智能技术论文范文

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第1篇

关键词：智能建筑医院建设应用

引言

医疗改革必然加剧医疗市场的竞争，为了更好地适应医院从“以病人为中心”发展到“以患者为中心”，再到如今的“以人为中心”的经营理念的转变。医疗环境建设显得越来越重要，人们都知道：建筑是凝固的音乐的道理。因此，医疗建筑就更强调建筑的可持续发展(SustainableDevelopment，SD)和人性化。

1．门急诊楼的特点和任务

医院门急诊楼是医院的窗口和门面，是患者最先接触医院的地方。门诊人流复杂，在有限的空间和时间内，易形成健康人与患者混杂的局面，造成患者与患者、患者与健康人之间的交叉感染[1]。因此、合理的空间布局，现代化的建筑物自动化系统(BuildingAutomationSystem，BAS)、快捷的通讯网络、智能化门诊综合电子信息系统、人性化的候诊大厅，必将成为医院门急诊楼建筑智能化的全新理念。

2．门急诊楼智能化设计原则和目标

2．1设计原则每个时代的建筑无不打上时展的烙印。在智能化门急诊楼的设计上，将技术先进、符合主流标准、满足实用要求和便于系统维护作为出发点[2]。由于智能化建筑有很好的投资汇报率，经济效益显著，给建筑艺术与信息技术完美结合提供了良机，综观国内外医院建筑设计主流思想和设计理论，突破了以功能为主的设计理念，“以人为中心”成为医院建筑设计的首要原则。因此，在进行医院门急诊楼的智能化设计时，既要做到功能的叠加，又要防止设备的堆积[3]。避免以“A”的多少来评价智能建筑水平的高低。将建筑设计的前瞻性、科学性、创新性以及设计、施工与管理作为门急诊楼的设计原则。防止“病态建筑[4](sickbuilding)”或“室内空气质量(1ndoorAirQuality，IAQ)恶劣”的建筑出现。以结构化布线为基础，架构智能化门急诊楼的信息高速公路，给就诊患者和医务人员提供集人性化、信息化、专科化和商业化于一体的新型智能化门急诊楼。

2．2设计目标广大患者渴望有一个温馨、舒适、方便、和谐的就医环境，渴望医院提供高水平、快捷周到的医疗服务。而尽最大努力满足广大患者的要求[5]，是建设智能化、现代化门急诊楼的宗旨和努力方向。门急诊楼在软环境的设计上除应具备完善的数据、语音、图像及多媒体通信与信息综合服务功能外；在硬环境上也应将门诊医生诊室设计成“一医一患一室一床”，以便保护就诊患者的私密。

3．门急诊楼智能化建筑设计的内容

3．1结构化布线系统的设计作为智能化建筑工程中的神经中枢——结构化布线系统(StructuredCablingSystem，SCS)是智能化建筑的关键部分和基础设施[6]。门急诊楼的智能化设计，必须充分重视SCS。从技术的角度讲，应根据SCS技术的发展适度超前，在经费许可的情况下，可以考虑光纤到桌面(FiberToTheDesk，FTTD)的布线方案，提升网络的整体性能。医院信息管理系统(HIS)、医学影像存档与通信系统(PACS)等的投入运行，以及电子商务(EC)、办公自动化系统(OAS)在医院的应用等都离不开SCS。而且随着医院数字化、网络化建设的发展，在未来的5-10年内，门诊医生工作站必将全面投入使用，更是离不开SCS的支持。

3．2BAS的设计广义的BAS不但包括建筑物楼宇设备的监控，还包括安全保卫系统

(如电视监控、门禁系统、防盗报警等)、管理服务系统(如各类报表编制、计量系统、物业管理系统等)。此外，用于消防的火灾自动报警与消防联动控制系统(FA)也属于该范畴，因其要求更高，国内近年来将其作为一个独立的系统进行设计和施工。本文所讨论的是狭义的BAS，主要包括以下几个方面：

3．2．1空调系统对空气流通有特殊要求的医院门急诊楼建筑，应以提高空气质量、降低噪音和节约能源为目的，同时综合考虑中央空调的类型、辅助设备、末端设备，气流、风量等因素。以外，在医疗建筑中将医疗环境检测系统纳入空调系统进行设计是十分必要的，在建筑的不同区域和空调系统的排风口等处安装相关传感器(如二氧化碳传感器等)，进行必要的环境检测，同时在空调系统的设计上参考防治“非典”的空调设计要求。

3．2．2停车场管理系统随着数字化城市建设的加快，机动车数量迅速增加，就诊患者车辆的停放及管理将成为门急诊楼建设又一重要课题。采用先进的停车场管理系统既能对车辆进行有效管理和控制，保持良好的医疗环境，又能产生一定的经济效益。

3．2．3建筑医疗设备的设计和传统的楼宇建筑设备如电力监控系统、给排水系统等相比，建筑医疗设备有其自身的特点：第一，与建筑环境结合紧密，如集中供氧、负压吸引、压缩空气以及笑气供应和回收等子系统都必须结合医疗环境需求进行设计和施工。第二，各子系统前没有国家规范，医院在进行三气系统的设计时，必须结合医院需求，量身定做。同时在管理上，应将三气系统纳入BAS系统进行统一监控，实现普通楼宇设备与建筑医疗设备的统一管理。

3．2．4火灾自动报警与消防联动控制系统的设计该系统往往与BAS分开考虑，但是，在目前计算机技术、网络技术飞速发展的今天，火灾自动报警与消防联动控制子系统与BAS分开设计、施工和管理的模式，是与今天的科技发展不相适应的。不利于BAS的系统集成(systemintegrated，SI)，不能达到节约人员，节省维护费，提高工作效率的建设目的。在施工期间，强调隐蔽工程的施工和验收，杜绝消防隐患，同时在建筑设备的选择上，严把质量关，因为建筑产品有使用后不可逆的特性，即建筑安装完毕后，很难通过“修改”的方式弥补缺陷、完善其功能。智能化建筑尤其如此[7]。

3．3门急诊背景环境调节系统的设计用于对门诊大厅、候诊厅等公共场所的软环境进行调节。从就诊患者的心态来讲，都想尽快就医，离开医院。但由于一些客观条件的制约，

候诊是必然的。在候诊期间，患者及陪护者如何度过这段时间，是医院在建设门急诊楼时必须考虑的问题。背景环境设计是门急诊楼家庭化设计的体现，优美的轻音乐，舒缓的旋律萦绕在门急诊楼内外，使患者有一种亲切感和归属感。背景灯光通过计算机来调节照度、色度，如在夏季以冷色调为主，冬季以暖色调为主，系统对改善门急诊楼的就医环境将起到积极作用。

摘要：本文对近年来有关建筑智能化技术的应用与研究进行了论述，虽然文献报道了许多有关智能建筑的最新技术，但对于医疗建筑智能化方面的报道较少，作者就医疗建筑智能化的内容进行了论述和归纳，期望为国内医院门急诊楼智能化建设与设计提供参考。

关键词：智能建筑医院建设应用

引言

医疗改革必然加剧医疗市场的竞争，为了更好地适应医院从“以病人为中心”发展到“以患者为中心”，再到如今的“以人为中心”的经营理念的转变。医疗环境建设显得越来越重要，人们都知道：建筑是凝固的音乐的道理。因此，医疗建筑就更强调建筑的可持续发展(SustainableDevelopment，SD)和人性化。

1．门急诊楼的特点和任务

医院门急诊楼是医院的窗口和门面，是患者最先接触医院的地方。门诊人流复杂，在有限的空间和时间内，易形成健康人与患者混杂的局面，造成患者与患者、患者与健康人之间的交叉感染[1]。因此、合理的空间布局，现代化的建筑物自动化系统(BuildingAutomationSystem，BAS)、快捷的通讯网络、智能化门诊综合电子信息系统、人性化的候诊大厅，必将成为医院门急诊楼建筑智能化的全新理念。

2．门急诊楼智能化设计原则和目标

2．1设计原则每个时代的建筑无不打上时展的烙印。在智能化门急诊楼的设计上，将技术先进、符合主流标准、满足实用要求和便于系统维护作为出发点[2]。由于智能化建筑有很好的投资汇报率，经济效益显著，给建筑艺术与信息技术完美结合提供了良机，综观国内外医院建筑设计主流思想和设计理论，突破了以功能为主的设计理念，“以人为中心”成为医院建筑设计的首要原则。因此，在进行医院门急诊楼的智能化设计时，既要做到功能的叠加，又要防止设备的堆积[3]。避免以“A”的多少来评价智能建筑水平的高低。将建筑设计的前瞻性、科学性、创新性以及设计、施工与管理作为门急诊楼的设计原则。防止“病态建筑[4](sickbuilding)”或“室内空气质量(1ndoorAirQuality，IAQ)恶劣”的建筑出现。以结构化布线为基础，架构智能化门急诊楼的信息高速公路，给就诊患者和医务人员提供集人性化、信息化、专科化和商业化于一体的新型智能化门急诊楼。

2．2设计目标广大患者渴望有一个温馨、舒适、方便、和谐的就医环境，渴望医院提供高水平、快捷周到的医疗服务。而尽最大努力满足广大患者的要求[5]，是建设智能化、现代化门急诊楼的宗旨和努力方向。门急诊楼在软环境的设计上除应具备完善的数据、语音、图像及多媒体通信与信息综合服务功能外；在硬环境上也应将门诊医生诊室设计成“一医一患一室一床”，以便保护就诊患者的私密。

3．门急诊楼智能化建筑设计的内容

3．1结构化布线系统的设计作为智能化建筑工程中的神经中枢——结构化布线系统(StructuredCablingSystem，SCS)是智能化建筑的关键部分和基础设施[6]。门急诊楼的智能化设计，必须充分重视SCS。从技术的角度讲，应根据SCS技术的发展适度超前，在经费许可的情况下，可以考虑光纤到桌面(FiberToTheDesk，FTTD)的布线方案，提升网络的整体性能。医院信息管理系统(HIS)、医学影像存档与通信系统(PACS)等的投入运行，以及电子商务(EC)、办公自动化系统(OAS)在医院的应用等都离不开SCS。而且随着医院数字化、网络化建设的发展，在未来的5-10年内，门诊医生工作站必将全面投入使用，更是离不开SCS的支持。

3．2BAS的设计广义的BAS不但包括建筑物楼宇设备的监控，还包括安全保卫系统

(如电视监控、门禁系统、防盗报警等)、管理服务系统(如各类报表编制、计量系统、物业管理系统等)。此外，用于消防的火灾自动报警与消防联动控制系统(FA)也属于该范畴，因其要求更高，国内近年来将其作为一个独立的系统进行设计和施工。本文所讨论的是狭义的BAS，主要包括以下几个方面：

3．2．1空调系统对空气流通有特殊要求的医院门急诊楼建筑，应以提高空气质量、降低噪音和节约能源为目的，同时综合考虑中央空调的类型、辅助设备、末端设备，气流、风量等因素。以外，在医疗建筑中将医疗环境检测系统纳入空调系统进行设计是十分必要的，在建筑的不同区域和空调系统的排风口等处安装相关传感器(如二氧化碳传感器等)，进行必要的环境检测，同时在空调系统的设计上参考防治“非典”的空调设计要求。

3．2．2停车场管理系统随着数字化城市建设的加快，机动车数量迅速增加，就诊患者车辆的停放及管理将成为门急诊楼建设又一重要课题。采用先进的停车场管理系统既能对车辆进行有效管理和控制，保持良好的医疗环境，又能产生一定的经济效益。

3．2．3建筑医疗设备的设计和传统的楼宇建筑设备如电力监控系统、给排水系统等相比，建筑医疗设备有其自身的特点：第一，与建筑环境结合紧密，如集中供氧、负压吸引、压缩空气以及笑气供应和回收等子系统都必须结合医疗环境需求进行设计和施工。第二，各子系统前没有国家规范，医院在进行三气系统的设计时，必须结合医院需求，量身定做。同时在管理上，应将三气系统纳入BAS系统进行统一监控，实现普通楼宇设备与建筑医疗设备的统一管理。

3．2．4火灾自动报警与消防联动控制系统的设计该系统往往与BAS分开考虑，但是，在目前计算机技术、网络技术飞速发展的今天，火灾自动报警与消防联动控制子系统与BAS分开设计、施工和管理的模式，是与今天的科技发展不相适应的。不利于BAS的系统集成(systemintegrated，SI)，不能达到节约人员，节省维护费，提高工作效率的建设目的。在施工期间，强调隐蔽工程的施工和验收，杜绝消防隐患，同时在建筑设备的选择上，严把质量关，因为建筑产品有使用后不可逆的特性，即建筑安装完毕后，很难通过“修改”的方式弥补缺陷、完善其功能。智能化建筑尤其如此[7]。

