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(一)可編程類型
可編程類型指的是在不同工作環境下,操作控制能夠通過調整、使工程機械更適應于當下工作環境,對于存在不同任務種類情況較為適用。在控制程序被調整情況下,工程機械能夠對不同施工對象或是不同工作環境達到適應性,提高機械操作的使用效率。
(二)遠程遙控操作類型
遠程遙控操作工程機械的重點是在危險性較高、不適應于操作者現場操作情況。換言之,在工作環境復雜、危險程度高的情況下需通過遠程遙控操作實現對工程機械的控制。因此對于安全性難以保障的工程而言,遠程遙控操作可有效降低操作人員在工作中受到傷害的風險,提升整個工程安全性。
(三)智能化類型
智能化是一種技術含量相對較高的類型,在智能化操作下,工程機械無需人工現場操作即可實現工程的正常運作。這種技術與遠程遙控操作技術相似,施工現場都不需要人員直接參與,而是通過技術設備完成控制。但具體而言,智能化工程機械比遙操作多了一項獲取信息、制定策略的自動化模式。在該模式下,微型處理器通過各種類型復雜的傳感器實現對現場信息的獲取、分析,進而在程序幫助下自主設定出施工策略。總之,智能化類型是一種可實現自我辨別、自我感知、自我控制與自我決策的智能化系統。
二、機群智能化關鍵技術研究
(一)單機共性關鍵技術
這種類型的關鍵技術主要包含以下幾點:故障智能判斷與解決技術、單機動態運作實時監控技術、衛星GPS位置定位技術、機群網絡與接口技術、作業質量判斷與監控技術、工程機械設備監管、控制技術等,所有技術共同運作才能夠為實現單機的共性提供基礎保障。單機共性要求是通過檢測發現故障存在位置,通過提出相應解決方案的程序輸入,實現對工程狀態檢測以及實施故障分析系統的構建,利用遠程集中方式實現。在這一條件下,調度作業可實現優化,在施工效率以及現場操作安全性方面效果較好,最終達到集群聯合作業無人操作的自動化運行效果。工程機械作業質量以及作業裝置的控制主要目的在于了解影響機群作業的各項因素,例如工作環境、不同工作項目間影響、作業對象等。同時還需研究施工機械適應范圍、機群單機作業合格率、作業對象與裝置之間的運作機理與相互間作用、檢測體系運行效果以及作業質量檢測系統運用等。
(二)調度技術
機群系統的組成主要在于控制中心與監控系統兩部分。在控制中心中包含了眾多模塊,不同模塊的組合運用組成了不同操作指令,主要模塊如下:資源配置模塊、數據庫模塊(包含各種工作參數、機群資源等)、動態調度模塊、機群工作環境信息收集模塊、故障排查與診斷模塊、管理模塊以及網絡傳輸模塊等,這些模塊均為人機交互,為智能化的實現提供保障。這項技術能夠針對工程工序以及工藝上的差異性制定具有針對性的集群組成,確保機群工作工序處于連續狀態,并促使各項功能的完整發揮。同時,機群中單機的配置方案、性能指標等均處于受控制狀態,能夠確保路面施工效率長期保持最高狀態(在綜合各項影響因素情況下,如能耗、摩擦損耗、故障可能性綜合分析等,并非一味考慮速度),讓不同機種的匹配趨于合理化。總之,機群調度目的在于優化機群工作模式,讓施工在成本、效率等方面的統籌考慮下實現質量最優,提升工程機械體系綜合經濟效益。
(三)施工中關鍵技術
工程機械體系中包含了眾多機械設備,例如裝載機、挖掘機、壓路機、混凝土瀝青攤鋪機以及混凝土攪拌設備等,要想實現機群智能化,上述機械設備同樣應該具備更高智能化層次。除了之前提到的共同智能化技術之外,不同機械設備還應按照自身工作、操作要點完善自身性能,確保在機群工作中能夠與其它機械設備協調運作并增強操作穩定性。例如對于攤鋪機而言,要想實現智能化應實現以下幾點功能:首先應能夠自動行駛,自動行駛并非指自行隨意行使或是單純的具備行駛功能,而是指在智能系統發出指令后能夠有效接受并按指令發出行駛信號;其次為轉向,攤鋪機的轉向應建立在信息收集系統運作之上,當檢測到前方有障礙物時自動發出解決指令并尋找有效行路線,達到轉向效果。再如壓路機機械,需實現振動幅度的控制以及振動頻率的調整,并在線檢測地面壓實程度,當發現壓實未達到相應標準時應再次壓實。對于功能較簡單的機械設備,如起重機、自卸車以及裝載機等,智能化系統要求其可實現自動換擋,幫助作業集成的有效控制。
三、結束語
關鍵詞工程機械;信息化;智能化;應用
在時代的不斷發展當中,各種網絡信息化設備成為了推動當前社會進行深層次發展的主要動力,而且這些網絡設備也在與其他行業進行融合的過程中,得到了全面的優化和發展。現階段的工程機械領域,已然加大了對智能化網絡設備的基礎需求,并且開始關注整體的工程機械使用水平。而對于智能化和信息化在工程機械發展中的應用,主要體現在各種機械工作部件的優化上,從當前的狀況來看,有著現代化特色的工程機械工廠,很多都優先進行了先行材料的輸入,接著才是機床的啟動和停止,然后需要對整體的運作參數進行實時的調整,進而使得工件的拆卸以及運輸過程較為明確,而對于這些環節的實現都需要較為科學的智能化以及信息化操作,并不需要運用人為方法進行操控。可以看出,在當展中,計算機網絡技術所帶來的,不僅僅是人們生產生活方式的改變,還是多個行業發展的全新契機,而工程機械行業無疑是其中之一,信息化和智能化在其中的應用也會不斷加以深層次的完善和拓展。
1國內工程機械信息化與智能化的發展現狀
由于受到了國內經濟發展環境的直接影響,我國的工程機械信息化和智能化的發展速度并不是很快,與國外的工程機械行業發展狀況還有著相當大的差距。而且,很長的一段時間里,國際市場當中的工程機械技術幾乎都是歐美國家的經濟產物,并被其長期的壟斷,而其中的各種智能化工程機械設備都有著基礎的監控和維護功能。而國內的工程機械信息化與智能化的應用依舊不是特別完善,究其原因,主要是由于國內的工程機械發展,對于智能化和信息化并沒有太高的認知度,而且研究起來較晚,直到20世紀末才開展了工程機械智能化機器人操作的研究試驗。在最初的研究階段,相當多的工程機械智能化控制軟件都不是國內自己打造的,而是從國外引進,而國內的主機廠家所包含的設計人員往往會將電氣系統的基礎設計以及相關的原件配型作為主要的任務。在20世紀80年代的時候,我國從瑞典引進了較為先進的露天鑿巖機,這種機械已然能夠實現較高的智能化水平,同時還從日本引入了履帶推土機。在以后的發展中,逐步從國外引入了各種智能化的裝載機和柴油機,并且有了全新的輪式集材機制造技術,使得國內的工業機械水平有了很大的提升。此外,這一時期的我國,還引入了一些較為基礎的零部件制造技術,其中包括動力變速箱、工程柴油機、驅動橋等,智能化和信息化水平都得到了較為高效的發展。
