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智能制造系統范文1
關鍵詞：復雜機電系統并行設計
Abstract：Based on the facts that the performance and running state of large-scale complex electro mechanical systems are of the results of the complete coupling of several physical processes and parameters, a basic idea of complete coupling analysis and coupling concurrent design for complex electrom mechanical system is proposed in this paper. And the basic theory frame of coupling analysis and design is discussed. With this method, one will be able to investigate the performance and to build mechanism of oddity state, to obtain the optimum design of complete coupling for a complex electrom mechanical system.
Key word： Complex electro mechanical system concurrent design
中圖分類號：S61文獻標識碼： A 文章編號：
隨著工業生產過程的日趨復雜化，系統不可避免地存在非線性。如大型交流電機系統、紡織過程等，盡管在很多情況下，當我們考慮系統的某些現象時，可以用系統的線性模型來代替系統的非線性模型，然后，對線性模型實施開展Is1[9]0但更多情況下，不可能用系統的簡單線性模型作為該真實系統的替身。在工程技術、自然、社會、經濟等眾多情況下，人們必須建立真實系統的非線性模型以代替簡單容易處理的線性模型。非線性系統中可能發生的現象是十分復雜、十分豐富的。嚴格地說，對非線性系統，目前雖然己經歷了百年的研究，認識仍很不充分的。
針對現代大型復雜機電系統的性能與運行狀態是多物理過程和多參數全局耦合結果的事實,提出對復雜機電系統進行全局耦合分析及耦合并行設計的基本思想,探討全局耦合分析與設計的基本理論框架,以期研究復雜機電系統功能、奇異工況的生成機制,實現復雜機電系統全局耦合最優設計。
目前常用的串行設計模式、分支與總體組裝式程序,無法反映復雜機電系統的網絡式多重耦合作用與機組工況、功能間的內反饋與自組織規律。優良的復雜機電系統的產生和運行,迫切需要基于全局耦合的設計理論與方法。
基于此,本文在認識復雜機電系統全局耦合事實的基礎上,提出耦合與解耦設計的學術思想,以期能為復雜機電系統的設計、制造與運行提供借鑒,使其具有最優結構體系、高效率、動力穩定、調節靈敏、參數精確、抗干擾能力強。
這一立意得到國家自然科學基金的支持,1999年將“復雜機電系統耦合與解耦設計理論與方法”立為重點項目。
一、復雜機電系統的耦合事實
復雜機電系統維數高,單元數量大,過程間的耦合錯綜復雜,使系統在結構、功能、行為等方面都與簡單系統有本質區別。復雜機電系統中電參數主要來源于驅動與控制2個子系統,通過子系統間的關聯、集成而與機械系統的力學參數構成機電耦合,從而影響系統的動態特性和響應特性。
①驅動源強電磁場與傳動系統機電耦合
對于電機驅動的復雜機電系統,電磁場的磁電參數與傳動系統的力學參數交互影響,構成耦合。這種耦合常表現為2種方式:一是電磁場產生諧波分量,對傳動系統的振動構成直接激勵見圖1。這種激勵在電機驅動的機電設備中普遍存在,并隨電機功率的增大而激勵作用增強。諧波分量的頻率成分由電機的驅動型式決定,交流電機以50Hz為主,整流驅動的直流電機的頻率成分由整流裝置決定,如三相全橋整流的頻率分量為50Hz的6、12、18等倍頻。
圖1驅動與傳動系統機電耦合示意圖
