时间:2023-03-10 15:04:16
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关键词:航站区;综合管廊;智能化系统
综合管廊可将多种类型的地下管线进行整合,是城市不可缺少的基础设施工程,具有线路长、空间小、环境差等特点[1]。对其进行智能化设计,可有效改善长距离综合管廊设施管理现状,减少管理资金,加强城市运维的安全性,提高管理效率。
1工程概况
以山东新机场为例,新机场工作区以及航站区综合管廊工程量较大,包含三条管廊主线(南六路、南八路、南十路)以及T2、T3航站楼联络管廊等六条地下城市综合管廊等,同时涉及管廊支线和东西两个机场泵站。管廊整体长度约12km,管廊内配置了电力、通信以及热力等管线。管廊截面包括单舱、双舱、三舱、四舱。该项目综合管廊目前处建设阶段,框架结构运用整体现浇闭合,顶底板厚度为0.3m,隔墙厚度为0.3m,外侧墙壁厚度为0.3m,同时在各个舱室地端设置了排水沟,排水沟尺寸为0.2m×0.05m。舱室内设计有应急出口、投料口以及通风口等。应急出口设计为圆形检查井,投料口设置为矩形口,将洞口净尺寸设置为0.8m(净揽)×7.0m(净长),在设计中,通风口分为自然和机械通风口。
2系统网络框架
2.1系统的网络架构
在系统网络架构设计阶段,采用分布式架构,为分级管理以及多管理中心运行提供了技术支撑,为项目各时期、长时间建设以及系统今后的运维提供了极大的便利性。同时,应用通信和分离框架,给使用服务集群、无线客户端以及服务器连接提供支持。系统网络设计期间,可以利用星型网络,其可稳定地同上层监控层以及下层控制层连接,网络整体结构如图1所示[2]。在监控系统中,有两条网络线连接设施,以确保运行的稳定性,为进一步提升管理区设备信息传输的时效性,使其更好地配合工作人员,将多组安装用于视频工作站以及监控站。上层和下层之间数据交换主要由核心交换机完成,控制层运用两条网络线进行连接,作为备用,主要用于传递设备实际采集的数据,在设计分区控制站和主站网络过程中,采用以太网络[3]。在进行管理时,主站相较于分区控制站,具备总控制权,主站可对分区人员进行调配,并且可设置人员权限,同时可以管理和监控某个分区现场设施运行状态。
2.2上层监控层
上层监视层为整个管廊网络结构的首层,而集中监视层为整个管理系统的中间层,对硬件设施也有相应的需求,如打印机、电脑、服务器和不间断电源系统等设备必须配备齐全,利用单模光纤可以进行如同千兆以太网的链接,从而使整个上层监视系统结构更具完整性[4]。上层系统在联接下层过程中,通过稳定性较强的冗余星型网,使系统稳定性得以保障。
2.3下层监控层
现场控制层,即下层监控层,其由分监控中心以及自身管辖范畴内的执行单位构成,其中包含每个分区控制系统DCS、PLC设备、就地控制计算机等,使辅助室具备完善的监控系统和控制系统。
3智能化系统设计
3.1机房设计
为进一步实现综合管廊的集中运行管理功能,将管理中心机房设置于整体航空区域,并实施分级维护,在航站区域建立管理分中心。本项目分中心位于服务大楼,占地面积近100m2,同时安装了监控屏幕,将系统核心设备进行集中管理和放置。管廊设计过程中,结合防火分区设置弱电间,在两个防火分区临近处部位,位置较为集中,给管理和维护提供了极大的便利。与此同时,与通风机室毗邻,可提升设备监控质量。在对弱电室进行维护和检修阶段,相关人员可以从检修井、爬楼梯以及任何舱室进入,每个弱电间可对临近2个防火区进行管控。
3.2基础网络与有线、无线通信系统
3.2.1基础网络系统在综合管廊智能化设计阶段,基础网络是其不可或缺的构成部分,其具有传递信号以及分析、处理等作用,对安防、环境和设备监控等系统提供支持。由于综合管廊应用期限较长,在电力、能源以及通信等通道中占有重要位置,若传输距离较大,则在设计网络系统过程中,以工业建筑相关标准为参考依据,采用光纤环网模式,确保网络具备良好的稳定性。网络系统是安防、环境以及设备监控等系统的承载体,要求也相对较高,不可相互影响,因此三层网络结构为首选,在前端组建独立环网,配置相应的聚集交换设备,而后整体同核心交换设备数据连接。综合管廊监控系统图像数据在通常情况下呈现为静止状态,只有在人员检测或解决异常情况阶段,画面在特定范围内出现动态变动,当下,大多数监控厂家可使用合理的计算机技术将静止状态画面实施数据压缩,因此,在摄像机数量相同的状况下,网络传输数据流量低于民用建筑。基于此,在设计此项目安防网络时,采用了电环网的模式。若某处通信发生中断,环网可将数据由其他途径传回,以强化网络运行中的可靠性。综合管廊存在特殊性,需要严格监测氧气以及其他有害的浓度,为综合管廊检修人员提供安全保障。监控系统收集数据的精准度非常重要,而网络的稳定性和及时性对其采集数据精准度有直接的影响。此项目选用了双环网节结构,对线路以及交换机等进行了备份。3.2.2有线通信系统此项目不具备大量有线通信电话分机,使用同消防电话并用的方式,但系统依然保持单独性。在各个设备间中均配置一部电话分机,为维护和检修人员同控制中心联系提供了便利,对于防火分区,在其每个出入口位置配置电话,便于发生异常情况及时拨打救援电话,满足了消防救援的需求。3.2.3无线通信系统综合管廊内部设计阶段,设置了无线通信信号覆盖,其主要是对电话系统进行补充,在出现紧急或突况时,其可为检修人员联系管理中心提供便利,使管理中心人员清楚掌握现场状况。使用数字化多信道无线对讲,将主设备配置在管理中心处,在每个弱电间间隔1000~1500m处设置信号放大器,以确保管廊被信号所覆盖,在末端间隔100m处配置天线,并且在各设备处均配置天线,提升信号全覆盖强度。
3.3安防系统
综合管廊内部的安防系统集多种系统为一体,如视频监控、防入侵监测、门禁等系统均属于安防系统。结合航站区域空侧以及陆侧安全隔离相关要求,对安防系统设置提供了针对性的保护。3.3.1视频监控系统视频监控系统可以对综合管廊内部进行实时监控,如设备运行情况、管路通道、内部状态以及出入口等,便于监控中心管理人员实时了解和掌控综合管廊现实状态。监控中心工作人员对网络摄像机采集的视频信号和图像等进行随时调取和观看,且可将图像投放到大屏上。由于此次项目的综合管廊在航站区域内,管廊内部的管线主要为航站楼以及运行大楼等关键的建筑提供服务,因此,应最大程度地确保摄像机点位存在整体覆盖率。在本次项目中,各防火区域两侧防火门位置均配置了两台摄像机,并向中间区域对射,同时在两台摄像机之间设置了一部中速球机,以便于工作人员对重要区域进行观察。另外,人员出入通道、通风口、设备室以及监控中心等均是需要重点监控的区域。采集的视频存储时间为一个月,末端摄像机需具备1080P的分辨率,且有红外功能,采用弱电室内UPS电源加以保护。3.3.2防入侵监测系统在设计防入侵监测系统阶段,为了提升其监测功能,选用了红外对射以及红外微波技术,若综合管廊出现“入侵”状况时,可同场地报警器相连接。