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關(guān)鍵詞:礦井;機(jī)電一體化;信息集成;交互共享
隨著電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等快速發(fā)展,其在煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品中的合理應(yīng)用和技術(shù)升級(jí),為煤礦數(shù)字化、智能自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)集成化的機(jī)電一體化產(chǎn)品的研發(fā)和應(yīng)用提供了重要技術(shù)支撐,為信息智能化礦井動(dòng)態(tài)安全管理奠定了良好的基礎(chǔ)。機(jī)電一體化水平較高的國(guó)家,其采煤系統(tǒng)從井下采煤工作面、掘進(jìn)工作面、通風(fēng)、供水、提升,到井上的視頻監(jiān)控、可視化管理、集控中心等,均建立基于DSP數(shù)據(jù)處理為核心的采煤作業(yè)監(jiān)控、監(jiān)測(cè)、保護(hù)系統(tǒng),確保煤礦機(jī)電一體化設(shè)備功能的高效、穩(wěn)定、可靠發(fā)揮,工作效率得到大大提高,能耗大大降低[1]。我國(guó)在最近10多年的研發(fā)和應(yīng)用過(guò)程中,煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品的性能、使用范圍均有了很大提高,基本覆蓋了整個(gè)采煤系統(tǒng)的全過(guò)程各環(huán)節(jié),大大提高了采煤工作效率和安全可靠水平,但同國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比,其機(jī)電一體化信息化自動(dòng)化水平依然存在一定差距。因此,大力發(fā)展我國(guó)煤礦機(jī)電一體化、智能自動(dòng)化、信息可視化水平,就顯得尤為重要。
1 發(fā)展煤礦機(jī)電一體化自動(dòng)化水平的方向探討
煤礦機(jī)電一體化集成監(jiān)控系統(tǒng),是以運(yùn)行環(huán)境數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)、圖像視頻等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)智能自動(dòng)化處理為核心,實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦機(jī)電一體化系統(tǒng)運(yùn)行工況、周?chē)h(huán)境、安全隱患、人員操作、設(shè)備性能等進(jìn)行在線實(shí)時(shí)檢測(cè)分析,避免機(jī)電一體化系統(tǒng)中由于某些自動(dòng)化傳感器的局限性引起安全隱患或故障的漏報(bào)或誤報(bào),有效彌補(bǔ)煤礦機(jī)電一體化監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦生產(chǎn)作業(yè)全過(guò)程中的監(jiān)控盲區(qū),降低事故發(fā)生率,確保工作人員及機(jī)電設(shè)備長(zhǎng)期處于高效、安全的運(yùn)行工況,有效提高機(jī)電一體化系統(tǒng)的綜合自動(dòng)化、信息化水平。
1.1 建立本質(zhì)安全的機(jī)電一體化無(wú)線通信系統(tǒng)
結(jié)合RFID無(wú)線射頻技術(shù)、WiFi無(wú)線終端通信技術(shù)、PDA手持式電話等為核心的機(jī)電一體化無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù),結(jié)合遠(yuǎn)距離通信以太網(wǎng)、工業(yè)電視等光纖通信技術(shù),對(duì)煤礦作業(yè)面上的機(jī)電一體化設(shè)備的運(yùn)行工況、人員工作位置、作業(yè)環(huán)節(jié)等的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集,經(jīng)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)降孛娴募刂行?,?shí)現(xiàn)對(duì)作業(yè)面上機(jī)電一體化設(shè)備和人員的信息的動(dòng)態(tài)采集、傳輸、運(yùn)算分析和管理。但由于煤礦作業(yè)環(huán)境較復(fù)雜,需要監(jiān)控點(diǎn)、面較多,這對(duì)無(wú)線通信和光纖通信網(wǎng)絡(luò)自身的綜合防爆性能提出了更高的要求。因此,研究監(jiān)控內(nèi)容豐富、系統(tǒng)集成化程度較高、極限功率本質(zhì)安全的通信技術(shù),是煤礦機(jī)電一體化監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展的重要方向。
1.2 建立無(wú)人工作面遠(yuǎn)程集中遙控系統(tǒng)
目前,煤礦井下采煤工作面已結(jié)合PLC、變頻器等機(jī)電一體化控制設(shè)備,實(shí)現(xiàn)了采煤工作面中有人巡視和操控條件下的順槽遙控和記憶割煤,但由于作業(yè)面工序較復(fù)雜、工藝內(nèi)容較多,以及井下作業(yè)環(huán)節(jié)較復(fù)雜,還需要結(jié)合井下機(jī)械設(shè)備、電氣設(shè)備、通風(fēng)系統(tǒng)、供水系統(tǒng)等,進(jìn)一步提高操控系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性,實(shí)現(xiàn)無(wú)人工作面的地面遠(yuǎn)程遙控,確保井下具有較高的瓦斯、供水、通風(fēng)防護(hù)等系統(tǒng)的集成監(jiān)控,提高作業(yè)環(huán)境的安全防護(hù)水平。
1.3 建立基于信息集成互享的煤礦機(jī)電一體化安全生產(chǎn)集成管理系統(tǒng)
目前,我國(guó)多數(shù)煤礦機(jī)電一體化設(shè)備和各種檢測(cè)、監(jiān)測(cè)、保護(hù)子系統(tǒng)大多是獨(dú)立運(yùn)行模式,不能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間數(shù)據(jù)的相互集成共享和互操作,造成大量的機(jī)電一體化信息資源孤島產(chǎn)生,造成大量的數(shù)據(jù)信息資源的丟失和浪費(fèi)。因此,建立具有統(tǒng)一通信網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)處理平臺(tái)的煤礦機(jī)電一體化安全生產(chǎn)集成自動(dòng)化管理系統(tǒng),已成為煤礦機(jī)電一體化發(fā)展的重要方向。
2 基于信息交互的機(jī)電一體化集成自動(dòng)化管理平臺(tái)的建立
在煤礦機(jī)電一體化信息集成自動(dòng)化管理平臺(tái)系統(tǒng)建設(shè)中,統(tǒng)一數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和統(tǒng)一軟件及數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)平臺(tái),需要從系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)、軟件配置等方面確保信息化礦山中的機(jī)電一體化各檢測(cè)、監(jiān)測(cè)、監(jiān)控子系統(tǒng)模塊的集成統(tǒng)一。通過(guò)統(tǒng)一數(shù)據(jù)傳輸模式、統(tǒng)一數(shù)據(jù)表達(dá)形式、統(tǒng)一數(shù)據(jù)處理格式和統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理方式等,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的相互集成共享,避免數(shù)據(jù)孤島出現(xiàn),提高數(shù)據(jù)的綜合利用效率水平。
煤礦井下中的機(jī)電設(shè)備硐室、空壓風(fēng)機(jī)房、中央供水系統(tǒng)、水泵房、膠帶、運(yùn)輸帶、工作面等作業(yè)面上的無(wú)人值守,遠(yuǎn)程監(jiān)控,自動(dòng)操作,是煤礦機(jī)電設(shè)備安全穩(wěn)定生產(chǎn)急需解決的問(wèn)題。當(dāng)?shù)V井工作面有人巡視的條件下,通過(guò)順槽遙控技術(shù)已是較為成熟的技術(shù),但是發(fā)展無(wú)限遠(yuǎn)程遙控依然還需要進(jìn)一步加深研究。通過(guò)信息集成互相平臺(tái)的建設(shè),可以對(duì)井下作業(yè)面上的機(jī)械設(shè)備、供電設(shè)備、運(yùn)輸設(shè)備、供水設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備、采掘設(shè)備、檢測(cè)保護(hù)系統(tǒng)等系統(tǒng)信息的統(tǒng)一采集、集成統(tǒng)一,并可以結(jié)合視頻技術(shù)、3D GIS技術(shù)等,實(shí)現(xiàn)三維可視化直觀表達(dá)和智能運(yùn)算分析[2],形成礦井全過(guò)程的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、控制、管理的集成一體化管理,有效提高礦井機(jī)電一體化系統(tǒng)的綜合運(yùn)行安全可靠水平和生產(chǎn)管理的效率效益水平。基于信息交互的機(jī)電一體化集成自動(dòng)化管理系統(tǒng),其邏輯組成結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1是某煤礦機(jī)電一體化集成自動(dòng)化管理系統(tǒng)的邏輯組成結(jié)構(gòu),其包含了環(huán)境監(jiān)測(cè)分站(瓦斯、粉塵等)、中央變電所、采區(qū)變電所、中央泵房(供水系統(tǒng))、采煤機(jī)、給煤機(jī)、通風(fēng)系統(tǒng)、傳輸膠帶等子系統(tǒng)。通過(guò)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線,將底層(機(jī)電設(shè)備)的一體自動(dòng)化操控保護(hù)系統(tǒng)與地面上的集控中心有機(jī)互聯(lián),便于地面作業(yè)人員進(jìn)行遠(yuǎn)程運(yùn)作管理和操控。通過(guò)大屏幕,工作人員可以可視化了解井下機(jī)電設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行工況狀態(tài),便于其根據(jù)實(shí)際情況制定高效合理的調(diào)控策略,有效提高采煤作業(yè)的工作效率和作業(yè)安全。機(jī)電信息一體集成化,是煤礦機(jī)電設(shè)備研究發(fā)展的重要方向,同時(shí)也是一個(gè)不斷提高和深化的過(guò)程,需要在工作實(shí)踐中不斷優(yōu)化改進(jìn)。
3 結(jié)束語(yǔ)
煤礦機(jī)電一體化設(shè)備種類和性能的不斷完善,尤其是具有防爆性能的礦用傳感器技術(shù)的進(jìn)一步提高,能夠檢測(cè)到礦井作業(yè)面上更多機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行工況狀態(tài)和周?chē)h(huán)境信息,增加了煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品的信息化、智能自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)集成化功能水平。結(jié)合PLC、變頻器、RFID、3D GIS、視頻監(jiān)控等技術(shù),建立信息交互的機(jī)電一體化集成自動(dòng)化管理系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)礦井作業(yè)面的全面、完整地信息采集、遠(yuǎn)程傳輸、運(yùn)算分析和智能決策生產(chǎn),確保煤礦機(jī)電一體化設(shè)備系統(tǒng)功能的高效穩(wěn)定發(fā)揮,提高工作面作業(yè)效率和安全水平。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:工業(yè)化;信息化;數(shù)字化車(chē)間;兩化融合
中圖分類號(hào):TP278 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1001-828X(2012)12-0-01
作為制造類企業(yè)的核心環(huán)節(jié)――制造車(chē)間,則是企業(yè)能力提升的關(guān)鍵所在,在經(jīng)歷手工作坊、流水線規(guī)模生產(chǎn)等階段后,以信息技術(shù)為依托,踐行兩化融合的數(shù)字化車(chē)間建設(shè)成為當(dāng)前制造業(yè)車(chē)間的發(fā)展方向,以各種數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用為手段,融合先進(jìn)管理思想,提高生產(chǎn)效率、降低企業(yè)成本,切實(shí)提升車(chē)間管理水平。本文也從這個(gè)角度出發(fā),通過(guò)探討數(shù)字化車(chē)間的建設(shè)思路,提出數(shù)字化車(chē)間的建設(shè)模型及相關(guān)考慮因素,并對(duì)數(shù)字化車(chē)間的應(yīng)用前景進(jìn)行展望,力求為現(xiàn)代企業(yè)轉(zhuǎn)型、兩化融合的建設(shè)提供些許參考。
一、數(shù)字化車(chē)間的形成及意義
1.制造業(yè)車(chē)間應(yīng)用管理的演化過(guò)程。當(dāng)今社會(huì)不斷高速發(fā)展,科學(xué)技術(shù)以及管理也隨之得到進(jìn)一步的發(fā)展,工業(yè)化以來(lái)加工制造行業(yè)在技術(shù)應(yīng)用以及管理中得到了幾次大的變革,我們從社會(huì)實(shí)際發(fā)展情況來(lái)看,在工業(yè)的發(fā)展過(guò)程當(dāng)中,每一次有力的變革都會(huì)給工業(yè)水平帶來(lái)較大幅度的提升,筆者經(jīng)過(guò)分析將制造業(yè)車(chē)間應(yīng)用管理的演化過(guò)程總結(jié)為四個(gè)階段:第一階段是手工作業(yè)、單一生產(chǎn);第二階段是工業(yè)技術(shù)引入、流水線規(guī)模生產(chǎn);第三階段是信息技術(shù)引入、信息化輔助生產(chǎn);第四階段是信息化與工業(yè)化結(jié)合,實(shí)行兩化相互融合。
2.數(shù)字化車(chē)間的建設(shè)意義。每一次技術(shù)變革都會(huì)帶來(lái)工業(yè)發(fā)展的長(zhǎng)足進(jìn)步,充分踐行兩化融合概念的數(shù)字化車(chē)間也不例外,通過(guò)數(shù)字化車(chē)間的建設(shè),解決企業(yè)核心環(huán)節(jié)的兩化融合問(wèn)題,充分發(fā)揮信息技術(shù)、工業(yè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì),使兩者相互促進(jìn)和共同發(fā)展。一方面更好地發(fā)揮信息化平臺(tái)優(yōu)勢(shì),發(fā)揮信息技術(shù)的指導(dǎo)及決策分析作用,改進(jìn)工業(yè)流程,指導(dǎo)并促進(jìn)工業(yè)水平的發(fā)展;另一方面也要充分發(fā)揮各種工業(yè)技術(shù)對(duì)信息化的支撐和基礎(chǔ)作用,做好數(shù)字化車(chē)間的建設(shè),已逐步成為現(xiàn)代企業(yè)增強(qiáng)核心競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。
二、比較實(shí)際的建設(shè)思路
1.建設(shè)思路的整體考慮
數(shù)字化車(chē)間的整體建設(shè)思路,應(yīng)該從實(shí)際出發(fā),以信息技術(shù)和工業(yè)技術(shù)的應(yīng)用為手段,以改善工藝流程、提高生產(chǎn)效率為目標(biāo),建設(shè)符合企業(yè)實(shí)際,切實(shí)提高企業(yè)技術(shù)和管理水平的數(shù)字化車(chē)間。
1.1 數(shù)字化車(chē)間的建設(shè)范圍。數(shù)字化車(chē)間的建設(shè)范圍,應(yīng)當(dāng)以企業(yè)實(shí)際業(yè)務(wù)范圍為主,業(yè)務(wù)涉及的加工制造、物流、管理和維修等環(huán)節(jié)均應(yīng)納入數(shù)字化車(chē)間的管理范圍,即數(shù)字化車(chē)間應(yīng)該是一個(gè)整體的解決方案,需涉及車(chē)間業(yè)務(wù)的方方面面,這樣才能發(fā)揮各個(gè)環(huán)節(jié)的聯(lián)動(dòng)作用,提高整體水平。從數(shù)字化車(chē)間的整體建設(shè)范圍及規(guī)劃上,應(yīng)當(dāng)通盤(pán)考慮,應(yīng)用到業(yè)務(wù)流程的每一個(gè)環(huán)節(jié),使車(chē)間業(yè)務(wù)的點(diǎn)、線、面各個(gè)層次均納入管理范圍。
1.2 數(shù)字化車(chē)間的建設(shè)模型。數(shù)字化車(chē)間的建設(shè),應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮信息技術(shù)、工業(yè)控制技術(shù)的優(yōu)勢(shì),以建設(shè)高度自動(dòng)化和高度智能化,盡可能降低人工參與的自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的制造車(chē)間為目標(biāo)。通過(guò)智能設(shè)備、自動(dòng)化技術(shù)、自動(dòng)識(shí)別技術(shù)、AGV 等技術(shù)的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)實(shí)體設(shè)備的自動(dòng)控制和運(yùn)轉(zhuǎn),通過(guò)信息技術(shù)的數(shù)據(jù)采集、信息傳遞、監(jiān)控和廣播等技術(shù)的應(yīng)用,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)將整個(gè)車(chē)間建設(shè)成一臺(tái)結(jié)構(gòu)合理、動(dòng)力充沛的自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)器的數(shù)字化車(chē)間建設(shè)目標(biāo)。
2.可用技術(shù)探討
2.1 數(shù)字化車(chē)間的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。數(shù)字化車(chē)間的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是串聯(lián)各項(xiàng)業(yè)務(wù),使之互相協(xié)作的保障,根據(jù)目前技術(shù)的發(fā)展,需要配套建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境包括工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)和工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò),以用于支持工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、模塊、系統(tǒng)等等之間的通訊和關(guān)聯(lián)。
2.2 數(shù)字化車(chē)間的應(yīng)用技術(shù)考慮。技術(shù)進(jìn)步是推動(dòng)企業(yè)發(fā)展變革的原動(dòng)力,數(shù)字化車(chē)間的建設(shè)也是以科學(xué)技術(shù)的發(fā)展為依托,通過(guò)各種技術(shù)手段的應(yīng)用而使科學(xué)技術(shù)為生產(chǎn)服務(wù),將技術(shù)進(jìn)步轉(zhuǎn)化為實(shí)際的生產(chǎn)成果。通過(guò)前面對(duì)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及硬件支持的分析,綜合考慮數(shù)字化車(chē)間的建設(shè)模型,可以將建設(shè)數(shù)字化車(chē)間所需的基本技術(shù)手段總結(jié)如圖4 所示。
圖4 數(shù)字化車(chē)間技術(shù)手段
3.數(shù)字化車(chē)間建設(shè)中需注意問(wèn)題
