时间：2022-12-11 20:28:21
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇智能化论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
1.农田灌溉监测系统概述
按照农田灌溉监测系统应具备的农田灌溉用水远程测控计量、水质监测、水位监测、土壤墒情监测、用电远程测控计量、农田电力设施在线监测等功能设计了农田灌溉监测智能控制系统———智能井房。随着信息化及大数据技术的发展，农田灌溉智能化在全国正在逐步发展，我省在2013年全国第五批小型农田水利重点项目建设指导意见中，明确提出在泵首部位安装智能井房，为今后农田灌溉智能化管理打下了良好基础。
2.丰南区农业灌溉智能化系统建设
丰南区在2008年开始建设农田灌溉监测系统，2010年9月列入全国第二批小型农田水利重点县项目区。项目建设之初，丰南区就确立了工程节水与管理节水一体建设的目标，把农业灌溉用水监测纳入项目建设之中，与管灌工程建设紧密结合起来，实现了农业灌溉的自动化、智能化管理，由传统粗放管水农业向现代化精准用水农业转型，取得了很好的效果。农业灌溉监测系统的建设，监测中心是关键，是整个监测系统的中枢。为此，丰南区建立了2个中心，一个在局机关，另一个在唐山海森电子公司（企业自建），两个监测中心并行，同时监测，数据共享。通过几年的运用，达到了如下目标：一是建成了全省第一个县级农业灌溉监测系统。以监测中心为中枢，智能控制柜为监测点，形成了灌溉监测网络。二是实现了对农业灌溉各种数据的适时监测，利用数据指导农民灌溉。到2012年底，全区共有农田机井8126眼，目前安装机井智能控制柜2700多套。机井灌溉智能控制柜设施安装率达到30%以上，初步形成了农用机井灌溉数据信息采集及分析。
3.农业灌溉智能化系统应用效果
及注意事项农田灌溉监测系统的建设，以机井智能控制柜为载体，全面提升用水计量设施。以机井智能控制柜替代传统井房是建设灌溉监测系统的突破口，智能控制柜与传统井房相比具有占地少、投资小、快速安装、使用简便且安全可靠、计量收费公平、准确、可重复使用等优点。通过实际运用，达到了如下目标：一是工程形象面貌焕然一新。整齐划一、新颖别致的机井智能控制柜替代了破旧的老式井房，使整个工程的可视性大幅度提升。二是实现了单一用电计量向水电双控计量的转型。改变了过去IC卡单一计量电量的方式，使农民可以直观地看到用水情况，增加农民的节水意识。三是操控方便。经过简单的培训，农民可以熟练掌握使用方法。根据灌溉周期及个人时间要求，随时进行浇地，改变了过去排队浇地，争水、抢水的现象。四是提高强制管理手段，实现用水、缴费自动结算，解决长期存在的农业灌溉收费难的问题，也为开征农业水资源费打下了基础。五是大面积推广机井智能控制柜，为全面建设灌溉监测系统奠定了物质基础。农业灌溉智能监测系统的应用，为农业灌溉自动化管理提供了良好的信息平台，同时，也存在一些问题，一是现在部分务农人员年龄偏大，利用智能手机操作有一定困难，需要技术培训和指导。二是在防偷仿盗方面需要加强管理。三是全面普及需要投入大量资金，目前，国家没有针对农业灌溉智能监测系统的专项资金，致使农业灌溉智能监测项目发展缓慢。
4.农业灌溉智能化系统的发展前景
今年，丰南区还将依托小农水重点县项目，在全区建设智能井房1119座，以便监测项目区实施高效节水灌溉工程用水动态信息，对比工程实施前后灌溉用水情况、用水效率、地下水位变化情况等，利用丰南区现有的农田灌溉监测系统平台，对现有农田灌溉监测系统中的设备进行升级改造，将投影仪、投影幕布升级为LED大屏，对现状的操作平台进行升级改造、增加数据传输费用等。为重点县项目实施后效益分析提供基础数据；为落实“总量控制，定额管理”提供基础依据；为灌溉用水计量、实时监控、水费征收、地下水预警等提供基础保障；为实现河北省地下水压采提供技术支撑。
作者：董灵芝 肖茂军 赵军伟 单位：唐山市丰南区水务局
关键词：智能住宅控制中心网络
智能建筑是人们在信息时代对办公条件和居住环境提出高要求的呼声下应运而生的。“智能化”于90年代初率先在写字楼实现后，1996年逐步扩展到住宅上。从目前深圳市场看，率先推出的有深房广场。梅林一村；但是住宅真正做到智能化，仍需时日。
所谓的智能化住宅小区，是指通过综合配置住宅区内的各功能子系统，以综合布线为基础，以计算机网络为区内各种设备管理自动化的新型住宅小区。通常智能化大厦是“三A”系统，普遍认为智能化住宅小区也为“三A"系统，它们分别是：
（1）安全自动化（SAS-SafeAutomationSys-tem）
包括室内防盗报警系统、消防报警系统、紧急求助系统、出人口控制系统、防盗对讲系统、煤气泄漏报警系统、室外闭路电视摄像监控系统、室外的巡更签到系统。
（2）通讯自动化（CAS一CommunicationAutomationSystem）
包括数字信息网络、语言与传真功能、有线电视、公用天线系统。
（3）管理自动化（MAS一ManagementAutomationSystem）
包括水、电、煤气的远程抄表系统、停车场管理系统、供水、供电设备管理系统、公共信息显示系统。
1、小区智能化系统的构成
1．1安全自动化系统
安全自动化系统以空间来分，可分为室内部分和室外部分。
1．1．1室内部分
住户室内红外线探头、紧急救助、煤气泄漏、门磁系统、所有信息连接到住户室内防盗智能控制主机。该主机负责数据采集、数据分析把分析结果传送到控制中心、由控制中心电脑作处理。显示及打印情况、通知值班人员及110报警中心；其各部分组成功能如下：
红外线防盗探测器在住户室内每个入口及窗口安装红外线探测器，当有人非法进入时，红外线探测器触发报警，将信号传送至室内防盗主机，发出声光信号，主机并将此信号送至小区控制中心，控制中心电子地图，即显示出哪一栋。哪一户、哪间房发生何种类型报警，值班人员即可调度就近保安人员现场查询及处理。
煤气泄漏报警及自动关闭门系统在厨房和厕所各安装一个煤气泄漏报警器，一旦有煤气泄漏，即触发报警；一方面其自动切断煤气供应，另一方面如前述途径通知中心控制室由控制室值班员作处理。
消防报警系统。在客厅安装烟感或温感，当住户发生火灾时，触发报警，并将信号传送到报警中心。
紧急救助系统。当家中有紧急事情发生如生重病、有盗贼闯入，需要求助时，按紧急按钮，家庭主机即将信号传至控制中心，值班人员接报后即派人赶赴现场处理。
门磁系统。在门框上边中央位置安装一对门磁，当有人非法打开大门时，即报警，主机即将信号传至控制中心。
1．1．2室外部分
室外部分分下面几个系统：
小区摄像监控系统。在住宅小区出入口，主要路口及围墙边绿化带、地面，地下停车场设有监控摄像机，在控制中心值班人员24小时监视摄像机画面，并可24小时录像存储，提供犯罪证据。
周界红外线对射报警系统。在围墙段设周界红外线对射报警系统。当有人非法越栏时，即报警，并触发周界摄像机跟踪摄相及录相。
保安巡更签到系统。小区相应位置设立巡更签到器，规定保安人员巡更路线及巡更时间，保安人员配带签到器巡逻，控制中心的电子地图上就会显示出所有保安人员（配签到器的）所在位置。当保安人员在规定时间内没有到指定地点巡逻，控制中心即发出声光报警信号，中心即可查询其位置，并用保安对讲机联络。
1．2通讯自动化系统
1．2．1利用电讯网络作为传输网络
通讯自动化系统有赖于外部网络的建设，如特发小区综合楼，邮电局设有商业网，光纤直通。传输速度快。传输效果好，并可提供ISDN业务（IntegratedServicesDigitalNetwork）即综合业务数据网。它有四大特点：
它是以综合数据电话网（IDN）为基础发展而成的通讯网；
它支持端到到端的数字连接；
它支持电话和非电话各种通讯业务；
它提供标准的用户网络接口。
它的最大优点是：能在一对普通电话线上为用户同时提供电话、传真、数据和会议电视服务，并有较高的接人速度。能以128KBPS的高速度接人INTERNET和视聆通，真正实现网上冲浪。（普通电话接人最高速率为56KBPS）这样以借助于邮电的商业网1SDN业务而建立的家庭网络，完全可以提供与公司环境相同的工作条件，如果喜欢在家工作，你可以把家庭计算机网络连接到办公室的计算机网络上。要成为SOHO一SmallOfficeHomeOffice）族也并非天方夜谭。
这里顺便说一下，家庭计算机网络与家用电器的连接。日前从一份报纸上得悉，美国微软公司目前正与世界上几大家用电器生产商洽谈合作计划，计划利用微软公司的产品运用于家用电器的计算机控制。如果实现的话，不远的将来，田螺姑娘的神话就会变成现实。届时，计算机系统就会象一个非常称职的保姆为你承担一切家务安排。如：准时叫你起床、调节室温、照明光度、上网购物、准备食谱、播放音乐、处理电子邮件、搞卫生清洁等。当然要用上这些先进东西，有赖于国民经济的发展及个人收入的承付能力。
1．2．2利用有线电视网络作为传输网络
现在小区住户都接有线电视，有线电视天威网是一个双向的HFC网络，采用频率分割，数字压缩调制技术，除了传送常规的电视信号外还可以进行高速的数据传输，实现图象、数据和语音的三线合一。住户配备CABLEMODEM，通过个人电脑就要以在家进行电子邮件的传递、远程网络登录、股票实时操作、可视电话、传真服务、在宅购物、远程医疗诊断、安全监控、三表自动抄送等。
1．3管理自动化系统
1．3．1小区车辆出入管理系统
小区车辆的出入及收费采用IC卡管理系统，对长期用户可用月卡，对来访车辆可用临时IC卡，所有IC卡均经读卡机自动收费。
在小区出人口设置摄像机对来往车辆进行自动监控，把车辆的资料（车牌号码、颜色等）传输到管理中心软件中。当有车辆离开时，司机所持的IC卡必须和电脑资料一致，才能升杆放行。
1．3．2小区自动抄表系统
小区目前都是集中抄表，但基本上使用的机械表，而近年来电子水表、电子煤气表、电子电表已开发出来，三表的远程抄表系统也日趋成熟。三表输出的脉冲信息由计数器读出，储存于EPROM中，再通过网络传输到控制中心，控制中心计算脉冲数量读出三表读数，并打印出来。先进的可以与银行联通，定期通过银行系统扣费，从而实现远程抄表与自动扣费结合。
1．3．3小区设备管理系统
现代住宅小区普通都选用恒压供水系统和VVVF电梯。这些都为实现小区设备管理自动化提供了先决条件。通过有关网络，控制中心可显示小区内主要设备如水泵、水池水位、电梯、高低压开关、路灯等的运行状况，并可通过软件控制设备，使设备运行于最经济合理模式中。当设备发生故障时，控制中心发生声光报警并通知管理人员处理事故。
2小区智能化实现的几种方式
2．1小区总线制
首先建立小区的区域网，把各个子系统连接起来，然后区域网再与公共网络联通。这样就要小区综合布线充分考虑各子系统需要，充分利用系统的总线资源，将数据通讯、对讲、呼叫、报警、设备管理等信号的传输纳入该总线。尽量减少小区布线，节省投资。
2．2利用有线电视网络
目前国内有线电视网络的发展日趋完善，已基本实现了图象、数据和语音的“三线合一”，通过有线电视综合信息网的一根同轴电缆，就可以实现小区智能化的所有功能，而上这个网络有极大的开发余地。例如：目前在国外正时兴IP电话、WEB终端和数字电视，只要插在有线电视插座上即可。由此可见，有线电视在信息产业发展上将是电信网络最强有力的竞争对手。
2．3利用电讯网络
其实现模式基本和有线电视网络一样，在前面已经提及，故在此不再赘述。
3结束语
目前小区智能化正处于初始阶段，缺乏国家统一的标准和规范；其次是小区智能化建设有赖于国民经济的发展和国民总体素质的提高，一旦这些系统完善，用户便能方便快捷使用，让人花钱心甘情愿，物有所值；另一方面要实现小区智能化，还要得到政府各部门的支持，制定统一规划和相关法规。由此可见，要真正实现小区智能化，在我国仍需走相当的一段路。
参考文献
关键词DSS；智能化；知识获取
一、引言
随着Internet和多媒体技术等的飞速发展，制造业也朝着数字化、网络化、智能化、集成化、柔性化的方向发展，并由此涌现了各种先进制造概念与模式，如敏捷制造、虚拟制造、绿色制造、虚拟样机、动态联盟、企业重组等等。它们的共同之处是其整个过程涉及的领域非常广泛，不仅与设计制造技术有关，也与信息技术、计算机技术、经营管理与决策系统技术、现代管理技术等相融合，是新兴的多学科交叉领域。
因此，必须采用跨越式发展的方式，融合信息技术、现代管理技术、计算机技术和制造技术，从系统管理、产品开发设计方法/技术与技术装备等诸方面采取综合措施，为了支持现代制造业的整个组织管理决策过程，迫切需要研究和开发新一代的DSS。
