智能化电器新专业技术的进展
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家用电器技术创新最新的技术进展和应用案例随着科技的发展和人们对生活品质的不断追求,家用电器技术创新日益突显。
从智能化、便捷化到节能环保,各种新技术不断涌现,为人们的生活带来了很多便利和舒适。
本文将介绍家用电器技术创新的最新进展和应用案例。
一、智能化技术智能化技术的应用让家庭电器与人们的生活更加紧密相连。
智能冰箱是其中的一个典型例子。
传统的冰箱仅仅是保鲜冷藏食物的工具,但智能冰箱可以通过互联网和传感器技术,实现食材的智能管理和提醒。
比如,在智能冰箱中,用户只需要将购买的食材放入冰箱,并记录相关信息,智能冰箱就会自动计算食材的保存时间,并在食材快过期时及时提醒用户。
此外,智能冰箱还可以根据用户的用餐习惯,结合互联网的数据分析,为用户提供智能的菜谱推荐,使得家庭烹饪变得更加便捷和有趣。
二、便捷化技术便捷化技术让家庭电器的使用更加方便和高效。
智能家居技术的兴起为家庭电器的便捷化提供了很多可能。
比如,智能洗衣机可以通过互联网实现远程控制,用户可以通过手机或电脑随时监控洗衣机的状态和进度,实现远程开关机、选择洗涤模式等功能。
此外,智能洗衣机还具备自动识别衣物种类和数量的功能,通过智能化的洗涤策略,实现更加高效和节能的洗涤效果。
三、节能环保技术随着环保意识的增强,节能环保技术在家用电器领域得到了广泛应用。
节能灯是其中的典型代表,相比传统白炽灯,节能灯能够将电能转化为光能的效率提高很多倍,同时还可以减少二氧化碳的排放。
此外,一些家用电器还采用了循环利用技术,比如热水器中的热交换技术,能够将废热回收利用,提高能源的利用率,减少能源的浪费。
四、应用案例除了智能冰箱和智能洗衣机的应用案例,还有其他一些令人惊叹的家用电器技术创新案例。
例如,智能空调可以通过传感器感知室内温度和湿度的变化,实现智能调节和节能;智能音箱通过语音识别和云计算技术,可以根据用户的口音和语调提供个性化的音乐推荐和智能互动;智能烤箱通过配合手机应用,可以随时随地监控烤箱的烹饪状态,实现智能控制和菜谱推荐等功能。
家用电器智能化趋势未来的发展方向随着科技的不断进步和人们生活水平的提高,家用电器智能化已经成为了普遍的趋势。
在未来,家用电器智能化将继续发展,以满足人们对便捷、舒适、节能和环保的需求。
本文将就家用电器智能化的未来发展方向进行探讨。
一、智能家居系统的整合未来的家用电器智能化将趋于系统化和整合化。
将传统的电视、音响、空调、照明、家电等设备进行整合,形成一个智能家居系统,通过一个主控中心的管理与控制,实现设备之间的互连和联动。
在这种智能家居系统中,用户可以通过智能手机或其他智能终端,远程监控和控制家中各种设备,实现远程操控和智能调度,提高生活的便捷性和舒适度。
二、人工智能技术的应用未来,人工智能技术将广泛应用于家用电器智能化领域。
家用电器将具备智能学习和自主决策的能力,能根据用户的习惯和需求,自动调节工作模式和参数,提供个性化的服务。
例如,智能电视可以根据用户的观看历史和偏好,推荐适合的电影和电视剧;智能洗衣机可以根据衣物的种类和数量,自动选择最佳的洗涤方案。
这些人工智能技术的应用将提高家电的智能化程度,为用户提供更加智能、个性化的使用体验。
三、物联网的融合未来,家电将与物联网技术紧密融合。
通过物联网的技术连接,不仅可以实现家中各个电器设备之间的互联互通,还可以与外部的互联网服务进行连接,提供更多的智能化服务。
例如,智能冰箱可以通过扫描食品包装上的二维码,自动记录食物的种类和保质期,并提醒用户购买或使用;智能洗衣机可以通过与衣物品牌官方APP的连接,获取最新的洗涤程序和推荐。
物联网的融合将使家电的智能化功能更加强大,丰富用户的生活。
四、节能环保的发展趋势未来,家用电器智能化的发展将趋向于节能环保。
