智能化系统研究范文

导语：如何才能写好一篇智能化系统研究，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公文云整理的十篇范文，供你借鉴。

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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

[1]肖国栋，刘兴玉，叶海涛，等.综合管廊智能化运维管理技术分析［C］.//2021年10月建筑科技与管理学术交流会论文集，2021：93-94.

[2]丁小强.基于“BIM+GIS+IOT”技术的城市地下综合管廊运营维护应用研究［D］.石家庄：河北经贸大学，2021.

[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.

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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

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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.

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高校实验室是培养理论与实践相结合的、符合当今社会发展需要的高级人才的基地。如何提高实验教学水平、加强实验室管理、突出创新教育是当前高校实验室管理面临的一个重要课题。

目前高校实验室多采用封闭式管理模式，各院系独立建设、管理本学科的实验室。实验室过于分散，管理工作繁琐，实验设备和物品的储存、维护、安全得不到保障。各实验室之间缺少资源共享、信息互通，既不利于学生进行综合设计型实验，也不利于科研协作和学科渗透，阻碍了学生创新能力的培养。为此，本文设计了一种基于物联网的高校智能化实验室管理系统。

2 物联网技术概述

从“智慧地球”理念到“感知中国”概念的提出，随着全球一体化、工业自动化和信息化进程的不断深入，物联网时代悄然来临[1]。物联网（Internet of Things）是通过运用射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络[2]。通俗地说，物联网就是物物相连的互联网。

目前，物联网的关键技术主要有射频识别技术、传感器技术、ZigBee技术等。

RFID（Radio Frequency Identifaction）即射频识别，是一种非接触式的自动识别技术，可识别高速运动物体并可同时识别多个标签。RFID系统由读写器、电子标签和天线组成。读写器包括固定式读写器与手持式阅读器。

ZigBee技术是一种新兴的低功耗、低成本、高容错性的短距离通信技术。

3 基于物联网的智能化实验室管理系统的设计

3.1 系统整体设计方案

该系统是一个无线传感网络。硬件方面，预先在每间实验室安装门禁控制器、ZigBee无线节点、温度传感器、湿度传感器和光照传感器。每件实验设备、物品，实物实验报告、作业贴有RFID标签。每个实验操作平台配备手持阅读器。软件方面，需要在物联网的终端安装管理系统的软件。

3.2 系统各模块功能

该系统由七大功能模块组成。

3.2.1 管理员登录

该系统软件只允许管理员登录后才能使用，如果不是管理员则需要先注册。

3.2.2 网络管理

实现网络连接状态的查看和设置。

3.2.3 使用人员管理

所有人员必须使用身份卡进出实验室，门禁控制器利用射频识别技术识别进出实验室的人员身份，数据库里能够检测到的人员能够直接进入实验，而临时人员需要进行系统登记后才能进入。

3.2.4 实验室设置

远程控制ZigBee无线节点，对实验室的基本信息进行日常管理，显示实验室的动态使用状况。为了能给学生提供宽松的实验条件，通过开放实验室，学生能够预约课余时间来做实验。如图1所示，根据开放日期，查看学生提交的预约申请。

3.2.5 实验教学管理

（1）教师和学生考勤管理。当教师、学生进入实验室，门禁控制器识别身份卡，将进入、离开的时间记录在软件上，实现教师、学生的自动考勤。

（2）实验项目管理。为了规范实验教学内容，需要教师预先录入每门实验课程的教学计划、实验大纲、多媒体教案、基础实验项目、综合实训项目、操作规程以及实验示例等教学资源。学生随时可以下载相关教学资源进行阅读和操作练习，有助于提高学生自主学习的能力。

（3）实验过程实时监控。对所有实验室设备、物品的状况进行监控，比如实验过程中，哪些设备能正常使用，哪些发生故障。同时还可监控学生的实验过程，及时发现学生学习中存在的问题，教师进行集中讲解，提高学习效率。

（4）实验作业和成绩管理。实验完成后学生可以通过该RFID技术将实物实验报告、作业或实验结果上传到系统进行储存，便于管理员、教师批改作业、统计分析学生实验成绩，当课程结束时学生能够查看自己每次的作业成绩，以及该门课程的总评成绩。

（5）交流讨论。实验前，教师可以通过该模块向学生实验管理规章制度，布置实验任务，与学生进行实验方法的讨论，增加学生与教师、学生之间的互动。

3.2.6 实验设备和物品管理

每件实验设备、物品贴的标签上载有对应的编号、名称、状态、购置日期、维修记录等信息，实现了信息智能储存功能。使用人员通过手持阅读器识别领用的设备、物品上标签，将它们的基本信息反馈到如图3所示的界面上，有利于实验人员提前了解设备、物品的基本资料，还可以对它们进行定位、跟踪，显示使用人员身份，有效地监管了实验设备、物品的使用状态，防止有人将它们任意拿出实验室。另外RFID标签还能实现相同或不同实验室的设备、物品间进行通信，高效地利用了资源。

3.2.7 环境监测

实验室的环境决定了实验物品的保存情况，比如有些实验物品必须存放在阴凉、防潮、避光的环境中。实验物品保存完好时，才能使实验正常进行，获得预期的实验结果。因此，利用已安装的各类传感器进行动态实时监测，将每间实验室的温度、湿度以及光照情况发送到如图3所示的系统软件。当发现环境异常时，对空调、吊灯以及多媒体进行远程控制。比如检测到某间实验室湿度不足，则自动控制空调进行湿度调整，使环境达到舒适状态。当某间实验室处于空闲状态，空调、吊灯、多媒体仍然运行时，能远程关闭，实现节能减耗。

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[关键词]智能电网 计量 自动化系统

中图分类号：F27017 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）15-0065-01

前言

随着科技的发展，21世纪已经成为了电气化时代，越来越多的生活居民离不开电器设备，导致了国内用电紧张的局面。而智能电网的建设则会缓解这个问题，这种电网应用了计量自动化系统，采用了信息技术、通信技术等多种技术，这种电网的优点是高效、供电安全系数高等，不但可以保证电能的质量，而且可以避免能源的浪费。

1.简单介绍下智能电网计量自动化系统相关内容

计量自动化系统是集现代数字通信技术、计算机软硬件技术、电能计量技

术和电力营销技术为一体的用电需求侧综合性的实时信息采集与分析处理系统。它以公共的移动通信网络和电力专用通信网络为主要通讯载体，实现系统计算机主站和现场计量终端之间的数据通讯。根据一体化计量自动化系统建设的目标要求，系统覆盖范围包括地区电能量遥测系统、大客户负荷管理系统、配变管理系统、居民集中抄表系统等。

