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時(shí)間:2023-03-23 15:22:16
導(dǎo)言:作為寫作愛(ài)好者,不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的10篇自動(dòng)化系統(tǒng)論文,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
2后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)
CBZ8000自動(dòng)化系統(tǒng)支持WindowsXP操作系統(tǒng),利用SQLServer2000構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù),基于VisualBasic語(yǔ)言編制程序。實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守自動(dòng)化模型,需要得到正確的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥B接,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)實(shí)時(shí)分析。上述算法即為網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥B通性的驗(yàn)證,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)矩陣自動(dòng)生成可以大大降低計(jì)算工作量。進(jìn)入監(jiān)控系統(tǒng)前要完成登陸,系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)一定要根據(jù)不同的用戶組設(shè)置不同的權(quán)限,進(jìn)入登陸系統(tǒng)后就可以查詢各個(gè)子系統(tǒng)的狀態(tài),還可以查看整個(gè)變電站的運(yùn)行數(shù)據(jù)(見(jiàn)圖3)。監(jiān)控系統(tǒng)還可以查看變壓器和進(jìn)線的調(diào)度,如感性有功電度、感性無(wú)功電度、容性有功電度、容性無(wú)功電度等。變電站出現(xiàn)故障后,會(huì)彈出報(bào)警界面,同時(shí)記錄下超限值和發(fā)生故障的時(shí)間,工作人員需要查看上邊的提示,通過(guò)保護(hù)裝置進(jìn)行操作。本設(shè)計(jì)采用的終端設(shè)備是WYD—800系列RTU,由測(cè)控設(shè)備完成初始數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理,經(jīng)以太網(wǎng)由終端設(shè)備傳輸?shù)郊卣?。較以往系統(tǒng)相比,本次設(shè)計(jì)中改進(jìn)了微機(jī)五防操作系統(tǒng),主機(jī)可以基于規(guī)則庫(kù)中的數(shù)據(jù)對(duì)實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯對(duì)比,并生成相應(yīng)的操作程序。操作票專家系統(tǒng)設(shè)置了5種開票方式:圖形開票、專家?guī)扉_票、調(diào)用典型票、手工開票、歷史操作票。
3遙視系統(tǒng)設(shè)計(jì)及測(cè)試
現(xiàn)有變電站一般都具有四遙系統(tǒng),本設(shè)計(jì)在這個(gè)基礎(chǔ)上增加了遙視系統(tǒng),即遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)。此系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)以下功能:監(jiān)控35kV變電站變壓器和主要設(shè)備情況;對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控并實(shí)現(xiàn)消防系統(tǒng)報(bào)警;對(duì)門禁情況進(jìn)行中心控制;輔助電力生產(chǎn)減少工作量。變電站遙視系統(tǒng)設(shè)備主要有:可控?cái)z像機(jī)、煙霧傳感器、紅外傳感器、電源、計(jì)算機(jī)、交換機(jī)、服務(wù)器等(見(jiàn)圖4)[6]。中心監(jiān)控服務(wù)器是本系統(tǒng)的核心,承擔(dān)著工作人員與前端設(shè)備聯(lián)絡(luò)的任務(wù),其可以實(shí)現(xiàn)服務(wù)器模塊管理、監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置、身份認(rèn)證、權(quán)限管理、視頻設(shè)備管理、鏡頭分組、報(bào)警和聯(lián)動(dòng)、中心錄像、數(shù)據(jù)檢索、電子地圖等功能。遙視系統(tǒng)應(yīng)用時(shí),工作人員可以在集控站對(duì)變電站受控設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程巡視,實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守變電站的自動(dòng)控制功能,并結(jié)合視頻監(jiān)控系統(tǒng)和圖像監(jiān)視系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù),遠(yuǎn)程控制現(xiàn)場(chǎng)球形攝像機(jī)(見(jiàn)表1)。
2、配網(wǎng)自動(dòng)化通信系統(tǒng)建設(shè)的原則
配網(wǎng)自動(dòng)化通信系統(tǒng)在實(shí)際建設(shè)的過(guò)程中,應(yīng)注意通信系統(tǒng)的可行性、拓展性以及先進(jìn)性,同時(shí)也需要結(jié)合實(shí)際情況,采取一些較為靈活的手段來(lái)進(jìn)行建設(shè),保證它的功效性。具體可有如下幾點(diǎn):
2.1整體規(guī)劃、循序漸進(jìn)。對(duì)整個(gè)配電網(wǎng)自動(dòng)化通信系統(tǒng)做出整體規(guī)劃,按照地區(qū)、電壓等級(jí)等逐步推進(jìn),最終實(shí)現(xiàn)全面覆蓋,實(shí)施過(guò)程中注意與遠(yuǎn)期工程的銜接、及采購(gòu)設(shè)備時(shí)做到不同廠家間設(shè)備的兼容性。
2.2重點(diǎn)突出、經(jīng)濟(jì)建設(shè)。根據(jù)實(shí)際情況及重要程度,選取已有設(shè)備條件及通信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀比較好區(qū)域,按照“遙信、遙測(cè)、遙控”三遙功能建設(shè)。依此類推,把整個(gè)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)成為一個(gè)真正實(shí)用,避免重復(fù)建設(shè)的功能性系統(tǒng)。
2.3因地制宜、靈活選擇各種通信手段。下面介紹幾種通信方式。
2.3.1無(wú)線通信,需要租用網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的無(wú)線網(wǎng)絡(luò),將站端采集到的數(shù)據(jù)傳至網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的后臺(tái)系統(tǒng),再通過(guò)專線和配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行互聯(lián),實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)接入。這種通信方式具有投資少、見(jiàn)效快等優(yōu)點(diǎn),但是無(wú)線通信往往受天氣、地形等的影響,信號(hào)不穩(wěn)定、安全性差,所以適用于“遙信、遙測(cè)”功能的使用。
2.3.2電力線載波通信是在站端將原始信息調(diào)制為高頻信號(hào),并通過(guò)耦合器耦合至輸電線路,利用輸電線路作為傳輸媒介傳送到接收端,接收端通過(guò)耦合器將載波從強(qiáng)電電流中分離出來(lái),然后解調(diào)出原始信息并傳送到接收端。該通信方式帶寬有限,基本上可以滿足“遙信、遙測(cè)”、或者僅是“遙信”功能的使用。
2.3.3光纖通信是以光波作為信息載體,以光導(dǎo)纖維作為傳輸介質(zhì)的通信方式。它具有傳輸速度快、可靠性高、組網(wǎng)方式靈活等優(yōu)點(diǎn),但是成本較高。該通信方式可以滿足“遙信、遙測(cè)、遙控”功能。在通信系統(tǒng)的建設(shè)過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w環(huán)境選擇不同的通信方式相結(jié)合的手段。應(yīng)首選光纖通信,如在主干通道、主站間、主站與配電終端間,無(wú)法鋪設(shè)光纖的地方及配電終端之間可以靈活選擇電力線載波和無(wú)線通信方式。
3、配網(wǎng)自動(dòng)化通信系統(tǒng)的規(guī)劃
通信系統(tǒng)在整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中占據(jù)著極其重要的地位,它是主站系統(tǒng)與配網(wǎng)終端設(shè)備聯(lián)接的紐帶,主站與終端設(shè)備間的信息交互都是通過(guò)通信系統(tǒng)完成,因此必須有穩(wěn)定可靠的通信系統(tǒng),才能實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)化的功能。由于整個(gè)電網(wǎng)的一次設(shè)備多數(shù)已經(jīng)建成,因此在通信系統(tǒng)規(guī)劃過(guò)程中,應(yīng)該通過(guò)重點(diǎn)建設(shè)配網(wǎng)終端設(shè)備的通信功能。配網(wǎng)終端設(shè)備主要功能有以下幾點(diǎn):①配網(wǎng)饋線運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè);②饋線開關(guān)遠(yuǎn)方控制操作;③饋線過(guò)負(fù)荷時(shí)系統(tǒng)切換并重新優(yōu)化配置(網(wǎng)絡(luò)重構(gòu));④監(jiān)測(cè)并進(jìn)行故障識(shí)別、隔離、恢復(fù)供電。為實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)終端設(shè)備的功能,它們與主站及彼此之間的通信必不可少。最終它們需要將采集到的各種信息,通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳至主站端,為調(diào)度運(yùn)行工作人員正確做出各項(xiàng)指令提供可靠依據(jù)。由此可見(jiàn),配網(wǎng)終端設(shè)備的通信功能是實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)化的基礎(chǔ),在實(shí)際的工作過(guò)程中發(fā)揮著舉足輕重的作用,重點(diǎn)建設(shè)終端設(shè)備的通信功能是明智的。
