人工智能在電氣工程自動化中的應用探討

徐東峰

（濱州渤?；钊邢薰?，山東 濱州 256600）

電氣工程自動化系統運行中涉及諸多領域，復雜度較高，要想保障電氣設備的安全穩定運行，保障整體電氣工程運行效益提升，就要具備充足的知識儲備并持續提升技能水平，以保障電氣自動化、智能化控制。人工智能技術的出現在很大程度上解決了電氣工程自動化運行中的問題，不僅能夠實現操作流程簡化，還能夠優化控制性能，進而促進電氣自動化運行效能的最大化提升。因此，要加強人工智能技術分析，將其與電氣工程自動化運行緊密結合，并積極探索提高二者契合度的有效方法，為電氣工程運行提供更多技術支持。

1 人工智能在電氣工程自動化中的應用價值

1.1 簡化設計思路

在電氣自動化領域，傳統設計方法常受限于固定的設備應用思路，并且需要依賴具體模型，在實踐中表現出明顯的缺陷：一旦模型參數發生變化，整個設計流程便會陷入困境。此外，傳統設計還需面對電路分配和干擾排除等問題，由此導致效率和質量無法同時提升。相比之下，人工智能技術能夠靈活地調整控制器的工作狀態，適應不同的模型參數變化，不僅減少了對固定模型的依賴，還使得設計過程更加高效精準。而且其強大的數據處理和學習能力可以快速分析并適應新的設計參數，從而有效地消除各種影響因素。通過運用AI 技術，設計師能夠快速地做出準確決策，實現設計優化，在提升設計精度的同時使設計流程更加簡捷高效。

1.2 優化控制性能

將人工智能技術融合至電氣自動化領域，能顯著提升控制性能的效率及靈活性。在人工智能支持下，電氣自動化系統不僅變得更加靈活，還極大地增加了生產便利性與可操作性，使得自動化生產過程可以根據不同的加工要求靈活調整加工路線及生產方法。人工智能具有較強的數據處理能力，能夠敏感而準確地處理大量數據，通過精確分析和學習機器的實際運行情況，實現對參數性能的精細調節優化，進而提升處理效率及生產操作精度。在實際操作中，人工智能技術還能預設加工路線，根據具體生產需求進行適配，從而使自動化生產具備更高的可操作性，制定出多種解決方案以應對各種生產挑戰。

1.3 生產操作智能化

在傳統工業生產過程中，控制器操作通常依賴人工，不僅效率低下而且過程復雜、時間消耗長、操作難度大。而人工智能技術在電氣自動化領域的應用不僅提高了生產效率，還實現了生產操作智能化。通過發揮人工智能的數據信息適應性和處理能力，實現智能化的生產操作，不僅能減輕工作人員負擔，還使得整個生產過程更加高效，且將復雜的生產任務自動化，減少了人為錯誤，大大提高了整體生產質量。此外，人工智能能夠優化生產流程并提高資源利用效率，借助該項技術，企業能夠更好地適應市場變化，提高競爭力并促進持續發展。

1.4 保障電氣設備運行安全

在電氣設備運行管理中，提高安全性至關重要。傳統的管理方式由于依賴人力監控，往往存在監控不全面、反應不及時的問題，從而無法有效保障設備運行安全可靠。隨著人工智能技術在電氣設備管理中的應用，能夠實現對設備的全面監控，通過持續的數據收集分析，AI系統能夠實時監測設備運行狀態，及時發現潛在的隱患或故障，以提高設備運行效率及安全性。當人工智能系統檢測到設備存在問題時，能夠自動執行停機處理，防止設備帶故障運行，從而避免引起更大問題。

1.5 優化資源配置并節約成本

隨著人工智能技術的日益普及與發展，不僅有效地釋放了勞動力資源，還實現了對資源優化配置，從而在提高工作效率和質量的同時實現成本節約。在人工智能幫助下，電氣自動化領域的多數工作流程得到了簡化和加速，使得原本耗時且復雜的任務變得更加迅速且準確。通過對大量數據分析學習，人工智能還能夠提供更加精準的決策支持，從而進一步優化資源使用，減少資源浪費。

2 人工智能在電氣工程自動化中的具體應用

2.1 數據采集

在電氣自動化工程中，數據采集是實現高效管理和運維的關鍵。傳統的數據采集方法由于無法實時、全面地捕捉電氣設備的運行數據，常常導致管理和維護工作效率不高。而隨著人工智能技術的引入，則能夠顯著改善數據采集環節的各項問題。通過利用先進的傳感器和數據采集軟件，AI 系統能夠持續監控電氣設備的運行狀態，實時收集關鍵運行數據，以使數據更加全面準確并提高故障檢測及時性。一旦檢測到設備運行數據出現異常，AI 系統可以快速對比歷史數據，準確判斷設備是否存在問題，然后通過發送警報或自動報告等方式及時將設備情況通知給相關工作人員，確保工作人員能夠迅速了解設備問題及故障位置，從而采取針對性的解決措施，提升管理工作質效并降低設備故障率和維護成本。

