空间智能

空间智能（精选11篇）

空间智能 篇1

长久以来, 建筑净空高度大于8米的工业与民用建筑的大空间灭火问题, 一直困扰着学术界。那么净空高度大于8米建筑中传统的烟感、温感、喷水系统由于空间高度大而且探测、报警、扑灭均为被动型, 效果不理想;往往火灾已经开始漫延后可能由于高度较高还无法启动系统, 即使启动自动喷淋系统, 由于水量小很难扑灭火灾 (失去了早期灭火作用) ;使用雨淋系统也需要较长时间才能灭火, 而且会形成“水灾”, 对于人员密集型场所的疏散很不利。因此, 完善高大空间建筑物的消防设施, 合理设计这些高大空间的火灾自动报警系统及灭火系统是十分必要的, 而且刻不容缓。在此情况下, 利用红外传感探测技术引入了大空间智能扫描定位喷水灭火系统。

1 大空间智能扫描定位喷水灭火系统

1.1 系统简介

该系统采用了计算机技术, 使系统具有较高的自动化程度, 当火灾发生时系统可对监控范围进行探测并立即反应, 利用机电一体化技术, 将图像识别技术运用于针对火源产生, 火灾发展初期, 利用可视图像, 采用火灾烟雾探测器和图像火焰探测器通过获取被监测现场的火灾信息, 经信息处理主机进行分析处理和智能判定后, 自动进行火警预报和确定火灾发生位置, 同时联动至少两台消防炮实施定点扑救灭火, 将火灾消灭在初级阶段。

1.2 红外智能图像火灾探测技术

可实现防火、防盗和一般监控三位一体。报警确认简单、迅速、直观。能自动实现火灾的空间定位, 通过联动控制系统实现火灾的定点扑救工作。能对监控现场进行实时录像, 保留现场第一手资料, 为事后分析、处理提供依据。具有联动控制功能, 能迅速联动声光报警、自动灭火、排烟、录像、报警电话等系统, 将火灾损失降低到最低限度。

1.3 系统组成

1) 供水给水系统。

主要由水源、消防水泵、高位水箱 (或气压稳压装置) 、水泵接合器、供水管路、信号阀、水流指示器、手动阀、电磁阀、自动跟踪定位射流灭火装置 (自动消防炮灭火装置) 、模拟末端试水等全部或部分组成。

2) 电气联动控制系统。

主要由智能图像火灾探测器、联动控制柜、处理主机、矩阵显示屏、硬盘录相机、区域控制箱、系统电源控制器、智能激光光束感烟探测器、联动扩展模块、水泵控制柜、配电系统等全部或部分组成。

1.4 系统功能

大空间智能扫描定位喷水灭火系统具有定位火源准确、灭火效率高、保护面积大、响应速度快、管网简单、施工方便等特点, 更侧重于保护防护区内人员和财产的安全, 对非火灾区域所造成的损失减至最小。系统主要功能特点如下:

1) 自动控制功能。在自动工作状态下, 系统自动进行火灾探测扫描定位、启动相应的自动跟踪定位射流灭火装置及消防泵实施灭火, 灭火后系统自动停止, 如有复燃, 系统重复启动。

2) 手动控制功能。在手动工作状态下, 系统发生报警由值班人员确认火灾后, 手动启动消防水泵和相应的灭火装置实施灭火, 灭火后系统自动停止。若出现自动跟踪定位射流灭火装置无法定位火点位置、或者现场障碍物遮挡造成对火点位置判断不准确的异常情况, 可以在消防控制中心的火灾现场视频监控图像操作窗口或现场区域控制箱上, 手动控制自动跟踪定位射流灭火装置进行上、下、左、右转动, 实施手动操作灭火。

3) 火灾现场视频监控功能。普通视频系统:通过灭火装置自身携带的视频监控器实时监控保护区域, 将图像信息通过视频电缆传输到消控中心监控主机, 实现对保护区域的视频监控。系统处于自动状态时, 当发生火情时将自动启动系统扑灭火灾;系统处于手动状态时, 将由人工确认火情, 人工启动系统动作灭火。

智能视频系统:本系统主要由智能图像火灾探测器、智能激光光束感烟探测器、联动处理主机等组成。智能图像火灾探测器使用智能算法软件自动识别探测范围内明火, 并产生火警信息, 通过消防总线将火警信息传给联动处理主机, 自动显示锁定火灾区域、通过监控画面弹出告警、声光报警提醒值班人员。同时, 智能图像火灾探测器将火情信息以开关量形式传给灭火装置, 启动灭火装置进行扫描定位。

4) 状态指示功能。电源状态、工作状态、火警状态在区域控制箱及联动控制柜上以指示灯、表盘、数码盘等多种形式显示, 方便值班操作人员对系统的操作和管理。

5) 灵敏度现场可调功能。通过手持遥控器, 可以探测定位灵敏度20级的现场调整, 确保任意允许安装高度范围内探测响应的一致性, 后期维护简单易行, 通过手持遥控器现场对装置左右喷水角度、上下喷水角度调整。

1.5 智能扫描定位喷水灭火系统布置及选型

智能扫描定位喷水灭火系统布置及选型应满足GB50338《固定消防炮灭火系统设计规范》的要求, 应保证防护区域无探测监控和喷射灭火死区, 有效洒水区域的喷水强度应满足相应的规范的设计要求。

1.6 智能扫描定位喷水灭火系统安装示意图

2 应用前景

现在常见的大空间灭火设计中, 普遍采用雨淋系统对保护区域进行保护, 但笔者调研发现:雨淋系统安装的管道多而复杂, 给施工安装带来很大的难度, 雨淋系统的布管影响了整个建筑物的美现, 另外雨淋系统工作时保护区域全面喷水, 从而造成了不必要的损失和浪费。目前, 很多国家对展览厅、体育馆、大型剧院、仓库等大空间建筑物内的探测及灭火系统进行研究讨论, 认为采用与火灾探测器联动的智能扫描定位喷水灭火系统是解决这一问题的较好方案。

大空间智能扫描定位喷水灭火系统解决了大空间的火灾探测及灭火难题, 减少了大空间火灾发生而造成的巨额损失。大空间智能扫描定位喷水灭火系统可用于房间高度大于8米的场所, 如展览中心、体育馆、大型剧院、会议中心、机场、机库、大型物资仓库以及环境恶劣的工业场所等 (目前本人已经在大连金州客运站、东北财经大学图书馆、旅顺交通枢纽等工程设计中使用了智能扫描定位喷水灭火系统) 。

摘要：针对目前大空间传统灭火在实际使用的不足, 浅谈智能扫描灭火系统的应用及工作原理。

关键词：大空间,智能扫描,灭火系统

空间智能 篇2

面向公共安全与应急联动的空间信息智能服务模型

在简要论述知识库、模型库及规则库工作原理和互操作关系的.基础上,提出了一种面向公共安全应急联动的空间信息智能服务模型并详细阐述了其工作流程,最后设计了一种基于GIS的模型应用系统架构,可为城市公共安全应急联动提供快速有效的辅助预案支持.