功率達數萬千瓦的軋制機械是這類耦合的典型設備。對某平整機傳動系統扭振和電磁參數的現場測試表明,大功率整流裝置的諧波分量(300Hz、600Hz等)產生相應頻率的諧波轉矩,使傳動系統產生相應頻率的扭振響應。
另一類耦合是電機的電磁參數與機械系統的動力參數構成參數耦合,從而影響整個系統的動力學性能,降低系統穩定性,產生參數激振等自激振動。這種強耦合只有在電機容量大到一定程度后才表現突出,此時電機轉子、定子的間隙較大,轉子軸心位置的變化影響著電磁場,電磁場的變化又影響轉子的運動與振動形態,兩者交互作用。大型發電機組是具有這種耦合的典型復雜系統。邱家俊等對大型發電機組中的這類耦合問題已進行深入研究。
②控制系統調控微變量與機械系統主體運動機電耦合
復雜機電系統中,常以液壓伺服、光電跟蹤、射線、激光等技術對系統工作載荷、運動狀態、工作精度等系統的主體功能與工藝目標進行多重網絡式控制?？刂莆⒆兞繉τ谥黧w運動又是一種干擾,與主體運動的力學參數構成參數弱耦合,由于計算機控制系統的特點,使得這種弱耦合具有離散變量與連續變量交互共存的特點,同時控制環境常受到有色噪聲的干擾,耦合過程常表現為非有理譜密度的隨機動態過程。
二、復雜機電系統耦合并行設計
基于復雜機電系統的全局耦合機理,在并行工程環境下,構造多個智能體模擬各耦合對,通過通信實現耦合參數間的交互過程,進行復雜機電系統的全局耦合分布式并行設計。其基本模式見圖2。
圖2耦合并行設計基本模式
復雜機電系統耦合并行設計的關鍵問題有:
①并行工程環境下,代表各耦合對物理過程耦合機制的智能體設計。構造多個智能體模擬各耦合對物理過程的耦合機制,以進行分布式并行協同求解。為此需尋求各耦合參數所處領域中領域知識的描述組織方法,求解過程的價值評估方法及求解規則的選取準則。
②智能體之間交互作用模型及通信模塊設計。多智能體進行并行協同求解時,各智能體任一時刻推理規則的選取都是以自身局部狀態和耦合狀態為依據的。為能及時完成智能體之間的信息傳遞,需建立智能體之間耦合信息傳遞模型,并設計通用、標準且具有足夠表達能力的通信語言。
③協同求解策略及協調算法研究。在系統共同的目標下,設計多智能體協同求解時共同協作規劃的選擇策略,并研究根據求解進展適時對協作規劃進行調整的算法。
④建立并行設計通用支持平臺。在對耦合機理研究的基礎上,研究并設計適用于復雜機電系統的開放式并行通用軟件支持平臺。
三、結語
本文分析了復雜機電系統的基本耦合特點,討論了對復雜機電系統進行全局耦合分析和耦合并行設計的基本思想和框架,對其中的關鍵理論與技術尚屬初步探討,大量的研究工作尚在進行之中。
發展以高技術密集為特征的新型復雜機電系統,必然要建立在高知識集成的耦合與解耦理論、方法的基礎上,因此本文提出的全局耦合分析與設計思想將有助于推動新型高性能復雜機電設備的產生。
參考文獻：
[1]易繼楷.候媛彬，智能控制技術.北京:北京大學出版社,1999
[2]李人厚.智能控制理論和方法.西安:西安電子科技大學出版社,2000
智能制造系統范文2
【關鍵詞】人工智能；自動化；電氣
0.引言
發電機、變壓器、電動機、斷路器、接觸器等電機電器設備的性能指標及工作可靠性直接影響整個電力系統的安全穩定運行。隨著電力系統容量的不斷擴大，電網中電氣設備的種類及數量也大量增加，使供電可靠性與用戶要求之間的矛盾日益突出，用傳統方法解決此矛盾已顯得無能為力。因此尋找新的途徑提高電氣設備的質量及其在電網中運行的可靠性已是當務之急。
1.人工智能理論分析
人工智能是一門邊沿學科，屬于自然科學和社會科學的交叉。涉及哲學和認知科學、數學、心理學、計算機科學、控制論、不定性論，其研究范疇為自然語言處理，知識表現，智能搜索，推理，規劃，機器學習，知識獲取，感知問題，模式識別，邏輯程序設計，軟計算，不精確和不確定的管理，人工生命，神經網絡，復雜系統，遺傳算法等，應用于智能控制，機器人學，語言和圖像理解，遺傳編程。人工智能就其本質而言，是對人的思維的信息過程的模擬。對于人的思維模擬可以從兩條道路進行，一是結構模擬，仿照人腦的結構機制，制造出“類人腦”的機器；二是功能模擬，暫時撇開人腦的內部結構，而從其功能過程進行模擬?，F代電子計算機的產生便是對人腦思維功能的模擬，是對人腦思維的信息過程的模擬。人工智能不是人的智能，更不會超過人的智能?！皺C器思維”同人類思維的本質區別：（1）人工智能純系無意識的機械的物理的過程，人類智能主要是生理和心理的過程。（2）人工智能沒有社會性。（3）人工智能沒有人類的意識所特有的能動的創造能力。（4）兩者總是人腦的思維在前，電腦的功能在后。
