基于智能技術(shù)的電氣自動化控制及實(shí)現(xiàn)分析獲獎科研報(bào)告

基于智能技術(shù)的電氣自動化控制及實(shí)現(xiàn)分析獲獎科研報(bào)告摘要：在國內(nèi)科技領(lǐng)域的進(jìn)步下，現(xiàn)代的電氣自動化控制獲得了較為高效且有效的進(jìn)步。但技術(shù)發(fā)展代表著工作需求的不斷增長，只有不斷進(jìn)步、不斷改進(jìn)才是讓電氣自動化控制發(fā)揮更大功效，助力于我國發(fā)展的根本途徑。計(jì)算機(jī)信息領(lǐng)域的發(fā)展，讓人工智能技術(shù)出現(xiàn)在了人們面前，為了讓當(dāng)下的電氣自動化更進(jìn)一步的發(fā)展，智能技術(shù)便成為了有關(guān)人員較為關(guān)注的一方面。智能技術(shù)集合了多個(gè)學(xué)科，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)作為支撐，從人類生物學(xué)理論出發(fā)來模擬人腦思維，進(jìn)而創(chuàng)造出一種服務(wù)于人類，服務(wù)于國內(nèi)各項(xiàng)建設(shè)的工作系統(tǒng)，將其在電氣自動化控制系統(tǒng)內(nèi)的運(yùn)用，能保障國內(nèi)工業(yè)水平的提升，促進(jìn)國內(nèi)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：智能技術(shù);電氣自動化控制;實(shí)現(xiàn)

引言：

電氣自動化控制系統(tǒng)是一項(xiàng)首先對有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，再將數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)輸入，最終使系統(tǒng)能整理出一套完整的執(zhí)行程序的控制類系統(tǒng)。利用控制系統(tǒng)來對電氣自動化有關(guān)設(shè)備進(jìn)行控制，便稱為電氣自動化控制系統(tǒng)。智能技術(shù)的發(fā)展，為電氣自動化控制系統(tǒng)的開展提供了很多優(yōu)勢，例如智能技術(shù)能讓該控制系統(tǒng)能具備更高的數(shù)據(jù)處理效率，且對勞動力的需求更小，不僅能提升企業(yè)的工作效率，還能為企業(yè)節(jié)省一定的人力成本，是未來發(fā)展的一個(gè)方向。在當(dāng)代需求影響下，以往的有關(guān)技術(shù)已經(jīng)逐步不可適應(yīng)當(dāng)下的需求，對新型技術(shù)的研發(fā)和運(yùn)用迫在眉睫。

一、電氣自動化控制系統(tǒng)的現(xiàn)有功能

1.1信息收集和傳輸

該系統(tǒng)的運(yùn)行首先需要數(shù)據(jù)接收端以及數(shù)據(jù)終端等有關(guān)軟件的協(xié)助，上述軟件是信息收集系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行的一個(gè)基礎(chǔ)保障。利用該類軟件，能將有關(guān)設(shè)備需要的能源、環(huán)境、故障問題或者運(yùn)作時(shí)間等有效的數(shù)據(jù)信息往報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行反饋，工作人員便可通過報(bào)警系統(tǒng)的信息來確認(rèn)有關(guān)設(shè)備是否需要進(jìn)行切換或者維護(hù)等等，以此提升工作人員的突發(fā)狀況處理能力和效率，對設(shè)備的穩(wěn)定和正常運(yùn)行十分重要[1];當(dāng)有關(guān)信息收集完成后，需要經(jīng)過智能化信息傳輸系統(tǒng)來進(jìn)行信息傳輸，該傳輸方式的特點(diǎn)在于雙向傳輸，能將信息從終端往處理系統(tǒng)進(jìn)行傳輸，再反之將信息傳回終端，以此往返，為電氣自動化系統(tǒng)內(nèi)，信息的高效交互提供了有效的路徑保障。當(dāng)終端設(shè)備進(jìn)行信息收集后，會將信息經(jīng)過整合打包并往處理系統(tǒng)進(jìn)行傳輸，在智能化的信息處理系統(tǒng)內(nèi)，最為主要的是中央信息處理器，它具備智能化信息識別的功能，能將無效信息去除，將有效信息留下，再利用傳輸系統(tǒng)將信息往執(zhí)行系統(tǒng)進(jìn)行傳輸。在多個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中，該系統(tǒng)具備著較大的重要性，為保障電氣自動化控制系統(tǒng)能及時(shí)管控和監(jiān)督對應(yīng)設(shè)備，該系統(tǒng)需要具備高效、準(zhǔn)確的特征，在傳輸方式上，有視頻電纜、同軸電纜以及光纜等方式，當(dāng)傳輸距離不同時(shí)，當(dāng)傳輸信號不同時(shí)，工作人員要選擇不同的光纜或電纜，以此保障信息傳輸工作的高效開展，滿足系統(tǒng)運(yùn)作需求。

