一第４２卷第９期
煤炭科学技术
Ｖｏｌ ４２一Ｎｏ ９一
一２０１４年
９月
ＣｏａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｓｅｐｔ.一２０１４一综采自动化智能化无人化成套技术与装备发展方向
王一国一法
(天地科技股份有限公司开采装备技术研究所?北京一１０００１３)
摘一要:针对煤矿综采自动化技术发展中的焦点问题?分析综采成套技术与装备发展现状?阐述综采工作面自动化二智能化和无人化概念与关键技术特征?介绍综采成套装备自动化智能化无人化最新技术发展成果?剖析综采工作面自动化二智能化和无人化开采的主要技术难题二制约因素及目前发展中存在的问题?探讨综采成套装备自动化智能化无人化发展方向和技术途径?关键词:煤矿?综采工作面?成套装备?自动化?智能化?无人化
中图分类号:ＴＤ６７?ＴＤ４２１一一一文献标志码:Ａ一一一文章编号:０２５３－２３３６(２０１４)０９－００３０－０５
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Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｆｏｃａｌｐｒｏｂｌｅｍｓｏｃｃｕｒｒｅｄｉｎｔｈｅａｕｔｏｍａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅｆｕｌｌｙ－ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄｃｏａｌｍｉｍｉｎｇｆａｃｅ?ｔｈｅｐａｐｅｒａｎａｌｙｚｅｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｔａｔｕｓｏｆｔｈｅｆｕｌｌｙ－ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄｃｏｍｐｌｅｔｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｅｑｕｉｐｍｅｎｔａｎｄｓｔａｔｅｄａｕｔｏｍａｔｉｏｎ?ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔａｎｄｕｎ￣ｍａｎｎｅｄｉｄｅａａｎｄｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｔｈｅｆｕｌｌｙ－ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄｃｏａｌｍｉｎｉｎｇｆａｃｅ.Ｔｈｅｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｎｅｗｔｅｃｈｎｉｃａｌｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅａｕｔｏｍａｔｉｏｎ?ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅａｎｄｕｎｍａｎｎｅｄｆｕｌｌｙ－ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄｃｏａｌｍｉｎｉｎｇｃｏｍｐｌｅｔｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔ?ａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｍａｉｎｔｅｃｈｎｉｃａｌｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｔｈｅａｕｔｏｍａｔｉｏｎ?ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅａｎｄｕｎｍａｎｎｅｄｍｉｎｉｎｇａｐｐｌｉｅｄｔｏｔｈｅｆｕｌｌｙ－ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄｃｏａｌｍｉｎｉｎｇｆａｃｅ?ｔｈｅｒｅｓｔｒｉｃｔｅｄｆａｃｔｏｒｓａｎｄｐｒｏｂｌｅｍｓｅｘｉｓｔｅｄｉｎｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｅｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎａｎｄｔｅｃｈｎｉｃａｌｒｏｕｔｅｏｆｔｈｅａｕｔｏｍａｔｉｏｎ?ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅａｎｄｕｎｍａｎｎｅｄｆｕｌｌｙ－ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄｍｉｎｉｎｇｃｏｍｐｌｅｔｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔ.
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收稿日期:２０１４－０５－０６?责任编辑:赵一瑞一一ＤＯＩ:１０.１３１９９/ｊ.ｃｎｋｉ.ｃｓｔ.２０１４.０９.００７
基金项目:国家高技术研究发展计划(８６３计划)资助项目(２０１２ＡＡ０６Ａ４０７)?国家重点基础研究发展计划(９７３计划)资助项目(２０１４ＣＢ０４６３０２)作者简介:王国法(１９６０ )?男?山东文登人?研究员?博士生导师?现任天地科技股份有限公司开采装备技术研究所所长?引用格式:王国法.综采自动化智能化无人化成套技术与装备发展方向[Ｊ].煤炭科学技术?２０１４?４２(９):３０－３４?３９.
ＷＡＮＧＧｕｏ￣ｆａ.ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＯｒｉｅｎｔａｔｉｏｎｏｆＣｏｍｐｌｅｔｅＦｕｌｌｙ－ＭｅｃｈａｎｉｚｅｄＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ?ＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔａｎｄＵｎｍａｎｎｅｄＭｉｎｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＥｑｕｉｐｍｅｎｔ[Ｊ].ＣｏａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ?２０１４?４２(９):３０－３４?３９.
０一引一一言
一一国家 十五 二 十一五 期间以来?我国煤炭开采技术及装备取得重大进步?推动了煤矿安全高效绿色开采技术的发展?建成了一大批综合机械化和高自动化程度的现代化矿井?生产效率二安全指标和煤炭产量大幅度提高?满足了国民经济发展的能源需求?煤矿综合机械化长壁开采是煤炭主要开采方式?综采成套装备的技术进步是促进煤炭安全高效绿色开采技术发展的引擎?现代自动化二信息化二智能化技术及先进制造技术与煤炭开采技术的深度融合?使煤矿综采成套装备实现自动化二智能化二无人
化成为可能?煤矿井下工作条件恶劣?安全隐患和危害职业健康的因素多?加强煤矿智能化开采装备技术的研究和应用?淘汰落后的开采方法和装备?引导煤矿向安全高效绿色开采方向发展?提升装备的自动化和智能化水平?逐步实现少人化二无人化开采是煤炭综采技术发展趋势和矿井现代化生产的必然要求?我国煤炭资源赋存条件千差万别?井下采场围岩变化规律复杂?影响综采成套装备可靠性的因素多?特别是安全制约因素?使实现无人开采成为很大难题[１－３]?近年来?在攻克这些难题方面取得了重要突破?取得了一批综采自动化和智能化技术创新成果?一些先进矿井实现了综采工作面少人化[４－７]?
０
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王国法:综采自动化智能化无人化成套技术与装备发展方向２０１４年第９期
近年来?我国一些学者虽取得一些综采工作面自动化二智能化和无人化创新成果?对推动新技术的推广应用有积极意义?但一些项目技术内涵二实际效果与名称不符?造成了一些技术概念模糊?笔者基于在本领域的长期研究和实践?通过研究分析国内外综采技术装备发展概况和近年来对综采成套装备自动化二智能化和无人化技术装备的创新研发?对综采工作面自动化二智能化和无人化概念与关键技术特征进行科学界定?针对综采工作面自动化二智能化和无人化开采的主要技术难题二制约因素及目前发展中存在问题?提出我国煤矿综采自动化智能化无人化成套技术与装备创新思路和发展方向?
１一综采自动化发展概况与技术特征
１ １一综采自动化发展概况
一一美国和澳大利亚煤矿开采自动化水平普遍较高?自２０世纪８０年代起?就建立了 一井一面 高效集约化的长壁开采模式?在工作面采用了计算机技术二大功率变频牵引采煤机控制技术二液压支架电液控制技术二刮板输送机软启动和变频技术?逐步实现了工作面少人操作自动化采煤?每个生产班工作面全员仅有６~８人?我国自２０００年以来?逐步引进和创新高效集约化现代化矿井生产模式?发展高端综采装备?开发应用自动化和智能化技术?实现井下工作面少人化高效生产?在薄煤层和大倾角等复杂难采煤层综采二大采高二特厚煤层综采放顶煤开采技术水平方面走在了世界前列?
一一国际煤矿综采装备制造商经过了市场激烈竞争的优胜劣汰和多轮兼并重组?形成了ＪＯＹ二Ｅｉｃｋｈｏｆｆ二ＣＡＴ等高端设备制造商?其产品在可靠性和自动化二智能化程度方面达到了很高水平?在采煤机二刮板输送机二液压支架等设备实现高可靠性单机自动控制功能的基础上?通过工作面 三机 与巷道监控中心联网二通信?实现监控中心对 三机 及井下环境安全信息实时监测与控制?
１ ２一综采自动化概念和技术特征
一一综采自动化一般可泛指在综采成套装备中应用自动化和智能化控制技术?实现不同程度的工作面少人化或无人化开采作业?为更好地反映和表述综采工作面的自动化技术内涵和水平?依据综采工作面成套装备控制系统在感知二决策和执行三要素方面的水平?定义为自动化综采工作面二智能化综采工作面二无人化综采工作面?一一１)自动化综采工作面?是指综采工作面采用了具有自动化控制功能的液压支架二采煤机二刮板输送机等机电一体化成套装备?实现了工作面少人操作二安全高效开采?自动化综采工作面主要技术特征是:①液压支架电液控制?可实现邻架二成组二程序控制和跟机移架等功能?②采煤机电牵引二自动调高控制二自定位二故障自诊断?可实现与液压支架及工作面控制系统的通信和自动控制功能?③工作面运输设备具有电气软启动二机尾自动张紧二故障诊断及与工作面控制系统的通信和自动控制功能?④工作面自动控制系统能实现工作面设备间的信息通信二工作面人工干预协调控制等?
