智能工业安全范文10篇

时间:2023-12-09 16:08:25

智能工业安全

智能工业安全范文篇1

关键词:智能化技术;煤矿工业;特点;具体应用

我国现存的煤炭资源十分丰富,是目前我国重要的基础能源之一。由于煤炭资源属于不可再生能源,对煤炭进行勘查和开采具有一定的系统性和复杂性,在煤炭开采过程中应用智能化技术,可以保障煤炭开采设备充分发挥出其自身作用。同时可以解决煤矿在开采过程中所出现的冲击地压、矿井漏水、瓦斯泄漏等问题。如此可以得知,煤矿工业中智能化技术的应用是未来我国煤矿由粗放生产到精细化转型的必然趋势。

1推动中国煤矿智能化建设与发展

众所周知,中国煤炭资源在不同地区的开采上有着非常明显的差别。开采时不仅要保证特厚煤层开采相对稳定的煤炭资源,而且要确保地质条件相对较差的薄煤层得到有效开采。尤其是一些老矿区,本身的地质条件十分复杂,有多种不同的灾害类型,加上开采时机器自动化程度较低,这给采矿的整体工作带来了难度。因此,煤矿开采的相关管理人员必须不断加快煤炭生产方式的改革与创新,科学合理地使用先进的技术和设备,通过资源合理消耗和劳动力合理消耗,实现煤矿智能化经济高效的开采。在新的时代背景下,煤炭生产企业与智能技术有效结合,逐步实现煤矿智能化基础设施建设,通过生产全过程逐步实现智能化操作管理,不但从根本上保证了煤矿开采整个生产过程的低耗、低排放,而且对煤炭工业的生产和发展具有重大意义。对煤矿信息基础设施进行升级改造,包括传感器、摄像机等信息传感设备,包括地下传输网络、数据中心等信息服务设施。与此同时,提出了工作面有人巡逻、无人操作的智能采矿工作模式,实现减少人力、提高效率的基本发展目标,确保最终的智能化开采的应用效果[1]。

2现阶段我国煤矿智能化开采的现状及特点

2.1我国煤矿智能化开采的现状

目前我国煤炭工业自动化综合管理技术,主要通过智能化技术的应用改善煤炭工业生产中的挖掘机械,但是随着我国煤炭生产行业不断向高水平发展,自动化综合管理技术的控制水平和控制规模的要求也逐渐提高,加速了我国煤炭工业中机电智能化技术的进步。但是我国煤炭工业自动化综合管理技术与西方发达国家还具有一定的差距,因此如果想要提升我国煤炭开采生产过程中的安全性,为煤炭工业创造更大的经济效益,那么就需要不断对自动化综合管理技术进行改善和创新。

2.2我国煤矿智能化开采的特点

目前我国煤炭开采过程中所使用的井下智能化设备,主要有刮板运输机、采煤机、带式输送机、液压支架等,同时煤炭开采过程中自动刨煤设备主要有刮板输送机、刨煤机、薄煤层液压支架等。这些智能化设备可以充分地提高煤炭生产工作中的生产效率,同时还可以保障煤炭生产作业中的安全性能。在对煤炭资源进行输送的过程中,煤炭工业通过应用智能化综合管理技术可以更好地对煤炭进行清洗和选择,可以有效地提高煤炭在生产过程中的应用价值和利用率,为煤炭工业在经营发展中创造更大的经济效益[2]。

3我国煤矿工业中智能化技术的具体应用

3.1煤矿轨道交通智能监控与调度系统

从目前的角度来看,煤矿轨道交通智能监控与信息共享将成为未来轨道交通监控调度系统的发展趋势。具体地说,信息化在轨道交通监控调度系统中得到了应用。根据煤矿井下轨道交通的实际情况,相关技术人员设计安装了一套信息化的煤矿轨道交通监控管理系统。该系统具有较强的实用性,以精确的机车定位系统和机车实时监测及信息识别系统为基础,采用合理有效的技术手段,优化轨道运输进路选择和区间闭锁,以保证轨道运输的安全和机车的实时采集。

3.2智能记忆切割技术的应用

在煤矿工业生产中所应用的智能记忆切割技术是将人工智能化与自动化采煤机示范刀充分融合,通过智能记忆切割技术便可以学习和记忆传统人工在割煤过程中的循环操作。该功能在应用中可以应用位移型调高油缸或自动化采高轴编码器,在煤矿工业中实现自动定位工作面采高,通过智能化技术与大数据技术相结合,还可实现该装置在煤矿作业面上自动定位工作面位置。

3.3人工远程干预控制技术的应用

在煤矿工业生产中所应用的人工干预控制技术,主要是利用网络技术、通信技术、电子技术、大数据技术、智能化技术等,借助一体化软件平台监测工作设备数据库,进而对煤矿工业生产实现远程化控制。通过人工远程干预控制技术可以对煤矿生产中的一体化煤机远程控制系统、煤矿工作页面输送控制系统、煤矿工作平台供电系统、煤矿开采5G通信控制装置、煤矿工业超前支架控制系统、煤矿开采平台泵站控制系统等进行统一控制,协调好煤矿各个操作平台及系统之间的关联性,提高煤矿设备的工作效率[3]。

3.4视频监控技术的应用

在煤矿工业生产中所应用的视频监控技术,主要将视频监测系统与煤矿工业生产预警系统相结合,进而在煤矿工业生产中24h监控煤矿机电设备的运行状况和煤矿内部煤层倾角所发生的变化,操作者通过视频监控系统便可以在第一时间掌握煤矿工业生产中传感器的运行状况,以及煤矿开采中的煤层进展,保证煤矿开展工作的顺利进行。

3.5智能化综合技术的应用

由于地质条件的复杂性,煤矿工业生产中各种灾害事故也越来越多。所以在引进智能采煤技术时,要结合当地的具体情况,建立一套综合性的安全保障机制,再根据收集的数据和相关信息进行效益分析,提高智能采煤的水平。通过智能化开采控制装置的应用,有效地解决了单机开采的传统思想,并在此基础上建立了一套以系统化、通用性和网络化信息综合评价为核心的可视化控制装置,为煤矿开采智能化奠定了坚实的基础。将采煤机、液压支架、刮板输送机、转载机、皮带输送机、大电流送煤机、供电系统等结合成统一的整体,并根据实际情况和控制内容,掌握决策模型和决策结果,确保矿井设备稳定、一体化安全持续的运行。

3.6瓦斯排放监测系统

目前中国的煤炭开采方式以深井为主。在相对封闭的空间(如深井)遇到明火或高温热源,极易发生爆炸,造成人员伤亡。与此同时还需要进行后期处理,严重影响了采矿进度。目前,采煤机智能技术的发展方向是采用预先设定的程序和指令,使系统能够感知地下环境,通过互联网技术将信息传送到地面控制终端,使采煤机的智能化发展方向是:利用预先设置的程序和指令,使系统能够感知地下环境,通过互联网技术将信息传送到地面控制终端,这样工作人员就不必进入地下,迅速了解具体的地下情况,并根据实际情况制订最佳的开采方案。瓦斯灾害防治是保证煤矿安全生产的首要条件,是最重要的任务之一。而排水是实现瓦斯灾害有效控制的重要措施之一,但要将现有的瓦斯排放监测系统应用起来,现有的监测参数还不够全面,对瓦斯抽放系统的安全保护作用不大,整体能耗大,运行效率低。为彻底突破传统条件下的限制,采用单一的控制方式,可结合泵房气体运行的具体情况,合理应用计算机、自动化和智能控制技术和系统,推动无人值守气体泵房的建设与应用。智能技术的提出与应用,不仅能实现瓦斯灾害的实时、有效的监测,而且能尽可能地避免重大灾害和事故,真正实现无人值守的发展模式。智能检测系统还能适当减少人力投入,提高日常工作效率,保证设备的使用寿命。另外建立和应用煤矿智能系统的过程中,主要以检测功能作为煤矿智能系统的基本组成部分,通过合理规划合理使用,实现了煤矿开采的智能化。其最明显的优点是开采系统具有独立的知识库,知识维护相对方便,推理也比较简单。在实际应用过程中,不需要精确的数学模型就能实现系统的合理应用,在实际应用中煤矿智能化系统主要由数据采集、现场监控和远程监控等组成。第一,在进行数据分析语言检测环节,一般都由智能模块直接构成。在应用过程中,这些模块可以有效地实时检测和分析传感器的整体状态。并利用该系统可直接将这些数据通过通信模块发送到计算机上,从而实现合理的控制;第二,在现场监控环节,主要包括CPU控制、管理控制软件等部分,这些主动技术手段在应用过程中,由于大部分都有自动监测系统的支持,所以可以直接对由模块传输的各种数据进行分类、集成和分析。通过对数据的分析,可以提出有针对性的解决方案,同时实现了高效的数据记录与存储。

4结语

在煤矿工业生产中所应用的智能化技术,是结合自动化、无人化、信息化、数字化等特征,实现煤矿工业的高效有序运行。现阶段所应用的智能化技术虽然在煤矿工业生产中取得了一定的成效,但还无法满足当前煤矿工业高效生产的运行需求,加上我国多数煤矿生产区域地质矿井条件一般,还需要在现有智能化技术的基础上建立可靠的运行软件系统,进而实现多个子系统的高度耦合,推进煤矿工业智能化运行。

参考文献:

[1]孙磊.浅析煤矿发展趋势及EBZ型掘进机的改造[J].经济与社会发展研究,(02):21.

[2]韩世杰.电气智能化在煤矿生产中应用现状分析[J].当代化工研究,(04):1-2.

