自动化监测技术论文汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇自动化监测技术论文范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

篇（1）

 

科学发展观所强调的全面、协调和可持续发展，基本要求是走高质量、高效益发展之路，是使煤矿企业实现又快又好发展的基本指导方针，它反映了信息化建设的本质规律。

以深入贯彻落实科学发展观为契机，加快推进煤矿企业的信息化建设步伐，完全符合塔山煤矿的创新品牌、塑造典范的发展目标，也符合集团公司高起点上再跨越、创造同煤新历史的要求。

一、塔山煤矿信息化建设现状

信息化是实现煤矿安全生产、管理现代化的手段，是现代化煤矿发展的必然趋势。企业信息化就是运用先进的现代企业管理理论、计算机技术及网络通信技术，改造和提升企业生产力和管理水平的过程。加快煤矿企业技术创新、管理创新、体制创新，提高生产力水平和经济效益，确保安全生产，提高企业市场竞争力。

塔山煤矿公司自建矿以来，在科学发展观的指引下，始终坚持以科技带动生产，不断提升企业的软实力，努力推进企业的数字化、信息化建设。目前，企业拥有MIS信息管理系统、内部网站、邮箱系统、FTP服务、井上下工业电视系统、井下人员区域定位系统、高性能的冗余容错以太网、综合自动化设备监测系统等一大批具有国际领先水平的信息化系统。

1、高性能的冗余容错以太网（FTE）：作为信息化建设的重要基础部分，以太网担负着整个矿井的数据传输任务。FTE极大地减少了我们的运行和维护成本，为提高系统的使用率和可靠性提供了理想的效果。它不仅提供容错能力，还提供了工业控制应用所需的快速响应、决策和安全性。

下图为网络拓扑示意图：

（图一）

2、企业信息门户：面向互联网的新闻、信息网站，是企业展现宣传的窗口。主页上新闻、专题、栏目可以定制，所有的内容都通过后台(管理信息系统)和管理。通过IP绑定和HTTP BASIC认证机制与管理信息系统进行通讯。

网站中包含有企业内部邮箱用于传递各种文档；FTP服务器中存储了各种办公、杀毒等应用软件；内嵌一个产量窗口，用于矿井日产、月产情况。

3、企业信息管理系统：信息管理系统包括11个对口业务子系统、1个协同办公子系统（OA）并集成了地测、井下环境监控、设备监控、视频监控4个子系统。

各对口的业务子系统均具有独立的录入、输出（打印、导出excle表格）、查询报表功能；各子系统除具有报表类功能外，还具有上传、下载各类文件的功能。

各子系统主要包括：

1. 生产子系统。

2．调度子系统。

3．选煤子系统。

4．运销子系统。

5．财务子系统。

6．机电（设备和配件）子系统。

7．人力资源子系统。

8．材料子系统。

9．考核子系统。

10．统计子系统。

11．协同办公（OA) 子系统。

12．考试子系统

13．地测系统、工业监控系统等的数据集成。

管理信息系统从根本上改变了固有的工作模式，使工作方式发生了极大的改变，信息系统及时提供的信息内容，对管理工作的及时性、高效性、可靠性提供了保证，对提高公司的生产、经营管理水平和效率起到的作用是有目共睹的，使企业管理上升到了一个新的台阶。

该管理信息系统平台的搭建和应用，无论从软、硬件环境，均为塔山煤矿公司信息化建设的发展，奠定了一个良好的基础。随着数据信息量的不断丰富，员工工作方式的逐步改变，对信息化认识程度的提高，将为今后扩展开发、应用高层次的管理软件，进一步提高企业的管理水平和竞争力，打下坚实的基础。

4、工业电视系统：工业电视系统充分利用光纤通讯技术，将井下各运输皮带、洗煤厂及地面的画面清晰的传输至调度指挥中心视频服务器，实现煤矿生产调度指挥的可视化。另外，所有画面还将通过视频分配器传输至高性能的冗余容错以太网上，使公司各级领导及生产安全相关部门可以通过局域网进行井上下的视频监视。

5、综合自动化设备监测系统：以前，公司内各套系统独立运行互不兼容,在井上下形成了一个个“信息孤岛”，信息资源不能得到充分利用，不利于煤矿企业进行综合管理和决策。

作为信息化建设的重要组成部分，设备监测系统利用现代信息通讯技术，集成包含综采采煤机组、泵站等监测；井下电力监测；顺槽及主井皮带CST、贝克皮带保护监测；主扇风机监测；排瓦斯泵站监测；制氮机监测；水泵房监测；束管防火监测；人员定位监测；洗煤厂监测；皮带电子秤监测；矿压监测等十二个子系统，涵盖与矿井生产及安全相关的所有系统，将这些系统集成于一个平台之上，在调度指挥中心或者局域网所覆盖的每个角落都可以实时了解各套系统的运行状况。

矿井综合自动化系统依据“以信息化带动自动化、自动化促进信息化建设”的建设原则，通过搭建综合自动化监控网络平台、企业信息化管理网络平台，为数据传输、信息共享提供可靠的物理通道；通过建设管控一体化平台，将底层自动化子系统相关安全、生产实时数据与管理信息有机结合。科技论文，创新发展。在实现所有子系统在矿调度指挥中心的集中监测与控制的同时实现塔山煤矿生产自动化、生产管理自动化与管理决策自动化的无缝融合。

6、井下无线通讯系统：

安全生产， 以人为本；生产调度，效率为本；

实施救援， 快捷为本；实时监控，通讯为本；

由此可见，现代通讯技术已经成为矿井信息化建设的重中之重。科技论文，创新发展。科技论文，创新发展。基于Wifi技术的MDS信息通讯系统已经通过公司有关部门的方案审核，并将在下半年进行安装，系统设计覆盖井下所有区域及部分地面办公区域。科技论文，创新发展。

与国内传统的矿井无线小灵通系统相比，该系统具有如下优点：

1、所有线路采用光缆传输，信号抗干扰能力强。科技论文，创新发展。

2、采用802.11b/g网络传输标准，增加了信息通讯物理带宽，使数字、视频等信息的传输成为可能。

3、Wifi手机的无线通信质量非常好，就是在嘈杂的环境下，也有很好的过滤功能。

4、增加了网络摄像头、防爆摄像机、移动基站、防爆PDA、智能车辆监测等辅助设备，充分利用通信带宽满足不同的数字业务需求。

作为未来替代矿井有线电话的通讯技术，Wifi无线通讯系统不但实现了井上下实时的语音调度指挥和信息反馈，也为特殊情况下的应急救援、安全监控等提供了可靠保障。

二、矿井信息化发展思路

针对目前公司内部信息化建设的现状，我们认真总结经验，努力做到与时俱进和科学发展，使企业能够在激烈的市场竞争中立于不败之地。

1、健全完善信息化管理基础工作

1）一套科学的信息化管理流程犹如一条信息高速公路，信息流程就是要保证企业内外部信息的畅通无阻。建立一套规范的信息资料收集、整理、共享、传递和报送等管理流程，会在企业信息化建设和完善进程中起到举足轻重的作用。

2）加强信息化管理队伍建设，提高公司信息化相关从业人员的业务素质，营造认真学习、刻苦钻研的工作氛围，提高人员主动学习的自觉性。

3）建立健全企业信息化建设管理制度，使得各项信息化管理工作有章可循。

2、注重科技创新、管理创新同企业信息化建设同步发展

以科技创新、管理创新为依托，不断推进企业信息化建设，是现代化煤矿安全高效高产的发展方向。以人、机、环境和谐统一、科学发展为目标，把创新理论应用到煤炭企业信息化建设的实践当中，使理论在实践中得到应用和升华，使实践得到理论的支撑和指引，最终实现企业的良性循环发展。

3、加大信息化建设的投入

1）一方面我们要加大革新力度，改造现有设备使其满足现代煤矿生产的需求，另一方面不断引进国际先进的设备和技术，努力使我们的硬件设施处于国际领先水平。

2）重视培养和引进符合煤矿信息化建设的复合型人才。信息化建设，人是根本。企业必须从长远出发，制定实施人才强企战略。与国内知名院校合作，一方面为院校提供实践基地合作研究课题，另一方面利用院校优秀师资力量为我们培养复合型人才，实现互利双赢。

