“智能校园”的建设的论文

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“智能校园”的建设的论文

篇1:“智能校园”的建设的论文

关于“智能校园”的建设的论文

【摘 要】文章在基于对物联网和ZigBee技术的定义、内涵、特征把握的基础上,分析了校园物联网和ZigBee技术的应用现状,设计了基于ZigBee技术的“智能校园”体系结构,对“智能校园”的建设内容进行了深入探索。

中国 www.xzbu.com/9/view-5076125.htm 【关键词】ZigBee 物联网 智能校园 RFID

基金项目:陕西国际商贸学院校级科研基金项目支持。

ZigBee技术

ZigBee是一种新兴的短距离、低速率、低功耗无线网络技术,主要用于近距离无线连接。有自己的无线电标准,在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很低的功耗,以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器,和目前的通信方式相比具有通信效率高等优点。ZigBee技术的发射功率低,非常省电; ZigBee协议免专利费,工作于免付费频段,成本较低;通信时延和从休眠状态激活时延短;一个星型结构的ZigBee网络最多可以容纳254个从设备和一个主设备,一个区域内可以同时存在最多100个ZigBee网络,而且网络组成灵活。此技术在工业控制、医疗监控、安防领域,物联网的.无线定位等领域得到了广泛的应用。

RFID技术

射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术,是一种利用射频通信实现的非接触式自动识别技术。可通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据,无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。RFID标签具有体积小、容量大、寿命长、可重复使用等特点,可支持快速读写、非可视识别、移动识别、多目标识别、定位及长期跟踪管理。RFID 技术与互联网、通信等技术相结合,可实现全球范围内物品跟踪与信息共享。RFID 技术应用于物流、制造、公共信息服务等行业,可大幅提高管理与运作效率,降低成本。

物联网技术

物联网(Internet of Things,IOT)由美国MIT大学提出,早期的物联网是以射频识别技术为基础的物流网络,但随着技术和应用的发展,物联网的内涵发生了很大的变化。目前,物联网是通过传感器技术、射频识别技术、无线通信技术等,在物理世界实体的部署中具有一定的感知能力、计算能力和执行能力的嵌入式芯片和软件的集合,是其成为智能的物体。通过网络设备能够实现信息采集、传输和处理等能力,从而实现了物与物、物与人之间的互联。物联网是新兴的通信应用网络,物联网的核心技术是嵌入式软件、RFID、传感器及传输数据计算领域上。

“智能校园”体系构架

智能校园体现信息时代的特征,标志着速度和效率。智能型校园具有完善的通信网络提供工作的速度和效率。ZigBee技术和其他技术相比具有很大的优势,目前世界范围内的各大公司、企业都相继投入到对ZigBee技术的研究当中,此技术的研究应用能够为我们带来很大的经济、社会效益。ZigBee作为一种新兴的短距离、低速率、低功耗的无线网络技术,非常适合设计智能校园的无线传感器网络WSN。

1.智能自动点名系统。目前大部分学校教师在上课前均采用点名制考勤,一是为了督促学生充分利用上课学习时间,再者为了保证学校在校期间的安全。但教师点名考勤制度除了浪费时间外还存在着弊端,例如,刚开始上课时有的学生为了应付点名而到课,而在下课休息时又逃课,一堂课下来教师不可能多次进行点名。智能点名系统能够很好地克服以上弊端,而且不占用教室上课时间。智能点名系统由RFID电子标签身份卡、RFID阅读器、ZigBee无线网络传输等部分组成。在教室的入口处安装若干RFID阅读器,携带有RFID电子标签身份卡的学生进入教室后,ZigBee网络会将到课学生的情况通过校园网汇入到学校考勤管理系统中,表示出学生的出勤情况。上课铃声响后,学校考勤管理软件会统计出这堂课学生的到课总数和出勤率,便于校方及时了解学生的出勤情况。

2.校门出入人员监测系统。校内人员均佩戴RFID电子标签身份卡(学生卡或教师卡),在通过校门时网络摄像头进行实时监控,识别到身份识别卡后报警系统不报警,表示进入人员为本校人员,可以通过,同时系统将记录他们进入校园的时间,若进入人员没有佩戴学校身份识别卡,系统则自动报警。此功能比普通的网络摄像头多了报警功能。若有校外人员来访,通过对来访人员身份的识别或相应证件的扫描,此时相关职能部门的办公室电脑会收到来访人员的资料信息,相关职能人员可以即时对是否同意访客进入进行批示。访客登记的全过程将由摄像机进行拍摄备案,并在来访结束后,系统自动记录访客离开时间。校门出入人员监测系统除了具有身份识别的功能外还应具有图像监控功能。

结束语

ZigBee技术和其他技术相比具有很大的优势,目前世界范围内的各大公司、企业都相继投入到对ZigBee技术的研究当中,此技术的研究应用能够为我们带来很大的经济、社会效益。ZigBee作为一种新兴的短距离、低速率、低功耗的无线网络技术,非常适合设计智能校园的无线传感器网络WSN。因此研究如何利用ZigBee实现以传感器终端互联为目标的智能校园应用具有非常重要的实用价值。

参考文献:

[1]ZigBee无线通信网络调研报告[R].

[2]潘涛.基于ZigBee传感器网络的煤矿安全检测系统研究[D].兰州大学,硕士研究生学位论文,,10.

[3]任小洪.ZigBee远距离射频识别系统设计与实现[J].自动化仪表,,32(3).

篇2:智能图书馆的建设论文

智能图书馆的建设论文

本文基于目前智能图书馆的发展,阐述了智能图书馆的构建,简要分析了其建设的必要性及存在的一些问题和困难,对现代化的智能图书馆建设有着一定的借鉴作用。

随着互联网技术和信息产业的高速发展,“掌上图书馆”、“电子图书馆”等智能图书馆成为现代图书馆的发展趋势。在我国,大数据时代、互联网+等标志着我国正进入一个数字化发展时代。图书馆的发展,随着科技和互联网的发展,也在进行数字化、智能化的发展。政府部门的'图书馆、高校图书馆以及民间图书馆等也进行了智能化时代。本文将以建设智能图书馆和智能图书馆的一些局限进行论述。

一、智能图书馆发展现状

目前关于智能图书馆的发展愿景还没有一个统一的描述,从不同的角度给出了相应的描述。从建筑智能化的角度:智能图书馆是把智能技术运用在图书馆建设之中形成的一种现代化建筑,是建筑和管理智能化的有机结合和创新,由二者共同发展产生的,它应同时具备两者的设计思想、基本要求、特征和功能。从理论的角度:智能图书馆=图书馆+互联网+云计算,它通过互联网来实现智能化的服务和管理。智能图书馆的发展应由三部分组成:

1.硬件方面的建设

消防系统、空调通风系统、动力系统、监控系统、办公系统、馆藏等子系统 ,既可以对图书馆内的环境、设备的运行状况、图书借阅等情况进行实时监控,采集各处现场信息, 自动加以处理、并按预置程序和指令进行监控报警,能高效处理事务,有效地防止突发事件恶化。

2.软件方面的建设

数据采集智能化,利用互联网、移动可视化通讯设备进行连接,实现数据采集传输智能化,并将其转化为适合网络传输的数据格式,储藏到智能图书馆的数据处理中心。

3.管理和服务

数据处理中心对数据进行分析和处理,存储在数据中心。为读者和图书馆工作人员提供智能化的服务和管理平台,实现读者远程查阅、图书馆工作人员无纸化办公、数据采集高效。例如: 图书的借阅情况、馆藏情况通过手机、电脑连接网络远程查询,图书馆的安防管理系统自动监控、数字图书有权限的借阅等。

二、智能图书馆的建设

1.硬件建设

智能图书馆是把智能技术运用在图书馆新馆舍建设之中形成的一种现代化建筑,它是由计算 机处理中心和智能化建筑组成。计算机处理中心由内部网络中心和外部网络(互联网)组成,本文主要叙述内部网络中心的建设。图书馆内部网络中由服务器和计算机组成,它是计算机处理中心的核心部分,数据采集传输都由它来完成。

在图书馆网络规划布局中楼层之间、楼宇之间的主干网络用光纤连接,保障可靠性和传输速度。从核心交换机到汇聚层交换机、集线器,到用户机整个局域网串联的级数不宜过多,因此交换机和集线器的位置应选在比较适中的地方,以免与用户机距离太远而增加串联级数。交换机是交换网络不可缺少的设备,图书馆局域网数据流量大,核心交换机普遍使用三层交换机。三层交换机同时具有三层路由和二层交换功能,具有服务质量的控制功能、访问列表功能等。三层交换机还支持冗余通道,其背板带宽决定了它有很高的数据处理能力。

