人工智能在电气工程自动化中的应用探讨

徐东峰

（滨州渤海活塞有限公司，山东 滨州 256600）

电气工程自动化系统运行中涉及诸多领域，复杂度较高，要想保障电气设备的安全稳定运行，保障整体电气工程运行效益提升，就要具备充足的知识储备并持续提升技能水平，以保障电气自动化、智能化控制。人工智能技术的出现在很大程度上解决了电气工程自动化运行中的问题，不仅能够实现操作流程简化，还能够优化控制性能，进而促进电气自动化运行效能的最大化提升。因此，要加强人工智能技术分析，将其与电气工程自动化运行紧密结合，并积极探索提高二者契合度的有效方法，为电气工程运行提供更多技术支持。

1 人工智能在电气工程自动化中的应用价值

1.1 简化设计思路

在电气自动化领域，传统设计方法常受限于固定的设备应用思路，并且需要依赖具体模型，在实践中表现出明显的缺陷：一旦模型参数发生变化，整个设计流程便会陷入困境。此外，传统设计还需面对电路分配和干扰排除等问题，由此导致效率和质量无法同时提升。相比之下，人工智能技术能够灵活地调整控制器的工作状态，适应不同的模型参数变化，不仅减少了对固定模型的依赖，还使得设计过程更加高效精准。而且其强大的数据处理和学习能力可以快速分析并适应新的设计参数，从而有效地消除各种影响因素。通过运用AI 技术，设计师能够快速地做出准确决策，实现设计优化，在提升设计精度的同时使设计流程更加简捷高效。

1.2 优化控制性能

将人工智能技术融合至电气自动化领域，能显著提升控制性能的效率及灵活性。在人工智能支持下，电气自动化系统不仅变得更加灵活，还极大地增加了生产便利性与可操作性，使得自动化生产过程可以根据不同的加工要求灵活调整加工路线及生产方法。人工智能具有较强的数据处理能力，能够敏感而准确地处理大量数据，通过精确分析和学习机器的实际运行情况，实现对参数性能的精细调节优化，进而提升处理效率及生产操作精度。在实际操作中，人工智能技术还能预设加工路线，根据具体生产需求进行适配，从而使自动化生产具备更高的可操作性，制定出多种解决方案以应对各种生产挑战。

1.3 生产操作智能化

在传统工业生产过程中，控制器操作通常依赖人工，不仅效率低下而且过程复杂、时间消耗长、操作难度大。而人工智能技术在电气自动化领域的应用不仅提高了生产效率，还实现了生产操作智能化。通过发挥人工智能的数据信息适应性和处理能力，实现智能化的生产操作，不仅能减轻工作人员负担，还使得整个生产过程更加高效，且将复杂的生产任务自动化，减少了人为错误，大大提高了整体生产质量。此外，人工智能能够优化生产流程并提高资源利用效率，借助该项技术，企业能够更好地适应市场变化，提高竞争力并促进持续发展。

1.4 保障电气设备运行安全

在电气设备运行管理中，提高安全性至关重要。传统的管理方式由于依赖人力监控，往往存在监控不全面、反应不及时的问题，从而无法有效保障设备运行安全可靠。随着人工智能技术在电气设备管理中的应用，能够实现对设备的全面监控，通过持续的数据收集分析，AI系统能够实时监测设备运行状态，及时发现潜在的隐患或故障，以提高设备运行效率及安全性。当人工智能系统检测到设备存在问题时，能够自动执行停机处理，防止设备带故障运行，从而避免引起更大问题。

1.5 优化资源配置并节约成本

随着人工智能技术的日益普及与发展，不仅有效地释放了劳动力资源，还实现了对资源优化配置，从而在提高工作效率和质量的同时实现成本节约。在人工智能帮助下，电气自动化领域的多数工作流程得到了简化和加速，使得原本耗时且复杂的任务变得更加迅速且准确。通过对大量数据分析学习，人工智能还能够提供更加精准的决策支持，从而进一步优化资源使用，减少资源浪费。

2 人工智能在电气工程自动化中的具体应用

2.1 数据采集

在电气自动化工程中，数据采集是实现高效管理和运维的关键。传统的数据采集方法由于无法实时、全面地捕捉电气设备的运行数据，常常导致管理和维护工作效率不高。而随着人工智能技术的引入，则能够显著改善数据采集环节的各项问题。通过利用先进的传感器和数据采集软件，AI 系统能够持续监控电气设备的运行状态，实时收集关键运行数据，以使数据更加全面准确并提高故障检测及时性。一旦检测到设备运行数据出现异常，AI 系统可以快速对比历史数据，准确判断设备是否存在问题，然后通过发送警报或自动报告等方式及时将设备情况通知给相关工作人员，确保工作人员能够迅速了解设备问题及故障位置，从而采取针对性的解决措施，提升管理工作质效并降低设备故障率和维护成本。

