時間：2022-11-20 20:55:59
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇智能化系統研究，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：機電設備；維修維護；原則
中圖分類號：TG807文獻標識碼： A
一、機電設備維修維護的原則
機電設備是企業進行滿負荷生產的必要條件，深入地下進行作業是企業生產環境的特殊性所在，這就決定了機電設備維修維護原則的特殊、復雜與嚴格。
（1）統籌兼顧，有主有次的原則
機電設備范圍廣，品種繁多，規格復雜，這就要求在機電設備的維修和維護的過程中貫徹統籌兼顧，有主有次的原則。企業生產所用的機械設備種類繁多，生產效率受到較為嚴格的要求，一般情況下不允許無理由的停歇和間斷，加大對這些關鍵地方的關注度，通過解決主要問題的方式來解決整體問題。當然，我們強調關鍵部分、主要方面的重要性，并不是置那些不常見的設備的故障于徹底地不顧，還要堅持統籌兼顧的原則，對不同的設備和問題投入不同的時間和精力進行處理和解決，力求做到具體問題具體分析。
（2）著眼全局，突出重點的原則
對機電設備維修和維護既不能著眼于幾個方面置全局于不顧，也不可能照顧到每一個小的細節，所以需遵循著眼全局，突出重點的原則，采用馬克思唯物辯證法的矛盾分析法認識和解決問題。機電設備既然由數不勝數的零部件組成，其發生故障的概率也就自然而然地提高，把目光放在整體之上，從整體之中抓關鍵問題，對關鍵問題予以徹底、有效地處理，基本上就能解決整體的問題，畢竟關鍵部分對整體起著決定性的影響，這樣做既切實有效的解決了問題，又保證了生產效率，是兩全其美的做法。此外，詳細記錄出現頻率較高的問題并對各種問題進行分類和系統化是我們較為提倡的方法，可以以最快的速度解決這些常見的問題和故障，及時發現問題并迅速解決也就保證了礦企生產的連續性，提高了生產力。
（3）定期檢修和不定期維護相結合的原則
機電設備屬于技術型產品，往往由數量眾多的零部件構成，部件的精確性受到極高的要求，體現在安裝、養護等多個方面，這是機電設備需要定期檢修和不定期維護的主要因素，其實還存在外部的客觀因素，那就是設備工作環境的特殊性，深入地下幾十米進行作業，不見天日，潮濕陰暗這種惡劣的環境對機電設備的性能和質量提出了嚴格的要求，而如果想從最大程度上滿足這種要求，對設備進行檢修和維護是理所當然的。保證機電設備的經久耐用性，不能只顧定期檢修和不定期維護其中的一個方面，兼顧二者，實現二者的有機結合才是最明智的選擇。這樣一來，不但準備工作做到位，后期的養護工作加以補充，會更加全面的保證了設備的正常運行和生產的安全性。機電設備的定期養護和不定期巡檢應該形成制度，作為條例規范貫徹在機電設備維修維護的全過程中。
二、機電設備維護系統措施
（1）定期維護機電設備
高速公路機電設備安全運行時機電設備管理的核心目的。要保證機電設備安全正常運行，設備維護人員一定要定期對機電設備進行查看維護。在機電設備正常運行時，設備運行參數是否符合安全要求等。對于一些維護維修后，仍不能達到正常使用要求的設備，一定要及時更換，防止事故的發生。
在日常工作中，一定要嚴格統計機電設備的維護工作，把對機電設備的清潔維護與性能維護緊密地結合起來，努力提高機電設備的使用期限，及時更新設備維護數據，提高設備系統的運行速度。
高速公路機電設備中，大部分都是電子產品，而電子產品的更新速度較快，所以對于使用期限已滿的機電設備要及時進行更新換代。機電設備管理機構要建立完善的機電設備報廢制度，對于需要報廢的機電設備，要進行及時處理，提高設備管理效率。
（2）加強質量管理
加強對維護維修過程的有效控制，在機電設備維護維修與管理工作中，成功引入了 ISO 9000 質量管理體系。想要維護維修工作的質量得到改善，必須實行規范化管理。根據質量管理體系標準，對每一個維護環節都要制定詳細手冊、程序、須知，明確各個崗位的工作職責，讓每一個技術人員工作起來都有章可循，這樣才能更好地確保維護工作的質量。
（3）合理管理設備備件
為了確保高速公路機電設備的正常運行，在做好日常維護工作外，還要做好設備備件的采購管理工作。為了保證機電設備的正常運行，設備管理機構要科學合理地管理設備備件，在擁有足量的設備備件時，還不能造成備件的嚴重的積壓浪費。
機電設備使用部門，要隨時掌握機電設備的運行和使用情況，根據設備實際使用情況，做出符合實際的設備維護、設備更新、備件配置等所需費用計劃，合理使用經費，降低采購成本，提高備件的使用率。
（4）人員培養
機電設備的獨有特點，使得它在使用中會不斷更新，這就需要維護人員做到對機電設備系統相當熟悉，對業務也非常了解。系統精通就是對工作人員現在所維護的系統，系統的構成，系統線路的布設等情況，都要了解得非常詳細，這也是工作人員維護好系統的關鍵所在。只有精通維護系統知識，才能在第一時間準確找到故障源頭。熟悉設備不僅要熟悉它的各項功能和性能，因為機電設備是不斷更新的，所以還要熟悉它實時的更新情況，國家是否有出臺新的設備標準等。
（5）組織機構優化
組織機構是保證維護維修工作正常實施的基礎。組織機構所設置的原則完全是按照機電設備的維護維修特點設計的。根據管理體系的實施，建立了組織機構，管理團隊分為檢測維修中心、維護實施組、質檢三個部分。質檢以下是質檢工程師，維護實施組下面是維護技術工程師，檢測維修中心下面是檢測調試工程師。其中，檢測調試工程師和維護技術工程師都屬于專業組的范圍。
維護實施組：是完成維護工作的主體，它的主要內容是負責編制年月的實施計劃，負責所維護系統的故障診斷和故障排除，負責將拆卸下來的故障設備送到檢測中心進行檢修，負責建立維護保障項目。
檢測維修中心：主要負責維護實施項目部送交的問題設備，對其進行檢測、維修。負責對送修設備的跟蹤服務，總結設備維修經驗，提出可行性預防措施。
質檢組：成立質檢組是為了加強對維護實施過程和效果的跟蹤和考評，從而建立有效的執行監督機制。質檢組主要負責養護過程的質量監督，并且定期對各維護項目進行記錄，逐漸形成量化的可行性報告。這也將推進整體工作的改進和完善。質檢組是在維護實施組與檢測維修中心之間工作，但是它并不隸屬于維護實施組，其單獨性也有利于對維護實施工作的考評，從而確保了維護工作的質量。
三、結語
總而言之，機電設備在保證生產的安全性、減少人力的投入和使用、提高生產效率、促進企業的可持續發展、保證國家的能源需求、維持國民經濟的平穩運行方面發揮的作用已經不言而喻。因此， 對于機電設備的管理方面，機電設備管理機構只有從多方面進行有計劃的、有效的、合理的進行維護機電設備，才能提高設備的維護工作，保證機電設備的正常運行，從而提高高速公路的運行安全。
參考文獻
[1]林玲,金婷燕. 智能化機電設備維護系統研究[J]. 數字化用戶,2013,11:34.
[2]金音,朱佰敏. 高速公路機電設備維護維修信息化系統[J]. 安防科技,2008,08:30-33.
[3]魏養繼,袁紹欣,郭蘭英. 高速公路機電設備管理系統的研究設計[J]. 現代電子技術,2010,01:160-162+166.
[4]于征. 機電設備維護維修與管理的創新與發展[J]. 中國交通信息產業,2010,05:28-31.
