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自動化識別技術及應用范文第1篇

關鍵詞：火電廠 燃料智能化管理系統(tǒng) 自動化識別技術 構建 應用

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2016）10-0246-01

燃料管理作為火力發(fā)電企業(yè)降低生產成本，提高經濟效益，抵御市場風險最有效的方式，是提高企業(yè)管理水平和管理質量，降低企業(yè)燃料成本的重要環(huán)節(jié)，最近幾年，隨著市場經濟不斷發(fā)展和進步，提高火電廠燃料管理水平和工作效能就成為人們普遍關注的重點和難點。近些年，為了進一步提高火電廠燃料管理質量，企業(yè)對燃料管理系統(tǒng)進行積極地探索，大膽應用先進的管理技術，實現(xiàn)燃料管理的智能化和識別的自動化，火電廠燃料智能化管理水平進一步提升，保證了火電廠能夠更好適應新形式的發(fā)展。

一、火電廠燃料智能化管理系統(tǒng)構建的重要作用分析

現(xiàn)階段，我國大部分地區(qū)的發(fā)電形式依然采用火力發(fā)電形式進行供電，但是隨著市場競爭壓力日趨激烈，火電企業(yè)要想實現(xiàn)更好的發(fā)展和進步，就需要進一步提升供電質量，降低企業(yè)生產成本。進入新世紀以來，我國不斷對電力企業(yè)進行深化改革，積極應用先進的科學技術設備，將信息技術和自動化技術有效應用到企業(yè)燃料管理系統(tǒng)中。實現(xiàn)火電企業(yè)燃料管理的智能化和識別的自動化是企業(yè)未來發(fā)展的趨勢，并且在最近幾年的建設進程中已經取得了突出的成就，火電廠燃料的科學使用和管理起到很好的促進作用，并有效的提升了企業(yè)對燃料管理的能效。而火電廠智能化管理系統(tǒng)對傳統(tǒng)火電企業(yè)管理方式帶來了極大的變革，火電廠智能化管理系統(tǒng)實現(xiàn)了對燃料使用過程中各個環(huán)節(jié)的智能化、自動化和可視化，確保各項操作能夠滿足相應的技術要求，在火電廠生產過程中實時反映燃料利用情況，最終實現(xiàn)多燃料資源的規(guī)模化和集約化管理，切實提升企業(yè)的生產效率和運行質量。

二、火電廠智能化管理系統(tǒng)構建及自動化識別技術的應用

1.總體設計要求

火電廠智能化管理系統(tǒng)構建以及自動化識別技術應用的指導思想是以電廠燃料的實際需求為主要依據(jù)，本著實用、可靠、經濟和先進的設計原則，確保系統(tǒng)的集成、總體優(yōu)化和安全可靠，遵循實用性和先進性相結合的原則，最大限度的降低人為因素干擾，實現(xiàn)燃料管理的智能化、自動化、規(guī)范化和科學性，并綜合應用現(xiàn)代信息技術和科學技術設備實現(xiàn)燃料利用全過程中的自動化和信息化以及無人值班，管理數(shù)據(jù)自動生成和網絡傳輸?shù)冗^程。

2.識別系統(tǒng)

首先，汽車的車輛識別系統(tǒng)。來煤車輛入場之前應該辦理車輛注冊手續(xù)，注冊成功之后發(fā)放RFID無線射頻卡，并張貼在車輛前擋處，車輛入廠之前通過這個射頻卡能夠自動識別車輛信息，系統(tǒng)能夠自動做好車輛入廠識別記錄，同時汽車司機在入廠值班室選擇車輛編號，礦點和燃煤品種、重量等多種信息，系統(tǒng)彈出窗口兩次之后，判斷該車輛是否發(fā)電廠計劃容燃煤，對于符合要求的可以放行并做好登記工作，對于不符合條件的應該禁止其進入電廠；其次，火車自動識別系統(tǒng)?；疖囓囕v自動化識別系統(tǒng)和汽車車輛采用的技術完全一致，通過無線射頻技術實現(xiàn)對火車車輛基本信息的識別，主要包含了火車編號和車輛重量等內容，通過自動化識別技術能夠對火車車廂上編號自動識別，如果發(fā)現(xiàn)不符情況，車輛會發(fā)出警報，然后由相關工作人員對信息進行最終的確認。當車輛信息確認無誤之后，結合入場調度員維護火車礦點、各種煤種的信息，對入廠的火車進行全面登記記錄，然后將登記的信息上傳到火電廠智能化管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中，對各個入廠車輛進行統(tǒng)一的儲存管理；最后，車輛計量后的自動化識別系統(tǒng)。在對車輛進行稱重計量過程中，系統(tǒng)會對車輛信息進行自動識別，并聯(lián)合外部的空氣系統(tǒng)實現(xiàn)車輛精準停止定位，通過定位器對車輛進行定位確定車輛是否停車到位，精確停車之后系統(tǒng)會自動計量車輛質量，并自動生成記錄，然后將計量數(shù)據(jù)實時上傳到火電廠智能化管理系統(tǒng)中，并通過語音提示系統(tǒng)，對最后的稱重質量進行提示。車輛稱重完成之后，后攔車器自動抬起，系統(tǒng)會提示車輛稱重完成，接下來的就可以下衡了，電廠的顯示屏和語音系統(tǒng)會提示車輛將燃煤卸放到就某一個位置。車輛回空計量時，識別系統(tǒng)會自動對車輛編號信息進行自動識別，記錄車輛卸貨后的重量，然后結合各種信息，計算出燃煤的凈重，并自動生成磅單，最后為后續(xù)燃料結算的依據(jù)。在對汽車進行計量過程中，為了避免車輛出現(xiàn)作弊現(xiàn)象，汽車衡應該采用全新的技術，堅決杜絕車輛作弊因素的影響。

