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智能化系统研究样例十一篇

时间:2022-11-26 23:53:19

序论:速发表网结合其深厚的文秘经验,特别为您筛选了11篇智能化系统研究范文。如果您需要更多原创资料,欢迎随时与我们的客服老师联系,希望您能从中汲取灵感和知识!

智能化系统研究

篇1

中图分类号:TG807文献标识码: A

一、机电设备维修维护的原则

机电设备是企业进行满负荷生产的必要条件,深入地下进行作业是企业生产环境的特殊性所在,这就决定了机电设备维修维护原则的特殊、复杂与严格。

(1)统筹兼顾,有主有次的原则

机电设备范围广,品种繁多,规格复杂,这就要求在机电设备的维修和维护的过程中贯彻统筹兼顾,有主有次的原则。企业生产所用的机械设备种类繁多,生产效率受到较为严格的要求,一般情况下不允许无理由的停歇和间断,加大对这些关键地方的关注度,通过解决主要问题的方式来解决整体问题。当然,我们强调关键部分、主要方面的重要性,并不是置那些不常见的设备的故障于彻底地不顾,还要坚持统筹兼顾的原则,对不同的设备和问题投入不同的时间和精力进行处理和解决,力求做到具体问题具体分析。

(2)着眼全局,突出重点的原则

对机电设备维修和维护既不能着眼于几个方面置全局于不顾,也不可能照顾到每一个小的细节,所以需遵循着眼全局,突出重点的原则,采用马克思唯物辩证法的矛盾分析法认识和解决问题。机电设备既然由数不胜数的零部件组成,其发生故障的概率也就自然而然地提高,把目光放在整体之上,从整体之中抓关键问题,对关键问题予以彻底、有效地处理,基本上就能解决整体的问题,毕竟关键部分对整体起着决定性的影响,这样做既切实有效的解决了问题,又保证了生产效率,是两全其美的做法。此外,详细记录出现频率较高的问题并对各种问题进行分类和系统化是我们较为提倡的方法,可以以最快的速度解决这些常见的问题和故障,及时发现问题并迅速解决也就保证了矿企生产的连续性,提高了生产力。

(3)定期检修和不定期维护相结合的原则

机电设备属于技术型产品,往往由数量众多的零部件构成,部件的精确性受到极高的要求,体现在安装、养护等多个方面,这是机电设备需要定期检修和不定期维护的主要因素,其实还存在外部的客观因素,那就是设备工作环境的特殊性,深入地下几十米进行作业,不见天日,潮湿阴暗这种恶劣的环境对机电设备的性能和质量提出了严格的要求,而如果想从最大程度上满足这种要求,对设备进行检修和维护是理所当然的。保证机电设备的经久耐用性,不能只顾定期检修和不定期维护其中的一个方面,兼顾二者,实现二者的有机结合才是最明智的选择。这样一来,不但准备工作做到位,后期的养护工作加以补充,会更加全面的保证了设备的正常运行和生产的安全性。机电设备的定期养护和不定期巡检应该形成制度,作为条例规范贯彻在机电设备维修维护的全过程中。

二、机电设备维护系统措施

(1)定期维护机电设备

高速公路机电设备安全运行时机电设备管理的核心目的。要保证机电设备安全正常运行,设备维护人员一定要定期对机电设备进行查看维护。在机电设备正常运行时,设备运行参数是否符合安全要求等。对于一些维护维修后,仍不能达到正常使用要求的设备,一定要及时更换,防止事故的发生。

在日常工作中,一定要严格统计机电设备的维护工作,把对机电设备的清洁维护与性能维护紧密地结合起来,努力提高机电设备的使用期限,及时更新设备维护数据,提高设备系统的运行速度。

高速公路机电设备中,大部分都是电子产品,而电子产品的更新速度较快,所以对于使用期限已满的机电设备要及时进行更新换代。机电设备管理机构要建立完善的机电设备报废制度,对于需要报废的机电设备,要进行及时处理,提高设备管理效率。

(2)加强质量管理

加强对维护维修过程的有效控制,在机电设备维护维修与管理工作中,成功引入了 ISO 9000 质量管理体系。想要维护维修工作的质量得到改善,必须实行规范化管理。根据质量管理体系标准,对每一个维护环节都要制定详细手册、程序、须知,明确各个岗位的工作职责,让每一个技术人员工作起来都有章可循,这样才能更好地确保维护工作的质量。

(3)合理管理设备备件

为了确保高速公路机电设备的正常运行,在做好日常维护工作外,还要做好设备备件的采购管理工作。为了保证机电设备的正常运行,设备管理机构要科学合理地管理设备备件,在拥有足量的设备备件时,还不能造成备件的严重的积压浪费。

机电设备使用部门,要随时掌握机电设备的运行和使用情况,根据设备实际使用情况,做出符合实际的设备维护、设备更新、备件配置等所需费用计划,合理使用经费,降低采购成本,提高备件的使用率。

(4)人员培养

机电设备的独有特点,使得它在使用中会不断更新,这就需要维护人员做到对机电设备系统相当熟悉,对业务也非常了解。系统精通就是对工作人员现在所维护的系统,系统的构成,系统线路的布设等情况,都要了解得非常详细,这也是工作人员维护好系统的关键所在。只有精通维护系统知识,才能在第一时间准确找到故障源头。熟悉设备不仅要熟悉它的各项功能和性能,因为机电设备是不断更新的,所以还要熟悉它实时的更新情况,国家是否有出台新的设备标准等。

(5)组织机构优化

组织机构是保证维护维修工作正常实施的基础。组织机构所设置的原则完全是按照机电设备的维护维修特点设计的。根据管理体系的实施,建立了组织机构,管理团队分为检测维修中心、维护实施组、质检三个部分。质检以下是质检工程师,维护实施组下面是维护技术工程师,检测维修中心下面是检测调试工程师。其中,检测调试工程师和维护技术工程师都属于专业组的范围。

维护实施组:是完成维护工作的主体,它的主要内容是负责编制年月的实施计划,负责所维护系统的故障诊断和故障排除,负责将拆卸下来的故障设备送到检测中心进行检修,负责建立维护保障项目。

检测维修中心:主要负责维护实施项目部送交的问题设备,对其进行检测、维修。负责对送修设备的跟踪服务,总结设备维修经验,提出可行性预防措施。

质检组:成立质检组是为了加强对维护实施过程和效果的跟踪和考评,从而建立有效的执行监督机制。质检组主要负责养护过程的质量监督,并且定期对各维护项目进行记录,逐渐形成量化的可行性报告。这也将推进整体工作的改进和完善。质检组是在维护实施组与检测维修中心之间工作,但是它并不隶属于维护实施组,其单独性也有利于对维护实施工作的考评,从而确保了维护工作的质量。

三、结语

总而言之,机电设备在保证生产的安全性、减少人力的投入和使用、提高生产效率、促进企业的可持续发展、保证国家的能源需求、维持国民经济的平稳运行方面发挥的作用已经不言而喻。因此, 对于机电设备的管理方面,机电设备管理机构只有从多方面进行有计划的、有效的、合理的进行维护机电设备,才能提高设备的维护工作,保证机电设备的正常运行,从而提高高速公路的运行安全。

参考文献

[1]林玲,金婷燕. 智能化机电设备维护系统研究[J]. 数字化用户,2013,11:34.

[2]金音,朱佰敏. 高速公路机电设备维护维修信息化系统[J]. 安防科技,2008,08:30-33.

[3]魏养继,袁绍欣,郭兰英. 高速公路机电设备管理系统的研究设计[J]. 现代电子技术,2010,01:160-162+166.

篇2

1.医院后勤设备智能化管理系统建设的目标和原则

1.1医院后勤设备智能化管理系统建设的目标

建设符合医院运行需求的智能化后勤管理系统,要求可以与医院其他部门的管理系统形成完美对接,彼此之间紧密相联,从而使医院得到更好地发展。所以,医院后勤智能化管理系统建设的目标是:

(1)实现后勤管理系统的智能化;

(2)将精细化管理理念有效融合进后勤管理系统;

(3)运用信息化手段,保证医院后勤系统信息的及时性、完整性;

(4)实现对医院所用资源的合理调配,高效利用;

(5)提升后勤管理的管理水平,提高职工工作效率;

(6)全面提高对病人住院期间的服务质量。

1.2医院后勤设备智能化管理系统建设的原则

(1)标准化原则

详细分析医院后勤部门中具体组织框架以及部门运行的流程步骤,并根据医院对于后勤管理和服务过程中的详细规章要求,系统统一地制定后勤管理工作的各项规范,做出前后统一的标准,规范业务流程。

(2)兼容性原则

兼容性原则要求新建设的医院后勤智能化管理系统必须要能够和目前使用的医院信息的管理系统属于同一架构,能够做到相互之间兼容并存。如果条件能够满足的基础上,最好是结合当前使用的各个信息服务平台,建设能够集成所有管理信息系统的综合后勤管理系统,这样,可以以最小的投资实现医院内部各部门之间共享信息、协调发展的目标,有利于医院的最高管理层掌握到最全面、最系统的详细资料。

(3)操作简单性原则

管理系统的构建最终目的是能够操作使用,太过复杂的操作程序无疑对后勤职工的技术提出较高的要求,会增加医院的员工薪酬成本以及对员工进行技术培训的成本,不利于医院更好的发展。因此,建设后勤智能化管理系统最好满足操作简单性的原则,降低对操作人员的技术要求,可以节省医院的许多费用,获得更大的收益。

(4)创新性原则

现代社会处于高度发展的时期,信息技术也在飞速发展,国家对各个领域都在大力提倡自主创新,所以,医院后勤设备智能化管理系统的建设也必须依据创新性的原则,过于落后的体系已经不能满足医院后勤管理对技术的需求。对此,我们要充分利用现代信息技术的优势,结合精细化管理的理念,优化后勤管理的业务流程,在各个环节都要勇于开拓创新,摒弃落后的、不能与时俱进的部分。

2.医院后勤设备智能化管理系统的优势与劣势分析

2.1医院后勤设备智能化管理系统的优势分析

(1)目前,医院各管理系统中所运用的计算机技术已经相当成熟,管理工作人员的专业素养较高以及对计算机的操作流程比较熟练,具备较高的管理能力;

(2)医院内部局域网全面覆盖,当前使用的后勤设备都相对较为先进,便于对信息的收集记录,为智能化的管理系统提供了数据支撑;

