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關(guān)鍵詞:數(shù)字化車間;智能制造;紡機(jī)專件
中圖分類號(hào):TH164 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
On Promoting Intelligent Manufacturing of Textile Machinery Accessories with the Construction of Digitalized Workshop
Abstract: The paper introduces the overall structure of digitalized workshop for intelligent manufacturing. It suggests that the construction of digital application platform should play equal emphasis on carrying out business process based on model manufacturing and numerically-controlled manufacturing of machine parts based on model technology. It also analyzes the structure and main functions of enterprise information network and its connection with digitalized workshop.
Key words: digitalized workshop; intelligent manufacturing; textile machinery accessories
隨著“中國(guó)制造2025”的出臺(tái),經(jīng)緯紡機(jī)榆次分公司在躋身全國(guó)首批200家兩化融合管理體系認(rèn)證企業(yè)之列的同時(shí),按照以智能制造推進(jìn)企業(yè)制造轉(zhuǎn)型升級(jí)的思路,對(duì)紡機(jī)專件產(chǎn)品智能制造數(shù)字化車間進(jìn)行了系統(tǒng)性打造,力爭(zhēng)通過(guò)智能制造項(xiàng)目的實(shí)施,實(shí)現(xiàn)紡織專件制造的全面提升。
1智能制造數(shù)字化車間的總體架構(gòu)
以羅拉產(chǎn)品為例,智能制造數(shù)字化車間總體架構(gòu)如圖1所示。
總體架構(gòu)設(shè)計(jì)分企業(yè)層、車間層、控制層、設(shè)備層等4級(jí)模型,第一級(jí)企業(yè)層主要以PLM、ERP為數(shù)據(jù)平臺(tái),集成應(yīng)用有CAD、CAE、CAPP、CAM、虛擬制造、過(guò)程仿真等;第二級(jí)車間層主要以MES為數(shù)據(jù)平臺(tái),集成功能有計(jì)劃排程管理、生產(chǎn)調(diào)度管理、庫(kù)存管理、采購(gòu)管理、設(shè)備管理、刀具管理、工裝管理、質(zhì)量管理、成本管理、人力資源管理、看板管理、生產(chǎn)過(guò)程控制等;第3級(jí)控制層和第4級(jí)設(shè)備層以網(wǎng)絡(luò)DNC為數(shù)據(jù)平臺(tái),包括控制層的過(guò)程控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與設(shè)備層的數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人(機(jī)械手)、輸送系統(tǒng)、工業(yè)識(shí)別系統(tǒng)、工業(yè)控制系統(tǒng)、儀器儀表分析系統(tǒng)等。4級(jí)模型是建立在工藝流程、車間布局、產(chǎn)能優(yōu)化模擬仿真的基礎(chǔ)之上,遵循基于模型定義MBD(Model-Based Definition)的數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造方法。
2智能制造數(shù)字化車間各平臺(tái)的功能建設(shè)
2.1數(shù)字化應(yīng)用平臺(tái)的建設(shè)
數(shù)字化應(yīng)用平臺(tái)的建設(shè)圍繞基于模型的制造執(zhí)行業(yè)務(wù)流程和基于模型技術(shù)的零件數(shù)控加工制造兩個(gè)方面進(jìn)行重點(diǎn)打造。
2.1.1基于模型的制造執(zhí)行業(yè)務(wù)流程(圖2)
在PLM中完成產(chǎn)品、工藝、工裝設(shè)計(jì)與驗(yàn)證后,對(duì)產(chǎn)品EBOM與工藝PBOM發(fā)送的ERP系統(tǒng)進(jìn)行主計(jì)劃編制,形成生產(chǎn)工單與物料BOM,再發(fā)送到PLM和MES系統(tǒng);PLM系統(tǒng)接收到生產(chǎn)工單與物料清單后,與對(duì)應(yīng)版本的產(chǎn)品和工藝數(shù)據(jù)組合,形成制造工作包,下發(fā)到MES系統(tǒng);MES系統(tǒng)接收到生產(chǎn)工單和制造工作包后,進(jìn)行生產(chǎn)排程和物料準(zhǔn)備,然后下發(fā)到工作中心,進(jìn)行生產(chǎn)制造、產(chǎn)品檢驗(yàn)及數(shù)據(jù)采集,必要時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題反饋和超差品處理,最終將數(shù)據(jù)返回PLM系統(tǒng),將計(jì)劃完工和物料消耗等數(shù)據(jù)返回ERP系統(tǒng)。
2.1.2基于模型技術(shù)的零件數(shù)控加工制造
基于模型技術(shù)的零件數(shù)控加工制造的打造要通過(guò)后置處理產(chǎn)生數(shù)控程序(NC)代碼,NC代碼在PLM平臺(tái)中進(jìn)行版本控制和文件管理,通過(guò)PLM與DNC的緊密集成,實(shí)現(xiàn)基于模型技術(shù)的數(shù)控加工編程的輸出與加工機(jī)床的連接。數(shù)控程序的管理是將其掛接在工藝結(jié)構(gòu)上的數(shù)控工序下,基于工序?qū)ο髮?shí)現(xiàn)版本控制,在統(tǒng)一的流程控制下實(shí)現(xiàn)數(shù)控程序下發(fā)和回傳。
各種信息的交互實(shí)現(xiàn)如下。
(1)數(shù)控程序傳輸?shù)綌?shù)控機(jī)床:工藝人員根據(jù)流程指令可選擇程序(系統(tǒng)自動(dòng)保證最新流程中版本),通過(guò)DNC接口下發(fā)到相應(yīng)數(shù)控機(jī)床。
(2)在數(shù)控機(jī)床上查看和首件試切:機(jī)床上操作者即可查詢到可下傳的NC程序列表。NC程序通過(guò)同MES系統(tǒng)關(guān)聯(lián)化管理,機(jī)床操作者可以直觀查看執(zhí)行具體工序內(nèi)容、每個(gè)工序使用的NC程序,根據(jù)需要可以查看工序三維模型和尺寸要求。
(3)回傳數(shù)控程序:對(duì)NC進(jìn)行驗(yàn)證和確認(rèn)之后,通過(guò)DNC接口回傳確認(rèn)過(guò)的數(shù)控程序,掃描到數(shù)據(jù)回傳之后,通知相關(guān)工藝員,工藝員確認(rèn)之后將程序掛接到相應(yīng)的工藝結(jié)構(gòu)樹下。
(4)DNC系統(tǒng)可以將NC程序文件直接提供給機(jī)床控制器。借助車間連接,機(jī)床操作員可直接訪問(wèn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)。操作員可通過(guò)作業(yè)編號(hào)或工作數(shù)據(jù)包標(biāo)示符找到生產(chǎn)所需的正確數(shù)據(jù)文件,包括NC程序、刀具清單、設(shè)置表和圖紙。
2.2 信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的搭建及其功能
2.2.1 企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)(圖3)
圖3中上層為企業(yè)局域網(wǎng),覆蓋了公司產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)、銷售采購(gòu)、質(zhì)量、人力資源、財(cái)務(wù)等各職能部門和生產(chǎn)車間,由50多臺(tái)服務(wù)器作為數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái);下層為車間設(shè)備層DNC網(wǎng)絡(luò),與數(shù)控機(jī)床、機(jī)械手、輸送系統(tǒng)、工業(yè)識(shí)別系統(tǒng)、工業(yè)控制系統(tǒng)、儀器儀表分析系統(tǒng)及管理人員客戶端等實(shí)現(xiàn)連接,并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備連接公司局域網(wǎng)。
2.2.2 信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的主要功能
(1)基于PLM平臺(tái)的集成化系統(tǒng)
在統(tǒng)一的平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)需求的解析和確立、功能架構(gòu)、邏輯設(shè)計(jì)、物理設(shè)計(jì)及系統(tǒng)驗(yàn)證,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品開發(fā),使企業(yè)可以從整體上把握價(jià)值鏈的上下游系統(tǒng)。通過(guò)設(shè)計(jì)流程,可早期全面理解產(chǎn)品,使各個(gè)部門都能對(duì)整個(gè)系統(tǒng)有一個(gè)全面的了解,企業(yè)可以利用所掌握的知識(shí)來(lái)更好地權(quán)衡影響具體設(shè)計(jì)、制造、銷售、采購(gòu)和服務(wù)決策的各種因素。
(2)專業(yè)CAE分析
通過(guò)與數(shù)字化生命周期管理和數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)的緊密集成,能夠在一個(gè)可視的三維環(huán)境中訪問(wèn)最新的已經(jīng)配置好的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、要求、規(guī)格、變更單和其它相關(guān)的信息,進(jìn)行全面配置管理和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理,以協(xié)調(diào)CAD模型、CAE模型以及過(guò)程,管理實(shí)際分析數(shù)據(jù),并與實(shí)際設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和實(shí)際制造數(shù)據(jù)相匹配和關(guān)聯(lián)。
(3)基于模型的全生命周期質(zhì)量管理
在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段,直接從模型中提取數(shù)模和進(jìn)行尺寸建模,通過(guò)仿真產(chǎn)品的制造和裝配過(guò)程預(yù)測(cè)產(chǎn)品的尺寸質(zhì)量和偏差源貢獻(xiàn)因子,實(shí)現(xiàn)模型中公差分配的優(yōu)化。在工藝規(guī)劃階段,實(shí)現(xiàn)基于實(shí)體模型三維標(biāo)注驅(qū)動(dòng)的智能化離線編程與虛擬仿真,有效準(zhǔn)確地傳遞尺寸設(shè)計(jì)信息,確保數(shù)字化測(cè)量路徑規(guī)劃與虛擬仿真驗(yàn)證結(jié)果的可靠性與唯一性,為輸出高質(zhì)量零缺陷的執(zhí)行程序提供有力支持。在產(chǎn)品生產(chǎn)階段,通過(guò)對(duì)實(shí)時(shí)生產(chǎn)質(zhì)量信息跟蹤、分析和,幫助管理人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量問(wèn)題,通過(guò)對(duì)制造數(shù)據(jù)的深度關(guān)聯(lián)分析,尋求問(wèn)題的根本解決方案,同時(shí)將產(chǎn)品開發(fā)過(guò)程中制造質(zhì)量和設(shè)計(jì)質(zhì)量掛鉤,形成企業(yè)質(zhì)量管理的閉環(huán)。
(4)基于模型的零件工藝
以產(chǎn)品三維模型為基礎(chǔ),工藝設(shè)計(jì)和CAM編程基于產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù),并且通過(guò)工藝與產(chǎn)品、制造資源的關(guān)聯(lián)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中關(guān)鍵元素的有機(jī)結(jié)合;以制造特征為內(nèi)在因素構(gòu)建結(jié)構(gòu)化的工藝結(jié)構(gòu),為下游ERP、MES系統(tǒng)做數(shù)據(jù)準(zhǔn)備;基于產(chǎn)品三維模型的工藝設(shè)計(jì)過(guò)程是工藝仿真驗(yàn)證的基礎(chǔ),通過(guò)對(duì)工藝資源進(jìn)行三維建模,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品加工和裝配的仿真驗(yàn)證;三維實(shí)體造型的工藝展現(xiàn)形式使工藝表達(dá)形式更為直觀,手段更為豐富,對(duì)于車間工人操作更加具有現(xiàn)實(shí)意義;面向產(chǎn)品設(shè)計(jì)的編程,識(shí)別零件特征與公差要求,基于典型零件和特征的模板化編程,可以提高編程效率,改善質(zhì)量,減少對(duì)員工經(jīng)驗(yàn)的過(guò)分依賴。