与此同时,报警信号可连接设备监控系统以及环境监控系统可编程控制器,将其传输至中心监控工作室,且开启照明系统,同时与视频监控系统有关企业的摄像机信号进行联动,进而形成语音报警信号。3.3.3门禁系统门禁系统主要利用门禁控制来完成,在监控中心、综合管廊等位置的出口处和入口处开展出入管控,使综合管廊安全防范功能得到最大化利用。结合城市综合管廊技术相关要求,此次对相邻防火区间的防火门监控和门禁等系统采用了统一控制的模式。日常主要由门禁系统实施控制,若出现火灾等异常情况,防火门监控系统则拥有更高的控制权限,门禁系统会中断其他电源,消防电源除外,进而自动释放门磁。3.4通风系统综合管廊地下通风系统选用设备送风和排风方式,将管廊中存在的多余热量和其他有害气体进行及时有效的排除。在防火分区中均配置送排风系统,同时在防火区前端和末端设计进风和排风井及风机室,送风机主要将外部空气传输至管廊内,排风机通过井将管廊内的其他有害气体排出,充分发挥通风换气的作用,使综合管廊内部空气保持新鲜。通风系统设计时,考虑了综合管廊的特殊性,将采用手动控制和远程操控相结合的方式,并且将通风系统主管的电动防火阀关联系统风机。3.5智能照明系统航站综合管廊内管线类型较为多样,且具有集成度高以及覆盖面积大等优势,但由于管廊长度偏长,加大了线路铺设难度,导致施工成本增加。为了更好地解决该问题,在对照明系统进行设计时,采用分段和分布式的控制方法,在对通信和数据的处理中,借助总线和中央控制系统来完成。图2为智能照明系统控制流程图。
4智慧管廊管理平台及新技术应用
4.1管理平台设计
航站楼综合管廊在进行智能化设计时,需要满足下列要求:(1)综合管廊监控整体处理方案需结合综合管廊工程技术规范要求。(2)地理信息管廊系统应具备专业性,在鉴别管线、设备位置以及信息状态阶段,应充分依据GIS和BIM技术进行。(3)管廊平台应具备统一性,提升各系统之间的有效联动,进而强化运维水平和响应速度。(4)设计的系统对大数据、云计算以及物联网等技术应用有较高的支持性,可同时满足航站智慧平航升级需求。(5)系统开放,同时对第三方系统具有兼容性,且对通用接口协议提供支持,具有连接高级别监控系统的功能。
4.2新技术应用
此次项目中综合管廊距离长且环境复杂,为有效降低人工巡检强度,使用了轨道式巡检机器人。充分利用机器人和图像识别技术,有效弥补了以往在线检测以及人工巡检中存在的缺陷。机器人不仅具备红外功能摄像,还拥有探测器和传感器,可随时将数据传输至控制中心。
5结语
随着信息技术的高速发展,综合管廊智能化系统的设计不断出现新突破,本次项目设计将互联网、大数据以及物联网技术等进行融合应用,同时给出了智能系统优化设计策略,可最大化满足综合管廊智能化运维管理要求。
参考文献
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[3]韩佳彤,周建国,郎世明.城市综合管廊智慧化监控与运维管理系统实践与探索——呼和浩特市丁香路综合管廊项目为例[J].建设科技,2020(11):92-94.
关键词:智能化作业系统;智能作业提醒;知识架构挖掘
中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2008)19-30126-03
Research of Web-Based Intelligent Homework System
ZHANG Hui-yan, ZHANG Hu
(College of Information Technology, Anhui University Finance & Economics, Bengbu 233041, China)
Abstract: This paper design a schema and its layer model on which it works for the intelligent homework system. All of the schemas are based on the Student-oriented mode. And we use four layers model, data layer, network service layer, users type of performance layer and personalized performance layer; The database design of the system applications based on the relationship between the object-oriented database theory, Convenient access to information, at the same time improve the system scalability.
Key words: Intelligent Homework system; Intelligent Homework awake; knowledge structure mining
1 引言
远程教育是学生与教师、学生与学校之间采用多种媒体方式进行系统教学和学习交流的一种教育形式。现代远程教育是随着现代信息技术的发展而产生的一种新型教育方式。现代远程教育是随着现代信息技术的发展而产生的一种新型教育方式。计算机技术、多媒体技术、通信技术的发展,特别是互联网技术的出现和发展,使远程教育的手段有了质的飞跃。
基于Web的远程教育方式是指教学资源(如大纲、教案、课件、作业、考试等)存放在Web服务器上,学习者可以在随时随地通过浏览器独立地进行课程学习、做作业、考试,向教师提问以及和其他同学交流,我们称之为异步的或面向学生的(student-oriented)学习模式 。
采用“学习者需求驱动模式”的思想设计的远程教育网站,可以统计学生的学习情况,更直接与科学地了解到学习者的需求与教育网站的资源信息的冗余和不足,适时地调整自身的策略、方案来满足受教育对象的需求。
传统作业系统平台在设计过程中忽略了学习本身是一种个性化的过程,接受教育的对象存在个性差异,学习者的学习能力、兴趣与习惯、努力程度都存在巨大的差异。现有的作业系统平台虽然可以做到作业形式多样,数量巨大,但是学生并不了解自己的课程掌握程度,于是就不了解哪些是适合自己的作业,或者同一作业中哪些题目适合自己,老师也不了解学生的学习进度,只能够统一作业,所有的学习者都是相同的作业,这样在教学方法与模式上就显得很单一。网络教学过程中忽略了老师的个别指导作用和因材施教的教学原则,在传统的远程教育平台,这是一对无法调和的矛盾。
随着互联网技术的发展,在Web领域开始采用人工智能和数据挖掘技术,通过知识发现、机器学习、统计分析或其他方法,从大量的学习者学习行为数据中进行数据挖掘,提取有用的信息。这些使个性化教学服务成为可能。将为学习者提供更具有针对性的学习资源,作业系统平台上的内容也更具有针对性,能够更好的促进学习者掌握教学内容。因此,在传统的远程教育技术上引入智能化是必要的、可行的。