3．3门急诊背景环境调节系统的设计用于对门诊大厅、候诊厅等公共场所的软环境进行调节。从就诊患者的心态来讲，都想尽快就医，离开医院。但由于一些客观条件的制约，

候诊是必然的。在候诊期间，患者及陪护者如何度过这段时间，是医院在建设门急诊楼时必须考虑的问题。背景环境设计是门急诊楼家庭化设计的体现，优美的轻音乐，舒缓的旋律萦绕在门急诊楼内外，使患者有一种亲切感和归属感。背景灯光通过计算机来调节照度、色度，如在夏季以冷色调为主，冬季以暖色调为主，系统对改善门急诊楼的就医环境将起到积极作用。

4．门诊综合电子信息系统

系统以患者信息为依托，通信网络为基础，智能化导医为核心，计算机为工具，从而完成门诊各项服务性任务。该系统借助系统集成技术，将硬件(含系统软件、工具软件等)、网络、数据库及相应的应用软件组合成为有效实用的，具有良好交互界面的计算机应用信息系统。通过信息查询系统，消除长期困扰医院门急诊楼“三长一短”现象。

4．1门急诊大屏显示系统采用大屏显示系统，可对医院概况、科室设置、出诊专家、收费标准和药品价格等及时提供给患者，方便患者进行相关信息的查询，从而实现诊间医令、划价、取药等快捷准确的计算机管理。

4．2智能化导医系统为避免患者就诊时的顺序混乱和提高医务人员工作效率。在门诊管理系统的挂号预约子系统基础上，增设患者就诊科室的相关信息，设计安装小型电子屏幕，导向标志，指示患者就诊去向。导医系统的智能化设计应充分展现计算机技术，发光二极管(LED)、液晶显示器(LCD)、等离子电视(PNP)等显示技术和通信技术的优势，并结合医院HIS系统，将门急诊叫号和导医系统进行柔性设计。患者挂号后即生成患者就医的相关信息，提示就诊科室的去向，门诊管理系统将挂号患者的信息传递给门诊智能化导医系统。该系统完全以患者就医为中心，以降低医务人员的工作强度为目的，以提高医院门急诊楼的使用效率为目标，来提高门急诊楼的整体功能。克服目前医院门诊患者就医由专人负责维持秩序和增设导医人员的诸多不利因素。

4．3增设计算机查询系统系统采用条码识别技术或密码确认技术，在门急诊楼的不同功能区域配置计算机触摸屏，方便患者查询在医院内的所有消费及患者所需要的各类医学信息资料，加强医院宣传力度，提高对患者的吸引力。

4．4构建全信息化门诊专用视频会诊系统根据科技的发展和21世纪就医模式的需要，智能化门急诊楼建设应设有电话预约挂号、医疗咨询、远程门诊视频会诊系统等，从而实施交互式多媒体有偿服务，解答患者常识性的医疗问题，指导就医，方便那些只需询问相关症状即可解决病痛的患者[8]。也为被距离和时间分割开的医、患之间建立一条信息高速公路。在智能化门急诊楼的建设中，构建一个集多媒体教学、远程门诊视频会诊系统于一体的全信息化门诊医师平台，通过门诊专用视频会议系统，开展远程专家门诊。系统联结成功后，异地协作医院只需将患者安排在有门诊视频会诊系统的门诊办公室或其他适合的场所，患者与远端的医学专家即可进行异地门诊。该系统将充分利用我国宝贵的医疗资源，同时可减少患者的医疗费用开支。这种异地门诊的就医方式在计算机技术、网络技术和通信技术飞速发展的今天将很快得以推广。

6门急诊楼智能化建筑设计应注意的问题

6．1注意协调各工种的关系在建筑上，各工种工程师所面对和处理的对象不同，智能建筑工程师由于掌握着最新知识，对技术的追求可能走在其他建筑工种的前面，而其他工种的工程师由于对“智能建筑”认识的偏差，于是便有了“智能建筑”无非是“一套综合布线，少些墙，多些孔”而已的观点。其实在国内有关“智能建筑”的文献中，“智能建筑≠建筑十智能”几乎是一致的说法(张瑞武，1996；李博贤，1997；林贤光，1997)。当然智能建筑技术的合理性不等于建筑的最终成功。各工种要相互合作、理解和沟通，才能完善“智能化建筑”。

6．2强调建筑施工与楼宇物业管理同步设计传统建筑物物业管理的内容较为单纯，智能建筑具有许多新的内容和特点，因此管理和维护相对复杂。建筑智能化系统所使用的设备科技含量高、自动化程度高，对操作和管理人员的技术素质要求高。同时智能建筑建成后，其维护和保养将成为正常运行的关键。基于以上因素，门诊楼的建筑智能化设计应包含物业管理的内容。

6．3注重工程与科研的关系信息社会的特点是知识、技术更新快，医疗建筑有公共建筑的特点，即为共性：但更多地是其他建筑所不具备的个性。比如门急诊大屏显示系统、智能化导医系统、建筑医疗设备系统、全信息化的门急诊视频会诊系统、门急诊患者输液管理系统等都是其特有的。有些系统是成熟的，也有些系统是不成熟的或没有的，医院必须结合具体的工程设计要求进行前期的论证、规划和开发，从而使工程和科研紧密结合，建设符合时代特征的医疗建筑。

7．结论

21世纪医院门急诊的就医环境要充分体现“以人为本”的理念，提高医院门急诊楼的建筑品位。让患者是“上帝”这一理念在医院得以充分体现，一流的环境、一流的服务使患者感受人生价值的升华[9]。同时，将门诊楼建设成为具有智能化、数字化、信息化、网络化和国际化的标志性建筑，为医院实现医疗建筑跨越式发展铺平道路，也为今后实现医院数字化管理创造条件。

参考文献：

[1)刘新明．[C]．2000上海医院建筑设计及装备国际研讨会论文集[C]，上海2000：193—194

[2]刘国林．建筑物自动化系统[M]．北京：机械工业出版社,2002．433-434

[3]建设部科学技术委员会智能建筑技术开发推广中心编．智能建筑技术与应用[MI．北京：中国建筑工业出版社．2002．192—195

[4]李先庭．室内空气品质研究现状与发展．暖通空调[J],2000,30(3)：36-40

[5]郭锡斌，张岚，张群，病人为中心，建设温馨家庭式服务窗口[J]医院管理杂志,2003,7：35-37

[6]吴达金编著．综合布线系统工程设计和施工[M)．北京：人民邮电出版社,1999．4．6-10

[7]金磊．建筑科学与文化[M]．北京：科学技术文献出版社．1999．10

第2篇

以上论证说明：人工智能技术可以在人类隐性智慧定义的工作框架内模拟人类显性智慧（人类智能）生成知识，创建主客双赢的策略解决各种复杂问题。而这是现今其他各类技术做不到的。不过，由于在人工智能系统工作的基本过程中，（1）中客观存在各种不确定性，人类给定的知识未必能够理想地体现客观规律，也未必能够完全满足求解问题的需要，（2）中人类预设的求解目标也不见得完全合理，（3）中人工智能系统各个环节必然存在各种不理想性。因此，人工智能系统对人类显性智慧能力的模拟不可能完全到位，人工智能系统提供的问题解答也有可能不如人类自己求出的解答。换言之，人工智能系统所模拟的人类显性智慧能力，原则上不可能超过人类自己的显性智慧能力。如果说人工智能系统确实也有超人的地方，那主要是它的工作速度、工作精度、持久能力等因素，而不可能是显性智慧中的智慧品质。至于一些人所宣传的机器超越人类甚至机器淘汰人类的说法，是没有根据的。无论是人工智能系统，还是其他各种机器系统，它们共同的问题之一是：机器没有生命，没有目的，不可能自主发现应当解决的实际问题，不可能自主形成机器的智慧，尤其不可能无中生有地形成超越人类和淘汰人类的荒唐愿望，因此更不可能产生淘汰人类或灭绝人类的行为。

2人工智能与信息技术的关系

图2的人工智能系统模型表明，完整的人工智能技术系统必须具有如下环节：信息获取（感知）、信息传递（通信）、信息处理（计算）、知识生成（认知）、策略创建（决策）、策略执行（控制）以及反馈学习优化等基本技术系统，这正像“人”这个智能系统必须具有感觉器官（信息获取）、传输神经系统（信息传递）、思维器官（信息处理、知识生成、策略创建）以及执行器官（策略执行）。 其中传感（感受信息）、通信（传递信息）、计算（处理信息）、控制（执行信息）等技术属于信息技术。可见，人工智能系统是一个全局整体，其中包含着传感、通信、计算、控制等信息技术环节；这正像人这个智能系统是一个全局整体，其中包含感觉器官、传输神经、丘脑和执行器官这些信息器官。如果把人工智能系统称为完整的人工智能系统，而把其中的知识生成和策略创建称为核心人工智能系统，那么，则有：完整的人工智能系统＝核心人工智能系统＋信息技术系统其中，核心人工智能系统处于完整人工智能系统的核心，处理知识和智能层次的问题；信息技术系统处于完整人工智能系统的外周，处理信息层次的问题，同时担任核心系统与外部环境之间的两端接口：一端是从环境获取本体论信息（传感），另一端是对环境施加智能行为（控制）。这就表明，信息技术系统提供给人类的服务主要是方便快捷的信息共享，而不可能提供如何认识事物本质的服务（因为这需要知识），更不可能提供如何解决问题的服务（因为这需要智能策略）[2]。

3“新型”信息技术

近十多年来，先后出现了大数据、云计算、物联网、移动互联网以及各种互联网的应用技术。人们把它们称为“新型”信息技术或“新一代”信息技术。深入分析可以发现，这些新型信息技术的核心技术正是核心人工智能系统的知识生成和策略创建技术。不妨以大数据技术为例加以说明。图3表示了大数据技术系统的工作流程。由于有着多种来源、多种背景以及多种格式，大数据通常是病态结构或不良结构的大规模数据集合，其中可能包含垃圾、病毒和黑客攻击程序。因此，如图3所示，大数据技术的第一个环节就是智能分类：把无用的数据识别分类出来加以过滤和抑制，把有用的数据按照某些特征进行分类，再分门别类地送到恰当的云计算（和云存储）系统，进行相应的信息处理，为知识生成（知识挖掘）做好必要的准备。通过知识挖掘生成了足够的知识之后，才可以把这些知识（结合求解目标）转换成为用来解决问题的智能策略。其中，智能分类、知识挖掘和策略创建都是人工智能的基本技术。可见，如果没有这些人工智能技术，大数据就只能是数据，而不可能转换成为有用的知识和可以用来解决问题的智能策略。

由此可知，大数据技术的核心就是人工智能技术，可以把它比较确切地称为面向大数据的智能技术。而把它称为新型信息技术则没有真正抓住大数据技术的要害和本质，模糊了人们对大数据技术和人工智能技术的认识，不利于大数据技术的研究和发展，也不利于人工智能的研究和应用。真正的智能物联网模型不是别的，正是图2所示的模型。如图2所示，只要在综合知识库内设置“对物控制的目标”，那么“外部世界的物”的信息就经由传感器获得，经过通信系统传送到计算系统并在这里进行必要的处理即把信息变成适用的信息，接着由认知系统转换成为知识，然后由决策系统根据控制目标把信息和知识转换成为智能策略，智能策略再经通信系统传到执行系统之后转换成为智能行为反作用于所关注的“物”，使它的状态符合预设的目标。近来人们在密切关注着“互联网＋”。其实，“互联网＋”可以有两种不同的理解。一种理解是当前人们所关注的互联网推广，这里的“＋”就相当于信息化的“化”，就是互联网的各种应用。另一种更有意义的理解则把“互联网＋”理解为互联网升级，就是把以计算机为终端的现有互联网升级为以人工智能系统为终端的智能互联网。这就是2015年全国两会期间全国政协委员的“中国大脑”提案。应当认为，互联网推广,即把互联网应用到各行各业是完全必要的，这是信息化建设的正常要求。但是，从信息化建设的发展大势来看，互联网升级即把当前常规互联网升级为智能互联网则更为必要，这将为中国信息化建设注入更为强大的新活力，是转变经济发展方式的需要，是国民经济产业升级的需要。综上所述，大数据技术、云计算技术、智能物联网技术，其实都是人工智能技术的相关具体应用。可以这么说，如果没有人工智能技术，单凭信息技术很难有效地应对大数据和物联网以及未来更多更复杂的技术挑战。

4结束语

第3篇

先进的通信、信息技术是智能电网关键技术的基础，更灵活、清洁、安全及经济是“智能电网”技术所追求的目标。有助于实现实时信息快速处理和大电网大区域信息交互，做到实时掌握自身系统的各种反应系统稳定特征的参数变化，诊断预测故障，增强系统的稳定性。

1.1智能电网通信技术

实现智能电网的前提条件是实现通信技术的智能化，进一步实现各种不同信息相互之间的联系，通过这样的一个智能化通信系统可以建立一个高度的智能电网。也就是说集成度高、灵敏性好，双向快速反应的通信系统是智能电网实现的基础，缺少这样的通信系统的支持，也就无从谈起电网的智能化。因此要建设智能电网，我们首先就必须的建立这样的通信系统。