任何事情的全面實(shí)施都需要進(jìn)行全盤(pán)考慮,針對(duì)問(wèn)題的多面性需要進(jìn)行全盤(pán)考慮,在進(jìn)行數(shù)字化車(chē)間的建設(shè)的過(guò)程也必當(dāng)如此,這樣面對(duì)數(shù)字車(chē)間的建設(shè)過(guò)程就能夠更加清晰的給予認(rèn)識(shí),在建設(shè)的過(guò)程中就不會(huì)因?yàn)樾?wèn)題而給整個(gè)項(xiàng)目帶來(lái)?yè)p失,筆者針對(duì)整體過(guò)程中所出現(xiàn)問(wèn)題進(jìn)行總體分析,認(rèn)為在此期間所需要格外注意的問(wèn)題主要有四個(gè)方面:①在建設(shè)的過(guò)程當(dāng)中需要注意安全生產(chǎn)問(wèn)題;②需要從實(shí)際情況出發(fā)的分析問(wèn)題,切不可盲目照搬和教條主義;③在項(xiàng)目建設(shè)中需要分析技術(shù)可行性問(wèn)題;④發(fā)展創(chuàng)新問(wèn)題。
三、數(shù)字化車(chē)間應(yīng)用展望
為進(jìn)一步推進(jìn)經(jīng)濟(jì)體制改革,提升國(guó)民經(jīng)濟(jì)的工業(yè)化和信息化水平,通過(guò)數(shù)字化車(chē)間的建設(shè),在基礎(chǔ)的工業(yè)單元層面對(duì)信息化和工業(yè)化進(jìn)行有機(jī)整合,實(shí)現(xiàn)兩化融合的科學(xué)發(fā)展??梢哉f(shuō)數(shù)字化車(chē)間的建設(shè)不僅是科技發(fā)展的必然產(chǎn)物,更是兩化融合的發(fā)展要求。
從國(guó)家兩化融合的發(fā)展規(guī)劃可以看出,數(shù)字化車(chē)間是工業(yè)化和信息化發(fā)展的必然產(chǎn)物,是新時(shí)期工業(yè)化進(jìn)程中科學(xué)技術(shù)推動(dòng)生產(chǎn)力發(fā)展的良好切入點(diǎn),數(shù)字化車(chē)間具有廣闊的應(yīng)用前景,不僅適用于制造行業(yè),更可因地制宜的推廣應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的多個(gè)行業(yè),為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展助力,提升國(guó)民經(jīng)濟(jì)的整體水平。
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基于信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷發(fā)展的背景條件下,人類生活的各個(gè)領(lǐng)域都受到通信技術(shù)的影響。高速公路想要獲得較快的發(fā)展必須要善于應(yīng)用信息通信技術(shù)。本文主要就現(xiàn)代通信技術(shù)在高速公路中的應(yīng)用展開(kāi)具體的探究。
【關(guān)鍵詞】
通信技術(shù);優(yōu)勢(shì)分析;高速公路;應(yīng)用研究
伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及社會(huì)的進(jìn)步,現(xiàn)代通信技術(shù)在高速公路中也獲得了普遍的應(yīng)用。通信技術(shù)的應(yīng)用不僅給我國(guó)高速公路運(yùn)營(yíng)管理帶來(lái)技術(shù)化的手段,同時(shí)還給高速公路企業(yè)創(chuàng)造了更大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值[1]。但是通信技術(shù)在高速公路中的應(yīng)用會(huì)受各種因素的影響,進(jìn)而導(dǎo)致在應(yīng)用的過(guò)程中會(huì)受到一定的限制。如何消除這些因素的影響,進(jìn)而更好的推動(dòng)通信技術(shù)在高速公路中的應(yīng)用,是當(dāng)前的通信技術(shù)研究人員需要關(guān)注的問(wèn)題,本文立足于通信技術(shù)的基本特點(diǎn),對(duì)高速公路中通信技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行闡述,并且在此基礎(chǔ)上對(duì)通信技術(shù)的未來(lái)發(fā)展前景進(jìn)行展望。
1通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)闡述
1.1同步性
在實(shí)際的應(yīng)用中,通信技術(shù)要保證媒體之間能夠進(jìn)行有效的配合,要確保各種類型的媒體在通信終端可以實(shí)現(xiàn)同步的播放。
1.2集成性
基于信息技術(shù)不斷發(fā)展的背景條件下,現(xiàn)代的通信技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)視頻、聲音以及文字圖像的有機(jī)融合。通信技術(shù)的集成性不僅體現(xiàn)在對(duì)所有信息的集成,更是體現(xiàn)在對(duì)信息處理設(shè)備的集成上。當(dāng)前,集成類型的通信技術(shù)需要有新型的硬件技術(shù)以及軟件技術(shù)作為支撐,實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)顯示、傳輸以及采集的同步處理。
1.3交互性
在我國(guó)科學(xué)信息技術(shù)的不斷發(fā)展的背景條件下,現(xiàn)代通信技術(shù)通過(guò)交互性的位置為各種類型的客戶提供服務(wù)[2]。
2現(xiàn)代通信技術(shù)在高速公路應(yīng)用中的技術(shù)要點(diǎn)闡述
2.1數(shù)字地圖技術(shù)的應(yīng)用
基于數(shù)字化的時(shí)代背景下,我國(guó)高速公路的發(fā)展也受到數(shù)字技術(shù)的影響。與國(guó)外的先進(jìn)的數(shù)字地圖技術(shù)不同,我國(guó)的數(shù)字地圖技術(shù)在發(fā)展與應(yīng)用的過(guò)程中存在很多的不完善的地方。很多都是高速公路系統(tǒng)的工作人員進(jìn)行自主性的研發(fā)的,這在一定程度上削弱了數(shù)字地圖技術(shù)的指向。
2.2衛(wèi)星定位技術(shù)的應(yīng)用
當(dāng)前,衛(wèi)星定位技術(shù)在我國(guó)的很多領(lǐng)域都有所應(yīng)用,在高速公路的建設(shè)與發(fā)展中自然也發(fā)揮著積極的作用。比如,高速公路在最初的建設(shè)過(guò)程中,野外勘探工作是需要借助衛(wèi)星定位技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。衛(wèi)星定位技術(shù)還能對(duì)路面上行使的汽車(chē)進(jìn)行有效的定位[3]??傊l(wèi)星定位技術(shù)在高速公路的建設(shè)與發(fā)展中發(fā)揮著積極的作用。
2.3服務(wù)技術(shù)的應(yīng)用
我國(guó)高速公路的服務(wù)技術(shù)還處在發(fā)展的起步階段,雖然很多的高速公路系統(tǒng)的樞紐站已經(jīng)逐步建成,但是還沒(méi)有形成比較針對(duì)性的服務(wù)體系?,F(xiàn)代化發(fā)展的社會(huì),追求以人為本,任何領(lǐng)域的發(fā)展都要彰顯以人為本的自我意識(shí),因而在建設(shè)樞紐站的過(guò)程中,要盡量的滿足居民的需求,盡量給人們的出行帶來(lái)便捷,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高速公路服務(wù)水平的提升。
2.4物流技術(shù)的應(yīng)用
伴隨著交通條件的便捷,高速公路在發(fā)展中的物流行業(yè)位置越來(lái)越突出。物流技術(shù)主要體現(xiàn)在貨物的配送、發(fā)送以及倉(cāng)儲(chǔ)等方面。物流技術(shù)的發(fā)展在很大程度上受高速公路建設(shè)的速度影響,高速公路建設(shè)的速度一旦加快,必然會(huì)帶動(dòng)物流技術(shù)的發(fā)展。
3通信技術(shù)在高速公路應(yīng)用中存在的問(wèn)題分析
伴隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國(guó)的高速公路建設(shè)的速度與規(guī)模都在不斷的擴(kuò)大,高速公路的建設(shè)增強(qiáng)了通信技術(shù)的應(yīng)用,其技術(shù)的應(yīng)用也在一定程度上實(shí)現(xiàn)了對(duì)高速公路技術(shù)化的管理。在我國(guó)的高速公路建設(shè)與發(fā)展的過(guò)程中應(yīng)用通信技術(shù),不僅可以提升高速公路的運(yùn)行效率,同時(shí)還能減少成本的投入,進(jìn)而在根本上緩解我國(guó)的交通壓力。雖然通信技術(shù)在我國(guó)的高速公路建設(shè)發(fā)展中發(fā)揮著積極的作用,但是畢竟我國(guó)的通信技術(shù)起步比較晚,因而在應(yīng)用的過(guò)程中存在一定的缺陷,不能很好的滿足現(xiàn)代化高速公路迅速發(fā)展的要求。通信技術(shù)一旦在高速公路的管理工作中出現(xiàn)安全隱患,必然會(huì)嚴(yán)重威脅人們的生命與財(cái)產(chǎn)安全。因而在高速公路中應(yīng)用通信技術(shù)需要相關(guān)部門(mén)投入大量的資金,另外,通信技術(shù)在高速公路中的應(yīng)用存在一定的風(fēng)險(xiǎn)性,因而對(duì)我國(guó)的財(cái)政造成一定的壓力,反過(guò)來(lái)又會(huì)影響我國(guó)高速公路進(jìn)一步的發(fā)展。
4通信技術(shù)在高速公路中的應(yīng)用前景展望
(1)相關(guān)部門(mén)要積極鼓勵(lì)社會(huì)各界參與到通信技術(shù)的研發(fā)工作中去,通過(guò)多種途徑籌集資金,進(jìn)而幫助國(guó)家減少財(cái)政投資的壓力。(2)加強(qiáng)通信技術(shù)研發(fā)的力度,相關(guān)部門(mén)要積極的借鑒國(guó)外先進(jìn)的通信技術(shù),在結(jié)合我國(guó)通信技術(shù)的前提下,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化通信技術(shù)的突破。(3)國(guó)家相關(guān)部門(mén)要立足于通信技術(shù)的實(shí)際發(fā)展情況,通過(guò)國(guó)家出臺(tái)的鼓勵(lì)政策來(lái)保障通信核心技術(shù)的發(fā)展。確保通信技術(shù)在我國(guó)的高速公路發(fā)展中得到有效的應(yīng)用[4]。(4)核心網(wǎng)絡(luò)的綜合化發(fā)展,隨著我國(guó)信息技術(shù)的不斷發(fā)展,未來(lái)的信息網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)必然會(huì)朝著核心網(wǎng)絡(luò)的綜合化方向發(fā)展。在促進(jìn)高速公路技術(shù)化管理的同時(shí),給人們的日常生活帶來(lái)了方便。
5結(jié)語(yǔ)