(3)国家对医院提出的绿色环保要求使得医院更加重视能源的高效利用、节能减排工作,这无疑对智能化的管理系统提出了更高的要求。

(4)智能化的管理系统符合我国甚至世界对后勤管理操作系统的需求,十分有利于对智能化管理系统的推广应用,系统的成功建设将带来巨大的收益和发展前景。

2.2医院后勤设备智能化管理系统的劣势分析

(1)医院后勤设备智能化管理系统正处于开发研究的初期阶段,并没有现成的系统软件等,也没有相近的参考平台,因此需要投入大量的资金和人力进行研究,开发的成本难以估计,所需消耗的精力也十分巨大;

(2)医院现在所拥有的后勤部门的职工的专业化水平相对较低,文化素质不高,对后勤管理的专业技能也不太熟悉;

(3)建设的后勤智能化系统所采用的都是先进的、精细化的技术手段,其操作流程对员工的要求较高,需要其具备一定的有关计算机操作的技能;

(4)智能化的管理系统对医院的信息化要求较高,并需要占用计算机通道,这便对与医院现有信息软件系统的兼容性提出了相对高的要求。

3.医院后勤设备智能化管理系统的建设构思

3.1后勤智能化管理平台

对于此平台的搭建,具体要求为:融合现代社会几大先进的科学技术,例如现代通信技术、计算机技术、网络信息技术、具体行业技术以及智能的操作技术等,将其有机的结合在一起,实现医院的正常运行对后勤管理系统的要求,包括了医院内部各部门保障措施和部门工作的信息收集、记录、归纳,以及对医院内各种资源的监督控制,对工作流程的管理、对高层决策的系统支持等。

3.2后勤服务检修一体化平台

由于医院内各个部门的所有设备故障问题均由后勤部门检修,单靠人工往返报修或者电话报修很容易遗漏,因此,可以在后勤管理系统中设置后勤服务检修一体化平台,当医院设备出现问题时,统一通过计算机报修,在同一个信息平台上,信息自动收集汇总,后勤工作人员一目了然,进行修理后,再通过计算机进行确认,双方操作简单,信息传达及时,为检修工作提供了便利。

3.3医院设备全程跟踪管理平台

医院设备全程跟踪管理平台主要负责对医院购进的设备进行统一的信息记录管理,从设备的采购开始,对采购设备的厂家、型号、日期、规格等信息详细的录入数据平台,包括使用中出现的问题、检修的时间次数,一直到设备被淘汰的整个生命中的数据,统一的在这一个平台中管理,有利于医院建立明晰的账务及设备管理体系。

3.4医院资产管理平台

此平台与上述的医院设备全程跟踪管理平台属于统一类型,主要负责对医院内各项资产的统一调度、具体管理,包括医院建筑、基础设施、器械设备等。

3.5医院病患服务平台

医院主要是为病人服务的,因此,对病人住院期间的所有需求都应做好统一的规划,其中最重要的是餐饮的服务,对此,可以设置简便的点餐系统,使用一卡通服务,以HIS网络为基础,提供详细的餐饮服务内容。

4.结束语

随着社会信息化的发展,以及科学技术的进步,医院的后勤管理向智能化方向发展已经是必然的趋势所在,它可以提高医院后勤管理的整体水平和核心竞争力,实现医院的和谐发展。因此,我们要以信息化、精细化为基础,加快智能化管理系统的开发研究,以满足医院内各项工作、服务对现代化技术的要求,这不仅仅标志医院这一领域的发展,更是我国现代化进程向前迈进的象征。

参考文献:

篇3

1、城市集中供暖智能化的意义

城市供热系统是极其重要而复杂的复杂大系统,为了提高系统的社会效益和经济效益,采用现代化的管理理论、技术和工具,运用计算机对供热系统进行管理、监控、预测和优化调度是势在必行的。供热系统的计算机管理、监控问题就是把先进的计算机技术与通讯技术相结合构成微机管理监控系统,实时地对供热系统进行动态流量和温度控制、运行实时状况分析:供热负荷预测和优化调度问题就是根据供热管网系统中监测仪器所获得的系统实时运行状况,确定今后一个调度周期中各时间区间内各种调节装置的运行状况,预测出系统将来一段时间的供暖负荷,并在其基础上在保证系统服务质量的前提下,使供暖费用最低。因此,实现供热系统的智能化对供热系统协调运行、降低能耗节约能源、减少供暖冷热不均都有重大意义。并且可以使管理人员由过去以人工的经验方法管理,变为在智能系统支持下进行科学的管理。这样做,既提高了服务质量,又提高了管理效率和科学性。

供热系统的运行管理主要包括供热负荷的预测,供热管网优化调度和管网信息管理等三个方面的内容。我国在这方面的研究,由于起步较晚,与国外相比有一定的差距,但近几年已经取得了很大的进步,并取得了一定的成绩,但总体来说研究方向比较分散,至今仍然没有一套完整的、能够集成了预测、优化调度、运行管理和控制的职能化系统出现。

1.1供热负荷的预测是集中供热管理的前提和基础。因此高效准确的预测方法显得格外重要和迫切。影响供热系统负荷的因素很多,如建筑物的种类、结构、室内外气温的变化、日照情况、过去实际供热负荷、管网参数等等,它们之间的关系是非线性的,有些甚至是难以预测的,如管网故障和天气变化等。目前,国内对供热负荷的预测研究主要集中于传统的预测原理和方法,如指数平滑法,时间序列分析和回归分析等。而传统的预测方法都要求给出由各种影响因素构成的供暖负荷预测型,然而由于城市集中供热系统是一个复杂的大系统,不确定性、非线性和时变性并存,而且除供热负荷的历史数据外,建模需要的大量相关数据,包括温度、太阳辐射系数、建筑物参数等,都难以保证其完整性,有些甚至无法得到或准确估测,因此,预测模型的精确程度难以保证。基于以上原因导致传统的预测方法精度并不理想,尤其应用于解决大规模集中供热系统的实际问题时更无法保证。

1.2优化调度是集中供热系统有效运行得以实现的关键。传统的优化方法主要有三种:枚举法、启发式算法和搜索算法。供热系统优化调度问题属于复杂系统非线性优化问题,若采用一般的直接搜索方法,由于问题的复杂度较高,收敛的速度非常慢,效率很低,更重要的是由于通常的非线性最优化方法都是单点搜索算法,容易陷入局部最优解,而难以得到全局最优的解。为此,本文将对采用效果较好的遗传算法来求解供热系统优化问题进行探讨。遗传算法是一种利用随机化技术来指导对一个被编码的参数空间进行高效搜索的方法,相对其他优化算法,遗传算法具有简单、通用以及鲁棒性很强的优点,可以对问题空间进行全局的搜索。

2、分户调节的用户供热形式

为适应市场经济发展和节能的需要,应积极采用热能计、热量分配表等设备逐步建立和完善对热用户按耗热量计费的体系,改变按面积收费的不合理方法。为实现这一目标,可通过下述两种方式建立热量消耗计量:第一种方法,对于可以实现分户控制的热用户,可在每一用户入口装热能计计量其耗热量;第二种方法针对不能实现分户控制的热用户,可在每组用户的入口装热量计且在用户的每一散热器上装热量分配表,以实现耗热量的计量和到各用户的分配。

2.1新建热用户实行双管供暖系统

采用双管供暖系统易于控制室内温度,防止热用户垂直失调,便于采用“量调节’和分户控制。因此,在新建热用户中应积极推广双管供暖系统,以促进实现供暖建筑节能指标。在这种分户调节方式下,采用一户一表,用热量可直接从热量表上读取。每户只有一个热力出入口、户内为一独立系统,热量表设在每户的热力出入口处。在天津某住宅小区采用了这种形式,运行结果表明,不仅室内温度可调,且经过一个采暖期,综合节能率达到25%。

2.2原有建筑户内采暖系统的改造

上供下回单管顺流式是我国现有多层和高层建筑供暖的主要形式,要将其改造成为有利于热计量和节能的分户式水平系统,几乎需要把原有的设计全部,改造费巨大,这在我国目前国情下,几乎是不可行的。比较合理且经济可行的改造方式其改造费非常低廉,只需在立管上加跨越管,跨越管应比立管管径小一号,以利于水利平衡。经验证明采用这种方法也可收到十分明显的节能效果,系统综合节能率可达巧%一20%。

3、分布式智能供热解决方案

集中供热系统是一个规模庞大、结构复杂、目标多样和影响因素众多的复杂系统。对于这样一种系统,需要运用大系统理论来分析,而大系统理论的最基本思路是:把系统的总体功能和目标按一定关系分配给各子系统,这些子系统都具有各自的控制器,都有一定的决策能力。将大系统功能与目标分解之后,各子系统的复杂性比整个大系统的复杂性要小得多,较易于实现自身的最优化,然后再加以必要的协调,最终取得系统全局的最优化或次优化。在这一基本思想和方法的指导下,大系统理论又根据不同的系统结构,提出了不同的更具体的控制思想和方法。对于象集中供热系统这样的递阶结构系统,通常将大系统分解成若干个相对独立而又相互关联的子系统作为下级系统,并在上级系统设置一个协调机构来处理各子系统间的关联作用。通过上下级之间反复交换信息,在求得各子系统优化值的同时,获得整个大系统的最优值。

集中供热系统由热源,热网和热用户组成,其中热源,一次网和热力站组成一次网系统,在一个集中供热系统内,仅存在一个一次网系统;热力站,二次网和热用户组成相应的二次网系统,二次网系统在一个集中供热系统内存在几十个甚至上百个,一次网系统和各二次网系统之间通过热力站相互联系。热力站的运行以满足热用户的热需求为目标,各热力站之间比较独立,相互间的影响可以通过一次网系统的合理调度与一解决,因此,在进行整个集中供热系统方案的研究时,可以将热力站看作独立的系统的对待,使得系统的分析和建模简单化并可行。

4、结语

供暖系统是一个集非线性、不确定性、时变性于一身的大系统,利用传统方法很难对城市供暖负荷进行准确的预测。因此,引入智能化方法是十分有必要的。

参考文献:

篇4

1 引言

智能化变电设备是智能电网中的重要组成部分。智能变电站的设计要符合智能电网的要求,要求站内的变电设备智能化,即实现自我诊断功能、能够自主采集健康特征参数,进行专家系统评价,及时做出健康状态评估,提前制定应对策略,实现变电站的智能化。

随着电网覆盖范围的快速扩张,需要大批电力设备的投入使用,随着电力设备使用年限的增加,近年成了变电设备故障的高发期。目前,变电设备仍以预防性试验、交接试验为主的定期检修计划,各类电力设备的在线监测设备也在个别地区的变电站内展开技术研究与相关测试。近几年,国内外主要的变电设备在线监测产品,功能单一,数据接口不统一,监测数据需要单独收集及展示,同一变电设备的监测数据关联性差,难以使用多种数据综合的智能方法反映电力设备的运行状况。所以智能化变电设备的研究迫切重要。