3.全自動制樣

在火電廠智能化管理系統(tǒng)中，全自動制樣可以分為在線制樣和離線制樣兩種形式，其中在線制樣主要包含了采樣機、對燃煤進行初級破碎，將破碎的燃煤送入全自動采樣機，經過第二次破碎縮分和烘干之后形成全水分煤樣、存渣煤樣和化驗樣品，然后對上述樣品進行封裝，并進行全自動編碼。而離線制樣主要是針對全自動制樣機和采樣機相對位置較遠的電廠，在進行制樣過程中，主要分為氣動傳輸和汽車送樣兩種形式，其中氣動傳輸主要是利用氣動管道傳輸系統(tǒng)實現(xiàn)對煤樣從采樣機到制樣機的傳輸，而汽車送樣主要是利用電動驅動車輛和次級煤樣收集單環(huán)進行有效對接，實現(xiàn)了對不同編碼的自動化選擇和運輸。全自動制樣機在火電廠智能化管理系統(tǒng)主要能夠實現(xiàn)以下幾方面功能：首先，實現(xiàn)了對煤樣進行自動稱重和質量縮分，而火電廠智能化管理系統(tǒng)實現(xiàn)了煤樣智能化縮分的實時調整，實現(xiàn)了對同等質量的煤樣進行精確的縮分留樣，從而有效保證了采樣的質量和保準；其次，在對煤樣進行烘干過程中主要采用了空氣鼓風和紅外線干燥技術，其適應性更加廣泛，能夠很好的適應不同的燃煤品種，在烘干過程中不會對煤樣的各個性質產生較大影響；最后，在對煤樣進行研過程中主要采用了在線研磨技術，并采用了切割、研缽和震動三種研磨技術，通過真空抽取或者濾網吹送等技術手段將煤樣研磨成0.2mm的顆粒，這種研磨技術手段大大提高了燃煤的過篩率，有時過篩率高達100%。

4.智能化管控系統(tǒng)

火電廠智能化管理系統(tǒng)構建和自動化識別技術應用采用了先進的計算機技術和數(shù)字化控控制技術，實現(xiàn)了對自動化識別系統(tǒng)煤樣輸送、管理系統(tǒng)、燃料信息、視頻門禁、化驗室系統(tǒng)的高效集成，智能化管控系統(tǒng)能夠將上述各個系統(tǒng)中的各種數(shù)據(jù)上傳處理，能夠對燃料利用和設備運行進行遠程監(jiān)控，并能夠對數(shù)據(jù)進行跟蹤和分析。智能化管理控制系統(tǒng)主要體現(xiàn)在設備管理控制，可視化監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析等幾個方面：首先，對設備進行有效管理和控制。主要使用數(shù)字化傳感器和信息化采集系統(tǒng)，將兩者進行有效集成，能夠實現(xiàn)將運煤車、采樣和制樣等各個環(huán)節(jié)運行情況進行監(jiān)督和控制，確保監(jiān)控人員能夠及時發(fā)現(xiàn)其中存在的異常情況，并通過數(shù)控設備對相關設備進行調整和控制；其次，可視化監(jiān)控。其實做好燃料管理的一個重要環(huán)節(jié)，其主要是利用攝像頭和攝像機監(jiān)理監(jiān)控網絡，這個網絡是由火電廠智能化管理監(jiān)控中心進行實時控制；最后，數(shù)據(jù)分析。這方面功能的發(fā)揮主要依賴于整個系統(tǒng)計算機技術的先進性，主要應用在電廠車輛調度等方面，其主要通過設計好的模型開展數(shù)據(jù)分析，將采集的信息以數(shù)據(jù)形式傳輸?shù)较鄳某绦蛑?，然后計算機系統(tǒng)進行自動化分析，最終形成相應的建議和對策。

5.火電廠智能化管理信息系統(tǒng)

火電廠智能化管理信息系統(tǒng)是整個智能化管理系統(tǒng)的信息源和數(shù)據(jù)庫，也是整個系統(tǒng)的信息中心。信息系統(tǒng)作為系統(tǒng)中一種十分重要的儲存空間，將火電廠生產過程中的各種信息儲存其中，然后通過數(shù)據(jù)分析，對企業(yè)燃料生產成本，消耗成本，經濟效益進行核算，從而為企業(yè)制定科學發(fā)展對策提供信息支撐。

參考文獻

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自動化識別技術及應用范文第2篇

關鍵詞：建筑機械自動化；應用技術；發(fā)展

中圖分類號：F407文獻標識碼： A

前言

傳統(tǒng)的建筑機械雖然可以實現(xiàn)機械化施工，在一定程度上滿足上述要求，但仍然是手工操縱，工人勞動強度較大、舒適性較差，勞動生產率也較低，建筑機械自動化技術使建筑施工向安全、高效、省力、優(yōu)質、舒適方向發(fā)展。

一、機械原理與自動化直接關系

1、機械自動化的定義

機械自動化是指機器或者裝置通過機械方式實現(xiàn)自動化的控制，是在一種無人為干預的前提下，機械或設置本身自我完成預期的、指定的操作和控制的一個過程。機械自動化也可以稱之為機電一體化，在20世紀90年代國際機器與機構理論聯(lián)合會具體把機電一體化定義為機械設計制造及其自動化基礎上的發(fā)展。

2、機械自動化的科學技術

機械自動化所運用的科學技術主要是以機械技術和電子技術為主，多門學科輔助，是一門新生的，復雜的新型學科。機械自動化改變了傳統(tǒng)機械的發(fā)展，使機械業(yè)逐步的由機械電器化向自動化轉變。機械自動化的設計制造是從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，把各個學科，各種技術相結合，如：機械技術、微電子技術、接口技術等，有機融合的綜合性技術，不在是單一的機械技術。機械自動化具有了智能化，區(qū)別于機械在功能選擇上的要求，更具人性化，是人的感官和頭腦的延伸，整個系統(tǒng)更加的優(yōu)化、可靠。