作 者：姚静 吴迪军 YAO Jing WU Dijun  作者单位：中铁大桥勘测设计院有限公司,湖北,武汉,430050 刊 名：地理空间信息 英文刊名：GEOSPATIAL INFORMATION 年，卷(期)： 7(3) 分类号：P208 关键词：公共安全   应急联动   空间信息   智能服务模型   地理信息系统  

智能家电打开行业增长空间 篇3

智能家居概念持续发酵

近日谷歌宣布拟以32亿美元收购数码恒温器生厂商Nest。此举被视为可能在全球智能家居领域，掀起一场新的“地震”。在美国纳斯达克上市的智能家居概念股持续上涨。受美股市场热捧智能家居概念，近期A股市场上智能家居概念股也迅速再度崛起，个股纷纷走强，涉及智能家居概念股的个股和而泰股价创出自2013年以来的新高。而家居股科冕木业、安居宝等个股也表现抢眼，成为1月以来的大牛股。

事实上，除了谷歌，国内不少企业也在开始布局智能家居。在近日为期四天的国际消费类电子产品展览会（CES）上，各大家电企业纷纷推出各自的智能家电与智能家居等新产品。海尔推出成套的智能家庭系统；海信与TCL成为ROKU合作伙伴，共同生产采用Roku流视频平台的智能电视，发力北美智能电视市场；四川长虹则推出了全新的家庭互联网产品，实现了智能电视、智能空调、智能冰箱，以及手机、小家电、厨卫等产品的智能化互联互通互控。而在二级市场上，涉及以上题材的家电股也受到资金的追捧，其中四川长虹连续两周成为A股成交量之首，而青岛海尔近期也明显摆脱大盘的颓势，走出了独立的行情。

智能风促行业变革

无疑CES展使得市场对智能家居有了新的认识，而Google收购Nest更是将智能家居引向高潮，在2013年以前，投入智能家居业务的主要有两股力量：一股力量来自传统家电厂商如海尔；另外一股力量来自做安防集成的厂商如安居宝。但2013年新进入了第三股力量，不管是初创团队还是业内巨头均来源于互联网领域，2014年谷歌做为互联网巨头也高调进入智能家居行业则是典型代表。

申银万国认为，智能家居真正的价值在于基于生活数据分析后的衍生应用，因此具有天然基因的互联网厂商最能迎合此趋势。他们也坚信未来在此领域真正能笑到最后的是互联网公司。

“在目前传统家电行业增长步入泥泞期背景下，我们非常渴盼行业能在新的技术变革中带来新生；虽然目前智能家居市场仍存在规模偏小、标准缺失及创新性不足等缺陷，但随着行业趋势的加速及多重竞争力量的跟进，产业成熟度有望加速推进，目前主流家电上市公司均已在智能家居领域有所布局，建议投资者重点关注其在趋势变革中带来的新变化。”长江证券家电行业分析师徐春说。

事实上，传统家电行业已经在发生一些微妙的变化，作为传统家电行业代表四川长虹近期高调发布其CHiQ曲面智能电视备受关注，对此徐春认为“虽然总体来看亮点有所欠缺且定价偏高，但其高调发布预示着站在行业变革对立面的传统黑电在意识到传统模式存在问题的同时也对互联网模式有了新认知。”而资本市场显然也给予了极高的热情，记者注意到四川长虹股价自2014年1月7日CES大会开展截至1月21日已大涨28.2%，成交额达87.57亿元。

毫无疑问，家电智能化是大势所趋，家电企业发布智能产品的频率加快且种类有所扩大，“随着智能技术的不断发展完善，在互联网基础上通过终端协调控制将逐步形成多品类家电构成的家庭互联网平台，智能家电的普及是行业长期发展的推动力。” 渤海证券最新的研报也指出。

重点关注智能家电布局领先的公司

尽管机构普遍认为智能家电面临美好的前景，但是不容忽视的是目前行业仍然缺乏较为明确的产品，而对于投资者来说目前市场标的选择比较散乱，多缺乏明显的主线，尚停留在概念炒作阶段，那么如何选择标的进行投资成为困扰投资者的问题。

“长期看产品升级打开了行业增长空间，优势企业有望能够获取长期可持续的增长，建议投资者积极配置家电行业。”分析人士指出，此次CES展，智能家居成为主流家电企业的重要新品拓展方向，智能家电布局领先的上市公司或受关注。推荐竞争力强，显著受益于空调新能效的格力电器（000651）；定位中高端，逐步实现行业整合的老板电器（002508）；转型效果显现，盈利提升的美的集团（000333）。

另外，四川长虹无疑是其中值得关注的标的。此次推出首款三网融合电视，意味着这家曾经在历史上创造过辉煌的老国企，开始在智能家电领域发力，引发市场关注。而从二级市场走势看，去年10月以来，明显有增量资金进入，成交量稳步放大。考虑到长虹总市值与一线家电企业存在比较大的差距，未来可能进一步推出一系列差异化智能产品，股价仍有上涨空间，值得投资者重点跟踪。

浅谈大空间智能灭火系统 篇4

1 什么是大空间灭火

大空间灭火指建筑空间净空大于8m的工业与民用建筑等场所的火灾探测、预警、报警、控制、扑灭、排水。

在这类建筑空间中，传统烟感、温感、喷水系统由于空间高度大而且探测、报警、扑灭均为被动型，效果不理想;往往火灾已经开始漫延后可能还无法启动系统，即使启动自动喷淋系统，由于水量小很难扑灭火灾(失去了早期灭火作用);使用雨淋系统也需要较长时间才能灭火，而且会形成“水灾”，对于高层建筑及人员密集型场所的疏散很不利。在此情况下，利用红外传感探测技术引入了大空间智能主动灭火的系统。此系统当环境温度4～55时，可自动搜寻明火火灾，并自动调节喷水方向，力求以大水量充实水柱，及时扑灭火灾。

2 设计要点

2.1 水力计算

2.1.1 管道水力计算仍然根据管材的不同，延用传统公式计算。

2.1.2 喷头水力计算参考厂家产品。现有智能灭火产品对明火火灾需要20S左右的探测反应时间，且对早期燃烟、蓄温反应效果较差，为实现早期灭火，弥补当今红外传感探测的缺陷;单个喷头一般设置水量5l/s，当工作压力0.6mPa时，保护半径20m，在工作压力0.25MPa时，保护半径6m(参考南海天雨智能灭火装置有限公司产品数据);力求以大流量充实水柱将火灾在1～3min内扑灭。并设定当红外传感探测确定火灾扑灭后，自动延时1min进行平面扫射，以降低环境温度防止火灾漫延及复燃。一般灭火耗时小于3min左右所需排放废水很少，仅考虑1个DN50地漏即可。在DBJ15-34-2004中水箱储备水量仍然按喷水1h考虑，作者认为既然红外传感可设置灭火后自动关闭电磁阀停止喷水且当距火灾最近喷头喷水后其它喷头自动处于待命状态而不是同时喷水，因此仍然按1小时考虑储水则没有道理而且严重耗用空间;如果说是考虑喷淋系统有1h的水量，消火栓系统也有1～3h水量，则误解了规范;在传统规范中，由于是被动探测火灾且需要人为判断火灾是否已被扑灭，为确保生命财产安全才储备较多的水量。如果说是考虑有多处火灾发生，需要同是启动多个喷头，则误解了大空间建筑功能;作为大空间构筑物多是体育馆、豪华宴会厅、展览馆、大型仓库等，这类场所都不是人群经常活动的场所，此类场所管理人员、通用设施较其它民用建筑齐备，永久性可燃设施不多，按国家现行制造标准，设施堆放不可能产生火灾;电力系统布置也比较简捷明快，除老化、误操作外没有发生火灾的可能性，若因为老化发生火灾，那么这样的失修建筑灭火系统也必然会失修，即使发生火灾也难以启用，若是误操作又是水能扑灭的火灾，必然也不会是多点。因此大空间建筑缺少发生多处火灾的必然性。若是多处火灾则必然不是偶然火灾，而是故意纵火，使用的燃火剂必然是水难以扑灭或用水扑灭作用不大。储水再多对于直接扑灭火灾也意义不大，只是降低环境温度。由于此类建筑已设有消火栓系统，足已降低环境温度。假如，使用大空间智能主动灭火系统代替消火栓系统避免人员灭火，则水量应按1～3h甚至更大计算 (当发生多处火灾或大面积火灾，多个喷头启动，其用水量将大于消火栓系统) 储备水量所占空间将更大;所有电力、控制线及元气件必须全部设置于不燃不升温空间内，以确保正常工作，但以现有材料很难做到;无法及时调节喷水方向，确保重要通道和物品免受损失;当环境温度大于55°C时，探测系统将不能正常工作。

