智能化技術(shù)在電氣工程及其自動化控制中的特點(diǎn)及具體運(yùn)用

智能化技術(shù)在電氣工程及其自動化控制中的特點(diǎn)及具體運(yùn)用

Summary：我國智能化技術(shù)發(fā)展迅速，被廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)并為其創(chuàng)造全新的發(fā)展機(jī)遇，因此，研究智能化技術(shù)在電子工程中的運(yùn)用方式至關(guān)重要。智能化技術(shù)在電氣工程及其自動化中的應(yīng)用領(lǐng)域包括但不限于可在電氣工程及其自動化系統(tǒng)設(shè)計階段應(yīng)用、可應(yīng)用于電氣工程設(shè)備運(yùn)行期間的自動化故障診斷、可應(yīng)用于對電氣工程設(shè)備的日常智能化操控及管理、可通過操作針對機(jī)器人（狗）的方式實(shí)現(xiàn)對危險地區(qū)的低風(fēng)險探索。對此，文章介紹了智能技術(shù)的理論基礎(chǔ)，探究智能技術(shù)應(yīng)用到電氣工程自動化控制中的必要性，并就其在電氣工程自動化控制中的具體應(yīng)用進(jìn)行說明。Keys：電氣工程；自動化；智能化技術(shù)；應(yīng)用1導(dǎo)言電氣工程中，自動化控制設(shè)備已應(yīng)用智能化技術(shù)，不僅賦予電氣自動化控制設(shè)備無人化、智能化優(yōu)勢，還能實(shí)現(xiàn)智能檢測、快速處理數(shù)據(jù)，可以說，智能化技術(shù)的應(yīng)用大大提高了電氣自動化控制領(lǐng)域的作業(yè)效率。電子工程行業(yè)技術(shù)人員需認(rèn)識到智能化技術(shù)的運(yùn)用優(yōu)勢，結(jié)合電子工程行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，深入研究將智能化技術(shù)用于電子工程工作的方式，加快電子工程行業(yè)的發(fā)展。2智能化技術(shù)應(yīng)用的理論基礎(chǔ)信息技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，得益于物理學(xué)科的發(fā)展和創(chuàng)新研究，其中，電氣設(shè)備就是重要組成部分，這些都表明了物理學(xué)的發(fā)展，是促進(jìn)電氣設(shè)備更加先進(jìn)和完善的技術(shù)支撐。因此，在智能化技術(shù)研究中，不能忽視物理學(xué)的積極作用。有效利用好物理學(xué)相關(guān)知識，促進(jìn)電氣設(shè)備問題的妥善解決，是促進(jìn)智能化技術(shù)發(fā)展應(yīng)用的需要。研究發(fā)現(xiàn)，在智能化技術(shù)中，物理學(xué)是基礎(chǔ)部分，同時，生物系統(tǒng)以及機(jī)電系統(tǒng)相關(guān)知識內(nèi)容也是其重要理論基礎(chǔ)。智能化技術(shù)具有一定的綜合性特點(diǎn)，人們在開展研究中，需要切實(shí)把握各類技術(shù)基礎(chǔ)進(jìn)行不斷的實(shí)踐探索，這樣才可以突破目前技術(shù)發(fā)展的壁壘，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新和發(fā)展。智能化技術(shù)主要研究的是現(xiàn)代化人工智能，讓機(jī)器替代人完成更多的高危、高難度作業(yè)，借助計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)對人工智能的相關(guān)實(shí)操性試驗(yàn)，借助人工智能完成相關(guān)工作內(nèi)容。在電氣工程系統(tǒng)中，智能化技術(shù)應(yīng)用是必然趨勢，也是電氣工程發(fā)展的主要方向，智能化技術(shù)對于緩解電氣工程中人的工作壓力，提升工作效率等發(fā)揮著重要作用。在未來社會發(fā)展中，智能化技術(shù)是重要組成部分，通過合理的應(yīng)用方式，可以切實(shí)體現(xiàn)智能化技術(shù)的優(yōu)勢和特點(diǎn)，促進(jìn)智能化技術(shù)的作用有效發(fā)揮。3智能化技術(shù)應(yīng)用于電氣工程及其自動化中的優(yōu)勢分析3.1能夠進(jìn)一步優(yōu)化升級對機(jī)械設(shè)備的控制水平人工智能是信息時代的代表性技術(shù)之一，與大數(shù)據(jù)分析、物聯(lián)網(wǎng)、云技術(shù)合稱“大智移云”。針對“智能”進(jìn)行理解時可以得出如下結(jié)論：“智能”描述的事物是“非人類”，但參照的對象是“人類”。