1.1 电网计量装置中的智能化电能表起着关键的作用

智能化电能表是在数字功率表的基础上发展起来的，采用乘法器实现对电功率的测量，对于发电厂、变电站内涉及关口计量、网损、线损、母线不平衡计算等计量点，均要求安装电子式智能化电能表。安装该种电能表有相关功能要求，对失压、失流进行记录，在电流回路电流不为零的三相全失压情况下，电能表应能够继续工作，记录累计失压时间，在三相全失压的况下，所有数据不应丢失，表内的电池累计工作时间应不小于 1 年。三相工作电压正常，缺一相或两相失流，电表能够记录分相累计失流时间。同时，可存储最近五次失流发生时刻、发生状态和相应的错误电量，能在电表液晶显示屏上直接显示有否失流情况。当缺相运行的时候，电能表持续工作，并记录分相累计失压时间。同时，可存储最近五次缺相运行的发生时间、发生状态和相应的错误电量数据。能在电表液晶显示屏上直接显示有否失压情况。还有这个电能计量功能，应能分别计量正向有功电能和正向无功电能，反向有功、无功电能按正向无功计量，目前应用较多的是对双向有功及四象限无功的计量功能。结算时间的功能，可以根据实际需要，对结算时间进行设定。根据对关口表结算要求，以及对变电站母线不平衡率考核要求，变电站内电能表结算时间设定为每月 1 日零点，结算电量至少能保存三个结算周期。

1.2 信息化互感器是采集、传输电网数据工作的核心部件

采集工作量是非常庞大的，在这个采集系统就安装信息化互感器来建立起来采集信息系统，计量自动化系统采集对象主要分为电力用户类（主要包括目前的需求侧系统和低压集中抄表系统中的采集对象）和关口类（主要包括目前的统调电厂、变电站电量采集系统和地方电厂信息管理系统中的采集对象，以及公用配变考核采集点）。鉴于计量自动化系统终端种类众多、数量庞大且存在多种通信协议，为了方便管理和扩展，需建立数据采集统一平台。数据采集是主站系统的核心部分，是开展数据分析和应用的基础，对数据的准确性、实时性、扩展性等均有很高的要求。系统采集的主要数据类型有以下 7 种。①电能数据：包括实时和冻结电能量等。②模拟量：包括电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、谐波、最大需量等。③状态量：包括开关状态、终端及计量设备工况信息。④电能质量统计数据：包括电压、功率因数、谐波等数据的合格率统计数据。⑤事件记录数据：包括终端和表计的事件记录数据。⑥台区线损统计数据。⑦其他数据：各种终端预设参数、剩余电量电费等信息等。统支持的采集终端主要类型有：厂站终端、负控终端、配变终端、集抄终端等。系统支持光纤专网、2 M 光纤专线、数字专线、无线公网、拨号等通信方式。支持多种通道互为备用，可根据通道状态自动切换。同一采集点可以通过软件设置或者硬件模块更换来实现不同的通信方式，专变用户、公用配变和台区集抄均应支持 GPRS 与光纤通信。

1.3 分析计量自动化系统在线监测与控制技术

现在来分析该种技术的设计准则：（1）根据电能计量工作需要，实现多种电能量数据采集，保证电能量数据准确性、完整性、及时性（2）在计量自动化主站与电能表之间安装中间层设备，采集各计量点电能量信息，管理各计量点电能量数据，对主站下发的命令进行传输、执行或转发，使主站具备远程维护功能。（3）基于通信网络的敷设现状，因地制宜，灵活合理安排终端与主站之间通信方式。（4）搭建安全、稳定、灵活的系统主站，进行数据采集、处理，实现电能量计量遥测业务处理功能，支持数据的综合应用。系统采用分层、分布式结构设计，整个系统分为：现场数据采集层、通信网络层、主站层，该种技术主要起到三个作用：第一，所有多功能电能表相对独立，按一次设备对应分布式配置，就地安置在开关柜回路内，或集中安装在电能表测控屏内，完成数据实时采集功能，经 RS485 通信接口接入电能量采集终端。电能量采集终端可以采集各计量点电能量信息，管理各计量点电能量数据，对主站下发的命令进行传输、执行或转发，使主站具备远程维护功能；第二，完成主站层与现场监测层之间的通信连接、转换、数据采集、数据传输、协议转换和命令的交换。实现大容量实时数据的高速汇集传输，确保主站系统能够快速、准确地得到所有监测及监控信息；第三，主站是整个计量自动化系统的控制和信息收集中心，通过远程通信信道对现场终端的信息进行采集和控制，并对采集的大量数据进行分析和综合处理，主站层由采集服务器、数据库服务器、应用服务器、网络系统、辅助设备等部分组成。

2.阐述智能电网计量自动化系统的高级应用

2.1 对全电站实现智能化监控

利用电厂和变电站采集的关口电量数据，全面支持电厂、变电站母线电量平衡、主变损耗的日统计，进行日电量和最新采集前1小时电量展示和曲线关联。系统可对电厂发电上网线路、网间联络线两端电量进行图形化和一览化重点监控。同时，系统还可以对地方电厂进行上网线路两端电量进行一览化监控。系统可以根据采集到的电能量数据信息中的电压、电流、功率（因数）、谐波来评价电网、用户的用电质量状况，便于完善电网供电方案和用户调整用电方式。

2.2 可以实现线损分析与监测功能

系统综合利用统调电厂、各级变电站、地方电厂、专变用户、公变考核点及台区用户的电量信息，全方位地实现全网、分地区、分电压等级、分线、分台区线损在线统计功能。支持日、月、年线损统计与分析，实现线损在线监测。按供电单位，每日分别统计本供电区域的入网电量和供电量，实现分区网损的在线监控。针对省公司调度范围，每日分别统计电网的统调购电量、网间交换电量和各地市供电量，实现主网损耗的在线监控。

3.结语

电力资源一直占据着我国国民经济的重要地位，因此，研究智能电网计量自动化系统有着重要的意义。这种系统的应用，提高了人们生活用电的质量，也提高了工作人员的管理自动化水平，促进我国电力事业的发展。

参考文献

[1] 周勤兴.电能计量自动化系统在节能服务中的应用[J].电力需求侧管理.2011（04）.

