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隨著信息時代的不斷發(fā)展,智能化住宅小區(qū)的建設(shè)在不斷提高,由早期單一獨立的電視、電話、寬帶、閉路電視監(jiān)控等系統(tǒng),已經(jīng)發(fā)展到一個更高的階段。隨著計算機(包括硬件、軟件和網(wǎng)絡(luò)等)技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)的突飛猛進,使得各種高新技術(shù)產(chǎn)品得以在住宅區(qū)中廣泛應(yīng)用。
國家建設(shè)部住宅產(chǎn)業(yè)辦公室對于智能化小區(qū)提出了一個基本概念:“住宅小區(qū)智能化是利用4C(即計算機、通信與網(wǎng)絡(luò)、自控和IC卡),通過有效的傳輸網(wǎng)絡(luò),將多元的信息服務(wù)與管理、物業(yè)管理與安防、住宅智能化集成,為住宅小區(qū)的服務(wù)與管理提供高技術(shù)的智能化手段,以期實現(xiàn)快捷高效的超值服務(wù)與管理,提供安全舒適的家居環(huán)境”。隨著新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝的不斷躍進,這一基本概念也將會有所變化。
一、智能化住宅小區(qū)建設(shè)的基本要素
智能化住宅小區(qū)的建設(shè),要根據(jù)小區(qū)建設(shè)的整體規(guī)劃定位,遵循以下幾點基本要素。
1.1對智能化小區(qū)的正確認識
首先,對于智能化住宅小區(qū)的建設(shè),建設(shè)方要明確什么是智能化小區(qū),它不單單是安裝一個電視插座,一個監(jiān)控攝像機那么簡單。智能化小區(qū)是一個綜合性多技術(shù)手段的系統(tǒng)工程,它不僅需要專業(yè)技術(shù)的應(yīng)用,還需要其它各個專業(yè)的配合,正確的認識對小區(qū)的后續(xù)運作起著至關(guān)重要的作用。
1.2對智能化小區(qū)的合理需求定位
智能化住宅小區(qū)的建設(shè)需要合理的需求定位,要根據(jù)小區(qū)的項目投資、整體規(guī)劃、銷售對象、配套設(shè)施建設(shè)、周邊環(huán)境、后續(xù)管理等各個因素來確定小區(qū)智能化建設(shè)的檔次。需求分析包括用戶使用的需求、小區(qū)管理的需求、市場承受能力的需求和未來社會發(fā)展的需求等等。如建設(shè)方對小區(qū)的定位為高檔住宅,在配備了電視電話寬帶等標(biāo)準(zhǔn)的智能化系統(tǒng)外,還應(yīng)該考慮高端的智能一卡通、智能家居等系統(tǒng)的配備,以提高住宅的檔次。綜合以上因素,我們才能確定下一步設(shè)計的實施。
1.3對智能化小區(qū)的系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計
智能化小區(qū)建設(shè)的關(guān)鍵,在于系統(tǒng)的整體規(guī)劃設(shè)計,一個小區(qū)是否能真正體現(xiàn)其智能化,全在于此。智能化建設(shè)是一個系統(tǒng)工程,它是由各個子系統(tǒng)組成,在各個系統(tǒng)的實施及運行階段,它們是一個整體。在設(shè)計當(dāng)中,要注意各系統(tǒng)的適用性、節(jié)能性、可擴展性、經(jīng)濟性等各方面因素,更要考慮各個系統(tǒng)之間聯(lián)系,優(yōu)化設(shè)計,使之達到安全性、舒適性的目的。
1.4對智能化小區(qū)的規(guī)范化實施
在明確了建設(shè)的目的后,將進入真正的實施階段,規(guī)范化的實施能夠確保智能化系統(tǒng)工程順利的運行。從系統(tǒng)規(guī)劃、建議方案、設(shè)計方案到深化設(shè)計,而后進行施工、安裝、調(diào)試,最終到系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,整個過程都需要其規(guī)范化的操作實施。規(guī)范化的實施,為投資方、建設(shè)方、施工方、使用方提供了保障,使小區(qū)智能化建設(shè)能夠有條不紊的進行,是小區(qū)智能化系統(tǒng)運行的根基。
二、智能化住宅小區(qū)的系統(tǒng)規(guī)劃
住宅小區(qū)智能化系統(tǒng)工程的建設(shè),是以綜合布線為基礎(chǔ),將各個子系統(tǒng)高效穩(wěn)定的集成在一起。
2.1安全自動化
2.1.1閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)。小區(qū)的閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)包括室內(nèi)室外兩個部分。室內(nèi)需要防護的區(qū)域可以包括電梯前室、電梯內(nèi)、通往天臺的通道口、通往地下車庫的通道口、地下停車場等位置;室外需要防護的區(qū)域可以包括小區(qū)的出入口、小區(qū)四周、小區(qū)內(nèi)主要街道和其它隱蔽位置。攝像機采用普通攝像機與紅外攝像機,定點攝像機與動點攝像機相結(jié)合的布放方式,可采用全實時錄像,確保小區(qū)安全。
2.1.2防盜報警系統(tǒng)。在室內(nèi)房間安裝雙鑒探測器、報警按鈕、門磁等設(shè)備,當(dāng)有報警發(fā)生時,將信號傳至小區(qū)控制中心,小區(qū)控制中心值班人員可立即趕赴現(xiàn)場進行處理。雙鑒探測器可設(shè)置于一些重要房間,報警按鈕設(shè)置于隱蔽并方便人員使用的地方。
2.1.3周界防范系統(tǒng)。為了防止不法分子非法進入小區(qū)內(nèi)作案,設(shè)計在小區(qū)圍墻或柵欄上安裝紅外對射探頭,它可以為小區(qū)設(shè)置安全的第一到防線,此系統(tǒng)可與閉路電視監(jiān)控子系統(tǒng)進行聯(lián)動。為了管理方便,系統(tǒng)可配置報警管理軟件,含有電子地圖,可直觀顯示報警區(qū)域。
2.1.4巡更系統(tǒng)。在小區(qū)內(nèi)設(shè)置無線巡更系統(tǒng),小區(qū)值班人員可手持巡更棒,按照一定的路線進行巡邏,然后將巡更記錄上傳到管理機。這是一種人機相結(jié)合的防護方式,巡更路線的規(guī)劃十分重要。2.1.5智能家居系統(tǒng)。隨著小區(qū)智能化的不斷發(fā)展,智能家居系統(tǒng)已經(jīng)在小區(qū)中使用,基于可視對講系統(tǒng)為基礎(chǔ)的智能家居系統(tǒng),已經(jīng)逐步為人們所接受。通過設(shè)備實現(xiàn)對燈光、窗簾、家用電器的現(xiàn)場及遠程控制,它是現(xiàn)代化智能小區(qū)建設(shè)不可或缺的一部分。
2.1.6門禁系統(tǒng)。在小區(qū)的各個出入口、電梯可設(shè)置門禁系統(tǒng),采用一卡通形式,利用一張IC卡使小區(qū)內(nèi)的住戶及物業(yè)管理人員方面、快捷、安全的進出通行。
2.1.7煤氣泄漏報警系統(tǒng)。煤氣泄漏報警系統(tǒng)是在廚房、餐廳等位置安裝煤氣泄漏報警器,一旦有煤氣泄漏,即觸發(fā)報警;一方面其自動切斷煤氣供應(yīng),另一方面通知中心控制室由控制室值班員作處理。
2.1.8消防報警系統(tǒng)。消防報警系統(tǒng)是在房間安裝煙感或溫感探測器,當(dāng)住戶發(fā)生火災(zāi)時,觸發(fā)報警,并將信號傳送到報警中心。
2.2通訊自動化
2.2.1綜合布線系統(tǒng)(語音、數(shù)據(jù))。小區(qū)的綜合布線系統(tǒng)不僅僅包括了語音、數(shù)據(jù)的信號傳輸網(wǎng)絡(luò),它還包括了安防系統(tǒng)、一卡通系統(tǒng)、智能家居系統(tǒng)等多個系統(tǒng)的整體傳輸網(wǎng)絡(luò),要考慮系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)完整,各設(shè)備之間接口規(guī)范。它就象人的神經(jīng),構(gòu)成了小區(qū)的“神經(jīng)系統(tǒng)”。
2.2.2有線電視系統(tǒng)。數(shù)字有線電視系統(tǒng)是一個從節(jié)目采集、節(jié)目制作、節(jié)目傳輸、一直到用戶端接收機,都要以數(shù)字方式處理信號的端到端的系統(tǒng)。全國早已開展了數(shù)字電視的建設(shè),對于建設(shè)方、設(shè)計方來說,應(yīng)該注意的是傳輸網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)架及終端用戶的使用,與新技術(shù)相配套。
2.3管理自動化
2.3.1水、電、煤氣的遠程抄表系統(tǒng)。三表的遠程抄表系統(tǒng)日趨成熟,三表輸出的脈沖信息由計數(shù)器讀出,儲存于芯片中,再通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)娇刂浦行模刂浦行挠嬎忝}沖數(shù)量讀出三表讀數(shù),并打印出來。可以與銀行聯(lián)通,定期通過銀行系統(tǒng)扣費,從而實現(xiàn)遠程抄表與自動扣費結(jié)合。
2.3.2停車場管理系統(tǒng)。系統(tǒng)可采用非接觸式智能卡停車場管理系統(tǒng),實現(xiàn)對停車場車輛進出、停放、高效有序的管理要求,有效防止車輛丟失、損壞事件的發(fā)生。系統(tǒng)采用聯(lián)網(wǎng)設(shè)計方式,與門禁系統(tǒng)、電梯刷卡等集成到一卡通用。可實現(xiàn)脫機運行、圖像對比、車位顯示、收費、防砸車等功能。
2.3.3供水、供電設(shè)備管理系統(tǒng)。系統(tǒng)是通過有關(guān)網(wǎng)絡(luò),控制中心可顯示小區(qū)內(nèi)主要設(shè)備如水泵、水池水位、電梯、高低壓開關(guān)、路燈等的運行狀況,并可通過軟件控制設(shè)備,使設(shè)備運行于最經(jīng)濟合理模式中。當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時,控制中心發(fā)生報警并通知管理人員處理事故。
2.3.4公共信息顯示系統(tǒng)。智能化住宅小區(qū)的特點之一就是面積大,在項目的前期規(guī)劃中,建設(shè)方和設(shè)計方可根據(jù)園區(qū)的情況設(shè)置公共信息顯示系統(tǒng),采用室外LED顯示屏,起到信息、美化環(huán)境、提高小區(qū)檔次的作用。
一、機械制造技術(shù)的發(fā)展
在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中,數(shù)控技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù),它集微電子、計算機、信息處理、自動檢測、自動控制等高新技術(shù)于一體,具有高精度、高效率、柔性自動化等特點,對制造業(yè)實現(xiàn)柔性自動化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。當(dāng)前,數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革,由專用型封閉式開環(huán)控制模式向通用型開放式實時動態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎(chǔ)上,數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)了超薄型、超小型化;在智能化基礎(chǔ)上,綜合了計算機、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù),數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)了高速、高精、高效控制,加工過程中可以自動修正、調(diào)節(jié)與補償各項參數(shù),實現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理;在網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上,CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體。機床聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)了中央集中控制的群控加工。
二、智能化技術(shù)發(fā)展趨勢
2.1性能發(fā)展方向
(1)高速高精度高效化。
速度、精度和效率是機械制造技術(shù)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統(tǒng)以及帶高分辨率絕對式檢測元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng),同時采取了改善機床動態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施,機床的高速高精高效化已大大提高。
(2)柔性化。
