智能化系统研究精选(九篇)

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第1篇：智能化系统研究范文

关键词：多智能主体；筑路机械机群；研究

1筑路机械机群智能化的多智能主体系统基础

1.1筑路机械机群系统混杂分层结构

与一般的多智能主体系统不同，在本文中，多智能主体系统被应用于工程机械机群的智能化，具体来说，是以高等级路面施工机群的智能化为研究对象。

高等级路面施工机群主要由以下5种机械设备组成：沥青拌合设备、摊铺机、振动压路机、装载机和自卸车。由于是路面施工，这些设备的工作环境以高噪声、高振动、受天气状况影响大等为特点。而且，结合现阶段工程实际，要尽量控制机群智能化所需成本，否则，将会降低施工企业对机群智能化改造的接受程度。

当前的筑路工程中，主要靠人工指挥，机械由人工操作，存在着如下弊端：资源配置不够合理；施工信息交换量小，实时性差；易出现物料断流或积压（因为物料具有实效性，所以造成极大浪费）；能耗大，生产率低。

当前的筑路工程中，主要靠人工指挥，机械由人工操作，存在着如下弊端：资源配置不够合理；施工信息交换量小，实时性差；易出现物料断流或积压（因为物料具有实效性，所以造成极大浪费）；能耗大，生产率低。

1.2机群系统中的多智能主体系统结构

一般的，在多智能主体系统中，多采用分布式控制策略，即各个智能主体的区别在于完成不同的职能，相互之间并无控制关系。这样做的好处是系统最大地体现了分布式控制的优点，系统灵活性强，易扩展，鲁棒性强，可重用性好。缺点在于这样的系统史多地适用于纯软件环境，在应用于硬件实现的系统中时，会造成系统成本过高、设计过于复杂、系统反应速度较低。对于本文所研究的机群系统而言，为了降低系统的最终成本，系统面向筑路工程机械机群设计，采用了混杂分层式的系统结构（如图1所示）。采用该结构的优点在于可以大大简化系统设计，将传统的中央控制与分布式控制结合起来，在提高系统灵活性的同时，保持系统的反应速度和不过于增加系统的复杂性。

该系统中的智能主体可分为两类：一类是动作执行智能主体，即各单机智能主体；另一类是控制智能主体，包括中央智能控制主体及其他控制主体。

该系统中，各智能化单机（包括智能化拌和机、摊铺机、压路机、自卸车等）构成了系统的底层。单机本身具有一定的智能和自，在一定范围内控制自身运行状态。同时，这些单机都要受上层智能控制主体的控制。上层智能控制主体可按照其职能划分为5个：中央控制智能主体，混合料拌和智能主体，混合料运输智能主体，混合料摊铺智能主体和道路压实智能主体。中央主体处于最高层，有最大的权限，其他智能主体处于第二层，负责各自的专项工作，有相对的局部权限，这是与工程实际相对应的。中央控制智能主体负责监督、协调工程现场，综合现场的各种信息，为工程指挥提供决策支持，并负责对工程指挥的决策进行解释和任务分配。混合料拌和智能主体指挥拌和机完成混合料的拌和，并指挥装载机组协同完成工作。混合料运输智能主体指挥自卸车组，完成混合料由拌和机到摊铺机的输送，以及混合料原料的运输。混合料摊铺智能主体负责调度和指挥各摊铺机，完成路面摊铺工作。道路压实智能主体负责调度和指挥压路机组，完成路面压实任务。路面质量检测系统负责反馈路面质量信息给中央主体。各个主体之间由无线的微波信道构成通讯链路，交换信息，共享信息，构成多智能主体协同工作的机群智能化系统。

中央控制主体是机群系统的核心，用于协调系统的运作。包括如下主要功能：

①任务规划调度，负责管理所有任务的内容，进展状态，性质，合作者情况等信息，根据当前所有任务的级别和调度规则，形成任务调度队列；

②协调控制中心负责协调整个系统的运行，是实现人-机交互的主要功能模块，同时还解决协作过程中的冲突和矛盾，具有应变意外情况的能力。在中央控制主体中构建了知识库系统作为决策支持。

其余的控制主体有如下特征：

①空间的分布化：处于不同的物理坐标；

②内建的平行化：在同一时间各自执行不同的任务；

③功能的专门化：各控制主体的任务小同，在各个控制主体内部可采用不同的控制方式。

1.3采用多智能主体设计机群系统的优点

（1）分布式智能。将一个复杂的筑路任务通过分布式智能主体分解为有限复杂程度的多个了任务，由中央主体、拌和主体、运输主体、摊铺主体和压实主体这5个主体各自负担相应的子任务，充分发挥各个主体的功能与能动性，减轻了中央主体的工作负担与控制的复杂程度。同时，由于各个主体也进行了智能化，提高了对环境的适应性。在传统的集中控制方式中，中央控制系统由于承担了所有的控制工作，往往功能十分复杂，设计与实施时都需要耗费大量的人力物力。系统的风险也集中在中央控制系统，可靠性要求高，成本史是成倍提升。通过多智能主体设计，将系统的智能分布到各个主体上，实现了分布式智能，简化了中央控制。

（2）容错性。由于各个主体具有不同等级的决策权限，并依据其决策权限等级来共享机群系统的信息，单个主体的出错不会造成整个系统的失控。即使中央主体出故障，机群其他部分还可以独立完成当前任务的作业。在筑路施工过程中，由于环境恶劣，系统出现故障在所难免。例如设备保障、通讯故障、电力供应故障以及人为错误等，都是施工现场现实存在的问题。当中央主体出现故障，发出错误指令时，下级控制主体可对本地的局部信息和系统共享信息进行综合，对这个错误指令向中央主体发出疑问，处理主体故障。

（3）高可靠性。由于实现了功能的分布化，提高了整个机群系统的可靠性。机群中的各个主体具有相对独立性，自行其是，单机智能主体或者单个控制主体的故障不会造成全局失控。特别是中央主体一旦失效，其他智能控制主体可以通过相互间的通讯和协调，在一定时间内保证施工的正常进行。这一点，集中控制方式的机群系统根本无法实现，因为它的中央控制系统一旦失效就全局瘫痪了。

（4）高效率。强调机群系统的交互性和协作性，有利于提高机群系统的工作效率，降低能耗，节省物料，从而降低整个施工的成本。

2筑路机械机群智能化系统实现的关键问题

2.1筑路机械机群多智能主体系统的实现

各主体间的通讯网络。通讯网络的实施是主体间信息共享与交换的基础。物理实现以无线通讯为主，采用自建的微波通讯系统或者GSM/GPRS短信系统，保证各主体间信道的畅通。网络拓扑采用网状结构，在本系统的5个控制主体之间均存在独立的数据链路，实现信息的交换与共享。

各智能主体的决策推理机设计与功能定义。包括多主体的协同决策模式研究，各智能主体的决策规则，中央智能控制主体和各智能控制主体在决策树中所处的地位以及各自的权限分配。

管理层指令的基于多智能主体的分布式计算求解的算法，就是怎样把管理层下达的一个筑路任务分解并分配给相应的智能主体，形成任务调度序列，由中央智能控制主体居中协调，共同完成施工任务，实现施工调度的优化。

多智能主体的信息处理与融合算法。

机群调度决策系统信息综合（含机群多智能主体状态参数、故障参数，环境参量与突发事件）研究，其中包含了一个基于专家知识库的故障诊断系统。

2.2筑路机械各单机智能主体的实现

单机智能主体的控制系统实现如图3所示，主要采用人-机共栖模式的智能主体形式，核心是研究“人-机”协调决策的方法。

由于各机种的自动化程度不同，人在决策中参与的程度也就有所区别。实现的要点在于：

①主体对象的定义，包括单机的功能、属性、需要检测的信息等；

②主体的定位方式，主体之间通讯方式与主体内部异构通讯协议的集成，包括主体间的通讯方式，主体内部各子系统的通讯，以及二者间的交互；

③对应各机种的知识库，确定最优工艺路线与参数，并集成于各智能主体。

④最终建立各单机智能主体的智能决策控制体系。

3基于多智能主体的机群智能化技术的实施路线

当前，国内外的工程机械厂商已经推出了全系列的智能化的单机，单机智能化的技术己经成熟了。但是，这样的智能单机还不能直接应用到智能化的机群之中，需要添加通讯设备和智能主体控制装置。因此，实施基于多智能主体的机群系统的最好方式是：充分利用国内外现有的工程机械单机智能化技术，将机群智能化技术作为独立的专有技术开发，作为单机的智能主体可以兼容国内外主要厂商的产品。