(5)基于模型的數(shù)字化制造-質(zhì)量檢測(cè)基于數(shù)字化檢測(cè),提供從檢測(cè)編程到檢測(cè)執(zhí)行的功能,涵蓋從制造工程到生產(chǎn)執(zhí)行的環(huán)節(jié)。數(shù)字化檢測(cè)與三維尺寸公差仿真、測(cè)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析共同構(gòu)成了全面的質(zhì)量管理體系,幫助企業(yè)提升產(chǎn)品制造質(zhì)量。
(6)基于模型的作業(yè)指導(dǎo)書
將格式多樣、關(guān)系復(fù)雜的產(chǎn)品定義、制造過(guò)程定義和沉淀的工藝知識(shí)等信息展現(xiàn)到制造現(xiàn)場(chǎng)或維護(hù)維修現(xiàn)場(chǎng),使現(xiàn)場(chǎng)人員無(wú)二義地快速理解和執(zhí)行,是整個(gè)基于模型的數(shù)字化工廠體系的重要一環(huán)。提供滿足數(shù)字化需求的紙質(zhì)和電子作業(yè)指導(dǎo)、脫機(jī)和實(shí)時(shí)聯(lián)機(jī)的作業(yè)指導(dǎo)、基于Web的在線作業(yè)指導(dǎo)、3D交互式作業(yè)指導(dǎo)和基于便攜終端的作業(yè)指導(dǎo)。
(7)基于模型的實(shí)做數(shù)據(jù)管理
將制造執(zhí)行系統(tǒng)中的產(chǎn)品制造過(guò)程、檢驗(yàn)結(jié)果、消耗的物料、任務(wù)批次等信息組成實(shí)做數(shù)據(jù),提交給PLM系統(tǒng),以實(shí)做BOM的形式進(jìn)行管理,構(gòu)成完整的實(shí)物的虛擬表現(xiàn),固化和追蹤產(chǎn)品實(shí)物技術(shù)狀態(tài)。
3數(shù)字化車間的實(shí)施
建設(shè)紡機(jī)專件產(chǎn)品智能制造數(shù)字化車間,企業(yè)要以兩化融合的思想為指導(dǎo),充分應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)、制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)物流、信息流的高度統(tǒng)一,重點(diǎn)是對(duì)底層制造自動(dòng)化、信息集成進(jìn)行拓展應(yīng)用。目的是進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率、提升產(chǎn)品質(zhì)量、縮短產(chǎn)品研發(fā)周期、打造信息化環(huán)境下企業(yè)綜合實(shí)力以及提高資源和能源利用效率,也是企業(yè)主動(dòng)順應(yīng)紡織機(jī)械行業(yè)由傳統(tǒng)制造向現(xiàn)代制造轉(zhuǎn)型升級(jí)、實(shí)現(xiàn)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新、面向未來(lái)制造業(yè)搶占未來(lái)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)制高點(diǎn)的戰(zhàn)略性舉措。
經(jīng)緯榆次分公司紡機(jī)專件羅拉產(chǎn)品數(shù)字化車間采用PLM的管理方法,以網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫(kù)為技術(shù)支撐,從CAD、CAPP、CAM、PDM、ERP等各環(huán)節(jié)對(duì)產(chǎn)品信息進(jìn)行管理和動(dòng)態(tài)跟蹤;運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)DNC技術(shù)對(duì)車間數(shù)控機(jī)床、輸送系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行互聯(lián)和集成;通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品制造質(zhì)量的動(dòng)態(tài)檢測(cè)和全程跟蹤;通過(guò)虛擬化的產(chǎn)品規(guī)劃和設(shè)計(jì),利用制造執(zhí)行系統(tǒng),賦予工廠更多的靈活性,滿足多品種紡機(jī)專件產(chǎn)品的混線生產(chǎn),并可為將來(lái)的產(chǎn)能調(diào)整做出合理規(guī)劃。
3.1產(chǎn)品制造流程
羅拉是細(xì)紗機(jī)牽伸機(jī)構(gòu)的一個(gè)重要零件,是決定細(xì)紗機(jī)成紗指標(biāo)好壞的核心零件,技術(shù)要求極高。細(xì)紗機(jī)上有6對(duì)羅拉,每對(duì)羅拉由幾十乃至上百節(jié)羅拉通過(guò)導(dǎo)桿、導(dǎo)孔、內(nèi)外螺紋及羅拉軸承連接而成,最長(zhǎng)可達(dá)到40余米,每對(duì)羅拉跳動(dòng)要求不超過(guò)0.02mm,因此羅拉的各個(gè)技術(shù)指標(biāo)均要達(dá)到極高的水平,是一種制造難度和復(fù)雜系數(shù)極高的產(chǎn)品。目前企業(yè)羅拉產(chǎn)品共七大類300余個(gè)品種。其工藝流程:備料外協(xié)粗加工來(lái)料檢驗(yàn)切入磨加工雙頭車連線援齒熱處理校直成型磨粗磨軸承檔精磨軸承檔數(shù)控打孔粗磨端面半精磨端面砂光鋼絲輪拋光清洗錘前布輪拋光清洗電錘精磨孔端面錘前布輪拋光清洗孔精加工車外螺紋完工檢驗(yàn)裝配裝箱。
3.2生產(chǎn)過(guò)程采集與分析系統(tǒng)的建設(shè)
經(jīng)緯榆次分公司羅拉工廠應(yīng)用無(wú)線射頻質(zhì)量跟蹤系統(tǒng),在羅拉生產(chǎn)中及售后進(jìn)行產(chǎn)品跟蹤和質(zhì)量追溯。
3.2.1羅拉生產(chǎn)的過(guò)程采集
羅拉生產(chǎn)加工過(guò)程進(jìn)行跟蹤和記錄,根據(jù)羅拉的材質(zhì)、加工工藝和規(guī)格,在羅拉上打印二維條碼來(lái)進(jìn)行跟蹤。生產(chǎn)過(guò)程處于受控狀態(tài),對(duì)直接或間接影響產(chǎn)品質(zhì)量的生產(chǎn)、安裝和服務(wù)過(guò)程所采取的作業(yè)技術(shù)和生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行分析,診斷和監(jiān)控。
3.2.2羅拉質(zhì)量追蹤數(shù)據(jù)的采集及分析系統(tǒng)
質(zhì)量管理主要記錄、跟蹤和分析產(chǎn)品及過(guò)程質(zhì)量數(shù)據(jù),用以控制產(chǎn)品質(zhì)量,確定生產(chǎn)中需要注意的問(wèn)題。
質(zhì)量數(shù)據(jù)采集:通過(guò)布置在車間的數(shù)據(jù)采集終端或手持終端上報(bào)檢驗(yàn)結(jié)果,系統(tǒng)自動(dòng)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來(lái),供其他模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和即時(shí)顯示。
質(zhì)量檢測(cè)記錄:通過(guò)在系統(tǒng)中的“質(zhì)量檢測(cè)記錄”界面錄入檢測(cè)項(xiàng)目的真實(shí)內(nèi)容信息(如實(shí)際尺寸、粗糙度等)。
質(zhì)量分析:可對(duì)車間生產(chǎn)的質(zhì)量情況,按日、月、年、人、設(shè)備、日期等條件或復(fù)合條件自動(dòng)生成報(bào)表文件、存儲(chǔ)或打印??梢蕴峁┯嘘P(guān)產(chǎn)品、人員在生產(chǎn)過(guò)程中的基本信息給績(jī)效管理系統(tǒng),通過(guò)對(duì)信息的匯總分析,以離線或在線的形式提供對(duì)當(dāng)前生產(chǎn)績(jī)效的評(píng)價(jià)結(jié)果。
3.2.3售后產(chǎn)品質(zhì)量追溯
羅拉產(chǎn)品銷售后,可以通過(guò)產(chǎn)品的激光條碼查到該產(chǎn)品的批次、生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)人員等信息,客戶發(fā)現(xiàn)羅拉產(chǎn)品存在質(zhì)量問(wèn)題,能及時(shí)反饋給羅拉生產(chǎn)廠,作為質(zhì)量改進(jìn)的依據(jù)。
3.3無(wú)線射頻質(zhì)量跟蹤系統(tǒng)與其子系統(tǒng)MES系統(tǒng)的集成
企業(yè)對(duì)無(wú)線射頻質(zhì)量跟蹤系統(tǒng)與其子系統(tǒng)羅拉廠MES系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫數(shù)據(jù)集成。
(1)基于工單的排產(chǎn)及采集信息的集成
羅拉廠MES系統(tǒng)生成工單后,打印產(chǎn)品生產(chǎn)跟蹤卡,所有的采集信息(包括物流信息、質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)、激光打碼信息)直接錄入工單及工單對(duì)應(yīng)的所有產(chǎn)品的數(shù)據(jù)中,實(shí)現(xiàn)了采集數(shù)據(jù)與工單的無(wú)縫數(shù)據(jù)集成。
(2)質(zhì)量分析與羅拉廠MES系統(tǒng)的信息集成
技術(shù)部門通過(guò)經(jīng)緯紡機(jī)無(wú)線射頻質(zhì)量跟蹤系統(tǒng)的質(zhì)量分析系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,及時(shí)反饋給羅拉廠MES系統(tǒng),羅拉廠MES系統(tǒng)及時(shí)對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整。
4結(jié)束語(yǔ)
隨著經(jīng)濟(jì)全球化的進(jìn)一步發(fā)展和地球生態(tài)環(huán)境的日益惡化,探尋新的城市建設(shè)模式、產(chǎn)業(yè)經(jīng)營(yíng)模式和企業(yè)生產(chǎn)模式成為擺在世界各國(guó)領(lǐng)導(dǎo)者們面前的重要任務(wù),只有推行更加綠色、環(huán)保的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式和生產(chǎn)生活方式,才能避免生態(tài)環(huán)境遭受更大的破壞,維護(hù)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。本文旨在針對(duì)低碳城市發(fā)展趨勢(shì)中的智能建筑電氣技術(shù)的應(yīng)用及推廣問(wèn)題,探討如何更加有效地開展城市低碳化工作。
關(guān)鍵詞:
低碳城市;智能建筑電氣技術(shù);探索和研究
以低耗能、低污染為基礎(chǔ)的低碳經(jīng)濟(jì)是當(dāng)前全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的總體趨勢(shì),而創(chuàng)建低能源消耗和低二氧化碳排放量的低碳城市已成為世界各國(guó)的共同追求。作為低碳城市的重要組成部分,綠色建筑的概念逐漸被城市建造者和管理者所廣泛接受,大量使用對(duì)環(huán)境友好的可再生資源、減少建造過(guò)程對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞、將環(huán)保與建造相結(jié)合等先進(jìn)理念對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作產(chǎn)生了十分積極的影響。綠色建筑概念中電氣技術(shù)的智能化正逐步走上快速發(fā)展的軌道,智能建筑電氣技術(shù)具有的節(jié)能環(huán)保、高質(zhì)高效的特點(diǎn)使其越來(lái)越被建筑行業(yè)人員所廣泛采用。
一、低碳城市