一一２)智能化综采工作面?是指综采工作面采用了具有充分全面的感知二自学习和决策二自动执行功能的液压支架二采煤机二刮板输送机等机电一体化成套装备?实现了工作面的高度自动化少人远程监控二安全高效开采?智能化综采工作面主要技术特征是:①液压支架智能控制?液压支架以电液控制系统为基础?同时?具有支架与围岩耦合监测控制二超前压力预报二初撑和移架状态自决策控制二姿态监测与智能决策控制二煤帮智能决策控制二记忆时序控制放煤二智能喷雾降尘控制等功能?②采煤机智能控制?采煤机具有位置监测精确定位二自学习智能轨迹规划二基于智能决策或煤岩识别的滚筒自动调高二自动记忆割煤二防碰撞安全避险二故障自诊断等功能?并具有基于产量需求二输送机设备负荷二工作面环境等信息的智能决策调速二采高自动控制二远程可视化控制等功能?③工作面运输设备具有电气软启动二负载及运行状态监测二系统运行参数在线监测二机尾自动张紧二故障诊断及与工作面控制系统的通信和自动控制功能?④工作面智能控制系统能实现工作面设备间的信息通信二自学习和智能决策远程控制与工作面人工干预协同控制等?
一一３)无人化综采工作面?是指综采工作面采用了具有完全自动化二智能化控制功能二高可靠性的液压支架二采煤机二刮板输送机等机电一体化成套装备和远程智能化综合控制系统?实现了工作面(两端头以内)完全无人操作的安全高效开采?无人化综采工作面主要技术特征是:①液压支架智能耦合群组控制?液压支架以电液控制系统为基础?同时?具有支架与围岩耦合监测控制二超前压力预报二初撑和移架状态(擦顶移架和移架直线度导航)自决策控制二煤帮智能决策控制二姿态监测与智能决策群组协同
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２０１４年第９期
煤炭科学技术
第４２卷
控制二记忆时序控制放煤二智能喷雾降尘控制等功能?②采煤机智能控制?采煤机具有位置监测精确定位二自学习智能轨迹规划二基于智能决策或煤岩识别的滚筒自动调高二自动记忆割煤二防碰撞安全避险二故障自诊断等功能?并具有基于产量需求二输送机设备负荷二工作面环境等信息的智能决策调速二采高自动控制二远程可视化控制等功能?③工作面运输设备具有电气软启动二负载及运行状态监测二系统运行参数在线监测二机尾自动张紧二故障诊断及与工作面控制系统的通信和自动控制功能?④工作面远程集控中心和地面调度中心集中控制?综合智能控制系统能实现工作面设备间的信息通信二自学习和智能决策远程协同控制二工作面全景实时视频跟踪二安全信息实时报告和预警?工作面无人作业?
２一综采自动化最新技术发展成果
２ １一薄煤层综采自动化成套技术与装备
一一 ０ ６~１ ３ｍ复杂薄煤层自动化综采成套技术与装备 获得２０１３年度国家科技进步二等奖?项目根据我国薄煤层赋存条件复杂二滚筒采煤机适应性较好的特点?对薄煤层滚筒式采煤机自动化综采成套技术与装备进行了长期攻关研究?在大功率薄煤层滚筒式采煤机二矮槽帮刮板输送机二超大伸缩比电液控制液压支架二工作面无人自动化控制关键技术方面取得重大突破?研发了世界领先的０ ６~１ ３ｍ复杂薄煤层自动化综采成套技术与装备
?
图１一薄煤层综采自动化成套装备
一一１)研发了基于滚筒采煤机的薄煤层无人自动化开采模式和智能监控预警系统?研发了首套０ ６~
１ ３ｍ复杂薄煤层综采自动化成套装备(图１)?建立了薄煤层开采技术体系?开创了薄煤层安全高效开采新途径?建立薄煤层工作面围岩活动模型二工作面生产能力预测ＢＰ神经网络模型二综采设备参数预测神经网络设计模型及综采工艺系统分析模型?优化工作面参数?确定薄煤层液压支架合理工作阻力二采煤机参数二运输系统参数?建立０ ６~１ ３ｍ薄煤层工作面无人自动化开采模式?采用高清网络摄像机获取现场视频信号?通过定位系统二智能跟踪系统来实现采煤机位置信号的获取和视频画面的切换?基于智能传感和运动视频序列的动态全景界面拼接图像分析对综采设备的安全感知二定位及防碰撞?采用多路视频编码器二多路视频解码器二光纤发射器二光纤接收器?将网络摄像机输出信号通过以太网或者光纤传送至地面监控中心?通过矩阵主机?实现图像信号的浏览二录像二回放和管理?采用防爆型计算机二人机交互模块二可编程控制器模块二视频模块二音频模块二交换机模块和通信模块?实现了综采设备控制二工作面视频和音频通信系统运行控制二工作面以太网络运行控制?采用铠装电缆与３层交换机连接?实现工作面中央控制中心与以太网络的数据连接?将数字语音系统与模拟语音系统相结合?建立了工作面语音通信系统?
一一２)研发了超大伸缩比薄煤层液压支架及紧凑型电液控制系统?突破了液压支架工作阻力决定最小高度的极限?提高了液压支架的工作可靠性?实现了液压支架与围岩及成套装备间的智能控制?一一３)研制了最小机面高度５８０ｍｍ的大功率滚筒采煤机综采自动化机组?解决了电动机尺寸制约采煤机功率二装煤效果差的难题?实现了厚度０ ６ｍ以上坚硬夹矸二半煤岩或硬煤薄煤层自动化开采?一一成套装备在薛村矿开采０ ６~１ ３ｍ薄煤层?实现了巷道集中控制?正常生产过程中工作面内无需人工操作?自动化生产?月产量达到１１ ８万ｔ?年产量达到１００万ｔ?
２ ２一综采智能化成套装备
一一国家智能制造装备发展专项项目 煤炭综采成套装备智能系统 于２０１３年８月通过国家验收?该项目改变了以成套单机装备为主二总体协调的研制思路?建立了以工作面成套装备总控制网络为主?单机装备为执行机构的体系结构?实现具有感知和层级控制的智能系统?通过分析自动化采煤过程中煤壁片帮?支架顶板支撑压力不足?自动平衡难以保证?输送机负荷经常过载?感知参数缺失等问题?通过研制采煤机割煤和智能调高控制?支架与围岩耦合智能控制?顶板初撑力自动补偿二超大采高液压支架三级联动护帮智能控制和平衡千斤顶自动调节二支架高可靠性升降承载执行机构?刮板输送机智能化软启动和自动张紧控制装置?工作面装备直线度导航和煤流平衡控制系统等得到有效解决?为减人提效二安全高效生产提供技术保障?煤炭综采成套装备智能化系统?包括单机智能化控制系统(如采
煤机智能控制系统二支架围岩智能耦合电液控制系
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王国法:综采自动化智能化无人化成套技术与装备发展方向２０１４年第９期
统二刮板输送机智能软启动及其自动张紧控制系统)?以及基于上述单机控制系统信息互联和协调
决策的综采工作面井下智能化集控中心?实现工作面设备闭环控制和运行参数自动调节?实现远程控制和自动化生产?其主要创新成果有３个方面?一一１)改变传统多单机控制系统集成的控制方式?建立一种综采工作面生产智能化系统(图２)?以成套装备总控制网络为核心?单机装备为执行机构的体系结构?建立系统级别的互联协议和层级控制机制?开发了真实数据驱动的三维虚拟现实监视系统(图３)?实现液压支架跟机自动化二煤流平衡等设备间的逻辑控制和整体协调执行功能?建立单机自动控制及基于感知系统反馈的动态决策机制?实现液
压支架围岩耦合控制二采煤机摇臂自动调高等设备级的自适应调整功能
?
图２一
综采工作面智能化系统
图３一真实数据驱动的三维虚拟现实监视系统
一一２)开发了具有自除尘装置的网络摄像头及综采工作面视频监控系统?研制了倾角传感器二液压支架的无线测距装置和测距方法二围岩状态及支架动作量感知系统?如图４所示?研制了振动传感器二铁相谱检测仪等感知传感元部件?提升工作面设备工况和生产环境的实时感知能力?同时?建立了系统级的故障诊断体系?
一一３)利用工作面的综合接入器二光电转换器和交
换机?建立一个统一开放的工作面１００ＭＢ工业以太网?构建控制平台?１００ＭＢ工业以太网控制网络具备有线和无线接入功能?