另外，采用开放式的开发方式，可成立机群智能化的标准化组织，定义当前的智能单机改造成单机智能主体所需提供的外部接口，由各个厂商作为组织成员提供，这样既保护了各自的知识产权，又带动了我国工程机械行业的科技进步，有利于将机群智能化标准树立为在我国实现的国际工程技术标准。特别是在我国加入WTO以后，它对实现产业国际化，抢占技术制高点，有着尤为重要的意义。

参考文献：

[1] 牛占文，王树新，郑尚龙.机群智能化工程机械故障诊断系统研究[J]，机械科学与技术，2003，22（6）：999～1002

[2] 史忠植.多智能主体及其应用[M]，北京：科学出版社，2005

第2篇：智能化系统研究范文

（秦皇岛消防支队，河北 秦皇岛 066000）

【摘要】重点对消防自动报警系统和智能化系统联动控制系统分析，探讨系统的总体结构设计、通信模块设计、软件设计、硬件结构设计，为消防自动报警系统和智能化系统联动控制系统设计，提供参考资料。

关键词 消防自动报警系统；智能化系统；联动控制

本文设计的消防自动报警系统处理器选用的是三星ARM9处理器，芯片为S3C2440，操作系统选用的是Linux。这一系统具有嵌入式Web接口，这样在Internet访问管理系统中移动终端也就能够是实现关于设备的远程监控。在室内实施了GPRS通信模块及Zigbee模块设计，以能够实现传感器和ARM9处理器之间的信号传递，强化室内环境的有效监控。本文把基于ARM的无线嵌入式消防自动报警系统的各方面设计实施分析研究。

1消防自动报警系统与智能化系统联动控制系统的总体结构设计

消防自动报警系统由多种子部件组成，在这些子部件的支撑下，该系统才能实现内部和外部智能化系统的通信，并强化内部设备管理和控制。

2消防自动报警系统与智能化系统联动控制系统的通信模块设计

关于系统通信模块的设计可以分成两部分，其中分别是其内部通信模块及外部通信模块。其中在内部通信模块设计中，最主要的就是设备控制器以及信号传输设备，但是在实际设计过程中为了对环保和美化需求满足，本次设计所选取的是Zigbee作为无线传输设备，这样可以消除布线的麻烦。外部通信模块主要包括互联网、GPRS模块以及终端设备，其中通过互联网可以实现终端设备对IP地址的访问，这样也就可以成功实现远程控制和管理设备[1]。

3消防自动报警系统与智能化系统联动控制系统的软件设计

3.1嵌入式系统运行环境的裁剪移植

Linux系统设计工作可以分成两个部分，首先需要实施控制系统初始化，同时将其内核各项参数实施调用，实施开发板U-boot移植，另外也要对系统中的内核启动各项参数实施优化设置；其次要对系统中的不必要部分进行移除。

3.2Web服务器的设计

关于Web服务器理由的选择范围包括：Apache，mini-Httpd，Thttpd，Goahead等等。关于Web服务器核心处理器的应用，则不但要确保其能够实现Web服务程序运行，并且还要确保支持TCP/IP协议，这样用户在实施Web服务器访问的时候通过APP或浏览器即可，采用相关操作也就可以实现家庭设备的相应监控。

3.3Main软件功能的设计

Main软件功能设计主要是要实现其与摄像头、红外传感器、温控以及烟感等的有关连接，如果在房间内的烟雾和温度已经达到之间设置的值时候，Main软件也就会作出报警，在终端设备上出现相应的显示；如果屋内出现明火，也就会把被红外传感器成功监控到，该软件会自行命令相关设备进行喷淋，或者根据用户通过终端设备下发的指令进行其他的处理[2]。

4消防自动报警系统与智能化系统联动控制系统的硬件结构设计

4.1系统的所有硬件结构

本文设计的消防自动报警系统的硬件结构主要有：LED显示设备、Zigbee调节器、电源模块、、GPRS模块、消防设备门禁传感器等外围设备、数据通信设备等

4.2嵌入式处理器

三星公司的ARM9处理器是本文设计的消防自动报警系统的处理器，其核心芯片是S3C2440，除了ARM9处理器本身具备的外设模块外，其芯片也集成了JATG、通信、存储器等模块，使得系统变得更加稳定、可靠[3]。

4.3Zigbee模块

这一模块在家庭网关中的重要作用是网络协管器，经常应用的型号是网峰牌CC2530，主要是针对烟雾、红外线传感器、温度、湿度以及门禁感应器，终端处理模块可以成功将数据无线传输和信号无线通信实现，不但能够作为是通信的起点，同时也能够作为是终点，并且可以针对内部设定的应用软件，采用相应的应急措施，有效的确保组网安全[4]。

4.4GPRS通信模块

这一模块主要被用来进行数据采集，并且将采集来的图像成功转化为电信号之后，将其传输给嵌入式系统，成功连接智能消防设备和网络。在本次设计中所选用的GPRS通信模块信号为M35，为四频GSM/GPRS，这一模块在应用中具有抗干扰性能强、工作温度范围宽、尺寸小，同时功能消耗量比较小等，另外还可以同时支持多个IP地址以及Socket[5]。GPRS通信模块在将信息成功处理之后，可以将其发送给运动终端，让用户可以及时有效的对相关情况有所了解，提高设备监控和管理的实时性和有效性。

5结语

本文设计的ARM的无线嵌入式消防自动报警系统，由于能与智能化系统进行联动联动控制，比传统的消防系统更加的节省材料，也更加简洁、环保，也更加的方便、快捷、智能，具有较高的应用价值。

参考文献

［1］梁国威.消防自动报警系统与智能化系统的联动[J].民营科技,2008,07:185.

［2］周萍.火灾自动报警系统设计中消防水泵及防烟排烟风机的联动控制接口及配线方案解析[J].硅谷,2014,08:74-76.

［3］黄佳丽.自动报警系统与联动控制系统的维护技术探析[J].电子技术与软件工程,2014,16:178-179.

［4］邹勇,李鑫.消防自动报警系统与智能化系统联动的探讨[J].才智,2010,09:60.