綜上所述,伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及社會(huì)的進(jìn)步,我國(guó)的高速公路建設(shè)也獲得了較快的發(fā)展。基本上形成了高速公路路網(wǎng)通信系統(tǒng)?;谛畔⒒谋尘皸l件下,傳統(tǒng)的通信技術(shù)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)現(xiàn)代化高速公路的發(fā)展要求[5]。因而,現(xiàn)代的通信技術(shù)必須創(chuàng)新技術(shù)要點(diǎn),通過(guò)不斷的改善信息技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)通信技術(shù)智能化的發(fā)展,進(jìn)而更好的實(shí)現(xiàn)我國(guó)高速公路的發(fā)展。上文對(duì)通信技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行了分析,并且對(duì)其技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了闡述,同時(shí)就通信技術(shù)在高速公路中的應(yīng)用存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析,并且在此基礎(chǔ)上對(duì)其未來(lái)的發(fā)展前景進(jìn)行了展望。
作者:朱燃 單位:成都理工大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】電氣自動(dòng)化技術(shù);煤炭發(fā)展;前景展望
一、自動(dòng)化技術(shù)在煤炭領(lǐng)域的發(fā)展
(1)電氣技術(shù)的發(fā)展。電氣技術(shù)服務(wù)人類已經(jīng)有兩百年的歷史,其創(chuàng)新發(fā)展源于電磁理論的發(fā)展,隨著電能應(yīng)用的日趨成熟,電氣技術(shù)也在不斷發(fā)展。電力的廣泛應(yīng)用,推動(dòng)了電力工業(yè)和電器制造業(yè)等一系列新興工業(yè)的迅速發(fā)展。各種各樣使用電力的新發(fā)明紛紛涌現(xiàn),徹底改變了人們的生產(chǎn)和生活方式。電氣技術(shù)不僅應(yīng)用在加工業(yè),還用于商業(yè)、農(nóng)業(yè),因此,電氣技術(shù)的發(fā)展對(duì)人類的生產(chǎn)和生活有著重要的作用。(2)性能的發(fā)展趨勢(shì)。一是實(shí)現(xiàn)速度、精度和效率的提高。速度、精度和效率標(biāo)志著機(jī)械性能的好壞,為了使這三個(gè)機(jī)械制造技術(shù)中的主要性能指標(biāo)得到提高,可以將高速CPU芯片、RISC芯片等先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用于煤炭機(jī)械制造中。二是實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)本身以及群拉系統(tǒng)的柔性。前者可以借助具有較大功能覆蓋面和較強(qiáng)可裁剪性的模塊化設(shè)計(jì)方式而實(shí)現(xiàn),后者的實(shí)現(xiàn)可以體現(xiàn)在在不同生產(chǎn)流程中,信息流與物料流能夠自動(dòng)動(dòng)態(tài)調(diào)整。三是實(shí)現(xiàn)工藝復(fù)合化與多軸化。機(jī)械制造中的復(fù)合化加工的目的是為機(jī)械制造過(guò)程盡量減少工序、輔助時(shí)間,而且多軸化和多系列控制是其現(xiàn)如今的發(fā)展趨勢(shì)。四是實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)智能控制。區(qū)別于以往的實(shí)時(shí)系統(tǒng),實(shí)時(shí)智能控制是現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展中人工智能和實(shí)時(shí)系統(tǒng)的結(jié)合體,其能智能地、更現(xiàn)實(shí)地調(diào)度任務(wù)的進(jìn)行,從而為任務(wù)的按時(shí)完成提供保證。
二、電氣技術(shù)提升煤炭企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的意義
煤炭是我國(guó)重要的能源,煤炭企業(yè)的發(fā)展對(duì)到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的影響日益增強(qiáng)。煤炭企業(yè)過(guò)去由于沒(méi)有先進(jìn)的電氣設(shè)備,嚴(yán)重影響了工作效率,并出現(xiàn)了很大安全事故。先進(jìn)的智能化的電氣系統(tǒng)如配電系統(tǒng)可以對(duì)礦井的供電做保證,很多煤礦事故的發(fā)生是由于斷電造成的,智能化的供電系統(tǒng)可以有效避免這一問(wèn)題。防爆無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的使用可以優(yōu)化井下電網(wǎng)的質(zhì)量,保證遠(yuǎn)距離工作面的大型設(shè)備正常工作,從而保證整個(gè)煤炭開(kāi)采過(guò)程的正常進(jìn)行。先進(jìn)的科技對(duì)煤炭企業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要,先進(jìn)的電氣技術(shù)在礦井的應(yīng)用更為重要,所以現(xiàn)代化的煤礦建設(shè),就需要科技來(lái)增強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。一些煤礦安全事故的發(fā)生,很多是由于技術(shù)的故障,其中也包括電氣自動(dòng)化技術(shù)越來(lái)越引起了專家和政府的關(guān)注。做好煤礦是安全生產(chǎn)一直是煤礦企業(yè)急需克服的難題,煤礦企業(yè)要遵循科學(xué)發(fā)展規(guī)律,構(gòu)建符合自身發(fā)展的高新科技的經(jīng)濟(jì)體系,發(fā)展以資源循環(huán)利用、廢棄物高效回收為特征的生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展形態(tài),這樣能保持經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)總體的低消耗、高質(zhì)量、低廢棄,從而將經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)自然環(huán)境的破壞降到最低。防爆變頻器的應(yīng)用順應(yīng)了這一潮流。在技術(shù)層面上,變頻器的出現(xiàn)讓交流電機(jī)的調(diào)速發(fā)生革命性的改變,徹底克服了以前分級(jí)調(diào)速的缺點(diǎn),并且大功率電機(jī)的變頻啟動(dòng)大大降低了對(duì)電網(wǎng)的影響。防爆變頻器在井下絞車(chē)和皮帶系統(tǒng)上的應(yīng)用,使得整個(gè)運(yùn)輸系統(tǒng)更加高效快捷,保證一線生產(chǎn)出來(lái)的煤炭較快的輸送到地面。更重要的是,四象限變頻器可以把絞車(chē)下放過(guò)程中產(chǎn)生的電能反饋電網(wǎng),起到環(huán)保節(jié)能的效果,滿足了循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求。
三、電氣自動(dòng)化技術(shù)在煤炭領(lǐng)域的應(yīng)用前景
(1)系統(tǒng)監(jiān)控的綜合化。電氣設(shè)備目前已經(jīng)日趨通用化、模塊化、系列化,因此,電氣設(shè)備可以做到組織靈活;計(jì)算機(jī)所有功能選擇均能通過(guò)屏幕軟件按鈕直接完成,為煤炭生產(chǎn)系統(tǒng)監(jiān)控的綜合化提供了必要的基礎(chǔ)。因?yàn)椴捎镁C合監(jiān)控的形式,可以構(gòu)成雙重或多重冗余,對(duì)促進(jìn)煤礦生產(chǎn)的智能化有著重要意義。(2)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化。煤礦的數(shù)字化應(yīng)用技術(shù)在當(dāng)前來(lái)說(shuō)已經(jīng)得到了廣泛的推廣。為了更好的讓煤礦企業(yè)安全生產(chǎn),哦采用先進(jìn)的冗余結(jié)構(gòu)作為控制網(wǎng)絡(luò)。這樣的優(yōu)勢(shì)是可以減少大量人工工作,通過(guò)數(shù)字化和高層次的自動(dòng)化技術(shù)就可完成一些一線工作,這將在很大程度上提高煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率。
總之,隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,電氣自動(dòng)化技術(shù)在煤炭領(lǐng)域的應(yīng)用有著十分重要的意義,其不但能夠極大地促進(jìn)我國(guó)煤炭生產(chǎn)水平的提高,還會(huì)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。同時(shí),電氣自動(dòng)化技術(shù)在礦產(chǎn)機(jī)械制造領(lǐng)域的應(yīng)用,在保證了礦山設(shè)備的質(zhì)量的基礎(chǔ)上,更為工人們提供了更為安全的礦山生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境,在追求了經(jīng)濟(jì)利益的同時(shí),更保證了工作人員的生命安全,擁有著廣闊的發(fā)展前景。
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(徐州生物工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江蘇 徐州 221006)
【摘要】制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)最重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),而制造技術(shù)的不斷創(chuàng)新則是工業(yè)發(fā)展的技術(shù)基礎(chǔ)和動(dòng)力。近年來(lái),制造學(xué)研究領(lǐng)域取得了一系列突出進(jìn)展和原創(chuàng)性成果,為我國(guó)工業(yè)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供了大批新理論、新技術(shù)和新方法。然而,我國(guó)制造技術(shù)水平與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還非常低。未來(lái)制造業(yè)發(fā)展趨勢(shì)是全球化、信息化、綠色化、知識(shí)化和極端化。文中將對(duì)我國(guó)制造技術(shù)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀進(jìn)行總結(jié)、分析與展望。
