智能制造系统架构（精选8篇）
智能制造系统架构 第1篇
1 如何构建我国智能制造系统架构
智能制造是指将物联网、大数据、云计算等新一代信息技术与设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节融合,具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能的先进制造过程、系统与模式的总称。它体现了信息技术和工业技术的深度融合。而系统架构是在某一环境中,用于描述实体以及实体间重要关系的一种抽象结构。通用的系统架构应该与具体标准、技术或其他实施细节无关,是由特定问题域中高度抽象化的概念、公理、关联组成的最小集合。对于智能制造这样一个复杂的系统而言,需要一个相对复杂的系统架构来概括和凝练其主要环节和核心技术。通俗地来讲,系统架构可以看作是智能制造的蓝图。
在智能制造中,制造系统是承载生产过程的实体和各类软件的集合,而产品是最后的交付物,因此在模型中,首先需要考虑的是制造企业中自下而上的系统,以及从工厂内到工厂外的协作。而在产品生命周期方面,则需要考虑从一张设计图纸开始,到消费者的使用和售后服务的整个过程。制造系统和产品既是传统制造业的重要组成要素,也是智能制造中的重要组成部分。为了体现传统制造业和智能制造之间的主要区别,创新性地引入了智能功能这一维度,即让产品和制造过程更有效、更智能的相关技术。比如,与制造系统融于一体的人类成员、智能电网和传感器等资源要素,工业物联网、大数据、云计算等新一代信息技术,以及个性化定制等新的商业模式和新兴业态。
总体来讲,产品生命周期维度从一张设计图纸开始,经过生产、物流和销售,最后被消费者使用;制造系统维度包含了制造企业中是如何实施智能制造的;而智能功能维度则给产品和制造企业插上了智能的翅膀。下面对三个维度的具体环节进行详细介绍。
1.1 生命周期维度
首先是产品的生命周期。根据雷蒙德·费农的产品生命周期理论,产品生命周期是指产品从进入市场开始,直到最终退出市场为止所经历的市场生命循环过程,并将产品生命周期分为介绍期(引入期)、成长期、成熟期、衰退期四个阶段,是产品的市场寿命周期。而PLM是从制造企业角度理解一个具体产品的寿命,此时,产品生命周期是指一个产品从客户需求、概念设计、工程设计、制造到使用和报废的时间过程。
在《国家智能制造标准体系建设指南》中,生命周期是指由设计、生产、物流、销售、服务等一系列相互联系的价值创造活动组成的链式集合。生命周期中各项活动相互关联、相互影响。不同行业的生命周期构成不尽相同。在产品生命周期早期阶段,通过对市场和客户需求进行调查分析,确定产品发展战略,形成产品概念设计;通过讨论确定产品定义及详细设计,进行产品工程设计,完成产品的设计定型;接下来,采购生产产品所需的原材料、设备等,并根据产品设计规格进行生产制造;在生产过程中需要对产品进行全程质量控制,保证产品的质量以提高产品的客户满意度;在工厂内还需要通过高效率的办法对相关的原材料和商品进行运输或保存;进行市场推广将产品销售给客户并提供优质的售后服务,对客户意见进行收集并反馈给市场需求分析人员,有助于新产品的概念设计。通过管理产品生命周期,使企业能够有效地控制所有与产品有关的活动。
当传统的产品变成智能产品以后,它不仅体现在消费者使用时的智能性,也体现在生命周期中。比如我们可以用贯穿生命周期的物联网技术(如RFID),来记录产品从设计到服务整个过程的信息,既可以扩容传统条形码的信息存储量,加快信息存储速度,加速物流商品信息传递,还能够通过网络自动跟踪每一件货物的去向,方便了物流仓储和配送的监督和管理,让产品追溯更便捷。
1.2 系统层级维度
系统层级维度自下而上共五层,分别为设备层、控制层、车间层、企业层和协同层。智能制造的系统层级体现了装备的智能化和互联网协议(IP)化,以及网络的扁平化趋势。
(1)设备层级是制造的物质技术基础,它包括传感器、仪器仪表、条码、射频识别、机械、机器、装置等。
(2)在控制层级中,各种类型的控制系统被囊括在一起,它包括可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)、监视控制与数据采集系统(Supervisory Control And Data Acquisition,SCADA)、分布式控制系统(Distributed Control System,DCS)和现场总线控制系统(Fieldbus Control System,FCS)等。
PLC是一种可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程的控制设备。从实质上来看,PLC是一种专用于工业控制的计算机,其硬件结构与微型计算机基本相同。
SCADA是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统,它可以对现场的运行设备进行监视和控制。SCADA系统涉及组态软件、数据传输链路(如数传电台、GPRS等)、工业隔离安全网关,其中工业隔离安全网关用于保证工业信息网络的安全,防止病毒入侵,以保证工业数据、信息的安全。
DCS是由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统,综合了计算机(Computer)、通信(Communication)、显示(CRT)和控制(Control)等4C技术,其基本设计思路是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。DCS主要由现场控制站(I/O站)、数据通信系统、人机接口单元、操作员站、工程师站、机柜、电源等组成。系统具备开放的体系结构,可以提供多层开放数据接口。
现场总线是将自动化最底层的现场控制器和现场智能仪表设备互连的实时控制通信网络,遵循ISO的OSI开放系统互连参考模型的全部或部分通信协议。FCS则是用开放的现场总线控制通信网络将自动化最底层的现场控制器和现场智能仪表设备互连的实时网络控制系统。
(3)第三层的车间层级体现了面向工厂和车间的生产管理,它包括制造执行系统(MES)等。MES又进一步包括工厂信息管理系统(PIMS)、先进控制系统(APC)、历史数据库、计划排产、仓储管理等。
美国先进制造研究机构(AMR)对MES的定义为:位于上层的计划管理系统与底层的工业控制之间的面向车间层的管理信息系统,它为操作人员/管理人员提供计划的执行、跟踪以及所有资源(人、设备、物料、客户需求等)的当前状态。MES将车间作业现场控制的各种工具与手段(包括PLC、数据采集器、条形码、各种计量及检测仪器、机械手臂等)联系起来,提供与工作订单、商品接收、运输、质量控制、维护、排程和其他相关任务的一个或多个接口的控制系统,旨在加强制造资源计划的执行功能。
(4)第四层的企业层级是面向企业的经营管理,包括企业资源计划系统(ERP)、产品生命周期管理(PLM)、供应链管理系统(SCM)和客户关系管理系统(CRM)等。其中,ERP是指建立在信息技术基础上,以系统化的管理思想,为企业决策层及员工提供决策运行手段的管理平台。
(5)协同层是智能制造相对传统制造的一个新的特点,它体现了企业之间的协作过程,它是由产业链上不同企业通过互联网络共享信息,实现协同研发、智能生产、精准物流和智能服务等。协同层超出了传统企业的范畴,包括产业链上下游,以及大型企业的不同子公司等,通过互联网进行全方位的协同和信息分享。
同国际上其他相关的系统层级维度,例如IEC62264中提出的传统制造业过程的五层架构,以及德国工业4.0标准化路线图中提出的RAMI 4.0模型相比,我国提出的系统层级架构体现了当今智能制造发展的趋势,即装备智能化、IP化、网络扁平化以及系统的云端化。
1.3 智能功能维度
在智能功能维度,自上而下包括资源要素、系统集成、互联互通、信息融合、新兴业态。特别地,以互联互通为目标的工业互联网作为一个重要的基础支撑,实现了物理世界和信息世界融合,与业界广泛讨论信息物理系统(Cyber-Physical System,CPS)不谋而合。
(1)资源要素包括设计施工图纸、原材料、制造设备、生产车间和工厂等物理实体,也包括电力、燃气等能源。此外,人员也可视为资源的一个组成部分。
这里值得注意的是,人员是智能制造的资源要素中非常重要的一个部分。随着制造业的转型升级,对高素质人才的需求将会进一步凸显。当前,我国智能装备制造行业的高端人才和复合型人才的需求缺口还很大,无法满足企业全生命周期智能化的需求。不同程度的人才数量不均衡,比如掌握特殊技能的高级技工人数较少,而从事初级工作的技术工人较多;满足传统制造业要求的工人数量较多,而符合当下智能制造要求的技术工人较少等。另外,智能制造是一个综合性的系统工程,还需要经验丰富、有战略眼光的领军人物,既懂得高水平的技术开发,又了解新型的商业模式。
(2)系统集成是指通过二维码、射频识别、软件等信息技术集成原材料、零部件、能源、设备等各种制造资源。
