智能化系统研究

时间:2023-03-07 14:59:04

导语:在智能化系统研究的撰写旅程中,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。

第1篇

中图分类号:A715文献标识码: A

1、城市集中供暖智能化的意义

城市供热系统是极其重要而复杂的复杂大系统,为了提高系统的社会效益和经济效益,采用现代化的管理理论、技术和工具,运用计算机对供热系统进行管理、监控、预测和优化调度是势在必行的。供热系统的计算机管理、监控问题就是把先进的计算机技术与通讯技术相结合构成微机管理监控系统,实时地对供热系统进行动态流量和温度控制、运行实时状况分析:供热负荷预测和优化调度问题就是根据供热管网系统中监测仪器所获得的系统实时运行状况,确定今后一个调度周期中各时间区间内各种调节装置的运行状况,预测出系统将来一段时间的供暖负荷,并在其基础上在保证系统服务质量的前提下,使供暖费用最低。因此,实现供热系统的智能化对供热系统协调运行、降低能耗节约能源、减少供暖冷热不均都有重大意义。并且可以使管理人员由过去以人工的经验方法管理,变为在智能系统支持下进行科学的管理。这样做,既提高了服务质量,又提高了管理效率和科学性。

供热系统的运行管理主要包括供热负荷的预测,供热管网优化调度和管网信息管理等三个方面的内容。我国在这方面的研究,由于起步较晚,与国外相比有一定的差距,但近几年已经取得了很大的进步,并取得了一定的成绩,但总体来说研究方向比较分散,至今仍然没有一套完整的、能够集成了预测、优化调度、运行管理和控制的职能化系统出现。

1.1供热负荷的预测是集中供热管理的前提和基础。因此高效准确的预测方法显得格外重要和迫切。影响供热系统负荷的因素很多,如建筑物的种类、结构、室内外气温的变化、日照情况、过去实际供热负荷、管网参数等等,它们之间的关系是非线性的,有些甚至是难以预测的,如管网故障和天气变化等。目前,国内对供热负荷的预测研究主要集中于传统的预测原理和方法,如指数平滑法,时间序列分析和回归分析等。而传统的预测方法都要求给出由各种影响因素构成的供暖负荷预测型,然而由于城市集中供热系统是一个复杂的大系统,不确定性、非线性和时变性并存,而且除供热负荷的历史数据外,建模需要的大量相关数据,包括温度、太阳辐射系数、建筑物参数等,都难以保证其完整性,有些甚至无法得到或准确估测,因此,预测模型的精确程度难以保证。基于以上原因导致传统的预测方法精度并不理想,尤其应用于解决大规模集中供热系统的实际问题时更无法保证。

1.2优化调度是集中供热系统有效运行得以实现的关键。传统的优化方法主要有三种:枚举法、启发式算法和搜索算法。供热系统优化调度问题属于复杂系统非线性优化问题,若采用一般的直接搜索方法,由于问题的复杂度较高,收敛的速度非常慢,效率很低,更重要的是由于通常的非线性最优化方法都是单点搜索算法,容易陷入局部最优解,而难以得到全局最优的解。为此,本文将对采用效果较好的遗传算法来求解供热系统优化问题进行探讨。遗传算法是一种利用随机化技术来指导对一个被编码的参数空间进行高效搜索的方法,相对其他优化算法,遗传算法具有简单、通用以及鲁棒性很强的优点,可以对问题空间进行全局的搜索。

2、分户调节的用户供热形式

为适应市场经济发展和节能的需要,应积极采用热能计、热量分配表等设备逐步建立和完善对热用户按耗热量计费的体系,改变按面积收费的不合理方法。为实现这一目标,可通过下述两种方式建立热量消耗计量:第一种方法,对于可以实现分户控制的热用户,可在每一用户入口装热能计计量其耗热量;第二种方法针对不能实现分户控制的热用户,可在每组用户的入口装热量计且在用户的每一散热器上装热量分配表,以实现耗热量的计量和到各用户的分配。

2.1新建热用户实行双管供暖系统

采用双管供暖系统易于控制室内温度,防止热用户垂直失调,便于采用“量调节’和分户控制。因此,在新建热用户中应积极推广双管供暖系统,以促进实现供暖建筑节能指标。在这种分户调节方式下,采用一户一表,用热量可直接从热量表上读取。每户只有一个热力出入口、户内为一独立系统,热量表设在每户的热力出入口处。在天津某住宅小区采用了这种形式,运行结果表明,不仅室内温度可调,且经过一个采暖期,综合节能率达到25%。

2.2原有建筑户内采暖系统的改造

上供下回单管顺流式是我国现有多层和高层建筑供暖的主要形式,要将其改造成为有利于热计量和节能的分户式水平系统,几乎需要把原有的设计全部,改造费巨大,这在我国目前国情下,几乎是不可行的。比较合理且经济可行的改造方式其改造费非常低廉,只需在立管上加跨越管,跨越管应比立管管径小一号,以利于水利平衡。经验证明采用这种方法也可收到十分明显的节能效果,系统综合节能率可达巧%一20%。

3、分布式智能供热解决方案

集中供热系统是一个规模庞大、结构复杂、目标多样和影响因素众多的复杂系统。对于这样一种系统,需要运用大系统理论来分析,而大系统理论的最基本思路是:把系统的总体功能和目标按一定关系分配给各子系统,这些子系统都具有各自的控制器,都有一定的决策能力。将大系统功能与目标分解之后,各子系统的复杂性比整个大系统的复杂性要小得多,较易于实现自身的最优化,然后再加以必要的协调,最终取得系统全局的最优化或次优化。在这一基本思想和方法的指导下,大系统理论又根据不同的系统结构,提出了不同的更具体的控制思想和方法。对于象集中供热系统这样的递阶结构系统,通常将大系统分解成若干个相对独立而又相互关联的子系统作为下级系统,并在上级系统设置一个协调机构来处理各子系统间的关联作用。通过上下级之间反复交换信息,在求得各子系统优化值的同时,获得整个大系统的最优值。

集中供热系统由热源,热网和热用户组成,其中热源,一次网和热力站组成一次网系统,在一个集中供热系统内,仅存在一个一次网系统;热力站,二次网和热用户组成相应的二次网系统,二次网系统在一个集中供热系统内存在几十个甚至上百个,一次网系统和各二次网系统之间通过热力站相互联系。热力站的运行以满足热用户的热需求为目标,各热力站之间比较独立,相互间的影响可以通过一次网系统的合理调度与一解决,因此,在进行整个集中供热系统方案的研究时,可以将热力站看作独立的系统的对待,使得系统的分析和建模简单化并可行。

4、结语

供暖系统是一个集非线性、不确定性、时变性于一身的大系统,利用传统方法很难对城市供暖负荷进行准确的预测。因此,引入智能化方法是十分有必要的。

参考文献:

[1] 金希东,李治.进化算法及其改进.西南交通大学学报,1996

第2篇

关键词:现代建筑 智能设计 系统集成

Commentary on Setting up Intelligent System for Library

Hui WANG

(Hubei Provincial Library, Wuhan City, Hubei Province 430060)

Abstract: With modern communication technology as a platform, intelligent building successfully integrates electromechanical facilities, service and management among others, in order to provide a highly efficient, comfortable, safe, and convenient construction. In this paper, Hubei provincial library, which was built and put into use in 2012, is referred, ranging from wire arrangement to terminal equipment, and from live control to smart control in distance, to expound the necessity of intelligent system in modern library. It is not only quite in common with smart system of ordinary building, but also has its own knack as an exclusive system of library.

