智能家居实践报告（精选8篇）
智能创新实践设计报告
题目：红外循迹小车
专业： 电子信息工程
班级： 自动化4班
姓名：林 明 渝 学号: 201038787149
日期：2013年11月
一、设计的目的
智能作为现代社会的新产物，是以后的发展方向，他可以按照预先设定的模式在一个特定的环境里自动的运作，无需人为管理，便可以完成预期所要达到的或是更高的目标。本设计主要体现多功能小车的智能模式，设计中的理论方案、分析方法及特色与创新点等可以为自动运输机器人、采矿勘探机器人、家用自动清洁机器人等自动半自动机器人的设计与普及有一定的参考意义。同时小车可以作为玩具的发展对象，为中国玩具市场技术含量的缺乏进行一定的弥补，实现经济收益，形成商业价值。
二、总体的设计
本课题设计主要是制作一款能进行智能判断并能做出正确反应的小车。小车具有以下几个功能：自动避障功能；寻迹功能（按路面的黑色轨道行驶）；无线遥控功能。作品既可以对高端智能化进行剖析，也可以作为高级智能玩具发展对象，同时可成为大学生学习嵌入式控制系统的应用实例。
作品以两直流电动机为主驱动，通过各类传感器件来采集各类信息，送入主控单元AT89S52单片机，处理数据后完成相应动作，以达到自身控制。电机驱动电路采用高电压，高电流，四通道驱动集成芯片L293D；避障采用红外线收发来完成，自动寻迹采用红外线接收二极管完成；无线遥控则是采用带有PT2272解码的TDL-9915接收模块和带有PT2262编码的TDL9988-4发送模块完成最后由控制单元处理数据后通过汇编程序有序合理的将各模块信号整合在一起并完成相应动作，实现了智能控制，相当于简易机器人。
三、各模块分析选择
通过查阅资料，浏览范文，以及根据设计任务及扩展功能，确定此设计小车是以STC89C52单片机为检测和控制核心，由轨迹探测模块、后轮驱动兼转向模块及电源模块等四大模块组成。如下图所示：
3.1 采用AT89S51单片机来作为整机的控制单元。红外线探头采用市面上通用的发射管与及接收头，经过比较芯片调制处理后由控制系统接收。路线寻找采用红外线管对路面信号采集，送到单片机系统处理，同样包括无线遥控信号和语音控制信号。此系统比较灵活，采用软件方法来解决复杂的硬件电路部分，使系统硬件简洁化，各类功能易于实现，能很好地满足题目的要求
3.2 采用红外线避障，利用单片机来产生38KHz信号对红外线发射管进行调制发射，发射出去的红外线遇到避障物的时候反射回来，红外线接收管对反射回来信号进行解调，输出比较电平。外界对红外信号的干扰比较小，且易于实现，价格也比较便宜。3.3 利用集成型红外对管作为寻迹单元的传感器，其中红外线发射管发射红外线，红外线二极管进行接收。采用红外线发射，外面可见光对接收信号的影响较小，再用射极输出器对信号进行隔离。本方案也易于实现，比较可靠.3.4 无线电遥控也由发射和接收两大部分组成，由于无线电遥控模块在市场上非常普及，加上无线电遥控有传输距离远、抗干扰能力强、无方向性等优点，对于小车的控制是一个不错的选择。
三、软件设计
小车程序：
//直流电机调速
#include
#define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define SIGNAL P2 //L298带动两个电机M1、M2
sbit IN1 = P1^0;
//M1_L sbit IN2 = P1^1;
//M1_R sbit IN3 = P1^2;
//M2_L sbit IN4 = P1^3;
//M2_R sbit ENA = P1^6;
//M1_E sbit ENB = P1^7;
//M2_E
sbit chuan1=P2^0;sbit chuan2=P2^1;
bit M1_L,M1_R,M2_L,M2_R;//标志位L代表左转,R右转；M1_L代表电机1左转，就是我们说的正反转； uchar PWM[] = {0x00, 0x01, 0x11, 0x15, 0x55, 0x57, 0x77, 0x7f, 0xff};uchar M1_PWM, M2_PWM;//将来取上面数组中数字, 实现PWM=0/8~8/8 uchar M1_n=2,M2_n=2;
//0~8, 代表0/8~8/8
