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關(guān)鍵詞:自動化立體倉庫系統(tǒng);AS/RS;智能化;系統(tǒng)架構(gòu);功能模塊
中圖分類號:TP273.5
自動化立體倉庫系統(tǒng)(AS/RS,Automated Storage and Retrieval System)主要由高層立體貨架、巷道式堆垛機、地面搬運機械設(shè)備等硬件設(shè)備,以及計算機管理與監(jiān)控系統(tǒng)組成。由于具有很高的空間利用率、很強的入出庫能力、采用計算機進行控制管理而利于企業(yè)實施現(xiàn)代化管理等特點,已成為企業(yè)物流和生產(chǎn)管理不可缺少的倉儲技術(shù),越來越受到企業(yè)的重視。
智能化AS/RS是在傳統(tǒng)AS/RS基礎(chǔ)上增加了智能模塊,可以在任務(wù)調(diào)度、貨位分配、隊列優(yōu)化過程中,根據(jù)任務(wù)調(diào)度原則、貨位分配策略、隊列優(yōu)化目標以及相應(yīng)的約束條件,并建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型采用智能算法求解,獲得最優(yōu)解,提高自動化立體倉庫系統(tǒng)的運行效率。
1 AS/RS系統(tǒng)構(gòu)成
自動化立體倉庫主要由物料儲存系統(tǒng)、AS/RS出入庫系統(tǒng)、AS/RS管理和監(jiān)控系統(tǒng)三大系統(tǒng)組成[1-3]。
(1)物料儲存系統(tǒng):由立體貨架的貨格、物料承載裝置(物料包裝、托盤、周轉(zhuǎn)箱等)組成。物料安排擺放規(guī)則整齊的保存在物料承載裝置里,將物料承載裝置保存于貨格中,形成了完成的儲存系統(tǒng)。
(2)AS/RS出入庫系統(tǒng):該系統(tǒng)承擔(dān)貨物存取、出入倉庫的功能,通常由巷道堆垛機、出入庫輸送機、裝卸機械等組成。巷道堆垛機是在高層貨架的窄巷道內(nèi)作業(yè)的起重機,可實現(xiàn)沿軌道行進、垂直起降和貨叉伸縮三種運動,用于從兩側(cè)貨架的任何貨位上自動存入或取出貨物。出入庫輸送機可根據(jù)貨物的特點采用傳送帶輸送機、軋輥輸送機、鏈傳動輸送機等,主要將貨物送到堆垛機上下料位置和貨物出入庫口。裝卸機械承擔(dān)貨物出入庫裝車或卸車的工作,一般由行車、吊車、叉車等機械組成。
(3)AS/RS管理和監(jiān)控系統(tǒng):由客戶機、中央控制計算機和電控系統(tǒng)組成。AS/RS管理和監(jiān)控系統(tǒng)不僅要管理和分析立體倉庫的物料信息、儲存狀況、倉庫運行日志,還要可以監(jiān)控立體庫實時運行狀態(tài),及時調(diào)度立體倉庫的可配置資源。
2 智能化AS/RS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及流程
2.1 系統(tǒng)架構(gòu)
自動化立體倉庫是集物流學(xué)科,控制學(xué)科和計算機學(xué)科相結(jié)合的綜合性系統(tǒng)、自動化立體倉庫管理與監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用的方式可分為集中式、分離式和分布式,目前國際上的大多數(shù)項目都是采用分布式的系統(tǒng)。
如圖1所示,自動化立體倉庫管理與控制系統(tǒng)(WMOS,Warehouse Management and Operation System)架構(gòu)通常分為應(yīng)用層、服務(wù)層、控制層、設(shè)備層四個部分組成。從功能層次上看,可以將自動化立體倉庫系統(tǒng)分為3個層次:管理層、監(jiān)控層、執(zhí)行層[4]。
管理層是計算機管理系統(tǒng),具有系統(tǒng)設(shè)置、系統(tǒng)信息維護、產(chǎn)品信息維護、出入庫業(yè)務(wù)、存查詢統(tǒng)計等功能。管理層主要是負責(zé)立體倉庫的作業(yè)調(diào)度、物資分布、隊列優(yōu)化、故障處理等工作。監(jiān)控層是自動化立體倉庫系統(tǒng)的重要組成部分。它根據(jù)來自管理層的指令來控制物流設(shè)備,完成管理層傳輸?shù)娜蝿?wù);另一方面監(jiān)控層以動畫的形式,實時監(jiān)控堆垛機的狀態(tài),將堆垛機當(dāng)前的信息反饋給管理層,為工程師進行任務(wù)調(diào)度提供參考。執(zhí)行層由嵌入PLC的堆垛機構(gòu)成。堆垛機中的PLC接收監(jiān)控層的指令,根據(jù)指令執(zhí)行各種操作。
圖1 自動化立體倉庫管理和監(jiān)控系統(tǒng)和功能層次圖
由上述的系統(tǒng)架構(gòu)可以看出管理層是智能化AS/RS的核心,如圖2所示,其智能化的實現(xiàn)主要由四個重要模塊組成:作業(yè)任務(wù)智能分配模塊、物料分布智能處理模塊、作業(yè)隊列/路徑智能優(yōu)化模塊、故障處理模塊。各個模塊在不同類型的作業(yè)流程中所起的作業(yè)也各不相同。
(1)作業(yè)任務(wù)智能分配模塊:根據(jù)待出入庫的物料在各存儲單元儲存狀況,合理分配出入庫作業(yè)任務(wù),以平衡各存儲單元的工作負荷,減少作業(yè)任務(wù)等待執(zhí)行時間。
(2)物料分布智能處理模塊:根據(jù)物料的出入庫頻率、物理特性、在庫分布現(xiàn)狀等,合理分配出入庫庫位,以提高存儲單元的出入庫效率。
(3)作業(yè)隊列/路徑智能優(yōu)化模塊:根據(jù)出入庫系統(tǒng)性能參數(shù),優(yōu)化隊列序列或者堆垛機的作業(yè)路徑,以減少堆垛機的作業(yè)時間,提高倉儲效率。
(4)故障處理模塊:此模塊主要是處理邏輯調(diào)度故障,而非機械故障和通信故障。對邏輯故障及時處理,并追溯故障發(fā)生的根源。
圖2 智能化AS/RS關(guān)鍵模塊
圖3 智能化AS/RS體系結(jié)構(gòu)
如圖3所示,智能化AS/RS的體系結(jié)構(gòu)由AS/RS智能調(diào)度的方法和AS/RS庫存控制方法組成。自動化立體倉庫的智能調(diào)度方法首先是依據(jù)具體倉庫的規(guī)模、結(jié)構(gòu)、出入庫系統(tǒng)規(guī)格、任務(wù)分配策略、物資分布處理策略等信息,利用層次分析法原理確定適用的智能調(diào)度方案。其次,按照智能調(diào)度方案,第一步從倉庫全局層面分配作業(yè)任務(wù),將出入庫任務(wù)分配到具體的存儲單元。第二步針對具體儲存單元,進行出入庫貨位分配。第三步,按上一步中貨位分配的結(jié)果對每個存儲單元批作業(yè)隊列進行優(yōu)化。智能調(diào)度方法是一個分布式調(diào)度方法,從全局的任務(wù)分配到具體儲存單元的貨位分配和隊列優(yōu)化。
2.2 智能化AS/RS系統(tǒng)的主要流程
(1)出入庫作業(yè)流程。如圖4所示,在出入庫作業(yè)流程中,根據(jù)組盤表中記錄的待入庫物料詳情以及出庫單中待出庫物料詳情,分析立體庫中相應(yīng)物料在各個存儲單元的儲存情況,分配任務(wù)到各個儲存單元。
各個存儲單元獲得相應(yīng)的出入庫作業(yè)任務(wù)后,根據(jù)本存儲單元的物資分布情況,物資分布智能處理模塊給每個作業(yè)任務(wù)分配合理的貨位。
作業(yè)隊列/路徑智能優(yōu)化模塊給存儲單元中等待執(zhí)行的批作業(yè)任務(wù)賦予初始的優(yōu)先等級,隊列優(yōu)化模塊可以根據(jù)優(yōu)化目標對批任務(wù)隊列進行優(yōu)化,提高倉儲效率。
圖4 出入庫作業(yè)流程
(2)盤點作業(yè)流程。所謂盤點是指為確定倉庫內(nèi)現(xiàn)存物料或商品的實際數(shù)量、品質(zhì)狀況、存儲狀態(tài)的清點,是物料管理工作的控制反饋過程。
盤點作業(yè)模式有全局盤點、隨機盤點兩種模式。全局盤點具有盤點規(guī)模大,盤點周期長,單次盤點消耗資源多,影響生產(chǎn)等特點。隨機盤點具有盤點規(guī)模小,盤點周期短,單次盤點消耗資源少,影響小等特點。鑒于隨機盤點的特點,隨機盤點根據(jù)盤點規(guī)模大小,可以多次盤點提高倉庫的有效利用率,提高倉儲數(shù)據(jù)一致的水平。在年終統(tǒng)計在庫物資詳細報表時需要對倉庫進行全局盤點。
圖5 盤點作業(yè)流程
盤點作業(yè)流程如圖5所示,盤點作業(yè)涉及物資供應(yīng)部門、生產(chǎn)部門、倉庫管理部門、銷售部門等眾多部門,所以提高盤點作業(yè)效率,節(jié)省盤點作業(yè)時間,降低對生產(chǎn)的影響。
(3)倒庫作業(yè)流程。如圖6所示,倒庫作業(yè)的重點是需要倒庫的庫位篩選。物資分布智能處理模塊根據(jù)物料相對集中的要求將同種物料集中存放,挑選出需要移動的庫位。確定好倒庫庫位后,通過作業(yè)路徑優(yōu)化模塊明確倒庫庫位的作業(yè)序列,形成一條完整的倒庫鏈,減少堆垛機空載時間,提高作業(yè)效率。
圖6 倒庫作業(yè)流程
3 小結(jié)
自動化立體倉庫是一個離散的、動態(tài)的、多因素、多目標的復(fù)雜系統(tǒng),對AS/RS的智能化管理是復(fù)雜的系統(tǒng)優(yōu)化問題。傳統(tǒng)的方法求解過程不僅時間較長、成本較高,而且很難求得最優(yōu)解。將現(xiàn)代智能優(yōu)化理論與AS/RS應(yīng)用相結(jié)合,可以提高空間利用率及倉儲管理水平,降低勞動強度,提高物料調(diào)節(jié)水平,加快儲備資金周轉(zhuǎn),為企業(yè)的生產(chǎn)指揮和決策提供有效的依據(jù)[5]。
本文給出了智能化AS/RS系統(tǒng)的架構(gòu)、關(guān)鍵處理模塊包括作業(yè)任務(wù)智能分配模塊、物資分布智能處理模塊、作業(yè)隊列/路徑智能優(yōu)化模塊、故障處理模塊和智能化AS/RS的幾種常見的作業(yè)流程,并對其進行了深入的分析,以期對智能化AS/RS系統(tǒng)的相關(guān)研究起到一定的借鑒作用。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:智能化系統(tǒng);調(diào)試;聯(lián)動控制
一、廣州白云國際會議中心智能化系統(tǒng)工程概述
廣州白云國際會議主體建筑包括B、C、D會議展覽中心、A、E兩棟配套酒店,用地面積25萬平方米,一旦建成后可帶動省內(nèi)外大型國際會議及商貿(mào)發(fā)展,滿足各方文化經(jīng)濟需求。本文研究工程是一座典型的高層建筑,與一般商業(yè)寫字樓有相同點,也存在一定的個性。主要功能是會議中心內(nèi)部綜合和數(shù)據(jù)中心,對于這樣的建筑需要智能化系統(tǒng)設(shè)計,滿足各使用單位的應(yīng)用要求。
二、智能化系統(tǒng)分析
(一)通信與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