關(guān)鍵詞 機(jī)械制造;發(fā)展趨勢(shì);研究現(xiàn)狀;展望
0 引言
21 世紀(jì)人類社會(huì)主要面臨四大問(wèn)題:氣候變暖、資源枯竭、人口增加、環(huán)境惡化。隨著時(shí)間的推移,這些問(wèn)題將變得越來(lái)越嚴(yán)峻而不可逾越。人們將會(huì)發(fā)現(xiàn):生態(tài)(地球的保護(hù)和人類生存環(huán)境)可能比經(jīng)濟(jì)更為重要[1]。
我國(guó)作為能源消耗大國(guó),由于煤和石油的枯竭,我國(guó)未來(lái)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展必將依賴于水力能、風(fēng)力能、地?zé)崮?、太?yáng)能、核能。制造業(yè)作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè),面對(duì)上述社會(huì)問(wèn)題,必然會(huì)對(duì)我國(guó)制造業(yè)的發(fā)展造成一定的阻礙。為了保證我國(guó)制造業(yè)的健康發(fā)展,就必須對(duì)制造技術(shù)進(jìn)行改良和創(chuàng)新[2]。
本文就我國(guó)制造技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展中的新技術(shù)、新方法、新理論、新觀點(diǎn)、重要科技、優(yōu)先領(lǐng)域進(jìn)行了概述,同時(shí),對(duì)制造技術(shù)未來(lái)的發(fā)展進(jìn)行了展望。
1 制造學(xué)科概述
1987年美國(guó)制造工程師學(xué)會(huì)對(duì)制造工程的定義是:制造工程是工程專業(yè)的一個(gè)分支。它要求具體了解、應(yīng)用和控制制造過(guò)程中各個(gè)工程程序和工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)方法所必需的教育和經(jīng)驗(yàn);還要求具有設(shè)計(jì)制造流程的能力,研究和開(kāi)發(fā)新的工具,機(jī)器和設(shè)備的能力,研究和開(kāi)發(fā)新的工藝過(guò)程的能力,并且將它們綜合成為一個(gè)系統(tǒng),以達(dá)到用最少的費(fèi)用生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品?,F(xiàn)代制造工程是一個(gè)系統(tǒng)工程。它是一個(gè)以制造科學(xué)為基礎(chǔ)的、由制造模式和制造技術(shù)構(gòu)成的、對(duì)制造資源和制造信息進(jìn)行加工處理的有機(jī)整體。制造學(xué)科主要是對(duì)接的制造過(guò)程以及機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行研究的學(xué)科。制造學(xué)科主要包含了產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造(生物制造、仿生制造、微納制造、結(jié)構(gòu)制造、裝備制造、復(fù)雜曲面加工、非傳統(tǒng)加工、高效加工、超精密加工)、成形制造(表面工程、模具制造、連接、塑造、鑄造成形)以及系統(tǒng)運(yùn)作等科學(xué)。
2 我國(guó)制造技術(shù)領(lǐng)域的研究及發(fā)展現(xiàn)狀
2.1 仿生機(jī)械和生物制造
吉林大學(xué)在仿生柔性動(dòng)態(tài)減阻、仿生電滲脫附理論研究中取得了重要進(jìn)展,創(chuàng)建和發(fā)展了機(jī)械仿生學(xué)科、發(fā)明了一系列地面機(jī)械脫附減阻仿生技術(shù),并成功地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械和國(guó)防工程。西安交通大學(xué)在人工骨仿生制造研究中建立了骨組織的模型,提出了骨缺損的復(fù)合結(jié)構(gòu)修復(fù)方法,采用快速成型法制造了人工骨的結(jié)構(gòu)框架,并在動(dòng)物骨缺損修補(bǔ)中獲得成功。
2.2 先進(jìn)電子制造
中南大學(xué)提出了“極端制造”的理念。上海交通大學(xué)、清華大學(xué)等圍繞硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器和芯片制造中的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題開(kāi)展了系統(tǒng)研究,提出了納米量級(jí)劃痕深度和長(zhǎng)度可控的單顆磨粒磨削方法,建立了硅片自旋轉(zhuǎn)磨削的砂輪臨界切深模型;揭示了高加速度運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的寬頻多模態(tài)復(fù)合運(yùn)動(dòng)特征,提出了高加速度、高精度、高可靠性精密驅(qū)動(dòng)平臺(tái)的設(shè)計(jì)理論與控制方法;闡明了超聲鍵合界面原子快速擴(kuò)散機(jī)理,發(fā)現(xiàn)了鍵合界面的“粘滑”運(yùn)動(dòng)特性,提出了變參數(shù)加載工藝。
2.3 數(shù)字制造
華中科技大學(xué)提出了基于可視錐的幾何推理新方法、復(fù)雜曲面輪廓誤差的統(tǒng)一判別等理論,開(kāi)發(fā)出復(fù)雜產(chǎn)品數(shù)字建模和可制造性分析軟件系統(tǒng),建立了集成快速測(cè)量、數(shù)字建模及面向制造設(shè)計(jì)于一體的系統(tǒng)平臺(tái),應(yīng)用于缸蓋類葉片類等復(fù)雜曲面零件快速產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。武漢理工大學(xué)提出了數(shù)字制造建模理論、基于制造網(wǎng)格的數(shù)字制造資源共享、數(shù)字制造環(huán)境下敏捷供應(yīng)鏈理論模型、數(shù)字制造車(chē)間智能調(diào)度的理論和算法;建立了數(shù)字制造環(huán)境下虛擬數(shù)控加工系統(tǒng)設(shè)備遠(yuǎn)程操作、監(jiān)控與診斷平臺(tái)。上海交通大學(xué)將距離函數(shù)和偽距離函數(shù)理論應(yīng)用于力旋量和運(yùn)動(dòng)旋量空間的定性與定量幾何推理,建立了夾具和夾持機(jī)構(gòu)的封閉性、穩(wěn)定性的定性與定量分析和評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。
2.4 加工制造
大連理工大學(xué)提出了硬脆材料復(fù)雜曲面天線罩精密制造技術(shù)與裝備。針對(duì)天線罩電性能的特殊要求,提出了面向天線罩電性能補(bǔ)償?shù)木苄弈ダ碚?,建立了天線罩綜合電性能誤差與幾何參數(shù)補(bǔ)償量關(guān)系的理論模型,發(fā)明了數(shù)字化修磨裝備,解決了國(guó)防工程中的一項(xiàng)重大科技難題。湖南大學(xué)在高速精密磨削加工研究領(lǐng)域,提出“四點(diǎn)恒線速法”,使非圓輪廓表面磨削力相差十幾倍造成的磨削缺陷得以改善,表面質(zhì)量明顯提高。華中科技大學(xué)提出了磨削表面燒傷的形成機(jī)理、理論模型、參數(shù)優(yōu)化及控制策略,解決了磨削燒傷的難題。
2.5 微納制造
西北工業(yè)大學(xué)提出了支持任意流程的MEMS集成設(shè)計(jì)工具。北京大學(xué)開(kāi)發(fā)出三套標(biāo)準(zhǔn)工藝流程,建立了高水平的硅基MEMS加工平臺(tái)。中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)所等發(fā)明了多層硅微機(jī)械結(jié)構(gòu)一次成型技術(shù)、玻璃上硅基光波導(dǎo)制造技術(shù)和圓片級(jí)封裝新方法,形成了基于單硅片結(jié)構(gòu)的雙面體微機(jī)械壓阻傳感器制造工藝。大連理工大學(xué)研制塑料微流控芯片自動(dòng)化制造裝備,掌握了微結(jié)構(gòu)熱壓成形金屬模具、微流控芯片批量制作的關(guān)鍵技術(shù)。西安交通大學(xué)提出了常溫軟壓印下“保壓-釋放-固化”的納米壓印工藝,發(fā)現(xiàn)了阻蝕膠與模具液-固界面、固-固界面特性對(duì)模腔填充質(zhì)量及其脫模效果的影響規(guī)律,實(shí)現(xiàn)了50nm線寬的納米壓印,具有良好的復(fù)型保真度。中國(guó)科學(xué)院物理研究所成功研制出具有對(duì)稱式機(jī)械結(jié)構(gòu)的雙探針掃描隧道顯微鏡(STM)探頭。中北大學(xué)研制了基于拉曼光譜的圓片級(jí)微結(jié)構(gòu)應(yīng)力測(cè)試平臺(tái),完成了靜態(tài)應(yīng)力和動(dòng)態(tài)應(yīng)力的測(cè)試。
3 制造技術(shù)發(fā)展展望
航天及深海裝備制造科技。未來(lái)飛機(jī)將進(jìn)一步向大型、快速、輕型、舒適性、安全性方向發(fā)展;用于國(guó)防的各種飛行器,將向超快、精確、輕微及智能監(jiān)控方向發(fā)展。高速、精確、智能化微型飛行器技術(shù);微小制導(dǎo)技術(shù);超低溫、超真空、無(wú)重力極端條件下的裝備設(shè)計(jì)與制造科學(xué)技術(shù)、智能作業(yè)機(jī)器人、超大型射電望遠(yuǎn)鏡、適于高壓腐蝕環(huán)境作業(yè)的深海裝備的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)等將得到大的發(fā)展。
新能源裝備制造技術(shù)。由于一次能源將逐步枯竭,核能、深海能源、再生能源及清潔能源的研發(fā)和使用將大大促進(jìn)該領(lǐng)域制造技術(shù)的發(fā)展。核能工藝及裝備、深海能源探測(cè)及采掘工藝及裝備、新能源和再生能源的裝備制造、基于新能源的經(jīng)濟(jì)型汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)及車(chē)輛設(shè)計(jì)與制造技術(shù)研究將得到更大重視和關(guān)注。
