时间：2022-11-12 13:59:14
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇智能论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
音频分析技术
广义上的动物健康可分为生理健康及情绪健康，音频分析技术一般都是针对患有呼吸道疾病的动物咳嗽声处理实现生理健康监测。为此应首先提取患病动物咳嗽声特征，Ferrari等[8-9]通过临床检查筛选染病猪并采集其咳嗽声，与柠檬酸诱发的健康猪咳嗽声对比发现染病猪咳嗽音频的标准化压力均方差及峰值频率均值均低于健康猪，而染病猪咳嗽持续时间及咳嗽频率则高于健康猪。针对染病猪咳嗽音频特征参数构建参考模板，将日常生产中利用定向麦克风采集到的猪咳嗽声与该参考模板做模式匹配，可以实现呼吸道疾病疑似病猪智能识别。在圈舍群养的猪饲养方式下，很难实现猪个体咳嗽声的采集，可将圈设定为监测对象，使用麦克风阵列定位具备病猪咳嗽音频特征的咳嗽声[10]，将出现病猪咳嗽声频率高的圈设定为高危圈，养殖人员重点关注高危区内动物健康状况，及早隔离确诊病例，这不仅有效降低了人工劳动强度，而且提高了患病猪识别效率，降低了规模化养殖场由于动物疾病带来的经济损失。动物情绪健康更多是动物福利关注的问题，目前音频分析技术主要用于提取动物在恐惧、孤独、焦虑等不良情绪下的叫声特征，在此基础上可实现动物情绪健康的无损监测。Jahns[11]针对已知的牛饥饿和叫声信号提取出先验特征矩阵及其参考模式，利用模式匹配方法识别牛只日常叫声中所蕴含的饥饿及信息。Ikeda等[12]利用线性判别分析方法处理声音信号的频谱结构变化特征，进而智能识别母牛饥饿以及与仔牛分隔而产生的两种焦虑状态。猪的情绪健康水准评价研究目前鲜见报道，限位栏饲养母猪和剪牙断尾仔猪的情绪健康问题最值得关注。
以仔猪为例，为了验证剪牙断尾过程会引起仔猪极强的恐惧情绪，可设计独立的仔猪叫声采集室，人为制造令其恐惧的突变环境，采集其叫声音频并提取音频特征构建参考模板，与剪牙断尾时采集的仔猪叫声做模式匹配，实现仔猪恐惧情绪的智能识别。动物采食、饮水、排泄行为异常可用于预测其健康异常，因此这三大行为是畜牧养殖从业人员最为关注的动物行为。及时监测到动物行为模式的突变有利于及早发现疑似发病个体，降低经济损失。音频分析技术目前主要用于牧场放养的牛羊采食行为监测，这种饲养方式下牛羊活动范围广，人工观察方式及机器视觉技术难以监测它们的采食行为。但是牛羊采食主要有咬断及咀嚼草料两种动作，而实际采食量可由咬断草料的次数来判定，因此可通过咬断、咀嚼草料两种动作的不同音频特征识别牛羊采食过程中咬断草料的次数，进而实现采食量的智能监测[6-7]。难以实时、准确掌握养殖动物需求是目前畜牧养殖业面临的挑战之一，而动物叫声是其生理、情绪健康状况的外在表现，准确掌握动物叫声含义有利于养殖人员根据动物自身需求开展养殖工作。动物叫声音频分析的首要目标是针对大量已知含义的动物叫声音频提取特征参数，不断扩充动物叫声音频分析模式库，这是研发动物叫声含义智能识别系统的基础。另外，动物叫声含义分析对音频质量要求高，如何有效降低圈养动物叫声间的相互干扰及环境噪声的影响以实现音频高质量地实时采集，是后续研究中需要解决的问题。
机器视觉技术
在畜牧养殖领域，动物行为与动物健康状况、生存舒适度密切相关，利用动物行为自动分析动物健康及舒适度状况相比人工经验观察而言结果更加客观。随着机器视觉技术在数字化农业领域的广泛应用，近年来，研究人员开始涉足基于动物视频自动分析动物行为及动物生存舒适度的研究领域[13]。行为模型是核心，该模块从动物形体姿态特征、行为间内在联系以及行为与环境间联系三个方面针对动物行为进行定义、表示和建模。视频流是动物行为分析的信息源，目前一般是在养殖舍顶部架设连接PC的摄像机实现视频流信息采集[14-17]，而关注动物腿部运动姿态的研究一般会单独构建规则通道，侧方位架设摄像机，在动物经过通道时采集其运动视频[18]。运动目标分割步骤从视频流原始图像中分割出监测对象，特征提取步骤主要工作是提取足够的动物形体特征，以区分不同的动物行为，这些形体特征包括位置、姿态、运动速度、轮廓等等信息，该步骤首先需要解决视频序列中研究目标的检测与跟踪问题。目前针对群养猪个体跟踪的最新方法能够准确识别、跟踪3头猪长达8min，为猪只行为特征提取奠定了良好的基础[14]。行为特征提取的目的是区分不同的动物基本行为，所谓基本行为是指诸如休息、探究、采食等能够持续一定时间的独立行为。临产母牛的站立、躺卧、摄食等基本行为可用于预测母牛分娩时间，Canger等[15]研究了这些基本行为对应的主轴线方向、臀围长度、体型宽长比、背部面积等图像特征，实现了基本行为的自动识别，该研究成果使得设计一种基于母牛行为的人工助产自动预警系统成为可能。
复杂行为由一个或多个具有时空关联的基本行为组成，复杂行为分析也可称为动物行为模式分析，其主要工作是挖掘动物基本行为间或基本行为与环境间的内在联系。Shao等[16]针对群养猪睡眠时的红外图像选取图像不变矩、背景前景像素转换频率以及猪群紧密程度作为特征向量，使用最小欧几里德距离方法区分环境温度寒冷与舒适两种状况下猪的睡眠姿态。基于此，养殖人员可根据动物睡眠姿态判断其环境温度舒适度，实现养殖环境参数的按需调节，该研究对探索环境因子对猪生长的影响也具有重要的学术意义和实用价值。动物行为模式是发现动物反常行为的基础，而反常行为是动物个体出现健康异常或环境发生突变的外在表现。动物反常行为的及时发现可用于动物疾病或环境调节预警。朱伟兴等[17]利用安装于猪舍排泄区的嵌入式监控设备对群养猪的排泄行为进行24h监控，对于单日排泄次数超过系统阈值的猪只，认定其排泄行为出现异常。Song等[18]将牛行走过程中同侧前后蹄接触地面中心点间距离定义为形迹重叠参数Δ，并挖掘出健康牛行走行为模式：行进过程中Δ值小于或等于0。将行进过程中Δ>0的牛只认定为患有跛腿残疾。仅从畜牧信息的无损监测角度而言，基于机器视觉技术的动物行为监测是目前最好的方法，这种技术以无接触方式记录动物行为信息，对动物活动没有任何影响。但是该方法的技术实现难度较大，受现场光照条件影响大，摄像机视距、拍摄范围有限，一般只能监测圈养动物信息。后续研究中除了需要针对动物行为进行更精确的行为建模外，还需要解决养殖动物个体识别与跟踪的问题，以猪行为监测为例，目前最新研究进展能够准确识别、跟踪3头猪8min时间[14]。而中国群养猪的单栏养殖密度一般都大于3头/栏，仔猪单栏养殖密度则更高，在这种应用场景下，如何在大通量的视频信息中识别跟踪某一行为异常的个体是后续研究需要重点解决的问题。#p#分页标题#e#
无线传感器网络技术
无线传感器网络是由部署在监测区域内众多的微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个自组织无线网络系统，可用于监测复杂多变的环境条件，如温度、湿度、噪声等级等，也可监测节点附着对象的运动特征，如速度、加速度、运动方向等[19]。无线传感器网络丰富的传感器资源使其在畜牧信息监测应用中具有得天独厚的优势，无线通信方式不仅解决了养殖现场布线困难的问题，而且使得网络节点可以穿戴在养殖动物躯体上，能够满足动物行为、体征等参数信息监测的连续性和实时性要求。适宜的养殖环境可以充分发挥养殖动物的生产潜力，增强动物抵抗力，减少疾病的发生，继而提高畜牧业的生产效益[20]，同时，良好的环境也是动物福利的要求。畜牧生产中重点关注的养殖环境指标主要有温湿度、光照强度及有害气体浓度。利用无线传感器监测养殖环境指标信息主要有以下3个挑战：一是于节点监测范围受限，单个节点监测结果不能客观反映整个养殖舍环境信息；二是养殖舍内多种气体传感器存在交叉敏感的问题；三是实际生产中需经常冲洗圈舍，网络节点不能布署于舍内较低的位置，这就带来节点无法测得动物高度层的实际环境信息的不足。针对第一个问题，滕翠凤等[21]提出采用自适应加权融合算法融合同类传感器组的多源数据，利用D-S证据推理理论融合温度湿度和光照度环境参数，提高了环境监测的精确度。针对第二个问题，俞守华等[22]利用小波变换提取气体信号动态反应过程的局部特征，利用遗传算法对小波系数特征值进行筛选，降低特征维数并简化神经网络结构，进而提高基于BP神经网络的有害气体定性测定准确率。对于第三个问题，可将养殖舍内环境看作一个场，研究养殖舍温湿度场、气体浓度场，挖掘出不同高度层的环境参数的关系模型，实际布署网络时将节点布署于养殖舍顶部，根据顶部环境指标结合不同高度环境参数关系模型，得到养殖动物所处高度层的实际环境信息。无线传感器网络监测的环境参数可通过3G网络[23]或其它无线通信方式由基站（或网关节点）发送到服务器端。对于采集到的环境参数目前主要有两种处理方案：一种是当养殖环境监测值超过系统设定阈值时由服务器自动向管理人员或养殖人员报警[1]；第二种是由服务器自动控制养殖场环境调控设备，这种处理方案中控制算法设计是关键，目前主要采用的是模糊控制算法[22,24]。综合运用养殖环境监测与反馈调节技术，可以设计完整的养殖舍环境监控系统[25]，为养殖动物创造良好的生存环境。
目前利用无线传感器网络监测的动物个体信息主要包括动物生理指标（体温、心率等）信息及行为（休息、散步、快走等）信息两类，其一般流程如图3所示，流程中首先需要解决的问题是设计适合动物穿戴的高效、耐用的传感器及相应的节点。心率和体温是传统意义上的动物生理健康状况重要指标，Eigenberg等[26]分别针对牛和猪设计了体温和呼吸频率传感器。Martinez等[27]与Warren等[28]设计了一种能安置在瘤胃上的药丸式心电图节点来自动测量牛的心率，但该节点存在射频信号受动物脂肪组织影响而衰减严重的问题，Hoskins等[29]针对这一问题设计了一种电感链路用以将体内节点监测的数据发送到体外数据接收器。在行为监测方面，研究人员提出利用三轴加速度传感器监测养殖动物运动过程中的三向加速度值并基于此对动物行为进行分类[30-34]。Brehme等[35]在已经投入实际应用的电子计步器基础上扩展环境温度传感器、位置信息传感器，设计了一款综合记录动物生理、行为信息的传感器节点，并将该节点应用于奶牛周期监测。为了防止动物运动对传感器节点带来的破坏，需要将监测节点合理固定在动物躯体上，利用动物项圈在动物颈部固定节点是目前最常用的方法[36-38]，但对于有特殊监测目标的节点而言，应灵活调整固定位置。Watanabe等[39]将三轴加速度传感器固定在牛的下颚部以监测其下颚运动特征，进而分析牛咬断、咀嚼草料以及休息3种行为。Robert等[31]将三轴加速度传感器固定于牛脚踝处以实现远程监测牛行走、站立和躺卧等行为。Warren等[28]为监测牛心率参数将传感器节点通过手术固定在牛瘤胃上。附属于动物躯体的传感器节点按设定时间间隔监测动物体温、心率、肢体运动三轴加速度等参数，将监测数据无线发送到数据收集器（如基站或网关节点）的方法目前主要有两类：第一类是节点将监测数据缓存于存储器，当动物活动到数据接收器（一般置于动物饮水器或食槽上）附近时，将缓存的监测数据无线发送到数据接收器[31,40-41]；第二类是设计无线传感器网络数据路由协议，利用节点转发监测数据到数据收集器，这些路由协议需重点解决节点移动带来的网络拓扑实时动态变化的问题[36]。