信息化建设要统筹规划，循序渐进。在推进信息化的过程中，要有相应的部门来研究和制定信息化的长期、中期和短期发展战略和目标，提出相应的实施计划和项目建议；要根据信息化的发展，提出并推动信息化的标准化工作，制定相应的数据标准，技术标准和安全标准；此外，还要监督、评估和管理重大信息化工程项目的实施。

三、总结

煤炭工业是我国的基础能源产业，要走新型工业化道路．就必须努力发展煤炭工业信息化。科技论文，创新发展。煤炭企业要从企业发展战略的高度来认识信息化建设的重要性，把信息化建设纳入企业发展战略规划，分阶段实施，通过推进信息化建设，改进企业管理，提升企业竞争力，使企业在市场竞争中立于不败之地。

信息化管理是长期的、艰巨的、规范的系统工程，只有坚持不懈地发展下去，才能为企业降本提效、提升管理水平，更好地为安全高效矿井服务。

参考文献：

[1]马延文.兖州煤业信息化管理实证研究[J].煤矿现代化2010(1):84-85

篇（2）

中图分类号： TM712 文献标识码： A 文章编号：

一．引言

我国对电气自动化技术的研究与发展始于上世纪50年代，它是一门综合性较强的技术学科，也是生产现代化的一种标志，近些年，计算机技术、通信技术、电子技术及嵌入式技术迅猛发展，也促进了电气自动化技术在各行各业的应用取得了很大的进展。也引发了工程领域的一场技术革命。电气自动化让各个行业都走进了现代的、先进的生产方式与管理领域，走入了自动化发展阶段。电力系统的发展使对电力的生产、传输及计量等提出了更高的要求，因此，将自动化技术应用于电力系统是行业发展的必要，自动化技术也是电力行业的发展中发挥出越来越重要的作用。

二．自动化发展趋势。

自动控制技术正趋向于智能化、最优化、协调化、适应化、区域化发展。在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用，保证了控制操作的高可靠性。在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。

自动化的发展则趋向于：

（1）. 由开环监测向闭环控制发展，例如从系统功率总加到AGC(自动发电控制)；

（2）. 由高电压等级向低电压扩展，例如从EMS(能量管理系统)到DMS(配电管理系统)；

（3）. 由单个元件向部分区域及全系统发展，例如SCADA(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展；

（4）. 由单一功能向多功能、一体化发展，例如变电站综合自动化的发展；

（5）. 装置性能向数字化、快速化、灵活化发展，例如继电保护技术的演变；

（6）. 追求的目标向最优化、协调化、智能化发展，例如励磁控制、潮流控制；

（7）. 由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展，例如管理信息系统在电力系统中的应用。

三．机电自动化中电气自动化技术应用方向。

1. 电力系统自动化实时仿真系统的应用。

该仿真系统在可提供大量实验数据的前提下，还可多种电力系统的暂态及稳态实验同步进行，还能用以协助科研人员测试新装置，且多种控制装置都能与其构成闭环系统，从而为灵活输电系统及研究智能保护的控制策略提供了一流的实验条件。电力系统数字模拟实时仿真系统的引进，方便了对电力系统负荷动态特性监测、电力系统实时仿真建模等方面进行深入研究，从而建成具备混合实时仿真环境的实验室。

2. 综合自动化技术与智能保护的应用。

目前，国内的综合自动化领域的研究已达到国际先进水平，智能自动化保护技术领域的研究相对处于国际领先水平，研制的分层式综合自动化装置能够适用于各种电压等级电站。将国内外最新的人工智能、网络通信、微机新技术、自适应理论、综合自动控制理论等应用于电气自动化保护装置中，对电力系统自动化保护的新原理进行了研究，可以大大提高电力系统的安全水平，使得新型保护装置具有智能控制的特点。

3. 电力系统中人工智能的应用。

电力系统及其元件的故障诊断、运行分析、规划设计等方面将模糊逻辑、专家系统以及进化理论应用到实际研究，并且结合电力工业发展的需要，开展了电力系统智能控制理论与应用的研究，同时也开展了在上述实用软件研究的基础上以提高电力系统运行与控制的智能化水平。

4. 电力系统配电网自动化技术。

该技术采用的模型为最新国际标准公共信息模型，输电网的理论算法采用与配网实际与高级应用软件相结合，负荷预测时配合应用人工智能灰色神经元算法进行，最后进行潮流计算时采用配网递归虚拟流算法。电力系统配电网自动化技术取得了重大技术突破，主要表现在信息配网一体化、高级应用软件、配网模型、中低压网络数字方面，最终，解决了载波正在配电网上应用的路由、衰耗等技术难题，正是因为采用数字信号处理技术，才得以提高了载波接收灵敏度。

四．电气自动化在办公自动化中的应用。

1. 办公系统需要实现自动化。

办公系统主要应用于企事业单位的管理系统等方面，构建企业自动化管理系统需要很多技术的支持，例如计算机技术，通信技术及自动化技术。自动化办公系统是提高工作效率与管理效率的有效方法，因此，实施办公自动化信息战略是企事业实现现代化办公的需求与趋势。企业的办公系统实现自动化可以基于软件来实现，也可基于硬件与软件相结合的方法来实现，但是要注意到系统的开放性，可扩充性及升级的简易性。现行的办公系统还要具有良好的兼容性，这样可以有效的节约系统的资源，还可以节约成本，在实际的办公自动系统中已经有了很多成功的案例。

2. 办公自动化的技术平台。

当前，有代表性的三种主流的办公自动化技术主要有三种，既LotusDomino/Notes平台上办公自动化系统，它也是最早的办公自动化应用系统；基于Microsoft平台的办公自动化系统模式，主要采用WinNT/2000操作系统，以ASP为开发语言提供内容存储；还有就是基于基于Jsp/Java平台的办公系统，其实现原理与上一种技术基本是一样的，只在是使用的开发语言上略有不同，且其在系统的维护上费用较高。这三种技术平台在设计与实施办公自动化系统上有不同的应用领域，也是推动办公系统自动化进程的主要技术。现在已经演变出更多的技术来实现办公自动化。

3. 办公自动化系统的核心功能的实现。

办公自动化系统的核心功能主要是公文的收文、批阅、流转与存档等。但在对公文处理一岙会涉及到公文的流转，其过程实现是较为复杂的，在开发的过程中也会受到很多方面的制约。其中有公文的查阅权限调协，公文的、修改、删除等操作，都要在办公自动化系统中实现，其中的关键技术主要有数字签名技术、传输加密技术以及审批身份验证技术等。办公自动化系统核心功能的划分与实现要与客户的需求分析为依据，其主要原则则是要达到理念优先、技术先进、功能齐全、性能优良、价格合理。这些也是办公自动化系统发前的前景与方向。

五．电气自动化在汽车性能设计上的应用。

近些年，我国的经济取得了很大的发展，但是伴随着汽车数量的增加与路况复杂程度的不断提高，驾驶的难度也越来越高，并且开始逐渐融入人类的能力范畴。当前，汽车驾驶自动化的实现主要借助于计算机技术及控制技术来实现。现在，汽车的竞争已经进入了白热化的状态，汽车生产厂家都下大力气在汽车性能的提升上，其中自动化就是它发展的一个重要方向。驾驶者可以在计算机的协助下将驾驶工作逐渐转移到用自动化技术来实现，通过厂商的大力发展，自动化技术在提升道路利用率，降低车辆的制造成本及燃油消耗方面都取得了进展与突破，收获了可观的经济效益。

六．发展前景。

1. 电气自动化工程系统的统一化。统一电气自动化工程系统对电气自动化产品的设计、测试、开机、维护都有重要意义。能够把开发系统从运行系统中独立出来，这对电气自动化工程控制系统来说，是跨越性的一步，能够将系统通用化。系统的网络应该保证现场的设施、监管体系、企业工程的管理数据保持共通。

2. 电气自动化工程控制系统的市场化。产品想长久的发展，就要深化制造部门的体制改革，还要关注市场化的影响，以便保证产品能够满足市场的需要。同时，企业不仅要在技术的开发上投入，还要使零件的配套生产市场化、专业化。产业市场化是产业发展的必然趋势，这对提升资源配置效率有着显著的促进作用。

3. 电气自动化控制系统的标准化接口。采用微软公司的标准化技术后，工程的成本大大降低了，成功地实现了数据资源的共享。考虑到自动化系统策划方案的重要，当企业进行系统连接时，必须采用微软操作系统，那么这种情况下办公室使用的就是 IP 系统，管理系统和自动化控制之间联系的建立就是通过 PC 系统。程序标准化接口使厂家之间的数据交换有了保证，解决了通讯产生的难题。