1.2参数量测技术

在智能电网基本的组成部件中参数量测技术显得尤为重要，智能电网中的各项数据信息可以通过先进的参数量测技术获得，这些信息可以在智能电网的各方面使用。智能电网中使用的是智能固态表计，智能固态表计的好处与作用是可以使电力公司与用户进行很好的双向通信技术，提高包括功率因数、相位关系（WAMS）、电能质量、表计损坏、设备状况和故障的定位、线路负荷、变压器和关键元件停电确认、电能消费、预测和温度等数据。

1.3高级的电力电子设备

目前的电能损耗比较严重，其中电力电子设备的使用是其中原因之一，落后的电力电子设备会损耗相当多的电能。而要提高电能的有效利用率的措施之一便是对电力电子设备的改善。高级、先进的电力电子设备可以为用户提供高质量的电能，提高电能的利用率，能满足各种不同的电力需求。高级、先进的电力电子设备设备技术，可以极大地提高输配电系统的性能，提高功率密度和电力生产的效率。高级的电力电子设备有着重要的作用在发电和输电以及配电、用电的过程中。

1.4先进的电力电子技术

有关研究显示先进的电力电子技术的节能效果可达10%～40%，对电能的控制和变换不在采取传统的方法，而是采取更先进的电力电子器件进行变换和控制。电力电子技术的不断发展，为电能的控制和变换提供了硬件条件。目前对电力系统运行要求的不断提高，导致电力电子技术大范围的应用于电力系统发、输、配、用等各个环节。当前电力电子市场上出现了SVC为基础的柔流输电技术；高压变频电气传动技术；新型超高压输电技术；智能开关同步开断技术和静止无功发生器、动态电压恢复器的电力技术等。

二、智能电网的展望

根据现阶段我国的国情，在一些远距离特高电压输送上相对落后，智能电网建设必须要解决好这个问题。同时可以通过智能电网的建设，能更进一步加强地区配电网自动化水平，实现多地区的电网共用，建设灵活、安全、有效、坚固的配电网络，实现对传统的电网结构的优化升级，满足未来社会与经济的发展。3.1分布式能源的接入分布式能源接入改变以往单线的接入方式，采用一种新型的接入方式，通过建立混合树状、网状等接入方式，这样的接入方式可以使每个点既可作为负荷消耗也可作为负荷提供，电力资源的交换得以双向交换。比如风力发电太阳能发电这样的，发电量不大，分布在负荷附近的发电形式叫做分布式能源。与传统的火电、核电、水电集中上网，然后在分布给负荷这种形式相对应的能源接入，节省输电网的投资，提高全系统可靠性，为系统运行提供了很高的灵活性。如电网遇到大风暴和冰雪天气，即使遭到严重破坏，但是其中的分布式电源可自行形成孤岛或微网，向交通枢纽、医院和广播电视等提供应急供电。3.2建立坚强、灵活的电网结构我国能源分布与生产力布局很不平衡，目前急需解决的问题就是如何进一步、优化特高压和各级电网规划。当前全球各国都在努力发展清洁能源，然而由于清洁能源间歇性、不确定性、随机性等本身的特点，因此电网的建设不得不加以考虑，这些因素会带来了极大挑战给电网的安全运行。解决这一问题的关键，在于通过对电网结构的运用灵活，通过电网结构灵活运用可以使电网结构安全可靠，就算是遇到自然灾害和社会灾害等突发灾害性也能保证电网的安全运行。而我们现实智能电网的主要目的便是在于提高电力体系安全性与可靠性，希望实现提高清洁能源规划与电网规划的协调性，能够更好的将新能源介入电网的运行以及并网的运行控制。

第4篇

随着业务信道载波频率的负载变化，基站系统对电力的消耗波动也相当大。我们用GSM系统举例，可设定一个最高的载波频率优先级，当有需求的时候指配到优先级上，提高载波频率的利用率。优先级比较高的载波频率优先使用，与此同时其他载波频率可以处于不开启状态，可与闲暇时间的载波频率一致，也可以根据业务量变化，采用一定的算法智能进行载频的开启及关闭，即“基于负荷的TRX/PA关断”。基于关断基础上，也可以在更细的粒度进行更精确的控制，即“基于时隙的PA关”。目前GSM主设备厂商均至少能支持这两项技术中的一项。这种技术的优点在于，能通过软件动态功率控制技术实现动态智能节能，而这种方式也是无线通信智能节能技术今后的发展趋势。

2智能关断技术

智能关断技术是通俗一点讲即通过一定的软件算法将网络闲时很忙时统计出来在和基站进行配合，智能调整关断时间从而进行节能的一项技术。举例来说，移动通信的话务具有闲忙时段也就是潮汐效应，而大型的场馆、综合型办公区是潮汐效应最明显的场所。我们可以运用RNC软件实施的统计小时间段内的负荷量，再根据统计出来的数据，进行基带池载波碎片整理，把客户资源集中在目标载频板，这样就能空出基带卡板，再通过基站自动将这些基带板关断待机就可以实现节能。

3多载波基站技术

多载波基站通过采用宽带功放、数字预失真和多哈利技术，提高了基站功放效率和载波集成度。相对多载波基站传统基站使用的是单载波技术，运用窄带功率的放大器，每一个独立的射频通道与一个载波相对应，这个射频通道包括数模转换模块、窄带功放和基带处理模块。传统模式为满足大容量的需求，一般在一个小区需要配置多个载波，多个载波的信号通过模拟合路由器进行合路后输送到天线发射，以达到节省天线的目的。由于模拟多路复用器增加了插入损耗，为了达到覆盖需求，要求加大基站的发射功率。这无疑加大了能耗。功放是基站中最耗电的模块。传统基站使用FF技术对非线性失真进行补偿，采用窄带功放，而多载波基站不同于传统基站的是使用DPD技术对非线性失真进行补偿，将功放效率提高到20%。

4分布式基站

分布式基站布局的主旨概念就是分离开传统宏基站的两个处理单元：基带的处理单元和射频处理单元，再将二者运用光纤相连接。分布式基站首先，分离开BBU和RRU使的BBU仅处理基带信号，删除掉射频器件减少了功放模块。高效的分布式基站功率放大器，可以降低空调和其他设施的功率消耗，节约能源，减少排放。连接两端的低损耗光纤，可大大降低功耗，在国家大力提倡智能节能减排的今天，这是非常宝贵的；传统宏基站的发射机和接收机必须使用馈线，馈线将信号所造成的损失，大小和馈线损失的数量和长度有关。而使用光纤进行连接的BBU和RRU，基本上很少有损耗，所以分布式基站笔传统基站具备更高的天线端发射功率和接收灵敏度。分布式基站可运用与学校宿舍覆盖，农村覆盖，隧道覆盖等。

5结语

第5篇

关键词：直接数字合成功率超声功率放大阻抗匹配

功率超声设备利用超声波的能量改变材料的某些状态，需要产生相当大或比较大的功率。超声波功率源(或称发生器)向超声换能器提供连续的电能量，其性能特点直接影响着各种功率超声的研究工作。近年来，我国关于功率超声的研究十分热门，尤其是超声化学和超声的生物效应，更是声学研究的热点。上述研究需要超声波具有高分辨率、高稳定性、大功率、频率大范围可调等特点，为此，研制了一种基于DDS技术的超声波功率源，并已将其应用在实际的声学研究中。

1系统原理及特点

系统原理如图1所示。用单片机AT89C51控制DDS芯片AD9850产生频率为1kHz～1MHz的波形信号；功率放大采用半桥放大方式，其中，功率开关使用MOSFET模块；通过输出变压器和电感组成的匹配网络驱动压电换能器激发超声波。

本系统的主要特点有：

(1)采用数字DDS技术产生波形信号，分辨率高、稳定性好、频率范围大，系统频率不会随工作时间出现漂移。

(2)功率放大器件采用大功率的MOSFET模块，功率可达2000W以上。

(3)采用变压器输出，通过串联谐振提高换能器两端电压，提高了电能的利用率。

(4)系统通过单片机串行口接收反馈或者其它数据的输入，利用编程实现智能控制。

2系统硬件实现

2．1DDS原理及电路实现

2．1．1008电路工作原理

DDS技术是一种用数字控制信号的相位增量技术，具有频率分辨率高、稳定性好、可灵活产生多种信号的优点。基于DDS的波形发生器是通过改变相位增量寄存器的值phase(每个时钟周期的度数)来改变输出频率的。如图2所示，每当N位全加器的输出锁存器接收到一个时钟脉冲时，锁存在相位增量寄存器中的频率控制字就和N位全加器的输出相加。在相位累加器的输出被锁存后，它就作为波形存储器的一个寻址地址，该地址对应的波形存储器中的内容就是一个波形合成点的幅度值，然后经D/A转换变成模拟值输出。当下一个时钟到来时，相位累加器的输出又加一次频率控制字，使波形存储器的地址处于所合成波形的下一个幅值点上。最终，相位累加器检索到足够的点就构成了整个波形。

DDS的输出信号频率由下式计算：

Fout=(phase×FCLK)/2N(1)

DDS的频率分辨率定义为：

Fout=FCLK/2N(2)

由于基准时钟的频率一般固定，因此相位累加器的位数决定了频率分辨率，位数越多，分频率越高。本文采用的DDS芯片AD9850支持的时钟输入最高为125MHz，频率控制字的位数为32位［1］。由式(2)可以计算出在125MHz时钟输入时分辨率为0．0219Hz。

图4

2．1．2DDS信号发生电路

波形信号发生电路原理框图如图3所示。整个电路以单片机AT89C51为控制核心，用并行输入的方式实现AD9850控制字的写入，同时实时处理键盘输入的各种命令，并控制显示输出。

图5

AD9850的输入时钟采用80MHz的晶振，根据式(2)可知系统的分辨率为0．0186Hz，频率范围可以从几Hz到几十MHz，但是整个系统的输出频率范围由后级功率放大电路中的一些时间常数决定。将单片机的I／O口P1连接到AD9850的并行输入口，P3．4和P3．5联合控制单片机对AD9850的输入输出。AD9850控制字写完之后，便输出相应频率的方波信号QOUT。图4为单片机与AD9850的电路连接图。

2．2半桥功放电路及其驱动

AD9850产生的信号电流小，驱动能力弱，需经MOSFET栅极驱动芯片IR21844驱动后才能控制MOSFET模块。由于系统输出功率大，为提高驱动能力，并联使用四片IR21844。图5(a)为电路原理图。AD9850产生的信号QOUT经过一个三级管放大后输入IR21844，IR21844输出HO和LO两路反向信号，如图5(b)所示。Td为死区时间，防止半桥电路出现直通，通过电阻R7可以调节Td的大小，即调节开关管的开通关断时间，从而调节系统的输出功率。

图6所示为系统的半桥功率放大电路，R1、R2为桥平衡电阻；C1、C2为桥臂电容；R3、R4、C3、C4、D1、D2为桥开关吸收电路元件。其工作原理如下：两个反相的方波激励信号分别接到两个开关管的基极，当HO为高电平，LO为低电平时，即t1时刻，J1导通，J2关闭，电流通过J1至变压器初级向电容C2充电，同时C1上的电荷向J1和变压器初级放电，从而在输出变压器次级感应一个正半周期脉冲电压；当到达t2时刻时，J2被触发导通，J1关闭，电流通过电容C1和变压器初级充电，而C2的电荷也经由变压器初级放电，在变压器次级感应一个负半周期脉冲电压，从而形成一个工作频率周期的功率放大波形。由于功放管工作在伏安特性曲线的饱和区或截止区，集电极功耗降到最低限度，从而提高了放大器的能量转换效率，使之可达90％以上［2］。

功率开关器件选用日立公司的N通道功率MOSFET模块PM50502C，其具有高功率、高转换速度、低导通阻抗、低驱动电流等特点，耐压值为500V，最大工作电流为100A(每一模块封装了两个独立的小模块，每一小模块的最大工作电流为50A［3］。开关频率可达到500kHz。吸收电路采用RCD吸收电路，具有吸收效果好、电路相对简单等特点。

2．3匹配网络设计

在功率超声设备中，发生器与换能器的匹配设计非常重要，在很大程度上决定了超声设备能否正常、高效地工作。超声波发生器与换能器的匹配包括两个方面：阻抗匹配和调谐匹配。匹配电路如图6虚线框中所示，半桥逆变输出经变压器耦合后通过电感连接到换能器上，匹配设计即为输出变压器和匹配电感的设计。

2．3．1阻抗匹配

阻抗匹配使换能器的阻抗变换为最佳负载，即起阻抗变换作用。在电源电压给定的条件下，电源输出的功率大小主要取决于等效负载阻抗。本文的半桥功率放大器与串联电压开关型D类功率放大器原理相同，晶体管都工作在开关状态，一般变压器初级等效负载RL′，上的输出功率表达式为：

式中，Vcc为电源电压，Vces，为功放管饱和压降。

本文采用48V开关电源给半桥电路供电。根据实验需要，希望功率源输出功率为1500W，换能器采用多个并联的方式，等效阻抗RL约0．5Ω，由公式n／m=RL/RL′(m、n分别为变压器初、次级匝数)可以计算出输出变压器的匝数比n／m=3。