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国民经济基础设施有很多，电网是其中最重要的一种。它具有协调国民经济的发展、保证能源优化利用和保障生产安全等重要职责。近年来在不断发展的电力市场、不断革新的数字经济、不断提高的电能质量水平以及不断增加的可再生能源分布式发电资源数量的推动下，能够高效利用能源的智能电网正逐步取代传统电网，以一种新兴电力技术聚焦全球，成为各国竞争低碳经济制高点的重要战略举措之一，并以其强大的自愈、环保、节能、安全、可观、可控等特性引领着世界电网发展新的趋势、新的高度。

2　智能电网调度自动化系统基本概况

2.1　智能电网调度自动化系统的定义

由通信网络的高速、集成这两个特点的影响发展而来的智能电网调度自动化系统顾名思义就是指电网实现科技化、智能化、自动化的一种先进、高端系统。它可通过先进的传感测量、设备组装、控制方法等来运行支持系统技术；通过自动化、数字化、标准化、集成化、市场化等手段高度集成测量、信息、监控、调节等功能；并实现了通过电子终端创造出实时、高速、双向的共享信息模式，让其成为互动运转的全新模式，从而改变了旧电网模式，现阶段要向着安全、环保、经济、高效的智能电网靠近。到目前为止，智能电网调度自动化系统整合了信息技术、通讯技术和可再生能源的接入技术等多个实战性强的新兴产业的革新，产业结构的优化升级指日可待。

2.2　智能电网调度自动化系统的主要性能

智能电网调度自动化系统的本质就是取代、兼容并有效利用能源，是网络、配电网、传感器、通信、电力电子等技术的合成。智能电网调度自动化系统强大的兼容性打败了传统电网，极大程度地挖掘了可再生能源发电的潜力。

2.2.1　自愈性。电网安全可靠的操作主要表现在它对自愈性的依赖上。自愈性是指不需要或仅需要少数人为操作来完善电力网络中的不足，消除隐患。如元器件的阻隔或还原其正常运行功能、尽量减少供电中断次数。在网络中不间断地进行自我检测，不断强化防报控制系统，自动诊断、故障隔离和自我恢复等能力是自愈性能的主要表现，从这些实践我们可以看出自愈性是智能电网调度自动化系统最重要的性能之一。

2.2.2　兼容性。取代传统远距离集中发电模式的多种发电模式协调发展的新模式是智能电网调度自动化系统兼容性的表现。与计算机“即插即用”相类似的电网技术让其兼容了包含集中式发电在内的很多不同类型的发电模式和电力储存模式，这些发电模式可以在同一时间内运用于分散式发电和集中发电模式，从而使智能电网调度自动化系统一方面整合了可再生能源、燃料电池和其他的分布式发电技术，另一方面承载了传统的负荷过多的电力，分担了压力。与此同时智能电网调度自动化系统的多种能源接入的功能，特别是清洁再生能源这一功能，建立了环保的电力系统，消除了电网扰动的危害，从而实现了通过提高电力的可靠性和电能质量来减小电力损耗的目的；通过改善能源利用的效率来实现用户多选择的目的；通过接入多种多样的分布式电源来节约能源保护环境，促进了时代要求电网与自然环境和谐发展的需要。

2.2.3　交互性。供应和需求两方在同一时间同一地点参加电力的交换这一行为我们称之为交互性。交互性侧重点是在参与对象即用户上。智能电网调度自动化系统能够充分利用用户接口来最大限度地完成人机联系、互动、模拟，以此来实现资源的优化配置，完善电力系统的优化设计，促使供求关系的平衡，进而让其不断完善并茁壮成长。

2.2.4　优化性。成本的合理支付、资产的协调运行是智能电网调度自动化系统的优化性的集中体现。它通过分析整理区域分流状况、地区电源分布以及传输阻塞程度等情况来实现资产的合理运转，减小电网障碍，改善运行效率，进而从全局上完成网络运行，实现资产优化，减少能耗开销。

2.2.5　集成性。智能电网调度自动化系统在优化流程、整合信息、管理生产、调度自动化等行为上形成全面决策的统一化和规范化，充分体现其集成性。

2.3　智能电网调度自动化系统的主要功效

从上面的介绍可知，智能电网调度自动化系统具有实时安全的电力供应、快捷强悍的电力输送能力和结实牢固的网架结构；五大优点让它具备合理优化运营成本、高效利用资源资产等多种能力；推进可再生能源利用与发展，减少能源浪费，实现能源的节省，控制污染物体排放，实现环境保护，并极大促进清洁电能在终端能源消费中的比例；完成智能传输数据的双向互动，实行电价制度的动态波动，达到电网、电源和用户的信息公开公平化目的。它产生于经济不断发展和科技进步的当今社会，对健康、科学、强大的智能电网的形成具有重大意义。

3　我国智能电网调度自动化系统现状及其发展趋势

纵观我国智能电网调度自动化系统的建设情况，取得成果的同时也酝酿了不少缺陷。部分地区通过城乡改造完成了系统的建设，实现了配电网技术，改善了自动化程度。但是不完善的输电网联系使这一工程面临着严峻形势和巨大挑战。

3.1　我国智能电网调度自动化系统研究进展分析

从我国智能电网调度自动化系统的研究报告中可得知系统建设进展体现在：稳定建设了一定数量的智能电网调度自动化系统，并做好了研究报告；制定并运行第一、第二两批试点工程的实施方案，对系统技术方案进行了整理；深入开展一系列与系统建设有关的研究讨论活动，并提炼出对接口、模型和规约等方面的重点研究，拟写好发展路线并撰写研究报告。

3.2　存在问题

从近年来我国智能电网调度自动化系统建设来看，不足之处有不均衡的电力资源区域分布和不理想的用电负荷情况的阻碍；系统的技术水准存在很多缺陷，尚未满足各个方面的需求；较弱的网架结构和较落后的输配电设备，降低社会经济效益；清洁能源没有得到充分利用，降低了可持续发展速度；严重滞后于国际标准和技术等。我国的智能电网调度自动化系统体系的完善急需对策。

3.3　我国智能电网调度自动化系统建设的若干想法与策略

就全世界来看，新兴的智能电网调度自动化系统尚处在初期研究阶段上，各个国家也正努力地结合自身的实际需求进行探求研究。我国人民对城市供电的要求不断向好的方面发展是伴随着城市化进程而出现的， 但由于种种缺陷，如技术能力的欠缺和地理位置的不完满，我国的智能电网调度自动化系统技术水平一度低于其他国家，所以我们急需研发出具有中国特色的电网。我国的有关人员应结合与时代相应的发展战略、能源资源政策和产业结构布局等方面，综合考虑经济结构效益，提高电网安全度，增强节能减排功能，加大环保力度，思虑周全，让经济和社会在电网智能化进程中加快实现可持续发展。

