时间：2022-12-07 12:32:15
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篇系统技术论文，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测量原理
在直吹式制粉系统中，锅炉输粉管道内流动的是含煤粉的高速气流。用传统的差压法测量风速，不能解决前端测量元件的磨损和被堵塞的问题，采用微波衰减测量技术和相关法，可准确测量直吹式制粉系统一次风的风速。使用特殊耐磨材料制作的测量探头，可解决测量过程中前端测量元件的磨损和被堵塞问题，为直吹式制粉系统锅炉，提供准确可靠的监测手段。锅炉输粉管道中的风煤气流是典型的两相流体。对两相流体，用相关法原理进行速度测量是比较好的方法。所谓相关法，就是当被测流体在管道内作稳态流动时。在上、下游的2个微波传感器及变送器所拾取的随机流动噪声信号，可认为是符合各种状态的2个样本函数。同时，只要2个传感器的间距布置合理，且2个传感器及变送器的静态性能一致，则可认为两个随机流动信号是相似的，具有相关性。两者信号之间的相关时间，就是被测流体在测量间距内流动的时间。因此，管道内风速的非接触式测量问题，就被转化为随机流动噪声信号的拾取和相关函数的计算，确定了两者信号的峰值时间，从而就解决了两相流的测量问题。利用相关法测量风速的原理是：采用微波传感器获取两相流体的流动噪声信号，经相关处理后，求得离散相的平均风速。用相关法进行风速测量的示意图，如图1所示。该系统可用微波传感器，获取两相流体的流动噪声信号。4个微波传感器探头组合成两组，微波探头1、2作为上游传感器，微波探头3、4作为下游传感器。微波探头1、3作为微波发射探头，用于在锅炉输粉管道中激励微波，微波探头2、4作为微波接收探头，用于获取锅炉送粉管道中风煤两相流的噪声信号。信号源向微波发射探头输送微波信号，相关器可对风煤两相流的流动噪声信号进行相关处理。如图1所示，当某段煤粉混合物流过微波探头1、2和微波探头3、4之间时，微波接收探头就能收集该段混合物的浓度、温度、风煤混合程度等相关因素的信号。因为在不同时刻、不同管段间的煤粉混合物的浓度、温度、风煤混合程度等因素不可能完全相同，所以接收探头接收到的信号是随机信号，即流动噪声信号。但当探头之间的间距L不超过某个值，对于同一段风煤混合物（如A段）分别流过探头1、2和探头3、4之间时，在探头2、4上接受的信号在形式上应具有很强的相关性，但在时间上存在一个延时τ。即如果探头2测到的信号为x（t），则在探头4上测到的信号为y（t）＝x（t－τ）。而延时τ就是流体流过距离L所用的时间。相关器将采入探头2上的信号x（t）和探头4上的信号y（t）＝x（t－τ）。当信号数量足够多时，相关器对数据进行相关处理后，就可得到延时。
2测量系统的构成
风煤的微波测量系统，如图2所示。两组微波探头按要求安装在管道上，微波信号通过两组微波探头被送入信号处理单元，信号经过处理，送入相关性处理运算单元，经过相关器识别出相关的微波信号，然后再经过运算，得出速度信号，直接将信号送到集控室的监测界面。另一组探头输出的煤粉浓度信号，也被送入集控室的监测界面。在安装风煤的微波测量探头时，微波探头应垂直于管壁，同方向上的微波探头中心连线应与输粉管道的轴线平行。为防止两组微波互相干扰，两组探头在理论上应该互相垂直，但在实际安装中不能保证绝对垂直，故两个方向上的微波探头在轴线夹角上的最大偏差为90°±3°。
3检测与运行
经过间隔τ0时间后，由2个下游微波接收探头得到的曲线，如图3所示。从图3可知，微波探头2接收的信号，经过τ0时间后，微波接收探头4得到相似的信号。由于接收探头上产生的信号与该段混合物的浓度、温度、风煤混合程度等因素有关，所以，仅在设定的管道长度内，才能接受到相似的信号，从而得到送粉管道的风速。利用微波特性测量送粉管道风速，对被测流体的流动产生的影响很小，甚至不产生阻碍作用或附加流动阻力，无疑是最适合用于多相流的测量方法。经过多次试验，利用微波传感器获取两相流体的流动噪声信号，这种间接测量方法的重复性好，检测设备的运行非常稳定。此外，微波测量方法克服了传统风速测量探头易磨损或堵塞等缺陷。
4结语
微波测量系统运行结果表明，该系统具有很好的测量效果，能够实现一次风风速的在线测量。据所测参数，操作人员可随时调整系统的运行方式，将一次风风速控制在最佳范围内，从而优化锅炉的燃烧过程，提高机组的运行水平。对于电厂节能，提高经济效益具有现实意义。
作者：何晓亮 单位：赤峰市特种设备检验所
1总体技术原则
1.1技术先进性。计算机技术的快速发展为信息化提供了广阔的发展空间，因此，沈信该项目选型时在满足使用要求的前提下，要充分考虑软件技术的先进性，如大型数据库技术，面向对象技术等，以保证短期内系统不会被淘汰。1.2系统的可扩展性。沈信要适应环境的变化，就要不断的调整组织机构和业务流程。因此，技术服务管理软件要尽量适应企业的变化，使沈信的工作流程能够按照业务的要求进行组织。1.3系统的兼容性。软件选型要尽量考虑和沈信产品档案系统连接与数据交换，一方面充分利用企业现有资源，减少重复投资；另一方面，使原始数据一次录入，保证信息的真实有效。1.4系统的适应性。软件系统在具有先进性、可扩展性、兼容性的基础上，要充分考虑沈信现状，先进而实用，规范而灵活。1.5系统的标准化。系统的标准化有两方面的含义，一是软件本身的标准化，如软件开发工具，软件的结构、数据库、接口协议等；另一方面，是指软件实施的标准化。
2项目调研与解决方案设计
2.1通过对公司技术工程师的走访调研，该系统分为现场技术服务和返厂产品技术服务，具体系统软件需求如下：（1）现场技术服务管理需求。a.系统将在国内各地使用，要求可以定时通过公司公网服务器，将数据传回入公司服务器数据库，保证数据传输的快速、完整。b.存储内容：维修地点、设备条码、质量问题（以上内容都编制成条码）、维修人员（登陆者）、扫描时间（系统默认）。c.软件要求：登陆后，扫描维修地点，然后扫描设备条码、质量问题条码，直到这个地点的设备完成扫描，数据提交，再进行下一个维修地点的扫描。数据提交时存在现场信号弱的问题，允许在找到信号强的地点再上传。扫描时将扫描内容列表显示，对于未上传的数据允许删除。按产品的条码编码规则对扫描的条码进行校验，预防产生乱码。d.扫描设备要求工业级别产品，可扫描一维或二维码，设备运行稳定，电池可持续使用8小时，防水，防震，防摔，屏幕3.5英寸以上，支持2G及以上传输模式，具有高速处理能力，支持扩展卡。（2）返厂技术服务管理需求。a.系统在公司库房使用，要求通过局域网络传输数据到公司服务器数据库，保证数据传输的快速、完整。b.存储内容：维修人员（登陆者），扫描时间（系统默认），用户单位名称（输入），产品条码（扫描），返厂日期（默认当天，可修改）。c.软件要求：登陆后，输入用户单位名称，确认返厂日期，然后扫描产品条码，直到这个用户单位的产品完成扫描，提交扫描数据。提交时每17条记录赋予一个编号，少于17条也赋予编号，编号规则可按软件情况编制，未上传的数据允许删除，扫描内容列表显示。d.扫描设备要求工业级别产品，可扫描一维或二维码，设备运行稳定，电池可持续使用8小时，防水，防震，防摔，屏幕3.5英寸以上，具有高速处理能力，支持扩展卡。2.2系统项目解决方案技术服务管理系统采用VB+SQL的设计语言及数据库，编制C/S架构的系统软件。（1）项目采用扫描条码技术，实现产品数据的收集。（2）项目采用联通2G网络传输模式进行数据的实时上传。（3）系统采用用户登陆方式，限制用户的操作权限，以确保数据的完整性，业务流程的规范性。（4）利用SQL语言的inster，update等技术实现与产品档案系统数据的接口。
3沈信技术服务管理系统项目实施效果
（1）技术服务管理系统实现了与产品档案系统全面接口。（2）技术服务管理系统，使用扫描条码产品信息，直接上传到数据库，代替人工抄写条码人工输入产品档案系统。（3）技术服务管理系统实现自动统计功能，按产品的型号、质量问题、出厂时间、检修区域、检修人员等条件进行查询统计，自动生成“服务报告”，“返厂修理登记表”“，返修传递单”等报表。（4）服务工程师按工作证号进行登陆扫描，相互的扫描数据不共享，避免人为失误造成损失。