智能化建筑通信與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)則樓內(nèi)的語音、圖像傳輸、數(shù)據(jù)的基礎(chǔ),與綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)、計算機互聯(lián)網(wǎng)等外部通信網(wǎng)絡(luò)相連,從而保證信息暢通。通信設(shè)備應(yīng)設(shè)置在建筑物內(nèi)底層或地下一層,從雷電防護的角度分析,建筑物的通信設(shè)備不宜設(shè)置在中高層,當(dāng)發(fā)生雷電天氣時會打在一類建筑物高度≥30米,二類建筑物≥45米,所以太高的地方不易設(shè)置弱電間。應(yīng)在建筑物內(nèi)設(shè)置通信網(wǎng)光纜及數(shù)字傳輸系統(tǒng),線路之間不能相互重疊和干擾,根據(jù)建筑物自身類型和用戶接入公用通信網(wǎng)的條件,接口應(yīng)符合通信行業(yè)的相關(guān)規(guī)定。從方便和經(jīng)濟的角度考慮接口【1-2】,并根據(jù)會議中心使用方需求延伸光纜。
(二)電子會議系統(tǒng)
電子會議系統(tǒng)是一種或多種語言聲場、視頻、圖像的環(huán)境是系統(tǒng),是指與會者聚集在一起采取某種通信手段并在相關(guān)電子會議設(shè)備支持下舉行會議,其特點不受時間和空間限制,但由于不同會議場合對電子會議有不同的需求,應(yīng)根據(jù)會議室的定位及需求設(shè)置標記及檔次不同的電子會議系統(tǒng)設(shè)計。
1、擴聲系統(tǒng)設(shè)計:系統(tǒng)配備了數(shù)字音頻處理器、調(diào)音臺、功效等周邊設(shè)備,整個擴聲系統(tǒng)按照《廳堂擴聲系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》中聲學(xué)特征將會議擴聲系統(tǒng)分為會議、文藝演出、多用途等不同種類,其中文藝演出聲學(xué)特性要求最高。多功能廳的擴聲系統(tǒng):主要以音樂重放擴聲、語言擴聲為主,盡可能滿足聽眾席的豐滿度、均勻度、清晰度,不能出現(xiàn)影響音質(zhì)如顫動回聲、回聲、聲聚焦等缺陷。其擴聲最大聲壓級為:額定通帶內(nèi)≥103dB,傳輸頻率特性:以100~6300Hz的平均聲壓級為0dB,在此頻帶內(nèi)允許范圍-4dB~+4dB,50~100Hz。系統(tǒng)總噪聲級:HR-20。穩(wěn)態(tài)聲場不均勻度:1000Hz時≤6dB,4000Hz時≤+8dB。傳聲增益:125~6300Hz的平均值≥-8dB【2-3】。
2、會議發(fā)言系統(tǒng):根據(jù)設(shè)備的連接方式分為有線、無線會議討論系統(tǒng)。根據(jù)音頻傳輸方式的不同還分為模擬會議發(fā)言討論系統(tǒng)和數(shù)字會議發(fā)言討論系統(tǒng)。會議發(fā)言討論系統(tǒng)的類型不同,所支持的最大話筒數(shù)量也不同。本文所研究的會議中心選配了數(shù)字音頻處理器內(nèi)置的自動調(diào)音臺和8只鵝頸會議話筒組成會議發(fā)言系統(tǒng),主要用于演講人員和聽眾人員流動發(fā)言使用。
3、視頻顯示系統(tǒng):按照顯示器件不同,主要分為發(fā)光二極管顯示系統(tǒng)、等離子顯示系統(tǒng)、交互式電子顯示白板顯示系統(tǒng)、DLP背投顯示系統(tǒng)、投影顯示系統(tǒng)等。根據(jù)會場使用需求、場地空間、大小等因素綜合考慮顯示方式。
4、音視頻信號切換系統(tǒng):近年來,高清系統(tǒng)的運用越來越普遍,當(dāng)前已全面實現(xiàn)多種視頻信號切換的多視頻格式混合矩陣,支持全高清數(shù)字視頻切換
5、集中控制系統(tǒng):主要集中監(jiān)控會議室內(nèi)的電氣設(shè)備及音視頻設(shè)備,如攝像機控制及錄像、屏幕升降、投影儀開關(guān)、會場內(nèi)照明開關(guān)及音量調(diào)節(jié),并根據(jù)實際所需設(shè)置不同使用模式控制。
(三)安全防范系統(tǒng)
安全防范系統(tǒng)主要利用多種計算機技術(shù)或現(xiàn)代化控制技術(shù)提供一個全方位和多層次的安全防范系統(tǒng)功,防止非法入侵。并作為案件發(fā)生后的輔助破案的重要手段和依據(jù)。根據(jù)安全防范級別可分為四大類:第一級最高級;使用多種頂級安防技術(shù)和手段,對大型場所實施長時延錄像保證發(fā)生突發(fā)事件時有視頻圖像作為證據(jù)。出入口控制系統(tǒng)運用磁卡、指紋識別卡、IC卡等各類信息卡作為身份識別手段。二級安全防范系統(tǒng)控制中心設(shè)備具有有線、無線及互轉(zhuǎn)換功能,由專人操作報警系統(tǒng)相關(guān)程序。三、四級安全防范系統(tǒng)大致相同,都具備緊急報警裝置實和聯(lián)動警鈴,三級防范只是在四級防范的基礎(chǔ)上增添了如探測器、電視監(jiān)控設(shè)備等室內(nèi)防范措施。
近年來,安全防范系統(tǒng)受技術(shù)發(fā)展的影響正朝著多層次、多方位、多技術(shù)防護的方向發(fā)展。廣州白云國際會展中心涉及高層建筑群,建筑內(nèi)各樓層用途各異,自然而然安全防范系統(tǒng)也有所差異。其設(shè)計思想的主要有以下方面:安??刂浦行牡募上到y(tǒng)通過PC主機將傳統(tǒng)電視監(jiān)控系統(tǒng)或防盜報警系統(tǒng)等各自獨立系統(tǒng)集成有機的整體,使各系統(tǒng)能獨立工作,還能在PC主機統(tǒng)一調(diào)度下協(xié)同,從而實現(xiàn)各種聯(lián)動。在設(shè)備配置上集成系統(tǒng)遵循“硬件聯(lián)動為主,軟件聯(lián)動為輔”的原則,為增加系統(tǒng)的可靠性,在運行上則采用“分散控制、集中管理”原則。系統(tǒng)主要功能涉及異常情況及報警功能,集成系統(tǒng)監(jiān)視工作站上能立即以聲音、文字、圖像、圖標等多種形式警示異常情況及報警信息。
(四)建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)
建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)包括通風(fēng)、電梯、給排水、空調(diào)、能源、冷熱源、變配電、照明系統(tǒng)的監(jiān)控等分系統(tǒng)的綜合管理與統(tǒng)一協(xié)調(diào),是建筑智能化重要組成部分。系統(tǒng)通過分布式的DDC采集和控制建筑內(nèi)的機電設(shè)備信號,以此實現(xiàn)改善系統(tǒng)運行品質(zhì)、機電設(shè)備管理的自動化及節(jié)能降耗的目的。就當(dāng)前功能來看,它能通過最佳控制保證空調(diào)設(shè)計要求和環(huán)境的舒適及有關(guān)公共場所對環(huán)境的規(guī)定,能優(yōu)化公共場所在內(nèi)人員的多少和環(huán)境狀況及自動對冷熱源系統(tǒng)運行參數(shù)。由于建筑面積宏大,功能復(fù)雜,為保證整個建筑群的良好環(huán)境和工作空間,特配備了大量機電設(shè)備,其監(jiān)控的內(nèi)容的主要有給排水系統(tǒng)監(jiān)控、通風(fēng)系統(tǒng)、空調(diào)水系統(tǒng),空調(diào)機、冷凍機組內(nèi)部參數(shù)監(jiān)控、變配電系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、安防系統(tǒng)。建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)作為智能化系統(tǒng)工程的核心,應(yīng)盡可能的選擇具有集成功能和開放性的BAS系統(tǒng)實現(xiàn)與消防系統(tǒng)、安保系統(tǒng)及其他系統(tǒng)的集成。尤其與消防系統(tǒng)的聯(lián)動能大幅度提高整個建筑對火災(zāi)的自動防范能力。與弱電集成系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)后,樓控將設(shè)備相關(guān)信息自動傳送至集成管理系統(tǒng),便于物業(yè)部門維修,從而提高系統(tǒng)間聯(lián)網(wǎng)工作效率。此系統(tǒng)還需此采用集散型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)BAS實時集中監(jiān)控,不僅符合會議中心建筑特點,再加上設(shè)備較分散,集散性控制分站能實現(xiàn)分站、分戰(zhàn)間及中央站之間的數(shù)據(jù)通信,保證系統(tǒng)良好的集散和未來的擴展性。
(五)BMS集成系統(tǒng)
智能建筑通常包括火災(zāi)報警自動化系統(tǒng)、保安自動化系統(tǒng)及通信自動化系統(tǒng)等集成化智能系統(tǒng),其信息集成性可以保證建筑物整體的智能性,融合了通信技術(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)與建筑藝術(shù)有機結(jié)合,并通過對設(shè)備的自動監(jiān)控和信息資源的管理優(yōu)化,從而構(gòu)建高效、安全、靈化度高及適合信息社會發(fā)展需求的建筑物。
三、智能化系統(tǒng)綜合調(diào)試
(一)線路測試
線路校驗:目前線路校驗對采用效果好、速度快的數(shù)字式多路查線儀,傳統(tǒng)傳輸線路敷設(shè)和接線多采用萬用表以導(dǎo)通法,但由于方法過于陳舊,不能準確探究線路故障,故而采用多路查線儀。之后對被校驗回路中的各個部件裝置與設(shè)備接線端進行排查,檢查通訊線及回路線是否短路采用兆歐表測試回路絕緣電阻即可。
(二)單體調(diào)試
1、報警控制器試驗:在開通報警控制器單機前先不接報警點并在平面圖上詳細記錄所有探測點,以此確定是否有損壞異常存在于契機器空載運行控制器中。編碼方法有系統(tǒng)軟件、二進制編碼口上所處的探測回路編碼及自適應(yīng)編碼方式,逐個檢查與控制器未能建立正常通信狀態(tài)的探測點,若探測器出現(xiàn)故障,更換探測器即可。若是管線出現(xiàn)故障,先對故障進行排除,故障消失后再行開機測試。針對帶不上的報警點可先在測量工作電壓,若無電壓則是線路問題。在正常情況下,平均每報警點的監(jiān)視電流大約為0.2-1mA,只要在回路中每一端子串入萬用電流檔即可測量電流值。若結(jié)果報警點電流計算值相差較小,則說明各探測點回路狀態(tài)正常,只需查看底座和探頭接觸是否良好即可。若結(jié)果相差較大,則說明有異常情況存在于單獨個體或幾個報警點狀態(tài)回路中。解決此故障把上述報警點的位置明確標示于設(shè)計圖紙上,以此探究問題來源是線路還是探測點損壞,直到測量回路電流為正常狀態(tài)停止。若上述兩種可能性都被排除,應(yīng)對報警點和底座進行更換。在火災(zāi)報警系統(tǒng)聯(lián)調(diào)結(jié)束后采用檢測儀檢測火災(zāi)探測器,有些火災(zāi)探測器產(chǎn)品為了便于現(xiàn)場測試和檢測設(shè)有磁性舌簧檢查觸點和靈敏度測試孔,進一步控制故障出現(xiàn)率。
2、電子會議系統(tǒng)調(diào)試:將攝像機裝入現(xiàn)場后按照設(shè)計要求調(diào)整好攝像機觀察范圍,之后在控制范圍內(nèi)觀看監(jiān)視器,細調(diào)攝像機獲取較好的圖像。從控制室示波器觀看各攝像機的復(fù)合視頻輸出信號,若信號不符相關(guān)要求,可調(diào)整攝像機使其符合要求。系統(tǒng)調(diào)整則檢查電網(wǎng)的電壓是否符合220V±10%,不接攝像機,用兆歐表和萬用表檢查線路有無短路和斷路,經(jīng)檢查無誤后才能通電調(diào)試。經(jīng)調(diào)整后的系統(tǒng)各指標應(yīng)符合技防辦中相關(guān)標準的各項要求。