3.4　具体措施

了解电网基本知识和主要性能及我国电网情况后，现提出以下措施：智能电网调度自动化系统的研究与实施必须建立在我国国情的实际情况之上；用高度统一的电网建设技术标准作指导；因地制宜地开发利用地域资源，制定多种发电模式并存的发电方法，以达到节能减排，高效利用能源；完善智能化通信技术，保证电网运行安全无障碍；在创新活动中制定新的计划与方案，不断提高与完善。

4　结语

总而言之，智能电网调度自动化系统已成为电力工业的一种新的发展模式，它的开发前景不可估量，在中国也一样拥有光明前途。然而，我们也要正视智能电网调度自动化系统是一块硬骨头的事实，这项艰巨的、高难度的、复杂的、耗时的系统工程要求我们不但要克服艰难的技术难题，而且还需要结合国家的政策、时代的需求、现行的市场策略、管理手段、营销方法等软科学问题来攻克。就现今来看，我国能源分布状况及其开发利用的实际的情况，现有的信息指导、控制技术、管理系统的发展水平等因素都是指导我们建设具有中国特色的智能电网调度自动化系统的重要因素，争取建立属于我们自己的电网并以此来影响全世界智能电网调度自动化系统的合理性、高效性、经济性、环保性。

参考文献

[1]　孙志．智能电网的运用与发展[J]．科技信息，2011，（17）.

[2]　立业，林良真．构建全国统一的新能源电网，推进我国智能电网的建设[J]．电工电能新技术，2009，（28）．

[3]　哲伦．美国智能电网计划[J]．资源与人居环境，2011，（6）.

[4]　白晓民．智能电网技术标准体系研究[D]．中国电力科学研究院，2010，（4）．

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关键字：网络布线，家庭智能化，住宅小区

中图分类号：S611文献标识码： A

一、小区智能化系统的概述

1.小区智能化系统的定义

何谓智能化系统？也许还有人对这个名词感到陌生，但是其真身却是经常出现在人们视线中各种高科技小细节。实际上，住宅小区智能化是目前国内外住宅建设领域和信息产业领域非常热门的话题，而对智能小区的定义，是指用统筹的方法将住宅小区的功能智能化，在提供安全、舒适、方便、可持续发展的生活环境的基础上，统一进行控制和管理实现资源充分共享。

2.小区智能化系统的内容组成

小区智能化系统的特点是采用先进的、符合标准的技术和设备将所有的系统或者对各个住户集中安全管理和监控。它既具有分散于各个住户的终端或设备，又能通过网络集中到一个管理或控制中心来资源共享或提供公共信息资源。可以把系统结构分为三个部分：网络管理中心、网络布线和家庭智能化系统。

3.小区智能化系统的设计原则和标准

为使整个系统达到技术先进，经济实用，安全可靠，服务高端的要求，设计中应遵循安全性、耐久性、实用性、经济性和环境化的原则。具体表现为不仅满足社区安保等功能，在实际使用上，采用适用的技术和设备，在投资费用许可的条件下充分利用最新技术成果使其能在较长的时间适应社会环境，另一方面系统在使用的产品系列、容量和处理能力方面必须具备兼容性强，这样一来可以扩展确保整个系统不断充实完善和改进，二来与其他兼容性差的产品相比性价比较高。

二、小区智能化系统的结构

1网络布线系统

布线系统是小区智能化系统的支持骨架，将管理子系统串联起来，是提供网络数据传输的快速通道，如同人体内的神经系统。综合布线系统的建设应根据网络系统建设的需求，即根据网络系统构架来决定布线系统的规划。综合布线系统由六个子系统构成，即工作区、水平子系统、管理间、垂直子系统、设备间和建筑群子系统。

1.1 工作区布线子系统由终端设备连接到信息插座的连线（或软线）组成，它包括装配软线、连接器和连接所需的扩展软线，并在终端设备和信息口I/O之间搭桥。在具备设计前期条件：近期和远期终端设备要求、信息插座数量和位置、终端的移动、修改情况、一次性投资和分期建设比较、确定各层交换间的位置，完成之后再设计配置布线设备。

1.2 水平布线子系统将干线子系统延伸到用户工作区，与垂直干线子系统相比，水平布线子系统都在同一楼层，仅和信息插座、管理间子系统连接。水平子系统是综合布线系统工程中最大的一个子系统，决定每个信息点的稳定性和传输速度。主要涉及布线距离、布线路径、布线方式和材料的选择，直接影响网络综合布线系统工程的质量甚至最终造价。水平布线应采用星型拓朴结构，每个工作区的信息插座都有和管理区相连，一般都需要提供语音和数据两种信息插座。

1.3 管理间子系统由交连、互连和I/O组成，是连接垂直干线子系统和水平干线子系统的设备。用户可以在管理子系统中更改、增加、交接和扩展线缆，应采用合适的线缆路由和调整件组成管理子系统。管理间子系统的配线架的配线对数可由管理的信息点数决定，应有足够的空间放置配线架盒网络设备，配有专用的稳压电源，周围环境保持一定的温度湿度，保养好设备。

1.4 垂直干线子系统通常是由主设备间提供建筑中最重要的铜线或光纤主干线路，连接不同楼层的设备间和布线框间。它在设计时要考虑一下要求：确定每层楼的干线要求、确定整座楼的干线要求、确定从楼层到设备间的干线电缆路由、确定干线接线间的接合方法、确定敷设附加横向电缆时的支撑结构、确定干线电缆的长度等，它的设计使用必须满足当前的需要，还要适应以后的发展。

1.5 设备间子系统由设备室的电缆、连接器和相关硬件设备组成，把各种公用系统设备连接起来。设备间內设备按照内网、外网、语音等分类分区，所有进出线装置或设备用不用色标区别不用用途的配线区，能更方便的进行线路的维护和管理。