服务器承担传输和处理大量数据的任务,应具备高可伸缩性、高可靠性、高可用性和高可管理性。智能图书馆的局域网,其最大特点就是拥有庞大的数据库,因此数据库服务器对图书馆是非常重要的。

2.软件建设

软件方面由办公系统、网络系统、服务系统组成。办公系统由内网联接的网络系统,用户终端个人电脑,便可完成共享打印机、绘图仪、调制解调器和传真、查询数据资料、收发电子邮件,进入Internet等;采用网络和电子数据交换技术实现办公的无纸化、智能化,取代传统办公。通过数据库实现信息资源的共享,提高业务处理效率,优化工作成果。网络系统能高速处理智能建筑内外各种图像、文字、数据之间的通信。实现传真通信、可视数据检索等图像通信、文字邮件、电视会议通信业务等等。

三、智能图书馆建设的困难

智能图书馆的建设随着人类科技的发展进步,取得了较大的成绩,也存在着一些困难,如成本高、网络安全等问题。

构建智能图书馆,智能建筑造价高。硬件设备价格高,维护成本大。软件系统更新较快,更新系统费用高。智能图书馆的建设作为一项公益性项目,采用政府投资,收益低,运行维护资金大。目前智能图书馆因成本问题,多由政府、高校建设。

智能图书馆的信息处理利用云计算技术,云服务的透明度也给了hacker的可乘之机,系统安全给智能图书馆的发展带来了一些影响。电脑、手机等终端的接入也提升病毒爆发性传播的可能性,甚至侵入计算机中心系统,造成智能图书馆的瘫痪。

篇3:校园无线网络建设探讨论文

学校为了建设一套符合师生需求并具有良好性能和安全拓展空间的无线网络系统,在合理投入基础上以确保网络建设的效益,就需要在无线网络设计时遵循一定的原则,主要包括了以下几个方面。1)先进性:所选产品及其技术方案必须达到行业的主流,市场覆盖率高、标准化和技术成熟,并具备适当的技术前瞻性。2)经济性:所选产品具有较高的性价比,在符合用户需求的前提下选择价格、性能适合的产品。3)可管理性:无线网络必须提供界面友好、易于操作的.管理方式,为网络管理者提供易于故障定位排除、系统维护调整等运行维护手段,对用户的接入提供灵活、安全的管理。4)可用及易用性:设备要具有一定程度的耐用和智能特性,以提高整个系统的可用性;同时,师生使用校园无线网络,应该简易便捷,方便使用和管理。5)安全性:随着无线网络的普及,在方便了大家使用网络的同时也给了不怀好意的电脑高手和蹭网者空间,所以无线网络系统设计时一定要注意安全性的原则,以防止来自网络内部和外部的各种破坏。

2无线网络技术简介

802.11协议802.11协议族是现行国际无线局域网标准,涵盖了无线局域网无线接入、传输速率、QoS、安全加密等各方面。从传输速率上看,现市场主流无线网络设备所支持的802.11协议主要有802.11ac、802.11n、802.11g等。

3北京市应用高级技工学校无线网络建设方案

学校原网络拓扑和无线网络建设需求北京市应用高级技工学校北校区现有教学楼1栋、综合楼1栋,建筑面积5000余平方米。其中,教学楼共3层,有标准教室12间,专业教室9间,办公室18间;综合楼6层,有标准教室3间,专业教室3间,办公室2间,学生宿舍61间。原楼内建设有线校园网络,现需要进行无线网络改造,建成一个覆盖两栋楼宇的无线网络,教室、专业教室、办公室、学生宿舍均要求无线网络覆盖,且教室及专业教室均需达到全班学生同时上网、教师无线广播教学的使用密度要求。同时,学校无线网络SSID统一设为“BJYY”进行漫游,根据用户类别分为“STU”“TEACHER”“GUEST”三类,配置不同的网络访问权限,用户可在教学楼和综合楼内各楼层进行无障碍网络漫游,其具体应用大致分为电子教学(无线多媒体教室)、移动办公和远程通讯(远程教学、互联网接入)三大部分。需求分析及技术方案初选本例中,受学校教学环境及无线客户端数量密度的要求,需要通过部署多台AP设备,以满足大范围无线覆盖及漫游需要。如果采用胖AP无线网络模式,各个胖AP(无线路由器)独立运行,其无线密码管理之类需要逐一登录设备进行配置,不安全也不方便,同时距离较近的多台胖AP设备还时常冲突,影响整网的正常使用。此外,对于使用者来说,每个胖AP都处于孤立状态,可能换一个地方就重新选择一个无线,再进行连接,非常繁琐,而且效果较差。因此,本方案宜采用瘦AP无线网络模式,使用无线网络控制器、瘦无线接入点来构建无线网络。考虑到学校无线网络应用包含大量多媒体信息,需能够支持电子教室广播教学等业务,校园无线网络采用802.11n或802.11ac技术,提供高带宽、高质量的WLAN服务。同时,校园无线网络在校园有线网络基础上建设,无线网络除了设置访问控制、数据加密等安全技术外,通过有线无线一体化管理,部署、共用有线网络的用户管理系统,实现用户认证、行为审计和管理。

4结论

综上所述,学校开展的无线校园网络建设,宜与原有线校园网相互配合,根据学校教学和管理需要,选择适合的技术和产品,为师生提供高效、方便的网络接入。具体在方案选择时需要注意:1)从技术发展及网络应用需要考虑,校园无线网络宜采用802.11n及以上的技术标准;2)校园无线网络宜采用基于无线控制器的瘦AP系统架构,满足可管理、安全、QoS、漫游等功能要求;3)AP的选型及数量应根据场地环境条件、可能并发的无线终端数、性价比等多方面进行合理设置;4)校园无线网络部署时应注意与原有线网络部分融合,通过有线无线一体化管理,统一对用户认证、管理和审计等,使网络整体运行安全可靠。

篇4:校园数据中心建设论文

校园数据中心建设论文

前言

随着信息化技术的发展,校园信息化建设已必不可少,各级学校或多或少的都在建设各种教学、管理、科研等应用系统。在这些系统的建设中,由于缺乏技术力量及相关业务指导,基本上都是按照软件厂商的要求环境予以建设,业务系统之间各自为政、彼此孤立,从而造成了硬件资源浪费、系统运行不畅、管理难度大等系列问题。本文针对目前校园业务系统的部署情况进行分析其存在的问题,从而找到一个可行的解决方案,建立一个统一的、提高硬件资源利用率的、便于管理的、性能优良的校园数据中心。

1传统应用建设模式及存在的问题

1.1传统的建设模式

传统的应用建设,基本上都是遵循软件厂家的要求,根据软件厂家的要求条件去部署服务器及应用系统,基本上都遵循如下原则:

(1)一个业务系统配备一台服务器,服务器的性能和硬盘空间上基本都达到或高于软件厂家的要求;

(2)业务系统与数据库部署在同一台服务器中;

(3)业务系统的数据备份就备份在业务系统的服务器中;

(4)没有做任何其它的数据安全保障措施。

1.2存在的问题

传统的`应用建设,由于基本上都是遵循软件厂家的建设部署要求,因此存在如下问题:

每个应用都需要配备一台服务器,当应用系统越来越多时,酉己备的服务器也就越来越多,并且随着服务器的增多,管理也原来越难;校园的应用系统,使用人群基本固定,访问量一般都不大,单个系统对硬件的资源要求不高,单个业务系统搭配一台服务器,造成硬件资源浪费过大;—旦服务器硬件损坏或着操作系统、业务系统崩溃,需要全新重装及重新配置业务系统,如果没有安装和调试配置业务系统的技术能力,只能求助与厂商,受厂商牵制过大,业务恢复周期过长;业务与数据库部署在同一台服务器上,对于并发数要求高的业务系统,如教务系统选课时,服务器会处理不过来,造成业务系统使用不畅甚至系统宕机,无法提供服务等后果;备份与业务系统同在一台服务器上,如果一旦硬件损坏,所有数据将都丢失,带来灾难性的破坏;业务系统过于分散,带来管理的不便;服务器数量过多,耗电过大,不符合当下节能减排的环保要求。

2优化建设模式

由于传统的数据中心建设模式存在着诸多问题,因此需要寻求一种新的建设模式与结构,来解决这些存在的问题,通过对传统建设模式的分析并进行优化改进,建立以存储中心、数据库中心、虚拟化业务系统集群、数据备份中心于一体的新型数据中心,从而避免了传统模式带来的问题,提高了信息中心的整体水平,提高了硬件资源的利用率,更加便于管理,使得整个校园信息化建设达到一个新的高度。