2工程機械信息化和智能化的應用
對于工程機械發展上的信息化和智能化而言,其本身是一個由低到高的發展過程,并且這一過程的生產環節不斷增加,變得十分復雜。工程機械的智能化和信息化,在工程機械行業中的應用主要是指對信息進行多方面采集和技術方面的智能化控制,進而使得工程機械能夠有深層次的自我感知和控制能力。伴隨著國內科學技術的穩步發展,相當多大型施工項目涌現在人們的面前,而這些大型施工項目的開展,必然需要對全新的工程機械設備進行集成化方向上的智能控制和優化,還需要切實將整個內容組成一個較為完善的協同網絡控制系統,進而最為有效地控制項目的施工流程,科學降低其中不必要的耗能。我國當前的工程機械發展,對于計算機網絡科技的應用,主要體現在兩方面:首先是工程機械運作上的智能化,它指的主要是在實際的施工當中,通過工程機械的集成信息,采用合理的計算機控制器,進而對程序進行系統的控制并完成想要達到的控制效果;其次是制造技術上的智能化。現如今的智能化制造技術已然不再是簡單的工藝制造,而變成了綜合性的制造活動。在實際的制造過程中,首先需要對整個市場的工程機械需求進行最為實際的分析,接著對生產管理方面的內容進行一定的探討,并完成接下來的制造流程,它十分強調信息與技術之間的聯系,并且物品的生產質量會與整個信息流有著最為直接的聯系。在現代化的進程中,美國已然開發出了低成本、實效性高的履帶推土機,它在如今的機械工程行業當中也有著相當重要的影響,并且其功能已然實現了液壓化以及智能的機電一體化操作。而在之后,又形成了全新的D4推土機,其在原來的智能化基礎上配置了全新的廢氣排放裝置以及計算機控制體系,并且可以采用電子噴油系統和冷卻系統,其整體的姿態已然呈現了較高的智能化和信息化水平。接著,美國的一些公司又在這一階段的基礎上,生產了全新的柴油發動機,上面安裝了相當智能化的燃油噴射裝置,并且擁有著特殊的柴油管理系統,能夠以外載荷的大小決定發動機當前的轉速,一定程度上合理而有效地降低了整體的燃油消耗速度,并且改善了其尾氣排放系統。到了20世紀末,美國的一些公司又在現有的裝載機上形成了全新的智能化轉速控制系統,已然不再需要運用傳統的方向盤,使其實效性得到了穩定的提升,并且采用了相當簡單的開關進行實時的控制,其信息化和智能化水平達到了相當的高度。
3工程機械行業智能化和信息化應用的發展趨勢
在近些年,我國伴隨著信息技術的全面優化,出現了許多全新的工程機械行業應用,無人駕駛技術便屬于其中的一種。它能夠在一些十分特殊的環境下進行正常的作業,比如容易發生坍塌的區域、輻射嚴重的區域,而伴隨科技的持續發展,甚至能夠延伸到深海或者外太空進行作業,而對于這一應用的控制,必然需要有實時的遙控裝置,并且需要使用一些智能化程度相當高的工程機械。緊隨著機器人、自動控制技術在工程領域的持續發展,我國可以利用一些導航技術,以無線通信作為基礎,對整個工程機械進行操作,并對其中的信息內容進行有效的分析處理。工程機械行業在未來的應用發展上,必然會將生產的自動化和數字化作為主要的應用發展方向,并將其視為行業的標準。
4結論
總而言之,工程機械的信息化和智能化應用需要切實地將基礎的計算機技術與自動控制等技術切實的聯系到一起,而隨著國內科技的穩步發展,整體的計算機網絡水平得到了全面的優化,工程機械的信息化和智能化趨勢也會在這個過程中受到合理有效的推動,進而給我國當前的工程機械行業發展形成全新的契機。
參考文獻
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隨著科學技術的飛速發展,消費者對產品需求的變化,也推動著機械工程的生產不斷作出調整。機械工程企業以滿足消費者的需求為目標,不斷創新,產品的生產方式由依靠人工生產轉變為依靠技術生產。智能化產品優點在于節省人力資源,代替人類從事各種工作,使人們的生活更加的便利化、快捷化。在機械工程的產品中,產品的性能一定程度上具有了人的思維。根據人的需求,設計、研發出了具有遠程控制、定時控制功能的產品,借助一些傳感器裝置,接收信號,并模擬人的大腦進行簡單的分析、決策和處理,從而實現產品的初級智能化。機械工程生產的智能化儀器,由控制系統和電子線路、顯示管組成,可以具有分級控制、職能管理的功能。比如:在一個機械廠房內,為了應對火災的風險,可以設置一定的溫度處理控制器,當室內的溫度達到或者超過一定限度的時候,溫度處理控制器就可以自行感應到這種信號,并自行作出處理,發出警告或者報警,總之,是能通過溫度處理控制系統的智能化功能,代替并完成人的各項工作。
2、機械工程的設備實現智能化
在現代社會,無論是生產還是生活都在很大程度上依賴于設備,沒有設備的智能化,企業不可能生產出智能化的產品,生活方式也不可能實現智能化。隨著科學技術的發展,越來越多的設備實現了智能化、自動化。智能化設備的有效運用大大提高了機械工程管理的科學性、準確性,推動了企業的管理模式的轉變,大大提高了企業的管理水平;同時,設備的智能化運用,也可以有效降低人為失誤的發生,避免出現較大的經濟損失,保證企業的高效、穩定的運行。機械工程設備的智能化發展在很大程度上影響著機械工程生產效率的提高,制約著機械工程行業的發展。要想實現機械工程設備的智能化,應當從機械設備的結構、工作原理、程序等方面,不斷作出調整,實現機械工程設備的智能化。比如:鐵路部門的自助售票機,相比以前的設備,當前使用的自助售票機實現了智能化。因為以前,當機子里面的票卷用完的時候,就需要人為的去更換或者是添加票卷,而現在的自助售票機基本上實現了智能化,當機子里面的票卷用完的時候,自助售票機完全可以實現自己上票卷,這樣就節省了人力,提高了效率。
3、機械工程的科學技術實現智能化
