分散控制系统，即以多个微处理器为核心的过程控制采集站。分散控制系统之所以能够广泛应用在我国的火电厂自动化控制中，主要得益于分散控制系统较为成熟的应用经验和运行业绩。人们对分散控制系统的特性有了越来越多的认识，并且逐渐接受和认可。火电厂对分散控制系统的应用，有利于火电厂的单元机组热工自动化水平的提高，能够适应如今电力需求连年增大的发展需要。
1分散控制系统的现状及发展
1）分散控制系统的起源。DSC应用试点最早出现在美国，1985年的时候，那时选用的是网厅电厂300MW机组，这就是分散系统控制的开端。经过20多年的不断发展，分散控制系统在不断地改进实践中积累了许多成熟经验，更是推陈出新，打破了DSC的应用只局限在锅炉和汽轮机的热工监视的局面，相关供应商掌握了愈加成熟和系统的经验和技术。经过充分的实践经验证明，分散控制系统是可行并且科学的。我国通过对DCS的不断改进，最终也达到了国际的DCS水平，在火电厂得到广泛应用。2）分散控制系统的应用。分散控制系统的实际运用价值比较高，功能相对分散、数据可共享、可靠性较高等优点让其在与其他控制技术相比之下有明显优势，被电厂和变电厂所广泛接受。我国火电厂使用过的DCS数以百计，至今，使用过的DCS可大概分成3类：多功能控制器型、可编程序控制器基础型、PC机总线基础型。我们也不排除今后可能产生其他分散控制系统，比如以现场总线为基础的控制系统，或者以电厂信息监控管理为基础的控制系统，这也将进一步扩大DCS应用的功能。3）分散控制系统的发展。分散控制系统目前有两个功能性的扩展，现场总线技术的出现，就是其在纵向扩展上面的体现。开放性、数字化、多借点是现场总线的几个显著特点。为避免只靠电缆单一传输的弊端，现场总线技术还可以帮助现场的设备实现在运行中的数字量信息交换，达到双方的共享和控制。现有的现场仪表模拟技术弊端日益凸显，主要是速度慢、精准度低、成本高，不仅不能准确监控，而且浪费大量的物资，得不偿失，在此时，现场总线技术的出现就自然而然了。并且现场仪表的模拟技术与计算机控制的数字技术不符，还可能会出现使用问题，而现场总线技术则能有效改善这方面的问题，但现场总线技术发展还不够稳定成熟，还需进一步的改进和推广。
2分散控制系统特点
1）高可靠性。分散控制系统是建立在分散结构的理念上的，这能够对系统的可靠性形成一个保障。分散结构不仅包含系统功能的分散，还包含地理位置的分散。采用分散结构的分散控制系统可以分散系统的危险性。如果一个设备的某一个部分发生了故障，并不会对该设备的其他部分的正常运行造成影响。并且运用分散控制系统还可以对关键设备进行冗余配置，这也在一定程度上保障了系统的运行的可靠性。在DCS系统中，也不乏一些旧有的模块化、标准化的软件，也帮助系统的可靠性形成一道屏障。2）监视性能好。分散控制系统能够运用高智能操作站来监视和操作过程现场，并且分散控制系统的人际交互界面比较友好，操作员完全可以进行直观观测，监控性能较好。3）扩展性能好。分散控制系统在一般情况下都是采用递阶数据通信网络，可以实现通信的分层化。分散控制系统的系统构成灵活，硬件高度集成化，设备接口模块化、标准化，这都给分散控制系统提供了较好的扩展性能。4）编程容易。分散控制系统采用控制图形界面和功能码控制组态来编程的，这样可以自动生成执行文件。这种编程方法对用户的编程能力要求不高，用户只需要掌握填表、作图等进行组态的方法就能编程，并且这种编程应用程序的质量还是比较可靠地。5）系统维护方便。分散控制系统的微处理器具有自诊断功能，应用程序在执行的时候还可以同时运行自侦段程序，扫描硬件的运行状态。发现异常现象时可以及时发出警报，对出现异常的部位和异常性质作出提示，并且系统维护的时间比较短，模件是可带电插拔、接插结构，磨剑种类少，维护较简便。
3分散控制系统在火电厂电气自动化中的应用分析
