智能化工程技术论文范例6篇

智能化工程技术论文

智能化工程技术论文范文1

随着人工智能的发展,智能化技术被应用到电气工程及其自动化中,主要用于控制器以及机器的智能化。智能化技术的应用可以通过故障诊断、智能控制、优化设计、PLD技术这几方面来描述。

1.1故障诊断电气工程设备的工作时间长,难免会发生故障,由于电气设施故障的非线性、复杂性及不确定性,一旦发生故障,往往需要大量的时间排查故障,效率低、准确率低。而智能化技术能够有效解决这一问题。在故障发生前,一般仪器会出现一些人们很难发现的预兆,通过实时监测仪器状态,在出现异常时及时报警并提示故障位置,在故障真正发生前避免故障,能够在极大程度上减少维修时间。电气工程中常常通过分析变压器中渗漏油分解出来的气体进行故障诊断,确定故障发生的范围,并通过各种手段逐步缩小范围,从而确定故障位置并提示派遣人员及时检修。同时,智能化装置可以记录故障问题,为以后的故障诊断提供参考,使故障诊断更加安全可靠。

1.2智能控制智能控制能够在很大程度上实现电气工程及其自动化的控制过程自动化,实现无人化管理和远程管理,提高管理的高效性。尤其对于一些高危险、高难度的工作,如高压控制,智能控制是必不可少的。相对于传统的控制器,智能控制器的灵活性更好,更易调节。传统的控制器在设置时需要精确考虑控制对象的动态方程,而实际涉及到的控制环境往往很复杂,存在很多不确定因素。但是智能控制不存在这方面问题,因为其在设计时并不涉及控制对象的模型。并且智能化控制器可以根据对响应数据(如鲁棒性变化、响应时间、下降时间)的分析随时调整系统,调整后智能控制器的性能会大大提高,调整的过程并不需要专业人士在场,这样就减少了大量的人力。以风力发电厂智能化升压站系统为例。智能化升压站系统通过对过程层和间隔层设备升级,将一些模拟量和开关量数字化,有效运用光纤设备,实现间隔层和过程层的通信。站控层由系统主机、工作站、VQC等设备组成,是全站监控、管理、调度中心。系统通过智能化控制,自动完成信息的采集、测量、控制、保护等功能,相比于传统的升压站系统在效率、有效性等方面有很大的提高。系统框图如下:图1智能升压站系统框图

1.3优化设计电气设备的设计工作相当繁琐,需要综合运用成套设备、电路、电机与电气、电磁场、变压器等学科的知识,并结合过去的设计经验。传统的设计方式根据经验和实验,手工完成设计,方案的达标率非常低,修改难度大,成本高,产品的开发周期也很长。应用智能化技术能够有效提高设计产品的质量,缩短开发周期。智能化技术在这方面的应用主要有专家系统和遗传算法。其中,专家系统依据该领域的专家提供的知识经验,建立数据库,在决策前模拟专家决策过程,做出合理决策,该技术比较前沿,目前尚处于研发阶段,尚未得到大量应用。遗传算法是一种借鉴进化论的随机化搜索方法,被广泛运用于信号处理、组合优化、自适应控制等领域,在电气设计产品的优化上性能优越。2.4PLC技术PLC(可编程逻辑控制器)具有高可靠性和抗干扰能力,广泛应用于自动控制领域。在一些大型的电力企业的辅助系统中,PLC已经代替了一般的继电控制器。PLC技术使用内存,用程序方式存储控制逻辑,并用半导体电路实现。PLC技术的应用实现了供电系统的自动切换,用软继电器取代了实物器件,使供电系统更加安全可靠。并且,它能使用复杂的工作环境,具有良好的发挥性能,稳定性强。

2.智能化技术在电气工程及其自动化中的应用前景

2.1优势分析智能化技术在电气工程及其自动化中相比于传统的控制系统有巨大优势。传统的自动控制系统需要建立控制模型,运用数学方法分析,建立动态方程,但由于系统的复杂性,在实际应用中往往会出现无法预料的问题,很难达到预期的效果。智能化系统可以从根本避免不可控因素,提高工作的效率。智能化技术可以实时监控系统,通过监测响应时间、下降时间等对系统进行实时调节,使系统性能大大提高。因此,智能化系统比传统的控制器更能适应实际工作环境。另外,智能化技术拥有很强的一致性。在输入不同的数据时具有同样可靠的估计能力,有广泛的适用性。

2.2性能方向

2.2.1速度、精度、效率的提高速度、精度及效率是电气工程及其自动化的关键指标。在电力系统中采用智能高速处理器芯片,同时采用交流数字伺服系统,能够改善电力系统的动态特性和静态特性,提高系统的速度、精度和效率。

2.2.2柔性化柔性化主要包括群控系统和数控系统这两个方面。对于群控系系统,必须按照生产流程的具体要求设计系统,使系统能够发挥最大的作用,完成信息流和物料流的动态调控。对于数控系统,其强大的可裁剪性和覆盖面可以满足客户的具体要求。