作者：魏国忱 单位：沈阳铁路信号有限责任公司
总而言之，现代电力电子技术的发展是从低频技术到高频技术处理问题为主的，从传统电力电子技术向现代电力电子技术方向发展。当下，电力电子技术电力电子技术成为环保、节能、全自动化、智能化、机电一体化的基础，正向着应用技术高频化、产品性能绿色化、硬件结构模块化的方向发展。
2电力电子技术对电力系统的重要作用
电力系统由输配电路器、发电设备和伏在用电设备三大部分组成。电力系统是历史上逐步扩建，直到联网之后才发展起来的，是一个地域分布广、设备众多、运行参数相互影响且瞬变很快的大系统，其对于安全、经济、高效、优质的运行具有重大意义。随着电力电子技术的发展，电力电子设备已经着手进入电力系统，并为解决电能控制提供了技术手段。据不完全估计，发达国家在用户最终使用的电能中，有60%以上的电能不得不经过一次或者更多的电子变流装置的处理。电力系统在面向社会现代化的进程中，电力电子技术就是关键技术之一。可以不放厥词地说，如果脱离了电力电子技术，电力系统在如今的成就将不会如此。
3电力技术在电力系统中的应用
3.1电力系统的智能控制
电力系统的控制应用与研究在先前的40多年内，大体上可分为三个阶段：以传递函数的单输入、单输出基础的控制阶段；以线性最优控制、非线性控制及多台电脑机器系统协调的控制阶段；智能性的控制阶段。智能控制是当今控制理论发展的新阶段，基本上是用来解决和处理那些用传统方法难以解决和解释的复杂系统的控制问题；特别是用于具有强非线性、模型不确定性、需要很强适应性的复杂系统。所以说，智能控制在电力系统工程某些应用方面的前景与路线非常广阔，在对其进行应用时，要由某些人工设置好的神经网络加以协调和控制。
3.2柔流输电系统
在输电系统一些特别重要的地方，采用电力装置对输电系统的主要参数（如相位差、电压、电抗、感抗等）进行调整控制，使输电更加可靠、更加精确，能具有更大的可控性和更高的效率。这是一种将微机处理技术、电力电子技术、控制技术等高新技术，应用于高压输电系统，以提高系统可控性、运行性、可靠性能和电能质量，而且可获取大量节电效益的新型综合技术。
4基于电力电子技术的智能电网在电力系统中的发展和应用
4.1前景
对于电力行业，智能电网是未来的大势所趋，可再生能源是推动传统电网向智能电网转型的重要原动力。传统的集中式、大容量、可计划的发电方式正在受到清洁化、不稳定、灵活可调节、分布式的发电方式冲击。以前的结构是电厂尽可能集中、大容量。这种集中式大容量的电厂发出来的电，通过电网输配电送到千家万户使用，它是单向的。而现在随着风电、光伏等可再生能源的兴起，对电网的稳定性、可调性提高了要求。但可再生能源由于具有清洁、靠近用户侧的优势，未来前景广阔，如何解决其先天的不稳定劣势，这就需要可再生能源发电变得更加智能，比如通过信息化、IT的技术、大数据分析等实现预测功能。因此，可再生能源是推动传统电网向智能电网迁移的重要原动力之一。一旦实现了向智能电网的转型，电价就可以根据未来的天气做出调整，人们的很多生活方式都会受到影响。智能电网影响的是整个产业链，无论是发电端，还是输配电环节，一直到最终的售电用电环节都会有深刻的变化。
4.2实现的手段
要让能源变得更加智慧，自然少不了IT技术的帮助。电力和IT，也就是信息系统深度融合到一起。以前的IT技术对电网来说是起支撑作用，但到了智能电网阶段，IT是真正实现智能电网的驱动力，是深度融合的，不可分割的。IT的信息系统技术架构对整个智能电网的构成是基础性的，这对我们来讲是个很大的机会。更美好的智能电网，是一个将用户、电力、设备紧密联接在一起的电网，是一个无时不在、无瓦不用的全联接电网。而这种美好图景，未来将与移动化、大数据、云计算、物联网等新概念结合在一起，巨大的革新需要众多企业参与其中。
5结束语
关键词：数据融合传感器无损检测精确林业应用
多传感器融合系统由于具有较高的可靠性和鲁棒性，较宽的时间和空间的观测范围，较强的数据可信度和分辨能力，已广泛应用于军事、工业、农业、航天、交通管制、机器人、海洋监视和管理、目标跟踪和惯性导航等领域。笔者在分析数据融合技术概念和内容的基础上，对该技术在林业工程中的应用及前景进行了综述。
一、数据融合
1.1概念的提出
1973年，数据融合技术在美国国防部资助开发的声纳信号理解系统中得到了最早的体现。
70年代末，在公开的技术文献中开始出现基于多系统的信息整合意义的融合技术。1984年美国国防部数据融合小组(DFS)定义数据融合为：“对多源的数据和信息进行多方的关联、相关和综合处理，以更好地进行定位与估计，并完全能对态势及带来的威胁进行实时评估”。
1998年1月，Buchroithner和Wald重新定义了数据融合：“数据融合是一种规范框架，这个框架里人们阐明如何使用特定的手段和工具来整合来自不同渠道的数据，以获得实际需要的信息”。
Wald定义的数据融合的概念原理中，强调以质量作为数据融合的明确目标，这正是很多关于数据融合的文献中忽略但又是非常重要的方面。这里的“质量”指经过数据融合后获得的信息对用户而言较融合前具有更高的满意度，如可改善分类精度，获得更有效、更相关的信息，甚至可更好地用于开发项目的资金、人力资源等。
1.2基本内容
信息融合是生物系统所具备的一个基本功能，人类本能地将各感官获得的信息与先验知识进行综合，对周围环境和发生的事件做出估计和判断。当运用各种现代信息处理方法，通过计算机实现这一功能时，就形成了数据融合技术。
数据融合就是充分利用多传感器资源，通过对这些多传感器及观测信息的合理支配和使用，把多传感器在空间或时间上的冗余或互补信息依据某些准则进行组合，以获得被测对象的一致性解释或描述。数据融合的内容主要包括：
(1)数据关联。确定来自多传感器的数据反映的是否是同源目标。
(2)多传感器ID/轨迹估计。假设多传感器的报告反映的是同源目标，对这些数据进行综合，改进对该目标的估计，或对整个当前或未来情况的估计。
(3)采集管理。给定传感器环境的一种认识状态，通过分配多个信息捕获和处理源，最大限度地发挥其性能，从而使其操作成本降到最低。传感器的数据融合功能主要包括多传感器的目标探测、数据关联、跟踪与识别、情况评估和预测。
根据融合系统所处理的信息层次，目前常将信息融合系统划分为3个层次：
(l)数据层融合。直接将各传感器的原始数据进行关联后，送入融合中心，完成对被测对象的综合评价。其优点是保持了尽可能多的原始信号信息，但是该种融合处理的信息量大、速度慢、实时性差，通常只用于数据之间配准精度较高的图像处理。
(2)特征层融合。从原始数据中提取特征，进行数据关联和归一化等处理后，送入融合中心进行分析与综合，完成对被测对象的综合评价。这种融合既保留了足够数量的原始信息，又实现了一定的数据压缩，有利于实时处理，而且由于在特征提取方面有许多成果可以借鉴，所以特征层融合是目前应用较多的一种技术。但是该技术在复杂环境中的稳健性和系统的容错性与可靠性有待进一步改善。
(3)决策层融合。首先每一传感器分别独立地完成特征提取和决策等任务，然后进行关联，再送入融合中心处理。这种方法的实质是根据一定的准则和每个决策的可信度做出最优的决策。其优点是数据通讯量小、实时性好，可以处理非同步信息，能有效地融合不同类型的信息。而且在一个或几个传感器失效时，系统仍能继续工作，具有良好的容错性，系统可靠性高，因此是目前信息融合研究的一个热点。但是这种技术也有不足，如原始信息的损失、被测对象的时变特征、先验知识的获取困难，以及知识库的巨量特性等。
1.3处理模型
美国数据融合工作小组提出的数据融合处理模型，当时仅应用于军事方面，但该模型对人们理解数据融合的基本概念有重要意义。模型每个模块的基本功能如下：
数据源。包括传感器及其相关数据(数据库和人的先验知识等)。
源数据预处理。进行数据的预筛选和数据分配，以减轻融合中心的计算负担，有时需要为融合中心提供最重要的数据。目标评估。融合目标的位置、速度、身份等参数，以达到对这些参数的精确表达。主要包括数据配准、跟踪和数据关联、辨识。
态势评估。根据当前的环境推断出检测目标与事件之间的关系，以判断检测目标的意图。威胁评估。结合当前的态势判断对方的威胁程度和敌我双方的攻击能力等，这一过程应同时考虑当前的政治环境和对敌策略等因素，所以较为困难。