本文就是在介绍当前DSS发展概况的基础上，根据现代制造模式的特点，研究了面向现代制造领域的DSS应具备的功能、结构、协调机制、系统层次与实现方式，最后展望了其发展方向。
二、DSS发展现状
DSS从其产生以来，其发展已从最初仅通过交互技术辅助管理者对半结构化问题进行管理一直到运算学、决策学及各种AI技术渗透到其中的各种实用DSS出现，其应用涉及到多个领域，并成为信息系统领域内的热点之一。但是传统DSS投入应用的成功实例并不多，原因一方面是因为基于传统DBMS的DSS只能提供辅助决策过程中的数据级支持，而现实决策所需的数据却往往是分布、异构的；另一方面是实际中大多DSS的应用对决策者有较高的要求，不仅要有专业领域知识也要有较高的DSS构模知识；因此针对不同的社会需求，提出了多种类型的DSS，有智能决策支持系统、分布式决策支持系统、群体决策支持系统、组织决策支持系统、自适应决策支持系统、战略决策支持系统等等，这些系统的提出与实现，各自适用于不同的场合，都在不同程度上满足了新的决策形势的需求。以下将对当前最主要的几种DSS发展加以概括论述。
2.1分布与群体决策支持系统
分布决策支持系统(DistributedDecisionSupportSystem，DDSS)与群体决策支持系统GroupDecisionSupportSystem，GDSS）均是八十年代来DSS研究与应用的热门方向，满足在制造业发展虚拟企业、网络化制造的需求。其中DDSS是对传统集中式DSS的扩展，是分布决策、分布系统、分布支持三位一体的结晶。GDSS则是面向群体活动的，它为群体活动提供沟通支持、模型支持及机器诱导的沟通模式3个层次的支持。GDSS与DDSS既有区别又有联系，前者是对个体决策支持系统的扩展，后者则是相对于集中式DSS而言的，两者研究的重点和关注的焦点有所不同。GDSS对群体决策的支持既可是集中式决策，又可是分布式决策。但通常情况下，群体决策是在分布环境下实施的，这就决定了GDSS与DDSS有着非同寻常的联系。GDSS大多采用分布式和分散式结构，系统支持“水平方向”分布式处理，即支持对数据对象的远距离操作；系统还支持“垂直方向”的分散式处理，即通过在用户和各应用层之间的接口，来实现各个应用领域的功能。
DDSS与GDSS的这种特性使其在企业动态联盟、网络化制造、CSCW、医疗等领域得到了充分的应用。有学者就针对企业动态联盟开发了一个决策支持系统，该群体决策支持系统采用开放式体系结构，既可以独立使用，也可以与AVE组织建立辅助工具联合使用。整个系统可根据具体AVE问题建立不同类型的决策模型与决策知识，并通过决策支持系统通用开发工具定义各类决策功能对象，从而添加进系统，形成针对某类制造企业的部分通用AVE组织管理群体智能决策支持系统。而且系统的决策模型、知识与参考模型库亦将随着时间的增加不断扩充，适合基于Internet的计算机协同工作环境进行群体决策，为建立动态联盟的动态组织管理全过程提供问题求解与决策支持。
2.2组织决策支持系统ODSS
组织决策支持系统(OrganizationalDecisionSupportSystem，ODSS)是针对目前的多人规模管理决策活动已不可能或不便于用集中方式进行而产生的，它要求在更高的决策层和更复杂的决策环境下得到计算机的支持。对ODSS迄今为止还没有一个统一的概念，但可通过其规模与其它类型的DSS区别开来，并且在要求上也与其它形式的DSS不同，它支持一个组织中多个不同功能领域和不同层次的决策任务，而非关注于针对一个决策问题的单个决策者或一个决策组。ODSS主要是在分布式环境中，用户可以通过系统从不同区域独立、并行对其他用户进行访问、交流。
一般说来，ODSS应具有如下特征：1同时涉及公共数据和私有数据，同时涉及公共模型和私有模型；2一个ODSS可以跨越多个组织部门；3注重对决策者的内容支持（即提供分析工具帮助决策者进行问题分析），也注重对决策者的过程支持（即创建决策分析环境，支持决策者完成其决策过程中的各种活动）；4打破功能领域；5打破递阶层次；6有一组支持信息/过程任务的工具包，依赖计算机技术。
ODSS的上述特征使其在制造领域及CSCW领域中的得到了重视与应用。目前面向机械制造领域的ODSS的研究重点在于，根据当前网络协同设计特性，将Agent技术的分布式智能控制方法与ODSS的分布特性结合起来，利用多智能体系统适于求解功能或地理上分布的复杂问题和问题求解及推理中出现的有争议的问题特点，来完成异地协同设计与制造的协作策略、知识共享和冲突消解等问题，提高整个ODSS的智能化程度，以适应于当前网络化、分布式的计算环境。如通过采用Agent封装、改造和扩展原有决策支持系统的问题部件、数据部件和模型部件，使整个系统具有更高的柔性。
2.3自适应决策支持系统
自适应决策支持系统（AdaptiveDecisionSupportSystem，ADSS）是针对信息时代多变、动态的决策环境而产生的，它将传统面向静态、线性和渐变市场环境的DSS扩展为面向动态、非线性和突变的决策环境的支持系统，用户可根据动态环境的变化按自己的需求自动或半自动地调整系统的结构、功能或接口。对ADSS研究主要从自适应用户接口设计、自适应模型或领域知识库的设计、在线帮助系统与DSS的自适应设计四个方面进行，其中问题领域知识库的建立是ADSS成功与否的关键，它使整个系统具有了自学习功能，可以自动获取或提练决策所需的知识。对此，必须给问题处理模块配备一种学习方法或在现有DSS模型上再增加一个自学习构件。归纳学习策略是其中最有希望的一种学习方法，可以通过它从大量实例、模拟结果或历史事例中归纳得到所需知识。此外，神经网络、基于事例的推理等多种知识获取方法的采用也将使系统更具适应性。
市场环境变化及产品开发过程是混沌的，因此有学者提出一种支持先进制造模式的基于自组织的决策模式及决策支持系统，系统以协同论和分形理论等自组织理论为基础，具有自学习、自适应、自身动态重组、适应混沌环境的能力。从而使企业在湍流、混沌的复杂非平衡环境下，适时、快速地设计新产品、重构制造系统，再造经营过程。
2.4基于数据仓库的DSS
在制造领域中，产品开发需要全面的、大量的信息，包括需求信息、竞争情报、管理信息、产品数据等等，并且很多信息要从分布、异构的海量数据中挖掘而得，传统的DBMS难以满足这一需求。因此基于数据仓库（DataWarehouse，DW）的DSS应运而生。数据仓库系统作为面向主题的、集成的、在一定周期内保持稳定的、随时间变化的，用以支持企业或组织决策分析的数据的集合，可将来自各个数据库的信息进行集成，从事物的历史和发展的角度来组织和存储数据，供用户进行数据分析，并辅助决策支持，为决策者提供有用的决策支持信息与知识。数据仓库技术不是一种单一的技术或软件，它融合了数据库理论、统计学、数据可视化和人工智能技术等多项研究领域，在大量数据中发现有价值的知识，用于决策支持和预测未来。因此基于这一技术的决策支持系统为决策支持系统提供了可取的数据组织方式、为决策人员提供了强有力的支持工具，能有力地推动决策的现代化进程。
基于数据仓库理论与技术的DSS的研究与开发尚处于起步阶段，但已得到了众多学者的重视，其主要研究课题包括：①DW技术在DSS系统建立中的应用以及基于DW的DSS的结构框架；②采用何种数据挖掘技术或知识发现方法来增强DSS的知识源；③DSS中的DW的数据组织与设计及DW管理系统的设计。总的说来，基于DW的DSS的研究重点是如何利用DW及相关技术来发现知识以及如何向用户解释和表达知识，为决策支持提供更有力的数据支持，有效地克服传统DSS数据管理难与忽视历史数据等问题。
2.5其它类型的DSS
DSS还有多种其它的形式，但它们均是从某个方面或某个过程出发对传统DSS进行改进而得到的，较出名的智能决策支持系统（IntelligentDecisionSupportSystem，IDSS），另外还有支持高层决策的战略决策支持系统（SDSS）、决策支持中心（DSC）、执行信息系统（ExecutiveInformationSystem，EIS）、强调激发决策者灵感与创造力的积极型决策支持系统（ActiveDSS）等等；而从技术方面则注重引入Agent技术或群件、组件技术将各种形式的决策支持系统扩展为面向Intranet/Internet的DSS。
三、进一步研究方向
综上所述，DSS研究走过二十几年的历程，目前正处于蓬勃发展的阶段。结合现代制造业与当前DSS的发展概况，笔者认为DSS及其相关领域将结合计算机网络、AI等领域的新发展，向着以下方向发展：
1）在Inter/Intranet环境下，体系结构朝着分布、分层、并行的三层结构方向发展。为了满足虚拟企业敏捷度要求并符合合作企业高度自治的特点，系统应具有较强的模型重组能力，并且各个决策单元可以独立工作，也可在求解过程中动态组合。系统的知识子系统可对整个系统进行协调、管理、控制和冲突消解，整个系统具有良好的可扩充性、可修改性。
2）随着决策环境的越趋复杂，一方面需进一步提高DSS本身的智能，另一方面人机合作和人人交流将是进行系统开发的重点；并且在一定时期内，重点应将DSS的基于逻辑和符号处理的理性决策能力与人类的直觉决策能力相融合，充分发挥人机各自优势来解决复杂决策问题；
3）鉴于充足的数据源是DSS有效发挥作用的基础，各地分布、异构知识源的获取、表达、管理与应用将成为研究重点。整个系统应支持多种知识表达方法和推理方法，支持结构化数据和非结构化数据共存，将目前基于模型和数据库的DSS从过去仅将“数据”视为数值转移到支持建立基本文档的DSS。需要集成DW、DM与OLAP及其它KDD知识获取方法，将各类分布、异构的知识源集成起来，为决策者提供各种类型的、有效的数据分析，起到决策支持的作用。
参考文献
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面临电器设备的这种发展现状，我们必须对其进行改革，以使它们能够适应社会经济的快速发展。在当今时代，开发具有特色、具有亮点的个性化电器是促进电器市场更好更快的发展的迫切需要。目前我国现阶段的电器市场的需求，主要是来自这几个方面：一是市场的需求，人们对智能化的电气设备所具有的功能普遍较为向往，需要能够在智能化产品的支持下完成更加高效的工作；二是技术发展的趋势，当今我国智能化技术发展水平相比于以往取得了巨大的进步，可以完成许多功能的自主化与智能化，已经具有了良好的技术条件，并且随着智能化技术的不断发展，技术水平还将得到更大程度的提升；三是整体的系统发展的趋向，在当今社会发展背景下，智能化产品的开发与使用已经成为了必然，这是电器产品更新换代的新一轮潮流，市场必须适应这种智能化的潮流。在这种环境的影响下，第一代电器产品和第二代电器产品将会慢慢被淘汰掉。
2智能化电器产品的功能以及特性
2.1智能化产品的功能
目前，之所以智能化产品能够得到人们的青睐并广泛使用，是因为该产品具有非常非常独特的功能，可以解决人们日常生活与工作中的多方面需求。比如说智能化产品可以彻底解放人们的精力，让人们不必再将精力放在产品的工作方面，可以全身心地投入到更重要的工作中。并且，智能化产品还可以让人们在产品使用过程中具有更高的安全性与效率，提高产品的使用舒适度。
2.2智能化产品的特性
智能化产品具有网络化、智能化、节能性等特点，而又由这些特点分别对应了不同的功能，首先是网络化，与网络相对应的功能是通信功能，我们可以把通信功能简单的理解为是利用电话和远程对其进行控制以及报警；第二是智能化，和智能化相对应的分别有温度、湿度、以及自动摄录等不同的功能；第三是节能性，与节能性相对应的则是交互式的智能控制，意思也就是通过不同的传感器，给外界的动态做出相对应的信息。
3智能化电器机械设计
根据不同的实际情况，智能化电器机械设计的目标也是不一样的，主要是由于不同的实际情况它所涉及的智能化程度的不同而导致的。根据机械设计的智能化的不同程度，我们可以把智能化机械设计目标分为动作级、子任务级和总任务级。总任务级：总任务级可以控制所有的子任务级，我们可以非常形象的把它比作是智能化机械的大脑；子任务级：如果把总任务级比作是智能化机械设计的大脑，那么子任务级就是负责执行总任务级的任务的，可以把它理解为智能化机械中的执行部分，它将自动地带领所有的子任务级完成各自应完成的工作任务；动作级：动作级是智能化机械控制的最基础的部分也是最基本的部分，动作级是人为的对其进行控制的过程，在最后完成之后所表现出来的智能化。