2 基于Web的智能化作业系统模型
智能化作业系统模型主要研究如何搭建一个智能化、开放化的作业系统平台。相对于传统的作业系统,这一系统主要实现两个方面的特性:一是对于作业系统中的数据流,状态流,控制流建立统一标准,使其能够与作业系统外的其他远程教育子系统共享;二是通过数据信息的分析与挖掘,提取有用的学习行为信息,并在系统运行过程中不断的进行自我学习和扩展。
本系统设计在四层模型层次结构上来实现。即在通常三层(数据层、服务层、表现层)模式基础上,将表现层分为二层:用户类型表现层和个性化表现层。
数据层的数据提供给网络服务层,网络服务层对数据进行组织,通过编写的服务过程来完成网络服务功能。用户类型表现层调用网络服务层提供的服务功能,实现在用户界面中基本内容的表现,最后经过用户个性化表现层的个性化服务,对内容进行筛选、调整,最终表现出不同用户的个性化界面。
这样,通过对表现层次进行细化,即体现了用户在用户类型表现层的共性,又在个性化表现层体现了作为一个个性化的服务系统所具有的表现特性。在这样一个模型的基础上,我们来实现作业平台的智能化、个性化。
这个模型中各层次中与基于Web的智能化作业系统相关的主要功能为:
1) 在数据层上主要存放与作业系统相关的数据,我们把所有数据信息分为几种类型的对象。主要包括:
①用户对象:是指用户的属性以及他们的行为记录;
②资源对象:是指学习者的主要学习对象,也是指导者的主要管理对象。他们本身具有一定的属性(如,资源名称、存储路径等),同时也具有一定的行为;
③行为对象:对应于用户对象的某一种行动,即用户对象的行动是一个新的对象。行为对象的属性(行为执行人、行为发生时间等)是后台实现数据挖掘,实现智能化的基础;
④行为结果对象:是一些行为发生后所产生的结果对象。由于行为的结果可以反映用户对象,尤其是学习者的学习偏好和学习效果,所以这一类对象也是后台数据挖掘、学习评估和智能化指导的一个基础;
⑤后台信息统计对象:是由于后台数据挖掘而产生的对象。这些对象是后台系统对用户对象的行为、表现、偏好,根据一定的数据挖掘算法得到的结果。
对以上这些对象,我们采用面向对象的数据库来保存这些信息,为上层的功能实现提供信息基础。
2) 网络服务层的功能是接收表现层发来的请求,对数据层的数据进行存取,并根据服务要求调用相应的服务来完成用户的请求。
本模型将作业、答案、作业批改、管理等功能都以模块化的方式在服务器端运行,并且允许遵循一定定义规则的新功能的自由添加。其主要特点是:对于系统中的数据流(数据库数据),控制流(消息传递),过程流指定统一标准,使各个子系统中信息都能遵从一定标准而方便共享。通过数据信息的分析与挖掘,智能化作业系统可以不断的进行自我学习和扩展。
3) 用户类型表现层设计用户类型基本接口,按照用户类型产生基本用户格式表现和用户请求类型。
4) 个性化表现层是用户的接口,包括根据用户的个性化定义,接收用户请求与产生格式化数据返回页面。
3 作业系统部分智能化功能的实现
3.1 智能作业提醒模块
在基于Web的作业方式中,学生通过网络资源学习,接受老师布置的作业,由于对作业上交期限没有注意,导致过了期限,从而影响了作业的成绩。另外,可能由于学生各人对于Web的掌握能力有限,可能造成其根本不知道作业的上交期限。这就要求我们建立一个能够以各种方式在特定时间向用户发送作业上交提醒的模块。
我们通过将当前的系统时间与数据库中各个作业的最后期限相比较,若是符合设定的条件,则向所有还没有交此作业的学生发送提醒。
向学生发送提醒消息的实现:当查找到符合提醒要求的学生以后,记录其用户代号,在数据库的消息表格中添加一条消息,将其属性设置为新消息,即未阅读的消息,并将其内容设置为提醒内容,所属用户设置为此用户。
向学生发送提醒电子邮件的实现:当查找到符合提醒要求的学生以后,记录其用户代号,在数据库用户电子邮件表格中查找到用户的电子邮件,将其连同邮件主题及内容等添加入待发邮件队列,完成某个作业判断以后,通过系统提供的邮件发送控件,将邮件发送出去。
作为系统的智能作业提醒功能,应该是自动的运行,由于数据库的查找有嵌套,所以数据库的查询及修改操作的数目很大,所以不可能让该功能不停地运行。所以将其设计为,加入某个页面的头部,每次该页面被请求的同时,该功能就被启动。将作业提醒功能在用户登陆远程教育主页时就运行,这样就能保证该功能的正常运作。并建立一个记录文件,文件中记录的为上次提醒功能运行的日期,每次远程教育首页被请求时,提醒功能启动,首先读取该记录文件,读取上次运行时间,如果与系统日期相同,说明已经运行过提醒,就跳过提醒直接进入首页;若读取的日期与系统日期不同,则需要运行提醒模块。
3.2 智能化作业统计模块
在传统的课堂教学方式中,教师在完成作业的批改之后必须手动做出统计表格,才能对学生的作业情况有一个整体的了解,以安排合适的教学进度和教学方法。在远程教育系统中,我们可以实现智能化的作业统计功能。
作业上交情况统计的实现:在数据库中查找出当前课程下的所有作业;然后对于每个作业,查找其相应的班级人数、已上交人数、迟交的人数和已经批改的人数。这样,经过计算就可以得到应交人数、异交人数、迟交人数、未交人数、已批人数和未批人数,及其各自的百分比。
作业得分情况统计的实现:在数据库中查找出当前课程下的所有作业,同样,该作业必须是未删除的作业;然后对于每个作业,查找统计出已经上交的人数,再查找出分别获得各个分数的人数,与已上交人数相除就可以得到其相应各个分数人数的百分比。
3.3 知识架构智能挖掘模块
学生知识架构的挖掘是智能化作业系统的一个重要部分。通过智能化作业系统,教师可以了解学生的作业完成情况,进而了解不同学生的知识架构,掌握学生对知识点的掌握情况,然后根据不同学生的特点选择合适的教学方法。这里我们需要实现知识点与作业相关联的数据库表格设计,还有设计教师布置作业时指定与知识点的连接关系的方法。
在教师布置作业时,通过多项选择框列出的所有与该课程相关的知识点。教师在布置作业的同时选择和该作业相关联的知识点,然后将新作业插入作业表格,将其与知识点的关系插入知识点关联表。
然后我们在每次作业学生全部完成后,通过数据挖掘功能,挖掘出学生本次作业完成的情况,作业中知识点的掌握程度,以及本次作业与以前知识点的相关程度,学生对相关知识点的掌握,进而在教学过程中发现知识点的相关性,把握好教学的重点和难点。
4 小结
基于Web的远程教育环境具有4W(Whoever、Wherever、Whenever、Whatever)的特征,但目前这种教育模式也有许多的缺点有待克服。尤其是目前的大多数远程教育系统都缺乏足够的开放性和智能性,站点基本是静态的内容,所有资源完全交给用户自己去选择。这种做法忽略了学生之间的能力差异和学习兴趣,忽视了教师在学习中的指导作用。因此,在传统的基于Web的远程教育环境基础上,充分考虑了远程教育的特点和实际应用中的需求,提出了建立一个开放化、智能化的远程教育平台。在这个平台下,学生可以获得动态的个性化的教学资源配置,通过智能化的反馈,使得学生真正做到按需学习,老师真正做到因材施教。
