前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇智能化系統(tǒng)范文,相信會為您的寫作帶來幫助,發(fā)現(xiàn)更多的寫作思路和靈感。
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及綜合布線系統(tǒng),醫(yī)院門診及藥房排隊(duì)管理系統(tǒng),病房呼叫對講系統(tǒng),手術(shù)室視頻示教系統(tǒng),出入口控制管理系統(tǒng)
隨著我國人口的增長,醫(yī)院建筑在我國的快速發(fā)展,營造舒適的就醫(yī)環(huán)境、提供人性化的醫(yī)療服務(wù)已成為現(xiàn)代化醫(yī)院運(yùn)營重要手段。由于醫(yī)院建筑本身功能分區(qū)多,格局復(fù)雜,看病流程繁瑣,要想為患者提供一個(gè)清晰的看病流程,避免患者就醫(yī)環(huán)節(jié)秩序混亂,隨意進(jìn)出診室干擾醫(yī)生正常工作,減輕醫(yī)護(hù)人員的工作負(fù)擔(dān);為患者提供舒適、方便、智能化的就醫(yī)環(huán)境。另外,醫(yī)院建筑智能化系統(tǒng)在工作中還可以進(jìn)行醫(yī)院內(nèi)部或者醫(yī)院之間會議、研討和培訓(xùn)等活動,為醫(yī)護(hù)人員提供一個(gè)舒適、高效、便捷的工作學(xué)習(xí)環(huán)境,所以把傳統(tǒng)醫(yī)院轉(zhuǎn)型成為智能化醫(yī)院迫在眉睫。智能化醫(yī)院建筑需要引用現(xiàn)代化技術(shù)與醫(yī)院工藝流程相結(jié)合才能發(fā)揮其應(yīng)有的作用。
1 工程概況
本項(xiàng)目包括1#聽力語言康復(fù)醫(yī)院、2#科研辦公樓、連廊及地下車庫組成,總建筑面積:28607.9m2。
(1)1#聽力語言康復(fù)醫(yī)院,地下一層包括檢驗(yàn)科、影像科、核磁共振、中心藥房以及后勤用房等;首層包括門廳,收費(fèi)、掛號、取藥、票據(jù)檔案窗口,診室,口腔科等,東北角為醫(yī)療氣體供應(yīng)設(shè)備間;二層為聽力中心,包括測聽室、調(diào)機(jī)室、訓(xùn)練室等;三層為言語矯治、精神干預(yù)等;四層為手術(shù)室及中心供應(yīng)區(qū);五、六層為病房區(qū),每層病床數(shù)均為64張;
(2)2#科研辦公樓、連廊,地下一層包括廚房、餐廳、后勤用房,以及變配電室等;首層包括培訓(xùn)教室、報(bào)告廳等;二層為信息中心及設(shè)備用房等;三層為行政辦公及圖書資料室等;四層為業(yè)務(wù)用房;五層為行政辦公及會議室等;六、七層為聽力語言康復(fù)研究所,包括語言實(shí)驗(yàn)室、分子學(xué)生物實(shí)驗(yàn)室、ERP實(shí)驗(yàn)室、音樂治療室、認(rèn)知實(shí)驗(yàn)室、行為觀察室、心理測評室、眼動記錄室、設(shè)備開發(fā)、電生理隔聲屏蔽室、言語聽覺功能評估室、VRA隔聲室、聽覺統(tǒng)合評估室以及部分業(yè)務(wù)用房等。
2 智能化系統(tǒng)構(gòu)成
本項(xiàng)目與其他類型建筑相比,除了含有基本的智能化系統(tǒng),如計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及綜合布線系統(tǒng)、有線電視系統(tǒng)、視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)、建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、有線廣播系統(tǒng)之外;還包括醫(yī)院具有代表性的智能化系統(tǒng),如門診及藥房排隊(duì)管理系統(tǒng)、病房呼叫對講系統(tǒng)、手術(shù)室視頻示教系統(tǒng)、出入口控制管理系統(tǒng)、手術(shù)室呼叫對講系統(tǒng)、輸液室、復(fù)蘇室、ICU呼叫系統(tǒng)等。
3 智能化系統(tǒng)設(shè)置
本次主要闡述一下本項(xiàng)目典型的智能化系統(tǒng):
3.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及綜合布線系統(tǒng)
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在公共建筑中是必有的智能化系統(tǒng),不屬于本項(xiàng)目代表性的系統(tǒng),但是這個(gè)和其他建筑相比還是有不同之處的,例如有內(nèi)、外網(wǎng)的需求。內(nèi)網(wǎng)為醫(yī)療專用信息應(yīng)用網(wǎng),服務(wù)于醫(yī)療建筑運(yùn)營,只對醫(yī)療建筑內(nèi)工作人員開放,外網(wǎng)主要用于網(wǎng)上掛號、預(yù)約門診,信息公告、信息查詢、遠(yuǎn)程醫(yī)療等。
根據(jù)《醫(yī)療建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ312-2013第11.0.3中規(guī)定,一級以上醫(yī)院應(yīng)設(shè)置計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),并應(yīng)符合以下規(guī)定:
(1)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)置應(yīng)設(shè)置在專用的設(shè)備間內(nèi),并應(yīng)滿足設(shè)備工作環(huán)境要求;
(2)醫(yī)療建筑的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)宜設(shè)置內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng),并宜分別設(shè)置交換機(jī)和服務(wù)器;
(3)三級醫(yī)院核心交換機(jī)應(yīng)采用1+1冗余設(shè)置,二級及以下醫(yī)院核心交換機(jī)宜采用1+1冗余設(shè)置。
本項(xiàng)目為了滿足項(xiàng)目需求,分別在地下一層設(shè)置外網(wǎng)主機(jī)房,由市政引入光纖及大對數(shù)電纜在此交接及配線;在辦公樓二層設(shè)置內(nèi)網(wǎng)主機(jī)房;實(shí)現(xiàn)內(nèi)、外網(wǎng)系統(tǒng)分開設(shè)置的需求,也保證了智能化數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣取A硗猓趦?nèi)網(wǎng)主機(jī)房還設(shè)置了精密空調(diào),保證機(jī)房在正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下環(huán)境溫度。
綜合布線系統(tǒng)由干線系統(tǒng)、工作區(qū)組成:
(1)干線系統(tǒng):綜合布線垂直主干線采用光纜傳輸數(shù)據(jù)、三類大對數(shù)電纜傳輸語音。水平電纜采用六類非屏蔽4對雙絞電纜,滿足高速寬帶網(wǎng)的需求,并能長時(shí)間滿足網(wǎng)絡(luò)速率和寬帶的發(fā)展。數(shù)據(jù)主干光纖和大對數(shù)電纜除滿足實(shí)際需求外,充分考慮預(yù)留,以適應(yīng)信息點(diǎn)的增加及快速解決故障的要求。
(2)工作區(qū):在一般門診診室每個(gè)醫(yī)生設(shè)置一個(gè)雙孔信息插座,醫(yī)技按醫(yī)療設(shè)備和操作醫(yī)生的位置,每個(gè)位置設(shè)置一個(gè)雙孔信息插座,其它辦公室、培訓(xùn)室、專家工作室、會議室等按8~10m2設(shè)置一個(gè)雙孔信息插座,主任室、護(hù)士長辦公室、醫(yī)生、護(hù)士值班室、休息室等設(shè)置一個(gè)雙孔信息插座;收費(fèi)、掛號、發(fā)藥處每個(gè)工位設(shè)置一個(gè)雙孔信息插座,護(hù)士站設(shè)置一個(gè)雙孔信息插座,例如收費(fèi)、掛號、發(fā)藥、護(hù)士站;雙人病房按每間設(shè)置一個(gè)雙孔信息插座。在每個(gè)顯示屏處均預(yù)留一個(gè)單孔信息插座;每張病床對應(yīng)的綜合醫(yī)療帶需設(shè)置一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)位,電梯廳內(nèi)設(shè)置單孔信息插座,其它部位根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定。