3、通信與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng):通信系統(tǒng)采用專用數(shù)字集群無線通信系統(tǒng),為移動用戶、交通樞紐規(guī)定用戶之間提供語音和數(shù)據(jù)的信息交換和無線傳輸通道。調(diào)試前要保證設(shè)備安裝完成,柜內(nèi)以太網(wǎng)交換器、串口服務(wù)器、PABX網(wǎng)管、以太網(wǎng)交換機、TETRA網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器等。調(diào)試方法:通訊設(shè)備室機柜接線端子到設(shè)備進行通道雙向測試。調(diào)試項目:主要信號衰減(阻抗)測試。此類調(diào)試包括①實體接口連接,其中涉及開關(guān)、信號線、連接器、接口盒與固定防護機構(gòu)等。②邏輯接口連接:包括軟件輸入/輸出接口等。③設(shè)備加電調(diào)試:基站數(shù)據(jù)配置、基站加點調(diào)試、傳輸配置。測試步驟:①基站輸出功率測量;主要測試程序:基站天線口經(jīng)射頻電纜接40dB 衰減器,衰減器接負載、基站發(fā)射功率設(shè)置為30dBm、測試基站的發(fā)射功率值是否為30dBm、測試直放站遠端機輸出功率值、衰減器經(jīng)射頻電纜接直放站近端機。
(三)聯(lián)動控制系統(tǒng)的調(diào)試開通
在開通前仔細檢查線路,留意觀察導(dǎo)線上的標注是否與施工圖相符,對可能存在故障線路進行排除,可在現(xiàn)場通過模擬聯(lián)動試驗測試其設(shè)備是否正常,聯(lián)動控制器電源不能在模擬試驗結(jié)束前打開,要等試驗結(jié)束后根據(jù)結(jié)果決定是否打開。所有聯(lián)動設(shè)備現(xiàn)場模擬試驗均無故障后再從消防控制中心手動或自動操作系統(tǒng)聯(lián)調(diào)各個設(shè)備【4】。具體可分為總線制聯(lián)動和多線制聯(lián)動,首先總線制聯(lián)動調(diào)試;對各樓層聯(lián)動驅(qū)動器的縱向電源線及聯(lián)動控制器進行檢查,進一步排除線路故障。按多限制系統(tǒng)對每動驅(qū)動器所帶的聯(lián)動設(shè)備就進行現(xiàn)場調(diào)試模擬試驗,試驗通過后再加上各樓層聯(lián)動驅(qū)動器內(nèi)的輸出接點保險絲。其次多線制聯(lián)動控制系統(tǒng)調(diào)試;在開通調(diào)試前,取下控制中心輸出端子上排保險絲來避免聯(lián)動設(shè)備出現(xiàn)誤動作。以會議中心平面消防圖和系統(tǒng)設(shè)計圖觀察導(dǎo)線標注是否清晰、系統(tǒng)管線是否齊全。在現(xiàn)場對各聯(lián)動設(shè)備實施模擬試驗并添加信號,觀察設(shè)備是否動作。得出試驗結(jié)果,若達到相關(guān)標準,可將消防中心輸出的端子排上加上保險絲,手動開機或自動聯(lián)動即可。
四、結(jié)語
綜上所述,通過對會議中心智能化系統(tǒng)工程實施優(yōu)化控制,不僅減少了系統(tǒng)運行管理人員負擔(dān),提升經(jīng)濟效益,還保證了系統(tǒng)技術(shù)和設(shè)備的可實施性,在一定程度上還滿足各方活動應(yīng)用需求,有足夠的擴展性和靈活性。再加上近年來我國不斷推進中國能源戰(zhàn)略與綠色建筑,智能化系統(tǒng)能降低資源浪費和消耗,減少污染,此外,工作人員還應(yīng)對整個設(shè)備做綜合調(diào)試,記錄各種試運行參數(shù),觀察所出現(xiàn)的問題并及時予以解決,保證安全、節(jié)能、低耗地完成系統(tǒng)工程。達到預(yù)想中的結(jié)果和效果。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:系統(tǒng)集成,LonWorks網(wǎng)絡(luò),弱電
由于我國智能建筑建筑標準制定較晚,與國外智能建筑想必還存在很大的差距,主要體現(xiàn)在許多智能建筑大多只是建立了一些有智能特性的分系統(tǒng), 通過一間監(jiān)控中心來顯示和操作分系統(tǒng);缺乏統(tǒng)一完整的系統(tǒng)操作平臺,各弱電子系統(tǒng)之間無法進行有效信息數(shù)據(jù)交換。有些建設(shè)單位過于看重設(shè)備智能特性,采購了高性能弱電硬件設(shè)備,但是沒有實現(xiàn)真正意義上的系統(tǒng)集成導(dǎo)致建設(shè)投資浪費。所以當(dāng)前如何對建筑智能化進行系統(tǒng)集成成為弱電工程師當(dāng)務(wù)之急。
1、智能建筑目前存在的主要問題
1、1業(yè)主原因
由于建設(shè)單位缺少弱電系統(tǒng)集成這方面的專業(yè)人才,主管領(lǐng)導(dǎo)對設(shè)備自動化、建筑技術(shù)和系統(tǒng)集成等方面一知半解,對智能系統(tǒng)的功能需求定位出現(xiàn)落差,在項目決策時貪大求全,但在建設(shè)項目實施時往往有心無力, 造成半截子工程, 導(dǎo)致系統(tǒng)智能化半途而廢。
1)許多建設(shè)單位對對各弱電子系統(tǒng)“是否要集成”、“怎么集成”都無從做起。有些業(yè)主單純認為單個弱電系統(tǒng)就能夠完成相應(yīng)的功能,對子系統(tǒng)二次集成開發(fā)多此一舉。在建設(shè)過程中分散投資、分散建設(shè),缺少集成功能需求分析、缺少集成管理平臺導(dǎo)致系統(tǒng)集成處于可有可無的狀態(tài)。
2)建設(shè)單位、安裝施工方、設(shè)備供貨商、設(shè)計單位、弱電系統(tǒng)集成商的實施界面無法確定各自的工作范圍和職責(zé),導(dǎo)致在日后施工過程中各單位之間溝通協(xié)調(diào)存在很多困難,甚至引發(fā)工程索賠事件的發(fā)生。
1、2設(shè)計原因
當(dāng)前建設(shè)項目弱電工程設(shè)計往往滯后于建筑結(jié)構(gòu)、機電安裝設(shè)計。
1)設(shè)計單位在弱電設(shè)計時,智能化系統(tǒng)設(shè)備還沒有進行選型及訂購,在同一時間沒有考慮智能系統(tǒng)的集成設(shè)計,事后也是靠以前的工作經(jīng)驗進行施工圖紙設(shè)計,造成預(yù)埋管線遺漏、電纜通道口徑較小等現(xiàn)象出現(xiàn)。
2)設(shè)備供應(yīng)商對圖紙的設(shè)計能力及對建筑智能化規(guī)范標準的認識較差,由于供應(yīng)商只和總包單位存在合同關(guān)系,導(dǎo)致與土建、機電專業(yè)設(shè)計的溝通配合缺乏默契,圖紙無法滿足現(xiàn)場施工的要求,有些甚至出現(xiàn)違反國家強制性規(guī)范現(xiàn)象。
1、3施工原因
由于弱電工程都是外包出去,總包施工單位對弱電設(shè)備了解較少,弱電分包單位安裝過程中與土建、機電安裝溝通配合不夠,各自的施工界面交叉太多,總包單位如果管理能力一般很難對其施工統(tǒng)籌協(xié)調(diào)安排, 造成責(zé)任不清,施工現(xiàn)場管理混亂。
2、建筑智能化系統(tǒng)集成核心
智能建筑系統(tǒng)集成核心在于對建筑的系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、功能和管理四方面的因素進行優(yōu)化設(shè)計,在基礎(chǔ)平臺上集成計算機管理計算機技術(shù)、控制技術(shù)、圖形技術(shù)、通訊技術(shù)等4C技術(shù)系統(tǒng)。
系統(tǒng)集成的主要特征:
建立了一個以計算機網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的監(jiān)控管理平臺。
系統(tǒng)能夠共享系統(tǒng)信息、資源和管理服務(wù),具有簡易和方便的操作界面,
且眾多用戶的不同作業(yè)要求都能夠在管理平臺上操作。
提供一整套能夠?qū)?shù)據(jù)采集及處理的系統(tǒng)軟件, 并將這些整理完的數(shù)據(jù)
在集成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上。
集成的系統(tǒng)應(yīng)該具有向上的開放性能和向下的兼容能力。
3、建筑智能化系統(tǒng)集成內(nèi)容
建筑智能化系統(tǒng)主要由樓宇自動化系統(tǒng)、 辦公自動化系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)和通信與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組成,每個系統(tǒng)內(nèi)又包含數(shù)個不同功能的子系統(tǒng)。智能建筑的系統(tǒng)集成就是將這些系統(tǒng)及其不同的子系統(tǒng)進行集成實現(xiàn)系統(tǒng)智能化管理的目的。
當(dāng)前,智能建筑的系統(tǒng)集成根據(jù)集成內(nèi)容的分布、管理的需要、集成方式、系統(tǒng)集成的目, 一般采取BAS及LonWorks兩種集成模式。
3、1樓宇自控系統(tǒng)( BAS)集成方式
樓宇自控系統(tǒng)集成以BAD為操作平臺實現(xiàn)對樓宇自控子系統(tǒng)、物業(yè)管理子系統(tǒng)、公告信息子系統(tǒng)、設(shè)備維護子系統(tǒng)、綜合保安管理子系統(tǒng)、綜合布線子系統(tǒng)等各子系統(tǒng)利用串行通道進行連接。
BAS系統(tǒng)集成方式實現(xiàn)了對電氣設(shè)備數(shù)據(jù)采集分析和設(shè)備自動化控制。但是由于各子系統(tǒng)都是獨立、相對封閉系統(tǒng), 缺少對外擴展的能力。改進型 BAS提供了DDE交換功能和 API接口函數(shù), 除非進行專門的編程,否則接口兼容性差導(dǎo)致均不支持網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng),。BAS個子系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)進行數(shù)據(jù)交換較為困難,當(dāng)與上級集成系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)時會產(chǎn)生瓶頸效應(yīng),無法有效傳導(dǎo)數(shù)據(jù)。
圖1;BAS系統(tǒng)集成方式
3、2新型建筑智能化系統(tǒng)集成
LonWorks在控制系統(tǒng)中引入了網(wǎng)絡(luò)的概念,實現(xiàn)分布式的網(wǎng)絡(luò)控制。該技術(shù)能夠解決控制系統(tǒng)在設(shè)計、安裝、擴展及維護中出現(xiàn)的問題,并使系統(tǒng)更易于維護及擴展。LonWorks網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。
LonWorks的設(shè)計和實施:
(1)建立控制模型, 確定監(jiān)控點的數(shù)目和類型、監(jiān)控對象與其他設(shè)備的通信方式。
(2)選擇通信類型, 即確定采用何種通信媒體,如根據(jù)需要采用雙絞線自由拓撲結(jié)構(gòu)、信道電源線、供電線、無線等。
