2.2故障诊断

人工智能技术运用了模糊理论,实现了其在电气自动控制中的故障诊断功能,通过在电气设备终端安装探测器,实时收集设备运行参数,实现对电气设备运行的监管,及时判断出发动机、发电机、变压器等电气设备的故障问题,给出发生故障的位置与原因,并可进行有效的处理,加快故障处理的速度,避免故障问题的扩大化而牵连到其他电气设备的正常运行。比如电气设备中的电压器发生故障,传统的故障解决方式是分析收集故障发生后变压器产生的油气,不但分析的时间长,而且准确度不高,一旦故障分析或是判读失误,将延误故障排除的时间,导致故障的深度发展。运用人工智能技术进行变压器故障处理后,故障在发生后,智能控制系统会在第一时间发出故障预警,给出故障提示信息,为维修人员提供准确的检修依据,如果是硬件故障,智能控制系统会立即切断变压器的电源,维修人员根据故障提示信息进行变压器的故障处理,无需进行故障排查,整体上加快了故障维修的速度,保证在最短的时间内完成维修任务,加快电气系统恢复的速度。

2.3综合控制

综合控制是人工智能技术应用在电气自动化控制中的一大特征,人工智能技术集成整合了自动化技术。比如在变电站中的应用,全面监控变电站中所有的电气设备,形成对所有电气设备的保护作用,比如运用人工智能技术、物联网技术、大数据技、模糊控制技术等,对二次设备进行智能化升级改造,将技术与变电站日常运行相融合,安装具备状态感知和遥控功能的智能压板与智能空开,对变电站日常运行进行实时探测、监控、预警、控制等,打造出智慧变电站,最大程度上提高了变电站电气系统漏电、断相、过载、短路等监管与处理的效率。

2.3.1模糊控制技术

该技术是人工智能控制中非常重要的一个分支,其在电气自动化控制中的应用,采用直流与交流传动的方式对电气自动化系统进行控制,在直流传动中,具有预防作用的Sugeno与具有控制速度功能的Mamdani,共同进行系统的控制与调整。电气自动化控制运用模糊控制器后,模拟人脑的功能,进行控制分析与决策,提高了自动化控制的精确度,减少外部因素对自动化控制的影响,使得电气自动化的可控性、适应性变得更好。以模糊PID控制器为例,其控制参数可以自动调整、自动校对,使用该控制器可以控制电气系统中的压力、温度、液位等,提高电气自动化控制的响应速度。

2.3.2神经网络控制系统

其是由众多的控制单元组成,每个单元为一个控制功能,该系统在运行过程中,在电气设备终端收集信息,信息反馈给控制单元后,进行数据信息的分析处理,之后传输出图像、图表、数据等,最后由神经网络控制系统模拟人脑,对这些数据信息进行综合分析并作出控制决策。

结语:智能化是电气自动化控制未来发展的主要方向,该技术在电气控制操作、故障诊断、综合控制等中的应用,提高了电气自动化的智能化控制水平,使电气自动化控制具备控制判断、控制决策、控制操作等能力,极大提升了电气自动化的综合控制效益,取代了诸多的人工控制内容,降低了人工控制的失误率,提高了电气系统运行的效率与质量。此外,该技术的应用,简化了电气自动化控制的步骤,实现电气系统的智能化控制,人工参与变少,且日常运维变得更加高效化,对于电气自动化控制的发展有着重要意义。

参考文献:

[1]邹德学.浅析电气自动化中人工智能技术的应用[J].科学与信息化,2020,(6):23-24.

[2]常淑英.基于人工智能的电气自动化控制研究[J].2021,(12):136-136.

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