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一， 前言

建筑行業是我國重要的經濟增長行業之一，對國民經濟的發展和人們生活水平的提高有著密切的關系。伴隨著科學技術的發展和經濟文化的交流，人們的生活水平和生活質量有了巨大的提升，對建筑工程的設計施工以及管理都提出了更為嚴格的要求，傳統的實用和簡單的具有外部的藝術美感已經難以滿足人們日益多元化的需求，加強對建筑行業的電氣自動化研究，對建筑行業設計施工中，配備先進的現代化電氣設備，實施建筑工程項目的電氣自動化，這是現代化建筑設計施工和滿足人們日益多變的經濟文化需要的客觀要求。經過實踐證明，建筑工程的電氣自動化，不僅僅關系到整個項目工程的施工進度，更是建筑工程行業實施質量競爭的核心和關鍵。在現代化的建筑工程設計施工中，實施電氣自動化，提高自動化水平，是我國建筑行業的發展要求。

二．我國建筑行業電氣自動化現狀和存在的問題

1.我國建筑行業電氣自動化現狀

在我國的建筑行業，通過多年不斷的發展和研究，電氣的自動化已經初具規模，電氣自動化程度日漸加深，電氣自動化水平逐漸提高，電氣自動化在我國建筑行業的應用和發展，為我國的建筑行業的繁榮作出了重要貢獻，但是從我國的整體工程建筑電氣自動化水平來看，依舊存在著很多問題，新設備新技術應用緩慢，電氣自動化的設計施工不夠科學，管理不夠完善等一系列問題，使得我國在電氣自動化進程中，無論是電氣自動化水平還是電氣自動化程度，都遠遠落后于西方發達國家，使得我國的建筑行業相對于西方發達國家而言，無論是在電氣的設計施工上，還是電氣自動化的安全穩定上，都缺乏很強的競爭力，新時期下，正確理性面對我國建筑電氣自動化的現狀，找出存在的缺陷，加大對電氣自動化的研究，提高我國建筑行業的電氣自動化水平，是我國現代化發展的客觀要求和必然選擇。

2.我國建筑行業電氣自動化存在的問題

（一）電氣自動化高端人才不足，電氣自動化缺乏核心支撐

我國目前的建筑行業整體規模相對小，資金積累不夠，難以留住高端的優秀管人才，企業的積累缺乏，使得整個建筑行業中電氣自動化設計施工的高層核心技術人員缺失，使得整個建筑行業電氣自動化缺乏活力和技術保證。

（二）新技術新設備應用緩慢，核心競爭力不足

我國的建筑行業在電氣自動化上有了一定的發展，但是缺乏鉆研突破的研究技術精神，缺乏對核心技術的研究，自動化設備多采用進口和引進，且應用的速度緩慢，難以形成自己企業的核心專利，難以保持自動化的核心競爭力。自動化市場尚不完善，不夠健全，惡性競爭，市場規范不嚴格，且產品品牌單調，品牌知名度不高，難以和國際知名自動化品牌競爭

（三）建筑行業對電氣自動化的管理不善，電氣自動化的質量難以保證

建筑行業發展迅速，很多管理者多想盡一切手段來提高建筑工程的效益，為了大幅度降低成本，使用假冒偽劣的電氣設備和電氣產品，設計部符合國家標準的施工安裝方式，使用質量難以達到質量標準的材料等一系列問題，使得整個電氣自動化的設計施工中，質量難以得到保證，同時，很多施工的企業由于企業的自身實力有限，缺乏一定的電氣自動化的監測設備和監控設施，在施工和對整個電氣化管理中，難以全面，難以科學精細，這些方面都嚴重影響到整個電氣自動化的水平和質量。

三，我國建筑電氣自動化的重要意義

1． 這是保證工程建設質量和進度的客觀要求

實施電氣自動化，加強對先進技術和設備的應用速度，采用科學嚴謹的設計方式和施工程序，加強對電氣自動化的管理，加強對各種電氣設備，電氣材料的管理監督，保證了整個工程建筑的工程質量，同時，可以大幅度降低工程成本，并合理的控制工程的進度，電氣自動化的水平提高，亦有助于保證整個工程建筑中的安全。

2． 實施建筑電氣自動化，有助于整個建筑市場的規范化

電氣自動化的進程加快，對整個電氣行業的技術人員和管理人員都提出了更高的要求，不僅僅要求有豐富的管理經驗，更需要有精湛的電氣技術和較高的工作素養，同時，電氣自動化很大程度上減少了工程中的暗箱操作等弊端，敦促著工作人員依法辦事，嚴格執行相關的規章制度，有助于促進整個建筑市場的規范化管理。

四．我國建筑行業電氣自動化的發展趨勢探究

1. 電氣自動化將會朝著智能化方向發展。

縱觀我國目前的建筑工程發展行情，電氣自動化的發展應用，智能化是其核心部分，所謂智能化表現在其具有多種新功能。在在建筑行業控制方面，有關的現場儀表在一起，在現場實現自主調節，從而實現控制的徹底分散使調節要加及時，并提高了整個系統的可靠性。

2. 電氣自動化的操控更為精確，更加精工。

建筑行業中競爭越發激烈，對工程產品質量的要求越來越嚴格，實施電氣自動化，先進技術的采用，科學管理方式的實施，整個建筑工程的自動化水平不斷升高，使得施工標準更為嚴格，產品的精度朝著更高的方向發展，因此，自動化在建筑工程中會有著更嚴密精確的要求。

3.無線技術是電氣自動化操作更簡便準確。

在現代的建筑行業，電氣自動化能夠實現非接觸傳輸，特別適用于惡劣環境或振動、高速旋轉對象的監控，而且降低了安裝成本、持續降低運行維護成本，同時更換方便，便于升級。還能夠減少接插件故障，移動自由且不受限制，建筑行業電氣自動化是工廠測控模式的變革，將會有力的推進我國建筑行業電氣自動化進程。

五，我國建筑行業電氣自動化的發展建議

1.政府加強對建筑工程電氣自動化實施的引導和扶持

建筑工程電氣自動化企業關系到國民經濟的發展和人們生活水平的提高，政府加大對建筑行業電氣自動化的支持引導，政府部門要引導自動化企業轉變觀念、穩定心態，提高產品質量以及服務質量，引導優秀的國產品牌進入重要領域，為民族企業的發展提供空間。

2.建筑行業加大對電氣自動化核心技術的研究，加大投入力度。

建筑行業要加強對各種電氣設備和電氣設計施工技術的研究探討，加強各個建筑單位之間的通力合作，不斷加大對新技術新設備和心的管理理念的引進和運用，加大投入，實現各種電氣自動化核心技術的突破，使得建筑行業實現整個設計施工方式的轉變，提高整體的核心競爭力。

六．結束語

建筑行業關系到國計民生，實現建筑行業的電氣自動化，加大對各種電氣自動化技術的研究，不斷實現各種技術和管理方法的突破，是提高人們生活水平和生活質量，促進整個建筑行業快速健康發展的客觀要求，必須得到各方面的支持和重視，以建筑行業的電氣自動化，帶動整個社會的自動化進程，這是促進我國整個社會自動化的有效方式之一。

參考文獻：

[1]孫成明 沈瀅 王然冉 建筑行業對電氣工程及其自動化專業人才專業素質、知識結構和實踐技能要求分析 [會議論文]，2007 - 第四屆全國高等學校電氣工程及其自動化專業教學改革研討會

[2]張勇 淺談電氣自動化管理 [期刊論文] 《城市建設理論研究（電子版）》 -2012年14期

[3]金永旺 電氣自動化工程控制系統的現狀及其發展趨勢 [期刊論文] 《企業導報》 -2012年4期

[4]于澤軒 實現電氣自動化及其發展戰略研究 [期刊論文] 《商品與質量：學術觀察》 -2012年2期

[5]劉冬梅 某大型原料輸送工程的電氣自動化系統設計 [期刊論文] 《科技信息（科學•教研）》 -2008年7期

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建筑電氣自動化發展三十余年，是建筑行業重要組成部分，建筑自動化的發展變化對整個建筑行業都有著深遠的影響，了解電氣自動化首先了解它的起源與演變，然后分析現狀及30年的發展趨勢，只有這樣才能正確發現建筑自動化未來的發展方向。

一、建筑電氣自動化的起源與演變

建筑最初只是一個供人們躲避惡劣自然環境的外殼，隨著技術的不斷發展，建筑的組成部分逐漸增加，從最初的簡單殼子到能夠調節內部溫度和濕度的房體，人們開始注重安有供熱、冷功能的建筑設備，隨即產生了自動控制溫度、濕度的建筑設備自控系統。1973年，驚動中外的“石油危機”不僅讓OPEC禁運石油組織走進人們視野，更讓 人們看到了隨之而來的建筑設備自控系統的升級，從單純的控能到管理自控再到完全自動化，一個世紀的時間里，建筑自動化實現了質的飛躍。隨著社會的發展，計算機技術不斷被應用與建筑領域，電氣自動化實現計算機采集監督控制功能（SCADA）。在SCADA發展一段時間后，DDC作為分布式控制系統開始取代SCADA登上歷史舞臺，至此以計算機為監督控能系統被淘汰。

DDC 出現直接成為建筑電氣自動化系統的核心，因為它不僅改變自控邏輯功能器件，更改變自控系統的結構與布局，將原本集中總線控制形式改變為現場分布式控制，給電氣系統以獨立自主的權利，這個改變有利于現代控制系統的健康發展。事情的發展都存在雙面性，現場總線控制缺點是各廠商生產的設備不能通用，有效替換應用性差，無形中提高了設備維護成本，業主都經歷了增在成本的頭疼階段，隨后在市場和技術雙重因素的制約下，許多現場總線標準或自控網絡退出了這個行業，至今在建筑自動化行業，自控網絡標準基本上只有 BACnet 和 LonWorks 兩種主要標準。至此，從建筑自動化行業內部來看，建筑自動化已走過了混沌無序的發展階段，步入了有序的發展軌道。

二、建筑電氣自動化的現狀與應用技術

通過建筑電氣自動化的發展歷程可知，建筑自動化也是踩在“巨人的肩膀”，很多時候，它以后其他學科的創新發展而發展，取眾家之長，應用諸多新的原理技術豐富自身，最終形成自己的特色內容，如BACnet標準的創建和建筑電氣自動化系統集成及操作技術規范等都是如此。

建筑電氣自動化的早期發展有賴許多自控網絡的應用原理，它們的存在指引并推動建筑電氣自動化的發展創新，但從某種程度上說它們也影響了建筑電氣自動化的深度發展：

首先，建筑電氣自動化系統對環境的檢測監督有著嚴格的管理比對，一旦變化產生隨機產生傳感預警，但在檢測過程中，需在建筑內分布大量測量傳感器、控制執行器，統一集成操作，但是并不像我們想的那么簡單，不同的傳感器、執行器之間網絡自控標準是不同的，這就為互操作提出挑戰。其次，除收到標準的制約外，用戶與業務也面對設備系統供應商的制約，建筑在使用一種網絡設備后，更換與取代成為“老大難”問題。至此統一網絡控制標準成為迫切需求。網絡控制標準統一后不僅可以提高系統集成的互操作性，更能方便業主選擇服務好的供應商合作，有利于市場公平競爭，更有效推動建筑電氣自動化的快速發展。

