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浅谈人工智能与电气技术专业相结合的发展现状

2021-12-24郭媛

中国新通信 2021年19期
关键词:电气设备电气智能化

郭媛

【摘要】    技工院校主要为企业培养技术性人才,是企业招工的主要渠道。随着现代技术的发展,企业生产的智能化设备越来越多,对工人是否能够操做和维护智能设备的要求也越来越高。基于此,在电气专业中融入人工智能技术显得尤为重要,这也是时代的需求,是学校专业建设改革急需解决的问题,本文主要分析人工智能在电气技术专业的应用发展现状。

【关键字】    人工智能    电气技术    应用    发展现状

一、人工智能教育的政策支持

当今社会,我国已充分认识到人工智能与教育融合发展的重要性,并进行了相关规划布局。从2017年至今,国家相继发布了一系列政策和法规。

例如,国务院发布的《新一代人工智能发展规划》中指出,要把握科技引领、系统布局、市场主导、开源开放的基本原则,实施三步走战略目标,到2030年人工智能理论、技术与应用总体达到世界领先水平。

2018年教育部印发的《高等学校人工智能创新行动计划》指出,加快人工智能在教育领域的创新应用,利用智能技术支撑人才培养模式的创新、教学方法的改革、教育治理能力的提升,构建智能化、网络化、个性化、终身化的教育体系,是推进教育均衡发展、促进教育公平、提高教育质量的重要手段,是实现教育现代化不可或缺的动力和支撑。

2019年2月,中共中央、国务院印发的《中国教育现代化2035》发布,提出加快推进信息化时代的教育变革,建设智能化校园,统筹建设一体化智能化教学、管理与服务平台,利用现代技术加快推动人才培养模式改革。在国家政策的支持和引导下,我们学校开始了人工智能与电气技术专业相结合的教学改革的探索。

二、人工智能的优势

2.1人工智能控制器的设计更加科学合理

人工智能的电气设备系统本身具有很好的抗干扰能力,受外界干扰小,设计使用时,受环境因素、模型因素等影响较小,更加符合电气技术专业的工作场合和特点,减少了在实际运用和操作过程中发生误差的几率,提高了设备运行的稳定性,所以被广泛应用于现代企业的各类生产链中。

2.2人工智能应用到传统电气技术中后,大大降低了用人成本

传统的企业生产设备复杂且数量众多,在管理、调度、运行、检修等过程中都需要耗费大量的人力物力,且不能保证运行稳定性,但与人工智能相结合后,智能系统可以实现对电气设备的实时数据反馈、智能分析和控制管理,不但提高了工作效率,还极大的降低了用人成本。

三、目前本土企业中人工智能与电气技术专业相结合的意义

东营市的主要产业大多与石油和石化相关,例如各种橡胶(轮胎)制造等,目前工厂的智能化系统日趋完善,我校在为企业输送技工类人才的同时,必须让学生适用先进的智能化管理和生产服务流程,在教学过程中教会学生电气与人工智能相结合的应用技术是目前学校教改的重要方向。

在教改过程中,我系教师到相关企业调研了解到,目前企业生产线多用到PLC、触摸屏、变频器等,而这些软件和设备的智能化直接决定了企业的生产效率和生产成本。但我系教师在去当地轮胎厂调研时发现,目前厂内的很多设备还存在不够智能的问题,参数的调整还要依靠人工手动完成,有的设备由于工人的误操作不得不暂停生产,等待专业技术员来检修等问题,而且有的车间气味较大,或者因生产工艺需求而要求温度达40度以上,但依然需要工人师傅长期在车间内维持设备正常运行。

因此,在企业引进智能设备的同时,为企业培养具备人工智能技术的电气技术人才迫在眉睫。这对企业和工人有非常大的意义。

3.1人工智能可以提高企业的生产效率,降低生产成本

随着工业4.0的发展,人工智能等新技术理念在各行业兴起,将人工智能与电气专业相结合,可以使生产线上的工业机器人发挥更大的作用。例如传统的工业机器人主要以解放人们双手为目的,代替人们从事一些繁琐、危险的劳动,但智能程度还不够,不能进行一些精细化的工作。而随着科技和人工智能的结合,人们将人工智能应用到了电气技术中,开始逐渐让机器可以像人类一样“思考”,处理一些更加复杂多变的工作,这不仅进一步解放了人类的双手,更有利于企业现代化发展。

3.2人工智能控制电气设备可实现实时反馈,更具有智能性

传统的控制器在工作时涉及的参数需要随着生产线上产品的不同而不断改变参数,一方面需要工人同时具备实操技术和理论知识,能够准确掌握设备需要设定的参数才能进行调节,对工人的素质要求较高,增加了用人成本。另一方面人工調节参数,容易出错,而一旦参数设置错误,将产生不合格产品,增加企业成本。而通过人工智能来控制参数,不但可以更加精确、实时的调节参数,还提高了工作效率,节约了企业的生产成本。

四、结合人工智能的电气技术是企业发展的竞争优势

技术人员在设计电气设备时是一个系统性的过程,涉及到的学科繁复多样,需要技术人员具备完整的知识结构和灵活应用相关知识的能力。而把人工智能与电气技术相结合后,进一步优化了电气设备的功能,产生了许多新的优势。