二、建筑機械自動化應用技術

1、機身位置識別技術

建筑機械位置識別技術是指機械設備具備自動辨識自身所處位置的能力,目前主要采用的方式有內部位置識別方式和外部位置識別方式，內部位置識別方式運用速度傳感器和回轉式角傳感器相互配合，來檢測機械行駛的路徑數(shù)據(jù)，然后將測得數(shù)據(jù)反饋到計算機中心后根據(jù)運動和方位的變化，獲得設備所處位置數(shù)據(jù)；而外部識別方式主要是采依賴于在施工現(xiàn)場預先設定的幾個位置基準點，通過超聲波或電磁波來確定機械設備所處位置的方法。

2、機群協(xié)作控制技術

在眾多建筑機械設備聯(lián)合作業(yè)現(xiàn)場，要實現(xiàn)自動化，就必須有一套能將各個作業(yè)設備包括運輸車輛的位置、運行軌跡、工作狀態(tài)實時監(jiān)測，并及時反饋到中央控制室，由中央控制室通過計算制定出最優(yōu)化分配形式，然后形成作業(yè)指令傳輸給各個設備或運輸車輛，機械設備或運輸車輛接收到作業(yè)指令按照指令進行作業(yè)的全方位、全過程的控制體統(tǒng)。

3、作業(yè)對象識別與評價技術

識別和評價作業(yè)對象是建筑機械實現(xiàn)自動化最重要的一個基礎功能，沒有這個系統(tǒng)的支持將無從談起機械的作業(yè)方式的判斷與決策，該技術一般以平面超聲波信號感知器為核心器件，可以使機械設備具備實時反饋施工對象的位置、形狀、大小及姿態(tài)等信息，認識和評價施工對象的能力。比如安裝在液壓挖掘機鏟斗上超聲傳感器可以識別比如土方、沙石、巖塊的形狀，從而為后續(xù)的作業(yè)方式選擇提供前提和信息。

4、位置誘導機能

位置誘導機能是機械設備在實施作業(yè)過程中按照預先設定好的作業(yè)路徑進行作業(yè)，并以機身位置識別系統(tǒng)的反饋數(shù)據(jù)為依據(jù)，適時的校準或消除與預先設定作業(yè)路徑誤差的閉環(huán)控制技術，建筑機械在作業(yè)過程中，如果偏離了既定的路徑，機械設備啟動自動復位功能可以最大限度的恢復到既定路徑，該系統(tǒng)可以保證設備在位置、速度、方向上均能夠實時的矯正和恢復。

5、安全保障機能

建筑施工一般會動用大量各種類型的施工設備，同時施工場地又有大量的建筑用材和作業(yè)器具等障礙物，給建筑設備的施工運行帶來一定的困難，為了確保運行中的多臺設備之間互不干涉，并協(xié)調高效運行就必須引入一套集識別、報警、停止作業(yè)、安全域確定的誘導控制機能。

三、建筑機械自動化應用分析

隨著科學技術的飛速發(fā)展，日前，雖然建筑機械自動化技術在某些方面取得了巨大進步，但由于建筑機械自動化開發(fā)和應用的難度比較大，特別是推廣工作比較困難。主要體現(xiàn)在:建筑施工的作業(yè)條件惡劣，傳感器等自動化元件抗污染、抗干擾性能差，使自動化建筑機械可靠性不高，影響了正常使用；建筑施上與機械制造等上業(yè)化生產的產業(yè)不同，不具備通用性，所以很難開發(fā)具有通用性的個自動化的建筑機械；建筑施工工序復雜，難以分解成簡單、重復的動作模式，加上控制參數(shù)的多樣性和影響精度的復雜性，完成一種控制方案的制定和驗證需要較長的時間，這大大增加了開發(fā)研究的難度。自動化建筑機械可以分為兩類:僅作業(yè)裝置自動化整機自動控制及機群施上系統(tǒng)控制，如鹼噴射機器人，隧道挖掘機器人，如圖1，高層大樓個自動施工系統(tǒng)。

圖1隧道挖掘機器人

對于第一類自動化建筑機械的關鍵技術在于單項自動化技術，主要是:移動機能一液壓傳動用的液壓比例技術；變頻控制技術，變頻器(變頻調速器的簡稱，又稱交流調速器)是靠改變電源頻率、降低電壓來調整電機轉速的一種機器。它具有提高設備的能效(節(jié)能效果顯著)、提高自動化控制與檢測水平(實現(xiàn)分散使用集中管理)、提高生產率及產品質量、滿足新上藝要求等優(yōu)點；高精度、高速度操作技術；對于第二類自動化建筑機械的關鍵技術在于綜合自動化技術，主要是:遙控技術；傳感器技術(視覺、聽覺、觸覺傳感器等)；可靠性技術(耐振、密封、抗干擾性能)；高度判斷機能技術(認識、判別學習、適應機能、人上智能等)；導向(定位)技術，地球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPs等；相關的材料和元件開發(fā)技術自動化、機器人化的相關技術和系統(tǒng)技術。

四、建筑機械自動化發(fā)展

1、面向施工領域擴展化的建筑自動化

建筑施工正向地下、高空和海洋發(fā)展，城市地面留給人類居住和綠化，以保持良好的生態(tài)環(huán)境，管線（上下水道、煤氣管道、電線和電話等）和交通全部或部分轉入地下，北、被海和隔開的陸地將用隧道來連通，需要大量各式各樣的地下施工機械。沙漠的綠化和利用，需要開發(fā)海洋機械；沿海軟土基改造和圍海造地同樣需要開發(fā)相應機械。建筑機械自動化具有廣闊的領域。

2、面向綠色和安全的建筑機械自動化

建筑業(yè)和建筑機械的落后面貌和人類的物質文明顯得越來越不相稱，建筑工程大大的影響了城市景觀，破壞了環(huán)境且建筑工程安全事故嚴重，死亡率在各行業(yè)中較高。建筑機械自動化應以人為本，人機工程學第一，要是操作者和看到他的人都滿意。

3、面向施工規(guī)模巨型化的建筑機械自動化

建筑物的超高、大、中使得施工規(guī)模越來越大，包括大型水利工程、超深地下工程、超長隧道、大跨度橋梁等；建筑工程高級化，包括高級精美的建筑物、高級公路、高速列車；同時要實現(xiàn)工程施工高速化。這些都要求建筑機械綜合集成自動化。