处理过程评估。监视系统的性能，辨识改善性能所需的数据，进行传感器资源的合理配置。人机接口。提供人与计算机间的交互功能，如人工操作员的指导和评价、多媒体功能等。
二、多传感器在林业中的应用
2.1在森林防火中的应用
在用MODIS(ModerateResolutionImagingSpectroradiometer)数据测定森林火点时的20、22、23波段的传感器辐射值已达饱和状态，用一般图像增强处理方法探测燃烧区火点的结果不理想。余启刚运用数据融合技术，在空间分辨率为1000m的热辐射通道的数据外加入空间分辨率为250m的可见光通道的数据，较好地进行了不同空间分辨率信息的数据融合，大大提高了对火点位置的判断准确度。为进一步提高卫星光谱图像数据分析的准确性与可靠性，利用原有森林防火用的林区红外探测器网，将其与卫星光谱图像数据融合，可以使计算机获得GPS接收机输出的有关信息通过与RS实现高效互补性融合，从而弥补卫星图谱不理想的缺失区数据信息，大大提高燃烧区火点信息准确度和敏感性。
2.2森林蓄积特征的估计
HampusHolmstrom等在瑞典南部的试验区将SPOT-4×S卫星数据和CARABAS-IIVHFSAR传感器的雷达数据进行了融合，采用KNN(knearestneighbor)方法对森林的蓄积特征(林分蓄积、树种组成与年龄)进行了估计。
KNN方法就是采用目标样地邻近k个(k=10)最近样地的加权来估计目标样地的森林特征。研究者应用卫星光谱数据、雷达数据融合技术对试验区的不同林分的蓄积特征进行估计，并对三种不同的数据方法进行误差分析。试验表明，融合后的数据作出的估计比单一的卫星数据或雷达数据的精度高且稳定性好。
2.3用非垂直航空摄像数据融合GIS信息更新调查数据
森林资源调查是掌握森林资源现状与变化的调查方法，一般以地面调查的方法为主，我国5年复查一次。由于森林资源调查的工作量巨大，且要花费大量的人力、物力和资金。国内外许多学者都在探索航空、航天的遥感调查与估计方法。
TrevorJDavis等2002年提出采用非垂直的航空摄影数据融合对应的GIS数据信息实现森林调查数据的快速更新，认为对森林资源整体而言，仅某些特殊地区的资源数据需要更新。在直升飞机侧面装上可视的数字摄像装置，利用GPS对测点进行定位，对特殊地区的摄像进行拍摄，同时与对应的GIS数据进行融合，做出资源变化的估计或影像的修正。
试验表明，融合后的数据可以同高分辨率矫正图像相比，该方法花费少，精度高，能充分利用影像的可视性，应用于偏远、地形复杂、不易操作、成本高的区域，同时可避免遥感图像受云层遮盖。
三、数据融合在林业中的应用展望
3.1在木材检测中的应用
3.1.1木材缺陷及其影响
木材是天然生长的有机体，生长过程中不可避免地有尖削度、弯曲度、节子等生长缺陷，这些缺陷极大地影响了木材及其制品的优良特性，以及木材的使用率、强度、外观质量，并限制了其应用领域。在传统木制品生产过程中，主要依靠人的肉眼来识别木材缺陷，而木材板材表面缺陷在大小、形状和色泽上都有较大的差异，且受木材纹理的影响，识别起来非常困难，劳动强度大，效率低，同时由于熟练程度、标准掌握等人为因素，可能造成较大的误差。另外在集成材加工中，板材缺陷的非双面识别严重影响了生产线的生产节拍。因此必须开发一种能够对板材双面缺陷进行在线识别和自动剔除技术，以解决集成材加工中节子人工识别误差大、难以实现双面识别、剔除机械调整时间长等问题。
3.1.2单一传感器在木材检测中的应用
对木材及人造板进行无损检测的方法很多，如超声波、微波、射线、机械应力、震动、冲击应力波、快速傅立叶变换分析等检测方法。超声技术在木材工业中的应用研究主要集中在研究声波与木材种类、木材结构和性能之间的关系、木材结构及缺陷分析、胶的固化过程分析等。
随着计算机视觉技术的发展，人们也将视觉传感器应用于木材检测中。新西兰科学家用视频传感器研究和测量了纸浆中的纤维横切面的宽度、厚度、壁面积、壁厚度、腔比率、壁比率等，同时准确地测量单个纤维和全部纤维的几何尺寸及其变化趋势，能够区分不同纸浆类型，测定木材纤维材料加固结合力，并动态地观察木材纤维在材料中的结合机理。
新西兰的基于视觉传感器的板材缺陷识别的软件已经产业化，该软件利用数码相机或激光扫描仪采集板材的图像，自动识别板材节子和缺陷的位置，控制板材的加工。该软件还具有进行原木三维模型真实再现的计算机视觉识别功能，利用激光扫描仪自动采集原木的三维几何数据。
美国林产品实验室利用计算机视觉技术对木材刨花的尺寸大小进行分级，确定各种刨花在板中的比例和刨花的排列方向；日本京都大学基于视觉传感器进行了定向刨花板内刨花定向程度的检测，从而可以通过调整定向铺装设备优化刨花的排列方向来提高定向刨花板的强度。
在制材加工过程中，利用计算机视觉技术在线实时检测原木的形状及尺寸，选择最佳下锯方法，提高原木的出材率。同时可对锯材的质量进行分级，实现木材的优化使用；在胶合板的生产过程中，利用计算机视觉技术在线实时检测单板上的各种缺陷，实现单板的智能和自动剪切，并可测量在剪切过程中的单板破损率，对单板进行分等分级，实现自动化生产过程。Wengert等在综合了大量的板材分类经验的基础上，建立了板材分级分类的计算机视觉专家系统。在国内这方面的研究较少，王金满等用计算机视觉技术对刨花板施胶效果进行了定量分析。
X射线对木材及木质复合材料的性能检测已得到了广泛的应用，目前该技术主要应用于对木材密度、含水率、纤维素相对结晶度和结晶区大小、纤维的化学结构和性质等进行检测，并对木材内部的各种缺陷进行检测。
3.1.3数据融合在木材检测中的应用展望
单一传感器在木材工业中已得到了一定程度的应用，但各种单项技术在应用上存在一定的局限性。如视觉传感器不能检测到有些与木材具有相同颜色的节子，有时会把木板上的脏物或油脂当成节子，造成误判，有时也会受到木材的种类或粗糙度和湿度的影响，此外，这种技术只能检测部分表面缺陷，而无法检测到内部缺陷；超声、微波、核磁共振和X射线技术均能测量密度及内部特征，但是它们不能测定木材的颜色和瑕疵，因为这些缺陷的密度往往同木板相同。因此，一个理想的检测系统应该集成各种传感技术，才能准确、可靠地检测到木材的缺陷。
基于多传感器(机器视觉及X射线等)数据融合技术的木材及木制品表面缺陷检测，可以集成多个传统单项技术，更可靠、准确地实时检测出木材表面的各种缺陷，为实现木材分级自动化、智能化奠定基础，同时为集裁除锯、自动调整、自动裁除节子等为一身的新型视频识别集成材双面节子数控自动剔除成套设备提供技术支持。
3.2在精确林业中的应用
美国华盛顿大学研究人员开展了树形自动分析、林业作业规划等研究工作；Auburn大学的生物系统工程系和USDA南方林业实验站与有关公司合作开展用GPS和其他传感器研究林业机器系统的性能和生产效率。
目前单项的GPS、RS、GIS正从“自动化孤岛”形式应用于林业生产向集成技术转变。林业生产系统作为一个多组分的复杂系统，是由能量流动、物质循环、信息流动所推动的具有一定的结构和功能的复合体，各组分间的关系和结合方式影响系统整体的结构和功能。因此应该在计算机集成系统框架下，有效地融合GPS、GIS、RS等数据，解决这些信息在空间和时间上的质的差异及空间数据类型的多样性，如地理统计数据、栅格数据、点数据等。利用智能DSS(决策支持系统)以及VRT(可变量技术)等，使林业生产成为一个高效、柔性和开放的体系，从而实现林业生产的标准化、规范化、开放性，建立基于信息流融合的精确林业系统。
南京林业大学提出了“精确林业工程系统”。研究包括精确林业工程系统的领域体系结构、随时空变化的数据采集处理与融合技术、精确控制林业生产的智能决策支持系统、可变量控制技术等，实现基于自然界生物及其所赖以生存的环境资源的时空变异性的客观现实，以最小资源投入、最小环境危害和最大产出效益为目标，建立关于林业管理系统战略思想的精确林业微观管理系统。
[参考文献]
1权限策略