【關鍵詞】 電力營銷 智能用電 雙向互動
隨著建設堅強智能電網工作的快速推進，電力營銷必須適應建設堅強智能電網的要求。全面推進智能化雙向互動體系，提升用戶服務質量，充分滿足用戶多元化、互動化、智能化需求，更好地適應經濟社會發展需要，是電力營銷業務未來發展方向。
基于智能用電技術的電力營銷，將通過信息通信技術的運用，兼顧電網運營、用戶需求和社會效益，實現市場參與者實時互動和能源供需平衡、最優分配的安全、經濟、環保的電力營銷模式。它能夠實時滿足電力需求，通過供給需求雙方信息的雙向透明和互動，鼓勵消費者參與供用電優化電力資源的調配，逐步實現需求參與，體現供需一體化的聯動，形成更為緊密與高效的市場行為，提高能源利用率，達到電力資源的多層優化配置和用電服務品質的全面提升。本文通過先進的智能用電技術，構建了新型的營銷服務模式和應用支撐系統，并在國家電網公司威海電力公司進行了應用驗證。
1 應用框架設計
智能電網業務的不斷發展推動用電服務從傳統單向采集計量向雙向信息互動轉變，實現能源流、信息流、業務流的整合。營銷業務作為智能電網發展中的關鍵環節，隨著智能電網的發展將產生新的業務模式和應用。本文通過研究營銷業務與智能用電融合發展的業務需求及應用場景，采用分層設計的方法，從終端層、互動服務層、關鍵系統支撐層三個層面，規劃了電力企業與居民用戶互動應用框架圖如圖1所示：
1.1 終端層
終端層規劃了手機、Pad、PC等多種終端操作軟件，在傳統95598營業廳基礎上，拓展了電力營銷服務渠道，方便用戶更便捷的體驗電力企業提供的優質服務。
1.2 互動服務層
互動服務層從電力企業業務服務角度，規劃了我的用電、家庭能效、分布式能源、智能家居、我的社區、我的分享、電動汽車等多種互動服務。
我的用電：向用戶展示家庭用電的量、價、費信息，以及當前所處的用電階梯和用電時段，并提供歷史用電賬單、繳費記錄、電力公司公告和營業網點查詢功能。
家庭能效：對家用電器的用電過程，電量的構成以及趨勢進行分析，幫助用戶了解不同電器的用電特征和規律，對于異常用電、用電時段等情況推送用電提醒，幫助用戶及時發現不合理用電行為。
分布式能源：為用戶提供上網信息查詢、電費結算及補貼信息查詢等便捷化的服務。
智能家居：通過定時模式、情景模式等多種方式，實現對用戶家庭電器的智能化控制，為用戶提供高性價比的家居生活智能化服務。
我的社區：在物業、商家、社區、用戶、電力企業之間建立一個互動的渠道，用戶能夠及時了解自家生活圈內的各類服務信息。
我的分享：為用戶提供個人的云數據中心和云服務。實現在多種智能交互設備之間實現文件共享功能，以及在好友之間實現視頻、圖片等的分享互動功能。
電動汽車：為用戶提供電動汽車購電預約、上門電池更換預約及業務查詢服務。
1.3 關鍵系統支撐層
關鍵系統支撐層實現對多種終端的統一接入及權限管理及對互動服務內容維護、網絡運行狀態監控維護。規劃的關鍵支撐系統主要包括業務管理子系統、網絡管理子系統、用戶統一認證管理、用戶統一權限管理。
業務管理子系統：實現對互動服務內容管理和維護。
網絡管理子系統：實現對寬帶、ONU、防護墻等網絡設備的管理及監控。
用戶統一認證管理：實現對多種終端接入的統一身份認證。
用戶統一權限管理：實現對多種終端服務菜單的授權。
2 互動服務系統關鍵架構設計
2.1 技術架構設計
設計的技術架構分為終端層、接入層、前置服務層、支撐系統層、數據資源層五層。終端層包括手機、Pad、PC終端，為用戶提供便捷化、個性化的營銷服務。接入層通過防火墻等一系列安全防護軟硬件設備保證終端的接入安全。前置服務層實現對業務服務的監控、轉發。系統支撐層實現對互動服務的管理和對集成系統的業務服務接入。數據資源層實現對上層業務的數據支撐。具體的技術架構如圖2所示。
終端層：通過object-c、Java Android SDK、HTML5等前端研發技術，為服務終端提供技術支撐。
接入層：通過防護墻、身份認證、入侵檢測等技術保證終端接入安全。
前置服務層：通過UAP平臺的應用緩存技術、任務調度技術、權限控制技術，及行業內主流的gzip加解壓技術、drools規則引擎技術、RSA/3DES數據加解密技術、Lucence信息檢索技術等技術手段，為前置應用服務和管理功能提供支撐。
系統支撐層：通過數據緩存、數據轉換及治理、服務授權和調度等技術，為支撐系統提供渠道監管及服務管理支撐。
數據資源層：通過存儲過程、函數、觸發器等數據庫技術，實現數據的管理和存儲。
2.2 網絡架構設計
通過電力光纖復合技術，構建互聯網、電信網、廣播電視網三網融合的網絡架構，為用戶提供便捷化、個性化的網絡服務。設計的網絡架構如圖3所示。
3 互動服務系統應用
智能化雙向互動服務系統已在國家電網公司威海電力公司祥云花園氣候小區試點項目得到應用，通過驗收已正式上線試運行。通過建成的智能化雙向互動服務系統，商戶通過手機終端等設備實現了智能用電服務，能夠通過系統獲取最優用電方案，大大節省自身的用電成本。居民通過手機、Pad等終端設備實現智能用電服務和與商家的買賣交易服務。小區物業通過PC電腦，為社區居民提供社區資訊、社區公告、社區廣告等服務。
智能化雙向互動服務系統應用實現了能源、信息和公共服務資源的有機整合，打造了新型的電力營銷互動服務模式，全新的智能化生活方式，建成了全省綠色節能創新示范基地和城市智能生活樣本，達到了“綠色清潔、雙向互動、節能減排”的發展目標。
關鍵詞：現代建筑 智能設計 系統集成
Commentary on Setting up Intelligent System for Library
Hui WANG
（Hubei Provincial Library， Wuhan City， Hubei Province 430060）
Abstract： With modern communication technology as a platform， intelligent building successfully integrates electromechanical facilities， service and management among others， in order to provide a highly efficient， comfortable， safe， and convenient construction. In this paper， Hubei provincial library， which was built and put into use in 2012， is referred， ranging from wire arrangement to terminal equipment， and from live control to smart control in distance， to expound the necessity of intelligent system in modern library. It is not only quite in common with smart system of ordinary building， but also has its own knack as an exclusive system of library.
Keywords： Modern architecture， Intelligent design， System integration，
現代社會對信息的需求量越來越大，信息傳遞速度也越來越快，二十一世紀是信息化的世紀，目前推動世界經濟發展的主要是信息技術、生物技術和新材料技術，而其中信息技術對人們的經濟、政治和社會生活影響最大，信息業正逐步成為社會的主要支柱產業，人類社會的進步將依賴于信息技術的發展和應用。
近年來，電子技術（尤其是計算機技術）和網絡通信技術的發展，使社會高度信息化，在建筑物內部，應用信息技術、古老的建筑技術和現代的高科技相結合，于是產生“建筑智能化”。建筑智能化是采用計算機技術對建筑物內的設備進行自動控制，對信息資源進行管理，為用戶提供信息服務，它是建筑技術適應現代社會信息化要求的結晶。
圖書館作為人類知識的寶庫，其建筑在按照自身特有規律發展的同時也必然遵循建筑發展的共同規律，智能建筑的蓬勃興起極大地影響著圖書館建筑的發展，智能化也成為現代圖書館建筑的發展趨勢。
圖書館建筑智能化是指綜合采用電子信息技術、計算機技術和現代通信技術，對圖書館建筑內的機電設備進行自動監控，優化工作參數，對信息資源實施科學管理，為讀者提供優質、高效的信息服務。
1.綜合布線系統
圖書館智能建筑內數據傳輸主干應采用多模主干光纜，按照傳輸速率萬兆或以上進行設計，并結合智能化其他子系統的需要，對數據傳輸線路進行統一規劃。數據終端信息點按圖書館館員工作站、信息、書目查詢、自助辦證、自助借還書、電子閱覽等設備擺放位置進行有線覆蓋;會議室、開放式閱覽區、公共活動區等采用無線方式覆蓋，并充分預留有線信息點點位。普通信息面板的標高遵循相關施工規范，對部分具有特殊使用情況的應按照圖書館專用家具的使用工藝的需求進行配置。
2.信息系統
圖書館信息系統可采用不同類型的顯示終端，如全彩LED屏、雙基色LED屏、標準或嵌入式LCD屏、觸摸屏等，可布置在總服務臺、中庭、會議室、報告廳、閱覽區服務臺和公共活動區，會標、圖書館館藏介紹、閱覽區導覽圖、最新書籍信息和預覽區借閱規則等。這套系統能夠將這些不同類型的顯示終端有效集成起來實現遠程集中控制，并能對所集成的顯示終端進行內部指令控制。通過網絡遠程控制，接合顯示終端控制器控制軟件對顯示終端的顯示內容、節目、字幕播放進行控制和管理，對顯示終端的IP進行管理，能夠對不同顯示終端進行分組，并具備供電控制和自動校時功能。
