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智能化論文范文1
關鍵詞:智能化住宅安全網關寬帶
引言
幾年前一些經濟比較發達的國家提出了“智能住宅”的概念,住宅智能化是智能家居先導,智能家居是住宅智能化的核心。那么達到一個什么樣的標準才可以稱之為智能化家庭呢?智能化家庭與智能大廈的概念與定義一樣,至今尚沒有取得一致的認同。美國電子工業協會于1988年編制了第一個適用于家庭住宅的電氣設計標準,即:《家庭自動化系統與通訊標準》,也有稱之為家庭總線系統標準(HBS);我國也從1997年初開始制定《小康住宅電氣設計(標準)導則》(討論稿)。在“導則”中規定了小康住宅小區電氣設計總體上應滿足以下的要求:高度的安全性;舒適的生活環境;便利的通訊方式;綜合的信息服務;家庭智能化系統。同時也對小康住宅與小區建設在安全防范、家庭設備自動化和通訊與網絡配置等方面提出了各方面的設計標準。最近國家建設部住宅產業化辦公室提出了關于住宅小區智能化的基本概念,即:“住宅小區智能化是利用4C(即計算機、通訊與網絡、自控、IC卡)技術,通過有效的傳輸網絡,將多元信息服務與管理、物業管理與安防、住宅智能化系統集成,為住宅小區的服務與管理提供高技術的智能化手段,以期實現快捷高效的超值服務與管理,提供安全舒適的家居環境”。
一、智能化住宅的概念及內涵
到底什么樣的住宅才是智能化住宅(SmartHome)?美國麻省理工學院將智能化住宅界定為具有適應性、預測性的智能服務系統,其實現目標是將家庭中各種與信息有關的通訊設備、家用電器和家庭保安裝置通過家庭總線技術連接到一個家庭智能化系統上,進行集中的或異地的監視、控制和家庭事務管理,并保持這些家庭設施與住宅環境的和諧與協調。其具體內涵包括以下幾個方面:
1、安全設施
從2003年10月開始實施的《北京市住宅區及住宅安全防范設施建設和使用管理辦法》規定,今后新建、改建、擴建住宅區及居民住宅,均應將安全技術防范設施建設納入整體規劃及設計之中,新建、改建、擴建住宅區及住宅工程竣工后,配套建設的安全防范設施工程經驗收合格后,方可投入使用。家庭中的安全防范系統除入侵報警外,還有電視監控裝置,但因使用者水平差異較大,故一般不宜太復雜,也可自行設計組裝,以符合自己的個性需求。
2、家庭網關
家庭網關具備兩個主要功能:一是作為外部接入網連接到家庭內部、同時將家庭內部網絡連接到外部的一種物理接口;二是使住宅內用戶可以獲得各種家庭服務的平臺。家庭網關能使有不同網絡協定的設備互相溝通,因此家庭網關可以匯總外部各種不同渠道傳來的信息,轉換之后再連接到家中的PC機,未來還可連接到電視機。家庭網絡的通信功能主要在物理層和鏈路層進行,除此之外,它還需要操作系統來解釋信息并與應用程序接口。
3、寬帶接入—網絡的延伸
寬帶接入網指的是本地交換機與用戶端設備之間的傳輸系統,它可以部分或全部代替傳統的用戶本地線路網。寬帶接入網包含有用戶線傳輸系統、復用設備、數字交叉連接設備和用戶/網絡接口設備。為了能在網絡中傳輸圖像和多媒體,則需要更高的帶寬。寬帶接入網實現方案目前主要有用ADSL直接入戶、有線電視系統光纖進入小區等。待未來條件許可時,最終可像日本和德國一樣,實現光纖直接到戶FTTH。
4、陽光體系
也稱為被動式太陽能住宅,其保溫層厚度達到30cm以上,設有熱存儲器,設計有多功能的太陽能利用體系,被動地接收陽光的照射,獲得的熱量存于屋頂、地板和墻中,能加熱或冷卻室內空氣、溫暖地面,還能提供熱水。這種被動式的太陽能系統與整個住宅合為一體,可以提供全年的室內氣候調節,從而能得到最佳效益使用方便,有益于環境的可持續發展。
5、健康環保
用健康的價值觀來建設健康舒適的居住環境,要重新審視自己的住宅行為,健康的住宅不僅追求山、水、土、石、綠地、陽光、空氣等自然要素,還要滿足居住者生理和心理的需求。
6、數字娛樂中心
