系統技術論文范例

1信息技術應用的基礎

電梯控制系統大部分都是借助電腦的軟硬件結構，并搭配各式各樣的感應器及預先所規劃的復雜的各式操作程序，結合成所謂的人工智能。精準的監控及引導各部電梯的動作，是以模糊邏輯方法為基礎。模糊理論是根據不明確的信號，通過近似推理的過程，且經過運算而得到明確的結論，類似人頭腦中“過程模糊，結果明確”的思維特征。使用模糊邏輯數學分析統計法，能快速的找出任何時刻最適合的運行模式。文章主要以小型電梯控制系統為例，結合PLC控制技術的特點，提出了一套結合模糊邏輯理論，將推理、判斷、決策、控制等的知識思考行為，轉化成為知識庫及規則庫儲存于電腦中，再經由模糊理論法（fuzzytheory）以數值計算方法完成推論，實現于此電梯控制系統的視窗化的設計與應用。文章主要是針對電梯等待時間及搭乘時間做一完整分析，并利用可編程控制器（PLC）為控制核心，視窗化圖控采用Delta圖控軟件DeltaScreenEditor，在電腦上直接對電梯做監控引導，再經由電腦與可編程控制器的通訊連線實現完成。本系統是一種機電整合的教材，是電機、電腦與控制工程的融合，所得成果可在機電整合或科學教育中使用。

2模糊控制的理論應用與系統開發

2.1模糊控制的理論應用

模糊控制主要是在直覺和人工經驗的基礎上，建立所需的知識庫，并可看成一組決策法則，根據輸入值滿足系統條件（歸屬函數）的程度，給予一個特定值，稱作grade（歸屬度），其范圍為0~1。若完全屬于系統條件時，其值為1；完全不屬于系統條件時，其值為0，是傳統的集合；其他屬于系統條件中間的，依其所屬程度給予0和1之間的任意值，這是屬于模糊集合。模糊邏輯（fuzzylogic）設計方法主要可以分為四個部分：即模糊化界面（FuzzificationInterface）、知識庫（Knowledge）、模糊推論機構（FuzzyInference）與解模糊化界面（DefuzzificationInterface）。其中，知識庫又可分為資料庫（DataBase）及規則庫（RuleBase）。模糊控制是以語言化控制規則為主體，為了將輸入的明確值與語言化的控制規則結合，必須將輸入值做模糊化處理以便對應到資料庫里語言變量的論域中，再配合規則庫及推論機構推導出結果。因結果仍然是模糊值，所以必須再做解模糊化工作，其輸出才是明確值。文章中借助每個樓層的傳感器作為取樣輸入，再通過步進電機的驅動模組作為輸出控制。該電梯控制系統的每個模糊集合均有語性值代表其模糊含意。利用編輯軟件DeltaWPLSot程序化于可編程控制器系統的內部，以達成系統的閉回路控制。

2.2系統架構

系統的硬件架構是由可編程控制器、步進電機及驅動器、傳感器等所組成。系統在可編程控制器內部所完成實現的內容，可先定義誤差量（E）與誤差偏差量（ΔE）兩軸，誤差量是由軟件設定的參考距離與回授距離的差值。誤差偏差量的計算是目前誤差En減去前一次的誤差量En-1，當程序連續執行下，循環一次的時間步距Δt很短時，可視為一個誤差偏差量ΔE，或稱之為誤差微分量ΔE/Δt。（1）可編程控制器。系統所使用的控制器是利用三菱公司的產品。該系列PLC在電腦通訊的模式中，其交信資料的類型分別為讀取PLC元件及交信資料的交信型式和寫入PLC元件及交信資料的交信型式。（1）步進電機及驅動器。系統所使用的步進電機及驅動器可完成實現輸出距離，提供搭乘者更短的搭乘時間及更精準的樓層距離定位。步進電機的結構不論是PM式、VR式或復合式步進電機，其定子均設計為齒輪狀，這是因為步進電機是以脈波信號依照順序使定子激磁，以數字電壓輸入來控制其轉速及轉動方向。就電機驅動原理而言，將其脈波激磁信號依序傳送至A相、A+相、B相、B+相則轉子向右移動（正轉），相反的若將順序顛倒則轉子向左移動（反轉）。（1）傳感器。系統所使用的傳感器可完成實現取樣輸入信號，提供給可編程控制器的輸入端，進入控制器內部做運算處理。