智能工业安全范文篇2

关键词:工业互联网;大型能源;数据管理;建设规划

1引言

工业互联网在大型能源化工企业的探索研究,是以中国平煤神马集团建立的工业互联网研究设计为基础,主要面向本企业内的煤化工以及盐化工行业的安全、生产、管理、决策等需要解决的重点问题,立足企业实际情况,全面科学部署,稳步推进的一项科研工作。近年来,中国平煤神马集团坚持“以煤为本、相关多元”发展战略,立足煤、延伸煤、超越煤,对接整合煤焦、尼龙产业优势,打造了多条国内一流的特色煤基化工产业链,逐步构建起以煤焦、尼龙化工、新能源新村料为核心产业,多元支撑、协同发展的产业新体系,是中国品种最全的炼焦煤、动力煤生产基地和亚洲最大的尼龙化工生产基地,现有生产矿井21对,产能规模3900万吨,在建矿井2对,建设规模270万吨/年;洗煤厂12座,入洗能力4155万吨/年;煤焦化工企业6家,焦炭产能1600万吨/年;尼龙66盐、工程塑料产能亚洲第一;工业丝、帘子布产能世界第一;糖精钠、超高功率石墨电极产能全国第一。

2解决的行业问题

2.1信息集成、产业协同问题。近年来,在政策引领、支持和推动下,集团从解决现实生产中的实际问题出发,以安全生产为前提,以信息共享为目标,以创造价值为导向,大力建设和发展生产自动化和运营信息化,形成了趋于完善的自动化和信息化系统,涵盖了生产计划、物料供应、工艺改进、质量管控、能效提升等应用,在这些应用系统的建设过程中,不断遇到了一些系统性问题。在国家大力推行智能制造和工业互联网的时代背景下,集团现有系统的应用封闭和信息孤岛现状,已经难以满足企业安全生产、节能环保、协同共享的发展需求,亟需通过先进科学技术手段解决难题,促进集团稳步、科学、转型发展。2.2节能降耗、安全环保问题。能源化工行业面临资源消耗大、高能耗、重污染风险、生产危险等问题。2.2.1资源消耗大。能化行业体量大,原料资源消耗高。提高原料的转化率可直接减少资源消耗,是企业盈利水平的关键因素。2.2.2能源漏损大,能耗高。能化行业生产过程的物料转化与处理的每一环节,需要消耗大量电力和煤等能源。集团下属部分企业,能源数据欠缺、管理手段相对原始,无法进行有效的能源利用效率的技改,造成产品能耗偏高。2.2.3重污染风险。在物料转化过程中,生成大量废水、废气、废料等污染物,对污染物的有效管理,直接决定着对自然环境的影响,一旦发生环保事故,将对自然环境造成严重的破坏。2.2.4生产安全。煤炭开采在井下进行,井下环境复杂,容易发生瓦斯聚集、塌方、透水等安全事故。一旦发生事故,井下作业人员逃生困难,容易造成重大安全生产事故。

3集团工业互联网平台建设规划

致力于能源化工行业工业互联网平台以及相关应用工业APP的研发、示范及推广,项目总体目标是形成一个能化行业工业互联网平台,构建工业智能应用的生态。通过集团构建工业互联网平台,研发智能矿山、智慧能效、智慧环保,实现整体性协调管控与个性化辅助决策为一体的智慧管理系统,实现企业安全生产、提质降耗、绿色环保的目标。3.1研发一个能源化工行业工业互联网平台。工业互联网平台的核心理念在于通过对设备的连接,收集数据,对这些数据进行分析,进而把所得到的关于设备运行及生产运营过程的信息,通过一系列的工业应用闭环反馈回业务经营和生产及运营过程中,其目的是非常明确的,就是通过对业务经营和生产运营的优化,创造新的业务价值,甚至引发业务转型。显然,对于工业互联网,对设备的连接是基础,数据收集和分析是关键手段,而把分析所得的信息用于做出最佳化的决策,优化生产和运营是最终的目的。3.2开发五个维度的工业APP应用。对煤矿、焦化、尼龙化工、盐化工、洗选等业务板块从安全、生产工艺、节能减排、环保、经营管理等方面规划开发五个维度的工业APP应用,它们是智能矿山APP、智慧能效系列APP、智慧环保APP、企业经营驾驶舱APP、智慧炼焦APP。3.2.1智能矿山。本应用根据集团自有特色,建立智能矿区标准规范体系,基于工业互联网平台,建立安全生产信息共享智能应用,为安全生产运营管理提供空间数据和业务数据的集成与应用服务,实现集团协同调度、集中管控及科学决策。具体目标如下:①通过业务管理与监测监控系统的集成,实现采空区水量、水压、已知存水点、地质构造和断层区域、安全监测、井下人员定位、综合自动化、工业视频等数据的实时监测功能,并支持与采掘工作面、回采工作面的关联报警功能;②实现煤矿地质、测量、水文、三量、通风、安全、机电、运营等相关数据与图形的一体化管理,实现各类专业图形统一入库、分层管理、坐标系一致性转换等,并支持多专业专题图形处理的分布式协同工作等,保证图形数据在线编辑的一致性;③实现煤矿“水、火、瓦斯、顶板”和安全生产信息的集成管理、数据挖掘和决策支持,实现对公司安全管控流程和存在问题的智能诊断,提高矿区的安全管控水平;④对管理和技术人员而言,无论身在何处,只要能够上网,就可以对相关生产矿井的生产信息进行查询、处理、分析和决策。3.2.2智慧能效。智慧能效系统是基于工业互联网平台研发的智慧能源管理系统与智能寻优导航系统,是聚整体性协调管控与个性化辅助决策为一体的管理驾驶舱,其目标是实现企业能源的智能管理以及能效提升。智慧能效系列包含智慧能源管理、锅炉智能燃烧、智能热电联供、大型电机能效管理四个应用APP。智慧能源管理模块建设目标为拉动日常能源管理的可视化、能效改善的持续化,实现不同层级(公司、车间、设备)尺度、不同时间(年、月、日)尺度下的能源消耗与能源效率汇总统计,支持用户快速发现问题和改善能效分析诊断水平,实现不同层级的能效分析以及指导年度新能效目标制订,实现能源管理标准化。锅炉智能燃烧模块目标为提高流化床锅炉燃料燃烧的能源效率,建立流化床锅炉的数学模型,基于外部生产状态的变化和内部设备运行状态的变化,通过锅炉智能寻优系统,为主操提供实时操作指导,实现精准操作,提高锅炉设备运行效率。智能热电联供模块建设目标为实时优化自备电厂供热和供电的经济运行策略,建立根据蒸汽不平衡度以及管网压力变化速度,及时发出锅炉负荷调整以及调整量的指令,建立热电网络的智能调度策略系统,实现热电经济运行。3.2.3智慧环保。智慧环保建设目标为建立“动态立体感知、智能信息应用、智能决策应用”为一体的智能环保监控平台,对全厂污染物排放进行统一平台监控、数据分析与决策处理。基于GIS信息系统,对厂区内排放点、厂区以及园区三级监测点的环境以及污染物水平实现“一张图”可视化监测。根据监测报警阈值将超标数据第一时间予以报警,将在线报警中的超标情况,根据监测点归属、监测点类型与级别,通过短信以及微信发送给相关人员。建立环保指标与各影响因素的关联模型,优化环保设施运行。3.2.4智慧炼焦。焦炭竞争市场日趋激烈,降低生产成本与保证焦炭质量指标是提高企业竞争力的关键。焦炭生产中配合煤成本占生产成本的70%~80%,优化配煤方案降,低配煤成本对焦化企业降本意义重大。为实现降本目标,配煤方案需要做到“科学配比、经济配比、精准配比”。因此,基于大量生产数据分析,并提供合理可靠的煤焦质量预测模型,实现成本和质量方面的综合寻优系统对于焦化企业十分关键。煤焦质量管理系统能够实现焦炭生产端到端的全流程管控,对配煤关键步骤提供适用于特殊场景的优化模型,并在焦炭质量指标出现偏差时提供过程追溯与辅助决策的闭环管理方案。3.3企业经营驾驶舱。平煤神马集团是中国品种最全的炼焦煤、动力煤生产基地和亚洲最大的尼龙化工产品生产基地。各个产业间形成以物料流动为基础的产业上下游关系,例如原煤—炼焦—煤焦油—粗苯—精苯—尼龙66盐—工业丝—尼龙切片。上下游之间属于不同产业群,在管理上互相独立,生产信息互相不透明。企业管理者难以根据上下游产品市场情况以及生产装置运行负荷,及时调整生产计划,造成库存过多或者不足等。企业经营驾驶舱系统目标为实现基于工业互联网平台的统一数据管理,直接连接集团与下属公司的生产执行系统、财务信息系统以及人力资源管理系统,实现集团内各公司人、财、物、产、供、销数据的统一管理、统一分析、统一显示。将云平台上的数据汇总加工成企业经营管理的各类关键绩效指标,例如人力资源、财务、环保、安全、产能、质量、设备利用率,建立集团大数据分析系统,为各级领导提供决策支持,保证集团内上下游资源协同。

智能工业安全范文篇3

关键词:创新设计;电子信息产品;智能制造;创新模式

0引言

电子信息产业具有很高的技术含量,而且其产生的污染也很少,典型的比如智能手机等市场热销的产品。现如今电子信息产业对社会的影响越来越大,已经受到各个国家的高度重视。世界电子信息产业已经得到了全面快速的发展,我国企业需要加强对市场的研究,市场环境以及客户的需求尤为重要。一场新工业革命正在酝酿,这次革命的主要内容是大数据、智能制造技术、节能环保技术等,它正在转变人们生活方式。现阶段,人们大多还是使用石油化石这类能源进行生产制造,各国也都使用更为环保的再生能源,比如太阳能等。过去的制造技术又被称为消减式制造,这样的制造方式难免造成大量原料以及人力的浪费。随着现在互联网技术的发展,对制造系统的各个方面造成了很大的影响,智能系统可以有效地把各种人群数据进行收集,方便快捷,且消耗成本很低,由智能系统对数据展开整理分析,可以让制造生产更为高效。

1创新设计的定义和我国智能制造发展的现状

创新设计是人们生活质量提升之后,对精神方面的需要变得更多。随着精神生活的发展,产生了很多的设计活动。21世纪,世界各地的科学技术开始朝着融合的方向发展,可以预见一场新的科技革新正在积蓄力量。创新设计具体来说是对传统以及现代设计的继承和发扬,具有智能、绿色等特点,建立在如今发达的信息科技、文化以及服务上。我国的智能制造最早是在20世纪80年代出现的,经过几十年的稳定发展,现如今已经有了很大的提升,并且有了一些突出的成果。在21世纪,我国的智能制造技术得到了飞速发展,在诸多关键项目中起到了十分重要的作用,比如感知以及控制技术等。虽然我国的智能制造行业有了很大的进步,不过还是存在不少问题,比如智能制造技术的相关理论并没有得到有效的发展,正是因为基本的研究跟不上实际高速发展的技术,导致无法有效吸收先进的技术。当前我国智能制造的主要零件大多还是依赖于进口。