1.2信息分析

在信息傳輸之后，各個(gè)信息便會傳送至智能處理系統(tǒng)內(nèi)，該系統(tǒng)能將來源于各系統(tǒng)內(nèi)的信息進(jìn)行整理和整合，利用信息來建設(shè)數(shù)據(jù)庫，再將數(shù)據(jù)制作為程序，并將信息利用圖像方式輸出，讓工作人員以此進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析觀察和比對。在該階段內(nèi)的數(shù)據(jù)比對，能幫助工作人員盡快得知有關(guān)設(shè)備是否存在故障問題，或者是否要進(jìn)行更換等等。

1.3診斷控制

在未開展人工操作狀況時(shí)，智能診斷系統(tǒng)便會開展工作，當(dāng)有關(guān)信息的傳輸經(jīng)過該系統(tǒng)時(shí)，診斷系統(tǒng)便會進(jìn)行數(shù)據(jù)的一一檢測，并將數(shù)據(jù)和正常數(shù)據(jù)進(jìn)行自主的對比和診斷，當(dāng)數(shù)據(jù)異常時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)便會啟動，工作人員只需進(jìn)行直接的信息查看，再進(jìn)行人工操作。電氣自動化控制本身功能繁雜，但智能技術(shù)的應(yīng)用，能讓各個(gè)工作趨于便捷和簡便，提升控制效率。

二、智能技術(shù)在電氣自動化控制中的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)

2.1智能技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r

智能化技術(shù)是在計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上再輔以人工元素，能讓計(jì)算機(jī)技術(shù)更為靈活，更加滿足我們的工作需要。在實(shí)際運(yùn)用中，智能化技術(shù)對控制器有關(guān)數(shù)據(jù)的少量修改，便能讓電氣自動化設(shè)備進(jìn)行完全自主狀態(tài)下的運(yùn)行[2]。智能技術(shù)的運(yùn)用，讓以往需要專業(yè)人士進(jìn)行指導(dǎo)操作的有關(guān)技術(shù)，可以利用智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)操作來進(jìn)行控制，在一定程度上降低了對人員的專業(yè)性要求。此外，智能技術(shù)還能讓有關(guān)設(shè)備的操作和運(yùn)行更為智能化，降低設(shè)備故障的發(fā)生概率，讓自動化設(shè)備的具體操作變得更加便捷，讓機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行更為流暢，提升持續(xù)運(yùn)行時(shí)間，提升電氣自動化質(zhì)量以及效率。近年來，國內(nèi)電氣自動化的發(fā)展較快，對國內(nèi)電氣行業(yè)發(fā)展帶來了明顯的推動性力量，但和技術(shù)升級相關(guān)的是，人們對于產(chǎn)品生產(chǎn)工藝的實(shí)際需求也在不斷增長，因此電氣工程的開展，不僅要能實(shí)現(xiàn)全面性的自動化，還要往智能化以及數(shù)字化的方向發(fā)展，以此才能滿足人們的更多需求，推動電氣自動化控制的改革發(fā)展。

2.2智能技術(shù)的幾個(gè)特點(diǎn)

第一，從操作標(biāo)準(zhǔn)來看，智能技術(shù)存在著統(tǒng)一性的特征。和其他技術(shù)相比來看，智能技術(shù)的操作標(biāo)準(zhǔn)較為嚴(yán)格，且各個(gè)操作標(biāo)準(zhǔn)間較為全面和統(tǒng)一。智能技術(shù)的運(yùn)用，能對各個(gè)終端設(shè)備之上的智能化操作進(jìn)行快速完成，并從操作狀況出發(fā)來開展評估，提升操作效率[3];第二，智能技術(shù)在響應(yīng)各個(gè)指令上，速度較快并無明顯的滯后性，能保障指令執(zhí)行的效率;第三，智能技術(shù)的便利性較高，將其往其他類型的生產(chǎn)技術(shù)內(nèi)進(jìn)行引入，能將生產(chǎn)技術(shù)升級為自動化的水準(zhǔn)，降低人工成本，降低因人工失誤操作帶來的成本，保障生產(chǎn)質(zhì)量以及效率。

2.3應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)