智能家居系统将通过智能控制和优化调度,实现能源的有效利用和节约。
例如,智能电暖器可以通过感应用户离开家的情况,自动关闭或调低功率,避免能源的浪费;智能空调可以根据室内外温度的变化,自动调节风速和温度,提高能源利用效率。
电气设备行业的技术趋势与创新随着科技的不断进步和社会的发展,电气设备行业正面临着来自技术趋势和创新的巨大挑战和机遇。
本文将探讨电气设备行业当前的技术趋势,并分析创新对该行业的影响。
一、智能化技术的崛起在当前信息时代,智能化技术已经成为各行各业的主流趋势,电气设备行业也不例外。
智能化技术的应用使得电气设备变得更加智能化、自动化和便捷化,大大提高了设备的效率和可靠性。
1. 自动控制系统的发展随着传感技术和数据处理技术的不断进步,自动控制系统的应用越来越广泛。
无论是工厂生产线上的自动化控制,还是家庭中智能家居系统的智能化控制,都离不开自动控制系统的支持。
自动控制系统使得电气设备能够实现远程控制、智能调节和自主运行,提高了设备的效率和生产能力。
2. 人工智能的应用人工智能技术在电气设备行业中的应用越来越广泛。
通过机器学习和深度学习等技术,电气设备可以学习和适应各种复杂环境,实现自主决策和优化控制。
例如,人工智能技术在电力系统中的应用可以实现电力负荷的智能调度和能源的高效利用,提高电力供应的可靠性和经济性。
二、节能环保技术的发展随着全球能源问题的日益突出和环境污染的加剧,电气设备行业在技术发展中越来越注重节能环保。
节能环保技术的发展不仅可以减少能源的消耗,降低生产成本,还可以减少对环境的污染,提升企业的社会形象。
1. 高效电气设备的研发与应用高效电气设备是节能环保的核心。
各类电动机、传动装置、电子器件等的研发和应用都应以提高能效为目标。
例如,新型电动机采用高效率设计和优化控制算法,可实现能耗的降低,减少能源浪费。
2. 可再生能源的利用可再生能源的利用不仅可以减少对传统能源的依赖,还能够减少对环境的污染。
电气设备行业应积极推动太阳能、风能等可再生能源的开发与利用,以满足不断增长的能源需求。
三、数字化技术的推广数字化技术的推广为电气设备行业带来了巨大的机遇和挑战。
数字化技术的应用不仅可以提高生产效率,还可以改善产品质量和用户体验,提升企业竞争力。
电气设备行业的最新技术进展智能化自动化和数字化的趋势电气设备行业的最新技术进展:智能化、自动化和数字化的趋势随着科技的不断进步,电气设备行业也在不断演变和发展。
智能化、自动化和数字化已成为这个行业中的主要趋势。
本文将探讨电气设备行业的最新技术进展,包括智能化、自动化和数字化的趋势,以及其对行业带来的影响。
一、智能化的趋势智能化是电气设备行业发展的一个重要方向。
随着人工智能和物联网技术的发展,越来越多的电气设备开始具备自我学习和自我调节的能力。
智能化的电气设备可以通过感知环境变化和分析数据,自动调整工作状态和参数,从而提高生产效率和节约能源。
例如,智能照明系统可以感知周围光线的变化,根据不同的需求自动调节亮度和色温,以提供舒适的照明环境。
智能电力仪表可以实时监测电力消耗和电网负荷,帮助用户合理使用电力资源并减少能源浪费。
智能电网可以自动感知并调整电力供需平衡,提高供电可靠性和效率。
二、自动化的趋势自动化是电气设备行业另一个重要的技术趋势。
通过引入自动化技术,电气设备可以实现生产流程的自动化控制和操作,提高生产效率和质量,并减少人为错误。
例如,自动化生产线可以实现产品的自动组装和包装,减少人力资源的消耗,并提高生产速度和一致性。
自动化仓储系统可以通过物流机器人和自动化搬运设备实现物品的自动存取,提高仓储效率和准确性。
三、数字化的趋势数字化是电气设备行业的又一重要趋势。
通过数字化技术,电气设备可以实现数据采集、传输和处理,提高生产和管理的效率。