1）火电厂电气自动化的功能及特点。火电厂电气自动化是一种能够保持主控室机、炉、电的协调一致，并且便于集中的管理控制和信息数据共享的多方位系统，火电厂电气自动化能够有效提高火电厂的工作效率，当前面临的问题是，电气自动化的运行管理水平跟不上火电厂电气自动化技术的发展速度和电力市场的不断推进的速度。如何运用分散控制系统提高电气自动化的运行管理水平，是各方专家讨论研究的重点。监控和控制设备是火电厂电气自动化系统的主要功能，并且这个系统还能反馈信号在数据交换中的变化和提供部分特殊数据。这种系统的设备数量较多，布置也较为复杂。2）火电厂电气自动化的现状及趋势。火电厂电气自动化的发展也在跟随着科学技术的步伐不断向前。在数据的采集方面有了新的突破，火电厂的电气监控自动化开始纳入信息化管理。因为计算机技术和网络技术的发展，ESC系统开始取代传统操作系统，间隔层的保护和测量以及控制装置，电气自动化都能够实现独立化操作，整个系统的控制单元正在朝着一体化的方向发展。在未来，我们可以预见的是：电气自动化将不再只满足于这些基本功能，相互操作性和强大的扩展性、高度的可靠性是其新的发展方向和目标。这种突破，极有可能在商业和工业领域都得到极大规模的应用。3）分散控制系统在火电厂电气自动化中的应用。火电厂的电气运营管理必须要走电气自动化的必由之路，电气自动化系统不仅提高了火电厂的自动化水平，促进火电厂的发展，并且在相关领域也有运用空间。而分散控制系统可以提供综合化自动技术，是自动化系统的一个典型代表。火电厂实现电气自动化扩展了分散系统的纵向延伸空间，将电厂所有过程和环节纳入管控之下。电力企业只有不断地补充DCS的内容才能帮助实现科学化管理，推动整个行业的生产管理与发展。
4结论
通过本文的研究探析，我们深入了解了分散控制系统，分散控制系统是一项发展日趋成熟的技术，将其与电厂的电气自动化的功能与特点有机结合，以实现二者的整合运用，能够推动电气自动化系统进一步改进升级，优化电厂的系统管理和经济发展。
［摘要］随着科学技术的飞速发展，不同学科的交叉融合越来越显著。机电一体化技术是一门融合了机械技术、电子技术、计算机技术、信息技术及其他技术的独立的交叉学科，它在生产实践中的应用，不仅提高了机械工业的生产效率，还使机械工业的生产方式、管理体系等发生了重大变革。通过对机电一体化技术的优势进行阐述，根据当前化工企业机电一体化技术的应用情况进行分析，指出了化工机电一体化技术的未来发展趋势，希望能为化工机电一体化技术的发展带来新的启示。
［关键词］化工；机电一体化；技术；发展；趋势
一、机电一体化的优势
（一）增强设备安全性，保障安全生产
应用机电一体化技术，不仅能够使机械的运行过程被全程监控，还会在设备运行出现异常时及时自动报警，既节省了检修和维护保养时间，也提高了设备运行的安全性。
（二）提高生产效率，保证产品质量
机电一体化产品运用数字化程序进行控制，大规模的减少了操作按钮的数量，使操作过程更加简单方便，减少了人工操作环节，降低了人员主观因素的影响，提高了生产效率的同时降低了产品的不合格率。
（三）便于产品调整，养护维修方便
在生产过程中，针对不同用户的产品需求，可以通过改变控制程序来改变工作方式，不需要变更其他生产条件，使操作既简单化又多元化。还可以通过自动预警系统，及时发现机械操作过程中的故障及问题，及时修复，降低了机械的检修支出，节约了成本。
二、化工机电一体化发展现状
20世纪60年代初，化工机电一体化技术作为一门新兴事物开始被应用于工业生产过程中。随着计算机科学、自动控制技术等的大力发展，不同学科技术间的融合更加紧密，推动着化工机电一体化技术不断的`创新，一些发达国家开发出了科技含量更高的化工机电一体化技术产品，使化工机电一体化产品逐步走上了历史的舞台，为未来的技术发展奠定了基础。到了90年代，微传感器、执行器等技术的迅速发展，人工智能、神经网络等技术的出现，在各国学者的努力研究下，使得化工机电一体化技术逐渐形成了完整的科学体系。
三、化工机电一体化发展趋势
（一）模块化
化工机电一体化产品的构成比较复杂，单元间通过不同接口进行对应，将接口集中起来实现区域模块化管理，实现多项功能的集合，不仅能够提高产品的可装配性，还能够满足不同的生产需求，同时也降低了维修成本。
（二）智能化
人工智能作为当今科技发展的热门课题，也必将成为未来科技发展的主要方向，运用智能化技术取代人类从事更加危险复杂的工作，不仅能够使人们远离危险的工作环境，还能确保产品的质量和性能。智能化就是模拟人类智能，将判断和推理能力根植于化工机电一体化系统，通过人类对化工机电一体化设备的控制，达到对化工生产的控制目标。
（三）绿色化
随着人们对环境问题的认识不断深入，绿色环保已经成为工业发展中必须要重视的问题，也将成为未来技术发展的目标之一。化工工业对人类社会的发展有着深远的影响，绿色环保观念已经深入人心，化工企业想要不断发展壮大，就必须加强对绿色环保化机电一体化产品的研究，以环境污染为代价的化工机电一体化产品必然会被社会所淘汰。