（1）增强安全Linux系统SELinuxAndroid系统权限主要由应用层权限和Linux内核的文件系统权限组成，APP应用通过在AndroidManifest.xml文件中声明申请应用层权限，Linux文件权限则明确了系统内每个文件的读、写、执行、拥有者和分组的权限。Android系统宽松的开放性为其带来高速的发展，但同时也暴露出各种安全问题，从Android4.3版本开始，在内核集成了SELinux，增强操作系统的安全性。SELinux提供了一种灵活的强制访问控制（MAC）系统，且内嵌于LinuxKernel中。SELinux定义了系统中每个用户、进程、应用和文件的访问和转变的权限，然后它使用一个安全策略来控制这些实体（用户、进程、应用和文件）之间的交互，安全策略指定如何严格或宽松地进行检查。只有同时满足了“标准Linux访问控制”和“SELinux访问控制”时，主体才能访问客体。在SELinux中，通过事先定义每个进程的允许操作，来禁止其进行越轨的操作。集成了SELinux的Android系统沿袭了这一机制，通过限制各进程的操作权限，可以防止恶意软件篡改系统。一般来说，攻击漏洞的恶意软件为了长久利用篡夺到的Root权限（系统超级权限），会在Android的系统区中埋设特点命令（如su切换用户命令），而在SELinux中，通过事先设定不允许以Root权限执行的各种进程改写系统区和重复挂载，就可以有效回避此类攻击。Android5.0之前的SELinux默认设置为Permissive模式，即对违规行为只作日志记录，供事后审计，而5.0版本则默认设置为Enforcing模式，真正启用SELinux，对违规行为进行拒绝并日志记录。由于Android系统的开源特性，开发者可对操作系统的内核源码进行修改，放宽SELinux策略检查，向没有锁定Bootloader的终端设备刷入定制的内核，以获得不受限制的Root权限。（2）用户参与的权限管理针对一些敏感的权限，iOS都会弹窗请求用户的许可，如开启GPS定位、网络连接、拨打电话等，而对一些涉及隐私的权限，则不对第三方APP开放，如收发短信、联系人管理等。由于iOS的封闭性对于权限管理机制有一定程度的保护，而且随着iOS系统的不断改进，越狱困难越来越大。
2安全域隔离
（1）TEE隔离iOS在推出TOUCHID功能的同时也推出了SecureEnclave安全域，SecureEnclave是苹果A7及以上主处理器的协处理器，其自身具有微操作系统，与主处理器共享加密RAM，通过中断与主处理器通信，操作系统借助它实现指纹特征数据、UID和GID密钥等需高安全级别关键数据的存储，其在架构上与TEE相似。TEE系统架构标准由智能卡及终端安全的标准组织GlobalPlatform，它提出了在原有硬件和软件的基础上，隔离出可信执行环境TEE（TrustedExecutionEnvironment）和富执行环境REE（RichExecutionEnvironment），其中TEE用于安装、存储和保护可信应用（TA），而REE用于安装、存储其它的应用。TEE具有自身的操作系统，与REE环境中的操作系统（如iOS、Android）相隔离。REE中的授权应用，通过驱动程序才能与TEE中的驱动程序通信，不可直接访问TEE的资源。TEE还可具备可信用户界面（TUI），为一些关键的屏幕显示和交互提供了安全保障。图3为TEE系统架构示意图。TEE在实际应用中也存在一些问题与缺点：TEE的硬件隔离主要体现在对CPU资源的分时或分核隔离、RAM资源和存储资源的寻址隔离等，物理器件上仍然与REE环境共享，实质上只是芯片内的软件调度隔离，因此不具备较高的防篡改能力。同时，TEE仍存在认证的问题，CC（信息技术安全评价通用准则）组织的EAL（评估保证级别）等级认证仍在进行中。针对TEE架构的移动平台攻击包括：1）芯片攻击利用JTAG调试接口对MMU（内存管理单元）处理器单元重新编程，修改RAM及存储的寻址范围，以获得相应数据的访问权限。利用物理探针在SoC芯片的数据总线上进行信号窃听。2）共享资源攻击如果REE环境中的非法代码能共享访问与TEE相同的CPU或RAM资源，那么TEE就存在受到共享资源攻击的风险。3）系统漏洞攻击在智能手机设备上发现了TEE内存访问控制的漏洞。Bootloader存在设计漏洞，可用于系统非法提权。整数溢出会给TEE的运行带来风险。在安全启动代码中存在证书处理或签名有效期的漏洞，允许黑客插入恶意代码。4）入侵式攻击篡改代码签名机制可允许黑客插入恶意代码。（2）SE隔离SIMallicance组织提出了基于Java语言的OpenMobileAPI机卡通信接口，使得运行于智能手机操作系统上的应用可通过操作系统提供OpenMobileAPI接口，使用ISO7816协议与SE安全单元中的Applet应用通信，现主要应用于Android系统。SE是具有防物理攻击的高安全性的芯片，内含独立的CPU、RAM、FLASH和操作系统，SE可存储密钥等关键数据信息，SE中的Applet应用可进行各种加解密算法的运算。主流SE芯片厂家通过了CC组织的EAL5+安全认证，这是目前较为安全的系统隔离方案。由于SE自身不具备UI界面，需借助上层操作系统（即REE），用户输入的PIN码等仍有被截获的风险。由于Android系统的开源特性，黑客可对操作系统中安全规则检查模块代码进行修改、编译并向终端重新刷入更改的模块，使得非授权应用可直接与SE中的Applet通信，为终端安全带来极大的风险。
3安全解决方案建议
REE+TEE方案或REE+SE方案在一定程度上提升了终端系统的安全性，但仍然存在一定的缺陷，难以抵挡高级别的攻击。以下针对运营商的具体情况给出一些建议：（1）架构方面：建议SE不直接与REE对接，而是与TEE的TrustedKernal对接，REE对SE的访问，可通过TEE进行，即REE+TEE+SE方案。（2）关键信息存储方面：原存储于TEE中的密钥、密码等关键信息，可转移放至SE中，借助SE的抗攻击能力，对关键信息实施保护。（3）关键运算载体：大数据量的加解密预算，如对称加解密运算等，建议由TEE中TA应用负责，借助TEE丰富的运算和内存资源保障响应性能；小数据量的加解密运算，如数字签名等，建议由SE中的Applet应用负责。（4）实施建议：电信运营商的SIM卡是现成的SE资源，且具有成熟的TSM后台对其管理，终端TEE可通过ISO7816接口与SIM卡SE进行对接，把SIM卡SE作为可信设备，从而构建出软件+硬件的整套安全解决方案。
4结束语
智能手机操作系统的安全问题，不可只从软件层面去解决，还需要借助硬件本身的能力对其进行完善。可信执行环境的架构已逐渐被终端厂家采用，并且已有移动支付类的代表性应用落地，相信在不久的将来，安全智能手机操作系统将会得到普及。
作者：何峣 乔雅莉 戴国华 王朝晖 单位：中国电信股份有限公司广州研究院
1.1综合自动化技术在煤矿管理中的应用由于我国在煤矿综合自动化技术的起步较晚，研发的方法较少，自动化疾控技术的水平较为薄弱，没有市场竞争优势，因此，大多数煤矿企业在选择综合自动化的设备时都是引用国外的设备，现如今煤矿企业广泛运用最多的是矿井安全检测系统，它主要采用的是煤矿综合自动化的集控技术。随着近几年我国信息化技术的发展步伐加快，国家的经济增长速度加快，煤矿企业在引进大量进口设备的同时也开始自主研发和吸收新的理念，结合我国煤矿企业的实际情况来看，通过引导和开发创新科技、实现自动化管理的应用及推广，可让煤矿行业的综合自动化地位走出国门，达到研究及探讨该项应用的核心价值的目的。
1.2综合自动化技术在管理煤井提升机中的应用要做好煤矿的开采工作，其在设备的运用上也非常重要。煤矿开采的主要设备是煤矿矿井提升机，它具备重量大、体积大、控制难度大等特点。在煤矿开采的过程中，为实现有效管理提升机驱动和提升滚筒部分整合的效果，有效的改造和创新可以达到提升机内部结构的升级，使其用起来方便简单。为保证该项设备在管理上的安全稳定、实用可靠的特性，在设备的构建时要进行数字化、智能化的识别和监测。如在煤矿开采中寻找矿井地质时可以有效地运用设备本身的核心微处理器进行，它可以监控和检测到出现故障的地址，做到诊断设备的能力，达到信息网络与设备的通信结合，极大地便利了设备的安装和升级。
