时间：2022-02-05 06:30:08
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关键词：小区；智能住宅；信息技术；智能化功能需求的依据
中图分类号：TP311.52 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 17-0000-01
Systematic Analysis of Domestic Intelligence
Gao Ting
(Information Engineering Branch of the Business School of Jilin,Changchun130062,China)
Abstract:With the wave of the intelligent building construction is becoming calm,smart residential area Youxian fashion,the technical standards are continuously improved,the current developers in many areas has become an important selling point for the development of new projects.Smart homes,residential,residential,residential development in the direction,the United States,Japan,Singapore has established the basis of these standards and intelligent residential community demonstration projects.
Keywords:Community;Smart homes;Information technology;Intelligent basis for functional requirements
一、智能住宅小区技术的形成和发展状况
智能建筑是建筑与信息技术结合的产物，这已是众所周知的事实。智能建筑并非仅指大楼和楼群，它有着更广的涵义。而智能住宅、小区并不是智能大楼在规模上简单的缩型，也不是智能大楼的发展在空间上时间上的延伸。
智能住宅、小区在国外历经了80年代初的住宅电子化、80年代中的住宅自动化到90年代美国的“智慧屋”（WH）、欧洲的“聪明屋”（SH）的住宅智能化这样三个阶段。这三个发展阶段，表明了智能住宅与智能大楼的服务对象的不同而形成的不同的发展道路。
住宅电子化表明了采用大量电子技术的家电进入家庭，住宅自动化表明家用电器、通信设备与安保防灾等设备在家庭中的功能综合一体化。住宅智能化表明了信息技术发展的成果进入了住宅，使家庭中的家电、安保防灾和各种通信（话音、数据、图像）设备通过总线技术进行监视、控制和管理。其中，家庭总线技术是住宅智能化技术的核心。美国、欧洲和日本都有了各自的家庭总线标准。日本、新加坡有适用于大型居住区的总线。美国、日本、新加坡都有根据这些标准建立的智能住宅和小区的示范工程。
就目前国内外智能化小区的设计和建设，都具有如下共同的功能特征：
（一）住宅内部具备综合了安防、防灾措施与生活服务的智能控制器，住宅与小区和社会之间具有高度的信息交互能力。
（二）小区内部具备完善的安防措施，全面的公用设施监控管理和信息化的社区服务管理。
（三）为小区内住户提供多媒体的多种信息服务。
所以，住宅小区智能化系统是智能住宅小区的必要条件，即实施了智能化工程的、并能发挥出智能化的效用的住宅小区才是成功的智能小区。
二、智能化功能需求的依据
住宅是人类最基本的生存空间，是人们驻留时间最多的地方。随着社会的发展，住宅的功能范围亦在发展变化，信息正成为人们生存活动的一个重要方面。但现代人对住宅小区的功能要求是综合性的，并不仅限于信息技术方面，更何况人们对新技术的接受和应用还需要一个过程，这不仅受认识局限，还受到经济发展以及外部环境条件的限制。我们在实践中感到：在从事住宅小区智能化系统的规划设计和建设时，一定要首先了解居住者对住宅、小区的功能需求，才能更加适当地选择智能化系统的功能和服务标准。一个现代化的住宅小区必然是以居住的舒适、安全、便利为首要标准，一般应满足如下要求：
（一）居住性：生活空间分配合理，居住气氛浓厚，做到公私分离、动静分离、居寝分离。具体是起居厅、餐厅、厨房集合在一起，形成公共活动区。小区内有适宜的公共活动场所，或在楼上有空中花园以增加邻里交往，增加居住气氛。
（二）舒适性：它包括平面空间尺度、视野、登高（高层楼的交通）、采光、通风、日照、噪音、内部装修、温湿度等等。
（三）可持续发展性：从小区来讲，小区应与环境共生，保护资源，获得能源效益。对住宅而言，除核心部位外，其余空间作为卧室、餐厅等可以灵活再分隔。它不仅能使居民能参与设计，也为再改造提供了可能。其他还包括：生活污水和生活垃圾的再处理、再应用，以不破坏自然生态为目标；住宅内环境质量：厨卫设备布置紧凑，管线隐蔽，废油、气、烟排除畅通，建材的有害物质的防护等等。
（四）节能、节地、降耗：实质上是可持续性发展的社会性的一面，多层住宅合理的体量与围护结构，能源及设备的合理有效使用，可再生能源（风力、太阳能）和新型材料的应用等。
（五）安全性：（1）防盗要求：多层次防范，从边界防范、区内电视监控到住宅内的防盗。（2）突发疾病的呼救。（3）灾变（火灾、风灾、地震）的应急措施。（4）可燃气体泄漏报警。
（六）方便性。（1）交通：住宅或小区所处位置，小区内部道路布局和区域标识。（2）各种配套设施：小区内部商店、文娱场所等服务设施。•周边环境的商店、医院、餐厅、学校等等服务场所。（3）通信：电话、电视、计算机通信。
综合上面六个方面所述，智能化系统是满足现代住宅小区功能需求不可缺少的。它是现代住宅小区提高居住质量的手段之一，并将成为现代住宅小区的基本配套设施。在信息技术飞速发展、不断完善的今天，它的重要作用是不可忽视的。所以，我们认为高档住宅小区应尽可能选择功能全面、技术水平高的智能化系统，并可适度超前；而普通住宅小区也应根据自身实际和投资情况选择造价低廉、功能适用的智能化系统。
本文最终探讨了智能化的持续发展的基础，希望以往“智能小区”只见技术、只见设备的问题不要再出现了，更希望未来智能小区的开发、设计、建设和管理者们能把系统做好，用出效益――在给住户带来现代信息技术享受的同时，给建设者和管理者获得技术上和经济上的双重收益，最终为推动我国早日进入信息社会、知识经济社会做出贡献。
[关键词]弱电系统智能化系统弱电管道
中图分类号：TB35.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）13-0081-01
1 前言
弱电系统的子系统多，技术涉及自控、通信、计算机、电子、传感器、机械等领域，现有的理论体系，有些焦点问题还未形成定论，值得借鉴推广的工程建设经验寥寥无几；弱电设计在实际工程中很容易受其它专业、单位人员的制约，往往在工程后期设计才能全面展开，造成设计时间紧张，来不及深思熟虑；工程实施中招投标行为不规范，系统产品随意变更，造成许多设计工作的浪费；施工图与装修严重脱节，用户要求的不恰当、不明确，使设计人员做了很多的无用功；用户功能随时变更，更给设计带来很多的不便。