機械工程智能化的發展前景,依賴于科學技術的進步和發展。沒有科學技術的發展,就不可能實現機械工程的管理、設備、產品的智能化。智能化科技的運用能夠有效減少工作人員的工作量,減輕他們的負擔和壓力,減少工作失誤,提高產品的質量。機械工程每一環節、每一方面的發展都離不開科學技術的支撐。因此,必須注重機械工程科學技術的發展。機械工程因領域的不同對科學技術的要求也不盡相同,這就要求在選擇科學技術和設備的時候要充分考慮到產品的結構、性能需求,以及機械工程管理的模式。這樣在機械工程生產過程中,才能更好、更有針對性的開發出適合消費者需求的產品。
4、結語
關鍵詞:礦山機械;遠程監控;智能化系統;性能檢測;人機頁面
工程機械在社會各領域發展中具有重要作用。由于重型機械管理難度較大,而遠程監控與智能化系統在各行業領域應用范圍不斷擴大,與人們日常生活及生產間的聯系更加緊密,因此應用遠程監控與智能化系統加強技術保障,確保工程機械穩定運行,具有非常重要的意義。
1礦山機械設備安全管理的重要意義
現階段,推動我國礦山機械穩定發展,改善礦山機械行業發展中設備維修難度高、強度大,礦山機械設備完全依賴人工操作和依靠經驗判斷設備問題,改變對于設備隱形故障不能及時發現和遠程監控等尷尬局面,并制定有效的解決方案,可以更好的滿足運營管理需求,同時對提高我國礦山工程機械工藝水平具有重要作用。隨著社會經濟的快速發展,生命財產安全備受人們關注,礦山采礦機械安全逐漸發展為一門獨立學科,獲得了公眾較多的認可[1]。另外,隨著我國礦山行業發展規模的不斷擴大,安全隱患日益增多,嚴重性也隨之蔓延。在煤礦企業中,安全隱患更為突出,危險因素依然存在。這些安全隱患如果疏于管理,就會造成無法彌補的安全事故,給企業帶來無法估量的經濟損失。因而,礦山工程機械設備必須要具備一定的防爆性能,在運行過程中,重視機械設備的安全隱患問題,采取有效措施,做到防患于未然,從而為工程機械安全、穩定運行提供保障。
2遠程監控與智能化系統基礎功能
(1)機械緊急保護功能。礦山工程機械長期運行中,容易發生老化與磨損現象,引起機器故障,遠程監控與智能化系統的應用,可在運行檢修人員采取措施前,緊急停止系統運行,保護設備安全,縮減維修時間,節省維修成本。(2)統一管理。根據GPS定位,明確檢測工程機械設備位置,并將該信息傳送到用戶中心,以便能夠實時掌握機械運行狀況。這在一定程度上可促使系統管理能力不斷提高[2]。(3)售后服務質量得到提升。用戶機械一旦發生故障,借助GSM網絡上傳工程機械設備的故障原因,并做好全面分析與處理,為用戶提供處理措施,節省維修時間。(4)反饋性能參數。通過系統設定,可定期利用網絡獲得工程機械運行參數相關分析數據。在此基礎上,可對存在的問題及時采取有效措施,解決安全隱患,從而為設備改善及創新提供技術保障,產品市場競爭力也可不斷提高。礦山工程機械監控中,集散型分布式處理結構是主要結構形式,主要包含:地面中心站、控制執行裝置、傳感器、圖形處理基站、集線器、遠程控制終端、測振及測溫智能化設備等。其中在整個礦山工程機械安全監控系統中,監控中心站是核心,其監控軟件可進行調度系統、設備組態、配置定義、數據通信、處理及共享等任務。監控分站工程主要體現為實時采集數據、預處理、報警、控制及數據通信等。監控系統中心站設計形式主要包含通信協議及交互連接等[3]。配置接口通過請求與更新兩種數據方法,實現動態數據庫與外界的交互連接。配置接口可設計不同配置程序,確保滿足用戶不同系統需求。該配置接口的主要程序配置為:首先利用參數傳遞,為動態數據庫發送數據請求,再由動態數據庫處理所傳遞的參數,并為請求者反饋核實后的數據。當配置程序修改配置后,可利用數據更新方法在動態數據庫更新配置。因此選煤廠遠程安全監控系統中,通過配置接口,可進行數據庫、分站類型及模擬量等不同配置程序功能設計[4]。
3系統技術指標參數
礦山工程機械遠程監控與智能化系統設計中主要設計參數為:①溫度:工作溫度保持為-20~50℃;存儲溫度保持為-25~70℃;②電源:系統電源功率低于60W,交變濕熱不低于95%(30~60℃);③重量:部件重量低于12kg;④工作時間:無故障平均工作時間不低于2000h。在子系統影響下,有效處理分析測溫及測振等智能儀表數據,確保系統運行更加安全可靠。同時,GPRS無線網絡運輸要采用三級網絡控制系統,一層為設備層,包含現場設備、傳感器及儀表等;二層為控制層,包含PLC系統與控制箱柜;三層為信息監控層,包含工業交換機、計算機、視頻服務器等。
4遠程監控與智能化系統技術應用分析
礦山工程機械運行中,遠程監控與智能化系統應用兩層網絡結構,底層網絡采用CAN總線技術;上層網絡選用GPRS傳輸技術。底層系統利用傳感器為CAN總線傳輸各類參數,再將其傳送到監測分析嵌入系統。(1)工程機械性能檢測與分析系統。該系統主要是處理相關數據信息,在綜合評測工程機械整體運行情況后,便于設備操作人員準確掌握機械使用性能。在實際檢測中,如果性能參數發生問題,可利用緊急系統對工程機械進行快速保護。監測分析性能參數主要包含:工程機械發動機轉速、運行時間、機油與脂溫度、輸出電流電壓等。只有及時評測這些參數,才能確保系統運行更加穩定。利用GPRS網絡傳輸,將礦山工程機械運行性能檢測數據傳輸到信息化系統中,以便檢修人員準確掌握其運行情況,利用GPS定位模塊對機械工作位置進行準確定位,及時檢測設備是否偏離中心,從而及時進行修復;如果機械損害嚴重,就要采取自動斷電、暫停運行等強行保護措施,以防損害范圍擴大[5]。(2)人機頁面系統。礦山工程機械運行中,遠程監控與智能化系統采用信息化對接的方式,檢修人員可利用信息化系統實時查看工程機械運行情況,該頁面操作方便、包含大量信息,符合機械設備生產環境使用需求。檢修人員可以查詢其相應性能參數,并接收遠程信息化系統傳送的報警信息。另外,在此頁面上,操作人員還可及時掌握報警、機械損壞及位置等相關信息。
【關鍵詞】機械工程;智能化;發展趨勢