3.多媒體會議系統
圖書館多媒體會議系統將各種會議系統及相關設備，如會議發言單元、擴聲單元、視頻顯示單元、中控單元等有機地集成在一起，形成一個完整的系統，實現會議進行過程中只需要一名操作人員即可控制整個會議系統，通過計算機網絡調用數據庫中的各類數據和圖像等信息，從而給與會者以聲圖并茂德視覺和聽覺效果，營造出更好的會議氛圍。
3.1數字會議系統
圖書館數字會議系統采用先進的手拉手數字化連接方式，在傳輸過程中信號的質量和幅度都不會衰減，讓每一個與會代表都可以聽到穩定、純正的聲音，充分保證語言的清晰度和較大的語音動態范圍。會場一般配備有線話筒和無線話筒，有線話筒的主席單元具有優先功能，當按下主席單元上的優先按鈕時，就可關閉或靜音正在使用中的代表單元，從而實現主席單元的人對會場的控制。而與有線話筒配套的電子銘牌設備，一方面可以顯示發言人的姓名和職務，另一方面可通過主席單元實現會議表決功能。
3.2移動式數字會議系統
在圖書館里公共區舉辦活動時，因地點不固定，需要配置移動式數字會議系統，該系統一般配備無線話筒和大功率有源音箱，滿足活動現場的擴聲要求。
3.3同聲傳譯會議系統
同聲傳譯會議系統是圖書館實現高級別國際會議同步翻譯不可缺少的系統單元，該系統可以保證演講者在發言的同時，內容被同步傳送到同聲傳議室的翻譯單元，翻譯人員即時將所聽到的內容同聲翻譯成指定的目標語言，并通過獨立的信道傳送回會場。與會者頭戴具有紅外接收功能的耳機，通過手持接收器進行頻道選擇，可以隨意選擇自己能聽懂的語言頻道，滿足會場多語種與會者收聽會議的需要。
3.4遠程視頻會議系統
圖書館遠程視頻會議系統多用于共享工程中心主會場與分會場之間的會議交流，系統終端通過網絡接入MCU（多點控制單元），將主會場會議現場的影像、聲音等多媒體資料經壓縮傳輸到網絡，一個或多個不同地方的分會場再通過傳輸線路及多媒體設備，將聲音、影像等多媒體資料進行還原，保證了主會場現場會議的實時傳送，解決跨地域會場的溝通難題。
4.公共廣播系統
優美、舒適的音樂會給人們的精神上帶來，既放松緊張的心情又可消除疲勞。公共區域背景音樂可以創造舒適、和諧的氣氛。隨著人們文化素質的提高和思想意識的不斷提更新，人們對周圍環境提出更高要求，背景音樂已經廣泛應用于現代化智能建筑中。
圖書館公共廣播系統是在建筑消防分區的基礎上，將背景音樂擴聲裝置均勻覆蓋到建筑室內外，并按綠化廣場、報告廳、讀者餐廳、閱覽區、公共活動區、辦公區等區域功能的不同設置獨立的分區廣播。公共廣播機房設置于監控控制中心，平時向圖書館建筑室內公共場所及室外綠化廣場提供開、閉路多音源信號節目，用于通知、背景音樂、溫馨提示等。同時該套系統與緊急廣播系統合二為一，遇有突發事故（如火災）發生時，設置于監控中心的總尋呼話筒能夠強行切入，實現全區域內的緊急廣播功能。在部分服務臺如少兒閱覽區服務臺還可根據需要，設置單獨的尋呼話筒，用于該單獨分區里的廣播尋人、活動通知等。
5.視頻監控及報警系統
隨著現代技術在圖書館的應用，圖書館服務方式也發生了重大改變，對圖書館管理提出了更高的要求。為滿足圖書館開放式、多樣化的服務要求，進一步強化圖書館的安全保障，視頻監控及報警系統作為重要的輔助管理手段，已成為圖書館智能建筑建設的重要組成部分。
除了在建筑傳統位置如電梯轎箱、樓道前室、建筑出入口、公共區域布設監控設備點外，為了適應圖書館館藏從傳統閉架調閱到大空間開放閱覽方式的轉變，可在各類書架之間的通道處適當增設監控點，減少由于書架過高或過于密集而產生的閱覽區域監控盲區現象，有效保護了藏書。同時，監控設備可與其它報警設備進行聯動，如在閱覽區服務臺設置監控設備點位并輔以手動報警裝置，一旦發生突發事件，服務臺工作人員能夠觸發隱藏在服務臺下方的報警按鈕，監控中心能夠第一時間調用對應位置的監控探頭獲取警情，并及時調動安保人員趕往事故現場。由于現代化建筑的室外多為開放式設計，室外周邊安全防御逐步縮小為建筑防御，室外立桿上的監控探頭需要與在建筑外墻一周均勻分布的三鑒探測器進行聯動布防。特別是在晚上，一旦有不法人員闖入，聯動系統將第一時間發出警報音，并且在電子地圖上相應的位置進行閃動，監控中心能夠調用最近的監控探頭獲取視頻，并通知安保人員迅速出警。
6.門禁一卡通系統
門禁一卡通系統作為圖書館建筑智能化系統中的一部分，集自動識別技術和現代安全管理措施為一體，涉及電子、機械、光學、計算機技術、通訊技術、生物技術等諸多新技術，邁向高度集成化，體現了現代智能化管理的要求。
在圖書館實現一卡通系統，將圖書自助借還設備、停車場設備、門禁設備、電梯樓層控制設備、巡更設備、餐廳消費設備等進行系統集成，以IC卡扇區可讀寫技術為核心，統一財經軟件系統為后臺，充分發揮智能化產品的科學性與先進性。讓讀者手持借書證，就能在館內各種圖書自助借還設備上無障礙使用，在餐廳進行自主充值消費，在停車場進行停車刷卡計時繳費;讓工作人員手持工作證，按部門職能或工作范圍分配相應的門禁權限，可在餐廳靈活結算公務消費，在停車場智能識別員工車輛，從而達到提升圖書館整體服務水平，降低服務成本的最終目的。
7.樓宇自控系統
樓宇自控系統對整個圖書館智能建筑的所有公用機電設備，包括建筑的中央空調系統、給排水系統、供配電系統、照明系統、電梯系統，進行集中監測和遠程控制來提高建筑的管理水平，降低設備故障率，減少維護及營運成本。
樓宇自控系統有三級組成：中央控制站、現場控制站、現場檢測、執行單元。系統運用集中管理、分散控制方式，采用共享總線型的拓撲結構，通信網絡采用統一的通信協議，對多個供應商不同系統間的集成采用國際通用的成熟標準。該系統通過對暖通空調、照明等系統運行的優化控制，達到環境舒適感，高效節能的目的;通過對各機電設備運行、安全狀態燈自動監測、控制，實現對各機電設備進行集中統籌的、科學有序的、綜合協調的智能管理;系統為大樓合理的能源管理、設備管理、設備維護提供有效的工具和數據，為減員增效、實現科學管理創造條件;通過對空氣參數的監測、自動調節，從而為新館提供良好的空氣質量和舒適的環境，并滿足圖書館及館藏的特殊要求。
智能化是圖書館建筑發展的生命力，是現代圖書館建筑發展中的一大變革，它不但擴展了傳統圖書館的功能，更提高了圖書館信息化的服務水平，使任何群體、任何個人都能與人類知識寶庫盡在咫尺，隨時隨地從中受益，有效實現了公眾信息的傳播。伴隨著圖書館現代化、智能化的進程，圖書館建筑的智能化也成為了當今公共圖書館建設的新內容，但值得特別關注的是，在接下來的發展之路上，智能建筑終將融入智慧城市建設，這也將成為是智能建筑的“夢”。
參考文獻：
[1]龍惟定，武涌主編. 建筑節能技術，北京：中國建筑工業出版社，2009
關鍵詞：物聯網；環境；檢測（監控）；平臺
哥本哈根氣候峰會在2009年12月舉行，許多國家希望達成一份具有約束力的二氧化碳減排協議。與此同時，各國都陸續將物聯網的建設上升到國家戰略的層面，旨在通過物聯網的應用實現節能減排，成就低碳經濟。物聯網作為低碳經濟革命的技術創新之一，是要在能源流的整個過程中提高能源生產率和降低二氧化碳的排放。低碳經濟社會的特點是要建立能源互聯網，使得不同形式、不同時空的能源可以得到聰明的使用。這既可以大幅度地減少能源消耗和二氧化碳排放，同時又可以大幅度地提高人們的生活質量和便利性。
1 系統總體設計
1.1 異構自組織無線傳感器網絡
擬采用三層架構：底層節點包括信息采集設備等；中間層由車載設備節點或多跳轉發設備構成；上層由位置固定的網關節點組成。
1.2 平面型環境監測氣體傳感器
氣體傳感器：一是提高靈敏度和工作性能，降低功耗和成本，縮小尺寸，簡化電路，與應用整機相結合，這也是氣體傳感器一直追求的目標。二是增強可靠性，實現元件和應用電路集成化，多功能化，發展MEMS技術，發展現場適用的變送器和智能型傳感器。
1.3 環境與氣象監測信息處理中心及通訊終端
監控中心采用標準的B/S系統架構，同時采用通用的軟、硬件產品，并規范數據存儲格式，使系統具有兼容性強、規模易擴展的特性。定制移動終端采用CPU+DSP核的硬件架構，可以實現高速的數據處理能力。豐富的外部接口和高亮度大屏幕，堅實的外殼能很好滿足特殊要求。終端采用VISION公司的VISION225+TI公司的OMAP5910構成的硬件平臺。
2 系統技術難點分析
基于物聯網的智能化環境監測系統主要研究的內容是異構自組織無線傳感器網絡與平面型環境監測氣體傳感器。
2.1 異構自組織無線傳感器網絡系統架構
信息采集節點：由傳感模塊和數據處理傳輸模塊組成，能夠自組織成無線網絡的節點。傳輸距離50-100米，功耗休眠期10mW，工作時間100mW，傳輸距離可擴展為500米，接口包括模擬4-20MA和RS485接口。車載節點和多跳轉發節點：是具有較強數據收集能力的中心節點，把傳感節點匯集來的數據進行接收和處理，傳輸距離500-1000米，功耗隨傳輸距離變化。網關節點：把車載節點和多跳轉發節點通過Internet轉發給中央控制系統，具有無線接入網絡和寬帶接入網絡功能。終端設備：是由能夠上網的PC、PDA或智能手機構成，實現遠程瀏覽。中央控制管理：通過節點收集的各類信息最終匯總到中央控制系統，自主設計開發的中央控制系統可以實現多方面的功能。監測區域的可視化展示：可以以三維立體的方式觀察到監測區域和各節點所處位置。數據分析處理：可實時顯示目前的狀態數據，并對歷史數據進行顯示、分析、繪圖和管理等操作。節點控制：可通過中控系統，實時查看各節點的工作狀態、路由信息，并對其進行控制。反饋控制：可通過系統預設的下行通道，對相應的設備發出指令，進行反饋控制。