如果设置储备水量，作者以为按有两个独立的防火分区同时有两处发生火灾，并且发生一次复燃，较为合适。即储备水量=24×60×5/1000=7.2m3;另外，在仓库空间内使用此系统效果不好。首先若是早期明露火灾，以单个喷头可以灭火;若是暗处或内空间火灾，由于对烟探测效果不好，且为其它物品阻挡，当出现明火时已基本形成大火灾，早期灭火降温效果很差;即使对烟感有探测效能，由于火灾隐蔽使用此系统也没用，这类空间还是应该使用雨淋设施配以消火栓系统更好。

2.2 系统配置

现有产品中，此技术实际上是一个开式喷头，需配以电磁阀做启闭之用。不能使用喷泉电磁阀，应使用水工电磁阀。电磁阀反应时间在0.5s左右，符合快速灭火的要求。基于制造原因，小于DN50电磁阀应用较多、技术比较成熟、维护简单，但大于DN50电磁阀应用甚少，主要是电磁驱动力难以满足阀门的开启。电磁阀驱动孔径在2mm左右，为免堵塞，输水管道应采用复合管或热镀锌钢管等不易产生锈蚀的管材，采用卡箍、套丝等连接方式并确保管内冲洗干净;并在输水主干管设置水处理器，截流杂质。减压孔板、减压阀应使用不锈钢材质。

2.3 现状及发展

空间智能 篇5

名词释义:空间智能

空间智能是一种倾向于形象思维的智能,主要指宝宝准确感知视觉空间,并且能把所察觉到的形象以图画的形式表现出来的能力、

空间智能主要包括三方面的能力:一是对空间方位的感知能力,表现为宝宝善于辨识方向、方位,善于发现环境中出现的细小变化;二是视觉辨别能力。表现为宝宝对色彩、线条、形状、形式、空间关系很敏感;三是形象思维能力,表现为宝宝对图画比较感兴趣。且富于想象力。

宝宝的空间智能如何?

宝宝若对以下事物表现出浓厚的兴趣,恭喜你,宝宝可能具备高水平的空间智能呢。拥有较高水平的空间智能,意味着宝宝会是当画家、建筑师、飞行员、雕塑家、设计师的好材料。

相比于文字更喜欢看图画

喜欢涂鸦、画画

喜欢玩积木、橡皮泥等塑形游戏

喜欢玩拼图、走迷宫等视觉游戏

善于认路、喜欢阅读地图

喜欢艺术活动

比同龄宝宝更喜欢想入非非

0～3岁宝宝空间智能发展

1岁以内

宝宝的视觉发展很快,出生后3—4个月颜色视觉的基本功能已接近成人。此时宝宝喜欢注视移动的物品。妈妈可投其所好,在宝贝面前摆动颜色鲜艳的玩具,宝贝的目光会随之移动,这对宝贝视觉空间智能的发展是有好处的。

6个月的宝宝已经可以区分东西的大小、知道怕摔了。可以让宝贝练习把小物件放到大容器里,举高高、“骑大马”也是宝贝喜欢的活动项目。多跟宝贝玩藏猫猫的游戏,可提高宝贝对时间、空间中人或物的理解,强化对物体永久性的认识。

1～2岁

1～2岁的宝宝已经有了初步的方位感,知道高矮、上下、里外的概念,能根据妈妈的提示,在箱子里、床底下、桌子上找到相应的物品。妈妈可以为宝宝准备一个玩具架,引导宝宝把玩具放到架子的固定位置,这种各就各位的方法,可以提升宝宝的空间秩序感。

正处于蹒跚学步阶段的宝宝,对周围的任何事物都充满了好奇,这时,妈妈要多鼓励宝宝爬和走,在宝宝摸索着前后左右移动身体的过程中,对空间的意识将更加明确。

2岁以上的宝贝手部精细动作能力进一步提高,大多能抓紧画笔了。此时宝宝最爱做的事情就是涂鸦。涂鸦可以锻炼宝宝对线条、色彩、形状的把握,是提升空间智能重要方式,妈妈一定要支持。

3岁的宝宝就可以玩积木了,他们能正确找出相同的几何图形,而且能用积木搭些简单的造型。同时,3岁的宝宝具有了辨别左右方位的能力,给宝宝一张简单的地图,他能找出自己家庭所在的位置,也可以把简单的拼图拼好。日常生活中,让宝贝去感受、体验行走的路线和认明标志物。如熟悉幼儿园路线,公共汽车线路图、公园导游图等,发展空间定位能力

亲子游戏

纸飞机

适合年龄:4个月

这样玩:选几张颜色鲜艳、对比强烈的彩纸折几个纸飞机。拿起红色纸飞机,告诉宝宝,“看,这是红飞机。”然后抛向前方。宝宝的目光会追随纸飞机的飞行路线,可以锻炼宝宝的视觉反应,发展对空间的认知。

适合年龄:8个月

这样玩:爸爸膝盖跪在垫子上,双手撑地,搭成一个“山洞”。在爸爸身体的一侧放些宝贝喜欢的玩具,让宝宝从另一侧钻过“山洞”拿玩具:宝贝拿到后鼓励他“往回爬”,把玩具交给妈妈。这个游戏,可以让宝贝不断地变换身体方位,有助于丰富宝贝的空间知觉。

传皮球

适合年龄:1岁

这样玩:准备一个小皮球,爸爸妈妈和宝宝围成圈坐着,妈妈把球传给宝宝,宝宝拿到球后。鼓励他再传给爸爸,反复进行。这个游戏可以锻炼宝宝的手眼协调能力,促进其空间知觉的发展。

妈妈迷路了

适合年龄:2岁

这样玩:妈妈带宝宝去家附近的超市,出门后,妈妈装作迷路了,对宝宝说:“妈妈不知道怎么回家了,宝宝带妈妈回家吧。”这时,如果宝宝知道回家的路,会很高兴地领着妈妈回家。这个游戏可以锻炼宝宝对空间方位的认知能力。

“画”故事

适合年龄:3岁

空间智能 篇6

火灾指的是在空间层面和时间层面上因失控的物体燃烧而造成的包括物质损失、人员伤害在内的灾害。在大空间建筑物, 例如车间、库房等内, 火灾的发生会对国家人民生命财产安全带来极大的危害。针对大空间和多样的工业环境设计了智能消防炮系统现场电控系统。

1 系统总体设计

智能消防炮整体主要包括前端采集部分 (火灾探测器) 、信息处理部分 (中心控制主机) 和消防炮联动三个部分。根据需要监测空间大小和监测空间内易燃物的类型选择不同的火灾探测器, 系统工作时火灾探测器收集到相关的现场数据, 并且根据对应的规则识别早期火灾并对其定位, 定位后由现场控制人员或者系统本身自动启动灭火流程。联动的消防炮在接收到中心控制主机传输的灭火指令后, 按照要求的角度尽可能快速的定位并开启灭火水枪阀门执行灭火。此时火灾探测器在中心控制主机控制下检测灭火地点, 发现火灾已熄灭后发出停止射流指令, 消防水炮归位, 后续若再发现火灾复燃再次启动。智能消防炮现场电控系统主要是实现两路电机的精确定位和射流开关的打开关闭。在控制水平旋转电机和垂直旋转电机的同时还要有光电隔离电路, 过流检测保护电路和电机限位开关输入信号处理。射流开关的控制电磁阀和直流电机一样需要对应驱动电路。为了满足现场使用还需要配备数据接口, 包括接收需求角度信息的RS485通讯接口和有线现场控制手柄。

电控系统工作过程:中心控制主机发送消防炮所需要瞄准的水平角度和垂直角度, 以及需要的射流压力, 电控系统的处理器在接收到数据后立即驱动两路电机做出响应, 每路电机对应的码盘实时检测旋转角度, 精准控制直流电机的定位角度。在达到需要的角度后, 启动声光报警同时对压力传感器传输回来的数据进行比对, 核实后打开电磁阀进行射流灭火, 灭火动作完成后电机归位。