2.3功能方向在功能方向上,主要包括设计用户图形界面、可视化计算、多媒体技术方面的发展。目前的操作系统一般都采用图形界面,具有良好的人机交互性。在智能化系统中采用图形化界面,通过窗口和菜单实现编程、图像显示、图像模拟、仿真等功能,能够降低操作者的门槛,方便非专业人士操作。通过可视化技术,信息的表达不再是呆板的文字和数据。将数据转化成图表,能方便操作者分析数据,也可以高效地处理和解释数据。同时,采用无图纸设计、虚拟样机技术等技术,将可视化和虚拟环境相结合,能够更加有效地提高产品质量、缩短产品开发周期。多媒体技术一般是将声音、文字、图像、视频等融合在一起传输,如果将多媒体技术应用于智能化系统,可以更加综合化、智能化地处理信息,能带来很大的经济效益。

2.4体系结构通过集成化、模块化、网络化实现智能化技术在体系结构方面的发展和完善。可以使用高集成度的处理器、大规模集成电路FPGA、CPLD等提高软硬件运行速度。器件的高度集成化能够提高电路密度,减小器件体积,更加方便安装和使用。将智能化技术模块化,各模块之间通过接口通信,这样有助于技术的标准化和集成,也可以运用模块的增减将智能化产品分级别销售。将智能化系统联网使得人们能够对系统进行远程监控,随时掌握系统状况,使电气工程的控制不受地域限制。也可以实现在一台设备上控制其他设备,进行编程等操作。对于较小的电力系统,远程控制能够节约电缆的增加数,材料以及安装费用,并且可靠性高、灵活性强;但是在通讯量大的系统中远程控制会比较困难。

3.结语

智能化工程技术论文范文2

关键字:电气工程人工智能计算机技术

中图分类号:F407.6 文献标识码:A 文章编号:

智能化是新崛起的高科技技术,它将人工智能理论和计算机技术结合在一起,应用于多个领域。智能化技术在电气工程领域可应用于优化产品设计、自动控制、系统运行、信息收集和故障诊断等方面,能够有效地提高控制精度和工作效率,弥补和改进电气工程中的缺陷和差错,大幅度地加快了电气自动化学科的发展,尤其是自动控制领域。设备的智能化,控制系统的稳定化,是电气工程技术的一次巨大革新。

一、智能化技术的应用理论基础

智能化技术应用是以一门涉及多学科知识、综合性较强的学科为理论基础的。智能化技术研究的方向是如何将人工智能应用到机器上,使机器能够完成高危工作等人类难以完成的工作。电气工程行业主要研究相关的信息收集处理、自动控制等科研和控制项目,将计算机技术应用于电气工程具有很强的实用性和适用性。智能化技术作为计算机的高端技术,已经在电气工程自动化控制工作中得到应用,并发挥了作用。在电气工程中应用智能技术,可以大幅度提高工作效率,减少资本投入,可以减少工程控制人员,实现资源的合理分配。

二、智能化控制技术的优势

1、快速高效

相比于低效且缓慢的传统控制方式,智能控制技术传达指令速度快,并且错误发生率极低。智能控制技术通过数字化手段向需要控制的设备发送精确的指令,高速到达后,设备就可以完成指令。

2、能够实现全天监控

电气工程通常需要全时段运行,而许多疏于监测、管理或在传统管理模式下难以监测、管理的时段和区段经常发生电气故障。而智能控制技术通过数字化手段能够对电气系统进行全方位、全时段监控,同时能够及时的将系统信息传送给控制中心,并将指令反馈到系统。智能化技术的应用实现了对电气工程的实时监察和控制。

3、安全性更高

高温、低温、潮湿等恶劣环境能够引发电气工程系统的一些机器故障,造成重大事故并极有可能造成人员伤亡。而智能控制系统通过远程遥控功能,可以实时监控、及时反应、大大降低事故发生率和减少恶劣环境下工作人员受到的安全威胁。

三、智能化技术在电气工程中的应用现状

人工技术的应用实现了以下控制功能:1、实时采集开关量与模拟量等数据信息,并加以储存和处理;2、通过模拟系统和设备的运行,以画面的形式真实的呈现出来,实时监测显示电压等数据,并进行模拟计算生成趋势图;3、在电气工程中使用专家系统能够生成报表、日志并储存数据等;4、能够实现实时记录故障、捕捉波形、记录顺序等工作;5、实现通过计算机对电气工程系统的控制,能够限制权限,加强值班管理;6、能够实时在线分析处理数据,设定修改参数;7、实现了智能监控,通过简单易于分辨的形式自动报警,并对故障进行记录。

四、电器工程自动化控制的智能应用前景

随着社会进步、科技发展,人工智能技术也越来越成熟,应用领域也愈加广阔。人工智能在电气化工程控制中的应用主要涉及优化产品设计、故障诊断、以及控制保护等方面。

1、产品设计优化中的智能化应用

电器产品的设计过程是一项集合了理论和经验知识、涉及多学科知识的的复杂工作。相比于采用经验结合大量实验手段、缺乏充足技术支持、工作效率低下的传统设计模式,人工智能在优化产品设计方面的优势十分突出。通过计算机的帮助,实现了设计的高效化、智能化,减少了构思到投入生产的时间。作为人工智能技术的主要算法之一的遗传算法,其拥有的全局寻优能力和自动适应调整搜索方向的能力十分适合产品的优化设计,而人工技术的另一主要算法---专家系统能够根据一个或多个该领域专家的知识和经验,推断、处理复杂的问题,这也是优化产品设计的重要手段。

