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Mobile Science

基于人工智能的电子工程技术应用

作者

雷向东

长沙中电软件园有限公司 湖南长沙 410000

引言:

电子工程覆盖范围较广,与生产生活有密切的关系。人工智能在电子工程中应用不仅提高工作效率,而且可以促使行业现代化发展。尤其是当前各行各业均处于数字化、智能化发展过程中,只有不断创新才能跟上时代,发挥电子工程在各个领域中的应用优势。如何将人工智能应用在电子工程中呢?本文就此进行分析。

1 相关理论概述

1.1 人工智能

人工智能(Artificial Intelligence)作为计算机科学的分支,通过模拟人类行为而做出反应的智能机器,具有一定的思考能力。通过计算机程序、算法等技术工具的应用,模仿人类的行为,并借助数据分析实现自主决策与学习。人工智能包含较多技术,不仅可以完成数据收集、分析和语言处理,而且能自动识别各类信息,功能相对强大。当前越来越多行业意识到人工智能的应用价值,并将此运用在实践中,推动行业智能化发展。

尤其在人工智能广泛应用下,人民群众的生活生产方式发生较大变化,对经济发展造成较大的影响,其主要具备以下优势:第一,挖掘和处理各类数据信息。在信息爆炸时代,互联网中有较多类型数据,如何辨别数据真伪,提高行业工作效率与服务质量,是当前各行业发展的难点[1]。人工智能在数据处理方面有较多的优势,通过相关技术手段在海量信息挖掘重要信息,利用有效操作将数据信息可视化,展示出各项工作之间的关联,辅助用户进行决策管理(如图一)。第二,自主学习与思考判断。人工智能在自主学习与思考判断方面有较多的优势,通过机器学习算法完成数据的分析和处理,进而提高判断准确性。此外,人工智能的自我学习能力较强,可以适应不同的场景。通过对各类信息分析获取有价值的数据,基于此提高自身的性能,为相关人员提供帮助。

图一:人工智能

1.2 电子工程

电子工程是电气工程的分支,应用范围较广, 如制造业、建筑业等等。具有以下特点:第一,综合性。电子工程包含较多内容,如电子工程、 降低成本的重要技术方法。第二,维护难度大。电子工程涵盖较多设 中容易出现各种故障。维护人员需要掌握多个领域知识, 使电子工程处于正常运行状态。第三,更新难度大。 级设备软件,以适应时代的发展,提高工作效率。由于部 时间,操作难度较大,会影响工作效率[2]。这一背景下, 高电子工程运行质量,达到预期的工作效果。

2 电子工程中人工智能的应用价值

2.1 创新工作理念

人工智能的应用范围非常广,推动各行各业发展。在该技术快速发展下,越来越多的工作者参与技术研究,加快电子工程改革发展进程。这一背景下,管理人员的思想观念发生变化,更加注重现代技术工具的应用和技术的创新。电子工程发展初期,为控制维护管理难度,会选择精准度低、技术复杂的设备。这一举措虽然降低了维护成本,但是会影响后续生产效率,不能保证经济效益。人工智能时代下,可以借助先进技术设备动态监督机械设备,利用数据分析的方式判断设备是否存在运行问题,并及时向管理人员发出预警,实现机械设备智能化管理,提高设备运行质量。同时,人工智能的应用,提高解决问题能力,优化电子工程运行助力,促使管理工作智能化。

2.2 促使电子工程智能化发展

电子工程的种类丰富、技术复杂,各设备之间有密切的关系,需要操作人员与维护人员具备扎实的基础,掌握设备和技术的原理,能根据实际情况解决问题。以电子工程维修为例,若维修人员不具备相关工作经验或者解决问题能力,会影响此项工作实施效果,无法保证电子工程运行质量。人工智能的应用,促使机械设备和技术检修智能化发展,减轻工作人员压力,提高机械设备管理成效[3]。例如,当电子工程设备出现故障后,维护人员利用常规手段未能发现故障位置及原因。这时可以应用人工智能技术进行排查,通过先进技术确定故障原因,并联系实际采取措施,解决问题。由此可以看出人工智能在电子工程行业发展中的应用价值,不仅推动电子工程智能化发展,而且提高解决问题效率。

2.3 提高电子工程设备精准度

人工智能与电子工程的联合,能提高电子工程设备的精准度,对增强设备运行质量,提高生产效率有促进作用。一方面,将人工智能技术应用在电子工程设备中,赋予设备智能化、数字化等功能,如此可以控制生产参数,将误差控制到最小,进而提高产品生产的精细度。另一方面,电子工程设备应用场景不同,对技术要求、设备参数也不同。人工智能的应用,可以收集与生产场景有关的数据,通过数据分析帮助工作人员设定符合实际的生产参数,优化生产效率,提高设备运行效果。