2.1建立双活存储中心,数据集中存储

在系统的最底层,建立存储中心,存储中心根据整个校园数据中心的数据存储量来确定存储的空间大小。存储中心主要保存三类数据:一是,数据库的结构化库数据;二是,虚拟化业务集群的虚拟机数据;三是,业务系统所生成的非结构化文件型数据。一般数据库中心和虚拟化业务系统集群通过FC方式连接存储,非结构化文件型数据通过iSCSI方式连接存储。

通过建立存储中心:一是,实现了数据的集中存储,便于了数据的集中管理,为后期的容灾备份建设提供了基础;二是,数据集中存储后,数据库中心服务器就可以实现双机热备,确保数据库系统的稳定运行;三是,为虚拟化服务器提供存储空间,实现了虚机在不同物理服务器间的漂移,即使某台物理服务器宕机,也可确保业务系统的稳定不间断运行;四是通过存储的双活系统建立存储间的冗余,确保了数据保存的安全性和稳定性,提高了存储的性能,建立双活机制后,即使其中的一台存储出现故障,另一台存储还是在工作,不用担心数据的丢失与系统的中断,保障了系统运行的稳定性和高性能性。

2.2建立数据库中心,应用与数据分离

校园的业务系统生成的数据,基本上都是结构化的数据,数据均存放于数据库中,很少有业务系统有文件型数据,因此,将业务系统与数据库分离部署,建立专门的数据库服务器,所有的业务系统的数据均存放在数据库服务器中,而业务系统服务器只负责运行业务系统,不负责存放数据。同时,由于引进了存储中心,数据库服务器可以采用双击热备,数据库文件存放于存储,确保了数据库系统的稳定运行。业务与数据分离后:一是,业务系统服务器不再负责运行数据库系统,仅仅只负责运行业务系统,大大的降低了对业务系统服务器的硬件资源要求,提高了业务系统的处理能力;二是,各个业务系统的数据库集中管理,统一了数据库形式及版本,提高了数据库的运行效率;三是,数据库集中后,方便了数据库的备份及安全的统一管理;四是,在管理上实现了统一管理,降低了管理成本。

2.3建立虚拟化业务集群,合理分配硬件资源,确保业务不中断

建立虚拟化集群,利用少量的几台物理服务器实现多台服务器的要求。每建立一个虚拟机即为一台服务器,可以根据业务系统的访问并发量及运行环境来统一、合理分配硬件资源。

通过虚拟化集群的建立:一是,实现了硬件资源的合理分配,降低了服务器的投入成本;二是,由于虚拟化集群,所有虚机均保存在存储中,即使某台物理服务器宕机了,系统也会将虚机自动迁移到其它的物理服务器上运行,确保了业务系统不会因为物理服务器的宕机而停止业务,保障了业务系统的稳定性和流畅性;三是,提高了服务器操作系统的安装时间,虚机的建立,可以直接通过模版的方式直接部署新的虚机,新部署一台服务器系统,可以由传统的几个小时缩短到几分钟,提高了管理效率;四是,提高了故障处理及维护能力,传统的服务器系统故障,诸如中毒、操作系统奔溃等故障,需要重新安装操作系统、重新安装及配置业务系统,而虚机集群通过快照功能,一旦服务器出现,通过快照几分钟就可以恢复,大大的提高了管理效率及减少了对服务器部署的技术要求。

2.4建立数据备份中心,对系统数据进行专业集中备份

为保障数据的安全,建立数据备份中心,通过专业的备份软件,完成数据库系统、虚拟化集群、结构化文件型数据的备份。备份系统要求能增量备份,并有去重能力,以减少对备份系统的存储空间的占用,利用有限的空间备份更多的数据。备份系统具有自动恢复功能,当业务系统数据被破坏丢失时,可以自动恢复最近或指定时间点的备份,以最快的速度恢复业务的运行,保障数据的安全及减少业务系统的宕机时间。

3小结

通过对传统数据中心的结构调整与优化,提高了服务器硬件资源的利用率,且能合理的分配硬件资源;大大的提高了数据安全性,同时保障了业务系统的不间断稳定运行;提高了整个系统的管理能力,简化了管理模式,让管理人员从繁杂的管理中解脱出来;硬件资源投入减少,降低了投资成本,同时节约了能源,符合了绿色节能的环保要求。

篇5:浅谈建设航空智能生产线的思考论文

浅谈建设航空智能生产线的思考论文

智能生产线将先进工艺技术、先进管理理念集成融合到生产过程,实现基于知识的工艺和生产过程全面优化、基于模型的产品全过程数字化制造以及基于信息流物流集成的智能化生产管控,以提高车间/ 生产线运行效率,提升产品质量稳定性。

智能制造是全球制造业发展的趋势,智能制造系统作为智能制造技术的集成应用环境,目前已成为主要工业发达国家提早布局的重点。德国提出“工业4。0”概念,美国也推出工业物联网、互联企业等类似概念,其主要特征都是智能和物联。根据德国“工业4。0”描绘的美好前景,在现代智能机器人、传感器、数据存储和计算能力成熟后,现有工厂将能通过网络把供应链、生产过程和仓储物流智能连接起来,真正实现生产过程全自动化、产品个性化、管理智能化。

工业4。0 描述的智能工厂系统完全不同于传统的工厂自动化系统,智能工厂采用面向服务的体系架构,在生产现场层面使用物联网技术;在控制级采用信息物理融合生产系统(CPPS)技术;上层的监控管理层级连接到安全可靠和可信的云网络主干网,采用服务互联网的方式提供服务。

我国制造业也将智能制造作为新一轮产业技术变革的主要方向,致力于构建自己的智能制造产业体系。智能装备、智能工厂等未来生产手段和方式将广泛替代传统的生产方式。建立符合航空产品生产特点的智能车间/ 生产线,可以有效提升产品的质量稳定性和生产效率,并满足多品种、小批量、柔性化生产需求。

生产线概述

生产线是按对象原则组织起来,完成产品工艺过程的一种生产组织形式。随着产品制造精度、质量稳定性和生产柔性化的要求不断提高,制造生产线正在向着自动化、数字化和智能化的方向发展。生产线的自动化是通过机器代替人参与劳动过程来实现的;生产线的数字化主要解决制造数据的精确表达和数字量传递,实现生产过程的精确控制和流程的可追溯;智能化解决机器代替或辅助人类进行生产决策,实现生产过程的预测、自主控制和优化。

产品制造过程涉及物料、能源、软硬件设备、人员以及相关设计方法、加工工艺、生产调度、系统维护、管理规范等。生产线配备的工艺装备与生产的工艺要求相关,通常有加工设备、测量设备、仓储和物料运送设备,以及各种辅助设备和工具。自动化生产线需配备机床上下料装置、传送装置和储料装置以及相关控制系统。在人工智能技术的支持下,通过提升信息系统与物理制造过程的交互程度,形成智能化生产线系统,实现工艺和生产过程持续优化、信息实时采集和全面监控的柔性化可配置,是制造业未来发展趋势。

航空生产线主要按专业划分并组织生产,分为机加生产线、装配生产线、钣金生产线、复材生产线等,目前不管是工艺方法、工艺装备还是信息化环境等都与智能化存在较大差距。主要表现在: 工艺方法存在经验试错现象,热成形、塑性变形、切削加工等制造过程中工艺方法和工艺参数的选择以经验为主,仿真计算的能力和工程化水平较低;工艺装备的传感器部署和智能决策规则尚不健全,不具备工况的感知和实时处理能力;机器人的集成应用水平低,大量危险和劳动强度大的工作仍然由人完成;生产管控能力不足,导致生产线柔性不足、整体运行效率低下。

智能生产线架构与传统生产线相比,智能生产线的特点主要体现在感知、互联和智能3 个方面。感知指对生产过程中的各种不同类型数据的感知和采集,并进行实时的监控;互联指生产线所涉及的产品、工具、设备、人员互联互通,实现数据的整合与交换;智能指在大数据和人工智能的支持下,实现制造全流程的状态预知和优化。