2、诊断故障中的智能化应用

采用传统方法诊断具有非线性、不确定性等特点的电气设备故障效率和准确率都很低。人工智能技术通过模糊逻辑、专家系统等方法诊断故障能够大大提高效率和准确率。例如利用结合模糊理论和神经网络的方法诊断发单机的故障,既使用了模糊性又利用了神经网络强大的学习能力。双管齐下,提高了故障诊断的准确率。

3、控制中的智能化应用

人工智能控制技术已经较为成熟的应用在电气自动化上。主要控制方法如下:1、专家控制能够模拟人类专家,根据相关的知识和经验解决问题;2、模糊控制具有较强的控制力,能够应用于复杂或者是难以精确描述的系统;3、神经网络控制能够解决复杂的非线性、不确定系统的控制问题。采用人工智能技术能够降低投入,提高系统的工作效率和质量,当前最常用的控制方法是模糊控制,简单并与实际紧密相关。智能化控制器能够提高控制的精密度,避免不确定因素的产生。智能化控制能够进行远程调控和根据相关数据来自行调节,无需工作人员时时刻刻都守在设备旁边。目前这三种控制方法主要应用于以下几方面:采集开关量和模拟量的实时数据,并加以处理;对电气工程系统的运作状态智能监视;通过计算机控制电气系统;记录、诊断、分析发生的故障。

五、结论

人工智能理论是研究如何将人的智能转移到机器上的理论。人工智能研究的主要目标之一是使机器完成原本只有人类智能才能完成的任务,甚至在一些人类不能进行工作的环境(高温高压等恶劣环境、微小环境)下能够智能的完成工作。人工智能技术作为计算机科学新的分支诠释了智能的涵义。人工智能技术主要研究图像识别、机器人和专家系统等。电气工程主要研究相关的系统运行、电力电子技术、自动控制、信息采集处理、研究开发、计算机技术应用等领域的工作。所以人工智能的模糊理论、神经网络、专家控制等理论十分适合应用于电气工程的多项领域,而电气工程的一些特殊性也需要人工智能技术的服务。如今,人工智能技术在电气工程自动化中的应用已经取得一定成果,实现了对电气工程系统的全天候实时监控、优化产品设计以及智能诊断故障等。但是要实现系统化和规模化还有较大难度,但是只要努力探索和学习,相信电气工程自动化的智能应用能够迎来发展的春天。

参考文献

[1]宋昱良.浅谈电气工程的自动控制技术.电脑知识与技术.Vol.7,No.2,January 2011,pp.460-461.

智能化工程技术论文范文3

[关键词]智能化技术;电气工程;自动化;应用

中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)18-0200-01

引言

我国国力的不断强盛,以及社会经济的快速发展,推进了人们生活水平的逐渐上升,同时经济的繁荣有效也使得我国工业得到了快速的发展,在社会主义市场经济环境下,不断完善和发展了竞争机制,施工企业想要在市场激烈的竞争中得到发展空间,就需要使自身工作效益加以不断提高,而智能化技术就是企业提高经济效益的一种手段和途径,这对于电气工程自动化也是如此,电气工程中智能化技术的应用不仅仅提高了电力企业的经济效益,同时也极大促进了生产力的发展。

一、智能化技术及其优点

(1)智能化技术的概述

智能化技术是于20世纪50年代中期的时候被提出并开始兴起的,其随着科技的不断发展和进步而发展,逐渐形成一整套的技术理论,是一门包含了多门学科的综合性学科,其中包括计算机技术、自动化控制学、生物学、信息论等。智能化技术是基于人工智能、计算机科学以及智能控制理论的相互结合,并对相关理论和技术加以扩展,也运营了多种技术和理论,例如模糊逻辑理论、遗传算法理论以及自组织控制技术、自适应控制技术等。从技术层面上来讲,智能化技术能够实现信息的采集、分析和处理、回馈等功能,在很大程度上推进了电气工程自动化的发展与进步。

(2)智能化技术的优点

智能化技术具有众多的优点,例如高效、精度高以及快速等,它能够将控制全过程的动态和静态进行有效的结合,使得自动化控制效率得到极大的提高。同时其具备的柔和化,让自动化控制系统中的参数能够根据具体的实际情况进行相应的调整,优化数控系统的模板化,加大功能的覆盖面积,并对不同用户的实际需求加以满足,进而最大程度的将数控系统的效能发挥出来。除此之外,智能化技术的多轴化和易复合性,可以对复杂工艺进行控制,并完成多工序的控制,实现多程序的复合加工。

二、电气工程自动化中智能化技术的应用

(1)电气工程自动化设计

在电气工程自动化控制过程中,智能控制能够实现电气工程的自动化。远程化和高效化,而且还能够在很大程度上使得自动化控制的安全性和可靠性得到有效的提高。对于优化电气工程自动化的设计来说,还是具有一定的难度,因此在设计工程中可以对智能化技术的优势加以充分利用,不仅能够对电力系统进行实时的控制操作,还能够在很大程度上提高电气工程自动化的工作效率。在电气工程自动化的设计中,工作是极其繁琐的,而且设计人员必须具备丰富的专业基础知识以及工作经验,尤其是在传统的设计中,需要利用实验和足够的丰富经验才能实现设计目的,但是对于修改工作来说是十分繁重的,也已不能完全满足当前电气工程自动化设计的高要求,但是采用CAD绘图技术以及相对应的计算机辅助软件,能够让设计所需时间极大的降低,同时也能在很大程度上提升设计方案的质量和性能,并且还能让电气工程自动化的实用性和先进性得到更大程度的提升,而且只要将相应的控制程序以及相关操作设定好以后,智能化技术就会具备有自动工作技能以及较强的自主性,这为电气工程自动化控制创设了一个良好的技术环境。

