智能电子技术论文

2022-05-16

近日小编精心整理了《智能电子技术论文(精选3篇)》相关资料,欢迎阅读!近几年,油田在“完善生产物联网,加快数字油田”方针的指导下,坚持业务驱动,加快推动了梦想云顶层设计“22162”蓝图落地。同时以勘探开发和生产运行为核心,着重推进了信息支撑环境、数据湖、物联网、网络安全体系等系统建设,有效提升了采油作业区井间站线智能化水平。

第一篇:智能电子技术论文

智能电网关键技术与智能化特征分析

摘 要:智能电网是电网发展中一种新前景,成为“全球工业与信息业的一次新产业革命、技术革命、管理革命”。在我国,投入较大量的人力、物理等资源建设中国特色的智能电网,并以智能电网为基础制定出中国较好的电网现代化发展战略,是我国目前的奋斗目标,也是发展前景。新的电力技术极具市场前景,而智能电网正能够适应当今市场发展的需求,因为智能电网是“可靠、安全、经济、高效、环境友好”的,智能电网逐渐成为现代电网的主流。

关键词:智能电网 安全 高效

一、智能电网的概念及内涵特征

智能电网(英语:Smart grid、smart electric grid、或intelligent grid),以双向数字科技创建的输电网络,用来传送电力。它可以侦测电力供应者的电力供应状况,与一般家庭用户的电力使用状况,来调整家电用品的耗电量,以此达到节约能源,降低损耗,增强电网可靠性的目的。智能电网雏型是20世纪产生的,由一些中心发电机向大量用户传输电能的电网的简单升级。在传统电网的基础上,电能的传输拓扑网络更加优化以满足更大范围的各种用电状况,如在用电量低的时段给电池充电,然后在高峰时反过来给电网提供电能。智能电网包含了一个智能型电表基础建设(Advanced Metering Infrastructure,AMI),用于记录系统所有电能的流动。通过智能电表(Smart meter),它会随时监测电力使用的状况。智能电网包括超导传输线以减少电能的传输损耗,还具有集成新能源,如风能,太阳能等的能力。当电能便宜时,消费者可以开启某些家用电器,如洗碗机,工厂可以启动在任何时间段都可以进行的生产过程。在电能需求的高峰期,它可以关闭一些非必要的用电器来降低需求。其他的智能电网发展方向包括电网之故障侦测、判断、自动试送电等。智能电网之最基础建设在于电网上的设备由人工在地监测,进化到遥测、遥控,再进化到自动判断调整控制。

二、智能电网的目标

智能电网的目标是实现电网运行的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全。

(一)必须更加可靠

智能电网不管用户在何时何地,都能提供可靠的电力供应。它对电网可能出现的问题提出充分的告警,并能忍受大多数的电网扰动而不会断电。它在用户受到断电影响之前就能采取有效的校正措施,以使电网用户免受供电中断的影响。

(二)必须更加安全

智能电网能够经受物理的和网络的攻击而不会出现大面积停电或者不会付出高昂的恢复费用。它更不容易受到自然灾害的影响。智能电网必须更加经济—智能电网运行在供求平衡的基本规律之下,价格公平且供应充足。智能电网必须更加高效—智能电网利用投资,控制成本,减少电力输送和分配的损耗,电力生产和资产利用更加高效。通过控制潮流的方法,以减少输送功率拥堵和允许低成本的电源包括可再生能源的接入。

(三)必须更加环境友好

智能电网通过在发电、输电、配电、储能和消费过程中的创新来减少对环境的影响。进一步扩大可再生能源的接入。在可能的情况下,在未来的设计中,智能电网的资产将占用更少的土地,减少对景观的实际影响。智能电网必须是使用安全的—智能电网必须不能伤害到公众或电网工人,也就是对电力的使用必须是安全的。

三、智能电网的关键技术

(一)发电与储能技术

在能源转化、传输、使用这几个环节,其中发电环节是整个过程中最有可能减少排量的,所以智能电网采用风电水电多种新能源进行分布式发电和分布式储能,其中分布式发电技术有很多,例如风力发电技术、生物质能发电技术和地热发电技术等等,分布式储能装置有电磁蓄能、超导储能等等。由于使用新能源、洁净能源和再生资源,对环境改善方面具有很大的积极作用,特别是减轻温室效应方面,同时能够提高供电的安全性与可靠性,以及缓解能源供给不平衡问题,所以该技术被广泛应用。但是由于环境影响以及一些不确定因素,例如:风能和太阳能与天气相关,具有不确定性,分布式发电技术与储能技术将面临较大的挑战。