結束語

世界各國在建筑機械自動化方面開展了大量的科研工作，取得了一些喜人的成果，隨著計算機與信息技術的飛速發(fā)展，必將推動建筑機械向更加運行高效、操作便捷的高度自動化方向發(fā)展。我國的自動化技術依然處于操作的初級階段，加工中心無論是數(shù)量還是利用率都很低?？删幊炭刂破鞯氖褂貌⒉黄占?工業(yè)機器人的應用還很有限。在自動化技術上,我國的數(shù)控機床、計算機集成制造系統(tǒng)、柔性制造系統(tǒng)等,尚未實現(xiàn)柔性自動化、知識集成化、智能化,我們只處在單機自動化、剛性自動化的階段。我國產業(yè)結構層次低，目前我國機械制造企業(yè)發(fā)展很不平衡，并且有很多都達不到現(xiàn)代水準的產業(yè)，企業(yè)技術落后嚴重，主要以手工勞動為主，所以說，我國能自行發(fā)展機械自動化的企業(yè)幾乎是沒有，因此，必須重視關鍵技術的應用，提高質量。

參考文獻

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自動化識別技術及應用范文第3篇

關鍵詞：建筑機械；自動化；關鍵技術

Abstract： Between the rapid development of modern science and technology, multidisciplinary technique of mutual integration and penetration, greatly promoted the construction machinery changes to automation direction and process of development. This article from the typical examples to point to an area through two construction machinery automation development of the description of the status of construction machinery automation development, as well as the key technology should have, and the direction of development of construction machinery automation is briefly discussed.

Keywords: construction machinery; automation; key technology

中圖分類號：TU6

機械制造行業(yè)因為機械自動化技術的廣泛應用發(fā)生了極大的變革，制造方式發(fā)生了翻天覆地的變化。所謂機械自動化技術就是在機械制造生產過程中有效運用自動化技術。利用電子集成技術、計算機技術實現(xiàn)人機一體化的計算機集成制造系統(tǒng)，實現(xiàn)對加工對象的連續(xù)性生產，以完成有效的自動生產過程，從而快速完成大批量離散工件的生產過程及物資轉換速度。機械自動化技術的應用發(fā)展水平對我們國家的機械制造業(yè)發(fā)展有著極大的影響，對國民經濟的相關部門技術進步也有著深遠影響。

1、建筑機械自動化的應用現(xiàn)狀

建筑機械自動化的研究和開發(fā)開端與上世紀五六十年代，八十年代后期建筑機械自動化的開發(fā)和應用步伐加快。當前來說，在建筑機械領域采用自動化技術的裝備主要有：在攤鋪機上使用的保證縱向和橫線找平的自動調平裝置，以及混合料自動供料裝置和攤鋪層厚度控制與自動調節(jié)系統(tǒng)；自動化在推土機上的先進應用主要是電子檢測控制系統(tǒng)PIC，它可以實現(xiàn)推土機的自動監(jiān)控；在液壓挖掘機上最新的載荷檢測、故障診斷、自動怠速以及工作方式電控功能等，都是自動化系統(tǒng)和理念在建筑機械中應用的典范。以下以自動化在壓實機和推土機、挖掘機應用情況為典型，簡要說明建筑機械自動化應用的現(xiàn)狀。

1.1自動化壓路機

壓路機是水庫大壩的混凝土澆筑施工中所用的主要設備，當前其自動化技術方面已經引入了檢測裝置、數(shù)據(jù)處理裝置、遠程通訊裝置和中央控制系統(tǒng)等功能模塊，可以實現(xiàn)作業(yè)過程中以預設的地面基準點為依據(jù)，采用光波距離測算儀和機載自動跟蹤儀進行工作位置的測定，然后將測得的位置數(shù)據(jù)通過通訊模塊傳輸?shù)街醒肟刂葡到y(tǒng)，該系統(tǒng)可將設備位置信號轉換為設備控制指令，以無線通訊的形式調整和校準設備，從而精準的完成一系列大規(guī)模的壓實作業(yè)。

1.2推土機、挖掘機作業(yè)的自動化

推土機、挖掘機等建筑土方施工機械的自動化改造會很大程度上提升施工質量和效率土。最早在推土機的鏟刀和挖掘機的鏟斗上使用的自動化控制裝置是1976年研制成功的以開關系統(tǒng)為基準的反饋控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)由投光器、感光器和控制系統(tǒng)構成，由于裝置本身存在的速度響應問題，最終未能投入實際應用；但隨后由日本學者北郁夫研究開發(fā)的KOMATSU Laser leveling sustem實現(xiàn)了在推入機作業(yè)中車速為5Km/h時，施工平整度誤差保持在3cm以內，因此獲得了良好的效果。此外液壓挖掘機的激光自動掘削系統(tǒng)也是自動化技術在建筑機械領域應用的一個典范，它由日本菊池雄一等人與1992年研制成功，其控制系統(tǒng)圖如圖1所示。該系統(tǒng)結構上由自動直線加工系統(tǒng)和激光系統(tǒng)兩部分組成，其中的激光感光器可以測出作業(yè)面的位置，激光系統(tǒng)可以檢測出設備的車體高度，然后將測得的綜合信息傳輸給自動掘削系統(tǒng)，系統(tǒng)將該信息和各傳感器信號通過綜合分析形成為對各電磁比例閥的控制指令，最終實現(xiàn)對各油缸的控制。該系統(tǒng)大大提高了作業(yè)精度和施工能力。

2、建筑機械自動化控制的關鍵技術

在施工過程中,建筑機械的大多都在地形復雜、作業(yè)環(huán)境惡劣的作業(yè)面實施土、石方作業(yè)，要實現(xiàn)建筑機械的自動化，首先要在以下這些關鍵技術上有所探索和突破。