有專家認為,繼蒸汽機、電氣化、信息化三次科技革命之后,人類發展歷程上又迎來了第四次革命―――智能化,這次革命以前所未有的速度和力度影響著人類的生產和生活,智能化將促進傳統產業的優化升級,更方便了人類的生活,是一次科學技術的改革。智能化不是一個全新的領域,它實質上是在信息化的基礎上實現了產品、技術、管理等智能化。隨著計算機技術和科學技術的快速發展,特別是進入21世紀以后,科技更是影響著各領域的發展,智能化逐漸運用在各個領域,同時也成為了機械工程的發展方向。機械工程的智能化影響著國民生產和生活的各個方面,已經成為當今國內外學者探討的主要問題之一,因此,對機械工程智能化的發展趨勢探討具有重要的理論意義和現實意義。
一、機械工程智能化發展的重要意義
機械工程是現代社會生產和生活的基礎,是將技術科學理論知識運用生產實踐中的一門應用性工程。任何生產和生活活動都離不開機械,各個工程領域的發展都需要機械工程提供必需要的設備,各個領域不斷提高的需求促進了機械工程的發展,同時機械工程自身的發展,如技術創新和科技進步也能更好的滿足各個工程領域的不斷發展的需求。但不可否認的是,機械工程在提高人類物質文明和生活水平的同時,也對環境造成了很大的破壞,如廢水、廢棄、廢物的污染;資源的大量消耗等。因此,機械工程的發展不能一味的以提高生產、生活效率為目標,而要尋求一條既不破壞環境也不影響生產生活的可持續發展道路。綜合各方面的因素分析可以得出,智能化發展是機械工程未來的發展方向。
二、機械工程智能化發展現狀
由于我國目前的國情以及技術、信息等的限制,我國部分機械工程企業還未實現智能化發展,還是以傳統的制造模式為主,但可喜的是,機械工程企業一直都在不斷改革,借鑒國內外發展較好的機械工程企業的成功經驗,在技術、管理、產業結構等各方面開拓創新,將智能化作為企業未來的發展目標。總之,未來的生產是智能化的集約生產,顧客的需求是智能化的服務和產品,因此,企業的生產和管理必須以智能化的發展方向為目標。
雖然目前還存在較多的困難和挑戰,但我國機械工程行業的智能化發展趨勢總體上是良好的。隨著技術越來越成熟,不少企業在國家產業政策和信息技術高速發展的支持下,以市場需求為導向,不斷調整產業結構,研發產品技術,將產品向科技化、智能化方向發展,中國機械工程行業一定能夠克服當前的困難,走上科技、智能發展的軌道。
三、機械工程智能化發展方向
隨著智能化技術的普遍推廣,機械工程的智能化發展也在各方面取得了較大的進步,智能化技術已經滲透在機械工程管理、產品、生產設備、科學技術等各個部分,成為影響機械工程發展的重要因素。具體的發展成果從以下幾個方面闡述如下:
1.管理智能化。由于智能化管理在機械工程管理中的逐漸滲透,機械工程企業的管理方式也發生了變化,由原來的多層次、交叉式的管理轉變成階梯型管理模式;由原來的人力管理為主轉變為微機管理。智能化管理對機械工程企業的生產、銷售、市場開發等一系列活動都實時監控、合理決策,并針對運行結果及時給出正負反饋,以指示下一步的生產活動。這樣的管理模式,一方面使管理信息更透明化,提高了管理效率;另一方面也減少了人員浪費,為企業節省人力和物力,同時減少了人為差錯對企業管理的影響。
科學技術的發展促進了管理模式的改變,智能管理模式的發展也提高了機械工程的整體發展。智能化管理模式的推廣,使得機械工程企業能夠更好地預測市場環境的變化和風險,管理決策能夠快速適應市場的需求。因此,智能化管理模式的應用更有利于機械工程企業抓住國際和國內形勢下的機遇而發展。
2.產品智能化。隨著時代的發展,尤其是進入21世紀,消費者對產品的需求趨向個性化、多樣化、智能化,這種不斷提高的需求要求促使機械工程企業由傳統的勞動力生產轉向技術生產,不斷需求創新。以滿足顧客的需求為目標。智能化產品可以擁有多種人腦的分析功能,如遠程控制功能、定時控制功能、聯動控制功能等。如針對不同領域的機械工程產品,安裝不同類型的傳感器(熱敏傳感器、壓力傳感器、位置傳感器等),能對外界信號進行感知、分析;在產品上安裝控制器,可以模擬人腦分析、判斷、處理接收到的外界信號,從而實現產品智能化。機械工程智能化產品常有的幾種儀器儀表包括有:集散控制系統、單片機+數碼顯示管+電子線路,可以達到分級控制、靈活配置、智能管理的效果。
3.機械工程設備智能化。在現代社會里,隨著信息化建設的不斷深入,許多機器設備都趨向自動化、科技化、智能化發展,智能化設備的應用促進了智能管理模式的發展,管理水平的提高。智能設備的管理,使得管理人員能夠通過設備性能參數的變化及時了解設備運行狀態及生產狀況,有故障發生時,系統設備能夠及時給出預警信號,不會造成生產的損失。
機械工程設備(如加工機械、動力機械等)的運行狀態是機械工程生產效率的基礎,對機械工程企業以至于國民經濟發展都具有重要影響。根據機械設備的結構、工作性能、工作效率的不同,機械工程的運行效率、任務目標等也是不同的。
4.科學技術智能化。科學技術智能化是實現產品智能化、生產設備智能化和管理智能化的基礎。科技智能化運用在機械工程生產各個方面,如導航技術、遠程控制技術、微顯微技術等的運用。因此,現代機械工程企業要不斷地關注最新科學技術的發展,并將其應用在生產中。由于機械工程不同領域對產品結構、性能等的需求不同,機械工程智能化產品發展的模式、目標等也不同,對不同領域的智能化產品的生產應該根據具體需求而有有所差別。不能采用“一概而論”的方式,要針對具體需求,進行適當的技術、設備選擇配置,使機械工程智能化生產更有效率,智能化產品更好的滿足顧客的需求。
四、結論與展望
綜上所述,機械工程智能化發展對于國民經濟、生產和生活的重要意義,本文主要對機械工程智能化發展的重要意義以及發展現狀進行了綜合概述,在此基礎上,對機械工程智能化發展方向在管理智能化、產品智能化、機械工程設備智能化和科學技術智能化四個方面進行了詳細的論述。當然,要構建科學的、合理的、系統的機械工程智能化發展體系還有待未來進一步的研究、探索,總之,只要我們正視機械工程智能化發展過程中出現的各種問題,積極擬定措施并實施,就一定能夠合理利用現有的資源以及創新的技術,不斷滿足顧客的需求以及生產、生活的需要,保證機械工程未來的智能化發展順利。
【參考文獻】
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智能化在工程機械中的發展指明了良好的發展方向,本文鑒于此研究了單機集成化操作與智能控制技術、智能監控、檢測、預報、遠程故障診斷與維護和基于網絡的機群集成控制與智能化管理技術,并且對工程機械的發展提出了相關的對策。