2智能制造的标准以及意见

我国已经了大量关于智能制造相关的标准指导。根据相关的调查可以发现,我国非常重视智能制造,因此必须建立完善的智能制造标准体系,让我国智能制造更加标准和规范。2016年,我国已经建立了国家智能制造标准化推进组等,目的是建立相关的标准化制度,促进智能制造的高效发展。不仅如此,我国的专业还不断地在国家智能制造标准工作中汲取经验,并且给出意见。我国智能制造相关的标准有安全标准、管理标准和检测评价标准等,下面对这些智能制造标准展开论述。

2.1安全标准

安全标准的主要内容是功能以及信息这两方面的安全性。其中,功能安全标准的目的是保障在危险发生时,安全系统能够有效发挥作用,这样就可以防止设备故障导致人员伤害;另外的信息安全标准的目的是保障信息系统不会因为各种攻击而被破坏,导致信息泄露等,具体来说,主要由软件安全、网络信息安全等几个部分组成。

2.2管理标准

管理标准主要由信息安全以及量化融合管理构成。信息安全管理标准是结合各行各业智能制造的特点,并且重视制造过程中的关键环节从而制定出相关的智能制造信息安全管理标准;另外,量化融合管理的作用是让有关企业据此制定有效的创新管理机制,这样可以让企业持续地开展竞争。

2.3服务和管理标准

服务和管理标准的主要内容是针对工业软件开发、外包等的服务流程,还包括针对工业云服务的服务质量以及采购等标准。除此之外,还涉及工业软件质量的度量等这些质量标准以及管理标准。

3创新设计的电子信息产品智能制造创新模式分析

3.1康泰集团的智能制造创新模式

现如今,世界已经步入了工业改革的浪潮当中,科技的发展给制造业带来的提升难以估量。在这样的趋势下,很多国家开始有意识地把智能服务加入制造业中。我国也不断地根据自身的情况,对电子信息产品智能制造的模式展开创新,比如我国的康泰集团在建材行业当中形成了自身的创新发展道路。工业4.0的关键主题是智能工厂、智能生产以及智能物流。康泰集团已经开始大力进行智能制造,首先在工厂方面,该企业已经拥有自己的智能制造系统和仓储系统等,可以让康泰的智能制造朝着规模化、规范化等方向有效发展;其次,在生产方面,康泰集团将我国提出的创新发展作为实践的方针,不断开拓创新。在智能化的推动下,我国不少企业的制造方式都得到了很大的提升,比起以前的人工方式,其生产效率大大提升。

3.2小米电子信息产品智能制造创新模式分析

小米是我国知名的智能产品品牌,其旗下的小米手机获得了非常大的关注度。小米模式其实是软件、硬件以及互联网服务共同发展的产物,下面从创新设计的角度对小米模式展开分析。从创新设计的五大构成要素展开分析,小米手机的生产集合了世界各种优秀手机的配件,并且通过富士康等专业的转配厂商进行手机组装。因此,行业认为小米模式的关键在于营销方法的高超以及市场定位的精准。不过小米公司缺乏自身的核心技术,小米公司的设计负责人刘德认为小米手机的设计是比较中庸的。真正吸引人的手机应该拥有时尚的外形、不错的配置和知名品牌等,小米手机则使这些要求达到平衡点。对小米模式的创新设计特点展开分析,小米产品的零配件由富士康生产,该企业的自动化和智能化水平比较高,这虽然拥有一定的优势,但也暴露了小米公司缺乏属于自己的核心技术,不过小米公司还涉及多方面的智能产品的生产。小米公司产品的包装都是十分安全环保的,其材料可完全被降解。新的小米手机包装都是再生材料制造的,充分体现了其绿色环保的理念。小米公司根据用户的各种喜好需要设计出符合用户需要的智能产品。小米系统设计出了属于自己的独特体系,更加贴合国民的使用习惯。小米公司的零件是来自于世界各地的优秀配件,不仅如此,小米公司还展开了全球化的产品营销。小米模式的产品不管是外形还是研发,以及制造观念都是统一和谐的,这一点从小米产品包装与自然环境的和谐可以看出。小米产品的运营虽然通过饥饿营销取得很大成果,不过也会导致一段时间内容易引发消费矛盾。

3.3华为电子信息产品智能制造创新模式分析

华为公司十分重视通信设备的销售,在2010年美国最具创新力的企业排名中高居世界第五。华为公司刚刚建立的时候就不断追求技术创新,重视自身的技术研发。在互联网泡沫破灭之后,华为十分超前的意识到现如今的电信行业要更加注重客户的需要,而现阶段的技术其实已经超越了人们的需求,因此,新技术已经难以得到市场的认同。华为公司虽然有着不错的技术底蕴,但因为定位不够准确,早些年不断亏损,后来华为公司不断探索,终于形成了独属于自身的华为模式。对华为模式的创新设计特点展开分析,华为的产品智能生产制造一直都是位列前茅的,比如华为的产品生产完全依靠自身技术完成,其拥有自己的生产工厂,通过全自动智能化设备进行生产,保证了华为产品的量产速度。华为公司一直都重视绿色发展,具体来说,其不断提升自己的能源利用率。不仅如此,对于内部,华为也不断展开绿色技术的研发,这对于社会的持续发展有着很大的意义。不过华为公司的主要业务是手机等终端产品,这也导致其在绿色方面的发展不足。另外,华为公司虽然在产品方面的发展较晚,但通过这些年来的努力,其产品的外形以及用户体现等都获得了不小的进步,其华为系统重视客户的体验,获得了大量的好评,不过在个性定制方面还显得不足。

4结论

总而言之,面向创新设计的电子信息产品智能制造创新模式让现在的生产制造变得更为高效,带来了更大的经济效益,促进了社会的有效发展。在经济全球化的时代,经济发展存在不少风险,这也促进了科学技术的不断发展。现今,人们的生活质量得到了很大的提升,他们对于精神个性方面的追求愈发强烈,这也推动了个性定制产品模式的发展。对国内外的实际情况展开深入分析可以得知,我国现在很需要对制造业进行改革,让其朝着创新设计的方向发展,以可以更好地在复杂的国际环境中得到长足的发展,(下转184页)从而增强我国的硬实力。

参考文献:

[1]吴玉峰,范洪辉.理工科高校电子设计与工程应用创新实践基地建设[J].实验技术与管理,2018,35(4):223-226.

[2]20182“博思杯”电器电子产业绿色创新发展设计大赛征文启事[J].家电科技,2018(4):51.

智能工业安全范文篇4

一、主要任务

(一)推进信息基础设施建设

1.加快5G商用。优化5G基站布局,推进通信设施及挂高资源共建共享,逐步提升室内分布系统建设规模,到2023年建成5G基站1600个,实现全区5G网络连续覆盖,并向乡镇、农村延伸覆盖。搭建5G示范网络,5G高清/超高清广播覆盖网、有线无线融合高清/超高清传输网、基于700M的5G物联网等精品网络,实现重点工业园区、旅游景区等行业应用密集地区连续覆盖。搭建5G公共技术服务平台、公共测试认证实验室,开展产品认证、应用测试、试验外场、网络性能监测、产业监测分析等。搭建5G创新应用平台,推动5G产业与垂直行业融合发展,形成一批5G+产业发展、民生保障、城市管理等智能化提升解决方案。加快培育产业聚集度高、智能化水平高的智慧产业集群,到2023年,形成2个在技术研发、装备制造、场景应用等方面具有5G深度应用的5G+产业园。〔责任单位:区工业和信息化局、区发展改革局、中国电信区分公司、中国移动区分公司、中国联通区分公司、中国广电网络区分公司、中国铁塔市分公司办事处、各镇街园区〕

2.加快大数据中心建设。强化新建数据中心绿色设计、绿色施工、绿色运维,进一步降低能耗,提升新建数据中心绿色发展水平。优化存量数据中心,重点针对老旧数据中心开展节能与绿色化改造工程,加快数据中心节能技改和用能结构调整。支持PUE值低于1.3、上架率高于65%的数据中心建设项目,上架率达到60%以上的可申请扩建。优化提升市云计算和大数据中心,加快推动数据湖数据中心规划建设,到2023年打造300PB存储计算中心。〔责任单位:区大数据局、区发展改革局、区工业和信息化局、中国电信区分公司、中国移动区分公司、中国联通区分公司、中国广电网络区分公司、中国铁塔市分公司办事处、各镇街园区〕

3.加快推广应用工业互联网。开展工业互联网平台培育行动,面向轴承及保持器、新能源汽车及零部件、智能装备制造、钢管四大产业,打造一批行业级、企业级工业互联网平台和工业APP,推动大中小微企业深度应用,鼓励企业开展工业互联网标识解析二级节点建设。到2023年,建成工业互联网平台2个以上。深化两化融合、企业上云专项行动,到2023年,两化融合示范企业达到6家左右,全区上云企业达到3000家左右。积极推广协同制造、服务型制造、个性化定制等数字+制造新模式,培育一批示范企业、项目。〔责任单位:区工业和信息化局、各镇街园区〕

4.完善升级物联网。建立NB-IoT(窄带物联网)、4G和5G协同发展的移动物联网综合生态系统。NB-IoT网络实现主城区普遍覆盖、重点区域深度覆盖,有序推进工业、农业、旅游、交通、能源、物流、家居等领域示范应用工程,到2023年打造1个具有示范引领作用的智慧物联平台。〔责任单位:区工业和信息化局、中国电信区分公司、中国移动区分公司、中国联通区分公司、中国广电网络区分公司、中国铁塔市分公司办事处、各镇街园区〕