2.2 電化學傳感器技術方案特點
化學氣體傳感器由貴金屬催化電極、鉑絲引線、氣體傳感器外殼、電解液及其它輔助材料組裝而成，所用材料中貴金屬催化電極、電解液為自加工配套生產，鉑絲引線、氣體傳感器外殼為外部購件。綜合運用了納米材料制備技術合成核心功能材料、采用催化劑表面修飾技術、傳感器表面選擇性介孔分子篩制造技術、機械片式高分子材料自動拉伸復合透氣膜制造技術、精密絲網印刷技術等先進技術，創新性強，技術含量高。
2.3 高效的數據鏈路層協議
基于各種特定應用環境特征（基于時間、空間特征和網絡、終端屬性）和規律，提取適用于資源極度受限條件下的微型特征庫。進一步根據環境特征動態協同調整數據傳輸策略，減少信號沖突，降低資源開銷。提出網絡自適應、協同動態感知環境上下文算法，基于上下文感知設計自適應優化MAC協議，提出適應于多信道多收發器（MIMO）的協作式MAC協議。
2.4 跨層優化設計
基于最優提供不同協議層之間信息的交換與控制的機制，以改善異構網絡，尤其是無線傳感器網絡的性能；基于信息返回的事件驅動模型和跨層數據共享與同步機制模型；定義新型可擴展的層間接口和各層之間的邊界，提出各層之間協同的聯合調度機制。
2.5 安全機制
基于多種異構網絡環境下（現有的安全機制），結合各子網絡的特征，在資源（如：電池能量、計算能力等）嚴重受限的情況下，研究多網絡協同的安全體系結構；在多種異構網絡環境下，研究以安全性為目標的新型路由機制；針對資源嚴重受限的異構網絡（傳感器網絡）環境，提出高效率的加密算法。
異構自組織無線傳感器網絡是一種低成本、低功耗、多跳、多頻、多點對多點通信的自組織的無線傳感網解決方案。可根據不同的需求特征分為四種系列產品，可以廣泛應用于氣象與環境監測、建筑、礦山、倉儲、工業、農業、醫療、軍事等領域。
其中，A系產品是首要研發的基礎系列有功能全、功耗低等特點；D系和B系拓展A系產品的通信能力，在穩定性、距離和帶寬方面均有提高，其中D系側重距離，B系側重帶寬；C系產品是外掛通信模塊、自身只具有核心組網協議但運算速度很高系列產品，用于一些特殊應用場合。
3 系統硬件架構
定制移動終端采用CPU+DSP核的硬件架構，可以實現高速的數據處理能力。豐富的外部接口和高亮度大屏幕，堅實的外殼能很好滿足特殊要求。終端采用VISION公司的VISION225+TI公司的OMAP5910構成的硬件平臺。主處理器OMAP5910為ARM9內核心+DSP構架，運行操作系統和進行圖像，數據的處理，VISION225實現無線數據的傳輸通訊。軟件采用Windows Mobile 6.0操作系統。
4 系統主要研究目標
4.1 異構自組織無線傳感器網絡部分
選擇評估不同無線頻率的傳輸特性，測試抗干擾性指標和電磁兼容指標，確定異構自組織無線傳感器網絡中各設備的基本工作方式。基于自適應的拓撲結構和路由機制，在具有多種異構網絡的環境下實現零配置動態組網機制，設計異構網絡的拓撲管理和自動診斷與恢復機制，實現高容錯的特征并進行驗證。基于上下文感知設計自適應的數據鏈路協議，基于跨層優化思想設計高效的路由協議，開發信息采集節點、信息節點、車載設備、轉發設備和網關節點，實現基本的網絡管理和路由。
4.2 平面型環境監測氣體傳感器部分
按照高精度、高敏感的要求，開發新型氣體傳感器，達到批量生產的工藝要求。檢測VOC的氣體傳感器，對甲苯，苯，丙酮檢測下限在1ppm以下；測硫化氫的氣體傳感器，其檢測下限在1ppm以下，而且響應恢復時間快，響應時間小于10秒， 恢復時間小于30秒；用于檢測二氧化氮的氣體傳感器，對二氧化氮有很高靈敏度，檢測下限在0.5ppm以下，而且元件功耗低，小于160毫瓦；用于檢測氟利昂的氣體傳感器，對氟利昂有高靈敏度，檢測下限在30ppm以下。
4.3 環境與氣象監測信息處理中心部分
對信息中心的技術平臺進行搭建；做出需求分析并完成信息中心的系統設計。完成信息中心進行代碼設計、編寫并進行整體的系統測試達到交付使用的目標。
5 系統實現的功能
⑴實現了環境監控網絡系列節點平臺，滿足小型化、低功耗、長距離通信和功能可擴展等實際應用需求。在節點小型化、低功耗設計上，采用軟硬件協同設計，合理利用處理器多種工作模式，采用片上系統（SOC），實現了系統功耗最低化；在長距離通信節點設計上，通過低噪放大器和功率放大器提高信號接收靈敏度和發送功率滿足長距離通信需求。
⑵實現了適用性強、低功耗、高連通度的異構自組織無線傳感器網絡路由協議，并針對節點定位需求，設計了盲節點定位方案。
基于跨層優化設計的協議，具有報文負載小、網絡通信量少、易于部署和維護等特點，很好地解決了安全監控系統的實際應用需求。
⑶實現了基于CDMA/GPRS/3G技術的遠程監控網絡，滿足安全監控系統的遠程實時監控需求。
同時，異構自組織無線傳感器網絡的不同系列產品還在此基礎上，有針對性地對實現性能的進一步提升，以滿足各行業不同的需求。
【關鍵詞】智能自動化；通用管理平臺；消防裝備
緒論
近年來國內頻發的高樓火災、自然災害和突發事件，引起對于滅火、搶險、救災的特殊裝備的關注和需求。滅火、搶險、救災裝備需要在及其復雜和惡劣的操作環境下，能夠完成各項滅火、搶險救災的作業，其中包括滅火、搶險、救災、應急通訊、醫療搶救、消毒，橋梁和道路修復，甚至人員轉移等等。而有效的完成上述作業則對消防裝備的性能等智能化指標提出了更高的要求。
1、消防裝備智能化控制技術研究的意義及必要性
和國外車載消防裝備行業相比，雖然近年來國內的研發能力有了明顯的進步，但是對于一些關鍵設備和零部件還是依賴進口，整車技術更是如此，基本上還沒有走出仿制的階段，主要體現在：
1）我國汽車行業起步晚，技術不完善，缺乏自身技術核心，特別是為特種車提供特種底盤的性能達不到要求；
2）缺乏人性化的操作界面，只是基于傳統的技術，滿足設備的基本功能要求，使得操作繁瑣化，技術操作培訓時間長，缺乏考慮宜人化，簡單操作化；
3）系統的集成度低，運用簡單的開關設備進行操作，信號的采集不完善，數據單一化，整車的配置響應速度慢，出現故障頻繁；
4）整車的控制系統缺乏整體機電一體化，機電在整體的協調性較差；
在實際的搶險救災應用過程中，上述的問題在運用中嚴重地影響特種車消防裝備的性能。因此本文的研究成果擬在提高消防裝備整車性能，為國家在特種汽車領域提供高性能的自動化技術及信息融合的消防裝備。
2、消防裝備智能化控制技術研究內容
新一代基于自動化和信息化技術的消防裝備智能化控制技術實現裝備智能化、人性化、操作簡易化，增強裝備的機動性、快速響應能力和可靠性。新一代產品具有友好的觸摸屏操作界面、性能優越的移動控制器、應用于汽車的總線通訊局域網等自動化技術設備進行組合控制的特征，通過高度集成的可視化信息系統，使整機的操作、信息的顯示、數據的采集、數據的分析、數據的處理和控制，更為穩定，更加簡便和直觀[1]。
2.1基于虛擬技術的遠程控制
虛擬技術的遠程控制的運用，主要有以下方面的考慮：
1）虛擬技術的高可靠性，能夠處理特殊事件，以保護人員的安全。從而確保特種車面臨災難的正常運行。
2）虛擬技術主要是以電腦的模擬界面要遠程的控制，通過數據的高速采集，分析，處理可以穩定的控制特種車的部分設備的運轉，甚至整車的控制。
3）可進行遠程的故障檢測、診斷、修護設備。
因此虛擬技術的遠程控制是需要以計算機技術、人機交互技術、信息處理技術、通訊技術為基礎，實現特種車的整車的快速響應、高可靠性、高安全性。
2.2友好的人機界面
人機界面（Human-Computer Interface，簡寫HCI，又稱用戶界面或使用者界面）：是人與計算機之間傳遞、交換信息的媒介和對話接口，是計算機系統的重要組成部分。它實現信息的內部形式與人類可以接受形式之間的轉換[2]。
友好的人機界面將是特種車輛性能領域的重要研究的課題。系統研究必須考慮系統響應時間、用戶求助機制、錯誤信息處理和命令方式四個方面。此外，顯示出錯信息時，若再輔以聽覺（鈴聲）、視覺（特種顏色）刺激，則效果更佳；命令方式最好是菜單與鍵盤命令并存。
2.3特種車輛通用的管理平臺
建立特種車輛的通用管理機制，特別對特殊部件的定期的維護、檢查和維修，信息數據的采集與對比、分析[3]。如對水泵管路的檢查，先采集進液口的流量，壓力的數據，再測出液口的流量和壓力的數據，扣去水泵本身的機械損耗及前期數據的對比，可以分析出是水泵的性能受損，還是管路的影響，并可以依據數據進行水泵回路的維修，從而大大的節省了維修的時間和對不確因素的干擾，延長水泵管路系統的使用期限。同時也減少了在緊急事件中出現不必要的“小問題”而導致的“大麻煩”。
2.4特種運動平臺控制技術
運動控制平臺，在擴展硬件資源，優化軟件資源配置基礎上，充分利用成熟而完備的運動控制技術，將嵌入式結構、PC技術和專業運動控制技術有機結合。其緊湊的嵌入式結構帶來的高可靠性和穩定性以及PC強大的擴展能力和兼容能力提高了速度、精度、執行效率，可實現軟硬件加密，為設備獨立工作和車輛網絡化、自動化提供了整體解決方案。特種運動平臺控制技術的人工智能自動化技術是基于嵌入系統融合在特種裝備上運行的控制系統；大大提高基于虛擬技術的遠程控制的穩定性，安全性[4]。
3、消防裝備智能化控制技術研究方法及技術路線
消防裝備智能化控制技術研究的方法主要依據理論研究與實際應用相結合、理論分析與實驗相結合、成熟技術與先進適應技術相結合的方法。
消防裝備智能化控制技術研究的技術路線經過9個階段來實現智能化控制技術的研發和產業化，其中包括：市場調研與需求分析、研究方案確定、關鍵技術重點突破、研究方案設計、各功能部件模塊開發、樣機試制與測試、產品優化設計、產品定型測試和產品產業化及示范推廣。