工業(yè)自動(dòng)化是指在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中通過(guò)對(duì)參數(shù)的控制,盡量減少人的直接參與,這樣不僅可以大大降低勞動(dòng)力,還能高效的完成成品的預(yù)測(cè)和生產(chǎn)??梢哉f(shuō)工業(yè)自動(dòng)化是未來(lái)工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展趨勢(shì)和必經(jīng)之路。因此在這整個(gè)期間,控制將成為工業(yè)自動(dòng)化及其重要的一項(xiàng)內(nèi)容。如何將機(jī)器設(shè)備和生產(chǎn)過(guò)程控制的恰到好處將會(huì)成為我們當(dāng)今研究的一大熱門話題。當(dāng)然生產(chǎn)過(guò)程控制的是否得當(dāng)也同樣直接影響到產(chǎn)品的加工質(zhì)量和產(chǎn)生在控制過(guò)程中對(duì)資金的投入等一系列問(wèn)題。通常我們將工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)分為:控制開關(guān)量的邏輯控制系統(tǒng)、控制慢連續(xù)量的過(guò)程控制系統(tǒng)、控制快連續(xù)量的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)三大類。這三類往往存于一體,但是互不相關(guān),如何將這幾類系統(tǒng)加以協(xié)調(diào),將成為科學(xué)家研究的熱點(diǎn)話題。如今,隨著PLC的快速發(fā)展,PLC將成為實(shí)現(xiàn)這一愿望和解決這一難題的物質(zhì)基礎(chǔ)和保證。下面我們對(duì)這三類控制系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的介紹,并分析其未來(lái)的發(fā)展前景。(1)控制開關(guān)量的邏輯控制系統(tǒng):通常我們把控制開關(guān)量的邏輯控制系統(tǒng)按照結(jié)構(gòu)劃分為開環(huán)和閉環(huán)兩種控制方式。我們根據(jù)是否需要返回信號(hào)來(lái)判斷使用哪種方式來(lái)進(jìn)行控制,同時(shí)控制開關(guān)量的邏輯控制系統(tǒng)按照邏輯控制還可以大致劃分成時(shí)間程序式、基本邏輯式、和步進(jìn)式三種控制方式。其中時(shí)間程序式是指根據(jù)預(yù)先設(shè)定的時(shí)間順序?qū)γ恳怀绦蚨加袊?yán)格的固定時(shí)間。基本邏輯式是指運(yùn)用基本的“與”“或“”非”門。當(dāng)輸入信號(hào)滿足對(duì)應(yīng)的邏輯關(guān)系時(shí),相應(yīng)的輸出信號(hào)也成立。而步進(jìn)式指的是整個(gè)控制電路分成若干程序步電路,任意時(shí)刻下只能有一個(gè)程序步的工作。三種方式各具特點(diǎn),在不同領(lǐng)域用途廣泛。PLC最開始是通過(guò)模仿繼電器的工作原理發(fā)展起來(lái)的,控制開關(guān)量的邏輯控制系統(tǒng)最開始應(yīng)用于汽車的制造業(yè),(2)慢連續(xù)量的過(guò)程控制系統(tǒng):由于在過(guò)去的編程控制中,其運(yùn)用的范圍主要具有離散性、點(diǎn)式控制,在連續(xù)控制的方面還是有著一定的局限性。隨著PLC技術(shù)的不斷發(fā)展,過(guò)程的連續(xù)性成為了一種可能,傳統(tǒng)的可編可控制器也將會(huì)被取代。(3)運(yùn)動(dòng)的條件下保持較高的精準(zhǔn)性。控制快連續(xù)量的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)正好做到了這一點(diǎn),由于控制快連續(xù)量的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的編程控制器能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的準(zhǔn)確監(jiān)控,從而就能夠控制快連續(xù)量的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng):在企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中永遠(yuǎn)一直處于一種流動(dòng)過(guò)程,在整個(gè)過(guò)程之中我們要保證過(guò)程的控制在讓生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)對(duì)不同生產(chǎn)過(guò)程的流動(dòng)控制,大大加快了數(shù)據(jù)的處理速度,效率也是十分明顯。當(dāng)今PLC的快速發(fā)展將另一種控制系統(tǒng)推向主導(dǎo)地位,那就是多級(jí)分布控制系統(tǒng),它目前已經(jīng)逐漸成為工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的核心力量,它將上述的邏輯控制、運(yùn)動(dòng)控制和過(guò)程控制結(jié)合在一起,接入同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)之中,能夠極大的方便對(duì)底層現(xiàn)場(chǎng)、中間生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)督和檢測(cè)和對(duì)上層的管理,它是由多臺(tái)計(jì)算機(jī)在生產(chǎn)過(guò)程控制多個(gè)回路,并且集中獲取數(shù)據(jù)、處理、控制,是生產(chǎn)中比較完善的管理系統(tǒng),這種控制方式改善了系統(tǒng)的可靠性。每一等級(jí)有各自的控制回路,因此當(dāng)一個(gè)回路有障礙時(shí)不會(huì)影響全局,使其機(jī)構(gòu)更加靈活。多級(jí)分布控制系統(tǒng)歷史現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì):近幾年來(lái)火電廠和各大工廠不斷提出了適合自己的監(jiān)控信息系統(tǒng),多級(jí)分布控制系統(tǒng)為工廠管理層提供了真實(shí)可靠的數(shù)據(jù),同時(shí)為市場(chǎng)運(yùn)作的企業(yè)提供精準(zhǔn)的科學(xué)指標(biāo)。
3、PLC的網(wǎng)絡(luò)通信未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)
單從PLC角度上來(lái)講,未來(lái)的PLC應(yīng)該具備以下幾個(gè)特點(diǎn):1、未來(lái)的PLC從外觀上應(yīng)該具有小型化、模塊化、集成化。2、PLC的性能上會(huì)更加穩(wěn)定,更加牢靠,運(yùn)算的速度更快,內(nèi)存更大。3、技術(shù)編程上更加簡(jiǎn)單,容易快速掌握,具有更加寬廣的平臺(tái)。4、為了完成更加復(fù)雜的工作,在匯編語(yǔ)言方面會(huì)更加直觀,操作更加方便。5、為了實(shí)現(xiàn)掃描的速度和控制的精度,PLC在未來(lái)I/O模塊也會(huì)朝著智能化專業(yè)化方向發(fā)展。6、PLC應(yīng)用領(lǐng)域也將會(huì)不斷廣泛,促進(jìn)各個(gè)行業(yè)的快速發(fā)展。未來(lái)PLC通信在工業(yè)中將越來(lái)越重要,在工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用將越來(lái)越廣泛,PLC網(wǎng)絡(luò)1、通信方面將通訊速度將會(huì)有大幅度的提高。2、在通訊上將會(huì)實(shí)現(xiàn)開發(fā)化和無(wú)線化,這樣用戶可以不需要親自到現(xiàn)場(chǎng)就可以提高Internet瀏覽器可以隨時(shí)查看CPU的狀態(tài),簡(jiǎn)化了信息的采集。3、可用PLC構(gòu)成網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)屏幕顯示在線采集,記錄保持及打印功能。同時(shí)多臺(tái)PLC之間的通信、主機(jī)與遠(yuǎn)程I/O口、PLC與其他的智能控制設(shè)備,它們可以組成分布式的控制系統(tǒng),來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,極大了提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。
加強(qiáng)對(duì)檔案信息自動(dòng)化系統(tǒng)管理的目的在于開發(fā)應(yīng)用,離開推進(jìn)應(yīng)用水平的提高,就脫離了實(shí)際。加強(qiáng)管理的指導(dǎo)思想,一是要積極進(jìn)取,開拓創(chuàng)新,爭(zhēng)取條件采用先進(jìn)技術(shù);二是要充分掌握系統(tǒng)的綜合性、系統(tǒng)性、統(tǒng)一性,統(tǒng)籌兼顧,全面安排,調(diào)動(dòng)各方面的積極性;三是要從現(xiàn)實(shí)出發(fā),循序漸進(jìn)。如何提高應(yīng)用水平,需要深入考察與自動(dòng)化系統(tǒng)相關(guān)的諸多方面的情況及變化趨勢(shì),分析存在的問(wèn)題,尋求解決的途徑。本文試從經(jīng)常遇到的幾個(gè)問(wèn)題,闡述個(gè)人的一些看法。
一、推進(jìn)自動(dòng)化,必須提高檔案標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化水平
目前,檔案信息自動(dòng)化系統(tǒng)的現(xiàn)狀是檔案標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化滯后和應(yīng)用軟件多亂,這些都嚴(yán)重影響了系統(tǒng)整體水平的提高。目前系統(tǒng)的主要矛盾不是硬件設(shè)備的缺乏,而是硬件的功能并沒(méi)有充分發(fā)揮。筆者認(rèn)為對(duì)這一問(wèn)題取得共識(shí)是系統(tǒng)建設(shè)思想上的一次飛躍,它使我們的觀察視野從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)大到整個(gè)檔案信息管理。這一認(rèn)識(shí)上的轉(zhuǎn)變給我們的啟示是:檔案信息自動(dòng)化的內(nèi)涵包括檔案工作的各個(gè)方面和各個(gè)環(huán)節(jié),其中首要的是檔案業(yè)務(wù)要規(guī)范,檔案標(biāo)準(zhǔn)要建立健全和真正實(shí)施。檔案標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范本身也是一個(gè)系統(tǒng)工程,要推進(jìn)檔案自動(dòng)化建設(shè),必須抓好檔案標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化,掌握好兩者相輔相成、互相促進(jìn)的辯證關(guān)系。
二、自動(dòng)化建設(shè)要著眼于提高系統(tǒng)的整體水平
根據(jù)系統(tǒng)論思想和集成化要求,檔案信息自動(dòng)化建設(shè)的著眼點(diǎn)應(yīng)是整個(gè)系統(tǒng),組成系統(tǒng)的縱向和橫向的各個(gè)節(jié)點(diǎn)都應(yīng)達(dá)到一定水平,并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)加以聯(lián)通,這樣才能發(fā)揮整體優(yōu)勢(shì),提高系統(tǒng)的綜合能力。部分節(jié)點(diǎn)甚至一個(gè)重要節(jié)點(diǎn)的障礙,都可能造成系統(tǒng)的梗阻。當(dāng)然,要求每個(gè)節(jié)點(diǎn)的裝備水平和應(yīng)用能力齊頭并進(jìn)是不現(xiàn)實(shí)的,不可能“齊步走”。鼓勵(lì)和支持先進(jìn)單位提高水平,在一些單位進(jìn)行較高水平的試點(diǎn),以取得值得推廣的經(jīng)驗(yàn),對(duì)整個(gè)系統(tǒng)是有利的,但其基本出發(fā)點(diǎn)應(yīng)是為了提高系統(tǒng)的整體水平,只有少數(shù)先進(jìn)的節(jié)點(diǎn)不可能組成先進(jìn)的系統(tǒng)。
三、有重點(diǎn)地抓好數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)
目前檔案信息自動(dòng)化系統(tǒng)從總體上看仍處于由文件處理向信息管理系統(tǒng)的過(guò)渡階段,完成這一步的關(guān)鍵在于數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)。開發(fā)和建設(shè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是國(guó)家檔案信息工程的核心和基礎(chǔ),是工程的主體。數(shù)據(jù)庫(kù)的含義是依托先進(jìn)的信息技術(shù)對(duì)資料進(jìn)行科學(xué)的管理和方便的使用。建立數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是一項(xiàng)長(zhǎng)期的任務(wù),要經(jīng)過(guò)由低到高、由單個(gè)到群體的循序漸進(jìn)過(guò)程。經(jīng)過(guò)試點(diǎn),數(shù)據(jù)庫(kù)經(jīng)驗(yàn)中最主要的有:領(lǐng)導(dǎo)重視,統(tǒng)一認(rèn)識(shí),堅(jiān)持計(jì)算機(jī)技術(shù)人員同檔案業(yè)務(wù)人員協(xié)同配合;面向應(yīng)用,建立“活庫(kù)”,以利用頻率和使用效率考核數(shù)據(jù)庫(kù)的“活性”;突出重點(diǎn),由單一庫(kù)向系統(tǒng)庫(kù)發(fā)展等。當(dāng)前若能把綜合數(shù)據(jù)庫(kù)的完善提高和各單位檔案目錄庫(kù)建立起來(lái),通過(guò)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接形成開放的分步式數(shù)據(jù)庫(kù)群,將使自動(dòng)化系統(tǒng)效率大大提高一步。
四、慎重選定技術(shù)路線
