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在社會發展的多個領域,都能夠發現智能化技術的應用。智能化技術具有綜合性的特點,包含著多種學科內容,例如控制學。從字面的理解來看,智能化技術的實際應用是借助一定技術手段的實施,完成人工智能的機器操作目標,并且解決一些人力不能完成的問題。在較長時間的實踐應用中,智能化技術逐漸走向成熟,在各個社會領域發揮的作用更加明顯。在電氣工程領域,利用智能化技術實現較好的自動化控制,經過了較長時間實踐,應用了多方面的電氣工程內容,才得出了較強的實用性結論。因為智能化技術的應用術語屬于高端的計算機技術,所以,自動化控制工作中引入智能化技術,必須有一定的計算機理論基礎,否則將影響智能化技術的作用發揮。在智能化技術的不斷實踐應用中,極大提高了自動化控制系統的運行速度,較好改善了電氣自動化控制工作,降低了工作成本,減輕了工作壓力,實現了人力資源配置的合理優化。
二、智能化技術的應用優勢
(一)免去了控制模型的建立
在電氣工程的傳統工作中,自動化系統控制的實現必須有控制模型的建立。但是,在實際的操作中,被控制對象往往需要十分復雜的動態方程,這就影響了精確效果的獲得。由此,在設計對象模型的環節中,經常會遇到無法科學預測、無法準確估量的一系列困難。然而,智能化系統的出現,使這些困難得到了較好解決,極大促進了工作效率的提升,同時對于一些不可控制的因素,也實現了較好的控制,大大提升了自動化控制器的準確性。
(二)實現了便捷的電氣系統控制
智能化控制器的實際應用實現了更加便捷的電氣系統控制,隨時都可以完成對系統控制程度的有效調整,極大提升了系統的整體工作性能,是對自動化控制順利實現的進一步保障。從這一項優勢中就可以看到,和傳統的自動化控制器相比較,在任何條件下,智能化控制器都具有更加完善的調解控制功能,在電氣工程的自動化實踐應用中占據優勢。
(三)實現了一致性的智能化控制
在自動化控制中的數據處理環節,智能化控制器可以實現一致性的智能化控制,很好解決了不同數據的處理困難。而且,在自動化控制的標準執行上,即使遇到陌生的數據,也依舊可以獲得具有較高準確度的估計。但是,如果發現智能化控制器在實際的應用中沒有發揮出理想的效果,一定要全面排查工程的各個細節,細致地進行分析,不能盲目的否定智能化控制技術。
三、智能化技術的實踐應用
(一)系統病因診斷
在電氣工程診斷工作中,采用傳統的人工手段具有較強的復雜性,雖然對工作人員要求十分嚴格,但是也無法獲得較為準確的診斷病因。在電氣工程工作中,實現自動化控制的過程中經常會遇到一些如設備、數據等方面的問題,這是不可能避免的,采用傳統的人工診斷辦法不能確保病因處理的及時性,而且處理效果也不佳。但是,智能化技術的廣泛應用,使得自動化控制工作的診斷效率得到大幅度提升。而且,定時檢測診斷應用,有效避免了一些不必要的問題。
(二)系統設計優化
在電氣工程發展中,傳統的工程設計需要工作人員進行多次重復的實驗操作和改良,而且,在這一工作過程中,對工作人員的工作素質也有著較高的要求,既需要工作人員掌握一定的專業設計知識,還需要工作人員能夠很好的將知識理論應用于實踐工作中。但是,在實際的設計工作中,工作人員往往不能做到全面的考慮,經常會漏掉一些具體的問題。所以,一旦發現復雜問題,很多情況下都不能做到及時解決。而智能化技術的出現,較好解決了這一問題。設計工作可以借助于計算機網絡完成,也可以借助于相關的軟件完成,既保證了設計中數據的準確性,也實現了設計樣式的豐富化,更能夠做到對復雜問題的及時處理,較好保證了自動化控制的穩定性。
(三)系統的自動化控制
在電氣工程中,智能化技術可以應用于多個控制環節,能夠很好的實現整體性的自動化控制。智能化技術的主要控制工作是借助于三種手段實現的,一是模糊控制,二是專家系統控制,三是神經網絡控制。運用這三種控制手段,極大提升了自動化控制效率,使遠距離的自動化控制成為可能,增強了對電氣系統的運行反饋。特別是神經網絡控制,能夠實現算法的反向學習,在信號處理方面得到了較大應用。
