大学智能化系统设计方案范文

时间:2024-04-01 15:33:50

导语:如何才能写好一篇大学智能化系统设计方案,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

大学智能化系统设计方案

篇1

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篇2

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3.3 网络拓扑连通性测试

在Mininet环境下用pingall测试h1主机和h2主机连通性,如图4所示。研发人员可以通过Floodlight的Restful API接口来向Floodlight平台请求交换机状态、能力、拓扑等各种信息,而策略控制Static Flow Pusher机制则是通过Restful API接口来管理流表的。本文使用Static Flow Pusher 改变流表,让h2 ping不通h1,具体命令如下:

sudo curl http://219.245.196.25:8080/wm/staticflowentrypusher /clear//json

sudo curl ?X DELETE ?d ′{″name″:″flow?mod?1″}′

http://:8080/wm/staticflowentrypusher/json

3.4 故障自恢复实验

(1) 利用Floodlight控制平台为网络的主机之间设置两条转发路径,为h1和h2下发主路径,备份路径,测试拓扑如图5所示。

(2) 模拟单故障情形,Mininet中输入命令link s1, 模拟链路中断。使用Iperf从h1向h2发送数据,分别发送普通UDP数据分组和视频文件流。

(3) 通过观察h2的Iperf服务器端输出信息以及使用WireShark抓包工具分析分组传递路径可知,在上述故障情形下主机h1可通过备用路径到达目的主机h2,系统能够准确地检测故障,并对故障情形进行诊断判别,最终能够进行路由恢复,ping结果见图6。

测试结果表明,基于SDN的多媒体教室网络架构是可行的,比传统的IP网络架构更有优势。基于此,在南校区数字化教学楼两个英语多媒体教室部署了SDN网络,通过英语老师的实际使用情况来分析SDN多媒体网络架构给英语教学服务带来的影响。

4 实践及效果分析

为了评测SDN多媒体教室网络给英语教学带来的效果,分别在2016年第一学期(已部署SDN)和2015年第二学期(未部署SDN)对在数字化楼多媒体教室上课的A班和B班学生和教师(共82人)就SDN多媒体网络对英语教学产生的影响进行了访谈调查,调查结果如表1所示。

由统计结果可知,部署SDN多媒体网络的多媒体教室比没进行网络改造的多媒体教室故障率底,没有出现网络故障;部署SDN后,师生对校园网络应用于在线视频播放、在线学习、实时视频交流三个方面满意度大幅提升,部署的SDN网络更好地满足了英语教学的需求,提升了英语网络教学的现代教育技术水平,有助于老师教学和学生英语学习。

5 结 语

本文提出了一种基于SDN的英语多媒体教室网络架构,解决了英语多媒体教室网络管理中的一些问题。本文设计的 SDN 架构采用 OpenFlow 技术实现了业务数据和控制数据的分离,通过控制器集中灵活管理多媒体教室的中控设备,减少了网管人员维护量。通过利用Mininet 软件和Floodlight控制平台,实现了控制器对中控设备的灵活控制,说明了基于SDN的多媒w教室网络架构的设计方案可行。最后,经过实践验证可知,SDN多媒体网络给教学提供了更好的服务。

参考文献

[1] 杨永兰.项目教学法在初中信息技术兴趣小组实践活动中的应用研究[D].呼和浩特:内蒙古师范大学,2011.

[2] 袁正义.如何维护和管理单位互联网络[J].电脑知识与技术:学术交流,2009(24):6669?6670.

[3] 万昕.关于SDN如何解决传统网络问题的探究[J].江西通信科技,2013(2):11?13.

[4] 佚名.SDN发展历程回顾[J].中国教育网络,2013(8):20?21.

[5] 马云.华为企业SDN解决方案让网络更便捷地为业务服务[J].中国教育网络,2013(8):58?59.

[6] 沈成彬,蒋铭,曾涛.SDN/NFV技术的接入网应用[J].中兴通讯技术,2015(4):15?19.

[7] 张朝昆,崔勇,唐Gt,等.软件定义网络(SDN)研究进展[J].软件学报,2015,26(1):62?81.

[8] 黄孙亮.基于SDN的未来数据中心网络探讨[J].通信世界,2013(20):39.

篇3

关键词:智能家居系统 橱柜融合 设计研究

中图分类号: TP273 文献标识码:A 文章编号1672-3791(2015)05(a)-0000-00

随着科学技术的不断向前发展,人们逐渐进入到信息化时代,网络和数字技术使得我们的生活变得更加的多样化和智能化,其提高了我们的生活品质和工作的环境质量。随着信息化程度不断加剧,智能化已经成为主要的发展趋势,在家具设计过程中,智能化家居系统也逐渐的应用到家具设计的各个方面。我国的智能家居系统建设开始于二十世纪九十年代末期。最近几年随着我国科学技术不断飞速发展,我国的智能家具系统应用到家具设计的很多领域当中,其中各项技术也逐渐渗透入平常百姓的家中。本文主要结合橱柜家具设计就智能家居系统的概念和功能进行论述,并提出了设计的原则和方法,以供同人借鉴。

1智能家居的概念分析

智能家居概念最早出现在美国,其主要是以为住宅为基础,通海包含了建筑设备、网络通信以及信息家电和设备的自动化为一体的高效、综合的管理平台。智能家居主要是利用现代信息技术,综合对家具进行布局,将与生活息息相关的各种系统有效的结合在一起,不断对人们的生活方式进行优化,帮助居民合理的对时间进行安排,从而增加居住的安全性,更好解决经济成本,提高居民时间的利用率。

2智能家居系统的主要功能分析

智能家居在住宅中应用的最终目的是为了提高居民的居住生活质量,保证居住的安全性和舒适性。随着最近几年人们的居住需求发生改变,住宅职能化将会得到不断的发展和进步,而智能家居系统和网络将会变得越来越复杂化和大型化。各个子系统在承担自己任务的同时也对整个网络系统起着十分重要的作用。智能家居系统提供的主要功能包括以下几个方面:首先,家庭联网功能。通过智能家居控制器上的各种功能键,可以将电脑的网络与家具系统进行连接,组建成家庭局域网络,同时还可以使用同一个网络账号上网,节省更多的费用;其次,短信收发功能,通过系统的液晶控制面板,可以接受网络提供的各种信息,同时也可以通过用于的智能手机对家具进行实时的控制和操作,发出相应的指令;再次,防盗报警功能。通过接入各种监控探头,可以根据防盗的需求随时的布置,选择在哪一个区域开展监视;第四,防灾报警功能。通过接入烟雾探头,瓦斯探头和水浸探头能够全天监控房间内实际情况,特别是厨房内的有无火灾、煤气泄漏和溢水、漏水现象的发生,并能够保证在系统发出报警质量之后,能够促使系统将相应的阀门关闭,确保住宅和居民的安全;第五,定时功能。通过无线遥控器或者液晶显示面板,设计检点的启动和停止计划,特别是可以利用定时功能与橱柜家具进行融合,能够实现定时做饭清洁和清理,例如利用夜间的电费比白天便宜的现实情况,实施热水器定时的开启和停止功能,能够更好的实现节约电费的目的;第六,远程控制功能。利用智能家居的远程控制功能能够实现对橱柜家具的定时启动和停止,例如对家庭和厨房内的家用电的器开关布撤防等;最后,联动防控功能。这个能够便于用户能够设计灵活的设计方案,例如煤气泄漏,水管泄漏之后,联动就会开启排风功能和排水功能,保证居住环境的安全性,这些联动控制都是在同一个液晶面板上完成的。