這是因?yàn)槿祟惒煌诘厍蛏掀渌魏问挛铮邆涞淖畲筇攸c(diǎn)在于：人類是“具有智慧”的生物，人類的大腦能夠思考問題，能夠根據(jù)事物本身、所處環(huán)境等發(fā)生的變化作出相關(guān)反應(yīng)，從而有效解決問題。從這個角度來看，所謂“智能”便是通過特定的方式，使其他事物在一定程度上具備與人相似的功能。但這種“智能”必須建立在“人工控制”之下，可以作2個方面的解釋：其一，由特定的人員對事物（主要是設(shè)備）進(jìn)行定向控制。比如以計算機(jī)等智能設(shè)備作為遠(yuǎn)端的主要控制設(shè)備，在設(shè)備端設(shè)置信號接收端以及控制器，二者之間采用能夠傳輸特定形式信號的線纜進(jìn)行連接。當(dāng)操作人員在遠(yuǎn)端使用計算機(jī)設(shè)備發(fā)出指令時，設(shè)置在設(shè)備上的信息接收裝置便會按照預(yù)設(shè)的控制程序，自動操作機(jī)械設(shè)備完成某種特定的動作，這便是最常見的智能化控制。其二，進(jìn)一步圍繞“控制設(shè)備執(zhí)行某種工況”的智能程度進(jìn)行加強(qiáng)，主要通過優(yōu)化或升級控制程序，使受控制的機(jī)械設(shè)備呈現(xiàn)出類似人類大腦的思考方式，在工況發(fā)生變化時，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，在無需人工介入的情況下自動執(zhí)行某項程序，從而解決現(xiàn)場問題。現(xiàn)階段，第一種智能化控制方式已經(jīng)在電氣工程及其自動化中得到了廣泛應(yīng)用，而第二種同樣在全面推行。總體而言，智能化技術(shù)的應(yīng)用能夠不斷優(yōu)化升級對電氣工程及其自動化設(shè)備的控制水平。3.2優(yōu)化操作流程傳統(tǒng)的電氣工程系統(tǒng)操作中，人力操作內(nèi)容占較大比例，操作也較為復(fù)雜，程序非常煩瑣，很容易因?yàn)槿藶槭д`而引發(fā)系統(tǒng)故障。此外，較低的檢測效率和準(zhǔn)確性，也使得故障定位困難，難以及時找出故障原因。智能化技術(shù)的運(yùn)用則會讓這種情況獲得有效改善，不僅能通過信息技術(shù)快捷、準(zhǔn)確地定位故障點(diǎn)，還能立即分析故障原因，加快了檢測、處理效率。智能化技術(shù)對設(shè)備進(jìn)行控制時，不需要建立控制模型，這就避免了原本在建模中可能會存在的客觀誤差，讓自動化控制過程更加精準(zhǔn)。在操作特殊電氣設(shè)備時，工作人員只要在中央控制室進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的調(diào)整和流程的控制，就可以在智能化技術(shù)的支持下，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控，不僅保證了人員的人身安全，也能確保設(shè)備操作的準(zhǔn)確性。同時，智能化技術(shù)還能對電氣自動化系統(tǒng)中不同參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)一的處理分析，運(yùn)用數(shù)據(jù)分析的方式，實(shí)現(xiàn)對工程設(shè)備的準(zhǔn)確測量?？梢?，智能化技術(shù)的應(yīng)用，可有效優(yōu)化電氣工程自動化系統(tǒng)操作流程。4電子工程運(yùn)行存在問題4.1建立監(jiān)控系統(tǒng)將智能化技術(shù)合理運(yùn)用于電子工程可實(shí)現(xiàn)工程全過程監(jiān)控目標(biāo)，借助智能化技術(shù)建立監(jiān)控系統(tǒng)是運(yùn)用該技術(shù)發(fā)現(xiàn)工程存在問題的最佳方式，利用智能化技術(shù)建立的監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)體現(xiàn)如下特點(diǎn)：（1）監(jiān)控系統(tǒng)作用范圍為電子工程工作全過程，應(yīng)用該智能化系統(tǒng)對電子工程系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控降低了發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)問題的難度，便于工作人員及時采取措施解決問題。（2）電子工程系統(tǒng)監(jiān)控工作智能化，通過操作智能化技術(shù)監(jiān)控設(shè)備完成監(jiān)控工作，改變了監(jiān)控工作的開展形式，減輕了監(jiān)控人員的工作壓力，并提升了電子工程工作人員的安全性。