信息技術(shù)的飛速發(fā)展成為當(dāng)代技術(shù)革命的主要特征。目前,對(duì)我國(guó)檔案信息自動(dòng)化工程影響最大的技術(shù)是微機(jī)工作站、服務(wù)器性能的提高,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和應(yīng)用軟件開發(fā)工具的發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展促使局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)以及信息高速公路的建設(shè)和開通。在信息技術(shù)發(fā)展日新月異的條件下,選擇檔案信息自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)路線是十分重要的,應(yīng)當(dāng)推行適應(yīng)的先進(jìn)技術(shù),使經(jīng)濟(jì)效益的合理性和技術(shù)的先進(jìn)性相統(tǒng)一,技術(shù)路線的選擇要符合我們的實(shí)際。檔案部門對(duì)先進(jìn)技術(shù)的潛在需求很大,但現(xiàn)實(shí)的需求又往往跟不上,宏觀監(jiān)測(cè)需要的信息量和使用頻率同微觀經(jīng)濟(jì)需求有很大差別,因此不斷發(fā)生買了設(shè)備不能充分利用,建了網(wǎng)絡(luò)而傳輸量很少的情況。要實(shí)事求是地分析現(xiàn)狀,充分考慮先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展,再進(jìn)行每一項(xiàng)具體的決策。
五、實(shí)事求是地改進(jìn)管理體制
集中統(tǒng)一是管理任何社會(huì)化大生產(chǎn)所必需的方式,信息自動(dòng)化這一高新技術(shù)系統(tǒng)也不例外。人機(jī)結(jié)合是自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)方針,其含義為檔案業(yè)務(wù)人員直接使用微機(jī)開展工作,這亦是研究自動(dòng)化系統(tǒng)管理時(shí)必須考慮的原則之一。檔案信息自動(dòng)化系統(tǒng)的管理體制,要能使高度集中管理和方便使用相結(jié)合。目前我國(guó)檔案信息自動(dòng)化系統(tǒng)的管理體制,同時(shí)存在集中統(tǒng)一管理不力和使用不方便的問(wèn)題,主要方面是集中統(tǒng)一管理不力,這同我國(guó)檔案工作是在各專業(yè)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的和系統(tǒng)建設(shè)從“微機(jī)起步”有關(guān)。應(yīng)下決心解決分散現(xiàn)象,從管理制度上保證業(yè)務(wù)技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn),硬軟件的選用,上下各個(gè)層次和各專業(yè)辦公自動(dòng)化等都應(yīng)納入統(tǒng)一的檔案信息自動(dòng)化系統(tǒng)管理之中,實(shí)行集中統(tǒng)一管理,不能各行其是自建系統(tǒng),造成信息分割和資源浪費(fèi)。也要下決心解決方便使用的問(wèn)題,如長(zhǎng)期將檔案部門的“硬任務(wù)”集中于一個(gè)部門,在檔案部門這一信息系統(tǒng)之內(nèi)再組建一個(gè)“檔案信息系統(tǒng)”,就很難提高檔案工作整體水平。建立集中統(tǒng)一管理下的分散式系統(tǒng),是較理想的模式,但這種高技術(shù)結(jié)構(gòu),必須有較強(qiáng)的管理能力和技術(shù)能力,不具備這些條件,從集中向分散過(guò)渡,反倒有可能退回到分散式。
六、充分發(fā)揮系統(tǒng)建設(shè)資金的使用效益
檔案自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)是檔案部門投資最大的項(xiàng)目,在資金籌集和管理使用方面,較好的做法是多渠道籌措資金,實(shí)行中央撥款、地方撥款、單位自籌和爭(zhēng)取外援相結(jié)合,資金使用上做到按項(xiàng)目管理,進(jìn)行項(xiàng)目論證并跟蹤考核。目前存在的主要問(wèn)題之一是沒(méi)有在國(guó)家和地方財(cái)政長(zhǎng)期建設(shè)發(fā)展計(jì)劃中立項(xiàng),檔案信息自動(dòng)化項(xiàng)目資金大多通過(guò)領(lǐng)導(dǎo)特批解決,為此耗費(fèi)了各級(jí)檔案部門領(lǐng)導(dǎo)很大精力?!熬盼濉苯ㄔO(shè)規(guī)劃被國(guó)家經(jīng)濟(jì)信息化聯(lián)席會(huì)議作為國(guó)家經(jīng)濟(jì)信息化優(yōu)先發(fā)展的重要工作之一,定名為“金信工程”,為檔案信息自動(dòng)化系統(tǒng)列入國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展計(jì)劃打下了良好基礎(chǔ),但要落到實(shí)處,還有許多工作要做,各地也應(yīng)及早積極爭(zhēng)取。存在的問(wèn)題之二是在資金管理上不夠科學(xué)合理,有分散和浪費(fèi)現(xiàn)象。如有的項(xiàng)目因各種原因不能充分發(fā)揮應(yīng)有作用,這都有待于今后注意改進(jìn)。
七、重視人才管理
推進(jìn)檔案信息自動(dòng)化的關(guān)鍵是人才。加強(qiáng)培養(yǎng)教育,造就一大批復(fù)合型人才的重要性,已被廣泛關(guān)注。檔案信息自動(dòng)化系統(tǒng)的骨干力量是計(jì)算機(jī)技術(shù)隊(duì)伍,其素質(zhì)水平直接影響自動(dòng)化水平的提高。當(dāng)前有些單位的隊(duì)伍不穩(wěn),有人才流失現(xiàn)象。計(jì)算機(jī)技術(shù)人員的培養(yǎng)教育和管理是一個(gè)重要課題,要有針對(duì)性地對(duì)他們進(jìn)行政治思想教育,培育其事業(yè)心和奉獻(xiàn)精神;有計(jì)劃組織進(jìn)修,掌握信息技術(shù)的新知識(shí);在工作條件和生活待遇上給予關(guān)心和照顧,解除其后顧之憂;研究專門人才成長(zhǎng)和流動(dòng)的規(guī)律,以形成最佳人才結(jié)構(gòu)等方面都需要給予重視。在管理上,還需要研究如何增強(qiáng)計(jì)算機(jī)機(jī)構(gòu)和人員的活力,例如
關(guān)鍵詞:電子商務(wù),電子商務(wù)企業(yè),組織結(jié)構(gòu)
1電子商務(wù)對(duì)企業(yè)組織結(jié)構(gòu)的影響
促使企業(yè)形成柔性的扁平化組織結(jié)構(gòu)。電子商務(wù)技術(shù)信息處理效率高,企業(yè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的每一個(gè)終端可以同時(shí)獲得全面的數(shù)據(jù)與信息,使企業(yè)內(nèi)外的信息傳遞更為便捷、直接,高層管理者接近了生產(chǎn)第一線,中層管理者失去了存在的基礎(chǔ),企業(yè)利用電子商務(wù)技術(shù)代替了管理中層。柔性的組織結(jié)構(gòu)可以使管理者充分授權(quán),減少管理層次,增強(qiáng)組織內(nèi)橫向溝通以及與外部環(huán)境的溝通,加快對(duì)市場(chǎng)和競(jìng)爭(zhēng)動(dòng)態(tài)變化的反應(yīng)。
企業(yè)組織結(jié)構(gòu)與信息技術(shù)系統(tǒng)之間保持一致。企業(yè)需要與其他企業(yè)建立穩(wěn)定的依賴關(guān)系以降低環(huán)境的不確定性,利用信息技術(shù)降低協(xié)調(diào)成本,建立企業(yè)組織內(nèi)及組織之間的協(xié)調(diào)機(jī)制,從而形成企業(yè)的非產(chǎn)品、成本、技術(shù)等方面的虛擬核心競(jìng)爭(zhēng)力。
跨職能工作團(tuán)隊(duì)成為企業(yè)組織結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。根據(jù)特定任務(wù)和業(yè)務(wù)流程建立的具有監(jiān)督、激勵(lì)、約束等職能的工作團(tuán)隊(duì),直接面向生產(chǎn)任務(wù),實(shí)行自我管理,它取代了層級(jí)組織結(jié)構(gòu)成為電子商務(wù)企業(yè)組織結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。電子商務(wù)改變了企業(yè)與消費(fèi)者的聯(lián)系模式,跨職能工作團(tuán)隊(duì)利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能及時(shí)了解消費(fèi)者的個(gè)性化和多元化消費(fèi)需求,以進(jìn)行快捷的研發(fā)和生產(chǎn)。
企業(yè)組織之間加強(qiáng)虛擬運(yùn)作。以信息技術(shù)和通信技術(shù)為基礎(chǔ),利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)把供應(yīng)商、生產(chǎn)商、顧客甚至競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手等獨(dú)立的企業(yè)連接而成的動(dòng)態(tài)的、臨時(shí)的虛擬企業(yè),這樣,各個(gè)網(wǎng)絡(luò)成員的組織結(jié)構(gòu)精煉且富有彈性,它們技術(shù)共享、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、聯(lián)合開發(fā),能夠形成強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
2電子商務(wù)企業(yè)組織結(jié)構(gòu)類型
電子商務(wù)企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)圍繞生產(chǎn)制造功能的流程結(jié)構(gòu)向服務(wù)型組織結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變,根據(jù)用戶的需求反饋意見(jiàn)并將設(shè)計(jì)或改進(jìn)的方案?jìng)鬟_(dá)給制造企業(yè)。而核心企業(yè)通過(guò)契約或控股關(guān)系與制造企業(yè)、銷售商按產(chǎn)品價(jià)值流聯(lián)結(jié)成企業(yè)鏈。根據(jù)核心企業(yè)的特性劃分,電子商務(wù)企業(yè)組織結(jié)構(gòu)有生產(chǎn)性和非生產(chǎn)性兩種類型:
生產(chǎn)性網(wǎng)絡(luò)。其關(guān)鍵在于保持對(duì)市場(chǎng)變化的高度敏感性和研發(fā)設(shè)計(jì)能力,及時(shí)反饋顧客意見(jiàn)及需求,并不斷改進(jìn)產(chǎn)品的功能和提高產(chǎn)品質(zhì)量。重點(diǎn)是集中優(yōu)勢(shì)能力進(jìn)行新產(chǎn)品開發(fā)、產(chǎn)品的關(guān)鍵設(shè)計(jì)、商標(biāo)管理及售后服務(wù)和營(yíng)銷,同時(shí)通過(guò)契約等方式將生產(chǎn)、制造過(guò)程分包給下游廠商。
非生產(chǎn)性網(wǎng)絡(luò)。主要強(qiáng)化專業(yè)化生產(chǎn)和核心技術(shù)的開發(fā),進(jìn)行品牌和商標(biāo)的管理與經(jīng)營(yíng),以及銷售和提供服務(wù),通過(guò)企業(yè)形象策劃、良好的物流系統(tǒng)等手段,將制造商、銷售商整合為一個(gè)有機(jī)的整體。
3電子商務(wù)企業(yè)組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題
目前,電子商務(wù)企業(yè)組織結(jié)構(gòu)模式總的發(fā)展趨勢(shì)具體表現(xiàn)為由傳統(tǒng)的金字塔型的層級(jí)制組織模式向開放的網(wǎng)絡(luò)型結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。但電子商務(wù)企業(yè)組織結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)涉及到管理觀念、經(jīng)濟(jì)體制、管理制度等諸方面因素,企業(yè)要想進(jìn)行組織再造,徹底改變傳統(tǒng)的層級(jí)結(jié)構(gòu),除必須考慮所屬行業(yè)的要求以及結(jié)合企業(yè)現(xiàn)狀,還應(yīng)注意以下問(wèn)題:
更新觀念。企業(yè)的決策者、管理者要全面轉(zhuǎn)變和更新企業(yè)經(jīng)營(yíng)觀念與思路,樹立全面、整體化和戰(zhàn)略意義上的電子商務(wù)理念。同時(shí),培育員工的組織創(chuàng)新意識(shí),樹立信息化概念,在整體系統(tǒng)思想指導(dǎo)下進(jìn)行流程重組,組織再造。