2 系统硬件设计

2.1 微处理器模块设计

微处理器在工业控制系统处于核心的地位, 其性能对现场电控系统的工作能力起着决定性的作用, 因此也会影响整个消防炮现场电控系统的运行效果。

STM32系列单片机与之前常用的51单片机、AVR等相比, 具有更高的性能、更低的功耗, 并且在开发使用方面更加的方便快捷, 缩短开发周期, 经济性上面来说一些基于ARM Cortex M的芯片价格甚至可低至10元人民币左右。

意法半导体公司 (ST) 推出的STM32F103C8T6微控制器便是一款基于Cortex-M3内核的微处理器。该芯片具有杰出的功耗控制以及众多的外设, 最重要的是其性价比。片内FLASH为64K, SRAM为20K;片内双RC晶振, 提供8M和32K的频率;支持片外高速晶振 (8M) 和片外低速晶振 (32K) ;支持JTAG、SWD调试;多个GPIOS, 3个通用定时器, 1个高级定时器, 2路SPI接口, 2路I2C接口, 3路USART接口, 1个USB从设备接口, 1个CAN接口;内置1个12位的ADC转换器 (16通道) 、DMA控制器、独立看门狗和窗口看门狗。此款芯片功能强大, 完全满足了我们对仪器设计的要求。

2.2 炮体转动 (直流电机) 驱动

系统设计采用H桥电路来控制直流电机的正反转。H桥式电机驱动电路包括2个NPN型三极管、2个PNP型三极管和一个被控制电机。成对的改变电路中四个三极管的导通关闭状态, 从而控制进入直流动电机的电流方向, 由此也就可以实现直流电动机的正反转。系统要达到控制直流电机的转速和定位的目的, 还需要高频的PWM开关变换器, 为了确保整个直流电机H桥驱动电路能稳定地工作在快速的PWM信号控制开关状态下, 电路中需要给出可以确保稳定工作的栅极驱动电路。

MC33152是一款专门设计在低电流数字电路和功率MOSFET之前用于连接的单片双MOSFET转换高速集成驱动器芯片。MC33152具有两个大电流输出通道, 完全适用于驱动功率MOSFET, 且其具有低输入电流, 和晶体管-晶体管逻辑 (TTL) 和互补型金属氧化物半导体 (CMOS) 电路相容。

电机驱动电路中的电容为防止电机产生的尖脉冲, 二极管为了防止电机停止供电产生的反向大电流对驱动产生破坏, 两种器件都用在此处。

2.3 电机过流保护和防堵转保护

系统选用的直流电机正常工作的额定电流为3A, 空转电流为0.15A, 为了防止长时间过大的电流对电机本身造成损坏或者对驱动电路造成影响, 需要保证电机电流不能超过允许的条件, 因此必须在电机控制设计时加入过流保护电路。

在电机发生了堵转现象的时候也会使电机的电流升高, 此时也需要检测电路识别出堵转现象并执行堵转保护。

在直流电机的驱动电路加入一个小电阻RS1作为电机工作的取样电阻, 电机工作电流经过RS1取样电阻会产生压降, 因为选择取样电阻值都比较小, 因此产生的压降也比较小, 需要进过运算放大器放大之后才能进入电压比较器来确定电流值是否超过预设的阈值。

3 系统软件设计

系统在软件控制设计上面采用模块化的设计, 将实现每一个功能的程序作为一个模块来执行, 每一个模块程序单独分别编写、编译和调试, 可以降低程序编写和维护的复杂程度, 有利于程序执行的稳定程度, 同时也可以使处理器更容易执行, 缩短处理器工作的时间。如在后续有更多的功能要加入也容易进行后续的开发, 必要时可对相应影响模块进行修改, 而不需要全部重新编写。

结语

针对消防炮可以应用的多种恶劣工业环境进行了检测, 包括高温、低温、恒定湿热、绝缘电阻、介电强度、电压波动适应能力及抗振动性能七项, 并且结合机械部分进行灭火试验。实验表明智能消防炮现场电控系统工作稳定可靠, 定位准确快速, 符合国标要求且表现良好, 可应用于大型建筑物内的固定消防系统。

摘要：本文论述了智能消防炮的工作原理及电控系统的工作过程, 针对电控系统的智能化要求设计了系统的硬件及软件。

关键词：智能,电控系统,设计

参考文献

[1]闫宏.城市防火减灾能力评估研究及应用[D].西安科技大学, 2006.

空间智能 篇7

1 空间移动网络智能代理的设计

所谓智能代理, 其实就是一种计算机程序, 其能够实现无人操控系统来完成信息接收或其他服务功能。由于空间移动网络具有节点移动性强、信息传输时延大、人工操控实现难度大、管理站与设备代理之间的操作较为频繁、极易因为占用网络带宽而降低网络效率等特点, 因此采用智能代理无疑是一种非常可行的有效控制方法。现如今在通信工程领域对于代理模块的研究多集中在多代理系统、智能代理系统、Mobile代理系统等层面。基于空间移动网络的特点, 本文提出了星载智能代理模型的概念, 即将智能代理系统设计在各个具有独立功能的航天器上, 以此来实现航天器与地面管理中心之间的通信联系, 并以此来达到管理和控制航天器的目的。具体来讲, 星载智能代理模型的设计内容主要有以下几点:

1.1 通信模块

通信模块的作用主要是为了满足智能代理系统和地面中心系统等其他外部环境系统的通信需求。其主要的设计内容是信息交换的接口设计, 采用常规的接口设计方法即可。

1.2 应用服务程序

该模块是整个智能代理的核心部分, 它包括了命令的解析和封装子模块、命令的分发子模块、安全处理子模块、对自主管理模块主动或被动的调用等。其中的安全处理子模块实现了对接收和发送报文的加密和鉴别, 从而保证了收发报文的安全性和完整性。命令/解析模块除了能够解析和封装命令报文以外, 还能够每个一段时间向管理中心发送Test原语操作, 如果发送此Test原语后, 而管理中心无响应, 则会触发自主管理模块, 通过协作子系统重新生成管理域, 并在管理域中推举出一颗管理星, 以暂时地替代管理中心对网络进行简单的网络管理和网络维护。

1.3 自主管理模块

在空间移动网络智能代理系统的自主管理模块中, 需要设置两种不同的模块, 即主动自主模块和被动自主模块。所谓主动自主模块是指智能代理在定期向地面管理中心发送Test操作原语, 若地面管理中心并没有做出相应的反应, 则该智能代理系统就会认为地面管理中心已经出现了故障或问题, 不能再继续发出操作指令。此时智能代理系统就会自动启动主动自主模块, 将某一个航天器作为暂时的管理中心来对整个空间移动网络进行管理。而被动自主模块则是在地面管理中心向智能代理系统发送了自主管理的命令后, 所进行的自主管理, 也是需要将某个航天器作为暂时的管理中心来管理整个空间移动网络。这种自主管理模块的是设置极大的提高了空间移动网络通信系统的稳定性和可靠性, 不会出现因地面管理中心故障而导致管理系统瘫痪的问题。

1.4 协作子系统

能够通过各个智能代理之间的协作, 从而构建空间环境下的空间管理域。

1.5 控制模块

用于控制仿真环境下的数据动态生成, 被管对象实例的动态更新 (如创建、删除等) 以及把控制命令转化为对设备的具体操作以及对被管对象的实时监控, 向管理进程发送告警通告, 方便管理进程进行故障分析和故障管理。

1.6 管理信息库模块

空间移动网络环境下的MIB扩展是采用MIB树中的私有对象组中定义空间信息网络环境下所需的设备对象。

2 空间移动网智能代理的实现

在开发空间移动网络智能代理系统时, 可以采用以太网作为开发环境, 在Windows操作系统平台上, 利用Eclipse 3.2 (Java集成开发环境) , SNMP4) 开源工具包进行开发和编程设计。在具体的开发和实现过程中, 可以将星载智能代理系统分为三个层次分别进行开发, 即通信层、处理层和控制层。