2.3.1數(shù)據(jù)處理效率更高

計(jì)算機(jī)相比于人腦來講，其計(jì)算準(zhǔn)確性、效率明顯更佳，智能系統(tǒng)在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，可以進(jìn)行多個(gè)數(shù)據(jù)的分類以及篩選，并將無用數(shù)據(jù)摒棄，這一點(diǎn)的工作效率便是人力所無法相比的，之后，在智能解碼器進(jìn)行解碼之后，計(jì)算機(jī)又能將核心信息往用戶處進(jìn)行整合和傳遞[4]。在電氣自動化內(nèi)運(yùn)用智能系統(tǒng)，能讓控制系統(tǒng)變得更加趨于完善，例如它能對有關(guān)機(jī)械的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行定期性的檢測和復(fù)查，保障設(shè)備的正常運(yùn)行，更有系統(tǒng)能在設(shè)備故障后進(jìn)行自主的故障檢測和修復(fù)，為用戶降低了維修成本，降低了設(shè)備長期故障帶來的影響，對電氣自動化控制帶來的優(yōu)勢多種多樣。

2.3.2勞動力的需求更小

智能技術(shù)已經(jīng)隨著國內(nèi)科技發(fā)展，人們生活質(zhì)量的增長，運(yùn)用進(jìn)了我們的生活當(dāng)中，例如智能音響、智能家居等等。智能技術(shù)在電氣自動化控制內(nèi)的運(yùn)用，系統(tǒng)可利用程序來對各個(gè)有關(guān)的控制器進(jìn)行控制，以此達(dá)到更優(yōu)的控制效果。與人力相比，其控制精準(zhǔn)性更高，也存在著較強(qiáng)的及時(shí)性，對勞動力的需求量明顯降低。

2.4電氣自動化控制系統(tǒng)內(nèi)智能技術(shù)的應(yīng)用作用

2.4.1簡化控制系統(tǒng)運(yùn)作流程

在傳統(tǒng)模式下，電氣自動化控制要企業(yè)向其中投入大量資源來構(gòu)建運(yùn)行模型，十分復(fù)雜，當(dāng)某一環(huán)節(jié)內(nèi)的失誤出現(xiàn)時(shí)，便會影響到整體控制系統(tǒng)的精準(zhǔn)性。智能技術(shù)的引入，無需再構(gòu)建運(yùn)行模型，降低了企業(yè)資金投入，并簡化控制系統(tǒng)的運(yùn)行流程。

2.4.2提升控制系統(tǒng)的準(zhǔn)確性

智能技術(shù)網(wǎng)電氣自動化控制內(nèi)的運(yùn)用，其操作運(yùn)行的程序需要在經(jīng)過預(yù)先編制以及嚴(yán)密審核之后，才能投入進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)用中。保障了系統(tǒng)操作程序的穩(wěn)定運(yùn)行，降低失誤操作的可能性，避免控制系統(tǒng)出現(xiàn)紊亂。

2.4.3強(qiáng)化控制系統(tǒng)的一統(tǒng)性

在電氣自動化控制內(nèi)，智能技術(shù)的運(yùn)用，能強(qiáng)化控制系統(tǒng)的一統(tǒng)性。例如操作人員僅需在單個(gè)界面中進(jìn)行遠(yuǎn)程化和在線控制，以此控制自動化設(shè)備進(jìn)行操作，不僅能降低控制系統(tǒng)運(yùn)行的失誤事件發(fā)生，還能保障生產(chǎn)效率，提升企業(yè)的生產(chǎn)效益。

三、智能技術(shù)在電氣自動化控制中的運(yùn)用

3.1在電氣自動化流程中的運(yùn)用

電氣控制的流程是一種程序類的過程，智能技術(shù)在該流程內(nèi)的運(yùn)用，能強(qiáng)化控制過程的精確度，其主要運(yùn)用體現(xiàn)在專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制以及模糊控制三個(gè)方面中。專家系統(tǒng)的應(yīng)用相比而下更為廣泛，能對設(shè)備系統(tǒng)內(nèi)存在的現(xiàn)有問題進(jìn)行判斷，并對其原因開展分析工作，在處理后累積處理經(jīng)驗(yàn)，長期以往形成一個(gè)經(jīng)驗(yàn)資料庫，將問題記憶整體往系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行錄入，當(dāng)后續(xù)再次遇見同等問題時(shí)，便可由系統(tǒng)通過對同等信息的分析來默認(rèn)執(zhí)行，讓電氣自動化控制真正實(shí)現(xiàn)自動化的操作。

3.1.1專家控制

專家控制擁有著較為廣泛的應(yīng)用范圍，其中主要包含了如預(yù)警電力系統(tǒng)、識別緊急狀況等方面，能完成較為高效率的處理以及控制，從基本上將電氣自動化控制的質(zhì)量提升。例如先進(jìn)接口等方面就已經(jīng)在我國的電力系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行了廣泛運(yùn)用，但當(dāng)下其模擬電力專家的創(chuàng)造性仍舊不足，應(yīng)用模型仍舊較為低級，還需要我們進(jìn)行進(jìn)一步的探索和開發(fā)。在開展專家系統(tǒng)時(shí)，有關(guān)企業(yè)要進(jìn)行大力的投入工作，將專家系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化和規(guī)劃，最終實(shí)現(xiàn)從理論到實(shí)踐的轉(zhuǎn)變，讓國內(nèi)的電氣自動化控制更優(yōu)發(fā)展。