参考文献:
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关键词 全自动;智能;发射播控
中图分类号 G2 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2016)173-0067-02
智能化的播控调节广播系统是根据实际总控制平台系统进行三频率水平的分析,明确实际的不同规定标准,对实际的切换台规格进行分配,保证实际空间的距离效果。根据实际切换的标准水平,合理控制播出时间,保证三套调频播控的信号传输效果,对主信号、备用信号进行宽带传输,实现模拟信号的平衡管理。
1 新智能化总控制系统平台的管理
新的智能化广播总控制系统需要对每一个节目的信号进行自动化的传输,明确模拟平衡信号的标准内容水平。以智能化平衡控制标准进行信号传输,提升模拟平衡信号的有效性。新智能化广播系统需要制定合理的配套标准节目信号,可以进行自由的切换处理,实现信号数据的实时监控和监听,提升自动有效报警的合理管理,实现智能化切换管理,对日志内容进行准确的记录分析,明确应急信号播出的监控管理,对检测智能化管理水平进行分析,对发射机的工作状态进行有效的监控。通过判断实际发射机的整体工作状态,按照实际每套信号的传输备用标准进行发射机管理,一旦发射机信号出现故障,就需要对实际的准备发射故障内容进行合理的分析,明确有效立即自启动备用发射机的方案。
有效完善光缆宽带信号传输的过程,模拟信号转数字信号,需要对信号系统进行设备数字化管理。通过系统传输的标准化分析,明确实际信号的传输改进效果对信号实际的制作效果和制作标准进行改良,逐步完善数字信号的A/D模式的转换。通过有效的系统调节控制,完善实际调度传输的工作标准,提升实际功能效果。按照节目内容和时间进行分配切换,对物理进行自动化备份处理,三套调频节目的发射、接收需要根据主、备信号进行智能化切换处理,明确实际的路由标准。对节目进行发射前,需要进行有效的实时监控分析和监听记录,停播后的故障声音、光报警内容,需要符合实际的智能应急切换标准,保证实际日志记录内容的合理性,提升主、湫藕诺挠行Щ指葱Ч,提升自动化切换的信号处理过程。采用合理的网络局域化系统,对实际的数据检测控制进行智能化切换管理,提升智能网络系统的监控控制过程,对其进行有效的备份管理,不断完善物理跳线方式,提升切换效果,方便系统的有效控制,降低可能出现的各种失灵问题,保证信号不会被中断。按照实际系统套路进行自动化管理,明确实际需要提醒的标准内容。受发射机的节目传输分配影响,发射通道往往需要进行相对的固定。在系统中往往没有使用准确的矩阵系统,需要选择合理的智能化切换标准,依照实际的智能化中心内容,进行合理的配置管理。另外需要对本系统进行内置立体声的音乐管理,输出和输入都需要以标准数字音频信号作为实际的接口信号,保证实际信号的平衡性,设置合理的优先级别,提升网络功能的有效诊断。
2 节目信号的有效传输调整和切换
根据每套内容进行信号源的分析,按照光缆传输主信号,宽带信号设备进行传输分析。主、备信号以A/D模式转换标准为主,通过同一路的数据输送,提升整体智能切换效果,明确A/D转换的监听矩阵内容,设置一路备用。根据智能切换标准,按照实际预先设定的优先级进行自主化信号切换分析,在二路信号全部中断后,可以采用自启动的方式进行处理。一旦主、备信号逐步恢复到正常情况,就需要对实际的原通道进行自动切换处理。智能化切换器中数字输出需要经过4路,2路经过D/A转换,保证跳线盘输出接口的链接,将D/A转换为二路信号,一路限号通过AM检测仪器接口传输,一路做备用处理。智能化切换器中需要采用模拟输出的方式进行监听矩阵的传输,保证其余各套节目的有效处理过程。
3 无线接收信号的音频处理
无线接收信号经过模拟信号的音频分配器处理,实现4路信号,一路送给AM音频控制检测仪器,一路送至监听矩阵模式,其余两路作为备用模式。智能化切换模式具有一定的优势,根据实际的网络功能标准,合理的分析网络管理就安吉局域网实测监控标准,对控制智能化切换器进行处理,通过实际工作状态的准确分析,明确实际屏幕日志记录的相关内容。按照整体总控系统的输入和输出标准,设置合理的跳线构建。在智能化切换器中分析音频配置信号的输出故障标准,按照实际设备的关机、故障进行一通路的分析,确保信号的有效连通效果。采用有效的跳线旁路跨界方式方法的分析,明确保证实际信号的正常运行传送标准,逐步增加整个总线控制系统的过程,明确实际系统的全部手段标准,加强实际总控系统的数据分析过程,确保无线接收信号处理的合理性。
3.1 监测和监听
利用数字音频信号仪器进行检测分析,这是一种全自动化的音频检测设备,内置嵌入式核心控制系统,VGA显示系统,每段路径都通过数据信号编程记录,每一路信号都设置合理的声光报警内容,对整体日志信息记录进行功能性分析,确定AM32位信号的通信管理过程。AM信号音频测试过程需要采用准确的插板结构设置,按照音频接口板,对接口进行模拟数字化的分析,明确实际检测信号的准确测试过程,记录实际接口模拟的合理性,利用模拟板进行设置,明确数字化AE接口的数据内容,采用合理的通道进行立体喜好的平衡分析,对检测套路的节目内容进行号源的分析。按照实际的信号源标准和开路接受信号监听过程,准确的分析监听矩阵实现的控制方法,对实际优点的能听过程进行矩阵信号的判断,明确实际矩阵自带信号的控制面板,对信号实际的自循环过程进行监听判断,保证操作的合理性。
3.2 系统特点
系统具有先进的网络技术应用扩展优势,利用发射台的总系统控制,可以实现全节目的实时转换,提升节目播出的安全性和可靠性,保证节目播出中各个环节的
有效选择和分析,明确实际采取多层次方面的安全考虑标准,对实际的关键部位和关键通路进行判断,确定实际的每一通信号内容的有效合理性。按照实际线路盘的接通信号的分析,接触实际故障点,合理的判断实际设备的技术标准,准确的安排实际输入信号的相关内容,设置合理的信号输出通路,不断完善实际音频信号设备的故障处理,采用合理的旁路跨线分析,确定输出和输入信号的准确性。充分考虑实际信号的设计预留量,按照实际增加信号的信息源水平,对目前的智能化切换器进行配套输出管理,不断增加节目,保证系统的播出时间,按照实际发射控制标准,合理的进行核心设备的更换。利用互联网进行统一的数据交换分析,明确实际系统的网络管理控制软件内容,其中包含数据参数的查找和控制管理。按照控制软件的过程,对数字信号产品进行检测分析,构建合理的监控系统,完善实际智能化管理应急处理过程。
4 结论
综上所述,全自动化的职能播控发射台式通过数字化、网络化、计算机系统的综合设置,实现发射台的综合播控系统控制管理,提升全自动化智能管理水平,不断完善整体发射台的系统播控系统发展水平,实现全自动化的智能化管理。
参考文献
[1]徐茫.电视台前端播控系统安全维护工作探讨[J].西部广播电视,2016(10).