(二)输配电技术

输配电技术包括特高压输电技术和高温超导输电技术,特高壓输电技术是能够实现大功率、远距离传输电的输电技术,提高了输电能力,并能实现远距离电力系统互相连接;高温超导输电技术是利用高温超导体材料特性的技术,与常规技术相比,它具有污染少、损耗小等特点。

(三)高速双向通信技术

智能电网采用了高速双向通信技术,涉及较多电子设备,如智能表计、电力电子控制器等,利用这些智能电子设备进行网络化通信,同时坚持各种干扰与自我监测,充分体现出“自愈”这一特性。

(四)智能固态表针

与传统采用的电磁表计相比,智能固态表针能够进行双向通信、计量多时段的电力情况和价格、编制时间表等等。

(五)先进的电力电子技术

智能电网采用先进的电力电子技术,使用各种新型的高性能设备与装备,例如全控型大功率电力电子器件等,其中具体有有源滤波器(APF)、动态电压恢复器(DVR)等,符合当今电力系统运作要求,并在现代电力系统中得到广泛的使用。

(六)智能调度技术

该技术是智能电网中最关键、重要的技术,能够全面进行资源优化配置,科学决策管理、高效调度等,实现大面积连锁故障的预防,实现调度的智能化。

四、电网的智能化特征

由于智能电网采用了上面所述的先进技术,使得智能电网可观测、可控制、能实时分析与决策、自愈以及制动优化调整,充分体现出智能化。

(一)智能电网是自愈电网

“自愈”指的是把电网中有问题的元件从系统中隔离出来并且在很少或不用人为干预的情况下可以使系统迅速恢复到正常运行状态,从而几乎不中断对用户的供电服务。从本质上讲,自愈就是智能电网的“免疫系统”。这是智能电网最重要的特征。自愈电网进行连续不断的在线自我评估以预测电网可能出现的问题,发现已经存在的或正在发展的问题,并立即采取措施加以控制或纠正。自愈电网确保了电网的可靠性、安全性、电能质量和效率。自愈电网将尽量减少供电服务中断,充分应用数据获取技术,执行决策支持算法,避免或限制电力供应的中断,迅速恢复供电服务。自愈电网经常应用连接多个电源的网络设计方式。当出现故障或发生其他的问题时,在电网设备中的先进的传感器确定故障并和附近的设备进行通信,以切除故障元件或将用户迅速地切换到另外的可靠的电源上,同时传感器还有检测故障前兆的能力,在故障实际发生前,将设备状况告知系统,系统就会及时地提出预警信息。

(二)智能电网将抵御攻击

电网的安全性要求一个降低对电网物理攻击和网络攻击的脆弱性并快速从供电中断中恢复的全系统的解决方案。智能电网将展示被攻击后快速恢复的能力,甚至是从那些决心坚定和装备精良的攻击者发起的攻击。智能电网的设计和运行都将阻止攻击,最大限度地降低其后果和快速恢复供电服务。智能电网也能同时承受对电力系统的几个部分的攻击和在一段时间内多重协调的攻击。智能电网的安全策略将包含威慑、预防、检测、反应,以尽量减少和减轻对电网和经济发展的影响。不管是物理攻击还是网络攻击,智能电网要通过加强电力企业与政府之间重大威胁信息的密切沟通,在电网规划中强调安全风险,加强网络安全等手段,提高智能电网抵御风险的能力。

(三)将减轻来自输电和配电系统中的电能质量事件

通过其先进的控制方法监测电网的基本元件,从而快速诊断并准确地提出解决任何电能质量事件的方案。此外,智能电网的设计还要考虑减少由于闪电、开关涌流、线路故障和谐波源引起的电能质量的扰动,同时应用超导、材料、储能以及改善电能质量的电力电子技术的最新研究成果来解决电能质量的问题。另外,智能电网将采取技术和管理手段,使电网免受由于用户的电子负载所造成的电能质量的影响,将通过监测和执行相关的标准,限制用户负荷产生的谐波电流注入电网。除此之外,智能电网将采用适当的滤波器,以防止谐波污染送入电网,恶化电网的电能质量。

参考文献

[1]史忠植.智能主体及其应用[M].北京:科学出版社,2000,9.