其次，建筑電氣自動化有屬于自身的特殊性，隨著現場總線網絡控制的應用，人們逐漸發現該控制并不能滿足所有建筑電氣自動化要求，比如，人們對房子的使用并沒有嚴格的周期性與時效性，相反對建筑的房體的使用隨意性很強，這就要求自控系統要更加人性化，而不是死板的滾動變化，至此，現實需求要求總線控制方式做出改變，新的開發勢在必行。ASHRAE（美國采暖、制冷與空調工程師學會）經過 8 年多時間的工作，于 1995 年 6 月正式公布了起源于建筑自動化領域并專用于該領域的 BACnet（BuildingAutomation and Control Network）標準。

有關建筑自動化自控網絡標準化的機構或組織主要有三個：ISO（國際標準組織）、CEN（歐盟標準組織）和 IEC（國際電工委員會）。其中，建筑自動化自控網絡國際標準化的工作主要由 ISO 組織的 205分技術委員會 ISO/TC205――Building environment design（建筑環境設計）負責，具體工作由ISO/TC205/WG3 工作組完成，現已完成了 ISO 16484 標準――Building automation and control systems （BACS， 建筑自動化系統）的大部分工作。

目前在歐洲，建筑自動化自控網絡標準化由歐盟標準組織第 247 分技術委員會 CEN /TC247――Building Automation， Controls and Building Management（建筑自動化與樓宇管理）負責。從根本上看，現場總線網絡操控從歐洲起源，后在美國得到發展應用，CEN不得不兼顧多頭，既考慮歐盟國家的利益又兼顧美國的標準影響作用，于是在建筑電氣自動化系統三層結構上制定多種并存標準體系。在CEN/TC247 標準體系中，管理層有 BACnet 標準，其他二層均有多個現場總線標準。事實上，BACnet 為了滿足 CEN 要求定義了與 KONNEX 標準的接口，另外，BACnet 標準在其物理層和數據鏈路層中也包括了 LonTalk 標準，因而 BACnet 可以直接應用于現場層。其中，KONNEX 標準是Batibus （Batiment Intelligent Bus）， EIB（European Installation Bus）和EHS（European Home System）三個標準的合并版。

IEC 雖然沒有對建筑自動化自控網絡進行標準化工作，但由于歷史原因，早在 1994 年就開始對照明技術自控技術進行了標準化，并制訂了 IEC 60929――DALI（Digital Addressable Lighting Interface）標準，該標準至今已進行了多次修訂。

LonWorks 作為重要建筑電氣自動化技術標準，其地位是不容忽視。LonWorks 技術擁有較好的互操作性，能做到有效控制網絡，它既是 BACnet 國際標準的一個可選擇組成部分，又在技術上獨立于建筑自動化自控領域并且被人廣泛使用。由于受歡迎程度大，被適用范圍廣，該標準不僅是 ANSI（美國國家標準）、EIA（美國電氣工業協會）和 CEN 標準，并最終于 2008 年升級為 ISO 標準（ISO/IEC 14908）。

綜上所述，雖然許多標準還在發展應用中，但無法取代BACnet、 LonWoks 這兩個標準，無論從技術角度還是應用角度。二者長期占據標準中的霸主地位，并且在很長的時間內，建筑電氣自動化的的標準都將以之為主。因此，在建筑自動化行業研究和應用 BACnet 標準和 LonWorks 技術應是建筑自動化研究和應用的熱點。

三、建筑電氣自動化在我國的發展應用

在我國，建筑電氣自動化受時代特色限制，秉持科學發展觀看待建筑電氣自動化是未來的方向，目前我國的建筑行業增值速度快，建筑電氣自動化市場發展速度快，利益驅使更多的供應商看中建筑市場，正因如此，建筑電氣自動化市場兩極分化嚴重，供應商良莠不齊，部分根本不懂技術的工作人員混跡該領域，市場秩序出現混亂現象。

經過多年的發展實踐，終于出現幾批優秀的經得起考驗的建筑電氣自動化系統，這對行業發展起到很好的指引作用，與此同時，我國的技術員技術磨練成熟，逐漸與國際標準縮減差距。目前我國許多電氣自動化系統品牌打入國際市場，雖然在建筑電氣自動化領域的研究呈上升趨勢，但這種上升與行業發展仍然存在差距。

在以開放為時代特征的今天，我國建筑自動化發展的可行方案應是客觀評估現有的技術標準，并掌握、消化和吸收建筑自動化行業中的重大主流技術標準，走自主研制和開發的道路，研究和開發具有自主產權的實用產品和系統。

參考文獻：

[1]楊東林.太原城市土地利用中的問題與對策[期刊論文]-太原大學學報2005，6（1）

[2]張永林.舊房改建中的碳纖維加固施工實踐[期刊論文]-建筑施工2009，31（7）

[3]周萍.關于舊房的改建技術[期刊論文]-沿海企業與科技2008（6）

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一、我國建筑行業電氣自動化現狀和存在的問題

1.我國建筑行業電氣自動化現狀

由于我國人口眾多，建筑行業已經成為了我國經濟增長的主要支撐之一，其建筑的發展對于社會經濟發展和人們生活水平的發展有著緊密的聯系。隨著科技技術的發展，我國的經濟和文化交流都進入了一個新的階段，人民的生活水平以及生活的質量也有了較大的提升，并且不斷對建筑工程的設計、質量以及管理都提出了更為嚴格的要求，從而使得社會不斷加強對建筑行業中的電氣自動化的研究力度，只有建筑水平和施工工藝得到了發展，人們才會提高對電氣工程的滿意度，從而提高建筑電氣化工程的質量和自動化的水平，是我國建筑行業迫在眉睫的發展路線。

只有企業通過不斷的研發，才能使得電氣自動化的腳步不會停滯，也不會使得電氣自動化技術與國際建筑自動化技術脫軌，極大的促進電氣自動化在我國的貴廣速度和發展應用，電氣自動化技術已經為我國的建筑行業發展做出了巨大的貢獻，但是通過我國目前整體自動化水平來看，我國還在存在著較多的問題，例如電氣自動化化設計不夠嚴謹、合理，生產管理不完善等問題。我國的電氣自動化技術，無論是在電氣自動化程序或者電氣自動化水平上都遠遠低于國際發達國家的發展程度，這就使得我國各個方面都沒有很強的競爭力，新時期、新經濟下，我國應該如正確而理性的對待我國的電氣自動化水狀態，去找出電氣自動化中的缺陷，加強對電氣自動化的研究力度，最大限度的提升我國電氣自動化水平，這是我國在現代化發展過程中所必須要面臨的抉擇和態度要求[1]。

2.我國建筑行業電氣自動化存在的問題

（一）電氣自動化高端人才不足，電氣自動化缺乏核心支撐

目前我國各個建筑行業的規模都偏小，相對來說沒有國際跨國建筑企業公司的強大實際，其自身的經濟能力也不足，難以留下更多的高端管理人才，企業在整體上缺少建筑建設經驗，最終導致了建筑行業中的電氣自動化設計核心人員不斷的離開，繞整個建筑企業內部的電氣自動化水準不斷的降低，缺少技術創新[2]。

（二）新技術新設備應用緩慢，核心競爭力不足

雖然我國的一些建筑行業在電氣自動化的發展過程中，取得了一定的進步，但是由于缺少專研的和突破的研究技術的精神，沒有掌握相關的核心技術，各種電氣自動化設備幾乎完全靠國外進口，并且推廣的速度極為緩慢，這就導致了我國的企業難以擁有核心的專利，更難以保證自身電氣自動化設備在國際上的競爭力，這也使得使得目前市場上的各種自動化產品信息不完善，沒有一個健全的體系，市場出現惡意的產品競爭或者說整個市場的建設不規范，自由的產品系列較為單調，品牌在整體上沒有擁有知名度，極難與國際上知名的電氣自動化設備制造企業相媲美。

（三）建筑行業對電氣自動化的管理不善，電氣自動化的質量難以保證

雖然我國目前建筑行業發展極為迅速，但是，許多企業的管理者為了追求更高的利益，相近一切辦法來壓榨電氣自動化設備的制造成本，是用劣質的物料投入到生產指導當中去，從而使得設計制造的產品不符合過程的相關標準或者不符合相關的施工安裝措施，其設施的使用質量難以得到保障。使得整個電氣自動化的設計生產行業的產品，質量難以得到保證。

二、我國建筑電氣自動化的重要意義

1. 這是保證工程建設質量和進度的客觀要求

實施電氣自動化，加強對先進技術和設備的應用速度，采用科學嚴謹的設計方式和施工程序，加強對電氣自動化的管理，加強對各種電氣設備，電氣材料的管理監督，保證了整個工程建筑的工程質量，同時，可以大幅度降低工程成本，并合理的控制工程的進度，電氣自動化的水平提高，亦有助于保證整個工程建筑中的安全。

2. 實施建筑電氣自動化，有助于整個建筑市場的規范化

電氣自動化的進程加快，對整個電氣行業的技術人員和管理人員都提出了更高的要求，不僅僅要求有豐富的管理經驗，更需要有精湛的電氣技術和較高的工作素養，同時，電氣自動化很大程度上減少了工程中的暗箱操作等弊端，敦促著工作人員依法辦事，嚴格執行相關的規章制度，有助于促進整個建筑市場的規范化管理。

三、我國建筑行業電氣自動化的發展趨勢探究和發展建議

1. 電氣自動化將會朝著智能化方向發展。

縱觀我國目前的建筑工程發展行情，電氣自動化的發展應用，智能化是其核心部分，所謂智能化表現在其具有多種新功能。在在建筑行業控制方面，有關的現場儀表在一起，在現場實現自主調節，提高了整個系統的可靠性。

2. 電氣自動化的操控更為精確，更加精工。

建筑行業中競爭越發激烈，對工程產品質量的要求越來越嚴格，實施電氣自動化，先進技術的采用，科學管理方式的實施，整個建筑工程的自動化水平不斷升高，使得施工標準更為嚴格，產品的精度朝著更高的方向發展，因此，自動化在建筑工程中會有著更嚴密精確的要求。

3.政府加強對建筑工程電氣自動化實施的引導和扶持

建筑工程電氣自動化企業關系到國民經濟的發展和人們生活水平的提高，政府加大對建筑行業電氣自動化的支持引導，建筑行業要加強對各種電氣設備和電氣設計施工技術的研究探討，加強各個建筑單位之間的通力合作，不斷加大對新技術新設備和心的管理理念的引進和運用，加大投入，實現各種電氣自動化核心技術的突破，使得建筑行業實現整個設計施工方式的轉變，提高整體的核心競爭力。