3.2 門診及藥房排隊(duì)管理系統(tǒng)
病人在醫(yī)院掛號、就診、化驗(yàn)檢查、付費(fèi)、取藥等,都需排隊(duì)。排隊(duì)系統(tǒng)與HIS(即醫(yī)院信息管理系統(tǒng))的掛號收費(fèi)模塊連接,讀取患者基本信息及掛號就診信息,與HIS的收費(fèi)劃價(jià)模塊連接,掌握患者就診流程;與HIS的藥房調(diào)劑模塊連接,讀取發(fā)藥信息;并可隨時(shí)為HIS返回患者在各環(huán)節(jié)的排隊(duì)信息。此系統(tǒng)的實(shí)施,基本杜絕擁擠、插隊(duì)、喧嘩等不良行為,為病患提供和諧、輕松的就醫(yī)環(huán)境,另外,還能減輕醫(yī)護(hù)人員的工作壓力,提高工作效率。這也是改善就醫(yī)秩序和提升服務(wù)品質(zhì)表現(xiàn)之一。
電子排隊(duì)管理系統(tǒng)應(yīng)用的大致流程如下:
(1)取號:當(dāng)病人抵達(dá)醫(yī)院時(shí),前往詢問處建卡,然后去掛號,工作人員根據(jù)病人就診情況(刷卡)打印出一張掛號序號單,單上清楚打印出患者姓名、排隊(duì)號、科室、日期、時(shí)間等信息。與此同時(shí),系統(tǒng)自動將該序號信號由HIS傳送至呼叫和排隊(duì)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中。
(2)就診:病人根據(jù)掛號單提示來到護(hù)士站,經(jīng)過刷卡激活患者的號碼并加入相應(yīng)列隊(duì),也可通過系統(tǒng)自助設(shè)備將此排隊(duì)號碼自動加入相應(yīng)隊(duì)列,觀察候診區(qū)的排隊(duì)信息顯示屏動態(tài),當(dāng)音響系統(tǒng)叫到自己的號碼時(shí),根據(jù)在大屏幕上顯示出來的對應(yīng)醫(yī)生門診信息,前往等候就診(如測聽一室李醫(yī)生),當(dāng)分診臺呼叫結(jié)束之后,該號碼自動或進(jìn)行人工操作使之進(jìn)入下一個(gè)排隊(duì)隊(duì)列。
(3)每個(gè)醫(yī)生都配有呼叫器,每當(dāng)醫(yī)生需要病人前來就診時(shí),按下呼叫器上的“呼叫”鍵(或軟件按鈕),該請求就會發(fā)送到管理機(jī),排隊(duì)信息顯示屏顯示醫(yī)生的房間號和病人的序號信息,引到病人前來就診。根據(jù)醫(yī)院的實(shí)際情況,呼叫器分物理呼叫器(硬件組成,放在桌上)和虛擬呼叫器(軟件形式,安裝在電腦上)兩種。
(4)分診臺護(hù)士可進(jìn)行復(fù)診、插隊(duì)、轉(zhuǎn)移、預(yù)約等功能操作。
(5)排隊(duì)系統(tǒng)均靠網(wǎng)絡(luò)布線設(shè)施來實(shí)現(xiàn),每個(gè)診室和分診臺護(hù)士站均具有網(wǎng)絡(luò)接口,虛擬呼叫器(軟件形式)安裝在電腦上,在未安裝電腦的地方使用物理呼叫器也利用網(wǎng)絡(luò)接口進(jìn)行通訊。在各分診臺布一根視頻線和一根雙芯音頻線,視頻線類型由顯示終端決定,用于分診臺電腦與顯示屏相連接,音頻線連接分診臺旁的功放與天花板上的吸頂音箱。
3.3 病房呼叫對講系統(tǒng)
(1)在病房層設(shè)置呼叫對講系統(tǒng),如果病患需要醫(yī)護(hù)人員提供幫助時(shí),醫(yī)護(hù)人員可以第一時(shí)間知道哪個(gè)病人出現(xiàn)問題,及時(shí)出現(xiàn)做出相應(yīng)的治療,這也是提升服務(wù)品質(zhì)的另種表現(xiàn)。主機(jī)均設(shè)在各層護(hù)士站,各病床、醫(yī)生辦公室、護(hù)士辦公室、處置室等場所設(shè)置對講分機(jī),各病房門口設(shè)顯示燈,衛(wèi)生間設(shè)緊急呼叫分機(jī);
(2)病人可以通過分機(jī)與護(hù)士站主機(jī)實(shí)現(xiàn)雙向呼叫、雙向通話;分機(jī)可呼叫主機(jī),主機(jī)也可呼叫分機(jī)。
(3)當(dāng)病人分機(jī)呼叫主機(jī)時(shí),分機(jī)的指示燈亮,主機(jī)顯示窗口可顯示呼叫的分機(jī)號,呼叫順序。分機(jī)呼入而主機(jī)無人應(yīng)答時(shí),主機(jī)將分機(jī)號碼及呼叫順序存儲并顯示,同時(shí)呼叫信號可延時(shí)傳送達(dá)到當(dāng)班護(hù)士遙控分機(jī)上;分機(jī)上設(shè)有解除按鈕。
(4)當(dāng)衛(wèi)生間緊急呼叫分機(jī)呼叫主機(jī)時(shí),主機(jī)分機(jī)同時(shí)有獨(dú)特的振鈴聲,主機(jī)窗口、走廊顯示屏均有顯示。緊急呼叫分機(jī)上有清除按鈕。
(5)走廊的顯示屏平時(shí)顯示時(shí)間,有病人呼叫時(shí)輪番顯示呼叫序號,床位號。
(6)主機(jī)可根據(jù)病人病情設(shè)置不同的護(hù)理級別,可用不同燈光顯示。高級護(hù)理級別的分機(jī)呼叫能中斷低級別分機(jī)的通話并實(shí)現(xiàn)通話轉(zhuǎn)換;護(hù)理級別由醫(yī)院根據(jù)管理要求設(shè)置。
(7)主機(jī)具有故障自檢報(bào)警功能;設(shè)有連接計(jì)算機(jī)的接口,可接入錄音機(jī)等信號源進(jìn)行宣傳教育廣播,可通過主機(jī)播放找人通知等廣播。
(8)主機(jī)設(shè)置在護(hù)士站。分機(jī)固定病房醫(yī)療帶上,門上方設(shè)置顯示燈,走廊上方設(shè)置顯示屏,衛(wèi)生間設(shè)置緊急呼叫分機(jī),從主機(jī)到所有分機(jī)、顯示屏、門口顯示燈之間總線制連接。
3.4 手術(shù)室視頻示教系統(tǒng)
(1)在每個(gè)手術(shù)室均設(shè)二臺攝像機(jī),一臺裝在無影燈中心(設(shè)備自帶),攝工作面,一臺裝在門口附近,攝全景,其中裝在無影燈中心的攝像機(jī)帶拾音器。
(2)在示教演播室設(shè)視頻及音頻管理主機(jī)、監(jiān)視器、數(shù)字硬盤錄像機(jī)等設(shè)備。
(3)在手術(shù)室獲取視頻圖像及音頻信號,在示教區(qū)可進(jìn)行多路切換及錄像,可看到每個(gè)手術(shù)室的手術(shù)情況。
(4)要求主機(jī)具有多媒體教學(xué)的各種接口,滿足示范教學(xué)要求。
可以讓醫(yī)院內(nèi)所有需要學(xué)習(xí)的醫(yī)生通過示教區(qū)、自己辦公室的電腦觀摩各個(gè)手術(shù)室的各個(gè)角度的全過程,可以在手術(shù)過程中進(jìn)行教學(xué)交流,語音對講可以單向屏蔽,保證重要手術(shù)不受外界干擾。手術(shù)過程以文件方式存儲;手術(shù)記錄可以自動備份;手術(shù)記錄可以手動下載;各科室都可以通過局域網(wǎng)對手術(shù)視頻錄像進(jìn)行點(diǎn)播,點(diǎn)播要有相應(yīng)的授權(quán)后才能收看。還應(yīng)具有遠(yuǎn)程會診功能,支持與基層醫(yī)院之間的會診,遠(yuǎn)程專科診斷模塊可支持影像、心電、病理的遠(yuǎn)程診斷功能等。
可支持各級醫(yī)療機(jī)構(gòu)同時(shí)共享高清視頻、音頻、數(shù)據(jù)、醫(yī)療影像、醫(yī)學(xué)圖書情報(bào)等資源,為其查閱醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)提供便利,以提高地醫(yī)務(wù)人員的業(yè)務(wù)水平。從而擺脫了傳統(tǒng)示教模式在時(shí)間、空間和人數(shù)上的限制,從而達(dá)到教學(xué)的效果。
3.5 出入口控制管理系統(tǒng)
(1)本工程在檢驗(yàn)科、藥房、收費(fèi)、手術(shù)室通道、病房層、主機(jī)房、圖書室、檔案室、實(shí)驗(yàn)室、電子開發(fā)等重要場所設(shè)有門磁開關(guān)、電子門鎖、讀卡器,對通過對象及通行的時(shí)間進(jìn)行控制、監(jiān)視及設(shè)定。