4智能化机械的设计方法
4.1系统功能模块的构建
系统功能模块是由不同的部分组成的，它包含了知识库模块、评价系统模块和推理机模块。知识库管理模块是用DAO组建程序并和知识库连接，这样做的目的主要是为了能使整个电器智能化系统对知识库进行访问。知识库的管理主要是由机构库管理和传感库管理两部分来组成的，通过对这两个部分的管理从而实现对整个电器智能化产品信息的管理。推理模块是为了给用户提供与其相关联的参数以及数据，它通过一定的思维规律和知识来对其进行协调和控制。在推理模块中的机构元推理机设计，是从机构组合、并联组合、以及串联组合来对其进行设计的，通过这样的方式，利用数据库来寻找其所获得的机构元；另一个就是传感器推理机的设计，传感器推理机的设计主要包含了两个方面的因素，分别是对传感器推理机的设计和传感器推理机的实现。
4.2数据系统的构建
在我们设计一个完整的电器智能化产品的时候，第一步工作就是数据库的设计以及建立，数据库是一个系统，是知识定义、数据信息和技术融合起来的一个完整的系统。在建立数据库的时候，首先要做的就是数据库模型的建立，数据库模型质量的好坏、高低对整个电器机械数据库的控制性能有决定性的作用和重大的影响。数据库的模型包含了很多不同的类型，其中最主要的类型有层次模型、关系模型、面向对象模型和网状模型等。
4.3电器产品故障的智能检测
为了能够避免或尽量减少电器产品在运作过程中出现的各种各样的故障，就必须对运作的电器产品故障进行智能检测，通过这样的方式，可以有效的减少电器产品运作故障甚至可以避免故障的产生。目前虽然我国的技术还不能完全的进行自我修复，但对于简单的电器产品故障，还是可以进行自我检测的，通过这种处理方式，可以在很大的程度上帮助我们去发现问题，解决问题。
4.4电器机械产品工作的智能控制
为了能实现整个机械设备在运作的过程中取得最优质的运作效果，必须对智能化电器机械产品的工作过程进行智能控制。为了能使电器产品在工作时达到最大的工作效率，就必须尽量减少它的空余时间，例如空调的运作，空调的开机时间是完全无效的，我们为了能使它达到最大的工作效率，就必须减少它的开机时间。
4.5电器产品窗台检测的智能控制
为了能够减少或者是避免电器产品在工作过程中出现的一些常见问题，我们必须对电器产品的运作状态进行有效的检测，它是一项十分重要的工作，对于我们的智能化电器产品的性能有很大的影响作用。
5实际案例的应用
例如智能空调的使用，它能够自动感知到人的存在、位置、以及人数的多少，通过机器自身的计算来实现环境和人的最佳适配，支持手机上的APP对空调的控制，除了开机制热、调整温度等功能外，系统还可以给用户反馈用电量、温湿度、进行自我诊断和调整等。它可以实现：远程控制开关机、收集消费者的数据、记忆用户最佳适用温度等，这就是智能化电器产品。
6结语
1.1安全性
弱电智能化工程除了需要重视通过引入现代科学技术，保障社会大众生命以及财产安全意外，还需要重视对计算机网络信息技术安全性的保障工作，有效保护计算机网络中的信息资源，杜绝数据资源出现恶意篡改或破坏的问题。
1.2舒适性
在现代信息时代快速发展的背景之下，智能建筑中所生活的大众必须具有较高的工作效率以及创造能力，因此构建高度舒适的自然环境非常重要。智能建筑在设计、运行中必须遵循以人为本的基本理念，营造具有高品质特点的工作环境以及生活环境。
1.3经济性
弱电工程中智能化技术的发展必须同时兼顾经济性，利用多种高新技术，最大限度的降低弱电智能化系统，乃至整个建筑智能化系统的能耗是必须关注的课题之一。
2弱电智能化的意义
2.1节能性
当前的酒店系统能耗构成虽然比较复杂，但所占比例较大的能耗部分仍然集中在空调、照明方面。为满足节能要求，单从对空调温度的控制，以及关灯节电的角度入手显然是杯水车薪，因为室内的温度以及光照与客户的体感舒适度产生直接影响。为避免此类问题发生，同时达到节能目的，就需要设计人员将弱电系统设计重点放在兼顾节能与舒适的视角上。目前比较可行的方案是在设计过程中考虑实现多个系统的联动控制，形成综合系统。例如，将酒店管理系统与客房控制系统、楼宇控制系统、智能照明系统、以及一卡通系统等联动起来，当客户在酒店前台办理入住登记时，酒店管理系统可以通过内部通道将数据传递至客房控制系统中，联动开启客房排风机、风机盘管等，预先做好温度与通风的调节工作。
2.2服务性
除了以上提到的通过引入智能化技术优化弱电系统，改善客户舒适度的手段外，还可在智能技术的干预下设置酒店管理记忆系统，对入住客户的基本信息（这里所指的信息是除姓名、性别、年龄等外的信息，如就餐口味，对光线对温度的要求等），将这些信息集中储存在数据库当中，为下次该客户了入住时提供宝贵的信息，通过优质服务的方式促进的酒店服务层次的提升。
2.3生态性
很多酒店为了适应景区的发展模式，所处地理位置也具有一定的特殊性，例如四面环山，或者是靠海邻湖。这些酒店在对弱电系统进行智能化处理的过程当中就可以充分依赖于环境上的优势资源，将一系列具有节能环保优势的弱电工程设备或概念引入酒店管理系统的建设过程当中。例如，某酒店地理位置比邻湖泊，则在弱电工程建设的过程当中，就可以通过发展水源热泵技术的方式，将水源热泵系统作为空调系统的补充，夏季高温条件下利用水源热泵技术为空调系统提供冷源，从而满足室内制冷的要求，而冬季则通过启用水源热泵机组的方式，自湖水中提取热能，以满足室内采暖的需求。
3弱电智能化的应用
某酒店是一座大型综合性酒店，酒店主楼共28层，综合布线系统结构为模块化星型拓扑结构，总用地面积为72362.03m2，酒店整体建筑面积为430000万m2，基本功能包括住宿、会议、停车、娱乐、休闲等。为了满足现代信息技术快速发展的需求，将计算机信息技术与建筑艺术充分结合，形成具有高度智能化优势的信息网络系统。在这一过程中，对弱电系统的智能化建设是各方最为关注的课题之一。弱电工程建设内容包括：酒店管理系统，酒店后台管理系统，酒店消费管理系统，信息系统，酒店门锁系统，综合布线系统，公共广播系统，安全防范系统等。其中，酒店管理系统的智能化建设是重中之重。本酒店管理系统网络操作系统搭建在Windows2010平台基础之上实现，工作站点操作系统为XP系统，数据库选择标准SQLServer数据库（该数据库作为当前技术条件支持下大型数据库之一，能够最大限度的确保酒店管理系统中相关数据信息的完整性与安全性，且对于确保响应速度以及数据容量的可靠性而言也有重要价值）。本酒店管理系统支持太网、令牌网、光纤分布式数据接口（FDDI）、异步传输模式（ATM）等网络拓扑结构以及TCP/IP、IPX/SPX、NETBIOS等一系列网络协议。在酒店管理计算机系统干预过程当中，设置2*原装服务器作为系统中心服务器，其中一台服务器可作为酒店管系统以及办公自化系统运行的主服务器，另一台服务器则作为主服务器的备份，在所有站点均配置原装微机作为系统工作站，网络平台为高速网，正常运行条件下，主干网网络运行速率可达到交换100.0M以上，桌面站点交换速率也可达到100.0M以上。整个酒店管理系统的设计流程如图1所示。在操作人员进入客房中心管理系统后，系统可自动弹出对话窗口，要求操作者输入操作员的姓名或代号以及登录密码，输入正确后点击“进入”按钮，即可正常登录客房智能中心管理系统操作界面。进入界面后，可显示包括“查看房间”、“服务人员”、“系统设置”、“信息读取”、“关闭声音”、以及“退出系统”等分界面，支持各种功能的实现。以“系统设置”界面为例，在进入本分界面之后，操作人员可以根据酒店的实际要求进行系统设置。若不进行串口选择，则系统默认COM1，如果系统提示操作失败，则检查串口是否连接正确，或是选择串口COM2进行操作。同时，操作人员还能够根据酒店方的实际要求，设置读取信息时间的间隔，例如自房间1001~1002所需要的读取时间为100ms，且酒店共有100个房间，则整体的信息读取时间可设置为10.0s（需要注意的是：信息读取时间的间隔不宜设置过小，以免对所收集信息的准确性造成影响）。除此以外，如果其中一间客房的功能已经改变，例如房间1001之前作为客房使用，而当它的使用功能改变或是名称改变时，在系统主界面上，它的信息仍然存在，此时在系统设置中点击清除历史记录，主界面信息会相应改变。
4结束语
关键词：住宅小区智能化系统工程设计
一、工程概况
温州南瓯明园住宅小区位于浙江省温州市。小区地上总建筑面积14.976万平方米，其中住宅建筑面积13.24万平方米，1040户；公建建筑面积1.736万平方米，包括中心会馆、幼儿园、小学、商业用房、小区服务用房、公共配套设施。地下建筑面积3.169万平方米，其中地下汽车库1.55万平方米，半地下汽车库0.83万平方米，共计停车数627辆；自行车库0.75万平方米，每户平均7.2平方米；设备用房294平方米。
南瓯明园小区住宅部分建筑划分为A、B、C、D、E五个区，其中A、C和D区是小高层住宅，B区是多层住宅，E区是高层住宅。它是集自然、生态、艺术、人文于一体的新型生活居住区，整体建筑新颖、户型丰富、环境优美、交通便捷。本工程考虑设置较完整的智能化系统，拟按建设部《居住小区智能化系统建设要点与技术导则》二星级标准设计，建成具有现代化、信息化、智能化的住宅小区，兼备多媒体信息服务、安全防范、信息管理系统，向人们提供一个安全、舒适、便捷、管理有效和适应未来信息化的良好生活居住环境和工作、学习环境。
二、设计原则
根据温州南瓯明园智能化系统建设的特点和要求，本工程设计原则：
1．实用性：系统设计使小区最大限度地满足住户的生活需求。
2．先进性：系统设计技术先进，使小区智能化系统达到目前国内较先进水平。
3．可靠性：采用弱电产品具有成熟性、安全性、可靠性，使整个系统能长期正常运行。
4．经济性：系统设计先进可靠同时，考虑产品性能价格比，使系统经济实用。
5．集成性和可扩展性：系统设计信息综合、资源共享，具有可扩展性，整个智能化系统可以随着科学技术的发展和进步，不断得到充实和提高。
三、设计依据
1．有关国家现行规范、标准
2．建设单位的意见与要求
3．温州南瓯明园建筑设计及有关技术资料
四、智能化子系统配置
本工程弱电系统拟由以下智能化子系统组成：
1．信息服务子系统
（1）计算机网络系统
（2）通信网络系统
（3）结构化布线系统
（4）有线电视系统
2．安全防范子系统
（1）小区访客对讲系统
（2）小区家庭住户报警系统
（3）小区电子巡更系统
（4）小区周界防范系统
3．信息管理子系统
（1）四表远程自动抄表、计费系统
（2）出入口车辆管理系统
（3）小区公共广播系统
（4）小区电子公告系统
（5）小区公共设备管理系统
（6）小区综合物业管理系统
4．多媒体教学系统
5．火灾自动报警及联动控制系统（由强电工种设计）
五、信息服务子系统
（一）计算机网络系统
计算机网络系统是实现小区信息化的基础。
本工程设有计算机网络系统，为每家住户及管理用房、商铺、小学、幼儿园等提供计算机局域网接口。用户可通过局域网平台进行Internet接入，实现电子信箱、网上电话、电子商务、网上教育、家庭办公、VOD点播等多种服务。小区物业管理可通过局域网与各用户进行信息交流，进行网上信息，网上自动缴费，网上查询等，实现小区物业智能化管理。
1．系统设计
计算机网络系统采用三级星型拓扑结构。网络系统主干采用千兆以太网技术。
在中心会馆一层设置计算机网络中心机房，内设置1000M核心层交换机，构成小区1000M主干网。
（1）小区住宅部分
住宅区在A、C、D、E区各楼地下层弱电井和B区各楼底层物管用房内设置计算机网络墙柜，内设置100M/1000M汇聚层网络交换机。在A、C、D、E区各楼地下层各单元弱电井和B区各楼各单元底层门厅设置计算机网络墙柜，内设置10M/100M接入层交换机，构成1000M到楼、100M到各单元、10/100M到用户的计算机网络系统。
（2）小区公建部分
小学、幼儿园分别在一层设置计算机网络分中心，内设置100M/1000M汇聚层网络交换机，在各楼层弱电井设置计算机网络墙柜，内设置10M/100M接入层交换机。构成1000M到楼，100M到楼层，10/100M到用户的计算机网络系统。
中心会馆汇聚层100M/1000M网络交换机设置在计算机网络中心内，在楼层弱电井设置10M/100M接入层交换机。构成1000M到楼，100M到楼层，10/100M到用户的计算机网络系统。