智能电网的快速发展,需要进一步提升变电设备智能化的技术水。通过基于Web平台访问智能化变电设备在线监测系统,通过本地数据的存储以及按照标准IEC61850协议将数据传输等,建立分类电力设备的监测数据、例行试验数据、历史故障数据等的综合管理与分析平台,按照评估原则进行监测数据综合分析评估,及时做出设备运行状态评价,准确掌握设备情况,为制定检修计划提供参考。

2 智能化变电设备在线监测系统介绍

2.1 系统概述

为了更加有效地评价变电设备的自身健康状态。智能化变电设备在线监测系统通过对变电设备的特性参数进行实时在线监测,统一将监测数据按照IEC61850标准规约传输至同一站内的智能组件。站内智能组件按照智能化变电设备台帐进行数据编号、分类、统计将站内所有智能化变电设备监测状态评价数据按照I2传输规约将所有站内数据统一推送至各省公司设备状态评价平台,为各电网公司运行和决策中心提供可靠的依据。同时可以在此系统Web平台上集中查询、分析、评估各电力设备自身健康状况,保证电网的安全、可靠运行。

智能化变电设备在线监测系统分为过程层、间隔层、站控层。过程层包括了一次设备智能传感器、智能组件、合并单元和智能终端,完成电力设备特征参数的采集、传输等相关功能。本系统将以往的资源不能共享,数据格式不规范、关联性差,管理信息凌乱等问题得以处理,实现智能化电力设备监测管理。

2.2 系统网络结构

智能化变电设备在线监测系统是以B/S为基础的Web数据管理平台,使用.net的C#编程语言进行软件设计,系统的网络结构如图1所示。

智能化变电设备在线监测系统是以广域网为基础,进行分层建设、分类管理、综合监控进行智能电网的健康管理。智能变电站内通过对智能化变电设备的健康状态数据采集,如站内智能化变压器需要采集绝缘状态评估的局部放电、套管介损、油温、色谱等变压器各类健康数据的统计采集。通过对各类智能变电设备监测的健康数据的收集、分类整理后,按照各类设备特征计算评估方法进行计算分析监测数据,并评估系统的健康状态,及时掌握设备的健康状态,实现与生产管理系统、SCADA等各类调度等管理系统实现监测数据资源共享,保证信息准确性、前瞻性,为保证电网的安全、可靠运行提前做好各类设备的应对措施。

智能化变电设备在线监测系统的实施是对电力部门现行的设备检修体制的重大革新。能够直接指导生产,实现了生产管理的智能化,提高了检修工艺的标准化、规范化,促进了生产效率的提高。由于电力是涉及全社会的公用事业,其生产成本和管理水平的高低将直接对整个社会的经济效益产生巨大影响。

2.3 系统的功能

2.3.1 统一的IEC61850数据传输

将不同厂家的不同类型的各类在线监测数据以统一的IEC61850数据传输规约进行数据传输。实时将监测数据集成到中心数据库统一存储和管理。通讯方式采用IEC61850 TCP/IP及GOOSE标准通讯协议方式。在数据库直读对于解决已经有的在线监测系统的数据集成是简单和有效的方式,不用给在线监测子系统安装任何软件,只需要将在线监测子系统与中心数据库服务器组建在一个局域网内即可。标准通讯协议以便于系统扩展,当有新的在线监测系统添加时,只要该子系统实现标准通讯协议,则它的数据可以保证顺利的上传到中心数据库。

2.3.2 监测数据管理

监测数据按照电力设备进行分类管理。电力设备如变压器监测数据有:局部放电、油色谱、铁芯电流、套管介损、油温等;断路器监测数据有:分合闸状态监测、电寿命、储能曲线等。每种监测数据可以按报表查询和趋势分析。局放数据的PRPD、PRPS谱图分析。断路器的分合闸线圈电流曲线、行程曲线、速度曲线、储能机构电机电流曲线等。用户权限管理,用户操作日志的管理,即对每一个用户的操作进行记录和跟踪

2.3.3 监测数据的评估和报警

智能化变电设备在线监测系统设计有预警报警功能,通过综合分析各类变电设备的健康状态评价数据及时做出预警报警,在突发事故发生前进行控制、调度;报警设计为多级报警,根据变电设备的各类监测数据特性,进行综合分析,如果监测设备数据部分或个别超出健康数据标线,单仍正常运行,需要提示注意信息,后续监测系统会加强监测,实时观察设备健康发展趋势,如果后续系统监测数据发展到标线以下,设备预警状态解除,恢复为正常监测,如果监测数据继续恶化,系统预警升级为报警状态,系统平台会及时传输到各种监控管理层,及时制定应对措施,进行检查、修试。在线监测预警界面如图2所示:

2.4 系统特点

(1)实现智能化变电设备在线监测系统设计的统一模型,统一时标,统一规范,统一接口,统一语义。系统采用IEC61850通信规约,解决多种协议不一致的问题。系统站控层、过程层都使用数据库进行存储,各子IED相互独立存储数据,又可以将各子项的监测整合到后台数据库中,保证系统数据的完整性、安全性。

(2)完成电力设备自身健康状态的评分系统建立,以及智能状态诊断库以及故障模式识别建立,准确的判断设备的状态状况。综合智能变电站主设备的例行试验数据和长期在线监测数据,采用评分机制,将模糊逻辑、专家系统、等先进技术有机结合起来,相互补充,共同完成对变电设备绝缘状态的综合评估。

(3)能够全面的反映变电设备的实时状态。建立智能变电站超高频局放、脉冲电流法局放测试的校正结果对比,以及分析与目前各公司所研制局放、介损等在线检测装置测试结果的一致性和与出厂实验时检测方法的结果的可对比性方面存在的问题,提出改进后的有效的校正方法。

(4)提供可靠的电力设备评估报告。辅助设备检修管理者做出正确的决策,减少不必要的停电检修、预防安全事故的发生,极大的节约运行成本。

3 现场应用情况

本系统已经在宁夏等多个省电力公司辖区内变电站内安装运行。自投入运行以来,系统运行稳定,实时监测的变压器局放、容性设备、避雷器等电力设备数据正常。实践证明,该系统是成功可行的,具有技术先进、运行稳定、操作简单、维护方便等特点,具有一定的创新性。本系统在电网系统内可以随时随地的使用Web平台方式进行电力设备状态查询、历史状态查询等,及时准确的掌握电力设备的自身健康状况,提前预防电力设备故障的发生,保证电网的安全、可靠运行。

参考文献

[1]徐磊.智能化变电站的技术特点与网络架构[J].产业与科技论坛,2011.

[2]杨广州.浅谈智能化变电站[J].城市建设理论研究,2014,(13).

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[4]申屠刚.智能化变电站架构及标准化信息平台研究[D].浙江大学电气工程学院, 2010.

[5]梁俊斌,张炜,邓雨荣,et al.智能化变电站监测数据现场并行处理技术研究[J]. 电力建设,2013.

[6]王鸣,朱群,姚建华,et al.智能化变电站运行维护问题的探讨[J].浙江电力,2012.

篇5

中图分类号:TN86 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2016)04-0000-00

数字电源应有高性能以及高可靠性等特点,在国防、医疗设备、农业生产、航天航空等各个领域得到了广泛的应用。智能化数字电源系统拥有较强的适应性,能够实现相对高水平的智能化,它的设计相对灵活,可以满足各种电源要求。因而,数字电源应用前景非常广阔。对这个领域的研究也非常重要。

1智能化数字电源的电路设计

智能化数字电源的系统由电脑驱动器、PWM、显示器、DSP、键盘、接口电路这六部分组成。数字信号的处理器主要通过接口芯片把显示器和键盘连接起来。这样,用户不但可以通过显示器来观察所使用的电源的参数,还可以通过键盘的作用随时对电源参数进行修改。为了将配置更为简化一些,也可以把数字控制的电源驱动器以及数字的信号处理器共同组成电源系统。再通过这样的处理后,在经过整流的滤波之后,交流电压变成+36~72v的直流输入到电压U1,接到高频变压器初级绕组上。在经过两个变阻器分压之后,分别接到数字的信号处理器模拟的输入端AN1和AN2。注意把初级绕组的另一端接到功率MOSFET。再连上一个限流电阻和电流检测电阻。偏置绕组部分的输出电压经过VD1、C1的整流滤波之后得到了+12v大小的直流偏压,接到数字控制的电源驱动器的电源端。数字控制的电源驱动器输出的大小为3.3v的电压是由数字的信号处理器提供的。次级的整流滤波电路是由C2、L以及VD2构成的,VD3是一个续流二极管,UD是直流的输出电压。从数字的信号处理器输送出去的脉宽调制信号送到数字控制的电源驱动器的IN端。数字控制的电源驱动器极限的电流标志端接到数字的信号处理器的中断端,极限的电流设定端接数字控制的电源驱动器的GMTR端点。最后,把光耦的隔离放大器把输入级和输出级隔离开来。如果使用UCD7201,那么就能够驱动两个外部功率MOSFET。另外,还可以用UCD8620以及UCD9501构成电源系统。

2智能化数字电源的技术亮点

智能化数字电源实现了数字技术和模拟技术的结合,摒弃了电源的复杂性。数字电源便于在同步信号下实现并联应用,充分利用扩展性和重复性优势,实现负载均流,简化滤波电路的设计。灵活的数字控制将电源组合成并联或者串联的模型,进而组成虚拟电源。虽然各项性能都得到提高,却没有增加系统的复杂性,使用了少量的器件,把砧板的面积进一步的缩小。数字电源在智能化方面存在的优势,能够让输入电压以及负载点系统保证它们的功率以最优的效率进行转化。此外,智能化的数字电源能够保证最优的转化效率。与模拟控制技术相比,数字技术的优势还有在线编程、效率优化、控制算法、操作精确、系统管理的功能。而且数字电源相对模拟电源误差、误差影响、老化漂移、补偿等都更具有优势。可靠性相对较好,无需调谐就可以获得稳定而且一致的控制参数。数字电源还可以使硬件平台重复应用,可根据最终系统的独特要求来设计出不同的固件,能够加快产品上市速度,减少原器件的库存、开发成本以及风险。

3智能化数字电源系统的应用

模拟电源在市场上的应用比较广泛,但还存在许多该技术达不到的一些区域。因此智能化数字电源系统所要开发的市场,便是模拟电源的这部分空白市场。以数字器件进行控制的电源,我们可以对它的内部参数进行在线调整,这也说明了电源动态的特点并不是不变的,它能够伴随负载在一个比较大的范围内波动,并不会丧失它所具备的性能。同时,智能化数字电源所具有的通讯优势,可以实现电源设备的远程控制,这种控制方式也是多样性的,能给设备的监测和运行带来许多便利和其他好处。现在,智能化数字电源正逐步进入并占有传统的使用领域,逐渐取代了模拟电源,并且这种发展速度越来越快。

在这以前,智能化数字电源的使用仅限于服务器、植入非停电电源的装置、通信产品、太阳能电池机与其功率调节器等一些比较简单的、基础的设备的部分产品中。然而最近,在汽车、LED照明设备、产业设备,甚至某些消费类的产品也都使用了智能化数字电源。相比模拟电源,到底是什么因素迅速扩张了智能化数字电源的应用领域范围呢?