2.2 設備管理

在電氣工程領域，將人工智能技術應用于設備管理環節能夠顯著提升自動化水平及運行質量。人工智能使技術人員能夠及時且準確地掌握設備的運行狀況，通過實時監控和數據分析，AI系統能夠提供關于設備狀態的詳細信息，幫助管理人員做出更加科學的決策。在日常工作中，技術人員可以依靠遠程監控系統，根據設備實時數據遠程下達指令，實現對設備的高效管理，從而提升管理質效并優化系統資源利用。利用人工智能進行設備管理，還有助于技術人員針對系統的不同階段發出適當指令，以便及時發現潛在問題并迅速采取措施進行處理。此外，要結合人工智能和設備管理，充分應用遠程控制和無人控制模式，例如，通過自動化和智能化管理系統，以減少對人工操作的依賴，從而降低運營成本并提高整體工作效率。

2.3 生產監控

在電氣工程生產監控環節中，傳統自動化系統由于容易受到外界因素影響，常常導致控制質量不穩定，難以達到預期水平。相較之下，引入人工智能技術后，可以顯著提高監控效率和質量，減少外界因素對生產過程的不利影響。人工智能之所以能在生產監控中發揮如此重要的作用，主要是因為其能夠提前設定操作步驟，并通過智能化指令遠程控制設備，從而確保設備始終處于穩定且高效的運行狀態。此外，人工智能系統能夠實時采集和分析運行參數，與歷史數據進行對比以準確判斷系統是否存在欠壓、超載等問題。另外，雖然當前許多電氣企業已經認識到自控系統的重要性并開發了相應系統，但由于技術限制導致既有系統在生產監控方面的性能往往不能滿足高標準要求。例如，無法主動進行工作或不能及時發現故障并發出警報，由此導致電氣工程無法按預期計劃順利推進。針對此種問題，需要充分考慮應用人工智能系統。與傳統系統相比，全新的人工智能系統能夠實時收集關鍵參數，全面地分析和對比歷史數據，及時識別和預測系統故障風險，并基于數據分析調整參數或執行檢查，確保有效消除潛在隱患，從而最大限度地降低設備受損概率。

2.4 故障診斷

2.4.1 排查診斷

在電氣工程維護和管理中，隨著人工智能技術進步，故障排查和診斷的方式也發生了深刻變革，傳統的故障診斷方法已經不能滿足要求。例如，在變壓器故障排查中，通常需要先對變壓器油中的分解氣體進行收集和分析，但此過程不僅耗時且精力密集，而且準確率有時難以滿足高標準要求，而人工智能在故障排查和診斷中的應用則能夠很好地解決這一問題。在人工智能輔助下的故障排查和診斷過程主要包括以下幾個步驟：首先，根據需要對新型控制器進行配置，并在自控系統中編寫相關指令，以確保系統對故障的響應更加快速準確。接著，依靠智能芯片對圖像進行處理、對數據進行分析并診斷電路問題，以全面掌握變壓器及其他電氣設備的運行狀態。系統結合收集的各項數據判斷設備是否存在異常，并啟動故障診斷和預警程序，以便及時發現潛在問題并對應處理，最終解決問題。

2.4.2 預警發布

在電氣工程日常運維中，預警發布直接關系到設備的安全運行和維護效率。隨著人工智能技術融入應用，預警系統得到顯著優化，提高了對潛在故障的及時響應能力。在正常工況下，控制系統通過傳感器等設備實時監測溫濕度、電流和電壓等關鍵參數，將參數信息實時采集并同步至后臺數據處理中心，對數據進行處理并轉化為數字量，通過對比實時數據和預設正常運行參數，使系統能夠有效判斷設備當前運行狀態。當實時監測到的參數與預設參數存在顯著差異時，通常表明設備出現了異常，在此情況下，人工智能系統會立即發出預警，及時將異常情況通知給工作人員，使得工作人員能夠迅速采取行動，對設備進行必要的檢查和維修，從而避免問題進一步惡化。與傳統預警模式相比，人工智能系統強調對設備的實時監控，并快速準確地處理采集到的數據，以確保對設備狀態的連續跟蹤，提高監測精確度。

3 強化人工智能在電氣工程自動化中應用的措施

3.1 強化電氣設備與人工智能的契合性

要實現人工智能在電氣工程自動化中的有效應用，關鍵在于提高電氣設備與人工智能技術的契合程度。企業的領導層要對人工智能技術應用保持高度重視，并增加相應的資金投入引入更先進的電氣設備，提高設備與人工智能技術的兼容性與協同性。同時，相關單位應當注重軟件設施開發降低人工智能技術應用難度的軟件工具，同時提高技術實施效果，使人工智能技術更容易地集成到現有的電氣系統中，實現更加智能化的操作管理。

3.2 注重培養人工智能技術應用的高素質人才

在推動人工智能技術在電氣工程自動化中的有效應用過程中，引入高素質人才至關重要。相關單位應引入高素質的技術人員，不僅要具備扎實的電氣工程專業知識，還需要掌握人工智能相關的技能和應用經驗，從而提升電氣工程控制質量及運行效率。此外，團隊成員要對人工智能技術應用方法有深入理解，能夠根據實際情況進行合理的調整優化，并持續地對人工智能應用技術及具體方法進行改進和升級，保持技術應用與電氣自動化控制系統之間的高度契合性，從而確保電氣工程的高效穩定運行。

4 結語

隨著科學技術的持續發展，人工智能技術與人們的生產生活聯系變得越發緊密，同時，也推動了社會經濟水平的持續提升。在未來發展過程中，人工智能技術將與電氣工程自動化保持更緊密的聯系，基于人工智能來實現電氣自動化控制的流程智能化發展，進而優化電氣設備性能，提升電氣運行水平，為社會發展作出更大貢獻。