在智能制造的实际生产过程中,实现产品、设备、能源和人的集成离不开有效的产品身份标识技术。我国在射频识别标准制定方面已经取得了初步成果,开展了射频识别标准体系研究、关键技术标准制定和若干应用标准制定,为制造资源在设计、生产、销售等整个生命周期中的集成打下了良好的基础。
(3)互联互通是指通过有线、无线等通信技术,实现机器之间、机器与控制系统之间、企业之间的互联互通。
目前,制造业正逐渐进入物联网时代,大量具备嵌入式技术的设备可被管理、无缝互联,通过网络安全地进行互动。工业物联网实现了机器与机器之间的通信,以及机器与其他实体、环境和基础设施之间的互动和通信。通信过程中产生的大量数据,还可以进一步通过处理和分析后,为企业的管理和控制提供即时决策的依据。
(4)信息融合是指在系统集成和通信的基础上,利用云计算、大数据等新一代信息技术,在保障信息安全的前提下实现信息协同共享。
随着工业化与信息化的深度融合,信息技术逐渐深入到企业的各个环节。特别是二维码、RFID、传感器、工业物联网等技术在制造企业中的广泛使用产生了大量数据,为大数据在工业领域的应用提供了数据来源。目前,我国正在开展工业大数据在工业产品、研发设计、生产过程、生产性服务等方面相关标准的研制。
(5)新兴业态包括个性化定制、远程运维和工业云等服务型制造模式。
个性化定制作为智能制造新兴业态的一个重要领域和生产服务模式,亟需相关管理和服务类的标准。其中,管理标准主要对个性化定制的管理和服务交付提出要求,而服务类标准包括个性化定制服务的通用要求和具体的个性化定制设计、交互规范。
远程运维,顾名思义,就是相关工作人员不在现场,通过远程登录的方式来管理设备。远程运维工具可以实时监控网络设备运行情况,完整记录网络运行事件及关联的故障信息;主动对设备进行软件缺陷和健康度检查,从而发现潜在问题等。目前,远程运维在远程监控、远程控制、远程管理等方面存在标准化需求,具体可细分为平台接口规范、通用要求、安全规范、监控规范和应急管理规范五个部分。
工业云是通过云计算为工业企业提供服务,使工业企业的社会资源实现共享的一种信息化创新服务模式。目前,暂时还没有工业云领域的相关标准可供参考,但不可否认的是,企业对工业云标准的需求是迫切的。总的来说,工业云的标准可以分为资源共享和服务能力两个部分。
基于上述介绍的生命周期、系统层级和智能功能三个维度,我们构建了如图1所示的智能制造系统架构。智能制造的产品生命周期与传统制造业是类似的,但是在设计等环节与传统制造业相比增加了企业间的协同合作,实行了水平集成。系统层级从设备到企业的四个环节与传统制造业企业也是类似的,只是每个环节的内涵和外延都有了相应的扩展。另外,协同是智能制造相对传统制造的一个新的特点。智能功能维度则是让产品和工厂更加数字化、网络化、智能化的一系列信息技术的集中体现。整个智能制造系统架构体现了工业化与信息化的深度融合。
2 智能制造系统架构与标准化
有了这样的智能制造系统架构,就可以让全社会、各行各业对智能制造产业、技术逐渐形成一个共同的认识,当然这个系统架构本身,也是仁者见仁,智者见智。下面用几个例子来说明智能制造系统架构与标准化工作之间的关系。
首先,以CAD设计软件为例,如图2所示。
我们认为它处于生命周期维度的设计环节,在系统架构维度属于企业层,在智能功能维度实现的是信息融合,即通过信息融合帮助企业在虚拟世界完成模拟设计、仿真。通过梳理现有标准,CAD设计软件的相关标准主要包括数据质量保证方法、数据工程CAD制图规则等。同时,还要检查在智能制造背景下,是否存在新的标准化需求。通过调研,我们发现CAD软件正逐渐从传统的桌面软件向云平台服务过渡。下一步,随着CAD云端化以及基于模型的设计(Model based Design,MBD)等技术的发展趋势,还会有新的CAD标准不断推出。
另一个是关于PLC的例子,如图3所示。
PLC作为一个核心工业自动化控制设备,处于生命周期维度的生产环节,系统层级的控制层级,以及智能功能的系统集成环节。PLC的相关标准主要包括性能要求、测试方法、编程语言、通信、功能安全、信息安全等。
未来,智能制造标准化的发展之路还很长,但是有了智能制造系统架构这张地图,我们就有了攀登智能制造高峰的向导。我们也将根据产业界的实际经验和反馈,不断完善系统架构,使其更全面、更完整地展现智能制造的内涵和外延。
摘要：对智能制造系统架构的构建过程和生命周期、系统层级、智能功能三个维度进行了论述。并通过智能制造系统架构在CAD设计软件和工业自动化控制设备中的应用,讨论智能制造系统架构和标准化的关系,更好地为智能制造服务。
从工控系统的安全角度看智能制造 第2篇
作为唯一一家以工业控制网络安全为主业的高科技创新企业，匡恩网络高级副总裁李江力在此次蓝海沙龙上为大家梳理了工业控制系统的安全威胁所在。
智能制造不能忽略安全
随着计算机技术、通信技术和控制技术的发展，传统的控制领域正经历着一场前所未有的变革，开始向网络化方向发展。但随之而来的，也冒出很多安全问题。李江力在会上引用了美国工业控制系统应急产品中心的一组统计数据：从2012年到2015年，安全事件从197个一直增到295个，且每年都有一个著名事件，例如，在去年年底最后一周发生的乌克兰事件，受影响达140万人，这个事件虽然只是1/295，但影响力确实最大的。综合分析了这295个事件之后，发现有97个事件都与智能制造相关。“所以，我们在推动智能制造的同时，千万不能忽略其中的安全问题。”
2015年披露的数据显示，全部安全事件的1/3涉及关键制造领域，该比例在2014年仅为27%。
而上述提及的乌克兰事件中，可能来自俄罗斯的攻击者使用了 BlackEnergy恶意软件。李江力进一步解析道：“在关键制造业和其它领域，最容易遭受鱼叉式攻击。即通过向被攻击网络的相关人员发送邮件，在他点击附件的一刻，把木马载入其办公环境。乌克兰事件就是一起典型的鱼叉式攻击。在寒冷的冬季，它让7个110千伏的边缘站遭受数小时的攻击，使140万人经历数小时的停水停电。水、电都属于基础设施，这一事件也暴露出乌克兰的工业体系十分脆弱。表面上看，这是一起工业事件，但归根结底，也是一起政治事件。因为，基础设施安全涉及到国家安全，一旦出现问题，它就是政治问题。这件事情的最后结局是乌克兰在今年4月份通过了最新的《国家安全战略》，同时乌克兰政府规定不再采用从俄罗斯购买的软件和IT技术。”
怎么弥补是我国工控安全的关键
美国、欧盟、日本、新加坡、韩国，包括印度都在工控安全的各个层面出台了相应的政策和标准。我国近几年在这方面的脚步也有所加快。去年的《安全法》（草案）已经体现了有关基础设施的保护细则。习总书记的4.19讲话也强调了“加快构建关键信息基础设施安全保障体系，全天候全方位感知网络安全态势，增强网络安全防御能力和威慑能力。”在上至国家、下至企业都认识到了工控系统安全的脆弱性和出现问题的严重性的前提下，怎么弥补成了关键。
对于我国工业安全的现状，李江力提醒大家不要那么乐观。“虽然工控安全的漏洞在2011年达到了高峰之后，逐年下降。但是这个可能是假象。原因有两个，一是设备生命周期长，动辄上线运行十年以上，很多设备的漏洞是几年以前发现的，但仍然在线运行；二是工业控制设备漏洞的危害严重，这个更具敏感性性，很多机构发现了问题并没有上报，有的是因为涉及利益关系，有的是因为传递不当被恶意的第三方利用。所以，工业控制系统的漏洞怎么收集、怎么归类、怎么上报、怎么共享，是一个亟待研究的课题。”
有一个统计表明，我国工业控制系统等级超过90%是中级以上，很危险，一旦出现问题，将会导致一些基础设施的崩溃。在目前能够看到的工业系统中，西门子、施耐德、GE等国外厂商因为保有量大，所发现的漏洞也最多。“因此，如何让外企接受我国的监管标准，开放相关私有协议和漏洞通报机制，还有很长的路要走。”李江力说。
既然形势不容客观，那么，这些危险到底来自哪里？李江力将工业系统安全的危险来源归纳为五个方面：一是设备本身的漏洞，不管是西门子、GE，还是国内厂商的工控设备，这些设备本身本质上就是专用的计算机系统，计算机系统会出的问题这些工控设备度可能会有，再加上也有很多协议自身的漏洞或协议实现的bug等等，可以说漏洞无处不在；二是国外设备后门，比如进口的很多机床很多时候是受到一些限制，如果这些后面被恶意利用，后果也会很严重；三是APT攻击，在工业环境，一些不法的黑客组织，甚至一些机构政府长期扫描、探测关键设施系统，或者利用社会工程学的方式植入木马程序试图破坏目标工业控制系统，典型乌克兰电力事件；四是传播工业网络病毒，病毒占用大量流量，导致通讯、生产中断；五是无线通讯技术在工业领域应用带来的的安全性风险，3G、4G、5G、wifi等等。
智能制造系统架构 第3篇
构建智能制造系统参考架构是大势所趋
构建参考架构是发展智能制造的基础。智能制造系统参考架构是对智能制造内的要素及要素间关系的一种映射, 是智能制造的抽象模式。该架构作为基础标准用于指导智能制造单元、智能化生产线、车间、工厂的总体架构设计。从美国和德国的实践来看, 智能制造系统参考架构另一项重要功用是可作为智能制造相关标准的需求分析依据, 推进智能制造综合标准化工作, 加速智能制造综合标准体系的建设。