核心层交换机支持VLAN的设置和三层路由交换，小区物业管理、小学、幼儿园等各部门可根据需要单独组建小型局域网。小区计算机局域网系统通过单模光缆与城域网相连接。
2．系统设备选型
核心层交换机选用Cisco公司千兆模块化交换机Catalyst4507R系列,汇聚层交换机选用Cisco公司Catalyst3550系列,接入层交换机选用Cisco公司Catalyst2950系列。
3.计算机信息点设置
（1）住宅(商铺)每户设置1个计算机
信息点。
（2）值班室、变电所、停车场管理用房等服务用房每间设置1个计算机信息点。
（3）管理用房每8平方米设置1个计算机信息点。小学、幼儿园每个教室设置3个计算机信息点，教师办公室每8平方米或1张办公桌设置1个计算机信息点。
本工程共有计算机网络信息点1676点。
（二）通信网络系统
本工程设有有线电话通信系统和移动电话覆盖系统。
1．有线电话通信系统
（1）系统设计
本工程电话通信系统全部采用市内直线电话通信方式。
在中心会馆一层电话总机房设置3600门电话电缆交接箱,作为整个小区电话交接中心。小区电话通信网络系统采用2根通信电缆HYA-1800x2x0.4由就近电信分局引来。
a.小区住宅部分
在A-2楼、C-5楼、D-2楼、E-2楼的地下层弱电井和B-3楼底层物管用房各设置1个电话交接箱，作为A、B、C、D、E各区的电话交接分中心。在A、C、D、E区各楼中间单元地下层和B区各楼1单元一层物管用房或门厅设置电话交接箱，作为各楼的电话交接点。在A、C、D、E区各楼各单元地下层和B区各楼各单元一层设置单元电话分线箱，各住户电话引自单元电话分线箱。
b.小区公建部分
小学、幼儿园分别在一层设置电话分中心，设置电话配线架。在各楼层弱电井设置电话配线架，各用户电话分别引自楼层电话配线架。中心会馆电话配线架设在中心会馆电话总机房内，各楼层弱电井设置楼层电话配线架，各用户电话分别引自楼层电话配线架。
（2）.电话信息点设置
a.住宅(商铺)每户设置2个电话信息点。
b.值班室、变电所、停车场管理用房等服务用房每间设置1个电话信息点。
c.管理用房每8平方米设置1个电话信息点。
d.小学、幼儿园每个教室设置1个电话信息点，教师办公室每8平方米或1张办公桌设置1个电话信息点。
本工程共有电话信息点2041点。
2．移动电话覆盖系统
地下停车库、电梯轿厢内由于屏蔽效应可能出现移动通信盲区，在中心会馆一层电话总机房内设置中国通信移动、联通、小灵通的移动电话基站系统。信号由各移动公司经室外光缆引来，构成覆盖小区地下车库、电梯轿厢的小区内部各移动通信网。
（三）结构化布线系统
结构化布线系统支持计算机网络系统和通信网络系统，布线具有高速、宽带的传输能力。
小区住宅部分计算机网络系统、电话系统分别单独布线。小区公建部分的小学、幼儿园及中心会馆计算机网络、电话系统考虑用户信息点布置的灵活性，采用综合布线,在楼层配线架上计算机网络信息点与电话信息点根据需要可进行互换。
1．系统设计
（1）工作区子系统
a.小区住宅部分
每户设置家庭信息箱，户内暂按1个计算机网络点，2个电话点考虑。计算机信息点设在书房，没有书房的户型设在主卧间。电话信息点一点设在客厅，另一点设在书房或主卧间。
计算机网络信息点采用超五类RJ45插口模块，电话信息点采用RJ11插口模块，采用86H暗盒及墙型面板，安装高度底距地0.3米，与电源插座外沿水平距离0.2米。
考虑今后用户装修时信息点的扩充，家庭信息箱留有放置扩展模块的空间，用户可根据各自的需要通过家庭信息箱扩展模块进行扩充布线到各房间信息点。
b.小区公建部分
小学、幼儿园、中心会馆的计算机网络和电话信息插座均采用RJ45插口模块，并采用86H暗盒及墙型面板，安装高度底距地0.3米，与电源插座外沿水平距离0.2米。
（2）水平（单元）子系统
a.小区住宅部分
每户家庭信息箱考虑1根计算机网络进线，2根电话进线。从各单元的计算机网络墙柜到家庭信息箱,再从家庭信息箱到各计算机网络信息点均采用超五类4对非屏蔽对绞线(UTP)。从各单元电话分线箱到家庭信息箱,再从家庭信息箱到各电话信息点均采用HBYV-4×0.5型通信线。各线缆沿C型金属桥架及DG管敷设。
b.小区公建部分
小学、幼儿园、中心会馆的计算机网络和电话系统水平布线（从楼层墙柜到信息点）均采用超五类4对非屏蔽对绞线(UTP)。各线缆沿C型金属桥架及DG管敷设。
（3）管理子系统
a.小区住宅部分
在每个单元设有计算机网络墙柜，作为单元管理系统，内设有110型铜缆配线架,10/100M接入层网络交换机，管理每个住户的计算机信息点。每楼设有楼管理子系统用墙柜，内设置光纤连接装置，100/1000M汇聚层交换机，110型铜缆配线架，管理各单元的计算机网络信息点。
每个单元设有电话分线箱，管理至每个住户家庭信息箱的电话通信线。每楼地下层或一层设有楼电话交接箱，管理至每个单元分线箱的电话通信线。
b.小区公建部分
小学、幼儿园、中心会馆在每层弱电间设有管理间子系统，各设有1台墙柜，内设有110型铜缆配线架，10/100M交换机，管理至用户端的每个计算机网络及电话信息点。在110型铜缆配线架上通过跳线转接，可实现计算机网络与电话信息点的互换。
在一层设有管理子系统，内设置光纤连接装置，100/1000M汇聚层交换机，110型铜缆配线架。管理至每个楼层的计算机信息点。
在一层设有电话配线架，管理至各楼层的电话通信线。
（4）主干子系统
a.小区住宅部分
为方便布线和管理，在A-2楼、C-5楼、D-2楼、E-2楼的地下层弱电井和B-3楼底层物管用房内各设置光缆连接装置作为各区光纤转接点，中心会馆至各区光纤转接点均引1根24芯单模光缆，从光纤转接点分别引1根6芯单模光纤至每幢楼管理墙柜汇聚层交换机，再从每幢楼管理墙柜各引2根超五类4对非屏蔽对绞线（UTP）至每个单元墙柜接入层交换机,
构成小区主干网。
电话布线主干系统采用HYA型通信电缆。主干路由为：从中心会馆至A、B、C、D、E各区电话交接箱分别引HYA型电缆，各区电话交接箱分别引HYA型电缆到各楼的电话交接箱，从各楼的电话交接箱分别引HYA型电缆到各单元电话分线箱，构成小区电话主干网。
b.小区公建部分
从中心会馆计算机网络中心核心层交换机机柜分别引1根6芯单模光纤到小学、幼儿园一层汇聚层交换机机柜，从汇聚层交换机机柜引2根超五类4对非屏蔽对绞线(UTP)到各楼层接入层交换机,构成各楼计算机主干网。
从中心会馆电话总机房电话交接箱分别引1根HYA型通信电缆到小学、幼儿园一层电话配线架，从电话配线架引HYA型电缆到各楼层电话配线架，构成各楼电话主干网。
（5）设备间子系统
设备间子系统是小区计算机网络和通信网络的中心，设置在中心会馆一层。计算机网络系统设有19”网络机柜，1000M核心层网络交换机、光纤配线架、防火墙、服务器等网络设备。
通信网络系统在中心会馆一层设有3600门电话电缆交接箱。
（6）接入网系统
小区计算机局域网系统采用24芯单模光缆与因特网相联。通信网络系统采用2根HYA-1800x2x0.4通信电缆与就近电话分局相连。
2．系统设备选型
家庭信息箱：箱内包含两部分内容，多媒体接线箱和后面要叙述的智能控制箱。本工程选用智能天工-21C的产品，箱内由多媒体接线模块和控制模块组合而成。其中多媒体接线模块具有如下配置：
（1）数据配线模块，提供2进8出RJ45插口出线通道。
（2）语音配线模块，提供3进8出RJ11插口出线通道。
（3）4路射频分配模块，提供1进4出有线电视分配通道。
（4）12路接线模块，提供12条内部连接通道，可与其他弱电系统连接。
（5）留有扩展空间。
（四）有线电视系统
1．系统设计
本工程有线电视系统按1000MHZ邻频方式双向传输要求设计，采用光纤和同轴电缆混合网（HFC）组网。
用户终端电平按64±4dB设计。
（1）小区主干网部分
有线电视系统信号通过12芯单模光缆，从市有线电视网引来。小区有线电视中心设在中心会馆一层有线电视机房内。在整个住宅小区设置3个有线电视光节点，分别设在中心会馆有线电视机房、C-5楼、D-2楼，三处光节点的有线电视信号均通过室外4芯单模光缆从中心会馆有线电视机柜引来。
中心会馆处的光节点将有线电视光信号分成5路射频信号通过SYWL-75-12型同轴电缆分别引至B-2楼、E-2楼、小学、幼儿园及中心会馆有线电视分中心的电视前端箱内。B、E区的有线电视分中心前端箱将信号放大分配后，通过SYWL-75-12型同轴电缆引到本区块各楼有线电视前端箱内。
C-5楼处光节点将有线电视光信号分成7路射频信号通过SYWL-75-12型同轴电缆送到C-1~C-7楼各楼有线电视前端箱
内。
D-2楼处光节点将有线电视光信号分成5路射频信号通过SYWL-75-12型同轴电缆送到D-1~D-4楼有线电视前端箱及A-4楼有线电视分中心前端箱内。A-4楼有线电视前端箱将信号放大、分配后，通过SYWL-75-12型同轴电缆引到A区各楼有线电视前端箱内。
（2）各单体部分
a、住宅部分
各单元分别在中间楼层弱电井内或走廊（B区），设置有线电视单元分配器箱，内设置放大器、分配器。单元分配器箱设置位置为：多层住宅B区设在三层，小高层住宅A、C、D区设在六层，高层住宅E区设在五层和十二层。单元有线电视分配器箱信号通过同轴电缆SYWV-75-9从各楼有线电视前端箱引来，在单元分配器箱内有线电视信号经过放大分配后，通过同轴电缆SYWV-75-9引到单元各层每个住户的家庭信息箱内。家庭信息箱通过SYWV-75-5将信号引到住户有线电视插座。
每户家庭信息箱用1根SYWV-75-5电缆引至在客厅设置1个有线电视点。家庭信息箱内设有可扩容的分支器，用户装修时可通过在家庭信息箱内设置的分支器进行有线电视点的扩充。
b.公建部分
小学、幼儿园、中心会馆在中间楼层弱电井设置分配器箱（内设分配器、放大器），信号由各楼前端箱通过同轴电缆SYWV-75-9引来，经过放大分配后，将信号通过同轴电缆SYWV-75-5送到各房间有线电视终端。
每个教室设置1个有线电视信息点，会议、活动、娱乐、休息场所每自然间设置1个有线电视信息点。
本工程共设置有线电视信息点1193点。
2．系统设备选型
a.系统选用设备与部件具有双向性，其视频输入与输出电缆特性阻抗均为75欧姆，能满足VOD点播等双向传输的要求。
b.室外同轴电缆选用SYWL-75-12型，室内同轴电缆选用SYWV-75-9及SYWV-75-5型。光缆选用室外4芯单模光缆。
c.家庭信息箱内提供1进4出有线电视通道。
六、安全防范子系统
安全防范系统为住户和小区物业管理提供小区及住户室内各种安防报警服务，来人身份识别服务，非法入侵报警服务以及保安巡更管理等小区安防综合信息管理。
（一）小区访客对讲系统
本工程设置小区联网式黑白可视对讲系统。住户和物管中心均可可视来访人员形像，进行语音对讲，遥控开门。
1．系统设计
在每幢楼各单元一层入口处及地下层入口处均设置电控安全防盗门锁，并在防盗门处设置可视对讲门口机，在每个住户入口处设置可视对讲室内机，在中心会馆物管中心设置可视对讲系统管理主机。各单元可视对讲门口机具有感应卡和钥匙开启单元门电控锁功能，来访人员可进行数码按键，按门牌号呼叫住户，也可按键呼叫物管中心，在住户无人时进行留言。可视对讲室内机可以可视来访人员形
像，对讲开门，管理主机可与单元门口机来访人员及对讲室内机进行三方通话，可视来访人员形像。
黑白可视对讲系统采用总线方式联网，每个单元入口门厅处设置单元门口控制箱，内设置电源及总线节点通信控制模块。单元可视对讲门口机通过1根视频线（SYV-75-5），1根通信线（cat5eUTP8×0.5），1根电源线（RVV2×1.0）与单元门口控制箱相连，电控锁通过1根控制线（RVV2×0.5）与单元门口控制箱相连。在每个楼层公共走廊设置可视对讲分线箱，内设置视频分配模块和信号隔离器，各分线箱通过1根视频线（SYV-75-5），1根通信线（cat5eUTP8×0.5），1根电源线（RVV2×1.0）与一层各单元门口控制箱串接。每户家庭信息箱设置可视对讲和联网功能模块，通过1根视频线（SYV-75-5）和1根通信线（cat5eUTP8×0.5）与楼层分线箱相连。各户内可视对讲机通过1根视频线（SYV-75-5）和1根控制线（RVV4×0.5）与家庭信息箱智控和联网功能模块相连接。