四、結語
1.1電氣工程自動化工程體系優缺點同時存在
現在我國運行的電氣工程自動化工程采取的控制系統一般有集中監控、DCS(分布式控制)兩種。首先集中控制系統的優勢在于,它將全部功能都安置在一個處理器中,在系統設計、維護以及運行等方面都比較簡單。其劣勢在于處理器承擔的任務量較大;在此控制體系中,隔離器件閉鎖和斷路器聯鎖是運用硬接線進行連接,在設備擴容等方面比較困難,其操作難度也比較大。其次DCS系統是在集中控制系統的前提下設計并發展起來的,在現代電氣工程自動化工程控制系統中獲得較為廣泛的應用。其劣勢在于使用和傳統儀表相似的模擬儀表,減少系統安全可靠性,在維修環節也比較困難,各個設計廠家沒有規范而統一的標準,加重維修的成本,并且其價格比較高。
1.2電氣工程自動化工程控制系統還不具備標準化端口
電氣工程自動化工程控制系統接口到目前為止還沒有統一、完善的標準,這種情況提升工程造價,阻礙數據資源共享的實現。自動化體系設計方案很重要,然而很多企業沒有規范的方案,各個廠家和企業間硬件和軟件交換數據有差異,導致企業間難以深入的交流和信息交換。同時電氣工程自動化工程控制沒有實現統一化,難以根據客戶要求設計、建立規范、標準的電氣工程自動化工程控制體系。
1.3電氣工程自動化工程控制沒有實現專業化
在電氣工程自動化工程控制設計、安裝以及操作等環節,相關工作人員的專業技術比較薄弱,需要進一步提高。此外我國電氣工程自動化工程控制習題創新能力不足,一般產品屬于中低檔,需要提高其創新能力。
2構建電氣工程自動化工程控制系統的發展對策
2.1建立一體化的電氣工程自動化工程控制體系
要從各個環節建立起具有一體化的電氣工程自動化工程控制體系。首先國家要按照電氣工程自動化工程控制體系具有技術水平和技術特點,制定統一的產品規范。其次廠家和企業要加強交流,從設備精簡、調試與維修以及技術合理性等多方面向規范化的方向進行制造和生產,讓控制體系更科學。最后要研發出新型、操控更方便的一體化控制系統,可以運用社會性質和分工外包間的協作,讓零部件的生產走商業化生產的路線,促進電子工程自動化工程控制體系的一體化。
2.2運用國際化生產標準
IEC61850是現在控制系統廠家所認可的國際標準,可以參照這個標準對控制體系進行研究和開發。另外可以運用微軟公司所制定的標準技術,由于企業策劃電氣工程自動化工程控制系統時,PC系統是連接管理系統和控制系統的中間系統,其接口具有標注化,能夠保證廠家和企業間實施軟件和硬件的數據交換,妥善的解決由于通訊而產生的問題。
2.3引進和培養電氣工程自動化工程控制系統的專業人才
隨著電氣工程自動化工程控制逐漸集成化和高智能化,對其制造人員、維修人員和安裝人員都具有很高的要求,所以要引進和培養專業技術較強的人員。首先企業要培養具有實際操作能力的人才,他們要了解和掌握軟件和硬件系統的操作。其次對安裝人員記性專業技術進行培訓,使之懂得安裝的流程和技術。最后要更新技術人員的知識結構,可以引進人才,通過引進人才的“傳幫帶”,培養新人,促進他們在維修和系統保養等方面的學習,提高工程系統安全可靠性。
3結語
1.1人工智能的概念
人工智能的目的是實現機器智能化發展,通過采用人工研究得出的方法與技術,從而擴大人工的生產能力,推動產業的不斷發展。人工智能的產生伴隨著人類社會的不斷發展,是人類社會進步的結晶。隨著社會的不斷發展,人工智能技術與時俱進。
1.2智能化技術的理論基礎
目前,智能化技術廣泛的應用于精密傳感器、計算機、GPS定位技術等高科技信息工具中。其理論基礎最先于20世紀50年代左右提出并隨著社會的發展逐漸應用。通過智能化技術的應用,能夠有效延伸、擴展以及模擬相關人工作業,在提高了工作效率的同時也保證了工作質量。
1.3電氣工程自動化中智能化技術的特點