綠色制造科技。即基于資源節(jié)約和環(huán)境友好的綠色可持續(xù)性制造,是一項(xiàng)戰(zhàn)略性制造理念、制造模式和制造技術(shù)。綠色可持續(xù)性制造包含無(wú)污染無(wú)廢棄物制造、綠色產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造、廢舊機(jī)電產(chǎn)品的再制造、節(jié)能節(jié)材制造以及新能源裝備制造五個(gè)方面。耗能耗材多、污染環(huán)境的機(jī)電產(chǎn)品和生產(chǎn)過(guò)程將會(huì)受到市場(chǎng)和法規(guī)的制約而逐漸減少或消亡,相反,新能源、節(jié)能節(jié)材和無(wú)污染機(jī)電產(chǎn)品及其生產(chǎn)過(guò)程將得到更大發(fā)展。電動(dòng)汽車(chē)和燃料電池汽車(chē)如果能突破電池材料和低成本制造兩大瓶頸,將會(huì)實(shí)現(xiàn)車(chē)輛業(yè)改朝換代的大革(下轉(zhuǎn)第292頁(yè))(上接第216頁(yè))命。由于廢棄產(chǎn)品的海增,再制造業(yè)將得到迅速發(fā)展。
除此之外,制造科學(xué)在數(shù)字裝備制造、光子制造、仿生制造和電子通訊制造以及微納米制造等方面都將取得良好的發(fā)展,促進(jìn)我國(guó)機(jī)械工程領(lǐng)域的不斷進(jìn)步和發(fā)展。
4 結(jié)束語(yǔ)
目前,我國(guó)制造技術(shù)研究領(lǐng)域已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展和進(jìn)步,但仍與國(guó)際先進(jìn)水平存在差距。對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)的研究與發(fā)展,必須制定長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展計(jì)劃,運(yùn)用科學(xué)、合理的發(fā)展策略,才能盡快縮小同發(fā)達(dá)國(guó)家的差距,才能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。
參考文獻(xiàn)
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一、國(guó)際貨幣基金組織、世界銀行等較為樂(lè)觀
IMF總裁拉托近日指出,受?chē)?guó)際油價(jià)大幅回落影響,當(dāng)前世界經(jīng)濟(jì)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)較數(shù)個(gè)月前有所減小,今年世界經(jīng)濟(jì)將保持約5%的強(qiáng)勁增長(zhǎng)。作為世界最大經(jīng)濟(jì)體的美國(guó),其經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)雖然因房地產(chǎn)降溫而受到拖累,但油價(jià)的回落刺激了美國(guó)的消費(fèi)和就業(yè),使美國(guó)經(jīng)濟(jì)今年很可能實(shí)現(xiàn)“軟著陸”。而且,美國(guó)經(jīng)濟(jì)降溫對(duì)世界其他經(jīng)濟(jì)體的影響“很小”。隨著歐洲和日本經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇,加上新興市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)國(guó)家,特別是中國(guó)和印度經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng),今年世界經(jīng)濟(jì)仍將保持強(qiáng)勁的增長(zhǎng)勢(shì)頭,增長(zhǎng)率可望接近5%。
早在去年9月14日,IMF在發(fā)表的《2007年世界經(jīng)濟(jì)展望》秋季報(bào)告中就曾預(yù)計(jì),由于通貨膨脹的壓力將會(huì)成功地得到遏制、發(fā)達(dá)國(guó)家的內(nèi)需增長(zhǎng)將更趨平衡和全球金融市場(chǎng)將更趨穩(wěn)定等,世界經(jīng)濟(jì)2007年將增長(zhǎng)5.1%和4.9%,比其去年4月的估計(jì)上調(diào)了0.2個(gè)百分點(diǎn)。報(bào)告預(yù)測(cè),美國(guó)今年的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)率將達(dá)到2.9%,仍為西方七國(guó)集團(tuán)中經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)最快的國(guó)家,但隨著住房市場(chǎng)的降溫,個(gè)人消費(fèi)與住房投資增長(zhǎng)將會(huì)趨緩。歐元區(qū)經(jīng)濟(jì)在去年實(shí)現(xiàn)過(guò)去6年來(lái)的最高記錄后有所回落,今年預(yù)計(jì)將增長(zhǎng)2%;日本經(jīng)濟(jì)2007年則將增長(zhǎng)2.1%。新興市場(chǎng)和發(fā)展中國(guó)家經(jīng)濟(jì)將增長(zhǎng)7.2%,其中,中國(guó)經(jīng)濟(jì)增速高達(dá)10%左右,印度經(jīng)濟(jì)增速為7.3%,獨(dú)聯(lián)體經(jīng)濟(jì)將增長(zhǎng)6.5%。
世界銀行在去年12月13日的《2007年全球經(jīng)濟(jì)前景:應(yīng)對(duì)下一輪全球化浪潮》中也對(duì)全球經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)前景表示樂(lè)觀。該報(bào)告指出,目前全球經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)已經(jīng)到達(dá)拐點(diǎn),正在放緩,尤以美國(guó)經(jīng)濟(jì)最為突出,但世界經(jīng)濟(jì)仍有望在2007年實(shí)現(xiàn)“軟著陸”。據(jù)世界銀行預(yù)計(jì),2006年全球經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)5.1%,2007年將放緩至4.5%,而2008年則將微升至4.6%。其中,發(fā)展中國(guó)家經(jīng)濟(jì)今、明兩年將增長(zhǎng)6.4%和6.1%,發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)濟(jì)將分別增長(zhǎng)2.4%和2.8%,均比2006年有所下降。雖然美國(guó)經(jīng)濟(jì)減速可能會(huì)影響依賴出口的東亞經(jīng)濟(jì),但東亞經(jīng)濟(jì)的健康增長(zhǎng)有能力彌補(bǔ)一些美國(guó)和歐洲需求減弱的影響,因而今年全球經(jīng)濟(jì)總體向好。在印度的率領(lǐng)下,南亞地區(qū)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值預(yù)計(jì)將以7.5%的速度增長(zhǎng),東亞和太平洋地區(qū)的經(jīng)濟(jì)將在國(guó)際油價(jià)漸趨穩(wěn)定的基礎(chǔ)上以8.7%的速度增長(zhǎng)。
盡管如此,全球也面臨著一些風(fēng)險(xiǎn):其一,全球金融體系中的流動(dòng)性過(guò)剩,有可能造成通貨膨脹和某些地區(qū)的金融危機(jī);其二,全球經(jīng)濟(jì)和貿(mào)易失衡可能醞釀潛在風(fēng)險(xiǎn),比如美國(guó)巨大的經(jīng)常項(xiàng)目赤字問(wèn)題,以及某些發(fā)展中國(guó)家發(fā)展速度過(guò)快而可能失控的問(wèn)題;其三,包括美國(guó)等高收入國(guó)家房產(chǎn)市場(chǎng)的下滑超出了人們預(yù)料,有可能迫使經(jīng)濟(jì)“急剎車(chē)”,從而削弱全球的需求;其四,熱點(diǎn)地區(qū)的地緣政治或戰(zhàn)爭(zhēng),仍可能促使石油價(jià)格持續(xù)攀升。
亞洲開(kāi)發(fā)銀行也在其最新的秋季預(yù)測(cè)報(bào)告中認(rèn)為,受全球經(jīng)濟(jì)尤其是美國(guó)和歐洲經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度放慢的影響,亞洲經(jīng)濟(jì)在繼續(xù)保持增長(zhǎng)的同時(shí)也將適當(dāng)放慢步伐。預(yù)計(jì)2007年日本的經(jīng)濟(jì)增速將從去年的2.8%降至2.4%,中國(guó)香港、韓國(guó)、新加坡和中國(guó)臺(tái)灣等新興經(jīng)濟(jì)體的平均增長(zhǎng)速度將從去年的5.3%降至4.6%。
二、聯(lián)合國(guó)、經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織等相對(duì)謹(jǐn)慎
2007年1月10日,聯(lián)合國(guó)年度報(bào)告《2007年世界經(jīng)濟(jì)形勢(shì)與展望》,指出全球經(jīng)濟(jì)受累于美國(guó)房屋市場(chǎng)疲軟,在經(jīng)過(guò)2005年4.0%(按市場(chǎng)匯率計(jì)算,下同)、2006年3.8%的創(chuàng)記錄增長(zhǎng)后將會(huì)回落,2007年增長(zhǎng)速度預(yù)計(jì)將會(huì)減緩到3.2%。美國(guó)房屋市場(chǎng)降溫將削弱消費(fèi)者需求,導(dǎo)致美國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)率在2007年下降到2.2%的水平;盡管日本和歐洲經(jīng)濟(jì)持續(xù)復(fù)蘇,2006年增長(zhǎng)超過(guò)預(yù)期,但2007年增長(zhǎng)率將放慢到2%以下。然而,盡管2006年全球經(jīng)濟(jì)強(qiáng)勁增長(zhǎng),但是這種情況并未導(dǎo)致失業(yè)率的大幅度削減。特別是在發(fā)展中國(guó)家,盡管2006年期間經(jīng)濟(jì)出現(xiàn)罕見(jiàn)的巨大發(fā)展,但就業(yè)率并不樂(lè)觀。
但2013年底的這一功課,似乎比以往任何一年都讓人迷茫,難以定調(diào)。
11月以來(lái),坊間集中釋放出印企倒閉新聞;“印業(yè)過(guò)冬”的預(yù)判也在一輪輪的消息刺激下變得愈加肯定。
個(gè)別企業(yè)的倒閉消息,能否推導(dǎo)出全局俱冷的悲觀結(jié)論?局部市場(chǎng)的萎靡癥狀,是否演化為整體產(chǎn)業(yè)的下滑態(tài)勢(shì)?動(dòng)蕩的2013,行業(yè)發(fā)展的真實(shí)狀況究竟如何?