各单元门口控制箱之间通过1根通信线（RVV/V4×1.0）和1根视频线（SYV-75-5）以总线方式进行串接，中心会馆物业管理中心设置可视对讲主机，主机通过2条总线对小区可视对讲系统联网管理，其中A、D、E区各单元门口控制箱连接为一条总线，B、C区各单元门口控制箱连接为另一条总线。
2．系统设备选型
考虑到LonWorK网络在传输距离、节点容量上比RS485网络优越，选用基于LonWorK技术的智能天工-21C产品进行设计。
（1）可视对讲室内机：选用黑白型，带对讲话筒和遥控开门。
（2）单元门口对讲机：带摄像机和感应卡读卡器。
（3）单元控制箱：带门口机供电电源及LonWorK接点电路。
（4）家庭信息箱：带一块12V,3A电池，用于对讲开门备电，遇断电自动启动后备电源。
（5）楼层分线箱：带一进二出视频分配器及信号隔离器。
（6）管理主机：带黑白显示，三方对讲功能。配有发卡机，LON数据采集板，LON网络路由器，LON网络信号匹配总线信号分割器，安装基于LonWorK网络的总控管理软件。
（二）家庭住户报警系统
本工程设置小区联网式家庭住户报警系统，为住户提供非法入户报警、紧急情况求救报警、煤气泄漏报警服务。报警主机设在中心会馆物业管理中心，通过单元门口控制箱内总线节点控制模块，与前述可视对讲系统集成在同一主机平台上，统一管理、资源共享。
（1）系统设计
每个住户客厅入口附近设置1个红外报警探测器，在一、二层及顶层次顶层窗户、阳台处设置红外栅栏，在客厅及主卧室各配置1个紧急按钮，在厨房安装1只煤气泄漏报警探测器，在客厅设置1个警笛（也可利用室内机的喇叭提供警笛声音）。户内设置1个智控键盘，与可视对讲室内机合为一体设置在住户进门处，每
户家庭信息箱中配置探测器防区扩展模块和门铃、警笛模块。智控键盘可对各报警进行设防、撤防。
在地下停车库设有紧急报警按钮，在住宅楼物管房设有智控键盘（与室内可视对讲机合为一体设置在房间进门处），附近设有智控箱，内设置防区扩展模块和门铃、警笛模块,各区地下停车库紧急报警按钮信号分别就近引入各区住宅楼物管房内智控箱进行控制。
在可视对讲系统连线的基础上，单元分线箱与家庭信息箱之间的通信线（cat5eUTP8×0.5）可将探测器防区扩展模块及门铃警笛模块接入安防总线。各报警信号经楼层分线箱进入各单元门口控制箱的总线节点控制模块。再经小区室外安防总线进入中心会馆物业管理中心的管理主机。
2．系统设备选型
本系统选用基于LonWorK技术的智能天工-21C产品。
（1）报警管理主机：与可视对讲系统进行集成，构成小区家庭安防系统。系统安装基于LonWorK网络的总控管理软件。可编程设定不同防区类型及报警、接警方式，可进行警情记录、警情查询。
（2）智控键盘：可按键操作进行设防、撤防。带液晶显示，可与管理中心进行信息交换，可查询报警记录。
（3）探测器模块：与各类探测器兼容。
（三）小区周界防范系统
本工程设有小区周界防范系统，包括小区周界报警系统及闭路电视监控系统，主机设在中心会馆的监控中心内。
1．系统设计
在小区周边有围墙或栅栏的地方安装主动红外对射探测器，实现对周界布防。报警区域在总控主机电子地图上显示，主机同时联动报警模块报警，以便保安人员及时赶赴现场处理。小区内共设置11对主动红外探测器。
在小区东面及北面被水包围不设围墙的周界处，设置黑白固定摄像机。在小区二个主要出入口（南入口、西入口）设置固定黑白摄像机。在A、C、D、E区各单元住宅电梯内设置电梯专用针孔摄像机。对小区周界及电梯进行监视，并具有图象记录、复核功能。小区共设有22台固定黑白摄像机，38台针孔摄像机。
监控主机设在中心会馆的监控中心内。设有1台主机1台矩阵切换控制器，3台9路硬盘录像机和2台16路硬盘录像机，1台4路硬盘录像机，7台20寸黑白监视器。系统可提供20防区报警输入，配有1个控制键盘，用于周界报警设防、撤防。
各红外探测器通过信号线（RVV4×1.5/V）接入主机，摄像机离主机300米以内，通过视频线（SYV-75-5/V）引入硬盘录像机；300米以外时，4个摄像机中心设一光端机，先通过视频线（SYV-75-5/V）将摄像机信号接到光端机，再用光缆将信号线引入主机。
2．系统设备选型
（1）硬盘录像机:选用嵌入式数字硬盘录像机,带有报警输入口。
（2）矩阵切换控制器:64路输入，8
路输出。
（四）小区电子巡更系统
本工程设在线读卡式电子巡更系统，总控主机设在中心会馆一层监控室内，与小区可视对讲系统，家庭住户报警系统集成在同一主机平台上统一管理，资源共享。
本工程巡更系统利用对讲系统单元门口机复用为巡更点，不需额外投资，实现读卡式在线巡更功能。保安巡更人员的卡号通过中心的读卡机输入电脑内。保安巡更人员在巡更过程中，现场总线将各门口机读卡器采集到的巡更信号传送回物业管理中心监控室，小区总控主机实时显示巡更信息。
中心主控机可通过巡更软件进行巡更路线设定，巡更排班、统计及实时管理。小区共计巡更点：70点。
七、信息管理子系统
（一）四表远程自动抄表、计费系统（水、电、煤气、纯净水表）
小区设有将各住户及公建用房的水、电、煤气、纯净水表数据自动抄送到中心会馆小区物业管理中心的功能，避免入户抄表。
考虑到水、电、煤气各部门的独立性，水、电、煤气、纯净水表各自设置一个远程自动抄表网络系统，相互独立。
1．系统设计
整个系统由总线结构组成。
多层、小高层在各单元一层或地下层设置水、电、煤气、纯净水采集器各1个，高层每单元设置2个，分别设在3~6层及11~12层。电表采集终端设于各单元电度表箱内。从各采集器到每层各住户表箱信号采集端接口采用线缆RBV6×0.3相联。
各单元各系统采集器分别通过二条RS485总线（RVVP4×1.0/V），接到中心会馆物业管理中心数据集中器上，其中A、D、E区为一条，B、C区为另一条，各系统数据集中器通过多串口卡接入抄表主机，主机与小区计算机网络相连。
从住户处采集的四表数据传送至管理中心主机，由管理软件实现记录、核算、统计、打印，并提供查阅和联网付费功能，用户可通过小区局域网查看煤气、水、电表等的使用状况。
2．系统设备选型
（1）信号采集器——可接12个表或16个表或24个表；
（2）信号集中器——可连接60只以上采集器，数据可直接传给电脑；
（3）多串口卡：8路以上；
（4）主机：PentinmⅣ以上，32M内存，20M以上硬盘空间；一个冗余的串行口（通讯用）；一个冗余的并行口（接打印机）。
（二）出入口车辆管理系统
1．系统设计
在小区南入口与西入口处设置出入口车辆管理系统，系统采用非接触式IC卡进行管理。IC卡由物管中心读卡机授权发卡，与单元门卡共用。实现开门、车辆进出、巡更一卡多用。
系统对临时用户提供临时IC卡进行管理。口的情况，设置两套出入口管理系统，并设置一个管理室，管理二套出入口系统；小区西入口车道出入口处设置一套出入口管理系统，并设置一个管理室。
在车道入口设置非接触式入口读卡器、自动闸门机、车辆检测器（地感线圈），出口处设置非接触式出口读卡器（收费读卡器）、自动闸门机、车辆检测器，组成停车场管理系统。
出入口处管理室内设置该系统电脑主机，内设置系统管理软件，主机与管理中心通过小区局域网联网。
2．系统主要设备功能：
（1）入口控制机：可进行入口处读卡、显示与控制。
（2）出口控制机：可进行出口处读卡、显示与控制。
（3）管理用主机：可对入口、出口进行管理。
（4）管理软件：安装在现场管理计算机上，对进出车辆进行管理。
（三）小区公共广播系统
小区内设有公共广播系统，公共广播包括背景音乐广播和消防应急广播二部分。背景音乐广播用于在节假日、早晚等特定时间播放音乐、调频广播及事务广播，当发生紧急事件时可迅速切换至应急广播。
在小区主要道路、中心花园、绿化带等处设置落地式草坪音箱（20W），广播机房设置在中心会馆物业管理中心。
室外广播分为A、B、C、D、E、中心花园六个区，物管中心可以根据各区的实际需要分区进行广播。
广播机房设有三套音源（五碟CD机，全逻辑控制双卡座和AM/FM数码调谐器）的输出信号，通过混音前置放大器、定压放大器、分区器后，通过FS-2×2.5线缆，分6路与各区草坪音箱相连接。
考虑到小学、幼儿园广播的独立性，各设置一套独立广播系统，机房分别设置在小学、幼儿园一层广播机房内。广播机房设有三套音源（五碟CD机，全逻辑控制双卡座和AM/FM数码调谐器）的输出信号。小学、幼儿园内各教室及活动场所、教师办公室设置壁挂式音箱（5W），用于事务广播、课间音乐广播及紧急广播等。
（四）小区电子公告系统
1．系统设计
在小区南入口及西入口处各设置一个宽4米高3米的LED室外显示屏，用于小区的文字信息、天气预报，也可根据用户的需要各种广告、股票行情。
LED显示屏整体由室外双基色φ12像素点组成的模块单元组成，大屏幕显示屏暂定4×3平方米。
南入口处大屏幕的控制主机设在中心会馆物业管理中心管理室内，西入口门卫处大屏幕的控制机设在西入口门卫处，控制机通过通信线与大屏幕相连。物管中心控制主机与西入口门卫处控制分机通过局域网联网。
2.系统主要技术要求
a.显示屏与计算机CRT同步，实时显示CRT上的文字。
b.系统能通过对计算机的操作，调整显示屏的色彩和亮度。
c.系统软件具有一定的编辑方式，显示时间可任意调节，画面可循环显示，可自开机到关机全自动播放。
d.软件支持文字、股市、天气预报等多种信息。
e.显示屏至少能显示16×16点阵，24×24点阵或更大点阵的汉字，并能选用多
种标准及美术中英文字体。
（五）小区公共设备管理
1．对小区道路照明、小区泛光照明实行分区定时开、关控制及回路状态显示。
在各道路照明、泛光照明配电箱内设置交流接触器，并在配电箱附近设置现场输入输出控制器，通过控制器对各交流接触器的触点控制，来控制小区道路照明、泛光照明的开与关。现场控制器通过通信线与中心会馆物管中心监控室的控制主机相连，可通过计算机操作，对道路照明实行控制，并可监视各回路的状态。
本工程参考智能天工-21C产品进行设计。现场控制器是LonWorKs节点，可集成在小区LON网络总线上。现场输入、输出控制器选用WT-761、WT-762,分别可提供开关量输入与输出。
2．对给水变频泵进行监测。
给水变频泵需带通信接口，从通信接口将信号接入中心会馆物管中心监控室，对变频泵的运行状态、故障状态进行监视。
3．对高层、小高层单元电梯进行监测。
高层、小高层电梯需带通信接口，从通信接口将信号接入各区物管用房内，经信号转换器转换后，接入中心会馆物管中心监控室，对电梯进行监视。
(六)小区综合物业管理系统
小区综合物业管理系统是将设置在小区中心会馆物管中心管理室与消控、监控室内各种不同功能的子系统建立在一个统一的操作使用平台上，使各系统的信息及功能得到充分利用、统一管理、信息共享。例如：根据接到住户报警信息，保安人员根据系统电子地图信息与报警信息指示的住户地址信息出警，并及时与住户联系。又如：系统可根据采集到的电表数据对每户用电进行统计换算、记录、实行网上收费，定时将信息发送到各家门口机显示屏上等。
本工程采用西安协同数码公司的SYNCHROFMS（2.0）小区综合信息物业管理系统软件，对各子系统信息进行集成。系统运行在小区局域网上，支持BACnet、OPC、LONWorks等协议。
主机和SYNCHROFMS（2.0）服务器设在物业管理中心管理室内，前述各系统主机上的信号通过小区局域网集中到小区综合物业管理系统主机上进行集成，实现小区智能化管理。住户可通过小区局域网，获得SYNCHROFMS上的信息。
小区物业管理中心包含如下信息：
1．小区住户信息（可视对讲、各种报警）
2．住户表计运传信息
3．小区保安巡更信息
4．小区电子公告、通知信息
5．小区车辆出入口管理信息
6．小区安防信息
7．小区设备管理信息
8．小区电子地图信息
这些信息构成了小区综合物业管理系统的主要部分。
小区综合物业管理系统集成的具体要求与实施将根据建设单位的要求，由西安协同数码公司在SYNCHROFMS平台上深化、开发。
八、多媒体教学系统
小区内小学的所有教室、幼儿园部分教室设置多媒体教学系统，设置扩声、投影装置，并可通过计算机网络系统实施统一节目源的多媒体教学，也可通过VCD、
笔记本电脑进行单独教学。
九、机房设置及线路敷设
（一）机房设置
计算机网络中心机房电话总机房：设置于中心会馆一层，面积60m2。
2．有线电视机房设置在中心会馆一层，面积15m2。
3．消控、监控室：设置于中心会馆一层物，面积60m2。
4．物管中心管理室：设置于中心会馆一层，面积100m2。
（二）线路敷设