包含兩方面:數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性,數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計,功能覆蓋面大。可裁剪性強,便于滿足不同用戶的需求;群拉系統(tǒng)的柔性,同一群控系統(tǒng)能依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求,使物料流和信息流自動進行動態(tài)調(diào)整,從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng)的效能。
(3)工藝復(fù)合性和多軸化。
以減少工序、輔助時間為主要目的的復(fù)合加工。正朝著多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。數(shù)控機床的工藝復(fù)合化是指工件在一臺機床上一次裝夾后,通過自動換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭或轉(zhuǎn)臺等各種措施,完成多工序、多表面的復(fù)合加工。
(4)實時智能化。
早期的實時系統(tǒng)通常針對相對簡單的理想環(huán)境,其作用是如何調(diào)度任務(wù),以確保任務(wù)在規(guī)定期限內(nèi)完成。而人工智能則試圖用計算模型實現(xiàn)人類的各種智能行為。科學(xué)技術(shù)發(fā)展到今天,實時系統(tǒng)和人工智能相互結(jié)合,人工智能正向著具有實時響應(yīng)的、更現(xiàn)實的領(lǐng)域發(fā)展,而實時系統(tǒng)也朝著具有智能行為的、更加復(fù)雜的應(yīng)用發(fā)展。由此產(chǎn)生了實時智能控制這一新的領(lǐng)域。
2.2功能發(fā)展方向
(1)用戶界面圖形化。
用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之間的對話接口。由于不同用戶對界面的要求不同,因而開發(fā)用戶界面的工作量極大,用戶界面成為計算機軟件研制中最困難的部分之一。當(dāng)前Internet、虛擬現(xiàn)實、科學(xué)計算可視化及多媒體等技術(shù),也對用戶界面提出了更高要求。圖形用戶界面極大地方便了非專業(yè)用戶的使用。人們可以通過窗口和菜單進行操作,便于藍圖編程和快速編程、三維彩色立體動態(tài)圖形顯示、圖形模擬、圖形動態(tài)跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實現(xiàn)。
(2)科學(xué)計算可視化。
科學(xué)計算可視化可用于高效處理數(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù),使信息交流不再局限于用文字和語育表達,而可以直接使用圖形、圖像、動畫等可視信息。可視化技術(shù)與虛擬環(huán)境技術(shù)相結(jié)合,進一步拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域,如無圖紙設(shè)計、虛擬樣機技術(shù)等,這對縮短產(chǎn)品設(shè)計周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域,可視化技術(shù)可用于CAD/CAM,如自動編程設(shè)計、參數(shù)自動設(shè)定、刀具補償和刀具管理數(shù)據(jù)的動態(tài)處理和顯示以及加工過程的可視化仿真演示等。
(3)插補和補償方式多樣化。
多種插補方式如直線插補、圓弧插補、圓柱插補、空間橢圓曲面插補、螺紋插補、極坐標(biāo)插補、2D+2螺旋插補、NANO插補、NURBS插補(非均勻有理B樣條插補)、多項式插補等。多種補償功能如間隙補償、垂直度補償、象限誤差補償、螺距和測量系統(tǒng)誤差補償、與速度相關(guān)的前饋補償、溫度補償、帶平滑接近和退出以及相反點計算的刀具半徑補償?shù)取?/p>
(4)內(nèi)裝高性能PLC。
數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)裝高性能PLC控制模塊,可直接用梯形圈或高級語言編程,具有直觀的在線調(diào)試和在線幫助功能,編程工具中包含用于車床銑床的標(biāo)準(zhǔn)PLC用戶程序?qū)崅?cè),用戶可在標(biāo)準(zhǔn)PLC用戶程序基礎(chǔ)上進行編輯修改,從而方便地建立自己的應(yīng)用程序。
(5)多媒體技術(shù)應(yīng)用。
多媒體技術(shù)集計算機、聲像和通信技術(shù)于一體,使計算機具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域。應(yīng)用多媒體技術(shù)可以做到信息處理綜合化、智能化,在實時監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備的故障診斷、生產(chǎn)過程參數(shù)監(jiān)測等方面有著重大的應(yīng)用價值。
2.3體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展
(1)集成化。
采用高度集成化CPU,RISC芯片和大規(guī)模可編程集成電路FPGA、EPLD、CPLD以及專用集成電路ASIC芯片,可提高數(shù)控系統(tǒng)的集成度和軟硬件運行速度,應(yīng)用LED平板顯示技術(shù),可提高顯示器性能。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優(yōu)點。可實現(xiàn)超大尺寸顯示。應(yīng)用先進封裝和互連技術(shù),將半導(dǎo)體和表面安裝技術(shù)融為一體。通過提高集成電路密度、減少互連長度和數(shù)量來降低產(chǎn)品價格,改進性能,減小組件尺寸,掘高系統(tǒng)的可靠性。
(2)模塊化
硬件模塊化易于實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的集成化和標(biāo)準(zhǔn)化,根據(jù)不同的功能需求,將基本模塊,如CPU、存儲器、位置伺服,PLC、輸入輸出接口、通訊等模塊,作成標(biāo)準(zhǔn)的系列化產(chǎn)品,通過積木方式進行功能裁剪和模塊數(shù)量的增減,構(gòu)成不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)。
(3)網(wǎng)絡(luò)化
一、中國能源消費結(jié)構(gòu)呈逆轉(zhuǎn)趨勢
90年代初,在工業(yè)產(chǎn)出中,輕重工業(yè)基本上各占一半,但是重工業(yè)比重去年以上升到67.5%,今年前7個月又進一步上升到69%。由于重工業(yè)單位產(chǎn)出的能耗是輕工業(yè)的4倍,工業(yè)化進入到重工業(yè)階段必然會帶來能源消耗強度的上升。這一點與其他工業(yè)先行國在進入重工業(yè)階段后的能源消費特點沒有什么不同。
然而,世界工業(yè)化國家的歷史經(jīng)驗證明,在各國進入到重工業(yè)階段后,從能源消費結(jié)構(gòu)看,都出現(xiàn)了從以煤為主向以石油和天然氣為主的轉(zhuǎn)變。由于石油和天然氣被稱為“清潔能源”,熱值高而有害氣體排放少,雖然在進入重化工業(yè)階段后能源消費的增長率會加速,但對環(huán)境的破壞性影響卻不會隨著能耗的上升而顯著增強。
反觀中國今年來的情況,進入重工業(yè)階段后卻沒有出現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換,從石油消費在能源消費中的比重看,1999年為24.6%2004年卻下降到22.7%。雖然從2000年以來原油進口量以年均15.7%的速度增長,到去年以超過1.2億噸,但由于同期國內(nèi)原油產(chǎn)量的增速明顯下降,石油在能源消費中的比重仍然下降了。那么能源消費結(jié)構(gòu)的這種逆轉(zhuǎn),是暫時的還是反映了一個長期趨勢呢?我認為是個長期趨勢。因為,主要有兩個因素將長期限制中國的能源消費結(jié)構(gòu)向以石油為主轉(zhuǎn)換。
首先是世界資源的不可能性,中國是一個石油資源稀缺國家,根據(jù)目前預(yù)測,中國在未來石油的最大年產(chǎn)量只能在2億噸左右。從國際比較看,在工業(yè)化完成階段,按桶計算的石油消費量,美國為人均28桶,日本和韓國為人均17桶,中國目前只有1.7桶,僅相當(dāng)于美國的1/16,日本和韓國的1/10。
美國是世界上消耗能源最多的國家,日本和韓國卻是工業(yè)化國家中能源利用效率最高的國家。如果按日韓的石油消費水平計算,到2030年中國基本上完成工業(yè)化的時候,每年的石油總消費量就要增加到36億噸,這意味著將有34億噸石油需要依靠進口。但是,世界石油資源并不豐裕,目前每年世界全部的石油生產(chǎn)量約為45億噸,其中可貿(mào)易的量為22-23億噸。即使今后世界石油產(chǎn)量和貿(mào)易量還會增長,相對于中國的巨大需求,仍然是遠遠不夠的。
日本和韓國也沒有什么石油資源,是依賴世界資源完成從以煤為主的能源結(jié)構(gòu)向以石油為主轉(zhuǎn)換的。但由于從人口看它們是中小國家,雖然人均石油進口量很高,可石油需求總量卻不大。而中國是人口大國,沒有可能依靠世界資源完成這個轉(zhuǎn)換。2003年中國原油加成品油進口已達1.2億噸,2004年又上升到1.5億噸,已經(jīng)把世界當(dāng)年新增石油貿(mào)易量的40%拿到了中國,許多人甚至把油價上漲的主要因素歸結(jié)到中國的需求。即便如此,還是難以擋住石油消費在中國能源總消費中的比重下降,這已經(jīng)充分說明了中國依賴世界資源轉(zhuǎn)換能源消費結(jié)構(gòu)的困難。
其次,中國大量進口石油還可能導(dǎo)致越來越激烈的國際沖突,使進口石油的增長受到嚴(yán)重限制。事實上,在目前的世界石油可貿(mào)易量中,超過2/3為世界工業(yè)發(fā)達國家所占有。2004年,美國的石油進口量為6.4億噸,歐盟為6.2億噸,日本超過2億噸。如果中國的石油進口超過了國際石油貿(mào)易的新增量,就會影響到發(fā)達國家已經(jīng)占有的國際石油貿(mào)易份額,從而引發(fā)同發(fā)達國家的石油矛盾。因此,中國在未來的石油進口量肯定還會上升,但是進口達到一定規(guī)模,不僅有經(jīng)濟的可能性問題,還有政治和軍事安全問題。
由于石油是現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ),控制了石油就可以控制一個國家的經(jīng)濟命脈,所以在大國的國力較量中,石油就成為國家經(jīng)濟、政治和軍事較量中的焦點。美國自2001年以來已經(jīng)對阿富汗和伊拉克進行了軍事占領(lǐng),目前又在中亞一些國家不斷策動“”,還以反海盜為名,在馬六甲海峽建立了軍事存在。通過這些已經(jīng)可以很清楚地看出,美國近年來的軍事部署是圍繞中東和中亞石油資源區(qū)進行的。如果中國的石油需求高度依賴從這一地區(qū)進口,不僅未來的經(jīng)濟安全度難以預(yù)測,甚至政治上的獨立都會受到威脅。因此,依賴海外資源實現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換,即便經(jīng)濟上可行,政治上也不安全。
所以,從長期看,中國的工業(yè)化將很難實現(xiàn)與其他工業(yè)化國家同樣的能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換。由于中國的煤炭資源相對于石油比較豐富,在未來發(fā)展中,中國必將更多地依靠煤炭來支持,因此,煤炭在能源消費比重中的持續(xù)上升和石油消費比重的下降,將會是一個長期趨勢。
二、未來10年中國環(huán)境將持續(xù)惡化
如果中國在進入重工業(yè)階段后的能源結(jié)構(gòu)是以煤為主,就將面臨日益艱巨的環(huán)境挑戰(zhàn),因為到目前為止,世界上還沒有一個國家是在以煤為基礎(chǔ)的能源結(jié)構(gòu)上完成工業(yè)化的,而在目前的中國,燃煤所導(dǎo)致的有害氣體排放,已經(jīng)占到各種有害氣體排放量的65%--90%,每年排放總量約8000萬噸。
如果按2000年以來中國能源消費的增長率和石油消費比重下降的情況來推算,到2020年,中國的能源消費總量將達到90億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,而煤炭消費的比重將不得不上升,且占全部能源消費的75%,折合煤炭產(chǎn)量就是近95億噸,由煤炭燃燒所排放的有害氣體按目前的環(huán)保水平來推算,也要達到近4億噸,即比目前增加5倍,這當(dāng)然是一個災(zāi)難性的后果。
有人說,既然能源消耗與環(huán)境災(zāi)難是因為進入重工業(yè)階段所產(chǎn)生的,那么中國是否可以繞開這個階段呢?由于重工業(yè)化還帶來了其他許多諸如資源與投入等方面的問題,目前許多人正在爭論中國是否應(yīng)該走重工業(yè)道路。
中國進入重工業(yè)階段的原因是由于在目前的人均收入水平上,已經(jīng)引發(fā)了居民對住房和汽車等新一代高檔耐用消費品的需求,而這些耐用消費品都必須以重工業(yè)來支撐。所以,中國應(yīng)不應(yīng)該、走不走重工業(yè)道路的問題,實際上是在未來中國居民應(yīng)不應(yīng)該提高消費檔次的問題,而這個問題本來就不應(yīng)該有爭論。因為這是中國人民對美好生活的追求,否則中國發(fā)展社會生產(chǎn)力和搞現(xiàn)代化還有什么意義?