5.加快普及应用人工智能。到2023年推动人工智能与各领域深度融合,推广应用一批智能辅助驾驶客车、智能网联汽车、智能服务机器人、智能无人机、智能家居、高端遥感应用、智能穿戴等新技术。到2023年,人工智能相关产业规模超过5000万元。〔责任单位:区工业和信息化局、区科技局、各镇街园区〕

(二)推进融合基础设施建设

1.推进充电桩和加氢站建设。推动城区及所有镇驻地的住宅小区周边停车场充电基础设施建设,到2023年充电服务示范小区达到2个以上。推动公共停车场充电基础设施建设,重点建设运河博物馆、腾龙广场等充电项目,到2023年公共停车场充电桩占车位比不低于15%。推动公交、环卫、物流、通勤等企业专用充电基础设施建设,满足企业运营需求。新建公用充电桩一律接入全省充电基础设施信息公共服务平台,实现车桩互联、便捷充电。到2023年,全区各类充电桩保有量达900个以上,基本建成布局合理、智能高效的充电保障体系。〔责任单位:区发展改革局、区行政执法局、区公安局、区交通运输局、区自然资源和规划分局、各镇街园区〕

2.加快构建坚强智能电网。围绕清洁低碳、安全可控、灵活高效、智能友好,推动电网向能源互联网升级,加快构建坚强骨干网架,推进各级电网协调发展,深化先进信息通信技术、控制技术和能源技术融合应用,促进能源清洁低碳转型,助力实现碳达峰、碳中和目标。推进配电自动化和智能用电信息采集系统建设,接纳新能源和分布式电源并网,支持电动汽车智能充电服务网络建设,提升电网智能化水平。围绕供冷供热、工业制造、交通运输等领域,推进电能替代,打造一批有特色、可推广的精品示范项目。〔责任单位:区发展改革局、区工业和信息化局〕

3.大力发展城际高速铁路。构建高速铁路交通网络。加快郑济高铁项目建设,开工建设雄商高铁,配合市推进邯长高铁规划设计,打造区域性高铁枢纽城市。配合市研究启动城市轨道交通规划。〔责任单位:区发展改革局、区交通运输局、区工业和信息化局〕

(三)推进创新基础设施建设

1.打造重大科技基础设施集群。主动对接市临床医学研究中心发展规划,优化布局,在我区重点疾病领域建设区级临床医学研究中心,为创建省、市级临床医学研究中心分中心奠定坚实基础.聚焦生物医药、新一代信息技术、绿色能源等可能发生革命性破的方向,超前谋划研究重大科技基础设施布局,构建形成重大技基础设施集群.〔责任单位:区科技局、区卫计局、区发展改革局、各镇街园区〕

2.建设新型研发创新平台。加强与产业技术研究院合作,建设10家市级技术创新中心,融入“1+30+N”省创新体系建设。到2023年,全区新型研发机构超过2家。加强与齐鲁工业大学(省科学院)、大学等共建合作,吸引更多高校、科研院所来我区建立合作机构。〔责任单位:区科技局、区发展改革局、区教育体育局、各镇街园区〕

二、打造应用场景

(一)“智慧+产业”

1.智慧工厂。聚焦轴承及保持器、新能源汽车及零部件、智能装备制造、钢管四大产业,开展数字车间、智能工厂示范建设,推进智能化、数字化技术及装备深度应用,打造与企业发展相适应的生产、管理、运维等全流程智造体系。培育推广大规模个性化定制、网络协同制造、远程运维服务、众创众包等智能制造新模式,加快制造企业数字化、网络化、智能化转型。推动企业智能化技术改造,建设智慧工厂综合服务平台。大力实施“智安化工”工程,支持化工企业机械化换人、智能化二道门等智慧化管理措施。〔责任单位:区エ业和信息化局、区发展改革局、区应急管理局、各镇街园区〕

2.智慧农业。推广农业物联网、智能设施、北斗导航、智能追溯监管、数字公共服务等应用,提升农业生产实时监控、精准管理、远程控制和智能决策水平。开展农产品质量安全和电商快递服务农产品出村示范行动,完善农村物流系统,推进农产品生产、加工、贮藏、包装、运销各环节数字化改造提升。着力打造以特色粮经、园艺产品、畜产品、水产品和林特产品等五大特色产业为基础的智慧农业应用基地。〔责任单位:区农业农村局、区商务和投资促进局、区发展改革局、区委网信办、各镇街园区〕

3.智慧文旅。积极探索开展文旅融合数字经济创新实践,推动人工智能、全息投影、虚拟现实等在旅游领域渗透应用。加快数字文化馆、数字图书馆、数字博物馆建设,探索群众文化活动线上线下一起办,提升传统文化活动吸引力、感染力。〔责任单位:区文化和旅游局〕

(二)“智慧+民生”

1.智慧教育。完善智慧教育发展环境,建设高速安全的教育城域网,推进5G校园网络环境建设。建设区智慧教育平台,进一步扩充区平台资源服务内容,完善平台各项应用基础信息建设、教学助手、资源上传、师生学习空间、人人通APP、活动广场、名师工作室、教研等应用的建设。建设数字校园和智慧教室,强化云终端设施配备,优化学校管理服务能力,创新教育教学模式.推进信息技术和教育教学深度融合,高标准完成“省智慧教育示范区”创建工作。〔责任单位:区教育体育局〕

2.智慧医疗。构建完善区全民健康信息平台,加快电子健康卡普及应用,持续改造医疗机构开展电子健康卡应用环境,逐步提升患者持电子健康卡就诊体验满意度。〔责任单位:区卫生健康局〕

3.智慧交通。建设智慧交通出行服务平台,加快交通运输数据资源整合、开发应用,提供运行状态査询、出行路线规划定制交通等智能服务。建设智慧交通综合管理平台,提升交通疏导、应急救援、车辆引导等可视化管理能力,实现“两客一危”智能化主动预防。推进交通运输便民服务应用,推出学驾考一体化服务平台,推行公共交通一卡通用、无缝换乘。开展智慧运输示范,鼓励发展互联网+车货匹配、无车承运人等新业态新模式,引导建设“货运一单制、信息一网通”电商、物流运作体系。〔责任单位:区交通运输局、区财政局、区工业和信息化局、区公安局〕

(三)“智慧+服务”

1.智慧城市。以创建“全国新型智慧城市标杆”为目标,构建智慧“城市大脑”,打造集城市运行监测、精细管理等功能于一体的运营智慧中心,完善智能感知、预警、决策和调控体系,实现社会治理关键领域一站式决策指挥。优化提升“智慧”、“爱分厅”APP建设应用,推进便民服务资源跨地区、跨层级、跨部门互联互通,不断提升公共服务均等化、普惠化、便捷化水平。加快智能楼宇、智能水电、智能安防等技术综合应用,推动智慧社区建设,到2023年,实现数字社区服务模式主城区全面覆盖,并向乡镇和村居进行延伸,努力争创全省智慧社区建设样本。〔责任单位:区大数据局、区住房城乡建设局、中国电信区分公司、中国移动区分公司、中国联通区分公司、中国广电网络区分公司、中国铁塔市分公司办事处、各镇街园区〕

2.智慧政务。依托数字建设、市政务服务平台,围绕企业和个人全生命周期,结合我区实际,推动企业开办等高频事项极简办、集成办、全域办。利用数据共享、人工智能等技术,推行无感审批,实现事项找人的主动服务,打通政策落地“最后一公里”。积极开展“数聚赋能”行动,加快基础库、主题库建设,推动数据共享开放,打造20个左右数据应用典型案例。推进政务服务的线上线下融合,提升“爱分厅”APP掌上服务。〔责任单位:区大数据局、区行政审批局、各镇街园区〕

三、保障措施

(一)加强协同推进。按照全市部署建立区新型基础设施建设协调推进机制,结合我区实际,突出优势特色,制定具体细化的实施方案。各重点领域成立工作专班,加强工作力量。建立上下联动、部门协作、多措并举、高效有力的推进机制。〔责任单位:区直有关部门,各镇街园区〕

(二)强化项目实施。坚持“项目为王”的理念,围绕“新基建”发展重点和推进方向,深入谋划实施一批产业链长、带动性强的全局性、基础性、战略性重大项目,建立新基建重点项目库,根据建设需求和推进情况,滚动更新项目库。将新基建项目推动情况列入督导考核重要内容,实行月调度、季通报制度,定期调度项目进展,发现存在问题,找准梗阻部位,通报实施情况。落实“要素跟着项目走”机制,破解瓶颈制约,提高配置效率,为项目建设提供重要支撑。要优先确定当前急需项目,优先集中资源重点支持,尽快形成示范引领效应。〔责任单位:区发展改革局、区工业和信息化局、区财政局、区自然资源和规划分局〕

(三)强化资金投入。积极争取中央、省、市政策资金支持,落实好区政府自筹资金。强化政银企保合作,用好用足国家、省、市和我区出台的一系列金融财税、降低成本、援企稳岗等政策。公益性项目以政府投资为主,经营性项目以市场化推进为主,积极引导民间投资,定期向社会推介基础设施项目工程包,鼓励民间资本参与建设。〔责任单位:区发展改革局、区财政局、区地方金融监管局、各镇街园区〕

(四)强化人才引进培育。建立健全与新基建相适应的人才发现、引进、培养、使用和评价机制。依托国家、省重大人才工程、“人才联络站”“毕业生就业服务站”等平台与高校密切配合,推广“政策找人”“无形认证”等便捷化政策落实机制,做好各项惠才政策的落地,为我区新基建各类人才提供“一站式”服务。加大人才引进力度,创新新基建人才服务机制工作。加强新基建领域相关学科专业建设,加强专业性、技能型人才培养。鼓励建立人才实训基地,培育产业急需的应用型人才。〔责任单位:区委组织部、区人力资源社会保障局、区科技局、区教育体育局、区工业和信息化局、区发展改革局〕

智能工业安全范文篇5

关键词:人工智能;电气自动化;自动化控制

人工智能工程技术专业是随着现代计算机信息技术的飞速发展,从而得以向精细化发展延伸的专门技术学科,随着国民经济的快速发展和信息科技的不断进步,该专门技术被逐渐广泛应用在多个工业领域,替代传统人工智能实现工业应用和日常操作,其技术优势也极为明显,能够极大的有效节省企业人力资源,并且有效节约生产成本。