3 电子工程中人工智能的应用

3.1 电子工程设备中应用

随着人工智能的广泛应用,电子工程自动化水平逐渐提高,越来越多的电子工程设备中应用了人工智能,提高设备运行质量与效率。尤其是智能化电子工程设备开发中使用较多现代化技术,开发运行程序相对复杂,增加自动化控制难度 [4]。人工智能能将复杂问题简单化,可以提高设备运行效果。第一,利用人工智能在信息收集和处理方面的优势,收集电子工程开发运行数据,了解设备自动化运行情况,基于此帮助工作人员完成设备智能化操作。第二,动态收集运行数据,掌握设备运行情况。电子工程设备运行中会产生较多数据,通过信息分析即可掌握设备运行状态,能实现对设备的集中管控。第三,自动化生产。应用机器视觉和智能机器人技术,自动识别电子元件,按照既定的程序完成电子元件的安装,提高工作效率。与传统电子工程设备相比,人工智能能精准识别和安装设备,提高工作效率。以工业机器人为例,该设备在电子、化工等领域应用较多,具有效率高、安全性、稳定性、智能化的优势(如图二)。例如,华为生产线上使用了 AI 视觉检测系统,通过高精度工业相机与深度学习模型结合,实现毫秒级缺陷识别,准确率高达 99.5%。该系统不仅能识别焊点偏移、元件缺失等显性问题,还能通过历史数据训练,预判潜在质量风险。

图二:工业机器人

3.2 电气控制中应用

传统电气控制系统主要由控制程序和人工操作为主,虽然可以满足大部分工作需求,但是该系统只能在稳定环境中应用,若应用场景发生变化,则无法保证电气控制系统应用效果。此外,该系统操作中容易受到外界干扰,影响系统运行效果。人工智能能创新电气控制系统,可以优化操作流程与工作方式,提高设备运行的质量。一般来讲,可以将人工智能应用在自适应控制、预测控制、人机协同控制和智能决策方面,具体如下:第一,自适应控制。立足电气控制系统运行情况,利用遗传算法和深度学习自动收集与分析数据,结合应用场景设定参与,使电气系统适应不同的工作环境[5]。第二,预测控制。利用模型预算和滚动优化的方式,提高控制效果,减少外界因素影响。第三,人机协同。对于工作环境复杂或者存在一定危险性的工作场景,可以借助人工智能制定控制方案,编制智能化任务清单,减少操作人员的工作量,使其有更多时间用于控制活动。第四,智能决策。利用专家系统获得电气系统运行数据,掌握系统运行情况,为升级和解决系统故障提供决策依据。

例如,国网新疆构建了一站式 AI 全景展示平台,以往变电站设备管理中会因为设备种类和数量多,无法有效评估变电设备的运行情况。人工智能的应用,完成对 220 千伏及以上变电站一次主设备的基本信息、运行数据、检修数据以及设备曾发生故障的时间、原因、处理方法和结果等集约化管理,通过人工智能的应用可以在线监测变压器绝缘油中溶解气体含量、变压器套管和电流互感器油压、避雷器绝缘性能以及气体绝缘全封闭组合电气断路器六氟化硫气体压力,提高设备管理效果。

3.3 产品优化中应用

当前人民群众的需求逐渐呈现多元化发展需 据群众需求优化服务模式,做好产品升级优化工作。以制造业为例, 集和分析用户信息,了解目标客户对企业产品的需求,基于 ,为客户提供优质服务。例如,海尔自主研发的COSMOP 造模式。用户下单后,系统自动排产、调配资源,订单交付周期缩短了30 库 效率提升 子工程的融合,优化产品生产过程,提高服务质量,促使各行业健康发展。

3.4 设备诊断中应用

电子工程设备运行中容易出现故障,导致设备无法正常运转。人工智能不仅能精准定位设备故障,而且可以帮助维护人员制定维修方案,减少设备故障对生产经营的影响。第一,应用人工智能动态监督设备运行情况。构建线上监督系统,自动收集电子工程设备运行数据,通过数据分析判断设备是否处于稳定运行状态,是否存在运行风险等等 [6]。第二,应用人工智能模仿电子工程设备运行状态,对比设备运行数据、参数等基础信息,借助数据分析确定故障点,协助维修人员排除故障,维修设备。例如,富士康在生产基地引进了 AI 驱动的预测性维护系统,通过传感器采集设备温度、振动、电压等数据,AI 模型分析设备健康状态,提前 72 小时预警可能出现的故障,将非计划停机时间减少了30% 以上。

结语:

综上所述,人工智能的优势较多,在电子工程中应用提高设备的精准度,优化工作理念,促使行业智能化发展。为最大程度发挥人工智能的价值,将此应用在设备运行、电气控制系统、产品优化与设备故障处理中,弥补传统设备运行问题,加快电子工程发展速度,实现技术改革。

参考文献:

[1] 乔燕 . 人工智能技术在电子工程自动化控制系统中的应用 [J]. 集成电路应用 ,2024,41(01):212-213.

[2] 胡晓承 , 康雨涵 . 人工智能技术在机械电子工程领域的应用 [J]. 数字通信世界 ,2023,(11):130-132.

[3] 姚实 , 秦家峰 . 人工智能技术在机械电子工程领域的应用 [J]. 普洱学院学报 ,2023,39(03):37-39.

[4] 刘尚奇 . 电子工程自动化控制中人工智能技术的应用 [J]. 中国宽带 ,2023,19(06):63-65.

[5] 潘晓华 , 张效庆 . 人工智能技术在电子工程自动化控制中的有效应用 [J]. 数字技术与应用 ,2023,41(04):43-45.

[6] 张友鹏 . 人工智能技术在电子工程自动化控制中的应用研究 [J]. 冶金与材料 ,2022,42(05):103-105.

作者简介:雷向东(1969.4-),男,汉族,本科,湖南浏阳,工程师,研究方向:电子工程