第3篇：智能化系统研究范文

【关键词】智能化；工程；机械；通讯；定位系统；分析

近些年来，工程机械的发展十分的迅速，成为了人类开发利用资源和进行基础化建设的有力工具。如今，机械工程的发展进入了一个崭新的阶段，智能化也成为了工程机械发展的主要方向。工程机械的优良性与其核心的控制技术有着十分重要的关系。目前，我国的工程机械控制技术的发展还不够完善，对于工程机械的生产大部分也是对从国外进口的产品进行组装等，这就使得我国在设备技术上的资金投入量非常大。这些较为先进的机械工程技术也相应的存在着编程困难等问题。随着各行各业对信息的使用和传递的要求不断增加，智能化的定位系统等也逐渐在市场中占据了重要的位置。本文介绍一种新型智能化工程机械机群通讯与定位系统，该系统以基于32位嵌入式微处理器的智能监控器为核心，通过扩展GSM无线通讯模块和GPS全球定位系统，实现了机群作业的远程监控与全局调度功能。

1机群智能化通讯系统的体系和结构

机群智能化通讯系统主要有智能化机群通讯和定位系统两大部分，主要由各个单机监控器以及中心控制设备构成。每个使用设备都有自己各自的移动终端，并安装智能的监控系统。监控设备能够对机器的状态进行监控，对设备的状态进行现实，能够使机械设备中出现的问题快速的的一发现，并及时的得到有效的解决。除此之外。监控设备还能够接收GPS信号，对位置信息进行确定以及传送等等。同时，设备还配备有GSM无限调制解调器，能股根据系统的时间自动的进行位置信息的更新，并及时的进行发送等功能。该系统还能够通过控制中心对信息的传达对车辆等设施进行简单的操控。使用过程中更加的方便快捷。

2嵌入式工程机械监控器

智能化机群通讯与定位系统的核心是嵌入式智能化工程机械监控器。前如何监控系统是当前监控系统中比较受到欢迎的一种。嵌入式系统的主要功能和作用是对设备等进行实时的监控，能够保证在第一时间内了解设备和机械的运行情况，保证机械和设备的正常运转和安全的工作。另外，嵌入式系统还能够管理移动计算机，对数据进行实时的处理，减少工作的时间，并能够有效的提高工作的效率。嵌入式系统还有一大优点，就是能够辅助其他设备进行运转，从而完成自动化的运转方式。嵌入式系统和其他形式的系统进行对比有着明显的优势，嵌入式硬件以及嵌入式软件都有着内核小的优点。同时，嵌入式系统的专用性相对来说较强，软件也有着可裁剪和实时性等特点。嵌入式系统由于其内核较小等特点，也较为适合在恶劣环境中使用和工作，运行较为简单方便。监控器需要外接的扩展接口，通过这些外接线设备能够完成实时的监控以及接受发送实时信息等工作。外接控制器还能够从中现实设备的运行状态，在运行过程中是否出现故障等，还能够对故障自动进行诊断，对于系统的安全有着很高的保障。当系统处于废正常运行状态，或输入的数据不能够正常的进行运行时，系统将会自动的进行警告，以避免设备出现过于严重的问题和故障。在对机群进行检测的过程中，需要对个设备的移动终端有一二非常详细的了解，所以系统连接了GSM模块，GSM模块能够自动的向控制中心发送本机的状态信息，并且能够对控制中心的质量进行接受和完成。

3工程机械智能监控系统所具有的功能和特点

（1）CAN总线通讯CAN总线通讯能够将本机的运行状态进行监控，并以一定的周期规律性的像监控中心的显示器进行传输，具体传输的数据有速度、温度等。监控器也要每个一段时间就对相关的数据进行接受并进行统计和分析。（2）基本界面显示显示界面需要对设备的全部信息进行显示。也正因为如此，控制中心的基本显示界面分为三个主要的部分，分别是：系统的信息显示区、系统的状态显示区以及系统出现故障时的故障指令区。（3）GPS数据处理。（4）GSM通讯。（5）数据处理系统能够对反馈的是数据进行整理和处理，并将重要的数据进行保存和记录。（6）故障处理。

4GPS-GSM远程定位通讯系统

4.1GPS-GSM远程定位通讯系统的相关简介

传统的大型施工机群一般都是依靠施工人员的自身经验对机械和仪器的运行情况进行大概的判断，无法准确的对机械出现的故障和问题进行排除和诊断，对工程施工等造成了一定的影响。而现在，随着科学技术的不断发展，远程控制系统以及远程监控系统的广泛使用，这种问题已经得到了有效的解决和控制，为生产和施工提供了高品质的保障，并在一定程度上提高了生产和施工的质量以及效率，促进了工程机械的良好发展。近几年来，GPS-GSM远程定位通讯系统被广泛的使用，最具有代表性的就是出租车公司的管理系统。出租车公司能够根据该系统对出租车的状体进行了解和检测，保证出租车的正常运行状态以及准确的了解出租车所在的地点。当然，在其他的生产和工程中对该技术也有着广泛的应用。相对比来说，我国在该方面的技术还有待提升。

4.2GPS的使用和连接

GPS的连接过程中包有着很多相关的专业知识，而GPS在什么样的情况下能够正常的进行连接和使用也是该系统在使用过程中的一个重要问题。由于远程定位通讯系统能够在不同的工作环境中农进行使用，所以在使用过程中的要求和条件也不仅相同。例如在路面施工工程中，由于施工距离较远的原因，GPS就需要能够连接到更远的距离，以保证控制中心能够完全的对施工现场的机械进行控制，保证施工的质量以及施工安全。传统的无线电和无线局域网都很难对这个距离进行信号的覆盖，所以采用GPS-GSM远程定位系统也是最为合适的选择。GPS在使用过程中，需要对信息进行传输。在传输过程中，信息以代码的形式存在，然后经过翻译显示在显示器上。而控制中心也能够通过显示器上传递过来的信息对施工状态进行了解和掌控。

4.3使用过程中的优缺点

GPS-GSM远程定位通讯系统具有先进的科学技术，在使用过程中的方便以及快捷是我们能够体会得到的。GPS系统能够接受世界任何地方的信号，在环境较为恶劣的地方尤为合适。同时，该系统还具有传输数据量小的优点。但是该系统在安装和使用过程中的资金投入也很大，并不适用于日常生活中的使用。另外，对于通讯较为频繁的业务也不是十分的适合。

5结束语

经济条件的不断好转以及科学技术的不断提高使我们的生活质量也随之提高。那么施工技术以及工程机械也在我们不知不觉中不断的改进，以满足我们日益提高的生活需求。智能化工程机械通讯定位系统就是科学技术和工程机械额发展的产物。该技术的提升使得施工过程中的管理明显得到了加强，对于机械在施工中出现的问题也能够及时的得到解决，使施工的质量和效率都有着明显的提高，为我们的生活和工作都提供了很大的帮助。

参考文献

[1]阮炜，章国宝，叶桦，马铸.工程机群的通信与GPS定位装置的设计与实现[J].东南大学学报（自然科学版），2004（S1）.

[2]刘敬猛，王田苗，刘淼，魏洪兴，陶伟，王晓君.嵌入式技术及其在工程机械监控器中的应用[J].工程机械，2003（06）.

第4篇：智能化系统研究范文

【关键词】供暖公司；供暖管理；智能化；缴费

前言

目前我国的供暖管理不完善，出现诸多管理漏洞，比如用户缴费不合理，缴费不及时，用户缴费不公平等，同时，供暖用户不能根据自身的需求自动调节供暖数值，造成了资源的极大浪费。因此，急需要引进一种新型智能化管理系统，在解决现存供暖管理弊端的同时进一步完善供暖系统的管理水平。

1 新型智能化管理系统的基本设计理念

1.1 确定整体框架图

针对目前供暖管理分散的劣势现象，技术人员提出了整体统筹管理的基本概念。首先应该明确一个基本管理系统的具体范围，可以是整个城市为单位也可以使某个乡镇为单位，具体的范围应该根据地方的具体经济和政治等因素进行相应的确定。其次，在一个完整的管理区域内可以进行系统的级别划分，管理人员应该明确辖区内部相关用户的详细资料数据。当然，管理人员可以根据实际的需要确定具体的级别划分数量。

1.2 进行详细数据设计

1.2.1 管理系统网络与功能设计

1）系统的网络设计:该系统网络分为两层:数据处理层和用户的控制层。其中数据处理层包括:中央处理器,它负责管理所有子级的管理计算机,并通过集线器和下一级计算机建立起联接,用来控制整个城市、地区的数据信息和供暖,将所有信息收集在一起统一管理,并负责发放所有的控制命令;底层管理计算机负责所管辖范围内的居民的取暖信息的收集、控制和信息的反馈等功能。

