時間:2022-04-27 05:53:38
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關鍵詞:住宅智能化網絡信息
在“信息技術、信息化、信息時代”,甚至土洋結合的“IT技術”這些時尚詞語充斥于各種媒體上的今天,人們都在自覺不自覺地試圖把自己生活中的一切和“信息”這兩個字聯系到一起,這應該說也是時代和未來發展的大趨勢。而對于現在的房地產行業來說,信息、寬帶、智能化也正是最為火熱的賣點,是房地產商們熱衷于炒作和經營的重點,甚至有的房地產商宣稱說住宅的智能化就和家中的水龍頭一樣,是生活的必需品。那么,住宅智能化果真與信息化一樣,是房地產業當前和未來發展的必然趨勢嗎?
住宅智能化的含義
首先,讓我們來了解一下究竟什么是“住宅智能化”。在這個概念里,“智能化”應該是定位在廣泛意義上的,它包含了信息的方便、快捷、自由獲取,信息自動分類與存儲,全新的多媒體傳遞方式,家居的自動化控制以及住宅的安全防范功能等多個層面上。比如:在住宅廚房中安裝煤氣泄露探測器檢測室內的煤氣泄露狀況;在窗口安裝感應窗簾根據時間和陽光的強弱自動開閉;在住宅門口安裝影象或聲音識別裝置自動識別主人,完成開門等等。而不是象現在眾多的產品生產商、系統集成商、房地產開發商們不遺余力、大張旗鼓宣傳的安防系統、寬帶入戶、背景音樂等等那些簡單意義上的所謂“智能化”。簡而言之,住宅智能化就是為信息時代的家居生活提供便利而快捷的各種開放信息,在家務勞動中節約人力勞動和能源,拓展家庭娛樂內容和空間,使得生活更方便、更安全,其最終的目的是使人們的居住環境更加安全、舒適、方便,更加富于人性化特點。
住宅智能化當前問題
由于住宅智能化所包含的內容比較多,因此應用的各種新技術也非常多。目前雖然大家都在提住宅智能化,但還是僅僅局限于住宅控制自動化、住宅安全防范、信息家電、寬帶入戶等幾個層面上,人們還無法在日常生活中真真切切地感受到智能化所帶來的好處。其實,從未來的發展和實際的使用考慮,住宅智能化是不能脫離了建筑環境、家庭裝修、居住環境以及居住使用人這些因素單獨存在的,它必須以人為核心,結合現有的信息技術、通訊技術、自動化技術和信息家電技術,為信息時代的家居生活提供全面、高質量的服務。
市場調查顯示:當前人們在購房時最關注的5個問題是:房價、位置、物業管理、戶型和環境,在行業內被大張旗鼓炒作的智能化概念根本不是關注的重點。之所以如此,一個最關鍵的問題就是:目前行業內的物業管理水平大多數還處在比較低層次的階段,智能化物業管理的概念和作用還沒有被充分理解、認識、消化以至付諸具體實踐。而住宅智能化功能的完美實現是絕對不能脫離物業管理獨立存在的,由此導致的最直觀結果就是住宅智能化無法切切實實地為購房者帶來各種看得見的利益。
當然形成這種局面有多方面的原因。首先國內的經濟發展水平和人們普遍的生活水平還沒有達到比較高的層次,仍然停留在解決大多數人居住空間的階段,還沒有把如何提高居住的環境和住宅的品質當作重點解決的問題。其次國內住宅智能化的技術發展水平也相對較低,各個廠家、各種技術、各種標準各自為政,還沒有形成統一規范的技術解決標準,更談不上從集成的角度來整體解決相關的技術問題了。同時目前住宅智能化的功能也比較單一,除了接收信息、簡單的家電控制和安全防范,就沒有什么真正成熟、實用的功能了。很多家電本身的智能功能根本沒有融入到住宅智能化中去。最后,也是最重要的一點:住宅智能化是一個跨行業,多專業協調的系統工程,需要各個行業的廠家、公司和有關服務、管理等職能部門協作完成,而不是象現在這樣各廠家、公司各自為戰,互不相關,有關管理、服務措施嚴重滯后,難以規范,從而造成住宅智能化目前這種遍地開花,不見結果的尷尬局面。
住宅智能化發展趨勢
雖然住宅智能化建設目前存在著上述種種問題和矛盾,但有一點是無庸置疑,不可否認的:隨著計算機技術、信息技術、網絡技術的迅猛發展和人們生活水平的不斷提高,人們會越來越重視自己居住環境的舒適、安全、便利,獲取內外部信息的方便、靈活、快速,這些需求正為住宅智能化建設提供了廣闊的發展空間和歷史性的發展機會。因此可以預見:未來的住宅智能化建設是大有可為的。根據目前的技術發展狀況和發展方向,筆者認為住宅智能化技術將有如下發展趨勢:
1、Internet網絡的家庭化。這種趨勢正在被許多事實驗證:2001年被發展商、ISP們炒得沸沸揚揚、如火如荼的小區寬帶網建設實質上就是把以前的辦公局域網、校園網技術引入到小區內,進而引入住戶家庭。另外,互聯網站和網頁的內容也將逐漸趨向于個性化和專業化,出現專門針對家庭生活,以及家庭中個性對象(如主婦、老人、孩子等)的專業網站和網頁內容,如:專業的物業管理、商務服務、生活服務、教育服務、醫療服務、娛樂服務等等。
2、信息家電的普及。隨著技術的發展,家用電器會越來越趨向于信息化、集成化。家用電器廠商們通過將功能不斷強大的微電腦芯片植入產品來提高家用電器的自動化水平,完善功能。而且隨著嵌入式操作系統的技術發展和應用平臺標準化,信息家電的產品種類會越來越多,功能會越來越強大,集成度會越來越高。將來的家用電腦將不在是一個簡單的信息處理和存儲設備,它可能會集數字電視、音響、可視電話等功能于一身,成為名副其實的家庭信息終端設備,互動電視、VOD點播、上網沖浪等都將成為基本功能。目前很多公司已經把信息家電列為下一步的重點發展計劃,比如微軟(Microsoft)的“.net”計劃,聯想(Legend)的“.home”計劃,目的就是要將傳統的信息技術產業向信息家電行業轉變,因為這里蘊藏著無限的商機和廣闊的市場。
