智能化数控系统范文

智能化数控系统篇1

[论文摘要]随着计算机技术的高速发展，传统的制造业开始了根本性变革，工业发达国家投入巨资，对现代制造技术进行研究开发，提出了全新的制造模式。在现代制造系统中，数控技术是关键技术。

一、国内外数控系统发展概况

目前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理；在网络化基础上，CAD/CAM与数控系统集成为一体，机床联网，实现了中央集中控制的群控加工。长期以来，我国的数控系统为传统的封闭式体系结构，CNC只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定，加工程序在实际加工前用手工方式或通过CAD/CAM及自动编程系统进行编制。CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节，整个制造过程中CNC只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境以及多变条件下，加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数，无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整，更无法通过反馈控制环节随机修正CAD/CAM中的设定量，因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。由此可见，传统CNC系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构，限制了CNC向多变量智能化控制发展，已不适应日益复杂的制造过程，因此，对数控技术实行变革势在必行。

二、数控技术发展趋势

（一）性能发展方向

（1）高速高精高效化。速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统，同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施，机床的高速高精高效化已大大提高。（2）柔性化。包含两方面：数控系统本身的柔性，数控系统采用模块化设计，功能覆盖面大，可裁剪性强，便于满足不同用户的需求；群控系统的柔性，同一群控系统能依据不同生产流程的要求，使物料流和信息流自动进行动态调整，从而最大限度地发挥群控系统的效能。（3）工艺复合性和多轴化。以减少工序、辅助时间为主要目的的一种复合加工，正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后，通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施，完成多工序、多表面的复合加工。数控技术轴，西门子880系统控制轴数可达24轴。（4）实时智能化。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。

（二）功能发展方向

（1）用户界面图形化。用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同，因而开发用户界面的工作量极大，用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用，人们可以通过窗口和菜单进行操作，便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。（2）科学计算可视化。科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据，使信息交流不再局限于用文字和语言表达，而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合，进一步拓宽了应用领域，如无图纸设计、虚拟样机技术等，这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。（3）多媒体技术应用。多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体，使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力。在数控技术领域，应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化，在实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值。

（三）体系结构的发展

（1）集成化。采用高度集成化CPU、RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPLD、CPLD以及专用集成电路ASIC芯片，可提高数控系统的集成度和软硬件运行速度。应用FPD平板显示技术，可提高显示器性能。平板显示器具有科技含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点，可实现超大尺寸显示，成为和CRT抗衡的新兴显示技术，是21世纪显示技术的主流。应用先进封装和互连技术，将半导体和表面安装技术融为一体。通过提高集成电路密度、减少互连长度和数量来降低产品价格，改进性能，减小组件尺寸，提高系统的可靠性。（2）模块化。硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化。根据不同的功能需求，将基本模块，如CPU、存储器、位置伺服、PLC、输入输出接口、通讯等模块，作成标准的系列化产品，通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减，构成不同档次的数控系统。（3）网络化。机床联网可进行远程控制和无人化操作。通过机床联网，可在任何一台机床上对其它机床进行编程、设定、操作、运行，不同机床的画面可同时显示在每一台机床的屏幕上。（4）通用型开放式闭环控制模式。由于制造过程是一个具有多变量控制和加工工艺综合作用的复杂过程，包含诸如加工尺寸、形状、振动、噪声、温度和热变形等各种变化因素，因此，要实现加工过程的多目标优化，必须采用多变量的闭环控制，在实时加工过程中动态调整加工过程变量。加工过程中采用开放式通用型实时动态全闭环控制模式，易于将计算机实时智能技术、网络技术、多媒体技术、CAD/CAM、伺服控制、自适应控制、动态数据管理及动态刀具补偿、动态仿真等高新技术融于一体，构成严密的制造过程闭环控制体系，从而实现集成化、智能化、网络化。

三、智能化新一代PCNC数控系统

当前开发研究适应于复杂制造过程的、具有闭环控制体系结构的、智能化新一代PCNC数控系统已成为可能。智能化新一代PCNC数控系统将计算机智能技术、网络技术、CAD/CAM、伺服控制、自适应控制、动态数据管理及动态刀具补偿、动态仿真等高新技术融于一体，形成严密的制造过程闭环控制体系。

参考文献

[1]电动机降压起动器的选择与分析，凌浩，2000.12 vol.20 P66.

[2]交流异步电动机的软起动与保护探讨，何友全 矿山机械，2000.5.

智能化数控系统篇2

关键词：计算机技术 数控技术 制造技术

一、国内外数控系统发展概况

目前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理；在网络化基础上，CAD/CAM与数控系统集成为一体，机床联网，实现了中央集中控制的群控加工。长期以来，我国的数控系统为传统的封闭式体系结构，CNC只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定，加工程序在实际加工前用手工方式或通过CAD/CAM及自动编程系统进行编制。CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节，整个制造过程中CNC只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境以及多变条件下，加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数，无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整，更无法通过反馈控制环节随机修正CAD/CAM中的设定量，因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。由此可见，传统CNC系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构，限制了CNC向多变量智能化控制发展，已不适应日益复杂的制造过程，因此，对数控技术实行变革势在必行。

二、数控技术发展趋势

（一）性能发展方向

（1）高速高精高效化。速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统，同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施，机床的高速高精高效化已大大提高。（2）柔性化。包含两方面：数控系统本身的柔性，数控系统采用模块化设计，功能覆盖面大，可裁剪性强，便于满足不同用户的需求；群控系统的柔性，同一群控系统能依据不同生产流程的要求，使物料流和信息流自动进行动态调整，从而最大限度地发挥群控系统的效能。（3）工艺复合性和多轴化。以减少工序、辅助时间为主要目的的一种复合加工，正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后，通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施，完成多工序、多表面的复合加工。数控技术轴，西门子880系统控制轴数可达24轴。（4）实时智能化。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。

（二）功能发展方向

（1）用户界面图形化。用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同，因而开发用户界面的工作量极大，用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用，人们可以通过窗口和菜单进行操作，便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。（2）科学计算可视化。科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据，使信息交流不再局限于用文字和语言表达，而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合，进一步拓宽了应用领域，如无图纸设计、虚拟样机技术等，这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。（3）多媒体技术应用。多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体，使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力。在数控技术领域，应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化，在实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值。

（三）体系结构的发展

（1）集成化。采用高度集成化CPU、RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPLD、CPLD以及专用集成电路ASIC芯片，可提高数控系统的集成度和软硬件运行速度。应用FPD平板显示技术，可提高显示器性能。平板显示器具有科技含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点，可实现超大尺寸显示，成为和CRT抗衡的新兴显示技术，是21世纪显示技术的主流。应用先进封装和互连技术，将半导体和表面安装技术融为一体。通过提高集成电路密度、减少互连长度和数量来降低产品价格，改进性能，减小组件尺寸，提高系统的可靠性。（2）模块化。硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化。根据不同的功能需求，将基本模块，如CPU、存储器、位置伺服、PLC、输入输出接口、通讯等模块，作成标准的系列化产品，通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减，构成不同档次的数控系统。（3）网络化。机床联网可进行远程控制和无人化操作。通过机床联网，可在任何一台机床上对其它机床进行编程、设定、操作、运行，不同机床的画面可同时显示在每一台机床的屏幕上。（4）通用型开放式闭环控制模式。由于制造过程是一个具有多变量控制和加工工艺综合作用的复杂过程，包含诸如加工尺寸、形状、振动、噪声、温度和热变形等各种变化因素，因此，要实现加工过程的多目标优化，必须采用多变量的闭环控制，在实时加工过程中动态调整加工过程变量。加工过程中采用开放式通用型实时动态全闭环控制模式，易于将计算机实时智能技术、网络技术、多媒体技术、CAD/CAM、伺服控制、自适应控制、动态数据管理及动态刀具补偿、动态仿真等高新技术融于一体，构成严密的制造过程闭环控制体系，从而实现集成化、智能化、网络化。

三、智能化新一代PCNC数控系统

当前开发研究适应于复杂制造过程的、具有闭环控制体系结构的、智能化新一代PCNC数控系统已成为可能。智能化新一代PCNC数控系统将计算机智能技术、网络技术、CAD/CAM、伺服控制、自适应控制、动态数据管理及动态刀具补偿、动态仿真等高新技术融于一体，形成严密的制造过程闭环控制体系。

参考文献：

[1]电动机降压起动器的选择与分析，凌浩，2000.12 vol.20 P66.

[2]交流异步电动机的软起动与保护探讨，何友全 矿山机械，2000.5.

智能化数控系统篇3

一、机电一体化及智能控制系统概述

当前的机电一体化技术已经广泛的应用到实际生产生活中，其基本内容主要是机械技术、计算机技术、系统及自动化控制技术、传感检测技术。基本组成要素包括结构组成要素、运动组成要素、感知组成要素以及职能组成要素。机电一体化的基本原则有四个，分别是结构耦合原则、运动传递原则、信息控制原则以及能量转换原则。智能化控制就是在无人干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术，是用计算机模拟人类智能的一个重要领域。智能化控制是传统控制的优化升级，智能化控制系统是一个开放的、分布式的、对信息具有综合处理能力的机构，在当今社会得到广泛的应用。智能控制系统是将自动控制理论、人工智能理论、信息理论及运筹学理论综合应用的系统，智能控制的主要对象一般具有复杂程度高、非线性的特点，而且具有不确定性。与传统控制形式相比，智能化控制具有明显的优越性。

二、智能控制在机电一体化系统中的应用

从20世纪90年代后期，机电一体化技术向智能控制发展，开辟了机电一体化技术发展的新篇章。机电一体化的未来发展必将是以智能化作为主要方向，智能控制的优劣直接决定机电一体化系统的整体水平。

1.智能控制在机械制造过程中的应用。

机械制造是机电一体化系统中的重要组成部分，当前最先进的机械制造技术就是将智能控制技术与计算机辅助技术有机结合，向智能机械制造技术的方向发展。其最终目标是利用先进的计算机技术取代一部分脑力劳动，从而模拟人类制造机械的活动。同时，智能控制技术利用神经网络系统计算的方法对机械制造的现状进行动态地模拟，通过传感器融合技术将采集的信息进行预处理，从而修改控制模式中的参数数据。智能控制在机械制造中的应用领域包括：机械故障智能诊断、机械制造系统的智能监控与检测、智能传感器及智能学习等。

2.智能控制在数控领域中的应用。

随着科学技术的发展，我国的机电一体化技术的发展对数控技术提出了更高的要求，不仅需要完成很多的智能功能，还需要扩展、模拟、延伸等新的智能功能，从而使得数控技术可以实现智能编程、智能监控、建立智能数据库等目标，运用智能控制技术可以实现这些目标。比如说，利用专家系统可以数控领域中难以确定算法与结构不明确的一些问题进行综合处理，再运用推理规则将数控现场的一些数控故障信息进行推理，从而获得维修数控机械的一些指导性建议。

3.智能控制在机器人领域中的应用。

机器人所具有非线性、强耦合、时变性的特征主要体现在动力系统中，在控制参数的系统中机器人具有多任务及多边变性的特征，这些特征适合智能控制技术的应用。当前智能控制技术在机器人领域中的应用主要表现在以下几个方面：一是机器人手臂姿态及动作的智能控制;二是机器人在多传感器信息融合与视觉处理方面的智能控制;三是机器人在行走路径与行走轨迹跟踪方面的智能控制;四是通过专家控制系统对机器人的运动环境进行定位、监测、建模及规划控制等方面的探究。

4.智能控制在建筑工程中的应用。

智能控制在建筑工程中的应用主要表现在以下几个方面：一是智能控制在建筑物照明系统中的应用，它主要通过通信与计算机控制的联网，对每一个时段的照明系统进行控制，主要表现在对照明时间、照明系统的节能、照明逻辑方面的智能控制;二是对建筑物内的空调进行智能控制，通过比例积分调节器闭环的方式对空调在夏季与冬季使用时的模式进行设置，可以智能地调节空调的风阀，在确保建筑内空气质量的同时，减少能量的浪费。

5.智能控制在机电一体化中的效果。

机电一体化是推动工业现代化的重要技术。“智能化”作为当代科技的趋势所在，因此智能控制在机电一体化中的作用不可估量，智能控制应用于机电一体化中有以下几点作用：（1）优化效能：多数数控系统运用的是模块化设计的思路和方式，有着较为广阔的功能涉及面，裁剪性也非常好。如果是群控系统，对于相同的群控系统完全可以借助各种操作流程，进而保证系统的调整能够符合相关标准和要求;（2）提高精度：精度对于数控机床而言是衡量机电一体化制造技术的重要指标，直接影响着产品加工成品率的高低。与旧的设备相比，智能数控系统融合了高速CPU芯片、多CPU控制系统、RISC芯片与交流数字伺服系统，促使机床的精度得以大大的提高;（3）程序控制：操作程序是系统运行的主要指令，根据加工产品的尺寸、精度来编制操作程序才能使产品加工后达到智能效果;（4）改进加工：智能控制方式的运用可以缩短加工时间、优化操作流程。实现了复合加工的效果，数控机床通过智能控制满足了多轴、多控制加工的需要，可以有效地减少人工操作次数，加工程序得到了优化和改进

三、智能控制在机电一体化系统中发展的必然趋势分析

智能控制系统在20世纪90年代的后期在一些发达国家被研究发明，并得到初步的应用。在通信技术、光学技术、微细加工技术逐渐发展起来后，机电一体化系统也将这些技术整合在一起，智能控制在机电一体化中进入的新的发展阶段。随着微机电一体化、光电一体化、计算机技术、数字模型系统等多项领域的发展，智能控制在机电一体化系统中应用的更加灵活广泛。网路化技术、光纤技术等诸多领域的深入发展为智能控制在机电一体化中产业化发展奠定了坚实的基础。

智能化数控系统篇4

关键词：綦江工业园区智能化;低压配电智能化控制系统;总线技术

中图分类号：[F287.2] 文献标识码：A 文章编号：

1引言

綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统由低压开关设备具有通信网关协议功能的綦江工业园区智能化元件经数字通信与计算机智能化控制系统人工神经数据连接,实现变电站低压开关设备运行管理的自动化、綦江工业园区智能化。针对低压电气智能化控制系统直接面向控制终端,设备多、分布广,而且綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统条件复杂,智能化控制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,綦江工业园区智能化监控智能化控制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綦江工业园区智能化元件完成,形成人工神经集成式全分布控制智能化控制系统,以满足智能化控制系统运行的实时、快速及可靠性的要求。智能化控制系统中的低压綦江工业园区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控制等。由于綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统总线技术的应用,智能化控制系统中綦江工业园区智能化元件可不依赖计算机人工神经而独立运行,极大地提高智能化控制系统运行的实时性和可靠性,满足低压电器设备运行管理的需要及工厂生产过程控制的要求。

2基于綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统描述

随着通信技术与计算机应用技术应用现代工业技术的发展对低压配电智能化控制系统运行的可靠性及其綦江工业园区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智能化控制系统可靠性的大幅度提高,使綦江工业园区智能化低压电器元件得到快速发展,綦江工业园区智能化低压电气管理智能化控制系统应运而生。现有不少应用于低压的綦江工业园区智能化监控智能化控制系统基本上是在SCADA智能化控制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智能化控制系统的特点及要求。因此,綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统由低压开关设备具有通信功能的綦江工业园区智能化元件经数字通信与计算机智能化控制系统人工神经连接,实现变电站低压开关设备运行管理的自动化、綦江工业园区智能化。智能化控制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。针对低压电气智能化控制系统直接面向控制终端,设备多、分布广,而且綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统条件复杂,智能化控制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,綦江工业园区智能化监控智能化控制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綦江工业园区智能化元件完成,形成人工神经集成式全分布控制智能化控制系统,以满足智能化控制系统运行的实时、快速及可靠性的要求。智能化控制系统中的低压綦江工业园区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控制等。由于綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统总线技术的应用,智能化控制系统中綦江工业园区智能化元件可不依赖计算机人工神经而独立运行,极大地提高智能化控制系统运行的实时性和可靠性,满足低压电器设备运行管理的需要及工厂生产过程控制的要求。

3基于綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统总线技术的应用

基于綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统总线是应用在生产綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统、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智能化控制系统,也被称为开放式、数字式多点通信的底层人工智能。20世纪80年代中期,随着微处理器技术和人工神经技术的发展,DCS智能化控制系统4～20mA的模拟量传输方式逐渐被数字人工神经传输方式所取代,綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统总线控制智能化控制系统(FCS),迅速发展并在自动化领域得到广泛应用。

基于綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统大量的綦江工业园区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人工神经的成本,綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统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,同时满足工业綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统应用的性能要求。綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统总线技术的优点主要有：

(1)节省硬件投资。綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统总线智能化控制系统的智能设备分散在綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统,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智能化控制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。綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统总线智能化控制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,綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统总线智能化控制系统的安装费用可节省60%以上。

(3)减少维护费用。由于綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统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,由于智能化控制系统结构简化、接线简单,减少了维护工作量。

(4)智能化控制系统集成更简单、灵活。用户可选择不同制造商的产品来集成智能化控制系统,避免或减少智能化控制系统集成中因不兼容的协议和接口带来的麻烦。

(5)提高了智能化控制系统的准确性和可靠性。由于綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统总线设备的綦江工业园区智能化、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,由于智能化控制系统结构简化,綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统綦江工业园区智能化设备内部功能加强,减少了信号的往返传输,设备可不依赖人工神经而工作,提高了整个智能化控制系统工作的可靠性。

綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统总线智能化控制系统是自动化领域的发展热点,应用綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统总线技术也是綦江工业园区智能化低压电器的发展趋向。在低压电气设备中,綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统总线技术已在电动机控制、综合测控仪表及开关保护等綦江工业园区智能化元件上广泛应用,并正在不断发展与完善。

4基于綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统气解决方案分析

基于綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统是綦江工业园区供电局自动化产品的重要组成部分。根据低压电气成套开关设备的特点和要求,綦江工业园区供电局公司先后推出了INSUM綦江工业园区智能化电动机管理智能化控制系统和ESD2000变电站监控智能化控制系统。其中INSUM智能化控制系统采用LonWorKs綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统总线,主要用于生产过程控制的电动机运行管理；ESD2000则是集成变电站低压开关设备、变压器及中压开关设备的一体化分布式綦江工业园区智能化管理智能化控制系统。

ESD2000智能化控制系统主机是变电站一体化监控平台,提供智能化控制系统集中监控功能。智能化控制系统綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统层面配置前端机,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綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统总线人工神经,连接变电站设备的綦江工业园区智能化装置。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,简化了人工神经结构,同时实现底层变电站设备的无缝连接。目前,大部分綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统綦江工业园区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綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统总线设备,协议不统一,通信兼容性差。而ESD2000前端机灵活的通信处理功能很好地满足了智能化控制系统开放性的要求,即可连接标准的綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统总线产品,也兼容其他綦江工业园区智能化装置,扩展灵活,可充分满足用户变电站内不同设备智能化控制系统集成的要求。

低压开关设备綦江工业园区智能化装置主要包括电能质量监测、开关控制及电动机控制等。连接ESD2000智能化控制系统具有代表性的实现上述功能的綦江工业园区智能化装置有：S系列开关、PR1、F系列开关、PR212、E系列开关、PR112PR113等綦江工业园区智能化万能式断路器；INSUM及M101M102綦江工业园区智能化电动机控制单元；PMC915综合测控仪表等。綦江工业园区智能化万能式断路器经綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统总线与计算机智能化控制系统连接实现开关保护定值设置、电参量测量与显示、故障与维护信息管理等功能；PMC915可实现电能质量综合监测、远程控制及参数越限告警等功能；M101M102綦江工业园区智能化电动机控制装置采用綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统总线技术,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、阀门控制等；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、功率因素、电度量及报告故障类型、电动机运行维护信息等。同时M101M102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,通过装置的USB接口可进行软件升级。

綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统正在向小型化、多功能方向发展,綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统总线技术的发展与应用将提高綦江工业园区智能化低压电器产品在人工神经上的兼容性和智能化控制系统运行的可靠性,并最终给用户带来实惠。

5结束语

当代科学技术发展的重要趋势就是各学科的相互渗透和交叉,綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统中仍然存在着很多的非线性复杂控制问题,用传统的方法,难以得到满意地解决,而綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统理论作为一种人工智能的方法,则能够满意的解决更多且更复杂的綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统非线性问题。

参考文献

[1]张慎明,刘国定.IEE61970标准系列简介.电力控制系统自动化,2002,26.4):1-6.

[2]陈树勇,李树芳,李兰欣.智能电网技术综述[J]．电网技术,2009,33(8):127

[3]梁明.无线专网技术及其在配电自动化中的应用[J].电工技术杂志,2004(7):25-29.

智能化数控系统篇5

[关键词]移动网；微型计算机；智能系统；技术

[中图分类号]G642 [文献标识码]A [文章编号]1671-5918（2015）19-0135-02

doi：10.3969/j.issn.1671-5918.2015.19.066 [本刊网址]http：∥

移动互联网改变了传统网络运行模式，以移动、快捷、高效为特点的智能网络日趋形成，用户在网络数据处理中享有多元化数据服务。由于互联网走向移动化方向转变，传统计算机也开始转变为微型计算机，软硬件设备同时升级而创造了更加优越的工作环境。基于移动网时代背景下，要针对微型计算机拟定可行的智能控制方案，进一步优化智能系统的可操作性能，维持服务器内部数据处理流程的有序进行。

一、移动网特点

移动互联网是将移动通信和互联网二者结合起来，构建一个相对统一的网络平台。随着信息技术不断发展，移动网也指互联网的技术、平台、商业模式和应用与移动通信技术结合并实践的活动的总称。因此，移动网具有兼容性、广泛性、功能性等特点，为网络数据传输处理提供了虚拟化平台，提高了网络用户的实际操作服务水平。

二、微型计算机智能系统

近年来，计算机应用技术研究取得先进成果，在传统计算机操控平台基础上，研制出了微型计算机控制系统作为中介，提供更具便捷性的数据处理服务平台。微型计算机是由大规模集成电路组成的、体积较小的电子计算机，它是以微处理器为基础，配以内存储器及输入输出（I/0）接口电路和相应的辅助电路而构成的裸机。“智能化”是微型计算机控制的主流趋势，采用人工智能技术建立更为稳定的计算模式，由人工智能系统取代手工数据操作流程。

（一）操作系统。智能操作系统将通过集成操作系统和人工智能与认知科学而进行研究。其主要研究内容有：操作系统结构；智能化资源调度；智能化人机接口；支持分布并行处理机制；支持知识处理机制；支持多介质处理机制。由于社会信息化水平提高，微型计算机需要处理大量的原始数据，操作系统功能减弱而影响了服务器运作效率。智能技术用于计算机操作系统升级，用户可在短时间内按照数据要求进行处理，并且利用智能技术执行对应的数字转换功能。

（二）语言系统。人工智能程序设计语言及其相应的编译程序所组成的人工智能程序设计语言系统，将有效地支持智能软件的编写与开发。计算机语言与自然语言是人机交流的主要工具，微型计算机智能系统必须配备专用语言系统，根据人工语音输出提供语言信号转换模式，快速地掌握微型微机服务器功能定位型号，向用户传送有效的语言指令。例如，智能数据库可利用语音识别技术对用户身份进行验证，及时扫描识别不同用户的身份，体现了移动网时代的智能化发展趋势。

（三）支撑环境。又称基于知识的软件工程辅助系统，它利用与软件工程领域密切相关的大量专门知识，对一些困难、复杂的软件开发与维护活动提供具有软件工程专家水平的意见和建议。移动网时代改变了许多数据操控方式，人工处理数据的精确性较低，数据结果失效而降低了用户服务质量水平。微型计算机内部设置了智能运作环境，用户根据个人操控标准筛选数据指令，由专项服务器执行动作程序，快速地提供程序控制环境，突出人工智能系统技术的可利用性。

（四）专家系统。不仅在基于计算的任务，如数值计算或信息检索方面提供帮助，而且也可在要求推理的任务方面提供帮助。这种领域必须是人类专家才能解决问题的领域；其推理是在人类专家的推理之后模型化的；采用有限的自然语言交往的接口使得人类专家可直接使用；具有学习功能。此外，应用系统中利用人工智能技术或知识工程技术于某个应用领域而开发的应用系统。显然，随着人工智能或知识工程的进展，这类系统也不断增加。智能应用系统是人工智能的主要进展之一。

三、基于移动网智能系统的应用

当前，国内移动通信设备得到大范围推广，用户使用手机、掌上电脑等通信设备完成数据传输，这些都是具有移动性的网络信息交换方式。基于移动网设计计算机智能系统平台，最终目标是服务于用户操作要求，以智能控制平台实现数据的优化配置。笔者认为，基于移动网计算机智能技术应用中，可分散控制系统、现场总线系统、数字操控系统等方面，综合阐述智能系统的应用优势。

（一）分散控制系统。系统的模块化设计、合理的软硬件功能配置和易于扩展的能力，能广泛用于各种大、中、小型电站的分散型控制、发电厂自动化系统的改造以及钢铁、石化、造纸、水泥等工业生产过程控制。以企业办公自动化为例，分散控制系统可在有限范围内实现分布式传输，根据计算机连接方式完成办公数据传输任务。此外，对于远程网络办公系统来说，分散控制也减小了主机工作承担的数据荷载，避免数据库信号传输不畅带来的异常影响。

（二）现场总线系统。系统内测量和控制设备如探头、激励器和控制器可相互连接、监测和控制。在工厂网络的分级中，它既作为过程控制和应用智能仪表的局部网，又具有在网络上分布控制应用的内嵌功能。现场总线系统适用于工业自动化生产，以及企业内部监控管理系统，能够为不同类型用户提供最稳定的现场控制平台，加快了计算机智能技术升级与改造进程，扩大原始计算机数据的服务范围。面对一些高难度的数据处理任务，现场总线系统也可拆分为不通的程序语言，逐一执行命令。

（三）数字操控系统。现代数控系统是采用微处理器或专用微机的数控系统，由事先存放在存储器里系统程序（软件）来实现控制逻辑，实现部分或全部数控功能，并通过接口与设备进行联接。微型计算机与数字化系统是密不可分的，计算机转向微型控制平台之后，数字操控系统功能优势更加明显，摆脱了旧式计算机操控时的功能缺陷。例如，数字操控系统可以为用户建立个人计算机服务中心，完全按照自主控制要求提供智能服务项目，让用户体验到移动网平台提供的可利用价值。