(2)系統(tǒng)應(yīng)具有以下功能;
1)記錄、修改、查詢所有持卡人的資料;
2)監(jiān)視記錄所有出入人情況及出入時(shí)間;
3)監(jiān)視門磁開關(guān)狀態(tài),對故障進(jìn)行報(bào)警;
4)對非法侵入或破壞進(jìn)行報(bào)警進(jìn)行并記錄;
5)當(dāng)火災(zāi)信號發(fā)出后,自動打開相應(yīng)防火分區(qū)安全疏散通道的電子門鎖,方便人員疏散。
(3)現(xiàn)場控制器設(shè)在吊頂內(nèi)或弱電豎井內(nèi),現(xiàn)場控制器電源集中供電,出入口控制管理系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)集中管理和監(jiān)控。
4 結(jié)語
本項(xiàng)目智能化系統(tǒng)還包括大型醫(yī)療設(shè)備控制室呼叫系統(tǒng);兒童測聽室與控制間對講系統(tǒng);輸液室、復(fù)蘇室、ICU呼叫系統(tǒng)等;這些系統(tǒng)為患者和醫(yī)護(hù)人員之間提供溝通平臺,使醫(yī)生和患者在檢查期間更好的相互配合,對病情加深了解,對治療起到積極的作用。上述智能化系統(tǒng)在醫(yī)療建筑中的廣泛應(yīng)用,也標(biāo)志著我國醫(yī)療體系走向成熟的標(biāo)志,為醫(yī)生提供優(yōu)質(zhì)、高效的工作環(huán)境,為患者帶來更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。
參考文獻(xiàn)
[1] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.JGJ16-2008民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范(S).北京:中國建筑工業(yè)出版社,2008.
[2] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部,中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.GB50333-2013醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范(S).北京:中國建筑工業(yè)出版社,2013.
1未來勵磁系統(tǒng)的新特征
(1)勵磁控制系統(tǒng)的量測信號數(shù)字化,連接和數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)化。常規(guī)勵磁調(diào)節(jié)器所需的模擬量和開關(guān)量,由數(shù)字化的傳感器連接終端設(shè)備,如光CT,光和電網(wǎng)廣域測量等,通過網(wǎng)絡(luò)傳送;加載于設(shè)備上的智能控制器和發(fā)電電壓控制單元,通過高速雙向通信網(wǎng)絡(luò),相互連接,接受數(shù)據(jù)指令,實(shí)現(xiàn)對發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)的控制和監(jiān)測。
(2)勵磁設(shè)備智能化。勵磁設(shè)備的主體功率整流器、滅磁裝置和勵磁變壓器分別設(shè)有智能控制器。分散安裝在各自的設(shè)備中,執(zhí)行相關(guān)的控制、限制保護(hù)和監(jiān)測等功能,由各自的智能控制器分散化的實(shí)現(xiàn);而常規(guī)電壓調(diào)節(jié)器對發(fā)電機(jī)電壓和無功調(diào)節(jié)和控制的功能,由發(fā)電電壓控制單元實(shí)現(xiàn),該單元可現(xiàn)地就近安裝,也可遠(yuǎn)距離集中裝設(shè),進(jìn)行集中而冗余的控制。
(3)勵磁系統(tǒng)將綜合應(yīng)用最新和先進(jìn)的通信、電力電子、控制、決策支持和電力系統(tǒng)穩(wěn)定等技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和智能化的控制方式,使勵磁系統(tǒng)更加可靠。在任何異常和故障發(fā)生初始,就能采取有效的校正措施,保證發(fā)電機(jī)的勵磁控制;更加安全,在外部干擾和電網(wǎng)擾動時(shí),能準(zhǔn)確的操作和控制,使影響和損失降到最低;更加經(jīng)濟(jì),勵磁系統(tǒng)設(shè)備的設(shè)計(jì)以最低的成本提供所期望的功能為準(zhǔn)則,通過對設(shè)備實(shí)時(shí)在線地監(jiān)測和運(yùn)行狀態(tài)評估,使設(shè)備能夠在更大的負(fù)荷下使用,發(fā)揮最佳的能力;更加高效,采用效率更高的功率整流電路,低功耗和節(jié)能的器件及設(shè)備:更加穩(wěn)定,先進(jìn)的電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制技術(shù)理論和方法,將得到實(shí)質(zhì)性的應(yīng)用和推廣,最大限度的發(fā)揮勵磁系統(tǒng)對提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的作用;更加環(huán)保節(jié)能。大大減少連接電纜損耗和附加損耗,采用對電網(wǎng)諧波電流注入少。開關(guān)涌流擾動小的功率和滅磁電路。
2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
勵磁系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和控制方式將發(fā)生根本性的變化,作為單臺發(fā)電機(jī)的勵磁系統(tǒng).主要由獨(dú)立的智能功率單元、智能滅磁單元和勵磁變壓器構(gòu)成.其控制和監(jiān)測由各單元的智能控制模塊來實(shí)現(xiàn);機(jī)端電壓及無功調(diào)節(jié)將由集中冗余的發(fā)電電壓控制單元來實(shí)現(xiàn).該單元即可以由多立的控制器或服務(wù)器來構(gòu)成,也可以作為一個(gè)發(fā)電電壓控制軟件模塊在電廠分布式監(jiān)控系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn),通過網(wǎng)絡(luò)對一臺或多臺發(fā)電機(jī)的勵磁進(jìn)行實(shí)時(shí)控制和監(jiān)測。如附圖所示。這種網(wǎng)絡(luò)化的結(jié)構(gòu)使勵磁系統(tǒng)在不同機(jī)組之間,勵磁系統(tǒng)與電廠監(jiān)控系統(tǒng)、電網(wǎng)控制系統(tǒng)緊密的連接在一起。
(1)發(fā)電電壓控制單元。發(fā)電電壓控制單元通過網(wǎng)絡(luò)從數(shù)字測量終端獲取每臺發(fā)電機(jī)和系統(tǒng)的電壓、電流、有功、無功、頻率、功角和各種控制監(jiān)測指令等所需的信息,根據(jù)最安全和經(jīng)濟(jì)的控制策略,計(jì)算出對每臺發(fā)電機(jī)勵磁的操作和控制參量.通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到功率單元和滅磁單元等勵磁設(shè)備。實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)電壓和無功的控制和調(diào)節(jié)。
(2)智能功率單元。功率單元的智能控制器具有高速雙向的通信網(wǎng)絡(luò)接El,通過網(wǎng)絡(luò)接收發(fā)電電壓控制單元的操作控制指令,對功率整流電路的輸出進(jìn)行調(diào)節(jié).實(shí)現(xiàn)對勵磁電壓的控制和調(diào)節(jié):同時(shí)對功率單元的設(shè)備及其運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,并在設(shè)備異常或故障情況下,自動采取措施加以糾正控制和報(bào)警,迅速隔離和切除故障元件,恢復(fù)正常運(yùn)行,確保設(shè)備的高效、可靠和安全運(yùn)行。
