人工智能技术在电气工程自动化中的应用
张明
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引言
随着科技的飞速发展,人工智能技术凭借其强大的数据处理能力、自主学习能力和智能决策能力,在各个领域都得到了广泛的应用,电气工程自动化领域也不例外。电气工程自动化作为现代工业发展的重要支撑,其高效、稳定、智能的运行对于社会生产和生活具有至关重要的意义。将人工智能技术融入电气工程自动化中,能够极大地提升系统的自动化水平、运行效率和可靠性,为该领域带来前所未有的发展机遇。
一、人工智能技术在电气工程自动化中的应用场景
1.1 在电力系统自动化中的应用
人工智能技术给电力系统的自动化赋予了新的生命,在各个领域的应用也至关重要。在电力系统的调度中,传统的人工化调度在调度的过程中是依靠人工的经验去完成的,在复杂的电力系统面前并不能判断出一个最优方案,在人工智能技术的算法应用之下,它会通过计算机的算法去及时分析处理大量相关的数据,通过对各个节点处的电力系统的电压、电流、功率等实时数据进行分析,及时做出最优的调度方案,以保证电力系统的负荷分布均匀,输电效率的损失较小。人工智能技术在电力系统故障诊断中的应用也改善了原来需要工人进行巡查的状况。
1.2 在工业电气自动化中的应用
人工智能技术的应用在工业生产自动化中,对提高生产的效率和质量提供了有力的保障。在生产过程控制上,以前多由固定的参数来进行生产过程的控制,不能适应实际生产中的控制状况,在设备运行及维护方面,由被动维护转为维护策略的人工智能控制,通过工业电气设备的运行数据,对设备的损耗和故障提前发出预警,及时提醒工作人员实施检修,避免因设备突发故障产生的生产中断,降低了生产成本。
1.3 在电气工程自动化设计中的应用
人工智能技术使电气工程自动化设计有了新思路、新方法,提高了设计的效率和质量。电气设备设计中,传统设计需要经过多次试验、修改,才能确定最优方案,而人工智能技术可以结合自身强大的计算能力、学习能力,自动生成多种设计方案,并通过各方案之间的性能、成本等参数评估进行方案的优化。在电气系统的布局设计中,利用人工智能技术,综合考虑空间、线路、设备散热、安全距离等各方面的因素自动生成合理的系统布局。
二、人工智能技术在电气工程自动化应用中存在的问题
2.1 技术融合深度不足
现阶段,人工智能技术与电气工程自动化的结合还较为表层。许多应用不过是把人工智能技术和原有的电气自动化技术进行了简单的叠加,没能使两者进行深层次的融合。在工业电气自动化领域,部分企业将引入的人工智能设备系统与原有生产设备之间没有有效的数据通信协同机制,导致人工智能的优势得不到有效发挥。
2.2 数据安全与隐私保护问题
AI 技术在电气工程自动化方面的运用,给大量电气设备运行信息、生产信息等提供采集与传输,其中信息蕴藏了企业的核心信息与隐私。在信息传输过程中,因其网络环境复杂,信息会遭到黑客劫持及窃取;在信息存储时,部分企业的数据不规范,缺乏加密及数据备份等做法,导致企业数据存储时信息丢失或泄露。
2.3 专业人才匮乏
人工智能技术和电气工程自动化的有机结合需要既精通人工智能又了解电气工程自动化专业的人才。传统的电气工程专业人才对于人工智能技术了解有限,无法将人工智能技术与电气工程自动化有机地结合;人工智能专业人才对于电气工程自动化的业务
流程、技术特点缺乏深入的了解,开发的人工智能系统无法符合实际场景需求。由于人才的严重匮乏,造成人工智能技术的应用在电气工程自动化上的脚步过缓,很多先进技术和理念不能及时有效地进行推广应用。
2.4 成本投入较高
人工智能在电气工程自动化中的应用成本较高,从而限制了应用,目前应用人工智能技术进行电气工程自动化改造的成本投入量较大。应用人工智能技术还需要大量硬件成本的投入,需要大量传感器、智能终端设备、服务器等,从而采集、分析、储存数据等。人工智能技术应用中,人工智能软件系统投入成本大。
三、推动人工智能技术在电气工程自动化中应用的发展策略
3.1 加强技术研发与融合创新
加强对人工智能技术与电气工程自动化融合的研究,加强产学研合作,攻关人工智能技术与电气工程自动化融合中的技术难点。针对融合的深度不够的问题,加强接口标准化研究,开发通用数据交换接口与交互协议,实现人工智能技术与目前电气工程自动化系统的融合,加强融合性创新,结合电气工程自动化需求开发特色性人工智能算法与应用系统。
3.2 完善数据安全保障体系
建立数据安全管理制度,确定采集、传输、存储、使用各个数据环节的安全责任,加强数据全生命周期安全管理。从技术方面出发,使用数据加密技术对数据加解密,避免数据被窃听截取、篡改;通过安装防火墙、入侵检测等安全装置,阻止网络攻击。数据隐私保护,需要出台法律法规及行业标准,约束数据使用行为,明确数据使用边界、范围、权限,确保数据的利用而不泄露用户和企业隐私。
3.3 加强复合型人才培养
高校方面,可以重新设定部分专业的课程,在电气工程及自动化专业中增设人工智能专业相关知识,比如机器学习、神经网络、智能控制等,培养既懂电气工程又具备人工智能知识的综合应用型人才。鼓励人工智能专业相关产业和电气工程专业相结合,实现两个不同方向的交叉融合,丰富各自学科的知识内容。企业一方面需要对现有员工进行教育培训,定期举办人工智能技术以及电气工程自动化相关知识培训活动,增加人员对本身业务知识掌握的能力;与高校相关院校以及科研机构进行合作,展开企业定向培养以及在职人员培训等方式为企业提供必要的、急需的综合型人才。
3.4 优化成本投入与资源配置
政府可以出台相关的扶持政策,对在人工智能技术应用方面表现突出的企业给予资金补贴、税收优惠等支持,降低企业的投入成本。鼓励企业之间开展合作,实现资源共享,例如共同建设人工智能数据中心、共享智能设备等,提高资源的利用效率,减少重复投入。企业自身要合理规划成本投入,根据自身的实际需求和经济实力,制定分阶段的人工智能技术应用计划,优先在关键环节和重要领域进行投入,逐步推广。
结语
人工智能技术在电气工程自动化中的应用为行业发展带来了巨大的机遇,在电力系统自动化、工业电气自动化、电气工程自动化设计等场景中展现出显著的优势。然而,技术融合深度不足、数据安全问题、人才匮乏和成本较高等问题仍制约着其进一步发展。
参考文献
[1] 何学圣. 人工智能技术在电气工程自动化中的应用[J]. 造纸装备及材料,2025,54(04):59-61.
[2]谢奇峰.人工智能技术在电气工程中的应用[J].电子技术,2025,54(02):370-371.