結論
消防裝備智能化控制技術研究為研發能夠應對突發事件并具有高機動性、高穩定性，高可靠性以及具備快速響應能力的智能化特種消防裝備奠定基礎，并為現代特種車發展提供了新的發展方向，為故障處理及特種裝備管理提出新的解決方案。
參考文獻
[1]王萬良.人工智能及其應用[M].北京：高等教育出版社，2008
[2]孟祥旭.人機交互技術原理與應用[M].北京：清華大學出版社，2004
關鍵詞：工程機械；智能化；智能控制；智能監測；機群協同作業；發展趨勢
制造業不僅是國家技術水平的重要體現，也是國家經濟發展、提高綜合競爭力的重要途徑。在世界經濟變革的浪潮中，在加入WTO之后，中國制造業所面臨的是與國際接軌、與國際競爭的嚴峻形勢。信息技術能夠改造、提升傳統機械產業，智能機器與系統能夠推動國家經濟建設。工程機械智能化是未來發展的必然趨勢。本文簡要分析了我國工程機械現狀及智能化的發展趨勢，并探討工程機械智能化的發展策略。
一、工程機械的智能化發展趨勢
智能化是工程機械的主要發展方向，當前，工程機械智能化主要體現在三個方面，包括工程機械單機智能控制技術和監控技術，以及施工作業機群的智能化調度控制技術。
1.1單機智能控制技術
工程機械單機智能控制技術包括自動換擋變速技術、負荷傳感全功率控制技術以及搖操作與無人駕駛技術等等。從整體上看，自動換擋系統的應用日益得到推廣，應用范圍逐漸擴大，其能夠有效改善工程機械的使用性能，降低勞動強度。其整個系統包括液壓式和電液式，分別負責油壓信號和電信號的轉換，從而實現自動換擋。負荷傳感全功率控制從很大程度上提升了系統的工作效率，負荷傳感系統的應用也日益廣泛，由于其具有良好的控制性能和動態性能，且具有較長的使用壽命，節能環保，受到了高度重視。應用計算機控制技術，能夠實現全功率控制，從而使發動機與變量泵的匹配達到經濟最優。遙操作也就是機器人化，是工程機械的重點發展方向。這種操作十分適用于高危作業區，從而避免對工作人員造成傷害，如塌陷區、易爆炸區、高輻射區等等。具有視覺性能的搖控系統，利用遠程控制來完成高危作業任務。
1.2智能監控技術
智能監控技術可以實現對工程機械的監控、檢測、診斷、報警等等。工程機械智能監控技術已經在向電子監控系統、多傳感器融合技術等方面發展，從而實現工程機械故障監控的自動化、數字化以及智能化。隨著科技的快速發展，電子技術、計算機技術的普及，一些發達國家的工程機械企業已經開始在工程機械上融入電子監控技術，同時也取得了顯著的成效。與發達國家相比，我國當前工程機械在這個領域中的應用與研究還有很大的進步空間，電子監控技術還處于發展和應用的初級階段。多傳感融合應用于工程機械是將不同類型的傳感器設置于診斷系統，目的是實現對部件磨損、疲勞斷裂等現象引起的振動、溫度、壓力等反映的探測，在整個作業過程中，對多個不同對象進行定位、跟蹤及分類識別，為故障預測和診斷提供有效的參考。當前我國傳感器技術也落后于先進國家水平，從某種程度而言，傳感器技術是我國電子監控與故障診斷發展的瓶頸。
1.3群機智能化高度控制技術
在工程施工作業中，會用到多種不同的機械設備，這些設備的運行狀態具有較強的隨機性，而在實際施工作業中，對于項目的控制、高度始終是一個難題，一方面要降低施工成本，另一方面還要優化機群的配置和高度，使機群達到最佳的工作效率。對于這方面的問題，國內外一直在進行不斷探討和研究，雖然在理論上取得了一些成果，但是由于不具備相應的科學技術手段，工程化成果還沒有應用到實際工程項目中，因此，工程化的研究十分重要。
二、工程機械智能化發展策略
現代化的工程機械發展，需要綜合多方面的技術性能，如網絡技術、智能技術、數字化技術等等，從而優化和提升我國工程機械的性能和技術，同時，針對我國國情創新研發適用于工程機械的產品，推動我國工程機械的發展步伐，增強我國工程機械的國際競爭力。首先，綜合利用微電子、計算機、多傳感器以及自動控制等技術，使工程機械集成操作技術及控制系統更加優化，并成為智能化發展趨勢的重點，同時也是工程機械智能化發展的關鍵性技術。其次，研發故障診斷系統和技術，憑借安裝多傳感器來反應機械中的關鍵零部件，來更好的監測和控制機械工作狀況，同時根據不同的故障進行不同的報警，實現有效監控。再次，大力開發遠程監控技術和智能維護技術，對工程機械中的故障進行有效預防。然后，深入研發機群控制技術，逐步實現機群相關配置的優化、實時科學調度、協同化控制等等。最后，研發新智能機來科學有效地控制機群。
三、結語
現代大規模的基礎設施建設日益增多，這些建設是由多個品種，多個數量的工程機械來完成，特別是機群的協同作業，有效提高了整個工程的施工效率及施工質量。與此同時，工程機械的監測與維護工作也日益加重。因此經，工程機械的單機智能化控制、智能化監控以及機群智能化控制及監測非常必要。科技的快速進步，電子技術的精益求精使得工程機械正在向智能化邁進，這種發展趨勢必然引起一場聲勢浩大的革命，為工程機械行業帶來重大影響。
參考文獻：
[1]董富強.工程機械的智能化趨勢與發展對策[J].現代制造技術與裝備,2016,01:147-148.
[2]劉翥寰.智能化工程機械機群狀態監測與故障診斷系統研究[D].天津大學,2005.
[3]張運泉,劉金霞.我國工程機械行業國際競爭力變動及其決定因素的實證研究[J].國際貿易問題,2012,03:34-44.
關鍵詞：智能化；機器人焊接技術；發展趨勢；制造業
引言
現代科學技術的發展，傳統焊接技術也已經發生了天翻地覆的變化，已經從過去單純的手工式的焊接轉變而智能化的操作，并且隨著先進制造技術的發展，焊接技術的自動化、智能化得到了顯著提升，無論是焊接精度、效率都得到了快速發展與提高，可以說未來智能化機器人焊接技術的發展是大勢所趨，必然會在大部分的制造業中取代傳統的手工焊接。從上世紀六十年代至今，焊接機器人控制與發展主要經歷了三個階段，包括示教再現階段、離線編程階段和自主編程階段。而現代計算機控制技術以及智能化微處理技術的發展，也進一步提升了智能化機器人焊接技術的發展速率，未來的智能化機器人不僅僅是能夠按照預先的編程進行運行和焊接，同時也能夠實現多項命令下的同時操作以及良好的應變能力，由此更加智能化、柔性化的進行加工和生產。
1.人焊接智能化技術的主要構成
現代焊接技術具有典型多學科交叉融合的特點，將現代智能技術引入到傳統焊接應用中國，通過微處理技術和計算機技術，將預先程序事先植入到焊接機器人中，從而實現了其行為的自主性，由此使得其能夠執行一系列復雜的動作，并且由于計算機的操控可以對其行為以及環境進行實時監控，從而保證了行為的有效性以及故障的可追溯性。可以說智能化機器人焊接技術是多種技術的集成，實現了遠程監控管理、統一調度規劃等多項功能，讓現代焊接效率更高，流程更清晰，分工更明確，同時也更加便于管理與協調，僅僅需要通過改變一定的程序就能夠實現整體的焊接模式和機器人行為，無疑與傳統單一的機器人焊接而言有了長足的進步。
2.基于直接視覺信息的機器人焊接任務自主規劃技術
傳統的機器人焊接其往往非常單一，只能夠做一些比較單調的動作。而智能機器人的出現，特別是基于視覺信息的機器人的誕生，無疑讓智能化焊接技術得到了飛躍發展，其不僅僅是能夠對單一動作以及命令的執行，更為重要的是其能夠實現現代運動力學的多種負責行為，特別是弧焊技術，基于多關節設置，讓整個焊接變得更加柔性化。其關鍵技術通常包括視覺傳感器的設計以及焊縫信息的獲取問題、規劃控制器的設計問題。利用微處理芯片技術，應用設置的關節動感接收裝置和復雜的程序編程以及中央處理裝置，弧焊機器人能夠依據CAD圖紙以及模擬仿真人類行為，從而依據相應的紅外線觸控與觸感技術，精確實現焊接任務。
從現有的技術發展現狀而言，應用中的焊接機器人離線編程與規劃系統依賴于CAD圖紙輸入焊縫及工藝信息，其已經能夠實現具有一定精度需求的任務，但是由于本身的運動更多是一種表面的，受制于自身龐大的機械關節，使得其在實際的轉向以及變形過程中依然受到了限制，而這也是未來弧焊技術發展的主要方向。弧焊智能化機器人不僅僅要依賴于CAD圖紙輸入等等，還要學會模仿人類的行為，模仿有經驗的焊接技術人員了解其焊接手法和不同的動態運動軌跡，結合不同的裝備參數進行自主的焊接行為的選擇，根據周圍環境的變化以及變量的選擇，更好的提升焊接要求和有效性，由此就要在智能化機器人焊接技術的設置過程中注重與提高關節靈活程度，將其外部設計更加的小巧玲瓏，同時增加內部環境辨識技術，充分對不同的環境以及設備進行觀察和了解。
3.智能化機器人焊接柔性制造單元/系統及其應用
針對焊接柔性制造單元/系統在宏觀上具有離散性，在微觀上具有連續性。焊接柔性制造系統其應用多多個Agent間的相互協調來提升整體設備的協調性，從而使得智能化機器人更加的靈活，嫩鞏固更好的適應多種工種、特別是復雜公眾的要求，例如造船、航天制造業、電子精密儀器等等的焊接，以此提升其本身的應用范圍，同時從現有的部分行業例如汽車領域的應用來看，取得了良好的效果，這也說明未來其應用的潛力，可以更好地在遠程監控條件下，實現復雜項目的焊接，更加有效的降低了企業本身的人力資本以及額外的成本的支出。
4.機器人焊接的焊縫跟蹤與導引技術
這是又一項未來智能化機器人焊接技術的發展趨勢，其能夠對現有的焊縫進行跟蹤，依據實現設定的初始焊位導引進行特定的項目操作，其相對于傳統的機器人焊接而言，可以更好地根據不同環境下目標的實際體積、焊縫大小以及環境變化所帶來的具體的焊縫狀態的改變，而進行針對性的焊接，依據傳感器收到的信息進行實施控制與修正機器人的操作，無疑大大提高了焊接精度，提高了整體智能化機器人的應用范圍，將傳統的焊接技術應用到各個環境下，避免了傳統環境變化下的焊接方式與精度的缺失，以此為未來高空作業、高溫作業或是極寒天氣下作業奠定了基礎，更好的依據物體實際形態而進行針對性的焊接作業，進而保證了工人能夠避免惡劣條件下的作業，而僅僅需要通過遠程操控就能夠實現上述環境下的焊接，減少了工作的危險性，提高了整個制造、生產行業的工作環境的安全性。