例如,工业物联网技术可以实现对电气设备的远程监控和管理,及时收集设备运行状态和数据,并进行分析和优化,减少停机时间和维护成本。
数字化仿真技术可以对电气设备的工作过程进行模拟和分析,从而提前发现和解决潜在问题,减少生产风险和损失。
四、智能化、自动化和数字化对电气设备行业的影响智能化、自动化和数字化的趋势对电气设备行业带来了许多积极的影响。
首先,这些技术的应用可以提高生产效率和质量,减少人力资源的消耗。
智能化家用电器设备的现状和发展前景摘要:在传统的智能家居应用中,需要从客观的角度进行全面的分析来实现客观的工作安排,从主观意识上进行操作,其应用效果很难精准的把控,特别是还会出现一些设备的兼容、冲突等问题。
随着物联网技术的快速发展,并在智能家居上的充分应用,能够真正实现物联网与智能家居的有效融合,最大化地发挥其技术优势,满足用户的实际需求,带给广大用户良好的生活体验,为智能家居产业的未来发展提供强大的动力。
关键词:智能化;家用电器设备;现状;前景;1、家用电器智能化的发展现状和原因1.1智能家电发展的基本现状传统家用电器主要包含的有:空调、冰箱、电饭煲、电视机等。
新型家用电器主要包含的有:智能电磁炉、智能电饭煲、智能洗碗机等,随着科技技术的不断发展,无论是传统家用电器,还是新型家用电器在技术性能方面都在不断强化,以及功能方面也在不断地优化。
然而,传统家用电器和新型家用电器之间仍然存在显著差异。
新型家用电器所具有的明显的优势主要体现在智能化功能方面,通过对计算机技术和微处理技术进行全面性的利用,使家用电器能够处于智能化、自动化。
人们可以实现远程调控或者是使设备自动的运行和暂停。
如通过对特定功能设置,对电饭煲进行定时处理,可以使电饭煲在规定时间煮饭,通过对自动化监控技术的有效应用,用户可以通过手机实行远程监控,可以对有关方面的设备运行采取远程监控方式,当有问题出现时,可以启动自动报警系统,确保家用电器的安全健康使用。
智能家电在不断的发展过程中,由于有计算机作为基础,从而使智能家电实现一体化控制模式。
与此同时,家用电器制造业通过物联网所具有的各项优势进行充分性的利用,通过无线WiFi模块,将家电设备与其进行连接,以及网络、终端APP,从而使其形成万物物联网,为制造业的发展带来更好的发展机遇。
1.2智能家电发展的原因家用电器产生智能化的发展模式,主要是对科学技术充分地利用,尤其是网络技术和通信技术的广泛应用。
电气自动化的发展趋势随着科技的不断进步和工业的快速发展,电气自动化作为一种重要的技术手段,在工业生产中扮演着越来越重要的角色。
本文将详细探讨电气自动化的发展趋势,包括技术创新、应用领域拓展以及未来发展方向等方面。
一、技术创新方面1. 人工智能与机器学习的应用:人工智能和机器学习技术的快速发展为电气自动化带来了新的机遇。
通过将人工智能和机器学习技术应用于电气自动化系统中,可以实现更高效、更精确的控制和优化,提高生产效率。
2. 无线通信技术的应用:随着无线通信技术的不断进步,电气自动化系统中的传感器和执行器可以实现无线连接,大大简化了系统的布线和维护工作。
同时,无线通信技术的应用也使得电气自动化系统更加灵活和可扩展。
3. 物联网的发展:物联网技术的快速发展也对电气自动化产生了深远的影响。
通过将各种设备和系统连接到互联网上,实现数据的实时监测和远程控制,可以提高生产过程的可视化和智能化水平。
二、应用领域拓展方面1. 工业制造领域:电气自动化在工业制造领域的应用已经非常广泛,包括生产线自动化、机器人应用、智能仓储等方面。
随着工业4.0的推进,电气自动化在工业制造中的应用将更加广泛和深入。
2. 建筑领域:电气自动化在建筑领域的应用也越来越受到重视。
通过智能化的电气自动化系统,可以实现建筑物的智能控制、能源管理和安全监测等功能,提高建筑物的舒适度和能效性能。
3. 能源领域:电气自动化在能源领域的应用也具有巨大的潜力。