单点故障时网络自愈时
图４一围岩状态及支架动作量感知系统
间不超过１２ｍｓ?网络传输延时不超过０ ６ｍｓ?实现工作面设备的巷道和地面远程控制一键启停?一一创新研制的７ｍ超大采高综采成套装备集成应用上述智能化控制系统?在陕西煤业化工集团红柳林煤矿１５２０５示范工作面进行了工业性试验?设备运行稳定可靠?最高月产量达到１３４ ６万ｔ?达到年产量１２００万ｔ?
３一技术难题和发展方向
３ １一技术难题
一一１)煤层赋存条件的复杂性和安全制约因素的多样性是综采自动化二智能化二无人化面临的最大难题?煤层不稳定二夹矸断层二破碎顶板二软底板二冲击地压二水害二瓦斯等很多问题都会造成工作面片帮冒顶?支架倒架二扎底?刮板输送机飘溜?采煤机截割困
难?设备损坏严重?导致生产不连续?
一一２)综采工作面成套装备系统庞大二相互关联配套运行?对动作顺序二准确性二响应速度等要求高?
三机 设备获取环境信息和自身工况的感知能力有限?只能对顶板压力二采煤机牵引电动机参数二采煤机位置等主要信息进行采集?采集的信息孤立于控制系统之外?无法实现闭环反馈实时控制采煤进程?无法全面了解采煤过程中岩层和装备系统的状
态变化情况?难以实现工艺过程的快速二准确配合?提高开采效率?煤矿井下高频二高压设备多?电磁干扰强?空间狭窄?信号衰减严重?生产过程中线缆移动二拉扯二弯曲?有线/无线长距离传输困难?可靠性
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２０１４年第９期煤炭科学技术第４２卷
差?目前?综采工作面设备各家制造商的接口方式与协议多种多样?难以形成统一通用的工作面通信协议标准?亟待制定相关标准?
一一３)煤岩界面识别被许多人认为是综采工作面无人化的必要条件?然而国内外几十年的研究和实践表明?煤岩界面性状在线识别从理论上虽存在可行性?而由于受诸多不确定性因素影响?技术上难以实用?自２０世纪８０年代起?欧洲一些主要产煤国和煤机研究者就致力于研究试验煤岩界面识别技术[８－１０]?研制试验了基于射线二振动二声频二激光二热成像等多种原理的传感器?许多研究人员从理论上阐述了其可行性和合理性?甚至肯定了其实用性[１１－１４]?但是?至今无一成功的工程实用案例和产品?在我国 ８６３计划 二 ９７３计划 等国家项目重复立项支持研发的同时?国际煤机巨头却低调地放弃了这一方向的研发投入?由于煤岩物理性状的多样性和复杂性?采煤机工况振动影响因素的复杂性及工作面生产环境条件的复杂性?要实现煤岩界面在线识别准确二稳定和实用将是一个长期难以突破的难题?应当另辟新径?探索实用有效的综采自动化二智能化二无人化技术途径?
一一４)综采工作面两端头及过渡段自动化截割和支护是综采自动化二智能化二无人化的难点?特别是下端头既是工作面安全出口?又是设备集中的区域?支护难度大?占用人力多?实现自动化二智能化二无人化难度很大?
一一５)工作面自动化二智能化二无人化的前提条件是以综采成套装备的高可靠性二高开机率为保证的?由于设备无法实现自维修?因此?任何设备故障都会使工作面自动化二智能化二无人化目标落空?控制系统本身的各种感知和控制元件可靠性也存在很大差距?使系统的可靠性难以充分保证?这正是目前一些企业实施的自动化工作面难以达到预期效果的关键所在?
３ ２一技术发展方向
一一大力发展推广综采自动化技术?实现少人化生产?减人提效是实现煤矿安全高效绿色开采的重要方向[１５]?目前?我国已能大批量生产综采自动化成套装备?高端产品技术成熟度和可靠性能可以满足煤矿生产要求?在一些先进矿井发展智能化综采?完善提高综采成套装备的智能化水平?提高设备可靠性和开机率?实现最大限度的少人化生产?综采自动化和智能化是实现工作面无人化开采的基础?无人化开采是煤矿开采技术发展的终极目标?笔者认为当前和今后一个时期有４个主要攻关方向?
一一１)基于液压支架与围岩耦合原理?研发液压支架围岩耦合自适应控制技术?基于排队理论?研究综采工作面群组支护系统协同控制技术?研发智能型液压支架姿态工况监测预警与耦合控制装置?研发高可靠性液压支架智能感知和控制元件?研发基于智能决策二时序控制二记忆放煤和人工干预协同控制的自动化放顶煤控制系统?
一一２)研究煤岩性状对截割负载及调控的敏感性?建立煤岩截割负载突变的在线检测及截割状态判别准则?提出截割转速与进给速度相结合的自适应截割自主控制方法?研发采煤机自主精确定位和自学习二智能调高二记忆截割的智能化控制技术?研究综采工作面采煤机截割－液压支架支护－运载集成系统的多源信息融合方法?解决多机协同作业的冲突消解与避让算法和技术?研发可靠二实时二安全的工作面多机协同控制系统?
一一３)研究综采装备关键元部件失效模式与故障机理?构建装备关键部件及系统可靠性评价体系?完善可靠性设计?攻克关键元部件材料和制造工艺?切实解决综采装备的可靠性问题?特别是提高采煤机的可靠性?提高工作面综合开机率?为工作面自动化二智能化和无人化提供可靠保障?
一一４)加强工作面端头与超前支护系统自动化的研究?解决工作面端头与超前支护的制约?同时?要进一步研究突破工作面两端过渡段斜切进刀工艺自动化和智能化难题?
４一结一一语
一一开发和推广应用综采自动化和智能化技术?减人提效是实现煤炭安全高效开采的根本途径?提高综采工作面成套装备的可靠性和适应性?并与自动化和智能化控制技术融合?目前已经在部分先进矿井实现了工作面少人化或有限条件下的无人化生产?通过不断的技术攻关?逐步解决上述技术难题?发展综采自动化和智能化技术?最终实现煤矿工作面无人化开采是煤炭开采技术发展方向?
参考文献:
[１]一王国法.煤矿综采自动化成套技术与装备创新和发展[Ｊ].煤炭科学技术?２０１３?４１(１１):１－５.