1人工智能技术运用的优势

人工智能管理技术也就是基于其他计算机科学技术逐步发展形成起来的独立一门学科和综合技术,实际上就是在各种计算机技术平台上通过模拟的对人的全部大脑进行展开的对图像和处理数据的进行智能化逻辑分析和综合处理,人工智能最大的优势就是说它能够针对人类信息进行加以实时收集和分析处理,从而完全替代了对人类进行展开式的海量数据计算。人工智能控制技术主要运用在汽车电气中的自动控制里,大致可以集中在3个主要层面的技术应用,依次分别是模糊控制、运作管理效率以及专家系统。人工智能技术的应用极大程度上降低了企业人力资源的管理投入,让企业人力资源管理成本能够得以有效节约,从而大大提升了生产工作效率,避免人工误差的情况出现,提升生产控制的工作确切性。

2人工智能信息技术在电气工业自动化技术中的重要应用

2.1人工智能技术在电气自动化技术的操作过程中的应用

在这种传统的工业电气自动化技术技术工作处理过程中,电气设备的所有操作处理工作都可能是经常需要由专业工作人员自己来负责开展的,但是在企业电气自动化技术智能控制发展过程中就在引进了一种人工自动智能控制技术之后,工作人员只是仅需要自行设置一些相关的控制参数,电气设备就可以能够自动正常运行,并且也在一定程度上将由于非人为因素而导致企业发生电气事故的概率降低了,确保企业电气自动化技术在企业生产经营过程当中能够安全运行、稳定运行,并提供一定的安全保障。

2.2人工智能技术在电气自动化技术控制过程中的应用

在我国企业现阶段的研发生产经营过程中,对于通用电气自动化技术应用提出了更高的技术要求。在一个电气自动化技术控制工作过程中正当应用这种人工自动智能控制技术时,这样能够使电气自动化控制技术工作的运动精准度得到有效的提升,对于提高电气设备的控制性能也可以有一定的帮助改善故障作用,从而有效的降低发生电气故障的发生机率。

2.3人工智能技术在电气设备中的应用

在现代电气设备日常运作管理过程中引进了现代人工智能管理技术之后,计算机人员取代了大部分的专业工作人员,在电气设备日常运行管理过程中电气企业不再需要额外投入少量的技术人力负责设备监管中的工作人员即可。

2.4人工智能技术在故障诊断过程中的应用

通常这种情况下,在一些电气设备的日常运行管理过程中,对其性能进行任何故障出现问题的分析判断时,通常都认为是需要借助专业工作人员的专业工作实践经验,除此之外,就是还需要由专业工作人员对这些电气设备开展全面的故障检查工作,从而对电气设备的任何故障才能进行准确的分析判定。然而在目前电气自动化技术过程控制系统技术中,也在应用了一些人工智能信息技术之后,通过充分利用目前人工智能信息技术系统中的专家系统以及网络等技术功能对一个设备本身进行故障检查,从而对一个设备目前是否已经出现日常故障情况进行准确的诊断判定,并可以确定诊断出目前设备的日常故障出现类型,同时可以提出一些有利于针对性的故障解决对策措施,在极大的的程度事实上将目前设备的日常故障检查诊断出现时间以及设备维修处理时间等都进行了大大缩短。

3电气自动化控制中人工智能技术的应用思路分析

简单的介绍人工智能监控技术和应用,分析过中国电气自动化技术过程控制中心在人工智能监控技术广泛应用的几大优势之后,围绕着监控技术理论应用产业发展新的思路以下合理性的观点一并展开技术理论应用分析。

3.1在电气自动化设备里的应用分析

整个工业设备电气化和工业自动化设备系统对于设备的开发设计以及运用,重在一个全程,因为整个工业电气化系统设备由于系统自身以及设备部件构造繁杂,因此就需要在整个设备设计运用过程里牵涉到诸多工业相关基础学科和工业技术应用领域内的专业知识,因此这就直接要求一个设备设计操作者其操作能力和实践应用能力都必须要比较高。想要更好的的体现和突出传统企业使用电气人工智能自动化设备的信息管理技术水准,人工智能设备相关信息技术运用,应该对于能够将其智能和可实现性的技术应用形式,透过使其能够直接运用智能程序语言进行编写等多种智能技术形式。

3.2在电气控制过程中运用分析

电气控制技术属于现代电气自动化技术企业营运管理环节里的一项核心技术,能够在实际运营中有效让电气自动化后的操作功能得以有效实现,能够较为有效的舒缓企业工作人员的工作劳动强度,与此同时较大的提高企业工作效率以并减少实际进行营运的人力成本。关于在自动化智能控制技术领域里,如今对于人工智能控制技术其实际运用,大致可以集中于除了神经网络,一定程度的智能控制和模糊处理系统控制之外,还有专家系统的智能创建等几个层面。

3.3常规操作中的应用分析

电气设备维修服务行业和每个时代人们的实际日常生活服务工作密切关联相连,实际日常生活电气维修操作中会不小心造成的各种财产安全事故和个人财产损失风险,最终极有可能还会造成广大电气维修使用者的安全以及财产健康受到严重危及。透过各种新型人工智能电子信息处理技术的广泛深入运用,能够较好的有效的地改进日常应用电气系统操作的复杂处理程序环境,使得繁杂的日常电气操作中的处理程序流程最后可以直接转给电气系统以通过流程自动化将之通过处理程序完成,与此同时也由于我们能够有效的的降低因为日常电气操作过程中的技术人员位置变动等而出现的频繁的错误操作所致的各种技术风险性安全隐患问题,从而大大提高电气系统其自身具有的的综合应用性能以及运转的实际工作效率和日常运行中的稳定性。

3.4在事故和故障诊断里的应用分析

在施工事故和设备故障检测诊断里其中的应用最有效,这主要是因为采用电气工业自动化过程控制系统工作过程产生设备故障等各种问题的发生概率最高,假若用户出现这些问题没有及时进行诊断,就可能会直接让控制设备本身出现全面性的损坏,如此就会形成较大量的经济损失。而在近年人工智能监控技术被广泛应用之后,能够可以透过监控系统自动的来加以进行实时的的监控各种设备,假若有什么故障性的问题或者真的是具有风险性就则是会自动的来加以进行判断,假若只是属于自动检护维修服务范畴则是能够自动进行维修,而不只是属于自动检修维护服务范畴里则能够自动的在报警之后,能够让较为专业的设备维修管理人员即时展开日常维修维护工作,如此一来能够较为有效的帮助提升各种设备其中的安全性、稳定性,同时也因此能够较易将企业整体效益能够实现较为全方位的的提升。

4结语

综上所述,人工智能制造技术应用是一种新型现代化信息技术,而现如今使用的电气自动化系统的快速发展也将人工智能制造技术应用推到了新的产业发展应用平台,让其有更为广阔的产业发展应用空间。通过上文不难看出电气自动化的相关控制离不开人工智能信息技术的发展,人工智能相关技术也越来越多地运用在各领域电气工业自动化过程控制中。

参考文献:

[1]唐振宁.人工智能技术在电气自动化控制中的应用思路分析[J].山东工业技术,2019(17):138.

[2]吕颖利.论电气自动化控制中的人工智能技术[J].湖北农机化,2019(11):38.

[3]何金勇.人工智能技术在电气自动化控制中的应用思路探索[J].内燃机与配件,2019(09):208-209.

[4]罗海英.人工智能技术在电气自动化控制中的应用思路分析[J].信息记录材料,2019,20(05):68-69.

智能工业安全范文篇6

随着汽车工业的不断发展,汽车与信息、通信等产业跨界融合,智能网联汽车已经成为现代汽车产业发展的主要组成部分,代表着汽车产业未来的发展方向[1]。智能网联汽车在传统的汽车领域上融合多种现代技术,包括计算机技术、互联网技术、传感器技术、自动化控制技术、语音识别技术、图像识别技术、辅助驾驶技术和无人驾驶技术等,这些技术都高度依赖网络作为信息传输的载体[2]。智能网联汽车将通信功能与网络技术深度融合,具有诸如复杂的环境融合感知、智能决策和协作控制等功能。网络和数据等安全问题隐含重大安全风险,信息安全漏洞已经危及用户的数据安全、个人隐私、通信安全甚至车辆的功能安全,导致用户群体的切身权益面临被侵害的风险[3]。通过对智能网联汽车的信息安全进行监控,及时发现智能网联汽车运行网络中存在的威胁,可以有效保障智能网联汽车的信息安全和可靠性[4-5]。近年来,国家密集出台了大量针对智能网联汽车的网络安全和数据安全相关政策法规,立足总体国家安全观,落实企业主体责任,加强全方位信息安全监管,进行全生命周期信息安全管理,从而促进新技术、新应用发展[6]。

2标准政策现状

2.1国内智能网联汽车相关政策

为推动车联网创新发展、强化信息安全风险评估,国家发展和改革委员会、中共中央网络安全和信息化委员会办公室、工业和信息化部、交通运输部、公安部等各主管部委纷纷管理政策,协同制订智能网联汽车信息安全管理领域的顶层设计与规划,积极推动智能交通和车联网发展[7]。2007年6月22日,公安部、国家保密局、国家密码管理局、原国务院信息化工作办公室联合印发了《信息安全等级保护管理办法》,标志着等级保护制度正式开始实施[8]。2020年9月,公安部制定出台《贯彻落实网络安全等级保护制度和关键信息基础设施安全保护制度的指导意见》(以下简称指导意见),进一步健全完善国家网络安全综合防控体系,有效防范网络安全威胁,有力处置重大网络安全事件,切实保障关键信息基础设施、重要网络和数据安全[9]。2016年8月,国家发展改革委员会和交通运输部《推进“互联网+”便捷交通,促进智能交通发展的实施方案》,提出加快车联网、船联网建设,发展车联网和自动驾驶技术,构建部级车联网无线技术验证平台等,以推动构建下一代交通信息基础网络[10]。交通运输部通过《关于加强道路运输车辆动态监管工作的通知》积极推动“两客一危”联网联控并取得积极成效,2016年的《网络预约出租汽车经营服务管理暂行办法》也对车联网产业的发展产生重要影响[11]。交通运输部所建立的交通的基础设施、交通的环境、智能交通的环境建设,对于后续智能网联汽车在大范围的国际应用非常关键。2021年7月5日中共中央网络安全和信息化委员会办公室联合国家发展和改革委员会、工业和信息化部、公安部、交通运输部《汽车数据安全管理若干规定(试行)》,自2021年10月1日起施行,明确了汽车数据、汽车数据处理以及汽车数据处理者的定义和范围、个人信息采集处理要求、汽车数据处理的原则、汽车数据出境管理、数据安全审查备案等[12]。2021年7月30日工业和信息化部印发《关于加强智能网联汽车生产企业及产品准入管理的意见》(以下简称意见),从加强数据和网络安全管理、规范软件在线升级、加强产品管理、保障措施等方面提出11项具体意见。《意见》要求加强汽车数据安全、网络安全、软件升级、功能安全和预期功能安全管理,保证产品质量和生产一致性,推动智能网联汽车产业高质量发展[13]。2021年9月16日工业和信息化部《关于加强车联网网络安全和数据安全工作的通知》,从网络安全和数据安全基本要求、加强智能网联汽车安全防护、加强车联网网络安全防护、加强车联网服务平台安全防护、加强数据安全保护以及法律责任六个方面提出了相关要求[14]。

