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以人工智能技术为依托的电气自动化控制研究

2022-12-14刘运嘉侯普领安森泰

信息记录材料 2022年1期
关键词:电气人工智能故障

刘运嘉,侯普领,安森泰

(山东科技大学济南校区 山东 济南 250000)

0 引言

随着信息技术的快速发展,电气自动化控制中引入了先进的科学技术,以人工智能技术为依托,电气自动化控制工作扩大了发展空间,控制水平逐步提高。人工智能技术在电气自动化控制中发挥了创新优势,突破了传统的工业生产模式,为电气自动化产业的发展打开了新的局面,强化了行业竞争力。

1 电气自动化的特点

电气自动化使人们的生产、生活越来越方便快捷,并在各个行业领域内得到广泛运用。电气自动化控制结合了人工智能技术,将电气设备的操作序列、操作步骤与先进技术相结合,提高生产效率,在车间生产或工作过程中节约人力和物力资源。设备运行时,利用人工智能技术能够对设备的各项数据进行观测,及时发现异常的数据信息,并由专人及时进行维修,防止发生设备故障问题导致车间难以顺利进行生产作业。电气自动化控制中利用自动化技术收集和分析设备数据,存在一定的延时性,尤其是在人力计算的过程中,时间延迟是无法避免的,导致了机械数据的监控难以实现实时、动态化的监督和管理。计算数据也存在一定的误差风险,电气自动化要以保证数据信息的准确性为切入点,引进人工智能技术。传统的电气设备工作中,监控电气设备时,要由专人看管机器,失误风险高,而电气自动化控制只需要一个工作人员就可以对多台机器进行有效控制,实时监测机器,提高了机械监管水平和效率。在生产中利用电气自动化控制,提高了整体的作业效率,推动了产业更好地发展。

2 人工智能技术在电气自动化控制中的应用优势

2.1 控制效果好

人工智能技术在电气自动化中的应用具有诸多优势,首先体现在优越的控制性能方面。人工智能技术在电气自动化控制中的控制性能良好,有着较高的控制指数,只需要调节相关参数就可以对整个车间生产效率起到有效改善作用。电气自动化设备在生产中受到传统施工方法的限制,难以调整电气设备的工作效率,无法调解相关数据,促进车间生产水平的提高,但是人工智能技术在控制性能方面有一定的优势,能够调节数据等多方面的内容,直接决定了电气自动化控制的生产水平、生产效率,这是人工智能技术应用在电气自动化控制中的显著优势。该技术操作过程方便、快捷,可行性高,作为一种高科技技术,企业结合生产需求,可以调整相关参数,对电气自动化控制功能进行改进,合理地设置数据信息。利用人工智能技术最大程度上将电气设备的应用价值发挥出来,改变了传统的生产模式,能更快捷地完成生产,以达到企业的生产效益目标[1]。

2.2 设计思路清晰

人工智能技术给电气自动化控制的设计工作带来了新的机遇,广泛应用人工智能技术,在多个行业领域内均体现了人工智能技术设计思路清晰、简单的价值,将很多行业在生产和发展中所遇到的困难消除,提高了整体的行业运营水平。人工智能技术的应用中,一些智能化的机器被开发和应用到人们的生产生活中,智能化技术在工业工程电气设备的运行和生产中,提高了整体的车间生产效率,最大限度防范电气设备生产中的故障风险。企业的生产车间中引进人工智能技术,提高了生产效率,防范设备发生故障问题,促进整个企业生产总值的不断提高,这一过程中人工智能技术具有设计思路清晰、简单的优势,将人工智能技术和电气设备有机结合在一起,利用人工智能技术的管控思路,保证电气设备正常、稳定、高效的运行[2]。

2.3 操作方便、准确

人工智能技术是在计算机技术基础上模拟人类活动的一项技术,在发出指令、完成相关的操作和程序的过程中,代替人类完成工作,在繁琐、危险的工作中,利用人工智能技术。通过计算机思考,生产和操作的稳定性更强,大幅度的节约劳动力投入、资金成本投入,提高生产效率,降低了人身危险的发生几率,将其应用到电气自动化控制中,大大降低了电气机械产业运行中的危险发生几率。人工智能的操作方便、准确性高,因为和传统的控制设备与机器相比,人工智能技术的操作更加便捷、容易,人工智能控制通常是在计算机的载体作用下进行运转的,计算能力强,数据分析准确,简化了繁琐的步骤。在简单的操作中,短时间内就可以完成工作任务,操作者经过短时间的学习就能够了解人工智能技术的操作技巧,在正常的情况下,人工智能技术能够独立、自主的完成工作,甚至具有独立思考的功能,在个别情况下需要人工操作方式干预人工智能技术的运行。保证硬件设备设施良好的状态下,人工智能基本可以完成布置的任务,准确度高,操作便捷,提高了整体的工作效率。