[2]蔡丹君,胡婧.智能电网的三个关键词[J].国家电网,2009,(9).

[3]刘骥,黄围方,徐石明.智能电网状态监测的发展[J].电力建设.2009,30

作者:刘义胜

第二篇:智能化采油作业区智能技术的探析

近几年,油田在“完善生产物联网,加快数字油田”方针的指导下,坚持业务驱动,加快推动了梦想云顶层设计“22162”蓝图落地。同时以勘探开发和生产运行为核心,着重推进了信息支撑环境、数据湖、物联网、网络安全体系等系统建设,有效提升了采油作业区井间站线智能化水平。基于此,进一步探究智能技术在智能化采油作业区的应用就具有非常重要的意义。

一、智能化采油作业区建设目标

根据采油厂现有软件资源与硬件资源应用情况,整合采油厂当前采油作业信息管理系统,搭建一套面向采油作业整个生产过程的管理平台,消除采油作业生产问题协调解决壁垒,提高采油作业时效性,满足全生产过程高效率安全运作的要求。同时根据采油厂实际情况,利用物联网技术,将现有智能技术集成,同步提高全作业生产过程管理系统功能性、针对性,达成基础采油数据实时采集、更新目标,结合生产效果智能化考核、资源优化调度功能模块的配置,进一步提高采油作业区生产效益。

二、智能化采油作业区建设可用智能技术

(一)电泵智能气举管柱

电泵智能气举管柱工艺是智能化电泵气举实现的保障,包括液流换向阀、电潜泵、智能气举阀几个硬件设备。其中液流换向阀主要安装在电潜泵端,在管柱上方则进行了智能气举阀、检测设备的设置,通过这一管柱可以实时协调生产,平衡地层气、注入气,实现能量平衡模式的举升开采。与此同时,智能气举阀可以根据特定环境流量、压力、温度等因子,开展进气量的拟合式精准调控以及预先估测式标定,在无额外电力能源支持的情况下实时评测固定部件质量优劣。在这个基础上,匹配多重可估测物理量,并根据匹配情况进行调节,保证井下泵体工况、延伸性参数无误差,保证系统平稳化运转。

以气举耦合举升管柱为例,该管柱可以利用气举优势,动态调控电潜泵能量损耗,顺利采出井下液。同时利用生产滑套,进行油层、气层的控制。比如,在地层压力足够时,自动打开油层装置并闭合气层生产滑套,此时产出气可以经油套环空顶开智能气举阀,并局部进入油管内驱动产出液到地面;而在地层压力不足时,传感器可以收集、核算现有物理量,指挥电潜泵运作,补充不足压力,为井液举升开采提供支持。

(二)井下多参数监测

数据实时采集、传输是智能化采油作业区顺利运作的前提,此时,就需要利用井下多参数监测工艺,经井下多参数监测设备连接潜油电泵机械端、传输端,进行复杂环境下多重井下情况全时间段相应可检测物理量的持续采集、传输、处理。比如,机械振动、电机温度、电机功率、入口压力、出口压力等。地面工作人员可以根据工作参数进行电潜泵采油工作频次调整,辅助生产决策。

以潜油电泵井下监测仪为例,其主要包括测试杯(放置功能电路)、电力资源供应装置、无线模块、滤波装置(变频消压器)、上下接头、外筒几个元件。其中测试杯主要运用了MCU微控制器以及配套软构件,可以拟合多阶段井下传输电流信号并将其转换为数字量化数据;电力资源供应装置可以直接与电潜泵动力端头相连,配合经地面引入的三相星点等势备用电源,可以在获取信号的第一时间经电信号转换运用电流环闭合回路,实现以三相铠装电缆金属铠皮为枢纽的数据交互,满足部件最少情况下的多参数监测以及计算机精准分析;无线模块则负责与潜液泵电机端三相绕组协同构成三相星点势位,保障电缆断裂后数据稳定传输;滤波装置的设置可以有效消除源于电潜泵电力资源供应端口三相异步电机变频运行阶段产生的高次谐波、共模电压;在井下电机底部安装了细节上接头,下接头则需要与扶正器等附属装置连接。