3、家庭網絡和住宅自動化控制系統的技術應用。家庭綜合網絡的出現是住宅智能和信息產品不斷完善和投入實際應用的必然結果。因為所有智能產品功能的實現都有賴于信息的傳遞,傳輸介質必不可少,而目前國內還沒有統一的技術標準和行業規范,各種技術和協議互不兼容,致使住宅內的布線網絡紛繁雜亂,不僅增加了投資,造成不必要的浪費,而且增加了管理和維修的難度。統一協議、統一介質的家庭綜合網絡會從根本上解決這些問題,是可以預見的發展趨勢。統一的網絡必然要求統一的自動化控制系統,以實現功能完善、可操作性好、利用價值高的住宅智能化控制,相信隨著信息家電的普及和家庭網絡的進一步完善,住宅自動化控制系統將越來越成熟。
4、智能化、網絡化的物業管理。未來的智能小區和住宅,借助眾多智能化系統功能的充分應用,將使物業管理的水平和質量得到極大提高,同時大大降低管理和運行成本,讓物業公司和住戶都從中受益。比如:通過智能系統的應用,小區和住宅的安全保衛能力得到提高,小區設備設施的管理更加有效,小區住戶綜合與信息服務更加方便、快捷等等。同時,住宅和小區的智能化應用以及物業公司眾多業務的智能化管理使許多管理數據和服務內容實現了信息化,為物業的網絡化管理創造了方便條件,使物業的遠程、異地、集中管理成為可能,從而使高素質、高水平的物業公司能夠擴大服務規模,增加服務手段,使之有條件為住戶提供更高質量、更多內容的服務和管理。
參考文獻:
《住宅小區智能化系統設計與工程實施》程大章同濟大學出版社
停止招生。我們明確了專業發展,在課程設置上與改革之前還是有銜接的。經過調研首先明確市場上樓宇智能化工程技術專業與建筑電氣工程技術專業的工作范圍區別,樓宇智能化工程技術專業在市場上是主要從事消防與安防、電視電話、網絡、門禁等系統的安裝與調試。而建筑電氣工程技術專業在市場上主要從事水電安裝,有配電、照明、防雷、接地、進水、排水等安裝與維護。這兩個專業都是根據社會經濟、市場需求而發展起來的,該院是由建筑電氣工程技術專業向樓宇智能化工程技術專業轉變而來的,專業發展與電力工程系的發展歷史、硬件軟件都有不可分割的關系,這個專業有自己的特色,最主要的是適應于市場需求,培養學生技能。發展到今天,亞洲成為世界最大的建筑業市場,而我們的國家又成為亞洲最大的建筑業市場。這幾年,我國建筑業的迅速發展和建筑業智能化的逐步提高,建筑施工企業、監理工程公司、四星級或五星級賓館、高檔酒店、大型商場、高檔寫字樓、醫院、物業管理公司、停車場等企事業單位急需要大量從事樓宇智能化工程技術專業的施工人員、監理人員、管理人員、測試及推銷產品人員,并且對樓宇智能化工程技術專業技能型緊缺人才的需求增長速度與建筑智能化發展速度保持同步。建筑專家委員會對78家企業的調查結果顯示:對樓宇智能化專業本科畢業生、高職畢業生、中專畢業生的用人比例為1∶6∶3,高職生是樓宇智能化工程技術專業技能型緊缺人才需求主流。
國家教育部在2005年頒布執行的《高等學校高職高專指導性專業目錄(試行)》中,把樓宇智能化工程技術專業列入其中;2005年,國家人事部、勞動保障部聯合了樓宇智能化工程施工和工程監理持證上崗的規定。樓宇專業技術較高,工藝精,難度較大,不是一般的普工能完成的,要求有專業技術基礎,要能懂得專業相應的法律法規、工程規范和技術要求的專業技能型人才來擔當。至2005年,湖北省各類建筑業施工企業1910多家,建筑業從業人數90多萬人,其中大中型建筑業占60多萬人。湖北具有樓宇智能化專業資質專業技術人才只占建筑業從業人數的極少部分,樓宇智能化專業資質的專業技術人才很缺乏,很多公司由于沒有專業的樓宇智能化專業管理和施工隊伍,不能進行專業的管理和施工,或憑經驗管理和施工,造成工程質量不能保證。武漢有近500家消防公司,但是專門學習消防技術的高職生非常短缺,安防就更缺了,安防比消防發展前景更好。掌握樓宇智能化工程技術的技工人員,月工資收入比普通工程師要高1000元左右。預期未來10年內這類技術人才的收入將有20%的增長幅度。湖北人才交流中心的信息及近年高職院校畢業生招聘情況也可充分說明,樓宇智能化專業市場需求與人才緊缺的矛盾非常突出。
2同類專業比較調查
我們對湖北2所高職院校的樓宇智能化工程技術專業進行了調研,了解了他們學校的硬件設備和師資隊伍的專業構成、最主要調研了他們開設的課程和就業方向。
2.1湖北城市建設職業技術學院
2013年招生:共計100人,其中文史22,理工41,單招37。主要課程:計算機輔助設計、電子技術、供電與照明、電氣控制、網絡工程、弱電技術、樓宇設備安裝與調試、綜合布線與消防報警及聯動、可編程控制器與直接數字控制器、安全防范工程、微機原理及應用、樓宇智能化技術、智能化管理系統、電氣施工、電氣工程預算、課程訓練、認知實習、專項訓練、綜合訓練、頂崗實習、職業資格認證培訓等。
2.2武漢工業職業技術學院
2013年招生:共計100人,其中文史38,理工42。主要課程:電工技術、工程制圖及CAD、電子技術、電氣控制及PLC、樓宇自控技術、傳感器與調節閥技術、樓宇設施使用及維護、安裝系統規范與技術、綜合布線技術、建筑智能化技術、樓宇設施安裝與調試等。
3畢業生跟蹤調查
我們對建筑電氣0801班、建筑電氣0901班、建筑電氣1001班的畢業生進行了調研,統計了一些學生的就業單位,并對學生就業能力要求和人才需求進行訪問,整理要點如下:
①企業對畢業生要求:具有吃苦耐勞的敬業精神;有良好的道德品質與團結協作的精神;普遍強調的還是基礎知識、理論和基本技能,因為這是畢業生可持續發展的基礎;一定的實踐操作能力;具有一定的組織管理能力。從畢業生公司負責人那里了解到從事本行業的學生剛開始上崗都需要師傅帶上半年,然后可以獨立從事相應崗位工作。
②畢業兩到三年的學生在本行業工作的,幸福指數相對要高,因為學到了技術,有的學生兩年就當上了技術管理人員,收入相對也高些。大多數的學生對這一行業還是很有信心,再過兩年就可以帶徒弟了,可以成為技術骨干或工程管理人員,并且從事工程的學生都有自己的理想:要考注冊資格證書,有三位學生已經拿到了二級建造師證書。
③學生提出要根據行業國家標準或規范來學習專業知識,不懂相應的國家標準或國家規范,工作中容易走入誤區。
④畢業生提出要加強學生能力培養,在學校要做職業規劃,不浪費時間,認真學習專業技術知識,加強實訓基地建設。
隨著人工智能的發展,智能化技術被應用到電氣工程及其自動化中,主要用于控制器以及機器的智能化。智能化技術的應用可以通過故障診斷、智能控制、優化設計、PLD技術這幾方面來描述。
1.1故障診斷
電氣工程設備的工作時間長,難免會發生故障,由于電氣設施故障的非線性、復雜性及不確定性,一旦發生故障,往往需要大量的時間排查故障,效率低、準確率低。而智能化技術能夠有效解決這一問題。在故障發生前,一般儀器會出現一些人們很難發現的預兆,通過實時監測儀器狀態,在出現異常時及時報警并提示故障位置,在故障真正發生前避免故障,能夠在極大程度上減少維修時間。電氣工程中常常通過分析變壓器中滲漏油分解出來的氣體進行故障診斷,確定故障發生的范圍,并通過各種手段逐步縮小范圍,從而確定故障位置并提示派遣人員及時檢修。同時,智能化裝置可以記錄故障問題,為以后的故障診斷提供參考,使故障診斷更加安全可靠。
1.2智能控制
智能控制能夠在很大程度上實現電氣工程及其自動化的控制過程自動化,實現無人化管理和遠程管理,提高管理的高效性。尤其對于一些高危險、高難度的工作,如高壓控制,智能控制是必不可少的。相對于傳統的控制器,智能控制器的靈活性更好,更易調節。傳統的控制器在設置時需要精確考慮控制對象的動態方程,而實際涉及到的控制環境往往很復雜,存在很多不確定因素。但是智能控制不存在這方面問題,因為其在設計時并不涉及控制對象的模型。并且智能化控制器可以根據對響應數據(如魯棒性變化、響應時間、下降時間)的分析隨時調整系統,調整后智能控制器的性能會大大提高,調整的過程并不需要專業人士在場,這樣就減少了大量的人力。以風力發電廠智能化升壓站系統為例。智能化升壓站系統通過對過程層和間隔層設備升級,將一些模擬量和開關量數字化,有效運用光纖設備,實現間隔層和過程層的通信。站控層由系統主機、工作站、VQC等設備組成,是全站監控、管理、調度中心。系統通過智能化控制,自動完成信息的采集、測量、控制、保護等功能,相比于傳統的升壓站系統在效率、有效性等方面有很大的提高。
1.3優化設計
電氣設備的設計工作相當繁瑣,需要綜合運用成套設備、電路、電機與電氣、電磁場、變壓器等學科的知識,并結合過去的設計經驗。傳統的設計方式根據經驗和實驗,手工完成設計,方案的達標率非常低,修改難度大,成本高,產品的開發周期也很長。應用智能化技術能夠有效提高設計產品的質量,縮短開發周期。智能化技術在這方面的應用主要有專家系統和遺傳算法。其中,專家系統依據該領域的專家提供的知識經驗,建立數據庫,在決策前模擬專家決策過程,做出合理決策,該技術比較前沿,目前尚處于研發階段,尚未得到大量應用。遺傳算法是一種借鑒進化論的隨機化搜索方法,被廣泛運用于信號處理、組合優化、自適應控制等領域,在電氣設計產品的優化上性能優越。
1.4PLC技術
PLC(可編程邏輯控制器)具有高可靠性和抗干擾能力,廣泛應用于自動控制領域。在一些大型的電力企業的輔助系統中,PLC已經代替了一般的繼電控制器。PLC技術使用內存,用程序方式存儲控制邏輯,并用半導體電路實現。PLC技術的應用實現了供電系統的自動切換,用軟繼電器取代了實物器件,使供電系統更加安全可靠。并且,它能使用復雜的工作環境,具有良好的發揮性能,穩定性強。
2.智能化技術在電氣工程及其自動化中的應用前景
2.1優勢分析
智能化技術在電氣工程及其自動化中相比于傳統的控制系統有巨大優勢。傳統的自動控制系統需要建立控制模型,運用數學方法分析,建立動態方程,但由于系統的復雜性,在實際應用中往往會出現無法預料的問題,很難達到預期的效果。智能化系統可以從根本避免不可控因素,提高工作的效率。智能化技術可以實時監控系統,通過監測響應時間、下降時間等對系統進行實時調節,使系統性能大大提高。因此,智能化系統比傳統的控制器更能適應實際工作環境。另外,智能化技術擁有很強的一致性。在輸入不同的數據時具有同樣可靠的估計能力,有廣泛的適用性。
2.2性能方向
速度、精度及效率是電氣工程及其自動化的關鍵指標。在電力系統中采用智能高速處理器芯片,同時采用交流數字伺服系統,能夠改善電力系統的動態特性和靜態特性,提高系統的速度、精度和效率。柔性化柔性化主要包括群控系統和數控系統這兩個方面。對于群控系系統,必須按照生產流程的具體要求設計系統,使系統能夠發揮最大的作用,完成信息流和物料流的動態調控。對于數控系統,其強大的可裁剪性和覆蓋面可以滿足客戶的具體要求。
2.3功能方向
在功能方向上,主要包括設計用戶圖形界面、可視化計算、多媒體技術方面的發展。目前的操作系統一般都采用圖形界面,具有良好的人機交互性。在智能化系統中采用圖形化界面,通過窗口和菜單實現編程、圖像顯示、圖像模擬、仿真等功能,能夠降低操作者的門檻,方便非專業人士操作。通過可視化技術,信息的表達不再是呆板的文字和數據。將數據轉化成圖表,能方便操作者分析數據,也可以高效地處理和解釋數據。同時,采用無圖紙設計、虛擬樣機技術等技術,將可視化和虛擬環境相結合,能夠更加有效地提高產品質量、縮短產品開發周期。多媒體技術一般是將聲音、文字、圖像、視頻等融合在一起傳輸,如果將多媒體技術應用于智能化系統,可以更加綜合化、智能化地處理信息,能帶來很大的經濟效益。
2.4體系結構
通過集成化、模塊化、網絡化實現智能化技術在體系結構方面的發展和完善??梢允褂酶呒啥鹊奶幚砥?、大規模集成電路FPGA、CPLD等提高軟硬件運行速度。器件的高度集成化能夠提高電路密度,減小器件體積,更加方便安裝和使用。將智能化技術模塊化,各模塊之間通過接口通信,這樣有助于技術的標準化和集成,也可以運用模塊的增減將智能化產品分級別銷售。將智能化系統聯網使得人們能夠對系統進行遠程監控,隨時掌握系統狀況,使電氣工程的控制不受地域限制。也可以實現在一臺設備上控制其他設備,進行編程等操作。對于較小的電力系統,遠程控制能夠節約電纜的增加數,材料以及安裝費用,并且可靠性高、靈活性強;但是在通訊量大的系統中遠程控制會比較困難。
3.結語
一、常規答辯問題
1、自己為什么選擇這個課題?
2、研究這個課題的意義和目的是什么?
3、全文的基本框架、基本結構是如何安排的?
4、全文的各部分之間邏輯關系如何?
5、在研究本課題的過程中,發現了哪些不同見解?對這些不同的意見,自己是怎樣逐步認識的?又是如何處理的?
6、論文雖未論及,但與其較密切相關的問題還有哪些?
7、還有哪些問題自己還沒有搞清楚,在論文中論述得不夠透徹?
8、寫作論文時立論的主要依據是什么?
二、答辯范例
各位老師,上午好!
我叫錢智,是**級**班的學生,我的論文題目是《基于WebService的智能倉儲管理》。論文是在馮翔導師的悉心指點下完成的,在這里我向我的導師表示深深的謝意,向各位老師不辭辛苦參加我的論文答辯表示衷心的感謝,并對三年來我有機會聆聽教誨的各位老師表示由衷的敬意。
下面我將本論文設計的背景和主要內容向各位老師作一匯報,懇請各位老師批評指導。
首先,我想談談這個畢業論文設計的背景和意義。
隨著經濟全球化的發展,消費市場也經歷了深刻的變革,既給企業帶來了無限商機,也讓企業面臨了越來越大的壓力。隨著企業生產規模、銷售市場的不斷擴大,以及貨物庫存量的急劇增加,原有的傳統倉庫管理方式已不能滿足企業發展的需求。企業必須采用新的倉庫管理方式來提高勞動生產率,降低成本,合理分配資源以及協調供、產、銷各環節的管理,如此才能提升企業的競爭力,為客戶提供更優質的服務。
傳統的倉儲管理系統(WarehouseManagementSystem,簡稱WMS),大多都是通過手工對企業日常運作產生的大數據量進行處理。手工處理大批量的銷售成本、銷售額等數據,不僅消耗大量人力和物力,而且容易出錯,準確性低,風險大。傳統的倉儲管理系統不能滿足信息實時性的要求,導致企業負責人不能第一時間了解各項統計數據,從而導致在制定策略和計劃時存在很大的盲目性,不能準確定位市場;而且混亂的倉儲管理會引起企業資源浪費、產品成本過高、企業運作不順暢,從而導致企業競爭力降低。因此如何合理地管理倉庫已成為企業關注的熱點。
隨著現代技術,尤其是信息技術的發展,為企業開發高效的智能的倉儲管理系統提供了強大的技術支持和保證。實現智能化的倉儲管理系統,可使得企業在業務處理、信息收集、庫存管理、貨物傳輸等方面實現有效規范的管理,包括對企業運作過程中所有參與者的信息管理,如制造商、零售商、進貨商等;以及對商品信息的管理,如類別、產地、庫存信息等。智能化的倉儲管理系統可使得企業能夠迅速針對市場的需求做出調整,制定準確的計劃,進一步優化業務流程,降低市場風險成本,為企業帶來更多的收益。
隨著我國經濟的持續發展,建立發達的現代物流已成為我國經濟發展的必要環節。在現代物流建設中,倉儲是整個供應鏈中不可缺少的關鍵環節,倉儲的發展現狀直接影響現代化物流的水平。早在1980年的全美物資討論會上,學者就指出,在商品生產流通的過程中,只有5%的時間用于加工和制造,剩余95%的時間都用于存儲、裝卸、等待加工和運輸。而存儲、運輸所支付的費用占生產成本的40%.因此,深入研究倉儲技術與設備,合理配置倉庫的資源、優化倉庫布局和提高倉庫的作業水平,并開發相應的管理監控軟件,才能滿足現代物流發展的需要。
倉儲的發展離不開倉儲管理系統的建設,倉儲管理系統對于企業來說是不可或缺的重要組成部分,是聯系生產、銷售的樞紐,可以說是體現企業管理水平高低的一面鏡子,直接反映了計劃科學性、采購適時性、生產穩定性,以及展現了企業在項目實施、產品質量、平衡資金流通上的能力。隨著科學技術的円益提高,計算機的應用已深入各個領域,并發揮著越來越重要的作用。使用計算機進行倉儲管理,具有傳統手工管理所無法比擬的優點,例如:信息存儲量大、查詢方便、檢索迅速、安全性好、成本低等。
