时间：2022-03-02 02:27:39
导语：在远程控制技术论文的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
关键词：望远镜；天文学；远程控制；管理系统
中图分类号：TP273.5 文献标识码：A文章编号：1007-9599(2012)03-0000-02
Telescope Remote Control and Management System
Qian Chen
(Jiangsu Province Taizhou No.2 School,Taizhou225300,China)
Abstract:With the continuous development of network technology,the remote control system of the telescope to become the research focus of the Observatory at home and abroad,the observer through the Internet you can control the telescope for astronomical observations.Remote control system of the telescope astronomical science activities have played a positive role in promoting,parents no longer worry about the child's travel at night,as long as remote viewing via the website booking home for astronomical observation,effectively improve the management efficiency, reduce management costs,astronomical research has practical significance,but also to popularize scientific knowledge of the basic conditions.
Keywords:Telescope;Astronomy;Remote control;Management system
天文学是人类最早开展研究的学科之一，古代天文学的研究方式一般基于都是肉眼所见，研究的内容也仅仅是对天文现象的文字记载和简单推算。因此，在很长的一段历史时期内，古代天文学研究的一直没有任何突破性的发展，研究方法依然简单，缺少相应的理论支持。大概在十七世纪初，望远镜的发明使天文现象的观测水平大幅提高。在那之后，许多天文科学家都投入到天文望远镜的研制之中，天文望远镜研制技术的不断发展，有效的推动了天文学研究的发展，获得了很多的新的科研成果。
随着望远镜技术、探测器技术以及计算机技术的发展，通过天文观测获得的数据量正在成倍增长，另一方面，国际上各种的巡天计划的数据在不断的累积，如Hubble太空望远镜每天的数据量大约为5GBytes。但是，这些并不意味着人们从中可以获得的信息量也日益的丰富。人们需要改变这种 “数据越来越丰富，但没有丰富的信息、知识”的情况。迅猛上升的大量数据保存在各种系统和介质中，不便于人们对其进行整理和管理。为解决上述问题只有开发建设虚拟天文台这样的一个答案。
现在，天文学家们已经意识到建设虚拟天文台对天文现象研究的重要性。在中国，北京天文观测台、清华大学FAST课题组、西安电子科技大学、哈尔滨工业大学等单位对天文望远镜的控制系统有了一定的实验验证和理论成果。二零零零年一月，经过中国、美国、奥地利三个国家的许多物理学家的不断努力，建立了一个全球范围内的H-alpha全日面像联测网络。该联测网络包括下面这样几个：Big Bear Solar Observatory(USA)，Kanzelhohe Solar Observatory(Austria)，云南天文台，Catania Astrophysical Observatory，以及怀柔太阳天文台。
从控制方法上看，目前存在三种主要的方法：集中控制、主从控制和分布式控制。从自动化程度来看，望远镜控制的流程自动化运行模式还处于初级阶段。
国际上望远镜的控制主要有以下方式：
1.通过控制手柄的按钮手动控制望远镜的转动，实现寻星。此方法仅适用于从事天文观测的专业人员。
2.观测人员一步步地使用控制软件的界面，调节望远镜进行观测。这是最基本的非自动化的运行模式。
3.全自动导星方式。在计算机中输入要观测的恒星或行星的名称或坐标，计算机通过软件控制望远镜实现自动化寻星。自动化寻星的流程固定在程序中，不能更改，留出一些参数供观测人员现场配置。
下面将简单的讨论一下网络控制技术和管理系统的相关内容。
首先，我们讨论一下网络控制技术，我们将控制网络分为两个组成部分：第一是面向设备的现场网络；第二是面向控制系统的控制网络；用现场网络（如RS-232/422/485，CAN，Lonworks，工业以太网等）连接现场设备，并通过特定的接口（如标准以太网接口）联接到控制网络，控制网络再连接到对应的其他系统，另外，因为广域网技术的不断发展，从根本上来说这些控制网络是能够平滑的接入广域网并且形成更强大的控制网络。
其次，我们再来讨论XML和Web服务技术。当前，国际天文学研究的主要方向是努力于将XML引入天文数据处理/存储/交换领域，而这项研究的主要内容为：VOTable。VOTable这个项目的提出来源于这样的一个问题：如何能够轻便而又高效的保存大量的数据，并能让这些数据应用于到今后的大规模分布式计算环境？为了研究这些，国际天文学家们试着通过基于XML技术的VOTable这个项目来解决这个难题。
在因特网迅猛发展的时期，一旦我们拥有了数据/信息交换的标准(即XML以及基于XML的某种标记语言)，那么怎么才能知道在什么地方可以处理这些数据/信息？怎么样为某些数据/信息开发对应的处理应用，怎样将这些到分布式的网络环境之中呢?应用之后，我们又该怎样将其公开发行，让客户能够轻易地搜索到呢?天文学家发现比较好的解决方法就是Web服务技术(web services)。Web服务技术是为了解决因特网范围内，如何将web服务集成在一起，进行相互操作的一个技术框架。Web服务技术的技术基础是XML/SOAP/WSDL/UDDI，在这些技术里面，XML是Web服务的基石，简单对象访问协议（SOAP）利用XML来封装Web服务的请求，Web服务的功能又是由服务描述语言（WSDLWeb）来描述，Web服务的注册由统一描述/发现/集成协议（UDDI）实现。
第三，B/S模式。B/S结构分布性强、维护方便、开发简单、用户操作便于掌握、共享性强并且成本低廉。另外，B/S模式便于集中的管理维护、用户操作简单、跨平台等特点。随着网络尤其是宽带网络的普遍使用，基于网络的B/S应用方式更具有光明的发展前景。
第四、DBMS(数据库管理系统)
数据库管理系统(database management system)是一种操纵和管理数据库的大型软件，用来建立、使用和维护数据库，简称dbms。它对数据库进行严格统一的管理和控制，这样就保证数据库的安全性和完整性。用户通过dbms访问数据库中的数据，数据库的管理员也通过dbms对数据库维护。它可以让多个应用程序和用户用不同的方法在同时或者不同时间去建立，修改和询问数据库。DBMS提供数据定义语言DDL（Data Definition Language）与数据操作语言DML（Data Manipulation Language），供用户定义数据库的模式结构与权限约束，实现对数据的追加、删除等操作。
第五、动态服务器页面ASP
ASP是Active Server Page的缩写，意为“动态服务器页面”。ASP是微软公司开发的代替CGI脚本程序的一种应用，它可以与数据库或者是其它程序进行交互，是一种简单、方便的编程工具。ASP的网页文件的格式是.asp，现在常用于各种动态网站中。
望远镜远程控制管理系统，使学生在室内的电脑上，通过web远程登录控制网站，就能操作天文望远镜，获取到相关的天空信息和图像，既能让学生达到观看天空的目的，又解决了安全问题。
参考文献：
[1]陈东.网络控制技术与虚拟天文台[D].中国科学院研究生院博士论文,2003
[2]P.L. Shopbell,J.G. Cohen,L. Bergman. Remote observing with the keck Telescope from California using NASA’s ACTS satellite[C].Telescope Control Systems,Hilton Lewis ed.,Proc. SPIE 3112,1997,209-220
[3]崔辰州,赵永恒,赵刚等.虚拟天文台的技术进展[J].天文学进展,2002,20:302-311
[4]张彦霞,赵永恒,崔辰州.天文学中的数据发掘和知识发现[J].天文学进展,2002,20: 312-323
[5]苏凡.天文用CCD探测器以太网端口的建立[D].本科毕业论文,清华大学成人教育学院,2002
[6]郑文波.控制网络技术[M].清华大学出版社,2001