（四）网络化
近年来，网络技术的发展为机电一体化技术带来了新的机遇，一是计算机网络技术与机电一体化技术可以相互推动，共同发展。二是网络技术的应用可以实现化工机电一体化产品的远程控制目标，真正突破时空限制。
（五）微型化
随着人们对纳米技术的不断深入研究，微型化必将成为机电一体化技术的发展趋势。微型化机电一体化产品不仅能解决传统产品体积大、功耗高的缺点，也会拓展其应用和普及范围。随着科学技术的不断发展，诸学科的不断创新，化工机电一体化技术的发展也会越来越快，其产品在化工企业生产中的优势也会越来越显著，发展前景十分光明。
参考文献：
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摘要：对太古集中供热控制系统进行了介绍，归纳总结了太古集中供热控制系统的故障，并通过分析其故障产生的原因，从控制服务器故障处理、通讯故障处理、ＵＰＳ故障处理等方面，提出了针对性的解决措施，从而更好的保障集中供热自动控制系统的持续稳定高效运行。
关键词：集中供热；自动控制；故障处理
１概述
随着社会经济的发展和科技的进步，自动化控制设备在集中供热系统的应用更加广泛，集中供热系统的自控运行管理也趋于完善。通过自控系统的深入实施和热网的集中管理，使得热网资源的利用率得到持续提高。本文以太古集中供热系统为例，介绍了太古供热的自动控制系统以及总结运行以来常见故障以及处理方法［１］。太古集中供热系统涉及热源、热网、换热站和热用户，随着供热规模的扩大，供热系统复杂程度不断提高，原有的人工调整方式严重制约城市大热网的精细化控制。必须借助先进的自动化控制技术和设施设备来实现集中控制。集中供热系统热网自动化控制是在各个热网换热站、关键管线节点上安装自动控制设备，建设自动化控制总站，并对热网传递上来的数据信息进行综合分析研判，并执行相应的调整。太古集中供热自动控制系统包括机电设备层、就地仪表层、现场控制层、通信网络层、中央监控层、信息管理层（见图１），自动控制能够实现热网运行系统的自动精细控制，使得城市集中供热系统的热量实现均衡输出，减少了资源、能源的消耗，提升了供热服务质量［２］。
２太古集中供热控制系统
太古集中供热自动化控制系统包括高温网系统和一级网系统，一般涉及电动阀门的开度控制、变频器的频率调整等内容［３］。
２.１太古一级网系统
太古集中供热一级网系统通过全网平衡控制系统进行控制，以温度和热量为控制目标，通过调节阀门开度和分布式回水加压泵的频率进行流量控制，实现温度和热量的控制。在系统运行的过程中，现场ＰＬＣ采集并计算二次循环水的温度变化，并上传计算结果，服务器对比目标参数与现场参数差异，下达阀门开度要求到对应的现场控制器上，现场根据接收到的指令信息来完成对电动阀门开度的调整。常规换热站自控设备设置见图２［４］。
２.２高温网系统
３太古集中供热控制系统的故障
太古集中供热控制系统已经安全平稳运行５个采暖季。对投运以来的故障进行统计分类，归纳如下。
３.１通讯故障
各泵站与调度中心之间的数据和操控指令传输通过电信城域网的通讯方式进行传输（如图４所示），通讯系统是整个系统的“传输神经”，如果在运行时期调度中心机房服务器与泵站发生通讯故障，调度中心人员无法实时监测生产数据，相当于失去了“眼睛”，不能做出及时准确的判断，并且操作指令无法下发，长时间通讯终端还会影响其他关联工作站、操作控制系统的运行。通过多年的运行观察，导致通讯出现故障的原因一般是交换机、路由器故障及通讯光缆中断。
３.２ＵＰＳ故障
电是控制系统的动力之源。控制系统除了接入市电外，自控系统ＰＬＣ柜、计算机、服务器和通信设备等均需要接入ＵＰＳ，在市电发生故障时，电源无扰切换至ＵＰＳ电源供电，确保系统可以继续稳定运行，不会骤然停车，保证有足够时间执行紧急停运和处理故障，ＵＰＳ的常见故障有：１）ＵＰＳ电池使用时间严重超过服役年限。２）ＵＰＳ电池长期未进行充放电测试。３）误将ＵＰＳ的极性接反，从而会导致逆变器的损毁。４）连接好电池后没有将电池的开关打开。５）线路维修更改了原本的相序，导致ＵＰＳ电源不能正常启动。
３.３ＰＬＣ模块故障