5.結束語
現代科學技術的發展，傳統焊接技術也已經發生了天翻地覆的變化。可以說，智能化機器人焊接技術的發展必然會在大部分的制造業對于傳統人工焊接的取代，其無論是精度、使用效率還是企業成本支出都將得到優化。上述技術雖然部分已經在實踐中得到應用，但是其中的應用依然存在一定的限制，同時現有技術還存在一定的不成熟之處，需要未來的企業與研究人員結合現代企業實際需求和不同的外部環境進行針對性的改善，從而更好地服務于現代制造業、建筑業的生產與發展需求。
參考文獻：
[1] 黃政艷.焊接機器人的應用現狀與技術展望[J].裝備制造技術. 2007（03）
[2] 鄧喜培.智能化焊接技術[J].中國高新技術企業. 2007（07）
關鍵詞：紅綠燈；毫米波雷達；藍牙設備；安全智能
隨著人民生活水平的提高，人們為了享受，越來越不注重安全的問題。本文基于毫米波雷達的工作原理和藍牙無線傳輸技術，巧妙地勾勒出了未來紅綠燈智能化控制的發展藍圖。該設計方案能夠在紅綠燈運用上智能化的控制車速，從源頭上消除了闖紅燈發生事故的隱患。
1 重要裝置
毫米波雷達：毫米波雷達運用在交通上的測距方式為調頻連續波測距方式（FMCW）。它的工作過程是：雷達天線連續的發射調頻信號，若前方有障礙物時，會產生一定規律的回波，無線接收器接收到此回波信號之后，將此信號與發射時的信號比對，微處理器經過分析處理之后，顯示出障礙物相對于雷達的速度。
AIRcable Host XR藍牙設備：藍牙是一種支持設備短距離通信（一般是10m之內）的無線電技術，能在包括移動電話、PDA、無線耳機、筆記本電腦、相關外設等眾多設備之間進行無線信息交換。藍牙的標準是IEEE802.15，工作在2.4GHz頻帶，帶寬為1Mb/s。通過裝備一個強力的藍牙信號發射器，再加上一些專業設備，這款藍牙器件的傳輸距離可達到空前的30公里之遠。通過一個9dBi的全方位天線，這款藍牙器件的傳輸距離可以達到2公里，如果換用一個18dBi的全方位天線，其信號傳輸距離可以達到10公里。
2 智能化紅綠燈設計原理
如圖1所示，當一輛車從紅綠燈正前方駛向紅綠燈時，安裝在紅綠燈架桿上的ECU發出指令，使毫米波雷達工作對目標車輛進行多次測量，在該車輛到達安全控制線之前，毫米波雷達完成對該車輛的車速測量，然后將測量的多組數據傳給紅綠燈ECU，ECU經過處理數據，分析計算出其平均加速度，然后結合紅燈即將持續時間（當然，也可以把黃燈的持續時間的一半算入其中），進而計算出在此時間段內該車行駛的距離，ECU將此距離與標準的安全距離比較之后，控制藍牙設備發出無線信號，進而控制車上的ECU，對目標車輛的行駛狀態進行控制。
3 智能化紅綠燈控制的工作過程
當處于紅燈狀態時，假設一輛車在安全線之前行駛，毫米波雷達迅速完成對該車的速度V和平均加速度ā，ECU結合紅燈將要持續的時間段t，并計算出在此狀態下該目標車輛在此時間段t內行駛的距離L，之后在編定程序下進行L與安全距離L’進行對比。
運用公式：
注：V表示對目標車輛檢測時的初速度；
t表示對目標車輛測量開始紅燈所持續的的時間；
L表示該目標車輛在紅燈持續時間段內行駛的距離；
ā表示目標車輛的平均加速度；
若ECU處理結果是L>L’，則ECU將此信號通過編訂程序傳至藍牙設備，使其與該行駛車輛建立無線信號傳輸橋梁，進而控制車輛ECU，使其做減速運動，并保證車輛在紅燈持續時間內、在臨界安全線處停下。此過程的控制，由紅燈持續時間緊密聯系，進而將不符合程序規定的車輛在車頭未跨出臨界安全線處停下。若紅綠燈ECU檢測目標車輛的車速和加速度在允許范圍內，則紅綠燈ECU不會發出控制指令，藍牙設備也不會工作，從而使車輛正常行駛。
當處于綠燈狀態時， 中的紅燈持續時間t為0，所以此時該車輛的行駛狀態符合安全規定，ECU和藍牙設備不工作。
4 結論
本文的設計方案簡單可行，智能化控制精確度高。將現有毫米波雷達技術與藍牙設備的巧妙結合，使得車輛在臨界安全線處停下，保證了汽車在過紅綠燈是的安全，從源頭上減少了交通事故的發生，是未來交通智能化的發展方向。
[參考文獻]
[1]林元新.超聲波測距和汽車防撞雷達的設計[J].汽車電器，2006（12）：52-55.
[2]廖術娟，劉然，崔德琦.基于毫米波雷達測距的汽車防撞系統研究[J].技術與市場，2010（10）：10-10.
關鍵詞：電網 故障監控系統 智能化 趨勢
中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）02（b）-0028-01
1 引言
電力系統的安全穩定運行對于我國經濟的持續發展以及社會民生的安定具有十分重要的意義。隨著“十一五”期間1000kV特高壓電網的建成，我國的電網發展進入了一個新的進程，與此同時，電網的穩定性和安全性進入到了一個更高的戰略地位。然而在實際的電網運行中，由于環境氣候等客觀因素以及設備老化、運行人員疏忽等主觀因素的存在，電網故障時有發生，電網故障發生后如何盡快實現故障診斷、故障隔離以及供電恢復將直接關系到電網的穩定運行以及經濟損失的挽回，在此背景下，電網故障監控系統成為了當前電力領域的研究熱點之一。
隨著未來智能電網的高速發展，電網的運行將更加智能化，其中電網故障監控系統在對電網故障的診斷以及修復過程中也將更加智能化。所以智能電網故障監控系統是電網故障監控研究的一個發展趨勢。對此，本文進行詳細論述。
2 電網故障監控系統概述
電網故障監控系統的主要功能是根據電網中配置的各級保護設備所發出的預警信號、電流和電壓值的特征信號以及斷路器的開關狀態變化情況等進行綜合分析，根據運行人員的經驗和保護設備的動作情況來判斷電網中故障發生的位置以及類型，以便于進一步進行處理。當前電網中配置的電網故障監控系統根據在處理故障事故中的作用和職能的不同，主要分為三種，敘述如下。
靜態安全監視和控制系統（SCADA）。該系統出現于20世紀70年代，截至到目前發展已經相對成熟。該系統主要功能在于根據一定的采樣周期（時間間隔）對電網的實時狀態進行數據采集，例如電流、電壓、有功和無功潮流等，還包括斷路器和隔離開關的動作狀態，然后將相關信息送至調度中心進行處理。該系統所反映出的信息是某一時刻電網實時的狀態信息，屬于斷面信息。
動態安全監視和控制系統（又可稱之為廣域測量系統，縮寫為WAMS）。這類系統主要是通過一個基于GPS技術的同步向量測量裝置來對電網數據進行采集，該設備可利用GPS（全球定位系統）實現對電網中電壓、電流以及相角等動態量的實時監控，為電網的穩定運行提供相應的監控數據。相對于靜態安全監控系統來說，該系統提供的數據是連續的、實時的，可以看出電網狀態的變化過程，對于監控電網動態過程十分有利。
電網故障信息系統。該系統主要根據廠站端保護設備的動作信息、開關量信息以及故障錄波器所記錄的電網模擬量數據信息等實現對電網的安全監控，該系統在采集到上述數據信息后，對數據進行匯集、分類和轉換，然后通過電力通信網，將上述數據信息傳送到調度中心，在電力系統調度中心里，主站系統將對上述信息進行綜合分析，從而了解電網的運行狀態。
3 電網故障監控系統智能化發展趨勢
傳統電網中的數據采集方式都是基于客戶端/服務器（C/S）結構，即發生信號裝置通過電力通信網絡與IP固定的主機相連，采集到的數據信號被發出后，多次經由路由器轉發，最終達到主機。在轉發過程中，常會有延遲和數據丟失發生，所以信號發生裝置在向中心主機傳送數據的通道是不可靠的。此外，對于一些復雜的故障，各個調度中心在故障處理過程中相互訪問的時間也是一個不得不考慮的因素。鑒于上述缺陷，傳統的電網故障監控系統存在諸多問題，而目前已經出現了一些新型的智能化的電網故障監控系統架構，介紹如下。
3.1 基于網格的智能電網監控系統
這種電網故障監控系統主要基于了一種網格技術，“網格”的功能可簡述為在動態跨機構的虛擬組織中協調資源共享和協同解決問題，根據此定義不難分析，基于網格技術的智能電網故障監控系統與傳統的系統相比較，主要在于各級調度中心之間在對計算能力、硬件資源以及數據信息等進行配合協調時將更加方便隨意，共享性大大提高，從而實現對整個電網中數據的獲取與協調。使得監控系統在對故障的診斷和隔離過程中反應更加迅速，極大的提高了監控系統的智能化和自動化水平。
3.2 基于云計算電網信息平臺的智能電網故障監控系統
該類電網故障監控系統主要是基于了云計算的電網信息處理平臺，而這個平臺的核心技術便是采用了云計算技術，云計算技術即通過虛擬化技術將本應由本地計算機處理的計算分布在了不同地區的分布式計算機上，從而大大的降低了本地計算機的負擔并且提高了數據處理的效率，不難看出，與基于網格的監控系統一樣，該類電網故障監控系統同樣在數據處理上遠遠快于傳統的電網故障監控系統，從而提高了其智能化水平。
4 結語
電網運行的穩定性和安全性關乎國家的經濟發展和社會民生的安定，而目前由于主觀或客觀因素的影響，電網故障的發生在所難免，所以對電網進行有效的智能化故障監控十分必要。未來智能電網的發展將極大的促進電網運行的智能化和自動化，其中電網故障監控系統也將逐漸呈現出智能化的發展趨勢，在智能電網故障監控系統下，電網將快速的實現故障診斷、故障隔離和電網恢復，使得電網運行更加安全穩定，盡可能的減少了經濟損失。
參考文獻
[1] 王磊.電網故障診斷方法及其系統架構研究[J].山東大學博士學位論文，2013.
