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船舶航行的智能预测控制研究论文

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船舶航行的智能预测控制研究论文

浅谈船舶舵机的安全检查 摘 要:由于船舶舵机对于船舶航行安全的重要性,所以对船舶舵机的安全检查是船舶安检人员的经常性工作,本文希望通过对船舶舵机技术规范的介绍以及船舶舵机容易出现的故障分析和对船舶舵机进行安全检查的重点的论述,使安检人员在进行舵机安检工作时能够有所启迪。关键词:舵 舵机 安全检查一、前言船舶能够在水中按照驾驶者的意图航行,使船舶改变航向或维持指定航向,是依靠改变安装在船舶尾部的船舵的位置来实现的。正如鱼儿能够在水中游动自由,是靠摆动它的尾巴一样。可以说船舵就是起着鱼尾的功用。舵对于船舶航行的重要性是不言而谕的,当船舶航行时船舵发生故障,对船舶安全的影响是巨大的。二、舵机的基本组成船舵主要由舵叶、舵杆、舵机等部分组成。船舵能够接受驾驶者的命令并按照命令改变船舵的位置是依靠舵机带动舵叶来实现的,而舵机是整个舵系统中比较容易出现故障的部位,也是船舶安全检查人员进行船舶安检时着重注意检查的地方。船舶舵机按驱动动力分为蒸汽舵机、电动舵机与电动液压舵机(简称液压舵机)。液压舵机具有重量轻、尺寸小、灵敏度高,工作平稳安全可靠,能缓冲风浪对舵叶的冲击,运转噪音低、振动小,而且可实现无级变速,功率的范围广。所以现代化的大中型船舶上,广泛采用液压舵机。故本文以液压舵机作为分析对象。液压舵机一般采用电动机带动油泵,因而又称电动液压舵机。液压舵机用油液作为传递能量的介质,利用油液的不可压缩性及流量、压力和流向的可控性来实现转舵。舵机通过油泵把机械能转化为油液的压力能,然后通过转舵机构把压力能又转化为机械能,来实现舵的左、右转向。液压舵机由三大部分组成:推舵机构、液压系统与操舵控制系统。推舵机构的作用是将液压能转换成机械能,推动舵叶偏转。液压系统的作用是向舵机提供足够的液压能.并设置所需的保护与控制装置。操舵控制系统的作用有二:一是传递舵令,二是控制操舵精度。按照钢质海船入级与建造规范对舵机的基本要求,其中主要内容有:1.每艘船舶均应设置1个主操舵装置和1个辅助操舵装置。主操舵装置和辅助操舵装置的布置,应满足当它们中的1个失效时应不致使另1个也失灵。2.具有足够的强度并能在最大营运前进航速时进行操舵,使舵自任一舷的35°转至另一舷的35°,并且于相同条件下自一舷的35°转至另一舷的30°所需时间不超过28s。3.能在最大营运前进航速的一半但不小于7kn时进行操舵,使舵自一舷的15°转至另一舷的l 5°且需时间不超过60s。4.驾驶室与舵机室之间,应设有通信设施。5.操舵装置应设有有效的舵角限位器。以动力转舵的操舵装置,应装设限位开关或类似设备,使舵在到达舵角限位器前停住。装设的限位开关或类似设备应该与转舵机构本身同步,而不应与舵机的控制相同步。6.舵装置应有保持舵位不动的制动装置。7.当主操舵装置要求动力操作时,应设有1个固定贮油箱,其容量至少足以使1个动力转舵系统包括循环油箱进行再充液。贮油箱应以管路固定连接,使液压系统能在舵机室内便于充液,并应设有液位计。8.应设置两个独立的控制系统,见每个系统均应能在驾驶室控制。但这并不要求设双套操舵手轮或手柄。若控制系统是由液压遥控传动装置组成时,除10000总吨及以上的油船、化学品船、液化气体运输船外,不必设置第2个独立控制系统。9.驾驶室和舵机室应固定展示带有原理框图的适当操作说明。此说明应表明操舵装置控制系统和动力转舵系统的转换程序。10.由1台或几台动力设备组成的每一电动或电动液压操舵装置至少应由主配电板设2路独立馈电线直接供电。但其中的1路可以由应急配电板供电。三、舵机容易出现的故障对于舵机日常比较容易出现故障的情况,主要分为两大部分。一是属于硬件类的故障,二是属于软件类的故障。舵机的硬件类的故障是指与舵机相关的机器、设备发生了功能性的障碍,使得舵机不能正常工作发挥效用。常见的主要有:1.通信系统的故障。驾驶员发出的舵令信号不能输出至舵机,舵机接收不到舵令。驾驶台与舵机间无法通话等。2.电力系统的故障。动力电路、配电板等电力输出故障,使电动机无法正常运转。两路电力线路只有一路可以使用.3.液压系统的故障。液压系统密封性能出现问题,有油路泄漏或有旁通现象、主油路锁闭不严、油位过低、液压系统内有空气等问题。使液压系统不能正常运行。软件类的故障是指与舵机运行有关的管理制度,船员对舵机的操作存在的问题。通常主要是船员对应急舵的操作不熟悉,在需要的时候无法启动应急舵。四、对舵机安检的重点针对舵机容易出现的故障点,船舶安检人员就可以有针对性地开展检查工作。检查应急舵的有效性。按照现代船舶建造规范的要求,船舶应当具有两套以上操舵装置。一套主推舵装置,一套为辅助(应急)推舵装置。这是为了保证在主推舵装置出现故障时,应急舵仍然可以继续保持舵的有效性,保证船舶的正常航行和安全。对应急舵的检查一般要求船方进行应急舵的实操,观察应急舵是否能够使用,运转是否正常。检查舵的运转情况。在检查舵的运转情况时,一般应有两名船舶安检员相互配合进行。一名安检员在驾驶台发出舵令,另一名安检员在舵机间观察舵机对于舵令的反映。舵机在转舵运行过程中应运转平稳,无杂音无间歇性现象。从一侧满舵运行到另一侧满舵时,应反映灵敏,能够达到28S的时间要求。检查舵角指示的准确性。在舵机上都安装有舵角指示器,舵角指示器是为了正确显示舵叶转动的准确位置,其所显示的角度指数应与驾驶台操舵转向的角度度数相吻合。当舵角指示器显示不准时,就会影响到驾驶员的对船舶的操纵,使驾驶员的判断产生误差,有可能使船舶发生触碰事故。在检查舵角指示的准确性时,是由两名船舶安检员相互配合进行的。一名安检员在驾驶台观察驾驶台上的检查舵角指示器显示的读数,另一名安检员在舵机间观察舵机上舵角指示器显示的读数。二者应读数相同。检查舵角限位器的有效性。舵角限位器是起到了对液压油缸的保护作用。当舵角转动到最大角度时,油缸的活塞继续压缩液油,而舵叶已不再继续偏转,致使油缸内的压力不断增加,容易导致油缸破裂。而舵角限位器的存在就使得当舵角转动到最大角度时触动限位开关,限位开关断开电动机的动力起到了保护油缸的作用。所以安检员在检查检查舵角限位器时,应让船舶驾驶员分别打满左、右舵,观察当舵角转动到最大角度时舵角限位器是否发生作用。否则应当要求船方进行修复。检查舵的液压系统的密封性能。舵叶的转动是依靠油缸内液体传递的电动机动力来实现的。所以舵机的液压系统要保证不漏油,不漏气和不积气,才能达到传递液压力的目的。液压系统的密封性能对舵机的正常工作有着非常重要的作用。安检员在检查舵机时,应当注意观察舵机表面和舵机间的地面是否干净整洁、是否存在油污,还应当注意检查油缸表面是否存在修补过的痕迹。在检查液压系统的密封性时,应让船方开动舵机,注意观察舵机液压杆与液压油缸滑动处、液压油缸的其他接缝处是否有液压油渗出的现象。以便正确判断液压系统的密封性能。同时在检查舵机时应注意检查一下液压油的品质。液压油是液压舵机正常工作的媒质,是液压舵机保持良好性能的保证。国际海上人命安全公约(SOLAS)对此有规定:液压操纵的操舵设备应设有能针对该液压系统的形式和设计保持液体清洁的装置。国内的船检规范也有类似的条款规定。可见舵机液压油品质是否良好对于舵机的正常运行确实很重要。液压油的品质受到以下因素的影响,一是液压油在运转过程中,机器磨损下来的金属屑和水分混入到油中,对液压油造成了污染。二是液压油与空气接触会发生氧化反映,油品会渐渐下降,达不到机器性能的要求。这时应当更换液压油。但是由于液压油的价格比较昂贵,因此沿海船舶特别是个体船舶很少有更换液压油的。另外在舵机间的液压油补充油柜中液压油应保持一定的油量储备,这也是在检查过程中应当注意的。在对舵机的检查过程中其他需要注意的,在舵机间应张贴有应急舵的使用操作说明,并通过与机舱工人的交谈,以了解他们是否熟悉应急舵的操作使用。通过以上的检查基本上可以完成对舵机的安检工作,对该船的舵机系统有了比较全面的了解。希望本文能够为船舶安全检查人员有所帮助。参考文献[1]《钢质海船入级与建造规范 轮机》.1996.5.[2] 王福根.《船舶轴舵系装置》.2003.3.[3] 陈利军.《船舶辅机》.2002.9