对于传感器网络监测到的动物生理指标参数信息，可设计养殖专家知识库自动分析生理指标所蕴含的动物健康状况，并针对健康异常个体发出报警。对于监测到的动物行为数据，需要研究相应的动物行为模型以实现行为自动分类，动物行为模型主要解决传感器数据与行为类型之间的关联问题。目前针对三轴加速度值的行为建模主要采用的数学方法有动态线性模型、尔曼滤波[32-34]、K-均值聚类算法[42]及支持向量机[43]。动物行为模型是分析动物运动能力特征的基础，可为母猪、奶牛的初步鉴定提供判定依据[32,34,44]。目前已经投入实际使用的传感器节点大多针对生产环境相对规范稳定的工业现场设计，但是畜牧业生产环境复杂，有些应用场合甚至具有高温高湿的特点，而且在动物个体信息监测应用中，需要将节点固定在养殖动物躯体上，在动物躺卧甚至相互争斗时都可能破坏传感器节点。因此，畜牧业中应用的传感器节点应该具备比工业生产现场更好的抗高温抗高湿及抗损坏性能，然而畜牧业生产特点决定了其使用的传感器节点不能代价高昂。高性能、高稳定性、低成本间的矛盾是无线传感器网络在畜牧业中应用需要重点解决的问题。
RFID技术
随着物联网技术的兴起，RFID技术在畜牧业中得到广泛应用[45-47]。RFID是一种非接触式的自动识别技术[48]，具有数据储存量大、可读写、环境适应性好等特点，可以实现多目标识别[49]。RFID产品成本低，在畜牧养殖中应用在经济上具备可行性[50]。目前在动物行为监测研究领域一般将被动RFID标签以耳标形式固定在动物体上，当动物出现在读写器磁场范围内时，其耳标接受读写器射频信号，凭借感应电流所获得的能量向读写器发送芯片中存储的标识信息，读写器根据获取的耳标号识别出位于其读写范围内的动物个体。一个完整的RFID系统由电子标签、读写器和天线三部分构成，电子标签一般以耳标形式固定在动物耳朵上，读写器的位置需要根据不同的监测目标灵活设置。如Reiners等[51]为监测仔猪采食行为，将RFID读写器及天线安装在仔猪喂料器上；钟芳葵[52]为监测群养母猪的采食行为将RFID读写器安装在母猪食槽上；Ostersen等[53]为了监测母猪与公猪的亲近行为，将RFID读写器安装在公猪栏上的接触窗口上，记录通过接触窗口亲近公猪的母猪耳标值、亲近行为开始时间、结束时间，然后利用动态线形模型分析亲近行为频率和时长，实现母猪的自动鉴定。将电子耳标出现在读写器读写范围内认定为一次行为发生的做法对于仅关注行为频率的监测目标而言是可行的[51-52]，但对于动物个体采食量、饮水量的监测目标，则需要扩展秤重、流量监测等功能，才能实现动物行为信息的准确监测。Tu等[54]设计了一套由RFID模块、电子地磅模块及通信模块构成的实时、远程监测火鸡采食行为的自动化系统，自动记录采食火鸡标签号，采食前后体重变化情况，为选择食物转化效率高的优良品种提供参考，同时也为群养火鸡个体行为分析提供了有力工具。RFID技术配合水流量计可以实现群养母猪个体饮水行为远程监测的目标，改造母猪饮水点，确保一次只有一头母猪接近饮水器。将RFID读写器安装在饮水器上方，记录饮水母猪个体耳标号，利用嵌入式系统技术处理水流量计输出信号得到群养母猪个体的饮水频率及饮水量信息，饮水行为的实时监测有利于及时发现饮水模式的突变，为母猪健康评判提供参考依据。#p#分页标题#e#
1DCS智能控制系统用于矿山生产的优势
1.1设计思路简单在传统的矿井生产控制器的设置过程之中，在设置之前，充分了解到要进行控制的矿井生产系统的实际情况，根据要进行控制的矿井生产设备的实际情况来进行控制模型的设计，在这个过程之中，随着矿井生产系统的运行变化，往往会出现一些不确定性因素，导致矿井生产系统出现变化，影响到矿井生产控制系统功能的发挥，可以说，要进行传统的矿井生产控制系统的设计是相当麻烦的。在这样的背景下，将DCS智能控制系统技术应用在矿井生产控制领域，利用DCS智能控制系统技术之中的函数近似技术，将自动化控制参数拟合成为相应的数学模型，根据内置的模拟器系统进行对控制参数的转换，有效降低了矿井生产控制系统的设计难度。
1.2性能优越DCS智能控制系统技术的应用，可以对矿井生产系统之中的各种参数进行调整优化，相比较于传统的矿井生产控制系统，也更容易进行操作调控，对于新型数据信息的处理能力也更优越。
1.3一致性好传统的矿井生产系统是根据特定的矿井生产设备所设定的，只能够对特定的矿井生产系统进行控制。而应用了DCS智能控制系统技术的矿井生产系统对于大部分的矿井生产系统都有着良好的控制效果。
2DCS智能控制系统用于矿山生产的具体途径
2.1优化设计在DCS智能控制系统技术用于矿井生产控制的过程之中，可以充分结合DCS智能控制系统的先进理论技术以及相应的实践经验。在传统的矿井生产控制过程之中，主要采用的设计手段就是结合实际的工作经验来进行控制系统的设计，这种设计方法缺乏先进的系统理论的支持，在实际的运行过程中，往往会出现一些难以解决的故障问题。DCS智能控制系统技术的应用，可以有效地优化矿井生产控制系统的设计，并通过对先进的计算机科学技术的应用，有效地缩减产品从设计到成型的时间，提升了矿井生产控制的控制效率。截至目前为止，DCS智能控制系统技术主要应用的是遗传算法技术和专家系统技术，通过对遗传算法技术的应用，可以直接对矿井生产控制系统的结构对象进行优化设计，这就可以保证矿井生产控制系统具备更好的全局控制能力，也可以自动进行对于相关问题的检索控制；通过对专家系统的应用，可以充分吸取来自专家的相关意见，对于矿井生产控制系统进行有效的优化设计，提升矿井生产控制系统的应用水平。
2.2故障诊断一般情况下，矿井生产设备出现的故障问题具有非线性的特点，这就给矿井生产控制系统解决矿井生产设备的故障问题带来了很多困难。在这样的背景下，通过在矿井生产控制系统之中引进DCS智能控制系统技术，可以有效提升矿井生产控制系统的检索效率。并通过对DCS智能控制系统技术之中的专家系统、模糊逻辑算法、神经网络结构的应用，更加有效地确定矿井生产设备出现故障的区域，提升矿井生产设备的故障诊断的有效率。
2.3智能控制在矿井生产控制过程引进DCS智能控制系统技术已经成为了科学领域的未来发展趋势，一般情况下，矿井生产控制过程引进DCS智能控制系统技术主要集中在对于DCS智能控制系统技术之中的模糊算法、专家系统、神经网络结构的引进之上。DCS智能控制系统技术对于矿井生产系统的主要应用层面也主要集中在以下几个层面：第一，进行对矿井生产设备之中的数据参数的分析；第二，对于矿井生产设备的运行状态的实时监督管理；第三，对于控制系统的有效管理；第四，对于矿井生产系统之中出现的故障进行及时的记录分析。
3结论
综上所述，DCS智能控制系统技术在矿井生产系统之中的应用，可以有效地优化矿井生产系统的设计结构，提升矿井生产系统的故障检测效率，是矿井生产系统的未来主流发展趋势。
作者：高丽梅单位：三门峡黄金工业学校
关键词：华东智能建筑优势WTO挑战
一.华东地区智能建筑的发展概况
华东地区具有广阔的巨大的智能建筑市场，是中国经济最发达地区之一，智能建筑市场（包括大厦及小区）启动早，市场大，今后将有更大的发展，是WTO以后国外企业必争之地，也是国内企业必争之地。由于华东地区资金雄厚，据不完全统计，迄今为止，上海已新建智能大厦四百多幢，智能小区二百多个。其中已建成的优质工程有上海博物馆、金贸大厦、上海期货大厦、久事复兴大厦等号称上海智能建筑“四大天王”，新建浦东国际机场，上海大剧院，上海科技城也都闻名天下。江苏省迄今为止已建成智能建筑二百余幢，小区一百五十多个；南京中信大厦，总医院新病房大厦及江苏省政协大厦都为优质工程。聚福园、天地小区是建设部小区示范工程。
浙江人杰地灵，是我国东南沿海技术和经济发达地区，也是一个建设大省。1997年建成使用的浙江日报社大楼，在浙江省首次开通了楼宇自控系统，堪称是浙江省第一座达到3A配置的智能化大楼，从而揭开了浙江省智能建筑建设的序幕；1998年建成的浙江省外经贸联建大厦和华浙广场都是代表当时浙江省先进水平的智能建筑，其中华浙广场还代表浙江省参加了建设部组织的优秀智能建筑评选活动。目前浙江省已建成的智能化大楼主要有浙江世界贸易中心、杭州电力调度大楼、浙江省建行大楼、杭州铁路新客站、浙金广场、杭州五洲大酒店、浙江省商检大楼等约90余座，主要集中在杭、宁、温地区。
二、入世对中国智能建筑业的要求
我国已加入WTO，进入WTO意味着我国经济完全融入国际化市场，必须遵守WTO的原则和规定。根据WTO协议市场准入原则和国民待遇原则，将使我国智能建筑技术面临更加广阔的发展空间、更加剧烈的市场竞争。而我国现行的建设事业政策法规和行业管理体制与WTO的规则和国际通行模式存在较大差异，调整改革完善现行体系和体制的任务相当艰巨，形势紧迫。
我国加入WTO后经济发展的国际化，必将对各种建筑，尤其是办公建筑的智能化水平提出新的更高要求，不仅对新建的办公楼，而且对量大面广的已有的办公建筑的改造也带来了智能化需求。
WTO对我国智能建筑要求具体表现在：
1．根据《建筑领域加入WTO后的对外承诺》，我国加入WTO后五年，允许外商成立独资企业，取代外商在我国现有的办事处机构，他们可以直接在我国签定内贸合同，从而使产品和工程质量有了进一步的保障。
2．按WTO取消数量限制和关税减让原则，我国将降低对外市场准入程度，届时会有更多智能建筑产品和系统进入中国市场参与竞争，为我们提供更大的选择余地，并得到更多的实惠。
3．随着国外企业参与我国智能建筑行业的竞争，他们会把国外成熟的管理体制、规范的运行程序和操作技巧带入中国，有助于提高中国智能建筑行业的整体水平。
三.华东地区优势
1.学会健全，学术活动活跃。
