智能辅助控制（精选10篇）
智能辅助控制 篇1
我国最早的地下变电站是1987年在上海建成的35kV锦江变电站,1993年在上海建成第一座220kV人民广场地下变电站,2008年在上海建成了500kV静安地下变电站,是目前国内最大的地下变电站[1]。地下变电站与传统变电站相比,在暖通、消防、站用电、照明、通信、网络布线等方面都复杂得多。此外,传统变电站采用室外高型架构,而地下变电站处于地下,其电气设备的巡视、操作和故障处理方面也与传统变电站有较大区别。为保证地下变电站各辅助系统可靠、经济地运行,本文提出利用物联网对地下变电站的各辅助工业系统进行集中智能控制的设计。
1 地下变电站智能辅助控制系统集成的总体结构
1.1 地下变电站简介
在经济发达的地区,由于城市中心土地资源紧张、征地拆迁费用昂贵,因此采用地下变电站来解决这些问题不失为一个好的途径和思路[2,3]。地下变电站一般采用室内全封闭式组合电气设备,220kV和500kV电压等级的超高压地下变电站将成为大城市变电站发展的趋势。
为保证地下变电站安全可靠地运行,同时使地下变电站成为环境友好型、资源节约型的典范,并使地下变电站与商业区、居民区相依存,与城市发展相协调,必须保证有安全可靠的消防系统、给排水系统,高效节能的通风系统、空调系统和门禁系统等大量的工业辅助设备来保障变电站的安全运行[4]。这些系统由不同专业的承包商提供并安装,自动化程度不一且相互间缺乏紧密的协调和统一,需要一个智能辅助控制系统作协调。
1.2 智能辅助控制系统的构架
地下变电站智能辅助控制系统是将地下变电站现有的独立辅助工业系统通过传感器、射频识别(RFID)、全球定位系统(GPS)、自组织网络、传感器网络、短距离无线通信等进行运行状态的感知,通过以太网等将信息的传送至集控中心,实现信息的存储、数据的挖掘、应用的决策等功能,最终提供综合信息的分析应用。
地下变电站智能辅助控制系统主要由以下子系统构成:视频监控系统、安防系统、消防报警系统、照明系统、环境监测系统、设备状态监测等,其构架如图1所示。
1) 视频监控系统。
通过远程图像直观显示电力设备现场运行的情况,以便监控设备的安全运行状态。
2) 安防系统。
主要由电子围栏、红外对射、震动传感器、门禁系统等组成,负责地下变电站周边与设备的安全防范。安防系统通过对围墙、大门、窗户进行监视和入侵探测,对变电站全站进行监控及时发现非法入侵事件,以保障地下变电站周边环境安全,以及变电站空间范围内的建筑与设备安全。
3) 消防报警系统。
通过烟雾传感器等接收火警信号,并启动自动灭火装置或火灾隔离措施,同时把信号上传,消防报警系统将自动弹出报警窗口,监控人员根据相关信息采取人工措施。
4) 照明系统。
针对各房间内灯具进行远程管理,提高节能效率,同时配合视频监控消除房间内因光线不足而造成视频画面不清晰的状况。
5) 环境监测系统。
主要是对SF6气体、温度、湿度、水位等进行在线监测,实现空调、除湿机的自动控制,对所监视的对象实时告警。
6) 降雨量监测。
通过加装智能气象站,监控雨量的变化启动水泵的抽水,并伴随相应的告警信息。
7) 震动监测。
在地下变电站墙面加装震动传感器通过模块接入系统,监测变电站内震动情况。
8) 站用电的应急。
主要为实现直流/交流(DC/AC)双电源保障,在地下变电站的站用电突然断电时,能及时切换至应急电源,启用备用直流电源,不影响整个系统的运转。
9) 设备状态监测。
主要是对开关柜内部环境温湿度、开关状态指示仪、高压带电显示器等设备状态监测。
10) 变压器冷却水温监测。
通过监测变压器的循环冷却水,保证水温不超限,确保主变压器运行正常。
2 物联网的概念及构架
所谓物联网目前较为认可的定义为[5,6]:物联网是通过RFID、红外感应器、GPS、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议把物品与网络连接起来进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网的核心是实现事物(包含人)之间的互联,从而能够实现所有事物之间主动的信息交换和通信。事物的信息通过网络传输到信息处理中心后可实现各种信息服务和应用,将成为未来社会经济发展、社会进步和科技创新的最重要的基础设施,也关系到未来国家物理基础设施的安全利用。
物联网的基本结构可分为感知延伸层、网络层、业务和应用层,如图2所示。
1) 感知延伸层是物联网的一种末梢网络和感知延伸网。它是由多个传感器、数据处理单元和通信单元组成的节点,为物联网提供事物的连接和信息的感知,主要实现物体的信息采集、捕获和识别。感知延伸层的关键技术包括传感器、RFID、GPS、自组织网络、传感器网络、短距离无线通信等。感知延伸层必须解决低功耗、低成本和小型化的问题,并且向灵敏度更高、更全面的感知能力方向发展。
2) 网络层主要进行信息的传送,是物联网信息的基础承载网络。网络层包括接入网和核心网。接入网为物联网终端提供网络接入功能、移动性管理等,包括各种有线接入和无线接入等。核心网是基于IP的统一、高性能、可扩展的网络,支持异构接入以及终端的移动性,在很大程度上基于已有的电信网和互联网。现有各种通信网是针对各自的客户目标而设计,因此形成了目前多种异构网络并存的局面。物联网中有多种设备需要接入,因此物联网必须是异构泛在的。由于物体可能是移动的,因此物联网的网络层必须支持移动性,从而实现无缝透明接入。
3) 业务和应用层实现信息的存储、数据的挖掘、应用的决策等,最终提供信息业务和应用。业务和应用层涉及海量信息的智能处理、分布式计算、中间件、信息发现等多种技术。
3 地下变电站智能辅助控制系统集成中的物联网关键技术
地下变电站智能辅助控制系统的构成多样性和异构性使得很多站用辅助设备依然是各自独立的,不具备与控制主机、管理主机进行智能交流的孤立的自动化装置。利用物联网技术可以实现这些信息的多维度融合以及上下级的交互。
3.1 物联网的标识技术应用于各采集系统
物联网的标识技术涉及前端数据的采集与物体的身份识别,是实现物联网的核心关键技术之一。标识技术能使各感知节点既能采集物体本身的有关信息,也能探测、存储、处理乃至融合各种与物体相关的信息,从而向物联网提供事物的连接性和各种关联信息。目前,随着技术的进步和物联网概念的发展,利用微电子技术、嵌入式技术、近距离通信技术、传感器技术和智能标签技术等使得感知节点能够智能地感知物体与环境并对其进行通信、处理和控制。通过地下变电站的烟雾、水温、震动等传感器和RFID系统可感知各工业辅助系统和设备的工作状态,并将其检测的信息的综合分析结果形成整体判断上报,这为地下变电站的故障识别和处理提供科学依据。采暖通风系统信息采集集成传输示意图见图3。
3.2 智能辅助控制系统的异构融合网络平台层
网络的异构性主要表现在:①不同的无线频段特性导致的频谱资源使用的异构性;②不同的组网接入技术所使用的空中接口及相关协议的差异性和不可兼容性;③业务的多样化;④终端的多样化;⑤不同运营商所实施的不同的运营管理策略。以上5个方面交叉联系相互影响构成了末端接入网络的异构性[7]。
地下变电站智能辅助控制系统的异构融合网络的主要策略是在现有的变电站调度自动化通信网络的基础上融合相应的个性服务。所谓融合是对不同系统间共性的整合,具体指各种异构网络与变电站调度自动化通信网络的融合。而协同则是对不同系统间个性的整合,具体指在变电站调度自动化通信网络中的各个接入子网通过彼此之间的协同实现共存、竞争与协作以满足业务和应用需求。不同通信网络的融合是为了更好地服务于异构通信网络的协同。协同技术是实现多网融合及无线服务的泛在化、高速化和便捷化的必然选择,也是未来的物联网频谱资源共享亟待解决的问题。包含智能辅助控制系统的地下变电站的整体运行框架如图4所示。
3.3 地下变电站业务的智能处理
在地下变电站的各智能辅助控制系统之间,及其与变电站调度自动化系统之间的业务支持和业务的复杂合成,是地下变电站智能辅助控制系统集成的高级应用,它涉及对低层信息的提取、综合应用以及智能分析技术。例如,形成设备室的温湿度监视与相关空调通风设备的联动;发生火灾、事故排烟及SF6气体泄漏等事故工况时的烟雾检测与保护联锁的联动;变压器冷却水温的检测与补水流量的联动;变电站辅助设备交流失电与自动备用电源启用的联动;设备运行状态检测与设备故障的联动等。这些问题涉及以下业务的智能处理:①海量信息智能处理和数据存储理论;②基于海量信息的高效计算模型与智能化分析学习机理的研究,解决动态时空信息描述与一致性控制机制;③考虑环境等因素的变电站设备的智能故障分析;④整合和分析海量信息并提供智能服务的方法;⑤对异构和并发服务的大规模数据存储面临的高效性、安全性、可靠性、低能耗等问题的研究。