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Through the reasonable organization of the production process, effective use of production resources to carry out production activities, to achieve the desired goal. 机械制造的智能化技术发 展趋势正式版
机械制造的智能化技术发展趋势正式 版 下载提示：此安全管理资料适用于生产计划、生产组织以及生产控制环境中，通过合理组织生产过程，有效利用生产资源，经济合理地进行生产活动，以达到预期的生产目标和实现管理工作结果的把控。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 随着经济的快速发展，计算机技术也不断创新，以往传统的制造方式被现代化智能制造技术所替代，各个国家均对制造技术产业投入巨大资金来实现新的技术创新，目前提出了多种新型智能化技术。在现代的制造行业中，数控技术作为核心技术，它将信息处理、微电子、计算机、数控检测等高科技技术融为一体，大大提高了生产效率，且具备了一定的精确度。这些革新对制造行业中自动化和智能化的实现提供了有利的条件。 我国机械工程智能化的现状
上世纪科学技术的快速发展为现阶段机械工程的发展奠定了良好的基础，目前，机械工程的知识体系日趋成熟。而智能化是研究者根据人类大脑的构造与功能研究出来的，机械工程的智能化主要目的在于结合人脑的特点实现用机械替代部分的人工劳动。现阶段，我国的机械工程发展趋势较为明朗，多管齐下，既有引进外国先进技术水平，又有自身的探索与研发，还有政府的政策扶持，机械工程的发展处在十分有利的环境下，发展十分迅速。 机械智能化技术的应用 计算机集成制造技术被机械制造业普遍的认为是21世纪制造业内的最为主要的
自动化领域的最新发展趋势 我国工业企业，未来的十年将面临着市场和能源；清洁生产和环境保护；高效和规范；负责和协调的挑战。节能、环保、安全、高效是每一个企业必须要面对的课题，而自动化技术和这四大目标又是紧密相连，本文将就当今自动化领域内的最新发展趋势做一简述，以便为我国工业发展，搭建更为广阔的交流和沟通的平台。 一、信息技术推动自动化 以信息技术改造冶金行业，以信息化推进自动化，自动化再促使节能、环保、安全、高效四大目标的实现，已成为业界的共识。在当今自动化领域内，从工艺现场层到工厂（集团）管理层可经由以太网，基本实现信息的畅通无缝流通，所谓的“现代集成生产工艺”是将信息技术、网络技术和现代新工艺相结合，并应用于企业产品生命周期的各个阶段，通过信息的无缝集成、过程优化和资源优化，实现物流、信息流、价值流的集成，以缩短企业新产品的开发周期（T）、提高质量（Q）、降低成本（C）、改进服务（S）和改善环境（E），从而提升企业的市场的应变能力和竞争能力，与此想适应开发出一系列管理层软件，如ERP、MRP、MIS、PES等，并越来越显示其巨大的经济效益。
国内一些大冶金集团在当前竞争不断加剧的压力下，也紧跟这股信息化的潮流，推进自动化的发展，如国内某冶金集团近几年来，在新建的冶金生产线做自动化控制系统配置时，在现场级和过程控制级（PCS）的上端，还增加了制造执行系统（MES ）层，并正在策划和运作ERP，即企业资源规划和管理层，它包括有生产管理系统、质量控制系统、采购管理系统、仓库管理系统、销售子系统、设备管理系统、财务管理系统、办公自动化管理系统和综合管理子系统等。 现今计算机技术、网络技术和先进的控制技术相结合，已不再停留在理论和实验阶段。如模型预测、神经元和神经网络、模糊控制、多变量控制、自适应和自寻优等先进控制算法已进入实践并用于DCS、PLC等控制器中，而且这种趋势在加快。 IT技术与自动化结合另一热点是公共数据库、局域网、互联网、无线技术等渗透控制系统使控制系统扁平化，实现了跨平台，跨地区的控制。西门子公司全集成自动化TIA的自动化新理念，Schneider公司推出的“协同自动化Collaborate Automation”，“透明就绪Transparent Ready”,“Unity 自动化平台”新概念；以及Rockwell提出的全集成的EtherNet/IP等，这些自动化新理念使得自动化控制系统更完整，也更完美。
楼宇智能化在我国的发展现状及其展望 姓名：留校察看 学号：1350871 任课教师：刘海
摘要：进入21世纪初，机电工程中的建筑弱电系统早已为楼中的提供生活上的便利以及安全上的保证。但是，随着社会信息化的发展，机电工程中已经发展出了楼宇智能化系统。楼宇智能化系统极大的提高了建筑的智能化，建筑内部的各系统间的信息交互，大大的方便了里面居住工作人的生活。其采用先进的计算机网络化管理系统，通过对楼宇智能化建筑设计的优化，使得建筑物更加便捷舒适、安全和便利。本文结合一些实际情况分析楼宇智能化建筑技术的发展现状以及存在问题，并针对所发现的问题和未来的发展提出行之有效的建议。 关键词：楼宇智能化发展现状趋势 进入21世纪初，机电工程中早已经发展出建筑弱电系统。其中已经涵盖了电话通信系统，火灾报警系统还有消防联动系统，共用天线电视系统，安保监控系统，音响广播系统。这些系统为建筑中人的活动提供极大的便利以及安全保证。但是，随着社会信息化的发展，现代社会对信息的需求量越来越大，信息传递速度也越来越快，二十一世纪是信息化的世纪，推动世界经济发展的主要是信息技术、生物技术和新材料技术，而其中信息技术对人们的经济、政治和社会生活影响最大，信息业正逐步成为社会的主要支柱产业，人类社会的进步将依赖于信息技术的发展和应用。因此，拥有信息控制和管理的弱电系统即楼宇智能化技术得到越来越多的发展和运用。
一．什么是楼宇智能化技术？ 引用日本方面的定义：综合计算机、信息通信等方面的最先进技术，使建筑物内的电力、空调、照明、防灾、防盗、运输设备等协调工作，实现建筑物自动化（BA）、通信自动化（CA）、办公自动化（OA）、安全保卫自动化系统（SAS）和消防自动化系统（FAS），将这5种功能结合起来的建筑，外加结构化综合布线系统（SCS），结构化综合网络系统（SNS），智能楼宇综合信息管理自动化系统（MAS）组成，就是智能化楼宇。 也许读完上面的文字你还不对楼宇智能化系统有个清晰的了解。让我来应用著名好莱坞大片来解释楼宇智能化。在由威尔史密斯主演的电影《机械公敌》中，里面有一座机器人公司的大楼。这座大楼就是安装了楼宇智能话技术的杰出典范。它把普通居民楼的门禁系统，消防系统，通讯系统都交给了一台计算机控制。极大地方便了里面居住者的生活。这还远远不是楼宇智能化系统的全部。它更厉害的还有帮助人们更好的工作。它可以带有办公自动化系统，简化白领们在工作中的协调问题。就比如《机械公敌》里面这台超级电脑，他可以随时随地出现在你的边上，只要你呼叫他。让后你可以询问他一些你原本需要手动查找资料的问题，大大简化你的工作难度。你还可以叫它帮你开灯，开空调，调节光线等，让你时时刻刻居住在一个惬意的环境里面。
电气自动化及电气自动化的发展方向 电气自动化技术不仅是现代科学发展过程中的核心技术，而且它还是现代化工业发展过程中的主要标志之一。电气自动化技术的使用既降低了企业生产过程中的劳动力的投入，同时还提高了企业的信息传送的时效性以及检测测量的准确度。随着科技的不断进步，以及电气自动化技术在各个领域的广泛应用，电气自动化技术的发展对我国经济社会的发展起到了至关重要的作用。本文将对电气自动化的发展现状及其发展方向进行简单的讲述。 标签：电气自动化；发展现状；发展方向 一、电气自动化在我国的发展现状 （一）电气自动化 系统中的集成信息化的信息技术对电气自动化的渗透主要有以下两个方面，一方面是对企业的管理层进行纵向渗透，这就要求企业所建立的数据库必须具备对企业生产过程中的各种数据进行实时存、取，企业的管理层可以通过标准的浏览器来对企业的人事、财务等方面的数据进行管理，同时还可以对企业的实际生产过程进行模拟监控，从而实现对企业生产过程中的第一手资料进行准确、全面的掌握。另一方面就是信息技术对电气自动化的系统、机器以及设备的横向扩展。随着微处理器以及电子技术在各个领域的广泛运用，它们之间传统定义的界限也变得模糊不清，与之相对应的通讯能力以及软件的结构也逐渐统一。 （二）电气自动化的系统维护 IE与windows NT是电气自动化设备中的标准控制规范、控制语言以及控制平台。在电气自动化发展的过程中，以PC为基础的人机交流界面已经成为了其主要的控制系统，该控制系统具有易于集成以及靈活性较强的特点，因此，它一经推出就备受青睐。在系统的控制层中，利用windows来作为其操作平台，使得系统在使用以及维护的过程中更加方便快捷。 （三）分布式控制的应用 电气自动化控制系统中的总线是由一根电缆将低压断路器、马达启动器、智能仪表、变频器、PLC中的CPU与现场的远程进出站、控制/监视软件以及中央控制室中的专业计算机等设备联系在一起，并将所有设备的信息集中到中央控制器中。控制现场的总线也是连接自动化系统与智能设备的的数字式、双向传输中的分支结构之间的通讯总线。 二、电气自动化的发展方向 （一）电气自动化的产品创新