2．3．2调谐匹配

调谐匹配使换能器两端的电压和电流同相，从而使效率最高，同时串联谐振可以提高换能器两端电压，有利于对压电换能器激励。由于压电换能器存在静电电容C0，在换能器谐振状态时，换能器上的电压VRL与电流IRL间存在着一相位角ψ，其输出功率P0=VRLIRLcosψ。由于ψ的存在，输出功率达不到最大值，要使电压VRL与电流IRL同相，可通过在换能器上并联或串联一个电感乙。来实现。

需要指出，换能器的相关参数皆在小信号状态下测得，与高电压下的实际应用有所差异，需要在实际工作中进行实验调节。

经过调谐匹配，换能器在超声功率源驱动下达到谐振。图7为用TDS1002示波器采集的换能器的激励电压波形(因量程所限，图示为正半周)。可见获得了纯净的正弦波，其峰—峰值接近1000V。

第6篇

在我国智能电网快速发展建设的同时，也存在着诸多缺陷，虽然一些地区已经实现调度自动化技术的应用，但是由于技术落后、资金不足等问题，仍然面临着重大挑战。

1.1智能电网应用现状随着经济社会的飞速发展，智能电网被广泛的应用到各区域中，出现的问题也不尽相同，具体表现在以下方面：第一，区域分布不平衡，发达地区和落后地区自动化技术存在明显的差异；第二，技术手段尚未达到所有电网建设的需求，用电负荷受阻的现象时有发生；第三，智能电网的输电设备、网架等基础结构相对落后，无法适应发电需要，严重的降低了效益；第四，可再生能源开发使用不够充分，大量浪费的情况屡见不鲜，违背我国“可持续发展”政策的要求。除上文描述的状况外，自动化技术还有很多问题亟待解决。

1.2智能电网的解决措施智能电网尚处于初级发展阶段，每个国家都在积极探讨如何将调度自动化技术更好的应用到本国发展中，因为我国智能电网建设总体落后于一些发达国家，对其应用更加迫切。所以，必须结合国情，综合考虑用电总量、环保节能、安全可靠等问题，努力将经济社会效益和电网发展有机的结合起来。与此同时，针对一些实际情况，还要采取具体的措施。第一，制定高效的标准，指导智能电网的实施建设；第二，做到具体问题具体分析，结合每个地方的实际特点，合理开发资源；第三，安排设置多种发电模式和电力存储并存，更好的实现节约资源的目的；第四，不断创新设计方案，提高电网的管理措施；第五，完善网络、计算机等通讯技术，避免运行时的阻碍。智能电网调度自动化技术的设计，如图1所示。通过图1的表述分析，不难看出智能电网的具体设计方案中包含通讯网络、通讯接口、区域保护、智能化调度等多信息，实现调度自动化技术的合理应用。

2调度自动化技术的未来发展方向

智能电网的发展前途将是无可限量的，在未来的建设体系中，很有可能会运用到AMI技术，有效的连接电力系统和负荷信息两部分内容。在调度自动化系统中，将会包括智能机器人、三维GIS、高级配网等众多高新技术，并且区域之间的数据信息，能及时的进行传送，相互学习更多的经验知识，不但增进彼此的共同进步，而且消除信息闭塞的情况。强大的自动化系统，能使得繁琐冗长的数据在规定的区域内进行整合，并且能任意调取所需的资料信息，形成完整的电网模型，这一系统具有功能卓越、灵活布控、层次众多等优点。建设信息构架，在为信息提供共享平台的同时，杜绝出现海量信息的筛选操作难题，便于及时有效的获取一手资料。智能化电网将配电、输电以及用户资料整合规划到既定的位置，实现电网互动供电[3]，给用户带来极大的便利，实现灵活个性的供电需求，富余的电能可以作为投资或者应急使用。对于智能电网建设而言，能随时掌控用户对电量的需求情况，预算估计可能的风险，配置资源的使用、应对突发状况、节约电力资源、提高效率等，并且能树立良好的公司形象，切实担负起电力企业的责任。

3结语

第7篇

1.1电网设备高精建模与渲染

为了更精确的对电网设备进行三维可视化表达，根据杆塔和变电站设备的竣工图纸进行1:1高精建模。杆塔建模主要需要杆塔明细表、杆塔结构图、基础配置表等资料，绝缘子建模主要需要绝缘子设备图，变电站建模主要需要总平面布置图、电气主接线图、各电压等级配电装置间隔断面图、一次电气设备厂家资料及建筑图纸。设备三维建模的格式是当前主流的dwg及3ds格式，通过格式转换成为三维全景智能电网技术所能支持的格式后在系统中进行三维渲染，达到逼真的展示效果。

1.2电网业务数据一体化整合

为解决国网甘肃省电力公司各部门之间业务数据相互孤立的状态，通过建立“数据中心”的方式对省公司现有各个业务系统的数据进行整合，并在统一平台下进行查询统计，以消除“信息孤岛”，实现数据共享。首先，对现有各个业务系统的数据进行分析，梳理出需要进行共享的业务数据清单。其次，通过数据抽取服务器将现有业务系统数据抽取到数据中心，或者现有业务系统将数据推送到数据中心实现业务数据一体化整合。为提高数据访问的效率及系统稳定性，数据中心服务器通过OracleRac进行双机热备。

1.3空间信息与业务数据高度融合

传统的业务数据在信息系统中主要以表格和文字的形式进行表达，在数据的空间性和直观性上比较欠缺。而三维全景智能电网技术通过建立电网空间信息与业务数据的关联关系，实现二者之间的高度融合和“所见即所得”，在宏观场景下，可以直观地查看所有电网工程的空间位置，并查看其业务信息；在微观场景下，通过点击电网设备的高精度三维模型，可以查询与之对应的所有业务信息。真正实现了“可视化工作”和“直观管理”。

2电网规划与建设一体化应用

三维全景智能电网技术作为一种直观反映空间对象位置、关系及业务信息的技术手段，通过在甘肃电网信息化中的应用，建立“甘肃电网三维数字化工作平台”(以下简称“平台”)，可以实现对甘肃电网规划与建设的一体化管理。一方面，通过采购高清卫星影像覆盖甘肃全省，构建甘肃全省的三维地形地貌。在宏观场景下，可以看到全省110kV及以上网架结构，在微观场景下对全省330kV及以上的变电站和线路进行1:1真实建模，从而实现甘肃电网从宏观到微观的全景展示。另一方面，通过空间信息与业务数据高度融合技术，在平台上整合甘肃省电力公司现有业务系统及信息资源，建成一个立体、直观、统一的一体化业务平台，服务于电网规划建设全过程。因此通过三维全景智能电网技术的应用及平台的构建，能大大提高电网规划建设的工作效率、管理水平及决策水平。

3结论与展望

3.1结论

通过三维全景智能电网技术在甘肃电网信息化中的研究与应用，可产生以下应用效益：

(1)整合全网资源，实时信息共享，循环增值通过在统一平台下对全网信息资源进行整合，大大提高了数据在全网的共享性，同时可形成无形的经验数据和资源积累，为后续工作提供借鉴，支持再创新。

(2)融入公司业务流程，服从统一权限管理平台与省公司门户网站集成，实现与省公司门户集成，按照省公司统一的角色权限配置机制分配权限，纳入省公司一体化管理流程。

(3)实现数据管理模式变革性创新通过电网业务数据的一体化整合，将重点关心数据在统一平台下进行集约化、规范化管理，由审批式管理过渡至权限式管理，由节点式管理过渡至扁平化的网状管理。

(4)全新管理模式，树立省公司发展新形象通过三维可视化与各类业务数据的高度融合，服务于甘肃电网主营业务的全过程，面对甘肃电网快速发展及日益增长的电网信息，提供一种全新的管理手段及信息支撑，也成为树立省公司发展新形象的窗口。

3.2展望

为进一步纵深推进甘肃电网业务应用与管理提升，从以下几方面对三维全景智能电网技术的研究与应用进行展望。

(1)提升基础数据精度，构建完备电网架构甘肃省作为疆电外送、酒泉风电基地能源外送的核心走廊，对电网精细化管理要求更高，同时，陇南和天水为灾害多发区，在规划及应急等方面需要更高精度的基础地理数据作为支撑。因此可以在现有2.5m分辨率卫星影像基础上，进一步充实全省更高精度(优于0.5m分辨率)的航飞影像数据。同时，可以将35kV及以上网架坐标也纳入到平台，用典型模型进行展示，建成完备的甘肃全境网络架构，进一步加强对全省电力设施的全面展现和统筹管理能力。

(2)提升业务应用的深度，拓展业务辐射范围一方面，可以以规划为试点，逐步提升业务应用深度，更好发挥三维智能电网技术在应用中的实用性；另一方面，在现有“电网业务数据一体化整合”的基础上，进一步拓展业务数据整合的范围，提供更全面的业务管理手段及决策支撑。

第8篇

在传统的交通管理工作中，往往都是在数学模型的基础上，利用最优算法产生的一套管理体系。这种管理工作中通常都为了更好的简化和解决某些问题受到技术限制。究其原因，这种简化管理策略与城市尤其是大型城市的交通非线性、瞬变性和动态特征相悖，在很大程度上这些传统交通管理控制策略无法应对瞬时多变的交通实际状况。传统交通管理策略的应用缺陷:首先，传统的交通管理策略通常看似采用了最优方法，实际上这些管理策略往往都并非最优策略，反而存在着很多意料之外的问题，进而造成了交通管理混乱，引发各种交通问题。其次，在大规模城市交通管理中，由于城市交通流量的变化及突发状况的增加，使得这些交通数据经常产生无法及时有效的传输实时数据的现象。再次，面对日益变化的城市交通路线以及迅速扩大的城市规模，传统的交通管理系统经常出现无法及时根据道路实际状况进行调整的问题，导致管理策略与现实不符。最后，对于各种突发性问题，传统的交通管理系统并没有相关的突发事故应急能力，这个时候往往都需要大量的人工干预来进行管理。

鉴于上述交通管理工作中存在的种种不足和缺陷，为了更好的简化交通管理系统流程，完善交通管理工作流程，在传统管理模型的基础上进行优化计算来实现适时、有效的交通管理控制体系显然是不现实的。此时，我们需要将目光脱离传统的交通管理流程，从新的技术角度入手去研究交通管理新流程，从而实现交通管理工作的有序、科学。面对这种情况，以智能交通系统为核心的交通控制系统应运而生，然而时至今日仍然有不少单位虽然看似引入了人工智能技术，但是面对复杂的技术标准和设备操作要求，不少工作人员就显得有点无力了。但是事实证明，这种做法是成功的，它虽然在交通管理领域工作人员操作上存在问题，但是在系统应用效果中有着巨大优势。基于此，我们可以从下面两个角度去分析智能协作技术在交通管理中的应用。首先，由于城市交通状况本身有着复杂、非线性且瞬时多变的特征，同时交通管理人员又高度要求信息传输的实时性、瞬时性，这个时候对整个城市交通管理系统实现最佳控制显然是不可能的，只能要求整个城市交通保持在最合理、最有序的状态。其次，在智能协作技术在交通管理中的应用上，局部合理与整体合力并不存在相悖的问题，但是当产生这种问题的时候我们可以从局部入手进行协商，通过协作的方式来解决各种相悖问题，从而确保交通管理工作的有序开展。

2智能协作技术在交通管理中的具体应用研究

通过对我国传统交通管理工作存在的问题和特征研究，采用多个不同功能的智能技术来协作控制交通工作可谓是一种合理、有效的管理方法，这一技术是基于智能协作为核心的新型交通管理系统，具体应用策略如下。

2.1系统建设

交通信号灯作为当今交通管理控制的主要手段，也是城市交通的基础管理措施，在整个城市交通控制系统中一直发挥着不可替代的重要作用。因此在这里研究中，我们主要以路通灯的控制为基础来阐述智能协作技术的应用情况。为了更好、更方便的叙述这一系统优势，我们这里不妨将信号灯的应用设为如下情况。(1)路口是交通系统的基本控制单位。一个城市的交通系统主要由路口1,路口2,…,路口n共n个路口及连接这些路口的所有道路组成。(2)各方向红绿灯基本周期相同,记周期开始时刻为t=0,1,2,…；(3)Li(t)为描述t时刻等候在i路口的车辆数量的向量。Li(t)=(Xi(t),Yi(t),…),其中Xi(t),Yi(t),…分别表示t时刻等候在i路口的不同方向的等候车队长度。Li(t)为状态变量。(4)X′,Y′,…分别表示系统设定的不同方向等候车队长度的阈值。一旦某方向的等候车队长度超过阈值,则agent开始协商、协作以使等候车队长度低于或尽量接近于此阈值。此阈值可根据具体情况动态修改。(5)g(t)为在t时刻开始的周期中绿灯亮所占的比例,此为控制变量。值得指出的是,基于多agent的智能交通管理系统并非用于处理这种简化假设—它恰恰是为了解决传统交通控制过于简化交通模型的问题而设计的;本文也不拟对此假设所涉及的变量进行精确建模和计算。对于复杂的实际情况和更多的功能需求,可以相应增加agent的知识库内容及感知器的复杂度。这些都不影响对系统基本结构和工作原理的阐述。