结论

智能化数控系统篇6

关键词：楼宇智能化；监控系统；应用；设计

中图分类号：TU855

近年来，计算机网络技术、现代自动控制技术和通信技术在现代化建筑的设计建造中得到了广泛的应用，从而推动了人们生活方式的改变，特别是随着各种智能系统的广泛应用，使居民的居住环境向着信息化、自动化、安全化乃至智能化的方向发展。

国内，随着人们对智能化楼宇系统需求的增加，越来越多的生产商开发了不同种类和功能的自动化设备和网络通信设备、智能监控系统等，然而在智能楼宇系统的设计和施工时，根据不同功能划分的系统被分别安装，一方面造成不同生产商的设备之间互不兼容，在系统信息交互等方面存在诸多困难；另一方面由于不同功能的子系统间彼此独立，导致系统资源共享实现困难。这种异构的系统方案造成了智能楼宇设备使用的诸多不便，为了解决子系统之间以及硬件设备之间的互连和互操作性问题，就要求构成智能楼宇的电气设备的各个异构子系统具有开放式结构，所采用的协议和接口都要标准化和规范化，使资源达到充分的共享，高效率的完成规定的任务。

1智能楼宇监控系统的结构分析

智能监控系统技术运用楼宇智能化电气设备监控系统，为业主和用户提供良好的工作和居家环境，并使楼宇内的供配电、给排水、空调通风、电梯、照明等系统设备始终处在最佳运行状态，确保楼宇内各个子系统运行的经济性、稳定性和智能性。以达到舒适、安全、健康、经济和节能的目的，因此电气化智能化的楼宇系统广泛受到建筑设计、施工方的重视。

智能监控系统的主要功能是对各监控与管理可提供设备运行管理和楼宇经营管理，同时对楼宇进行节能控制。智能监控系统主要包括电气设备监控系统、供配电控制系统、空调系统、给排水监控系统、电梯系统等多个子系统构成，如图1所示。

楼宇智能化电气设备监控系统主要是对楼宇内的电力、照明、空调、给排水等机电设备或系统进行集中监视、控制与管理、以保证这些设备安全可靠地工作。

保证楼宇智能化系统顺畅、稳定运行的基本条件是安全可靠的软硬件系统。例如，供配电子系统在要确保楼宇基本供电的同时，还保证楼宇内电路的稳定性和电流的安全性。因此，必须在系统中同时嵌入各种监控设施，主要对楼宇内各个开关的闭合状态，电路中电流的大小以及升降压设备的温度等进行实时和全面的监控，从而保证楼宇内供配电的稳定安全，真正到达系统的智能化管理。

现代楼宇的节能是智能化楼宇面临的新课题。大型建筑的能耗主要包括照明、空调、供热、通风以及其他电器设备的使用等，为了使智能化楼宇的能耗明显降低，有必要通过使用各种节能设备和绿色能源，对楼宇的能耗进行智能化控制。实践证明，对各种设备的进行节能控制能够取得明显的节能效果。例如，在小区内应该对走廊，停车场等人员流动较小的区域设计回路分组控制电路，并使用声控和其他感应式传感器等；在楼宇的空调系统中，设计空调设备的最佳启动、停止控制电驴，对空调实施有效的节能控制，在减小系统能耗的同时还能降低楼宇电路系统的负荷，提高整个系统的稳定性和寿命；对于智能楼宇的给排水系统，可以设计出不同水箱、容器等的水位和水压的监测电路，并设计相应的水泵启动、停止控制系统，对楼宇的给排水进行节能控制。

图1智能楼宇系统示意图

CBD等综合性大楼是智能楼宇系统应用最多的方向。在综合性楼宇建筑中，一般都设包括办公室、写字间、会议室、饭店、公寓等，造成楼宇系统管理和监控的困难，特别是火灾等的监控更方面，如果人们的防火意识淡薄或者放松警惕，就会增加火灾的发生。

2智能化楼宇电气设备监控系统的综合设计

2.1基于CORBA的系统方案的总体设计

智能化楼宇电气设备监控系统，是指通过包含电气监控系统和智能化控制系统，对楼宇建筑内的主要电气设备，供配电线路的等实施自动化的检测、控制和保护，并通过通信系统等，发展通信等综合性的自动化功能，提供系统全局信息资源平台；基于互联网技术实施内外网络多种信息的融合应用，实现楼宇内相关业务操作的自动化与智能化，实现全面的更高层次的企业信息集成方案；在此基础上，对楼宇的电气设备等进行综合管理，进而实现管理的智能化、节能化等。

基于上述目的和原则，系统设计规划将充分利用CORBA技术的优点，并以现代系统设计的面向对象原理和模块化设计的思想，在ORB软总线的基础上，利用CORBA提供的不同的系统服务，并针对电气监控与电能量管理的公共服务，构建出一个符合业务逻辑和要求的工程对象。基于CORBA的系统设计方案如图2所示.