2.2国内智能网联汽车信息安全相关标准

全国汽车标准化技术委员会基于汽车信息安全风险危害及诱因,围绕智能网联汽车部署纵深防御、韧性防御等系统性防御策略,从保护对象的真实性、完整性、可用性、可控性、可预防性等多维度开展研究分析,开展标准化工作,加快组织制定汽车信息安全测试、车联网防护定级、服务平台防护、汽车漏洞分类分级、通信交互认证、数据分类分级、事件应急响应等标准规范及相关检测评估、认证标准,智能网联汽车信息安全标准体系逐步完善[15]。2021年4月,正在撰写的《汽车整车信息安全技术要求与试验方法》立项为强制性标准,同年11月的《电动汽车远程服务与管理系统信息安全技术要求及试验方法》(GB/T40855—2021)、《车载信息交互系统信息安全技术要求及试验方法》(GB/T40856—2021)、《汽车网关信息安全技术要求及试验方法》(GB/T40857—2021),涉及车载信息交互系统、汽车网关和电动汽车车载终端三个部件,对于关键零部件的信息安全提出了较为具体的要求。此外,《电动汽车充电系统信息安全技术要求》《车联网信息服务平台安全防护检测要求》等标准正在陆续制定,还有涉及车联网密码应用、车载操作系统、车用安全芯片、车联网数据安全等多项标准正在预研中。

3应对建议

3.1建设智能网联汽车安全团体及国家联合标准体系

当前,汽车信息安全类标准体系仍属前期阶段,已经的国家标准与团体标准偏少,还需要加强标准研制工作,为产业发展提供可靠依据。建议加强相关国家与团体标准的统筹协调工作,制定符合汽车产业发展的政策标准,避免标准的重复建设和资源浪费,为汽车信息安全产业发展提供全局性的标准化支撑。加强智能网联汽车信息安全测试验证标准的制定,为行业安全监管提供有力抓手,可以为智能网联汽车信息安全的测试验证工作提供统一的标准基线,促进智能网联汽车信息安全的横向流程体系与纵向防护技术的能力提升,从而加速实现信息安全与汽车电子系统全生命周期各阶段的深度融合。

3.2以数据推动运营模式创新

数据是智能网联汽车中最有价值的资产,如何充分利用数据很大程度上决定了企业在智能网联汽车建设中的竞争力。要想真正释放数据的价值,必须实现数据在智能网联汽车建设的内部乃至生态系统伙伴之间的顺畅流动与高效共享,打造完整的数据供应链。随着数据量和数据种类的不断增加,传统的数据分析技术已经不能完全满足从数据中发掘洞见的需求,这对人工智能等更先进的技术提出了更多需求。智能网联汽车企业和服务机构在平台上产生的互动将积累大量有价值的数据资产,通过对这些数据的有效洞察,将帮助其在智能网联汽车的建设中更好地了解一级供应商(TIER1)与原始设备制造商(OriginalEquipmentManufacturer,OEM)的需求,并提供个性化服务,进而提升客户体验。这些数据还能提高运营效率,例如通过了解参与者的供应和需求,让互动与资源共享更智能和高效。最重要的是,这些数据经过分析整理,能衍生出新的商业模式,促进产业转型升级。

3.3国家监管与企业建设

智能网联汽车信息安全所建设的基础数据库与技术能力,需要在满足TIER1和OEM技术需求的基础上,进一步满足国家监管要求。在国家监管体系建设过程中,要积极发挥行业的优势,为国家提供决策的数据支持和监管的技术手段,辅助政府相关部门保障国家安全。首先,政府主管部门应加强顶层设计,构建国家信息安全认证体系。政府部委统一监管,采用行业公认的认证标准,授权具有资质和检测认证能力的认证机构开展认证工作,认证结果在可供全社会查询的平台。部级智能网联汽车信息安全认证体系的建设,可避免重复认证带来的资源浪费、在全行业内建立统一的信息安全基准。推动汽车信息安全标准顶层设计工作,加快相关政策法规、国家与行业标准研究与落地[7]。其次,企业应按照标准要求研发产品,积极获得信息安全认证。汽车主机厂需要根据车辆产品应用场景和生命周期关键环节明确汽车信息安全需求,在汽车产品研发的不同阶段进行管理约束和测试评价,最后进行整体安全验证以及信息安全认证,并强化零部件供应商产品的信息安全管理,明确信息安全防护理念。最后,第三方机构应加强能力建设,为行业提供多维度服务。第三方检测认证机构作为汽车信息安全检测认证的主要实施单位,需要着力于突破安全检测核心技术,充分挖掘创新资源,大力开展智能网联汽车的车端安全、外接终端安全、平台安全、通信安全以及数据安全等前瞻技术研究。同时要加强跨部门、跨领域测试评价机构协同配合,建立权威的车联网安全测试评价体系,重点研发零部件级、系统级、整车级的安全测试评价体系。

3.4推广应用

智能网联汽车信息安全作为一个全行业的基础共性问题,应该严格遵循国家法规政策,同时承接国家的监督管理要求。因此,智能网联汽车信息安全的技术发展可以借助国家纵向课题和企业横向课题的模式推进,一方面从国家角度明确政策、提出技术方向指导,另一方面从企业角度开展符合国家技术要求的产品技术研究和开发工作,承接国家课题技术研究任务,协助企业内部完善技术开发能力。聚焦智能网联汽车信息安全的核心关键技术研发,并选择龙头企业进行试点示范,从技术可行性、应用性、平台化适应性等角度论证技术的成熟度,为进一步推进技术的产业应用推广奠定良好基础。同时在试点示范的过程中,技术成果往往可以为整车厂、检测机构、监管部门等行业机构提供技术服务和运行数据支撑。从点到面,从行业的一个分支拓展到全行业供应链,增进技术的推广和行业交流,更有效地推动智能网联汽车信息安全核心关键技术的应用落地。

4结语

智能工业安全范文篇7

关键词:工业过程控制自动化;智能控制;技术

随着时代的发展,工业生产制造正在朝高度集成化、深度自动化、数字化、智能化方向发展。通过多种精确度极高的电子感应元件设备,加上精妙的控制系统,实现对工厂生产过程数据的实时采集和分析;通过编写好的生产逻辑对工业生产进行自动化控制。而今工业自动化已经越来越成熟,正朝着智能化大步迈进。“过程控制”是一个专属名词,通常和自动化放在一起来说,指的是从项目开始到项目结束,关注温度、压力、流量、液位和成分等工艺参数,使其符合生产要求。过程控制旨在提高产量和质量、提高生产安全性、降低污染、达到绿色环保标准、降低操作性、降低劳动量等等。整个控制过程通过精密的检测设备,再加上自动化控制及管理系统,依据设定好的生产逻辑运行,利用计算机及时采集检测数据,并产生许多智能化应用,即过程控制与自动化(见图1)。而智能化则是在自动化基础上衍生的智能应用,工业生产要先会爬,再会走,然后会跑。所谓会爬,是指最基本的自动化、信息化;会走是指数字化;会跑是指智能化,这是一个循序渐进的过程。PID控制是一套控制算法,即从比例、积分、微分3个方面计算控制,更加精确,更加协调。

1智能控制应用

1.1自动化运行

将基于机电控制装置和电子计算机编程机电设备的运行逻辑作为指令操作,让工厂生产设备按照设定好的编程逻辑来执行控制命令,让整个工作得以在自动化控制下进行。自动化运行控制逻辑大多为PID控制算法,而实现的手段由上位组态、集散控制系统DCS、PLC等自动化系统来管理。最为常见的是PLC系统,也叫作可编程控制器[1]。PLC系统大致分为以下模块:(1)输入采样。接受被控设备的信号,作为自动化控制的基础数据依据,对象是工业生产的温度、压力、流量、液位和成分等工艺参数。所采集的信号按性质的不同可分为模拟量、开关量、脉冲量、数码量、相关量、计算量等。(2)程序执行。按照生产经营所需,设定自动化控制逻辑,让工厂生产按照自动运行的逻辑执行。(3)输出刷新。在一定周期内进行输入采样,通过PID、分类、聚类、关联、神经网络等算法,分析被控机电设备运行信息是否符合逻辑,无异常数据则通过,发现异常数据则停止。总而言之,通过PLC系统和PID算法,大大提高了机电设备的集中管理和自动控制(见图1)。

1.2实时监控并智能报警

在输入采样、输出刷新的过程中,工业生产自动化系统通过精良的电子传感器、感应元件等,对目标物进行安全监控。包括设备开停机过程监视、运行监视、异常工况、故障处理等监视,收集温度、压力、流量、液位和成分等工艺参数。通过算法分析,如发现异常数据,第一时间智能报警,将信息反馈给相关工作人员[2]。