四、結束語

綜上所述，建筑行業不僅僅關系到經濟的發展，還關系到我國居民生活環境的舒適性，只有不斷的加強建筑的現代電氣自動化進程，提高對于建筑電氣自動化的研究力度，從各個方面的突破現有的束縛，是人民生活水平能否提高以及各個建筑行業電氣自動化水平能否更好發展的前提條件，因此必須要受到社會各界的支持和關注，促進建筑電氣自動化的發展，帶到全社會的經濟進步的步伐，這是關系到我國社會經濟發展的問題。

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1.人工智能應用理論分析

人工智能（Artificial Intelligence），英文縮寫為AI。它是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。人工智能是門邊沿學科，屬于自然科學和社會科學的交叉。涉及哲學和認知科學、數學、心理學、計算機科學、控制論、不定性論，其研究范疇為自然語言處理，知識表現，智能搜索，推理，規劃，機器學習，知識獲取，感知問題，模式識別，邏輯程序設計，軟計算，不精確和不確定的管理，人工生命，神經網絡，復雜系統，遺傳算法等，應用于智能控制，機器人學，語言和圖像理解，遺傳編程。

當今社會，計算機技術已經滲透到生產和生活的方方面面，計算機編程技術的日新月異催生自動化生產、運輸、傳播的快速發展。人腦是最精密的機器，編程也不過是簡單的模仿人腦的收集、分析、交換、處理、回饋，所以模仿模擬人腦的機能將是實現自動化的主要途徑。電氣自動化控制是增強生產、流通、交換、分配等關鍵一環，實現自動化，就等于減少了人力資本投入，并提高了運作的效率。

2.人工智能控制器的優勢

不同的人工智能控制通常用完全不同的方法去討論。但AI控制器例如：神經、模糊、模糊神經以及遺傳算法都可看成一類非線性函數近似器。這樣的分類就能得到較好的總體理解，也有利于控制策略的統一開發。這些AI函數近似器比常規的函數估計器具有更多的優勢，這些優勢如下

（1）它們的設計不需要控制對象的模型（在許多場合，很難得到實際控制對象的精確動態方程，實際控制對象的模型在控制器設計時往往有很多不確實性因素。例如：參數變化，非線性時，往往不知道。）

（2）通過適當調整（根據響應時間、下降時間、魯棒性能等）它們能提高性能。例如：模糊邏輯控制器的上升時間比最優PID控制器快1.5倍，下降時間快3.5倍。

（3）它們比古典控制器的調節容易。

（4）在沒有必須專家知識時，通過響應數據也能設計它們。

（5）運用語言和響應信息可能設計它們。論文格式，自動化控制。

（6）它們有相當好的一致性（當使用一些新的未知輸入數據就能得到好的估計），與驅動器的特性無關。論文格式，自動化控制。。現在沒有使用人工智能的控制算法對特定對象控制效果非常好，但對其他控制對象效果就不會一致性地好，因此對具體對象必須具體設計。

3.人工智能的應用現狀

（1）優化設計電氣設備的設計是一項復雜的工作，它不僅要應用電路、電磁場、電機電器等學科的知識，還要大量運用設計中的經驗性知識。傳統的產品設計是采用簡單的實驗手段和根據經驗用手工的方式進行的。因此，很難獲得最優方案。隨著計算機技術的發展，電氣產品的設計從手工逐漸轉向計算機輔助設計（CAD），大大縮短了產品開發周期。人工智能的引進，使傳統的CAD技術如虎添翼，產品設計的效率及質量得到全面提高。

用于優化設計的人工智能技術主要有遺傳算法和專家系統。遺傳算法是一種比較先進的優化算法，非常適合于產品優化設計，因此電氣產品人工智能優化設計大部分采用此種方法或其改進方法。

（2）智能控制的功能實現

①數據采集與處理：對所有開關量、模擬量的實時采集，并能按要求處理或存貯。

②畫面顯示：模擬畫面真實顯示一次設備和系統的運行狀態，可實時顯示電流、電壓等所有模擬量、計算量、隔離開關、斷路器等實際開關狀態及掛牌檢修功能，能生成歷史趨勢圖。

③運行監視：具有對各主要設備的模擬量數值、開關量狀態的實時智能監視，有事故報警越限和狀態變化事件報警，事件順序記錄、聲光、語音、電話圖象報警。

④操作控制：通過鍵盤或鼠標實現對斷路器及電動隔離開關的控制，勵磁電流的調整。按順控程序進行同期并網帶負荷或停機操作。系統對運行人員的操作權限加以限制，以適應各級運行值班管理。

⑤故障錄波：模擬量故障錄波，波形捕捉，開關量變位，順序記錄等（包括主要輔機）。論文格式，自動化控制。。

⑥在線分析：不對稱運行分析、負序量計算等。

⑦在線參數設定及修改：保護定值包括軟壓板的投退。

⑧運行管理：操作票專家系統，運行日志，報表的生成及存儲或打印，運行曲線等。

人工智能控制技術在自動控制領域的研究與應用已廣泛展開，但在電氣設備控制領域所見報道不多。可用于控制的人工智能方法主要有3種：模糊控制、神經網絡控制、專家系統控制。

4.恒壓供水案例簡析

恒壓供水在工業和民用供水系統中已普遍使用，由于系統的負荷變化的不確定性，采用傳統的PID算法實現壓力控制的動態特性指標很難收到理想的效果。在恒壓供水自動化控制系統的設計初期曾采用多種進口的調節器，系統的動態特性指標總是不穩定，通過實際應用中的對比發現，應用模糊控制理論形成的控制方案在恒壓系統中有較好的效果。在實施過程中選用了AI 一808人工智能調節器作為主控制器，結合FXIN PLC邏輯控制功能很好地實現了水廠的全自動化恒壓供水。對于單獨采用PLC實現壓力和邏輯控制方案，由于PLC的運算能力不足編寫一個完善的模糊控制算法比較困難，而且參數的調整也比較麻煩，所以所提出的方案具有較高的性價比。

本案例中只是一個人工智能在電氣自動化中的一個小小的應用，也是電氣元

件生產供給的一個方向，實現機械智能化是我們努力的追求，將人工智能的先進的最新成果應用于電氣自動化控制的實踐是一個誘人的課題。

人工智能研究的一個主要目標是使機器能夠勝任一些通常需要人類智能完成的復雜的工作，電氣自動化是研究與電氣工程有關的系統運行。人工智能主要包括感知能力、思維能力和行為能力，人工智能的應用體現在問題求解，邏輯推理與定理證明，自然語言理解，自動程序設計，專家系統，機器人學等方面。而這諸多方面都體現了一個自動化的特征，表達了一個共同的主題，即提高機械的人類意識能力，強化控制自動化。因此人工智能在電氣自動化領域將會大有作為，電氣自動化控制也需要人工智能的參與。

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引言：能源的短缺越來越引起發達和發展中國家的普遍關注。其中，電力能源的耗費和電力設計也引起了人們的高度重視。人們在追求智能樓宇、博物館建筑、住宅樓和校園建筑的舒適、安逸、安全和人性化的同時，也開始注重電氣自動化工程的節能設計，既要做到合理、達到用戶使用需求，又要兼顧到節能設計。

一、電氣工程設計原則

1、優化供配電設計。促進電能合理利用

在做水庫工程電氣設計時首先考慮的是適用性，就是要能為水工設備的運行提供必要的動力：為在水庫建筑物內創造良好的人工環境提供必要的能源；應該滿足用電設備對于負荷容量、電能質量與供電可靠性的要求；應能保證電氣設備對于控制方式的要求，從而使電氣設備的使用功能得到充分的發揮。做到供電系統高效、靈活、穩定、易控、多樣、便捷、暢通。其次考慮的是安全性，電氣線路應有足夠的絕緣距離、絕緣強度、負荷能力、熱穩定與動穩定的裕度；確保供電、配電與用電設各的安全運行：有可靠的防雷裝置：防雷擊技術措施；在水庫特殊功能的場合下還應有防靜電、防浪涌的技術措施；按水利建筑物的重要性與火災潛在危險程度設置相應必要的技術措施。在滿足水庫電氣工程的實用性和安全性的基礎上，利用先進的技術，優化供配電設計。促進電能合理利用。

2、提高設備運行效率。減少電能的直接或間接損耗

在滿足水工建筑物對使用功能的要求和確保安全的前提下，盡可能減少建設投資，最大限度的減少電能與各種資源的消耗。選用節能設備、均衡負荷、補償無功、減少線路損耗、降低運行與維護費用，提高電源的綜合利用率，提高設備運行效率、減少電能的間接或直接損耗。

3、合理調整負荷，選取合理的設計系數，提高負荷率和設備利用率在滿足水工建筑物對使用功能的要求和確保安全的前提下，設計時盡可能提高電能質量、合理調整負荷、選取合理的設計系數、在特殊用電的情況下選擇合理的節能措施，提高負荷率和設備利用率節約電能。

二、供電節能技術

1、減少電能傳輸的損耗

電路線路上必然會存在電阻，因此只要有電流通過線路就會產生有功功率能耗，對于這樣一種形式的能量損失，我們就需要根據其能耗的機理來進行設計處理，考慮到線路上的電流是不允許改變的，因此就只能夠在線路的電阻上做文章，也就是說，只要能夠在不影響線路正常運行的狀況下減小線路上的電阻，就能夠有效的起到節能的作用。我們更進一步的來探討，與線路電阻有關的是線路自身的電導、線路截面和線路的長度，相應的節能方式也就可以分為三個大類：一是選用電導率比較小的金屬材質來作為線路的輸電導線；二是盡可能的減少線路的長度，這一點可以通過線路少走彎路、不走回頭路來實現；三是適當的增大導線截面的面積。

2、變壓器的節能設計

變壓器是電力自動化工程中的重要設備，承擔著轉換電壓、電流和功率的重要作用。變壓器是耗能的大戶，當變壓器處于空載運行狀態時，低壓系統的能源損耗絕大部分是變壓器自身的運行損耗。因此，變壓器的節能設計是否合理是整個電力工程節能設計的關鍵環節。通常，變壓器的節能設計要從下面幾個環節來考慮：

（1）減少變壓器的型材損耗。例如，變壓器用的硅鋼片、鋼材、銅線和絕緣材料、絕緣子和變壓器油等都是正常變壓器所構成所必備的材料，這些材料的設計選擇如果不合理，要消耗供電系統的大量電能，若是本著厲行節約的理念，在滿足變壓器工作要求的前提下，周密合理地選擇材料和運行介質，可為電力工程間接地節約施工成本和節約電能。

（2）為降低變壓器的電能損耗，配電線路和配電柜，應盡量選擇銅材并且采用換位導線措施，基于降低變壓器的空載損耗考慮，應降低磁密并應盡量的選取冷軋用的高質硅鋼片，在滿足設備運行要求的條件下，盡量采用較薄的硅鋼片，達到節能的目的。

（3）選用節能方式的變壓器。目前，S11和S10都是為節能的設計要求而“量身打造”這種變壓器不僅繼承了原有變壓器的優點，還具有高效的節能特性，從生產長期運行來看，節能效果比較顯著，可作為節能設計的首選變壓器。同時，設計時，要注意選擇合理的變壓器接線方式，合理的接線方式對節能的影響也十分重要，同時，在變壓器的生產運行期間，不應讓變壓器長期過載運行，使得變壓器處于超溫運行狀態，這樣不僅加速變壓器的老化，同時也增加了變壓器的電能損耗。