智能化社区的现状及今后发展趋势 一、国内智能化社区的发展状况 智能小区在我国还属于方兴未艾的新事物，经过10多年发展取得长足的进步，但发展还很不平衡。深圳、上海、广州、北京等各沿海城市、直辖市和各省级中心城市发展较快，欠发达地区与发达地区相比有的慢一到二个节拍，有的社区的智能化刚开始不久，有的还处于炒作阶段。总的来说，社区的智能化犹如雨后的春笋方兴未艾，开遍在祖国的神州大地，成为社会发展的必然趋势，具有广阔的市场空间。 随着我国3111工程的推进，创建平安城市和建设和谐社会的深入，无疑对智能社区的发展起到催化的做用。据相关资料统计，未来5年中国的智能化小区将以30%的速度增长，预计到2010年我国大中城市中的60％住宅要实现智能化。 1、智能化小区产品控制技术之竞争 智能社区在我国虽有10多年的历史，但还属于方兴未艾的时期，还没有统一的技术标准，相关的规范和标准还在制定之中，整个系统的集成度还不高，还未能向智能大厦那样将所有系統集成IBMS平台上。目前行业内的主要技术和产品缺乏开放性、兼容性、互联性，各自为阵、百花齐放、百家争鸣。 目前行业内技术产品主要分为两大阵营：“网络派”和“总线派”。网络派主张整个社区以计算机网络集成技术为平台，实行多网合一。所有的产品都以计算机网络为应用的基础，因此它对智能化社区产品技术和成本要求较高，但它是目前国际技术的主流和发展趋势。随着我国的IPv6（10G/S的传输速率）实施为这一派（包括慑力等企业）奠定了基础。 2、安全防范技术在社区的应用与发展 安全防范技术在社区的应用经过10多年的努力取得了迅猛的发展，新的技术、新的产品层出不穷，并广泛的应用于社区建设中。生物识别技术中的指纹门禁已开始在深圳一些高档社区的单元门应用；第三代数字化网络远程视频监控技术已更广泛、深入地应用到各个行业，其中不少网络化建设水平较高的社区也开始应用第三代数字化网络远程视频监控设备。 所谓“智能住宅”(Smart Home)，就是利用先进的计算机技术、网络通讯技术、
1.自动化专业简介 自动化是指装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动地进行操作或运行。广义地讲，自动化还包括模拟或在现人的智能活动。自动化技术广泛应用于工业、农业、国防、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务以及家庭等各方面。采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且能扩展、放大人的功能和创造新功能，极大地提高了劳动生产率，增强人类认识世界和改造世界的能力。因此自动化是一个国家或社会现代化水平的重要标志。 总的来说，自动化专业是一个口径宽，适应面广的专业，具有明显的跨学科的特点，对实现我国工业、农业、国防和科学技术现代化，对迅速提升我国综合国力具有重要和积极的作用。 2.自动化发展历史 1946年，美国福特公司的机械工程师D.S.哈德最先提出“自动化”一词，并用来描述发动机汽缸的自动传送和加工的过程。 50年代，自动调节器和经典控制理论的发展，使自动化进入到以单变量自动调节系统为主的局部自动化阶段。 60年代，随着现代控制理论的出现和电子计算机的推广应用，自动控制与信息处理结合起来，使自动化进入到生产过程的最优控制与管理的综合自动化阶段。 70年代，自动化的对象变为大规模、复杂的工程和非工程系统，涉及许多用现代控制理论难以解决的问题。这些问题的研究，促进自动化的理论、方法和手段的革新，于是出现了大系统的系统控制和复杂系统的智能控制。 3.自动化技术展望 自动化技术发展至今应经达到了一个相当高的水平，然而它从未停下发展的脚步它的未来仍然在不断地开拓者。展望自动化的未来，虽然不能完全预测出以后的自动化技术将会发展成什么样，但是它的一些发展方向还是比较明确的。首先，机器人技术将会是自动化技术发展的前沿，从上个世纪机器人的产生，到如今，机器人的发展可谓日新月异，它已经成为先进制造业不可缺少的自动化装备，
对智能化绿色建筑未来发展趋势及意义研究 发表时间：2019-09-12T11:54:34.813Z 来源：《基层建设》2019年第17期作者：梁勇[导读] 摘要：当今建筑可称之为现代艺术，因为它不仅融合了绿色建筑，还将建筑智能化混合在未来的建筑发展趋势中，可谓保证施工质量的前提下，追求了建筑外在的形式美，给未来的智能化绿色建筑设计攒积了丰硕的经验，为人们创造生态环境奠定了完美的基础。身份证号码：45252619710902XXXX 摘要：当今建筑可称之为现代艺术，因为它不仅融合了绿色建筑，还将建筑智能化混合在未来的建筑发展趋势中，可谓保证施工质量的前提下，追求了建筑外在的形式美，给未来的智能化绿色建筑设计攒积了丰硕的经验，为人们创造生态环境奠定了完美的基础。本文通过传统的建筑折射，结合智能化和绿色建筑的剖析，发现了在当前所遇到的困境和问题，再结合科学发展实践的学习，对智能化绿色建筑 的发展趋势展开讨论，开拓了发展绿色建筑的过程本质上的对策，使智能化绿色建筑能够成为文明生态建设的主要过程。关键词：智能化；绿色建筑；未来；发展；趋势前言 目前我国建筑能耗增长的速度已大大超出我国可生产能源增长的步伐，如果这样持续发展下去，这类浪费型的需求仅靠我国可生产能源的生产来供需，势必难以长而久的支撑。因此不得不从大规模地对旧房进行节能改造，这将不仅耗费大且占用的人力物力也极其惊人。在当今普及比率较低的情况下，我国的智能化建筑在建筑实际的领域中占取比例不多，要积极的从现实生活中提高能源使用的效率，不仅可以缓解我国的能源紧缺状况，还可以促进我国国民经济建设的稳步发展。所以，智能化绿色建筑是建筑未来发展的必然趋势，智能化绿色建筑的发展和建筑行业发展应当十分密切。正因为我国智能化绿色建筑市场投入量日益迅速地增长，且受到我国政府出台的各项政策对节能环保产业的大力扶持，我国智能化绿色建筑的推进即将迎来发展趋势的黄金期。智能化绿色建筑的发展，依靠着建筑信息技术、建筑智能化技术、节能科技、节能环保的材料等多元化的发展，不仅有很大的发展空间，还可将科技的创新而逐步发展和成熟起来。如何做好我国智能化绿色建筑工作，我们将着重分析了以下两个方面：一是当前我国智能化绿色建筑所遇到的困境和问题；二是发展绿色建筑的过程本质对策。以下将对智能化绿色建筑的发展趋势展开讨论。 一、当前我国智能化绿色建筑所遇到的困境和问题（一）当前的从业人员整体职业素质偏低，对智能化绿色建筑产业的认识极其不够智能化绿色建筑的发展将从“苏醒”的初级阶段跨向“飞速发展”的阶段。不可否认的是我国智能化绿色建筑人才支撑和储备的缺口非常大，与能化绿色建筑的飞速发展拉大了更大的差距。现有的智能化绿色建筑从业人员的整体职业素质偏低，建筑专业知识虽强，但对智能化绿色建筑产业的认识和认知还不够。因此要在智能化绿色建筑人才栽培方面，要对智能化绿色建筑专业技术人才进行职业培训和考核，要求从业人员满足智能化绿色建筑产业所涉及的专业技术人才需要，建立、实施实行专技人员持证上岗的可执行制度。（二）管理方法不合理，技术管理不科学企业管理人员的认识不高，认为智能化绿色建筑打的是个旗号或招牌，很多质疑是来自于对智能化绿色建筑本身的误导，对概念根据就不了解，从建筑技术管理来看，它是引导建筑建设实施、结束的主导路线，不仅包括材料节省、节能设施有效的利用，确实是对社会很多好处。而对施工企业来说，在建造期间，如考虑市场的接受和建造成本太高，就会对投资产生排斥的心理影响。 二、发展绿色建筑的过程本质对策（一）调整规范智能化绿色的管理观念规范智能化绿色建筑在建筑的全周期的实施，利用整个管理人员进行团队培训，提高意识并投入现实管理中，改变观念后可以最大限度地将节能环保和减少污染融入到工作中，真正的为最终用户提供健康、适用、高效和全面完善的基础设施环境，同时为最终用户提供高效节能的管理平台。（二）建筑形态艺术完美结合建筑艺术是通过建筑形象表现出来且使建筑具有文化、审美价值，不同的建筑要求体现美的价值也有所不同，而不是对称均衡就显得庄严，适用范围和协调性也不同。总归会给整个建筑形态的外系表达更显得有活力。（三）要选用环保型的施工材料环保型建筑材料要求应具有耐久性强、维护便捷、不散发有害物质、艺术效果好的特征，如：新型防水材料、新型密封材料、新型保温隔热材料、新型墙体墙面材料、无机非金属新材料和装饰装修材料等。虽造价相对偏高，但人民对节约资源、投资回报和环保的执著追求，会被广泛应用起来且与智能化绿色建筑发展的道路吻合。