Keywords: Modern architecture, Intelligent design, System integration,

现代社会对信息的需求量越来越大,信息传递速度也越来越快,二十一世纪是信息化的世纪,目前推动世界经济发展的主要是信息技术、生物技术和新材料技术,而其中信息技术对人们的经济、政治和社会生活影响最大,信息业正逐步成为社会的主要支柱产业,人类社会的进步将依赖于信息技术的发展和应用。

近年来,电子技术(尤其是计算机技术)和网络通信技术的发展,使社会高度信息化,在建筑物内部,应用信息技术、古老的建筑技术和现代的高科技相结合,于是产生“建筑智能化”。建筑智能化是采用计算机技术对建筑物内的设备进行自动控制,对信息资源进行管理,为用户提供信息服务,它是建筑技术适应现代社会信息化要求的结晶。

图书馆作为人类知识的宝库,其建筑在按照自身特有规律发展的同时也必然遵循建筑发展的共同规律,智能建筑的蓬勃兴起极大地影响着图书馆建筑的发展,智能化也成为现代图书馆建筑的发展趋势。

图书馆建筑智能化是指综合采用电子信息技术、计算机技术和现代通信技术,对图书馆建筑内的机电设备进行自动监控,优化工作参数,对信息资源实施科学管理,为读者提供优质、高效的信息服务。

1.综合布线系统

图书馆智能建筑内数据传输主干应采用多模主干光缆,按照传输速率万兆或以上进行设计,并结合智能化其他子系统的需要,对数据传输线路进行统一规划。数据终端信息点按图书馆馆员工作站、信息、书目查询、自助办证、自助借还书、电子阅览等设备摆放位置进行有线覆盖;会议室、开放式阅览区、公共活动区等采用无线方式覆盖,并充分预留有线信息点点位。普通信息面板的标高遵循相关施工规范,对部分具有特殊使用情况的应按照图书馆专用家具的使用工艺的需求进行配置。

2.信息系统

图书馆信息系统可采用不同类型的显示终端,如全彩LED屏、双基色LED屏、标准或嵌入式LCD屏、触摸屏等,可布置在总服务台、中庭、会议室、报告厅、阅览区服务台和公共活动区,会标、图书馆馆藏介绍、阅览区导览图、最新书籍信息和预览区借阅规则等。这套系统能够将这些不同类型的显示终端有效集成起来实现远程集中控制,并能对所集成的显示终端进行内部指令控制。通过网络远程控制,接合显示终端控制器控制软件对显示终端的显示内容、节目、字幕播放进行控制和管理,对显示终端的IP进行管理,能够对不同显示终端进行分组,并具备供电控制和自动校时功能。

3.多媒体会议系统

图书馆多媒体会议系统将各种会议系统及相关设备,如会议发言单元、扩声单元、视频显示单元、中控单元等有机地集成在一起,形成一个完整的系统,实现会议进行过程中只需要一名操作人员即可控制整个会议系统,通过计算机网络调用数据库中的各类数据和图像等信息,从而给与会者以声图并茂德视觉和听觉效果,营造出更好的会议氛围。

3.1数字会议系统

图书馆数字会议系统采用先进的手拉手数字化连接方式,在传输过程中信号的质量和幅度都不会衰减,让每一个与会代表都可以听到稳定、纯正的声音,充分保证语言的清晰度和较大的语音动态范围。会场一般配备有线话筒和无线话筒,有线话筒的主席单元具有优先功能,当按下主席单元上的优先按钮时,就可关闭或静音正在使用中的代表单元,从而实现主席单元的人对会场的控制。而与有线话筒配套的电子铭牌设备,一方面可以显示发言人的姓名和职务,另一方面可通过主席单元实现会议表决功能。

3.2移动式数字会议系统

在图书馆里公共区举办活动时,因地点不固定,需要配置移动式数字会议系统,该系统一般配备无线话筒和大功率有源音箱,满足活动现场的扩声要求。

3.3同声传译会议系统

同声传译会议系统是图书馆实现高级别国际会议同步翻译不可缺少的系统单元,该系统可以保证演讲者在发言的同时,内容被同步传送到同声传议室的翻译单元,翻译人员即时将所听到的内容同声翻译成指定的目标语言,并通过独立的信道传送回会场。与会者头戴具有红外接收功能的耳机,通过手持接收器进行频道选择,可以随意选择自己能听懂的语言频道,满足会场多语种与会者收听会议的需要。

3.4远程视频会议系统

图书馆远程视频会议系统多用于共享工程中心主会场与分会场之间的会议交流,系统终端通过网络接入MCU(多点控制单元),将主会场会议现场的影像、声音等多媒体资料经压缩传输到网络,一个或多个不同地方的分会场再通过传输线路及多媒体设备,将声音、影像等多媒体资料进行还原,保证了主会场现场会议的实时传送,解决跨地域会场的沟通难题。

4.公共广播系统

优美、舒适的音乐会给人们的精神上带来,既放松紧张的心情又可消除疲劳。公共区域背景音乐可以创造舒适、和谐的气氛。随着人们文化素质的提高和思想意识的不断提更新,人们对周围环境提出更高要求,背景音乐已经广泛应用于现代化智能建筑中。

图书馆公共广播系统是在建筑消防分区的基础上,将背景音乐扩声装置均匀覆盖到建筑室内外,并按绿化广场、报告厅、读者餐厅、阅览区、公共活动区、办公区等区域功能的不同设置独立的分区广播。公共广播机房设置于监控控制中心,平时向图书馆建筑室内公共场所及室外绿化广场提供开、闭路多音源信号节目,用于通知、背景音乐、温馨提示等。同时该套系统与紧急广播系统合二为一,遇有突发事故(如火灾)发生时,设置于监控中心的总寻呼话筒能够强行切入,实现全区域内的紧急广播功能。在部分服务台如少儿阅览区服务台还可根据需要,设置单独的寻呼话筒,用于该单独分区里的广播寻人、活动通知等。

5.视频监控及报警系统

随着现代技术在图书馆的应用,图书馆服务方式也发生了重大改变,对图书馆管理提出了更高的要求。为满足图书馆开放式、多样化的服务要求,进一步强化图书馆的安全保障,视频监控及报警系统作为重要的辅助管理手段,已成为图书馆智能建筑建设的重要组成部分。

除了在建筑传统位置如电梯轿箱、楼道前室、建筑出入口、公共区域布设监控设备点外,为了适应图书馆馆藏从传统闭架调阅到大空间开放阅览方式的转变,可在各类书架之间的通道处适当增设监控点,减少由于书架过高或过于密集而产生的阅览区域监控盲区现象,有效保护了藏书。同时,监控设备可与其它报警设备进行联动,如在阅览区服务台设置监控设备点位并辅以手动报警装置,一旦发生突发事件,服务台工作人员能够触发隐藏在服务台下方的报警按钮,监控中心能够第一时间调用对应位置的监控探头获取警情,并及时调动安保人员赶往事故现场。由于现代化建筑的室外多为开放式设计,室外周边安全防御逐步缩小为建筑防御,室外立杆上的监控探头需要与在建筑外墙一周均匀分布的三鉴探测器进行联动布防。特别是在晚上,一旦有不法人员闯入,联动系统将第一时间发出警报音,并且在电子地图上相应的位置进行闪动,监控中心能够调用最近的监控探头获取视频,并通知安保人员迅速出警。

6.门禁一卡通系统

门禁一卡通系统作为图书馆建筑智能化系统中的一部分,集自动识别技术和现代安全管理措施为一体,涉及电子、机械、光学、计算机技术、通讯技术、生物技术等诸多新技术,迈向高度集成化,体现了现代智能化管理的要求。

在图书馆实现一卡通系统,将图书自助借还设备、停车场设备、门禁设备、电梯楼层控制设备、巡更设备、餐厅消费设备等进行系统集成,以IC卡扇区可读写技术为核心,统一财经软件系统为后台,充分发挥智能化产品的科学性与先进性。让读者手持借书证,就能在馆内各种图书自助借还设备上无障碍使用,在餐厅进行自主充值消费,在停车场进行停车刷卡计时缴费;让工作人员手持工作证,按部门职能或工作范围分配相应的门禁权限,可在餐厅灵活结算公务消费,在停车场智能识别员工车辆,从而达到提升图书馆整体服务水平,降低服务成本的最终目的。

7.楼宇自控系统

楼宇自控系统对整个图书馆智能建筑的所有公用机电设备,包括建筑的中央空调系统、给排水系统、供配电系统、照明系统、电梯系统,进行集中监测和远程控制来提高建筑的管理水平,降低设备故障率,减少维护及营运成本。