（4）在工廠車間或大型智能樓宇，由于生產負荷率很大，變壓器按設計規范要求通常都放置在電力負荷的中心位置，盡量地與冰凍機、空壓機、大型引風機、離心機等大的生產負荷放置在一起，這樣便于生產管理，更重要的是可以減少現場電纜的長度、減少輸配電線路的事故率，降低線路的電壓降和電能的損失，同時提高了系統的功率因數和電能的質量。具體的放置位置要根據生產現場工藝設備的分布和實際情況來布局。對于大型的智能高層建筑，為了經濟考慮，應盡量放地下層，因為智能高層用電量大的電氣設備多數在低層。

3、供配電系統的設計

通過供配電系統的合理設計來實現節能無疑是最為直接也最為有效的方式之一，具體來說可以從以下三個方面來著手進行：一是盡可能的減少配電的級別，這樣能夠有效的提高供配電系統的穩定性和可靠性；二是要要結合實際的用電狀況來對供配電的狀況進行確定，盡可能的保證變壓器處于負荷的中心位置，這樣就能夠最大程度的降低供電半徑，從而實現電力節能，并且，這樣一種節能方式還能夠一定程度上提高供電的質量。

4、照明節能

在電氣自動化的節能設計中，還可以通過照明節能來實現，具體來說同樣是有兩種方式，一種就是直接利用高效光源，傳統的白熾燈雖然簡單便宜，但是其發光的效率比較低；另一種就是充分的利用自然光，這就需要對構筑物的門窗進行擴大，或者是對建筑物或者是構筑物選擇一個較好的朝向。

結束語：

電氣系統也隨著社會的發展在不斷的進步，而對于電氣自動化中的節能技術而占也正處于發展階段。現在的節能技術能夠達到節能的效果，而今后研究的節能技術將會朝著更好的方向發展。而現在要做好電氣自動化的節能設計則應該從導線的選擇到最后安裝的完成都應該做到最好，并且還要讓節能技術在電氣系統中發揮到最好的效果。

參考文獻：

[1]劉江，淺析220 kV變電電氣自動化[期刊論文]-中國科技博覽2010(26)

篇6

1 電氣自動化的系統處理

通過傳輸信號屏蔽、設備接地信號處理、選擇合適的抗干擾措施等，系統在電氣方面主要是這樣來實現的。在人們選擇設備的時候，人們需要選擇那些經過長期的實踐檢驗后已經證明是可靠且比較穩定的設備，這樣穩定可靠是設備才能很好地適應工業施工現場的非常惡劣的環境，以確保系統正常運行，盡量將故障降低到最少的程度，以便在發生故障的時候進行維護。系統組態采取軟件的兩次開發功能，該兩次開發功能除了能夠對工作流程進行動態顯示之外，還能夠動態顯示歷史數據、趨勢圖和棒圖及其他相關數據，且具有打印功能。該系統具有的一個重要優點是易于擴充，系統保留了一些必要的接口，目的就是為廠級管理、全部過程實現自動控制設計必要的接口、界面。此外，該系統的另外一個重要優點是實用性比較強，該系統具有現場手動、儀表室內手動、自動三種控制方法，可以根據實際情況選用，滿足不同的需求。在運行過程中，還有諸多的電器設備輔助進行服務，目的是為了卻把一次設備的安全、可靠地運行，這樣，也就可以達到某項控制功能的數個電器組建的組合，我們對此稱之為二次回路或者控制回路。

2 自動控制技術優勢

2.1 快速高效自動控制技術

系統在運行的過程中能夠通特定的數據信息對相應的設備做出操作指令，發出的操作指令是能夠即時到達的，由于如果設備不同的話，其設備的地址代碼也不同，因而發出的指令十分準確，確保了精確操作，比起人工操作來說發生錯誤操作的概率是十分低的，因此該系統的操作是快速高效的自動控制技術，并且該自動控制技術具有十分良好的交互功能，其所具有的交互功能能夠和控制中心進行數據信息的反饋，從而進一步確保了控制的精確和快速高效。

2.2 便于實現全過程全時段監控

該自動控制技術的優勢除了快速高效和精確之外，還十分便于實現全過程的全時段監控。人們所實施的電氣工程是全天候24小時均需要不間斷運行的，按照人們平常積累的經驗來進行分析，在深夜等管理的盲區容易導致管理的疏忽，是電氣故障的多發時段和區域，在這些容易發生故障的多發時段和區域，人們的傳統的管理模式是難以實現全程的有效的監控的。而數字化的自動控制技術恰好彌補了這一缺點，可以對工程進行全過程全時段的監控，從而避免故障的發生，確保工程的正常運行，實現了對整個系統的高效、實時的控制和調配

2.3 安全性大大提高

安全性高是自動控制技術的最大的優勢，人們在進行生產的時候寧愿降低效率，但都需要確保一定的安全性特別是人身的安全性，確保人身不受到損害，畢竟生命高于一切。而電氣工程往往具有一定的危險性，由于機械故障以及外部環境和人工操作的失誤造成人員傷亡的事件在過去是屢見不鮮的。自動控制技術能夠隨時對電氣系統地運行進行實時監控，其具有十分良好的技術優勢和控制能力，能夠及時發現并反應運行過程中的不正常情況，最大限度地避免對人員產生的危害及其他威脅。

3 電氣自動化控制系統的發展現狀

3.1 電氣自動化工程DCS系統

所謂的DCS系統也就是分布式控制系統，“DCS”這個稱呼是由英語單詞縮寫而來的。相對于集中式的控制系統來說，DCS系統是一種更為高級和更為先進的新型電腦控制系統，該系統是在傳統的集中式的控制系統的基礎至上演變和發展起來的，該系統的優點是可靠、實時和可擴充等，因為具有這些優點，DCS系統在生產生活的過程中得到了廣泛應用。

3.2 集中監控方式下的自動控制系統

集中控制下自控控制系統的缺點是十分明顯的，由于其在進行控制的過程中需要將所有的功能集中在某個處理器當中，其所具有的缺點中最為突出的是他的運行速度比較緩慢，導致了整個機器的運行速度也非常地緩慢。此外，該控制系統的另外一個重要缺點是主機的容量會不斷地下降，因為這個系統把所有的設備都放入了監控中導致了監控數量十分大，這就需要增加電纜數量，也就是說增加了成本，且可靠性也大大降低。

3.3 信息集成化的電氣自動化控制系統

電氣自動化控制系統所包含的主要信息技術主要體現在：第一，在管理層面上向縱深延伸。在企業當中，企業的財務核算和人力資源管理等相關數據的存取得以特定的瀏覽器來進行操作，并且，對于企業的生產過程中的監督控制能夠呈現出動態的、直觀的畫面，所以能夠及時掌握企業生產相關活動中的信息資料。第二，信息技術能夠在電氣自動化設施、系統和機器之中進行橫向的擴展比較。

4 電氣系統自動化控制的發展趨勢

IEC61131的頒布、OPC技術的出現和Microsoft的Windows目前被人們廣泛應用到生產、工作的許多領域之中，這些技術和平臺、軟件的應用，使未來的電氣技術和計算機技術更加緊密結合起來，計算機技術在電氣工程中越來越發揮著難以取代的功能。正是市場的需求驅動著自動化和IT平臺的融和，電子商務的普及將加速著這一過程。虛擬現實技術和視頻處理技術的應用必然對未來的自動化產品，比如人機界面、設備維護系統的設計等產生直接的影響。相對應的通訊能力、軟件結構及易于使用和統一的組態環境顯得越來越重要。

5 結語

如果沒有電氣自動化的支持，那么，現代工業也就無從談起，現代工業的是在電氣化的基礎上發展而來的。現代電力系統是一個十分龐大的統一的整體系統，系統中的裝置及其所接的用電機器設備均是一些開放性的設備，這些開放性的設備會受到周圍環境的影響，因此實現電氣工程的系統自動化控制是必要的。

參考文獻

[1] 李修偉，陳廣文.淺析電氣自動化控制系統的應用及發展趨勢[J].民營科技，2011（1）.

篇7

Key words: electrical automation; intelligent; application

中國分類號：TU69 文獻標識碼：A 文章標號：2095-2104（2012）03-0001-02

1電氣自動化在建筑中的應用及發展趨勢

電氣自動化技術的發展，與智能自動控制、計算機網絡、電子技術的飛速發展密不可分，各種技術的發展催生了電氣自動化的繁榮。“自動化”一詞出現在20世紀50年代，隨之電機電力等產品相繼產生，直至60年代，自動化控制理論的開始應用到各行各業中，過程自動化、機械制造自動化和管理自動化，使自動化的發展進入全新的階段。電氣專業的自動化技術成為自動控制與信息處理結合產物，電氣自動化技術的發展極其迅速日臻成熟已經成為高新技術產業的重要組成部分。現代建筑無論從建筑科學技術方面，還是在建筑設計和建筑藝術方面，都取得了巨大的進步，是以往任何時期所無法比擬的。建筑設計理念的不斷提升，促使現代建筑在智能化發展方面提出更高的要求，在此背景下，電氣自動化技術應運而生，90年代起，中國的智能建筑迅速發展，北京、上海等大城市的高樓大廈基本都采用了智能化系統。

隨著我國經濟和現代化工業的不斷發展，4C技術（即Computer計算機技術、Control控制技術、Communication通信技術、CRT圖形顯示技術）在自動化系統中的應用，自動化產品不斷普及，智能樓宇走向智能家居，智能化系統的廣泛應用，為電氣自動化技術應用提供了廣闊的發展前景。為滿足和迎合消費者越來越高的消費品位及消費理念，現代建筑需要不斷提高建筑內涵，勢必要引入電氣自動化的成分以及智能化建筑，特別是數字電子化科技發展智能化已經成為了當今建筑界的主流方向。

2 建筑電氣自動化系統的組成

現代智能建筑自動化系統主要包括通信自動化系統（CAS）、樓宇自動化系統(BAS)、辦公自動化系統(OAS)、閉路電視監控系統（CCTV）、火災報警及消防聯動控制系統(SAS)及其相應的布線系統。

2.1通信自動化系統（CAS）

通信自動化系統為智能建筑內的用戶提供高速、全面、安全可靠的語音、數據、圖像等多媒體信息服務，滿足辦公自動化系統的要求，并能適應樓外電信部門的通信網向數字化、智能化、綜合化、寬帶化及個人化發展的趨勢。

目前，智能建筑中的通信系統主要由兩大系統組成：程控數字用戶交換機和有線電視網(CATV )。隨著4C技術的不斷推廣，現在智能建筑通信自動化系統主要包括以下子系統：綜合布線系統、電視電話通訊系統、計算機網絡系統等。