（四）融入绿色设计设计创新，如：绿化走进建筑、屋顶花园。不仅可给建筑物降温且增扩城市绿化面积，给城市的增添了无机“制氧机”并增促了城市的“呼吸”，增添了建筑物亲和自然的效果。融入节能设计和清洁能源的使用，如：尽可能地使用被动式能源系统、建筑主要立面朝向和主风向不同向，可以减少建筑的热负荷、实现室内的自然通风减少空调等降温设备的能源做功的时间，降能节耗；利用自然采光和再生能源（太阳能光伏板、太阳能热水器、沼气等）。（五）融入高智能化设计围绕环保、节能降耗展开融入高智能化设计，将高智能化技术设计应用在各种类型现代建筑中，实现建筑智能化。建筑高智能化技术的融入是以建筑为平台，结合建筑设备、光＼声控技术、通信系统、办公自动化网络系统，将结构、系统、管理服务捆和管理，为最终用户提供一个安全舒适、节能高效、便捷的环境，以为人民造福。 三、结语在进入21世纪后，随着我国城市化进程的快速推进和百姓生活质量改善的提升，人们对未来的住宅将在现有的高层次基础上，提升或升级到更高生活的要求，建筑未来发展的主题已无法圈限于建筑安全、建筑质量和建筑外观上的要求，特别是已逐步推进采用的高新技术高档住宅，不仅采用了仿生和智能化的建筑规划和设计，还达到节能环保的最终目的，给人民展现了全新的居住环境体验，体现了我国建筑智能化和提能降耗的热情膨胀地持续攀升着。参考文献：
一、电力系统自动化技术 1.电网调度自动化。电网调度自动化主要组成部分由电网调度控制中心的汁算机网络系统、工作站、服务器、大屏蔽显示器、打印设备、通过电力系统专用广域网连结的下级电网调度控制中心、调度范围内的发电厂、变电站终端设备等构成。电网调度自动化的主要功能是电力生产过程实时数据采集与监控电网运行安全分析、电力系统状态估计、电力负荷予测、自动发电控制、自动经济调度并适应电力市场运营的需求等。 2.变电站自动化。电力系统中变电站与输配电线路是联系发电厂与电力用户的主要环节。变电站自动化的目的是取代人工监视和电话人工操作,提高工作效率,扩大对变电站的监控功能,提高变电站的安全运行水平。变电站自动化的内容就是对站内运行的电气设备进行全方位的监视和有效控制,其特点是全微机化的装置替代各种常规电磁式设备;二次设备数字化、网络化、集成化,尽量采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆;操作监视实现计算机屏幕化;运行管理、记录统计实现自动化。变电站自动化除了满足变电站运行操作任务外还作为电网调度自动化不可分割的重要组成部分,是电力生产现代化的一个重要环节。 3.发电厂分散测控系统(DCS)。 过程控制单元(PCU)由可冗余配置的主控模件(MCU)和智能l/O模件组成。MCU模件通过冗余的l/O总线与智能l/O模件通讯。PCU直接面向生产过程,接受现场变送器、热电偶、热电阻、电气量、开关量、脉冲量等信号,经运算处理后进行运行参数、设备状态的实时显示和打印以及输出信号直接驱动执行机构,完成生产过程的监测、控制和联锁保护等功能。 运行员工作站(OS)和工程师工作站(ES)提供了人机接口。运行员工作站接收PCU发来的信息和向PCU发出指令,为运行操作人员提供监视和控制机组运行的手段。工程师工作站为维护工程师提供系统组态设置和修改、系统诊断和维护等手段。 二、电力系统自动化总的发展趋势 （一）当今电力系统的自动控制技术正趋向于 1、在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展。 2、在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。 3、在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。 4、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。 （二）整个电力系统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。 4、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。 5、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。 2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）；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）；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；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；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；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；由以提高运行的安全、经济、效率为目标向管理、服务的自动化扩展，例如MIS（管理信息系统）在电力系统中的应用。 三、具有变革性重要影响的三项新技术 （一）电力系统的智能控制 电力系统的控制研究与应用在过去的40多年中大体上可分为三个阶段：基于传递函数的单输入、单输出控制阶段；线性最优控制、非线性控制及多机系统协调控制阶段；智能控制阶段。电力系统控制面临的主要技术困难有：1、电力系统是一个具有强非线性的、变参
电气工程及其自动化未来发展方向分析 0前言 随着经济社会的不断发展，电气工程越来越倾向于自动化。一个国家工业水平的评定很大程度上依赖于电气工程自动化的程度。以先进的欧美国家来说，这些发达国家每年都投入很大的资金用于电气工程方向的研究。由于我国相关方面的研究起步较晚，所以与发达国家还是存在很大差距。为了能够实现中国经济的快速提高，各个企业都必须大力发展电气工程及其自动化来提高生产效率。 1电气工程及其自动化发展现状 电气工程及其自动化最早出现在200年前的电磁研究，可以说是跟电的使用密切相关的，随着电气工程的不断发展，电气工程这个大的方向也逐渐的产生了许多分支。由于社会发展进程的加快，传统电气生产方式的效率已经满足不了工业发展的需求了。为了解放人力，电气工程需要从人工操作逐步的转向智能化和自动化。 1.1电气工程自动化与信息技术密不可分 随着互联网的普及，大部分理工学科的研究发展，都离不开信息技术的使用。主要依靠计算机高速的计算能力和巨大的数据储备，而且还可以通过网络与其他专业人士相互交流，甚至实现不同领域的合作。在实际的工业生产中，可以帮助企业更好的管理人力、财务等十分棘手的问题，为企业的发展提供便捷的通道。 1.2电气工程自动化与软件技术的交互
电气工程自动化实际上需要依赖于软件与编程语言来实现对机器的控制。在实际工作过程中，常会用到CAD等制图软件来进行电路设计，运用C语言等编程语言进行逻辑设计来实现对机器的控制。整个过程可以归纳为：人—软件—计算机控制—机械的运转。计算机与机器通过相应的命令来实现交互，实现自动化的操作。 2电气工程及其自动化发展前景 2.1国家重点扶植相关企业的研究 电气工程及其自动化与工业生产和社会进步密不可分，但是我国的技术相对落后。为了实现社会主义现代化建设，国家每年都会投入大量的资金用于电气工程方向的研究，其中重中之重的就是自动化方向的研究。为此，国家出台了相应的政策鼓励企业对该方向的研究。每年还会组织许多科技学术竞赛来给广大研发人员一个展示自我的机会。国家也注重扶植一些刚刚成立的创新型科技公司。目前国家已经将该专业确定为未来科技的主攻方向之一，随着国有企业例如国家电网在世界的影响力的不断提升，我们可以很直观的看出国家对电气及其自动化的重视取得了巨大的成效。 2.2各个高校注重对电气及其自动化人才的培养 电气工程及其自动化作为一个工科类庞大的专业，其中有许多具体的专业分支，学生能获得电工电子、信息控制和计算机技术等方面的基本训练，以及电气工程及自动化领域的专业训导，具有解决电气工程技术与控制技术问题的基本能力。从事该方向的学生未来可以从事大到高压电、电网的建设，小到可以从事家庭电路设计或者是一个