3.1.2模糊控制

在電氣自動化控制當(dāng)中，模糊控制是一種較為重要的部分，它以直流、交流的雙向傳動方法，保障了控制系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。直流系統(tǒng)如Mandani以及Sugeno，前者能對控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整和控制，后者的運(yùn)用能對系統(tǒng)故障進(jìn)行預(yù)防。當(dāng)控制對象出現(xiàn)時(shí)，模糊控制器的開啟，利用模糊推理，對有關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算以及分析等等，最終達(dá)成對象模型建立的效果，完成自動化控制。

3.1.3神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制

該方式指讓計(jì)算機(jī)來對人腦內(nèi)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行模擬，利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，使其和電氣自動化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行互相結(jié)合，最終構(gòu)成較為復(fù)雜的一個(gè)控制系統(tǒng)。它的作用類似于神經(jīng)中樞系統(tǒng)，對系統(tǒng)的停止和開始進(jìn)行控制。經(jīng)研究我們可知，簡化生物神經(jīng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，能讓電氣自動化控制系統(tǒng)提升運(yùn)行效率以及精準(zhǔn)性。例如在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)類控制系統(tǒng)內(nèi)，利用某神經(jīng)元進(jìn)行收集信息的接收，并從對應(yīng)規(guī)則出發(fā)對其開展轉(zhuǎn)化工作，再由對應(yīng)單元格連接或者傳輸。以此對數(shù)據(jù)信息或圖形實(shí)現(xiàn)科學(xué)分析的效果，保障自動化控制內(nèi)數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)的精準(zhǔn)性，提高控制系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的準(zhǔn)確性。

3.2在電氣自動化設(shè)備中的運(yùn)用

用于電氣自動化的有關(guān)設(shè)備，存在著精密度較高，且較為復(fù)雜的特征，為將對機(jī)械掌控的力度提升，操作人員便需要具備豐富經(jīng)驗(yàn)以及良好技術(shù)，并且對該類機(jī)械能十分熟悉，這無疑增加了有關(guān)企業(yè)的用人成本。智能技術(shù)利用計(jì)算機(jī)的有關(guān)功能，能對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行對應(yīng)程序的輸入，利用程序來進(jìn)行設(shè)備控制，能讓電氣自動化更加趨于智能化，并在很大程度上，彌補(bǔ)人腦的計(jì)算量不足、計(jì)算精確度有限的一個(gè)限制，讓有關(guān)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)更為穩(wěn)定和高效。此外，智能技術(shù)中運(yùn)用到的計(jì)算機(jī)技術(shù)，其運(yùn)轉(zhuǎn)速度、計(jì)算速度等方面完全是人腦所無法相比的，利用電氣自動化進(jìn)行有關(guān)設(shè)備的控制，在不同設(shè)備的不同需要面前，工作人員只需要對有關(guān)程序進(jìn)行修改，智能控制系統(tǒng)便能從程序指令出發(fā)來將執(zhí)行對應(yīng)操作，降低因人工的操作失誤對機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)帶來的影響，緩解了企業(yè)對專業(yè)人才的需求壓力，降低用人成本，提升生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)效率。

3.3用于設(shè)備的數(shù)據(jù)控制及優(yōu)化

在自動化的設(shè)備控制中，第一個(gè)環(huán)節(jié)便是對有關(guān)數(shù)據(jù)的處理，采集整理以及數(shù)據(jù)分析。智能技術(shù)的運(yùn)用，能利用一種方式針對不同數(shù)據(jù)進(jìn)行對應(yīng)的分析以及處理，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)性的監(jiān)控，管理整體的設(shè)備運(yùn)行狀況，數(shù)據(jù)處理可以是針對運(yùn)行信息而形成的某種圖像，也能是系統(tǒng)所采集收集到的某類故障診斷的波形。利用智能技術(shù)開展設(shè)備檢測工作，在對其運(yùn)行狀態(tài)開展檢測時(shí)，工作人員僅需確定某指示燈，便能從指示燈所表示的信號來及時(shí)診斷以及處理系統(tǒng)內(nèi)所產(chǎn)生的對應(yīng)故障，保障故障的及時(shí)解決。此外，智能技術(shù)也可用于故障的試驗(yàn)和診斷，利用多次的試驗(yàn)，為設(shè)備運(yùn)行來積累更多的歷史資料，為后續(xù)的設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)來積累一個(gè)故障資料庫，為后續(xù)工作提供信息支持，提升同類型故障的處理效率，或