ＰＬＣ模块是控制系统的“功能器官”，ＰＬＣ模块故障是一种常规故障，一般ＰＬＣ显示屏可显示模块故障代码。ＰＬＣ模块常见故障有：１）外围电路元器件故障。自动控制系统的ＰＬＣ模块控制一旦出现元器件损伤，整个控制柜系统就会停止工作。同时，ＰＬＣ控制柜输出端子带负载能力是有限的，一旦超过了规定的最大数值，就需要及时对外接继电器或接触器才能够重新恢复工作。２）输入端烧毁或输入卡损坏。现场仪器或传感器送来ＰＬＣ的模拟输入信号在显示屏上的数据不正常，用标准信号发生器替换模拟输入信号数据也显示不正常。３）输出卡出现故障。ＰＬＣ或控制器的模拟输出有问题，利用显示屏的数据输入功能给该模拟输出端输出一个固定的模拟信号，如果还是有问题，即可初步判定该输出卡有故障。
３.４接线端子接触不良
接线端子是连接器的一种，是连接自控设备和导线的专用设备，外部的电压、电流、信号传递到与之匹配的连接器接触件上。因此，要求接触件具备优良的结构。但是由于接触件结构设计不合理、材料选用错误、模具不稳定、加工尺寸、表面粗糙等都会引发端子接线的接触不良。端子接线接触不良一般会在工作一段时间后显示出来。具体表现机理是控制柜配线出现缺陷或者使用中震动加剧会引发接触不良的问题。
３.５传感器故障
传感器是控制系统的“感知器官”。集中供热系统中常见的传感器有压力、温度、流量、液位传感器，这些设备是热网运行的重要数据来源，在系统运行过程中常会出现的故障如下：１）传感器不显示数值。可能的原因为电源线路断路、电源故障、ＰＬＣ模拟输入通道问题或仪表本体电路损坏。２）数值误差大。可能的原因为量程设定、取源位置、ＰＬＣ模拟输入通道问题或仪表本体电路损坏，同时这些仪表要定期进行校准。
３.６电动调节阀故障
电动调节阀在系统运行过程中常会出现的故障有指令给定开度和阀门实际开度不一致、阀门反馈信号错误。故障原因可以从以下几方面进行判定：给定通道模拟量输出是否正常、反馈通道模拟量输入是否正常、阀体是否有异物卡住、重新上电复位阀门或者手动校准阀门、查看执行器与阀体是否匹配、阀门本体有没有进水、控制线缆有没有中断等。
４自动控制系统故障的解决对策
自动控制系统的正常稳定运行对太古集中供热系统尤其是太古高温网系统至关重要，因此在自控系统出现故障时，根据故障现象分析故障原因，快速找到故障办法，保证供热系统的正常运行。当出现因自控系统故障而导致系统停止，需要维保人员快速查找原因，采取相应的解决对策。结合近几年采暖季发生的故障，总结了以下几点故障处理措施［６－７］。
４.１控制服务器故障处理
控制服务器为整个供热自控系统的核心大脑，当发生故障时，不能正常反映现场的运行参数，操作指令无法下发。为防止故障的发生，控制系统服务器设置两台服务器互为冗余，当主服务器发生故障时，系统会自动切换至备用冗余服务器，待自控人员处理完故障时，再将服务器切换至主服务器，期间对控制系统不会产生任何影响。并且，在日常运行过程中，定期对服务器进行点检，检查服务器硬盘容量，保证服务器正常运行；定期对两台服务器进行手动切换，确保备用服务器一直处于工作状态，在主服务器故障时无缝衔接。
４.２通讯故障处理
当调度中心与各泵站发生通讯故障时，各泵站数据在调度中心丢失，但泵站本地控制计算机数据正常。此时，要求各泵站将权限切至泵站本地控制，并且报告调度中心目前的运行情况。维保人员检查相关设备，如果属于通讯设备故障或损坏，及时更换备品备件，如果经分析是运营商通讯故障，通知运营商进行处理。故障处理后，再将各泵站操作权限切至调度中心控制。
４.３ＵＰＳ故障处理
ＵＰＳ电池是易耗物品，按照规定每三年更换一次电池，以确保电池电量能够维持市电故障时的应急时间。为了保证ＵＰＳ电池的使用寿命，电池保养必不可少。根据供暖行业的时间特殊性，每年的停暖之后和供暖前期都会彻底对ＵＰＳ电池进行充放电，保持电池的有效利用率。在供暖期间，定期对ＵＰＳ进行检查，如果发现ＵＰＳ故障，将ＵＰＳ的供电无扰切换到市电，根据面板上的故障信息进行对应的处理，处理完毕后将供电方式切换ＵＰＳ供电，此操作对系统无影响。
４.４ＰＬＣ柜及模块故障处理
根据５ａ的运行经验，ＰＬＣ柜发生的故障大多数是柜内的模块与接线端子故障，当调度中心显示车间某台水泵就地ＰＬＣ柜故障时，需将这台水泵的控制权限切换到变频器控制，然后根据报的故障情况进行ＰＬＣ柜的维修，更换模块、尾纤或者紧固端子线。待处理完故障后，再将水泵权限切到调度中心控制。
４.５现场仪表与阀门故障处理