1.3智能诊断

工业生产自动化系统还有智能诊断的功能,通过被控生产设备的日常运行日志、维修日志等,给出一定的维修诊断意见,帮助相关工作者第一时间找出问题,立刻解决问题,避免造成过多影响。

1.4智能决策

基于工业生产的众多行为被数据化改造,数据能够反映工业生产的大多数情况,因此在数据采集与处理背景下,可以发掘数据背后的价值,从而有利于工作者展开智能决策。结合图1来看,网络化数字化通过总集成和终端屏幕将工厂生产运行过程可视化。通过采集而来的运行过程大数据,可以实现车间、人员分配决策、精细化维修决策、能效管理等[3]。

2未来智能化发展趋势

2.1更加深入的自动化领域

自动化是智能化的基础,很多智能化应用都是在自动化的基础上衍生出来。目前很多工业生产的自动化都不能称为深度自动化,大多处于半自动化阶段。未来进入深度自动化领域,每一个设备都将加入计算机监控的电子标签,保证集每一个数据的跟踪、查询、监测、调度于一体。

2.2人工智能

人工智能是工业智能化的重要特点,深度利用人工智能,包含人工智能语音识别、人工智能扫描等关键技术组建人工智能机器人,将人工智能机器人投入工业生产过程。例如物流行业中的智能分拣机器人,能够自主完成移动、暂停、躲避障碍物、投放快递等操作,基本上可以替代人工,也可将人工智能机器人投入危险工作场景[4]。

2.3微型化

未来电子机械硬件会越做越小,朝着微型化的方向发展。产品具备体积小、耗能低、运动灵活等特点,可以适用于更多场景、更复杂环境中。收集到设备运行数据之后,能够立刻反应立刻处理。发现异常数据,第一时间智能报警,反馈给相关工作者。但数据的刷新仍会有周期限制,未来工业生产自动化、智能化,刷新率必然会越来越高,精细到每分每秒,实现对被控设备的实时检测。

2.4数据模拟与前馈控制

对机电设备的信息进行精准收集,分析设备的特性。基于自动化机电设备运行大数据,进一步对数据进行分析归纳,科学构建模型,具备运行逻辑或运行条件,模拟自动化机电设备的运行状态。尽管这只是模拟数据,但有较高的参考价值。前馈控制指的是收集运行数据,掌握规律,预测趋势,进而做出最科学正确的判断。数据模拟能够为前馈控制提供便利。

2.5远程操控

在工业生产过程中,可以实时掌握每一个自动化机电设备的运行数据。发现异常问题之后,工作人员可以远程在线处理。对故障精准定位,较轻的故障由设备自行检修,较重的故障由工作人员发出指令,让智能机器人迅速处理故障,更加方便,更加智能。

3结语

综上所述,基于工业过程控制自动化,衍生出很多智能控制应用,未来工业生产还会朝着深度自动化、智能化的方向发展。机电设备会越来越先进,不断推动社会发展,具有非常积极的现实意义。

[参考文献]

[1]朱雪璇.工业过程控制自动化中智能控制的应用研究[J].无线互联科技,2012(9):121.

[2]景立云.工业过程控制自动化中智能控制的应用研究[J].民营科技,2015(6):121.

[3]王丹.关于工业过程控制自动化中智能控制应用的探讨[J].工程技术(全文版),2016(7):249.

智能工业安全范文篇8

关键词:智能化;综采工作面;液压支架;采煤机

2020年2月,国家发展改革委、国家能源局等八部委共同印发了《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》,对于推进煤炭行业转型升级、促进煤炭工业高质量发展具有重要意义。推进煤矿智能化建设,使煤炭传统产业加快向数字化、智能化新产业和新业态转型,走安全清洁低碳利用的绿色智能化发展之路。中国工程院院士王国法指出,加快煤矿智能化发展,建设“智能+绿色”煤炭工业新体系,实现煤炭资源的智能化安全高效绿色开发与清洁高效利用,是我国煤炭工业高质量发展的战略任务和必由之路。尔林兔煤矿属于新建矿井,要实现高质量发展,必须立足实际进行智能矿山建设,进一步减少采掘工作面作业人员,提升工作面安全和生产效率。

1尔林兔矿工作面现状

内蒙古汇能集团尔林兔煤炭有限公司位于东胜煤田新街矿区,开采方式为井工开采;矿井设计生产能力8.0Mt/a,矿井采用斜井开拓方式;全部冒落法管理顶板。根据矿井采掘规划,拟在2-2中煤层建设一个智能化采煤工作面。2-2中煤层为尔林兔煤矿主要可采煤层,平均厚度3.6m,采用综合机械化一次采全高工艺。工作面长度350m,倾角1°~5°,工作面循环进度0.865m,双向割煤。工作面配备197架郑煤机的ZY12000/22/45D型液压支架,天地科技MG750/1760-WD型采煤机1台,天地奔牛SGZ1000/3×1000型刮板输送机1台,无锡威顺BRW500/31.5F型乳化液泵站1台,通过天津华宁电子有限公司KTC101型工作面集控系统。

2智能化建设设计

2.1建设原则

坚持聚焦汇能煤电集团战略方向,服务集团高质量发展的原则;坚持立足实际,着眼长远,注重实效,适度超前的原则;坚持以系统优化,减人提效,全面提升煤矿安全、生产管理水平为出发点的原则;坚持先进、经济、实用的原则。另外,智能化升级改造要充分利用现有系统和设备,同时,要与煤矿生产接续相协调,保证安全生产的平稳过渡。

2.2建设目标

通过对设备和系统的升级改造,最终实现以电液控制系统、采煤机控制系统、三机集控系统、泵站控制系统为基础;以工作面环境监测系统、人员识别系统、顶板压力检测系统、工作面视频系统、安全监测系统为保障;以工业总线网络为通道;以工作面大数据分析和处理为依据;以高端集控设备为平台;建设成以井下集控、地面远控、系统智能控制为目标,具有自动感知、智能控制的安全高效、节能、少人化的智能化综采工作面。其结构如图1所示。

2.3建设内容

2.3.1割煤系统升级功能(1)采煤机可实现自主定位,同时具备远程控制、姿态控制功能。本方案采用惯性导航系统实现采煤机的精准定位。设计通过在采煤机机身增加红外线位置检测装置来实现采煤机自主定位功能。通过安装在采煤机机身上的红外线发射装置发出红外线,当安装在支架上的红外线传感器接收到红外线时,通过电信号将此信息传达给支架控制器,即可认为此时采煤机的位置在本支架之前,同时通过运行程序和通信,指挥相应支架执行相应的自动动作,视频画面也会跟随采煤机进行切换。采煤机摇臂等部件需升井改造,在左右摇臂安装高精度倾角传感器,测量摇臂摆角,进而精确测量出滚筒的采高;牵引箱增加位置编码器,进而精确测量出采煤机行走位置;通过顺槽监控中心、地面分控中心实现对采煤机姿态的实时监测和远程控制。(2)采煤机应有与瓦斯监控系统联动控制功能。目前,采煤机配有瓦斯传感器,但未实现联动控制。需增加数字量瓦斯浓度传感器,实现与采煤机的联动控制。(3)采煤机具备智能调速、自动调高、记忆截割功能。①采煤机智能调速功能需与刮板运输机负荷关联,实现煤流负载平衡。当监测到运输机载荷过大,系统自动报警,人员通过查看视频,进行判断,给予正确处理。当监测到煤流负荷达到停机值时,采煤机自动停机。由于该采煤机采用的是变频调速驱动,因此,通过顺槽监控中心对煤流负荷的监测,可以对采煤机进行智能调速。②在实现精确测量采煤机滚筒采高和采煤机行走位置的基础上,通过升级或更换采煤机原控制系统、增加采煤机记忆截割软件,实现自动调高和记忆截割功能。(4)采煤机具备与支架防碰撞功能。在采煤机实现实时监测滚筒采高和采煤机行走位置及支架实时监测姿态的基础上,顺槽监控中心通过预警机制,防止采煤机和液压支架产生干涉和碰撞。采煤机与支架防碰撞功能逻辑示意图如图2所示。(5)采煤机具备故障诊断与预警功能。采煤机已具有部分故障诊断功能,包括过载、过流、过压、欠压、漏电、短路保护,水压、水量检测和保护。通过增加采煤机顺槽控制箱,实现采煤机与控制箱的双向通信,以实现故障诊断与预警功能。2.3.2支护系统升级功能原工作面配套的03型电液控制系统版本较低,因此,需更换为满足智能化建设要求的新电液控制系统。同时,每架需增配1套支架姿态传感器、1套护帮板传感器(压力传感器和倾角传感器组成)、1套自动反冲洗过滤器。2.3.3运输系统工作面原有的设备已不能满足智能化建设要求,须通过配置工况监测、链条自动张紧控制、智能调速等系统,形成具有全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制功能的智能控制工作面输送设备。2.3.4综合保障系统通过对泵站供液系统、视频监视系统、照明系统的升级改造,以及增加人员定位系统、矿压监测系统、喷雾降尘系统、顺槽监控中心和地面分控中心等,最终实现在顺槽监控中心和地面分控中心对工作面设备的集中控制与一键启停功能。

3结语

智能工业安全范文篇9

关键词:机电一体化;智能控制;传感技术

机电一体化系统在科学技术高速发展的过程中出现,成为行业竞争的有效工具。为提高机电一体化系统应用的价值,必须使系统在工作期间安全、稳定地运行,还需要结合新技术的优势,完善机电一体化系统。在我国网络信息技术高速发展的背景下,智能控制应用程度逐渐增大,需要加强机电一体化系统内智能控制水平,思考机电一体化系统对智能控制起到的作用,合理应用机电一体化系统,促使生产工作安全、高效地运行。

1机电一体化系统与智能控制的含义

1.1机电一体化系统的含义

电子电工、机械、传感器等技术是机电一体化系统包含的内容,作为诸多技术相互作用而成的集合体,可以在机械设备、计算机等硬件设备作用下完成工作任务。电子技术与通信技术是满足机电一体化系统运行的软件基础。机电一体化系统对我国工业发展起到了良好的推动作用。机电一体化技术的应用节省了大量的人力成本,同时可以防止因人为因素引发的安全隐患。机电一体化系统整合各类信息技术,根据工作需求配置系统功能,对目标进行集中科学的管控,合理分配资源,从而可以提高工业的整体发展水平。