4 实例分析
本次设计的成果在某110kV变电站进行了安装试运行,该系统主要由智能信息综合监控软件、辅助功能智能信息及控制平台,以及一系列外围传感器构成,完成了变电站各种类型辅助数据的统一整合,实现了以下主要功能。
1) 主控室温湿度、氧气浓度、SF6气体浓度、门禁信号等变电站辅助信号的采集。
2) 门禁信号与照明灯的联动。当有门禁信号产生时,系统根据所生成的遥信信息与控制出口进行联通,实现照明灯的开启与关闭功能。
3) 风机与环境温度的联动。当环境温度达到所设定的联动限值时,系统启动风机进行排风,待环境温度下降到限值以下后,风扇自动停止运行。
4) 建立智能辅助控制信息及控制平台,实现与智能监控软件、氧气传感器、SF6传感器的正常通信。
5) 上下限设置和报警功能,并能生成相关的虚遥信。
6) 实时数据的显示功能。
5 结语
地下变电站将通过数字化变电站的建设,利用先进的物联网技术,使通信平台网络化、信息共享标准化,实现工业辅助设备信息的采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能,实现智能辅助控制系统的联动控制,形成基于异常告警、设备的闭环控制联动和系统响应联动的智能化的处理过程。这将为整合变电站自动化系统、一次设备状态监测系统及智能辅助系统,将其功能融入一体化信息平台,实现全景数据监测与高级应用功能奠定基础。
摘要：地下变电站的智能辅助系统是地下变电站运行的重要保障。介绍了物联网的概念与构架,提出基于物联网的地下变电站智能辅助控制系统的整体设计构架,对物联网的关键技术作了详细分析,并在一个实际的地下变电站安装了相应的控制系统,验证设计的合理性和科学性。
关键词：地下变电站,物联网,智能辅助控制系统
参考文献
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智能辅助控制 篇2
关键词：ICAI；课件；辅助教育
一、ICAI 概念
智能计算机辅助教学（intelligent computer assistedinstruction,简称ICAI）是以认知科学和思维科学为理论基础，综合人工智能技术、教育心理学等多门学科的知识对学生实施有效的教育的一门新的教育技术。
二、学校课堂教学中ICAI 的应用情况
我国学校教育技术现代化发展的实际状况是：一方面许多学校缺乏必要的硬件环境条件；另一方面已经装备了计算机（网络）的学校中，计算机还只是应用在“计算机等级考试”，“计算机课程”的教学中，各学科教学中应用计算机辅助教学(ICAI)面临诸多困难，大多数学校几乎是空白。上海市电教馆的一项统计显示，全市21 个区县的中小学共有1.6 万台计算机，主要用于教学计划中的计算机课程，尚未摆脱“为计算机考级而教计算机”的怪圈，中小学计算机的实际应用还未真正进入角色。
人们首先感觉到的是课堂教学软件不足。一份对某权威杂志刊载的177 种邮购软件的调查大致反映了我国教学软件的现状：面向中小学的光盘占所有光盘的57％，其中试题库类占38％，百科知识类占16％，各年级分科教学的软件占43％，但这些软件大部分仅适用于个别化学习，或为电子练习册，或为课本搬家，信息量很少，不太符合课堂教学要求，很难作为课堂教学使用。
三、ICAI 软件的优化设计
在ICAI 软件设计中，该如何进行选择性注意策略的设计，使学生在使用ICAI 软件进行学习时，形成良好的选择性注意呢？笔者认为，各类ICAI 软件选择性注意策略的设计必须严格遵循学生认知发展心理规律，根据教学内容的特点，围绕实现教学目标展开设计。下面侧重于分析如何根据学生注意力发展特征进行ICAI 软件注意策略的设计。
（一）注重影响学生无意注意刺激因素的设计
心理学研究表明，学生，尤其是低年级的小学生在注意的发展特征上主要表现为无意注意占优势，注意的稳定性较差，注意的集中性深度不够，注意的范围较小，在学习中，对新材料中的陌生概念和重要信息的选择性注意能力较差。因此，根据小学生无意注意占优势的心理特征，小学CAI 软件注意策略的设计首先应注重影响无意注意的各种刺激因素的设计。
1.利用刺激物间的差异性，吸引学生的选择性注意一般来说，新异事物容易成为人们注意的对象，吸引人们以各种方式去探寻，而千篇一律，多次重复的刺激很难吸引人们的注意；ICAI 软件的设计中，可通过加大色彩的对比，包括具体图形色与背景色的对比，字幕色与衬底色的对比，同行文字中关键字、词句与其它文字色的对比等，使重要信息显著突出，便于学生优先感知。但是，在颜色符号的选择设计上，应注意同一画面选用的颜色种类不易太多，多则容易杂乱，颜色的种类少，反而对比强烈，重点突出。
2.运用简洁的画面呈示，吸引学生的选择性注意
根据中小学生注意范围有限及从复杂刺激中辩认出重要信息能力及阅读能力较差的心理特征，一般在ICAI软件的画面设计上，文本内容的显示要尽可能少，尽可能简炼，对于某些重要的信息最好辅以解说或配以音响，同时每一画面显示的信息量不易太多，画面要尽可能的简洁；对于画面中的图形符号的设计要把握住事物的关键特征，只表现与主题最有关的内容，删除无关的背景信息及图形中多余的细节，使重要信息突出成为学生注意的中心，完全如实的画面因常含有太多视觉信息，易使学生的注意被无关信息所吸引。
（二）利用有意注意规律引导学生的选择性注意
无意注意毕竟是一种被动的、短暂的注意状态，所以在学生ICAI 软件设计中，还应尽可能通过各种方法，发展和提高学生的有意识的选择性注意。
1.通过学习目标，引导学生的选择性注意
心理学研究表明，学习者的期望能对注意指向产生强烈的影响，而学习目标是引起和引导学习者期望的重要手段，它对学习者的学习起着定向的标准作用，对于学生来说，学习目标的定向作用对他们来说显行尤为重要。那么，在各类ICAI 软件设计中，如何让学习者了解学习目标，发挥学习目标的定向作用呢？笔者认为，呈现学习目标的形式可以多种多样，既可在每一单元学习内容呈现之前，利用一屏空间采用文本配以解说的形式呈现；也可直接通过配音解说告知学生，或将学习目标列在与软件相配套的印刷学习材料中，供教师、学生及学生家长随时查阅。不管采取何种形式，应注意展示的目标一定要清楚，明了，难易适度，同时应尽可能具体。
2.以问题为导向，引导学习者的选择性注意
有关研究表明，在学习新材料前针对性地提出问题，让学生带着问题去学习，不仅有助于将学习者的注意力吸引到重要的信息上，忽略无关的或不重要的信息，而且问题还能提供一种“推敲”的功能，通过推敲使信息信息的含义更为明了，从而促进学习者对所学内容的记忆和理解，提高学习效率；在学习材料之后提出问题，影响学习者对已阅读过的材料的注意量，有利于学习者的偶然学习（偶然学习是指在规定的学习任务之外的信息的获得）；鉴于问题在吸引和保持学习者的注意方面的重要作用，在ICAI 软件设计中应注重利用恰当的问题，引导学习者的有意识的选择性注意。在具体的设计中，应根据学习目标和学习内容的特点，精心设计问题的位置和问题的类型。一般对学习材料中的重点难点内容，可通过前置问题的设计，激发学习者的选择性注意，前置问题的设计可通过创设问题情境或提出与学习内容有关的一些问题来达到；为了促使学习者回忆已学过的学习材料，强化记忆，可通过后置问题的设计来达到目的。在智能型CAI系统中，常用的问题类型有是非题、选择题、填充题、配对题、短答题、完成题等，它们中有些问题类型侧重于材料的细节，如填充题、配对题等；有些侧重于材料的基本结构，如短答题、完成题等，以上这些问题类型较适宜于后置问题的设计。
通过实践研究，立足改革，走出误区，就必然会看到智能计算机辅助教学带来的教育改革的又一个春天。我们整个业界都认识到，如果教师不了解如何更加有效地运用技术，所有与教育有关的技术都将没有任何实际意义。计算机并不是什么神奇的魔法，而教师才是真正的魔术师。
参考文献：
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智能辅助控制 篇3
国家电网自2009年首批智能变电站建设开始,变电站智能辅助控制系统的相关集成技术、信息交互技术等均得到发展。“变电站智能辅助控制系统”采用自动化、计算机、网络通信、视频压缩、射频识别以及智能控制等多种技术,对变电站动力环境、视频图像、火灾报警、消防、照明、采暖通风、安防报警、门禁识别等进行在线监视和智能控制[1]。
智能辅助系统以“智能控制”为核心,对变电站的主要电气设备、关键设备安装地点以及周围环境进行全天候的状态监视和智能控制,以满足电力系统安全生产和变电站安全警卫的要求。系统的实质就是通过监测、预警和控制3种手段,为变电站的安全生产提供可靠的保障,从而解决变电站安全运营的“在控”、“可控”等问题。