[7]server.省略/438/3334938.shtml
[8]王鹰,赵跃龙,刘中宇.基于C/S模式的计算机等级考试系统的设计[J].计算机与现代化,2006(2):70-7
关键字：陶瓷产品；立体仓库；智能化；储运
1 前言
陶瓷生产中，坯体在成形、干燥、施釉、烧成、检选和储运等几个工序。通常所说传统陶瓷或普通陶瓷一般指日用陶瓷、建筑陶瓷、卫生陶瓷、化工陶瓷、电瓷和陈列艺术陶瓷等。作为一个陶瓷生产制造大国，必须在在陶瓷的储运方面要有相当的实力才能胜任。陶瓷种类和工序的繁多，如果仅仅靠人力来实现，那么所需要的劳动力资源将会是非常大。在劳动力成本的日益增加，企业之间的竞争，提高生产力，提高产品的品质，是企业们迫切需求的。
自动化立体仓库又称自动化仓库、现代智能库、高层货架仓库等。该系统是适应经济发展的需要而在近代才崛起的新型仓储设施，无须人工直接进行处理的自动存储和取出货物系统。随着计算机技术和自动控制技术的发展和广泛应用，仅仅只是提高立体仓库的自动化管理水平已经不能满足各大企业的需求，因此，新型的立体仓库系统必然要发展到成为整个企业生产计划与调配的控制中心。
2 立体仓库的优势
2.1 提高空间利用率
早期立体仓库构想的基本出发点是提高空间利用率，充分节约有限且昂贵的场地，在西方有些发达国家提高空间利用率的观点已有更广泛、深刻的含义，节约土地已与节约能源、保护环境等更多方面联系起来。有些甚至把空间利用率作为考核仓库系统合理性和先进性的重要指标。仓库空间利用率与其规划紧密相连，一般来说，立体仓库的空间利用率为普通仓库的2～5倍。
2.2 先进的物流系统提高企业生产管理水平
传统的仓库只是货物的储存场所，保存货物是其唯一的功能，属于静态储存。立体仓库采用先进的自动化物料搬运设备，不仅能使货物在仓库内按需要自动存取，而且还可以与仓库以外的生产环节进行有机地连接，并通过计算机管理系统和自动化物料搬运设备使仓库成为企业物流中的重要环节。企业外购件和自制件进入立体仓库短时储存是整个生产的一个环节，是为了在指定的时间自动输出到下一道工序进行生产，从而形成自动化的物流系统环节，属于动态储存，是当今立体仓库发展的明显技术趋势。
2.3 加快货物存取，减轻劳动强度，提高生产效率
建立以立体仓库为中心的物流系统，其优越性还表现在立体仓库具有快速的入出库能力，妥善地将货物存入立体仓库，及时自动地将生产所需零部件和原材料送达生产线。同时，立体仓库系统减轻了工人综合劳动强度。
3 陶瓷产业的智能立体仓库的需求
由于个性化的陶瓷普遍存在包装尺寸大小不同、数量不同，为了经济高效的实现陶瓷的快速储运，对现代仓库中货品的储存与运输带来了新的要求，具体包括：1.仓库中的货架空间能根据陶瓷件的大小来进行调节；
2.货架上的陶瓷物品要按运输计划相对有序集中，能够实现快速找寻和快速出库；
3.货架应支持的空与占显示，对所存货物具有一一映射标定，并支持状态自动更新；
4.为了提高储运过程的安全性与准确度，应支持远程集中调度下的机器人自动储运。
4 陶瓷产业的智能仓库的设计
4.1 针对陶瓷产业的智能立体仓库的需求，提出了以下设计
1.仓库货架空间的自动编码与优化调度。设计信息数据库，对立体仓库中的所在货架位，按空间大小与位置统一编码；设计多机器人同步动作路径规划算法，进行仓库中货架摆放位置与轨道排放的优化自动设计，由系统自动进行陶瓷件存放的空间位置与次序。
2.陶瓷件的自动识别与货架位信息更新。远程控制端对储运机器人下达动作指定的同时，给定需要储运陶瓷件的目标位置；机器人以最短路径移动至操作货架位上完成储运操作，并对货架位上的电子标签上进行信息改写；货架位的电子标签与控制端数据库相连，进行状态信息的记录。
3.立体货架空间的自动优化调整。根当前的存储要求，系统自动生成调整方案并上报。待管理员审批后，货架根据陶瓷件要求，进行不同尺寸货特空间的自动调整，以实现仓库空间的自适应；调整过程与操作均由系统自动生成，并就调整后的各货架信息进行系统资源数据库的更新。
4.2 远程控制端
远程控制端的控制系统是自动化仓库运行成功的关键，没有好的控制，系统运行成本就会很高，而且效率很低。为了实现自动运转，自动化仓库内所用的各种存取设备和输送设备本身必须配置各种控制装置。这些控制装置种类很多，从普通开关和继电器，到微处理器，根据各自设计的功能，它们都能完成一定的控制任务。如根据陶瓷件的大小调整货架的大小，控制机器人的动作路径以及动作的位置、速度等。远程控制端是自动化仓库的信息枢纽，它在整个系统中起着举足轻重的作用，负责协调系统中各部分的运行。各设备的运行任务、运行途径、运行方向都需要监控系统来统一调度，按照指挥系统的命令进行陶瓷件的搬运活动，并可通过远程控制端可以直接观察各系统的运行情况。
4.3 执行端――机器人
执行端的机器人主要由PLC来控制，在仓库中有相应的HMI（人机界面）控制板来控制，同时在远程控制端的管理员也同样可以控制机器人。PLC主要控制机器人的位置、机器人对陶瓷件的拾取、行走路径和速度等等。这些都是根据相应的传感器和行程开关以及远程控制端给的相应信号为基准进行控制的。
4.4 运输端
除了机器人的运输外，对于陶瓷件的入库和出库，都有叉车、堆垛机、打包机、传输设备相应实现智能立体仓库的智能化。传输设备可以根据陶瓷件的大小、重量、形状，传到相应的机器人。
5 总结
中国的陶瓷产业要想继续保持生产制造在世界上第一的地位，这就要求生产过程中各环节紧密相连，成为一个有机整体，要求生产管理科学实用，做到决策科学化。建立立体仓库系统是其有力的措施之一。采用计算机管理和网络技术使企业领导宏观快速地掌握各种物资信息，且使工程技术人员、生产管理人员和生产技术人员及时了解库存信息，以便合理安排生产工艺，提高生产效率。国际互联网和企业内部网络更为企业取得与外界在线连接，突破信息瓶颈，开阔视野及外引内联提供了广阔的空间和坚实强大的技术支持。
本文是就江西省高等学校大学生创新创业设计项目结题的论文报告，项目名称：陶瓷立体仓库智能化储运策略及其功能实现，在景德镇陶瓷大学刘蜀阳老师的指导下完成。
参考文献
[1] 鲜飞，朱志红，刘江涛，沈应龙，谢淑莲.自动化立体仓库在现代制造企业中的应用与优势[J].电子工业专用设备.2015（4）：46-53
[2]梁礼明，翁发禄，丁元春.基于生产调配功能的自动化立体仓库系统设计研究[J].物流工程与管理. 2007（4）：33-34
[3]王建文.探讨物资配送与现代化管理措施（J）.科技展望.2016（9）：201
[4] 刘静安，唐性宇，杨明，李伟萍，陈文泅，罗铭强. 智能自动化立体仓库在铝挤压材物流管理中的重要作用及推广前景（J）.轻合金加工技术.2016（8）：8-14
[5] 汪世晓. 浅析适应新时代陶瓷产品存储与传播方式（J）.艺术科技.2015（3）：107-108
[6] 钮立. 陶瓷企业自动化储运系统（J）.陶瓷.1999（3）：49-50
作者简介
关键词：实时监测；环境监测；小车；全息投影；无线通信
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）11-0161-03
Abstract： Based on STM32 microcontroller real-time monitoring of the environment and the holographic projection system is divided into into two parts： host computer and slave computer， lower computer using various sensor to collect environmental information， and transfer the data to the host computer through the wireless module， and through the isd1810 to be rebuffed situation hints. Host computer using wireless module nRF24L01 receive lower position machine data through the LCD TFT color LCD screen to display， followed by the key event for encoding events will be transmitted to the lower computer and lower computer recognition of L298N control， in order to achieve the car's action. All kinds of environment monitoring sensor and MCU communication， wireless communication， motor driver and video transmission technology is studied in this paper， the ultimate realization of the control environment information collection， projection technology and crew.