2.2系统设计

目前，虽然智能协作技术已经在交通管理领域得到广泛的应用，但是仍然有不少地方需要我们深入研究和探讨。尤其是在交通流量日益增多、交通事故不断发生、交通问题越来越复杂的今天，建立健全交通管理机制势在必行。在这里的智能协作技术应用中，具体的设计策略如下。

2.2.1系统结构

系统的整体结构如图1所示。系统中包括两类agent:一个区域控制主题(AreaControlAgent,简记为ACA)和多个路口控制agent(CrossContro-lAgent,简记为CCA)。其中,每个路口控制agent可与邻近的agent通信,并与唯一的区域控制agent相连。下面分别对这两类agent加以介绍。

2.2.2路口控制agent(CCA)

路口控制agent是典型的协同型agent,即所有的CCA有着共同的全局目标—使得区域交通畅通,同时每个CCA也有与全局目标一致的局部目标—尽量使本路通畅通。城市中的每个路口有且仅有一个CCA。CCA的基本功能是:根据路通状况动态调整g(t),即一个周期内的红绿灯配时方案,使得本路口的等候车队长度Li(t+1)尽量取最小值,同时使Li每个分量(Xi(t),Yi(t),…)均小于系统设定的阈值。并每个周期向相邻CCA及所从属的ACA发送当前路口状态信息。当Li的某个分量(如Xi)高于所预定的值阈X′时,该CCA根据其邻近4个CCA及路口的状态,发出协作请求。例如:请求其上游路口i的CCA在t1时刻减少gi(t2),或请求其下游路口j的CCA在t2时刻增加gj(t2)等,以确保路口的畅通。当CCA收到邻近CCA的协作请求时,也可以根据自身状况及当前路口状况,接受、协商或拒绝。此外,CCA还接受ACA所发出的控制指令和策略调整指令。路口控制agent的结构如图2所示:所有路口控制agent有着相同的结构。包括控制模块、推理机、感知器、执行模块、状态栏、知识库、路口模型等部分。

2.2.3区域控制

区域控制agent负责协调、指挥所管辖的CCA,并收集、分析、整理所辖CCA定期发送的路口状态报告。在通常情况下,CCA享有很高的自治性,ACA不干涉CCA对本路口的交通控制,以及CCA之间的协商协作行为。在具体的管理工作中，一旦发生如下情况，我们可以迅速的通过智能协作技术命令来实现交通管理工作。首先，突发事件的发生，比如有消防车、救护车等特殊车辆要通过某种特定的车道的时候，交通管理部门可以利用CAC强制命令该路段所有路口的交通灯全部亮绿灯，从而确保这类车辆的迅速通过。其次，发现区域路段出现严重负载不平衡现象的时候，可以在全局工作角度上去控制和分析，并合理的进行修正与处理。

3结束语

第9篇

针对我国电力资源，多数集中在中东部地域,智能电网的运用实现脱离工业发展轨道，在通信分配上缺乏平衡，智能电网实际运用中，在其传送网络信息之时，由于当前智能电网缺乏统一标准及配置规则，导致无法确定定位网络通信中的信息路径，则可能会导致数据的包丢失。在智能电网之中，智能电网系统设备覆盖范围广泛，信息和通信体系类型不同，不能确保协调运作。对此，实现电网智能化，提供客户的大范围信息服务,有效解决电网信息通信关键问题。

二、优化当前智能电网信息和通信技术

1完善信息管理技术

在智能电网中，其智能电网信息技术管理之中，主要是包括针对电网信息的采集、分析，以及针对电网信息的显示、管理，可以有效确保信息采集的高准确性。在管理中，可以通过分析智能电网信息客观系统,提升智能电网管理者的分析决策，从而有效提升信息管理水平。同时，对于智能电网信息的显示方面，也应该要具有个性化的服务,以便能够及时满足对于各种不同用户的多样化需求，确保管理安全性。

2确保智能电网的安全运行

应用无线局域网技术，提供身份验证,将无线局域网技术和智能化的电网通信交融,确保电网通信安全，避免电网用户遭受安全问题。智能电网中，在其通信方，应构建专业的网络安全防护队伍，使工作人员可以积极的监督管理网络通信安全；并且，针对智能电网通信中，构建智能化的网络防控体系，可以提早扫除智能电网的安全侵略，确保当前国家智能电网的运行安全。

3完善电网的标准体系

能够在智能电网中，利用无线技术，确立统一标准体系，传输电网信息。规划智能电网,首先，应该它根据智能电网信息的模块功能以及特点，细分国家电网的信息操作以及电网构成特征，将所得信息数据均用于智能电网的通信模块中，有效发挥电网智能化中的信息技术优势。

4优化电网智能通信模块

第10篇

关键词：小区智能现代信息总线技术规范管理

一、前言

随着经济的发展、人民生活质量的不断提高，同时借助于相关技术和规范标准的日益丰富完善，智能化小区的规划设计与建设在很多地区已渐成热点，开发商们纷纷把它作为开发新项目的重要卖点之一。智能住宅和智能小区通过开发商和众多媒体的宣传，描绘了梦幻般的未来生活：通过住户家中的内部网络和外部通讯网络，人们足不出户就可以实现购物、教育、娱乐、医疗、沟通交流等等一切生活需求，并且保证住宅环境舒适、安全、最大限度节能等等。然而，1999年中国首次网络生存测试的结果，表明了当今中国的现实：我们憧憬的、国内外媒体宣传的，并不一定是我们真正需要的，也不是靠简单搭建几个所谓智能系统就能轻易实现的；即使技术上能做到，外部大环境的制约和种种客观条件的不具备也是无法绕开和回避的现实。目前的购房者对住宅的“智能”并未给与足够的热情和关注，他们首先还是考虑价格和住宅最基本的硬件条件，如：户型、环境、交通等等。有些智能小区的先行者花了很大力气开发了网上信息服务，结果少人问津。不过国内也有很多智能小区的建设者从实际应用出发，通过扎实的努力，从完善相关的配套服务入手，不断提高自身的管理水平和从业人员素质，让使用者真正感受到了“智能化”给生活带来的方便、舒适和安全。这些现象都说明智能技术应用到家庭是不可能一蹴而就的，更不应该追求不切实际的“大而全”。但新技术的不断发展应用，并最终更好地服务于人们的生活是历史发展的大趋势。本人希望将自己在从事小区智能化技术研究和规划设计过程中的一些想法陈述如下，供同业者参考，更希望得到业内专家的指正。

二、现代住宅小区功能需求分析

住宅是人类最基本的生存空间，是人们逗留时间最多的地方。随着社会的发展，住宅的功能范围亦在发展变化，其中信息的快速传递与获取是一个重要方面。但现代人对住宅小区的功能要求是综合性的，并不仅限于信息技术方面，更何况人们对新技术的接受和应用还需要一个过程，这不仅受认识局限，还受到经济发展以及外部环境条件的限制。我们在实践中感到：在从事住宅小区智能化系统的规划设计和建设时，一定要首先了解居住者对住宅、小区的功能需求，才能更加适当地选择智能化系统的功能和服务标准。一个现代化的住宅小区必然是以居住的舒适、安全、便利为首要标准，一般应满足如下要求：

1、舒适性：它包括平面空间尺度、视野、登高（高层楼的交通）、采光、通风、日照、噪音、内部装修、温湿度等等。

2、可持续发展性：从小区来讲，小区应与环境共生，保护资源，获得能源效益。对住宅而言，除核心部位外，其余空间作为卧室、餐厅等可以灵活再分隔。其他还包括：生活污水和生活垃圾的再处理、再应用，以不破坏自然生态为目标；住宅内环境质量：厨卫设备布置紧凑，管线隐蔽，废油、气、烟排除畅通，建材的有害物质的防护等等。

3、节能、降耗：实质上是可持续性发展的社会性的一面，多层住宅合理的体量与围护结构，能源及设备的合理有效使用，可再生能源（风力、太阳能）和新型材料的应用等。

4、安全性：必须是人与技术措施相结合。

防盗要求：多层次防范，从边界防范、区内电视监控到住宅内的防盗。

紧急事件的防护措施。

灾变（火灾、风灾、地震）的应急措施。

5、方便性

交通：住宅或小区所处位置，小区内部道路布局和区域标识。

各种配套设施。

小区内部商店、文娱等服务设施。周边的商店、医院、餐厅、学校等等。

通信：电话、电视、计算机通信。

由此看来，智能化系统是满足现代住宅小区功能需求不可缺少的。它是现代住宅小区提高居住质量的手段之一，并将成为现代住宅小区的基本配套设施。在信息技术飞速发展、不断完善的今天，它的重要作用不可低估。因此，我们认为高档次的住宅小区应尽可能选择功能全面、技术水平高的智能化系统，并可适度超前；而低档次的住宅小区也应根据自身实际和投资情况选择造价低廉、功能适用的智能化系统。

三、智能住宅小区技术的形成和发展状况

智能住宅、小区在国外历经了80年代初的住宅电子化、80年代中的住宅自动化到90年代美国的“智慧屋”（WISEHOME）、欧洲的“聪明屋”（SMARTHOME）的住宅智能化这样三个阶段。这三个发展阶段，表明了智能住宅与智能大楼由于服务对象的不同而形成了不同的发展道路。

住宅电子化使采用大量电子技术的产品进入家庭；住宅自动化使家用电器、通信设备与安保防灾等设备在家庭中的功能综合一体化；而住宅智能化使家庭中的家电、安保防灾和各种通信（语音、数据、图像）设备通过总线技术进行监视、控制和管理。其中，家庭总线技术是住宅智能化技术的核心。目前美国、欧洲和日本都有了各自的家庭总线标准。美国、日本、新加坡都有根据这些标准建立的智能住宅和小区的示范工程。

中国智能住宅小区的发展与国外有所不同，是借助于智能建筑技术的引进和发展并借鉴国外家庭总线技术。趁住宅产业蓬勃发展之机而兴起的。1997年，我国在《小康住宅电气设计（标准）导则》的编制中对小康住宅小区电气设计提出了如下要求：高度的安全性、舒适的生活环境；便利的通讯方式；综合的信息服务；家庭智能化系统。同时也对小康住宅与小区建设在安全防范、家庭设备自动化以及通讯与网络配置等方面提出了理想目标、普及目标和最低目标等三级设计标准，这标志着我国智能小区的规划设计开始朝着标准化、规范化的方向发展。这一期间，全国许多大城市纷纷将房地产业与IT产业结合起来，开发具有一定智能化特征的住宅，成为房地产业的一大热点。1999年底，建设部信息产业中心颁布了《全国智能化住宅小区系统示范工程建设要点与技术导则》（试行稿），导则规定了智能化住宅小区建设中的目标和原则，并拟从2000年起，用5年左右的时间，组织实施全国智能化住宅小区系统示范工程，以此带动和促进我国智能化住宅小区建设。其总体目标是：通过采用现代信息传输技术、网络技术和信息集成技术，进行精密设计、优化集成、精心建设和工程示范，提高住宅高新技术的含量和居住环境水平，以适应21世纪现代居住生活的需要。这项导则的颁布有力地推进了智能化住宅小区在我国的普及和建设。2000年上半年，国家信息产业部负责编制了《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》（GB/T50311-2000）以及《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》（GB/T50312-2000），结束了多年来中国智能建筑设计无章可循、无标准可依的状况，这无疑为我国智能建筑健康有序的发展奠定了基础。同年8月，国家经贸委又组织四川长虹电子集团公司、青岛海尔集团公司、清华同方股份有限公司等全国11家在家用电器和相关产品领域有影响和知名度的企业和单位成立了家庭信息网络的联合体，重点研究家庭网络的技术标准、基本框架和终端产品的开发与研究。这一举措使得我国的家庭网络技术研究得到了空前发展，为智能化小区发展提供了可靠的网络技术保障。2001年底，国家建设部住宅产业中心又着手对《全国智能化住宅小区系统示范工程建设要点与技术导则》进行了修改。一系列法律性文件的制定与修订，为智能化小区的建设和发展提供了充足的法律依据和保障，推动了智能化小区在我国的进一步发展。目前智能化住宅小区示范工程遍布全国；用于住宅、小区的智能化产品的研究和开发也方兴未艾。

纵观目前国内外智能化小区的设计和建设，都具有如下共同的功能特征：

1、住宅内部具备综合安防、防灾措施，与小区和社会之间具有一定的信息交互能力。

2、小区内部具备比较完善的安防措施、公用设施监控管理和信息化社区服务管理。

3、小区内住户可以享受多种信息服务。

一个完整的小区智能化系统如图所示。

总的来讲，住宅小区智能化系统是智能小区实现的必要条件，只有实施了智能化系统工程，并真正发挥出智能化系统功能和效用的住宅小区才是成功的智能小区。

总的来讲，住宅小区智能化系统是智能小区实现的必要条件，只有实施了智能化系统工程，并真正发挥出智能化系统功能和效用的住宅小区才是成功的智能小区。

四、小区智能化技术实际应用思考

1、以人为本，注重实际

现代住宅小区的建设应以人为本。住宅小区智能化系统的建设和应用也应如此。智能化系统是高科技的系统，我们不能因此而使以人为本的目标有所减弱，即必须明确技术为人服务这一准则。也唯如此，技术才有市场。小区内千家万户，男女老少，各人的职业特点、教育程度、业余爱好、生活习惯均不相同，他们对于智能化系统提供的功能和服务内容的需求也有很大差别。因此，小区智能化的规划设计和建设者应首先对小区内住户做必要的统计分析和归类，再确定智能化系统的具体功能和相应系统的设计实施，一般可分为如下三类：