3系统设计研究

3.1设计的原则分析

3.1.1个性化原则

智能家居在设计过程中,最大的特点就是保证了设计的个性化。在系统设计过程中会结合住宅的实际特点、住户的实际经济条件和个人的爱好综合进行确定。在设计过程中,结合橱柜家具的是情况应该做全面的规划和设计。因为整个智能家居系统是与小区和周围环境是相互联系的。因此,住户在选择设计方案时,除了要整合住宅内部的实际情况,还应该重视与小区的智能化系统有效融合。所以,住户在选择安装各种系统过程中也应该充分对目前小区的智能化系统应用的现状和未来的发展趋势进行全面分析,保证住宅内智能家居系统的设计与小区对应的系统向适应。在智能家居系统设计过程中,除了保证系统与住宅背部橱柜家具更好的融合之外,还应该预留一步外部接口,这样在只能小区有了这些子系统的功能之后,与住宅进行对接直接通过这些接口接入就行,不需要重新进行建设,这样操作起来也就更加方便。

3.1.2按照需求设置

在进行智能家居系统设置过程中,首先应该对住户的需求,个人喜好以及风格进行全面的分析,并注意结合住宅内部家具的实际情况进行设计。需要明确的是,智能家居在设计过程需要很长的一段建设时间,不能一蹴而就,应该按照住宅内部的实际情况和用户的需求有选择性的进行建设。智能家居系统在设计过程中会涉及到很多专业领域,很多用户对这些专业领域还不是十分熟知。因此,很多系统和软件都是采用模块化方式进行安装的,这就要求在安装过程中选择合理的模块部件进行整合和集成。

3.2设计步骤分析

智能家居系统在设计过程中应该按照以下几个步骤进行,首先,设计配置家具的布线系统,完善家具网路系统建设,对电话系统、办公系统以及智能灯光系统进行进行建设;其次,对于有条件或者对于智能家居系统比较了解的用户可以选择智能控制器。通俗的讲,一个完整的智能家居系统需要有一个对整个系统进行全面控制的控制器,但是对于一些资金和了解程度不足的用户建议不要使用控制器;最后,选择安装其他的家庭只智能化设备和家具产品,在安装过程中应该保证系统能够很好与家庭中的中央空调、整体厨卫家具以及环境控制产品有效的融合。而对于一些已经成熟的网络家电,例如网络电视等家具设备在价格合理的基础上也可以选择购买。

参考文献

[1] 杨士元. “智能家居”系列讲座之一 掀开智能家居的面纱[J]. 中国计算机用户. 2012(33)

[2] 陈良银,李志蜀,刘轶,汪洁. 智能家居系统的设计与实现[J]. 新疆大学学报(自然科学版). 2010(01)

[3] 本刊编辑部. 我们的生活充满“智能”――目前最成熟的智能家居系统综览[J]. 电脑知识与技术. 2010(09)

[4] 王珏,郭斯宏. 下一代智能家居系统的概念和实现[J]. 智能建筑与城市信息. 2010(10)

篇4

关键词:建筑设备;监控系统;原则;要点

建筑设备监控系统的广泛应用大大提高了建筑的智能化水平,在实际的应用中设计人员应该根据建筑的具体要求和用户的需要设计出合理的监控系统。和其他的智能设备相比,监控系统具有独特的优势,它的安装和使用成本较低、资源消耗少、性能优良,因此逐渐为人们所喜爱。

一、建筑设备监控系统设计的原则

1、高标准原则

建筑设备监控系统的设计构架应该尽可能的和行业内的标准一致,避免因技术进步和时代变迁而是现有的监控系统被淘汰,提高监控可持续发展利用的水平。

2、开放度高原则

在设计建筑设备监控系统时,设计人员要考虑到监控系统使用后期的维护和开发,提高其结构的开放性,为其他各种类型插件的应用提供基础,方便它们的接入[1],同时也为日后监控系统的开发扩展提供可能。

3、实用性强原则

应用监控系统的初衷就是为建筑设备提供足够的信息,为整个建筑的防火、防灾和安全提供保障。为满足这些要求,在设计监控系统时,设计人员应该注重实用和插件的应用,从而确保监控系统收集信息的完整、准确、及时、可靠,使建筑设备的实用性大大增强。

4、技术先进原则

智能化技术的先进性非常强,监控系统中应用了大量的计算机技术和网络技术,完善它的监控手段,以保证监控系统的功能能够完全发挥。应用先进技术不应该是强制性的规定,而应该是设计人员主动积极地尝试将领先的技术应用在监控系统中,从而保证它的竞争力。

5、施工简单原则

在确保建筑设备监控系统功能的前提下,设计人员应该尽量将其结构设计的简单,从而减少材料的不必要浪费,同时还能降低施工人员的费用,在最大程度上提高监控系统的性价比,保证它的经济效益。将监控系统设计趋向简单化,能够有效避免施工中出现质量问题,便于施工过程的管理。

6、灵活度高原则

建筑设备监控系统的架构应该有一定的灵活性。因为监控系统的使用寿命较长,安装之后一般不会发生质量问题而报废,所以系统的维护显得尤其重要。在设计时注意监控系统的灵活性设置,不仅能够为以后该系统的扩展提供空间,还能通过增加其他各种监控模型扩展点来实现监控功能的完善[2]。

7、完整性原则

所谓完整性就是指在设计建筑设备监控系统时,应该将组成该系统的所有因素如编码设备、信息采集设备、信息传递设备按照统一的规范标准完成[3],将子系统联系在一起而成为一个整体,以确保监控功能的完整性。

8、可靠度高原则

监控系统的可靠度是指该系统在正常环境下运行时抵抗外界不良情况干扰从而确保监控功能能够完整发挥的程度。在设计监控系统时,设计人员应该考虑到系统工作后发生故障的频率和故障维修所用的时间,尽量将其控制在规定范围中。监控系统的可靠度是衡量其质量的一个关键因素,只有确保系统具有一定强度的可靠性,才能保证它在市场上占有一席之地。

目前能够提高监控系统可靠度的方法有:

(1)选择质量好、可靠度高、性能优的驱动主机和硬件。

(2)适当增加系统的冗余设计,如果建筑设备的结构复杂,监控系统的功能要求较高,就可以采用双机或者双工结构作为设计方案。

(3)加强对系统故障的检测和维修力度,以确保在系统出现问题之后能够及时检修,缩短功能短缺的时间。

二、建筑设备监控系统设计的要点

1、合理安排监控设备类型

因为建筑内的结构复杂多样,每个结构需要的监控设备的类型不同,设计人员应该根据实际情况合理分配每一空间内监控设备的类型。

(1)将必要的监控点依据结构进行划分,并为其安排合理的监控设备。应当注意的是最少为每一个监控点的容量流余20%的空间。依据建筑内的结构样式和监控点的多少选用合适的中央控制站设备,确保它能够完成整个监控系统内的控制器、子通信站等的调度工作。

(2)安装在建筑中的监控设备空间上相对分散,且数量比较多,这就要求设计人员在设计时应该将这些分散的子监控系统集中管理,形成一个总线制的集散控制系统。因此每一空间结构内的控制器应该相对集中,从而减少敷设管线时的工作量。

(3)在设计完成之后,应该根据监控现场的设备分布情况和系统的整体结构制作出该建筑设备监控系统的竖向系统图,以方便日后的维修和扩展。

2、掌握监控点的数量

当设计人员了解了被控设备多少,制定了相应的控制方案之后,就要利用一定的方法和设备确定监控点的数量和每一监控点的性质,并以此为基础确定监控技术是否可行,并选择合适的监控信号作为该系统的信息传递信号。

目前在建筑设备监控系统的现场监控器中使用最多的信号主要有以下4种:

(1)模拟量输出――AO,它通常被应用在风门驱动器和连续调节阀门上,采用的信号大都维持在4~30mA之间。

(2)模拟量输入――AI,它经常具有一定的湿度、温度和压力,采用的信号维持在4~30mA之间。

(3)数字量输出――DO,它能有效控制系统内电机的活动并能实时监控驱动器。

(4)数字量输入――DI,它的工作常态为触点的开关和闭合,其主要作用是及时警报系统的起动和停止状态。

当监控点的数量已经确定,设计人员就要根据建筑设备不同的监控级别要求安排不同的设计标准,和其他设计人员如排水设计师一起制定监控点的项目表。

4、监控系统线路的设计

总的来说建筑设备监控系统的线路可以由两部分构成:

(1)一部分包括和传感器、水阀、电气设备的开关、风阀、变送器相连的线路支线[4],通常在机房里铺设明线线槽或者明管完成线路的施工。当然具体的线路铺设方案还有待设计人员亲自考察之后根据现场的实际情况确定需要线缆的数量,设计合理的线路敷设方案。

(2)另一部分就是监控系统的主线,它包括系统控制中心和弱电竖井连接每一机房独立控制间的 所有线路。在敷设主线时经常利用金属管暗敷或者采用架设电缆桥的方式。在利用电缆桥敷设线路是时应将弱电和强电电缆分开管理,如果不可避免地在一个桥架内铺设这两种电缆时,也应该在桥架中间经其隔离。在铺设模拟量输出、输入的电缆时,最好使用具有屏蔽功能的电缆,以确保模拟量传递的稳定性。

结束语:伴随人们生活水平的不断提高,建筑设备智能化在国内普及开来。监控技术作为一项新的科技工程,在国内的应用还处在开始阶段,技术人员对此项工程的研究和应用还有待深入。本文介绍了建筑设备监控系统设计的原则和要点,为监控系统的实际应用提供了指导。

参考文献:

[1]苏宁. 大型医院建筑设备监控系统的设计[D].广西大学,2013.

[2]郭晓岩. 建筑设备监控系统设计要点[J]. 智能建筑与城市信息,2006,01:88-91.

篇5

【关键词】工程监理;智能建筑;质量;发展

文章编号:ISSN1006―656X(2015)01-0159-01

一、智能建筑发展中存在的问题

智能建筑是在现代可持续技术的背景下产生的,建筑智能化提高客户工作效率,提升建筑适用性,降低使用成本,已经成为发展趋势。同时,我国中国城镇化建设的不断推进,也给智能建筑的发展提供了沃土。因此,智能建筑监理在建设工程中已到了不容忽视的程度。

时下,智能建筑的工作存在以下几个问题:

(一)设计质量低,监管不到位

由于目前的设计人员对智能建筑设计的方法以及智能化设备的选型还不是很熟练,在建筑竣工后也还是可能出现一些问题。其次,人员与培训没有深入到位,导致现场监管过程中无章可以参照,而且施工和建设方认识不足;加上行业跨度大、系统多、知识面广的特点,智能化监理人员也很难把控各个系统的需求和要点。

(二)集成商具有不同的技术水平与职业道德

就算智能建筑设计很大程度上考虑了业主的需求,而深化的设计和具体的功能实施则是由功能系统集成商来完成,这导致了不同单位之间的联系脱节和不协调。智能建筑设计的系统集成商具有怎样的技术水平和职业道德水平,都会对建筑业以及相应的智能建筑造成很大的影响。

(三)重建设轻管理

很多的用户对智能化建筑的管理意识还很淡薄不够浓厚,在建筑管理方面,只注重眼前的利益,一味地降低智能化的专业技术人员人数和知识层次,导致无法真正享受到智能建筑带给生活的便利和好处。

二、智能建筑监理的质量控制

由于种种原因,智能建筑工程设计、施工的现状存在着很多问题。从已建成的工程项目看,能够达到功能要求的、使建设方满意的较少。智能建筑有着不同于其他分部工程的专业特点,因而监理人员工作的重点和处理问题的方法也有不同之处;同时,建设工程招投标监管网与政府采购网的智能化(信息化)项目采购方式有明显的不同;针对现场遇到的一些问题,作为监理,在建设工程中除了具备传统监理的要求外,智能建筑在监管质量控制方面应具备如下工作细节:

(一)施工准备阶段的质量控制

深化设计方案审核应从设备可靠性、通用性、技术扩展性、设备投资和长期运营费用等方面综合考虑。笔者经常发现,深化设计方案中系统设计的可靠性不足。比如:承建方在一单位保密机房深化设计方案中,网络安全只安装了单台国外防火墙;由于涉及保密资料,政府采购规定的涉及保密网络系统的均要采用两道防火墙设置,以确保信息安全;一旦网络系统被窃取信息,不但影响正常的业务,而且可能出现泄密现象。

(二)材料、设备质量严格把关

电子产品仿造、芯片不同,外观一样;或者是型号相差甚微,但功能相差很远;还有外表、内核一样没有任何肉眼可以识别的产品。因此,如果对进场的材料设备发现疑点,应通过多种渠道验证。如:型号尾带e与未带e的产品在表面上基本一致,但是经过网络、电话供应商初步判定为"掉包"产品。型号的细微区别代表产品的参数完全不一致,验证时可根据招投标书参数、型号一一对比;平时通过收集相关设备产品信息不断积累经验,建立设备产品真伪资料库。对相关设备供应商的资质审核,可以借助互联网的查询系统进行验证,让互联网走入监理人员的日常工作中。

(三)设备安装环境的勘察

设备安装环境的勘察应引起重视。例如机房建设中是否包含接地装置,空调通风系统及消防系统是否具备,电源预留是否满足使用要求,机房及设备之间的门洞大小是否符合机柜运输,楼控系统协议接口是否个单位有提供或开放等,应在土建、空调、配电、给排水等未施工前了解清楚,避免后期返工。

(四)严把测试验收质量关

智能建筑工程质量的可视性差,质量缺陷比较隐蔽。因此测试验收时必须依靠仪器设备和测试软件进行大量实时的测试。监理人员必须熟悉相关检测仪器及必要的测试指令,规范操作过程。项目实践中,通过审核方案中承建方自测依据、操作过程及预期结果是否符合规范及设计等方式,并进行有针对性的测试。同时为了保证了检测数据的有效性,要求承建方当天完成测试后将所有检测结果转存电脑提交监理方,防止检测数据被修改。

(五)培训过程的质量控制

培训过程的督查也是智能建筑工程监理的关键。系统交到使用人员手中,使用人员能否会用和用好,使用操作培训是关键。所以要求承建方事先做好培训教材及培训计划,经监理方审核后方予实施。明确方案编写中的系统配置说明应根据现场实际的参数配置进行编写,而不是采用厂家系统的通用参数;系统使用中易发生常见故障的应有应急处理的预案说明,并详细列明处理步骤,以避免使用人员非法操作。通过以上措施,用户反映培训效果明显。

三、智能建筑监理的发展前景

智能建筑的范围已从办公楼扩大到公寓、医院、商场、体育馆、机场、地铁等;另外,智能建筑也由单体向区域规划发展,像“数字市政”、“智能综合体”、“智慧城市”等新概念。

(一) 智能建筑测算

智能建筑产业下游为建筑业及房地产业,发展与其景气度息息相关。建筑智能化的市场需求目前主要由两部分组成:一是新建建筑的智能化应用,二是既有建筑的智能化改造。近年来虽受房地产调控影响,但随着城镇化改革的发展,原有建筑的智能化改造、社会信息化的加快建设、智能建筑的需求增多、个性化的信息化项目也会随之突显,因此,智能建筑对建设工程监理需求将日益增多。

(二)智能建筑人才和技术力量

培养更多更专业的信息化人才是推进智能建筑迈向新台阶的基础,核心技术的发展是人们向往信息化建设的有力保障,同时完善的监管制度和规范要求是确保工程质量的关键所在。

四、结语

本文通过对智能建筑监理在建设工程中就目前发展情况,以及智能建筑监理在建设工程技术开展中的监管能力、市场前景等各方面进行分析探讨;在监理工程师对传统建设工程监理的管理工作之上,同时在落实对设计方案、施工合同充分理解的基础上,监理工程师要能充分理解建设单位潜在目标、了解并掌握信息技术更新产品功能,同时监理工程师要积极开展产品供应商优选和集成兼容工作,更大的发挥监理工程师的作用,保证建设工程项目能按照智能化设计文件及行业使用要求作为目标并顺利实现。

参考文献:

[1] 美国项目管理协会.项目管理知识体系指南.5版.许江林,等译.北京: 电子工业出版社,2014.