4.1数据的采集与处理技术

数据处理是现代企业一个重要的概念,可以通过该技术生成大数据集,也就是人们常说的大数据。在实际生产过程中,可用人工智能来完成对数据的采集和处理,这样可以加快数据的采集和分析过程,提高了生产效率,并降低了生产成本。

4.2代替工作人员在无人值守环境中的应用

当前,通过在关键位置安装硬盘录像机和摄像头等智能化控制设备,对关键部位进行实施监控,并通过计算机控制系统进行统一管理和分析,大大的提高了现场安全的管控能力和设备运行检查的工作效率,同时也提高了工作人员的工作环境舒适度,技术人员不再需要深入车间逐台设备巡视检查,而是坐在控制室里通过大屏幕来进行管理,对报警设备进行处理,一人可监视多台设备或者多个车间,大大提高了效率,也降低了企业的用人成本。

4.3人工智能控制的操作控制功能较好

可使用鼠标、键盘来对电气设备进行自动化控制,由于利用控制程序便可完成同期并网带负荷操作,这样不但可以大幅减轻操作人员的工作强度,而且可使控制效率得到极大提高,这与当前工业发展的实际需求非常相符。

4.4人工智能控制具备故障录波功能

这种人工智能技术,可在设备运行时智能化捕捉故障录波,比起传统的人工分析排查故障的方法,能够及时准确的找到故障点,这使电气设备的实际运行效率与运行安全性都得到了大幅提升。

4.5人工智能控制器具有较强的便利性

传统的车间工人想要熟练的操作设备、及时的排除机器故障、根据产品需求设置参数,都需要丰富的实践经验,企业一般要花费几年的时间才能培养出位优秀的技术工人。在电气工程自动化中引入人工智能控制技术后,一方面人工智能控制所使用的时间要远远少于传统上人工使用控制器调节所需要的时间,另一方面,就算控制人员操作经验不足,在没有成为熟练操作工之前,也可以按照指示进行操作。这就大大降低了企业的用人成本,提高了企业的利润。

五、人工智能与电气技术结合后的应用举例

在电气设备故障诊断中的应用。当电气设备发生故障时,人工智能技术会发挥很大的作用。人工智能技术可以系统的、科学的对整个设备系统进行监测、检查和数据分析。

同时,人工智能的专家系统应用范围日趋广泛,受到越来越多的单位和企业关注和认可。人工智能系统也在不断升级和完善中,用户的体验感越来越来,也给用户带来越来越多的便利。

人工智能在电气设备故障诊断上的应用主要包括电机、变压器等基础设备,也可应用于工厂里的生产线设备。传统的巡检需要耗费大量的人力和时间,而人工智能技术可以快速准确的判断出故障点的所在位置。尤其面对复杂生产线上出现的故障,人工排查耗时费力,极大影响生产进度,而用人工智能技术判断故障点会显示出极大的优势,有效提高了电气设备的故障诊断与维修效率,所以人工智能的出现极大的促进了工业生产的现代化发展。

在电力系统中的应用。人工智能系统并不是单一个某个系统,而是由若干个不同的系统组成,而且每个系统都负责不同的功能,具有自身的特点和运行效果,各个系统之间既有独立分工,又相互配合。其中应用比较广泛的系统有专家系统、人工神经网络、启发式探索、模糊理论等,在电力系统中比较常见。

其中专家系统,具有庞大且复杂的构成部分,但也起着举足轻重的作用,专家系统的判断、分析、语言、经验等都是非常先进的技术,系统中所包含的数据库和各方面的信息网络,都发挥了非常大的作用。

六、结束语

总之,随着科技的不断发展,现代企业对人工智能化的要求也越来越高。在这样的时代潮流下,我们传统的电气专业必须要结合企业实际需求做出相应的改变,加入一些电气技术与人工智能相结合的课程,从而适应时代的发展,也跟上企业用人需求的发展。而且我们可以看到,目前在电气工程自动化控制系统中的人工智能技术,从其本质上来讲就是一种高科技的现代计算机控制技术,这种技术可以使电力系统更加智能化,可以实现无人监察技术、代替工作人员在条件恶劣的环境下工作等功能。也使生产线上的电气设备更加智能化,可以实现高效诊断故障等功能,降低了企业的用人成本,提高了企业的利润,使企业的综合水平朝着更加先进的方向发展。

同时,这一新兴技术的应用还存在一些不完善的地方,需要用户在实践中及时发现问题并总结问题,也需要我们老师更多的到企业调研,与企业形成教学相长,互相帮助的双赢关系,从而更好的发挥人工智能在电气工程中的作用,学校能为企业培养更具有价值的技能人才。

参  考  文  献

[1]吴乐阳,浅谈智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J].装飾装修天地2019(9).

[2]龚康华.电气工程及其自动化的智能化技术运用探究[J].技术与市场,2018(3).

[3]刘宗保.人工智能技术在电气自动化中的应用[J].科技促进发展,2011(12).

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