1 系统组成
智能化辅助系统组成如图1所示。
智能视频综合监控子系统在智能辅助系统中起着承上启下的作用,和其它子系统以及SCADA系统紧密联系,从而与变电站自动化系统构成了一个有机整体。其主要功能:通过视频监控结合防盗报警子系统,保护智能变电站设备的安全;通过视频监控结合远程和本地人员操作经验的优势,避免误操作;通过智能视频分析功能,完成对监视对象状态的判断,为远程操作开关、刀闸等对象提供辅助的判断信息;通过视频监控、灯光联动、环境监测来监视现场设备的运行状况,起到预警和保护作用;配合其它子系统完成视频联动和视频互动。
其它的子系统采集相应的环境参数、告警信号、红外传感、控制信号、GIS监测信息等数据,并实时将数据转发上传至统一信息平台或智能视频综合监控系统中进行图像化显示。
2 设计总体方案
变电站智能辅助系统基于变电站智能图像监控和数字硬盘录像机硬件设备,把环境、视频、火灾消防、采暖通风、照明、SF6、防盗报警、门禁等所有监控量在监控系统主界面上进行一体化显示和控制;同时,还通过软件方式进行站内自动化系统联动和用户自定义的设备联动,包括现场设备操作联动视频、综合自动化系统告警联动门禁视频等;此外,根据变电站现场需求,完成自动闭环控制和告警,如自动启动/关闭空调、自动启动/关闭风机、自动启动/关闭门禁系统等。
这种基于变电站现有硬件设备和监控系统实现整个变电站智能辅助的方式,其优点在于可直接利用变电站集控中心现有的图像监视系统和网络,只需要为辅助系统建立一个专用的独立后台,配置一台辅助系统智能主机及其相关后台智能分析控制软件。各个子系统独立与智能总控装置通信。智能总控装置则对各子系统采集的数据进行集中处理和IEC61850规约转换,并上送到后台主机,最终通过后台智能主机的调配和控制,实现各子系统之间的相互联动。
智能总控装置服务器与站内监控系统也通过IEC61850规约通信,接收或发送少量告警信息;智能主机通过综合数据网或专线方式将信息发至调度端或集控中心,同时可接受调度端或集控中心主站的命令,完成变电站辅助设备信息历史数据存储、报表编辑、设定及显示等。
3 软件框架
3.1 整体框架
图2显示了软件的整体框架结构。设计中为了保证数据通信的可靠性及实时性,数据转发部分采用UNIX操作系统;考虑到大多数用户的使用习惯,人机界面部分采用Windows操作系统。同时为了充分利用公司已有的SCADA组态平台和已经开发完成的PRP视频监控软件,将两者有机整合,形成一套全新的、高集成性能的智能变电站辅助控制系统软件平台。
增加了Web发布功能,用户通过在监控中心配置的Web服务器,可以在不同网段内,不需要安装软件的情况下,实现对变电站智能辅助控制系统的数据进行简单的统计和查询,特点是操作简单、应用方便。主要功能包括:实时监控前端环境报警以及人员进出等状态;查询和统计;支持主流的网络浏览器;Web客户端程序及所需控件自动下载及升级;具备同时50~200人的并发访问能力,在并发访问人数达到上限值后按照登录用户的重要等级自动将等级低的连接中断。
3.2 数据交互
各模块之间的数据交互方式如图3所示。
各个子系统的采集数据,采用设备厂家的通信协议,通过串口总线上送,并写入实时数据库;本地实时数据库与当地后台、上级服务器之间则是通过61850协议进行数据交互。后台发遥控命令前先通知智能辅助控制系统要控制的设备地址,智能辅助控制系统将与该设备关联的摄像头调到对应的预置点,然后给后台发送确认信号(摄像头已就位),后台收到确认信号后再发实际的遥控命令;同时,后台可以通过智能辅助控制系统查看遥控操作结果,并下发需要通过视频系统采集的数据,而智能辅助控制系统采用图像识别等技术将遥控结果直接回馈给后台。
3.3 人机交互界面
人机交互显示视频监控图像,可显示和实时控制各子系统相关设备,设置各子系统之间的联动。人机界面具体功能如图4所示。各个子系统的界面与组态中画面一一对应,并且在编辑状态下可以对每一个画面进行修改,修改以后重新运行组态,则修改成功。
4 现场应用
该系统于2011年5月28日在安徽省首个无人值守的智能变电站———合肥东郊变投运。
安徽省电力公司领导及电科院的专家对该套系统的智能总控单元、辅助控制单元等各个模块的功能特性、性能指标及安全稳定可靠性等多方面做了详细的验收和测试工作。系统通过验收,并在现场稳定可靠运行。
5 结语
(1)该变电站智能辅助控制系统实现了变电站内安全监控系统各设备运行环境状态信息的实时网络自动化监测管理。
(2)该智能控制系统可对任意视频进行手动或自动录像,对任一帧实时视频以JPEG、JPG或BMP图片格式进行抓拍和存放,具有通用性。
(3)系统具有动态侦测报警、视频丢失报警、视频遮挡报警等功能,对系统监测到的设备及运行环境突发故障实施及时、针对性的有效处置,提高了变电站安全管理效率与质量。
(4)具有触发自动调用预置位功能,实现故障、警情的联动确认。
(5)直接将变电站检测的相关信息通过综合数据网与集控中心通信,保证了信息的独立性和实时性。
(6)智能辅助控制系统在合肥东郊变的投运情况表明了该套系统功能完善、性能可靠,满足现场安全稳定运行要求。
摘要：介绍变电站智能辅助控制系统,采用双操作系统开发环境(应用UNIX操作系统实现IEC61850规约的数据传送,而人机界面部分采用Windows操作系统),利用SCADA组态平台和视频监控软件,实现了变电站内各相关辅助系统之间的高度集成。
关键词：智能安防,辅助控制,高度集成,视频监控,IEC61850
参考文献
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智能辅助控制 篇4
关键词：人工智能；计算机辅助工艺；应用
中图分类号：TP18
1 人工智能概述
人工智能是是一门主要研究计算机对人的一些智能行为（如推理、学习、规划、思考等）与思维过程进行模拟的学科，主要内容有计算机智能原理、研制与人脑智能相似的计算机，使得计算机能够达到更高标准、更高层次的应用。从计算机的应用系统这一角度来看，人工智能技术主要是研究制造智能机器或者是智能系统，进行对人类智能行为与活动能力的模拟。
2 计算机辅助工艺设计概述
2.1 基本概念及特点。计算机辅助工艺设计，简称CAPP，是把计算机技术作为手段，用来辅助工艺设计人员用系统化的方法来实施工艺设计，实现工艺设计的信息化，进而达到工艺设计数据能够共享。CAPP的主要特点有：能够帮助工艺设计人员减少繁琐大量的重复劳动，把主要精力投向新产品、新技术和新工艺的研发上面；能够增强工艺产品的继承性，可以实现现有资源利用的最大化，进而减少生产成本；能够让并没有很多经验的设计师完成出高质量的工艺作品，实现缓解制造业设计任务繁重的目的。
2.2 分类。CAPP系统按照工作原理的不同可以分为五大类，分别是派生式、交互式、综合式、创成式与专家系统：（1）派生式。基于成组技术而建立的，基本原理主要是利用零件所具有的相似性，也就是相似的零件有着相似的工艺规程。（2）交互式。主要是采取人机对话的形式，在典型工序、标准工步的基础上，进行工艺设计，这种类型工艺规程的质量受人的影响比较大。（3）创成式。依据工艺决策的算法与逻辑而进行工艺设计的，是由无到有自动产生具体的工艺规程。（4）综合式。是把派生式、交互式与创成式系统的优点合为一体的CAPP系统。目前来说，大多数的计算机方面的辅助工艺设计都是采用这种模式。（5）专家系统。是基于人工智能的CAPP系统，创成式系统与专家系统都能够以自动生成的方式产生工艺规程，创成式是以逻辑决策与算法加为主要特征的，同时，专家系统是以知识库与推理机为主要特点的。
2.3 技术原理分析。CAPP系统是在传统人工工艺设计的基础上发展起来的，只是把计算机技术引入到了人工工艺的设计过程当中，并且进行了优化设计，主要的技术原理有下面几个方面：（1）能够有效利用设计人员所掌握的工艺方面的知识与经验，把这些工艺知识与经验记录下来，并且存储到数据库当中。（2）有效地利用了图纸当中所提供的各类产品零件数据，并把工艺设计中所涉及到的一些重要数据用数据库的形式存储起来，这就实现了数据资源的共享与随时调用。（3）根据数据库形成标准的工艺设计文件模式，这有助于工艺文件格式与管理的规范化。（4）还能够根据工艺参数与制造资源的情况，建立相关的工艺参数数据库与制造资源的数据库。
2.4 重要性。随着目前制造技术的快速发展，尤其是对工艺产品生命周期信息的共享需求更为强烈，CAPP在整个工艺产品的生命周期中所具有的功能协调与信息集成的重要作用已经被人们深刻认识到。