2.案例：人工智能調節器在某電廠電氣自動化系統改造中的應用
2.1整體概況
某電廠共安裝5臺發電機，其中#1、2、3、5機為12MW機組，#4機容量為15MW。有六臺主變壓器和一臺高壓備用變壓器，其出線電壓有三種電壓等級：10kV母線東西兩段、35kV母線南北兩段和110kV母線一段，均可通過聯絡變壓器和母聯開關互聯。發電機出線電壓為6kV，高壓廠用電經電抗器取自發電機端，5臺機電氣部分在主控制室控制，各臺機分設汽機和鍋爐控制室，通過指揮信號及電話聯絡。
#1機組設備現狀：
#1發電機出線經王1斷路器同期并入6kVI段，可選擇兩種運行方式接入系統：經#5主變接入10kV母線，或經#1主變接入35kV系統。其廠用電經電抗器廠1DK接至6kV工作段，備用電源取自#0B高備變，設有BZT回路；低壓廠用電分兩段分別取自41B、45B低廠變，備用電源取40B低備變，亦有BZT回路。發電機勵磁系統采用直流勵磁機加磁場變阻器的他勵勵磁方式，手動調節，繼電強勵，設計有KFD-3型自動勵磁調節器，長期不用。同期并網有手動和自動兩種，有ZZQ-5自動準同期裝置。發變組保護采用電磁型保護繼電器。
2.2系統解決方案
整個系統終期規模包括電廠全廠電氣系統：添加AI-808人工智能調節器，110kV、35kV、10kV線路；5套發電機變壓器組，以及與各發變組單元配套的6kV廠用電系統、勵磁系統等。整個系統間隔層裝置超過120個，本期工程包括1#發電機；1B、5B（聯絡變）兩臺主變壓器，1#機廠用電系統，間隔層共計30個裝置，通過光纖自愈環網聯網實現人工智能化的管理。
本次#1機電氣自動化系統改造涉及的電氣設備：
主變#5B高低壓側斷路器王105、王605及隔離開關王105東、王605甲、王605母。
主變#1B高低壓側斷路器王351、王601及隔離開關王351北、王351南、王601甲、王601母。
發電機出口斷路器王1，及隔離開關王1甲、王1母。
廠用電抗器高低壓側斷路器廠611、廠612及隔離開關廠611母、廠611甲。
發電機端PT王1表1，王1表11。
6kV I段PT王600表及隔離開關王600表1。
6kV廠用工作段備用進線開關廠610及母線PT。
低壓工作變41B、45B及40B的進線開關廠61、廠65、廠60。
低壓380V工作四段工作進線開關廠411、廠451，備用進線開關廠410、廠405以及母線PT。
6kV廠用電的備自投和380V廠用電的備自投。
廠用高壓輔機#1排粉、#1給粉、#1磨煤和#2給水。
10kV線路王11、王13、王14、王17、王18間隔所有開關及隔離開關。
10kV母線PT、母聯開關王502及隔離開關。
2.3改造后實現的功能
2.3.1改造方案總體描述
（1）將原有的#1F-#5F的保護屏和控制屏取消，改為微機保護和控制裝置，組屏五面。
（2）將原有的#1B-#5B和高備變#0B的保護屏和控制屏取消，改為微機保護和控制裝置，組屏4.5面，0.5為#0B。
（3）取消原保護控制屏的#0B備自投設備、電抗器保護，更新為電抗器微機保護、#0B備自投裝置與測控裝置，組屏2.5面，同時實現溫度、直流與指揮信號等的測控。
（4）將6KV廠用電段的微機保護測控裝置就地安裝在對應的開關柜上（共計41臺），更換廠用電度表，就地安裝在對應的開關柜上（共計28塊），實現各單元的的保護、測控和電能的采集。
（5）更換主控室四面電度表屏為新的電度表，可為全電子表以實現與后臺機的串行通信，勵磁系統、同期裝置由電廠決定自購。
（6）將10k V和35k V出線的保護屏和控制屏取消，采用微機保護測控裝置，實現保護測控的一體化，將10 kV出線的微機保護測控裝置就地安裝在對應的間隔單元（共計11臺），將35kV出線的微機保護測控裝置組成一面屏（共計7臺）。
（7）110kV線路采用微機保護、測控，組成一面屏。改造后的系統全部實現微機化，基本取消原來所有的控制保護屏、控制臺（68面臺），更新為18面微機保護測控屏與計算機工作站，利用先進的網絡技術進行雙向通信、資源共享；并充分考慮了電氣運行人員的工作習慣，取消硬手操，實現軟手操，便于其全面、高效地管理電氣設備，降低誤操作和事故幾率，提高安全運行水平和自動化水平；同時，主控室的有效空間擴大，使布局更為合理，為電廠的管理創造更有利的條件。