随着计算机技术的高速发展,传统的制造业开始了根本性变革,各工业发达国家投入巨资,对现代制造技术进行研究开发,提出了全新的制造模式。在现代制造系统中,数控技术是关键技术,它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。目前,数控技术正在发生根本性变革,由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上,数控系统实现了超薄型、超小型化;在智能化基础上,综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术,数控系统实现了高速、高精、高效控制,加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数,实现了在线诊断和智能化故障处理;在网络化基础上,CAD/CAM与数控系统集成为一体,机床联网,实现了中央集中控制的群控加工。
长期以来,我国的数控系统为传统的封闭式体系结构,CNC只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定,加工程序在实际加工前用手工方式或通过CAD/CAM及自动编程系统进行编制。CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节,整个制造过程中CNC只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境以及多变条件下,加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数,无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整,更无法通过反馈控制环节随机修正CAD/CAM中的设定量,因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。由此可见,传统CNC系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构,限制了CNC向多变量智能化控制发展,已不适应日益复杂的制造过程,因此,对数控技术实行变革势在必行。
2数控技术发展趋势
2.1性能发展方向
(1)高速高精高效化速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统,同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施,机床的高速高精高效化已大大提高。
(2)柔性化包含两方面:数控系统本身的柔性,数控系统采用模块化设计,功能覆盖面大,可裁剪性强,便于满足不同用户的需求;群控系统的柔性,同一群控系统能依据不同生产流程的要求,使物料流和信息流自动进行动态调整,从而最大限度地发挥群控系统的效能。
(3)工艺复合性和多轴化以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工,正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后,通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施,完成多工序、多表面的复合加工。数控技术轴,西门子880系统控制轴数可达24轴。
(4)实时智能化早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境,其作用是如何调度任务,以确保任务在规定期限内完成。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。科学技术发展到今天,实时系统和人工智能相互结合,人工智能正向着具有实时响应的、更现实的领域发展,而实时系统也朝着具有智能行为的、更加复杂的应用发展,由此产生了实时智能控制这一新的领域。在数控技术领域,实时智能控制的研究和应用正沿着几个主要分支发展:自适应控制、模糊控制、神经网络控制、专家控制、学习控制、前馈控制等。例如在数控系统中配备编程专家系统、故障诊断专家系统、参数自动设定和刀具自动管理及补偿等自适应调节系统,在高速加工时的综合运动控制中引入提前预测和预算功能、动态前馈功能,在压力、温度、位置、速度控制等方面采用模糊控制,使数控系统的控制性能大大提高,从而达到最佳控制的目的。
2.2功能发展方向
(1)用户界面图形化用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同,因而开发用户界面的工作量极大,用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。当前INTERNET、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术也对用户界面提出了更高要求。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用,人们可以通过窗口和菜单进行操作,便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。
(2)科学计算可视化科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据,使信息交流不再局限于用文字和语言表达,而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合,进一步拓宽了应用领域,如无图纸设计、虚拟样机技术等,这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。在数控技术领域,可视化技术可用于CAD/CAM,如自动编程设计、参数自动设定、刀具补偿和刀具管理数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示等。
(3)插补和补偿方式多样化多种插补方式如直线插补、圆弧插补、圆柱插补、空间椭圆曲面插补、螺纹插补、极坐标插补、2D+2螺旋插补、NANO插补、NURBS插补(非均匀有理B样条插补)、样条插补(A、B、C样条)、多项式插补等。多种补偿功能如间隙补偿、垂直度补偿、象限误差补偿、螺距和测量系统误差补偿、与速度相关的前馈补偿、温度补偿、带平滑接近和退出以及相反点计算的刀具半径补偿等。
(4)内装高性能PLC数控系统内装高性能PLC控制模块,可直接用梯形图或高级语言编程,具有直观的在线调试和在线帮助功能。编程工具中包含用于车床铣床的标准PLC用户程序实例,用户可在标准PLC用户程序基础上进行编辑修改,从而方便地建立自己的应用程序。
(5)多媒体技术应用多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体,使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力。在数控技术领域,应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化,在实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值。
2.3体系结构的发展
(1)集成化采用高度集成化CPU、RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPLD、CPLD以及专用集成电路ASIC芯片,可提高数控系统的集成度和软硬件运行速度。应用FPD平板显示技术,可提高显示器性能。平板显示器具有科技含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点,可实现超大尺寸显示,成为和CRT抗衡的新兴显示技术,是21世纪显示技术的主流。应用先进封装和互连技术,将半导体和表面安装技术融为一体。通过提高集成电路密度、减少互连长度和数量来降低产品价格,改进性能,减小组件尺寸,提高系统的可靠性。
(2)模块化硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化。根据不同的功能需求,将基本模块,如CPU、存储器、位置伺服、PLC、输入输出接口、通讯等模块,作成标准的系列化产品,通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减,构成不同档次的数控系统。
(3)网络化机床联网可进行远程控制和无人化操作。通过机床联网,可在任何一台机床上对其它机床进行编程、设定、操作、运行,不同机床的画面可同时显示在每一台机床的屏幕上。
(4)通用型开放式闭环控制模式采用通用计算机组成总线式、模块化、开放式、嵌入式体系结构,便于裁剪、扩展和升级,可组成不同档次、不同类型、不同集成程度的数控系统。闭环控制模式是针对传统的数控系统仅有的专用型单机封闭式开环控制模式提出的。由于制造过程是一个具有多变量控制和加工工艺综合作用的复杂过程,包含诸如加工尺寸、形状、振动、噪声、温度和热变形等各种变化因素,因此,要实现加工过程的多目标优化,必须采用多变量的闭环控制,在实时加工过程中动态调整加工过程变量。加工过程中采用开放式通用型实时动态全闭环控制模式,易于将计算机实时智能技术、网络技术、多媒体技术、CAD/CAM、伺服控制、自适应控制、动态数据管理及动态刀具补偿、动态仿真等高新技术融于一体,构成严密的制造过程闭环控制体系,从而实现集成化、智能化、网络化。
3智能化新一代PCNC数控系统
【关键词】智能化;供电设备;状态检修技术;系统研究;应用
前言
目前,我国供电设备的检修阶段已经从对故障进行检修转变为定期检修。目前,技术人员在对设备进行定期检修的过程中,虽然能够检修道其中存在的隐蔽故障,但是这种检修方式却具有一定的局限性,当技术人员到时间进行检修时往往会发现很多问题,加大了人力、物力、财力的投入。随着社会的发展,为了满足人们的要求,供电设备也不断增多,此时检修人员必须要缩短其检修的间隔时间,这就增加了停电的发生概率,也缩短了设备的使用寿命,不利于电力系统的稳定运行。由此看来,对供电设备的定期检修已经不能够满足当前社会发展的需求,影响到电力系统的稳定运行。为了保证供电设备的运行效率,我们需要开展状态检修工作,并将其与定期检修、故障检修有机的结合起来,从而满足人们对电力的高要求。
一、状态检修工作的开展
所谓状态检修也就是技术人员对供电设备的运行状态及停电状态进行检测,分析各个设备的运行状况,通过对比了解其状态信息,了解其未来运行情况以及使用期限,从而制定出一个科学的检修计划,这种检修方式可以在设备分析中获得更为准确的数据。但是在实际工作中,我们需要通过分析来获取大量的数据,这就需要我们采用先进的技术。智能化供电设备状态检修技术支持系统主要由分析系统、专家系统、自动判断设备、预测设备等部分构成,其中分析系统也就是以供电设备的运行状态为基础,获取更多大量的数据,并对其科学的管理;专家系统主要包含了技术人员丰富的技术经验,并根据设备运行的数据作为参数;再由自动判断设备对这一参数进行预测,了解供电设备的运行状态及其运行过程中存在的问题,最后再根据这一诊断而制定一个报告,并编制出合理的维修措施,以保证设备的稳定运行。
二、智能化供电设备检修技术支持系统的特点
(1)在实际工作中通过设备运行状态建立一个数据管理平台,可以将设备的整个运行状态以及故障点进行检测与控制,以保证设备运行的安全性与可靠性。