Key words： real-time monitoring， environmental monitoring； the car； holographic projection；wireless communication
随着社会的前进步伐的加快、经济的发展和科学技术的进步，关于环境监测和远程控制技术的研究越来越成为人们的焦点。监测和远程控制为我们的生活带来了很大的方便，尤其是远程控制在工业、科研和国防等领域的应用也是越来越广。这些技术或多或少地已经融入到我们的生活中，给我们的生活带来了诸多的便利，然而也有些技术也不是很成熟。所以对监测和远程控制的研究，符合电子的发展趋势。
近些年来，随着多媒体技术的飞速发展，环境的监测已经从大屏幕显示环境质量情况转变成通过微机处理器进行声音、图像、文字等多媒体的方式进行演示了。并且越来越多的信息采集和远程控制系统都采用了无线传输数据，与有线数据传输相比主要比其成本低、安装简易并且方便携带。无线技术的应用已经被各行各业所接受，融入到各个领域，无线图像传输也尤其被看好。
1 系统的整体方案
采用stm32芯片作为上下位机，由于核心片的引脚足够多，解决了引脚不足的问题。并且它的一些功能引脚也能当普通引脚使用。有IIC引脚采集HMC5843数据，也能通过硬件实现SPI时序驱动无线模块；同时也有AD采集功能驱动MQ135，也拥有定时器能够实现PWM输出驱动电机和对超声波测距的过程进行计时。不仅引脚多，而且功能也丰富，对设计的进行和扩展提供了很大的方便，成本也比较客观，并且stm32的处理速度非常快，可达72M。因此该系统设计总框图如上所示。
2 系统的硬件设计
整个系统主要分成两大部分―上位机与下位机。其中上位机的功能要求：接收无线模块的数据，然后进行译码显示，在显示屏上面显示温湿度、空气中有毒气体的含量、前方障碍物的距离、陀螺仪反馈回来的方位数据。并且通过按键，对按键进行编码，从而控制发送的数据。下位机的功能要求：实现检测环境的参数，温度、湿度、有毒气体成分、方位等参数的检测，并对通过超声波对前方距离障碍物的距离进行检测，并通过语音播放的功能进行提示，只要距离过短就进行提示。最后通过无线模块发送这些数据，并且通过接收无线模块的数据，对数据进行分析，从而控制电机的转动。
根据功能要求，系统电路模块主要分成四大部分：主控芯片、检测电路、驱动电路以及数据传输电路。分析了各个主要单元电路所需要的模块，并根据读取它们数据的方式确定了与主控芯片相连接的引脚，从而确定了系统各硬件电路的原理图。
2.1 系统控制的核心电路
为了缩短开发周期，上位机跟下位机的主控制器都采用stm32F103RBT6为核心控制器；上位机直接用原子开发板的mini板当上位机，自带TFT_LCD彩色液晶屏当显示屏。下位机无需接复杂的电路，则采用stm32最小系统板直接充当控制器。其电路图如图3所示。
2.2 数据传输电路设计
本次设计中主要用到NRF24L01无线模块进行数据传输，是一种单片式收发芯片；内置硬件链路层；具备自动应答和自动重发功能，这在程序里面可以大大地方便我们编程，以及加快双机的通讯速度。工作原理主要是通过上位机、下位机进行有序的模式转换，按照预定的规律进行切换，达到避免干扰的目的，从而实现数据的双向传输。其电路连接图如下所示：
3 系统的软件设计
整个软件系统分成两大部分：上位机部分以及下位机部分，其软件设计流程图如下所示。
上位机部分又分成三小部分，其分别为：1）是无线通信协议――通过SPI通信的协议对nrf24l01这个模块进行驱动，从而达到与下位机双工通讯的目的；2）是数据更新所需要的液晶屏驱动程序――读取从下位机传输回来的数据，然后更新对应的数据库，然后重新显示对应的参数；3）是按键扫描模块驱动――判断按键是否按下这一事件，然后利用程序对按键键值进行对应的编码与下位机达成一致，接着通过通信的方式，从而实现通过按键发射信号，从而控制小车的运动。
下位机部分也主要分为三小部分，气分别为：1）双机通信的无线协议――通过SPI协议进行驱动和使用无线模块，实现上位机对下位机的控制；2）检测环境情况的传感器控制――利用定时器进行定时操作，从而实现超声波测距；使用ADC数据采集，实现对气体中某些有害物质的浓度进行检测；通过固定的时序对温湿度进行采集、 通过IIC协议进行读取电子罗盘的数据；通过IO口模式的转换实现语音播报功能；3）电机运动系统的程序设计转化改变电机转动方向，从而实现小车的运动。
3.1 图像采集系统的设计
环境图像采集采用wifi这种无线通信方式利用手机连接小车上边的wifi模块，摄像头的数据进行采集通过芯片对摄像头的数据进行采集和编码，再通过wifi模块发送到手机上。手机上采用的是自己编写好的android程序，生成对应的apk文件，只需要安装到手机上，打开手机的wifi扫描热电，并连接对应的wifi，再打开对应的软件就能观察到从下位机发送回来的图像信号，由于图像信号更新比较快就形成了对应的视频。
3.2运动控制系统设计
在硬件上，运动控制系统采用的是L298N。根据该芯片的资料里面的逻辑功能图，我们只要通过定时器的功能复用，是定时器的功能引脚输出一定占空比的PWM到使能引脚EN上，再通过普通IO口设置为推挽输出，输出对应的电平变化，就能驱动电机的转动。然而小车的方向变化则需要控制转速跟电机的正反转，这个也只需要改变PWM的占空比跟输出对应电平变化到L298N的输入引脚上。
3.3数据传输软件设计
上下位机的数据传输我们采用的nrf24l01模块，它与主控芯片的通信方式为SPI，首先在程序里面，我们对所连接的引脚进行初始化，将对应的引脚的输入输出方式设置成与之功能对应的模式。通过硬件SPI对对应的数据寄存器和状态寄存器写入和读出数据，从而实现无线数据传输。主要的功能是读取接收状态寄存器、读取数据寄存器，写发送数据寄存器和写数据寄存器。
无线模块发送数据函数如下：
u8 NRF24L01_TxPacket（u8 *txbuf）；
NRF24L01_Write_Reg（NRF_WRITE_REG+STATUS，sta）；
该函数主要要实现数据的一次发送，通过传递进去的指针*txbuf找打对应的数组的首地址，在将数组里面的数据发送出去。当然数据的长度由TX_PLOAD_WIDTH的宏定义进行控制，再将数据写进数据寄存器后就拉高对应的CE引脚进行启动发送，接着进行读取状态寄存器的状态值，查询是否发送成功。然后再让函数返回对应的成功或者失败值。这样让程序一直处于发送状态直到发送成功。
无线模块接收数据函数如下：
u8 NRF24L01_RxPacket（u8 *rxbuf）
NRF24L01_Write_Reg（NRF_WRITE_REG+STATUS，s数据，接着执行读取数据，将数据存储到rxbuf数组中、清除状态并且返回0。如果未接收到数据就直接返回1。我们直接通过判断该函数的返回值从而判断是否接收到数据来实现对数据的刷新。
4 系统的调试
在硬件调试方面，由于系统的电路比较复杂，在电路连接时也比较麻烦，在整个电路中可能出现一处错误，就会给整个系统带来很多错误，并且对检测也有很大的影响。其中容易出问题的就是通信问题，因此检测通信模块是整个硬件系统的重中之重。其检测方法如下：首先检查主控板引脚的好坏，其次通过设置对应的IO口为输出模式，输出对应的电平，然后使用电表进行测试，检测引脚是否有输出；同时通过引脚设定更换无线通信模块所接的引脚，检查能否实现双机正常通信。
在软件系统调试方面，由于经常用到全局变量，不仅要在主程序里面调用，我们也有可能在其他函数，甚至其他文件里面对变量进行重新赋值的操作，因此经常出现变量的冲突。同时通过在线调试系统对数据的变化进行观察，有些数的值的变化不如我们所期望的，进而发现系统中的漏洞。为了放在主控芯片在运行程序出现乱跑现象，在程序内部加入了看门狗程序，保证软件系统运行的可靠性与稳定性。
通过硬件系统测试和软件系统测试，再到最后的整机测试，基本上实现了预期的目标，达到我们想要的结果，实现了无线数据传输、检测环境参数、控制电机驱动等功能。
5 结束语
本文主要论述了环境实时监测车组与全息投影系统的硬件结构与软件设计的算法，在整个制作过程中，遇到各种各样的问题，通过上网查阅、图书馆寻找和查阅相关材料。目前笔者已经完成该产品的制作，并已经进入实验测试阶段。在测试的过程中，本次设计的产品不仅工作稳定、响应速率快，并且控制精准等优点。相信不久将来就会投入生产，该产品的市场价值大。
参考文献：
[1] 李群芳.单片微型计算机与接口技术[M].4版.北京：电子工业出版社，2012：188-190.