低碳城市是指以低碳經(jīng)濟(jì)為核心、提倡市民低碳生活方式、市政管理以建設(shè)低碳社會(huì)為目標(biāo)的城市。低碳城市建設(shè)必須在保持經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的前提下,盡可能地降低能源消耗及二氧化碳排放量。低碳城市的概念強(qiáng)調(diào)的是經(jīng)濟(jì)發(fā)展代價(jià)最小化和人與自然的和諧共處、相互包容,強(qiáng)調(diào)堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀、創(chuàng)建和諧社會(huì)。建設(shè)低碳城市包含了新能源的開發(fā)和利用、生產(chǎn)技術(shù)的清潔化、消費(fèi)模式的綠色化以及綠色建筑的建立。2010年7月,國(guó)家發(fā)改委了《關(guān)于開展低碳省區(qū)和低碳城市試點(diǎn)工作的通知》,公布了第一批國(guó)家低碳試點(diǎn)地區(qū)名單。2012年12月,發(fā)改委確定了第二批國(guó)家低碳試點(diǎn)省區(qū)和城市。至此,我國(guó)已確立了6個(gè)低碳試點(diǎn)省區(qū)和36個(gè)低碳試點(diǎn)城市,低碳試點(diǎn)工作已在全國(guó)范圍內(nèi)廣泛開展。
二、綠色建筑
綠色建筑泛指一切能最大限度地保護(hù)環(huán)境、減少污染、節(jié)約能源,為使用者和周邊人群提供健康、舒適的居住環(huán)境的建筑。綠色建筑的所謂綠色,并不是指狹義上的綠化概念,而是象征著在不破壞生態(tài)平衡的基礎(chǔ)上對(duì)周圍自然資源的充分利用,代表著對(duì)大自然的最終回歸,因此又被稱為生態(tài)建筑、可持續(xù)發(fā)展建筑、節(jié)能環(huán)保建筑等。綠色建筑的具體含義可參考我國(guó)頒布的《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》和《關(guān)于加強(qiáng)綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)識(shí)管理和備案工作的通知》。綠色建筑的設(shè)計(jì)理念強(qiáng)調(diào)的是對(duì)能源和資源的合理應(yīng)用:充分利用太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能等清潔能源,減少空調(diào)、采暖等容易造成污染的電氣設(shè)備的使用,選擇具有環(huán)保特點(diǎn)的可再生建筑材料,節(jié)約用水、用電。同時(shí),綠色建筑概念提倡建筑與自然環(huán)境的相互融合、和諧互補(bǔ),要求深入了解周邊環(huán)境的條件和特點(diǎn),就地取材,選取天然建筑材料,創(chuàng)造舒適、健康的居住環(huán)境。
三、建筑電氣技術(shù)的智能化
在新型城市發(fā)展理念中,對(duì)建設(shè)低碳城市和建造綠色建筑的提倡向建筑電氣技術(shù)的智能化提出了更高的要求。在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),建筑電氣技術(shù)的智能化將成為相關(guān)行業(yè)和社會(huì)各界關(guān)注的重點(diǎn)。建筑電氣技術(shù)是指以建筑為平臺(tái),利用當(dāng)代先進(jìn)的電力技術(shù)、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)等滿足居住者的各種生活需求,保障建筑居住和使用的安全性、有效性。智能化的現(xiàn)代建筑電氣系統(tǒng)配備了安全、穩(wěn)定、高效的電力工作系統(tǒng),該系統(tǒng)由提供、傳輸電能的各條線路組成,又被稱為供電系統(tǒng)。為了方便建筑使用人群使用電能,電力工作系統(tǒng)中的變電所和輸配電線路充當(dāng)連接用戶和發(fā)電廠的紐帶。10kV以下的配電線路和變配電所構(gòu)成配電網(wǎng),并將由配電線路直接提供的電能分至各個(gè)用戶。
綠色建筑的供配電系統(tǒng)擔(dān)負(fù)著向所有用戶提供電力的工作,因此必須具備安全穩(wěn)定的電路和電壓、大容量的電流。同時(shí),為了保護(hù)由有線電視線路、衛(wèi)星電視線路、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)報(bào)警裝置、安全閉路電視等構(gòu)成的弱電系統(tǒng),避免其遭受電網(wǎng)瞬變、高次諧波、雷電天氣等各種電磁脈沖及自然現(xiàn)象的干擾和影響,當(dāng)代智能化建筑電力系統(tǒng)配備了漏電保護(hù)器、剩余電流監(jiān)視系統(tǒng)、SPD保護(hù)器等設(shè)備和裝置,加大了對(duì)用電設(shè)備和住戶人員的保護(hù)力度,保證了建筑的安全、有效使用。智能化的現(xiàn)代建筑電氣技術(shù)還具有高度的靈活性,日益提高的人民生活水平對(duì)建筑電氣系統(tǒng)操作的人性化提出了更高的要求。因此,現(xiàn)代化的建筑電氣系統(tǒng)必須具備先進(jìn)的電氣設(shè)備,對(duì)電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須符合用戶和整個(gè)建筑所有設(shè)施的需求:為了保證電力設(shè)備的高效、持續(xù)運(yùn)作,智能建筑電氣技術(shù)采用各種先進(jìn)手段提供持續(xù)電能;電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、易操作,功能性電氣設(shè)備和儀器數(shù)量合理、運(yùn)行高效。
在反恐行動(dòng)全球化的趨勢(shì)下,對(duì)用戶的安全保障是智能化建筑電力技術(shù)必須具備的功能,各類建筑物都須采取與建筑規(guī)模相匹配的安防手段和措施,以應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的事件和挑戰(zhàn)。當(dāng)前先進(jìn)的智能建筑安防系統(tǒng)中通常采用的是智能傳感技術(shù),改變傳統(tǒng)探測(cè)器的工作原理和工作方式,增加智能識(shí)別功能,對(duì)各種不同清晰程度的圖像進(jìn)行探測(cè)、識(shí)別、處理,通過(guò)對(duì)移動(dòng)人體、街區(qū)實(shí)景、車輛牌照的分析,預(yù)防和阻止各種突發(fā)性安全事故的發(fā)生,提高居住環(huán)境安全等級(jí)。智能化的建筑電氣系統(tǒng)注重電氣技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展,時(shí)刻更新智能化技術(shù)手段在建筑電氣領(lǐng)域的更新。而各種公用、家用電器日新月異的發(fā)展及各種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和功能的不斷演變,要求建筑電氣技術(shù)必須時(shí)刻跟緊時(shí)展步伐,避免出現(xiàn)建筑電氣系統(tǒng)管理落后于用電設(shè)備水平的現(xiàn)象。
四、結(jié)語(yǔ)
低碳城市建設(shè)是我國(guó)現(xiàn)代化綠色城市建設(shè)工作和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展工作的核心內(nèi)容,也是進(jìn)一步推行生態(tài)環(huán)境保護(hù)理念的關(guān)鍵。在低碳城市建設(shè)進(jìn)程中,越來(lái)越多的國(guó)家和地區(qū)逐步普及對(duì)智能化建筑電氣技術(shù)的使用,繼續(xù)研究和發(fā)展新型智能化建筑電氣技術(shù)手段,是提高低碳城市建設(shè)水平和綠色建筑使用效益的重要途徑。
參考文獻(xiàn)
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美國(guó)智能建筑學(xué)會(huì)把智能建筑定義為:
通過(guò)對(duì)建筑物幾個(gè)基本要素即從結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、運(yùn)營(yíng)和管理以及它們之間的相互聯(lián)系全面綜合,并達(dá)到最佳組合,獲得的高效率、高功能與高服務(wù)性的大樓。我國(guó)則以大廈內(nèi)所配置的自動(dòng)化設(shè)備來(lái)衡量智能建筑。在日本突出智能建筑就是高功能大樓,是方便有效地利用現(xiàn)代化信息與通訊設(shè)備,并采用樓宇自動(dòng)化技術(shù),具有高度綜合管理功能的大樓。在新加坡,規(guī)定智能大樓必須具備三個(gè)條件:一是先進(jìn)的自動(dòng)化控制系統(tǒng),調(diào)節(jié)大廈內(nèi)的各種設(shè)施,包括室溫、濕度、燈光、保安、消防等,以創(chuàng)造舒適的環(huán)境;二是良好的通訊網(wǎng)絡(luò)設(shè)施,使數(shù)據(jù)能在大廈內(nèi)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng);三是提供足夠的對(duì)外通訊設(shè)備,并向國(guó)內(nèi)外進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)。
當(dāng)今科技正處于高速發(fā)展階段,其中相當(dāng)多的成果將不斷被應(yīng)用于智能住宅建筑,因此其內(nèi)容與形式也在不斷拓展與變化。
2智能住宅控制網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)
法國(guó)最近正在巴黎近郊建一幢電子化“智能住宅”當(dāng)你不在家的時(shí)候,住宅里的“電子管家”監(jiān)視著家里所有的電子系統(tǒng),如有漏水、漏煤氣,它會(huì)自動(dòng)報(bào)告搶修站;有人私自撬門,它就會(huì)報(bào)告警察局;此外,它還可以寄郵件、購(gòu)買飛機(jī)票、訂其他各城市的旅館房間等等。
在邁向2011年的住宅設(shè)計(jì)今天,如何設(shè)計(jì)智能型網(wǎng)絡(luò)式住宅己提到設(shè)計(jì)部門的日程,現(xiàn)提出如下設(shè)想:
2.1有步驟地開發(fā)建設(shè)智能住宅
住宅的智能水平取決于造價(jià)與智能系統(tǒng)的要求,根據(jù)我國(guó)的經(jīng)濟(jì),應(yīng)允許存在智能差別,開發(fā)高、中、低多種智能型住宅,只要滿足智能住宅的基本要求,可以先發(fā)展低智能,逐步發(fā)展到高智能住宅。
2.2制定智能住宅的標(biāo)準(zhǔn)和發(fā)展規(guī)劃
住宅智能化標(biāo)準(zhǔn)至今還沒(méi)有建立,但為了緩和投資緊張局面,可以分批投資,分期實(shí)現(xiàn)。依照最新頒布的《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50096-1999),普通住宅分一至四類,對(duì)三、四類住宅要求三表(電表、水表、煤氣表)出戶,而有的城市己對(duì)三表推廣采用磁卡表,并同計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng),初步實(shí)現(xiàn)低智能化。對(duì)高級(jí)住宅或別墅這類住宅,智能化程度應(yīng)更高。智能住宅也可分成必建部分與緩建部分。必建部分除智能住宅環(huán)境外,尚有住宅設(shè)備的自動(dòng)化系統(tǒng),包括變配電、照明、空調(diào)、供熱、防火、保安、電梯管理、廣播、電話與衛(wèi)星天線等基本布線系統(tǒng)和綜合布線系統(tǒng),這里可分成必建部分和選建部分。以售房為目的的投資商,可以先完成必建部分,分期分批實(shí)施緩建部分。
3高智能化大廈的建筑設(shè)備
高智能化大廈是建筑、結(jié)構(gòu)、樓宇設(shè)備、環(huán)境、信息工程、自動(dòng)控制、物業(yè)管理、人類工效學(xué)等多門技術(shù)的集成,是高新技術(shù)在傳統(tǒng)的建筑業(yè)中的集中體現(xiàn)。智能大廈的設(shè)備、設(shè)施和管理都要以人為本,因人而易,主隨客便。它的高額投資會(huì)從人的工作效率提高中得到回報(bào)。但是,目前國(guó)內(nèi)很多人對(duì)智能大廈的作用還沒(méi)有建立這樣的新概念。國(guó)內(nèi)至今還沒(méi)有比較完善的有關(guān)智能大廈的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。前不久,建設(shè)部發(fā)出通知,為了加強(qiáng)建筑智能化系統(tǒng)工程的設(shè)計(jì)管理,頒布《建筑智能化系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)管理暫行規(guī)定》,《規(guī)定》中初步界定了建筑智能化系統(tǒng)工程的內(nèi)涵;明確了由建設(shè)主管部門統(tǒng)一管理全國(guó)的建筑智能化系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)工作,并對(duì)立項(xiàng)申報(bào)、編制標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、資格認(rèn)證、市場(chǎng)管理等問(wèn)題都有了明文規(guī)定。
4智能建筑的投資
由于智能建筑建造的特點(diǎn),因此它的建設(shè)投資要高于普通住宅,智能化建筑的功能具有質(zhì)的提高,故需增加以下幾方面的投資:
4.1綜合布線系統(tǒng)的投資。目前弱電傳輸介質(zhì)的布線有光纖與多芯絞線兩種選擇。