也有人舉出香港、新加坡等地區(qū)和國家的例子,說明本國的重工業(yè)產(chǎn)品需求可以通過國際交換來滿足。但是與石油的情況一樣,對于只有幾百萬乃至幾千萬人口的小經(jīng)濟體來說,通過國際分工與交換,的確可以滿足國內(nèi)需求,使本國經(jīng)濟發(fā)展繞開重工業(yè)階段,可是對中國這樣有著巨大人口的經(jīng)濟體來說就不可能。石油不可能,鋼鐵、化工和機械都不可能。所以,中國的現(xiàn)代化建設(shè)還必須走過重工業(yè)階段才行。如此,能源的消費就減不下來。
也有人說,中國不是要建設(shè)“節(jié)約型社會”嗎?走“循環(huán)經(jīng)濟”的路子是否可以大幅度減少能源需求呢?例如,用廢鋼鐵就可以減少90%以上的能源消耗和有害氣體排放。但是我們必須看到,由于循環(huán)經(jīng)濟是對已經(jīng)加工使用資源的回收與再利用,因此發(fā)展大規(guī)模的循環(huán)經(jīng)濟,必須是大量社會產(chǎn)平已經(jīng)到了使用壽命的終結(jié)期才有可能。這就是為什么發(fā)達國家的循環(huán)經(jīng)濟可以很發(fā)達,而在發(fā)展中國家卻規(guī)模有限的原因。
在目前的中國,以鋼材消費來說,房地產(chǎn)占了一半多,機械工業(yè)占了20%,汽車工業(yè)占了5%,而從2004年看,城市房屋建筑面積中有60%以上是近5年建造的,社會汽車和機械保有量中,也有近60%是只使用了5年的。如果房屋的平均使用年限為50年,汽車和機械的使用年限為15年,那么至少在未來10年之內(nèi)都不會有大量報廢的鋼鐵進入可回收期。其他有色金屬和塑料的情況與鋼鐵是一樣的。所以,至少在未來10內(nèi),我們不能指望依靠發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟來實現(xiàn)大規(guī)模節(jié)能。
有研究表明,以大氣環(huán)境來說,目前的環(huán)境容量空間只剩下25%,如果煤炭在能源消費中的比重還要繼續(xù)上升,可能用不了多少年就會達到環(huán)境容量的極限。如果中國不可能繞開重化工道路,國際資源又不能支撐中國實現(xiàn)從以煤為主向以油為主的能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換,則中國的工業(yè)化就必須選擇新的道路。我們現(xiàn)在經(jīng)常說中國要走“新型工業(yè)化道路”,以前的含義是指要從粗放型增長轉(zhuǎn)向集約型增長,然而從能源和環(huán)境的制約關(guān)系看,這個“新”字更應(yīng)該是指中國必須走上一條世界各國從未走過的技術(shù)道路,即必須在新的能源與原材料基礎(chǔ)上完成工業(yè)化建設(shè)。因此,中國的新興工業(yè)化道路,不僅對自己的過去是“新”,對世界來說也是新的。
正因為中國的新興工業(yè)化是前無古人的工業(yè)化,因此中國在探索新型工業(yè)化道路上必然充滿了各種困難,肯定需要相當(dāng)長的時間。而在成功地轉(zhuǎn)向新的工業(yè)化道路前,則必須繼續(xù)依靠傳統(tǒng)能源和原材料,即必須在傳統(tǒng)工業(yè)化道路上繼續(xù)相當(dāng)長的時間。因此,至少在未來10年,中國的環(huán)境由于煤炭燃燒比重上升,會持續(xù)惡化。我們對此必須有前瞻性,必須加大對環(huán)境保護的投入,以使中國經(jīng)濟能依靠煤炭,在傳統(tǒng)工業(yè)化的道路走出足夠長的時間。
三、建設(shè)節(jié)約型社會重在生產(chǎn)而不在消費
經(jīng)濟發(fā)展中的資源瓶頸使中國社會各界深感節(jié)約型社會的緊迫性。節(jié)約資源可從兩個方面入手,一是生產(chǎn),二是消費。從生產(chǎn)方面節(jié)約資源,主要是在生產(chǎn)過程中提高資源的使用效率,從消費方面節(jié)約資源,則要求人們減少對各種產(chǎn)品的消費。這兩個方面,哪個應(yīng)該成為節(jié)約型社會的重點呢?我認為是生產(chǎn)而不是消費。
從消費入手,無疑于是在提倡清心寡欲的生活,這與人們追求美好生活的愿望相抵觸。日本是發(fā)達國家中資源利用程度最高的國家,是節(jié)約型社會的典型代表,但這并不排斥日本每千人的轎車擁有率超過600臺。當(dāng)然還是要培養(yǎng)居民的節(jié)約意識,鼓勵人們在日常生活中養(yǎng)成節(jié)約的習(xí)慣。
有人說,為什么不可以用稅收等經(jīng)濟手段限制對大型住宅和大排量汽車的需求呢?由于稅收是價格的組成部分,加大對消耗資源多的消費品稅收,當(dāng)然能抑制對這類產(chǎn)品的需求。但是,如果市場價格已經(jīng)可以反映出資源的稀缺程度,消費者自然可以從自己的收入水平和與產(chǎn)品價格對比中做出理性選擇。例如最近由于汽油漲價,許多消費者認為如果每升價格超過4.5元,就會放棄買車的打算,或者選擇小排量車型。所以,只要市場價格機制是有效的,政府就沒有必要通過干預(yù)價格形成來影響消費。
還有人提出為了節(jié)約資源使用,應(yīng)通過稅收等手段提高資源的價格,這個觀點我不同意。以中國自身的資源稟賦不足以實現(xiàn)現(xiàn)代化,中國已越來越深地融入世界資源與市場體系之中,如果中國對世界資源的需求增加,則世界資源產(chǎn)品市場的邊際價格就會上升,等于所有從世界市場進口資源的國家都在共同分擔(dān)這個價格上升水平,中國的負擔(dān)就小得多。但是,如果中國在國內(nèi)單獨拉高資源價格,等于在自動放棄充分利用國際便宜資源的好處。同理,如果因為印度等其他國家對世界市場的資源需求度上升,中國也要為其分擔(dān)資源產(chǎn)品價格上升的結(jié)果。所以,只要資源價格是正確反映了資源的稀缺程度,中國就沒有必要主動拉升國內(nèi)價格。
中國目前在生產(chǎn)中浪費隨處可見,其原因主要在于使用中的設(shè)備技術(shù)落后,企業(yè)規(guī)模過小,在鋼鐵、水泥、電力、機械、建筑等許多生產(chǎn)領(lǐng)域,每單位實物產(chǎn)出量所消耗的能源和原材料水平都大大高出發(fā)達國家的平均水平。因此,在這方面有著巨大的節(jié)約潛力。所以,建設(shè)節(jié)約型社會絕不僅僅是個觀念問題,更重要的是個物質(zhì)基礎(chǔ)問題,要通過立法和經(jīng)濟手段,強制報廢一批落后的生產(chǎn)設(shè)備,采用財政補貼和國家對貸款貼息的辦法,以及加速折舊的辦法,支持企業(yè)盡快淘汰和更新設(shè)備。還要嚴(yán)格限制企業(yè)所使用設(shè)備的技術(shù)水平與規(guī)模水平,大力提成規(guī)模經(jīng)濟。
四、生產(chǎn)節(jié)約的重點是“增量”節(jié)約
生產(chǎn)節(jié)約可分成增量節(jié)約與存量節(jié)約。中國正處于工業(yè)化中期階段,每年都需要消耗大量新資源,“增量”節(jié)約就是指如何提高資源的開采和加工效率,以提高資源的利用率。存量節(jié)約是指已經(jīng)被加工成產(chǎn)品的資源,如何回收與再利用,這就是我們一般所說的“循環(huán)經(jīng)濟”。
發(fā)展增量節(jié)約與存量節(jié)約,都需要政府和社會投入大量才力,在財政和社會資源有限的條件下,也需要選擇重點。而從中國的工業(yè)化發(fā)展階段看,至少在未來10年內(nèi),生產(chǎn)節(jié)約的重點應(yīng)放在增量節(jié)約方面。因為發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟需要一定的社會產(chǎn)品積累,才有較大空間。以鋼鐵為例,建設(shè)工業(yè)化國家一般可以用兩個鋼鐵指標(biāo)來衡量,一個是鋼鐵生產(chǎn)能力的人均占有量,一個是人均鋼鐵蓄積量。從工業(yè)發(fā)達國家看,當(dāng)基本上完成工業(yè)化時,人均鋼鐵生產(chǎn)能力大約為700公斤到1噸,人均蓄積量則在10噸左右。
當(dāng)人均鋼鐵蓄積量達到10噸,鋼鐵的生產(chǎn)能力就會逐步衰退,這是因為在工業(yè)化完成階段,居民對物質(zhì)產(chǎn)品的消費已經(jīng)基本上滿足,消費開始轉(zhuǎn)向服務(wù)業(yè)領(lǐng)域,鋼鐵工業(yè)主要是負擔(dān)居民對原有產(chǎn)品更新的要求。而更新產(chǎn)品是以新頂舊,被淘汰和報廢的產(chǎn)品,如汽車和房屋建筑,都包含著大量金屬材料,而在報廢的金屬產(chǎn)品中,金屬回收率一般都可以達到80%,這就為發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟提供了廣闊空間,發(fā)達國家的鋼鐵工業(yè)之所以電爐煉鋼占到全部鋼產(chǎn)量的80%,就是因為發(fā)達國家的爐料是以廢鋼為主。而中國這樣的發(fā)展中國家,由于經(jīng)濟發(fā)展階段的限制,直到去年人均鋼產(chǎn)量也剛過200公斤,人均鋼鐵蓄積量只有1.5噸,所以,目前鐵礦砂煉鋼仍要占到粗鋼產(chǎn)量的85%,其余15%用廢鋼煉鋼,其中還有60%的廢鋼是靠進口。
所以,生產(chǎn)節(jié)約的重點應(yīng)放在提高對增量資源的使用效率方面。由于中國經(jīng)濟規(guī)模已經(jīng)很大,例如從金屬蓄積量來看,目前已經(jīng)等同于日本,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的空間很大,現(xiàn)在就開始起步了。
五、最應(yīng)節(jié)約的是土地和水:
不可貿(mào)易的資源才是經(jīng)濟發(fā)展中真正難以逾越的瓶頸,警惕中國經(jīng)濟走入有增長而無發(fā)展的歧途!
生產(chǎn)的節(jié)約就是要節(jié)約各種生產(chǎn)要素的使用。由于各國生產(chǎn)要素的天然稟賦條件不同,在生產(chǎn)中各類生產(chǎn)要素使用的密集程度不同。國際貿(mào)易的存在,對某些國內(nèi)稀缺的生產(chǎn)要素可以通過貿(mào)易方式獲得,但是,有些生產(chǎn)要素不能通過貿(mào)易,例如土地和水資源,所以,不可貿(mào)易的資源才是經(jīng)濟發(fā)展中真正難以逾越的瓶頸。
中國雖然號稱地大物博,但人口眾多,人均平原面積只有不到1000平方米,工業(yè)化過程中必須留足農(nóng)業(yè)用地。因此,節(jié)約土地是比節(jié)約其他可貿(mào)易資源更為重要和緊迫的問題,同時也是以較少生產(chǎn)要素投入創(chuàng)造更多社會財富的最重要的途徑。發(fā)達國家的實踐說明,一國的財富形態(tài)約有2/3是房地產(chǎn),食品吃了就沒有了,衣服穿舊了就得扔,汽車也是減值的耐用品,只有房地產(chǎn)是可以保存財富的最主要形態(tài)。
對中國來說,由于土地資源極為稀缺,如果不能有效地提高土地的使用效率,很容易使中國經(jīng)濟走入有增長而無發(fā)展的歧途。例如,中國近年來新建的許多建筑容積率都很低,以城市“毛容積率”來說,即城市建筑物面積與城市建成區(qū)面積之比,全國平均只有0.5,最高的上海也不到0.8,而東經(jīng)為2,香港為1.6,臺北為1.2,即便在珠三角、長三角這些土地資源已經(jīng)極度緊張的地區(qū),在大城市中心區(qū)內(nèi),五六層的建筑物也隨處可見。
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(jié)構(gòu)是如何安排的?
4、全文的各部分之間邏輯關(guān)系如何?
5、在研究本課題的過程中,發(fā)現(xiàn)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(guān)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(jù)是什么?
二、答辯范例
各位老師,上午好!
我叫錢智,是**級**班的學(xué)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(dǎo)師的悉心指點下完成的,在這里我向我的導(dǎo)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(shè)計的背景和主要內(nèi)容向各位老師作一匯報,懇請各位老師批評指導(dǎo)。
首先,我想談?wù)勥@個畢業(yè)論文設(shè)計的背景和意義。
隨著經(jīng)濟全球化的發(fā)展,消費市場也經(jīng)歷了深刻的變革,既給企業(yè)帶來了無限商機,也讓企業(yè)面臨了越來越大的壓力。隨著企業(yè)生產(chǎn)規(guī)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(tǒng)倉庫管理方式已不能滿足企業(yè)發(fā)展的需求。企業(yè)必須采用新的倉庫管理方式來提高勞動生產(chǎn)率,降低成本,合理分配資源以及協(xié)調(diào)供、產(chǎn)、銷各環(huán)節(jié)的管理,如此才能提升企業(yè)的競爭力,為客戶提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。
傳統(tǒng)的倉儲管理系統(tǒng)(WarehouseManagementSystem,簡稱WMS),大多都是通過手工對企業(yè)日常運作產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)量進行處理。手工處理大批量的銷售成本、銷售額等數(shù)據(jù),不僅消耗大量人力和物力,而且容易出錯,準(zhǔn)確性低,風(fēng)險大。傳統(tǒng)的倉儲管理系統(tǒng)不能滿足信息實時性的要求,導(dǎo)致企業(yè)負責(zé)人不能第一時間了解各項統(tǒng)計數(shù)據(jù),從而導(dǎo)致在制定策略和計劃時存在很大的盲目性,不能準(zhǔn)確定位市場;而且混亂的倉儲管理會引起企業(yè)資源浪費、產(chǎn)品成本過高、企業(yè)運作不順暢,從而導(dǎo)致企業(yè)競爭力降低。因此如何合理地管理倉庫已成為企業(yè)關(guān)注的熱點。
