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摘要:人工智能技术的迅速发展,促使自动控制领域全新革命,并且催生自动化生产、运输、传播的快速发展。电气工程自动化控制中应用人工智能技术,可以发挥提高设备运行效率和安全可靠性,促进电气的优化设计、诊断故障和智能控制,有利于提高电气工程相关系统和设备的自动化水平。本文分析对人工智能在电气工程自动化中的运用,对改造电气设备系统,增强控制系统稳定性,加快生产效率都有重大意义。
关键词:人工智能:电气工程:自动化:应用
序言;
随着现代科技的进步和计算机技术飞速发展,人类的生产、生活呈现科技化、高效化、智能化的特点。电气工程实现自动化,就必须依靠人工智能的基础,通过对人的大脑的模拟,将各种信息数据的收集、分析、处理和反馈,实现电气工程生产自动化,增强生产、流通、交换、分配等关键环节的运作的效率。减轻人工操作的过程,实现效益的最大化。在人工智能技术的支持下,电气自动化控制得到极大的发挥最大的效用,促进电气的优化设计、诊断故障和智能控制等。提高生产效率、优化产业结构具有重要作用。
1.人工智能技术的特点
随着现代化科技的发展,以及计算机技术的广泛应用,很大的程度冲击传统的劳动密集型生产,自动化控制的技术社会生产越来越重要。由于我国产业经营的主要形式是劳动密集型产业,相比生产力与西方发达国家相对落后,不能满足社会发展的生产需要,人工智能技术能够满足效率更高生产,成为生产自动化的重要技术。随着社会经济高速发展,传统劳动密集型产业水平已大势所趋,逐步向技术密集型产业转变。为了适应经济发展的客观要求,要必要以人工智能技术应用电气自动化控制领域。促使电气工程能模拟人脑的机能,收集、分析、交换、处理、回馈信息,自动对生产过程形成判断、处理的能力,这样大大提高生产效率,实现电气自动化生产,对于产业结构调整和优化具有积极作用。人工智能技术通过模仿人类大脑活动,应用计算机编程,赋予计算机与人一样的感知、思维及行为能力,自动化的智能活动,代替需要手工操作的工作,能够在电气设备运行中智能化的控制和调整,降低人为投入,达到电气控制目标。
2.电气工程自动化的人工智能应用优点
电气工程自动化中,人工智能的控制方法很多,应用较为广泛是AI函数近似器、常规的函数估计器两种,与其它控制器相比具有更多的优势。(1)设计思路简单,受外界因素较小。以往设计需要根据控制对象的模型为标准,存在不确定的因素,例如改变参数、数值的类型等,模型建造时,设计过程存在困难加大。采用人工智能电气设计时,不需要对对象的模型控制,对环境也没有特殊要求。(2)适应性强,使用方便。根据响应、下降的时间等,适当调整相关参数能快速提高性能。不需要技术人员在场,根据参照合理的数据,设定参数,适当调整参数。进而提高智能函数性能。(3)控制效果好。以往控制算法根据具体对象而具体设计,对特定对象控制效果好,但对其他控制对象效果就不会一致性。人工智能控制算法对指定的还是未知的输入数据,自动生成相关预测结果,得到一致性的好的估计,人工智能控制器都具有良好的控制效果,(4)具有操作误差较小性能。在前面谈到受外界因素较小,设定的参数不会发生变动,操作过程中出现的误差较小,加上系统自身就具有很好的抗干扰性能,(5)优化产业结构。传统电气系统由于运行过程中,电气设备过多,形成设备管理混乱,需要人员处理。人工智能使电气系统自动化,可以减少依靠复杂的设备及其各类的材料,可以优化产业结构,节约操作、运行过程的成本。
3.人工智能技術在电气工程的应用
3.1故障诊断的人工智能