[1]夏永明;孔凡花;王洋;索志民;杨鹏举;船用智能同步检测、指示、控制仪表[J].上海海事大学学报,2010,(04):40-44. 摘要:为适应船舶自动化电站向总线—智能控制方向发展的需要,针对非数字船用同步仪表的缺陷,采用嵌入式微控制器对仪表进行智能控制,并根据船舶机舱工作环境对微控制器进行电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility,EMC)设计,实现总线—嵌入控制的现场总线接口设计,使同步仪表成为总线—智能同步检测、指示、控制仪表,上位机和其他智能仪表通过CAN接口连成总线网.试验表明,基于现场总线的智能仪表系统抗干扰性强、性能可靠,与传统仪表相比,在测量速度、精确度、自动化程度以及性价比等方面都有很大提高. [2]陈立军;黄学武;郑华耀;SMSC船用智能仪表的研究[J].自动化与仪表,2007,(04):21-24. 摘要:计算机和微电子技术的发展为仪器仪表提供了良好的发展前景,船用仪器仪表正朝着数字化、智能化和网络化的方向更新。该文研究了一种适合于船舶管理和维护的智能数字式显示仪表,阐述了该智能数显仪表硬件设计、软件开发以及主要特点。仪表样品成功地在江苏海事职业技术学院新研制的综合轮机模拟器中得到推广运用。 [3]李振宇;郑为民;吴涛;船用蓄电池智能检测仪的设计[J].集美大学学报(自然科学版)网络版(预印本),2010,(02):48-52. 摘要:为了提高船用蓄电池参数的测量速度和精度,保障测量人员的身体健康,设计了基于单片机的蓄电池智能检测仪.系统采用凌阳SPCE061A单片机作为数据处理核心,包括蓄电池温度、电压和电流采集及处理模块,键盘、显示以及语音报警模块.介绍了船用蓄电池的测量原理,系统的设计原理以及软、硬件设计.实现了船用蓄电池参数的快速测量和显示、电池电量不足时的语音报警功能. [4]李振宇;郑为民;吴涛;船用蓄电池智能检测仪的设计[J].集美大学学报(自然科学版),2010,(02):128-132. 摘要:为了提高船用蓄电池参数的测量速度和精度,保障测量人员的身体健康,设计了基于单片机的蓄电池智能检测仪.系统采用凌阳SPCE061A单片机作为数据处理核心,包括蓄电池温度、电压和电流采集及处理模块,键盘、显示以及语音报警模块.介绍了船用蓄电池的测量原理,系统的设计原理以及软、硬件设计.实现了船用蓄电池参数的快速测量和显示,电池电量不足时的语音报警功能. [5]李永波;关海龙;胡旭东;基于Small RTOS51的船用智能巡检仪的设计[J].浙江理工大学学报,2008,(02):174-178. 摘要:讨论了基于嵌入式实时操作系统Small RTOS51的船用智能巡检仪的设计过程。对系统软、硬件设计和嵌入式实时操作系统Small RTOS51的移植作了较详细论述。船用智能巡检仪可巡回检测16路4~20 mA信号,具有液晶显示、报警和485通讯等功能,可集中远程监测被测舱的温度、液位、压力等参数,符合船舶自动化的发展趋势,具有实用性强,可靠性高等特点。 [6].船用智能仪表的非编码键盘:,CN201327580[P].2009-10-14摘要:本实用新型公开了船用智能仪表的非编码键盘,该键盘主要有霍尔器件组 成,所述霍尔器件按磁性原理组成键盘,将接收到的键信号经处理后传输至智 能仪表的MCU进行进一步处理。本实用新型克服由通常按键或薄膜开关组成 的现场控制仪表键盘的缺点,其具有以下优点:使用方便、密封性好、实用性 广、工作可靠,这对于要求密封的智能仪表非常有用。

智能控制研究论文

多功能智能化温度测量仪设计 论文编号:JD599 包括外文翻译,论文字数:26446,页数:59 多功能智能化温度测量仪设计 摘要:温度是一个基本的物理量,它是工业生产过程中最普遍、最重要的工艺参数随着工业的不断发展,对温度测量的要求来越高,而且测量范围也越来越广,因此对温度检测技术的要求也越来越高。本文介绍的多功能智能化温度测量仪是以8051单片机系统和温度检测元件一AD590相结合的温度测量系统。本仪器的数学模型合理,测量方法容易实现。实际仪器采用抗干扰、低零漂、低温漂的电子元件,性能稳定。该测量仪总体特点是使用简便、实用、测量稳定可靠、使用对象广,并且实现了智能化。本文主要介绍了温度的自动测量,包括温度传感器、单片机接口及其应用软件的设计,大体分为以下几大部分:介绍了国内外温度检测技术和温度检测的发展现状,并且分析了温度检测技术的未来发展方向;根据实际使用要求设计了相应的单片机硬件系统,该系统能够实现数据采集、数据处理、温度值的在线显示以及时钟电路的时间显示;简略介绍了该仪表的软件部分;对该温度仪表的未来发展进行了展望。 关键词: 温度测量;智能化;单片机 Designe on Multifunctional Intellectual Temperature Measure Instrument Abstract: Temperature,as a basic physical quantity,is one of the most universal and important technical parameters. Along with the development of industry,the requirement of measurement of temperature is higher. Further more,the scope of measurement of temperature is wider, so, the technology of measurement must be improved. The multifunctional intellectual temperature measure instrument introduced by the paper is the system of 8051 single-chip microcomputer and conventional measureing component一AD590. The mathematic model is appropriate,and measurement method is easy to be excuted. The electronic components used are anti一jamming,less zero-drift and less temperature-drift. The instrument is convenient and applicabale,it is steady,reliable and so fit to use. At the same time, it has larger scope of measurement and it can be used in many kinds of object measured. It has intellectualized the process[4].The thesis introduces automatical measurement of temperature,including temperature sensor,I/ O of single-chip microcomputer and application software,it can be divided into some parts:It introduces the development of temperature measurement and the development direction of temperature measurement in the future;According to the practical demands, I design corresponding hardware system;The system can realize data acquisition,showing of temperature on-line.I discuss the future of the instrument. Keywords: Temperature Measurement;Intelligentiztion;Single-chip Microcomputer 目录 摘要I Abstract II 第1章 绪 论 1 1.1 单片机的历史及应用 1 1.2 国内外温度检测技术的动向与趋势 4 第2章 多功能温度测量仪表的原理 5 2.1 系统总体设计方案 5 2.2 设计主要内容和要求 5 2.3 各模块的方案设计说明 7 第3章 系统的硬件设计 13 3.1 系统总体电路框图 13 3.2 信号输入部分总体设计 13 3.3 信号输入部分设计 13 3.4 单片机及其扩展I/O的设计 18 3.5 键盘和显示的设计 19 3.6 模拟信号输出部分设计 20 3.7 时钟电路的硬件设计 20 第4章 多功能温度测量仪的软件设计 27 4.1 系统软件总体设计 27 4.2 主程序设计 27 4.3 数据采集及处理子程序设计 27 4.4 键盘/显示程序设计 28 4.5 电子时钟应用程序设计 29 结束语 37 参考文献 38 致谢39 附录40 以上回答来自:

智能控制技术应用意义以及在机电一体化系统中的应用方法论文

在平时的学习、工作中,大家都尝试过写论文吧,借助论文可以有效提高我们的写作水平。相信许多人会觉得论文很难写吧,下面是我为大家整理的智能控制技术应用意义以及在机电一体化系统中的应用方法论文,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

摘要:

传统且简单的机电设备运行动作的设计及执行过程并不需要智能控制技术的参与,但如果控制系统面对的对象无法应用具体的数学模型进行刻画,并且执行的动作也具有非线性特点,则此时的机电一体化控制系统需要完成的任务或者需要计算的数据将会激增,简单重复的动作无法满足设备运行要求。智能控制技术面向具有非确定性数学模型的机电一体化系统,在现代化的产品生产中越发重要,对产品生产效率以及生产质量的影响也比较关键。基于此,本文针对智能控制技术应用意义以及在机电一体化系统中的具体应用方法进行了进一步地分析。

关键词:

智能控制;机电一体化;系统设计;程序运行;技术联动;

引言:

机电一体化系统在实际的运行中需要机械传动系统以及电气系统的支持,并且内部的程序控制单元需要根据机械系统以及电气系统的实际运行内容进行程序层面的优化处理,促使机电一体化系统的运行过程可具备一定的自动化特性。这种自动化特性不仅表现在动作执行方式的自动化选择方面,也在于机电一体化系统可根据产品的特点或者生产环境的实际情况,对各项生产参数进行智能化的选择,并且具有较高的容错能力,进而可得到较好的产品加工质量。从智能控制系统的发展角度分析,现阶段,智能控制系统在机电一体化系统中的应用具有模型化的特点,虽然处理的问题可能无法用数学模型进行量化,但由于产品的加工过程和具体的加工环节相对固定,最终的加工目标也有一致性,促使智能控制技术可在模糊性算法的引导下,实现固定的、可重复的生产动作。

1、智能控制技术在机电一体化系统中应用的重要意义分析

1.1可为机电一体化系统的.优化升级提供技术支持

机电一体化系统的出现时间相对较早,工程技术中的机电一体化系统的使用过程在早期依旧需要大量的人工参与,虽然技术人员的技术能力相对较高,可确保系统在运行阶段不会出现明显的问题,但由于系统运行对人力资源有一定的依赖性,促使人力资源成为了制约系统发展的关键因素,也导致机电一体化系统在现代化的工业生产中表现出了一定的滞后性。在智能控制技术的参与下,工作人员可在系统控制程序层面对机电一体化系统的底层逻辑进行优化,使用模糊运算逻辑、遗传算法以及神经算法等算法强化系统程序的功能,并可极大地提升系统的数据处理能力,这就为机电一体化系统的升级提供了有效的技术条件。在信息技术高度发展的时代,高速的网络传输技术以及计算机技术也为智能化技术与机电一体化系统的深度融合提供了契机,促使智能化控制技术可在工程技术领域出现适应性的改变,也成为了可彻底改变工业生产方式的基础技术,为机电一体化系统的未来发展提供了有力支持。

1.2可为降低人力资源的消耗水平提供有效途径

在现代化的工业生产过程中,单纯劳动工作人员的应用比例有所缩减,这一方面与工业设计对人才的需求增加相关,另一方面也在于智能控制技术的广泛应用。在智能控制技术的应用过程中,工业生产单位可根据产品生产的一般要求,将智能控制技术与机电一体化系统结合起来,将系统的控制环节交付于智能化的运行系统,这样即可减少此层级的人力资源的应用水平。在此基础上,工业生产单位在创新产品以及优化产品生产线时,也可将智能化控制技术应用到生产线运行的全流程中,进而可有效提高产品的生产效率,并将产品的生产安全与系统的运行过程结合起来,使用智能控制技术进行联合控制,促使机电一体化系统的应用过程更具系统性。另外,在使用了智能控制技术之后,虽然对相关技术部门的要求提高了,但也减少了大部分工作人员的劳动量,这样即可将此部分劳动成本转移至企业产品的研发过程中,不仅可减少企业实际的运营成本,也更有利于工业生产企业的创新发展,对整个工业生产市场也有较好的刺激作用。

2、智能控制技术在机电一体化系统中的具体应用方法分析

2.1PID控制器的局部智能控制应用分析

智能控制技术的应用范围具有差异性,一般可分为局部控制与全局控制,其中,局部控制往往针对工业生产的某一工艺环节,在机电一体化系统的支持下,主要应用的控制单元为PID控制器。在实际的加工生产过程中,局部智能控制具有更高的灵活性,工作人员在应用PID控制器时,首先,工作人员应明确PID控制器的控制对象,包括控制对象的参数特点以及加工要求等;其次,在此基础上,工作人员需要明确控制器的控制作用对机电一体化系统的实际影响以及相应的系统应用条件,换言之,智能PID控制器在实际的加工生产中能否发挥作用与机电一体化系统本身的运行性能和结构基础相关,为此,在决定使用局部智能控制技术之前,工作人员应做好机电一体化系统的准备工作,包括系统级别的结构调整等;再者,由于PID控制过程需要接受明确的激励信号,无论是被控制对象还是期间的比例关系,均需要结合具体的控制系统进行确定,为此,工作人员在应用智能PID控制技术时,应以产品的生产要求为基准,将机电一体化的系统优化工作与局部智能控制工作结合起来,突出技术应用的联动效应,提高局部智能控制技术的应用实效性。

2.2强化反馈机制在全过程智能控制中的作用

反馈机制会直接影响智能控制技术的实际应用质量,并且由于机电一体化系统本身的功能特性,促使反馈机制也能在一定程度上确保系统运行的安全性,可为技术应用范围的扩展和深化提供有效支持。在应用全过程类型的智能化控制技术时,工作人员应在机电一体化系统中加入有效的反馈机制,这种反馈机制需要具备智能化的分析特性,包括可根据机电一体化系统的实际运行状态进行参数修正以及可在接收系统反馈信号后对机械传动单元的运行动作进行调整等。为此,首先,工作人员应使用合理的参数算法,一般而言,模糊数学或者神经网络算法较为常见,但此种算法对系统计算能力的要求相对较高,也具有比较明显的动态特性。此间,工作人员一定要注意选择参数合适的传感器,提高传感的反馈效果,为算法运行中数学模型的建立及时提供数据支持;其次,为了确保全过程智能化控制技术在机电一体化系统中发挥有效作用,工作人员应在使用此类智能控制技术之前对产品生产的工艺、生产过程中的故障进行合理的分析和调整,避免机电一体化系统的运行过程与智能化技术的应用目的之间出现冲突,影响智能化控制技术的预测性能和反馈效果。

2.3故障诊断与电力系统的控制相结合

在机电一体化系统的运行过程中,电力系统如果出现问题,将会直接影响系统的整体运行效能,增加产品的生产成本和生产进度。现阶段,智能化控制技术已经可针对机电一体化系统中的电力系统进行针对性的故障分析和诊断,并且可依据系统中电力机组的运行要求,对电力系统的运行参数进行适当的自动化调整,以适应不同产品的生产加工需求。在应用智能化的故障诊断技术时,首先,工作人员需要明确电力系统中发电机组、变压器组以及电动机组的运行要求,如果机电一体化系统中并未涉及此类电力机组,则工作人员需要根据机电一体化系统中电力系统的实际运行要求,选择重点电力控制单元,部署故障诊断机制,促使智能化的故障诊断技术可与系统进行有效融合;其次,工作人员在应用智能化的故障诊断技术时,也应有成本控制意识,不能为了提高系统运行效率或者故障诊断效率盲目提高系统运行参数,以免超出故障诊断的范围,降低智能化故障诊断技术的应用有效性。

3、结语

总之,在应用智能化控制技术时,工作人员一定要明确机电一体化系统的实际运行要求,并且要考虑产品生产的效率和进度要求。一般而言,智能化控制技术的初期应用成本相对较高,但从长期的技术应用角度分析,在应用了智能化的控制技术之后,产品生产的效率和安全性均与所提升,也减少了产品生产中华人力资源的使用水平,从而可有效降低产品的生产成本,为机电一体化系统运行效能的提升以及相应的产品研发升级提供了有力支持。

参考文献

[1]卢雁智能控制及其在机电一体化系统中的应用[J]中国设备工程,2021(05):29-30.