发达国家正有序推进参考架构的建设。智能制造最早由美国于20世纪80年代末提出, 系统参考架构的建设也同期开展, 目前尚未形成全球公认的参考架构。就建设情况来看, 美国、德国较为领先。美国智能制造参考架构——工业互联网参考架构。
2014年3月, 通用电气、IBM、思科、英特尔和AT&T五家企业发起成立了工业互联网联盟 (IIC) , 现有成员企业140余家, 联盟下设指导委员会和工作委员会, 指导委员会负责日常管理, 工作委员会共有18个, 聚焦在技术、安全、试验平台、市场营销、会员和法律领域, 职责是协调降低应用工业互联网的障碍, 加速工业互联网技术的应用。联盟已开始起草工业互联网参考架构, 定义工业物联网的功能区域、技术以及标准, 用于指导工业互联网相关标准的制订, 以打破技术壁垒, 实现不同厂商设备之间的数据共享, 实现云计算系统、计算机、网络、仪表、传感器等不同类型的物理实体互联, 加快物理世界和数字世界的融合, 提升工业产业链的效率。德国智能制造系统参考架构——工业4.0系统参考架构。2013年9月, 由德国机械设备制造业联合会、德国电气和电子工业联合会、德国信息通信与新媒体协会、以及西门子、SAP等企业共同建立的工业4.0平台, 发布了《实施“工业4.0”攻略的建议》, 提出为工业4.0相关技术系统的构建、开发、集成和运行提供一个框架, 给出侧重点为横向集成价值网络的CPS平台参考架构;并提出标准化机构要根据该架构对相关技术进行说明或规定, 形成统一的标准并实施, 以克服信息技术和制造技术因原理、接口和数据结构等不同而产生的融合困难。2013年12月, 德国电气电子和信息技术协会参考《实施“工业4.0”攻略的建议》制订了《德国“工业4.0”标准化路线图》, 提出的首要目标是制订全局性的工业4.0系统参考架构, 该架构包括前述的CPS平台参考架构, 为工业4.0的标准化工作提供基础, 推动将工业4.0背景下出现的新概念纳入到国际标准中。
我国急需制订智能制造系统参考架构。2014年12月, 工业和信息化部成立了智能制造综合标准化工作组, 着手构建智能制造综合标准体系, 其中的一项基础工作是建设智能制造系统参考架构, 目前相关工作正在稳步推进中。
构建智能制造系统参考架构的关键点
要基于制造企业功能层次模型进行构建。智能制造要建成智能化的制造网络, 该网络上的关键节点是智能化的制造企业, 制订智能制造系统参考架构时, 要充分体现制造企业的层次功能。国际标准化组织 (ISO) 和国际电工协会 (IEC) 联合制订的IEC62264《企业控制系统集成》标准提出了制造企业功能层次模型, 该标准将制造企业的功能分为5个层次:第0层是物理加工层;第1层是生产过程感知和操控层;第2层是生产过程的监测和控制层;第3层是制造执行控制层;第4层是业务计划和物流管理层。智能制造系统参考架构应以该功能层次模型为基础, 结合智能制造发展的趋势与需求进行设计, 以产品全生命周期管理为主线, 使不同的企业间实现互联和集成, 建立智能化的制造业价值网络, 形成具有高度灵活性和持续演进优化特征的智能制造体系。
需要核心企业的积极参与。核心企业的积极参与可以带动产业链上各环节企业, 是保证参考架构具有引领性和全面协调性的基础, 美国工业互联网参考架构和德国工业4.0参考架构的制订均有自动化、软件、互联网等领域知名企业的参与。一般是前期在核心企业的积极推动下成立相应的联盟、平台, 建立专业工作组, 启动参考架构的制订工作, 制订工作具有开放性的特点, 通过核心企业的带动, 相关领域的企业可以申请加入联盟或平台, 参与专业工作组架构的制订, 开放性的工作机制为参考架构的全面性和市场性提供了保障。
我国构建智能制造系统参考架构的几点思考
参考架构适宜分层结构进行构建。制造业的智能制造系统是由不同企业共同构成的制造网络, 企业通过网络和云应用实现相互链接和深度协同。单个企业的智能制造系统构成是由企业计算与数据中心、企业管控与支撑系统、实现产品全生命周期管理集成的各类工具共同构成。结合IEC62264《企业控制系统集成》标准, 我国可以将智能制造系统分为六层, 第0层是生产基础自动化系统层, 第1层是生产执行系统层, 第2层是产品全生命周期管理系统层, 第3层是企业管控与支撑系统层, 第4层是企业计算与数据中心 (私有云) 层, 第5层是由网络和云应用为基础构成的整个制造业的制造网络层。
鼓励核心企业积极参与参考架构的制订和开展智能制造试点示范。在智能制造综合标准化工作组的框架下, 可以成立智能制造系统参考架构制订项目组, 启动参考架构的制订工作, 并引导装备制造、软件、互联网等行业相关核心企业参与。加快推进智能制造试点示范专项行动, 可以在流程制造、离散制造领域选择核心企业, 实施智能企业 (工厂) 试点示范, 总结试点示范的经验, 实现对参考架构的及时修正, 为智能制造提供更加适用的开发、集成和运行的框架, 同时, 为标准体系建设提供进一步细化的标准需求依据。
智能制造系统架构 第4篇
10月7日, 国际电工委员会IEC/TC65 (工业过程测量、控制和自动化) 发布了可公开提供的技术规范IEC/PAS63088《智能制造———工业4.0参考架构模型 (RAMI4.0) 》投票文件, 预计2016年12月正式发布。主要内容包括:工业4.0中的资产、RAMI4.0、工业4.0组件、工业4.0组件的管理壳, 以及工业4.0组件的形式。该文件是智能制造新概念提出之后公布的第一个国际标准化规范, 开启智能制造参考架构国际标准制定进程, 中国智能制造、美国工业互联网和德国工业4.0将在IEC/TC65形成统一的智能制造系统架构国际标准。
IEC/TC65是目前IEC规模最大的技术委员会, 同时也是智能制造/工业4.0国际标准化的核心组织。为满足智能制造发展新需求, 推进全球智能制造技术体系的统一和协调, IEC/TC65分别于2015年12月和2016年2月成立了AHG1 (智能制造信息模型) 和AHG3 (智能制造系统架构) 特别工作组, 旨在解决智能制造顶层设计问题, 并致力于与IEC/TC65下设的数字工厂、系统集成、测控装置、通信网络、能效、功能安全、工控信息安全等工作组合力打造国际公认的智能制造核心支撑标准体系。IEC/PAS 63088是IEC/TC65推出的第一个针对智能制造的国际标准前导性文件。
智能制造系统架构 第5篇
现今管理思想正发生深刻变化,制造资源计划、准时化生产、精益生产、敏捷制造、计算机集成制造系统、企业资源计划、企业过程重组、企业物流迭代等先进的管理思想和理念层出不穷,而信息化技术的发展也日新月异,应用更加广泛,因此可将先进信息技术及现代管理思想融人企业信息系统,可以得到一个全新的现代制造企业的管理信息系统模式。先进的管理方法思想和信息技术的结合将产生巨大的效益,但是如何将他们融合,构建符合制造型企业的实际情况的信息系统,进而优化企业资源发挥其最大效果是值得研究探讨的。
企业信息系统(EIS)和ERP既有区别也有联系。EIS的范畴更加宽泛,它涵盖了企业的各项计算机事务处理。Raymond McLeod与Jr George Schell在他们合著的《管理信息系统》一书中给出的企业信息系统的概念是:企业信息系统是一个以整合协调的方式为各个组织单元从事可计算性工作的基于计算机的系统。而ERP可以说是EIS的一类,ERP是用来形容开发企业信息系统的方式,它是从企业信息系统中一个子系统——制造信息系统衍生而来的,扩展到整个企业,ERP实现了从整个组织的高度对企业所有资源的有效管理。所以从某种意义上说,ERP是一种提供跨地区跨部门甚至跨公司,整合实时信息的企业信息系统[1]。
1 制造型企业特点以及对信息系统的需求
如果按照具体产品类别来划分,制造型企业涵盖的范围比较广泛,比如电脑数码产品,机械产品,化工产品,家电,服装,食品,家具,汽车等等商品的加工制造企业,同时也包括半成品零部件制造,原料加工制造等企业。不同的产品制造生产方式工作流程差别很大,其企业的经营运作方式商业规则也不同。在对制造型企业进行信息系统分析,屏蔽具体产品加工工艺和流程的差别,只抽象出制造企业本质的特点和业务流程来做系统分析。
制造企业一般是根据客户定单和市场需求,开发产品、购进原材料、加工制造出成品,以商品形式销售给用户,并提供售后服务。物料从供方开始,沿着生产制造各个环节向需方移动。组织中各项活动表现为物流、资金流、事物流和信息流的流动。在企业的全部活动中存在着各式各样的信息流,而且不同的信息流用于控制不同的活动,这些信息流和业务活动联系组织在一起,服务于各类控制和管理目的,就形成管理信息系统。
建设管理信息系统的目的是要使各级管理人员在计算机系统支持下,从各种繁重的日常事物中解脱出来,以便更好地投人到决策工作中去。为了达到这个目的,企业管理信息系统就不能简单地对现行系统进行模拟,必须与先进的管理方法和手段结合起来,在系统开发时融进现代管理思想和方法,改变企业原先落后的管理制度和管理方法,有效发挥管理信息系统在管理中的作用。