(2)自动化机器的故障检测处理

在电气工程的运行过程中,相应的自动化机器设备的使用时间都比较长,如果忽略了机器设备的保养,那么一旦设备出现故障,就会花费大量时间进行检查和处理,但是应用了智能化技术之后,这些问题都能够得到有效的解决,通过计算机技术,对各个设备的状态进行实时监测,一旦出现故障能够及时记录故障并判断故障的趋势,既节省了故障检测的时间,同时还能保证故障的诊断更安全、可靠。毕竟对于电气工程自动化控制过程中出现的故障都不是人为因素所造成的,并且具有不确定性,一旦没有及时或者正确处理,都会对电力系统的安全稳定运行造成不良影响。

(3)自适应控制

在智能化控制中,自适应控制是一个十分重要的环节,电气工程自动化的控制系统在实际运行中总是需要面对变化无常的各种情况,也这样就要求控制参数也需要发生相应的变化。而这一问题的解决也需要智能技术,正如神经网络自适应控制系统中,控制策略并不是固定不变,而是因为该系统具有一定的学习功能,它能够根据对周围环境的检测结果,进行控制策略的自适应变化。智能化技术的运用,使得电气工程中实现了无人操作和无人监视,并且结合变电站的运行实际情况进行相应智能变化,通过微机设备实现了计算机网络信息化,通过计算机电缆满足了数据传输的自动化,使其工作效率和准确度得到有效的提高。

(4)PLC自动化智能控制

在电气工程自动化系统的控制中,工艺流程以及开关的控制随着电力行业的发展而不断发展。这也使得智能PLC系统逐渐被电气企业所应用,通过该系统工作人员就可能在控制室对继电器等进行直接的实时控制,使其生产效率得到全面提高。同时随着智能化技术的不断发展和进步,供电系统也逐步实现了智能化控制,并完成了自动切换,进一步提高了电气系统的可靠性和安全性。

结束语

总而言之,智能化技术的应用,加强了电气工程自动化设备的控制能力,是电力系统运行安全可靠的基础和保障,而且随着电气工程中智能化技术的广泛应用,不仅优化了电气工程自动化的设计,对于电气工程自动化中存在的故障问题的检测也有着很大的帮助,同时还能分析处理其中存在的故障问题,进而实现了电气工程自动化工作的高效率。

参考文献

[1] 刘建廷.浅析智能化技术在电气工程自动化中的应用[J].科技致富向导,2014,12:188.

[2] 王卓娅.智能化技术在电气工程自动化中的应用价值研究[J].山东工业技术,2014,24:172.

[3] 任军.智能化技术在电气工程自动化控制中的具体应用探析[J].电子技术与软件工程,2014,15:228.

智能化工程技术论文范文4

中图分类号:G642 文献标识码:A

1 引言

“智能科学与技术”专业是国家教委在2006年设置的新专业,代码;080627S,属于工学电气信息类。现已有南开大学、西安电子科技大学等12所高校获准招生。

智能科学技术是信息科学技术的核心和现代科学技术的前沿和制高点,涉及自然科学的深层奥秘,触及哲学的基本命题。智能科学技术的研究将对国民经济、社会进步、国家安全生产产生深刻而巨大的影响,并将为智力革命、知识革命和信息革命建立理论基础,为智能系统的研制提供新概念、新思想、新途径。智能科学的兴起和发展标志着对人类为中心的认知和智能活动的研究已进入新的阶段。目前,国际上对智能科学及其相关学科的研究高度重视。我国对该领域的发展特别关注。

智能科学与技术在一定程度上代表着信息技术的前沿,其理论研究与应用开发对我国现行的教育与教学理念提出了挑战。在现有的教育体系中增加智能理论和智能技术教学,对全面地培养学生的信息素养、创新的思维方式及激发学生们对信息技术未来的追求具有积极的意义。因此,为适应智能科学与技术的深入研究和社会对从事智能化产品研发人员的迫切需求,在本科阶段设立相应的“智能科学与技术”专业是十分必要和及时的。因此,我校设立“智能科学与技术”专业是适应了社会发展要求的,必将为河北乃至全国的社会、经济发展作出巨大的贡献。

近5年来,我校自动化系先后从事的包括11项部级项目在内的70余项科研课题,发表的近200篇学术论文,均不同程度地与“智能科学与技术”领域相关,积累了深厚的学术基础。由于良好的办学队伍和实验条件,由我校申报的“智能控制技术与装置教育部工程研究中心”已经通过省级审查上报,因此,学科已经具备了承办“智能科学与技术”新专业的条件。

2 办学条件

2.1 师资状况

从我校办学发展来看,“智能科学与技术”专业的设立主要来自于近年来“自动化”专业在“智能化”和“信息化”方向的逐渐发展,以及“自动化”专业与“信息工程”、“计算机科学与技术”等专业的交叉。受专业发展特色和学时等因素的限制,仅靠在原有“自动化”专业课程中增设新课已经难以满足相关领域人才培养的需要,因此可以说“智能科学与技术”专业是由量变积累超出“自动化”专业领域而质变派生出的一个新专业。基于此原因,“智能科学与技术”专业主要由自动化系中抽调人员组织专业课程阶段的教学任务,专业基础课程阶段的教学任务则由电工电子教学中心等单位系协助完成。