智能化技術擁有完善的控制系統,能夠有效的對數據進行分析與處理,從而保證系統的有效運行;通過使用智能化技術能夠簡化電氣工程的控制系統,提高整體運行效率;實現了控制器的無人化超控,減少了人力資本的投入;實現了數據一致性的標準,能夠快速地進行評估工作。
二、智能化技術在電氣化工程中的發展現狀
隨著我國經濟技術的不斷進步,智能化技術已逐步應用到電氣工程自動化工作當中。智能化技術的不斷成熟使得其應用領域不斷延伸,目前主要應用于計算機技術中,通過智能化技術與計算機技術的巧妙結合,在信息傳遞、提高工作質量、改善工作環境以及推動我國經濟發展中都起到了巨大作用。當下的智能化技術還在不斷發展,它為世界帶來的驚喜仍需展望。
三、智能化技術在電氣工程自動化中的具體應用
1、神經網絡系統。神經網絡系統由定子電流經過電氣動態參數進行辨別控制和轉子速度辨別經過機電系統參數兩個方面構成。在神經網絡系統中,反向學習算法被作為經常使用的方法,在其前饋性的特點之下進行高效運轉,對于控速度、負載轉矩以及時間控制上都有良好的效果。
2、模糊邏輯控制系統。目前,我們所說的模糊邏輯控制系統有效的代替了之前的PID控制器,模糊邏輯控制系統通過其知識庫能夠有效的進行推理決策,實現控制目標。模糊化的形式大多由多種函數表現形式構成,是進行模糊邏輯系統的重要方法。
3、故障診斷及優化設計。智能化技術在電氣自動化中的應用大幅度提高了故障診斷的效率性,由于電氣設施故障本身具有復雜性、隱蔽性、波動大等特點,其診斷效率較低。隨著智能化技術的廣泛應用,不但提高故障診斷的準確性,同時還節省了人力物力資源,使診斷過程快速有效。對于電氣產品的設計領域來說,其內容廣、工序復雜、影響因素多等特點,導致電氣產品涉及領域存在較大困難性。智能化技術的引入,提高了電氣產品的技術含量,不僅能夠有效降低人力勞動強度,同時還縮短了產品設計的時間,推動了電氣工程的發展。
四、智能化技術在電氣工程自動化應用中的發展方向
1、智能化技術在電氣工程自動化應用中的性能發展方向。智能化技術在電氣工程自動化應用中的性能發展方向主要包括了其三高特征,即高速度、高精度、高效化,在電氣工程自動化技術中這是其發展關鍵的部分。我們通常所說的智能化技術主要是指在進行自動化工作時,所采用的智能系統帶有較高的智能化功能,這種功能有效地提高了系統運行效率,從而實現系統的有效改善;另一方面,就是其柔性化。柔性化主要表現在其群控系統和數控系統的柔性化。通過采用智能化技術,能夠有效發揮控制系統的作用,在提高其具體要求的同時,有效監控其信息流和物流的動態變化。
2、智能化技術在電氣工程自動化應用中的功能發展方向。智能化技術在電氣工程自動化應用中的功能發展方向主要包括用戶截面圖形化以及科學計算可視化兩個方面。具體來說,使用用戶截面圖形化方便了用戶操作,同時也實現了對三維立體圖形、模擬圖形等動態圖形的有效追蹤;科學計算的可視化實現了對數據應用的高處理,有效提高了工作效率。
五、結語
隨著人工智能的發展,智能化技術被應用到電氣工程及其自動化中,主要用于控制器以及機器的智能化。智能化技術的應用可以通過故障診斷、智能控制、優化設計、PLD技術這幾方面來描述。
1.1故障診斷
電氣工程設備的工作時間長,難免會發生故障,由于電氣設施故障的非線性、復雜性及不確定性,一旦發生故障,往往需要大量的時間排查故障,效率低、準確率低。而智能化技術能夠有效解決這一問題。在故障發生前,一般儀器會出現一些人們很難發現的預兆,通過實時監測儀器狀態,在出現異常時及時報警并提示故障位置,在故障真正發生前避免故障,能夠在極大程度上減少維修時間。電氣工程中常常通過分析變壓器中滲漏油分解出來的氣體進行故障診斷,確定故障發生的范圍,并通過各種手段逐步縮小范圍,從而確定故障位置并提示派遣人員及時檢修。同時,智能化裝置可以記錄故障問題,為以后的故障診斷提供參考,使故障診斷更加安全可靠。
1.2智能控制