建设智能生产线需实现工艺的智能化设计、生产过程的智能化管理、物料的.智能化储运、加工设备的智能化监控等。图1 为智能生产线方案架构的示意图。智能生产线由3 层架构组成,制造数据准备层实现基于仿真优化和制造反馈的工艺设计和持续优化,主要针对制造过程的工艺、工装和检验等环节进行规划并形成制造执行指令;优化与执行层实现生产线生产管控,包括排产优化、生产过程的集成控制、在线测量与质量管理以及物料的储运管理;网络与自动化层实现生产线自动化和智能化设备的运行控制、互联互通以及制造信息的感知和采集;基础平台的核心是提供基础数据的一致性管理,各层级系统间数据集成及设备自动化集成;使能技术指支撑智能生产线建设和智能化运行的使能基础技术;工业物联网技术是构建智能生产线网络化运行环境的关键,基于该技术构建的工业物联网实现产品、设备、工具的互联互通,并提供网络化的信息感知和实时运行监控环境;大数据技术用于对制造过程产生的海量制造数据的提取、归纳、分析,形成一套知识发现机制,指导制造工艺和生产过程的持续优化;智能分析基于工艺知识、管控规则分析,监控来自工艺、生产和设备层级的问题,进行预测、诊断和优化决策。

智能生产线关键技术智能制造的核心是信息物理融

合(CPS)技术,其中的“信息”指算法、3D 模型、仿真模型、工艺指令等能够通过网络访问和收集到的数据和信息,其中的“ 物理”指在生产系统中的人、自动化模块、物料等物理工具和设施。智能制造的目的就是要为制造系统构建完整的生产与信息的回路,使得制造系统具有自我学习、自我诊断、自主决策等智能化的行为和能力。

智能生产线将先进工艺技术、先进管理理念集成融合到生产过程,实现基于知识的工艺和生产过程全面优化、基于模型的产品全过程数字化制造以及基于信息流物流集成的智能化生产管控,以提高车间/ 生产线运行效率,提升产品质量稳定性。实施智能生产线,需要解决生产线规划、工艺优化、生产线智能管控、装备智能化和生产线的智能维护保障等关键技术。

1 生产线建模仿真技术

生产线作为一种特殊的产品,也有自己的生命周期,包括设计规划、建设、运行维护和报废。其中生产线的设计规划直接关系到后续生产线的运行能效。在生产线规划时,应结合产品对象的工艺要求进行相关设备、物流及各种辅助设施的规划建模与模拟运行,对产品生产流程、每台设备的利用率、生产瓶颈等进行分析评估。生产线建模的细化程度、每道工序的时间估算、装夹等人力时间的计算以及物料工具的配送方式等都影响仿真评估的结果。

2 基于仿真计算和制造反馈的工艺设计技术

航空产品的加工和成形工艺复杂,工艺技术的改进及工艺参数的优化对于产品的制造精度和质量稳定性有决定性作用。在产品试制阶段进行工艺、工装、检验的规划设计时,大量工艺参数和变形补偿基于经验数据和工艺试验来确定,造成研制周期长、成本高昂、质量稳定性差等问题。究其原因,一方面,产品制造工艺过程的几何仿真及物理仿真技术还不能满足工程应用;另一方面,没有对制造过程的历史经验数据进行系统分析和提炼,工艺经验数据库和决策规则不成体系、碎片化,不足以支持工艺的智能化设计过程。基于经验知识、仿真计算和制造反馈的工艺设计技术,可提高工艺设计的精细化程度,降低人为因素的影响,实现工艺设计过程的规范程度和设计效率,并形成持续改进的工艺优化机制。

3 生产线的智能化管控技术

智能化生产线的运行具有柔性化、自适应、自决策等特点,生产线的智能化管控包括智能排产、物料工具的自动配送、制造指令的即时推送、制造过程数据的实时采集处理等。支持智能化生产的决策规则的定义、决策依据的准确实时采集是智能化生产线正常运行的基础;基于生产线资源占用情况、生产计划的执行反馈情况以及生产计划调整而进行的动态化生产调度排产是保证生产线正常运行的前提。对于自动化程度较高的生产线,生产过程中人机的协同,如物料的配送、装夹、工序检验等这些可能的人工环节与设备自动化生产环节的协同与集成是保证准时生产的关键,而生产环节的防错及质量保证措施,在线检测的智能化、检测数据的实时准确采集处理等措施可以有效提升生产效率和质量。生产线智能管控系统除了要实现生产线物料、人员、设备、工具的集成运行与信息流、物流的融合,还要实现与车间级信息系统、企业级信息系统的信息交互与集成。

4 工艺装备的智能化技术

智能装备的特点是将专家的知识和经验融合到生产制造过程中。工艺装备不仅本身需要具备感知决策和精准执行能力,同时工艺装备的智能化集成应用水平也有着举足轻重的作用。深度感知是装备智能化的首要条件,基于感知信息的分析决策是体现装备智能化的关键,而支持分析决策过程的计算、推理、判断和人工智能技术、专家系统等密不可分;基于感知、决策、执行的闭环控制单元技术是信息物理系统的精髓。面向航空产品特定需求开发研制智能化工艺装备,需要在理清应用环境、产品对象、工艺特点等的基础上,针对性地研究传感器部署方案、感知数据的采集方案、分析决策机制的构架方法、反馈执行的精准和即时性等。

5 生产线的维护保障技术

先进的生产线维护保障技术是降低制造成本、增加效益的最直接、最有效的途径。对于集成度和产能要求更高的智能生产线,单点的故障和意外停机有可能导致生产线的整体瘫痪,所以智能化维护技术是未来发展制造服务业的重要方向。生产线的维护保障包括针对单台设备的在线监测、故障诊断与预警,也包括针对生产线的整体运行情况的统计、分析、优化等。

与传统维护维修方法相比,智能维护是一种主动的按需监测维护模式,需要重点解决信息分析及性能衰减的智能预测及维护优化问题。因此,按需的远程监测维护机制和决策支持知识库是生产线维护保障的基础技术。

开展生产线维护保障技术的研究,除了降低运行故障率,同时也可以对生产线上每台设备的使用效率、生产线的瓶颈进行分析,达到提升生产线综合运行效率的目的。

结束语

实施智能生产线,需要在借鉴国外智能制造先进理念的基础上,结合我国航空制造业现状,深入开展中航特色的智能生产线体系架构和运行模式的研究。

航空智能生产线的建设既要有专业特色又要有一定的产品针对性,智能生产线的建设应以需求牵引,不能盲目追求全自动化和智能化。物料跟踪、适应性加工、拉式生产、在线检测、误差补偿、成形过程实时监控、生产和工艺优化、动态生产管控等将是智能生产线的建设重点,需根据实际情况有所侧重。

实施智能生产线应首先突破共性关键基础技术,在此基础上进行小范围示范应用,然后逐步推广。

篇6:智能电网建设的关键技术及建议论文

3.1电网分析决策共性技术

电网的数字化进程将带来海量的数据源,为电网的科学分析决策提供了数据基础。前三个专题通过一系列标准规范、广义的数据采集、信息集成和共享技术的研究,为电网的科学分析决策奠定了坚实的基础。除此以外,还需要对电网的科学分析决策技术进行研究。本公司重点研究输电网降耗数据挖掘技术、可视化数据展现技术、智能预警和智能调度决策技术、配电网分析决策技术等。充分利用多元数据的潜在价值,揭示海量数据背后所蕴含的知识,一方面实现对整个电网生产流程的精细化管理和标准化建设,另一方面提高电网调度的智能化和科学决策水平,为构建坚强电网,提高电力系统运行的安全性和经济性服务。

3.2分布式发电与智能微网技术

在我国能源结构中,煤炭、石油和天然气等不可再生资源占据比例很大,社会的发展不能只依靠这些不可再生资源,这也是可持续发展战略的要求。为解决该问题,可在合理的控制方式下对微网实行并网运行,在两种运行模式之间实现无缝转换,使得主电不再是电网供电的唯一途径。在电网并入DG后可有效激活电网的工作性能,而微网系统主要以DG作为物理基础。

3.3电网信息辨识及重构技术

研究信息准确性辨识技术,研究基于PMU量测的线路在线参数辨识技术;研究信息完整性辨识技术,一方面解决由于通信问题和采集数据不完备引起的信息不完整的问题,另一方面研究量测数据时滞处理技术,通过动态、静态和暂态信息的整合和互为补充以增强信息完备性;研究信息精简性辨识技术,对错误和杂乱的信息进行充分的辨识;研究对过去、现在和未来三类数据的重构技术和外部模型和信息的接入重构技术。

3.4配电网自愈控制

由于配电网自愈控制十分复杂,只有充分运用先进的数学和控制理论才能确保智能配电网自愈控制的实现,应建立配电网自动判别算法,以提高系统故障扰动区、异常脆弱区、正常运行区以及检修维护区的各项评价指标,如电能质量评价指标、性能稳定指标、用户服务评价指标、兼容评价指标、经济评价指标等。对存在的安全隐患进行评估并预测后果,可确保配电网运行更加可靠,具有更强的自愈控制能力,使得供电系统更加灵活互动、清洁环保、安全可靠,收到较好的经济效益。另外,为确保系统的自动检测和识别功能,应在配电终端设备设置故障检测,以满足电磁兼容性和户外工作环境的要求,除此以外,还应提供不间断电源以更好的支持通信方式和通信协议。配电网系统的拓扑结构灵活性强且可靠性高,配电终端设备和开关设备都具有遥控功能。