各建筑物单体之间室外管线采用浙江八方联通电信公司的多孔高强度栅格式地下通信管，埋深大于0.7米。各建筑单体内垂直管线原则上通过弱电井垂直桥架敷设，B区各楼没有弱电井时，穿钢管敷设。住宅部分水平走线穿DG管在楼板内暗敷。公建建筑水平走线则沿桥架在通道吊顶内敷设，由桥架到各信息点的线路为穿钢管暗敷。
（三）与小区外联系的管线有：电话通信管线，有线电视管线，计算机网络管线，均从东洋路引入到各弱电机房。通信电缆由邻近电信分局引来。
十、电源、防雷、接地
（一）电源
1．除电视机房外，其余弱电机房双回路供电。
2．计算机网络中心机房，消控、监控室，物管中心管理室设置UPS不间断电源装置。
（二）防雷
根据《建筑物防雷设计规范》（2000年版）GB50057-94和中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例，当建筑物受到雷电流直击情况下，信息系统仍能正常工作。本工程弱电系统必须做好防雷，在不同场所，设备中配置电源避雷器、信号避雷器等。
（三）接地
1．各弱电机房均采用1根不小于50mm2的铜芯导线作为专用接地线，引至等电位联结端子箱后，接至基础接地装置。由于本工程采用综合接地方式，接地电阻要求不大于1欧姆，在弱电机房内均要有接地端子箱，各弱电机房作局部等电位联结。
2．住宅及公建建筑在弱电竖井内设置接地干线，采用40×4铜排。
十一、结束语
建设单位组织召开了南瓯明园智能化系统工程设计专家评审会，特邀建设部住宅产业化促进中心专家。建设单位领导及当地建设局、信息化办公室、电信、广电等部门专家也参加了会议。大家认为该设计科学、先进、完整，总体上达到了“居住小区智能化系统建设要点与技术导则”中二星级标准。专家们也对个别子系统的设计提出了一些修改意见。目前我们正在进行施工图设计。
注：由于篇幅关系，信息点统计表和设计图纸略。
参考文献
1．建设部住宅产业化促进中心《居住小区智能化系统建设要点与技术导则》中国建筑工业出版社2003年4月第一版
1、有效控制了电气工程自动化系统
前面已经讲到，智能化技术能够控制和反馈对电气工程中所有设备的数据，与此同时还能够有效根据响应时间、下降时间和鲁棒性变化等参数来对电气工程自动化的控制程度实现自动调节，这样一来就可以节省了重新建立模型的时间，另外还可以在第一时间来处理因客观因素以及预警自动化控制过程中所造成的错误。这样及时的处理和高效的警惕大大降低了风险，节省了很多的人力物力财力的消耗，从而更好的实现了对电气工程自动化系统的有效控制。
2、智能化技术的有效应用
2.1模糊逻辑与控制
一般地说，电气工程的自动化控制系统中都会含有一定数量的模糊控制器，它能很好的代替PID控制器。就目前而言，模糊逻辑的控制主要有M型与S型两种应用类型，但是有一点需要强调的是，这两种控制器都有各自的规则库，又可以叫做ifthem的模糊规则集。其中S型控制器的规则为if。X是G，y是H，则W=f(X,Y)，这里所说的G与H指的都是模糊集，下面分别对这两种应用类型进行介绍。M型控制器主要由模糊化、知识库、推理机与反模糊化这四大部分所共同构成，主要用于实现变量的测量、量化、模糊化的目的，其隶属函数的形式也是多种多样的；知识库主要是由语言控制的数据库与规则库两个部分，其开发方式是将专家知识与经历置于控制及应用目标上。值得注意的是，在建模的过程中，一定要使用神经网络的推理机与模糊控制器对其加以操作；推理机同样也是模糊控制器中不可或缺的重要组成部分，它能够很好地模仿人类决策与推理模糊控制行为；反模糊化主要用来量化与反模糊化，它包括的技术种类也比较多，其中应用得最为广泛的当属中间平均技术与最大化的反模糊化这两种了。
2.2优化设计与诊断故障
在过去的很长一段时间里，设计产品通常都是依靠实验或者传统手工检验来完成，通过这种方式所得方案往往不是最优方案。随着计算机技术的蓬勃发展以及在各个领域的广泛应用，越来越多的电气工程产品开始更多的选择使用CAD来进行设计。这样大大减短了产品的开发周期，如果在这个过程中很好地渗透智能化技术，可谓是如虎添翼，使其设计质量与效率得到大大的提升，专家系统的设计就是一个典型案例。不仅如此，智能化技术在优化设计还体现在遗传算法方面。众所周知，遗传算法是当前全世界范围内比较先进的计算法，其最大的优势之处在于计算精度高，因此在电气工程中得到了亲睐，而且在其中也起到了极其重要的作用。除此之外，故障和它的预兆在电气工程中的关系是错综复杂的，具有不确定与非线性的特点，这给我们的判断带来很大的困扰。
3、总结语
综上所述，随着科技的大力发展，电气化工程的自动化过程中越来越多的应用到了智能化技术。但是由于我国的智能化技术与国外先进国家相比起步较晚，因此双方还具有比较明显的差距，但是我们不能因此而放弃使用，而应该充分认识到此项技术对于电气工程的重要作用，它不仅能在很大程度上提高企业自身的市场竞争力，还能还能促进国民经济的快读发展，因此在今后的应用过程中要精益求精，不断的实践和探索，为更好的应用于各个领域做出努力。
作者：徐磊 单位：日照钢铁控股集团有限公司能源动力部转底炉作业区
【关键词】政策法规选型问题费用问题节水意识
多年来，由于供水企业收费到入户总表而带来的收费“大锅饭”问题一直成为新闻媒体、人大、政协代表及有关领导关注的焦点，人们一直要求供水企业收费到户，国务院379号文件《物业管理条例》第45条要求：“供水企业收费到最终用户”，这表明供水企业收费到户是大势所趋。北方城市因冬季寒冷，不能把水表建在户外，需要用IC卡智能化水表把入户表的读数用信号引出户外，完成“查表收费到户”，让水表信号出户的目的是实现城市一卡通“一卡多用”的目标，为了做到既不扰民，又能保证查表收费到户和按时准确收费，改变传统的查表收费方式，变为先交费后吃水。然而在推行自来水IC卡智能化水表的过程中，遇到许多阻力，不排除阻力，推行IC卡智能化水表的工程是举步维艰，要把好事办好，就必须解决以下工作：
一、出台推行自来水IC卡智能化水表的政策法规
俗话说，没有规矩不成方圆，推行自来水IC卡智能化水表不出台政策法规就无法可依、无章可循，因此建设部、省、市都出台相应的政策，否则推行试点就成为空话。
从调查情况看，全国从99年开始试推行自来水IC卡智能化水表，各城市之所以发展迟缓，推行试点始终处于初期阶段与上级部门没有及时出台政策法规有直接关系。
**水司推行自来水IC卡智能化水表已经五年多了，至今在全市92万户居民中只安装IC卡智能化水表4万余户，其中遇到了很大阻力。2002年工商部门查处了哈水司推行IC卡智能化水表，提出罚款15万元，经多方说情，罚款5万元，其理由是推行IC卡智能化水表是好事，但是没有法律依据，属不正当竞争范畴。2003年省物价部门查处哈水司推行IC卡智能化水表，拿出2002年省物价7号文件，把推行IC卡智能化水表列入“乱收费”第6项行列，并下通知，提出罚款和退款。**水司推行IC卡智能化水表属建设部规定的全国试点单位，就这样受到了多处查处，到了山穷水尽的地步。
建设部、省、市出台推行自来水智能化水表的政策、法规是当务之急，这将给落实国务院379号文件起到关键作用。
二、推行自来水IC卡智能化水表选型问题
当前全国研制IC卡智能化水表的有几百家，各式各样的产品百花齐放，真假难辩，有些厂商通过各种手段、各种门子、各种渠道逼你使用，结果很不理想。如何在推行自来水IC卡智能化水表时做好选型工作？
通过几年的实践，选好IC卡智能化水表有以下三种形式，一是远传通讯双向控制、有线，此产品安装时比较繁杂，成本高；二是远传通讯双向控制、无线，是我们最佳选择。此产品安装简单，成本低，通讯效果有待进一步提高；三是IC卡智能化水表综合构成，基表是干湿式结合的，数据传感器、控制阀门、电动球阀、控制电路和机具整体抗干扰性强，IC卡暂选逻辑加密，以后选用CPU，机具整体功耗小。
希望建设部、有关部门早日拿出标准，选出部颁标准的产品，减少浪费，提高经济效益和社会效益。
三、推行自来水IC卡智能化水表的关键是解决费用问题
在推行IC卡智能化水表的试点中，解决费用问题成为关键。有的城市提出了四点，政府出一点，产权单位出一点，供水企业出一点，居民个人出一点；还有的城市先让供水企业贷款把全部费用承担下来，试问将来还款由谁出，利息由谁拿，困难很多。**物价部门有文件“推行IC卡智能化水表不允许向居民用水户收费。”从现实情况看，居民用水户也不能交费，怎么办？我们认为，费用承担应分两步走：第一步，现阶段应做到三条：一是凡城市新建、在建居民房屋安装IC卡智能化水表应打到开发商的建房成本中；二是旧的居民用水户安装IC卡智能化水表应该是政府拿一部分，房屋产权单位拿一部分，供水企业拿一部分，有房屋产权的个人拿一部分；三是享受最低生活保证金的居民用水户安装IC卡智能化水表应由供水企业优惠。第二步，今后凡安装自来水IC卡智能化水表应打到供水企业的成本中，安装自来水IC卡智能化水表的寿命在8年左右。第一个8年现阶段的政策可以做，第二个8年怎么办，第三个8年呢？其二，在首次安装IC卡智能化水表时，要经技术监督部门计量监测，费用约30元左右；其三，IC卡智能化水表每两年进行一次周检，还有养护、维修、跟踪服务等费用更多，现阶段产权单位、用水户、供水企业谁也做不到。因此今后安装IC卡智能化水表应通过价格杠杆的作用，把费用打到供水企业的成本中，产权归供水企业，有产权就折旧，有折旧就有大修、更新、改造、养护、维修、首检、周检、跟踪服务，问题均得到解决，形成良性循环，取之于民，用之于民。交费方式不同，效果也就不同。
四、推行IC卡智能化水表提高人们节水意识
关键词：智能化小区；系统规划；建设要素
随着信息时代的不断发展，智能化住宅小区的建设在不断提高，由早期单一独立的电视、电话、宽带、闭路电视监控等系统，已经发展到一个更高的阶段。随着计算机（包括硬件、软件和网络等）技术、通信技术和控制技术的突飞猛进，使得各种高新技术产品得以在住宅区中广泛应用。
国家建设部住宅产业办公室对于智能化小区提出了一个基本概念：“住宅小区智能化是利用4C（即计算机、通信与网络、自控和IC卡），通过有效的传输网络，将多元的信息服务与管理、物业管理与安防、住宅智能化集成，为住宅小区的服务与管理提供高技术的智能化手段，以期实现快捷高效的超值服务与管理，提供安全舒适的家居环境”。随着新产品、新技术、新工艺的不断跃进，这一基本概念也将会有所变化。
一、智能化住宅小区建设的基本要素
智能化住宅小区的建设，要根据小区建设的整体规划定位，遵循以下几点基本要素。
1.1对智能化小区的正确认识
首先，对于智能化住宅小区的建设，建设方要明确什么是智能化小区，它不单单是安装一个电视插座，一个监控摄像机那么简单。智能化小区是一个综合性多技术手段的系统工程，它不仅需要专业技术的应用，还需要其它各个专业的配合，正确的认识对小区的后续运作起着至关重要的作用。
1.2对智能化小区的合理需求定位
智能化住宅小区的建设需要合理的需求定位，要根据小区的项目投资、整体规划、销售对象、配套设施建设、周边环境、后续管理等各个因素来确定小区智能化建设的档次。需求分析包括用户使用的需求、小区管理的需求、市场承受能力的需求和未来社会发展的需求等等。如建设方对小区的定位为高档住宅，在配备了电视电话宽带等标准的智能化系统外，还应该考虑高端的智能一卡通、智能家居等系统的配备，以提高住宅的档次。综合以上因素，我们才能确定下一步设计的实施。
1.3对智能化小区的系统优化设计
智能化小区建设的关键，在于系统的整体规划设计，一个小区是否能真正体现其智能化，全在于此。智能化建设是一个系统工程，它是由各个子系统组成，在各个系统的实施及运行阶段，它们是一个整体。在设计当中，要注意各系统的适用性、节能性、可扩展性、经济性等各方面因素，更要考虑各个系统之间联系，优化设计，使之达到安全性、舒适性的目的。
1.4对智能化小区的规范化实施
在明确了建设的目的后，将进入真正的实施阶段，规范化的实施能够确保智能化系统工程顺利的运行。从系统规划、建议方案、设计方案到深化设计，而后进行施工、安装、调试，最终到系统的稳定运行，整个过程都需要其规范化的操作实施。规范化的实施，为投资方、建设方、施工方、使用方提供了保障，使小区智能化建设能够有条不紊的进行，是小区智能化系统运行的根基。
二、智能化住宅小区的系统规划
住宅小区智能化系统工程的建设，是以综合布线为基础，将各个子系统高效稳定的集成在一起。
2.1安全自动化