三、智能化采油作业区智能技术的集成应用

(一)应用环境

根据智能化采油作业区建设运营需求,利用C#语言、ASP.net、Dreamweaver,在HTTP请求文档时,进行后台数据处理程序以及动态网页编写。同时在Oracle 11g数据库上,进行数据库管理平台及相应数据表结构的构建。

(二)体系结构

智能化采油作业区选择Browser/Server(浏览器/服务器)架构,包括数据库、浏览器、服务器几个层级,生产者仅需登录计算机客户端浏览器就可以运行软件,并在各自权限内进行不同子模块数据的修改、访问、共享、维护。

为了从根本上解决采油厂各部门管理系统数据资源调度及共享不及时的问题,系统可以从提高生产过程时效性入手,以权限授予的形式,允许多部门系统之间开展信息共享。配合嵌入式智能优化算法,优化调度生产作业计划并进行报表的自动汇总。

(三)模块匹配

为了实现智能化采油作业区智能技术的有效应用,可以根据当前智能化采油作业区生产管理需求,进行若干个功能模块的匹配。比如,面对采油作业全过程信息采集与监控需求,可以贯彻各部门工作透明、事前监督与事后追溯统筹的目的,集成作业区部门信息模块,提高部门数据共享、资源调度效率。具体模块涉及了物料管理模块、作业准备与运行管理模块、资源点信息管理模块、车辆管理模块等。其中物料管理模块负责物料发放、物料汇总查询、物料入库、物料修复、物料回收、油管抽油杆设计单、单井施工用料单等信息管理。同时根据历史同期数据、现实应用情况,自动判断井场与物料库存,自动汇总新物料申请、库存数据、急用料计划,结合生产作业计划,预先锁定所需物料到对应部门,实现基于采油作业紧急程度的资源智能化安排;作业准备与运行管理模块则负责作业日报、作业井生命长度、作业调度、作业考核管理以及数据一次录入多部门共用;资源点信息管理模块主要负责污水点信息采集与查询、热水点信息采集与查询、卤水点信息采集与查询,以及一定时间内资源利用率自动统计、作业质量间接监督,避免车辆空跑导致的职工人身风险;车辆管理模块负责在车载录像机支持下,进行车辆位置确定、警报发布、监督控制、事后剖析,并集成厂区现有GIS系统,实现车辆信息到厂区服务器的实时传送,解决行驶阶段存在的管理盲区。在这个基础上,嵌入以智能遗传算法、聚类分析为基础的特车优化调度方法,进行作业车辆的最优调度。

再如,面对采油时效管理需求,可以从压缩各工序衔接时等待时间入手,依托现有部门间日常运作机制,进行作业流程跟踪体系规则的设置,将作业时效性评价、作业流程衔接、作业进度评价有机集成。其中作业流程衔接提醒主要面对部门之间,以类别划分的形式,进行不同部门完成工作时间、返工情况对比,及时提醒下一个环节部门完成作业;作业时效性评价则是针对已经完成的作业,从单井作业流程追溯、作业效果评价、水井作业效果管理等方面,开展时效性汇总。并结合既定时效管理方案,开展分作业队伍种类、分管理区作业量的效率评价,了解各作业队伍、管理区采油工作中存在的问题,集中输入采油井日生产数据统计数据库内,为后续作业生产调度优化提供充足数据支持。在这个基础上,将潜油电泵井下监测等多参数监测装置与手持终端识别码设备有机整合,面向油管入库、使用、发放、回收、维修、报废整个生命流程,进行数据采集、管理,落实采油作业区分年限、等寿命精细化管理方针。

四、结语

综上所述,智能技术在智能化采油作业区的应用,可以推动生产诊断智能化、集输管理自动化,在有效降低生产劳作强度的同时,及时发现不正常井,提高生产时率。当前可用于智能化采油作业区建设的智能技术主要有电泵智能气举管柱工藝、井下多参数监测工艺、物联网以及其他相关工艺,厂区可以依托梦想云,持续推进智能技术的集成应用,加快建设智能中心,全力奔向智能化,提高采油作业效率。

