1电气自动化与智能化技术概述

1.1电气自动化技术

电气自动化技术的发展是由自动化演变而来的，在我国现在科学技术发展过程中，传统的电气控制系统已无法满足社会生活需求，而自动化技术不断普及，因此电气自动化技术应运而生。通过将智能化技术与电气相结合，从而实现电气的自动化，通过机械来代替人工作业，通过电气系统来控制机械生产过程，从而有效节约人力资源成本，进一步提高工业和农业过程中的生产作业效率。

1.2智能化技术

计算机技术的发展，智能化技术得到了普及，智能化技术在应用过程中主要是通过编程的方式来模仿人类思考，从而输入到某一系统中来代替人类工作。智能化中的程序相当于人类的大脑，用来操纵和实现系统的作业。如今，智能化技术主要应用在计算机及精密机械领域中，实现了程序来操纵机械作业，提高了机械的作业效率，降低了其人工作业强度。同时，智能化还有利于机械生产过程中的产品品质控制。此外，智能化技术应用过程操作便捷，其日常维护和保养简单，因此其具有先进的应用价值。

1.3应用智能化技术的优势

在电气自动化发展过程中，通过运用智能化技术，可以更好地实现技术操作流程的简单化，有效提升电气设备运行的效率。智能化技术的应用，相比于人工作业来说，更加便捷，更加高效化。智能化技术应用不仅使得人工作业劳动强度减弱，同时有效避免了作业过程中失误现象，保证了人力作业的安全性。在一些电气设备复杂环境操作系统中，智能化技术有效维护了系统运行的稳定。通过利用先进的技术，对传统操作环境进行了改善，保障了电气自动化在社会的稳定发展，智能化的普遍应用降低了人力资源成本，增加了生产作业时间，降低了电气自动化设备可能出现故障从而导致的生产风险。此外，智能化技术在电气自动化系统应用通过相应的技术指导，实现了对设备的全方位监控管理，当设备有故障时，系统可以通过自动化识别来进行捕捉，确保电气设备的维护保养作业时长，提高备使用年限。

2智能化技术常见种类

2.1人工智能控制技术

人工智能控制技术有两种，一为模糊逻辑控制，二为神经网络控制，这两种控制方式有其不同之处。模糊逻辑控制比较常用，用来替换电气生产自动化系统中的PID（随着计算机技术的发展，模拟PID控制到数字PID控制有了重大转变，与此同时涌现出许多新型PID控制算法和控制方式，如非线性PID、自适应PID、智能PID等控制）。在电气自动化系统中，模糊逻辑控制的应用使得电气自动化更加便捷高效，因此其被广泛推广应用。在电气自动化控制系统中模糊逻辑控制器工作是由于其自身具有模糊逻辑控制功能，该功能实现过程也与控制器种类有关，目前存在的控制器种类有M和S两种。电气自动化控制器目前在生产中常用的为M型，M型在应用过程中功能项更为健全。除此之外，人工智能控制技术的应用可以更好地实现系统诊断优化，可更好地完成电子自动化生产中故障点的快速定位。同时，它还可以控制非初始速度与反向转距的变化等，神经网络控制系统是一项多层次前馈型控制结构，该结构有利于实现系统速度的区分和控制结构及电子动态参数的诊断辨别，此外，神经网络系统还具有抗噪音的优势，该优势作用下可更好地实现电气自动化系统的诊断和控制，更好地提升自动化监控网络系统的精准和稳定性，这一优越特性同时也可提高神经网络控制系统在电气控制领域的应用性。

2.2 PLC智能控制系统

PLC技术的应用，其实就是对控制器的逻辑进行编程控制，将机器语音融入到电气自动化控制过程中，从而实现电气自动化的目的。所谓系统自动化就是通过设备的开/关来控制系统的整个工作流程，PCL智能控制系统就相当于这个开/关，用来监控机械设备的正常运行。在实际机械生产运行过程中，由于智能化程度低，很可能由于人为因素使系统出现崩塌现象，而PLC智能控制系统的有效应用实现了对电气自动化整体角度的环节控制，对各流程的有效控制，通过整体性角度思考来确保了电气自动化实际运行情况，保证了生产效率的有效提升。

3电气自动化控制中应用人工智能技术的路径

3.1在电气自动化设备中应用

电气自动化设备是电气自动化控制的关键。应用人工智能技术可以进一步提升设备的智能化水平，实现高效自动化控制。通过传感器和数据采集技术，实时监测电气设备的运行状态、温度、振动等参数。结合人工智能算法，如机器学习和深度学习，对监测数据进行分析和处理，实现设备故障的预测和预警。还要利用人工智能技术对电气设备的控制策略进行优化。通过建立设备模型和学习算法，系统得以实现自动调节和优化控制，提高设备的性能和效率。例如，在电力系统中，应用强化学习算法和模型预测控制技术，对发电机组的负荷分配和调速进行优化，实现最佳能源利用和系统稳定性。利用人工智能技术实现设备的自主决策和自主维护能力。利用人工智能赋予的学习和适应能力，设备能根据环境变化和工作要求自主调整参数和策略，提高自身的工作效率和可靠性。应用人工智能技术还可以实现设备的自我诊断和故障排除能力。通过对设备工作状态和故障模式的学习，设备得以自主识别故障类型和位置，并提供相应的故障排除建议。例如，智能电网中的智能变电站可以利用人工智能技术实现对电网运行状态的感知和分析，自主进行电力负荷调节和优化。在其出现损坏时，也能结合机器学习和故障诊断算法，实现对变电站故障的自动诊断和智能化维修。