隨著現(xiàn)代技術(shù),尤其是信息技術(shù)的發(fā)展,為企業(yè)開發(fā)高效的智能的倉儲管理系統(tǒng)提供了強大的技術(shù)支持和保證。實現(xiàn)智能化的倉儲管理系統(tǒng),可使得企業(yè)在業(yè)務(wù)處理、信息收集、庫存管理、貨物傳輸?shù)确矫鎸崿F(xiàn)有效規(guī)范的管理,包括對企業(yè)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(chǎn)地、庫存信息等。智能化的倉儲管理系統(tǒng)可使得企業(yè)能夠迅速針對市場的需求做出調(diào)整,制定準(zhǔn)確的計劃,進一步優(yōu)化業(yè)務(wù)流程,降低市場風(fēng)險成本,為企業(yè)帶來更多的收益。
隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展,建立發(fā)達的現(xiàn)代物流已成為我國經(jīng)濟發(fā)展的必要環(huán)節(jié)。在現(xiàn)代物流建設(shè)中,倉儲是整個供應(yīng)鏈中不可缺少的關(guān)鍵環(huán)節(jié),倉儲的發(fā)展現(xiàn)狀直接影響現(xiàn)代化物流的水平。早在1980年的全美物資討論會上,學(xué)者就指出,在商品生產(chǎn)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(chǎn)成本的40%.因此,深入研究倉儲技術(shù)與設(shè)備,合理配置倉庫的資源、優(yōu)化倉庫布局和提高倉庫的作業(yè)水平,并開發(fā)相應(yīng)的管理監(jiān)控軟件,才能滿足現(xiàn)代物流發(fā)展的需要。
倉儲的發(fā)展離不開倉儲管理系統(tǒng)的建設(shè),倉儲管理系統(tǒng)對于企業(yè)來說是不可或缺的重要組成部分,是聯(lián)系生產(chǎn)、銷售的樞紐,可以說是體現(xiàn)企業(yè)管理水平高低的一面鏡子,直接反映了計劃科學(xué)性、采購適時性、生產(chǎn)穩(wěn)定性,以及展現(xiàn)了企業(yè)在項目實施、產(chǎn)品質(zhì)量、平衡資金流通上的能力。隨著科學(xué)技術(shù)的円益提高,計算機的應(yīng)用已深入各個領(lǐng)域,并發(fā)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(tǒng)手工管理所無法比擬的優(yōu)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(fā)展的信息化時代,倉儲管理系統(tǒng)不僅使企業(yè)決策層能夠快速準(zhǔn)確的掌握各種信息,使生產(chǎn)管理人員能夠及時了解庫存信息,合理地安排生產(chǎn),高效安全地完成各項業(yè)務(wù);也實現(xiàn)了最大限度的物料平衡和流通資金的平衡,對企業(yè)的正常運作與發(fā)展起到了非常重要的作用,也是企業(yè)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(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫、條碼識別系統(tǒng)等信息技術(shù),可壓縮庫存量、提高倉儲管理能力、平衡資金周轉(zhuǎn),使我國的倉儲業(yè)迅速發(fā)展,實現(xiàn)全行業(yè)的智能化、自動化。
其次,我想談?wù)勥@篇論文的結(jié)構(gòu)和主要內(nèi)容。
本文的研究課題來源于沃爾瑪公司所使用的物流系統(tǒng),隨著沃爾瑪公司業(yè)務(wù)的全球化發(fā)展,原有沃爾瑪物流系統(tǒng)中的倉儲管理系統(tǒng)已不能滿足公司發(fā)展的需求,例如原有的倉儲管理系統(tǒng)是單一的,集中的依賴平臺的系統(tǒng),不能很好地進行擴展。如果使用智能化的倉儲管理系統(tǒng)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(tǒng)作為研究對象,采用了技術(shù)研究與系統(tǒng)實現(xiàn)相結(jié)合的方法,旨在為實現(xiàn)智能化的倉儲管理系統(tǒng)提供借鑒。本文的主要研究內(nèi)容包括以下幾方面:
第一,研究國內(nèi)外倉儲業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀,分析倉儲業(yè)的特點以及發(fā)展趨勢,并研究現(xiàn)有的倉儲管理系統(tǒng),重點介紹了倉儲管理系統(tǒng)的不同應(yīng)用。
第二,研究系統(tǒng)幵發(fā)策略和基礎(chǔ)方法,介紹了SOA體系,并詳細分析了WebService技術(shù),包含WebService技術(shù)的概念、模型以及涉及的協(xié)議棧。
第三,在研究沃爾瑪倉儲管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,提出智能化的倉儲管理系統(tǒng)的研究方法,并設(shè)計了基于WebService的智能化倉儲管理系統(tǒng)。
第四,研究智能化倉儲管理系統(tǒng)的體系架構(gòu),劃分該系統(tǒng)的功能模塊以及設(shè)計各模塊之間的通信接口,并對實現(xiàn)系統(tǒng)所采用的設(shè)計原理與算法進行了研究,重點研究了本文提出的預(yù)測最優(yōu)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(jié)的組織結(jié)構(gòu)如下:
第1章引出了倉儲管理系統(tǒng)的研究背景以及研究意義,重點介紹了本文的主要研究內(nèi)容。
第2章介紹了國內(nèi)外倉儲業(yè)的現(xiàn)狀,分析了倉儲業(yè)的特點以及存在的問題,指出了倉儲業(yè)的發(fā)展新趨勢;接著研究了現(xiàn)有的倉儲管理系統(tǒng),介紹了倉儲管理系統(tǒng)的基本概念、作用,重點介紹了倉儲管理系統(tǒng)的應(yīng)用;最后研究了SOA架構(gòu),并詳細分析了WebService技術(shù)。
第3章首先介紹了沃爾瑪公司的發(fā)展歷程以及組織架構(gòu),研究了沃爾瑪物流系統(tǒng)的現(xiàn)狀;然后指出沃爾瑪公司現(xiàn)有的倉儲管理系統(tǒng)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(tǒng),重點介紹了智能化倉儲管理系統(tǒng)的設(shè)計方法,對該智能化倉儲管理系統(tǒng)進行了需求分析,并研究了該系統(tǒng)的功能模塊以及體系架構(gòu)。
第4章介紹了智能化倉儲管理系統(tǒng),對該系統(tǒng)使用的數(shù)據(jù)庫進行了邏輯設(shè)計以及實現(xiàn),并對該系統(tǒng)中的功能模塊進行了詳細設(shè)計與實現(xiàn),尤其對最優(yōu)庫存量預(yù)測功能模塊中設(shè)計的算法進行了詳細的闡述,最后進行了該系統(tǒng)的功能測試。
第5章對全文的研究內(nèi)容進行了總結(jié),指出了智能化倉儲管理系統(tǒng)的創(chuàng)新點以及不足之處,為未來的研究與發(fā)展提供參考。
中圖分類號: TM642+.2 文獻標(biāo)識碼: A 文章編號:
一.引言。
所謂的智能電器,就是將電力電子、數(shù)字信號處理、電磁兼容、數(shù)控制造、傳感器、現(xiàn)場的總線局域網(wǎng)、計算機及動態(tài)模擬仿真,加入新材料和新工藝,和現(xiàn)場的質(zhì)量監(jiān)控技術(shù)進行有機結(jié)合而產(chǎn)生的新一代具有智能化的電器。隨著我國微電子技術(shù)的快速發(fā)展,各種微處理芯片和各類通訊協(xié)議芯片、電流傳感器、電壓及功率電子器件等技術(shù)得到迅速提升,通過各種組合,將智能電器嵌入到低壓電器中,而成為網(wǎng)絡(luò)化、智能化和小型化的具有穩(wěn)定可靠,節(jié)能環(huán)保,安全有效的新時代電器。
二.智能電器的發(fā)展及應(yīng)用
我國智能電器的發(fā)展已有20多年的歷史,從開始的引進、仿制和消化吸收到自主創(chuàng)新,其控制器的性能和斷路器的極限分?jǐn)嗄芰σ雅c國外的品牌產(chǎn)品一樣,有些指標(biāo)已超過國外同類產(chǎn)品。1000V以下的低壓電器智能化程度較高,3kV、6kV、10kV、24kV和35kV中壓電器智能化速度較慢。而110kV、220kV、330kV、500kV、750kV和1000kV高壓電器由于傳感器技術(shù)、電磁兼容和可靠性等方面因素,智能化水平更低一些。本文所述的智能電器主要是指1000V以下(含AC230V、400V和690V)低壓電器。
目前國內(nèi)低壓配電柜中使用較多的智能電器主要有:智能框架斷路器(簡稱ACB)、智能塑料外殼式斷路器(簡稱MCCB)、智能漏電斷路器(簡稱RCCB,又稱剩余電流斷路器、零序電流斷路器)、智能雙電源自動切換裝置(簡稱ATSE)、智能無功功率自動補償控制器(簡稱JKG、JKF、JKL和JKW)、智能數(shù)字儀表系列、智能電動機保護器、智能軟起動器、變頻調(diào)速器、智能型接觸器、智能型CPS、智能型微型斷路器和智能型防爆電器等。
智能框架斷路器(簡稱ACB)。ACB是低壓配電柜中的主開關(guān)或分支開關(guān),我國年用量約65萬臺,全部是智能型的。它具有過載長延時反時限保護,短路短延時、短路瞬時保護,單相金屬性對地短路保護,中性極保護,負載監(jiān)控保護,區(qū)域聯(lián)鎖選擇性保護,MCR(合閘短路開斷保護),缺相及三相電流不平衡保護,過電壓、欠電壓、失電壓和三相電壓不平衡保護,需量電流、需量功率保護,過頻、欠頻及逆功率保護等。
隨著建筑電氣的發(fā)展和智能電網(wǎng)的建設(shè),擁有智能化功能的低壓電器越來越受住宅配電系統(tǒng)供應(yīng)商重視。,在南京舉辦的第二屆中國國際電工電器裝備博覽會上,就有很多智能化的低壓電器產(chǎn)品亮相。法泰電器(江蘇)有限公司展出的FTB1帶選擇性保護小型斷路器.就是智能低壓電器的典型代表。FTB1由法泰電器、上海電器科學(xué)研究所等聯(lián)合開發(fā).具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。該產(chǎn)品屬于第四代低壓電器.填補了我國低壓終端配電系統(tǒng)在選擇性保護領(lǐng)域的空白.不僅分?jǐn)嗄芰Ω摺a(chǎn)品體積小.而且具有選擇性保護、智能化通信功能.能滿足智能樓宇和智能終端配電回路系統(tǒng)的使用需求。同樣具有智能化功能的還有百利特精電氣股份有限公司研制的VW60新一代智能低壓框架斷路器。VW60萬能式低壓斷路器產(chǎn)品具有體積小、短路性能強、操作機構(gòu)新穎和現(xiàn)場總線技術(shù)水平高等特點。該產(chǎn)品的成功開發(fā).可促進智能化低壓配電與電控成套開關(guān)設(shè)備的發(fā)展,從而推動配網(wǎng)智能。
四.智能電器在低壓配電自動化中的應(yīng)用。
1.低壓電器。
傳統(tǒng)的開關(guān)電器無法滿足現(xiàn)代化控制與配電系統(tǒng)的需求,限制了現(xiàn)代化控制與配電系統(tǒng)的發(fā)展。隨著電力系統(tǒng)自動化程度的不斷提高,對開關(guān)電器提出了高性能、高可靠性、小型化、多功能、組合化、模塊化、智能化的要求。
電器智能化技術(shù)幾乎是與微機技術(shù)(特別是單片微機控制技術(shù))、微電子技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字通信技術(shù)同步發(fā)展的。早在20世紀(jì)70年代末和80年代初,從世界上第一片8位單片機問世起,西歐、日本和美國就開始研究通過超大規(guī)模集 成電路技術(shù),把單片機及其所需電路芯片制成可與電動機供電電器相結(jié)合的專用集成電路IC (Integrated Circuit)芯片,替代體積龐大的繼電器控制電路,完成電動機起動、控制和多種保護功能。日本和美國在20世紀(jì)80年代中期將這種產(chǎn)品成功推向市場,開發(fā)出第一代智能電器產(chǎn)品—單片機化電動機多功能保護裝置。
在智能電器發(fā)展初期,對智能電器的定義曾有過一個很不確切的認識,即“微機控制+開關(guān)電器”就是智能電器。從大多數(shù)智能電器元件和成套設(shè)備的硬件結(jié)構(gòu)看,它們確實主要包含這兩部分。把這類產(chǎn)品稱為智能電器的實質(zhì)是因為微機控制和現(xiàn)場各類參量的數(shù)字處理技術(shù)的應(yīng)用,使這類產(chǎn)品具有了自動識別有無故障及故障類別的能力,并能根據(jù)現(xiàn)場情況控制開關(guān)電器的操作機構(gòu)進行不同的操作。
2.智能低壓電器的優(yōu)點。
智能低壓電器具有五大優(yōu)點:
一.普通配電電器會使配電系統(tǒng)產(chǎn)生高次諧波,而智能配電電器能夠消除輸入信號中的高次諧波,從而避免高次諧波造成的誤操作。
二.智能過載保護電器可以保護多種起動條件的電動機,具有很高的動作可靠性,如電動機過載與斷相保護、接地保護、三相不平衡保護以及反相或低電流保護等。
三.智能保護繼電器具有監(jiān)控、保護和通信功能。
四.智能電器可實現(xiàn)中央計算機集中控制,提高了配電系統(tǒng)自動化程度,使配電、控制系統(tǒng)調(diào)度和維護達到新水平。
五.智能電器采用數(shù)字化新型監(jiān)控元件,使配電系統(tǒng)和控制中心提供的信息最大幅度增加,且接線簡單、便于安裝,提高了工作可靠性。
3.應(yīng)用。
(1)低壓電器基本智能化技術(shù)。
目前,智能化低壓電器基本含義主要包括以下功能,保護與控制功能齊全,兼有電參數(shù)測量,外部故障檢測、報警和開關(guān)內(nèi)部故障自診斷與報警,系統(tǒng)運行狀態(tài)監(jiān)控,電能使用管理等功能(或其中一部分功能)。
(2)智能配電系統(tǒng)過電流保護新技術(shù)。
當(dāng)配電系統(tǒng)發(fā)生非正常過電流時,低壓電器應(yīng)及時斷開。為了使故障停電限制在最小范圍,低壓電器應(yīng)有選擇性斷開。即故障級保護電器迅速切除故障電路上級保護電器不跳閘,這對智能電網(wǎng)尤為重要。
(3)智能電網(wǎng)過電壓保護技術(shù)。