4.2大樓自動(dòng)化系統(tǒng)的投資。大樓自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行,運(yùn)行費(fèi)反而會(huì)減少,智能建筑投資增加主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:
4.2.1消防必須采用高可靠性的防火自動(dòng)監(jiān)測(cè)與報(bào)警控制系統(tǒng),以確保人身與財(cái)產(chǎn)的防火安全度;
4.2.2保安必須確保人身安全。在通用電視監(jiān)視、出人控制、巡回檢查與防盜等系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)智能化,需要增加設(shè)備與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的投資。
4.2.3能量管理系統(tǒng),包括從高壓電源輸人、低壓配電、空調(diào)制冷系統(tǒng)、上水的變頻調(diào)速、供熱等系統(tǒng)的自動(dòng)檢測(cè)、控制與管理。其主要任務(wù)是確保運(yùn)行系統(tǒng)優(yōu)化操作,高可靠性與高品質(zhì)要求,并能降低運(yùn)行費(fèi)用。智能化與聯(lián)網(wǎng)是主要技術(shù)手段,雖增加一些投資,但卻能減少能源消耗與運(yùn)行費(fèi)用。
4.2.4環(huán)境控制系統(tǒng),包括溫度、照明與衛(wèi)生等機(jī)電設(shè)備及其智能控制系統(tǒng),全面達(dá)到控制標(biāo)準(zhǔn),并聯(lián)網(wǎng)與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。真正的智能系統(tǒng)節(jié)能與效益是十分顯著的。
4.2.5運(yùn)載系統(tǒng)主要是電梯與停車場(chǎng)設(shè)備管理。采用高可靠性智能化電梯,全部聯(lián)網(wǎng)并優(yōu)化運(yùn)行,以滿足快速、準(zhǔn)確和完全的要求;停車場(chǎng)要求自動(dòng)計(jì)費(fèi)管理,并實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)。
4.3增加投資提高建筑裝飾標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)中對(duì)智能建筑提高建筑標(biāo)準(zhǔn)、推廣新型建筑材料,采光與聲學(xué)音響標(biāo)準(zhǔn)要有明顯的改進(jìn)、設(shè)備管道井與各種設(shè)備機(jī)房面積會(huì)有些增加,勢(shì)必導(dǎo)致增加造價(jià),但所占投資比例很少。根據(jù)國(guó)內(nèi)己建幾個(gè)智能住宅建筑分析,住宅小區(qū)要增加工程造價(jià)約10?15%,對(duì)開發(fā)商來(lái)說(shuō)一定要充分考慮,權(quán)衡利弊。
5結(jié)論
5.1智能化大樓和住宅己實(shí)現(xiàn)水、電、煤氣通過(guò)電腦查車輛進(jìn)出均由電腦自動(dòng)識(shí)別,可以在居室中選看影視節(jié)目等等,但智能化程度與國(guó)外相比,還有一定差距。
5.2智能化的實(shí)現(xiàn),首先要培養(yǎng)智能化的人才,原有建筑隊(duì)伍中無(wú)論從科技知識(shí)、還是管理能力諸方面明顯不能滿足要求。為此要充分重視現(xiàn)有人才的潛力,采取多種培訓(xùn)手段,使設(shè)計(jì)、施工、管理人員迅速提高水平,解決當(dāng)前在發(fā)展智能化建筑中,急需高科技人才的燃眉之急。
5.3加強(qiáng)維修與管理是發(fā)展智能化建筑的必然趨勢(shì)。眾所周知,復(fù)雜的智能設(shè)備質(zhì)量再高也不可能終身兔修,智能建筑中的設(shè)備不僅品種數(shù)量多,而且技術(shù)含量高,如果維修工作跟不上,勢(shì)必影響設(shè)備的正常運(yùn)行,如此發(fā)展下去,將直接影響智能功能的發(fā)揮,甚至可能導(dǎo)致自控系統(tǒng)癱瘓。國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)己告訴我們維修與管理是專業(yè)性很強(qiáng)的工作,只有集中高水平的維修申心,才能管理好智能化的建筑。
【關(guān)鍵詞】建筑智能化;規(guī)范建設(shè);完善體制
中圖分類號(hào): TP212 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
一、前言
我國(guó)建筑的智能化發(fā)展在最近幾年非常迅速,產(chǎn)生出巨大的市場(chǎng)價(jià)值和潛力,社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益顯著。建筑智能化給人們帶來(lái)了全新的信息化感受。同時(shí),隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和人們對(duì)其功能要求的變化,它也在不斷更新、補(bǔ)充內(nèi)容。在筆者看來(lái),建筑智能化應(yīng)能提供舒適、健康的生活環(huán)境,激發(fā)高效的個(gè)人創(chuàng)造力,高度支持辦公事務(wù)、商務(wù)的需要與文化交流,保證安全的生活空間,具有適應(yīng)建筑功能變化的靈活性。
二、建筑智能化系統(tǒng)的含義
建筑智能化系統(tǒng)工程實(shí)際上就是指利用現(xiàn)代化數(shù)字系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等來(lái)實(shí)現(xiàn)建筑樓宇的智能控制。具體而言就是以建筑為平臺(tái),利用建筑設(shè)備、通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)、管理、結(jié)構(gòu)和服務(wù)之間的優(yōu)化組合.并通過(guò)建筑、暖通、結(jié)構(gòu)、變配電、照明、空調(diào)、電梯、給排水、電視監(jiān)控、綜合布線、樓宇自控等多個(gè)系統(tǒng)來(lái)形成整體上的有機(jī)整體。從而為人們提供一個(gè)安全、舒適、便利、高效的建筑環(huán)境。建筑智能化系統(tǒng)工程在我國(guó)最早出現(xiàn)在上個(gè)世紀(jì)的九十年代,其后的發(fā)展十分迅速。由于建筑智能化是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,所涉及到的管理部門和學(xué)科眾多。因此在建筑智能化系統(tǒng)以外,還需要許多相關(guān)的管理和設(shè)計(jì)給予一定的支撐。我國(guó)在建筑智能化系統(tǒng)工程的發(fā)展上。雖然智能化發(fā)展較快,但是在相關(guān)的管理和設(shè)計(jì)上還存在一定的問(wèn)題,這在很大程度制約了我國(guó)建筑智能化系統(tǒng)的發(fā)展。
三、建筑智能化系統(tǒng)現(xiàn)狀及問(wèn)題
建筑智能化是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,而且技術(shù)更新周期愈來(lái)愈快,并且涉及多個(gè)學(xué)
科和多個(gè)管理部門,相對(duì)于智能技術(shù)的發(fā)展相應(yīng)的設(shè)計(jì)與管理等方面已遠(yuǎn)遠(yuǎn)落
后。由于國(guó)家管理標(biāo)準(zhǔn)的相對(duì)滯后,全國(guó)各地方建設(shè)部門對(duì)智能建筑的標(biāo)準(zhǔn)也千
差萬(wàn)別,因此大多數(shù)地區(qū)對(duì)其發(fā)展還是處于隨意發(fā)展的狀態(tài)。根據(jù)筆者多年來(lái)專
職從事這個(gè)行業(yè)的實(shí)踐和體會(huì),認(rèn)為主要存在以下問(wèn)題:
1、設(shè)計(jì)問(wèn)題
智能建筑是多學(xué)科和高新技術(shù)的高度集成。由于涉及到系統(tǒng)多,工程專業(yè)技
術(shù)復(fù)雜,綜合性強(qiáng),所以至今尚未形成對(duì)建筑智能化系統(tǒng)技術(shù)和設(shè)計(jì)全面把握和
控制的方法和程序,使得現(xiàn)階段的建筑智能化系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)存在著“設(shè)計(jì)不講科
學(xué)”的現(xiàn)象。主要表現(xiàn)在方案設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)性與合理性較差、系統(tǒng)或設(shè)備選型有缺
陷、施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)深度不夠,可用性差等。
2、施工問(wèn)題
建筑智能化系統(tǒng)的施工單位是系統(tǒng)集成商,系統(tǒng)集成商在智能化系統(tǒng)工程質(zhì)
量方面具有重大責(zé)任。系統(tǒng)集成商承擔(dān)深化設(shè)計(jì)、設(shè)備材料采購(gòu)、安裝調(diào)試試運(yùn)
行,并要負(fù)責(zé)質(zhì)保期內(nèi)維護(hù)、業(yè)主管理人員培訓(xùn)等,其在工程中的作用十分重要。
影響施工質(zhì)量的原因也很多。主要表現(xiàn)在招標(biāo)過(guò)程的對(duì)商務(wù)部分和技術(shù)部分比重
失衡.在施工過(guò)程中對(duì)"人、機(jī)、物、法、環(huán)"的管理和控制不嚴(yán)格。
四、建筑智能化的對(duì)策研究
1、提高建筑智能化的設(shè)計(jì)水平
建筑智能化設(shè)計(jì)定位不明確,建筑智能化設(shè)計(jì)市場(chǎng)混亂,設(shè)計(jì)階段對(duì)投資控制缺乏有效控制,設(shè)計(jì)階段缺乏有效的項(xiàng)目管理等等問(wèn)題嚴(yán)重制約了建筑智能化的推廣和普及,國(guó)家行業(yè)管理機(jī)構(gòu)首先必須明確建筑智能化的設(shè)計(jì)規(guī)范,促進(jìn)智能設(shè)計(jì)水平的提高;其次,應(yīng)把智能設(shè)計(jì)納入有形建筑市場(chǎng)統(tǒng)一管理,使得智能設(shè)計(jì)信息公開化、透明化,改變其混亂的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局;再次,廣大開發(fā)商應(yīng)提高自身對(duì)智能設(shè)計(jì)的理解深度,建立起企業(yè)對(duì)智能設(shè)計(jì)的管理體系、管理方法,特別是在項(xiàng)目的設(shè)計(jì)階段要予以重點(diǎn)控制。
2、加強(qiáng)建筑智能化建設(shè)階段的管理
建筑智能化的建設(shè)階段,由于建筑智能化在我國(guó)正處于初始發(fā)展階段,缺乏國(guó)家統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范:而且系統(tǒng)集成商自身的素質(zhì)也不高;建筑智能化施工處于一種“上無(wú)政策、下無(wú)能力”的混亂狀態(tài)。國(guó)家必須盡快完善智能設(shè)計(jì)在施工管理規(guī)程和監(jiān)理辦法,并加強(qiáng)對(duì)施工企業(yè)智能設(shè)計(jì)施工能力的培訓(xùn),保證智能設(shè)計(jì)能在建造過(guò)程中得以良好的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。
3、全面提高對(duì)建筑智能化在運(yùn)營(yíng)期的管理
智能設(shè)計(jì)這種全新的設(shè)計(jì)理念引入到房產(chǎn)產(chǎn)品中以后,其在使用階段的有效管理是建筑智能化的功能得以實(shí)現(xiàn)的有效保障.我國(guó)目前能全面負(fù)責(zé)建筑智能化的設(shè)計(jì)、施工以及物業(yè)管理的綜合性企業(yè)還很少,嚴(yán)重制約了建筑智能化的發(fā)展,這也是我國(guó)建筑智能化市場(chǎng)亟待提高的一個(gè)核心問(wèn)題。但是,這也是我國(guó)物業(yè)管理企業(yè)在業(yè)務(wù)能力拓展方面的一個(gè)重要方向。
通過(guò)以上3個(gè)方面的改進(jìn)和提高,建筑智能化在設(shè)計(jì)階段有設(shè)計(jì)規(guī)范、建造過(guò)程有施工規(guī)程、運(yùn)營(yíng)階段有技術(shù)保障,這對(duì)于建筑智能化這個(gè)高科技融入的新型建筑產(chǎn)品的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展有著極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。
五、建筑智能化建設(shè)未來(lái)發(fā)展的展望
建筑智能化建設(shè)在長(zhǎng)期的發(fā)展中得到了不斷的發(fā)展和完善,比如,傳統(tǒng)的電議系統(tǒng)應(yīng)用具有嚴(yán)重的局限性,現(xiàn)在相關(guān)技術(shù)人員已經(jīng)加強(qiáng)了各子系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)性并促使其朝著更加開放的方向發(fā)展,這也是未來(lái)建筑智能化發(fā)展的必然趨