(2)该系统能够覆盖大范围的供电设备,可以通过电容式电压互感器、变压器等设备来对各个供电设备运行的数据进行分析,诊断其中存在的故障,并根据实际情况制定合适的维修报告。
(3)该系统能够对供电设备进行全面分析,有较高的自学习能力。在实际工作中,该设备能够综合技术人员对设备的分析及维修等情况,从而积累丰富的经验,对供电设备进行智能化分析,从而有效的提高供电设备的运行效率,获得较高的经济效益。
三、智能化供电设备状态检修技术支持系统的数据层结构
在现代化社会发展中,我们对状态检修技术支持系统采用的B/S结构,即是通过互联网技术来开发网页应用程序,然后将复杂分析信息有机的结合起来,从而提高信息传递的效率,一方面实现了资源共享,另一方面还减少了资源的占用空间。为了方便人们的查询,我们在支持系统建立的数据库中采用了多线程查询技术,每一个查询通道都具有一个相对独立的县城,此时用户在信息查询过程中可以不会受到其他因素的限制,使信息可以同时使用。在一定程度上减小了资源的占用面积。智能化供电设备状态检修技术支持系统的数据结构主要分为以下三个层次:
1、设备检测综合数据库
设备健康状态信息来源于多种途径,有手工录入、其他软件导出的,从实时采集器读入的等。数据形式多种多样,转换后以统一的形式存储在设备检测综合数据库里,这些信息都是对设备现在或未来健康状况的反映,集中在一起,有利与管理。
2、故障征兆库
把所有的检测方式的数据都与规则比较或用专家经验,得出被测参数是否合格的结论。参数不合格,设备可能有故障,才考虑进行故障诊断。所以说,故障征兆库是故障诊断的基础。把所有的征兆判断结果放到一个库里,有利于综合判断。设备故障往往是一个故障对应着若干个征兆,一个征兆可能是由若干个故障引起的,利用故障征兆库对设备进行综合判断。
3、故障诊断的结果库
故障判断结果库分单一诊断结果库和综合诊断结果库。单一诊断结果分为明确定位故障、参数正常,不存在与此参数有关的故障、不确定故障是否存在,故障确实存在,但不能定位四种。综合诊断库存放将多个试验单一诊断的结果综合起来、用判决树原理进行诊断的最后诊断结果。
四、功能组成
1、数据综合管理模块
该模块实现变电气管理、设备技术参数管理、设备变更管理、设备在线监测管理、设备试验管理、设备缺陷管理、设备检修计划管理、设备历史检修记录管理,从相关系统从采集其他静态数据、动态数据和历史数据,并进行数据的准确性检验、冗余检验和逻辑检验,检查数据是否合理,形成设备检修综合数据库,实现数据库和分析系统的有机结合。
2、专家系统诊断模块
该模块采用神经网络法、色谱的电研法、三比值法,TD图法等人工智能方法实现设备状态诊断。既能对单一试验数据进行故障诊断,也能对多种试验数据进行综合诊断。将规程规定和专家知识存储在知识库,可以随时更新、修改。单一诊断用产生式专家系统,综合诊断用判决树,整个诊断过程就是按照隐含在规则库中的故障判决树自上而下的推理过程。该系统采用数据分层的处理方式,功能模块之间用状态驱动。每一个层次的数据可以维护,查询,有利于程序的模块化设计。此外还具有仿真培训的功能。
3、检修智能决策模块
本模块的主要功能是根据故障征兆,判断设备的故障;根据历史情况,设备当前运行的工况,预测设备未来的故障,评价设备的寿命;生成设备状态诊断报告,以备存档和查询;提出检修方案,即检修的时间、检修的设备、检修的项目,生成检修方案报告。
五、结束语
随着社会的发展以及技术水平的提高,技术人员在对供电设备进行状态检修的过程中会不断引入各种先进的技术、设备。智能化供电设备状态检修技术支持系统必然会将大量检修信息通过自学习能力而对其运行状态进行维修,然后通过其运行参数来对其运行故障进行检测,并制定合适的方案,保证供电设备运行的可靠性,提高供电设备的社会经济效益。
参考文献
摘 要:智能化工况模拟与检测系统研究开发,研究了智能化土壤-植物-机械工况模拟与检测技术,智能化种子精量播种模拟与检测技术、机械化乳品采集检测模拟与检测技术、农产品组分与缺陷在线检测技术,开发了智能化土壤植物机械工况模拟实验系统、喷药机械田间作业工况模拟装置、配方施肥变量控制模拟装置、智能化精量播种模拟系统、机械化乳品采集检测模拟系统、农产品组分和缺陷声光检测模拟系统等。突破了高性能先进装备共性和关键技术,为新技术发展提供平台,缩短新技术、新产品、新装备的研究开发成果转化为生产力的周期,为国内研发、中试、生产等关键环节提供专业化试验基地。全天候智能化土壤-植物-机械工况模拟实验系统,采用坑式直线型土槽及轨道进行农机具或部分整机的性能试验,实现了被测机具或整机的耕深、动力输出轴转速和牵引速度的自动控制,并能够对土壤坚实度、土壤含水率、动力输出轴转速和扭矩、牵引速度等10余项数据进行实时采集和处理。采用集成化设计,集土壤恢复系统、机具悬挂系统、测试系统及控制系统于一体,开发了六分力门架测力系统,创造性地采用了“智能化工况模拟试验”这一全新的试验模式,进行该试验台控制系统的软硬件设计,提高了试验效率,减轻了试验人员的劳动强度,缩短了试验及研究周期。全天候智能化精量播种模拟系统主要用于条播排种器和精密(单粒)排种器的排种性能试验,检测出排种器的各项性能指标,可在胶带速度为1.8~12 km/h情况下进行试验。模拟系统能自动控制排种器转轴的工作速度、胶带的运行速度及风机压力;计算机视觉系统实时监测排种器的工作过程,并利用图像检测技术自动精确测得排种器所排种子粒距、粒数等参数,从而计算处理国标试验要求的合格指数、重播指数和漏播指数等排种性能指标,以及播种精度指标(平均值、标准差、变异系数),并报表打印及输出频率直方图,可存储原始播种录像。机械化乳品采集检测模拟系统在国内首次研制成功挤奶系统脉动性能、挤奶量自动计量装置性能、真空设备性能在线检测与遥测、自动脱杯系统提升力测试等4种乳品采集性能模拟试验与检测技术装置与设备。农产品组分和缺陷声光检测模拟系统建立了适合西瓜内部品质无损检测的光源装置和光谱采集系统、西瓜声学特性检测试验台、基于声波信号衰减率的西瓜糖度检测方法。
关键词:智能化 工况模拟 检测系统
Abstract:The research of simulation and testing system of the intelligent working condition, studied the simulation and testing technology of intelligent soil-plant-machinery working condition, intelligent precision seeding and mechanical milk collection and testing, and agricultural products components and defects detection technology. Developed intelligent soil-plant-machinery performance simulation system, spraying machinery field operation simulation device, formula fertilization and variable control simulation device, intelligent precision seeding simulation system, mechanical milk collection and testing simulation system, and agricultural products components and defects acousto-optic testing simulation system, etc. All-weather intelligent soil-plant-machinery working condition simulation experiment system, used pit type linear soil bin and orbit to test agricultural machinery, implemented automatic control of tillage depth, output shaft speed and haulage speed, could real-time collect and deal more than 10 data, such as soil firmness, soil moisture content, output shaft speed, etc. used integrated design, integrating soil recovery system, suspension system and testing and control system, developed six component frame force measurement system. All-weather intelligent precision seeding simulation system is mainly used for performance test of drill meter and precision meter; belt can run at 1.8~12 km/h. The system can automatically control meter working speed, belt running speed and fan pressure; Computer vision system can real-time monitor working process, and automatically accurately measure seed number and spacing. Finally, computer prints frequency histogram, and stores the original videos. Mechanical milk collection and testing simulation system developed 4 kinds of milk collection simulation and testing device for the first time in domestic, which including on-line and remote detection of system pulse performance, milking automatic metering device performance and vacuum equipment performance, and testing of automatic lifting force to take off the cup system. Agricultural products components and defects acousto-optic testing simulation system established light device and spectral acquisition system for watermelon internal quality nondestructive testing, watermelon acoustic characteristics testing system, and watermelon sugar detection method based on acoustic signal attenuation.