（3）利用智能化技術(shù)搭建的監(jiān)控系統(tǒng)分析能力強(qiáng)，能夠精確識別電子工程系統(tǒng)中存在的問題，將準(zhǔn)確的信息反饋給監(jiān)控人員，降低監(jiān)控人員尋找系統(tǒng)問題的難度，提高解決問題的速度。建立監(jiān)控系統(tǒng)是智能化技術(shù)用于電力工程的主要體現(xiàn)形式，該系統(tǒng)監(jiān)控性能更符合電子工程的發(fā)展需要，被廣泛用于電子工程工作開展中，為電子工程行業(yè)發(fā)展創(chuàng)造基礎(chǔ)條件。4.2快速完成故障診斷將智能化技術(shù)用于電子工程系統(tǒng)監(jiān)控，可縮短故障診斷的時間，使工作人員處理故障更加及時，避免電子工程中存在的故障對工程系統(tǒng)性能產(chǎn)生嚴(yán)重影響，智能化技術(shù)加快故障診斷速度的方式如下所述。（1）應(yīng)用智能化技術(shù)開展監(jiān)控工作可實(shí)現(xiàn)電子工程系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)控，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，快速檢測并第一時間將故障信息反饋給工作人員，監(jiān)控人員短時間內(nèi)便可獲得詳細(xì)且準(zhǔn)確的故障信息，以免故障出現(xiàn)時間長影響系統(tǒng)正常運(yùn)行。（2）智能化技術(shù)具有預(yù)測系統(tǒng)故障的能力，合理運(yùn)用智能化技術(shù)能夠提前預(yù)判電子工程的故障位置與故障原因，便于工作人員制定合理且有效的措施排除電子工程系統(tǒng)中存在的故障，縮減系統(tǒng)故障帶來的不良影響。（3）工作人員可通過智能化技術(shù)了解故障的形成原因，分析故障原因制定更合理的故障處理措施，快速處理故障避免故障對電子工程系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生消極影響，阻礙電子工程的穩(wěn)定發(fā)展，難以發(fā)揮電子工程在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中不可替代的作用。5智能化技術(shù)在電氣工程及其自動化控制中的應(yīng)用5.1電氣工程自動化控制電氣工程自動化主要應(yīng)用于電氣工程的穩(wěn)定生產(chǎn)作業(yè)，提高作業(yè)中的穩(wěn)定性和安全性。電氣工程控制設(shè)備非常復(fù)雜，涉及多方面的專業(yè)知識，需要操作人員能熟練運(yùn)用高科技管理系統(tǒng)，準(zhǔn)確分析和計算大量運(yùn)行數(shù)據(jù)。智能化技術(shù)中的專家系統(tǒng)、網(wǎng)控和模糊控制等系統(tǒng)技術(shù)，均可借助于自身優(yōu)勢，提高運(yùn)算速度和精確度，有效降低人力物力消耗，提升管控效率和應(yīng)急處置能力。此外，在智能化技術(shù)支持下，電氣工程自動化系統(tǒng)的操控流程可獲得有效簡化，讓電氣工程相關(guān)精度水平、可靠性都獲得顯著提升，進(jìn)而降低故障率，保障整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。5.2智能化技術(shù)在電氣故障診斷中的應(yīng)用現(xiàn)階段，工業(yè)技術(shù)發(fā)展非?？欤O(shè)備以及線路控制手段也越來越復(fù)雜，需要更高的控制系統(tǒng)可靠性作為保障。在電力系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)故障問題是在所難免的，要降低故障帶來的不利影響，必須要及時發(fā)現(xiàn)和處理好相關(guān)故障問題。傳統(tǒng)操作方式借助人工模式實(shí)現(xiàn)故障排除，但是人工排除故障對于操作人員的經(jīng)驗(yàn)和水平要求高，且在系統(tǒng)復(fù)雜性不斷提升的過程中，人工排除故障的準(zhǔn)確性和效率往往難以保證，這對于電氣系統(tǒng)的正常有序運(yùn)行是不利的，對于相關(guān)企業(yè)的正常生產(chǎn)和運(yùn)營秩序會產(chǎn)生一定影響。通過應(yīng)用智能化技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對故障的智能排除，快速找出故障所在的位置，發(fā)出異常提示信號等，提示故障位置所在，提醒相關(guān)工作人員及時處理，切實(shí)提升故障排除的工作效率，使電氣設(shè)備、電氣系統(tǒng)等故障問題解決的準(zhǔn)確性顯著提升。