3.5智能变电站

智能配电具体包括配电自动化系统、配电SCADA系统、配电GIS系统、配电工作管理系统、停电管理系统以及配网管理高级应用系统等等。智能电表应具有双向通信计量、接通或开断等功能,能够为用户提供实时电价和用电等信息,并实现室内用电装置的负荷控制。供电企业在实时采集、有效监测、全面分析用户用电量及相关数据的基础上,对电力能源使用实行统一管理,科学安排发电计划,引导用户合理用电,最终实现馈线自动化、变电站自动化、配电调度、配电工作管理以及配电网络分析等功能。另外,可再生能源的研发以及大规模并网也会给智能电网建设带来一定影响。智能电网技术还应包括输送纳入调度甚至参与系统调节,电力电子、超导、大容量储能等先进的设备是提高输配电系统性能的重要技术支持。当前,我国智能电网仍处于初期研究阶段,需要相关部门及企业加大研发与建设力度,针对智能电网的特点及关键技术进行深入研究,为促进特高压电网的建设和电力体制改革的不断深化、国民经济建设做出积极的贡献。

4智能电网建设的发展策略

4.1提高智能电网的技术创新

智能电网需要采用很多先进的技术来建设,但是需要根据我国目前在该方面的技术水平和电网发展的情况作为建设的依据。近些年来,发达国家大力发展智能电网,为我国智能电网的建设提供了大力经验,但是很多这些技术并不适用于我国的智能电网建设。所以,我国继续加大对智能电网建设技术的研究,创造适合我国电网建设的新技术。加大智能电网创新力度,不仅能够进一步促进我国电力行业的发展,而且还能够提升我国电力行业的国际地位。虽然近些年来我国对电力行业的垄断控制不断减小,但是我国智能电网技术严重滞后,需要我们结合我国发展现状来进行技术创新和开发核心技术。此外,我国在智能电网领域的高素质人才比较缺乏,这严重制约智能电网的发展,因此,我国需要重视人才的培养和引进,努力推动我国智能电网的发展。

4.2结合我国的实际制定智能电网目标

一般来说,智能电网的建设是一项涉及到多方面技术的复杂工程,需要考虑多方面因素,比如电网建设的地域因素和地区不同发展阶段对电力的需求等因素。所以,对一个地区的智能电网建设需要分阶段的开展,根据经济水平的大小来制定不同阶段的建设目标,这样不仅能够避免能源的浪费,而且可以使智能电网的建设与经济水平发展相协调。由此看来,智能电网的建设需要考虑众多因素,比如,电力用户的需求和电力分布等,从尽量将智能电网的建设科学化、规范化。

4.3智能电网技术标准的制定需要有前瞻性

具有一套完整的智能电网建设技术规范,不仅可以降低工程成本,还可以减少事故隐患的发生。我国对于智能电网建设的技术规范起步比较晚,各方面还不太成熟,需要进一步完善。一般来说,智能电网建设的技术规范需要经过大量的实验来严重其合理性。在不断地实验过程中,来发现问题,解决问题,从而使智能电网的建设标准体系不断完善。此外,在不断完善智能电网建设的技术标准外,还有进一步发展电网设备的制造工艺技术,这样可以保证智能电网具有良好的工作状态。智能电网的建设整合了电力行业、通信技术、信息技术等行业,在大力发展智能电网建设的同时,也要逐步发展相关技术的研究,从而更好的促进智能电网的建设。

5结束语

由此可见,智能供电系统的逐渐完善和改革将带领我国走进一个智能的电气时代,它自身所具备的种种优势和潜能也是其蓬勃发展的源泉。在新的时代背景下,大力改进智能供电系统中存在的不足,使其真正的实现智能监督并及时的解决电网输送过程中出现的问题,正是每个国人所期盼的。

参考文献

[1]帅军庆.瞄准世界前沿建设智能电网[J].国家电网,(2):55~57.

[2]钟海亮.浅谈智能电网实现的若干关键技术问题[J].科技创新导报,2014(34).

[3]王哲.智能电网涉及的关键技术[J].电源技术应用,(10):29~30.

篇7:智能电网建设的关键技术及建议论文

1引言

智能电网,即电网的智能化,也被形象地称为“电网2.0”,是在集成、高速、双向通信网络基础上,通过先进的分布式数据传输、计算和控制技术,实现电网的可靠、经济、高效、环境友好和使用安全目标的电力传输网络。电力能源是国家的支柱能源,在国民经济建设中发挥着重要作用。随着我国经济社会的飞速发展,传统的电力网络及控制体系已经难以适应当前现实,智能电网已经成为我国电网建设的主流方向。

2智能配电网概述

对整个智能电网而言,智能配电网是关键的组成部分,智能配电网是指对先进控制技术、测量传感技术、信息通信技术以及计算机网络技术等进行有效融合,通过配电网高级自动化技术的运用,使这些先进技术在智能化的配电终端和开关设备上得以实现,并充分利用各种可视化软件的高级应用功能以及电网架构双向通信网络的物理支持,对再生能源的分布式发电单元进行及时有效控制,以不断激发电力用户参与电网互动的积极性,从而在配电网运行时对其进行高效监测、控制与保护。不断优化配电网性能,提高其可靠性与安全性,确保我国电力的稳定供应,同时不断完善相应的'附加服务。

篇8:机器智能课程建设初探

机器智能课程建设初探

“智能科学与技术”本科专业是一个在以后才在国内出现的`新专业,应该怎样办?大家都在摸索中.其中,“机器智能”已被全国智能科学技术教育学术研讨会确立为智能科学与技术本科专业的第一批三门核心课程之一.针对其课程建设问题,本文提出了“机器智能”课程的初步建设构想.首先调研、分析了国内外相关课程的建设情况,在此基础上提出了本课程的命名、定位和建设目标,介绍了本课程教学的基本要求,接着详细说明了本课程的教学内容及学时分配,并结合北京邮电大学智能科学与技术本科专业实例阐述了在实际教学中的教学重点和难点,最后给出了关于教材选择和编写的建议.

作 者:李蕾 王婵 王小捷 钟义信 LI Lei WANG Chan WANG Xiao-jie ZHONG Yi-xin  作者单位:北京邮电大学,计算机学院,智能科学技术研究中心,北京,100876 刊 名:计算机教育 英文刊名:COMPUTER EDUCATION 年,卷(期): “”(11) 分类号:G642 关键词:机器智能   智能科学与技术   本科专业   课程建设  

篇9:智能交通论文

本文概述了发展车辆检测技术的必要性及车辆检测器的分类, 分析和比较了磁频车辆检测器中的感应线圈、磁性、磁成像及波频车辆检测器中的雷达微波、红外线、超声波等车辆检测器的原理和特点, 并对视频检测技术做了简要论述, 最后介绍了未来车辆检测技术的三个发展方向。 关键词:智能交通 车辆检测器 视频检测。

本世纪80 年代末90 年代初美国出现了智能交通系统( ITS - Intelligent Transport System ) , 许多发达国家和发展中国家相继提出各自的发展战略, 并试图通过发展ITS 带动本国基于车辆、通讯、电子、计算机以及网络等高新技术的经济大发展。车辆检测技术是智能交通系统中不可缺少的基本组成部分, 水平的高低直接影响到高速公路和城市道路监控系统的整体运行和管理水平。而车辆检测技术的水平高低主要体现在车辆检测器的先进程度上。车辆检测器主要是通过数据采集和设备监视等方式, 向监控系统中的信息处理和信息发布单元提供各种交通参数, 作为监控中心分析、判断、发出信息和提出控制方案的主要依据。

1、车辆检测器的分类

近几年来, 随着传感器技术、微电子技术和信息处理技术等的发展, 车辆检测器也有较大发展, 出现的种类很多, 工作原理各异, 但可概括为两大基本功能: 一为检测车辆的存在或出现,二为检测车辆的运动或通过, 任一车辆检测器至少应具有上述两个基本功能之一。为此车辆检测器中分为存在型、通过型和两者结合的复合型, 对于存在型检测器(Presence Detector) , 只要在其监视区域内出现被检车辆, 就能产生输出信号; 通过型检测器(Passage Detector) 是根据车辆的到达或运动, 产生持续时间很短的输出信号来检测; 某些检测器只能检测静态或动态中的一种, 有些则既能检测静态的存在, 又能检测动态的通过, 称为复合型检测器。若按照车辆检测器的工作原理进行分类, 可分为电接触式、光电式、电磁感应式、超声波式、红外线式等多种类型。目前具有代表性的是按检测器的工作方式及工作时的电磁波波长范围, 将检测器划分为三大类: 磁频车辆检测器、波频车辆检测器和视频车辆检测器。