1.3综合自动化技术在管理传送带矿井中的应用为保证煤矿生产环节中将煤炭完整地送到目的地，其在向矿井运输的过程中必须要做到传送带传送的连续性。我国在煤矿行业中对于传送带已经被广泛使用，它是通过带式的传送方式，将设备中的产物在确保运输量和安全性的前提下实现管理综合自动化的产物。它的结构中使用了3GST启动设置，通过有效的、智能化的解决操作来进行原煤的不间断运输，其结构中存在的优势是可以提高设备的工作效率，减少设备故障、避免设备出错。但当它进行管理长距离的运输时，尽管达到了设备的标准化要求，但仍然还有一些不够完善的地方需要改进，如传送带的中间驱动点管理上容易出现不稳定的现象，不能完整地除去设备故障，对其整个设备的可靠性以及设备的寿命造成了一定的影响。因此，煤矿企业在通过传送带矿井的使用部分还需加强，只有对此进行不断的研究和分析，才能确保设备系统运输的长久性和稳定性。
1.4电牵引采煤机在煤矿管理系统中的应用电采煤机作为煤矿综合自动化集控技术中一项很典型的应用，它主要是运用采煤机与电牵引技术相结合，利用电来牵引采煤机，从而实现下滑制发电，达到电能在采煤机中的应用。电牵引采煤机具有少故障、稳定性高、维护时间少的特点，它在合理选取和使用设备的启动控电系统中，可以高效稳定地提高其转动能力。随着电子信息技术的不断涌进和应用，电牵引采煤机综合自动化技术是实现企业长久而稳定发展的源动力。
1.5煤矿综合自动化技术在其他设备的应用煤矿综合自动化技术随着经济技术的发展推动，也在主流设备上不断开发和创新，它所采用的液压控制与信息技术相结合的理念已经成为电液控制矿井开采的中坚力量。它能使采矿设备的功能实现智能化模式，有效减少在煤矿开采作业中出现相互冲击的现象，给煤矿开采业提供了比较稳定的电力系统保障，满足了采矿过程中大功率电器的使用需求。
2煤矿管理系统在综合自动化技术中的发展趋势
2.1煤矿管理系统的实用性发展目前我国对于煤矿管理系统在综合自动化系统有三大特征：信息化、智能化和程序化。以这三个特征为出发点，可以体现出来的优势也较多，如设备自动化使用便捷，在设备维修上较少，具备安全可靠等特点。因此，在煤矿管理系统综合自动化设备上人们更注重其实用性。当前的煤矿综合自动化形式，站在煤矿工人的角度来讲，其大大减少了工作压力，降低了作业难度；站在企业发展的角度来讲，煤矿管理系统利用综合自动化技术在生产过程中提高了生产效率，加强了安全稳定性。尽管我国目前的煤矿综合自动化的使用无法与其他发达国家相比，而且相应的技术上还有较大的差距，因此我国煤矿企业在综合自动化的发展中要加大时间和资金的投入，加快生产和发展的速度。
2.2煤矿管理系统的自动化发展煤矿管理系统的自动化发展是目前煤矿行业发展的一个重要方向，其作为企业生产和发展的核心，在未来发展中有一定的优势作用。我国现在很重视煤矿行业的开发技术和配套设施的设计，并要求煤矿行业开发要有自己的知识产权，从传统的经验分析不难看出，我国如想提高高产出和高旷工作业的安全性就必须建立自主产权的核心设备和装置。在设备通信上实现智能化、自动化、可靠性，要加强设备实时信息的收集与整理，并且对其进行分类和存档，将部分有价值的信息进行回收整合，为创新煤矿管理系统中生产设备和工艺水平提供有效的资料帮助。
2.3煤矿管理系统的安全性发展煤矿管理系统综合自动化技术主要体现在智能化和自动化上，其在煤矿开采行业发展中起着不小的推进作用。如现阶段人们所广泛运用的远程控制系统，它可以在无人帮助和工作的情况下实现对煤矿矿井作业的开采和控制，还能通过运输传递的方式，记录并统计工作时产生的数据以及矿井中的温度及湿度状态等。由于矿井工作的风险性比较大，且属于事故多发场地，如瓦斯爆炸、地压冲击、火灾等都是造成事故危险的因素。因此，对于煤矿的生产安全环节要引起足够的重视。在煤矿的开采过程中或者完工后，要对所有的电路设备进行安全检查工作，并且要及时了解矿井下工作人员的情况，以免引起不必要的事故发生。
3结语
1.1皮带机系统的构成
目前典型的港口皮带机系统大体由两大部分组成，包括监控系统和现场作业系统，集电气自动化、计算机控制、通讯技术等技术于一体，但其控制系统所消耗的低压电能远不及现场作业系统所消耗的高压电能。这些高压能耗主要来源于皮带机系统的驱动单元，港口皮带机系统的驱动单元一般采用异步电动机，其价格便宜、运行可靠，得到广泛应用，但是其调速差、动率因数低、启动电流大等问题造成了电能的大量损耗，因此想要解决皮带机系统能耗过大的问题，其根本在于解决电动机的能耗浪费问题。
1.2电动机能耗的现状
相关数据显示，电动机是用电量最大的终端用能设备，目前我国电机每年总耗电量约3万亿千瓦时，电机耗电占全社会用电总量的64%、工业用电的75%。统计显示，我国电机系统（电机与拖动设备)运行效率比国外低10%～20%。据估算，我国电机效率每提高1%，每年可节约用电量260多亿千瓦时；假设我国电机效率提升了5%～8%，则每年节约的电量相当于2～3个三峡电站的发电量。我国推出的《节能中长期规划》，已经将电机节能列入重点工程，这一举措对皮带机传输系统节能技术的深入研究起到了很大的促进作用。
2皮带机效率低的原因
由以上数据可知，皮带机系统的主要能耗部件为电动机，因此造成港口皮带机系统效率低下的主要原因是电动机效率低下。根据电机学原理，异步电动机在没有变频调节下进行启动，转矩特性与负荷特性会造成“小马拉大车”或者“大马拉小车”的现象。在港口建设初期，根据设计的年吞吐量选定电机的额定功率，一般按照皮带机所能承受的最大运输量来计算，但是考虑到皮带沿线长、阻力大，因此至少需要考虑20%的功率富余量。当生产运营时遇到空载或轻载情况时，便会出现严重的能耗浪费。当生产运营时遇到重载或超载现象时，便会使得负荷大于转矩，电机难以启动，甚至造成电流过大烧毁电机现象，然而当皮带机运转稳定后，又会使得负荷功率低于电机功率，进入轻载状态，再一次造成电能浪费，并且受现场各大机作业影响，出现负载变化不均，都会导致电能浪费的现象。此外，电动机的功率因数降低不仅影响自身效率，同时会吸收电网的无功功率，增加了供电线路不必要的损耗。
3港口皮带机系统节能技术研究
3.1震动给料器及流量控制器
在煤炭运输港口，对于皮带机系统，会经常遇到煤炭在皮带沿线上分布不均匀的情况，这会造成运输过程负载大小的不断变化，进而也会造成驱动单元能耗的增加。因此如果能提高煤炭在皮带上分布的连续性和均匀性，则会降低电能的消耗。目前，港口翻车机房通常使用的振动给料器正是确保通过翻车机房的煤炭能够均匀的落到皮带上。但是在取料机上还缺乏此类设备，同时如果能在皮带沿线上使用类似的自动控制技术，通过系统的实时监测，对作业现场的情况不断调整，准确地控制煤炭翻卸量或取料量，使翻车系统到装船系统达到闭环控制，将会明显提升整个系统的稳定性，同时还有效地降低了皮带机传输系统的耗电量。
3.2增减电机运行技术
近年来，在皮带机系统节能技术改造中，增减电机运行技术也日益成熟，成为一种新技术被推广使用。这项技术适用在多台电机作为驱动装置的系统中，其核心原理就是根据皮带机所承载负荷的变化准确实时地自动投入或切除驱动电动机的个数。现在的煤炭港口皮带机的驱动系统都由几台电机组成，所以这种技术特别适用于额定功率较大的煤炭运输港口的皮带机系统。煤炭港口的皮带机传输系统作业时，皮带机小负荷甚至空载运行的情况经常发生，轻载和空载时，多台电机共同驱动，各电机都处于低效率运行状态。采用“增减电机技术”根据负荷的变化实时改变运行电机的数量，使电动机输出功率与负载匹配最优化，可以有效避免这一情况的发生。“增减电机技术”的研究重点在于投入或切除电机的检测方法。电机电流检测和位置检测是港口技术工作人员较为青睐也比较成熟的检测方法。根据电机学原理，异步电机工作电流正比于负载转矩。据此，通过检测电机电流可以间接地检测出皮带机实际的负荷大小，将检测电流数据与电机额定电流数据进行对比，制定电流数据表，并划分区间，不同区间采用最优的电机数量。位置检测是指在堆场中根据堆、取料机的行走位置编码器确定堆取料机位于堆场的位置来确定皮带机系统工作长度，当堆、取料机位置靠近BH或BJ皮带沿线时，尾车所连接的皮带沿线到转接塔的距离较近，煤炭在皮带机上所形成的负荷相对较小，驱动系统可不必满功率运行，因此可以适当减少堆、取料机上驱动单元的运行数量，反之，当堆、取料机远离BH或BJ皮带沿线时，则可以适当增加驱动单元的运行的数量。尤其当取料作业开始启动或即将结束时，皮带机系统大多数处在空载或轻载运行，适当增减电机运行个数，便可以达到节能减排的目的。此方法通过手动操作或自动控制技术均可实现。