3.1 DSP的低价位吸人眼球

智能化数字电源应用领域得以迅速发展的最主要原因在于,在智能化数字电源产品的制造过程中,使用了单价大约只有1美元的电源控制IC。它的成本下降到1美元左右,足以和模拟电源的控制IC相抗衡。这些IC在使用工作中的频率超过100MHz,耗电量只是DSP就接近1W,用于普通开关电源则有剩余。这是使用DSP的智能化数字电源,只有当UPS等大于1KW的大型设备才运用的主要因素。不过,“DSP微控制器”,即和通用控制器的价钱同样低廉的DSP,把原本的几十美元的成本大幅降低到不足几美元,基本解决了控制IC成本比较高的难题。

3.2以高于100W、低于1MHz的电源为目标

智能化数字电源自身的DSP微控制器,会耗费大约200mmW的电力。所以,它不适用于输出功率比较小的一些电源。但在智能化数字电源的设计中,综合电源相关的技术人员的专业意见,我们必须考虑到由于DSP微控制器电力问题而产生的效率低下。所以,在目前的水平下,超过50W~100W的输出功率的电源是最适合的。在开关频率方面,频率不超过1MHz的电源也是最佳的。智能化数字电源通过软件对电流和电压稳定性的控制,主要是通过A-D转换器来监测其输出电流和输出电压。同时,在智能化数字电源的使用当中,以专用的逻辑电路硬件,但不是DSP软件作为基点去进行PI控制等过程的演算时,可以适应于开关频率大于1MHz的设备。

4结语

智能化数字电源系统要完成从模拟电源完全向数字电源的过渡虽然需要很长时间,但该技术的应用为电源设计的领域注射了生机与活力,它具备相对较完善的电源管理功能,高的性价比和集成度,面向用户体验设计,简单的电路等显而易见的优势,为智能化数字电源系统的发展开辟了广阔的道路,并为进一步优化设计打好了基础,创造了条件。

参考文献

[1]南国农.电化教育学(第二版)[M].北京:高等教育出版社,1985.

篇6

Commentary on Setting up Intelligent System for Library

Hui WANG

(Hubei Provincial Library, Wuhan City, Hubei Province 430060)

Abstract: With modern communication technology as a platform, intelligent building successfully integrates electromechanical facilities, service and management among others, in order to provide a highly efficient, comfortable, safe, and convenient construction. In this paper, Hubei provincial library, which was built and put into use in 2012, is referred, ranging from wire arrangement to terminal equipment, and from live control to smart control in distance, to expound the necessity of intelligent system in modern library. It is not only quite in common with smart system of ordinary building, but also has its own knack as an exclusive system of library.

Keywords: Modern architecture, Intelligent design, System integration,

现代社会对信息的需求量越来越大,信息传递速度也越来越快,二十一世纪是信息化的世纪,目前推动世界经济发展的主要是信息技术、生物技术和新材料技术,而其中信息技术对人们的经济、政治和社会生活影响最大,信息业正逐步成为社会的主要支柱产业,人类社会的进步将依赖于信息技术的发展和应用。

近年来,电子技术(尤其是计算机技术)和网络通信技术的发展,使社会高度信息化,在建筑物内部,应用信息技术、古老的建筑技术和现代的高科技相结合,于是产生“建筑智能化”。建筑智能化是采用计算机技术对建筑物内的设备进行自动控制,对信息资源进行管理,为用户提供信息服务,它是建筑技术适应现代社会信息化要求的结晶。

图书馆作为人类知识的宝库,其建筑在按照自身特有规律发展的同时也必然遵循建筑发展的共同规律,智能建筑的蓬勃兴起极大地影响着图书馆建筑的发展,智能化也成为现代图书馆建筑的发展趋势。

图书馆建筑智能化是指综合采用电子信息技术、计算机技术和现代通信技术,对图书馆建筑内的机电设备进行自动监控,优化工作参数,对信息资源实施科学管理,为读者提供优质、高效的信息服务。

1.综合布线系统

图书馆智能建筑内数据传输主干应采用多模主干光缆,按照传输速率万兆或以上进行设计,并结合智能化其他子系统的需要,对数据传输线路进行统一规划。数据终端信息点按图书馆馆员工作站、信息、书目查询、自助办证、自助借还书、电子阅览等设备摆放位置进行有线覆盖;会议室、开放式阅览区、公共活动区等采用无线方式覆盖,并充分预留有线信息点点位。普通信息面板的标高遵循相关施工规范,对部分具有特殊使用情况的应按照图书馆专用家具的使用工艺的需求进行配置。

2.信息系统

图书馆信息系统可采用不同类型的显示终端,如全彩LED屏、双基色LED屏、标准或嵌入式LCD屏、触摸屏等,可布置在总服务台、中庭、会议室、报告厅、阅览区服务台和公共活动区,会标、图书馆馆藏介绍、阅览区导览图、最新书籍信息和预览区借阅规则等。这套系统能够将这些不同类型的显示终端有效集成起来实现远程集中控制,并能对所集成的显示终端进行内部指令控制。通过网络远程控制,接合显示终端控制器控制软件对显示终端的显示内容、节目、字幕播放进行控制和管理,对显示终端的IP进行管理,能够对不同显示终端进行分组,并具备供电控制和自动校时功能。

3.多媒体会议系统

图书馆多媒体会议系统将各种会议系统及相关设备,如会议发言单元、扩声单元、视频显示单元、中控单元等有机地集成在一起,形成一个完整的系统,实现会议进行过程中只需要一名操作人员即可控制整个会议系统,通过计算机网络调用数据库中的各类数据和图像等信息,从而给与会者以声图并茂德视觉和听觉效果,营造出更好的会议氛围。

3.1数字会议系统

图书馆数字会议系统采用先进的手拉手数字化连接方式,在传输过程中信号的质量和幅度都不会衰减,让每一个与会代表都可以听到稳定、纯正的声音,充分保证语言的清晰度和较大的语音动态范围。会场一般配备有线话筒和无线话筒,有线话筒的主席单元具有优先功能,当按下主席单元上的优先按钮时,就可关闭或静音正在使用中的代表单元,从而实现主席单元的人对会场的控制。而与有线话筒配套的电子铭牌设备,一方面可以显示发言人的姓名和职务,另一方面可通过主席单元实现会议表决功能。

3.2移动式数字会议系统

在图书馆里公共区举办活动时,因地点不固定,需要配置移动式数字会议系统,该系统一般配备无线话筒和大功率有源音箱,满足活动现场的扩声要求。

3.3同声传译会议系统

同声传译会议系统是图书馆实现高级别国际会议同步翻译不可缺少的系统单元,该系统可以保证演讲者在发言的同时,内容被同步传送到同声传议室的翻译单元,翻译人员即时将所听到的内容同声翻译成指定的目标语言,并通过独立的信道传送回会场。与会者头戴具有红外接收功能的耳机,通过手持接收器进行频道选择,可以随意选择自己能听懂的语言频道,满足会场多语种与会者收听会议的需要。

3.4远程视频会议系统

图书馆远程视频会议系统多用于共享工程中心主会场与分会场之间的会议交流,系统终端通过网络接入MCU(多点控制单元),将主会场会议现场的影像、声音等多媒体资料经压缩传输到网络,一个或多个不同地方的分会场再通过传输线路及多媒体设备,将声音、影像等多媒体资料进行还原,保证了主会场现场会议的实时传送,解决跨地域会场的沟通难题。

4.公共广播系统

优美、舒适的音乐会给人们的精神上带来,既放松紧张的心情又可消除疲劳。公共区域背景音乐可以创造舒适、和谐的气氛。随着人们文化素质的提高和思想意识的不断提更新,人们对周围环境提出更高要求,背景音乐已经广泛应用于现代化智能建筑中。

图书馆公共广播系统是在建筑消防分区的基础上,将背景音乐扩声装置均匀覆盖到建筑室内外,并按绿化广场、报告厅、读者餐厅、阅览区、公共活动区、办公区等区域功能的不同设置独立的分区广播。公共广播机房设置于监控控制中心,平时向图书馆建筑室内公共场所及室外绿化广场提供开、闭路多音源信号节目,用于通知、背景音乐、温馨提示等。同时该套系统与紧急广播系统合二为一,遇有突发事故(如火灾)发生时,设置于监控中心的总寻呼话筒能够强行切入,实现全区域内的紧急广播功能。在部分服务台如少儿阅览区服务台还可根据需要,设置单独的寻呼话筒,用于该单独分区里的广播寻人、活动通知等。

5.视频监控及报警系统

随着现代技术在图书馆的应用,图书馆服务方式也发生了重大改变,对图书馆管理提出了更高的要求。为满足图书馆开放式、多样化的服务要求,进一步强化图书馆的安全保障,视频监控及报警系统作为重要的辅助管理手段,已成为图书馆智能建筑建设的重要组成部分。

除了在建筑传统位置如电梯轿箱、楼道前室、建筑出入口、公共区域布设监控设备点外,为了适应图书馆馆藏从传统闭架调阅到大空间开放阅览方式的转变,可在各类书架之间的通道处适当增设监控点,减少由于书架过高或过于密集而产生的阅览区域监控盲区现象,有效保护了藏书。同时,监控设备可与其它报警设备进行联动,如在阅览区服务台设置监控设备点位并辅以手动报警装置,一旦发生突发事件,服务台工作人员能够触发隐藏在服务台下方的报警按钮,监控中心能够第一时间调用对应位置的监控探头获取警情,并及时调动安保人员赶往事故现场。由于现代化建筑的室外多为开放式设计,室外周边安全防御逐步缩小为建筑防御,室外立杆上的监控探头需要与在建筑外墙一周均匀分布的三鉴探测器进行联动布防。特别是在晚上,一旦有不法人员闯入,联动系统将第一时间发出警报音,并且在电子地图上相应的位置进行闪动,监控中心能够调用最近的监控探头获取视频,并通知安保人员迅速出警。