在這一過程中，工作人員的勞動強(qiáng)度能夠顯著降低，智能化技術(shù)為電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)提供有力支持?，F(xiàn)階段，電氣控制系統(tǒng)故障排除逐漸從之前的事后判斷向事前預(yù)判斷發(fā)展，所以，需要對相應(yīng)控制系統(tǒng)相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行精準(zhǔn)把握。借助智能化技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)在故障發(fā)生前及時提示故障，這樣可以有效對電氣故障進(jìn)行預(yù)防和消除，提升系統(tǒng)穩(wěn)定性，促進(jìn)電氣系統(tǒng)的整體運(yùn)行安全性和可靠性，對于提升企業(yè)生產(chǎn)和運(yùn)營的整體效益有積極作用。5.3可應(yīng)用于對電氣工程設(shè)備的日常智能化操控及管理實(shí)際上，智能化技術(shù)應(yīng)用于電氣工程及其自動化的原理并不復(fù)雜，可以簡單地總結(jié)為如下流程：其一，若要使電氣工程設(shè)備呈現(xiàn)出“智能化”的特性，需要借助計算機(jī)程序進(jìn)行控制。這便是“智能”的原理——“智能”全稱“人工智能”，更加準(zhǔn)確的說法是“仿照人類大腦思維方式編制控制程序”。如上文提到的“傳感器、繼電器監(jiān)測設(shè)備是否短路”的智能化控制過程中，各項元器件執(zhí)行的指令便是基于人類大腦對相關(guān)問題進(jìn)行思考，最終得出的結(jié)果。其二，通過編制控制程序，對一些機(jī)械設(shè)備、元器件賦予特定的功能之后，這些裝置既可以滿足人類所需，又能夠提供較為精準(zhǔn)的監(jiān)測數(shù)據(jù)。具體而言：在電氣工程及其自動化系統(tǒng)中，“故障”不可能長時間發(fā)生，甚至隨著技術(shù)的不斷升級，系統(tǒng)在絕大多數(shù)情況下都能夠保持穩(wěn)定的運(yùn)行工況，對應(yīng)的信息都會顯示“正?！薄鹘y(tǒng)的人工監(jiān)測模式下，由于工作人員長時間面對大量正常數(shù)據(jù)，產(chǎn)生煩躁感、無聊感均是不可避免的，即使初期的謹(jǐn)慎程度再高，到了后期也會逐漸降低。但問題在于，很多“故障”的發(fā)生毫無規(guī)律可言，甚至經(jīng)常突然發(fā)生。若此時負(fù)責(zé)監(jiān)控的人員恰好“打盹”，便有可能忽略故障，埋下較大的安全隱患。而對機(jī)械設(shè)備賦予相應(yīng)的功能之后，設(shè)備會陷入循環(huán)工作狀態(tài)，只要本身的硬件性能足夠穩(wěn)定、軟件程序正常，都可以保證監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性。5.4實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理將智能化技術(shù)用于電子工程進(jìn)度管理效果明顯，有助于實(shí)現(xiàn)電子工程相關(guān)工作的精細(xì)化進(jìn)度管理，強(qiáng)化電子工程各項工作內(nèi)容間的銜接性，全面把控電子工程工作的開展進(jìn)度。（1）借助智能化技術(shù)管理電子工程工作進(jìn)度精度較高，可精確展現(xiàn)電子工程工作各個階段進(jìn)度情況，降低電子工程工作人員管理工作進(jìn)度的難度，達(dá)到精細(xì)化進(jìn)度管理的目標(biāo)。（2）根據(jù)智能化技術(shù)的進(jìn)度管理結(jié)果分析電子工程工作進(jìn)度管理存在的問題，結(jié)合電子工程相關(guān)工作的進(jìn)度管理需求調(diào)整進(jìn)度管理方式，提升進(jìn)度管理的效果。（3）按照智能化進(jìn)度管理的工作要求建立管理制度，規(guī)范精細(xì)化進(jìn)度管理的工作流程，充分發(fā)揮智能化技術(shù)在進(jìn)度管理工作中的重要作用。進(jìn)度管理效果與電子工程工作結(jié)果關(guān)系密切，將智能化技術(shù)用于進(jìn)度管理，能夠提升進(jìn)度管理的精度，控制電子工程的工作進(jìn)度符合發(fā)展需要，保證電子工程工作的條理性，高質(zhì)量完成精細(xì)化進(jìn)度管理，制定更加科學(xué)且合理的進(jìn)度管理方案。