楼宇自控系统有三级组成:中央控制站、现场控制站、现场检测、执行单元。系统运用集中管理、分散控制方式,采用共享总线型的拓扑结构,通信网络采用统一的通信协议,对多个供应商不同系统间的集成采用国际通用的成熟标准。该系统通过对暖通空调、照明等系统运行的优化控制,达到环境舒适感,高效节能的目的;通过对各机电设备运行、安全状态灯自动监测、控制,实现对各机电设备进行集中统筹的、科学有序的、综合协调的智能管理;系统为大楼合理的能源管理、设备管理、设备维护提供有效的工具和数据,为减员增效、实现科学管理创造条件;通过对空气参数的监测、自动调节,从而为新馆提供良好的空气质量和舒适的环境,并满足图书馆及馆藏的特殊要求。

智能化是图书馆建筑发展的生命力,是现代图书馆建筑发展中的一大变革,它不但扩展了传统图书馆的功能,更提高了图书馆信息化的服务水平,使任何群体、任何个人都能与人类知识宝库尽在咫尺,随时随地从中受益,有效实现了公众信息的传播。伴随着图书馆现代化、智能化的进程,图书馆建筑的智能化也成为了当今公共图书馆建设的新内容,但值得特别关注的是,在接下来的发展之路上,智能建筑终将融入智慧城市建设,这也将成为是智能建筑的“梦”。

参考文献:

[1]龙惟定,武涌主编. 建筑节能技术,北京:中国建筑工业出版社,2009

第3篇

关键词:绿色交通工程建筑;智能化;评价系统

中图分类号:C913.32 文章编码

绿色理念是对自然资源进行保护、对自然环境进行保护,从而在调整人类行为的同时保证自然生态环境能够进行良性循环的一种重要理念。从宏观上讲,绿色理念对整个人类的生存、整个社会的发展与整个自然的平衡都有着重要意义。在这种理念之下,交通工程建筑的环保性与生态性也得到了日益广泛的关注并已经取得了一定的成就,成为了积极实践绿色理念这一队伍当中的重要组成部分。绿色交通工程建筑是人类在公路建筑与自然环境这两者之间探索出的一条新道路,在学科建设上,直接促进了建筑学与生态学、社会学等诸多学科的相互融合,在实际应用上,为生态保护的全面发展与交通工程的健康发展提供了平台。

一、绿色交通工程建筑的理解

绿色交通工程建筑是在全球化可持续发展战略这一大背景下不断发展的,是工程建筑行业与全球化可持续发展战略相结合的产物,也是工程建筑行业紧跟国际形势与国家政策的直接表现。由于交通工程自身的复杂性与工程实施过程当中的观念、地域等差异,当前对绿色交通工程建筑缺少较为统一、详细的认识,但就绿色交通工程建筑而言,有三个方面是比较明确的。首先,绿色交通工程建筑能够为人类的出行带来便利之处。绿色交通工程建筑的主要功能是为人类出行提供必要的、安全的、方便的交通工程建筑,让人们能够在畅通、安全的交通环境下出行。其次,绿色交通工程建筑能够对资源进行高效率的利用,尤其是对于一些资源消耗较高的材料或者具有不可再生性质的资源进行最大限度的节约,从而在节约资源这一环节去实现交通工程建筑的绿色理念。最后,绿色交通工程建筑能够降低建筑物对环境的影响,尤其是在长时间利用之后对周围的空气、水资源等自然资源造成污染与破坏能够得到较为有效的降低与控制。

二、绿色交通工程建筑评价指标体系的确定

绿色交通工程建筑评价指标体系不仅与交通工程的专业性有着直接的联系,而且与生态学、社会学等有着直接的联系,再加上不同地域的不同情况,使其评价指标体系的确立具有更强的复杂性与多样性。绿色交通工程建筑评价指标体系确定的合理与否不仅直接关系着其评价效果的有效性,而且直接关系着其评价效果的准确性,因此要对绿色交通工程建筑评价指标体系进行较为细致的划分,可在对WBS方法的运用之上对绿色交通工程建筑评价指标体系进行逐层的评价分解,可分为一级指标、二级指标、三级指标三个层次。具体来讲,一级指标的具体内容主要有“环境影响;资源消耗;建筑材料”,二级指标的具体内容主要有“全球环境和区域环境;能源消耗和土地资源;材料选择和循环利用”,三级指标的具体内容主要有“全球气候影响;国土资源保护,区域生态保护;自然能源利用,能源节约措施;土地利用,土地负荷;有害物质含量,材料对生态的影响;材料的环境负荷,材料再生性”。

三、加强绿色交通工程建筑评价指标数据库组件的建立

在绿色交通工程建筑评价指标体系建立后,需要对其进行信息化的升级,进而使整个体系更加完整、高效。其主要途径有数据库开发与管理工具的升级,总体思路为将数据库作为绿色交通工程建筑评价指标体系建立的核心,让计算机信息技术作为整个平台运行的关键所在,如此一来,不仅能够有效提高绿色交通工程建筑评价指标体系的可操作性,而且能够直接提高绿色交通工程建筑评价指标体系的可扩展性。可使用开发工具,Microsoft SQL Server 2000后台数据库管理系统等作为绿色交通工程建筑评价指标体系的数据库组件。具体来讲,项目主要有四个方面,分别为存储数据的数据源,连接数据库的连接对象,为数据库的读写与输入提供机制的r数据适配器以及对详细信息进行整理与存储的t数据集。

四、绿色交通工程建筑智能化评价系统框架

以数据库组件为核心的绿色交通工程建筑评价指标体系已经确立,同时,需要在此基础之上对用户界面进行美观、友好、和谐的设计,让各种类型的大量数据能够在多种结构之上进行连接,从而对绿色交通工程建筑评价指标体系的系统模型进行完整而合理的建立。详细来讲,整个模型以外部数据为开端,将该数据输入界面后在后台进行相关的数据处理,然后在数据系统的作用之下对这些数据进行查询、分析以及比较等多种内容,然后再通过数据输出界面将评价指标值进行输出,最后在综合评价模块这一环节输出绿色交通工程建筑的综合评价结果。从这一详细的过程当中可以看出,智能化是整个绿色交通工程建筑评价指标体系的划分标准与系统特点,该体系是在数据库这一核心平台之结合借口技术等多种功能而进行评价工作的评价体系。如此的绿色交通工程建筑评价指标体系系统在智能化与系统化的结构与特点之下,不仅可以对绿色交通工程建筑进行较为全面与较为准确的评价,而且能够为生态环境的保护与社会和谐的发展提供必要的依据,从而为我国社会的和谐与长久发展、为世界的生态平衡与健康发展做出贡献。

五、总结

绿色交通工程建筑是一个较新的概念,在理论上与实践上都有较大的发展空间,其不仅能够为人类的出行带来便利之处,而且能够对一些资源消耗较高的材料或者具有不可再生性质的资源进行最大限度的节约,此外,在长时间利用之后对周围的空气、水资源等自然资源造成污染与破坏能够得到较为有效的降低与控制,诸如这些特点都是绿色交通工程建筑的价值所在。本文主要是在对绿色交通工程建筑的基础之上,提出的智能化系统设计,智能化与系统化是该系统的主要特点,数据库技术则是该系统当中的重要应用,数据库技术应用的是否到位,直接影响着绿色交通工程建筑智能化评价体系的质量高低,因而要在智能化理念的支撑之下对数据库技术进行充分的、恰当的使用,为整个评价系统的建立与优化提供必要的依据与支撑。本文当中所提及的绿色交通工程建筑评价指标体系系统的确立与构思仍是较为初级的设想,仍然需要更多的理论支撑,并在不断的实践过程当中发现问题、解决问题,从而实现绿色交通工程建筑评价指标体系的不断完善与发展。

参考文献:

[1]赵娜.给基于绿色交通理念的石家庄交通体系研究[D].河北农业大学,2011(06)

第4篇

关键词:武器控制系统,智能化,标准化

 