图2楼宇智能化监控系统组成示意图

2.2数据采集与监视控制系统的设计

数据采集与监视控制系统的功能主要是监督控制，对楼宇的电气设备运行进行实施和全方位的监视。考虑到数据采集及其监控系统的数据传输多采用远程通信方式，具备有远程通信和大范围分布的基本特点。由于远程通信方式的数据处理量很大，因此需要安设通信信号前处理设备，从而能够尽量减轻系统中心服务器的载荷。另外，数据采集与监控控制系统的监控范围庞大，数据系统繁杂，因此不能追求系统的快速响应能力，更多情况下应该同时考虑系统软件和硬件的多点监控能力和系统的全局稳定性。

一般情况下，SCADA子系统会根据现场设备的需要，对不同的通信线路、通信协议等的访问进行控制和数据采集，同时，SCADA子系统还会向上级的CORBA总线提供多种接口，通过使其他的协议和服务器，对上级系统进行访问。因此，SCADA子系统相对与下级子系统来说是禁闭的，但对其上级系统会提供统一的服务。因此，SCADA子系统可以被上级的服务器，通过不同的接口进行访问、控制和数据交换。

3总结

智能建筑的特征是将各种与信息相关的楼宇设备通过建筑内的综合布线系统连接起来，并保持这些设备与建筑的协调，从而舒适的信息化空间得以构成，人们在信启、社会中的快节奏和开放性需要得以满足。本文主要研究了此类楼宇智能化监控系统在设计、与施工应用中的若干问题，首先总结了楼宇智能化监控系统基本结构和功能，随后基于CORBA的系统方案对智能化楼宇电气设备监控系统进行了整体设计，最后指出了楼宇智能化监控系统在施工应用过程中的需要注意的问题。本文的研究对智能化楼宇监控系统的应用具有指导意义。

参考文献：

[1]李馨蓉.智能楼宇监控系统整体方案设计[J].计算机工程与应用,2002(5).

[2]刘维群,李元臣.基于Rabbit2000 的楼宇监控研究[J].微计算机信息,2007,10(1):175-177.

[3]赵起升,朱静孙,王平.智能建筑中的楼宇自动化设计及其应用[J].华中科技大学学报(城市科学版),2003,20(3).

智能化数控系统篇7

关键词:数控技术数控系统智能化

数控技术,简称“数控”。英文:Numerical Control(NC),是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。数控技术是与机床控制密切结合发展起来的。1952年,第一台数控机床问世,成为世界机械工业史上一件划时代的事件,推动了自动化的发展。

1、性能发展方向

(1)高速、高精加工技术及装备的新趋势

效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一,国际生产工程学会(CIRP)将其确定为21世纪的中心研究方向之一。

(2)柔性化

包含两方面:数控系统本身的柔性,数控系统采用模块化设计,功能覆盖面大,可裁剪性强,便于满足不同用户的需求;群控系统的柔性,同一群控系统能依据不同生产流程的要求,使物料流和信息流自动进行动态调整,从而最大限度地发挥群控系统的效能。

(3)工艺复合性和多轴化

以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工,正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后,通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施,完成多工序、多表面的复合加工。

(4)实时智能化

早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境,其作用是如何调度任务,以确保任务在规定期限内完成。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。科学技术发展到今天,实时系统和人工智能相互结合,人工智能正向着具有实时响应的、更现实的领域发展,而实时系统也朝着具有智能行为的、更加复杂的应用发展,由此产生了实时智能控制这一新的领域。在数控技术领域,实时智能控制的研究和应用正沿着几个主要分支发展:自适应控制、模糊控制、神经网络控制、专家控制、学习控制、前馈控制等。例如在数控系统中配备编程专家系统、故障诊断专家系统、参数自动设定和刀具自动管理及补偿等自适应调节系统,在高速加工时的综合运动控制中引入提前预测和预算功能、动态前馈功能,在压力、温度、位置、速度控制等方面采用模糊控制,使数控系统的控制性能大大提高,从而达到最佳控制的目的。

2、功能发展方向

(1)用户界面图形化

用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同,因而开发用户界面的工作量极大,用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。当前INTERNET、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术也对用户界面提出了更高要求。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用,人们可以通过窗口和菜单进行操作,便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。

(2)科学计算可视化

科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据,使信息交流不再局限于用文字和语言表达,而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合,进一步拓宽了应用领域,如无图纸设计、虚拟样机技术等,这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。

(3)插补和补偿方式多样化

多种插补方式如直线插补、圆弧插补、圆柱插补、空间椭圆曲面插补、螺纹插补、极坐标插补、2D+2螺旋插补、NANO插补、NURBS插补(非均匀有理B样条插补)、样条插补(A、B、C样条)、多项式插补等。多种补偿功能如间隙补偿、垂直度补偿、象限误差补偿、螺距和测量系统误差补偿、与速度相关的前馈补偿、温度补偿、带平滑接近和退出以及相反点计算的刀具半径补偿等。

(4)内装高性能PLC

数控系统内装高性能PLC控制模块,可直接用梯形图或高级语言编程,具有直观的在线调试和在线帮助功能。编程工具中包含用于车床铣床的标准PLC用户程序实例,用户可在标准PLC用户程序基础上进行编辑修改,从而方便地建立自己的应用程序。

(5)多媒体技术应用

多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体,使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力。在数控技术领域,应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化,在实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值。

3、智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势

21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统,智能化的内容包括在数控系统中的各个方面:为追求加工效率和加工质量方面的智能化,如加工过程的自适应控制,工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。

为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。目前许多国家对开放式数控系统进行研究,数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上,面向机床厂家和最终用户,通过改变、增加或剪裁结构对象(数控功能),形成系列化,并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中,快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统,形成具有鲜明个性的名牌产品。

参考文献:

[1]石峰.谈智能化数控系统[J].中国新技术新产品,2008年第21期.