2 传统弱电系统
2.1 闭路监控电视与周界报警的配合
高档景观别墅区的基地往往是容积率较低，周界较长。同时小区的出入口（门卫）相对较少，多数景观别墅区位于绿化较好、离城区较远的城乡结合部。出于安保的要求，沿周界围墙设置周界报警系统是必需的。故有必要沿围墙设置闭路监控电视系统，这样既能及时了解报警点的实际情况，并作出相应的处理，也能识别一些误报。
2.2 室外背景音乐系统
景观别墅区是住宅区的一种，有别于公园，发展商力求营造一种舒适、宁静的气氛。在室外绿化中设置背景音乐系统扬声器是不可取的。如果一定要设置，也应局限于与宅基地有一定距离及分隔的中心绿化或景点，这些地方可以用作社区集中娱乐场所，如儿童嬉水、中心广场等。
2.3 访客系统
为便于对小区的外来人员进行管理，访客系统的设置是必需的。应该在小区入口处设置门口机，别墅内设置用户话机，而在别墅的门口则不必设门口机。为了更好地实现身份认定，应选择可视型访客系统，同时为保证私密性，不宜使用CATV来实现可视功能。
2.4 住户防盗报警系统
住户防盗报警系统也是十分实用的，如业主要求不高，可以采用带有安保功能的访客系统，组成安保型访客系统。而对于报警探头种类多、有远程控制功能、要求预留一定扩展余地的系统，应采用独立的住户防盗报警系统。系统探测器的设置切忌。
3 弱电电源与接地系统
智能建筑的弱电电源系统必须是可靠稳定和无干扰的。其中计算机及外部设备、消防火灾报警设备以及通讯设备属一级用电设备负荷，采用双电源末端自切供电。对终端计算机设备配置单独UPS装置。
4 智能化系统
目前，国家尚未出善的住宅智能化系统设计标准、规范。与此同时，随着科学技术的迅猛发展，智能化的要求不断提高。因此，住宅小区智能化的定义各有各的观点，但在设计中应掌握以下基本原则：利用现代计算机技术，通过网络将各种通信、安防、管理子系统集成，从而为住户提供丰富的信息服务、安全舒适的居住环境。
4.1 开放性BA系统
设备自动化控制系统是智能化的重要组成部分，将小区的公共照明、绿化喷灌、水体循环、 自动抄表、别墅内部照明及空调等不同系统构成一个整体，相互协调、集中管理控制，以保证各个子系统运行于最佳状态。设计中应优先采用开放性控制系统，即使用标准通讯协议的集散控制系统。而LonWorks技术体现今后自控技术、系统集成的最新技术，它利用一根总线就可将所有符合LonMark标准的系统模块连接起来，扩展性大大增强，并能进行实时处理，也简化了系统布线。这样系统可不受原生产厂商的限制实现随时按需更新，为用户今后提升系统性能提供了标准的平台和开放的基础，从而保证系统的先进性。
4.2 三表远传
实现水表、电表、煤气表的远传自动抄表能减少抄表工作对别墅住户的打扰，同时能减轻物业管理的工作量。在技术上，它的实现并不困难。关键是它涉及三个行业的管理部门，需要有关方面协同配合，而相应的建设管理办法尚未出台，协调工作难度较大，故工作重点是与公用事业管理部门进行协商，以确定一个合理的方案。
5 弱电管道与机房
5.1 管道设计与管线综合
弱电系统管道设计应重视近期建设，并考虑远期发展的需要。对于分期开发的小区，要充分考虑预留后续工程所需管道数量，对弱电设计标准相对较低的，特别要注意室外主干管的预留。小区内管线种类众多，电气管线主要有：住宅配电、室外照明及动力、各种弱电管线；其它管线主要有：雨水管、上水、水体循环管（造景要求）、消防管、自动喷洒管、煤气管等。各种管线的功能和施工时间不统一，在小区有限的道路断面内应进行综合安排、统筹规划，以减少各种工程管线在平面和竖向空间上的冲突。
5.2 室外分线设备
各种弱电系统都有中继、分配、分线设备，景观别墅区不同于一般住宅楼，它没有室内的公共部位及设备用房，故应将整个小区划分成若干个“组团”，以“组团”为单位集中设置室外落地的分线设备箱。分线设备箱应靠近主干管，用灌木作必要的遮挡或与小区内小品相结合以伪装箱体。
5.3 总机房的设置
小区弱电总机房应优先考虑设置在小区主入口的门卫，靠近主干道的会所等公共建筑内。建议分隔成以下几个部分：
5.3.1 消防安保中心――处理火灾、防盗、访客、电视监控等事务；
5.3.2 音像中心――管理电视信息接收与处理、背景音乐等；
5.3.3 电话机房――管理电话通信；
5.3.4 计算机中心――管理局域网。各部分相邻设置，铺设防静电活动地板，地板下各中心有联络通道。
关键词：计算机网络及综合布线系统，医院门诊及药房排队管理系统，病房呼叫对讲系统，手术室视频示教系统，出入口控制管理系统
随着我国人口的增长，医院建筑在我国的快速发展，营造舒适的就医环境、提供人性化的医疗服务已成为现代化医院运营重要手段。由于医院建筑本身功能分区多，格局复杂，看病流程繁琐，要想为患者提供一个清晰的看病流程，避免患者就医环节秩序混乱，随意进出诊室干扰医生正常工作，减轻医护人员的工作负担；为患者提供舒适、方便、智能化的就医环境。另外，医院建筑智能化系统在工作中还可以进行医院内部或者医院之间会议、研讨和培训等活动，为医护人员提供一个舒适、高效、便捷的工作学习环境，所以把传统医院转型成为智能化医院迫在眉睫。智能化医院建筑需要引用现代化技术与医院工艺流程相结合才能发挥其应有的作用。
1 工程概况
本项目包括1#听力语言康复医院、2#科研办公楼、连廊及地下车库组成，总建筑面积：28607.9m2。
（1）1#听力语言康复医院，地下一层包括检验科、影像科、核磁共振、中心药房以及后勤用房等；首层包括门厅，收费、挂号、取药、票据档案窗口，诊室，口腔科等，东北角为医疗气体供应设备间；二层为听力中心，包括测听室、调机室、训练室等；三层为言语矫治、精神干预等；四层为手术室及中心供应区；五、六层为病房区，每层病床数均为64张；
（2）2#科研办公楼、连廊，地下一层包括厨房、餐厅、后勤用房，以及变配电室等；首层包括培训教室、报告厅等；二层为信息中心及设备用房等；三层为行政办公及图书资料室等；四层为业务用房；五层为行政办公及会议室等；六、七层为听力语言康复研究所，包括语言实验室、分子学生物实验室、ERP实验室、音乐治疗室、认知实验室、行为观察室、心理测评室、眼动记录室、设备开发、电生理隔声屏蔽室、言语听觉功能评估室、VRA隔声室、听觉统合评估室以及部分业务用房等。
2 智能化系统构成
本项目与其他类型建筑相比，除了含有基本的智能化系统，如计算机网络及综合布线系统、有线电视系统、视频安防监控系统、建筑设备监控系统、有线广播系统之外；还包括医院具有代表性的智能化系统，如门诊及药房排队管理系统、病房呼叫对讲系统、手术室视频示教系统、出入口控制管理系统、手术室呼叫对讲系统、输液室、复苏室、ICU呼叫系统等。
3 智能化系统设置
本次主要阐述一下本项目典型的智能化系统：
3.1 计算机网络及综合布线系统
计算机网络系统在公共建筑中是必有的智能化系统，不属于本项目代表性的系统，但是这个和其他建筑相比还是有不同之处的，例如有内、外网的需求。内网为医疗专用信息应用网，服务于医疗建筑运营，只对医疗建筑内工作人员开放，外网主要用于网上挂号、预约门诊，信息公告、信息查询、远程医疗等。
根据《医疗建筑电气设计规范》JGJ312-2013第11.0.3中规定，一级以上医院应设置计算机网络系统，并应符合以下规定：
（1）计算机网络设置应设置在专用的设备间内，并应满足设备工作环境要求；
（2）医疗建筑的计算机网络系统宜设置内网和外网，并宜分别设置交换机和服务器；