數字電視和數字機頂盒的推出將使人們能夠欣賞到豐富多彩的高清晰畫質節目,除了在傳統模擬電視機上加裝機頂盒可以收看數字電視節目外,更可取的是使用液晶和等離子等高清晰數字電視裝置。使用硬盤錄放像機可直接將節目內容存入硬盤之中,在播放時也是直接從硬盤讀取資料,近期還推出了帶刻錄盤功能的硬盤錄放像機,可以用作備份或保存。如果在家中安裝一臺多媒體服務器,只要在該多媒體服務器上播放,就可以在家中任何有電視機或PC機的地方收看,既可看同一節目,也可看不同的內容,既可在這個房間看DVD,也可在另一個房間聽音樂,各隨其便,互不干涉并實現讓大人和小孩都高興的游戲功能,一臺機器就能符合家庭中每個成員的需要。
二、中國現代智能化住宅在現階段應急需解決的問題
智能建筑和智能家居兩大技術發展日趨成熟,為我國實現住宅智能化奠定了結實和強有力的基礎。然而智能化住宅的信息傳輸系統卻成為智能化住宅發展的瓶頸問題。所謂智能化住宅的信息傳輸系統一般指小區的直控機,房到各住戶之間信息通道和住宅室內的信息傳輸系統。目前一般采用布線、借用電力、電話等銅質導體傳輸或使用無線傳輸方式。
1、網絡布線方面尚未優化。
電話網目前由電話局負責布線到戶,但技術上采用超5類線信道會更方便、規范;有線電視網采用同軸電纜傳輸;小區計算機網絡一般采用以太網。三網信號進入業主住宅后一般先集中到總控房或總控機箱,然后用星形方式到墻上或地上各面板點控制機箱。如果將上述三種網絡綜合在一起,通過光纖分配網傳輸到小區或小區中的樓,然后通過銅纜進入每戶家庭,構成一個綜合的業務網,實現雙向交互式操作。它能給住戶提供計算機數據通信,與互聯網相連,達到信息資源共享。但這種方式,在相當長的時間內,處于停滯不前狀態,這里固然有些是技術上的原因,但主要的還是由于不同的管理部門的行政干預。
2、接口和協議沒有統一
從技術角度,智能住宅并沒有太多難題。但近幾年之內在標準化接口和通訊協議(協議問題,即諸多家電和網絡能夠彼此相容)等方面,不同的技術標準還難以統一。不同技術標準的存在,為智能化住宅的迅速普及留下了很大的障礙。隨著智能化住宅標準化進程的不斷推動,智能化住宅方可得以迅速發展。
3、寬帶接入的的具體問題。
寬帶的主要優點就是高速、持續、穩定、廉價的互聯網接入。家庭寬帶接入后,拓展了家庭生活對智能家居的需求,這可以用網絡家庭一詞來概括。網絡家庭可以方便使用互聯網與了解信息及外界溝通(瀏覽、電子郵件);利用寬帶網與小區物業管理中心連接,享受智能小區的全方位服務;目前國內城市住宅小區寬帶接入技術有多種:XDSL、HFC、光纖以太網、LMDS、寬帶衛星專線接入,每一種都有其特點。雖然,目前及今后一段時間內,幾種互聯網接入方式還會并存;但我們可以看到,寬帶到戶接入技術正以其先進性和經濟性而形成的巨大優勢掃蕩其它窄帶接入技術。當然,采用何種寬帶接入方式,還應該因地制宜。
三、中國現代智能化住宅在發展中應注意的幾個問題
隨著我國經濟的發展和人們生活水平的不斷提高,人們對居住條件的要求有了明顯的變化。20世紀70年代人們關心有無住房,80年代人們關心住房大小,90年代人們關心住房裝修,而21世紀人們關心的是住房智能化問題。中國現代智能化住宅在發展中應當注意以下幾個問題:
1、市場定位問題
“智能化住宅”提供的是商品化住宅產品,是面向社會的個人家庭銷售。智能化住宅與智能大廈相比,其市場化特征更為突出。因此,在項目開發規劃設計之初,市場定位必須準確,向哪些人提供什么檔次的住宅?進而確定提供哪些智能化功能?否則不是功能過剩、就是功能不到位。
2、經濟性問題
智能化論文范文2
(1)施工作業面大。工程面積廣、工作量大、交叉作業多,施工難度較大給施工進度帶來較大影響。(2)設備技術先進、質量要求高,施工方必須精心施工。(3)不同供貨商的設備之間均存在大量線路接口,相對更難的是軟件和通訊協議的對接問題,每個廠家的通訊協議和軟件都不通用,需要施工方有較強的系統集成能力施工時必須嚴格管理、認真檢查(4)施工中會與土建專業、管道專業、消防專業、強電專業、裝修專業形成立體交叉施工態勢,將對施工安全構成安全隱患。
