论人工智能在电气设备中的应用及其前景

方 政

山东黄金矿业（莱州）有限公司三山岛金矿 , 山东烟台 261400

摘要：电气自动化与人们的日常生活和工业生产密切相关。它在我国经济中占有重要地位，广泛应用于工业、农业、国防等领域。在电气自动化控制中充分利用人工智能技术，可以提高自动化控制水平，降低电气自动化的生产成本。人工智能技术在电气自动化控制中的合理应用，电气自动化控制与人工智能的有效结合，可以促进电气自动化的良好发展，从而促进科学技术的创新。为此，本文探讨了人工智能在电气自动化控制中的应用。

关键词：人工智能；电气设备；应用；前景

导言：人工智能技术是时代和科技进步的结晶。人工智能技术的广泛应用，使人们的生活和工作向信息化、智能化、自动化方向发展，对国民经济增长和人民生活水平的提高具有重要意义。人工智能技术是一种突破传统技术局限的创新性、先进性技术。因此，应将人工智能技术应用于其他传统技术，充分发挥人工智能技术的作用。人工智能技术在电气工程自动化中的应用，有利于促进电气工程行业的进步和发展。因此，人工智能在电气工程自动化中的实际应用值得深入研究。

1人工智能技术的基本概述

人工智能技术的主要目的是掌握人类智能的内在本质，同时模仿人类智能，从而产生智能机器。人工智能技术具有一定的复杂性。人工技术是追求智能机器达到人机高度，脑机相互协调和集成，利用现有的智能技术，将部分较为复杂的任务用智能机器来解决，模拟人脑，通过后续信息的实现和反馈，从而提高经济社会发展所需的技术条件和发展功能。

2人工智能技术的特点以及应用优势分析

2.1人工智能技术的特点

人工智能技术是随着计算机技术的发展而产生的。它的特点是利用计算机技术代替人脑进行脑力劳动。人工智能技术是利用计算机编程来收集信息和识别数据，然后通过计算机技术对这些内容进行分析并找出解决办法。人工智能技术在数据分析中不会因技术原因而出错。它在自动控制中的应用可以有效降低人工成本，提高电气自动化控制设备设备的精度。

2.2人工智能技术的应用优势

基于电气自动化控制的应用，可以发现人工智能本身的经济价值。合理设计人工智能技术在电气控制中的应用，能真实反映电气自动化系统在运行过程中的高性能，从而获得理想的效果。

2.3监测方面的优势

一般电气工程运行时，以变压器、断路器等相关设备为基础进行监测。在监控过程中，能有效分析设备运行的实际情况，为设备运行过程中存在的问题提供解决方案，保证电气、燃气系统的稳定运行。过去使用的监测设备在运行效率方面没有取得令人满意的效果。人工智能的广泛应用后，一方面提高了监测结果的准确性，另一方面对设备数据进行了采集和分析，从而全面提高了设备故障定位的准确性，效率也得到了显著提高。一方面可以提高设备的使用效率，将故障造成的损失降到最低；另一方面可以及时通知工作人员解决故障，保证设备的稳定运行。

2.4运行管理方面的优势

人工智能技术在电气工程控制领域的应用，随着技术研究的深入，应用范围也在不断扩大，不仅为后续工作人员提供了方便，而且实现了电气设备的智能化管理。利用技术优势，降低人工成本，提高电气设备管理效率。目前，基于人工智能的自动化系统是电气工程的首选。主要原因是该技术本身可以控制设备的运行状态，全面提高设备运行的智能化水平。对于传统的电控设备，人工智能可以对相关数据进行深入分析，并将分析结果及时反馈给工作人员，从而提高电气设备的管理水平。人工智能在电气工程控制领域的应用，可以有效延长设备的使用时间，降低后期维护成本，减轻维护管理人员的工作量，真正实现智能化管理。

3 人工智能在电气工程自动化中的应用现状

随着社会的不断发展和进步，计算机技术已成为时代发展的必然趋势。人工智能技术在计算机上的应用，有效地提高了电气成果的自动化效率，同时也使电气产品的研发频率得到了迅速提升。人工智能技术在电气工程自动化中的应用极大地推动了CDR技术的发展，为设计行业的发展奠定了坚实的基础，提高了电气工程在生产中的效率和产品质量。总之，人工智能技术不仅有助于电气工程数据的处理，而且使电气工程数据处理更加高效、快速。人工智能技术在安防设施中的应用，提高了监控报警设施的效率和便利性。当监控设备发生故障时，设备将错过最佳报警时间。对于故障处理，工作人员只需使用鼠标和键盘即可排除故障，因此人工智能技术在电气工程自动化中的应用对电气工程自动化的发展具有非常重要的现实意义。

4人工智能在电气设备中的应用

4.1在电气设备优化设计中的应用

电气设备设计不仅涉及电机、电磁场、电路等诸多学科的知识，而且要求设计者掌握大量的设计经验知识。在人工智能应用之前，传统的电气设备设计主要采用简单的实验手段和人工方法，很难得到最优方案。随着人工智能技术的飞速发展，人工设计逐渐转向计算机辅助设计，大大提高了传统辅助设计技术的效率和质量。人工智能技术的应用与优化设计，主要是专家系统和遗传算法。