4. 电气自动化工程的生产将更加的安全。安全防范技术的集成化是电气自动化工程控制系统的一个发展方向，重点就是保证系统的安全。在非安全状态下，用户要如何选择才能实现安全。在分析我国市场的发展特性后，我们应该从最高安全级别开始，逐渐延伸到安全级别低的领域，硬件设备与软件设备，公共设施层与网络层，实现对此系统的安全设计的全面研究。

5. 电气自动化工程控制系统的创新技术。在我国电气自动化发展计划的指导之下，随着市场化的环境，不断提升电气自动化工程控制系统的创新能力。并且企业不断吸收创新技术以提升自身的创新能力，而科研的投入，为电气自动化的创新提供了更加广阔的空间，加强政策上的扶持，健全、完善机制对创新都是非常有利的。目前我国企业主要生产一些中低档次的产品，产品主要服务于中小型的项目，企业应该打开自主创新的新局面，转换经济增长模式，逐渐提升创新能力。

电气自动化可以与地球数字化互相结合。此设想包含了自动化的创新经验，可以把大量的相关数据整体为坐标，最终成为一个电气自动化数字地球。将信息全部放入计算机中，与网络结合，不管人们在什么地方，根据地球地理坐标，便能知道任何地方的数据信息。还可以加强企业与相关院校之间的合作。鼓励企业到此专业的学校中建立车间，进行技术生产等，建立学习形生产培训基地。还可以走入企业进行教学。将实践能力和理论学习结合在一起。此外，还要与现代网络联系起来，积极利用已有的科学技术。加强专业培训，提供研究人员水平等。

七．结束语

电气自动化技术我国有几十年的发展历程，其中经过了多次变革与专业的调整，但是由于其应用范围广泛，在社会的各种生产层面都会有所应用，与其他科学技术相结合，也对推动了社会生产力的发展，促进了各个行业的发展。电气自动化技术与其他科学技术的结合与渗透革新了传统的方法与理念，必将为我国经济发展起到了重要的作用。

参考文献：

[1] 范海蛟. 关于机电自动化实际应用的分析 [期刊论文] 《北京电力高等专科学校学报(社会科学版)》 -2012年8期.

[2] 孙永和Sun Yonghe. 楼宇自动化技术在医院机电设备管理中的应用 [期刊论文] 《中国医院管理》 -2005年5期.

[3] 姜新星 姜浩． 电气自动化技术在煤炭工业中的应用 [期刊论文] 《机电信息》 -2012年21期.

[4] 房付玉. 电气自动化技术在煤矿生产中的应用 [期刊论文] 《产业与科技论坛》 -2011年23期.

[5] 范翔. 试论机电自动化技术及其发展 [期刊论文] 《科技创新与应用》 -2012年10期.

篇（3）

1 引言

随着可编程逻辑控制器（PLC）技术的逐渐发展，很多工业生产要求实现自动化控制的功能，都采用PLC来构建自动化控制系统，尤其是对于一些电气控制较为复杂的电气设备和大型机电装备，PLC在电气化和自动化控制方面具有独到的优势，如顺序控制，可靠性高，稳定性好，易于构建网络化和远程化控制，以及实现无人值守等众多优点。基于此，PLC技术逐渐成为工业电气自动化控制的主要应用技术。

本论文主要结合数控机床的电气化功能的改造，详细探讨数控机床电气化改造过程中基于PLC技术的应用，以及PLC技术在实现数控机床自动化控制功能上的应用，以此和广大同行分享。

2 数控机床的电气化改造概述

2.1 数控机床的主要功能

数控机床是实现机械加工、制造和生产中应用的最为广泛的一类机电设备。数控机床依托数控化程序，实现对零部件的自动切削和加工。但是目前我国仍然有超过近1000万台的数控机床，主要依靠手动控制完成切削加工，无法实现基本的电气化和自动化控制。为此，本论文的主要的目的是基于PLC控制技术，实现数控机床的电气化改造，主要实现以下功能：

（1） 数控机床的所有电机、接触器等实现基于PLC的自动化控制；

（2）数控机床的进给运动由PLC控制自动完成，无需人工手动干预；

（3） 自动检测零部件切削过程中的相关参数，如加工参数、状态参数等等；

（4） 结合上位机能够实现对数控机床的远程控制，以达到无人值守的目的。

2.2 电气化改造的总体方案

结合上文对于数控车床的电气化、自动化改造的功能要求，确定了采用上位机与下位机结合的自动化改造方案。该方案总体结构分析如下：

（1） 上位机借助于工控机，利用工控机强大的图像处理能力，重点完成数控车床的生产组态画面显示，以及必要的生产数据的传输、保存、输出，同时还要能够实现相关控制指令的下达，确保数控车床能够自动完成所有切削加工生产任务。

（ 2）下位机采用基于PLC技术的电气控制模式，由传感器、数据采集板卡负责采集数控车床的生产数据、环境数据、状态数据等所有参数，由PLC实现对相关数据的计算，并传输给上位机进行相关数据的图形化显示和保存；另一方面，PLC控制系统还接收来自于上位机的控制指令，实现对数控车床的远程控制。

（3） 对于数控车床最为关键的控制――进给运动的控制，利用PLC+运动控制板卡的模式实现电气化和自动化的控制。具体实现方式为：选用合适的运动控制板卡，配合PLC的顺序控制，对进给轴电机实现伺服运动控制，从而实现对数控车床进给运动的自动化控制。

3 数控车床电气化自动控制改造的实现

3.1 系统改造结构设计

数控车床的电气化自动控制改造，其整体结构如下图1所示，其整体结构主要由以下几个部分构成：

3.1.1 底层设备

底层设备主要包括两个方面，首先是实现数控车床自动切削加工运转等基本功能的必要电气、机电设备，如电源模块、电机模块等，这些机电设备能够保证数控车床的基本功能的稳定可靠的实现；其次，底层设备还包括各类传感器，比如监测电机转速、温度的速度传感器和温度传感器，监测进给轴运动进给量的光栅尺等，这些传感类和数据采集类设备为实现数控车床自动化控制提供了基础数据源。

3.1.2 本地PLC站

本地PLC站主要负责接收底层传感设备传送过来的传感参数、状态参数及其他检测参数，通过内部程序的运算，判断整个数控车床的工作状态，并将其中的重点参数上传到远程控制终端进行数据的图形化显示、存储、输出打印等操作；另一方面，本地PLC站同时还接收来自于远程控制终端所下达的控制指令，比如停机、启动等控制指令，PLC站通过对相应执行器（比如电机）的控制，从而实现自动化控制的功能。

3.1.3 远程控制终端

远程控制终端主要是依赖于工控机实现的上位机数据管理和状态监控，需要专门开发一套面向数控车床加工、生产和自动控制的软件程序，以实现对数控车床的远程化、网络化、自动化控制，真正实现无人值守的功能。

基于PLC的数控车床电气自动化改造框图

3.2 PLC电气控制系统的设计实现

本研究论文以CK6140普通数量机床为具体研究对象，详细探讨其电气化、自动化控制的改造。通过上文对机床改造方案和结构功能的分析，可以确定整个机床电气化、自动化改造，一共需要实现14个系统输入，9个系统输出。结合控制要求，这里选用日本三菱公司的FX2N-48MR型PLC，输入回路采用24V直流电源供电方式。根据对数控机床的各模块控制功能的分析，选用合适的接触器、继电器、开关、辅助触点等电气控制元件，与PLC共同实现对电气设备的控制，比如PLC通过接触器控制电机模块，PLC通过继电器控制电磁阀等部件，从而完成基于PLC控制的数控车床电气化改造。

4 结语

篇（4）

中图分类号：TP311.52 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 (2012) 11-0000-02

随着我国经济的高速发展，电压等级和电网的规模日益增加，特别是随着计算机技术和通讯技术的飞速发展，为变电站自动化技术提供了相应的理论基础。变电站自动化监测系统为变电站和电网中一些问题的解决提供新的思路和解决方案，开拓和推动电力系统自动化技术的发展。