通过智能化的电气自动化系统,可以实现能源的高效利用和管理,提高能源供应的可靠性和稳定性。
三、未来发展方向1. 多元化和集成化:未来电气自动化的发展趋势将更加多元化和集成化。
不仅仅局限于传统的工业制造和建筑领域,电气自动化将逐渐应用于更多的领域,如交通运输、医疗健康等。
2. 可持续发展:随着全球环境问题的日益突出,电气自动化的发展也将朝着可持续发展的方向发展。
通过提高能源的利用效率、减少环境污染等措施,实现电气自动化与环境保护的有机结合。
家用电器行业的产品创新和设计趋势近年来,随着科技的不断发展和人们对生活品质的要求不断提升,家用电器行业的产品创新和设计趋势变得越来越重要。
在这个竞争激烈的市场中,只有不断的创新和优秀的设计才能吸引消费者的关注并保持市场竞争力。
本文将探讨家用电器行业的产品创新和设计趋势,以及这些趋势对消费者和整个行业的影响。
一、智能化和互联网连接随着物联网技术和人工智能的快速发展,智能化已经成为家用电器行业的一个重要趋势。
智能化的产品可以通过与用户的手机或者其他智能设备连接交互,提供更便捷的使用体验。
例如,智能家居系统可以控制灯光、温度、音乐等多个功能,让用户通过手机就能够远程操控家中的各种电器。
这种智能化和互联网连接的创新不仅提升了用户的舒适度,还提高了家居的能源利用效率。
二、环保和能源节约随着环保意识的逐渐增强,越来越多的家用电器产品开始注重能源的节约和环境的保护。
例如,新一代的冰箱和空调产品采用了先进的节能技术,有效降低了能源消耗。
同时,一些家电企业还开始使用可再生能源来为产品供电,减少对传统能源的依赖。
环保和能源节约的产品创新不仅符合消费者的需求,也符合社会的可持续发展要求。
三、人性化设计和健康关怀除了功能性和性能的提升,家用电器行业的产品创新和设计还越来越注重人性化和健康关怀。
例如,一些厨房电器产品在设计上更加注重方便用户的使用和清洁。
同时,一些新型的空气净化器和水龙头过滤器可以有效去除室内和饮用水中的有害物质,保障用户的健康。
这些人性化设计和健康关怀的创新不仅提升了产品的附加值,还增强了用户的消费体验。
四、品牌标识和风格识别在激烈的市场竞争中,品牌标识和风格识别变得越来越重要。
优秀的品牌标识和独特的风格可以帮助企业在消费者心中建立起品牌形象,并提升产品的辨识度。
例如,一些知名的家用电器品牌拥有独特的外观设计和标志性的标识,让消费者能够一眼辨认出该品牌的产品。
品牌标识和风格识别的创新不仅有助于企业建立品牌优势,还能够吸引更多消费者的关注和忠诚度。
电气自动化技术的创新与发展引言概述:电气自动化技术是指利用电气设备和自动控制技术实现工业生产和生活服务的自动化。
随着科技的不断发展,电气自动化技术也在不断创新和发展,为各行各业带来了巨大的变革和提升。
本文将从创新与发展的角度探讨电气自动化技术的现状和未来趋势。
一、智能化控制系统的发展1.1 传感器技术的创新:传感器是智能化控制系统的重要组成部份,随着传感器技术的不断创新,传感器的精度和灵敏度得到了显著提升,可以更准确地感知环境信息。
1.2 人工智能的应用:人工智能技术在电气自动化领域的应用越来越广泛,通过机器学习和深度学习算法,智能化控制系统可以自主学习和适应环境变化,提高系统的智能化水平。
1.3 云计算技术的整合:云计算技术可以为智能化控制系统提供强大的数据存储和计算能力,实现设备之间的远程监控和管理,提高系统的整体效率和可靠性。
二、工业自动化技术的应用2.1 自动化生产线的建设:工业自动化技术在生产线上的应用可以实现生产过程的自动化和智能化,提高生产效率和产品质量。
2.2 机器人技术的发展:机器人技术是工业自动化的重要组成部份,随着机器人技术的不断发展,机器人在工业生产中的应用越来越广泛,可以完成更复杂的任务。