科技的飞速发展、世界局势的不稳定,使空中作战任务复杂多变,对飞机的战术技术性能和功能的要求也越来越高。在新机研制费用高、周期长的情况下,充分挖掘现有飞机的潜力、在兼顾先进武器系统和相对落后武器系统的情况下,提高飞机的战术性能成为首选方案。

机载武器控制系统是为适应空战的要求而发展起来的,用以实时控制和监视各种武器的工作状态,并提供和管理武器与其它系统之间的信息。近几十年来,军用战术飞机的设计朝多用途方向发展。为了执行多种战术任务,飞机必须能携带多种类型的武器。为了对所携带的多种武器实施有效地控制,保证武器系统的安全和提高作战成功率,必须有先进的机载武器管理系统。以往的作战飞机的武器控制系统大都使用硬线控制系统,而且对地攻击武器和对空攻击武器是分别控制的,分立式武器控制系统有诸多缺陷。因此,在计算机接口技术、多路传输总线技术、人工智能技术在军事领域应用不断深入的今天,设计统一管理对地攻击及对空攻击武器的智能化武器控制系统(Intelligentize Weapon Control System ,简称IWCS),代替飞机上各自独立的武器控制系统,不仅能提高飞机的作战效能,而且能减轻飞行员的负担。

1分立式武器控制系统的缺陷

1.1控制分散

飞机上使用的对地攻击和对空攻击武器控制系统都是相对独立的,是分立式武器控制系统,飞行员操作使用不便,武器系统不便统一管理。免费论文。

1.2线路复杂,标准化程度低

分立式武器控制系统大多使用常规模拟电路设计,部件多、分系统多、硬件电路复杂、为把更先进的武器系统加到武器控制系统中,常常需要重新设计和布线。免费论文。同时飞机与武器之间的互用性差。

1.3飞行员操作界面复杂、智能化程度低

飞行员座舱内武器控制面板上开关、按钮、指示灯数量多,位置分散,提示信息单调,使飞行员操作不便,作战效率低。

2IWCS的功能

智能化武器控制系统用以实时控制和监视各种武器的工作状态,并按作战要求将武器从飞机上投向目标,同时提供和管理武器系统与其它系统交联的信息。其主要功能是:提供武器接口;装入、保存并显示武器的种类、型号、位置、数量、状态等信息;选择武器和武器投放方案;确定武器外挂位置的战斗准备;控制武器的发射或投放顺序、时间间隔等,启动武器的投放;为导弹提供离轴制导;为光电制导武器的电子装置提供接口;具有应急投放功能;具有自检测功能,当出现不协调或故障时,能自动告警并提供应急选择方案。

3IWCS硬件组成

智能化武器控制系统主要由显示控制部件、武器控制计算机、传输总线系统、对地武器接口部件、对空武器接口部件、武器载荷等组成,其组成框图如图1所示。武器控制计算机是智能武器控制系统的核心,用来处理显示控制部件输入的信息及相关航空电子设备出送来的数据,信息通过多路传输总线1553B传输。通过软件处理所有数据,控制与其相连的其它部件。

武器控制计算机向系统提供全部控制、监视和投放信号。它与显示控制部件、航空电子分系统、武器接口部件等相连。处理各部件传来的数据并控制与其相连的部件。

显示控制部件是智能武器控制系统的人机接口部件,包括武器控制板和多功能显示器。多功能显示器通过标准显示器接口与武器控制计算机相连,用于显示武器挂点的状态,供飞行员监视外挂投放装置及武器的状态与使用条件;用于显示辅助决策专家系统的询问、攻击方案提示、使用方法提示等。武器控制板是一个多功能专用板,由可编程开关、按钮、指示灯及数字小键盘组成,驾驶员可通过武器控制板输入机载武器控制系统需要的初始信息,并通过武器控制板对辅助决策专家系统作出响应。

传输总线系统完成系统各部件之间信息的传输,包括总线控制器、多路传输终端、传输线路、传感器等。总线控制器由软件编程控制,是武器控制计算机与传输线之间的接口。免费论文。多路传输终端用于将传输线与远距离终端连接起来。

对地武器接口部件及对空武器接口部件是将武器载荷与控制计算机相连接的部件,它通过多路传输总线与控制计算机相连,将武器载荷提供的武器信息调制转换成计算机可接受的信息,通过传输总线送入控制计算机;控制计算机传来的指令信息经功率驱动等处理后,传输给武器载荷。

武器载荷由武器悬挂装置(挂弹架、导弹发射架等)和所悬挂的武器弹药

组成。它们分别与对地武器接口部件和对空武器接口部件相连,悬挂装置的型号、状态及武器的有无、种类、型号等信息通过接口部件传给控制计算机,控制计算机发出的指令经接口部件传给武器载荷,完成武器最终发射或投放。

4IWCS软件设计

4.1 应用软件结构

本系统中应用软件的功能是采集并处理各种监控信号,并按指令向系统提供控制和武器发射/投放信号。应用软件采用模块化设计,包括主控模块、任务设置模块、辅助决策专家系统、自检测模块等,软件工作流程图如图2所示。

主控模块负责整个武器控制系统的管理,包括人机界面、输入/输出接口的管理、功能菜单的管理等;动态监视系统各部分的状态信息,接收与系统交联的其它系统传送的数据,通过专家系统进行推理判断,调用相应的处理程序。

任务设置模块的功能是:设置目标类型、相对本机的位置等初始条件,启动辅助决策专家系统。

自检测模块用于检测发射/投放电路的完好情况,当出现故障时,自动切换到备用方案。

4.2辅助决策专家系统的设计

辅助决策专家系统属于嵌入式专家系统,具有较小的知识库、简单的推理机制,由于其结构简单、又能满足系统需要,是一种比较实用的专家系统。系统用来对飞机武器控制过程中出现的各种情况进行辅助决策,根据初始条件、提出可供选择的战斗方式,并推荐武器类型、发射/投放方式、投放顺序等最佳使用方案。驾驶员可以对系统推荐的方案进行取舍或修改,修改后的方案又作为新知识充实到知识库中。

专家系统是人工智能的一个最新的研究领域,是具有相当数量权威性知识,并能运用这些知识解决特定领域中实际问题的计算机程序系统。它根据用户提供的数据、信息或事实,运用系统存储的专家经验或知识,进行推理判断,最后得出结论,同时给出结论的可信度,以供用户决策之用。人们事先把某些专家的知识总结出来,分成事实和规则,以适当的形式存入计算机,建立起知识库,并根据某些商定的原则,确定推理规则。根据这些专门的知识和规则,系统对输入的原始数据进行推理,做出判断和决策,因此能起到专家的作用,大大提高了工作效率和工作质量。专家系统的结构如图3所示。

知识库是问题求解知识的集合,含有显示地表示的各种知识块,包括基本事实、规则和其他有关信息,是专家系统的核心组成部分。本系统中知识库的建立依靠武器控制领域专家的经验知识和理论知识,经验知识从有丰富经验的驾驶员对武器操作经验中总结获得;理论知识是经过大量的理论研究计算得到的。

推理机是专家系统的“思维”机构,是实施问题求解的核心执行机构。其主要功能是协调、控制系统,决定如何选用知识库中的知识,对用户提出的证据进行推理,求得某个问题的解答。因为在空战过程中,作战环境不断变化,系统对外界的反应也应随之变化,这样就形成了一些不确定的和不精确的事实,为了满足系统的不确定性和不精确推理判断技术以及系统的实时推理算法,专家系统采取确定性和概率性的推理运算机制,同时,考虑经验系数,以提高系统的置信度。

知识库与推理机分离的设计体系,使得知识的增减和修改不影响整个专家系统的工作,随着时间和条件的变迁,可以及时更改知识库,以提高系统的智能化水平。

4.3 挂点的显示格式

合理的选择挂点的显示格式,能减轻飞行员的思考负担,使飞行员能更快速准确的作出反应,提高作战效率。现代航空电子中常用的显示格式有字母、图像、字母与图像兼有三种格式。系统选用字母与图像兼有的显示画面,分别用