2.3.2改造后的功能實現
（1）數據采集與處理：對所有開關量、模擬量的實時采集，并能按要求處理或存貯。
（2）畫面顯示：模擬畫面真實顯示一次設備和系統的運行狀態，可實時顯示電流、電壓等所有模擬量、計算量、隔離開關、斷路器等實際開關狀態及掛牌檢修功能，能生成歷史趨勢圖。
（3）運行監視：具有對各主要設備的模擬量數值、（下轉第18頁）（上接第33頁）開關量狀態的實時智能監視，有事故報警、越限和狀態變化事件報警，事件順序記錄、聲光、語音、電話圖象報警。
（4）操作控制：通過鍵盤或鼠標實現對斷路器及電動隔離開關的控制，勵磁電流的調整。按順控程序進行同期并網帶負荷或停機操作。系統對運行人員的操作權限加以限制，以適應各級運行值班管理。
（5）故障錄波：模擬量故障錄波，波形捕捉，開關量變位，順序記錄等（包括主要輔機）。
（6）在線分析：不對稱運行分析、負序量計算等。
（7）在線參數設定及修改：保護定值包括軟壓板的投退。
（8）運行管理：操作票專家系統，運行日志，報表的生成及存儲或打印，運行曲線等。
2.4主要功能介紹
2.4.1電氣實驗功能
提供了發電機空載、短路、勵磁機空載三種特性的電氣試驗專家軟件，生成試驗報表和曲線，并可打印存檔。
2.4.2運行管理智能化
如果某間隔的狀態是檢修，則系統會將該間隔下的所有裝置都標記為檢修，在檢修狀態下，系統不再對裝置上傳的數據進行處理，同時也不允許用戶對該裝置進行任何操作。用戶可以人工操作，對指定間隔的狀態進行修改。
2.4.3順序控制功能
系統可以根據運行條件，按照事先的指定程序和步驟，自動的進行一系列操作。
2.4.4故障錄波智能分析（原始波形顯示）
故障錄波分析工具提供了簡單直觀的故障錄波數據文件的分析功能。對故障進行還原，再現故障情況，以便繼保工程師能夠根據故障分析的結果，正確分析事故原因，及時處理事故，評價繼電保護和斷路器設備的運行及動作情況。
3.總結
當今社會，計算機技術已經滲透到生產生活的方方面面，計算機編程技術的日新月異催生自動化生產、運輸、傳播的快速發展。人腦是最精密的機器，編程也不過是簡單的模仿人腦的收集、分析、交換、處理、回饋，所以模仿模擬人腦的機能將是實現自動化的主要途徑。電氣自動化控制是增強生產、流通、交換、分配等關鍵一環，實現自動化，就等于減少了人力資本投入，并提高了運作的效率。通過對電力設備進行系統自動化改造，設備的質量及其在電網中運行的可靠性得到了很大提高。
【參考文獻】
智能制造系統范文3
關鍵詞： 智能配電網配電自動化系統改造
0 引言
近年來，智能電網已成為國內外電力行業的研究熱點，被認為是改變未來電力系統面貌的電網發展模式。智能電網包括智能輸電網和智能配電網兩方面的內容，其中智能配電網與傳統電網的區別較大。
隨著智能配電網、分布式新能源和智能用戶的接入，智能配電網自動化系統的業務需求發生了很大變化，需要通過實施配電自動化改造，以滿足智能配電網下的運行條件。
現運行的OPEN一3200配電自動化系統已經具備基本的SCADA(數據采集與監控系統)和部分調度管理功能，通過對其硬件、軟件系統進行升級完善，即可完成試點區域站外配電自動化信息接入，并拓展相關的配電網高級分析應用，將其提升為適應智能配電網需求的智能配電自動化系統。試點區域內未進行配電通信網建設，但可沿配電線路敷設光纜，并根據實際情況設計迂回路由，在光纜不可達配電終端采用無線通信方式進行數據傳輸，實現配電自動化數據上傳。
1 配電自動化試點建設基本目標
要求配電自動化改造能明顯提高配電管理水平及供電品質，改造后試點區域內應達到以下目標：
(1)實現“三遙”功能，通過對配電網的實時監控，提升配網調度安全性，避免由于支撐信息不足造成的“盲調”現象；
(2)實現配電白動化功能，進行故障隔離、恢復非故障區供電，縮短故障停電時間，減小停電面積，提高供電的可靠性；
(3)試點地區城市供電可靠率應達到99.99％，極其重要的一些點負荷供電可靠率為99.999％， 電壓合格率達100％；
(4)對設備進行實時檢測， 確保設備健康運行，設備完好率100％；
(5)配電網絡優化、靈活、經濟運行。通過跟蹤試驗裝置TTU對負荷進行實時監測，真正做到分線分臺片進行線損管理；