2、磁频车辆检测器

磁频车辆检测器是基于电磁感应原理的车辆检测器, 它有感应线圈检测器、磁性检测器、地磁检测器、微型线圈检测器和磁成像检测器等几种类型。

2. 1 感应线圈检测器( Inductive Loop Detector)

感应线圈车辆检测器是目前国内外使用最为广泛的车辆检测装置。这种检测器是由埋设在路面下的线圈传感器、信号检测处理单元(包括检测信号放大单元、数据处理单元和通信接口) 及馈线。当电流通过线圈时在其周围形成一个电磁场, 当车辆行至线圈上方时,在金属车体中感应出涡流电流, 涡流电流又产生于环路相耦但方向相反, 即互感, 使线圈电感量随之降低, 引起电路谐振频率的上升。只要检测到此频率随时间变化的信号, 就可检测出是否有车辆通过。感应线圈检测器具有成本低、安装方便、灵敏度高、受气候影响小的优点, 但在实际使用中, 因道路施工、路面变形等因素使线圈的损坏率较高, 更换安装和维护时要进入公路主体, 影响交通运输, 造成成本升高, 维护的工作量也很大。

2. 2 磁性检测器(Magnetic Detector)

磁性检测器也是在检测磁场变化的基础上进行工作的。这种检测器由装在护套内的小线圈和位于控制箱中的袋子放大器组成, 使用时将具有高磁导率的线圈埋在路面下, 当车辆靠近或者通过线圈时, 穿过线圈的磁场发生变化, 从而在线圈内产生感应电压, 使放大器发出车辆通过的信息。该类检测器仅可检测车辆的通过且对车速有一个低限, 其主要优点是设计简单且不受路表问题的影响; 主要缺点是无法检测静态车辆, 所以在当今交叉口检测方法的许多应用中受到限制。

2. 3磁成像检测器(VMIDetector)

由N u—Metrics 公司研制成功的车辆检测器中的传感器技术, 称为车辆磁成像(VMIVehicleMagnetic Imaging) 技术。它测量由于车辆的出现而引起的'电磁场扰动或变化, 通过与已记录的不同结构车辆的磁纹(Magnetic Footprint) 相比较, 不仅能将卡车和小车分离开来,而且可以测出车辆的构造、车型及速度。

3、波频车辆检测器

波频车辆检测器是以微波、超声波和红外线等对车辆发射电磁波而产生感应的检测器。

3. 1 雷达(微波) 检测器(RadarMicrow are Detector)

雷达检测器按照多普勒效应(Doppler Effect) 原理工作, 它由发射天线和发射接收器组成。微波检测器的工作频率通常是24 GHz 或10 GHz。雷达检测器具有多检测区域的特点, 可检测交通量, 车速, 占有率等多项交通流信息, 目前在交通检测方面具有很大的优势, 与视频检测相比, 它的缺点是无法提供视觉监视能力, 记录通行车辆或交通路况的可视特征。 3. 2 红外线检测器( Infrared Detector)

红外线检测器是很有前途的悬挂式或路侧式车辆检测器, 有主动式和被动式两种基本类型。主动式红外检测器使用半导体红外线发生器作为传感器, 自带指向测量车道的红外线光源, 驶进检测区的车辆将红外光反射回检测器处, 产生感应信号。被动式红外检测器其原理是利用无车辆的路面的红外线能辐射强度与路上有汽车通过时的红外线辐射强度的变化, 由红外线接受器检测出来。它的典型使用是安装在信号灯柱或其他柱子上检测交叉口和行人过街区。这种检测器具有快速准确、轮廓清晰的检测能力, 其缺点是工作现场的灰尘、冰雾会影响系统的正常工作。

3. 3 超声波检测器(Ultrosonic Detector)

超声波检测器利用反射回波的原理制成, 它是通过接收由超声波发生器发射的并经车辆反射的超声回波检测车辆的, 如果超声波检测器的探头所对应的检测区域内有车辆通过或存在, 探头反射出来一束超声波, 就会反射回来被同一探头所接收, 通过判断该信号与原反射回波信号在时间上的差异, 做出检测区域内有车辆通过或存在的判断。它有脉冲型、谐振型和连续波型超声检测器三种类型。

4、视频车辆检测器

视频车辆检测器系统是在传统电视监视系统基础上发展起来的, 是以车辆检测技术、摄像机和计算机图像处理技术为基础, 大范围地对车辆施行检测和识别。视频检测,也被称为图片处理或人工视觉,是一种结合视频图像和电脑化模式识别的技术。其基本原理是: 在很短时间间隔内,摄像机连续摄得两幅图像, 有差异说明有运动物体。当发现超速行驶的车辆时, 摄像机拍摄到该车的图像, 上传到视频处理器处理后, 就可以得到该车的车牌号, 然后在前面的可变情报标志版上得到该车的牌照号和速度, 并给该车超速警告。先进的视频车辆检测器在检测区域内借助全天候摄像机, 可以记录该区域内的车辆数量、排队规模和车速等, 将以上信息反馈到控制中心进行处理以确定交通信号周期和控制方式, 并利用可变情报版给上游车辆提供有关阻塞和事故的建议信息, 以完成交通的自适应控制, 车辆诱导等功能。

5、车辆检测技术的发展方向

随着计算机技术、通信技术、传感器技术和人工智能的迅速发展, 车辆检测技术形成了三个发展方向: 一是提高传统车辆检测器的各项性能。具体来说, 对于以电磁场变化的原理, 研究开发的车辆检测器, 重点提高该类检测器的可靠性和使用寿命; 对于以微波、超声波和红外线等对车辆发射电磁波而产生感应原理的检测器, 重点在于提高检测器的精度和抗干扰能力。二是以车辆检测器的发展为基础, 结合人工智能和先进的计算方法等,使车辆检测器朝着系统化、智能化和光电一体化发展。如智能化遥感微波检测器、感应线圈(LD) 智能交通流量测试仪、高速公路时间自动探测系统等。三是完全抛开传统的检测原理和方法,开发新的技和方法。以摄像机和计算机为基础的图像识别系统的研究, 其目标是完全替代传统的车辆检测器并提供传统车辆检测器所无法提供的更多的车辆和交通流状态参数。该方向的重点是提高图像识别的实时性和准确性。视频车辆检测技术的应用、以及光纤通信技术、计算机信息处理系统和人工智能技术的应用, 必将使交通控制系统向大范围、全方位、智能化和实时控制方向发展。

总结

经过这几周智能交通的学习,对智能交通建立了系统的概念,智能交通在如今交通拥堵、事故频发、环境污染严重、能源短缺的情况下,可以为交通运输节省金钱时间、提高交通运输的效率。而在智能交通系统中车辆检测技术可以掌握交通系统的动态,为控制交通和做决策提供服务。

篇10:智能交通论文

有关智能交通论文

摘要:智能交通系统是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、电子控制技术及计算机处理技术等有效的集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。本文介绍了智能交通的历史、中国智能交通的概况、国外智能交通系统。

关紧词:智能交通 高速公路智能交通系统 电子技术

一、智能交通系统的概述

智能交通系统是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、电子控制技术及计算机处理技术等有效的集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。1995年3月美国交通部首次正式出版了“国家智能交通系统项目规划”,明确规定了智能交通系统的7大领域和29个用户服务功能,并确定了到的年度开发计划。智能交通有7大领域包括:出行和交通管理系统、出行需求管理系统、公共交通运营系统、商用车辆运营系统、电子收费系统、应急管理系统、先进的车辆控制和安全系统。