目前，专家系统还处于研究阶段，离实际应用还有一定距离。沈阳大学永磁电机专用永磁电机设计专家成功研制成功。河北工业大学将CAD技术与专家系统相结合，开发了电磁继电器CAD专家系统。这些专家系统主要由零件的初始设计、优化设计和结构设计三部分组成。使用时只需输入继电器的参数，专家系统就可以自动设计出继电器的结构尺寸、触头材料、线圈匝数等，并绘制出特性曲线和结构图，大大提高了设计效率。

遗传算法是一种先进的优化算法，广泛应用于产品优化设计，特别是在电器产品的人工智能优化设计中。相关研究指出，将多目标动态优化先进遗传算法引入电磁电气设计领域，并利用该算法对智能交流接触器的结构和控制参数进行了优化。该方法具有较好的搜索效率和鲁棒性。同时，以效率为目标函数，采用遗传算法对内置式永磁同步电动机进行优化设计。此外，该算法还可以在传统遗传算法的基础上加以改进，应用于电机优化设计。

4.2在电气设备故障诊断中的应用

电气设备故障与征兆之间的关系非常复杂，在很多情况下，这种关系是不确定的。传统的人工故障诊断往往需要花费较高的人工成本。人工智能中的神经网络、专家系统、模糊逻辑等技术可以充分发挥其优势，提高电气设备故障诊断的效率。在电力系统中，变压器具有非常重要的地位，变压器故障诊断是维持变压器正常运行的重要保证。目前，在变压器故障诊断过程中，常用的方法是通过分析变压器油中的分解气体来判断变压器的故障程度。在人工智能的背景下，利用神经网络BP算法输入特征向量，然后以电弧、电晕放电、油料过热和正常四种状态作为输出节点，再利用三层神经网络训练特征气体与气体之间的输入输出关系变压器油的故障状态。将诊断结果与实际检测结果进行了详细对比，结果表明该算法对变压器故障诊断是有效的。根据变压器故障的特点，提出了一种基于决策树的组合神经网络系统。该系统采用分层判别法，加强了变压器故障的诊断和细化。通过这种分解方法，可以大大降低网络结构的复杂性和单一神经网络所带来的训练难度。应用结果表明，基于决策树的组合神经网络系统具有较高的精度和实用价值。

4.3在电气设备智能控制中的应用

目前，可用于电气设备控制的人工智能方法有三种：神经网络控制专家法、系统控制法和模糊控制法。其中，模糊控制是最简单、最实用的方法。基于模糊理论，一些学者提出了SF高压断路器操动机构的模糊控制模型。根据电流、电压、功率等相关参数，实现系统的自动调节和控制，进而实现断路器的智能操作。一些研究者将人工智能的适当控制与开关器件的保护相结合，不仅可以实现实时在线检测，而且可以提前预测故障。在不改变原有电气原理的前提下，采用现有的新技术，可以提高装置的控制和保护性能。

4.4利用人工智能技术优化电气工程的设计

目前，电力企业在电气工程自动化的设计和研发方面投入了大量的人力、物力和财力，使电气工程自动化得到进一步发展，也缩短了我国与其他国家的差距。将人工智能技术应用于电气工程自动化的设计与开发，不仅可以减少人力、物力、财力的投入，而且可以实现自主研发，可以有效提高电力企业的核心竞争力，促进我国经济的发展。电气工程自动化的核心环节是电气设备的设计，但电气设备的设计难度大、复杂，这就要求设计人员掌握大量的专业知识，具有较高的专业能力。此外，电力企业还需要对设计人员进行长期培训，使设计人员了解如何设计电气设备。但设计人员只能采用手工设计来设计电气设备，设计的电气设备精度不够，效率低下，在后续使用过程中容易出现问题。将人工智能技术和CAD软件应用于电气工程自动化设计中，可以有效地缩短研发周期，提高设计效率和精度。

5人工智能在电气自动控制中的应用前景

从人工智能技术的功能来看，人工智能技术在电气自动控制中的应用必须体现出很好的应用效果，并保证技术本身功能的完善，从而实现电气自控设备结构的优化。将人工智能技术应用于电气自动化控制。为了保证最终效果，必须根据生产实际情况，注重功能的完善，提高技术智能化水平。从宏观角度探讨了人工智能技术的结构。在电气工程发展的影响下，人工智能技术面临着更为严格的要求，必须通过结构优化来解决。也就是说，智能结构的发展方向是数字化和网络化，其中涉及到LED技术。根据其质量和重量的特点，可以满足实际生产的要求，提高集成电路的密度。

结束语

综上所述，人工智能技术作为时代发展的焦点，已经广泛应用于各行各业，尤其是在电气自动控制生产领域。人工智能技术的应用，一方面大大提高了电气自动控制的水平和效率，另一方面节约了人力资源，减少了人力资源的投入，促进了工业生产效率的全面提高。

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作者简介：方 政（1985.05），性别：男，籍贯：山东省莱州市，学历：本科，职称：机械、电气工程师，研究方向：矿山机电。