现场仪表主要包括压力、温度、热量表、液位计等。当调度中心显示某一仪表故障时，维保人员排查现场仪表的接线，与ＰＬＣ柜的通讯，如仪表本身故障，需要及时更换备品备件。电动阀门故障处理需要先将阀门控制切到阀门本体控制，这样保证在阀门故障的情况下，阀门不会自动执行开关动作，然后对阀门控制器进行检查维修。
４.６及时更换备用件
自控系统的主要功能原件都是电子原件，工作环境中温度、湿度以及灰尘等都会影响电子原件的寿命。因此在发现故障的原因之后要及时替换备用件。需要注意的是，在更换备用件的时候要始终保持设备处于断电的状态，并在更换电子原件的时候及时记录和检查原件的开关状态，如果是需要区分正负极的供电设备，安装时要注意，避免电极反接损坏设备。
５结语
太古集中供热系统的自控系统能够实现调度中心与热源和各个热力站运行参数的一致性调节，实现了按需供热的精细化调整。为了能够更好的促进集中供热系统的稳定运行，自控维保要结合实际加强对集中供热自动控制系统运行故障的分析，快速判断故障原因，采取有针对的解决对策，从而更好的保障集中供热自动控制系统的持续稳定高效运行。
1目前机械专业教学中存在的问题
教学内容创新性不足，理论与实践相脱节机械专业的课程包括机械制造、机械绘图、机械设计、电工与电子、模具制造、数控车床、PLC编程等，这些课程都需要在实践中学习和掌握，如果单纯采用传统的课堂教学方式，学生只能盲目地学习书本中的理论，而不能融入先进的案例，就会使学生的创新与实践应用能力逐步下降。而目前很多机械专业教师依然采用这种以教为主的教学模式，未能够结合项目教学法、实践教学方法、实验教学法等多种教学方式，通过增加教学内容的创新性来培养学生的实践创新能力，出现严重的理论教学与学生实践操作间的脱节情况，导致学生学习兴趣下降，教学效果不理想。教学方法落后，缺乏实践性目前很多高校依然采用传统的教学模式，单纯注重理论知识的传授，而忽视了学生实践操作能力的培养，造成学生在学习过程中盲目追求理论分数高低，最终不能用其所学理论去指导实践的情况，更无从谈及实践中的创新能力培养。因此，作为一项以培养学生实践操作能力为主的课程，应当加大课程教学中的实践环节比重，改变传统以课堂理论知识传授为主的教学方式，发展创新教育，为学生在实践中培养创新能力提供有力条件。“工学结合”教学策略与模式有待进一步完善目前，部分高校依然墨守成规，忽视教学改革在校园教育发展中的重要作用。尤其是在人才培养的过程中，未能够与企业及社会发展需求相适应，对机械专业“工学结合”的教学模式与实习实训的重视程度较低，让学生不能够在实践实习中进一步巩固所学理论知识，从而激发起创新灵感。
2机械专业创新教育相关意见
培养适合当今企业及社会需要的机械专业应用型、创新型人才，一方面要求高校教育能够充分重视学生专业知识的掌握情况，另一方面也要求高校教育能够与人才实际需求紧密结合，培养一批具有扎实基础知识与较强实践创新能力的机械专业人才。针对于此，笔者对机械专业教育创新提出几点意见。创新实践教学体系机械专业以培养技能型人才为主，实践是其人才培养过程的关键环节，要求高校教育能够加强学生理论知识学习与实践应用的结合。所以，在机械专业教育创新过程中，要高度重视实践教学的重要性，增加实践教学的比重，根据社会需要制订学习计划，优化课程设计、课外实践与实习活动安排，彰显出机械专业本身的特色，真正做到机械专业理论知识与动手实践的结合，从而在二者的结合过程中向学生渗透创新思想，逐步培养学生的实践与创新能力。创新教育教学方法随着信息技术的快速发展，信息技术引入教学当中已经是未来教育不可逆转的重要趋势。因此，在高校机械设备有限的条件下，可以适当将计算机技术和现代教育技术渗透到教学当中，改变传统教学中受时间与地域限制的弊端，并以此来弥补实践资源不足对教学带来的负面影响。一是可以在机械专业教学中增加计算机技术，通过运用虚拟现实技术，形成数控机床编程仿真系统，通过计算机模拟数控机床的控制、操作、编程、加工与故障的检测等，为学生提供一种亲临现场的感受，增强学生实践操作的直观感受力。二是采用多媒体技术教学方式，进行CAI工程制造教学，将教学过程化繁为简，通过图形、影视的方式来表现微观组织、结构变化等，同时还有效增加学生在学习过程中的乐趣，为提高教学质量、学生学习兴趣等带来有益帮助。三是可以在机械教育专业教学中加入光盘教学。为加深学生对机械设备的直观形象认识，可以购买关于现代化制造企业先进的加工设备的使用过程和设备管理的光盘，让学生真实了解设备的应用与维护，对设备本身形成强烈的直观感受，从而为其在未来的实践操作奠定扎实基础。发展合作教育教学机械专业作为一个实践性非常强的专业，其人才培养目标应当与企业的实际需求紧密相关，并要求高校教育在人才培养过程中能够结合企业的实际需求，以市场为主导，以增加就业率为导向，从而为推动社会发展培养出更多的应用型人才。合作教育即目前提倡的校企合作教学模式，学校与企业合作，共同建设实验室和实习基地。企业的老技术职工为学生进行技术指导，增强学生的实际操作能力；学校为企业注入技术资源，帮助企业解决技术人员的培训问题，最终实现企业与学校的双赢。
3结论
综上所述，本研究主要针对当前机械教育专业教学中存在的不足，从创新实践教学体系、创新教育教学方法、发展合作教育教学三方面，提出机械教育专业教育创新的相关意见。
【摘要】目前我国正处于智能化技术飞速发展阶段，电子化、信息化及智能化已经被广泛运用到日常生活与生产当中，建筑电气工程中也能够看到智能化技术的身影。结合现阶段我国建筑发展现状，智能化技术已经成了现代建筑电气工程中不可或缺的一部分，在建筑电气材料选型、功能应用、布线规格及优化设计中均发挥了重要作用。本文在此简要论述了建筑电气工程与智能化技术内容，并指出了智能化技术在现代电气工程中的实践应用。
【关键词】智能化技术；建筑电气工程；运用
随着我国经济水平的显著提升，国内建筑行业发展也蒸蒸日上，建筑工程数量也在慢慢增多。在当前时代背景下，建筑工程不论是在外形装饰上，还是在内部构造或布局布置上都呈现出复杂化、多样化以及智能化的特点，智能化作为社会发展主要趋势在建筑工程中所占比例越来越大。电气工程作为建筑工程中的重要部分，在施工过程中如何科学、有效运用智能化技术至关重要，这同时也是确保建筑电气工程施工质量的关键。
1.建筑电气工程与智能化技术
电气工程是建筑行业中一项重要组成，其工程质量优劣程度会对整个建筑施工质量产生直接影响[1]。电气工程是指在建筑施工过程中涉及到的电气设备和相应配套设备安装问题，配套设备包括有电线、电缆及电气配件。电气工程施工工序包括有对电气设备进行安装，对电线、电缆进行布置安装，对照明相关配件进行安装，对电气动力设备等进行安装，在安装好电气配电及动力设备后还要确保其可以正常、稳定运行。由于电气工程施工和安装质量是影响建筑施工质量的中药因素，为确保其能够高效、准确进行，可将智能化技术运用其中。显出建筑电气控制过程中的智能化水平，在照明系统打造中也要注意材料与用具选择，将照明系统打造为智能照明控制，不仅要确保电气照明系统的节能性与高效性，还要保证建筑施工中室外照明、电压控制、灯具等具备统一性、协调性和配合性，利用智能声控和光线控制等系统来提高建筑施工智能化程度。
功能应用
智能化在电气工程功能应用中的运用表现在多方面，如报警系统、监控系统、服务系统等内容上均可运用到智能化系统[2]。比如酒店建筑施工中报警系统多采用联动设计，配备有火灾应急预警、消防通信等系统，而考虑智能化系统集成的运用，还可将火灾报警系统与相应子系统进行连接，可设定应急照明系统与其连接，方便火灾消防中使用。另外，酒店监控系统也是建筑电气施工中的重点，其中包括有安检系统、闭路监视系统、无线监控系统、保安系统及数字无线系统、进出系统等，在电气施工中可借助智能化技术将这些体系联动起来，进行一体化智能管理和控制，最大程度上保证通行安全。安全是一切工程实施的前提，智能化技术在建筑电气施工中的运用能够提升建筑物使用安全化程度。
布线规格
建筑电气工程施工过程中，各个方面中都有智能化技术融入，而要想充分发挥出智能化技术水平，必须要有科学、所谓智能化技术，即为人工智能技术，包括有计算机信息技术、CPS定位技术以及精_感技术等。将这些技术进行融会贯通可以显著提升电气工程施工智能化程度，在提升建筑电气施工稳定性与可靠性的同时，最大程度上确保电气设备安装效率和质量。并且，利用智能化技术还能够对电气设备进行自动化管理和控制，及时发现设备运行故障，在第一时间处理，提升工作效率。
2.建筑电气工程中智能化技术的应用
材料选型
智能化技术在建筑电气工程中能够对材料选型产生一定影响，选择新型材料，明确智能化技术中新材料动态发展情况，可以在最大程度上满足智能化电气工程需求。例如在进行有限电视网络分配中，在电缆电视系统中需要用到同轴电缆，目的是为了构成分配式网络，而在进行电气控制中，为了充分运用智能化技术，可对其进行智能化改造，将之前电视系统中的电缆用到简直施工闭路监控体系建设中，这样能够提高视频信号传输的智能化程度。此外，将电缆改为空芯结构电缆，不仅可以在一定程度上提升网络传输频率、提升电缆电视电气性能，还具有降低损耗的作用。而为了更好凸截面应小于管内截面的40%[3]。
优化设计
智能化技术在建筑电气施工优化设计中有所体现。结合实际施工情况来看，智能化技术在建筑电气工程设备优化设计中的应用表现在两方面，分别是智能化技术的遗传算法和智能化技术的专家系统。其中智能化技术的遗传算法具有较高科技含量，属于新型计算机模型，通过大自然生化过程反应总结出的达尔文生物净化原理和遗传机理科学归纳生物进化规律，然后在实际运算使用过程中利用该规律进行搜索，并对该系统的弊端进行改进优化。另外，智能化技术专家体统主要是利用系统中专业数据对建筑中电气设备进行检查，分析其存在的隐患或缺陷，确保电气设备优化设计的安全性和稳定性[4]。在建筑电气工程施工中借助智能化技术能够最大程度上提升电气设备设计质量，充分发挥电气设备优势，取得更好施工成果。
3.结语
总而言之，电气工程作为建筑施工中的重要部分，在施工过程中必须要加强重视，将智能化技术科学运用其中，在确保电气施工质量的同时，尽可能提升电气施工质量水平。智能化技术未来必将会在改变电气施工工艺、提高施工效率中发挥关键作用，现阶段我国智能化技术还存在较大上升空间，对比我们应加大研发创新力度，促进智能化向更高目标迈进。合理、明确的布线规格座位智能化运行的基础支持。结合实际建筑电气工程施工中智能化技术的运用，在电气布线规格上需满足以下标准：一是在屋外和屋内线槽布置上，应尽可能选择金属管和金属线；在建筑物容易发生腐蚀位置处，避免使用金属管；而在建筑物顶棚位置处，则应使用金属管和金属线进行线槽布线。二是在建筑干燥环境下，不管是对智能化技术金属线管进行明敷还是暗敷，管壁厚度应确保大于，埋在素土中的金属管应加用水煤气钢管。在智能化技术要求标准下，建筑电气工程施工中所使用的绝缘导线纵
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科学技术发展带动了无线传感器的快速发展，使其实现了在微小体积内完成信号收集、处理和输出等多种功能。无线传感器在智能科技家居上的应用主要是通过节点在一定区域内形成一个网络系统，完成对各种信息的收集、处理，并将其发送给观察者。
1 无线传感器在智能家居中应用的重要性
科技时代的来临，人们的生活质量得到了更大程度的提高。现在家居生活逐渐向智能化发展，各种系统的智能化使生活更加轻松、有序、高效，智能化家居逐渐成为科技时代背景下的必然趋势。但是，在发展的过程中要正视，因为我国家居智能化起步比较晚，与国外发达国家相比还存在很多不足，逐渐凸显出一些问题。例如智能家居组网方式的选择难，传统的先组网方式已经不能适应社会发展的需求，而传统的无线组网方式造价比相对较高，更不易选择。或者是整个系统因为节点、标准以及接口等问题运行不稳定。只有解决这些存在的问题，才能更好地实现智能家居的建设，才可进一步为人们提供更高质量的服务。而无线传感器在智能家居上的应用刚好满足这一要求，以无线传感器存在的优点来弥补传统智能家居系统的不足，使得智能家居真正实现“智能”，将各种子系统联系在一起，实现信息共享。无线传感器在智能家居中的应用，主要是通过设置在区域环境中多个传感器组节点形成一个无线多跳自组织的网络系统，实现家居中安保系统、家电控制系统以及网络应用系统等有效的整合，保证观察者可以实现实时监控。
2 无线传感器在智能家居上应用的难点
无线传感器在智能家居中的应用在一定程度上已经超出了传统的网络范围。因为在智能家居中的应用中，节点的组成已发生了转变，不再是与传统系统中相同节点的组成，而是将功能单一与独立工作的节点联系起来，由传统的网络系统转变为一个异构的系统。同时，因为在智能家居中某些家电设备或者是办公产品不是静止不动的，这就使系统内的节点具有了移动性。网络系统由传统的静止转变为动态，同时拓扑结构也可能会发生转变，这就要求整个无线传感器网络系统具有更强的适应性，保证本身具有动态系统的可塑性。针对无线传感器网络系统中节点的异构性和动态性，其在智能家居中的应用难点主要就是对动态节点的控制。另外还有就是在工程应用上存在的问题，也就是将来自不同厂家的家电以及传感器执行器进行有效互联，进行统一管理。家电设备生产规律决定了各种电器设备来源的多样性。对于电器设备的生产，各个厂家是各有所长，因此消费者在进行选购时一般都是根据质量而不是根据生产厂商进行确定，造成了各个电器设备节点的不同，为如何将不同厂家不同类型设备互联提出了更高的要求，此问题已经成为无线传感器网络在智能家居上应用的难点。