一、相关技术介绍

本文采用基于JAVA编程语言和SQL SERVER 2000数据库来进行变电站自动化监测系统的设计与实现。SQL SERVER 2000数据库充分地吸取了SQL SERVER7.0数据库的成功经验，并结合最新的计算机成果，很好地考虑了数据库应用背景的变化。SQL SERVER 2000数据库要实现的主要功能，包括三个方面：(1) 信息的统计、汇总等；(2) 信息的修改、添加和删除；(3) 信息浏览和查询。

本文采用模型-视图-控制结构（MVC），模型-视图-控制结构（MVC）是交互式应用程序广泛使用的一种体系结构，它有效地在存储和展示数据的对象中区分功能模块以降低它们之间的连接度。

JSP是Java Server Pages的缩写，是由SUN公司倡导，许多公司参与，于1999年推出的一种动态网页标准。JSP以Java技术为基础，具有动态页面与静态页面分离，能够脱离软件平台的束缚和编译后运行等优点，克服了ASP脚本级执行的缺点，因而逐渐成为Internet上的主流开发工具。

二、系统功能需求分析

变电站自动化监测系统架构图如图1所示。

\ 变电站自动化监测系统可以分为以下三个部分（1）前端监控点。前端监控点主要由视频服务器、摄像机（含快速球形摄像机等）、等主要设备组成。主要完成音、视频信号采集、视频信号处理和报警信号及环境量采集和控制工作。（2）传输网络。对于变电站自动化监测系统采用以太网传输方式：各变电站到监控中心的信道直接为以太网接口，光纤或微波传输设备直接提供以太网接口，各变电站的图像数据信号经过各级交换机、路由器和HUB上传至监控中心。（3）监控中心。主要由视频监控系统服务器、图像存储系统、监控客户终端等组成。主要完成现场图像接收和显示，用户登录管理和权限管理，摄像机和云台的控制，视频图像的存储、检索、回放、备份等。

三、系统功能实现

（一）实时数据采集及处理功能

通过间隔单元，变电站自动化检测系统采集来自CT、PT、配电装置保护、直流系统、所用电系统等生产过程的模拟量、数字量、脉冲量及温度量等，对所采集的输入量进行数字滤波、有效性检查、工程转换、故障判断、信号接点抖动消除、电度计算等加工，从而产生可供使用的电流、电压、有功功率、无功功率、电度、功率因数等各种实时数据，供数据库更新。

（二）图形处理功能

变电站自动化检测系统人机系统画面所显示的图形可以无级嵌套缩放、平移；当图形太大时，导航功能可以快速定位到某一点。回放功能可以以事件记录作为触发条件，去显示历史某一时刻的工况及状态。与工业电视（摄像）图像系统的链接，使无人操作变电站的功能得到了进一步的加强。

系统使用界面如图2所示。

\ 由图2可知，系统功能齐全，集成度高，具有动态IP功能；企业内部的所有电脑都可以看到图像，只要获得授权密码；公司领导出差在外时可以通过Internet观看视频图像；E-KAM网络摄像机可外接多型号的探测器,进行监控探测；全嵌入式硬件前端设备，不需要员工懂得或操作电脑上网，实现免维护；支持多种动态域名解析功能；可在本地端或远程端由网站提供的升级软件自行更新，在网络上就可以完成升级任务。

四、结束语

通过参考国内的CSC2000变电站综合自动化系统、BSJ-2200变电站计算机监控系统和RCS-9600变电站综合自动化系统，本文采用基于JAVA编程语言和SQL SERVER 2000数据库来进行变电站自动化监测系统的设计与实现。采用系统论的方法，构建了一个在变电站监测方面稳定、可靠、安全的系统，在数据分析上具有更好的科学性、高效性与智能性。

参考文献：

[1]孙毅.用VB, Matlab, SQL Server实现大气污染监测数据的判别分析[D].辽宁师范大学,2007

[2]王凯.大型钢厂能耗数据实时监测及查询系统[D].北京交通大学,2008

篇（5）

中图分类号：TQ056；TE967 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）46-0105-01

1 石油化工工业

石油化工工业是由化学工业发展而来，石油化工指以石油和天然气为原料，生产石油产品和石油化工产品的加工工业。石油产品主要包括各种燃料油和油以及液化石油气、石油焦碳、石蜡、沥青等。生产这些产品的加工过程常被称为石油炼制。石油化工产品以炼油过程提供的原料油进一步化学加工获得。生产石油化工产品的第一步是对原料油和气（如丙烷、汽油、柴油等）进行裂解，生成以乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯为代表的基本化工原料。第二步是以基本化工原料生产多种有机化工原料（约200种）及合成材料（塑料、合成纤维、合成橡胶）。这两步产品的生产属于石油化工的范围。有机化工原料继续加工可制得更多品种的化工产品，习惯上不属于石油化工的范围。

2 石油化工自动化

石油化工自动化也分炼化自动化、油气田自动化、海上平台自动化及输油、气管线自动化等分支。从20 世纪60 年代起，我国在引进、消化、吸收基础上，已经形成了石化工业和创新体系。2006年9 月投产的茂名年产100 万吨乙烯工程，新建裂解装置国产化率达到了 87.8%。目前我国在裂解技术、有机原料生产技术和聚合技术三大领域均有了一批自己的专利技术。炼油厂的燃料产品中，压缩天然气（CNG）和液化石油气（LPG）等气体燃料将成为21 世纪汽车的主导能源，加上天然气原料增加因素，对于炼化工业的工艺会有一定影响。由于节能、环保、有效利用资源的要求，石化技术正出现新的突破，即出现第二代石化技术。

3 自动化仪表及系统

3.1 自动化仪表

自动化仪表主要有压力仪表、温度仪表、物位仪表和流量仪表四种。

①压力仪表压力范围为负压到 300MPa（高压聚乙烯反应器）压力传感器、变送器和特种压力仪表采用多种原理，而且可用于脉动介质、高温介质、腐蚀介质、粘稠状、粉状、易结晶介质的压力测量，精度可达 0.1 级。

②温度仪表石化现场设备介质温度一般都需要指示控制，温度范围为-200℃到 +1800℃.大多数采用接触式测量.在现场指示的水银玻璃温度计多被双金属温度计取代，最常用的是热电阻、热电偶。

③物位仪表在石化行业一般以液位测量为主，由于测量过程与被测物料特性关系密切，物料仪表没有通用产品，按测量方式分为直读式、浮力式、辐射式、电接触式、电容式、静压式、超声波式、重垂式、激光式、音叉式、磁致伸缩式、矩阵涡流式等。

④流量仪表如今所说的流量，不是一般的流速，是单位时间内流经有效截面的流体的体积和质量，另外还需要求知管道中一段时间内流过的累积流体的体积和质量（流量积算仪）。

3.2 其他仪表

3.2.1 分析仪和在线过程分析仪

从工艺上看，生产过程中对温度、压力、流量、液位等工艺参数的保证，只是间接保证最终产品或中间产品的质量合格，所以对过程中物料成分的直接分析和对最终产品的成分分析是非常重要的。又从环境保护的角度看，排放的物质也是要分析和在线监测的。多变量控制已在炼油，石化行业开始进入生产阶段，它以DCS为基础，可以是独立的，也可以是一个软件包，它与多变量动态过程模型辨识技术，软测量技术有关，多采用测控与PID串级控制相结合方式等。

目前在炼油厂中，对于分析仪器和在线过程分析仪的需求很旺盛，分析仪器的高科技含量，特别是对多学科配合要求高等，使得近年来分析仪器的科研和应用投入力量大，主要有液相色谱、气相色谱、质谱、紫外及红外光谱、核磁、电镜、原子吸收及等离子发射光谱、电化学等分析仪器。

3.2.2 执行器

由执行机构和调节机构联动构成。石化行业经常使用的是气动执行器，少数液动执行器，其中气动薄膜调节阀又是最常用的，另有少数气动活塞、气动长行程执行机构。调节机构（阀）由阀体、阀芯、阀座、上阀盖等构成，其中阀芯有平板、柱塞、开口3种类型。按阀体结构分调节阀的产品有直通单座、直通双座、三通型、隔膜型、软管阀、阀体分离阀、凸轮挠曲阀、超高压阀、球阀、笼形阀等。