一、制冷主機節能

當外界氣溫大于26℃時，制冷主機的負載需求越大，空調的耗能就越高。制冷主機耗能在中央空調系統之中占有相當大的比重，除了制冷主機在滿載運轉時要有高效率性能外，還要確保主機可以在50%~70%負載率的條件下進行長時間、高效率的運轉，才能取得最佳的節能效果。因此，制冷主機的節能方式如下：

1）首先根據建筑物的用途、考慮全年的空調負荷變化和制冷機部分負荷的調節特性，并綜合考慮初投資和運行費、維護保養、環保、安全等因素，合理的選擇制冷機的機型、單機容量、臺數和全年的運行方式，提高制冷系統在部分負荷時的運行效率，降低運行費用。選用的制冷機的容量在考慮冷量損失的情況下，要與冷量負荷相適應。在冷量負荷經常變化的情況下，要選用多臺制冷機，以便在運行中進行合理調配。

2）用戶需要的冷負荷是變化的，在制冷裝置的實際運行中，部分負荷運行所占的比較較大，所以要根據用戶的需要和外界的環境變化調節制冷機的制冷量。從經濟性、調節范圍和操作等多個角度來說，一般采用進口導葉調節和改變轉速的方法對制冷量進行調節。

3）對冷卻水和冷凍水的水質進行管理，避免熱交換器結垢影響熱傳遞效率。制冷空調裝置常用的是敞開式冷卻水循環系統，吸熱的冷卻水在冷卻塔與空氣充分接觸，逐漸蒸發，二氧化碳大量散失，溶解氧含量升高，水中Ca2+、Mg2+、溶解性固體、懸浮物逐漸增加，使冷卻循環水的水質惡化，給系統帶來結垢、腐蝕、污泥和菌藻等問題。從而造成系統熱阻增大，熱交換率降低，設備腐蝕及壽命縮短，能耗加大。故應重視冷卻水循環過程中的水處理。所以，需要定期對水質進行加藥，投加阻垢劑防止結垢，投加緩蝕劑防止腐蝕，投加殺生劑消滅微生物等等。同時進行排污處理并定期取水樣進行化驗。冷凍水的水溫低，循環流動系統通常為封閉的，不與空氣接觸，因此冷凍水的水質管理和必要的水處理相對冷卻水系統來說要簡單得多。其工作目標主要是防止水對金屬的腐蝕，可以通過添加合適的緩蝕劑予以解決。

4）定期清洗熱交換器。對水質進行處理可以減少結垢、腐蝕的發生，但不能完全杜絕。在運行一段時間后還需要對熱交換器定期進行物理清洗和化學清洗，防止或減少結垢、腐蝕，提高換熱效率。

二、空氣調節系統節能

1水利自動化監控系統存在的問題

1.1水利自動化監控系統缺乏資金

由于我國水利建設資金來源于政府與國家的投資，雖然國家所下撥的建設資金足以實現水利工程的建設，但是在實際的水利工程建設中，部分水利工程建設管理人員為了獲取高額利潤，從國家下撥的資金中套取一部分，導致配套建設資金并沒有足額到位。由于水利自動化監控一般是在工程建設的末期才進行，工程建設資金可能已經在前期的工程中消耗過多，造成在工程末期往往會因為資金不足而難以實現如期建設，其投入使用也延期，且質量方面并沒有達到要求。此外，國家對水利建設中的自動化監控系統投資政策并沒有落實到位，在沒有政策作為依據的前提下難以將資金有效的應用在水利自動化監控系統建設中。