表示飞机、挂架、火箭(用字母R表示)、炸弹(用字母B表示)、导弹(用字母M表示)等。向下箭头所指位置为当前攻击武器。图4为一挂点显示画面实例。

5结束语

本系统应用计算机接口技术、数据传输系统技术、专家系统技术设计了智能武器控制系统,克服了以往武器控制系统部件多、分系统多、硬件电路复杂、维护困难、增加新武器系统难等弊端。友好的人机界面使飞行员的操作变得更简单,标准化的接口设计使得增加新武器系统和在不同飞机和武器之间移植只需改变相应软件即可实现,使系统具有一定的通用性。本系统已在实验室的机载武器控制智能仿真系统中实现,并收到了良好的效果。

参考文献:

[1].李青等. 某型军用飞机外挂物管理系统应用潜力分析. 火力与指挥控制.2001年第1期

[2].蔡自兴. 智能控制----基础与应用. 北京:国防工业出版社. 1998年

[3].陆彦陈根社.飞机外挂物管理系统研究.光电与控制.1991年第1期

[4].张海藩.软件工程导论.北京:清华大学出版社.1998年

第5篇

【关键字】桥梁施工控制;网络技术;智能化

中图分类号:U445文献标识码:A文章编号:

桥梁的施工控制是对把桥梁在施工中受力与变形控制在合理的范围内,竣工后满足原有设计要求的重要保障。随着我国经济建设的不断进步,原有桥梁施工控制技术已经不能再适应现代的要求,其弊端也日益凸显:自动化水平不足,观测点数目较少,人工预测工作相对复杂等。传统的施工控制要求在建造每座桥梁时均要设立一个控制中心,不仅参与的专家不能长时间的位于施工现场,还对国家的资金造成一定程度的浪费。若是能实现对施工过程的数字化远程监控,那么这两方面的问题就会迎刃而解。因此,改革施工控制系统,剔除传统控制技术中的弊端,全面提升施工控制水平已势在必行。

这种智能化的桥梁控制系统,使得施工人员可以随时通过数据分析,三维模拟实验等技术方式来了解桥梁已完工部分的变形与受力情况,并能根据这些情况准确的对下阶段的施工情形做出预测。

1.系统的组成

1.1数据的高速获取系统

在一些发达国家,数据获取的智能化水平相对较高,而我国现今在数据的获取方面仍有许多不足,例如自动化水平不足,观测点较少等。随着我国的桥梁建设技术不断进步,已达到在世界都能跻身前列的境况。但我国现有的施工控制水平不能跟上施工技术的步伐,而桥梁规模的增大,桥梁跨径的增大,这就使施工中对及时,准确的数据迫切需要。因此数据高速获取系统的建立有着极为重要的现实意义。

桥梁控制系统的基础是数据的获取,每座施工的桥梁必须结合自身的实际情况,建立数据库。一般来说,需要获取数据的方面包括结构设计参数,几何参数,受力情况以及温度变化等。

目前我国在桥梁施工获取数据方面,通常运用的是经纬仪,水准仪等设备,实行人工测量,人工记录,人工计算。这种工作方式不仅耗时费力,而且所得的结果不能达到十分精确。这种情况在测量桥梁受力时也有体现。国内施工单位在进行受力测量时多采用变形片和应力计,这就很大程度上限制了测点的数目,大大减慢了测量的速度。

形成高速获取数据的系统是以监测实现数字化,智能化为先决条件的。只有充分的利用现代化科学手段,才能省去原有获取数据的复杂环节,更容易的被及时获取,更容易被计算机所读取,为高速处理,分析数据提供了良好的条件,而计算机快捷的特点,很大程度上确保各类数据能够在桥梁同一种状态下获取,尽可能的缩小数据获取的误差。

除此之外,还可以在施工现场合理的地方安装监控设备,能够对全现场实施全程监控,更好的施工质量控制服务。

1.2数据的双向传送网络系统

该系统的作用是把在施工现场所获取的数据通过网络等方式,及时传送到控制中心;当控制中心的处理完成后,将结果用相同的手段传送回施工现场。

在控制中心与施工现场之间的数据传送,分为有线与无线两种。其中有线传送的布线工作繁琐,且线路不易布置,也很容易受到破坏,所需成本也相对较高。大部分施工单位并不采取这种传输形式。现阶段使用的无线传送的方式有三种:第一,系统自带的发射与接收装置,但传送的距离有限,与之类似的无线通讯,其传送距离相对较远;第二,通过通信公司的手机网络对数据进行传送,这种传送方法虽然不受距离的限制,但是仅局限在有手机信号的地域;第三,将数据上传到网络,利用网络手段对数据进行传送,而且这种传系统在其他学科已有了应用,技术相对成熟。

双向数据传送网络系统,是由布置在施工现场的传感器,将数据通过一定方式传送到工控机,再通过通信公司的网络将无线收发器中的信号传送到控制中心的收发器,最后将数据输入到计算机中进行处理。当处理完成后,再将结果及下一步的命令在通过相同的方式传送到施工现场。这就是该系统的传送过程。

1.3计算分析及控制系统

网络化桥梁智能施工系统的核心内容就是计算分析与控制决策系统。施工过程中的数据计算,误差原因的分析,识别控制参数及预测的工作都是由计算分析及控制系统完成的。该系统能自动把测量的数据与理论数据相对比,通过分析之后,得出与实际更相符的参数。无论是何种结构的桥梁,在不同环境,不同施工阶段,其参数都会发生相应的变化。这种系统能够根据已经处理完成的参数,结合各种科学的技术手段,准确的对下阶段桥梁可能发生的变形,受力情况进行预测。只有及时了解这些参数,才能为今后的预测工作提供良好的基础保障。

在这一过程中,会得到大量的数据,为了能够更好的处理这些数据,建立数据库是很有必要的。在建立数据库时,应该将实际测量的数据包括温度,受力情况等与理论值分别建立,为更好的分析对比奠定基础;同时,也应该建立图表类的数据库,将施工过程中的各个参数绘制成图,更直观的对各个参数实时观测;最后,建立报警系统,在施工过程中,当某个参数的变化超过允许的范围时,能够智能报警,从而及时引起施工控制人员的注意。

由于相关专家不能长期处在施工现场,在一些大规模的桥梁建设时,工作人员需要做大量的突发事情的处理工作。这时,引入专家系统就显得尤为重要。所谓的专家系统,就是建立在对控制知识全面分析基础上的技术模型。针对不同结构的桥梁,建立不同的专家系统,从而使得控制知识与相应的技术相互适应。

2.工程建设实际

某实际桥梁建设工程中拱桥体系采用的是无推力斜靠式,大桥跨度总长为120m,桥身大拱的断面形式同斜拱相同,都是用Φ200的三根主钢管焊接成为一个等边三角形的形状,三角形中间的部分是用Φ1200的钢管内切,整体就形成了一个坚固的结构。拱圈内部不进行混凝土的灌注。桥梁的架构主要是混凝土桥面和钢梁架构。主要的工程实施:先架设桥面钢梁结构,待整体形成框架后灌注混凝土,初步张拉拱支架,最后实行桥面的铺设。具体的监控信息应包括:桥梁线形、应变力、吊杆张力、施工温度。温度和应变力可以通过系统采集,而线形和吊杆张力等需要由人工收集。温度数据主要由通信公司提供的GSM网络来完成传输,所有收到的测量数据都送至控制中心进行整体分析,在做出预测判断后由系统总控制中心发出控制命令,施工现场收到后就有相应的动作。

3.结语

随着国内桥梁施工技术的不断进步,对施工的控制系统带来了新的挑战。但同时为控制系统的完善带来了新的机遇。有压力才能有动力,施工单位应该充分借钱国外成功的经验,再结合自身的实际情况,研发出合理的施工控制系统。做到以上三个系统,会将整体的控制系统推到一个崭新的层次,对于提高施工控制水平起到极大的推动作用。认真做好这三个系统的相关工作,能够加速桥梁施工控制的智能化,科学化进程,实现符合实际要求的及时控制。该系统也必将会是今后桥梁施工控制系统的发展趋势。

【参考文献】

[1] 陈利峰.浅谈桥梁施工控制[J].中国新技术新产品,2011, (4):72-73.