(3)選擇控制節(jié)點,主要考慮選擇何種節(jié)點以適合應(yīng)用要求。
(4)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計, 確定每個控制節(jié)點的位置、 網(wǎng)絡(luò)中使用節(jié)點的數(shù)量及路由器、網(wǎng)橋和重發(fā)器的數(shù)量,同時確定網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)型包含的域、子網(wǎng)和組及節(jié)點所在的域和組等。
(5)布線、安裝和調(diào)試。采用綜合布線方法,在確定設(shè)備位置和布線要求后制定布線計劃和細節(jié)即可實施布線、安裝;調(diào)試包括節(jié)點程序的調(diào)試、設(shè)備功能調(diào)試和網(wǎng)絡(luò)聯(lián)調(diào), 采用開發(fā)系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)安裝工具進行調(diào)試。
圖2:LonWorks網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)控制系統(tǒng)
LonWorks網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)采用的綜合布線法是系統(tǒng)集成廣泛使用的方法,體現(xiàn)在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)上。目前, 除火災(zāi)自動報警系統(tǒng)要求單獨布線、衛(wèi)星天線和有限電視外,其余子系統(tǒng)均可采用此方法,系統(tǒng)互換性好、冗余備用率低,降低成本。
5、結(jié)束語
智能建筑的集成化是建筑領(lǐng)域的發(fā)展方向,也是智能建筑建成后評價定級的關(guān)鍵,隨著信息技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)的不斷發(fā)展, 集成技術(shù)也將會不斷地發(fā)展和提高。只有在正確全面的集成功能需求分析基礎(chǔ)上,進行合理投資、科學(xué)地選擇系統(tǒng)集成方案和集成技術(shù),將系統(tǒng)集成落實在智能建筑設(shè)計、 施工和管理的各個階段,才能實現(xiàn)真正意義上的系統(tǒng)集成。
參考文獻
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【關(guān)鍵詞】弱電工程;弱電智能化系統(tǒng);方向;應(yīng)用
Prospects weak intelligent building systems analysis
Han Zhi-bin
(Spring of Hebei Construction Engineering Co., Ltd Handan Hebei 056000)
【Abstract】This paper introduces the concept of weak intelligence system with weak intelligence applications focus, followed by analysis of the benefits brought to the hospital weak intelligence system. Finally, the development and application of weak intelligence of direction in the future.
【Key words】Weak engineering;Weak intelligence systems;Direction;Application
1. 弱電智能化系統(tǒng)的概念及應(yīng)用重點
1.1 弱電智能化系統(tǒng)的概念。弱電智能化系統(tǒng)包括樓宇自動化系統(tǒng)、安保自動化系統(tǒng)、通信自動化系統(tǒng)、智能建筑集成管理系統(tǒng)四大類,共四大類15個子系統(tǒng),營造了面向大眾的人性化就醫(yī)環(huán)境,構(gòu)建了服務(wù)管理的數(shù)字化平臺。安全可靠的智能化系統(tǒng),為使用者提供一個優(yōu)化管理、控制運行、便于維護、舒適安全、高效節(jié)能及安全可靠的工作、生活環(huán)境。
1.2 弱電智能化的應(yīng)用重點。建筑智能化系統(tǒng)建設(shè)是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程,它需要“A+4C”(現(xiàn)代建筑技術(shù)(Architecture)、現(xiàn)代控制技術(shù)(Control)、計算機技術(shù)(Computer)、通訊技術(shù)(Communication)、圖像顯示技術(shù)(CRT),即所謂的“A+4C”技術(shù))以及管理科學(xué)、施工管理技術(shù)等知識的全面支持。智能建筑中的弱電主要分為兩類:一類是國家規(guī)定的安全電壓等級控制電壓等低電壓電能,有交流與直流之分,如24V直流控制電源,或應(yīng)急照明燈備用電源。另一類是載有語音、圖像、數(shù)據(jù)等信息的信息源,如電話、計算機的信息。
(1)智能化建筑弱電工程的總設(shè)計??傮w設(shè)計是智能化建筑弱電工程的關(guān)鍵與核心所在,設(shè)計必須保證符合弱電工程的基本規(guī)范,符合國家或地方出臺的標準,滿足智能化建筑的功能要求。
(2)弱電工程承包商的選擇。智能化建筑弱電工程的標志就是弱電工程的正常運行,因此,承包商的選擇是整個施工的關(guān)鍵所在。施工的成功與否就在于承包商的選擇。根據(jù)弱電工程的特點和目前國內(nèi)智能化建筑弱電工程成敗的分析表明,通常由系統(tǒng)集成商(主承包商)或者業(yè)主對各子系統(tǒng)進行總體協(xié)調(diào)、管理與控制的工程運作模式較多,選擇一個稱職的主承包商(集成商)是工程成敗的關(guān)鍵。從某種意義上講,系統(tǒng)集成商是技術(shù)能力、工程管理、組織能力三者有機的“集成”。
(3)弱電工程系統(tǒng)的維護和管理系統(tǒng)維護和管理不僅是智能化建筑弱電工程取得成果的基本保證,并且是智能化建筑的業(yè)績與成果、投資回報的基礎(chǔ)。
2. 弱電智能化系統(tǒng)在醫(yī)院系統(tǒng)中的應(yīng)用
當(dāng)前醫(yī)院的建筑發(fā)展方向就是弱電智能化系統(tǒng)的應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展尤其是4C技術(shù)(現(xiàn)代計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)、現(xiàn)代圖像顯示技術(shù)及現(xiàn)代通信技術(shù))的快速發(fā)展以及其在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用,弱電智能化系統(tǒng)對建筑物的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)及管理實現(xiàn)了最優(yōu)化組合,也為建筑物的有效利用提供了一個合理、節(jié)能、舒適的環(huán)境。毋庸置疑,弱電智能化系統(tǒng)的應(yīng)用是當(dāng)前及今后一段時間的醫(yī)院建筑的發(fā)展和改革的方向。因此,在對我國醫(yī)院的弱電智能化系統(tǒng)建筑進行設(shè)計時,設(shè)計師必須嚴格執(zhí)行及采用國家規(guī)定的智能建筑設(shè)計標準,“以病人為中心”,大力貫徹與堅持科學(xué)、安全、實用的原則,從而提高弱電智能化系統(tǒng)工程的設(shè)計與建設(shè)質(zhì)量。弱電智能化系統(tǒng)在醫(yī)院的建筑中得到廣泛應(yīng)用。
2.1 營造了方便快捷與舒適整齊的環(huán)境。患者進入門診大廳通過導(dǎo)醫(yī)圖及顯示系統(tǒng)可一目了然地了解醫(yī)院基本情況、科室分布、醫(yī)療專家、各類收費標準、醫(yī)保政策等信息,大樓內(nèi)運行的OA、HIS、LIS、RIS等信息系統(tǒng)將門診、急診、病區(qū)及檢查檢驗等各項操作全部數(shù)字化。從優(yōu)化流程、方便病人的角度出發(fā),將門、急診病人掛號、就診、交費、檢查、檢驗、取藥及治療等醫(yī)療行為均集中在1~5樓,且標志清楚、流程合理,保證了各項功能的良性運作。在門、急診候診區(qū)及公共區(qū)域,安設(shè)置了多媒體、有線電視及背景音樂系統(tǒng),電視節(jié)目及背景音樂烘托出了一種輕松和諧、舒適安逸的就醫(yī)環(huán)境;各掛號處分別設(shè)有自助掛號機,病人可自行選擇掛號類別;一卡通系統(tǒng)一次繳費,多次(執(zhí)行科室)費用確認,減少了病人排隊次數(shù)及等候時間;門診大廳、急診室、檢驗科分別設(shè)置檢驗結(jié)果查詢與打印系統(tǒng),患者根據(jù)需求可隨時查詢或自助打印結(jié)果報告單;手術(shù)視教監(jiān)控系統(tǒng)可向病人家屬(根據(jù)需要)提供觀看手術(shù)過程的個性化服務(wù);樓內(nèi)設(shè)有自助銀行、小商品超市及快餐服務(wù)區(qū),人性化服務(wù)周到、便利、快捷。
2.2 構(gòu)建了服務(wù)管理的數(shù)字化平臺。IBMS實現(xiàn)了建筑物內(nèi)設(shè)備的自動檢測和優(yōu)化控制管理及信息資源共享,為建筑物的使用者提供最佳的信息服務(wù)。一是工作效率顯著提高,在總控中心的BAS工作站上,管理人員可以對所有被監(jiān)控設(shè)備的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控,并可對大多數(shù)設(shè)備進行人為控制或由系統(tǒng)自動記錄保存,無須專人到現(xiàn)場抄錄,提高了工作效率。二是運行成本明顯減少,系統(tǒng)采用遠程網(wǎng)絡(luò)自動化監(jiān)控和有效調(diào)節(jié),不僅節(jié)約了人力資源,而且減少能源浪費。
2.3 建立了安全可靠的智能化系統(tǒng)。醫(yī)院樓宇自控系統(tǒng)采用集散型控制方式,即現(xiàn)場區(qū)域控制、計算機局域網(wǎng)通訊,最后進行集中監(jiān)視、管理的系統(tǒng)控制方式。這種控制方式保證每個子系統(tǒng)都能獨立控制,同時各關(guān)聯(lián)子系統(tǒng)之間的互動集成在統(tǒng)一的軟件平臺上,實現(xiàn)信息共享,進行綜合管理,在中央工作站上集中監(jiān)視和聯(lián)動控制,使得整個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)完善、性能可靠。
3. 弱電智能化應(yīng)用展望
弱電智能化系統(tǒng)工程在建筑中已經(jīng)得到較為廣泛的應(yīng)用,尤其在醫(yī)院、銀行,企業(yè)中的應(yīng)用已經(jīng)相對來說較為普遍了,所以,在未來,進一步發(fā)展和擴大其在銀行,企業(yè)中的應(yīng)用是一個重要的方向,也應(yīng)成為重要的管理內(nèi)容。的建筑中已很普遍,因此,弱電智能化建筑在醫(yī)院的廣泛應(yīng)用是今后的大力發(fā)展方向。智能化系統(tǒng)的應(yīng)用可以給醫(yī)院的管理帶來前所未有的收益,為醫(yī)院營造一個現(xiàn)代化的、快捷方便的、舒適的環(huán)境,為醫(yī)院的集成化管理提供便利的、高效節(jié)能的條件,更易于醫(yī)院的設(shè)備設(shè)施維護。