1.6建筑群子系统应由连接各建筑物之间的综合布线缆线、建筑群配线设备（CD）和跳线等组成，将一个建筑物中的电缆延伸到别的建筑群中的通信设备上。它提供楼群之间通信设施所需的硬件。建筑群子系统宜采用地下管道或电缆沟的敷设方式。管道内敷设的铜缆或光缆应遵循电话管道和入孔的各项设计规定。此外安装时至少应预留1～2个备用管孔，以供扩充之用。它的设计应注意所在地区的整体布局，尽量采用地下化和隐蔽化方式，在确定缆线的规格、容量、敷设的路由和建筑方式时，考虑一下几点要求：1）线路路由尽量平直选择距离短，不绕冤枉距离，节省工程投资；2）线路路由选择在较为永久性、稳定的道路上敷设；3）根据建筑群用户信息需求的数量、时间和具体地点，选择适用的技术措施。

2.网络管理中心

网络管理中心既是小区管理系统的中枢，又是小区与外界进行网络通信的桥梁，小区管理中心通过服务器（防火墙）连入Internet。智能小区网络管理中心综合管理系统包括五个子系统：家庭智能控制子系统、停车场管理子系统、智能小区安防子系统、智能小区物业管理子系统和信息管理子系统。

根据智能小区管理中心系统的要求和对现有的小区管理软件的分析，需起到以下的作用：1）作为中大型关系数据库，实现智能小区所有相关信息采集和管理的全面集成；2）实现和其他系统的资源数据共享，预备开放性接口；3）实现小区管理的自动化，提高管理工作的效率；4）提供可靠高效的安保和接警系统，最大限度的保障小区的生命和财产安全等。重要的是，管理中心软件系统要求执行速度快，便于程序功能的扩展和兼容，保障小区各种信息资料的安全性，报警接警系统的可靠性以及系统应用的可靠性，这些则是实现智能化的基本条件。

3.家庭智能化系统

随着人们对生活质量的追求，对居住的要求不仅仅是以往的宽敞豪华，而是希望能拥有一个更安全、舒适、便利的生活环境，为此，有不少新颖便利的创想被提出。而家庭智能化系统就是将各种家用自动化设备和信息设备，利用户内网络系统和社区网络系统实现联网，实现家庭安全、舒适、信息交互与通信。

这一系统表现在三方面：家庭安全防范、家庭设备自动化、家庭通讯。对于现在市场设想的关于未来智能家居的设想也未必是天方夜谭，但真正有创造性的能实现的设计还是具备以下几种特性的：实用性、可靠性、方便性、标准性。

整合以下最实用最基本的家居控制功能：包括智能家电控制、智能灯光控制、电动窗帘控制、防盗报警、门禁对讲、煤气泄露等，同时还可以拓展诸如三表抄送、视频点播等服务增值功能。设计需摆脱华而不实的浪费，以实用和人性化为主。控制方式也亦可以多种多样： 1）手动控制。如在墙面模块上有开关键与状态指示灯，用户可以直接开关操作，符合传统操作习惯。可以作为排除其他控制方式之后的最可靠的最后一种方式； 2）键盘控制。是智能化系统的主要操作界面，可以对系统进行全方位集中控制，操作简单，方便用户使用。 3）联动控制（一个事件触发其他事件的方式称为联动）。如煤气泄漏报警时，系统可 同时关闭煤气阀，打开换气扇。在门口刷卡可以联动开门、相应室内系统撤防、 电灯或音箱打开，营造温暖气氛等。这样的设置更符合场景更人性化；4）模式控制。模式为多种动作或状态的组合，通过模式控制可以实现“一键式操作”。当然还有很多其他灵活的控制方式，在这里就不在详细介绍。

三、结语

住宅小区智能化是智能化技术和国内房地产业相结合的产物，而随着住房体制改革的不断深入和人们对住宅环境的质量要求不断提高，住宅小区智能化系统在未来会达到更大的发展机会。

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（塔里木大学机械电气化工程学院，新疆 阿拉尔 843300）

【摘　要】自动浇花系统通过对土壤湿度的实时检测，可以实现不同环境下对不同花卉植物的精确高质量自动浇水。本文基于土壤湿度传感器的信号采集、AD信号转换、单片机的信号处理以及LCD液晶显示的设计研究，在proteus软件平台下进行仿真与调试,确保其可行性与系统的正常工作。

关键词 智能浇花系统；软件仿真；自动控制；液晶屏显示

作者简介：刘川，塔里木大学机械电气化工程学院 二年级本科生。

通讯作者：李晓勤，塔里木大学机械电气化工程学院，教授，研究方向为汽车电子、物理工程、车辆工程与地面系统。

0　引言

随着生活水平的提高，喜欢养花的人也越来越多，但当人们出差旅行或者放假的时候，花卉的浇水成为人们比较犯难的问题。而且现在市面上的浇花装置比较少，其采用的技术往往是如下的两种，一是基于简单的物理原理，如利用虹吸原理对植物进行浇水；二是利用简单的定时控制技术，实现对植物的定时定量浇水。依据这两种原理制成的装置无法根据土壤湿度实时浇水，后果严重时可能导致花卉干枯或者过涝死亡。基于以上背景，我们设计的智能自动浇花系统以实现在不同环境下对植物的精确自动浇水。

本文就是由湿度传感器实现对花盆土壤湿度的信号采集，由单片机实现对信号的数字化处理输出，并将输入湿度值与设定湿度值进行对比分析，然后确定浇水系统的工作情况。

1　材料与研究过程

1.1　材料与软件平台

系统使用电子器件：STC89c52单片机、ADC0832模数转换、LCD1602液晶显示屏、YL-69土壤湿度传感器、存储芯片24C02、水泵、排阻电容等其它常用元器件。

设计使用软件平台：程序编辑、编译、调试软件keil、电路模拟仿真软件proteus、程序烧写软件STC-ISP、USB串口调试软件。

1.2　实验研究对象

以常见花盆花卉为实验对象进行设计与研究。

1.3　设计流程

设计流程如图1所示。

2　电路设计方案

2.1　智能主控电路

主控电路是整个系统的核心，主要由STC89C52单片机为主。单片机是单片微型计算机的简称,通俗来讲，就是把中央处理器CPU、存储器、定时器、I/O接口电路等一些计算机的主要功能部件集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。单片机特别适合控制领域，故又称为微控制器MCU，单片机只要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统，由此我们构建单片机最小系统。单片机最小系统由时钟电路和复位电路组成。

2.1.1　单片机的时钟电路

时钟电路用于生产单片机工作所需要的时钟信号，而时序所研究的是指令执行中各地址信号之间的相互关系。单片机本身就如一个复杂的同步时序电路，为了保证同步工作方式的实现，电路应在唯一的时钟信号控制下严格地按时序进行工作。