【關鍵詞】永磁同步；電動機；伺服系統
0 引言
科學技術是第一生產力，人類歷史上也經歷了幾次工業革命，整個世界也發生了翻天覆地的變化。尤其是第二次世界大戰之后，第三次工業革命的爆發，科學技術的發展更是進入了新的臺階。世界上的電子電力技術、通信技術的發展，也大大改變了人類的生產方式與生活方式。尤其是隨著永磁材料的出現，電力電子技術的發展，特別是數字信號處理器技術的進步，讓永磁同步電機的交流伺服系統得到了普及應用，如今在實際中的應用也非常普及。例如激光加工、機器人、數控機床、大規模集成電路制造以及辦公自動化設備，甚至在雷達軍工控制隨動系統等，總的來說對于高科技的進步起到了非常關鍵的角色。據相關調查，如今隨著現代功率電子技術、微電子技術以及計算機技術的快速發展，永磁同步電動機交流伺服系統與傳統的伺服系統相比，具有更強的性能，能夠讓電動機的傳統優勢得到有效的發揮。
關于永磁同步電動機交流伺服系統的研究，國內學者也做了相關的探討。彭瑞（2007年）在《永磁同步電機交流伺服系統的研究》中提到了永磁同步電動機轉子勵磁由永磁體產生，無勵磁繞組和滑環、電刷，具備比較高的效率，同時也具有較高的功率密度以及較小的轉動慣量等，包括有著較高的可靠性能高。在研究中，作者也重點探討了DSP TMS320LF2407A和CPLD EPM3128ATC100-10構成的控制電路。應用匯編語言也逐步實現了控制系統的軟件設計，同時在相關的在硬件平臺上開展了相對應的測試，實驗結果表明，該系統具有非常好的動態和靜態性能。辛小南； 賀莉； 王宏洲在《永磁同步電動機交流伺服系統控制策略綜述》中提到了這些年來，隨著科學技術的發展，永磁同步電動機交流伺服系統的發展較快，文章近些年來永磁同步電動機交流伺服系統的控制策略以及研究方向做了簡單的綜述。在分析永磁交流伺服系統發展方向的基礎上，對永磁同步電動機交流伺服系統的控制策略詳細分類，分別介紹了經典控制策略、現代控制策略、智能控制策略和復合控制策略，并對永磁同步電動機交流伺服系統的發展前景做了展望和預測。
1 永磁同步電動機交流伺服系統的介紹
1.1 伺服系統定義及工作原理
“伺服”一詞最終來源于古希臘，開始是表示奴隸的意思，如今伺服系統已經屬于電動機方面的重要部分。伺服系統，主要體現了執行機構依據一定的控制信號的規定進行運作，在相關的控制信號達到之前，被控制的對象非運動狀態，在接受的系統的相關信號之后，被控制的對象就應該按照相關的規定進行作業，在控制信號慢慢失去只會，被控制的對象又可以自動停下來。
伺服系統的主要原理是根據控制命令相關規定，加強對信號的轉換，并進一步實現調控以及放大功率等功能，這樣能夠靈猴有效地控制驅動裝置輸出的力矩、速度以及位置等。
1.2 伺服系統的基本特征及要求
一般來說，伺服系統的以下的特點：首先是要具有精準的檢測裝備，這樣才能構成速度與位置的閉環控制系統。其次伺服系統給的反饋方法主要有脈沖比較、相位比較以及幅值比較等三類。再次，伺服系統由于要經常啟動或者制動，這樣將會對電機的輸出力矩以及轉動慣量的比值要求比較高。最后在速度伺服系統方面，數控機床的主運動要求調速性能也是非常高的，總的來說機床會要求伺服系統為較高性能的寬調速系統等。伺服系統給的要求，首先要具備較高的穩定性，也就是在外在因素的干擾之下依然可以在短時間內容進行調節并恢復正常的狀態，其次伺服系統要具備比較高的精度，以及要及時能夠跟蹤到相關的指令信號。
1.3 永磁同步電動機交流伺服系統介紹
目前，國內的交流永磁同步伺服系統，主要是由控制系統、變頻器以及電動機等三者構成，與其他交流伺服系統對比，它的主要區別是在電動機方面。目前平時運用的永磁同步電動機主要有無刷直流電動機、三相永磁同步電動機等，它們各自有自身的優點與缺點，例如后者檢測裝置比較簡便，成本消耗比較少，但是缺點就是脈動力矩相當大，這樣會直接影響伺服系統的最終的工作性能。
2 永磁同步電動機交流伺服系統的未來前景
2.1 數字化程度更高
21世紀是信息技術高速發達的社會，如今各行各業都開始走信息化發展，信息技術也快速改變現代人類的生產方式與生活方式。永磁同步電動機的交流伺服系統，未來發展趨勢就要數字化程度會逐步提升，如今國內一些高校也正在研究了單片機以及DS形成的全數字化交流伺服系統，例如華中科技大學以及沈陽工業大學都在這方面做出較前沿的研究。很多企業的科研機構，也不斷改進伺服系統的性能，實現伺服系統工作的完全數字化，進一步提高精度以及可靠性，有助于提升實際的生產效率。
2.2 永磁同步電動機交流伺服系統的智能化
隨著科學技術的發展，智能化是現代技術發展的重要體現。在德國，工業發展速度非常，已經走進了工業4.0時代，主要體現了工業開始走智能化道路。永磁同步電動機交流伺服系統的未來趨勢，也是走智能化道路，國外也開始嘗試用機器人去操作永磁同步電動機，并取得了不錯的成績。隨著國外技術的引進，我國未來的伺服系統也逐步走智能化道路。
3 總結
總的來說，永磁同步電動交流伺服系統是現代技術高度發展的產物。本課題概括與總結了伺服系統的相關定義、工作原理以及性能特點，同時闡述了永磁同步電動交流伺服系統各類型的優點及缺點，在本課題中，提出了永磁同步電動機交流伺服系統未來主要走數字化道路，同時智能化水平也慢慢提升。
【⒖嘉南住
[1]辛小南，賀莉，王宏洲.永磁同步電動機交流伺服系統控制策略綜述[J].微特電機，2010，02：67-70.
[2]陳濤.永磁同步電動機交流伺服系統研究[D].北方工業大學，2009.
[3]李敏.交流永磁同步伺服電動機控制系統的研究[D].華南理工大學，2010.
關鍵詞：智能電網；智能變電站；電氣自動化
中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）26-0118-02
近年來，我國建設堅強智能電網的進程不斷推進，以智能化、自動化、節能高效為特征的智能電網時代已經悄悄來臨。智能電網的迅猛發展推動了電網的發輸變配等各個環節的技術革新，目前新建變電站中智能變電站占據了較大比重，基于此，有關智能變電站的電氣自動化和數字化等問題成為理論界的研究熱點。
1 智能電網與智能變電站
在世界能源危機背景下，智能電網的概念應運而生。同傳統的電網技術相比，智能電網以清潔、靈活、自愈為特征，具有顯著的優點，成為近年來世界電網發展的主流方向。
智能電網六大支撐技術包括：靈活的網絡拓撲技術、實時通信技術、先進的傳感與測量技術、智能化繼電保護、發達的故障診斷技術、科學的運行決策技術。
智能變電站的建設與應用恰是智能電網技術的集中體現，在信息的采集、通信、傳遞和輸出的全過程實現了智能化，以保護智能化、通信網絡化、協議統一化、管理自動化為特征，如圖1所示。
2 智能變電站的電氣自動化探討
我國的變電站電氣自動化技術起步較晚，但發展迅速，經歷了電磁式、晶體管型、集成電路等發展階段后，微機保護開始占據變電站繼電保護的主流，近年來逐漸成熟的智能化保護更是成為智能變電站電氣自動化的發展熱門。
2.1 一次設備的智能化
智能變電站的發展首先推動了一次設備的智能化，首先是變壓器的自動化，主要體現在在線監測的自動化，包括：對變壓器油的色譜實時監測、套管絕緣的實時監測、變壓器油等的實時監測，通過對變壓器工作狀態的實時監測實現變壓器的智能化。
此外，包括互感器、開關、斷路器在內的一次設備普遍實現了智能化，包括各類測量表計、PMU、合并單元、智能終端等在內的電氣設備智能化，通過測量數字化、控制網絡化，實現一次設備的狀態可視化和功能一體化，從而完成對變電站設備的實時監控，實現站內一次設備的整體可控制和自動化，近年來逐漸向著集成式一次設備方向發展和演變，將數字化測量、智能化控制和狀態監測集成于一體。
同時，智能變電站的發展也給光電互感器技術發展帶來了巨大機遇，各類新型的光學數字式互感器進入變電站，成為智能變電站發展的重要特征，隨著光電技術和微電子技術的發展，有源光電互感器迅速發展，通過光纖傳輸節省了大量的電纜，模擬量的A/D轉換直接在互感器內部進行，降低了敷設工作的壓力，節省了投資成本，普通互感器與光學互感器的對比，如圖2所示。
2.2 二次設備的智能化
2.2.1 智能化保護
智能化保護的系統結構圖，如圖3所示。通過光學互感器或電子式互感器采集一次設備的電壓、電流等模擬量，并經過合并單元對數據進行數據的匯總，通過多路采集器來將模擬量進行匯總并上送，從而節省了大量的電力電纜，達到了變電站一次與二次系統的隔離，提升了模擬量的測試精度。變電站內間隔層與過程層之間通過IEC61850-9-2協議進行通信，將各類信息上送到智能化保護，在保護中完成邏輯的運算，隨著近年來DSP和單片機技術的發展，智能化保護在計算速度、指令周期、運算效率等方面的性能不斷提升，保護輸出的GOOSE跳閘指令能夠實時下發，控制斷路器的跳合閘。
2.2.2 電力系統廣域保護
電力系統廣域保護也是近年來電網電氣自動化技術的研究熱點問題，為電網后備保護的發展提供了新的思路。傳統的繼電保護必須依靠系統的單端電氣量或雙端電氣量，而電力系統廣域保護則立足于廣域電氣量的采集，將各區域電網視為一體，實時采集廣域量，并通過實時數據監測和高速數據運算，來實現保護邏輯的判斷，最終動作于告警和跳閘。
目前，廣域保護包括集中式、IED分布式、集中和分布式相配合這三種模式，與傳統保護相比，廣域保護能夠更好的適應不同的負荷工況和系統運行方式、保護功能的實現對定值整定的依賴程度低、提升了系統躲過負荷限制的能力。
同時，由于廣域保護需要采集眾多的電網內部廣域數據，因此需要的信息交互延時較長，一定程度上影響了其動作速度，因此，可以作為后備保護應用于電網。
2.3 各類人工智能技術的應用
隨著智能電網的推進，電力系統逐漸向著智能化、網絡化、一體化方向發展，各類人工智能技術在變電站電氣自動化領域發揮了巨大作用，包括神經網絡、遺傳算法、進化規劃、模糊邏輯、小波理論等新型技術獲得推廣應用，繼電保護技術逐步向著保護、控制、測量、通信集成的方向發展。
在此推動下，電力系統繼電保護不僅能夠存儲更大容量的故障信息，還能有更快的數據處理功能和更大的存放空間，保護的通信能力更強，能夠更加智能化的與其它的保護和控制設備通訊，實現全網數據與信息的資源共享。
以人工神經網絡為例，電力系統內部存在很多非線性元件，包括電容、電感、電力電子元件等，通過人工神經網絡理論，能夠克服傳統保護方法的特點，很好的解決包括配電箱線損較高、電網動態分析等非線性難題。
2.4 交直流一體化電源
智能變電站能夠通過調控一體和運維一體化實現無人值守，無人值守變電站需要配備交直流一體化的電源，通過統一設計、統一集中控制、統一進行生產和調試，來達到對分散數據的采集和集中管控，同時在變電站內，能夠實時查閱各交直流電源的參數和運行狀態，并同步修改系統的參數、運行方式，發出相應的遙控開關命令，從而實現對智能變電站一體化交直流電源的狀態檢修和智能化管理，降低日常巡視、管理、維護的工作量。
3 結 語
智能電網技術的發展在全世界范圍內掀起了一場技術革新的浪潮，變電站作為電網的基本組成部分，包括一次設備、二次設備、輔助電源等在內的電氣設備逐步自動化和智能化，電網處于不斷的發展和變革之中，電網技術的發展也將更加的多元化、多維度、高精度，經過持續不斷的技術探索，我國智能變電站的發展前景持續向好，電氣自動化程度將不斷提升。
參考文獻：
[1] 劉強.智能電網繼電保護技術探討[J].江蘇電機工程，2010，（2）.