关键词：电气工程；自动化控制；智能化技术
0引言
随着信息技术的发展，网络技术与通信技术都与信息技术相结合，特别是智能化技术的运用，使电气自动化控制实现了智能化运行。特别是目前的企业中普遍使用了自动化技术，使电气工程的运行效率有所提高，而且运行质量明显改善。实施了智能化管理，电气自动化控制工作效率有所提高，不仅确保企业运营的稳定，而且还可以发挥智能远程控制的作用，保证了生产安全。智能化技术使得电气自动化控制功能得以充分发挥，使得电气设备处于良性的运行状态。
1目前电气工程自动化控制技术的应用情况
中国电气工程自动化控制所发挥的作用是有目共睹的，很多企业都采用这种控制方式，可以提高自动化控制质量，控制效率也得以提高[1]。设备的自动化运行是目前的技术发展趋势，而且随着自动化技术的不断升级，自动化控制作用的充分发挥，使得产品的性能得以充分发挥。中国的电子工程发展中，自动化技术起到了引领作用，多年的发展进程中，电气工程自动化技术适应应用领域的需求不断地升级，也使得该技术应用越来越得广泛。从目前的电气自动化工程的应用情况来看，广泛应用的系统包括分布式控制系统（distributedcontrolsystem），简称“DCS”、IE语言系统、WindowsNT系统，电气自动化控制系统以及自动控制系统[2]。这些系统处于自动化运行状态，其中，电气自动化控制系统为集中控制，自动控制系统为信息集成化控制。分布式控制系统的优点是具有良好的扩充性，而且具有实时性。但是，运行分布式控制系统，所使用的是传统的仪表设备。要保证系统安全稳定地运行，就需要重视后期的运维工作，即便如此，也会由于技术维护不到位而导致系统运行故障，特别是设备的维修难度比较高，就更增加了系统运行故障的发生率。IE语言系统是可视化的语音控制系统。该系统的运行中，如果语言有多个，就需要对语言按照顺序排列。通过操作“上移”“下移”按钮，就可以对语言有效排雷。在对语言编码进行选择的过程中，要参考网页内容，让浏览器自动选取需要的语言以及字元集。在具体点操作中，首先是开启InternetExplorer浏览网页，之后在网页上点击鼠标的右键，就可以弹出列表，点击其中的“编码”项，之后点击“自动选择”[3]。如果通过“自动选择”不能够自己所需要的语言编码，就可以采用将手动的方式进行操作，就可以按照自己的要求调整语言编码。具体的操作方式是，在网页上按一下鼠标右键，选择“[编码”，用手动操作的方式选择相应的语言编码。如果在选项中没有自己所需要的编码，就可以点击“其他”，选择语言编码。WindowsNT是可视化的控制系统，可以使得电气工程设备运行中进行可视化操作。WindowsNT（WindowsNewTechnology），是可以进行PC操作的系统，主要是用于计算机网络操作、网络服务器等等。WindowsNT与通信服务集成。微软公司给予原有的系统开发了“新技术”，此即为“NewTechnology”，即为“NT”。所谓的“NT”还有另一个解释，就是指模拟器“N10”，即“N-Ten”。WindowsNT在电气工程中的应用，可以通过可视化操作起到了智能控制的作用。WindowsNT的操作是非常容易的，而且具有集成化的特点，可以实施一体化操作。当进入到后期的技术维护阶段的时候，也是非常容易的。集中控制下的自动控制系统在运行中，不仅运行的速度非常慢，而且所有的运行都是在远程监控下运行的，这样就会导致主机的运行空间减小了，自动控制系统所具备的性能也会受到影响。这就必然会导致系统在运行中可靠性比较低，很容易产生故障[4]。信息集成化的电气自动化控制系统在运行中，是通过操作可视化的浏览器进行操作信息的，这样就可以及时地了解系统运行情况，对于故障发生点以及故障的原因都能够及时掌握。对于信息处理的过程中，系统还可以在运行的过程中对信息进行整理，还可以对信息进行智能化分析，提高信息的准确率。
2电气工程自动化控制应用智能化技术所具备的特点
2.1智能化技术可以实现无人化超控
智能化技术的优势在于，任何情况下都能够得到认可。在对电气工程自动化控制系统的调节中，所调节的是鲁棒性（Robustness）、下降的时间和系统响应的时间。通过对各项参数的调整，就可以将自动化控制工作调整到自己所需要的状态[5]。智能化技术环境下，电气设备得到调节，就可以实行自我控制的作用，由此，实现无人化操作控制，人力成本得以降低。
2.2智能化技术并不需要控制模型
智能化技术的优势在于，使得自动化控制器的安全系数有所提高，面对复杂的动态方程，不会产生难以控制的现象。与传统的控制模型相比，自动化控制器应用智能化技术，工作效率都会有所提高，而且还能够对未来的运行情况作出预测。
2.3使用智能化技术对于不同数据的处理存在着一致性
智能化技术对于不同数据的处理，所使用的是智能化控制器，无论是输入任何的的数据，都可以做出准确的评估。即便是一些数据不属于是常用数据，通过运行智能化控制器也会获得准确的结果，而且还可以自动启动评估功能。智能化控制器的控制对象具有较强的变更性，对于控制对象就会产生不同的控制效果，要实现全面控制是难以实现的，所以，需要对该技术进一步完善。
3电气工程自动化控制中智能化技术的应用
3.1诊断电气工程自动化控制中所存在的问题解决
电气工程系统运行中，如果存在故障，就需要进行诊断。如果采用传统的诊断方式，就是通过人工操作来完成的。这种诊断方法不仅诊断的准确率不高，而且很难得到正确的病因[6]。但是，这种技术对于专业技术人员的技术要求是非常高的。如果电气工程自动化设备存在问题，特别是在数据上存在误差，就必然会对电气工程自动化控制的效果产生不良影响，但是这种失误是难以避免的。人工诊断的效率必然会很低，导致故障不能够及时发现，更是难以查找到故障原因，所以，对于故障难以及时处理，必然是后果非常严重。将智能化技术应用于电气工程自动化控制中，可以对系统进行智能化管理，而且还可以远程控制和监督，通过实时跟踪进行检测诊断，由此可以避免系统运行中存在潜在的问题。
3.2应用智能化技术对电气工程的设计进行优化
电气工程的设计中，如果采用传统的技术，就会导致不断地重复劳动，设计人员还要对设计方案进行改良，还要通过实验试验。很多时候，一些设计中所存在的问题，设计人员还没有考虑到，如果涉及应用中出现了问题，要将问题的原因查找出来也是非常难的，导致很多的问题都不能够在有效的时间内解决。通常从事设计工作的人员要具有非常高的专业水准，不仅要精通专业知识，还要懂得相关的业务知识，对于理论知识的应用能力是非常强的。将智能化技术应用于电气工程自动化控制中，就会使得原有的工作状态发生了改变。设计工作通过运行设计软件就可以完成，而且所有的设计信息都可以在网络平台上传递，由此提高了设计效率，而且设计的精准性也有所提高。由于设计软件都有修改功能，可以在保存原图的情况下进行修改，就可以节省大量的设计时间，而且设计样式也更为丰富了。
3.3整个的电气工程对采用智能技术控制
电气工程控制系统的运行中，有很多的环节都处于控制之中。要实现控制的系统化和集成化，就要采用智能技术。智能化技术主要运行的是专家系统控制对电气工程进行控制，使得自动化运行效率更高。另外还会采用神经网络控制和模糊控制，可以对电气工程实施多层次控制、神经网络控制不仅层次结构多，还可以运行反向学习算法，特别是其子系统中，通过判断系统参数，对参数进行调控，就可以判断转子的速度。正是由于神经网络控制的优势性能，才能够对运行识别模式，使得信息的处理更为及时准确。
4结束语
综上所述，科学技术的发展进程中，信息技术起到了重要的推动作用。电气自动化控制中，信息技术发挥着重要的作用，特别是智能化技术的应用，实现了自动化控制的智能化运行。目前的电气自动化控制设备得以广泛应用，主要是智能技术发挥着远程监督控制的作用，可以提高电气工程自动化控制效率设备的应用价值，电气工程自动化控制所具备的价值都充分发挥出来。
参考文献：
[1]李玲玲，张志全.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用漫谈[J].城市建设理论研究，2014（10）：2095-2104.
