供水設(shè)備自動(dòng)化人工智能控制探究

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摘要：在社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)，技術(shù)水平也在不斷提升，特別是在城鄉(xiāng)智能供水系統(tǒng)中，人工智能技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛，提高了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)效率。從電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的構(gòu)建來(lái)看，人工智能技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值很高，可以顯著提升工作質(zhì)量?；诖?，必須要強(qiáng)化供電設(shè)備機(jī)械電氣自動(dòng)化人工智能控制技術(shù)的研究工作，明確其帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)，探究其在供水設(shè)備機(jī)械電氣自動(dòng)化控制中的具體應(yīng)用措施，為供水系統(tǒng)的穩(wěn)定高效運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：供水設(shè)備；人工智能控制；電氣自動(dòng)化

在各行各業(yè)的發(fā)展中，人工智能技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)效率的提升，同時(shí)也創(chuàng)造了更高的經(jīng)濟(jì)收益。人工智能作為自然學(xué)科與社會(huì)學(xué)科的交叉，屬于邊緣學(xué)科，所涉及到學(xué)科內(nèi)容比較復(fù)雜，包括控制論、不定性論、心理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)以及認(rèn)知科學(xué)等內(nèi)容[1]。在供水設(shè)備機(jī)械電氣自動(dòng)化控制過(guò)程中，人工智能技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效的降低人力資源成本，實(shí)現(xiàn)供水設(shè)備運(yùn)行效率的提升，同時(shí)可以有效的降低供水設(shè)備的故障率，為供水企業(yè)的穩(wěn)定健康發(fā)展提供保障。

1人工智能技術(shù)相關(guān)概述

從上世紀(jì)中期開(kāi)始，人工智能就已經(jīng)受到了人們的廣泛關(guān)注，在社會(huì)科學(xué)技術(shù)水平不斷提升的情況下，自動(dòng)化、數(shù)字化以及智能化水平不斷提升。人工智能主要是借助計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與各行業(yè)之間的融合，實(shí)現(xiàn)社會(huì)生產(chǎn)力的提升，人工智能前期主要是從智能化與數(shù)字化的角度出發(fā)，彼此之間存在著十分密切的聯(lián)系[2]。在我們?nèi)粘Ｉa(chǎn)與生活中，人工智能作為其中的重要組成，在改善人們生活水平方面起著至關(guān)重要的作用，比如在生產(chǎn)活動(dòng)中，自動(dòng)化人工智能技術(shù)能夠控制各種機(jī)器，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化與計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合，進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)槿斯ぶ悄?。尤其是針?duì)一些高危行業(yè)，工作人員如果長(zhǎng)期處于有害環(huán)境，則會(huì)大大損害身體健康，這就需要借助人工智能的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)質(zhì)量精準(zhǔn)度的提升，推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展。

2人工智能控制器算法

2.1PID算法原理

PID算法作為控制領(lǐng)域中最為廣泛的應(yīng)用算法，具有很大的價(jià)值，如果要對(duì)供水設(shè)備的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，只需要設(shè)置輸入目標(biāo)，就可以借助積分調(diào)節(jié)、比例調(diào)節(jié)以及微分調(diào)節(jié)等，控制水體溫度，執(zhí)行機(jī)構(gòu)能夠保障水溫穩(wěn)定在事先設(shè)定的閾值內(nèi)，這一過(guò)程需要借助測(cè)量元件來(lái)實(shí)現(xiàn)。在PID算法的作用下，能夠?qū)崿F(xiàn)水溫迅速升高，同時(shí)實(shí)現(xiàn)水溫的固定[3]。

2.2人工智能控制器中PID算法的應(yīng)用

在實(shí)際應(yīng)用PID算法的過(guò)程中，需要對(duì)其存在的散熱問(wèn)題進(jìn)行分析，充分考慮不同材質(zhì)自身的散熱效率，部分材質(zhì)的散熱效率相對(duì)較高，但是部分材質(zhì)則散熱較低。此外，在加熱到固定溫度以后，比如30℃，水與加熱管道的余溫也會(huì)造成水溫的繼續(xù)上升，這就造成水溫出現(xiàn)了一定的波動(dòng)。為了保障水溫符合生產(chǎn)需要，必須要設(shè)定一個(gè)誤差比例，按照最開(kāi)始設(shè)置的Kp來(lái)調(diào)整誤差，保障水溫穩(wěn)定在所需的閾值內(nèi)。

2.3PID算法對(duì)非線性過(guò)程的控制

通常來(lái)說(shuō)，一般人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法在收斂性方面存在一定局限性，這就需要采用非線性函數(shù)近似器。對(duì)于非線性函數(shù)近似器來(lái)說(shuō)，并不需要進(jìn)行研究對(duì)象模型的確定，實(shí)現(xiàn)了工作效率與應(yīng)用廣泛性的提升[4]。在遇到一些特殊問(wèn)題的時(shí)候，例如供水設(shè)備機(jī)械控制，則需要進(jìn)行再次建模，開(kāi)展函數(shù)估算，不僅使得效率降低，同時(shí)也會(huì)造成系統(tǒng)穩(wěn)定性受損。這就需要在人工智能控制器設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)該在PID算法基礎(chǔ)上開(kāi)展改良工作，然后控制系統(tǒng)，從而消除PID算法所產(chǎn)生的誤差。