2.1.1闭路电视监控系统。小区的闭路电视监控系统包括室内室外两个部分。室内需要防护的区域可以包括电梯前室、电梯内、通往天台的通道口、通往地下车库的通道口、地下停车场等位置；室外需要防护的区域可以包括小区的出入口、小区四周、小区内主要街道和其它隐蔽位置。摄像机采用普通摄像机与红外摄像机，定点摄像机与动点摄像机相结合的布放方式，可采用全实时录像，确保小区安全。
2.1.2防盗报警系统。在室内房间安装双鉴探测器、报警按钮、门磁等设备，当有报警发生时，将信号传至小区控制中心，小区控制中心值班人员可立即赶赴现场进行处理。双鉴探测器可设置于一些重要房间，报警按钮设置于隐蔽并方便人员使用的地方。
2.1.3周界防范系统。为了防止不法分子非法进入小区内作案，设计在小区围墙或栅栏上安装红外对射探头，它可以为小区设置安全的第一到防线，此系统可与闭路电视监控子系统进行联动。为了管理方便，系统可配置报警管理软件，含有电子地图，可直观显示报警区域。
2.1.4巡更系统。在小区内设置无线巡更系统，小区值班人员可手持巡更棒，按照一定的路线进行巡逻，然后将巡更记录上传到管理机。这是一种人机相结合的防护方式，巡更路线的规划十分重要。2.1.5智能家居系统。随着小区智能化的不断发展，智能家居系统已经在小区中使用，基于可视对讲系统为基础的智能家居系统，已经逐步为人们所接受。通过设备实现对灯光、窗帘、家用电器的现场及远程控制，它是现代化智能小区建设不可或缺的一部分。
2.1.6门禁系统。在小区的各个出入口、电梯可设置门禁系统，采用一卡通形式，利用一张IC卡使小区内的住户及物业管理人员方面、快捷、安全的进出通行。
2.1.7煤气泄漏报警系统。煤气泄漏报警系统是在厨房、餐厅等位置安装煤气泄漏报警器，一旦有煤气泄漏，即触发报警；一方面其自动切断煤气供应，另一方面通知中心控制室由控制室值班员作处理。
2.1.8消防报警系统。消防报警系统是在房间安装烟感或温感探测器，当住户发生火灾时，触发报警，并将信号传送到报警中心。
2.2通讯自动化
2.2.1综合布线系统（语音、数据）。小区的综合布线系统不仅仅包括了语音、数据的信号传输网络，它还包括了安防系统、一卡通系统、智能家居系统等多个系统的整体传输网络，要考虑系统的结构完整，各设备之间接口规范。它就象人的神经，构成了小区的“神经系统”。
2.2.2有线电视系统。数字有线电视系统是一个从节目采集、节目制作、节目传输、一直到用户端接收机，都要以数字方式处理信号的端到端的系统。全国早已开展了数字电视的建设，对于建设方、设计方来说，应该注意的是传输网络的构架及终端用户的使用，与新技术相配套。
2.3管理自动化
2.3.1水、电、煤气的远程抄表系统。三表的远程抄表系统日趋成熟，三表输出的脉冲信息由计数器读出，储存于芯片中，再通过网络传输到控制中心，控制中心计算脉冲数量读出三表读数，并打印出来。可以与银行联通，定期通过银行系统扣费，从而实现远程抄表与自动扣费结合。
2.3.2停车场管理系统。系统可采用非接触式智能卡停车场管理系统，实现对停车场车辆进出、停放、高效有序的管理要求，有效防止车辆丢失、损坏事件的发生。系统采用联网设计方式，与门禁系统、电梯刷卡等集成到一卡通用。可实现脱机运行、图像对比、车位显示、收费、防砸车等功能。
2.3.3供水、供电设备管理系统。系统是通过有关网络，控制中心可显示小区内主要设备如水泵、水池水位、电梯、高低压开关、路灯等的运行状况，并可通过软件控制设备，使设备运行于最经济合理模式中。当设备发生故障时，控制中心发生报警并通知管理人员处理事故。
2.3.4公共信息显示系统。智能化住宅小区的特点之一就是面积大，在项目的前期规划中，建设方和设计方可根据园区的情况设置公共信息显示系统，采用室外LED显示屏，起到信息、美化环境、提高小区档次的作用。
2.3.5背景音乐及公共广播系统。在小区的园区内、地下停车场、电梯前室可设置背景音乐及公共广播系统，系统对全区或各别分区进行有选择的广播，能够实现音乐播放、宣传、播放通知、找人及群呼等功能。同时具备消防广播功能。
关键词：机械制造；智能化技术；体系
一、机械制造技术的发展
在现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。当前，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。
二、智能化技术发展趋势
2.1性能发展方向
(1)高速高精度高效化。
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；群拉系统的柔性，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。
2.2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育表达，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。在数控技术领域，可视化技术可用于CAD/CAM，如自动编程设计、参数自动设定、刀具补偿和刀具管理数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示等。
(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)、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，可直接用梯形圈或高级语言编程，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用户程序实侧，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。
2.3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LED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。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，掘高系统的可靠性。
(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。
1静电粉末涂装最优化
前处理和静电喷涂阶段中影响喷涂效果和质量的因素主要有工件表面前处理质量、喷涂电压、喷枪形式、喷涂时间、喷粉量、粉末电阻率、粉末粒度、粉末和空气混合物的速度梯度等，因此，静电粉末涂装最优化就是实现这些因素的控制最优化。下面以其中的几个因素为例进行探讨。1)喷涂距离是静电喷涂过程中控制膜层厚度的关键参数，一般控制在距离工件喷涂面100mm～250mm。喷涂距离的最优化就是根据喷涂面的形状不同控制喷涂距离，比如弧形工件喷涂距离的渐进变化控制等。2)喷涂电压是影响喷涂过程中上粉率和上粉效果的重要因素，通常随着喷涂距离的改变，要实现最优化静电喷涂，喷涂电压也需要动态变化。3)粉末电阻率对喷涂过程中的粉末涂层产生直接影响，电阻率过高会影响涂层厚度，过低则容易产生粉末再分散现象，一般工况下，粉末的电阻率在101．0Ω/mm～101．6Ω/mm较为理想，因此，如何实现这个电阻率的最优化控制显得至关重要。4)喷粉量的大小对喷涂膜厚有一定影响，一般控制喷粉量在50g/min～1000g/min范围内。5)粉末和空气混合物的速度梯度是指喷枪出口处的粉末空气混合物的速度与喷涂距离之比，该参数的最优化就是合理控制这个梯度，使得一定喷涂时间内膜厚精确可控。静电粉末涂装最优化是建立在每个影响涂装效果因素基础上的最优化，是现阶段工程机械行业努力追求的目标，并且在一些涂装工艺水平比较高的企业已经实现了这一目标，但从工业自动化大环境来看，工程机械行业粉末涂装的智能化才是我们追求的最终目标。
2静电粉末涂装智能化
所谓粉末涂装智能化就是实现粉末涂装整个过程的智能化操作，最大限度减少人力，有效提高粉末涂装质量，具体功能实现流程如图3所示。功能实现流程图中工件3D模型图可以使用工件设计3D图，该图被导入喷涂设备控制终端后，经过控制终端的处理器分析其形状、尺寸、角度等参数信息，然后模拟出预喷涂方案，该方案在显示终端显示，此时喷涂工艺工程师可以判断预期喷涂效果，并通过人机接口更改控制终端输出的预喷涂方案，直至方案符合特定要求。当方案无需更改或者工程师更改确定后，待喷涂工件进入前处理阶段控制流程，该流程自动进行前处理阶段的各个处理流程，并通过闭环控制来保证处理结果合格。当前处理阶段合格之后，系统进入静电喷涂阶段，该阶段将针对影响喷涂效果的喷涂电压、喷枪形式、喷涂时间、空气粉末混合物速度梯度、粉末粒度、喷粉量、粉末电阻率、其他自定义量等参数进行闭环控制，以喷涂电压控制为例，其内部控制流程如图4所示。通过该流程，可以实现对喷涂电压的动态调整，能够满足不同喷涂距离和喷涂效果要求下的电压供应。同理，可以实现其他参数的动态精确控制，达到实时控制各个变量的目的，进而有效提高粉末涂装精度。
3有益性和可行性分析
本文提出的静电粉末涂装最优化是建立在部分影响整体的理论基础上，其实施过程就是先实现各个影响因素的最优化，然后实现整个涂装的最优化，该理论能够为现阶段整个工程机械行业粉末涂装过程中出现的涂装设备故障率高、影响因素不确定、涂装效率低等问题提供设计理论参考和分析借鉴流程。本文提出的静电粉末涂装智能化是静电粉末涂装最优化的实施载体，它的实施也是基于现阶段快速发展的高频CPU技术。静电粉末涂装智能化是工程机械行业粉末涂装的发展趋势，该行业的智能化能够有效降低人工粉末涂装的资源浪费，最大限度的解放人力并实现最小经济成本前提下的粉末最优化涂装。另一方面，工程机械行业本身的结构复杂、工件大小不一、粉末粉尘危害性大等问题要亟需一种智能化系统来解决。因此，静电粉末涂装最优化和智能化对工程机械行业来说有益性高，从技术角度来看也具有可行性。
4结束语
本文从工程机械行业粉末涂装的技术现状出发，在总结粉末涂装一般工艺流程的基础上，阐述了影响涂装质量的各个因素，并针对这些因素提出静电粉末涂装最优化理论和静电粉末涂装智能化策略，从现阶段存在问题和技术发展来看，该最优化理论和智能化策略具有高有益性和高可行性，也为工程机械行业粉末涂装最优化和智能化发展提供一种探索思路。
作者：王春杰单位：卡特彼勒(徐州)有限公司
关键词：IEEE802.15.4IEEE1451智能传感器网络
近年来，随着计算机技术、网络技术与无线通信技术的高速发展和广泛应用，人们开始将无线网络技术与传感器技术相结合，提供了无线网络化传感器的概念。它不仅可以应用于Internet接入互连，还适用于有线接入方式所不能胜任的场合，以提供优质的数据传输服务。例如，在工厂巨大的设备间、低速长距离的通信要求和危险的工业环境。
2000年12月IEEE成立了IEEE802.15.4工作组，致力于定义一种从廉价的固定、便携或移动设备使用的极低复杂度、成本和功耗的低速率无线连接技术。产品的方便灵活、易于连接、实用可靠及可继续延续是市场的驱动力。一般认为短距离的无线低功率通信技术最适合传感器网络使用，传感器网络是802.15.4标准的主要布场对象。将传感器与802.15.4设备组合，进行数据收集、处理和分析，即可决定是否需要或何时需要用户操作。满足802.15.4标准的无线发射/接收机及网络被Motorola、Philips、Eaton、Invensys和Honeywell这些国际通信与工业控制界巨头们极力推崇。目前，IEEE1451工作组已考虑在其基础上实现无线智能传感器网络WSN（WirelessSensorNetworks）。本文探讨了基于IEEE802.15.4标准的无线智能传感器网络的实现。
1基于IEEE802.15.4标准的智能传感器模型
1.1IEEE1451智能传感器模型
智能传感器建立了一个标准化的传感器网络协议。它规定了传感器模块的电子数据表单，也定义了访问数据表单、读取传感器数据、设置参数的数字接口。IEEE1451的目的就是提供一个工业标准接口，有效地连接传感器和微控制器，并把传感器接入网络。