1.2系統建設質量難以控制

由于水利工程建設項目的質量受多方面因素的影響，工程質量與施工單位的施工技術、管理能力及監理單位的監理力度等方面有關。由于水利工程在很大程度上受施工人員的技術及施工單位人員流動性較強等因素的直接影響，導致有效的水利自動化監督控制工作難以開展，而施工單位缺乏能力較強的技術人員及監督管理人員，導致水利自動化監控系統建設的質量檢測技術仍較為落后。水利自動化監督控制涉及到多方面的知識，要求技術人員必須具備工程管理、自動化管理以及自動化控制等綜合性知識，然而這種綜合性人才比較缺乏，導致水利自動化監控系統建設的質量難以得到有效保障，技術人員的缺乏在很大程度上制約著我國水利建設的發展。

2無線通信技術在水利自動化監控系統中的應用

在技術不斷更新與發展的年代，無線通信技術也在不斷發展，水利自動化監控系統在技術的支持下也迅速發展。目前我國無線通信技術正在不斷發展與完善，實現了水利監控系統的智能化與自動化。無線通信技術在水利監控系統中的應用越來越廣泛，在水利監控系統中，包括水利工控監控系統、水利水情自動化監測系統、水利綜合監控系統，而這三大系統中又包括多個子系統，因此水利自動化監控系統具備明顯的復雜性。

1演播室燈光控制系統現狀

現有1500平米演播室的燈光主控臺可以用DMX輸出口和網絡訊號輸出口功能，我們現在只使用了DMX系統，而網絡輸出口沒有使用。因此，將傳統的DMX512信號傳輸升級到網絡傳輸將變得十分必要。

2我們在研究方案的時候，本著以下的幾條原則

1）為了增加DMX通道而不增加調光臺費用我們建議通過使用現有調光臺的網絡口輸出訊號來增加演播室的DMX通道數。

2）未來提高系統性能，完善燈光控制網絡系統架構而增加專用的網絡DMX訊號轉換器。

3）在控制室和演播室柵頂各增加一臺高性能網絡交換機完成燈光網絡系統訊號傳輸的要求。

4）在系統方案中，我們要求網絡DMX訊號轉換器有至少一個網絡口，4個DMX訊號口，可以一次同時轉換4個DMX訊號。這個4個DMX訊號口應該可以設置為不同的DMX訊號通道組，以提高系統使用的靈活性。

1電站鍋爐監測系統的節能原理

1.1在線監測系統與電站鍋爐工作的結合

在線監測系統技術在電站鍋爐工作中的應用，首要的關鍵步驟是實現在線監測系統與電站鍋爐工作的結合。只有順利地將在線監測系統與電站鍋爐的工作實現良好的結合，才能為后期的監測工作開展奠定一個良好的基礎。而且前期的監測系統與電站鍋爐工作的結合程度還關系到后期的電站鍋爐的整體工作進度。要實現在生產過程中的節能化，必須要通過在線監測系統的控制與操作，因此，在線監測系統技術與電站鍋爐的前期結合程度也關系到后期電力生產節能化的實現。

1.2在線監測系統對鍋爐工作步驟的監督

在線監測系統技術在電站鍋爐工作中的應用，第二個關鍵的工作是通過在線監測系統來對鍋爐工作的全程步驟進行監控，電力生產企業的工作能否實現節能化，關鍵在于工作的過程中能否節約資源。通過在線監測系統對其能源轉換過程的監控，能夠有效地控制其工作過程中的能源利用率，減少電站鍋爐工作中的能源消耗，從而實現發電企業的節能化生產。

1.3監測系統對鍋爐工作步驟進行調整

在線監測系統技術在電站鍋爐工作中的應用，接下來的關鍵工作是利用監測系統對鍋爐能源轉化過程實行調整控制，在線監測系統能夠通過電子監控、工作數據等信息來判斷鍋爐工作中的能源利用率。一旦電站鍋爐在能源轉換的過程中能源浪費率過高，在線監控系統就能及時發現這種現象，并通過自動控制技術等電子化設備來對其進行調整。監測系統能夠及時對鍋爐的工作效率、煤炭燃燒率等進行調整控制，進而提高能源的利用率。