电气设备的运行过程中,不可避免会出现故障,故障自身而言具有非线性、不确定性和复杂性等特点,过去的方法诊断效率低、准确率不高。采用人工智能方法可以大大提高了故障诊断的准确率。有模糊逻辑、专家系统、神经网络是人工智能技术故障诊断方式。例如人工智能故障诊断技术运用于对变压器中渗漏油的分解气体分析,可以快速判断变压器发生故障的大致范围,然后逐步缩小范围,找出发生故障的具体位置。在对发电机及电动机的故障诊断排除时,结合模糊理论与神经网络,可以运用故障诊断知识的模糊性,与神经网络学习能力强相结合的优点,实现对电机故障的共同诊断,使故障诊断的准确率得到提高。
3.2智能控制
人工智能控制技术是21世纪生产发展的趋势,电气工程自动化应用人工智能控制技术已经成为经济发展的首选技术。电气工程自动化控制方法:以专家系统、模糊、神经网络等控制。在设备方面对所有开关量、模拟量的实时数据采集与处理,实时智能监视各主要设备和系统的运行状态,实现键盘或鼠标对系统的控制、记录故障、在线分析。智能化技术应用在电气自动化的控制工作中,电气工程可以实现无人操作化、远程化,使电气工程具备高效化自主化,因此,智能化控制在电气工程自动化具有良好的发展空间。
3.3优化设计
电气工程自动化设计是一项复杂的工作,设计的理念是理论学科知识和经验知识相结合。设计中不但要用到电路、电磁场、电机电器等知识,而且还要求在设计中运用经验知识。传统的设计方式,是设计经验结合大量的实验手段验证,缺乏足够的技术支持,仅设计方案方面,工作量庞大,工作效率低,设计产品的达标率低,修改的难度较大,难以得到合理最优的设计方案。随着计算机技术的广泛应用,人工智能技术的推广,运用CAD 技术及计算机辅助设计,全面提高了电气产品的质量和效率,缩短了产品的开发周期。人工智能优化设计技术的遗传算法,适合产品的优化设计,具有非常强的实用性和先进性,它的使用在一定程度,使设计越来越优质、高效,朝着智能化发展。
4.人工智能在电力系统中的应用
电力系统中自动化较为普遍的应用由专家系统、人工神经网络、启发式探索、模糊理论组成。专家系统是非常复杂的程序系统,系统内部以规则、知识、经验为主,问题的出现是通过系统中特定领域的专家知识以及专业经验判断和分析,最后由模拟专家决策过程,处理需要依靠专家来解决的问题。因此,系统中数据库、知识库、规则库中的数据和信息,需要根据实际情况更新。便利使用专家系统时,适应电力系统应用需要。例如:配电自动化输、配电网自动化的系统结构的数据库,从
自动化的程度反应配电网的系统全面地的信息,用户的档案资料、杆型的结构,配电变压器的型号记录,历史检修记录、设备技术参数、备品备件、保护定值记录、线路路径及杆号记录,并实时记录有关参量和对设备进行监控。是配网自动化的核心,高级应用软件、良好的人机界面,实时量的信息库是配网自动化的基本要求。
对于变电站的自动化,可以采用把微机远动装置功能、监控、保护统一,充分发挥微机作用,提高变电站自动装置的可靠性,增加变电站自动化水平。减少变电站二次系统连接线的综合自动化系统。可靠实现远动、保护、操作(防误)、测量、故障录波、事故顺序记录和运行参数自动记录等功能,使变电站的自动化实现无人值班运行。电力系统运行中,常规操作和管理工作需要监控,人工智能技术应用日常操作中,利用安装家用电脑实时系统操作,简化工作流程,使操作界面实时监控,自动生成日志和报表并加以保存。使系统操作更加简便,具有可视性,提高了系统日常操作的效率,保证系统的安全、可靠运行有着积极作用。
5.结束语
人工智能成为电气工程自动化控制领域未来发展的主要趋势,综合应用人工智能控制在电气工程自动化中发挥着不可替代的作用。人工智能能够大大提高计算速度和计算精度,利于节省资源,优化资源的配置,推动电力产业的结构调整。促进产品的优化设计,对电气设备的故障诊断,监控电力系统的运行过程。有利于电气工程自动化领域的快速发展,随着人工智能技术的进步,新技术、新方法不断出现,对于电气工程自动化应用人工智能具有更广阔的前景。
参考文献:
[1]陈 薇.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.2014.01.15 无【2】:尹志广.浅析电气工程自动化智能技术应用[J].科技研究.2014.(3)
[3]董德刚.浅析人工智能在电气自动化控制中的应用[J].中国新技术新产品.2014.01.10
关键词:人工智能:电气工程:自动化:应用
序言;
随着现代科技的进步和计算机技术飞速发展,人类的生产、生活呈现科技化、高效化、智能化的特点。电气工程实现自动化,就必须依靠人工智能的基础,通过对人的大脑的模拟,将各种信息数据的收集、分析、处理和反馈,实现电气工程生产自动化,增强生产、流通、交换、分配等关键环节的运作的效率。减轻人工操作的过程,实现效益的最大化。在人工智能技术的支持下,电气自动化控制得到极大的发挥最大的效用,促进电气的优化设计、诊断故障和智能控制等。提高生产效率、优化产业结构具有重要作用。
1.人工智能技术的特点
随着现代化科技的发展,以及计算机技术的广泛应用,很大的程度冲击传统的劳动密集型生产,自动化控制的技术社会生产越来越重要。由于我国产业经营的主要形式是劳动密集型产业,相比生产力与西方发达国家相对落后,不能满足社会发展的生产需要,人工智能技术能够满足效率更高生产,成为生产自动化的重要技术。随着社会经济高速发展,传统劳动密集型产业水平已大势所趋,逐步向技术密集型产业转变。为了适应经济发展的客观要求,要必要以人工智能技术应用电气自动化控制领域。促使电气工程能模拟人脑的机能,收集、分析、交换、处理、回馈信息,自动对生产过程形成判断、处理的能力,这样大大提高生产效率,实现电气自动化生产,对于产业结构调整和优化具有积极作用。人工智能技术通过模仿人类大脑活动,应用计算机编程,赋予计算机与人一样的感知、思维及行为能力,自动化的智能活动,代替需要手工操作的工作,能够在电气设备运行中智能化的控制和调整,降低人为投入,达到电气控制目标。
2.电气工程自动化的人工智能应用优点
电气工程自动化中,人工智能的控制方法很多,应用较为广泛是AI函数近似器、常规的函数估计器两种,与其它控制器相比具有更多的优势。(1)设计思路简单,受外界因素较小。以往设计需要根据控制对象的模型为标准,存在不确定的因素,例如改变参数、数值的类型等,模型建造时,设计过程存在困难加大。采用人工智能电气设计时,不需要对对象的模型控制,对环境也没有特殊要求。(2)适应性强,使用方便。根据响应、下降的时间等,适当调整相关参数能快速提高性能。不需要技术人员在场,根据参照合理的数据,设定参数,适当调整参数。进而提高智能函数性能。(3)控制效果好。以往控制算法根据具体对象而具体设计,对特定对象控制效果好,但对其他控制对象效果就不会一致性。人工智能控制算法对指定的还是未知的输入数据,自动生成相关预测结果,得到一致性的好的估计,人工智能控制器都具有良好的控制效果,(4)具有操作误差较小性能。在前面谈到受外界因素较小,设定的参数不会发生变动,操作过程中出现的误差较小,加上系统自身就具有很好的抗干扰性能,(5)优化产业结构。传统电气系统由于运行过程中,电气设备过多,形成设备管理混乱,需要人员处理。人工智能使电气系统自动化,可以减少依靠复杂的设备及其各类的材料,可以优化产业结构,节约操作、运行过程的成本。
3.人工智能技術在电气工程的应用
3.1故障诊断的人工智能
电气设备的运行过程中,不可避免会出现故障,故障自身而言具有非线性、不确定性和复杂性等特点,过去的方法诊断效率低、准确率不高。采用人工智能方法可以大大提高了故障诊断的准确率。有模糊逻辑、专家系统、神经网络是人工智能技术故障诊断方式。例如人工智能故障诊断技术运用于对变压器中渗漏油的分解气体分析,可以快速判断变压器发生故障的大致范围,然后逐步缩小范围,找出发生故障的具体位置。在对发电机及电动机的故障诊断排除时,结合模糊理论与神经网络,可以运用故障诊断知识的模糊性,与神经网络学习能力强相结合的优点,实现对电机故障的共同诊断,使故障诊断的准确率得到提高。