5.5CAD軟件設(shè)計多數(shù)電氣自動化系統(tǒng)都需通過CAD軟件設(shè)計，這類軟件的使用一般都需要先建模，結(jié)合實(shí)際情況選擇不同模具，再進(jìn)行后續(xù)的設(shè)計。但由于操作系統(tǒng)本身存在一定缺陷，可能引發(fā)應(yīng)用中的問題，如數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確、過于陳舊等，都會直接影響到應(yīng)用效果。在智能化技術(shù)引用后，可增加CAD軟件的應(yīng)用效率和便捷性，更準(zhǔn)確、及時地處理數(shù)據(jù)，有效地解決了原本傳統(tǒng)模式下的CAD使用問題。電氣工程自動化領(lǐng)域中智能化技術(shù)的運(yùn)用，拓展了CAD的應(yīng)用范圍，促進(jìn)了該軟件發(fā)展的變革，為前期設(shè)計提供了更真實(shí)的運(yùn)行場景，減少了錯誤發(fā)生頻率，提高了生產(chǎn)運(yùn)行效率和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。同時，智能化技術(shù)也能較好地優(yōu)化CAD軟件功能，提高軟件設(shè)計效率，并可通過結(jié)合企業(yè)實(shí)際需求實(shí)施個性化定制的方式，提高設(shè)計方案的實(shí)用性，使其能更好地解決實(shí)際問題。因此，在電氣工程自動化智能化技術(shù)應(yīng)用中，也應(yīng)更重視CAD軟件的應(yīng)用，以提高工程的整體建設(shè)質(zhì)量。5.6優(yōu)化體系結(jié)構(gòu)設(shè)計體系結(jié)構(gòu)設(shè)計是電子工程設(shè)計工作的主要內(nèi)容，設(shè)計人員應(yīng)尤其重視智能化技術(shù)應(yīng)用后的工作創(chuàng)新，改變體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計理念，使電子工程的設(shè)計方案能夠適應(yīng)時代發(fā)展特點(diǎn)。（1）電子工程體系結(jié)構(gòu)設(shè)計人員分析電子工程發(fā)展對體系結(jié)構(gòu)設(shè)計的影響，確定應(yīng)用智能化技術(shù)設(shè)計體系結(jié)構(gòu)的目標(biāo)，推動電子工程行業(yè)的發(fā)展速度。（2）智能化技術(shù)應(yīng)用于工程體系結(jié)構(gòu)設(shè)計需對原有體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)合不同模塊的功能將電子工程的體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)劃分，使電子工程的體系結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)區(qū)域化特點(diǎn)，增強(qiáng)電子工程體系結(jié)構(gòu)各功能模塊的獨(dú)立性。（3）將先進(jìn)的硬件設(shè)備與軟件設(shè)備用于體系結(jié)構(gòu)設(shè)計，為智能化技術(shù)應(yīng)用搭建平臺，有利于發(fā)掘智能化技術(shù)的應(yīng)用價值，不斷拓寬電子工程系統(tǒng)的功能并優(yōu)化其性能指標(biāo)。體系結(jié)構(gòu)設(shè)計直接關(guān)系電子工程的功能結(jié)構(gòu)設(shè)計成果，智能化技術(shù)的運(yùn)用為豐富系統(tǒng)功能創(chuàng)造了機(jī)會，合理運(yùn)用智能化技術(shù)可使電子工程的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計方案更加合理。結(jié)束語綜上所述，電氣工程及其自動化領(lǐng)域的設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)場普遍具備設(shè)備體積大、環(huán)境復(fù)雜、危險性高等特點(diǎn)。如果對相關(guān)設(shè)備的控制水平不佳，導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)問題，則大概率影響運(yùn)行效率。在運(yùn)用智能化技術(shù)過程中，電子工程的技術(shù)人員應(yīng)關(guān)注領(lǐng)域最新研究成果，將先進(jìn)的技術(shù)研究成果用于工作開展，提升智能化技術(shù)在電子工程中的應(yīng)用效果，