由于我校“智能科学与技术”专业是由“自动化”专业发展派生出的新专业,两个专业多门课程的教学内容是相同的,因此“智能科学与技术”专业可以得到“自动化”专业的协助,从而避免多数新专业先期出现的师资力量欠缺问题。

2.2 相关支撑专业

“智能科学与技术”专业的主要相关支撑专业有“自动化”、“信息工程”、“计算机科学与技术”等,其中与同属电气信息类的“自动化”专业关系最近。考虑到我校的具体情况,在新专业的办学初期,“智能科学与技术”专业和“自动化”专业在科研、办学经费、研究生培养等方面的统筹安排上统一划归省重点学科“控制理论与控制工程”管理。两个本科专业的教学与学科的总体发展相互协调和支持,共同进步。

2.3 实验条件

由于“智能科学与技术”和“自动化”两个专业多门专业课程的教学内容是相同的,因此“自动化”专业的多个本科生实验室可以与“智能科学与技术”专业共用,包括:微机原理与微机控制技术实验室、控制理论实验室等,可完成“自动控制理论”、“现代控制理论”、“微机原理”、“微机控制技术”和“单片机原理与应用”等多门专业基础课程的实验。

2.4 生源及就业形势

智能科学与技术已经成为信息技术创新的重要增长点,其广泛的应用前景日趋明显,如智能化电器、智能化楼宇、智能机器人、智能化机器、智能化物流等,所培养的学生正是目前高新技术研究及产业发展急需的人才,同时这类人才也会对传统产业的提升起到积极的作用,就业前景广阔。在招生生源和毕业生就业方面均具备比较好的条件。

3 近期办学规划

3.1 师资队伍建设

在师资建设方面,需要采取积极的人才战略,走引进和培养并重的道路,注重引进和培养具有智能信息处理或智能控制研究背景的人才。同时,聘请人工智能领域经验丰富的专家、教授对本专业的实验及教学进行指导,积极鼓励教师们的学术交流活动。

3.2 实验室建设

(1)利用自动化专业的微机原理与微机控制技术实验室、控制理论实验室等,完成“智能科学与技术”专业本科教学环节中“自动控制理论”、“现代控制理论”、“微机原理”、“微机控制技术”、“单片机原理与应用”5门课程的实验。

(2)建设“智能信息处理实验室”,以通用实验平台的模式用于“数字信号与数字图像处理”、“软件工程”、“数据库与数据挖掘”等课程的实验和上机。

(3)利用教师在承担智能科学与技术相关领域科研课题中购置的相关实验设备和仪器,满足学生在毕业设计阶段和参加科技创新活动中对实验设备的需求。3,3新专业课程体系建设

(1)积极向已经设立“智能科学与技术”专业的南开大学、北京科技大学等高校学习,通过广泛的调研,使新专业的教学体系和课程内容逐步合理化。

(2)紧跟科技发展新趋势,突出“智能科学与技术”新专业的特色,注重学生实践能力的培养,在智能化电器、智能化楼宇、智能机器人、智能化机器、智能化物流等方面培养社会急需的特色人才。

(3)在控制科学与工程一级学科硕士点下设立“智能科学与技术”的相关研究方向,加强该专业的学术梯队建设和人才培养,促进学院整体教学科研的和谐发展。

4 培养方案

4.1 培养目标

我们努力使学生德、智、体、美全面发展,具有坚实的数学、电子、计算机、自动控制和信息处理的基础知识,系统地掌握智能科学的基础理论、基础知识和基本技能与方法,受到良好的科学思维、科学实验和初步科学研究的训练,具有分析问题和解决问题的能力,以及知识自我更新和不断创新的能力。学生能适应智能科学与技术的飞速发展。在个人素质方面,具有全面的文化素质、良好的知识结构和较强的适应新环境、新群体的能力,并具有良好的语言和计算机运用能力。

4.2 基本要求

使学生系统地掌握“智能科学与技术”的基础理论知识,以适应自动化、智能信息处理与技术等方面的工作需求;掌握电路与系统的基本理论和实验技术,具备分析和设计电子设备的能力;掌握信息获取、处理的基本理论和方法,具有系统设计、集成、应用的基本能力;了解智能科学与技术领域的学科前沿、最新进展和发展动态;了解自动化和信息系统及网络技术的应用现状和理论前沿,具有研究开发新系统、新技术和各种智能化工程装备的初步能力。

4.3 主要课程

我校“智能科学与技术”专业的主要规划课程包括电路、电子技术、微机原理、自动控制理论、现代控制理论、嵌入式系统、软件工程、计算机网络、数字信号与数字图像处理、智能控制、数据库与数据挖掘、人工智能概论、信息管理系统等。

在课程的设置上,我校适应社会发展需求,突出“工学并举”实践能力的培养,开展有自身特色的“智能科学与技术”本科生教学。区别于北京大学等高校的智能理论算法为主、南开大学等高校的智能信息处理为主、西安电子科技大学等高校的通信工程应用为主的办学主导方向,突出河北工业大学地方工科院校的自身特色,以培养学生研究开发新系统、新技术和各种智能化工程装备的基础能力为目标,设置相关的课程。其中,学科基础课程、专业必修课程和专业选修课程安排如表1~表3所示。