[2] 王春霞.浅析智能建筑发展趋势[J].工程建设与设计,2011.

[3] 柳纯录,等.信息系统项目管理师教程.2版.北京:清华大学出版社,2008.

[4] 柳纯录,等.信息系统监理师教程.北京:清华大学出版社,2005.

篇6

关键词:建筑智能化;施工管理;问题;措施

中图分类号:TE42 文献标识码:A

前言:

当下,我国的建筑智能化发展面临着挑战,如何克服智能化发展的障碍是首要解决的问题,那么在智能化建筑的后续工作中就要不断加强管理、创新高新技术,通过经验的积累和对技术的娴熟掌握来提升我国建筑智能化的整体效能,为智能化建筑的发展开创更加美好的未来。

1、建筑智能化的组成部分

1.1、办公自动化

办公自动化系统主要应用于具体的办公专业领域,比如物业、服务、运营等方面,是一种人机交互的系统,涉及人、财、物以及文件处理四个部分,用于向使用者提供自动化办公条件,从而增加工作效率,保证工作顺利、高效的完成,符合现代工作人员对办公条件的要求。建筑办公自动化系统的应用,充分保证建筑整体效用水平的提升,是现代科技进步的具体体现。

1.2、通信自动化

通信自动化涉及到电视、电话、互联网和无线电通信四个重要组成要素,通信自动化是保证建筑受众达到无障碍沟通的重要保证,为用户提供方便舒适便捷的交流渠道,方便建筑用户的使用。建筑智能化的通信自动化系统的质量直接取决于用户对自动化系统功能应用的方便性程度,建筑通信自动化是建筑发展的重要衡量指标。

1.3、设备自动化

建筑是多种设备的集合体,那么设备自动化就体现在建筑各种设备能够实现自动控制,从而保证建筑的安全性和便捷性。具体包括供热、通风、消防安全、供配电等方面。设备自动化可以保证建筑环境的优化构建,从而最大程度地满足建筑受众对建筑本身的要求。

建筑智能化施工管理中存在的问题。

由于我国的建筑中智能化系统工程还处于刚刚起步的阶段,因此,还在管理中还存在着很多的问题。

(1)、就开发商而言,有些人对智能建筑的了解较少,更不用说是掌握智能建筑技术了,对智能建筑技术的重视及资金投入远远不够,专业性的技术人才严重短缺,对专业知识的学习也不去重视,无法全面掌握智能建筑的规范与标准,这无疑为建筑智能化的施工管理带来了巨大的阻碍。其次,开发商对市场需求未作全面的调查,对智能建筑这一项目的定位不到位,把智能化作为销售卖点,大力宣传,却不去做些更为实际点的工作,使得居民无法真正了解智能建筑,在实际使用中往往感到不满,开发商的这种投机行为无疑会将建筑智能化引入歧途,进而抑制智能建筑的市场需求。

(2)、重视建设而轻视管理的现象较为普遍,在智能建筑的建设期间,不重视智能建筑施工管理以及专业技术人才的引进,采用传统的管理模式,管理意识滞后,实际上,由于智能建筑的科技含量较高,相应地,也应该采取知识型管理方式。这就需要在管理上投入更多的人力、物力和财力,但就目前的情况来看,大多数的购房者一方面无法接受这种高投入的知识型管理方式,认为收费过于昂贵,但另一方面又要求高标准的管理和服务,因此,形成了一对难以调和的矛盾。对于物业公司而言,要聘用智能建筑专业技术人员,无疑要付出更高的薪水,从盈利的角度来说,显然,大多数的物业公司是难以接受的。他们更愿意招聘一些非专业人士且对薪水的要求较低的,这样一来,就会导致智能建筑系统运行中出现的一些问题无法得到及时地解决,致使系统无法正常稳定运行,不利于建筑智能化的发展和推广。

(3)、由于缺乏专业性技术人才,进而不能对智能化系统进行科学的设计,无法准确判断图纸的设计标准及设计质量,对承包商在设计与施工中的投机行为也识别不出。在工程质量方面,也没有形成有效的控制方法和控制程序,特别对机械设备、产品质量、产品性能和真伪没有科学的检验方法,其次,在安装、检测以及验收等过程之中也缺少一套有效的控制方法和控制程序。当下,注重广告的虚假宣传,而实际上,科技又跟不上时代的步伐,这就导致我们无法综合考虑和优化设计,无法同时满足智能建筑各子系统的功能与系统的集成。

(4)、在智能建筑专业施工队伍中存在的问题是:①一些施工单位虽有一定的施工管理人员,但缺少的是智能建筑系统的专业性技术人才,因此就缺乏有效的实施能力。②智能建筑系统的系统集成问题,虽有技术人员对其进行系统调试,但他们对工程管理的了解较少,在智能建筑的施工中难免会遇到难题。⑨我国在建筑智能化的专业施工队伍上缺乏完善的管理制度,对于施工资质的审批与审查仍然缺乏完善的制度保障,致使建筑智能化的专业施工队伍出现混乱的局面。

3、加强建筑智能化管理的措施。

(1)、提高工作人员的能力与和素质。

与一般的建筑项目之中的工作人员相比,智能建筑的施工办理人员不仅要具备良好的办理能力,还要全面了解在这个过程中的实际操纵,全面了解施工文件与施工图纸,以保证施工办理的有效进行,并能够熟练运用综合布线等具体的施工工艺,从而对施工的每一个环节都进行科学的指导与控制打造一个强大的施工队伍,明确职责与分工,对智能建筑施工期间的所以工程管理人员、技术人员、施工人员以及调试人员的进厂时间进行合理安排,尽量避免造成劳动力浪费与人工成本的大幅度增加。对于施工组织管理,一定要和施工进度管理相结合,分阶段地组织施工队伍,以保质施工任务能够按质按量地完成。

(2)、要制定合理的施工方案。

施工方案包括设备的使用、材料的选购、施工工艺以及施工进度等各项工作的设计,此外,还有对整个施工过程中的组织筹划及具体的施工技术方案的编制。设计方案的论证与评审也是设计质量的保证措施,应该从可行性、实用性、标准性、可靠性、稳定性、保密性以及安全性等方面对设计方案进行论证和评审。在施工的整个过程当中,施工布线一定要满足标准的通用器材,还包括设备、器材、仪表以及传输介质等都要满足一定的标准和规范,在符合规范的前提下,更要考虑器材与设备的兼容性,从而保证这些器材和设备的效果能达到最佳化

(3)加强施工界面管理。

施工界面管理的主要任务是为智能建筑工程的施工、设备安装工程第施工以及装修工程的施工等施工内容进行界面划分。但是,它本身与机电等系统的接口界面较多,如高压配电柜接口界面、空调设备接口界面、污水处理系统接口界面、电梯运行监控系统接口界面等,这就导致施工过程之中必定会出现一些矛盾,为此,应该对施工当中的薄弱环节进行适当地调节,可以通过工程调度会的来对其进行管理。

(4)加强施工进度管理。

施工进度管理的好坏关系到整个施工期间的施工人员组织、设备供应等各个方面,因此,必须制定合理的工程进度表来对其进行检查与管理。建筑智能化施工进度表的制定,要按照施工顺序进行安排,包括施工安装图的设计、管线施工、设备验收、安装、调试以及验收等。

4、结束语

尽管我国的建筑智能化的施工管理中还存在很多的不足,但是随着经济和科技的发展,我国的建筑智能化水平也会不断提升,其施工管理在实践和发展中定会更上层楼。

参考文献:

【1】维平.建筑智能化系统工程设计若干典型问题的解析[J].智能建筑与城市信息,2007(1):76—78.