2工程實例
2.1工程概況
本文以某度假村智能化工程為例。本工程需要完成的主要內容包括:視頻監控系統、入侵報警和周界保護系統、電子巡更系統、一卡通系統、綜合布線以及計算機網絡系統、有線電視系統、數字無線對講系統、樓宇控制及智能照明系統、能量計量及分析系統、多媒體會議系統、背景音樂與緊急廣播系統、多媒體信息及LED顯示系統、客房控制系統、溫泉泡池控制系統等弱電工程深化設計及施工,設備材料供應、安裝、現場指導、技術服務、調試、開通、驗收、試運行、培訓及施工管理等所有工作內容,使各系統滿足設計和施工規范的要求,并能使各系統及整個綜合系統工程正常運行。
2.2設計深化階段工作內容
2.2.1總體設計深化根據設計院提供的圖紙、運營公司提出的設計指引,編制完善的總體設計方案。方案內容包括對整個弱電系統的總體功能、系統組成,所達到的目的進行闡述;完善各子系統之間的通信協議、各子系統功能、設備選型、技術參數、系統圖等。2.2.2施工圖深化設計在總體設計的基礎上,根據原有設計圖進行施工圖深化設計,包括圖紙目錄、施工與安裝說明、系統電氣原理圖、系統圖、弱電系統的橋架管線圖、各樓層的設備安裝平面圖、弱電機房和弱電間的設備布置圖、機柜安裝圖、設備安裝詳圖等。2.2.3施工圖的審查總包單位負責組織相關的單位對施工圖審核,組織原設計單位、業主、第三方的審圖機構,以及相關的國家主管部門對施工圖進行審核、審查。
2.3施工階段工作內容
(1)弱電系統設備、材料的采購和供貨。(2)與其他相關施工單位的協調,明確弱電子系統之間的工作界面和接口方式,與其他各個相關的施工單位協調。(3)與設計院、監理、土建、機電安裝、裝修單位的協調。還有很多單位如:空調暖通、園林綠化、消防等基本上復雜的項目和所有專業都有要協調和處理的,另外與外部單位還有常見的:電信、廣電、技防辦等很多單位。(4)制定詳細的施工計劃,督促并檢查各子系統的施工進度。(5)對弱電各系統的施工質量進行檢查、評定,并統一報送監理進行階段驗收;定期進行安全教育,督促檢查本單位的安全施工情況。(6)有關協調會議、施工過程的設計更改、施工質檢的整改。(7)各系統的調試、系統聯調、系統開通試運行等工作,編寫系統調試大綱。
3智能化工程的造價控制
3.1加強施工前計劃
(1)施工前,應充分召集各相關人員對現場進行徹底摸清勘察,深化設計,只有具備非常強的深化設計能力才能做好工程量的核實工作,能提前做相應的技術變更,在設備采購前就能弄準確設備清單。(2)對相關工程量進行科學評估,明確記錄在案,避免開工后出現不必要的施工浪費,而對于部分工程變更需要花費數額大的,須有設計單位、業主代表、監理、施工單位等多方共同確認??茖W預估可能花費較高的工程環節,將其列為重點造價控制對象,努力將控制關口前移,做好事前控制與事后控制。造價工程師在項目實施各個環節應保持全程監控和跟進,精密核算,嚴格管理。
3.2控制設備、材料的費用
工程施工階段需要耗費大量的設備和材料,這一項的費用支出甚至可以占到工程預算總費用的七成以上,因此務必要做好設備材料的物料耗用和采購價格管控,在物料領用上要嚴格登記,嚴把領料關,對于采購價格,應以招投標的形式完成,同規格型號低價中標。
3.3實施合同全過程管理
正常情況下,按照事先預定進行工程的各項施工,能夠在保證工期的情況下合理安排調配各項資源,能夠真實反映費用的合理性并盡量節約資金,避免不必要的趕工期、加班費。通常,如果能夠建立完善的合同,對各種逾期現象作出限定和制約,就能很好地避免此類現象,控制費用增加[3]。而對于一些材料、施工設備,如果合同條款、協議中未對此加以明晰化的規定和管理,就很容易被施工單位鉆孔子,以次充好、以假亂真,不僅大大增加了費用支出,而且還可能給工程質量和壽命帶來不良影響。
3.4工程變更管理