(3)智能滅磁單元。滅磁單元的智能控制器具有高速雙向的通信網(wǎng)絡(luò)接El,通過網(wǎng)絡(luò)接收發(fā)電電壓控制單元的操作控制指令,對滅磁電路實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制.同時(shí)對滅磁設(shè)備元件和滅磁過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和狀態(tài)分析,在異常或故障發(fā)生前,及時(shí)提出預(yù)警信息和維護(hù)檢修,確保發(fā)電機(jī)滅磁的可靠、安全和性能優(yōu)越。
(4)勵磁變壓器。勵磁變壓器同樣裝設(shè)智能控制器。對勵磁變壓器進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和保護(hù),通過高速雙向的通信網(wǎng)絡(luò)接口,發(fā)送勵磁變壓器的電壓、電流、運(yùn)行工況、故障預(yù)警和狀態(tài)分析等,及時(shí)進(jìn)行維護(hù)檢修,保證發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行。
3新技術(shù)的應(yīng)用和研究
如果說智能電網(wǎng)將是一次新的產(chǎn)業(yè)、技術(shù)和管理的革命,那么作為發(fā)電端重要的控制系統(tǒng)——勵磁控制系統(tǒng)也必將在技術(shù)應(yīng)用、設(shè)計(jì)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等方面產(chǎn)生巨大的變化,推動勵磁技術(shù)的新發(fā)展。
(1)智能控制系統(tǒng)。74應(yīng)用高速集成的嵌入式系統(tǒng)芯片和嵌入式操作系統(tǒng).如ARM、DSP、POWERPC芯片和Linux、VxWORKS、WINCE操作系統(tǒng)等,構(gòu)成智能控制器的軟硬件平臺。設(shè)計(jì)具有光纖、無線等連接的網(wǎng)絡(luò)通信接口.和符合智能電網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)通信規(guī)約;設(shè)計(jì)對設(shè)備實(shí)時(shí)控制和在線監(jiān)測的電路接口和功能軟件:應(yīng)用操作系統(tǒng)對各種控制和監(jiān)測任務(wù)進(jìn)行實(shí)時(shí)有序管理。
(2)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。按統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和即插即用技術(shù),建立高速雙向的通信網(wǎng)絡(luò),使各勵磁設(shè)備之間能夠進(jìn)行緊密無縫的網(wǎng)絡(luò)化通信,使勵磁系統(tǒng)在不同機(jī)組之間,與電廠監(jiān)控系統(tǒng)之間、與電網(wǎng)控制系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)信息和操作功能的交互。通信規(guī)約的使用和軟件功能的設(shè)計(jì)是勵磁系統(tǒng)正常運(yùn)行的保證.勵磁設(shè)備的連接除網(wǎng)絡(luò)連接線外,沒有其它的硬電纜連接。
(3)控制技術(shù)。先進(jìn)的電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制技術(shù)理論和方法,如電力系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)(PSVR)、高壓側(cè)電壓調(diào)節(jié)(HSVR)、勵磁和調(diào)速的綜合控制、根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)調(diào)整參數(shù)的適應(yīng)式PSS、混成自動電壓控制(HAVC)和非線性勵磁控制等,將得到實(shí)質(zhì)性的應(yīng)用和推廣,最大限度的發(fā)揮勵磁系統(tǒng)對提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的作用。
【關(guān)鍵詞】樓宇智能化 系統(tǒng) 技術(shù)
1 樓宇智能化的內(nèi)涵
筆者認(rèn)真分析不同國家的樓宇智能化定義,并綜合考慮到我國樓宇建設(shè)的實(shí)際情況,把樓宇智能化定義成:擁有綜合計(jì)算機(jī)、信息通信等方面的最先進(jìn)技術(shù),使建筑物內(nèi)的電力、空調(diào)、照明、防災(zāi)、防盜、運(yùn)輸設(shè)備等協(xié)調(diào)工作,實(shí)現(xiàn)建筑物自動化(BA)、通信自動化(CA)、辦公自動化(OA)、安全保衛(wèi)自動化系統(tǒng)(SAS)和消防自動化系統(tǒng)(FAS)的樓宇,就是智能化樓宇。
2 樓宇智能化系統(tǒng)的構(gòu)成
樓宇智能化系統(tǒng)一般包括以下系統(tǒng):綜合布線系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、電話系統(tǒng)、有線電視及衛(wèi)星電視系統(tǒng)、安防監(jiān)控系統(tǒng)、一卡通系統(tǒng)、廣播告示系統(tǒng)、樓宇自控系統(tǒng)、酒店管理系統(tǒng)、物業(yè)管理系統(tǒng)、智能樓宇管理系統(tǒng)(集控平臺)及數(shù)據(jù)中心機(jī)房建設(shè)等。
2.1 綜合布線系統(tǒng)
結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)是整幢大樓的"神經(jīng)系統(tǒng)",是網(wǎng)絡(luò)、通訊等系統(tǒng)的基礎(chǔ)。大樓結(jié)構(gòu)化布線采用光纖作為主干(電話主干使用大對數(shù)線纜)、超五類或六類雙絞線到房間,提供網(wǎng)絡(luò)接入。
2.2 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
在綜合布線基礎(chǔ)上構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),提供系統(tǒng)桌面100/1000Mbps接入,在公開區(qū)域部署無線網(wǎng)絡(luò),可以提供整個(gè)樓宇內(nèi)無死角的網(wǎng)絡(luò)覆蓋。在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上可以部署多種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,如辦公系統(tǒng)等。
2.3 電話系統(tǒng)
利用綜合布線的基礎(chǔ)設(shè)施,配置大容量程控交換機(jī),可以為樓宇內(nèi)用戶提供電話、傳真等通訊服務(wù)。樓宇內(nèi)移動信號覆蓋一般由移動公司在樓道內(nèi)安裝信號放大器來實(shí)現(xiàn)。
2.4 電視系統(tǒng)
整個(gè)大樓接入有線電視網(wǎng)絡(luò),并建設(shè)自己的衛(wèi)星電視接收系統(tǒng),可以為樓宇內(nèi)用戶(酒店、公寓等)提供電視服務(wù),如需收費(fèi),可配套建設(shè)衛(wèi)星電視計(jì)費(fèi)系統(tǒng)。
2.5 安防監(jiān)控系統(tǒng)
安防監(jiān)控系統(tǒng)包括視頻監(jiān)控系統(tǒng)、入侵檢測系統(tǒng)和巡更系統(tǒng)。視頻監(jiān)控系統(tǒng)在重要部位(樓宇出入口、電梯、樓道等)安裝攝像機(jī),實(shí)時(shí)監(jiān)控并錄像,建設(shè)安防監(jiān)控中心,派專人進(jìn)行監(jiān)控和管理。入侵偵測系統(tǒng)是在重要部位部署入侵探測器,防止非法入侵。巡更系統(tǒng)是安保人員定期按照計(jì)劃線路進(jìn)行巡更,記錄巡更情況和結(jié)果。
2.6 一卡通系統(tǒng)