（3）三级医院核心交换机应采用1+1冗余设置，二级及以下医院核心交换机宜采用1+1冗余设置。
本项目为了满足项目需求，分别在地下一层设置外网主机房，由市政引入光纤及大对数电缆在此交接及配线；在办公楼二层设置内网主机房；实现内、外网系统分开设置的需求，也保证了智能化数据传输的速度。另外，在内网主机房还设置了精密空调，保证机房在正常运转的情况下环境温度。
综合布线系统由干线系统、工作区组成：
（1）干线系统：综合布线垂直主干线采用光缆传输数据、三类大对数电缆传输语音。水平电缆采用六类非屏蔽4对双绞电缆，满足高速宽带网的需求，并能长时间满足网络速率和宽带的发展。数据主干光纤和大对数电缆除满足实际需求外，充分考虑预留，以适应信息点的增加及快速解决故障的要求。
（2）工作区：在一般门诊诊室每个医生设置一个双孔信息插座，医技按医疗设备和操作医生的位置，每个位置设置一个双孔信息插座，其它办公室、培训室、专家工作室、会议室等按8～10m2设置一个双孔信息插座，主任室、护士长办公室、医生、护士值班室、休息室等设置一个双孔信息插座；收费、挂号、发药处每个工位设置一个双孔信息插座，护士站设置一个双孔信息插座，例如收费、挂号、发药、护士站；双人病房按每间设置一个双孔信息插座。在每个显示屏处均预留一个单孔信息插座；每张病床对应的综合医疗带需设置一个数据点位，电梯厅内设置单孔信息插座，其它部位根据实际需要设定。
3.2 门诊及药房排队管理系统
病人在医院挂号、就诊、化验检查、付费、取药等，都需排队。排队系统与HIS（即医院信息管理系统）的挂号收费模块连接，读取患者基本信息及挂号就诊信息，与HIS的收费划价模块连接，掌握患者就诊流程；与HIS的药房调剂模块连接，读取发药信息；并可随时为HIS返回患者在各环节的排队信息。此系统的实施，基本杜绝拥挤、插队、喧哗等不良行为，为病患提供和谐、轻松的就医环境，另外，还能减轻医护人员的工作压力，提高工作效率。这也是改善就医秩序和提升服务品质表现之一。
电子排队管理系统应用的大致流程如下：
（1）取号：当病人抵达医院时，前往询问处建卡，然后去挂号，工作人员根据病人就诊情况（刷卡）打印出一张挂号序号单，单上清楚打印出患者姓名、排队号、科室、日期、时间等信息。与此同时，系统自动将该序号信号由HIS传送至呼叫和排队管理系统数据库中。
（2）就诊：病人根据挂号单提示来到护士站，经过刷卡激活患者的号码并加入相应列队，也可通过系统自助设备将此排队号码自动加入相应队列，观察候诊区的排队信息显示屏动态，当音响系统叫到自己的号码时，根据在大屏幕上显示出来的对应医生门诊信息，前往等候就诊（如测听一室李医生），当分诊台呼叫结束之后，该号码自动或进行人工操作使之进入下一个排队队列。
（3）每个医生都配有呼叫器，每当医生需要病人前来就诊时，按下呼叫器上的“呼叫”键（或软件按钮），该请求就会发送到管理机，排队信息显示屏显示医生的房间号和病人的序号信息，引到病人前来就诊。根据医院的实际情况，呼叫器分物理呼叫器（硬件组成，放在桌上）和虚拟呼叫器（软件形式，安装在电脑上）两种。
（4）分诊台护士可进行复诊、插队、转移、预约等功能操作。
（5）排队系统均靠网络布线设施来实现，每个诊室和分诊台护士站均具有网络接口，虚拟呼叫器（软件形式）安装在电脑上，在未安装电脑的地方使用物理呼叫器也利用网络接口进行通讯。在各分诊台布一根视频线和一根双芯音频线，视频线类型由显示终端决定，用于分诊台电脑与显示屏相连接，音频线连接分诊台旁的功放与天花板上的吸顶音箱。
3.3 病房呼叫对讲系统
（1）在病房层设置呼叫对讲系统，如果病患需要医护人员提供帮助时，医护人员可以第一时间知道哪个病人出现问题，及时出现做出相应的治疗，这也是提升服务品质的另种表现。主机均设在各层护士站，各病床、医生办公室、护士办公室、处置室等场所设置对讲分机，各病房门口设显示灯，卫生间设紧急呼叫分机；
（2）病人可以通过分机与护士站主机实现双向呼叫、双向通话；分机可呼叫主机，主机也可呼叫分机。
（3）当病人分机呼叫主机时，分机的指示灯亮，主机显示窗口可显示呼叫的分机号，呼叫顺序。分机呼入而主机无人应答时，主机将分机号码及呼叫顺序存储并显示，同时呼叫信号可延时传送达到当班护士遥控分机上；分机上设有解除按钮。
（4）当卫生间紧急呼叫分机呼叫主机时，主机分机同时有独特的振铃声，主机窗口、走廊显示屏均有显示。紧急呼叫分机上有清除按钮。
（5）走廊的显示屏平时显示时间，有病人呼叫时轮番显示呼叫序号，床位号。
（6）主机可根据病人病情设置不同的护理级别，可用不同灯光显示。高级护理级别的分机呼叫能中断低级别分机的通话并实现通话转换；护理级别由医院根据管理要求设置。
（7）主机具有故障自检报警功能；设有连接计算机的接口，可接入录音机等信号源进行宣传教育广播，可通过主机播放找人通知等广播。
（8）主机设置在护士站。分机固定病房医疗带上，门上方设置显示灯，走廊上方设置显示屏，卫生间设置紧急呼叫分机，从主机到所有分机、显示屏、门口显示灯之间总线制连接。
3.4 手术室视频示教系统
（1）在每个手术室均设二台摄像机，一台装在无影灯中心（设备自带），摄工作面，一台装在门口附近，摄全景，其中装在无影灯中心的摄像机带拾音器。
（2）在示教演播室设视频及音频管理主机、监视器、数字硬盘录像机等设备。
（3）在手术室获取视频图像及音频信号，在示教区可进行多路切换及录像，可看到每个手术室的手术情况。
（4）要求主机具有多媒体教学的各种接口，满足示范教学要求。
可以让医院内所有需要学习的医生通过示教区、自己办公室的电脑观摩各个手术室的各个角度的全过程，可以在手术过程中进行教学交流，语音对讲可以单向屏蔽，保证重要手术不受外界干扰。手术过程以文件方式存储；手术记录可以自动备份；手术记录可以手动下载；各科室都可以通过局域网对手术视频录像进行点播，点播要有相应的授权后才能收看。还应具有远程会诊功能，支持与基层医院之间的会诊，远程专科诊断模块可支持影像、心电、病理的远程诊断功能等。
可支持各级医疗机构同时共享高清视频、音频、数据、医疗影像、医学图书情报等资源，为其查阅医学文献提供便利，以提高地医务人员的业务水平。从而摆脱了传统示教模式在时间、空间和人数上的限制，从而达到教学的效果。
3.5 出入口控制管理系统
（1）本工程在检验科、药房、收费、手术室通道、病房层、主机房、图书室、档案室、实验室、电子开发等重要场所设有门磁开关、电子门锁、读卡器，对通过对象及通行的时间进行控制、监视及设定。
（2）系统应具有以下功能；
1）记录、修改、查询所有持卡人的资料；
2）监视记录所有出入人情况及出入时间；
3）监视门磁开关状态，对故障进行报警；
4）对非法侵入或破坏进行报警进行并记录；
5）当火灾信号发出后，自动打开相应防火分区安全疏散通道的电子门锁，方便人员疏散。
（3）现场控制器设在吊顶内或弱电竖井内，现场控制器电源集中供电，出入口控制管理系统与视频监控系统联网，实现集中管理和监控。
4 结语
本项目智能化系统还包括大型医疗设备控制室呼叫系统；儿童测听室与控制间对讲系统；输液室、复苏室、ICU呼叫系统等；这些系统为患者和医护人员之间提供沟通平台，使医生和患者在检查期间更好的相互配合，对病情加深了解，对治疗起到积极的作用。上述智能化系统在医疗建筑中的广泛应用，也标志着我国医疗体系走向成熟的标志，为医生提供优质、高效的工作环境，为患者带来更优质的服务。
参考文献
[1] 中华人民共和国住房和城乡建设部.JGJ16-2008民用建筑电气设计规范（S）.北京：中国建筑工业出版社，2008.