(1)一旦完成智能化工程施工圖,就必須嚴格執行,嚴禁私自加以調整,尤其是調高施工標準,如果確實有必要進行增加造價,就必須經由設計單位、業主代表、監理、施工單位等多方共同碰頭開會確認,從項目的經濟型、技術適用性、工程可靠性等方面進行綜合論證通過后方可實施。(2)非經審批通過不得隨意變更程序。設計變更主要是設計院簽字蓋章認可,業主方及監理方往往是抄送單位。如施工方發現現場情況和圖紙不符合或者圖紙本身出現了遺漏或者業主方的需求發生變化的情況下由施工單位發出的。而對于費用可能較大的變更,首先要明確預算費用,報主管領導審批后方可實施。(3)強化工程量審核。變更過程中出現的各類工程量增加,應由多方共同確認審核,查明核實無誤后簽字認可予以執行。
3.5竣工階段的工程造價管理
(1)健全各類招標文件、合同、預算概算計劃書、工程施工進度表等文件資料的管理,期間保持對施工工程和施工費用的考核管理,明確各項工作是否按照既定文件規劃嚴格執行。(2)工程竣工決算的最主要依據是竣工圖,設計變更單,技術核定單,隱蔽工程驗收單,檢驗批驗收及竣工驗收合格證明等工程施工工程中的證明資料,特別是開口合同及沒有工程量清單的這類合同至關重要。
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智能化論文范文3
智能化技術涵蓋的領域較多,綜合性較強,主要包括控制學、語言學、生物學和信息學等。它是一項研究怎樣讓機器擁有人工智能的技術。人工智能第一次被提出是在二十世紀五十年代,經歷了半個多世紀的發展,人工智能理論和技術都趨于成熟,逐漸形成了一套以計算機為核心涵蓋多個領域跨多個學科的綜合性技術。人工智能是計算機科學的一部分,主要是探討如何讓機器擁有人工智能的問題。智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用主要是通過計算機編程實現的,通過執行設定好的程序,讓計算機處理、分析、回饋信息,在模擬人腦的過程中實現自動化控制。從當前智能化技術在電氣工程自動化控制的應用成果來看,智能化技術極大的促進了電氣工程自動化控制的發展,提高了電氣自動化控制中的效率,降低了人工投入,為電力企業了良好的經濟效益。
2智能化技術的應用優勢
智能化技術在電氣自動化控制應用的原理主要是實現控制的智能化、人性化,減少控制中的失誤,節約人力物力。當前,智能化控制在電氣自動化控制上與傳統控制相比主要有以下優勢:
2.1智能化技術對電氣系統調整更加便捷智能化控制器可以通過魯棒性和響應時間來實現對整個系統的調節和控制,可以有效地提高工作效率,增加自動化控制的精確性。同時,智能化控制器在控制中通過相關數據的改變來實現控制,不需要技術人員的參與,節省了人力,實現遠程操控,為電氣自動化控制帶來了極大便利。
2.2智能化技術提升了控制精密度傳統的控制方式會在控制過程中由于控制對象的復雜性而不能準確掌握控制對象的動態,從而在控制中出現無法預測的客觀因素,因此設計出來的模型因精確性不夠而不能實現很好的控制效果。智能化控制器在控制中不需要建立對象模型,使得不確定性的因素減少,提高了自動化控制的精密度。2.3智能化技術的一致性強在處理不同的數據問題時,輸入不同的數據獲得的結果較為理想,滿足自動化控制的要求??刂茖ο蟮牟煌矔е驴刂菩Ч牟煌刂破鞑]有針對每個控制對象都有控制要求,但控制效果較為理想。同時,部分控制對象的改變也會導致控制效果達不到相關要求,因而在自動化控制設定時,一定要從實際情況出發。在對控制進行評價時,不能對智能化控制盲目否定,要認真找到出問題的具體原因,加以解決。
3智能化技術在電氣自動化控制中的應用
3.1診斷電氣工程中出現的故障電氣工程自動化控制是一個機器系統,在運行中難免會出現故障,智能化技術的運用,往往能夠及時診斷出自動化控制系統出現的故障。變壓器是電氣工程中的重要電氣元件,對整個電力運行起著重要作用,電壓器故障是電氣工程中經常出現的故障,這種故障帶來的影響較大。自動化系統的應用能夠通過變壓器的滲漏油分解氣體進行分體,對變壓器故障作出診斷,對故障位置進行排查,從而協助工作人員做出檢修方案,維護設備的正常運行。智能化技術的運用,大大提升了維修的速度與效率,提升了電力企業的效益。