对工艺设计技术而言，在长期发展过程当中，需要某种技术来解决现有的技术难题，增强工艺设计方面的技术水平。同时，对计算机技术而言，在工艺设计技术这个领域的应用能够提升它的生命力，而且，计算机技术能够有效地解决工艺设计中所遇到的瓶颈。而CAPP技术完美地结合了这两者，实现了计算机技术与工艺设计的统一。
3 人工智能在计算机辅助工艺的设计开发中的应用
3.1 智能化。将人工智能运用到CAPP系统的研究与开发中，使得CAPP系统在知识推理、知识获取等方面能够模拟人的智能活动与思维方式，实现复杂工艺设计问题的解决，使得CAPP能够具有人类的智能特性，也就是智能化CAPP，这是人工智能技术在CAPP系统中的一种应用。
3.2 人工神经网络。近几年，人工智能在CAPP系统的开发过程中的充分应用，使得CAPP系统取得了很大的发展，同时，人工神经网络就是人工智能技术在CAPP系统中的一大应用。人工神经网络主要是依据生物体的神经系统原理进行现实世界客观事物的处理，由大量非线性的处理单元并联而成，具有信息的并行处理、分布式存储等特点。
3.3 遗传算法。遗传算法是起始于代表问题有可能潜在的解集种群，种群是由一定数目的基因编码的个体所组成的，每个个体实质上都是有染色体特性的实体。所以，在开始阶段，需要完成由表现型到基因型的编码工作，比如说二进制编码。在产生初代种群之后，进而依照优胜劣汰及适者生存的原理，逐步演化产生越来越优化的近似解，同时，依据问题当中实体的适应度对实体进行选择，并且借助自然遗传学的算子实现组合的变异及组合，进而产生代表新解集的种群。这一过程将会使得种群一代比一代更加适应环境，其中末代种群的最优实体经过解码之后，可以作为问题的最优解。
3.4 粗糙集技术。在CAPP技术中，可以利用粗糙集的技术与理论进行专家系统的构建，获取知识并进行优化，主要思路是：把各种零部件的加工特性和加工方法表达为决策属性和条件属性的方式，一行就是代表一种零部件，多种零部件就组成了一个二维表，进而量化属性、组织决策表，接着再利用约简算法对属性值及属性集进行约简，除去冗余的决策规则和条件属性，进而得到最小化的决策规则集，因而，当输入需要加工的零部件的加工特性时，就能够得到优化后的加工工艺了。
4 未来的发展趋势
CAPP技术能够用来帮助工艺设计人员，但绝对不是取代，通用、实用的CAPP系统不适合追求完全意义上的自动化。操作者应该有充分的工艺设计知识与判断能力，关键性的决策需要由操作者给出。对于具有足够判断能力的工艺设计人员来说，判断、决策都不是很难的工作，然而，对于计算机来说，这就可能很难胜任了。建立并完善知识库和它的使用法则，这是CAPP系统基于知识、商品化的渐进式发展的目标。
智能化CAPP技术的发展仍然会是基于充分发挥人类的智能优势这一基础之上，对各种先进的人工智能技术进行综合应用，进而实现CAPP系统的智能化。
然而，从目前人工智能的水平而言，还无法使CAPP技术在智能化的水平上能够实现实质性的突破。这主要是因为当前的人工智能主要还是用来模拟人类的逻辑思维、推理等方面的优势能力，却无法高效地对人类的形象思维、和创造性思维、抽象思维能力进行模拟，然而，CAPP系统不但需要有推理的能力，还需要有“联想”的能力，CAPP系统的开发需要解决很多人的逻辑思维活动方面的问题。所以，如果要是想要增强CAPP系统的人工智能化水准，一定要在人工智能的技术方面有新的突破，处理好人工智能方面的技术问题。同时，还要强化人工智能在产品工艺的设计环节中的运用，尤其是把人工神经网络和专家系统技术进行有机地结合，进一步实现CAPP系统智能化水平的提高。
5 结语
对市场经济下的企业工艺设计特点进行充分分析，进而对工艺设计的信息化以及计算机辅助系统技术的应用进行研究，把先进的标准化技术、现代工艺设计技术与计算机的应用技术完美结合于一体，发挥出信息及计算机技术在企业工艺设计过程中的最大作用，进而引导我国计算机辅助工艺设计技术的开发与应用。
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作者简介：王敏（1981.4-），女，重庆人，教师，硕士，研究方向：人工智能，自动化技术。
智能快递辅助投送机 篇5
现今,在配送运输时,快递货物都是简单堆积,可能会导致货物在运输途中因磕碰挤压而发生损坏[1]。此外,在快递取件中心(代理点),快递都是固定存放在货架上,取快递时都需要人工查找顾客所取的货物,浪费快递员和顾客的时间[2]。而智能快递辅助投送机适用于重量和体积不大的日常小件。
2 创新特色概述
(1)取货时,转盘自动旋转目标区域至投递员面前,减少投递员走动;然后,自动推出目标储物柜,降低劳动强度,节省人力;推出目标储物柜且对应指示灯亮,双重提示,增强人机交互性,操作简单。
(2)货架进行两级分区。一级分区为A、B、C区,每个区由上至下分为1、2、3三个二级分区,对应贴上不同颜色的标签,最快速地帮助人员定位到物品的存放位置,清晰明了。
(3)整个装置底部装有车轮,对空间的使用更加灵活。
3 研究技术路线
该装置主要包括齿轮传动、螺旋机构和气压传动系统三部分,如图1所示。齿轮传动机构用于减速,与转盘相连。转盘上有三个互成120°角的货架,采用吊装式,通过转动使货物所在区域能平稳旋转到投递员所在位置。每个货架上又有从上至下平行的三个储物柜,共分为若干个区,储物柜高度可根据货物大小进行预调节。转盘由伺服电机控制,伺服电机由预输入程序控制,三个货架连接在转盘上,按指令以最佳路径旋转至投递员面前。储物柜安装在货架对应导杆上,可沿导杆前后滑动,限位弹簧置于储物柜与导杆末端之间,便于复位。螺旋机构与下底盘连接,用于升降推动储物柜的气缸。螺旋机构由伺服电机驱动,伺服电机由预编程序控制,可将气缸升降到指定高度。气缸由行程开关及预编程序控制,在气缸到达目标高度时,触发开关气缸停止运动。然后,气压传动系统将压缩空气输送到气缸,气缸运动将储物柜推出,此时对应储物柜指示灯亮,找到指定货物。取货完成后,按对应开关气缸排气,储物柜在弹簧作用下回复原位,等待下一个循环。
3.1 齿轮传动机构
齿轮传动机构作为减速机构,通过二级齿轮传动进行减速。原理:当伺服电机带动主轴转动时,如果转速过大,由于惯性力的作用,存放货物的储物柜将沿着导杆方向甩出,不利于货物的稳定安放。选用伺服电机的转速较高,若直接与主轴相连,将会产生较大的惯性力,因此需要进行减速。经过估算,转速在8~10rpm之间比较合适。
3.2 螺旋机构
主要用于升降一个用来顶出储物柜的气缸,机构连有伺服电机,伺服电机由预输入程序控制,根据输入的指令,移动气缸到货物所在的储物柜对应高度。实现气缸的升降,须将伺服电机输出的回转运动变换为直线运动,螺旋机构能够在电机正转和反转的不同条件下实现气缸的上升与下降,且具有结构简单、运动准确性高、降速比大、可传递很大的轴向力、工作平稳等特点。
3.3 气压传动系统
气压传动系统由电机、带轮、压气筒、储气罐、调压阀、气缸等组成。该系统主要是用来顶出目标储物柜,方便快递员取件。派送时,为了方便快递员取货,储物柜需沿着导杆移出。由于支架中间空间太小,因此选用气压传动来实现储物柜沿着导轨的直线运动。
3.4 控制系统
智能快递辅助投送机的控制部分由PLC实现,通过编程实现物品的所在货架转到取物口,然后所在层数的储物柜弹出,取出货物。通过控制主轴电动机旋转,使所需货架旋转到指定位置。
转盘控制原理:根据当前位置和希望到达的位置,通过逻辑函数选择最佳路径。到指定位置后,触发接近开关,主轴电机停止。
升降台控制原理:读取当前位置和希望到达的位置,用PLC内置的CMP语句,判断上升还是下降(即电机的正反转)。到指定位置后,触发接近开关,升降台电机停止。
气泵控制原理:当按下取货按钮后,气泵开始工作,产生压缩空气。
气缸控制原理:当货架转位结束,气缸运动到位,收到指令,气缸自动顶出储物柜,按下缩回按钮气缸缩回。
4 前景及推广应用
装置不仅可以装在大型货车上,如图2所示,而且可用在实体快递取件店内,极大方便了快递员寻找所需货物,解放了人力。人力成本今后将会越来越高,减少使用人力是商家发展的一个重要方向。而该装置正是适应目前的发展方向。全国有成千上万个快递点,如果推广到这些地方,将节省巨大的人力资源,同时也为快递及物流公司节省巨大的开支。
摘要：智能快递辅助投送机属于物流运输辅助设备。它主要包括齿轮机构、螺旋机构和气压传动系统三部分,主要目的是降低工人劳动强度,减少人力成本,缩短配送、取物的时间,提高工作效率。
关键词：智能,快递,辅助,投送机,最佳路径
参考文献
[1]陈骏,谢地.智能快递自提系统设计[J].机械设计,2014,(8):111-114.