3.3 控制和安全系统

①常规控制石化工业自动化的连续控制、批量控制、顺序控制的基本控制策略没变。其中主要为连续控制，或称反馈控制、回路控制，仍然以 PID 调节为基础，功能块之间连接可以是多重串接、选择性连接、并联连接，自动补偿、自动跟踪、无扰切换，多配方自动改变参数或功能块连接方式。它能在保持系统稳定的基础上满足复杂参数的计算、综合指标的显示和监控，从而帮助操作人员实现回路操作、单元操作应付多种燃料变化、原料变化，实现生产指标、节能指标，保证环保运行，完成大型装置的开、停车、一般故障处理及一般连锁保护。但石化行业目前的主流控制策略仍是适应多回路控制站的功能块复杂组态能力的控制策略。

②智能控制和优化在现代控制论的推动下，各种智能化算法应运而生，其中除智能 PID 控制器外，多变量预测控制已在炼油、石化行业开始进入生产实践阶段。

③人机界面目前石化企业正在由一个装置一个控制室逐步过渡成数个装置一个控制室，而且最终是以 CRT 或 LCD 屏幕显示为主，辅以少数显示仪表和指示灯，以鼠标、键盘操作为主，辅以触摸屏及少数旋钮和按钮，工业电视摄像头摄取的画面也由专用屏幕逐步纳入 DCS 操作站的屏幕。

④安全仪表系统石化装置由于大型化、连续化及工艺过程复杂、易燃、易爆、对环境保护要求高等原因，安全性要求日益提高，由 DCS 等设备完成安全连锁保护的方法，在某些企业已经不能满足要求，所以紧急停车系统（ESD）等为 DCS 之外的单独设备。此外还有火灾和可燃气体监测系统（FGS）、转动设备管理系统（MMS）；特别是压缩机组综合控制系统（ITCC，因其防喘振而特殊）等。现在自动化仪表行业兴起的基于 IEC61508 和 IEC61511 的安全仪表系统（SIS），正是为了进一步满足石化企业的需求而开发的。它是在安全总概念下，不同于3C强制安全认证、Security保安等的Function Safety 功能安全。SIS 是专门的工程解决方案，它连续在线运行，当侦测任何不安全过程事件时，能够立即采取行动，以减轻可能造成的损失。功能安全还应结合风险度、安全指标、安全完整性等级（SIL）等，正确选用 SIS（或直接称 ESD）系统。

结语

近几年来，我国在自动化仪表的发展取得了巨大进步.现代自动化仪表的智能化技术及系统改善了仪表本身的性能，影响了控制网络的体系结构，其适应性越来越强，功能也越来越丰富。

参考文献

[1] 期刊论文李桢.Li Zhen 自动化仪表系统供电方案的改进-石油化工自动化2008，44（6）.

[2] 陆德民.石油化工自动控制设计手册（第三版）.化学工业出版社，2000，2.

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国内外,由于水库库岸滑坡的失稳,产生了一系列的灾难性事故,如 1959 年 2月 1 日,法国马尔帕塞薄拱坝左坝头沿绢云母页岩发生滑动,致使坝体破裂,造成500 余人死亡;1963 年 10 月,意大利 Vajont 大坝库水下降时大坝左岸山体发生顺层基岩滑坡,激起 250m 高的涌浪,涌浪漫过坝顶,造成 1925 人死亡[1];我国湖南柘溪水库在蓄水初期,在近坝段发生大型顺层基岩滑坡(塘岩光滑坡),激起的涌浪冲毁了已建成的构筑物,并造成 40 余人死亡[2];湖北黄龙滩水库在 1974 年至 1985年间,库区发生了 73 处滑坡,造成了 11900 多人不得不进行移民搬迁[3];2003 年 6月,三峡水库蓄水至 135m 后不久,发生大型顺层基岩滑坡(千将坪滑坡),导致了 24 人死亡或失踪[4]。

在这些灾难发生之后,人们对水库滑坡的稳定性给予了更多的关注。为了避免由于库岸滑坡带来的生命财产损失,在水库建设和运行过程中,库岸边坡的监测工作也逐渐受到了更多的重视。国内大多数水库库岸滑坡的监测工作,主要是采用人工观测的方式进行监测数据的获取、分析和预报。人工观测存在监测频次低、数据采集过程中耗费的劳动量大、监测数据的采集过程容易受到外界不可抗力的影响(如强降雨)等缺点。不能够较好的完成监测预警的目的。

随着科技的进步,自动化数据采集技术和传输技术得到了长足的发展,目前自动化监测技术已逐渐的被应用于库岸滑坡稳定性的监测工作中。如 1991 年我国在三峡库区内 14 个重大滑坡体上组建了自动化监测站,目前这些自动化监测仪器运行正常,而且较好的完成了监测预警的目的,避免了生命财产的损失。1991 年 6 月29 日秭归县鸡米寺 60 万 m3 滑坡,通过及时准确的预警,滑坡区内 2504 人无一伤亡,财产损失也降到最低限度[5]。

自动化监测具有无人值守、实时在线、实时计算分析等优点,而且自动化监测技术能够消除人为误差对测量精度的影响,大大的提高了测量结果的可靠性,所以有必要对采用了人工观测手段的库岸滑动进行有针对性的自动化改造,消除人工观测的弊端,达到更好的预警效果。

二滩水库库区内也布着较多的滑坡体。水库两岸大于 10 万 m3 的各种不同类型的滑坡有 100 多处,大部分分布于支沟河谷中,对二滩大坝无直接的影响;干流岸坡稳定性较差,方量大于 500 万 m3 以上的有 15 处。其中金龙山斜坡位于电站库首左岸,距离二滩大坝 600m~1300m,稳定性问题十分复杂,对二滩大坝的安全及下游人民的安全威胁最大[6~7]。

金龙山斜坡上目前设置的变形监测控制网包含,地表位移变形、深层变形、地下水位、平硐监测和斜坡区气象监测。现有的监测方案具有监测数据不完整,观测频次少,数据处理不能及时反映坡体的稳定情况等一系列问题;而且观测过程中存在着数据采集工作繁重、也有一定的人为误差和危险性,因此有必要对斜坡上现有的监测仪器进行自动化改造。

目前国内外已采用自动化监测技术的滑坡体,绝大多数是没有在仪器安装以前进行自动化监测技术的可行性研究,而是直接采购自动化监测仪器,并不考虑周围环境对自动化监测设备运行以及监测数据真实性的影响,从而产生了监测数据误差过大,甚至出现了自动化监测项目遭弃用的现象。如贵州省大方县德兴煤矿滑坡体上安装的 GPS 监测系统,没有在系统安装前进行太阳能板的供电设计,造成了 GPS监测仪器不能够正常工作、贵州省都匀市马达岭接娘平变形体没有在 GPS 安装之前进行 GPRS 无线信号强度测试,而是直接采用 GPRS 通讯业务进行监测数据的传输,最终导致 GPS 监测系统安装完成后,监测数据无法正常发送。所以为了使金龙山斜坡现有监测仪器在自动化改造完成以后,能够正常运行并且获取的监测数据能够达到一个较高的精度,安装之前进行自动化监测技术研究就显得更为重要。

鉴于此,作者在导师的指导下,结合作者参加的 雅砻江流域水电站重大滑坡体自动化监测技术研究 科研项目,以《二滩水电站库区金龙山斜坡稳定性监测的自动化改造技术研究》为硕士论文选题,展开论文的研究工作,以期获得对金龙山斜坡稳定性监测有益的成果及对类似工程具有指导意义的研究方法和手段。

1.2 国内外研究现状

1.2.1 库岸滑坡监测现状

库岸滑坡监测是为了避免或减轻由于岸坡失稳造成的生命财产损失,通过在岸坡的内部或表面安装埋设监测设备,监控坡体在诱发因素作用下的变形发展趋势,并在岸坡失稳前及时准确的进行预警预报。是集形成机理、监测仪器、时空技术和预测预报技术为一体的综合性技术。

1963 年,意大利 Vajont 大坝左岸山体发生顺层滑坡以后,国内外的专家学者逐渐意识到了库岸滑坡稳定性监测工作的重要性,并开展了一系列的岸坡稳定监测工作研究;我国的库岸滑坡监测工作是随着二滩、小浪底和三峡工程的兴建,而逐渐开展起来的[8]。早期的监测工作是通过水准仪、经纬仪和钢尺等仪器,量取坡体的地表位移和宏观变形;20 世纪 80 年代后,随着测量机器人和 GPS 技术的引入,以及电子技术和计算机技术的发展,监测手段更多的向自动化、高精度及远程化发展。