Key Words:Intelligentize;Working condition simulation;Detecting system
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【关键字】智能化,中央空调,集散控制系统
中图分类号:G623文献标识码: A
前言
中央空调的集散控制系统主要就是为了空气温度的调控,实现远程操作。由于现在空调的大量使用,温度调控的不协调,对污染物的排放以及气流组织的协调都有一定的问题,因此为了改善这种状况,中央空调的集散调控系统就被应用于此。我们通过集散控制系统的实施,进行了如下的讨论和研究。
二、中央空调集散控制系统
1.中央空调集散控制系统———新风自动控制系统主要实现净化房间的温、湿度控制。操作工作站以计算机为核心,提供操作者图形界面和基本过程控制功能及人机接口,完成设备的监视、控制、调节。
空调房间集散控制系统的组成如图1所示。
图1中央空调温度控制系统的组成风道温度传感器TI设于回风处,输出4-20MA的电流信号给控制器TC,控制器将传感器检测的温度与设定值相比较,并根据比较结果输出相应的电流信号控制电动调节阀的开启度,调节冷(热)水的流量,使送风温度随之变化,最终使房间温度保持在设定值范围内。
(一)被控对象在自动控制系统中,工艺变量需要控制的生产设备或机器为被控对象,简称对象。空调温度控制系统中房间就是被控对象。
(二)执行器在过程控制中,执行器大多采用阀的形式,控制各种气体或液体的流量与流速,是过程控制系统的一个重要组成部分,其特性好坏对控制质量的影响是很大的。它接受调节器送来的信号,自动地改变阀门的开度,从而改变输送给被控对象的能量或物料量。我们选用的电动执行器接受0-10V的连续信号,进行连续的PID控制。
(三)调节器又称控制器,它将检测元件或变送器送来的信号与其内部的工艺参数给定值信号进行比较,得到偏差信号;根据这个偏差信号的大小按一定的运算规律计算出控制信号,并将控制信号传送给执行器。
2.微机控制下的集散式系统
微机测控系统足以微型计算机为核心来检测和控制被对象生产过程的自动化系统。它主要包括硬件和软件两部分,目前在工业控制上面应用较多的是微机测控系统一种称为微机直接数字控制系统,简称为DDC。如上图2为集散系统结构图:
数转换后,变为数字量信息送给微机。微机则根据对应于一定控制规律的控制算式,用数字运行的方式,完成对工业参数若干回路的比例、积分、微分计算和比较分析,并通过操作台显示、打印输出结果,同时将运算结果经输出通道的数、模转换、输出扫描等装置顺序地将各路校正信息送到相应的执行器,实现对生产装置的闭环控制。
在整个生产过程中。由于生产过程复杂,设备分布又广,其中各工序、各设备同时并行地工作,而且基本上是独立的,故系统比较复杂。采用这样的系统可以实现从简单到复杂的调度,兼顾了集中式和分散式两者的部分优点,从而达到最佳控制。在这种系统中,基础的微机只把必要的信息送到主控计算机,而绝大部分时间都是各个微机并行地就地工作。这个分布式控制就称为“集散式控制系统(TDS)”。
在大型的建筑物或者生产厂房中,有可能会设置几套甚至十几套空调系统。这样在管理上面则不可避免的出现控制上的复杂性。在这种情况下,为了便于运行管理,在现场采用编程控制器(PLC)进行各空调系统的就地运行控制,然后用总线将可编程控制器的通信接口与中央控制总站内的监控微机实现通信。
三、智能化集散控制系统的构成
1.计算机监控管理软件
分散控制系统软件分为系统软件和应用软件,如下图3:
系统软件一般选Windows NT。应用软件是用户根据要解决的控制问题而编写的多种程序,其中现场控制单元的软件多采用模块化结构设计,其执行代码部分固化在EPROM中,数据部分保留在RAM中,系统复位或开机时,数据初始值从网络装入。组态分为硬件组态和软件组态,硬件组态就是根据硬件的模块化结构对计算机及其网络系统进行管理配置;软件组态又包括基本配置组态和应用软件组态,前者是给系统一个配置信息,而后者则负责数据库的生成、历史库的生成、图形牛成、报表生成和控制系统组态等。采集中央空调智能监测系统中末端数据,并根据监测对象的要求,对现场监测节点的硬件和软件进行详细的分析和设计。要求实现智能仪表的作用,具体包括:现场数据测鼋、运行状态显示、按键控制与参数设定以及与上层部分的数据通信等。
2.PLC软件设计
如左图为软件设计示意图。每一栋楼的中央空调系统的控制只受控于各自的PLC,它们除接受中控室的计算机控制之外,彼此之间是独立的。下面以1号楼为例说明PLC软件程序的设计。PLC控制中央空调系统的起/停有手动和自动两种方式,当选择手动方式时,手动指示灯亮,在现场PLC操作台上可以任意选择机组、开/关冷却塔、起/停冷冻泵、冷却泵、空调主机等;也可以在中控室PC台上操作,通过鼠标点击控制界面上的控制按钮实现手动操作。当选择自动方式时,自动指示灯亮,通过在PLC或者PC操作台上按下自动起动按钮,中央空调系统自动起动,工艺顺序为:支部开关一冷却塔一冷却泵一冷冻泵一空调主机。按下停止按钮,系统按照起动逆序自动停止。
在中央空调变频调速集散控制系统中,第一级为中央监控工作站(即PC机),是集中监控、远程控制、数据处理和中央管理的中心;第二级为直接数字控制器(DDC)变频器和可编程控制器PLC,能独立完成对现场机电设备的数据采集和控制;第三级为现场传感探测元件(如热电阻或者热电偶)及控制执行元件(继电器等)
四、中央空调系统采用集散控制的必要性
集散型计算机控制系统,实质是利用计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的一种新的控制技术,是由计算机技术、信号处理技术、测量控制技术、通讯技术和人机接口技术相互渗透、相互发展而产生的,既不同于分散的仪表控制系统,也不同于集中式计算机控制系统,它是吸收了两者的优点,并在其基础上发展起来的一门新的系统工程技术。目前,集散型计算机控制系统已在工业各领域得到成功运用。
目前,大楼中央空调大都采用分散管理就地控制,整个系统不能统一协调,不能很好发挥整个系统协同工作的效果。如果采用集中控制,由于被控设备分散在大厦各个地方,中央主机到被控设备的连线较长,信号容易受到干扰产生故障,同时由于中央主机集中处理信号,如果中央主机产生故障则整个系统停止工作,可靠性较差。随着计算机技术的高速发展,采用集散型控制系统成为趋势。计算机集散控制系统就是中央主机主要进行报表处理,集中管理,被控对象由带计算机处理功能的现场控制器(主要是直接数字控制器,简称DDc)根据有关参数进行控制。各DDc和中央主机以及各DDc之间实现点对点通讯,传输数据和控制信号。集散控制系统可靠性高,当中央主机发生故障,把控制功能分散在DDc上而数据资料由中央主机集中管理的方法,加强了子系统的独立性、可靠性,并减少了中央主机的工作量,整个系统的性能得到了提高。
结束语
综上所述,随着我国集散控制系统的具体应用,其已经大大改善了我国中央空调的问题。这种技术不仅仅可以应用在简单的空调的调控上,而且还可以在大型的工程施工中得到有效的利用,也会颇有成效。相信我国的中央空调的调控监测技术会日臻成熟,同样的这些新技术也可以加工利用到其他的技术管理措施中去。
参考文献:
[1]侯文霞,陆述田.变频调速技术在中央空调系统中的应用.机床电器,2012.
关键字:物联网应用;粮食仓储;粮库监管系统;传感器
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2014)01-0071-02
0 引 言
粮食是关系国家稳定的战略性商品,是国民经济的命脉。确保国家储备粮食数量真实、质量完好,确保在需要时调得动、用得上,是国家储备粮管理的基本要求[1]。为此,粮食仓储过程中已经应用了一些物联网技术,比如:温湿度传感器以及在此基础上构建的粮情检测系统已经得到较大范围地应用;虫害传感器及虫害自动检测系统、霉菌(二氧化碳)传感器及粮食质量实时检测系统、氮气传感器及自动气调系统、磷化氢浓度在线传感器及自动熏蒸系统、压力传感器及粮食数量实时监测系统、在线水分传感器及烘干水分在线自动控制系统等已经得到初步应用;粮食体积传感器、密度传感器等,以及相应的清仓查库设备和系统研发也已经取得重要进展[2]。
目前粮库普遍使用的温湿度采集系统,通常采用有线的方式接入各类型传感器,这种方式存在着布线及测算困难、传感器重复利用性差、故障排查困难、采集系统扩展能力差、传感器缺少统一管理等问题;同样,其他正在示范应用的系统都是单独部署通信线路,系统部署成本较高、维护困难;另外,目前粮食仓储企业的整体信息化水平较低,一些有信息化基础的企业也仅仅局限于粮情测控系统、出入库管理系统、办公自动化、财务等系统,单个应用系统没有集成,是一个个信息孤岛[3],没有给粮库管理带来信息集成共享效益。
在这种情况下,采用统一的集成终端对各类传感器进行统一数据预处理、通信和控制,降低系统成本,提高易用性,是粮食仓储环节物联网技术发展的必然趋势和提高传感器应用效率的必然选择。基于统一的集成终端设计的智能化数字粮库监管系统已经在江苏省十几家粮库进行了建设实践,并取得了良好的应用效果。
1 总体架构
本文提供了一种基于物联网的智能化数字粮库监管系统,以实现对粮库中的通风控制、熏蒸作业和库容计算等作业进行自动管理控制。系统的总体架构如图1所示.