二、我国智能交通的概况

中国道路在未来 20 年内仍然处于建设期,但是中国是当今世界上公路建设速度最快的国家,根据中国的“九五”计划和 年发展纲要,交通部计划用 30 年左右的时间完成公路主骨架、水运主通道、港站主枢纽和支持保障系统的规划建设。到 ,高速公路主干网已经初步形成。这一期间正是 ITS 在全世界进入全面实施的阶段,因此,中国也需要根据中国道路运输的实际需求探讨在中国的道路运输网中应用智能交通系统来提高运输效率、保障安全和保护环境的可能性。实际上中国在交通运输和管理中应用电子信息技术的工作早在 70 年代末就已经开始,当时称为交通工程,在中国交通工程的具体内容与国际上的有所不同,中国将道路管理系统中的通信、监控和收费系统都纳入交通工程的范围。根据国际上对智能交通系统发展的研究,认为交通工程的研究与应用是智能交通系统初级阶段的工作,根据国际上的这种观点,中国的 ITS 前身或基础工作早在 70 年代末已经开始,当时交通部公路科学研究所与北京市公安局合作首次在中国进行计算机控制交通信号的工程试验,80 年代初国家科技攻关项目“津塘疏港公路交通工程研究”,首次在高等级公路上把计算机技术、通信技术和电子技术用于监视和管理系统。在 1986 年-1995 年期间国家在交通管理系统方面开展了一系列科学研究和工程实施,在城市交通管理、高速公路监控系统、收费系统、安全保障系统等方面取得多项科研成果,并开发生产了车辆检测器、可变情报板、可变限速标志、紧急电话、分车型检测仪、通信控制器,监控地图板等多种专用设备,制定了一系列的标准和规范,通过多年来中国交通科技界和工程界的不断努力,在中国高等级公路建设的带动下,中国在智能交通系统的开发和应用方面也取得了相当的进步,为今后智能交通系统的深入开发和应用打下了良好的基础。

当今,在我国交通工程中广泛采用高速公路智能监控系统,它能为高速公路管理部门从收费站、监控分中心、监控中心直至监控总中心提供多级管理体系的公路监控方案。其包括:1。收费站图象监控,收费站图像监控与收费系统紧密配合。由车道摄像机,监视出入口车辆,抓拍车辆图像、自动识别车牌;由收费亭摄像机,监视收费人员操作,规范和监督收费;由收费广场摄像机,监视收费广场的情况;监视室摄像机,上级管理机构可通过该监视摄像机对收费站监视情况。2。管理中心监控,可实现联网控制、电子地图、实时报警、多级权限图像监视、图像抓拍、抓拍检索等功能。3。道路监控,在交通枢纽,设置云台摄像机,对交通情况进行24小时监控。数字视频处理及监控图象抓拍,车牌自动识别。4。外场监控系统,提供诸如车辆检测器、气象检测器、紧急电话、可变情报板、可变限速标志等的集成服务。另外,我国智能交通的发展重视交通规模及交通组成的长期规划和合理布局,拿北京城市交通系统来说,为迎接奥运会,北京市将对城市布局进行调整,形成“二轴、二带、多中心”的城市新格局。加快东部发展带及新城的建设,将有效地疏解城市功能、人口与就业岗位,在根本上解决交通问题。同时在市区大力发展公共交通,使公共交通的投资由18%提高到50%以上,特别是加大轨道交通和大容量快速公共交通的投资力度。到,北京市区公共电汽车专用道或优先车道的总里程力争达到350公里左右;选择有条件的街巷、胡同开辟小型公共汽车专用道,加强城市交通的“微循环”改造交叉路口信号控制系统,分期分批地解决公共汽车优先通行的`问题;积极推进客运枢纽、公共电汽车运输服务的市场化运作。为建设集约化、人性化的现代交通体系,实现多方式交通网络的匹配与无缝衔接,北京正在建设东直门、西直门、动物园、宋家庄、六里桥等大型综合客运枢纽,调整各级客运场站布局,改善不同客运方式换乘条件。同时合理安排道路资源,因地制宜地建立公共交通专用系统、步行系统和自行车交通系统等措施。

三、国外智能交通系统介绍

美国、西欧和日本等发达国家为了解决共同所面临的交通问题,竞相投入大量资金和人力,开始大规模地进行道路交通运输智能化的研究试验。美国联邦政府从1990年到用于ITS研究开发的年度预算总计为12。935亿美元;欧盟从1984年到仅用于ITS共同研究开发项目的预算就达280亿欧洲货币单位;日本政府仅和19用于ITS研究开发的预算为161亿日元,用于ITS实用化和基础设施建设的预算为1,285亿日元。在美国,ITS应用发展较快的几个方面分别是,车辆安全系统(占 51%),电子收费(占37%),公路及车辆管理系统(占28%),实时自动定位系统(占20%),商业车辆管理系统(占14%)。 欧洲在ITS应用方面的进展,介于日本和美国之间。由于欧洲各国政府的分散投资和各国的ITS需求不一致,在整个欧洲建立统一的交通信息服务系统困难重重。然而在开发先进的旅行信息系统(ATIS),先进的车辆控制系统(AVCS),先进的商业车辆运行系统(ACVO),先进的电子收费系统方面,前景十分诱人。日本政府在ITS领域进行了大量的资金、政策等方面的投入,以期形成ITS产业推动日本经济发展。在过去的5—6年的时间里,已经有近400万套车内导航系统在市场上应用。日本的ITS应用主要是在交通信息提供;电子收费;公共交通;商业车辆管理以及紧急车辆优先等方面。除了欧、美、日以外,新兴的工业国家和发展中国家也开始ITS的全面开发和研究,如韩国由建设交通部牵头制定了全面的ITS框架结构和发展计划,新加坡已经在全国开始推行不停车电子收费。世界各国纷纷开展ITS的研究和开发,除了解决交通问题的原因之外,另一个重要的出发点则是ITS将成为继军事应用之后高新技术最大的应用市场。

四、结束语

现代交通运输的发展因为智能交通系统(ITS)的发展与应用,正迈向新纪元。在过去的一个时代,交通运输与社会经济生活的联系更加紧密,道路运输已成为最重要的地面运输方式之一,在发展中的中国,道路运输增长的需求主要靠提供更多的基础设施来满足,特别是建立完善的道路网络。然而在新来临的时代,这种需求将受到限制,而且需求本身在很大程度上要靠先进的通信技术、信息技术和电子技术来满足。尽管在全球的许多地方仍将建设更多的基础设施,但它已不再是解决交通运输拥挤的唯一办法。随着 ITS 的快速发展,中国正面临为满足日益增长的尖锐的交通需求而必须在多种解决途径中作出决断。

参考文献:

【1】沈志云。交通运输工程学[M]。北京:人民交通出版社,。

【2】李晓江。中国城市交通发展战略[M]。北京:中国建筑工业出版社,。

【3】王笑京。能交通系统与中国经济和交通运输的发展[D]。第四届智能运输系统世界大会上的发言

篇11:智能交通论文

摘要:智能交通系统是现在交通运输发展的趋势,本文就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍,对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。

关键词:智能交通运输系统发展状况对策

智能运输系统(IntelligentTransportSystem)的主要思想是将传统的交通系统看成是人、车、路的统一体,运用计算机、通信、人工智能、传感器等领域的先进成果来彻底改变目前被动式的交通局面,使人在驾驶过程中可以随时通过GPS/GIS、广播、信息发布板等手段了解目前的交通状况,而交通管理部门则可通过道路上的车辆传感器、视频摄像机等设备随时了解各个路段的交通情况,并随时对各个交通路口的交通信号进行调整以及对外界进行信息发布,使整个交通系统的通行能力达到最大。

一、智能交通发展的现状

对智能运输系统的研究许多国家都投入了巨大的人力和物力,并成为继航空航天、军事领域之后高新技术应用最集中的领域。目前已形成以美国、日本、欧洲为代表的三大研究中心。

在美国,对ITS的研究虽然起步最晚,但由于投入较多,目前已处于该领域的领先水平。1991年,美国开始对ITS研究进行投资,仅1994~1995年就确定了104项研究项目,并成立了专门组织,着手制定ITS的研究开发计划,到年投资近7亿美元;196月9日美国总统克林顿签署了“面向21世纪运输权益法案(TransportationEquityActofthe21thCentury)”。该法案的确定为美国公路系统的继续发展和重建带来了创纪录的投资。法案跨度为6个财政年度(~),拨款总金额为2178.9亿美元,其中有相当一部分用于支持ITS的进一步研究与开发。欧洲在ITS的研究方面采取整个欧洲一体化的方针,由政府、企业和个人三方面共同出资进行智能运输系统的研究,著名的项目有PROMETHEUS和DRIVE等,其中DRIVE工程是目前世界上交通运输界规模最大的合作研究计划,共有12个国家的700多个单位参加,经费达5亿欧元。日本从20世纪70年代就开始了对汽车交通综合控制系统的研究,并成立了全国性的ITS推进组织,是对ITS进行研究最早、实用化程度最高的国家。目前已建立了较为完备的交通控制、信息服务等综合体系,并基本完成了覆盖全国的电子地图的绘制工作,有400万台汽车导航仪在使用,其中120万台可接收信息。