2.1.2　单片机的复位电路

单片机复位是使CPU和系统中的其他功能部件都处在一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。无论是单片机刚开始接上电源时，还是断电后或者发生故障后都要复位，单片机复位的条件是：必须使RES/Vpd或者RST引脚加上持续两个周期以上的高电平。

在proteus中画电路图，如总电路图中图2.1所示。

2.2　独立键盘输入电路

独立式按键是指直接用一根I/O口线构成的单个按键电路。每个独立式按键单独占有一根I/O口线，每根I/O口线上的按键的工作状态不会影响其他I/O口线的工作状态。独立式按键接口电路配置灵活，软件结构简单，但每个按键必须占用一根I/O口线，在按键数量较多时，I/O口线浪费较大。故在按键数量不多时，常采用这种按键结构。独立式按键电路如图3所示。上拉电阻保证了按键断开时，I/O口线上有确定的高电平。本设计外围电路接有四个独立按键，其中两个作为湿度下限增减的设置按键，另外两个作为湿度上限增减的设置按键。

因为本装置所用的I/O口不是很多，而且需要的按键数目不多，故选用独立式键盘。

在proteus中画电路图，如总电路图中图2.2所示。

2.3　湿度传感器输入电路

本设计用土壤湿度传感器YL-69检测土壤湿度，YL-69传感器有4个引脚分别为：1 VCC（外接3.3V-5V）、2 GND（外接GND）、3 DO（小板数字量输出接口）、4 AO（小板模拟量输出接口）。本传感器模块具有双输出模式，DO数字量输出简单，AO模拟量输出更精确。当使用数字量输出接口时，通过电位计调节设定值，在土壤湿度达不到设定阈值时，DO口输出高电平，当土壤湿度超过设定阈值时，模块D0输出低电平。所以小板数字量输出D0可以与单片机直接相连，通过单片机来检测高低电平，由此来检测土壤湿度。当使用模拟量输出接口时输出AO可以和AD模块相连，通过AD转换，可以获得土壤湿度更精确的数值。所以我们选用AO接口与ADC0832转换模块等一些元器件组成湿度传感器输入电路。

在proteus中画电路图，如总电路图中图2.3所示。

2.4　蜂鸣器驱动电路

蜂鸣器驱动电路主要实现当测的土壤湿度低于设定下限湿度或高于设定上限湿度时进行明示。该电路使用蜂鸣器，然后经过单片机的一根口线驱动。由于单片机的I/O口驱动能力有限，无法驱动蜂鸣器鸣响，这里用到一个PNP型的三极管作为驱动器，来驱动蜂鸣器。

在proteus中画电路图，如总电路图中图2.4所示。

2.5　水泵驱动电路

水泵驱动电路是本设计的控制末端。通过判断单片机口线P32的高低电位确定PNP型三极管的工作状态以此作为驱动器来驱动继电器。然后决定是否开启水泵浇水。

在proteus中画电路图，如总电路图中图2.5所示。

2.6　液晶显示电路

LCD1602为兼容的液晶显示模块，本设计中采用两行16字符型的模式，显示亮度可调，是一种使用较方便、价格较便宜的液晶显示器件。他有液晶显示屏和驱动器两部分组成，单片机通过写控制字方式访问驱动器来实现对液晶显示屏的控制，系统是利用液晶显示屏来显示设定湿度范围和检测到的土壤湿度。它的外围器件可以装一个精密电位器，来实现液晶显示屏亮度的调节。

在proteus中画电路图，如总电路图中图2.6所示。

2.7　其它常见电路

在一些电路系统中我们常会用到一些其它辅的电路，如电源滤波电路等。滤波电容用在电源整流电路中，用来滤除交流成分。使输出的直流更平滑。去耦电容用在放大电路中不需要交流的地方，用来消除自激，使系统稳定工作。

在proteus中画电路图，如总电路图中图2.7所示。

此外在本设计系统中还有一个不可缺少的电路部分用来存储设定湿度值。它是使用储存芯片24C02为主要器件组成的电路。

在proteus中画电路图，如总电路图中图2.8所示。

2.8　总电路系统

将上述分电路整合，搭建成最终的自动浇花系统电路。在proteus中输入程序进行仿真。如图2所示。并设计PCB板，最后在PCB板上焊接相应电路元器件，并在花盆中完成系统调试与优化确保完成设计研究。

3　系统工作流程

本系统先通过传感器将对土壤中含水量的物理量进行采集，然后通过信号转换部分将其转化为数字信号，交给单片机系统进行处理。通过与设定湿度的对比来智能控制是否浇水，在需要时驱动相关外设，进行自动精确定位地灌溉。系统具体工作流程如图3所示。

4　研究结果分析

本智能浇花系统设计结构简单，成本较低，自动化程度高，方便升级改造，可实现智能化浇花的需要，能很好解决现在及将来一段时间内家庭浇花的问题。当然本系统也存在一定纰漏，由于一些干扰因素的影响可能会出现实验偏差。比如理论与实验之间的误差，它主要来源于试验中存在电路连线阻值变化等一些其它的偶然误差。

5　结论

随着智能家具的发展，人们对智能化控制的渴望越加剧烈，“智能自动浇花系统”也就随之而来；而今信息技术和单片机技术的发展，我们完全可以采取电子智能化控制的手段来解决以上问题。本文基于单片机对土壤湿度传感器信号的采集与处理的设计进行了研究开发，实现在proteus软件平台下的仿真与程序调试，将调试成功的程序烧写到单片机中，将系统电子器件集成在PCB板上，成功完成了智能自动浇花系统的设计制作。本文的设计思想可以应用在其它自动灌溉系统的采集与处理设计中，为相关的设计研究提供了有价值的参考。

参考文献

［1］许兴在.传感器近代应用技术[M].1994.

［2］白驹洐,等.单片机计算机及其应用[J].2005.

［3］张友德.MCS-51单片机实用子程序及其应用[J].1988.

［4］戴佳.51单片机应用系统开发典型实例[J]. 2005.

［5］吴炳胜,等.80C51单片机原理与应用[J].2001.