[2]蒋敦旗.浅议在电气工程自动化控制中智能技术的应用[J].科技创新导报，2014（32）：106.
[3]赵晓乐.浅谈在电气工程自动化控制中智能化技术的运用[J].建筑工程技术与设计，2014（34）：849.
[4]张书春.探讨基于电气工程自动化智能化技术的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2013（03）：2095-2104.
[5]史东旭.电气工程自动化控制中智能化技术的应用探究[J].民营科技，2014（07）：1673-4033.
论文摘要：机电一体化是现代科学技术发展的必然结果。此简述机电一体化技术的基本情况和发展背景，综述国内外机电一体化技术的现状，分析机电一体化技术的发展趋势。
现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入以“机电一体化”为特征的发展阶段。
1机电一体化概述
机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。
机电一体化发展至今已经成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不断发展，还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术及电力电子技术，根据系统功能目标要求，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统，则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。因此，“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术，而不是机械技术、微电子技术及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术由纯技术发展到机械电气化，仍属传统机械，其主要功能依然是代替和放大的体系。但是，发展到机电一体化后，其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外，还被赋予许多新的功能，如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制、自动诊断与保护等。也就是说，机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的延伸，智能化特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。
2机电一体化的发展状况
机电一体化的发展大体可以分为三个阶段：（1）20世纪60年代以前为第一阶段，这一阶段称为初级阶段。在这一时期，人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间，战争刺激了机械产品与电子技术的结合，这些机电结合的军用技术，战后转为民用，对战后经济的恢复起到了积极的作用。那时，研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平，机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展，已经开发的产品也无法大量推广。（2）20世纪70-80年代为第二阶段，可称为蓬勃发展阶段。这一时期，计算机技术、控制技术、通信技术的发展，为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的出现，为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。这个时期的特点是：mechatronics一词首先在日本被普遍接受，大约到20世纪80年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认；机电一体化技术和产品得到了极大发展；各国均开始对机电一体化技术和产品给予很大的关注和支持。（3）20世纪90年代后期，开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段，机电一体化进入深入发展时期。一方面，光学、通信技术等进入机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支。
我国是从20世纪80年代初才开始进行这方面的研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组，并将该技术列入“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作，取得了一定成果。但与日本等先进国家相比，仍有相当差距。
3机电一体化的发展趋势
机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合，它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展。机电一体化的主要发展方向大致有以下几个方面：
3．1智能化
智能化是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化的研究中日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用之一。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，使它具有判断推理、逻辑思维及自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。诚然，使机电一体化产品具有与人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速度的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或者人的部分智能，则是完全可能而且必要的。转3．2模块化
模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口和环境接口等的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又非常重要的事情。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元，具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元，以及各种能完成典型操作的机械装置等。有了这些标准单元就可迅速开发出新产品，同时也可以扩大生产规模。为了达到以上目的，还需要制定各项标准，以便于各部件、单元的匹配。
3．3网络化
由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术的应用使家用电器网络化已成大势，利用家庭网络(homenet)将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统(computerintegratedappliancesystem，CIAS)，能使人们呆在家里就可分享各种高技术带来的便利与快乐。因此，机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。
3．4微型化
微型化兴起于20世纪80年代末，指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统（MEMS），泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品，并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小，耗能少，运动灵活，在生物医疗、军事、信息等方面具有无可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术。微机电一体化产品的加工采用精细加工技术，即超精密技术，它包括光刻技术和蚀刻技术两类。
3．5环保化
工业的发达给人们生活带来巨大变化。一方面，物质丰富，生活舒适；另一方面，资源减少，生态环境受到严重污染。于是，人们呼吁保护环境资源，回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生，绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品，具有远大的发展前景。机电一体化产品的绿色化主要是指，使用时不污染生态环境，报废后能回收利用。
3．6系统化