綜合布線系統(Premises Distributed System，簡稱PDS)是智能化辦公室建設數字化信息系統基礎設施，是一種集成化通用傳輸系統。它是將所有語音、數據等系統進行統一的規劃設計的結構化布線系統，為辦公提供信息化、智能化的物質介質，支持將來語音、數據、圖文、多媒體等綜合應用，是建筑物或建筑群內部之間的傳輸網絡。它能使建筑物或建筑群內部的語音、數據通信設備、信息交換設備、建筑物物業管理及建筑物自動化管理設備等系統之間彼此相聯。綜合布線系統由工作區子系統、水平子系統、管理子系統、垂直干線子系統、設備間子系統和建筑群子系統六部分組成。

電話通訊系統通常有兩種方式：數字程控交換系統和虛擬電話網系統。數字程控電話交換系統由程控電話交換機、配線架、中繼進線組成。電視通訊系統應用最廣的還是閉路電視系統，主要由接收信號源、前端設備、干線傳輸系統、用戶分配網絡四部分組成。

計算機網絡系統是智能建筑中的主干網絡，將智能大廈的計算機系統、網絡通信設備、網絡外部設備和局域網連接起來，形成互聯互通，結構合理計算機網絡系統，并在此基礎上建立能滿足辦公的軟硬件環境，更好的實現網絡信息資源共享。

2.2樓宇自動化系統(BAS)

樓宇自動化系統是利用現代控制方法、對樓宇內的機電設備或系統進行自動集中控制管理，以達到節約能源的目的而構成的綜合系統。系統通過集中監測和控制來提高現代建筑的管理水平，降低設備故障率和維護及營運成本。 它包括建筑的中央空調系統、給排水系統、供配電系統、照明系統、電梯系統等。樓宇自控系統中基本采用的是集散控制方式和分布控制方式，即用分布在現場被控設備處的微型計算機控制裝置(DDC)完成被控設備的實時檢測和控制任務，克服了計算機集中控制帶來的危險性高度集中的不足和常規儀表控制功能單一的局限性，實現多種控制及管理功能。

2.3辦公自動化系統(OAS)

辦公自動化是20世紀80年代迅速發展起來的一門綜合性學科，它是利用技術的手段提高辦公的效率，進而實現辦公自動化處理的系統。它采用Internet/Intranet技術，基于工作流的概念，使企業內部人員方便快捷地共享信息，高效地協同工作。系統集成主要包括運行壞境集成和技術集成。

2.4閉路電視監控系統（CCTV）

Closed Circuit Television (CCTV) 一種圖像通信系統，它綜合了傳感技術、監控攝像技術、通訊技術和計算機技術，組成一個多功能全方位監控的高智能化的處理系統。智能建筑中閉路電視的應用，可以保護人身安全，節省時間和費用，提高效率，實現實時指揮和調度，處理和保存信息。閉路電視監控系統視頻監控系統主要由前端攝像部分、控制部分、傳輸部分、顯示與記錄四大部分所組成。

2.5火災報警及消防聯動控制系統(SAS)

消防聯動控制系統是當火災發生后，聯動啟動各種消防設備，以達到報警及撲滅火災的綜合系統。火災自動報警及消防聯動控制系統主要由以下設備組成：主機主板、回路卡、手動控制盤、多線制控制盤、直流不間斷電源、消防應急廣播系統、消防電話系統、CRT系統、機箱。

3 結束語

在全球信息化的今天，信息的共享和高效顯得尤為重要，智能化系統在現代建筑的應用，成就了人、信息和工作環境的智慧結合，使人們的生活和辦公環境更加方便快捷，極大地提高了人類的生存質量。隨著科學技術的發展日新月異，智能化小區的內涵也必將隨著科技的進步不斷地變化、發展。

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人類智能主要要包括三個力面，即感知能力，思維能力，行為能力，而人工智能是指由人類制造出來的“機器”所表現出來的智能。人工智能主要包括感知能力、思維能力和行為能力。人工智能是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學人工智能是計算機科學的一個分支，它企圖了解智能的實質，并生產出一種新的能以人類智能相似的方式作出反應的智能機器。該領域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統等。電氣自動化是研究與電氣工程有關的系統運行、自動控制、電力電子技術、信息處理、試驗分析、研制開發以及電子與計算機應用等領域的一門學科。實現自動化，就等于減少了人力資本投入，并提高了運作的效率。

1人工智能應用理論分析

人工智能(Artificial Intelligence),英文縮寫為AI。它是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。人工智能是門邊沿學科，屬于自然科學和社會科學的交叉。涉及哲學和認知科學、數學、心理學、計算機科學、控制論、不定性論，其研究范疇為自然語言處理，知識表現，智能搜索，推理，規劃，機器學習，知識獲取，感知問題，模式識別，邏輯程序設計，軟計算，不精確和不確定的管理，人工生命，神經網絡，復雜系統，遺傳算法等，應用于智能控制，機器人學，語言和圖像理解，遺傳編程。

當今社會，計算機技術已經滲透到生產和生活的方方面面，計算機編程技術的日新月異催生自動化生產、運輸、傳播的快速發展。人腦是最精密的機器，編程也不過是簡單的模仿人腦的收集、分析、交換、處理、回饋，所以模仿模擬人腦的機能將是實現自動化的主要途徑。電氣自動化控制是增強生產、流通、交換、分配等關鍵一環，實現自動化，就等于減少了人力資本投入，并提高了運作的效率。

2人工智能控制器的優勢

不同的人工智能控制通常用完全不同的方法去討論。但AI控制器例如:神經、模糊、模糊神經以及遺傳算法都可看成一類非線性函數近似器。這樣的分類就能得到較好的總體理解，也有利于控制策略的統一開發。這些AI函數近似器比常規的函數估計器具有更多的優勢，這些優勢如下

（1）它們的設計不需要控制對象的模型（在許多場合，很難得到實際控制對象的精確動態方程，實際控制對象的模型在控制器設計時往往有很多不確實性因素。例如:參數變化，非線性時，往往不知道。)

（2）通過適當調整（根據響應時間、下降時間、魯棒性能等)它們能提高性能。例如:模糊邏輯控制器的上升時間比最優PID控制器快1.5倍，下降時間快3.5倍。

(3)它們比古典控制器的調節容易。

(4)在沒有必須專家知識時，通過響應數據也能設計它們。

(5)運用語言和響應信息可能設計它們。論文格式，自動化控制。。

(6)它們有相當好的一致性(當使用一些新的未知輸入數據就能得到好的估計)，與驅動器的特性無關。論文格式，自動化控制。。現在沒有使用人工智能的控制算法對特定對象控制效果非常好，但對其他控制對象效果就不會一致性地好，因此對具體對象必須具體設計。

3人工智能的應用現狀

(1)優化設計電氣設備的設計是一項復雜的工作，它不僅要應用電路、電磁場、電機電器等學科的知識，還要大量運用設計中的經驗性知識。傳統的產品設計是采用簡單的實驗手段和根據經驗用手工的方式進行的。因此，很難獲得最優方案。隨著計算機技術的發展，電氣產品的設計從手工逐漸轉向計算機輔助設計(CAD)，大大縮短了產品開發周期。人工智能的引進，使傳統的CAD技術如虎添翼，產品設計的效率及質量得到全面提高。

用于優化設計的人工智能技術主要有遺傳算法和專家系統。遺傳算法是一種比較先進的優化算法，非常適合于產品優化設計，因此電氣產品人工智能優化設計大部分采用此種方法或其改進方法。

（2）智能控制的功能實現

①數據采集與處理：對所有開關量、模擬量的實時采集，并能按要求處理或存貯。

②畫面顯示：模擬畫面真實顯示一次設備和系統的運行狀態，可實時顯示電流、電壓等所有模擬量、計算量、隔離開關、斷路器等實際開關狀態及掛牌檢修功能，能生成歷史趨勢圖。

③運行監視：具有對各主要設備的模擬量數值、開關量狀態的實時智能監視，有事故報警越限和狀態變化事件報警，事件順序記錄、聲光、語音、電話圖象報警。

④操作控制：通過鍵盤或鼠標實現對斷路器及電動隔離開關的控制，勵磁電流的調整。按順控程序進行同期并網帶負荷或停機操作。系統對運行人員的操作權限加以限制，以適應各級運行值班管理。

⑤故障錄波:模擬量故障錄波，波形捕捉，開關量變位，順序記錄等（包括主要輔機)。論文格式，自動化控制。。

⑥在線分析：不對稱運行分析、負序量計算等。

⑦在線參數設定及修改：保護定值包括軟壓板的投退。

⑧運行管理:操作票專家系統，運行日志，報表的生成及存儲或打印，運行曲線等。

人工智能控制技術在自動控制領域的研究與應用已廣泛展開，但在電氣設備控制領域所見報道不多。可用于控制的人工智能方法主要有3種:模糊控制、神經網絡控制、專家系統控制。

4恒壓供水案例簡析

恒壓供水在工業和民用供水系統中已普遍使用，由于系統的負荷變化的不確定性，采用傳統的PID算法實現壓力控制的動態特性指標很難收到理想的效果。在恒壓供水自動化控制系統的設計初期曾采用多種進口的調節器，系統的動態特性指標總是不穩定，通過實際應用中的對比發現，應用模糊控制理論形成的控制方案在恒壓系統中有較好的效果。在實施過程中選用了AI 一808人工智能調節器作為主控制器，結合FXIN PLC邏輯控制功能很好地實現了水廠的全自動化恒壓供水。對于單獨采用PLC實現壓力和邏輯控制方案，由于PLC的運算能力不足編寫一個完善的模糊控制算法比較困難，而且參數的調整也比較麻煩，所以所提出的方案具有較高的性價比。

本案例中只是一個人工智能在電氣自動化中的一個小小的應用，也是電氣元

件生產供給的一個方向，實現機械智能化是我們努力的追求，將人工智能的先進的最新成果應用于電氣自動化控制的實踐是一個誘人的課題。

5結語

人工智能研究的一個主要目標是使機器能夠勝任一些通常需要人類智能完成的復雜的工作，電氣自動化是研究與電氣工程有關的系統運行。人工智能主要包括感知能力、思維能力和行為能力，人工智能的應用體現在問題求解，邏輯推理與定理證明，自然語言理解，自動程序設計，專家系統，機器人學等方面。而這諸多方面都體現了一個自動化的特征，表達了一個共同的主題，即提高機械的人類意識能力，強化控制自動化。因此人工智能在電氣自動化領域將會大有作為，電氣自動化控制也需要人工智能的參與。

參考文獻

[1]陳洪峰.國內電氣自動化發展狀況與趨勢[J].科技創新導報，2009

篇9

根據本地區經濟與社會發展對高技能專門人才的實際需求，基于電氣自動化專業崗位典型工作任務，以能力培養為主線，將中（高）級維修電工、可編程控制系統設計師、機電一體化工等職業資格認證課程內容融入到專業課程體系。構建以電氣控制系統的運行維護及技術改造；自動化生產線的組裝與調試、維護和維修及電子線路的設計與維修等3大能力培養為主線的課程體系。有專業指導委員會對人才培養目標進行恰當的定位；根據培養目標，設計培養規格；根據培養目標與培養規格制定人才培養方案，人才培養方案擁有科學的理論、實踐教學有機整合的模塊化課程體系。 根據培養目標、培養規格與培養方案，以校內、校外實習實訓基地為載體，采用“任務驅動、實境育人”的人才培養模式，采用“項目引導”、“任務驅動”、“學訓交替”等多種工學結合適合職業教育目標的課程組織模式。通過畢業生的社會反饋，畢業生適應本地區社會經濟發展的需求。