IEEE1451模型主要由智能传感器接口模块STIM（SmartTransducerInterfaceModule）和网络应用处理器NCAP（NetworkCapableApplicationPorcessor）组成，中间通过传感器独立接口TII相连接。NCAP模块用来运行网络协议堆和应用硬件，与网络互联；STIM模块为智能变送器接口模块，其中包括变送器电子数据表单TEDS（TransducerElectronicDataSheet），一个STIM可以连接太量不同的传感器或执行器，在正常使用过程中传感器和STIM是不可分开的。变送器独立接TII（TransducerIndependenceInterface）主要定义二者之间点点连线、同步时钟的矩距离接口，使制造商可以把一个传感器应用到多种商网络中。另外，IEEE1451标准通过TEDS，使传感器模型具有即插即用的兼容性。原始数据转换为国际标准单位。其结构如图1所示。
智能传感器接口模块是围绕传感元件建立起来的，包括传感器TEDS、控制、状态寄存器、中断屏蔽、寻址、功能译码逻辑、触发、触发应答功能，这些都是用于传感器独立接口的数字接口。传感器独立接口包括数据传输、时钟、触发、应答线。接口是串行接口，由两根串行数据输入输出组成。智能传感器接口模块通过传感器独立接口上电，这就意味着STIM可被热扫描，而不用释放对网络中其他传感器的操作。
智能传感器模型包括自身带有的内部消息：制造商、数据代码、序列号、使用的极限、未定量以及校准系数等。当电源加上STIM时，这些数据可以提供给NCAP及系统的其它部分。当NCAP读入STIM中TEDS数据时，NCAP可以知道这个STIM的通信速度、通道数及每个通道上变送器的数据格式（12位还是16位），并且知道所测量对象的物理单位，知道怎样将所得到的原始数据转换为国际标准单位。
在与STIM通信的过程中，NCAP一直是主机，通信速率由NCAP设定，这会影响STIM中的采样速率，但是避免了释放数据以及对存储器的巨大需求。当STIM连接到NCAP时，NCAP从TEDS读取有关STIM的信息之后，读取STIM采样的数据。
1.2IEEE1451智能传感器标准与802.15.4标准的融合
IEEE802.15.4满足国际标准组织（ISO）开放系统互连（OSI）参考模式。它定义了单一的MAC层和多样的物理层。关于IEEE802.15.4标准详细的内容请参阅文献[7]。
为了有效地实现无线智能传感器，笔者考虑结合IEEE1451标准和802.15.4标准进行设计，需要对现有的1451智能传感器模型开出改进的。
方案之一是无线STIM（智能传感器接口模型）：STIM与NCAP之间不再是TII接口（传感器独立接口），而是通过IEEE802.15.4无线（收发模块）传输信息。传感器或执行器的信息由STIM通过无线网络传递到NCAP终端，进而与有线网络相连。另外，还可以在NCAP与网络间的接口替换为无线接口。
方案之二是无线的NCAP终端：STIM与NCAP之间通过TII接口相连，无线网络的收发模块置于NCAP上，另一无线收发模块与无线网络相连，从而与有线网络通信。在此方案中，NCAP作为一个传感器网络终端。如图2所示。
因为功耗的原因，无线通信模块不直接包含在STIM中，而是将NCAP和STIM集成在一个芯片或模块中。在这种情况下，NCAP和STIM之间的TII接口可以大大简化。
2无线智能传感器网络的实现
2.1无线智能传感器
本设计的实现机理是IEEE802.15.4传输模块代替传统的串行通信模块，将采集的数据以无线方式发送出去[7]。
本文利用IEEE802.15.4物理协议，构造一个无NCAP的无线智能网络传感器系统，但并不是没有NCAP，只是这里采PC机完成NCAP的功能，即这里的NCAP是虚拟的，是由PC构成的；以现场传感器结合单片机（如8051）或DSP（数字信号处理器）构成STIM模块，再以802.15.4接口作为TII接口与虚拟的NCAP相连接。系统总体结构参见图3。
传感器节点模块主要是由场的STIM模块组成，STIM主要由电子数据表单（TEDS）、传感器接口、现场传感器、功能模块、TII接口以及STIM的核心控制模块等组成。这里以微处理器（如单片机89C51）作为STIM模块的核心控制器，以IEEE802.15.4构成网络接口即TII接口，以程序存储器ROM存储功能程序模块，以可编程的EEPROM作为电子数据表单存储单元，单片机与现场传感器连接的I/O口作为传感器/执行器接口。
系统以PC作为虚拟的NCAP模块，网络环境是总线网络环境，数字接口TII是IEEE802.15.4总线接口，STIM模块以无线的方式直接与NCAP连接。数据发送时，现场传感器将采集的数据经过信号调理电路与信号处理电路处理后，通过无线接口即可发送到有线网络上；数据接收时，当NCAP控制器检测总线上的数据并接收后，选通相应的STIM通道，发送到现场传感器的节点，实现对现场节点数据采集参数的修改及动作的控制。STIM及NCAP的底层（物理层和数据链路层）均由802.15.4物理层和数据链路层组成的。1451接口协议负责应用层与底层之间的数据处理及转换。
2.2无线智能传感器网络结构
无线传感器网络主要由完成NCAP功能的PC主机和无线传感器终端模块组成，体系结构如图3所示。各传感器终端之间可以互访，并可通过接入点与有线网上的设备交换数据，甚至可以再次通过有线网上的另一个接入点与远端的设备互通信息。在这种情况下，无线成为有钱的延伸和补充，一般用于需要经常移动传感器的地方，或线缆密集不宜再度布线的地方。
如果两个传感器建立了无线链接，其中一个设备将扮演主控角色（master）,另一个则扮演从属角色（slave）。角色的分配是在微微网形成时临时确定的，主控设备通常由发起通信的设备承担，且主从角色可以互换。一个单独的主控设备和临近与之通信的所有从属设备即组成了所谓的piconet，惯称微微网。在一个微微网中的所有从属设置与之同步。这些从属设备都与主控设备保持链接和通信，共享一个公共传输信道，并处于某一特定的基带模式，例如活动从属设备就可以进入呼吸（sniff）或保持（hold）模式等低功率节能状态。在邻近区域可能还有一些处于待机（standby）状态的设备，它们未与主控设备连接，因而不是微微网的一部分。
传感器的微微网之间也可建立连接，形成多piconet结构。每个piconet除了slave和master以外，各个slave节点之间也可以通信。在这里只以单个的piconet为主干构建传感器测控网络。Master节点为测控网络主控节点，实现信息的汇集处理功能，slave节点为传感器节点。考虑到各个传感器节点是互相独立的，信息融合只在master节点完成，所以仅实现master点对多slave点的通信，形成一个星型的拓扑结构。整个无线传感器网络功能分为三层：最下层是各种敏感单元，负责收集原始信息；中间是基于传感器智能模块的slave节点，负责对原始数据的预处理（包括滤波、补偿、数字化等）和处理后数据的发送；最上层是基于普通PC机或其他类型上位机（如嵌入式计算机）的master节点，所有传感器的信息在这里进行更高一级处理，如谱分析、模式识别、信息融合、判断决策等。在微微网内，还可以采用有线或无线中断扩大信号的覆盖范围，改善网络拓扑结构，如图4所示。
2.4无线传感器网络实现的软件结构分析
无线智能传感器网络的最下层由IEEE802.15.4协议模块组成，包括物理层和数据链路层。
IEEE802.15.4模块之上为1451控制接口协议。通过该控制接口协议，可以方便地把802.15.4模块嵌入到各种数字设备中作为一个无线收发终端。1451控制接口协议可以完成本地设备的初始化、查找终端设备、建立链接、交换数据、增加或减少网络中无线终端设备的数目。该接口协议可以是USB、RS232或是I2C接口。主机通过控制接口操作IEEE802.15.4模块，通过一个事件(Event)确认命令成功与否。主机与网络中其他设备的数据交换也是通过IEEE1451控制接口进行的（其数据链路可以异步也可以同步）。
智能传感器接口模块STIM（SmartTransducerInterfaceModule）位于IEEE1451接口协议层之上，并可利用该接口协议层的数据包发送STIM的命令、事件和传感器数据。
把位于STIM主机上完成NCAP功能的PC主机软件功能定义为网络系统的应用层，主要是一些应用程序。应用层对其以下各协议层是透明的，只是向低一级的STIM层发送STIM定义的包。而1451接口协议层包则由RS232、RS485或者USB等物理通信口发送。
应用层（完成NCAP功能PC主机软件）和无线传感器终端模块（智能传感器接口模块STIM）都通过IEEE1451接口协议与最低层的IEEE802.15.4模块进行通信。
由上述分析，把整个软件系统分为三部分：
(1)运行在NCAP功能的PC机上的应用程序：包括面向用户的图形用户界面、面向STIM层的操作（主要是对智能传感器模块的控制和通信）以及与802.15.4模块上的1451控制接口固件（firmware）通信的NCAP接口协议。这部分可用面向对象的编程语言实现，把每个传感器节点作为一个节点类的实例对象，应用程序通过与实例对应的句柄访问控制各个传感器节点以及节点上的各个传感器。
(2)嵌入到智能传感器模块的MCU上的程序（针对不同的MCU用汇编或是C语言写成），主要完成原始信息的采集、处理、读取传感器的电子数据表单、与IEEE1451接口协议的通信、用利STIM层与上位机通信。
(3)无线终端模块上的IEEE1451控制接口协议，固化在无线传感器模块的存储器里。通过它实现智能传感器模块与上位机上的应用层软件的通信。
3无线传感器网络实现的问题及分析
能量效率：首先，无线传感器网络不同于传统的无线网络（如WLAN和蜂窝移动电话网络），除了少数节点需要移动以外，大部分节点都是静止的。因为它们通常运行在人无法接近的恶劣甚至危险的远程环境中，能源无法替代，设计有效的策略延长网络的生命周期成为无线传感器网络的核心问题。这些改进涉及物理层、数据链路层和网络层。物理层选择低功耗的调制方式和硬件设计。其次，在MAC层和网络层之间加入一个中间层，负责使传感器在不通信时尽可能进入睡眠模式或省电模式，可以大大降低了节点的能耗。
路由和网络控制：在无线传感器网络的研究初期，人们一度认为成熟的Internet技术加上Ad-hoc路由机制对传感器网络的设计是足够充分的，但深入的研究表明[2]：传感器网络有着与传统网络明显不同的技术要求。前者以数据为中心，后者为传输数据为目的。为了适应广泛的应用程序，传统网络的设计遵循着端到端的边缘论思想[3]，强调将一切与功能相关的处理都放在网络的端系统上，中间节点仅仅负责数据分组的转发。对于传感器网络，这未必是一种合理的选择。一些为自组织的Ad-hoc网络设计的协议和算法，未必适合传感器网络的特点和应用的要求。节点标识（如地址等）的作用在传感器网络中不十分重要，因为应用程序不怎么关心单节点上的信息；中间节点上与具体应用相关的数据处理、融合和缓存也显得很有必要。在密集性的传感器网络中，相邻点节间的距离非常短，低功耗的多跳通信模式节省功耗，同时增加了通信的隐蔽性，避免了长距离无线通信易受外噪声干扰的影响。这些独特的要求和制约因素为无线传感器网络的研究提出了新的技术问题。
时钟同步：无线传感器网络的时钟同步不同于传统的传感器网络。传感器与实际的物理环境联系密切，必须采用物理时钟同步，无法使用相对简单的逻辑时钟；无线传感器要求必须采用低能耗工作，时间同步的数据交换受到限制；无线传感器网络覆盖面积大且通常为Ad-hoc的结构，不利用采用传统的时间同步方法；无线媒介连接方式不可靠。例如，传感器网络与实际的物理环境。监控系统的多传感器信息融合时，上位机需要知道每个原始数据是何时采集的，采样的触发要求每个节点有统一的时钟。传感器网络中的通信协议和应用，例如基于TDMA的MAC协议和敏感时间的监测任务等。也要求点节间的时钟必须保持同步。设计高精度的时钟同步机制是传感网络设计和应用中的一个技术难点。802.15.4低速率工作组提供了一种协调件协议MDP(MediationDeviceProtocol)，采用一个伪定义的节点接收网络内所有通信请求，并为通信双方协调会合时间。这个协议不需要额外添加新的硬件，对节点电池寿命的影响也很小。但是，消息的请求对此方案的影响很大。广播时间信标的方法是一种简单实用的同步策略。其基本思想是：节点以自己的时钟记录事情，随后用第三方广播的基准时间加以校正，精度依赖于对这段间隔时间的测量。这种同步机制应用在确定来自不同节点的监测事件的先后关系时有足够的精度。可以考虑精简已有的NTP（NetworkTimeProtocol）协议的实现复杂度，将其植到传感器网络中。