研究背景
在當今社會,工程機械的發展對我國工業的發展與推進有著巨大的作用,智能化作為如今社會的一大亮點,在工程機械中也得到了鮮明的體現。工程機械的智能化為我國機械的發展指明了良好的發展方向,沿著智能化這條道路發展,工程機械必將在以后的工業化進程中發揮更加重要的作用。綜上所述,對工程機械智能化的研究具有深刻的現實意義與歷史意義。
就當今而言,工程機械的智能化主要表現為三個方面,分別為:工程機械的單機集成化操作與智能控制技術,工程機械的智能檢測、監控、預報、遠程診斷和維護修理,基于網絡的機群集成控制和智能化管理技術等。下面分別對這三個方面進行詳細的介紹。
1.單機集成化操作與智能控制技術
根據基礎理論知識可知,工程機械集成化操作與智能控制技術包括許多方面,主要有負荷傳感全功率控制技術、電液控制自動換擋變速器技術、可編程控制與無人操作技術、機電一體化控制技術等。
1.1自動換擋技術
自動換擋技術在工程機械中的運用十分普遍,它對于提高工程機械的效益與作業質量、完善使用性能、降低人員的勞動強度等具有十分明顯的作用。一般來說,自動換擋技術可以分為液壓式與電液式兩種形式,其中電液式的自動換擋形式與相關的工程機械控制具有相當的兼容性,是當今工程機械電液一體化的重要發展方向。
1.2負荷傳感系統
對于負荷傳感系統,它具有控制性能好、壽命長、節能、動靜特性好、元件規格精致等特點,同時負荷傳感系統依靠壓差反饋,根據泵的壓力和輸出流量的變化克服恒流量和恒壓系統中的能量損失,進而提高本系統的效率。利用相關的計算機技術,還能進一步實現系統的經濟性能。
1.3無人駕駛技術
無人駕駛技術如今在工程機械方面也得到了很好的發展,作為工程機械的一個發展方向,無人駕駛技術得到了廣泛的運用,對于提高工作人員的人身安全以及整個工程的工作效率具有十分明顯的作用,尤其是在易塌方地區、輻射較強、易爆地區、危險礦井區、深海作業區甚至太空探索區以及其它危險作業區具有十分廣泛的運用。其中機械人的出現、通信技術的發展起到了很大的促進作用,日本、美國、澳大利亞、中國、俄羅斯等過在這方面有著重大的成果。
2.智能監控、檢測、預報、遠程故障診斷與維護
電子監控與故障診斷指的是對工程機械進行在線的監控、檢測、預報、遠程故障診斷、維護等,具有數字化、智能化與自動化等特性。從上個世紀80年代開始,隨著微型計算的發展,國外的相關的機械廠家就逐漸的將微機應用到工程機械上面,并且取得了相當的成績。例如美國卡勒公司在裝載機上面安裝了電子監控系統,可以檢測出主要構件的故障和潛在問題,并發出相關的警告與顯示。近年來,外國的廠商在電子系統里面加裝了數據的記錄儲存器和輸出接口,能夠供維修人員參考,與此相比,我國在相關方面的研究比較落后,電子監控與故障診斷等相關技術仍處于試用階段。
在電子監控與故障診斷技術中,傳感器是十分關鍵的部位,隨著世界傳感器的發展,多傳感融合技術涉及了工程機械構件由于疲勞斷裂、磨損、彈性或者塑性變形在壓力、振動、流量、溫度等方面的反映。電子監控與診斷技術要求相關器材具有很強的工作能力與很低的故障率,必須實現定位準確、跟蹤準確、識別精準。我國在傳感器相關技術方面比較落后,相關的比較先進的器材都需要從國外進口。
3.基于網絡的機群集成控制與智能化管理技術
當前,基于網絡的機群集成控制與智能化管理技術在大型工程上面的運用顯得十分普遍與迫切,它包括機群優化配置、智能調度、協同控制及數據通信技術等。1)虛擬現實與機群控制技術。機群控制技術指的是機群的最優配置或者最佳組合,以機械化作業機群系統作為研究對象,采用統計學、運籌學、模擬仿真等方法,通過建立目標函數來優化系統。2)智能管理系統。在工程的施工過程中,經常會遇到許多不可預見的突發事件,直接影響工程的正常運行,因此需要對工程項目實施動態管理,對相關的車輛調度、資源進行分配與組合,以低成本、高效率的完成項目工程,而所有的這些都需要建立一個智能的管理系統。3)全球定位系統。如今全球定位系統不只是運用到偵查案件中,在機械工程中也有明顯的運用,并且為工程機械的發展貢獻了巨大力量。
關鍵詞:多智能主體;筑路機械機群;研究
1筑路機械機群智能化的多智能主體系統基礎
1.1筑路機械機群系統混雜分層結構
與一般的多智能主體系統不同,在本文中,多智能主體系統被應用于工程機械機群的智能化,具體來說,是以高等級路面施工機群的智能化為研究對象。
高等級路面施工機群主要由以下5種機械設備組成:瀝青拌合設備、攤鋪機、振動壓路機、裝載機和自卸車。由于是路面施工,這些設備的工作環境以高噪聲、高振動、受天氣狀況影響大等為特點。而且,結合現階段工程實際,要盡量控制機群智能化所需成本,否則,將會降低施工企業對機群智能化改造的接受程度。
當前的筑路工程中,主要靠人工指揮,機械由人工操作,存在著如下弊端:資源配置不夠合理;施工信息交換量小,實時性差;易出現物料斷流或積壓(因為物料具有實效性,所以造成極大浪費);能耗大,生產率低。
當前的筑路工程中,主要靠人工指揮,機械由人工操作,存在著如下弊端:資源配置不夠合理;施工信息交換量小,實時性差;易出現物料斷流或積壓(因為物料具有實效性,所以造成極大浪費);能耗大,生產率低。
1.2機群系統中的多智能主體系統結構
一般的,在多智能主體系統中,多采用分布式控制策略,即各個智能主體的區別在于完成不同的職能,相互之間并無控制關系。這樣做的好處是系統最大地體現了分布式控制的優點,系統靈活性強,易擴展,魯棒性強,可重用性好。缺點在于這樣的系統史多地適用于純軟件環境,在應用于硬件實現的系統中時,會造成系統成本過高、設計過于復雜、系統反應速度較低。對于本文所研究的機群系統而言,為了降低系統的最終成本,系統面向筑路工程機械機群設計,采用了混雜分層式的系統結構(如圖1所示)。采用該結構的優點在于可以大大簡化系統設計,將傳統的中央控制與分布式控制結合起來,在提高系統靈活性的同時,保持系統的反應速度和不過于增加系統的復雜性。
該系統中的智能主體可分為兩類:一類是動作執行智能主體,即各單機智能主體;另一類是控制智能主體,包括中央智能控制主體及其他控制主體。