作者单位:大庆油田有限责任公司第四采油厂信息中心

作者:祖智慧

第三篇:人工智能技术在智能建筑中的应用

摘 要: 随着我国科技的发展,智能化的应用越来越受到人们的重视。智能化的高速发展使建筑业发生了一场智能化的变化。要促进智能化建筑的发展,将人工智能技术运用到建筑业中成为整个智能建筑发展的关键因素。从目前的情况看,我国在建筑中运用的人工智能主要是由神经网络系统和模糊控制控制器应用组成,但是由于人工智能的复杂化,导致在建筑中运用智能化会产生很大不稳定性。本文通过对人工智能在建筑中运用的情况进行分析,从而进一步讨论在建筑中引入人工智能技术所产生的问题,希望能对智能建筑的发展有所借鉴。

关键词: 人工智能技术 智能建筑 应用

智能建筑越来越受到人们的关注,智能建筑的发展给人们的生活带了更多的便利。但是大多数人并不了解智能建筑是什么,所谓智能建筑就是在建筑中运用智能信息控制技术,使建筑得到智能化管理,具体来讲就是将建筑中的结构、系统、服务和管理结合起来,使它们得到优化。为了使用户有一个高效率和一个舒适安全的生活环境,智能建筑将运用其内部的计算机系统,收取建筑综合布线系统和检测建筑内部的情况传达情况,从而实现对建筑内部的智能化的管理。综上所述这就是人们所说的智能建筑,但是智能建筑的发展仍会出现一些问题,这就需要人们对智能建筑进一步探究。

1.当前智能建筑发展的状况

在智能建筑发展的数十年中,形成了一个较成熟的智能建筑的控制系统。这个系统中不仅融合了楼宇设备自动化系统而且将通信自动化系统和办公自动化系统等智能系统运用到智能建筑控制系统中,随着智能化建筑的发展,各种控制系统的运用要求也越来越高。但是仍有一些因素阻碍智能建筑的发展,主要可概括为两大因素:第一,智能系统中存在许多泡沫是当前智能建筑中存在的一个主要缺陷,具体来说就是智能建筑所运用的楼宇自动化系统只具有顺序逻辑判断的能力,这就意味着楼宇自动化系统无法实现思维逻辑的判断和自主学习。这一严重的缺陷加大了工作人员的工作难度,当建筑内部数据发生变化时,工作人员需要人工地对参考数据进行修改。不仅如此,楼宇自动化系统的这一缺陷还会导致维护系统的难度加大,使系统瘫痪的可能性增加。第二,在智能建筑中所运用的主系统和子系统都是独立运行控制的,这就导致主系统和子系统之间相互脱节,降低智能建筑综合优化的控制性,也会导致系统之间协作能力的减低。这一问题就需要管理人员对各个系统的技术达到充分了解的程度,否则会造成系统运行的效果弱化。

2.智能建筑发展中所出现的问题

智能建筑的发展已经取得一些成就,但是随着我国智能化的发展,在建筑中运用智能化的要求越来越高,不仅要求服务质量的提高,而且要求管理职能的提升。下文对智能建筑中所产的问题进行具体分析。

2.1智能化水平较低

在我国科技的发展中,智能化系统发展也得到了有效提升。但是智能化系统仍处于起步阶段,虽然在建筑中也运用到了许多智能化系统,但是随着科技的发展,人们对于建筑的智能化也提出增高的要求,在智能建筑管理系统中,一些自动化系统的能力达不到建筑中所需要的标准,需要工作人员对自动系统进行辅助才能使智能建筑系统运行正常。这样的智能化建筑得不到人们对于智能建筑的要求,所以要使智能建筑得到发展必须促进智能化的发展,只有这样才能使智能建筑真正智能化。

2.2智能系统之间缺乏协调

在市场经济的影响和技术水平的制约下,我国智能建筑中的主系统和子系统之间的联系并不密切,在智能建筑的控制系统中并没有实现内部系统之间的配合。这就导致整个智能建筑在发展中产生很大阻力,这一问题加大了管理人员的工作难度,使智能建筑并没有得到理想的智能化管理。所以要想使智能建筑得到优化的控制,加强各系统之间的协作成为首要的考虑因素。