【2】沈少华.智能建筑系统设计与施工实现[J].计算技术与自动化,2001,(21):266—269.

篇7

综合布线系统是酒店智能化系统的信息网络基础,本设计注重系统的质量、科学性、先进性、可靠性及安全性,易扩展,同时本设计兼顾考虑酒店的应用特点,将来发展的需要。因此,在系统设计和产品选型中重点关注布线产品的质量、布线系统的模块化、以及系统的安全性、可管理性和可维护性。

酒店综合布线系统的目标是:以系统规范为指导,以具有当前国际领先水平的综合布线技术、计算机技术、通讯技术和自动化技术为支撑,建立一套统一规划、高度集成的布线系统,为酒店计算机网络系统数据、图像及控制信号提供统一的传输线路、设备接口和高质量的传输性能。全面实现酒店计算机通信网络的通讯、办公、管理手段的智能化、集成化,把酒店计算机通信网络建成一个高起点、高标准、功能设施一流、且具有高开放性和平滑升级性的网络平台。同时,该布线系统兼顾了计算机网络系统未来的发展要求,提供15年保证;在酒店大楼增加新系统时,对新设备提供信号传输的支持。

作为酒店智能化系统的基础平台-综合布线系统将为整个酒店的语音通信、宽带数据、图像联网、酒店管理系统及网站建设提供高质量的传输通道。酒店大楼内的各个功能区通过高性能的结构化综合布线系统连接起来,组成一套具备高传输带宽的、结构化的信息高速公路。

二、系统功能

本设计提出的综合布线系统实现了酒店设备的网络物理层上的相互联系,满足系统间信息共享的要求,为酒店集中管理以及与Internet的连接建立了基础设施。具体来说,,本方案设计的布线系统可以支持以下各类应用及设备。

话音:程控交换机、电话、传真、卫星通讯、电话会议、语音信箱等。

数据:快速以太网、千兆以太网、1.2GATM、TCP/IP、INTERNET、INTRANET等。

视频:闭路电视监控、电视会议、可视图文、自动控制等音、视频和控制信号。

需要指出的是视频、射频、公共广播、自动控制等系统技术方面,设计理论和多个项目的实践已证实采用的结构化布线系统可达到与传统布线方式同等的传输质量和传输距离;但在工程造价方面,由于结构化布线系统要配备专用的适配器,以至工程造价将会有很大的提高,故本设计只提供了高性能的传输链路,在技术发展造价降低时,或有此类需要时提供坚实的支持。

三、系统设计依据及设计原则

酒店智能化系统工程-综合布线工程整个布线系统选用星型结构,从插座至楼层配线架,最后通过数据/语音主干线缆统一连接至相应的数据和语音机房,以便于集中式管理。系统机房设置在酒店一层,系统水平布线满足小于90米的布线标准要求。数据水平部分采用超五类双绞线传输,语音水平部分采用电话线传输;数据干线子系统采用光缆传输,语音干线子系统采用大对数电缆传输。如果把结构化布线系统看作是一条信息高速公路的话,那么,越是高级的路况,车速能提高得越快。这种高速率,不是单靠提高汽车的档次来实现,而是由构筑的信息奔驰“路面”通畅快速来完成的。本设计方案既满足用户目前的应用环境,又能支持未来21世纪高速宽带应用。

为了满足酒店现在和未来10年至15年发展的应用,以及可能会根据不同的机型选择不同的适配器来构架整个计算机网络。因此,采用了开放式的布线设计作为解决方案。结构化布线系统采用星型结构,以便实现各种网络逻辑拓朴结构。

1.设计原则

(1)先进性。布线系统的设计目标决定了系统必须采用先进的方法和设备,即要反映当今的水平,又应具有发展的潜力。由于布线系统是一项在规定时间内投入运行的工程,因此系统所涉及的技术必须是成熟和先进的。

(2)开放性。布线系统应具有开放性。一方面布线系统能适应不同功能的要求,同时又能支持不同厂家相应的设备。

(3)实用性。布线系统在现在和将来能适应技术的发展,实现资料和语音通信。

(4)灵活性。布线系统应能满足灵活通用的要求。

(5)模块化。布线系统中,除固定于建筑物中的线缆外,其余所有接插件均是模块化的标准件。

(6)扩充性。布线系统是要能扩充的,以便将来要扩展时,可以方便地将设备扩充进去。

2.设计依据

(1)EIA/TIA-568民用建筑线缆标准

(2)EIA/TIA-569民用建筑通信信道和空间标准

(3)EIA/TIA-607民用建筑中通信接地标准

(4)GB/T7427-87通信光缆的一般要求

(5)IEEE802.3总线局域网国际标准

(6)TPDDI铜线分布式资料接口局域网标准

(7)ATM异步传输网标准

(8)RS232,X.21,RS422RS485等异步和同步标准

四、各子系统设计方案

1.连接方式

E:设备C:连接点T:终端设备

2.设计等级

综合布线系统为了满足高质量的高频宽带信号,所以在设计时,参照综合型设计标准,综合型设计标准适用于建筑物配置标准较高的场所,采用有线非屏蔽双绞线的组网方式。

3.结构化布线系统的结构

根据需求,结构化布线系统分解成以下五个模块进行设计。

(1)工作区子系统(2)水平布线子系统

(3)管理子系统(4)主干子系统

(5)设备子系统

4.工作区子系统的设计

工作区布线子系统由终端设备连接到信息插座的联机(或软线)组成,它包括装配软线、适配器和连接所需的扩展软线。

J45暗装式信息插座与其旁边电源插座应保持20cm的距离,信息插座和电源插座的低边沿距地板水平面30cm。如图3所示。

图3暗装式信息插座与其旁边电源插座距离示意图5.水平布线子系统的设计

这是一个主要由水平非屏蔽双绞线组成的系统,水平非屏蔽双绞线由管理区的配线架出发,通过金属线槽、管道、桥架从地面或天花板延伸到指定位置上,然后与插座模块端接,每一个插口均为RJ45制式。设计中保证单条水平双绞线的最长距离不超过90米。水平布线子系统考虑数据采用超五类UTP信息模块、语音采用RJ11信息模块。语音部分水平布线采用三类四芯电缆设计。

6.水平线缆路由设计

走廊的墙角顶上应安装有金属桥架或PVC电线管,进入房间时,从桥架或PVC电线管引出以PVC电线管暗装方式由墙壁而下到各个信息点。

7.管理子系统的设计

管理子系统由每层弱电井内的壁挂式机柜、配线架与跳线组成。通过跳线将通讯线路定位或重定位到楼层的不同部位。其中水平线缆端接数据和语音均采用24/48口RJ45型模块式配线架,保留5%的余量用于今后的扩展。采用110式卡接式配线架连接语音主干,采用机架式光纤端接箱连接数据主干,配置相应的数据点的数据跳线和110-RJ45语音跳线,并设置标准电源插座,以便安装相关网络交换设备。

8.设备间子系统的设计

设备间子系统由分配线间和主配线间组成。语音主干采用110式卡接式配线架,数据主干采用机架式光纤端接箱,所有设备均安装在19英寸标准机柜内,交接区应具有良好的标记系统,交接间的配线设备采用色标区别各类用途的配线区,并设置标准电源插座,以便安装相关网络交换设备。

9.主干子系统

干线子系统是综合布线系统的神经中枢,一端始接于计算中心的总配线间,另一端则终接于各个IDF分配线间。主干线缆到各个IDF完成主干的接续。将工作站区子系统、水平布线子系统、管理子系统、设备间子系统、主干子系统五个子系统集成在一起,就形成了完整的结构化综合布线系统。主干子系统使用大对数双绞线电缆、光缆实现设备室与各管理子系统间的连接。其中语音主干采用三类大对数非屏蔽UTP双绞线铜缆,数据主干采用室内多模光纤。

五、展望

随着新标准、新技术和新产品的不断出现,国内对智能建筑集成化的要求会不断提高,随着全球计算机技术、现代通信技术的迅速发展,人们对信息的需求也是越来越强烈。这就导致具有楼宇管理自动化、通信自动化、办公自动化等功能的智能建筑在世界范围蓬勃兴起。而综合布线系统正是智能建筑内部各系统之间、内部系统与外界进行信息交换的硬件基础。楼宇综合布线系统是现代化大厦内部的“信息高速公路”,是信息高速公路在现代大厦内的延伸。相信,我国智能建筑集成化的发展趋势将会更快的向国际化接轨。

参考文献:

[1]刘化君.综合布线系统.机械工业出版社,2004.