一卡通系統(tǒng)包括門禁、考勤、消費(fèi)、身份管理等多重功能,可根據(jù)需求進(jìn)行部署。一卡通系統(tǒng)還可以和酒店管理系統(tǒng)、停車場管理系統(tǒng)、電子巡更系統(tǒng)等相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的拓展。
2.7 停車場管理
停車場管理系統(tǒng)用于車輛進(jìn)出停車場及停車收費(fèi)管理,可與一卡通系統(tǒng)相結(jié)合。
2.8 廣播告示系統(tǒng)
廣播系統(tǒng)可用于播放背景音樂、通知和應(yīng)急廣播。告示系統(tǒng)用于視頻信息,在門廳、大堂、電梯間等地配置告示屏,播放宣傳材料、廣告和公告信息等。
2.9 樓宇自控系統(tǒng)
本系統(tǒng)對建筑物大多數(shù)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行全面、有效的監(jiān)控和管理,如對空調(diào)系統(tǒng)、冷凍機(jī)組、變配電高低壓回路、給排水回路、各種水泵、照明回路等等的狀態(tài)監(jiān)測和啟停控制,對變配電高低壓回路、電梯系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測和故障報(bào)警。
2.10 物業(yè)管理系統(tǒng)
實(shí)現(xiàn)對公寓住宅、商場部分進(jìn)行房產(chǎn)管理、客戶管理、綜合服務(wù)、安全管理、服務(wù)管理、租賃管理、車輛管理、入住管理、資產(chǎn)管理等一系列操作,大大的提高了物業(yè)的工作效率,現(xiàn)能體現(xiàn)出現(xiàn)代化公寓小區(qū)的智能化管理水平和先進(jìn)的管理思想。
2.11 智能樓宇管理系統(tǒng)(集控平臺)
智能化集成管理系統(tǒng)可將樓宇各個(gè)智能化系統(tǒng)進(jìn)行集成,實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置和信息共享,實(shí)現(xiàn)對整個(gè)智能化系統(tǒng)的全局管理,最大限度地實(shí)現(xiàn)各個(gè)子系統(tǒng)之間的聯(lián)動控制功能。
2.12 中心機(jī)房
中心機(jī)房是指存放各系統(tǒng)核心設(shè)備(核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、安全設(shè)備、服務(wù)器和存儲等)的專用安裝場所。其對溫度、濕度、空間等有較高的使用要求。
3 樓宇智能化的技術(shù)要求
智能化樓宇的基本要求是,有完整的控制、管理、維護(hù)和通信設(shè)施,便于進(jìn)行環(huán)境控制、安全管理、監(jiān)視報(bào)警,并有利于提高工作效率,激發(fā)人們的創(chuàng)造性。簡言之,樓宇智能化的基本技術(shù)要求是:辦公設(shè)備自動化、智能化,通信系統(tǒng)高性能化,建筑柔性化,建筑管理服務(wù)自動化。
和普通建筑相比,智能化樓宇有如下幾個(gè)方面的具體特性:
(1)具有良好的信息接收和反應(yīng)能力,提高工作效率。
(2)提高建筑物的安全、舒適和高效便捷性。
(3)具有良好的節(jié)能效果。對空調(diào)、照明等設(shè)備的有效控制,不但提供了舒適的環(huán)境,還有顯著的節(jié)能效果(一般節(jié)能達(dá)15~20%)。
(4)節(jié)省設(shè)備運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。一方面系統(tǒng)能正常運(yùn)行,發(fā)揮其作用可降低機(jī)電系統(tǒng)的維護(hù)成本,另一方面由于系統(tǒng)的高度集成,操作和管理也高度集中,人員安排更合理,從而使人工成本降到最底。
(5)滿足用戶對不同環(huán)境功能的需求。
(6)高新技術(shù)的運(yùn)用能大大提高工作效率。
4 樓宇智能化發(fā)展建議及對策
我國每年新增的建筑面積約20億平方米,加之政府對樓宇智能化建設(shè)規(guī)范化、科學(xué)化的引導(dǎo),業(yè)內(nèi)普遍看好樓宇智能化的發(fā)展。
(1)系統(tǒng)集成度更高。
(2)外觀更加美觀。
(3)操作更加簡便。
5 結(jié)語
目前我國的智能建筑在建筑領(lǐng)域所占比例較少,對比一些發(fā)達(dá)國家,普及比率較低。商業(yè)樓宇(如寫字樓、酒店、城市綜合體)、公共性建筑的智能化程度也只是處于發(fā)展中階段,所以存在很大的市場增量空間,樓宇智能化的市場前景非常廣闊。
參考文獻(xiàn)
[1]呂景泉.樓宇智能化系統(tǒng)安裝與調(diào)試[J].[M].北京:中國鐵道出版社,2011(07).
[2]丁季丹.論智能樓宇的發(fā)展趨勢[J].考試周刊,2010(46).
作者簡介
顧鋒(1976-),男,江蘇省蘇州市人。現(xiàn)為蘇州工業(yè)園區(qū)機(jī)關(guān)事務(wù)管理中心工程師,主要從事辦公樓宇智能化系統(tǒng)管理及設(shè)備管理。
【關(guān)鍵詞】 高速列車 智能化 系統(tǒng) 介紹
6月25日,我國首列智能化高速列車樣車在南車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司竣工下線。首次實(shí)現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)、列車控制網(wǎng)絡(luò)、車載傳輸網(wǎng)絡(luò)的多網(wǎng)融合,形成自檢測、自診斷、自決策能力的智能化高速列車。本文主要介紹高速列車的智能化系統(tǒng)。
1 列車智能化系統(tǒng)架構(gòu)
1.1 概述
列車智能化系統(tǒng)中采用的兩大核心技術(shù)就是物聯(lián)網(wǎng)與傳感網(wǎng)技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)被譽(yù)為信息技術(shù)領(lǐng)域新的革命,采用以標(biāo)簽識別、無線傳感、無線網(wǎng)絡(luò)傳輸、云計(jì)算等為特征的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),建立物與物、物與人直接的有機(jī)連接,形成龐大的智慧系統(tǒng)。采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以對智能列車的所有零部件進(jìn)行全生命周期的管理,所有的零部件從出廠到淘汰都可以進(jìn)行檔案追蹤與管理,借助檢修基地的管理數(shù)據(jù)庫,可以實(shí)現(xiàn)零件共享,維修提醒等功能。傳感網(wǎng)技術(shù)解決了復(fù)雜工況下,高速列車運(yùn)行動態(tài)數(shù)據(jù)全息化的問題。可以全面掌握高速列車實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài),將包括溫度、應(yīng)力、加速度、電流、電壓在內(nèi)的傳感器信息統(tǒng)一進(jìn)行實(shí)時(shí)采集,進(jìn)行去噪、去重、加密等預(yù)處理,然后通過網(wǎng)絡(luò)匯聚至列車車載數(shù)據(jù)中心。車載數(shù)據(jù)中心根據(jù)定義的規(guī)則對數(shù)據(jù)進(jìn)行再次的分析。對列車設(shè)備或者路況產(chǎn)生的異常情況進(jìn)行預(yù)警或告警,對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲,根據(jù)數(shù)據(jù)的重要性與敏感度,定義數(shù)據(jù)老化策略。對重要和敏感的數(shù)據(jù)進(jìn)行二次表達(dá),并且進(jìn)行壓縮,將之傳送至地面數(shù)據(jù)中心進(jìn)行處理。地面數(shù)據(jù)中心主要進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲,虛擬3D展現(xiàn)等工作。
1.2 車載物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)