由于智能電網(wǎng)中大量采用網(wǎng)絡(luò)化、信息化技術(shù)及相關(guān)設(shè)備,這些設(shè)備中含有大量電子器件,相當(dāng)一部分設(shè)備本身就是電子化的。它們?nèi)菀资芾纂姾拖到y(tǒng)中其他開關(guān)設(shè)備操作過電壓傷害。另外智能電網(wǎng)中必然包括分布式新能源系統(tǒng),這些系統(tǒng)無論是發(fā)電設(shè)備還是控制設(shè)備同樣易受過電壓傷害,因此智能電網(wǎng)過電壓保護尤為重要。
五.結(jié)束語。
目前,我國國產(chǎn)的低壓智能電器還存在許多問題亟待解決,通過繼續(xù)研發(fā)新產(chǎn)品,深入技術(shù)研究,拓展低壓電器領(lǐng)域,利用新型能源技術(shù),積極開發(fā)新能源配套的電器和控制系統(tǒng),在保證產(chǎn)品可靠性的基礎(chǔ)上,逐步完善產(chǎn)品功用,實現(xiàn)智能化、網(wǎng)絡(luò)化。
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引言
在國內(nèi)建筑智能化雖然不能算是一個新生事物,但是由于對它的認識和研究不足,系統(tǒng)集成商在技術(shù)上的不足導(dǎo)致了智能化項目施工不規(guī)范,發(fā)展中仍存在著以下一些問題,影響著建筑智能化的健康發(fā)展。論文參考網(wǎng)。工程施工是設(shè)計成果的體現(xiàn),也是設(shè)計作品成敗的關(guān)鍵。如何將設(shè)計和施工這兩者融合在一起,是當(dāng)前智能建筑行業(yè)應(yīng)該引起重視的問題。作為建筑領(lǐng)域的智能化系統(tǒng)集成商,要注重的是綜合技術(shù)實力及總包服務(wù)管理等方面。以下主要介紹了智能建筑施工中存在的問題,并提出了相應(yīng)的解決建議。
1建筑智能化工程施工中存在的問題
很多較大的設(shè)計單位沒有建筑智能化系統(tǒng)的設(shè)計資質(zhì),有的具有資質(zhì)的設(shè)計院又缺少智能化系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)人才,對智能化系統(tǒng)設(shè)計不重視,將很多設(shè)計的技術(shù)問題遺留給集成商或施工單位,造成了智能化系統(tǒng)設(shè)計不合理,設(shè)計質(zhì)量低等問題,例如系統(tǒng)集成性差、監(jiān)控點、信息點配置不合理、設(shè)備配置方面技術(shù)性能差、控制精度低、綜合布線不規(guī)范等。
建筑智能化行業(yè)急需解決的問題就是缺乏專業(yè)的施工隊伍。目前,很多智能建筑的智能化系統(tǒng)的工程都是由系統(tǒng)集成商來承擔(dān)。論文參考網(wǎng)。但有大部分集成商除有幾名不懂工程管理只負責(zé)智能化各個系統(tǒng)調(diào)試的技術(shù)人員外,基本上沒有什么施工力量。承接工程后將安裝工程轉(zhuǎn)包或分包給其他單位或群體施工,而這些施工單位又不懂什么技術(shù),其結(jié)果就是工程質(zhì)量差甚至不合格,工程存在很多質(zhì)量隱患,可能會給開發(fā)商或業(yè)主造成.很大損失。目前,在建筑智能化專業(yè)施工隊伍問題上存在以下三個方面的問題:
(1)智能系統(tǒng)的系統(tǒng)集成商雖有少數(shù)的智能系統(tǒng)調(diào)試的技術(shù)人員,但這些技術(shù)人員大多數(shù)對工程管理缺乏了解,加之缺少基本的施工力量,難以承擔(dān)智能化系統(tǒng)工程的施工。
(2)大多數(shù)施工單位雖然有一定的項目管理人員但又缺少建筑智能化系統(tǒng)專業(yè)技術(shù)人才,對建筑智能化缺乏綜合的實施能力。
(3)政府主管部門對建筑智能化專業(yè)施工隊伍沒有完善管理制度,只有搞好行業(yè)管理,建立完善的施工資質(zhì)審批、審查制度,才能依法治理建筑智能化專業(yè)施工隊伍的混亂狀況。
另外諸如管理和審批體制不協(xié)調(diào),加之有些行業(yè)不合理的規(guī)定,使之有些系統(tǒng)單獨設(shè)置,造成建筑智能化整體功能不完善,達不到整體智能化的效果;建筑智能化的配套產(chǎn)品絕大多數(shù)是進口產(chǎn)品,國內(nèi)具有競爭力的產(chǎn)品還很少,且有些產(chǎn)品技術(shù)性能差,集成化不良,使各系統(tǒng)不能相互協(xié)調(diào)動作,難以達到理想的智能化效果;雖然工程實行監(jiān)理制,但國內(nèi)的大多監(jiān)理公司缺乏智能建筑智能系統(tǒng)工程專業(yè)監(jiān)理人員,使工程質(zhì)量難以得到有效地控制;由于物業(yè)管理或業(yè)主部分缺乏對建筑智能化管理的技術(shù)管理人才,對己投入運行的設(shè)備管理不善、維護不良而使系統(tǒng)不能正常運行等問題是國內(nèi)建筑智能化工程實施中較為普遍的問題。論文參考網(wǎng)。
2建筑智能化工程實施問題的解決辦法
為使建我省的筑智能化健康有序地發(fā)展,針對工程實施中的問題要研究相應(yīng)的對策,制訂切實可行的管理辦法和制度,使建筑智能化納入法治和規(guī)范化的軌道。
(1)由政府建設(shè)相關(guān)主管部門組織牽頭,建立由有關(guān)部門和行業(yè)參加的建筑智能化施工技術(shù)培訓(xùn)機構(gòu),加強對建筑智能化的知識和技術(shù)教育,以擴大建筑智能化的設(shè)計、施工、監(jiān)理和維護的技術(shù)隊伍。建立經(jīng)政府主管部門批準(zhǔn)的綜合實力比較強的建筑智能化技術(shù)、經(jīng)濟咨詢機構(gòu)。
(2)政府要建立健全智能.建筑的管理體系,完善設(shè)計單位、施工單位、系統(tǒng)集成商、工程監(jiān)理單位及專業(yè)咨詢機構(gòu)的資質(zhì)審批、審查制度和工程規(guī)劃、設(shè)計方案審批制度及工程驗收制度。協(xié)調(diào)政府有關(guān)部門和有關(guān)行業(yè)對建筑智能化進行政府統(tǒng)一分工管理,并制訂相應(yīng)的法規(guī)和管理辦法,使之有法可依,有章可循。依據(jù)國家頒布的有關(guān)建筑智能化的分類和分級規(guī)定來制訂和修改設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、工程驗收標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計、施工規(guī)范,使建筑智能化的設(shè)計、施工、監(jiān)理和工程驗收都有據(jù)可查。
(3)建筑智能化的系統(tǒng)集成商是建筑智能化不可缺少的一支力量,為規(guī)范建筑智能化的管理體制,政府應(yīng)對系統(tǒng)集成商進行良好的行業(yè)管理,對其進行監(jiān)督、檢查,使集成商的經(jīng)營行為合法化、規(guī)范化。建筑智能化的施工過程中將由多專業(yè)、多工種、多個施工單位的配合協(xié)調(diào)。因此,該階段必須進行優(yōu)化施工管理,以確保工程質(zhì)量和施工進度。優(yōu)化施工管理,首先必須選擇信譽好、重質(zhì)量、技術(shù)力量強的施工單位承擔(dān)工程的施工,采用科學(xué)的施工方法組織施工。施工過程中,必須嚴(yán)格按施工規(guī)范和設(shè)計施工,應(yīng)將試驗檢查工作作為頭等大事來抓。工程監(jiān)理單位應(yīng)嚴(yán)格按施工規(guī)范、設(shè)計和監(jiān)理工作程序做好工序和質(zhì)量控制、中間驗收和竣工驗收的質(zhì)量把關(guān)工作。
(4)系統(tǒng)集成商應(yīng)該充實自己的技術(shù)實力,培養(yǎng)一些優(yōu)秀的項目管理人員,能夠真正的做到對項目的順利實施,安全,質(zhì)量及工期等方面的嚴(yán)格控制。培養(yǎng)一些優(yōu)秀的技術(shù)人才,時刻關(guān)注行業(yè)的發(fā)展,對新產(chǎn)品新技術(shù)不斷學(xué)習(xí),使得能夠把智能化的新技術(shù)從理論變?yōu)閷嵺`,更好的應(yīng)用到建筑智能化的項目當(dāng)中去。系統(tǒng)集成商還應(yīng)當(dāng)提高自己的總包服務(wù)管理的水平,大多數(shù)的系統(tǒng)集成商沒有足夠的施工力量,也不適合建立龐大的施工隊伍,總包服務(wù)管理水平的高低就體現(xiàn)了系統(tǒng)集成商的真正實力,很多大型的系統(tǒng)集成企業(yè)都是把工程分系統(tǒng)、分項目的包干給其他的企業(yè),如何保證施工質(zhì)量,如何提高管理水平,就是體現(xiàn)企業(yè)實力的重要因素。
3 結(jié)論
系統(tǒng)集成商必須具備足夠的技術(shù)力量,包括對產(chǎn)品性能和工藝水平的把握能力。只有在自身技術(shù)實力的基礎(chǔ)上,才能真正基于客戶的需求提出先進全面的解決方案,并選擇適合用戶需要的設(shè)備產(chǎn)品。未來的智能建筑系統(tǒng)服務(wù)商應(yīng)該重視IT技術(shù)的應(yīng)用給客戶帶來的價值。從國內(nèi)眾多大型工程的服務(wù)經(jīng)驗來看,大型綜合智能化項目建設(shè),不僅需要滿足客戶提出的要求,還需要服務(wù)商幫助挖掘更多對智能化應(yīng)用的需求,需要服務(wù)商以整體規(guī)劃意識為指導(dǎo)去發(fā)現(xiàn)并滿足這些需求。只有這樣,智能建筑系統(tǒng)服務(wù)商才會在激烈的市場競爭中不斷發(fā)展壯大。
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華東地區(qū)具有廣闊的巨大的智能建筑市場,是中國經(jīng)濟最發(fā)達地區(qū)之一,智能建筑市場(包括大廈及小區(qū))啟動早,市場大,今后將有更大的發(fā)展,是WTO以后國外企業(yè)必爭之地,也是國內(nèi)企業(yè)必爭之地。由于華東地區(qū)資金雄厚,據(jù)不完全統(tǒng)計,迄今為止,上海已新建智能大廈四百多幢,智能小區(qū)二百多個。其中已建成的優(yōu)質(zhì)工程有上海博物館、金貿(mào)大廈、上海期貨大廈、久事復(fù)興大廈等號稱上海智能建筑“四大天王”,新建浦東國際機場,上海大劇院,上海科技城也都聞名天下。江蘇省迄今為止已建成智能建筑二百余幢,小區(qū)一百五十多個;南京中信大廈,總醫(yī)院新病房大廈及江蘇省政協(xié)大廈都為優(yōu)質(zhì)工程。聚福園、天地小區(qū)是建設(shè)部小區(qū)示范工程。
浙江人杰地靈,是我國東南沿海技術(shù)和經(jīng)濟發(fā)達地區(qū),也是一個建設(shè)大省。1997年建成使用的浙江日報社大樓,在浙江省首次開通了樓宇自控系統(tǒng),堪稱是浙江省第一座達到3A配置的智能化大樓,從而揭開了浙江省智能建筑建設(shè)的序幕;1998年建成的浙江省外經(jīng)貿(mào)聯(lián)建大廈和華浙廣場都是代表當(dāng)時浙江省先進水平的智能建筑,其中華浙廣場還代表浙江省參加了建設(shè)部組織的優(yōu)秀智能建筑評選活動。目前浙江省已建成的智能化大樓主要有浙江世界貿(mào)易中心、杭州電力調(diào)度大樓、浙江省建行大樓、杭州鐵路新客站、浙金廣場、杭州五洲大酒店、浙江省商檢大樓等約90余座,主要集中在杭、寧、溫地區(qū)。
二、入世對中國智能建筑業(yè)的要求
我國已加入WTO,進入WTO意味著我國經(jīng)濟完全融入國際化市場,必須遵守WTO的原則和規(guī)定。根據(jù)WTO協(xié)議市場準(zhǔn)入原則和國民待遇原則,將使我國智能建筑技術(shù)面臨更加廣闊的發(fā)展空間、更加劇烈的市場競爭。而我國現(xiàn)行的建設(shè)事業(yè)政策法規(guī)和行業(yè)管理體制與WTO的規(guī)則和國際通行模式存在較大差異,調(diào)整改革完善現(xiàn)行體系和體制的任務(wù)相當(dāng)艱巨,形勢緊迫。
我國加入WTO后經(jīng)濟發(fā)展的國際化,必將對各種建筑,尤其是辦公建筑的智能化水平提出新的更高要求,不僅對新建的辦公樓,而且對量大面廣的已有的辦公建筑的改造也帶來了智能化需求。
WTO對我國智能建筑要求具體表現(xiàn)在:
1. 根據(jù)《建筑領(lǐng)域加入WTO后的對外承諾》,我國加入WTO后五年,允許外商成立獨資企業(yè),取代外商在我國現(xiàn)有的辦事處機構(gòu),他們可以直接在我國簽定內(nèi)貿(mào)合同,從而使產(chǎn)品和工程質(zhì)量有了進一步的保障。
2. 按WTO取消數(shù)量限制和關(guān)稅減讓原則,我國將降低對外市場準(zhǔn)入程度,屆時會有更多智能建筑產(chǎn)品和系統(tǒng)進入中國市場參與競爭,為我們提供更大的選擇余地,并得到更多的實惠。
3. 隨著國外企業(yè)參與我國智能建筑行業(yè)的競爭,他們會把國外成熟的管理體制、規(guī)范的運行程序和操作技巧帶入中國,有助于提高中國智能建筑行業(yè)的整體水平。
三.華東地區(qū)優(yōu)勢
1.學(xué)會健全,學(xué)術(shù)活動活躍。
以上海華東建筑設(shè)計研究院溫伯銀總工為首的上海專家,在全國率先于1994年成立上海智能建筑工程研究會。這是全國第一個智能建筑學(xué)會組織,成員有高校、設(shè)計院及企業(yè)技術(shù)人員幾百人,它集中了上海智能建筑界科技精英。在組織報告會、展覽會(上海歷屆智能建筑大型展覽會)、驗收評估上海甲級智能化大廈(如上海久事復(fù)興大廈等)起了巨大作用。溫總和上海同濟大學(xué)程大章教授(正副會長)的貢獻已載入中國智能建筑歷史,功不可沒。以陳眾勵、瞿二瀾、趙濟安、王東偉高工及上海大學(xué)趙哲身教授等為代表的中青年骨干專家已經(jīng)成長,在國內(nèi)也有較大影響。
1996年,以南京建筑工程學(xué)院(現(xiàn)改為南京工業(yè)大學(xué))建筑智能研究所、江蘇省建筑設(shè)計院及東南大學(xué)建筑設(shè)計院為主體成立的江蘇省土木建筑學(xué)會智能建筑學(xué)術(shù)委員會,在國內(nèi)也是較早成立的智能建筑學(xué)術(shù)組織,成員有二百多人,每年舉辦學(xué)術(shù)年會,奉行“技術(shù)開放,市場開放” 方針。常年舉辦學(xué)術(shù)報告會及國內(nèi)外廠商新產(chǎn)品報告會。自辦了省內(nèi)雜志《智能建筑信息》。