慎重選擇。電子商務(wù)企業(yè)組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要根據(jù)企業(yè)所處的環(huán)境和發(fā)展戰(zhàn)略,在激進(jìn)式和漸進(jìn)式兩種電子商務(wù)組織變革模式中慎重選擇。激進(jìn)式變革能夠以較快的速度在短時(shí)間內(nèi)建立信息化的組織結(jié)構(gòu),對(duì)企業(yè)組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面的、大幅度的調(diào)整,而這種超調(diào)量大又會(huì)導(dǎo)致組織平穩(wěn)性差。與之相反,漸進(jìn)式變革則是通過(guò)對(duì)企業(yè)組織進(jìn)行持續(xù)的、小幅度的局部調(diào)整,實(shí)現(xiàn)由傳統(tǒng)組織模式向電子商務(wù)組織模式的轉(zhuǎn)變,這種變革超調(diào)量小,但波動(dòng)次數(shù)多,變革持續(xù)的時(shí)間長(zhǎng),這樣有利于維持組織的穩(wěn)定性。
注重企業(yè)文化建設(shè)。企業(yè)的歷史文化不僅成為構(gòu)建電子商務(wù)企業(yè)組織結(jié)構(gòu)的阻力,而且也會(huì)導(dǎo)致新的企業(yè)組織結(jié)構(gòu)無(wú)法有效的運(yùn)行。因此,在實(shí)施企業(yè)組織結(jié)構(gòu)重組之際,建立與新組織結(jié)構(gòu)相適應(yīng)的企業(yè)文化,積極營(yíng)造充分發(fā)揮知識(shí)和信息化的電子商務(wù)企業(yè)文化。
加大管理信息系統(tǒng)與管理軟件的開發(fā)和使用。電子商務(wù)企業(yè)組織結(jié)構(gòu)模式需要信息管理技術(shù)的支持,這就要求企業(yè)的設(shè)備、人員、組織和企業(yè)文化等全面實(shí)行信息化,建立用于在新型組織執(zhí)行新任務(wù)的管理人員的決策支持系統(tǒng)和用于支持組織單元決策的自動(dòng)化信息系統(tǒng),以及利用數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的管理軟件。
參考文獻(xiàn):
電力系統(tǒng)是一個(gè)巨維數(shù)的典型動(dòng)態(tài)大系統(tǒng),它具有強(qiáng)非線性、時(shí)變性且參數(shù)不確切可知,并含有大量未建模動(dòng)態(tài)部分。電力系統(tǒng)地域分布廣闊,大部分元件具有延遲、磁滯、飽和等等復(fù)雜的物理特性,對(duì)這樣的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)有效控制是極為困難的。另一方面,由于公眾對(duì)新建高壓線路的不滿情緒日益增加,線路造價(jià),特別是走廊使用權(quán)的費(fèi)用日益昂貴等客觀條件的限制,以及電力網(wǎng)的不斷增大,使得人們對(duì)電力系統(tǒng)的控制提出了越來(lái)越高的要求。正是由于電力系統(tǒng)具有這樣的特征,一些先進(jìn)的控制手段不斷地引入電力系統(tǒng)。本文回顧了模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家系統(tǒng)控制、線性最優(yōu)控制、綜合智能控制等五種典型智能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的運(yùn)用。
一、模糊控制
模糊方法使控制十分簡(jiǎn)單而易于掌握,所以在家用電器中也顯示出優(yōu)越性。建立模型來(lái)實(shí)現(xiàn)控制是現(xiàn)代比較先進(jìn)的方法,但建立常規(guī)的數(shù)學(xué)模型,有時(shí)十分困難,而建立模糊關(guān)系模型十分簡(jiǎn)易,實(shí)踐證明它有巨大的優(yōu)越性。模糊控制理論的應(yīng)用非常廣泛。例如我們?nèi)粘K玫碾姛釥t、電風(fēng)扇等電器。這里介紹斯洛文尼亞學(xué)者用模糊邏輯控制器改進(jìn)常規(guī)恒溫器的例子。電熱爐一般用恒溫器(thermostat)來(lái)保持幾擋溫度,以供烹飪者選用,如60,80,100,140℃。斯洛文尼亞現(xiàn)有的恒溫器在100℃以下的靈敏度為±7℃,即控制器對(duì)±7℃以內(nèi)的溫度變化不反應(yīng);在100℃以上,靈敏度為±15℃。因此在實(shí)際應(yīng)用中,有兩個(gè)問(wèn)題:①冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)有一個(gè)越過(guò)恒溫值的躍升現(xiàn)象;②在恒溫應(yīng)用中有圍繞恒溫?cái)[動(dòng)振蕩的問(wèn)題。改用模糊控制器后,這些現(xiàn)象基本上都沒(méi)有了。模糊控制的方法很簡(jiǎn)單,輸入量為溫度及溫度變化兩個(gè)語(yǔ)言變量。每個(gè)語(yǔ)言的論域用5組語(yǔ)言變量互相跨接來(lái)描述。因此輸出量可以用一張二維的查詢表來(lái)表示,即5×5=25條規(guī)則,每條規(guī)則為一個(gè)輸出量,即控制量。應(yīng)用這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的模糊控制器后,冷態(tài)加熱時(shí)躍升超過(guò)恒溫值的現(xiàn)象消失了,熱態(tài)中圍繞恒溫值的擺動(dòng)也沒(méi)有了,還得到了節(jié)電的效果。在熱態(tài)控制保持100℃的情況下,33min內(nèi),若用恒溫器則耗電0.1530kW·h,若用模糊邏輯控制,則耗電0.1285kW·h,節(jié)電約16.3%,是一個(gè)不小的數(shù)目。在冷態(tài)加熱情況下,若用恒溫器加熱,則能很快到達(dá)100℃,只耗電0.2144kW·h,若用模糊邏輯控制,達(dá)到100℃時(shí)需耗電0.2425kW·h。但恒溫器振蕩穩(wěn)定到100℃的過(guò)程,耗電0.1719kW·h,而模糊邏輯控制略有微小的擺動(dòng),達(dá)到穩(wěn)定值只耗電0.083kW·h??傆?jì)達(dá)100℃恒溫的耗電量,恒溫器需用0.3863kW·h,模糊邏輯控制需用0.3555kW·h,節(jié)電約15.7%。
二、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)從1943年出現(xiàn),經(jīng)歷了六、七十年代的研究低潮發(fā)展到現(xiàn)在,在模型結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)算法等方面取得了大量的研究成果。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之所以受到人們的普遍關(guān)注,是由于它具有本質(zhì)的非線性特性、并行處理能力、強(qiáng)魯棒性以及自組織自學(xué)習(xí)的能力。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是由大量簡(jiǎn)單的神經(jīng)元以一定的方式連接而成的。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將大量的信息隱含在其連接權(quán)值上,根據(jù)一定的學(xué)習(xí)算法調(diào)節(jié)權(quán)值,使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)從m維空間到n維空間復(fù)雜的非線性映射。目前神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論研究主要集中在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型及結(jié)構(gòu)的研究、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法的研究、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的硬件實(shí)現(xiàn)問(wèn)題等。
三、專家系統(tǒng)控制
專家系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用范圍很廣,包括對(duì)電力系統(tǒng)處于警告狀態(tài)或緊急狀態(tài)的辨識(shí),提供緊急處理,系統(tǒng)恢復(fù)控制,非常慢的狀態(tài)轉(zhuǎn)換分析,切負(fù)荷,系統(tǒng)規(guī)劃,電壓無(wú)功控制,故障點(diǎn)的隔離,配電系統(tǒng)自動(dòng)化,調(diào)度員培訓(xùn),電力系統(tǒng)的短期負(fù)荷預(yù)報(bào),靜態(tài)與動(dòng)態(tài)安全分析,以及先進(jìn)的人機(jī)接口等方面。雖然專家系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用,但仍存在一定的局限性,如難以模仿電力專家的創(chuàng)造性;只采用了淺層知識(shí)而缺乏功能理解的深層適應(yīng);缺乏有效的學(xué)習(xí)機(jī)構(gòu),對(duì)付新情況的能力有限;知識(shí)庫(kù)的驗(yàn)證困難;對(duì)復(fù)雜的問(wèn)題缺少好的分析和組織工具等。因此,在開發(fā)專家系統(tǒng)方面應(yīng)注意專家系統(tǒng)的代價(jià)/效益分析方法問(wèn)題,專家系統(tǒng)軟件的有效性和試驗(yàn)問(wèn)題,知識(shí)獲取問(wèn)題,專家系統(tǒng)與其他常規(guī)計(jì)算工具相結(jié)合等問(wèn)題。
四、線性最優(yōu)控制
最優(yōu)控制是現(xiàn)代控制理論的一個(gè)重要組成部分,也是將最優(yōu)化理論用于控制問(wèn)題的一種體現(xiàn)。線性最優(yōu)控制是目前諸多現(xiàn)代控制理論中應(yīng)用最多,最成熟的一個(gè)分支。盧強(qiáng)等人提出了利用最優(yōu)勵(lì)磁控制手段提高遠(yuǎn)距離輸電線路輸電能力和改善動(dòng)態(tài)品質(zhì)的問(wèn)題,取得了一系列重要的研究成果。該研究指出了在大型機(jī)組方面應(yīng)直接利用最優(yōu)勵(lì)磁控制方式代替古典勵(lì)磁方式。目前最優(yōu)勵(lì)磁控制的控制效果。另外,最優(yōu)控制理論在水輪發(fā)電機(jī)制動(dòng)電阻的最優(yōu)時(shí)間控制方面也獲得了成功的應(yīng)用。電力系統(tǒng)線性最優(yōu)控制器目前已在電力生產(chǎn)中獲得了廣泛的應(yīng)用,發(fā)揮著重要的作用。但應(yīng)當(dāng)指出,由于這種控制器是針對(duì)電力系統(tǒng)的局部線性化模型來(lái)設(shè)計(jì)的,在強(qiáng)非線性的電力系統(tǒng)中對(duì)大干擾的控制效果不理想。
五、綜合智能系統(tǒng)
1,控制、維護(hù)、管理三個(gè)技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展極不平衡。
控制領(lǐng)域的自動(dòng)化與信息化的發(fā)展相對(duì)最早,但是現(xiàn)有的管理自動(dòng)化系統(tǒng)大多只處理財(cái)務(wù)管理、人事管理、物料管理等,很少涉及技術(shù)管理。維護(hù)領(lǐng)域的自動(dòng)化與信息化發(fā)展時(shí)間最晚,目前只停留在計(jì)劃維修和事后維修階段,也即只處于手工化階段。只是在90年代中期以來(lái),國(guó)外才開始研究狀態(tài)維修、預(yù)知維修、遠(yuǎn)程維修等技術(shù),而在我國(guó),則僅處于開始階段。
2,控制、維護(hù)、管理三個(gè)技術(shù)領(lǐng)域互相分離。
即組織結(jié)構(gòu)上三者屬三個(gè)不同的部門,信息互不交流或很少交流,決策互不聯(lián)系。實(shí)際上,各個(gè)領(lǐng)域的決策均有賴于其他兩個(gè)領(lǐng)域的狀況及信息。顯然,三個(gè)領(lǐng)域相互分離是不合理的。
3,環(huán)境問(wèn)題。
做任何事情都必須付出代價(jià),同樣水電工程也是如此,因此一些水力工程導(dǎo)致的環(huán)境問(wèn)題可以歸納為以下兩方面:(1)自然環(huán)境方面,工程興建,對(duì)水文條件的改變,對(duì)水域床底形態(tài)的沖淤變化,對(duì)水質(zhì)、小氣候、地震、土壤和地下水的影響,對(duì)動(dòng)植物、對(duì)水域中細(xì)菌藻類、對(duì)魚類及其水生物的影響,對(duì)景觀和上、中、下游及河口的影響等。
(2)社會(huì)環(huán)境方面,工程興建對(duì)人口遷移,土地利用,人群的健康和文物古跡的影響以及因防洪、發(fā)電、航運(yùn)、灌溉、旅游等產(chǎn)生的環(huán)境效益等。
二,解決水力發(fā)電自動(dòng)化系統(tǒng)問(wèn)題的一些建議
水力發(fā)電過(guò)程自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)正沿著為解決上述幾個(gè)問(wèn)題的方向發(fā)展,即一方面將控制、維護(hù)、管理三個(gè)領(lǐng)域提高到同一個(gè)智能化、信息化、自動(dòng)化的水平;另一方面將三者集成為一個(gè)統(tǒng)一的信息系統(tǒng),即智能控制-維護(hù)-管理集成系統(tǒng)。最后還要關(guān)注環(huán)境問(wèn)題使得水力工程系統(tǒng)得到綜合的最優(yōu)利用:
1,集成化
集成化包括以下幾層含義。功能集成即把控制、維護(hù)、管理三個(gè)功能集成為一個(gè)整體。今后,隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展,還可能把更多的功能集成起來(lái)。
目標(biāo)集成即把性能、可靠性、效益等子目標(biāo)集成為統(tǒng)一的目標(biāo),使企業(yè)整體最優(yōu)、整體效益最大。
信息集成即把整個(gè)企業(yè)的各種信息有機(jī)地組成一個(gè)統(tǒng)一的系統(tǒng)。自然,在一個(gè)信息集成系統(tǒng)中,必須保證信息的統(tǒng)一性、協(xié)同性、互操作性,妥善解決信息的矛盾與沖突。
系統(tǒng)集成即從硬件角度而言,系統(tǒng)能根據(jù)本身需要,集各家之所長(zhǎng),采用不同供貨商的產(chǎn)品,自然,這里要解決不同設(shè)備的互操作性問(wèn)題;從軟件角度而言,采用用戶友好的基于圖形的可視化組態(tài)軟件構(gòu)筑系統(tǒng),既可用于仿真,亦可用于實(shí)時(shí)應(yīng)用軟件。
2,智能化
為使系統(tǒng)達(dá)到上述的目標(biāo),必須提高整個(gè)系統(tǒng)及其各個(gè)組成部分的智能度,即要實(shí)現(xiàn)檢測(cè)智能化、操作智能化、決策智能化。所謂智能化,即整個(gè)系統(tǒng)、各個(gè)領(lǐng)域(控制、維護(hù)、管理)、與生產(chǎn)過(guò)程直接相連的檢測(cè)裝置、執(zhí)行裝置等,均具有目標(biāo)分析、狀態(tài)及故障分析、行為及態(tài)勢(shì)分析、決策分析的能力。
3,分布化
在一個(gè)龐大的集成系統(tǒng)中,部署分布必須合理,包括任務(wù)分布化、智能分布化。集成與分布相結(jié)合才能使各個(gè)部分盡職盡責(zé)、保質(zhì)保量、安全可靠,整個(gè)系統(tǒng)分工明確、信息互通、運(yùn)行有序,從而使整個(gè)系統(tǒng)在整體上獲得最優(yōu)的性能(質(zhì)量)、可靠性(可利用率)和效益(經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益)。
4,開放性
開放性包括如下幾重含義:一個(gè)系統(tǒng)能博采眾長(zhǎng),即選用不同供貨單位且性能/價(jià)格比最合理的設(shè)備;根據(jù)發(fā)展的需要,在硬件上可以增加新的設(shè)備或子系統(tǒng),在軟件上可以增設(shè)新的功能,而且后者能與原來(lái)的系統(tǒng)構(gòu)成完整的整體。這樣,就大大提高了系統(tǒng)的可利用率,延長(zhǎng)了使用周期或壽命。
5,促進(jìn)水力發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展
水力發(fā)電自動(dòng)化系統(tǒng)要結(jié)合發(fā)電、防洪、灌溉、航運(yùn)、漁業(yè)等的優(yōu)化調(diào)度,以達(dá)到綜合效益最優(yōu)。關(guān)鍵是為了使水力發(fā)電自動(dòng)控制適應(yīng)水資源的綜合利用。例如可以進(jìn)行:
(1)魚道設(shè)置、大壩對(duì)上、下游生物的影響、景觀設(shè)計(jì)等
(2)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)從基于DDC的現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)控制發(fā)展到基于數(shù)據(jù)庫(kù)的管理中心集散控制,并結(jié)合發(fā)電、防洪、灌溉、航運(yùn)、漁業(yè)等的優(yōu)化調(diào)度,以達(dá)到綜合效益最優(yōu)。
因此結(jié)合具體水利工程進(jìn)行探討研究是十分必要的,這樣有利于我國(guó)水力發(fā)電自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與建設(shè)。更有利于我國(guó)水利工程與環(huán)境持續(xù)、穩(wěn)定、健康的發(fā)展。因此,在系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)階段,必須全面了解其對(duì)環(huán)境影響的各個(gè)方面和影響的大小,以便有針對(duì)性的對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)修改并且對(duì)環(huán)境面臨的問(wèn)題提出防治的措施。
第一時(shí)期是面向功能設(shè)計(jì)的集中式RTU(遠(yuǎn)程終端設(shè)備,RemoteTerminalUnit)加常規(guī)保護(hù)模式。在二十世紀(jì)八十年代之前,主要采用了RTU為基礎(chǔ)的遠(yuǎn)動(dòng)裝置。事實(shí)上,當(dāng)時(shí)的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)能夠進(jìn)行遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào),它是在常規(guī)的繼電保護(hù)及二次接線的基礎(chǔ)上,添加了RTU裝置。第二時(shí)期是面向功能設(shè)計(jì)的分布式測(cè)控裝置加微機(jī)保護(hù)模,這一時(shí)期是在二十世紀(jì)九十年代開始的,現(xiàn)場(chǎng)總線和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了應(yīng)用,信息交換可以通過(guò)數(shù)據(jù)通信的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。第二時(shí)期的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)仍然存在著比較多的電纜互聯(lián),不具備較強(qiáng)的擴(kuò)展性。第三時(shí)期是在二十世紀(jì)九十年代中期開始的面向間隔、面向?qū)ο?Object-Oriented)設(shè)計(jì)的分層分布式結(jié)構(gòu)模式。在科技進(jìn)步的形勢(shì)下,出現(xiàn)了按間隔為對(duì)象設(shè)計(jì)保護(hù)測(cè)控單元,選擇了分層分布式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),從而得到分層分布式自動(dòng)化系統(tǒng)。在當(dāng)今時(shí)代,國(guó)內(nèi)外的許多知名企業(yè)都使用了面向間隔、面向?qū)ο?Object-Oriented)設(shè)計(jì)的分層分布式結(jié)構(gòu)模式。因?yàn)槭褂昧朔浅,F(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)信息技術(shù)和面向?qū)ο蟮姆椒?,所以,這一時(shí)期的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)是配置最為靈活的,并且也具備非常良好的擴(kuò)展性。
二、當(dāng)前的變電站綜合自動(dòng)化產(chǎn)品
變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的三種主要結(jié)構(gòu)模式是集中式、分布分散式和分布集中式組屏。當(dāng)前的國(guó)內(nèi)變電站綜合自動(dòng)化產(chǎn)品主要有:
(1)適用于各級(jí)變電站的集中配屏式系統(tǒng)。
(2)向智能型發(fā)展的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。
(3)開發(fā)面向?qū)ο蟮淖冸娬揪C合自動(dòng)化系統(tǒng)。
在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中,監(jiān)測(cè)變電站各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)起著極其重要的作用。狀態(tài)量、模擬量、脈沖量是變電站監(jiān)測(cè)的主要常量。狀態(tài)量有隔離開關(guān)狀態(tài)、:變壓器分接頭位置信號(hào)、變電站一次設(shè)備狀態(tài)及斷路器狀態(tài)等。典型模擬量有及頻率電流、功率值、線路電壓、功率值電壓、母線電壓等。直流電源電壓、所用電電壓和功率、變電站室溫、變壓器油溫等。本文根據(jù)變電站監(jiān)測(cè)的主要數(shù)據(jù)通過(guò)使用SQL技術(shù),并且綜合利用實(shí)時(shí)控制功能,構(gòu)建變電站自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
三、信息技術(shù)在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用功能
(1)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集及處理功能
通過(guò)間隔單元,變電站自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)采集來(lái)自CT、PT、配電裝置保護(hù)、直流系統(tǒng)、所用電系統(tǒng)等生產(chǎn)過(guò)程的模擬量、數(shù)字量、脈沖量及溫度量等,對(duì)所采集的輸入量進(jìn)行數(shù)字濾波、有效性檢查、工程轉(zhuǎn)換、故障判斷、信號(hào)接點(diǎn)抖動(dòng)消除、電度計(jì)算等加工,從而產(chǎn)生可供使用的電流、電壓、有功功率、無(wú)功功率、電度、功率因數(shù)等各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),供數(shù)據(jù)庫(kù)更新。
(2)歷史數(shù)據(jù)處理及趨勢(shì)分析功能
所有的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),電能數(shù)據(jù)都可選擇為歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄,歷史數(shù)據(jù)的保留時(shí)間是可選的,一般大于兩年。對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行日,月檢索,以趨勢(shì)圖的方式顯示且進(jìn)行分析,并可對(duì)歷史數(shù)據(jù)記錄庫(kù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行庫(kù)操作。對(duì)任意歷史記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行日,月統(tǒng)計(jì),指明該數(shù)據(jù)在某日、某月的最大值、最小值及出現(xiàn)的時(shí)間。保留告警事件(開關(guān)變位、線路越限、電壓越限、周波越限)、保留SOE事件,保留時(shí)間可以任意選擇,最少一年??梢园慈?、月檢索,并可對(duì)所有保留的事件進(jìn)行回放、打印。對(duì)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)一年中任意一天的數(shù)據(jù)進(jìn)行瀏覽、回顧打印。歷史數(shù)據(jù)的存取簡(jiǎn)單方便,可在MIS系統(tǒng)順利存取。新系統(tǒng)將原由系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)、事件記錄完整地轉(zhuǎn)換過(guò)去,以便檢索。系統(tǒng)管理人員可以方便地在智能終端在線或離線利用數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序來(lái)重新生成數(shù)據(jù)庫(kù)。對(duì)于遙控流水記錄,指明操作員、操作對(duì)象、執(zhí)行結(jié)果等信息。
(3)電能采集及處理功能
能處理RTU脈沖電量、系統(tǒng)積分電量以及通過(guò)FAXMODEM接收電量采集終端的電量數(shù)據(jù)。按每5分鐘、15分鐘、1小時(shí)時(shí)段對(duì)電能進(jìn)行累計(jì)。對(duì)電能任5分鐘時(shí)段的電能進(jìn)行檢索,修正。對(duì)電能的存檔數(shù)據(jù)可曲線、棒圖等顯示。電能日、月報(bào),顯示、打印。按用戶具體要求,提供電能分時(shí)計(jì)費(fèi)處理。
(4)計(jì)算及統(tǒng)計(jì)功能