勢(shì) 。在新世紀(jì)的智能建筑領(lǐng)域,信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、家庭智能化技術(shù)等的發(fā)展和應(yīng)用將會(huì)更加的廣泛和深入,人們對(duì)新材料和新技術(shù)的探索和創(chuàng)新將會(huì)使智能化各子系統(tǒng)更加的統(tǒng)一和開放,而對(duì)這一趨勢(shì)造成阻礙的技術(shù)、人為因素等問(wèn)題也將會(huì)不攻自破,我們可以樂(lè)觀地預(yù)見,未來(lái)建筑智能化建設(shè)將會(huì)朝著更加人性化和更高程度的集成化的方向快速健康發(fā)展。
在新的信息技術(shù)將會(huì)迅猛發(fā)展,作為信息技術(shù)產(chǎn)物的建筑智能化系統(tǒng)也會(huì)
發(fā)生深刻變化。未來(lái)的建筑智能化系統(tǒng)發(fā)展將體現(xiàn)如下顯著特征:
1、多學(xué)科、多技術(shù)相互滲透。如虛擬現(xiàn)實(shí)、人工智能、生物電子工程、仿生學(xué)、生態(tài)學(xué)等新技術(shù),使智能建筑有新的功能。
2、多個(gè)系統(tǒng)的相互交叉融合。建筑智能化系統(tǒng)的三個(gè)子系統(tǒng)樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)、通信自動(dòng)化系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)不久就可以結(jié)合一個(gè)系統(tǒng)。
3、建筑智能化系統(tǒng)群體化;未來(lái)將發(fā)展智能化建筑群。進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)智能化城市和國(guó)家。
4、建筑智能化系統(tǒng)使建筑成為可持續(xù)發(fā)展的建筑、其內(nèi)涵:高功能建筑、綠色建筑、健康建筑、生態(tài)建筑。這都將進(jìn)一步促進(jìn)建筑智能化系統(tǒng)的變革和發(fā)展。
六、結(jié)語(yǔ)
多年來(lái),建筑智能化建設(shè)由于種種原因施工質(zhì)量偏低,在日常工作中存在著諸多問(wèn)題。在建筑智能化建設(shè)方面,行業(yè)主管部門、施工單位、設(shè)計(jì)單位、建設(shè)單位等都有責(zé)任。當(dāng)前人們關(guān)注的焦點(diǎn)越來(lái)越集中到建筑智能化建設(shè)方面,與此同時(shí),建筑工作者的共同責(zé)任也是將我國(guó)的建筑智能化的健康發(fā)展不斷地推進(jìn)。因此,建筑行業(yè)內(nèi)的專業(yè)人士的共同任務(wù)應(yīng)該是對(duì)行業(yè)的技術(shù)狀況和發(fā)展給予高度關(guān)注并進(jìn)行深入思考,同時(shí)積極主動(dòng)地為行業(yè)的健康快速發(fā)展做出自己應(yīng)有的
貢獻(xiàn)。
建筑智能化開發(fā)和管理,是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,也是需要政府及相關(guān)部門
付出極大努力的過(guò)程。政府及各相關(guān)相關(guān)部門要有緊迫感,更要通力合作,盡快培育和完善建筑智能化開發(fā)和管理市場(chǎng),不但使企業(yè)受益,而且使社會(huì)和國(guó)家受益。相信,隨著法律環(huán)境的改善、建設(shè)體制的改善及市場(chǎng)運(yùn)行機(jī)制的完善,我國(guó)建筑智能化開發(fā)和管理最終走向進(jìn)步和成熟。
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關(guān)鍵詞:智能船舶;頂層規(guī)劃;體系架構(gòu);標(biāo)準(zhǔn)化接口;集成展示
1背景分析
1.1依據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)2015年5月19日,國(guó)務(wù)院印發(fā)了《中國(guó)制造2025》。這是我國(guó)部署實(shí)施和全面推進(jìn)“制造強(qiáng)國(guó)”戰(zhàn)略第一個(gè)十年的行動(dòng)綱領(lǐng),把“海洋工程裝備和高科技船舶”作為需要聚集資源并實(shí)現(xiàn)突破發(fā)展的十大重點(diǎn)領(lǐng)域之一,并將集成化、智能化、模塊化的重點(diǎn)配套設(shè)備及關(guān)鍵造船技術(shù)作為所需掌握的核心技術(shù)。2016年3月1日,中國(guó)船級(jí)社(CCS)編制的《智能船舶規(guī)范(2015)》[1]正式開始生效,該規(guī)范主要從智能船舶的定義描述以及主體功能(智能航行、智能船體、智能機(jī)艙、智能能效管理、智能貨物管理和智能集成平臺(tái)等六個(gè)方面的功能),進(jìn)行具體細(xì)化明確。
1.2基礎(chǔ)與條件智能船舶的提出順應(yīng)了船舶裝備發(fā)展與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的新潮流。首先,隨著船舶裝備數(shù)字化、智能化、信息化技術(shù)的持續(xù)發(fā)展與廣泛應(yīng)用,越來(lái)越多的設(shè)備具有可接入其領(lǐng)域局域網(wǎng)或船舶互聯(lián)網(wǎng)的可能。其次,隨著物聯(lián)網(wǎng)概念的提出與相應(yīng)技術(shù)的發(fā)展,基于現(xiàn)場(chǎng)總線、領(lǐng)域局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等形式的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、應(yīng)用開發(fā)、系統(tǒng)集成、集中監(jiān)控、分析預(yù)警、輔助決策等信息技術(shù)得到充分發(fā)展并進(jìn)而推廣和應(yīng)用。再者,隨著減員增效及人性化需求的不斷發(fā)展,無(wú)人機(jī)艙、中央集控系統(tǒng)、數(shù)字化橋樓系統(tǒng)等平臺(tái)化的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)也獲得逐步推廣。
1.3現(xiàn)實(shí)的痛點(diǎn)物聯(lián)網(wǎng)軟硬件架構(gòu)體系及實(shí)現(xiàn)技術(shù)現(xiàn)已基本成熟并得到充分驗(yàn)證和發(fā)展,但其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及其應(yīng)用還主要局限于分領(lǐng)域范圍內(nèi),整個(gè)體系的標(biāo)準(zhǔn)化、平臺(tái)化、融合化的向基礎(chǔ)設(shè)施方向的發(fā)展進(jìn)程較為緩慢。現(xiàn)階段,船舶領(lǐng)域裝備系統(tǒng)的智能化為有限智能(初級(jí)),其有效范圍也僅限于各裝備系統(tǒng)自身,船舶裝備的物聯(lián)網(wǎng)化發(fā)展進(jìn)程較為緩慢,信息化水平較低,主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面:(1)信息孤島效應(yīng)明顯。表現(xiàn)為主機(jī)、輔機(jī)、冷水機(jī)組等既有智能裝備的信息接口開放度不夠,信息的第三方應(yīng)用集成與二次開發(fā)相對(duì)困難。(2)重復(fù)建設(shè)成本較高。表現(xiàn)為各類型裝備硬件形式的應(yīng)用終端在特定區(qū)域平臺(tái)上的集中布置與應(yīng)用實(shí)現(xiàn)、信號(hào)采集、通訊接口、資源部署、應(yīng)用終端等的實(shí)現(xiàn)基本上都是相互獨(dú)立的,系統(tǒng)建設(shè)的復(fù)雜度、重復(fù)性等其他成本較高,系統(tǒng)調(diào)整變更的實(shí)現(xiàn)成本較高。(3)數(shù)據(jù)接口的等級(jí)較低。表現(xiàn)為以硬點(diǎn)信號(hào)線為承載的報(bào)警點(diǎn)信號(hào)量偏多,以串口通訊、寬帶通訊、光纖通訊等標(biāo)準(zhǔn)化接口及通訊協(xié)議為承載的應(yīng)用開發(fā)還不夠廣泛。(4)智能化信息化應(yīng)用的體系度還不夠。比如:主推進(jìn)系統(tǒng)中的主機(jī)、齒輪箱、可調(diào)螺距槳等的智能化監(jiān)測(cè)與控制,與其輔助系統(tǒng)中的燃油駁運(yùn)及分油系統(tǒng)、滑油駁運(yùn)及分油系統(tǒng)、中央冷卻水系統(tǒng)等的管理與控制,主、輔兩類系統(tǒng)間的數(shù)字化智能化信息化的能力水平差距較大,基于相互間信息融合的應(yīng)用不足。(5)信息化應(yīng)用的層級(jí)水平還較低。應(yīng)用范圍僅限于現(xiàn)場(chǎng)總線級(jí)具有互操作能力的應(yīng)用終端以及有限智能的軟件交付,其故障預(yù)警與自診斷能力、故障處置的決策支持能力、維修保養(yǎng)的計(jì)劃性管理與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)能力、備品件管理能力等智能化的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)還不足。(6)信息有效應(yīng)用的形式較少。表現(xiàn)為用于支持復(fù)雜業(yè)務(wù)場(chǎng)景的信息融合與應(yīng)用開發(fā)還非常欠缺,用于評(píng)價(jià)裝備可靠性與體系能力貢獻(xiàn)率的模型、框架及相互間邏輯關(guān)系的應(yīng)用還沒(méi)有。(7)平臺(tái)化集成的實(shí)現(xiàn)等級(jí)還較低。集成方式仍主要體現(xiàn)為對(duì)各類型終端設(shè)備在統(tǒng)一物理平臺(tái)上的布置位置的空間規(guī)劃、優(yōu)化與調(diào)整等,基于信息集成、應(yīng)用集成、服務(wù)集成、網(wǎng)絡(luò)集成的標(biāo)準(zhǔn)化客戶端及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的信息化數(shù)字平臺(tái)還稀少。
1.4指導(dǎo)方法智能船舶的提出、研究與建設(shè),就是要在既有數(shù)字化、智能化裝備基礎(chǔ)上,以及無(wú)人機(jī)艙、中央集控系統(tǒng)、數(shù)字化橋樓系統(tǒng)等平臺(tái)化的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)上,借鑒物聯(lián)網(wǎng)軟硬件架構(gòu)體系及其實(shí)現(xiàn)方式,借助成熟的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其資源配置管理方法,適用性地提出船舶裝備物聯(lián)網(wǎng)及信息化應(yīng)用的軟硬件體系架構(gòu),定義相應(yīng)的接口標(biāo)準(zhǔn),并據(jù)此規(guī)劃與部署相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)資源、進(jìn)行相應(yīng)的應(yīng)用開發(fā),突出對(duì)用戶需求的調(diào)研、分析、挖掘、發(fā)現(xiàn)與實(shí)現(xiàn),最終以網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)環(huán)境下的基礎(chǔ)資源及應(yīng)用服務(wù)向廣泛的用戶提供權(quán)屬范圍內(nèi)的業(yè)務(wù)支撐,促進(jìn)裝備信息的有效流動(dòng)、科學(xué)管理、高效應(yīng)用,使數(shù)字化智能化的船舶分裝備向船舶裝備物聯(lián)網(wǎng)及信息化智能化協(xié)同化的應(yīng)用體系轉(zhuǎn)變。
2概念分析