電氣自動化技術課程的設置主要有兩種方法，一是在保持原來開設的電氣自動化基礎課程基礎上，將當前通用的電氣自動化技術插入到傳統技術課程中，如將 PLC技術或變頻調速技術穿插到電機控制、接觸器/繼電器控制等技術中，以解決電氣自動化技術課程不足的問題。二是單獨開設自動控制原理、傳感器、PLC、單片機技術、電力電子技術、變頻調速技術、供配電技術、工業網絡、組態技術等都課程，由于信息技術和計算機技術在電氣自動化領域中的應用日益廣泛，要求我們必須改革原有課程體系中陳舊的內容，并根據自動化技術的發展增加新的教學內容。

強調以素質教育為核心的“基礎+專業”結構本科人才培養模式，隨著教學改革新形勢的不斷變化而變化。學校制定和修訂人才培養計劃，要貫徹黨的教育方針，遵循高等教育教學基本規律，主動適應社會、經濟、文化和科技發展對人才培養的需要。固化學校已經取得的教育教學研究成果，借鑒、吸收外校教學改革的成功經驗，體現學校定位和人才培養目標，反映學校辦學特色。堅持知識、能力、素質協調發展和綜合提高，使學生得到全面發展。堅持整體優化，科學地處理好各教學環節之間的關系；堅持共性與個性的充分結合，因材施教，促進學生個性發展；突出人才培養特色，滿足行業發展需求，構建適應未來社會發展以及終身教育需求的知識結構、能力結構及綜合素質培養。

篇10

隨著我國電氣自動化控制設備普及程度的不斷提高，電氣自動化控制設備的可靠性嚴重就顯得尤為重要了，對電氣自動化技術進行探究，不但可以提高電氣自動化控制設備的質量，還可以提高電氣自動化控制設備生產企業的企業形象，同時還能提高電氣自動化控制設備的市場競爭力和市場占有率。

電力系統自動化通過應用各種自動檢測裝置，進行控制和決策，同時對電力系統的元器件和電力全系統進行遠程監控、控制、協調，保證電力系統能夠穩定可靠運行，為生產生活提供高質量的電能供應。電力系統自動化要求實現電力供應穩定、安全、可持續的自動化目標，另一方面，電力事業的進一步發展，對自動化的要求也越來越高，電力系統自動化是電力系統發展的必然要求，既可以降低電力系統運行的成本，又能提高電力系統的運行效率。電力系統的節約化和自動化是電力系統可持續發展的根本目標。

1 電力系統自動化要求

電力系統自動化對電力系統元器件、元器件之間的協調、電力設備的使用壽命提出了要求。電力系統自動化要求能夠對電力系統局部和整個電力系統運行參數進行實時的搜集和監測；同時電力系統元器件應經濟、實用、安全，為電力系統進行控制和調節提供依據，很多自動化系統能夠直接實現對電力系統元器件的調控；電力系統自動化還需要實現對電力系統各部分、各層次之間進行協調，自動化系統已經成為電力系統經濟、安全運行的保證；電力系統自動化可以減少大量繁雜的人工勞動，減少人力強度，提高勞動效率，同時由于系統故障能夠及時排除，系統的安全性提高，事故大量減少，并實現電力系統壽命的延長。電力系統自動化技術，有效地避免了大面積停電事件的發生。

2 電力系統自動化新技術的應用

隨著自動化對工作效率的有效提高，在生產生活中發揮著越來越重要的作用，主要體現在電力系統智能化控制技術、變壓器設備在新監控、微機實時保護系統等方面。

2.1 電力系統智能化控制技術

隨著科技的進步，電力系統自動化技術經歷了幾個主要的發展歷程。首先，通過傳遞函數進行單輸入輸出進行控制時期；隨后，線性最優化控制盒非線性和多機進行協調控制時期；最近幾年，智能化控制時期。隨著智能控制功能的越來越強大，在新興的電力系統中有著越來越廣泛的應用，電力系統智能化控制技術在多機系統的靜止無功發生器控制、人工神經網絡勵磁、快關綜合控制系統等相關領域得到了大量應用。

2.2 實現對變壓器設備在線監控

隨著我國經濟的快速發展，對電能的需求量越來越大，電網的規模不斷擴大，電力系統的容量也得到了極大提高。電力系統的穩定安全運行已經成為社會經濟生活正常進行的保障，對人們的生產生活有著重大影響，對電力設備的性能提出了越來越高的要求。因此，供電企業必須保證電力系統穩定可靠運行，減少故障的產生。電力系統中，通過對電力設備進行檢修可以提高設備的可靠性，降低設備故障率。電力設備進行檢修主要通過檢查和修理。對電力設備檢修的形式通常有檢修故障、狀態檢修和定期檢修。對電力系統進行實時監測，能夠全面了解設備的工作狀態，同時根據設備運行的參數進行設備變化趨勢預測，可以提前對故障進行排除，在發生故障時也可快速進行修理。

2.3 電力系統微機實時保護系統

微機保護能夠提高電力系統的可靠性，同時微機保護又有著高實時性和高擴展性的特點，電力系統中的微機保護系統有著通信能力強，人機交互界面友好等優點。隨著我國電力自動化的發展，電力系統中使用的微機保護裝置越來越多。

電力系統微機保護不僅需要較高的硬件設施，對嵌入式軟件要求也比較高，在電力系統微機保護中使用實時操作系統，能夠同時對多任務進行高效管理，也有著很好地可移植性和擴展性，有效提高了電力系統自動化控制效率。現在，電力系統中使用了越來越多的電力系統危機保護裝置，電力系統中使用的RIOS可以有效提高電力自動化系統的可靠性和及時性。實時性問題是電力系統自動化繼電保護的首要問題。電網事故通常發生在瞬間，一旦穩定措施發生延遲，將無法發揮自動化保護裝置的作用，也將產生許多其他安全問題，很容易對電力系統產生嚴重破壞。電力系統自動化保護需要對設備數據進行實時監測，同時也需要能夠對數據進行分析，及時進行處理。嵌入式技術既可以對設備數據進行監測，又可以在很短的時間內對數據進行處理，快速做出反應。RTOS能夠對應用程序進行分解，還可以同時開啟監控進程，對系統中運行的各個程序進行監控，當出現異常情況時，UNIX中對出現問題的程序進行終止，還可以調用另外的進程實現問題修復功能。由此可見，電力系統中RTOS使系統自動化可靠性很大程度提高。此外，由于電力系統開發采用的C語言或者C++語言有著較好的靈活性，在模塊化設計中，某一模塊發生損壞，可以通過模塊的更換進行問題排除。

3 電力系統自動化的發展前景

電力系統應用自動化技術有著及時、安全、可持續、穩定等優點，通過自動化技術的應用，能夠實現系統長期、可靠、穩定、可持續運行。目前的電力系統已經不如通過計算機進行監控的新階段，通過對傳統技術設備的改進，可以早日實現電力系統自動化。

我國社會經濟的發展，對電力的需求越來越大，對電力系統提出了更高的要求，也促進了我國電力事業的發展，電力系統自動化越來越朝著智能化和最優化方向發展；微型機和遠程通信越來越多在電力系統自動化中應用，成為電力系統自動化控制手段的發展方向。通過DMS系統，可以提高電力系統的管理水平，也迎合了電力系統發展的趨勢，有效保護了電力設備，大面積停電等事故大量減少，電力系統更加安全可靠；另一方面，電力設備自動化程度的提高，也使得變電站的值班和操作方式發生了很大變化，現在的變電站很多采用無人值守管理方式。電力系統通過數據共享，通過微機保護，可以實現硬件監控和保護的共享，減少了大量冗余工作和人工成本，真正實現了精兵簡政的目的。也有助于實現電力系統節約化和自動化的根本目標。

4 結束語

科學技術是提高生產效率的重要途徑，自動化技術有著自身特殊的優勢。電力系統自動化發展使得電力系統運行更加穩定高效，保障了電力系統的安全運行，為經濟社會建設做出了重要貢獻。控制技術、計算機技術和信息技術的相互融合和發展，電力系統自動化水平將更加智能化，運行更高效，并逐漸形成電力系統自動化的相關標準，促進電力系統整體發展水平。

參考文獻

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基金項目：本文系黑龍江省教育科學規劃課題（課題編號：GBC1212080）的階段性研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）20-0130-02

由于我國的電氣自動化產業已全面與世界接軌，許多企業的產品和設備使用手冊及說明書都是采用英文編寫，仿真軟件、前沿學科的研究論文、互聯網上的專業技術信息等多數也是英文，這一客觀現實對電氣自動化專業人員提出了新的要求，電氣自動化專業人才不僅要精通本專業知識，還要能夠熟練的應用外語閱讀、翻譯、交流，掌握相當水平的專業英語知識。[1]然而從目前的教學來看，電氣自動化英語教學還沒有完全滿足市場對電氣自動化專業人才的要求。從教學實踐中可以看出，電氣自動化專業英語教學存在著以下問題：一是學習內容涉及面廣，專業詞匯多，專業知識與英語的結合不深入；二是理論講授過多，實踐操作過少；三是學生學習的積極性不高。針對上述問題前人也做過大量的研究，但主要集中在教學方式、方法、手段上。而本文將從個體認知角度入手，基于認知負荷理論研究如何降低學習者的內在和外在認知負荷，提高其相關認知負荷，從而獲得較好的教學效果。

一、認知負荷理論內容

1988年澳大利亞心理學家J.Sweller在Miller研究的基礎上，以資源有限理論和圖式理論為基礎提出了“認知負荷理論”（Cognitive Load Theory，簡稱CLT）。[2]該理論認為人類的認知結構包括有限的工作記憶和無限的長期記憶，在學習過程中主要依靠工作記憶的作用。工作記憶主要處理通過視覺和聽覺渠道獲得的信息以及從長期記憶中調用的信息，使人們能夠有邏輯的思考問題和解決問題。人們在學習新的材料知識時，都是通過工作記憶將信息進行編碼然后存入長期記憶中，但工作記憶在注意和處理信息時是要消耗一定的認知資源的，如果個體需要處理和加工的信息超過其認知資源的總量，就會出現認知超載從而影響其學習效率。由于人的知識是以圖示的形式存儲在長期記憶中，當需要時這些圖示能夠被提取到工作記憶中進行無意識和自動化的處理，自動化加工無需消耗認知資源。

認知負荷主要與完成某項特定的任務相聯系，該任務在工作記憶中進行信息加工，該信息加工需要耗用一定的認知資源。認知負荷是指在工作記憶中必須注意和處理的信息所耗費的認知資源總量。研究者們根據認知負荷的來源將認知負荷分為以下三類：

第一類是內在認知負荷，它取決于所要學習材料的本質特征與學習者的專業知識之間的交互程度。材料的本質特征取決于材料本身的復雜程度，學習者的專業知識通常取決于學習者對前知識的掌握情況，如果材料本身很復雜而學習者的前知識又很匱乏，那么內在認知負荷就會很大，反之亦然。[3]因此一般認為內在認知負荷是相對固定的，一般較難被教學設計所改變。但有學者指出可以通過減少一些元素的交互作用縮減學習內容來達到降低內在負荷的要求。

第二類是外在認知負荷，材料信息的呈現方式或者要求學習者從事學習活動都會增加工作記憶的負荷，當這種負荷是不必要的、阻礙了圖式的獲得和自動化處理時，這種負荷即為外在認知負荷。外在認知負荷一般可以通過教學設計予以降低。

第三類是相關性負荷，它是與圖式建構及與圖式自動化過程努力程度相關的認知負荷。相關性認知負荷與外在認知負荷一樣都是在信息呈現過程中產生的，但相關性認知負荷旨在幫助學習者獲得知識，圖式可以是學習過程中的任何知識結構或所學信息組成的任何知識結構，圖示將存儲在長期記憶中，建構充分且豐富的圖式可以提高學習效率。[4]

二、認知負荷理論在電氣自動化專業英語教學設計中的應用

認知負荷理論在教學設計中的主要思想是降低內在認知負荷和外在認知負荷并在確保工作記憶資源有所盈余的前提下，適當引導學生投入更多的心理努力提高其相關認知負荷，實現圖式的獲得與規則的自動化。

1.按順序和分塊呈現課程內容

分階段呈現小段的學習材料能夠減少初學者的認知負荷。對于大多數電氣自動化專業的學生來說，電氣自動化專業英語不僅涵蓋了大量的專業理論知識而且還是應用非母語的形式來表述，當學生學習到這些復雜的內容時工作記憶需要處理的信息數量加大，而且各個信息要素間的交互關系又比較高，這會加大學生的內在認知負荷。因此，應該將電氣自動化專業英語教學內容分解為多個教學模塊，使每個模塊中包含的信息要素減少，降低要素間的交互作用，從而降低內在認知負荷。如在介紹自動控制原理基本理論時，應該將其分成自動控制原理的基本概念及自動控制原理的基本定律兩個大模塊，再將基本概念和基本定律逐一分解。在應用分階段呈現學習內容時對教師的要求比較高，教師應該對整個教學內容非常熟悉，可以按照學生對知識的認知能力來建構每一個知識模塊，但并不一定按照教材內容順序來建構，在建構的知識模塊中應考慮先呈現的知識是可以獨立加工，并對后續的學習內容打下基礎。通過對全部知識的分解，可以在一定程度上降低材料間的交互作用，節約學習者的工作記憶消耗，同時也有利于學生對專業英語知識在長期記憶中圖式的構建。

2.創建學習情境，促進圖式構建

在教學過程中可以依據具體的教學內容來創建學習情境，具體的情境可以把專業英語的學習和實際生活聯系起來，幫助學習者在相對真實的環境中學習新的知識。通過媒介或教育材料的安排來創建學習情境以引起學生的注意力，激發其學習興趣，讓學生主動的思考，構建新知識，學生就會投入更深層的圖式建構和存儲的記憶能量，構建長時記憶圖式要素并能提升圖式自動處理。

如在講到控制系統反饋的專業知識時，可以利用生活中常見的抽水馬桶，將其工作原理和相關的專業詞匯利用多媒體呈現出來如圖1、圖2所示。學生對抽水馬桶都很熟悉，它的工作原理在前沿課程中也都學習過，在此學生就可以對照其圖示內容將專業詞匯很容易的掌握。這種方式的學習可以有效地降低外在認知負荷，增強相關認知負荷，有利于信息的加工。

3.利用多媒體教學手段，發揮“雙重感官效應”

既有研究表明人的工作記憶可以同時處理視覺信息和聽覺信息，通過視覺和聽覺同時獲得的信息更容易形成圖示而存儲于長期記憶中，提高學習效率。隨著現代多媒體技術的發展同時采用視覺和聽覺雙重感官模式輸入信息已經成為可能。既往研究表明相對于單純的視覺形式，聽覺—視覺的雙重教學模式更有效，尤其是涉及指令或解釋操作規則時，采用視聽雙通道方式輸入信息更具優越性。如在講到限制性定語從句的翻譯方法時，傳統的教學方法是首先在課件上顯示每一種方法如何使用，然后再舉例，這種方式會使學生在規則和例句之間來回搜索信息耗費認知資源，基于認知負荷理論最好的解決方法是將例句以文字的形式放在課件上，而規則方法則采用教師口述的方式來達到教學效果。

多媒體課件還可以結合仿真軟件進一步強化視聽雙重效應，如講到智能樓宇技術時，利用LabVIEW仿真或組態王仿真動畫界面，吸引學習者的注意力。首先強化學習者對專業知識的理解，然后在講解英語，這樣可以有效地降低外在認知負荷，增強相關認知負荷。但在使用多媒體教學手段時也要注意認知負荷理論中的分散注意力效應和信息冗余效應，也就是說不要在多媒體課件中加載大量的學習內容或是添加一些不必要的音頻、視頻內容，因為這些會耗用學習者的認知資源，加大外在認知負荷，會引起學生注意力的分散，而忽略主要信息的獲得。

4.靈活運用樣例效應，提高學習效率

電氣自動化專業英語課程的主要教學目標之一是培養學生的翻譯能力，樣例輔助是在英語翻譯學習中必不可少的一種輔助手段。樣例教學是指教師對所要講解的教學內容呈現具有詳細解答步驟的樣例，通過樣例分析和學習，學生可以歸納出隱含的抽象知識來解決類似的問題。在專業英語教學中如果教師一味的講解翻譯的規則方法會讓學生感到枯燥和無趣，相反如果教師能夠設計一些具有典型代表的樣例，可以降低學生的認知負荷。如：Electrical energy can be stored in two metal plates separated by an insulating medium. Such a device is called a capacitor，or a condenser，and its ability to store electrical energy is termed capacitance. It is measured in farads.電能可儲存在由一絕緣介質隔開的兩塊金屬極板內。這樣的裝置稱之為電容器，其儲存電能的能力稱為電容。電容的測量單位是法拉。這一段短文中各句的主語分別為：Electrical energy、Such a device、its ability to store electrical energy、It（Capacitance）。它們都包含了較多的信息，并且處于句首的位置，非常醒目。此外，四個主語完全不同，避免了單調重復，這種方法可以廣泛采用。Sweller等人的研究發現，在樣例學習中知識的獲得明顯比傳統的基于練習的模式更省時間，而且在解決相似的同構問題時用的時間明顯較少，也更少犯錯誤。[5]

5.提升心理努力程度，降低無效負荷

認知負荷理論認為認知負荷的核心是心理努力。心理努力是指學習者分配給任務的認知資源。心理努力也就是學生在學習中所花費的注意、感知、記憶、思維、想象等認知成分，學習者的心理努力反映了認知負荷的實際水平。對于電氣自動化英語學習而言，如果學生肯集中注意力，其想象力、邏輯力、理解力比較強，對電氣自動化專業知識和英語的掌握比較好，其內在認知負荷就會下降，相關認知負荷就會增加。雖然個體的感知能力、記憶能力、理解力會有先天的差異，但情感、態度、動機等后天因素對學習者認識影響更大。因此在電氣自動化英語學習中，教師應該通過各種手段激發學生的斗志，集中精力提高學生學習興趣，加強學生學習動機，降低外在和內在認知負荷。

參考文獻：

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[2]李志專.認知負荷理論的解讀及啟示[J].煤炭高等教育，2009，（1）：50-52.

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1、人工智能應用理論分析

人工智能(Artificial Intelligence)，英文縮寫為AI。它是研究、開發用于模擬，延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。人工智能是計算機科學的一個分支，它企圖了解智能的實質．并生產出一種新的能以人類智能相似的方式作出反應的智能機器 該領域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別 自然語言處理和專家系統等。自從1956年“人工智能 一詞在Dartmouth學會上提出以后，人工智能研究飛速發展，成為以計算機為主．涉及信息論．控制論， 自動化、仿生學、生物學、心理學、數理邏輯、語言學、醫學和哲學的一門學科。人工智能研究的一個主要目標是使機器能夠勝任一些通常需要人類智能才能完成的復雜的工作。

當今社會，計算機技術已經滲透到生產生活的方方面面．計算機編程技術的日新月異催生自動化生產，運輸 傳播的快速發展。人腦是最精密的機器，編程也不過是簡單的模仿人腦的收集、分析、交換、處理、回饋．所以模仿模擬人腦的機能將是實現自動化的主要途徑。電氣自動化控制是增強生產．流通、交換、分配等關鍵一環．實現自動化，就等于減少了人力資本投入，并提高了運作的效率。

2、人工智能控制器的優勢

不同的人工智能控制通常用完全不同的方法去討論。但Al控制器例如：神經、模糊、模糊神經以及遺傳算法都可看成一類非線性函數近似器。這樣的分類就能得到較好的總體理解．也有利于控制策略的統一開發。這些Al函數近似器比常規的函數估計器具有更多的優勢．這些優勢如下：

(1)它們的設計不需要控制對象的模型(在許多場合，很難得到實際控制對象的精確動態方程，實際控制對象的模型在控制器設計時往往有很多不確實性因素，例如：參數變化，非線性時，往往不知道)。

(2)通過適當調整(根據響應時間 下降時間、魯棒性能等)它們能提高性能。例如模糊邏輯控制器的上升時間比最優PID控制器快1.5倍 ，下降時間快3.5倍， 過沖更小。

(3)它們比古典控制器的調節容易。

(4)在沒有必須專家知識時．通過響應數據也能設計它們。

(5)運用語言和響應信息可能設計它們。

總而言之，當采用自適應模糊神經控制器、規則庫和隸屬函數在模糊化和反模糊化過程中能夠自動地實時確定。有很多方法來實現這個過程，但主要的目標是使用系統技術實現穩定的解，并且找到最簡單的拓樸結構配置．自學習迅速，收斂快速。

3、人工智能的應用現狀

隨著人工智能技術的發展，許多高等院校及科研機構就人工智能在電氣設備的應用方面展開了研究工作，如將人工智能用于電氣產品優化設計，故障預測及診斷、控制與保護等領域。

3.1 優化設計

電氣設備的設計是一項復雜的工作 它不僅要應用電路、電磁場、電機電器等學科的知識，還要大量運用設計中的經驗性知識。傳統的產品設計是采用簡單的實驗手段和根據經驗用手工的方式進行的．因此很難獲得最優方案。隨著計算機技術的發展，電氣產品的設計從手工逐漸轉向計算機輔助設計(CAD)，大大縮短了產品開發周期。人工智能的引進．使傳統的CAD技術如虎添翼．產品設計的效率及質量得到全面提高。用于優化設計的人工智能技術主要有遺傳算法和專家系統。遺傳算法是一種比較先進的優化算法，非常適合于產品優化設計。因此電氣產品人工智能優化設計大部分采用此種方法或其改進方法。

