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基于人工智能的电气自动化控制实现研究

2020-01-06舒波成

今日自动化 2020年6期
关键词:自动化控制电气工程人工智能

舒波成

[摘    要]人工智能技术的应用是智能化社会的特点,也是一个国家整体发展水平的象征。本文以人工智能技术与电气自动化控制作为研究对象,分析人工智能的电气自动化控制应用优势,并就其实际应用效果进行探讨。希望能够有效发挥企业自身的市场经济地位价值,获得更好的发展前景,提高工业生产效率,推动工业化发展。

[关键词]人工智能;电气工程;自动化控制

[中图分类号]TM76 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487(2020)06–00–03

Research on Electrical Automation Control Based on Artificial Intelligence

Shu Bo-cheng

[Abstract]The application of artificial intelligence technology is the characteristic of intelligent society and the symbol of the overall development level of a country. This paper takes artificial intelligence technology and electrical automation control as the research object, analyzes the application advantages of artificial intelligence in electrical automation control, and discusses its practical application effect. Hope to be able to effectively play their own market economy status value, obtain better development prospects, improve the efficiency of industrial production, and promote the development of industrialized society.

[Keywords]artificial intelligence; electrical engineering; automatic control

就目前发展水平而言,人工智能技术在多个领域都已取得较高成就,一定程度上降低了作业难度,提高工作效率。不过其自身还存在一定缺陷,技术研究还不够成熟,实际使用环节还需要解决很多问题。随着人工智能技术在日常生活中的普及,为人类生活出行带来极大便利,作为一种国际新兴技术,其发展前景是不可估量的,且人工智能技术也已经逐渐成为各行各业未来发展趋势,能够有效提高作业效率及生活质量

1 人工智能技术介绍

人工智能是一种新型科学技术,它把计算机理论作为实践基础,结合信息化技术应用优势,发挥智能化模拟的作用,利用機器代替人进行工作。人工智能的核心在于机器人系统研究,通过对人类大脑计算方式的分析,模拟大脑进行思考的过程,从而实现人工智能[1]。

2 电气自动化控制技术

电气工程及其自动化是一门电气信息领域新兴项目,主要从事与电气工程相关的系统运行、安全管理、计算机应用等工作。利用自动化技术进行电气工程控制时,能够提前完成系统编程设计,其开发速度较快,且目标功能较为多样化,可以适应信息工程对于计算机软件系统多元化的设计要求,给用户带来良好的使用体验。自动化控制技术的自由度较高,工作人员可以通过对系统程序的编码设计,完成原始编程任务,适合部分个性化电气工程的使用需求,目标企业方向特点较为明确。

在进行电气自动化控制系统开发时,经常会涉及到多种技术综合使用的情况,要在前期将项目开发的各个细节确定好,完善各个环节的控制细节。用写文章的方式进行软件设计,先将实际操作过程中可能遇到的问题陈列出来,并构建电气工程项目设计“大纲”,能够有效理清开发人员的设计思路,降低在操作过程中出现操作失误的可能性。在项目控制过程中要提高注意力,杜绝出现电气工程作业事故,杜绝发生“蝴蝶效应”的可能性,即在某一电气工程运转活动中,初始条件下的细微变化在复杂的传递过程中使整个系统产生巨大连锁反应,导致整个电气工程失去其项目作用。利用电气自动化控制技术进行电气工程软件开发,能够有效简化软件中的设计内容,尤其在较复杂的软件系统中,它可以将复杂的系统问题分解成一个个小模块,通过精细化处理进行计算机软件设计。一般来说,这种电气工程项目开发技术的实际应用需要一定资本投入,且开发周期较长,就当下发展水平而言,电气工程开发人员每年应至少进行两次系统更新升级[2]。

3 人工智能的电气自动化控制应用优势分析

3.1 节省人力成本

人工智能最显著的特点就是规避了项目控制作业活动中人类的必要作用,降低人们的工作量,如某个工作需要至少七个人能够完成,利用人工智能技术,可以实现仅靠一两个人便能解决整个项目的作用。人工智能的技术优势还能应对各种各样的电气自动化控制工作要求,合理对电气工程中的相关信息进行处理,有效降低人力成本支出。