2.1基本定義目前,英國(guó)勞氏船級(jí)社(LR)和中國(guó)船級(jí)社(CCS)都有針對(duì)智能船舶的描述。英國(guó)勞氏船級(jí)社智能船舶入級(jí)指導(dǎo)文件,定義了船舶自動(dòng)化的程度,從AL1-AL6,分為六個(gè)等級(jí),從設(shè)計(jì)到營(yíng)運(yùn),針對(duì)每個(gè)等級(jí)的特征進(jìn)行定義。相比之下,CCS的定義相對(duì)更具體。智能船舶系指利用傳感器、通信、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)手段,自動(dòng)感知和獲得船舶自身、海洋環(huán)境、物流、港口等方面的信息和數(shù)據(jù),并基于計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和大數(shù)據(jù)處理、分析技術(shù),在船舶航行、管理、維護(hù)保養(yǎng)、貨物運(yùn)輸?shù)确矫鎸?shí)現(xiàn)智能化運(yùn)行的船舶,使船舶運(yùn)行更加安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、可靠[2]。中國(guó)船級(jí)社(CCS)《智能船舶規(guī)范》,針對(duì)常規(guī)的軸系柴油機(jī)推進(jìn)的運(yùn)輸商船提出有關(guān)智能的六大基本符號(hào),概括為:i-ship(N)智能航行/Navigationi-ship(H)智能船體/Hulli-ship(M)智能機(jī)艙/Machineryi-ship(E)智能能效/Energyi-ship(C)智能貨控/Cargoi-ship(I)智能集成平臺(tái)/Integration智能船舶與常規(guī)船的技術(shù)差異主要是在常規(guī)船的基礎(chǔ)上增設(shè)以下功能:(1)增加船端統(tǒng)一集成平臺(tái),實(shí)現(xiàn)船端各系統(tǒng)的互聯(lián)互通,通過(guò)數(shù)據(jù)的綜合分析和評(píng)估,提供輔助決策功能,同時(shí)通過(guò)船岸通訊實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。(2)船舶實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)能力,并可完成部分的自主操作,通過(guò)加強(qiáng)岸端系統(tǒng)的建設(shè)實(shí)現(xiàn)對(duì)船舶的遠(yuǎn)程控制。(3)通過(guò)船岸港的一體智能化建設(shè),船舶實(shí)現(xiàn)最終的無(wú)人駕駛,自主航行、自主靠港?;谝陨隙x以及相關(guān)功能組成,智能船舶是以用戶需求及關(guān)鍵業(yè)務(wù)內(nèi)容為牽引,將人性化、智能化的應(yīng)用實(shí)現(xiàn),貫穿于船舶平臺(tái)設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)用、管理、維修等全壽命周期的所屬產(chǎn)品、環(huán)境及體驗(yàn)的船舶系統(tǒng)的總稱,包含物聯(lián)網(wǎng)體系中的感知層、傳輸層、應(yīng)用層等各層級(jí)領(lǐng)域內(nèi)容[3],并需要選用較為經(jīng)濟(jì)、高效、便捷、可靠的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其資源為支撐,采用合理的接入、控制、承載、疊加、部署、認(rèn)證和協(xié)同形式等,目的是以人性化智能化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的形式實(shí)現(xiàn)對(duì)船舶系統(tǒng)及其裝備的體系性信息描述及高效合理的信息使用。
2.2內(nèi)涵分析智能船舶實(shí)現(xiàn)的物理平臺(tái)是船舶,這是由其領(lǐng)域特性及服務(wù)對(duì)象所決定的,其人性化、智能化應(yīng)用的首要目的是支持船舶系統(tǒng)所屬功能性能的發(fā)揮。其實(shí)現(xiàn)形式及主要內(nèi)容必然是圍繞船舶系統(tǒng)領(lǐng)域范圍內(nèi)的相關(guān)業(yè)務(wù)內(nèi)容而展開;其次才是對(duì)船舶系統(tǒng)輔助功能及相關(guān)應(yīng)用的拓展。所交付的產(chǎn)品也是支持船舶系統(tǒng)相關(guān)業(yè)務(wù)需求的終端產(chǎn)品、應(yīng)用環(huán)境、交互體驗(yàn)等。
2.3外延分析(1)智能船舶實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)條件是數(shù)字化智能化裝備、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等,其相關(guān)技術(shù)與實(shí)現(xiàn)方式亦具有通用性、多樣性等特點(diǎn),在多領(lǐng)域、多系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成中需要做好“云與?!斌w系規(guī)劃,在大系統(tǒng)的應(yīng)用集成中需要做好分布式應(yīng)用部署與虛擬化集中部署的體系規(guī)劃,在多鏡像系統(tǒng)中需做好數(shù)據(jù)的同步、緩存、更新等。(組成要素及硬件體系)(2)智能船舶實(shí)現(xiàn)的核心是以用戶需求及關(guān)鍵業(yè)務(wù)內(nèi)容為牽引,及以此為目的的對(duì)相關(guān)人性化智能化應(yīng)用的技術(shù)實(shí)現(xiàn)及條件創(chuàng)造。簡(jiǎn)單便捷、智能高效、安全可靠的人性化交互界面、業(yè)務(wù)內(nèi)容、應(yīng)用環(huán)境的保障是用戶體驗(yàn)的首要關(guān)注點(diǎn),相關(guān)技術(shù)、設(shè)施、設(shè)備的應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)手段。(用戶關(guān)注點(diǎn)及其輸入條件)(3)智能船舶實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵是可用于指導(dǎo)智能船舶設(shè)計(jì)、建造的高可用性的開發(fā)框架及標(biāo)準(zhǔn)化的接口體系,包括硬件體系架構(gòu)及其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫问?、軟件體系架構(gòu)及其業(yè)務(wù)邏輯關(guān)系、交互信息及通訊協(xié)議等。按照該框架、體系,總體負(fù)責(zé)單位就可以對(duì)分系統(tǒng)設(shè)備商和分系統(tǒng)開發(fā)團(tuán)隊(duì)形成有效的規(guī)定約束并開展相應(yīng)的分工、協(xié)同,從而實(shí)現(xiàn)智能船舶設(shè)計(jì)建設(shè)過(guò)程的敏捷化和高效化。(系統(tǒng)框架及標(biāo)準(zhǔn)化接口)(4)智能船舶實(shí)現(xiàn)的工質(zhì)是船舶系統(tǒng)及其裝備的描述信息。通過(guò)對(duì)智能裝備及其信息接口的開放和補(bǔ)充,對(duì)裝備信息的數(shù)據(jù)采集、分析、管理、控制、消費(fèi)等的應(yīng)用開發(fā),以及所需元數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)、數(shù)據(jù)中心建設(shè)、數(shù)據(jù)消費(fèi)方式實(shí)現(xiàn)、軟件開發(fā)平臺(tái)建設(shè)、應(yīng)用部署環(huán)境建設(shè)、人員身份信息及信息訪問(wèn)權(quán)限管理等,實(shí)現(xiàn)對(duì)船舶系統(tǒng)及其裝備信息的科學(xué)、高效、合理使用。
(信息流是智能船舶的血液)(5)智能船舶實(shí)現(xiàn)的難點(diǎn)是基于業(yè)務(wù)邏輯的數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘、知識(shí)表示、知識(shí)完善、知識(shí)應(yīng)用的底層領(lǐng)域應(yīng)用開發(fā)。數(shù)據(jù)分析時(shí),主要以基于既有知識(shí)及相關(guān)業(yè)務(wù)邏輯的特征提取,通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的向上鉆取,實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)空間數(shù)據(jù)在時(shí)間序列上的最大程度的降維與性能評(píng)價(jià),并用以支持系統(tǒng)監(jiān)控與運(yùn)維管理等;當(dāng)發(fā)生異常狀態(tài)評(píng)價(jià)時(shí),可基于特定的知識(shí)及業(yè)務(wù)邏輯,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行向下鉆取,實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)空間數(shù)據(jù)在時(shí)間序列上的最大程度的增維,通過(guò)對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)空間的可觀性來(lái)支持輔助決策。數(shù)據(jù)挖掘時(shí),主要以基于時(shí)間序列的統(tǒng)計(jì)分析、回歸分析、關(guān)聯(lián)分析、分類分析、聚類分析等方法為主,并且需要對(duì)所發(fā)現(xiàn)的知識(shí)特征以及奇異點(diǎn)等進(jìn)行基于業(yè)務(wù)邏輯的分析解釋,并采用計(jì)算機(jī)邏輯語(yǔ)言的形式為知識(shí)表示,進(jìn)而將其補(bǔ)充到可供分析應(yīng)用的知識(shí)策略庫(kù)中。(中間產(chǎn)品及資源消耗)(6)智能船舶實(shí)現(xiàn)的亮點(diǎn)是基于用戶需求及業(yè)務(wù)內(nèi)容的人性化交互接口、信息聚合方式、消息推送服務(wù)等頂層應(yīng)用開發(fā),包括基于人員身份信息的單點(diǎn)登錄、訪問(wèn)權(quán)限控制等。面向用戶的頂層應(yīng)用開發(fā)及其終端設(shè)備、平臺(tái)環(huán)境等是支持用戶完成特定業(yè)務(wù)內(nèi)容的信息化交互接口,是智能船舶的外在表現(xiàn)形式,是用戶體驗(yàn)獲取與應(yīng)用評(píng)價(jià)的直接對(duì)象,也是底層應(yīng)用實(shí)現(xiàn)及數(shù)據(jù)產(chǎn)品消費(fèi)并表現(xiàn)相應(yīng)價(jià)值的承載主體。(終端產(chǎn)品及價(jià)值體現(xiàn))(7)智能船舶實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)是基于接口的通用性、實(shí)現(xiàn)上的多樣性、建設(shè)上的經(jīng)濟(jì)性,以及功能性能上的安全性、可靠性、穩(wěn)定性,還有規(guī)模、內(nèi)容、空間、時(shí)間上的擴(kuò)展、延伸、變更、遷移、異構(gòu)、演進(jìn)等。其中,功能、性能的安全性是依靠相對(duì)獨(dú)立的有限開放來(lái)實(shí)現(xiàn),尤其是要求快速響應(yīng)的領(lǐng)域系統(tǒng)或智能化裝備,如船舶主機(jī)、發(fā)電機(jī)等的控制主要依靠于本地化的智能模塊及控制器;建設(shè)上的經(jīng)濟(jì)性是通過(guò)接口上的通用性和實(shí)現(xiàn)上的多樣性來(lái)保證,并構(gòu)成為可擴(kuò)展、變更的基礎(chǔ);空間上的延伸性包括感知層面有效節(jié)點(diǎn)的擴(kuò)展、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接入方式的擴(kuò)展、傳輸層面信息隧道的應(yīng)用與端到端信息鏡像的管理等。(一般性特點(diǎn)、要求、關(guān)系等)
3頂層規(guī)劃
3.1概念智能船舶實(shí)現(xiàn)的顯著特征是智能,是在船舶設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)用、管理、維修等全壽命周期中將人性化智能化的應(yīng)用需求實(shí)現(xiàn);并將其集成到相應(yīng)的終端產(chǎn)品、應(yīng)用環(huán)境、系統(tǒng)平臺(tái)中;具有友好的交互體驗(yàn),對(duì)船舶系統(tǒng)相關(guān)業(yè)務(wù)的開展具有良好支撐作用。3.2頂層規(guī)劃體系智能船舶實(shí)現(xiàn)的內(nèi)在本質(zhì)是對(duì)船舶系統(tǒng)及其所屬裝備相關(guān)信息體系的科學(xué)規(guī)劃、正確描述、安全管理、高效使用的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)方式。在規(guī)劃這套信息體系時(shí),需要充分考慮現(xiàn)有的船舶系統(tǒng),包括總體、船體、輪機(jī)、電氣以及舾裝等特征,能夠?qū)Υ跋到y(tǒng)及其所屬裝備的相關(guān)功能、性能、狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確全面的描述和反映,并以網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的形式給出相應(yīng)的評(píng)價(jià)分析、趨勢(shì)分析、診斷分析、決策分析、管理分析或信息支持等。
4體系架構(gòu)