智能控制能夠在很大程度上實現電氣工程及其自動化的控制過程自動化,實現無人化管理和遠程管理,提高管理的高效性。尤其對于一些高危險、高難度的工作,如高壓控制,智能控制是必不可少的。相對于傳統的控制器,智能控制器的靈活性更好,更易調節。傳統的控制器在設置時需要精確考慮控制對象的動態方程,而實際涉及到的控制環境往往很復雜,存在很多不確定因素。但是智能控制不存在這方面問題,因為其在設計時并不涉及控制對象的模型。并且智能化控制器可以根據對響應數據(如魯棒性變化、響應時間、下降時間)的分析隨時調整系統,調整后智能控制器的性能會大大提高,調整的過程并不需要專業人士在場,這樣就減少了大量的人力。以風力發電廠智能化升壓站系統為例。智能化升壓站系統通過對過程層和間隔層設備升級,將一些模擬量和開關量數字化,有效運用光纖設備,實現間隔層和過程層的通信。站控層由系統主機、工作站、VQC等設備組成,是全站監控、管理、調度中心。系統通過智能化控制,自動完成信息的采集、測量、控制、保護等功能,相比于傳統的升壓站系統在效率、有效性等方面有很大的提高。
1.3優化設計
電氣設備的設計工作相當繁瑣,需要綜合運用成套設備、電路、電機與電氣、電磁場、變壓器等學科的知識,并結合過去的設計經驗。傳統的設計方式根據經驗和實驗,手工完成設計,方案的達標率非常低,修改難度大,成本高,產品的開發周期也很長。應用智能化技術能夠有效提高設計產品的質量,縮短開發周期。智能化技術在這方面的應用主要有專家系統和遺傳算法。其中,專家系統依據該領域的專家提供的知識經驗,建立數據庫,在決策前模擬專家決策過程,做出合理決策,該技術比較前沿,目前尚處于研發階段,尚未得到大量應用。遺傳算法是一種借鑒進化論的隨機化搜索方法,被廣泛運用于信號處理、組合優化、自適應控制等領域,在電氣設計產品的優化上性能優越。
1.4PLC技術
PLC(可編程邏輯控制器)具有高可靠性和抗干擾能力,廣泛應用于自動控制領域。在一些大型的電力企業的輔助系統中,PLC已經代替了一般的繼電控制器。PLC技術使用內存,用程序方式存儲控制邏輯,并用半導體電路實現。PLC技術的應用實現了供電系統的自動切換,用軟繼電器取代了實物器件,使供電系統更加安全可靠。并且,它能使用復雜的工作環境,具有良好的發揮性能,穩定性強。
2.智能化技術在電氣工程及其自動化中的應用前景
2.1優勢分析
智能化技術在電氣工程及其自動化中相比于傳統的控制系統有巨大優勢。傳統的自動控制系統需要建立控制模型,運用數學方法分析,建立動態方程,但由于系統的復雜性,在實際應用中往往會出現無法預料的問題,很難達到預期的效果。智能化系統可以從根本避免不可控因素,提高工作的效率。智能化技術可以實時監控系統,通過監測響應時間、下降時間等對系統進行實時調節,使系統性能大大提高。因此,智能化系統比傳統的控制器更能適應實際工作環境。另外,智能化技術擁有很強的一致性。在輸入不同的數據時具有同樣可靠的估計能力,有廣泛的適用性。
2.2性能方向
速度、精度及效率是電氣工程及其自動化的關鍵指標。在電力系統中采用智能高速處理器芯片,同時采用交流數字伺服系統,能夠改善電力系統的動態特性和靜態特性,提高系統的速度、精度和效率。柔性化柔性化主要包括群控系統和數控系統這兩個方面。對于群控系系統,必須按照生產流程的具體要求設計系統,使系統能夠發揮最大的作用,完成信息流和物料流的動態調控。對于數控系統,其強大的可裁剪性和覆蓋面可以滿足客戶的具體要求。
2.3功能方向
在功能方向上,主要包括設計用戶圖形界面、可視化計算、多媒體技術方面的發展。目前的操作系統一般都采用圖形界面,具有良好的人機交互性。在智能化系統中采用圖形化界面,通過窗口和菜單實現編程、圖像顯示、圖像模擬、仿真等功能,能夠降低操作者的門檻,方便非專業人士操作。通過可視化技術,信息的表達不再是呆板的文字和數據。將數據轉化成圖表,能方便操作者分析數據,也可以高效地處理和解釋數據。同時,采用無圖紙設計、虛擬樣機技術等技術,將可視化和虛擬環境相結合,能夠更加有效地提高產品質量、縮短產品開發周期。多媒體技術一般是將聲音、文字、圖像、視頻等融合在一起傳輸,如果將多媒體技術應用于智能化系統,可以更加綜合化、智能化地處理信息,能帶來很大的經濟效益。