用户的控制层主要包括:网关、控制供暖的智能仪表、数据线等。

2）系统的功能设计:智能化管理系统的最强劲优势在于引进了全新的智能化仪表，智能化仪表的安装可以改变传统缴费难的问题。首先，可以依据每户基本建筑面积和实际供暖时间确定供暖的基本费用，并实行一次性缴费完毕。其次，用户可以依据实际需要，自行控制供暖的时间和强度。这种方式通过数据总线于底层管理计算机之间通信,当用户卡的费用满足一定底线的要求前提下,接通供暖信号开始使用暖气。用户在供暖期间如果受外部气温影响，个人居住环境等影响，需要相应降低供暖热量时，可以通过数据申请，实现自动化的供暖量减少甚至停止供暖。用户的供暖量在较少的同时，供暖费用也随之有所改变，由于引进智能化管理系统，所以缴纳的费用不需要人工计算即可实现智能输出。同时用户收到个人居住要求的影响，需要提升供热量，也可以通过数据申请而实现，同时缴纳的费用也随之改变。具体的操作程序为，如果用户想提高供暖温度,则通过智能仪表将信号送给管理计算机,启动加热设备,自己设置加热温度、加热的时间长短。同时，该系统避免了以往的统一供暖期限的确定，用户可以根据自身的实际需要，进行适当的供暖时间延长。供暖时间延长需要遵循一定的操作步骤，首先，用户应该向供暖公司递交申请资料，供暖公司根据智能仪表的数据记录进行分析，决定申请的审核。对于符合基本要求的合理申请，供暖公司可以审批，同时对于不符合申请条件的，供暖公司可以拒绝申请。另外，由于供暖公司内部管道老化程度不同，管道铺设质量差异，所受环境的影响等原因导致的供暖需求改变，用户可以实现不付费的供暖调节，充分保证了用户的基本供暖需求。虽然，该智能化系统只在部分高档小区实行了初步试验，但是随着人们生活需求的提高，经济收入的增加，该种智能化的引用设备将不再是影响其拓展的主要障碍，未来智能化管理系统将在各个小区的供暖中得到普及。

1.2.2 智能仪表的设计

智能仪表的主要组成部分是读磁卡口，它是可以扫描用户的磁卡信息,并在信息显示处显示出用户卡所剩的费用,同时给出相应的提示信息。该信息显示能够为用户提供及时的供暖相关信息，是供暖公司与用户个人之见沟通的平台，用户可以根据反馈信息确定具体的调节数据，同时公司可以根据用户的整体需要进行相应的调整。需要值得注意的是，由于智能化仪表可能遭受到外部的损坏，从而影响整体管理功能的实现，所以需要对仪器设置特殊的保护外膜。

1.2.3 智能加热设备设计

智能化供热设备的出现，使用户的供暖费用收取更合理，避免了以往因为供热公司内部问题导致供热异常，而按正常供热环境缴费的不公平现象的发生。用户可以根据室内温度自行调整供热的温度和时间。一种情况是，这种供暖自动调节的原因是供暖公司内部设备运作不良，导致的供暖温度降低，经过自动化设备的数据分析，可以实现供暖数值提升，但由于是供暖公司内部的问题导致，所以对用户不收取调节的费用。另一种情况是，由于用户的个人需要进行温度调节。该种情况下，自动化设备根据数值分析，允许实现一定限度内的温度调整，但是由于是用户的意愿使然，所以用户需要交纳一定的调节费用。智能化加热设备的引进，不仅能够使得用户的供热费用实现公平交纳，还能够满足不同用户的多种需求，是目前正在逐渐研发和利用的一种新型设备之一。

1.2.4 系统管理软件的设计

智能化供暖管理系统的实现需要一定的管理软件的支撑。根据智能化管理系统的电子信息处理手段要求，所以新的管理软件应该与计算机设备相连接，主要包括以下两个基本的部分：

（1）用户管理模块：用户管理模块，顾名思义就是主要负责管理用户基本信息的模块界面，主要负责录入供暖所有用户的基本信息，主要包括用户的详细地址，用户供暖的基本面积，用户供暖的缴费和欠费情况等。该用户模块不仅是供暖管理人员的操作系统，同时用户可以实现网络的信息查询。

（2）系统管理模块包括:资源管理模块,它负责统计公司目前提供供暖所有耗材的数量及费用;系统数据管理模块,它负责管理系统的所有相关数据包括员工工资和用户相关数据的管理;采暖用户信息实时处理系统负责实时监控供暖情况和实时处理用户的信息。系统用户管理负责管理所有使用该系统的人员的信息及权限。

2 总结

智能化供暖管理系统由于需要引进智能化加热设备以及智能化软件等辅助设施，所以管理的成本费用比较高。但是该种管理模式能够实现用户缴费形式的多样化以及供暖需求的自行调节，符合基本的用户需求和供暖领域发展需求，因此，将成为未来中国小区的一种管理必然趋势。本文对于该系统的深入研究也将推动我国供暖系统的智能化改革进程。

参考文献:

[1]程乐平.集中供暖的智能监控和调度系统研究[J].微机算机信息,2003(9).

[2]曾文鹏.基于IP传感器的设备远程监测管理软件设计与实现[J].机械与电子,2004(3).

第5篇：智能化系统研究范文

关键词：发电厂；继电保护；整定计算系统；智能化；智能设计 文献标识码：A

中图分类号：TM771 文章编号：1009-2374（2015）23-0016-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.23.009

发电厂想要稳定安全地运行，继电保护的整定计算是基本保障，研究整定计算的智能化具有重大意义。现阶段已经开发出很多继电保护整定计算软件，依据模块的不同可以分为以下种类，如故障计算、图形建模、数据管理以及整定计算等，从而保证可以很好地进行整定计算。目前，已经研究的成果逐渐得到了广泛应用，但是还会使用一些人为的操作方式，从而很大程度限制了软件的发展和推广，分析和研究继电保护整定计算的智能化，保证具有最小的人员操作，兼备整定计算的实用性，促进发电厂的长远发展。

1 整定计算应用现状

虽然继电保护整定计算已经使用了很多年，但是在实际使用的时候还是会存在一些问题：（1）没有很高的智能化程度；（2）具有很大的系统维护工作；（3）整定计算系统没有很高的通用性；（4）没有十分实用的定值管理系统。例如，某电厂的整定计算，需要所有人员签字以后进行一定的图形扫描，然后合理地扫描到库中，这种定值计算不仅比之前的计算方式多了一个扫描入库的环节，还不能直接搜索定值，需要一定的数据检索信息，不但没有提高效率，还增加了工作负担。

2 面向操作的智能设计

现阶段，对于智能是什么，智能化系统是什么，还没有相应的具体定义，但是可以依据大量的数据表明，得到一种认可的理念就是智能化水平量化形式，实际上就是把人们独立构建的不确定系统，当作智能化度量的标准，在机器、人为以及环境等交互中具有一定的灵活性，从而可以很好地体现外部环境的智能化，在研发整定计算智能化系统的时候，应该充分分析外部环境，重视智能系统研发的问题。

面向操作设计的基本原则就是应该符合整定流程，不应该建立在功能模块、设计整定计算、数据输入、数据传输的整个过程，独立操作每一个部分，以便于直接控制流程，建立一定的人工修改空间，方便调整，从而保证系统的通用性。这样可以保证能够很好地分离操作与模块，能够直接进行整定计算，最大程度降低修改配置工作，从而达到实际设计需求。

3 继电保护系统整定计算的智能化系统

为了可以更好地降低在进行整定计算的时候所需要的人员操作，需要设计出更加合理的和完善的整定计算设置方案、定制单输出、建模方式，不断研究和分析发电厂继电保护整定计算系统智能化。