6.门禁一卡通系统

门禁一卡通系统作为图书馆建筑智能化系统中的一部分,集自动识别技术和现代安全管理措施为一体,涉及电子、机械、光学、计算机技术、通讯技术、生物技术等诸多新技术,迈向高度集成化,体现了现代智能化管理的要求。

在图书馆实现一卡通系统,将图书自助借还设备、停车场设备、门禁设备、电梯楼层控制设备、巡更设备、餐厅消费设备等进行系统集成,以IC卡扇区可读写技术为核心,统一财经软件系统为后台,充分发挥智能化产品的科学性与先进性。让读者手持借书证,就能在馆内各种图书自助借还设备上无障碍使用,在餐厅进行自主充值消费,在停车场进行停车刷卡计时缴费;让工作人员手持工作证,按部门职能或工作范围分配相应的门禁权限,可在餐厅灵活结算公务消费,在停车场智能识别员工车辆,从而达到提升图书馆整体服务水平,降低服务成本的最终目的。

7.楼宇自控系统

楼宇自控系统对整个图书馆智能建筑的所有公用机电设备,包括建筑的中央空调系统、给排水系统、供配电系统、照明系统、电梯系统,进行集中监测和远程控制来提高建筑的管理水平,降低设备故障率,减少维护及营运成本。

楼宇自控系统有三级组成:中央控制站、现场控制站、现场检测、执行单元。系统运用集中管理、分散控制方式,采用共享总线型的拓扑结构,通信网络采用统一的通信协议,对多个供应商不同系统间的集成采用国际通用的成熟标准。该系统通过对暖通空调、照明等系统运行的优化控制,达到环境舒适感,高效节能的目的;通过对各机电设备运行、安全状态灯自动监测、控制,实现对各机电设备进行集中统筹的、科学有序的、综合协调的智能管理;系统为大楼合理的能源管理、设备管理、设备维护提供有效的工具和数据,为减员增效、实现科学管理创造条件;通过对空气参数的监测、自动调节,从而为新馆提供良好的空气质量和舒适的环境,并满足图书馆及馆藏的特殊要求。

智能化是图书馆建筑发展的生命力,是现代图书馆建筑发展中的一大变革,它不但扩展了传统图书馆的功能,更提高了图书馆信息化的服务水平,使任何群体、任何个人都能与人类知识宝库尽在咫尺,随时随地从中受益,有效实现了公众信息的传播。伴随着图书馆现代化、智能化的进程,图书馆建筑的智能化也成为了当今公共图书馆建设的新内容,但值得特别关注的是,在接下来的发展之路上,智能建筑终将融入智慧城市建设,这也将成为是智能建筑的“梦”。

参考文献:

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中图分类号:TP391 文献标识码:A

Intelligent Water Supply based on Heterogeneous Layered Networks under Multi-network Convergence

Lin Jing, Yu Shu-chun, Peng Xiao-ning

(Department of Computer Engineering, Huaihua College, Huaihua 418008, China)

Abstract: During the Multi-network convergence, networks and services range more industries. Intelligent water supply in water industry was discussed here. The design of system network architecture, long-range prepayment, IC card prepayment and Automatic meter reading was especially introduced. A smart water supply under multi-network convergence was proposed. It was developed according to heterogeneous layered networks for complex water metering and information environment today. Long-range prepayment for smart meter was realized by multi-thread, centralized polling, asynchronous scheme. IC card prepayment was done using virtual serial port for remote control of distributed meters. Furthermore, the time tunable automatic meter reading, fee automated clearing and analysis of water loss were given in the system. The effectiveness and applicability of this system was confirmed by application. Keyword: Water supply; Intellectualization; Automatic meter reading; Heterogeneous networks; Multi-network convergence

1.引 言

水资源作为21世纪的战略性资源之一,其合理开发和利用受到了人们的普遍关注。人类利用水资源的各项数据不仅是一个局部、一个地区关注的问题,更是一个国家乃至整个社会关注的问题。因此,数据的共享性成为全社会对水资源实现集约化管理的基础[1]。但是,传统的供水计量信息采集通常是由各管理部门派人到装表地点抄表,由于用户面广、量大,极易造成差错,人工抄表不但效率低,而且不利于科学管理。

在多网融合[2~7]的背景下,相关企业积极投身其中,各方不断将网络和服务覆盖的范围向更多的行业延伸,为各种异构网络上智能化系统的运行提供了通讯基础平台。实施自动抄表的大环境逐渐成熟,管理体制现代化也要求供水系统更加智能化。

因此,众多研究人员在智能表计与自动抄表系统设计领域进行了大量研究。赵、郝等[8]采用全电池供电的智能水表抄表系统,实现水表出户集中式抄表,但仍需要人工现场作业。陈、丁等[9]利用GSM网络覆盖面广p抗干扰能力强等特点,设计了基于GSM模块的无线智能抄表系统,解决了人工抄表的低效率和实时性差的问题。曾、张等[10]采用E-TDMA协议,进行分布式协同调度及节点时隙分配的局部调整,为智能抄表系统提供一种高效的信道接入方式。然而,这些研究都局限于特定表计类型,不能将多种表计集成到一个系统中。

随着对水能表计的深入研究,水表的智能化程度不断提高。但是,想要在短时间内强制性地用智能水表替换原有的非智能或半智能水表很不现实。因此,在现有的供用水网络中,多种表计仍然会在较长时期内共存,这为企业供水管理系统的建设增添了难度,也影响了城市智能化建设。

针对目前用水计量、信息采集与环境的现状,为有效集成预付费智能式、IC卡式、只读光电式、机械式等水表,急需构建具有远程预付费功能、自动与手工抄表并存、水费自动结算和水损分析的智能供水系统(WPCS),以平稳过渡智能水表替代其它水表的过程,并推进智慧城市的建设进程。

2 WPCS关键设计

2.1 WPCS网络架构设计

WPCS在多网融合环境下按异构分层模式进行设计。由于水能表计类型的多样性及表计信息采集方式及传输介质的不同,WPCS涉及互联网、GPRS移动通信网、通过RS485通信的智能水表网、企业管理局域网等,融合了多种异构网络,构成分层管理与通讯的统一平台。它既能满足当前业务的需要,又能很好地适应半智能、非智能水表逐渐被淘汰的进化过程。

图1 多网融合下WPCS网络架构图

WPCS网络架构由三层网络构成,分为0层、1层和2层,如图1所示。其中,第0层为互联网层,采用TCP/IP协议,作为系统的通讯基础设施,与第1层的公司业务内网、数据中心移动网络互联。另外它还是远程工作站、外网用水客户连接公司业务内网的通道,完成指令与应答数据的传输。

第1层为核心业务层,由公司业务内网、数据中心移动网络构成。移动数据中心服务器通过GPRS网络与第2层的集中器DTU通讯,实现对远传智能水表的自动抄表、水费预付及远程控制等功能,移动数据中心服务器可以使用VPN专线或ADSL等接入互联网,与业务系统对接。数据中心所收集的业务数据通过第0层网络传输到企业业务内网存储。业务内网通过防火墙与互联网连接,任何外网用户必须经过防火墙才能访问Web服务器。其中,Web服务器、邮件服务器等构成DMZ区,隔离外网用户对内网的直接访问,以保证公司业务数据的安全。

第2层是表计网络层,由远传智能水表、预付费IC卡水表、光电只读水表、机械水表等构成。对于远传智能水表与光电只读水表,在区域内由RS485总线组成设备子网,在区域外由DTU通过GPRS经数据中心向供水企业传送数据;IC卡水表独立安装,利用IC卡传递数据与控制指令,以实现水费预付及信息采集等功能;机械表供、用水信息的采集可由人工完成。

2.2 远程预付费流程设计

多个智能水表通过RS485通信接口把水表数据上传到DTU,当DTU通过GPRS网络连接到移动数据中心服务器并建立透明数据通道后,智能水表端产生的加密数据只要送到串口,DTU接收并将其发送到移动数据中心服务器;同时,服务器下发的命令通过通道传输到DTU后,DTU通过串口送到智能水表端,从而实现数据双向透明传输。

但在实际运行环境中,购水用户总是以就近原则在指定工作站上办理预付费业务,购水信息一方面要存储在业务系统数据库当中,另一方面需要打包成购水指令通过移动数据中心发送到智能水表中。两者数据的同步,成为保证系统业务数据一致性与完整性的关键因素。

只有在购水指令执行成功时,才将购水信息保存到业务数据库,否则需重发指令,再重复该过程,才可完成数据同步的目的。但是,由于移动数据中心服务器宕机引起的指令重发、指令在三层异构网络中的传输时延、智能水表响应时长等因素,会导致用户办理业务的等待时间过长,甚至要多次往还办理一次购水业务,这将严重影响系统的可用性。为了解决此问题,远程预付费流程采用集中轮询的异步模式进行设计,如图2所示。

购水信息由各收费工作站采集,指令由应用服务器封装并发送到指令队列中,在发送成功的同时将购水信息保存到业务数据库中,让用户及时完成本次购水业务。然后,再由购水守护进程集中对应用服务器指令队列中的指令按异步轮询方式处理,将其送往移动数据中心服务器再下发到用户智能水表中。接收进程收集指令执行结果,如果写智能水表成功,则将返回信息存入数据库,预付费购水过程结束;否则,若重发次数R<=3,则重发指令,若R>3,则指令发送失败,进入失败指令队列,等待守护进程的下一轮调度发送。

图2 远程预付费流程图

2.3 IC卡预付费流程设计

在实际供水作业环境中,预付费IC卡水表作为半智能表计还普遍存在,它独立安装,利用IC卡传递数据与控制指令。与远传智能水表不同,它通过与小区工作站直连的IC卡读写器实现水费预付及用水信息采集等功能。因此,产生了在B/S模式应用下普遍存在的Web服务器端应用程序要驱动浏览器客户端设备的矛盾。有效解决该问题成为WPCS的另一关键技术。

由于IC卡读写器通过串口与工作站连接,服务器端应用程序无法直接驱动它,系统采用ActiveX控件与虚拟串口技术,通过串口映射机制解决这一问题。IC卡预付费流程描述如下: (1) 初始化服务器端的虚拟串口VMCOMx; (2) 组织IC卡预付费写入指令,并发指令送到VMCOMx; (3) 通过串口映射机制,将VMCOMx网络帧转化为串口信息发送到请求工作站的物理设备执行; (4) 若设备的ActiveX控件在工作站没有注册,则在web页面中通过<object>标签从指定URL(由codebase属性给出)下载并注册、运行控件; (5) 若ActiveX控件已注册,则直接使用控件驱动IC卡读写器执行指令; (6) 指令先进行卡类型及密码检测操作,如果卡类型合法且密码校验成功,则对IC卡执行写操作,否则,提示告警信息并退出; (7) 解析指令执行结果,若操作成功,预付费信息保存到数据库,否则,提示操作失败并退出。(注:同时可读取上次用水信息,即完成滞后抄表功能。)