2.1機身位置識別技術

建筑機械位置識別技術是指機械設備具備自動辨識自身所處位置的能力,目前主要采用的方式有內部位置識別方式和外部位置識別方式，內部位置識別方式運用速度傳感器和回轉式角傳感器相互配合，來檢測機械行駛的路徑數(shù)據(jù)，然后將測得數(shù)據(jù)反饋到計算機中心后根據(jù)運動和方位的變化，獲得設備所處位置數(shù)據(jù)；而外部識別方式主要是采依賴于在施工現(xiàn)場預先設定的幾個位置基準點，通過超聲波或電磁波來確定機械設備所處位置的方法。

2.2位置誘導機能

位置誘導機能是機械設備在實施作業(yè)過程中按照預先設定好的作業(yè)路徑進行作業(yè)，并以機身位置識別系統(tǒng)的反饋數(shù)據(jù)為依據(jù)，適時的校準或消除與預先設定作業(yè)路徑誤差的閉環(huán)控制技術，建筑機械在作業(yè)過程中，如果偏離了既定的路徑，機械設備啟動自動復位功能可以最大限度的恢復到既定路徑，該系統(tǒng)可以保證設備在位置、速度、方向上均能夠實時的矯正和恢復。

2.3作業(yè)對象識別與評價技術

識別和評價作業(yè)對象是建筑機械實現(xiàn)自動化最重要的一個基礎功能，沒有這個系統(tǒng)的支持將無從談起機械的作業(yè)方式的判斷與決策，該技術一般以平面超聲波信號感知器為核心器件，可以使機械設備具備實時反饋施工對象的位置、形狀、大小及姿態(tài)等信息，認識和評價施工對象的能力。比如安裝在液壓挖掘機鏟斗上超聲傳感器可以識別比如土方、沙石、巖塊的形狀，從而為后續(xù)的作業(yè)方式選擇提供前提和信息。

2.4安全保障機能

建筑施工一般會動用大量各種類型的施工設備，同時施工場地又有大量的建筑用材和作業(yè)器具等障礙物，給建筑設備的施工運行帶來一定的困難，為了確保運行中的多臺設備之間互不干涉，并協(xié)調高效運行就必須引入一套集識別、報警、停止作業(yè)、安全域確定的誘導控制機能。

2.5機群協(xié)作控制技術

在眾多建筑機械設備聯(lián)合作業(yè)現(xiàn)場，要實現(xiàn)自動化，就必須有一套能將各個作業(yè)設備包括運輸車輛的位置、運行軌跡、工作狀態(tài)實時監(jiān)測，并及時反饋到中央控制室，由中央控制室通過計算制定出最優(yōu)化分配形式，然后形成作業(yè)指令傳輸給各個設備或運輸車輛，機械設

備或運輸車輛接收到作業(yè)指令按照指令進行作業(yè)的全方位、全過程的控制體統(tǒng)。

3、結束語

近年來，世界各國在建筑機械自動化方面開展了大量的科研工作，取得了一些喜人的成果，隨著計算機與信息技術的飛速發(fā)展，必將推動建筑機械向更加運行高效、操作便捷的高度自動化方向發(fā)展。我國的自動化技術依然處于操作的初級階段，加工中心無論是數(shù)量還是利用率都很低?？删幊炭刂破鞯氖褂貌⒉黄占?工業(yè)機器人的應用還很有限。在自動化技術上,我國的數(shù)控機床、計算機集成制造系統(tǒng)、柔性制造系統(tǒng)等,尚未實現(xiàn)柔性自動化、知識集成化、智能化,我們只處在單機自動化、剛性自動化的階段。我國產業(yè)結構層次低，目前我國機械制造企業(yè)發(fā)展很不平衡，并且有很多都達不到現(xiàn)代水準的產業(yè)，企業(yè)技術落后嚴重，主要以手工勞動為主，所以說，我國能自行發(fā)展機械自動化的企業(yè)幾乎是沒有，因此，必須重視關鍵技術的應用，提高質量。

參考文獻

郭輝.建筑機械自動化的現(xiàn)狀及關鍵技術[J].機電工程.2001(10)

劉英.建筑機械自動化的關鍵技術和發(fā)展[J].安防科技.2006(02)

自動化識別技術及應用范文第4篇

關鍵詞：集裝箱港口；自動定位；起重機吊具

我國的海上絲綢之路計劃使得我國的海運的到了極大的發(fā)展，而海運本身也是需要很多技術支持的，除了在海上運輸?shù)倪^程中需要極高的航海技術，在船只到達碼頭后的對船上貨物進行裝卸也是同樣需要技術支持。

近年來，社會經濟發(fā)展對件雜貨碼頭裝卸工藝提出新要求。港口件雜貨裝卸生產囊括了船舶、貨物、設備、場地等多種因素，各因素相互交叉影響。目前件雜貨物集裝箱化的比例不斷提高，而港口件雜貨裝卸生產卻普遍存在自動化水平較低、生產成本高、裝卸效率無法滿足需求的問題。對于我國社會經濟發(fā)展前進重要一部分的件雜貨碼頭而言，傳統(tǒng)的手動控制抓取集裝箱已經極大的影響了生產效率和裝卸速度，基于此本文對將圖像識別技術引入集裝箱抓取自動化，及其優(yōu)化進行研究與探討。

1. 港口集裝箱起重機吊具的控制方法

隨著自動化運輸系統(tǒng)的開發(fā)及應用，集裝箱港口運輸環(huán)節(jié)效率得到極大提升，于是便要求集裝箱裝卸效率與之相匹配?？墒茄b卸操作作業(yè)仍依賴于人工操作。

1.1集裝箱裝卸工藝及其特點

集b箱運輸需要高效配合，適用于大規(guī)模生產。作為海陸聯(lián)運的樞紐，集裝箱港口是海上運輸和陸上運輸?shù)倪B接點。目前，集裝箱碼頭上所采用的裝卸工藝基本有三種，分別是：底盤車方式、跨運車方式、龍門吊方式（亦稱場橋方式）。為了裝卸的便利，海陸聯(lián)運的集裝箱都采用國際標準集裝箱，所以裝卸機械要符合國際集裝箱的作業(yè)規(guī)范，要使用集裝箱專用機械。