車載物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)主要用于關(guān)鍵器件零部件生命周期管理。通過手持式RFID識別設(shè)備,采集部件的各種信息(包括生產(chǎn)日期、系統(tǒng)名、部件位置、檢修信息、大修信息等等),通過USB或者通過無線的方式,經(jīng)過車載環(huán)網(wǎng),將其送入車載數(shù)據(jù)中心。數(shù)據(jù)中心對該類數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾,合并等操作以后,轉(zhuǎn)入車載數(shù)據(jù)庫進(jìn)行存儲。同時(shí)數(shù)據(jù)中心將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至地面系統(tǒng),通過公網(wǎng)或者鐵路專用網(wǎng)實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的后臺整合。車載物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)由如下幾種設(shè)備組合構(gòu)成:抗金屬RFID雙頻電子標(biāo)簽、手持式RFID采集器、物聯(lián)傳感節(jié)點(diǎn)、車載后臺數(shù)據(jù)中心。RFID雙頻電子標(biāo)簽(Intag系列)由網(wǎng)新集團(tuán)為鐵路系統(tǒng)定制。可工作于金屬環(huán)境下,能同時(shí)工作于HF和UHF頻段。其工作的頻率為UHF:920MHz~925MHz,HF:13.56MHz+-7KHz。能達(dá)到IP68的防塵、防水等級,在惡劣的電磁干擾工況下依然具有極佳的讀寫性能。RFID雙頻電子標(biāo)簽可存儲列車零部件的初始化信息(靜態(tài)信息)、檢修信息(動態(tài)信息)、大修信息(動態(tài)信息)和私有信息(靜態(tài)信息)。
手持式RFID采集器主要由鐵路相關(guān)工作現(xiàn)場人員使用,能適應(yīng)多種惡劣氣候環(huán)境、機(jī)械環(huán)境和電磁環(huán)境。檢修人員可利用該設(shè)備對列車零部件進(jìn)行檢修,檢修的結(jié)果可通過無線和有線網(wǎng)傳至后臺數(shù)據(jù)中心和地面數(shù)據(jù)中心,從而可以形成完整的列車零部件履歷。借助該類履歷信息而形成的專家系統(tǒng),可以為列車部件采購、維修、運(yùn)營的智能決策提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。該手持式RFID采集器由網(wǎng)新集團(tuán)為鐵路系統(tǒng)單獨(dú)開發(fā)設(shè)計(jì),功耗較低,具有極高的防水等級和抗震等級,能滿足各種惡劣工況下的使用。
傳感物聯(lián)節(jié)點(diǎn)所構(gòu)成的車載感知環(huán)網(wǎng)是車載物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)的核心通路。通過前端的無線接口,將收集到的物聯(lián)網(wǎng)信息進(jìn)行去重,過濾異常數(shù)據(jù),合并等操作。而后采用實(shí)時(shí)或者分時(shí)上報(bào)的策略,將數(shù)據(jù)通過環(huán)網(wǎng)傳至后臺數(shù)據(jù)中心。同時(shí),物聯(lián)傳感節(jié)點(diǎn)還可以接入列車TCN總線,例如MVB,ARCNET等。將列車原有的控制信息和狀態(tài)信息進(jìn)行采集后,將數(shù)據(jù)進(jìn)行格式統(tǒng)一化處理,然后將其通過環(huán)網(wǎng)送入后臺數(shù)據(jù)中心處理。為了保證環(huán)網(wǎng)在發(fā)生故障時(shí)依然可以提供服務(wù),節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)了多重冗余保護(hù)策略,包括主備控制系統(tǒng)保護(hù)、電源冗余保護(hù)、風(fēng)扇冗余保護(hù)以及MRP環(huán)網(wǎng)故障保護(hù)。
車載后臺數(shù)據(jù)中心將接收到的物聯(lián)網(wǎng)信息再次進(jìn)行分析,將具體的部件履歷信息與新增的標(biāo)簽信息進(jìn)行映射關(guān)聯(lián),提供友好的UI界面表達(dá)及各種用戶友好的客戶搜索條件后,將數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲和轉(zhuǎn)發(fā)。由于后臺數(shù)據(jù)中心需要處理和過濾的數(shù)據(jù)量非常巨大,因此需要提供各種數(shù)據(jù)QOS(quality of service,服務(wù)質(zhì)量分類)轉(zhuǎn)發(fā)策略、日志策略和緩存優(yōu)先級策略。將數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格分類,按存儲時(shí)間分成永久存儲和可老化存儲,按重要性和敏感度可以分成不同的轉(zhuǎn)發(fā)優(yōu)先級。對于較高優(yōu)先級的數(shù)據(jù)保證其擁有較高的轉(zhuǎn)發(fā)性能和較大的網(wǎng)絡(luò)帶寬,對于較低優(yōu)先級的數(shù)據(jù)則根據(jù)預(yù)先定義的策略可以進(jìn)行丟棄或者延遲轉(zhuǎn)發(fā)。為了保證后臺數(shù)據(jù)中心在發(fā)生故障的情況下依然擁有較高的可用度,設(shè)備需要提供多重保護(hù)。具體包括電源冗余保護(hù)、主備控制系統(tǒng)1+1備份保護(hù)等。
1.3 車載傳感網(wǎng)系統(tǒng)
車載傳感網(wǎng)系統(tǒng)解決了復(fù)雜工況下,高速列車運(yùn)行動態(tài)數(shù)據(jù)全息化的問題。可以全面掌握高速列車實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài),將包括溫度、應(yīng)力、加速度、電流、電壓在內(nèi)的傳感器信息統(tǒng)一進(jìn)行實(shí)時(shí)采集,將數(shù)據(jù)格式化統(tǒng)一處理以后,進(jìn)行去噪、去重、加密等預(yù)處理,然后通過網(wǎng)絡(luò)匯聚至列車后臺數(shù)據(jù)中心。后臺數(shù)據(jù)中心根據(jù)定義的規(guī)則對數(shù)據(jù)進(jìn)行再次的分析。對列車設(shè)備或者路況產(chǎn)生的異常情況進(jìn)行預(yù)警或告警,對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲,根據(jù)數(shù)據(jù)的重要性與敏感度,定義數(shù)據(jù)老化策略。對重要和敏感的數(shù)據(jù)進(jìn)行二次表達(dá),并且進(jìn)行壓縮,將之傳送至地面數(shù)據(jù)中心進(jìn)行處理。 地面數(shù)據(jù)中心主要進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲,虛擬3D展現(xiàn)等工作。
車載傳感網(wǎng)系統(tǒng)由多類型傳感器族、物聯(lián)傳感節(jié)點(diǎn)、車載后臺數(shù)據(jù)中心等設(shè)備組合構(gòu)成。多類型傳感器族主要由數(shù)量眾多的傳感器組成。從傳感采集的信息分,可以分成溫度、加速度、應(yīng)力、電流、電壓、氣壓等。從傳感器系統(tǒng)架構(gòu)分可以分成模擬量型傳感器和數(shù)字型傳感器。網(wǎng)新集團(tuán)構(gòu)建的車載傳感器族具有高穩(wěn)定、大量程、高精度的特點(diǎn),能滿足在惡劣的電磁、振動環(huán)境下穩(wěn)定可靠的工作。
為了響應(yīng)鐵道部提出的列車“譜系化”的目標(biāo),網(wǎng)新集團(tuán)針對不同的列車外部運(yùn)行環(huán)境,比如高寒地帶、高溫地帶,進(jìn)行傳感器家族的系列化。以溫度傳感器為例,網(wǎng)新集團(tuán)針對上述需求考慮設(shè)計(jì)幾款不同子類型的傳感器,能夠滿足特定環(huán)境下的量程需求和可靠性需求。對于其余類型的傳感器,均采用這樣的設(shè)計(jì)開發(fā)思路。