市面上有不少企业信息系统的软件,比如SAP,ORACLE,QAD,用友和金蝶等,这些软件系统一般都包含了企业主要的业务模块和解决方案。但是通用信息系统并不能满足各个具体企业特定的需求,必须对通用信息系统做客户化工作,以适应企业具体要求。并不是所有ERP软件都适合某个特定的制造企业,也不是越贵的越好,选择的ERP软件必须适合企业的规模和业务需求。企业实施ERP系统要考虑很多方面的因素,包括企业自身的管理水平,投入产出的效益,也要考虑实施的风险等。
企业信息系统可以为企业带来不少益处。从国际国内实施EIS成功的企业来看,都在一定程度上取得预期效益,比如降低制造流通成本,计划制造效率更高,对传统业务流程改造使其更加合理,数据信息事实准确等。具体的例子来说,跟单员可以随时查询订单执行的情况,可以查询仓库存货数量;生产部门和采购部门可以及时了解物料情况;财务部门可以及时获得生产成本相关数据;物理上分散的工厂或仓库实现信息数据共享;质量控制突破定点检查的限制,可以实现全过程控制,并对大量数据处理分析,进行改进。
制造型企业虽然管理运作方式各有不同,产品加工制造模式不同:按单生产,按库存生产,按销售计划生产,OEM(来料加工,来样加工,来件装配)等等。但是模式大致可以概括成管理层次及运作模型,如图1所示。
从商业计划到车间运作,该模式的计划和执行的重点是在以支持市场需求。客户所需的交货期是以商业运作及绩效的评估为标准。在该层次模式中,高层管理计划是以每月为期,运作管理计划以每周为期,计划执行部分是以日或小时来计,完成了所有环节。因此,实行该层次运作模式后的特点之一是来自高层管理的计划逐步分解细化,并在工厂实施执行。将制造企业中每个领域的计划联系在一起并相互支持,形成系统层次的协作。
2 制造型企业信息系统架构分析
EIS是提升管理水平的手段,是提高效益和利润的工具,有效达成企业长远发展的目标。信息系统本身其并不是目的,必须要和企业实际的管理水平和业务流程相结合。在分析当前企业运作流程的基础上,进行优化改进设计。
如果企业规模比较小,主要是企业内部系统运作可以采用C/S三层体系结构;若企业规模较大,有面向外部业务,可以选择B/S三层结构,其安全性较好,便于维护,但是数据处理相对较慢。数据库选用ORACLE开发,应用程序以及界面可用POWER-BUILDER开发,它可以和数据库方便的结合,开发速度较快。对于交互分布式流程,选用CORBA中间件技术,功能比较强大。
制造型企业信息系统架构分为三层,系统结构如图2所示。
最底层是分布式数据库,有多个物理分散的数据库构成,但是由统一的DBMS管理,因而在逻辑上是统一的。由于制造企业可能存在多个工厂,车间或者物料部门(仓库),各个独立的部门单位拥有各自的数据库,对相应的数据信息进行管理。中高层管理者或者其他职能部门进行查询,只需要通过一个统一的DBMS接口操作。中间层是应用层,包括企业的各主要模块(子系统):销售管理,产品结构数据管理,生产管理,计划管理,采购管理,财务管理,合同管理,人事管理,仓库管理。在应用层可以根据企业的需要选择扩展模块:DSS模块,CRM模块,SCM模块。最上层是用户层,通过统一的用户接口进行人机交互。
3 系统开发及具体模块功能实现
制造型企业信息系统必须关注产品质量、成本和交货期,以及它们之间的联系和均衡。注重持续改善,包括产品本身以及加工工艺流程;组织开展减成本活动,但是要注意适当的程度。不能因为注重生产效率而忽视产品质量,也不能因为降低成本而影响产品质量。构造的企业信息系统也必须反映这些方面的要求,突出实践性效果。制造型企业最关心最实际的问题,也是企业信息系统必须解决的问题,比如:提高产品质量,降低制造成本,缩短交货期,降低库存,提高工作流程效率。这些功能的实现,必须按照系统开发的步骤来完成。
信息系统生命周期包括四个阶段:系统规划阶段,系统开发,系统运行与维护,系统更新。系统规划的主要任务是:根据组织的整体目标和发展规划,确定企业信息系统发展战略,明确组织总的信息需求,制定管理信息系统建设总计划,包括拟建系统的总体目标、功能划分,规模以及所需资源,把规划的系统建设分解成若干开发项目,分批分期进行系统开发。形成可行性报告和系统规格说明书。系统开发主要是根据系统规划阶段确定的拟建系统总体方案和开发项目的安排,分期分批进行开发。每个项目的开发包括系统调查和开发的可行性研究,系统逻辑模型的建立,系统设计,系统测试,系统切换和评价等工作。常用的系统分析和开发方法有几种:模块结构化方法,快速原型法,面向对象方法。
系统开发完成后进入运行和维护阶段,是系统实现其功能,获得效益的阶段。科学的组织和管理,及时完善的系统维护是系统正常运行的重要保障。企业面临的内外环境不断变化,组织的目标、战略和信息需求也必须与环境变化相适应。当现有信息系统或系统某些主要部件不能通过维护来适应环境和需求的变化时,整个系统或者某个子系统就要淘汰,进行新的系统建设和开发。
企业信息系统开发过程概述如下:
首先确定企业需求进行系统分析,明确系统边界。将企业对信息系统在功能、行为、性能、设计等方面的期望,通过对应用问题及其环境的理解和分析,为问题建立模型,使企业用户需求精确化、完全化,最终形成需求规格说明。需求分析的基本任务是深入描绘软件的功能和性能,确定软件设计的限制和软件同其他系统元素的接口,定义有效需求。需求分析可分为问题分析、需求描述和需求评审三个阶段。
系统分析的主要工作包括:明确用户的需求、系统可行性分析(经济分析和技术分析)、功能分配、设计成本进度管理、编写系统规格说明等。系统分析主要采用的方法:数据流图法(DFD),实体关系图(ERD)和统一建模语言(UML)。对制造型企业组织结构,数据流以及运作流程进行分析,建立实体与工作流程的映射关系,构造概念模型(对象模型,动态模型,功能模型)。这阶段要注意各个岗位和工作职责在系统中如何映射,同时要关注提升业务流程效率。
在明确了所要开发系统的各种需求,下一步着手实现软件功能。软件开发设计由设计、编码和测试三个基本活动组成。根据系统的功能和性能需求,进行数据设计、系统结构设计和过程设计。在已确定系统总体框架下,进行功能模块划分,确定模块的性能要求和功能。功能模块本身以及模块之间要体现高内聚低耦合的特点。功能模块的实现,可以采用面向对象进行设计。OOP具有继承、封装、多态等特性,是基于信息驱动的。继承性增强了类的共享机制,实现类或对象复用,简化系统开发。在开发中考虑使用COM构建组件、ADO技术以及ASP等技术。
数据库分析与设计也是相当重要的环节。数据库设计的基本任务是根据一个单位的信息需求、处理需求和数据库的支撑环境,设计出数据模式(包括外模式,逻辑模式和内模式)以及典型的应用程序[3]。在对系统分析的基础上,将所有数据项列入一个综合的数据字典,用数据结构表达数据项之间的逻辑关系。分析定义数据库的逻辑特性和物理特性,建立概念数据模型、逻辑数据模型和物理数据模型。当前可采用的数据库产品选择比较多,功能性能也比较全面,比如ORACLE、DB2、SYBASE、SQL SERVER、FOXPRO等。根据企业的规模需求,数据结构和资源条件等选择合适的数据库产品。
网络通信设计,内外网通过代理服务器链接,可以实现HTTP代理、SMTP/POP邮件代理、上网用户管理等。由于内外网互通,必须有一定安全机制保障公司内部数据和应用系统免受病毒和黑客攻击或非法访问等。
在应用程序开发阶段,接口设计、I/O设计和人机界面设计也是比较关键的。具体设计细节不加阐述。
本文以三个子系统为代表说明功能模块的分析和开发:总排期模块,成本控制模块和质量管理模块。
生产计划总排期是生产管理相当核心的内容,要运用运筹学方法,数学规划最优化理论,甘特图等使得生产效率成本达到最优目标。生产计划排期涉及到企业的大多数职能部门,交互的信息量比较大。总排期数据输入输出图如图3所示。反映总排期的必要输入:制作什么,何时制作,何地制作,如何制作,制作多少,制作过程需要的时间,有多少物料可用,交货日期,机器设备信息,预计的返工和报废比例以及其它要求等。总排期输出的结果:生产计划,采购计划,仓存计划以及订单进度等信息。
物料及生产计划的准确性依赖于计划排期输入项的数据文件信息的准确性。其中:BOM是研发部的职责,目标是保证99%的BOM准确性;确定生产运作的流程或工序表是PIE的职责,其目标是达到98%的流程准确性;库存准确是生产部及仓库的职责,其目标是98%的仓存记录准确性。
动态成本控制子系统:成本预测模块、成本计划模块、成本核算模块、成本监控模块和成本分析模块。成本预测模块根据历史数据和实时采集得到的数据预测产品成本和制造费用;成本计划模块在成本预测的基础上对产品产量和成本进行计划分解,用于指导生产和经营管理;成本核算模块在采集数据和人工录入的基础上对产品成本和制造费用进行核算,提供真实、准确的成本资料,有利于考核成本计划的执行情况,了解成本变动趋势,寻求降低成本的途径,强化成本控制有利于成本预测和决策,满足成本管理的需求;成本监控模块是对产品产量和成本实时监视,及时反馈生产现场产量情况和发生的成本。