3.1 在图形文件识别基础上的全自动建模方式

目前，大部分的发电厂都是利用AUTOCAD软件来绘制OWG格式的电子版电气接线图，在所绘制的图形文件中，不仅涉及到很多的电路关系，还存在着一定的设备运行参数。只要能够很好地读取这部分图形文件，就会得到一定的计算模型，合理地完成计算任务，还可以在一定程度上保证整定计算系统全自动稳定运行。进行图形文件识别的时候，一般来说都需要一定的通用数据接口来合理读取文件信息，还可以对相应的图形数据、文字数据进行解析，利用一定的图形认知，从而确保电气设备可以呈现出相应的链接精确性，合理地使用参数模板来更好地完成一定数据的读取，其中主要有七个方面：第一，在读取电厂所需要的系统图形、电气主接线图的时候，基本上都是使用AUTOCAGD软件来合理绘制图形文件OWG格式，并且对于一些不同格式的文件，需要进行一定的处理和转换之后，利用OWG格式合理进行使用。除此之外，为了可以有效地人工识别修改，保证使用的精确度，应该合理地把发电厂主要的文件图形的设计工作交给相对比较专业的设计院进行图形设计、施工等，从而更好地保证图形文件可以完整地呈现出相关数据；第二，预处理一些相关数据，从而可以更好地分离图形数据、打成文字的效果，在设计的时候，还应该注意图形和图形之间、文字和图形之间的相对和谐位置，构件矩阵形式；第三，在认知一些基础图形的时候，基本构成图形的就是内圆、直线、多段线、圆弧等部分，利用上述基本图元属性来合理确定自身的位置；第四，合理地使用位置和图元以及电气设备符号之间的关系来匹配和构建电气接线图；第五，合理地配置符合规则以及参数设备的模板下的电气设备参数；第六，逐渐形成网络拓扑模型；第七，合理地使用人工修正的方式来计算模型和电气接线图，保护电气设备的配置，为了便于进行人工修改，需要建立相应的基本图元模型，合理利用基本图元来构件发电厂系统接线以及电气系统接线，从而可以很好地实现设定话框电气设备参数。

3.2 采用“数据―公式―保护装置模板―实例”多层知识结构的整定计算模块

构成系统整定计算的最基础元件就是电气变量，可以有效地操作最小的元素，例如电压、电流以及电抗百分比等，电气变量的基础表征就是公式，与此同时也是合理保护整定计算的基本单位和方式，可以使用相同的装置来合理保护不同的设备以及整定公式，例如，合理计算电流I=KIN。保护装置模板实际上，可以依据具体需求来进行确定，是集合用电设备保护配置的主要类型。整定实例实际上就是某电厂的基本整定设置样本，以便于可以更好向用户提供所需要的实际案例。建立这种“数据―公式―保护装置模板―实例”多层知识结构，可以在一定程度上保证系统可以自下而上地进行构建，合理利用公式库、数据库、实例库以及模板库为设计提供一定的数据和参数的选择依据和标准，不仅可以在一定程度上保证整定计算的简单化，也可以很好地保证整定方案的修改和生成，为智能化系统发展提供依据。

4 结语

总而言之，为了促进发电厂的发展和整定计算的实用性，不断研究整定计算的智能化已成为了发展趋势，希望使用最少的人工达到最大的效益。由于科学技术的不断进步以及互联网时代的发展，整定计算越来越智能化，很大程度降低了系统的维护，从而促进了发电厂的进步和发展。

参考文献

[1] 赵冬梅，张旭，刘燕华，等.发电厂继电保护整定计算系统的智能化研究[J].电力系统保护与控制，2012，40（5）.

[2] 尹楠.发电厂继电保护整定计算系统的智能化研究[J].黑龙江科技信息，2014，（21）.

[3] 张虹，赵冬梅，张旭，等.电厂继电保护整定计算智能系统图模库一体化工具的研究[J].电力系统保护与控制，2011，39（12）.

[4] 吕宁.发电厂继电保护整定计算系统的智能化研究[J].科技视界，2014，（19）.

[5] 曾伟东.电力系统故障计算与继电保护分析测试系统研究[D].华南理工大学，2010.

第6篇：智能化系统研究范文

关键词：数字化变电站 告警预警机制 决策分析

中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）12-0076-02

随着变电站的数字化发展，所用的设备性能越来越先进，结构也越来越复杂，但是数据传输与处理能力受规约影响仍旧处于较低层面。导致调度中心接受的信息数量大大增高，当工作处于正常状态时，会有上千条信息需要读取与处理，将消耗工作人员大量的时间与精力。当工作处于非正常状态时，会出现信息“井喷”现象，海量信息会上传到调度中心，致使工作人员对于重要信息查找、辨别、读取的难度大大增加，出现关键信息漏读，处理事故的效率受到严重影响。因此，建设合理的故障报警及诊断系统，增强数字化变电站警示告警与决策的性能非常必要。本文将着重对该系统的架构设计和关键技术进行研究分析。

1 系统架构设计

项目旨在建立一套变电站和调度中心两级分布式数字化报警和故障诊断系统，在站端获取保护、测控、故障录波、网分装置等信息，通过一系列的分析处理后形成站内告警故障报告上送给调度端，调度端接收各个站的告警故障报告综合处理，形成全网告警故障报告，此报告的生成可以增加系统可靠性，降低运行人员故障处理难度，节省故障处理时间。如图1所示。

与当前调控中心、变电站智能告警建设模式相比，分布式智能告警架构具有以下优点：重点发展分布式智能高级应用功能，通过变电站和调度中心的互动，来解决调度体系中的分布自治和集中协调的矛盾；提出一种分布式智能报警方法，充分利用变电站本地的丰富报警信息，大幅度消除智能报警的不确定性，找到报警的真正根源，消除错误的报警信息，并大幅度降低变电站和调度中心的通信信息量，提高智能报警功能的可靠性和敏捷性；对监控系统输出的信息进行有效地处理并指导运行人员作业，从而将运行人员从浩繁的信息处理手工作业中解放出来；高效的从庞大的信息流中筛选出重要信息，提供快速的故障告警识别和决策支持，事故发生10分钟内生成故障快报，提交调度、运行及保护人员。

2 关键技术

2.1 分布式数字化报警

数字化变电站智能警示告警与决策分析系统研究及应用解决方案有以下三个子功能组成：一是站内多源信息的快速报警，二是变电站与调度中心的实时数据交互，三是调度中心的全局协调方式。变电站――调度中心两级协调数字化故障诊断和报警功能原理图，如图2所示。

2.2 在线故障分析

当电网发生故障时，调度中心收到的各厂站的故障信息实时地在监视画面上显示，以图形画面方式和语音提示方式推出事故报警提示和故障简报；在全网接线图上对应的站点及故障线路将以动态闪烁的方式快速直观地显示故障站点和故障线路。

故障事件综合的功能将故障时的多条事件进行综合，通过综合而成的故障事件可以进入在线故障分析，辅助调度运行人员快速分析判断故障性质。综合而成的故障事件包含多条信息：报警事件、动作事件、录波简报、录波数据等。

系统根据变电站故障录波器记录的故障录波数据和实际故障线路的物理参数、录波器数据通道和线路的对应关系，进行故障选线、故障选相、故障测距，并形成录波分析简报。

3 系统主要功能

3.1 通信采集

站端通信采集基于61850规约，建立通信装置模型，在DL/T860标准中采用了面向对象的建模方法，其分层的信息模型由物理设备（Physical Device， PHD）、逻辑设备（Logical Device， LD）、逻辑节点（Logical Node， LN）、数据对象（Data Object， DO）和数据属性（Data Attribute， DA）组成。其中，逻辑节点表示与其它IED进行信息交互的最小功能单元，是整个模型体系的核心部分。

本系统采用并行数据采集方式，在主站端与任意厂站之间通信都是并行的，任何厂站的告警信息、异常状态都将立即被捕获到，这将大大提高了系统的实时性，能够为科学研究及时地收采到现场数据。