在高速發展的信息化時代,倉儲管理系統不僅使企業決策層能夠快速準確的掌握各種信息,使生產管理人員能夠及時了解庫存信息,合理地安排生產,高效安全地完成各項業務;也實現了最大限度的物料平衡和流通資金的平衡,對企業的正常運作與發展起到了非常重要的作用,也是企業在巨大競爭壓力下脫穎而出的助力。如圖1.1所示,合理使用互聯網、數據庫、條碼識別系統等信息技術,可壓縮庫存量、提高倉儲管理能力、平衡資金周轉,使我國的倉儲業迅速發展,實現全行業的智能化、自動化。
其次,我想談談這篇論文的結構和主要內容。
本文的研究課題來源于沃爾瑪公司所使用的物流系統,隨著沃爾瑪公司業務的全球化發展,原有沃爾瑪物流系統中的倉儲管理系統已不能滿足公司發展的需求,例如原有的倉儲管理系統是單一的,集中的依賴平臺的系統,不能很好地進行擴展。如果使用智能化的倉儲管理系統為公司提供更全面的信息管理、庫存管理,那么沃爾瑪公司的倉儲管理效率將得到大幅度的提高,并能提升公司競爭力。因此,本文以智能化倉儲管理系統作為研究對象,采用了技術研究與系統實現相結合的方法,旨在為實現智能化的倉儲管理系統提供借鑒。本文的主要研究內容包括以下幾方面:
第一,研究國內外倉儲業發展的現狀,分析倉儲業的特點以及發展趨勢,并研究現有的倉儲管理系統,重點介紹了倉儲管理系統的不同應用。
第二,研究系統幵發策略和基礎方法,介紹了SOA體系,并詳細分析了WebService技術,包含WebService技術的概念、模型以及涉及的協議棧。
第三,在研究沃爾瑪倉儲管理系統的基礎上,提出智能化的倉儲管理系統的研究方法,并設計了基于WebService的智能化倉儲管理系統。
第四,研究智能化倉儲管理系統的體系架構,劃分該系統的功能模塊以及設計各模塊之間的通信接口,并對實現系統所采用的設計原理與算法進行了研究,重點研究了本文提出的預測最優庫存量的時間序列分析算法,該算法引入了客戶評價因子,可以更全面更有效地對庫存進行管理。
本文各章節的組織結構如下:
第1章引出了倉儲管理系統的研究背景以及研究意義,重點介紹了本文的主要研究內容。
第2章介紹了國內外倉儲業的現狀,分析了倉儲業的特點以及存在的問題,指出了倉儲業的發展新趨勢;接著研究了現有的倉儲管理系統,介紹了倉儲管理系統的基本概念、作用,重點介紹了倉儲管理系統的應用;最后研究了SOA架構,并詳細分析了WebService技術。
第3章首先介紹了沃爾瑪公司的發展歷程以及組織架構,研究了沃爾瑪物流系統的現狀;然后指出沃爾瑪公司現有的倉儲管理系統所存在的問題,并提出了可解決已有問題的智能化的倉儲管理系統,重點介紹了智能化倉儲管理系統的設計方法,對該智能化倉儲管理系統進行了需求分析,并研究了該系統的功能模塊以及體系架構。
第4章介紹了智能化倉儲管理系統,對該系統使用的數據庫進行了邏輯設計以及實現,并對該系統中的功能模塊進行了詳細設計與實現,尤其對最優庫存量預測功能模塊中設計的算法進行了詳細的闡述,最后進行了該系統的功能測試。
第5章對全文的研究內容進行了總結,指出了智能化倉儲管理系統的創新點以及不足之處,為未來的研究與發展提供參考。
最后,我想談談這篇論文存在的不足。
關鍵詞:智能化建筑,系統集成,措施
1.智能建筑的含義
智能化建筑,是指通過對智能建筑的四個基本要素,即結構、系統、服務、管理以及它們內在聯系,以最優化的設計,采用最先進的計算機技術、控制技術和通信技術,建立一個計算機系統管理的一體化集成系統,提供一個投資合理,擁有高效率的優雅舒適、便利快捷、高度安全的環境空間(包括人類的生產、生活等空間)。其中,結構和系統方面的優化是指將4C技術(即Computer計算機技術、Control自動控制技術、Communication通信技術、CRT圖形顯示技術)和集成技術(Integration)綜合應用于建筑物之中,在建筑物內建立一個計算機綜合網絡,使建筑物智能化。
2.我國智能建筑發展現狀
我國的智能化建筑開始起步于20世紀9O年代,并在沿海等經濟發達地區、城市得到了迅速的發展,目前的發展速度居世界前列。1990年建成的北京發展大廈(18層)可認為是我國智能建筑的雛形,而1993年建成的位于廣州市的廣東國際大廈可稱為我國大陸首座智能化商務大廈。據不完全統計,目前國內已建與在建的樓宇中,帶有“智能建筑”色彩的約有數千幢,上海約有800余幢。這些工程投資在智能化設備上的費用一般占總投資的5%~8%。國內已建成的180m以上的建筑,都具有比較完善的智能化功能。目前,智能建筑所分布的行業主要集中在金融業、行政機構、商業、公共建筑(醫院、圖書館、博物館、體育場館等)、住宅小區、交通樞紐等。
3.建筑智能化集成存在的問題
智能建筑多包含HVAC系統、電梯控制、消防、出入控制系統等多種系統和設備,這些系統和設備通常來自各個不同的供應商,他們僅僅關注自己的設備的應用,并不顧及他們的設備和系統與其它子系統的互聯。為了實現多種不同系統間的通信和互動使得設施管理人員不得不操作多個系統界面,設備的管理不能發揮最大的效應。另外,這些子系統的封閉特性也大大限制了在系統擴建和改造時對產品的選擇性。這種限制主要體現在以下幾個方面:
(1)設備選型受到很大限制,不能根據性能和價格隨意選擇產品和供應商,系統部署后,維修配件供應得不到保障,后期設備維護費用高,對產品和供應商存在很大的依賴型。免費論文。(2)用戶必須面對不同的用戶界面來管理不同的子系統,大大降低了生產率,同時大幅度提高了管理人員的學習負擔。(3)各個子系統間不支持互動,增加了操作復雜性。免費論文。一個典型的例子是火災自動報警系統和HVAC系統之間的互動。當火災自動報警系統探測到火警時,需要改變風門的位置、關掉風扇或加快風扇的速度來消除煙霧,這就需要系統互動的支持。免費論文。