3 以人工智能技术为依托的电气自动化控制措施

3.1 采集处理数据

人工智能技术在电气自动化控制中的应用,实现了对数据的采集和有效处理,这是电气自动化控制中人工智能技术的应用优势。设备的数据体现的是设备运行过程中各方面的指标,若是发生了数据异常,很有可能说明设备已经出现了故障问题,或是即将发生设备故障,数据反映了设备的运行情况。将相关软件安装到设备中,能够有效地采集信息,及时发现设备的故障风险,例如在电力监控工作中,要强调监控工作的实时性,及时发现电力故障问题,其中的每一项数据都需要第一时间收集和分析,并向上级汇报,按照传统的数据收集模式,通常难以实现实时性的数据采集目标。数据延迟的现象十分普遍,为了提高工作效率,准确地进行数据采集、数据处理,精准分析某一区域内的电力资源使用情况,需要结合当地的实际现状采集信息,利用人工智能技术实现这一目标,解决了信息延迟等问题。例如在收集每家每户的电表信息时,利用计算机技术分析数据,掌握不同区域内的电力使用情况,将繁琐的工作步骤改进,更加准确地获取数据,全面收集和整理数据。电气自动化控制中人工智能技术的应用,在数据的采集和处理中体现了深刻的应用价值,提高了电气自动化控制的水平。

3.2 监控生产安全

人工智能技术的应用对电气自动化控制生产安全起到了监控作用,例如在企业的生产车间中,以提高生产效率为目标的同时,还要强调安全生产,保证生产车间的安全运行,防止出现人员伤害等安全事件问题。传统的自动化生产车间由于机械设备的故障问题或设备老化的问题,会对工作人员安全形成威胁,机械设备的使用寿命有限,若是长时间处于高负荷工作状态下,机械设备很有可能发生故障,使用寿命缩短,对企业的生产效益和车间的运行安全产生了负面影响。利用人工智能技术,在电气自动化控制中安装电子监控设备,例如车间内的摄像头等,监测每一名工作岗位上工作人员的工作情况、工作内容,一旦发生故障问题,能够及时有效地解决机械故障风险,保证车间的生产安全,提高电气自动化控制的安全性和综合效率[3]。

3.3 信息传输

信息传输是利用相关软件和终端设施实现双向传输的流程,接收、传输电气设备的相关信息,执行终端是以处理中心为主体,将电气设备控制处理的相关指令传输和执行。信息传输是顺利执行电气自动化控制系统指定的基础前提,在电气自动化控制系统中,运输设备包括电缆、视频光缆等。根据实际的传输需求、不同的距离、类型情况,合理选择信息传输的方法,保证信息安全,防止信息传输延迟不及时的问题。全部的控制器都需要在功能模块的设计中考虑到控制通信、电源等多个功能,保证各项工作的协调运行。信息的传输和分析中,监测整个系统的控制运行情况,利用终端设备对软件进行处理和分析,收集相关信息,将信息发送到数据库内,由专业的人员协调系统并进行相关操作,对无法处理的内容加强执行和管理。存储、收集信息过程中,利用人工智能技术完善电气自动化控制系统中的信息资源,包括设备数据等,提供给相关人员进行及时、全面地分析处理。信息传输的流程方面要强调规范性,从数据发射、加载数据、数据打包、发送、数据发送完毕等各个环节,保证信息传输的及时性、准确性。

3.4 无线通信

通信设计模块在自动化控制中是关键构成部分之一,利用人工智能技术实现无线通信,能够有效提高信息资源的传输效率,保证更精准的控制效果,提高工作水平。电气自动化控制中节点多,为了提高工作质量和工作效率,要将无线通信和有线通信的两种方式相互结合,考虑到用户的实际情况,选择最合理的通信方式,在串口初始化、建立串口监视线程,并启动、发送串口消息中,利用主线程对信息进行处理,撤销串口监视线程,完成整个进程。普通的通信通常是对电气负荷进行管理,对于高可靠性配电终端设计难以适用,无线通信方式提高了传输速率,精准性更强,系统运行更加快捷方便。