智能化工程技术论文范文5

关键词:电气工程;智能化技术;理论基础;技术优势;应用

中图分类号:F40 文献标识码:A

智能化技术是计算机技术与人工智能理论的完美融合,是最近才兴起的一个高新技术领域。但是从出现到发展的短短数年间,智能化技术就受到了普遍的关注和广泛的应用,其未来前景不可限量。

1 人工智能理论

人工智能,它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学,是计算机科学的一个分支。通过人工智能本质方向的了解,生产出了一个与人类大脑做出雷同反应的智能化机器,这个主要包含语言识别、自然语言处理、机器人、专家系统和图像识别等。“人工智能”一词是在1956年Dartmouth学会上提出的,人工智能发展迅速,成为以计算机主流,涉及信息论、控制论、自动化、生物学、心理学、语言学、医学和哲学等多版学科。对于其主要的目的就是通过使用机器设备能够达到智能效果,依赖机器来完成复杂性的工作。智能化的电气自动控制系统主要就是为了加强整个劳动分配过程,实现了计算机智能化,这样一来大大的减少了人为劳动过程,加强了工作效率,譬如:铝电解生产中的模糊自适应控制技术,就是大量使用了人工智能技术。在我们国家主要是通过廉价输出的劳动力来得出的经济数值,但是远远没有达到其他较发达的国家经济水平。在我们电气自动化控制中加强人工化智能的使用,研制出一个能类似于人类判断系统、处理功能的控制系统,加强我们生产的能力,推动我们国家的经济发展。

2 人工智能的优点

针对不同的人工智能控制,需要使用不同的方法进行讨论。但是一些人工智能控制器,例如:模糊神经、模糊、遗传算法和神经都是一种类非线形的函数近似器。采取这种的分类有利于对总体的了解,同时会促进对控制策略的综合性开发。上述的人工智能函数近似器具有常规的函数估计器所不具备的优势。首先,在很多情况中,精确的掌握控制对象的动态方程是很复杂的,因此控制器在设计实际控制对象的模型时,往往会产生很多不确定的因素,例如:非线性时、参数变化等,这新信息通常无法掌握。而人工智能控制器在设计的时候可以不需要控制对象的模型。依据下降时间、鲁棒性和响应时间的不同,人工智能控制器通过适当的调整可以提高自身的性能。例如:在下降时间方面,模糊逻辑控制器比最优秀的PID控制器要快4倍。在上升时间方面,模糊逻辑控制器比最优秀的PID控制器要快2倍。与古典控制器相比,人工智能控制器具有更容易调节的特征。即使缺乏专家的现场指导,人工智能控制器也能够使用响应数据来进行设计。还可以通过相应信息、运用语言等方式来进行设计。人工智能控制器具有很强的一致性,输入陌生的数据就能够产生很高的估计,可以忽略驱动器对它产生的影响。对于某些控制对象来说,虽然暂时没有采用人工智能控制器也可以产生良好的效果,但是对其他的控制对象来说,不一定会产生相似的良好效果,因此在设计上必须坚持具体问题具体分析的原则。在反模糊化和模糊化的过程之中,如果采用规则库、隶属函数和适应模糊神经控制器,能够精确的进行实时确定。在实现这个成果的众多方法之中,只有通过系统技术的使用才能得到稳定的解,配合简单的拓扑的结构配置,能够实现迅速的自学习和快速收敛。

3 智能化技术在电气自动化控制中的应用

研究结果表明:智能控制、优化设计以及故障诊断的合理使用是实现电气工程自动化控制的前提条件。

3.1 智能控制

电气自动化的控制工作中加入智能化技术可实现电气工程控制的无人操作化、高效化、远程化以及自主化,给智能化控制创造了良好的发展空间,智能化控制在电气自动化技术中的广泛应用更加验证了智能化技术的优越性,并使智能化技术在其他领域的发展打下了良好的基础。

3.2 优化设计

在电气工程自动化控制过程中,经常会涉及到电气设备的设计,而设计的过程又相当的繁琐,它不仅要求设计人员对磁力、电气、电路等学科的知识要有足够的认识并能恰当的运用到设计工作中,而且它对设计人员的工作经验也有比较高的要求。传统的设计方式是利用实验与经验相结合的手工设计来完成的,因此方案的达标率低,修改的难度较大;而现在的方案设计是利用CAD技术以及计算机辅助软件来完成的,不仅减少了设计所需的时间,而且设计出来的方案无论是质量还是使用性能都相对较好。遗传算法是优化设计的过程中智能化技术应用的具体形式之一,它具有非常强的实用性和先进性,它的使用在一定程度上对设计进行了优化。

3.3 故障诊断

电气工程系统的运行过程中,电气设备发生故障的情况不可避免,而在故障发生前必定会有一系列与故障本身存在一定联系的征兆出现,利用智能化技术,就可以对其进行全面、准确的诊断。由于变压器在电气设备中具有十分重要的作用,因此电气设备监测人员对它的运行状况格外的重视,经常对其进行不定时的检测、维修,不过这样做也不能完全避免电气故障的出现,为了及时地将故障诊断出来,把电气故障造成的损失降到最低,智能化技术无疑是最佳的选择。在运用智能化技术对变压器的故障进行诊断的过程中,最主要的诊断方式就是通过对变压器中渗漏油的分解气体进行分析,快速找到变压器发生故障的大致范围,然后再把范围逐步缩小找出发生故障的具置并对其进行检修。这样做不仅加快了对故障的诊断以及检修速度,而且它还避免了故障对电气设备造成损害的情况出现,使得电气设备的运行经济效益在某种程度上得以提升。

结语

随着科技的不断进步,人工智能技术的发展越来越迅速,在人工智能技术的应用下,各种施工变的更加的智能化。而机械企业在电气自动化不断成熟的今天,引进人工智能技术更是对生产起到了良好的促进作用,促进企业的更好更快的发展。

参考文献

[1]耿英会.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J].科技创新导报,2012(2):66~66.