3.2 完成数据处理

针对电气自动化控制工作而言,人工智能技术的介入能够实时进行数据评估处理,通过对数据类型和各种内容的特点进行分类,制定相应的分析方案,实现数据的优化处理,用来保证所得数据的准确性。不过要保证数据来源的规范性,减少因数据不在人工智能可控范围内而无法进行数据识别,为电气自动化控制带来不必要的损失。就整体内容而言,人工智能技术在提高电气自动化控制效果、强化数据处理等方面的作用,还是较为显著的。

3.3 实现控制智能化

人工智能的电气自动化控制应用基本上摆脱了传统控制模型在管理模式上的禁锢,它没有控制对象,自然也不会出现应传统控制模型的局限作用,而造成无法预测的问题。工作人员通过对人工智能的观测判断电气自动化设备的运行状态,解决其工作隐患。

3.4 提高控制准确性

就电气自动化控制工作而言,其任务核心是保证所有控制任务的准确性,一个细微的控制错误,就有可能造成极大过失。人工智能技术应用能够提高控制工作的准确性,其通过计算机进行整个项目控制,这个控制过程是较为精准的。就电气工程自动化而言,只要相关程序运行稳定,那么其控制工作便不会受到影响,有效控制工作的准确性。

4 基于人工智能的电气自动化控制实现探讨

4.1 电子系统工程应用

在人工智能技术的支持下,电气设备运行管理更加高效化,将其应用于电子系统工程,更能发挥其设备自动化运行的效果,从而有效提高电气设备工作效率。随着时间的推移,电子系统工程也出现在了管理与工业方面,其本质就是将多种独立的电子系统,利用信息通信技术手段将其结合起来,完成对于复杂对象的统一化信息系统管理。电气自动化控制技术与计算机技术手段的发展,使得不同功能的电子系统能够进行融合优化,其发展进程标志着信息化工业技术发展步入新的台阶。同传统电子系统相比,基于人工智能的电子系统自动化控制工程具有复杂性、可靠性等特点,其经常被分布在多个地区之间,从而构建成为多元化的信息系统,系统内部的有效决策单位较多,导致实际工作与决策中心存在一定的差异性。还要注意工程的安全性,电子系统工程经常被用于国防与国民经济建设,若其安全性存在问题,将会对国家财产造成巨大损失,注意相关数据的保密工作。

4.2 人工故障传输诊断

就电气自动化控制故障发生时,通常会伴有异常数据波动情况,且不同故障类型所形成的故障严重程度以及数据波动情况也不尽相同。基于人工智能的电气自动化控制,能够利用计算机技术,通过对数据的异常波动进行原因分析,在故障发生前就精准定位到故障点,并进行相应的故障修复工作,这种事前故障诊断手段对于工业生产的意义是十分重要的,它能够保障工业生产的长期穩定进行,降低因某个环节故障导致整体停工的可能性。实际工作中,人工智能技术利用传感器进行作业数据的收集整理,通过对常规作业情况的对比分析,得到其中不符合常规项目的数据类型,进行重点探测。若检测结果发现其存在故障,就会在第一时间进行故障定位,以及后续故障修复工作,帮助工作人员对故障点的深入调查,以及后续修复工作,避免因设备故障影响工业生产进度的情况发生。

常规电器自动化进行电气数据传输存在2种方式,即直接传输与间接传输,人工智能技术的应用,提高了电气传输的效率。借助人工智能自身的数学运算功能,对于城市各处的神经网络系统进行快速定位,通过相关数据的整合分析,对于电气自动化控制系统进行指令下达,经过多次分析模拟后,保证整个系统数据运输工作的安全性,避免出现数据故障的可能。电气控制是整个电气自动化控制工作中的基础任务,是实现一切工作的基础,具有较为严谨的可靠性。有效利用人工智能技术中的误差反向判定,在计算机的支持下通过多次数据模拟,构建出相应的数学函数模型,结合电气系统的监控装置对于设备诊断提供帮助[3]。