1.2智能控制的含义

智能控制是通过合理的设计,在计算机的辅助下获得人脑控制的效果,对目标进行合理的控制。在智能控制下可以自动驱动智能机械控制目标,在工作环节中不需要人为干预。分析专家操控系统、计划核算系统与分级阶梯操控系统使智能控制具备组织性、复杂性与多样性的特征。智能技术可以提高我国工业生产效率,同时可以在安全生产与科学预测方面有良好的作用效果,在智能控制的方式下,可以规避人为作业带来的很多不确定性问题。

2智能控制在机电一体化系统中的应用

2.1传感技术

传感技术在机电一体化技术中是较为重要的内容。要提高系统运行的可靠性、安全性,必须屏蔽外界信号,将外界信号对系统形成的干扰降至最低;通过合理的干预手段,使系统运行效率得到大幅度提升。如果仍然使用传统的传感器,就无法根据工作需求构建满足工作运行需要的传感系统,也不能实时采集与传输生产活动产生的数据。而使用智能控制技术可以良好地解决传感技术存在的问题,使数据采集、传输等工作流程化运作,通过智能系统替代人力作业,使企业在生产活动中削减大量人工成本,获得更高的经济效益。

2.2机械制造

机械制造领域已引入机电一体化系统,而且机电一体化系统所占的比重逐渐增大。在机电一体化系统应用到机械制造领域后,需要挖掘智能技术的优势,模拟人类在工作方面的流程,合理设计运行程序,通过程序完成各项工作的控制。未来智能控制应用将成为社会发展的主要方向。设计智能制造系统,通过模糊数学理论、神经网络构建生产环境,打造工程建模,为生产高效、高质量的运行提供技术保障。在智能控制下,可以不断提高技术的融合程度,模拟机械制造的实际工况,结合工作反映信息,通过反馈内容进行科学的干预,提高机械制造整体水平。

2.3机器人

在信息技术与智能自动化技术发展到一定程度后,出现了机器人技术。机器人技术在信息技术的基础上合理应用智能技术,可以丰富机器人的功能。在机器人内部多功能处理系统下,不再局限于传统人工终端控制模式,实现对环境的敏锐感知,按照程序智能化运行。在智能技术的应用下,使智能机器人在运行方面具备较高的可靠性与安全性,收集工作信息,机器人在获得信息后快速进行计算分析,按照设定的程序执行操作。机器人是机电一体化系统的部分内容,可以通过精准计算科学分析,提高动作的稳定性,在机器人技术发展中应该加强智能控制技术在机器人技术中的融入程度,提高机器人的应用价值。

2.4数控领域

智能控制也逐渐应用到数字控制领域,对数控领域工作的开展有巨大意义,可以实现工业自动化生产。智能控制应用到数控领域,可提高零件加工的效率与工作执行的安全性。数字控制系统在发展过程中与通信技术相结合,在通信方面有良好的表现,可以实现人机交互功能。在智能控制下从多层面进行考量,依托神经网络控制技术进行合理的操作,使零件加工能高效运作。在智能技术的作用下,数字控制在补差计算方面实现精密化作业,提高加工成品的精密度。在数控系统领域采用智能化技术,实现零件智能加工控制、在加工前进行合理的规划,保证数控系统可以按照设定的程序运行,让系统各模块均能在程序下有序地运作,提高智能控制的整体水平。

2.5交流伺服系统

交流伺服系统在机电一体化中极为关键。交流伺服系统从职能作用方面可理解为具备转换作用的系统,在生产制造中将智能控制系统的信号转换为机械指令,控制生产流程。分析机电一体化系统,深入地了解交流伺服系统,发现利用系统进行常规数学建模存在的难题———容易使构建的数学模型出现偏差,无法达到预期效果。而应用智能控制技术,可以解决机电一体化系统精准度不足的问题。在交流伺服系统中引入智能控制技术,实时将生产数据移送到交流伺服系统中,实时监测生产流程,让交流伺服系统可以稳定运行。

3结束语

综上所述,我国各领域在发展中为提高自身发展水平,应用机电一体化系统实现智能控制。分析各领域发展情况,确定其未来的发展趋势,在当下加强机电一体化系统与智能技术的融合程度,可提高系统运行的可靠性、安全性,使生产活动安全进行。

参考文献

[1]华懿玮.浅谈智能控制在机电一体化系统中的运用[J].中国设备工程,2020,442(06):25-26.

[2]欧海波.智能控制及其在机电一体化系统中的应用[J].湖南农机,2019,46(08):23-24.

智能工业安全范文篇10

关键词:工业4.0,互联网+,智慧实验室

1什么是工业

“互联网+制造”就是工业4.0。“工业4.0”是德国推出的概念,美国叫“工业互联网”,我国叫“中国制造2025”,这三者本质内容是一致的,都指向一个核心,就是智能制造。工业4.0的特征包括互联、数据、集成、创新和转型。技术支柱包括工业物联网、云计算、工业大数据、工业机器人、3D打印、自动化、工业网络安全、虚拟现实和人工智能。

2什么是智慧实验室

智慧实验室是指在一个实验室的范围内将多个物品采用计算机网络技术、通信技术以及图形显示技术等将其功能化、网络化和智能化,建立一个由实验室管理中心、信息通信服务以及实验室智能化系统组成的“三合一”智慧实验室集成系统。基于工业4.0的智慧实验室是在现有的实验室基础上,辅以物联网技术和智慧化设备构建起来的,实现了开放共享深入教学需求、即插即用系统极速部署、移动互联打破时空束缚、全面管控舒适高效安全的智慧化实验服务平台。在智慧实验室系统的构建过程中,注重软件管理系统与硬件管理系统的合理配置,教师、学生和管理者全面感知不同的教学资源,获得互动、共享、协作的实验学习和科研工作环境。

3如何构建工业

4.0下的智慧实验室构建工业4.0下的智慧实验室方案包括软件和硬件两大部分。软件技术包括工业物联网、工业大数据、云计算平台、虚拟现实、人工智能等,用以实现实验教学管理系统、实验室预约管理系统、实验室信息管理系统、实验室安全防护系统的构建;硬件技术包括工业机器人、传感器、RFID等,用以实现实验室智能卡RFID、实验室智能门禁终端、实验室摄像头终端、实验室环境监测系统、实验室报警系统、实验室远程控电系统的构建。智慧实验室架构图如图1所示。通过物联网集成实验室内各个智能硬件终端、通信设施等,同时运用云计算等技术构成一个智能网络共享平台。通过这个智能网络平台,使人与人、人与实验设备、实验设备与实验设备、以及实验室开放服务与学生服务之间,能够形成一个互联,从而实现横向、纵向和端到端的高度集成。3.1实验室管理软件系统。实验室软件系统用以实现实验教学管理,教师可进入实验室预约管理系统,科学设置上课时间、上课地点,排课方式灵活,摆脱时间束缚。系统可对教师预约、学生预约、管理员审批等进行科学管理。在实验课进行时间段内,通过实验室门禁对教师和学生进行考勤管理,非上课时间段内,没有预约师生则无法完成考勤与开门动作。同时系统可根据实验课程,完成实验课程管理与实验项目管理。实验课程的学时分配、学分制管理,实验必做项目和选做项目的分配与管理,学生实验后提交实验报告、实验数据等,都通过该系统完成。我校使用的极域电子课堂,对课堂管理包括实时监控、远程命令、学生策略,课堂互动包括分件分发、文件提交等,可方便的完成实验教学的系统管理。实验室信息管理系统主要依托校园网络,以高校实验室建设、实验预约、实验总结、实验通知、实验门禁、实验监控以及设备仪器等构建信息化管理平台。如图2所示。3.2实验室管理硬件系统。实验室管理硬件系统主要用以实现实验室远程控电管理、门禁、安全防护、实验室照明通电、实验台通电、智能光感窗帘、投影仪、摄像头、教师机通电等,都由系统远程智能控制。主要采用了各类传感器、RFID、嵌入式等硬件技术。教师通过刷卡可完成实验室照明、投影仪、教师机的取电,学生刷卡可完成所分配的实验台通电,包括实验设备取电等。实验室环境监测系统用于构建智慧实验室环境,通过采集窗帘上的传感器数据、室内照明光传感器数据,感知环境光照强度,自动调节窗帘的开关与室内光照亮度;通过实时采集室内的温、湿度传感器、PM2.5检测器的数据,自动控制空调等相关设备的运行,以达到节能减排的目的。实验室安全防护系统配套有摄像头终端、烟雾报警传感器等设备,完成智慧实验室内影像的实时采集;智能门禁终端采用目前已经非常成熟的RFID技术和嵌入式系统技术,可对实验室进出人员实施有效控制,避免非法入侵,对非法卡、门磁异常等情况实时上传系统并关闭门锁,具有较好的通信功能和报警功能,可靠性和稳定性极好。

4结语

应用型本科院校电子信息工程专业培养的学生最基本要求就是实践应用能力强,所学课程均配有相当多学时的实验内容,通常情况下,该专业的学生实验、实训类课程学时占总授课学时的50%左右,可见对于高校电子信息类专业的智慧实验室建设亟待解决。而基于工业4.0的电子信息工程专业智慧实验室的构建,可以很好的解决了电子信息工程专业实验室传统人工实验教学管理、实验室资源分配耗时又低效的难题,使高校的实验室管理更为科学化、规范化、人性化,很好的实现了以人为本,这也是工业4.0的重要体现。

参考文献:

[1]杨现民,余胜泉.智慧教育体系架构与关键支撑技术[J].中国电化教育,2015.

[2]贾维丁.物联网技术在高校智慧实验室构建中的应用[J].电子技术与软件工程,2016.

[3]赖程鹏.基于物联网技术的智慧实验室的研究与设计.华北电力大学硕士学位论文,2015.

[4]高永清,商丹.基于ZigBee智慧实验室系统的设计[J].电视技术,2015,39(08).

[5]林燕奎,熊贝贝,等.现代智慧实验室的设计和应用[J].实验室研究与探索,2014,33(06).