4结语
1电力营销技术支持系统的构成
1.1电力营销管理信息系统
电力营销管理系统是建立在计算机网络基础上覆盖营销业务全过程的计算机信息处理系统，也是电力营销技术支持系统的核心。它分为作业层、管理层和决策支持层三个层次，六个子系统（如电量电费计算发行子系统、电能计量管理子系统等）、若干个相关系统（如GIS系统、财务管理信息系统、调度管理信息系统等）。
1.2客户服务技术支持系统
包括了办电业务受理、电力业务查询和咨询、电力故障报修、客户投诉、停电预告及客户欠费提示等基本业务，以CTI和CRM技术为核心，为供电客户提供了便利、快捷、及时的服务，其反馈机制使电力企业的客户忠诚度得到极大的提高。
1.3自动抄表系统
低压载波自动抄表系统是由数据采集模块、电能数据集中器、抄表信道、调制解调器等部分组成。该系统解决了人工抄表的延时问题和简化了由人工带来的复杂的工序，无论是从客户还是电力营销企业的角度来讲，该系统技术的完善，都极大程度上减少了人力、财力的消耗。
1.4客户缴费支持系统
新一代的客户缴费支持系统，除了到营业厅进行人工缴费服务之外，还建成了一套网上自助缴费和购电的服务系统。客户可以足不出户，在电脑网络上缴纳电费或进行购电，一改过去购电的繁琐与麻烦。此外，电力营销MIS系统与客户缴费支持系统的链接，还可以实时地记录和反映客户的缴费情况和用电情况。
1.5负荷管理系统
负荷管理系统在电力营销技术支持系统中的应用，使得电力营销中的远程抄表、电费催收、计量技术监督，尤其实施电力需求侧管理得到了硬件及软件技术配置上的支持并得以实现。负荷管理系统采用了“主站集中管理、终端计量管理、应用专业管理”的技术管理模式，系统运行平台采用C/S（客户、服务器）与B/S（浏览器、服务器）相结合的三层体系，在技术层面为电力企业和客户提供了保障性的服务，提高营销和服务水平，实现了用电负荷管理到户的现代化技术手段。
2建立电力营销技术支持系统的必要性
电力营销技术系统的建立和完善，满足了客户对电力企业的多样需求,使信息资源的优化和整合，电力企业的业务流程被优化，更是推动了电力营销管理和服务的创新。只有建立完善先进的电力营销技术支持系统，才能使我国电力市场发展跟得上时代的步伐和客户不断变化和增加的需求。2.1传统的营销手段无法适应新形势由于传统的电力营销技术的局限，电力营销过程中许多流程和工序都趋于复杂和人工化。数据采集、加工和传输、处理手段的落后，以及服务管理的耗时、费力，这些都是在电力营销技术提高和改善前，传统的电力营销现状。电力营销技术支持系统的出现，更好地适应和迎合了经济发展迅速、网络化进程、自助化服务化的电力营销市场发展形势。2.2客观因素和主观因素的要求随着经济体制改革的不断深入和发展，电力企业市场体制也进行了大规模的改革。市场化后的电力供应使得电力企业如雨后春笋般涌现，电力市场的竞争越来越激烈。而电力营销技术的提高和创新，就是电力企业站稳脚跟和获得利润的核心竞争力，建立健全的电力营销技术支持系统，是电力企业自身发展的要求。同时，随着人们生活水平的不断提升，客户对用电这一日常生活必备的项目需求越来越高，电力营销技术支持系统的建立满足了用户多式多样的需求。2.3科技的发展为其提供了技术基础传统的电力营销之所以落后，是因为没有技术发展作为基础保障。而在科技发展日新月异的今天，计算机软、硬件技术发展迅速，网络通信技术和呼叫中心技术日趋成熟，数据采集机通信技术丰富多样，电子商务发展迅猛等等这些时代因素，都为电子营销技术支持系统的建立和完善提供了技术保障和科研环境。
3针对完善电力营销技术支持系统的建议
（1）充分考虑客户的需求，以客户的需求和利益为前提，通过技术的更新为客户提供优质、一条龙的服务平台。（2）加强精细化管理。对电力营销技术支持系统中各个流程的业务进行细化和精密的控制，以获得更准确的信息和数据，提高工作的效率和服务质量。（3）在现有的技术基础上，结合客户需求和电力市场大环境和科技环境的发展现状，不断对电力营销技术加以创新研究，以不断地完善电力营销技术支持系统，为电力企业赢取核心竞争力。
4结语
1上海市天然气供气系统现状
1．1气源及系统组成
上海市天然气系统设计能力30万户，主要供应浦东新区：气源来自东海平湖气田、经94Km长输管线至新港首站--气体处理厂进行油气分离及加臭处理后，送入天然气门站；该系统的液化大然气(LNG)储存站液态储存能力2万立方米，气化能力120万立方米／日，为浦东地区10天的供气量，用于季节调峰与事故备用气源；输配系统有125Km高压管线，18座高中压调压站，一座储配站，储配站内设10台3500立方米高压球罐，储罐压力1．47Mpa、用于城市管网的日与小时调峰。
1．2监控调度系统
天然气总公司调度中心内设有一套现代化的SCADA监控调度系统。宽大的主控板上，天然气高压系统管网一目了然，门站、储配站、LNG站的的工艺流程、储罐压力、出站压力、出站流量；各高中压调压站的压力、瞬时流量、累计流量等均显示在主控板与电脑里、随时可以调检、打印。调压站、高压管网各主要控制阀为电动阀，可以在调度中心远程操作，并有压力远传显示，可随时根据压力变化情况判断供气状态，是否出现泄漏此套系统起点高，自控、调度能力强．可保证管网安全可靠运行，使复杂隐蔽的管网变得清晰直观，极大地提高了对系统突发事故的应变能力及管理水平
1．3调压站的设置
上海市高中压调压站供气户数一般为2—3万户，均为箱式、箱内系统预组装，结构简单，占地小，大多采用上海飞奥燃气设备公司产品：该公司为意大利飞奥公司与上海航大动力机械总公司、上海市煤气公司的合资公司，生产的调压器系列产品同时适用于液化气、天然气、人工煤气，有直接作用式、间接作用式(导阀控制式)二大类型，产品的进出口压力和流量适用范围很大形成系列产品。调压器选型采用该公司开发的专用软件．并根据用户的不问需求。进行功能组合设计，如增加消声、监控、远距离控制等功能调压站系统均可根据放置场地特点。在牛产厂内组装好，装箱成一体化．适于户外安装，打破传统的调压站以场站形式设置、现场组装的模式，安装简便，减小占地．提高安全可靠性，特别是中低压调压柜，可挂在建筑物外墙上，灵活方便。大型调压站系统均具有超高、低压紧急切断和超压自动放散保护功能，采用“2+1”(2路工作通道+1路旁通)结构。2路工作通道设定压力不同，当主调压器发生故障不工作或气体超压时，副调压器即投入工作。紧急情况下，也可通过旁通系统控制手动调压，副调压器同时起安全监控器作用。亦可通过安装孔板限流器，既而并联安装流量一大一小两套调压器，使得用户互不干扰，无论在大或小流量下的调压、计量同样精确、稳定。
1．4管网置换与用户燃烧器具的更换
上海天然气置换工作采取分区、分批、按高压管网一中压管网一庭院管网一用户的步骤进行，用天然气作介质直接置换，通过检测管网中的甲烷含量确定置换程度。
用户燃烧器具的改造由天然气总公司下属的专业分公司负责，首先进行调查、摸底，了解其品牌、型号、使用年限等，对有代表性的数量较多的品牌与其厂家或商联系，请他们在规定期限内上门为用户提供改造服务，对品牌比较零散的燃烧器具则由公司统一提供指定产品进行更换。
2对深圳市天然气置换工程前期准备工作的一些思考
2．1尽快建设深圳供气系统监控调度系统
深圳目前已有中压供气管网约600Km(不含庭院管网)，在用液化石油气气化站8座“深圳币天然气利用可行性研究报告”中确定，2005年以后建成天然气门站2座，高中压调压站19座，其中5座可生产代天然气，以作事故备用气源，建成高压管网约300Km。届时将形成上千公里市政供气管网，如此大面积的地下供气管网若维护、管理不当，就是极大的不安全因素，尤其有些管网投入运行已将近20年，加之城市建设快速发展，地下管网纵横交错，施工相互干扰，已陆续出现了一些安全事故，有些完全是由于事故隐患未及时发现，以至酿成重大事故，造成较大经济损失及恶劣影响。目前这种隐蔽工程的管理方式，已越来越不能适应供气管网的不断扩大以及今后天然气大管网的建设与管理，低水平的供气管网系统管理方式势必阻碍燃气事业的高速发展。