[2] 中华人民共和国住房和城乡建设部，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB50333-2013医院洁净手术部建筑技术规范（S）.北京：中国建筑工业出版社，2013.
关键词：继电保护；智能化；测试系统
中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）07-0049-02
继电保护工作是保障电力系统安全的基础，也是防止损失进一步扩大的重要技术。随着科技的发展在各个行业的不断渗透，电力系统也以互联网及网络技术为依托实现了继电保护的网络化和智能化，这为电力系统的继电保护工作开辟了新的途径，而为了使其不断完善，对继电保护智能化测试系统进行研究和分析是十分必要的。
1 非智能化继电保护测试系统
继电保护智能化测试系统相对于传统的测试系统，既能对检验工作进行规范，同时也能实现试验模式和数据的统一化，增强了继电保护检验工作的智能程度。而传统的测试流程则需要耗费大量人力和物力，同时检验质量也容易受到各种因素的影响，甚至还会影响到电力系统的工作息率及生产周期。
在传统的继电保护系统工作的过程中，测试人员要带着继电保护测试仪、测试报告和笔记本到现场，利用笔记本控制测试仪，手动完成测试并记录报告。返回单位后要对现场的实验数据进行整理，填写电子报告并发至领导处审核。整个流程中存在很多影响继电保护测试工作效率的问题。首先，现场测试环节不能保证测试人员能够完全按照检验的标准规程进行测试，而且测试结果的合格性要人为进行判断，测试质量和测试人员的经验相关性大；其次，测试的过程中还要记录，在测试之前可能还需要对定值、投退压板进行修改，按要求进行接线，效率低下且可能会因为忽略一些细节导致试验的失败；再次，填写的试验报告是手写的方式，不仅效率低还不能保证数据的真实有效；最后，人工进行报告传递审核周期长且对之后的查询、统计工作带来不便。
2 继电保护智能化测试系统的应用和优势
2.1 继电保护智能化测试系统的改进方向
针对非智能继电保护测试系统的种种问题，新的继电保护系统需要对以下的几个流程进行改进：首先，在测试任务制定的环节，要根据测试的流程标准制定适合的测试计划并根据系统设备的数据得到测试参数；其次，在现场试验的环节，新的测试系统要能够自动完成测试试验、判断测试的合理性以及数据的填写，同时为了警示信息、帮助信息的可视，新的测试系统还要有现场咨询功能。
针对之前测试系统检验报告审核量大的问题，新的系统要能实现对数据的预审，从而罗列出相应的数据供测试人员进行对比和分析。这样，审核报告就能快速获得相关的信息和历史报告数据，而避免了大量翻阅
资料。
而在现场检查的阶段，新的系统要以测试标准为基础，形成标准格式的检验报告，并能实现自动对装置的检验和对检验结果的分析，并且能够将测试的结果自动填入到检验报告，从而缩短测试时间。而为了能够获得当前步骤的帮助信息或者错误产生时候的预警信息，新的系统还需要具有信息帮助功能，即前文所提的现场咨询功能，这样就能保证试验的顺利完成。
至于现场检验人员方面存在的问题，新的系统要能形成对保护装置检验的标准模式，从而方便用户可以根据录入整定书实现录入；还要有对检验过程中的作业指导，从而方便人员实施操作；最后也需要一个强大的在线帮助系统，随时为检验人员提供帮助。
2.2 继电保护智能化测试系统的优势
新的测试系统只要满足以上的这些要求，就能提高现场几点保护检验的工作效率，还能降低对现场检验人员的技能要求。其优势主要有：
（1）检验效率高：继电保护智能化测试系统能实现检验、试验报告填写的自动化，还能通过网络环境对试验报告进行传递，及时统计报表，也方便日后进行查阅，不仅提高了检验过程的效率，还提高了审核工作和最后统计工作的效率。
（2）检验质量高：因为此继电保护智能化测试系统是在检验标准和作业指导书的基础上建立起来的，而且在试验之前会录入整定值，还能提示测试人员将数值与保护装置的定值进行对比，因此很大程度上防止了测试过程中的误差，还能实现对测试的有效控制，大大提高了检验的质量。
（3）企业效益高：继电保护智能化测试系统也提高了管理工作的效率，缓解了有经验的人员紧缺的状况，同时也节省了人员的培训费用。
（4）数据真实可靠：检验报告的数据由系统的检验程序自动进行填写，保证了数据的真实性，同时，还能将数据以不同形式输出，保证了数据获取的便捷性。另外，还能保存测试仪器输出故障的状态，从而为之后的分析和统计工作提供依据。
（5）检验工作规范：因为系统是严格依照检验标准制定的，检验的程序也是相对固定的，不会出现人为因素影响，检验工作的流程更为规范，同时生成的检验报告的格式也能做到统一化和规范化。
3 继电保护智能化系统的结构和组成
继电保护智能化测试系统主要可以分为测试仪器控制接口、自动测试控制、保护通讯规约、管理系统和测试标准定义。
（1）测试仪器控制接口：测试仪器控制接口是保证功能测试的软件接口，外部系统给出所需要的标准参数数据后，测试仪就能自主完成试验，并通过此接口获取测试结果的数据。
（2）自动测试控制：自动测试平台主要开放3种外部系统接口：第一种是负责数据库下载任务的连接和试验报告的上传；第二种是负责与保护装置的通讯和调用；第三种则是负责外部的其他程序，比如条码扫
描等。
（3）保护通讯规约：保护通讯规约能够实现与保护装置的信息交换，同时还能完成对各种信息的读取工作，实现保护装置的全闭环自动测试，另外，还能读取保护模拟量、输出故障量，为最后的综合性判断提供
依据。
（4）管理系统：管理系统负责通过数据库来对设备、装置测试方案、系统用户、测试报告进行管理。
（5）测试标准定义：测试标准定义主要分为保护测试功能标准数据接口、作业指导书和测试仪器控制软件接口标准这三个方面，并应用XML语言格式对其进行文件描述。
4 结语
继电保护智能化测试系统大大提高了检验的标准化程度及工作效率。为继电保护的检验工作提供了更为先进的方法，相信随着继电保护智能化测试系统的不断发展和完善，其应用水平会得到进一步的提升，应用范围也会得到进一步的拓展。
参考文献
[1] 黎彬，罗绍亮.继电保护智能化测试系统在电力系
统中的应用和展望[J].电气开关，2010，（3）.
[2] 胡红兵，李丽君，韩民畴.继电保护装置自动化
测试系统的设计与实现[J].江苏电机工程，
2013，（2）.
[3] 姚朝贤.电力系统继电保护技术应用现状的探讨
关键词：智能化配电系统发展应用
1.概述
现代工业技术的发展对配电系统运行的可靠性及其智能化管理提出了更高的要求，而微处理器技术的广泛应用及计算机系统可靠性的大幅度提高，使智能化电器元件得到快速发展，智能化电气管理系统应运而生。相对于6kV及以上中高压系统的综合保护及系统监控(SCADA系统)的发展及其在电力系统中的应用，作为直接面向终端用户的开关设备，其智能化研究与应用起步较晚。现有不少应用于低压的智能化监控系统基本上是在SCADA系统基础上进行修改，可以满足基本的监控功能，但不能充分体现低压电气系统的特点及要求。因此，美国能源控制公司（AEC）开发并推出了符合工业控制要求及具有高可靠性的微机综合保护装置、智能配电仪表及其管理系统，更方便有效地实现0.4KV及以上电压等级的配电管理。
智能化配电系统由开关配以具有通信功能的智能化元件（比如AEC公司的智能配电仪表）经数字通信与计算机系统网络连接，实现变电站开关设备运行管理的自动化、智能化。系统可实现数据的实时采集、数字通信、远程操作与程序控制、保护定值管理、事件记录与告警、故障分析、各类报表及设备维护信息管理等功能。针对电气系统直接面向控制终端，设备多、分布广，而且现场条件复杂，系统本身及设备频繁操作、故障脱扣等产生的强电磁及谐波干扰等特点，智能化监控系统应能实现面向对象的操作模式，具有强抗干扰能力，主要控制功能由设备层智能化元件完成，形成网络集成式全分布控制系统，以满足系统运行的实时、快速及可靠性的要求。系统中的智能化元件就其功能而言总体上可分为：电能质量监测、开关保护与控制及电动机保护控制等。由于现场总线技术的应用，系统中智能化元件可不依赖计算机网络而独立运行，极大地提高系统运行的实时性和可靠性，满足电器设备运行管理的需要及工厂生产过程控制的要求。
2.现场总线技术的应用
现场总线是应用在生产现场、在微处理器测控设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统，也被称为开放式、数字式多点通信的底层网络。20世纪80年代中期，随着微处理器技术和网络技术的发展，DCS系统4～20mA的模拟量传输方式逐渐被数字网络传输方式所取代，现场总线控制系统(FieldbusControlSystem，FCS)，迅速发展并在自动化领域得到广泛应用。
FCS既是一个开放式通信网络，又是一种全分布式控制系统。它作为智能设备的联系纽带，把挂在总线上作为网络节点的智能设备连接为网络系统，并进一步构成自动化系统，实现基本的控制、计算、参数设置、报警、显示、监控及系统管理等综合自动化功能。在FCS中，各种部件用通信网络连接起来，数据传输采用总线方式，系统信号的传输完全数字化。系统内不存在严格意义上的主控部件，资源共享，各智能化部件可以不依赖计算机而独立运行。
FCS完全淘汰了4～20mA的模拟量传输方式，减少了大量的现场敷线；FCS的控制调节过程在现场部件，有效地提高了系统控制的实时性和可靠性，并避免了系统因主机故障而陷入瘫痪。
ISO国际标准化组织在ISOIEC7498标准中的OSI参考模型定义了网络互联的7层框架，详细规定了每一层的功能，以实现开放性系统环境中的互联性、互操作性与应用的可移植性。
考虑到工业生产现场大量的智能化装置零散地分布在一个较大的范围内，而单个节点面向控制的信息量不大，但实时性、快速性要求较高，为减少中间环节，满足实时性要求及降低工业网络的成本，现场总线采用的通信模型大都在OSI参考模型的基础上进行了不同程度的简化。它采用OSI模型中的3个典型层：物理层、数据链路层和应用层，省去了3～6层，具有结构简单、执行协作简单、成本低等优点，同时满足工业现场应用的性能要求(如图1所示)。通过一致性与互操作性测试，满足现场总线技术要求的不同制造商的产品即可实现在同一总线上的互联，为用户的系统集成带来极大的好处。
图1OSI与典型现场总线模型
几种有影响的现场总线技术包括MODBUS、LonWorks等。它们的通信模型各不相同，其应用具有各自的特点，已形成统一标准并在特定的应用领域显示了自己的优势。现场总线技术的优点主要有：
(1)节省硬件投资。现场总线系统的智能设备分散在现场，能直接执行控制和计算功能，可减少大量的变送器及调节器、计算单元等，也不再需要DCS系统的信号传输处理单元及其大量复杂的硬线连接，节省了可观的硬件投资，并可减少控制室的占地面积。
(2)节省安装费用。现场总线系统的接线十分简单，一条通信总线上可挂接几个甚至上百个设备，节省安装附件，安装工作量大大减少，设计及接线校对的工作量也大大减少。资料显示，与DCS相比，现场总线系统的安装费用可节省60%以上。
(3)减少维护费用。由于现场控制设备具有自诊断及一定的故障处理能力，并通过数字通信将相关信息送往控制室，用户可实时监测及查询所有设备的运行，及时了解维护信息，以便早期分析与排除故障，缩短维护停工时间。同时，由于系统结构简化、接线简单，减少了维护工作量。
(4)系统集成更简单、灵活。用户可选择不同制造商的产品来集成系统，避免或减少系统集成中因不兼容的协议和接口带来的麻烦。
(5)提高了系统的准确性和可靠性。由于现场总线设备的智能化、数字化，与模拟信号相比，它从根本上提高了测量与控制的精确度，减少了传送误差。同时，由于系统结构简化，现场智能化设备内部功能加强，减少了信号的往返传输，设备可不依赖网络而工作，提高了整个系统工作的可靠性。
现场总线系统是自动化领域的发展热点，应用现场总线技术也是智能化电器的发展趋向。在电气设备中，现场总线技术已在电动机控制、综合测控仪表及开关保护等智能化元件上广泛应用，并正在不断发展与完善。
3.AEC公司智能配电系统电气解决方案
智能配电系统是美国能源控制公司（AEC）自动化产品的重要组成部分。根据电气成套开关设备的特点和要求，AEC公司推出了AECONTROL变电站监控系统。AECONTROL则是集成变电站开关设备、变压器及中压开关设备的一体化分布式智能配电管理系统。下面以AECONTROL系统模型(见图2)简述AEC智能配电系统的应用。
图2AECONTROL系统模型
AECONTROL系统主机是变电站一体化监控平台，提供系统集中监控功能。系统现场层面配置前端机，经内部以太网与监控主机连接；前端机往下是设备层开放的现场总线网络，连接变电站设备的智能化装置。前端机为工业PC机，具有很强的通信处理功能及抗干扰能力，取消了路由器和网关，简化了网络结构，同时实现底层变电站设备的无缝连接。
目前，大部分现场智能化装置虽具有数字通信功能，但不是严格经一致性和互操作性测试过的现场总线设备，协议不统一，通信兼容性差。而AECONTROL前端机灵活的通信处理功能很好地满足了系统开放性的要求，即可连接标准的现场总线产品，也兼容其他智能化装置，扩展灵活，可充分满足用户变电站内不同设备系统集成的要求。
美国能源控制公司（AEC）在国内可以提供上到6~110KV全系列的微机综合保护单元，下至400V的智能配电仪表和低压电动机保护控制器及变电站自动化后台监控管理系统。连接AECONTROL系统具有代表性的实现上述功能的智能化装置有：AEC2000系列微机综合保护测控单元、AEC6800/AEC46系列智能配电仪表和AEC4900电动机保护控制器等。
AEC2000系列微机综合保护测控单元经现场总线与计算机系统连接实现开关保护极其定值设置、电参量测量与显示、故障与维护信息管理等功能；AEC6800/AEC46系列智能配电仪表可实现电能质量综合监测、远程控制等“三遥”功能；AEC4900智能化电动机保护控制装置采用现场总线技术，具有强大的电动机控制和保护功能及参数测量与显示功能。控制功能包括直接起动、正反转、双速、星三角等；保护功能覆盖了过载保护、欠压保护、堵转保护、三相不平衡与断相保护、漏电保护、电动机热保护等；可测量与显示三相电流、三相电压、有功功率、无功功率、功率因数及报告故障类型、电动机运行维护信息等。同时AEC4900电动机保护控制器提供电动机自动重起动及故障预测功能，具有双冗余通信接口。
特别推荐：AEC6800系列智能配电仪表，它不仅可以遥测三相电流、三相电压、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、有功电度、无功电度，还可以遥信开关的合分闸状态及遥控开关的合分闸操作。另外具有10余种扩展模块，实现谐波测量、多种通讯协议选择等功能。
AEC6800系列智能配电仪表，率先将航天控制设备上广泛应用的VFD真空荧光显示技术应用于智能配电产品上，从而使AEC公司的AEC6800系列智能配电仪表的性能在同类产品种脱颖而出，具有高亮度和高对比度特性，更适合于在高温、低温、高压、剧烈震动等恶劣场合使用。
关键词：智能小区弱电系统构成设计原则应该注意的问题
绵阳市作为西部开发的重点城市，又是国家建设成“科技城”的示范城市，因此住宅小区的智能化已逐步成为市政府，建委，设计院，房地产开发商，用户日渐关注的焦点。我通过对某智能小区的设计体会，浅谈智能化小区的弱电系统
1.小区弱电系统的设计原则
小区内的弱电工程主要由以下几个系统构成：
（1）有线电视，（2）电话，（3）宽带网络，（4）楼宇对讲，（5）家庭防盗报警，（6）停车场管理，（7）电子巡更，（8）闭路监控，（9）周边防范，（10）三表远程计量。
由此可见，小区内弱电系统内容十分丰富，我们的设计目标是：为住宅小区建设一套先进，严密，实用，美观，性能稳定的弱电系统。
小区弱电系统示意图如下：
1.1设计的依据
设计涉及的所有设备和材料，除专门规定外，均依照下列标准规范进行设计，制造.检验和实验。
《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94
《安全防范系统通用图形符号》GA/T74-94
《防盗报警控制器通用技术条件》GB12663-90
《入侵探测器通用技术条件》GB10408.1-98
《智能建筑设计标准》DBJ08-47-95
《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92
《商用建筑线缆标准》ELA/TIA-569
1.2设计应遵循的原则：
（1）一次性完成工程弱电系统的总体规划与设计，并按计划逐步实施。
（2）系统设计应在技术上达到先进性和成熟性的统一，性能上应具有很高的安全性，可靠性。
（3）使用上应具有可维护性和可扩展性。
（4）具有较高的性能价格比。
1.3设备选型应遵循的原则：
（1）集成化原则。应选择高度集成的设备，以便控制，管理和维护。
（2）模块化原则。应在软，硬件上都采用商业化，通用化，模块结构的设备，使系统具有较强的扩展能力。
（3）可靠性原则。所选设备应具备抵御环境影响的能力，工作稳定可靠，并能适应室内，外昼夜全天候工作。
（4）遵循实事求是，先进，可靠，节约的后期服务体系完善的原则。
2.小区弱电系统的设计
在前面提到的10个弱电系统中，电视，电话系统为最传统的内容，这里不再谈及。需要指出的是三网合一的问题。因为其管理和一些技术细节的原因，实际上是很难合一的，设计上不必过多考虑。
2.1宽带网络
宽带网络实际上是计算机通讯网络。通过光纤—综合布线的物理路线，实现语音，数据，图象的传送。宽带网络可给用户提供：10Mbps.100Mbps至1Gbps的INTERNET接入。
2.2楼宇对讲系统与家庭防盗报警
联网式楼宇对讲系统是小区弱电系统中投入最小，前景最好，性价比最高的系统。小区楼宇对讲联网系统是根据我国实行封闭式管理住宅小区的特点专门设计的产品。它针对分布式住宅小区的管理特点进行功能规划，如多通道内部通讯，双向互叫对讲，住户报警，防盗防灾报警等等。把单纯访客开门提升到多功能综合管理层面上，对提高小区安全管理.方便住户起到积极的作用。
通过对讲联网系统，使住户与住户，住户与小区管理部门建立了一条内部通讯通道，而且系统网络具备单体独立运行功能。系统能通过模块叠加方式进行扩展，使系统具有非常强的适应能力。该系统是一种总线制全数字双向对讲报警系统。根据小区特点，在小区安保中心设置一台主管理机；每个楼栋底层大门口设置一台互通式带读卡功能可视主机，每户设置一台互通式可视分机。可实现较强的系统功能。如住户可在室内机上报警或外接报警按钮，住户呼叫管理中心，开门权限控制等。这种系统适合小区内部对讲系统，同时可扩充实现家庭防盗报警联网系统，因此该系统具有较高的性能价格比。
家庭防盗系统对于每个家庭均可实现：家中无人时，可把家庭报警系统设置在外出布防状态，使所有的探测器都工作起来。当窃贼试图破门而入或从阳台闯入，被红外线探测器和门磁将探测到动作时，保安中心立刻接收到警情。如果主人有紧急情况，如急病或受到挟持时，可按动键盘上的紧急按钮发出报警。当厨房有煤气泄漏紧情发生时，煤气探头会探测到便同时向管理中心发出警报。我们根据住宅小区的特点，在各住户家中设置家庭防盗报警装置，每户设被动红外探测器；门磁开关；窗磁开关；煤气探头.紧急按钮等。
2.3周边防范系统
我们为小区设计了周边防范系统。对一个高级住宅小区而言，对小区的周边进行实时监测，同时采用闭路监控系统是一种较好的方法。
周边防范系统主要有由探测器和控制单元组成。在小区围墙上方采用主动红外对射式探测器进行防范，若有不速之客非法入侵，将及时报警，通知安保中心及时处理。一个周全.完整的安保系统应该是多种监控技术的组合，因为每种监控手段都难免有缺陷，因此造成监控范围的盲区。
主动红外对射式探测器，不会受到光照度的制约，因此可以实现二十四小时的全程监控。
因为摄像监控区总会有盲区，所以小区园区及周界不可能都安装摄像机监控设备。而周界报警系统在投资上是比较低廉的。因此周界报警系统是以另一种技术手段--摄像监控系统的补充。
周界报警系统能与小区其它防盗报警系统组成一个统一的报警网络，能简捷地与地区110报警中心联网。本系统由两大部分组成：前端探测器部分及主控部分。
前端探测器部分：根据小区周界各段直线部分的长度，选择探测有效距离为40米或100米的主动式红外对射探测器N对，N个HY-511边界接口。（每对探头配一个边界接口）
主控部分：保安中心的报警控制主机与楼宇对讲系统共用1台DF2000-2V管理机，通过RS-232接口与电脑连接。
2.4闭路监控系统
闭路监控系统系统分为前端摄像部分和中控控制部分。前端采用日夜两用型摄像机，适合白天和夜晚时监控。
前端部分：地下停车场和顶楼布设室外低照黑白摄像机，监控人员流动和车辆出入情况。在每部电梯分别安装一支吸顶式黑白半球摄象机，监控人员的上下电梯情况，达到防监安全的目的。
中控部分：采用大型矩阵系统，方便切换每幅画面，可实时监控整个小区的动态，同时配有录像系统，可把现场记录下来，方便以后查阅。
2.5停车场管理系统
智能停车场管理是一个以非接触式IC卡为车辆出入停车场凭证，用计算机对车辆的收费，车位检索，保安等进行全方位管理的系统。在智能停车场管理系统中，特有月租卡和固定卡的车主在出入停车场时，经车辆检测器检测到车辆后，将非接触式IC卡在出入口控制机的读卡区掠过，读卡器读卡并判断该卡的有效性，同时将读卡信息送到管理计算机和收银计算机处，计算机自动显示对应卡的车辆和车牌，且将此信息记录存档，道闸机给予放行。对临时停车的车主在车辆检测器检测到车辆后，按自动出卡上的按键取出一张临时IC卡，并完成或读卡.摄像，计算机存档后放行。在出场时，在出口控制机上的读卡器处读卡，计算机上显示出该车的进场时间，停车费用，同时进行车辆图像的对比。在收费确认，自动收卡器收卡后，道闸自动收起放行。停车场管理系统的计算机能对整个系统的各相参数进行修改设定，能够采集各收银处计算机的数据资料，可对收卡系统收行的各类IC卡进行管理，且能够打印统计报表。
本系统是小区的智能停车场管理系统，它能降低泊车时间，提高车场使用率，有效地防止盗车现象及财务资金的流失，并使车场管理井然有序，所有操作有据可查。其安全可靠的非接触IC卡抗干扰能力强，可靠耐用，可与小区门禁系统兼容，做到小区“一卡通”。
2.6三表出户计量系统
三表管理系统就是实时地将各住户的三表（电表.水表.煤气表）的数据，采用脉冲式表，利用三表接口和抄表平台与系统总线相联，采集的三表数据存贮在三表接口的永久存贮器中，当小区管理人员需要抄表时，可以通过管理中心电脑十分方便地抄集每户三表数据，并可以通过打印机打印出来。管理中心对这些数据进行统一的受理和规范管理。本系统的结构简洁，由三级系统构成。第一级为户内电.水.煤气三表采用脉冲式利用三表接口和抄表平台与系统总线相联。每一层间抄表平台可接N户。第二级为层间抄表平台到主抄表平台，采用总线型结构，每一主抄表平台可接99个层间抄表平台；第三级为主抄表平台到管理中心电脑，管理中心电脑可接99个主抄表平台。
2.7电子巡更系统
采用动态实时在线巡查系统进行小区巡更计算机管理。它的功能特点是：优化巡更路线、在线巡更显示、巡查报警功能。
(1)、在智能住宅小区内各个要害地点和部位设有专门的巡更确认仪，这些巡更确认点构成了小区内不留任何死角的小区巡更网络。小区实行最少三组保安巡逻队（每组2-3人）昼夜24小时巡逻。
小区巡逻路线是根据小区各个巡更点的要害程度、实际路线、距离、每一巡更点所要求的巡逻人员两次到达该处的时间间隔等情况，经过计算机优化组合成数十条巡更路线，保存在巡更管理计算机数据库内。具体的当班巡更路线，由每组保安巡逻队每天上岗当班时，在巡逻管理计算机上随机确定，避免内外勾结犯罪。
(2)、巡更系统报警功能
巡更系统还设计有保安人员就地向“中心”进行报警联络的功能。即当保安巡逻人员在巡逻中发现某处有异常情况时，可以就近找一处巡更确认仪，将自己的智能钥匙插入，当停留时间超过5秒，保安巡逻管理中心计算机便认为是该保安巡逻员在该巡逻点向保安中心报警，保安中心应立即派人前往处理，巡更管理计算机会记载该次报警行动。
2.8“一卡通”管理系统
实现整个智能化系统集成的各项功能，始终离不开一项贯穿始终的关键技术----智能身份识别技术。通过该项技术可以实现严格意义上的小区“一卡通”智能管理和保安控制、家居安防预警等功能。
小区内“居民”每人都持有一只与自己唯一对应的智能钥匙。该智能通过管理中心可立即取消该钥匙的有效性，并同时为该人配制一只新钥匙。从而彻底解决了由丢钥匙给住户带来的烦恼。挂失钥匙无论在任何系统中被应用，都会引起报警。
由智能钥匙和识别器组成的智能身份识别系统，可满足居住区内封闭式物业管理之需要。住户持有的智能钥匙具有如下功能：
打开单元门；
进入园区的凭证；
住户交费结算的身份验证；
查询费用的凭证；
乘坐园区巴士的电子月票；
家居安防布／撤防及误报自解除；
考勤管理及巡更管理；
出入停车场管理
3.应该注意的问题
3.1、市场定位
智能小区是向住宅市场提供智能化住宅产品，是住宅市场化的产物，具有明显的市场特征。符合市场需求的智能住宅和智能园区，能大大增加住房卖点，这一点已经被众多房地产开发商所接受。因此，在考虑智能园区的智能化系统功能设置的时候，首先必须确定园区销售市场定位，解决向什么人卖什么样的住房（提供什么样智能化功能）问题。
3.2、功能限额
小区智能化绝不是技术越高越好、功能越全越好，应该有一个功能极限。它是以满足园区功能和经济性的需求来设定的。智能园区与智能大楼相比在技术档次上的追求有所不同，小区智能化是让高科技走进民居，让生活更美好。更重要的是要系统可靠性和经济性，要防止质量和功能的过剩。
因此，我们往往会根据实际情况建议开发商采取：智能小区建设中主要是建好平台，而功能可以分步提供；或者由用户自己花钱买功能（服务）。
3.3、防止技术陷阱
小区智能化设计应牢牢回避风险，防止技术陷阱，要采用成熟技术，凡是雷区全不碰，不能采用大量的正在开发的产品。在智能小区实现的这些智能化功能主要还是大量的应用技术集成，决不是某些集成商标榜的那样，技术如何的高尖端。对系统而言，可靠性是第一位的。采用经过大型园区工程验证的产品和技术是最有效的规避风险方法。
3.4、开放性原则
设计的现场总线结构是开放性系统，系统集成的主要内容是解决不同系统产品间接口和协议的“标准化”，使它们之间达到“互操作性”。接口应当提供标准的数据接口、网络接口、系统和应用软件接口，实现与未来设备的更多互连和互操作，且能方便地融于全球信息网络中。
3.5、先进性
小区智能化系统应尽量采用先进技术产品设备，只有采用先进技术产品和设备，才能与技术发展潮流相吻合，才能保证系统与后继先进技术产品衔接，保证系统功能的完善和可持续发展。采用落后的技术和产品，势必面临产品被淘汰的烦恼。
3.6、可靠性
系统的可靠性是第一位的。在方案设计中必须充分考虑系统的安全性，尤其是计算机网络系统的安全性和涉及家庭的安防产品。在某些应用场合，1%的故障可以否决99%的系统可靠率。
3.7、经济性
系统的经济性是一个必须考虑的重要因素，某些情况下经济性可以否定一切，在功能与经济发生矛盾时，可以采用“技术降效”的办法来解决，系统集成商将尽力采用实用的技术和设备达到降低整体工程造价的目标，一定要使自己的“产品”具有好的价格、性能比指标。极其重视经济性指标应该成为智能园区建设的一条必须遵循的技术路线来对待。
总之，智能园区建设必须通过业主，设计院，系统集成商，施工单位密切配合。才能实现建设一套先进，严密，实用，美观，性能稳定的弱电系统的最终目标。
参考文献：
关键词：自动化立体仓库系统；AS/RS；智能化；系统架构；功能模块
中图分类号：TP273.5
自动化立体仓库系统（AS/RS，Automated Storage and Retrieval System）主要由高层立体货架、巷道式堆垛机、地面搬运机械设备等硬件设备，以及计算机管理与监控系统组成。由于具有很高的空间利用率、很强的入出库能力、采用计算机进行控制管理而利于企业实施现代化管理等特点，已成为企业物流和生产管理不可缺少的仓储技术，越来越受到企业的重视。
智能化AS/RS是在传统AS/RS基础上增加了智能模块，可以在任务调度、货位分配、队列优化过程中，根据任务调度原则、货位分配策略、队列优化目标以及相应的约束条件，并建立相应的数学模型采用智能算法求解，获得最优解，提高自动化立体仓库系统的运行效率。
1 AS/RS系统构成
自动化立体仓库主要由物料储存系统、AS/RS出入库系统、AS/RS管理和监控系统三大系统组成[1-3]。
（1）物料储存系统：由立体货架的货格、物料承载装置（物料包装、托盘、周转箱等）组成。物料安排摆放规则整齐的保存在物料承载装置里，将物料承载装置保存于货格中，形成了完成的储存系统。
（2）AS/RS出入库系统：该系统承担货物存取、出入仓库的功能，通常由巷道堆垛机、出入库输送机、装卸机械等组成。巷道堆垛机是在高层货架的窄巷道内作业的起重机，可实现沿轨道行进、垂直起降和货叉伸缩三种运动，用于从两侧货架的任何货位上自动存入或取出货物。出入库输送机可根据货物的特点采用传送带输送机、轧辊输送机、链传动输送机等，主要将货物送到堆垛机上下料位置和货物出入库口。装卸机械承担货物出入库装车或卸车的工作，一般由行车、吊车、叉车等机械组成。
（3）AS/RS管理和监控系统：由客户机、中央控制计算机和电控系统组成。AS/RS管理和监控系统不仅要管理和分析立体仓库的物料信息、储存状况、仓库运行日志，还要可以监控立体库实时运行状态，及时调度立体仓库的可配置资源。
2 智能化AS/RS系统结构及流程
2.1 系统架构
自动化立体仓库是集物流学科，控制学科和计算机学科相结合的综合性系统、自动化立体仓库管理与监控系统应用的方式可分为集中式、分离式和分布式，目前国际上的大多数项目都是采用分布式的系统。
如图1所示，自动化立体仓库管理与控制系统（WMOS，Warehouse Management and Operation System）架构通常分为应用层、服务层、控制层、设备层四个部分组成。从功能层次上看，可以将自动化立体仓库系统分为3个层次：管理层、监控层、执行层[4]。
管理层是计算机管理系统，具有系统设置、系统信息维护、产品信息维护、出入库业务、存查询统计等功能。管理层主要是负责立体仓库的作业调度、物资分布、队列优化、故障处理等工作。监控层是自动化立体仓库系统的重要组成部分。它根据来自管理层的指令来控制物流设备，完成管理层传输的任务；另一方面监控层以动画的形式，实时监控堆垛机的状态，将堆垛机当前的信息反馈给管理层，为工程师进行任务调度提供参考。执行层由嵌入PLC的堆垛机构成。堆垛机中的PLC接收监控层的指令，根据指令执行各种操作。
图1 自动化立体仓库管理和监控系统和功能层次图
由上述的系统架构可以看出管理层是智能化AS/RS的核心，如图2所示，其智能化的实现主要由四个重要模块组成：作业任务智能分配模块、物料分布智能处理模块、作业队列/路径智能优化模块、故障处理模块。各个模块在不同类型的作业流程中所起的作业也各不相同。
（1）作业任务智能分配模块：根据待出入库的物料在各存储单元储存状况，合理分配出入库作业任务，以平衡各存储单元的工作负荷，减少作业任务等待执行时间。
（2）物料分布智能处理模块：根据物料的出入库频率、物理特性、在库分布现状等，合理分配出入库库位，以提高存储单元的出入库效率。
（3）作业队列/路径智能优化模块：根据出入库系统性能参数，优化队列序列或者堆垛机的作业路径，以减少堆垛机的作业时间，提高仓储效率。
（4）故障处理模块：此模块主要是处理逻辑调度故障，而非机械故障和通信故障。对逻辑故障及时处理，并追溯故障发生的根源。
图2 智能化AS/RS关键模块
图3 智能化AS/RS体系结构
如图3所示，智能化AS/RS的体系结构由AS/RS智能调度的方法和AS/RS库存控制方法组成。自动化立体仓库的智能调度方法首先是依据具体仓库的规模、结构、出入库系统规格、任务分配策略、物资分布处理策略等信息，利用层次分析法原理确定适用的智能调度方案。其次，按照智能调度方案，第一步从仓库全局层面分配作业任务，将出入库任务分配到具体的存储单元。第二步针对具体储存单元，进行出入库货位分配。第三步，按上一步中货位分配的结果对每个存储单元批作业队列进行优化。智能调度方法是一个分布式调度方法，从全局的任务分配到具体储存单元的货位分配和队列优化。
2.2 智能化AS/RS系统的主要流程
（1）出入库作业流程。如图4所示，在出入库作业流程中，根据组盘表中记录的待入库物料详情以及出库单中待出库物料详情，分析立体库中相应物料在各个存储单元的储存情况，分配任务到各个储存单元。
各个存储单元获得相应的出入库作业任务后，根据本存储单元的物资分布情况，物资分布智能处理模块给每个作业任务分配合理的货位。
作业队列/路径智能优化模块给存储单元中等待执行的批作业任务赋予初始的优先等级，队列优化模块可以根据优化目标对批任务队列进行优化，提高仓储效率。
图4 出入库作业流程
（2）盘点作业流程。所谓盘点是指为确定仓库内现存物料或商品的实际数量、品质状况、存储状态的清点，是物料管理工作的控制反馈过程。
盘点作业模式有全局盘点、随机盘点两种模式。全局盘点具有盘点规模大，盘点周期长，单次盘点消耗资源多，影响生产等特点。随机盘点具有盘点规模小，盘点周期短，单次盘点消耗资源少，影响小等特点。鉴于随机盘点的特点，随机盘点根据盘点规模大小，可以多次盘点提高仓库的有效利用率，提高仓储数据一致的水平。在年终统计在库物资详细报表时需要对仓库进行全局盘点。
图5 盘点作业流程
盘点作业流程如图5所示，盘点作业涉及物资供应部门、生产部门、仓库管理部门、销售部门等众多部门，所以提高盘点作业效率，节省盘点作业时间，降低对生产的影响。
（3）倒库作业流程。如图6所示，倒库作业的重点是需要倒库的库位筛选。物资分布智能处理模块根据物料相对集中的要求将同种物料集中存放，挑选出需要移动的库位。确定好倒库库位后，通过作业路径优化模块明确倒库库位的作业序列，形成一条完整的倒库链，减少堆垛机空载时间，提高作业效率。
图6 倒库作业流程
3 小结
自动化立体仓库是一个离散的、动态的、多因素、多目标的复杂系统，对AS/RS的智能化管理是复杂的系统优化问题。传统的方法求解过程不仅时间较长、成本较高，而且很难求得最优解。将现代智能优化理论与AS/RS应用相结合，可以提高空间利用率及仓储管理水平，降低劳动强度，提高物料调节水平，加快储备资金周转，为企业的生产指挥和决策提供有效的依据[5]。
本文给出了智能化AS/RS系统的架构、关键处理模块包括作业任务智能分配模块、物资分布智能处理模块、作业队列/路径智能优化模块、故障处理模块和智能化AS/RS的几种常见的作业流程，并对其进行了深入的分析，以期对智能化AS/RS系统的相关研究起到一定的借鉴作用。
参考文献：
[1]张欢欢.自动化立体仓库的若干关键技术与仿真[D].浙江：浙江大学，2008.
[2]刘昌祺，董良.自动化立体仓库设计[M].机械工业出版社，2004，05.
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