国内智能化社区的现状以及今后发展趋势 一、国内智能化社区的发展状况 智能小区在我国还属于方兴未艾的新事物，经过10多年发展取得长足的进步，但发展还很不平衡。深圳、上海、广州、北京等各沿海城市、直辖市和各省级中心城市发展较快，欠发达地区与发达地区相比有的慢一到二个节拍，有的社区的智能化刚开始不久，有的还处于炒作阶段。总的来说，社区的智能化犹如雨后的春笋方兴未艾，开遍在祖国的神州大地，成为社会发展的必然趋势，具有广阔的市场空间。 随着我国3111工程的推进，创建平安城市和建设和谐社会的深入，无疑对智能社区的发展起到催化的做用。据相关资料统计，未来5年中国的智能化小区将以30%的速度增长，预计到2010年我国大中城市中的60％住宅要实现智能化。 1、智能化小区产品控制技术之竞争 智能社区在我国虽有10多年的历史，但还属于方兴未艾的时期，还没有统一的技术标准，相关的规范和标准还在制定之中，整个系统的集成度还不高，还未能向智能大厦那样将所有系統集成IBMS平台上。目前行业内的主要技术和产品缺乏开放性、兼容性、互联性，各自为阵、百花齐放、百家争鸣。 目前行业内技术产品主要分为两大阵营：“网络派”和“总线派”。网络派主张整个社区以计算机网络集成技术为平台，实行多网合一。所有的产品都以计算机网络为应用的基础，因此它对智能化社区产品技术和成本要求较高，但它是目前国际技术的主流和发展趋势。随着我国的IPv6（10G/S的传输速率）实施为这一派（包括慑力等企业）奠定了基础。 另一派主要是以国外诸多知名公司如：HONEYWELL、西门子、江森等公司，在我国的楼宇控制中占据较大市场比重的“现场控制总线”派，采用的总线技术有LONWORKS、CAN 、BACNET mod bus、C bus 等。此类产品的成本较高，在智能大厦中的占有率较高。由于价格等问题，在社区的市场中还未普通被人们接受。 还有一类（以国内安防产品厂家为主）以485 总线通信技术为基础构建智能小区的控制管理平台，其优点是成本低，但抗干扰的能力差，通信速度慢，在较大规模的社区的实时控制应用中就会暴露出不少的问题。
自动化领域的最新发展趋势 我国工业企业,未来的十年将面临着市场与能源;清洁生产与环境保护;高效与规范;负责与协调的挑战。节能、环保、安全、高效就是每一个企业必须要面对的课题,而自动化技术与这四大目标又就是紧密相连,本文将就当今自动化领域内 的最新发展趋势做一简述,以便为我国工业发展,搭建更为广阔的交流与沟通的平台。 一、信息技术推动自动化 以信息技术改造冶金行业,以信息化推进自动化,自动化再促使节能、环保、安全、高效四大目标的实现,已成为业界的共识。在当今自动化领域内,从工艺现场层到工厂(集团)管理层可经由以太网,基本实现信息的畅通无缝流通,所谓的“现代集成生产工艺”就是将信息技术、网络技术与现代新工艺相结合,并应用于企业产品生命周期的各个阶段,通过信息的无缝集成、过程优化与资源优化,实现物流、信息流、价值流的集成,以缩短企业新产品的开发周期(T)、提高质量(Q)、降低成本(C)、改进服务(S)与改善环境(E),从而提升企业的市场的应变能力与竞争能力,与此想适应开发出一系列管理层软件,如ERP、MRP、MIS、PES等,并越来越显示其巨大的经济效益。 国内一些大冶金集团在当前竞争不断加剧的压力下,也 紧跟这股信息化的潮流,推进自动化的发展,如国内某冶金集
团近几年来,在新建的冶金生产线做自动化控制系统配置时,在现场级与过程控制级(PCS)的上端,还增加了制造执行系统(MES )层,并正在策划与运作ERP,即企业资源规划与管理层,它包括有生产管理系统、质量控制系统、采购管理系统、仓库管理系统、销售子系统、设备管理系统、财务管理系统、办公自动化管理系统与综合管理子系统等。 现今计算机技术、网络技术与先进的控制技术相结合, 已不再停留在理论与实验阶段。如模型预测、神经元与神经网络、模糊控制、多变量控制、自适应与自寻优等先进控制算法已进入实践并用于DCS、PLC等控制器中,而且这种趋势在加快。 IT技术与自动化结合另一热点就是公共数据库、局域网、互联网、无线技术等渗透控制系统使控制系统扁平化,实现了跨平台,跨地区的控制。西门子公司全集成自动化TIA的自动化新理念,Schneider公司推出的“协同自动化Collaborate Automation”,“透明就绪Transparent Ready”,“Unity 自动化平台”新概念;以及Rockwell提出的全集成的EtherNet/IP等,这些自动化新理念使得自动化控制系统更完整,也更完美。 二、自动化技术的互补与渗透 DCS,PLC,IPC就是自动控制领域的三大支柱,它们之间竞争激烈,但又取长补短与相互渗透,相互融合,因而形成了具有混合控制策略的PLC/DCS混合系统HCS,某咨询集团把其称
中国建筑智能化的发展趋势 1、建筑智能化的发展历程 中国建筑智能化是逐步发展起来的，人们对工作和生活环境越来越高的需求，以及影响建筑智能化的信息技术的不断进步，构成了推动建筑智能化不断发展的主要动力，中国建筑智能化的发展历程大体可以分为三个阶段。 可以把它们分别称为：起始阶段、普及阶段和发展阶段。 1．起始阶段 在上世纪八十年代末，九十年代初，随着改革开放的深入，国民经济持续发展，综合国力不断增强，人们对工作和生活环境的要求也不断提高，一个安全、高效和舒适的工作和生活环境已成为人们的迫切需要；同时科学技术飞速发展,特别是以微电子技术为基础的计算机技术、通信技术和控制技术的迅猛发展，为满足人们这些需要提供了技术基础。 这一时期智能建筑主要针对是一些涉外的酒店等高档公共建筑和特殊需要的工业建筑，其所采用的技术和设备主要是从国外引进的。这个时候人们对建筑智能化的理解主要包括：在建筑内设置程控交换机系统和有线电视系统等通信系统将电话、有线电视等接到建筑中来，为建筑内用户提供通信手段；在建筑内设置广播、计算机网络等系统，为建筑内用户提供必要的现代化办公设备；同时利用计算机对建筑中机电设备进行控制和管理，设置火灾报警系统和安防系统为建筑和其中人员提供保护手段等。这时建筑中各个系统是独立的，相互没有联系。 这个阶段建筑智能化普及程度不高，主要是产品供应商、设计单位以及业内专家推动建筑智能化的发展。政府的主要管理文件是《民用建筑电气设计规范》、《火灾自动报警系统设计规范》等。 2．普及阶段 在九十年代中期房地产开发热潮中，房地产开发商，在还没有完全弄清智能建筑内涵的时候，发现了智能建筑这个标签的商业价值，于是“智能建筑”、“5A
对自动化发展前景的认识 Prepared on 22 November 2020
对自动化发展前景的认识学院：信息科学与工程学院 专业年级：自动化1404 姓名：庄广大 本学期期末学术周内，我们自动化专业许多同学都听了桂卫华院士的报告。报告介绍了一些自动化相关的发展前景以及自动化领域在工业上的应用。这些让我对我们专业可谓有了更清晰的认识，对我们未来的就业方向、就业前景也有了一个大体上的了解。在此我想谈谈我的收获或者说听完报告后我对自动化发展前景的认识。 自动化经历了这么多年的发展，依旧长久不衰是有它一定的原因的。自动化技术广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务和家庭等方面。采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且能扩展人的器官功能，极大地提高劳动生产率，增强人类认识世界和改造世界的能力。 这里我先谈谈有关自动化的一些内容。自动化是一门多学科交叉的高技术学科。自动化学科包含宽广，随着社会的发展将来会越来越广。自动化学科的发展前景会很好，自动化基础面非常宽，需要牢固的基础知识。自动化与其它工科专业基本上都有交集。学习自动化是把控制与自动化作为一种手段。 自动化包含5个领域： 控制与智能，传感与检测，执行与驱动，对象与建模，系统与工程。 自动化在发展的过程了经历了好几次变迁（4次大的挑战）。自动化现在正在向复杂的系统控制和高级的智能控制发展。 自动化是新的技术发展的一个重要方面。自动化技术的研究﹑应用和推广﹐对人类的生产﹑生活等方式将产生深远影响。生产过程自动化和办公室自动化可极大地提高社会生产率和工作效率﹐节约能源和原材料消耗﹐保证产品质量﹐改善劳动条件﹐改进生产工艺和管理体制﹐加速社会的产业结构的变革和社会信息化的进程。 现代生产和科学技术的发展﹐对自动化技术提出越来越高的要求﹐同时也为自动化技术的革新提供了必要条件。 70年代以来，自动化开始向复杂的系统控制和高级的智能控制发展﹐并广泛地应用到国防﹑科学研究和经济等各个领域﹐实现更大规模的自动化﹐例如大型企业的综合自动化系统﹑全国铁路自动调度系统﹑国家电力网自动调度系统﹑空中交通管制系统﹑城市交通控制系统﹑自动化指挥系统﹑国民经济管理系统等。自动化的应用正从工程领域向非工程领域扩展﹐如医疗自动化﹑人口控制﹑经济管理自动化等。自动化将在更大程度上模仿人的智能﹐机器人已在工业生产﹑海洋开发和宇宙探测等领域得到应用﹐专家系统在医疗诊断﹑地质勘探等方面取得显着效果。工厂自动化﹑办公自动化﹑家庭自动化和农业自动化将成为新技术发展的重要内容﹐并得到迅速发展。 下面是我国自动化发展的前景认识： 我国工业企业，未来的十年将面临着市场和能源；清洁生产和环境保护；高效和规范；负责和协调的挑战。节能、环保、安全、高效是每一个企业必须要面对的课题，而自动