[2] 熊小伏，陳星田，夏瑩，等.面向智能電網的繼電保護系統重構[J].電力系統自動化，2009，（17）.
[3] 邵寶珠，王優胤，宋丹.智能電網對繼電保護發展的影響[J].東北電力技術，2010，（2）.
關鍵詞：制造執行系統；生產異常；風險控制
中圖分類號：TB文獻標識碼：A 文章編號：1672-3198（2012）12-0155-02
1 MES的簡介
制造執行系統（manufacturing execution system，簡稱MES）能通過信息傳遞對從訂單下達到產品完成的整個生產過程進行優化管理。當工廠發生實時事件時，MES能對此及時做出反應、報告，并用當前的準確數據對它們進行指導和處理。有效地指導工廠的生產運作過程，從而使其既能提高工廠及時交貨能力，改善物料的流通性能，又能提高生產回報率。MES還通過雙向的直接通訊在企業內部和整個產品供應鏈中提供有關產品行為的關鍵任務信息。
工廠制造執行系統MES是近10年來在國際上迅速發展、面向車間層的電子商務生產管理技術與實時信息系統。MES可以為用戶提供一個快速反應、有彈性、精細化的制造業環境，幫助企業減低成本、按期交貨、提高產品的質量和提高服務質量。從本質上講，它并不是高深的理論，且具有很強的可操作性。
MES系統主要由工序詳細調度、資源分配和狀態管理、生產單元分配、文檔控制、產品跟蹤和產品清單管理、性能統計分析、人力資源管理、維護管理、過程管理、質量管理、數據采集等多個功能模塊構成。
2 國內MES系統研究發展的薄弱環節
近幾年，國內對MES系統得研究與產業化應用都有了比較大的發展，但是國內的研究開發和技術應用都與國外有較大的差距，主要表現在以下兩個方面。
MES系統很重要的部分是生產過程管理，其中必然要涉及生產計劃，包括產品的質量計劃、消耗計劃、成本計劃等等，這些計劃最終通過調度指令、生產活動。過程優化是我國 MES系統研究發展中的弱項。
MES系統的智能化也是我國MES系統研究與國外有較大差距的一個方面。過去，生產過程的管理基本憑借操作人員與管理人員的經驗。我國MES系統僅僅提供了一個替代經驗管理方式的操作系統平臺，但是，如何將生產管理者的經驗固化在MES系統中，在我國MES系統研究開發中還未有所涉及。MES系統智能化是我國MES系統研究實現跨越發展的主要方向。
3 生產異常防范在MES系統的實現
下面著重以生產過程（以蒙昆公司為例）中異常防范為重點闡述對MES系統的構建方案。
需求：工段在生產A牌號煙絲時先由帶班領導在車間生產管理系統中安排生產任務，向中控操作人員下達工單，中控操作人員再按照工單要求選擇工藝路線，選擇柜的號別進行存儲，選擇執行的工藝標準。確認后交由現場操作工進行現場生產操作，并及時與中控人員溝通。至此生產的先期操作基本完成，之后的時間由生產設備自動完成，如無故障或參數異常不需人工干預。生產結束后由中控人員確認生產完成，并存入車間生產管理系統。
煙絲生產過程中要分階段對原料進行回潮、切片、加水、加料、加溫，由于原料自身的特性及環境的變化，導致加水、汽、料的多少是一個變化的值。圍繞工藝標準會生成一條接近標準的曲線，在物料添加波動大的情況下，就會產生異常。
（1）MES的目標、功能模塊、總體構架。設計MES系統時，在保證系統的完整性的同時，突出通過MES系統實現對生產過程異常狀況的防范。
（2）先來解釋生產過程異常：生產過程是由操作者和所操作的設備共同對操作的對象進行自動或手動加工的操作，在操作過程中必然會由于人的操作問題、設備自身運轉問題、被加工物料自身特性以及添加輔料等多方因素造成所加工物品低于或高于產品質量標準的要求，從而產生生產質量的波動，我們將這種波動稱為生產過程異常。
（3）異常的分級。按照異常影響的嚴重程度，可將異常分為紅、橙、黃三個級別。分別給予三個不同級別異常以不同的響應的時間，紅色的最高級別具有最短的響應時間，如為1分鐘。橙色稍弱，響應時間可以稍長，3~5分鐘。黃色最低，響應時間也相應最長，10分鐘。
（4）通過對生產過程異常的解釋，我們可以發現造成異常產生的情況可以歸納有：人的操作失誤或錯誤。人的差錯又可分為：人為技能差錯、人為規則差錯；設備的運行異常。設備的異常通常會通過設備運行時的電流、電壓、機體溫度、機械振動等多個方面表現出來。被加工物料與輔料的自身特性及添加量，有時也被稱為工藝過程異常。工藝流程的異常指加工的物料、水、蒸汽、壓縮空氣、香料的比例。
（5）異常處理方式包括了智能化處理與人工處理兩種方式。智能化即從數據的采集、比對、分析、提出應對方案的全過程均由MES系統完成，降低人的參與，提高效率；在了解了生產過程中異常產生的三個方面后，我們希望能夠找到及時判斷異常產生的標準、依據和處理方法；不可避免的錯誤需要提供可逆的操作既然我們承認，即使用戶是專家也會出現錯誤，那么，系統就應該寬容用戶錯誤。特別是應該提供用戶操作的可逆性，就像我們熟悉的臺式機系統，它們都支持“取消”命令；針對人為造成的生產過程異常紛繁復雜，我們對整個生產過程中可以進行人工干預的點或生產工序進行統計匯總，并在每次人為操作時進行警示，確認無誤，系統才會允許操作被執行。對于重點工序或整個流程的操作，我們對操作人員進行權限分級，以保證低權限的人員無法對高權限動作進行操作。從這兩個方面對人為操作進行確認和保證，將人為的異常發生降到最低；對于設備運行的異常判斷，由于生產線上設備眾多，不能對每一臺套設備進行監控，可以對影響產品質量的重點設備進行重點監控，在MES系統中建立相應設備空運行、負載運行、過載運行時的電流、電壓等特征數據曲線，并以此為依據，對設備運行參數進行采集、比對、分析，如在正常的負載運行階段出現持續的過載或空載信號，系統會先將采集數據與標準數據進行比對，在出現持續接近臨界值的情況下，向操作者提出黃色警示，如果采集值達到臨界值將會向操作者提出橙色警示，如果超出臨界值，便提出紅色警示，請操作人員對出現的這種嚴重異常情況做出判斷，是否繼續生產，是否停車維修。系統對所采集的數據進行比對分析，并依照工藝標準或標準數據提出處理方案，將危害程度最高的異常交由有相關權限的操作人員決定處置的方法。
4 方案存在的風險及風險的控制
（1）人為風險：慣性思維，真實異常發生時反而不被重視、方案的目的沒有實現、方案實施周期長、操作人員對警示的錯誤操作，如不應停機時，錯誤操作使設備停機。規避：嚴格管理與培訓、重點突出，逐步完善、實行分級管理，對操作人員實行權限分級，不同權限的人員對系統和生產過程可以進行不同的操作。
（2）對工藝過程及重點設備的異常防范可以按照損害程度進行分級，不同級別的異常狀態可以由不同的操作人員執行或有系統自主決定損害程度小的異常處理方式。
（3）目前MES系統多是為操作人員提供事后的數據與報表，大量的分析工作是需要由操作人員或管理人員來完成的。而且，在操作人員或管理人員拿到數據時情況已經發生完成。可能已對生產造成影響。
（4）由于生產線上的數據采集點眾多，現場操作人員及中控操作人員有限，不可能隨時觀察到每個點的生產情況，并對每個點的數據進行及時的分析處理。針對這種情況，我們希望MES系統能夠對實時采集的數據進行較多的分析和比對，實現在一定程度上的智能化，或延長MES系統智能化鏈條。盡可能減少生產過程中出現異常狀況時人的參與，提高生產效率。
（5）仍以我們前面提到的生產流程為例，在生產過程中，需對物料進行水、汽、香料等的添加。在添加過程中系統會實時采集添加的數值，并與系統內的標準之進行比對，在所采集的一組數據持續接近標準值的邊界，但尚未超過邊界時，MES系統通過對數據統計的分析，會向操作人員提出一個層級較低，危險程度較低的警報信息，如黃色報警。如果采集數據繼續向邊界靠近，MES系統會將警報的級別提高，如橙色警報。如果采集數據超出標準數據邊界，系統將會出現最高級別警告，如紅色警報。
（6）以往的系統中只是對超出標準數據邊界范圍的情況進行報警，出現這種情況時，生產過程中應該就已經出現錯誤，而不是異常了，已經對產品質量造成影響。我們所要做的就是在出現這種絕對錯誤前，對生產過程中的數據進行分析比對，做出先期防范。
參考文獻