为此，建设供气系统监控调度系统已迫在眉睫，在监控调度中心内，可以对运行的气化站内的贮罐压力、液位、出站气体压力、流量进行监测；对气化站进气、站内贮罐等主要设备检修、市政管网的正常供气、检修进行统一调度；对市政干管确定主要控制点，并对其压力、流量遥测以及遥控，使复杂的地下管网运行状况变得一目了然，并能根据压力的异常变化，及时发现漏气管段，统一调度，及时抢险。提高对突发事故的应变能力，提高管网系统的管理水平，为天然气工程的建设打好基础。
2．2尽快开展对现有管网的普查、规划
随着燃气管道供气用户的快速发展，供气管网不断延伸，因现状等因素形成局部与规划不吻合，甚至超出规划控制范围的情况亦有存在，又由于未来天然气高中压调压站位置与现规划中管道计算压力起点不尽相同，因此应尽快对现有管网进行普查、水力工况核算与补充规划，以规划调压站为起点，核算管道末端压力、每一集中供气片区起点压力等，使供气单位做到心中有数，又可为建立监控调度系统作准备，并使管网始终在规划宏观控制之下，便于天然气的顺利转换。
2．3开展天然气输配系统设备选型的调研
当前输配系统中对未来使用天然气影响较大的设备主要是调压器，而高中压、中中压、中低压调压站又是天然气输配系统中的重要组成部分。调压器选型直接影响到供气状态以及天然气能否顺利转换，因此应着手开展调研工作，确定设计参数、设置方式、产品类型，确定对现运行的调压器进行调整或更换方案。了解各不同厂家的产品，在技术上、经济上作比较，甄选出适用产品，特别是既可以适用于目前液化石油气，未来天然气转换时又易于调整，以及中低压系统之间过渡中中压、中低压调压器等产品，以减小天然气转换工程的复杂程度与工作量。
2．4用户燃烧器具的改造
应有计划、有步骤地对用户现有燃烧器具进行普查，将产品品牌、型号、数量归纳分类，对使用类型较多的产品与生产厂家或商共同商讨改造方案、价格，待天然气置换时，能即时投入实施，对不具代表性的燃烧器具则强制更换，又是供气单位统一燃烧器具市场，提高供气安全可靠性的良机。
一、规模
按规模大小FMS可分为如下4类：
1.柔性制造单元(FMC)
FMC的问世并在生产中使用约比FMS晚6~8年，它是由1~2台加工中心、工业机器人、数控机床及物料运送存贮设备构成，具有适应加工多品种产品的灵活性。FMC可视为一个规模最小的FMS，是FMS向廉价化及小型化方向发展和一种产物，其特点是实现单机柔性化及自动化，迄今已进入普及应用阶段。
2.柔性制造系统(FMS)
通常包括4台或更多台全自动数控机床(加工中心与车削中心等)，由集中的控制系统及物料搬运系统连接起来，可在不停机的情况下实现多品种、中小批量的加工及管理。
3.柔性制造线(FML)
它是处于单一或少品种大批量非柔性自动线与中小批量多品种FMS之间的生产线。其加工设备可以是通用的加工中心、CNC机床；亦可采用专用机床或NC专用机床，对物料搬运系统柔性的要求低于FMS，但生产率更高。它是以离散型生产中的柔性制造系统和连续生产过程中的分散型控制系统(DCS)为代表，其特点是实现生产线柔性化及自动化，其技术已日臻成熟，迄今已进入实用化阶段。
4.柔性制造工厂(FMF)
FMF是将多条FMS连接起来，配以自动化立体仓库，用计算机系统进行联系，采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整FMS。它包括了CAD/CAM，并使计算机集成制造系统(CIMS)投入实际，实现生产系统柔性化及自动化，进而实现全厂范围的生产管理、产品加工及物料贮运进程的全盘化。FMF是自动化生产的最高水平，反映出世界上最先进的自动化应用技术。它是将制造、产品开发及经营管理的自动化连成一个整体，以信息流控制物质流的智能制造系统(IMS)为代表，其特点是实现工厂柔性化及自动化。
二、关键技术
1.计算机辅助设计
未来CAD技术发展将会引入专家系统，使之具有智能化，可处理各种复杂的问题。当前设计技术最新的一个突破是光敏立体成形技术，该项新技术是直接利用CAD数据，通过计算机控制的激光扫描系统，将三维数字模型分成若干层二维片状图形，并按二维片状图形对池内的光敏树脂液面进行光学扫描，被扫描到的液面则变成固化塑料，如此循环操作，逐层扫描成形，并自动地将分层成形的各片状固化塑料粘合在一起，仅需确定数据，数小时内便可制出精确的原型。它有助于加快开发新产品和研制新结构的速度。
2.模糊控制技术
模糊数学的实际应用是模糊控制器。最近开发出的高性能模糊控制器具有自学习功能，可在控制过程中不断获取新的信息并自动地对控制量作调整，使系统性能大为改善，其中尤其以基于人工神经网络的自学方法更引起人们极大的关注。
3.人工智能、专家系统及智能传感器技术
迄今，FMS中所采用的人工智能大多指基于规则的专家系统。专家系统利用专家知识和推理规则进行推理，求解各类问题(如解释、预测、诊断、查找故障、设计、计划、监视、修复、命令及控制等)。由于专家系统能简便地将各种事实及经验证过的理论与通过经验获得的知识相结合，因而专家系统为FMS的诸方面工作增强了柔性。展望未来，以知识密集为特征，以知识处理为手段的人工智能(包括专家系统)技术必将在FMS(尤其智能型)中起着关键性的作用。人工智能在未来FMS中将发挥日趋重要的作用。目前用于FMS中的各种技术，预计最有发展前途的仍是人工智能。预计到21世纪初，人工智能在FMS中的应用规模将要比目前大4倍。智能制造技术(IMT)旨在将人工智能融入制造过程的各个环节，借助模拟专家的智能活动，取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动。在制造过程，系统能自动监测其运行状态，在受到外界或内部激励时能自动调节其参数，以达到最佳工作状态，具备自组织能力。故IMT被称为未来21世纪的制造技术。对未来智能化FMS具有重要意义的一个正在急速发展的领域是智能传感器技术。该项技术是伴随计算机应用技术和人工智能而产生的，它使传感器具有内在的“决策”功能。
4.人工神经网络技术
人工神经网络(ANN)是模拟智能生物的神经网络对信息进行并行处理的一种方法。故人工神经网络也就是一种人工智能工具。在自动控制领域，神经网络不久将并列于专家系统和模糊控制系统，成为现代自支化系统中的一个组成部分。
三、发展趋势
1.FMC将成为发展和应用的热门技术
这是因为FMC的投资比FMS少得多而经济效益相接近，更适用于财力有限的中小型企业。目前国外众多厂家将FMC列为发展之重。
2.发展效率更高的FML
多品种大批量的生产企业如汽车及拖拉机等工厂对FML的需求引起了FMS制造厂的极大关注。采用价格低廉的专用数控机床替代通用的加工中心将是FML的发展趋势。
3.朝多功能方向发展
1几种自动化技术介绍
1.1主动对象数据库技术这种技术在电力系统监视及控制中应用较为广泛，对软件的继承性及封装性产生深远影响，同时对电力系统的开发及设计也具有革命性的推动作用。随着电力行业的快速发展，为了保证电力运行稳定性及安全性，应当大力推广最新的对象数据库技术。和一般数据库相比较，主动对象数据库技术具有主动，利用自身携带的触发子实现电力运行中的监视功能，并利用对象函数对电力运行进行有效控制，以提高电力运行的稳定性。而传统的数据库技术的一些判断功能，主要依靠外界程序完成，所以安全性不高。主动对象数据库技术由于具有触发机制，再加上对象技术，便能对电力运行实现自动监控，并在数据读写的同时，对数据库进行管理及更新，完成了数据资源共享，也实现了电力系统运行稳定性。随着电力系统运行规模不断扩大，复杂性也相应提高，需要解决的供电问题有所增加，所以，主动对象数据库技术也应自动升级，并拓展功能范围，以适应复杂变化的电力运行系统，实现供电高效化。