[2]李涛.浅谈开放式智能化数控系统[J].大众科技,2005年第2期.

智能化数控系统篇8

【关键词】智能变电站；技术 ；系统构成；一体化信息平台

1.智能变电站概述

1.1智能变电站的概念

智能变电站是数字化变电站的升级和发展，在数字化变电站的基础上，结合智能电网的需求，对变电站自动化技术进行充实以实现变电站智能化功能。智能变电站采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台化网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能。作为衔接智能电网发电、输电、变电、配电、用电和调度六大环节的关键，智能化变电站是智能电网中变换电压、接受和分配电能、控制电力流向和调整电压的重要电力设施，是智能电网“电力流、信息流、业务流”三流汇集的焦点，对建设坚强智能电网具有极为重要的作用。

1.2智能变电站的关键技术

（1）集成通信技术。高速、全面集成的双向通信技术使得电网成为了一个实时交互的开放的动态结构，这种结构能适应智能电网所要求的信息的及时采集和交互通信能力。

（2）传感和测量技术。通过这种技术能有效的评估设备的健康状况，并能有效的支撑智能电网的继电保护功能。

（3）高级电力设施。高级的电力设施能实现更高的电力输送容量，增强实时的系统诊断能力。

（4）高级控制技术。通过各种高级应用，有利于快速及时的诊断和响应，有利于电网系统的可靠运行，有利于监视关键设备提高运行效率。

（5）智能决策支持技术。面对海量的电网设备信息，通过先进的可视化技术和决策支持技术，可以增强各级运行人员的决策能力。

1.3智能变电站的系统构成

智能变电站系统分为3层，分别为过程层、间隔层和站控层。

（1）过程层。包括变压器、断路器、隔离开关、电流/电压互感器等一次设备及其所属的智能组件以及独立的智能电子装置，主要有电子互感器、智能单元（用于开关和变压器智能化）。

（2）间隔层。一般指断电保护装置、系统测控装置、监测功能组等二次设备，实现使用一个间隔的数据并且作用于该间隔一次设备的功能，即与各种远方输入/输出、传感器和控制器通信，主要有保护装置、测控装置、安全稳定装置、故障录波、备用电源自投等自动装置。

（3）站控层。站控层包括自动化站级监视控制系统、站域控制、通信系统、对时系统等，实现面向全站设备的监视、控制、告警及信息交互功能，完成数据采集和监视控制（SCADA）、操作闭锁以及同步相量采集、电能量采集、保护信息管理等相关功能。站控层功能易高度集成，可在一台计算机或嵌入式装置实现，也可分布在多台计算机或嵌入式装置中，主要有监控系统（含监控、一体化五防、VQC）、保护及故障信息子站、远动通信服务器等。

2.智能变电站一体化信息平台

一体化信息平台是智能变电站在数字变电站技术基础上创新应用的新技术，是智能变电站的一个典型特征。一体化信息平台的目标是实现全站信息的有效融合，避免同一数据的重复采集，建立站内稳态、暂态、动态和状态信息全景数据的统一建模、统一接入、统一存储、统一处理、统一展示，建立变电站统一数据平台，供系统各高级应用子系统进行统一、标准化、规范化的数据存取访问及向调度系统进行上送。

2.1一体化信息平台对数据的要求

智能变电站一体化信息平台对数据的要求是数据的字化和标准化。

2.1.1数据的数字化

变电站数据的数字化是标准化的前提。在智能变电站的数据采集环节，我们是依靠智能终端和合并单元，实现变电站数据的就地数字化，经光纤传输至测控装置，在这个过程中由于光纤具有优越的电磁兼容性，可从数据的源头上保证数据的精确。在智能变电站的数据处理环节，数字化的数据更便于数字信号处理技术处理加工。

2.1.2数据的标准化

智能变电站内需要各种不同厂家、不同类型的测控装置集中应用，若在设备设计和生产时没有考虑统一数据建模以及接口的标准化，则在变电站内的各种测控装置只能采取不同的信息格式和通信规约，通过规约转换装置传输，这种传输的方式既不可靠又不安全，还容易引起各个测控装置与规约转换器之间通信故障，故各个系统所采集的数据只能满足本系统的功能需求，而不能在全站范围内被统一使用，这实际上正是目前变电站实现智能化必须面对的一个重要问题。

变电站内数据的标准化指站内数据的传输过程中所采用的通讯协议与通信接口标准化，同时变电站内的各种数字化采集信息具有统一的存储格式。变电站内采集的数据在数字化的基础上进一步标准化，实现了变电站内各种数据在智能变电站内各个系统节点间的无缝传输和开放式共享，能被不同的系统使用而无需通过协议转换器这类装置，为真正意义上实现数据的全站共享打下了坚实的基础。

2.2一体化信息平台的架构

智能变电站一体化信息平台主要由各个智能终端、测控装置、同步时钟源、一体化信息主机以及站内交换机等部分组成。

2.2.1智能终端与测控装置

智能终端与测控装置是变电站一体化信息平台的基础设备，智能终端主要由同步采样回路、模拟数字转换、处理器和以太网接口等组成。数据的同步采样回路接受同步时钟源提供的时钟信号，控制数据的现场采样。处理器对采样来的数据进行标准化处理，并按标准化的要求为数据信号附加上时标，然后通过以太网结构把按统一标准封装好的报文经以太网口上传至一体化信息主机。