2.3 物联网技术的整合:物联网技术可以实现设备之间的互联互通,实现信息的实时共享和交互,提高工业自动化系统的整体效率和灵便性。
三、能源管理与节能技术的创新3.1 智能能源监测系统:智能能源监测系统可以实时监测能源的使用情况,通过数据分析和优化控制,实现能源的高效利用和节能减排。
3.2 可再生能源技术的应用:可再生能源技术是未来能源发展的趋势,通过与电气自动化技术的结合,可以实现可再生能源的高效利用和管理。
3.3 节能设备的研发与应用:节能设备在电气自动化系统中起着至关重要的作用,通过不断创新和应用,可以降低能源消耗和减少环境污染。
四、智能家居技术的发展4.1 智能家居系统的构建:智能家居技术通过与电气自动化技术的结合,可以实现家庭设备的智能化控制和管理,提高生活的舒适度和便利性。
电气行业的智能化技术发展趋势分析随着科技的不断进步,电气行业也在不断进行着技术的升级和创新。
智能化技术作为其中的一种重要技术手段,已经成为电气行业发展的趋势之一。
本文将从多个角度来分析电气行业智能化技术的发展趋势。
一、智能化技术的定义及应用智能化技术,简单来说,就是指让设备、系统、产品、服务等拥有自我学习、自我调整和自我适应的能力,从而提高产品和服务的效率,优化用户体验,节省能源和资源等。
电气行业的智能化技术应用非常广泛,包括家庭智能化、建筑智能化、产业智能化、能源智能化等多个领域。
以家庭智能化为例,伴随着智能手机和智能家居设备的普及,越来越多的家庭开始应用智能化技术来提升生活质量和便捷性。
比如通过智能音响、智能家居中心控制灯光、温控、家电等设备,实现家里的全场景智能化控制。
智能化技术的应用不断扩展和深入,未来还会有更多创新的应用场景出现。
二、智能化技术在电气行业的发展趋势1. 产业升级推动智能化技术的应用当前,电气行业正面临产业升级和转型升级的要求,这也促进了智能化技术在这个领域的应用发展。
比如在智能制造方面,通过工业互联网、工业云、人工智能等技术手段,对生产和管理流程进行优化和升级。
这不仅可以提高生产效率和智能化水平,也可以降低成本和提高竞争力。
2. 数据驱动推进智能化技术的发展智能化技术的本质是通过精准数据的收集、分析,以及人工智能等技术的支持,形成智能化决策和调整。
因此,数据驱动已成为智能化技术发展的关键要素。
比如在电动汽车领域,通过搜集车辆的运行数据,以及各种传感器采集到的环境数据,在人工智能和物联网的支持下,实现车辆的自学习和自动调整,从而提高整个电动汽车生态系统的效率和安全性。
3. 人机互动为智能化技术发展提供创新智能化技术是为人服务的,因此人机互动的方式也会影响智能化技术的应用和发展。
目前,人机交互方式正在不断升级和创新。
比如可以通过自然语言识别、手势识别、视觉识别等技术手段,实现和电器设备的自然交互。
智能化厨房电器的技术创新与市场前景厨房是家庭的重要区域之一,也是人们生活中不可或缺的部分。
然而,传统的厨房设备和工具已经逐渐无法满足人们不断增长的需求。
随着科技的不断进步,智能化厨房电器逐渐成为人们追求高品质生活的一种方式。
在这篇文章中,我们将探讨智能化厨房电器的技术创新和市场前景。
一、技术创新智能化厨房电器是指基于互联网技术、人工智能等先进技术的智能厨房电器,它们具有多种新颖的特性和功能,例如远程控制、智能识别、自动化等。
智能化厨房电器的技术创新体现在以下几个方面:1.可视化技术可视化技术可以使用户更直观地了解当前的状态和工作进程,从而更好地控制整个系统。
比如,智能化厨房电器可以通过内置的摄像头和显示屏,让用户随时观看烹饪进程,便于实时调整火力、时间等。
2.语音识别技术语音识别技术可以使用户更加便利地操作设备,对于身体不便或习惯于语音交互的用户,尤其有帮助。
智能化厨房电器可以通过支持语音命令,实现“对话式”操作。
例如,用户可以通过简单的语音指令开启、关闭设备,或者让设备自动完成一些步骤。