动态成本控制系统的实施实现了成本数据的动态反映和动态成本控制及科学成本管理,提供了成本控制与管理的决策支持,将成本控制与生产技术及科学管理相结合,建立了严密的成本控制与管理体系。将产品零部件的相应成本与采购成本相比较,决定自己生产还是采购。
质量管理子系统,依据先进质量管理理念TQM进行全面的全过程的质量管理。同时结合ISO质量体系,以及各类产品认证进行标准化质量管理。全过程质量管理是指从原料及零部件采购,来料检验,加工过程到成品组装各个环节进行全过程监控;全面的质量管理是指对产品质量影响的所有因素全方位分析和控制,包括人的因素、设备维修、物料、加工工艺、测试方法等等。传统的质量控制方法是QC在各物流或生产环节进行检测,填写检测结果,QE编制测试计划,设计测试项目和方案,形成产品质量报告。检测数据繁多,数据分散,缺少整体间的联系,难以利用以往的数据和分析结果,导致质量控制程度不高,分析困难。如果采用质量管理系统,可以将生产环节品质信息及时输入质量系统,上下游环节都能立即看到,及时快速地采取应对措施,提高质量管理的效率和准确性。利用质量管理系统,可以对历史的检测数据进行统计,找出宏观上的质量瓶颈。
4 系统的扩展及其发展方向
如果制造型企业对信息系统的需求不仅仅是企业内部的运作,还需要针对外部的供应商和客户,那么对于系统是可以引入扩展模块,比如客户关系管理(CRM),供应链管理(SCM),还可以引入电子商务的模式,实现内部系统和外部服务的无缝连接。对于企业系统内部的扩展可以引入专家系统或DSS进行企业战略管理;数据仓库和数据挖掘技术也日益成熟,但是大部分制造企业没有这方面的要求,少数大型企业可以参考相关技术。
电子商务使得客户可以在网上看到企业主页,参观该企业的“电子展厅”,查看相关目录、性能、价格和其他信息,在网上定货,并可通过反馈消息提出意见等。销售子系统在接受到定单后,结合企业自己的销售预测数据,得出总的预测销售量。然后根据企业的设备、人员、生产能力、库存等(能力不够时可考虑合作企业,采购或者外包,实现企业间的合作建立虚拟公司)制定主生产计划。采购子系统根据生产子系统的生产排期,物料清单,物料库存等,结合采购信息,供应商的供应条件,计算出什么时间、需要什么、需要多少,即确定最佳定货点和定货批量,及时向供应商发送采购定单。
供应商也可通过网络,有权限地访问生产厂商的看板状态,而不用等待生产商的定货通知,自己随时扫描数据库提供的信息,并由此判断什么时候需要提供多少该类零部件,及早做好物料准备,而不是等到客户下了订单才开始准备。这可以缩短交货期,实现供需双赢。这种信息的共享使买方的工厂和零部件供应商如同一个公司似的运行,两者的库存费用和管理费用都大为降低[4]。
企业信息系统建设的发展方向是利用互联网技术,把SCM、CRM、商业智能(Business Intelligence,BI)、EC以及决策支持系统(Decision Support System,DSS)等功能全面集成,以实现资源共享、信息共享、适应网络经济的充分柔性的企业信息系统[5]。现代企业信息系统要充分体现全面的业务流程支持、多种管理思想和管理模式的融合及开放式的系统设计的理念,企业信息系统的设计也将向着基于SOA体系结构的系统功能组件化、系统架构Web化、系统平台开放化等方向发展。
5 结束语
结合制造企业的实际特点分析制造型企业信息系统,从管理层面和信息技术的角度提出企业信息系统架构。由于不同制造企业业务流程模式和组织架构的差异,决定了其管理信息系统的复杂性。制造企业可根据本文的企业信息化系统架构,结合企业具体实际情况和特点,适当改造就可以规划和构建适合本企业本行业信息系统。
参考文献
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智能教室系统架构研究 第6篇
智能教室, 在国外有三种说法:Smart classroom、i Classroom、Intelligent classroom, 其中以Smart classroom居多;国内常用“智慧教室”、“未来教室”、“未来课堂”等词。国内外对智能教室的界定有2O余种, 分别从不同的角度进行界定。在对国内外专家的研究理念进行综合分析之后, 我们知道智能教室具有以下特征:该教室配备的计算机、视听设备、交互白板和实验仪器等能够实现远程综合管理, 对室内声音、光线、温度和湿度自动检测和调节, 有利于师生无缝地接入各类教学资源及参与教学活动, 支持远程教学、多向视频会议等多种学习方式和交流探讨活动, 创建自然和谐的人机交互环境, 依靠智能空间技术创造高度真实感的教学环境, 促进学习者积极参与、以师生教学活动的最优化开展为目标的增强型学习环境。
因此, 我们认为智能教室就是融合多媒体技术、通信技术、传感技术、人工智能技术、虚拟现实技术等, 实现电子设备系统化管理、优化教学内容呈现, 便利学习资源获取, 促进课堂交互开展, 具有情境感知和环境管理功能的新型教室。
2. 智能教室综合管理系统架构
随着数字化校园的普及和发展, 国内高校都在进行大规模校园网建设, 依托校园网实现对多媒体教室的集中管理, 成为目前高校多媒体教室管理系统建设的大势所趋。智能教室即是以多媒体教室为点、校园一卡通和电子课表为线、校园网络为面, 整合原有的独立功能系统, 建立系统化的多媒体教室综合管理平台, 达到教室内设备的网络化、远程化管理控制, 从而真正实现数字化校园的全面整合。智能教室系统组成如图1所示:
2.1 智能教室教学系统
教师使用内置电子白板功能的触控投影机代替传统的黑板教学, 实现无尘教学。交互式电子白板采用红外感应技术, 教师通过直接用手指触碰电子白板投影画面来操作电脑系统, 进行教学演示;学生通过触发配置在课桌上的答题器, 将对课堂问题反馈的数据信息发送给教学系统进行分析处理, 并且通过投影仪立即呈现出来, 真正实现师生课堂智能化交互式教学。智能课堂上所有电子教学仪器设备通过接入Wi Fi网络实现远程统一控制和数据传输。智能教学系统支持多种课堂互动活动:讲授模式、随堂测试、分组辩论、投票问卷调查、限时抢答、打分评选、口头出题、快速分组、点名考勤等。
智能教室教学系统设备包括交互式电子白板、投影机、组合黑板、多媒体讲台、电脑、无线麦克风、立体音响、大型LED显示器、Wi Fi设备服务器、Wi Fi摄像头、答题器、自动录像系统等。
2.2 智能人员考勤系统
人员考勤系统根据电子课表提供的课程时间和人员信息, 在有课程的时间段自动开启, 进入工作状态。如果教室没有安排课程, 则该教室系统处于休眠状态。教室前后门各安装一个特高频射频读卡器, 采用校园一卡通对教师和学生进行身份识别。前门墙壁上安装的LED显示屏在高频射频读卡器读取信息的同时, 同步显示持卡人个人信息和出勤率。教师和学生在固定时间段进行刷卡考勤, 对合法用户进行考勤统计, 对非法用户进行告警。自动考勤软件对进入教室的人员信息进行统计处理, 考勤信息与学校教务系统数据库联网, 如果发现持卡人有冒充顶替的行为将会进行自动识别, 并及时报警提示。Wifi摄像头将影像数据上传至安全服务器, 作为识别调查和追踪处理的依据。此外, LED屏幕还可显示该教室各个时间段的课程安排、任课教师、专业班级等信息。
智能人员考勤系统设备包括一体式特高频读卡器、校园一卡通、LED显示屏、Wi Fi设备服务器、Wi Fi摄像头一体机、自动考勤软件等。
2.3 智能设备仪器管理系统
教室前后门安装的特高频读卡器, 对教室内的电子设备, 实验仪器等资产 (贴有特高频标签, 标签上存储有设备的详细信息) 进行出入教室的监控与管理, 对未授权用户把教室内资产带出教室进行报警, Wi Fi摄像头记录人员影像上传至管理平台服务器。管理系统能够对教室资产进行实时监控和自动盘点, 将教室资产设备信息自动更新录入学校资产管理数据库, 及时掌握设备的库存情况, 提醒资产管理员做申购计划。设备管理系统还会定期利用网络检查教室内设备的运行状态和系统更新版本, 发现设备故障或重要系统升级提示后, 及时将设备信息显示在管理平台上并提醒管理员进行处理, 帮助管理人员准确把握教室设备状态, 减少设备故障率, 为学校定期资产核查和维护人员设备维修保养、系统升级提供数据支持。
智能设备仪器管理系统的设备包括一体式特高频读卡器、特高频标签、Wi Fi设备服务器、Wi Fi摄像头、设备资产管理软件等。
2.4 智能光线调节系统
在教室窗户和各区域安装光照传感器。采集安装在窗户的光照传感器数据, 分析数据并通过无线网络传输至管理平台, 光线调节软件根据预设值, 来控制窗帘的自动开和关, 使学生免受室外强光的照射。采集安装在教室内的光照传感器数据, 通过分析数据, 根据软件预设值, 来控制教室内灯光的自动开启与关闭, 调节灯光的亮度。由于教室空间布局因素的影响, 教室内各个区域灯光的亮度可能是不同的。智能灯光控制系统根据学生位置、室外光照强度, 自动分序开、关灯光, 调节区域内灯光亮度。室内光线既要保证各区域学生能够看清楚白板和视频设备所呈现的画面, 又要保证各类教学活动的展开, 符合学生用眼卫生, 保护学生视力。自然光与室内灯光相结合的智能控制系统, 既有利于师生的身心健康, 也实现了节能减排。