3.2實現對電氣自動化的智能控制智能技術運用到電氣自動化控制之中,可以實現對電氣系統的遠程控制,工作人員只需在控制室中,就可以通過相關控制器控制系統的運轉。這種操作的無人化、自主化和高效化擴大了智能化控制的發展空間,體現了智能化控制的優越性,使得智能化控制在其他能與能夠進一步發展。
3.3優化電氣工程的設計電氣工程自動化控制是通過對控制元件的編程設計實現的,在設計中,過程繁雜,技術性和專業性要求高,對工作經驗也有相關要求。傳統的設計方式是通過試驗進行設計,這種設計方式在操作上容易出錯,而且效率低,修改起來不方便。在當前技術條件下,電氣自動化控制設計主要通過智能化CAD技術和計算機技術結合來實現,在時間控制上,這種設計能夠最大限度的節約時間,實現高效化設計,同時還可以保證設計的質量和準確性。遺傳算法是優化設計中的重要方式,對電氣自動化控制的設計起到重要作用。
3.4其他應用此外,在電氣工程自動化控制控制中,PLC技術的使用,是智能化控制的重要組成部分。它通過繼電控制器實現對某個工藝流程的控制,繼而協調整個系統的生產。在電力企業中,PLC技術的使用,可以極大提高控制的準確性和可靠性。
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智能變電站電量計量的原理。在智能變電站運行中,電量計量是通過數據單元來完成的,該單元包含較多組成部分,如數據采集裝置、數據處理裝置、采樣計數器等。由于傳統電表的傳感器具有數據映射功能,所以,可以將電子式傳感器中的額定電壓及額定電流進行轉化,形成新的計量類型。
2智能化變電站的電能計量技術的應用
2.1電子式傳感器在電能計量中的應用
隨著供電量不斷增加,配送電設備不斷更新,配送電新技術不斷推廣,傳統的傳感器已經無法滿足現階段智能變電站計量系統技術需求了,需要改進。電子傳感器能夠應用通訊信號,將電子信號轉化成數字信號,從而提高了供電效率。此外,它還具有電壓及電流傳感器,能夠準確的接受用電信息,并且結構簡單,覆蓋范圍廣泛,在智能變電站中發揮著重要作用。另外,電子式傳感器很夠抵抗其它信號干擾,對采集到的信息通過光纖材料傳輸,能有效降低電流或電壓信號在傳輸中出現誤差,從而提高了供電穩定性。電子式傳感器由于具有這些優點,在供電規模不斷擴大的情況下,被廣泛應用到智能變電站供電運行中。
2.2智能電能表在電能計量中的應用
和傳統電能計量表不同之處在于,智能電能表能夠支持兩種信號,如IEC61850-9-1和IEC61850-9-2,在二者的基礎上,再結合變電站運行方式,對電量計信息做及時調整,從而達到高效率供電目的。智能電表所采用的信息傳輸材料是光纖,極大提高了信息傳輸的準確性,這也是智能電表優于普通電表的指標之一。另外,智能變電站中之所以安裝智能電表,在很大程度上出于其優越的性能,如它能夠對各種類型的電能準確計算,如,分時正反向電能、四象限無功電能、功率、電網頻率等組合運行參數。還能夠對流失的電量自動記錄,并儲存在相應設備上。此外,該設備在接入端使用了數字接口,使搜集到的信息自動轉換,并通過光纖傳輸,避免了用電信息在傳輸過程中受到屏蔽,進而影響供電穩定性。另外,智能電能表的優越之處還在于能夠充分利用其它一些外在裝置,如數據處理裝置、數據分析裝置等,所以應用范圍相當廣泛。但需要指出的是,在這些外在裝置安裝時,需要按照相關規定,使智能計量表按照規范化流程運行,才能實現智能變電站的計量系統穩定運行。
2.3合并單元在電能計量中的應用