4. 結(jié)語
智能化建筑弱電工程的施工不僅需要“A+4C”以及管理科學(xué)、施工管理技術(shù)等知識的全面支持,更需要設(shè)計人員嚴密細心的設(shè)計、施工管理人員責(zé)任到人、真正從源頭上把好關(guān)、肩負起安全責(zé)任,切實把建筑安全放在首位。
總之,智能化弱電系統(tǒng)工程在醫(yī)院建筑中的規(guī)模應(yīng)用將有助于提升醫(yī)院的就醫(yī)環(huán)境。智能化弱電系統(tǒng)工程在醫(yī)院建筑中的應(yīng)用是一項復(fù)雜的、具有系統(tǒng)性的工程,在設(shè)計醫(yī)院的智能化弱電系統(tǒng)建筑時一方面應(yīng)該充分考慮各方面的因素,努力創(chuàng)造一個舒適安全的就醫(yī)環(huán)境,為醫(yī)生的行醫(yī)和醫(yī)院的高效管理提供便利條件,另一方面應(yīng)該積極響應(yīng)國家的節(jié)能減排的號召,努力提供易于控制的、高利用率、節(jié)能的環(huán)境。
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【關(guān)鍵詞】智能變電站;數(shù)字職能;繼電保護
1概述
1.1智能變電站的結(jié)構(gòu)
智能變電站作為一種新提出的概念,其界限沒有嚴格的劃分,但業(yè)界通常這樣認為:
智能變電站是由過程層、間隔層、站控層三個方面構(gòu)成的。
過程層是指由一次設(shè)備和智能組件構(gòu)成,主要的任務(wù)是用來實現(xiàn)變電站電能分配、轉(zhuǎn)換、傳輸,同時兼顧控制、保護、測量、計算、監(jiān)控等輔助功能的部分,即可使一次設(shè)備實現(xiàn)完全智能化。間隔層是由繼電器即設(shè)備保護系統(tǒng)以及測控系統(tǒng)等二次設(shè)備組成,他的工作目的是為了實現(xiàn)與各種非系統(tǒng)遠程I/O設(shè)備、傳感器和控制器通信的功能,從而實現(xiàn)二次設(shè)備的信息通訊。站控層主要包括自動化系統(tǒng)、站域控制、通信系統(tǒng)和對時系統(tǒng)等子系統(tǒng),它的主要任務(wù)是為了對全站實現(xiàn)整體的測量和控制功能。如可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)進行采集以及對同步相量采集、能量狀態(tài)和保護信息的采集與分析管理等相關(guān)功能。從總體上來看,智能變電站是過程層、間隔層、站控層不同分工的統(tǒng)一體。
1.2現(xiàn)代智能變電站系統(tǒng)對保護系統(tǒng)的要求
保護測控設(shè)備是以智能化組件的一部分存在且面向間隔的。不論往多間隔二次設(shè)備集成
的趨勢發(fā)展,還是向按間隔一二次設(shè)備集成的思路發(fā)展,均會對設(shè)備設(shè)計提出了新的更高的要求:
(1)統(tǒng)一化的硬件平臺
因為測量與執(zhí)行部分通過一次設(shè)備的智能化從保護測控設(shè)備中分離開來,保護測控設(shè)備只要強大的數(shù)據(jù)通信能力以及強大的邏輯運算能力,為保護測控設(shè)備應(yīng)用統(tǒng)一硬件平臺創(chuàng)造了有利條件。
(2)與光電互感器與智能化開關(guān)數(shù)字接口以及大流量數(shù)據(jù)信息處理能力智能化變電站根據(jù)合并單元MU以及智能化單元一次設(shè)備的智能化到智能化變電站的智能化一次設(shè)備,均著重要求數(shù)據(jù)采集的通信方法,這是光纜取代電纜的必然趨勢。保護測控設(shè)備的直接模擬采集和完成數(shù)據(jù)運算的方法出現(xiàn)了根本的改變。要求保護測控設(shè)備要有與智能化一次設(shè)備的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)接口。
(3)要求多個不同用途的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)通信接口的建立
智能化變電站的結(jié)構(gòu)為三層兩網(wǎng),因為信息的交換,網(wǎng)絡(luò)流量以及運行實時性不同的要求,組成不同的以太網(wǎng)通信接口。發(fā)展的過程中出于可靠性的考慮,要求GOOSE與采樣值分別組網(wǎng)。
2數(shù)字化變電站主要設(shè)備
2.1光學(xué)互感器
光學(xué)互感器的作用原理是通過光敏原件對光線變化產(chǎn)生感應(yīng)從而測量電路參數(shù)的變化。根據(jù)作用原理它可以分為電流互感器和電壓互感器。電流互感器的作用原理依據(jù)法拉第效應(yīng),光的偏振角的變化可以反映晶體周圍磁場的變化,通過測量偏振角的變化得出導(dǎo)線電流。電壓互感器作用原理是依據(jù)波克爾效應(yīng),光的入射角與出射角之差反映出周圍電場的變化通過測量此參數(shù)的變化來得出導(dǎo)線電壓。光學(xué)互感器具有很多優(yōu)秀的特點,其具有抗電磁干擾能力強、測量范圍大、響應(yīng)時間短、輕便易用等優(yōu)點。
2.2智能化斷路保護器
智能化斷路保護器的主要特征:數(shù)字化的接口取代硬接線,完成對斷路器的控制和狀態(tài)監(jiān)視;能夠給出斷路器的健康狀況及檢修建議。
3數(shù)字繼電保護測試儀
數(shù)字化智能變電站的系統(tǒng)環(huán)境見下圖1,數(shù)字繼電保護測試儀,即圖中的F66,它不僅具備IEC61850數(shù)字測試和小信號模擬量測試的兩種功能,并可同時外接電流與電壓功放器。他所擁有的4對光電收發(fā)器,可以對IEC61850規(guī)范中各種通信信息進行標準有效且實用的編解碼操作。其調(diào)試系統(tǒng)還支持儲存完整的基于保護模型的解析文件,從而能夠?qū)崿F(xiàn)電流電壓通道選擇等配置,因此此數(shù)字繼電保護測試儀能夠很方便地與各種型號保護接口相連,使用起來非常靈活實用。而2組隔離的12路模擬小信號輸出,可同時支持測試不同種類與型號的互感器信號以及對其進行保護,對功率的輸入也可以支持不同類型與品牌的外接功率源,來對傳統(tǒng)普通保護和數(shù)字智能化保護進行對比測試。同時其擁有八組不同功用的開入量,其中四對為通用開出量,另外四對為快速開出量以,從而在功能上可以實現(xiàn)保護的完整閉環(huán)測試。系統(tǒng)內(nèi)置GPS是為了實現(xiàn)遠距離信息交流。系統(tǒng)同樣可接入與變電站同步電信號,實現(xiàn)測試儀輸出與變電站同步。
4智能變電站保護裝置跳閘方式
現(xiàn)在,南方電網(wǎng)公司下的各個現(xiàn)代數(shù)字變電站,其保護裝置的出口跳閘均使用網(wǎng)跳的方式。早期國家電網(wǎng)建設(shè)的現(xiàn)代數(shù)字智能化變電站保護裝置有一部分同樣是網(wǎng)跳方式,但自從《Q/GDW441—2010智能變電站繼電保護技術(shù)規(guī)范》后,國家電網(wǎng)公司新建的智能變電站基本上全部采用的是采用直跳方式。
采用直跳方式的智能變電站保護裝置,優(yōu)點是不依懶于網(wǎng)絡(luò),采用的是點對點傳輸模式,二次接線如圖2
由于使用了點對點傳輸技術(shù),網(wǎng)絡(luò)通信不會對保護系統(tǒng)的跳閘動作產(chǎn)生影響,所以在很大程度上可避免交換機帶來的問題。因為交換機的延時很有可能造成誤動,且交換機易受電磁干擾。
但直跳方式也有明顯的缺點,其一他對硬件的配置要求增高,因為點對點模式下,保護裝置的數(shù)據(jù)接口大幅增加,CPU需同時處理各個端口的數(shù)據(jù),處理量增大。相應(yīng)的保護硬件的成本增加。其二由于端口的增加導(dǎo)致故障的概率也明顯增加,CPU發(fā)熱量大,光纖熔接點增多都是增加故障概率的因素。同時,故障發(fā)生后的分析難度變大。
5基于IEC61850標準的裝置建模
IEC61850并非用于使系統(tǒng)功能標準化,其實它的功用是為了實現(xiàn)變電站與集控中心之間及變電站內(nèi)IED之間的通信要求。建立IED的對象模型,以IEC61850標準對IED的功能進行定義、分析和分配。如在數(shù)控式變壓器保護裝置為例,雖然不同型號與品牌的產(chǎn)品在功能細節(jié)上有一些差異,但都包含五個方面的基本功能:一保護功能。二測量功能:電流功率的有無及影響因素。三控制功能:電路的斷電保護控制。四故障數(shù)據(jù)記錄。五人機交互:提供人機就地交互的功用。
IEC61850標準用邏輯節(jié)點LN(LogicalNode)描述設(shè)備的功能,實際設(shè)備的每個功能都定義為相應(yīng)邏輯節(jié)點類的一個實例?,F(xiàn)在在通用典型的變壓器保護裝置中,其中的每一個功能都是可以用IEC61850-7-4中與之對應(yīng)的邏輯節(jié)點來描述。然后按功能將其分配到不同層空間中去,如圖3結(jié)構(gòu)所示。
注:圖中,RADR表示擾動記錄功能;邏輯節(jié)點PDIF、PHAR、PIOC分別表示差動保護、諧波制動、瞬時過流保護功能;MMXU表示測量功能;CSWI表示斷路器控制功能;IHMI表示就地設(shè)定和手動操作功能;TCTR、TVTR分別表示電流、電壓互感器;XCBR表示斷路器。
6配置工具
在通常情況下,系統(tǒng)的功能描述性文件至少幾千行,而整個系統(tǒng)的信息描述文件有可能達到幾萬,甚至幾十萬行,這些內(nèi)容如果全是由手寫工作來完成系統(tǒng)功能配置,會使工作量及其巨大同時還非常容易出錯。所以,簡單方便的可視化配置工具,對于整個系統(tǒng)來說是十分必要的,因為不但可以極大減少人工的工作量,提高配置效率,還能清晰有效地檢查配置文件的正確與否。傳統(tǒng)的變電站,即使是正確的二次接線圖,也不能保證現(xiàn)場實際操作時能否配置正確;而通過靜態(tài)驗證手段,配置工具卻可以保證二次設(shè)備之間邏輯聯(lián)結(jié)的正確性,從而保證實施的可靠性。配置工具,從其不同的功能上大體上可劃分為系統(tǒng)配置工具和裝置配置工具。系統(tǒng)配置工具主要工作是負責(zé)校驗導(dǎo)入導(dǎo)出的配置文件,保證語法的正確性。裝置配置工具則是生成和維護裝置ICD文件,完成裝置配置并導(dǎo)入裝配置數(shù)據(jù)到裝置。
系統(tǒng)配置工具的下面五種實例配置能夠得到裝置配置工具的支持:
(1)通信參數(shù)配置。
(2)IED名稱及描述。
(3)數(shù)據(jù)對象實例(DOI)描述的配置。
(4)報告控制塊及其數(shù)據(jù)集配置。
(5)GOOSE控制塊及其數(shù)據(jù)集配置。
7系統(tǒng)裝置的測試
測試是保護系統(tǒng)開發(fā)研制過程中必不可少的一部分。需要進行包括形式試驗、兼容性試驗等性能測試和系統(tǒng)一致性測試。只有通過一致性測試,才能從功能上實現(xiàn)互操作。有許多專門的機構(gòu)來進行這方面的測試。