1系統的總體結構

晉城市氣象災害預警公共服務系統的總體結構包括邏輯結構和物理結構。其中，邏輯結構表示軟件的整體結構；物理結構表示軟件部署時的總體結構。網站設計采用Web四層結構，自頂部向下依次為表示層、邏輯層、數據持久化層和數據庫層。上述各個層級的功能和作用具體表現在以下4方面：①表示層。表示層是指網站用戶和管理員在瀏覽器中能看到的所有頁面，包括網站所有的頁面展示部分，且與邏輯層分離，這有利于網站的制作、維護和擴展。②邏輯層。邏輯層包括用戶和管理員的業務邏輯，定義了業務流程和用戶交互的過程。單獨劃分邏輯層有利于重新定義網站和升級業務邏輯，且不會影響其他層次。③數據持久化層。數據持久化層負責所有信息集和信息項的數據持久化操作和增刪改查，可接受其他模塊的調用和邏輯組織，并具有執行相應的持久化功能。④數據庫層。數據庫層負責管理系統中的oracle數據庫或其他數據庫。晉城市氣象災害預警公共服務系統采用了當下比較流行的四層用戶/服務器模式。這種模式在邏輯上將應用功能分為用戶顯示層、業務邏輯層、數據持久化層和數據層。用戶顯示層可為用戶提供應用服務的圖形界面，有助于用戶理解和高效定位應用服務；業務邏輯層位于顯示層與數據持久化層之間，是專門為實現氣象局提供明確的業務邏輯的層次，該層次封裝了與系統關聯的應用模型，主要負責業務邏輯的封裝，并分離用戶表示層與數據庫持久化代碼；數據持久化層可確保用戶應用程序和數據服務之間的聯系，主要功能是執行用戶數據的持久化工作，將封裝的模式呈現給用戶應用的程序，并提供固定的持久化接口；數據層是上述模式中最底層也是最關鍵的一層，用來定義、維護、訪問和更新數據并管理和滿足應用服務對數據的請求。晉城市氣象災害預警公共服務系統四層結構具有以下4個特點：①任何系統都須具有良好的靈活性和可擴展性。對于環境和應用條件經常變動的情況，只要對應用層實施相應的改變，就能達到適應環境的目的。②增強了氣象對象的重復可用性。氣象對象是指封裝了企業邏輯程序代碼、能夠執行特定功能的對象。③隨著組件技術的發展，這種可重用的組件模式會被越來越多的網站開發商接受。④該系統的四層模式具備很高的穩定性、延展性，可集中管理服務，并將服務統一于用戶端。網站在web設計四層結構中各個模塊的部署位置。其中，包括1臺數據庫服務器、2臺應用服務器和1臺流媒體服務器。數據庫服務器用于部署數據庫管理系統，比如MySql和oracle；1臺應用服務器分別部署管理員功能模塊和普通用戶模塊；流媒體服務器可播放視頻天氣預報。Web四層結構中的表示層、邏輯層和數據持久化層均部署在應用服務器上，數據層部署在數據庫服務器上。采用數據庫服務器和應用服務器分離的方式可提高數據庫的安全性，同時還能提高網站的性能。此外，采用2臺應用服務器分離管理員和普通用戶有助于提高網站的整體性能。