在智能變電站中,除了智能電表和電子式傳感器,還有合并單元,這三者缺一不可,在智能變電站中發揮著非常重要的作用。智能變電站之所以使用合并單元,是由于在該單元是變電站不可缺少的組成部分,能夠對電氣量進行有效合并,并對其中的數字信息進行初步處理,同時采用一定格式,傳送給電量計量設備。該設備對接受到的信息作進一步細處理,再給予保存,該處理結果的準確與否,直接關系到變電站供電運行穩定性及安全性。合并單元采集用電信息的主要方式有兩種,其一,利用IEC60044-8通訊技術,同時應用內插法及同步法將不同單元給予合并,再實施用電信息采集,從而得到需要的電流或者電壓信息。其二,利用IEC61850-9-1通訊技術,該技術能夠采用同步法,獲取用電信息,進行一定處理,傳送給智能表。由此可知,合并單元在用電信息采集中,對所需要的用電信息進行獲取,不僅提高了供電效率,也提高了供電穩定性,對于滿足變配電設備安全、平穩運行具有重要意義。
3智能化變電站的電能計量糾錯設計
首先,電子式傳感器的糾錯設計。由于電子式傳感器是智能變電站的重要組成部分,所以應加大監測力度,提高計量準確性。目前,對該裝置的糾錯方式為,將測量數據和絕對值相比較,得到檢測誤差,從而實現糾錯效果。具體方式為,以傳統的傳感器作為標準器具,供電數據在二次傳輸中實現自動轉換,形成標準通道,并和合并單元處理的數據相比較,得到電子式傳感器的運行誤差,從而實現了糾錯效果。在實際操作中,標準傳感器發送信號,由校驗儀器接受,再傳送給合并單元,合并單元安裝在電子式傳感器中,之后再通過光纖傳輸,將信號分析處理,從而完成誤差檢查。其次,智能電表糾錯。智能電表通過光纖和電子式傳感器連接,并在物理層面上連接到以太網上。所以,智能電表在檢測時,通常和標準電表連接在一起,連接材料為光纖,當電量數據同時傳輸給這兩個裝置之后,分別計算,然后將智能電表中的信號和標準電表的相比較,從而完成誤差檢測,實現了智能表校驗目的。
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智能化論文范文5
關鍵詞:甲醛人體解剖通風系統變頻調速PLC
1.引言
江西某醫學院新建六層智能化基礎實驗大樓,建筑面積8900m2。其中二樓和三樓各有六間人體解剖實驗室,每間實驗室放置六床升降式解剖臺,供學生上人體解剖課。經過福爾馬林浸泡過的尸體標本放在解剖臺上,對人體的皮膚和眼睛有強烈的刺激作用,影響學習效果。眾所周知,福爾馬林,是化學物品甲醛(CH3OH)的醫學名稱,在醫院是用來浸泡尸體標本的液體。在常溫常壓下,甲醇為無色、透明、易流動、易揮發、可燃的液體,具有與乙醇相似的氣味。醫學專家認為,甲醇是一種慢性中毒藥物,對人體的神經系統和血液系統影響最大,它經消化道、呼吸道或皮膚攝入都會產生毒性反應,甲醇蒸氣能損害人的呼吸道粘膜和視力。甲醇攝入量超過4克就會出現中毒反應,誤服一小杯超過10克就能造成雙目失明,飲入量大造成死亡。我國有關部門規定,空氣中允許甲醇濃度為5mg/m3。
為此,新建的人體解剖實驗室,需要安裝通風設備。簡單的做法,在實驗室面向室外的墻上,安裝機械軸流風機或排風扇,投資少,但是通風效果差。智能化基礎實驗大樓,采用管道集中通風系統。每間人體解剖實驗室的每床解剖臺位置上方設置送風口,送風機通過風管送進新風,壓制甲醇液體向上的揮發;每床解剖臺下方設置抽風口,連接解剖臺,排風機通過風管排出甲醇液體揮發的氣體,形成完整的送風排風系統,循環通風換氣,改善實驗室教學環境。
2.工藝及系統簡介
實驗大樓坐北朝南,二樓、三樓各有朝南三間(21、23、25、31、33、35)和朝北三間(22、24、26、32、34、36)解剖實驗室,依據解剖實驗室的位置和通風管道的走向,二、三樓南北方對應的四間實驗室(例如21、22、31、32)共用一組通風系統,大樓共設三組,每組通風系統由送風和排風兩個子系統組成,送風機電動機18.5kW,排風機電動機22kW,風機和配電室設置在大樓屋面。教學要求每間解剖實驗室都能單獨開停送風機和排風機,排風風量可以調節大?。幻看步馄逝_都能單獨使用風管的送風和排風。
為此,確定通風系統控制的技術性能要求:
(1)1#、3#、5#送風機采用軟啟動器啟動,減少對電動機啟動的沖擊,降低風機啟動的噪音。
(2)2#、3#、6#排風機采用變頻器調速。
(3)1#送風機、2#排風機供21、22、31、32解剖實驗室使用;3#送風機、4#排風機供23、24、33、34解剖實驗室使用;5#送風機、6#排風機供25、26、35、36解剖實驗室使用。2#排風機電氣原理圖見圖1。
(4)每間解剖實驗室設有一個控制箱,均可以啟動停止送風機和排風機。其邏輯關系,以1#送風機、2#排風機供21、22、31、32解剖實驗室為例(以下相同):
21、22、31、32中任意一個解剖實驗室,都可以啟動停止送風機和排風機。排風機由變頻器控制電動機轉速調節風量,設計0~8八檔速度,使用一個解剖實驗室,則上二檔速度;使用二個解剖實驗室,則上四檔速度,反之亦然;當四個解剖實驗室都上課時,變頻器則全速工作。如果速度不合適,各解剖實驗室控制箱還有升速、降速按鈕,每按一次,升一檔速度或降一檔速度,只有四個解剖實驗室全部不用時,送風機和排風機才會停止工作。
實驗室控制箱控制原理圖如圖2所示。
(5)每間解剖實驗室送風和排風管道分別設有電磁總閥,每床解剖臺的送風和排風管道口分別設有電磁支閥。
(6)控制系統的操作設有就地和聯動兩種。就地操作在大樓屋面配電室開關柜上,僅供調試維修使用。聯動是由各解剖實驗室控制。
3.變頻器和PLC應用
為了實現以上控制系統的技術性能要求,需要應用變頻器調速和可編程序控制器(PLC)技術。2#、3#、6#排風機各采用一臺變頻器進行調速,整個控制系統采用一套可編程序控制器。
3.1變頻器的選型
目前,市場上流行的通用變頻器主要的種類有富士電機公司的FRN-G9S/P9S系列、三菱電機公司的FR-A540/FR-F540系列、西門子公司的MMV/MDV系列、安川公司的VS-616G5系列、三肯公司的SAMCO-i/iP系列及臺達公司VFD-M系列等??紤]到變頻器的性能價格比和供貨的方便性,選用了富士FREN1C-5000P11S型號的變頻器。其主要參數:
負載特性轉矩隨轉速的平方遞減。
電機容量22kW。
變速范圍30~60Hz。
控制方式多步頻率速度控制
對于四個實驗室所要求的八檔轉速,通過PLC控制變頻器輸入控制端X1、X2、X3的狀態來實現。
3.2PLC的配置
可編程序控制器選用富士電機公司的FLEX-PC型。整個控制系統需要PLC的輸入、輸出點分別是32點和48點,全部為開關量。
CPU模塊:NJ-CPU-E4
電源模塊:NI-P1
輸入模塊:NJ-X8-5
輸出模塊:NJ-Y8-R
顯示單元:N-DSET2
部分系統I/O聯接圖如圖3所示。
這種PLC機型程序內存容量RAM8K步,最大輸入輸出點數256點,有RS-232C/485等通訊端口和人機接口,并配有便攜式編程器N-HLD011E,不僅可以用手持編程器對其編程,還可以通過PC機進行編程,另外還能在人機界面上顯示PLC的有關信息。
3.3軟件的設計
21、22、31、32實驗室開啟、停止2#排風機的按鈕信號并聯輸入PLC,通過移位寄存器指令組合,輸出控制BJ1、BJ2、BJ3的通斷,組成多步頻率信號,改變2#變頻器的頻率及2#排風機的速度,并且對應開啟實驗室的電磁總閥。
21、22、31、32實驗室提升、降低2#排風機的按鈕信號并聯輸入PLC,通過移位寄存器指令組合,輸出控制BJ1、BJ2、BJ3的通斷,組成多步頻率信號,達到調節2#變頻器的頻率及2#排風機的速度目的。
圖4為主要程序梯形圖。
結束語
江西某醫學院基礎實驗大樓通風系統2001年9月投入使用以來,送風、排風效果好,人體解剖實驗室環境大為改善,變頻調速控制系統工作穩定、可靠,操作方便,排風機節能效果顯著,達到設計要求,獲得教師學生一致好評,并為基礎實驗大樓邁向智能化建筑創造了條件。
原設計在每間人體解剖實驗室內,安裝甲醇氣體檢測探頭,檢測空氣中甲醇氣體的含量,將檢測信號送入PLC處理后,控制變頻器的頻率及排風機的速度,實現基礎實驗大樓通風系統智能化控制。但是,由于甲醇氣體檢測探頭價格昂貴,業主沒有采用,留待今后完善。