(6)做好調度、生產、營銷等相關系統數據接口和信息交互，為配網調度、生產運行、負荷開放、95598客戶服務等工作提供便捷的信息交互和共享渠道。
2 自動化系統目標框架
配電自動化系統改造目標框架如圖1所示。
圖1配電自動化系統改造目標框架圖
根據現有配電自動化主站系統建設的現狀及實踐經驗，確定主站系統建設的目標為： 以配電自動化試點工程建設為契機，對現有配電網管理系統進行軟硬件升級和改造，建設符合IEC61968/IEC 61970國際標準， 以“信息化、自動化、互動化”為特征的智能配電網自動化系統，該系統涵蓋配 變電站運行監視、站外配電自動化信息接入、分布式電源接入、配網調度員潮流、配網負荷預測、配網重構、輔助故障處理決策、配網數據統計 分析等內容；該系統實現配網調度管轄范圍內電網設備的調控一體化，并實現與配電相關的系統互連，同時整合配電信息，消除信息“孤島”，擴大配網信息的覆蓋面，外延業務流程，擴展和豐富配電自動化系統的應用功能；該系統支持配電調度、生產、運行以及用電營銷等業務的閉環管理，具備跨部門的應急響應協同功能；基于多重因素的輔助搶修決策系統，實現搶修人員和車輛的智能調度，為供電企業的安全和經濟指標的綜合分析以及輔助決策服務。
3 試點區域自動化系統實施方案
配電網自動化管理系統硬件更新及軟件完善改造實施方案如下：
(1)軟件部分
升級現有主站軟件版本，完善現有主站系統平臺功能；擴展前置接入應用功能，增加對無線公網通信的接入；新增配電網饋線自動化功能，實現故障定位、自動隔離及停電恢復功能， 自動完成 絡重構及自愈；新增配電網分析應用功能，包括潮流計算、狀態估計等高級應用；升級配電網智能操作票軟件；新增配網仿真應用功能，實現配網模擬仿真及調度員、操作員培訓應用。新增配網數據接口軟件，實現從OPEN一3000 EMS系統導入站內圖形、模型的功能；擴充對智能配電網的應用支持，充分考慮分布式能源接入、網絡自愈、微網控制等功能。按照IEC 61968/IEC 61970標準建設信息交換總線，改造原有與GIS系統的圖模轉換接口，實現與GIS系統、PMS系統、營銷系統的數據交互。新增停電管理子系統，實現對配網工作流程的全過程管理。原系統數據移植，軟件更新并切換至升級后的系統。
(2)硬件部分
新增歷史數據服務器2臺；新增數據鏡像服務器1臺；新增SCADA服務器3臺；新增數據采集服務器4臺；新增磁盤陣列及光纖交換機1套；新增通信接口服務器2臺；新增配電網高級應用服務器2臺；新增配電網管理應用服務器2臺；新增一批調度、維護使用的LINUXI作站共l6臺。原有設備利用情況為將原2臺SCADA服務器IBM P55A移作安全區III接口服務器使用，原有交換機繼續使用。升級改造后的配電網自動化系統結構如圖2所示。
圖2完成升級改造的配電自動化系統圖
智能制造系統范文4
關鍵詞：排水系統；智能化改造；無人值守
礦井排水系統智能化是智慧礦山的一個重要研究方向。隨著PLC（可編程邏輯控制器）技術的不斷成熟，排水設備更是具有了嵌入式智能控制、工業接口通信網絡等先進技術，實現了數據的遠距離傳輸和集中監控，借助于工業網絡和計算機技術大幅提高了礦井的自動化水平，基本具備了無人值守和遠程監控的能力，系統的準確性和穩定性也有了很大提高。
1現場概況
寺河二號井中央泵房位于副斜井底，房內現已安裝3臺MD85-67*6型礦用耐磨多級離心泵及2趟DN159mm排水管路，配備YB2-3551-2型防爆電動機和八達電氣的QJGZ-200/6供電高壓磁力啟動器，并配套安裝溫度傳感器、出入口壓力表等。由于設備投運時間較長，啟停泵等各項工作必須現場人員手動依次操作，不但勞動強度大，而且操作煩瑣、容易出錯，給系統運行帶來很大隱患。因此有必要基于當前設備，對主排水系統進行自動化、智能化改造，提升系統可靠性。
2礦井排水系統智能化改造方案
對礦井主排水系統進行智能化改造，實現排水操作由手動控制轉變為自動化控制，同時可實時采集、存儲生產過程中的重要信息，自動實現事件記錄、信息傳輸、故障報警、報表生成等功能[1]。實現中央泵房的就地自動化排水、遠程監測狀態、遠程控制排水功能，提升系統的安全性與可靠性。2.1技術路線研究開發方案的技術路線如圖1所2.2系統總體架構圖2為系統總體架構圖。如圖2所示，系統總體劃分為3層結構，具體如下。a)管理層。即以工控機為主要設備的地面監控中心，通過局域辦公網對工控機進行遠程控制，并做好各類數據參數及指令的發送和終端反饋。b)傳輸層。該層主要通過環網交換機、光纖等部件構建以太環網，將控制箱部分與各類控制器、傳感器開關等裝置有效連接，保證各類指令數據傳輸可靠。c)控制層。該層是基于PLC主控制器和各類傳感器、攝像儀、電動球閥和電動閘閥等執行機構，采用“主站+分站”模式，即通過主站控制各個分站，每臺分站對應1臺水泵及附屬設備，各分站通過1根CAN總線串接，任何1臺分站故障，不影響其他分站工作。中央泵房控制設備主要安裝1個操作臺、1臺PLC控制箱及3臺系統采集分站，被控設備有3個電動閘閥、6個電動球閥，采集設備有2臺超聲波流量計、3個液位傳感器、6個溫度傳感器、6個壓力傳感器，輔助設備有1臺本安攝像儀（帶云臺），其他設備材料根據現場情況配齊。
3礦井排水系統智能化改造設計
3.1中央泵房數據采集設計
圖3為中央泵房系統設計圖。如圖3所示，中央泵房主要通過流量、液位、正壓等各類傳感器，將各執行器的開關情況等數據轉換成電信號傳輸至PLC控制箱，經PLC分析后進行動態反饋控制，現場數據存儲于Flash存儲模塊中。此外，在主水倉安裝2臺礦用本質安全型液位傳感器，在主排水管道上安裝2臺礦用隔爆兼本質安全型數字超聲波流量計，每臺水泵內預埋有溫度采集接口，系統采集每臺水泵電機的三相定子溫度和軸承溫度等工況信息。
3.2控制方式設計
中央泵房排水監控系統具備遠程控制、就地控制及自動控制3種操作方式。遠程控制即通過地面監控中心，遠程開停單臺或多臺水泵；就地控制必須在自動和遠程控制故障的情況下，能人為就地啟停水泵，并能觀察水位、壓力等主要參數；自動控制即根據水位和井下用電負荷“移峰填谷”原則，按照水泵工藝流程，自動執行單臺或多臺水泵的啟動停止，并能輪換水泵工作。
3.3上位機軟件設計
在地面監控中心編輯上位機軟件，能自動存儲設備運行參數，并將重要的參數以報表、曲線等形式合理地匯總、保存；在井下現場出現各種異常情況時進行聲光報警，并將報警信息詳細存儲下來，作為事故分析的依據；采用組態軟件進行設計和實現界面顯示，組態軟件擁有圖形化編程界面，組態方式靈活，內置強大的基本功能，可提供豐富的庫函數，無縫集成眾多通用的ActiveX控件，這大大縮短了系統開發周期，可為用戶快速構建具有通用層次功能的監控軟件，同時組態軟件支持類似C語言之類的編程語言，可進行深層次的軟件開發。
3.4系統界面設計
結合上位機控制程序設計系統界面，操作人員可看到井下中央泵房排水系統主要設備的運行狀態，比如：排水閥、注水閥、排氣閥和水泵運行狀態以及各個小井液位值，各管路瞬時流量和累計流量狀態，電機電壓及電流情況顯示，3臺水泵控制方式顯示，水泵房噪聲顯示，攝像頭布置情況，網絡狀態，485網絡通訊狀態等，同時，畫面中小井的水位高度會根據實際水位動態變化，管路也會根據閥門的開閉狀態顯示礦井水的流動效果，生動形象地反映井下排水作業情況[2]。
4現場實施及結論
該項目于2018年11月—2019年5月在主水倉進行了為期6個月的工業性試驗。試驗結果表明：系統能自動根據水量確定水泵開啟數量和運行時間，實現對各水泵的在線監控和自動控制；出現故障時具有自診斷功能，能立即判斷故障類型并同時報警，無法啟動時能自動開啟備用水泵并自動開停，實現泵房的無人值守。5經濟社會效益分析以中央泵房為例，原先排水工有3人，每人每月工資4000元，每年人工成本為1.44×105元。項目實施后可至少減員2人，人力成本每年減少9.6×104元。同時結合水位情況和峰谷電價的不同，自動選擇時間段進行排水，可以達到節約電費的目的。系統投入運行后可以在無人值守的情況下可靠工作，只需每班派巡檢工查看現場情況，同時可以避免電機空轉導致的機電事故，保障礦井的安全高效運行。
6結語
該項目實施后可以實現排水系統的集成化、數字化、智能化、信息化，實現中央泵房的無人值守，有效降低排水作業人員的勞動強度，降低設備故障率，減少設備和人員的投入，從而達到減員增效、無人則安的目的，為以后集團公司其他礦井推廣實施此類系統提供可靠的數據和經驗[3]，同時為將來寺河二號井其他系統的自動化提供理論基礎、數據及相關經驗。
參考文獻：
［1］張志龍，高延法，武強，等．淺談礦井水害立體防治技術體系［J］．煤炭學報，2013，38(3)：378-383．
［2］都衛軍.煤礦井下泵房自動排水系統的應用［J］.機械管理開發，2019，34(8)：244-246.