該系統中,各智能化單機(包括智能化拌和機、攤鋪機、壓路機、自卸車等)構成了系統的底層。單機本身具有一定的智能和自,在一定范圍內控制自身運行狀態。同時,這些單機都要受上層智能控制主體的控制。上層智能控制主體可按照其職能劃分為5個:中央控制智能主體,混合料拌和智能主體,混合料運輸智能主體,混合料攤鋪智能主體和道路壓實智能主體。中央主體處于最高層,有最大的權限,其他智能主體處于第二層,負責各自的專項工作,有相對的局部權限,這是與工程實際相對應的。中央控制智能主體負責監督、協調工程現場,綜合現場的各種信息,為工程指揮提供決策支持,并負責對工程指揮的決策進行解釋和任務分配。混合料拌和智能主體指揮拌和機完成混合料的拌和,并指揮裝載機組協同完成工作。混合料運輸智能主體指揮自卸車組,完成混合料由拌和機到攤鋪機的輸送,以及混合料原料的運輸。混合料攤鋪智能主體負責調度和指揮各攤鋪機,完成路面攤鋪工作。道路壓實智能主體負責調度和指揮壓路機組,完成路面壓實任務。路面質量檢測系統負責反饋路面質量信息給中央主體。各個主體之間由無線的微波信道構成通訊鏈路,交換信息,共享信息,構成多智能主體協同工作的機群智能化系統。
中央控制主體是機群系統的核心,用于協調系統的運作。包括如下主要功能:
①任務規劃調度,負責管理所有任務的內容,進展狀態,性質,合作者情況等信息,根據當前所有任務的級別和調度規則,形成任務調度隊列;
②協調控制中心負責協調整個系統的運行,是實現人-機交互的主要功能模塊,同時還解決協作過程中的沖突和矛盾,具有應變意外情況的能力。在中央控制主體中構建了知識庫系統作為決策支持。
其余的控制主體有如下特征:
①空間的分布化:處于不同的物理坐標;
②內建的平行化:在同一時間各自執行不同的任務;
③功能的專門化:各控制主體的任務小同,在各個控制主體內部可采用不同的控制方式。
1.3采用多智能主體設計機群系統的優點
(1)分布式智能。將一個復雜的筑路任務通過分布式智能主體分解為有限復雜程度的多個了任務,由中央主體、拌和主體、運輸主體、攤鋪主體和壓實主體這5個主體各自負擔相應的子任務,充分發揮各個主體的功能與能動性,減輕了中央主體的工作負擔與控制的復雜程度。同時,由于各個主體也進行了智能化,提高了對環境的適應性。在傳統的集中控制方式中,中央控制系統由于承擔了所有的控制工作,往往功能十分復雜,設計與實施時都需要耗費大量的人力物力。系統的風險也集中在中央控制系統,可靠性要求高,成本史是成倍提升。通過多智能主體設計,將系統的智能分布到各個主體上,實現了分布式智能,簡化了中央控制。
(2)容錯性。由于各個主體具有不同等級的決策權限,并依據其決策權限等級來共享機群系統的信息,單個主體的出錯不會造成整個系統的失控。即使中央主體出故障,機群其他部分還可以獨立完成當前任務的作業。在筑路施工過程中,由于環境惡劣,系統出現故障在所難免。例如設備保障、通訊故障、電力供應故障以及人為錯誤等,都是施工現場現實存在的問題。當中央主體出現故障,發出錯誤指令時,下級控制主體可對本地的局部信息和系統共享信息進行綜合,對這個錯誤指令向中央主體發出疑問,處理主體故障。
(3)高可靠性。由于實現了功能的分布化,提高了整個機群系統的可靠性。機群中的各個主體具有相對獨立性,自行其是,單機智能主體或者單個控制主體的故障不會造成全局失控。特別是中央主體一旦失效,其他智能控制主體可以通過相互間的通訊和協調,在一定時間內保證施工的正常進行。這一點,集中控制方式的機群系統根本無法實現,因為它的中央控制系統一旦失效就全局癱瘓了。
(4)高效率。強調機群系統的交互性和協作性,有利于提高機群系統的工作效率,降低能耗,節省物料,從而降低整個施工的成本。
2筑路機械機群智能化系統實現的關鍵問題
2.1筑路機械機群多智能主體系統的實現
各主體間的通訊網絡。通訊網絡的實施是主體間信息共享與交換的基礎。物理實現以無線通訊為主,采用自建的微波通訊系統或者GSM/GPRS短信系統,保證各主體間信道的暢通。網絡拓撲采用網狀結構,在本系統的5個控制主體之間均存在獨立的數據鏈路,實現信息的交換與共享。
各智能主體的決策推理機設計與功能定義。包括多主體的協同決策模式研究,各智能主體的決策規則,中央智能控制主體和各智能控制主體在決策樹中所處的地位以及各自的權限分配。
管理層指令的基于多智能主體的分布式計算求解的算法,就是怎樣把管理層下達的一個筑路任務分解并分配給相應的智能主體,形成任務調度序列,由中央智能控制主體居中協調,共同完成施工任務,實現施工調度的優化。
多智能主體的信息處理與融合算法。
機群調度決策系統信息綜合(含機群多智能主體狀態參數、故障參數,環境參量與突發事件)研究,其中包含了一個基于專家知識庫的故障診斷系統。
2.2筑路機械各單機智能主體的實現
單機智能主體的控制系統實現如圖3所示,主要采用人-機共棲模式的智能主體形式,核心是研究“人-機”協調決策的方法。
由于各機種的自動化程度不同,人在決策中參與的程度也就有所區別。實現的要點在于:
①主體對象的定義,包括單機的功能、屬性、需要檢測的信息等;
②主體的定位方式,主體之間通訊方式與主體內部異構通訊協議的集成,包括主體間的通訊方式,主體內部各子系統的通訊,以及二者間的交互;
③對應各機種的知識庫,確定最優工藝路線與參數,并集成于各智能主體。
④最終建立各單機智能主體的智能決策控制體系。
3基于多智能主體的機群智能化技術的實施路線
當前,國內外的工程機械廠商已經推出了全系列的智能化的單機,單機智能化的技術己經成熟了。但是,這樣的智能單機還不能直接應用到智能化的機群之中,需要添加通訊設備和智能主體控制裝置。因此,實施基于多智能主體的機群系統的最好方式是:充分利用國內外現有的工程機械單機智能化技術,將機群智能化技術作為獨立的專有技術開發,作為單機的智能主體可以兼容國內外主要廠商的產品。
另外,采用開放式的開發方式,可成立機群智能化的標準化組織,定義當前的智能單機改造成單機智能主體所需提供的外部接口,由各個廠商作為組織成員提供,這樣既保護了各自的知識產權,又帶動了我國工程機械行業的科技進步,有利于將機群智能化標準樹立為在我國實現的國際工程技術標準。特別是在我國加入WTO以后,它對實現產業國際化,搶占技術制高點,有著尤為重要的意義。
參考文獻:
[1] 牛占文,王樹新,鄭尚龍.機群智能化工程機械故障診斷系統研究[J],機械科學與技術,2003,22(6):999~1002
[2] 史忠植.多智能主體及其應用[M],北京:科學出版社,2005
機電一體化技術是將機械和微電子技術結合的一門新興技術,機電一體化實現了機械的高度自動化、智能化和人性化,提升了機械設備的工作效率。機電一體化作為計算機技術在機械設備中應用的體現,是促進機械設備自動化水平提升的有效手段。因此,機電一體化在工程機械中的應用,不僅是未來工程機械現代化發展的必然趨勢,也是人們對提升工程機械經濟性、可靠性和安全性的需求。
1機電一體化在工程機械中的應用現狀
我國在80年代初就開始了對機電一體化在工程機械中的應用技術進行研究,經過幾十年的技術研究和發展,雖然我國機電一體化在工程機械技術方面取得了長足的進步,但機電一體化在工程機械中的技術應用于發達國家還有著很大的差距。隨著我國改革開放以來經濟發展速度的加快,現如今我國工程機械的機電一體化程度已經不能滿足工程需要。近年來,我國計算機和智能控制技術的蓬勃發展,給機電一體化技術在工程機械中的應用帶來了新的發展機遇。隨著社會和國家對機械設備機電一體化的逐漸重視,我國工程設備機電一體化技術發展已經到了黃金時期。雖然我國微電腦工程機械控制技術相比于國外仍然有所不足,但隨著機電一體化技術在工程機械中的不斷發展、應用和實踐,我國工程機械必然會越來越自動化、智能化和現代化,為我國社會和經濟的發展貢獻力量。
2機電一體化在工程機械中的應用優勢
2.1提高產品的使用性能
機電一體化在工程機械中的技術應用,能夠改變儀表顯示方法并利用微電腦實現對工程機械的自動或半自動控制,傳統顯示儀表被數字儀表代替,能夠使機械工程的儀表顯示更加直觀,方便操作人員的操作。利用微電腦代替傳統工程機械的部分人工控制功能,能夠減少工程機械的人工操作量,使工程機械的操作更加簡單。機電一體化在工程機械中的技術應用,實現了工程機械的智能化自動控制,提升了工程機械的使用性能,提高了工程機械的工作效率。
2.2工程機械的調試和養護更加簡便
機電一體化在工程機械中的應用,能夠在不拆機檢查的前提下,利用機電一體化的自檢系統實現對工程機械的檢修和調整。利用工程機械機電一體化工作參數的自我調整功能,還能夠實現對工程設備工作模式的設計和切換,從而實現工程機械根據不同的工程特點自動或半自動的選擇工作模式,提升工程機械在不同工程中的使用效果。
2.3提升工程設備的安全性能
應用機電一體化技術的工程機械,相比于傳統的工程機械,具有自動報警、監控和自動狀態修復功能。由于工程機械在工程項目中普遍工作量較重,工程機械內部部件磨損嚴重,因而工程機械的某些部件由于持續工作時間過長或過度勞損很容易發生問題。應用機電一體化的工程設備,能夠隨時對工作中容易發生疲勞的部件有效監控,當這些部件過度勞損并可能導致機械故障時自動調整工作狀態或及時發出警報,實現對工程設備的保護。
3機電一體化在工程機械中的技術應用
3.1電子監控、自動報警和故障自診在工程機械中的應用
工程機械的發動機、傳動系統、工作裝置、制動系統和液壓系統等的運行狀態出現故障將導致工程機械不能正常使用。如果不能輕易分辨工程機械的故障所發生的部位不但會耽誤工程的進展而且還需要投入更多的人力和物力來用于維修。機電一體化用于工程機械中實現了其電子監控、自動報警及故障自診的功能。當工程機械的任何部位發揮不靈活或者產生故障時,電子控制系統不僅能做出自動報警,還能準確地指出工程機械故障所發生的部位。機電一體化給工程機械所帶來的該功能,還能幫助駕駛員緩解工作緊迫感,提高工程機械的工作效率。
3.2機電一體化用于柴油機的自動控制
工程機械由于對機械功率要求較高,因而普遍采用柴油機作為工程機械的動力核心。機電一體化在柴油機控制中的應用,能夠有效的提升柴油機的經濟型和動力性,并降低柴油機排放的廢氣量。傳統的柴油機優化,將精力放在了提高柴油機的燃油耗率和降低柴油機污染物等級上。利用機電一體化系統對柴油機進行控制,能夠使柴油機根據工程機械的運行狀態合理調整柴油機的工作狀態,實現對柴油機調速器和油門的自動控制,并實現柴油機的自動啟停和自動升溫控制等,機電一體化對柴油機工作狀態的自動控制能夠有效的提升柴油機的經濟指標,并在滿足工程對工程機械的功率要求的前提下實現降低排放指標的目的。
3.3機電一體化在工程機械中的應用能夠實現工程作業的全自動化或半自動化
工程機械的自動化和智能化,是工程機械發展的趨勢,為了提升工程機械的工作效率,為工程建設貢獻力量,我們必須提升工程機械的自動化水平。機電一體化在工程機械中的應用,能夠有效的提升工程機械的自動化水平,減少操作人員操作失誤對工程建設的質量影響,在提高工作效率的前提上實現工程建設精度的提高。目前,專門研究和生產工程機械的單位,不約而同的將機電一體化在工程機械中的應用作為工程設備制造的發展重點,并成功推出了許多自動化、半自動化的工程機械設備。國內常用的工程機械中大部分已經普及了機電一體化系統,比如說挖掘機、推土機等都有了電子系統控制的自動變速箱,這種自動變速箱能夠對發動機的功率有效控制,提高了燃油的經濟型并減少了人工操作。
4結論
關鍵詞:建筑;電氣設計;探討
中圖分類號:TS958文獻標識碼: A
之所以要努力做到建筑智能化,就是要給使用的人提供更加舒適、更加安全、更加高效的工作和生活環境。智能建筑繼承了以往建筑中優秀的部分,又隨著科技的發展,采用了很多新的技術。通過這些方面的結合,力求營造出更加人性化的空間,也只有作為主體的人的狀態能保持最佳時,智能建筑的智能化才能得到真正的體現。智能建筑電氣設計方案的質量的高低不僅直接影響到電氣設備的成本,而且還影響到以后運行狀態,所以在日常的實際工作中,在認真執行建筑電氣設計規范的同時,還要仔細研究項目的實際情況,緊密聯系實際。爭取做到使設計既不影響將來的發展,又節約了資金;使每一個電氣設計項目在保證可靠性的同時,又充分體現設計的經濟性。
1、智能建筑強電系統的設計方法