基于物联网的智能化数字粮库监管系统包括以下单元:
(1)硬件设备单元,包括:温度传感器、湿度传感器、通风设备、熏蒸设备、气体采集设备、虫害检测设备。用于采集粮库的各种具体服务的业务数据,将该业务数据发送给智能传感器集成终端,所述业务数据包括温度数据、湿度数据、虫害数据、气体浓度数据;
(2)智能传感器集成终端,用于通过异构整合技术将所述硬件设备单元上报的各种不同消息格式的业务数据进行消息解析后,转换为具有统一的消息协议格式的业务数据,并对所述业务数据进行加工处理,形成具有业务特性的数据并发送给粮库集成管理平台;接收粮库集成管理平台下发的智能传感器集成终端和硬件设备单元的控制命令,向硬件设备单元下发来自粮库集成管理平台的控制命令;
(3)粮库集成管理平台,用于接收和存储智能传感器集成终端发送的具有业务特性的数据,根据所述具有业务特性的数据和设定的控制算法在所述粮库中进行库容监测、熏蒸控制、通风控制、温湿度监测和/或气体浓度监测。
2 功能简介
2.1 粮库集成管理平台的系统功能
(1)库容监测,查看各个仓库存粮概况。仓库状态通过颜色标识淡绿色表示空仓,浅绿色表示有存粮,并通过色块大小标识存量多少,鼠标放在仓库时显示仓库存粮信息。
(2)熏蒸管理,包括熏蒸计划和熏蒸记录功能。其中熏蒸计划就是根据仓库的虫情信息制定熏蒸计划,熏蒸计划能做的操作以及当前所处的状态紧密相关;而熏蒸记录则是根据通风计划对仓库进行熏蒸操作,并登记熏蒸信息。
(3)通风管理,包括通风计划和通风记录功能。其中通风计划是根据仓库的粮情信息制定的通风计划,通风计划能做的操作以及当前所处的状态紧密相关;而通风记录是根据通风计划对仓房进行通风,并将通风方式、通风具体操作等信息登记下来。
(4)温湿度监测,通过列表和图表等不同的展现方式查看仓库粮食温度。其中列表方式可显示采集时间、仓内温、仓内湿、仓外温、仓外湿、最高温、最低温、平均温、最高湿、最低湿、平均湿等内容;折线图可显示粮食的温度趋势变化;另外,三维展示图可显示粮食的3D粮温图。
(5)气体浓度监测,是对于安装气体传感器的粮仓,可以设定气体浓度报警功能,对气体浓度大于或小于某个阈值时,进行气体浓度报警提示,报警的阈值可以根据粮仓的实际情况进行设定,如对于氧气浓度报警,《缺氧危险作业安全规程GB8958-2006》中规定“当氧气浓度为19.5%时,即为缺氧危险作业”[4], 考虑到氧气传感器的精确度,可考虑当氧气浓度小于20%时,弹出报警页面。
(6)虫情监测就是登记和查看害虫情况。点击要查看的仓库,进入该仓库虫情记录页面,记录的属性包括主要害虫、虫害密度(头/公斤)、霉变情况等[5]。
2.2 智能传感器终端功能
(1)数据采集
对于各种异构传感器的接入和数据采集是智能传感器集成终端设备的一个核心功能。传感器可以通过设备上的串口、I/O等接口以有线的方式接入,也可以通过ZigBee无线传感网络、无线路由节点以无线的方式接入。设备支持多样的接入形式和庞大的接入数量,可以满足粮食监管中所需的温湿度、气体、水分等各类传感器的接入需求[6]。
(2)数据整合加工
不同的传感器采集到的数据格式各不相同,如果不作处理将大大增加监管中心的数据分析和管理难度。通过智能传感器集成终端设备的数据整合能力,能够将不同格式的采集数据进行翻译,转换为统一的协议形式,方便统一分析处理。此外,也可以过滤掉由各种原因造成的噪音数据,提高数据的有效性、准确性。
(3)数据警情上报
智能传感器集成终端设备作为安置在粮库前端的数据采集设备,最终要将有效的数据通过有线网或无线网络传送到监管中心,对于重要的数据,要尤其保证数据发送的完整性、实时性,防止丢失。此外,前端传感器等各种设备出现损坏、丢失等意外情况时,终端设备也能将相应的报警信息及时反馈给监管中心,以便迅速作出应对措施。
(4)设备远程控制
除了能够接入传感器外,智能传感器集成终端还能通过串口、I/O等方式接入各类控制设备,如通风设备、熏蒸设备、充氮设备等。通过消息协议转换,可以在监管中心方便地控制各粮库的这些前端设备,实现设备远程控制。
(5)数据存储
对于重要的传感器数据或监控录像,智能传感器集成终端提供了本地存储的能力,使得当出现网络异常等情况,集成终端无法与监管中心通信时,重要数据不至于丢失,也可在出现特殊情况时调用本地录像,重现事件经过。
2.3 传感器及控制设备功能
智能传感器集成终端设备将以统一的数据标准、开放的公共接口,成功接入或兼容现有主流测温设备、测虫设备、智能通风设备、视频监控设备等,可以实现仓储管理相关设备、数据以及作业情况的信息整合。
3 应用验证
本文提出的基于物联网的智能化数字粮库监管系统已经在江苏省十几个大中型粮库进行了应用示范,取得了良好的效果,具体如下:
粮库物联网应用系统的部署复杂度和建设成本比以往多传感器分别部署的情况有了很大改观;
库容检测可以使用户对仓库粮食的存量信息一目了然,为清仓查库提供了动态的、精确的数据基础;
实时的虫情检测为熏蒸计划的制定提供了可靠的依据,并为有效评估熏蒸效果提供了有力的信息支持。气体浓度监测为熏蒸人员的作业安全保驾护航;
生动展示的温湿度信息为通风计划的制定和变化提供了直观的依据,并为通风效果的评估提供了支撑条件。
4 结 语
试验证明,该系统能够广泛集成已有粮食流通物联网传感器,使得粮食流通物联网应用系统部署复杂度降低、建设成本降低、传感器的联动使用的效果更加丰富,能够有力地提高粮食流通物联网规模应用水平。
参 考 文 献
[1]于滨.以多元化信息安全全力服务“新四化”[N].中国航天报,2013-01-06.
[2]臧传真,李其均.粮食流通动态跟踪关键技术研究[J].物流技术,2009,28(2):109- 112.
[3]臧传真.现代粮食流通体系与技术支撑系统研究[J].物流技术,2010,29(1):1-3.
[4]国家粮食局人事司.粮油保管员[S].2008.
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VB.NET,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,ADO.NET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。