2.1 通信层的实现

通信层提供空天信息网星载智能代理与外部环境进行信息交流的接口。它包括空间移动网星载智能代理的通信模块、自主管理功能模块中的命令响应子模块以及控制模块中向管理进程发送通告的通告子模块。星载智能代理运行有Trap轮训程序, 用于监控运行在星上设备的状态。当星上设备发生故障或是异常时, 就会把设备发生的异常通过星载智能代理的通信层相管理站发送Trap。

2.2 处理层的实现

处理层主要是对接收到或要发送的消息进行安全处理 (鉴别或加密) ;对由代理生成并发向管理进程的通告, 生成Trap报文;对消息的封装或解析以及分发;对地面管理进程进行主动寻找并且决定是否进行协作的自治子模块;在失去管理进程管理的情况下, 由星载智能代理之间进行协作的协作子系统;在经过星载智能代理之间经过协作而形成的空间管理域后由域内管理星对域内成员进行的自主管理模块 (包括简单的故障管理和对域内成员关键设备的性能查询) 。

2.3 控制层实现

MIB访问控制层直接面向被管对象。如:被管对象实例生成和销毁, 被管对象的状态和有效值更新等, 同时接收处理层的访问请求:读取或设置被管对象属性值, 对被管对象实时监控, 向管理站发送告警通告。星上有效载荷周围的环境情况变化快, 因此需设定设备的阀值以在发生异常情况下能够及时的通知给管理站, 以及时的处理故障。

结束语

总之, 在空间移动网络的通信过程中, 可以采用智能代理的方式来提高其稳定性、安全性与可靠性, 而星载智能代理系统的开发和实现对于未来空间移动网的应用发展有着重要的意义和作用。本文只是简单介绍了星载智能代理基本功能的设计与实现, 其还有很多功能模块需要进一步的研究与开发。

参考文献

[1]闻英友, 赵建立, 王光兴.一种面向卫星综合信息网的网络管理系统[J].兵工学报, 2005 (2) .

[2]吕安杰.空间移动网络智能代理的设计与实现[D].沈阳:沈阳理工大学, 2009.

浅谈2~3岁幼儿空间智能的培养 篇8

世界著名的教育心理学家霍华德加德纳在多元智能理论中指出,空间智能是人们生活学习的基本能力,是人们进行艺术、科学、数学及至文学活动不可或缺的能力。

通过空间智能,人们能在大脑中形成一个外部空间世界的模式并能够运用和操作这些模式。它能让人以三维空间的方式思考,使人知觉到外在和内在的影像,也能重现、转变或修饰影像,不但可以在空间中从容地游走,还可以随心所欲地操弄物件的位置,以产生解读图形的信息。航海家、飞行员、雕塑家、画家、发明家、建筑师、摄影师、服装设计师、广告设计师、电影制片人等都表现出高度发达的空间智能。空间智能从狭义上讲指的是人对空间方位的感知能力,而从广义看不再单纯地指人对空间方位的感知,还包括视觉辨别能力、形象思维能力两个方面。所谓空间智能是倾向于形象思维的智能,具有准确感觉视觉空间,并且能把所知觉到的形象表现出来的能力。儿童的空间智能表现在可以说出清楚的视觉意向;喜欢看图画书、图片,阅读时从图画而不是文字中获取更多信息;喜欢搭积木等。

二、空间智能在儿童不同年龄段的表现

空间智能是一种能力,是人天生思维的一部分,它是伴随着人们的成长而发展的。观察表明,儿童的空间智能是从静态空间感知到获得动态概念空间发展的。不同年龄层的儿童在空间智能方面有着不同表现。

不到一岁的时期:儿童主要靠听觉来辨别方向。

一岁到二岁阶段:这个时期的儿童已经具有一定的活动能力。能熟练地爬行或者已经开始学习行走,对周围任何的新事物都充满新鲜感。这个阶段,父母应该给孩子创造一个安全的环境,多多鼓励儿童爬或者行走,在这过程中,增强他们空间意识。

二岁到三岁阶段:此时是儿童空间智能发展的重要阶段,孩子具有理解空间和表达空间的能力。儿童具有分辨大小、高矮、前后、远近等关系的能力,并且能通过绘画等表达出来。

三到七岁阶段:孩子的空间智能又前进了一大步,能够利用明显的标记或路标对物体定位,并开始学习利用较为复杂的标记。家长可以指导孩子去感受、体验行走的路线和认明标志物,如熟悉去幼儿园的路程、看公园导游图等,发展其空间定位能力。

七岁到十岁:孩子已经能够利用空间整体结构的信息对空间中物体的位置关系定位,且在10岁左右,孩子们已开始具有大脑表象旋转能力。

三、培养空间智能对2~3岁幼儿成长的重要性

空间智能作为人们生活学习的一项基本能力,对一个人的人生都产生着深远影响。培养2~3岁幼儿的空间智能,不仅能使他们快速地掌握基本的生活能力,而且能让他们在智力、思维方面取得较好的发展。

1. 有利于发展2~3岁幼儿的形象思维,提高孩子的想象力、创造力和数学能力

空间智能较好的孩子,能通过形象思维积累大量的视觉和空间形象,为发挥想象力和创造力提供了基础,也能更好地理解点线面等几何原理,为日后更好地学习数学打下良好的基础。

2. 有利于促进孩子身体协调灵活

空间智能强的孩子往往表现出了良好的方向感和灵活的运动细胞。他们能自如地转动身体并且通过身体的协调获得平衡,能在没有明确指示的环境中准确地找对方向。所以,作为人类探索世界的一项基本技能,空间智能对于培养2~3岁幼儿的灵性和动感具有较大帮助。

3. 有利于培养幼儿的艺术细胞,提高他们发现和创造美的能力

空间智能的发展,能给幼儿带来更好的美感体验,陶冶他们的情操。在艺术领域里,如,画家、建筑师、设计师等都具有较好的空间智能。比如美术家能分辨事物极其微小的尺寸区别,色彩专家能区分40到60种黑色色调等,这些都是可以通过空间智能的培养、学习和训练取得的。

4. 有利于促进幼儿对空间关系的把握,提高幼儿的自我保护能力

我们经常看到小孩子从床上爬下来或者摔倒,总认为是小孩胆大。其实是因为孩子的空间智能中的深度感觉没有完全形成,对空间关系的把握能力不够,不足以让他产生危险意识。因此发展幼儿的空间智能,可以避免儿童受到不必要的伤害。

四、如何培养2~3岁幼儿的空间智能

1. 进行专项的训练活动

2~3岁的幼儿正处于这样的时期,即喜欢把物体往有孔有洞的地方仍、往楼下扔、从阳台的缝隙里扔等。这些都是孩子对空间的一种探索,而不是在“捣乱”。而这个时候,如何引导孩子的敏感行为,将其转化为特定的技能便显得尤为重要。因此,针对2~3幼儿视觉分辨、方位感知的特点以及儿童爱玩的天性,我们可以通过设计幼儿喜欢的游戏进行相关的专项训练。

(1)视觉分辨训练。视觉分辨主要是指依靠视觉分辨各种事物的表象特点,像高矮、胖瘦、长短等,以及各种事物的外形和颜色等这些都属于视觉分辨。视觉分辨是孩子进行其他活动的先决条件,是空间智能包含的重要部分。我们主要通过相关的游戏,用不同的、相似的图形或符号等提高孩子的视觉分辨力。比如,父母可以通过图案划消活动提高孩子的视觉敏锐度。具体游戏规则如下,在有限时间内,让幼儿在一张满是图案和数字的纸上,快速准确地找到妈妈指令的图案或者数字,然后划消。或者在一张画有两排图案的纸上,快速找到相似图案,采用连线的方式,将两个相同形状的图案用线连起来。这个小游戏的目的就在于有效地训练儿童视觉的有序性和敏锐度。此外,父母还可以给孩子提供图画绘本和绘画工具,尽情满足孩子喜欢涂鸦的兴趣。因为在涂鸦的过程中,幼儿可以对不同颜色有一个较为直观的了解,而且还能根据线条的形状对大小、几何图形等有所区分。例如,在孩子拿起笔想要涂鸦的时候,父母可以引导孩子用点、线、圈等基本笔法作画。首先在纸上画一个大圈作脸,然后用两个小圈作眼睛,再用十字画鼻子,横线作嘴巴,接着再在头上画几根头发。这样就可以充分吸引孩子的注意力,让他也跟着画,从而既培养了孩子对色彩的视觉分辨能力,又培养了孩子对大小和形状的分辨力。

