时间：2022-11-04 03:19:33
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，各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，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。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。
2 数控技术发展趋势
2.1 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 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。
2.2 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。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)、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。
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 采用通用计算机组成总线式、模块化、开放式、嵌入式体系结构，便于裁剪、扩展和升级，可组成不同档次、不同类型、不同集成程度的数控系统。闭环控制模式是针对传统的数控系统仅有的专用型单机封闭式开环控制模式提出的。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。
3 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。
作者单位：张俊（北京市东直门外望京路4号，北京机床研究所数控工程中心，邮编：100102）
魏红根（北京机床研究所）
参考文献
【关键词】数字视频；监控系统；智能化
中图分类号： U672.7+4 文献标识码： A 文章编号：
引言
计算机网络、通信技术和多媒体技术的快速发展，使视频监控系统由传统的模拟视频监控向新型的数字视频监控过渡，数字视频监控系统是一种全新的视频监控系统，其综合了数字电视技术、计算机网络技术和通信技术，具有传统的模拟监控系统所不能比拟的优点，而且数字视频监控系统的数字化、网络化和智能化也符合当今社会信息化的发展趋势。
一、数字视频监控系统的概述
1.1数字视频监控系统的含义
视频监控业务是指为客户在宽带网络基础上提供图像、声音和各种报警信号远程采集、传输、存储、处理与转播的一项全新电信业务。数字视频监控，是通过先进的图像数字压缩技术，改变了传统的图像模拟传输的方式，因此能够非常简单地做到异地存储和系统扩展，同时，配合智能化的数字视频软件，能够最大限度的发挥数字技术的优势，做到视频人工智能化，节省了大量管理人员数量和成本。
1.2数字视频监控系统的优势
1.2.1便于计算机计算
充分利用计算机的快速处理能力对视频图像进行数字化的处理，对其进行压缩、分析、存储和显示，通过对视频进行分析，及时发现情况并联动报警，实现智能化的无人监控。
1.2.2提供远程访问能力
数字信息具有抗干扰能力强、受传输线路信号衰减的影响小、便于加密传输的优点，因而可以在数千公里之外对现场进行实时监控，任何有通信线路的地方，用户都可以通过网络连接他们的数字视频服务器，在所选择的PC机上观看视频，模拟监控系统则不具备强大的远程访问能力。
1.2.3便于查找
与传统的存储在视频录像带上相比，数字视频监控系统是将视频图像记录在计算机硬盘上，更加便于查找，利用计算机建立的多维度索引，很快就能够找到所需的信息，而且其图像清晰度也更高。
1.2.4易于管理和维护系统
数字视频监控系统主要由电子设备组成，整个系统是模块化结构，体积小，易于安装、使用和维护。数字视频监控系统的故障率要大大低于传统的模拟视频监控系统，而且，数字视频监控系统的运行是完全自动的，不需要人工介入。因此，当发生电源故障时，数字视频监控系统中的自举功能将继续电源中断时所做的工作。此外，它可以通过远程操作对系统软件升级和维护，并且具有更好的扩展性好。
二、数字视频监控系统的智能化
2.1数字视频监控系统的智能化的含义
数字视频监控系统的智能化是利用计算机技术、网络设备和软件等多个层面的智能化技术的组合和相互配合来实现视频分析、行为识别和面向用户的关键视频业务的智能化应用［1］。其中，面向用户的关键视频业务的智能化应用是智能化系统的核心业务，它指的是系统的智能化维护、智能化视频存储、内容检索和点播、实时视频检测报警等。
2.2智能视频监控系统的构成
智能视频监控系统是由目标检测模块、目标跟踪模块、目标分类模块和目标识别模块等部分组成。智能视频监控系统分析处理前端设备采集的视频信号，将有用的信息传送到客户端，从而提高监控的工作效率。
2.3数字视频监控系统的智能化的主要技术
计算机技术、数字信息处理技术和图像技术实现了视频监控系统中的图像自动检测和视频信号分析，而计算机视觉相关算法和技术的综合运用，使视频监控系统具备了自我学习和自我适应环境的能力，可以从复杂的数据中进行行为辨认，提供操作命令、数据和信息，从而实现视频监控系统的智能化，提高视频监控的工作效率。
2.3.1数字视频监控系统智能化的核心技术
数字视频监控系统智能化的核心技术是视频信号的分析处理技术［2］，分为视频信号的基本处理和高级处理。基本处理技术是指动态目标的监测、跟踪等内容。
对目标移动轨迹进行跟踪，是根据目标的形状对目标进行分类，如行人、车辆、动物，计算目标的大体尺寸；对目标移动范围进行监测，是指当具有一定特性的目标的运动范围超过设定范围时就警告或报警，这就是在军事、监狱、重要物资仓库等地区常用的越界监测报警技术，目前已得到广泛的运用。
基于PC机的实时视频图像跟踪系统［3］是目前较为新型的运动目标自动识别与跟踪系统，该系统通过安装在云台上的摄像机将拍摄到的实时图像送至图像采集卡中，PC机读取采集到的图像数据，并进行图像检测和识别，同时由PC机发出控制指令控制云台控制器，从而实现运动目标的自动跟踪。相比较其它的跟踪系统，这种系统的结构简单，成本低，对简单目标的跟踪算法的可靠性更高，可实现对多个场所的监控。
高级处理技术则包括视频模式识别技术、人脸识别技术和行为模式识别技术等。
行为模式识别技术是指对特殊行为进行监测，对人体目标在一定区域内的长时间的逗留或人体动作的骤变如打架、奔跑等特殊行为进行监测和行为分析，但由于监控场景的复杂性，目前这种技术还没有得到广泛的运用；人脸识别技术是属于生物识别技术的一种，通过对抓拍的人脸图像和已有的人脸数据库比对；按照一定的相似度来判定和识别人的身份，从而提高监测效率，提高安全性。
2.3.2智能化设备管理技术及其运用
数字化视频监控技术已经带动了监控领域的应用需求，监控系统的规模不断扩大，在不久的未来，规模庞大的监控系统就会覆盖城市的各个角落，将会在极大程度上提高城市治安状况和综合管理水平，到那时，对系统的维护和管理将成为工作的重点。
智能化设备管理技术是利用系统管理平台软件的设备管理服务，对所有的监控设备包括摄像机、编码器和系统服务器进行24小时的实时监测，一旦发生故障就会报警，从而提醒维护人员及时检修处理。为提高视频信号质量的检测，可采用视频信号分析监测软件，在3秒中内实现对图像的信号质量监测，还能够针对不同的时间段设置不同的监测标准，如夜间时降低对图像过黑监测的阀值，白天则提高对图像过黑监测的阀值等，从而提高图像的质量。
2.3.3智能化视频存储技术及应用
视频信号的存储对视频监控来说非常重要，既要提高视频存储的完整性和有效性，还要提高存储的策略和可管理性，智能化视频存储技术就可以解决这个问题。
智能化视频存储技术要求按照业务逻辑来分类存储。分类存储就是将所有监控点按照监控的目标特点、重要性、区域相关性等进行分类，不用监控类别采用不同存储策略，如存储空间和保留期限。当需要查询时，只要按照需要的业务逻辑进行检索就行，提高对信息的管理和利用率。