2關鍵技術

該系統中的關鍵技術有以下6種：①信息中插入圖片。采用FCKEditor中的html編輯器，在信息中插入圖片后可直接看到效果，從而簡化了圖片信息的錄入過程。②系統安全性。建立了嚴格的用戶校驗機制，采用基于角色的訪問控制模型實現了對后臺管理系統用戶訪問權限的管理，以保證系統的安全性；建立了日志管理機制，可記錄系統的登錄、退出、編輯和刪除等行為。③并發訪問。選擇了性能較好的Web服務器tomcat，并采用靜態頁面等方式減少并發訪問時數據庫連接對資源的消耗。在信息時，可生成靜態頁面，用戶訪問時直接讀取靜態頁面，無需從數據庫中動態讀取數據，大大減少了數據庫的連接次數，解決了并發訪問時數據庫連接耗盡的問題。④氣象站與地理信息的結合。選擇了WebGIS提供的MapABC，可將氣象信息與地理信息有機結合，并展示于互聯網中，使相關用戶能自主獲得更多的氣象信息，且具有良好的并發性。⑤氣象探測信息的互聯網展示通過統一的編程接口發出，整合了零散的氣象探測信息，且能夠有效地在互聯網上展示，使相關用戶能夠在氣象產品中獲取更多的收益，進而給人們的日常生活、農業活動和廣大科研機構提供了更有效的信息展示方式。⑥在流媒體氣象視頻展示中，采用了視頻壓縮技術和多種流媒體服務方式，可向相關用戶展示立體的圖像和音頻信息。

3安全防范措施

3.1數據的安全保護措施

在業務內網的數據收發過程中，需要在數據收發、身份識別和網絡系統等方面具備特別的保護措施，具體可以采用以下4種措施保護數據的安全：①全套接層協議（SSL）是在Internet的基礎上提供的一種保證私密性的安全協議，它能使用戶與服務器應用之間的通信不被攻擊者竊聽，并始終對服務器和用戶進行認證。因此，采用SSL協議可有效加密和認證網絡服務。②采用SSH協議實現Internet的加密訪問。③后臺數據文件的安全是該系統最為關鍵的部分。因此，應采用信息加密工具PGPi實現窗口信息加密、簽名文件加密、傳統檔案加密、文件和磁盤的安全清除等功能。④應獨立為系統安裝硬件身份識別工具，可保證與第三方CA認證機構單位認證和數字簽名系統的良好連接，以確保終端用戶身份的真實性。

1空調系統設計

1.1冷熱源

空調系統夏季設計總冷負荷為11476kW，單位建筑面積的冷負荷指標為150W/m2；冬季設計總熱負荷為7000kW，單位建筑面積的熱負荷指標為82W/m2。根據工程使用功能特點及業主對該工程的定位，從節能方面考慮，空調冷源選用4臺制冷性能優越的離心式變頻電制冷機組，單臺制冷量為3165kW，COP為5.83。同時考慮到過渡季節極低負荷下部分負荷的需要，輔以1臺水冷螺桿式電制冷機組進行調節，制冷量為1055kW，COP為5.55。當冬季冷卻水進入螺桿式冷水機組的溫度低于15℃時，螺桿式冷水機組低溫保護停止運行，則利用板式換熱器及冷卻塔免費制冷。空調系統的熱源選用3臺制熱容量為2400kW的真空燃氣熱水鍋爐。制冷機組冷凍水供回水溫度為6℃/12℃，冷卻水的供回水溫度為32℃/37℃。真空鍋爐熱水供回水溫度為65℃/55℃。免費制冷板換的一次側供回水溫度5℃/10℃，板換二次側的供回水溫度為6℃/12℃。

1.2冷熱水系統

空調水系統采用機械循環四管異程式，一次泵變頻變流量系統。冷凍水分、集水器間設置壓差旁通裝置以保證只有1臺冷凍水泵在最低負荷運行時供回水管路壓力平衡。為離心式冷水機組設置5臺變頻冷凍水泵；為螺桿式冷水機組設置2臺定頻冷凍水泵，免費制冷板式換熱器和螺桿式冷水機組共用冷凍水泵；為真空鍋爐設置4臺變頻熱水泵。冷凍水及熱水系統均設置分集水器，分集水器均設置一路商業空調，一路辦公塔樓，一路備用?？照{冷源水系統原理圖見圖1。