3供水設(shè)備機(jī)械電氣自動(dòng)化控制中人工智能控制器應(yīng)用價(jià)值

針對(duì)不同類別的人工智能控制器來(lái)說(shuō)，需要構(gòu)建不同的研究手段，比如神經(jīng)算法、模糊神經(jīng)算法以及遺傳算法等，在供水設(shè)備機(jī)械電氣自動(dòng)化控制當(dāng)中，主要從非線性函數(shù)近似器的研究出發(fā)，開(kāi)發(fā)與研究人工智能。相較于普通函數(shù)估計(jì)來(lái)說(shuō)，人工智能非線性函數(shù)計(jì)時(shí)器的優(yōu)勢(shì)十分明顯。首先，如果采用普通函數(shù)估計(jì)器，在開(kāi)展研究當(dāng)中容易受到不確定因素的影響，危及供水設(shè)備的穩(wěn)定性，但是在非線性函數(shù)近似解的應(yīng)用修改，則不需要構(gòu)建研究對(duì)象模型，能夠?yàn)閭€(gè)別對(duì)象的研究提供便利條件，實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用水平的提升。其次，研究者能夠結(jié)合實(shí)際需求，合理的調(diào)整供水機(jī)械設(shè)備的性能，實(shí)現(xiàn)供水設(shè)備適應(yīng)性的提升。最后，相較于普通函數(shù)估計(jì)與控制器來(lái)說(shuō)，人工智能非線性函數(shù)近似器可以更為便利的進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)，只需要獲取到供水設(shè)備中的數(shù)據(jù)以后，就可以開(kāi)展人工智能技術(shù)設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)過(guò)程。

4供水設(shè)備機(jī)械電氣自動(dòng)化控制中人工智能技術(shù)的應(yīng)用

4.1電氣控制領(lǐng)域應(yīng)用

在當(dāng)前的諸多領(lǐng)域當(dāng)中，人工智能技術(shù)都有著廣泛的應(yīng)用，可以顯著實(shí)現(xiàn)城市供水控制效率的改善，同時(shí)降低運(yùn)行成本。在開(kāi)展電氣控制當(dāng)中，主要從神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制以及專家系統(tǒng)兩方面出發(fā)，其中專家控制需要建立在專家系統(tǒng)基礎(chǔ)之上，將其集成在控制技術(shù)中。此外，模擬人腦神經(jīng)元的活動(dòng)，能夠做到網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)通知，當(dāng)前諸多技術(shù)與領(lǐng)域都積極的開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)控制技術(shù)，為人工智能技術(shù)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

4.2供水設(shè)備中的應(yīng)用

在針對(duì)實(shí)際情況開(kāi)展研究以后發(fā)現(xiàn)，城市供水系統(tǒng)中所涉及的影響因素眾多，需要多學(xué)科的共同努力，對(duì)技術(shù)人員的能力與綜合素養(yǎng)提出了更高要求。在現(xiàn)階段城市供水管理人員中，需要具有較強(qiáng)的個(gè)人素養(yǎng)，提升自身的專業(yè)知識(shí)水平。在推動(dòng)城市供水系統(tǒng)問(wèn)題解決的過(guò)程中，人工智能控制的應(yīng)用更為廣泛，能夠在替代人工操作以后，實(shí)現(xiàn)控制水平的提升，改善故障處理的效率與質(zhì)量，降低系統(tǒng)控制成本。

4.3故障處理中的應(yīng)用

通常來(lái)說(shuō)，在城市供水控制系統(tǒng)運(yùn)行中，如果出現(xiàn)工作人員控制不當(dāng)，沒(méi)有嚴(yán)格按照操作規(guī)范運(yùn)行的情況，則會(huì)使得城市供水控制系統(tǒng)產(chǎn)生事故，加大故障發(fā)生幾率，使得企業(yè)產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)損失。但是在傳統(tǒng)故障診斷過(guò)程中，所采用的方法比較復(fù)雜、繁瑣，無(wú)法對(duì)故障產(chǎn)生的原因進(jìn)行準(zhǔn)確診斷。比如在變壓器故障在很短中，傳統(tǒng)油溶氣診斷技術(shù)的應(yīng)用，不僅會(huì)產(chǎn)生大量的物力與人力耗費(fèi)，同時(shí)在診斷結(jié)果方面也存在誤差。這就需要充分發(fā)揮出人工智能控制技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，在故障診斷中，應(yīng)對(duì)各種類型的故障，實(shí)現(xiàn)安全事故發(fā)生幾率的有效控制，促進(jìn)城市供水系統(tǒng)控制質(zhì)量與效率的提升。

5結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，人工智能與自動(dòng)化成為了社會(huì)各界廣泛關(guān)注的焦點(diǎn)，在各行各業(yè)中都得到了廣泛應(yīng)用，特別是針對(duì)供水設(shè)備來(lái)說(shuō)，通過(guò)發(fā)揮出人工智能技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，能夠在實(shí)現(xiàn)工作效率提升的同時(shí)，為人們的生活提供更大的便利。在人工智能技術(shù)的應(yīng)用下，工作人員的工作復(fù)雜性得到了有效控制，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了工作質(zhì)量的提升，能夠滿足當(dāng)前社會(huì)的發(fā)展需求，實(shí)現(xiàn)供水企業(yè)的穩(wěn)定運(yùn)行，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

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作者:吳瓊 單位:廣東理工學(xué)院