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关键词：智能变电站 二次系统 优化 应用

1、智能变电站二次系统概述

智能变电站的二次系统由综合自动化系统的继电保护、测控、计量、录波、合并单元以及智能终端等装置组成，智能变电站的二次系统的设备通过电压互感器或电流互感器实现与一次设备的连接，同时对一次设备进行控制、保护、条件和测控。传统的变电站所面临的例如常规互感器的动态测量范围具有一定的局限性，缺乏统一的信息模型以及信息交换模型，从而难以实现智能电网信息共享，由于智能设备之间缺乏互操作，致使大量的二次电缆的可靠性造成了不利的影响。

随着新型光电互感器技术的逐渐成熟和发展，同时光通信技术以及以太网的智能交换技术的发展，同时IEC IEC61850系列国家标准的颁布和实施，为解决智能变电站的相关问题提供了技术指导。具体实现了建模的标准化，同时也支持了网络通信方式，建立了智能电子设备之间的信息交互以及不同设备之间的互操作等，相关的需求推动着相关技术向着数字化和智能化的方向发展，同时也符合IEC61850数字化的变电站的发展趋向。

智能变电站二次系统的显著特点表现在：智能变电站完全遵循IEC61850规范，能实现互操作。数字化的数据采集模式，非常规互感器的使用有效提升了动态量测水平以及精度，降低了绝缘的性能和要求，为节约高压系统的成本支出奠定了良好的基础；二次系统设备的网络化，致使数字化的通信网络取代了控制电缆，信息冗余取代了装置冗余，从而有效降低了工程项目的造价，有效提高了二次系统的可靠性和安全性。实现了标准化的建模，实现了统一的信息模型以及信息交换模型的共享和互操作问题，有效简化了二次系统的维护、工程项目的配置和工程项目的实施。

2、智能变电站二次系统优化

2.1 测控保护优化

传统的变电站中，测控装置与保护装置是独立分开的，同时由于智能变电站是基于IEC61850体系构建而成，由此集合了信息共享标准化以及网络化的传输等优势，测控装置以及保护装置能实现实时信息的共享，从而为一体化的系统设计奠定了良好的基础。下图所示为测试保护一体化装置接入了双套合并单元以及智能终端的二次系统网络结构图标。从图中可了解到。测控的单元出于测控保护而实现了双重化配置时，测控保护的装置将收集到更多来源于系统链路的信息。这时，自动化的系统应对多重化的信号进行合并并且筛选。（如图1）

2.2 智能终端的优化

智能变电站的主要设备是合并单元，实际上指的就是智能终端。智能终端也是一次设别以及二次系统相互连接的纽带，合并单元对于来源于二次转换器的电流以及电压数据进行了时间上的有关组合，同时将采集到的数值传送到测控保护装置中，智能终端的接收断路器以及隔离开关等机构所发出的断路器位置的信号，以及相关设备的运行状态的信号等等。同时也支持分项跳闸、重合闸以及三相跳闸、遥控分合等GOOSE指令。同时发送出跳合闸的命令。

智能终端仅仅只需要进行适当增加开入量等措施，则可采集信息量，由此可将合并单元与智能终端优化整合为一系列的智能单元，其整合的优势在于，有效避免了重复采集信息，同时，整合的智能单元，包括在线检测的参量收集模块，与合并单元之间形成了单元的共享硬件平台，减少了信息的交互，同时也有效提高了系统的可靠性，减少了交换机端口以及接线，减少了户外智能控制柜所占据的空间大小，节约了光缆，减少了智能控制柜内部设备所消耗的功率，由此也减少了设备的发热量，从而使控制柜中保持着合适的温度和环境，节约了成本的投入和消耗，同时也减少了设备运行以及维护的工作量，降低了智能变电站在寿命周期内的运行成本。

2.3 构建一体化信息平台

传统的变电站数据采集的功能与实际的逻辑判断结合在一起，一般通过单一的设备完成，由此，不同功能的完成需要不同设备或者系统的配置，由此实现了保护、测控、电能量、同步相量测量装置、行波测距等方式，通过信息的共享，智能变电站实现了与智能变电站调度和控制中心以及其他的变电站或者相关的用户进行信息的交换，最终建立了系统的综合应用。

构建了一体化信息平台，实际上是实现了智能变电站数据源的统一和简化，建立形成了唯一的一致性的基础数据以及信息，通过统一而标准的方式建立了智能变电站内部和外部的信息交互和共享，实现了变电站自动化系统，实现了子站的保护、PMU、TMR信息子站、一次设备状态的检测系统、智能辅助服务系统的整合，建立了全景数据检测以及数据的上传规范和模式。

2.4 故障录波与网络记录分析

当前，国内已经产生了几种智能变电站网络报文记录装置以及录波的装置，网络报文的记录装置能建立原始报文记录，而录波装置则可记录原始报文记录，录波装置实现了对一次系统异常的数据记录和诊断，当变电站的内部出现了异常状况时，应将连个装置结合起来分析才能更准确的定位系统异常，同时分析出异常的原因。通过使用一套装置同时可实现网络报文的预警记录以及暂态录波，这两种记录的信息通过统一的数据源以及时标，有效节约了变电站的屏柜空间，同时也实现了原始报文数据以及暂态录波的组合以及对比分析，报文记录子系统实现了对每一条异常的报文日志进行了记录，同时通过所记录的日志迅速提取出报文的数据，从而便于建立暂态录波数据以及原始报文数据之间的索引关系，实现了对比的组合分析。

2.5 网络配置优化

智能变电站是建立在IEC61850的通信技术规范的基础之上，网络设计的合理性在一定程度上影响了系统运行的可靠性。变电站的网络配置应综合考虑到系统运行的可靠性、经济性和实用性，通过合理配置网络，有效减少网络交换，而针对使用桥式接线以及线变组接线110kV以及小于110kV电压等级的变电站，则可不构建网络，GOOSE/SV报文通过使用点对点的方式进行传输，从而有效避免了安全自动装置之间的信息的直连传输。这样设计的优点在于有效避免了交换机的环节，从而有效减少了传输的延时。对于少于三个装置需要接受SV报文时，则不构建SV网络，当需要构建网络时，也可采用星形的拓扑结构。

当前，极少数的变电站使用GOOSE SV MMS三网合一方式进行组网，从而有效减少了网络交换机配置，简化了网络的连接线路，然而对于网络的带宽以及交换机的处理能力和通信的安全以及可靠性能都提出了较高的要求。就理论上而言，这种方式具有一定的可行性，可通过少量的工程试点试验通过后再进行推广。

2.6 二次组屏优化

只要完结了二次设备电池抗干扰以及环境之间的适应性问题，保证二次设备在磁场中的稳定可靠运行，二次设备的就地安装是可行的，同时也具有较高的经济效益。例如220kV智能变电站，如果将各种隔间保护测控、合并的单元、智能终端以及在线监测等二次设备放置在配电装置现场的智能控制柜，由此节约了二次设备室将近一半的屏位以及全站20%～30%的缆材，具有十分明显的经济效益。