3.2在电气控制过程中应用

在电气控制过程中，人工智能技术的应用能实现智能化的控制和决策，从而提高控制精度和反应速度。人工智能通过机器学习和深度学习等技术，建立电气控制系统的模型和算法，再进行训练和学习历史数据，从而理解系统的动态特性和非线性关系，并自动调整控制参数以实现精确的过程控制。另外，人工智能技术还会通过分析历史数据和实时信息，对预测未来的状态和趋势，对不同的控制策略进行评估和比较，为决策者提供多个可行方案和权衡分析，以指导控制策略的制订。利用人工智能技术中的优化算法可以通过调整控制参数，在考虑多个目标和约束条件的情况下，找到最优的控制策略。在电气控制中，最优化控制能够提高系统的能源利用效率、降低能耗，并减少对环境的影响。另外，电气控制过程中常涉及复杂的系统和大量的变量，传统的控制方法难以处理这种复杂性。而人工智能技术中的神经网络、深度学习和模糊逻辑等方法能够处理大规模和非线性的系统，并对系统的复杂性进行建模和分析。这使电气控制系统能够更好地应对复杂系统的管理和控制需求。例如，在城市电力系统中，人工智能技术可以应用于负荷预测和电网运行调度，以实现智能化的电力管理和优化。应用人工智能技术，通过分析历史负荷数据、天气情况、人口变化等因素，建立负荷预测模型，让城市电力系统得以提前了解未来的负荷需求，有从而针对性地调整发电计划、优化供电策略，以满足城市不同时间段的用电需求。这种智能化的负荷预测可以提高电力系统的供需匹配程度，避免供电过剩或供电不足的情况发生，提高电网的稳定性和可靠性。还需利用优化算法进行电网运行调度，优化算法可以根据电网的实时状态、负荷需求和发电资源情况，自动调整电网的运行参数，实现电力系统的最优化运行。例如，通过优化发电机组的出力分配，调整输电线路的功率分配，最大限度地提高电网的能源利用效率，降低能耗成本。同时，优化算法还能考虑电网的可靠性和安全性要求，对电力系统进行风险评估和安全约束管理，确保电网的稳定运行。

3.3在电气常规操作中应用

要在电气系统操作中应用人工智能技术的优势，通过自然语言处理技术，实现人员与电气系统之间的自然语言交互，从而大大简化操作流程，提高操作的便捷性和效率。工作人员能使用语音或文本与系统进行沟通和指导，减少对专业知识的依赖。同时，应用计算机视觉技术对电气系统进行图像识别和处理，提供更直观、准确的信息，从而辅助操作人员进行操作和判断。另外，还需利用人工智能技术提供智能化的辅助决策工具，帮助操作人员进行操作和决策，通过机器学习算法对电气设备的运行数据进行分析和评估，为维护人员提供维护建议和预防措施。例如，在电厂的控制室中，操作人员可以通过语音与系统交互，指示系统打开或关闭特定的设备。并在控制室中安装摄像头或监控设备，应用计算机视觉技术来监测设备的运行状态。摄像头可以实时捕捉设备的图像或视频流，并通过图像识别算法对设备进行分析和处理。系统能够检测发电机的转速、温度传感器的读数以及电缆连接情况等。如果发现异常情况，系统会发出警报或提醒操作人员采取相应的措施。同时，通过监测设备的传感器数据、历史故障数据和运行状态数据，系统可以建立模型并进行学习，以识别设备的故障模式和趋势。基于这些模型，系统能提供设备维护的建议，例如，何时进行维护、更换零部件或进行预防性维护。此外，系统还可以预测设备的寿命和性能退化情况，帮助电厂规划维护计划和资源分配。

3.4在整体智能控制中的应用

在电气行业中电气设备的自动化控制系统操作极其复杂，系统操作所包含的环节多种多样。智能化技术对电气自动化进行系统控制得以实现，是通过将系统控制和电气设备中的神经网络控制相结合，从而有效实现了整体的智能化控制。在进行电气设备控制过程中，通过模糊控制和专家系统控制两种方法进行结合，实现了对多个子系统的利用，从而有利于其根据实际系统应用参数进行修改，发出准确的信号参数，使得自动化控制更精准。智能化控制不仅有效提高其工作效率和自动化水平，同时有利于企业节能环保，且低成本和低能耗，对企业具有很好的益处。

3.5实现设备的自我诊断和修复

设备出现损坏时，作业人员需对故障进行分析，找到并解决故障。在故障诊断时，有些故障人工难以做出正确判断，而智能化技术可对故障作精准分析判断。智能化技术在电气自动化中实现了设备故障的诊断，同时对设备可能存在的故障问题会及时预警，提高了电气设备在运行中的安全性能。在电气自动化应用发展中，变压器是重要的组成部分，工作人员在工作中要时刻关注变压器的运行情况，对变压器进行有效的维护和保养，确保变压器运行正常。智能化技术在自动化电气行业中的应用，可以通过智能技术来实现对变压器漏油情况的诊断。通过科学的数据对其损坏程度进行数据分析，智能化技术实现了对设备的科学性诊断，减少了设备出现故障的可能。

4结束语

综上所述，通过研究和应用智能技术，电气自动化控制系统可以实现更高效、更智能的运行和管理。然而也需要认识到在智能技术应用中面临的困境与问题，如数据隐私和安全性、算法的可解释性和可靠性等。因此，加强技术研发和标准制定任重而道远。通过深入研究和不断创新，推动电气自动化领域的发展，提升工业生产的效率和质量，实现智能化、可持续的电气自动化控制系统。

参考文献：