人工智能在自动化控制系统中的应用

人工智能在自动化控制系统中的应用

柳宇翀   温庭栋  赵彦仲   石鑫鑫    樊婵娟

北方自动控制技术研究所 山西太原 030006

摘要：当前社会的发展离不开技术的进步，人工智能技术就是当前新兴的众多技术之一。由于该技术可以加速技术创新，并且为人们的生产活动提供便利，因此被广泛运用在众多的领域当中。在工业自动化控制系统中运用人工智能机术

可以有效提升我国工业生产的自动化程度，减少人工任务量，同时提升控制系统准确性。基于此，文章首先分析了人工智能技术的定义与优势，然后对其在自动化控制中的应用进行了研究，以供参考。

关键词：人工智能；自动化控制；应用研究

1人工智能技术概述

人工智能技术是一种科学技术，是指通过计算机这种现代化的技术来完成以往只能用人工来完成的操作过程。人工智能技术是对人工操作的一种颠覆，其中的工作原理就是通过人类日常各种生活规律的摸索和总结，然后对人的大脑活动进行模仿，最后利用计算机强大的编程系统来让人工智能具有和人一样的行为和感知，以此来达到和人一样行为和思维的能力。将这种技术进行人工智能化，可以更好地代替人工进行手工操作。随着科学技术的发展，计算机在电气工程当中的应用得越来越多，人工智能也逐渐在电气工程中得到推广。在电气工程中融入人工智能化技术，可以实现人类信息的收集和处理，在电气工程当中实现自动化生产和调控，降低人工成本的投入，有效提升工作效率，从而优化电气工程企业的生产和经营

2人工智能技术优势

（1）减少人力资源的投入量。电气控制是一个严谨度高、执行过程繁琐复杂的工作，传统应用手动控制技术时需要投入大量的人力、物力资源。而应用人工智能技术能有效弥补以上不足，利用计算机采集与分析反馈信息，运行相关系统代替人类执行电气控制人数，解放生产力，明显降低人力资源的投入量，压缩控制成本。

（2）减少电气控制的误差。应用传统的手动控制技术时操作人员易产生疲倦感，因专注力不集中而造成操作失误。而进行人工智能控制时多数操作与计算环节均实现了智能化，减少或规避了误差问题，提升了电气控制的精准度。

（3）降低了操作难度。过往运用手动操作技术进行电气控制时对操作者的技能水平提出极高的要求，工作人员前期要经过系统化培训，经考核合格后才可以从事相关工作内容，电气操控成本相应增加，而实际工作效率却长期未见提升。而人工智能运用计算机系统精准维度执行大多数繁杂的控制流程，操作界面简单明确，即便是没有接受专业技术培训的工作人员，也能够较高效地执行电气控制工作任务。

3人工智能在自动化控制系统中的应用

3.1在电气设备优化设计中的应用

在设计电气设备时，在传统的设计方法下，在设备正式投入使用前必定有一个产品试验过程，这个过程中需要大量的时间和精力去观察产品的工作效能，同时这一过程也很难达到产品正确评估的效果，所以便很难检验出电气设备最合理的设计方案，同时在设备投入检验中过程中所耗费的时间和财力，很显然也不适用于当前社会的发展需要。随着我国科学技术的不断发展，在电气设备的设计领域中，开始将传统人工技术逐渐转向人工智能技术，通过人工智能技术的引进和应用，让传统人工技术下的电气设备设计有了新的发展方向，能够将电气设备的设计过程由人工智能技术下的模拟技术来完成，这样极大程度上避免了实际人工设计中精确度不高、效率不高等问题，在实际设备过程中，设计人员可以根据应用需求和实际情况来有效调整人工智能技术的优化设计过程，大大节省时间和财力，在人工智能技术的应用过程中，全面优化了电气设备产品的设计过程，促进了电气设备的进一步应用。