裝置的功能測試相較于以往發(fā)生了較大的變化,主要是因為數(shù)據(jù)接口方式與傳統(tǒng)相比有著本質(zhì)上的不同。測試的方法是,第一要搭建測試系統(tǒng),方法是通過傳統(tǒng)的繼電保護測試儀結(jié)合模塊單元以及保護測控裝置構(gòu)成閉環(huán)的測試系統(tǒng)。只要模塊單元和保護測控裝置已經(jīng)完成相應(yīng)的配置工作,我們就可以將他們當(dāng)做一個整體看待,這樣一來它與傳統(tǒng)的繼電保護裝置就基本上一致了。采用專業(yè)的能支持IEC61850的測試儀或軟件工具針對性的進行測試,是更為直接有效地方式。除此之外,有許多軟件工具都能夠進行數(shù)字智能化保護裝置調(diào)試或測試,比如IEDScout組態(tài)軟件。
8結(jié)語
智能化化變電站的快速發(fā)展,在逐漸地改變二次保護的設(shè)計思路與方法。目前,智能電網(wǎng)戰(zhàn)略更加速了智能變電站的發(fā)展,許多具有革命性的新技術(shù)方案被提出和實現(xiàn),這也同時對繼電保護裝置的設(shè)計提出了根本性的變革要求。智能變電站智能保護系統(tǒng)的很多實現(xiàn)技術(shù)和手段都可以沿用數(shù)字化變電站的方案,許多非常高級的應(yīng)用都已逐步實現(xiàn)。本文通過對現(xiàn)有電網(wǎng)采用合理有效的保護測試分析方法,兼容新舊了變電站以不同方式,進一步實現(xiàn)了變電站一二次設(shè)備,繼電保護系統(tǒng)的智能化診斷,分析及決策功效,全面總結(jié)和闡述了智能變電站保護測控裝置開發(fā)設(shè)計的一般思路,所涉及的關(guān)鍵技術(shù)正在不斷地完善和成熟,對建立電力系統(tǒng)設(shè)備保護測試智能化分析決策系統(tǒng)具有很高的現(xiàn)實意義。
參考文獻:
關(guān)鍵詞 電力系統(tǒng);自動化;智能技術(shù);分析
中圖分類號TM6 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2013)83-0060-02
為了保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性,需要通過自動化的監(jiān)控和檢查設(shè)備的功能對電力系統(tǒng)的各個部分進行配置。運用信息與網(wǎng)絡(luò)的傳遞功能,對電力系統(tǒng)進行近距離或是遠距離的電力輸送,來保證電力的輸送質(zhì)量。通常條件下,電力系統(tǒng)的自動化結(jié)構(gòu)主要有調(diào)整自動化、變電站的自動化與電網(wǎng)自動化。
1電力系統(tǒng)的自動化和智能技術(shù)的科學(xué)內(nèi)涵
電力系統(tǒng)的自動化就是指在電能的運輸與管理上融入自動化技術(shù),而且它的種類也有很多。而智能技術(shù)則是智能化的電子技術(shù)的通俗說法,它包括了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與人機的接口,并且智能技術(shù)也存在著很多的分類。
智能技術(shù)可以針對產(chǎn)品出現(xiàn)的問題合理地進行解決,突破了舊的控制與適應(yīng)方式來解決問題,并且效果也很明顯。現(xiàn)在,智能技術(shù)還在不斷地完善與發(fā)展,并且得到了一致的認可與重視,還融入于各個電力系統(tǒng)的具體領(lǐng)域,取得了有效的成績。
專家體系應(yīng)用在電力系統(tǒng)的范圍也是很全面的,它是以知識為基礎(chǔ)的體系,并且應(yīng)用在智能技術(shù)的調(diào)節(jié)、管理與決策上,完成電力系統(tǒng)的控制管理。它是主要解決一些具有不定因素的知識方面的問題。它通過智能的方法得到了控制系統(tǒng)的更新和應(yīng)用,經(jīng)過一系列的推理來實現(xiàn)電力系統(tǒng)的目標。但是專家體系的應(yīng)用還是有一些限制性的因素。它很難模仿創(chuàng)造性的控制,只能進行表面知識的引用,缺少具有深度的設(shè)計,適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境的能力也很差。所以,要將專家體系和常規(guī)的一些工具相融合再進行使用。
模糊方式是對電力系統(tǒng)進行整體控制的一種方法,并且操作簡單易行,能夠?qū)﹄S機的、不明系統(tǒng)進行控制管理。把人為的控制經(jīng)營通過模糊的方式進行表達,使用推理與管理的方式,對不簡單的系統(tǒng)進行合理的控制。一般使用“一旦……,就……”的表述方式,在具體的操作中,魯棒性的表現(xiàn)比較強烈,而不是依靠專家體系和操作經(jīng)驗。事實上,模糊方法的控制管理的使用也非常地廣泛,跟一般的控制技術(shù)相比較,模糊技術(shù)更能夠提高產(chǎn)品的質(zhì)量的控制水平。而且,它還包括了很多的智能技術(shù)的控制方式的交叉性的融合,電力系統(tǒng)自動化中的最具有潛在實力的應(yīng)用技術(shù)就是綜合性的控制技術(shù)。目前,對電力系統(tǒng)自動化的探索中有很多的研究是有關(guān)于模糊方式與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的融合等問題的,這些結(jié)合的方式的應(yīng)用會對電力系統(tǒng)的自動化更有幫助。智能技術(shù)的集成就是綜合性的智能技術(shù)的繼續(xù)的前進方向,也是對電力系統(tǒng)自動化的深層次的研究和探索,將多種智能化的控制技術(shù)融合在一起,形成一個集成化的智能控制技術(shù)的統(tǒng)一的整體,互相補充,發(fā)揮優(yōu)點。
2 電力系統(tǒng)自動化技術(shù)和智能技術(shù)的有效融合
智能技術(shù)與電力系統(tǒng)的自動化技術(shù)的有效融合,更深層次地健全和發(fā)展了電力系統(tǒng)的科學(xué)配置。智能技術(shù)在電力領(lǐng)域的合理應(yīng)用,不但調(diào)配了電力體系發(fā)展的單一性與其自身的波動性,而且還給人們提供了更加便宜、便捷的電力體系。因此,智能技術(shù)被有效地融合在了電力系統(tǒng)的自動化中。
3 如何將智能技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)自動化中
3.1模糊控制技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化合理使用
模糊控制的的應(yīng)用可以讓電力系統(tǒng)在構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的時候更順利,并且使構(gòu)建模型的過程簡單化,更方便操作。電力系統(tǒng)使用構(gòu)建模型的方式來進行控制,這是一種現(xiàn)代化的操作方式,比一般的方式更有優(yōu)勢,操作更便捷。如,交通燈的顏色的轉(zhuǎn)變;汽車的自動變速器的應(yīng)用等。因此,我們發(fā)現(xiàn)模糊控制技術(shù)應(yīng)用在電力系統(tǒng)中的實例是很豐富的,可以應(yīng)用于電力系統(tǒng)的各個領(lǐng)域。
3.2神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)體系在電力系統(tǒng)自動化中的使用
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)體系具有非線性的特征,能夠很好地使用在電力系統(tǒng)中,并且,它還有自我的學(xué)習(xí)和管理的能力,和強大的信息處理系統(tǒng)和能力。所以,很多的、容易的神經(jīng)元組合成了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)體系,就形成了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)體系的控制原理。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方式是采用特定的學(xué)習(xí)計算方法,把被隱藏了的很多的信息數(shù)據(jù)挖掘出來并進行調(diào)整,來實現(xiàn)非線性的映射過程,這樣的控制方式在很多的電力系統(tǒng)的處理中都被有效地使用。如,自動化的控制管理方面、圖像的處理方面等,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方式還被應(yīng)用于醫(yī)學(xué)方面。
3.3專家體系的控制技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化技術(shù)中使用
專家體系的控制可以在最短的時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)和解決電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題,在最大的程度上減緩了網(wǎng)絡(luò)信息的停滯或者是延時造成的不安全性和不方便性。專家體系控制技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化中的使用也是很寬泛的,如,專家控制技術(shù)可以及時地辨識出電力系統(tǒng)的危險狀態(tài)、進行系統(tǒng)的恢復(fù)處理等。并且它在電梯的施工中也有很多的應(yīng)用,在電梯出現(xiàn)安全隱患的時候,它能夠第一時間發(fā)現(xiàn),并且進行緊急的處理。在電梯中融入專家控制技術(shù)能夠保證電梯的安全性和實用性。專家控制體系在電力自動化中的使用是很有價值的。
3.4綜合性智能體系在電力系統(tǒng)自動化中的使用
綜合性的智能體系可以按照模糊控制體系的構(gòu)造進行科學(xué)地、有機地將一些控制技術(shù)融合起來,從而健全電力系統(tǒng)的自動化技術(shù),讓它可以具有簡便性、穩(wěn)定性和使用性。因為智能技術(shù)的控制方式中間是存在著交叉性的差異的,通常人們會把他們進行組合分析,如,將神經(jīng)控制和專家控制相融合;神經(jīng)控制和模糊方式進行結(jié)合等。
4結(jié)論
本文通過對電力系統(tǒng)自動化與智能技術(shù)的分析,發(fā)現(xiàn)智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化中的應(yīng)用領(lǐng)域非常多,并且應(yīng)用的方式也是多種多樣的。智能技術(shù)最初需要融入到電力系統(tǒng)自動化中是為了保證電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性,而隨著智能技術(shù)地不斷發(fā)展,模糊控制方式、神經(jīng)控制、綜合性的控制方式等都應(yīng)用于電力系統(tǒng)的各個部分,尤其是在醫(yī)學(xué)方面和交通、日常生活的應(yīng)用方面都起著很重要的作用。而現(xiàn)在的智能技術(shù)要朝著智能技術(shù)的集成化進行發(fā)展,將各種智能控制技術(shù)科學(xué)地融合在一起,形成一個統(tǒng)一的智能化技術(shù)體系,更好地應(yīng)用在電力系統(tǒng)自動化中,給人們的生活和工作帶來更多的便利。
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關(guān)鍵詞:自動售檢票;清分系統(tǒng);智能化
1自動售檢票清分系統(tǒng)的簡介