變電站自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析、計(jì)算,例如通過(guò)計(jì)算產(chǎn)生電壓合格率、有功、無(wú)功、電流、總負(fù)荷、功率因數(shù)、電量日/月/年最大值/最小值及時(shí)間、日期、負(fù)荷率、電能分段累計(jì)值、數(shù)字輸入狀態(tài)邏輯運(yùn)算值等,設(shè)備正常/異常變位次數(shù)并加以區(qū)分等,并提供一些標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算函數(shù),用來(lái)產(chǎn)生用戶可定義的虛擬測(cè)點(diǎn)進(jìn)行平均值、積分值和其它計(jì)算統(tǒng)計(jì)。
(5)圖形處理功能
1引言
樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)也叫建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)(BuildingAutomationSystem簡(jiǎn)稱BAS),是智能建筑不可缺少的一部分,其任務(wù)是對(duì)建筑物內(nèi)的能源使用、環(huán)境、交通及安全設(shè)施進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制等,以提供一個(gè)既安全可靠,又節(jié)約能源,而且舒適宜人的工作或居住環(huán)境。
2樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的組成與基本功能
建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)通常包括暖通空調(diào)、給排水、供配電、照明、電梯、消防、安全防范等子系統(tǒng)。根據(jù)我國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),BAS又可分為設(shè)備運(yùn)行管理與監(jiān)控子系統(tǒng)和消防與安全防范子系統(tǒng),如圖所示。一般情況下,這兩個(gè)子系統(tǒng)宜一同納入BAS考慮,如將消防與安全防范子系統(tǒng)獨(dú)立設(shè)置,也應(yīng)與BAS監(jiān)控中心建立通信聯(lián)系以便災(zāi)情發(fā)生時(shí),能夠按照約定實(shí)現(xiàn)操作權(quán)轉(zhuǎn)移,進(jìn)行一體化的協(xié)調(diào)控制。
建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的基本功能可以歸納如下:
(1)自動(dòng)監(jiān)視并控制各種機(jī)電設(shè)備的起、停,顯示或打印當(dāng)前運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。
(2)自動(dòng)檢測(cè)、顯示、打印各種機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)及其變化趨勢(shì)或歷史數(shù)據(jù)。
(3)根據(jù)外界條件、環(huán)境因素、負(fù)載變化情況自動(dòng)調(diào)節(jié)各種設(shè)備,使之始終運(yùn)行于最佳狀態(tài)。
(4)監(jiān)測(cè)并及時(shí)處理各種意外、突發(fā)事件。
(5)實(shí)現(xiàn)對(duì)大樓內(nèi)各種機(jī)電設(shè)備的統(tǒng)一管理、協(xié)調(diào)控制。
(6)能源管理:水、電、氣等的計(jì)量收費(fèi)、實(shí)現(xiàn)能源管理自動(dòng)化。
(7)設(shè)備管理:包括設(shè)備檔案、設(shè)備運(yùn)行報(bào)表和設(shè)備維修管理等。
3樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)的原理
樓控系統(tǒng)采用的是基于現(xiàn)代控制理論的集散型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),也稱分布式控制系統(tǒng)(Distributedcontrolsystems簡(jiǎn)稱DCS)。它的特征是“集中管理分散控制”,即用分布在現(xiàn)場(chǎng)被控設(shè)備處的微型計(jì)算機(jī)控制裝置(DDC)完成被控設(shè)備的實(shí)時(shí)檢測(cè)和控制任務(wù),克服了計(jì)算機(jī)集中控制帶來(lái)的危險(xiǎn)性高度集中的不足和常規(guī)儀表控制功能單一的局限性。安裝于中央控制室的中央管理計(jì)算機(jī)具有CRT顯示、打印輸出、豐富的軟件管理和很強(qiáng)的數(shù)字通信功能,能完成集中操作、顯示、報(bào)警、打印與優(yōu)化控制等任務(wù),避免了常規(guī)儀表控制分散后人機(jī)聯(lián)系困難、無(wú)法統(tǒng)一管理的缺點(diǎn),保證設(shè)備在最佳狀態(tài)下運(yùn)行。
以下介紹與分布控制系統(tǒng)相關(guān)的幾個(gè)概念。
3.l直接數(shù)字控制系統(tǒng)(DDC)
直接數(shù)字控制系統(tǒng)(DirectDigitalControl簡(jiǎn)稱DDC)如圖2所示。計(jì)算機(jī)通過(guò)模擬量輸入通道(AI)和開關(guān)量輸入通道(DI)采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),然后按照一定的規(guī)律進(jìn)行計(jì)算,最后發(fā)出控制信號(hào),并通過(guò)模擬量輸出通道(AO)和開關(guān)量輸出通道(DO)直接控制生產(chǎn)過(guò)程。因此DDC系統(tǒng)是一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng),是計(jì)算機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中最普遍的一種應(yīng)用方式。
DDC系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)直接承擔(dān)控制任務(wù),因而要求實(shí)時(shí)性好、可靠性高和適應(yīng)性強(qiáng)。
3.1.1直接數(shù)字控制系統(tǒng)的組成
直接數(shù)字控制系統(tǒng)主要由過(guò)程輸入通道、過(guò)程控制計(jì)算機(jī)、過(guò)程輸出通道三部分組成。
過(guò)程輸入通道由模擬量輸入和數(shù)字量輸入兩部分組成。模擬量輸入通道由變送器、采樣開關(guān)、放大器、A/D轉(zhuǎn)換器和接口電路組成。其中變送器的作用是將非電量信號(hào)變換成標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào),可將溫度、壓力、流量變換成0-10mA或4-20mA的直流電信號(hào),它是通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器來(lái)實(shí)現(xiàn)的?!獢?shù)字量輸入通道由開關(guān)觸點(diǎn)、光電耦合器和接口電路組成,反映生產(chǎn)過(guò)程的通/斷狀態(tài)的觸點(diǎn)信號(hào),經(jīng)過(guò)光電耦合器和接口電路變換成數(shù)字信號(hào)送給計(jì)算機(jī)。
過(guò)程控制計(jì)算機(jī)直接承擔(dān)運(yùn)算和控制任務(wù),首先通過(guò)過(guò)程輸入通道采集被控對(duì)象的各種參數(shù)信號(hào),再根據(jù)預(yù)定的控制規(guī)律(如PID)進(jìn)行運(yùn)算,然后向被控對(duì)象發(fā)出控制信號(hào),再通過(guò)輸出通道直接控制調(diào)節(jié)閥等執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
過(guò)程輸出通道由模擬量輸出和數(shù)字量輸出兩部分組成。前者把計(jì)算機(jī)輸出的數(shù)字控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬電壓或電流信號(hào),再經(jīng)過(guò)放大器去驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)閥等執(zhí)行器實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的控制。這一部分由接口電路、D/A轉(zhuǎn)換器,放大器和執(zhí)行器組成。后者把計(jì)算機(jī)輸出的開關(guān)信號(hào),經(jīng)放大器去驅(qū)動(dòng)電磁閥和繼電器執(zhí)行器,它由接口電器、光電耦合器、放大器和執(zhí)行器組成。
3.1.2直接數(shù)字控制系統(tǒng)的基本算法
按照偏差的比例(P)、積分(I)和微分(D)進(jìn)行控制,是連續(xù)系統(tǒng)中技術(shù)成熟、應(yīng)用最為廣泛的一種基本規(guī)律,將PID控制規(guī)律離散化并在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn),可以方便地利用已積累的成熟技術(shù),而且可以在被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型或參數(shù)不很清楚的情況下,經(jīng)過(guò)在線整定達(dá)到滿意的效果。因此,將模擬調(diào)節(jié)規(guī)律離散化的數(shù)字PID算法,已被工業(yè)過(guò)程計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)普遍采用,成為DDC系統(tǒng)的基本算法。
數(shù)字PID控制算法,模擬量調(diào)節(jié)器的理想PID算式為
式中e(t)——偏差(設(shè)定值與實(shí)際輸出值之差)
u(t)——控制量
Kp——比例放大系數(shù)
Ti一積分時(shí)間常數(shù)
Td——微分時(shí)間常數(shù)
寫成傳遞函數(shù)形式
為了能在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn),必須將連續(xù)形式的微分方程化為離散形式的差分方程。設(shè)了為采樣周期(與系統(tǒng)時(shí)間常數(shù)相比,T足夠小),k為采樣序號(hào)(k=0,1,2,……),可用矩形法計(jì)算而積以差分代替微分
式中e(k)——第k次采樣所得偏差值
e(k-1)——第(k-1)次采樣所得偏差值
u(k)——第k時(shí)刻的控制量
上式中的采樣周期T越小(與系統(tǒng)時(shí)間常數(shù)比較而言),則被控過(guò)程與連續(xù)控制過(guò)程越接近,又稱為“準(zhǔn)連續(xù)控制”。
3.2分布式控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)
分布式控制系統(tǒng)(DistributedControlSystems簡(jiǎn)稱DCS)20世紀(jì)于70年代中期出現(xiàn)并迅速發(fā)展起來(lái),它將計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、圖形顯示技術(shù)和通信技術(shù)匯集于一體,可對(duì)分散在現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備進(jìn)行控制,又可方便地集中管理、操作,與以往的控制系統(tǒng)相比,既避免了單臺(tái)計(jì)算機(jī)集中控制的不足,又克服了常規(guī)儀表人機(jī)交互困難的缺點(diǎn)。
分布式控制系統(tǒng)的多臺(tái)微型計(jì)算機(jī)取代了集中控制系統(tǒng)的單臺(tái)計(jì)算機(jī),從體系結(jié)構(gòu)上分散了危險(xiǎn)性,提高了可靠性。其基本結(jié)構(gòu)功能如圖3所示,圖中現(xiàn)場(chǎng)控制站、數(shù)據(jù)采集站、工程師站、操作員站、監(jiān)控計(jì)算機(jī)和管理計(jì)算機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)被有機(jī)地結(jié)合起來(lái),組成分級(jí)分布控制系統(tǒng)。
3.2.1分布式控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)