智能建筑现状及发展趋势 摘要：建筑物是人民生产生活的必备场所，近年来，房地产开发市场的竞争越来越激烈，不断改变各种建筑物的设计方向和角度成为各个房地产开发商提高建筑产品质量的关键。现代化的建筑设计的一个发展方向就是智能化。然而，我国的智能建筑设计中，还存在一些问题。本文介绍了智能化建筑设计的概念，现状与发展情况。 关键词：智能建筑设计；现状；发展 中国的经济在不断发展，使得人们的生活水平也不断提高，人们对于建筑设计的要求也越来越高，智能化的建筑是现代化建筑的发展方向之一，也是城市发展所追求的目标。智能化的建筑设计除了满足人民生活的基本需求，也添加更多人性化、智能化的元素，以营造高品质舒适的生活。 一、智能建筑的概念 智能化建筑指的是在箭镞设计的过程中，将建筑物的各种结构、具体设备、服务以及管理等方面与用户的实际需求结合起来，将建筑相关的各方面进行最优的组合，从而给用户提供高效、舒适、人性化、智能化的建筑环境。智能化建筑是在现代可续技术的背景下产生的，其技术的基础是现代化的建筑技术、现代化的电脑技术以及通讯技术等。 智能建筑的特点如下： 第一，智能化的建筑大多与现代化的节能环保、用户业主的各种经济利益相关，智能化的建筑物不仅能节约能源，也能保护环境，
这也是智能化建筑发展的重要特征和条件，各种智能化建筑的功能无一不考虑到业主的经济利益。 第二，智能建筑的发展思想是“以人为本”。无论是传统建筑还是智能化建筑，受益者都是在建筑物内工作、生活的人，因此，智能化建筑的智能化程度，应该取决于业主和用户的需求，而不是单纯地看建筑内所装载的各种器材设备是否先进。智能化建筑不是完全将现代化的高科技堆砌起来，更倾向于用现代化科技实现人们的需求。 二、智能建筑设计的现状 1、我国的智能建筑发展概况 最早的智能建筑是出现在美国，在我国，台湾地区的智能化建筑发展比较早，香港的智能化建筑发展也比较早，比如汇丰银行大厦、中银大厦等都是智能化程度比较高的智能建筑。我国大陆地区的智能化建筑起步比较晚，近几年，在北京、上海等发达地区，智能化建筑已经逐步发展起来，比如上海的金茂大厦、青岛的中银大厦等都具有比较高水平的智能化。当前，我国的智能建筑设计已经向大型公共建筑转变，例如常见的会展中心、体育场、图书馆等，这些建筑的设计也逐渐参照智能建筑的规则和要求进行。 2、智能化建设设计和管理存在的问题 1）设计质量低，水平不高 我国的智能化建筑设计的应用水平还不高，地区之间的发展也不够平衡，而且产业化的水平比较低，有的设计产品还不能适应市场和用户的各种需求，在软硬件的设计方面，还比较缺乏自主的知识产权
电气自动化及电气自动化的发展方向吴伶丽 摘要：电气自动化的优势在多年的工业生产实践中被越来越明显地体现出来， 为了能够为我国的电气自动化发展提供些许有益建议，本文简略分析了电气自动 化技术以及该技术的发展方向。 关键词：电气自动化；现状；发展前景；发展方向 电气自动化对于提高机械运行的经济效益和劳动生产力有着重要作用，自其诞生 以来发展至今，对于我国社会生产的改造提出了巨大的可靠性与经济性，同时促 进了我国经济社会的发展水平。目前我国社会发展中，全面实现智能化、信息化、工业化发展离不开来电气自动化的支持与配合，电气自动化的合理应用对于促进 我国社会的稳定进步和提高现代化生产效率有着重要作用，同时对于社会长远发 展目标与规划有着深远意义。 1.电气自动化发展路程与现状 1.1电气自动化的发展历程 电气自动化自诞生发展至今，经历了从无到有的巨大转变过程，同时其随着 智能化技术、信息技术、和电子技术的发展呈现出一种综合发展趋势，是结合各 种先进科学技术为一体的综合性学科体系。在上个世纪五十年代，随着电机等相 关电力设备和产品的产生，促进了电气自动化的产生，同时也使得这一概念成为 现实。可以说从上个世纪电气自动化的诞生发展至今，一直以来都是一种按照人 的主观意志来实现的，也是电气自动化发展变革的主要趋势所在。 从上个世纪六十年代以来，随着现代控制理论的应用和微型计算机的广泛普及，电气自动化在一定程度上得到了发展，并迈进了一个发展的新阶段，各种信 息技术与计算机技术的应用促使其朝着自动控制与信息处理技术相结合的方向发展。20世纪70年代，现代通讯的快速发展更是带动了自动化、智能化理念的形 成与变化，同时也促进电气自动化系统朝着规模大、复杂的结构发展，在这种现 状下，大量的问题难以解决，主要集中在控制理论范畴不够成熟，造成了控制上 存在着一定的差距。围绕这一系列问题的研究就产生了大规模的系统控制和复杂 系统智能控制的自动化理论、方法以及手段，同时也促进了这门技术的全面革新，高级自动化系统主要是由现代通信科学技术、微型计算机技术以及人工智能技术 所结合的成果体现，同时也对电气自动化的进一步发展起到了积极的推动作用。 20世纪80年代以来，电气自动化技术的发展极其迅速日臻成熟已经成为高 新技术产业的重要组成部分极大地促进了人工智能、交通、医学、航空航天、现 代制造技术等技术的发展，这些技术被广泛应用于农业、工业、国防等领域在国 民经济中显示出越来越重要的作用。 1.2电气自动化发展的现状 1.2.1信息技术的决定性影响 信息技术是包括计算机、世界范围高速宽带计算机网络及通讯技术，广泛的 讲就是指人类开发和利用信息的一切手段这些技术手段主要目的是用来处理、传感、存储和显示各种信息等相关支持技术的综合体。 现代信息技术又称为现代电子信息技术是建立在现代电子技术基础上的它是 以通信、计算机自动控制等现代技术为主体将各个种类的信息进行获取、加工处 理并进行利用。现代信息技术是实现信息的获取、处理、传输控制等功能的系统
智能化地产转型发展趋势现状分析 一、地产行业转型正在进行时 房地产行业在中国近三十年的发展史中风光程度一时无两，近些年尽管楼价依然高涨，可是房地产行业趋冷或者现阶段是行业严冬的叫法屡见不鲜。19年7月中下旬一则“7个月271家房企破产”的新闻报道引起了大家的瞩目，有公告显示信息，截止7月23日，19年全国共有271家房地产公司宣布破产重整，在其中也包含全国500强房地产企业，禁不住让大家感慨房地产行业广泛兴盛的美好时光已经渐行渐远。 不难看出地产行业的新一轮的大转变序幕在19年已经慢慢打开了，房地产企业现阶段面临的窘境除了外界的调控政策的限定，也与本身存在的问题息息相关，地产行业如果依然怀着售卖商品的心理状态去应对新的市场环境，必定会被市场所淘汰。 二、地产智能化发展趋势日趋明朗 现阶段传统式地产商的形象顺向服务和经营变化，地产逻辑已经发生重大转变。当今的房地产市场从增量变为存量，地产商已经积极地寻找转型发展道路。尤其是伴随着以人工智能技术、物联网技术、5G等电子信息技术的推进发展，房地产行业也迎来了新的机遇和挑战，万科地产、碧桂园、绿城集团等行业大佬早已提早布局，加快电子信息技术与地产业务流程的结合，促进地产企业战略转型，在日趋严峻的市场环境中呈现本身的竞争能力。 以往几十年间在中国修建的高楼大厦数不胜数，在总数迅速发展之后，怎样在品质上寻求转变，这里所述的“品质”，并并不是传统定义上品质，只是房屋的质量，及其它可以给与顾客的生活质量。智能化早已变成许多地产公司在转型发展过程中一个关键的发展前景，这不但是地产企业战略转型的需求，也是社会经济发展的需求。
三、地产智能化市场的需求旺盛 近些年智慧城市基本建设已经热火朝天地进行中，智慧城市是尝试打造出一个对外开放高效率的生态体系，为群众带来高品质的日常生活感受。当然所谓的智慧城市在电力能源运用、低碳环保上拥有更高的规定，智慧城市的发展趋势离不了地产商的加入，而传统式的地产发展模式在智慧城市的需求显得有些乏力，智能化城市基本建设的需求将加快地产智能化的过程。 另外伴随着全国各地精装房政策地持续颁布，好像也在预兆着无毛坯房时期的来临。地产行业的精装修房的占比愈来愈高，智能化变成许多地产商的选择，从智能化品类到全屋智能，尤其是全屋智能与精装房之间拥有高度契合，对房地产商来讲精装修化、智能化会变成一大产品卖点，商品股权溢价空间极大。 当今住宅的消费主力正向年轻一代迁移，他们针对房地产的要求与过去大不一样，对“家”的需求更为多元化且丰富多彩，他们更期待得到智能化的家居生活感受。住宅客户的要求所形成的转变，尤其是对智能家居系统乃至智慧社区的要求持续提高，驱使房地产公司务必展开转型发展。 四、地产与智能家居系统会擦出怎样的火花？ 以智能化为方式，传统式地产运营模式将迎来全新商业模式。而地产与智能家居系统的融合自然是在发展趋势的逻辑当中，地产商将智能家居系统融入到地产新项目中为其增加市场销售闪光点，尤其是在智能门锁、智能摄像机、智能音响等火热品类的推动下，地产家居装修智能化正慢慢变成一种新气象。 智能家居系统的市场容量已经逐渐扩张，有数据信息显示，全球智能家居系统市场容量在二零二一年将突破千亿美元，但在其向上发展的过程中，尤其是与地产融合时仍必须认清难题，品类早已不能满足销售市场发展趋势的需求。