3.2智能控制
人工智能控制技术是21世纪生产发展的趋势,电气工程自动化应用人工智能控制技术已经成为经济发展的首选技术。电气工程自动化控制方法:以专家系统、模糊、神经网络等控制。在设备方面对所有开关量、模拟量的实时数据采集与处理,实时智能监视各主要设备和系统的运行状态,实现键盘或鼠标对系统的控制、记录故障、在线分析。智能化技术应用在电气自动化的控制工作中,电气工程可以实现无人操作化、远程化,使电气工程具备高效化自主化,因此,智能化控制在电气工程自动化具有良好的发展空间。
3.3优化设计
电气工程自动化设计是一项复杂的工作,设计的理念是理论学科知识和经验知识相结合。设计中不但要用到电路、电磁场、电机电器等知识,而且还要求在设计中运用经验知识。传统的设计方式,是设计经验结合大量的实验手段验证,缺乏足够的技术支持,仅设计方案方面,工作量庞大,工作效率低,设计产品的达标率低,修改的难度较大,难以得到合理最优的设计方案。随着计算机技术的广泛应用,人工智能技术的推广,运用CAD 技术及计算机辅助设计,全面提高了电气产品的质量和效率,缩短了产品的开发周期。人工智能优化设计技术的遗传算法,适合产品的优化设计,具有非常强的实用性和先进性,它的使用在一定程度,使设计越来越优质、高效,朝着智能化发展。
4.人工智能在电力系统中的应用
电力系统中自动化较为普遍的应用由专家系统、人工神经网络、启发式探索、模糊理论组成。专家系统是非常复杂的程序系统,系统内部以规则、知识、经验为主,问题的出现是通过系统中特定领域的专家知识以及专业经验判断和分析,最后由模拟专家决策过程,处理需要依靠专家来解决的问题。因此,系统中数据库、知识库、规则库中的数据和信息,需要根据实际情况更新。便利使用专家系统时,适应电力系统应用需要。例如:配电自动化输、配电网自动化的系统结构的数据库,从
自动化的程度反应配电网的系统全面地的信息,用户的档案资料、杆型的结构,配电变压器的型号记录,历史检修记录、设备技术参数、备品备件、保护定值记录、线路路径及杆号记录,并实时记录有关参量和对设备进行监控。是配网自动化的核心,高级应用软件、良好的人机界面,实时量的信息库是配网自动化的基本要求。
对于变电站的自动化,可以采用把微机远动装置功能、监控、保护统一,充分发挥微机作用,提高变电站自动装置的可靠性,增加变电站自动化水平。减少变电站二次系统连接线的综合自动化系统。可靠实现远动、保护、操作(防误)、测量、故障录波、事故顺序记录和运行参数自动记录等功能,使变电站的自动化实现无人值班运行。电力系统运行中,常规操作和管理工作需要监控,人工智能技术应用日常操作中,利用安装家用电脑实时系统操作,简化工作流程,使操作界面实时监控,自动生成日志和报表并加以保存。使系统操作更加简便,具有可视性,提高了系统日常操作的效率,保证系统的安全、可靠运行有着积极作用。
5.结束语
人工智能成为电气工程自动化控制领域未来发展的主要趋势,综合应用人工智能控制在电气工程自动化中发挥着不可替代的作用。人工智能能够大大提高计算速度和计算精度,利于节省资源,优化资源的配置,推动电力产业的结构调整。促进产品的优化设计,对电气设备的故障诊断,监控电力系统的运行过程。有利于电气工程自动化领域的快速发展,随着人工智能技术的进步,新技术、新方法不断出现,对于电气工程自动化应用人工智能具有更广阔的前景。
参考文献:
[1]陈 薇.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.2014.01.15 无【2】:尹志广.浅析电气工程自动化智能技术应用[J].科技研究.2014.(3)
[3]董德刚.浅析人工智能在电气自动化控制中的应用[J].中国新技术新产品.2014.01.10