數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)是分布式控制系統(tǒng)的支柱。整個(gè)分布式控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),實(shí)質(zhì)上是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),現(xiàn)場(chǎng)控制站、數(shù)據(jù)采集站、工程師站、操作員站、監(jiān)控計(jì)算機(jī)等都是這個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的“節(jié)點(diǎn)”,都含有CPU和網(wǎng)絡(luò)接口,它們都有自己特定的網(wǎng)絡(luò)地址(節(jié)點(diǎn)號(hào)),可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和接收數(shù)據(jù),網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點(diǎn)處于平等地位,既能共享資源,又不相互依賴,形成既有統(tǒng)一指揮,又使危險(xiǎn)分散的功能結(jié)構(gòu),網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)區(qū)具有極大的伸縮性,可擴(kuò)性很強(qiáng),可以滿足分布式控制系統(tǒng)擴(kuò)充與升級(jí)的需要,十分靈活、方便。
(1)控制網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)分布式控制系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)不同于通用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),與一般的通信網(wǎng)絡(luò)比較,它有如下特殊要求:①有高可靠性和安全性,要求傳遞的信息絕對(duì)準(zhǔn)確、可靠,為此常采用冗余技術(shù)、后備措施和自診斷功能。如:控制站采用雙CPU板,雙I/0板等。②具有良好的實(shí)時(shí)性。③對(duì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)。
(2)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)常用的有總線網(wǎng)和環(huán)網(wǎng),在兩種結(jié)構(gòu)中任意兩節(jié)點(diǎn)通信可直接通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行,各節(jié)點(diǎn)處于平等地位。
(3)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議組成建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng),必須有一種大家都能接受并且共同遵守的工作語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)相互之間的對(duì)話,這就是數(shù)據(jù)通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。
用于建筑自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)的BACnet協(xié)議由物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層組成,或相當(dāng)于開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型(OSI)的第一、二、三、七層協(xié)議
其中:ARCnet為令牌總線網(wǎng),數(shù)據(jù)傳輸速率為2.5-20bit/s,有良好的實(shí)時(shí)性。MS/TP是一種主/從令牌傳遞數(shù)據(jù)鏈路層技術(shù),允許使用EIA-485硬件。BACnet實(shí)現(xiàn)了不同生產(chǎn)廠家自控系統(tǒng)之間進(jìn)行通信的技術(shù),即從一個(gè)“島”到另一個(gè)“島”之間進(jìn)行相互聯(lián)系的技術(shù)。
3.2.2現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的應(yīng)用——分布式控制系統(tǒng)的進(jìn)一步分散化
(1)現(xiàn)場(chǎng)總線概況現(xiàn)場(chǎng)總線(Fieldbus)是連接智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)字式雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)。不同的現(xiàn)場(chǎng)總線遵循的協(xié)議不同,接口標(biāo)準(zhǔn)不同,各具特色?,F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)具有如下一些特點(diǎn):①以數(shù)字信號(hào)取代4-20mA的模擬信號(hào),極大地提高了信號(hào)轉(zhuǎn)換的精度和可靠性,因此現(xiàn)場(chǎng)總線具有很高的性能價(jià)格比。②現(xiàn)場(chǎng)總線把處于設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)的智能儀表(智能傳感器、智能執(zhí)行器)連成網(wǎng)絡(luò),使控制、報(bào)警、趨勢(shì)分析等功能分散到現(xiàn)場(chǎng)儀表,使控制結(jié)構(gòu)進(jìn)一步分散化,導(dǎo)致控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的變化。③符合同一現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)的不同廠家的儀表、裝置可以聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)互操作,不同標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)網(wǎng)關(guān)或路由器也可互聯(lián),現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)是一個(gè)開放式系統(tǒng)。
(2)LonWorks技術(shù)
LonWorks是一種完全分布式控制的局部操作網(wǎng)(LocalOperatingNetwork—LON)技術(shù)。LonWorks網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)由神經(jīng)元芯片、收發(fā)器、固件和I/O接口電路組成。神經(jīng)元芯片(Neuronchip)是這種智能節(jié)點(diǎn)的核心,它由媒體訪問(wèn)控制處理器、網(wǎng)絡(luò)處理器和應(yīng)用處理器組成,這就使得節(jié)點(diǎn)既能管理網(wǎng)絡(luò)通信,又具有控制功能。Neuron芯片方塊圖。
芯片附有固件,該固件實(shí)現(xiàn)LonTalk通信協(xié)議和所有的任務(wù)調(diào)度。LonTalk協(xié)議遵循世界標(biāo)準(zhǔn)組織ISO提出的開放式互聯(lián)參考模型OSI,具有完整的7層協(xié)議,管理網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的通信,分配節(jié)點(diǎn)地址,運(yùn)行內(nèi)含的沖突/檢測(cè)回避算法,控制物理/電氣的連接等。
Neuron芯片除了具有控制功能外,還帶有媒體訪問(wèn)控制處理器和網(wǎng)絡(luò)處理器,LonTalk協(xié)議固化在芯片的ROM中,使得LonWorks的微型節(jié)點(diǎn)無(wú)需中心結(jié)構(gòu)的完全分布式控制模式,將控制功能分散到了現(xiàn)場(chǎng)級(jí)儀表。
LonWorks網(wǎng)絡(luò),可以采用多種通信媒體,如雙絞線、電力線、同軸電纜、光纜、無(wú)線電、紅外線,并且提供與上述多種媒體相適應(yīng)的收發(fā)器,這使得同一網(wǎng)絡(luò)中的信號(hào)可以在不同的媒體之間傳輸,因而可以根據(jù)需要組網(wǎng),不同媒體之間以路由器進(jìn)行連接。
LonMark是為了避免眾多制造商以不同的含義來(lái)解釋LonWorks技術(shù),保證不同的產(chǎn)品能夠方便地集成一起,以便構(gòu)成一個(gè)真正開放的系統(tǒng),而制定的一個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
(3)分布式控制系統(tǒng)的進(jìn)一步分散化
傳統(tǒng)的分布式控制系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)控制站這一級(jí)依然是一個(gè)集中式結(jié)構(gòu),而現(xiàn)在的分布式控制系統(tǒng)是在原有分布式控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,采用LonWorks現(xiàn)場(chǎng)總線的建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展起來(lái)的新系統(tǒng),標(biāo)準(zhǔn)LAN為原有的分布式控制系統(tǒng),使用BACnet協(xié)議,以利于實(shí)現(xiàn)多種供應(yīng)商的不同類型的子系統(tǒng)之間的通信信息交換,把具有控制功能的各個(gè)島連成一個(gè)整體。新增的LonWorks現(xiàn)場(chǎng)總線使用LonTalk協(xié)議,把控制功能進(jìn)一步分散到現(xiàn)場(chǎng)級(jí)儀表,標(biāo)準(zhǔn)LAN與現(xiàn)場(chǎng)總線之間的路由器相聯(lián)。這樣BACnet和LonMark兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)互相補(bǔ)充,互為依托,構(gòu)成一個(gè)完全分散的、真正開放的建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)。
4樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備的發(fā)展歷史及相關(guān)產(chǎn)品簡(jiǎn)介
樓宇設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)到目前為止已經(jīng)歷了四代產(chǎn)品:
第一代:CCMS中央監(jiān)控系統(tǒng)(20世紀(jì)70年代產(chǎn)品)
BAS從儀表系統(tǒng)發(fā)展成計(jì)算機(jī)系統(tǒng),采用計(jì)算機(jī)鍵盤和CRT構(gòu)成中央站,打印機(jī)代替了記錄儀表,散設(shè)于建筑物各處的信息采集站DGP(連接著傳感器和執(zhí)行器等設(shè)備)通過(guò)總線與中央站連接在一起組成中央監(jiān)控型自動(dòng)化系統(tǒng)。DGP分站的功能只是上傳現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備信息,下達(dá)中央站的控制命令。一臺(tái)中央計(jì)算機(jī)操縱著整個(gè)系統(tǒng)的工作。中央站采集各分站信息,作出決策,完成全部設(shè)備的控制,中央站根據(jù)采集的信息和能量計(jì)測(cè)數(shù)據(jù)完成節(jié)能控制和調(diào)節(jié)。
第二代:DCS集散控制系統(tǒng)(20世紀(jì)80年代產(chǎn)品)
隨著微處理機(jī)技術(shù)的發(fā)展和成本降低,DGP分站安裝了CPU,發(fā)展成直接數(shù)字控制器DDC。配有微處理機(jī)芯片的DDC分站,可以獨(dú)立完成所有控制工作,具有完善的控制、顯示功能,進(jìn)行節(jié)能管理,可以連接打印機(jī)、安裝人機(jī)接口等。BAS由4級(jí)組成,分別是現(xiàn)場(chǎng)、分站、中央站、管理系統(tǒng)。集散系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是只有中央站和分站兩類接點(diǎn),中央站完成監(jiān)視,分站完成控制,分站完全自治,與中央站無(wú)關(guān),保證了系統(tǒng)的可靠性。
第三代:開放式集散系統(tǒng)(20世紀(jì)90年代產(chǎn)品)
隨著現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的發(fā)展,DDC分站連接傳感器、執(zhí)行器的輸人輸出模塊,應(yīng)用LON現(xiàn)場(chǎng)總線,從分內(nèi)部走向設(shè)備現(xiàn)場(chǎng),形成分布式輸入輸出現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)層,從而使系統(tǒng)的配置更加靈活,由于LonWorks技術(shù)的開放性,也使分站具有了一定程度的開放規(guī)模。BAS控制網(wǎng)絡(luò)就形成了3層結(jié)構(gòu),分別是管理層(中央站)、自動(dòng)化層(DDC分站)和現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)層(LON)。