第二章 工程地质条件

金龙山斜坡坡面与岩层走向夹角 30°,岩层倾右岸但偏下游,在顺河流方向上岩层以 16°左右的视倾角倾向下游,阳新灰岩顶底假整合面自上游的临空状态向下游逐渐插入河床之下,造成了坡体由上游至下游稳定条件上的差异。根据两条假整合面的出露程度将金龙山斜坡从自西向东划分为三个区段[20~23]。Ⅰ区:古滑坡区,位于斜坡上游侧,呈顺坡槽谷地貌;Ⅱ区:岩体蠕变区,位于斜坡中部,呈脊形地貌;Ⅲ区:浅-表层滑坡区段,位于斜坡下游侧,呈脊形地貌,见图 2-1。

第三章 现有监测成果分析与方案评价 ...............17

3.1 监测仪器布置及运行情况 ...........17

3.2 变形特征分析 ....................19

3.3 现有监测方案存在的问题 ..........41

3.4 小结 ............................43

第四章 信号测试与分析 ...............45

4.1 GPS 监测系统概述 ................45

4.2 GPS 采集信号测试 ................49

4.3 GPS 信号测试成果分析 ............52

4.4 无线数据传输信号测试 ............58

4.5 小结 ........ .....61

第五章 自动化改造方案研究 ..............62

5.1 现有监测项目自动化改造方案研究 ..........62

5.2 新增自动化监测项目 ....................79

5.3 数据传输系统的选择 ....................81

5.4 自动化辅助系统研究 .................... 82 5.5 自动化监测方案效果评价 ..................86

结语

本文以金龙山斜坡现有监测仪器的自动化改造为研究主题,在对现有监测资料分析的基础上,结合 GPS 采集信号分析成果,明确了有必要进行自动化改造的监测项目和监测部位;然后根据 GPRS/CDMA 无线传输信号强度的测试成果、斜坡的地形地貌条件和现有的自动化改造技术,最终确定了适合于金龙山斜坡的自动化改造方案。本文得出的主要结论和成果如下:

(1)通过对现有监测资料的分析研究,明确了影响坡体稳定性的外界因素,统计了地表位移特征点、滑面位置和 V 号平硐内变形量大的监测部位,总结出现有监测方案中存在的问题。

(2)利用 TEQC 质量分析软件分析评价了 3 个地表位移控制点和 13 个地表位移特征点的 GPS 采集号质量。分析结果表明:斜坡地区大部分地表位移测点是完全可以利用 GPS 监测系统进行替代。

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DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.10.025

1 引言

根据公布的全国第二次水土流失遥感调查，我国的水土流失面积达356万km?，占国土总面积的37%，很显然，我国已经是水土流失比较严重的国家之一。而本研究区兴山县地处长江西陵峡以北，自古以来水土流失问题都是其生态、环境、土地、经济发展的主要制约因素，因此，预防和治理水土流失成了当地水保部门的重要工作。

2 研究区概况

兴山县位于湖北省西部，长江西陵峡以北，地处秦巴大山区，在东经110°25′至111°06′，北纬31°04′至31°34′之间。东临宜昌、保康，西与巴东毗邻，南接秭归，北抵神农架林区。

数据资料包括兴山县高分辨率TM影像、DEM数据、土地利用和土壤类型数据、降雨量数据、雨站分布图、水土保持现状图及规划图以及自然状况调查统计资料等数据。

3 RUSLE模型及各因子自动化提取步骤

RUSLE模型是国内外研究水土侵蚀最常见的模型，其表达式为：A=R*K*L*S*C*P，式中：A为年土壤流失量；R为降雨侵蚀因子；K为土壤侵蚀因子；L为坡长因子；S为坡度因子；C为地表覆盖与管理因子；P为水土保持措施因子。

本论文主要研究基于遥感和GIS的土壤侵蚀信息提取系统，各因子的计算均利用遥感和GIS技术来实现，因此，各因子的提取均是自动化的，下面是各因子的计算方法与自动化提取步骤。

3.1 R因子

（1）R因子与降雨量、降雨历时、雨滴大小、降雨强度及雨滴下降速度有关，反映了降雨对土壤的潜在侵蚀力，公式如下：R=-0.0334*P+0.006661*P2式中P为年降雨量。（2）自动化提取步骤。①录入降雨数据 ②创建泰森多边形 ③泰森多边形栅格化 ④获得R因子图。

3.2 S因子

（1）S因子反映地形对水土侵蚀的影响。（2）自动化提取步骤。①录入等高线数据 ②生成TIN ③由TIN生成DEM ④对DEM重采样 ⑤坡度分析获得S因子图。

3.3 L因子

（1）L因子也反映地形对水土侵蚀的影响，本文采用Wischmeier和Smith在1978年提出并改善的经典公式：L=（l/22.13）m。式中：22.13为标准小区坡长，L为坡长因子，l为像元坡长，m为坡长指数。（2）自动化提取步骤。 ①对DEM填洼分析 ②流向分析 ③提D因子 ④坡度分析 ⑤获L因子图。

3.4 K因子

（1）K因子是水土侵蚀的内在因素，是评价土壤被降雨侵蚀力分离、冲蚀和搬运难易程度的指标，反映了土壤对侵蚀的敏感性。（2）自动化提取步骤。①录入土壤类型数据 ②通过Sandy、Silt、Clay、Om字段转栅格 ③由以上栅格图叠加获得K因子图。

3.5 C因子

（1）C因子反映农作物种植和管理对土壤侵蚀的影响，本文通过计算植被覆盖度求得C因子值。（2）自动化提取步骤。①录入土地现状数据 ②矢量转为栅格 ③获取C因子图。

3.6 P因子

（1）P因子是采取水保措施后， 土壤流失量与顺坡种植时的土壤流失量的比值。根据兴山县内水土保持措施特点，对每类土地覆盖类型进行了P因子赋值，如表1。（2）自动化提取步骤。①录入土地利用数据 ②进行赋值处理 ③转为栅格获得P因子图。

3.7 生成土壤侵蚀分级图

由以上所生成的各图层，根据修正后的水土侵蚀表达式A=R*K*L*S*C*P，利用栅格计算器进行叠置分析，得到土壤侵蚀分级图。

4 信息提取系统的设计

4.1 系统界面

本系统主界面主要由以下几个部分组成：（1）系统菜单。a）添加mxd文档：可直接将ArcGIS保存的地图文档打开，并显示在地图容器中。b）添加.shp数据：可添加shp格式的矢量数据。c）添加栅格数据：可添加img格式的栅格数据。（2）功能菜单。包括RUSLE模型的各因子提取，只需输入原始数据，系统会自动化处理并得到结果。（3）工具条。包括添加地图、地图放大缩小等常用的地图交互式工具，可以方便的浏览、查询地图。（4）图层管理窗体。位于窗体左侧，便于管理地图中的各个图层，也便于查询图层属性信息。（5）地图容器。地图窗体用于展示地图数据和处理结果数据，制版窗体可以预览出图效果。

4.2 系统作业及相关功能

县域土壤侵蚀信息提取系统面向的是县域范围，监测的方法是实时的处理，分析输出土壤侵蚀等级图，通过与六大侵蚀因子的叠加分析得出侵蚀原因并给出决策，从而达到监测与保持的目的。整个系统体现专业化，智能化，自动化，操作简单。

5 结束语

通过以上研究发现：①从研究方法上来看，将GIS、RS和水土侵蚀模型结合，快速有效地获得土壤侵蚀分级图，为县域提供直观的土壤侵蚀结果，并根据结果提供合理的处理措施。文中除P因子是用兴山县水土保持措施特点进行赋值外，其他因子的计算均采用GIS和RS技术。GIS主要用于数据的处理和数据空间分析，RS主要用于信息的提取。②从研究的系统上看，本论文系统的设计还有不足，不能达到数据共享的目的，如果能够利用WebGIS技术开发B/S形式的信息提取系统，那么就可以达到多用户实时的处理与获取查询结果，这方面工作还有待于进一步努力。

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中图分类号P64 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）96-0126-02