未来的机电一体化更加注重产品与人的关系，机电一体化的人格化有两层含义：一层是如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性等等，显得越来越重要，特别是对家用机器人，其高层境界就是人机一体化；另一层是模仿生物机理，研制出各种机电一体化产品。事实上，许多机电一体化产品都是受动物的启发而研制出来的。
综上所述，机电一体化的出现不是孤立的，它是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求和产物。当然，与机电一体化相关的技术还有很多，并且随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，机电一体化技术的发展前景也将越来越光明。
参考文献
关键词：智能配网；配电网络：发展趋势
中图分类号：U224.3+1文献标识码： A 文章编号：
引言：配电网是电力系统和用户的关系最为密切的部分，是保证整个电力系统的电能质量是一个关键的一部分。随着城镇化建设步伐的加快，城市人口迅速增加，城市规模将迅速扩大，中心区域负荷密度分布网络将会更大，更快更高的发展就显得尤为重要。发展城市配电网络是未来城市的发展是一个重要的目标。中国国家电网公司提出建立智能电网，并积极探索智能配电网的发展模式，完善的销售网络投资效益，是摆在我们面前的一个重要问题。不得不承认，由于网络的多样性和复杂性的特点，而不是净电流分布管理，还停留在比较简单，原始的水平。
一、智能配网供电的基本概念
智能电网是一个网格，智能电网也被称为“电网2.0”，其核心内容是实现信息化，数字化，自动化和互动。国家电网公司提出了“智能电网”的概念，它的定义是：以特高压电网为骨干网络，电网协调发展在各个层次的坚强电网为基础，利用先进的通信，信息与控制技术，建立信息化，自动化，数字化，交互式特点为统一坚强智能电网。作为一个重要的部分——智能电网的智能网络，让很多人认为9c自动化。配电自动化的重要部分当然是智能配电网络，但它是实现提高供电可靠性，缩短停电时间等功能。智能配电网络是一个多元化的信息和功能模块的集成。所谓的有机整合，即通过跨平台的数据，信息管理，实现更多，更先进的应用。它强调，促进整个配电网络运行水平。
二、双电源五重合器方案
对于大多数的双电源手拉手供电，可以是一个简单的五（或三）对线路进行合理的部分，可以实现故障隔离和恢复，以及无过错区供电。这种保护设置和配置相对简单，容易实现。
（1）组成
如图1所示，R1、R2、R3、R 4、R5五重合器组成，其中R3是一个“握手”重合，B 1，B 2分别与变电站的断路器。在R3， R 1，R 2，R 4，R5两侧安装用于测试是否有电压和开关工作电源电压互感器。图中只显示单位，其余的画。该方案保护采用电流型（快断，过流），但考虑到反时限。
（2）设置。
1）对变电站保护
电流。用于变电站开关B 1，B 2可速断保护的撤出，限时速断。一个变电站的过电流保护的原因是：IR1 > IR1 > IR2，对于B电站IB2>IR5>IR4。并设置之前，根据系统的容量和网络参数进行了严格的计算和验证。时间、TBI、TB2过流时间应大于1.5秒，以方便重合闸装置设置。合闸时间。BI、B2均为2分钟。
2）在合闸装置设置
电流。当R3处于打开状态，系统的正常运行是：IRl>Ⅱ、IRS>IR4、IR3IR2>IR3>IR4>IR5；当电力供应是由变电站，TRI(TR5)TR2(TR4)，若TRI=TR5=I．3 s，则1rI也=TR4=1．1 s。R3=0．9 s时三是关闭状态全负荷，通过变电站供电，则应有：TRl>TR2>TR3>TR4>TR5或整个负荷全部由B变电站供时，则应有TRl
三、配网抢修为例说明智能配网部分的功能
（1）当客户报告故障，系统会自动根据用户的警告信息和客户基础数据查询用户是否存在迟滞：计划停电和故障信息，然后过滤无效和重复的警告信息。通过停电监测中心标记停电用户信息判断是一种新的故障或已治疗失败，这会尽快反馈客户准确的信息，也降低了座位的工作量。
（2）维修人员到达现场，确定故障点，及时到达现场时间，断电影响的范围，预计恢复时间。这些工作可以通过现场维修人员提供现场工作终端。为在线或离线模式的互动与后台系统，现场终端配备条码扫描，图片，音频，视频等相关硬件功能。可以多种方式处理，记录的死亡情况，照片，视频，现场返回设备参数等信息，为指挥人员决策。所以有关人员能够掌握第一手资料，既方便了客户服务人员掌握故障信息给客户，并指挥人员提供正确决策的信息保障。同时，不需要特别安排的经营者，也节省了人力。故障处理完毕后，自动回到工作。
（3）派遣人员也可根据全球定位系统维修车辆定位，方便后台指挥人员及时修复人员的位置，同时处理多个单一故障可以帮助指挥人员进行有效合理调度车辆维修，既保证快速修复也避免了资源浪费。
（4）实现抢修调度多屏幕指挥，调和的修复提供多屏幕指挥系统，使分布和修理指挥人员可以实时，全面了解当前系统状态，应急资源分布部署情况，其中增加了安全屏障，也方便了命令。
（5）修理加工环节的前提，是可视化。可视化主要包括以下几个方面：①投诉电话自动定位和地理地图可视化。根据投诉电话和客户关系的分析结果，自动在地图的地理位置的投诉表或表盒。②用户电能表或表盒电源通过可视化。根据目前的电网运行方式，动态跟踪电流供应点。故障分析和可视化的结果。故障分析结果，失败和计划停电影响范围的地理背景图片展。应急指挥可视化。在地理信息系统地理地图可视化显示实时动态定位车辆修理，修理和维修。
结束语：
分布网络智能创造开放的系统和建立共享信息模型的智能电网，以技术为基础，通过电子终端用户，与用户之间的电网公司之间形成的网络互动和直接连接，数据读取实时，高速、双向的整体效果，实现电力、电信、电视、远程控制和电池充电的多功能开发。它可以将系统中的数据，优化电网管理，加强互动电网的运行的全新模式，形成网格的新的服务功能，提高整个电网的可靠性，有效性和效率，为人们的生产，生活带来了历史性的变化。
参考文献：
[1]陈瑶 配网智能化的体系结构及实现策略[会议论文]-2009
[2]许立雄.吕林.刘俊勇.罗鹏.Xu Lixiong.Lu Lin.Liu Junyong.Luo Peng 配电网络重构中的智能优化算法[期刊论文]-四川电力技术2005,28(6)
[3]范寅秋.弭娟.FAN Yin-qiu.MI Juan 无线专网技术在智能配网中的应用[期刊论文]-电脑知识与技术2011,07(5)
摘要：本文就智能家居在房屋建筑中的应用做了简单探讨，同时讨论了智能家居在我国的发展现状和发展趋势，以及当前我国智能家居发展存在的问题。介绍了有关楼宇智能化与家居智能化的构成与功能，同时讨论了智能家居系统在“绿色建筑”中的应用，对于节约能源、绿色环保有着很大的贡献。
关键词：智能家居；智慧家庭；绿色建筑；智能化
1 引言
S着经济和科学技术的高速发展，越来越多的科技手段被应用到建筑中，各种风格的智能建筑慢慢兴起。普通的建筑渐渐的无法让当今的人们满意，智能家居与建筑的结合使得许多人眼前一亮。一些互联网科技公司更是开发许多智能家居的硬件，使得近几年“智能家居”受到越来越多的人的关注，让“智能家居”更是成为近些年的热点话题。
2 智能家居简介与发展现状
2.1 智能家居概述
智能家居是指智能系统管理总平台连接控制家庭设施与日常安排事项的各个子系统，在网络通信与自动控制技术的载体上，实现在普通建筑中智能化的系统。智能家居可以通过这个系统能让我们的生活更加科技感，更加智能。建筑中的智能家居的应用一般包含楼宇智能化（家居外部）与家居智能化（家庭内部）。楼宇智能化提升了我们外部环境的质量，而家居智能化优化了我们家居环境的状况。
2.2 智能家居发展现状与问题
智能家居的概念最早起源于1984年美国康涅迪格州出现的一座智能型建筑，它开创性的将智能控制技术与建筑设备相结合，通过计算机控制建筑设备进行控制，同时全天候显示与监测各个设备的信息。从此以后，世界各地如美国，日本，新加坡等都开始将智能化与信息化应用到建筑建设中，而智能家居系统成为了发展智能建筑中的重要方向。
我国在智能化发展的道路中存在了以下几点问题：（1）关于智能家居的科学研究落后，实践时没有好的科学理论指导。（2）智能家居的市场并不十分开放，各厂家没有统一标准的通讯协议，不能够相互兼容。（3）没有完全掌握用户需求，还并没有达到舒适安全且方便的要求。（4）承包商与施工、设计部门缺乏经验，并不能按照标准设计、施工、调试。
3 智能化系统的构成与功能
3.1 楼宇智能化系统概述与功能
在楼宇中应用网络信息技术和智能控制技术，优化建筑中的结构、系统、服务、管理，以此实现建筑的舒适性、绿色性和高效性。楼宇智能化系统对建筑物中的空调设备、热源设备、给排水设备、照明设备、供配电设备实行24小时自动监控和控制，实现集中管理。实现对办公、通信、安全防范和建筑的自动化运行与控制。采用这种系统能大大提高工作效率，减少能耗，节省人力物力，提升楼宇的安全性与环境的舒适性。
3.2 家居智能化系统概述与功能
3.2.1 家居智能化系统构成
一套完整的智能家居系统应包含通信系统，主控系统，物理执行终端，外网与内网互联的网关。主控系统如需要远程控制在通信系统下下达指令，终端执行运行。如手机通过wifi下达开启空调命令，智能空调执行开启命令运行或者空调控制器让空调开启。各种传感信息被各种各样的传感设施接收，然后就会自动引发对应的系统来控制命令。固然也能够手动操控触发控制命令，即使人在外地也能通过网络远程操控家居设备。