4.1硬件體系架構(gòu)與物聯(lián)網(wǎng)體系的硬件實(shí)現(xiàn)相類似,在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上,智能船舶的硬件體系也可切分為多個(gè)邏輯平面,可分為現(xiàn)場(chǎng)感知層、異構(gòu)接入層、基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)層、平臺(tái)疊加層、用戶接口層、平臺(tái)環(huán)境層。其中,現(xiàn)場(chǎng)感知層主要由開放接口的智能裝備及基于現(xiàn)場(chǎng)總線的感知網(wǎng)絡(luò)、基于光纖的傳感網(wǎng)絡(luò)等組成,如用于船體健康監(jiān)測(cè)的分布式光纖傳感網(wǎng)絡(luò)及其設(shè)備終端等;異構(gòu)接入層主要是指實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)感知網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議轉(zhuǎn)換并將其接入TCP/IP網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的設(shè)施設(shè)備,包括光纖、以太網(wǎng)、總線和無(wú)線接入的各種形式?;A(chǔ)網(wǎng)絡(luò)層是船舶系統(tǒng)通訊實(shí)現(xiàn)的最基本方式,實(shí)現(xiàn)形式如以太網(wǎng)、光纖等;平臺(tái)疊加層主要用于部署數(shù)據(jù)中心、基礎(chǔ)應(yīng)用服務(wù)器、Web應(yīng)用服務(wù)器、加解密服務(wù)器、CDN服務(wù)器等;用戶接口層主要為人性化智能化應(yīng)用的終端設(shè)備,包括計(jì)算機(jī)工作站、桌面、移動(dòng)終端等;平臺(tái)環(huán)境層主要是指用以集成或支持終端設(shè)備的臺(tái)體、電源、接入網(wǎng)及其他人性化的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)等。其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫问娇梢愿爬榛赥CP/IP基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的泛在接入與無(wú)限擴(kuò)展,包括處于網(wǎng)絡(luò)前端的現(xiàn)場(chǎng)感知網(wǎng)絡(luò)、處于網(wǎng)絡(luò)中端的平臺(tái)疊加層、處于網(wǎng)絡(luò)后端的客戶終端等。另外,對(duì)于岸船協(xié)同系統(tǒng),其還包括數(shù)據(jù)中心相關(guān)內(nèi)容的鏡像遷移與管理等,以及所需的通訊隧道技術(shù)的應(yīng)用。
4.2軟件體系架構(gòu)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)相類似,智能船舶在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上其軟件體系可以分為數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)分析層、數(shù)據(jù)管理層、應(yīng)用層等。其中,數(shù)據(jù)采集層主要部署于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接入節(jié)點(diǎn)并實(shí)現(xiàn)相關(guān)通訊協(xié)議的轉(zhuǎn)換;數(shù)據(jù)分析層主要部署于專業(yè)化的數(shù)據(jù)分析、處理工作站,其配置有豐富的數(shù)據(jù)分析策略及相關(guān)應(yīng)用,并可以向數(shù)據(jù)中心訂閱相應(yīng)的有待分析的數(shù)據(jù)源;數(shù)據(jù)管理層主要由數(shù)據(jù)中心或數(shù)據(jù)庫(kù)及其管理工具來(lái)實(shí)現(xiàn),實(shí)現(xiàn)對(duì)有效數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)管理、訪問(wèn)控制、消息推送等;應(yīng)用層主要由分布式應(yīng)用服務(wù)器、Web應(yīng)用服務(wù)器等來(lái)提供應(yīng)用服務(wù),用戶可以采用基于富客戶端的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)或基于瘦客戶端的Web服務(wù)來(lái)獲取應(yīng)用服務(wù)。其業(yè)務(wù)邏輯關(guān)系可以簡(jiǎn)述為:數(shù)據(jù)采集層主要用以支持底層業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的匯聚;數(shù)據(jù)分析層主要用以專業(yè)化的數(shù)據(jù)分析及領(lǐng)域范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)邏輯解讀,其產(chǎn)品輸出是可供消費(fèi)的有效數(shù)據(jù)、評(píng)價(jià)、決策等;數(shù)據(jù)管理層是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、管理、訪問(wèn)、推送的中間層,可以隔離底層應(yīng)用開發(fā)與上層應(yīng)用開發(fā)之間的接口耦合關(guān)系,并且簡(jiǎn)化對(duì)海量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)管理與有效控制;應(yīng)用層是面向用戶的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)實(shí)現(xiàn),是對(duì)有效數(shù)據(jù)、評(píng)價(jià)、決策等信息的消費(fèi)接口,也是網(wǎng)絡(luò)服務(wù)與用戶間的交互接口,并可以分為服務(wù)端和客戶端,其表現(xiàn)層的實(shí)現(xiàn)方式還可以細(xì)分為MVC開發(fā)框架。
4.3標(biāo)準(zhǔn)化接口體系標(biāo)準(zhǔn)化接口體系的基礎(chǔ)是模型語(yǔ)言與功能屬性描述,表現(xiàn)形式是元數(shù)據(jù)及其資源庫(kù),模型對(duì)象庫(kù),以及模型對(duì)象間發(fā)生相互作用時(shí)所需的消息應(yīng)用協(xié)議。其中,模型表述所需的元數(shù)據(jù)是有粒度的,具有自描述、自包含的特點(diǎn),以及格式化、結(jié)構(gòu)化的特點(diǎn)。模型對(duì)象之間的關(guān)系必須是面向?qū)ο螅∣O)的和具有實(shí)體關(guān)系(ER)的。采用元數(shù)據(jù),通過(guò)可編配、可擴(kuò)展的方式來(lái)結(jié)構(gòu)化地定義各種信息模型的數(shù)據(jù)類型、組成結(jié)構(gòu)、屬性特點(diǎn)、數(shù)據(jù)格式、單位度量等,能使各種數(shù)據(jù)類型在其相應(yīng)組成、屬性、格式、度量等的描述與定義方式上高度一致,從而為跨系統(tǒng)集成與信息融合等提供有利條件,并降低數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘等的實(shí)現(xiàn)成本與運(yùn)算復(fù)雜度,也為數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、查詢與使用等管理提供有效的技術(shù)手段。元數(shù)據(jù)信息模型的設(shè)計(jì)與生成,按照面向復(fù)用的原則,在中心數(shù)據(jù)庫(kù)及其數(shù)據(jù)字典的統(tǒng)一環(huán)境下,采用自頂向下的細(xì)化設(shè)計(jì),以及自底向上的編配組合。區(qū)別于傳統(tǒng)的ER數(shù)據(jù)庫(kù)信息模型的設(shè)計(jì)方法,元數(shù)據(jù)信息模型通常采用星形模型或雪花模型。這種基于細(xì)粒度的元數(shù)據(jù)信息模型的編配與組合方式,能夠在特定的領(lǐng)域主題范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)或數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的范式要求,且體現(xiàn)了ER數(shù)據(jù)庫(kù)信息模型設(shè)計(jì)的基本思想。由于領(lǐng)域范圍內(nèi)相應(yīng)主題關(guān)注點(diǎn)的部分交叉,不同主題應(yīng)用間的多個(gè)大粒度的元數(shù)據(jù)信息模型,會(huì)存在一定程度的信息冗余。由于采用在統(tǒng)一環(huán)境下的元數(shù)據(jù)信息模型的設(shè)計(jì)與生成方法,該部分冗余并不會(huì)導(dǎo)致信息在表述上的不一致。相反,其更有助于發(fā)現(xiàn)各分系統(tǒng)間的信息關(guān)聯(lián),有效促進(jìn)信息融合與系統(tǒng)融合。且能使大粒度的元數(shù)據(jù)信息模型可以基于此逐漸生成并不斷完善。面向?qū)ο蟮膶?shí)體關(guān)系,即對(duì)象間接口關(guān)系,包括數(shù)據(jù)接口和功能接口兩個(gè)部分,并可采用技術(shù)元數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)元數(shù)據(jù)分別描述。其在應(yīng)用實(shí)現(xiàn)上可以采用SOAP、JOSN、XML等語(yǔ)言形式來(lái)表述。
5主要內(nèi)容
5.1基于框架體系的設(shè)計(jì)、采購(gòu)、建造依托于高可用性的指導(dǎo)智能船舶設(shè)計(jì)建造的開發(fā)框架及標(biāo)準(zhǔn)化的接口體系,總體責(zé)任單位就可以對(duì)分系統(tǒng)設(shè)備商和分系統(tǒng)開發(fā)團(tuán)隊(duì)形成有效的規(guī)約并開展相應(yīng)的分工、協(xié)同,從而實(shí)現(xiàn)智能船舶在設(shè)計(jì)、建設(shè)、管理過(guò)程中的敏捷化和高效化,并且有效促進(jìn)各類型裝備、設(shè)備、設(shè)施向該框架體系的靠攏與發(fā)展。智能船舶的實(shí)施是一項(xiàng)綜合性系統(tǒng)工程,在設(shè)計(jì)之初就應(yīng)該根據(jù)船級(jí)社的入級(jí)要求從總體、船體、輪機(jī)、電氣和舾裝各專業(yè)綜合考慮。以智能機(jī)艙為例,設(shè)計(jì)者除了要考慮常規(guī)船機(jī)艙的設(shè)備、系統(tǒng)、布置以及安裝外,還應(yīng)根據(jù)規(guī)范要求,綜合利用狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所獲得的各種信息和數(shù)據(jù),對(duì)機(jī)艙內(nèi)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、健康狀況進(jìn)行分析和評(píng)估,用于機(jī)械設(shè)備操作決策和維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃的制定。對(duì)機(jī)艙內(nèi)的主推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)、輔助發(fā)電用發(fā)動(dòng)機(jī)、軸系的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè);根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù),對(duì)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和健康狀況進(jìn)行分析和評(píng)估;根據(jù)分析與評(píng)估結(jié)果,提出糾正建議,為船舶操作提供決策建議[2]。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),不但需要確定物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的軟、硬件框架,同時(shí)需要整理出數(shù)據(jù)采集和控制點(diǎn)的清單。為解決本文1.3節(jié)中列出現(xiàn)實(shí)的痛點(diǎn),設(shè)計(jì)者需要和設(shè)備供應(yīng)商進(jìn)行充分的溝通和協(xié)商,整理出各個(gè)設(shè)備的數(shù)據(jù)接口格式、數(shù)據(jù)類型等。把有數(shù)據(jù)接口的設(shè)備數(shù)據(jù)利用采集終端轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式上傳,設(shè)計(jì)者同時(shí)還應(yīng)該對(duì)沒(méi)有數(shù)據(jù)接口的設(shè)備增加傳感器和采集終端。由于船用設(shè)備供應(yīng)商多樣性,這需要采購(gòu)部門和供應(yīng)商共同努力,對(duì)于相關(guān)設(shè)備盡量采用標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)接口。從短期來(lái)看,這些確實(shí)是阻礙智能船舶發(fā)展的痛點(diǎn),但從長(zhǎng)期來(lái)看則是大勢(shì)所趨。另外,對(duì)于像主機(jī)遙控、監(jiān)測(cè)報(bào)警、閥門遙控和液位遙測(cè)等本身就有控制臺(tái)的設(shè)備和系統(tǒng),應(yīng)考慮從標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口拿數(shù)據(jù),減少或取消控制臺(tái),由應(yīng)用層服務(wù)器統(tǒng)一顯示和控制,將來(lái)甚至可以取消集控室或貨控室,由數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和設(shè)備控制中心取代。