[2]刘文君.智能控制在机电一体化系统中的应用研究[J]农业科技与信息,2021(02):121-122.

[3]邢朝旭机电一体化系统中智能控制的应用探究[J]科技经济导刊,2020,28(34):80-81.

[4]杜强.智能控制在矿山机电一体化系统中的应用[J].矿业装备,2020(06):156-157.

[5]刘永乐.智能控制在矿山机电一体化系统中的应用[J].中国金属通报,2020(10):57-58.

用PLC实现智能交通控制 1 引言 据不完全统计,目前我国城市里的十字路口交通系统大都采用定时来控制(不排除繁忙路段或高峰时段用交警来取代交通灯的情况),这样必然产生如下弊端:当某条路段的车流量很大时却要等待红灯,而此时另一条是空道或车流量相对少得多的道却长时间亮的是绿灯,这种多等少的尴尬现象是未对实际情况进行实时监控所造成的,不仅让司机乘客怨声载道,而且对人力和物力资源也是一种浪费。 智能控制交通系统是目前研究的方向,也已经取得不少成果,在少数几个先进国家已采用智能方式来控制交通信号,其中主要运用GPS全球定位系统等。出于便捷和效果的综合考虑,我们可用如下方案来控制交通路况:制作传感器探测车辆数量来控制交通灯的时长。具体如下:在入路口的各个方向附近的地下按要求埋设感应线圈,当汽车经过时就会产生涡流损耗,环状绝缘电线的电感开始减少,即可检测出汽车的通过,并将这一信号转换为标准脉冲信号作为可编程控制器的控制输入,并用PLC计数,按一定控制规律自动调节红绿灯的时长。 比较传统的定时交通灯控制与智能交通灯控制,可知后者的最大优点在于减缓滞流现象,也不会出现空道占时的情形,提高了公路交通通行率,较全球定位系统而言成本更低。 2 车辆的存在与通过的检测 (1) 感应线圈(电感式传感器) 电感式传感器其主要部件是埋设在公路下十几厘米深处的环状绝缘电线(特别适合新铺道路,可用混凝土直接预埋,老路则需开挖再埋)。当有高频电流通过电感时,公路面上就会形成如图1(a)中虚线所形成的高频磁场。当汽车进入这一高频磁场区时,汽车就会产生涡流损耗,环状绝缘电线的电感开始减少。当汽车正好在该感应线圈的正上方时,该感应线圈的电感减到最小值。当汽车离开这高频磁场区时,该感应线圈电感逐渐复原到初始状态。由于电感变化该感应线圈中流动的高频电流的振幅(本论文所涉及的检测工作方式)和相位发生变化,因此,在环的始端连接上检测相位或振幅变化的检测器,就可得到汽车通过的电信号。若将环状绝缘电线作为振荡电路的一部分,则只要检测振荡频率的变化即可知道汽车的存在和通过。 电感式传感器的高频电流频率为60kHz,尺寸为 2×3m,电感约为100μH.这种传感器可检测的电感变化率在0.3%以上[1,2]。 电感式传感器安装在公路下面,从交通安全和美观考虑, 它是理想的传感器。传感器最好选用防潮性能好的原材料。 (2) 电路 检测汽车存在的具体实现是在感应线圈的始端连接上检测电感电流变化的检测器, 并将之转化为标准脉冲电压输出。其具体电路图由三部分组成:信号源部分、检测部分、比较鉴别部分。原理框图如图2所示, 输出脉冲波形见图1(b)。 (3) 传感器的铺设 车辆计数是智能控制的关键,为防止车辆出现漏检的现象,环状绝缘电线在地下的铺设我们设采取在每个车行道上中的出口地(停车线处)以及在离出口地一定远的进口的地方各铺设一个相同的传感器,方案如图3(以典型的十子路口为例),同一股道上的两传感器相距的距离为该股道正常运行时所允许的最长停车车龙为好。 3用PLC实现智能交通灯控制 3.1 控制系统的组成 车辆的流量记数、交通灯的时长控制可由可编程控制器(PLC)来实现。当然,也可选用其他种类的计算机作为控制器。本例选用PLC作为控制器件是因为可编程控制器核心是一台计算机,它是专为工业环境应用而设计制造的计算机。它具有高可靠性丰富的输入/输出接口,并且具有较强的驱动能力;它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程;它采用模块化结构,编程简单,安装简单,维修方便[3]。 利用PLC,可使上述描叙的各传感器以及各道口的信号灯与之直接相连,非常方便可靠。 本设计例中,PLC选用FX2N-64,其输入端接收来自各个路口的车辆探测器测得的输出标准电脉冲,输出接十字路口的红绿信号交通灯。信号灯的选择:在本例中选用红、黄、绿发光二极管作为信号灯(箭头方向型)。 3.2 车流量的计量 车流量的计量有多种方式: (1) 每股行车道的车流量通过PLC分别统计。当车辆进入路口经过第一个传感器1(见图3)时,使统计数加1,经过第二个传感器2出路口时,使统计数减1,其差值为该股车道上车辆的滞留量(动态值),可以与其他道的值进行比较,据此作为调整红绿灯时长的依据。 (2) 先统计每股车道上车辆的滞留量,然后按大方向原则累加统计。如,将东西向的(见图3)左行、直行、右行道上的车辆的滞留量相加,再与其它的3个方向的车流量进行比较,据此作为调整红绿灯时长的依据。 (3) 统计每股车道上车辆的滞留量后按通行最大化原则(不影响行车安全的多道相向行驶)累加统计。如,东、西相向的2个左行、直行、右行道上的车辆的滞留量全部相加,再与南北向的总车流量进行比较,据此作为调整红绿灯时长的依据(下面的例子就是按此种方式)。 以上计算判别全部由PLC完成。可以把以上不同计量判别方式编成不同的子程序,方便调用。 3.3 程序流程图 本例就上述所描述的车流量统计方式,就图3中的十字路口给出一例PLC自动调整红绿灯时长的程序流程图如图5所示,其行车顺序与现实生活中执行的一样[4],只是时间长短不一样。 (1) 当各路口的车辆滞留量达一定值溢满时(相当于比较严重的堵车),红绿灯切换采用现有的常规定时控制方式; (2) 当东、西向路口的车辆滞留量比南、北向路口的大时(反之亦然),该方向的通行时间=最小通行定时时间+自适应滞环比较增加的延时时间(是变化的),但不大于允许的最大通行时间。其中最小定时时间是为了避免红绿灯切换过快之弊;最大通行时间是为了保障公平性,不能让其它的车或行人过分久等。进一步的说明在后面的注释中。 (3) 自适应滞环比较(本例的核心控制规律)增加的时间的确定若东、西向车辆滞留量≥南、北向一个偏差量σ(如30辆车或其它值)时,先让东、西向的左转弯车左行15s(定时控制,值可改),再让直行车直行30s(直行时间的最小值,值可改)后再加一段延时保持,直至东、西向的车辆滞留量比南、北向的车辆滞留量还要少一个偏差量σ,才结束该方向的通行,切换到其它路上,否则一直延时继续通行下去,直至到达最大通行时间而强制切换。滞环特性如图6所示。实际应用时σ的值需整定,过小则导致红绿灯切换过频,过大又不能实现适时控制。 3.4 流程图注释 (1) 流程图中的15s、30s、75s等时间分别为交管部门定的车辆左转弯时间、直行最小时间、允许的最大通行时间;σ为车流量的偏差量。以上值及其4个路口车流量的满溢值均可在程序初始化中任意更改。 (2) 车辆左转弯是造成交通堵塞很重要的一个方面,应加以适当限制,故车辆左转弯始终采用最小定时控制,以减小系统的复杂程度,提高可靠性。 (3) 车辆通行的时间中包含绿、黄灯闪烁的时间,红、黄、绿各灯的切换与现用的方式相同,不再赘述。 (4) 人行道的红绿灯接线与现用的方式相同,其绿灯点亮的时刻与该方向车辆直行绿灯点亮的时刻同步一致,但要较车辆直行绿灯提前熄灭,采用定时控制,如绿灯定时亮18s。其目的是不让右转弯车辆过分受人行道灯的限制。若人车分流,右转弯车辆不受限制。较简单,流程图中略。 (5) 车流量的计量是不间断的,与控制呈并行关系,该系统属多任务处理,编程尤其应注意。 4 结束语 比较传统的定时交通灯控制与智能交通灯控制,可知后者的最大优点在于减缓滞流现象,也不会出现空道占时的情形,提高了公路交通通行率,较全球定位系统而言成本更低,特别适合繁忙的、未立交的交通路口,更适合于四个以上的路口,也可方便连网。 参考文献 [1] 黄继昌等. 传感器工作原理及应用实例[M]. 北京:人民邮电出版社,1998. [2 ]张万忠. 可编程控制器应用技术[M]. 北京:化学工业出版社,2001. [3] 英R.J.索尔特. 道路交通分析与设计[M]. 张佐周等译. 北京:中国建筑工业出版社,1982. 不是很完整,您可以拿去做借鉴, 希望对您有帮助。