智能制造系統范文5
關鍵詞：路燈節能改造 數字化智能 管理系統 城市照明 前景
中圖分類號：F426.6 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2017）06-0-01
隨著我國城市的現代化發展逐步完善，城市照明建設也面臨著巨大的挑戰，傳統路燈以及人力管控照明系統顯然已經無法適應現代化城市的發展，不僅會造成能源浪費，而且難以滿足城市夜景美化與科學控制，因此，對城市路燈節能改造與應用數字化智能管理系統顯得迫在眉睫。
一、城市路燈節能改造
1.節能改造方法
（1）嚴格按照照明標準設計。城市道路照明系統在進行節能改造設計的過程中，要嚴格按照國家制定的照明標準，在確保路燈照明標準符合國家標準的前提下，盡量遵從節能原則，對不同道路的路燈照明等級進行劃分，讓光能的利用實現最合理化[1]。在進行城市路燈節能改造時，必須制定多種執行方案，然后結合不同因素對所有方案進行綜合考量，在保證道路照明標準不降低的基礎上，選擇電能低消耗、照明高亮度的最佳方案，進一步確保城市路燈照明系統趨向節能、經濟。
（2） 路燈開關時間的合理化。為了實現降低電耗、節約能源的目的，城市路燈照明系統的開關時間要進一步合理化。在進行城市道路照明系統的設計之前，應該對城市不同道路的具體情況進行了解，針對不同的特點去設定開關時間的不同。同時，道路中的人行道與機動車道的路燈開關時間應區分開來，因為通常城市的后半夜，人流與車流都相對較少，在保證交通安全的基礎上，路燈設計時應適當降低照明亮度，一般做法就是在后半夜將機動車道的照明燈關閉一半。這樣一來，照明亮度的降低，有效地節約了用電量，從而在一定程度上實現了路燈的節能。此外，在使用了功率轉換型鎮流器之后，后半夜車流較少時路燈燈泡的用電功率會自動降低，也是一種有效節能的方法。
2.節能改造前景――節能燈泡
在過去設計的城市道路照明系統當中，基本上都存在用電量巨大的現象，隨著能源價格的不斷上升，僅僅由路燈照明一項帶來的電費支出就已成為當地政府的重擔。路燈照明需要用電，而電是由煤炭電廠燃燒發出而成，浪費電能實際上也等同于向大氣排放更多的二氧化硫等有害氣體，在一定程度上影響著人們的健康。投入使用節能燈泡則會大大降低用電量，自然也就減少了對資源的消耗，緩解了環境污染。同時，節能燈泡的使用壽命會比傳統燈泡要長，從而降低了更換的頻率，維護成本也隨之降低。
節能燈泡目前主要有兩種：緊湊型熒光燈和半導體發光二極管LED燈，@兩種節能燈泡各有優缺點，但都能夠提高用電效率，降低能源消耗，并且光照強度、照明效果都有了更好的提升，使得行人行車的安全性大大提高 。此外，節能燈泡的體積也比傳統燈泡要小，使得路燈在造型方面有了更多發揮的空間，在一定程度上提升了城市照明路燈的美觀性。
二、城市照明數字化智能管理系統
1.數字化智能管理系統的功能
目前城市照明數字化智能管理系統所具備的功能有如下幾點：①系統中裝有中央監控裝置，該裝置可對整個系統進行統一管理控制，根據效果需要對所有照明設備進行調節，效率高且效果好。②系統中設置有自動與手動的切換開關，方便燈組開關的手動操作與自動操作。③系統中具有應急燈組管控設備，即便出現供電故障，也可立即啟動應急處理。④系統可對燈具啟動時間、使用記錄、使用壽命等數據進行記錄。⑤系統具有自我保護機制，且可以具有場景預設、定時調節、亮度調節、軟啟動關斷等功能。⑥系統設有其他系統連接端口，方便綜合管理平臺進行管理。除了這些智能化控制之外，隨著科學技術的不斷發展，數字化智能管理系統的功能將逐步完善且強大。
2.數字化智能管理系統的應用前景