4.改進:系統集成的主要技術手段
隨著智能建筑的功能需求不斷增長,使建筑內各種各樣的機電設備的監控系統的種類和范圍不斷擴大,它們可能采用不同的網絡平臺、不同的通信協議。在實現BMS系統集成時,為了解決互聯和互操作的問題,所采用的技術手段大致為以下幾種:
(1)采用統一的通信協議實現系統集成的方式
建筑自動化系統應屬過程控制范疇,長期以來沒有建立國際性的標準通信協議,這種局面嚴重障礙了智能建筑技術的發展。1995年美國暖通空調工程師協會推出了樓宇自動控制領域的第1個開放式標準通信協議一BACnet。該協議密切結合建筑工程特點,定義了23種對象、
39種服務、六種數據鏈路結構、三層網絡架構,正在向BACne/IP方向發展。同年通過ANSI認證,成為美國國家標準。很多空調、制冷、鍋爐、變配電等設備制造廠商均采納該標準協議,為智能建筑的系統集成開創了十分有利的局面。BACnet采納了五種協議EIA232一PTP,EIA485一MS/TP,LonTalk,ArCnet,Ethernet。但是在先前的BAC—net協議中,不同廠家生產的設備互聯仍需通過協議轉換器,尚未達成開放系統實現互操作的要求。
(2)采用協議轉換實現系統集成的方式
協議轉換器分為專用的協議轉換器和標準的協議轉換器。專用協議轉換器指兩種協議之間專用的轉換器。采用這種協議轉換器,如果要連接多個不同類型的網絡,就需要多種類型的協議轉換器。有時協議轉換器難于匹配不同的網絡的安置機制和服務。另外,當協議轉換器故障時,這種結構沒有提供可靠的端到端的機制,所以這種專用的協議轉換器不可取。采用標準的協議轉換器,在局域網內部通信采用了簡單的通信結構,包括物理層、鏈路層以及對應用層提供連接服務的會話,傳送協議。這種方案中,接在局部網絡上的所有站只使用簡單的會話/傳送協議,而所有協議轉換器之間通信只使用同樣的傳送層協議IP,由此解決了互聯網的匹配問題。隨著技術的發展,協議轉換器方式的應用將越來越少。特別是OPC(OLEfor Process Contro1)技術與ODBC(OpenDatabaseC0nneCtivity,開放數據庫互連)技術的成功應用,為不同協議的網絡互連,開辟了新的途徑,協議轉換方式的應用將會更少。
(3)采用OPC技術實現系統集成的方式
0PC(OLEfor Process Contro1)是一種基于OLE的通信標準,用于過程控制的OLE0OPC重點解決應用軟件與過程控制設備之間的數據的讀取和寫人的標準化及數據傳輸等功能。OPC提供信息管理域應用軟件與實時控制域進行數據傳輸的方法,提供應用軟件訪問過程控制設備數據的方法,解決應用軟件與過程控制設備之間通信的標準問題。當設備通過OPC互聯時,圖形化應用軟件、趨勢分析應用軟件、報警應用軟件等應用軟件均基于OPC標準,現場設備的驅動程序也均基于OPC標準。在統一的OPC環境下,各應用程序可以直接讀取現場設備的數據,不需要一個一個地編制專用的接口程序,各現場設備也可直接與不同應用之間互連。OPC的重要作用是使設備的軟件標準化,從而實現不同網絡平臺,不同通信協議、不同廠家的產品方便地實現互聯和互操作。OPC技術的完善和推廣,為智能建筑系統集成時,實時控制域與信息管理域的全面集成創造了良好的軟件環境。所以說,OPC開創了系統集成的新途徑,OPC將成為系統集成的主要方式。如果我們將OPC技術與ODBC技術作以比較,可以發現OPC技術現在比ODBC技術更為成熟、產品更多,而且我國已有比較成熟的OPC技術和產品。所以目前采用OPC技術實現系統集成,可能會比采用ODBC技術實現系統集成更為廣泛一些。兩種技術的融合與補充,將會使系統集成技術加快發展。
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關鍵詞:無人值守;配電站;智能化系統;改進
中圖分類號:TP212.6文章標識碼:A
數字化變電站在我國全面建設智能電網的大好形勢下獲得前所未有的進步與發展。為了確保新型智能化電力設備的經濟、高校、安全運行,應放眼正常操作、操作步驟、處理事故的方法等等,對適合智能化變電站的運行維護技術進行新的探索和研究,以提升事故的決策能力與處理經驗。為了智能化變電站的可靠供電與穩定、安全運行提供保障,并提高新的技術在智能化變電中應用的適應性,變電中所面臨的是如何維護智能化變電中的狀態正常運行。以先進的分析技術、信息化、自動化為前提,對輸電網的安全穩定、控制、調節、保護、測量等功能進行高效、可靠、靈活的操作,最終提高電網的資源優化配置水平、可靠性、靈活性、安全性等,這就是智能化變電站所要實現的目標。通過先用先進的職能設備,智能化變電站實現了整體變電站的通信平臺網絡化、信息共享標準化、信息數字化。通過使用智能設備,變電站實現了計量、檢測、保護、控制、采集、測量等一些列常規功能,另外還是先了設備的智能評估和在線監測。
一、智能化改造前概況
