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电气自动化控制中人工智能的应用

时间:2022-12-18 03:02:20

电气自动化控制中人工智能的应用

要更准确地探讨人工智能在电气工程自动化中的应用。首先要了解什么是人工智能?人工智能英文缩写是AI,它是研究开发用于模拟和扩展人的智能的理论、技术、方法及应用的一门新兴学科。人工智能也是计算机科学的一个分支,人工智能的研究包括机器人、语言识别、图像识别和专家系统等。人工智能自诞生以来,理论和技术日趋成熟,应用领域也不断扩大,尤其在电力系统的运营中使用人工智能是发展的必然趋势。

1运用人工智能的意义

现阶段关于人工智能的话题很火,一股即将席卷全球的人工智能浪潮扑面而来。实际上人工智能自诞生到现在已经有将近50年的历史了,那么为什么现在才火起来呢?这里最主要的原因还是因为硬件的进步,随着移动互联网、大数据、云计算、物联网等关键技术的迅猛发展,各行各业所运用的设备都面临着被智能化。在电力系统自动化的运营中,更是由于其需要安全、稳定、零误差的工作环境而要求大量使用人工智能的设备,将智能设备应用在电气工程自动化控制中,不仅可以节省人力资源、物质资源等的投入,还能提高电气自动化系统运行安全和效率,在电气自动化中应用人工智能技术是促进电气自动化的发展和顺应时代进步的选择。随着信息技术的不断发展,传统的常规工业技术在基于大数据环境下开发出的人工智能设备面前显得效率低下、人力资源成本高的缺点。计算机应用技术支持下的人工智能系统运行是电气工程自动控制研究的重要内容,常规技术应用注定无法持续运用于电气自动化,必须会被淘汰。

2运用人工智能的优势

众所周知中国在网络通讯和电子商务中产生的数据量非常大,大量的真实数据适合研究和开发重大实验项目,作为一门近年来迅速发展的人工智能技术是以计算机技术为基础,现在计算机的处理速度非常快,只要有大量的数据用于反复实验调试就能很快地得到正确的方法和结论,使得我们使用人工智能更具备的优势,对人工智能的优势总结为以下四点:

2.1经验丰富

人类只能通过自己的学习和从他人和书本上学习一些经验,而计算机却可以依靠强大的存储功能积累所有人类的经验,比如最典型的例子alphago战胜李世石是人工智能发展的标志性事件,机器存储可以跨越时空存储人类有史以来的所有经验,在所有可以规则化、系统化的领域,都可以用智能化的机器代替人类,甚至已经很难找出不能运用人工智能的领域。

2.2反应灵敏

机器计算的速度相当惊人,反应的速度也超乎人的想象,而且智能机器软硬件进步的速度也是相当快,今天的一部智能手机的速度都比早期计算机的速度不知要快多少倍,我国银河二号计算机运行速度是每秒3.4亿亿次。未来的光量子计算机速度将会更加惊人。可能以前科学家一生都难以做到的事情交给人工智能迅速就可以解决。

2.3操作简单

基于人工智能技术生产出的设备不但具备能够模拟人类的基本动作,而且误差小时间短的特点,只需操作者做简单的控制,并且在后续调节时更简单、方便,同时具有较高的抗干扰性能、良好的适应性,这些使得人工智能的控制性能得到很好地加强。

2.4集体学习能力强

只要一台机器学会的一种技能,马上可以通过数据传输传递给其他的机器,Google做了一项实验,让机器手学习抓不同形状的物品,有短的长的方的圆的,机器手开始抓空了,下一个动作就会换另外一种姿势,这就是机器学习的过程。学习是个非常漫长的过程,如果用上万台机器来学习一项技能,时间就会缩短上万倍。

2.5永不疲劳

人脑在可靠性和稳定性上根本无法与电脑相比,是人就难免会生病,工作时间长了自然就会饿会累,需要吃饭和睡觉,可是机器即使全年365天每天24小时不停的工作也会处于峰值状态不会出错。

3在电气自动化系统应用人工智能的现状

在电气自动化控制中应用人工智能主要体现在以下两个方面:专家系统和模糊控制;专家系统是指通过输入特定的指令从而得出结论,模糊控制理论是指通过简化系统动态性来提高系统控制力。模糊控制因其操作效率高并且与设备的融合良好在当前电力系统中应用最为广泛。

3.1在电气自动化设计中应用人工智能的现状

在电气自动化设计中涉及到电力电路分布、电机以及控制器参数修改设计等,对于设计人员的技术和专业要求更为严格,所以应用常规的设计方法难度较高,更加需各专业的工作人员相互配合,耗费更多的人力、财力和物力。在电气自动化设计中应用人工智能技术可以快速解决各个环节中不同的疑难问题,提高工作效率和设计的准确程度,并且在设计过程中结合实际来改善和提高设计要求的同时保证了质量水平。人工智能可以综合考虑各方面多种复杂的情况,这也体现了其优势所在。

3.2在电气自动化设备中应用人工智能的现状

电气自动化设备要求精度高、操作复杂,涉及到很多领域的常识与专业知识,存在操作难度和复杂性的特点。要求专业人员具备完备的专业知识和较高的工作素质,因此对于电气自动化设备人才需求空间较大。因为电气自动化设备构成非常复杂,导致实际手动操作的有效性不高,更为了避免操作不当导致意外甚至引起安全事故等问题,借助人工智能是最好的选择。为了减少人的劳动量,弥补人体自身的缺点,电气设备与人工智能化的结合是最优的选择,同时可以节约成本、提高操作效率,保证稳定的运行安全状态,进一步优化运行内外部的环境。

3.3在电气自动化控制过程中应用人工智能的现状

电机控制是电气自动化控制运作系统中最重要的部分,电气传动可通过直流、交流传动发挥其作用,直流的作用主要为调控速度;交流传动的主要途径为模糊控制。在这些过程中通过使用人工智能在电气控制实现自动化运作,极大提高了整个系统的工作效率,尤其降低了系统运行和人力方面的成本。在电气自动化控制领域中应用技术含量的人工智能技术,能够很好的与专家系统、神经网络控制和模糊控制相结合,使得自动控制与人工智能系统的结合度日益提高。

4在电气自动化控制中应用人工智能的展望

国务院在2017年7月20日的《新一代人工智能战略规划》中明确提出了新一代人工智能的发展目标,要求到2020年我国的人工智能技术达到世界先进水平,到2025年成为带动国民经济转型和产业升级的主要动力。在电气自动化控制中应用人工智能是传统方式向智能方式的改进,电气自动化控制至今已经发展多年,虽然具备了相当成熟的技术体系,但在部分领域依然具有较大的发展空间和潜力。运用人工智能技术能够显著提高电气自动化控制效率,进一步拓宽电气自动化控制应用的范围。随着大数据和云计算技术逐渐融入到电气自动化控制当中,大数据技术可将潜在性的数据信息充分发掘出来,同时借助云计算技术可以解决大规模信息处理的难题,进行更为准确快速的分析处理。将人工智能逐步替代人类进行生产与自动化控制推动更多行业转型升级,在电气自动化控制领域应用人工智能技术可使得电气自动化系统更为安全有效的运行,对我国电气工程发展做出巨大的贡献。