我国在ITS领域的研究起步较晚,但随着全球范围智能交通技术研究的兴起,进入20世纪80年代,我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面,北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统;另一方面,国家加大了自主开发的步伐,如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统HT-UTCS,上海交通大学与上海市交警总队合作开发的SUATS系统等;1998年交通部正式批准成立了ISO/TC204中国委员会,秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心,代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动,现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外,我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”,并逐步推广到全国100多个城市。

二、智能交通系统建设的意义

交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。

交通运输是国民经济的基础产业,对于经济发展和社会进步具有极其重要的作用。公路交通运输以其机动性好、可以实现“门到门”直达运输以及运送速度快的特点,成为我国城市和城间中短途客货运输的主要方式。加快交通基础设施建设,综合运用检测、通信、计算机、控制、GPS和GIS等现代高新技术,提高交通基础设施和运输装备的利用效率、减少交通公害对加速发展我国公路交通运输事业具有十分重要的意义。这是公路智能交通运输工程需要解决的关键问题。

三、中国发展ITS的主导思想

中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距,加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的`国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架。

中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业。

21世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制集约化;管理设施现代化;管理手段网络化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社会化。因此,中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。

四、发展中国智能运输系统的对策

1、打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作

目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。

2、建立ITS协调组织机构

中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安、建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITSAmerica,日本的VERTIS及欧州的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性、兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。

3、注重人才的培养

随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。

4、当前迫切需要解决的问题

作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目入手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化;ITS中的城市交通管理系统;先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统;先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。

篇12:数字校园制度建设论文

数字校园制度建设论文

1数字化校园管理制度建设的必要性

1.1数字校园的安全保障体系需要制度支撑

数字校园建成后,各项业务越来越依赖于信息系统的安全稳定运行.防火墙、防病毒软件、IPS/IDS等常规安全防护手段,网络安全管理岗位及网络运行保障岗位的设立,保障了信息系统在一般情况下的正常运行.但是也应该看到,数学校园用户数量庞大,多数人员的安全意识比较薄弱,日常安全问题多.继续教育投入经费有限,运维和管理人员的专业能力得不到有效提升.内部管理较为松散,缺乏安全监管和检查机制.因此,保障数字校园的安全运行,要集中规范信息系统应用过程中各类人员的操作.

2.2信息化环境下的协同作业需要制度支持

数字化校园的运行,有赖于统一标准的高度共享的各类基础数据,这些数据由各应用系统抽取出来,存放在共享数据库中.基础数据是承载各类应用系统运行的物质基础,各数据之间的关联是环环相扣、牵一发而动全身的.例如教务管理系统在排课中所需要的教师、学生和教室的基本数据分别来自人事管理系统、学生管理系统和国资管理系统,如果业务主管部门不及时更新和维护这些基础数据,必然会影响教务管理系统的作业.所以除了需要制定统一的信息标准外,还要保障数据的及时维护与更新,保障部门间的协同作业.

2数字化校园管理制度建设思路

数字化校园是一项非常复杂的系统工程,其建设、运行管理、安全防护,绝非一个部门能够完成的,更不可能仅仅依赖于少数技术人员去实现,需要各职能部门从多个角度协作完成项目.通过建立健全数字化校园管理制度,既能做到职责分明、协同作业,又能推动数字化校园建设更上一层楼.

2.1组织机构管理

数字化校园是建立在信息技术基础上,利用先进管理思想,全面地集成、管理高校的所有资源信息,并为高校提供决策、计划、管理、运行以及评估的全方位和系统化的管理平台.所以它的建设是一个管理和技术相组合的过程,必须有强有力的组织保障体系,依赖于学校信息化决策层、组织协调层和技术服务层组织体系的建立与协同配合.建立具有中国特色的高校CIO机制,是目前较理想的组织机构形式.CIO机制以校长或副校长为CIO,数字化建设领导小组行使决策和规划的职责.领导小组下设办公室,负责相关决策执行,统管信息化职能部门.同时,设立数字化校园信息标准专家小组和数字化校园建设项目评价小组.

2.2信息化标准管理

如果没有统一的信息标准,各应用系统只能是一个个的信息孤岛.只有制定了完善的信息标准体系,才能数据进行合理流动并共享,同时保证数据的权威性和准确性。高校信息标准的体系结构由各管理数据子集和标准代码组成.标准管理应当包含下列事项:第一,对在建的应用系统中各功能所涉及到的基础数据,按照教育信息化行业标准,确定数据子类.第二,确定数据元素取值的格式、范围与规范,凡是可以代码化的,全部采用代码.代码标准的制定应当遵循“向上靠拢”的原则,即没有上级部门颁布的代码标准,学校才编制新的代码.代码的制定,要具有科学性、前瞻性、可扩展性和稳定性.第三,对教育信息化行业标准中规定的可选数据元素O(Optionaldataelement)做出统一规定;必备数据元素M(Madatorydataelement)则根据它的三条原则(在该管理数据类或子类中不可或缺的数据项(元素);校内跨管理业务域的应用系统之间需要交换、共享的'数据项;满足上级部门统计要求或交换的数据项)做出统一规定.

2.3运行保障机制

随着信息化进程的稳步推进,校务工作越来越依赖于数字化校园,运维保障的重要性也日益突显.通过规范操作,明确职责,让各职能部门在具体工作中有章可循、相互协作,用好管好每一个信息系统,发挥出数字化校园的强大功能.

2.3.1应用系统运行管理分工制度规定由学校相应的职能部门负责管理和维护数字化校园中的应用系统,如OA系统由办公室负责、人事系统由人事处负责、学生管理系统由学生工作处负责等.

2.3.2日常工作制度数字校园借助于信息技术,突破了时间和空间的限制,使大多数校务工作通过网络来完成.要规范网络工作模式,就需要建立数字化校园日常工作制度.要指定各部门在网上发布公告、通知等各类消息的平台;要建立网络信息接收和消息提醒责任制;规定数字化校园中普通事务的处理时限;规定各类网络事务的督办、催办责任人.

2.3.3电子签名制度数字校园必然会产生大量电子文档,《电子签名法》是国家为完善电子文档的法律效力而颁布的法规.在数字化校园中使用电子签名,需要规范以下几方面内容:对电子签章持有者的认定;对被篡改的电子签名文件的有效性的认定;对委托使用电子签名的行为做出具体规定.

2.3.4安全管理制度定期进行信息系统的风险评估、针对系统存在的安全问题进行安全加固.日常工作中的上网信息审核、安全巡检及出现问题后的应急响应、系统恢复.包括上网认证、行为审计等安全审计和违规取证.

2.3.5培训制度信息化技术与应用不断地推陈出新.制定培训制度,列出专项经费,使信息化专业人员不断追踪新的知识和技术,才能提高服务能力和服务质量;开展定期培训,使管理人员与教师的信息素养不断提升,才能发挥数字化校园的最大效益.

2.4硬件资源管理

硬件系统(包括服务器、网络设备、以及安全防范设施)是应用系统运行的基础,也是信息资源存放的载体.在以部门为主体各自为政的管理模式下,不仅硬件系统重复建设和低水平建设现象普遍,且使用率低,维护开销大,安全无保障,资源浪费严重.在“云计算”时代,虚拟化技术广泛应用,为资源共享提供了完美的技术支撑.所以改革旧管理模式,建立统一购配,集中管理,高度共享,按需分配的新机制,是数字化校园的硬件系统建设的新趋势.硬件系统共享制度应当明确:硬件系统统一购置、统一部署、统一管理和维护的责任部门;硬件系统的共享方式,共享范围和使用原则.

2.5信息化项目评价管理

随着对信息化建设投入的增加,企业对信息化建设项目的投资效益也越来越重视.虽然就经费来源来说,高校的途径比企业多,但也必须避免“生产率悖论”、摆脱信息化投资“黑洞”等问题.信息化项目评价是为了获得一个更高的业绩水平而使用的手段.将信息化项目评价融合于项目中,服务于项目建设的全过程,即实行“全过程评价”.信息化项目评价管理应包含事前、事中及事后评价的管理.事前评估除了论证投资方案的可行性外,还包括与项目相关的需求分析、建设能力分析、软硬件选型、项目预期目标体系的确定等内容.事中评价的目的在于检测项目实施状态与目标状态的偏差,分析其原因和可能的影响因素,及时反馈信息作出决策,并采取必要的管理措施来实现既定的目标.项目事后评价一般包括验收评价、项目经济性评价及项目管理评价.因此,项目评价管理需要明确项目建设审批流程、论证专家组成、项目决策机制、反馈机制及验收机制等,来保证项目建设效益最大化.

3结束语

数字化校园管好用好,才能提高高校的核心竞争力.但管理制度的建设是一个长期的细致的过程,需要高校管理者和信息工作者在现代信息技术与高等教育全面深度融合的探索实践中逐步建立健全。

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