智能化技术论文范文

时间:2023-01-24 16:22:54

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智能化技术论文

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二、智能化技术在药品包装的具体应用实践

随着传统包装的狭隘性及其缺陷,使得包装迅速结合智能化技术开始登上包装历史的舞台。由于人们对生活需求的提高和不同年龄层次的限制性等因素,对包装的功能要求越来越高了。就药品包装而言,我们需要做到延长其保质期,食用过程中打开包装造成的氧化等质量上的管控。另外,还需要防止在日常生活中买到假药,严加对药品包装的防伪监控。防止假药,劣质药品进入我们的生活中。我们还需要针对特定的人群做特定的分析和定位。在药品包装中智能化包装尤其适用于老年人,老年人视力模糊,记忆力低下,分辨能力变弱等生理原因导致老年人在用药的时候会出现一系列的不便和问题。由以上等问题我们可以试图针对性的设计一款适用于大众的智能化药品包装,解决人们以后用药的难题。

2.1质量管控

因为传统药品包装所不能提供质量管控,因此,可以利用原有的塑料材质再进行加工和修改以起到监管质量的作用。

2.1.1防伪

药物生产行业是一个利润暴力的行业,很多不法奸商会用假冒伪劣的药材滥竽充数,由于生产水平和科技发展力水平的不够或因成本太高等原因,导致无法识别药品的真伪。容易买到假药,劣质药。在智能化普及的今天,RFID技术的发展已经相对成熟,能够处理对药品质量监控的问题,能够准确的区分药物的真伪。通过扫描以及电脑识别的功能,不断的更新RFID的识别水平。在生产药品包装的时候,赋予每一个包装编号和独特的识别标记,然后录入电脑。当运输到各个卖场的时候,超市通过电脑识别机器,扫描RFID芯片,准确的分辨真伪。智能化包装中的只能标签能够加强条形码的功能,记录药品的生产时间、生产厂家、生产规格等等,其目的为了让每一个顾客放心的买药。

2.1.2防变

药物如果不经过好的保护和隔离,它与某些大气中的分子接触是会发生质变的,这会导致人们在用药的过程中吃到变质的药,因而不能起到药效或者甚至起到副作用。如果,我们能添加一种制剂到药品包装盒本身,并通过包装盒发挥作用延长药品的保质期,这样将会起到两全其美的办法。有一种高阻隔性的材料。这种包装材料不仅价格和成本较低,还具有环保性和可回收性。它能够很好的阻隔气体、水汽、空气、光线、气味等进入包装中,并且能够很好的保证药品的有效性,从根本上杜绝药品盒空气接触,防止药品变质。防变的方法有很多种,并且可以进行更多的研发,如果能将这一技术与药品包装盒完美结合,将会给患者带来更好的福音。

2.2便捷实用

2.2.1提醒功能提醒功能主要针对的人群为老年人群体,和生活忙碌忘记按时吃药时间的工作群体。老年人群体因为年事已高,记忆力衰退快,视力模糊等等原因会给用药带来一定的麻烦和不便利。可能因为老花而用错药,也可能因为记忆力原因多用或者少用药或者错过用药时间。小小的细节都有可能带来很大的隐患。同样的,我们除了在药品包装盒上设置质量管控的同时再增添智能语音提醒功能。通过RFID数据库,老年人的儿女们可以进行电脑远程操控,也可以通过WiFi无线传输功能,给老年人设定正确的用量并正确的分类。医院方也可以随时查阅患者的用药状况等。通过这样的设置,并定好服药的时间,时间一到包装盒本身就能自动发出声音提醒老年人该吃药了。

2.2.2操作简易

通过对药品包装的智能化设计,给患者带来了诸多的便利。它自动的分解了人在用药的过程所遇到的问题和逐一解决。从买药-分类-提醒-拿药-食用,智能化包装都应该解决每一步所遇到的难题和不便。市面上已有的智能化药品包装显有对液态的进行设置,一般都是对颗粒状的做了独特的设计,而很少考虑到液态。在生活中,我们常常会遇到一个问题就是用药说明会提醒患者喝多少毫升,而我们却无法精确到那个量,在没有毫升杯的情况下很难去估摸这个剂量。好比平常我们泡咖啡、牛奶、果汁等的时候,说明书会提醒多少粉末配多少毫升的水,往往泡出来的东西不是浓了就是淡了。如果我们能够在智能化包装里增加这样一个设计,就能解决以上的这些问题了。

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随着信息技术的发展,许多新方法和技术进入工程化、产品化阶段,这对自动控制技术提出犷新的挑战,促进了智能理论在控制技术中的应用,以解决用传统的方法难以解决的复杂系统的控制问题。

一、智能控制的主要方法

智能控制技术的主要方法有模糊控制、基于知识的专家控制、神经网络控制和集成智能控制等,以及常用优化算法有:遗传算法、蚁群算法、免疫算法等。

2.1模糊控制

模糊控制以模糊集合、模糊语言变量、模糊推理为其理论基础,以先验知识和专家经验作为控制规则。其基本思想是用机器模拟人对系统的控制,就是在被控对象的模糊模型的基础上运用模糊控制器近似推理等手段,实现系统控制。在实现模糊控制时主要考虑模糊变量的隶属度函数的确定,以及控制规则的制定二者缺一不可。

2.2专家控制

专家控制是将专家系统的理论技术与控制理论技术相结合,仿效专家的经验,实现对系统控制的一种智能控制。主体由知识库和推理机构组成,通过对知识的获取与组织,按某种策略适时选用恰当的规则进行推理,以实现对控制对象的控制。专家控制可以灵活地选取控制率,灵活性高;可通过调整控制器的参数,适应对象特性及环境的变化,适应性好;通过专家规则,系统可以在非线性、大偏差的情况下可靠地工作,鲁棒性强。

2.3神经网络控制

神经网络模拟人脑神经元的活动,利用神经元之间的联结与权值的分布来表示特定的信息,通过不断修正连接的权值进行自我学习,以逼近理论为依据进行神经网络建模,并以直接自校正控制、间接自校正控制、神经网络预测控制等方式实现智能控制。

1.4学习控制

(1)遗传算法学习控制

智能控制是通过计算机实现对系统的控制,因此控制技术离不开优化技术。快速、高效、全局化的优化算法是实现智能控制的重要手段。遗传算法是模拟自然选择和遗传机制的一种搜索和优化算法,它模拟生物界/生存竞争,优胜劣汰,适者生存的机制,利用复制、交叉、变异等遗传操作来完成寻优。遗传算法作为优化搜索算法,一方面希望在宽广的空间内进行搜索,从而提高求得最优解的概率;另一方面又希望向着解的方向尽快缩小搜索范围,从而提高搜索效率。如何同时提高搜索最优解的概率和效率,是遗传算法的一个主要研究方向。

(2)迭代学习控制

迭代学习控制模仿人类学习的方法、即通过多次的训练,从经验中学会某种技能,来达到有效控制的目的。迭代学习控制能够通过一系列迭代过程实现对二阶非线性动力学系统的跟踪控制。整个控制结构由线性反馈控制器和前馈学习补偿控制器组成,其中线性反馈控制器保证了非线性系统的稳定运行、前馈补偿控制器保证了系统的跟踪控制精度。它在执行重复运动的非线性机器人系统的控制中是相当成功的。

二、智能控制的应用

1.工业过程中的智能控制

生产过程的智能控制主要包括两个方面:局部级和全局级。局部级的智能控制是指将智能引入工艺过程中的某一单元进行控制器设计,例如智能PID控制器、专家控制器、神经元网络控制器等。研究热点是智能PID控制器,因为其在参数的整定和在线自适应调整方面具有明显的优势,且可用于控制一些非线性的复杂对象。全局级的智能控制主要针对整个生产过程的自动化,包括整个操作工艺的控制、过程的故障诊断、规划过程操作处理异常等。

2.机械制造中的智能控制

在现代先进制造系统中,需要依赖那些不够完备和不够精确的数据来解决难以或无法预测的情况,人工智能技术为解决这一难题提供了有效的解决方案。智能控制随之也被广泛地应用于机械制造行业,它利用模糊数学、神经网络的方法对制造过程进行动态环境建模,利用传感器融合技术来进行信息的预处理和综合。可采用专家系统的“Then-If”逆向推理作为反馈机构,修改控制机构或者选择较好的控制模式和参数。利用模糊集合和模糊关系的鲁棒性,将模糊信息集成到闭环控制的外环决策选取机构来选择控制动作。利用神经网络的学习功能和并行处理信息的能力,进行在线的模式识别,处理那些可能是残缺不全的信息。

3.电力电子学研究领域中的智能控制

电力系统中发电机、变压器、电动机等电机电器设备的设计、生产、运行、控制是一个复杂的过程,国内外的电气工作者将人工智能技术引入到电气设备的优化设计、故障诊断及控制中,取得了良好的控制效果。遗传算法是一种先进的优化算法,采用此方法来对电器设备的设计进行优化,可以降低成本,缩短计算时间,提高产品设计的效率和质量。应用于电气设备故障诊断的智能控制技术有:模糊逻辑、专家系统和神经网络。在电力电子学的众多应用领域中,智能控制在电流控制PWM技术中的应用是具有代表性的技术应用方向之一,也是研究的新热点之一。

以上的三个例子只是智能控制在各行各业应用中的一个缩影,它的作用以及影响力将会关系国民生计。并且智能控制技术的发展也是日新月异,我们只有时课关注智能控制技术才能跟上其日益加快的技术更新步伐。

参考文献:

[1]严宇,刘天琪.基于神经网络和模糊理论的电力系统动态安全评估[J].四川大学学报,2004,36(1):106-110.

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2网络智能扫描技术

在网络安全管理中,智能扫描就是能够通过预先定义的规则对所有系统信息进行扫面和判定,从而诊断出系统中存在的危险因素和漏洞信息。旧的扫描工具遇到特定的端口找特定的服务,这样可能导致有人将某个服务安装在一个自己任意指定的端口使扫描不彻底。所以扫描工具应具备任意端口任意服务的功能。目前,一些成熟的扫描系统能够将网络中的单个主机的扫描结果整理成报表,并对相应的脆弱性采取一些措施,但是对整个网络系统的安全状况缺乏一个评估,对网络没有一个系统的解决方案,先进的扫描系统不仅能够扫描出脆弱性,而且可以智能化地帮助网络安管理员评估网络的安全状况,给出安全建议,使之能够成为一个安全评估专家系统。此外,智能化的网络扫描技术能够与系统的入侵检测、防火墙以及风险管控技术结合起来,从而形成一体化的安全扫面危险体系,达到进一步提升系统安全性的效果。

3网络安全智能评估技术

传统网络安全评估中需要针对系统进行详细分析与测试,该工作对于网络安全管理员的技术要求较高,并且要求安全管理员的工作强度较大。因此,采用智能化的评估技术就能够降低网络安全管理员的工作流程,其中,智能评估技术就是构建网络自动化分析测试机制,能够针对网络安全进行威胁和安全判断,并能够协助安全管理员提出系统防御措施。网络安全智能评估机制就是按照系统安全脆弱性集合,对系统进行全面测试,并对测试结果进行分析,从而对整个网络系统的安全状况作出总体评价,并预测可能发生的入侵,最后对网络系统存在的脆弱性提出修补建议。网络安全评估系统能够在网络黑客进行入侵或攻击前,帮助安全管理员及早发现网络系统存在的脆弱性,排除安全隐患。

4网络态势智能预测技术

网络态势预测能够在日常网络运行过程中发现网络运行状态,并根据网络运行装填制定进行评估未来网络发展。如果系统在受到不安全因素入侵,在网络运行状态分析中就能够发现网络运行出现波动,从而在系统报警,让系统安全管理员察觉系统出现危险。智能化的网络态势预测技术就是在网络安全态势评估中融入自主决策系统,能够在分析系统运行情况后进行自动反馈,在最短时间内作出响应控制系统安全。网络态势智能化技术能够设定相应预警机制,并且根据系统具体构成设定安全阀值,并在超出安全阀值的情况下采取相应控制措施。此外,网络态势智能预测技术能够实现动态重构、自主决策和自主感知,为整个系统安全管理提供信息数据支持,在网络安全的整体层面达到智能化管理。

5网络优化智能技术分析

网络安全优化是针对网络的内部环境制定优化措施,能够实现网络的整理和整顿,从而保证网络内部环境的安全性。网络优化智能技术就是在系统中能够通过信息采集,利用信息跟踪手段确定网络内部安全状态,根据内部运行状态自动判定网络内部问题,并且能够自动的进行内部配置和优化,促使网络内部安全问题得到解决,保持网络运行效率的最大化。同时,网络优化智能化技术能够构建出专家系统,在整个网络中进行整体规划,对系统功能进行局部优化,将智能决策、优化知识管理和自动反馈等技术融入到网络内部优化中,从而为提供内部工作提供支持。此外,网络优化智能技术能够保证系统运行的稳定性,对于网络系统的安全性有着重要保证,智能化优化措施可以结合系统外部防护形成多维网络管理体制,从而有效地控制网络系统安全。

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2智能化技术运用的优势

2.1不再需要建立控制模型在自动化的过程中运用传统的方法来进行相关控制时,经常会出现因为动态方程过于复杂而无法被控制的现象,因此也就无法对其实现最精确的掌握,其直接结果将是对模型的设计就会衍生出很多无法被估量和测算的因素。智能化技术的运用则直接跳过了对模型的设计工作。因此,上面提到的一些困难也就被从根本上解决了。这样的结果就是从根本上提高了自动化控制的精密程度。

2.2有利于对系统整体进行控制智能化技术还有另外一个比较直观的优势,它能够通过响应时间和下降时间来实现对系统的控制和调节。这不仅很好的保证了自动化控制的工作能够顺利开展,而且还进一步的提高了工作效率。从这里我们也能够看出,相比于传统的控制方式,智能化技术能够更好的运用于电力自动化控制。除此之外,智能化技术还有一个优势,在对具体设备进行控制时,它只需要对相关数据进行分析就能够实现自我调节,不需要有专业的人员来进行操作。从另一方面来说,它也实现了电力自动化控制工作中的无人控制目标;这也可以说是具有里程碑意义的。

2.3具有很强的一致性一致性主要是体现在,对于不同数据的处理上。通过对智能化技术的运用,即便是输入的数据陌生且难度大,我们同样能够得到一个很高的估计,进而充分实现自动化控制的相关要求。

3智能化技术在电力自动化控制中的具体应用

经过大量对于智能化技术的实验研究,智能化技术在电力自动化控制中的应用主要有智能控制、故障诊断以及优化设计三个方面。

3.1智能控制智能技术运用于电力自动化控制工作中,能够比较好的实现操作无人化、远程化以及高效自主,这都是智能化技术出现之前,几个可望而不可及的目标。反过来我们也能够看到,智能化技术成功的与电力自动化控制相切合,也客观的表现出了智能化技术自身所具备的优越性,这也为该技术在其他领域的运用打下了一个坚实的基础。

3.2故障诊断在电力自动化控制乃至整个系统的运行过程中,出现设备上的故障,这些都是无法避免的;科学的来看,任何设备上的故障它都有一定的预见性和关联性,也就是说,在故障发生前一定会出现或多或少的征兆。传统的故障诊断方法很难做到面面俱到,相反,智能化技术就具备对其进行全面、准确、科学细致诊断的能力。例如,变压器在设备中的作用是举足轻重的。因此,相关的监测工作人员往往给予更多的关注和检测。但是这样也不能保证,在变压器环节百分之百不出现任何故障。为了将故障造成的相关损失降至最低,采用智能化技术也就是必然的结果了。智能化技术在对变压器的故障检测最主要是通过其自身对于变压器中渗漏油的分解砌体进行分析,进而确定出变压器发生故障的位置,然后对相关部位进行检修。这样就能够最大限度的提高变压器故障诊断和后期检修的速度,也最大限度的避免了故障对于设备造成更大的损害。而这些都是传统手段所不具备的。

3.3优化设计电力自动化控制中,出现对相关设备的设计工作是常有的工作之一;这项工作具有相当强的专业性,因此工作量非常大而且繁琐,它对于工作人员不仅有很高的专业知识上的要求,还对于工作经验也有一定的要求。传统的设计方式是通过实验和经验结合手工制作而成,不仅难度大耗时长,而且在后期的修改工作上也会出现很多不必要的麻烦。智能化技术CAD以及相关计算机软件的出现,不仅减少了设计时间,而且最大限度的保证了设计的准确性。其中,遗传算法就是在这个过程中使用的相对较多的先进方式之一。

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1.1故障诊断

电气工程设备的工作时间长,难免会发生故障,由于电气设施故障的非线性、复杂性及不确定性,一旦发生故障,往往需要大量的时间排查故障,效率低、准确率低。而智能化技术能够有效解决这一问题。在故障发生前,一般仪器会出现一些人们很难发现的预兆,通过实时监测仪器状态,在出现异常时及时报警并提示故障位置,在故障真正发生前避免故障,能够在极大程度上减少维修时间。电气工程中常常通过分析变压器中渗漏油分解出来的气体进行故障诊断,确定故障发生的范围,并通过各种手段逐步缩小范围,从而确定故障位置并提示派遣人员及时检修。同时,智能化装置可以记录故障问题,为以后的故障诊断提供参考,使故障诊断更加安全可靠。

1.2智能控制

智能控制能够在很大程度上实现电气工程及其自动化的控制过程自动化,实现无人化管理和远程管理,提高管理的高效性。尤其对于一些高危险、高难度的工作,如高压控制,智能控制是必不可少的。相对于传统的控制器,智能控制器的灵活性更好,更易调节。传统的控制器在设置时需要精确考虑控制对象的动态方程,而实际涉及到的控制环境往往很复杂,存在很多不确定因素。但是智能控制不存在这方面问题,因为其在设计时并不涉及控制对象的模型。并且智能化控制器可以根据对响应数据(如鲁棒性变化、响应时间、下降时间)的分析随时调整系统,调整后智能控制器的性能会大大提高,调整的过程并不需要专业人士在场,这样就减少了大量的人力。以风力发电厂智能化升压站系统为例。智能化升压站系统通过对过程层和间隔层设备升级,将一些模拟量和开关量数字化,有效运用光纤设备,实现间隔层和过程层的通信。站控层由系统主机、工作站、VQC等设备组成,是全站监控、管理、调度中心。系统通过智能化控制,自动完成信息的采集、测量、控制、保护等功能,相比于传统的升压站系统在效率、有效性等方面有很大的提高。

1.3优化设计

电气设备的设计工作相当繁琐,需要综合运用成套设备、电路、电机与电气、电磁场、变压器等学科的知识,并结合过去的设计经验。传统的设计方式根据经验和实验,手工完成设计,方案的达标率非常低,修改难度大,成本高,产品的开发周期也很长。应用智能化技术能够有效提高设计产品的质量,缩短开发周期。智能化技术在这方面的应用主要有专家系统和遗传算法。其中,专家系统依据该领域的专家提供的知识经验,建立数据库,在决策前模拟专家决策过程,做出合理决策,该技术比较前沿,目前尚处于研发阶段,尚未得到大量应用。遗传算法是一种借鉴进化论的随机化搜索方法,被广泛运用于信号处理、组合优化、自适应控制等领域,在电气设计产品的优化上性能优越。

1.4PLC技术

PLC(可编程逻辑控制器)具有高可靠性和抗干扰能力,广泛应用于自动控制领域。在一些大型的电力企业的辅助系统中,PLC已经代替了一般的继电控制器。PLC技术使用内存,用程序方式存储控制逻辑,并用半导体电路实现。PLC技术的应用实现了供电系统的自动切换,用软继电器取代了实物器件,使供电系统更加安全可靠。并且,它能使用复杂的工作环境,具有良好的发挥性能,稳定性强。

2.智能化技术在电气工程及其自动化中的应用前景

2.1优势分析

智能化技术在电气工程及其自动化中相比于传统的控制系统有巨大优势。传统的自动控制系统需要建立控制模型,运用数学方法分析,建立动态方程,但由于系统的复杂性,在实际应用中往往会出现无法预料的问题,很难达到预期的效果。智能化系统可以从根本避免不可控因素,提高工作的效率。智能化技术可以实时监控系统,通过监测响应时间、下降时间等对系统进行实时调节,使系统性能大大提高。因此,智能化系统比传统的控制器更能适应实际工作环境。另外,智能化技术拥有很强的一致性。在输入不同的数据时具有同样可靠的估计能力,有广泛的适用性。

2.2性能方向

速度、精度及效率是电气工程及其自动化的关键指标。在电力系统中采用智能高速处理器芯片,同时采用交流数字伺服系统,能够改善电力系统的动态特性和静态特性,提高系统的速度、精度和效率。柔性化柔性化主要包括群控系统和数控系统这两个方面。对于群控系系统,必须按照生产流程的具体要求设计系统,使系统能够发挥最大的作用,完成信息流和物料流的动态调控。对于数控系统,其强大的可裁剪性和覆盖面可以满足客户的具体要求。

2.3功能方向

在功能方向上,主要包括设计用户图形界面、可视化计算、多媒体技术方面的发展。目前的操作系统一般都采用图形界面,具有良好的人机交互性。在智能化系统中采用图形化界面,通过窗口和菜单实现编程、图像显示、图像模拟、仿真等功能,能够降低操作者的门槛,方便非专业人士操作。通过可视化技术,信息的表达不再是呆板的文字和数据。将数据转化成图表,能方便操作者分析数据,也可以高效地处理和解释数据。同时,采用无图纸设计、虚拟样机技术等技术,将可视化和虚拟环境相结合,能够更加有效地提高产品质量、缩短产品开发周期。多媒体技术一般是将声音、文字、图像、视频等融合在一起传输,如果将多媒体技术应用于智能化系统,可以更加综合化、智能化地处理信息,能带来很大的经济效益。

2.4体系结构

通过集成化、模块化、网络化实现智能化技术在体系结构方面的发展和完善。可以使用高集成度的处理器、大规模集成电路FPGA、CPLD等提高软硬件运行速度。器件的高度集成化能够提高电路密度,减小器件体积,更加方便安装和使用。将智能化技术模块化,各模块之间通过接口通信,这样有助于技术的标准化和集成,也可以运用模块的增减将智能化产品分级别销售。将智能化系统联网使得人们能够对系统进行远程监控,随时掌握系统状况,使电气工程的控制不受地域限制。也可以实现在一台设备上控制其他设备,进行编程等操作。对于较小的电力系统,远程控制能够节约电缆的增加数,材料以及安装费用,并且可靠性高、灵活性强;但是在通讯量大的系统中远程控制会比较困难。

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2智能化技术在建筑电气工程中间的应用

2.1智能技术在建筑电气自动化控制中的应用

2.1.1智能化技术在电气设备中的应用

智能化的设备虽然能够为现如今的建筑行业带来非常大的改变和惊喜,但是与此同时智能化技术所需要的技术手段型人才也是匮乏的。对于这一方面,笔者认为只有高素质的人才才具备操作此项工作技术的手段,因为建筑行业的智能化技术需要了解多方面的知识和领域,所以不仅仅需要操作人员具有出色的技术水平,还应当具备强烈的责任感。

2.1.2电气控制中人工智能的有效应用

电气控制系统可以将原有传统的建筑电气自控系统进行有效的改革,我们可以将GPS定位系统安装到建筑的作品当中,这样我们的相关工作人员会在第一时间发现建筑当中出现的问题与故障。并在第一时间提出解决方案。在传统的电气工程行业当中,往往会由于人工的问题而导致工程的延误或是工程的人工失误,自从拥有智能化的技术之后,这种失误的情况大大的减少了。

2.2智能化技术在建筑电气工程故障检测分析中的应用

2.2.1利用智能化技术进行控制

利用智能化技术进行控制也是通过运用当今的一些技术手段对建筑实时的进行质量监控,一旦发现建筑出现任何的质量问题就可以通过互联网将问题进行网上传送,这种具有网络化的传输技术是传统建筑行业当中不存在的一些技术手段。现如今已经有了很多的行业在运用着智能化的技术在进行行业的改革和技术的改进,智能化的引入不仅仅能够帮助人们节省更多的时间,还能够在很大程度上增高电气工程的工作效率,使得从前容易出现错误的一些失误不再发生。

2.2.2利用智能化技术解决出现的一些问题

利用智能化技术对于建筑当中出现的一些问题尽心解决,电气工程中间经常会出现一些故障问题,但是如果利用传统的检测方式很容易造成诊断的错误。传统的诊断方式比较复杂,出错率还是比较高的。然而利用一些高科技的信息技术手段对建筑质量进行检测不仅仅错误率低,检查速度快,还能够增加工作效率。

2.3智能化技术在建筑电气工程电气设备优化设计中的应用

智能技术的优化通常是根据一些自然界的现象进行技术的优化,例如在建筑当中可以采用仿生学的方式模仿进行建筑,或者是利用其它的自然理论进行电气工程的优化。在二十一世纪当中,任何的事物都在不断的进行着优化,建筑电子工程电气设备优化能够有助于建筑行业的发展和壮大,是我国建筑行业的一大发展重要发展前景。

3对电气工程的智能化技术进行未来展望

智能化技术在建筑工程当中的应用是比较成功的,在当今的社会当中,任何的技术都在不断的进行着创新和改革,在时代的进步和发展当中,要是建筑电气工程的智能化技术没有过多的创新和改革就会被其他的技术所超越,所以在此笔者建议有关部门要时刻的对建筑电气工程当中的智能化技术进行创新和改革,只有这样才能不被社会所淘汰。笔者认为我国已经在不断的向着发达国家的方向前进,只有不断的发现新事物才能够在优胜劣汰的生存制度当中存生下来,我国是一个发展中国家,拥有着很大的发展潜力和发展空间,仅对目前的情况来看,智能化的电气工程应用可以说是我国进步的开端,也是我国未来发展的前进方向所在。

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1建筑智能化系统工程中三方的关系

建设方、设计方、集成方是建筑智能化系统工程实施的三个主要主体。他们在建筑智能化系统工程实施过程中起了决定性的作用,是研究的主要对象。实际上,参与工程实施的单位往往多达几十家,其承担的工作各不相同,就目前建筑智能化系统工程设计和实施中大致涉及到以下几方:建设方、设计方、系统集成方(弱电系统总/分承包方)、工程总承包方、工程建设监理方。以上各方在工程实施中扮演着各自的角色。建筑智能化系统工程的设计和实施与传统的建设工程相比,对参与工程的各方而言,无论其工作程序、内容、与其它各方的协调等都有所不同。为便于分析和解决问题,根据工作的职责和界面,将贯穿工程全过程的各方归纳为:建设方、设计方和系统集成方。三方在建筑智能化系统工程中的工作职责和范围包括以下几点,见表1。

三方在工程中的职责和范围表1

对象

工作职责和范围

建设方

落实施工前的有关前期工作,提出建筑智能化系统工程实施的明确需求,落实建设资金,制订工程时间目标,安排落实各项计划,协调各种关系,组织实施直至竣工验收,接收管理。

设计方

总体负责建筑智能化系统的设计,按照国家制定的有关设计规范和业主的需求进行系统总体设计及有关文件编制,结合施工现场实际情况,平衡各工种设计问题,解决施工中的设计变更及有关问题,参与竣工验收工作。

集成方

依据与业主签订的总包合同,根据业主的总体工程时间目标,按照国家制定的有关施工规范,依据设计所提供的土建、结构、水、风、电设计图及有关技术参数,制定详细的节点计划时间表、系统深化设计、设备供货、组织建筑智能化系统工程的实施,协调各分包的施工、组织竣工验收,向业主提供竣工资料、系统培训、保修期内的维护和保修。

建筑智能化系统工程是一个复杂的系统工程,随着计算机、通信、自动控制技术的发展,将有更多的系统进入建筑智能化系统工程范围,其设计、施工和安装等也朝着系统多、技术新和管理难的方向发展。事实上,建设方、设计方、集成方这三方,在建筑智能化系统工程实施过程中,既是利益的共同体,又是互相制约、互相牵制的一个临时组合体,他们对智能化系统工程的实施,不管是质量,还是进度,都将产生极大的影响。

三方在工程实施过程中的关系见图1。

注:合同关系协调关系

图1三方在实施过程中的关系图

三方对工程的影响和制约的有关因素见表2。

三方对工程的影响和制约表2

对象

对工程影响和制约

建设方

资金筹措与到位情况,需求预测和项目建设的标准与定位,筹建班子、技术人员的水平,外界因素的影响。

设计方

业主需求明确与否,设计人员技术水平,土建、结构、水、风、电各工种的平衡协调,现场解决问题的能力和响应的及时性。

集成方

设计方设计文件和系统深化设计的深度,系统有关技术参数、接口的提供与开发,前、后道工序的影响,与有关设备供应商的协调,与各其它工种的工作界面、进度和组织协调。

2各方的职责技术界面划分

为了保证智能建筑工程真正达到预期的目的,基于对工程实施的各阶段的分析,除小型和技术要求简单的建筑智能化系统工程外,建筑智能化系统工程应按以下8个阶段进行:

(1)建筑智能化系统方案设计;

(2)建筑智能化系统初步设计;

(3)建筑智能化系统深化设计;

(4)建筑智能化系统工程施工;

(5)建筑智能化系统调试;

(6)建筑智能化系统初步验收及试运行;

(7)建筑智能化系统竣工验收;

(8)建筑智能化系统保修及维护。

以下将工程各方的职责及相关工作的界面划分及其流程进行归纳和总结:

2.1建筑智能化系统方案设计阶段

建设方组织专家、顾问、设计方在建筑扩初设计的基础上,进行建筑智能化系统的方案规划设计、工程的可行性论证和立项等。

2.2建筑智能化系统初步设计阶段(见表3)

初步设计阶段的职责及主要工作表3

对象

职责及主要工作

建设方

建筑智能化系统需求书或招标文件编制

设计方

智能建筑扩初设计,建筑智能化系统初步设计

2.3建筑智能化系统深化设计阶段(见表4)

在这一阶段,系统深化设计工作主要由集成方来完成。集成方按照招标书的要求,根据设计方完成的建筑智能化系统初步设计进行系统深化设计。

集成方提供的深化设计,应由设计方来审定是否符合建筑扩初设计、建筑智能化系统的初步设计和招标书的要求。如果符合,则进入建设方和集成方的合同签署;如果不符,集成方应对深化设计作出修正。以上工作应循环进行,直至全部相符,然后进入下一阶段。

深化设计阶段各方对工程的影响和制约表4

对象

对工程影响和制约

建设方

资金筹措与到位情况,需求预测和项目建设的标准与定位,筹建班子、技术人员的水平,外界因素的影响。

设计方

业主需求明确与否,设计人员技术水平,土建、结构、水、风、电各工种的平衡协调,现场解决问题的能力和响应的及时性。

集成方

设计方设计文件和系统深化设计的深度,系统有关技术参数,接口的提供与开发,前、后道工序的影响,与有关设备供应商的协调,与各其它工种的工作界面、进度和组织协调。

2.4建筑智能化系统工程施工阶段

2.4.1施工前的准备

在完成上一阶段工作的基础上,建设方与集成方可签订弱电工程总包合同,并可转入工程施工阶段,为保证工程施工的如期按质完成,实施前的准备工作极为重要。各方职责及主要工作内容(如表5所示)。

施工前各方职责及工作内容表5

对象

职责及主要工作

建设方

①监督、检查集成方工程实施的各项准备工作②协调设计方和集成方的系统深化设计③认定集成方提出的工程施工计划、施工组织、施工工艺流程、施工管理制度、质量保证措施和计划;设备安装、验收方法;隐蔽工程验收计划和方法;设计更改制度、协调会议制度等④参与工程所需关键设备和材料的采购和供应商或分包商选择的谈判并予以确认⑤提供和保证现场施工条件

设计方

①协助建设方认定集成方所完成的系统深化设计②协助建设方,认定集成方提出的施工有关制度,如施工计划、施工工艺流程、设计更改制度等

集成方

①完成系统深化设计和工程施工组织②完成施工计划、施工组织、施工工艺流程、施工管理制度、施工质量保证措施和计划等的制订③完成设备、子系统和系统测试、验收程序、方法

设计方和集成方的接口

弱电工程管线施工图的设计审查和签署

建设方和集成方的接口

按照总包合同的规定,完成子系统分承包方的供应商的选择,并完成设备采购合同的签订

2.4.2施工阶段(如表6所示)

在工程施工阶段,上述各方的职责表明,相关各方在施工中有许多的接口或交叉。其技术接口就是设计文件、施工文件和安装验收文件。因此,必须严格控制设计更改流程和设计更改的各方权限。

施工阶段各方职责及主要工作内容表6

对象

职责及主要工作

建设方

①协调设计方、建筑总包方、集成方和监理方在工程实施中的配合②监督和检查工程进度计划的执行情况③参与设备安装环境及条件的验收④参与设备的开箱验收⑤参与弱电管线的安装验收⑥协助质监部门,对隐蔽工程进行验收⑦参与设备的安装验收

集成方

①全面组织和协调弱电工程的施工②组织进场设备和材料的验收③组织对设备安装现场环境及条件的检查④参与弱电管线的安装验收⑤完成隐蔽工程的质监验收⑥完成设备的安装验收

工程总包方

①按照弱电工程设备施工图,完成弱电管线的安装②提供弱电大型设备的吊装条件和工具

工程监理方

①监督和检查弱电施工质量②参与隐蔽工程的质量验收③参与设备的开箱验收④组织弱电管线的安装验收⑤参与设备安装环境及条件的检查⑥组织设备的安装验收

图2表示了在施工过程中,工程各方的关联。特别是涉及设计更改及其确认,应在工程施工以前就作出规定,一般来说,应由集成方进行设计修改,由设计方认可修改,由建设方和监理方批准修改。

2.5建筑智能化系统调试阶段(如表7所示)

调试阶段各方的职责及主要工作内容表7

对象

职责及主要工作

建设方

①组织对系统的试用②审查准备接收的各种文档③准备接收系统的使用和维护人员,建立相应组织④组织对系统的全面测试

集成方

①实施并完成系统集成联调工作②完成系统功能和性能测试③准备并完成系统验收和移交的各种文档④系统提交建设方进行试运行

工程监理方

①参与系统功能和性能的测试②参与系统试运行后的全面测试

2.6建筑智能化系统初步验收及诫运行阶段(如表8所示)

试运行阶段各方职责及主要工作内容表8

对象

职责及主要工作

建设方

①参与子系统的用户技术培训②组织并参与各系统的初验③审查所有移交文档④完成试运行前的准备工作

设计方

①审查所有初验文件②参与子系统的初验

集成方

①提交所有初验文件②组织并完成系统的初验③组织实施子系统的用户技术培训④提交系统运行和维护文件

工程监理方

①审查所有初验文件②参与子系统的初验

2.7建筑智能化系统竣工验收阶段(如表9所示)

竣工验收阶段各方职责及主要工作内容表9

对象

职责及主要工作

建设方

①组织并参与各系统的验收②提交系统试运行记录③审查所有移交文档④提交系统运行和维护管理文件

设计方

①审查所有验收文件②参与各系统的验收

集成方

①提交所有验收文件②组织并完成系统验收③系统移交建设方运行

工程监理方

①审查所有验收文件②参与各系统的验收

2.8建筑智能化系统维护及保修阶段(如表10所示)

维护及保修阶段各方职责及主要工作内容表10

对象

职责及主要工作

建设方

①系统日常运行②监视系统的使用情况并进行日常的维护和管理③定期完成系统使用情况分析和系统应用效果统计④提出系统扩充、更新或升级的规划⑤进行系统维护成本及其产生效益的分析

设计方

①定期回访用户,听取用户的意见②记录系统运行情况,检查设计效果

集成方

①按服务承诺提供系统维护和故障处理的技术支持和现场服务②进行系统使用情况的分析、故障情况的分析,提出系统扩充、更新或升级的建议意见

3建筑智能化系统工程互提技术文件及其深度

建筑智能化系统工程技术文件是建筑智能化系统在其生命周期即方案、设计、实施、调试、验收和运行维护等全过程的记录和依据,其中部分文件具有法律效力,是工程管理最重要的内容之一。在全面综合研究建筑智能化各系统的技术关键、实施要点以及工程实际经验的基础上,对工程相关各方互提技术文件的内容及其深度提出有关具体要求。

为保证各阶段技术文件的质量和完整性,规范建筑智能化系统工程文件编制的管理,在国家和行业现行有关规定的基础上,结合地方的具体情况,制定有关要求。它适用于各类民用建筑工程和一般工业建筑工程的建筑智能化系统工程。

技术文件的编制必须贯彻执行国家和当地有关行业和工程建筑的政策和法令,应符合国家和当地现行的有关行业标准、建筑工程建设标准、设计规范(规程)和制图标准,遵守有关行业的工作程序。

本研究根据"智能建筑设计标准"(GB/T50314-2000)和"上海市智能住宅小区功能配置试点大纲"建立了建筑智能化系统工程互提技术文件内容及其深度要求体系,该体系由以下三部分组成:

(1)工程各阶段互提技术文件表;

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为了保证变电站能够正常运作,在建设过程中,需要构建功能应急系统,还需要定期检测该系统,以保证其能够稳定运行。在构建功能应急系统时,需要应用面向间隔准则,正确分配通信网络和一、二次智能设备,隔离主保护与备用保护。此外,还可以构建双重保护屏障,以便更加清晰地分界屏幕,并且还可以合理地隔离软、硬件,更好地保护设备,从而更加顺利地开展变电站维护工作。

1.2保证智能化一次设备的正常运行

在智能化变电站中,一次设备是非常重要的组成部分,它的运行状况会直接影响变电站的整体运行。在智能化变电站的建设过程中,需要保证一次设备能够稳定运行。一次设备的自动化特征较为明显,不需要人工传输信息和全程监控信息,可确保变电功效,还可以合理、快速地修复存在问题的输电线路,从而保证变电站运行的安全性和高效性。在建设智能化变电站的建设过程中,需要有效整合一次设备、CPU与光电感应,并保证有效执行各种命令。此外,传统继电器的回路结构中需要应用无线传送和光纤技术,从而降低能耗和发热。总之,在建设智能化变电站的过程中,需要控制一次设备的在线监测功能。只有这样,才能确保变电站可稳定、安全运行。

1.3保证变电站的信号稳定

智能化变电站涉及较多的科技设备,且通信较为复杂。如果不具备科学的管理,则信号会受到影响,甚至部分信号失真,进而对变电站的稳定运行造成影响。为了有效解决上述问题,需要应用单元化的管理方式,实施隔离管理,具体指应用隔离网络层和物理层。同时,还需要点对点地控制有着较多传感器和光缆的元器件,且在储存和管理信息的过程中,需要应用特定的代码。在此过程中,可运用GPS定位或SIM卡,从而实现单元化管理。此外,还需要立刻修复和跟踪存在问题的元件,从而提高管理效率。

1.4完善智能化变电站的信息集成

集成信息是智能化变电站的建设方向,它可实现应用功能的一体化,以便有效整合整个变电站的数据信息,有效解决数据的重复收集问题。但要想建造信息集成平台,就需要统一收集和建模全部数据。这是因为在实现了安全分区后,安全一区的信息平台无法直接获取安全三区的信息。目前,在安全二区完善了智能化变电站等在线监测体系,可有效解决数据集成问题。但发生了新问题——因主站在线监测系统处于安全三区,导致无法合理访问子站数据。因此,需要充分重视信息集成化中的安全认证和安全分析等问题,且有效解决这些问题,做到无缝连接调度系统,有效协调常规变电站。智能化变电站可完善信息一体化,将安全设施应用到每一个安全分区的保护界限中,并设置正、反向隔离和防火墙。此外,还可以使用单向数据同步、E语言文本传送等软件,可集成监控系统功能视图,从而在不同的安全分区有效访问、控制不同的操作和数据。

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2人工智能技术在电气自动化控制中的应用

2.1人工智能控制实现了数据的采集及处理功能

在电气设备的运行过程中,数据的采集和处理是了解电气设备自动化控制情况,发现运行过程中的问题和提出解决办法的重要依据。在传统的自动化控制中,由于技术水平和实际运行中的动态变化,数据的采集和传输无法做到准确和稳定,保存数据容易出现丢失的情况。人工智能技术的使用,可以保障电气自动化运行过程中对动态信息的及时收集和稳定传输,对相关数据的保存工作也更安全,这就提高了电气自动化的控制水平,充分保障了电气运行中的安全性和稳定性。

2.2人工智能控制实现了系统运行监视机报警功能

电气自动化控制是用电气的可编程控制器,控制继电器,带动执行机构,完成预期设计动作的过程。在此过程中,系统内部各部分之间的运行都要严格按照设计模型和函数计算的基础上进行,如果系统中的一点出现问题,就会造成整个自动控制系统的故障。在以往的自动化控制系统运行中,对系统内部各部分之间的运行数据和运行状态进行实时监测,对运行中的特殊情况进行及时的报警处理,帮助自动化系统及时处理可能出现的故障,提醒电气管理人员加强对电气系统的管理。

2.3人工智能控制实现了操作控制功能

电气自动化控制的主要特征之一就是通过计算机的一键操作,就可以实现对电气系统的整体控制,保障电气自动化运行符合现实的需要。传统的自动化系统的操作,需要靠人工对系统各个环节进行人工操作,从而促进自动化系统内部的协调和配合,这种方式既降低了自动化运行的效率,也增加了自动化系统的故障发生频率。人工智能技术对电气自动化系统的控制,是通过各种先进的算法,按照电气自动化的需求,对自动化系统进行自动化和智能化设计,从而实现对电气自动化控制系统的同时操作,大大提高了自动化控制的效率,减少了单独指令操作中容易出现的不协调情况的发生。

3人工智能技术在电气自动化控制中的控制方式

3.1模糊控制

模糊控制以模糊推理和模糊语言变量等为理论基础,并以专家经验作为模糊控制的规则。模糊控制就是在被控制的对象的模糊模型的基础之上,运用模糊控制器,实现对电气控制系统的控制。在实际控制设计过程中,通过对计算机控制系统的使用,使电气自动化系统形成具有反馈通道的闭环结构的数字控制系统,从而达到对电气自动化系统的科学控制。

3.2专家控制

专家控制是指在进行电气自动化控制过程中,利用相关的系统控制理论和控制技术的结合,通过对以往控制经验的模拟和学习,实现电气自动化控制中智能控制技术的实施。这种控制方式具有很强的灵活性,在实际运行中,面对控制要求和系统运行情况,专家控制可以自觉选取控制率,并通过自我调整,强化对工作环境的适应。

3.3网络神经控制

网络神经控制的原理就是基于对人脑神经元的活动模拟,以逼近原理为依据的网络建模。神经控制是有学习能力的,属于学习控制,对电气自动化控制中出现的新问题可以及时提出有效的解决办法,并通过对相关技术问题的分析解决,提高自身的人工智能水平。

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(一)现代信息技术的应用使企业管理进入新的模式。一方面,各部门业务的信息将统一起来。财务、生产、进销存、人事、研发等各部门生成的原始数据被统一存放,保证数据的一致性和共享性;另一方面,企业的结构在逻辑上统一起来,建立一体化的结构。从地理上来说,各部门、各分销点是离散分布的,变动也是频繁的。通过信息系统使用,可以在逻辑上将它们集成一体。这将使企业的反应速度大大得高,决策时间大大缩短,这是适应瞬息万变的外部环境的有力手段。

(二)现代信息技术的应用极大改进了管理会计已有的领域。比如成本核算。以往的成本核算,是在生产活动发生完毕之后,根据所记载的资料,计算、分配成本,分配差异。由于核算的滞后性,以及原始资料的间接性和粗略,使成本计算不及时并且不够准确。在信息系统环境下,由于物流与信息流是同步的,在生产进行的同时,成本信息随着物料的移动自动卷积,生产完成时,成本信息随之自动得出。这样不仅能够及时得到成本信息,而且由于减少了分配成本的环节,成本结果将更接近实际。再如预算编制,以往编制预算周期较长,改动不易。如果外部环境变动较大,将会使预算与实际出现很大的差异,从而失去了预算的指导意义。信息系统可以自动地生成预算,只要给出目标,设定好预算模型,就能在极短的时间里得到结果。这样,就可以将预算周期缩短,从而采用滚动预算的方式来应变环境的变化。

(三)信息系统的使用还使管理会计的新领域成为可能,比如作业成本。作业成本是根据成本动因来分配产品共有成本。在手工方式下是不可能支持详细的动因分析的。

如果成本动因设置过于简单,将失去作业成本相对精确的优点。动因设置复杂则会使计算量极大,这样就必须借助信息系统来完成。又如战略管理会计,它所需的信息和所处理的信息都比常规管理会计要大,必须通过信息系统来完成。

(四)信息技术的应用,使管理会计人员从底层的数据处理中解放出来,将繁琐的计算交给系统去做。从而能将更多的精力投入到高层的需求模式上,研究决策模型,为不同角度的需求建立模型,设计原始数据要求,设定系统处理模型等等。

二、现代信息技术的发展促使企业对管理会计提出新要求。

(一)管理会计的决策管理职能应进一步加强。会计的职能之一就是提供信息。但是,由于信息技术的发展,信息获取渠道增多,取得成本降低,许多管理者不再满足现有的会计系统所提供的信息,而还要从其他信息系统中获取信息。传统的会计信息之所以在管理决策中只是起到辅助作用,或者是对决策方案形成的参考性作用,究其原因可以讲基本上是由于会计师们长期以来只是消极地提供信息所造成的。因此,企业要求当今会计师们必须在保持自身提供信息的传统优势的同时,深入研究企业经营环境的演变,充分利用新技术不断进行管理创新,积极参与到企业决策中去,以真正成为企业管理层的重要组成部分。

(二)管理会计必需由微观走向宏观,会计师的视角应当突破企业内部的限制。当前社会正逐步走向网络化,这使得企业在技术的支持下与他们的客户、供应商、合作单位甚至还须与他们的竞争对手建立起联系,企业的界限因而变得非常模糊。此时,原先的“价值链”变成了“价值网”。网络直接将会计核算及监控的视角拉入一个更加广阔的范围,在增加会计业务与经营风险的同时,极大地丰富会计业务的形式,使会计发生质的变化。在逐步复杂化的关系网面前,管理会计必须将眼光投向整个价值网络,从而为企业提供战略决策服务。

三、加快信息技术在战略管理会计中应用的几点思考。

(一)提高对管理会计作用的认识。

我国管理会计电算化工作开展缓慢,主要原因是会计人员及管理人员对管理会计作用的认识及重视程度不够。

认为只要编制一些财务指标分析、成本费用控制、预算计划等报表就是管理会计了,然而管理会计可以完成的工作远非这些。在信息经济时代,战略管理会计从更高的起点,丰富了管理会计的内涵。所以,应提高认识更新观念,才能适应市场需求和市场竞争的变化以及企业管理观念的变化。

(二)需要企业决策者的支持。

传统管理会计资料来源少,分析工具(包括硬件、软件)落后,使得许多管理会计方法不能有效使用,会计核算数据闲置浪费。只有通过现代信息技术,通过互联网以及先进的计算机软件技术,使财务会计电算化与管理会计电算化成为统一的系统,会计核算信息才能与其他相关数据建立联系,变成管理会计所需的资料,发挥管理会计电算化的优势。然而,企业建立网络需要投入大笔资金,而且电算化工作的成效很难量化评价,因此这项工作需要企业决策者的支持。

(三)企业本身的管理水平有待于提高。

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2智能变电站自动化技术的调试

智能变电站自动化技术需要进行调试,主要调试的内容在于:第一,进行站内网络调试,站内网络主要由交换机以及通信介质构成,需要对外部、通信广联、通信铜缆进行检查。第二,对计算及监控体系进行调试,对设备的外部进行检查,进行绝缘实验以及上电检查,检查遥信、遥调、遥控等功能,检查无功控制、定值管理、主备切换等功能。第三,调试继电保护,主要包含的是绝缘试验、上电检查、单体与整组调试、调试继电保护的信息管理系统等。第四,调试电站中的不间断电源,实时监测网络状态,主要是对网络报文记录系统以及网络通信检测设备进行调试。第五,对采样值系统进行调试,主要包含的是过程层的合并单元调试与电子互感器的电子采集调试等。上述调试试验的主要目的在于保证智能变电站的安全、稳定运行,减少工程建设的试验时间,从而为变电站的自动化技术奠定坚实的基础。

3智能变电站自动化的建立

3.1建设单元管理模式单元管理模式主要是依照物理层、网络层等实行隔离管理,对一些数量较多的元器件应当采用“点对点”的形式进行监控,每一个元器件都需要有一个代码进行相应的信息存储与信息管理,而且还可以借助GPS等形式,提高电力管理效率。

3.2建立应急系统智能变电站无法解决所有的问题,因此可以在原有的基础上设置应急系统,此系统平时不会参与电气运行,但是需要定期对其进行检查,因为如果出现了相应的电力故障,应急系统由于自身原因无法及时投入使用,那么将会造成不可预计的损失。一般情况下,可以对一二次设备以及通信网络进行合理分配,主保护与备用保护要分开,方便设备运行时的保护与运行后的维护。

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中图分类号:F287文献标识码: A 文章编号:

一, 前言

改革开放以来,我国的互联网计算机技术取得了辉煌的发展成果,互联网覆盖范围不断扩大,计算机技术迅速普及,并运用到多个领域,网络通信日渐深入到居民的生活工作学习各个方面,通信网络成为了人们互相交流,互相学习的重要工具,也是人们获取各种资料信息的关键途径,智能化住宅小区通信网络是小区内综合信息服务、小区与外界广域网连接、小区智能物业管理的物理平台,构建小区通信网络平台,要考虑网络提供综合信息与资讯服务的能力,网络的先进性、扩展性、性价比以及开发商(用户)对投资费用的承受能力,综合考虑各方面因素,小区宽带通信网络平台采用以大网或有线电视HFC 网,也可采用两者结合的方式[1]。本文重点介绍以太网技术为基础的网络平台设计。

二.凭借以太网为基础构建住宅小区智能化通信网络平台设计概述和方案

1,以太网概述

在我国现阶段的网络系统中,以太网无疑是运用最为深入,最为普遍的的局域网络之一,由于这种网络被采用的范围很广泛,运用很普遍,社会各界的科研人员都在这类型的设备和技术研究上加重了投资力度,到目前为止,以太网已经可以通过基带输送,结合对绞线和各种新型的网络传输设备将10Mbps/lOOMbps/1000Mbps的数据完美的传输成功。到目前为止,以太网已经广泛运用到各种自动化和控制系统中来,而且日益渗入到社会的各个角落,和居民的生活已经逐渐融为一体。

相比其他几种计算机网络信息技术而言,以太网在不断的研究完善中,日益走向了成熟,与以前相比,以太网的兼容性更强大,性能也更加稳定,也正是因为这种网络系统已经趋向成熟,所以,在很多方面的成本比较低,显得更为廉价更加实惠,这也是以太网广泛运用的原因之一,在现阶段的经济水平下,从居民的平均收入水平出发,以太网从价格从性能上来讲,都具有着独特的优势,在很长一段时间中,将会成为小区住宅智能化网络通信平台设计的构建基层,构建主流之一。

2,将以太网作为基础的智能化平台设计方案

(一) 智能化平台设计的原则

智能住宅小区局域网一般涵盖若干标用户住宅楼、小区管理控制中心、小区公共会所、小区物业管理公司以及区内各类集团用户,并通过一定的方式与小区智能控制网连接[2]。同时,要采用先进的技术,进行科学合理的设计,使得任何一点的信息点都能够实现互相交换,要能够广泛的支持各种多媒体,要有着科学的管理,最后也是最为关键的,必须使得这个平台具有可升级性。

(二) 智能化平台的设计整体网络系统

整个网络包括广域网(Internet、各专业网)接人、小区网络系统及小区网络智能控制中心,小区网络系统采用星型拓扑结构.分为系统中心(小区管理控制中心)、区域中心、住宅楼栋和用户四级,根据小区的规模和用户楼栋的分布情况,为便于网络设计和管理,可将整个小区分成若干个区域,每个区域设一个区域中心,管辖若干个相近的楼栋[3]。

三,以以太网为基础的网络平台设计在小区中的设计操作

1.对整个住宅的综合布线设计

在以太网的网络平台设计中,做好布线系统工作室实现整个智能化住宅小区建设的最基本工作,通过采用各种先进的交换式集线器,采取好合理科学的布线是设计,将小区内部计算机用户连接一起,从而形成住宅小区的各种信息的网络平台通道,一般而言,智能化住宅的小区在实施布线设计时候,多半将整个小区分为三个方面,住宅单元子系统、楼层管理间和垂直干线子系统以及设备问子系统。各系统布线都采用5类以上对绞线.

2.住宅单元子系统

布线系统接线箱的出现使得只智能化小区的布线变得更加方便科学系统,通过在小区的每个单元住宅安装布线箱,使得布线箱成为用户和整个布线系统的中介。接线箱可安装各种系统接线模块,包括数据和语音通信模块、家庭安防系统模块、可视对讲系统模块等等,根据需要自由组合安装。[4]户内数据通信布线采用5类以上UTP(非屏蔽对绞线),信息插座采用RJ45制式接口。如图1可分析得知。

3楼层管理阃和垂直干线子系统

垂直主干布线采用新型拓扑方法.由设备间主配线架敷设至各楼层管理问的干线电缆构成,系统采用五类以上4对UTP作为系统主干电缆。楼层管理问设置桥式模块板通过不同跳线实现水平线缆与垂直干线的连接。

4.设备间子系统

在以太网为基础的网络平台设计中,一般都在设备间子系统中安装上质量较好的交换式集线器和必将科学合理的布置主配线架,使得各种用途的主干网络线缆都通过主配线架接通,并输出,然后再连接跳线,最后和交换式集线器实现连接。

四,凭借HFC为基础的智能化网络平台设计简述

1. HFC技术概述

伴随着我国经济的飞速发展和科学技术的不断突破,有线电视网在我国的覆盖率越来越广泛,但随着人们生活水平的提高,对各种网络信息的要求更高,使得有线电视网开始实现朝着双向HFC综合信息网络的转变,不仅仅可以传输居民日常娱乐所采用的广播电视信息网络,而且可以用超高速将居民小区中所需要的各种数据,比如图像,视频,语音等各种信息,同时,在HFC网络中,通过使用双向的混合光纤电缆将各种信号快速传输到各个住宅小区,并实施科学严密的住户分布,使得宽带网络更加的迅速,同时网络信息也会变得更加稳定,因此,在新时期下,住宅小区智能化网络平台设计中,其也成为了一种比较广泛采用的设计方式,受到众多住宅小区智能化网络平台设计者的欢迎,随着信息化,网络化的普及,必将发展成为主流趋势之一。

2.HFC基于用户端和前端的平台设计

(一)HFC 前端

HFC 前端主要包括路由交换机、CMTS。前端路由交换机通过光纤与千兆IP 城域网连接,CMTS 用于连接双向HFC 网和宽带数据网,为用户端的CM 提供控制、管理和数据传输功能,它提供动态带宽管理、高速信息流量集中、数据网络资源的接入控制并保证数据服务质量。每个CMTS 可支持和管理2000 个CM。

(二)用户端

HFC 网用户端核心设备是电缆调制解调器(CM),用于完成HFC 网与用户PC 之间的数据格式转换,使用户PC 通过HFC 网络与前端设备进行全双工的数字通信。

五.结束语

加强对以太网和HFC网络技术的研究,不断实现理论的创新和技术的突破,加大对住宅小区智能化平台的建设力度,让现代计算机网络更加广泛的服务于人民的生活学习,实现整个居民小区智能化的监控和管理,从而推进整个住宅小区的信息化和智能化的进程,为我国的现代化,信息化发展,做出贡献。

参考文献:

[1]王喆 住宅小区智能化通信网络平台设计 [期刊论文] 《科技信息》 -2008年30期

[2]王光辉 浅谈智能化住宅小区通信网络平台设计 [期刊论文] 《大科技•科技天地》 -2010年5期

[3]季伟 智能化住宅小区通信网络平台设计 [期刊论文] 《中国科技博览》 -2010年3期

[4]焦方立 智能化住宅小区通信网络设计 [期刊论文] 《现代电子技术》 ISTIC -2003年15期

[5]汤涛 基于以太网技术的智能化住宅小区通信网络平台的设计与实现 [期刊论文] 《电脑知识与技术(数字社区&智能家居)》 -2006年10期

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