3.2.2 家居智能化系统功能
智能家居系统可以实现对诸如空调、电视、灯具、甚至是电饭煲等家用电器的控制。即使主人不在屋内，也可以远程实现对家用电器的启停与控制，极大的方便了用户，提高了我们的生活质量。家居的安全防范是人们关注智能家居的最重要的功能。通过这项系统可以实现家庭现状的监控、自动报警、家庭成员的SOS求助和远程医疗等功能。门磁探测、窗磁探测、烟雾报警器、可燃气体报警器、户内报警装置、安防监控功能。此系统可以与手机或者电脑等智能终端相连接，当出现异常状况时常，自动推送到终端提示消息，提醒家庭成员注意查看异常状况。这样就算人们在外面，即使相隔几千里也能随时看到家里的实时状况，可以做到未雨绸缪。WIFI的发展促进了科技的进步，许多智能终端在WIFI的作用下都能实现它不可思议的功能。手机基于WIFI下能变身遥控器控制电视调节频道，还可以当做游戏手柄玩游戏。当在外突然发现有一部想要看的电影，你可以通过智能路由器将这些影片一键离线下载至路智能路由器自带的存储空间，回到家里我们就能用智能终端欣赏到视频，省下又要下载的等待时间。
4 智能家居在“绿色建筑”中的应用
4.1 “绿色建筑”概述
“绿色建筑”指从建筑的选址、设计、施工、操作、维修、改造、拆除过程中，在保证的质量的前提下，以最大程度节省资源，减少环境污染，是一类使用过程环保和资源节约型的建筑。它的内部耗能是高效的，不浪费能源的，它融入周围环境，与大自然和谐共处。它的“绿色”不是指一般含义的绿化，它是对环境的保护，具有可持续发展，生态，环保等特点。而智能家居本身就具有低碳性，在灯光智能控制、智能用电、空气检测等等都具有很高的节能效果，因此智能家居是绿色建筑的有力帮手。
4.2 智能家居的“绿色”应用
智能家居可以将家中的用电设备如空调、热暖器、加湿器物联起来，当温度、湿度到达我们设定的数值时，家用电器可以自动的休眠或者关闭，物尽其用的使用电器，从而能大大的节约电量、降低能耗。在智能、方便的同时，还能过上低碳生活。将传感技术引入智能家居，室内空气污染包括装修材料污染和呼出气体污染，可以通过空气质量监控传感器对室内的空气质量状况进行实时的检测，塑造舒适、清新、怡人的居家环境。当某项空气超标对人体有害时，系统会自动打开通风系统与窗户，同时向家庭成员的手机推送环境污染危机信息。“绿色建筑”建造时期应该合理考虑使用天然能源，像太阳能、风能、水能等等，结合智能家居系统的调配与控制，这样可以使我们的建筑更加低碳环保且合理利用资源。
5 智能家居的前景展望
随着人们生活水平的提高、电子及信息化技术的发展，越来越多的科技手段被应用到建筑中，各种类型的智能建筑慢慢兴起。由于智能家居系统有着高效、方便和智能等等的优点，无疑让智能家居的开发与建设成为以后房屋建筑必须具备的。物联网的诞生对推动智能家居的发展具有重要的作用。它使得现在当今的任何事物都能够交互，在家庭实现信息化的道路中是一个很好的切入点。我国一直在倡导可持续发展，而智能家居在绿色环保方面优势非常明显，它能够降低能耗，因此发展智能家居的前景非常广阔。国家智慧城市试点名单的披露在国内迅速度兴起一股“智慧城市”建设热潮，多个城市开始把智慧城市当作未来城市发展蓝图来打造。
6 结语
随着经济与科技的发展，智能家居的出现有它的合理性。它提高了人们的生活质量，给人们的生活带来了极大的便利，成为了人们的好帮手。但是我国的智能家居市场不规范且没有统一的标准，还有很多不足之处，因此我国尚处于发展的初级阶段。我们应学习西方的先进技术，努力研发属于我们自己的技术，让中国创造的产品变成中国质造。让国产品牌逐步站稳市场，打败国外品牌。相信以后的智能家居会走进越来越多的家庭，更多的楼宇会采用智能家居系统，人们会越来越喜欢使用它。
参考文献：
[1]陈非.论智能家居现状与发展前景[J].无线互联科技，2016（6）：67-68
[2]马蕊，王福林.智能家居系统的应用[J].节能，2013（10）
关键词：DSP；CPLD；磁控电抗器
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.126
0 引言
磁控电抗器控制器作为磁控电抗器调试、运行中的一个必要部件，在项目开发对前其安全可靠性做全面的考虑，结合电网运行的实际情况，分析得到应输入输出的信号信息包括：（1）采集电网电压、电流，计算电网有功功率、无功功率和功率因数及相关开关信息；（2）根据参数设定和实际检测值自动闭环调节磁控电抗器移相触发脉冲信号；（3）手动、开环调节磁控电抗器移相触发脉冲信号；（4）控制液晶触摸屏，实现人机界面；（5）与变电站综保设备通信，实现远程控制。
1 控制系统原理
基于磁控电抗器的无功电压综合补偿控制器原理，采集电压、电流信号，计算系统的有功功率及无功功率，快速跟踪电压及无功功率的变化，动态地调节投入的补偿电抗器容量，平衡无功及电压。也就是说，控制器能自动检测系统的电流、电压，并能根据检测量自动调整晶闸管移相触发角的大小，进而改变磁控电抗器输出的感性容量。这样，磁控电抗器就可以根据电压和所需的无功，自动调节投入的补偿电抗。控制系统原理图如图1所示。
2 硬件电路设计
控制器硬件部分由8个独立模块组成，模块间由母板连接。控制器前部为液晶触摸屏，后部为各模块的输入输出接口。控制器硬件框图如图2所示：
（1）电量采集模块1、2。电量采集模块功能是将输入的电压、电流信号变换为-5～+5V正弦波信号、0～+12V方波信号。
（2）CPU模块。A/D转换部分是将-5～+5V正弦波信号变换为-2.5～+2.5V正弦波信号，送入AD转换芯片转换为数字量，再送入DSP芯片；输入输出部分是将CPLD芯片发出的触发信号进行隔离、功率放大，将输入的开关信号进行隔离再送入CPLD芯片；通信部分将DSP芯片收发的串行通信信号进行隔离和电平变换，连接至输出RS232端口与上位机通讯、与液晶屏通信端口通讯。
（3）光纤输出模块。光纤输出模块功能是将晶闸管移相触发脉冲信号转换为光信号输出。
（4）开关量输入输出模块。开关量输入模块是将输入开关量通过继电器隔离后，转换为0～3.3V信号；开关量输出模块是将输出开关量通过继电器隔离后，转换为机械触点信号。
（5）工作电源模块。工作电源模块是将输入的AC 220V电源（含地线）转换为+5V、±12V、+24V工作电源。
（6）触摸式液晶屏。触摸式液晶屏可显示和触控，完成系统运行状态显示和控制参数修改任务。
3 软件系统设计
本系统 的程序分为DSP软件程 序和CPLD硬件程序两部分，这两部分程序结合起来共同完成了MCR控制 器的控制功能。
系统设计的 思路是DSP完成采样、计算、控制、人机交互的工作，CPLD实现逻辑和时 序电路。图3为程 序系统设 计示意图。其控制过程为：（1）交流采样 的系统 参数接入DSP中，判断系统支行状态，由CPLD发出相应的触发信号；（2）通过 计算得出 每相MCR的控制角；
（3）DSP通过 总线发送控 制角到CPLD；（4）CPLD根据同步电压信号，生成六路晶 闸管触发信号；（5）DSP实现了通信、时钟、键盘、显示等功能；CPLD实现了锁相 倍频、键盘处理、开关量处理 等功能。
这里的数据采集、处理、控制算法等程序功能都在相应的中断处理程序得到实现。所以主程序主要是用来进行系统初始化和非实时事务的处理，具体包括以下几个功能：进行系统初始化、完成通讯报文处理、完成人机交互数据处理。
3.1 控制原理及主要控制算法
本次设计的控制器采取了电压无功综合考虑的控制策略，即用户可以只调无功或只调电压，也可以电压无功综合调节。其交流采样算法流程如图4所示。
同步倍频信号输入到AD模块的ADSOC控制口时，通过软件设置，使同步倍频信号每一次上升沿触发一次AD转换，AD转换结束后自动触发AD中断服务程序，中断服务程序的流程图如图5所示。每采集一个周期的数据，执行一次瞬时无功计算程序，计算出电网的电流、电压、无功功率、有功功率、功率因数、视在功率，再取平均值，与设定值比较，其差值来控制触发角，使检测到的无功逼近设定值。程序里使用的一些子程序，如定点数正弦运算、定点数开平方、定点数余弦运算等，可以在DSP定点函数库中得到。
3.2 系统软件设计
本次设计中主要的数据采集、处理、控制算法等程序功能都在相应的中断处理程序完成，主程序主要是用来进行系统初始化和非实时事务的处理，即完成系统初始化、通讯、人机交互数据处理等功能。
控制器开机后，主程序首先进行DSP的初始化，然后进入程序主循环，在主循环里，主要完成液晶屏显示、键盘操作、通信等任务。
DSP主程序流程如图6所示。
4 结语
本文通过对磁控电抗器的硬件与软件设计的阐述，可以实现对磁控电抗器感性容量的平滑调节，达到无功补偿的目的。本系统采用DSP与CPLD相结合的控制方式，大大提高了运行效率，保证了设备运行速度，可以全自动在系统中运行，有效控制触发导通角，进而输出系统所需的无功补偿量。
参考文献：
[1]韩琳.基于可控电抗器的无功电压综合补偿[D]. 武汉大学硕士学位论文.