500kV某數字化變電站工程是一座全面采用IEC61850標準及其GOOSE技術的國家電網公司的數字化變電站示范工程。一般變電站示范工程更注重于可靠、安全、可推廣,而不同于一般的變電站試點工程。500kV蘭溪變是本著“積極穩妥,有序推進!”的原則在成功實施基于IEC61850標準的試點工程基礎上穩步向前邁進的一大步。500kV某數字化變電站工程于2009年7月9日順利投產。500k蘭溪變實現全站網絡跳合閘,實現不同廠家繼電保護、監控等智能化設備的互聯互通,解決了設備的互操作性問題。其中蘭溪變一期工程500kV 1000MVA主變2臺,500kV出線2回,220kV出線8回(兩回尚未投產),35kV電容器一組,電抗器2臺,所用變3臺。采用典型的500kV接線形式:500kV一個半斷路器接線,220kV雙母線雙分段接線。
二、 智能化改造工程內容
1、智能化改造目標
1)打造數據全景的信息一體化平臺:供各高級應用子系統進行統一、標準化、規范化的數據存取訪問及向調度系統進行上送。
2)研發高級應用功能:在信息一體化平臺之上實現智能開票、一鍵式順序控制、智能預警與故障綜合分析、源端維護、一次設備智能診斷等高級應用功能。
3)實現主設備的智能化:改造應用電子式互感器;研發安裝變壓器、高壓斷路器在線監測裝置,并開發智能組件,實現高壓場就地布置;研發、安裝35kV智能組合開關;研發、安裝全站避雷器在線監測裝置。為狀態檢修、輸變電狀態監測系統服務。
4)實現輔助系統智能化:開發智能巡視系統,實現開關閘刀位置檢查和對一次主設備紅外測溫等功能;實現電子圍欄、空調、門禁、火警、積水、戶外柜溫濕度、煙感、溫感等輔助系統智能監控;實現接地線、緊急解鎖鑰匙智能管理;應用太陽能板和屋頂光伏發電技術提供站用應急電源;對站內照明系統進行改造,實現綠色照明;實現戶外柜內溫度及工作環境的智能調節。為智能化的運行巡視無人值班提供前提條件。
2、信息一體化平臺
500kV某變電站信息一體化平臺主要用于將變電站內的實時監控SCADA子系統、故障錄波子系統、電能量子系統、在線監測子系統、視頻安防等輔助子系統的各種數據源進行統一接入、統一存儲、統一處理等綜合管理,建立統一的變電站數據處理平臺,為各智能應用和遠方系統提供標準化規范化的信息訪問接口。
3、實現智能告警與故障綜合分析功能
智能告警的實現通過對全站采集的海量的模擬量、開關量等信息進行過濾、挖掘分析,運用單事件告警關聯與多事件高級智能推理技術,研究告警信號之間的邏輯關聯,給出簡明扼要的告警信息,以及相應的建議。
故障信息綜合分析功能提供故障診斷和定位(包含故障相別、故障測距、故障電流等)、設備動作情況的監視和評判(包含保護動作情況,重合閘動作情況等),提出可行的故障處理建議方案,提交完整的故障分析簡報。
4、實現一次設備智能診斷 主要實現功能: 1)基于信息一體化平臺獲取一次設備在線監測的數據; 2)對被監測一次設備的測量數據進行統計,形成實時、小時、日、周、月數據曲線; 3)綜合利用設備測量結果的橫向與縱向比較,結合環境條件,判斷設備的運行狀況,實現一次設備的狀態可視化;
4)以模塊形式嵌入一體化平臺,獨立運行。
5、自主研究開發智能巡視系統
智能巡視系統由智能巡視小車和智能巡視控制分析后臺組成;智能巡視小車安裝視頻攝像頭,用于視頻監視,安裝紅外攝像頭,定期對主變進行紅外測溫,監測變壓器油枕、變壓器套管、本體和連接引線的紅外測溫情況;對隔離開關定期進行紅外測溫,定時自動測量檢查刀閘的各關鍵部位的溫度,為一次設備狀態監測實時監測評估提供基礎數據;智能巡視小車具有移動定位功能,利用二維坐標定位系統,通過控制軟件和預先設置的設備坐標,將智能巡視小車準確定位至高壓場的預定位置;與順序控制功能互動,在需要操作某設備時,自動將小車運行至現場設備附近,取代運行人員核對設備操作后狀態。
控制分析后臺負責控制巡視小車的動作行為,接收小車拍攝的視頻和紅外圖像進行圖像識別、溫度識別等工作。500kV某變電站在控制分析后臺還開發了IEC61850模型與服務接口,與信息一體化平臺、監控后臺實現互動。自動完成一鍵式順序控制,定期上傳設備巡視結果。
三、 結語
本次500kV某變電站智能化改造試點工程在原有數字化變電站的基礎上,通過對一、二次設備、高級應用功能及輔助系統等進行智能化升級改造,優化了信息采集及交換方式,有效整合了信息資源,提高了變電站的資源優化配置和抵御各種事故風險的能力,構建了具有信息化特征的一體化平臺,實現了具有自動化特征的主設備智能化,開發了具有互動化特征的源端維護、智能巡視等功能,初步形成了如何將常規或數字化超高壓變電站改造為智能變電站的典型方案和經驗體系,為超高壓變電站的智能化升級改造起到了典型示范作用。
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論文摘要:現場總線是近年來自動化領域中發展很快的互連通信網絡,具有協議簡單開放、容錯能力強、實時性高、安全性好、成本低、適于頻繁交換等特點。目前,國際上各種各樣的現場總線有幾百種之多,統一的國際標準尚未建立。較著名的有基金會現場總線(FF)、HART現場總線、CAN現場總線、LONWORKS現場總線、PROFIBUS現場總線、MODBUS、PHEONIX公司的INTERBUS、AS-INTERFACE總線等。
智能化配電系統就是通信網絡把眾多的帶有通信接口的中、低壓開關和控制設備與主計算機連接起來,由計算機進行智能化管理,實現集中數據處理、集中監控、集中分析和集中調度的新型配電系統。智能化配電系統一般由主計算機、通信網絡、智能化開關和控制設備三部分組成。