2.4體系結構
通過集成化、模塊化、網絡化實現智能化技術在體系結構方面的發展和完善??梢允褂酶呒啥鹊奶幚砥?、大規模集成電路FPGA、CPLD等提高軟硬件運行速度。器件的高度集成化能夠提高電路密度,減小器件體積,更加方便安裝和使用。將智能化技術模塊化,各模塊之間通過接口通信,這樣有助于技術的標準化和集成,也可以運用模塊的增減將智能化產品分級別銷售。將智能化系統聯網使得人們能夠對系統進行遠程監控,隨時掌握系統狀況,使電氣工程的控制不受地域限制。也可以實現在一臺設備上控制其他設備,進行編程等操作。對于較小的電力系統,遠程控制能夠節約電纜的增加數,材料以及安裝費用,并且可靠性高、靈活性強;但是在通訊量大的系統中遠程控制會比較困難。
3.結語
摘要:遠程自動化控制閘門單片機
閘門調節是灌區工程中經常采用的手段,閘門控制的探究對于節約能源、確保水利工程的正常運行、提高水資源的利用效率和節約用水具有重要的意義。目前國內大部分灌區已基本實現流量數據的自動采集和監測,并把數據傳輸到管理部門,但是在根據有關數據進行遠程自動監測和控制方面成熟的經驗非常少。國外非凡是歐美等先進國家在這方面已經達到較高的水平,如美國的SRP灌區自動化澆灌系統,可以同時采集100多點的水位、閘門開度和其他信息,通過計算機處理后,控制幾百座閘門、150多處泵站的運行。本文以國內某大型灌區為例,對閘門的自動監控進行了探究。
1、系統的總體設計
本系統采用無線數據傳輸技術,分一個主站和若干個子站,通過無線調制解調器構成一個無線通訊網絡,對多個斷面的數據信息進行采集、傳輸、處理和控制。系統的總體結構圖如圖1所示。下位機中的傳感器把引水渠中的水位值和各閘門的開度值經轉換后送給編碼器,編碼器對水位及閘門開度信號進行編碼,在通過避雷器將編碼信號傳給數采儀,數采儀將數據進行初步加工和處理后由無線調制解調器傳給上位機,上位機即系統主站,可分別和不同的子站建立聯系,查詢各測點的數據,并按照用戶的要求對各閘門進行控制,下位機中的控制箱接收到此信息,經過計算,發出控制信號自動控制閘門到一定的開度,達到自動控制的目的。
圖1閘門遠程自動監測和控制結構圖
2、下位機系統設計
設計下位機重點在于閘門自動控制箱的設計,本文提出閘門的運行控制模式,并進行可靠性處理,然后利用無線傳輸設備和上位機進行通訊,傳輸數據。
2.1下位機硬件電路設計
本系統采用AT89系列單片機,采用矩陣式鍵盤進行輸入數據,鍵盤提供切換鍵、時間設置鍵、控制鍵三個按鍵,通過三個按鍵顯示水位、流量、閘門開度、日期和時間。切換鍵實現上述四個功能的轉換,時間設置鍵用于修改日期和時間,控制鍵用于對電機啟停進行控制。
2.2閘門控制系統設計
本系統下位機接收到上位機傳來的要求流量值(或水位值),當要求的流量值(或水位值)和系統所測的流量值(或水位值)不一致時,單片機啟鍵閉合,閘門電動裝置控制箱自動啟動電機,提升或下降閘門,當所要求的流量值(或水位值)和當前所測流量值(或水位值)相等時,單片機閉鍵閉合,電機自動停止,達到自動控制的目的。
閘門的運行控制模式有實時型控制模式和定時型控制模式兩種,在實時型控制模式中,上位機根據用戶要求的流量,利用流量—水位關系曲線把要求的流量換算成要求的水位,然后和下位機聯系,下位機接到信號后,由電動裝置控制箱控制電機的正反轉,達到要求時停止轉動。定時控制模式要求用戶輸入所期望的流量值和要求閘門動作的時間,下位機的控制箱在規定的時間里自動開啟和關閉閘門,進行控制。
2.3無線通訊設備SRM6100調制解調器