3.智能建筑中人工智能的应用

3.1专家系统技术在智能建筑的应用

随着我国科技的发展,专家系统在人工智能领域的发展得到了很大提高,逐渐朝着商品化的方向发展。所谓专家系统就是在系统的运用和控制中以专家知识作为填充,从而形成一个完整的系统构架和功能。在智能建筑中运用这种人工智能,就相当于在建筑业中有专业知识的指导一样,使智能建筑朝着科学化的方向发展。专家控制系统与传统系统相比来说具有许多优势,不仅能运用数学模型得到更加准确的计算,而且可以使决策更加智能化,实现控制技术与知识信息处理的有机统一。专家系统的运用不仅能使智能建筑的智能化水平得到提升,而且能给人们的生活带来更多的便利。

3.2决策支持系统在智能建筑中应用

网络技术的发展,使数据库、计算机等运算能力方面得到了高速发展。随着经济的发展,人类进入信息大爆炸时代,所以人们对于数据库的分析的要求也越来越多。在智能建筑中运用决策支持系统不仅推动了智能建筑的发展,而且使智能化朝着一个崭新的方向发展。这种新兴的技术不仅结合了计算机技术和管理技术,而且融合了人工智能技术。正是因为决策支持系统的出现,使智能建筑朝着更加智能化的方向发展。管理科学、控制论行为科学及运筹学是决策支持系统的主要理论,其中还包括信息技术和计算机技术的补助,使得决策支持系统能够实现决策问题的帮助。智能决策系统的优势在于为决策者提供更科学系统的帮助,也将为决策者提供用于决策的相关资料和必要分析情况。这就使决策者对于问题认识更加准确,使决策者能够实行一套切实可行的决策。不仅如此,决策支持系统在现代化的管理中也需要智能系统的支持。随着智能建筑的发展,越来越多的人工智能技术运用到智能建筑中,这样不仅大大加强了智能建筑的智能化发展,而且为工作人员带了极大便利。在智能建筑的发展中也需要考虑到可持续发展的需要,要使建筑朝着绿色化的方向发展,同时需要将控制和管理相结合,只有这样才能促进智能建筑的发展。

3.3人工神经网络在智能建筑的应用

我国智能化的高速发展,已经能将人工神经网络运用到智能建筑的发展中。人工神经网络优势就在于具有语音识别、最优计算、信息处理等多种功能,不仅在智能建筑能看到人工神经网络的身影,在工业发展的各个方面人工神经网络运用的范围也越来越大。随着人们生活生活水平的提高,建筑内电气设备的安装也日益增加,这给智能建筑带了新挑战。面对智能建筑中产生的问题,不仅需要人工神经网络的帮助,而且需要工作人员对人工神经网络的具体熟悉。面对新的挑战,智能建筑需要内部的系统具有精确性和灵敏性的特点,而人工神经系统恰恰能够满足智能建筑的要求,所以在智能建筑中运用人工神经网络能够使智能建筑进一步发展。

4.结语

科技的发展促进了社会发展,使人工智能技术得到提升。在建筑业中添加智能化的应用,不仅能满足人们对于智能建筑的要求,而且能促进人们生活水平的提升。但是在智能建筑的发展中总是会出现一些意想不到的障碍阻碍智能建筑的发展。为了应对智能建筑中所出现的问题,对这些问题进行具体分析是解决这些问题的有效方法,人们进行多种实践使得更多人工智能运用到智能建筑中,这样不仅使智能建筑得到提升,而且促进我国智能化的发展。运用多种智能化技术,使智能建筑内部得到有效优化,同时降低智能建筑出现意外事故的概率,使智能建筑朝着科学健康的方向发展。

参考文献:

[1]王乐彬.人工智能技术在智能建筑中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2014(20):978.

[2]苏振.人工智能技术在智能建筑中的应用[J].建筑工程技术与设计,2015(7):106.

[3]韦振锦.人工智能技术在智能建筑中的应用分析[J].计算机光盘软件与应用,2014(13):28-29.

作者:周祥国

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