(2)视觉记忆训练。父母可以对2~3岁的幼儿进行一些视觉记忆训练,让孩子在看到某种事物之后,能够在大脑里产生一定的形象记忆,当再次看到这个事物或者类似的事物时,就轻易分辨或者呈现出之前的记忆了。比如,父母带幼儿去动物园游玩的时候看到了老虎,为了让幼儿加深对老虎的印象,父母可以给孩子购买老虎的玩偶,让孩子在日后的游戏中再次看到老虎玩偶时,就能很快认出这是一只老虎了,而这种行为就叫做视觉的再认。接着,父母还可以训练孩子通过自己的语言或者绘画的形式来描绘动物园的那只老虎,加快视觉记忆的再生。通过这样一系列的游戏环节,最终可以达到有效提高幼儿视觉记忆的能力。

(3)手眼协调训练。是否具有手眼协调能力是判断幼儿空间智能的最显著标准,也是父母发展幼儿空间智能的最有效途径。为了培养幼儿的手眼协调能力,父母不妨陪伴孩子一起玩拼图游戏、搭建小木屋或拆装闹钟等,让孩子在游戏的过程中一边观察一边动手实践,达到手眼协调并用的效果。在这里,笔者推荐一个可以锻炼幼儿手眼协调能力的分类小游戏。首先,父母可以在一个盒子中装入花生米、蚕豆和小红枣之类的物品,然后,引导孩子用食指和中指夹起不同的物品放入不同的盘子中,夹得快而多就可以得到一个小小的奖励。当孩子逐渐熟练之后,父母可以鼓励孩子改用筷子来夹豆子,同样是把不同的东西放入不同的盘子中。需要注意的是,夹豆游戏的顺序应该是先大后小,这样在培养孩子的手眼协调能力时还能教会孩子区分大小。

(4)方位空间训练。为了让幼儿建立方位的准确概念,在日常生活中,父母可以指导幼儿悉心观察:花长在花盆里,鸟儿飞在天空中,鱼儿游在水里;小朋友吃饭的时候应该把手放在桌子上,游戏结束后应该把玩具放在箱子里,把球收在纸盒内等等。其次,父母还可以有意识地培养幼儿的深浅感知能力以及对高矮大小的认识。比如,父母可以引导幼儿在不同的容器中取物品,使幼儿感知物体的深浅、高矮和大小不同的空间等。或者用手触摸不同形状的物体,如把圆柱体、三角体等加入游戏环节,让幼儿用手感知并且学会用语言表达这些不同形状物体的特征是什么,圆柱体的圆是滑滑的,三角体的三个角有点尖等等。除此之外,父母还可以带着孩子去一些游乐场,接触钻隧道这样的游戏活动,让孩子亲身体验不同形状、不同深浅的隧道给自己感官上带来的丰富刺激,从而调动全身的感官来感知空间的存在。为了引导孩子用身体感知空间关系,父母还可以带领孩子用不同方式接近物体,比如,绕着椅子走、穿过走廊、绕过栏杆等。

2. 创造良好的空间智能发展环境

不管是在室内还是在户外,幼儿始终需要宽松、自由、温馨的氛围以及自主的学习和快乐的游戏。因此,父母在有意识地培养幼儿的空间智能时,需要营造一种轻松良好的氛围。一方面,父母可以在室内创建丰富多彩的体验环境。通过在幼儿活动的区域提供丰富安全的体验环境,调动幼儿参与游戏的兴趣,同时也保障幼儿空间智能的健康发展。比如,父母可以有意识地在家里设置各种各样的智能区,存放一些绘图工具、游戏材料以及其他益智类的小玩具等供儿童自由选择。如在阅读区放置填图绘本,在游戏区放置积木、橡皮泥等,这样就可以让幼儿根据自己的兴趣爱好,自主地选择自己感兴趣的游戏活动,自由参与其中。此外,在构建区域里,父母还可以进行一些平面设计和空间建构,让幼儿充分体验到二维空间和三维空间的特征,从而培养幼儿的空间思维。当然,父母也可以根据幼儿的身心发展特征,因材施教,在幼儿活动的范围内,设计个性化的区域,针对儿童做专项训练,培养幼儿某方面的空间智能感等。这些都会给儿童带来丰富的空间体验。

除了在家庭中为儿童创造良好的环境之外,父母也要多带儿童投身到大自然中去,在自然环境中培养儿童的空间智能。因为千变万化的大自然,是很多艺术活动的灵感来源。只有和自然有关系的艺术活动才是具有生命力的。所以,父母应该经常带领儿童走进自然、认识自然,这样才有利于培养儿童从形象到抽象、从具体到概括的能力。比如,周末的时候父母可以带孩子到公园去玩“找形状”“找颜色”等游戏;在春夏秋冬的季节交替时,让孩子感受自然丰富的色彩,感受自然生命的奇妙特征。

总之,随着时代的发展,人们对智能观念的改变,素质教育的有效推进,儿童空间智能的多元发展理念也越来被大多数幼教人士和家长认同。从日益丰富的教育内容、灵活多变的教学方法、弹性的学习时间以及人性化的管理制度,足以看出人们越来重视儿童兴趣和智能的全面发展。希望父母和社会,能够提供更多的机会培养幼儿的空间智能,帮助幼儿充分发展他们的无限潜能,培养多元能力。

摘要：空间智能作为人类一项与生俱来的能力,对人的感知能力、创作能力、艺术能力、想象力和探索能力也会有深远的影响。婴幼儿时期是一个人空间智能发展的重要阶段,通过一定方式的训练,能有效地提高幼儿的空间智能。就空间智能的定义、发展以及幼儿空间的培养进行了深入的研究。

关键词：空间智能,艺术素养,想象力,记忆力

参考文献

[1]焦武萍.幼儿空间认知发展中感觉运动智能和概念智能的关系[D].陕西师范大学,2007.

[2]刘传杰.视觉表征在幼儿视觉空间智能培养中的应用研究[D].南京师范大学,2008.

[3]陶李刚,张丽苹.培养幼儿视觉:空间智能初探[J].学前教育研究,2003(1):39-40.