第四代:網(wǎng)絡(luò)集成系統(tǒng)(21世紀(jì)產(chǎn)品)
隨著企業(yè)網(wǎng)Intranet建立,建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)必然采用Web技術(shù),并力求在企業(yè)網(wǎng)中占據(jù)重要位置,BAS中央站嵌入Web服務(wù)器,融合Web功能,以網(wǎng)頁(yè)形式為工作模式,使BAS與Intranet成為一體系統(tǒng)。
網(wǎng)絡(luò)集成系統(tǒng)(EDI)是采用Web技術(shù)的建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng),它有一組包含保安系統(tǒng)、機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)和防火系統(tǒng)的管理軟件。
EBI系統(tǒng)從不同層次的需要出發(fā)提供各種完善的開放技術(shù),實(shí)現(xiàn)各個(gè)層次的集成,從現(xiàn)場(chǎng)層、自動(dòng)化層到管理層。EBI系統(tǒng)完成了管理系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的一體化。網(wǎng)絡(luò)集成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖7所示。
一、通信站環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)工程
通信站環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)主要包括機(jī)房環(huán)境及動(dòng)力設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)兩部分。電力通信網(wǎng)目前通信站一般都位于變電所內(nèi),除了地調(diào)中心通信機(jī)房有人值班外,其他通信站均為無(wú)人值守通信站。實(shí)施這些通信站的通信電源乃至整個(gè)機(jī)房環(huán)境監(jiān)控是很有必要的。
1.1通信機(jī)房動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測(cè)量范圍
1.1.1機(jī)房溫/濕度。
1.1.2智能動(dòng)力設(shè)備(配電屏、整流設(shè)備、蓄電池組)要求采集如下信息:①交流配電:三相交流輸入電壓、故障告警;交流輸入故障(過(guò)壓、欠壓、缺相)。②直流配電:直流母線總電壓;直流輸出過(guò)壓/欠壓;壓限告警。③整流單元:輸出總電壓、總電流;整流模塊故障總告警。④蓄電池組:電池組總電壓。⑤載波設(shè)備總告警。⑥通信機(jī)房消防報(bào)警由變電站統(tǒng)一考慮。
1.1.3無(wú)通信機(jī)房的110kV變電站,動(dòng)力監(jiān)測(cè)基本要求:①交流配電:三相交流輸入電壓、故障告警;交流輸入故障(過(guò)壓、欠壓、缺相)。②直流配電:直流母線總電壓;直流輸出過(guò)壓/欠壓;壓限告警。③整流單元:輸出總電壓、總電流;整流模塊故障總告警。④蓄電池組:電池組總電壓。⑤載波設(shè)備總告警。
1.2變電站端監(jiān)測(cè)顯示要求上述通信機(jī)房動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測(cè)信號(hào)(遙信、遙測(cè)和開關(guān)量等)在變電站要求畫面顯示,告警畫面變色閃動(dòng)、聲音告警。聲音告警確認(rèn)后可人工屏蔽。
1.3地調(diào)端監(jiān)測(cè)顯示要求各供電局所轄的變電站的無(wú)人值班通信機(jī)房動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測(cè)信號(hào)要求送到本局調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng),開通供電局地調(diào)端通信中心機(jī)房登錄Web服務(wù)器的權(quán)限,以瀏覽方式監(jiān)視通信機(jī)房動(dòng)力環(huán)境狀態(tài),其畫面要求具備聲、光告警。
1.4省網(wǎng)通信調(diào)度監(jiān)測(cè)顯示要求220kV及以上變電站通信機(jī)房動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測(cè)信號(hào)要求送到中調(diào)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng),通信調(diào)度員通過(guò)登錄中調(diào)DMIS的Web服務(wù)器,瀏覽各通信機(jī)房動(dòng)力環(huán)境狀態(tài)和告警信息。
1.5通信機(jī)房閉路監(jiān)視要求在通信機(jī)房安裝攝像頭,實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)機(jī)房的閉路監(jiān)視。并將監(jiān)視信號(hào)接入變電站閉路監(jiān)視系統(tǒng)。同時(shí)可對(duì)異常/事故前狀態(tài)及異常/事故時(shí)的狀態(tài)進(jìn)行錄像。并將監(jiān)視信號(hào)接入地調(diào)監(jiān)控中心監(jiān)視系統(tǒng),由地調(diào)監(jiān)控中心監(jiān)視。
二、通信機(jī)房動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)施
該系統(tǒng)按功能共分三個(gè)子系統(tǒng):前端信號(hào)采集系統(tǒng)、監(jiān)控子站和監(jiān)控服務(wù)器系統(tǒng)。
2.1前端信號(hào)采集系統(tǒng)前端信號(hào)采集系統(tǒng)系統(tǒng)主要硬件是紅外一體化攝像機(jī)、溫濕度傳感器、交流電壓變送器、直流電壓變送器組成。
2.2監(jiān)控子站在通信機(jī)房的19”機(jī)柜里安裝一臺(tái)硬盤錄像機(jī),用于把通信機(jī)房?jī)?nèi)攝像頭的模擬信號(hào)處理為數(shù)字信號(hào)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸,經(jīng)過(guò)協(xié)議轉(zhuǎn)換器,轉(zhuǎn)換成E1信號(hào)接口,通過(guò)河池通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。
2.3監(jiān)控服務(wù)器系統(tǒng)(通過(guò)SCADA系統(tǒng)完成)。
2.3.1主站端硬件系統(tǒng):利用調(diào)度中心現(xiàn)有的SCADA數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、音箱、以太網(wǎng)光纖收發(fā)器。
2.3.2主站端軟件系統(tǒng):利用調(diào)度中心現(xiàn)有監(jiān)控軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)軟件、操作系統(tǒng)軟件、殺毒軟件。界面的開發(fā)任務(wù)由SCADA系統(tǒng)廠家完成。
三、設(shè)備主要功能和技術(shù)參數(shù)
3.1主站端
3.1.1主站端硬件系統(tǒng):利用調(diào)度中心現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、音箱、以太網(wǎng)光纖收發(fā)器。
3.1.2主站端軟件系統(tǒng):利用調(diào)度中心現(xiàn)有監(jiān)控軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)軟件、操作系統(tǒng)軟件、殺毒軟件。界面的開發(fā)任務(wù)由SCADA系統(tǒng)廠家完成。
3.1.3主站端功能介紹:①以形象直觀的圖形界面方式實(shí)時(shí)顯示本LSC所轄范圍內(nèi)各基站監(jiān)控對(duì)象的分布狀況、工作狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)。②提供整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成模擬瀏覽圖,能夠快速進(jìn)入所選擇的基站,瀏覽基站監(jiān)控信息。③監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息的顯示可按端局和按設(shè)備類別支持多種列表顯示方式。④自診斷功能,對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)本身設(shè)備的故障及時(shí)監(jiān)測(cè)并能發(fā)出告警。⑤信息打印功能具有:a出現(xiàn)告警立即打??;b根據(jù)管理需要定時(shí)打??;c屏幕拷貝打印。⑥實(shí)時(shí)接收各通站動(dòng)力設(shè)備和機(jī)房環(huán)境的告警信息,具有以下告警功能:a分級(jí)告警功能顯示;b緊急告警;c重要告警;d一般告警;e告警提示;f告警確認(rèn);g告警分類顯示;h告警查詢。⑦具有統(tǒng)計(jì)功能,能生成以下各種統(tǒng)計(jì)報(bào)表及曲線a日、月、年告警統(tǒng)計(jì)表;b日、月、年監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)報(bào)表;c每天的設(shè)備運(yùn)行參數(shù)或曲線;d監(jiān)控中心中的告警數(shù)據(jù)、操作數(shù)據(jù)和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等能保存一年以上。⑧安全管理功能:a用戶和用戶組管理功能,這些功能包括增加、刪除、查詢和修改等,此功能只能由授權(quán)的用戶實(shí)施。b用戶的權(quán)限配置和管理功能,對(duì)用戶的權(quán)限級(jí)別可以進(jìn)行配置。c系統(tǒng)操作權(quán)限的劃分和配置功能。當(dāng)操作人員取得相應(yīng)權(quán)限時(shí),可進(jìn)行相應(yīng)操作。對(duì)用戶實(shí)施的操作進(jìn)行鑒權(quán)的功能,保證具有權(quán)限的用戶才能實(shí)施相應(yīng)的操作。同時(shí)系統(tǒng)應(yīng)有設(shè)備操作記錄,設(shè)備操作記錄包括操作人員工號(hào)、作設(shè)備名稱、操作內(nèi)容、操作時(shí)間等。⑨相關(guān)的控制機(jī)制,對(duì)于監(jiān)控對(duì)象的接入以及監(jiān)控設(shè)備的接入進(jìn)行安全管理。⑩系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)功能。報(bào)表管理功能:a用戶利用監(jiān)控系統(tǒng)提供的工具軟件,生成并打印出各種統(tǒng)計(jì)資料、交接班日志、派修工單、機(jī)歷卡及曲線圖等。b提供歷史告警紀(jì)錄日、月、年及自定義時(shí)段的報(bào)表和相關(guān)統(tǒng)計(jì)報(bào)表。c提供按照告警級(jí)別、告警類型、設(shè)備類型等條件統(tǒng)計(jì)的歷史告警次數(shù)或告警歷時(shí)統(tǒng)計(jì)報(bào)表。d提供任意遙測(cè)量或遙測(cè)量組合自定義時(shí)段的歷史數(shù)據(jù)曲線分析數(shù)據(jù)。e提供運(yùn)行狀態(tài)量曲線分析數(shù)據(jù)。f提供系統(tǒng)操作紀(jì)錄輸出報(bào)表。g提供登退錄系統(tǒng)輸出報(bào)表。h提供系統(tǒng)交接班日志管理輸出報(bào)表;i提供自定義打印輸出報(bào)表功能。顯示功能:系統(tǒng)可實(shí)時(shí)顯示和刷新監(jiān)控范圍內(nèi)所有局站、設(shè)備以及全部監(jiān)控點(diǎn)的運(yùn)行參數(shù)、所處狀態(tài)、配置屬性。
提供可在線定制的組態(tài)頁(yè)面顯示綜合性的局站或設(shè)備群組的監(jiān)控信息。同時(shí)提供詳細(xì)資料頁(yè)面顯示任意設(shè)備的監(jiān)控信息。
對(duì)監(jiān)控對(duì)象進(jìn)行分層次、分類型的顯示與管理。監(jiān)控對(duì)象狀態(tài)(告警、故障權(quán)限等)顯示醒目清晰,可在指定的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行流程圖上通過(guò)逐層擴(kuò)展,最后將故障定位在監(jiān)控對(duì)象上。
界面能夠按照需要及時(shí)詳細(xì)的提示和統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)發(fā)生的任何告警和事件。
3.2分站端
3.2.1分站端硬件系統(tǒng):監(jiān)控主機(jī)、溫濕度傳感器、直流電壓變送器、交流電壓變送器。