[2] 杨明广.浅谈大跨径桥梁施工控制中的不确定因素[J].黑龙江交通科技,2011, (10)l49-50.

第6篇

关键词:智能化;按需供水;节能

循环水系统是钢铁企业主要的耗能系统,耗能占比高,绝对量大。作为工业生产的辅助系统,目前大多数企业只关注水泵本身的节能,对控制技术和管理仍比较粗放,仅以满足生产需求为主,节能潜力巨大。在钢铁企业智能制造的背景下,系统信息化、自动化水平的提高,节能模型软件对能源介质的精细控制,可充分挖掘节能潜力,提升企业核心竞争力,实现企业效益最大化。

1概况

连铸浊环水采用气水喷雾冷却方式,对离开结晶器带液芯铸坯直接进行喷水冷却,以使铸坯完全凝固和铸坯表面温度在拉坯方向均匀下降。该连铸工艺浊环水用户侧设计供水压力P=1.1MPa,流量Q=980m3/h。浊环水冷却强度、冷却水量、水压、水温、喷嘴结构和布置、喷嘴与铸坯间的距离等都对铸坯散热有直接影响。由于冷却强度需根据钢种和断面要求确定,因此浊环水的动态配水水量变化较大,通常有强、中、弱冷三种配水方式,且在生产过程中动态调整。由于现有的管理模式使浊环水的供应与使用分属两个不同的工艺段,彼此相对孤立,因而实际生产过程中浊环水需满足炼钢厂连铸车间在最不利工况下需要的最大水量。连铸用户侧设计有泄压阀,正常生产过程中通过泄压阀稳定供水压力。使用后的浊环水经旋流沉淀池沉淀后加压送平流池进一步处理循环使用。本循环水系统包括连铸机浊环水供水泵组、旋流池提升泵组、平流池提升泵组等五个泵组共13台水泵,正常时6~7台水泵运行,改造前平均负荷1594.75kW。二连铸浊环水主要耗能设备性能参数见表1。

2系统节能潜力分析

连铸浊循环水经连铸喷淋后由渣沟汇流至旋流池,通过旋流池提升泵输送至平流池,沉淀后的出水经平流池提升泵加压后至高速过滤器上冷却塔,冷却后供连铸工序喷淋。完成一个循环处理和供应周期的节能潜力主要聚焦在工艺流程自动控制及单体设备效率提升,但存在以下问题:

2.1浊环水需求波动大

连铸浊环水需求波动大,要求控制精度高,且供水能力满足最不利工况下的最大需求水量。因此,浊环水用户侧总管设计有常开的旁通手动阀泄压,通过阀门开度动态调节旁通水量来稳定浊环水总管压力。但通常旁通水量较大,浪费严重。

2.2提升泵存在回流问题

旋流池提升泵组因水量平衡需要,回流阀旁通调节及水泵出口阀的开度造成了一定的浪费。

2.3水泵偏工况运行

由于设计及设备选型需满足最不利工况下的最大需求,且多环节均设置有安全余量,叠加效应导致了实际运行过程中部分水泵偏离高效运行区,造成了一定的浪费。

2.4系统存在空开情况

目前短时间的计划停机(如浇次间隔)或设备故障临时处理,连铸浊环水系统水泵不停机的规定也造成了一定的浪费。

2.5系统欠缺监管功能

原设计仅以满足生产需求为主,欠缺经济运行模型、日常运行有效监控手段,有较大改善空间。

3智能化系统节能解决方案设计

区别于传统的单体设备节能改造,智能化系统节能改造在能源使用实时监测的基础上,结合铸坯品种、规格、生产节奏,通过节能模型软件实现生产集约化按需供水(包括流量、压力、温度等的匹配)和能源介质的减量化供应,并在此基础上采用高效水泵,进一步降低能耗,并通过云管理系统确保节能效益的可持续性。

3.1连铸浊环水工艺系统节能优化

3.1.1水泵调速改造由于供水及循环水中间提升输送环节水量波动较大,为避免损失,将浊环水供水泵组、旋流池提升泵组、平流池提升泵组中任一台泵改造为调速泵。3.1.2浊环水二级动态配水调控建立水处理岗位与连铸中控的通信,开发供水系统节能模型。水泵调速控制为粗调,设定恒压供水,浊环水各支管冷却水量为精调,采用动态配水模型,粗精调共同作用实现了集约化按需供水。此外,通过泵阀一体化控制减少管网系统泄压阀的旁通水量及各支管调节阀的阻损,在满足用水点需求的情况下,降低供水泵组的供水压力及供水流量,从而降低了能耗。3.1.3建立连铸控制系统及水处理控制系统的通信对连铸工艺PLC与浊环水处理PLC进行局部改造,在连铸主线出坯系统中增加通信模块,在水处理系统中增加耦合器模块,建立了主从通信方式。该方式不影响原有程序,且互不干扰,数据有效共享。

3.2连铸浊环水单体设备节能优化

工艺优化后,确定泵组合理参数,定制高效水泵,使水泵运行在高效区,进一步减少能源消耗。由于工艺优化后循环水需求量减少,使旋流池提升泵组及平流池提升泵组由之前的二用一备调整为一用二备,既节能又提高了系统的安全可靠性,还节约了水泵的检修维护费用。

3.3云管理系统功能开发

云管理系统是指现场实时数据(工艺运行参数、设备状态、能耗数据等)通过VPN、云技术远程投送,实现统计、分析、优化等功能。3.3.1远程动态监控功能通过扩展功能实现微信平台异常信息的及时推送,包括设备状态、工艺参数、能耗等,为水系统经济、稳定、安全运行提供支撑。3.3.2关键数据采集及展示方便技术人员充分挖掘现场数据价值,对系统进行持续优化,实现节能效益和稳定运行的双赢。3.3.3为企业强化能源管理创造条件能源成本可视化、显性化、预警机制化等管理功能为企业精细化管理提供了支撑,手机客户端远程访问和应用,为管控提供了便捷有效的手段。

4连铸浊环水智能化系统节能优化效益

直接经济效益:连铸浊环水节能优化改造后,一周内系统平均负荷减少751.8kW,节电率达47.14%;半年内系统累计运行时间4388.7h,平均减少负荷791.5kW,累计平均节电率49.6%,半年实际节电347.4万kWh。考虑到节能模型投用初期设有较大安全余量,后期通过持续优化,年节电可达700万kWh。间接经济效益:因自动化程度的提高,减少了岗位员工的工作量,提升了企业效率。另外,系统自适应匹配后,设备冲击开停次数显著减少,延长了设备寿命,减少了维护检修费用。

5结语

第7篇

关键词:智能配电系统;控制模板;设计

随着社会的进步和科技的发展,工业化水平逐渐提高,商业用户、生产用户和社会居民对于用电需求越来越大,人们对配电系统也提出了更高的要求。配电系统和人们的生活密切相关,对配电系统进行智能化研究,提高配电系统的供电可靠性和供电质量,是实现人民安居乐业、经济发展、生活富裕的重要保证。对此,笔者研究了智能化配电系统的设计,并进行了相关的介绍。

1 智能化配电系统的控制模块

智能化配电系统的控制模块由控制单元、管理单元和现场I/O接口三部分组成。

1.1 控制模块的主要功能

控制单元是整个系统的控制核心,负责监测、调节和控制配电网络的安全运行;管理单元是基于专家系统对数据进行处理、存储和查询,也用于“人机对话”;现场I/O接口则用于现场设备状态信号和运行参数的采集、转换、传输,对现场设备的有关动作进行信息识别,也可以与楼宇管理系统或数字化的管理平台进行通讯。