商场智能辅助销售系统研究 篇6
目前, 商场中同质商品的竞争日趋激烈, 各大企业在采取现代化管理, 降低内耗的同时也一直寻求优秀的销售人员, 如何培养和保持一只高素质的专业的一线销售队伍也是企业营销的关键问题。但是, 由于现实中销售人员易流失, 所以企业进行销售专项培训的风险和代价就比较高, 一般企业仅仅是对招聘的人员进行简单的沟通培训和专业知识培训就让其上岗, 这样的销售者很难达到企业的期望。一个优秀的销售人员是通过长时间的经验积累才逐步产生的, 对该销售人员来讲, 这是一个自然演变的过程, 缺乏理论的指导和帮助。所以, 构建一套可以加速销售人员快速提高业务素质, 协助销售人员进行商品销售的系统具有重要的现实意义和商业价值。
二、销售的博弈观与“人”的局限性
销售过程是一个销售人员与客户的博弈过程, 是一个沟通决策过程, 最终达到的应该是双赢。消费者进入商场购买到称心如意的商品, 一般要经过感知——兴趣——注意——联想——欲求——比较——决定——购买的整个过程, 即消费者的购买过程。整个过程主要是一个信息收集, 比较决策的过程。如图1所示, 销售人员在与消费者沟通的过程中, 双方即是信息发布者也是信息收集者, 消费者要通过销售人员介绍的信息来对产品定位, 以便决定是否购买, 销售人员要通过消费者的信息来对该客户定位, 以便决定应该介绍何种产品, 应该如何介绍该产品。在这一过程中, 顾客提出的要求会越来越苛刻, 销售者必须设法满足这些需求或者采取一些策略避免顾客的苛刻要求。因此, 在整个销售过程中, 销售者要对自己销售的产品信息及相关产品的市场信息拥有丰富的资料, 同时要有策略库的支持才能在博弈过程中占的先机。
从销售者的角度看, 由于商品信息是不断变化的, 市场信息也是不断变化的, 专业知识更是随着商品的多样化和销售概念的多变而爆发式增长, 自我进行学习的难度在逐步增大。由于人员的流动性, 在短期内难以形成针对不同类型消费者的销售策略, 而且优秀销售人员的流失会马上对商品的销售情况产生直接影响。
基于以上事实, 可以有如下总结:
1. 销售是一个博弈、决策过程。
2. 销售者需要支持数据、统计数据。
3.消费者对商品的需求和关注点是有规律的, 不同类型的消费者可以使用不同的销售策略, 策略库的存在能提高成功销售的几率。
4. 商品信息是不断变化的, 市场信息也是不断变化的, 专业知识要不断补充学习。
5. 一般销售者很难形成较大的知识库和有效的策略库。
三、智能辅助销售系统分析
智能辅助销售系统的目标有两个, 首先是建立丰富的知识库, 为销售者提供统计数据的支持和一个持续学习平台;其次是在使用过程中形成有效的策略库, 为销售者提供销售的策略支持。这两个目标的实现足以解决上述的问题。
1. 系统架构
系统架构如图2所示, 整个系统的核心是知识库和策略库, 知识库主要存放三类数据:所销售商品的数据及相关专业知识、销售记录及关联的顾客数据、支持销售人员发展的其他知识, 这些数据由销售终端和专门的信息收集人员来添加。策略分析模块自动抽取知识库中成功地销售记录和关联的顾客数据及辅助信息进行智能分析, 自动生成销售策略并存入策略库, 销售终端在输入顾客需求数据后可以从该策略库获得支持。此外, 通过专家策略处理模块可以将已经存在的销售策略直接加入策略库, 销售专家也可以对策略库中自动生成的策略进行再次的优化处理。
2. 销售终端模块设计
当前, 许多企业采用了ERP系统, 一般的ERP系统也都包含了收银台模块, 但是并没有延伸到销售人员, 销售人员的销售数据一般是通过票据与其他角色进行传递的。智能辅助销售系统的终端模块可以提供与企业已有ERP系统的接口, 提供票据打印功能。此外, 基于知识库和策略库提供以下功能:
(1) 知识库查询功能, 用于持续更新员工的专业知识。
(2) 销售情况动态数据反馈, 个人的销售记录图表动态显示, 激发员工的工作激情。
(3) 基于顾客数据的销售策略查询, 辅助员工在销售过程中的客户沟通。
(4) 客户交互功能, 支持销售现场的客户交互, 让数字直接对客户说话。
四、结束语
ERP的实施理顺了企业的供应链, 完成了企业内的信息资源整合;各种已有的决策系统为企业的管理者提供了决策支持。智能辅助销售是一个全新的概念, 它弥补了现有系统的缺失, 从一个新的角度来看待销售过程, 智能辅助销售系统的应用将有效的减少销售中人的影响因素, 即使一个优秀的销售人员流失了, 他在岗期间所积累的销售经验也能够得以保留。可以预见, 该系统的实施将完整企业的信息化链条, 提高企业商品的销售业绩。
摘要：本文分析了商品销售中人的局限性并从博弈的角度对销售过程进行了分析, 结合一线销售员工易流失、商场中同质商品竞争日趋激烈等现状, 提出了智能辅助销售的新概念, 并对智能辅助销售系统进行了分析设计。
关键词：同质商品,ERP,辅助销售
参考文献
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智能辅助控制 篇7
坚强智能电网[1]以坚强网架为基础,以通信信息平台为支撑,以智能控制为手段,包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节,覆盖所有电压等级,实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合,是坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的现代电网。智能电网是未来电网发展的美好愿景。
T.E.Dy-Liacco博士曾设想过 “调度机器人”[2],为调度的智能化描绘了一幅美好蓝图。在一系列的大停电事故之后,国内外在互联大电网灾变安全防治方面的研究异常热烈[3,4,5,6],薛禹胜院士提出了构建大停电防御框架体系的全面综合防御系统。目前,国内电网调度主要依赖调度自动化系统。然而,现有的调度自动化系统[7]属于“分析型”、“被动型”调度模式,对人的主动性和能力的依赖性大;在异常或故障情况下,信息的杂乱导致调度员被大量表象数据湮没,需要较长时间来决策,错失处理事故的良机;由于人工离线指定的运行方式进行的离线计算结果与实际电网运行方式存在一定的差别,影响电力系统的安全性和经济性。
智能调度[8]通过智能化的手段为调度中心各专业提供全维度精益化的服务,包括量测处理、建模、分析、计算、管理、决策、控制等,并提供智能化分析、预警、辅助决策和控制。地区电网调度智能辅助决策系统随时跟踪电网的运行状态,快速消除电网隐患,更好地实现电网的自愈、安全运行,是智能调度建设的重要内容之一。
1 设计思想
“智能”就是感知所处环境,并做出恰当反映的能力。智能的基础是感知环境,是感觉和认识的统一。电力系统可划分为正常状态、紧急状态和恢复状态。电力系统经受扰动后,可能从一种状态转换成另外一种状态,为了维持系统安全、经济、稳定运行,需要采取一些控制措施,这些措施可以使电力系统由一种状态转换成另外一种状态。因此,地区电网调度智能辅助决策系统的中心任务就是充分感知电网的各种信息,敏锐察觉电网潜在的变化趋势以及已发生的事件,并对电网可能发生的状态变化以及已发生的状态变化给出恰当的控制措施。为此,地区电网调度智能辅助决策系统设计如图1所示。
地区电网调度智能辅助决策系统的信息流涵盖了整个信息处理的过程。从初始的网络分析模型的生成和验证,到采用调度数据集成技术,有效整合并综合利用电力系统的运行信息,再经过数据滤波,获取一个可靠的数据断面,以此为基础实现电力系统正常运行时的监测与控制,并能进行复杂事故的智能辨识、事故后的故障分析处理和系统恢复。
地区电网调度智能辅助决策系统关键特征如下:
1)集成性。拥有稳态数据、故障数据以及各种与电力系统运行相关的更加全面的信息数据源。
2)智能性。通过对这些信息的综合判断,最后直接给调度员提供当前最关心的关键信息,节省了调度员处理事故的宝贵时间。
3)主动性。自动识别电力系统的运行状态和发生的事件,提出预警,便于调度员提前采取预防性对策,把安全和灾变问题解决在孕育阶段。
4)实用性。根据当前电网运行状态,针对电网正常运行和事故时调度最关心的问题给出相应的实时控制策略。
5)可视化。采用可视化方式展示电网预警及故障处理结果,便于调度员对电网运行的直观把握。
2 系统功能
地区电网调度智能辅助决策系统涵盖电力系统事前、事中、事后3个连续性过程,主要功能包括智能监控预警、事故辅助决策、可视化3个方面。
2.1 智能监控预警
在电网正常运行状态,智能监控协助调度员准确地把握电网监控要点,按照单个设备、稳定断面、系统3个层次对电网的薄弱环节进行分析预警,并提供有效的电网调整策略。地区电网调度智能监控预警总体功能结构如图2所示。
智能监控预警功能包括以下几个方面。
1)设备运行状态分析。
根据调度自动化系统采集的开关及刀闸位置遥信信号,主动判断电网中开关、线路、母线、主变等一次设备的运行状态,并对设备运行状态进行电压、潮流等遥测信号的验证,保证设备运行状态分析准确。
2)电网稳定断面智能监视预警。
根据电网当前网络拓扑的变化,自动识别设备运行状态,结合季节、线路潮流等条件因素,实时选择正确的稳定控制断面及相应的稳定限额值进行稳定监控。根据实时数据及稳定限额的匹配结果,计算断面实时值,并对断面重载、越限等情况给予提示。
3)电网运行状态分析与安全预警。
通过对电网实时运行状态的监控、安全分析和潮流计算进行地区电网运行状态的多侧面的“分诊”预警,提醒调度运行人员系统的监控重点,并结合灵敏度分析软件和校正计算软件进行监控控制策略的制定,从而实现对电网运行薄弱环节的监控与预警。
4)智能校正控制及自愈。
对于智能监视发现的电网薄弱环节给出相应的校正控制措施。对于220 kV及以上电压等级电网和110 kV及以下电压等级辐射电网,由于运行方式不同,具有不同的校正控制手段。高压环网支路或断面越限消除校正控制基于灵敏度计算并结合规划方法,给出发电机、负荷调整的方向性意见;针对地区低压辐射网有效的调整手段通常为变换电网运行方式,实现不间断供电、消除越限。
2.2 事故辅助决策
电网事故发生后,事故辅助决策系统协助调度员分析事故情况、找出焦点问题、消除系统越限,并提供恢复失电区供电的事故处理参考方案。地区电网事故辅助决策总体流程图如图3所示。
事故辅助决策包括以下步骤:
1)电网信息的侦听与甄别
电网中的信息类型很多,需要进行信息定制以剔除多余干扰。侦听的电网信号类型包括开关变位、刀闸变位、开关遥控、遥调信息、标志牌操作、保护类开关节点、保护状态与动作信号、事件顺序记录(SOE)内容等。其中有些信息来源于调度自动化系统,有些信息来源于保护信息管理系统。
信息的甄别需要对多种因素进行综合考量,以避免对事故的错误认定或漏判。开关变位信号、保护动作信号、潮流扰动信号间具有一定的关联性。通过开关变位信号,结合拓扑分析可以发现停电区域,然后再结合潮流扰动信息、保护动作信息进行对比分析,进而可以界定开关变位的性质:故障扰动、人工操作、错误信息等。
2)电网故障诊断