3.2 故障診斷

電氣設備的故障與其征兆之間的關系錯綜復雜，具有不確定性及非線性．用人工智能方法恰好能發揮其優勢。已用于電氣設備故障診斷的人工智能技術有：模糊邏輯、專家系統、神經網絡。

變壓器由于在電力系統中的特殊地位而備受關注，有關方面的研究論文較多。目前對變壓器進行故障診斷最常用的方法是對變壓器油中分解的氣體進行分析．從而判斷變壓器的故障程度。人工智能故障診斷技術在發電機及電動機方面的研究工作也較為活躍。

3．3智能控制

人工智能控制技術在自動控制領域的研究與應用已廣泛展開．但在電氣設備控制領域所見報道不多。可用于控制的人工智能方法主要有3種：模糊控制、神經網絡控制、專家系統控制。由于模糊控制是其中最為簡單、最具實際意義的方法．因而它的應用實例最多。

4、結語

人類智能主要包括三個方面．即感知能力．思維能力 行為能力。而人工智能是指由人類制造出來的 機器”所表現出來的智能。人工智能主要包括感知能力、思維能力和行為能力。人工智能的應用體現在問題求解．邏輯推理與定理證明，自然語言理解 自動程序設計．專家系統，機器人學等方面，而這諸多方面都體現了一個自動化的特征．表達了一個共同的主題，即提高機械人類意識能力，強化控制自動化．因此人工智能在電氣自動化領域將會大有作為，電氣自動化控制也需要人工智能的參與。

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中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）05-0266-02

隨著全球科技信息化的迅速發展，世界范圍內電氣自動化專業人員之間的技術交流越來越頻繁，社會對電氣人才的英語能力提出了更高的要求。目前很多高職院校，為了提高學生的綜合素質和就業競爭力開設了電氣自動化專業英語課程，但教學效果并不理想。本文針對電氣自動化專業英語的特點，對教學中存在的問題進行了分析，提出了相應的教學改進方法。

一、高職電氣自動化專業英語的重要性

目前世界上大部分的技術資料都是用英語通過互聯網傳播的，電氣工程類的絕大部分專業資料和信息也都是以英語形式出觀。專業技術人員的研究成果展示，例如申報國家獎項、申請專利、發表學術論文等，80%以上的科技資料都是以英語形式出版的。國際交流合作也需要專業人員具備良好的專業英語表達、聽說、應變能力。所以，電氣自動化專業英語是為了培養和提高學生對英文專業文獻的閱讀、聽說和翻譯等綜合能力而開設的課程，對于學生在專業方向上的可持續發展，如碩士入學考試、工作面試、閱讀和翻譯實際工作中遇到的英文專業文獻等，具有十分重要的作用。根據筆者對湖北水利水電職業技術學院2006屆～2012屆電氣自動化畢業生的調查回訪發現，有相當一部分畢業生現在都在國外從事水電站的建設與技術支持工作或者經常要閱讀國外進口電氣設備的產品說明書，他們普遍認為在學校學習專業英語是十分必要的。

二、電氣自動化專業英語教學中存在的問題

1.教學對象

由于高等職業院校的高考錄取分數線普遍低于普通本科院校，所以學生們的基礎英語水平不高。再加上電氣自動化專業的學生大多數是理科生，在高中時英語基礎就不牢固，不識音標，不會讀單詞，記不住單詞，不敢說，看不懂，閱讀能力、寫作能力較差。在教學時碰到有些學生反映，由于高中時嚴重偏科，英語基礎不好，在大一時的大學英語課堂上也聽不懂教師說什么，到了大三對于專業英語就更恐懼了，有破罐子破摔的厭學心理。

2.學校和專業教師的重視程度

隨著近幾年來“工學結合”、“項目教學法”等理論思潮在我國高職院校的興起，有些高職院校盲目跟風，認為工學模式結合就是強調操作技能，根本不開設專業英語課；有的甚至把電氣專業英語當成了選修課，可開可不開；有的雖然開設，但在課時安排上很不合理，學時太少，無法做到深入細致的詳細講解。另外，在電氣專業英語教學中，教師也沒有像對待其他專業課那樣給予足夠的重視。很多教師認為電氣專業英語教學的重點就是翻譯，備課講課不如其他專業課認真，也沒有像其他專業課那樣嚴格按照教學大綱（或課程標準）、教學計劃去授課，導致電氣專業英語的教學內容與教學方式的隨意性。

3.師資力量

隨著我國高等教育的普及，在校學生數量的劇增，教師隊伍數量的相對不足已經成為制約高等職業教育發展的突出問題。很多專業教師的教學任務繁重，平均每周16個學時以上，有的教師一學期承擔了兩到三門的專業課的教學任務，導致學校缺少專門的電氣專業英語教師。很多學校要么是聘請英語基礎較好的專業課教師來教授專業英語，要么直接由基礎英語教師教授專業英語。專業課教師一般專業知識技能較強，但英語水平相對一般，上課欠缺生動；而基礎英語教師的英語基礎雖然良好，但又缺少電氣專業知識。如fuse一詞，普通英語翻譯為“融化”，而電氣專業翻譯為“熔斷器”；又如step一詞，普通英語翻譯為“腳步、臺階”，但在專業英語中，它常用來表示階躍信號，用在step esponse短語中，表示“階躍響應”，所以直譯原文會導致很多專業文獻翻譯不準，影響教學效果。

4.學生自身的認識

大學基礎英語有全國英語三級、四級等考試，而且還與學生的畢業證掛鉤，對其學生都比較重視，但學校對專業英語并沒有任何要求，所以大多數學生沒有專業英語學習的壓力和動力。另外，如果專業英語教師不能正確引導學生認識學習電氣專業英語對于他們將來工作的重要性，那么很多學生會認為專業英語屬于非專業主干課程，自然就放松了對專業英語的學習。再加上大學生課余社團活動多，實習也多，學生們由于時間、精力有限就更顧不上好好學習專業英語了，上課隨便聽聽，課前不預習，課后不復習，草草應付，只要考試及格即可。

5.教材與教學內容

目前高職電氣專業英語所使用的教材內容大多是選用國外原版專業書籍的一些章節、科研文獻等，教材或講義難度深淺不一，對三年職業教育專業課的覆蓋度不夠，缺乏系統性與完整性。還有一些學校選用的是本科教材，定位偏高，學生學習有困難，教師只能放慢教學速度，如果中途碰到實習實訓，專業英語的教學任務更難以完成。從教學計劃的安排來看，大部分學校的電氣專業英語安排在三年級的上或下學期，專業英語的安排與專業課的教學進度不協調，導致學生相應的專業課還沒學就要學專業英語了，學生很難理解課文內容，學習熱情和積極性不高，教學效果不理想。

三、電氣自動化專業英語教學改進方法探討

1.重視專業英語教學

教師自身要加強教學責任心，嚴格按照教學大綱的培養要求進行教學，引導學生充分認識到電氣專業英語對于未來工作和學習的可持續發展的重要性，激發學生們的學習興趣和積極性。針對高職院校學生英語基礎普遍較差的特點，要從基礎的教學生認識音標，讀準音標，根據音標讀單詞做起；然后學習基本語法，掌握簡單句、復合句、關連詞。教學中要以閱讀理解為主，避免過分地強調聽、說、讀、寫；重點掌握基本的專業詞匯和詞意。由于高職院校學生普遍缺乏自信，教師在授課的同時，也要在思想上多給學生們鼓勵，學習上教會他們科學的方法，幫助學生樹立信心，使學生通過漸進性和階段性的方式逐步提高自己的專業英語水平。

2.采用靈活的教學模式

第一，專業英語注重語言的實用性，教師在上課時不能采用直接翻譯全文、滿堂灌的教學模式，應注重以學生為主體，精講多練，少講空洞理論，加強師生的討論與互動。可以借鑒專業課中的案例教學法，例如教師可以就某個變電站主接線圖講解電氣設備，讓學生在課堂上分組討論，最后由各組代表用英語進行設備的符號、用途、結構的講解。也可以采用多媒體教學或電子書將設備圖片等呈現在課堂上配合電氣專業英語的教學，或者播放一段電力系統事故的英文視頻，讓學生分組討論事故的原因和解決措施，最大限度地調動學生們學習專業英語的學習興趣。

第二，教師在課堂組織教學時應以實踐為主，側重技能訓練，要盡可能的為學生提供各種各樣的實踐機會，盡可能安排學生到企業進行與專業英語密切相關的實習等。如果條件允許，教師最好帶學生到校辦工廠或企業實習車間參觀，面對電氣設備實物講解名稱和結構，不僅讓學生在實踐中記住重要的專業英語詞匯，而且還鞏固了專業課知識。

第三，電氣教研室可以充分利用現代化的教學手段，和其他專業課一樣，建立專業英語教學網站，制作電氣專業英語精品課程，積極豐富和更新相關內容，方便學生們自學。有條件的院校可以采用網絡教學，也可以用QQ群、微信群等現代語音軟件讓學生與教師在線交流和答疑，檢測、提高學習效果。

3.加強教師隊伍建設

針對目前高職電氣類專業英語教師欠缺的現狀，一方面要提高專業教師的英語水平。可以采用對教師在崗培訓、長期培訓和集中短期培訓相結合，個人進修和公派進修相結合的方式，鼓勵教師積極進修深造，提高專業課教師的英語水平，使具有一定英語基礎的專業課教師經過培訓提高后承擔電氣專業英語課程的教學。另一方面可以從電氣專業的外資企業中引進具有實踐經驗的專家擔任電氣專業英語教學的專職或兼職教師。同時要求任課教師要充分備課，嚴格執行大綱計劃，在課堂中增加學習的趣味性，調動學生的學習積極性，提高專業英語的教學效果。

4.精心選擇教材，積極開發數字教材

專業英語教材的選取要盡量符合高職學生的英語基礎，文章要難度適宜，與高職學生的實際英語水平相匹配。內容上要注意反映新技術、新材料，符合高職高專人才培養目標要求。教材編排結構要合理，篇幅較短，且自成體系，圖文并茂，通俗易懂，有利于激發學生的學習興趣。另外，職業教育和企業對接緊密，行業新工藝不斷誕生，決定了高職教材不能一成不變。學校可以根據實際需要，及時更新專業英語的教學內容，開發教學資源，在編寫專業英語教材時可以組織教師去相關專業的企業進行調研，了解該專業所需要涉及到的專業英語信息，然后進行總結和編寫。還可以開發靈活的專業英語數字教材，引入iPad等軟件進行專業英語的教學，制作“電子書”。因為在現代社會，如果學生只掌握紙質出版，缺乏電子書出版知識，已經不能適應行業發展需求，所以數字教材就像一本“活頁本”，可根據行業新動態隨時添加知識，學生的學習積極提高了，學習效果也會更好。

四、結論

在實際的電氣自動化專業英語教學中存在很多影響教學質量與教學效果的問題，為此要在教學內容、教學方法、教師隊伍建設等多方面進行改進，使學生由被動學習專業英語變為主動學習，使聽、說、讀、寫等各方面的能力得到同步提高，以便吸收更多的最新技術情報，跟蹤和了解電氣自動化領域的世界前沿，為今后的工作和學習創造更多的機會。

參考文獻：