3、智能变电站二次系统的发展趋势

IEC61850体系中，变电站可分为过程层、间隔层、以及站控层三层，同时伴随着变电站集成度的逐渐提升，间隔层的设备功能逐渐过渡到过程层以及站控层，表现出了两极化的发展趋势，一方面是间隔层的功能下放到了过程层进行实现，二次设备通过间隔分布分散就地布置，实现了对宿主设备采集、控制、测量、计量、保护、监测等功能；另一方面，间隔层的功能是通过站控层统一实现，过程层的设备仅仅实现对宿主设备的采集和测量，站控层仅仅对全站设备进行控制和保护，也就是集中式的控制和保护。

参考文献

[1]王慧萍.智能变电站技术研究[J].中国电力教育，2011，（36）.

[2]王文龙，刘明慧.智能变电站中SMV网和GOOSE网共网可能性探讨[J].中国电机工程学报，2011，（S1）.

[3]王宾，董新洲，许飞，曹润彬，刘琨，薄志谦.智能配电变电站集成保护控制信息共享分析[J].中国电机工程学报，2011，（S1）.

[4]吴长宏.智能电网的明珠——国家电网陕西750kV延安智能变电站建设纪实[J].陕西电力，2011，（02）.

[5]蒋维.500kV芝堰变电站智能化改造[J].宁夏电力，2011，（06）.

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关键词： 小车定位；水分检测；配料模型

0 前言

随着工业现代化进程的加快，冶金行业对生产过程自动控制的要求也在不断提高。混匀预配料作为钢铁企业生产中的第一道工序，在整个生产中也显得尤为重要，但由于大多数料场的自动控制水平较低，在预配料过程中关于物料水分控制、卸料小车行走布料、圆盘配料适时调节等一系列问题的掌控大多做的不是很好，再加上过多的人工参与，从而导致中和料混匀矿的质量不稳定，SiO2的偏差一直很大，对烧结等工序产生了较大的影响。济钢老原料场针对上述问题，经过长期的技术攻关，开发并应用了一套智能化预配料系统，减少了人工参与，挺高了自动控制水平，使混匀矿的质量有了很大程度的提高，应用后取得了很好的效果。

1 系统开发及应用背景

济钢炼铁厂老原料场主要是为济钢3台120平方米和2台60平方米烧结机备料，而这5台烧结机又直接给3座1750高炉上烧结矿，配料质量的高低直接关系到烧结、炼铁等关键的生产工序，而原有的配料过程中，由于料种较多且其中水分各有差异，无法在配料过程中将水分差异带来的影响消除，卸料小车的控制方式也是机旁手动操作，对料位更换、准确卸料等都不能及时准确地控制，而在中和料混匀方面更是采用单机配料模式，中和料的质量很不稳定，SiO2的偏差一般情况下都要大于3.0，直接影响到烧结矿的质量。

通过查阅文献检索和实地考察研究，最终确立了开发“料场智能化预配料系统”的研究和实施方案。采用卸料小车的自动定位技术，上料系统的多种物料在线水分自动检测技术，并自主开发了预配料控制模型，完善了配料控制程序。经过一系列的技术开发和应用，提高了自动控制水平，达到智能化预配料的目的，从而提高混匀矿的质量。

2 料场预配料系统智能化的主要内容

料场预配料系统智能化主要包括硬件设备和控制系统两个方面的开发应用，采用并开发了以下几项关键技术。

2.1 卸料小车自动定位技术的应用

为消除人工机旁操作卸料车行走存在的安全除患，同时为实现远程监控卸料小车的位置，实现卸料小车的远程自动定位，在老原料场预配料室料仓上部安装了卸料小车位置检测的定位系统，即在卸料小车中间安装一条格雷母线。完成卸料小车的实时位置检测，位置信息进入PLC系统。硬件安装完成后，由相关技术人员自主完成了定位系统的程序编制。

现场格雷母线位置检测包括地址编码发射器，地址编码接收器，格雷母线，天线箱四个部分。格雷母线位移传感器以相互靠近的扁平状的格雷母线和天线箱之间的电磁耦合来进行通信，并在通信的同时检测到天线箱在格雷母线长度方向上的位置，可以不间断的测试位置，实现连续的位置测试及定位。该系统将检测的卸料小车位置信息通过以太网实时传输到混匀PLC系统的内存地址，供后续的控制功能使用。

2.2 在线水分检测技术的应用

料场各种矿粉都是露天堆放。中和料预配料采用重量自动配料方法，按照计划配比设定配料量，由皮带秤检测的矿粉重量自动控制圆盘给料。影响因素有天气变化、料层变化、进厂物料水分的波动等因素，料场矿粉的水分经常变动，影响到实际配比的变化，从而使得中和料偏离目标配比，在配料过程中由于水分的变动，矿粉干基配入量变化，导致中和料成分波动。如果能实现上料时对矿粉水分进行实时检测，将对稳定中和料质量发挥作用。

对于含铁原料的水分检测，目前比较成熟的技术还是采用红外水分仪。在开发在线水分检测系统之前，我们已实现了卸料小车的自动定位，卸料车的位置信息已通过以太网传入混匀配料的PLC内存地址，通过信息处理，PLC系统能实时判断卸料小车当前所处的仓位。水分检测计算机接入了原料以太网，检测的水分值最终也是传入混匀PLC做控制用。因此通过以太网将卸料小车当前所处的料仓号实时地传入水分检测计算机，水分检测计算机根据堆料前各料仓设定的物料名称实时变换红外水分仪的标定线，再通过卸料小车前面皮带上的计量秤判断当前皮带上是否来料，保证了各物料水分检测的及时性和准确性。

自主编制了PLC与水分处理计算机之间的通讯程序，为水分检测计算机实时提供物料种类、流量信息、堆料量等信息，水分计算机根据这些信息完成各种物料的水分检测及数据处理，从而实现多种物料的在线自动测水功能。

2.3 混匀配料模型的开发

混匀配料工序是稳定中和料的关键工序，在这个关键工序中如何确保配比的精确性和消除水分对配比的影响是稳定中和料质量的关键，混匀配料模型的开发是建立在小车定位和在线测水两大项目成功实施的基础之上的，开发的目的是提高配料精度和消除水分波动对中和料质量的影响。