智能光线调节系统设备包括光照传感器、Wi Fi设备服务器、智能窗帘控制系统、智能电源控制主机、灯光电源控制单元等。
2.5 智能温湿度控制系统
通过温湿度传感器监测室内温度和湿度, 分析数据并通过无线网络传输至管理平台, 温湿度控制软件根据预设值, 当室内温度高于最高门限值时自动开启空调, 当室内温度低于最底门限值时自动关闭空调, 实现室内温度的自动控制;同理, 通过加湿器自动开启与关闭来调整室内的湿度。管理人员也可以通过远程网络授权登陆服务器, 查询空调和加湿器状态、环境温湿度, 调节教室温湿度。
智能温湿度控制系统设备包括温湿度传感器、Wi Fi设备服务器、智能空调控制器、立式空调、加湿器等。
2.6 视频监控系统
在教室前后门口各安装一个Wi Fi无线摄像头, 记录教室内人员出入和设备的出入库情况的影像。教室内各区域安装若干Wi Fi无线摄像头监控教室内部课堂教学、仪器设备的使用状况和记录突发事件等。教学督导人员能够在监控系统平台观察指定教室的现场教学影像, 了解教师的授课方式和学生学习状态, 并进行录像保存。课堂教学录像由教师自主录制完成, 并上传到教学资源管理平台。如遇紧急事件或突发状况, 学校可以及时进行通知和疏导学生。摄像头所采集的影像由远端射频单元传送至终端管理电脑, 提供实时的监控数据。
视频监控系统设备包括系统服务器、智能客户端设备、Wi Fi设备服务器、Wi Fi无线摄像头等。
2.7 远程控制系统
远程用户通过管理系统平台实时观察各设备的使用情况, 解决设备操作中遇到的问题, 快速排查处理出现的机器故障;结合电子课表, 保证有课程安排的教室能够正常使用教学设备, 如果遇到问题可以进行远程操作处理。管理人员根据实际情况, 在指定时间、场景和条件对教室设备 (包括计算机、投影机、窗帘、空调、电子白板、照明灯等) 电路进行远程开启和关闭控制, 减少人为因素造成的用电浪费和设备损耗。
远程控制系统设备包括系统服务器、智能客户端设备、服务器端软件、客户端软件等。
2.8 智能门禁系统
在教室门窗安装门磁模块, 门磁模块用于检测门窗的开关状态。智能门禁系统设置校园一卡通、密码指令输入、指纹识别, 按钮开关等多种方式和权限开、关门窗;在固定时间段内, 实施高度敏感的门窗自动监视和非法侵入报警。管理员通过有线或无线网络, 授权登陆服务器或通过视频监控系统察看教室状态、实施远程开关门窗控制。
智能门禁系统包括门禁监控主机、磁力锁、Wi Fi设备服务器、门禁监控系统软件、Wi Fi摄像头等。
2.9 多向视频会议系统
智能教室的多向会议系统中, 设置一台或多台多点控制单元 (MCU) 。MCU是一个数字处理单元, 通常设置在网络节点处, 可供多个会议场点同时进行相互间的通信;MCU可以实现音频、视频、数据信令等数字信号的混合和切换 (分配) , 但不会影响音频、视频等信号的质量。MCU支持标准的多分屏, 可在会议进行中任意选择和更改分屏显示模式, 分屏中每个窗口的图像可以是指定的, 也可以由用户进行视频窗口切换。
多向视频会议系统设备包括多点控制单元、视频会议终端、录播服务器、摄像机、投影仪等。
2.1 0 管理平台共享、接入系统
智能教室管理平台在开发阶段就必须保证具有统一的基础共享服务平台, 统一的接口服务、后台数据服务和前端感知服务, 实现各类新设施和终端设备接入的高度兼容性。网络系统采用标准TCP/IP协议, 方便升级、扩展, 支持第三方设备无线接入, 支持学生重新组网;并且提供开发者乃至教师和学生以管理系统为平台, 不断开发新设备系统应用软件的实验开发模块。
结语
智能教室的设计与应用是教育技术学研究一个新领域, 智能教室综合管理系统是实现教室真正“智能化”的关键, 也是众多学者研究的重点。如何架构科学合理的、人性化的智能教室综合管理系统, 将有助于我们重新审视教室管理方式和教学活动组织形式, 创造一个充分关注课堂主体自由、发展、和谐、面向未来创新人才培养需求和新课程改革需要的学习环境。
参考文献
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智能审计软件系统架构研究 第7篇
一、智能审计国内外研究现状
智能审计是利用各种数据分析方法对审计数据进行充分利用、充分挖掘, 以获取更多相关的审计线索。一方面可以直接提供审计证据, 如明显违反会计准则和相关会计法规的行为;另一方面可以发现异常信息, 起到“红旗”的指向标作用, 引起审计师的注意。此外, 借助智能审计技术, 可部分代替审计职业判断, 减轻审计师的工作强度。智能审计是财务审计与智能技术的有机结合, 是计算机审计的发展方向。自1987年美国执业会计师协会发表了“人工智能与专家系统简介”, 将人工智能引入到会计审计领域以来, 人们对智能审计技术及其应用进行了不懈的探索研究, 并在其中的审计专家系统与审计数据挖掘两方面取得了一定成果。
国外对审计专家系统研究成果涉及到审计专家系统建立与应用的背景、作用、影响、开发设计方法、局限性、相关法律责任等方面, 而且已经从理论研究扩展到开发应用研究。由于有其他领域大量成功的专家系统开发经验可供借鉴, 审计专家系统在模型结构、开发步骤和规则建立方式等方面比较规范而成熟, 审计专家系统开发也由早期的以审计研究人员为主转向研究人员与实务专家共同开发, 开发与实践结合更加密切。国内对这方面的研究相对较少, 主要集中于介绍国外研究情况、系统基本框架、研发应用基本方法等方面。近年来, 数据挖掘技术在审计领域的应用也开始受到关注。N ingning W u于2001年出版了专著《A uditdata analysis and m ining》, 比较系统地阐述了审计数据分析与挖掘方法。易仁萍 (2003) 提出了基于数据挖掘的审计模型, Lam pe (2002) 、胡荣 (2004) 、吕新民 (2007) 等概要分析了数据挖掘技术在审计中的应用方法, Lee W等 (2002) 分析了审计中应用的主要数据挖掘算法, 王忠 (2006) 、张炳才 (2008) 等分别研究了人工神经网络、欧式孤立点数据挖掘技术在审计中的应用方法, 陈丹萍 (2007) 对数据挖掘模式下的审计风险决策进行了研究。
但是目前的智能审计研究还远没有达到人们所希望的水平。 (1) 审计软件的智能化水平普遍不高。审计信息化在中国仅仅处于初级阶段。计算机审计还处于计算机辅助阶段, 审什么、如何审基本上都是由审计人员定义的。也就是说, 每一个指令都是由审计人员向计算机发出的。在审计专家系统的研究上, 审计知识获取与表达问题、不同审计专家之间知识冲突问题, 仍然无法很好解决。尤其是国内, 尚未开发出真正意义上的审计专家系统。此外, 数据挖掘在审计中的研究还处于起步阶段, 应用研究成果数量少, 也不够全面深入。至今没有审计数据挖掘的专用工具, 审计数据挖掘专著很少, 发表的论文中或者只是从某一视角进行分析, 或者点到为止。未能真正将数据挖掘技术应用于审计中, 自动发现审计数据中的模式和模型, 如根据企业的审计数据, 建立企业风险决策系统, 发现企业风险的关键因素, 对企业做出风险评估、预警等。 (2) 审计软件缺乏深入分析能力。现代风险导向审计模式以重大错报风险的评估为出发点, 风险综合评估、分析与合理判断占据着极其重要的地位, 而这正是当前我国审计软件所缺乏的。我国大部分审计软件比较多的是执行账簿核对和简单的分析程序, 一般是将审计程序表中的审前数与以前年度审定数作些简单的比较, 计算财务比率等, 行业分析做得比较少, 更谈不上进行深入的分析。 (3) 审计软件需要适宜的应用体系架构。计算机审计的研究逐渐深入, 需要的分析功能、分析能力、分析种类都在不断变化, 分析技术也在不断进步与增加, 尽可能方便新技术、新方法嵌入的可扩展的系统架构是智能审计软件发展的基础问题。 (4) 现有的软件难以满足越来越丰富、深入的审计需求。计算机审计需要创建大量的新型审计技术方法。从技术方法角度说, 账目基础审计、制度基础审计、风险基础审计、数据基础审计之间, 有着不同程度的传承关系。前三者之间的传承关系比较紧密, 而数据基础审计与前三者之间, 变化却是革命性的, 需要创建全新的技术方法即需要形成审计中间表、结构化查询技术、个体分析模型方法、多维分析技术以及数据挖掘技术。
二、智能审计软件系统架构设计