1.2傳統(tǒng)的集裝箱起重機裝卸

港口起重機采用集裝箱吊具來裝卸集裝箱，是集裝箱碼頭作業(yè)的主要機械設備。現(xiàn)階段，集裝箱的提升、放置仍需要專業(yè)人員在操控室中進行人工操作。

操作室里的控制人員通過操縱設備移動吊具，當移動至集裝箱正上方時再放下吊具；在吊具降至箱面時，在確認箱頂面鎖孔對準無誤后，插入并旋轉鎖頭固定集裝箱，即完成吊具鎖孔工作。然而，大型港口起重機控制室普遍高達幾十米，操作人員主要靠肉眼判斷鎖孔與鎖頭的相對位置，如有障礙物遮蔽，并且集裝箱的鎖孔很小，四個鎖頭同時固定難度極大，控制人員在操作時難以完成吊具鎖孔固定工作，從而導致裝卸時間延長，裝卸效率降低。即使控制人員對低處的吊運機和叉車進行操控，也難以實現(xiàn)鎖頭的準確鎖孔。

1.3起重機吊具自動化發(fā)展現(xiàn)狀

經濟全球化的發(fā)展也帶動了集裝箱航運業(yè)的飛速發(fā)展，集裝箱船舶的大型化，對裝卸的高速化提出新要求?，F(xiàn)在已有一些國內外自動化集裝箱碼頭實踐的范例。日本名古屋TCB碼頭水平運輸為AGV，堆場設備選擇ARTG，并在前沿碼頭設置岸邊集裝箱起重機，此外，為實現(xiàn)集裝箱箱號和卡車號的自動采集，該碼頭使用了無線射頻識別（FRID）技術及光學字符識別（OCR）技術；德國漢堡港CTA碼頭的水平運輸選用AGV，應用計算機模擬技術對碼頭進行路徑規(guī)劃設計和設備調度；意大利FATA碼頭選取起重機-高架橋-立體倉 的模式，使小車運行時的定位更為精確，也減少了裝卸次數(shù)以及對岸線的占用，上海外高橋集裝箱自動化碼頭采用高效環(huán)保型集裝箱碼頭全自動化裝卸系統(tǒng)，借助現(xiàn)代港口集裝箱物流智能化、數(shù)字化管理平臺，港口集裝箱綜合作業(yè)效率提高5%一8%，堆場能力比國際上幾乎高出一倍。新型岸邊集裝箱起重機能夠提高吊具與船上集裝箱對位的準確性，同時采用雙梁結構，運用載重小車擔負集裝箱在水平方向的運輸，裝卸效率顯著提高。

圖像識別技術作為人工智能的一個重要部分，隨著它的發(fā)展，其應用范圍也越來越廣。光學字符識別（OCR）技術及自動導引車系統(tǒng)（AGV）技術等都涉及到圖像識別技術，勢必會給港口起重機吊具自動化發(fā)展帶來新的機會。

2.利用圖像技術對集裝箱起重機吊具精確定位技術的研究

2.1國內外研究現(xiàn)狀

當今的集裝箱港口應用了如：RFID技術、GPS技術、自動導引車系統(tǒng)技術AGVS（automated guided vehicle system）、信息管理系統(tǒng)技術、決策支持系統(tǒng)技術、自動場吊ASC技術等新技術。這些新技術的引進，降低了人力資源投入以及港口操作的失誤率，實現(xiàn)了港口資源的實時調度，從而提高了整個港口工作效率，增強了港口的競爭力。

集裝箱運輸?shù)难杆侔l(fā)展是為了能夠提高集裝箱的自動化信息管理，正因如此大量學者以集裝箱為研究對象，采用圖像處理方法，進行了許多深入的研究。

（1）以集裝箱為對象的圖像成像原理的研究

清華大學核能技術研究院的吳志芳等人利用輻射成像原理實現(xiàn)集裝箱的檢測。張廣軍主要利用MATLAB進行仿真，對集裝箱的破損部位（孔洞）進行了數(shù)字圖像處理方面的研究。常捷等人研究的是基于圖像的集裝箱箱號識別，為碼頭、堆場、海關管理邁向自動化解決了最基本最關鍵的問題。李如松，何彬，楊杰研究了基于集裝箱γ射線檢測的圖像處理[1]。

（2）集裝箱識別與定位的研究

張森、傅圣雪提出了MATLAB平臺下的集裝箱識別定位的新方法，并結合實際情況采取邊步長平移搜索方案，進一步提高了系統(tǒng)速度，滿足系統(tǒng)實時性的要求。陳丹研究了關于圖像識別系統(tǒng)的集裝箱精確定位的圖形處理。謝丁龍研究編寫上位機與運動控制器的通訊協(xié)議，完成了根據(jù)實際的集裝箱裝卸環(huán)境設計構造的模擬集裝箱裝卸系統(tǒng)。武玉升利用單片機基于以太網通訊實現(xiàn)吊橋集裝箱裝卸的遠程定位，司機通過駕駛室內的顯示器和語音提示系統(tǒng)，就能實時掌握集裝箱的位置。肖洋研究了吊具、集裝箱、卡車所構成的裝卸系統(tǒng)的集裝箱定位[1]。

國外的學者Hee-Joo Yoon，Young_Chul Hwang and Eui-Young Cha提出了基于雙目立體視覺系統(tǒng)的集裝箱裝卸自動化集裝箱實時監(jiān)測與定位，為集裝箱自動化裝卸提供了更深入的研究。

（3）集裝箱自動定位的研究成果轉化

三菱重工業(yè)株式會社發(fā)明了“裝卸用起重機中的集裝箱位置檢測方法及裝置、集裝箱著地、探放控制方法”專利（專利號：EP1333003A1）。在吊具上安裝攝像設備對目標集裝箱進行圖像采集，該方法通過所采集的圖像數(shù)據(jù)，可以精確的對目標集裝箱與吊具的相對位置進行檢測。最終，由magic eye（該專利采用的計算機視覺部分）引導吊具定位集裝箱。

德國西門子公司SIEMENS AG（DE）的專利（專利號：DE10107048）涉及了一種集裝箱起重機裝卸方法，也適用于集裝箱船舶運輸裝卸作業(yè)。在起重機駕駛室中采用帶有監(jiān)視器的PC機，用過觸摸屏操作，根據(jù)預先設定的值能使起重機自動定位預期目標[1]。

2.2圖像識別技術的基本流程與原理

在實驗室模擬試驗后，結合畫面獲取時間、集裝箱識別率、計算機計算速度、和裝配維護成本多方面因素，最終擬采用雙目視覺伺服系統(tǒng)，系統(tǒng)模式為手眼系統(tǒng)（eye-in-hand），是基于圖像的視覺伺服系統(tǒng)。

所需攝像機數(shù)量為2個，型號為ZBS-002，放置于岸橋吊具對角抓腳處；工業(yè)一體式計算機1臺。為滿足夜間作業(yè)，需要在攝像機安裝處各加裝白熾燈1盞。（如表1）

（1）圖像處理的基本流程圖（圖1）

（2）工作原理

1.駕駛員手動操作岸橋，使抓具移動到集裝箱上空。按下“抓取”按鈕。

2.攝像頭獲取圖像，以矩形的特征抓取目標。

3.鎖定目標后，分別以A、B攝像頭作為橫、縱軸的基準點，大致判斷抓具與集裝箱的方位。

4.計算機運作，通過提前輸入的算法，計算出抓具所需移動的方向、距離。具體實現(xiàn)方法見下。

5.抓具勻速下降，與此同時計算機持續(xù)運算，不斷微調抓具位置，直至最后對準集裝箱。

6.抓具準確抓取集裝箱，駕駛員按下“確認“按鈕后，轉為手動操作。

7.若出現(xiàn)抓具未能準確抓取的情況，系統(tǒng)提示駕駛員選擇“再次對準”或“手動抓取”。

2.3機器人的控制系統(tǒng)系統(tǒng)設計

機器人采用集中式控制，在操控室安放一臺微型計算機。在Windows10操作平臺下運行Open Source Computer Vision Library（簡稱opencv），進行圖像識別和計算，再將處理后的數(shù)據(jù)傳輸至抓具控制系統(tǒng)，抓具控制系統(tǒng)自動操作抓具抓取集裝箱，具體包括：①采用攝像頭對集裝箱進行圖像樣；②對采集的集裝箱圖像進行預處理；③進行圖像分割，提取待識別物體集裝箱；④進行集裝箱特征識別，特別是集裝箱的頂點特征，為集裝箱定位提供基礎；⑤進行集裝箱定位研究。

具體實現(xiàn)方法：

假設作業(yè)人員左側攝像機為A攝像機，右側攝像機為B攝像機。

1.A攝像機獲取集裝箱左側圖片信息后，計算出左抓腳與集裝箱的橫向（x軸）的距離。B攝像機獲取集裝箱右側圖片信息后，計算出右抓腳縱向（y軸）的距離。

2.通過相位差算法，抓具每次位移的距離為：抓腳與集裝箱相應抓取點差距的一半，位移結束后重復計算位移，直至差距小于3cm。

3.下放抓具，準確抓起集裝箱，再由作業(yè)人員移動載具。

選用相位差算法的原因如下：

①可以快速確定移動范圍。

②能有效減輕抓具因慣性的搖擺，對計算結果的影響。

③所需設備數(shù)量少，成本低。

3.結束語

集裝箱碼頭和裝卸實際情況復雜、隨機性大。關于港口集裝箱起重機吊具自動定位技術難題實際上還有很多，但是在這里就不贅述了，如果想實現(xiàn)港口集裝箱起重機吊具自動定位技術的真正智能，還是需要高度發(fā)達的人工智能機器人的支持。目前這種人工智能還停留在概念階段，所以要把集裝箱起重機吊具自動定位技術進一步智能化，高效化，還有一段很長的路要走。

參考文獻

[1] 陳丹.集裝箱圖像識別與定位系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[碩士學位論文].西南交通大學.軟件工程.2013.

[2] 王雪.基于機器視覺的港口集裝箱卸船定位識別系統(tǒng)[A].中國水運.2015（11）.

[3] 謝丁龍.基于計算機視覺的集裝箱定位系統(tǒng)的研究[碩士學位論文].天津：天津科技大學.檢測技術與自動化裝置.2006.

[4] 楊宇華.集裝箱自動化碼頭發(fā)展趨勢報告[A].中國工程機械學.2015（06）.

[5] 沈元浩.伸縮式集裝箱吊具的現(xiàn)狀與發(fā)展.武漢交通科技大學.

[6] 楊建勇.現(xiàn)代港口發(fā)展的理論與實踐研究[博士學位論文].上海海事大學.交通運輸規(guī)劃與管理.2005 .

[7] 張廣軍.數(shù)字圖像處理在集裝箱檢測中的應用研究[碩士學位論文].哈爾濱工業(yè)大學.控制科學與工程.2008.