空间智能 篇9

蓝皮书指出, 近年来, 测绘地理信息系统适应国内外“智慧地球”建设的最新趋势, 实施“构建智慧中国”战略, 加快测绘地理信息事业转型升级, 从务虚到落地、从概念到试点, 推动智慧中国、智慧城市、智慧行业建设。

首先, 将“构建智慧中国”作为测绘地理信息发展战略重点。2012年年底, 国家测绘地理信息局将“构建数字中国、监测地理国情、发展壮大产业、建设测绘强国”的总体战略调整为“构建智慧中国、监测地理国情、壮大地信产业、建设测绘强国”。构建智慧中国是新时期测绘地理信息转型升级的重要内容, 是加快信息化建设步伐、促进地理信息产业大发展、推动测绘地理信息生产与服务方式转变、增强测绘地理信息保障服务能力的重要战略举措。

其次, 数字中国地理空间框架建设成效显著, 并在中央、省、市得到广泛应用, 产生了良好的经济效益和社会效益。

国家级地理空间框架基本建成。主要依托国家现代测绘基准工程、西部测图工程、1:5万数据库更新工程、“天地图”等重大工程实施, 实现测绘基准现代化、地理信息数据更新快速化、公共服务网络化。测绘基准建设方面, 以现代测绘新技术、空间定位技术、网络通信技术为主要技术手段, 通过新建、改建和利用的方式建立地基稳定、分布合理、利于长期保存的基础设施, 形成覆盖我国全部陆海国土的高精度、三维、动态以及几何基准与物理基准一体的现代测绘基准体系。国家基本比例尺地形图测制和更新方面, 西部测图工程实现了约占中国陆地国土面积20%的1:5万地形图的“从无到有”;而1:5万数据库更新工程则实现了约占中国陆地国土面积80%的已有1:5万地形图数据的“从有到优、从旧到新”。两个工程的全面竣工, 实现了1:5万地形图对我国全部陆地国土的全覆盖。从2012年开始, 国家测绘地理信息局每年对全国1:5万数据库重点要素更新1次、发布1版;到2015年, 全国1:5万数据库完成1次全面更新。这项工作的开展, 使我国数据成果综合水平居于国际领先水平。

省区级地理空间框架建设加快实施。在测绘基准建设方面, 24个省 (区、市) 开展了实时定位精度达厘米级的GNSS连续运行基准站网建设, 建成1244座基准站;25个省 (区、市) 开展了似大地水准面精化, 其中23个精度达厘米级。在基础地理信息数据库建设方面, 1:1万地形图陆地覆盖率达43.8%、1:1万数字正射影像图覆盖率达40.3%、1:1万数字高程模型覆盖率达40.1%, 17个省 (区、市) 实现了1:1万基础地理信息数据全区域覆盖。在公共服务平台建设方面, 已有30个省 (区、市) 完成了天地图省级节点建设, 实现了与“天地图”国家节点的互联互通。

市 (县) 级地理空间框架建设成绩显著。2006年国家测绘地理信息局启动了“数字城市地理空间框架建设示范”项目, 明确了“一库 (基础地理信息数据库) 、一平台 (地理信息公共平台) 、3~5个典型示范应用和一套更新维护推广长效机制”的建设内容。截至2013年底, 地级市累计立项321个, 完成建设190个, 开发应用系统逾2500个, 县级市已立项建设260个, 应用涉及国土、规划、公安、房产、环保、消防、卫生等领域, 在经济社会建设中发挥了重要作用。这项工作中央财政累计投入资金4亿, 地方财政投入约60亿, 拉动服务产值300亿, 由于在很多方面实现了科学高效管理, 避免重复建设, 节约资金达100亿。

蓝皮书对智慧中国地理空间智能体系的内涵和组成进行了界定。智慧中国地理空间智能体系是以海量地理信息资源为基础, 以新一代互联网络为支撑, 以物联网、感知网为骨架, 以云计算和大数据为血液, 实现地理信息的集成服务和智慧化应用, 为经济社会提供市场化服务的体系。智慧中国地理空间智能体系的组成结构主要包括以下几个部分:测绘地理信息的“大数据”、测绘地理信息传感网、测绘地理信息智慧服务, 以及相应的政策标准体系、安全运行环境、人力资源保障等。

蓝皮书指出, 智慧中国地理空间智能体系建设对于测绘地理信息事业发展来说是一项全新的课题, 不仅要求显著提升测绘地理信息生产力水平, 更为重要的是要极大提升测绘地理信息服务效能, 更加强调站在促进各行各业智慧运行与管理的角度上, 构建适应“智慧中国”建设与发展需要的地理空间智能体系。为此, “智慧中国”地理空间智能体系建设要坚持需求牵引+市场调节、产业推进+政府支持、项目推动+强化应用的总体发展路径。

智慧中国地理空间智能体系建设的主要任务包括以下四个方面的内容:

一是加强大数据建设。加快建立大数据量级别、高信息含量的地理信息大数据资源, 实现地理信息资源的“更全”、“更精”、“更细”、“更新”, 为推进测绘地理信息服务向智能化、智慧化转型升级奠定坚实的基础。

二是加强科技创新。大力推进地理信息获取、处理、管理、服务等方面技术的自主创新, 加强地理信息技术与现代高新技术的集成和融合, 为建立测绘地理信息传感网、实现测绘地理信息智慧应用提供重要的技术支撑。

三是加强智能化基础设施与装备。充分引入、吸收信息领域的科技成果, 加强关键测绘地理信息基础设施与装备建设, 实现地理信息的实时获取、高效处理、快速响应与安全应用, 为推进测绘地理信息大范围、全方位、深层次的智慧应用提供可靠、有力的基础设施与装备保障。

四是加强智慧应用。适应网络化、信息化、智能化发展趋势, 加强对测绘地理信息服务产品的知识存储, 加快测绘地理信息服务方式的智能转型升级, 推动测绘地理信息在经济社会发展各行业各领域中的深度应用与智慧应用, 有效促进智慧城市、智慧行业建设。

空间智能 篇10

摘 要：针对城市公共交通系统中公交优化调度问题的具体特征，提出一种基于状态空间模型的实数编码智能优化算法（SIA）。SIA引入遗传算法（GA）的基本理念。通过构造状态进化矩阵来指导算法的搜索方向，再通过选种池的优胜劣汰的选择机理来实现算法朝最优解逼近。将该算法与GA分别应用到公交优化调度问题中，考虑发车时间间隔的约束，建立以企业和乘客的利益最大化为目标的数学模型。实例仿真结果表明，SIA在寻优精度和计算量方面优于GA，验证了该算法的有效性。

关键词：公交调度；时间间隔；状态空间模型；状态进化矩阵；选种池

中图分类号：U491.2TP18 文献标识码：A

Abstract：An intelligent optimization algorithm with real strings based on state space model （SIA） was presented to solve bus dispatching problem in urban public transport system. The basic idea of genetic algorithm （GA） was introduced to SIA. The state evolution matrix was constructed to guide the search direction of the algorithm， then through the selection mechanism of selection pool to approach optimal solution. This algorithm and GA were applied to the public transport optimization dispatching problem. Mathematical model was set up by considering the time interval，and the benefit maximization of enterprises and passengers. The results of example simulation show that SIA is better than GA in optimization accuracy and amount of calculation.

Key words：pubic transport dispatching；time interval；state space model；state evolution matrix； selection pool

1 引 言

随着现实世界中交通拥堵情况日趋严重，调节城市公共交通运营工作成为舒缓交通状况、改善城区生活质量的重要手段之一。城市公共交通运营工作可以转化为公交优化调度问题进行处理，而本文以公交线路发车间隔的设定来进行公交优化，即要求在一个调度周期（公交线路一天的运营时间）内，根据车流情况，在满足整体社会效益和经济效益的情况下，优化各时段的发车时间间隔，以使得公交公司和乘客花费成本最低。随着对公交优化调度问题研究的不断深入，国内外许多学者提出了大量方法来解决该问题，取得了一定的成果。如Qing和Han[1-2]等人从发车间隔对公交系统的影响出发，提出用遗传算法进行公交车发车时间间隔优化；Gong和Cheng[3-5]等人了改进型遗传算法用以优化发车频率问题；文献[6]通过两种算法融合，采用优势互补的特点为优化公交调度问题提供了一种有效途径；文献[7-9]则分别介绍了不同算法在求解公交调度问题最优解过程中的方法。

以上所提及的优化方法对于本文进行优化公交车调度问题具有重要的指导意义。本文提出一种基于离散系统状态空间模型的实数编码智能优化算法[10]。由于状态空间模型的引入不仅能把种群信息以最小信息形式描述出来，而且还能清楚显示算法迭代寻优过程中个体的状态变化，因而该模型可以将问题的求解过程表示为动力学求解过程。基于此，该算法通过构造一个状态进化矩阵来替代遗传算法中的交叉与变异算子功能来产生一组进化解。通过选种池的选择作用产生较优解。相比于遗传算法易陷入早熟停滞、计算量大和局部搜索能力差等缺点[11]，本文提出的算法具有计算量较小、计算精度较高、计算速度较快等特点。最后给出一个公交车发车时间间隔优化实例，仿真结果验证了这种算法的有效性。

2 基于状态空间模型的智能优化算法

2.1 概述

近年来，国内外有不少学者热衷于用不同的方法来解决公交调度优化问题。其中，遗传算法成为人们寻求解决优化问题的重要途径，它通过迭代执行选择、交叉、变异三个遗传算子的遗传操作，使问题的解逐步向最优解方向靠近。本文提出的基于状态空间模型的实数编码智能优化算法是一种以离散系统状态空间模型为基础，引入遗传算法理念的优化算法。它将实数编码问题的解方便地以状态空间模型的方式表示，使得问题的求解过程更直观、高效。

基于状态空间模型的智能优化算法将问题的求解过程表示为离散系统的动力学求解过程，即X′（k+1）=GX（k）（1）其中，状态向量X（k）表示为第k代群体，它是一个N×M矩阵（N表示为种群中个体总数量，M为每个个体包含的变量数）。G为状态进化矩阵（N×N方阵），G的构造是本算法研究的核心内容，可以依照遗传算法的基本思想构造。本文以遗传算法的基本理念构造G，此矩阵替代了在遗传算法中起交叉、变异的遗传操作。本算法采用在约束范围内随机生成的方式来产生初始群体X（0），再通过G矩阵生成群体X′（1），即种群X（k）通过G矩阵生成新的种群X′（k+1）（k=0，1，….）。在种群X′（k+1）中判断其个体是否满足算法约束条件，若不满足，则需进行约束处理，再将包含X（k）与X′（k+1）的共2N个投入选种池。选种池是依照遗传算法中优胜劣汰的思想启发而设计，通过计算2N个个体适应度函数值选择适应度值较大的N个个体组成新一代群体X（k+1），再置X（k+1）为X（k），如此循环迭代，直到满足停机条件后结束，如图1所示。

3 SIA用于公交优化调度

3.1 公交优化调度问题的数学描述

1）模型假设条件

公交发车时间间隔模型的建立要考虑到多种因素的影响，如公交公司满意度、乘客满意度、运行环境等。在同一时段内，若发车间隔较短，公交公司发车次数较多，平均每辆车的载客量减少，环境污染指数升高，不利于公交公司的经济效益和社会效益；若发车间隔较长，乘客平均等待时间较长，乘客的时间损失较大，会影响乘客的情绪，车内人流拥挤，也会影响乘客的舒适度，从而进一步影响乘客一天的生活和工作质量，乘客损失费用较高；若公交车运行环境拥挤，平均每辆车走完全程耗时相对较多，影响公交公司和乘客的整体利益，应适当的调整发车间隔，以舒缓城市交通环境。综上所述，本文对此模型作如下假设：

（1）公车各时段运行环境良好，且营运期间无特殊状况发生；

（2）公车运行期间为恒速行驶；

（3）公车额定载客人数相同；

（4）公车运营一趟的成本为固定值；

（5）同一时段公车发车频率相同；

（6）各时段内到达站点的乘客服从均匀分布；

（7）将乘客上下车时间算入等车时间；

（8）全程实行统一票价，票价2元/人。

2）数学模型的建立

从以上仿真结果可以看出，在α=0.7的情况下，即充分考虑公交公司利益时，发车间隔明显比其他两种情况大；α=0.3时，充分考虑乘客利益，发车间隔明显比其他两种情况小，符合现实情况。同时，根据表2中的客流情况可以看出，时段1和时段4的客流量相对较大，在仿真结果中，这两个时段的发车间隔整体较其他时段小，达到了根据客流合理分配发车间隔的目的。对比GA和SIA优化的发车间隔及其对应的目标函数，可以看出SIA的优化结果明显优于GA，SIA有效性得到验证。

相较于传统遗传算法，SIA的优势在于，通过状态空间模型中矩阵的乘法操作来搜索可行域区间，替代了GA的交叉和变异操作，也在一定程度上减小了算法的计算量。同时，SIA采用实数编码，虽然需要对连续的可行域区间进行离散化，但离散化的计算量较小。而一般情况下，GA采用二进制编码，编码长度决定了算法的寻优精度，精度要求越高，算法编码越长，过长的二进制编码在解码的过程中大大增加了算法的计算量，影响算法效率。故在对寻优精度要求更高的情况下，SIA的优势更加突出。

5 结 论

本文针对公交车调度优化中传统智能算法的不足，提出了一种基于离散系统状态空间模型的实数编码智能优化算法。主要分析了SIA相较于GA在寻优精度和计算量方面的优势。仿真结果表明，在相同的算法条件下，SIA的优化结果明显优于GA，验证了SIA的有效性。参考文献

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[2] 覃运梅，王玲玲.基于遗传算法的公交发车间隔模型[J].交通标准化，2009，（2）：190-192.

[3] 龚成清.改进遗传算法在公交调度优化中的应用[J].微型电脑应用，2012，28（10）：48-51.

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[10]李茂军，贾玲. 一种基于状态空间模型的进化算法[J]. 计算技术与自动化. 2014，33（2）：85-88.

空间智能 篇11

同样擅长管理信息化平台的飞利浦照明智能互联系统, 自然而然成为骏马的最佳选择, 2013年底, 飞利浦照明团队开始帮助骏马集团1号超级工厂优化原始照明设计, 一份安全、节能、高效的解决方案应运而生———LED高顶棚灯具Green Perform High Bay配合Philips?Dynalite智能互联系统, 它既可实现移动感应和光感控制, 又可实现终端实时监测, 并通过DALI协议实现, 用以响应骏马集团完全信息化管理的期待, 使得其生产成本和生产管理实现全面安全、节能和高效。

超级安全:超级工厂的全能照明管家

这个被称作“超级工厂”的厂房面积约为20000平方米, 内部空间高度为20米, 钢结构密集。1号超级工厂被定位为最后的加工组合站点, 行车往来很多。如果照明方面不理想, 产生阴影或其他偏差, 对安全生产会造成非常大的隐患。

所以灯具系统的选择和照明系统的管控都必须严格对待:即便是20米的高度, 飞利浦Green Perform高顶棚灯具也会将需要的光线合理地投射到台面和地面上;至于光线阴影和死角问题, 则由距地面8米高、侧柱上的辅助灯具来负责;飞利浦Green Perform高顶棚灯具会保持一种非常优良的状态工作5万小时, 在这之后, 当它的光衰逐渐达到30%以上时, Philips·Dynalite智能互联照明系统就会提醒控制人员可以考虑更换, 以保证生产链条的顺利持续进行, 避免造成工作中断、员工因用眼疲劳而导致产品不合格甚至重大事故。

节能同步高效:全新LED灯具减少60%以上能耗

是时候用全新的眼光来看待工业照明了, 设计思路的转变能够带来成本和能耗的大大降低———在这个方案中, 飞利浦照明团队将400W的传统金卤灯方案提升为140W的LED照明方案, 灯具数量从492套减少到425套, 实现节能60%以上。

从飞利浦Green Perform高顶棚灯具中, 我们能够清楚的感受到:和传统灯具相比, 飞利浦Green Perform高顶棚灯具结构设计很是精巧, 利用透镜配光而不再依靠反射;它的光输出率为98%~99%, 远高于传统灯具60%~80%的平均数据;抛弃了大罩子的轻巧外形的飞利浦Green Perform高顶棚灯具不易积灰, 还能有效的对流散热。

基于智能系统:再节能“10%~30%+大额意外支出”

显然, 通过骏马案例可以看出, 飞利浦智能互联系统可以帮助管理者直接减少能源和人员的成本付出, 而随着时间推移, 智能互联系统还将愈发开始显现功效, 在不同的光照地区及不同的工况环境中, 它会在LED照明方案带来60%以上节能的基础上, 为用户再节省平均10%~30%的能耗, 实现一套方案, 双重节能。