船舶控制系统毕业论文

《现代化船舶的适用性》供你参考吧。这方面的论文很少,不行你自己再找一找吧。 地球的表面70%是蓝色的海洋,地球上的生物约有80%在海洋之中,海洋为人类的生存和发展提供了丰富的宝藏和无穷的资源。航海是人类认识、利用、开发海洋的基础和前提,现代化船舶自然应运而生。 在人类社会发展的进程中,欧洲国家率先从封建主义进入资本主义时代,各门类科学技术取得突飞猛进的发展。新的材料、机械、电气、电子、控制、铆焊等技术逐步应用于航海,形成了近代和现代航海科学技术。18世纪炼铁业的发展导致1787年制造出第一艘铁木船,1841年建造出第一艘铁质船。1858年出现了钢,1866年开始用钢造船。1769年双向蒸汽机研制成功,1783年制成蒸汽动力轮船。1876年内燃机研制成功,1903年则制成内燃机船。18世纪机械制造业发展与天文学结合,于1730年发明六分仪,1888年发现电磁波,1895年发明无线电报,尔后船舶采用无线电通信;1935年发明雷达,随即于1937年开始用于船舶探测目标、定位、导航与避碰;1957年发射第一颗人造地球卫星,1964年研制出卫星导航系统。航海科学技术的不断进步,使航海从技艺逐步发展成为科学技术,从帆船时代进入机动船时代,从地文航海和天文航海时代进入现代电子航海时代。目前,现代化船舶按其用途主要有如下种类: (一)干货船(Dry Cargo Ship) 根据所装货物及船舶结构、设备不同,可分为: 1.杂货船(General Cargo Ship) 定期航行于货运繁忙的航线,以装运零星杂货为主的船舶。这种船航行速度较快,船上配有足够的起吊设备,船舶构造中有多层甲板把船舱分隔成多层货柜,以适应装载不同货物的需要。 2.干散货船(Bulk Cargo Ship) 装载无包装的大宗货物的船舶。依所装货物的种类不同,又可分为粮谷船(Grain Ship)、煤船(Collier)和矿砂船(Ore Ship)。这种船大都为单甲板、大统舱。 二、冷藏船(Refrigerated Ship) 专门用于装载冷冻易腐货物的船舶。船上设有冷藏系统,能调节多种温度以适应各舱货物对不同温度的需要。 三、木材船(Timber ship) 专门用以装载木材或原木的船舶。这种船舱口大,舱内无梁柱及其它妨碍装卸的设备。船舱及甲板上均可装载木材。为防甲板上的木材被海浪冲出舷外,在船舷两侧一般设置不低于一米的舷墙和用于绑扎木材的立柱。。 四.集装箱船(Container Ship) 集装箱船可分为部分集装箱船、全集装箱船和可变换集装箱船三种。 (1)部分集装箱船(Partial container ship)。仅以船的中央部位作为集装箱的专用舱位,其他舱位仍装普通杂货。 (2)全集装箱船(Full Container Ship)。指专门用以装运集袋箱的船舶。它与一般杂货船不同,其货舱内有格栅式货架,装有垂直导轨,便于集装箱沿导轨放下,四角有格栅制约,可防倾倒。集装箱船的舱内可堆放三至九层集装箱,甲板上还可堆放多层。 (3)可变换集装箱船(Convertible Container Ship)。其货舱内装载集装箱的结构为可拆装式的。因此,它既可装运集装箱,必要时也可装运普通杂货。 集装箱船航速较快,大多数船舶本身没有起吊设备,需要依靠码头上的起吊设备进行装卸。这种集装箱船也称为吊上吊下船。 五、滚装船,又称滚上滚下船(Roll on/Roll off Ship) 滚装船主要用来运送汽车和集装箱。这种船一般在船侧或船的首、尾有开口斜坡连接码头,装卸货物时,或者是汽车,或者是集装箱(装在拖车上的)直接开进或开出船舱,其优点是不依赖码头上的装卸设备,装卸速度快,可加速船舶周转。 六、载驳船(Barge Carrier) 又称子母船。是指在大船上搭载驳船,驳船内装载货物的船舶。载驳船的主要优点是不受港口水深限制,不需要占用码头泊位,装卸货物均在锚地进行,装卸效率高。目前较常用的载驳船主要有“拉希”型(Lighter Aboard Ship,缩写为LASH)和“西比”型(Seabee)两种。 七、客船 又称邮轮,主要用于旅客运输,一般亦可承载少量货物。 八、特种船 用于原油、化工、天然气等特殊运输要求的船舶。 20世纪下半叶,伴随整个科学技术的迅猛发展,航海科学技术的进步日新月异,其重要标志为: 1) 船舶大型化 在20世纪60年代,1万载重吨的船就可称为“万吨巨轮”,目前最大的散货船为30多万载重吨,特大型的油轮已达50万载重吨(ULCC)。集装箱船近年来也越来越大,我国已有11000标准箱的集装箱船(中远亚洲号)投入营运,大型豪华客轮达到14万吨级。 2) 船舶专业化 长期以来海洋运输船舶主要是客船、普通货船和油船。二十一世纪的今天,集装箱船、滚装船(Roll-Roll)、液化气船(LNG、LPG)等专业化特种船舶迅速增多。 3) 船舶高速化 为了与高速公路、高速铁路运输竞争,近20年来,30节(1节为每小时航行1海里,1海里等于1.852公里)以上的小型高速气垫船、水翼船、水动力船、喷气推进船快速研制并大量投入使用。当前的集装箱船速度可达25-30节,大约比过去的普通货船快一倍。 4) 船舶自动化 20世纪70年代计算机在船上广泛应用,从船舶在机舱设置集中控制室到出现无人值班机舱和驾驶台对主机遥控遥测,船舶机舱自动化成为趋势。随着驾驶台的自动化仪器设备不断研发和应用,近10年来建造的新型船舶基本上都可称之为驾机合一的自动化船舶,其中一部分自动化程度高的船舶被称之为“高技术船舶”。 5) 导航定位电子化 当前,传统的陆标定位、天文定位方法已成为特殊情况下的补充手段,无线电导航定位方法经过了无线电测向仪(1921)、雷达(1935)、劳兰A(1943)、劳兰C(1958)、卫星导航系统(1964)、全球定位系统(1993)的发展历程,进入高精度卫星导航定位时代。全球定位系统(GPS)可在全球范围内全天候为海上、陆上、空中和空间用户提供连续的、高精度的三维定位、速度和时间信息,使船舶、飞机和汽车等运载工具的导航与定位发生了划时代的变革。 6) 避碰自动化 为在能见度不良情况下发现来船而进行避碰,船用雷达发挥很大作用。20世纪70年代研制出的自动雷达标绘装置(APPA)和雷达的结合被称之为自动避碰系统。该系统可自动采取和跟踪目标,自动显示来船的位置、航向、航速、相对运动和碰撞危险数据。20世纪末开发了船舶自动识别系统(AIS),可连续向其他船舶传送船舶自身数据并接收其他船舶的数据,有利于减少因船舶识别和避碰决策失误引起的船舶碰撞事故。 7) 海图电子化 传统的纸质印刷海图已不适应船舶自动化和航海智能化的发展要求,电子海图显示与信息系统在近十几年研发成功并不断完善。该系统不但能很好地提供纸质印刷海图的有用信息,而且取代了传统的手工海图作业,综合了GPS、APPA、AIS等各种现代化的导航设备所获得的信息,成为一种集成式的航海信息系统,被称为是航海领域的一场技术革命。 8) 航海资料数字化 航海所需的各种图书资料原都采用纸质印刷形式。随着计算机技术和互联网技术的发展,航海通告潮汐表、灯标表等出现了电子版和网络版,有利于航海图书资料内容的迅速更新,使用上也更加便捷。 9) 通信自动化 无线电报、无线电话、电传和传真在船上采用,比船舶采用手旗与灯光进行通信已是很大的进步。1957年第一颗人造卫星升空,拉开了卫星通信的序幕。1979年国际海事卫星组织(Inmarsat)宣告成立,1982年开始提供全球海事卫星通信服务,Inmarsat可以为海陆空提供电话、电传、传真、数据、国际互联网及多媒体通信业务。船舶使用了全球海上遇险与安全系统(GMDSS),使船与船、船与岸台全方位和全天候即时沟通信息。GMDSS还能提供紧急与安全通信业务和海上安全信息的播发,以及进行常规通信。GDMSS在船上的使用导致了驾驶与通信合一,传统的船舶报务员已被取消。 10) 航行记录自动化 为了在船舶发生海上事故后查明事故原因,从中吸取教训,采取针对性防范措施,俗称为船舶“黑匣子”的航行数据记录仪(Voyage Data Recorder,VDR)已在船舶普遍配置,有利于海上事故原因分析。 11、航海服务与支持系统 自从无线电报开始用于船岸之间的通信,船公司、岸基航海服务机构和管理部门就开始通过无线电通信影响、协助和控制船舶的航海活动,采用了无线电航行警告系统(Radio Navigational Warning) 、 船舶定线制(Ship Routing)、 船舶报告系统(Ship Report System) 、 船舶交通服务(Vessel Traffic Services)等支持并服务于船舶安全航行的保障系统,极大地提高了船舶的安全系数。 21世纪是海洋世纪,海洋已成为人类第二大生存和发展空间,世界各国未来的竞争将在海洋上展开,充分开发和综合利用海洋资源是世界各国进一步发展的必然要求。国际贸易和大宗货物运输以及未来维护国家权益和安全的领域将主要是海洋。在我们对现代化的船舶有了一定了解的基础上,笔者愿意在下一篇拙文中同您一起登上现代化的巨轮,感受一下船舶的具体工作。