2001年以浙江省建筑設(shè)計院為主體成立的浙江省土木建筑學(xué)會智能建筑學(xué)術(shù)委員會。雖成立時間不長,但青年一代學(xué)會領(lǐng)導(dǎo)骨干力量成長很快,成員已發(fā)展到幾百人。在組織浙江省智能建筑報告會、展覽會方面,做了大量的工作。
2.編寫出臺智能建筑標(biāo)準(zhǔn)。
1995年上海市出臺智能建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)(DBJ08―47―95),它是以上海華東建筑設(shè)計院內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)修改而成,是中國歷史上第一個智能建筑標(biāo)準(zhǔn),為全國規(guī)范智能建筑設(shè)計市場起了示范與指導(dǎo)作用。2000年在建設(shè)部領(lǐng)導(dǎo)下,以溫伯銀總工為首的編制組率領(lǐng)團結(jié)全國專家編制出臺了我國(乃至世界上)第一個智能建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)(GB/T50314―2000)開創(chuàng)了中國智能建筑新紀(jì)元,填補了空白。評審專家認為該標(biāo)準(zhǔn)已達到國內(nèi)領(lǐng)先、國際一流的水平。
1998年,在江蘇省建委領(lǐng)導(dǎo)下,在溫總關(guān)心指導(dǎo)下,江蘇出臺了江蘇省建筑智能化設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)(DB32/181―1998),1999年獲得建設(shè)部科技進步獎三等獎。1999年又出臺了三個標(biāo)準(zhǔn):
(1)江蘇省建筑智能化系統(tǒng)工程檢測規(guī)程 DB32/365―1999
(2)江蘇省建筑智能化系統(tǒng)工程實施及驗收標(biāo)準(zhǔn) DB32/366―1999
(3)江蘇省建筑智能化系統(tǒng)工程評估標(biāo)準(zhǔn) DB32/T367―1999
我國社區(qū)智能化起步比較晚,隨著近年來國民經(jīng)濟的發(fā)展,人們生活水平逐漸提高,對住宅小區(qū)的智能化也提出了越來越高的要求。目前,我國智能化小區(qū)的技術(shù)水平還處于初級階段,其相應(yīng)產(chǎn)品的開發(fā)也還停留在單一功能階段。因此,大力發(fā)展智能社區(qū)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的構(gòu)建,使小區(qū)智能化產(chǎn)品向集成化發(fā)展,由單一功能的專用產(chǎn)品向多功能集成化、一體化系統(tǒng)發(fā)展成為社區(qū)建設(shè)的重點。
1構(gòu)建智能社區(qū)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的目的
智能社區(qū)系統(tǒng)是將現(xiàn)代建筑技術(shù)與計算機信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及自動控制技術(shù)進行密切結(jié)合,為小區(qū)提供更完善的服務(wù)和管理,為居民生活提供智能化管理手段,提高社區(qū)的物業(yè)管理水平,以實現(xiàn)快捷、高效的物業(yè)服務(wù),為居民提供更便捷、更安全、更舒適的居住環(huán)境。
1)物業(yè)服務(wù)與管理。包括如下幾項:物業(yè)的綜合信息服務(wù),如收費、結(jié)算等信息服務(wù);遠程抄表及管理,如水、電、煤氣、暖氣的抄表與收費等;車輛的出行、停放管理;公用設(shè)備的監(jiān)控和管理,如垃圾儲運、園林澆灑、排污等;電子公告牌的管理、小區(qū)廣播或音樂播放的管理等。
2)安全防衛(wèi)。小區(qū)出入管理、社區(qū)周界防衛(wèi)、電子巡邏、電視監(jiān)控、對講與門禁控制、防盜防宰報警、緊急求救等。
3)多元信息服務(wù)。綜合信息網(wǎng)絡(luò),如電子商務(wù)、遠程教育、遠程醫(yī)療、Internet等;公共電視、VOD點播;開關(guān)的遠程控制等。
4)家庭辦公智能化。家庭遠程辦公、室內(nèi)環(huán)境的調(diào)控、家電智能化控制等。
2構(gòu)建智能社區(qū)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需要遵循的原則
從構(gòu)建智能社區(qū)的目的可以知道,社區(qū)的智能化就是為了綜合提高居民居住環(huán)境的質(zhì)量。因此,構(gòu)建智能社區(qū)網(wǎng)絡(luò),應(yīng)該遵循以下幾個原則:
1)前瞻性原則。住宅智能化建設(shè)是以適應(yīng)社會發(fā)展水平和居民生活要求為前提的,因此,構(gòu)建智能社區(qū)要有前瞻性。例如,在上世紀(jì)80年代以前,中國家庭的家用電器是非常缺乏的,住宅建設(shè)也就無需考慮電氣設(shè)備的所需的配套設(shè)施及放置空間,而近些年來,電視機、冰箱、洗衣機等家用電器已經(jīng)普及到家家戶戶,因此,住宅建設(shè)中就要通盤考慮相應(yīng)的配套措施。如電話、電腦的布線及相關(guān)信息的接收平臺等,都需要考慮在內(nèi)。此外,小區(qū)是一種使用壽命很長的大件商品,所以,要選擇具有一定超前性的智能化系統(tǒng)技術(shù)和智能設(shè)備,以免因為技術(shù)的落伍造成智能化社區(qū)性能太低而被淘汰。
2)成熟性原則。在考慮技術(shù)設(shè)備前瞻性的同時,也要注意所選技術(shù)的可靠性和成熟性,保證智能設(shè)備運行的穩(wěn)定性,實現(xiàn)最大的投資效益。
3)兼容性原則。作為依托與計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的智能化設(shè)備系統(tǒng),因其技術(shù)更新?lián)Q代升級比較快,所以,無論是系統(tǒng)設(shè)備還是操作軟件,都要具有很強的兼容性,以避免因為硬件種類的不同而系統(tǒng)不兼容。 轉(zhuǎn)貼于
4)升級性原則。伴隨著社會的不斷發(fā)展與進步,社區(qū)智能化系統(tǒng)的規(guī)模、技術(shù)水平、功能都將不斷的提高,居民對住宅社區(qū)的智能化需求也將不斷變化,因此,智能社區(qū)系統(tǒng)要把未來的可能性和系統(tǒng)的適應(yīng)性放在一起考慮,以滿足智能化小區(qū)服務(wù)的升級發(fā)展要求。
3構(gòu)建智能社區(qū)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建議
構(gòu)建智能社區(qū)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不但是企業(yè)單方面關(guān)注的課題,也是政府加快信息化建設(shè)的重要內(nèi)容,而且構(gòu)建智能化社區(qū)也要綜合社會發(fā)展的各種因素,要統(tǒng)觀全局、科學(xué)規(guī)劃,加速發(fā)展社區(qū)的智能化。
1)政府與企業(yè)形成聯(lián)盟,共建智能化社區(qū)。社區(qū)智能化是政府推進社會信息化發(fā)展的重要內(nèi)容,也能夠更好的滿足居民的生活需求,提高人們的生活水平和生活質(zhì)量。同時,社區(qū)智能化建設(shè)也為企業(yè)開辟了一片新市場。如果政府能夠積極引入企業(yè)投資,在相關(guān)項目上鼓勵企業(yè)積極參與,并給予企業(yè)以政策支持,不但可以減輕政府信息化建設(shè)的負擔(dān),還能壯大社區(qū)信息化建設(shè)的隊伍,為企業(yè)發(fā)展創(chuàng)造更多的機會。
2)因地制宜,科學(xué)合理的選擇發(fā)展模式。因為每個國家的具體狀況不同,因此,各個國家的社區(qū)智能化發(fā)展模式也不盡相同。中國是個幅員遼闊的人口大國,地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平、居民生活質(zhì)量及地域特點有很大的差距,所以,在構(gòu)建社區(qū)智能化系統(tǒng)的發(fā)展模式時,絕不能一概而論。一定要根據(jù)不同地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展水平和地域特點,制定相適應(yīng)的發(fā)展模式。可以根據(jù)不同地區(qū)的具體情況,借鑒國外的某些比較成熟的社區(qū)智能化發(fā)展模式,會起到事半功倍的效果。
3)完善宣傳模式,加大宣傳力度。目前,我國很多地區(qū)都已開展了社區(qū)信息化服務(wù)工作,如社區(qū)網(wǎng)站、社區(qū)娛樂系統(tǒng)等,為市民提供了各種智能化服務(wù)(餐飲、教育、維修、家政等)。但是因為沒有健全的宣傳系統(tǒng),宣傳方式單一,宣傳力度不夠,很多居民并不了解社區(qū)所提供的這些服務(wù),這就使得很多社區(qū)的智能化設(shè)備形同虛構(gòu),沒能充分發(fā)揮其應(yīng)有的作用,導(dǎo)致參與企業(yè)投資效益很低。這樣,肯定會影響企業(yè)參與的積極性和熱情,也未能夠達到社區(qū)信息化利國利民的目的。所以,應(yīng)該加大社區(qū)智能化的宣傳力度、完善宣傳模仿,讓社區(qū)居民都能夠了解并意識到智能化服務(wù)帶給他們的便利和好處,并促使其嘗試使用。
4)利用智能化設(shè)備提供教育學(xué)習(xí)機會。隨著我國計算機網(wǎng)路技術(shù)的發(fā)展和信息化產(chǎn)品的普及,網(wǎng)絡(luò)成為最便捷、信息量最豐富的媒介。如果能夠通過社區(qū)服務(wù)網(wǎng)站提供居民所需要的信息,將會迅速的促進社區(qū)智能化的發(fā)展。針對我國目前部分中老年居民缺乏使用互聯(lián)網(wǎng)能力的現(xiàn)狀,還可以通過社區(qū)智能設(shè)備,為居民提供網(wǎng)絡(luò)教育培訓(xùn),給居民提供學(xué)習(xí)的機會,這將會培養(yǎng)社區(qū)居民使用互聯(lián)網(wǎng)的能力和習(xí)慣,促進社區(qū)智能化的普及和應(yīng)用。
參考文獻
[1]韓玉坤.居民社區(qū)網(wǎng)絡(luò)管理平臺的開發(fā)[J].信息技術(shù),2006,06.
[2]李鳳安.網(wǎng)絡(luò)社區(qū)建設(shè)的實踐與探索[J].遼寧工學(xué)院學(xué)報,2007,03.
0.引言
智能建筑的基本問題實質(zhì)上是信息、資源和任務(wù)的綜合共享與全局一體化的綜合管理。它實現(xiàn)的核心是系統(tǒng)集成,也就是說通過系統(tǒng)集成實現(xiàn)綜合共享,提高服務(wù)質(zhì)量和工作效率,達到多快、好省和高效的目的。然而,隨著社會信息化進程的日益發(fā)展和受人們對經(jīng)濟日益國際化趨勢的認同,智能建筑必將呈現(xiàn)出新的態(tài)勢,這種態(tài)勢體現(xiàn)在進行系統(tǒng)集成的同時,考慮建筑物的異構(gòu)性、分布性、動態(tài)性和碎片性等因素的影響下,應(yīng)充分體現(xiàn)系統(tǒng)的分布化、綜合化、動態(tài)化和智能化,這是建筑智能化進程中一個必須重視的戰(zhàn)略性問題。另外,任何工程對方案的考核是至關(guān)重要的,就智能大廈而言,對方案的考核是一個不容忽視的問題,所以對設(shè)計方案的前期仿真很有必要。
1.一體集成的分布化
智能大廈的系統(tǒng)一體化集成實質(zhì)上是建立在系統(tǒng)集成、功能集成、網(wǎng)絡(luò)集成和軟件界面集成的多種集成的基礎(chǔ)上的一門高新技術(shù)。智能一體化集成化的本質(zhì)是計算機網(wǎng)絡(luò)的管理。傳統(tǒng)的集成式網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)難以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模日益擴大、網(wǎng)絡(luò)元素日益復(fù)雜的樓宇智能化要求,需要引入分布式管理方法。
分布式管理就是將管理的功能合理地分布于多個管理實體,以便有效、及時地對網(wǎng)絡(luò)資源進行監(jiān)視、約束和控制,提高響應(yīng)效率和擴展功能,更好地實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理目標(biāo)。一個實際的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),可以根據(jù)管理的需要,按照地域、功能子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)等定義相對獨立的管理域并選定其管理者;各管理域通過管理者的交互實現(xiàn)全局管理目標(biāo)。管理者之間的交互有兩種結(jié)構(gòu):層次的和全分布的。層次結(jié)構(gòu)是通過上層管理者與下層管理者的交互來完成各管理域的管理者之間的協(xié)調(diào)。全分布式結(jié)構(gòu)是一種對等結(jié)構(gòu),采用該方式的管理者之間能直接對等通信。一個實際的應(yīng)用系統(tǒng),管理的分布化的過程就是將管理應(yīng)用功能由集中式客戶機/服務(wù)器(Client/Server)模式轉(zhuǎn)移到分布式計算平臺的過程。分布式計算平臺的目標(biāo)是實現(xiàn)跨平臺資源的透明互操作和協(xié)同計算。