电网故障诊断以发现失电区作为故障诊断的启动条件。在继电保护故障信息和调度自动化系统中遥信变位信号的支持下,进行实时的网络拓扑分析,首先定位到故障区域。对于简单故障,故障区域只包含1个故障元件,可直接定位到故障元件;对于复杂故障(开关或保护拒动、误动),结合保护动作信号,可定位故障元件;在保护动作信号不完整的情况下,对于停电区域系统可计算出停电区域各元件的故障可信度,按故障可信度由大到小进行排队,并由调度员根据现场的检查汇报结果,最终确定故障设备。
3)电网事故恢复决策
电网事故恢复决策统计故障后的停电区域、厂站、损失负荷值、待恢复停电区域、故障后系统设备越限等信息。对于待恢复失电区,首先搜索所有供电恢复路径,得到候选方案,在候选方案的基础上根据用户设置的约束条件进行过滤,最终得到一个符合目标函数的最优恢复路径方案。对于越限设备,基于灵敏度原理,给出消除越限的措施。同时,对故障后的电网进行风险评估,给出故障后电网的薄弱点,并给出相应的校正控制策略。
2.3 可视化
可视化调度是电网调度发展的必然趋势。调度可视化显示数据来源于地区电网调度智能辅助决策系统分析决策结果。可视化采用面向对象设计,借助于计算机图形理论和技术,为电网正常运行状态下的预警以及事故决策提供直观有效的展示手段,能够更好地满足运行人员监视、控制的需要。可视化的在线监控软件已经成为电网调度自动化系统的发展热点。地区电网调度智能辅助决策系统可视化包括电网智能监控预警可视化及事故辅助决策可视化。
电网正常运行状态下预警可视化仅显示调度员最关心的多侧面电网薄弱信息,对其进行整合展示,薄弱环节的可视化信息可以叠加,调度员通过该模式能够全面掌握电网的薄弱环节。
事故处理智能可视化基于地理接线图通过醒目的事故图标对事故进行可视化展示,根据事故总信号等信息通过光润效果对事故的范围进行锁定,基于故障定位的结果对具体的故障地点进行可视化定位,在事故区通过图像热点提示显示故障损失负荷及处理统计结果。在可视化故障恢复方案中,通过经沿线路的箭头对恢复的路径进行展示,当有多个备选方案时,可以在箭头中显示备选序号,通过恢复路径上的图像热点提示显示恢复方案计算信息。
3 实用化实现
地区电网调度智能辅助决策系统在现场实施时遇到了很多工程问题,这里只讨论比较典型的问题以及解决方案。
3.1 故障诊断实用化
由于远动通道、信号传送延迟(有的开关变位信号很长时间才上传到控制中心)、信号采集不全(有的控制中心只有事故总信号,而没有保护信号)等,故障诊断面临的问题非常复杂。故障诊断实用化,是智能辅助决策工程实际中必须考虑和重点解决的问题。实用化的故障诊断实现的总体程序流程如图4所示。
为实现故障诊断的实用化,采用以下处理方式。
1)多线程报文处理流程
故障信息不丢失是故障诊断的前提。为此,故障诊断预处理(接收消息)与故障诊断分别由2个线程处理。故障诊断预处理线程收到的信号放到一个临时缓冲区中,故障诊断每次针对信号接收进程的缓冲区序列依次处理。
2)故障报文切割
根据现场实际情况,设备故障导致的开关变位以及保护动作在一定时间T内完成,之后电网进入一个平静期,因此可以认为平静期前收到的信号为当前时间段内发生的故障(可能为多故障)涉及到的动作信号。通过对现场故障的分析及总结,目前取T=30 s内无开关变位为系统平静期,满足故障诊断要求。以当前收到的开关作为计时起点,若30 s内没有开关变位动作,则认为该次开关变位动作周期结束,可以进入故障诊断流程;若在30 s内又收到新的开关变位,则以新开关变位时间作为新的计时起点继续等待。
3)多信息源问题
对于同一个开关分闸,在信息完备的情况下会收到遥信变位和SOE这2类信息,在一种信息源头丢失报文的情况下,可以由另外一类补充;同样的保护动作信号在2类消息类型中可能都有反映。因此,开关和保护信号可以利用控制中心调度自动化系统和保护信息管理系统的信息进行相互补充。在30 s计时期间,以开关变位信号及SOE中最近的一个时间作为计时起点。
3.2 故障恢复决策实用化
地区电网智能调度故障恢复是一个带约束的多目标优化问题,目标函数有故障恢复的操作开关数最少、供电恢复后系统的备用容量最大等,约束条件包含了潮流限值、电压限值、拓扑关系等。现阶段大多数采用基于人工智能的启发式方法求解,将供电恢复这一局部问题的求解化为整个地区电网的全局问题的求解,因而其效率不高,难以满足地区电网供电恢复的实时性要求;此外,优化算法的稳定性不高导致其结果的随意性较大,使得最终算法优选的方案与实际调度采用的方案有区别,因而难以实用化。另外,在处理拓扑约束时(如避开有标志牌的拓扑路径、保证地区电网分裂运行等),常规的优化算法有难度。
本文故障恢复采用局部全空间的拓扑搜索原理,将拓扑搜索范围限定在地区电网待恢复区及其周围区域;此外,采用基于反射原理的有向图着色方法可以精确定位任意两点之间的关键路径,剔除无关的分支路径。由于地区电网一般是开环运行,而且任意负荷其现实的转供电源点一般为4个～6个,因此,结合本文采用的搜索方法以及穷举法可以获得最高的问题求解质量,而其所花费的时间比全局问题求解的优化方法要少得多。
4 结语
智能调度综合运用各种先进科技和智能化手段,对电网进行主动式、智能化的监视、分析、预警、辅助决策和自动控制,面向调度中心运方、继电保护、调度、计划、自动化等全业务专业,提供智能化的业务支撑手段,为坚强可靠、高效经济、清洁环保的智能输电网提供强有力的技术支撑。
地区电网调度智能辅助决策系统是智能调度的核心高级应用辅助决策软件之一,为未来智能调度的实现奠定了很好的基础。 目前,按照该原理实现的地区电网调度智能辅助决策系统软件在青岛、深圳、无锡等大中城市电网调度中心获得推广使用并取得了良好的效果。
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GIS拆装智能辅助平台的探究 篇8
GIS设备的普及增大了GIS设备的检修工作量, 传统作业方式, 施工质量难保证, 主要存在以下三个急待解决的问题:
(1) 现有条件拆装作业可行性差。现有的GIS变电站开关室内绝大多数没有配置行车, 只有在屋顶预安装了吊环, 在室内无法使用吊机作业。目前屋顶的吊环在使用时, 不但位置无法移动, 而且因为在屋顶使得其适用性大打折扣。
(2) 作业方式安全性差。采用抱杆或脚手架起吊拆装作业时, 抱杆的支撑点很难选择, 脚手架太过单薄, 承重很难得到保证。GIS气室容易晃动, 安全性也得不到保障。而且这些作业设备一般都是从外面租来的, 这些临时性的装备缺少常态化专业化的安全试验和监控, 设备可靠性得不到保障。
(3) 作业方式对GIS设备拆装工艺有负面影响。特别是吊索的自然晃动, 以及吊索、吊臂的机械方式升降。在现有的拆装作业中GIS气室对位不准会导致拆装时增加不确定性, 大大增加工时, 密封面受力不均不达要求, 密封橡胶圈扭曲等情况的发生。GIS气室密封性因为接触面对位不精确或接触面有不均匀内应力而受潜在的影响。
2 GIS设备拆装智能辅助平台设计及使用流程
拆装GIS设备, 一般工作位置较高, 筒体材质为铝合金薄壁件, 质量较重, 室内的大型GIS设备由于环境限制, 大型起重机设备无法进入, 使得这些GIS设备很难从高处移至地面, 又由于部分GIS设备的周围还有其他GIS设备, 更加加大了拆卸难度。针对以上问题, 设计如下:
(1. 吊臂2. 举升油缸3. 卷筒4. 支脚5. 前伸支承6. 前推油缸7. 前挡固定油缸8. 卡爪9. 邮箱10. 控制台11. 车轮12. 支座13. 滑台14. 升降调节丝杠15. 变距油缸16. 推车把17. 滑轮)
如图1 所示GIS拆装智能辅助平台, 可分为:支座、举升液压缸、吊臂、卷扬、前挡稳定、变距滑移机构。非工作时长宽为2×1.5m, 安装的液压缸高度为1.8m, 行程为1.4m, 安装总高度2.8m, 起吊最低高度约为3.0m, 起吊时的最高高度约为4.4m。
支座:为了方便运输和移动, 底部安装有4 个车轮, 用于不工作情况下的移动, 为了方便运输和移动, 支座上方各部件均可拆卸, 安装时只需用螺栓连接后便可以正常使用。支座上安装有两个前伸的支腿, 在小车到达指定的工作位置后, 两前伸支腿伸出。当两前撑伸长到指定位置时, 前撑上安装的两个支撑液压缸以及支座上安装的两个支撑液压缸同时动作, 将车抬起让车轮离开地面。两前撑能够让小车的翻转支点向前移动增加了力臂, 从而能够更好的保证车体的平衡, 防止在吊升物体的时候车体发生倾覆。
3 GIS设备拆装智能辅助平台使用效益分析
在变电站新建和检修工作的使用中, 新旧作业方式进行了对比。因室内无法使用大型吊机作业, 只能采用抱杆或脚手架起吊拆装。这时必须有6 到7 人以上做3 到4 小时才能完成单个GIS部件拆装作业。搭建脚手架和抱杆的工作占据了很大一部分时间。如果多间隔作业, 耗费间隔工时基本等额。
GIS设备拆装智能辅助平台便携移动性好、适用性好的特点, 使得GIS设备气室的拆装用时减少到30 到40 分钟, 缩短了工作时间, 提高了工作效率。将作业人员的数量减少到2 到3 人。降低了作业人员的劳动强度和作业过程中的风险。在多间隔作业中, 耗费间隔工时更是大幅降低。
利用GIS拆装智能辅助平台, 其压力传感器的设计, 保证不会伤及GIS铝质筒体, 碰伤其它相邻GIS设备;机械臂的强支撑, 使GIS设备在人员作业期间保持稳定, 保证了GIS设备检修安装的安全性。
利用GIS拆装智能辅助平台, 能保证GIS设备对位非常精确, 防止对位问题造成的密封面受力不均不达要求, 密封橡胶圈扭曲等情况的发生, 出现返工等问题, 大大提升了GIS设备检修安装的质量和工作效率。
两对比组的GIS气室年泄漏率虽都在合格范围, 但是使用平台安装的气室年泄漏率明显低于传统施工方式安装的气室。
4 GIS设备拆装智能辅助平台设计外延及深化
GIS设备拆装智能辅助平台目前还有很多方向可以深化外延:
(1) 因为GIS设备检修时一般会有多个连接部件被拆下, 所以平台配置了一定数量的移动手车单元。因为其低位置, 高稳定性, 可以避免GIS设备部件直接放置在地上, 导致被污染。同时因为其有一定高度, 所以可以方便吊装。在检修部件多, 需要移开处理或放置时, 可以方便的移动。
(2) GIS设备维修时需要卡固托举定位住需要维修的气室和相邻气室 (尤其是相邻气室) , 便于工作人员拆除螺帽时不受维修气室和相邻气室的重力影响, 完全避免横切力导致的接触面位移和损坏。
(3) GIS拆装智能辅助平台可配备数显水平仪, 接触面激光校准仪, 使得拆装前中后设备的定位工作得到了保证。精确地定位, 使得整个安装检修工作效率和质量大大提高。
(4) 在GIS设备安装时就做好各部件定位及安装顺序的数据收集, 形成数据库, 并储存在GIS拆装智能辅助平台内, 在遇到应急检修时能辅助给出合理的拆装方案。
(5) GIS拆装智能辅助平台配备尘埃检测和除尘清理功能。
(6) GIS拆装智能辅助平台配备专用液压力矩工具, 在平台上使用省力省时安全性好。
参考文献
[1]陈昊.户外电力设备GI S检修间的研制[Z].中国设备工程, 2014 (07) .