船舶安全管理论文篇二 浅析现阶段船舶安全管理问题 【摘 要】 文章 从探讨船舶安全管理的重要意义出发,详细阐述了船舶安全管理的重要性和重要地位。接着笔者又深入分析了船舶检查工作。最后,针对船舶安全管理中人的因素的问题,笔者做了观点性和理论性的论述分析。 【关键词】船舶;安全管理;船舶检查;人的因素 一、船舶安全管理的重要意义 在四月十七日韩国中央灾难安全对策本部表示,直到当天的晚上十点,有四百七十五名乘客的韩国岁月号客轮沉没,遇难的人数达到了十四人,获救的有一百七十九人,失踪人数有二百八十二人。当日,韩国的军方向事发的海域增派了平泽舰以及清海镇舰多达二十六只舰船,三架飞机以及几百名的 潜水 人员进行救援工作。如今,有三十多架飞机,一百七十多只舰船以及五百五十多名海军以及海警在发生事故的海域进行搜救工作,除此之外,还有很多的渔船也加入到救援的行动中去。 根据韩国联合社的报道,韩国的总统在十六日下午对中央灾难安全对策本部进行了访问,对当天发生的客轮沉没事故情况进行了全面的了解,并要求要尽全力进行救援。除此之外,韩国的警方也在十六日下午对事发的客轮轮机长以及乘务人员进行了传唤,根据事故的原因展开全面的调查。韩国发生这次沉船事件的原因还在进一步的调查中,目前还处于抢救的时期。王亚民教授是从事多年海洋业研究的副教授,通过法制日报表示,这种安全事故是较大安全事故。我们要以韩国的沉船事件为戒,对我们日常的航运管理工作要不断的强化,特别是对乘客的人数以及航行的条件控制方面,对于日常危险控制的管理一定要重视起来。 我们国家的航运服务的发展让人关注,我国集装箱出口占世界的1/4,我国的航运公司在迅速发展,促使我们国家成了世界集装箱以及起重机生产非常重要的产地,自二零零七年以来,我国已走在了德国的前面,成了世界上第三大船只拥有的大国。所以,我国面临最大的问题就是船舶安全管理工作。 二、船舶安全管理中的船舶检查工作分析 首先,船舶安全检查的结果直接反映了安全管理体系在船上运行的结果,船舶安全检查主要是针对船舶的硬件以及船员操作的检查,也是安全管理体系中所包含的内容。体系是否能运行好,与船舶的保养、人员以及设备的管理有着直接的关系,通过安全检查可以直接反映出体系运行的是否有效。安全检查中发现的问题具有可追溯性,通过保养船舶,培训人员以及应急操作方面的问题,可以对安全管理体系的运行做出正确的判断。 其次,船舶安全检查可以有效的监督安全管理体系的运行状况,船舶安全保证需通过两个方面进行,也就是硬件与软件的检查,硬件主要包括船体、设备、机器以及船员,而软件主要包括体系文件的运行以及船员的实际操作能力。对硬件环境的检查可以把船上体系运行的状况充分的反映出来,与此同时,体系是否有效运行对硬件环境处于良好的状态起到保证的作用。认真检查体系的运行情况,能发现船舶中存在的一些根本性的问题。安全检查对软件尤其是体系运行情况,还有船员的操作能力的检查,有不符合规定的情况存在,对其进行及时的纠正,对公司体系的进一步完善起着很好的督促作用。 三、船舶安全管理中人是重要的因素 首先,关于全球海员的素质问题,决定素质的因素有很多,主要有物质要素、精神要素,还有互相间系统结构的状态。它与人的体质、心理以及专业的技能的整体水平有着直接的关系。所以,关于海员素质自身而言,素质是由体质特征、心理特征、专业技术三个因素组成的,每一个环节都是密不可分的。有一个环节缺少的话,都无法构成海员的素质。主导是心理特征,基础是体质特征,保障是技能特征。其中,心理特征是海员素质中的主导。大家都知道,航海职业的历史悠久,并且具有一定的特殊性。海员必须具备高于常人的心理素质。主要是信念要坚定,意志品质要坚强,责任感以及义务感要强烈,观察力以及注意力要敏锐,同时,预见性较强以及判断力要果敢。 其次,全球海员质量与船舶安全的分析,船舶安全不但与船员的操作技术有关,而且,与其良好的综合素质以及团队精神也有直接的关系,这样才能保证船舶的安全。船舶安全必须具备:(1)船舶的设备状态;(2)有效的可靠的航道条件;(3)高素质的船员。这三要素中,人是决定性的因素,因为船是靠人去操纵的。船舶安全与否,是关系到生命财产的安全和社会的和谐、文明,决不是某一个行业,某一个人的问题,因此必须认真探讨,找出影响安全的因素和对策,为创建一个安全的、文明的、和谐的、有序的船舶环境打下坚实基础。通过对海上部分事故的案例分析可以发现,自然因素不是太多,主要还是人为的因素所致。无论船舶设备再先进,海员事故还是经常会发生,这些都是血的教训,主要原因还是船员自身的业务素质以及人格素质太低,所以,在海损的事故中,起决定性作用的还是人的因素。 要想提升船员的素质,首先要在培训管理方面不断加强,把培训的质量提高上去,引导并规范培训的内容,培训的内容要与船员实际的工作相符合,并进行重点培训,及时更新培训的知识,让船员把学到的知识能运用到实际工作中。同时,还要保证培训的质量。其次,严格把关考试评估以及发证关。对于考试以及评估的每个环节都要严格把关,做好相应的控制工作,保证优质的质量。监控船员上船任职以及解职的记载,充分利用船员服务簿。再者,在持证船员的跟踪管理方面也要不断加强,把交流、协查的机制建立起来,要加快全国船员管理信息化工作的开展,实现船员到哪,我们的管理就到哪。最后,对船员的教育以及知识更新要重视起来,在船员更新知识方面,做出部分硬性的规定,才能保证制度很好的落实下去。 四、结语 总而言之,船舶安全管理工作是一项系统性的工作,并且具有一定的复杂性,要把安全工作做好,一定要把以上几个方面的关系处理好,把各方的力量协调好,把全部船岸人员的认识提高上去,对现有的安全体系与措施进行完善,把安全工作做的更细、更实、更全,尽力做到万无一失,只有这样,才能保证船舶永远处于安全运行的状态。 参考文献 [1] 张春来.于少青船舶安全管理中的人为因素[J].大连海事大学学报,自然科学版,2003. [2] 任曰明.加强航运企业船舶安全管理预防交通事故发生[J].水运管理,1994. 看了“船舶安全管理论文”的人还看: 1. 船舶安全管理规定 2. 船舶毕业论文范文 3. 船舶论文精选范文 4. 船舶专业高级职称论文 5. 船舶安全管理规定(2)