（1）照明時間與照明亮度的精準控制。一般情況下，城市照明系統中的設備按照功能分類可分為道路照明設備與景觀照明設備，其中景觀照明設備會根據景觀所在的環境與實際情況有一定的預設管理，而道路照明設備的管理相對會更加復雜，下面筆者主要針對道路照明進行詳細地闡述與分析。所謂道路照明，主要目的就是要保障行人與行車的交通安全，尤其是要控制好夜晚與惡劣天氣發生時的照明時間與亮度。倘若照明時間不夠或者亮度不足，都很有可能造成交通事故，特別是路況復雜以及事故多發路段。城市中心路段以及人流量大的路段，倘若照明設備時間開啟過晚或者關閉過早，不但會帶來交通安全隱患，還有可能帶來治安問題。但是出于節能考慮，路燈開燈時間過早或者關閉過晚會造成一定的能源浪費。因此，照明管理工作人員與城市照明數字化智能管理系統研發人員應通力合作，對城市高低峰期的人流與車流數據進行分析，結合實際情況，在人流車流相對較少的時間段，采用降低照明度或者啟動半夜燈等方式去節約能源 。此外，數字化智能管理系統還提供感光鏈接，可以通過對光線強度、角度的感應，去實現對路燈的開關控制，提高道路照明的科學性與合理性。
（2）道路照明與景觀照明的精準管理。數字化智能管理系統可充分感知城市道路中的車流信息，從而實現對燈光的精準控制，在確保交通安全的前提下，關閉無效照明，達到節能的目的。與道路照明不同的是，景觀照明注重的是對環境的美化效果，為了及時確保景觀與照明系統中間的協調性，可應用LED照明給人們帶來更好的視覺享受。
結束語
綜上所述，從現如今的城市照明需求來看，并時間越久、亮度越高就是最佳的照明方案，在進行城市照明系統的規劃設計當中，一定要考慮到節能減排的問題，選擇節能型燈泡進行路燈的節能改造。此外，隨著城市照明數字化智能管理系統的逐漸成熟，其發展前景不可估量，不僅提升了城市的照明效果，還充分體現了節能減排的理念，并且在物聯網的基礎上，將整個城市覆蓋在現代化的通信設備與通信網絡當中，向感知型現代化城市邁進。
參考文獻
[1]王荀.城市LED路燈節能改造項目風險管控研究[D].華北電力大學（北京），2016.
智能制造系統范文6
電話網絡的軟交換系統及其智能化改造的技術方法
（1）網絡匯接局技術要以軟交換為基礎。傳統的匯接局技術顯然已經無法適應時代的發展，采用軟交換技術可以使網絡環境管理實現統一化，將網絡流量區域分為幾個合理的區域，以軟交換技術為這幾個分層的控制中心，這樣就能實現網絡平行管理，另外軟交換技術能夠統一操控終端網關與信令網關，原有的匯接局設備被終端網關所替代，這樣就能使老舊的網絡端局交換設備只管理用戶的接入工作就可以了，呼叫與控制功能則由軟交換來實現，這樣就為業務智能化提供了有效的基礎。
（2）用戶數據的核心儲備使用SDC。SDC是一種新型的網絡節點技術，SDC技術能夠高效地儲存用戶物理編碼、邏輯編碼、智能業務內容等一系列重要用戶數據，支持軟交換匯接局的交互以及MAP/INAP+網關信令，能夠有效反映出被叫與主叫用戶之間的物理編碼和邏輯編碼的映射關系，并且能夠將用戶的智能業務內容屬性轉化為相應的接入編碼。固網環境中的SDC和移動網絡中HLR的功能相仿，其主要職能是負責用戶數據的管理，并不含有業務邏輯的具體實現功能，所以SDC只能應用在固定號碼移動性方面，而移動設備用戶的智能化功能的實現還需要是在智能網絡中。SDC的工作過程是首先由軟交換進行用戶呼叫和被叫信息的接收，然后將其數據發送給SDC進行用戶信息的查詢和儲存，之后SDC會將查詢后的信息結果反饋回來并建立行對應的業務接入編碼，軟交換根據SDC反饋回來的業務接入編碼實現相應CSP，完成整個智能化業務激發過程。
總結