SRM6100無線調制解調器原是美國Data-LincGroup公司生產的軍用產品,現應用于民用。它提供最可靠和最高性能的串行無線通訊方法,在2.4GHz-2.483GHz頻段應用智能頻譜跳頻技術,在無阻擋物的情況下,兩調制解調器之間的通訊距離可達32.18公里,可實現PLC(可編程控制器)和工作站之間的無線連接。SRM6100應用跳頻,擴頻和32位誤碼矯正技術保證數據傳輸的可靠性。無需昂貴的射頻點檢測技術。射頻數據傳輸速率為188kbps。并且不需要FCC點現場許可證。SRM6100支持多種組態,包括點對點通訊和多點通訊。多點通訊對子站數目無限制。并且SRM6100可做為中繼器工作,以達到擴展通訊距離或克服阻擋物通訊的目的。
2.4下位機可靠性處理
為了精確控制電動閘門的關閉,避免電動閘門在工作中出現過載破壞或關閉不嚴的現象,本系統在電動軸上安裝了轉矩傳感器,用來監測閘門輸出軸的轉動力矩,以判定閘門是否關嚴、是否被卡住。閘門電動裝置用于檢測和控制閘門的開度,本系統在轉動軸上安裝了光電碼盤,考慮到閘門可能出現頻繁的正反轉交替,為了避免錯位和丟碼,采用雙光耦技術,光耦輸出的兩路信號經74221雙單穩觸發器進行整形,89C51的INT0和INT1對其進行計數、計時,并判定轉動方向,計算閘門開度。電動閘門在工作中若出現異?,F象,系統會自動報警,切斷電機電源并顯示故障情況。
2.5下位機軟件設計
下位機的軟件設計分為閘門自動裝置控制箱程序設計和串行口中斷服務程序設計兩部分。閘門自動裝置控制箱程序設計主要完成數據采集、存儲、顯示、按鍵操作等功能,串行口中斷服務的程序完成下位機向上位機數據的傳送和用戶設定參數的接收??刂葡涑绦虻闹骺驁D如下摘要:
圖2、閘門自動控制程序流程圖
3、上位機設計
上位機的軟件部分采用VB6.0為開發工具,將各個功能模塊化,分別解決相應新問題,再將各個模塊組裝,構成上位機軟件系統的核心,上位機軟件系統的結構如圖3所示,通信模塊位于最底層,其余模塊功能的實現都直接或間接建立在此模塊的基礎上,本文利用VB的API函數編寫串口通訊程序,程序的框圖如圖4所示。數據管理模塊的主要功能就是為水位、流量、閘位等建立數據庫,并對其進行管理。
圖3、上位機軟件系統結構圖
圖4、通信模塊程序流程圖
4、結語
本文以國內某灌區為例,全面分析了灌區閘門自動化控制系統的整體結構及其設計,對其軟件開發和硬件選擇作了全面闡述,并總結了提高自動化系統可靠性的經驗,為提高灌區現代化管理水平提供了有利的工具,具有較高的使用價值和廣泛的應用前景。
參考文獻摘要:
[1、水利水文儀器介紹,水利部南京水利水文自動化探究所,1997。
電氣自動化技術的發展主要依賴于計算機技術的不斷成熟,科學技術的發展促進了計算機行業的發展并且逐步趨向成熟,計算機技術使得電腦模擬人類進行簡單的分析和思考成為可能性,計算機模擬技術的發展推動了電氣工程自動化的產生。在自動化技術出現以前,人們通常采用的是簡單的人工生產技術,效率低下出錯率高是其主要存在的問題,電氣自動化技術的產生和發展是科學技術進步的必然趨勢。自動化技術的出現,使得電氣行業乃至整個生產行業的效率大大提高,但是出錯率卻大大減少,其顯而易見的優勢逐漸得到了人們的認可和青睞。人工智能化是在自動化的基礎上逐漸出現和發展起來的,與普通意義上的自動化相比,智能化有以下三個優勢:感知能力、行為能力和思維能力。電氣工程自動化中引進智能化技術,能夠更好的實現其信息處理功能以及實現對問題的獨立管理和決策,對推動其發展具有重要的意義。
2智能化技術優勢
在智能化的發展過程中,其相對于自動化的優勢逐漸凸顯出來。智能化技術應用到電氣自動化中,能夠更好的推動自動化技術向著更高效、更快速、更精確的方向發展。首先,智能技術的應用,使得電氣自動化技術能夠實現在運行過程中的動靜結合控制,使得生產能夠更加具有高效性,不斷提高電氣自動化技術的發展。其次,智能化技術的運用還能夠迎合每位用戶的需求,針對不同用戶的不同需求進行設置,使得電氣自動化本身能夠更好的滿足更多數人的需要。實現這種需求主要是依靠智能化的柔性系統控制作用,在生產過程中能夠控制生產參數,實現模塊化的時機理念。此外,在更為復雜的技術運用時,智能化技術能夠使得實際應用中多程序和復雜化加工的實現成為可能。
3智能化技術的應用
3.1電氣產品優化設計