[2]高元楷.电力系统无功电压调整与控制[M]. 电力工程师手册 电气卷（上）. 中国电力出版社.
[3]胡铭，陈珩.有源滤波技术及其应用[J]. 电力系统自动化.
[4]张皎，赵刚，汤广福.超高压大容量静止无功补偿器（SVC）装置研制[J].四川电力技术.
[5]彭军.静止无功补偿器研究现状及发展[J].四川电力技术.
[6]四铭兴，励庆孚.磁饱和式和变压器式可控并联电抗器[J].高电压技术.
[7]王兆安，杨君，刘进军.谐波抑制和无功功率补偿[M].机械工业出版社.
[8]司栋森.基于双DSP的高压无功补偿装置设计与实现[J].微计算机信息.
[关键词]电气控制原理；可编程逻辑控制器PLC；板式换热变频控制柜
中图分类号：TM571.61 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2014）42-0177-01
1 绪论
1.1 现状
随着我国经济的发展，国内工厂里的设备要求其自动化程度越来越高，在保障其安全运行的情况下，机器等产品的操作自动化控制程度，则是一个很重要的问题。不仅是对使用的厂家来说，还是对于生产者对设备的调试的操作来说都是很重要的。当前来看，应用PLC控制是最为常见的，也是最易使用的。而使用，指令的发送和接受，都是由PLC作为核心来操控的。
PLC控制系统可以极大限度的降低操作人员工作负荷量；在数字量输出也特别简单，不需要任何的解释都可以看懂操作的，减少了误操作率。并且从提高设备的自动化程度来看，这也是一个热门的行业。工厂的设备操作等等都是离不开这项技术的。
变频调速技术是一种新型的、成熟的交流电机无级调速驱动技术，它以其独特优良的控制性被广泛应用在速度控制领域。特别是在供水行业中，由于生产安全和供水质量的特殊需要，对恒压供水压力有着严格要求，变频调速技术也得到了更加深入的应用。
供水压力须较恒定的控制在0.4 Mpa，采用变频调速控制是保证压力恒定较为有效的方法。工厂用水通常变化很大，且有一定的规律。如果不对供水量进行调节，管网压力的波动也会很大，容易出现管网失压或爆管事故。采用变频恒压供水控制后，当用水量较小时，这时相应管道和泵出口压力均较大，变频恒压控制方式将会降低泵的频率，减小泵出水量，从而降低管网压力；反之亦然。这样，小时用水量变化较大也不会造成管网压力有较大的波动。
2 工艺流程及其原理
2.1 原理
板式换热机组分为两组。一组是冷冻水系统。冷冻水进水以7度为例；另一组是冷却水系统，以冷却水回水温度保持在25°±2°为例。通过板式换热器用冷冻水为冷却水回水降温。在此过程中保证冷却水出水温度达到18℃±2℃，出水压力为：4.0～4.5kg/cm2。
2.2 控制流程冷却水出水压力的控制：
2.3 启动步骤
（1）先启动循环泵，然后打开进、出口阀门。
（2）循环泵分“手动”和“自动”两种方式运行。
①.“手动”运行方式，将转换开关旋至“手动”位置，再选择各水泵的旋钮主令开关，进行各循环水泵的启动或停止运转，相应水泵的工频指示灯亮或灭。
②.“自动”运行方式，第一台水泵变频启动，压力传感器反馈压力信号出水压力达到4.0～4.5kg/cm2，第一台水泵稳定变频运行。如果当第一台水泵变频启动到50HZ，压力达不到4.0kg/cm2，第一台水泵自动转换成工频，并第二台水泵变频启动，同样当压力传感器反馈压力信号出水压力达到4.0～4.5kg/cm2，第一台水泵工频运行的同时，第二台水泵稳定变频运行。相反，如果当第二台水泵变频启动到50HZ，压力达不到4.0kg/cm2，第二台水泵自动转换成工频，并第三台水泵变频启动，最终满足压力要求。
3 控制系统的硬件设计
3.1 主电路设计
三台大容量的主水泵根据供水状态的不同，具有变频、工频、停泵三种运行方式，因此每台主水泵均要求通过两个接触器分别与工频电源和变频电源输出相联。
变频器的主电路输出端子经接触器接至三相电动机上，当旋转方向与工频时电机转向不一致时，需要调换输出端子的相序，否则无法工作。变频器和电动机之间的配线长度应控制在50m以内。在变频器起动、运行和停止操作中，必须用触摸面板的运行和停止键或者是外控端子FWD（REV）来操作，不得以主电路空气开关的通断来进行。为了改善变频器的功率因素，还应在变频器的（Pl、P+）端子之间接入需相应的DC电抗器。变频器接地端子必须可靠接地，以保证安全，减少噪声。在电动机三相电源输入端前接入电流互感器和电流表，用来观察电机工作电流大小，设计三相电源信号指示。
3.2 电气控制电路设计
在控制电路的设计中，必须要考虑弱电和强电之间的隔离的问题。为了保护PLC设备，PLC输出端口并不是直接和交流接触器连接，而是在PLC输出端口和交流接触器之间引入中间继电器，通过中间继电器控制接触器线圈的得电/失电，进而控制电机或者阀门的动作。通过隔离，可延长系统的使用寿命，增强系统工作的可靠性。
控制电路之中还要考虑电路之间互锁的关系，这对于变频器安全运行十分重要。变频器的输出端严禁和工频电源相连，也就是说不允许一台电机同时接到工频电源和变频电源的情况出现。因此，在控制电路中多处对各主泵电机的工频/变频运行接触器作了互锁设计；另外，变频器是按单台电机容量配置，不允许同时带多台电机运行，为此对各电机的变频运行也作了互锁设计。为提高互锁的可靠性，在PLC控制程序设计时，进一步通过PLC内部的软继电器来作互锁。出于可靠性及检修方面的考虑，设计了手动/自动转换控制电路。通过转换开关及相应的电路来实现。
4 总结与展望
本论文针板式换热机组，设计了一套由PLC、变频器、远传压力表、多台水泵机组等主要设备构成的变频恒压供水，该系统利用单台变频器实现多台水泵电机的起动和调速，压力传感器采样管网压力信号传送给变频器，变频器根据压力大小调整电机转速，通过改变水泵性能曲线来实现水泵的流量调节，保证管网压力恒定。总之，本文通过对基于PLC的变频调速恒压供水自动控制系统的研究，可以得出以下结论：
本系统具有以下的特点：
（1）采用了可靠性高、使用简单、操作灵活的变频器作为主要控制设备，在全流量范围内利用变频泵的连续调节和工频泵的分级调节相结合，确保恒压供水。
（2）系统具有完备的故障处理能力，可通过自动工频运行和现场手动控制等方式确保供水，具有故障实时的现场报警功能。
（3）系统采取变频调速方式实现恒压供水，节能效果明显。
现有系统实现了供水系统的工况控制、调节功能，将来还可以通过对更多现场数据的采集与传输加入远程控制系统，如电压、电流、功率、水压、水位、水流量等，通过开发上位机的数据管理系统，实现具有综合功能的供水自动化控制与管理系统，提高管理能力。
参考文献
[1] 陈立定等，电气控制与可编程控序控制器，广州：华南理工大学出版社，2001：113-114.
[2] 金传伟、毛宗源.，变频调速技术在水泵控制系统中的应用，电子技术应用，2000，（9）：38-39.
[3] 马桂梅、谭光仪、陈次昌，泵变频调速时的节能方案讨论，四川工业学院学报，2003，（3）：5-7.
[4] 周万珍、高鸿斌，PLC分析与设计应用（第1版），北京：电子工业出版社， 2004：186-188.
[5] 林俊赞、李雄松、尹元日.PLC在恒压供水控制系统中的应用.
[6] 胡纲衡、唐瑞球、江志敏，交流变频调速的切换控制技术，电工技术杂志，2001，（6）：43-45.
[7] 曾毅等.变频调速控制系统的设计与维护（第2版）.济南：山东科学技术出版社，2002：212-214.
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