3.智能识别技术智能识别技术可以让智能化厨房电器更好地适应不同的烹饪需求,提供更优质的服务体验。
例如,智能烤箱可以通过扫描食物表面来识别烹饪模式,自动适配烤制温度和时间;智能冰箱可以通过智能识别技术,自动记录某些用户常用的食材,进行智能推荐和提供优化的食谱。
4.自动化技术自动化技术是智能化厨房电器的一个核心创新点,通过自动化技术,可以实现烹饪、清洗等多种流程的自动化。
例如,智能烤箱可以通过自动化技术,在用户输入食谱后,完全自动完成预热、烤制、保温等多个流程,并与用户进行交互和提醒。
二、市场前景目前,智能化厨房电器已经成为厨房电器行业的一个重要分支。
预计2025年,全球智能厨房电器市场规模将达到550亿美元,其中,中国市场将成为全球最大市场之一。
智能化厨房电器的市场前景广阔,受到了全球范围内的投资和支持。
智能化厨房电器的市场需求主要源于以下三个方面:1.生活质量提高智能化厨房电器的出现,为用户提供了更加方便、快捷、高效的烹饪、清洗、储存等服务。
智能化电器新技术的进展[摘要]随着技术与需求的不断发展,电器智能化在若干领域内不断取得新的研究成果。
本文主要介绍了电器智能化中三个方面的技术进展,即大型企业供配电智能监控系统、舰船电力集成技术和新型传感器技术。
围绕三个方面,分别介绍了基本概念、发展概况和相关关键技术。
1大型企业供配电智能监控系统1. 1概述大型企业供配电智能监控系统是利用网络技术和计算机技术对分布广泛的企业级电力配电网系统进行实时监视、控制、管理,结合电力领域专门的应用需求,来保证供配电系统的稳定运行的软件系统。
大型企业配电系统具有以下几个特点:大型企业配电系统电压等级涵盖35kV、10kV、6kV、0.4kV等,有的有自备发电厂,配电网结构复杂,地理位置分布广泛;连接的各类设备总类繁多,数量大,设备的安装形式、智能化程度千差万别,需要对它们进行实时监控;支持的现场总线类型多,支持的通讯协议类型繁多,包括设备厂商自定义的和基于标准通讯协议等;配电智能监控系统的规模会随着监控设备的增加而逐步扩大,这要求系统可以根据不同的规模适当裁减,结构灵活,适合分布式应用。
在大型企业供配电系统的生产及管理过程中,需要完成的基本功能包括分布式的数据采集、实时数据交换、数据分析处理、历史数据存储、交互式人机界面、报警处理、操作控制等,同时针对配电网的当前或将来的运行状态需要具备有网络拓扑与动态着色、配电网状态估计、配电网潮流分析、配电网短路分析、配电网故障定位、隔离、恢复、配电网网络重构等特定功能。
大型企业供配电智能监控系统的目标就是要为企业的电力配调部门构建一套智能化信息采集和分析处理平台,进行信息融合、信息共享和决策支持。
在一个比较典型的大型企业供配电智能监控系统中,终端配电设备广泛的分布在整个供配电区域中,通过现场总线连接在一起,组成终端设备层,完成信息的采集、保护的分布式控制,并就近集中到一个变配电子站进行信息的集中;各变配电子站和配调中心之间利用专用信道进行信息交换(如以太网、In ternet或专线等),如果需要,配调中心可以同ERP、GIS等系统进行信息交换。
系统的拓扑结构将是一个分层分布式的结构形式,如图1所示。
图1分层分布式的系统构架1. 2构建系统涉及的新技术1)以OPC为核心的系统集成技术用于过程控制的对象连接与嵌入技术(OLE For Process Control , OPC)是一套用于工业自动化领域的接口规范,由OPC基金会负责制定,它为基于Windows的应用程序和现场过程控制应用建立了桥梁,使相对独立的不同应用程序结合到一起成为可能。
OPC规范包含一系列的预定义的接口集合。
这些OPC规范集将工业自动化系统中数据的采集、分析和处理过程分解为一系列相对独立的标准接口,不同的领域应用系统软件可以遵循OPC 接口来设计具有特定领域功能的软件模块,形成具有OPC 接口的标准组件,系统构架则以OPC 规范作为连接各个功能相对独立的OPC 组件的软件总线。