三、智能数字视频监控系统的发展方向
3.1前端一体化
监控系统的前端一体化需要整合多种技术，以提高监控系统的适应性和适用性，为系统集成化奠定基础。
3.2传输网络化
视频监控系统的网络化将意味着系统的结构将由集中式向集散式系统过渡，集散式系统采用多层分级的结构形式，可以多任务、多用户和分布式的操作系统，集散式监控系统的硬件和软件都要用标准化、系列化和模块化的设计，系统设备的配置要优良，提高监控系统的软件和硬件环境。传输网络化会让整个网络系统硬件和软件资源实现共享，打破地域限制，从而实现系统集成和整合的目的。
3.3处理数字化
信息处理数字化意味着信息流的数字化、编码压缩以及开放式协议，处理的数字化将会在很大程度上保证信息的准确、安全、高效，同时也便于对于信息进行管理。从视频编码、视频传输到视频存储都是数字信号，使得视频监控与安防系统的其它子系统之间实现无缝连接。
3.4系统集成化
构建系统的各子系统实现网络化和数字化后，就可以实现在统一的操作平台上进行管理和控制，从而实现系统集成化。
3.5管理智能化
采用计算机为控制中心，通过系统软件实现控制界面的可视化，控制环境的多媒体化，可以方便地实现对视频切换、音频切换、镜头云台控制、报警输入、行动输出录像的智能化控制，进而达到对事件的分析、统计、处理，实现视频监控的智能化管理。
四、结语
数字化、网络化、智能化是视频监控系统未来的发展方向，数字化是基础，网络化是支撑，智能化是目标［4］。实现数字视频监控系统的智能化，将极大地扩大数字视频监控系统在工业现场的监控，银行、邮电、法庭以及电力、水利、交通等大型城市公共设施的应用范围，智能化楼宇中的综合监控管理系统等社会生产和生活中的运用，对提高社会管理水平和安全具有重要的意义。
参考文献
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【2】耿征．智能化视频分析技术探讨［J］．中国安防，2007，3：41．
关键词：数字家居系统；模块控制；系统集成；服务软件；技术参数
中图分类号：TP311.5文献标识码：A 文章编号：
一、系统的概述
随着人们生活水平的提高和科技的发展，家庭智能化已成为一种必然趋势而深入千家万户。家庭智能化即智能化家居（Smart Home），亦称数字家园（Digital Family）、家庭自动化（Home Automation）、电子家庭（E-home）、智能化住宅（Intelligent Home）、网络家居（Network Home）、智能屋（Wise House，WH）、智能建筑（Intelligent Building）等。它是利用计算机、通信、网络、电力自动化、信息、结构化布线、无线等技术将所有不同的设备应用和综合功能互连于一体的系统。它以住宅为平台，兼备建筑、网络家电、通信、家电设备自动化、远程医疗、家庭办公、娱乐等功能，集系统、结构、服务、管理为一体的安全、便利、舒适、节能、娱乐、高效、环保的居住环境。
系统的主要组成部分
1、智能家居系统体系结构从其控制层次来分，一般由中央控制中心、家居智能控制终端、小区智能控制系统、家庭网关和外部网络几部分组成。智能家居系统主要由智能灯光控制、智能家电控制、智能安防报警、智能娱乐系统、可视对讲系统、远程监控系统、远程信息交互访问系统等组成。
2 系统主要控制模块的功能（1）照明及设备控制 系统中照明及设备控制可以通过智能总线开关来控制。本系统主要采用交互式通信控制方式，分为主、从机两大模块，当主机触发后，通过CPU将信号发送，进行编码后通过总线传输到从模块，进行解码后通过CPU触发响应模块。因为主机模块与从机模块完全相同，所以从机模块也可以进行相反操作控制主机模块实现交互式通信。灯光控制，可以形成不同的灯光情景模式，以营造舒适优雅的环境气氛。为了提高系统的可维护性及可靠性，设计时应使系统具有智能状态回馈功能、故障自动报警功能、软启动功能。系统能自动检查负载状态，检查坏灯、少灯，保护装置状态等；也可以根据季节、天气、时间、人员活动探测等作出智能处理，达到节能目的。对于其他家电设备及窗帘控制，与照明控制类似，均可采用手动和自动控制两种方式
（2）智能安防及远程监控系统
智能家居安防系统，是智能家居系统中最基本的智能家居子系统之一，也是终端用户最常选用的智能家居功能。智能安防系统主要由各种报警传感器（人体红外、烟感、可燃气体等）及其检测、处理模块组成。与入侵检测报警电路及其他火灾、燃煤气泄漏报警电路类似。智能家居安防系统，又叫智能家居安全系统或智能家居安全防盗报警系统，一般包括智能安防报警系统、智能视频监控系统、智能可视对讲系统、智能门禁考勤系统等。从广义的角度来说，一个真正完整的智能家居安防系统，应该包含安全技防系统与安全人防系统;我们这里所讲的智能家居安防系统，主要是安全技防系统，主要是从技术的角度来保障家居生活的人身与财产安全、进出入门的安全防范、以及有访客出入时可视对讲开门，以及事后视频录像查看等安全防范功能。
（3）家电控制功能的实现：室内终端机对室内的家用电器进行开、关及定时控制，通过无线网络，住户可以通过拨打电话、手机短信或者网络远程控制家中的家电设备的定时开闭。
（4）、窗帘控制功能
双层窗帘分别开关控制，可通过面板及日光感应器联动控制、遥控器控制或电话网络三种控制形式实现。
（5）、室内空调控制功能
室内终端机画面显示房间温度，可通过定时开关控制，遥控控制、或电话网络联动室内感温控制等形式实现。
（6）、住户控制中心模块
实现住户与小区管理中心的双向信息访问、物业信息及查询，物业管理中心可向某个住户终端、某一区域终端或所有终端发出通知、公告、新闻、天气预报等。物业管理中心也可向住户终端图片、文字及媒体信息，住户终端可任意查询各种收费信息，能耗记录、收费历史记录，并进行访客留言留影记录查询。
3、小区管理服务器主机（包含有住户管理模块，事件处理模块，参数管理模块，IC卡门禁管理模块，广告服务模块，信息模块，电子相册集与背景音乐管理模块）智能小区管理中心的设备：主要有管理员机（可采用PC、平板电脑或笔记本电脑）
二、智能家居系统的施工步骤
一套房子如果要实现智能家居功能，最重要的要选择优秀的智能家居系统设计公司，来做一个比较专业与全方面的系统设计与规划。需要经历以下几个最重要的步骤：
1、客户期望梦想阶段：指个人对于智能家居系统的构思与实现的可能性。没有完美的智能家居产品，只有完美的智能家居系统设计。一般住宅智能家居装修设计需要经历的最重要的步骤还需准备安装智能家居的业主们提前留意。智能家居其主要功能就是带给人们便捷舒适的生活。
2、智能家居系统设计阶段：寻找优秀的智能家居设计公司，看是否能帮您设计比较专业与全面的住宅智能化设计与规划，既满足您的个人性家居智能化需求，又能推荐与设计最合适的智能家居系统解决方案，根据不同的房子面积，不同的家庭成员特点，不同的价格承受能力，来设计最适合您的智能家居系统解决方案。
3、 智能家居系统的产品选型阶段|：数字化智能家居系统的各级控制模块应采用先进的数字电路能稳定可靠的工作，并且要集成可视对讲功能，安防功能，门禁功能，信息收发功能，多媒体存储功能，电气控制功能，IP电话功能等网络控制功能。整个系统主机应采用先进的数字通讯技术，对室内的照明，火灾防范，安防监控，煤气泄漏感应，远程抄表，数码空调产品及橱房小家电等器具进行集中控制，同时可以通过因特网用电脑，电话，手机对相关设备进行远程监控。整个智能家居系统的控制采用分级分步式控制原理，利用模块化设计技术，可以将众多功能有机的结合在一起。
整个系统共有三层设备，构成一个树形分布式的控制通讯网络，其控制主机的特点如下：系统采用TCP/IP传输方式，能提供2000个以上住户的管理能力，采用全数字化和嵌入式技术，影视频及控制信号全采用数字化信号传输。系统的视频的软编码、软解码采用标准的视频压缩协议H.264，音频的软编码、软解码应用标准的音频压缩协议G.729。系统采用面向对象的设计方法和SHELL技术，具备嵌入式系统的GUI数据库，具备家居智能系统终端服务软件的远程升级。具备线路与设备运行状态与故障的轮询检查功能，当发生故障或遭到破坏时能及时、可靠地向管理中心进行报警提示；整个系统有UPS并具备强大的抗干扰、抗雷击功能。系统提供API接口，为智能家居系统外接外部厂商设备提供集成平台。并且系统内置的报警系统能满足公安部GB12663公安部报警C级标准要求。
4、 智能家居系统布线阶段：方案与造价确定后，要根据确定好的产品安装位置，布设必须要的强电与弱电线路，依据强电弱电分开，采集线与控制线分开，音视频线与电源线分开的原则布好线路后，要检测每一条线路是否通断，以防止线路断掉。
5、 智能家居产品安装阶段：到最后需要安装灯光，电器，窗帘等的时候，提前做一些准备安装的工作，然后，根据工程进度，逐步安装相应的智能家居产品。最好到管理中心装管理服务器，管理员PC机，安装系统管理软件。并加设密码保护。这一点非常重要！
6、 智能家居产品调试阶段：根据相关智能家居设备安装进程，就需要对智能家居系统进行分阶段，分不同的子系统进行逐步调试，最后进行整个系统的调试。
7、 智能家居交付使用阶段：调试完毕需要让业主试用一周左右，若需要再个性化调整，然后，再适度修改。并在交付的时候，对业主作一些最常规的操作与设置培训。
8、 智能家居售后服务阶段：在规定的售后服务期内向小区物业留下公司常用客服电话，产品出现任何质量与系统故障，一般会在12-24小时之内上门服务。
关键词：智能控制；机电一体化系统
中图分类号：TP文献标识码：A文章编号1673-9671-(2012)042-0099-01
1机电一体化概述
随着微电子技术逐渐渗入到机械工程中，导致机械工程与微电子技术有机结合，从而形成一个新概念—机电一体化。机电一体化是一门新兴交叉学科，它把自动控制技术、计算机技术、电子技术及机械技术有效融为一体，促使设计人员从系统的角度出发，采用现代方法发现问题、分析问题和解决问题。
2智能控制
2.1智能控制概念及作用
智能控制系统是指能够模拟人工智能或具有人工智能的系统。智能控制系统是一个知识处理系统，可以分为两部分：智能控制器和外部环境。如图1所示为智能控制系统的结构示意图。智能控制通过分析归纳广义被控对象的各类固有知识和信息，并对这些知识和信息进行处理，使系统处于最优状态。
2.2智能控制的特点
智能控制理论源于传统控制理论，但又不同于传统控制理论，传统控制理论只是智能控制理论的一部分。传统控制理论研究的是被控对象，而智能控制研究的是控制器本身，并且该控制器的模型为知识系统和数学模型相结合的广义模型。相比于其他控制理论与方法，智能控制具有以下特点。
1）智能控制可以模拟工人智能，模拟人的学习能力、对知识的运用能力和对问题的推理和求解能力。
2）高层控制是智能控制的核心，智能系统能从全局出发，求解广义问题和控制复杂系统。
3）智能控制系统不仅具有变结构的特点，还具有自学习、自适应、判断决策和较高的容错能力，从而促使系统处于最优
状态。
4）智能控制系统具有补偿能力。
5）智能控制遵循“智能递增，精度递降”的基本原理，具有较高的安全性和可靠性。
3智能控制在机电一体化系统中的应用
3.1智能控制在机器人领域的应用
在控制参数方面，机器人要求控制参数是多变的；在动力学方面，机器人具有时变性、非线性和强耦合的要求；在传感器信息方面，机器人具有多信息要求；在控制任务方面，机器人具有多任务的要求。分析机器人和智能控制的特点可以发现，智能控制非常适合应用于机器人领域。
如今，在机器人领域的很多方面都应用了智能控制技术。例如，利用智能控制技术可以有效控制机器人手臂的动作、姿态；利用多传感器信息融合技术、信息处理技术和控制技术对机器人的行走路径、停留位置和躲避障碍物等动作进行控制。
随着智能控制方法的不断发展，它们的实用性、可靠性和优越性已经在很多应用系统中得到证明。神经网络控制具有很强的鲁棒性和容错功能，通过利用神经元之间的联结和权值的分布表示特定的信息，并对各传感器接受到的信息进行处理，最后以直接自校正控制等方式对机器人进行控制；模糊控制具有很强的鲁棒性，建立在模糊集合、模糊推理和模糊语言变量的基础之上。模糊控制广泛应用于机器人的建模、控制等很多方面。模糊控制首先对被控对进行建模，在同时考虑控制规则和模糊变量的隶属度函数的基础上，利用模糊控制器，对机器人机械控制；在设计与规划机器人路径的时候主要用到免疫算法，再结合遗传算法和进化算法，可以对控制程序和控制技术进行优化。
3.2智能控制在数控领域的应用
智能化是当今数控系统的一个发展趋势，随着科学技术的发展，人们对加工质量提出了更高的要求，尤其是在数控领域应用智能控制成为人们越来越迫切的要求，如对制造网络通行能力、加工运动的模拟、推理和决策能力、智能编程、智能监控、自寻优等功能的要求。数控系统中的某些模块通过数学建模及传统的控制方法可以实现，但是数控系统中的很多环节因为缺乏准确的信息，无法通过数学建模和传统的控制方法实现，这时就需要通过智能控制方法和理论实现。利用模糊推理对数控机床进行故障诊断，利用模糊控制优化加工过程，利用模糊集合理论对某些控制参数进行调整；利用神经网络技术可以实现插补计算、故障诊断；利用专家系统可以实现对某些难以确定算法或结构不明确的情况进行推理计算。另外，利用专家系统对多个数控机床维修专家的经验进行综合，并收集现场故障信息，再根据合理的推理规则，结合故障情况提出相应的维修意见。
3.3智能控制在交流伺服系统中的应用
伺服系统是机电一体化典型产品的重要组成部分，它属于一种转换装置，通过转换电信号以实现机械操作。交流伺服系统非常复杂，由于存在强耦合、负载扰动、参数时变等诸多不确定因素，所以不可能建立起精确的数学模型，只能建立起与实际情况相近的模型，该模型难以满足某些厂家对系统高性能指标的要求。如果能引入智能控制系统，交流伺服系统将不再需要精确的控制器参数和数学模型就能使系统具有较高的性能指标。
3.4智能控制在机械制造中的应用
随着计算机技术、智能控制技术和传统机械理论的有效结合和制造机电一体化系统的飞速发展，机械制造技术不断向着智能化方向发展。机械制造系统利用智能控制技术，模拟机械制造专家的智能活动，从而提高制造机电一体化的技术水平。要在机械制造中实现智能控制，首先必须结合机械制造特点不断发展与完善智能控制理论、技术和方法；其次，利用神经网络的学习功能和对信息的处理功能，对零部件的加工信息进行处理；最后，利用控制技术控制机电一体化系统加工机械零部件。
4总结
智能控制是机电一体化发展的必然趋势，控制水平的高低直接影响机电一体化系统的运行质量。智能控制相对于传统控制具有明显的优越性，目前为止，智能控制已经在机电一体化中得到广泛应用，但仍有很大的发展空间。因此，为了实现机电一体化系统的高度智能化，我们仍需不断努力与探索。
参考文献
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关键词：楼宇；PID；智能；自动化
楼宇智能自动化PID控制是当代科技运用到建筑设备自动化的主要模式，其目的在于针对楼宇内不得安全、交通、环境以及内部能源的使用进行检测与控制，为楼宇内部提供一个节能、安全、可靠地环境。
1 楼宇智能自动化PID系统的功能
随着科技的发展，现代建筑往往具备高层化与智能化的特征，因此楼宇智能自动化PID控制激素已经成为楼宇间安全防范、电梯、照明、供电系统、空调、给排水的子系统。然而其主要功能有如下几点：
（1）针对楼宇内部各类机电设备进行当前运作状态进行自动打印。
（2）针对楼宇内部各类机电设备的参数与变化趋势进行自动检测与打印。
（3）及时调整外界环境与内部空间的最佳设备状态。
（4）针对各类突发事件进行自动检测与处理。
（5）针对楼宇内部水、电、气进行统一自动化管理与计量收费。
（6）针对楼宇内部机电设备协调控制，统一管理。
（7）针对楼宇内部各机电设备的数据信息统筹管理。
2 楼宇智能自动化PID系统的原理
楼宇智能自动化PID系统是当前楼宇建设最为常用的控制方式，并且主要对各类机电设备反馈的数据进行测量、执行与比较，针对反馈数据与期待值进行对比，通过数值的误差纠正楼宇调节控制系统的运作。
这种现代化的智能自动化操作系统特征为集中式的管理、分散式的控制，也就是通过在楼宇内部设置的DDC完成被控制系统的实时监测与操控，这种PID控制系统不仅可以避免了传统操作模式带来的危险性，更是使单一的常规仪器具备多元化的操控模式。具有丰富的软件管理、CRT显示、打印输出和打印输出功能的中央管理计算机，能够胜任显示、集中操作、优化控制、报警和打印等任务，有效将普通仪表操控分离后的人机链接困难、不便于集中管理的缺点加以避免，确保了设施设备能处在最优化的状态运行。
3 楼宇智能自动化PID系统的运用
楼宇智能自动化PID系统在楼宇建设中按照统一的规定进行计算，中央控制器通过AI和BA采集楼宇间各机电设备的参数以及变化趋势或历史数据，根据外界的环境改变而变化，自动对楼宇内部各项设施进行调节，使楼宇内的安全防范、电梯、照明、供电系统、空调、给排水的子系统保持稳定，当其中某项数据没有按照预定的数值进行改变，那么则会发出控制信号，通过AO和DO直接对相应的机电设备进行控制。因此，楼宇智能自动化PID系统属于闭环控制系统，在现代楼宇建设过程中最常用的一种应用系统。楼宇智能自动化PID系统由于直接承担楼宇内部控制任务，因此对于其时效性、适应性、可靠性的要求较高。
3.1 楼宇智能自动化PID系统的构成
楼宇智能自动化PID系统主要包括过程输入通道、过程控制计算机以及过程输出通道三个部分。
楼宇智能自动化PID系统中过程输入通道由两个部分组成，一部分是模拟量输出，主要负责将计算机输出的代码数据控制信号转化成能直接受控的电流信号或模拟电压，再由放大器去驱动调节阀等控制机器进行与数据匹配的实际操作。通常是由D/A转换器，接口电路、执行器和放大器组成。一部分是数字量输出，经过计算机输出的受控开关信号，经过放大器去驱动电磁阀阀等继电器执行器，它由光电耦合器、接口电器、执行器和放大器组成。
楼宇智能自动化PID系统中的过程控制计算机承载着直接运算和终端控制的任务，通过过程输入通道集成采集受控对象的海量数据与参数，再按照已预设的程式规律进行系统计算，得出计算过程或数据结论，然后又原通道向受控对象发送数据控制信息，再由输出通道进行控制调节阀等系列执行命令。
楼宇智能自动化PID系统过程输出通道主要由模拟量输出与数字量输出两个部分。模拟量输出主要是针对楼宇内部原始数值对控制其进行操控，模拟出相应的数字信号改变为电流信号，再通过放大器驱动楼宇内部各机电设备的调节阀，使各机电设备可以实现对楼宇的智能自动化控制，这一部分由接口电路、D/A转换器、放大器以及执行器构成。数字量输出是通过模拟量输出的信号对楼宇各机电设备进行控制，再由放大器对继电器与电磁阀进行渠道，其主要由接口电器、光电耦合器、放大器以及执行器构成。
3.2 楼宇智能自动化PID系统的基本算法
楼宇智能自动化PID系统按照比例（P）、积分（I）和微分（D）进行控制，中央控制器通过AI和BA采集楼宇间各机电设备的参数以及变化趋势或历史数据，根据外界的环境改变而变化，自动对楼宇内部各项设施进行调节，将PID控制规律的离散化，使其在楼宇智能自动化系统中可以实现。而当楼宇间各机电设备中出现数值不清楚情况下，也可以通过在线整定达到满意的效果。因此，在楼宇间将楼宇智能自动化PID系统调节成规律离散化的数字PID算法，是楼宇建筑最为常用的计算机控制系统。
楼宇智能自动化PID系统模拟量调节器最理想的PID算式为：（t）=Kp[e（t）+1/Ti∫e（t）dt+Td*de（t）/dt]。其中，e（t）为楼宇间各机电设备的数值偏差（设定为设定值与实际输出值之差）；（t）为楼宇间各机电设备的控制量；Kp为比例放大系数；Ti为积分时间常数；Td为微分时间常数，由此传递函数形式。
为了可以将公式应用在楼宇智能自动化PID系统中，就需要将连续行驶的微分方程式基于离散形式的差分方程进行表现。设定楼宇间各项机电设备的采样周期，（与既定的系统时间常数进行对比，T足够小），K为楼宇间各智能自动化设备的采样序号（K=0，1，2……n），可以采用矩阵法计算而积以差分代替微分。在（t）=Kp[e（t）+1/Ti∫e（t）dt+Td*de（t）/dt]的公式中，每次所采集的数值都需要与T值进行对比，采样周期时间越小，其与楼宇控制过程中连续性控制的过程就会越为接近，更加便捷的对楼宇内的安全、交通、环境以及内部能源的使用进行检测与控制，为楼宇内部提供一个节能、安全、可靠地环境。
虽然在楼宇间很多在开环状态下确定的PID参数都不是连续性的自身整定模式，在楼宇智能自动化系统中若出现较为复杂的分析过程就会出现比较的差异性。但是如果PID控制器在楼宇智能自动化系统中不能控制复杂的过程，那么不论参数进行怎样的调整，都没有任何用处，因此，楼宇智能自动化PID技术是最好的控制器。
4 结 论
楼宇智能自动化PID控制技术在我国属于全新的科技型技术发展领域，随着信息化科学的逐渐进步与完善，该项技术在楼宇间的运用也会更加成熟，也会有更多技术对其进行完善，逐步走向巅峰。
参考文献
[1]王威.智能PID控制方法的研究现状及应用展望[J].自动化仪表，2008（10）.
1智能建筑设备监控系统总体构建框架
1.1智能建筑设备监控系统组成与结构框图（图1）
1.2智能建筑设备监控系统组成与结构
简要介绍上图为智能建筑设备监控系统组成与结构框图，在智能建筑监控系统中，监控系统主要实现对六个子系统（照明、供配电、冷热源、空调、给排水、电梯）的监控，并可控制其运行。由中央控制器统一全分布式控制运行，但由于每个子系统都由路由器分开，所以也可独立运行，控制系统涉及智能建筑各个系统设备自动化控制，可实现高检测功能。
1.3各设备监控子系统应该实现的功能
1.3.1供配电系统
主要功能为智能建筑提供电力。楼层配电设备分布在各楼层，电设备一般放置在建筑底层。监控系统主要实现对配电设备运行参数、配电电源、每个电源蓄电池的工作状态和数据变化进行监控，同时对各楼层电设备电源运行状态进行监控，若发生故障会产生警报并记录故障数据。
1.3.2照明系统
主要功能是为智能建筑照明。其设备建设于建筑物的各个平面上，方便实现各角度全方位照明。照明监控分为室内和室外两部分，室外照明分为公共照明部分，通过监控可根据室外照度值设定开关时间，也可通过更改程序实现不同照明灯具的启动时间。室内照明监控可通过监控数据，采用总线控制方式，设定程序对不同场景开启不同的照度。
1.3.3冷热源系统
为智能建筑供给冷源和热源，其噪音较大，设备一般置于建筑底层地下室内。通过对冷热源系统运行数据和冷热源供给量的监控和分析，可通过程序控制实现不同季节冷热源供给量和供给时间。
1.3.4空调系统
保障智能建筑的环境温度处于适宜状态，空调设备一般置于各楼层高处位置，地下室也可以配置。控制子系统主要对空调机组、风机盘管的工作参数和运行状态进行监测，并通过监测数据进行分析，控制和设定主机房的温度、湿度和运行时间。同时监测子系统还具备空调漏水监视功能，可有效实现对空调系统的漏水监测和控制。
1.3.5给排水系统
既能为智能建筑提供水源，又能排除建筑产生的污水，排水设备一般置于建筑物的地下室或建筑顶层，也可设置在楼宇夹层位置。监控系统可监控水泵的工作状态，并对水池的液位随时检测，当设备出现故障或者水池液位异常时，子监控系统就会向中央控制器发出报警信号，并将故障数据记录反馈，自动显示故障发生区域和故障详细情况。1.3.6电梯系统是为高层建筑提供上下交通的便利系统，设备一般置于建筑的垂直竖井内。电梯监控子系统主要实现对电梯设备运行状态，监视电梯启动、停止、方向等，动态显示出电梯实时状况，一旦发生故障，监控系统会对电梯设备电动机、电磁制动器等进行检测，自动报警并显示故障地点、状态、时间等信息，并将故障记录记忆并反馈给中央控制器。
2建筑设备自动化控制系统设计要素
2.1各监控子系统控制功能参数明细
将上文中所述设备监控子系统功能要求进行统计和汇总，确认各子系统监控点的分布位置和分布数量，将子系统的监控点设置类型、数量、相关设备、安装需求、使用地点等详细列出，并备份保留。依据各子监控系统技术和系统设备实际特点，以系统高效性、可靠性、实用性为前提，以满足子系统功能需求为标准，以建筑设备自动控制系统设计的节能环保为核心，以建筑设备维护保养便捷性和低成本性为主要指标，详细将设备子系统的各种功能参数、控制参数、技术参数列出并进行归档，为日后整体系统搭建安装提供依据。
2.2监控系统控制器、传感器和执行器的确定
按照监控系统被控设备的控制标准和监控点数量，结合安装现场实际情况，对现场控制点进行设置和筛选，设计出被控设备安装现场控制器控制区域内部的监控点分布图，并根据实际要求确定选择现场控制器。除了现场控制器，还要确定现场传感器和执行器使用标准，传感器和执行器是对被监控设备现场数据进行现场数据采集的基本组成部分，传感器可监测设备状态和数据变化，执行器对此进行分析和反馈，可以说两者在自动监控系统中属于核心构件。根据系统设备特性，对关键设备要采用高精度和高可靠性的智能型传感器和执行器，以提高整个自动化系统的控制质量。非关键设备上可以采用传统传感器和执行器，如此可减少成本，降低整个系统造价。
2.3建筑设备监控系统
网络构建智能建筑设备自动化监控系统整体网络构建如上图2所示，建筑设备LON现场总线设备自动化控制系统是现实意义上实现了分布式监控。此系统不同类型的控制器节点都具备高智能化特性和网络通讯能力。由于控制器各节点具备通讯能力，能够使节点与节点之间实现相互通讯功能，构成完整的通讯网络。系统中的控制机构和管理机构可以通过总线现场连接为一个整体，彼此之间可以相互协作，共同完成自动化监控任务，两者可实现控制数据和信息的共享。
2.4建筑设备监控系统硬件支持
智能建筑自动化监控系统构建必须有硬件支持，在硬件方面，主要选用以下器件：中央监控器（计算机，监控系统的核心部分，处理子系统反馈的综合数据下达控制指令）；监控显示屏（将监控图像实时显示，便于观察和分析故障状况）；键盘（更改程序或设定程序，典型的输入设备）；鼠标（输入设备）；不间断电源（为监控中央系统和子系统供电，保障监控系统不间断运行，保证整体系统的可靠性）；网络路由器（中继器、桥接器、配置型路由器等联合使用，实现网络分布）；控制总线（无屏蔽双绞线、控制总线LON）；控制节点（视具体情况而定）。
2.5建筑设备自动化监控系统软件支持
建筑设备自动化中央监控器软件功能具备操作级别和身份识别管理功能。软件系统采用8位通行字进行鉴别和管理，对操作人员实现权限设置，只允许有权限操作人员在一定范围内进行数据浏览，并对访问者身份信息、访问时间、访问内容进行识别和记录，且具备交互式菜单，为操作人员提供清晰的数据目录，节省操作时间，便于高效作业；中央控制系统设计还具备逻辑格式数据显示功能，可描述短语、数值、单位等数据，对不正常数据报警显示；具有高效数据分离终端，控制特定数据在特定端口运行，只允许一个操作人员或打印机进行处理；具备特殊指令操作功能，响应命令，逻辑显示并进行标识。
3结束语
1数控智能在机械制造中的具体应用
参考相关资料对基于数控智能的机械制造予以详细分析，确定其具体表现在机械设计、机械制造、机械电子及机械系统故障诊断这4方面。1.1机械设计。相对来说，机械设计是一项复杂的、繁琐的、难度大的工作，要想达到设计目标，在具体进行机械设计的过程中需要设计人员对机械的一个模型进行综合与分析，包括大量高精确度的计算、分析、绘图等，最终获得完整的机械图。但是，通过对以往机械设计工作落实情况的分析，确定实际机械设计之中设计人员难以有效利用精确数值计算的方法来构建关于机械的数据模型，更不能利用CAD制图技术做到这一点。而数控智能有效应用于机械设计之中，能够充分发挥其高精确度、高效率、柔性自动化等特点，有效地处理机械相关数值数据及非数值数据，如数值数据与实际操作经验相集成，构建立体化的机械模型，进而优化设计机械，达到设计目标[2]。1.2机械制造。机械生产制造中，首先要确定机械生产计划，而对于机械生产计划的制定是从多种因素组合中选出最能满足所有约束条件的最佳方案。而通过对以往机械制造情况的分析，确定因为没有立体化的机械模型来呈现机械制造方案，致使机械制造中难以注意到某些细节，制造的机械存在一些缺陷或不足。而将数控智能有效地应用于机械制造之中，一方面能够数字化的制造装备，促使机械制造自动化、数字化水平得以提高；另一方面形成柔性制造单元、数字化车间及数字化工厂，如此能够提高机械制造的柔性自动化和智能化水平，使机械制造高质高效地完成，如图1所示。图1智能化的机械制造1.3机械电子。机械电子系统具有结构比较简单、元件和运动部件减少，性能高等特点，这使其应用越来越广泛。而在科学技术蓬勃发展的影响下，机械电子系统不断地优化与创新，使其内部结构越来越复杂，已经不能有效地应用数学解析法来优化机械电子系统内部结构了。尽管数字解析方法具有严密性、精确性高等特点，但其也只能处理比较简单的机械电子系统，而不能给出复杂的机械电子系统的数学解析式，优化系统内部结构[3]。针对此种情况，可以将数控智能有效地应用于机械制造之中，以知识信息为基础来对机械电子系统的结构予以推理和计算，进而优化机械电子系统结构，提高系统的有效性。1.4机械系统故障诊断。机械系统故障诊断，则是根据机械电子系统表现出的不正常的现象，按照一定的法则，推测出问题产生的原因，进而找到设备故障的所在位置。基于以往机械系统故障诊断实际情况，并且参考相关资料，确定机械系统故障诊断主要包括3个方面，即故障监测、故障分析及处理决策。要想使机械系统故障诊断能够充分发挥作用，需要配备经验丰富、专业知识扎实的维护保修人员，如此才能针对机械系统故障现象来推出故障原因，否则面对这一比较复杂的故障推理过程很容易出现差错或考虑不周，进而无法准确诊断故障问题。而将数控智能有效的应用于机械系统故障诊断之中，则可以将人工智能等方法应用到机械系统故障问题中，通过智能化的机械系统故障诊断，可以在短时间内找到故障原因，并且提出故障问题处理方案[4]。所以，将数控智能有效地应用于机械系统故障诊断中是非常必要的，能够提高机械系统故障诊断水平。
2机械制造中数控智能的应用方法
基于以上内容的分析，确定机械制造中数控智能的有效应用具有较高的现实意义，利于提高机械制造水平，促进机械制造领域更好更快地发展。当前，在此之前需要掌握机械制造中数控智能的应用方法。2.1专家系统。由知识库、综合数据库、推理机、用户接口及系统输出5个部分组成的专家系统属于计算机的一种智能程序。科学合理地应用专家系统，可以综合运用知识库和数据库中的知识与数据，合理的推理和分析，从而解决只有专家才能解决的比较复杂的问题。2.2人工神经网络。人工神经网络是指智能控制系统模拟生物的激励系统，将一系列输入通过神经网络产生输出。这里所说的输出与输入都是标准化的量，并且输出是输入的非线性函数，在改变神经元权重的情况下，输出值将会发生改变[5]。2.3模糊集理论。模糊集理论是指将经典的集合理论模糊化，并引入语言变量和近似推理的模糊逻辑，这使得此理论可以被看作一种具有完整的推理体系的智能技术，包含模糊知识库、模糊推理机及人机界面等几部分，能够对问题的相关信息予以收集并且进行一定程度的模糊化处理，从而简化问题，进而有效解决问题。
3数控智能在机械制造系统中的发展趋势
基于以上内容的分析，确定数控智能在机械设计、机械制造、机械电子及机械系统故障诊断中有效应用，促使以上4个方面都有不同程度的进步与提升。但也不得不承认数控智能的应用还是具有一定局限性的，也可以确定的是数控智能在机械制造系统中有更多应用和发展空间。要想在未来能够将数控智能更加有效地应用于机械制造系统中，应当大力发展数控智能组合，使之能够立足于整个系统上，从提高机械制造系统整体水平的角度出发来优化处理各个部分[6]。所以，数控智能在机械制造系统中的发展趋势是数控智能组合这一方向。
4结语
基于本文一系列的分析，可以证实一点，即数控技术在机械制造领域扮演重要的角色，随着数字智能的逐渐渗透，能够在机械制造、机械设计、机械电子系统、机械系统故障诊断等方面充分发挥作用，促使机械制造逐渐向智能化、自动化、数字化及网络化的方向发展。为此，我国相关研究人员一定要持续致力于机械制造中数控智能的应用研究，为进一步提高数控智能的应用效果创造条件。
作者:韦建宇 单位:南京微创医学科技股份有限公司转化医学部
[参考文献]
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[4]梁志锋，解翔.基于工业以太网的网络数控系统设计及实现[J].现代制造工程，2014（16）：139-140.
【关键词】机电一体化；智能控制技术；应用
0.前言
当今社会，科学技术突飞猛进，电子技术也不断发展，使得机电一体化系统也在不断的完善，并且得到了广泛的应用，这就要求控制水平也要随之提高，进一步导致了控制环境、被控制对象、控制目标和任务的日益复杂。于是智能控制应运而生，它的出现以及发展，为解决许多技术上的问题提供了行之有效的方法，在机电一体化系统运作实践中得到广泛应用并取得良好成效，为机电一体化的长远发展创造了良好的外部环境。相信随着对智能控制的研究和探讨，智能控制技术的不断发展会在机电一体化系统的运作中发挥更大的作用。
1.有关智能控制的系统概要
1.1智能控制的简要介绍
所谓智能控制，就是指以智能控制为核心的智能控制系统具备一定的智能行为，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，主要面向比传统控制更为复杂、多样的控制任务和控制目的，为当今社会的发展带来了更为广泛的适应空间，解决了传统控制无法实现的复杂系统的控制。智能控制系统集合了多项控制技术，主要分为外部环境与控制器。外部环境将通过传感器与执行器感应并判断的可能影响系统控制的一切外界因素信息传输到控制器。而智能控制器将外部环境传递过来的信息通过分析、评价、处理并规划所要应用的控制决策的同时将信息存入系统数据库，为以后的认知学习提供素材。智能控制系统不仅无模型参考，而且协调适应性极强，是值得投入更大研究力度的。
1.2智能控制与传统控制的区别
（1）智能控制在传统控制理论的基础上进行了延伸，发展出更高效的控制技术。智能控制运用分布式及开放式结构综合、系统地进行信息处理，想要的是系统做到统筹全局的整体优化，并不只是简单的追求系统在某些方面的高度自治。
（2）传统控制理论体系将反馈控制理论作为核心，而智能控制综合了很多有关调控方式理论知识的学科，把人工智能、运筹学、自动控制理论、信息论的交叉部分作为它的基础。
（3）传统控制只是把线性的、单一的任务做为它的控制对象，与之相比，智能控制通常是将多层次的、有不确定性的模型、时变性、非线性等复杂任务作为主要控制对象，解决了传统控制无法解决的问题。
（4）传统控制是把运动学方程、传递函数、动力学方程等数学模型作为描述系统的方法。相较而言，智能控制系统把对数学模型的描述、对符号和环境的识别以及数据库和推力器的设计等方面设为重点。
（5）传统的控制是通过不同的定理、定律来获得所需的知识，而智能控制则通过对专家经验的学习从中获取所需的知识。因为智能控制系统可以较好的运用相关被控对象和人的控制策略和被控环境的知识，所以智能控制系统具有模拟或模仿人的智能。
1.3智能控制特征与主要类别形式
智能控制的特征：
一是智能控制的核心在高层控制，即组织级；
二是智能控制器具有非线性特性；
三是智能控制具有变结构特点；
四是智能控制器具有总体自寻优特性；
五是智能控制系统应能满足多样性目标的高性能要求；
六是智能控制是一门边缘交叉学科；
七是智能控制是一个新兴的研究领域。
智能控制的主要类别形式：
一是分级递阶控制系统，它的理论是在自适应控制和自组织控制的基础上提出的，由低到高分为组织级、协调级和执行级这三个级别。
二是专家控制系统，它是人机相结合的一种形式，能将人的知识、经验、技能融合进计算机系统。
三是神经网络控制系统，它可以由大量的人工神经元互联而组成，这些人工神经元与生物神经系统的神经细胞相类似，也可以由大量象生物神经元的处理单元并联互联而成。
四是学习控制系统，它是一种自动控制系统，在运行过程中逐步获得受控过程以及环境的非预知信息，积累控制经验，不断更新各种数据和资源，并在一定的评价标准体系下进行分类、估值、决策和不断改善。
2.智能控制技术在机电一体化系统中的实际应用
2.1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采用经典机械理论、计算机辅助技术和智能控制相结合的方法，建立制造过程的动态模型，提高智能制造系统的技术水平，其最终目标是模拟人类的专家的智能活动，从而取代或者进一步开发人脑的部分劳动，进行制造机械活动。
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。
2.2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，不仅需要智能控制有很高的性能，而且还要具有一定的延伸、模拟和扩展的知识处理功能，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，智能控制可以解决信息模糊、不确定性等控制问题，实现这些目标，取得良好的成效。比如加工运动推理、决策、规划能力以及网络通信制造的能力、感知加工环境的能力、智能般控、智能数据库、智能编程等，能够自组织、自适应、自寻优、自学习、自规划、自识别、自整定、自繁殖、自修复等。
2.3智能控制在机器人领域中的应用
机器人在动力学方面常常是强耦合、时变、非线性的，在传感器信息方面和控制参数上是多信息和多变量的，在控制任务要求上是多任务的，这些特性正适合智能控制的应用。当前智能控制技术已经在机器人领域中得到了广泛的应用。例如机器人多传感器信息融合和视觉处理，移动机器人行走过程的自主避障，行走路径规划、定位、轨迹跟踪，机器人手臂动作规划，空间机器人的姿态控制，具有自学习、自适应功能的控制器设计等。此外，智能控制还协助实现了水下自主运载器、水下无人机车、无人自主驾驶机动车在未知或复杂危险环境下完成探索、通信、合作等功能。
2.4 智能控制在交流伺服系统中的应用
作为机电一体化典型产品的重要组成部分，伺服驱动装置对控制质量、系统动态性能和功能有这决定性的影响。但交流伺服系统的参数可以随时变动、伴随着负载的扰动，与此同时交流电动机的本身与被控对象具有很强的非线性等诸多不确定的因素，所以想要建立精准的数学模型是很困难的。而智能控制技术以非线性控制方式将人工智能引入智能控制器，能很好地适应系统参数的时变情况，其在交流伺服系统的应用解决了建立精准数学模型的困难，提高了机电一体化系统的稳定性。
3.结语
虽然如何将智能控制技术与机电一体化技术以及传统控制理论结合起来实现机电一体化系统的高度智能化还有很长的距离，需要坚持不懈地探索和研究；但是智能控制技术的发展也在不断变化和前进，毫无疑义地成为在社会经济与科学技术同步发展的现代机电一体化系统中应用极为广泛的控制方式。它推进了人们生活与工业生产向信息化、智能化的发展，名副其实地成为二十一世纪机电一体化技术发展的最新方向。
【参考文献】
[1]董勇，谢士敏.机电一体化系统中智能控制的应用体会[J].数字技术与应用，2011（10）.
为此，本文选定了“测控技术与农业生产智能化”的课题进行分析与研究。充分利用智能化农业信息技术，加快研发和应用农业生产智能化产品，对农业发展现代化存在着重要的现实意义。
1 系统分析
农业生产环境是一个复合式开放型的生态系统，包括土壤、肥料、水分、温度等因素，对农田生产中的环境数据进行迅速、准确地收集、传输、控制，对相关因素进行系统性地分析，有利于对农作物生产进行科学化管理。基于农业生产的智能测控系统，是信息的采集、近程通讯的使用、信息远程传输、信息智能分析与测控技术，结合农业生产技术信息，研究完成了智能农业生产测控系统，开发了一系列农业生产环境监测、叶绿素分析、无线传输等低成本、实用型的产品。该系统的应用与推广将有效提升农业生产的技术管理水平，促进农业产业化及现代化的发展。
2 系统设计
分析物联网功能特点及现代农作物特征，设计基于测控网络的农业生产作业流程。系统开发紧紧围绕测控网络“感知全面化、传送可靠化、处理智能化”三项功能的实现，为智能浇灌、仪器导航、自动控制、及时溯源的实现打下研究基础。
基于测控网络的农业生产智能系统，智能监控系统的框架结构一般可分为数据采集、数据处理和智能信息处理这3个子系统。每个子系统的功能如下：（1）数据采集系统――可采用DCS与数据库结合的方案，主要任务是数据采集和存储；（2）数据处理系统――主要通过数据分析，从大量初始数据中提炼出有价值的状态信息；（3）智能信息系统――利用智能特征提取、知识处理和决策支持。
3 农业生产信息采集终端
“智能测控”的核心是感知，感知包括传感器信号的采集、集中智能化、组网智能化和服务信息化。生产信息采集终端主要完成农业信息采集与预处理，并通过网络将信息传输给智能测控系统。采集终端还带有精确计时的时钟及GPS可准确标定采集信息的时间、地点等信息。
4 智能信息处理过程
4.1 知识发现
在智能信息处理系统中，典型的信息加工实质就是知识发现（KDD）的过程。其中，趋势分析、特征提取和数据开采（DM）是关键技术。据此可以说智能信息处理的核心是KDD，而实现KDD的关键是DM。
4.2 动态数据的趋势分析方法
4.2.1 方法选择
在现代过程监控中，由于过程变量的动态趋势能够很好地反映出技术过程的历史与现在的工作状态，并且能对动态过程未来可能的变化进行有效地评估和预测，因此，以动态趋势形式存储的历史数据要比实时数据更为重要和富有价值。这样，动态数据的趋势分析方法已成为现代信息处理的重要内容，也为智能信息处理提供了重要的数据基础。
4.2.2 趋势分析
在传统趋势分析方法中，进行动态过程的趋势分析一般需要分为：系统建模、参数辨识和外推预测。然而，对于一个不确定的非线性动态过程，若采用传统方法，从模型结构的选择到参数辨识，要大量的数据分析和计算，难以实现实时趋势分析由于人工神经网络（ANN）具有通过学习逼近任意非线性映射的能力，将ANN引入系统建模与辨识，并应用于动态过程的趋势分析是一种新的选择和努力方向。当前，在系统建模、辨别与预报中使用最多的是采用静态多层前馈神经网络，通过对大量历史数据的离线学习，从样本中获取描述系统的未知非线性函数，然后进行在线实时趋势分析。
关键词：变电站;智能监测;辅助控制;
引言
目前变电站配置的图像监视、安全警卫、火灾报警、主变消防、给排水、采暖通风等辅助生产系统，依然是各自独立的、不具备智能对话功能的小型自动化装置，形成多个信息孤岛，需要更多的人工来关注、理解和处理这些设备的信息，没有达到智能变电站的智能运行管理的要求。除了实现变电站的智能运行管理外，验证站内人员的动作行为，减少站内人员的人为工作量也应该是智能变电站的另一个体现。
智能监测及辅助控制系统定义：在传感网测控平台基础上建立智能监测与辅助控制系统，实现图像监视、安全警卫、火灾报警、主变消防、采暖通风等功能的集成，全面实现变电站智能运行管理，具备“智能监测、智能判断、智能管理、智能验证”功能。
1建设目标
设计监测与辅助控制系统主机系统，满足基于物联网技术的变电站智能监测及辅助控制系统的需要。
主机系统通过传感网测控平台接收各子系统的数据，存储并实时展现出来；评估变电站的运行状态，自动判出各类异常情况，执行判断结果，实现辅助系统间的协调联动，消除异常情况造成的影响；形成异常情况处理过程报告，及时将结果上报远方集控中心；监测辅助系统的运行状态，执行远方集控中心的各项命令，规范与监控系统的通信规约。
2建设内容
这里的主机系统包括两层，一是集成各个变电站现有监测与辅助控制子系统的智能监测辅助控制主机；另一个是安装在集控站的，统一管理各个下属变电站的智能监测辅助控制系统的集控站主机。整个主机系统的构建也分这两个层次实现，并在系统构成与功能集合上实现统一。
智能监测辅助控制主机主要与各个监测与辅助控制子系统结合完成如下的功能应用：
1)与集控站控制主机完成自动数据交换，接受集控站的命令，完成与变电站综合自动化系统的IEC-61850协议通道。
2)站内检修维护行为的智能认证：自动分析操作票，物物确认操作对象，自动图像识别检修过程，实现对操作维护工作的智能认证。
3)站内巡检作为的智能监督：指导现场操作，自动完成路径引导和巡检详细采集、报表生成和填表引导，实现智能监督。
4)状态监测输变电设备的运行温度，如主变套管、穿墙套管等接头的运行温度，为状态检修提供数据支撑。
5)状态监测避雷器的泄漏总电流、谐波电流和阻性电流，自动分析避雷器状态，在发生事故前及时发出告警信号，为状态检修提供数据支撑。
6)自动监测变电站环境温湿度，优化动力环境控制方案，自动调节空调设备，节省电力。
7)自动实现变电站水浸、漏水报警，防止水淹事故的扩大化。
8)多传感器融合无虚警自动防入侵警戒，高可靠图像识别防止翻越大门、围墙，高可靠图像识别防抛物破坏。
9)数字化图像处理，通过图像模式识别实现自动区域保护和灵活图像监控，可以在分辨率和帧速率均衡选择，兼顾高分辨率与动态图像监控的需要。
以上功能中，2-9功能的具体实现都是在各个子系统中，对于智能监测辅助控制主机系统来说，只需要实现数据记录、存储以及部分子系统之间的联动。落实到智能监测辅助控制主机系统，主要功能有：
1)实现与各子系统的连接，具备规约解析能力，能够进行各种数据和命令的收发。
2)实现数据的有序存储，支持各种查询统计。
3)实现组态功能，支持图形化的展示，支持与实时数据的关联。
4)评估变电站的运行状态，自动判出各类异常情况，输出判断结果。
5)实现辅助系统间的协调联动，消除异常情况造成的影响；形成异常情况处理过程报告。
6)实时监测辅助系统的运行状态，支持对子系统的在线测试。
7)支持对变电站综合自动化系统的数据送出，符合IEC-61850等协议。
8)与集控站控制主机完成自动数据交换，执行远方集控中心的各项命令。
9)集控站端支持对多个变电站主机系统的管理。
10)具备良好的扩展能力，应对需求变化。
3总体架构
3.1业务和功能架构
变电站智能监视和辅助控制系统，整体功能体系如图：
图1 变电站智能监视和辅助控制系统整体框图
从功能上，变电站智能监视和辅助控制系统可以分为子系统和主机系统两大部分。其中主机系统的功能包括通讯管理、数据存储、数据展示、告警管理、状态评估、WEB、查询分析、数据和信息的对外接口等功能，如图：
图2 主机系统功能架构图
3.2技术架构
智能监测及辅助控制系统主要负责收集变电站配置的图像监视、安全警卫、火灾报警、主变消防、给排水、采暖通风等辅助生产系统的数据，并在某子系统监测出异常情况时做出智能处理。这样就需要各子系统能提供规范的通讯规约及成熟的通讯接口。
建立统一的状态监测信息技术框架，将各类子系统的各种状态监测信息进行抽象化处理，进而建立面向准实时连续型数据的采集、转换、传输、存储和综合加工处理的统一技术框架，然后在具备条件的情况下逐步实现各种应用功能满足系统的长期可持续发展需要。
适度靠前建立能接入各种状态监测数据的可扩展的状态信息接入规范层，同时提高所接入状态信息的“浓缩性”和“直接可用性”，以此规范各类设备状态信息的接入，灵活适应智能电网传感器技术和状态监测业务的发展变化需要。
通过增强前端智能化程度和后端处理分析能力，实现系统中间接入和存储环节的轻量化和简约化，方便上层应用对数据的使用，并最大限度保障整个系统结构的统一性和稳定性。
关键词：智能控制 电气传动 应用 方法
智能控制的工作原理是模仿人脑进行工作，并且只要对系统运行过程存在的误差以及误差的变化情况来对控制器进行相关的设定就可以实现自动化的控制。因为电气传动系统的控制对象和控制模型已经提前被确定，所以要对电气传动系统进行智能化控制时一定要注意结合传统的控制方式来操作，不但要保证能充分发挥智能控制系统的技术优势，还要寻找解决智能控制技术所存在的不足，进而保证整个系统运行的稳定。
一、智能控制的概述
随着科技的不断进步，自动化技术也得到了快速的发展，我们国家针对这一领域投入的研究也很多，经过大量的研究和实践所取得成果也有很多，同时也积累了较为丰富的经验，使得各行各业的的自动化程度也在不断的加深，但是我国对于自动化研究存在许多的不足，如对于现代的控制理论掌握还不够，其理论的完善程度也无法适应现代化自动控制的需要，但是在手动控制方面已经取得了很大的成就。我国对于人脑思维的相关研究以及对于其实际推广运用的研究都处于世界领先水平，目前在我国已经得到广泛应用的智能控制技术有人工智能系统、神经网络技术等，这些都是我国在智能控制领域所取得的成就。
二、分析电气传动系统对智能控制的应用
电气行业的从业者们希望可以利用智能控制技术来促进我国的电气传动技术取得更大的发展，对此的研究也投入了大量的人力和物力。但是对此也存在很多持反对态度的人，反对者认为我国的电气传动行业绝不会因为智能控制技术加入而取得更大的进步，主要原因是：一般情况下，比较复杂的控制系统需要解决控制模型的问题才会选择使用智能方式进行控制，但是在电气传动系统中必不存在上述的问题，因为电气传动系统的控制对象和控制模型已经提前被确定，所以有的人会认为在电气传动系统中运用智能控制并不会带来优势，同时也无法充分发挥智能控制技术的优势。如何在智能控制技术是否适用于电气传动系统的问题上取得共识，最重要的工作就是分析如何让智能控制技术在电气传动系统中发挥出应有的作用。只有在认识上取得统一才能集众人之力来推动智能控制技术在电气传动系统中的运用，使智能控制技术推动我国的电气传动行业取得更大的发展，离国际化的水准更近一步。
对电气传动系统进行智能控制时一定要解决好以下的问题：对于目前普遍使用的智能控制方式不能照搬，对电气传动系统进行智能控制时还要注意智能控制技术的固有缺陷，要辅以传统的控制技术予以克服，例如可以使用传统控制方式来解决智能控制技术的不稳定因素会使系统不能正常工作的问题。所以，在电气传动系统中运用智能控制技术时一定要注意协调好智能控制和传统控制的运用，要结合实际情况来处理这二者间的关系，充分发挥智能控制的技术优势并有效缓解智能控制存在的实际技术缺陷。下图所显示的就是交、直流统一的智能电气传动系统。