3.2在电气设备操作中的应用

为更好地满足社会各行业发展过程中在电力资源方面提出的需求，各地电力企业运营中陆续引进新技术、新设备产品等。很多电气设备生产制造流程十分复杂，直接增加了人工手动控制的难度，现场操作时经常出现错误。众所周知，电气设备的整体运行质量决定着电气系统的运行效率与安全性，若部分运行参数控制有偏差或者操作不规范，则容易造成生产线出现故障，直接降低电气设备的现场生产质量。鉴于以上情况，设备操作环节要加大人工智能技术的应用力度，规范应用人工神经网络与专家系统，这样实践中就无需考虑被操作对象的功能属性、运行特点等，仅需要精准输入相应的参数信息，设备就能依照参数要求自动化运作，执行过程十分简单，有效规避了人工操作带来的失误，辅助提高电气设备运行稳定性。也要尝试运用人工智能技术合理精简电气系统，配合使用远程控制技术去减少手动控制量与执行次数，循序渐进建设出智能控制系统，这种系统最大的特点是能参照设备运行参数与电力生产现实要求，自动调控电气设备的运行状态，将不稳定性因素带来的负面影响降到最低。

3.3在电气设备的故障诊断当中的应用

在实际的设备运行当中，电气设备，发动机和各种机械设备经常会出现运行故障。电气工程自动化系统在运行当中的诊断方式是，将变压器中的各种气体进行收集，然后对气体进行分析，判断故障发生的原因和位置。以往的检测方式就存在很多的缺陷，比如，检测过程中花费的时长比较长，检测难度比较高，同时还需要员工对设备进行现场监控。人工智能电气设备的故障诊断技术就是融入人工智能技术的神经网络和专家技术，对设备的运行故障进行实时监督，提高设备在生产过程当中的效率，减低对人力和物力资源的消耗。

3.4运行管理中的应用

电气自动化管理是系统化管理，包含了多项内容，工作内容较为烦琐、任务较重。综合来看，电子自动化控制时间较长，工时耗损多。在电气自动化控制过程中，将人工智能技术应用于其中，可以利用人工智能技术提升系统智能化控制能力，优化系统运行效果。在自动化控制总控室中，可以集成管理各项设备，此外人工智能技术具有一定的判断能力，可以根据录入标准数据参数，对系统设备运行状况进行综合判定，自动化完成系统信息传输工作，执行预设方案。在传统自动化控制系统运行过程中，需要工作人员将各项数据信息及时录入，并对设备进行检修、维护，将人工智能应用于其中简化了工作人员工作步骤，能够自动化记录设备运行数据，并形成设备运行日志，将各项信息直接上传到总控室中，显著提升企业工作效率。

3.5工业智能机器人方面的应用

工业智能机器人的组成部分很多，其中主要包括了仿生学、计算机网络，人工智能系统等新型技术，将这些技术进行有机融合后，研究出了另外一种新型的网络类型。机器人技术相当复杂，涵盖了多门学科，包括集机构学、计算机学、仿生学、控制学、人工智能、信息传感等学科和技术，通过科技综合而形成的新型科技。工业智能机器人中人工智能技术的应用在目前我国的产业发展和经济建设中有着非常广泛的研究和应用。工业智能机器人中的系统相对来说比较稳定，如果可以把工业机器人更多的投入到工业生产环节中，那么可以有效提高企业的生产效率和水平，进而为企业带来更大的经济效益，赢得更加强大的竞争力。如果再将人工智能的技术应用到工业机器人中，那么就可以有效更新机械生产中的传统技术。

结语:

综上所述，人工智能技术对于电气自动化系统的发展具有决定性作用。企业必须顺应科技发展趋势，提升自动化控制水平，促进人工智能自动化控制技术发展。文章详细分析了自动化系统中人工智能技术应用内容及其效果，可以预测将来人工智能技术会更加深入地影响自动化技术发展，全面提升其自动化控制水平。企业需要做好人才准备、制度准备，及时引入新技术、新工艺，增强企业的竞争能力。

参考文献：

[1]张志强,苏剑飞,宋仁平.论人工智能在电气自动化控制中的应用[J].电气时代,2020(7):56-57.

[2]王迎敏.人工智能技术在电气自动化控制的应用[J].内燃机与配件,2020(12):224-225.