智能化工程技术论文范文6

    论文关键词:智能建筑  系统论信息论 可持续发展 人本论 产业链

    

20世纪60年代中期,世界建筑业启动了新一轮的发展,建筑物单体的高度与体量急骤增加,二、三百米的超高层建筑,单体超过10万平方米的大型建筑已十分普通。建筑物规模的增大与工程建设的技术难度不仅体现在高度与面积上,建筑物的多功能使用(同一幢建筑物内分层区具有办公、酒店、商场、公寓、娱乐等使用功能)。各类使用者对建筑物的服务要求多样化与服务性能日趋提高,越来越重视生活条件与环境的舒适性、与社会和人际沟通的便捷性、生存空间的安全性、设施服务的完善性、管理组织的严密性等。在解决这些复杂难题的过程中逐步形成了智能建筑的概念。

1智能建筑的理论体系

    长期以来,对智能建筑是否存在理论与学科特征,一直未能形成比较一致的认识。有些人士认为智能建筑就是把计算机、控制及电子设备运用于建筑物,只是高新技术的综合应用而已,并无理论可言。

然而,笔者认为经过二十年的实践,智能建筑已不如早期那么神秘朦胧,在长期的建设、应用与管理中,已经凸现其深层的特征,有必要对此进行探讨。图1所示为智能建筑理论的结构,下面将分别进行阐述。

    a.应用对象层。智能建筑为人类活动提供信息化、自动化的工作和生活场所,它的应用对象就是建筑物的使用者、管理者与服务提供者。

b.特定功能层。只要是按现代化、信息化运作的机构所在地都有智能建筑的需求,因此智能建筑早已不是办公建筑的专利,公共建筑、住宅建筑、工业建筑、军事建筑都可以按智能建筑建设。近十年来,中国与全球一样建成了大量智能型的办公楼、酒店、体育场馆、会展中心、医院、学校、法院、图书馆、剧院、博物馆、机场、车站、住宅、电子厂、食品厂、化工厂、发电厂、军营、应急指挥中心等建筑物,这些建筑物在世界的经济与社会中起着极为重要的作用。在这一层面上,智能化系统功能需求与设备配置往往受建筑物个性、建设目标,管理模式和投资力度的影响而有较大的差别。

c.应用技术层面。这是智能建筑的技术基础,由通信网络技术、智能控制技术、信息处理技术和综合管理技术等组成。在这些技术领域中,最新的技术成果及其形成的装备会以最快的速度应用于建筑业。如在5年前,当软件工程界刚开始讨论中间件技术时,市场上立即推出了采用中间件技术的智能建筑系统集成软件iz bms集成化智能建筑管理系统)。又如当工业以太网技术出现突破,随即出现了基于工业以太网的楼宇自动化系统。

d.基础理论层。虽然从表面上看,智能建筑嵌人了许多令人目眩的五光十色的技术,但实质上智能建筑并不仅是新技术的综合与新装备的组合,而在其深层次中是有基础理论的支撑。

1945年奥地利人贝塔朗菲创建系统论形成了“系统哲学”,这是把世界看作一个巨大组织的机体主义世界观,它包括了系统本体论、系统认识论、系统价值论和系统方法论。系统理论的概念(等级秩序、渐进分化、反馈、开放等)与方法(图论、集论、控制论、对策论、排队论等)是智能建筑总体设计与工作流程规划中的重要工具。

    美国人香农在1948年奠定了信息论的理论基础,使人类传统的科学从以材料与能量为中心的体系,转变为以材料、能量与信息为中心。当建筑物的智能水平日益提高后,人们已不满足仅在通信信道容量、噪声抑制、数据加密上应用信息论,而需要进一步通过统计及随机过程的分析来讨论语义分析、信息的嫡的应用。

“以人为本”在如今似乎已成为一句时尚的语句,但在智能建筑的功能设计与运行管理中,如果缺乏针对使用者与管理者的工作和生活便利考虑,缺乏以人机工效学对人机界面、机器与人的共享空间的设计,缺乏在智能化、数字化环境下对不同职能与层次人的行为处理分析和对策,那么任何再先进的智能化系统也是失败的。

智能建筑不仅仅是当前高新技术的尽情应用,而且必须从可持续发展的角度对建筑物的一切进行考量:设备与材料的环保、系统运行方式的综合能效设计、建筑物节能模式的选择、建筑物管理的组织结构设计,都需要从有利于协调“自然·社会·经济”关系,提高“人口·资源·环境”可持续发展的水平来考虑。这些工作要有助于建立7项工作:选择资源节约型的经济体系、推进社会公平化的社会体系、重视提高国家综合实力的科技体系、保持自然生产能力的生态体系、促进环境质量提高的环境体系、提高国民整体素质的人口体系和规范合理行为的政策法规体系。“可持续发展”是我国的基本国策之一,已深人到整个社会。智能建筑自然也在“可持续发展”政策的覆盖之下。