在交、直流统一的智能电气传动控制系统中其智能控制系统是属于的控制系统，而内环的控制系统是经过改进并运用了传统控制技术的控制系统，这些传统的控制技术包括采用传统的控制技术来对PID以及矢量进行控制，会使用传统控制技术的原因是智能控制系统决定看整个系统的运行情况，但是智能控制系统自身固有的不足需要一些传统的控制技术进行互补，只有这样才能保证整个系统运行更加稳定，一般情况下，处于内环的控制系统其采样频率要明显的高于处于外环的控制系统。
三、电气传动系统常用的智能控制方法
1.电气传动系统中的模糊控制
在智能控制技术中有一项重要的控制技术就是模糊控制。模糊控制就是运用模糊结合的技术来对人们日常生活中所存在的模糊性问题进行刻画，在电气传动智能控制系统中就是参考专家的控制方法以及操作人员的经验来对整个系统进行控制。在连续控制系统中，数量型是其物理量存在的主要形态。在传统的控制技术中，PID调节器的工作方式是对系统运行过程中的数字量数据信息的数值进行计算。当运用模糊控制技术对电气传动系统中的数字量数据信息的数值进行计算时，也要相应的将数值转换成模糊语言，在完成模糊推理工作后还要将模糊语言转化为数量。
电气传动系统中所使用的模糊控制器有着非常复杂的内部结构，但是从模糊控制器外部的I/0这一特性来看，其所呈现的形式也是比较简单的，在实际应用中，在加强的了模糊控制器的积分效应后，模糊控制器在电气传动系统中所产生的控制效果与变系数的IPD调节器一样所产生的效果是一样的。
2.电气传动系统中的单神经元控制
利用神经网络技术可以对系统中的数据信息进行科学合理的整合，在充分保证计算速度的基础上解决电气传动系统中所存在的一些问题，但是目前还没有开发出可以运用于神经网络的计算机硬件，这就造成了神经网络无法运用于电气传动系统的局面。考虑到电气传动系统的运行特征，对电气传动系统进行控制可以使用单一神经元的控制方式，利用这种控制技术可以满足电气传动控制系统中非线性控制的要求以及提升整个控制系统的稳定性。在电气传动系统中，主要的输入量是误差、误差微分以及误差积分，运用神经网络技术来对电气传动系统进行控制可以带来很多的优势，如神经网络技术的很多规定都可以自行调整电气传动系统中的各输入量的权重，以保证电气传动系统的运行不会再受到控制模型相关数据的影响，更为关键的是可以保证其优良的控制效果并充分保证系统的稳定性。
参考文献
【关键词】智能小区;配电自动化;系统技术
引言
在智能电网建设过程中，智能用电小区是其重要的组成，它是实现智能电网自动化、标准化的载体。智能电网的建设对于用电的节能减排有着非常重要的意义，这是智能用电发展的一大趋势。我国政府为了推动智能电网的发展，已经推出了一些列的相关政策，并且给智能电网赋予了“安全可靠、智能清洁”的新内涵。恩施电力（集团）有限责任公司为了更好地推动智能电网的建设，开展了智能小区试运行建设工作，专门研究智能用电小区的关键技术和运营模式等，为智能用电小区在恩施地区的推广和应用奠定良好的基础。初步开始智能用电小区试运行建设工作，主要目的是研究如何将智能电网应用到居民区，建设一个安全可靠、节能环保的智能用电居民区。同时还建设一个全面开放的智能小区综合应用平台，提升小区的智能化服务的能力，提高电网综合服务能力。
1.智能小区配电自动化系统的设计原则
（1）智能用电的控制管理中心的硬件设施和软件设施一定要能够很好的满足对小区的管理和控制，并且能够正常的收到系统所发送数据，同时做出相应的措施，同时，可以准确的发出控制指令，对智能自动化系统的终端进行控制和处理。
（2）目前的通信技术大多是采用GPRS通讯技术，并且在通讯服与终端之间采用自由的数据交换协议，使通讯数据具有准确性。
（3）在系统的前段我们通常采用的是多路传感器的数据采集技术和信息协调技术，从而保证了配电控制设备、变电所、智能抄表系统等信息数据的准确度和可靠性。
2.智能用电小区设计方案概述
所选择的系统是外国先进的智能小区综合应用互动集成系统，这个系统可以将小区所有的智能功能都集中在同一个平台上，并且将光储微网系统纳入到本方案中，让小区内的居民能够感受到清洁能源的好处;在智能家居、公共服务系统中引入物联网技术，能够有效实现多种服务设备联动;云计算和移动互联系统的应用，体现了在信息化平台建设方面具有的先进技术水平。
2.1 智能用电小区主要功能配置
智能用电小区的功能主要包含智能小区配电网自动化，用户信息收集、综合应用处理平台、智能汽车基础充电设备、智能家居服务一体化、自助用电服务一体化、分布式电源接入与控制等。
2.2 综合应用平台
智能用电的综合应用平台是一个综合性的集成系统，对小区进行全面的开放式管理。智能用电的系统的各个子功能都集成在同一个综合平台上，这样就能够使业务功能集中、运维管理方便、系统扩展灵活的特点。智能用电小区综合应用平台结构见图1所示。综合应用平台由操作系统、服务应用、信息3个层次组成。操作系统包括Unix、Linux和Windows;服务应用平台主要负责数据采集和处理，涉及数据采集和数据处理的业务都在该平台上实现;信息平台一般采用B/S结构，实现智能家居、物业管理、社区交互、家庭能效分析、智能用电分析、用电信息查询和小区配电自动化的管理等功能[2]。
3.智能小区配电自动化系统的概念图
如图所示为智能化配电系统的概念图，有系统的前端采集、通信网络和配电控制中心组成了配电系统的统一体，实现了配电系统的自动化控制。在智能化系统的监控位置配置了传感器的相关设置，可以很好的反映智能系统的运行状况信息，如电压、电流、功率、电量等，可以通过智能传感器进行相应处理，转换成可以使用的数字信号;对于反映系统状态的信息如开关状态、继电保护信号等，通过传感器进行处理，转换成可以被使用的数字信号。数据集中器对各个线控点的数据进行采集，它被分布在空间的各个区域中，小区的集中器RS-485总线对各个才几点进行监控数据，数据集中器与GPRS数据传输模块通过RS232串口相连接。为了使得控制管理中心能够接收到来自GPRS终端传来的信息，处理平台需要启动一个相应程序，使得GPRS终端能与控制中心建立连接进行数据传输。
4.智能小区配电自动化的实施初探
4.1 小区配电自动化
智能配电系统是智能化用电小区的核心组成部分，是联系用户和智能电网的枢纽，对于提高供电质量、减少检修和非故障段停电时间、保证城市配电网供电可靠性具有重大的现实意义[4]。小区配电自动化主要可实现以下功能：一是小区低压配电系统监控。实现小区配电系统及公共用电设施的遥信、遥测、遥控以及运行监控信息的图形化管理和状态自动报警等功能。二是故障自动检测与隔离。对居民住宅小区出现故障的供电设备进行智能准确定位。对小区低压智能配电系统的故障进行自动诊断、自动隔离，以缩小故障时的停电范围，恢复非故障段供电。
4.2 用电信息采集
小区用电信息采集建设，主要实现对智能用电小区内的居民用户用电信息、电动汽车充电桩用电信息、分布式电源信息的数据采集、处理和实时监控，实现智能小区用户用电数据的自动收集、计录异常监测、电能使用质量监测、用电的分析和改善、相关资源等功能。
4.3 智能家居服务
智能家居系统是智能用电的展示窗口，它能够充分的展示出智能用电的经济性、高效性、先进性、灵活互动、友好开放的特征。智能家居以用户为基础，利用先进的科学技术、网络通信技术、智能布线技术、无线技术，将与家庭生活有关的各种智能结合起来。智能家居系统示意图见图2所示。基于电力光纤低压型电缆、无线通讯术和物联网技术，在家中通过户内通信组网方式把各个家电与智能家庭网关、智能交互终端相连接，组成家居网络，由系统后台对智能家居进行状态监测和控制。同时能够实时收集水、电等资源使用信息，从而提供一个安全、便利、舒适和环保的居住环境。
4.4 自助用电服务
自助终端用电服务系统是指用户通过自助用电终端和智能互换处理终端以及95598互动网站进行电力业务的咨询及办理，为智能用电小区住户营造一个24h电力查询、缴费、充值卡购电、业扩报装、信息查询、票据打印等多功能于一体的智能化业务窗口。
5.结语
对于小区的居民来说，智能化用电不仅是一次用电系统的技术更新，更是对居民生活的一次革命。在智能电网建设的过程中国，智能用电小区的建设是其中一个重要的组成部分，智能用电小区不仅能够为居民提供智能化的用电服务和全新的用电体验，更具有节能环保的意义。
参考文献
[1]刘国华，梦子军.某智能小区配电自动化系统总体设计方案[J].轻工科技，2012（7）：57-58.