智能辅助控制 篇9
关键词：非开挖 工程管道施工 机器人 电气控制
中图分类号：
1 前言
机器人技术是一门迅速发展起来的新学科，它在科技领域和生产生活的中得到了广泛的应用，它使的传统的生产发生变革，对人类社会的生产生活产生深远的意义。而随着我国城市化进程加快，人民生活水平的提高，环境保护力度的加大，传统的开挖铺设管道越来越不适应现代化建设形式的需求，城市非开挖铺设管道正在得到个方面的大力支持，如何将机器人技术广泛的应用到非开挖工程管道施工中，成为国内外研究人员的课题。
非开挖铺设地下管线的施工方法有十几种，目前主要有顶管法、微型隧道施工法、定向钻进和导向钻进法、水平螺旋钻进法、夯管施工法以及冲击矛铺管技术等。始与1896年美国北太平洋铁路铺设工程的顶管法是最早使用的非开挖施工方法，1967年美国Schamm公司生产了第一台冲击式微型顶管机，该技术在国外应用相当广泛，1975年日本推出第一台微型隧道铺设设备。我国的这项技术始与1953年北京的人工手掘式顶管，设备相当简陋。二十世纪80年代以前，非开挖铺管技术也只是在局部不允许挖槽埋管的特殊工程中使用。80年代中后期，随着不允许挖槽埋管的需求日益增多，且工程的重要性加大，北京、上海、南京等地区先后引进国外先进的机械式非开挖铺管设备，使我国的这项技术上了新台阶。但是无论在施工的技术装备设计上，还是在制造工艺上，我过仍处于较落后的状态。一些重大的大型非开挖铺管工程仍然依靠引进国外设备。
但到目前为止，国内外还没有开发出这样一种设备，能够将工业机器人同非开挖铺设管道紧密结合起来，通过遥控和自动控制相结合进行工程管道的铺设。
本文提出一种新型工程管道施工辅助机器人，用于城市非开挖铺设管道施工。首先依据挖掘机器人的要求，提出了一种适用于非开挖机器人的新构型。基于构型设计了机器人系统中主要构件，例如切削刀头、螺旋输送装置、滚珠丝杠等。对选取的零部件进行造型，并利用ADAMS进行虚拟样机仿真。最后，设计了设备的控制系统，并利用PLC编制了相应的控制程序。
2 机器人构型综合
根据实际工况，设计的机器人能够按照预先的程序实现给定的运动，设备需具备以下要求：
① 所需精度底，机构的主要作用是挖掘土壤，预铺设的管道半径是0.4mm～0.8mm，所以机构不需要很高的工作精度。
② 所占空间较小，由于整个机车在地面下切削工作，所以当机车的体积小于切削刀具的体积时，才能使整个机车工作。
③ 负荷较小，机构的负荷由自身的重量和工作负载组成，而切削土壤所需的工作负荷比较小。
④ 工程造价底，机车用于一般的工程机械，主要是非开挖铺设工程管道，它的工程造价同开挖铺设相比应相差不大，这样才能显出本机构的优点并能够得到广泛的应用。
根据串、并联结构的优缺点以及要设计的机构的特点，应选择串联机构较为合适，理由如下：
（1）工程机械施工所需的精度较底，串联机构就能保证；
（2）负载是切削土壤的阻力，所以负载比较小，不需要并联机构的高负载能力；
（3）本机械用于一般的工程施工，为了能够得到广泛的应用，它的造价不能太高，所以不选用并联机构。
串联机构是空间杆系机构，如果空间一个点的位置是杆件的末端，那么这个杆件具有3个自由度，并且由以下几种可能性来加以实现：
1）改变杆件的长度；
2）移动杆的基点；
3）饶杆的基点转动。
通过以上三种基本运动形式就能够初步设计模型。
方案一：
图1是adams对方案一的描述。机构有三部分组成，平板是整个机构的载体，行走装置安装与它的下方；与平板连接的杆件起固定手臂的作用，它与平板组成转动副；手臂的一端与杆件组成转动副另一端是用来安装切削刀具的。这样的机构在工作时，行走部分将机车运输到指定的位置后，手臂末端的刀具开始切削土壤，通过两个转动副的相互转动，刀具可以做圆周运动，这样用较小的刀具就能够切削出很大的孔，而且机车的体积不受刀具的影响。
圖2是adams对方案二的描述，机构由四部分组成，底板是整个机构的载体，下方安装行走装置；与底板连接的是杆件1，与方案一不同的是，它们之间不是转动副而是固定的；杆件2与杆件1通过转动副连接：末端手臂一端与杆件2组成移动副，另一端安装切削刀具。机构工作时，机车到达工作区域后停止行走，刀头转动并通过移动副向前切削土壤，移动一段距离后返回到初始位置，然后机车再向前一段距离，刀头继续工作，如此反复工作。这个机构是直接工作的，所以刀头只能挖掘一种尺寸的孔，机车的体积也就受到刀具体积的限制，为了使机构的结构紧凑，杆件1的结构如图所示，杆件1与2的转动副是为了保证刀具轴线的水平。
比较上述两个方案，本次设计选用方案2的串联机构，理由如下：
（1）切削工作时，方案1是机车边行走刀头边切削土壤，这样定位比较困难，而方案2是机车停止后，通过移动副向前工作。
（2）方案1中刀头体积不限制机车的体积，刀头通过两个转动副绕曲线转动，但控制起来比较困难；而后者方案的刀头只绕自身转动，控制比较方便，这同时要求机车的体积受到限制。
（3）由于方案一得控制两个转动副的转动，才能使切削刀头按指定的轨迹切削土壤，这使的控制起来比较困难。方案二需要控制的只有移动副的伸缩，比较简单。
综上所述，选用方案二的串联机构作为本次设计的机构。
3 机器人机械部分设计
3.1 切削刀头
首先，设计要求铺设管道的直径为0.6m～1.2m之间，管径相对较大。这就使得在设计刀头时，由于体积相对较大，不能够将其作为一体的。根据实际的要求，将切削刀头分为三部分（如图3）。第一部分主要是转孔部分，主要是起引导刀头前进的作用；第二部分主要起过渡和扩孔的作用；接下来的第三部分是主要的切削主体部分。
第一部分是在参考钻头结构的基础上设计的，在切削土壤时，主要起定位和转孔，使得后面的切削刀头部分能够正常工作，由于重量、体积等限制，这部分体积应较小。
第二部分设计类似锥齿轮，主要是连接刀头的前后两个部分，起过渡作用，同时在第一部分钻孔的基础上，对孔进行扩大。
第三部分是挖掘部分，切削叶片主要的作用是对土壤进行切削，它的结构类似叶轮叶片，由于叶片的特殊形状，整个叶片逐渐进入土壤中，这样可以避免刀头受到很大的切削阻力，同时，切削下来的土壤不会滞留在叶片上，减少一部分切削阻力。
3.2 螺旋输土装置
机车底部的输送土壤装置仿照造纸工业中的螺旋输送机。其结构如图4所示，它由一根装有螺旋叶片的转轴和料槽组成。转轴通过轴承安装在机车上底板轴承座上，转轴一端的轴头与驱动装置（电机）相联。其工作原理是：土料从进料口进入，当转轴转动时，土料受到螺旋叶片法向推力的作用，该推力的径向分力和叶片对物料的摩擦力，有可能带着物料绕轴转动，但由于物料本身的重力和料槽对物料的摩擦力的缘故，土料不随螺旋叶片一起旋转，而在叶片法向推力的轴向分力作用下，沿着料槽轴向移动。
3.3 驱动电机
设备需要三个电机，分别用来驱动螺旋装置转动、切削叶片转动以及与滚珠丝杠相连的移动板的移动。在机车工作时，这三个电机的相互运动规律较简单，所以采用异步电机作驱动源。初步选取Y系列（IP44）三相异步电机。与其它系列相比，IP44类电机为封闭自扇冷式鼠轮型三相异步电动机，效率高、节能，堵转转矩高、噪音底、震动小，运动安全可靠。能防止铁屑或其他杂物侵入电机内部；更重要的一点是，具有与Y系列（IP23）相同的用途外，还能适用于灰尘多、水土飞溅的场所，如球磨机、碾米机、磨粉机、脱谷机及其他农业机械、食品机械、矿山机械等。
3.4 传动连接部分
本次设计中，由电机到切削叶片之间采用齿轮传动，在起减速作用的同时，降底了电动机承受的挖掘阻力矩，又因为挖掘轴向力由滚珠丝杠承受，所以采用直齿圆柱齿轮。
采用滚珠丝杠传动实现移动板与导轨之间的相对移动。滚珠丝杠副是由丝杠、螺母、滚珠等零件组成的机械元件，其作用是将电动机的旋转运动变为移动板的直线运动，以达到机车工作所需要的运动形式。丝杠的一端与电机相连接，位置是固定的；另一端是位于移动板上的，位置是在变化的，故将滚珠丝杠的支撑选择为一端固定一端自由，其固定端采用两个角接触轴承支撑。