從目前國內外智能化配電系統所應用的現場總線來看,主要有PROFIBUS-DP、MODBUS、LONWORKS等,而FF、HART、CAN等現場總線在智能化配電系統中應用則較少。以上系統基本上都是采用單一的現場總線技術,即整個智能化配電系統中只采用一種現場總線,整個系統構造比較單一。
隨著自動化技術和通信技術的發展,帶有通信接口的產品應用量越來越大,而且隨著用戶對配電系統可靠性和靈活性的更高要求,加上各現場總線本身的特點以及相關的產品品種繁多,因此在一些工程的智能化配電系統中,采用一種現場總線總線的智能化產品往往不能滿足應用的全面要求,多現場總線產品共存于一個智能化配電系統已成為一個現實的問題。
由于多現場總線系統中不同類型的產品均配專用的通信協議,有的廠家還專門為自己的產品開發了專用的通信卡、通信控制器等專用設備,因此,整個系統中的產品由于通信協議不同無法直接和主控單元進行通信,這嚴重防礙了用戶的選擇。對用戶而言,如果在一個智能化配電系統中每一種智能化產品均選擇其專用的通信卡或通信控制器,一個智能化系統將變得支離破碎,組態性和靈活性均較差,而且在系統進行改造或升級時,將要花費用戶更多的時間和費用。因此,多現場總線技術在一個智能化配電系統中的應用已成為一個重要的研究課題。
1 多現場總線技術
目前,在一些工程中通常的做法是在某種現場總線的基礎上開發能連接其他公司現場總線的接口產品。由于現場總線國際標準尚未建立,多種類型的現場總線枚不勝數,需要開發大量的接口產品才能滿足不同工程需要。如果僅以FF、CAN、LONWORKS、PROFIBUS-DP、MODBUS五種著名現場總線為例,要使它們中任意兩種不同現場總線能統一于一個智能化配電系統中,僅是協議轉換器這種接口產品就要有二十種之多,如果一個系統中有三種或三種以上不同現場總線產品,那麻煩則更大。不少企業,包括一些國際上的大公司為了解決來自不同廠家的產品兼容性問題,都投入了巨大的精力和財力,但成效甚微。
針對上述在智能化配電系統開發中遇到的實際問題,我們提出了通用型現場總線協議控制器這種全面的解決方案,通過硬件和軟件的方法共同對現場總線協議進行處理,解決智能化配電系統中多現場總線的兼容性問題,其目的是為了能將不同現場總線的產品和諧地融入一個系統中,充分發揮不同產品的長處,為那些希望使用不同廠家優質產品的用戶提供更大的靈活性。
通用型現場總線協議控制器是現場級的通用通信管理設備,由它把各個現場設備連成網絡,并負責現場設備上位機之間的信息傳遞。由于其是通用性的,只需通過相應的CPU及接口電路和軟件就可以完成多種現場總線協議的轉換,實現與不同廠家的現場設備進行通信。
2 現場總線協議控制器
通過多種方案的比較,采用模塊化結構和多CPU工作方式來設計通用型現場總線協議控制器。因為模塊化的結構可以使系統有較強的擴展能力,為系統將來的升級換代帶來便利。
通用型現場總線協議控制器主要由底板和插卡組成,其中底板帶有電源以及擴展槽和固定支架等,并且系統總線也是在底板,擴展槽和底板上的信號線構成。插卡分三種,分別為主控板、協議板、接口板,其中主控板和協議板帶CPU。主控板負責管理整個系統以及與上位機的通信,通用型現場總線協議控制器通過RS232接口與上位機連接,主控板通過它與上位機進行信息交換,主要包括:管理系統總線,給協議板和接口板分配系統資源,與協議板進行信息交換,對來自協議板的數據進行處理,等待上位機提取。協議板是通用型現場總線協議控制器的關鍵部分,所有與現場設備的通信都由它完成。協議板可以提供多種現場總線協議,一般一塊協議板只能進行一種現場總線協議的通信。接口板從屬于某一協議板,為協議板提供通信接口。用戶可以根據實際情況進行選擇,接口種類有RS232、RS422、RS485等。通用型現場總線協議控制器與上位機以及與現場設備的通信都采用串行方式,而通信控制器內部各插卡之間通過系統總線來完成。其中主控板與各協議板的通信采用主從式。主控板通過系統總線分別與協議板進行通信,各協議板之間不能進行通信。
通信過程如下:主控板在系統總線上,通過廣播方式發送協議板號來呼叫與之通信的協議板,每塊協議板上有協議板號識別電路,只有與發送的協議板號相符的協議板才響應主控板,從而實現主控板與協議板的通信。當用戶增加新的協議設備時,不必改動硬件,只需在增加的新的協議板上設置好協議板號,并在上位機的組態中添加相應的系統信息存入計算機即可。協議板和接口之間的信息傳遞通過系統中的局部總線來完成。
3 應用實例
通用型現場總線協議控制器已經在我們最新開發的CE2000電站綜合自動化系統中完成,并與多種產品進行了通信聯網試驗。系統中的主要產品有:美國西屋公司采用INCOM(MODBUS)通信協議的智能化產品、德國西門子公司和德國默勒公司采用PROFIBUS-DP通信協議的智能化產品、南京因泰來公司采用其內部通信協議INTBUS的綜合數字保護繼電器產品。
整個系統由配各種智能化開關柜的硬件系統和軟件系統兩部分組成。硬件包括各種智能化開關柜、通用型現場總線協議控制器、上位控制計算機。軟件由主控程序、通訊界面和人機界面三部分組成。根據以上硬件設備的配置情況,在上位機上輸入系統配置信息,通過串行口傳遞給控制器主板。主控板將系統配置信息分類傳遞給各協議板,各協議板收到系統信息后與所屬硬件設備進行通信,將采集到的數據經主控板傳送到上位機,并通過主控板接受上位機命令。
4 結束語