強電部分的設計主要包括高壓配電系統、低壓配電系統、動力照明干線系統、配電箱系統和導線電纜的敷設等,這一部分設計的基本要求是可靠性、靈活性、安全性。高壓配電系統是一項工程配電的源頭,這一部分的經濟合理性主要體現在不出故障,以避免整個工程斷電,因而必須選用可靠的產品。根據用電負荷容量及其分布、用電設備特點及負荷等級,合理設計供配電系統,使系統在最佳狀態下運行,使供配電系統在運行中的損耗減至最低,實現供配電系統的經濟運行。
1.1 減少低壓柜的出線回路
首先將負荷的種類和位置確定,將同一區域性質相同的負荷,由低壓母錢饋出的一個回路供電,這樣做可以減少低壓柜的出線回路,減少低壓柜的臺數,降低設備成本,但是當出線端故障或饋電回路檢修時會造成大范圍的斷電。然而此種情況在現實中發生的可能性非常低。我們在實際生活中的住宅樓一年或者更長時間基本上不停電,而這種住宅樓的電源進線大部分都是大容量的單回路供電的,而且現在電氣設備的性能越來越好,通常在不出現電氣故障的情況下是不用檢修的,因此在非重要負荷采用大容量回路出線是可行的,也是降低電氣設備成本的有效方法。
1.2 正確選擇需要系數、同時系數以及功率因數
這幾個系數直接影響到一棟建筑電氣設備的投資,功率因數選用是否準確直接影響到計算電流,從而影響電纜 、保護開關的大小;需要系數選用是否準確亦直接影響到計算電流,從而影響電纜、保護開關的大小;同時系數取值還直接影響變壓器大小的選擇,若取值偏大而選擇大容量變壓器時,會造成將來變壓器運行時損耗的增大,同時也造成資金的浪費。因此在實際的設計中一定要根據建筑物在實際中設備的運行情況,合理選擇計算系數,做設計時要考慮發展前景,留有余量,要根據實際情況,恰到好處。隨著建筑智能化水平的提高,電量并沒有大幅上升,因此我們在設計中盡量取較低一點的系數。
2、智能建筑設計中應注意的問題
2.1 綜合布線系統
綜合布線系統是智能建筑的神經系統,起著聯系各種終端和數據傳輸的任務。在設計中如何安排好這些盤根錯節的線路,使之經濟高效,是每一個設計人員都應該好好研究的問題。線路的走向分水平和垂直兩個方向。垂直方向的走線通常都布置在每層的設備小間中,但智能建筑的設備小間由于要布置綜合布線跳線架和相關網絡設備,面積應比以往的弱電間面積大些,而且在設計時還應在每個層面上留一定的剩余空間,以備未來不時之需。
2.2 電氣工程的投入產出比
高檔次生活品質總是意味著高的投入,因此找到一個合適的投入產出比是別墅電氣設計中的關鍵環節。更為人性、更為周全的用電設備的配置,使得別墅單體內電氣系統的復雜程度加劇,投入也相應提高與普通住宅的電氣工程收取配套費不同,別墅一般都是按實結算的,其費用構成主要是由設備的電氣級別和數量決定的。電氣級別的設計主要和小區的總容量有著直接的關系,因此單位面積用電指標、總體用電同時使用系數是方案設計中的兩個重要參數。
2.3 層高設計
智能建筑的層高,始終是一個比較棘手的問題,層高若過高,則會在經濟上造成很大的浪費,因此在設計時我們都在滿足使用功能前提下盡量降低層高。智能建筑布置的管線相比普通建筑要多了許多,除一般建筑都有的空間風管、自動噴灑消防管、強弱電電纜、消防聯動管線、共用電視天線、保安監控線外,還增加了大量綜合布線系統的橋架和數據線,這些設備也要占用一定的空間,所以智能建筑的層高也應當比一般建筑要高些。
2.4 地面天花板和墻面
智能建筑中的地面,除具備普通建筑地面平整、舒適、耐磨這些基本特征外,還擔負著水平布線的重要任務。目前我國智能建筑地面設計常見的三種方式:架空地面、預埋線地面、特制地毯下配線地面,各有優點,具體設計中該采用哪種地面,主要應由建筑的類型及各種地面的特點決定。
天花板部分的設計也很重要,現在智能建筑的天花板可謂是已經到了不堪重負的程度了,除了布置照明燈具、空調送風回風管、溫感報警區/噴灑頭外.也要擔負起一定的布線任務,設計人員一定要將這些功能安排的井然有序。
智能建筑墻體通常用來安設接線插座,目前常用的方式有兩種,第一種是墻體內走線、表面安放插座的方式。該方式適合于墻置不會變更的智能住宅。而辦公類智能建筑,因為內墻常常需要重新布置,這種方式并不適合。第二種墻體是配電系統墻,實際上就是為一些配電設備設定的局部的固定的墻體,主要是解決一些較大配電設備的安置問題。
3、如何提高智能建筑電氣設計的合理性和經濟性
供配電系統設計的基本要求是可靠性、靈活性、安全性。可靠性:同一電壓等級供電系統變配電級數不宜多于三級,盡量減少變電級數過多產生的電能損耗,保證在各種運行方式下提高供電的連續性,力求穩定、可靠供電。靈活性:主結線力求簡單、明顯、沒有多余的電氣設備;投入或切除某些設備或線路的操作方便。這樣既可以避免誤操作,又能提高運行的可靠性,處理事故也能簡單迅速,且維修起來簡單、方便。靈活性還表現在具有適應發展的可能性。 安全性是指保證在進行一切操作切換時,工作人員和設備的安全以及運行安全可靠,并且能在安全條件下進行維護檢修工作。
通常在設計中只要滿足規范的要求就基本上能滿足上述三點要求,但經濟性同樣是設計電氣各系統的重要原則。考慮經濟性時,必需從整個建筑的全局出發,根據建筑本身的特點,經濟合理地設計電氣的各系統。然而,可靠性與經濟性二者之間既矛盾又統一,如果過分強調可靠性,以配電系統為例,大部分設備由變配電所低壓母線放射式供電,勢必造成設備增多,投資增大,導致不必要的浪費,使經濟性下降;如果過分強調經濟性,減少設備,簡化結線,就必然會影響可靠性,當發生事故時會造成較大面積的停電,又會帶來損失,可見這樣的結果是不但降低了可靠性,同時經濟性也降低。因此在處理這些矛盾時,應當先滿足可靠性再提高經濟性。
4、結束語
隨著人民生活水平的不斷提高和住宅產業的發展, 在我國經濟發達地區出現了許多中高檔別墅住宅小區, 在綜合布線的基礎上用計算機對這幾個部分進行綜合集成,統一管理,讓各個部分之間創造出高效、舒適的生活工作環境時,那么該建筑是具有智能化的。這些智能別墅住宅小區面積多達數十萬平方米, 其電氣設計也向著高檔次和智能化的方向發展。然而我國而現有的民用建筑電氣設計規范主要針對普通住宅, 對于高級別墅區的電氣設計還沒有相應的明確規范, 只能采用經驗和規范相結合的設計方法。
因此,只有我們不斷的學習、不斷的積累經驗,才能使我們的智能化電氣設計水平逐步提高,才能滿足人民生活水平的提高和社會發展進步的需要。
參考文獻: