时间:2023-02-27 11:11:12
绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇智能化系统研究,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!
【关键词】医院后勤;智能化;精细化;管理系统
1.医院后勤设备智能化管理系统建设的目标和原则
1.1医院后勤设备智能化管理系统建设的目标
建设符合医院运行需求的智能化后勤管理系统,要求可以与医院其他部门的管理系统形成完美对接,彼此之间紧密相联,从而使医院得到更好地发展。所以,医院后勤智能化管理系统建设的目标是:
(1)实现后勤管理系统的智能化;
(2)将精细化管理理念有效融合进后勤管理系统;
(3)运用信息化手段,保证医院后勤系统信息的及时性、完整性;
(4)实现对医院所用资源的合理调配,高效利用;
(5)提升后勤管理的管理水平,提高职工工作效率;
(6)全面提高对病人住院期间的服务质量。
1.2医院后勤设备智能化管理系统建设的原则
(1)标准化原则
详细分析医院后勤部门中具体组织框架以及部门运行的流程步骤,并根据医院对于后勤管理和服务过程中的详细规章要求,系统统一地制定后勤管理工作的各项规范,做出前后统一的标准,规范业务流程。
(2)兼容性原则
兼容性原则要求新建设的医院后勤智能化管理系统必须要能够和目前使用的医院信息的管理系统属于同一架构,能够做到相互之间兼容并存。如果条件能够满足的基础上,最好是结合当前使用的各个信息服务平台,建设能够集成所有管理信息系统的综合后勤管理系统,这样,可以以最小的投资实现医院内部各部门之间共享信息、协调发展的目标,有利于医院的最高管理层掌握到最全面、最系统的详细资料。
(3)操作简单性原则
管理系统的构建最终目的是能够操作使用,太过复杂的操作程序无疑对后勤职工的技术提出较高的要求,会增加医院的员工薪酬成本以及对员工进行技术培训的成本,不利于医院更好的发展。因此,建设后勤智能化管理系统最好满足操作简单性的原则,降低对操作人员的技术要求,可以节省医院的许多费用,获得更大的收益。
(4)创新性原则
现代社会处于高度发展的时期,信息技术也在飞速发展,国家对各个领域都在大力提倡自主创新,所以,医院后勤设备智能化管理系统的建设也必须依据创新性的原则,过于落后的体系已经不能满足医院后勤管理对技术的需求。对此,我们要充分利用现代信息技术的优势,结合精细化管理的理念,优化后勤管理的业务流程,在各个环节都要勇于开拓创新,摒弃落后的、不能与时俱进的部分。
2.医院后勤设备智能化管理系统的优势与劣势分析
2.1医院后勤设备智能化管理系统的优势分析
(1)目前,医院各管理系统中所运用的计算机技术已经相当成熟,管理工作人员的专业素养较高以及对计算机的操作流程比较熟练,具备较高的管理能力;
(2)医院内部局域网全面覆盖,当前使用的后勤设备都相对较为先进,便于对信息的收集记录,为智能化的管理系统提供了数据支撑;
(3)国家对医院提出的绿色环保要求使得医院更加重视能源的高效利用、节能减排工作,这无疑对智能化的管理系统提出了更高的要求。
(4)智能化的管理系统符合我国甚至世界对后勤管理操作系统的需求,十分有利于对智能化管理系统的推广应用,系统的成功建设将带来巨大的收益和发展前景。
2.2医院后勤设备智能化管理系统的劣势分析
(1)医院后勤设备智能化管理系统正处于开发研究的初期阶段,并没有现成的系统软件等,也没有相近的参考平台,因此需要投入大量的资金和人力进行研究,开发的成本难以估计,所需消耗的精力也十分巨大;
(2)医院现在所拥有的后勤部门的职工的专业化水平相对较低,文化素质不高,对后勤管理的专业技能也不太熟悉;
(3)建设的后勤智能化系统所采用的都是先进的、精细化的技术手段,其操作流程对员工的要求较高,需要其具备一定的有关计算机操作的技能;
(4)智能化的管理系统对医院的信息化要求较高,并需要占用计算机通道,这便对与医院现有信息软件系统的兼容性提出了相对高的要求。
3.医院后勤设备智能化管理系统的建设构思
3.1后勤智能化管理平台
对于此平台的搭建,具体要求为:融合现代社会几大先进的科学技术,例如现代通信技术、计算机技术、网络信息技术、具体行业技术以及智能的操作技术等,将其有机的结合在一起,实现医院的正常运行对后勤管理系统的要求,包括了医院内部各部门保障措施和部门工作的信息收集、记录、归纳,以及对医院内各种资源的监督控制,对工作流程的管理、对高层决策的系统支持等。
3.2后勤服务检修一体化平台
由于医院内各个部门的所有设备故障问题均由后勤部门检修,单靠人工往返报修或者电话报修很容易遗漏,因此,可以在后勤管理系统中设置后勤服务检修一体化平台,当医院设备出现问题时,统一通过计算机报修,在同一个信息平台上,信息自动收集汇总,后勤工作人员一目了然,进行修理后,再通过计算机进行确认,双方操作简单,信息传达及时,为检修工作提供了便利。
3.3医院设备全程跟踪管理平台
医院设备全程跟踪管理平台主要负责对医院购进的设备进行统一的信息记录管理,从设备的采购开始,对采购设备的厂家、型号、日期、规格等信息详细的录入数据平台,包括使用中出现的问题、检修的时间次数,一直到设备被淘汰的整个生命中的数据,统一的在这一个平台中管理,有利于医院建立明晰的账务及设备管理体系。
3.4医院资产管理平台
此平台与上述的医院设备全程跟踪管理平台属于统一类型,主要负责对医院内各项资产的统一调度、具体管理,包括医院建筑、基础设施、器械设备等。
3.5医院病患服务平台
医院主要是为病人服务的,因此,对病人住院期间的所有需求都应做好统一的规划,其中最重要的是餐饮的服务,对此,可以设置简便的点餐系统,使用一卡通服务,以HIS网络为基础,提供详细的餐饮服务内容。
4.结束语
随着社会信息化的发展,以及科学技术的进步,医院的后勤管理向智能化方向发展已经是必然的趋势所在,它可以提高医院后勤管理的整体水平和核心竞争力,实现医院的和谐发展。因此,我们要以信息化、精细化为基础,加快智能化管理系统的开发研究,以满足医院内各项工作、服务对现代化技术的要求,这不仅仅标志医院这一领域的发展,更是我国现代化进程向前迈进的象征。
参考文献:
[1] 张玉彬,黄如春.医院后勤设备智能化管理系统研究与应用[J].中国医院建筑与装备,2013,(11):83-86.
关键词:智能化作业系统;智能作业提醒;知识架构挖掘
中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2008)19-30126-03
Research of Web-Based Intelligent Homework System
ZHANG Hui-yan, ZHANG Hu
(College of Information Technology, Anhui University Finance & Economics, Bengbu 233041, China)
Abstract: This paper design a schema and its layer model on which it works for the intelligent homework system. All of the schemas are based on the Student-oriented mode. And we use four layers model, data layer, network service layer, users type of performance layer and personalized performance layer; The database design of the system applications based on the relationship between the object-oriented database theory, Convenient access to information, at the same time improve the system scalability.
Key words: Intelligent Homework system; Intelligent Homework awake; knowledge structure mining
1 引言
远程教育是学生与教师、学生与学校之间采用多种媒体方式进行系统教学和学习交流的一种教育形式。现代远程教育是随着现代信息技术的发展而产生的一种新型教育方式。现代远程教育是随着现代信息技术的发展而产生的一种新型教育方式。计算机技术、多媒体技术、通信技术的发展,特别是互联网技术的出现和发展,使远程教育的手段有了质的飞跃。
基于Web的远程教育方式是指教学资源(如大纲、教案、课件、作业、考试等)存放在Web服务器上,学习者可以在随时随地通过浏览器独立地进行课程学习、做作业、考试,向教师提问以及和其他同学交流,我们称之为异步的或面向学生的(student-oriented)学习模式 。
采用“学习者需求驱动模式”的思想设计的远程教育网站,可以统计学生的学习情况,更直接与科学地了解到学习者的需求与教育网站的资源信息的冗余和不足,适时地调整自身的策略、方案来满足受教育对象的需求。
传统作业系统平台在设计过程中忽略了学习本身是一种个性化的过程,接受教育的对象存在个性差异,学习者的学习能力、兴趣与习惯、努力程度都存在巨大的差异。现有的作业系统平台虽然可以做到作业形式多样,数量巨大,但是学生并不了解自己的课程掌握程度,于是就不了解哪些是适合自己的作业,或者同一作业中哪些题目适合自己,老师也不了解学生的学习进度,只能够统一作业,所有的学习者都是相同的作业,这样在教学方法与模式上就显得很单一。网络教学过程中忽略了老师的个别指导作用和因材施教的教学原则,在传统的远程教育平台,这是一对无法调和的矛盾。
随着互联网技术的发展,在Web领域开始采用人工智能和数据挖掘技术,通过知识发现、机器学习、统计分析或其他方法,从大量的学习者学习行为数据中进行数据挖掘,提取有用的信息。这些使个性化教学服务成为可能。将为学习者提供更具有针对性的学习资源,作业系统平台上的内容也更具有针对性,能够更好的促进学习者掌握教学内容。因此,在传统的远程教育技术上引入智能化是必要的、可行的。
2 基于Web的智能化作业系统模型
智能化作业系统模型主要研究如何搭建一个智能化、开放化的作业系统平台。相对于传统的作业系统,这一系统主要实现两个方面的特性:一是对于作业系统中的数据流,状态流,控制流建立统一标准,使其能够与作业系统外的其他远程教育子系统共享;二是通过数据信息的分析与挖掘,提取有用的学习行为信息,并在系统运行过程中不断的进行自我学习和扩展。
本系统设计在四层模型层次结构上来实现。即在通常三层(数据层、服务层、表现层)模式基础上,将表现层分为二层:用户类型表现层和个性化表现层。
数据层的数据提供给网络服务层,网络服务层对数据进行组织,通过编写的服务过程来完成网络服务功能。用户类型表现层调用网络服务层提供的服务功能,实现在用户界面中基本内容的表现,最后经过用户个性化表现层的个性化服务,对内容进行筛选、调整,最终表现出不同用户的个性化界面。
这样,通过对表现层次进行细化,即体现了用户在用户类型表现层的共性,又在个性化表现层体现了作为一个个性化的服务系统所具有的表现特性。在这样一个模型的基础上,我们来实现作业平台的智能化、个性化。
这个模型中各层次中与基于Web的智能化作业系统相关的主要功能为:
1) 在数据层上主要存放与作业系统相关的数据,我们把所有数据信息分为几种类型的对象。主要包括:
①用户对象:是指用户的属性以及他们的行为记录;
②资源对象:是指学习者的主要学习对象,也是指导者的主要管理对象。他们本身具有一定的属性(如,资源名称、存储路径等),同时也具有一定的行为;
③行为对象:对应于用户对象的某一种行动,即用户对象的行动是一个新的对象。行为对象的属性(行为执行人、行为发生时间等)是后台实现数据挖掘,实现智能化的基础;
④行为结果对象:是一些行为发生后所产生的结果对象。由于行为的结果可以反映用户对象,尤其是学习者的学习偏好和学习效果,所以这一类对象也是后台数据挖掘、学习评估和智能化指导的一个基础;
⑤后台信息统计对象:是由于后台数据挖掘而产生的对象。这些对象是后台系统对用户对象的行为、表现、偏好,根据一定的数据挖掘算法得到的结果。
对以上这些对象,我们采用面向对象的数据库来保存这些信息,为上层的功能实现提供信息基础。
2) 网络服务层的功能是接收表现层发来的请求,对数据层的数据进行存取,并根据服务要求调用相应的服务来完成用户的请求。
本模型将作业、答案、作业批改、管理等功能都以模块化的方式在服务器端运行,并且允许遵循一定定义规则的新功能的自由添加。其主要特点是:对于系统中的数据流(数据库数据),控制流(消息传递),过程流指定统一标准,使各个子系统中信息都能遵从一定标准而方便共享。通过数据信息的分析与挖掘,智能化作业系统可以不断的进行自我学习和扩展。
3) 用户类型表现层设计用户类型基本接口,按照用户类型产生基本用户格式表现和用户请求类型。
4) 个性化表现层是用户的接口,包括根据用户的个性化定义,接收用户请求与产生格式化数据返回页面。
3 作业系统部分智能化功能的实现
3.1 智能作业提醒模块
在基于Web的作业方式中,学生通过网络资源学习,接受老师布置的作业,由于对作业上交期限没有注意,导致过了期限,从而影响了作业的成绩。另外,可能由于学生各人对于Web的掌握能力有限,可能造成其根本不知道作业的上交期限。这就要求我们建立一个能够以各种方式在特定时间向用户发送作业上交提醒的模块。
我们通过将当前的系统时间与数据库中各个作业的最后期限相比较,若是符合设定的条件,则向所有还没有交此作业的学生发送提醒。
向学生发送提醒消息的实现:当查找到符合提醒要求的学生以后,记录其用户代号,在数据库的消息表格中添加一条消息,将其属性设置为新消息,即未阅读的消息,并将其内容设置为提醒内容,所属用户设置为此用户。
向学生发送提醒电子邮件的实现:当查找到符合提醒要求的学生以后,记录其用户代号,在数据库用户电子邮件表格中查找到用户的电子邮件,将其连同邮件主题及内容等添加入待发邮件队列,完成某个作业判断以后,通过系统提供的邮件发送控件,将邮件发送出去。
作为系统的智能作业提醒功能,应该是自动的运行,由于数据库的查找有嵌套,所以数据库的查询及修改操作的数目很大,所以不可能让该功能不停地运行。所以将其设计为,加入某个页面的头部,每次该页面被请求的同时,该功能就被启动。将作业提醒功能在用户登陆远程教育主页时就运行,这样就能保证该功能的正常运作。并建立一个记录文件,文件中记录的为上次提醒功能运行的日期,每次远程教育首页被请求时,提醒功能启动,首先读取该记录文件,读取上次运行时间,如果与系统日期相同,说明已经运行过提醒,就跳过提醒直接进入首页;若读取的日期与系统日期不同,则需要运行提醒模块。
3.2 智能化作业统计模块
在传统的课堂教学方式中,教师在完成作业的批改之后必须手动做出统计表格,才能对学生的作业情况有一个整体的了解,以安排合适的教学进度和教学方法。在远程教育系统中,我们可以实现智能化的作业统计功能。
作业上交情况统计的实现:在数据库中查找出当前课程下的所有作业;然后对于每个作业,查找其相应的班级人数、已上交人数、迟交的人数和已经批改的人数。这样,经过计算就可以得到应交人数、异交人数、迟交人数、未交人数、已批人数和未批人数,及其各自的百分比。
作业得分情况统计的实现:在数据库中查找出当前课程下的所有作业,同样,该作业必须是未删除的作业;然后对于每个作业,查找统计出已经上交的人数,再查找出分别获得各个分数的人数,与已上交人数相除就可以得到其相应各个分数人数的百分比。
3.3 知识架构智能挖掘模块
学生知识架构的挖掘是智能化作业系统的一个重要部分。通过智能化作业系统,教师可以了解学生的作业完成情况,进而了解不同学生的知识架构,掌握学生对知识点的掌握情况,然后根据不同学生的特点选择合适的教学方法。这里我们需要实现知识点与作业相关联的数据库表格设计,还有设计教师布置作业时指定与知识点的连接关系的方法。
在教师布置作业时,通过多项选择框列出的所有与该课程相关的知识点。教师在布置作业的同时选择和该作业相关联的知识点,然后将新作业插入作业表格,将其与知识点的关系插入知识点关联表。
然后我们在每次作业学生全部完成后,通过数据挖掘功能,挖掘出学生本次作业完成的情况,作业中知识点的掌握程度,以及本次作业与以前知识点的相关程度,学生对相关知识点的掌握,进而在教学过程中发现知识点的相关性,把握好教学的重点和难点。
4 小结
基于Web的远程教育环境具有4W(Whoever、Wherever、Whenever、Whatever)的特征,但目前这种教育模式也有许多的缺点有待克服。尤其是目前的大多数远程教育系统都缺乏足够的开放性和智能性,站点基本是静态的内容,所有资源完全交给用户自己去选择。这种做法忽略了学生之间的能力差异和学习兴趣,忽视了教师在学习中的指导作用。因此,在传统的基于Web的远程教育环境基础上,充分考虑了远程教育的特点和实际应用中的需求,提出了建立一个开放化、智能化的远程教育平台。在这个平台下,学生可以获得动态的个性化的教学资源配置,通过智能化的反馈,使得学生真正做到按需学习,老师真正做到因材施教。
参考文献:
[1] Pat-Anthony Federico.Learning styles and student attitudes toward various aspects of network-based instruction Computers ,Human Behavior,2000.
[2] Draft Standard for Learning Technology-Learning Technology Systems Architecture (LTSA).IEEE P1484.1/D6,2000-11-14.
[3] Chien Chou.Constructing a Computer-Assisted Testing Evaluation System on the World Wide Web-The CATES Experience[J].IEEE TRANSACTIONS ON EDUCATION,2000,43(3).
[4] B. Parkinson,P.Hudson.Extending the Learning Experience Using the Web and a Knowledge-based Virtual Environment[J].Computers & Education,2002,38:95-102.
[5] 申瑞民,戴欣,孙健.基于Web的智能远程学习环境的构建[J].计算机应用与软件,2004(02).
[6] 陈思敏,黄晓橹,顾君忠. 基于XML技术的远程教育协同系统研究[J].计算机应用研究, 2002(01).
关键词:多智能主体;筑路机械机群;研究
1筑路机械机群智能化的多智能主体系统基础
1.1筑路机械机群系统混杂分层结构
与一般的多智能主体系统不同,在本文中,多智能主体系统被应用于工程机械机群的智能化,具体来说,是以高等级路面施工机群的智能化为研究对象。
高等级路面施工机群主要由以下5种机械设备组成:沥青拌合设备、摊铺机、振动压路机、装载机和自卸车。由于是路面施工,这些设备的工作环境以高噪声、高振动、受天气状况影响大等为特点。而且,结合现阶段工程实际,要尽量控制机群智能化所需成本,否则,将会降低施工企业对机群智能化改造的接受程度。
当前的筑路工程中,主要靠人工指挥,机械由人工操作,存在着如下弊端:资源配置不够合理;施工信息交换量小,实时性差;易出现物料断流或积压(因为物料具有实效性,所以造成极大浪费);能耗大,生产率低。
当前的筑路工程中,主要靠人工指挥,机械由人工操作,存在着如下弊端:资源配置不够合理;施工信息交换量小,实时性差;易出现物料断流或积压(因为物料具有实效性,所以造成极大浪费);能耗大,生产率低。
1.2机群系统中的多智能主体系统结构
一般的,在多智能主体系统中,多采用分布式控制策略,即各个智能主体的区别在于完成不同的职能,相互之间并无控制关系。这样做的好处是系统最大地体现了分布式控制的优点,系统灵活性强,易扩展,鲁棒性强,可重用性好。缺点在于这样的系统史多地适用于纯软件环境,在应用于硬件实现的系统中时,会造成系统成本过高、设计过于复杂、系统反应速度较低。对于本文所研究的机群系统而言,为了降低系统的最终成本,系统面向筑路工程机械机群设计,采用了混杂分层式的系统结构(如图1所示)。采用该结构的优点在于可以大大简化系统设计,将传统的中央控制与分布式控制结合起来,在提高系统灵活性的同时,保持系统的反应速度和不过于增加系统的复杂性。
该系统中的智能主体可分为两类:一类是动作执行智能主体,即各单机智能主体;另一类是控制智能主体,包括中央智能控制主体及其他控制主体。
该系统中,各智能化单机(包括智能化拌和机、摊铺机、压路机、自卸车等)构成了系统的底层。单机本身具有一定的智能和自,在一定范围内控制自身运行状态。同时,这些单机都要受上层智能控制主体的控制。上层智能控制主体可按照其职能划分为5个:中央控制智能主体,混合料拌和智能主体,混合料运输智能主体,混合料摊铺智能主体和道路压实智能主体。中央主体处于最高层,有最大的权限,其他智能主体处于第二层,负责各自的专项工作,有相对的局部权限,这是与工程实际相对应的。中央控制智能主体负责监督、协调工程现场,综合现场的各种信息,为工程指挥提供决策支持,并负责对工程指挥的决策进行解释和任务分配。混合料拌和智能主体指挥拌和机完成混合料的拌和,并指挥装载机组协同完成工作。混合料运输智能主体指挥自卸车组,完成混合料由拌和机到摊铺机的输送,以及混合料原料的运输。混合料摊铺智能主体负责调度和指挥各摊铺机,完成路面摊铺工作。道路压实智能主体负责调度和指挥压路机组,完成路面压实任务。路面质量检测系统负责反馈路面质量信息给中央主体。各个主体之间由无线的微波信道构成通讯链路,交换信息,共享信息,构成多智能主体协同工作的机群智能化系统。
中央控制主体是机群系统的核心,用于协调系统的运作。包括如下主要功能:
①任务规划调度,负责管理所有任务的内容,进展状态,性质,合作者情况等信息,根据当前所有任务的级别和调度规则,形成任务调度队列;
②协调控制中心负责协调整个系统的运行,是实现人-机交互的主要功能模块,同时还解决协作过程中的冲突和矛盾,具有应变意外情况的能力。在中央控制主体中构建了知识库系统作为决策支持。
其余的控制主体有如下特征:
①空间的分布化:处于不同的物理坐标;
②内建的平行化:在同一时间各自执行不同的任务;
③功能的专门化:各控制主体的任务小同,在各个控制主体内部可采用不同的控制方式。
1.3采用多智能主体设计机群系统的优点
(1)分布式智能。将一个复杂的筑路任务通过分布式智能主体分解为有限复杂程度的多个了任务,由中央主体、拌和主体、运输主体、摊铺主体和压实主体这5个主体各自负担相应的子任务,充分发挥各个主体的功能与能动性,减轻了中央主体的工作负担与控制的复杂程度。同时,由于各个主体也进行了智能化,提高了对环境的适应性。在传统的集中控制方式中,中央控制系统由于承担了所有的控制工作,往往功能十分复杂,设计与实施时都需要耗费大量的人力物力。系统的风险也集中在中央控制系统,可靠性要求高,成本史是成倍提升。通过多智能主体设计,将系统的智能分布到各个主体上,实现了分布式智能,简化了中央控制。
(2)容错性。由于各个主体具有不同等级的决策权限,并依据其决策权限等级来共享机群系统的信息,单个主体的出错不会造成整个系统的失控。即使中央主体出故障,机群其他部分还可以独立完成当前任务的作业。在筑路施工过程中,由于环境恶劣,系统出现故障在所难免。例如设备保障、通讯故障、电力供应故障以及人为错误等,都是施工现场现实存在的问题。当中央主体出现故障,发出错误指令时,下级控制主体可对本地的局部信息和系统共享信息进行综合,对这个错误指令向中央主体发出疑问,处理主体故障。
(3)高可靠性。由于实现了功能的分布化,提高了整个机群系统的可靠性。机群中的各个主体具有相对独立性,自行其是,单机智能主体或者单个控制主体的故障不会造成全局失控。特别是中央主体一旦失效,其他智能控制主体可以通过相互间的通讯和协调,在一定时间内保证施工的正常进行。这一点,集中控制方式的机群系统根本无法实现,因为它的中央控制系统一旦失效就全局瘫痪了。
(4)高效率。强调机群系统的交互性和协作性,有利于提高机群系统的工作效率,降低能耗,节省物料,从而降低整个施工的成本。
2筑路机械机群智能化系统实现的关键问题
2.1筑路机械机群多智能主体系统的实现
各主体间的通讯网络。通讯网络的实施是主体间信息共享与交换的基础。物理实现以无线通讯为主,采用自建的微波通讯系统或者GSM/GPRS短信系统,保证各主体间信道的畅通。网络拓扑采用网状结构,在本系统的5个控制主体之间均存在独立的数据链路,实现信息的交换与共享。
各智能主体的决策推理机设计与功能定义。包括多主体的协同决策模式研究,各智能主体的决策规则,中央智能控制主体和各智能控制主体在决策树中所处的地位以及各自的权限分配。
管理层指令的基于多智能主体的分布式计算求解的算法,就是怎样把管理层下达的一个筑路任务分解并分配给相应的智能主体,形成任务调度序列,由中央智能控制主体居中协调,共同完成施工任务,实现施工调度的优化。
多智能主体的信息处理与融合算法。
机群调度决策系统信息综合(含机群多智能主体状态参数、故障参数,环境参量与突发事件)研究,其中包含了一个基于专家知识库的故障诊断系统。
2.2筑路机械各单机智能主体的实现
单机智能主体的控制系统实现如图3所示,主要采用人-机共栖模式的智能主体形式,核心是研究“人-机”协调决策的方法。
由于各机种的自动化程度不同,人在决策中参与的程度也就有所区别。实现的要点在于:
①主体对象的定义,包括单机的功能、属性、需要检测的信息等;
②主体的定位方式,主体之间通讯方式与主体内部异构通讯协议的集成,包括主体间的通讯方式,主体内部各子系统的通讯,以及二者间的交互;
③对应各机种的知识库,确定最优工艺路线与参数,并集成于各智能主体。
④最终建立各单机智能主体的智能决策控制体系。
3基于多智能主体的机群智能化技术的实施路线
当前,国内外的工程机械厂商已经推出了全系列的智能化的单机,单机智能化的技术己经成熟了。但是,这样的智能单机还不能直接应用到智能化的机群之中,需要添加通讯设备和智能主体控制装置。因此,实施基于多智能主体的机群系统的最好方式是:充分利用国内外现有的工程机械单机智能化技术,将机群智能化技术作为独立的专有技术开发,作为单机的智能主体可以兼容国内外主要厂商的产品。
另外,采用开放式的开发方式,可成立机群智能化的标准化组织,定义当前的智能单机改造成单机智能主体所需提供的外部接口,由各个厂商作为组织成员提供,这样既保护了各自的知识产权,又带动了我国工程机械行业的科技进步,有利于将机群智能化标准树立为在我国实现的国际工程技术标准。特别是在我国加入WTO以后,它对实现产业国际化,抢占技术制高点,有着尤为重要的意义。
参考文献:
[1] 牛占文,王树新,郑尚龙.机群智能化工程机械故障诊断系统研究[J],机械科学与技术,2003,22(6):999~1002
[2] 史忠植.多智能主体及其应用[M],北京:科学出版社,2005
关键词:智能化 数字电源系统 应用
中图分类号:TN86 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2016)04-0000-00
数字电源应有高性能以及高可靠性等特点,在国防、医疗设备、农业生产、航天航空等各个领域得到了广泛的应用。智能化数字电源系统拥有较强的适应性,能够实现相对高水平的智能化,它的设计相对灵活,可以满足各种电源要求。因而,数字电源应用前景非常广阔。对这个领域的研究也非常重要。
1智能化数字电源的电路设计
智能化数字电源的系统由电脑驱动器、PWM、显示器、DSP、键盘、接口电路这六部分组成。数字信号的处理器主要通过接口芯片把显示器和键盘连接起来。这样,用户不但可以通过显示器来观察所使用的电源的参数,还可以通过键盘的作用随时对电源参数进行修改。为了将配置更为简化一些,也可以把数字控制的电源驱动器以及数字的信号处理器共同组成电源系统。再通过这样的处理后,在经过整流的滤波之后,交流电压变成+36~72v的直流输入到电压U1,接到高频变压器初级绕组上。在经过两个变阻器分压之后,分别接到数字的信号处理器模拟的输入端AN1和AN2。注意把初级绕组的另一端接到功率MOSFET。再连上一个限流电阻和电流检测电阻。偏置绕组部分的输出电压经过VD1、C1的整流滤波之后得到了+12v大小的直流偏压,接到数字控制的电源驱动器的电源端。数字控制的电源驱动器输出的大小为3.3v的电压是由数字的信号处理器提供的。次级的整流滤波电路是由C2、L以及VD2构成的,VD3是一个续流二极管,UD是直流的输出电压。从数字的信号处理器输送出去的脉宽调制信号送到数字控制的电源驱动器的IN端。数字控制的电源驱动器极限的电流标志端接到数字的信号处理器的中断端,极限的电流设定端接数字控制的电源驱动器的GMTR端点。最后,把光耦的隔离放大器把输入级和输出级隔离开来。如果使用UCD7201,那么就能够驱动两个外部功率MOSFET。另外,还可以用UCD8620以及UCD9501构成电源系统。
2智能化数字电源的技术亮点
智能化数字电源实现了数字技术和模拟技术的结合,摒弃了电源的复杂性。数字电源便于在同步信号下实现并联应用,充分利用扩展性和重复性优势,实现负载均流,简化滤波电路的设计。灵活的数字控制将电源组合成并联或者串联的模型,进而组成虚拟电源。虽然各项性能都得到提高,却没有增加系统的复杂性,使用了少量的器件,把砧板的面积进一步的缩小。数字电源在智能化方面存在的优势,能够让输入电压以及负载点系统保证它们的功率以最优的效率进行转化。此外,智能化的数字电源能够保证最优的转化效率。与模拟控制技术相比,数字技术的优势还有在线编程、效率优化、控制算法、操作精确、系统管理的功能。而且数字电源相对模拟电源误差、误差影响、老化漂移、补偿等都更具有优势。可靠性相对较好,无需调谐就可以获得稳定而且一致的控制参数。数字电源还可以使硬件平台重复应用,可根据最终系统的独特要求来设计出不同的固件,能够加快产品上市速度,减少原器件的库存、开发成本以及风险。
3智能化数字电源系统的应用
模拟电源在市场上的应用比较广泛,但还存在许多该技术达不到的一些区域。因此智能化数字电源系统所要开发的市场,便是模拟电源的这部分空白市场。以数字器件进行控制的电源,我们可以对它的内部参数进行在线调整,这也说明了电源动态的特点并不是不变的,它能够伴随负载在一个比较大的范围内波动,并不会丧失它所具备的性能。同时,智能化数字电源所具有的通讯优势,可以实现电源设备的远程控制,这种控制方式也是多样性的,能给设备的监测和运行带来许多便利和其他好处。现在,智能化数字电源正逐步进入并占有传统的使用领域,逐渐取代了模拟电源,并且这种发展速度越来越快。
在这以前,智能化数字电源的使用仅限于服务器、植入非停电电源的装置、通信产品、太阳能电池机与其功率调节器等一些比较简单的、基础的设备的部分产品中。然而最近,在汽车、LED照明设备、产业设备,甚至某些消费类的产品也都使用了智能化数字电源。相比模拟电源,到底是什么因素迅速扩张了智能化数字电源的应用领域范围呢?
3.1 DSP的低价位吸人眼球
智能化数字电源应用领域得以迅速发展的最主要原因在于,在智能化数字电源产品的制造过程中,使用了单价大约只有1美元的电源控制IC。它的成本下降到1美元左右,足以和模拟电源的控制IC相抗衡。这些IC在使用工作中的频率超过100MHz,耗电量只是DSP就接近1W,用于普通开关电源则有剩余。这是使用DSP的智能化数字电源,只有当UPS等大于1KW的大型设备才运用的主要因素。不过,“DSP微控制器”,即和通用控制器的价钱同样低廉的DSP,把原本的几十美元的成本大幅降低到不足几美元,基本解决了控制IC成本比较高的难题。
3.2以高于100W、低于1MHz的电源为目标
智能化数字电源自身的DSP微控制器,会耗费大约200mmW的电力。所以,它不适用于输出功率比较小的一些电源。但在智能化数字电源的设计中,综合电源相关的技术人员的专业意见,我们必须考虑到由于DSP微控制器电力问题而产生的效率低下。所以,在目前的水平下,超过50W~100W的输出功率的电源是最适合的。在开关频率方面,频率不超过1MHz的电源也是最佳的。智能化数字电源通过软件对电流和电压稳定性的控制,主要是通过A-D转换器来监测其输出电流和输出电压。同时,在智能化数字电源的使用当中,以专用的逻辑电路硬件,但不是DSP软件作为基点去进行PI控制等过程的演算时,可以适应于开关频率大于1MHz的设备。
4结语
智能化数字电源系统要完成从模拟电源完全向数字电源的过渡虽然需要很长时间,但该技术的应用为电源设计的领域注射了生机与活力,它具备相对较完善的电源管理功能,高的性价比和集成度,面向用户体验设计,简单的电路等显而易见的优势,为智能化数字电源系统的发展开辟了广阔的道路,并为进一步优化设计打好了基础,创造了条件。
参考文献
[1]南国农.电化教育学(第二版)[M].北京:高等教育出版社,1985.
[2]胡维治.基于校园教学网的多媒体教室管理系统的实现[J].中国教育技术,2009(6).
【关键词】智能化;供电设备;状态检修技术;系统研究;应用
前言
目前,我国供电设备的检修阶段已经从对故障进行检修转变为定期检修。目前,技术人员在对设备进行定期检修的过程中,虽然能够检修道其中存在的隐蔽故障,但是这种检修方式却具有一定的局限性,当技术人员到时间进行检修时往往会发现很多问题,加大了人力、物力、财力的投入。随着社会的发展,为了满足人们的要求,供电设备也不断增多,此时检修人员必须要缩短其检修的间隔时间,这就增加了停电的发生概率,也缩短了设备的使用寿命,不利于电力系统的稳定运行。由此看来,对供电设备的定期检修已经不能够满足当前社会发展的需求,影响到电力系统的稳定运行。为了保证供电设备的运行效率,我们需要开展状态检修工作,并将其与定期检修、故障检修有机的结合起来,从而满足人们对电力的高要求。
一、状态检修工作的开展
所谓状态检修也就是技术人员对供电设备的运行状态及停电状态进行检测,分析各个设备的运行状况,通过对比了解其状态信息,了解其未来运行情况以及使用期限,从而制定出一个科学的检修计划,这种检修方式可以在设备分析中获得更为准确的数据。但是在实际工作中,我们需要通过分析来获取大量的数据,这就需要我们采用先进的技术。智能化供电设备状态检修技术支持系统主要由分析系统、专家系统、自动判断设备、预测设备等部分构成,其中分析系统也就是以供电设备的运行状态为基础,获取更多大量的数据,并对其科学的管理;专家系统主要包含了技术人员丰富的技术经验,并根据设备运行的数据作为参数;再由自动判断设备对这一参数进行预测,了解供电设备的运行状态及其运行过程中存在的问题,最后再根据这一诊断而制定一个报告,并编制出合理的维修措施,以保证设备的稳定运行。
二、智能化供电设备检修技术支持系统的特点
(1)在实际工作中通过设备运行状态建立一个数据管理平台,可以将设备的整个运行状态以及故障点进行检测与控制,以保证设备运行的安全性与可靠性。
(2)该系统能够覆盖大范围的供电设备,可以通过电容式电压互感器、变压器等设备来对各个供电设备运行的数据进行分析,诊断其中存在的故障,并根据实际情况制定合适的维修报告。
(3)该系统能够对供电设备进行全面分析,有较高的自学习能力。在实际工作中,该设备能够综合技术人员对设备的分析及维修等情况,从而积累丰富的经验,对供电设备进行智能化分析,从而有效的提高供电设备的运行效率,获得较高的经济效益。
三、智能化供电设备状态检修技术支持系统的数据层结构
在现代化社会发展中,我们对状态检修技术支持系统采用的B/S结构,即是通过互联网技术来开发网页应用程序,然后将复杂分析信息有机的结合起来,从而提高信息传递的效率,一方面实现了资源共享,另一方面还减少了资源的占用空间。为了方便人们的查询,我们在支持系统建立的数据库中采用了多线程查询技术,每一个查询通道都具有一个相对独立的县城,此时用户在信息查询过程中可以不会受到其他因素的限制,使信息可以同时使用。在一定程度上减小了资源的占用面积。智能化供电设备状态检修技术支持系统的数据结构主要分为以下三个层次:
1、设备检测综合数据库
设备健康状态信息来源于多种途径,有手工录入、其他软件导出的,从实时采集器读入的等。数据形式多种多样,转换后以统一的形式存储在设备检测综合数据库里,这些信息都是对设备现在或未来健康状况的反映,集中在一起,有利与管理。
2、故障征兆库
把所有的检测方式的数据都与规则比较或用专家经验,得出被测参数是否合格的结论。参数不合格,设备可能有故障,才考虑进行故障诊断。所以说,故障征兆库是故障诊断的基础。把所有的征兆判断结果放到一个库里,有利于综合判断。设备故障往往是一个故障对应着若干个征兆,一个征兆可能是由若干个故障引起的,利用故障征兆库对设备进行综合判断。
3、故障诊断的结果库
故障判断结果库分单一诊断结果库和综合诊断结果库。单一诊断结果分为明确定位故障、参数正常,不存在与此参数有关的故障、不确定故障是否存在,故障确实存在,但不能定位四种。综合诊断库存放将多个试验单一诊断的结果综合起来、用判决树原理进行诊断的最后诊断结果。
四、功能组成
1、数据综合管理模块
该模块实现变电气管理、设备技术参数管理、设备变更管理、设备在线监测管理、设备试验管理、设备缺陷管理、设备检修计划管理、设备历史检修记录管理,从相关系统从采集其他静态数据、动态数据和历史数据,并进行数据的准确性检验、冗余检验和逻辑检验,检查数据是否合理,形成设备检修综合数据库,实现数据库和分析系统的有机结合。
2、专家系统诊断模块
该模块采用神经网络法、色谱的电研法、三比值法,TD图法等人工智能方法实现设备状态诊断。既能对单一试验数据进行故障诊断,也能对多种试验数据进行综合诊断。将规程规定和专家知识存储在知识库,可以随时更新、修改。单一诊断用产生式专家系统,综合诊断用判决树,整个诊断过程就是按照隐含在规则库中的故障判决树自上而下的推理过程。该系统采用数据分层的处理方式,功能模块之间用状态驱动。每一个层次的数据可以维护,查询,有利于程序的模块化设计。此外还具有仿真培训的功能。
3、检修智能决策模块
本模块的主要功能是根据故障征兆,判断设备的故障;根据历史情况,设备当前运行的工况,预测设备未来的故障,评价设备的寿命;生成设备状态诊断报告,以备存档和查询;提出检修方案,即检修的时间、检修的设备、检修的项目,生成检修方案报告。
五、结束语
随着社会的发展以及技术水平的提高,技术人员在对供电设备进行状态检修的过程中会不断引入各种先进的技术、设备。智能化供电设备状态检修技术支持系统必然会将大量检修信息通过自学习能力而对其运行状态进行维修,然后通过其运行参数来对其运行故障进行检测,并制定合适的方案,保证供电设备运行的可靠性,提高供电设备的社会经济效益。
参考文献
(秦皇岛消防支队,河北 秦皇岛 066000)
【摘要】重点对消防自动报警系统和智能化系统联动控制系统分析,探讨系统的总体结构设计、通信模块设计、软件设计、硬件结构设计,为消防自动报警系统和智能化系统联动控制系统设计,提供参考资料。
关键词 消防自动报警系统;智能化系统;联动控制
本文设计的消防自动报警系统处理器选用的是三星ARM9处理器,芯片为S3C2440,操作系统选用的是Linux。这一系统具有嵌入式Web接口,这样在Internet访问管理系统中移动终端也就能够是实现关于设备的远程监控。在室内实施了GPRS通信模块及Zigbee模块设计,以能够实现传感器和ARM9处理器之间的信号传递,强化室内环境的有效监控。本文把基于ARM的无线嵌入式消防自动报警系统的各方面设计实施分析研究。
1消防自动报警系统与智能化系统联动控制系统的总体结构设计
消防自动报警系统由多种子部件组成,在这些子部件的支撑下,该系统才能实现内部和外部智能化系统的通信,并强化内部设备管理和控制。
2消防自动报警系统与智能化系统联动控制系统的通信模块设计
关于系统通信模块的设计可以分成两部分,其中分别是其内部通信模块及外部通信模块。其中在内部通信模块设计中,最主要的就是设备控制器以及信号传输设备,但是在实际设计过程中为了对环保和美化需求满足,本次设计所选取的是Zigbee作为无线传输设备,这样可以消除布线的麻烦。外部通信模块主要包括互联网、GPRS模块以及终端设备,其中通过互联网可以实现终端设备对IP地址的访问,这样也就可以成功实现远程控制和管理设备[1]。
3消防自动报警系统与智能化系统联动控制系统的软件设计
3.1嵌入式系统运行环境的裁剪移植
Linux系统设计工作可以分成两个部分,首先需要实施控制系统初始化,同时将其内核各项参数实施调用,实施开发板U-boot移植,另外也要对系统中的内核启动各项参数实施优化设置;其次要对系统中的不必要部分进行移除。
3.2Web服务器的设计
关于Web服务器理由的选择范围包括:Apache,mini-Httpd,Thttpd,Goahead等等。关于Web服务器核心处理器的应用,则不但要确保其能够实现Web服务程序运行,并且还要确保支持TCP/IP协议,这样用户在实施Web服务器访问的时候通过APP或浏览器即可,采用相关操作也就可以实现家庭设备的相应监控。
3.3Main软件功能的设计
Main软件功能设计主要是要实现其与摄像头、红外传感器、温控以及烟感等的有关连接,如果在房间内的烟雾和温度已经达到之间设置的值时候,Main软件也就会作出报警,在终端设备上出现相应的显示;如果屋内出现明火,也就会把被红外传感器成功监控到,该软件会自行命令相关设备进行喷淋,或者根据用户通过终端设备下发的指令进行其他的处理[2]。
4消防自动报警系统与智能化系统联动控制系统的硬件结构设计
4.1系统的所有硬件结构
本文设计的消防自动报警系统的硬件结构主要有:LED显示设备、Zigbee调节器、电源模块、、GPRS模块、消防设备门禁传感器等外围设备、数据通信设备等
4.2嵌入式处理器
三星公司的ARM9处理器是本文设计的消防自动报警系统的处理器,其核心芯片是S3C2440,除了ARM9处理器本身具备的外设模块外,其芯片也集成了JATG、通信、存储器等模块,使得系统变得更加稳定、可靠[3]。
4.3Zigbee模块
这一模块在家庭网关中的重要作用是网络协管器,经常应用的型号是网峰牌CC2530,主要是针对烟雾、红外线传感器、温度、湿度以及门禁感应器,终端处理模块可以成功将数据无线传输和信号无线通信实现,不但能够作为是通信的起点,同时也能够作为是终点,并且可以针对内部设定的应用软件,采用相应的应急措施,有效的确保组网安全[4]。
4.4GPRS通信模块
这一模块主要被用来进行数据采集,并且将采集来的图像成功转化为电信号之后,将其传输给嵌入式系统,成功连接智能消防设备和网络。在本次设计中所选用的GPRS通信模块信号为M35,为四频GSM/GPRS,这一模块在应用中具有抗干扰性能强、工作温度范围宽、尺寸小,同时功能消耗量比较小等,另外还可以同时支持多个IP地址以及Socket[5]。GPRS通信模块在将信息成功处理之后,可以将其发送给运动终端,让用户可以及时有效的对相关情况有所了解,提高设备监控和管理的实时性和有效性。
5结语
本文设计的ARM的无线嵌入式消防自动报警系统,由于能与智能化系统进行联动联动控制,比传统的消防系统更加的节省材料,也更加简洁、环保,也更加的方便、快捷、智能,具有较高的应用价值。
参考文献
[1]梁国威.消防自动报警系统与智能化系统的联动[J].民营科技,2008,07:185.
[2]周萍.火灾自动报警系统设计中消防水泵及防烟排烟风机的联动控制接口及配线方案解析[J].硅谷,2014,08:74-76.
[3]黄佳丽.自动报警系统与联动控制系统的维护技术探析[J].电子技术与软件工程,2014,16:178-179.
[4]邹勇,李鑫.消防自动报警系统与智能化系统联动的探讨[J].才智,2010,09:60.
文章简要介绍了医院后勤保障的特殊性和现状,详细阐述了后勤设备智能化管理平台的特点,并以江苏省人民医院为例,对后勤设备智能化管理平台的使用效果进行了评价。
关键词
后勤设备 智能化网络管理平台 短信报警
综合监控 效果评价
近十年来大型综合性医院不断扩张,后勤管理整体水平滞后于医院的快速发展,后勤管理改革在医院改革中的方向不明也制约了后勤管理水平的提高,从而影响医院整体水平的提升。如何将已发展了十余年的建筑智能化内容与当代所需要的大型综合性智能医院的管理、业务运用更好地融合在一起,既体现常规建筑智能化特点,又能够突出医院信息密集的特色,是一个极具实用价值的课题。2005年国际电联提出“物联网”概念,信息化正由“互联网”时代进入“物联网”时代。医院信息网络化的普及特别是智能化概念的提出,无疑给后勤设备管理提供了一个解决技术、管理难题的有效方法。
一、医院后勤保障的特殊性和现状
医院后勤保障不同于工矿企业、商场学校的后勤,不仅包含它们所涉及的供配电、冷热水、供冷暖、照明、锅炉、电梯等设备保障系统,还有医疗行业自身所特有的医用气体系统,又因其保障医疗安全的特殊性、不间断的持续性,医院后勤保障管理具有特殊的复杂性和重要性。
目前,后勤管理普遍存在安全保障难度大、责任重,设备种类多、分布广,人员结构老化、文化程度低 ,工作量激增,临床服务要求越来越高的现状。如何在现有条件下内管设备安全,外塑服务形象,不断提高保障水平,将不断增加的设备纳入到既有的统一管理,对于医院后勤管理者来说是个不可回避且迫在眉睫的难题。
二、后勤设备智能化管理平台的特点
信息网络化的普及特别是智能化、物联网概念的提出,无疑给后勤设备智能化管理提供了可行性。后勤设备智能化管理平台是一个一体化监控指挥管理平台,即由管理软件、MOXA-iologik智能模块及各类传感器、执行机构组成,能够完成多种控制、数据检测、运行管理功能的网络平台,主要致力于电力、暖通空调、给排水、冷热源、照明、通风、热交换、电梯、消防、大型医疗仪器及其他机电设备的管理,保障后勤设备安全、可靠、稳定、高效运行,其特点如下:
(一)智能模块汇集信息数据
我们需要一个安全、可靠、兼容各种设备的综合管理平台,将不同专业、不同系统、不同性质、不同时期的所有设备集中起来进行统一高效管理。而搭建这个平台的关键是找到一种可以在硬件设备和软件平台之间建立可靠链接的媒质。经过对相关市场的调研和比对,MOXA的工业级智能I/O模块iologik系列可以满足需求。采用工业级的分布式I/O模块,可以通过以太网或 RS-485/232 来读取传感器数据、开/关状态、控制设备的开/关状态,将电源开关分合闸、水压、温度、湿度、光感、电动机、串口设备等一系列开关量、模拟量、数字量信息经过处理后与远程主机或者PLC控制器通讯。可根据不同的设备选择不同规格和标准的智能模块,在进行合理的分布配置后,即可基本覆盖所有工作区域,将各类设备的运行数据采集汇总,将水、电、气的能耗数据制成报表并进行成本分摊。
(二)新旧设备兼容性扩展
对于老旧设备,经过简单的技改或者增加数字式仪表即可实现对设备的实时监控;对于新设备,符合Modbus/Tcp、OPC等标准协议的设备都可直接接入本系统从而受到监视、控制,或通过设备厂商提供的API进行二次开发满足扩展功能,体现了系统的可扩展和经济性。
(三)网络链接搭建综合平台
采集的数据需要通过网络才能实现共享和管理,因此需要有安全可靠的网络平台来支持智能模块的实时在线采集。数据采集汇总后,通过网络链接,将各模块采集的设备数据上传至服务器的数据库,经过iCentroView一体化监控指挥平台对数据库中的各类数据进行处理、对各子系统之间的信息进行共享与管理,实现全子系统的互操作和快速响应与联动控制,以达到自动化控制与监视,实现信息资源的共享与管理并提高工作效率。通过网络和智能模块的共同作用,即将原本不相关联的配电房、泵房、空调机房、锅炉房、中心供氧、负压吸引、路灯照明、电梯监控甚至大型医疗设备、消防监控等综合集成到一个同步的平台上,实时地对设备系统进行集中管理甚至远程操控。
(四)短信报警提高响应效率
对于医院后勤,仅靠实时的监控设备还不能完全做到可靠保障,一旦有突发事件需要应急抢修就往往处于被动。除了可靠的监控,还要有实时分级预警,才能在最短时间内调动所有相关人员第一时间应对。
综合监控管理平台最大的特色就是具有实时手机短信报警功能,利用手机短信来对设备系统实现全天候监控,它往往能先于值班人员发现系统运行中出现的问题,使相关专业人员可以尽快地了解设备故障原因,为故障得到及时处理奠定良好基础。它将各类设备会引起故障、报警的高、低值或变化量在留有反应裕度的情况下,将预警数据实时发送到负责相关管理设备的工人、班长、科长或者其他负责人手机上,分等级报警,让值班或维修的操作人员在发生故障前到达现场解决问题,在被服务对象还未感受到故障引起的影响时,将问题处理完毕。这样既提高了应急响应效率,也可以时时掌握设备情况,通过短信可以了解事态的发展和处置情况,对管辖区域内的各级人员也起到监督作用。
三、后勤设备智能化管理平台的效果评价
(一)管理模式的创新
如果不进行信息化建设,管理就无法实现跨越式发展,而信息系统不体现先进的管理思想,系统建设就失去了方向。
智能化管理平台的搭建,针对后勤信息化建设涉及的人多、面广、事杂的情况,基本涵盖了后勤所涉及的各类技术领域,有效地将原有处处需要安排值班人员的旧模式打破,大大缩减值班人员编制,因其跨专业、需要硬件软件关联,间接地对人员素质也提出了更高的要求,间接提升了后勤的技术水平和管理层次。管理模式也将从原来的分散、被动式管理变成集中、主动式服务,通过技术化的手段来改革管理模式,减少各类矛盾的产生。同时,技术的广泛覆盖也模糊了总务、信息、消防、医疗设备等划分明确的界限,为后勤向学科化方向发展和大后勤模式的探索奠定了基础。
(二)人才队伍技术水平的提高
信息化管理平台具有可扩展性,可以不断兼容改造和更新换代后的各类后勤设备甚至部分医疗设备,逐渐达到了智能化的管理要求。四年多的信息化和智能化的统筹管理,使工作人员包括物业公司、维保单位的人员的综合技术水平得到间接提高,有效地打造了一支技术过硬、响应及时的保障队伍;通过管理平台的技术判断、短信提醒、时效监督、反馈确认、工作评价等功能,避免了以前由人管人的分散型管理的弊端,通过管理平台实时全过程记录管理,勤与懒、奖与罚都有记录依据,由信息系统决定,管理者避免了很多不必要的顾虑,同时,也为后勤技术队伍的发展找到了准确定位和准入门槛。
(三)经济效益及社会效益
通过四年的运用,医院总务处在退休和减员15%的情况下,保障服务范围却扩大了一半,被动应急处置下降了80%,应急处置响应速度和效率却得到提高,腾出精力承担了院内改造任务82项,改造金额近千万元。
现在系统已经升级改造到Ⅲ期工程,更加广泛地覆盖了后勤服务的范围,三期总投资约60万元。医院建筑面积约20万平方米,各类建筑12栋,各类机房、泵房、配电房、氧站共26处,按照每点三班制,仅值班人员工资就需要每年支付18万~24万元,而通过信息化管理结合有效巡视,经济效益十分显著;同时应急响应速度、效率的提高,扭转了临床对后勤的看法,从原来知晓故障滞后、反应不及时被投诉,到现在很多故障发生后在未能影响到临床时就得到有效解决,临床满意度得到很大提高;同时,还为更好地提升服务水平、解决积累的技术难题、创新地做好节能减排工作腾出了时间和人力。
该系统已获得了国家实用新型技术专利,医院后勤也因此接待了省内外十多家医院的专题参观考察,给后勤和医院带来了很好的社会效益。
四、结束语
医院后勤设备智能化管理系统的研究基于医院后勤改革深化的大背景下,正是医院新老设备人员交替、改扩建如火如荼,后勤社会化、绩效改革等政策不断反复的阶段。医院后勤编制人员逐渐退休完毕,是否立即社会化,是否补充编制招聘人员,如何既做好后勤基础管理又能满足不断提高的临床服务要求,各种问题需要我们后勤人自己找出答案。
经过对后勤设备自动化、信息化、智能化的不断探索和研究,在快速发展的信息技术支撑下,我们将技术和资源有机整合,切实找准了方向,也为后勤改革的发展提供了一个行之有效的路径之一。按照德国后勤管理研究的结果,后勤自我管理65%,外包服务35%为最佳效益平衡比。后勤组织需要使用更多专业化人员,与更多的专业企业形成联盟。改变原有管理模式做好核心部分保障,同时管理好外包服务,需要一个后勤综合管理平台作为支撑。
后勤改革的目标是通过精简人员、降低成本、提高服务质量和效率,使医院从繁杂的后勤事务中解脱出来,真正把主要精力转到“以患者为中心”的服务中,创造安全、文明、整洁、舒适的医疗环境。
经过四年的实践运行,该系统极大地优化了管理,能节省管理人员50%,并使建筑物节能15%,有效提高了设备的可靠性、降低设备的故障率,同时提高了应急响应能力和管理效率、提升了服务水平和临床满意度。
该系统正在进行四期的规划完善,整合能耗计量系统、与ERP系统对接,将节能减排和成本核算作为未来发展的目标,使后勤管理向精细化管理迈进。 (编辑 吕志新)
参考文献
[1]陆伟良,许作民.建筑智能化系统的5个基本问题[J].中国医院建筑与装备,2011(2):11-12
[2]The internet of things.ITU internet report.2005.http://itu.int/internet of things/2010-11-9[EB/OL]
[3]姚诸香,何群,郭玉金.利用电信手机短信实现自动化系统综合监控[J].电网技术,2003(6):71-72
[4]李杏,任彤彤.建设医院后勤信息系统,全面提升医院后勤管理[J].医学信息,2010,23(8):19
[5]施鹏,汪昕.医院后勤信息化管理的现状与发展[J].中国卫生质量管理,2011,18(5):78-79
关键字:物联网应用;粮食仓储;粮库监管系统;传感器
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2014)01-0071-02
0 引 言
粮食是关系国家稳定的战略性商品,是国民经济的命脉。确保国家储备粮食数量真实、质量完好,确保在需要时调得动、用得上,是国家储备粮管理的基本要求[1]。为此,粮食仓储过程中已经应用了一些物联网技术,比如:温湿度传感器以及在此基础上构建的粮情检测系统已经得到较大范围地应用;虫害传感器及虫害自动检测系统、霉菌(二氧化碳)传感器及粮食质量实时检测系统、氮气传感器及自动气调系统、磷化氢浓度在线传感器及自动熏蒸系统、压力传感器及粮食数量实时监测系统、在线水分传感器及烘干水分在线自动控制系统等已经得到初步应用;粮食体积传感器、密度传感器等,以及相应的清仓查库设备和系统研发也已经取得重要进展[2]。
目前粮库普遍使用的温湿度采集系统,通常采用有线的方式接入各类型传感器,这种方式存在着布线及测算困难、传感器重复利用性差、故障排查困难、采集系统扩展能力差、传感器缺少统一管理等问题;同样,其他正在示范应用的系统都是单独部署通信线路,系统部署成本较高、维护困难;另外,目前粮食仓储企业的整体信息化水平较低,一些有信息化基础的企业也仅仅局限于粮情测控系统、出入库管理系统、办公自动化、财务等系统,单个应用系统没有集成,是一个个信息孤岛[3],没有给粮库管理带来信息集成共享效益。
在这种情况下,采用统一的集成终端对各类传感器进行统一数据预处理、通信和控制,降低系统成本,提高易用性,是粮食仓储环节物联网技术发展的必然趋势和提高传感器应用效率的必然选择。基于统一的集成终端设计的智能化数字粮库监管系统已经在江苏省十几家粮库进行了建设实践,并取得了良好的应用效果。
1 总体架构
本文提供了一种基于物联网的智能化数字粮库监管系统,以实现对粮库中的通风控制、熏蒸作业和库容计算等作业进行自动管理控制。系统的总体架构如图1所示.
基于物联网的智能化数字粮库监管系统包括以下单元:
(1)硬件设备单元,包括:温度传感器、湿度传感器、通风设备、熏蒸设备、气体采集设备、虫害检测设备。用于采集粮库的各种具体服务的业务数据,将该业务数据发送给智能传感器集成终端,所述业务数据包括温度数据、湿度数据、虫害数据、气体浓度数据;
(2)智能传感器集成终端,用于通过异构整合技术将所述硬件设备单元上报的各种不同消息格式的业务数据进行消息解析后,转换为具有统一的消息协议格式的业务数据,并对所述业务数据进行加工处理,形成具有业务特性的数据并发送给粮库集成管理平台;接收粮库集成管理平台下发的智能传感器集成终端和硬件设备单元的控制命令,向硬件设备单元下发来自粮库集成管理平台的控制命令;
(3)粮库集成管理平台,用于接收和存储智能传感器集成终端发送的具有业务特性的数据,根据所述具有业务特性的数据和设定的控制算法在所述粮库中进行库容监测、熏蒸控制、通风控制、温湿度监测和/或气体浓度监测。
2 功能简介
2.1 粮库集成管理平台的系统功能
(1)库容监测,查看各个仓库存粮概况。仓库状态通过颜色标识淡绿色表示空仓,浅绿色表示有存粮,并通过色块大小标识存量多少,鼠标放在仓库时显示仓库存粮信息。
(2)熏蒸管理,包括熏蒸计划和熏蒸记录功能。其中熏蒸计划就是根据仓库的虫情信息制定熏蒸计划,熏蒸计划能做的操作以及当前所处的状态紧密相关;而熏蒸记录则是根据通风计划对仓库进行熏蒸操作,并登记熏蒸信息。
(3)通风管理,包括通风计划和通风记录功能。其中通风计划是根据仓库的粮情信息制定的通风计划,通风计划能做的操作以及当前所处的状态紧密相关;而通风记录是根据通风计划对仓房进行通风,并将通风方式、通风具体操作等信息登记下来。
(4)温湿度监测,通过列表和图表等不同的展现方式查看仓库粮食温度。其中列表方式可显示采集时间、仓内温、仓内湿、仓外温、仓外湿、最高温、最低温、平均温、最高湿、最低湿、平均湿等内容;折线图可显示粮食的温度趋势变化;另外,三维展示图可显示粮食的3D粮温图。
(5)气体浓度监测,是对于安装气体传感器的粮仓,可以设定气体浓度报警功能,对气体浓度大于或小于某个阈值时,进行气体浓度报警提示,报警的阈值可以根据粮仓的实际情况进行设定,如对于氧气浓度报警,《缺氧危险作业安全规程GB8958-2006》中规定“当氧气浓度为19.5%时,即为缺氧危险作业”[4], 考虑到氧气传感器的精确度,可考虑当氧气浓度小于20%时,弹出报警页面。
(6)虫情监测就是登记和查看害虫情况。点击要查看的仓库,进入该仓库虫情记录页面,记录的属性包括主要害虫、虫害密度(头/公斤)、霉变情况等[5]。
2.2 智能传感器终端功能
(1)数据采集
对于各种异构传感器的接入和数据采集是智能传感器集成终端设备的一个核心功能。传感器可以通过设备上的串口、I/O等接口以有线的方式接入,也可以通过ZigBee无线传感网络、无线路由节点以无线的方式接入。设备支持多样的接入形式和庞大的接入数量,可以满足粮食监管中所需的温湿度、气体、水分等各类传感器的接入需求[6]。
(2)数据整合加工
不同的传感器采集到的数据格式各不相同,如果不作处理将大大增加监管中心的数据分析和管理难度。通过智能传感器集成终端设备的数据整合能力,能够将不同格式的采集数据进行翻译,转换为统一的协议形式,方便统一分析处理。此外,也可以过滤掉由各种原因造成的噪音数据,提高数据的有效性、准确性。
(3)数据警情上报
智能传感器集成终端设备作为安置在粮库前端的数据采集设备,最终要将有效的数据通过有线网或无线网络传送到监管中心,对于重要的数据,要尤其保证数据发送的完整性、实时性,防止丢失。此外,前端传感器等各种设备出现损坏、丢失等意外情况时,终端设备也能将相应的报警信息及时反馈给监管中心,以便迅速作出应对措施。
(4)设备远程控制
除了能够接入传感器外,智能传感器集成终端还能通过串口、I/O等方式接入各类控制设备,如通风设备、熏蒸设备、充氮设备等。通过消息协议转换,可以在监管中心方便地控制各粮库的这些前端设备,实现设备远程控制。
(5)数据存储
对于重要的传感器数据或监控录像,智能传感器集成终端提供了本地存储的能力,使得当出现网络异常等情况,集成终端无法与监管中心通信时,重要数据不至于丢失,也可在出现特殊情况时调用本地录像,重现事件经过。
2.3 传感器及控制设备功能
智能传感器集成终端设备将以统一的数据标准、开放的公共接口,成功接入或兼容现有主流测温设备、测虫设备、智能通风设备、视频监控设备等,可以实现仓储管理相关设备、数据以及作业情况的信息整合。
3 应用验证
本文提出的基于物联网的智能化数字粮库监管系统已经在江苏省十几个大中型粮库进行了应用示范,取得了良好的效果,具体如下:
粮库物联网应用系统的部署复杂度和建设成本比以往多传感器分别部署的情况有了很大改观;
库容检测可以使用户对仓库粮食的存量信息一目了然,为清仓查库提供了动态的、精确的数据基础;
实时的虫情检测为熏蒸计划的制定提供了可靠的依据,并为有效评估熏蒸效果提供了有力的信息支持。气体浓度监测为熏蒸人员的作业安全保驾护航;
生动展示的温湿度信息为通风计划的制定和变化提供了直观的依据,并为通风效果的评估提供了支撑条件。
4 结 语
试验证明,该系统能够广泛集成已有粮食流通物联网传感器,使得粮食流通物联网应用系统部署复杂度降低、建设成本降低、传感器的联动使用的效果更加丰富,能够有力地提高粮食流通物联网规模应用水平。
参 考 文 献
[1]于滨.以多元化信息安全全力服务“新四化”[N].中国航天报,2013-01-06.
[2]臧传真,李其均.粮食流通动态跟踪关键技术研究[J].物流技术,2009,28(2):109- 112.
[3]臧传真.现代粮食流通体系与技术支撑系统研究[J].物流技术,2010,29(1):1-3.
[4]国家粮食局人事司.粮油保管员[S].2008.