家庭智能控制研究论文

在信息化技术不断发展的新形式下,智能化家居已经获得了突飞猛进的发展,未来也将成为家居领域的主要发展趋势。智能家居系统是人们的一种居住环境,其主要以住宅为平台同时结合智能家居控制系统,利用综合布线技术、网络通信技术、自动控制技术、音视频技术将日常生活中的家居硬件设备构建成可通过手机实现一键式的智能控制管理系统。智能家居系统让您轻松享受生活,出门在外,用户可以通过电话、电脑来远程遥控用户的家居各智能系统。本论文是以“智能家居系统”项目为基础,结合移动互联网技术,实现对智能家居硬件进行实时控制的手机软件的设计。移动互联网技术和安卓手机系统是本设计的主要组成部分,本文研究的这款智能家居APP充分突出了在移动互联网技术发展成熟的环境下,智能家居控制系统在人们日常生活中体现出的舒适性、便捷性、安全性、稳定性以及实时性。本文第一部分主要对智能家居APP开发的背景及意义进行详细的阐述。第二部分对本次系统开发过程中所要用到的相关技术和设备进行详细的介绍,主要包括消息推送技术、语音识别技术以及传感器的性能分析和选择。第三部分是基于实际走访调查,对目前市场中智能家居APP的应用需求进行分析同时对系统整体性进行设计,主要针对系统的功能特性、系统模块、WIFI通信模块以及蓝牙和短信模块的设计。第四部分主要是基于系统的整体需求和用户实际需求对APP的各项功能的实现进行测试和改进,其中主要对APP系统功能总体模块的运行、信息服务模块、数据查询模块、设备管理模块的最终功能实现进行测试,最后对整个APP功能进行测试与运行,不断完善APP的功能,同时也对系统异常情况的处理进行了阐述与分析,并且给出了解决方案。这次的APP设计主要运用了软件工程的开发思想和数据库设计实现了通过手机APP配合移动互联网技术对智能家居硬件的远程和语音控制,不论是本次智能家居系统的开发理念还是设计思想,在今后的智能系统开发中将会起到一定的参考价值,本设计使用户的生活起居更加具有科学性,能够大大降低生活中因为人们自身疏忽而导致的潜在危险的发生概率。同时也将一批原来被动静止的家居设备转变为具有“智慧”的工具,提供全方位的信息交换功能,帮助家庭与外部保持信息交流畅通,优化用户的生活方式,帮助用户有效地安排时间,并为家庭节省能源费用支出,同时也增加了生活乐趣

方便人类。搞清楚网关前有必要了解一下智能家居的组网原理:其实目前这些智能家居设备是通过两种网关、三种方式互联的。2种网关是蓝牙网关、基于ZigBee物联网网关,3种连接方式是蓝牙连接、ZigBee连接、Wi-Fi连接(无需网关)。那么既然可直接通过家里的WIFI,还要网关做什么?我们发现WIFI连接的硬件设备,特别依赖无线网络。你家的无线网络得稳定、可靠。不然会经常遇到设备离线、丢失连接等现象。通常家中来多点亲朋好友,连接路由器的手机一多,无线网络就会卡。此外电信宽带故障、或是路由器一断电,家里的智能设备也会成为摆设。既然Wi-Fi网络有缺陷,另外两种通过网关连接的设备表现如何。网关其实是个桥梁,既能连接WIFI网络,又能自己组网连接家里其它智能设备。一、ZigBee网关和蓝牙网关特别省电,子设备可以做得很小不用插电,电池就能搞定。二、ZigBee网关可以脱离于家里宽带网络而存在,哪怕你路由器故障。预设的自动化关联操作和警报都不受影响(比如温湿度传感器检测房屋较干联动打开加湿器)。三、ZigBee 通过中继可以非常方便地将网络覆盖范围扩展至数十倍高,传输距离更远两大功能智能家庭网关具备智能家居控制枢纽及无线路由两大功能,一侧负责具体的安防报警,家电控制,用电信息采集。通过无线方式与智能交互终端等产品进行数据交互。它还具备有无线路由功能,优良的无线性能,网络安全和覆盖面积,SmartLife系列智能家庭网关是您无线家庭网络的理想选择。信号穿透力强在传输距离和无线信号的穿透力方面,完全可以满足现在3居室、复式、跃层户型的无线覆盖,对于别墅也可以基本保证无线信号覆盖整个家庭。使得用户完全不必担心无线信号无法到达的局限。丰富的智能家居管理功能手机、PAD、多种设备通过它均可轻松控制到家中的电器,智能家居中枢设备。

5年左右。智能家居发展的时间并不长,智能家居的迅速发展“黄金时段”不过5年左右时间。智能家居系统包含的主要子系统有:家居布线系统、家庭网络系统、智能家居(中央)控制管理系统、家居照明控制系统、家庭安防系统、背景音乐系统(如 TVC平板音响 )、家庭影院与多媒体系统、家庭环境控制系统等八大系统。

智能控制流量检测论文

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智能技术在电梯控制系统中的应用论文

在学习和工作的日常里,许多人都写过论文吧,论文是学术界进行成果交流的工具。怎么写论文才能避免踩雷呢?下面是我为大家收集的智能技术在电梯控制系统中的应用论文,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。

摘要:

阐述智能技术在电梯控制系统中的应用,包括智能化控制和智能化电网能够优化电梯的系统配置,提高故障诊断质量,增强线路处理的效率。

关键词:

智能技术;系统配置;故障诊断;

引言:

电梯控制系统是电梯运载的有机组成部分,能够切实保障电梯得到平稳、安全、有效的运行。我国传统的控制系统主要是通过继电器对电梯进行控制的。虽然能够实现较为简单的逻辑功能,然而却存在诸多的问题和弊端。而在电梯智能化发展的背景下,智能技术能够充分地融入控制系统中,使电梯的安全系数得到有效提升。

1、电梯的基本结构与运行原理

电梯是种垂直运送货物和人的输送设备,根据运行速度可分为低速电梯、快速电梯、高速电梯等三种。主要有层站部分、轿厢部分、底坑部分、井道部分、机房部分等部分组成。其操作系统具体包括拽引系统、导向系统、轿厢系统、门系统、平衡系统、拖动系统、控制系统、保护系统等部分。其中控制系统的基本功能是实时控制和操纵电梯运行,通常由选层器、平层装置、控制屏、显示装置、操纵装置等装置构成。在电梯运行的过程中,需要乘客通过按钮发送指令信号,并由控制系统为乘客呼叫电梯。当电梯处于启动状态时,各层轿门和厅门会处于闭合状态,电梯轿厢内的关闭按钮要想实现关门任务,就需要电梯控制系统通过向减速控制装置和加速控制装置分别输入信号,从而使电梯根据实际情况,处理关门任务。而在电梯到达指定楼层后,电梯会根据电梯内的重量变化,确定乘客是否离开电梯,随后调整电梯门闭合时间,再执行呼梯者所发出的质量。其所涉及的应用技术主要包括指纹识别、眼球识别、安全控制、安全保护、数字监控、报警装置等技术。