0引言

在我国对于国内的水文缆道的研究以及实验制造、发展最终达到了稳定的实验过程整整花费了五十余年，而随着当代科技的不断进步，我国的水文缆道的建设也在不断的改进着，从1954年6月份我国从浙江修筑起国内的第一座使用人力来进行操作的水文缆道之后，我国的水文缆道建设技术的发展便一发不可收拾，1956年，重庆北碚水文站建立了；电动水文缆道，而在之后的几年中，相继在两会期间出台了大量的有关于水文缆道建设运行相关的多方面问题解决方案，让我国的水文缆道的发展逐渐向着规模化，现代化发展。

1我国水文缆道现状及出现的问题

1.1我国全自动化水文缆道测流系统的发展

所谓的水文缆道全自动化的控制系统，指的是使用包括交流变频缆道控制台进行控制，同时对于水文绞车，测流铅鱼以及流速传感器、测距定位仪、水系综合信号源和通讯模块、计算机系统以及相关的控制测算软件进行多方面的自动化控制的水文缆道系统，而这种系统到目前为止仍然具有极大的升级空间，可以说潜力巨大。我国最早的全自动水文缆道测流系统问世时间在2000年，这种系统主要采用交流变频器的工作模式，可以将传统德尔技术难点进行解决，同时可以做到对于测流铅鱼进行无级变速控制，保证测流铅鱼无论在告诉还是低俗都可以保证平滑稳定，保证性能良好，可以对于测流铅鱼的定位精度进行极大程度的提高，也实现了较为精细，定位更加准确的信号传输性能，其工作原理主要是将水下的综合信号源的工作，让三种信号（水面、流速仪、河底）在不同和频率的情况下发射交流脉冲信号，最后通过接收器的放大和整形过程，最终让三者的信号相互分离，让系统的抗干扰能力和灵敏程度进一步的提高，更是让传统的系统传输方式存在的信号之间互相干扰而产生的问题得到有效的解决和缓解。

1.2水文缆道技术监督进行标准化实施

想要让水文缆道实现全自动、半自动以及手动三者进行兼容操作的目的，就需要对于水文缆道的技术进行标准化的实施，让水文缆道融合高新技术应用，为水文缆道标准化技术的大规模普及和大规模的应用奠定良好的基础。近几年来，我国水文缆道的测流技术发展十分迅速，近几年来更是受到了国家水文仪器以及岩土工程一其生产的许可审查部的稳妥，在我国数百家大大小小的水文站缆道现场进行监督检查测试，同时在全国的大小水文站例如武汉、樟树坑、杜锋坑、仙桃、古城以及黄龙潭、峡山等地实施全自动水文缆道测流系统以及水文缆道测流自动控制仪等数百种水文缆道的系统仪器进行进一步的实践操作和实际测试抽样，现场对于水文缆道仪器进行有效的检测，检测包括外观质量、流速指标、水深技术范围以及起点距技术范围、参数记忆存贮、全自动、半自动化以及手动测量功能、测速精度、侧身精度以及信号通道、抗干扰能力以及计算机处理数据等仪器设备功能方面的测试，力图保证水文缆道的标准化进程，随着我国的标准化进程的推进，我国当前的水文缆道测流技术的科技含量也在逐渐的提高，让全自动、半自动以及手动兼容操作的切换兼容得到实现，同时根据笔者的调查，我国的检查结果中发现，大多数仪器已经可以实现三种制动共同发展，并且具有防雷功能，可以说较为先进。

2 我国水文缆道发展前景

随着我国科学技术水平的不断发展，我国的抗洪抗涝技术也在逐渐的提高着，而水文资源的开发也是应大众的要求而进行开发，随着群众的呼声 越来越高，全国各地的水文站经费的投入 也将会不断的提高，让国内外的一流科技可以引进到我国的内部，和我国的水文技术进行融合和发展，让我国的水温揽到的发展水平进一步提高，因此可以说，到目前为止，我国的水文缆道具有极大的发展潜力，提高空间巨大。

2.1水文缆道发展将会发展迅速

在我国加入世界贸易组织之后，随着世界市场的打开，我国的科学技术也在不断的和外国科学家进行着交流，这也让我过的水文系统的科学技术不断的增加，同时为了对于国际的技术的最新动态进行交流，保证不断的对于国外的一些先进的水文监测技术和仪器进行引进，同时让我国的技术和他不断的融合，最终获得更加先进的技术，促进我国水文缆道技术的发展和普及。另外，我国要不断的对于国际上的最新的技术动向进行追踪，对于大多数的适合我国当前的海洋局势情况的技术和理论进行学习，同时引进一些先进的环境检测仪器和检测系统，进最大可能促进我国水文缆道的现代化建设。

2.2我国的水文缆道向着三化方向进行发展

所谓三化，指的是在我国的水文缆道技术应用过程中，采用多元化的高新技术应用，同时保证定位移动监测一体化，另外保证无人值守的智能化，向着着三个方向发展。

在应用高新科技应用的多元化发展方向的过程中，存在几种十分先进的技术，例如雷达技术、激光技术、声学多普勒技术等先进的技术，这些先进的技术会对于我国的水文缆道的建筑过程中进行自动实时监控方面产生巨大的推动作用。同时，由于我国的土地面积广阔，幅员辽阔，同时水资源的分布空间分布极不均衡，其许多复杂的环境都无法支持通信线路的安装，艰难的地形会让我国的资料传输过程变得十分艰难，更是会让大量的资料无法传送完整而导致传输过程的失败和资料的消失。更是会导致自动化的智能操作模式无法成为现实。

3 结论

作为一个大国十分重要的管理技术，我国的水文缆道需要更进一步的发展和普及，这样才能保证我国水土资源的平稳发展，让我国的人民更加安全、稳定的生活。

篇（9）

2. 新时期配电系统综合自动化面临的问题

2.1 配电管理应面对的问题

电力市场环境下的配电管理系统必须在以下几方面加以提高和改进

(1)具有电能质量监测评价的功能。电力市场环境下对电能质量的广泛关注迫使配电公司建立有效的电能质量监测手段。但如果专门建立一套监测系统将花费很大的一次投资及运行维护费用，势必加大供电企业的成本。因此，理想的办法是把电能质量监测作为配电系统综合自动化的一项功能，开发出考虑电能质量监测的配电SCADA系统和相应的分析软件来对各种电能质量问题进行系统的分析。做到共用信息通道、共用数据库系统等，从而实现对电能质量的经济有效的实时在线监测和分析处理。供电公司可以通过所监测到的信息检验其电能质量的状况和决定应该采取的措施。

(2)必须对部分高级应用分析软件加以改进以适应电力市场需求，并且真正实用化。负荷预测:市场环境下由于峰谷电价、分时电价及实时电价的推行，尤其是在实行需求侧竞价后，负荷的随机性增大，增加了负荷预测难度，负荷预测软件必须适应这种变化。无功优化与电压调整:传统的无功优化是在满足电压约束的条件下以网损最小为目标的，在电力市场环境下，无功优化及电压调整涉及到用户供电的质量问题，而不同的供电质量应该有不同配电电价，因此优化的目标将以收益最大为目标。故障恢复与网络重构:在电力市场环境下故障恢复及网络重构目标也转变为收益最大。

(3)提高和加强信息系统集成化及应用功能综合化的力度。为降低供电成本，必须打破以往各单项自动化工程相互独立、功能重叠的弊端，将配网自动化系统的信息进行集成，对其功能进行重组与综合。实现SCADA系统与CIS系统的一体化设计、融合现有的CIS系统、线损管理系统、可靠性管理系统及生产MIS系统，实现一体化的配电管理系统。

2.2 用户自动化应面对的问题

(1)在零售竞争电力市场模式下，由于开放了零售竞争，允许需求侧竞价，这就要求配电网络运营商有相应的技术手段对配电网络阻塞进行有效管理。而利用配自动化系统完成这一任务将是经济有效的选择。

(2)具有分时电价、实时电价信息及计量与结算功能。在电力市场环境下，为充分运用电价的调节功能，采用分时电价、实时电价手段调整用户及系统的负荷曲线、降低高峰提高系统容量负载率，降低配电网的建设入运行成本(包括提高系统容量负载率、减少及延缓基建投资、过负荷损耗等)。而分时电价、实时电价必须有相应的技术手段支持。因此，可以将分时电价、实时电价信息及计量与结算作为配电系统综合自动化的一项基本功能，可以大大提高自动化系统综合效益。