4.3 保障控制网络安全

保障电气自动化控制的系统网络安全,能够提高整个电气工程的安全性,降低因故障带来的经济损失,常规电气工程的攻击方式有中间人式攻击、拒接服务攻击以及数据篡改攻击等。

(1)中间人式攻击,简称MIM,其攻击手段是将攻击信息伪装成某一通信终端的回执信息,拥有较高的隐匿性,能够有效降低自身被发现的风险。其攻击效果取决于电气工程的认证漏洞,所以在攻击环节要强调以通信协议为主,并针对MIM对于整个系统的影响效果进行安全发生链建模。人工智能技术的应用,能够在其实际入侵环节,对于错误数据检测与拓扑结构检测系统进行详细探测,同时对网络结构的变化情况进行分析,减少运维管理人员的工作量,降低了MIM的入侵可能性。需要注意的是,若传感器电气量测量值改变,在开闭状态的MIN攻击会使得拓扑估计值与原电力监控系统中的数据相同,有可能存在人工智能终端无法发现的可能性,无法及时探测攻击目的。

(2)拒接服务攻击,简称为DDos,其攻击手段是对整个电气自动化项目中的资源进行高度消耗,使其中心处理能力不足,无法对系统内部正常请求进行回应,从而达到暂停甚至中断整个系统的目的。人工智能技术的应用,能够通过对电力量测数据发送回控制中心的传感回路情况分析,将自动化控制系统刀闸闭合动作作为建模对象,根据建模对象构建负载频率控制(LFC)分析方程。通过对方程种不同参数的变化情况分析,获取整个网络攻击频率的动态效果图,并在此基础上进行电气自动化网络安全探测。

(3)数据篡改攻击,简称为FDI,其攻击手段与EMS有着直接关系。以汽车EMS吊具控制器智能化电气工程为例,EMS是整个系统中的重要环节,它的核心功能便是潮流计算与运行状态估计,当吊具控制电气工程中出现错误信息的时候,其相应的状态估计结果会同原来出现较大差异,从而发现攻击信息。人工智能技术的应用,能够在工作基础是数据错误量测量任务较少的条件下,在攻击者进行工程入侵时,及时调整整个电力监控系统的参数配置,防治针对EMS进行恶意数据修改,绕过数据检测模块直接对运行状态进行保护监测,从而保障整个电气自动化控制网络安全[4]。

5 结论

随着现代电气自动化控制技术的不断发展,强化人工智能技术在其工作过程中的项目应用,会起到不可替代的作用。在现代科学技术的发展背景下,能够实现人们生产生活方式改革,使得传统电气控制模式发生变革,降低人力、物力劳动成本,促进现代化文明发展,推动工业社会革命,具有一定的应用价值。

参考文献

[1] 黄宇.电气工程中电气自动化融合技术的应用研究[J].科技创新与应用,2020(32):174-175.

[2] 朱保华.浅谈电气自动化智能建筑设备安装与质量控制要点[J].四川水泥,2020(10):82-83.

[3] 王静.矿用掘进机电气自动化系统的设计及实践应用研究[J].矿业装备,2020(5):154-155.

[4] 杨丰越.矿山电气自动化控制系统设计中人工智能技术的应用[J].冶金管理,2020(17):77-78.

[5] 褚凯.基于人工智能技术的电气自动化控制研究[J].科技创新导报,2012(3):88.

[6] 胡国东.基于人工智能技术的电气自动化控制研究[J].电子测试,2020(1):97.

[7] 祁辉宇.基于人工智能技术的电气自动化控制研究[J].现代工业经济和信息化,2020(1):75-76.

[8] 武普江.基于人工智能技术的电气自动化控制研究[J].科学与信息化,2018(15):66.

[9] 王帮元.电气自动化控制中人工智能技术应用探究[J].赤峰学院学报(自然科学版),2015(9):50-52.

[10] 佟双环.人工智能技术在电气自动化控制中的应用研究[J].工业,2018(4):289..

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