自動化識別技術及應用范文第5篇

【關鍵詞】信息技術 現(xiàn)代物流 條碼技術 RFID GPS

一、引言

物流是為了滿足客戶要求，根據(jù)實際需要，通過信息技術、運輸存儲、供應鏈管理等功能有機結合起來，將物品從供應地向接收地快速高效的流動過程?，F(xiàn)代物流的高速發(fā)展離不開信息技術的支持，可以說信息技術是實現(xiàn)現(xiàn)代物流發(fā)展和管理的基礎，為社會經濟發(fā)展提供了堅實的技術基礎和物質保障。信息技術讓現(xiàn)代物流進入了一個嶄新的高效時代，同時也使得物流管理變得智能化、自動化和高效化，有效降低了物流的成本，促進了我國經濟現(xiàn)代化發(fā)展。物流信息技術主要包括條碼技術、RFID技術、GPS等技術?？梢哉f，物流信息技術促進了物流業(yè)的高速發(fā)展。

二、信息技術在現(xiàn)代物流行業(yè)中的具體應用

2.1 條碼技術

商品條碼是現(xiàn)代物流管理的重要技術手段，主要由一組規(guī)則排列條、空及其對應字符組成的標記，用以表示一定的信息（中華人民共和國國家標準GB/T 12905-2000，條碼術語）。它一般由靜空區(qū)（即左側空白區(qū)和右側空白區(qū)）、起始碼、數(shù)據(jù)字符、分隔符、校驗符和終止符組成。作為物流信息技術的一種，它包括符號表示技術、快速識別技術、條碼標識符號的設計、編碼技術、計算機管理技術等，它是實現(xiàn)計算機管理和電子數(shù)據(jù)交換不可缺少的前端數(shù)據(jù)采集技術，也是最重要的自動識別技術。

條碼技術作為物流信息技術之一，是應用最普遍、最成熟的一種技術。它具有唯一性，一個商品項目只有一個條碼，一個條碼紙標識同一商品項目，商品項目的條碼一經確定，永遠不會改變，而且條碼數(shù)字本身及其位置不標識商品的任何特定信息。條碼技術擁有采集速度非常快；可靠性高、應用方便；終端設備簡單、成本低；鑒別物件，分類物品等特點。因此，在高速發(fā)展的物流行業(yè)應用前景廣闊。

2.2 RFID技術

RFID技術（射頻識別技術）是通信技術的一種，它是一種非接觸式的自動識別技術，通過無線電信號自動識別特定的目標對象并讀取相關數(shù)據(jù)，完成系統(tǒng)基礎數(shù)據(jù)的自動采集工作，而無需識別系統(tǒng)與特定的目標對象之間建立機械或光學接觸[3，4]。RFID技術的發(fā)展和應用推廣將是自動識別行業(yè)的一場技術革命，在物流行業(yè)，作為一門高新信息技術，其快速、實時、準確采集的功能特性充分展示出其在物流管理領域巨大的價值。

在物流行業(yè)，RFID主要任務是通過信息自動化增加生產力，避免人為錯誤，提高效率；及時掌握供應鏈動態(tài)資料，實現(xiàn)供應鏈之完全可視化。加速物流的運送并改善對運送的掌控；減少多余的資料錄入，并且提高資料的正確性。RFID技術在物流行業(yè)的主要優(yōu)勢有以下幾點：生產環(huán)節(jié)上，主要實現(xiàn)對原材料、零部件、產品在整個生產過程中的識別與跟蹤，對原材料和零部件的識別跟蹤，可以協(xié)調生產線的流水作業(yè)，以及材料的供給問題。對產品的識別跟蹤，可以控制產品質量，降低生產成本，提高生產效率。存儲環(huán)節(jié)上，RFID技術可以實現(xiàn)貨物出入庫自動化、簡單化，既增強了貨物出入庫信息的轉缺性和快捷性，又節(jié)省了作業(yè)時間和工人的勞動強度，而且，RFID技術能夠快速準確提供現(xiàn)有庫存物品的情況，方便管理人員快速準確盤點識別并統(tǒng)計現(xiàn)有庫存狀況。運輸配送環(huán)節(jié)上，RFID技術可以實現(xiàn)貨物在整個運輸配送環(huán)節(jié)的物流跟蹤和自動化管理，增加運輸配送管理的透明化程度，采用RFID技術能夠大大加快運輸配送的速度，提高揀選與分發(fā)過程的效率與準確率，并能減少人工作業(yè)量、降低運輸配送成本。

2.3 GPS技術

GPS技術即全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)是一種以空中衛(wèi)星為基礎的高精度無線電導航的定位系統(tǒng)，在全球任何地方以及近地空間能夠提供準確的地理位置、車行速度及精確的時間信息[6]。GPS技術自問世以來，就以其高精度、全天候、全球覆蓋、方便靈活吸引了眾多用戶，尤其在物流行業(yè)，不僅能夠提供物流配送和動態(tài)調度功能，還可以提供貨物跟蹤、車輛優(yōu)選、路線優(yōu)選等功能，加速實現(xiàn)物流業(yè)的現(xiàn)代化。

GPS技術對物流運輸車輛的狀態(tài)信息（包括位置、速度、車廂內溫度等）以及客戶的位置信息快速、準確地反映給物流系統(tǒng)，提高貨物的安全性。由特定區(qū)域的配送中心統(tǒng)一合理地對該區(qū)域內所有車輛做出快速地調度，減少等待時間，加快車輛周轉，充分利用運輸工具的運能，提前預設車輛信息及精確的抵達時間。大幅提高了物流車輛的利用率，從而減少物流公司的運營成本，提高物流公司的效率和市場競爭能力，同時增強物流配送的適應能力和應變能力。貨主可以主動、隨時了解到貨物的運動狀態(tài)信息以及貨物運達目的地的整個過程，增強物流企業(yè)和貨主之間的相互信任。

三、總結

本文主要介紹條碼技術、RFID技術和GPS技術三大物流信息技術在現(xiàn)代物流行業(yè)的應用，物流信息技術的發(fā)展極大地推動了現(xiàn)代物流的發(fā)展，使現(xiàn)代物流進入到高效時代，同時也使得物流管理變得更加智能化和自動化和高效化，有效的降低了物流企業(yè)的運營成本，是促進我國經濟現(xiàn)代化的重要基礎。

參考文獻：

[1]宋華， 胡左浩. 現(xiàn)代物流與供應鏈管理[M]. 北京： 經濟管理出版社， 2001.

[2]朱建華.條碼技術在快遞物流行業(yè)中的應用[J].物流技術.2013（8）：70-74.

[3]謝金龍.條碼技術及應用[M].北京.電子工業(yè)出版社，2010.

[4]郎為民.射頻識別技術原理與應用[M].北京：機械工業(yè)出版社，2006.