2.4 自动抄表流程设计

快速、准确、可靠地获得用水管理的各类数据,是进行费用自动结算、用量分析、表计运行状况监测、负荷处理等应用管理的基础。因此,自动抄表功能是WPCS的又一关键业务。该功能的设计主要针对远传智能水表与光电只读水表,由Web服务器端的应用程序根据系统预先设定的采集时间自动完成,其中,发送指令与接收结果分别由不同的独立线程承担,自动抄表算法(AutoGetMeterInfo)关键伪码如下。

Public Class AutoGetMeterInfo(){//取预设抄表时间

int interval=getCollectTime(“SystemParam”);

int rtn=Timer(interval); //启动定时器

if(rtn==0){ //0:表示设定采集时间到,则根据集中器表Hubinfo产生抄表指令集合

List ginst=createGetInstructions(“Hubinfo”); ……

initReceiveBuff(recbuff); //初始化接收缓冲区

for(Instruction inst:glist){ //发送线程遍历抄表指令集合,并发送指令

sendData(inst);

}……

//接收线程调用getDTUData()返回DTU收集的结果添加到接收缓冲区

recbuff.add(getDTUData());

for (ReceiveData recdata:recbuff) //主线程遍历并分析指令结果集合

if(recdata.indexOf(“OK”)>-1)//执行成功则取出用水信息并插入到表UsedWater中,执行失败则取水表编号报警

insertRow(“UsedWater”,getData(recdata));

else

alertInfo(getMeterNo (recdata)+“抄表失败!”);

}

}

3 实 验

3.1 试验环境

WPCS系统使用现有互联网与GPRS网络作为通信基础设施,已在某自来水公司投入运行。数据库服务器操选用IBM xSeries 365,配置Xeon MP 2.7G cpu,8G DDR内存,SCSI 2T硬盘,安装Windows 2005操作系统,DBMS使用SQL SERVER 2005。Web服务器选用IBM xSeries 346,配置Xeon MP 3G cpu,4G DDR内存,SCSI 500G硬盘,安装Tomcat 6.5,Windows 2005操作系统。各工作站及客户端操作系统使用WINDOWS XP/2000系列,安装IE6.0+SP2 浏览器软件,硬件大部分利用客户现有的PC机,以减少重复投入。公司业务内网为自组局域网,运行TCP/IP协议。移动数据中心采用租用形式。智能水表子网在硬件上主要由远传智能水表、集中器(DTU)、自组网络底层设施等组成;软件主要包括表计嵌入式软件、DTU运行软件、业务系统管理软件等。此外,还有部分预付费IC卡表、机械表等,智能表计、DTU以及其嵌入式软件由制造商提供。

3.2 试验结果及分析

分析试点的11个单位/小区,1350多家用水客户共1493只四种类型水表18个月的运行数据。1493只水表数量分布如表1所示。

表1 四种类型水表数量分布

图3表明了按系统预设的抄表时间,每2个月自动抄表一次,18个月共自动抄表9次。结果显示光电表的抄表成功率超过90%,智能表的抄表成功率高于光电表,达97%,而且都呈逐渐上升的趋势。通过对失败表计的现场检查,发现智能表计的安装使用时间比光电表计晚,且电气特性、连接线路、电池耗尽程度都好于光电表计,故其抄表成功率优于光电表。随着对表计电池的更换及线路检修,能正常工作的表计增多,所以两者抄表成功率都呈上升趋势。可以预计,在线路与表计正常工作情况下,自动抄表成功率将会达100%。

水损率需要用本次抄表数据参考相邻的上次抄表数据进行计算,在试运行期间共计算了8次。图4显示了在现有供水管网条件下四种水能表计对水损率的贡献。智能表水损率最低,平均值为7.0%,IC卡表水损率最高,平均值为9.63%,光电表和机械表居中,平均水损率分别为8.27%和9.06%。由于智能表与光电表能自动抄表,供水与用水表计的水量信息可以短时间内同时完成,数据比较准确,又因为智能表可以在预付水费用完时及时控制表计关阀且抄表成功率高,所以智能表计算的水损率低于光电表,而且较真实、准确。

相反,机械表与IC卡表不能被系统自动控制,在表计电池耗尽后,且预购水量用完时,IC卡表也不能关阀断水,这是导致水损率高的主要有原因。另外,由于抄表费力、耗时,供、用水量不在合理的时段内实时采集,数据较不准确,因而也会导致计算水损率较高。水损率高表示水资源的浪费大,给企业带来的经济损失也大。此外,水损率异常也是管网监控的重要参考因子,可及时发现管网的漏损地域并采取措施修复。

应用分析表明1)自动抄表效果良好,系统功能及关键性能达到预期的设计目标;2)水损分析为管理层制定科学合理的用水决策提供支持,可节约水资源,提高企业经济效益;3)水损分析是供水管网监控的重要参考指标及有效途径;4)模块化设计适应系统功能多样化需求,系统适用性高,可实现跨区域的供水联合管理,满足更大规模业务管理需要。

图3 自动抄表成功率统计图

图4水损率统计图

4 结 语

推进多网络融合,构建信息化社会为当今时代主题。本文在多网融合环境下按异构分层模式构建的WPCS系统,解决了现有供水网络中多种表计并存与智能化供水系统建设的矛盾,能够很好地适应供水管网中设备智能化程度不断进化的演进过程。WPCS的关键设计可以推广应用到电、暖、气等能源行业的智能化管理领域,从而推进多种能源跨领域联合作业,必将推动智慧城市的建设进程,具有较高的研究及应用价值。

参考文献

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篇8

关键词

后勤设备 智能化网络管理平台 短信报警

综合监控 效果评价

近十年来大型综合性医院不断扩张,后勤管理整体水平滞后于医院的快速发展,后勤管理改革在医院改革中的方向不明也制约了后勤管理水平的提高,从而影响医院整体水平的提升。如何将已发展了十余年的建筑智能化内容与当代所需要的大型综合性智能医院的管理、业务运用更好地融合在一起,既体现常规建筑智能化特点,又能够突出医院信息密集的特色,是一个极具实用价值的课题。2005年国际电联提出“物联网”概念,信息化正由“互联网”时代进入“物联网”时代。医院信息网络化的普及特别是智能化概念的提出,无疑给后勤设备管理提供了一个解决技术、管理难题的有效方法。

一、医院后勤保障的特殊性和现状

医院后勤保障不同于工矿企业、商场学校的后勤,不仅包含它们所涉及的供配电、冷热水、供冷暖、照明、锅炉、电梯等设备保障系统,还有医疗行业自身所特有的医用气体系统,又因其保障医疗安全的特殊性、不间断的持续性,医院后勤保障管理具有特殊的复杂性和重要性。

目前,后勤管理普遍存在安全保障难度大、责任重,设备种类多、分布广,人员结构老化、文化程度低 ,工作量激增,临床服务要求越来越高的现状。如何在现有条件下内管设备安全,外塑服务形象,不断提高保障水平,将不断增加的设备纳入到既有的统一管理,对于医院后勤管理者来说是个不可回避且迫在眉睫的难题。

二、后勤设备智能化管理平台的特点

信息网络化的普及特别是智能化、物联网概念的提出,无疑给后勤设备智能化管理提供了可行性。后勤设备智能化管理平台是一个一体化监控指挥管理平台,即由管理软件、MOXA-iologik智能模块及各类传感器、执行机构组成,能够完成多种控制、数据检测、运行管理功能的网络平台,主要致力于电力、暖通空调、给排水、冷热源、照明、通风、热交换、电梯、消防、大型医疗仪器及其他机电设备的管理,保障后勤设备安全、可靠、稳定、高效运行,其特点如下:

(一)智能模块汇集信息数据

我们需要一个安全、可靠、兼容各种设备的综合管理平台,将不同专业、不同系统、不同性质、不同时期的所有设备集中起来进行统一高效管理。而搭建这个平台的关键是找到一种可以在硬件设备和软件平台之间建立可靠链接的媒质。经过对相关市场的调研和比对,MOXA的工业级智能I/O模块iologik系列可以满足需求。采用工业级的分布式I/O模块,可以通过以太网或 RS-485/232 来读取传感器数据、开/关状态、控制设备的开/关状态,将电源开关分合闸、水压、温度、湿度、光感、电动机、串口设备等一系列开关量、模拟量、数字量信息经过处理后与远程主机或者PLC控制器通讯。可根据不同的设备选择不同规格和标准的智能模块,在进行合理的分布配置后,即可基本覆盖所有工作区域,将各类设备的运行数据采集汇总,将水、电、气的能耗数据制成报表并进行成本分摊。

(二)新旧设备兼容性扩展

对于老旧设备,经过简单的技改或者增加数字式仪表即可实现对设备的实时监控;对于新设备,符合Modbus/Tcp、OPC等标准协议的设备都可直接接入本系统从而受到监视、控制,或通过设备厂商提供的API进行二次开发满足扩展功能,体现了系统的可扩展和经济性。

(三)网络链接搭建综合平台

采集的数据需要通过网络才能实现共享和管理,因此需要有安全可靠的网络平台来支持智能模块的实时在线采集。数据采集汇总后,通过网络链接,将各模块采集的设备数据上传至服务器的数据库,经过iCentroView一体化监控指挥平台对数据库中的各类数据进行处理、对各子系统之间的信息进行共享与管理,实现全子系统的互操作和快速响应与联动控制,以达到自动化控制与监视,实现信息资源的共享与管理并提高工作效率。通过网络和智能模块的共同作用,即将原本不相关联的配电房、泵房、空调机房、锅炉房、中心供氧、负压吸引、路灯照明、电梯监控甚至大型医疗设备、消防监控等综合集成到一个同步的平台上,实时地对设备系统进行集中管理甚至远程操控。

(四)短信报警提高响应效率

对于医院后勤,仅靠实时的监控设备还不能完全做到可靠保障,一旦有突发事件需要应急抢修就往往处于被动。除了可靠的监控,还要有实时分级预警,才能在最短时间内调动所有相关人员第一时间应对。

综合监控管理平台最大的特色就是具有实时手机短信报警功能,利用手机短信来对设备系统实现全天候监控,它往往能先于值班人员发现系统运行中出现的问题,使相关专业人员可以尽快地了解设备故障原因,为故障得到及时处理奠定良好基础。它将各类设备会引起故障、报警的高、低值或变化量在留有反应裕度的情况下,将预警数据实时发送到负责相关管理设备的工人、班长、科长或者其他负责人手机上,分等级报警,让值班或维修的操作人员在发生故障前到达现场解决问题,在被服务对象还未感受到故障引起的影响时,将问题处理完毕。这样既提高了应急响应效率,也可以时时掌握设备情况,通过短信可以了解事态的发展和处置情况,对管辖区域内的各级人员也起到监督作用。