A、属于智能化系统的基本要求、技术条件成熟且性能价格比合适的，应列入实施的必选项目，一般有：防盗报警、紧急求助、出入口控制、煤气防泄漏、语音通信、有线电视、三表远程计量、公共场所监控、边界防范、保安巡更管理。

B、技术条件成熟，但费用较贵，操作也较复杂，有相当部分住户不愿使用或短期内不具备使用条件的，作为可选项目，一般有：对家电的远程控制、网上炒股、视频点播（VOD）、Internet服务等。

C、技术条件复杂或不成熟者，或外界环境尚不具备者，或投资成本太高者，则暂不实施。如：远程急救诊疗，这在我国涉及法律责任和社会环境条件目前尚不具备。又如：网上购物、网上教育，国内大多数地区社会大环境上不具备。又如：集中空调系统，涉及投资太高，冷量分摊计费复杂和住户的观念等问题。

据此情况，小区智能化系统的规划设计与实施必须首先满足住户基本和可选项目的要求，并考虑今后信息技术的发展和外界大环境的改善，逐步将暂不实施的以及可能出现的新项目予以实施。以前，许多房地产开发商虽考虑智能化的技术较多，但忽视了住户需求而交了不少学费，而今就应较周到考虑，使住户享受到信息技术带来的真实的物超所值的智能化服务，自身也可以获得相应的利益回报。

2、标准规范、统一管理

目前，国际、国内种种关于智能化技术的标准纷繁复杂，各行其道，有些甚至互不兼容。这种状况已经成为智能化小区规划建设健康发展的一大障碍。与美国、日本等发达国家相比，我国智能化小区标准规范的制定还处于起步阶段，技术的规范化、标准化是智能化小区必须解决的首要问题，只有建立了统一的、可行的标准规范，才能使智能化小区发挥出更大的综合效益。政府有关部门可以在国家信息标准的指导下，本着“科学性、全面性、系统性、兼容性和扩充性”的原则，建立小区智能化系统和相关技术产品的标准规范，解决标准化接口和通讯协议等方面的难题，实现智能化小区技术产品的规范统一和良好的兼容扩充性。同时，也要不断细化、及时修订智能化小区在设计、施工和监理等各个环节的标准规范，为智能化小区建设提供良好的技术和法律保障，从而推动我国智能化小区建设健康、有序的发展。

智能化小区的规划设计和建设是一项涉及范围广，跨部门、跨行业的综合性系统工程。为了保障智能化小区的顺利实施，应该建立相应的组织机构，包括领导机构、专家咨询机构和技术创新机构，统一负责编撰和修订各种相关标准规范，制定全面的远景规划和近期目标，协调相关部门和相关行业的关系，管理规范行业内部的行为。使智能化小区的规划和建设真正走上有章可循，规范发展的轨道。

3、人才培养，专业服务

在这一点上，笔者认为：要保证智能化小区良好的规划、设计、实施以及建成后的可靠、有效运行，必须要有熟练掌握智能化技术理论与使用维护知识的专业人才，而且也需要大量懂管理、跨学科的复合型人才。只有培养和造就一支掌握现代信息技术应用知识的高素质人才队伍，才能支撑起智能化小区的建设和发展。

小区智能化的实施是一个系统集成的过程，在这个集成过程中，有关的技术、设备、材料最终构成了具体的符合住宅小区需要的智能化系统，人在集成过程中起着组织者、管理、设计者和执行者的重大作用。由于小区智能化技术在我国的发展历史很短，大多数人都缺乏理论和实践经验，更缺乏设计实施智能化工程的人才。因此在实践中培养和锻炼人才就显得十分重要；而且，不仅要培养规划设计人才，更重要的是培养施工组织和管理人才，具体实施和安装调试人才以及未来的运行维护人才。建筑行业向来是劳动密集型行业，高科技性的工种是弱项；系统集成商也是近几年才出现的，并且很多都是有集成之名，却缺乏规划设计、施工组织管理和工程实践的各方面经验；而许多物业管理公司由于人员素质、思想观念等方面限制，要他们有效的使用和维护好智能化系统也确实存在困难，专业从事社区服务的智能化公司可能是解决智能小区良好运行的一个途径，但他们也同样受到专业技术人才短缺的困扰。

智能化人才的获得主要可以通过两种手段：一是靠教育培养。既可以从高校培养，相关高等院校应密切跟踪信息产业和智能化技术的发展，适应社会需求，及时调整和优化课程设置，以满足国内智能化小区建设发展的要求，为社会培养大批的可用专才；也可以给高新技术人才提供到国外学习、培训的机会，学习和掌握国外先进的技术和管理手段，更好地为国内智能化小区的建设和发展服务。二是靠引进。国家可以制定一系列的优惠政策，吸引在外留学或国外信息技术领域的规划设计和组织管理人才。此外，可以采取举办各种专业技术培训班的方式，从理论和实践两方面锻炼培养所需的专业技术人才

五、结束语

本文实际分析了智能化小区建设在我国持续健康发展的基础，希望以往“智能小区”只见技术、只见设备的覆辙不要重蹈，更希望未来智能小区的开发、设计、建设和管理者们能把系统做好，用出效益——在给住户带来现代信息技术享受的同时，获得技术上和经济上的双重收益，为推动我国的国家信息化建设做出贡献。

参考文献：

《住宅小区智能化系统设计与工程实施》程大章同济大学出版社

《智能建筑技术与思考》温伯银出自《建筑电气》

《智能建筑工程设计与实施》程大章同济大学出版社

第11篇

1.控制目标和策略

在实际工作中，极其的作业形式和作业方法都存在着一定的差异，所以智能控制技术在控制目标和控制策略的选择上也存在着很大的不同。在智能控制技术应用于挖掘机领域方面，其主要要实现的控制目标就是要实现节能环保，同时也要提高机械生产的效率。智能控制技术使用在压路机领域方面主要就是要实现碾压的质量和压实的速度。当前挖掘机主要有两种控制策略,一是“负载适应控制”另一种是“动力适应控制”。负载适应控制主要就是指在发动机发出功率已经稳定的情况下，液压系统能够根据实际的需要对自身的运行状态进行适当的调整，从而使其能够以最佳的状态来完成工作。动力适应控制就是在实际的工作中发动机要根据运行的具体情况支持发动机的动力输出，这也极大的节约了能源。采用“负载适应控制”技术的挖掘机,一般设有几种动力选择模式,如最大功率模式,标准功率模式和经济功率模式,每种模式下的发动机输出功率基本恒定,同时液压泵业设有几条恒功率曲线与之匹配。由于系统中采用了发动机速度传感控制技术（ESS控制技术）,在匹配时将每种功率模式下的泵的吸收功率设定为大于或等于该模式下的发动机输出功率,这样可以使液压系统充分吸收利用发动机的功率,减少能量损失。还可以通过对泵的吸收功率的调节,协调负载与发动机的动力输出,避免发动机熄火。在实际的工作中，操作人员需要根据作业面的具体情况选择发动机电费模式，所以这种方式在实行的过程中还需要一定的人工参与，如果操作不当，非常容易造成浪费的现象。采用动力适应控制以后挖掘机就能够开启自动控制的模式，在作业的过程中，该技术可以根据实际的需要为发动机的运行提供一定的动力，这样也有效的避免了资源和能源的浪费现象，该系统可以根据机械运行的实际需要来供给动力，在运行的过程中不需要过多人工的操作和参与，在经济性和高效性上都有着很好的表现。这一系统的运行思路是让机器对施工的具体情况进行有效的识别，同时根据其分析的具体状况制定适当的解决办法，发动机和该系统在运行的过程中会对运行的状态进行适当的调整，这样就能够保证其在运行的过程中处于良好的状态。在挖掘机智能控制技术中还需要一些节能和为操作提供方便的方法，采用这些方法能够更好的对系统进行维护和保养，能够更加有效的提升整个系统的性能和运行质量。智能压路机在使用智能控制技术的过程中需要根据设定的质量和目标对压实的效果进行有效的检测和控制，同时还要通过系统的自我调节来寻找最佳的解决方案。

2.控制方法

任何智能控制系统包含三个过程：

（1）采集信息；

（2）处理信息并做出决策和思考；

（3）决定执行。挖掘机是通过检测液压系统得运行参数来识别载荷大小的,如检测液压系统中泵的控制压力,泵的输油压力和各机构（行走,回转,动臂提升和斗杆收回）的工作压力等。有的还检测先导手柄的位移量和系统流量等。挖掘机控制器根据采集的信息,通过模糊控制理论推理出所需功率的大小和发动机的最佳转速。执行决定的过程是由控制器驱动发动机油门执行器,使发动机设定到理想的转速和输出功率。而压路机是通过连续检测振动轮的振动加速来识别地面压实质量的。振动轮内的旋转偏心快产生的振动,理论上是一条正弦曲线。当振动轮在地面上振动时,曲线总是被扰动的,在软地面上额度扰动小,在硬地面上的扰动大。通过对压路机振动轮的加速度进行快速傅立叶变换处理,能够计算出地面压实的数据。

二、结语

第12篇

“能源互联网”的需求推动力源于能源供需矛盾和新型可再生能源的出现。其追求的目标是充分利用新技术优势，对不同的供能环节进行整体优化，形成一体化的社会综合能源供用体系，即“能源互联”系统，通过对能源的产生、传输、分配、转换、存储、消费等环节进行整体协调控制，通过整体优化提高能源的利用效率，并通过不同能源间的“替代和转化”提高可再生能源应用比例。电能的方便传输和易于使用的特点使其在能源整体化应用中，将扮演纽带作用。能源互联网的需求推动作用可以归结为以下2个方面。（1）供需互动的需求。在电力系统中，分布式电源、三联供机组、电动汽车、储能装置、可控负荷、智能建筑大量出现，电网内将出现越来越多的“发用电联合体”（Prosumer）。它们的出现使能量的流动方向由单向向“双向互动、互联”转换，相对传统负荷它们具有更多的智能特性，不但可以受控，而且可以主动提供能量，在能源整体控制过程中可以作为局部的“虚拟发电厂”参与能源调度控制。信息化的进步和“智能负荷”以及“发用电联合体”的出现也给负荷主动参与提高能源整体使用效率提供了新手段，新型负荷的互动控制和主动供电能力，可以减小和补充系统备用，提高能源系统整体效率。（2）能源间的替代转化需求。社会对能源的需求是多样的，除用电需求外还有供热、制冷等需求，这些不同能源需求的变化会影响能源的供应平衡。各种新能源技术的发展，能源供应种类向多样性发展（电、天然气、风能、生物质能等绿色可再生能源）。“多种能源”在满足“不同能源需求”过程中，将会出现不同种类能源间的替代与转化需求。以风电为代表的可再生能源在国内发展迅速，但是，由于当前技术条件限制，风电在用电低谷及供暖季节存在较突出风电发用矛盾，弃风现象时有发生，一方面负荷需求旺盛，另一方面可再生能源却无处消纳。通过能源间的替代和转化可以实现不同种类能源负荷需求和供应间的联产、联供，从而使可再生能源如替换常规电能一样在其他能源供应领域发挥更大的作用，形成能源领域的“互联”和整体优化。这种能源互联系统可以综合考虑能源供给成本及其特性，在满足能源需求的前提下，优化能源供给，满足使用成本或者污染排放最低等优化目标。信息技术的进步，互联网改变了当代社会人们的生活方式。电力及能源领域信息化程度的提高，也为能源跨领域的集约化供给提供了契机。不同能源领域以及用户信息的互联互通，能够更加便捷地了解当前能源的供给与消费情况。发挥能源间互补优势、充分利用可控负荷资源，对能源供应与消费体系进行整体优化，可以改善能源供用结构、推进能源使用效率整体提高。