在深入分析总结现有各种审计软件优缺点以及当今计算机智能处理技术的基础上, 提出了如图1所示的智能审计软件系统架构。该架构由应用服务层、平台支撑层、数据资源层、数据交换中心、系统接口、系统保障机制以及基础设施等部分组成。 (1) 应用服务层。应用服务实现财务审计业务处理功能, 是系统建设的核心内容。在智能财务审计系统的建设中, 应用服务包括审计分析、报表分析、综合查询以及业务管理等功能模块。审计分析通过提供多维分析、挖掘分析、预警预测、疑点智能分析等功能实现对企业财务的审计。报表分析模块完成企业报表的指标分析、百分比分析、杜邦分析、趋势分析、汇总分析、特征分析, 对企业的财务状况、经营成果和现金流量情况等进行综合比较和评价, 为财务会计报告使用者提供管理决策和控制依据的一项管理工作。综合查询提供关联查询、组合查询、傻瓜查询、智能模糊查询等功能, 可以通过图、表等多种形式实现查询结果的输出。业务管理实现公司管理、指标管理、参数管理以及报告设置等功能。 (2) 平台支撑层。平台支撑实现财务审计的系统支撑。包括审计推理、知识管理、数据管理、安全管理、搜索引擎、工作流引擎和智能处理引擎等功能模块。审计推理实现案例推理、挖掘推理、规则推理以及集成推理等功能, 为审计分析提供强有力的支撑。知识管理实现知识的获取和存储, 完成案例管理、规则管理、模型管理以及知识推拉等功能。数据管理实现数据存储、数据访问ETL的处理以及元数据管理。安全管理保障整个系统的安全运行, 实现用户管理、安全认证、权限管理、安全日志管理、单点登录等功能。 (3) 数据资源层。数据资源层完成财务数据库、本体库、领域案例库、模型方法库、专家知识库的创建、维护、更新、索引, 元数据的建立、更新和维护, 以及数据的采集、访问和管理。 (4) 数据交换中心。数据交换中心实现内容集成, 以消除信息孤岛, 保证各应用系统的有效协同和数据访问。 (5) 系统接口。为用户访问和系统管理提供接口, 为系统对外服务和展示提供窗口。 (6) 系统保障机制。包括信息安全保障体系、网络安全保障体系、管理制度标准规范、数据交换规则规范和运营机制等。 (7) 基础设施。硬件平台作为整个系统的物理载体, 是整个系统建设的一个重要组成部分, 包括网络系统、服务器群组建设等内容。
三、智能审计软体系统关键实现技术
实现该系统, 需要着重解决以下两个方面的问题:综合运用信息处理技术, 设计高效的算法, 快速、准确、客观、规范审计财务业务, 整合专家知识与数据挖掘技术, 建立新型审计模型;根据审计数据的特点, 研发相应的数据分析方法。数据实验表明, 数据分析算法对不同的数据具有不同的敏感度。对于具体的审计分析模型, 需要研发相应的数据分析方法, 并根据不同算法、不同行业数据的特性进行数据实验, 选择相对效果较佳的算法及参数。
充分整合领域专家知识, 综合利用专家系统、数据挖掘、知识处理等智能技术, 构建智能审计模型, 建设智能审计系统, 提高审计智能化水平和效率、降低审计成本和风险, 促进金融市场健康稳定发展是当前审计发展的方向。在深入分析总结现有各种审计软件优缺点以及当今计算机智能处理技术的基础上, 提出了智能审计软件系统的系统架构。下一步需更加深入地研究该系统中各个关键技术, 并设计切实可行的解决方案, 实现智能化审计软件系统。
参考文献
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智能配电系统架构分析及技术挑战 第8篇
分布式电源、分布式储能及可控负荷等的快速发展和大量接入促使电力系统，尤其是中低压配电系统发生着重大改变[1,2,3]。传统配电网通常闭环设计、开环运行，主要用于电力配送，配电自动化设备主要用于故障情况下的紧急处理[4]。大量分布式能源的接入将改变传统配电网单向潮流的基本格局，并可能严重影响正常电压水平、短路电流和供电可靠性[5,6,7]。同时，不同规模微电网的接入使配电网中存在许多规模和特性各异的自治运行区域[8,9,10]，传统的配电网管理模式难以进行有效、优化的管理。在此背景下，新型智能配电系统成为国内外研究的焦点。
智能配电系统旨在实现灵活、可靠、高效的配电网架构，高可靠性和高安全性的通信网络以及高级配电自动化，以主动、有效地控制和管理高渗透率分布式能源[11,12]。智能配电系统是智能电网的关键环节，是未来电力系统发展的必然趋势和方向[13]。
目前国内外在智能配电系统领域的相关技术研究和工程实践已逐步开展。相关技术涉及智能配电系统规划设计[14,15]、状态估计[16]、潮流路由与控制[17,18,19]、电压控制[20]、分布式能源消纳[21,22]、可靠性评估[23]、等值模型建立[24,25]、技术经济分析等诸多方面[26,27,28]。在工程实践方面，欧盟开展的主动配电网示范工程（ADINE）是最具代表性的项目之一，旨在解决含大规模分布式能源的主动配电网的保护、电压控制、电能质量、故障穿越和孤岛运行等一系列问题[29]；为了解决高渗透率可再生能源接入问题，加拿大自然资源部支持了涵盖主动配电网规划运行、分布式能源建模仿真、通信与分布式能源相关标准等一系列与智能配电系统相关的研究项目，Hydro-Quebec,Toronto Hydro,Hydro One,ENMAX和BC Hydro等电力企业亦开展了各具特点的智能配电系统实践[30]；日本最大的研究机构———日本产业技术综合研究所也正在进行智能配电系统的相关研究和实践，主要关注智能配电系统中的微电网技术、钠硫电池储能技术、负荷管理技术等方面[31]；中国在2012年启动了国家高技术研究发展计划（863计划）课题“主动配电网的间歇式能源消纳及优化技术研究与应用”，研究内容包括主动配电网综合规划及信息控制策略、间歇式能源多级分层消纳模式、消纳间歇式能源的协调控制技术、电能质量监控与治理技术、复合储能控制技术、能量管理系统开发等。尽管国内外相关领域的研究和实践已经取得了一些阶段性的成果[4,5,6]，但考虑到智能配电系统问题的复杂性和发展的长期性，智能配电系统相关领域研究仍需进一步深化。
本文首先探讨了集成有高渗透率分布式能源的智能配电系统架构，并从灵活互动的用户侧、多层次的自治运行区域、交直流混合特性、灵活多样的控制方式和运行模式、高级量测体系和智能配电信息系统等方面分析了其新特点。在此基础上，针对智能配电系统新型设备、规划设计、运行优化、系统分析、需求响应、新技术应用等关键技术问题进行了展望。最后，从能源互联网和综合能源系统两个角度展望了智能配电系统的前景。
1 智能配电系统综合架构和新特点探讨
智能配电系统是一个高度融合的物理信息系统，其结构将具有多样化特征，可以是交直流混合的复杂配电网，可能接有各种分布式电源、分布式储能、可控负荷、微电网和虚拟电厂等，通过各层次的能量管理系统实现集中和分布式自治相结合的控制管理模式，如图1所示。值得指出的是，图1仅用于形象说明智能配电系统的网架/通信结构、组成和控制方式，实际智能配电系统形式多样，并不囿于图1所示的形式。此外，图1仅是一个远景概念图，实际智能配电系统须从传统的配电网逐步发展而来，考虑到实际情况、具体需求、建设和运维经济性等因素，智能配电系统在不同地点、不同发展阶段均会有具体的形式和特点，不一而足。
相比传统配电系统，未来智能配电系统可能具有如下若干新特点。
1）灵活互动且类型多样的用户侧
智能配电系统中将会有大量分布式电源、分布式储能系统、电动汽车充电设施及各类可控智能电器设备接入。这些设施具有灵活可控的运行特性，并能够与配电系统进行双向互动，通过调整自身的运行计划和状态满足用户和电网双方面的需求。相比传统配电网中被动用电的用户侧，智能配电系统的用户侧同时具备发电、储电、用电的特性，能够作为一种响应资源主动参与智能配电系统的运行。
2）多层次的自治运行区域
不同于传统的辐射状配电网，智能配电系统可能包含多层次的自治运行区域[32]，在局部可环网运行。具体地，智能配电系统可以划分为多个独立运行的控制区域（Cell），可接有大量规模不同的虚拟电厂[33]和微电网等。这些自治运行区域规模各异，或相互独立，或相互嵌套；既具备一定的独立运行能力，又可以互相交换功率、在紧急情况下相互支援，既可以满足用户多样化的电能质量要求，又可以提高供电可靠性。
3）交直流混合特性
由于分布式电源、储能设备和负荷中有大量直流设备，智能配电系统将从传统单纯的交流配电网进化成交直流混合的配电系统[34]。在微电网层面，根据实际需要，微电网可以是交流微电网，也可以是直流微电网，还可以是交直流混合微电网；在配电系统网架层面，中低压配电系统可以既有交流馈线，也有直流馈线，交直流线路间通过电力电子装置连接、控制。交直流混合智能配电系统能够根据实际需求决定采用交流或直流供电，有助提升系统效率和适应性。
4）灵活多样的控制方式和运行模式
智能配电系统采用分层协调控制方式[35]，具备集中式控制与分散式控制的优点，在局部区域自治和相互协调的基础上，实现监测管理。局部区域自治中心以众多能量管理系统为依托，如：用户侧的智能家居能量管理系统、商业楼宇能量管理系统、社区能量管理系统、微电网能量管理系统、Cell控制系统、虚拟电厂控制系统，等等。这些区域自治控制中心除负责自身日常的控制之外，还可以在相互之间进行双向通信和协调互动；配电网管理系统与这些区域自治控制中心双向互动，实现对整个智能配电系统的主动、有效管理。
通过对各自治运行区域的灵活控制和网络重构，智能配电系统具有灵活多变的运行模式，既能提升配电系统正常运行期间的电能质量和运行经济性，又能在故障发生时迅速反应、降低故障造成的负面影响。
5）高级量测体系和智能配电信息系统