物聯(lián)傳感節(jié)點(diǎn)所構(gòu)成的車載感知環(huán)網(wǎng)是車載物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)的核心通路。通過前端模擬量、數(shù)字量和開關(guān)量接入,將采集到的原始的傳感信息進(jìn)行去重和基于頻譜分析的去噪,并將上述異構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一化。處理完以后的數(shù)據(jù),根據(jù)預(yù)先定義的分時(shí)或者實(shí)時(shí)策略,發(fā)送至后臺數(shù)據(jù)中心。
列車工況十分復(fù)雜,客室、轉(zhuǎn)向架、車頭等場合環(huán)境迥異。因此對于不同的傳感器需要設(shè)置不同的噪聲過濾算法。網(wǎng)新集團(tuán)與幾大主機(jī)密切合作,在離散數(shù)字信號分析方面有比較深厚的積累,并且已形成一系列創(chuàng)新型的濾波處理算法。
車載后臺數(shù)據(jù)中心將接收到的傳感信息再次進(jìn)行分析。根據(jù)預(yù)先定義好的各種參數(shù),當(dāng)分析之后的數(shù)據(jù)越過預(yù)警門限,則系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)警。當(dāng)數(shù)據(jù)越過報(bào)警門限,則進(jìn)行報(bào)警。列車司機(jī)根據(jù)數(shù)據(jù)中心分析得出的結(jié)論,例如采取制動等安全措施。對于某些比較關(guān)鍵的告警信息,將實(shí)時(shí)地傳遞給地面數(shù)據(jù)中心,以供地面指揮人員進(jìn)行分析和命令之用。
2 網(wǎng)新系列產(chǎn)品介紹
2.1 Intag抗金屬電子標(biāo)簽(圖1)
INTAG系列電子標(biāo)簽是網(wǎng)新集團(tuán)為鐵路系統(tǒng)專門定制的工業(yè)級抗金屬雙頻標(biāo)簽。嚴(yán)苛工況下,具有優(yōu)秀的抗金屬,抗震動,防水,防塵性能。部分性能指標(biāo)如下:
(1)雙頻標(biāo)簽工作頻率:UHF:920MHz~925MHz。HF:13.56MHz ±7KHz。(2)內(nèi)存容量:標(biāo)簽內(nèi)存容量:1~2Kbits。(3)讀寫距離(與網(wǎng)新手持式讀寫器配合):UHF:讀距離大于1m;UHF:寫距離0m~ 0.8m。HF:讀距離0cm~5cm。HF:寫距離0cm~5cm。(4)通信協(xié)議:UHF:ISO18000-6C。HF:ISO 14443A,15693。
2.2 網(wǎng)新車載傳感器族(圖2)
網(wǎng)新集團(tuán)憑借在城市軌道交通以及鐵路領(lǐng)域多年的技術(shù)積累,為高速列車研制了車載傳感器族。技術(shù)上具有大量程,高精度,高分辨率,抗擾度好的特點(diǎn)。此外,網(wǎng)新設(shè)計(jì)的傳感器在惡劣的鐵路工況中表現(xiàn)出性能穩(wěn)定,魯棒性好的特點(diǎn),深受用戶贊譽(yù)。(表1)
2.3 車載智能采集終端SA735(圖3)
車載智能采集終端SA735是網(wǎng)新集團(tuán)為南車集團(tuán)定制的小型化傳感接入產(chǎn)品,是物聯(lián)傳感節(jié)點(diǎn)的一種設(shè)備類型。具有被動散熱設(shè)計(jì),高防水防塵(達(dá)到IP67),高耐振等技術(shù)特點(diǎn)。主要應(yīng)對傳感器分布比較密集的場所的接入需求。部分性能參數(shù)和規(guī)格:
供電電壓:70~125V(DC100V);模塊輸入功率:
絕緣電阻:10MΩ以上;即DC100V電源正負(fù)線對機(jī)殼(地)之間的絕緣電阻,由500V兆歐表測量。
耐壓試驗(yàn):電源正負(fù)線對機(jī)殼(地),用50Hz工頻1200V保持1min。
2.4 手持式RF設(shè)別設(shè)備RT320i(圖4)
手持式RF設(shè)別設(shè)備RT320i主要用于采集高速列車零部件的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)簽信息。 提供大修,檢修等記錄的查詢錄入,數(shù)據(jù)管理,文件傳輸,日志記錄,錯(cuò)誤校驗(yàn)等功能。 主要用于智能列車檢修,零部件全生命周期管理等。主要技術(shù)指標(biāo)如下:
(1)工作頻率范圍:UHF 920MHz~925MHz,HF:13.56 MHz +-7KHz。(2)調(diào)制方式:移幅鍵控的調(diào)制方式(ASK)。(3)通信協(xié)議:ISO18000-6C,ISO14443A(或ISO 15693)。(4)信道帶寬及信道占用帶寬(99%能量):250kHz。(5)信道中心頻率:fc(MHz)=920.125+M×0.25(M為整數(shù),取值為0-19)。(7)工作模式:跳頻擴(kuò)頻方式,每跳頻信道最大駐留時(shí)間2秒。(7)發(fā)射功率:見表2。(8)鄰道功率泄漏比:40dB(第一鄰道),60dB(第二鄰道)。(9)標(biāo)簽識別能力:具有單標(biāo)簽與多標(biāo)簽識別功能,正常環(huán)境下,識別率≥99.9%。(10)通信接口:藍(lán)牙;USB;(11)工作方式:觸發(fā)方式;命令方式。(12)電源適應(yīng)性:充電變壓器AC(100~240)V,50Hz。(表2)
3 結(jié)語
以列車為核心的高速鐵路,需要線路、供電、運(yùn)控、調(diào)度等各種高新技術(shù)的系統(tǒng)集成,是一個(gè)復(fù)雜巨系統(tǒng),其發(fā)展也會帶動信息通訊、電力電子、材料化工、機(jī)械制造、自動控制等多學(xué)科、多行業(yè)的發(fā)展,是世界各國科學(xué)技術(shù)和制造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力、綜合國力以及國家現(xiàn)代化程度的集中體現(xiàn)和重要標(biāo)志之一。其中,列車的運(yùn)行安全智能化保障,列車的智能化管理與智能化維修,是高速鐵路技術(shù)的核心。
參考文獻(xiàn):
【關(guān)鍵詞】小區(qū);智能系統(tǒng);雷擊影響;防雷技術(shù)
智能小區(qū)將安全防范、信息服務(wù)、物業(yè)管理等三項(xiàng)業(yè)務(wù)融合于一體,為業(yè)主們創(chuàng)新了全面性的住宅小區(qū)生活。在智能小區(qū)建設(shè)中,智能系統(tǒng)的運(yùn)行發(fā)揮了尤為關(guān)鍵的作用,智能系統(tǒng)也是智能小區(qū)的核心構(gòu)成。若智能系統(tǒng)受到外界因素破壞則會造成系統(tǒng)組成裝置受損,降低了系統(tǒng)智能化運(yùn)行的效率。
一、智能系統(tǒng)的主要構(gòu)成
智能小區(qū)是“安全防范、信息服務(wù)、物業(yè)管理”三者的組合體,這種全新的功能模式是早期小區(qū)建筑不可比擬的。為了適應(yīng)這類高性能的住宅建筑,施工單位常常會根據(jù)小區(qū)智能化的要求配備相應(yīng)的智能系統(tǒng),從而方面的小區(qū)內(nèi)的管理服務(wù)工作,讓業(yè)主感受到高質(zhì)量的住宅服務(wù)。小區(qū)智能系統(tǒng)主要構(gòu)成:
1、自控系統(tǒng)。自控系統(tǒng)是對小區(qū)內(nèi)機(jī)電設(shè)備自動化控制的一種方法,其包括了管理主機(jī)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感器、傳輸線纜等不同的結(jié)構(gòu),每個(gè)組成都發(fā)揮了較大的實(shí)用功能[1]。計(jì)算機(jī)是自控系統(tǒng)的重要組成,能對小區(qū)內(nèi)的供電、空調(diào)、電梯、照明等監(jiān)控管理。