自動售檢票系統(tǒng)是在城市軌道交通中普遍應(yīng)用的收費系統(tǒng),其能實現(xiàn)交通售票、檢票、收費、統(tǒng)計管理等的自動化處理,對滿足近年來日益增長的客流壓力,縮短人們的出行時間有著重要的意義。隨著軌道交通以及自動售檢票系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,用戶數(shù)量不斷增長,為了加快結(jié)算效率,清分系統(tǒng)逐漸得到了廣泛的關(guān)注。
自動售檢票清分系統(tǒng)主要具有四大功能:一是清分功能,作為清分系統(tǒng)的核心功能,負責(zé)根據(jù)清分規(guī)則,自動對運營數(shù)據(jù)進行采集與審核,并完成各運營商間以及與公交、銀行系統(tǒng)間的清分結(jié)算;二是交互功能,主要負責(zé)對運營數(shù)據(jù)進行整合與處理,并與自動售檢票系統(tǒng)、銀行和公交系統(tǒng)等保持數(shù)據(jù)的交互;三是運營管理功能,具有對軌道交通票務(wù)、用戶、權(quán)限等的管理功能;四是歷史記錄于查詢功能,能夠自動記錄軌道交通的客流、售檢票、清分等交通數(shù)據(jù),并可以通過對數(shù)據(jù)庫的訪問隨時對歷史數(shù)據(jù)進行查詢。
2自動售檢票清分系統(tǒng)的意義
近年來,隨著我國城市化進程的不斷深化,我國城市建設(shè)速度不斷加快,城市軌道交通等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)更是得到迅猛的發(fā)展,我國歷年城市軌道投入運營里程數(shù)如下表所示。
表1 我國歷年城市軌道投入運營里程數(shù)表
通過上表可以看出,近年來我國城市軌道建設(shè)一直保持較快的發(fā)展速度,隨著我國城市軌道交通線路的日益增多,給傳統(tǒng)的管理以及清分方式帶來了挑戰(zhàn),而自動售檢票清分系統(tǒng)的引入,掃除了影響軌道交通發(fā)展的桎梏,促進了其進一步發(fā)展。自動售檢票清分系統(tǒng)的應(yīng)用,首先實現(xiàn)了各軌道運營商間的高效的對賬與清分,使得各軌道運營商間的合作更加緊密;其次通過與銀行、公交系統(tǒng)等的合作,實現(xiàn)了軌道交通、公交、銀行等一卡通,為消費者提供了便利;另外系統(tǒng)自身強大的數(shù)據(jù)采集處理功能,為軌道交通的運營管理以及決策提供了有力的支持。
3自動售檢票清分系統(tǒng)的智能化控制方案
自動售檢票清分系統(tǒng)主要由服務(wù)器、數(shù)據(jù)存儲器以及網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備等硬件以及硬件平臺上運行的各種軟件構(gòu)成,根據(jù)功能不同其可以分為清分系統(tǒng)、運營管理系統(tǒng)、交互系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)以及安全系統(tǒng)等模塊。自動售檢票清分系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示。
圖1 自動售檢票清分系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
清分系統(tǒng)作為自動售檢票清分系統(tǒng)的關(guān)鍵核心模塊,為保證其運行效率及可靠性,需配置兩臺主服務(wù)器,并以協(xié)同運行方式共同分擔(dān)清分任務(wù),維持負荷均衡以保證較高的清分效率。當(dāng)一臺服務(wù)器故障時,另一臺能夠承擔(dān)全部清分任務(wù),從而保證了清分工作的可靠性。交互系統(tǒng)負責(zé)與其他運營商、銀行、公交等外部系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)的交互,直接與其數(shù)據(jù)庫進行交互訪問,為避免數(shù)據(jù)標準不同引起的無法識別問題,需要對外部系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行處理,轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的清分系統(tǒng)的數(shù)據(jù)格式,并提供給主服務(wù)器進行處理。由于清分系統(tǒng)涉及大量重要數(shù)據(jù)信息,為保證數(shù)據(jù)的可靠,系統(tǒng)配置有兩臺數(shù)據(jù)服務(wù)器,一臺作為熱備用存儲歷史數(shù)據(jù),二者實時進行數(shù)據(jù)交互,一旦主數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)生故障備用服務(wù)器立即投入運營,以保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的可靠性。為了保證系統(tǒng)重要數(shù)據(jù)的安全,系統(tǒng)配置有防火墻系統(tǒng),對與主服務(wù)器相連的線路中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行監(jiān)控和過濾,防止黑客惡意入侵以及計算機病毒的進入,保證系統(tǒng)運行的安全性。系統(tǒng)運營管理服務(wù)器主要負責(zé)對系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行分析和處理,及時對交通運營狀態(tài)進行調(diào)整,并為決策者提供相應(yīng)的決策信息。
圖2 自動售檢票清分系統(tǒng)接口示意圖
通過自動售檢票清分系統(tǒng)接口示意圖可以看出,系統(tǒng)在運行時,自動售檢票系統(tǒng)采集各線路自動售檢票機的相關(guān)信息,并將數(shù)據(jù)傳輸至清分系統(tǒng),清分系統(tǒng)收到數(shù)據(jù)后,對其進行分析處理,并與公交、銀行、其他運營商以及通信運營商等外部系統(tǒng)進行交互,按照清分標準完成對賬及清分工作,從而實現(xiàn)了軌道交通收益的智能化清分。
4結(jié)束語
隨著我國城鎮(zhèn)化進程的不斷深化,城市軌道交通等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)必將得到進一步支持和發(fā)展,隨著軌道交通規(guī)模的不斷擴大,應(yīng)用自動售檢票清分系統(tǒng)對提高清分效率,促進軌道交通的發(fā)展有著深遠的影響。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:機電一體化;智能控制;應(yīng)用;分析
中圖分類號: TH-39 文獻標識碼: A 文章編號:
前言
目前,機電一體化已經(jīng)覆蓋了多個領(lǐng)域,促進了機電一體化技術(shù)不斷進步。但在實際的生活中,很多機電一體化應(yīng)用中的農(nóng)業(yè)與工業(yè)對象具有多層次、不確定性、非線性等特征,給機電一體化的發(fā)展帶來了很大的難題。智能控制系統(tǒng)的出現(xiàn)及應(yīng)用,為機電一體化的長遠發(fā)展創(chuàng)造了良好的外部環(huán)境。因此,智能控制在機電一體化方面的應(yīng)用越來越受到人們的重視。
一、機電一體化系統(tǒng)中智能控制的概述
智能控制是在傳統(tǒng)理論的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,傳統(tǒng)控制僅是智能控制的一部分,屬于智能控制的最低級階段。智能控制系統(tǒng)的機構(gòu)是開放的、分布式的,對綜合信息的處理能力比較強。智能系統(tǒng)不僅追求機電一體化的高度自治,更注重全局性的優(yōu)化。智能控制是一個多學(xué)科相互交叉的學(xué)科,其理論基礎(chǔ)是自動控制理論、人工智能、信息論及運籌學(xué)的交叉。智能控制的任務(wù)及主要對象具有不確定性、高度復(fù)雜及非線性的要求,而傳統(tǒng)控制形式的方法,一般僅能用于單一的任務(wù)對象,通常要求有精確的數(shù)學(xué)模型。
二、 智能控制的有效應(yīng)用是機電一體化的必然趨勢
從20世紀90年代的后期開始,一些較發(fā)達國家的機電一體化技術(shù)已經(jīng)進入了智能控制的新階段。一方面,通信技術(shù)、光學(xué)等加入到機電一體化行列中,微細加工技術(shù)也逐步在機電一體化中得以有效應(yīng)用,出現(xiàn)了微機電一體化及光電一體化等新的分支結(jié)構(gòu);另一方面,有關(guān)機電一體化系統(tǒng)建模的分析、設(shè)計以及集成方法,機電一體化學(xué)科體系及發(fā)展趨勢等都開展了深刻的研究。同時,因為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能控制和光纖技術(shù)等多領(lǐng)域都有了較大進步,這為機電一體化的技術(shù)發(fā)展提供了廣闊空間,也為產(chǎn)業(yè)化奠定了基礎(chǔ)。智能控制已成為21世紀機電一體化發(fā)展的必然趨勢,它在控制理論的基礎(chǔ)上,加以運籌學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、計算機科學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)、混沌動力學(xué)及人工智能等眾多新方法、新思想,通過對人類智能的模擬,使其具有思維邏輯、判斷推理能力以及決策能力,以獲得更準確的控制目標。智能控制已經(jīng)在機電一體化的系統(tǒng)研究中日益受到重視,建筑智能化及機器人的智能化就是其典型應(yīng)用。
三、智能控制在機電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用
從20世紀90年代后期,機電一體化技術(shù)向智能控制發(fā)展,開辟了機電一體化技術(shù)發(fā)展的新篇章。機電一體化的未來發(fā)展必將是以智能化作為主要方向,智能控制的優(yōu)劣直接決定機電一體化系統(tǒng)的整體水平。
1、智能控制在機械制造過程中的應(yīng)用。
機械制造是機電一體化系統(tǒng)中的重要組成部分,當(dāng)前最先進的機械制造技術(shù)就是將智能控制技術(shù)與計算機輔助技術(shù)有機結(jié)合,向智能機械制造技術(shù)的方向發(fā)展。其最終目標是利用先進的計算機技術(shù)取代一部分腦力勞動,從而模擬人類制造機械的活動。同時,智能控制技術(shù)利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)計算的方法對機械制造的現(xiàn)狀進行動態(tài)地模擬,通過傳感器融合技術(shù)將采集的信息進行預(yù)處理,從而修改控制模式中的參數(shù)數(shù)據(jù)。智能控制在機械制造中的應(yīng)用領(lǐng)域包括:機械故障智能診斷、機械制造系統(tǒng)的智能監(jiān)控與檢測、智能傳感器及智能學(xué)習(xí)等。