2.3 配电自动化面临的问题

(1)高度可靠和快速反应的变电站、馈线自动化系统。在电力市场环境下，为了保障终端用户的供电可靠性，自动化系统不仅要求能够正确判断故障、隔离及恢复故障，而且要求加大对自动化系统的投资，增加快速、可靠的开关及控制装置，尽量减少对用户的停电次数和停电时间。同时，因配电网故障必须中断部分负荷供电时，应能快速自动识别重要用户，优先保障其供电。

(2)为了适应市场环境下的竞争需要，SCADA系统的功能应该是强大的，特别是对重要用户的监控更应该作到准确、可靠、灵敏。否则会给配电公司带来较大的损失，这种损失包括对用户的真接停电和造成社会影响的间接损失。

(3)实现SCADA与GIS一体化设计，达到SCADA和GIS数据一体化、功能一体化、界面一体化，实现从GIS中自动提取SCADA需要的网络结构和属性数据及由SCADA系统向GIS提供配电实时运行数据。

(4)采用可扩展综合型的配电自动化终端(CDAU)。为满足电力市场对电能质量的监测及实时电价信息的要求，实现综合信息的采集及控制，尽可能减少现场终端的数量及降低系统的复杂性，应考虑采用可扩展功能的综合型配电自动化终端。该终删除了具有通常的功能外，还具有电能质量监测、实时电价信息、故障录波及部分仪表功能。

3. 配电自动化系统的运行维护和人员培训

配电自动化系统是复杂的多功能综合系统，健全、完善的配网自动化挂你机制是发挥其功能，提高企业和社会综合经济效益的保障。配电自动化系统的运行维护应从组织机构、规章制度、人员培训三方面着手。通过合理的分工协作，明确的规章制度和专业的运行人员使配电自动化系统发挥最大的效益。

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论文摘要：智能住宅不仅仅可为人们提供舒适,便利的环境,还具有可持续发展的节能功效。智能住宅应该满足人类与自然和谐共存的需要,是满足未来发展需要的建筑。

智能建筑是传统建筑工程和新兴信息技术相结合的产物。智能建筑是指运用系统工程的观点：将建筑物的结构（建筑环境结构）、系统（智能化系统）、服务（住用、用户需求服务）和管理（物业运行管理）四个基本要素进行优化组合，以最优的设计，提供一个投资合理又拥有高效率的幽雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间。智能建筑物能够帮助建筑物的主人，财产的管理者和拥有者等意识到，他们在诸如费用开支、生活舒适、商务活动和人身安全等方面得到最大利益的回报。

一、智能住宅的含义

所谓智能住宅,是指将家庭中各种与信息的通讯设备，如计算机、电话、家用电器和家庭保安等装置通过家庭总线技术连接到一个中心进行集中或异地的监视、控制和家庭事务性管理，同时能与住宅外部世界联系，并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调,从而给住户提供一个安全、高效、舒适、方便适应当今高科技发展要求的人性化住宅。

构成智能住宅的基本条件有如下三点:

1、具有相当于住宅神经的家庭网络；

2、能够通过这种网络提供各种服务；

3、能与社会等外部世界相连接。

一般认为智能住宅应具备的四种功能

1、安全防卫自动化系统；

2、身体保健自动化系统；

3、食物烹调自动化系统；

4、文化、娱乐、信息自动化系统。

二、建设智能建筑的目标

智能建筑要满足两个基本要求。

1、对使用者来说，智能建筑应能提供安全、舒适、快捷的优质服务，有一个有利于提高工作效率、激发人的创造性的环境。

2、对管理者来说，智能建筑应当建立一套先进科学的综合管理机制，不仅要求硬件设施先进，软件方面和管理人员（使用人员）素质也要相应配套，以达到节省能耗和降低人工成本的效果。

三、智能建筑的系统构成

1、楼宇自动化系统

BAS的功能是调节、控制建筑内的各种设施，包括变配电、照明、通风、空调、电梯、给排水、消防、安保、能源管理等，检测、显示其运行参数，监视、控制其运行状态，根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备，使其始终运行于最佳状态；自动监测并处理诸如停电、火灾、地震等意外事件；自动实现对电力、供热、供水等能源的使用、调节与管理，从而保障工作或居住环境既安全可靠，又节约能源，而且舒适宜人。

BAS按建筑设备和设施的功能主要划分为几个子系统。

（1）变配电控制子系统（包括高压配电、变电、低压配电、应急发电等），主要功能有监视变电设备各高低压主开关动作状况及故障报警；自动检测供配电设备运行状态及参数；监理各机房供电状态；控制各机房设备供电；自动控制停电复电；控制应急电源供电顺序等。

（2）照明控制子系统（包括工作照明、事故照明、舞台艺术照明、障碍灯等特殊照明），主要功能有控制各楼层门厅及楼梯照明定时开关；控制室外泛光灯定时开关；控制停车场照明定时开关；控制舞台艺术灯光开关及调光设备；显示航空障碍灯点灯状态及故障警报；控制事故应急照明；监测照明设备的运行状态等。

（3）通风空调控制子系统（包括空调及冷热源、通风环境监测与控制等），主要功能有监测空调机组状态；测量空调机组运行参数；控制空调机组的最佳开/停时间；控制空调机组预定程序；监测新风机组状态；控制新风机组的最佳开/停时间；控制新风机组预定程序；监测和控制排风机组；控制能源系统工作的最佳状态等。

（4）交通运输控制子系统（包括客用电梯、货用电梯、电动扶梯等），主要功能有监测电梯运行状态；处理停电及紧急情况；语音报名服务系统等。

（5）给排水设备控制子系统，主要功能有监测给排水设备的状态；测量用水量及排水量；检测污物、污水池水位及异常警报；检测水箱水位；过滤公共饮水、控制杀菌设备、监测给水水质；控制给排水设备的启停；监测和控制卫生、污水处理设备运转及水质等。（6）停车库自动化子系统，主要功能有出入口票据验读及电动栏杆开闭；自动计价收银；泊位调度控制；车牌识别；车库送排风设备控制等。

（7）消防自动化子系统，主要功能有火灾监测及报警；各种消防设备的状态检测与故障警报；自动喷淋、泡沫灭火、卤代烷灭火设备的控制；火灾时供配电及空调系统的联动；火灾时紧急电梯控制；火灾时的防排烟控制；火灾时的避难引导控制；火灾时的紧急广播的操作控制；消防系统有关管道水压测量等。

（8）安保自动化子系统，包括门禁系统、闭路电视监控系统、防盗报警系统和防火报警系统等等。

2、通信自动化系统

CAS是保证建筑物内语音、数据、图像传输的基础上，同时与外部通信网（如电话网、数据网、计算机网、卫星以及广电网）相连，与世界各地互地互通信息的系统。CAS按功能划分为几个子系统：

（1）固定电话通信系统，设PABX或采用公网的集中小交换机。

（2）声讯服务通信系统（语音信箱和语音应答系统），具有存储外来语音，使电话用户通过信箱密码提取语音留言；可自动向具有那个语音信箱的客户提供呼叫（当语音信箱系统和无线寻呼系统连接后），通知其提取语音留言；通过电话查询有关信息并及时应答服务功能。

（3）无线通信系统，具备选择呼叫和群呼功能。

（4）卫星通信系统，楼顶安装卫星收发天线和VAST通信系统，与外部构成语音和数据通道，实现远距离通信的目的。

（5）多媒体通信系统（包括Internet和Intranet），Internet可以通过电话网、分组数据网（X25）、帧中继网（FR）接入，采用TCP/IP协议。Internet是一个企业或集团的内部计算机网络。

（6）计算机通信网络系统，由网络结构、网络硬件、网络协议和网络操作系统、网络安全等部分组成。

3、办公自动化系统

OAS分为办公设备自动化系统和物业管理系统。办公设备自动化系统要具有数据处理、文字处理、邮件处理、文档资料处理、编辑排版、电子报表和辅助决策等功能。对具有通信功能的多机事务处理型办公系统，应能担负起电视会议、联机检索和图形，图像，声音等处理任务。物业管理系统不但包括原传统物业管理的内容，即日常管理、清洁绿化、安全保卫、设备运行和维护，也增加了新的管理内容，如固定资产管理（设备运转状态记录及维护、检修的预告，定期通知设备维护及开列设备保养工作单，设备的档案管理等）、租赁业务管理、租务管理，同时赋予日常管理、安全保卫、设备运行和维护新的管理内容和方式（如水、电、煤气远程抄表等）。