2、电梯控制系统中智能技术的类别

智能化电网。电梯控制系统电网具体包括功率分配、电器配置、系统设计等内容,如果电力系统出现问题,譬如缺乏反馈机制,将导致电梯难以实现安全运行的目的,严重者甚至会影响到乘客的生命安全。我国电梯工程已经应用了多种的信息化、智能化技术。如遗传算法、模糊算法及神经网络法等。其中模糊算法主要以模糊数学为抓手,借助隶属度、模糊集等方程构建电梯控制系统平台的模糊系统。而自适应算法能够通过分析电梯控制系统中的空间状态或状态空间,自适应电梯内的某种特征,使该特征可以在电梯运行中出现特定的变化。通常来讲,将模糊算法与自适应算法相结合,可以形成模糊自适应算法。而遗传算法可以模仿生态空间中的群体变异、竞争的关系,通过差分进化的方式,降低自身的复杂性,使数据收集、挖掘及整理过程更加智能。最后是神经网络,神经网络能够通过模拟人类神经元的方式,构建多层的神经网络系统,使数据分析过程更加灵活、智能。在电梯故障排查中,可通过输入故障数据的方式,使控制系统能够快速地分析故障的类型,提高电梯的稳定性。

智能化控制。智能化控制是电梯控制系统中智能技术的第二大类型。主要包括“处理单元”与“系统应用”两大组成内容。首先是处理单元。处理单元主要指智能算法硬件化,即“片上系统”。在智能算法应用的过程中,程序需要占据CPU大量的内存,且运行时间较长,如果将算法进行“硬件化”,将会提高CPU的利用率,优化系统运行速度和时间,也能在某种程度上,降低系统功耗,提高系统运作的实效性和有效性。现阶段,我国应用在电梯控制系统中的智能化单元主要有硬件单元和软件单元两种,其中软件单元主要指固定流程、算法软件的程序包,需要技术人员设置访问接口,以便于开发者进行相应的调用。而在软件单元的层面上,软件单元需要技术人员设置相应的电器接口,如总线接口、电源接口等。但根据相关研究发现,智能化单元的应用程度相对较低,需要我国相关学者及专家提高对此方面的重视。其次是操作系统。操作系统能够为电梯处理器或CPU“并行处理”各类任务奠定基础,可以使PC指针与处理器在各类任务中进行“自由切换”。通常来讲应用在工业领域的操作系统主要有Linux、Windows、Frertos、Ucos等系统,但Linux与Windows较为庞大,难以应用在电梯操作系统中,但Ucos、Frertos等系统程序简洁、体积较小可以嵌入在单片机与处理器中,提升电梯控制系统的智能化水平。现阶段,我国电梯控制系统还主要以逻辑控制型电梯为主,部分电梯系统能够集成简单的计算机操作系统,譬如ucos系统。电梯控制系统在搭载控制系统后,能够帮助开发者提升人机交互的便捷性、任务处理的实效性。而在未来科技快速发展的背景下,更多地操作系统将被广泛应用在电梯控制系统中

3、智能技术在电梯控制系统中的应用

在综合探究电梯控制系统中智能技术的类型后,我们能够初步地了解智能技术的应用方向和应用途径。譬如智能化电网是以电力系统智能化为抓手,融入故障诊断系统、电力优化系统、故障自适应性等内容,可以切实减少电梯故障的发生概率。而智能化控制主要从控制单元与操控系统等角度出发,提高电梯控制系统的智能化水平。然而在智能技术的具体应用中,我们需要从以下角度出发。

节能环保技术。

(1)小机房电梯。由于小机房井道与面积截面相同,通常为传统机房的一半。能够凭借永磁同步拽引机、驱动控制技术,降低机房的建筑面积。

(2)在神经网络、模糊逻辑、专家系统等智能技术的支持下,电梯控制系统能够通过控制输出功率的大小,减小电梯运行的时间,降低能源消耗的程度。

(3)在变压驱动控制与同步曳引机的支持下,电梯轿厢风扇、电灯能够获得自动停止、熄灭的功能,可以切实减少电梯运行所耗费的电能。譬如在操纵箱、电梯层站难以为乘客提供相关服务的时候,内部的电灯会自动熄灭。

(4)在神经网络技术的支持下,电梯能够根据电梯运行时间、荷载重量及乘客数量,自动调整运行功率,即在大荷载或电梯乘坐高峰期,电梯会自动提高输出功率,尽量满足乘客的乘梯需求,而当荷载量小时,电梯则会降低运行速度和输出功率。

数字电梯技术。在现代科技快速发展的`过程中,电梯控制系统能够将传统的数字电路发展为模拟电路,通过软件驱动代替硬件驱动的方式,优化电梯的运行过程,满足乘客乘坐电梯的基本需求。

(1)数字化电梯技术在应用过程中,需要实现多媒体数据传播的功能,能够将模拟信号转变为数字信号,提升电梯运行中网络数据、电信数据传播的质量。

(2)研发人员需要利用数字电梯技术整合各类电梯技术,使电梯控制系统在联网的前提下,丰富电梯固有的功能体系。譬如用户人脸识别功能、安全控制功能、数字监控功能、远程报警功能等。

(3)研发人员还应利用数字电梯技术实现各类智能服务功能。如语音导航、乘客引导、智能宣传等。其中智能宣传主要指通过人脸识别的方式,宣传针对性较强的商业推广信息。

模糊控制技术。模糊控制技术能够在智能化电网中发挥出难以替代的功能和作用,可以提高电梯运行的安全系数,提高故障检测的实效性。而在电梯运行的过程中,模糊控制技术还能发挥出突出的优势和作用。通常来讲电梯在运行的过程中拥有不确定性和复杂性的特征,通常会出现各类突发状况和问题。为切实提升电梯整体的稳定性,研发人员需要通过模糊控制技术的“自主学习”,来提升电梯运行的基本性能。使电梯能够规避各类干扰因素,提高垂直运行的质量。在具体的应用过程中,研发人员还需要使电梯控制系统拥有信息收集、数据分析、智能处理等功能。即通过收集电梯在运行过程中所产生的各类数据,明确问题类型及运行调整方向。此外,电梯控制系统还需要将各类智能调节、自动调节技术融入其中,如缓冲、限速及紧急制动等技术。

4、结语

将智能技术充分应用在电梯控制系统中,能够切实提升电梯运行的智能化水平,增强电梯运行的安全性与舒适性。然而在智能技术应用的过程中,我们需要从电梯控制系统中的智能技术类型出发,对其进行整体地了解,随后从电梯使用,运行的层面,探究智能技术的应用方向和方法,才能切实发挥智能技术在电梯控制系统中的应用价值。

参考文献

[1]李东,王伟,邵诚电梯群控智能系统与智能控制技术[J].控制与决策,2001(05):513-517.

[2]韩宇.多联机型曳引机驱动与控制器的硬件设计与实现[D].江苏,南京理I大学,2019.

'外延'和'内涵'属于形式逻辑中的概念。所谓外延,是指一个概念所反映的每一个对象;而所谓内涵,则是指对每一个概念对象特有属性的反映。命题时,若不考虑逻辑上有关外延和内涵的恰当运用,则有可能出现谬误,至少是不当。如:'对农村合理的全、畜、机动力组合的设计'这一标题即存在逻辑上的错误。题名中的'人',其外延可能是青壮年,也可以是指婴儿、幼儿或老人,因为后者也?quot;人',然而却不是具有劳动能力的人,显然不属于命题所指,所以泛用'人',其外延不当。同理,'畜'可以指牛,但也可以指羊和猪,试问,哪里见到过用羊和猪来犁田拉磨的呢?所以也属于外延不当的错误。其中,由于使用'劳力'与'畜力',就不会分别误解成那些不具有劳动能力和不能使役的对象。

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