配电系统海量信息的量测采集、双向流动和管理处理是智能配电系统区别于传统配电系统最基本的特征之一，也是其发展的基础，需通过高级量测体系和智能配电信息系统实现。智能配电系统高级量测体系建立在先进的传感量测技术和信息通信技术的基础上，主要包含智能电表、双向通信网络、计量数据管理系统和用户室内网等，实现智能配电系统信息的采集、传输、存储与分析。智能配电信息系统实现对配电信息的整合与综合管理、设备管理、营销策略制定、业务管理及调度管理，为智能配电系统的规划设计、运行调度和综合管理提供数据支撑。
2 智能配电系统关键技术
智能配电系统具有的新架构和新特点一方面为配电系统效率和服务的提升带来了重要的机遇，另一方面也带来了许多新的复杂问题。
2.1 新型配电设备
智能配电系统中的新型设备和装置可以分为两类：一类是分布式电源、分布式储能和各类可控负荷，是智能配电系统中的主要设备；另一类是用于优化控制智能配电系统的辅助装置，包括传感测量装置、通信装置、控制装置和电力电子装置等。
新型电力电子装置是智能配电系统运行优化控制的重要手段，能够实现交直流转换、直流变压等基本功能，是构建交直流混合配电系统的关键装置。同时，固态断路器、有源电力滤波器及故障电流限制器等可以改变网络结构和参数、补偿谐波和无功功率及限制系统短路电流，改善系统的电能质量。由背靠背电压源型变流器或统一潮流控制器实现的新型电力电子装置———软常开开关可用于连接智能配电系统的馈线，通过控制连接线上的有功潮流和无功潮流，实现平衡功率、改善电压、重构网络、转带负荷、限制故障电流等功能[36]。
2.2 规划设计关键技术
除了考虑传统配电系统规划设计的相关要素外，智能配电系统规划设计还具有如下一些显著特点：(1)由于各种新型设备装置的接入，智能配电系统的网络结构和各部分的运行方式灵活多变，使其规划设计问题与运行问题具有强耦合性，必须在规划设计时充分考虑系统运行策略和工况的影响；(2)大量可再生分布式能源的接入和需求侧与电网的互动使系统不确定性显著增强，给空间负荷预测乃至整个规划设计工作带来了新困难[37,38];(3)除传统的电源优化规划和网络优化规划外，智能配电系统规划还需解决包括分布式电源和储能在内的各类分布式能源的选址定容问题[39,40]，并同时考虑新型辅助装置、智能配电自动化和量测信息系统的规划问题[41];(4)除传统的安全性、可靠性和经济性目标外，智能配电系统还需同时考虑提升综合能源利用效率、最大化绿色能源利用、最小化环境污染影响、最大化社会效益等其他规划目标[42]。
尽管智能配电系统规划设计面临许多新问题和挑战，但高级量测系统和配电信息系统的发展使规划设计所需的历史和现状数据的获取更容易、内容更全面和准确。在此基础上，可采用动态规划、滚动规划、随机规划等方法，充分考虑多运行场景、多能源利用方式和多种规划设计目标，在设计边界内寻求最优规划设计方案，需考虑的相关因素见图2。
2.3 优化运行关键技术
智能配电系统中的许多分布式电源和新型辅助装置具有很强的灵活性和可控性，可为系统的运行优化提供更多技术手段[43,44]。广义而言，智能配电系统的优化运行包括对智能配电系统整体以及其中各层次自治运行区域的优化调度和控制[45]，如Cell优化运行、微电网优化运行、家庭能量管理等。高渗透率可再生分布式能源的随机性和波动性、“源—网—荷”的协调互动[46]、多种能源的综合利用等问题是智能配电系统优化运行的主要难点。
就整个配电系统层面的运行优化而言，主要优化目标包括降低系统网损、改善电压水平[47]和降低运行维护费用等；主要优化对象是系统中的可控设备，包括有载调压器、自动调压器、静止无功补偿器、分组投切电容器和静止无功发生器等传统配电网辅助装置以及可调度分布式电源、分布式储能、虚拟电厂、软常开开关等新型设备装置[48]。根据控制结构的不同，可分为集中式调度控制和分散式调度控制两类。集中式调度控制通过配电管理系统统一实现，配电管理系统通过高级量测系统收集所需全局信息，并在其基础上做出优化决策调整可控设备装置，实现运行目标；在分散式调度控制中，各智能设备装置通过分析本地信息及其他相邻设备装置的相关信息做出决策，多代理技术是一种典型的分散式控制技术[49,50]。按照时间周期不同，运行优化可以分为日前计划和实时调整，二者常在现实中相互配合实施[51]。
2.4 系统分析关键技术
状态估计和潮流计算是智能配电系统分析的关键技术，是开展规划设计、优化运行等各项工作的基础[52]。虽然传统系统分析方法已十分成熟，但智能配电系统的新特性对其提出了新的需求，包括：(1)智能配电系统是交直流混合网络，含有大量基于电力电子装置的新型设备，同时含有分布式电源、储能和可控负荷等，需提出新的模型和方法[53];(2)大量分布式电源和新型设备装置的接入使智能配电系统相关分析问题的规模大大增加，同时，由于网络重构[54]、分布式能源的投切、电动汽车在网络中的移动等原因，智能配电系统拓扑结构和参数的变化非常频繁，因此需要发展更为快速的系统分析方法以动态分析评估智能配电系统的状态；(3)传统潮流计算在不同时间断面间是解耦的，但由于储能设备的接入，智能配电系统中不同时间断面的潮流相互之间存在一定的耦合关系，因此在一些场景下需发展时间序列潮流用于系统分析和评估。
2.5 用户侧需求响应关键技术
需求响应是用户侧资源主动参与电力系统运行的关键技术，包括基于激励的需求响应技术（如直接负荷控制、紧急需求响应、可中断负荷和容量辅助服务计划等）和基于价格的需求响应技术（如分时电价、尖峰电价、实时电价等）[55]。随着传感测量技术、智能控制技术、信息通信技术等在用户侧的广泛应用，智能配电系统用户侧含有大量需求响应资源，且具有强的灵活性和互动响应能力，可参与智能配电系统的运行，完成削峰填谷、平滑功率、虚拟备用等辅助服务，提高系统的运行可靠性和经济性[56,57]。传统需求响应研究多数基于传统通信架构和用电设备，智能配电系统下的需求响应研究应结合其先进的通信架构，研究各类型用户（居民、工商业、公共市政等）智能可控负荷的响应特性、聚合模型、控制方法等。此外，电动汽车及其充放电设施的接入和管理也是一个重要议题，大量电动汽车接入对智能配电系统可能会有负面影响，同时，电动汽车可用于实现特定的系统运行目标。
2.6 新技术应用
近年来涌现出了许多新技术，其中一些已经应用或有潜力应用到智能配电系统之中。值得指出的是，这些新技术本身仍处于发展之中，其在智能配电系统中的应用前景亦有许多未明朗之处，但仍不失为未来研究和实践可以进一步探索的方向。
1）大数据技术
大数据技术的相关研究近年来持续升温。在完善的高级量测体系下，智能配电系统来自用户侧、微电网及配电网的海量结构化/半结构化/非结构化数据亦具有“大数据”的特点[58,59,60]，发展去冗降噪、大数据存储、云计算、数据分析挖掘等大数据相关技术，对智能配电系统的状态估计、负荷预测、需求响应、规划设计等环节具有重要的促进作用。
2）物联网技术
物联网技术已经在智能配电系统的一些领域展开了应用，并有广阔的应用前景，例如：智能家居中的智能电器和传感器组成了家庭局域网并通过网关与外界相连，在此基础上能够实现家庭能量的优化管理和与智能配电系统的双向互动[61]；物联网技术还可应用于智能配电系统的其他设备和装置，组成以设备与设备相连为基础的分散式控制结构，或再与控制中心相连组成集中式控制结构，实现对智能配电系统内各设备装置的控制。
3）信息物理系统技术
信息物理系统以信息为纽带将物理网络与信息网络紧密结合成一个整体系统，并借助完善的感知、计算、控制技术实现其智能化运行。融合了高级量测技术、快速仿真与模拟技术以及灵活控制技术的智能配电系统是一个典型的物理信息系统[62,63,64]，如图3所示。信息物理系统的相关分析方法和技术可直接应用于智能配电系统。
3 智能配电系统前景展望
智能配电系统是智能电网的关键环节，未来还可能成为能源互联网的重要组成部分和综合能源系统的重要支撑。
1）能源互联网的重要组成部分
能源互联网是以互联网理念构建的新型信息能源融合的“广域网”，它以大电网为“电力主干网”，以智能配电网、微电网为“局域网”，以开放对等信息和能源一体化架构，在能量路由[65]、能量缓冲[66]和能量管理[67]等关键技术的支撑下，真正实现能源双向按需传输和动态平衡使用，最大限度地适应分布式能源的接入[68]。
2）综合能源系统的重要支撑平台
综合能源系统是指在规划、建设和运行等过程中，通过对多种能源的产生、传输与分配（能源供应网络）、转换、存储、消费等环节进行有机协调与优化后，形成的能源产供消一体化系统[69,70,71]。未来的智能配电系统将集成多种能源形式的区域综合能源系统，并与能源主干网相连接，实现综合能源集成、传输、配送和综合管理，是未来综合能源系统的重要支撑平台。
4 结语
本文主要从技术角度探讨了智能配电系统的综合架构、新特点和关键技术。目前智能配电系统的发展仍处于初级阶段，其架构、特点和技术前景远未定型，需要在不断的研究和实践中根据实际需要不断发展。本文探讨的内容仅是在国内外现有研究实践成果的基础上作的概括和思考，希望对未来智能配电系统的进一步研究实践提供一些思路和借鉴。