2) 分布式实时数据采集技术随着信息技术的发展,各类智能电子设备的出现,电力系统中数据的采集、分发过程变得越来越复杂,系统需要处理各类备不同的接入方式、不同的通讯协议所提供的数据,数据采集引擎就是专门为解决分布式的、多种类的数据源的实时数据采集而提出的一个概念。
数据采集引擎定义为在分布式应用环境中构成的提供系统级数据服务的软件总线,它对系统涉及的各类数据源进行数据采集和转换处理,以标准数据接口或信息服务模型的形式对外提供数据服务,供各种高级应用软件进行进一步的应用和处理。
数据采集引擎是一个典型的三层模型的结构,包含了一个信息流从输入到输出的复合映射关系。
数据采集引擎以各种不同的形式采集数据源的数据,经过整理加工,以一种统一的数据组织形式对数据进行描述,再根据输出的需要,以OPC DA 接口的形式输出数据,它完成了一个由多对一到一对一的复合映射过程。
利用数据采集引擎技术可以大大方便各类设备的接入,各类设备的I/O 驱动程序可以设计成动态连接库( DLL )的形式,根据需要动态加载。
3) 分布式实时数据交换技术主要解决不同地理位置分布的子系统之间的实时数据交换问题。
采用的通讯机制是支持一对多和多对多的分布式实时岀版/定购通讯模型(Real Time Publish/Subscribe , RTPS)。
它是构建自律分布系统( Autonomous Decentralized System ,ADS )的基础,也是IDA 组织( Interface for Distributed Automation )构建分布式智能应用的所依赖的基本通讯模型。
RTPS的思想为复杂的、广域分布的大型企业供配电智能监控系统的集成提供了很好的思路和解决方案。
RTPS 模型与传统的C/S 模型有一定的差异,RTPS 模型中的各个子系统之间是相互平等的,不存在依附关系,可以自主运作,但这并不表明它们不与外界交换信息。
实际上,各个子系统不断向外界以广播方式发送信息,同时又根据各自需求接收来自外界的信息以为自己服务。
这样一来,C/S 模式中服务器大量的负担被有限地分散了,而且加快了子系统间信息的交换速度。
4) 智能信息处理技术电力监控系统实时采集、处理大量的原始生产数据,并对它们压缩、归档、存储,系统拥有海量的实时、历史数据,如何从这些原始数据中提取岀有用的信息,再将信息转化成知识,并用这些数据、信息和知识作为反馈来监控和指导整个生产过程,为用户的科学决策提供依据是一个值得深入研究的问题。
当使用经典的电力系统分析方法来处理海量数据时,通常只能针对常规的目标得到一些一般应用的结果,但使用智能信息处理技术可解决一些传统方法无法解决或解决起来有一定难度的问题,对于某些特定的常规问题,使用智能信息处理技术有时会具有更高的效率或能得到更好的结果。
智能信息处理技术用以研究的主要问题有:a) 如何利用机器学习的方法建立对电力系统运行状态的分类和描述,以便对系统运行的稳定性和安全性进行评估;b) 分析电力系统故障间的关系。
如利用智能计算的方法对故障进行知识表述,结合系统运行的实时信息,完成配电网的故障定位、隔离、网络重构,减少停电时间,同时将各类故障模式进行总结,形成专家知识,指导用户进行科学决策;c) 电力系统运行中变化与异化的检测和预测。
利用数据挖掘可从以前存储的大量历史数据中发现许多重要的潜在变化规律,再利用电力系统的领域知识对其加以系统化,以进一步利用。
1.3 系统的发展方向a) 系统采用层次化和组件化设计的特征将更加鲜明:b) 系统将进一步向开放性和标准化靠拢;c) 系统将具有更好的集成性和可扩充性;d)系统将具有更加广泛的适应性和灵活性;2 舰船综合电力系统技术的研究传统舰船的动力平台由动力系统和电力系统两部分组成,随着高能武器的应用和对舰船生命力及综合作战能力的要求,需要将两大系统统一形成新的动力平台,综合电力系统就是基于这个思想提出的。