三、后勤设备智能化管理平台的效果评价

(一)管理模式的创新

如果不进行信息化建设,管理就无法实现跨越式发展,而信息系统不体现先进的管理思想,系统建设就失去了方向。

智能化管理平台的搭建,针对后勤信息化建设涉及的人多、面广、事杂的情况,基本涵盖了后勤所涉及的各类技术领域,有效地将原有处处需要安排值班人员的旧模式打破,大大缩减值班人员编制,因其跨专业、需要硬件软件关联,间接地对人员素质也提出了更高的要求,间接提升了后勤的技术水平和管理层次。管理模式也将从原来的分散、被动式管理变成集中、主动式服务,通过技术化的手段来改革管理模式,减少各类矛盾的产生。同时,技术的广泛覆盖也模糊了总务、信息、消防、医疗设备等划分明确的界限,为后勤向学科化方向发展和大后勤模式的探索奠定了基础。

(二)人才队伍技术水平的提高

信息化管理平台具有可扩展性,可以不断兼容改造和更新换代后的各类后勤设备甚至部分医疗设备,逐渐达到了智能化的管理要求。四年多的信息化和智能化的统筹管理,使工作人员包括物业公司、维保单位的人员的综合技术水平得到间接提高,有效地打造了一支技术过硬、响应及时的保障队伍;通过管理平台的技术判断、短信提醒、时效监督、反馈确认、工作评价等功能,避免了以前由人管人的分散型管理的弊端,通过管理平台实时全过程记录管理,勤与懒、奖与罚都有记录依据,由信息系统决定,管理者避免了很多不必要的顾虑,同时,也为后勤技术队伍的发展找到了准确定位和准入门槛。

(三)经济效益及社会效益

通过四年的运用,医院总务处在退休和减员15%的情况下,保障服务范围却扩大了一半,被动应急处置下降了80%,应急处置响应速度和效率却得到提高,腾出精力承担了院内改造任务82项,改造金额近千万元。

现在系统已经升级改造到Ⅲ期工程,更加广泛地覆盖了后勤服务的范围,三期总投资约60万元。医院建筑面积约20万平方米,各类建筑12栋,各类机房、泵房、配电房、氧站共26处,按照每点三班制,仅值班人员工资就需要每年支付18万~24万元,而通过信息化管理结合有效巡视,经济效益十分显著;同时应急响应速度、效率的提高,扭转了临床对后勤的看法,从原来知晓故障滞后、反应不及时被投诉,到现在很多故障发生后在未能影响到临床时就得到有效解决,临床满意度得到很大提高;同时,还为更好地提升服务水平、解决积累的技术难题、创新地做好节能减排工作腾出了时间和人力。

该系统已获得了国家实用新型技术专利,医院后勤也因此接待了省内外十多家医院的专题参观考察,给后勤和医院带来了很好的社会效益。

四、结束语

医院后勤设备智能化管理系统的研究基于医院后勤改革深化的大背景下,正是医院新老设备人员交替、改扩建如火如荼,后勤社会化、绩效改革等政策不断反复的阶段。医院后勤编制人员逐渐退休完毕,是否立即社会化,是否补充编制招聘人员,如何既做好后勤基础管理又能满足不断提高的临床服务要求,各种问题需要我们后勤人自己找出答案。

经过对后勤设备自动化、信息化、智能化的不断探索和研究,在快速发展的信息技术支撑下,我们将技术和资源有机整合,切实找准了方向,也为后勤改革的发展提供了一个行之有效的路径之一。按照德国后勤管理研究的结果,后勤自我管理65%,外包服务35%为最佳效益平衡比。后勤组织需要使用更多专业化人员,与更多的专业企业形成联盟。改变原有管理模式做好核心部分保障,同时管理好外包服务,需要一个后勤综合管理平台作为支撑。

后勤改革的目标是通过精简人员、降低成本、提高服务质量和效率,使医院从繁杂的后勤事务中解脱出来,真正把主要精力转到“以患者为中心”的服务中,创造安全、文明、整洁、舒适的医疗环境。

经过四年的实践运行,该系统极大地优化了管理,能节省管理人员50%,并使建筑物节能15%,有效提高了设备的可靠性、降低设备的故障率,同时提高了应急响应能力和管理效率、提升了服务水平和临床满意度。

该系统正在进行四期的规划完善,整合能耗计量系统、与ERP系统对接,将节能减排和成本核算作为未来发展的目标,使后勤管理向精细化管理迈进。 (编辑 吕志新)

参考文献

[1]陆伟良,许作民.建筑智能化系统的5个基本问题[J].中国医院建筑与装备,2011(2):11-12

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[4]李杏,任彤彤.建设医院后勤信息系统,全面提升医院后勤管理[J].医学信息,2010,23(8):19

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中图分类号:C913.32 文章编码

绿色理念是对自然资源进行保护、对自然环境进行保护,从而在调整人类行为的同时保证自然生态环境能够进行良性循环的一种重要理念。从宏观上讲,绿色理念对整个人类的生存、整个社会的发展与整个自然的平衡都有着重要意义。在这种理念之下,交通工程建筑的环保性与生态性也得到了日益广泛的关注并已经取得了一定的成就,成为了积极实践绿色理念这一队伍当中的重要组成部分。绿色交通工程建筑是人类在公路建筑与自然环境这两者之间探索出的一条新道路,在学科建设上,直接促进了建筑学与生态学、社会学等诸多学科的相互融合,在实际应用上,为生态保护的全面发展与交通工程的健康发展提供了平台。

一、绿色交通工程建筑的理解

绿色交通工程建筑是在全球化可持续发展战略这一大背景下不断发展的,是工程建筑行业与全球化可持续发展战略相结合的产物,也是工程建筑行业紧跟国际形势与国家政策的直接表现。由于交通工程自身的复杂性与工程实施过程当中的观念、地域等差异,当前对绿色交通工程建筑缺少较为统一、详细的认识,但就绿色交通工程建筑而言,有三个方面是比较明确的。首先,绿色交通工程建筑能够为人类的出行带来便利之处。绿色交通工程建筑的主要功能是为人类出行提供必要的、安全的、方便的交通工程建筑,让人们能够在畅通、安全的交通环境下出行。其次,绿色交通工程建筑能够对资源进行高效率的利用,尤其是对于一些资源消耗较高的材料或者具有不可再生性质的资源进行最大限度的节约,从而在节约资源这一环节去实现交通工程建筑的绿色理念。最后,绿色交通工程建筑能够降低建筑物对环境的影响,尤其是在长时间利用之后对周围的空气、水资源等自然资源造成污染与破坏能够得到较为有效的降低与控制。

二、绿色交通工程建筑评价指标体系的确定

绿色交通工程建筑评价指标体系不仅与交通工程的专业性有着直接的联系,而且与生态学、社会学等有着直接的联系,再加上不同地域的不同情况,使其评价指标体系的确立具有更强的复杂性与多样性。绿色交通工程建筑评价指标体系确定的合理与否不仅直接关系着其评价效果的有效性,而且直接关系着其评价效果的准确性,因此要对绿色交通工程建筑评价指标体系进行较为细致的划分,可在对WBS方法的运用之上对绿色交通工程建筑评价指标体系进行逐层的评价分解,可分为一级指标、二级指标、三级指标三个层次。具体来讲,一级指标的具体内容主要有“环境影响;资源消耗;建筑材料”,二级指标的具体内容主要有“全球环境和区域环境;能源消耗和土地资源;材料选择和循环利用”,三级指标的具体内容主要有“全球气候影响;国土资源保护,区域生态保护;自然能源利用,能源节约措施;土地利用,土地负荷;有害物质含量,材料对生态的影响;材料的环境负荷,材料再生性”。

三、加强绿色交通工程建筑评价指标数据库组件的建立

在绿色交通工程建筑评价指标体系建立后,需要对其进行信息化的升级,进而使整个体系更加完整、高效。其主要途径有数据库开发与管理工具的升级,总体思路为将数据库作为绿色交通工程建筑评价指标体系建立的核心,让计算机信息技术作为整个平台运行的关键所在,如此一来,不仅能够有效提高绿色交通工程建筑评价指标体系的可操作性,而且能够直接提高绿色交通工程建筑评价指标体系的可扩展性。可使用开发工具,Microsoft SQL Server 2000后台数据库管理系统等作为绿色交通工程建筑评价指标体系的数据库组件。具体来讲,项目主要有四个方面,分别为存储数据的数据源,连接数据库的连接对象,为数据库的读写与输入提供机制的r数据适配器以及对详细信息进行整理与存储的t数据集。

四、绿色交通工程建筑智能化评价系统框架

以数据库组件为核心的绿色交通工程建筑评价指标体系已经确立,同时,需要在此基础之上对用户界面进行美观、友好、和谐的设计,让各种类型的大量数据能够在多种结构之上进行连接,从而对绿色交通工程建筑评价指标体系的系统模型进行完整而合理的建立。详细来讲,整个模型以外部数据为开端,将该数据输入界面后在后台进行相关的数据处理,然后在数据系统的作用之下对这些数据进行查询、分析以及比较等多种内容,然后再通过数据输出界面将评价指标值进行输出,最后在综合评价模块这一环节输出绿色交通工程建筑的综合评价结果。从这一详细的过程当中可以看出,智能化是整个绿色交通工程建筑评价指标体系的划分标准与系统特点,该体系是在数据库这一核心平台之结合借口技术等多种功能而进行评价工作的评价体系。如此的绿色交通工程建筑评价指标体系系统在智能化与系统化的结构与特点之下,不仅可以对绿色交通工程建筑进行较为全面与较为准确的评价,而且能够为生态环境的保护与社会和谐的发展提供必要的依据,从而为我国社会的和谐与长久发展、为世界的生态平衡与健康发展做出贡献。