以上海华东建筑设计研究院温伯银总工为首的上海专家，在全国率先于1994年成立上海智能建筑工程研究会。这是全国第一个智能建筑学会组织，成员有高校、设计院及企业技术人员几百人，它集中了上海智能建筑界科技精英。在组织报告会、展览会（上海历届智能建筑大型展览会）、验收评估上海甲级智能化大厦（如上海久事复兴大厦等）起了巨大作用。温总和上海同济大学程大章教授（正副会长）的贡献已载入中国智能建筑历史，功不可没。以陈众励、瞿二澜、赵济安、王东伟高工及上海大学赵哲身教授等为代表的中青年骨干专家已经成长，在国内也有较大影响。
1996年，以南京建筑工程学院（现改为南京工业大学）建筑智能研究所、江苏省建筑设计院及东南大学建筑设计院为主体成立的江苏省土木建筑学会智能建筑学术委员会，在国内也是较早成立的智能建筑学术组织，成员有二百多人，每年举办学术年会，奉行“技术开放，市场开放”方针。常年举办学术报告会及国内外厂商新产品报告会。自办了省内杂志《智能建筑信息》。
2001年以浙江省建筑设计院为主体成立的浙江省土木建筑学会智能建筑学术委员会。虽成立时间不长，但青年一代学会领导骨干力量成长很快，成员已发展到几百人。在组织浙江省智能建筑报告会、展览会方面，做了大量的工作。
2.编写出台智能建筑标准。
1995年上海市出台智能建筑设计标准（DBJ08―47―95），它是以上海华东建筑设计院内部标准修改而成，是中国历史上第一个智能建筑标准，为全国规范智能建筑设计市场起了示范与指导作用。2000年在建设部领导下，以温伯银总工为首的编制组率领团结全国专家编制出台了我国（乃至世界上）第一个智能建筑设计标准（GB/T50314―2000）开创了中国智能建筑新纪元，填补了空白。评审专家认为该标准已达到国内领先、国际一流的水平。
1998年，在江苏省建委领导下，在温总关心指导下，江苏出台了江苏省建筑智能化设计标准（DB32/181―1998），1999年获得建设部科技进步奖三等奖。1999年又出台了三个标准：
（1）江苏省建筑智能化系统工程检测规程DB32/365―1999
（2）江苏省建筑智能化系统工程实施及验收标准DB32/366―1999
（3）江苏省建筑智能化系统工程评估标准DB32/T367―1999
构成了整套标准，促进了省内IB的发展；2001年中信实业银行南京分行大楼（28层4.2万平方米）通过检测验收与评估获得江苏省首幢甲级智能化办公大楼称号。
3.撰写论文、编写著作，成果丰厚。
1995年上海华东建筑设计院首先汇编出智能化建筑论文选，其中温总、瞿二澜、赵济安高工等论文在国内影响很大，开创了全国建筑建筑论文的先河。1996年上海华东设计院温总为首的编写组又出版了大型经典著作―《智能建筑设计技术》。目前正在修订将出第二版。上海举办了历届高水平智能建筑报告会，如中国超高层建筑技术研讨会具有国际影响。
上海同济大学程大章教授等编写出版了《住宅小区智能化系统设计与工程施工》（同济大学出版社2001.6）以及《智能化大楼的建筑设备》（中国建工出版社1997.11）。
上海九海金狮物业公司诸建华总经理在总结上海久事复兴大厦兴建及物管经验与陆伟良教授合作于2002年8月编写出《智能建筑物业管理》一书（电子工业出版社出版）。
浙江省建筑设计院杨绍胤教授级高工先后编写出二本著作：《智能建筑―原理、规划和设计》（1999.2）以及《智能建筑实用技术》（2001年）。
4.华东地区具有广阔的巨大的智能建筑市场
目前上海正申办2010年上海国际世博会。预计2008年上海高层建筑将达2000幢，据国外某公司称，世界最先进的智能建筑新技术可去中国上海参观。江苏目前正兴建南京地铁工程（8个站，投入72亿），南京玄武湖隧道工程（3公里），由于江苏省申办成功2005年全国第十届运动会，日前正在南京新建奥体中心。相应的体育场馆新建22个，将在江苏省无锡、苏州、常州等地新建。南京市在河西新城开工投入120亿，打造十大标志性建筑。南京国际经贸广场，维多利亚国际商务中心，夏华国际广场、南京中大科技大厦、联强大厦、紫鑫中华广场、欧洲城、东成大厦、浙江国际贸易中心、东渡大厦等。南京市将兴建十大体育工程：全民健身中心、皮划艇激流回旋场地、马术赛场、中山门竞技中心、击剑比赛训练馆、龙江体育中心二期网球工程、南京中山国际公园、环湖体育带及南京足球训练基地。
目前浙江在建的智能化大楼约有上百座，市场红火，其中有杭州凯悦大酒店、杭州国际金融大厦、杭州国税局大楼、浙江省高级人民法院、杭州日报大楼、杭州海关大楼、杭州第二长途电信枢纽大楼、浙江省人民大会堂、杭州滨江区行政中心、元华广场、湖州市中心医院、义乌中心医院、湖州市能源调度中心、湖州市行政中心、嘉兴市行政中心、东阳市行政中心、安吉县行政中心、永康市行政中心、温州晚报社大楼等。杭州地铁工程也已启动。浙江省智能建筑近两年后来居上，已兴建上百栋智能大厦，数百个智能小区，近期还在杭州兴建杭州大剧院、杭州市民中心、浙江电力大厦等均以大量巨额资金投入，近期新建智能工程发展之快、数量之多已名列全国前茅。
5.华东地区拥有大量外资企业生产基地及实力雄厚的智能建筑工程承包商
在建设部已获得系统集成和单项资质的有近百家，其中上海市27家，杭州地区20家，南京地区28家。他们都承担过上海金茂大厦、上海浦东机场等上百项智能工程，取得了营建大中型智能工程的经验，有着较好的声誉。大量外资企业生产基地及办事处均落户上海。
四.做好工作、迎接WTO挑战
1.认清国际智能建筑发展趋势，推动智能建筑健康发展。
2l世纪是信息社会知识经济时代，同时又是生态文明时代。从总的方向，国际先进生产力水平正在运用已掌握的建筑智能化高新技术，探寻人类生存、生产和生活聚居环境空间的可持续发展模式。
当前智能化建筑直接利用的技术是建筑技术、计算机技术、网络通信技术、自动化技术。在21世纪的智能建筑领域里，信息网络技术、控制网络技术、智能卡技术、可视化技术、流动办公技术、家庭智能化技术、无线局域网技术(含Bluetooth技术)、数据卫星通讯技术、双向电视传输技术等等，都将会有更加深入广泛地具体发展应用。特别是开放性控制网络技术正在向标准化、广域化、可移植性、可扩展性和互可操作性方向发展。
但是，智能化技术只是手段，智能建筑作为一个整体建筑物业产品的技术发展来说，“可持续发展技术”才是2l世纪智能建筑技术发展的长远大方向。因而，除继续利用上述现有智能化高技术实现可持续发展目标外，新兴的环保生态学、生物工程学、生物电子学、仿生学、生物气候学、新材料学等等技术发展，正在渗入渗透到建筑智能化多学科多技术领域中，实现人类聚居环境的可持续发展目标。从而在国际上也形成所谓“可持续发展技术产业”。目前，欧洲、美国、日本等发达国家也正在开发利用这些高新技术去处理垃圾、污水、废气、公害，节能、节水，消除电磁污染，资源可持续利用，建筑人工生态环境等等：也正在尝试运用高新技术有规模建设智能型绿色建筑、智能型生态建筑，“既满足当代人的需要不损害后代人满足需求的能力”。
2.认清与国际先进技术的差距，努力向国际标准靠拢。
2l世纪的可持续发展智能建筑技术必须将工作、居住、休息、交通、通讯、管理、公共服务、文化等各种复杂的要求，在时间空间中结合起来。
由于智能化建筑系统是多学科、多技术的系统集成整体，因而开放式可互操作性系统技术的规范化、标准化，就成为实现智能化建筑及其产品设备与系统的产业化技术水平的核心关键。目前国际楼宇业界公认认同较先进的开放式系统行业协议标准技术有两个：一个是美国Echelon公司的LonWorks技术的LonTa1k标准协议；另一个是美国采暖、制冷与空调工程师协会(ASHRAE)制定的《楼宇自动控制网络数据通信协议(BACnet)》BACnet同时还成为美国国家标准及欧共体标准草案。两者都是基于国际标准化组织(ISO)的“开放系统互连模型”(OSI)的。因此两者在开放系统技术上是可以互相补充互为依存的，前者着重现场控制域，后者着眼于信息应用域。而且BACnet的协议层次里数据链路层和物理层的五种选择中就包含有LonTalk协议。况且两者技术都正在不断地完善发展，至于我国智能化建筑在开放式互操作性系统技术发展研究上严格讲尚未真正起步，差距颇大，亟待投入。南京工业大学智能建筑研究所正在开发国产化楼宇自控新系统。
3.努力搞好学（协）会工作
按照WTO的原则和规定，加快行业协会自身适应市场经济体制规则，调整优化行业的组织机构，成为增强行业自律的自治组织，协助政府建立一个有序和公平的竞争市场。建设部已批准即将成立中国勘察设计协会工程智能分会。这是我国加强管理智能建筑业的大事，华东地区作为地方学（协）会要在上级学（协）会的领导下努力做好贯彻执行工作，加强市场管理，防止低价恶性竞争，保证工程健康实施。有条件时争取成立地方行业协会。
4.加强团结，加强合作，共同提高学术水平
华东地区以目前三地（上海、浙江、江苏）学会要加强团结，互相学习，取长补短，共同提高，要在举办报告会、展览会等方面加强合作，促进学术水平的共同提高。同时，积极参加全国性学术会议，有条件时争取举办国际智能建筑研讨会，以提高我国学术地位与声誉。
5.加强宣传，提高建设业主的认识，搞好定位和管理能力
由于部分业主对智能建筑的过于迷信，必然导致“重建设轻管理”的思想，他们认为既然“智能”就应该无所不能，更有甚者将该项目的投资仅作为提高“身价”的目的，不清楚智能化建筑工程是当前信息化时代物业管理重要的基础，认识不到日常运行中所需的微利投资能得到高额利润的回报。因此，建议应该有国家政府部门尽快出台相应的政策、管理规范和服务体系，强制性的将系统日常运行管理纳入正常轨道，提高全社会的经济效益。
6.协助政府搞好注册电气工程师复习培训工作，提高工程技术人员水平
据了解，国家人事部将在2003年6月第一次开考注册电气工程师。其中，建筑电气业属于此系列，智能建筑弱电设计师大部分也要参加此系列考试。目前，有关单位正在编写复习参资料，建议华东地区也要作好考试复习培训工作。最后作者衷心希望华东地区智能建筑业在国家有关部门领导下，在业主、设计师、工程技术人员以及专家努力下，营建出更多的高质量优质智能建筑工程。
参考文献
1．徐兴声，《WTO与我国智能化建筑技术发展对策的思考》，《城市?建筑智能系统》，2004.4，P34―P38
2．路更可，《试论面对入世我国智能建筑业的发展的对策》，《城市?建筑智能系统》，2002.2，P31―P34
多元智能理论（MultipleIntelligencesTheory）由美国哈佛大学发展心理学家、教育学家霍华德•加德纳教授于1983年在《智能的结构》一文中提出后，在世界范围内引发了教育的“革命性”变革。我国于20世纪90年代引进多元智能理论，国内有专家认为，多元智能理论无疑是我们长期以来一直在努力推崇的“素质教育的最好全释”；还有人指出：多元智能理论与建构主义理论一道，构成了我国新课程改革的强大理论支撑。多元智能理论指出人类内涵的能力至少有八种：包括语文智能；音乐智能；逻辑—数学智能；空间智能；肢体—运作智能；人际智能；自省智能；自然观察智能。加德纳认为，相对于过去的一元智力理论，多元智能理论能够更全面地描绘和评价人类的智力能力。加德纳还指出，人类智能还包含有次级智能和多种次级构成要素。
二、基于多元智能理论的汽车英语课程设计
（一）汽车英语课程设计的基本条件
Posner（1994）认为，课程设计的基本条件包括：了解学生的需求、兴趣、能力、知识水平等例如：学生需要什么、需要的原因、已有的能力、待补的能力、已有的基础或条件，缺乏什么等等。熟悉课程情况例如，有能力识别和解释该课程的基本概念和技能，全面和细致的有关知识，目前这个课程的开设情况等。擅长听说读写译五项必备能力，具有丰富教学经验，而不是简单的拼凑、复制、模仿依据以上课程设计的基本条件，做好高职英语课程设计就要求教师进行问卷调查或访谈学生已经完成的课程标准或已经具备的语言知识，要求通过参考有关著作、论文、同类课程、教材等，与同行交流，收集积累案例或经验等等。
（二）汽车英语课程设计的标准根据
Furey提出的标准，高职英语课程设计必须把握下列标准：
1.是否有足够的理论依据英语课程设计必须基于什么样的科学理论基础，是否遵照其本身的科学性和社会性？
2.是否适合学生目标在从事高职英语教学中，教师要因材施教。不但熟悉、掌握学生的自身学习情况、学习兴趣，也注重培养学生的实际效果性。
3.是否具有成功实施的可能性和效果的可评性在从事高职英语教学中，教师要不断自评课程设计的真实效果。
（三）汽车英语课程设计的内容
汽车英语课程设计的内容取决于授课的理念。针对英语语言，如果认为语言是符号系统，课程设计就由语音、词汇、语法、句型构成，强调语言形式的正确性；如果视语言为交际工具，课程设计要考虑的是交际的人，交际发生的条件、交际的目的等。英语课程设计关注的不仅是语言形式的正确性，还有社交的适当性。在教学研究过程中，在多元智能理论的指导下，根据调研结果对课程教学内容进行逐步更新，教材从最初的纯英文阅读形式的到单独开发学生的专业英语阅读能力，从听、说、读、写等能力的平行拓展，汽车专业英语校本教材内容新颖，图文并茂，根据主题确定教学内容、重点及难点，融专业英语听、说、读、写训练于一体，重点突出，实用性强，有利于开发学生的多元英语语言智能，改善课堂教学氛围，提高教学效果。
三、多元智能理论下汽车英语课程设计需注意的问题
首先，汽车英语以提高口语交际能力为本位，突出应用性本课程在对汽车企业英语应用能力需求深入调研的基础上，按确定工作任务模块、同时突出语言技能的要求制订教学大纲和授课计划，明确了教学应达到的知识标准和技能标准。其次，课程体系整合突出全面性、逻辑性、典型性和实用性本课程以国际汽车行业最新的知识体系为基础，以市场为导向，将传统汽车英语课程的以训练专业英语阅读能力为主体的教学内容，整合成为汽车构成的4大部分分别为发动机、底盘、车身、电气设备以及发动机的两大机构五大系统和底盘的传动系统、行驶系统、转向系统和制动系统等各个任务模块以系统的知识主题构成课程内容体系。最后，教学手段优化，突出多元英语智能培养在教学实践中，注重将互动教学、角色扮演、案例教学、多媒体听力、课件加视频等教学手段相结合，增加学生的学习兴趣，提高其用英语分析和理解专业知识的能力和用英语进行专业领域的交际能力，并结合具体课程内容指导学生进行延伸性思考，以增强学生的创新能力，全面促进学生多元智能的发展。
四、总结
论文关键词：LonWorks在智能小区中的应用
随着科技的进步，人们的生活水平不断提高，对自己居住环境的舒适性，小区内服务设施的方便、安全可靠性等都有了更高的要求。因此，家庭生活自动化、居住环境舒适化、安全化的“智能小区”应运而生，并成为住宅小区的一个重要的组成部分。
当前先进完善的智能化小区，一般要求实现以下功能：家庭安防报警、远程自动抄表、周边防越报警、闭路电视监控、巡更管理、车辆管理、物业信息管理、触摸屏查询服务、电话语音服务、小区背景音乐、计算机网络、电话接入、有线电视接入、Internet接入等。同时，小区智能化是一个综合性系统工程，要从起功能、性能、成本、扩充能力及与现代相关技术的应用等多方面来考虑。
基于这样的需求，采用LonWorks技术所设计的家庭智能管理控制系统比较适合用语多表远传、防盗、防火、防可燃气体泄露、紧急救援、家电控制等方面。
LonWorks（LocalOperating NerWorks,局部操作网络）网络，是美国Echelon公司于1991年推出的，简称Lon网，是一种完整的、全开放的、可互相操作的、成熟的和低成本的分布是控制网络技术科技论文格式，主要用于楼宇自动控制系统，工厂厂房自动化系统，交通运输系统，城市基础设施（水、电、气等）、智能小区管理系统、家庭等环境自动化系统的分布是控制网络。
2．LonWorks的技术特点
LonWorks技术的核心是神经元芯片，它包括一个固化的高级通信协议（LonTalk），三个微处理器，一个多任务操作系统和灵活的输入／输出方式。
LonWorks网络上的每个控制点称为LonWorks接点或LonWorks智能设备,它包括一片Neuron神经芯片、传感和控制设备、收发器(用于建立Neuron芯片与传输之间的物理连接)和电源。
由图可见,Neuron神经芯片是节点的核心部分,它包括一套完整的通信协议,即LonTalk协议,从而确保节点问使用可靠的通信标准进行互操作。LonTalk通讯协议遵循ISO/OSI的全部七层模型。Neuron神经芯片内含三个八位CPU:第一个CPU为介质访问控制处理器,实现Udallt协议的第1层和第2层:第二个CPU为网络处理器,实现LonTalk协议的第3层至第6层:第三个CPU为应用处理器,实现LonTalk协议的第7层。
下图为典型L0NW0RKS节点的方框图
3．LonWorks的应用特点
LonWorks控制网络是一种通用的、开放式的测控网络，而且可用多家厂商的现有产品及不受网络通讯协议限制的优越性，具有出色的开放性、强大的扩展能力、高可靠性、维护容易等优点。
LonWorks组网方式灵活，可以适应总线、星形、环形、自由拓扑等多种结构，尤其是自由拓扑结构特别适合在小区应用。因此，系统采用LonWorks网络作为主干承载监控网，并通过浇灌设备与计算机局域网相连接，形成一个住宅小区智能化安全管理系统和现代通信网络系统。
LonWorks监控系统在小区中主要的子系统有三个：家庭安防报警系统、远程自动抄表系统、周边防越报警系统。这里，我主要就“家庭安防报警系统”谈一点自己的看法。
4．家庭安防报警系统简介
家庭安防报警系统是智能住宅的重要组成部分之一，智能化住宅保安系统具有较高的自动化技术水平及完善的功能，安全性、可靠性高，每个住户单元的防盗/防灾报警装置通过网络系统与小区管理的监控计算机连接起来，实现不间断控制。家庭安防报警包括：红外报警、门磁报警、火灾报警、煤气泄露报警、求助报警。
（1）红外门磁报警在容易入侵的大门（或窗户）的位置安装红外线探测器（或玻璃破碎探测器）、门磁开关报警器，当可疑者撬门（开门）或破窗想进入室内时，监控器进入工作状态并发出声光报警信号，同时经LON监控模块传送到小区管理中心的LonWorks监控网络系统的监控主机，并在监控主机上显示出所报警的楼宇、单元、楼层、住户的具置及户主的基本信息等。
（2）火灾报警由智能型的烟感探测器与小区管理中心的防盗／防灾监控网络系统组成。当火警发生时，声光警报启动，通知住户和小区管理人员迅速采取措施，以确保住户的生命财产安全。
（3）可燃气泄漏报警由智能型的可燃气探测器与小区管理中已的防盗／防灾监控网络系统阻成。可燃气探测器为各住户中使用的可燃气体的泄漏提供了可靠的报警。报警浓度范围设定在气体爆炸下限的1／10-1／4，这样当煤气泄漏时科技论文格式，声光警报启动，通知住户和小区管理中心迅速采取措施，以确保住户的生命财产安全。
（4）紧急求助在室内安装手动紧急求助按钮，便于住户在紧急情况下向小区管理中。已发出求助信号，由管理中心通知保安人员迅速采取措施。
（5）设防／撤防设防／撤防控制锁安装在每一住户的进门旁边墙上。设防／撤防设计为两种方式，即一是设防或撤防的设定由住户自己进行，二是在住户出门后忘记了设防或初期还不熟悉设防或撤防等，这时住户可通过电话通知小区管理中心在防盗监控系统主机上进行设防或撤防。
5．家庭安防报警系统存在的几个问题
由上可见，家庭智能安保控制器之类的装置大多有这样的功能，即在住宅中安装有门磁开关、窗磁开关、红外探测器、双监探测器、火灾探测器、燃气探测器及紧急报警按钮等。以次监视各种突发、入侵事件，一旦发生意外，即向小区物业管理中心报警，由物业安保人员前来援助住户。这是典型智能住宅小区功能设计的基本内容。但就次此，目前存在诸多法律和经济责任问题。按现行的法规，只有公安民警在接到非法入侵报警后可以出动警力到现场处理报警事件，而物业安保人员并无出动警力与处理报警事件的权利，即使接到报警但未获住户的允许（如室中无人而盗贼入侵时），他们也不能合法进入报警住宅，而现在的大多数家庭报警系统设计并未考虑到这一点，LonWorks网络系统也是如此。另外，对于可燃气泄露报警系统，LonWorks系统也只是在“探测、报警”方面作了有效的设计，但在报警后如何进一步处理泄露问题这方面同样没有作太多的考虑。
6．对家庭安防报警系统不足之处的改进
（1）首先，针对物业管理人员无权出动警力并且在未获得住户允许的情况下也无权入户的问题，我认为，既然目前只有民警能合法、有效的处理盗窃等突发事件，那么家庭安防报警系统除了通过LonWorks网络与小区管理中心相连接外科技论文格式，还应该同小区附近的警察局相连。既然LonWorks网络的布线灵活，可采用自由拓扑式的布线方式，那么再扩大一下Lon网的连接区域也是未尝不可的。这样就解决了物业管理人员权限较小的问题，同时也节省了物业管理人员接到报警后与住户取得联系以获得入户允许的时间，可以及时、有效的处理此类突发事件，使住户的生命、财产安全得到确实的保证。
（2）其次，针对可燃气泄露报警系统存在的问题，我认为，除了可靠的报警系统以外，还应该在每个单元或者每幢住宅楼内设置一间专门控制各用户可燃气阀门的房间。目前，住户房间内的可燃气泄露主要还是天然气或者煤气，那么，我们就要对此进行有效的防范和事后的处理。第一，在智能小区内对各住户供应天然气来代替以往的煤气，作为主要的燃气，第二，管道天然气入户时，除在每个住户内设置单独的阀门开关外，在各个单元或者每幢住宅楼内设置管道的总开关以及对每个住户管道进行控制的阀门开关。这样一来，小区管理人员在接到可燃气泄露的紧急报警后，可以通过这一室外管道控制系统对暂无人住户的管道进行控制，以便及时切断气源，而不是在接到报警后除了通知住户外束手无策。
7．结束语
进些年来，为了满足人们对生活环境的高要求，智能住宅小区越来越多，在这些小区的各个智能系统中，家庭安防报警系统是必不可少的科技论文格式，因此如何使这一系统安全、可靠、及时、有效的工作是值得我们深思的课题。
从一些住宅安防系统运行情况的调查来看，对有些意外情况如入室偷窃、可燃气泄露、老人病发等的确是起到了作用的。因此，家庭智能安保系统要能得到更有效的应用，首先需要在法规上确定物业安保管理人员的地位与职责，其次需要对以外损失的理赔给出规定，以及物业管理相应费用的收费标准，或将理赔纳入保险公司的业务范围。同时还必须进一步提高家庭智能安保系统的设备性能，对探测器安装位置作惊心合理的设计，对用户的操作使用不断地加强训练，以此来降低系统的误报率，提高系统运行的可靠性与有效性。此外，在系统的完整性方面作进一步的考虑也是使智能小区管理系统更加完善更加有效的途径。
总之，智能住宅小区的建设事关提高人民生活质量的大事，我们要科学、合理地建设与管理住宅小区，使之成为信息化社会的重要组成部分，并对智能小区的管理系统不断完善，使之更加有效，更加安全可靠。
参考文献：
《LonWorks及其在智能小区中的应用》
《LonWorks技术在智能小区系统中的应用》
《碧浪湖小区智能化管理系统》
《智能住宅小区的建设应走向理性——几个困惑问题的探讨》
天津城市建设学院建筑设计研究院——郭志霞
关键词：智能混凝土研究发展
随着现代材料科学的不断进步，作为最主要的建筑材料之一的混凝土已逐渐向高强、高性能、多功能和智能化发展。用它建造的混凝土结构也趋于大型化和复杂化。然而混凝土结构在使用过程中由于受环境荷载作用。疲劳效应、腐蚀效应和材料老化等不利因素的影响，结构将不可避免地产生损伤积累、抗力衰减，甚至导致突发事故。为了有效地避免突发事故的发生，延长结构的使用寿命，必须对此类结构进行实时的“健康”监测，并及时进行修复。现有的无损检测方法，如声波检测X射线及C扫描等，只能定性检测，而不能定量、数据化处理，更主要的是不能实现实时监测。因而对结构内部状态的监测和损伤估计还比较困难，甚至是不可能的。传统的混凝土结构的维修方式主要是在损伤部位进行外部的加固，而对损伤的原结构进行维修比较困难，尤其是对结构内部的损伤修复更是非常困难。随着现代社会向智能化的发展，这种停留在被动和计划模式的检测与修复方式已不能适应现代多功能和智能建筑对混凝土材料提出的要求。因此，研究和开发具有主动、自动地对结构进行自诊断、自调节、自修复、恢复的智能混凝土已成为结构一功能（智能）一体化的发展趋势[1]
1智能混凝土的定义和发展历史
智能材料，指的是“能感知环境条件，做出相应行动”的材料。它能模仿生命系统，同时具有感知和激励双重功能，能对外界环境变化因素产生感知，自动作出适时。灵敏和恰当的响应，并具有自我诊断、自我调节、自我修复和预报寿命等功能。智能混凝土是在混凝土原有组分基础上复合智能型组分，使混凝土具有自感知和记忆，自适应，自修复特性的多功能材料。根据这些特性可以有效地预报混凝土材料内部的损伤，满足结构自我安全检测需要，防止混凝土结构潜在脆性破坏，并能根据检测结果自动进行修复，显著提高混凝土结构的安全性和耐久性。正如上面所述，智能混凝士是自感知和记忆、自适应。自修复等多种功能的综合，缺一不可，以目前的科技水平制备完善的智能混凝土材料还相当困难。但近年来损伤自诊断混凝土、温度自调节混凝土。仿生自愈合混凝土等一系列智能混凝土的相继出现；为智能混凝土的研究打下了坚实的基础。
1.1损伤自诊断混凝土
自诊断混凝土具有压敏性和温敏性等自感应功能。普通的混凝土材料本身不具有自感应功能，但在混凝土基材中复合部分其它材料组分使混凝土本身具备本征自感应功能。目前常用的材料组分有：聚合类、碳类、金属类和光纤。其中最常用的是碳类、金属类和光纤。下面主要介绍2种当前研究比较热门的损伤自诊断混凝土。
1.1.1碳纤维智能混凝土
碳纤维是一种高强度、高弹性且导电性能良好的材料。在水泥基材料中掺入适量碳纤维不仅可以显著提高强度和韧性，而且其物理性能，尤其是电学性能也有明显的改善，可以作为传感器并以电信号输出的形式反映自身受力状况和内部的损伤程度。将一定形状、尺寸和掺量的短切碳纤维掺入到混凝土材料中，可以使混凝土具有自感知内部应力、应变和操作程度的功能。通过观测，发现水泥基复合材料的电阻变化与其内部结构变化是相对应的。碳纤维水泥基材料在结构构件受力的弹性阶段，其电阻变化率随内部应力线性增加，当接近构件的极限荷载时，电阻逐渐增大，预示构件即将破坏。而基准水泥基材料的导电性几乎无变化，直到临近破坏时，电阻变化率剧烈增大，反映了混凝土内部的应力一应变关系。根据纤维混凝土的这一特性，通过测试碳纤维混凝土所处的工作状态，可以实现对结构工作状态的在线监测[2].在入碳纤维的损伤自诊断混凝土中，碳纤维混凝土本身就是传感器，可对混凝土内部在拉、压、弯静荷载和动荷载等外因作用下的弹性变形和塑性变形以及损伤开裂进行监测。试验发现，在水泥浆中掺加适量的碳纤维作为应变传感器，它的灵敏度远远高于一般的电阻应变片。在疲劳试验中还发现，无论在拉伸或是压缩状态下，碳纤维混凝土材料的体积电导率会随疲劳次数发生不可逆的降低。因此，可以应用这一现象对混凝土材料的疲劳损伤进行监测。通过标定这种自感应混凝土，研究人员决定阻抗和载重之间的关系，由此可确定以自感应混凝土修筑的公路上的车辆方位、载重和速度等参数，为交通管理的智能化提供材料基础。
碳纤维混凝土除具有压敏性外，还具有温敏性，即温度变化引起电阻变化（温阻性）及碳纤维混凝土内部的温度差会产生电位差的热电性（Seebeck效应）。试验表明，在最高温度为70℃，最大温差为15℃的范围内，温差电动势（E）与温差t之间具有良好稳定的线性关系。当碳纤维掺量达到一临界值时，其温差电动势率有极大值，且敏感性较高，因此可以利用这种材料实现对建筑物内部和周围环境变化的实时监控；也可以实现对大体积混凝土的温度自监控以及用于热敏元件和火警报警器等可望用于有温控和火灾预警要求的智能混凝土结构中。
碳纤维混凝土除自感应功能外，还可应用于工业防静电构造。公路路面、机场跑道等处的化雪除冰。钢筋混凝土结构中的钢筋阴极保护。住宅及养殖场的电热结构等。
1.1.2光纤传感智能混凝土
光纤传感智能混凝土[3]，即在混凝土结构的关键部位埋人入纤维传感器或其阵列，探测混凝土在碳化以及受载过程中内部应力、应变变化，并对由于外力、疲劳等产生的变形、裂纹及扩展等损伤进行实时监测。光在光纤的传输过程中易受到外界环境因素的影响，如温度、压力、电场、磁场等的变化而引起光波量如光强度、相位、频率、偏振态的变化。因此人们发现，如果能测量出光波量的变化，就可以知道导致光波量变化的温度、压力、磁场等物理量的大小。于是，出现了光纤传感技术。近年来，国内外进行了将光纤传感器用于钢筋混凝土结构和建筑检测这一领域的研究，开展了混凝土结构应力、应变及裂缝发生与发展等内部状态的光纤传感器技术的研究，这包括在混凝土的硬化过程中进行监测和结构的长期监测。光纤在传感器中的应用，提供了对土建结构智能及内部状态进行实时、在线无损检测手段，有利于结构的安全监测和整体评价和维护。到目前为止，光纤传感器已用于许多工程，典型的工程有加拿大Caleary建设的一座名为BeddingtonTail的一双跨公路桥内部应变状态监测；美国Winooski的一座水电大坝的振动监测；国内工程有重庆渝长高速公路上的红槽房大桥监测和芜湖长江大桥长期监测与安全评估系统等。
1.2自调节智能混凝土
自调节智能混凝土具有电力效应和电热效应等性能。混凝土结构除了正常负荷外，人们还希望它在受台风、地震等自然灾害期间，能够调整承载能力和减缓结构振动，但因混凝土本身是惰性材料，要达到自调节的目的，必须复合具有驱动功能的组件材料，如：形状记忆合金（SMA）和电流变体（ER）等。形状记忆合金具有形状记忆效应（SME），若在室温下给以超过弹性范围的拉伸塑性变形，当加热至少许超过相变温度，即可使原先出现的残余变形消失，并恢复到原来的尺寸。在混凝土中埋入形状记忆合金，利用形状记忆合金对温度的敏感性和不同温度下恢复相应形状的功能，在混凝土结构受到异常荷载于扰时，通过记忆合金形状的变化，使混凝土结构内部应力重分布并产生一定的预应力，从而提高混凝土结构的承载力。
电流变体（ER）是一种可通过外界电场作用来控制其粘性、弹性等流变性能双向变化的悬胶液。在外界电场的作用下，电流变体可于0.1ms级时间内组合成链状或网状结构的固凝胶，其初度随电场增加而变调到完全固化，当外界电场拆除时，仍可恢复其流变状态。在混凝土中复合电流变体，利用电流变体的这种流变作用，当混凝土结构受到台风，地震袭击时调整其内部的流变特性，改变结构的自振频率、阻尼特性以达到减缓结构振动的目的。
有些建筑物对其室内的湿度有严格的要求，如各类展览馆、博物馆及美术馆等，为实现稳定的湿度控制，往往需要许多湿度传感器、控制系统及复杂的布线等，其成本和使用维持的费用都较高。日本学者研制的自动调节环境温度的混凝土材料自身即可完成对室内环境湿度的探测，并根据需要对其进行调控。这种混凝土材料带来自动调节环境湿度功能的关键组分是沸石粉。其机理为：沸石中的硅酸钙含有（3－9）X10－10m的孔隙。这些孔隙可以对水分、N0x和S0x气体选择性的吸附。通过对沸石种类进行选择，可以制备符合实际应用需要的自动调节环境湿度的混凝土复合材料。它具有如下特点：优先吸附水分；水蒸气压力低的地方，其吸湿容量大；吸、放湿与温度相关，温度上升时放湿，温度下降时吸湿。
1.3自修复智能混凝土
混凝土结构在使用过程中，大多数结构是带缝工作的。混凝土产生裂缝，不仅强度降低，而且空气中的CO2、酸雨和氯化物等极易通过裂缝侵人混凝土内部，使混凝土发生碳化，并腐蚀混凝土内的钢筋，这对地下结构物或盛有危险品的处理设施尤为不利，一旦混凝土发生裂缝，要想检查和维修都很困难。自修复混凝土就是应这方面的需要而产生的。在人类现实生活中可以见到人的皮肤划破后，经一段时间皮肤会自然长好，而且修补得天衣无缝；骨头折断后，只要接好骨缝，断骨就会自动愈合。自愈合混凝土[4]就是模仿生物组织，对受创伤部位自动分泌某种物质，而使创伤部位得到愈合的机能，在混凝土传统组分中复合特性组分（如含有粘结剂的液芯纤维或胶囊）在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统，模仿动物的这种骨组织结构和受创伤后的再生、恢复机理。采用粘结材料和基材相复合的方法，使材料损伤破坏后，具有自行愈合和再生功能，恢复甚至提高材料性能的新型复合材料。在日本，以东北大学三桥博三教授为首的日本学者将内含粘结剂的胶囊或空心玻璃纤维掺入混凝土材料中，一旦混凝土在外力作用下发生开裂，部分胶囊或空心玻璃纤维破裂，粘结液流出并深人裂缝。粘结液可使混凝土裂缝重新愈合。美国伊利诺伊斯大学的CarolynDry在1994年采用类似的方法，将在空心玻璃纤维中注人缩醛高分子溶液作为粘结剂埋人混凝土中使混凝土具有自愈合功能。在此基础上CarolynDry还根据动物骨骼的结构和形成机理，尝试制备仿生混凝土材料，其基本原理是采用磷酸钙水泥（含有单聚物）为基体材料，在其中加人多孔的编织纤维网。在水泥水化和硬化过程中，多孔纤维释放出聚合反应引发剂与单聚物聚合成高聚物，聚合反应留下的水分参与水泥水化。这样便在纤维网的表面形成大量有机与无机物，它们相互穿插粘结，最终形成的复合材料是与动物骨骼结构相似的无机与有机相结合的材料，具有优异的强度及延性等性能。而且在材料使用过程中，如果发生损伤，多孔有机纤维会释放高聚物，愈合损伤。
2智能混凝规究现状和应注意的问题
前面所述的自诊断、自调节和自修复混凝土是智能混凝土研究的初级阶段，它们只具备了智能混凝土的某一基本特征，是一种智能混凝土的简化形式。因此有人也称之为机敏混凝土。然而这种功能单一的混凝土并不能发挥智能混凝土作用，目前人们正致力于将2种以上功能进行组装的所谓智能组装混凝土材料的研究。智能组装混凝土材料是将具有自感应、自凋节和自修复组件材料等与混凝土基材复合并按照结构的需要进行排列，以实现混凝土结构的内部损伤自诊断、自修复和抗震减振的智能化。
智能混凝土具有广阔的应用前景，但作为一种新型的功能材料，如果投入实际工程，还有很多问题需要进一步地研究：如碳纤维混凝土的电阻率稳定性、电极布置方式、耐久性等；光纤混凝土的光纤传感阵列的最优排布方式；自愈合混凝土的修复粘结剂的选择。封人的方法以及愈合后混凝土耐久性能的改善等。解决上述一系列问题将对智能混凝土今后的发展产生深远的影响。为促进智能混凝土研究工作的顺利开展有必要就以下几点形成共识：
（1）开发应有针对性。所谓针对性就是要针对混凝土性能发生恶化和结构发生破坏等现象，考虑不同的智能方法，如针对这些现象，设想开发出一种能应对所有这些情况的手段是很困难的，因此，缩小智能化范围，以某种功能为对象，从而开发出相对最适应的方法是必要的。
（2）实施中应具有可行性。浇注混凝土多在施工现场进行，因而作为智能混凝土的施工方法，对其技术与工艺要求不能过高。应以原有工艺为基础开发相应的较为简单的方法。选用的材料应具有化学稳定性，要有利于安全使用，不挥发任何有刺激的气味和其它有害物质，并能大量应用而且成本较低。
（3）设计应具有综合性。采用智能化，虽然可以提高材料的耐久性，但也会带来负面作用。如由于使用了某种材料虽然能对某种恶化现象进行控制和改善，但是否会对强度等其它性能有所影响，所有这些正反两方面的问题都必须在判断和设计时进行综合考虑和权衡。
智能家具是在互联网的影响之下物联化体现。智能家具是使用现代通讯技术、数字信息处理技术，实时采集不同的信号，然后使用控制器对信号进行处理、上报到信息管理平台，最终对用户需求作出反应的家具。家具可以与家居环境中其他设备（如音视频设备、照明系统、空调控制、安防系统、数字影院系统、影音服务器、影柜系统、网络家电等）连接到一起，提供家电控制、照明控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。[1]
2智能家具的构成
智能家具应当由控制系统、执行系统、传动系统、传感器、家具本体这五个部分组成。[2]控制系统：即由微处理器、存储器构成的微电子计算机。其任务是对所采集的数据进行数据处理和计算，并向各系统发出控制指令，指挥智能家具系统的运作，是智能家具的“大脑”。执行系统：智能家具的动力源，执行控制系统的指令做出相应的反应，是智能家具的末端元件。传动系统：用以改变智能家具的状态，如高度、角度等。运用传动装置可以使家具产生物理性动作。传感器：智能家具的信息采集工具，通过感知外界的物理条件或化学条件，并把信息传给控制系统。家具本体：即家具产品本身，是其他构件的载负平台。
3智能老年家具的设计原则
人性化：智能老年家具不仅要追求技术上的进步，并且要体现与老年人的关系。高科技与使用者需达到最佳的统一，使家具更易被老年人接受。信息共享：智能老年家具将可实现信息多设备传输，使所获信息不局限于单一家具，而是可以上传到云端，供多设备参考以及社区医疗使用。安全性：老年人因其自身体质的脆弱，故家具安全性十分重要。而智能家具需借助电路、机械构件、电器等危险设备，所以在设计时需充分考虑安全性与功能的协调性、互容性。易用性：老年人对新事物的接受程度不及年轻人，对智能家具的操作需要尽量易懂、易用。高科技材料：所用材料需结合现今的技术，实现自动控制调整，适应外界变化。环保性：结合当今的社会潮流，产品要在整个生命周期贯彻环保意识。环保需要人人参与、人人执行。
4云计算的概念
云技术是一个大型的且可扩展的相关能力的技术，通过互联网技术和以服务的形式提供给外部用户，可以进一步细分云计算和云服务。云计算集中在IT技术方面，通过虚拟化和自动化技术，以创造更多的计算资源，云服务是基于虚拟模型、信息技术、包括计算、存储和带宽，以服务的形式，通过互联网提供测试人员。云计算的重要性，是基于云服务本身和相关的软件和硬件产品制造。广泛接入网络、快速灵活、测量服务，按需服务和资源池是云计算的5种基本性质，云计算的三种服务模式包含软件即服务、平台即服务和基础设施即服务；公共云、专用云、混合云和社区云是其4种部署模型。[3]这部分主要介绍了两种基于云的数据处理技术：个性化数据挖掘技术和个性化数据推送技术。
5云技术的特点
（1）虚拟化：用户利用云计算可以在任何位置、使用各种终端获取应用服务。这种终端可以是一个笔记本电脑，移动电话，以及其他各类电子移动设备。用户可以利用终端通过网络来完成所需要的服务。（2）高可靠性：使用云计算比使用本地计算机可靠，因为云计算使用了计算节点同构可互换、数据多副本容错等措施，来保障服务的高可靠性。（3）普遍性：“云”不是为一个特定的应用，在云计算下可以组合出不断变化的新应用，不同的应用程序能在一个“云”中同时运行。（4）按需服务：“云”像一个巨大的资源池，按需购买，它的资源可以像自来水、电力和天然气定价。
6老年人智能家具设计分析
6.1桌案类老年家具
（1）智能调整系统：当老年人需要吃饭、读书时，智能化家具的桌面可以自动调整，包括桌面高度调整、角度调整、自动旋转等功能，可以确保老年人使用方便，防止老年人使用疲劳。（2）智能化照明系统：老年人对光的反应随年龄的增大变得缓慢，照明灯光过强或过弱都不利于眼睛健康。智能照明系统顾名思义是把照明功能嵌入到家具表面，对光强进行检测、报警、保证老年人光线适度，时长合适，防止眼睛疲劳。智能照明能够进行光强控制、定时控制、亮度梯度控制，也具备延迟熄灭，定时亮灭等控制功能。
6.2坐卧类老年家具
6.2.1座椅、沙发
（1）智能调节系统：功能角度调整：座斜度（座面与水平面的角度）自动调节、背斜角（靠背和水平面角）自动调整、头部角度调整、坐面旋转、为老年人提供合理的位置，并通过调整保证经常改变姿势；高度调整功能：坐高（椅子、凳子、沙发）自动调节，靠背高（肩部，腰部、颈部三个要点）自动调整，扶手高度自动调整。（2）智能按摩系统：座面、靠背面、脚部、腿部、颈部等都可以配备按摩功能，帮助老年人健康按摩。（3）智能识别系统：带有识别系统的“智能沙发”可以识别坐在沙发上的人，甚至根据程序自动唤醒躺在特定位置的老年人。智能轮椅利用导航系统，使用传感器和激光连续搜索周围的障碍，通过一个计算机分析选择在人群中的行径路线。此举可以实现在人群中的自由穿梭。
6.2.2床类老年家具
（1）智能控制系统：控制、调节家具角度和高度，满足不同老人的身体需求。智能调节功能在老年人床类家具中多用于医疗、康复等方面。（2）智能照明系统：床头的照明系统可以从照度、曝光时间、曝光方法进行调整。（3）智能温度控制系统：控温系统可以实现床类的温度控制，确保老人有一个温暖舒适的休息环境。（4）智能提示系统：提醒老年人何时可以醒来，何时睡觉，能够帮助养成健康、规律的好习惯。（5）智能化材料：智能化的材料有益于老年的健康。例如：老年人使用智能材料制作的床垫、枕头，可以改善他们的睡眠质量。
7结束语
虽然智能体系统和其他系统比较有点较多，但其仍有一定不足需要完善，如下所示。
1.1设计元概念模型若是想要设计完善的设计元概念模型，那么需要考虑的问题较多，例如开发对象概念与智能体系统软件开发方法的管理、开发对象和智能体之间的关系等等，必须充分的考虑到。在此基础上建立完新原概念模型后，还需建模、实现过程。知道规则等等。
1.2拓展智能体系统软件工程的应用领域智能体系统软件在开发的过程中需要决的问题较多，其中最重要的便是要解决开发过程中各种问题，例如生长性、开放性及动态性等问题。
1.3探究系统结构与工具因智能体系统软件工程结构及开发方法指导设计等因素，其对智能体系统是否能够成为主流的开发有一定的影响。
1.4开发过程的标准化智能体软件的开发方法、途径逐渐得到完善，问题逐步得到解决，所以目前人们将目标放在了智能体系统软件工程标准化问题，此种现象的出现说明了智能体技术已经向工业化迈进。
2基于智能体系统的软件开发途径
智能体系统软件开发途径包括以下几点：（1）建立之恩给你体理论模型，将其视为框架建立智能体系统结构模型。（2）在结构模型前提下使用建模语言UML实现应用程序。本文便对智能体系统结构模型的建立方法、如何应用建模语言UML进行简要分析，详细包括以下几点。
2.1智能体系统的结构模型智能体是可执行计算的应用软件实体，因此可以将智能体系统理论模型框架下简历的模型从现实世界转换到数字领域。首先，智能体系统结构模型中的逻辑功能组件应该与理论模型中的问题求解策略、过程有较强的对应关系。其次，它是一种相互联系的系统结构，各个部件之间有着紧密关联的交互作用。基于智能体理论模型创建的结构模型主要包括了感知器、消息处理器、基于感知融合的世界模型、目标判断函数、策略部件和效应器。
2.1.1感知器感知器属于计算机系统中的一部分，其在运行的过程中可有效的检测外部环境及自身的状态，来充分的保证系统正常运行。感知器在其运行过程中所得到的数据包括内存使用的大小、内存剩余大小、占用CPPU时间比率、硬盘使用率等等，以上数据包含了计算机硬软件在运行过程中的使用情况。
2.1.2消息处理器消息处理其的主要工作内容便是与其他智能体进行沟通，此种数据传递沟通是通过二进制的形式来表达传递，还有一种建立文本的基础上进行传递。
2.1.3基于感知融合的世界模型基于感知融合的世界模型跟理论模型中的世界模型相对应，感知处理器能够感知器与消息处理器中获得信息，在一段连续的时间周期内将感知器与消息处理器中产生的数据信息融合一致。
2.1.4目标判断函数将两个数值相比较便可得到一个最简单的判断函数，较为复杂的判断方式还有区间判断、模糊判断、约束判断等。
2.1.5策略部件在智能体通用软件的模型中，没有必要也不可能将策略函数具体化，在实际工作中策略部件的具体形式可以根据具体应用而定。
2.1.6效应器效应器作为系统的输出，对外界对象与自身世界模型产生作用。一个智能体可能存在多个执行器，智能部件安排任务的执行顺序，将任务分解成多个子任务，子任务按照顺序排列，而效应器负责监督子任务的执行情况，必要时可以变换执行的顺序。
2.2基于建模语言UML的应用程序在结构模型的基础上，可以运用建模语言UML来实现应用程序，而这个过程则需要通过编程来实现。先是基于建模语言UML的代码生成智能体系统，然后运行该系统。建模语言UML是一种可视化的建模语言，它与其他大多数面向对象的语言存在着密切的映射关联。代码生成则是直接根据UML图生成计算机的框架程序，与智能体的六个组成部分相对应，UML模型的实现形式为CInputContainer、CSensor、CComunication、CEffector、Agent、COutputContainer。智能体系统在上述的模型与语言实现形式下，可以择优选择软件的开发程序。
3结束语
关键词：WorldFIP现场总线
1引言
微机化分散式变电所自动化系统所具有的自动化程度高、组态灵活、运行可靠、占地少、投资省、设计维护简单等诸多优点已成为业内的共识。在变电所自动化技术的发展中，除了单片机技术的发展，保护技术的成熟等因素外，现场总线技术的兴起和普及起到了极为重要的作用。可以说以现场总线为基础的全数字测量控制系统是21世纪自动化控制系统的主流，其中当然也包括电力系统的变电所自动化系统。正是由于传输高效、通讯可靠、接口灵活的现场总线对传统串行通讯方式(如RS232/RS485)的改进，为信息繁杂、组态灵活、运行高速的分散式变电所自动化系统提供了通讯上的保证。同时，选择不同的通讯方式、选择不同的现场总线也相应决定了整个变电所自动化系统的不同特点。
2通讯方式比较
目前，现场总线种类繁多，国际上各大集团出于对现有市场利益的追逐，统一的现场总线国际标准迟迟不能出台。2000年IEC1158国际标准中将FF的H1，FRHSE、Profibus,Interbus,P-net,Wordfip,ControlNet,Smift-Net等8种总线均列入国际标准，形成多种总线共同竞争的局面。
国内不同的自动化厂家出于不同的设计侧重点，总线的选用也不一致，虽然这些总线均以国际标准化组织(ISO)的开放系统互联(OSI)的模型为考虑基础，支持多种通信介质，但由于总线类型、具体协议各不相同，总线的选择也无统一标准。
通过对目前国内使用较多的通讯方式的比较，参见表1，并针对智能模块化变电所自动化系统的实际通讯需要，笔者认为WorldFIP现场总线是一种较为理想的现场总线。
3WorldFIP现场总线的应用
WorldFIP现场总线组织于1987年成立，其前期产品是法国的FIP(FactoryInstrumentationProtocol)，后采纳现场总线国际标准IECT158-2成为WorldFIP。1994年，WorldFIP的北美部分与ISP合并成立FF(FieldBusFoundation)，欧洲部分WorldFIP仍保持独立，但可与FF通讯连接。目前WorldFIP组织有包括一些世界著名大公司在内的100多个成员，如阿尔斯通、施耐德、霍尼韦尔等。1999年6月，中国WorldFIP技术推广中心在北京成立，因此WorldFIP在我国应有较好的应用前景。
WorldFIP选择OSI中的应用层、数据链路层和物理层，具有高速性、实时性、同步性、可靠性、安全性等特点，能较好的满足智能模块之间的通讯要求。
表1常见通讯方式的比较
特性以太网CANWorldFIP485
数据编码曼彻斯特不归零曼彻斯特不归零
通信方式全双式/半双工半双工半双工半双工
拓扑关系网络形总线形总线形总线形
传输介质同轴电缆/光纤/网缆双绞线同轴电缆、光纤屏蔽双绞线光纤双绞线光纤
介质访问CSMA/CDCSMA/CD令牌主从
检错码CRCCRCCRC无
体系结构OSI全部7层OSI1,2层OSI1，2，7层-
容量11064×432或16
容错错误检测故障点切错多级冗余
WorldFIP的传输速率可达到31.25kbit/s、1Mbit/s、2.5Mbit/s，通讯介质为工业级屏蔽双绞线，利用光纤通讯速率可达到5Mbit。每个网段可包含64个节点末端距离可达1km，通过中继器，可连接多至4个网段。这样的物理层设计完全可以满足变电所自动化系统内智能模块间通讯的要求。
WorldFIP的链路层与Ethernet网类似，使用曼彻斯特码传输。但WorldFIP在介质访问控制方式上没有使用Ethernet网及CAN网等通讯方式所采用的CSMA/CD(载波监听多路访问/冲突检测)技术，而是采用令牌访问方式。WorldFIP网络由仲裁器和若干用户站组成。以WorldFIP特有的"信息生产者"/"信息使用?quot;模式为核心实现通讯调度和数据交换，这种方式较好地满足了智能模块化设计的通讯要求。
智能模块化变电所自动化系统中的"模块"是指一组具备一定基本功能(如交流量测量、开关量测量、开关控制等)、具有统一通讯接口的智能模块，它是"组装"上一级功能单元或子系统的"基石"，因此它们之间的通讯可按其功能、时效分为几类标准通讯方式。有些信息要求周期性同步扫描，以供各模块实时，可靠的共享；有些信息属突发事件但要求及时上送。WorldFIP总线较好地满足这样的要求。
WorldFIP在网段内为每个模块设定一个IP，并在适当的时间内指定某个模块成为"信息生产者"，此时其它的模块都可以成为一个"信息消费者"。通过总线仲裁器按一定时序为每个生产者分配一个时段，逐个呼叫每个"信息生产者"向网上传送相应数据信息，从而使功能单元或小系统内的信息得以同步可靠的共享。
当然WorldFIP采用令牌式介质访问控制方式不具备CAN网等CSMA/CD方式的总线在多主通讯、报文主动上传等方面的优势，但同时它也避免了通讯冲突，避免了冲突所带来的重发及等待延时，保证了数据的实时、同步共享，这对于需要模块组态，协同工作的模块化设计是非常需要的，同时WorldFIP也为非周期突发的信息提供了较好的通信方案。
实际上WorldFIP将信息分为周期性同步数据，周期性异步数据和非周期性信息包。同步数据严格按照临界时间变量传输，临界时间的控制不受其他报文传输的影响。接下来传输对同步性要求不太高的周期性数据，数据将按事件变量的方式传输。最后呼叫那些非周期性的信息包。
下面以由多个测控模块组态成的主变测控单元为例简单介绍WorldFIP的通讯过程。断路器的状态、有载档位由入模块测量，电压、电流等信息则由模拟量模块测量，测量结果在完成诸如负荷控制、有载调压、备自投等功能时有较高的实时性要求，信息格式固定。这类信息应按临界时间变量进行传输，它们严格按设定的临界时间进行传递。遥信事件只在状态变化时进行传输，可作为周期性异步事件进行传输，而对于设置类报文、自诊断类报文，操作类报文、记录类报文等则归入非周期的信息包发送。
在典型的"令牌传递"总线中，总线全部用于传递报文，临界时间数据不能保证准确的临界时间，而WorldFIP允许周期性报文和非周期报文，同步信息和异步信息，互不干扰也在一体总线上同时传递，就好像不同类型的信息有各自的信道一样。
同时由于不同模块的各种测量结果严格按时序出现在总线上，可近似地认为总线上有一个以时序为索引，临界时间变量的同步实时数据库，从而方便地实现在功能单元或子系统内的信息共享，进而实现诸如负荷控制、有载调压、备自投、防误操作等综合功能。
WorldFIP总线除了在性能上满足智能模块化变电所自动化装置的通讯要求，针对安全可靠性方面也有着充分的考虑，WorldFIP总线包含多种冗余措施，最大限度地提高总线通讯可靠性。
(1)介质冗余，WorldFIP支持双电缆冗余，由网管控制总线的投退。
(2)误码自检，当误码退出设定值后，物理层中断链路层并通告网管。
(3)链路层自动帧同步，由链路层自行屏蔽非法应答报文。
(4)CRC帧校验可确保，低于10-12的帧错率。
(5)仲裁器冗余。仲裁器自动转移使一个总线上允许有多个仲裁器互为备用。
此外WorldFIP厂家还提供网管装置和软件及内嵌WEB服务器，可实时监控总线报文，无缝连接Internet，同时又不影响实时数据的传送。
WorldFIP总线的应用：
1.13G技术
3G技术是第3代移动通信技术，经过近几年的发展，3G的应用已非常成熟，积累一整套的包括计算机仿真、传播模型预算、网络的链路预算在内的建网的理论，3G技术在静止状态下最大传输速率为2Mbps，在步行慢速移动的状态下最大传输速率为384kbps，在高速移动状态下最大传输速率为144kbps。
1.2Wi-Fi技术
无线局域网又称作WLAN。相对于3G技术，Wi-Fi技术更加稳定、灵活，其通过无线技术把计算机设备、移动终端设备相互连在一起，以便能更好地进行通讯和资源共享。WLAN主要利用ISM无线电广播频段通信，通信的范围一般设定在同一栋建筑物内。WLAN的最高标准是IEEE802.11a，其次是IEEE802.11b和IEEE802.11g，频段依次是5GHz、2.4GHz、2.4GHz，最大的传输速率是54Mb/s、11Mb/s、54Mb/s。IEEE802.11b的网络一般都符合Wi-Fi的要求，也是当前最常见的WLAN标准。IEEE802.11b无线网络采用2.4GHz的波段，其能根据信号和干扰的强弱对带宽进行调整，最高是11Mbps，也可调整为1Mbps、2Mbps、5.5Mbps。带宽的自动调整大大提高了网络的灵活性。
1.3WiMAX技术
WiMAX技术不仅能实现优良的最后一公里网络接入服务，还可以进行大面积的信号覆盖，同样的覆盖面积，WiMAX网络所需要的基站更少。理论上，WiMAX最长的通信距离能超过30英里，在实际的应用已达到10英里，其数据传输速率比3G、Wi-Fi都要高很多，通信的方式是点对点和点对多点，这里的地点是固定的[1]。在美国，WiMAX开始了包括私人固定网络在内的商用应用，这些应用更多地侧重覆盖范围的扩大所以，WiMAX网络能实现大面积的室内室外同时覆盖，WiMAX超远距离传输数据的能力是其优于3G、Wi-Fi的主要特征。这尤其适合配网通信的需求，使得WiMAX技术在配网通信中具有广阔的应用前景。作为无线城域网，WiMAX并不由国家工信部进行具体的监管，其主管单位一般是当地的无线电管理机构，这就使得电力企业申办WiMAX牌照简单很多。电力企业可利用WiMAX构建企业内部的无线配网通信专网，可有效避免3G公共网络的不稳定性和Wi-Fi射频传输数据存在的弊端[2]。WiMAX基站的覆盖范围能达到6~10km，能满足分散各处的配网通信节点传输数据的需要。
二、3G、Wi-Fi、WiMAX技术的对比
尽管我国的3G技术已非常成熟，但与Wi-Fi、WiMAX相比，其传输速率较低、信号不稳定。相对于3G技术，Wi-Fi技术更加稳定、灵活，但是它的通信范围一般限定在同一栋建筑物内。另外，与3G、WiMAX相比，Wi-Fi具有较高的安全隐患，黑客很容易就能通过WLAN网络侵入，盗取系统信息，甚至破坏通信网络的运行。与Wi-Fi相比，WiMax的覆盖面积更大，与3G技术相比，覆盖单位面积WiMAX所需的基站更少，且WiMAX的最大传播速率是75Mbps，远远高于3G、Wi-Fi的传播速率。
三、结语
1.1信息设备
智能社区需要良好的信息系统的支持。这就要求对信息设备进行有效管理。信息设备包括：信息通讯设备：主要包括：电缆、光缆、网络设备。其中电缆包括以太网线缆、闭路电视同轴线缆、RS485等弱电通讯线缆。光缆由中继光缆和结点接入光缆组成。其中，中继光缆提供工作结点与之间的传输通道；接入光缆用于连接机房与工作结点。在光缆网的拓扑结构中，有两种基本要素：点和线。点元素有两类：光交接点、光接入点，连接这两类点的线即是光缆段,光缆则由多个连续的光缆段组成。网络设备主要指网络交换机、路由器、防火墙等网络设备。服务器设备：主要包括系统服务器、磁盘阵列等服务器设备。动力设备：主要包括UPS、油机。环境调节设备：主要包括空调、排气扇。
1.2社区服务人员
社区服务人员包括社区管理人员、技术保障人员和保洁人员。
2软件体系结构
2.1技术架构
系统开发采用基于Flex技术。这种新型的富客户端能够提供出色的用户界面，而且不必对应用程序进行版本更新。Flex核心是以ActionScript语言为基础，运用XML技术来描述界面。Flex基于Web应用，运行于内嵌在浏览器中的FlashPlayer上，借助FlashPlay－er的良好普及率，实现了其统一的、跨平台的承载平台拥有界面丰富、操作性强。系统基于J2EE架构具备跨平台运行的能力，可以在多种操作系统上安装部署；通过数据库适配器模块可支持mySQL、Oracle等主流数据库；支持Web－Sphere、Tomcat、WebLogic等应用服务器。系统设计采用三层体系结构，即用户层、应用层和数据库服务器。用户层主要指用户界面，要求界面简洁、操作简单，使最终用户能方便地进行操作和访问信息；第二层是应用逻辑服务器，这一层的内容包括应用系统、应用逻辑、控制逻辑；第三层是数据库服务器，用于存储数据信息和数据逻辑，所有与数据有关的安全、完整性控制、数据的一致性、并发操作等都是在第三层完成。通过整体性规划和模块化设计，考虑系统功能扩展能力及应用更新，预留接口，可以方便增加功能模块。
2.2系统模块功能
2.2.1系统数据维护系统提供简单易用的编辑维护工具，用于数据的编辑工作。采用XML解析机制，能够支持终端设备输入控制，提高用户数据采集和维护效率。权限控制维护模块和字段，能够控制数据编辑权限。
2.2.2查询及报表查询及报表模块提供系统管理员可视化的报表设计工具，可在最终系统中由用户自定义并保存常用的报表方案，保证系统高度的灵活性，以适应客户需求的不断变化。直接通过浏览器进行报表浏览和WEB查询，并通过图表等多种形式，为用户提供友好方便的浏览界面。报表生成及查询由基于WEB实现的报表引擎和前端报表设计器实现。可以支持局域网用户、广域网用户的使用，支持和其他应用的整合。
2.2.3系统通信机制系统通信机制实现数据交换、流程驱动、在线交流。为适应应用数据同步，采用开放式WebService接口，与大量业务应用集成，解决系统和系统之间、业务和业务之间的数据交换、业务同步、消息通知和协同工作的问题，确保信息的及时、准确传递。
2.2.4系统监控机制可监控系统的各种操作。包括系统性能监控、模块运行监控、用户操作监控。并自动记录数据变更日志。
2.2.5权限管理机制权限管理主要在功能和流程上控制用户的操作，提供授权管理功能，完成对人员、人员组或应用、应用组授权等相关工作，确保用户在其权限范围内进行操作，确保系统安全运行。
3结语
系统设计主要包括硬件和软件两大部分。系统的结构主要由三部分构成。上位机系统、下位机系统、通信系统。其中主控制器（主机）与分控制器（从机）进行信息交换，利用分控制器采集信息数据进行判断，去控制灯具的照明灯开关状态。每个教室分控制器是以单片机AT89C51为核心的数据采集和处理装置，它直接与各种I/O设备（如光敏传感器、继电器）红外传感器、温度传感器、蜂鸣器等）相连，通过这些I/O接口，MCU实时采集它们发送的数据，经计算并保存在内部存储器；主控制器具有RS485接口，它读取各个教室分控制器中所采集的教室的信息进行处理判断，并通过RS485接口对教室分控制器发出指令，以控制教室照明设备的开或关。
1.通信系统。此通信系统是多机通信，采用RS485半双工主从式。从机用中断的方式接收主机发来的命令或数据并做出响应，其任务是负责对分布的照明灯具进行开关控制；主机发送命令或数据到从机。
2.上位机系统。上位机系统由主控制器、串行总线、显示及控制软件等组成。其控制命令或数据由总线发送给分控制器。可将信息进行数码显示、看门狗电路对运行程序进行监视、实时时钟电路对照明灯具进行定时开关控制。
3.下位机系统。下位机系统是以单片机为核心部件及电路组成，在单片机的控制之下，进行数据通信、显示，利用执行电路控制照明灯具开关状态。教室内灯光控制根据自然光的变化、有无人活动、作息时间等实际情况进行自动模糊控制。做到光线暗时开灯、光线亮时关灯、有人时开灯、无人时关灯、工作时间开灯、休息时间关灯合理的工作状态，达到节约用电。
二、硬件电路系统设计
硬件电路系统以单片机为核心器件以及各种接口电路组成，它的特点是：功能强大、运算速度快、体积小、价格低廉、稳定可靠、应用广泛。主要由单片机（AT89C51）、信息采集电路（人体信号、光信号）、时钟电路（DS12887）、执行驱动电路、定时显示电路构成。如图2所示。
单片机作为主控制器芯片，通过串口与从机通信。从机进行信息采集、传送接收主控制器指令，驱动执行机构。1.主控制器的核心器件是单片机，电路由键盘电路、看门狗电路、通信接口电路、数码显示电路及驱动电路等组成。如图3所示。单片机采用AT89C51，是一种高效微控制器，在嵌入式控制系统中应用较多的一种灵活性高且经济的控制器。2.从机系统由单片机、光信号采样、人体探测器、通信接口和驱动电路组成。单片机采用低档型的AT89C2051单片机作为处理器，利用驱动电路去控制电源开启和照明灯具开关状态。如图4所示。AT89C2051是AT89C51它的一种精简版本，是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。在集散控制系统中，用单片机作为从机，主机控制整个系统的运行。由于主控制器与从机制器构成的现场数据采集通信距离较远，为了保证下位机的数据高速、安全的传到上位机，采用总线RS485串行通信比较合理。主机和从机之间可点对点通信，也可点对多通信。但从机之间不能直接通信，只能通过主机传递数据。如图5所示。光信号采样电路由光信号采集电路和A/D转换电路组成。利用光敏电阻完成光信号采集，再经A/D转换电路、调理电路、单片机处理后，作为控制信号。
根据现场光信号测量精度确定A/D转换电路的位，以保证设计精度要求。如图6所示。设计中采用TLC1549，该芯片是美国德州仪器公司生产的10位串行控制A/D转换芯片。它具有内在的取样和保持电路以及片内系统时钟，输入阻抗高，有较强的抗干扰性。人体信号采集电路采用的核心器件是人体红外传感器，红外传感器前级配有菲涅尔透镜，后级采用带通放大器和电压比较器。红外传感器配上菲涅尔透镜后会增大探测距离和探测半径。带通放大器的中心频率取1Hz。比较电路由双运算放大器组成。
三、系统软件设计
系统软件部分由主控制程序、子控制程序和中断程序组成。由软件来定义灯具开关、亮度调节、定时控制、人机交换及串行通信等硬件功能。应用结构化方法设计。如图7所示。
1.照明启停程序设计启停教室的照明控制过程是由主控制器向分控制器发出启停指令，通过串行通信或无线通信来传输相应启停指令，可完成全部启停和单独启停控制。全部启停控制程序，通过主控制器上设计的开关按钮来完成照明灯具全部启停，通过串行通信传输全部启停指令，由P3、P7口输出高低电平控制全部灯具的启停。单独启停控制程序，启停某一单独教室的照明灯具，是由主控制器向某分控制器发出启停指令，实现单独启停照明。主控制器先向分控制器发送地址信息，被叫分控制器回送本控制地址信息，主控制器得到响应后再向被叫分控制器发送数据，执行相应命令。
2.照明定时控制程序设计照明控制系统中的时钟芯片是DS12887，主机和从机之间采用串口的通信方式进行时钟设定，从机按设定的时间控制照明灯具的启停。全部定时控制程序。全部定时控制是由主控制器向所有分控制器发送地址信息，分控制器接收时间数据并写入存储器中，再由分控制器发出设定时间命令，控制电路执行定时启停照明灯具。单独定时控制程序，单独定时控制是由主控制器发送某一分控制器地址，被叫分控制器响应主控制器，接收主控制器发送来的时间数据并写入存储器，由被叫分控制器发出设定时间命令，驱动电路执行开关照明灯具。
四、结束语