3.2 波形分析

第一，针对收到的保护、录波数据，可以进行各种故障分析，包括：根据采样点绘曲线图、向量图的绘制、阻抗轨迹绘制、序分量的计算、序分量功率及方向的计算、谐波分析等；第二，从故障录波信息中智能提取故障起始时间、故障持续时间、故障相别、故障类型、故障前后相量等故障简况；第三，从故障录波文件中智能提取SOE（开关量变位信息）、故障前后指定周期波形、故障通道波形等，并生成消除冗余信息的录波文件，实现对故障录波文件“无效”信息的智能过滤；第四，进行波形显示、波形同步、波形测量、波形峰值查找、波形突变查找、谐波分析、相量分析、序分量分析等；第五，自动生成故障分析报告。在故障信息归档、波形分析，故障测距的基础上，提供故障分析报告模板工具，将选中的录波文件相应的通道数据读取后形成图档文件，在模板中自动给出故障相关的一、二次设备名称，动作时间及录波文件形成的图片文件，便于故障分析报告的生成。

第7篇：智能化系统研究范文

【关键词】仓库管理 信息化 智能化 高效精准

1 研究背景

1.1 传统的建筑施工材料信息管理

入库流程：货物到达施工现场，库管员登记出入库手工台帐，料帐员填写入库票据，登记出入库电子台帐，供应商的结算电子台帐。

出库流程：施工单位凭限额领料单领取施工材料，库管员依据限额领料量发放材料，填写限额领料单并登记出入库手工台帐，开具出库票据；料帐员复核出库票据并套价、汇总，登记出入库电子台帐，统计并核算物资入库、出库、库存成本，编写相关报表并上报。

1.2 传统的建筑施工材料信息管理存在的弊端

（1）出入库繁琐的流程造成人员浪费。不管是入库流程还是出库流程，材料的出入库信息都需要库管员的手工填写，并且需要库管员及料帐员共同参与才能完成。显然，库管员的出入库手工台帐与料帐员的出入库票据的数据应该是一致的，后期料帐员登记电子台帐时又要将数据录进电脑，这相当于同样的数据做了3遍的登记工作。

（2）人工填写出入库信息可能会造成人为的信息错误。人工填写出入库信息，可能会在手写错误的情况下填错出入库数量、单价错误或者材料信息规格型号与实际不相符，这就导致了出入库信息的不准确，在后期发现问题再来查找错误，工作量大并且难于查找。

（3）后期数据处理及编制报表工作量大。料帐员将出入库信息登记到电子台帐后，要对数据进行分析、处理，形成报表，如果没有一个专门的管理信息系统的话，工作量很大。

1.3 研究意义

基于以上所述的传统的建筑施工材料管理的方法及存在的弊端，本文设计了一套建筑施工材料管理信息系统，该系统实现了材料信息的管理及维护，出入库数据的打印，自动生成出入库流水及报表功能，包含材料的合同管理，需用计划，采购订单，采购入库，材料出库，材料结算，盘点，库存动态管理，报表及出入库票据打印功能，减少了材料信息的重复登记工作，大部分工作由计算机完成，减少了人工操作，降低了数据的出错率，降低了纸张的使用量，实现了库存的动态控制，从而降低了材料的成本，提高了项目效益。

2 信息化智能仓库管理系统的需求分析

2.1 基础数据管理

填写项目的基本信息，项目人员的基本信息，分包单位的基本信息，项目的材料基本信息。

2.2 项目合同管理

填写项目主合同、物资合同、分包合同的基本信息。

2.3 材料计划管理

填写物资需用计划，需用计划的材料只能从材料库里存在的材料中选择，选择完材料后系统将会自动套用物资合同清单中的材料单价，根据采购数量自动计算该批次材料的采购金额。创建采购订单，根据物资需用计划生成采购订单，填写完必要的信息后形成标准的采购订单。

2.4 材料应用管理

物资到达现场后，经相关人员验收合格后，填写送料入库单，对于物资合同清单中存在的固定单价的材料，则自动提取物资合同清单中的合同单价，对于物资合同清单中变动单价的材料，在送料入库单中需根据公司已认好价的采购订单中的单价手工录入，登记完送料入库单后，与送货单上的采购单价进行对比，对于有出入的单价，以合同单价或者公司确认的单价为准，送料入库单确认无误后，保存单据电脑将自动打印单据，相关人员确认签字。

施工单位领取材料后，库管员在领料单中输入限额领料单编号，提取限额领料单中的材料信息，手工输入实际领料量，所输入的实际领料量不得大于限额领料量，否则在保存单据时系统提示报错并且无法保存。填写完领料单并且确认无误后，保存单据，电脑自动提示打印，打印完成后库管员及领料人签字留底。

2.5 采购结算单管理

当同一批次物资全部入库完成后即可生成采购结算单。

2.6 报表管理

当到达每月时间节点时，选择本月时间区间，创建或更新出入库流水账（即电子台帐）。每月盘点完成后，录入实盘数据，即可与盘点日的动态库存表数据进行对比，在材料设备清产对比表中可以看出材料的盘亏盘盈情况，了解材料的货损率。

2.7 数据查询分析

查询汇总指定区间的材料入库总额，出库总额

2.8 辅助变量表

用于储存表与表之间关联的变量，在做表间关联时便于调用相关表格中的数据，提高数据查询及汇总的效率。

2.9 工作流

工作流可以使数据按照公司的管理流程和权限角色进行流动，可以通过使用、设定表间公式来快速获取所需要的数据。例如，一份采购订单的审批流程可以通过工作流来实现。

3 相关硬件、软件平台及开发语言简介

根据软件需求，选择合适的硬件和软件平台及开发语言，确保系统运行流畅，降低运行成本，才能确保软件的推广应用。

电脑硬件采用CPU：intel i3-3220，双核四线程，主频3.3GHz；内存：4G*1；硬盘：SATAⅢ 2TB；网卡：千兆自适应网卡。

软件开发平台采用Excel服务器2010；

数据库采用Microsoft sql server 2005。SQL Server 是Microsoft公司推出的关系型数据库管理系统。

在开发过程中，主要采用VBA语言作为辅助语言。

4 系统的综合应用

为方便操作使用，信息化智能仓库管理系统的填报方式分为两种：一是客户端填报，二是网页填报。

采用客户端填报，只需在办公的电脑必须安装客户端。采用网页填报在办公的时候不用要求电脑安装客户端，可以随时随地，随便一台电脑，只要有网有浏览器，就可以开展工作。

4.1 客户端填报方式

首先，在平台输入要登录的服务器地址及端口号，选择应用系统，输入用户名及密码，点“确定”登录。登录完成后，会显示我的工作台，工作台里的会显示当前登录用户具有操作权限的表。点击相应的表格会在右边的上半窗口显示已填报的表单，右下半窗口显示该表单的明细记录。

左键双击某一表单即可查看该表单的详细记录。右击某一表单即可选择当前登录用户对该表单具有权限的操作，例如：查看、修改、删除、重存、导出表单、打印表单。

右击左边窗口的表名可以执行的操作有：新建，导出数据清单，导出表单，打印表单及刷新功能。例如，新建领料单。点击新建后，系统跳转到新建的表单页面。

分别点击领料单位、单位工程、材料类别的下拉可以选择相关的数据项，点击出库日期选择日期，手工输入工程编号及领料单号，然后点击料具名称可以选择要出库的材料。选择完材料后，系统将自动套取该材料的单价，输入材料的数量后即可保存、关闭及打印了。

4.2 网页填报方式

在浏览器中输入信息化智能仓库管理系统的网址并访问，便会跳转到Excel服务器的登录页面，和客户端一样，输入完信息后登录到网页系统。登录成功后，和客户端是一样，进入到我的工作台。

5 总结与展望

员工太多还不听话、效率低下、货损率高、成本高，信息化智能仓库管理系统的研究实现了材料从计划到消耗的过程的信息管理功能，另外还包含了合同管理，结算管理，票据打印等功能，在一定程度上减轻了库管员手写出入库单，手工登记台帐的工作量，同时多级审批制度也在一定程度上减少了数据出现错误的概率，另外还实现了报表功能，自动汇总流水数据，表与表间的关联使得管理者能够更快速的获取所需的数据，实现库存的动态化，数据实时化，为采购计划实时提供数据支持，一定程度上避免了因盲目采购而导致的积压库存过大，材料浪费等现象，实现了现场管理与信息管理的高效融合。

