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智能制造系统范文1
关键词：复杂机电系统并行设计
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
中图分类号：S61文献标识码： A 文章编号：
随着工业生产过程的日趋复杂化，系统不可避免地存在非线性。如大型交流电机系统、纺织过程等，尽管在很多情况下，当我们考虑系统的某些现象时，可以用系统的线性模型来代替系统的非线性模型，然后，对线性模型实施开展Is1[9]0但更多情况下，不可能用系统的简单线性模型作为该真实系统的替身。在工程技术、自然、社会、经济等众多情况下，人们必须建立真实系统的非线性模型以代替简单容易处理的线性模型。非线性系统中可能发生的现象是十分复杂、十分丰富的。严格地说，对非线性系统，目前虽然己经历了百年的研究，认识仍很不充分的。
针对现代大型复杂机电系统的性能与运行状态是多物理过程和多参数全局耦合结果的事实,提出对复杂机电系统进行全局耦合分析及耦合并行设计的基本思想,探讨全局耦合分析与设计的基本理论框架,以期研究复杂机电系统功能、奇异工况的生成机制,实现复杂机电系统全局耦合最优设计。
目前常用的串行设计模式、分支与总体组装式程序,无法反映复杂机电系统的网络式多重耦合作用与机组工况、功能间的内反馈与自组织规律。优良的复杂机电系统的产生和运行,迫切需要基于全局耦合的设计理论与方法。
基于此,本文在认识复杂机电系统全局耦合事实的基础上,提出耦合与解耦设计的学术思想,以期能为复杂机电系统的设计、制造与运行提供借鉴,使其具有最优结构体系、高效率、动力稳定、调节灵敏、参数精确、抗干扰能力强。
这一立意得到国家自然科学基金的支持,1999年将“复杂机电系统耦合与解耦设计理论与方法”立为重点项目。
一、复杂机电系统的耦合事实
复杂机电系统维数高,单元数量大,过程间的耦合错综复杂,使系统在结构、功能、行为等方面都与简单系统有本质区别。复杂机电系统中电参数主要来源于驱动与控制2个子系统,通过子系统间的关联、集成而与机械系统的力学参数构成机电耦合,从而影响系统的动态特性和响应特性。
①驱动源强电磁场与传动系统机电耦合
对于电机驱动的复杂机电系统,电磁场的磁电参数与传动系统的力学参数交互影响,构成耦合。这种耦合常表现为2种方式:一是电磁场产生谐波分量,对传动系统的振动构成直接激励见图1。这种激励在电机驱动的机电设备中普遍存在,并随电机功率的增大而激励作用增强。谐波分量的频率成分由电机的驱动型式决定,交流电机以50Hz为主,整流驱动的直流电机的频率成分由整流装置决定,如三相全桥整流的频率分量为50Hz的6、12、18等倍频。
图1驱动与传动系统机电耦合示意图
功率达数万千瓦的轧制机械是这类耦合的典型设备。对某平整机传动系统扭振和电磁参数的现场测试表明,大功率整流装置的谐波分量(300Hz、600Hz等)产生相应频率的谐波转矩,使传动系统产生相应频率的扭振响应。
另一类耦合是电机的电磁参数与机械系统的动力参数构成参数耦合,从而影响整个系统的动力学性能,降低系统稳定性,产生参数激振等自激振动。这种强耦合只有在电机容量大到一定程度后才表现突出,此时电机转子、定子的间隙较大,转子轴心位置的变化影响着电磁场,电磁场的变化又影响转子的运动与振动形态,两者交互作用。大型发电机组是具有这种耦合的典型复杂系统。邱家俊等对大型发电机组中的这类耦合问题已进行深入研究。
②控制系统调控微变量与机械系统主体运动机电耦合
复杂机电系统中,常以液压伺服、光电跟踪、射线、激光等技术对系统工作载荷、运动状态、工作精度等系统的主体功能与工艺目标进行多重网络式控制。控制微变量对于主体运动又是一种干扰,与主体运动的力学参数构成参数弱耦合,由于计算机控制系统的特点,使得这种弱耦合具有离散变量与连续变量交互共存的特点,同时控制环境常受到有色噪声的干扰,耦合过程常表现为非有理谱密度的随机动态过程。
二、复杂机电系统耦合并行设计