還是讓我們努力從一些數(shù)據(jù)中,觸摸行業(yè)發(fā)展的真實(shí)脈動(dòng)。
就像“全社會(huì)用電量”是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的“晴雨表”,能基本匹配工業(yè)經(jīng)濟(jì)的總體表現(xiàn)一樣,在印刷業(yè),對(duì)成本大戶紙張的跟蹤觀測(cè),也能大體反映印業(yè)的經(jīng)營(yíng)走勢(shì)。
根據(jù)中國(guó)造紙協(xié)會(huì)的產(chǎn)銷(xiāo)分析,截至2013年9月底,國(guó)內(nèi)“機(jī)制紙及紙板”的生產(chǎn)量,同比增幅只有0.83%。由此推及全年的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)消費(fèi)量,中國(guó)紙協(xié)給出的預(yù)測(cè)很不樂(lè)觀:新聞紙將下降4.5%,書(shū)刊用紙將下降4.4%,銅版紙持平或略高,白板紙將下降5%,而箱板紙和瓦楞原紙,將分別下降2.1%和1.3%。除了銅版紙,2013年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)消費(fèi)量將出現(xiàn)全線下滑的態(tài)勢(shì)。與之對(duì)比,2012年“機(jī)制紙及紙板”的國(guó)內(nèi)消費(fèi)量還有4.65%的增幅,與印刷業(yè)相關(guān)的各個(gè)紙種,增幅基本在5%左右。而2012年之前的更早時(shí)期,2位數(shù)的高速增長(zhǎng),曾是紙業(yè)多年的榮光。
再看印機(jī)業(yè),似乎在2013年也經(jīng)歷著同樣的走勢(shì)。截至9月底,國(guó)內(nèi)62家主要印機(jī)企業(yè)產(chǎn)品銷(xiāo)售收入同比下降6.13%,市場(chǎng)活力不足、后續(xù)生產(chǎn)乏力,成為國(guó)內(nèi)印機(jī)企業(yè)普遍面臨的困境。
兩組數(shù)字,相互印證著進(jìn)入2013年的中國(guó)印業(yè),支撐高速增長(zhǎng)的動(dòng)能已經(jīng)極大減弱。但另一個(gè)數(shù)據(jù)觀察窗口,卻也在為我們提供著更為豐富的行業(yè)發(fā)展細(xì)節(jié)。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局月度統(tǒng)計(jì)顯示:截至9月底,GDP增速7.7%,全部工業(yè)工業(yè)增加值增長(zhǎng)速度9.6%,印刷業(yè)的工業(yè)增加值增長(zhǎng)速度為11.7%。此組數(shù)字中工業(yè)企業(yè)的統(tǒng)計(jì)范圍為年銷(xiāo)售收入2000萬(wàn)元以上的規(guī)模型企業(yè),也就是說(shuō),印刷業(yè)中的相當(dāng)部分中大型企業(yè),其在2013年的發(fā)展依然保持了平穩(wěn)的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。
【關(guān)鍵詞】數(shù)字信號(hào);數(shù)字電路;數(shù)字電子技術(shù)
自然界存在著各種各樣奇妙的變化,在時(shí)間和數(shù)值上斷續(xù)變化的信號(hào),習(xí)慣上被叫做數(shù)字信號(hào)。數(shù)字信號(hào)不具有持續(xù)性,常常會(huì)反映很多時(shí)間片段中的信號(hào)狀態(tài),數(shù)字電子信號(hào)在我國(guó)的各個(gè)科技領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用。與數(shù)字信號(hào)相對(duì)的是模擬信號(hào),模擬信號(hào)指的是在時(shí)間和數(shù)值上持續(xù)變化的信號(hào)。
1數(shù)字信號(hào)與數(shù)字電路的概念
數(shù)字信號(hào)是由斷斷續(xù)續(xù)的物理量組成,它們?cè)跁r(shí)間和數(shù)值上不具有連續(xù)性,是比較分散的。比如公路上車(chē)輛的數(shù)目、操場(chǎng)上學(xué)生的數(shù)目,這些數(shù)字的變化都是以1為單位增加或減少,并不會(huì)存在數(shù)字增減上的持續(xù)性。通常情況下,把這種數(shù)字化的物理量叫做數(shù)字量,把該數(shù)字量代表的信號(hào)叫做數(shù)字信號(hào),最典型的數(shù)字信號(hào)就是方波信號(hào)。數(shù)字信號(hào)又叫做離散信號(hào)、脈沖信號(hào),數(shù)字信號(hào)具有電位型和脈沖型兩種形式,在這兩種形式之間做階躍變化。電位型數(shù)字信號(hào)中,用“1”和“0”兩個(gè)數(shù)字表示電位信號(hào)的高低。而在脈沖數(shù)字信號(hào)中,則用“1”和“0”表示脈沖信號(hào)的有無(wú)。能夠傳送、處理、變換、存儲(chǔ)數(shù)字信號(hào)的電路叫做數(shù)字電路,數(shù)字電路包括數(shù)字電路和脈沖電路兩大部分。數(shù)字信號(hào)作為一種電信號(hào),電壓的幅度將會(huì)在高電壓和低電壓之間變化。一般情況下,我們會(huì)將高電壓規(guī)定為與電路電壓相同,而將低電壓則表示為0。如果一個(gè)電路的信號(hào)滿足這種要求,那么就可以認(rèn)定該電路為數(shù)字電路。
2數(shù)字電路的不同種類
2.1分立電路與集成電路
按照數(shù)字電路的結(jié)構(gòu)來(lái)分,數(shù)字電路可以分為分立元件和集成電路兩種。電阻、電容、二極管、三極管、場(chǎng)效應(yīng)管等組成的電路為分立元件電路。而將許多基本元器件都固定在一個(gè)基板上,把元器件的外部管腳進(jìn)行連接,使許多元器件集成為一個(gè)整體的電路則為集成電路[1]。按照每個(gè)基板上元器件的數(shù)目,集成電路又可以分為小規(guī)模集成電路、中等規(guī)模集成電路、大規(guī)模集成電路幾種。每塊基板上有10~100個(gè)基本元器件的集成電路,則為小規(guī)模集成電路,比如各種邏輯門(mén)電路、集成觸發(fā)器等;每塊基板上含有100~1000個(gè)元器件的電路,則成為中等規(guī)模的集成電路,比如各種編碼器、計(jì)數(shù)器、寄存器等等;而每塊基板上含有1000~10000個(gè)元器件的電路,就是大規(guī)模集成電路,比如許多存儲(chǔ)器、串行并行接口電路、中央控制器等。
2.2單極性電路和雙極性電路
根據(jù)數(shù)字電路中半導(dǎo)體元器件的構(gòu)成情況,可以將數(shù)字電路分為單極性電路和雙極性電路兩種。在電路的工作狀態(tài)時(shí),電路內(nèi)部具有兩種載流子的二極管和三極管的電路,就是雙極性電路,也被稱之為雙極性半導(dǎo)體器件電路[2];而根據(jù)導(dǎo)電溝道工作的場(chǎng)效應(yīng)管,則為單極性半導(dǎo)體器件,也稱為單極性電路。雙極性電路包括TTL電路、FCL電路、I2L電路等,單極性電路包括NMOS電路、PMOS電路、CMOS電路。
2.3時(shí)序邏輯電路和組合邏輯電路
按照數(shù)字電路的記憶功能來(lái)劃分,可以分為時(shí)序邏輯電路和組合邏輯電路兩種。時(shí)序邏輯電路的輸出和電路的當(dāng)前輸入狀態(tài)、過(guò)去輸入狀態(tài)有關(guān),比如觸發(fā)器、寄存器、計(jì)數(shù)器等。這些集成電路為時(shí)序電路,他們能夠?qū)^(guò)去的狀態(tài)進(jìn)行“記憶”,以此來(lái)完成信號(hào)的輸出。而組合邏輯電路的輸出信號(hào)只和當(dāng)前的輸入有關(guān),比如各種譯碼器、編碼器、全加器等。
3數(shù)字電路的特點(diǎn)
數(shù)字電路不但能夠完成簡(jiǎn)單的加、減、乘、除計(jì)算,而且還可以進(jìn)行較為復(fù)雜的“與”、“或”、“非”邏輯運(yùn)算,具有很好的系統(tǒng)控制能力,所以數(shù)字電路也常常被稱為數(shù)字邏輯電路。數(shù)字電路中,因?yàn)橹挥小?”和“1”兩種信號(hào)變化狀態(tài),所以數(shù)字電路的邏輯運(yùn)算和數(shù)字運(yùn)算都比較簡(jiǎn)單。數(shù)字電路的基本結(jié)構(gòu)單元簡(jiǎn)單,能夠進(jìn)行大批量的生產(chǎn)。由于數(shù)字電路一般都只有高電平和低電平兩種信號(hào),數(shù)字電路的導(dǎo)通、閉合性能良好,抗干擾能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好。如果對(duì)數(shù)字電路進(jìn)行加密,那么在信號(hào)的傳輸過(guò)程中信號(hào)就很難被竊取,具有很強(qiáng)的保密性。