显然,在智能建筑所有的相关领域,以上的理论都在工作过程中起着宏观导向与微观指导的作用。

2智能建筑理论的特征

    通过上述分析可见,智能建筑不仅存在理论,而且其理论结构相当复杂,还具有以下三个特征。

a.多目标的优化智能建筑不是机械的技术与设备集合,而是一个大系统,需要多视角地考虑技术、管理、经济、人文、环境等因素的大系统运行目标,并且调动各种手段使系统达到最优的综合目标。即系统的优化目标函数为:s=f<技术、效率、价格、智能建筑理论与工程实践—程大章发展、环境、人气等)。

b.多学科的综合这一点是显然的,智能建筑的规划、设计、运行和管理,所涉及的技术,经济、管理以及法律问题,都必须有效地应用各学科的知识成果来解决。

c.多因素的相关性智能建筑与社会信息化、社会经济发展、管理模式、装备技术发展、政府导向等具有十分密切的关系,尽管就表面来看智能建筑仅是一种建设行为与经营管理方法。但是从建筑物的生命周期成本(lcc life cycle cost)(见图2)来看,当某种设备与技术采用后,可改变其生命周期中许多相关的分项状态。

    比如采用完善的ba(建筑设备自动化)系统进行照明系统的节能控制(按照度、时间、夜间最低照度、分区等),可以有效降低电耗与照明设备的运行时间,而照明设备因此而延长寿命减少了照明设备的维护更新费用。这可使建筑物生命周期成本中的能耗费与设备更新费用减少。但是要实现这一目标需要设置完善的ba系统,要增加建设的一次投资.同时,降低能耗的效益并不仅仅体现在lcc的图中,它对于广义的环境保护价值更是巨大的。

3智能建筑工程实践的分析

    近年来,随着中国综合国力的增强,全国各地的智能建筑热潮有涨无退。由于我们已经历了较长期的探索,在工程建筑中有许多成功的经验,也有不少失败的教训,无论是建设方/业主,工程技术人员,还是物业管理人员,都逐步趋于成熟。因而最近起步建设智能建筑的地区(暂称为后行地区),往往可以比北京、上海、广州等先行开发建设的大城市(暂称为先行地区)有更好的建设效果。我们将之称为后发优势,见图3

   智能化系统工程先行地区由于一开始处于探索前进的过程,不可避免地在早期建设中存在着各种过份的行为(控制论中称之为超调),随后又出现因失误而放弃的行为(称之为振荡过程),最后趋向于合理的装备与功能水平。而后行地区由于可以借鉴先行地区的经验与教训,可以比较合理稳妥地确定自己的智能化系统工程建设目标与行为,虽然起步稍迟,但最终可以与先行地区趋向于同样的建设效果,而他所化的代价则比先行地区要小得多(如早期智能住宅小区建设成本高达230元/mz,而近年来则在60元/mz左右,而且装备的性能与质量更好)。

4智能建筑已经形成产业链

    建筑业是中国经济发展的重要抓手。中国经济发展的历史与现实清楚地告诉我们,国民经济状态上升建筑业必然兴旺,建筑业发达了,国民经济必然形势大好。中国近年来持续的经济增长其中就有1---2个百分点来自建筑业贡献。

随着中国城市化进程的加快,全国的基本建设规模不断增大,北京市2008年的奥运会与上海市2010年的世博会,大大刺激了建筑业发展,智能建筑与智能住宅小区则成为建筑业的精品。在工业建筑物、民用建筑物、军事建筑物与市政建筑物中的电气设备投资已从上世纪80年代总投资的6%一7%,增长到总投资的10%----18%,并且还在不断上升。与此同时,市场中的各类智能建筑电气设备不仅引进了大量国外先进技术与产品,也推出了一定数量具有自主知识产权的产品。据不完全统计,与智能建筑电气设备相关的国内企业约有6---8千家,智能建筑电气设备的民族企业在稳定成长。目前智能建筑行业,已基本形成了一条稳定的产业链,产业链的各方关系可以用图4来描述。

    图中箭头表示各方的相互关系:①提供建筑化系统设备工程与技术服务;②提供智能化系统设备功能信息、设备使用改进意见;③提供产品与设备技术信息;④提供系统设备需求信息与系统设备功能信息;⑤人才与技术的需求与供应。

图4智能建筑的产业链示意图

图4所示的关系中,工作的基础是国际标准、国家标准与行业标准(注:gb/t50314为《智能建筑设计标准》,gb50339为《智能建筑施工及验收规范》)。

5智能建筑应用的发展趋势

    随着文明的进步,人们对工作与生活的环境要求不断地提高,建筑物的功能与相应的标准也逐步提升.智能建筑作为现代建设技术的核心,面临着新的挑战。

城市的规模越来越大,建筑群的功能特征日趋明显,出现了中央商务区cbd ( center businessdistrict)、休闲商务区rbd ( recreation businessdistrict)、工业园区、行政中心区、经济开发区、住宅小区等特定功能的区域。现代城市管理必须采用信息化手段对这些区域的建筑群与建筑设备进行综合管理,这对智能建筑提出了新课题。在美国“911”事件之后,建筑物的防灾、减灾及反恐等安全问题凸现,建筑物中的消防、安防、防灾及应急供电等已不可缺少,唯有借助智能化的应用系统,才能使之精准、有效、稳定与可靠地工作。