1.2总线控制系统总线控制系统指的是将电力运行中的各个设备通过一定设施和控制室内部的仪表及设备连接起来，所形成的具有双向、多功能的通信网络。该系统是在传统的测量系统上发展起来的，只在传统装置中安装了微处理器，从而实现自动获取供电信息的能力。这些微处理器通过电缆相互连接，并和远程监控计算机也保持连接，使得微处理器获得的供电信息能够在网络内部传播，并通过远程控制计算机进一步处理，实现了信息在整个电力系统中的广泛传播。信息在不同微处理器中按照一定的通讯协议传输的，由于和监控计算机相连接，所以便实现了自动控制系统。总线控制系统具有开放性及分布涵盖范围广等特性，被作为电力系统的纽带，安装在总线上，从而形成网络系统，实现对电力运行中的信息进行有效控制、补偿计算、监控及优化等，所以，通过应用该技术，电力运行中的诸多内容能够得到快速解决，从而实现了运行高效性及稳定性。总线控制系统目前在我国电力运行中被广泛应用，通过传感器及变送器，经电力运行信息收集，输送给监控计算机，该计算机通过进一步分析处理，最后指令。该系统在结构上采用了控制器及变送器，将二者有机的而结合在一起，提高了抗电磁干扰能力，从而有效提高了电力系统的稳定性及精确性。另外，该系统在运行方式上采用分开的方式，将变送器安装在监控现场，而控制器则安装在控制室内部，这样有利于电力信号技术被采集，通过变送器输送给控制器，形成了一个简单的回路系统，从而避免了众多弊端。
1.3光互连并行处理器阵列该技术具有如下特点，首先，在运行中不受电容负载影响，从而具有较高的安全性及灵活性；其次，解决了诸多电力运行中的问题，如能够有效解决临界线长度限制问题，也可以解决线路输出端受限制问题。此外，能够连接在计算机系统内部，实现了减小时钟扭曲问题；再次，不受传输路径的限制，能够在光波导中自由传输，并不会和光束发生相互交叉。该技术结合了光子传输和电子交换，具有较强的灵活性及重构性，不受传输宽带的影响，具有较强的抗电磁干扰能力，所以在电力系统运行中具有广泛的应用潜力。此外，该技术能够对电力系统的自动控制及继电保护进行更新，并能够将继电保护水平进一步提高，使电力运行系统更加稳定、安全。
2自动化技术在电力运行中的应用
2.1在电力调度中的应用随着电力运行规模不断扩大，对电力调度系统的准确性及及时性也有进一步提高。在改进时，应采用信息技术及其它自动化设备，以提高调度效率，同时也应加快遥信、遥控设备使用力度，使电力设备的运行情况能够及时传送到网络上，被调度工作人员及时采集、分析，进而对调度制度作进一步完善。此外，通过使用先进设备，电力运行中的电压、电流及供电功率等情况都能及时被工作人员所知晓，从而提高了电力系统运行稳定性及安全性。
2.2在配网系统中的应用配电网涉及到众多环节，并具有一定的危险性，所以，加大自动化技术的使用力度，能够提高供电效率，也能够提高供电安全性。为了实现电网系统的高效运行，应加大自动化技术的使用力度，将计算机网络技术、通讯技术、自动监控技术及遥感等技术应用到设备运行检测中。使工作人员和电网设备保持统一状态。在配网中通过使用自动化技术，能够有效降低劳动成本，也能偶减少设备维护成本，更重要的是提高了供电效率，为企业增加了经济收入。
2.3在变电监控中的应用变电系统是电力运行中的重要环节，在供电规模扩大的同时，自动化技术应用要求也有所提高，所以，应加大自动化设备的使用力度，才能保证变电系统的高效运行。变电系统在自动化技术应用时，应加大最新设备的使用量，并配备相应的技术人员，使设备和人员相统一，从而实现变电系统、一次设备及二次设备的功效运行。如，应加大无功补偿技术的使用力度，使变电系统的电流、电压及供电功率始终处于稳定状态。另外，还要采用远程监控技术，对变电设备实施全方位监控，从而有效提高了设备运行的安全性及可靠性。
3结语
随着电力系统运行规模不断扩大，对运行效率也提出更高要求。必须加大自动化技术的应用力度，才能提高电力运行效率，满足现阶段人们的用电需求。本文就电力行业中自动化技术的应用进行分析，希望具有参考价值。
作者：胡孝奇单位：河南能信热电有限公司
一、网络系统可靠性指标体系
根据可靠性的定义：在规定的时间和规定的条件下，系统完成规定功能的能力。它是一种能力体现，而这种体现是基于系统本身的结构、行为和管理或过程控制而形成的。一些学者从应用角度出发，提出针对特定网络系统的网络可靠性指标体系。如针对军事通信网络，以抗毁性、生存性来衡量网络的可靠性；针对民用通信网络，则以网络的完成性来衡量网络的可靠性；针对电力网络系统，则以生存性、抗毁性来衡量。因此网络系统可靠性需考虑以下几个方面：①网络系统的行为描述；②网络系统的交互；③网络系统的功能结构；④网络系统的故障传播。
二、网络系统故障定义
网络系统的故障一般可分拓扑结构故障和性能故障。拓扑结构故障即为链路或节点失效所导致的两节点之间不存在路由；性能故障则从用户角度出发，网络无法提供正常的通信服务的问题集合。对于拓扑结构，网络存在2m种状态，m为链路与节点总数；对于网络性能，网络不同时刻，其性能状态不一样。不同的使用环境(民用、军用、数据实时性要求、数据可靠性要求等)，对网络所能忍受的阈值不一样。如图1所示网络系统，其中S1和S2为客户端，T为服务器端，P1一P4为交换、路由设备。链路编号分别为1～8当客户端S1与终端T进行数据传输时，假设1—3-7为优先路由。当链路3上的数据量超出链路负载时，则会自动选择链路5进行数据传输，而此时的链路3继续工作，只是它是满负载工作。因此，在定义网络系统故障定义时，不仅需要考虑网络的功能、结构，也需要考虑系统所承载的关系流。
三、网络系统可靠性分析
1、利用重正化理论开展网络系统可靠性分析
重正化理论是诺贝尔奖获得者KGWilson于1974年提出的。该理论可应用于复杂网络的可靠性分析，分析网络中某些节点被破坏，网络能否保持工作的问题，也就是网络的弹性问题。例如：金属和绝缘体构成的薄膜中，由许多细小的格子组成，金属可在不同程度上占有格子，随着金属在薄膜中所占格子的比率P的逐渐增大，到某一临界值Pc时，薄膜将成为导体最低一行表示薄膜中的4个格子，圆圈表示被金属占有，第二行的箭头表示重正化，最上一行表示重正化为一个格子。如果在4个格子中。纵横方向均被金属占有，如最低一行左端的两个，则这4个格子纵横均导电，故重正化后的格子中也有金属点，如果被占格子只有2个或少于2个，则纵横方向不能同时导电，重正化后的格子中将没有金属。假设重正化前，金属占有一个格子的概率为P，重正化后金属占有一个格子的概率为P1，则4个格子同时被金属占有（图2中最左边的4个格子)的概率为p4，金属占有3个格子将有4种情况：概率之和为4p3(1-p)。4个格子或3个格子被占，超格子也被占。故有p1=p4+4p3(1-P)。因此，设对应于临界情况的P记为Pe，则Pe=Pe4+4Pe3（1-Pe）计算出Pe=0.768，这与实验值Pe=0.752较吻合。
2、应用信息熵理论开展网络系统可靠性分析
当前的网络研究已经发现，网络拓扑结构对于网络上的传播、逾渗、级联动力学、交通流与信息流、混沌同步与控制、Ising模型、XY临界模型、量子扩散与量子响应、布尔动力学等都有非常显著的影响。反过来，这些模型也可以为复杂系统的可靠性分析工作，提供技术参考。因此，当前受到特别关注的一个研究方向是复杂网络上的信息流动力学研究。有研究发现：www网复杂，具有长程时间相关性，发生信息拥塞的原因可能是因为信息包在某些节点度很大的中枢节点上等待过多的时间。为更好地理解复杂系统的信息流动力学在网络的可靠性分析上的应用，这里以某城市的水管网络系统可靠性分析为例进行简单的介绍：假设度量水流对路径选择不确定性程度的信息熵称为路径熵，通常水流总是选择流通阻力最小的路径，因此，水流对路径选择的不确定性，本质上是由于各条路径的流动阻力不同，所以，路径熵反映了给水管网中各流通路径的水力性能。根据最大熵原理，导出最大路径熵计算模型为：节点j的最大熵为Sj=InNpj，Npj为水源至节点j的总路径数。给水管网的最大路径熵与其拓扑结构密切相关最大熵代表系统潜在的最大可靠性。实际路径熵与最大路径熵的比值称为相对路径熵,计算公式为Ej=Sj/Sjmax(0≤Ej≤1)E为节点的相对路径熵Sj为节点j的实际路径熵；Sjmax为该点的最大路径熵。当节点只有一条路径时，其相对路径熵为0。该小区给水管网络共159个管段，104个节点。供水量为11948t／h。采用EPANET2.0对该网络进行水力模拟，计算节点及系统相对路径熵值并绘制节点等相对熵线，系统的相对熵值计算结果为0.686726。改进后，系统相对熵值为0.721666，系统性能得到改善。由此可知，给水管网络系统中的流动不确定性与可靠性密切相关，信息熵作为量度不确定性的手段，可间接定量地反映系统的可靠性。