1.2 控制模块的组成结构

智能化配电系统控制模块中的管理单元,是由一台监视主机和几台监视分机以及辅助设备组成。总机和分机之间也是通过现场总线或串行通讯接换数据和信息,每一个监视分机只处理所辖设备的信息,然后把处理后的数据送入到监视主机,不需要与其它分机构成联系。这样设计既可以降低计算机的配置,又增加了保密性和独立性,减少对监视主机的依赖。即使监视主机出现故障或死机,整个供配电系统也不会受到影响,仍能保持正常运行。

1.3 通信接口的配置方式

受控终端处I/O接口的配置方式可以分为两种:集中式配置和分布式配置。多个配电站的控制模块中,因为数据传输量比较大,为了充分地保证传输速度,通常采用集中配置方式,即:把所有的监控元件安装在一起组成监控柜,与配电柜进行分开安装,它们通过二次回线来实现的数据交换。根据相关标准还可以把监控元件的硬件和软件设计成独立的成品,这样协调和配合方式更加的简单,从而进一步提高了系统的可靠性,充分地利用设备,减少资源浪费。

2 智能化配电系统的设计

2.1 配电站控管一体化

配电站控管一体化是将数据采集、电能测量、继电保护、智能终端、后台管理、SOE(事件顺序记录)等单元模块都集中由一台监视主机完成。这样,每个设备的协调性比较好,准确率高。但由于所有的数据都要送入主机,主机的运行负担过重,对计算机的配置要求比较高;而且使主网的数据量过大,反应速度就比较慢,所以也要增加通信网络的带宽,因此,这种方式只适合控制范围比较小的单个配电站。

对于多个配电站来讲,数据传输比较大,可以把每个回路的数据采集、微机保护和监控终端组合成不同的控制单元,就地安装在现场的开关柜上,与控制分机一起,形成不同级别的控制链,每个回路对应控制单元相互独立,通过通信网络进行连接,监控分机对各控制单元进行管理,并发送相关的控制命令。控制中心的主机只进行宏观上的管理和提供后台服务。配电站控管一体化可以使各个回路的监控相对独立,任何一个环节出现故障,只影响部分功能,不会对配电网产生影响。

2.2 电气设备控管一体化

2.2.1 在线监测

对电气设备进行在线监测的目的是要适时地监视设备的电压、电流、温度、环境等相关的电气参量或非电气参量。传感器或智能仪表将采集到的相关参数经过初步的处理后利用RS-485通信接口发送给监视分机,监视分机的诊断系统对传输过来的信号进行分析、处理和诊断,判断运行状态是否良好。然后,根据需要对绝缘结构和使用寿命进行评估,根据其变化趋势来决定能否继续运行。在线监测的结果有时也会因为一些干扰产生误差,如果在线监测中发现事故一些隐患时,有必要还应该在停电的状态下进行全面检查,确定故障的真实原因。引入在线监测和故障诊断技术后,可以更好地执行状态检修的方法,从“到期必修”过渡到“该修则修”,提高电气设备的利用率和运行可靠性。

2.2.2 实现智能化控制

智能化的控制是根据现场的实际情况,能自动地对受控终端发出控制命令,控制中心对现场的电气设备分三个途径实现智能化控制,即:控制单元、监视分机、监视主机,呈梯次布置,每一级控制都有一定的延时。例如:线路上某断路器的触点温度过高,已发出极限报警,并且提示是永久性故障,则首先控制单元应该自动停用该断路器,如果控制单元命令无效,经过0.05S后,监视分机应该发出控制命令,如果再无效后,经过0.05S后,控制中心立即发出控制命令。不管是哪一级对其控制,都要把控制信息发送给监视主机,并进行显示。

2.3 线路控管一体化

2.3.1 实现配电线路控管一体化的必要性

配电线路控管一体也叫馈线自动化,是智能化配电控制系统的一个重要组成部分,它的主要功能是对配电线路上的电量参数进行测量和监视、对线路的故障进行检测和定位、对线路开关进行操作和控制。

2.3.2 基于FTU的馈线自动化技术

(1)典型的FTU馈线自动化系统的工作过程如图3所示。

在图1中,各FTU分别采集线路上各开关的运行参数,如电压、电流、负荷功率和开关位置等,并将相关信息通过RS-485接口传送给现场控制单元或控制中心。控制中心能直接对各个FTU下达命令,进行远程倒闸操作,当发生异常情况时,FTU把相关信息传送给监视分机,经过对数据进行分析和判断,找出故障的原因,然后决定哪些开关动作,如何动作,并把该控制命令发送给相关的FTU。

(2)FTU的作用

①事件记录(SOE)

FTU不仅对开关的操作进行计数,还要记录操作和状态量变化的时间和顺序,为管理人员提供分析和研究依据。

②修改动作值

根据运行方式的变化,控制中心能自动对FTU进行整定计算和潮流分析,自动修改其动作值,使它始终工作在最好的状态。

③定期自检

FTU应具有自检测功能,当通信不畅时或自身发生故障,立即发出黄色报警信号,同时重新启动通信设备,继续发送信号,如果还是不能恢复正常运行,则向主机报告故障原因和位置,同时发出红色报警信号。

3 结语

总之,智能化配电系统控制模块是国家智能电网的重要组成部分,也是系统运行的数据处理平台。设计人员在设计配电系统时,要认真地对配电系统的各个环节进行设计,保证设计的科学合理,实现配电站控管一体化、电气设备控管一体化和线路控管一体化,为用电客户提供更加高效安全的供电服务,满足用户的需求。

参考文献

第8篇

【关键词】电力系统;自动化;智能化;技术研究

前言

我国是一个发展中国家,工业发展正处于关键时期,电力行业的进步能够更好的保证我国现代化步伐,提升我国产业的革新。电力行业的发展有需要良好的电力系统来作保证,从而提升电力系统的智能化和自动化技术。电力系统的自动化和智能化技术可以提升国家电力部门的生产效率,减少管理费用,同时也可以通过自动化监测等对电力运行进行控制,减少电网故障,保证我国电力行业的正常发展。

1 电力系统自动化与智能化的内涵

电力系统自动化与智能化即在电力生产的过程中,该系统可以自动进行电能生产、传输以及其他管理,从而实现该系统的自动化和智能化的功能。在这样的技术下,电力行业可以减少自身的管理费用,提高设备的安全运行状态,保证整个生产系统的正常运行。同时在这样的技术中,电力管理人员自身的任务减少,工作原理减小,从而提升他们的工作效率。除此之外,该技术能够自动对电力生产设备和电力部门各个环节的运作进行监测,发现问题时可以及时执行相应的程序命令,减少故障对电力生产部门带来的损失,提升电力部门的生产效率,最终实现我国电力行业的快速进步,保证我国社会经济有好又快发展。

智能技术与自动化技术不同,它一般会具备学习、适应及组织功能的行为,在出现的问题中找到正确的答案。在这样的技术应用下,它可以改变传统的机械控制方法,大大提升系统运行的安全性,为我国电力行业的进步提供足够的保障。该技术它具有非线性、时变性和不确定性等特征。当前我国的智能化技术还在不断的进步和发展,但是该项技术的应用还不够成熟。在系统运行过程中还存在一定的问题。加强对电力系统的智能化技术研究,有着重要的社会意义和经济意义。

2 电力系统自动化与智能技术应用

2.1 专家系统控制

在电力系统自动化和智能化的技术应用中,专家控控制系统比较常见,而且它的应用范围也比较广泛。专家系统控制作为一种基础知识系统,它能够实现系统的只能协调、组织以及决策等,能够保证相应的基本控制按照系统要求来进行。该系统有着自身的特点,它主要是处理一些非结构化的问题,比如处理定性的、启发式以及不确定的知识信息。这样可以更好的保证系统运行状况,减少系统威胁。专家系统控制可以控制电力系统的恢复状况、培训员的调度以及故障点的隔离等。同时该系统还可以辨别系统紧急状况以及报警等,从而实现系统的自动化和智能化管理。通过对系统的智能化控制,该项技术被越来越多的电力部门所应用,从而更好的实现电力系统的优化,提升电力系统运行状态,保证电力系统的正常运行。但是在专家系统控制中也存在相应的问题,这样的系统是对电力专家行为的一种模仿,无法与真正的电力专家相比较,对于系统没有输入的相应故障,该系统就不能够做出良好的处理,不能够查找到故障所在。同时这样的系统自身也会存在许多的漏洞和缺陷,在电力系统运行比较复杂的状态中不能够充分满足其运行需求。该系统在运行中一般都是通过对各种系统运行数据进行辨识,从而来判定系统的运行状态,最终保证系统的安全运行。因此,设计人员在对专家系统进行开发时,应该要充分考虑电力运行可能会遇到的各种故障数据,比对其进行效分析,对专家系统的有效性进行评定和实验,最终提升该系统的运行效率。