2、布線系統(tǒng)。智能小區(qū)功能的多樣性使得布線系統(tǒng)更為復(fù)雜化,綜合布線系統(tǒng)是小區(qū)線路分布的新形式。當(dāng)前,綜合布線系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的內(nèi)容較多,如:視頻、語音、數(shù)據(jù)、信號等,這些都要借助于不同的布線系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)傳輸,保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。
3、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以取代人工操作,讓小區(qū)內(nèi)的各個(gè)智能系統(tǒng)維持自動化操作。由于智能小區(qū)內(nèi)每家用戶都安裝了網(wǎng)絡(luò)接口,管理人員只需通過創(chuàng)建局域網(wǎng)絡(luò)則能實(shí)現(xiàn)彼此之間的連接。用戶也可以通過網(wǎng)絡(luò)將自己需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)“點(diǎn)對點(diǎn)”傳輸。
4、安防系統(tǒng)。為了避免小區(qū)發(fā)生盜竊事件,小區(qū)內(nèi)設(shè)置了安防系統(tǒng),這是一種高性能的報(bào)警結(jié)構(gòu)。安防系統(tǒng)的結(jié)構(gòu):保安中心管理主機(jī)、安防報(bào)警器、傳感器、傳輸線纜等,只要傳感器感應(yīng)到異常動靜后則會立刻發(fā)出報(bào)警信息,提醒業(yè)主或小區(qū)保安處理。
5、監(jiān)控系統(tǒng)。監(jiān)控系統(tǒng)是為了記錄小區(qū)內(nèi)發(fā)生的事情,既有助于小區(qū)安全,也能為各種盜竊案件的處理提供證據(jù)。攝像機(jī)、云臺、鏡頭、監(jiān)視器等是閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)的主要構(gòu)成,而保安人員可隨時(shí)調(diào)出監(jiān)控錄像,以掌握智能小區(qū)內(nèi)的具體動態(tài)。
二、雷擊造成的不利影響
智能小區(qū)內(nèi)采用的各種智能系統(tǒng)都是提高住宅建筑物性能的基礎(chǔ),但盡管是智能化的運(yùn)行系統(tǒng),其在使用期間也會面臨著各種問題。“雷電襲擊”是目前智能小區(qū)遇到的最大難題,智能系統(tǒng)中的構(gòu)成都是弱電設(shè)備,遇到強(qiáng)大的雷電襲擊后會導(dǎo)致設(shè)備損壞,影響了系統(tǒng)的運(yùn)行效率。
1、破壞性能。雷電會產(chǎn)生強(qiáng)大的電流,而智能系統(tǒng)內(nèi)元器件的很小,遭遇雷電襲擊后會破壞智能系統(tǒng)的性能。如:單片機(jī)是一個(gè)很小的芯片,當(dāng)期受到自然雷擊后,芯片內(nèi)的控制電路會因強(qiáng)電流刺激而燒壞。又如,傳感器在雷電襲擊下也會瞬間失去傳感效應(yīng)。
2、導(dǎo)致火災(zāi)。我國雷擊一起的火災(zāi)事件年年發(fā)生,智能小區(qū)基本上都是借助于各種電纜線路的連接發(fā)揮作用,且除了建筑物內(nèi)安裝了各種線路外,小區(qū)內(nèi)地下也埋設(shè)了電纜。若雷電的電流強(qiáng)度超大,則會引起線路燒壞或著火,若不及時(shí)處理則會引起火災(zāi)問題。
3、阻礙管理。智能系統(tǒng)是小區(qū)集中管理的控制系統(tǒng),在智能系統(tǒng)里能夠?qū)τ脩粜枰褂玫姆?wù)進(jìn)行了設(shè)置,若智能系統(tǒng)失去控制作用則降低了物業(yè)管理公司的服務(wù)效率[2]。同時(shí),系統(tǒng)發(fā)生故障后也會給管理人員、保安人員的工作帶來不便,增加了他們工作的難度。
4、增加成本。成本增多是由于雷擊破壞系統(tǒng)后需要維修引起的,在施工中系統(tǒng)受損,增加的是施工成本;在使用中系統(tǒng)受損,增加的則是物業(yè)成本。不管是哪一種情況都會增加業(yè)主的額之處,且在系統(tǒng)維修期間會影響到業(yè)主的正常居住環(huán)境,降低了生活水平。
三、現(xiàn)代防雷技術(shù)的運(yùn)用
從空間區(qū)域上看,防雷技術(shù)可分為外部防雷技術(shù)、內(nèi)部防雷技術(shù)兩種。外部防雷技術(shù)較為簡單,只要在建筑物外部安裝接閃器、引下線、接地裝置等構(gòu)造裝置即可。內(nèi)部防雷技術(shù)涉及到額建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)、建筑物地下結(jié)構(gòu)等方面,其防雷難度較大,現(xiàn)具體分析內(nèi)部防雷技術(shù)的構(gòu)成。
1、電位連接。等電位連接是常用的防雷方式,對小區(qū)內(nèi)變壓器的保護(hù)也有很好的作用。為了維持帶電物體與大地電位相互均衡,這樣可以把雷電產(chǎn)生的電流“抵消”掉,由此降低雷電對弱電智能系統(tǒng)的破壞,這種連接可通過安裝等電位連接強(qiáng)來實(shí)現(xiàn)。
2、共用接地。共用接地是綜合性連接的方式,把智能系統(tǒng)內(nèi)部的各個(gè)金屬元器件進(jìn)行連接,如:防雷裝置、建筑物金屬構(gòu)件、低壓配電保護(hù)線等。將金屬構(gòu)件共同連接到一起后可對每個(gè)元件進(jìn)行控制,從多個(gè)方面發(fā)揮了抗雷擊的作用。
3、屏蔽技術(shù)。屏蔽技術(shù)的目的是為了降低或消除電磁對智能系統(tǒng)的干擾,屏蔽的方法為在被保護(hù)的范圍內(nèi),結(jié)合屏蔽電纜創(chuàng)建等電位連接結(jié)構(gòu),當(dāng)弱電系統(tǒng)遭到雷擊后可將電流轉(zhuǎn)移到地下。如:雷電襲擊時(shí)利用導(dǎo)線連接將電流導(dǎo)入地下。
4、適當(dāng)布線。防雷布線時(shí)需參照小區(qū)內(nèi)空間結(jié)構(gòu)狀況,重點(diǎn)研究防雷裝置與地下管線之間是否有聯(lián)系。為了防止智能系統(tǒng)受到雷電波的襲擊,對電源線、天線、屋頂?shù)任恢玫木€路要正確引入。此外,在鋪設(shè)線路時(shí)需避免線路交叉重疊,以免線路連接錯(cuò)亂。
5、電涌保護(hù)。電源、信號是電涌保護(hù)器保證的主要對象,通過對這兩點(diǎn)的控制則能發(fā)揮防雷效果。電涌保護(hù)器有三層防雷結(jié)構(gòu),一是在總電房低壓配電柜電源總開關(guān)處,二是在分配電柜,三是在UPS電源、電氣器件、電腦終端等位置安裝[3]。
四、系統(tǒng)防雷的日常維護(hù)
智能小區(qū)引進(jìn)防雷技術(shù)后還要采取適當(dāng)?shù)木S護(hù)措施,讓防雷系統(tǒng)與智能系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)行,這樣才能發(fā)揮最佳防雷效果。對防雷系統(tǒng)的維護(hù)包括日常檢查、故障處理、更新裝置等方面,小區(qū)內(nèi)的電力技術(shù)人員要做好每個(gè)方面的工作。
1、日常檢查。檢查工作是為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)防雷裝置的異常,提前采取措施防范故障。當(dāng)所有防雷裝置全部安裝到位后,技術(shù)人員應(yīng)檢查裝置結(jié)構(gòu)的連線是否正常[4]。如:避雷針安裝到建筑頂部后,要通過調(diào)試、模擬等方面檢查避雷針是否正常發(fā)揮性能。
2、故障維修。故障維修必須及時(shí),在短時(shí)間里弄清防雷故障的原因以指導(dǎo)處理工作。通過防雷監(jiān)測儀發(fā)現(xiàn)防雷裝置出現(xiàn)故障后,應(yīng)盡快將其拆下維修。一般維修方法是觀察元器件的連接處是否緊固、接觸是否良好、接地引下線有無銹蝕等。
3、定期更換。正常情況下,防雷裝置的使用時(shí)間在3年左右,超過這一期限后防雷設(shè)備則會逐漸老化。為了保持智能小區(qū)內(nèi)防雷系統(tǒng)的性能,每隔3年左右最好重新安裝避雷器。另外,對于市場上銷售的新防雷產(chǎn)業(yè)也要積極運(yùn)用,增強(qiáng)智能小區(qū)的防雷性能。