2、智能控制在數(shù)控領(lǐng)域中的應(yīng)用。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,我國的機電一體化技術(shù)的發(fā)展對數(shù)控技術(shù)提出了更高的要求,不僅需要完成很多的智能功能,還需要擴展、模擬、延伸等新的智能功能,從而使得數(shù)控技術(shù)可以實現(xiàn)智能編程、智能監(jiān)控、建立智能數(shù)據(jù)庫等目標,運用智能控制技術(shù)可以實現(xiàn)這些目標。比如說,利用專家系統(tǒng)可以數(shù)控領(lǐng)域中難以確定算法與結(jié)構(gòu)不明確的一些問題進行綜合處理,再運用推理規(guī)則將數(shù)控現(xiàn)場的一些數(shù)控故障信息進行推理,從而獲得維修數(shù)控機械的一些指導(dǎo)性建議。
3、智能控制在機器人領(lǐng)域的應(yīng)用
在動力學(xué)體系中,機器人通常是強耦合、非線性、時變的;在傳感器的信息中,機器人是多信息的;在控制參數(shù)中是多變的、控制任務(wù)上是多任務(wù)的;機器人的這些特點非常適合智能控制的有效應(yīng)用。
目前,智能控制已經(jīng)應(yīng)用到機器人領(lǐng)域的多個方面,比如機器人的多傳感器信息的融合及視覺上的處理、機器人在移動行走時躲避障礙的行為以及行走的路徑、定位與軌跡跟蹤;機器人手臂的動作、姿態(tài)的控制等。通過人工神經(jīng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、模糊控制及專家技術(shù)隊機器人進行環(huán)境建模、控制、檢測、定位及規(guī)劃等方面的研究日趨成熟,并在眾多應(yīng)用系統(tǒng)中得以證明。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特點是自學(xué)能力強、非線性映射能力強、實效性好,所以在機器人的動力學(xué)中廣泛應(yīng)用,尤其適用于多角度的機械臂現(xiàn)場學(xué)習(xí)及控制。通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方式,可融合每個傳感器中輸入的信息,其系統(tǒng)具有較強的魯棒性及容錯功能。模糊控制就是一種帶有魯棒特點的智能控制的方案,在機器人的控制、建模、模糊補償控制等不同層面均有廣泛的研究及應(yīng)用。免疫算法主要體現(xiàn)在機器人對路徑的規(guī)劃和發(fā)現(xiàn)中,同時進化計算與遺傳算法對機器人系統(tǒng)帶來了全新的控制技術(shù)并優(yōu)化編程。
4、智能控制在建筑樓宇中的應(yīng)用
隨著智能大廈的不斷增加,機電一體化中的智能控制在建筑樓宇的應(yīng)用也越來越廣泛。當(dāng)建筑中的空調(diào)開始工作時,通過自動控制可將風(fēng)道的溫度及濕度進行調(diào)節(jié)與比較,采用比例積分調(diào)節(jié)器閉環(huán)的方式對冬季模式與夏季模式分別設(shè)置,這種閉環(huán)智能控制的方式反應(yīng)速度快、超調(diào)程度小,能夠保持室內(nèi)的溫度與濕度在設(shè)定的數(shù)值內(nèi),且精確度高。一般根據(jù)空氣的質(zhì)量情況,程序可智能調(diào)節(jié)新風(fēng)閥,既避免浪費能量,又確保室內(nèi)的空氣質(zhì)量。這種智能控制,可通過網(wǎng)絡(luò)及軟件實現(xiàn),既能夠控制與管理中央控制室的各項指標,又能保證實時監(jiān)控空調(diào)機組的運行狀態(tài)。在建筑物的照明系統(tǒng)中,通過智能控制可實現(xiàn)定時及保安狀態(tài)下對照明進行控制,同時通過中央管理計算機和通信控制的聯(lián)網(wǎng),可實時監(jiān)控各個系統(tǒng)的狀態(tài)。智能控制在建筑的照明中主要控制三個部分,一是時間的控制,如每日開啟及閉合某區(qū)域照明的時間段等;二是對邏輯的智能控制,如當(dāng)消防信號已經(jīng)連鎖時,自動將某區(qū)域的照明關(guān)閉;當(dāng)保安的信號連鎖時,自動將某區(qū)域的照明開啟,若整個建筑的用電量超出負載時,自動關(guān)閉某不重要區(qū)域的照明燈;三是對節(jié)能的控制,當(dāng)某個區(qū)域沒有人員流動時,保安防區(qū)也已進入了設(shè)防的狀態(tài),此時可通過智能控制自動關(guān)閉該區(qū)域照明,或者由控制人員在控制室內(nèi)對各區(qū)域的照明進行遠程智能控制。
四、結(jié)語
智能控制技術(shù)是二十一世紀機電一體化技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。系統(tǒng)控制能力的優(yōu)劣對機電一體化系統(tǒng)的運行起到至關(guān)重要的作用。通過遺傳算法、模糊系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)及等四項技術(shù)的應(yīng)用,我國機電一體化技術(shù)非常順利地實現(xiàn)了智能化的控制,且這些技術(shù)相互滲透又各自獨立發(fā)展,從而促進了我國機電一體化系統(tǒng)的健康長遠發(fā)展。
參考文獻
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【摘要】 目的 :分析低齡嬰兒消化系統(tǒng)功能病理誘發(fā)因素以及預(yù)防。 方法 根據(jù)我院一段時間之內(nèi)的收治情況,選取相應(yīng)病例進行治療研究與數(shù)據(jù)分析 結(jié)果低齡嬰兒消化系統(tǒng)功能多發(fā)生在非正常生產(chǎn)新生兒,并以敗血癥、肺炎等較多見。結(jié)論 低齡嬰兒消化系統(tǒng)功能病理誘發(fā)因素很多,應(yīng)關(guān)注科學(xué)喂養(yǎng),對功能性消化障礙要積極治療處理,以免形成多臟器功能障礙。
【關(guān)鍵詞】 低齡嬰兒; 消化系統(tǒng)功能; 病理分析
【中圖分類號】 R726.1
【文獻標識碼】 B【文章編號】1044-5511(2011)09-0035-01
低齡嬰兒由于特殊的育齡期,極易發(fā)生消化系統(tǒng)功能, 進而常常誘發(fā)多種疾病。及早發(fā)現(xiàn)、積極治療,早治早防,可有效降低齡嬰兒疾病死亡率?,F(xiàn)對最近兩年來收治住院嬰兒相應(yīng)病例36例進行治療分析與數(shù)據(jù)統(tǒng)計,以分析其病例誘因及治療。
1.資料和方法
1.1一般資料 本組男19例,女17例;年齡:3個月之內(nèi)的7例,3~6個月:12例;6~12個月的17例。體重不等。原發(fā)病歷中:新生兒窒息15例,早產(chǎn)兒10例,有肺炎病歷的9例,敗血癥3例,其它2例。
1.2病理診斷。A:拒乳、嘔吐頻繁、有腹脹、腸鳴音弱或無;B:嘔吐、黑便、大便潛血陽性,無腹脹者,診斷為應(yīng)激性潰瘍。
1.3 臨床表現(xiàn) 拒乳或無表現(xiàn)吸乳36例,占病例100%,惡心并干嘔16例,嘔吐腸溶物19例,腹脹21例,腸鳴音弱或無20例, 血便9例。腹脹拍片顯示腸管有瘀血并伴隨有腸麻痹表現(xiàn);大便隱血陽性9例,其中強陽性6例。弱陽性3例。
2 治療方法
2.1 減輕腸胃負擔(dān):對于曾經(jīng)有過窒息及早產(chǎn)病歷的低齡嬰兒,以及對于腹脹嚴重嬰兒,應(yīng)斷乳1-2天,并按照病情常規(guī)吸氧。喂乳應(yīng)視病情酌情而定,要根據(jù)腹部情況予以酌量遞增,由少到多。如再度發(fā)生腹脹、惡心者應(yīng)予以禁乳,并配合1%蘇打水洗胃輔助治療。
2.2 按摩:禁乳1~2天之內(nèi),應(yīng)輔助按摩予以配合治療。每日按摩三次。以每次15分鐘為宜,一周為一個療程。按摩期間要配合以非營養(yǎng)性吸吮(NNS):在患兒病理平穩(wěn)狀態(tài)下,用消毒無孔間歇飼奶、刺激吸吮,以每次10分鐘為宜,每日5~6次。
2.3 腸胃保護。胃腸粘膜應(yīng)予以及時保護,對于有出血癥狀者應(yīng)立即止血,必要者者給予冰生理鹽水洗胃后注入。對于較多出血者,應(yīng)配合腎上腺素注入,以甲氰米呱每次15mg/kg靜滴。同時止血性藥物輔療,如立止血、止血敏等。
2.4 修復(fù)胃腸微循環(huán)和動力功能:酚妥拉明,按照嬰兒每公斤體重0.2~0.5mg計量,每2~6小時1次;多巴胺3~5μg/(kg/min),用微量輸液泵連續(xù)靜滴。
另外,配合應(yīng)用抗生素控制感染性疾病,保持腸道微生態(tài)平衡,并實施支持治療。
3.結(jié)果:
本次統(tǒng)計的36例低齡嬰兒,治愈29例,治愈率80%;未完全治愈而主動出院7例,無一例死亡。
4 討論
低齡嬰兒消化系統(tǒng)功能性疾病目前主要依靠臨床表現(xiàn)作為主要診斷依據(jù),嘔吐、腹脹、黑便、腸鳴音弱或無等視為主要診斷依據(jù)。由于低齡嬰兒的特殊育齡期,使其臨床現(xiàn)象難以準確反映,臨床表現(xiàn)及不穩(wěn)定也不典型,極易出現(xiàn)誤診或漏診,故臨床上的病理觀察是正確診斷的重要環(huán)節(jié),要重視觀察。
低齡嬰兒病歷中,要特別注意早產(chǎn)兒病歷。早產(chǎn)兒因消化系統(tǒng)功能發(fā)于不成熟,會導(dǎo)致消化系統(tǒng)各種功能性指標先天性差異。嬰兒出生越早、胎齡越低,其腸胃功能越欠成熟,胃腸動力越差,蠕動、收縮幅度、傳播速度越低;相對于正常嬰兒,早產(chǎn)兒抗病能力差,免疫力低,病菌易生,故更容易出現(xiàn)出血、感染等并發(fā)癥從而引起胃腸功能性疾病。所以對早產(chǎn)兒的后期的腸胃功能的保護性治療尤為重要。治療過程要嚴格控制進奶量,微量法多次少喂,必要時可以靜脈營養(yǎng)。常規(guī)保護中,應(yīng)每天服用媽咪愛來調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)以保持生理平衡,盡量避免預(yù)防性應(yīng)用抗生素。特別注意治療觀察,減輕胃腸壓力。
有報道稱,低齡嬰兒胃腸功能障礙時,NNS可以給患兒以感覺刺激、興奮迷走神經(jīng)刺激胃腸道G細胞釋放胃泌素還能促進胃蠕動和胃黏膜生長。有研究發(fā)現(xiàn),NNS功能在不需要增加能量攝取的情況下可以使患兒體質(zhì)量增加快、增強胃動力。在促進氧合方面,NNS也有著積極的貢獻,可減少運動產(chǎn)生鎮(zhèn)靜作用,有效提高對醫(yī)源性刺激的耐受性。這對于低齡病嬰的治療具有積極的作用,更對嬰兒未來的生長發(fā)育具有不可低估的作用。
按摩對于低齡嬰兒的治療有著重要作用。按摩能有效提高應(yīng)激能力,增強免疫力,有研究發(fā)現(xiàn),按摩可以明顯刺激迷走神經(jīng)的活性,從而增強腸胃肌體動力功能,進而增加腸胃激素,提高蠕動力,加速胃排空。所以,對于低齡嬰兒來說,腸胃按摩尤其是腹部按摩能有效改善蠕動力,減少消化性疾病的發(fā)生,保證正常的吸收和發(fā)育。按摩手段在臨床應(yīng)用上費用低、操作也很簡單方便,應(yīng)成為治療低齡嬰兒消化系統(tǒng)功能性疾病的常規(guī)手段.
綜上所述,低齡嬰兒消化系統(tǒng)功能性疾病病情不穩(wěn),診斷不確切,治療也困難,特別注意在尤為早產(chǎn)、缺氧、感染等病歷情況下,應(yīng)加強觀察,密切注視病情的臨床表現(xiàn)。常規(guī)情況下,應(yīng)特別關(guān)注腹脹。腹脹是發(fā)生病變的先兆,如果腹脹一旦出現(xiàn),應(yīng)密切注意綜合觀察,并采取相應(yīng)積極措施,控制病情發(fā)展,特別加強防止由于低齡嬰兒免疫力弱而形成的綜合感染,這是防治低齡嬰兒消化系統(tǒng)功能性疾病的關(guān)鍵。
參考文獻
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