综合电力系统与电器智能化关键技术密切相关,它是电气智能化系统开拓的新的研究和应用领域。
2.1 概述综合电力系统(Integrated Power System, ISP)采用电力系统集成技术来研究舰船电能的产生、输送、变换、分配以及利用,以实现舰船推进和高能武器的发射。
它将舰船发供电与推进用电、舰载设备用电集成在一个统一的系统内, 从而实现发电、配电与电力推进用电及其它设备用电统一调度和集中控制,其典型结构如图 2 所示,图中Gi ( i = 1 ,2 , ?, n)为集成化的高功率密度大容量发电模块。
综合电力系统由发电模块、电能调度及智能管理模块、区域配电模块、电力推进模块、高能武器电力变换模块和环形供电网络等若干个模块组成。
发电模块经环形电网向全船各区域配电系统供电;电能调度及智能管理模块对全船各区域配电系统实行电能分配及智能监控;区域配电模块将电力输送到各个电力区的负荷中心, 然后再分配到用电设备, 采用区域配电可使发电机的运行频率不受用电设备对频率的严格限制, 实现发电机和整流设备成本、体积和重量的最佳化、集成化;电力推进模块用以实现舰船电力推进;高能武器电力变换模块为激光武器、电磁炮、电热化学炮等高能武器提供物质基础。
每个模块都是高度集成化的完整系统。
尽管船舶电力推进技术已有近百年的历史,但是受到当时技术因素的制约,发展缓慢,大多数只应用在特种船舶上,从20世纪80 年代起,供电系统、推进装置、和计算机技术的迅猛发展,人们才提出了综合电力系统这个概念。
美国海军于20世纪80年代中期提出“海上革命” 计划,积极发展舰船综合全电力推进系统,主要集中发展舰船电力推进、电力和控制系统, 1994年正式提出综合电力系统的构想并确定在21 世纪将其应用于新一代水面舰艇。
随着综合电力系统研究的不断深入以及舰船电力设备技术的进步,普遍采用综合电力系统设计方案成为未来舰船动力系统发展的趋势。
各国海军都在积极从事这方面的研究和规划, 主要集中在原动机、发电机、电动机及配套的电力电子设备上的研发。
我国在这方面也取得了一系列突破,成功研制了12 相交流整流发电系统已批量装备我国新一代潜艇,在此基础上我国又研制出交直流双绕组发电系统进行混合电力推进,目前正在研究的有双绕组发电机和高速异步发电机。
综合电力系统是个多学科综合、交叉和融合而形成的新的研究领域。
主要的学科基础为电气工程和控制科学与工程, 相关学科有:信息与通信工程、计算机科学与技术、仪器科学与技术、动力工程与工程热力学、材料科学与工程、机械工程等,大大拓宽了电气学科的研究领域。
2. 2 综合电力系统的关键技术综合电力系统代表了未来舰船动力的发展趋势,各国也处于起步状态,还有大量关键技术需要解决,主要有下面几个方面:1)电力集成技术电力集成技术是研究电力设备和系统集成的技术,包括设备集成和系统集成两个层面。
设备集成是指是将相关的发电、配电、电能变换、电气传动、电气控制等电力设备中两个或多个功能模块集成于一体, 形成系列化、标准化的新功能模块, 从而实现电力设备的高功率密度、高可靠性、高性能,降低其制造成本,提高其运行效率。
系统集成是指是在电力设备模块化、集成化的基础上采用功率总线技术(电能传输)和现场总线技术(通讯、控制)将各个设备有机地组合起来,能及时传递、分析和处理系统中各子系统或功能模块运行状态信息, 适时控制能量的分配, 保证系统最佳运行, 最大限度地发挥系统及设备的功能。
要实现综合电力系统,首先要完成设备集成,系统主要有发电模块、电能调度及智能管理模块、区域配电模块等若干个模块组成。
如图 3 所示,各模块采用标准的信息采集、处理接口及智能化执行单元,再将各个模块通过功率总线和现场总线进行连接实现全系统的集成综合电力系统。