時間：2022-11-01 17:09:33
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇智能控制技術論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
1、我國自動化控制的研究現狀
長久以來，對電廠有關機組控制工作中，使用的主要控制方式就是PID，但是PID控制器在實際工作的過程中，各類參數整定途徑不同，有些方式需要進行理論計算，有些方式則需要依靠經驗來進行，加上很多常規PID控制難以收到到良好的控制效果，這就需要工作人員不斷的分析控制技術。就現階段來看，我國關于智能控制的研究還相對較少，這種智能控制方式也是業界的一個新型研究范疇，智能控制技術的發展可以為電廠熱工自動化提供完善的理論指導，該種控制技術經過了神經網絡專家、模糊專家的深刻，證實是一種理想的控制策略。
2、智能控制技術的主要方式
2.1 模糊控制方式
模糊控制方式源自于1965年Zadeh教授的模糊集理論，在1974年，英國教授Mamdani成功的將模糊集理論應用在蒸汽機以及鍋爐的控制工作中，隨后的多年來，該種控制方式呈現出一種良好的發展態勢，也得到了十分廣泛的應用。該種理論基于人的思維模式發展而來。有關的研究調查顯示，模糊控制方式可以對數學模型對象進行精準的控制，模糊控制理論是以模糊語言、模糊數學知識來表示模糊規則的理論，并使用計算機技術控制閉環結構的控制系統。模糊控制方式具有幾個特點，即其控制系統的設計需要操作數據與人員的控制經驗，并不需要數學模型，因此，具有很好的魯棒性，能夠解決傳統PID難以解決的時變性、非線性以及時滯性，整個推理過程使用不精確推理的形式，能夠模仿人的思維，因此，可以處理十分復雜的系統。
2.2 專家控制方式
專家控制方式即將專家控制技術與理論的整合，在運行過程中，對專家的智能進行模仿，這樣即可實現系統控制，其主體主要包括推理機構與知識庫，通過對知識的組織與調動，按照既定的策略對規則進行推理的過程。專家控制方式具有靈活性高、空置率靈活的形式，能夠適應各種環境的變化。根據控制系統的復雜程度，專家控制方式包括專家式控制器與專家控制系統兩種方式，這兩種方法均具有完善的結構系統、知識處理功能以及可靠功能，也得到了廣泛的應用。
3、智能控制在電廠熱工自動化的應用
電廠熱工自動化是減輕勞動強度、改善勞動條件、保證設備安全的技術措施，智能控制在電廠熱工自動化的應用已經成為研究的熱點問題之一。
3.1 單元機組負荷控制
單元機組負荷控制系統是一種具備時變性、非線性以及不確定性的多變量系統，難以建立精確的數學模型，采取傳統的控制系統很難收受到既定的效果。有關專家學者針對該種情況設置了以機跟爐與以爐跟機為基礎的負荷控制系統，效果顯示，這兩種系統有著良好的控制品質以及自適應能力。
3.2 過熱汽溫控制
過熱汽溫是電廠鍋爐在運行過程中的運行質量評價標準之一，就目前來看，一般使用改變減溫水量的控制方式，這種控制方式在實際的應用過程中表現出較大的時滯性與慣性，在科技水平的發展下，人們也將智能控制系統引進汽溫控制過程中，很好的改善了控制系統的品質與適應性。有關的文獻顯示，將神經網絡模糊控制系統引入過熱汽溫控制過程中，即時在大范圍變負荷運行的過程中，整個系統依然能夠保持良好的運行態勢與運行性能，也可以很好的解決電廠過熱汽溫控制對象的不穩定性與延遲性。
3.3 中儲式制粉系統的控制
中儲式制粉系統的控制難點包括磨負荷信號測量的復雜性、參數之間的耦合性、數學模型的復雜性等等，有關的專家針對這一特征，使用模糊語言規則，總結好運行經驗，使用預測模糊控制與分級模糊控制相結合的方式，在電廠磨球機中進行了應用，運行效果顯示，使用預測模糊控制與分級模糊控制相結合的方式，可以很好的提升磨機運行的安全性與穩定性，也很好的解決了磨機運行過程中的大時滯的耦合問題，提升了電廠的經濟效益與社會效益。
3.4 給水加藥的控制
電廠鍋爐給水加藥一般為加氨與聯氨，加氨目的是為了提升給水PH值與凝結水PH值，并減少酸性物質對水系統產生的腐蝕。加聯氨的目的是為了去除水中的氧與二氧化碳，防止鍋爐中鐵垢與銅垢的生成。影響給水加藥的因素很多，水處理工況、鍋爐蒸發量都會對其產生一定的影響，因此，傳統的PID往往難以實現目標調節效果。使用變頻模糊加藥系統可以很好的克服人工加藥系統中存在的不足，也可以很好的提升給水的質量，具有動態響應快、魯棒性強的優點，取得了良好的經濟效益。
4、結語
可以說，智能控制系統可以很好的解決傳統系統不確定性、復雜性以及高度非線性的不足之處，智能控制系統在電廠熱工自動化中的應用已經取得了良好的效益，在未來，也有著良好的應用前景，相信隨著基礎理論的發展與應用方法的成熟，智能控制系統將會得到更加完善的發展，電廠熱工自動化水平也會得到不斷的提升。
參考文獻：
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[2]張擁軍.優化火電廠自動控制系統的重要性及對策[期刊論文].中國集體經濟. 2009（10）.
[3]劉冬.淺談火電廠自動化控制改造的有效方法[期刊論文].中國集體經濟， 2009（24）.
關鍵詞：機電一體化，發展方向，技術應用
機電一體化技術是面向應用的跨學科的技術，它是機械技術、微電子技術、信息技術和控制技術等有機融合、相互滲透的結果。
1機電一體化技術的發展狀況 1.1 數控機床的問世,為機電一體化技術的發展寫下了歷史的第一頁; 1.2 微電子技術為機電一體化技術的發展帶來了勃勃生機; 1.3 可編程序控制器、'電力電子'等的發展為機電一體化技術的發展提供了堅強基礎; 1.4 激光技術、模糊技術、信息技術等新技術使機電一體化技術的發展躍上新臺階.
2機電一體化技術發展方向
機電一體化是機械、微電子、控制、計算機、信息處理等多學科的交叉融合，其發展和進步有賴于相關技術的進步與發展，其主要發展方向有數字化、智能化、模塊化、網絡化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。 2.1 數字化
微控制器及其發展奠定了機電產品數字化的基礎；而計算機網絡的迅速崛起，為數字化設計與制造鋪平了道路。數字化要求機電一體化產品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數字化的實現將便于遠程操作、診斷和修復。 2.2 智能化
即要求機電產品有一定的智能,使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。論文參考網。隨著模糊控制、神經網絡、灰色理論 、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術的進步與發展，為機電一體化技術發展開辟了廣闊天地。 2.3 模塊化
由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、動力接口、環境接口的機電一體化產品單元模塊是一項復雜而有前途的工作。在產品開發設計時，可以利用這些標準模塊化單元迅速開發出新的產品。 2.4 網絡化
由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾。而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品，現場總線和局域網技術使家用電器網絡化成為可能，利用家庭網絡把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統，使人們在家里可充分享受各種高技術帶來的好處，因此，機電一體化產品無疑應朝網絡化方向發展。 2.5 人性化
機電一體化產品的最終使用對象是人，如何給機電一體化產品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要，機電一體化產品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環境相協調，使用這些產品，對人來說還是一種藝術享受。
2.6 微型化
微型化是精細加工技術發展的必然，也是提高效率的需要。微機電系統(Micro ElectronicMechanical Systems，簡稱MEMS)是指可批量制作的，集微型機構、微型傳感器、微型執行器以及信號處理和控制電路，直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統。
2.7 集成化
集成化既包含各種技術的相互滲透、相互融合和各種產品不同結構的優化與復合，又包含在生產過程中同時處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序。為了實現多品種、小批量生產的自動化與高效率，應使系統具有更廣泛的柔性。首先可將系統分解為若干層次，使系統功能分散，并使各部分協調而又安全地運轉，然后再通過軟、硬件將各個層次有機地聯系起來，使其性能最優、功能最強。 2.8 帶源化
是指機電一體化產品自身帶有能源，如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能，因而對于運動的機電一體化產品，自帶動力源具有獨特的好處。論文參考網。帶源化是機電一體化產品的發展方向之一。 2.9 綠色化
綠色產品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協調而可再生利用的產品。在其設計、制造、使用和銷毀時應符合環保和人類健康的要求，機電一體化產品的綠色化主要是指在其使用時不污染生態環境，產品壽命結束時，產品可分解和再生利用。
3 典型的機電一體化產品 機電一體化產品分系統(整機)和基礎元、部件兩大類。典型的機電一體化系統有：數控機床、機器人、汽車電子化產品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統、CAD／CAM系統等。典型的機電一體化基礎元、部件有：電力電子器件及裝置、可編程序控制器、模糊控制器、微型電機、傳感器、專用集成電路、伺服機構等。論文參考網。這些典型的機電一體化產品的技術現狀、發展趨勢、市場前景分析從略。
4 機電一體化的技術應用
在重工業企業中，機電一體化系統是以微處理機為核心，把微機、工控機、數據通訊、顯示裝置、儀表等技術有機的結合起來，采用組裝合并方式，為實現工程大系統的綜合一體化創造有力條件，增強系統控制精度、質量和可靠性。
4.1 智能化控制技術(IC)
由于重工業具有大型化、高速化和連續化的特點，傳統的控制技術遇到了難以克服的困難，因此非常有必要采用智能控制技術。智能控制技術主要包括專家系統、模糊控制和神經 網絡等，智能控制技術廣泛應用于重工業企業的產品設計、生產、控制、設備與產品質量診斷等各個方面，如高爐控制系統、電爐和連鑄車間、軋鋼系統、冷連軋等。 4.2 分布式控制系統(DCS)
分布式控制系統采用一臺中央計算機指揮若干臺面向控制的現場測控計算機和智能控制單元。分布式控制系統可以是兩級的、三級的或更多級的。利用計算機對生產過程進行集中監視、操作、管理和分散控制。隨著測控技術的發展，分布式控制系統的功能將越來越多。不僅可以實現生產過程控制，而且還可以實現在線最優化、生產過程實時調度、生產計劃統計管理功能，成為一種測、控、管一體化的綜合系統。DCS具有特點控制功能多樣化、操作簡便、系統可以擴展、維護方便、可靠性高等特點。DCS是監視集中控制分散，故障影響面小，而且系統具有連鎖保護功能，采用了系統故障人工手動控制操作措施，使系統可靠性高。分布式控制系統與集中型控制系統相比，其功能更強，具有更高的安全性，是當前大型機電一體化系統的主要潮流。 4.3 開放式控制系統(OCS)
開放控制系統(Open Control System)是目前計算機技術發展所引出的新的結構體系概念。“開放”意味著對一種標準的信息交換規程的共識和支持，按此標準設計的系統，可以實現不同廠家產品的兼容和互換，且資源共享。開放控制系統通過工業通信網絡使各種控制設備、管理計算機互聯，實現控制與經營、管理、決策的集成，通過現場總線使現場儀表與控制室的控制設備互聯，實現測量與控制一體化。 4.4 計算機集成制造系統(CIMS)
重工業企業的CIMS是將人與生產經營、生產管理以及過程控制連成一體，用以實現從原料進廠，生產加工到產品發貨的整個生產過程全局和過程一體化控制。目前重工業企業已基本實現了過程自動化，但這種“自動化孤島”式的單機自動化缺乏信息資源的共享和生產過程的統一管理，難以適應現代重工業生產的要求。未來重工業企業競爭的焦點是多品種、小批量生產，質優價廉，及時交貨。為了提高生產率、節能降耗、減少人員及現有庫存，加速資金周轉，實現生產、經營、管理整體優化，關鍵就是加強管理，獲取必須的經濟效益，提高了企業的競爭力。
4.5 現場總線技術(FBT)
現場總線技術(Fied Bus Technology)是連接設置在現場的儀表與設置在控制室內的控制設備之間的數字式、雙向、多站通信鏈路。采用現場總線技術取代現行的信號傳輸技術(如4～20mA，DC直流傳輸)就能使更多的信息在智能化現場儀表裝置與更高一級的控制系統之間在共同的通信媒體上進行雙向傳送。通過現場總線連接可省去66%或更多的現場信號連接導線。現場總線的引入導致DCS的變革和新一代圍繞開放自動化系統的現場總線化儀表，如智能變送器、智能執行器和現場就地控制站等的發展。 4.6 交流傳動技術
傳動技術在重工業中起著至關重要的作用。隨著電力、電子、技術和微電子技術的發展，交流調速技術的發展非常迅速。由于交流傳動的優越性，電氣傳動技術在不久的將來由交流傳動全面取代直流傳動，數字技術的發展，使復雜的矢量控制技術實用化得以實現，交流調速系統的調速性能已達到和超過直流調速水平。現在無論大容量電機或中小容量電機都可以使用，同步電機或異步電機實現可逆平滑調速。交流傳動系統在軋鋼生產中一出現就受到用戶的歡迎，應用不斷擴大。
綜上，我們不難發現機電一體化技術在現在的社會生產中占據了越來越多的行業和領域，并且隨著科學技術的發展，各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術的廣闊發展前景也將越來越光明。
【參考文獻】
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5蔡慶蘇,孟梅芳; 機電一體化技術及其應用研究 [J];科技創業月刊;2005(3)
關鍵詞：人工智能 電氣 自動化控制
人類智能主要要包括三個力面，即感知能力，思維能力，行為能力，而人工智能是指由人類制造出來的“機器”所表現出來的智能。人工智能主要包括感知能力、思維能力和行為能力。
1.人工智能應用理論分析
人工智能（Artificial Intelligence），英文縮寫為AI。它是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。人工智能是門邊沿學科，屬于自然科學和社會科學的交叉。涉及哲學和認知科學、數學、心理學、計算機科學、控制論、不定性論，其研究范疇為自然語言處理，知識表現，智能搜索，推理，規劃，機器學習，知識獲取，感知問題，模式識別，邏輯程序設計，軟計算，不精確和不確定的管理，人工生命，神經網絡，復雜系統，遺傳算法等，應用于智能控制，機器人學，語言和圖像理解，遺傳編程。
當今社會，計算機技術已經滲透到生產和生活的方方面面，計算機編程技術的日新月異催生自動化生產、運輸、傳播的快速發展。人腦是最精密的機器，編程也不過是簡單的模仿人腦的收集、分析、交換、處理、回饋，所以模仿模擬人腦的機能將是實現自動化的主要途徑。電氣自動化控制是增強生產、流通、交換、分配等關鍵一環，實現自動化，就等于減少了人力資本投入，并提高了運作的效率。
2.人工智能控制器的優勢
不同的人工智能控制通常用完全不同的方法去討論。但AI控制器例如：神經、模糊、模糊神經以及遺傳算法都可看成一類非線性函數近似器。這樣的分類就能得到較好的總體理解，也有利于控制策略的統一開發。這些AI函數近似器比常規的函數估計器具有更多的優勢，這些優勢如下
（1）它們的設計不需要控制對象的模型（在許多場合，很難得到實際控制對象的精確動態方程，實際控制對象的模型在控制器設計時往往有很多不確實性因素。例如：參數變化，非線性時，往往不知道。）
（2）通過適當調整（根據響應時間、下降時間、魯棒性能等）它們能提高性能。例如：模糊邏輯控制器的上升時間比最優PID控制器快1.5倍，下降時間快3.5倍。
（3）它們比古典控制器的調節容易。
（4）在沒有必須專家知識時，通過響應數據也能設計它們。
（5）運用語言和響應信息可能設計它們。論文格式，自動化控制。
（6）它們有相當好的一致性（當使用一些新的未知輸入數據就能得到好的估計），與驅動器的特性無關。論文格式，自動化控制。。現在沒有使用人工智能的控制算法對特定對象控制效果非常好，但對其他控制對象效果就不會一致性地好，因此對具體對象必須具體設計。
3.人工智能的應用現狀
（1）優化設計電氣設備的設計是一項復雜的工作，它不僅要應用電路、電磁場、電機電器等學科的知識，還要大量運用設計中的經驗性知識。傳統的產品設計是采用簡單的實驗手段和根據經驗用手工的方式進行的。因此，很難獲得最優方案。隨著計算機技術的發展，電氣產品的設計從手工逐漸轉向計算機輔助設計（CAD），大大縮短了產品開發周期。人工智能的引進，使傳統的CAD技術如虎添翼，產品設計的效率及質量得到全面提高。
用于優化設計的人工智能技術主要有遺傳算法和專家系統。遺傳算法是一種比較先進的優化算法，非常適合于產品優化設計，因此電氣產品人工智能優化設計大部分采用此種方法或其改進方法。
（2）智能控制的功能實現
①數據采集與處理：對所有開關量、模擬量的實時采集，并能按要求處理或存貯。
②畫面顯示：模擬畫面真實顯示一次設備和系統的運行狀態，可實時顯示電流、電壓等所有模擬量、計算量、隔離開關、斷路器等實際開關狀態及掛牌檢修功能，能生成歷史趨勢圖。
③運行監視：具有對各主要設備的模擬量數值、開關量狀態的實時智能監視，有事故報警越限和狀態變化事件報警，事件順序記錄、聲光、語音、電話圖象報警。
④操作控制：通過鍵盤或鼠標實現對斷路器及電動隔離開關的控制，勵磁電流的調整。按順控程序進行同期并網帶負荷或停機操作。系統對運行人員的操作權限加以限制，以適應各級運行值班管理。
⑤故障錄波：模擬量故障錄波，波形捕捉，開關量變位，順序記錄等（包括主要輔機）。論文格式，自動化控制。。
⑥在線分析：不對稱運行分析、負序量計算等。
⑦在線參數設定及修改：保護定值包括軟壓板的投退。
⑧運行管理：操作票專家系統，運行日志，報表的生成及存儲或打印，運行曲線等。
人工智能控制技術在自動控制領域的研究與應用已廣泛展開，但在電氣設備控制領域所見報道不多。可用于控制的人工智能方法主要有3種：模糊控制、神經網絡控制、專家系統控制。
4.恒壓供水案例簡析
恒壓供水在工業和民用供水系統中已普遍使用，由于系統的負荷變化的不確定性，采用傳統的PID算法實現壓力控制的動態特性指標很難收到理想的效果。在恒壓供水自動化控制系統的設計初期曾采用多種進口的調節器，系統的動態特性指標總是不穩定，通過實際應用中的對比發現，應用模糊控制理論形成的控制方案在恒壓系統中有較好的效果。在實施過程中選用了AI 一808人工智能調節器作為主控制器，結合FXIN PLC邏輯控制功能很好地實現了水廠的全自動化恒壓供水。對于單獨采用PLC實現壓力和邏輯控制方案，由于PLC的運算能力不足編寫一個完善的模糊控制算法比較困難，而且參數的調整也比較麻煩，所以所提出的方案具有較高的性價比。
本案例中只是一個人工智能在電氣自動化中的一個小小的應用，也是電氣元
件生產供給的一個方向，實現機械智能化是我們努力的追求，將人工智能的先進的最新成果應用于電氣自動化控制的實踐是一個誘人的課題。
人工智能研究的一個主要目標是使機器能夠勝任一些通常需要人類智能完成的復雜的工作，電氣自動化是研究與電氣工程有關的系統運行。人工智能主要包括感知能力、思維能力和行為能力，人工智能的應用體現在問題求解，邏輯推理與定理證明，自然語言理解，自動程序設計，專家系統，機器人學等方面。而這諸多方面都體現了一個自動化的特征，表達了一個共同的主題，即提高機械的人類意識能力，強化控制自動化。因此人工智能在電氣自動化領域將會大有作為，電氣自動化控制也需要人工智能的參與。
參考文獻：
關鍵詞： 電工技師論文 工藝性 標準化
一、專業項目論文的工作觀
技師技能考核或鑒定首先應注重的是工作者專業素質――崗位工作能力水平的評價。寫作和提交論文是申報鑒定者應對技能考核鑒定的準備過程，同時是個人技能水平的展示過程。
技術工人的專業工作目的一般要求是：保證生產質量、提高生產率、降低物質消耗――有效益價值核算或向好性預期。憑借論文關于專業工作項目立論確定、技術路線解析、工藝方法選擇、調試過程記錄等的描述，充分顯示工作者的能力水平――專業規范把握、主流技術運用、工藝方法適當、工序工步明晰。
技師論文應該強調較高級工藝性內容，應該是工作技藝和業績展示、以專業文獻范式表述的文章，并不一定要用某效益指標來顯示工作價值。如工藝改進型課題論文，突出的是專業技巧水平；又如新技術應用型課題論文，突出的是對工程新技術或復雜工藝的理解和駕馭能力。
1.強調論文項目的工藝性價值。技能，應理解為專業工作的技能工藝能力。也許是簡稱，總易誤認為技能偏指技術能力，而忽視工藝能力。技術一般是指工業過程的方法論，即一般是可行性確定后在標準化設計前提下選材、加工手段、加工流程以盡可能的高效率獲得目標產品的方法。而工藝，可以理解為加工的“藝術”，強調工作過程中獲得目標產品的技巧性、保障性和完美性。技術工藝能力，可以理解為技術與工藝互滲而形成的知識型、技巧型、成熟型的生產力。
較高級的專業技能型人員的工作，應能體現技術工藝引人入勝的技巧性，工作項目論文也理所當然要求顯示出工藝性價值――論文應顯示出寫作者關于工作項目的基本技術理解能力和工藝質量層次。基本技術能力包括專業理論的引用或引證，工藝質量則涵括改進能力、工作技巧、專業理論與實際的連接和補足能力、安全防護構思能力、提高工作對象商品化的能力。工藝質量直接決定了目標產品的實用性、適用性和市場性。
2.注重專業性表述的標準化概念。技師的基本技術理論理解力是其工作的重要基礎之一，但其工作的方式、目標往往約束了專業理論的擴充速度和應用空間。許多長期在特殊電氣工程崗位工作、工藝經驗豐富的技藝型人員理論水平并不高，但他們的本職工作很出色，工作質量的工藝價值突現。一般認為長期的專職工作經驗中積累著較高的專業工藝悟性。應該看到，高專業工藝性主要表現為相對行業標準、生產規范有很強的理解力，對生產流程有很強的連接、補足、改進的能力。正是高的專業悟性使得技藝型人員與技術設計人員的工作配合相得益彰。
3.把握過程分析的理論深度。一些技師工作項目論文中，用大量篇幅闡述理論的依據――數理公式推導過程或教科書式論說，然后繪出基本原理圖，最后給出相當肯定的可行性結論。必須注意，這種論文往往是有缺陷的――項目的實施有效性沒有表達―作者的操作工藝技能水平得不到顯示。缺少相關工程經驗公式或者經驗系數（理論公式受客觀實際過程條件的約束），易使得項目實施性這一關鍵工藝環節受到鑒定評價者質疑。這類論文的缺陷在論文大辯的有限時間里難以彌補。
4.妥當運用“技術進步手段”、“技術創新理念”、“精湛工藝過程”。機電工程崗位特征――專業智能成分較多，技巧思維保持，非連續性非周期性的操作。視下述工作能力為工藝能力；把握專業標準和規范的運用方法、流暢的專業語言（術語，編程，工程圖，解析圖表等）表述、撰適用的工程文檔、規劃工作技巧和效率。
技術進步：在產業規范約束下，采用現代的、主流的專業技術成果。
技術工藝創新：在產業規范約束下的工作能夠在去除隱患、操作便捷、安全可靠、形式優化、節能提效、減污去噪、降低維護成本、智能化診斷運行等某些方面有顯明的特色成果。
基本完備和適配的資料：是指可以作為施工提綱或設備的檔案基本資料。
二、電學原理在工程運用中的本征性理解
機電技術中的電工技術是關于電能量分配和智能控制的技術，應用電工技術的基礎原理是歐姆定律和麥克斯韋電磁方程組。
1.本征性理解。客觀導電材料上的電量分析應劃分為以電壓（電動勢能信息）為主量的“信息變換及傳遞系統”和以電流為主量的“能量傳輸電路”。控制信息傳遞系統的第一要素是“保證信息的準確”，控制系統傳遞信息不一定依賴固形材料（例如可通過空間電磁場感應傳遞）。
使用電動機為電能耗用終端的設備繼電器線路形式控制電路主要形成運動控制“邏輯、時間、順序”機制，自保、互鎖、延時、中繼等都是形成控制信息的電路。
采用集成運放器為核心的信號電壓調節器主要解決比例（信號放大）、微分（信號即時變化率）、積分（信號的時間積累效應），而整流、檢波、限幅、隔離、跟隨、調零、保護等都是附加電路。
電能量傳輸的第一要素是電路成為回路，依賴有形的導電材料，再者就是能量規模（大小）和傳輸時間可控。因此，控制電路的關鍵功能是信息“變換（如電壓放大器）”和“調節”。
主電路的關鍵功能是能量的“被控”和“驅動”，而反饋電路則是對于完成基本運轉功能的、由基本控制器和驅動器（主電路）組成的開環系統輸出量檢測并形成修正信號的“智能化”部件。
現時的機電“主流技術”指由集成PID運算器件、邏輯運算器件（CPU）及大容量數據存儲器件為核心的控制器運用技術、由可高頻全控大功率無觸點開關元件為核心的驅動器運用技術及由新型傳感器為核心的傳感信號接收變換電路技術。
2.機電能量轉換技術離不開磁材料技術，也離不開磁路分析技術；傳統的磁路材料由于磁傳導敏感于溫度和介質成分，其電氣特性檢定比較困難。但是近些年來，新型合成磁性材料技術迅猛發展，其運用空間（特別是在機電技術領域）急速擴展。
再者，材料科學技術和信息技術是工業技術發展的雙引擎，感知設備運動狀態和形成系統信息的傳感器技術是智能系統的前端。
從對于控制方式本質的理解判斷機電控制技術的發展方向：以一個四端電路（網絡）為例，若以改變激勵能夠實現相應響應，則控制方式可分為：a.電流控制電流（控制機制參數體現為電流放大系數），b.電壓控制電流（控制機制參數體現為轉移電導（跨導）），c.電壓控制電壓（控制機制參數體現為電壓放大倍數），d.電流控制電壓（控制機制參數體現為轉移電阻（跨阻）），實現電能利用的機電設備的電路多以電流為被控量，所以上述a，b兩種控制方式是驅動器電路，c是信息處理電路，d不是機電設備電路優選形式（能量控制信號）。
上述a、b方式分別代表著兩個時代的電能傳輸電路（主電路、驅動器）形式。
a方式中，電流控制電流的中心技術是：實現小電流控制大電流、一路電流控制多路電流。代表器件有三極管和繼電器。
三極管，響應速度高，無動作觸點，但控制電路與被控電路有公共支路，控制量與被控量的高次諧波相互影響或制約，而且可承受功率在瓦特級，一般不符合機電設備功率規模要求。
繼電器（接觸器），以電-磁-力形式驅動開關觸點動作，實現電流的小控大和一控多。但觸點動作時間不準、電弧現象、線圈斷電反電動勢高并形成高頻干擾源、體積大等固有弱點，長期以來被視為“非理想器件”。
b方式是經典控制技術體系中理想的控制方式――信息控制能量。
上世紀后半期，業界使用大功率半控型電子器件晶閘管加之PWM技術的移相觸發器實現有缺陷的“信息控制能量”方式于機電設備能量控制――主要是直流電動機的荷載調速。
上世紀末期大功率全控型電子器件IGBT（一種增強型絕緣柵場效應管器件）的商品化普及，機電設備用全控型的信息控制能量方式成為現實，例如在結構簡單價格低廉的交流電動機實現寬范圍荷載的變頻調速。
3.電氣主流技術發展的瞻望。機電設備機械構件的技術進步程度受制于材料技術發展及其成果的商品化程度。通用機電電工技術范疇的技術開發重點有：
電力電子技術：利用電力電子器件實現工業規模電能變換的技術，是建立在電子學、電工原理和自動控制三大學科上的新興學科成果。器件以半導體為基本材料，根據器件的特點和電能轉換的要求，開發電能轉換電路，包括各種控制、觸發、保護、顯示、信息處理、繼電接觸等二次回路及電路。
電動機技術：強磁材料與低溫環境技術。
虛擬現實技術：軟件型傳感系統分析與儀表。
機電液智能控制技術：機械、液壓、電子融合控制技術使得機器的效率、性能、品質、可靠性等大大提升，如大型工程機械設備、深海或隧道的巨力液壓控制系統。
微機電系統技術：常規電氣系統元器件微型化組件化甚至實現“疊層組件―集成化”，即把微型化的敏感元器件、微處理器、執行器、各種機械構件、電動機、能源、光學系統等都集成于一個極小的幾何空間內，并且能像集成電路一樣大批量、廉價地生產。
電致流體相變技術：電場作用下電流變液（ERF，electrorheological fluid）可在“固”―“液”兩相之間轉換，轉換過程可控而且可逆，轉換時間為ms級，利用其電控力學行為，可以預期得到較之傳統力學元件更為理想的（機―電能量轉換控制的）響應指標。
磁致流體相變技術：磁流變液是由高磁導率、低磁滯性的微小軟磁性顆粒和非導磁性液體混合而成的懸浮體。在零磁場條件下呈現出低黏度的牛頓流體特性；而在強磁場作用下，則呈現出高黏度、低流動性。磁流變液在磁場作用下的流變是瞬間的、可逆的，而且其流變后的剪切屈服強度與磁場強度具有穩定的對應關系。
硅膠導電與絕緣的智能化控制技術；作為可以在電磁場發揮“柔性”功能的新型器件必將影響機電設備電路構造技術。導電硅膠是具備導電性能的硅膠制品，用于一些電子硅膠產品上發揮開關接通的作用，現時應用于一些電子設備、家用設備、辦公設備中，比如導電硅膠按鍵、電線連接管、影印機滾軸、電纜插頭、連接器襯墊等。
三、要強調通用電學知識與電工新技術運用銜接的工藝能力
機電設備技術標準（國家標準、國際電工委員會文件、超級公司企業標準）的意志和執行能力。標準化是機電設備可靠性的保障。國家標準中對機床的控制方式、接地方式、抗干擾、容錯、機械連鎖、危險部件防護等，作了較完善規定，有效保障了機床的安全可靠運轉。經驗證明，符合標準的機床，故障率較低，反之故障率則高，可靠的保護措施是防止器件和裝置損壞的重要方面。
當前的國家職業技能鑒定技師和高級技師考評體系強調了標準化水平是素質和技術能力的體現。如技術資料規范化編整能力、微機控制應用程序解析能力、逆向工程能力（逆向于在確定材料條件下設計制造的路徑對產品拆解―解析技術工藝特征，提交改進或改性方案，以期獲得結構或功能更優化的產品）、工程數學與物理運動現實的映射解釋能力。
四、提高論文的精致程度和新技術含量的著眼點
維修電工崗位工作的技術工藝核心領域（空間范圍，對象）。
關鍵詞：電力系統；自動化；智能枝術；控制系統
中圖分類號：F407.61 文獻標識碼：A 文章編號：
前言
隨著我國電力系統市場化的逐步深入，對電力行業的投資也越來越大，各種智能化設備和高科技技術的運用也越來越多。各個電力設備的連接復雜緊密，各個電力系統的自動化運行也互相聯系和互相制約。由于電力系統地域分布較為廣闊，大多數元件顯示出磁滯、延遲、飽和等復雜的物理特征，因此要對這樣的系統進行有效控制必將面臨較大的困難。實際生活中，隨著新建高壓線路的日益增加、電力網的不斷擴大以及線路造價尤其是走廊使用權的費用逐漸趨于昂貴等，人們開始對電力系統的控制提出了新的要求。同時也正是由于電力系統中存在以上的問題，先進的控制手段才能源源不斷地引入到電力系統當中。智能技術的開發以及在電力系統自動化中的應用，必然會推動電力系統自動化的發展。整個電力系統自動化未來的發展趨勢也會越來越依賴智能技術系統。
1、模糊控制
模糊理論(FT)是將語言變量和近似推理的模糊邏輯引入進來，具有完整推理體系的智能技術。模糊控制在現代工業中采用的方法具有復雜性、不確定性，系統結構和參數的高維、時變、高度非線性以及系統內部的位置和不確定因素導致了模糊控制系統產生的必然性。這種智能技術在電力系統自動化控制中非常實用，它能夠對人的模糊推理和決策過程進行有效的模擬。通過已經存在的控制規則和數據，模糊理論可以對模糊輸入量進行推導，得到模糊控制輸出，輸出結果的組成部分是：模糊化、模糊推理與模糊判決。模糊理論在電力系統自動化控制中的應用越來越廣泛，這種智能技術的優勢在于對于那些具有不確定性、不精確性的問題能夠進行有效的處理，也能夠處理由于噪聲而造成的問題；專家的經驗通過模糊知識的語言變量進行表達，與人的表達方式更接近，知識的抽取和表達更加容易完成；魯棒性強，提高了自學習能力和容錯能力，如果電力系統出現問題或者改變了網絡拓撲圖和環境變量的設置等，那么通過模糊理論的應用，能夠進行及時應對并且給出完全正確的解決方法。
2、專家系統控制
專家控制系統(ES)在電力系統中的應用發展比較早，應用較為廣泛，技術相對比較成熟。該系統控制對電力系統是處于警告狀態下還是緊急狀態下進行辨識，并提出緊急處理方法，以全面恢復系統控制。它由狀態轉換分析、系統規劃、切負荷、故障點的隔離、調度員培訓、電壓無功控制、電力系統的短期負荷預報、配電系統自動化、靜態與動態安全分析以及先進的人機接口等多個方面組成。同時，專家控制系統中還存在以下幾點問題：
（1）當系統規模較大、規則較多時，完成推理的速度受到限制，然而目前已有的專家系統大多是用于離線，或者在線解決屬于系統分析方面的問題，而在實時控制方面的應用還處于起步階段。
（2）現有的專家系統缺乏有效的學習機制，對付新情況的能力有限，而且容錯能力較差，當系統發生故障或網絡結構、系統參數、設備控制器配置等發生變化的情況下，將有可能得不到結果或給出錯誤的結果。
（3）大型專家系統的建造周期長，知識的獲取和校核比較困難，要建立完備的知識庫，維護難度比較大，在建造專家系統之前必須充分考慮這些問題。
因此，對于以上幾點問題，還是有必要對其進行研究和探索，同時必須將專家控制系統與模糊控制系統或者其他智能系統相互融合，在保證較長周期的運行的同時，才能準確完成校核。
3、神經網絡控制
人工神經網絡(ANN)是模擬人類傳遞和處理信息的基本特性，由人工仿制大量簡單的神經元以一定的方式連接而成。作為人工神經網絡理論與控制理論相結合的產物，神經網絡控制是智能控制的一個全新的分支，它在電力系統自動化中的應用也具有十分重要的意義。神經網絡控制和最優線性控制不同，它具有非線性的特征，很強的處理能力。神經網絡控制中的人工智能系統、數學系統、計算機科學理論以及自動控制系統，都能很好運用到電力系統中，比如，自動化設備管理中數據庫的統計，分析和計算電力系統的總能耗和各個設備的能量消耗，以及根據數據自行分析設備的耗損情況。在電力系統自動化中，神經網絡系統目前主要集中研究神經網絡結構和模型、神經網絡的硬件相關問題等。
4、線性最優控制
最優控制是現代控制理論的一個主要組成部分，也是將最優化理論用于控制問題的一種體現。線性最優控制是目前諸多現代控制理論中應用最多、最成熟的一個分支。在提高遠距離輸電的效率時，最優勵磁控制的應用取得了一系列成效。勵磁控制器通過測量發電機電壓與給定電壓比較，把偏差按PID方法計算出控制電壓，將其控制電壓轉換為相應的移相角就能改可控硅整流橋的輸出電壓（轉子電壓），從而達到控制發電機電壓的目的。勵磁控制器中使用了線性最優控制技術，此項技術也在控制器發揮著重要的作用。最優控制作為組成現代控制理論的重要部分，在很多領域都得到了廣泛應用。然而，需要指出的是這種線性最優控制技術只適用于局部的線性化模型，并非適用于電力系統中所有自動化程序。
5、綜合智能系統
綜合智能控制一方面包含了智能控制與現代控制方法的結合，如模糊變結構控制，自適應或自組織模糊控制，自適應神經網絡控制，神經網絡變結構控制等。另一方面包含了各種智能控制方法之間的交叉結合，對電力系統這樣一個復雜的大系統來講，綜合智能控制更有巨大的應用潛力。現在，在電力系統中研究得較多的有神經網絡與專家系統的結合，專家系統與模糊控制的結合，神經網絡與模糊控制的結合，神經網絡、模糊控制與自適應控制的結合等方面。神經網絡適合于處理非結構化信息，而模糊系統對處理結構化的知識更有效。因此，模糊邏輯和人工神經網絡的結合有良好的技術基礎。這兩種技術從不同角度服務于智能系統，人工神經網絡主要應用在低層的計算方法上，模糊邏輯則用以處理非統計性的不確定性問題，是高層次（語義層或語言層）的推理，這兩種技術正好起互補作用。神經網絡把感知器送來的大量數據進行安排和解釋，而模糊邏輯則提供應用和挖掘潛力的框架。
結語
綜上所述，智能技術的廣泛應用必將推動整個電力系統的自動化的進程，在未來電力系統的發展進程中，隨著計算機的廣泛應用，控制技術的深入研究，自動化控制智能技術將朝著全面智能化的方向發展。從而實現智能性工作環境，減少人員的值守，甚至于無人值班。同時，也有效的促進與提高電力系統平穩、安全和經濟的運行。
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1 電氣自動化控制技術分析
電氣自動化控制技術，能夠實現控制系統的自動化，提升工藝的運行水平。電氣自動化控制是一類新型的技術，核心是電子技術，可以大面積地應用到設備行業中。電氣自動化控制的技術能力高，通過不同技術的相互配合，實現電氣自動化的運行控制，而且自動化控制是電氣運行中的核心，保障生產的精確性和運行速率。電氣自動化控制能夠以少量程序控制多個變量，各個控制對象處于相互配合的狀態，提升了系統操作的水平，監督被控對象的運行過程，期間修正被控對象的運行狀態，使其具備準確、合理的運行方式。
2 電氣自動化控制技術的發展
2.1 智能化
電氣自動化控制技術下的產品、系統等，能夠根據指令智能化的完成操作，簡化操作服務的流程。智能化是電氣自動化控制技術的首要發展方向，正是由于智能化的要求，促使電氣自動化控制技術與信息技術、通訊技術相互融合，注重技術中的性能開發，體現技術控制的速率。
2.2 節約化
節約化發展，是指電氣自動化控制技術應用中實現了節能與環保。例如：電氣自動化控制技術在照明系統中的應用，其可輔助使用新能源，同時控制照明燈具的使用，延長燈具的使用壽命，既可以保障能源利用的效率，又可以提高照明設備的質量。
2.3 信息化
電氣自動化控制技術的信息化發展，改進了技術運行的方式，使電氣自動化中，以信息控制為基礎，引進互聯網、物聯網等理論，支持電氣自動化的控制運行。
2.4 統一化
電氣自動化控制技術拉近了各個行業之間的距離，融入各項技術的同時，朝向統一化的方向發展。在電氣自動化控制技術的作用下，行業間遵循相同的設計標準，使用方法、維護策略等，都逐步統一，在降低行業建設難度的同時，體現統一化發展的優勢[1]。電氣自動化控制技術的統一化發展，消除了行業之間潛在的發展矛盾，提升行業資源的利用效率，加快了信息傳輸、使用的速率。
3 電氣自動化控制技術的應用
3.1 工業
工業是應用最廣泛的行業，因為工業規模較大，對電氣自動化控制的需求大，所以我國積極推進電氣自動化控制技術在工業中的應用，致力于改善傳統工業的運營方式[2]。PLC是電氣自動化控制技術的主要元件，其為一項可編程邏輯控制器，以工業企業為例，分析PLC的應用。該工業為機械制造企業，基于PLC的電氣自動化控制技術，為機械制造系統提供了相關的控制，PLC根據機械制造的需求，編寫了操作指令和邏輯運算程序，簡化了機械制造生產系統的操作，而且PLC的準確度高，規避了該企業生產的誤差，實現了機械制造的自動化、信息化生產，PLC寫入編程后，控制了機械制造的過程，同時控制機械制造的參數，包括尺寸、溫度信息等，按照該企業機械制造的指令，構成閉環生產方式，優化機械制造的工藝流程，而且該企業在PLC中設計了PID模塊，通過PID子程序，準確控制PLC的內部編程，預防機械制造中出現問題。
3.2 交通業
電氣自動化控制技術在交通業中的應用，不僅體現在車輛運輸上，還表現在紅綠燈、監控系統等方面。車輛上的元件、器件等，基本都是電氣自動化控制技術的體現，提供專業的自動化控制，保障車輛通行的安全[3]。例如：電氣自動化控制技術在電子眼中的應用，代替警察執法，實現自動化的違章取證，電子眼監督交通系統中的車輛運行，抓拍違法行為，提交到交通局的操作系統內，減輕了交通執法的工作負擔，電氣自動化控制技術彌補了電子眼的缺陷，促使其可更準確、更快速、更清晰地實現抓拍取證，提升電子眼對交通運輸的監控能力，有效控制電子眼的運行，以免交通執法中出現漏洞。我國各地政府在交通業建設中，積極引進電氣自動化控制技術，完善交通監控體系，目前，測速器、屏顯等多個交通項目中，均涉及到電氣自動化控制技術的使用。
3.3 農業
農業是我國經濟發展的基礎支持，為了推進農業的生產，引入電氣自動化控制技術，全面建設智能農業，加快農業機械化的發展速度。以某地區農業中的大棚種植為例，分析電氣自動化控制技術的應用。該地區傳統的大棚種植，是根據農民種植經驗分配工作，一旦控制不好溫度、濕度，即會影響大棚種植的經濟效益。研究人員將電氣自動化控制技術引入到大棚種植內，以育秧大棚為對象，構建智能控制系統，大棚內安裝不同屬性的無線傳感器，專門收集大棚內的環境參數，如：光照、含水量等，進行自動化的信息采集，傳感器采集的信號傳輸到控制中心，比對標準的參數指標，種植人員掌握大棚育秧的實際情況，同時根據對比結果調節大棚內的環境，遠程控制特定的設備。該大棚內部安裝了高清視頻，同樣接入到控制中心，種植人員可以隨時查看育秧的狀態，電氣自動化控制技術的應用，輔助構建管理平臺，劃分為四個功能模塊，分布是傳感采集、視頻監控、智能分析和遠程控制，整體控制育秧大棚的生長環境，為幼苗的培育提供優質的環境。
3.4 服務業
人們對服務業的需求非常大，目的是方便人們的日常生活，特別是在電子產品上，更是體現出服務業對電氣自動化控制技術的需求。生活中的電子產品，大多應用了電氣自動化控制技術，如：智能手機、ipad、跑步機等，表明電氣自動化對服務業市場的推進作用[4]。近幾年，電氣自動化控制技術的應用，由服務業的電子產品，逐步轉型到企業內，例如：餐飲服務中的“機器換人”概念，餐廳內，機器人取代人工服務，提供點菜、傳菜等服務，機器人是餐飲業的發展趨勢，表明電氣自動化控制技術的重要性，此項技術在“機器換人”中，起到自動化的控制作用，是機器人開發中不可缺少的技術。
4 結束語
電氣自動化技術的發展和應用，表明了該項技術在行業運營中的重要性，滿足我國社會行業建設的基本需求。根據電氣自動化控制技術的應用，落實發展策略，充分發揮電氣自動化控制技術的潛力，保障其在未來的應價值。電氣自動化控制技術的發展和應用，必須符合現代企業的需求，由此才能規范控制技術的實踐應用。
參考文獻
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關鍵詞：測控技術；溫度；智能測控系統
引言
物體的許多物理現象和化學性質都與溫度有關，溫度是工農業生產、科學實驗研究以及日常生活中需要普遍進行測量和控制的一個非常重要的物理量，如：在冶金、石油化工、機械、電力等工業生產中的溫度控制；在蔬果大棚、溫室花房、糧倉等農業生產中的溫度測控；高等院校實驗室微機測控系統中將溫度作為被測參數，供學生做綜合實驗、實訓或課程設計等。溫度控制對于小到人民的日常生活、大到鋼鐵等大型工業生產工程都具有廣闊的應用前景。準確地測量和有效地控制溫度是優質、高產、低耗和安全生產的重要條件，所以對溫度進行控制是非常必要且有意義的。
1. 現代測控技術的特點
1.1 網絡化
Internet 為代表的計算機信息網絡的快速發展和技術的逐漸完善，突破了地域和事件上的限制，使現代測控技術得到很大的進步。現代測控技術具有網絡化的特點，測控技術與網絡技術的結合，使組建網絡化、分布式的測控系統變得十分方便快捷。隨著現代網絡信息技術的迅猛發展及許多相關技術的不斷完善，網絡信息系統的規模得到越來越快的壯大。現代測控技術的廣泛應用，使得國防、通信、氣象和航空航天等領域也得到廣泛、有效的運用。
1.2 智能化
現代測控系統中所應用的設備都是智能化的，具有方便靈活、快捷、功能多樣等特點，使得現代測控技術得到很大的提高。隨著人工智能技術的不斷引進和發展以及微電子技術的發展，智能化的儀器設備越來越高科化，其計算方法和計算能力都得到很大的加強和提高。
1.3 數字化
數字化的測控特點在現代測控技術中起著非常重要的作用。數字化在測控領域中的主要應用體現在多個方面：傳感器的數字化控制，控制器到遠程終端設備的數字化控制，信號處理、通信等過程的數字化控制等。
1.4 分布式化
現代測控技術設備可以分布設在多個地方，可以有效地檢測出最符合和最需要儀器設備的地方。分布式化測控技術是以網絡技術和微型計算機術為基礎的， 采用將系統內所使用設備分布式地連接起來，組合成為最符合要求的分布式測系統。在儀器設備生產過程的控制過程中，分布式的測控系統可以實現測量―控制―管理的全自動化，能夠在很大程度上降低測控成本，提高測控效率。分布式測試系統有許多優點：安全可靠，某一部分出現故障不會影響其他部分系統的正常運作；可以不斷開發增加新的功能模板或者是新的接口，加強系統功能；采用并行處理，運行速度相當快速；使用方式靈活，可以單模塊系統，也可以多模塊系統組網等。
2. 溫度測控系統控制方案
溫度測控系統常用的控制方案有以下三類經典控制方案、基于現代控制理論的設計方案和智能控制方案。
2.1經典控制方案
經典控制方案采用常規氣動、液動和電動儀表，對生產過程中的溫度、流量、壓力和液位等進行控制，控制系統以單回路結構、PID 策略為主，同時針對不同的對象和要求，設計了一些專門的控制算法，如根軌跡法、模型跟蹤法、達林算法和 Smith預估器算法等。經典控制方案能較好地解決生產過程中單輸入單輸出的問題，主要用于線性定常系統，是目前工業過程控制領域中占統治地位的一種控制方案。
2.2基于現代控制理論的設計方案
現代控制理論以線性代數和微分方程為主要的數學工具，以狀態空間法為基礎來分析和設計控制系統。此類設計方案主要有：最優控制、系統辨識、自校正控制等。這類設計方案適用范圍廣，適合于多輸入多輸出系統、某些非線性時變系統和一些具有隨機擾動的系統。該方法優點是理論嚴謹，控制品質較好。缺點是需要知道被控對象確定的數學模型，對于許多結構復雜，隨機干擾因素多而不易獲取對象模型的系統，此方法的使用受到限制。
2.3智能控制方案
智能控制方案無需人的干預就能夠針對控制對象的狀態自動地調節控制規律以實現控制目標。智能控制避開了建立精確的數學模型和用常規控制理論進行定量計算與分析的困難性，是一種無模型控制方案，具有判斷決策、信息處理、非線性、自尋優、變結構等特點及能力，適用于含有復雜性、不完全性、模糊性、不確定性和不存在已知算法的生產過程。
總結
現代測控技術是現代工業技術中的重要支柱，現代測控技術的迅猛發展可以為整個社會技術的進步和產業的升級起到改造和推動提升的巨大作用，越來越多的創新、高科技測控自動化的成果得到廣泛應用。現代測控技術的未來發展將朝著智能化、標準化、系統化及系統功能的綜合性等趨勢發展，并更加標準化、開放化和全球化推動技術水平的提高。隨著對生產效率的要求不斷提高，對溫度檢測的要求也越來越高，融合現代檢測技術和控制理論的智能檢測是當今溫度檢測的一大趨勢，研究和開發適用場合多樣化、測溫對象多樣化、檢測設備數字化以及檢測元件新型化的測溫儀表是國內外測溫儀表研究的重點。
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作者簡介：
人工智能是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。隨著電氣設計的發展，傳統的方法有時很難適應。在此背景下，人工智能技術被引入電氣設備的優化設計過程中，并取得了一些成功經驗。文章在總結人工智能在電氣設備領域取得成果的基礎上，對具體應用提出一些看法與策略。
1 人工智能應用理論分析
人工智能(Artificial Intelligence)，英文縮寫為AI。它是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。人工智能是計算機科學的一個分支，它企圖了解智能的實質，并生產出一種新的能以人類智能相似的方式作出反應的智能機器，該領域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統等。
當今社會，計算機技術已經滲透到生產生活的方方面面，計算機編程技術的日新月異催生自動化生產，運輸，傳播的快速發展。人腦是最精密的機器，編程也不過是簡單的模仿人腦的收集、分析、交換、處理、回饋，所以模仿模擬人腦的機能將是實現自動化的主要途徑。電氣自動化控制是增強生產、流通、交換、分配等關鍵一環，實現自動化，就等于減少了人力資本投入，并提高了運作的效率。比如說，超高壓輸電設備，如果沒有穩定可靠的自動化控制系統來運行，單靠人來直接控制，不但影響效率而且會造成諸如人身傷亡，供電調配不均，資源浪費等問題。中國制造早已名聲在外，但中國生產線的自動化水平卻非常低，生產效率不高。中國是以大量勞動力廉價輸出而換取的經濟總量，并沒有達到較發達國家的經濟質量。人工智能應用于電氣自動化控制領域，就是打造具有人的一部份判斷能力、處理能力的電氣控制系統，提高生產能力，支持產業結構的調整和優化。
2 人工智能控制器的優勢
(1)它們的設計不需要控制對象的模型(在許多場合，很難得到實際控制對象的精確動態方程，實際控制對象的模型在控制器設計時往往有很多不確實性因素，例如：參數變化，非線性時，往往不知道)。
(2)通過適當調整(根據響應時間、下降時間、魯棒性能等)它們能提高性能。例如：模糊邏輯控制器的上升時間比最優PID控制器快1.5倍，下降時間快3.5倍，過沖更小。
(3)它們比古典控制器的調節容易。
(4)在沒有必須專家知識時，通過響應數據也能設計它們。
(5)運用語言和響應信息可能設計它們。
(6)它們有相當好的一致性(當使用一些新的未知輸入數據就能得到好的估計)，與驅動器的特性無關。現在沒有使用人工智能的控制算法對特定對象控制效果十分好，但對其他控制對象效果就不會一致性地好，因此對具體對象必須具體設計。
(7)它們對新數據或新信息具有很好的適應性。
(8)它們能解決常規方法不能解決的問題。
(9)它們具有很好的抗噪聲干擾能力。
(10)它們的實現十分便宜，特別是使用最小配置時。
(11)它們很容易擴展和修改。
總而言之，當采用自適應模糊神經控制器，規則庫和隸屬函數在模糊化和反模糊化過程中能夠自動地實時確定。有很多方法來實現這個過程，但主要的目標是使用系統技術實現穩定的解，并且找到最簡單的拓樸結構配置，自學習迅速，收斂快速。
3 人工智能的應用現狀
3.1 優化設計
電氣設備的設計是一項復雜的工作，它不僅要應用電路、電磁場、電機電器等學科的知識，還要大量運用設計中的經驗性知識。傳統的產品設計是采用簡單的實驗手段和根據經驗用手工的方式進行的，因此很難獲得最優方案。隨著計算機技術的發展，電氣產品的設計從手工逐漸轉向計算機輔助設計(CAD)，大大縮短了產品開發周期。人工智能的引進，使傳統的CAD技術如虎添翼，產品設計的效率及質量得到全面提高。
用于優化設計的人工智能技術主要有遺傳算法和專家系統。遺傳算法是一種比較先進的優化算法，非常適合于產品優化設計。因此電氣產品人工智能優化設計大部分采用此種方法或其改進方法。
優化設計的另一個有力武器是專家系統。但從目前已開發的專家系統來看，總體上仍處于研究階段，離實用尚有一定距離。將專家系統應用到電機設計領域是從1988年J.H.Garret建立變壓器設計專家系統開始的，目前我國沈陽工業大學特種電機研究所研制了永磁直流電動機及永磁同步電動機的設計專家系統;西安交通大學、華中理工大學、東南大學各自開發了異步電動機的設計專家系統，都取得了一定成效。在電器設計方面，河北工業大學做了一些有益的嘗試，他們將CAD技術與專家系統相結合，開發了電磁繼電器CAD專家系統。該系統由三部分組成：最初設計、優化設計及零件結構設計。使用時只要輸入繼電器的參數，專家系統便按要求自動設計出電磁系統的結構尺寸、線圈匝數、觸頭材料等并可繪出特性曲線和結構圖。除了以上用遺傳算法與專家系統對電氣設備進行優化設計的方法外，還有用模糊邏輯及神經網絡實現的設計方法。
3.2 故障診斷
電氣設備的故障與其征兆之間的關系錯綜復雜，具有不確定性及非線性，用人工智能方法恰好能發揮其優勢。已用于電氣設備故障診斷的人工智能技術有：模糊邏輯、專家系統、神經網絡。
變壓器由于在電力系統中的特殊地位而備受關注，有關方面的研究論文較多。目前對變壓器進行故障診斷最常用的方法是對變壓器油中分解的氣體進行分析，從而判斷變壓器的故障程度。
人工智能故障診斷技術在發電機及電動機方面的研究工作也較為活躍。
3.3 智能控制
人工智能控制技術在自動控制領域的研究與應用已廣泛展開，但在電氣設備控制領域所見報道不多。可用于控制的人工智能方法主要有三種：模糊控制、神經網絡控制、專家系統控制。由于模糊控制是其中最為簡單、最具實際意義的方法，因而它的應用實例最多。
4 結束語
人類智能主要包括三個方面，即感知能力，思維能力，行為能力。而人工智能是指由人類制造出來的“機器”所表現出來的智能。人工智能主要包括感知能力、思維能力和行為能力。人工智能的應用體現在問題求解，邏輯推理與定理證明，自然語言理解，自動程序設計，專家系統，機器人學等方面，而這諸多方面都體現了一個自動化的特征，表達了一個共同的主題，即提高機械人類意識能力，強化控制自動化，因此人工智能在電氣自動化領域將會大有作為，電氣自動化控制也需要人工智能的參與。
論文摘要 在人類所利用的能源當中，電能是最清潔最方便的；電氣傳動無疑有著很大的意義，隨著電力電子技術、計算機技術以及自動控制技術的迅速發展，電氣傳動技術也得到了長足的發展。本文在對大量國內外文獻分析的基礎上，總結和論述了我國在電力電子和電力傳動系統領域的研究現狀。
從學術的角度來看，電力電子技術的主要任務是研究電力電子器件（功率半導體）設備，轉換器拓撲結構，控制和電力電子應用，實現電力和磁場的能量轉換、控制、傳輸和存儲，以便實現合理和有效使用的各種形式的能源，高品質的人力的電力和磁場的能量。
1 電力電子的研究方向
就目前情況而言，我國電力電子的研究范圍與研究內容主要包括：1）電力電子元器件及功率集成電路；2）電力電子變換器技術的研究主要包括新的或電力能源的節約和新能源電力電子，軍事和空間應用等作為特殊的電力電子轉換器技術的智能電力電子變換器技術，控制電力電子系統和計算機仿真建模；3）電力電子技術的應用，其研究內容包括超高功率轉換器，在能源效率，可再生能源發電，鋼鐵，冶金，電力，電力牽引，船舶推進應用，電力電子系統的信息化和網絡；電力電子系統的故障分析和可靠性；復雜的電力電子系統的穩定性和適應性；4）電力電子系統集成，其研究內容包括標準化電力電子模塊；單芯片和多芯片系統設計，集成電力電子系統的穩定性和可靠性。
2 我國電力電子發展中存在的問題
當前的主要問題是：中國的電力電子產品和設備目前生產的大部分是也主要是晶閘管，雖然它可以創造一些高科技電子產品和電氣設備，但他們都使用電力電子外國生產設備和多組分組裝集成的制造方法，尤其是先進的全控型電力電子器件全部依賴進口，而許多關系到國民經濟和國家安全，在一些關鍵領域的核心技術，軟件，硬件和關鍵設備，我國的外資控制和封鎖。特別是在關系國民經濟和國家安全，更多先進水平的核心技術差距的關鍵領域，這種情況正在迅速變化的挑戰和我們的道德律令。
在過去，雖然我國國民經濟的各個部門，先后引進了國外先進技術，已開始注意到國內突出的問題，從表面上看，雖然對引進技術的絕大多數可以在幾年后達到國產化率70％的要求，但只要仔細分析，不難發現，并最終拒絕外國公司轉讓技術和關鍵部件，都涉及到高科技的電力電子技術和動力傳動產品在核心技術。
目前國外和問題的主要區別是：電力電子器件的全面控制，不能制造國內制造的高功率轉換器，低技術，設備可靠性差，電力電子數字控制技術水平仍處于初級階段；應用程序的控制技術和系統控制軟件的水平較低；缺乏經驗的重大項目等。高性能高功率轉換器設備幾乎全部從國外進口。
3 電力傳動系統的發展現狀分析
目前我國電力傳動系統的研究主要圍繞交流轉動系統展開，隨著交流電動機調速理論的突破和調速裝置（主要是變頻器）性能的完善，電動機的調速從直流發電機-電動機組調速、晶閘管可控整流器，直流調壓調速逐步發展到交流電動機變頻調速。交流傳動系統之所以發展得如此迅速，和一些關鍵性技術的突破性進展有關。它們是功率半導體器件（包括半控型和全控型）的制造技術、基于電力電子電路的電力變換技術、交流電動機控制技術以及微型計算機和大規模集成電路為基礎的全數字化控制技術。為了進一步提高交流傳動系統的性能，國內有關研究工作正圍繞以下幾個方面展開：
1）輸入電流為正弦和四象限運行開辟了新的途徑
高性能交流驅動系統電壓型PWM逆變器中的應用日益廣泛，PWM技術的研究更深入。 PWM功率半導體器件采用高頻開啟和關閉，成為一個在一定寬度的電壓脈沖序列法律的變化，為了實現頻率，變壓器，有效地控制和消除諧波的直流電壓。 PWM技術可分為三類：正弦PWM，優化PWM及隨機PWM。正弦PWM的電壓，電流和磁通正弦PWM計劃的目標包括。正弦PWM普遍提高功率器件的開關頻率將是一個非常出色的表現，在中小功率交流驅動系統等被廣泛使用。但為大容量的電源轉換設備，高開關頻率將導致大的開關損失，以及高功率設備，如GTO的開關頻率仍不做的非常高的在這種情況下，在最佳的PWM技術只是滿足的需求該設備。
2）應用矢量控制技術、直接轉矩控制技術及現代控制理論
交流電機交流驅動系統是一個多變量、非線性、強耦合、時變控制對象，變頻調速控制，電機控制的穩定狀態方程的研究動態控制非常令人滿意的結果的特點。 70年代初提出研究交流電機的控制過程的動態，不僅要控制每個變量的振幅，而控制的階段，為了實現交流電機磁通和轉矩的解耦矢量變換方法，促使高性能交流驅動系統逐漸向實際使用。高動態性能的電流矢量控制變頻器已成功應用于軋機主傳動，電力牽引系統和數控機床。此外，為了解決系統的復雜性和控制精度之間的矛盾，但也提出一個新的控制方法，如直接轉矩控制，方向控制電壓，特別是與微處理器控制技術，現代控制理論在各種控制方法也得到了應用，如二次型性能指標最優控制和雙位模擬調節器控制，可以提高系統的動態性能，滑（滑模）變結構控制可以提高系統的魯棒性，狀態觀測器和卡爾曼濾波器可以得到狀態信息不能測量，自適應控制能夠全面提高系統的性能。此外，智能控制技術，如模糊控制，神經網絡控制，也開始在交流變頻調速驅動系統用于提高控制精度和魯棒性。
3）廣泛應用微電子技術
隨著微電子技術的發展，數字式控制處理芯片的運算能力和可靠性得到很大提高，這使得全數字化控制系統取代以前的模擬器件控制系統成為可能。目前適于交流傳動系統的微處理器有單片機、數字信號處理器（Digital Signal Processor——DSP）、專用集成電路（Application Specific Integrated Circuit——ASIC）等。其中，高性能的計算機結構形式采用超高速緩沖儲存器、多總線結構、流水線結構和多處理器結構等。核心控制算法的實時完成、功率器件驅動信號的產生以及系統的監控、保護功能都可以通過微處理器實現，為交流傳動系統的控制提供很大的靈活性，且控制器的硬件電路標準化程度高，成本低，使得微處理器組成的全數字化控制系統達到了較高的性能價格比。
4 結論
雖然我國電力電子與電力系統傳動系統技術得到了長足的發展，但與發達國家相比仍然存在較大差距，許多關鍵技術有待突破，關鍵部件還長期依賴進口的局面還沒有打破。
參考文獻
摘要：隨著數據類業務的爆炸式持續增長，基于VC-12/VC-4帶寬調度顆粒的同步數字體系(SDH)結合點到點波分復用(WDM)的典型傳送網絡結構面臨著嚴峻挑戰。如何在保持現有傳送網絡功能的前提下提供大顆粒帶寬的傳送與調度，成為新一代光傳送網亟需解決的課題。光傳送網(OTN)技術的出現，解決了大顆粒帶寬的傳送與調度的難題，同時在光層提供了類似SDH的組網、保護與管理等功能，在繼承原有功能的基礎上直接彌補了缺陷，是下一代傳送網主流技術。由于處于應用初期，如何應用OTN成為目前業界關注的焦點問題。文章在綜合分析多種因素的基礎上提出了OTN的應用建議。
關鍵詞：光傳送網；關鍵技術；組網；應用
隨著傳送網絡承載的主要客戶類型由語音轉向數據的變化，基于光同步數字體系(SDH)以VC-12/VC-4為帶寬調度顆粒結合點到點波分復用(WDM)多波長傳輸的網絡結構面臨著嚴峻挑戰。首先是數據業務量大導致傳送帶寬顆粒產生的低效適配問題，如對于路由器的千兆比以太網(GE)或10GE接口，若采用目前典型結構來傳送，則需要多個VC-12/VC-4通過連續級聯或虛級聯的方式來映射，適配和傳送效率顯著降低。其次是WDM網絡的維護管理問題。目前的WDM網絡主要檢測SDH幀結構的B1字節和J0字節等開銷，對于信號在WDM網絡傳輸中的性能和告警等功能檢測較弱。最后是WDM網絡的組網能力問題。WDM網絡目前僅僅支持點到點或者環網拓撲，在光域基本沒有或支持有限的組網能力。因此，針對這些需求，國際電聯(ITU-T)基于光域數字處理尚不成熟的技術現狀，從1998年左右開始提出了基于大顆粒帶寬進行組網、調度和傳送的新型技術——光傳送網(OTN)的概念，同時持續對于相關標準進行了規范，截至到目前已經規范了網絡結構[2]、網絡接口[3]、設備功能接口、管理模型和抖動等。OTN技術是綜合了SDH和WDM優勢并考慮了大顆粒傳送和端到端維護等新需求而提出并實現的技術，相關規范同時涵蓋了未來全光網的范疇，是光網絡極有發展潛力的新型技術，將在后續的網絡中逐漸引入與應用。
1光傳送網的技術特征
OTN技術繼承了SDH和WDM技術的諸多優勢功能，同時也增加了新的技術特征。
(1)多種客戶信號封裝和透明傳輸
基于ITU-TG.709的OTN幀結構可以支持多種客戶信號的映射，如SDH、異步轉發模式(ATM)、以太網等。目前對于SDH和ATM可實現標準封裝和透明傳送，但對于以太網則支持有所差異。例如對于GE客戶，OTN尚未規范具體的映射方式，各設備廠家采用不同的方式實現GE客戶透傳，導致客戶業務無法互通，同時由于10GE接口的規范完成晚于OTN標準框架規范，OTN對于10GE的透明傳送程度有所差異，目前ITU-T提出了2種標準方式和3種非標準方式[7]，解決了點到點透明傳送10GE的問題。
(2)大顆粒帶寬復用、交叉和配置
OTN目前定義的電域的帶寬顆粒為光通路數據單元(ODUk,k=1,2,3)，即ODU1(2.5Gb/s)、ODU2(10Gb/s)以及ODU3(40Gb/s)，光域的帶寬顆粒為波長，相對于SDH的VC-12/VC-4的處理顆粒，OTN復用、交叉和配置的顆粒明顯要大很多，對高帶寬客戶業務的適配和傳送效率顯著提升。
(3)強大的開銷和維護管理能力
OTN提供了和SDH類似的開銷管理能力，OTN光通路(OCh)層的OTN幀結構大大增強了OCh層的數字監視能力。另外OTN還提供6層嵌套串聯連接監視(TCM)功能，這樣使得OTN組網時，端到端和多個分段同時進行性能監視成為可能。
(4)增強了組網和保護能力
通過OTN幀結構和多維度可重構光分插復用器(ROADM)[8]的引入，大大增強了光傳送網的組網能力，改變了目前WDM主要點到點提供傳送帶寬的現狀。而采用前向糾錯(FEC)技術，顯著增加了光層傳輸的距離(如采用標準G.709的FEC編碼，光信噪比(OSNR)容限可降低5dB左右，采用其他增強型FEC，光信噪比(OSNR)容限降低等多[9])。另外，OTN將提供更為靈活的基于電層和光層的業務保護功能，如基于ODUk層的光子網連接保護(SNCP)和共享環網保護、基于光層的光通道或復用段保護等，但目前共享環網技術尚未標準化。
(5)OTN支持多種設備類型
鑒于OTN技術的特點，目前OTN支持4種基本的設備類型[10]，即OTN終端型設備、基于電交叉功能的OTN設備、基于光交叉功能的OTN設備和基于光電混合交叉功能的OTN設備。目前大多數廠家支持的OTN產品主要以OTN終端設備和基于光交叉功能的OTN設備為主，基于電交叉功能和光電混合交叉功能的OTN設備也有部分提供，在具體應用時可根據實際需求綜合考慮選擇哪種或哪幾種OTN設備。
(6)OTN目前不支持小帶寬粒度
由于OTN技術最初的目的主要是考慮處理2.5Gb/s以及以上帶寬粒度的客戶信號，因此并沒有考慮低于2.5Gb/s的客戶信號。隨著OTN客戶需求的發展變化，基于更低帶寬顆粒(如1.25Gb/s量級及以下)的需求出現，ITU-T也加大研究力度，目前正在根據各成員提案討論如何規范具體的帶寬粒度規格和參數，同時研究基于多種較小帶寬顆粒的通用映射規程(GMP)。
2OTN關鍵技術及實現
OTN技術包括很多關鍵技術，主要有接口技術、組網技術、保護技術、傳輸技術、智能控制技術和管理功能等等。
2.1接口技術
OTN的接口技術主要包括物理接口和邏輯接口兩部分，其中邏輯接口是最關鍵的部分。對于物理接口而言，ITU-TG.959.1已規范了相應接口參數，而對于邏輯接口，ITU-TG.709規范了相應的不同電域子層面的開銷字節，如光通路傳送單元(OTUk)、ODUk(含光通路凈荷單元(OPUk))等，以及光域的管理維護信號。其中OTUk相當于段層，ODUk相當于通道層，而ODUk又包含了可獨立設置的6個串聯連接監視開銷。
在目前的OTN設備實現中，基于G.709的幀，電層的開銷支持程度較好，一般均可實現大部分告警和性能等開銷的查詢與特定開銷(含映射方式)的設置，而光域的維護信號由于具體實現方式未規范，目前支持程度較低。
2.2組網技術
OTN技術提供了OTN接口、ODUk交叉和波長交叉等功能，具備了在電域、光域或電域光域聯合進行組網的能力，網絡拓撲可為點到點、環網和網狀網等。目前OTN設備典型的實現是在電域采用ODU1交叉或者光域采用波長交叉來實現，其中不同廠家當中采用電域或電域光域聯合方式實現的較少，而采用光域方式實現的較多。目前電域的交叉容量較低，典型為320Gb/s量級，光域的線路方向(維度)可支持到2～8個，單方向一般支持40×10Gb/s的傳送容量，后續可能出現更大容量的OTN設備。
2.3保護恢復技術
OTN在電域和光域可支持不同的保護恢復技術。電域支持基于ODUk的子網連接保護(SNCP)、環網共享保護等；光域支持光通道1＋1保護(含基于子波長的1＋1保護)、光通道共享保護和光復用段1＋1保護等。另外基于控制平面的保護與恢復也同樣適用于OTN網絡。目前OTN設備的實現是電域支持SNCP和私有的環網共享保護，而光域主要支持光通道1＋1保護(含基于子波長的1＋1保護)、光通道共享保護等。另外，部分廠家的OTN設備在光域支持基于光通道的控制平面，也支持一定程度的保護與恢復功能。隨著OTN技術的發展與逐步規模應用，以光通道和ODUk為調度顆粒基于控制平面的保護恢復技術將會逐漸完善實現和應用。2.4傳輸技術
大容量、長距離的傳輸能力是光傳送網絡的基本特征，任何新型的光傳送網絡都必然不斷采用革新的傳輸技術提升相應的傳輸能力，OTN技術也不例外。OTN除了采用帶外的FEC技術顯著地提升了傳輸距離之外，而目前已采用的新型調制編碼(含強度調制、相位調制、強度和相位結合調制、調制結合偏振復用等)結合色散(含色度色散和偏振模色散)光域可調補償、電域均衡等技術顯著增加了OTN網絡在高速(如40Gb/s及以上)大容量配置下的組網距離。
2.5智能控制技術
OTN基于控制平面的智能控制技術包含和基于SDH的自動交換光網絡(ASON)類似的要求，包括自動發現、路由要求、信令要求、鏈路管理要求和保護恢復技術等。基于SDH的ASON相關的協議規范一般可應用到OTN網絡。與基于SDH的ASON網絡的關鍵差異是，智能功能調度和處理的帶寬可以不同，前者為VC-4，后者為ODUk和波長。
目前的OTN設備部分廠家已實現了基于波長的部分智能控制功能，相關的功能正在進一步的發展完善當中。后續更多的OTN設備將會進一步支持更多的智能控制功能，如基于ODUk顆粒等。
2.6管理功能
OTN的管理除了滿足通用要求的配置、故障、性能和安全等功能之外，還需滿足OTN技術的特定要求，如基于OTN的開銷管理、基于ODUk/波長的調度與管理、基于波長的功率均衡與控制管理、波長的沖突管理、基于OTN的控制平面管理等等。目前的OTN網絡管理系統一般都基于原有傳統WDM網管系統升級，除了常規的管理功能之外，可支持OTN相應的基本管理功能。
3光傳送網應用分析
隨著傳送網客戶信號帶寬需求的進一步驅動、OTN技術的逐漸發展和OTN設備功能實現程度的顯著推進，OTN技術如何應用日益成為業界探討的焦點，也即何時(什么時候)、何地(什么網絡層面)、以什么方式(選擇什么功能)引入OTN進行組網以及實際應用時存在哪些障礙或缺陷。因此，文章主要從OTN應用時機、OTN應用網絡層面、OTN應用功能以及OTN應用關聯問題等角度進行分析。3.1應用時機探討
OTN是否可以很好地引入應用主要應從傳送網客戶信號的驅動、OTN技術的完善程度、OTN設備的實現程度以及網絡運維人員的OTN技術認知程度等多個角度考慮。
首先，目前傳送網客戶信號主要為IP/以太網，而IP/以太網的高速發展導致大帶寬粒度傳送與調度的需求增長非常迅速，基于VC-12/VC-4的帶寬顆粒的適配與調度方式顯然滿足不了傳送網客戶信號對于大顆粒帶寬的傳送與調度需求。其次，從OTN技術的完善程度來看，雖然目前OTN標準系列還在進一步修訂和討論(如規范ODU0和ODU4顆粒，統一基于超頻方式工作的ODU1e、ODU2e容器等等)，而OTN的主要標準框架和功能要求已由ITU-T幾年前定稿，即使后續部分內容有所更新，但目前的規范內容至少必須要繼承和兼容，因此，對于OTN技術目前可以說是基本完善。第三，對于OTN設備的實現程度來看，目前的OTN設備已經基本支持了OTN技術的主要特征，如多速率映射與透明傳送、大顆粒帶寬的調度與處理、OTN幀結構的開銷實現與處理、OTN的組網與保護等，同時實現了對于這些OTN技術特征的管理。因此，從設備實現上而言，OTN設備已經具備了初步應用的功能特征，但具體應用時要根據多種需求綜合選擇OTN設備相應功能。最后，網絡運維人員對于OTN技術認知過程和其他任何新技術一樣，都需要一個逐漸了解、深入和掌握的過程。因此，網絡運維人員初期對于OTN技術的不熟悉并不是OTN引入與應用的障礙，而應該是OTN應用時所必須要準備的前提條件之一。
因此，從傳送網客戶信號的驅動、OTN技術的完善程度、OTN設備的實現程度等方面來看，OTN技術的引入與應用目前應該具備了基本的條件，可在綜合考慮其他非技術因素的基礎上逐步引入與應用OTN技術，以增強傳送網絡的傳送能力與效率，適應客戶信號的高速、動態發展。
3.2應用層面分析
由于光傳送網絡的范疇較大，包括城域光傳送網(含核心層、匯聚層和接入層)、干線傳送網(省內干線和省級干線)等多個層面。不同網絡層面的特點不同，因而是否可以引入OTN技術的結論對于不同網絡層面并不完全一致。
對于城域光傳送網而言，匯聚與接入層主要是承載的是匯聚型客戶業務，客戶信號的帶寬粒度較小，基于ODUk調度的業務可能性較小，而且OTN目前暫未標準化ODU1(2.5Gb/s)以下的帶寬粒度，因此，目前的OTN技術在城域匯聚與接入層引入與應用的優勢并不明顯。
對于城域傳送核心層和干線傳送網絡而言，客戶業務的特點主要為分布型，客戶信號的帶寬粒度較大，基于ODUk和波長調度的需求和優勢明顯，OTN技術特點應用的優勢比較適宜發揮。
因此，目前OTN技術的引入與應用主要應側重于城域核心層和干線網絡。
3.3應用功能選擇
OTN技術的典型應用功能目前可分為3種：OTN接口、ODUk交叉和波長交叉3種。綜合考慮客戶業務需求、OTN技術完善程度、OTN設備實現程度等多種因素，應在不同的網絡層面應選擇不同的OTN功能。
首先，在城域傳送網核心層層面，由于節點調度與處理要求中等，網絡規模較小但調度需求較大，目前一般可根據實際網絡的典型需求選擇ODUk交叉和波長交叉或者ODUk和波長混合交叉功能，同時提供對于OTN接口功能的支持；后續可根據OTN設備的實現程度選擇新型功能。第二，在省內干線層面，由于節點調度與處理要求較大，網絡規模較大，調度需求較大，目前一般可根據實際網絡的典型需求選擇波長交叉或者僅選擇OTN接口功能；后續可根據OTN設備的能力的提升和客戶業務需求等選擇ODUk交叉、波長交叉，或者ODUk和波長混合交叉功能。第三，在省級干線層面，由于節點調度與處理要求很大，網絡規模大，調度需求一般，目前一般可根據實際網絡的典型需求選擇OTN接口功能，特殊需求可局部選擇波長交叉功能；后續可根據OTN設備的能力提升和客戶業務需求等選擇ODUk交叉、波長交叉，或者ODUk和波長混合交叉功能。
3.4應用關聯問題
實際引入OTN技術組網時，最典型的關聯問題是現有網絡如何升級、現有網絡與OTN怎么互通以及后續的OTN如何演進等問題。
由于現有WDM網絡的彩色接口一般都提供了基于G.709的OTN接口功能，原則上可考慮直接升級或啟動OTN接口功能。由于現有WDM設備的OTN接口的支持程度差異較大，而且涉及到現網運營、維護、技術的更新和成本等因素，如何升級為完全支持G.709接口的OTN設備，是個綜合多種因素需要深入分析的問題，不同的場景應選擇不同的解決方案。
對于互通問題，由于目前的WDM網絡支持的G.709接口并不一定完善，因此，新建的OTN網絡與已有WDM或者SDH網絡互通時，應優先選擇客戶側接口(如SDH/以太網等)進行互通，待OTN網絡規模逐漸擴大以后，OTN不同子網之間可采用基于OTUk的域間接口互通，逐漸實現端到端的維護與管理。
關于OTN引入和應用后的后續技術演進，應在積累前期運維經驗的基礎上擴大OTN網絡規模的同時，從客戶業務需求、OTN技術發展和OTN設備實現程度等多方面緊密跟蹤相關進展，以便適時適度地引入更多的OTN新功能，最終實現光傳送網絡范圍內真正意義上端到端靈活的調度、維護與管理，使OTN的應用網絡層面覆蓋到城域傳送網核心、接入與匯聚層以及干線網絡。
關鍵詞：自動控制；污水處理；各單元
中圖分類號：[TU992.3] 文獻標識碼：A 文章編號：
1、前言
污水處理是一門涉及化學、物理、生物等多門科學的綜合性技術，其工藝機理復雜，操作要求十分嚴格，實現起來難度較高。如果只憑現場人員手動操作，往往操作繁瑣，勞動強度大，處理效果差。加之我國水污染控制水平較低，尤其是工業廢水的污染控制，投入不足，給環境帶來了嚴重的威脅。因此為了改變我國污水處理控制技術的這種落后現狀，進行污水處理自動控制系統的研究，具有非常現實的意義。當前，污水處理控制領域將計算機技術、智能技術、網絡技術等運用到過程中，實現優化控制，已成為研究熱點。
2、自動控制理論的發展
在工業和現代科學技術的飛速發展的同時，控制理論的發展至今已有100多年的歷史。各個領域中的自動控制系統對控制精度、響應速度、系統穩定性與適應能力的要求越來越高，應用范圍也更加廣泛。特別是自20世紀80年代以來，計算機技術的高速發展，推動了控制理論研究的深入發展。
3.各單元的自動控制系統
3.1 格柵自動控制系統
根據水位差測量儀檢測的格柵前后水位差閾值自動控制機械格柵的運行。當機械格柵停止運行的時間超過設定值時，系統轉由時間控制，自動啟動機械格柵。PLC系統還將按軟件程序自動控制柵渣輸送機、機械格柵的順序啟動、運行、停車以及安全聯鎖保護。水位差設定值，格柵的運行時間及格柵運行周期可調。3.2 水泵自動控制
在泵池設超聲波液位儀表，根據水位測量儀測得的泵房水位值自動控制多臺水泵的啟停運行。當泵房水位高至某一設定的水位值時，PLC系統將按軟件程序自動增加水泵的運行臺數；相反，當泵房水位降至某一設定的水位值時，PLC系統將按軟件程序自動減少水泵的運行臺數。同時，系統累積各個水泵的運行時間，自動輪換水泵，保證各水泵累積運行時間基本相等，使其保持最佳運行狀態。當水位降至干運轉水位時，自動控制全部水泵停止運行。在監控管理系統和就地控制系統的操作面板上可以設定水位值。
3.3 沉砂池自動控制
沉砂池的設備自成系統，隨設備所帶的就地控制箱將帶有啟動時序和停止時序，以及安全保護程序，自動控制整套沉砂池設備的運行。PLC系統將采集沉砂池全部設備的運行狀態，上位監控管理計算機也可遠控整套沉砂池設備的啟動/停止。
3.4 分段進水多級AO生物池控制
現有AO或AAO生物池改造采用分段進水多級AO工藝。主要測控內容有：
――各段進水流量檢測、配水閥門/堰門監控，自動控制各段流量，保證多級AO工藝進水流量分配比，實現合理利用各段硝化容量,充分利用原水中碳源進行反硝化, 達到有效降低出水TN, 并降低運行費用。
――厭氧池氧化還原電位監測，各級缺氧池入口溶解氧監測，各級缺氧池混合液濃度監測，攪拌器運行控制。
――各級好氧池溶解氧監測、空氣流量檢測、曝氣量自動控制。由于污水處理廠的實際運行中, 進水負荷實時變化，DO串級控制策略可根據進水負荷實時調整DO的設定值, 有效地消除進水擾動。
――生物池出水硝氮在線檢測，作為甲醇投加的過程控制參數，及時調整外碳源的投加量，保證出水水質并節省碳源。
――生物池出水氨氮在線檢測，根據出水氨氮值及時調整曝氣量滿足和保證出水水質的要求。
――分段進水多級AO工藝對C/N比的敏感性，具體水質、水量的實時變化，使得分段進水工藝的運行和優化有很大的空間。利用在線監測及智能控制技術，根據進水水質、水量對系統進行實時控制, 提高污染物的去除效率, 降低運行成本，并可提高分段進水生物脫氮工藝的可操作性。
3.5 鼓風機房出口壓力控制
通過壓力變送器檢測空氣總管的壓力，根據設定的壓力值控制鼓風機的運轉臺數、調節鼓風機的導葉片角度，從而保證生物池對空氣的需求量。在保證空氣需求量的前提下，盡可能地節省能耗，壓力控制系統和曝氣量調節系統相互關聯，相互影響，最終使生物池的生物處理過程處在最佳狀態。通過監控管理系統和現場控制系統的操作屏，可以設定鼓風機出口的壓力控制值。
3.6 污泥回流量自動調節
回流污泥量的控制采用比例控制以保證污泥混合液濃度在一定的范圍內。根據生物池的進水量、回流污泥濃度控制回流污泥泵（工頻泵）的運轉臺數或變頻泵的轉速，保證生物池微生物的需要量。通過監控管理系統和現場控制系統的操作屏，可以設定回流污泥比例。
3.7 沉淀池排泥控制
沉淀池的排泥可以根據裝在沉淀池內的泥位計來控制刮泥車的運行，指導排泥。排泥有二種控制方式：按泥位計設定值進行自動排泥，按定時實現自動排泥。
3.8 污泥濃縮自動控制
污泥濃縮機系統控制采用時間控制和手動控制。該系統中設備的啟動順序依次為輸送機、濃縮機、加藥泵、進泥泵、污泥切割機，停止順序與之相反。當藥液制備段的溶液罐的液位低，進泥泵的進泥流量低、系統中任何一臺設備發生故障時，系統停止運行。采用污泥流量比例投加絮凝劑，通過監控管理系統和現場控制系統的操作屏，可以設定每天允許的運行次數及每次運行的時間。
3.9 污泥脫水自動控制
污泥脫水過程按污泥脫水系統自身PLC預先編制的程序控制運行。污泥脫水的程序控制采用時間控制和手動控制。系統設計帶有啟動時序和停止時序，以及安全保護程序。在藥液已制備完成的前提下，設備的啟動次序依次為傾斜式輸送機、水平式輸送機、濃縮脫水一體機、加藥泵、進泥泵，停止順序與之相反。上位監控管理計算機可遠程監測污泥脫水系統全部設備的運行狀態和故障報警，但不可遠程控制污泥脫水系統的開停。
3.10 加氯的自動控制
根據進水流量和濁度控制加氯機按比例自動加氯，并根據出水余氯值進一步修正加氯量，使加氯量始終處于最佳值。
3.11 電動閘門的控制
重要的電動閘門，旁邊設置的現場手動操作箱面板上設手動/遠動轉換開關。手動狀態下，由操作箱面板上的按鈕控制閘門的開閉；遠動狀態下，由中控室遙控閘門的開閉。閘門的狀態和工況在中控室的模擬屏上顯示。
4.結束語
污水處理運行過程任務要求重，特性復雜，運行管理難度大，目前水處理行業尚缺乏可靠的實時監測儀器，用傳統的控制方式往往達不到精確的控制要求。先進控制理論實現了過程工藝參數的優化，可以改變污水處理廠人工調節操作處理不及時、效率低的現狀。污水處理的社會意義巨大應用計算機控制技術實現污水處理工藝的半自動全自動控制提高污水處理的技術管理水平合理使用和配置處理設施設備具有非常現實的意義。
參考文獻：
【1】汪吉鵬 工業控制技術的應用現狀和發展方向[期刊論文]-濰坊學院學報 2002(02)
【論文摘要】：智能家居是未來家庭生活的發展趨勢，闡述了智能家居的基本概念，說明了智能家居中的總線技術的特點和意義，比較了幾種主要的總線技術，指出了項目研究的重點。
智能家居是現代社會最熱門的話題之一，它的目標是通過網絡等信息通信技術手段實現對家居電器等的智能控制，使其能夠按照人們的設定工作運行，而不論距離的遠近。智能化與遠程控制是智能家居的兩大特點。目前，已經有越來越多的機構和個人開始了對智能家居的研究。
1. 智能家居的概念
智能家居（Smart Home）是以家為平臺，兼備建筑、自動化，智能化于一體的高效、舒適、安全、便利的家居環境。家居智能化技術起源于美國，最具代表性的是X-10技術，通過X-10通信協議，網絡系統中的各個設備便可實現資源的共享。因其布線簡單、功能靈活，擴展容易而被人們廣泛接受和應用。至今，X-10技術產品的銷售已超過兩億個，僅在美國一個國家，便有超過600萬個家庭在使用。自動化的智能家居不再是一幢被動的建筑，相反，成了幫助主人盡量利用時間的工具，使家庭更為舒適、安全、高效和節能。
隨著網絡技術的發展，特別是無線網絡的發展，網絡化智能家居系統可提供遙控、家電（空調，熱水器等）控制、照明控制、室內外遙控、窗簾自控、防盜報警、電話遠程控制、可編程定時控制及計算機控制等多種功能和手段，使生活更加舒適、便利和安全。
2. 智能家居中的總線技術
要實現家居的智能化，就必須實現家居的網絡化，使家居內的大部分電器設備能夠通過一定的方式連入網絡，從而實現這些設備的遠程控制和自動控制。家居電器的上網實質是網絡最后接入的1公里之內的問題，此類問題要求網絡可靠性高、信心量少，多個設備之間的互操作性強。就智能家居而言，如何把結構和性能不一的電器設備接入網絡，如何能夠實現這些設備的相互通信是在構建智能家居時主要考慮的問題，所以說，智能家居的關鍵技術其實就是網關技術和總線技術。文章主要討論的是其中的總線技術。
總線技術在智能家居行業當中，目前可以算是應用最為廣泛的一種技術手段。在總線技術下生成的智能家居系統，最大的特點是具有可擴展性，工程安裝也不是很復雜。由于科學技術的不斷發展，新生成許多總線協議下的智能家居系統的價格也不是很高，目前市場的銷售情況也很不錯。
智能家居中的現場總線控制系統通過系統總線來實現家居燈光、電器及報警系統的聯網以及信號傳輸，采用分散型現場控制技術，控制網絡內各功能模塊只需要就近接入總線 即可，布線比較方便。一般來說，現場總線類產品都支持任意拓撲結構的布線方式，即支持星型與環狀結構走線方式。燈光回路、插座回路等強電的布線與傳統的布線方式完全一致。"一燈多控"，在家庭應用比較普遍，以往一般采用"雙聯"、"四聯"開關來實現，走線復雜而且布線成本高。若通過總線方式控制，則完全不需要增加額外布線。是一種全分布式智能控制網絡技術，其產品模塊具有雙向通信能力，以及互操作性和互換性，其控制部件都可以編程。典型的總線技術采用雙絞線總線結構，各網絡節點可以從總線上獲得供電（24V/DC），亦通過同一總線實現節點間無極性、無拓撲邏輯限制的互連和通信，最高的信號傳輸速率和系統容量則分別為10KBPS和4G，完全能夠滿足現代智能家居的需要。
3. 主要的總線技術比較
目前，國際上家庭總線的標準主要有以下幾種：前述的X-10，日本的家庭總線(Home Bus)，歐洲標準安裝總線(EIB)和BatiBus，美國Echelon公司的LonWorks，HP公司的IRDACONTRAL等。其中，最受業界關注，應用最廣的是X-10、LonWorks和消費總線（CEBus）這三種。
3.1 X-10技術
X-10技術是世界上最早出現的，也是最簡單的智能家庭網絡系統，它的出現標志著家居智能化技術的成熟。在智能家居20多年發展過程中，X-10技術得到了極大的應用。它在美國的發展已經25年的歷史了，到目前為止美國的X-10用戶已經達到1000萬以上，X-10控制規格已成為當今美國家庭自動化控制規格的主要領導者。歐洲版的X-10發展也相當迅速并得到普及，漸漸的，這一技術開始進入亞洲。可以說，X-10是二十世紀最具代表性的家庭智能自動化產品。
X-10采用電力線作為其網絡通信介質，系統中的各個設備直接掛在電力線上就可以相互通信，X-10技術基于X-10協議，由發射器發出X-10控制信號，通過現有電力線網轉輸X-10信號到接收器，然后由接收器再對各燈具、用電器等用電設備進行控制。
但X-10采用的是電力線通信方式，容易受到干擾，系統的抗干擾性能比較差，且尋址空間小，對模擬量支持不夠，只能提供非常有限的功能。如果只要求這些有限功能，使用X-10可能是很合算的，但在需求日益豐富的今天，X-10有逐漸被取代的趨勢。
3.2 LonWorks
LonWorks是美國Echelon公司于1991年推出的，LonWorks技術為設計、創建、安裝和維護設備網絡方面的許多問題提供解決方案：網絡的大小可以是兩個到32385個設備，并且可以適用于任何場合。LonWorks提供從收發器到協議到軟件API的一個完整的、端到端的控制網絡解決方案。
LonWorks網絡中設備的通信是采用一種稱為LonTalk的網絡標準語言實現的。LonTalk協議由各種允許網絡上不同設備彼此間智能通信的底層協議組成。LonTalk協議提供一整套通信服務，這使得設備中的應用程序能夠在網絡上同其他設備發送和接收報文而無需知道網絡的拓撲結構或者網絡的名稱、地址，或其他設備的功能。LonWorks協議能夠有選擇地提供端到端的報文確認、報文證實和優先級發送，以提供規定受限制的事務處理次數。對網絡管理服務的支持使得遠程網絡管理工具能夠通過網絡和其他設備相互作用，這包括網絡地址和參數的重新配置、下載應用程序、報告網絡問題和啟動/停止/復位設備的應用程序。LonWorks可以在任何物理媒介上通信，這包括電力線，雙絞線，無線（RF），紅外（IR），同軸電纜和光纖。
LonWorks也有其弱點，主要是價格太高，光電開關的體積太大，對此，Echelon公司開發了一個智能型收發器－－PL3120芯片組，其中整合了Echelon公司的PLT－22電力線實體層和8位的Neuron芯片核心，這使得LonWorks被越來越多的高級建筑所采用。
3.3 CEBus
消費總線（CEBus）起源于1984年美國電氣工業協會的消費電器小組制定的家電互聯的規范，1992年，它被正式命名為CEBus規范(EIA600)。消費總線出現后，迅速得到IBM、HONEYWELL、MICROSOFT、INTEL-LON、DEMOSYS、LUCENT、PHILIPS、SIEMEMTS等國際著名公司的支持，在智能住宅和住宅自動化領域具有舉足輕重的影響。
消費電子總線網絡拓撲結構可以是總線型、星型、樹型或混合型。總線中的每個節點的地位是平等的，不需要一個主控設備。對于多節點競爭訪問網絡資源的解決方法是采用沖突檢測和沖突解決，網絡中各節點的控制關系通過綁定來實現，從而使整個家庭中的電器系統能成為一個智能的整體。
參照ISO的網絡協議建議書，消費電子總線可劃分為物理層、數據鏈路層、網絡層和應用層。CEBus在應用層定義了一種面向對象的、嚴格的設備描述語言CAL（Common Application Language），簡稱公共應用語言，其內容涵蓋了家庭中可能擁有的家電。公共應用語言采用了面向對象的方法，把任意一個家電設備按照功能分解成幾個預定義的對象模型。在面向對象的編程語言中，一個對象由數據和操作這些數據的函數組成。在消費總線中，這些對象也由數據（稱為實例變量）和操作（稱為方法）組成，不同的設備可以采用相同的對象，用相同的方法操作，但是控制結果隨設備的不同而有不同的意義。
CEBus以其簡便的協議、日臻完善的技術正日益成為消費電子設備互操作的企業標準，CEBus通訊的低層功能已實現了芯片化，所以接入設備比較便宜。目前，市場上此類芯片有LM1893、ST7536、SSC-P485、CEWay-Ⅲ等。隨著載波通訊技術的進一步成熟，CEBus將在儀器儀表、家庭自動化、智能樓宇建設、智能小區建設以及工業廠區建設中得到更為廣泛的應用。但由于CEBus接口技術比較復雜，價錢非常昂貴，因此CEBus在中國的應用也不多見。
4. 小結
隨著信息技術的高速發展，智能家居技術越來越受到人們的關注，是現代網絡技術研究的重點之一，而利用總線技術來實現智能家居又是智能家居技術發展的重要方向。文章中介紹的幾種主流總線技術都有各自的特點，就本項目而言，LonWorks網絡是一個不錯的選擇，是我們以后研究的重點方向之一。
參考文獻