轴用来支撑其上的回转零件，传递转矩和运动。在一般情况下，轴的工作能力决定于它的强度和刚度，对于高转速轴，有时还决定于它的震动稳定性。在设计轴时，除了要按这些工作能力准则进行设计计算或校核计算以外，在结构设计上还须使轴能满足其他一系列要求，例如轴上零件固定的要求、特处理要求、运转维护要求，等等。
4 虚拟样机仿真
虚拟样机是在设计阶段对于产品进行性能测试，从而使生产出来的产品最大可能地满足设计目标，它能节省开发费用，缩短开发周期，提高开发效率，是一个有效的设计手段。软件ADAMS以计算机多体系统动力学为基础，包含多个专业模块和专业领域的虚拟样机开发系统软件，利用它可以建立复杂机械系统的运动和动力学模型。
ADAMS具有很强的运动和动力学仿真能力，但它建模的能力相对比较弱，所以本次设计中，用Solidworks对形状复杂的零件进行建模，然后导入ADAMS中，建立简单的模型并添加一定的约束和动力仿真。将上面的零件导入ADAMS中，设定零件的材料，这样就能找到零件的重心，利用ADAMS的建模能力，在这些零件的基础上，建立轴、轴承、轴承座、移动板等模型，将这些零件装配起来。
现在这个系统有多个构件组成，各个构件之间存在某些约束关系，即一个构件限制另一个构件的运动，两个构件之间的这种约束关系，通常称为运动副或者铰链。要模拟系统的真实运动情况，就需要根据实际情况抽象出相应的运动副，并在构件间定义运动副。要使系统能够运动起来，還需要在运动副上添加驱动和载荷，以及在构件之间施加载荷。
考虑机车实际工作中，各构件的运动关系，将其抽象为各种运动副，并在零件上定义这些约束副，在3个电机轴处添加旋转驱动，这样机构就可以进行仿真了，最后的机构如图5所示。
通过仿真可以看出，机构没有发生运动干涉，所以预先设计的各个零件在机车运动过程中，不发生运动学干涉。
5 电气部分设计
前面的章节已经选择了电机的型号，本章主要介绍控制三相异步电动机的电路，拟采用PLC控制。设计中需要的运动过程是：
1）闭合开机开关，螺旋排土装置运行
2）机车由静止开始运动0.3m后静止不动。
3）切削叶片开始转动；
4）叶片转动3s后，滚珠丝杠开始转动移动板向前运动3min（0.3m）；
5）移动板快退回到初始位置，这过程用时10s；
6）切削叶片停止转动。这是机车工作的第一个循环过程，然后继续重复2）～6）的步骤。
智能化变电站辅助系统研究 篇10
1 智能化辅助系统概述
近年来国家电网公司加大了对电力自动化系统的构建, 目前很多地区的变电站都已经基本实现了自动化管理, 部分地区还实现了无人值班变电站, 这证明我国当前的电力自动化水平已经接近世界先进水平。但是变电站的辅助系统智能化水平还相对较低。这也是目前我国智能化变电站所面临的主要发展问题。对此国家电网公司提出了智能变电站一体化监控系统功能规范, 要求在智能化变电站中应当实现一体化的监控系统, 包括图像监控、安全警卫、火灾报警、消防系统、采暖通风、门禁系统等等诸多辅助系统的一体化智能监控。要求所有的辅助系统都接入一体化监控系统中, 利用综合应用服务器来实现统一的监控与数据处理, 从而减少人的工作量, 并对变电站内工作人员的巡查结果进行验证, 从而实现智能化运行管理。从长远来看, 智能化变电站要想获得更大的发展, 实现辅助系统的智能化是必不可少的。
2 智能化辅助系统配置的设计
在智能化辅助系统配置设计中, 需要将变电站日常运行中的所需要涉及的所有辅助系统设计在内。在此本文以无人值班变电站为例, 详细探讨其智能化辅助系统的配置设计。其配置应当包括以下几点:
2.1 图像监控及安全警卫系统。
作为无人值班变电站的主要安全管理系统, 图像监控系统和安全警卫系统是必不可少的重要辅助系统。一般要求变电站的外部和内部都需要分别安装相应的摄像头, 尤其是内部的配电装置区与设备室, 更要在各个角度安装摄像头, 要使监控范围无盲区, 实现对设备的全方位监视。在将其设计到一体化智能辅助系统中时, 需要将所有的摄像头接入到系统相关终端, 并利用智能视频分析技术来对将摄像头所发送的各种图像信息进行相应的处理, 并发送分析结果报告, 实现其余各个子系统之间的智能联动。而安全警卫系统则要求在变电站的围墙上方和大门处中安装红外对射报警器装置, 另外生产综合一楼入口处也需要安装相应的红外双鉴探测器, 以保证在非法人员入侵时能够及时发出报警, 并将报警信号发送给终端服务器, 形成智能联动。
2.2 门禁系统。
变电站在二次设备室、220k VGIS室、110k VGI室、10k V高压室配置门禁系统。进人人员需要通过安全认证后方可进入, 系统将会记录出人此门的人员情况。当出现非法开门时, 系统产生报警, 门禁控制器通过以太网将报警信号上传至综合数据服务器。
2.3 环境监测系统。
变电站在二次设备室、220k V GIS室110k VGIS室、10kv高压室、电容器室配置温湿度传感器。在户外配置风速传感器。在220k V GIS室、110k V GIS室配置SF6探测器。在电缆沟配置水浸传感器。各类传感器、探测器将采集数据通过环境数据采集单元传送至综合服务器, 完成对变电站环境的实时监测, 并实现与其他子系统实现智能联动。
2.4 火灾报警系统。
根据《火灾自动报警系统设计规范》的规定, 变电站配置1套取得当地消防部门认证的火灾自动报警系统。当发生火灾时、声光报警器发出警告, 火灾信号传至火灾报警主机。火灾报警主机通过以太网将信号传输至综合应用服务器, 实现系统功能联动。感温电缆信号函过输人模块接人火灾报警主机。
2.5 灯光、采暖通风控制统。
变电站配置控制器完成对变电站照明、采暖通风系统的智能控制。控制器控制通过增加并联开关回路的力式实现对灯光、风机、空调的控制, 无需对原有设备进行改造。每个控制器能同时完成至少S个回路的控制。灯光控制器与环境数据处理单元通过屏蔽双绞线分别连接, 由环境数据处理完成对灯光、风机、空调的控制。
3 智能辅助系统功能联动
变电站综合应用服务器可以根据规程规范和用户的需要制定辅助系统联动逻辑, 以采集信息为依据, 通过对数据综合分析, 实现辅助系统智能联动。
3.1 火火灾报警系统与图像监视、风机、门禁系统的联动。
火灾报警系接收到报警信号, 传送至综合应用服务器, 服务器分析火警位置, 联动相关区域的摄像头推出报警画面, 确认事故后, 启动报警器, 拨打火警电话, 并闭锁该区域风机, 防止火灾的进一步蔓延。若火灾发主在主变周边区域, 应能可靠开启主变排油冲氮系统。系统同时解开变电站门禁系统, 打开门锁, 方便人员逃生及消防人员的进人。
3.2 门禁系统与图像监视系统的联动。
门禁系统接收报警信号后, 将信号传送至综合应用服务器, 服务器分析出报警位置, 联动报警区域的摄像头, 进行联动监控, 自动进行录像。
3.3 灯光控制系统与图像监视、安全警卫系统联动。
安全警卫系统接收到入侵信号, 信号通过视频站端处理单元传送给综合应用服务器, 服务器通过灯光控制器打开相关区域的灯光, 并推出报警区域的画面。
3.4 环境监测系统与采暖通风系统联动。
环境监测系统通过温湿度传感器, 准确监测室内外温、湿度情况, 并将监测信息送至综合应用服务器。服务器对温度进行监测, 并通过空调控制器、风机控制器, 对空调风机进行控制。当温度高于临界值时, 启动制冷空调、风机;等温度低于临界值时, 启动制暖空调。
4 结论
综上所述, 在智能化变电站的辅助系统设计中, 应当将所有相关的辅助系统都配置设计在内, 并做好各个子系统间的智能联动。对于无人值班变电站来讲, 要想长期处于安全、正常的运行状态中, 除了要不断提高生产设备的智能化水平以外, 还要做好辅助系统设计, 以保证整个变电站的正常运行。
参考文献
[1]束娜, 刘尧, 赵翠玲, 张涛.智能变电站一体化信息平台整合方案研究[J].水电能源科学, 2012 (9) .