2能源互联网技术框架分析

2.1能源互联网构成

构建“能源互联网”的主要目的是优化能源结构（更多应用新能源）、提高能源效率（发挥不同能源优势和新型负荷的技术优势），从而改善用户体验。优化能源互联网资源，首先需要确认能源互联网构成要素，界定优化范围。根据文献[1]和[2]描述，结合智能电网研究成果，图1描述了能源互联网总体构成：电、供热及供冷等形式的能源输入通过与信息等支撑系统有机融合，构成协同工作的现代“综合能源供给系统”。该系统内多种能源（化石能源、可再生能源）通过电、冷、热和储能等形式之间的协调调度供给，达到能源高效利用、满足用户多种能源应用需求、提高社会供能可靠性和安全性等目的；同时，通过多种能源系统的整体协调，还有助于消除能源供应瓶颈，提高各能源设备利用效率。不同能源对环境的影响不同，传统能源供应体系中，特定能源已经形成了相对稳定的消费市场，比如石油主要用于交通、化工、发电等行业；天然气则主要于日常生活、供热、发电、交通等领域。可再生能源目前几乎全部用来发电。一次能源长期以来形成了自身的产业链条，不同种类能源间互相补充空间有限。但是，电能可以充当不同能源间的桥梁。目前可再生能源绝大部分转化为电能。如果通过电能用绿色可再生能源替换其他高污染一次能源，可以提高能源消费的整体环境友好程度。要实现这种能源的优化供给需要具备几个条件：①要具备不同种类能源间的（供求关系等）信息互通；②要具备能源输出互相替代的必要技术手段，即通过电能能够满足被替代能源消费主体的需求；③要能够给能源消费者清晰、及时的引导信号，吸引能源消费主体参与能源消费优化配置。具备以上条件，配合必要的技术手段，最终实现社会能源的整体优化利用。实现这一目标可以通过技术手段构建“能源互联网”。

2.2能源互联网技术框架

为了达到上述整体优化目标，在明确能源“互联”范围基础上，需要进一步研究合理的能源互联网技术框架，应用先进技术发挥多种能源与用户互联、互动的整体优势。这种能源互联网技术框架设计的唯一目的是发挥技术优势，从技术角度提高能源的使用效率。在不存在政策、市场和技术条件限制的前提下，设计满足上述条件的能源互联网技术框架模型，如图2所示。图2所示“能源互联网技术框架”包括“市场环境”、“能源供给、转化和消费”、“信息支持”以及“调度控制”4个部分。市场环境包括能源供给侧市场和能源需求侧市场。其中，能源供给侧市场负责不同种类能源的市场价格信号，调节市场能源供应结构（可以在这个环节使用价格信号或补贴鼓励使用清洁能源，减小环境污染）；能源需求侧市场负责吸引可控负荷和具有反向送电（或其他能源形式）的“发用电联合体”参与需求侧调度控制的价格或其他激励信号，以鼓励负荷参与需求侧响应。能源供给、转化及消费是能源互联网中的能源流，也是整个技术框架的最终优化协调对象。多种能源发出的电、热、冷等能量形式通过输电电网、管网或者运输通道最终抵达用户侧，满足用户的用能需求。能源互联网框架在以上基础上，加强了对分布式电源和微电网的支持，同时应用各种储能以及电转化为气体等技术，结合信息共享和多种能源的成本对比，以电能为中心实现有目标（优化或降低污染、提高清洁能源比例等）的多种能源间的替代和转换。消费环节除了包括传统用户还增加了智能可控用户以及可以反向供能的发用电联合体等。信息共享支持是整个技术框架中的信息流。“高速、可靠和安全”的未来信息网络技术是实现能源互联网技术框架下大量数据采集、传输、分析再到优化计算的基础条件。在信息技术支持下，为保障整个能源框架的安全优化运行，需要设置必要的运营管理机构，对能源进行集中调度管理，这种调度管理可以采用与外部市场环境相适应的商业运营模式并根据能源管理范围进行分级设计。同时针对用户侧可控负荷和具有发电及其他供能（供热、制冷等）能力的“发用电联合体”在自愿的前提下可以直接参与或通过“负荷调度控制”，应用“虚拟发电厂”技术参与能源互联网的调度控制。这种基于信息共享的通过能源整体调度控制实现能源的整体优化利用是能源互联网技术框架的核心内容。

2.3能源互联网优化控制概念模型

在上述能源互联网技术框架内能源消费有如下特性。（1）能源供应能够“互联”。能源互联网技术框架下不同能源间可以相互支持以及一定程度上的替代转换。这种互联可以通过控制系统实现面向用户最终需求的“应用转化”，也可以直接通过能源间的转换与替代实现。（2）能源互联后不影响用户的使用。方便用户安全高效使用，原来互相割裂的能源供应“互联”后应提升用户体验，不影响用户的正常使用。（3）能源互联后能够优化。能源互联网技术框架下的能源供应应该比“互联”之前有更高的效率。可见，能源互联网是一个以对能源进行整体优化为目标的复杂能源供用系统，为了实现整体优化的目的，需要建立相应的优化模型。综上所述，不同种类能源消费行为的成本是变动的，同时，不同种类能源供应对环境的影响不同。再考虑到新型负荷的可控性，建立如下能源互联网优化模型。以上模型的物理意义是在满足能源总供给与需求之间平衡和能源与供给消费约束的前提下，追求能源供应总成本最低或者污染排放最小等优化目标。能源互联网的优化模型根据不同市场运营规则细节上将有所不同，这里讨论的优化模型是对能源互联网技术框架的一种目的性描述，求解该模型需要确定不同能源的成本函数和其他约束条件，这些约束条件与具体的能源互联网运营规则和物理环境密切相关。

3能源互联网研究现状

上述“能源互联网”技术框架是对未来能源整体供用体系的概念性设想，关于未来的能源发展，国内外普遍开展了基于先进信息通信技术的包含能源互动思想（包含能源间的转化和替代）的相关研究。除了文献[1]中关于“能源互联网”的设想外，美国各大研究机构和高校都在进行相关研究。在用户互动方面，美国在需求侧响应方面已经进入实际应用阶段，电网中出现了专职的“调荷服务商”用于为电网提供负荷调度服务；能源的互联与转换方面，美国发电公司长期根据市场需要选择出售天然气与电力的比例。欧盟也在开展“智能能源的未来网络”（FINSENY）项目，研究将能源与信息的整合，汇集了能源和ICT（信息通信技术）行业的关键技术以确定智能能源系统对ICT的要求，从而提供创新性的能源解决方案以优化能源传输，改变人们的能源消费方式，减少CO2的排放，改善生活环境[3]。日本则在微网及分布式电源基础上致力于研究冠名为“电力路由器”的电能控制技术及相关装备[4]。在国内，关于未来能源供应技术的研究一直受到高度重视，国家电网公司明确“能源互联网”是未来的智能电网，智能电网是承载第三次工业革命的基础平台，对第三次工业革命具有全局性的推动作用。目前，国家电网公司已积极开展、部署相关研究工作。北京市科委组织了“第三次工业革命”和“能源互联网”专家研讨会，并启动了相关软课题研究，以期形成详细的能源互联网调研报告和路线图。中国能源发展目前面临总量供应（石油、天然气对外依存度高）、资源配置（能源与生产力分布不均衡）、能源效率（大量煤炭直接燃烧，整体能效偏低）、生态环境（土壤、水质、大气污染）四大问题。针对以上问题，可以采用增加清洁能源发电比例、提高能源效率的方法加以改善。本文所述能源互联网技术框架统一配置能源资源，从能源供给和使用2个方面进行整体优化，基于信息共享建立必要的市场调节机制，优化引导能源的开发和使用，最终实现增加清洁能源发电比例、提高能源效率，以电能为中心统一优化配置能源资源；使能源发展方式由消耗型向可持续、可再生和更环保的发展轨迹过渡；实现能源供应安全、清洁、环保与友好地发展[5-11]。

4结语

第13篇

关键词：ASON总体结构关键技术研究进展应用演进策略

引言

随着IP业务的持续快速增长，对网络带宽的需求变得越来越高，同时由于IP业务流量和流向的不确定性，对网络带宽的动态分配要求也越来越迫切。为了适应IP业务的特点，光传输网络开始向支持带宽动态灵活分配的智能光网络方向发展。在这种趋势下，自动交换光网络（ASON）应运而生。ASON网络是由信令控制实现光传输网内链路的连接/拆线、交换、传送等一系列功能的新一代光网络。ASON使得光网络具有了智能性，代表了下一代光网络的发展方向。

ASON的主要优点有：动态地分配网络资源，实现网络资源的有效利用；快速的在光层直接提供用户需求的各种业务；降低了运营维护费用；高效的网络管理和保护技术；便于引入新业务。

一、ASON的总体结构及关键技术

在ASON得分层体系结构中，ASON由传送平面（TP）、控制平面(CP)、管理平面(MP)组成。三个平面分别完成不同的功能。传送平面负责在管理平面和控制平面的作用下传送业务；控制平面根据业务层提出的带宽需求，控制传送平面提供动态自动的路由；管理平面负责对传送平面和控制平面进行管理。

ASON的最大特色是引入了控制平面。控制平面是ASON的核心，主要包括信令协议、路由协议和链路资源管理等。其中信令协议用于分布式连接的建立、维护和拆除等管理；路由协议为连接的建立提供选路服务；链路资源管理用于链路管理，包括控制信道和传送链路的验证和维护。

控制平面的核心功能是连接控制功能。在ASON中，连接不再是全部由管理层控制实现的固定连接了。它有三种类型的连接：交换式连接（SC），永久连接（PC）和软永久性连接（SPC）。控制平面的另一关键技术是网络拓扑和资源的自动发现。主要包括自动邻居发现(NDISC)和自动业务发现(SDISC)。自动邻居发现协议是要解决光网络中对新增节点的自动发现以及处理问题。而自动业务发现是要解决对新发现的节点的业务功能的确认问题，通过业务发现，相邻网元能够了解每个网元提供的业务和确定可选的接口。

信令、路由和资源发现是实现ASON的三大关键技术，而这三个方面的研究工作可以说是实现光网络智能化的重点和难点之所在，一旦这些问题得到解决，光网络智能化的进程将向前迈出关键的一步。

二、ASON的研究进展及应用

经过不断的研究和实践，ASON技术的标准化工作和实际应用取得了巨大的进步。目前国际和国内的ASON标准化方面有了显著进展，ASON产品逐步趋于完善和成熟，电信运营商已经开始了ASON网络的试验和建设。

负责ASON标准化工作的主要国际标准组织包括国际电信联盟(ITU-T)、互联网工程任务组(IETF)以及光互联论坛(OIF)。ITU-T是从整体结构的角度研究智能光网络。它提出了ASON的体系结构和总体要求，以及信令、路由、自动发现等系列建议，还对保护恢复、连接允许控制、管理平面等方面进行了规范。目前，ITU-T的研究方向是继续加强G.8080，逐步解决多层的呼叫和处理问题，解决多层情况下的路由和信令问题；在信令方面，主要针对呼叫和连接分离情况下的信令流程，研究信令流程对控制平面的可靠性、业务优先级、重路由、保护和恢复等方面的支持；在路由方面，主要考虑控制平面对路由互联的策略、路由和保护恢复方面的问题以及多层的路由问题；在自动发现方面，对ECC发现消息格式进行扩展，提供层邻接发现的附加程序。IETF的主要工作是定义用于智能光网络的控制协议。它提出了通用多协议标记交换(GMPLS)的一系列标准草案，包括信令协议(RSVP-TE/CR-LDP)、路由协议(OSPF)、链路管理协议(LMP)等。目前，IETF正在讨论有关链路管理(LMP)、基于GMPLS的网络保护恢复以及域间路由等方面的标准草案。OIF主要关注的是IP客户端，OIF已经规范了智能光网络的用户接口(UNI)，用于各光网络节点互连的网络接口(NNI)尚在进行当中，E-NNI有了一个初步的定义。目前，OIF一方面主要是进一步完善UNI2.0，包括连接和控制的分离问题、多样性路由的双归属问题、无中断的连接调整操作、1：N的信令保护、对以太网业务的支持、对G.709接口的支持以及UNI接口的发现程序等方面的内容。另一方面，OIF还将进一步完善NNI1.0，完善E-NNI接口的标准化工作。

我国的主要电信运营商对ASON技术投入了极大的关注，积极开展了相关技术研究和经济性分析，并着手ASON网络的规划和建设。目前，ASON组网还存在一些问题：比如接口规范不完善，无法实现多厂商设备的混合组网；域间保护恢复技术还不成熟；支持UNI的客户设备较少等。这些问题有赖于标准的不断完善和产品的不断成熟。

三、智能光网络的演进策略

智能光网络具有先进的技术和突出的优势，是构建新一代光网络的核心技术之一。根据自身业务和网络发展需要，合理的引入和开展新业务新运营模式，逐步向智能光网络演进；要保证与原有网络设备的良好兼容和业务的平滑过渡。

目前我国已经投入巨资建立起了规模庞大的SDH和WDM网络，它们承担着的骨干网络的信息传送任务，这些网络不具有智能。鉴于此种情况，在发展ASON网络的策略方面，可以采取分两步走的方式：:

第一步：在现有网络中引入智能光网络集中控制系统，向外提供标准的UNI接口，实现流量工程和带宽按需自动配置。可以在现有光传输网的层面选择几个核心大节点配置大型交叉连接系统，这种方式可以首先屏蔽现有网络的多厂商环境，构建一个基于网格状网的灵活、强大的智能核心层，或者保持现有传输网不做变动。第二步：待智能光网络技术，特别是NNI信令协议最终实现标准化，例如GMPLS/G.ason等技术的进一步成熟，可以在网络中建立信令机制。对于传统网络的带宽配置仍可以继续由集中控制系统来实现。可以说未来两种方式将并存，只有这样才可能保证全网的端到端配置。如果最终全网实现了GMPLS/G.ason，网管系统将演变成网络资源的管理监控系统和业务的政策服务器，提供诸如网络性能，故障处理和资源监控等功能，将继续在未来智能光网络中发挥必不可少的重要作用。

四、结束语

市场的迫切需求和技术的不断进步使得ASON技术应运而生，它的出现深刻地改变了光传输网的体系和功能，为光网络的发展带来一个质的飞跃。然而，ASON从一个概念发展到成熟应用还需要做大量的工作，需要相关组织加快研究，尽快完善ASON标准，需要设备厂商生产出成熟可靠的产品，需要运营商谨慎、积极地探索网络的应用。随着ASON标准化进展的加快和ASON设备的进一步成熟，ASON即将步入实用化阶段。现有光传输网向ASON网络演进是光网络的发展趋势，随着技术的成熟，ASON将发挥越来越大的作用。

参考文献：

[1]吴健学，智能光网络及其研究进展.