當(dāng)前支持分布式計算主要有兩類環(huán)境:基于過程的分布式計算和面向?qū)ο蟮姆植际接嬎恪D壳暗闹髁魇呛笠活悺H缁贑ORBA(CommonObject Request Broker Architecture,公共對象請求體系結(jié)構(gòu))和Java的計算,它們采用面向?qū)ο蟮募夹g(shù),提供對象式的應(yīng)用編程接口,主要是針對重用和異構(gòu)環(huán)境下的操作問題,這對相對龐大和復(fù)雜的智能大廈系統(tǒng)是非常適用的,目前CORBA技術(shù)已引起業(yè)界的關(guān)注和重視[5]。CORBA是一個開放式跨平臺的、語言獨立的分布式標(biāo)準(zhǔn),它引入的概念屏蔽了下層的網(wǎng)絡(luò)傳輸,利用面向?qū)ο蟾拍睿瑢崿F(xiàn)分布式應(yīng)用軟件的可重用性和可擴展性,既大大簡化了分布式應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)和維護,又便于異構(gòu)環(huán)境下的集成,具有更高的可用性和可靠性的優(yōu)點。目前遵從CORBA規(guī)范的產(chǎn)品主要有Inprise公司的VisiBroker,IONA公司的Orbix,Digital公司的ObjectBroker,IBM公司的Component Broker等,將基于面向?qū)ο蟮姆植际接嬎慵夹g(shù)引入智能建筑是順應(yīng)技術(shù)潮流的,同時它應(yīng)是甲乙類智能建筑的技術(shù)要求。
另外,分布式管理系統(tǒng)更容易實現(xiàn)大廈的智能化,不僅能實現(xiàn)管理的并行性和分布性,而且具有對管理活動的全過程進行多目標(biāo)、多因素、多階段、多層次的協(xié)調(diào),實現(xiàn)管理系統(tǒng)的整體協(xié)調(diào)和全局優(yōu)化。
2.一體集成的綜合化
網(wǎng)絡(luò)是建筑物智能化的基礎(chǔ),系統(tǒng)一體化是以網(wǎng)絡(luò)為支撐的,網(wǎng)絡(luò)信息來源于不同實體,隨著智能建筑的不斷深化,被管理的對象趨于復(fù)雜化,復(fù)雜化的因素主要有:被管理的對象趨于復(fù)雜化,復(fù)雜化的因素主要有:被管理的數(shù)量、對象的種類、組織的異構(gòu)性、物理分布、參與組織的單元的數(shù)量、服務(wù)綜合的程度等,這時,由傳統(tǒng)的相對單一的網(wǎng)絡(luò)管理擴展為基于分布化的網(wǎng)絡(luò)綜合管理是環(huán)境的必然要求。
環(huán)境是系統(tǒng)存在、變化、發(fā)展的外部條件;系統(tǒng)與環(huán)境相互作用、相互影響,進行信息、能量或物質(zhì)的交換。
綜合管理是指確保系統(tǒng)的所有資源根據(jù)其目的而有效運營的所有手段,它是系統(tǒng)與環(huán)境相統(tǒng)一的產(chǎn)物。有關(guān)綜合管理的平臺也在不斷涌現(xiàn)和改進,如基于事件(event)的驅(qū)動輪詢方案,基于CORBA平臺的方案。論文大全。
3.一體集成的動態(tài)性
事物的發(fā)展是m相對穩(wěn)定的,在相對穩(wěn)定的情況下,隨著環(huán)境的需要仍在不斷的發(fā)展和完善。智能建筑系統(tǒng)一體化集成的動態(tài)性是基于分布式的管理系統(tǒng),也只有分布式的管理系統(tǒng)才能更好地實現(xiàn)其動態(tài)化。
動態(tài)化有兩個含義:其一是故障的檢測與動態(tài)重組恢復(fù);其二是系統(tǒng)具有可擴展性。分布式系統(tǒng)具有故障診斷軟件包,采用互查技術(shù)來檢測系統(tǒng)發(fā)生故障的部位,并進行處理,動態(tài)地分配或重組系統(tǒng),使系統(tǒng)工作于可靠狀態(tài)。分布式系統(tǒng)采用并行處理技術(shù),可滿足智能大廈分階段建筑使用的要求,邊組織,邊開通,從而減少了一次性開通的難度和避免了一次性投資的方式。另外分布式系統(tǒng)的硬件和軟件都是模塊化的,模塊的連接嵌入比較方便,能夠很好地配合日益擴大的系統(tǒng)需求,便于提高和完善系統(tǒng)的性能,保障了系統(tǒng)的動態(tài)先進性。系統(tǒng)的動態(tài)化要求使用動態(tài)的管理策略,由于Java和CORBA的迅速發(fā)展,動態(tài)管理技術(shù)也在日趨成熟。
4.前期仿真
智能大廈的建設(shè)除了要達到預(yù)期的目標(biāo),即提供安全、舒適、快捷的優(yōu)質(zhì)服務(wù),建立先進、科學(xué)的綜合管理機制,節(jié)省能源和降低成本,還要達到系統(tǒng)的優(yōu)化配置以減少投資。這就需要在工程實施前對系統(tǒng)設(shè)計的基本要求和功能進行考核,以便查漏補缺和修正。論文大全。另外,因為智能大廈的網(wǎng)絡(luò)集成不同于研究試驗網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可靠性、開放性等要素對大廈的智能化管理和提高運行效率具有十分重要的意義,所以,對智能大廈的前期仿真就顯得不僅十分必要而且十分重要。
由美國的Cleve和Moler博士在1980年前后創(chuàng)立的、正在蓬勃發(fā)展的Matlab為系統(tǒng)的動態(tài)仿真提供了良好的環(huán)境。Matlab的家族成員之一的Simulink為系統(tǒng)的仿真更是提供了極大的方便,綜合其它軟件的使用可以使該軟件在智能建筑的CAD中發(fā)揮更大的作用;此軟件也能為其它軟件提供良好的接口,便于SynchroHome等智能化集成系統(tǒng)軟件的調(diào)用。論文大全。該軟件有兩個明顯的功能;連接與仿真。首先利用鼠標(biāo)在模型窗口上畫出所需的系統(tǒng)模型。然后利用軟件提供的功能對系統(tǒng)直接進行仿真,在系統(tǒng)的任何節(jié)點上可以輸出波形,從而更好地監(jiān)控系統(tǒng)的工作過程,并實時地對系統(tǒng)模型進行修改以達到預(yù)期目的。這種思想和方法適合于智能大廈一體化集成的仿真與分析,相信基于Simulink的仿真技術(shù)必將在智能建筑的CAD中打開一個嶄新的局面。
5.結(jié)論
隨著智能電網(wǎng)、綠色能源席卷全球,電力行業(yè)迎來了蓬勃發(fā)展的新時期,電力不但要信息化還要智能化,電力企業(yè)將需要大量高水平的既精通信息技術(shù)又有電力專業(yè)背景的人才,這給電力大學(xué)計算機專業(yè)人才培養(yǎng)帶來機會和挑戰(zhàn)。結(jié)合電力大學(xué)的大電力特色,為培養(yǎng)智能電網(wǎng)急需的高素質(zhì)復(fù)合型人才,開展計算機專業(yè)電力特色教學(xué)模式的研究和實踐具有重要的意義。為了培養(yǎng)智能電網(wǎng)急需的信息人才,需要開展計算機專業(yè)的電力特色教學(xué),首先要開設(shè)“電力信息化”課程。
一、我國電力信息化現(xiàn)狀及智能電網(wǎng)的目標(biāo)
電力信息化是指計算機、通訊等信息技術(shù)在電力工業(yè)各個環(huán)節(jié)應(yīng)用全過程的統(tǒng)稱。我國當(dāng)今電力信息化現(xiàn)狀是實施電力工業(yè)生產(chǎn)過程各個環(huán)節(jié)的信息化,包括電力工業(yè)規(guī)劃、設(shè)計、施工、發(fā)電生產(chǎn)、輸電、變電、配電、用電、電網(wǎng)調(diào)度、供電營銷、物資及管理等各個環(huán)節(jié)。由此可見,信息技術(shù)是電力信息化的基礎(chǔ),各類電力資源的開發(fā)和利用是電力信息化的核心。提高電力企業(yè)的經(jīng)營決策水平和經(jīng)濟效益是電力信息化的宗旨。智能電網(wǎng)將使電力信息化從數(shù)字化向智能化發(fā)展。智能電網(wǎng)是電力信息化的延續(xù)和飛躍。智能電網(wǎng)是飛速發(fā)展的信息技術(shù)與新能源變革融合在一起的產(chǎn)物。中國的智能電網(wǎng)目標(biāo)是分三個階段推進:2009年至2010年為規(guī)劃試點階段,重點開展“堅強智能電網(wǎng)”發(fā)展規(guī)劃工作,制定技術(shù)和管理標(biāo)準(zhǔn),開展關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和設(shè)備研制及各環(huán)節(jié)試點工作;2011年至2015年為全面建設(shè)階段,加快特高壓電網(wǎng)和城鄉(xiāng)配電網(wǎng)建設(shè),初步形成智能電網(wǎng)運行控制和互動服務(wù)體系,關(guān)鍵技術(shù)、裝備實現(xiàn)重大突破和廣泛應(yīng)用并自主可控;2016年至2020年為引領(lǐng)提升階段,全面建成統(tǒng)一的“堅強智能電網(wǎng)”,技術(shù)和裝備全面達到國際先進水平。
通過分析我國電力信息化現(xiàn)狀及智能電網(wǎng)的目標(biāo)可見,各國探索智能電網(wǎng)建設(shè)的先行策略是信息技術(shù)應(yīng)用。為實現(xiàn)智能電網(wǎng)的戰(zhàn)略目標(biāo),電力企業(yè)將需要大量高水平的既精通信息技術(shù)又懂電力信息化業(yè)務(wù)的復(fù)合型人才,因此,對計算機專業(yè)學(xué)生開展電力特色教學(xué)是非常必要的。
二、電力大學(xué)計算機專業(yè)電力特色教學(xué)模式
面對電力行業(yè)信息化飛速發(fā)展的形勢,特別是智能電網(wǎng)席卷全球,電力大學(xué)計算機專業(yè)的教學(xué)模式在保有原有優(yōu)勢的基礎(chǔ)上創(chuàng)建特色,開展以計算機技術(shù)為主、電力專業(yè)背景為輔的特色教學(xué)模式。2010年學(xué)校設(shè)立了計算機專業(yè)電力特色教學(xué)模式研究和實踐的教改項目,以實現(xiàn)計算機專業(yè)的電力特色及工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)。電力特色教學(xué)重點要放在計算機技術(shù)和電力專業(yè)交叉點上,電力特色教學(xué)的先行策略是由電力信息化這門課程承擔(dān)此重任。2010年學(xué)校將電力信息化課程列入433門核心課程中。修改后的2008版教學(xué)大綱中電力信息化這門課程是計算機專業(yè)學(xué)生的必修課程,這不但要求電力信息化這門課程的內(nèi)容不斷優(yōu)化,同時也要求對電力信息化課程的教學(xué)進行改革。
電力大學(xué)計算機專業(yè)電力特色教學(xué)模式的后行策略是在電力信息化這門課程改革和研究的基礎(chǔ)上進行課程群建設(shè),開設(shè)代表計算機技術(shù)和電力專業(yè)最新技術(shù)交叉點的“電力云平臺”、“電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)”等課程,并將“電力信息化”、“電力云平臺”及“電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)”三門課程納入到一個課程群來建設(shè)。可見電力大學(xué)亟待探索并建立適合計算機專業(yè)的電力特色及工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)模式。
三、電力信息化課程特點與教學(xué)現(xiàn)狀分析
1.電力信息化課程的特點
電力信息化這門課程具有如下特點:
(1)涉及面廣。電力信息化這門課程內(nèi)容涵蓋電力工業(yè)生產(chǎn)發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、電網(wǎng)調(diào)度等全過程的信息化與智能化。課程內(nèi)容包括發(fā)電企業(yè)的信息化與智能化、變電站的信息化與智能化、電力調(diào)度中心信息化與智能化、配用電生產(chǎn)管理信息化和智能化、電力信息安全技術(shù)及物聯(lián)網(wǎng)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用等。
(2)技術(shù)先進前沿。電力信息化這門課程內(nèi)容涵蓋當(dāng)今信息和電力領(lǐng)域的前沿技術(shù)、熱點技術(shù)。如在講解變電站的信息化與智能化這部分內(nèi)容時要詳細分析電力領(lǐng)域的熱點技術(shù)IEC61850。在講解電力調(diào)度中心信息化與智能化這部分內(nèi)容時要詳細分析信息領(lǐng)域的熱點技術(shù)SOA和電力領(lǐng)域的熱點技術(shù)CIM及其在電力調(diào)度的應(yīng)用。在講解物聯(lián)網(wǎng)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用這部分內(nèi)容時要詳細分析當(dāng)今信息和電力領(lǐng)域的前沿技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)、智能電網(wǎng)及云平臺。
(3)與電力行業(yè)實際工程緊密結(jié)合。在講解課程的各部分內(nèi)容時緊密結(jié)合實際工程。如在講解發(fā)電企業(yè)的信息化與智能化這部分內(nèi)容時緊密結(jié)合發(fā)電企業(yè)的實際工程,如水電站廠級監(jiān)控系統(tǒng)、火電站的DCS系統(tǒng)、發(fā)電廠?SIS系統(tǒng)、發(fā)電廠智能管理信息系統(tǒng)等。
(4)多學(xué)科的交叉。電力信息化課程是計算機技術(shù)、通訊技術(shù)、控制技術(shù)、電力系統(tǒng)背景知識的融合與交叉。在講解課程的各部分內(nèi)容時處處是多學(xué)科的交叉,如在水電站廠級監(jiān)控系統(tǒng)中涉及計算機的網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù),涉及控制領(lǐng)域的PLC技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù),涉及水力發(fā)電特性專業(yè)背景知識等。
(5)電力信息化課程的教學(xué)內(nèi)容是動態(tài)的,是與時俱進的,隨著電力信息化和智能化的發(fā)展而不斷地補充新內(nèi)容,沒有現(xiàn)成的教材。當(dāng)今世界電力信息化和智能化發(fā)展非常迅速,如國家電網(wǎng)公司已經(jīng)開展廣域全景分布式一體化的電網(wǎng)智能調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)研制。在講解電力調(diào)度中心信息化與智能化這部分內(nèi)容時就必須補充這部分新技術(shù)。