5.2能化感知系統(tǒng)的補(bǔ)充與完善隨著船舶安全監(jiān)測(cè)及人居環(huán)境評(píng)價(jià)等相關(guān)業(yè)務(wù)需求的發(fā)展,可以建設(shè)用以船體健康監(jiān)測(cè)的分布式光纖傳感網(wǎng)絡(luò)及其智能化的設(shè)備終端,可以建設(shè)用以船體、設(shè)備、平臺(tái)振動(dòng)或噪聲監(jiān)測(cè)的感知網(wǎng)絡(luò)。
5.3泛在接入的模塊化標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)現(xiàn)對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)感知層異構(gòu)網(wǎng)絡(luò),其數(shù)據(jù)定義格式、網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)形式等的差異性較大,需要采用接口及協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)由底層異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)向平臺(tái)性基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的接入。采用模塊化標(biāo)準(zhǔn)化的接口轉(zhuǎn)換模塊,并實(shí)現(xiàn)相應(yīng)轉(zhuǎn)換協(xié)議的自定義配置,這將是高效便捷的實(shí)現(xiàn)方法及應(yīng)用模式。
5.4基于策略集的數(shù)據(jù)分析與補(bǔ)充策略集是對(duì)裝備系統(tǒng)構(gòu)成及其內(nèi)部邏輯的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言表述,這是由裝備系統(tǒng)的構(gòu)成原理、分系統(tǒng)間關(guān)系、人員認(rèn)知水平等先驗(yàn)知識(shí)所決定的,對(duì)裝備功能性能的描述與評(píng)價(jià)具有非常積極的作用。由于認(rèn)知水平的發(fā)展,以及分系統(tǒng)間關(guān)系的變更等,策略集需進(jìn)行相應(yīng)補(bǔ)充、完善或調(diào)整。
5.5基于相關(guān)屬性的數(shù)據(jù)挖掘與解釋實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘是需要成本的,這就需要采用較為經(jīng)濟(jì)高效的分析方法。而基于相關(guān)屬性的數(shù)據(jù)挖掘則相對(duì)較為容易,對(duì)于其所產(chǎn)生的知識(shí)特征也較為容易判讀和解釋,對(duì)于有用的知識(shí)特征可將其補(bǔ)充到數(shù)據(jù)分析的策略集中。
5.6頂層應(yīng)用開發(fā)及其終端設(shè)備以面向用戶和需求拉動(dòng)的方式來(lái)規(guī)劃設(shè)計(jì)頂層應(yīng)用,并且按照人員的領(lǐng)域特性及視角特點(diǎn)來(lái)規(guī)劃信息實(shí)現(xiàn),通過(guò)不同的信息聚合方式及上下鉆取方式、導(dǎo)航方式等來(lái)提供人性化智能化的信息消費(fèi)及應(yīng)用服務(wù)。
5.7遠(yuǎn)程監(jiān)控、診斷、托管等實(shí)現(xiàn)智能船舶實(shí)現(xiàn)所需的基礎(chǔ)設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)資源、計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、軟件資源、應(yīng)用資源等的訂購(gòu)、開發(fā)、建設(shè)、部署、應(yīng)用等相對(duì)受設(shè)計(jì)建設(shè)時(shí)的資金預(yù)算、布置空間分配、使用范圍及其體系性作用、可復(fù)用程度及其成本攤薄、智能化實(shí)現(xiàn)的軟件能力及等級(jí)水平等條件所限制。因此,即使最先進(jìn)的智能化船舶,其單船智能化程度在實(shí)現(xiàn)上也是受限制的,更為專業(yè)而復(fù)雜的業(yè)務(wù)功能,如領(lǐng)域性故障分析診斷、路徑規(guī)劃決策、方案優(yōu)化設(shè)計(jì)等,需采用服務(wù)租用的形式,交付給相應(yīng)的岸基服務(wù)中心來(lái)獲取。通過(guò)相應(yīng)的隧道通信技術(shù)、鏡像管理技術(shù)等保證岸船間的準(zhǔn)實(shí)時(shí)性和近似同步;相應(yīng)的監(jiān)控、診斷、托管等技術(shù)實(shí)現(xiàn)也是柔性化的,相應(yīng)物理系統(tǒng)間的關(guān)系是自主化的;岸基服務(wù)中心的軟硬件資源、知識(shí)庫(kù)資源、專家?guī)熨Y源都是最優(yōu)化的。
5.8特殊應(yīng)用開發(fā)及其業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)環(huán)境(1)船舶安全中心:火災(zāi)報(bào)警、疏散指示、防火門及防火風(fēng)閘控制、風(fēng)機(jī)控制、速關(guān)閥控制、水噴淋控制、CO2釋放報(bào)警與控制、船體健康監(jiān)測(cè)、艙室環(huán)境監(jiān)測(cè)、船體振動(dòng)監(jiān)測(cè)等監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用集成。(2)視情維修監(jiān)測(cè)、決策、保障系統(tǒng):基于裝備系統(tǒng)構(gòu)成與業(yè)務(wù)邏輯的故障分析、預(yù)警、告警、診斷、評(píng)價(jià)、決策的裝備監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用集成,以及基于設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)規(guī)程的計(jì)劃性維修提醒、基于設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控與狀態(tài)性能評(píng)價(jià)的視情性維修決策、備品件出入庫(kù)管理及申報(bào)管理等智能化的管理軟件。(3)完整性、安全性、可靠性能力評(píng)價(jià)系統(tǒng):基于船舶系統(tǒng)間接口關(guān)系與業(yè)務(wù)邏輯的模型描述,以及對(duì)平臺(tái)體系內(nèi)相關(guān)能力的評(píng)估和體系貢獻(xiàn)率的計(jì)算,并據(jù)此設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)推演軟件或仿真平臺(tái)。
5.9用戶端無(wú)線接入與桌面集成的平臺(tái)環(huán)境包括人性化的移動(dòng)用戶端的無(wú)線接入與單點(diǎn)登錄方式,以及對(duì)工作站形式的桌面應(yīng)用客戶端主機(jī)及其顯示器等的統(tǒng)一桌面集成,還有所需的網(wǎng)絡(luò)管控、正常電源、應(yīng)急電源、接地系統(tǒng)等平臺(tái)條件、環(huán)境條件。這是智能船舶實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的宏觀接口,是增強(qiáng)或改善人機(jī)交互體驗(yàn)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。
6集成展示環(huán)境
智能船舶集成展示環(huán)境的打造引領(lǐng)了未來(lái)船舶設(shè)計(jì)建造與裝備使用管理的新方向。船舶系統(tǒng)的設(shè)計(jì)建造具有典型的集約性,從設(shè)計(jì)到交付的時(shí)間周期相對(duì)較短,而所需集成的設(shè)備設(shè)施卻日益增多、日趨先進(jìn),以滿足不斷提高的功能性能要求。與此相比,智能船舶對(duì)于智能裝備及其標(biāo)準(zhǔn)化接口、通訊協(xié)議的要求更嚴(yán),系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的難度和復(fù)雜度更高。這就需要有較為成熟、經(jīng)濟(jì)、敏捷、高效的指導(dǎo)船舶系統(tǒng)進(jìn)行裝備集成的設(shè)計(jì)開發(fā)框架、標(biāo)準(zhǔn)化接口體系和總體責(zé)任單位,并可以采用推的方式來(lái)促進(jìn)智能裝備、智能船舶的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)。對(duì)于具體的船舶項(xiàng)目而言,其總體設(shè)計(jì)單位、總體施工單位基本具有唯一性,在此基礎(chǔ)上引入智能船舶系統(tǒng)集成的總體責(zé)任單位可以形成更為專業(yè)化、系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化的業(yè)務(wù)分工與協(xié)同合作,并形成為船舶系統(tǒng)設(shè)計(jì)建造過(guò)程中高效運(yùn)行推進(jìn)的一種新形式?;诟甙踩?、可靠性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性、可變更性、可擴(kuò)展性、可演進(jìn)性的軟硬件體系架構(gòu),構(gòu)建人性化智能化的數(shù)據(jù)分析、消息推送、應(yīng)用開發(fā)、軟件部署、配置管理、應(yīng)用交互、輔助決策、監(jiān)控管理的平臺(tái)化應(yīng)用集成環(huán)境,這是滿足用戶關(guān)于設(shè)備智能化集約化平臺(tái)化管理、應(yīng)對(duì)復(fù)雜業(yè)務(wù)場(chǎng)景、新功能新需求可以不斷植入、變更實(shí)現(xiàn)較為敏捷經(jīng)濟(jì)高效的必然趨勢(shì)與有效途徑,并可以由該類型業(yè)務(wù)需求及其應(yīng)用實(shí)現(xiàn)的不斷豐富、完善與發(fā)展來(lái)拉動(dòng)智能裝備、智能船舶的不斷發(fā)展。對(duì)于需要新造船舶的用戶而言,智能船舶的集成展示環(huán)境實(shí)際上是用戶各類型潛在需求及其應(yīng)用實(shí)現(xiàn)的范例性成果展示平臺(tái)?;谠撈脚_(tái),用戶可以獲取相關(guān)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)的感互體驗(yàn),并對(duì)其作用、價(jià)值等作出合理評(píng)估,進(jìn)而可用以指導(dǎo)自身的業(yè)務(wù)需求分析與選擇規(guī)劃,最終以菜單選項(xiàng)的方式完成對(duì)相關(guān)業(yè)務(wù)需求及其應(yīng)用實(shí)現(xiàn)的快速配置??傮w責(zé)任單位則可據(jù)此進(jìn)行基于相關(guān)框架體系、標(biāo)準(zhǔn)接口、使用經(jīng)驗(yàn)、應(yīng)用范例的項(xiàng)目定制,對(duì)內(nèi)外部產(chǎn)品及其配套廠商等進(jìn)行合理計(jì)劃、分配、跟進(jìn)、管理等;可據(jù)此進(jìn)行基于產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造流程的資源配置、范例復(fù)制、軟件移植等工作。
7結(jié)論
本文以實(shí)現(xiàn)智能船舶的應(yīng)用為關(guān)注點(diǎn),突出了用戶需求及關(guān)鍵業(yè)務(wù)內(nèi)容的牽引性作用,從頂層規(guī)劃層面分析其在功能實(shí)現(xiàn)上的基本內(nèi)涵和在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上的主要外延;提出符合智能船舶平臺(tái)化集成要求的軟硬件體系架構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)化接口體系,該框架可以敏捷經(jīng)濟(jì)高效地指導(dǎo)智能船舶相應(yīng)規(guī)劃設(shè)計(jì)、設(shè)備訂購(gòu)、船廠施工、分系統(tǒng)調(diào)試、大系統(tǒng)集成與信息融合等應(yīng)用實(shí)現(xiàn);指出用以支持智能船舶應(yīng)用實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用內(nèi)容,確認(rèn)智能船舶由概念走向?qū)崿F(xiàn)的主要內(nèi)容及基本方法;并論述了集成展示環(huán)境對(duì)于促進(jìn)智能船舶推廣應(yīng)用的意義及作用。
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