智能化論文范文6
智能化技術所覆蓋的行業其實相當廣泛,這項技術的關鍵環節在于通過科學的手段讓機器最大限度的擁有人工智能,并以此來幫助人類完成一些相對有難度和危險性的工作。就電力電氣行業來看,智能化技術主要包括了:電子電氣技術以及相關信息的搜集和整理。對于其在電氣工程自動化控制中的運用也有就有相關實驗和實例來證明。對于電力自動化控制來說,智能化技術的運用不僅最大的提高了工作效率,而且客觀上還降低了成本和工作壓力,這無疑達到了我們運用該項技術的初衷。
2智能化技術運用的優勢
2.1不再需要建立控制模型在自動化的過程中運用傳統的方法來進行相關控制時,經常會出現因為動態方程過于復雜而無法被控制的現象,因此也就無法對其實現最精確的掌握,其直接結果將是對模型的設計就會衍生出很多無法被估量和測算的因素。智能化技術的運用則直接跳過了對模型的設計工作。因此,上面提到的一些困難也就被從根本上解決了。這樣的結果就是從根本上提高了自動化控制的精密程度。
2.2有利于對系統整體進行控制智能化技術還有另外一個比較直觀的優勢,它能夠通過響應時間和下降時間來實現對系統的控制和調節。這不僅很好的保證了自動化控制的工作能夠順利開展,而且還進一步的提高了工作效率。從這里我們也能夠看出,相比于傳統的控制方式,智能化技術能夠更好的運用于電力自動化控制。除此之外,智能化技術還有一個優勢,在對具體設備進行控制時,它只需要對相關數據進行分析就能夠實現自我調節,不需要有專業的人員來進行操作。從另一方面來說,它也實現了電力自動化控制工作中的無人控制目標;這也可以說是具有里程碑意義的。
2.3具有很強的一致性一致性主要是體現在,對于不同數據的處理上。通過對智能化技術的運用,即便是輸入的數據陌生且難度大,我們同樣能夠得到一個很高的估計,進而充分實現自動化控制的相關要求。
3智能化技術在電力自動化控制中的具體應用
經過大量對于智能化技術的實驗研究,智能化技術在電力自動化控制中的應用主要有智能控制、故障診斷以及優化設計三個方面。
3.1智能控制智能技術運用于電力自動化控制工作中,能夠比較好的實現操作無人化、遠程化以及高效自主,這都是智能化技術出現之前,幾個可望而不可及的目標。反過來我們也能夠看到,智能化技術成功的與電力自動化控制相切合,也客觀的表現出了智能化技術自身所具備的優越性,這也為該技術在其他領域的運用打下了一個堅實的基礎。
3.2故障診斷在電力自動化控制乃至整個系統的運行過程中,出現設備上的故障,這些都是無法避免的;科學的來看,任何設備上的故障它都有一定的預見性和關聯性,也就是說,在故障發生前一定會出現或多或少的征兆。傳統的故障診斷方法很難做到面面俱到,相反,智能化技術就具備對其進行全面、準確、科學細致診斷的能力。例如,變壓器在設備中的作用是舉足輕重的。因此,相關的監測工作人員往往給予更多的關注和檢測。但是這樣也不能保證,在變壓器環節百分之百不出現任何故障。為了將故障造成的相關損失降至最低,采用智能化技術也就是必然的結果了。智能化技術在對變壓器的故障檢測最主要是通過其自身對于變壓器中滲漏油的分解砌體進行分析,進而確定出變壓器發生故障的位置,然后對相關部位進行檢修。這樣就能夠最大限度的提高變壓器故障診斷和后期檢修的速度,也最大限度的避免了故障對于設備造成更大的損害。而這些都是傳統手段所不具備的。
3.3優化設計電力自動化控制中,出現對相關設備的設計工作是常有的工作之一;這項工作具有相當強的專業性,因此工作量非常大而且繁瑣,它對于工作人員不僅有很高的專業知識上的要求,還對于工作經驗也有一定的要求。傳統的設計方式是通過實驗和經驗結合手工制作而成,不僅難度大耗時長,而且在后期的修改工作上也會出現很多不必要的麻煩。智能化技術CAD以及相關計算機軟件的出現,不僅減少了設計時間,而且最大限度的保證了設計的準確性。其中,遺傳算法就是在這個過程中使用的相對較多的先進方式之一。
4結束語