為保證電氣產品的市場競爭力,產品需要不斷的更新和發展,才能不斷滿足人們日益增長的需求。對于電氣產品的優化更新是一項繁瑣復雜的過程,其設計需要投入大量的人力和物力,耗費的財力也是相當巨大的,對于優化的內容主要包含以下幾個方面:第一,在理論知識方面需要優化更新。理論知識是指導產品優化設計的基礎,是一切工作的前提。第二,產品的優化還需要足夠的經驗知識。豐富的經驗知識是進行產品優化設計的保障。在傳統的電氣產品的設計過程中,要想進行產品的優化,必須進行大量的實驗,并且還需要憑借經驗進行綜合驗證,如果沒有足夠的財力物力支持,或者相應的經驗沒有達到相關的要求,就很難實現電氣產品的優化設計。即使各方面都能達到相應的要求,所設計出的方案也并不能完全達到要求。但是隨著智能化技術在電氣自動化領域中的應用,對于電氣產品的優化設計也有了全新的技術支持,不是憑借從前的經驗進行,人工智能化使得計算機自動化技術就能完成相應的設計。計算機智能化的投入,使得電氣產品的優化設計逐漸簡單化,不僅大大降低了成本的投入,大大縮短了研發的時間,而且還使產品更能適應市場發展的需求,為電氣自動化技術的發展提供了保障。
3.2人工智能控制技術
在電氣自動化技術的不斷發展過程中,人工智能控制技術的應用和發展已成為其優化的必經之路,人工智能技術也將逐步成為未來發展過程中的新興力量。對于人工智能的控制,目前階段較為常用和有效的三種控制方式主要指的是模糊控制、神經網絡控制和專家系統控制。人工智能控制的運用,能夠使得生產經營過程中出現的問題得到及時的解決,其在線經營模式加快了問題的處理速度,能夠提高生產效率。在生產經營過程中,人工智能控制技術能夠對每個設備的運行情況進行實時監控,并將收集到的信息進行及時的采集處理,在第一時間發現故障并采取相應的措施進行解決。
3.3故障的診斷電氣設備
由于其特殊的性質,同普通設備相比更具有復雜性和非線性的特點,因此其診斷和維修更為復雜。采用傳統的方式進行故障的診斷,不僅診斷效率較為低下,還造成人力物力的浪費,因此,采用智能技術進行電氣故障的診斷顯得十分有必要。人工智能技術在電氣診斷方面的應用,不僅能夠使得診斷的效率大大提高,還會使得診斷的差錯率降低,推動力電氣自動化技術的發展。在對電動機進行診斷的過程中,智能技術的應用,能夠使得神經網絡和模糊邏輯進行結合,診斷更具有高效性和準確性。
4智能化應用的發展趨勢
4.1主站體系的規模
不斷擴大對于主站而言,在其發展過程中,所能夠接收到的信息范圍不斷擴大,覆蓋面積更加廣泛,因此,在發展過程中逐漸向著規模不斷擴大的方向發展。主站在其開放性、安全性以及穩定性等方面,對于軟件都有突出的要求。因此,在主站智能化的建設過程中,不僅要保證其規模的擴大,在規模擴大的過程中還要保證其安全性和穩定性。
4.2應用的復雜程度不斷的提高
主站規模的不斷擴大,使得對電力調度的實用性的要求也將逐步增加。電力自動化智能技術的不斷提升,還要體現在企業的管理和運營上。應用的復雜程度不斷提高,就要求在數據的源頭也要相應跟上應用程序的要求,源頭努力做好多樣化和復雜化的處理,還要在應用的程序中體現出獨具特色的運行和管理模式。
4.3增強電力調度
自動化主站體系的交互電力自動化主站體系的交互已經從開始的單一化的模式逐步向著多元化的模式發展起來,信息的流向也不再是從前的單一流向,也逐漸向著多向流動的趨勢發展。主體系統的發展不斷帶動著各個子系統壯大,子系統的不斷發展推動力各系統間耦合性提升,信息交互也由原來的單一模式逐步向多元化的方向發展,不斷實現信息的交互和共享。
5結束語