[2]及延辉.网络综合布线基础教程.机械工业出版社,2005.

[3]刘省贤.综合布线技术教程与实训.北京大学出版社,2006.

[4]中华人民共和国建设部.智能建筑设计标准.中华人民共和国建设部出版,2007.

篇8

【关键词】实践教学;教学改革;电工电子

【中图分类号】G420 【文献标识码】B 【论文编号】1009―8097(2010)04―0132―03

引言

高等教育提出朝着“宽口径、厚基础、重能力”的方向发展,培养适应能力强、发展潜力大的复合型人才是高等教育追求的目标。电子信息类专业主要培养具有宽厚电子技术和信息系统的基础理论、较强的电子信息系统设计实践能力、科学的思维方法、独立分析问题和解决问题的能力、能从事各类电子设备和智能仪器的研究、设计、制造、应用和开发的应用型工程技术人才。

当今世界,电子产品层出不穷,并且向智能化方向发展,这样日益凸现出单片机和FPGA等可编程器件在电子产品设计和创新中的重要性,用人单位普遍要求求职的毕业生能够掌握单片机的基本原理和设计方法,有的单位甚至要求毕业生具有基于单片机系统的电子产品的设计经验[1]。电子系统设计主要是指基于单片机控制的完整应用系统的设计,包括系统软硬件设计及系统调试等多方面的知识。电子系统设计课程体系是以《单片机原理及应用》课程为核心,由《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《感测技术》、《电子设计自动化》、《可编程逻辑器件及应用》、《C语言程序设计》等相关课程组成。

一 设课背景

学生经过《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《单片机原理及应用》、《感测技术》、《电子设计自动化》、《可编程逻辑器件及应用》、《C语言程序设计》等课程的学习,通过教师教学和随课的验证性实验,对于电子信息领域的相关理论知识有了了解和掌握,基本能够进行单元电路的设计和调试,但验证性实验多数是教材内容的演示和再现,学生基本没有进行系统级的设计和实训,综合实践能力有待提高,学生没有发挥自己的主观能动性,不利于创新性人才的培养。

通过分析学生参加多届电子设计竞赛的情况,我们发现,按传统理论教学和实验方法培养的学生,在参加电子设计竞赛时,会出现很多问题,达不到预期目标。比如:对某一功能电路进行设计,理论上设计正确但在工程上却无法实现;单元电路正确却无法实现系统联调;各模块功能实现却无法完成一个系统等等。这是因为电子设计竞赛既不是单纯的理论设计竞赛,也不仅仅是实验竞赛,而是由一个参赛队共同设计、制作完成一个有特定工程背景的题目的竞赛。电子设计竞赛不仅要在单元电路上实现预期功能,更要考虑模块间的接口关系;它既强调理论设计,更强调系统实现;它考核了学生综合运用基础知识的能力,更注重考察学生的创新意识,在2009年的全国大学生电子设计竞赛中又增加了性能价格比和节能减排方面的考核内容,更加贴近工程实际和产品设计。从所涉及的课程内容上看,已经不是竞赛题目一门或者几门课程所能解决的,而是一个由相关课程组成的课程群。再从竞赛使用的器件上看,有很大一部分是理论教学中没有讲授和更新的,因为电子信息技术的发展太快,新技术、新器件层出不穷,传统的教学方法和体系面临了严重的挑战,如果不进行改革,建立一个新的理论课和实践课教学课程体系,就无法适应培养现代化人才和发展高等教育的需要。

高等学校培养的人才最终是为社会和国家服务的,学生经过四年的本科学习,最终要走向社会,从毕业生的就业情况看,绝大多数毕业生从事电子信息相关的工作[2]。统计发现,到企业进行产品研发的学生通常是电子竞赛获奖或参加了电子竞赛培训的学生,动手能力较强,而从事销售、服务等工作的毕业生很大比例是不能够进行研发,不得已才去做销售、服务的。为了使学生掌握电子系统的设计与开发,在相关理论课教学完成后我们开设了一系列的独立的综合设计实践课,对学生开放实验室,学生可以集中时间完成一系列的综合性、设计性实验项目,巩固理论教学内容,提高学生的综合设计能力和设计水平,为参加各级电子设计竞赛和以后就业打好基础,一举两得,事半功倍[3]。

二 实践课设置情况

系列实践课的设置遵循认知规律,是在随课实验基础上的扩展和深入,经过调研和讨论,听取兄弟院校、相关企业和毕业生的意见和建议,在培养学生动手能力方面除了专业实习和毕业设计环节外,设置了一系列的独立实践课,分布于各个学期的教学中。以电子信息工程专业培养方案为例,实践课设置情况如表1所示:

实践课的教学基本上在相关的理论课程教学完成后进行,保证学生在进行实践课时已经完成先导课程的学习和验证性实验,除《电子技术综合实践》,其它多数实践课是对某一课程的强化和拓展。

三 《电子技术综合实践》教学过程

在系列独立实践课中,《电子技术综合实践》是关键性的教学环节,是最贴近电子设计竞赛和实际工作应用的课程,要求综合模拟电子技术、数字电子技术、传感器、单片机、FPGA等多方面的知识。该课程强调以学生为主体,允许学生自由选题,题目的难度一般介于验证性实验和毕业设计之间。

本课程使学生能够较系统地掌握电子系统设计的全过程,包选题、文献查阅、方案论证、器件选择、电路设计、电路实现、软件编程、装配调试、系统测试、总结报告、文档整理等。学生完成由单元设计向系统设计的过渡,掌握现代化仪器设备在系统设计和实践中的应用。课程充分发挥学生的主观能动性和创造力,培养学生的独立工作能力以及协作精神,并通过该课程选拔参加各类设计竞赛的参赛选手。

1 题目设置

在该实践课的教学上我们选择了多个有代表性的、难易不同的实践题目供学生选择。具体题目有:液体点滴速度监控装置、电子秤的设计与制作、智能电梯控制系统、水温控制系统、脉搏测量仪的制作、直流数控稳压源、数字式液量测量系统、转速控制测量仪、数据采集系统、信号发生器、智能小车等等。这些题目基本上都是综合性、设计性的,有的题目是历年电子设计竞赛题目的简化或分解。以液体点滴速度监控装置为例,该设计要求制作一个液体点滴速度监测与控制装置,如图1所示,实现的功能有:

(1)在滴斗处检测点滴速度,并制作一个显示装置,能动态显示点滴速度(滴/分)。

(2)通过改变h2控制点滴速度,也可以通过控制输液软管夹头的松紧等其它方式来控制点滴速度。点滴速度可用键盘设定并显示,设定范围为20-150滴/分,控制误差范围为设定值 10% 。

(3)调整时间≤2分钟(从改变设定值起到点滴速度基本稳定,能人工读出数据为止)。

(4)当h1降到警戒值(2~3cm)时,能发出报警信号。

这个题目中对点滴速度和液面位置的检测要用到传感器,要有声光报警电路,需要电机改变h2高度来控制点滴速度,整个系统由单片机进行控制,通常选择PID算法来调整点滴速度。从实用和智能化角度出发,可以扩展成网络,采用简单的RS-232通讯实现从站和主站之间的通信,实现智能化管理。