[2]徐云斌.ASON标准化研究进展.

[3]王丽霞.2005年ASON技术发展总结.

[4]智能光网络关键技术及其应用.

第14篇

关键词：蓝牙技术微微网智能家居系统

1概述

伴随着数字化和网络化的进程，智能化浪潮席卷了世界的每一个角落，成为势不可挡的历史大趋势，其中正在兴起的智能家居建设热潮，就是在这种形势下应运而生的。

但是现代家庭中，弱电线缆越来越多，如电话线、有线电视线、宽带网络线、防盗报警信号线等，带来线缆多、乱的麻烦，因此，家庭弱电系统需要进行统一、规范的管理。然而，传统家庭布线方式因为施工不规范、维护和使用方便等因素，已不能适应当前家庭装修的需要，更无法满足未来智能家居生活的更高要求。蓝牙技术的出现，正发解决了这个问题，使智能家居中的无线控制成为可能。

2蓝牙技术

2.1蓝牙简介

蓝牙技术是Ericsson移动通信公司在1994年开始启动的，其目的是实现最高数据传输速率1Mb/s（有效传输速率为721kb/s）、最大传输距离为10m的无线通信。

“蓝牙（Bluetooth）是一个开放性的、短距离无线通信技术标准，也是目前国际上最新的一种公开的无线通信技术规范。它可以在较小的范围内，通过无线连接的方式、安全、低成本、低功耗的网络互联，使得近距离内各种通信设备能够实现无缝资源共享，也可以实现在各种数字设备之间的语音和数据通信。由于蓝牙技术可以方便地嵌入到单一的CMOS芯片中，因此，特别选用于小型的移动通信设备，使设备去掉了连接电缆的不便，通过无线建立通信。

蓝牙技术工作在全球通用的2.4GHzISM频段。从理论上讲，以2.4GHzISM频段运行的技术能使用距30m以内的设备互相连接，但实际上很难达到。现阶段，蓝牙的发射范围可达10m，可以同时实现8台设备的相互联通。当检测到距离小于10m时，接收设备可动态地调节功能；当业务量减小或停止时，蓝牙设备即可进入低功耗工作模式。

2.2蓝牙中的关键技术

2.2.1跳频技术

蓝牙工作的频段是全球通用的2.4GHzISM频段。该频段对所有无线电系统都开放，因此，蓝牙在使用过程中经常会遇到不可预测的干扰源，例如手机、无绳电话、微波炉等。这使得蓝牙系统的传送错误率远远高于实际应用水平，为此，采用跳频技术是避免干扰的一项有效措施。

所谓跳频技术，就是将整个频带分成若干跳频信道（HopChannel）。在一次连接中，蓝牙芯片所控制的收发器按照一定的码序列，不断地从一个信道跳转到另一个信道；而接收方也是按照相同的跳转规律进行通信。这实际上属于一种硬件加密手段，除非第三方掌握了接收双方的切换信道干什么，否则，从理论上计野外法完整获得信息的，而干扰源也是不可能按同样的规律进行干扰的。跳频的瞬时带宽很窄，但通过扩展频谱技术，可以使这个窄带宽被成倍地扩展成宽频带，使扰的可能性变得很小，由此就可以保证传送的完整性和系统的稳定性。

2.2.2纠错技术

在蓝牙技术中使用了三种纠错方案：1/3比例前向纠错码（1/3FEC）、2/3比例前向纠错码（2/3FEC）和用于数据的自动请求重发（ARQ）方式。

1/3比例前向纠错码是一种较简单的纠错码方式，属于重复码，实现时对每位信息重复三次。2/3比例前向纠错码是一种（15，10）精简的汉明码表示方法，用于部分分组。

使用ARQ方式，在一个时隙中传送的数据必须在下一个时隙得到确认（或超时）信息。只有数据在接收端通过了报头错误检测和循环冗余检测，被认为无错后，才向发送端反回确认信息；否则，返回一个错误信息。

2.2.3微微网

蓝牙支持点对点和点对多点的通信，其最基本的网络组成是微微网。微微网是通过蓝牙技术连接起来的一种微型网络，由一个主设备（Master）和若干个从设备（Slave）组成，且从设备最多为7台。主设备负责通信协议的动作，而从设备则受控于主设备。一个微微网可以是2台相连的设备，也可以是8台连在一起的设备，所有设备单元均采用同一跳频序列。主从设备的拓扑结构如图1所示。

蓝牙给每个微微网都提供了特定的跳转模式，因此，它允许大量的微微网同时存在。同一区域内，多个微微网互联形成了分散网。不同的微微网信道有不同的主单元，因而存在不同的跳转模式。

2.2.4安全性

蓝牙技术的无线传输特性使它非常容易受到攻击，因此，安全机制在蓝牙技术中显得尤为重要。虽然蓝牙系统所采用的跳频技术已经提供了一定的安全保障，但蓝牙技术仍然需要在应用层和链路层上提供安全措施。该措施将用于对等环境，即蓝牙系统每个单元中设备的匹配和加密规则都将以同样的方法实现。在链路层，蓝牙的使用四个参数来保证系统的安全性：每个用户唯一的48位地址、用户的128位验证密钥、用户的8～128位加密密钥、设备产生的一个128位随机数RAND。

蓝牙的低层安全是通过基带和链路管理中的鉴权、匹配和加密完成的。

鉴权基于“竞争-应答”算法，是蓝牙系统中的关键部分，它允许用户为个人的蓝牙设备建立一个信任域。校验器发送一个LMP-au-randPDU分组给请求者，该PDU（协议数据单元）分组含有一个随机数。请求者根据获取的分组计算出应答值，然后将应发回给校验器，验证应答值是否正确。

当两台设备无共用链接字时，则基于个人识别码PIN和随机数创建初始化字Kinit，这一过程为匹配。Kinit字在校验器向请求者发出LMP-in-rand时创建，然后进行鉴权，共计算过程基于Kinit字，而不是链接字。通过鉴权后，链接字即被创建。

加密被用来保护连接中的个人信息，密钥由程序的高层来管理。网络传送协议和应用程序，可以为用户提供一个较强的安全机制，需要注意的是，加密字节全不同于鉴权字。鉴权字具有静态性，而一旦建立加密字，就由运行在蓝牙设备上的具体应用，来决定什么时候和是否需要修改加密字。

3智能家居系统

智能家居的概念起源于美国。它依靠3C技术（ComputerTechnology、CommunicationTechnology和ControlTechnology），并结合信息家电的发展，为用户提供了一种更加安全、舒适、方便、快捷的智能化和信息化生活空间。其内涵就是“在具有个性化的住宅家庭中，将多元网络信息、多样化的自动化控制以及节能环保等功能，整合到一体化的家庭智能信息管理与自动化监控平台上”。

智能家居是将家庭中各种与信息相关的通信设备、家用电器和家庭保安装置，通过家庭总线技术连接到一个家庭智能化系统上，进行集中的或异地的监视、控制和家庭事务性管理，并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调。这些功能都是通过家庭控制器来实现的。家庭控制器具有家庭总线系统，通过家庭总线系统提供各种服务功能，能和住宅以外的外部世界相连接。所以说，家庭控制器是智能住宅的核心。

智能家居中的信息传输介质，可以分为电话线、电源线、双绞线、电缆和无线技术，其中无线方式是目前最热门的发展方向。

4蓝牙技术在智能家居系统中的应用

正是由于蓝牙技术的低成本、低功耗、高速率、高可靠性和兼容性等特点，使得基于蓝牙技术的智能家居系统能为人们所接受。

（1）家庭环境控制

智能家居的一个重要功能就是对居住环境的控制，即自动或远程控制家庭的温度、湿度、光照、空气质量和热水器等。如今，环境问题已经成为一个直接关系到人们身体健康，乃至生命安全的至关重要的问题，家庭环境也不容忽视。智能家居系统，可以改善人们的生存条件，也可以提高家庭的生活质量。

（2）能源监视与管理

主要是指家庭中的水、电、燃气和供暖的定时开关等。可以自动关灯和关闭电器，节省开支；家中没有人时，可以调节供暖的温度；在电费较低的时段开启电器。

（3）家庭流量计费

目前，大多数远传计量系统采用如下方式：在各个房间内的远传表，通过专用的布线系统连接至各个节点流量控制器，再汇总到物业管理中心进行上位管理。在智能家居系统中如果采用了蓝牙技术，就会出现新的三表远传流量计费系统的局面。

通过在支持蓝牙的微芯片中置入相应程序，并置入流量表中，可以去掉流量表与节点控制器之间的连线，使每个计量末端采用无线方式，降低系统由于线路损坏而带来的系统故障，提高了系统的可靠性。

（4）安防系统

智能家居的基本目标为人们提供一个舒适、安全、方便和高效率的生活环境。这就需要一个安全的家庭体系，其中既包括人身和家庭财产的安全，也包括家庭设备的安全。为了实现这种安全体系，需要配备相关的防卫措施，例如电子门禁、对讲系统、电子防盗系统、玻璃破检测报警系统、室内跑水检测与报警系统、室内有毒/害气体的检测等。

报警控制器连接至社警铃、报警指示灯、电话、若报警，可按预先设置的若干个电话号码，自动拔通进行报警，并报出家中具体是哪个系统报警了。

目前在我国，安防系统是一般智能家居的主要控制内容。

第15篇

在飞行流量管理方面，飞行流量管理系统通过与辅助决策系统相结合，构成了人工智能辅助决策系统的飞行流量管理模块。该模块主要通过计算飞行流量来避免飞行流量的冲突，进而根据分析结果进行航班的排序。从具体的应用情况来看，首先，飞行流量的计算需要大量的原始数据，而这些数据既包含了历史数据，也包含了实时数据。同时，由于这些数据是来自于空域、机场和气象等多个方面的复杂信息，所以系统需要建立相应的飞行流量管理数据库，从而保证数据的准确性和及时性，进而保证飞行流量计算结果的可靠性。其次，在进行飞行流量计算时，系统利用了飞行动力学计算原理。根据数据库的信息，系统对飞机的四维飞行轨迹进行了计算，从而可以得知飞机的降落时间和降落地点。这样，系统就可以得出任意航段和交汇点在任意时间的飞行架次，进而列出潜在的飞行流量冲突信息。再者，在得知以上信息后，系统需要对这些信息进行分析，从而进行航班的排序，进而避免飞行流量的冲突。在排序方面，系统不仅可以实现飞行计划的过程仿真，还可以找出空域资源的“空闲”状态，进而利用该状态，进行航班和起降顺序的调整。而具体的排序原则有两个，一是优先级排序，二是全排列。其中，优先排序是按照一定的标准给这些航班拟定优先级，然后按照优先顺序进行航班的排序。而优先级的拟定标准有很多，比如飞行任务、机型、机场和时间等因素，都可以成为优先级的拟定标准。全排列原则是对冲突的航班进行全排列，从而根据每一次排列的延误损失，选择损失最小的排序方法。相比较来说，全排序法虽然较为科学，但是系统需要承担的运算量较大，因此会占用系统较多的内存资源。

2人工智能技术在飞行冲突探测与解脱管理方面的应用

人工智能技术的应用可以使空中交通管理系统具有高智能化的特征，从而满足飞行冲突与解脱管理方案自动生成的需要。具体来说，实现这一功能的模块是飞行冲突探测与解脱辅助决策模块，而该模块是由冲突探测与解脱系统和辅助决策系统组成的。该模块不但可以实现飞行冲突的预测，还可以为管制人员提供飞行冲突调配的决策方案，从而减轻管制人员的压力，帮助他们做出正确的决定。所以，该系统的应用，弥补了人类与机器各自存在的不足，从而有效的避免了因人为失误或机械故障而造成的飞行事故。从原理角度来看，系统首先通过分析飞行冲突情况来制定可能的解脱方案，然后根据航空器优先级分类方法和冲突类型判定法等多种规则，进行方案的选择和排除。在这一推理过程中，为了保证系统推理的有效性，系统需要根据大量的规则来进行方案的推理选择。而这些规则，则要被统一存入知识库系统中。这样，管制人员只要在平时做好知识库系统的更新和维护，就能够保证系统推理的有效性，从而根据系统提供的方案，来进行飞行冲突航班的排序。

3结论