人工智能是近年來隨著計算機技術的不斷發展的一個學科分支,是新興的高科技技術。人工智能與納米科學以及基因工程被人們稱之為二十一世紀的三大尖端科技。人工智能的研究范圍涉及較廣,在諸多不同的領域都有涉及,比如:數學、認識科學、哲學、心理學以及計算機科學等多門學科,不同學科領域以人工智能為信息交流平臺,進行相互的影響滲透,進而形成一門具有綜合性質的科學。因此,人工智能也可以稱之為社會科學與自然科學的交叉科學。人工智能主要是通過對計算機的研究,對人的某些思維以及智能行為進行模擬的學科,其主要被應用在專家系統、語言的理解、智能控制、遺傳編程機器人工廠以及機器人技術等方面。一般而言,對于人工智能的研究的主要目的就是讓機器代替人做一些復雜的工作。電氣工程的研究長久以來都局限在電氣化的方面,隨著現代化科學技術的進步以及信息計算機技術的發展,電氣工程自動化中逐漸向人工智能的趨勢發展,通過引入人工智能進入電氣工程自動化的領域,對人類大腦進行模擬并進行數據與信息的分析、收集、處理以及反饋,經過信息的自動化生產,進而提高電氣工程的生產效益,進而推動電氣工程產業結構的優化與升級。
2.人工智能在電氣工程自動化中的應用
2.1人工智能在電氣產品優化設計中的應用在電氣工程運行過程中,進行電氣設備的設計是十分復雜的,其設計不但對電氣自動化的各個專業學科與內容有所設計,而且要求電氣設備設計人員具有較高的專業文化知識以及豐富的設計經驗,進行電氣設備的設計只有把電氣知識、經驗以及科學進行有機的融合,才能夠對電氣產品的科學性有所保障。人工智能在電氣產品設計中的應用有效的對一些依靠人腦無法迅速解決的復雜計算以及模擬過程進行解決,進而大大的縮短了產品設計的周期,提高電氣工程的工作效率,并且設計出的電氣產品極具科學性與實用性。專家系統對于電氣工程的開發性設計有積極的意義,而遺傳算法主要應用于產品的優化設計,在進行產品設計的過程中,要求設計人員應該具備設計經驗以及較強的智能軟件應用的能力,從而便于依據不同情況的沾邊選擇不同的算法對產品進行高質量的設計。
2.2人工智能在電氣設備故障診斷中的應用在進行電氣設備故障的診斷時,電氣企業通常會使用人工智能中的人工神經網絡、模糊理論以及專家系統的引用,其應用診斷的范圍包含:發電機、電動機、變壓器等的故障診斷。在電氣設備中,電氣工程遇到故障問題時,所呈現的現象是相對復雜的,運用傳統的處理技術很難對問題進行及時準確的查找與判斷,人工智能技術對于這種問題科技進行高效的解決,例如:當發電機的設備出現故障時,故障所呈現的不確定性、復雜性以及非線性的特征都是可以通過人工智能中的專家系統以及模糊理論進行綜合的處理,人工智能技術大大的提升了電氣設備故障診斷的準確性。
2.3電氣工程運行過程中的智能控制目前,在電氣工程的自動化中智能控制的應用已經十分廣泛,逐漸的發展成為電氣工程自動化領域中的未來趨勢。由于電氣設備的控制工作比較復雜且極具綜合性,對控制系統的技術含量以及計算的精確度都有比較高的標準,通過對人工智能中的模糊理論、人工神經網絡以及專家系統的綜合應用,有效的提高了電氣設備的計算精度以及計算速度,不僅有利于節約電氣企業的資源,而且對實現電氣企業資源的優化配置具有積極的意義。
2.4人工智能在電力系統中的應用在電力系統中應用比較普遍的人工智能主要有:啟發式探索、專家系統、人工神經網絡以及模糊理論。其具體的應用主要表現為:一是,專家系統。作為一個十分復雜的程序系統,專家系統集知識、規則以及經驗于一體,主要工作程序是通過運用電氣系統中某領域的專業經驗以及專業知識對所遇問題進行分析與判斷,接著進行專家決策的模擬,對需要專家解決的問題進行處理,而且在專家系統的使用過程中,應該依據現實情況對系統中的知識庫、數據庫以及規則庫的信息與數據進行更新,從而使用電力系統的應用需要。二是,人工神經網絡。其學習的方式十分靈活,存儲方式也是呈現分布式,在大規模的信息處理中得到廣泛的應用,人工神經網絡具有較強的識別與分類能力,對與模型進行合理的分類并進行科學的選擇,同時其與元件進行關聯分析相結合能夠對復雜的電力系統進行故障的診斷,而且能對故障進行識別與定位。三是,模糊理論。模糊理論主要應用于系統規劃、潮流計算以及模糊控制之中。有利于操作界面的優化以及工作流程的簡化,而系統可以進行自動日志與報表的生成與保存,進而提高系統日常操作的效率,對系統的安全運行具有積極的作用。
3.總結