学生在选题过程中进行引导,避免多组学生选择同一题目,学生也可以自主拟定题目,经过指导教师审核即可。学生3人为1个小组,成员有所分工。

2 教学要求

(1)综合运用EDA软件

学生根据所选题目进行方案设计,对方案中的电路进行设计计算,包括元器件的选择和电路参数的计算。要求学生通过各种EDA软件进行仿真验证,选择Multisim7、Proteus、ISE等软件进行相关仿真实验。

(2)硬件电路制作

设计方案经指导教师审查通过后,学生领取所需元器件等材料,设计PCB电路板并且自己加工,最后焊接制作电路并调试。

本课程教学采用了“模板化”设计方法,将学生设计调试好的A/D转换器、D/A转换器、键盘、显示电路“模板化”,使系统设计的局部和整体有机结合,提高了实验资源的利用率和实践效率,“模板化”后的单元电路在电子设计竞赛中也可使用。

(3)软件的编制与仿真。根据已设计出的软件系统流程图,编制出各功能模块的子程序及整机软件系统的主程序,程序设计时,要充分考虑与所设计硬件电路的连接及有关指标要求。向学生推荐使用C语言进行单片机的编程与开发,用C语言进行程序开发更方便移植,贴近实际工程背景,适合开发大型的工程应用程序。

(4)系统联调。学生集中在1周内完成所选题目,3个学生为1组,按照模块化设计方式有所分工,当每个同学所负责的模块调试成功后进行系统联调,要求学生之间相互配合,遇到问题一起找原因、想办法,而不是相互埋怨、推脱责任,培养学生的合作精神,积累系统调试的经验,培养学生分析问题和解决问题的能力。

(5)撰写实践总结报告。

书写高质量的工作总结是反映工作实践素质高低的一个重要方面,工程技术人员应能用书面形式系统、完整、清晰地表达自己的研究成果,其目的是让人很容易地看懂所研究课题的内容、方案、原理、实现方法等。因此,书写实践总结报告也是实践课考核的主要内容之一。

3 考核方法

(1)设计方案正确性与合理性,综合考虑性能价格比和系统功耗。

(2)实践动手能力,包括PCB设计水平、安装工艺水平、焊接工艺水平。

(3)设计成果,达到的指标。

(4)调试中分析和解决问题的能力,创新精神。

(5)题目的难易程度。

(6)独立工作能力,实践工作态度。

(7)总结报告完成的质量。

四 教学效果

经过几年的教学和改革,对学生动手能力的培养取得了较好的效果。2005年以来,学生参加了全国大学生电子设计竞赛和浙江省大学生电子设计竞赛,共获3个全国一等奖,2个全国二等奖,4个省一等奖,6个省二等奖。近5年,本科生一次就业率年均在90%以上,多数毕业生到企业从事研发工作,少数毕业生独立创业、注册公司进行电子产品的设计与开发。

此外,学生参与教师科研项目、独立申报承担浙江省新苗计划项目、浙江省大学生创新项目、校级学生科研项目的数量都显著提高。

五 结束语

实践课主要体现在对实际工程应用系统或产品的研制,使学生经历从课题任务的提出到方案的论证、设计,软件及硬件的开发、联机调试等若干步骤。学生通过自己设计实验电路、实验步骤、实验方法等,综合应用电子技术的能力、理论联系实际的能力得到了很大的提高,促进了学生创造性思维的发挥。这些实践课是在理论课教学和相应验证性实验基础上的深入和提高,是对学生电子系统设计的综合性训练,这种训练培养了学生工程实践能力、独立工作能力及创新能力。

参考文献

[1] 王剑.电子系统设计课程体系改革的探讨[J].长江大学学报(自然科学版),2009,6(2):377-378.

篇9

与传统的自动化技术相比,智能控制无模型运转,提高了电气系统的管控效率。同时,智能技术的精度更高,减少了设计中的不可预测问题。因而设计对象模型阶段中便会存在不能估量或是预测的问题。人工智能技术实现了系统的实时调节,利用鲁棒性变化和响应时间提高其工作能力,实现自动化过程。智能技术已经成为现代企业管控的必然趋势,与传统的管控装置相比具有先进性,满足电气自动化工程建设的需求。针对不常见的数据,传统的自动化控制技术无法完成评估工作,但智能技术的出现解决了这一问题,实现了对系统录入信息的有效很快速处理。针对不同的对象,智能技术可显示不同的管控效果,使管控的效果具有针对性。但在目前的智能技术发展程度下,多种控制对象问题无法解决。因此,应从技术方面对智能技术进一步剖析和研究,促进该技术的完善,才能对我国工业以及相关行业的发展起到积极作用。

二、人工智能技术应用

基于电气自动化的复杂性,其操作过程应精细且注重细节。一旦操作失误,将导致系统故障甚至造成安全事故。因此,人工智能技术应用的核心技术在于程序化问题,将复杂化的程序通过智能手段转化为简便化。通过系统日常资料的分析,对设备故障采取积极的应对措施。在具体应用过程中,人工智能技术主要表现为以下几个方面。

(一)智能化设计分析

人工智能技术关系到电力工程以及电路的设计。在传统的设计模式下,工作人员的工作量大,需要大量的试验验证,并且对不合理部分进行改进。因此常出现考虑不周全的问题,处理问题的效率较低,对于难度较大的问题,传统的处理方案无法解决。这使得智能化设计成为必然。现阶段,电力企业逐步实现了智能化设计,全面考察了问题的难度,提高了处理问题的能力和效率。但同时,智能设计对于操作人员提出了更高的要求,要求其掌握专业知识和智能系统操作技巧,并且操作人员还应具有与时俱进的精神,对智能系统进行适当的改良设计。利用人工智能设计,可有效提高数据分析的准确性,将复杂问题简单化。

(二)PLC技术应用

随着电力企业规模的扩大,电力生产对于技术具有更高的要求,基于此的PLC技术成为企业生产和建设的重要目标。PLC技术是一种常见的人工智能技术,目前主要应用于工业、电力企业,具有良好的效果。其是在继电控制装置基础上发展起来的智能技术,该系统的主要作用在于优化了系统工艺流程,从而根据企业需求对运营现状进行调整,确保其运营的协调性。PLC技术以自动控制系统为主,手动控制技术为辅。对于提高电力系统生产实践具有重要作用。在电力生产中,PLC人工智能化技术的使用还实现了自动化目标切换,继电器逐渐代替了实物元件,不但提高而来管控效率,还确保了系统的运行安全。

(三)智能诊断和CAD技术应用

智能诊断系统的出现是电气运行复杂化的结果。该诊断系统要求操作人员具有较多的实践经验,改善了传统模式的手工设计方案,充分体现了信息时代的优势。科技的发展也使得CAD技术逐渐实现了智能化,缩短了产品设计实践。智能化技术优化了CAD技术,对产品设计质量的提高具有积极作用。目前,在电力系统中,遗传算法是人工智能技术的重要表现之一,通过科学的计算方法,提高了数据统计和计算的精确度。基于遗传算法的重要作用,应得到企业的重视。在电力系统运行过程中,如何区分故障和征兆是一个难题,智能化技术通过专家系统和神经网络系统可快速有效的分析出系统故障和安全隐患,并提供一定的解决办法,确保了电力系统的运行问题。

(四)神经网络技术应用

神经网络系统是智能技术的重要体现之一,其作用在于分析和处理系统故障。可对系统故障进行准确定位,并且减少了定位时间。同时,还可完成对非初始速度及负载转矩的有效管控。神经系统设计具有多样性,具有反向学习功能。利用神经网络系统的两个子系统,可实现对机电参数转子速度和电子流的评判和管控。目前,智能神经网络系统主要应用于分析模式和信号处理上。由于其包含非线性函数估算装置,因此对于电气自动化控制具有积极作用。其主要优势在于无需对控制对象建立数学模型,因此工作效率高,噪音小。