虽然该系统在实际使用中取得了一定的成果，但是，该系统仍然需要在以下几个方面进行进一步研究的：a.由于时间较为仓促，该系统的界面较为简单，可视化做的还不够好；b.对表与表间的表间公式进行优化，使得数据查询、处理、分析的速度更快，效率更高；c.在出入库的数据输入可以采用无线手持条码数据采集仪结合条形码技术实现快速登记出入库，数据既可以实时传输到信息化智能库房管理系统，也可以采用离线同步的方法，将数据采集完毕后一次性将采集的数据传输到电脑上。采用这种方法可以更好的提高库管员登记材料出入库的效率，对于建筑现场的实物盘点的效率提高也是非常有意义的。

作者简介

杨勇（1976-），男，江西省高安市人。现任职于中建五局工业设备安装有限公司。研究方向为BIM技术应用。

任建康（1988-），男，广东省茂名市人。现任职于中建五局工业设备安装有限公司。研究方向为信息化智能仓库管理系统的研究及软件编程。

第8篇：智能化系统研究范文

关键词：智能系统现代建筑 设计

中图分类号： F213.2 文献标识码： A 文章编号：

0 前言

目前，智能建筑在我国发展迅猛，人们充分利用高新技术实现工作、生活各方面的安全、舒适与便捷。我国的建筑智能化系统建设在不断发展完善，但与发达国家相比，我国的智能建筑却尚处于初级阶段，人们在认识上易产生误区，加之管理跟不上，从而导致在当前智能建筑的建设中出现了不少问题。

建筑智能化系统建设应充分考虑多方面因素，即要求设备先进、配置合理又要求安全可靠、费用经济，即要求系统有前瞻性、较好的可扩展性又要求人性化、操作简便，总之要求达到最佳的效果和最优的性能价格比。

1 我国目前建筑智能化系统设计中存在的问题

当今世界，科学技术迅猛发展，我国建筑的智能化系统也在不断地发展与完善，但是在智能系统水平快速提高与进步的过程中，也存在着不少的问题。这些问题大体上可以概括为以下几个方面：（1）建筑业主对智能化系统的信息产品并没有做很深入的了解，而是盲目跟进所谓的潮流，不顾自身建筑建设的实际情况，对建筑智能设计的投资效果不理想，在盲目投资的过程中导致资金的大量浪费。建筑智能化系统所需的设备产品没有统一的质量检测标准，一些设备产品的生产工艺无法达到既定的标准，这样的情况致使设备使用后的后期维护比较困难；（2）建筑施工的队伍的素质普遍偏低，在施工管理与施工组织方面的制度不健全容易导致建设施工的工作效率低下等不良状况；以上在建筑智能系统的设计与施工中存在的问题如不及时解决，很可能会给建筑的智能化系统的运行造成非常大的安全隐患。我国智能建筑建设的方式已不能再是疾风暴雨，智能建筑的建设需要在一个逐步规范化的过程中，从无序逐步走向有序，从混乱的状态走向健康状态。

2 建筑智能系统设计的方法

2.1 建筑智能化系统中楼宇设备的智能化系统设计

楼宇设备智能化系统包括的主要子系统有：视频监控、楼宇自控、门禁监控子系统。在设计楼宇设备的智能化系统时，选择好楼宇设备自控系统的方式、传感器的质量及其精度是最关键的环节。楼宇设备的自动化控制技术已经经历了四种既定的模式，即集中控制、集散控制、现场总线、网络集成，目前楼宇设备的自动控制系统正朝着网络化控制的方向发展，所以在对楼宇设备的自动控制系统进行设计时，要注意根据楼宇设备现有的实际情况来选择合适的控制模式，此模式还必须具备发展的潜能。与通信系统类似，在设计楼宇设备的智能化系统时，最关键的因素也在于传感器质量及其精准度方面，因为这两方面是决定控制系统能否发挥系统效用的关键，设计的难度在于传感器的精准度要与利用控制模式的成熟度之间的相互配合；所以在设计智能化系统时不仅要考虑系统品牌的稳定性，还要考虑控制传感器精准度方面的问题，但是在我国的楼宇设备的智能化系统中，对这方面问题的考虑还是有所欠缺，导致这样的情况产生的主要原因是当前国内智能建筑使用的主要品牌与国内的实际安装状况不相符合。楼宇设备的智能化系统实现的技术难点在于考虑现有结构的应用的同时，也要考虑将来系统的应用与发展。楼宇设备的智能化系统的安装成本主要包括设备材料及施工成本。此外，楼宇设备的智能化系统中的楼宇自控与安全防护系统都需要在经济上支出上占较大的比例，因此，在前期的规划设计时，要注意控制其成本。在选择楼宇设备的智能化系统的控制设备时，要注意相关部件之间搭配。选用质量相对较好的核心部件，而周边的辅助器件则可以不需要每一样都是先进的进口设备。投入楼宇设备的智能化系统控制设备的方式可以采用分步投入，以上提到的方法都可以有效控制安装系统所需的成本。在实际的设计工作中，设计人员不仅要精心设计、统筹规划，使设计出来的方案不仅要符合现行阶段的应用，也要满足将来发展的需要，有效地提高建筑的智能化水平。

2.2 建筑办公智能化系统的设计

办公自智能化系统主要包括三个主要的子系统:决策支持、管理信息、数据处理子系统。在设计办公智能化系统时，首要任务是对其系统信息的流程进行编制流程图，同时识别与归纳出存在于流程当中的包含信息载体的各种数据库，这个任务也是办公自智能化系统实行控制的技术关键。办公系统中的信息载体多样，有文本、数据、语音、图像及图形等，在这些信息载体中，只有数据具有一个明确结构，处理相对容易，而其他的信息载体的结构不明确，这样的载体，处理起来就相对困难，这是实施办公自动化的难点。在设计办公系统时，既要与现行的情况相符合，也要考虑到将来的发展与应用也是办公智能化系统应用的难点。而在办公智能化系统的技术难题上的问题主要表现在：开发现代建筑智能办公系统的生产厂家太多，而不同厂家的系统结构与服务态度等参差不齐，难以分辨。办公系统中的子系统很多都是相互依存的，系统中的电脑网络系统的基础是硬件设备与软件环境，在对此系统进行设计时，硬件所需的成本是可以归入到电脑网络的系统成本中，电脑网络的成本中占比重较大的一部分是开发系统所需的人力资源成本。在对办公成本的经济投入方面，比重不算太大，但是其成本控制工作也要引起应有的重视。

2.3 现代建筑通信网系统设计

从宏观上来看，通信网系统是建筑智能系统中的关键部分，而现代建筑中的办公楼与写字楼及科研综合楼等大楼内的综合的布线系统是大楼内智能化通信系统中的一个重要内容，对所有智能建筑来说，通信网系统中的布线系统都是不可缺少的。因此，要对布线系统的设计给予足够的重视。综合的布线系统即为信息传输的线路系统，综合的布线系统应该能够支持多种厂商的机器互联信息及不止一种的网络协议，同时可适应多种容错、方便灵活组网的方案。对于建筑中的办公大楼及科研大楼，一套开放且能支持多种电脑系统的网络应用，且实用性强、可靠性高及易于管理的现代化水平的综合智能化布线系统是不可缺少的。设计现代建筑的综合布线系统时要使用到的部件主要有：电路管理所需的硬件，主要包括连接面板、交叉连接的区域面板；信息传输所需的介质，包括光缆、全铜缆等。其他的部件还有插座、连接器、适配器及电气的保护装置等，与前面所提到的部件相配合的电子传输设备，包括调制解调器、收发器与网络的中心单元等；一些支持部件工作的硬件，包括安装系统及管理系统所用到的各种工具等。现代建筑智能系统中的综合的布线系统安装，要安装六个子布线系统，这六个子布线系统为垂直干线、工作区、管理区、水平、建筑群及设备间子布线系统。在现代建筑内安装布线系统，不仅要考虑安装自身的成本，还考虑调试系统、安装线路及建筑破坏所需的恢复成本，所以在安装通信网系统中的布线系统时，要多方面考虑经济适用的因素。