2.2 设备管理

在电气工程领域，将人工智能技术应用于设备管理环节能够显著提升自动化水平及运行质量。人工智能使技术人员能够及时且准确地掌握设备的运行状况，通过实时监控和数据分析，AI系统能够提供关于设备状态的详细信息，帮助管理人员做出更加科学的决策。在日常工作中，技术人员可以依靠远程监控系统，根据设备实时数据远程下达指令，实现对设备的高效管理，从而提升管理质效并优化系统资源利用。利用人工智能进行设备管理，还有助于技术人员针对系统的不同阶段发出适当指令，以便及时发现潜在问题并迅速采取措施进行处理。此外，要结合人工智能和设备管理，充分应用远程控制和无人控制模式，例如，通过自动化和智能化管理系统，以减少对人工操作的依赖，从而降低运营成本并提高整体工作效率。

2.3 生产监控

在电气工程生产监控环节中，传统自动化系统由于容易受到外界因素影响，常常导致控制质量不稳定，难以达到预期水平。相较之下，引入人工智能技术后，可以显著提高监控效率和质量，减少外界因素对生产过程的不利影响。人工智能之所以能在生产监控中发挥如此重要的作用，主要是因为其能够提前设定操作步骤，并通过智能化指令远程控制设备，从而确保设备始终处于稳定且高效的运行状态。此外，人工智能系统能够实时采集和分析运行参数，与历史数据进行对比以准确判断系统是否存在欠压、超载等问题。另外，虽然当前许多电气企业已经认识到自控系统的重要性并开发了相应系统，但由于技术限制导致既有系统在生产监控方面的性能往往不能满足高标准要求。例如，无法主动进行工作或不能及时发现故障并发出警报，由此导致电气工程无法按预期计划顺利推进。针对此种问题，需要充分考虑应用人工智能系统。与传统系统相比，全新的人工智能系统能够实时收集关键参数，全面地分析和对比历史数据，及时识别和预测系统故障风险，并基于数据分析调整参数或执行检查，确保有效消除潜在隐患，从而最大限度地降低设备受损概率。

2.4 故障诊断

2.4.1 排查诊断

在电气工程维护和管理中，随着人工智能技术进步，故障排查和诊断的方式也发生了深刻变革，传统的故障诊断方法已经不能满足要求。例如，在变压器故障排查中，通常需要先对变压器油中的分解气体进行收集和分析，但此过程不仅耗时且精力密集，而且准确率有时难以满足高标准要求，而人工智能在故障排查和诊断中的应用则能够很好地解决这一问题。在人工智能辅助下的故障排查和诊断过程主要包括以下几个步骤：首先，根据需要对新型控制器进行配置，并在自控系统中编写相关指令，以确保系统对故障的响应更加快速准确。接着，依靠智能芯片对图像进行处理、对数据进行分析并诊断电路问题，以全面掌握变压器及其他电气设备的运行状态。系统结合收集的各项数据判断设备是否存在异常，并启动故障诊断和预警程序，以便及时发现潜在问题并对应处理，最终解决问题。

2.4.2 预警发布

在电气工程日常运维中，预警发布直接关系到设备的安全运行和维护效率。随着人工智能技术融入应用，预警系统得到显著优化，提高了对潜在故障的及时响应能力。在正常工况下，控制系统通过传感器等设备实时监测温湿度、电流和电压等关键参数，将参数信息实时采集并同步至后台数据处理中心，对数据进行处理并转化为数字量，通过对比实时数据和预设正常运行参数，使系统能够有效判断设备当前运行状态。当实时监测到的参数与预设参数存在显著差异时，通常表明设备出现了异常，在此情况下，人工智能系统会立即发出预警，及时将异常情况通知给工作人员，使得工作人员能够迅速采取行动，对设备进行必要的检查和维修，从而避免问题进一步恶化。与传统预警模式相比，人工智能系统强调对设备的实时监控，并快速准确地处理采集到的数据，以确保对设备状态的连续跟踪，提高监测精确度。

3 强化人工智能在电气工程自动化中应用的措施

3.1 强化电气设备与人工智能的契合性

要实现人工智能在电气工程自动化中的有效应用，关键在于提高电气设备与人工智能技术的契合程度。企业的领导层要对人工智能技术应用保持高度重视，并增加相应的资金投入引入更先进的电气设备，提高设备与人工智能技术的兼容性与协同性。同时，相关单位应当注重软件设施开发降低人工智能技术应用难度的软件工具，同时提高技术实施效果，使人工智能技术更容易地集成到现有的电气系统中，实现更加智能化的操作管理。

3.2 注重培养人工智能技术应用的高素质人才

在推动人工智能技术在电气工程自动化中的有效应用过程中，引入高素质人才至关重要。相关单位应引入高素质的技术人员，不仅要具备扎实的电气工程专业知识，还需要掌握人工智能相关的技能和应用经验，从而提升电气工程控制质量及运行效率。此外，团队成员要对人工智能技术应用方法有深入理解，能够根据实际情况进行合理的调整优化，并持续地对人工智能应用技术及具体方法进行改进和升级，保持技术应用与电气自动化控制系统之间的高度契合性，从而确保电气工程的高效稳定运行。

4 结语

随着科学技术的持续发展，人工智能技术与人们的生产生活联系变得越发紧密，同时，也推动了社会经济水平的持续提升。在未来发展过程中，人工智能技术将与电气工程自动化保持更紧密的联系，基于人工智能来实现电气自动化控制的流程智能化发展，进而优化电气设备性能，提升电气运行水平，为社会发展作出更大贡献。