//****************延时t毫秒********************** void delay(uint t){
uint i;
while(t--)for(i = 0;i < 125;i++);} //----------------void initiate(){
TMOD = 0x01;
TH0 =(65536500)% 256;
TR0 = 1;
ET0 = 1;
EA = 1;
M1_n = 2;
//0~8, 代表0/8~8/8
M2_n = 2;
//0~8, 代表0/8~8/8
M1_PWM = PWM[M1_n];
M2_PWM = PWM[M2_n];
P0 = 0;
P1 = M1_PWM;
P2 = M2_PWM;}
uchar check(void){ uchar temp;temp=SIGNAL&0x0f;return temp;} void main(){ uchar keep;
initiate();
while(1)
{
keep=check();
if(keep==0x00){
M1_R=0;//代表左右转的控制的标志位写法
M2_R=0;} if(keep==0x01){
M1_R=0;
M2_L=0;} if(keep==0x10){
M1_R=0;
M2_R=0;} if(keep==0x11){
M1_R=0;
M2_L=1;}
} } void T0_INT(void)interrupt 1 {
TL0 =(65536500)/ 256;//1ms@12MHz //-
if(M1_L == 0 || M1_R == 0){
ENA = 1;
if(M1_L == 0){
IN1 = 0;
if(M1_PWM & 0x01)IN2 = 1;
IN2 = 0;
else
}
else if(M1_R == 0){
IN2 = 0;
if(M1_PWM & 0x01)IN1 = 1;
else
IN1 = 0;
}
else ENA = 0;
// M1_PWM = _cror_(M1_PWM, 1);
}
else ENA = 0;//-
if(M2_L == 0 || M2_R == 0){
ENB = 1;
if(M2_L == 0){
IN4 = 0;
if(M2_PWM & 0x01)IN3 = 1;
else
IN3 = 0;
}
else if(M2_R == 0){
IN3 = 0;
if(M2_PWM & 0x01)IN4 = 1;
else
IN4 = 0;
}
else ENB = 0;
//M2_PWM = _cror_(M2_PWM, 1);
}
else ENB = 0;//-} //---------------
四、仿真结果
下图为PROTUES仿真显示：
五． 总结
1 智能配电台区建设目标
建成集配电变压器参数监测、保护、计量、通信、动态无功补偿控制、谐波抑制和三相不平衡治理于一体的数字化、智能化台区, 实现动态补偿无功功率, 消除谐波畸变, 治理各相电压不对称, 消除电压波动和闪变, 提高供电可靠性和电能质量, 完善网络通信数据传输方案, 做到远方监控和统一指挥。
2 智能配电台区建设模式
2.1 设备配置
(1) 智能配电变压器监控终端。智能低压配电箱、柜安装智能配电变压器终端, 采用国家电网统一标准的智能配电变压器终端。对配电变压器运行信息进行采集, 实现配电变压器监测与保护、电能计量设备管理、用电负荷管理、电能质量管理、台区经济运行管理、可接入公用电网的用户侧分布式能源监测与控制, 并对采集数据进行管理和双向传输。
(2) 主站系统。使用统一数据采集与集中监控平台, 系统实时采集智能台区监控信息, 可处理智能配电变压器终端采集的遥信、遥测信息, 并支持向智能配电变压器终端发送遥控命令;可处理调容、调压配电变压器控制器采集的遥测、遥信信息, 并支持向调容、调压配电变压器控制器发送遥调命令;可采集环境监控仪的温度、湿度数据;可采集无功补偿设备的遥测、遥信信息, 实时监测电容器投切状态。
(3) 配电变压器。将S7, S9高能耗配电变压器更换为节能型配电变压器。在用电负荷季节性变化较大、昼夜变化明显或峰谷波动呈现不规律周期变化的配电台区, 选用有载调容配电变压器、有载调压配电变压器, 降低设备损耗和线路损耗, 提升配电变压器的经济运行水平。