3 无线传感器在智能家居上应用设计
无线传感器网络节点硬件设计
无线传感器网络节点硬件设计主要包括传感器单元设计、处理器单元设计、无线通信单元设计以及能量供应单元设计四部分。本文主要以温度传感器为例进行设计，传感节点主要包括电源(电池组)人体红外传感器、温度传感器(18B20)、接口、单片机(MSP430F1232A)、无线收发芯片(NRF905)。
(1)传感器单元设计。在此传感器节点的选择只有温度传感器和人体红外传感器两个节点，其中温度传感器选择的是DS18B20，具备体积小、电路简单、成本低以及精度高等特点，内置集成测温传感器和逻辑控制电路。人体红外传感器节点的设置主要是用来对家居环境内人物是否存在进行检测，其原理是根据温度高于绝对温度-273℃的任何物体都会具有红外光谱，并根据光谱长度对区域环境内的红外波长进行确定。如果环境内有人物存在就会将自身存在的红外线通过滤光片加强后作用到红外感应器上，红外感应器电荷平衡被打破，向电路释放电荷，经系统处理后就会引发报警系统。
(2)处理器单元设计。处理器单元选择的是单片机MSP430F1232A，具有应用方便、时间长等超低功耗的优点。并且具有丰富的寻址方式以及大量的模拟指令，具有较强的处理功能，所以在控制单元选择这种单片机比较具有优势。另外的外围电路主要由复位电路、晶振电路、电量监视电路以及编程接口组成，整个工作系统比较稳定。
(3)无线通信单元设计。无线通信设备选择的主要是无线收发芯片NRF905，具有低消耗的特点。整个单元主要是由调节器、功率放大器、晶体振荡器、自带调节器的接收器以及完全集成的频率调制器组成。另外，在没有碰撞控制或者是有噪声的区域环境中，数据包的重复发送是提升系统可靠性的一种有效方式，无线收发芯片NRF905在这一方面具有很大的优势，实施比较方便。
(4)能量供应单元设计。能量供应单元主要是由电池组和电量剩余监视电路组成，其中电池组可以选取节号电池来组成，监视电路主要构成为MAX836。能量供应单元设计相对简单，但是也最为重要，没有电源一切皆为空谈，因此要加强对此单元设计的重视。
通信协议设计
这里讲的通信协议主要是路由协议，根据现在无线路由器自组网中的平面路由协议可以分为按需路由协议和主动路由协议两种。
(1)按需路由协议。按需路由协议认为在无线传感器自组网中没有必要去维护其他节点的路由，只有在没有与目的路由进行连接的时候才会“按需” 发现路由。其优点是在对信息传播时不需要周期性的路由，节省了大量的网络资源。缺点是节点数据包发送时，没有目的节点路由，会发生延时。按需路由协议一般主要包括发现和维护两个过程，在源节点发现存在路由节点没有去往目的节点时，就会引发路由发现过程。而路由维护过程只有通过链路失效检测机制才能进行触发。现在经常用的按需路由协议主要有DSR协议和AODV协议。
(2)主动路由协议。区别于按需路由协议，主动路由协议是主动去寻找路由，认为无线传感器自组网节点应该对网络中所有节点进行维护。与按需路由协议相比其具有一定的优点，在节点发送数据包时，如果存在目的节点，其中延时概率会大幅度降低。但是同时也具有缺点，主动路由协议网络开销比较大，同时原有路由更新会因为拓扑结构的动态变化很快变成过时信息。现在常用的主动路由协议主要有DSDV协议和WRP协议。
智能家居网络拓扑结构设计
无线传感器网络在智能家居上的应用，实现的前提就是要选择建立一个科学合理的拓扑结构。一个合理的网络拓扑结构可以提升家居网络的速度，将其具有的优点进行扩大，使网络具有的整体功能更完美地发挥出来。现在智能家居网络拓扑结构一般采用的都是星状网络。具有的特点是网络结构简单，连接方便，更重要的是管理时效性高。无线传感器在智能家居上的应用，通过多个节点形成自足网络，其中智能家居网络控制主要分为家用电器开关控制和安防、环境监测数据传输两种。与现在智能家居发展相结合，设计出以控制计算机为中心的星状网络拓扑图，更简单实用。