参考文献

[1]杨志,邓仁明,周齐国.建筑智能化系统及工程应用[M].化学工业出社.2011(05):376-377

第9篇：智能化系统研究范文

关键词：输变电系统；智能化；监控

1 引言

电力系统主要由发电、输电、变电及配电等系统构成。为有效提升各系统运转效率、可靠度，并确保供电品质，均分别装设电力监控系统（Supervisory Control and Data Acquisition， SCADA）于配电调度中心（Distribution Dispatching Control Center， DDCC）、区域调度中心（Area Dispatching Control Center， ADCC）、中央调度中心（Center Dispatching Control Center， CDCC）。应用电力监控系统除可节省电力维护管理人力及提升供电品质与用电安全外，也可借助电能管理来节约能源降低用电费用。

2 输变电系统智能化监控系统架构

输变电监控系统（SCADA）应包含完整的保护、控制、监视和通讯等功能，借助人机界面和套装控制软件，以个人电脑执行变电所的控制。基本看来，套装控制软件功能包括完整的监视控制和资料收集，以及用于回路控制和保护的智能型电子装置（Intelligent Electronic Device， IED）。SCADA系统可概分为下列几部分。

2.1 备份系统

备份系统包括电脑监控主机备份及网络系统备份，监控主机为管理者对电力设备进行监控的重要界面，而网络系统则为资料传送的重要媒介，都必须稳定不出故障。监控主机通常采用复联式系统架构（Redundancy System），网络系统则采用Dual Bus Redundancy或Ring Redundancy，采用复联式系统架构不管是软件或硬件发生错误时，系统仍能继续且正确地执行某特定工作。复联式电脑系统由于技术成熟及价格较具竞争力，近十年来越趋重要且普及。以往监控电脑多会浪费时间，现在电脑普遍应用至商业、航管、军事及工业控制等，只要有些许故障，将严重造成环境安全、巨大财物损失甚至生命安危。

复联式系统之所以越来越重要是因为电脑所需处理的问题越来越严格。通常的系统架构包含如下内容：网络上由两台监控电脑同时执行监控功能，一台为运转主机，另一台为备份主机；运转主机为主要执行控制及监视的电脑，备份主机则以监视为主，但随时侦测运转主机的状况，一旦发现运转主机故障，备份主机立即转接成为运转主机执行控制及监视功能，原运转主机待修复后自动转换为备份主机，确保系统运作正常。网络系统备份若采用Dual Bus Redundancy Network，则由1条主传输网络及1条备份传输网络组成，系统故障时自动切换，若采用Ring Redundancy Network则网络中任何一节点故障，资料仍可由两端线路传回系统，不受节点故障的影响。

2.2 系统校时

一是电脑内部计时电路。每部个人电脑都有两个时钟，一为软件时钟，另一为硬件时钟；硬件时钟靠电源持续运作，软件时钟只于电脑启动时运作，每当电脑电源启动时，软件时钟会在一秒内向硬件时钟对时。由于硬件时钟很容易受到各种外在环境因素的影响，大部分电脑硬件时钟每日误差约在5～15秒间，故电脑硬件时钟并不适合精确计时用，特别对于计时精度要求高的电力监控领域。

二是网络。网络上的时间协定包括：（1）Day Time Protocol （RFC-867）、（2）Time Protocol（RFC-868）、（3）Network Time Protocol （RFC-1305）、（4）Simple Network Time Protocol （RFC-2030）等。最早使用的网络时间协定是RFC-867（port 13）和RFC-868（port 37）。Day Time Protocol送出的码都是ASCII码，可直接表示日期、年份、时间及时区。Time Protocol送的则是32 bit的binary number，以二进位表示自公元1900年1月1日零时开始的秒数，时区都是格林威治时区。而Day Time Protocol和Time Protocol都只能表示到秒，且无估算网络的延迟。Network Time Protocol使用port 123，64 bit的binary number，前32 bit和Time Protocol一样，后32 bit用以表示秒以下的部分，并加上网络传递延迟量的估计。理论上可以精确到2-32秒，实际使用上广域网络大约50ms，在区域网络则可达1ms。在使用上若要求不高，建议采用Time Protocol较简单方便。若精确度要求在秒以下，建议采用SNTP（Simple Network Time Protocol）。如果是一群工作站需要同步或做精密时间运算，应采用NTP（Network Time Protocol）。

三是GPS。以全球定位系统（Global Position System， GPS）卫星所发射的信号，经接收机接收及解码后，作为电脑校正时间的依据，其精度小于1ms。由于电力监控对故障分析需详细记录跳脱时间，所要求的反应时间在毫秒内，因而应采用GPS校时。

2.3 远端终端单元

现场电力系统数位、类比资料，由远端终端单元（Remote Terminal Unit， RTU）设备收集整理，经传输系统回传至控制中心主电脑资料库，经由处理分析可获得受控设备运转状态。对于有异常状态的设备，管理操作人员可借助主电脑通过人机介面触控画面下达控制指令，直接操控现场开关设备。

2.4 多功能电表

可量取V、A、Hz、功率（kW/kvar）、电量（kWh/kvarh）、功率因素及需量等。并应具备标准通讯界面（如Modbus），以利与电脑设备整合。

2.5 智能型电子装置（IED）

智能型电子装置（Intelligent Electronic Device， IED）一般安装于电力开关设备（Switchgear）内，具马达保护（Protection）、量测（Measuring）、控制（Control）及通讯（Communication）等功能。

3 输变电系统智能化监控系统的软件功能

一是自动定位系统。采用配电盘警报快速跳图功能，结合系统本身的警报功能，当警报事件发生时，可直接跳入其电力细节图、电力总图与平面图以快速定位故障确实位置，帮助维护人员快速排除故障问题，缩短查询的时间，能更快速处理警报事件，提供现场操作人员迅速掌握发生事故的配电盘所在位置。

二是配电盘位置图与单线图快速跳图连结功能。平面图即表示变电站开关室配电盘配置图，可明确标示出电力盘的相关位置。点选其盘体可进入详细的电力单线图。警报发生时，电力盘体会变成红色，让使用者能通过Layout清楚了解警报发生位置。

三是数位式保护马达具有参数定期查询监视功能，而保护马达事故跳脱也可以自动报表列印。软件还具有故障报表资料库，能够自动记录马达跳脱时的数值，以便于事故分析。另外，暂态波形记录器可自动记录电力系统异常被触发时的暂态波形，以便于事故分析。另外，暂态波形记录资料库则可自动记录每一笔电力系统异常被触发时的暂态波形。

四是电力品质监视系统可配合IED或及多功能数位电表的电压/电流谐波量测功能，以即时监视电力系统重要负载及各出入口的谐波污染状况，做即时警报及改善计划的参考依据。系统自我诊断是最重要的部分，用以监视系统实际运转状态。

4 结束语

电力监控系统的应用对电力系统供电品质、可靠度与稳定度提升帮助甚大，但目前大型电力系统故障异常时，电力监控系统所收集的资料，电力工程人员大都仍需以人为方式判断，未来监控软件若能导入专家系统（Expert System），协助电力工程人员作更精确迅速的故障分析判断，应更能发挥电力监控功能。电缆部分放电测试，对明确重大电缆异常状况易于判读，但应用于送电运转中的输电线，作为电缆事故前的预警判断，仍有较大的困难课题待解决处理突破，目前许多专家学者、厂商已导入类神经网络技术（Neural Network Technlogy），以期能预警性的部分放电测试技术有更突破性的进展。

参考文献