三、总结

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关键词:家用;智能;种植产品设计

目前,我国城市居民的劳动指数一直受到社会的关注,我们经常会看到各种新闻,关于在当地种植蔬菜和水果,占用公共资源和土地带来的负面影响。通过对这些社会事件的最终分析,家庭种植产品的技术和环境对人们的心理产生了极大的影响。城市居民的行动、习惯、性格都源于科学技术的发展,传统的种植方式已经不能满足现代城市居民的生活需要。因此,家用智能种植产品的创新设计非常重要。对现代城市居民生活质量的提高起着重要作用。

1研究背景

1.1国外研究背景

在国外,美国的航空农场的AeroFarms垂直农场将与世界共享。第九个农场正在纽瓦克和新泽西建设,将成为世界上最大的室内垂直农场和新的全球总部。他们的美食是在当地种植的,社会有很大的需求,他们的农场在美国的很多州和世界的四个大陆被开发。其种植的产品具有安全性、可靠性且营养价值高等特点,为了在全世界范围内推广,必须迅速改变规模。航空农场的使命是从根本上改变农业的结构,用室内垂直耕作法栽培美味安全的食品,是具有可持续发展和社会责任的健康食品。如果人们想在家里大丰收,可以试试丹尼尔•艾德尔曼和拉尔夫•卡塞尔设计的垂直农场,让家里的每一面墙都成为自己的“菜园”[1],如图1所示。体验家庭微种植可以参考来自建筑师阿道夫卢克斯的“Raumplan”。

1.2国内研究背景

在中国,伴随着工业化和城市化的快速发展,户外污染非常严重,室内的污染也给人们带来了无限的危机,给环境带来了很多问题。智能种植机能够把室内变成种植瓜果蔬菜的地方,并且它能最大限度地利用有限的空间来净化室内空气,净化的能力越高,室内的氧气吸收就越大,对人体造成伤害的大气污染也就越少[2]。可大幅度降低CO2浓度,吸收有害气体,大大提高居住者的自身免疫能力。现有市场上销售的新产品,今后十年的开发前景非常严峻。我国作为一个大规模的农业国,家庭用的栽植和育种设备,既要保持土壤水分,增加产量,又要先施肥,然后浇水,按时排水,不仅不能节约时间,还会造成室内污染,与现代的发展严重矛盾,导致发展缓慢。目前,我国正在提倡生产便于室内智能种植的产品[3]。为了控制植物的生长环境,使用各种技术手段,根据生活习惯实时控制植物生长环境的人也越来越多。实时监测和调整植物的生长,使植物处于最佳的生长环境,达到增加产量或加速生长的目的。但是,现有的植物生长控制缺乏智能[4]。考虑到相关的技术问题,还没有提出有效的解决方案。

2研究内容

目前,我国家庭种植的发展并不是以企业或大规模发展为目的,而是在快速工业化和城市化的背景下,家庭农业生产的本体自然进化的结果[5]。因此,基于家用智能种植的产品设计,有助于中国家庭农业的发展,能够为城市居民生活带来真正的便利。本文研究的内容以“智能便捷”为主,创造实用的家用智能种植产品,这意味着要经过反复的设计实验与操作,总结出个体家庭微型种植和传统种植的不同。因此,作为便捷的智能家庭种植产品,它必须满足实用的要求,从自然环境入手,请居民参与其中,在自然环境中体验方便的智能化家庭种植,享受“智能种植”的乐趣。设计研究的主要内容可以分为以下几点:(1)营养液的输入口设计;(2)温度的控制与植物需要的保鲜与储藏的关系;(3)实现自动采摘技术;(4)手机智能提示植物的生长状态。

3家用智能种植产品设计的目标

科学研究证明,城市居民的生活环境会直接影响行动和记忆,居家的环境也备受关注,宽阔的视野和行为实践可以更好地培养人们的生活幸福感并提高他们的情感表达能力[6]。居民通过在家中亲身实践种植智能化,实现人与自然之间的交流。设计目标在于打造一种智能化家庭种植的产品,主要表现在“便捷与体验”,不仅可以让城市居民在实践中认识事物的智能化,还可以通过观察和考量来提出产品的使用感。所以作为一种体验式的智能化家庭种植要满足实践的要求和创造考量的机会[7]。从环境中入手,在自然环境中体验生活,享受家庭集体合作的乐趣,让城市居民体验到居家种植的便利以及智能化操控的过程,通过植物的生长方式以及对它生长状况的观察所采取的不同的观察方式,最后到植物生长完毕后进行自动采摘及保鲜这一整个流程,可以为家庭智能化种植产品提出有利的依据和数据,利用数据及居民的社会需求进行设计完善。

4家用智能种植产品设计的思路

4.1功能设计

采用小型玻璃器皿和复合型材质加以电动线路调节不同季节所适应的温度,玻璃器皿便于观察成长状态,并采用自动采收的方式来收集果实,可以通过光照进行温度调节保持新鲜程度,供给家庭食用,方便省心。此外,还使用一种对种植系统进行模式设置的设计,其中包括手动模式、自动控制模式、定时控制模式和智慧控制模式的功能,也可添加到手机APP,实时观察植物的生长状态并定时自动采摘,让居民体验到个性化的智能化设计,如图3所示。

4.2技术设计

克服前人技术的缺点,提供一种使用人工智能技术,替人自动进行策略修改,应对万变的环境和满足阶段性变化的需求,保持植物生长的标准环境。是一种基于人工智能的便捷式种植方法的设计改良。智能种植系统包括:智能传感器、环境控制设备和主控设备。传感器组设置在温室内,以测量温室内的环境参数,包括二氧化碳浓度传感器、空气温度传感器、光照度传感器、空气湿度传感器、土壤湿度传感器、土壤盐度传感器、土壤度传感器、土壤ph值传感器;环境控制设备组设置在温室之内,以改变温室内环境参数,包括通风机、加热器、制冷机、加湿器、二氧化碳制造机、喷淋机、卷膜机、照明设备;主控设备通过网络连接服务器。

5结语

本文所设计的家用智能种植产品可利用家庭较小的空间面积快速种植每日所需的蔬菜,生长周期短,随吃随摘,同时种植柜透明化,可自由叠加组合,可美化、装饰室内环境,给老人和上班族提供在室内亲近自然的机会。集生活、娱乐于一体且健康、环保、美观,有一定的市场应用前景。此外,还利用多条发明原理对家庭智能种植产品的造型、内部结构和产品交互等部分进行改进,将智能交互和智能种植相结合,有效地解决了市场上有机健康蔬菜价格高昂、安全性低的问题,且与目前市场上传统的种植箱相比,更加智能化、人性化、合理化,且能给用户带来种植的乐趣。但家庭智能种植箱处于概念设计阶段,后续需要对概念设计方案进行可行性分析。希望通过对家庭智能化种植产品设计的研究,深入了解智能化的操作流程与设计创新,克服技术上的壁垒,通过家庭智能化种植让人们体验到便捷性与趣味性。

参考文献

[1]李娟,李海川,郑泽丰.基于物联网的无土栽培智能绿植阳台系统[J].中国新技术新产品,2020(21):12-15.

[2]杨冬连,耿艳香,赵晶,等.智能种植箱系统的设计与实现[J].山西科技,2020,35(03):47-49+52.

[3]黄衍标,曹淑宽.基于nRF24L01的智能物联系统组网技术研究[J].现代信息科技,2018,2(10):192-194.

[4]刘洋.基于ZYNQ的智能室内种植箱系统的研究与设计[D].湖南大学,2017.

[5]经亚,毛国明,许仙珍.基于MAP库函数的立体仓库控制系统设计[J].工业控制计算机,2016,29(04):22-24.

[6]翟永齐.博物馆展厅设计中交互体验式设计应用研究[D].河北科技大学,2015.