3.5 强化操作控制

人工智能技术应用中,电气自动化的控制水平大大提高,实现了控制操作以及故障录制等功能。在传统的人工控制操作下,对参数的控制工作存在较大的误差风险,例如传统的电焊机精度控制中,由于人工操作的方式存在误差概率,难以保证电镀产品的整体质量。引进人工智能技术,利用计算机的扫描功能,可以将操作人员的步骤记录下来,输入到电脑中,向设备发送此类参数,再进行对设备的自动化电镀作业,电镀操作以计算机技术为基础,能够实时地调节参数,防止出现人力操作下的误差风险,工作效率也大大提高。计算机技术、大数据技术等先进的技术手段可以达到编程的目的,安装分布式的机械臂,模仿员工进行机械作业,这一系列的方式方法操作,促进了电气自动化控制水平的提升,在故障的录制和反馈方面具有较强的应用价值。电气自动化控制系统是一个复杂、庞大的体系,要由专业人员熟练操作设备,因此工作人员通常面临较大的工作负担和压力,引进人工智能技术,在电气自动化设备的应用方面起到了改善作用,解决了人力资源投入的问题,降低了工作人员发生失误的风险,保证生产安全。人工智能技术和电气自动化控制的结合,优化了操作系统[4]。利用人工智能技术设计工作程序,提高了电气自动化的控制质量,保证电气自动化控制设备的稳定运行,例如专家系统、神经网络控制、模糊控制等,均属于人工智能技术。

3.6 优化设计

人工智能技术在电气自动化控制中的应用,具有优化设计的功能,因为电子产品的设计和优化是一个复杂、系统的过程,需要将理论知识和实际操作相互结合,实现这二者之间的紧密关系,提高电子产品的设计和优化效果。在人工智能技术的应用中,电气自动化控制在电子产品的设计和优化方面,起到了有效的改善作用,突破了传统控制技术存在的局限性,优化了传统控制技术的效果。在传统的控制技术应用中,为了实现技术优化、设计优化,通常需要展开大量的实验,对最终的电子产品设计和优化效果进行验证,工作量繁重,准确性不足。因为在这一过程中,缺少数据技术的支持,而借助计算机技术,将人工智能融入到电气自动化控制中,进行产品的设计和优化,能够将设计和优化周期有效缩短。利用人工智能技术实现智能化生产、存储,收集、分析大量的数据信息,提高对技术和产品的改良效果。在电气自动化控制中,将人工智能技术的优势发挥出来,优化产品的设计效果,提高电子产品的设计质量,增强电子产品的应用性能。

3.7 智能控制

智能控制是电气自动化控制发展中利用人工智能技术的一大应用领域,目前在智能控制中,主要采取的控制方法是以专家系统控制、模糊控制、神经网络控制为主。利用不同的控制方法,进行电气自动化控制作业,实现了智能化控制的目标,提高了电气自动化的控制功能水平。在多种控制方式相结合中,要对输入输出量进行模拟,通过收集设备的开关量模拟输入输出量,实现对系统的实时监控和控制功能。利用计算机操作和人工智能技术,对设备的运行情况进行控制,对设备的运行状态加以分析,准确地掌握自动化设备设施的运行情况,提高了定期自动化控制工作水平,在人工智能技术的支持中,实现智能控制的功能和目标。

3.8 防范故障事故

电气自动化的控制和应用中发生人工事故或设备故障问题的风险概率小,但是一旦出现事故问题,会给企业造成严重的经济损失,电气自动化控制中运用人工智能技术,能够有效地做好故障和事故问题的预防及有效处理,及时地防范故障和事故的发生与发展。例如当出现发动机故障并压器故障问题时,改变了传统的收集变压器气体、分析气体、对变压器故障进行判断的模式。该方式的精度不足,效率低下,需要投入大量的财力和人力资源,当出现事故问题时,无法第一时间获取信息反馈,准确地分析信息数据。利用人工智能技术在故障维修和事故防范中具有良好的应用效果,利用计算机的功能,对已有的技术、文献和信息进行分析,以此为参考依据,比较和分析此次故障以及以前发生过的故障问题,进行根源排查。对出现的事故原因和解决方法进行分析,以最短的时间采取人工智能的方式分析问题,耗时短,精度高,促使企业的生产效率、经营效率的大幅度提高,降低了故障发生的时间。在故障诊断中,人工智能技术能够防范故障和事故问题的蔓延与发展,加强预防处理,通过模糊理论、专家技术、神经网络控制等功能,对故障问题进行诊断,提高故障的防范效果。降低了人工的传统故障诊断方式下投入大量时间成本,故障诊断的方式更加简单,提高了对故障问题的处理效率。在电气自动化控制中,针对复杂的故障问题,利用人工智能技术能够有效的诊断出问题所在,找到故障原因,排查故障。例如在诊断变压器的故障时,利用人工智能技术进行自动化的故障排查,能够结合变压器的具体情况进行自动化诊断,准确性高,故障的排查和处理效率不断增强[5]。

4 结语

综上所述,随着我国科学技术的发展,人工智能技术应运而生,与电气自动化控制工作有机结合在一起,为电气自动化控制工作创造了更加便捷的条件,提高了生产效率,为企业带来了更高的经济效益、综合效益。人工智能技术的合理应用是工业工程行业人们不断探索的方向,在电气自动化控制中引进人工智能技术,可以节约人力资源投入,创建起良好的工作环境,实现我国经济快速增长的发展目标。

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