2.電力信息化課程教學(xué)現(xiàn)狀分析
(1)沒有現(xiàn)成的教材,課程難度大,師資緊缺。從上述分析的電力信息化這門課程的特點可見,要求老師具備豐富的知識儲備及電力工程經(jīng)驗。
(2)課程內(nèi)容與電力實際緊密結(jié)合,學(xué)生沒有現(xiàn)場工程概念,又是多學(xué)科的交叉,學(xué)生感覺課程難度大且抽象,學(xué)習(xí)興趣不足。很多學(xué)生很想學(xué)好這門課,但他們中只了解信息技術(shù),沒有其他學(xué)科技術(shù)知識的積累。本課程開設(shè)在大三的第六學(xué)期,很多學(xué)生感覺困難后就放棄了,準(zhǔn)備考研復(fù)習(xí)。
四、電力信息化教學(xué)改革的思想和方法
電力信息化這門課程是綜合應(yīng)用課程,教學(xué)思想和方法的改革是必要的,具體措施如下:
1.組建一支優(yōu)秀的教學(xué)團隊
通過引進發(fā)掘培養(yǎng)人才,組建一支優(yōu)秀的教學(xué)團隊。吸納不同學(xué)科的擁有前沿的信息技術(shù)、豐富的電力背景和工程經(jīng)驗的老師進入團隊,可以根據(jù)老師的特長安排講解相應(yīng)的章節(jié)。電力信息化這門課程可由若干老師共同完成。由于國內(nèi)市場幾乎沒有相關(guān)專著和教材,已經(jīng)組織講課團隊老師撰寫并出版電力信息化教材。教材包含當(dāng)今電力信息化和智能化最新技術(shù)并提供老師們的最新研究成果。該團隊的老師需要及時了解電力行業(yè)的信息化和智能化最新動態(tài)的最新技術(shù)。除了合作項目途徑外,老師要利用一切機會參加合作、進修和交流。通過團隊的力量來解決沒有現(xiàn)成的教材、課程難度大的問題。
2.補充課程中需要的其他學(xué)科知識
鑒于計算機專業(yè)學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)比較單一,在學(xué)習(xí)電力信息化課程時先為學(xué)生補充必需的計算機控制與通訊基礎(chǔ)技術(shù)知識,包括計算機控制通道接口技術(shù)、PLC技術(shù)、串行通訊技術(shù)、現(xiàn)場總線技術(shù)及工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)等。在學(xué)習(xí)電力信息化的具體相關(guān)內(nèi)容時為學(xué)生鋪墊必需的電力背景知識和工程背景內(nèi)容,如講解水電站廠級監(jiān)控系統(tǒng)時要先補充水力發(fā)電廠相關(guān)內(nèi)容。通過利用一定的學(xué)時補充課程中需要的其他學(xué)科知識來降低學(xué)生課程學(xué)習(xí)的難度,使學(xué)生能快速全面地了解并掌握電力信息化技術(shù)。
3.新技術(shù)、新理念的引入
由于沒有現(xiàn)場工程概念,學(xué)生在學(xué)習(xí)電力信息化課程時會感覺抽象、難以理解,老師有必要與時俱進地將新的技術(shù)和理念引入課堂中。例如可以引入當(dāng)今電力行業(yè)流行的先進仿真培訓(xùn)軟件,比如三維變電站仿真培訓(xùn)軟件,讓學(xué)生在軟件上仿真漫游變電站并模擬各種操作。通過仿真軟件讓學(xué)生模擬接觸電力工業(yè)現(xiàn)場,建立對電力工業(yè)現(xiàn)場的感性認識,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
為了加強學(xué)生課后鞏固教學(xué)環(huán)節(jié),幫助學(xué)生消化和應(yīng)用所學(xué)知識,可以將新的理念引入課堂中。借鑒西方本科教學(xué)及我國研究生培養(yǎng)的經(jīng)驗,本課程課后作業(yè)鞏固環(huán)節(jié)可以嘗試不同于常規(guī)計算機專業(yè)課程的方法。本課程要求學(xué)生在課后查閱大量的文獻資料。每章的作業(yè)是查閱與本章相關(guān)的文獻資料并撰寫提交小論文,期末每個學(xué)生制作PPT文件并開展討論。
在學(xué)生課后鞏固教學(xué)環(huán)節(jié)中老師起著重要的引導(dǎo)作用。指導(dǎo)本科學(xué)生查閱相關(guān)文獻資料時,首先要教會學(xué)生如何在海量信息中查找到需要的優(yōu)秀文獻,如何充分利用校圖書館提供的優(yōu)質(zhì)庫資源,然后指導(dǎo)學(xué)生如何讀文獻,如何寫小論文。要求學(xué)生在每章節(jié)后閱讀15篇以上相關(guān)文獻資料并提交小論文。教師要認真批閱學(xué)生的小論文,總結(jié)學(xué)生容易出現(xiàn)的普遍性問題,在下次寫小論文時提醒學(xué)生注意。
4.實施案例教學(xué)
中圖分類號:TB381 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:
一.前言
智能樓宇(Intelligent Building)目前的提法很多,日本、美國、歐洲、新加坡等國家。以及國際智能工程學(xué)會的提法都不盡相同。我國與日本的情況比較相近.日本機電工業(yè)協(xié)會樓宇智能化分會把智能化樓宇定義為:綜合計算機、信息通信等方面的最先進技術(shù),使建筑物內(nèi)的電力、空調(diào)、照明、防災(zāi)、防盜、運輸設(shè)備等協(xié)調(diào)性的工作。實現(xiàn)建筑物自動化(BA)、通信自動化(CA)和辦公自動化(OA),將這三種功能結(jié)合起來的建筑,就是智能化樓宇。
二.智能化樓宇安防自動監(jiān)控報警系統(tǒng)的必要性
1.隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展.新觀念和新技術(shù)不斷更新.這些將對智能化樓宇的發(fā)展有了更高和更新的要求.也要求在智能樓宇的建設(shè)中要不斷地增加新的目標(biāo)和功能。樓字自動化系統(tǒng)也叫建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)(BuidingAutomationSystem,BAS),是智能樓宇建筑不可缺少的一部分,其任務(wù)是對建筑物內(nèi)的能源使用、環(huán)境及安全設(shè)施進行監(jiān)測、控制.以提供一個既安全可靠、節(jié)約能源、舒適宜人的工作或居住環(huán)境。
2.特別是隨著我國國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展,安防系統(tǒng)的相對滯后已經(jīng)嚴(yán)重阻礙了我國國民經(jīng)濟的發(fā)展。伴隨著我國各個行業(yè)的智能樓宇化。這種矛盾越來越突出嘲。因此,強調(diào)把安防自動報警系統(tǒng)納入到建筑智能化樓宇系統(tǒng)中、提高樓宇自動化水平,迎合當(dāng)前通過樓宇自控技術(shù)實現(xiàn)更多、更高要求的需要。是符合世界發(fā)展潮流的.也是當(dāng)前發(fā)展的緊迫問題。
3.本研究的安防自動監(jiān)控報警系統(tǒng)應(yīng)用了現(xiàn)代化的控制部件與設(shè)備,查詢了人們無法實時檢查的環(huán)境.將樓宇建筑物中的重要場景傳輸?shù)揭粋€或多個監(jiān)控系統(tǒng)并顯示。使在無人值守的各類情況下及時觀察、了解災(zāi)情、監(jiān)控盜情、記錄竊情與相關(guān)的暴力犯罪行為。它可以通過遙控攝像機及其輔助設(shè)備(鏡頭、云臺、門禁、防盜探頭等)直接觀看被監(jiān)視場所的情況。同時,監(jiān)控系統(tǒng)還可以與消防報警等其他安全技術(shù)防范體系聯(lián)動運行,使防范能力更加強大。該監(jiān)控系統(tǒng)的另一個特點是可以把被監(jiān)視場所的圖像及聲音全部或部分地記錄下來,為日后對某些事件的處理及分析提供了方便條件及重要依據(jù)。
三.自動監(jiān)控報警系統(tǒng)組成介紹
1.系統(tǒng)的組成
系統(tǒng)主要由前端信息采集系統(tǒng)、信息傳輸控制系統(tǒng)、遠程拓展系統(tǒng)信息管理系統(tǒng)和自動報警系統(tǒng)組成,如圖l所示。
圖一 控制中心設(shè)計原理框圖
(一)前端信息采集系統(tǒng):主要由圖像信息采集和探頭信息采集兩部分組成。圖像信息采集部分是監(jiān)控系統(tǒng)的主要部分,是整個系統(tǒng)的“眼睛”.它把監(jiān)視的內(nèi)容變?yōu)閳D像信號傳送到控制中心的監(jiān)視器上顯示并實時存儲。探頭信息采集通過各種監(jiān)控探頭(如紅外線防盜探頭、消防探頭、門禁探頭等1實時監(jiān)控各個探頭信息點的實時狀態(tài),通過信息傳輸控制系統(tǒng)送達信息管理系統(tǒng)判斷處理。包括攝像機、鏡頭、云臺、智能球形攝像機探頭、紅外探頭.玻璃破碎感知器或門磁開關(guān)等。
(二)信息傳輸控制系統(tǒng):主要傳輸前端各信息監(jiān)視點的實時狀態(tài)信息.并對所采集系統(tǒng)中各數(shù)據(jù)采集點控制,包括傳輸線纜、光纖傳輸、同軸電纜傳輸、網(wǎng)線傳輸、無線傳輸。
(三)遠程拓展系統(tǒng):包括IP監(jiān)控、遠程監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、視頻會議等技術(shù)交流。
(四)信息管理系統(tǒng):負責(zé)處理由前端監(jiān)視攝像采集系統(tǒng)采集的信息數(shù)據(jù)。通過信息管理系統(tǒng),將傳送過來的圖像信息顯示在監(jiān)視器上,記錄所有的圖像及監(jiān)控信息。計算并生成對所采集監(jiān)控信息的信息處理結(jié)果,受理臺顯示發(fā)生警情的用戶的相關(guān)信息。系統(tǒng)包括dvr硬盤錄像系統(tǒng)、視頻矩陣、畫面處理器、切換器、分配器、報警主機。
(五)自動報警系統(tǒng):對信息管理系統(tǒng)得出的警報事件.將需要處警的報警事件轉(zhuǎn)發(fā)到1 10指揮中心或有關(guān)的處警單位。
2.設(shè)備配置
(一)控制中心需對前端監(jiān)控探頭等進行實時監(jiān)控和記錄。考慮到監(jiān)控效果要求比較高、圖像質(zhì)量要求清晰穩(wěn)定,控制中心采用3臺全實時(回放、監(jiān)視都是25幀,秒)的16路的嵌入式硬盤錄像機進行實時監(jiān)控、錄像,嵌入式硬盤錄像機是完全脫離PC平臺設(shè)計的,徹底杜絕了病毒的入侵,啟動迅速、性能穩(wěn)定,系統(tǒng)參數(shù)及程序在斷電時也不會丟失。
(二)硬盤錄像機本身不帶硬盤,為了能夠保存一段時間內(nèi)的錄像資料.至少需給每一臺硬盤主機配備2塊500G硬盤(硬盤占用空間按0.15G/小時/路來計算)。
(三)可以自選配備l臺音視頻矩陣,由至少8臺監(jiān)視器組成電視墻.可以多點監(jiān)控、指定監(jiān)視器監(jiān)控等。嵌入式硬盤錄像機的輸出信號首先輸入到視頻矩陣,然后通過視頻矩陣輸出到監(jiān)控電視墻上。
(四)要實現(xiàn)同一時間硬盤錄像機的錄像功能和電視墻的監(jiān)視功能。需將輸入信號一分為二.選配音視頻分配器4臺。
(五)為了實現(xiàn)視頻控制矩陣、主控計算機能夠并行控制前端的攝像頭和云臺.需要一個系統(tǒng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器(BL—D322C)。
(六)考慮到多個用戶同時訪問網(wǎng)絡(luò)將帶來流量瓶頸等問題,使用視頻服務(wù)器來進行中轉(zhuǎn)。讓視頻服務(wù)器提供強大的負載能力。
3.報警功能
報警功能包括:防盜防火防燃氣泄漏;遠程監(jiān)聽、布防與撤防;10秒鐘錄音及緊急求助;切斷通話,優(yōu)先報警;后備電源可達24小時等。一旦住宅辦公室、倉庫或機房等有人非法進入。以及有其他緊急求救時,通過探測器的感應(yīng),系統(tǒng)會自動撥通事先設(shè)定的報警電話,用事先錄入的語言報告發(fā)警地點和名稱、電話號碼等警情信息(見圖2)。防盜防入侵報警系統(tǒng)一般由報警主機及報警探頭組成.而探頭分為紅外、微波雙探測器及閃光報警器等。
圖二 報警中心設(shè)計原理圖
4.實現(xiàn)過程
警報接收與處理主機也稱為防盜主機.是報警探頭的中樞.負責(zé)接收報警信號、控制延遲時間、驅(qū)動報警輸出等工作嗍。將某區(qū)域內(nèi)的所有防盜防侵入傳感器組合在一起.形成一個防盜管區(qū),一旦發(fā)生報警就可在防盜主機上一目了然地反映出區(qū)域所在。防盜主機目前以多回路分區(qū)防護為主流。優(yōu)越的系統(tǒng)更可顯示出警報來源是該區(qū)域內(nèi)的哪一個報警傳感器及所在
位置。以便采取相應(yīng)的接警對策。現(xiàn)代的防盜主機都采用微處理器控制,內(nèi)有只讀存儲器和數(shù)碼顯示裝置,普遍夠編程并有較高的智能,主要表現(xiàn)為:
(一)以聲光方式顯示報警,以人工或延時方式解除報警:
(二)對所連接的防盜防侵入傳感器,可根據(jù)需要而設(shè)置成布防狀態(tài)或撤防狀態(tài).也可用程序編寫控制方式和防區(qū)回路性能:
(三)可接多組密碼鍵盤,可設(shè)置多個擁護密碼,以進行保密防竊:
(四)遇有警報時,其報警信號可以經(jīng)由通信線路。以自動或人工干預(yù)方式向上級部門和保安公司轉(zhuǎn)發(fā).以快速溝通信息或組網(wǎng):
(五)可程序設(shè)置報警連動動作,即遇有報警時,防盜主機的編程輸出端可通過繼電器接點閉合執(zhí)行相應(yīng)的動作。
(六)電話撥號器同警號、警燈一樣,都是報警輸出設(shè)備。可通過電話線把事先錄好的聲音信息傳輸給某個人或某個單位。
四.結(jié)束語
智能化樓宇安防自動監(jiān)控報警系統(tǒng)對于樓宇的安全十分重要,因此對于這方面的研究具有重要的意義和價值。
參考文獻:
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