1.3冷卻水系統

為離心式冷水機組配置5臺變頻冷卻水泵，為螺桿式冷水機組配置2臺定頻冷卻水泵，免費制冷板書換熱器和螺桿式冷水機組共有冷卻水泵；塔樓屋面層設置8臺400m3/h的開式橫流冷卻塔，各冷卻塔風扇設置變頻器，且均帶有防凍電加熱器，屋面層室外的冷卻水供回水管包裹電熱拌線，以保證全年正常使用。按照綠色三星評定的要求，項目設置余熱利用系統，通過容積式換熱器將冷卻水與市政給水進行換熱，作為生活熱水供熱的預熱。為滿足大廈計算機機房、通訊設備用房的特殊需求，項目在塔樓屋面層設置24h冷卻水系統，提供32℃/37℃的冷卻水至4～27層辦公樓標準層。系統設置3臺125m3/h的閉式冷卻塔（2用1備），3臺變頻冷卻水泵，冷卻水系統采用豎向、橫向皆同程，以利于系統的水力平衡。

1供熱管網節能技術的研究方向和技術改造的可行性探究

我國大力推行可持續發展占率，國家對能源的有效利用是非常重視的，能源大部分是不可再生或者再生時間很長的，出于經濟高速發展的需要，能源的消耗已經越來越多，但同時，我國也面臨著能源短缺的嚴峻問題，在所有的能源消耗中，供熱系統的消耗占到了很大的比例，人民對生活品質的追求隨著經濟的發展越來越高，同時，在供熱方面消耗的能量也快速正常，因此，必須要重視供熱時候的節能問題。在集中供熱系統中，供熱管網是主要組成部分之一，由于集中供熱有無燃燒、供熱品質好、運行穩定等優點，已經成為我國供熱的主要方式，已經基本代替了分散供熱，因此，應該對當前的供熱管網進行節能技術改造，這樣就可以大大的減少能源的損失，符合國家的可持續發展戰略要求。

2供熱管網存在的問題和解決建議

存在的問題:通過多年的實踐，認為在供熱管網中主要存在這些問題:我國的供熱管網當前還不能夠實現連續性，與大規模集中供電方式不匹配，這就嚴重的影響了供熱的質量;供熱管網水力平衡失調現象比較嚴重，這也就導致了供熱分布不合理，使一些用戶室內溫度過高一些用戶室內溫度過低，還會在補充供熱不足用戶的供熱時，只能采取加大供熱管網循環流量的方式，這樣就會引起能源的浪費;由于客觀原因的限制，一些地方還采用汽暖供熱的方式，相比較水暖供熱，能量損失更加嚴重，同時對設備的要求也更高，另外，還存在著管理制度不夠完善、整體設備老化嚴重等問題。解決方案:

(1)從運行方式進行考慮。

首先可以考慮將分時供熱和連續供熱合理的結合起來，在供熱的時候，要根據相關的溫度情況，將一天分成幾個供熱時段，根據時段進行供熱，連續供熱則是在供暖期內保持溫度的恒定，一直到供熱結束，當前，我國大部分地域采用的都是連續供熱的方式，從以往的對比可以看出，分時供熱的耗煤量高，且燃料燃燒的充分，溫度比較平穩，且煙也少，但是，如果有明確的使用階段，那么就應該采用分時供熱的方式，要想保證供熱的質量，比較理想的方法就是平時采用低溫連續供熱的方式，供熱溫度要求高的時候采用分散供熱，從而達到節能的目的，同時，還應該解決水力工況失調的問題，那就應該在系統中加入相關的控制設備，供水溫度與控制問題接近，也能夠提高熱能的傳輸效率，減少損耗，當前，還有很多地方采用汽暖供熱的方式，跟水暖供熱相比，汽暖供熱的浪費率高，因此，應該講汽暖供熱改成水暖供熱，這樣能夠有效的推進節能工作，在進行改造的時候，應該注意在在改造的時候，管道的坡度會發生變化，應該合理的進行調整，在管道中要設置放氣閥，以保證良好的循環，為了使高層用戶能夠用上高質量的熱能，應該使用增壓泵;

(2)注重工作效率的提升。