基于复杂机电系统的全局耦合机理,在并行工程环境下,构造多个智能体模拟各耦合对,通过通信实现耦合参数间的交互过程,进行复杂机电系统的全局耦合分布式并行设计。其基本模式见图2。
图2耦合并行设计基本模式
复杂机电系统耦合并行设计的关键问题有:
①并行工程环境下,代表各耦合对物理过程耦合机制的智能体设计。构造多个智能体模拟各耦合对物理过程的耦合机制,以进行分布式并行协同求解。为此需寻求各耦合参数所处领域中领域知识的描述组织方法,求解过程的价值评估方法及求解规则的选取准则。
②智能体之间交互作用模型及通信模块设计。多智能体进行并行协同求解时,各智能体任一时刻推理规则的选取都是以自身局部状态和耦合状态为依据的。为能及时完成智能体之间的信息传递,需建立智能体之间耦合信息传递模型,并设计通用、标准且具有足够表达能力的通信语言。
③协同求解策略及协调算法研究。在系统共同的目标下,设计多智能体协同求解时共同协作规划的选择策略,并研究根据求解进展适时对协作规划进行调整的算法。
④建立并行设计通用支持平台。在对耦合机理研究的基础上,研究并设计适用于复杂机电系统的开放式并行通用软件支持平台。
三、结语
本文分析了复杂机电系统的基本耦合特点,讨论了对复杂机电系统进行全局耦合分析和耦合并行设计的基本思想和框架,对其中的关键理论与技术尚属初步探讨,大量的研究工作尚在进行之中。
发展以高技术密集为特征的新型复杂机电系统,必然要建立在高知识集成的耦合与解耦理论、方法的基础上,因此本文提出的全局耦合分析与设计思想将有助于推动新型高性能复杂机电设备的产生。
参考文献：
[1]易继楷.候媛彬，智能控制技术.北京:北京大学出版社,1999
[2]李人厚.智能控制理论和方法.西安:西安电子科技大学出版社,2000
智能制造系统范文2
【关键词】人工智能；自动化；电气
0.引言
发电机、变压器、电动机、断路器、接触器等电机电器设备的性能指标及工作可靠性直接影响整个电力系统的安全稳定运行。随着电力系统容量的不断扩大，电网中电气设备的种类及数量也大量增加，使供电可靠性与用户要求之间的矛盾日益突出，用传统方法解决此矛盾已显得无能为力。因此寻找新的途径提高电气设备的质量及其在电网中运行的可靠性已是当务之急。
1.人工智能理论分析
人工智能是一门边沿学科，属于自然科学和社会科学的交叉。涉及哲学和认知科学、数学、心理学、计算机科学、控制论、不定性论，其研究范畴为自然语言处理，知识表现，智能搜索，推理，规划，机器学习，知识获取，感知问题，模式识别，逻辑程序设计，软计算，不精确和不确定的管理，人工生命，神经网络，复杂系统，遗传算法等，应用于智能控制，机器人学，语言和图像理解，遗传编程。人工智能就其本质而言，是对人的思维的信息过程的模拟。对于人的思维模拟可以从两条道路进行，一是结构模拟，仿照人脑的结构机制，制造出“类人脑”的机器；二是功能模拟，暂时撇开人脑的内部结构，而从其功能过程进行模拟。现代电子计算机的产生便是对人脑思维功能的模拟，是对人脑思维的信息过程的模拟。人工智能不是人的智能，更不会超过人的智能。“机器思维”同人类思维的本质区别：（1）人工智能纯系无意识的机械的物理的过程，人类智能主要是生理和心理的过程。（2）人工智能没有社会性。（3）人工智能没有人类的意识所特有的能动的创造能力。（4）两者总是人脑的思维在前，电脑的功能在后。
2.案例：人工智能调节器在某电厂电气自动化系统改造中的应用
2.1整体概况
某电厂共安装5台发电机，其中#1、2、3、5机为12MW机组，#4机容量为15MW。有六台主变压器和一台高压备用变压器，其出线电压有三种电压等级：10kV母线东西两段、35kV母线南北两段和110kV母线一段，均可通过联络变压器和母联开关互联。发电机出线电压为6kV，高压厂用电经电抗器取自发电机端，5台机电气部分在主控制室控制，各台机分设汽机和锅炉控制室，通过指挥信号及电话联络。
#1机组设备现状：
#1发电机出线经王1断路器同期并入6kVI段，可选择两种运行方式接入系统：经#5主变接入10kV母线，或经#1主变接入35kV系统。其厂用电经电抗器厂1DK接至6kV工作段，备用电源取自#0B高备变，设有BZT回路；低压厂用电分两段分别取自41B、45B低厂变，备用电源取40B低备变，亦有BZT回路。发电机励磁系统采用直流励磁机加磁场变阻器的他励励磁方式，手动调节，继电强励，设计有KFD-3型自动励磁调节器，长期不用。同期并网有手动和自动两种，有ZZQ-5自动准同期装置。发变组保护采用电磁型保护继电器。
2.2系统解决方案
整个系统终期规模包括电厂全厂电气系统：添加AI-808人工智能调节器，110kV、35kV、10kV线路；5套发电机变压器组，以及与各发变组单元配套的6kV厂用电系统、励磁系统等。整个系统间隔层装置超过120个，本期工程包括1#发电机；1B、5B（联络变）两台主变压器，1#机厂用电系统，间隔层共计30个装置，通过光纤自愈环网联网实现人工智能化的管理。
本次#1机电气自动化系统改造涉及的电气设备：
主变#5B高低压侧断路器王105、王605及隔离开关王105东、王605甲、王605母。
主变#1B高低压侧断路器王351、王601及隔离开关王351北、王351南、王601甲、王601母。
发电机出口断路器王1，及隔离开关王1甲、王1母。
厂用电抗器高低压侧断路器厂611、厂612及隔离开关厂611母、厂611甲。
发电机端PT王1表1，王1表11。
6kV I段PT王600表及隔离开关王600表1。
6kV厂用工作段备用进线开关厂610及母线PT。
低压工作变41B、45B及40B的进线开关厂61、厂65、厂60。
低压380V工作四段工作进线开关厂411、厂451，备用进线开关厂410、厂405以及母线PT。
6kV厂用电的备自投和380V厂用电的备自投。
厂用高压辅机#1排粉、#1给粉、#1磨煤和#2给水。
10kV线路王11、王13、王14、王17、王18间隔所有开关及隔离开关。
10kV母线PT、母联开关王502及隔离开关。
2.3改造后实现的功能
2.3.1改造方案总体描述
（1）将原有的#1F-#5F的保护屏和控制屏取消，改为微机保护和控制装置，组屏五面。
（2）将原有的#1B-#5B和高备变#0B的保护屏和控制屏取消，改为微机保护和控制装置，组屏4.5面，0.5为#0B。
（3）取消原保护控制屏的#0B备自投设备、电抗器保护，更新为电抗器微机保护、#0B备自投装置与测控装置，组屏2.5面，同时实现温度、直流与指挥信号等的测控。
（4）将6KV厂用电段的微机保护测控装置就地安装在对应的开关柜上（共计41台），更换厂用电度表，就地安装在对应的开关柜上（共计28块），实现各单元的的保护、测控和电能的采集。
（5）更换主控室四面电度表屏为新的电度表，可为全电子表以实现与后台机的串行通信，励磁系统、同期装置由电厂决定自购。
（6）将10k V和35k V出线的保护屏和控制屏取消，采用微机保护测控装置，实现保护测控的一体化，将10 kV出线的微机保护测控装置就地安装在对应的间隔单元（共计11台），将35kV出线的微机保护测控装置组成一面屏（共计7台）。
（7）110kV线路采用微机保护、测控，组成一面屏。改造后的系统全部实现微机化，基本取消原来所有的控制保护屏、控制台（68面台），更新为18面微机保护测控屏与计算机工作站，利用先进的网络技术进行双向通信、资源共享；并充分考虑了电气运行人员的工作习惯，取消硬手操，实现软手操，便于其全面、高效地管理电气设备，降低误操作和事故几率，提高安全运行水平和自动化水平；同时，主控室的有效空间扩大，使布局更为合理，为电厂的管理创造更有利的条件。
2.3.2改造后的功能实现
（1）数据采集与处理：对所有开关量、模拟量的实时采集，并能按要求处理或存贮。
（2）画面显示：模拟画面真实显示一次设备和系统的运行状态，可实时显示电流、电压等所有模拟量、计算量、隔离开关、断路器等实际开关状态及挂牌检修功能，能生成历史趋势图。
（3）运行监视：具有对各主要设备的模拟量数值、（下转第18页）（上接第33页）开关量状态的实时智能监视，有事故报警、越限和状态变化事件报警，事件顺序记录、声光、语音、电话图象报警。
（4）操作控制：通过键盘或鼠标实现对断路器及电动隔离开关的控制，励磁电流的调整。按顺控程序进行同期并网带负荷或停机操作。系统对运行人员的操作权限加以限制，以适应各级运行值班管理。
（5）故障录波：模拟量故障录波，波形捕捉，开关量变位，顺序记录等（包括主要辅机）。
（6）在线分析：不对称运行分析、负序量计算等。
（7）在线参数设定及修改：保护定值包括软压板的投退。
（8）运行管理：操作票专家系统，运行日志，报表的生成及存储或打印，运行曲线等。
2.4主要功能介绍
2.4.1电气实验功能
提供了发电机空载、短路、励磁机空载三种特性的电气试验专家软件，生成试验报表和曲线，并可打印存档。
2.4.2运行管理智能化
如果某间隔的状态是检修，则系统会将该间隔下的所有装置都标记为检修，在检修状态下，系统不再对装置上传的数据进行处理，同时也不允许用户对该装置进行任何操作。用户可以人工操作，对指定间隔的状态进行修改。
2.4.3顺序控制功能
系统可以根据运行条件，按照事先的指定程序和步骤，自动的进行一系列操作。
2.4.4故障录波智能分析（原始波形显示）
故障录波分析工具提供了简单直观的故障录波数据文件的分析功能。对故障进行还原，再现故障情况，以便继保工程师能够根据故障分析的结果，正确分析事故原因，及时处理事故，评价继电保护和断路器设备的运行及动作情况。
3.总结
当今社会，计算机技术已经渗透到生产生活的方方面面，计算机编程技术的日新月异催生自动化生产、运输、传播的快速发展。人脑是最精密的机器，编程也不过是简单的模仿人脑的收集、分析、交换、处理、回馈，所以模仿模拟人脑的机能将是实现自动化的主要途径。电气自动化控制是增强生产、流通、交换、分配等关键一环，实现自动化，就等于减少了人力资本投入，并提高了运作的效率。通过对电力设备进行系统自动化改造，设备的质量及其在电网中运行的可靠性得到了很大提高。
【参考文献】
智能制造系统范文3
关键词： 智能配电网配电自动化系统改造
0 引言
近年来，智能电网已成为国内外电力行业的研究热点，被认为是改变未来电力系统面貌的电网发展模式。智能电网包括智能输电网和智能配电网两方面的内容，其中智能配电网与传统电网的区别较大。
随着智能配电网、分布式新能源和智能用户的接入，智能配电网自动化系统的业务需求发生了很大变化，需要通过实施配电自动化改造，以满足智能配电网下的运行条件。
现运行的OPEN一3200配电自动化系统已经具备基本的SCADA(数据采集与监控系统)和部分调度管理功能，通过对其硬件、软件系统进行升级完善，即可完成试点区域站外配电自动化信息接入，并拓展相关的配电网高级分析应用，将其提升为适应智能配电网需求的智能配电自动化系统。试点区域内未进行配电通信网建设，但可沿配电线路敷设光缆，并根据实际情况设计迂回路由，在光缆不可达配电终端采用无线通信方式进行数据传输，实现配电自动化数据上传。
1 配电自动化试点建设基本目标
要求配电自动化改造能明显提高配电管理水平及供电品质，改造后试点区域内应达到以下目标：
(1)实现“三遥”功能，通过对配电网的实时监控，提升配网调度安全性，避免由于支撑信息不足造成的“盲调”现象；
(2)实现配电白动化功能，进行故障隔离、恢复非故障区供电，缩短故障停电时间，减小停电面积，提高供电的可靠性；
(3)试点地区城市供电可靠率应达到99.99％，极其重要的一些点负荷供电可靠率为99.999％， 电压合格率达100％；
(4)对设备进行实时检测， 确保设备健康运行，设备完好率100％；
(5)配电网络优化、灵活、经济运行。通过跟踪试验装置TTU对负荷进行实时监测，真正做到分线分台片进行线损管理；
(6)做好调度、生产、营销等相关系统数据接口和信息交互，为配网调度、生产运行、负荷开放、95598客户服务等工作提供便捷的信息交互和共享渠道。
2 自动化系统目标框架
配电自动化系统改造目标框架如图1所示。
图1配电自动化系统改造目标框架图
根据现有配电自动化主站系统建设的现状及实践经验，确定主站系统建设的目标为： 以配电自动化试点工程建设为契机，对现有配电网管理系统进行软硬件升级和改造，建设符合IEC61968/IEC 61970国际标准， 以“信息化、自动化、互动化”为特征的智能配电网自动化系统，该系统涵盖配 变电站运行监视、站外配电自动化信息接入、分布式电源接入、配网调度员潮流、配网负荷预测、配网重构、辅助故障处理决策、配网数据统计 分析等内容；该系统实现配网调度管辖范围内电网设备的调控一体化，并实现与配电相关的系统互连，同时整合配电信息，消除信息“孤岛”，扩大配网信息的覆盖面，外延业务流程，扩展和丰富配电自动化系统的应用功能；该系统支持配电调度、生产、运行以及用电营销等业务的闭环管理，具备跨部门的应急响应协同功能；基于多重因素的辅助抢修决策系统，实现抢修人员和车辆的智能调度，为供电企业的安全和经济指标的综合分析以及辅助决策服务。
3 试点区域自动化系统实施方案
配电网自动化管理系统硬件更新及软件完善改造实施方案如下：
(1)软件部分
升级现有主站软件版本，完善现有主站系统平台功能；扩展前置接入应用功能，增加对无线公网通信的接入；新增配电网馈线自动化功能，实现故障定位、自动隔离及停电恢复功能， 自动完成 络重构及自愈；新增配电网分析应用功能，包括潮流计算、状态估计等高级应用；升级配电网智能操作票软件；新增配网仿真应用功能，实现配网模拟仿真及调度员、操作员培训应用。新增配网数据接口软件，实现从OPEN一3000 EMS系统导入站内图形、模型的功能；扩充对智能配电网的应用支持，充分考虑分布式能源接入、网络自愈、微网控制等功能。按照IEC 61968/IEC 61970标准建设信息交换总线，改造原有与GIS系统的图模转换接口，实现与GIS系统、PMS系统、营销系统的数据交互。新增停电管理子系统，实现对配网工作流程的全过程管理。原系统数据移植，软件更新并切换至升级后的系统。
(2)硬件部分
新增历史数据服务器2台；新增数据镜像服务器1台；新增SCADA服务器3台；新增数据采集服务器4台；新增磁盘阵列及光纤交换机1套；新增通信接口服务器2台；新增配电网高级应用服务器2台；新增配电网管理应用服务器2台；新增一批调度、维护使用的LINUXI作站共l6台。原有设备利用情况为将原2台SCADA服务器IBM P55A移作安全区III接口服务器使用，原有交换机继续使用。升级改造后的配电网自动化系统结构如图2所示。
图2完成升级改造的配电自动化系统图
智能制造系统范文4
关键词：排水系统；智能化改造；无人值守
矿井排水系统智能化是智慧矿山的一个重要研究方向。随着PLC（可编程逻辑控制器）技术的不断成熟，排水设备更是具有了嵌入式智能控制、工业接口通信网络等先进技术，实现了数据的远距离传输和集中监控，借助于工业网络和计算机技术大幅提高了矿井的自动化水平，基本具备了无人值守和远程监控的能力，系统的准确性和稳定性也有了很大提高。
1现场概况
寺河二号井中央泵房位于副斜井底，房内现已安装3台MD85-67*6型矿用耐磨多级离心泵及2趟DN159mm排水管路，配备YB2-3551-2型防爆电动机和八达电气的QJGZ-200/6供电高压磁力启动器，并配套安装温度传感器、出入口压力表等。由于设备投运时间较长，启停泵等各项工作必须现场人员手动依次操作，不但劳动强度大，而且操作烦琐、容易出错，给系统运行带来很大隐患。因此有必要基于当前设备，对主排水系统进行自动化、智能化改造，提升系统可靠性。
2矿井排水系统智能化改造方案
对矿井主排水系统进行智能化改造，实现排水操作由手动控制转变为自动化控制，同时可实时采集、存储生产过程中的重要信息，自动实现事件记录、信息传输、故障报警、报表生成等功能[1]。实现中央泵房的就地自动化排水、远程监测状态、远程控制排水功能，提升系统的安全性与可靠性。2.1技术路线研究开发方案的技术路线如图1所2.2系统总体架构图2为系统总体架构图。如图2所示，系统总体划分为3层结构，具体如下。a)管理层。即以工控机为主要设备的地面监控中心，通过局域办公网对工控机进行远程控制，并做好各类数据参数及指令的发送和终端反馈。b)传输层。该层主要通过环网交换机、光纤等部件构建以太环网，将控制箱部分与各类控制器、传感器开关等装置有效连接，保证各类指令数据传输可靠。c)控制层。该层是基于PLC主控制器和各类传感器、摄像仪、电动球阀和电动闸阀等执行机构，采用“主站+分站”模式，即通过主站控制各个分站，每台分站对应1台水泵及附属设备，各分站通过1根CAN总线串接，任何1台分站故障，不影响其他分站工作。中央泵房控制设备主要安装1个操作台、1台PLC控制箱及3台系统采集分站，被控设备有3个电动闸阀、6个电动球阀，采集设备有2台超声波流量计、3个液位传感器、6个温度传感器、6个压力传感器，辅助设备有1台本安摄像仪（带云台），其他设备材料根据现场情况配齐。
3矿井排水系统智能化改造设计
3.1中央泵房数据采集设计
图3为中央泵房系统设计图。如图3所示，中央泵房主要通过流量、液位、正压等各类传感器，将各执行器的开关情况等数据转换成电信号传输至PLC控制箱，经PLC分析后进行动态反馈控制，现场数据存储于Flash存储模块中。此外，在主水仓安装2台矿用本质安全型液位传感器，在主排水管道上安装2台矿用隔爆兼本质安全型数字超声波流量计，每台水泵内预埋有温度采集接口，系统采集每台水泵电机的三相定子温度和轴承温度等工况信息。
3.2控制方式设计
中央泵房排水监控系统具备远程控制、就地控制及自动控制3种操作方式。远程控制即通过地面监控中心，远程开停单台或多台水泵；就地控制必须在自动和远程控制故障的情况下，能人为就地启停水泵，并能观察水位、压力等主要参数；自动控制即根据水位和井下用电负荷“移峰填谷”原则，按照水泵工艺流程，自动执行单台或多台水泵的启动停止，并能轮换水泵工作。
3.3上位机软件设计
在地面监控中心编辑上位机软件，能自动存储设备运行参数，并将重要的参数以报表、曲线等形式合理地汇总、保存；在井下现场出现各种异常情况时进行声光报警，并将报警信息详细存储下来，作为事故分析的依据；采用组态软件进行设计和实现界面显示，组态软件拥有图形化编程界面，组态方式灵活，内置强大的基本功能，可提供丰富的库函数，无缝集成众多通用的ActiveX控件，这大大缩短了系统开发周期，可为用户快速构建具有通用层次功能的监控软件，同时组态软件支持类似C语言之类的编程语言，可进行深层次的软件开发。
3.4系统界面设计
结合上位机控制程序设计系统界面，操作人员可看到井下中央泵房排水系统主要设备的运行状态，比如：排水阀、注水阀、排气阀和水泵运行状态以及各个小井液位值，各管路瞬时流量和累计流量状态，电机电压及电流情况显示，3台水泵控制方式显示，水泵房噪声显示，摄像头布置情况，网络状态，485网络通讯状态等，同时，画面中小井的水位高度会根据实际水位动态变化，管路也会根据阀门的开闭状态显示矿井水的流动效果，生动形象地反映井下排水作业情况[2]。
4现场实施及结论
该项目于2018年11月—2019年5月在主水仓进行了为期6个月的工业性试验。试验结果表明：系统能自动根据水量确定水泵开启数量和运行时间，实现对各水泵的在线监控和自动控制；出现故障时具有自诊断功能，能立即判断故障类型并同时报警，无法启动时能自动开启备用水泵并自动开停，实现泵房的无人值守。5经济社会效益分析以中央泵房为例，原先排水工有3人，每人每月工资4000元，每年人工成本为1.44×105元。项目实施后可至少减员2人，人力成本每年减少9.6×104元。同时结合水位情况和峰谷电价的不同，自动选择时间段进行排水，可以达到节约电费的目的。系统投入运行后可以在无人值守的情况下可靠工作，只需每班派巡检工查看现场情况，同时可以避免电机空转导致的机电事故，保障矿井的安全高效运行。
6结语
该项目实施后可以实现排水系统的集成化、数字化、智能化、信息化，实现中央泵房的无人值守，有效降低排水作业人员的劳动强度，降低设备故障率，减少设备和人员的投入，从而达到减员增效、无人则安的目的，为以后集团公司其他矿井推广实施此类系统提供可靠的数据和经验[3]，同时为将来寺河二号井其他系统的自动化提供理论基础、数据及相关经验。
参考文献：
［1］张志龙，高延法，武强，等．浅谈矿井水害立体防治技术体系［J］．煤炭学报，2013，38(3)：378-383．
［2］都卫军.煤矿井下泵房自动排水系统的应用［J］.机械管理开发，2019，34(8)：244-246.
智能制造系统范文5
关键词：路灯节能改造 数字化智能 管理系统 城市照明 前景
中图分类号：F426.6 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2017）06-0-01
随着我国城市的现代化发展逐步完善，城市照明建设也面临着巨大的挑战，传统路灯以及人力管控照明系统显然已经无法适应现代化城市的发展，不仅会造成能源浪费，而且难以满足城市夜景美化与科学控制，因此，对城市路灯节能改造与应用数字化智能管理系统显得迫在眉睫。
一、城市路灯节能改造
1.节能改造方法
（1）严格按照照明标准设计。城市道路照明系统在进行节能改造设计的过程中，要严格按照国家制定的照明标准，在确保路灯照明标准符合国家标准的前提下，尽量遵从节能原则，对不同道路的路灯照明等级进行划分，让光能的利用实现最合理化[1]。在进行城市路灯节能改造时，必须制定多种执行方案，然后结合不同因素对所有方案进行综合考量，在保证道路照明标准不降低的基础上，选择电能低消耗、照明高亮度的最佳方案，进一步确保城市路灯照明系统趋向节能、经济。
（2） 路灯开关时间的合理化。为了实现降低电耗、节约能源的目的，城市路灯照明系统的开关时间要进一步合理化。在进行城市道路照明系统的设计之前，应该对城市不同道路的具体情况进行了解，针对不同的特点去设定开关时间的不同。同时，道路中的人行道与机动车道的路灯开关时间应区分开来，因为通常城市的后半夜，人流与车流都相对较少，在保证交通安全的基础上，路灯设计时应适当降低照明亮度，一般做法就是在后半夜将机动车道的照明灯关闭一半。这样一来，照明亮度的降低，有效地节约了用电量，从而在一定程度上实现了路灯的节能。此外，在使用了功率转换型镇流器之后，后半夜车流较少时路灯灯泡的用电功率会自动降低，也是一种有效节能的方法。
2.节能改造前景――节能灯泡
在过去设计的城市道路照明系统当中，基本上都存在用电量巨大的现象，随着能源价格的不断上升，仅仅由路灯照明一项带来的电费支出就已成为当地政府的重担。路灯照明需要用电，而电是由煤炭电厂燃烧发出而成，浪费电能实际上也等同于向大气排放更多的二氧化硫等有害气体，在一定程度上影响着人们的健康。投入使用节能灯泡则会大大降低用电量，自然也就减少了对资源的消耗，缓解了环境污染。同时，节能灯泡的使用寿命会比传统灯泡要长，从而降低了更换的频率，维护成本也随之降低。
节能灯泡目前主要有两种：紧凑型荧光灯和半导体发光二极管LED灯，@两种节能灯泡各有优缺点，但都能够提高用电效率，降低能源消耗，并且光照强度、照明效果都有了更好的提升，使得行人行车的安全性大大提高 。此外，节能灯泡的体积也比传统灯泡要小，使得路灯在造型方面有了更多发挥的空间，在一定程度上提升了城市照明路灯的美观性。
二、城市照明数字化智能管理系统
1.数字化智能管理系统的功能
目前城市照明数字化智能管理系统所具备的功能有如下几点：①系统中装有中央监控装置，该装置可对整个系统进行统一管理控制，根据效果需要对所有照明设备进行调节，效率高且效果好。②系统中设置有自动与手动的切换开关，方便灯组开关的手动操作与自动操作。③系统中具有应急灯组管控设备，即便出现供电故障，也可立即启动应急处理。④系统可对灯具启动时间、使用记录、使用寿命等数据进行记录。⑤系统具有自我保护机制，且可以具有场景预设、定时调节、亮度调节、软启动关断等功能。⑥系统设有其他系统连接端口，方便综合管理平台进行管理。除了这些智能化控制之外，随着科学技术的不断发展，数字化智能管理系统的功能将逐步完善且强大。
2.数字化智能管理系统的应用前景
（1）照明时间与照明亮度的精准控制。一般情况下，城市照明系统中的设备按照功能分类可分为道路照明设备与景观照明设备，其中景观照明设备会根据景观所在的环境与实际情况有一定的预设管理，而道路照明设备的管理相对会更加复杂，下面笔者主要针对道路照明进行详细地阐述与分析。所谓道路照明，主要目的就是要保障行人与行车的交通安全，尤其是要控制好夜晚与恶劣天气发生时的照明时间与亮度。倘若照明时间不够或者亮度不足，都很有可能造成交通事故，特别是路况复杂以及事故多发路段。城市中心路段以及人流量大的路段，倘若照明设备时间开启过晚或者关闭过早，不但会带来交通安全隐患，还有可能带来治安问题。但是出于节能考虑，路灯开灯时间过早或者关闭过晚会造成一定的能源浪费。因此，照明管理工作人员与城市照明数字化智能管理系统研发人员应通力合作，对城市高低峰期的人流与车流数据进行分析，结合实际情况，在人流车流相对较少的时间段，采用降低照明度或者启动半夜灯等方式去节约能源 。此外，数字化智能管理系统还提供感光链接，可以通过对光线强度、角度的感应，去实现对路灯的开关控制，提高道路照明的科学性与合理性。
（2）道路照明与景观照明的精准管理。数字化智能管理系统可充分感知城市道路中的车流信息，从而实现对灯光的精准控制，在确保交通安全的前提下，关闭无效照明，达到节能的目的。与道路照明不同的是，景观照明注重的是对环境的美化效果，为了及时确保景观与照明系统中间的协调性，可应用LED照明给人们带来更好的视觉享受。
结束语
综上所述，从现如今的城市照明需求来看，并时间越久、亮度越高就是最佳的照明方案，在进行城市照明系统的规划设计当中，一定要考虑到节能减排的问题，选择节能型灯泡进行路灯的节能改造。此外，随着城市照明数字化智能管理系统的逐渐成熟，其发展前景不可估量，不仅提升了城市的照明效果，还充分体现了节能减排的理念，并且在物联网的基础上，将整个城市覆盖在现代化的通信设备与通信网络当中，向感知型现代化城市迈进。
参考文献
[1]王荀.城市LED路灯节能改造项目风险管控研究[D].华北电力大学（北京），2016.
智能制造系统范文6
电话网络的软交换系统及其智能化改造的技术方法
（1）网络汇接局技术要以软交换为基础。传统的汇接局技术显然已经无法适应时代的发展，采用软交换技术可以使网络环境管理实现统一化，将网络流量区域分为几个合理的区域，以软交换技术为这几个分层的控制中心，这样就能实现网络平行管理，另外软交换技术能够统一操控终端网关与信令网关，原有的汇接局设备被终端网关所替代，这样就能使老旧的网络端局交换设备只管理用户的接入工作就可以了，呼叫与控制功能则由软交换来实现，这样就为业务智能化提供了有效的基础。
（2）用户数据的核心储备使用SDC。SDC是一种新型的网络节点技术，SDC技术能够高效地储存用户物理编码、逻辑编码、智能业务内容等一系列重要用户数据，支持软交换汇接局的交互以及MAP/INAP+网关信令，能够有效反映出被叫与主叫用户之间的物理编码和逻辑编码的映射关系，并且能够将用户的智能业务内容属性转化为相应的接入编码。固网环境中的SDC和移动网络中HLR的功能相仿，其主要职能是负责用户数据的管理，并不含有业务逻辑的具体实现功能，所以SDC只能应用在固定号码移动性方面，而移动设备用户的智能化功能的实现还需要是在智能网络中。SDC的工作过程是首先由软交换进行用户呼叫和被叫信息的接收，然后将其数据发送给SDC进行用户信息的查询和储存，之后SDC会将查询后的信息结果反馈回来并建立行对应的业务接入编码，软交换根据SDC反馈回来的业务接入编码实现相应CSP，完成整个智能化业务激发过程。
总结