2.2 模糊控制

模糊控制主要是针对整个系统的总体控制,它是一种宏观控制方法。这种控制方法运行比较简单而且容易进行操作,它可以对随机的、不确定的系统进行相应的控制。在这样的系统中进行控制时首先要将认为的操作经验用模糊的关系来表示,在模糊推理过程中可以更好的对复杂过程进行相应的控制。在使用表达式时一般会使用“如果……,则……”。模糊控制方法的应用比较广泛,它的控制质量比较高,比如它可以解决稳态误差和超调等问题。但是这样的控制方式还存在许多的问题,比如不能够完全模拟专家的控制行为,从而也就不能够对系统问题进行良好的处理。除此之外,由于该系统自身的学习能力还不完善,导致系统运行存在一定的安全威胁。比如模糊变结构控制、自适应或者或者自组织模糊系统控制、神经网络变结构控制等。同时这样的系统控制中包含了各种智能控制和自动控制之间的交叉结合,这样就会增加系统的运行潜力。加强电力系统的模糊控制,能够更好的实现系统的自动化,提升系统的运行效率。当前我国电力系统中许多都采用专家系统和模糊系统控制相结合的方式来进行,这样可以提升系统的运行状况,保证电力行业的发展水平。在这样的控制下还可以更好的提电力系统的运行效率。

2.3 线性最优控制

在实现电力系统的最优控制时可以选择线性最优控制,从而更好维护系统的运行。最优控制理论可以实现电力系统的良好发展,为今后我国电网系统建设提供更为科学的方案。线性最优控制是当前我国众多控制理论之一,而且它的理论也比较成熟。在进行线性最优控制时需要利用最优励磁控制手段来提升远距离输电线路的电能,同时也可以更好的改善输电的效率。除此之外,最优控制理论对水轮发电机制动电阻的最优时间也可以进行相应的控制,大大提升了发电机运行效率,实现电力的高效发展。当前我国现行最优控制技术在电力部门的应用较为广泛,为我国电力行业进步提供了巨大的动力。但是这样的控制方法也存在一定的问题,比如该项技术的控制器主要是对电力系统的局部线性优化来设计的,如果在强非线性的电力系统中,它的运行效果就会下降,甚至还会影响电力系统的正常工作。

2.4 综合智能系统

综合智能系统的应用符合电力发展的需求,它主要包含了智能控制系统,同时也包含了现代的控制方法。比如模糊变结构控制、自适应控制、自适应神经网络控制等。在这样的系统中,电力管理人员的工作压力下降,也可以提升系统的运行效率,减少系统不良状况的出现,进而保证我国电力行业的安全。除此之外,综合智能系统还包含各种智能控制方法之间的交叉结合,在这样的结合中电力系统的运行效果大大提升。并且模糊控制和人工神经网络的为智能综合系统的运行提供了良好的基础,在这样的技术支持下,能够实现该系统的安全运行,减少系统事故的发生,为整个电力行业的发展提供动力。综合智能系统在运行中能够实现智能化管理,可以及时发现系统运行种可能存在的问题,并且将故障状况传输到相应的计算机,管理人员在这样的管理中可以提升管理效率和管理质量,缩短了系统维护时间,减少公司单位的经济损失。但是该系统也会存在不足,其主要表现为系统在长期的运行中可能会出现不稳定现象,从而导致系统质量环境下降;综合智能系统是认为设计的,在运行中都是按照规定的程序进行的,如果其中一个程序发生故障,则可能会导致整个系统的瘫痪,进而给电力企业单位带来巨大损失。

3 总结

综上所述,我国电力系统实现自动化与智能化能够更好的保证电力行业发展的效率,能够不断满足当前我国巨大的电力需求。所以实现电力系统的自动化和在智能化,就需要加强对专家系统控制、模糊控制、线性最优控制、综合智能系统等技术进行详细研究,为今后我国电力行业的正常发展提供更多的技术保障,进而实现我国社会经济的进步。

参考文献

[1]李妍.浅论电力系统自动化中智能技术的应用[J].中国科技信息,2010,8(8).

第9篇

关键词:驾驶系统;算法设计;无线通信

中图分类号:TP315 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2017)03-0062-01

伴随着互联网时代的来临,智能化的现代生活给人们的衣、食、住、行等各个方面都Ю戳宋耷畹谋憷。现代化智能驾驶系统的研究及应用应运而生,本系统可实现手机及电脑两种方式的控制研究。

1 方案设计

(1)主控单元。采用STM32F407最小系统作为中央处理器,其处理速度能够适应各个功能模块运作及进行数据采集,具有运算能力高处理速度快等特点。(2)各功能模块类型。各功能模块均使用模块化的集成模型,具有使用方便及工作性能稳定等优点,便于整体功能的实现。同时可以根据实际需求进行功能模块的选择,测量精度高,误差小,为后续数据处理奠定基础。(3)PC端及手机端与主控单元的通信。引入服务器系统,具有实时性等优点,实现车联网及远程遥控等设计目标。引入蓝牙,具有功耗低、安全性能好等优点,控制距离约为20米。

2 系统设计

(1)机械设计。小车底盘的设计。因亚克力板具备良好的耐候性、性能不易因外界环境而改变且加工性能良好等优点,本项目选择亚克力板进行小车底盘的设计。(2)整体设计[1]。小车的设备搭建见图1所示。

3 软件设计

通信设计框图如图2所示。

通过比较选择STM32F407的最小系统展开设计研究,图2展现的是PC端及手机端通过不同的协议与服务器系统建立连接进而对小车系统进行控制。STM32F407最小系统采用C语言,开发环境为ARM-MDK或IAR-EWARM。我们采用模块化设计实现了小车的超声波就位、避障、PC端及手机端通过服务器或蓝牙进行小车控制等功能[2]。

(1)小车初始化:初始化即为对小车上所有外部设备(串口、IO口模式、超声波、红外传感器、舵机等)进行初始化。(2)小车控制:一、PC端及手机端通过服务器进行小车控制:PC端控制小车:小车上安装一个SIM卡通过2G或者4G连接到公网上以连接到服务器上,PC端也连接到服务器上就可以实现车联网从而进行小车的远程遥控。手机端控制小车:手机通过WIFI访问IP地址以连接到服务器进而控制已连接到服务器上的小车。二、PC端及手机端通过蓝牙进行小车控制:小车上安装蓝牙服务端,PC端或手机端打开蓝牙构建连接,进而进行小车控制。(3)小车功能:光感应;方位检测(陀螺仪);红外感应;拍照摄像;温湿度测量;超声波测距。(4)控制界面设计(服务器控制模式)。(5)手机端控制界面。手机端的控制界面设有三个界面显示:在第一个界面中首先显示的是WIFI要访问的IP地址,另外显示的是端口,且设有建立连接按钮。建立连接后进入第二个界面,可以看到小车状态显示(为自动档还是手动档),且设有小车地址显示,设有小车自动档/手动档调整按钮。按下小车状态调整按钮进入第三个界面,此界面除了显示小车行驶速度,且设有小车方向调整按钮,从而实现小车行驶控制。

4 结语

本项目所设计的现代化智能驾驶系统通过红外线感应传感器及超声波测距传感器实现了智能循迹功能,通过蓝牙模块及WIFI模块实现了远程遥控功能,通过GPS定位模块实现了GPS定位功能。完成的现代化智能驾驶系统是集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统,综合运用了计算机、现代传感、信息融合、无线通讯等自动控制技术,适应了现代生活的需求。

参考文献