4結(jié)語(yǔ)
隨著數(shù)字技術(shù)的不斷發(fā)展,我國(guó)的數(shù)字電路在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。在數(shù)字信號(hào)中,常采用“1”和“0”兩種信號(hào)表示電平信號(hào)和脈沖信號(hào)。按照數(shù)字電路的結(jié)構(gòu)來(lái)分,數(shù)字電路可以分為分立電路和集成電路。按照數(shù)字電路的半導(dǎo)體器件來(lái)分,可以將數(shù)字電路分為單極性單路和雙極性電路。按照記憶功能來(lái)分,可以將數(shù)字電路分為時(shí)序邏輯電路和組合邏輯電路。數(shù)字電路具有穩(wěn)定性高、保密性好等優(yōu)勢(shì),能夠進(jìn)行大批量生產(chǎn)。
參考文獻(xiàn)
[1]金鑫.數(shù)字電子技術(shù)中的數(shù)字信號(hào)和數(shù)字電路[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化,2015(08).
關(guān)鍵詞:能源管理;能源管理系統(tǒng);數(shù)據(jù)采集;計(jì)算機(jī)技術(shù)
1 能源管理系統(tǒng)背景
能源緊缺與環(huán)境惡化已經(jīng)成為全球面臨的最大問(wèn)題。在我國(guó),持續(xù)高速的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)成為過(guò)去幾年中全球經(jīng)濟(jì)的最大亮點(diǎn),但同時(shí)也引發(fā)了能源供應(yīng)危機(jī)及環(huán)境保護(hù)的巨大壓力。從與生活息息相關(guān)的水、電、氣、油、煤等資源,到居室照明和采暖,以及工商業(yè)所需的電力,能源在生活的各個(gè)方面以各種形式被消耗著。很多能源被有效地利用,但是每天也有大量的能源被浪費(fèi),因此必須解決能源浪費(fèi)和使用效率低下的問(wèn)題。節(jié)能增效已經(jīng)成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然要求,越來(lái)越多的企業(yè)、機(jī)構(gòu)和個(gè)人都投身到節(jié)能降耗的工作當(dāng)中。
能源管理系統(tǒng)就是在這種背景下出現(xiàn)的。能源管理系統(tǒng)就是依靠當(dāng)今先進(jìn)的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù),經(jīng)過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)布線、數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)服務(wù)器及系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì),采用多功能數(shù)字電能表和水、汽、氣、煤等計(jì)量設(shè)備測(cè)量各用電回路電量和水等用量,實(shí)現(xiàn)個(gè)能源運(yùn)行參數(shù)的實(shí)時(shí)采集,建立全公司實(shí)時(shí)的能源監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)和管理系統(tǒng),以幫助工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)在擴(kuò)大生產(chǎn)的同時(shí),合理計(jì)劃和利用能源,降低單位產(chǎn)品能源消耗,提高經(jīng)濟(jì)效益。
2 能源管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
能源管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要分為一下三個(gè)層次:設(shè)備層,數(shù)據(jù)采集層,系統(tǒng)管理層。
2.1 設(shè)備層(采集終端)
設(shè)備層也叫采集終端,包括所有的水、電、氣等計(jì)量設(shè)備,為能源數(shù)據(jù)的采集打好基礎(chǔ),它一般由帶數(shù)據(jù)通訊接口的數(shù)字化儀表構(gòu)成,通訊方式包括Modbus、hart等協(xié)議。采集終端可以實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)量點(diǎn)的定時(shí)數(shù)據(jù)采集、即時(shí)數(shù)據(jù)采集和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示等功能。
2.2 數(shù)據(jù)采集層
數(shù)據(jù)采集層由數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)、數(shù)據(jù)采集服務(wù)器、交換機(jī)、防火墻組成,主要是對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總,同時(shí)將匯總完畢的數(shù)據(jù)發(fā)往管理層。
2.3 系統(tǒng)管理層
系統(tǒng)管理層主要包括數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、數(shù)據(jù)處理服務(wù)器、數(shù)據(jù)服務(wù)軟件等,它主要負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析,同時(shí)以WEB的方式數(shù)據(jù)信息,或者將數(shù)據(jù)上傳至上級(jí)部門(mén)。
3 能源管理系統(tǒng)的應(yīng)用
3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
以貴州省黔南復(fù)烤廠能源管理系統(tǒng)為例,圖2為黔南復(fù)烤廠能源管理系統(tǒng)整體配置圖。
黔南復(fù)烤廠能源管理系統(tǒng)設(shè)備層有計(jì)量電表,蒸汽表,水表,壓空表,這些儀表均帶有RS-485接口,這些儀表通過(guò)485通訊線纜,與能源管理系統(tǒng)采集層相連。
采集層主要由1塊能源網(wǎng)關(guān)組成,它負(fù)責(zé)采集、集中設(shè)備層的數(shù)據(jù),匯總以后發(fā)往系統(tǒng)管理層。系統(tǒng)管理層主要有數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和數(shù)據(jù)處理服務(wù)器組成,它負(fù)責(zé)處理由能源網(wǎng)關(guān)發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù),進(jìn)行分析匯總,同時(shí)可以將匯總完的數(shù)據(jù)上傳至上級(jí)部門(mén)。
黔南復(fù)烤廠能源管理系統(tǒng)建成運(yùn)行了一段時(shí)間,系統(tǒng)功能穩(wěn)定。主要實(shí)現(xiàn)了以下功能:
(1)數(shù)據(jù)采集。
我們通過(guò)能源管理系統(tǒng)軟件可以方便地采集能源數(shù)據(jù)。譬如單位時(shí)間內(nèi)的能耗統(tǒng)計(jì)、瞬時(shí)流量等等。數(shù)據(jù)采集為企業(yè)及時(shí)了解成本、產(chǎn)量、能耗打好基礎(chǔ);降低了能源管理的工作量,由以前的人工抄表變成自動(dòng)數(shù)據(jù)采集,同時(shí)也大大提高能源數(shù)據(jù)收集上報(bào)效率和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
(2)數(shù)據(jù)處理。
數(shù)據(jù)處理功能可以實(shí)現(xiàn)對(duì)能源數(shù)據(jù)的解析,對(duì)原始數(shù)據(jù)的校驗(yàn),對(duì)數(shù)據(jù)有效性、最大最小非法、增量異常、表碼倒走等的判斷。它可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行后臺(tái)統(tǒng)計(jì),譬如對(duì)能耗量的計(jì)算、指標(biāo)換算、費(fèi)用計(jì)算等。
(3)統(tǒng)計(jì)、分析、查詢、報(bào)表。
此功能可以對(duì)能耗表碼進(jìn)行查詢統(tǒng)計(jì),進(jìn)行能耗用量統(tǒng)計(jì)與分析,能耗對(duì)比分析、同時(shí)形成數(shù)據(jù)報(bào)表。
(4)信息功能。
擁有相關(guān)權(quán)限的用戶可在此對(duì)能耗數(shù)據(jù)、公示信息進(jìn)行WEB。