五、总结

绿色交通工程建筑是一个较新的概念,在理论上与实践上都有较大的发展空间,其不仅能够为人类的出行带来便利之处,而且能够对一些资源消耗较高的材料或者具有不可再生性质的资源进行最大限度的节约,此外,在长时间利用之后对周围的空气、水资源等自然资源造成污染与破坏能够得到较为有效的降低与控制,诸如这些特点都是绿色交通工程建筑的价值所在。本文主要是在对绿色交通工程建筑的基础之上,提出的智能化系统设计,智能化与系统化是该系统的主要特点,数据库技术则是该系统当中的重要应用,数据库技术应用的是否到位,直接影响着绿色交通工程建筑智能化评价体系的质量高低,因而要在智能化理念的支撑之下对数据库技术进行充分的、恰当的使用,为整个评价系统的建立与优化提供必要的依据与支撑。本文当中所提及的绿色交通工程建筑评价指标体系系统的确立与构思仍是较为初级的设想,仍然需要更多的理论支撑,并在不断的实践过程当中发现问题、解决问题,从而实现绿色交通工程建筑评价指标体系的不断完善与发展。

参考文献:

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RFID技术已经在很多领域得到广泛应用,其中,带有可读和可写并能防范非授权访问的存储器的智能芯片已经可以在很多集装箱、货盘、产品包装、智能识别ID卡、书本或DVD中看到。本文将以RFID技术为支撑,对智能化高校实验室管理系统进行全面地分析与阐述。

二、基于RFID技术的智能化高校实验室管理系统的体系架构

智能化高校实验室管理系统是一个以计算机互联网、无线通信技术为基础,以RFID技术为核心的物联网应用系统。该系统主要负责各类实验室固定资产设备借出归还的动态管理、各类实验室卫生清洁工作的实时管理、各类实验室及设备的安全防范管理以及各类实验室设备的实时维护管理等工作。其体系架构主要由RFID识别系统、中间件系统、计算机互联网等部分构成。其中,RFID识别系统包括EPC标签和RFID读写器,两者之间通过RFID接口通信,EPC标签被固定贴在各类实验室的每件固定资产设备或物品上,它记录了实训室ID、名称,固定资产型号、ID、名称、数量、所属实训室以及所属机柜号等信息。中间件系统包括ECP IS 、PML、OSN服务器及包含于后台数据库软件系统的ERP系统。所有这些都与Internet互联网相连,实现对各类实验室固定资产设备、卫生清洁工作、安全防范以及维护等管理过程进行实时有效地跟踪、查询等控制。智能化高校实验室管理系统体系构架如图2-1所示.。

在图2-1中,EPC的全称是Electronic Product Code,即电子产品代码,各类实验室中每个固定资产对象都被赋予一个唯一的EPC,并由采用射频识别技术的智能化高校实验室管理系统进行管理,彼此之间通过EPC网络、无线通信技术等方式相互联系。EPC IS即EPC信息服务,它是EPC系统的软件支持系统,用以实现最终用户在物联网环境下交互EPC信息。PML是物体标记语言,通常,在物联网中相互通信的公共语言是PML,PML是用在信息发送时对信息区分的方法,实际内容可以任意格式存放在服务器中。OSN服务器是对象名解析服务,可用来存储中间件系统来不及处理的物品电子代码数据信息。ERP(企业资源计划)是一种管理的思想,强调对系统资源进行优化配置、提高利用效率。负责运行本系统的主机服务器需要相当高的配置,其性能的好坏会直接影响到实验室固定资产设备的丢失与否、实验室卫生情况是否良好、实验室设备的安全性是否能够保障、实验室设备的实时维护是否能够保障等。

三、基于RFID技术的智能化高校实验室管理系统功能模块分析

基于RFID技术的智能化高校实验室管理系统主要包括智能化固定资产设备借出或管理模块、智能化实验室卫生清洁工作管理模块、智能化实验室安防管理及设备故障管理模块等三部分组成。具体介绍如下:

1. 智能化固定资产设备借出或归还管理模块

交换机、路由器、标准网线、夹线器等硬件设备是高校实验室部门特有的高价值固定资产,现有的多数高校在管理固定资产方面均采用集中式管理方式,集中式管理方式需要实验室管理人员和借用固定资产设备人员之间进行人为地协调,即需要借用设备人员在纸质的固定表格中对借出的设备进行详细登记,并签字确认相应设备是否处于借出或者归还状态,这种管理方式十分繁琐,查阅相关记录也比较困难,效率太低。

使用RFID技术可以克服这些缺点。通过在固定资产设备上粘贴EPC电子标签,设备借用人员在进行借出或者归还设备时,管理人员利用手持式电子标签读写器扫描借出或归还设备上的电子标签,自动与智能化高校实验室管理系统中的控制器进行数据交换,并进行自动记录,从而实现固定资产借出归还智能化管理。固定资产设备管理模块流程如图3-1所示。

2. 智能化实验室卫生清洁工作管理模块

智能化实验室卫生清洁工作管理模块是智能化高校实验室管理系统中必不可少的一部分,实验室中固定资产设备的寿命与实验室卫生环境有着直接的关系,如果对实验室地面及设备卫生情况进行实时监控并处理,则会大大减少灰尘对固定资产设备寿命的威胁。智能化实验室卫生清洁工作管理模块主要负责各类实训室地面及其设备的卫生情况的监测及处理,需要在各类实训室中安装卫生清洁机器人,它可以实现对各个实训室进行全自动清扫,包括地面清洁、吸附有害物质、吸附灰尘、净化空气等。

在卫生清洁机器人上粘贴EPC电子标签,管理人员可以通过手持式电子标签读写器实时扫描该标签,通过智能化高校实验室管理系统及时了解实训室地面卫生及其设备卫生情况。

3. 智能化实验室安防管理及设备故障管理模块

智能化实验室安防管理是智能化高校实验室管理系统的重要组成部分。智能化实验室安防管理系统由基于RFID技术的红外线探测器实现安全防范设备被盗和发生火灾,并采用终端读写器及时了解所有实训室的安全信息情况。当RFID探测器检测到盗窃和火灾等情况时,盗情和火灾等信息就会自动发送到管理员随身携带的手持式电子标签读写器上,来通知管理员发生盗窃和火灾等紧急情况,以便让他们及时的作出相应的措施。

为了保证教师及学生的上机实验课能够正常顺利地进行,需要对各类实训室中已坏设备进行及时维护管理,设备故障管理模块是智能化高校实验室管理系统必不可少的一部分。智能化设备故障管理系统对各类实训室中所有的机器及网络交换设备进行24小时实时监控,一旦出现有机器或网络交换设备运行故障或性能指标达到故障阀值,故障信息就会自动发送到管理员随身携带的手持式电子标签读写器上,以便管理员对其能够进行及时的跟踪与维护。

四.结束语

本文提出了一种基于RFID技术的智能化高校实验室管理系统,介绍了RFID技术,提出了基于RFID技术的智能化高校实验室管理系统的体系架构,描述了基于RFID技术的智能化高校实验室管理系统各模块的功能。将智能化高校实验室管理系统中将固定资产设备ID、名称、型号等信息进行编码;将智能化实验室安防管理及设备故障管理系统中的设备ID、名称及型号等信息进行编码;将智能化实验室卫生清洁工作管理系统中的设备ID、名称、型号等信息进行编码,并以电子标签形式被粘贴在需要识别的设备上。手持式阅读器利用无线射频识别方式与标签进行双向无线通信、交换数据,从而可以实现远距离精确读写实验室设备、实验室卫生及设备安全、故障情况等信息并自动识别。本文从理论上对智能化高校实验室管理系统进行了研究,在后续的研究中将会对各模块的功能进行具体的实现。

参考文献:

[1] 余 雷. 基于RFID电子标签的物联网物流管理系统[J].微计算机信息.2006.

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[4] 郑华蓉. 采用RFID技术的智能门禁系统设计,厦门大学学位论文库,2006,10.

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通过研究分析环卫设备智能化监控平台系统,可以更好的解决当下的问题,并让系统更加优化,能够满足当下的需求,让我们的城市更加美好,干净。

二、主要研究内容及研究方法

主要研究内容

本项目的主要研究内容是利用地理信息处理技术GIS、全球卫星定位技术GPS、通用分组无线业务技术GPRS及感应器技术建立一套完整的环卫设备智能化监控管理平台系统,对环卫垃圾箱体进行定位管理、箱满报警提醒及处理管理,对环卫车辆进行定位、调度和监控。本系统可以通过定位技术对箱满状态的垃圾箱附近的车辆进行调度,对环卫车辆车速、运行轨迹、油耗、维修等业务进行监管,以提高科学管理水平,提高工作效率,建立环卫管理的长效机制。

平台总体解决方案

环卫设备智能化监控平台系统以“定位显示”及“报警管理”为技术基础,构建了以多个环卫箱体、环卫车辆为单位的局域网,融合了低碳环保的理念,及时监控并反馈终端的信息。

研究方法

采用成熟技术和软件产品,通过开发进行集成和提高

应用软件的选型中将根据企业自身的生产经营特点和发展战略,结合各管理应用软件的特点和最佳业务实践领域,尽可能选用已被国内多家同行业公司采用的、并被实践证明是可以成功运行的、成熟的商品化软件产品。这样,可以缩短信息系统的实施周期,减少风险,尽早产生效益。所选的商品化软件要能与国际惯例接轨,又能适应本公司实际,即先进开放,集成度高,可扩展性好,经济实用。本项目的研究采用了成熟的GPS技术、GPRS技术、传感器技术,采用成熟的MapABC作为GIS地图平台,保证了项目的成熟程度和扩展需求。

重视人员培训,将实施开发队伍和应用队伍统一起来

本项目是一项协调难度大,涉及面广的高技术系统,人员的思想素质、创新意识与技术水平对该工程的实施成败起着关键作用。因此,项目的各个阶段都重视对人员的培训。做到实施开发者也是应用者,以利于加速实施过程,缩短实施周期,提高人员的责任心和综合素质。

三、主要研究成果及结论

研究成果

为响应国家倡导节能环保的号召,开发环卫设备智能化监控平台系统,能提升环卫应急指挥能力,加强基础设施科学管理,规范人员管理考核,实现数据统计综合分析,提高环境卫生中心管理水平促进城市建设。

本系统分为“垃圾箱体智能化检测定位终端”和“环卫设备智能化监控平台系统”。采用最新成熟的GIS、GPS、GPRS及传感器技术,实现了对车辆、箱体的监控,融合低碳、高效、智能环保的理念,通过“智能环卫”数字化管理新模式,实现环卫城市的网络化、信息化、智能化管理。

结论

通过分析环卫设备智能化监控平台系统,优化系统,并将推广环卫设备智能化监控平台系统,实现城市监控优化。

四、与预期计划相比,说明完成情况和存在问题

经过前期的资料收集,我们先主要完成了环卫设备智能化监控平台系统的主要功能的理解,在徐州市里开展了以一些调查研究,并形成一些调查研究报告,为以后的环卫设备智能化监控平台系统的优化做基础。存在的问题有,技术方面还是有些欠缺,有些新功能结构能想的出,但技术上并没能跟上,并不能完全得到新功能。