(4) 智能低压配电箱、柜。采用间隔单元的标准化、规范化设计, 各间隔单元按照功能模块进行划分, 纵横分区布置, 相互独立, 实现“即插即用”, 各间隔单元配置内面板并有明显标识。
2.2 功能配置
(1) 标准型智能配电台区。具备配电变压器基本的监测、保护和通信功能, 实现配电台区状态监测、计量管理、负荷管理、无功补偿控制、三相不平衡治理、电能质量监测、用电信息管理和互动化管理功能, 并可选配配电台区线损管理、经济运行分析、分布式能源监测与控制等高级应用功能。
(2) 统一采集与集中监控平台的智能配电台区。平台可实现对配电变压器 (含公用配电变压器、专用配电变压器) 信息的采集、处理和实时监控, 并具有台区信息监测、集中抄表、电能质量监控、剩余电流保护监测管理、低压线损分析、台区异常运行报警、配电变压器环境监测、台区信息互动等功能。
3 智能配电台区功能应用
3.1 用电信息采集
主站系统实现对电力用户用电信息的自动采集、计量异常和电能质量监测、用电分析和管理、自助缴费管理、用电信息查询、电网信息发布、智能用电设备交互等功能;智能配电变压器终端是实现各信息采集点的电能信息的采集、数据管理、数据双向传输, 以及执行控制命令和转发主站下发的各种电网信息的设备。用电信息采集主要采用三层或二层式通信模式, 从户表到采集器采用RS 485通信, 采集器到台区集中器采用WSN (无线传感网络) 微功率无线传输, 从集中器到主站采用3G无线专网通信。
3.2 电能质量治理
智能配电变压器终端通过对电能质量综合治理设备进行监控, 以达到谐波治理、调节三相不平衡、无功补偿的要求。无功补偿主要包含补偿电容器和滤波器两部分。无功补偿单元能实现三相共补、分相补偿或三相共补与分相补偿相结合的混合补偿模式, 并实现无功就地平衡。
3.3 远程费控
主站系统根据用户的预付费信息, 输入和存储费率时段、费率及预付费控制参数 (包括预付电费值、报警和跳闸门限值) , 并下发至智能配电变压器终端, 通过智能配电变压器终端实现对用户远程费控。当需要对用户进行控制时, 向智能终端下发预付费控制投入命令。智能配电变压器终端不断采集用户用电数据并进行计算, 根据报警和跳闸门限值分别执行告警和跳闸。用户交费成功后, 在规定时间内主站及时下发允许合闸命令, 允许合闸。控制功能包括远程预付费控制投入和远程预付费控制解除。
3.4 环境监测
在配电变压器室中安装温度烟雾感应、火灾报警、变压器油温监测等装置, 通过智能配电变压器终端实现对配电室内温度、烟感、火灾、负荷开关等监测, 也可对台区的电动负荷开关进行控制, 智能配电变压器终端将监测到的信息通过公司3G无线专网将数据传输至主站系统, 实现对配电室环境和配电变压器的监测。
3.5 视频监控
视频监控系统通过公司建设的3G无线专网实现与主站通信。管理人员可通过各视频设备的IP地址进行访问, 远程查看摄像头的监视内容, 将配电变压器现场设备运行、环境安全等情况实时传输到远程配电监控调度指挥中心, 使管理人员及时了解配电变压器现场情况, 从而提升对设备的监管水平。
3.6 剩余电流动作保护装置远程管理
现代简约主义和古典优雅主义的结合在2012年将会扮演极其重要的角色。值得一提的还有，当代人们对于旅行极其钟爱，乐于探索异国文化，设计行业亦在潜移默化之下发生着改变。这一趋势也大致呼应了我对于2012 流行设计的预测：全球范围内东西方文化观念交流融合的大回归。
设计师凯丽·赫本（Kelly Hoppen）在过去的一年特别充实，完成了一系列的设计项目，新产品的发布，新书“Ideas”的出版以及录制了她的第一档电视系列栏目Superior Interiors with Kelly Hoppen。在经历了新年假期的修养充电之后，《环球生活》杂志有幸邀请到她，拨冗为读者分享新一年室内设计的最新趋势。
设计师
凯丽·赫本
英国顶尖设计师，以冷静、简洁、优雅并富有创意的设计闻名于世。1997年获安德鲁?马丁“年度国际设计师奖”；2006年赢得“Ella室内设计奖”；2007年获颁“Homes & Garden Awards”、“Grazia年度设计师”，欧洲妇女联盟颁发“最杰出女性企业家”。
Old reclaimed wood is coming back. Furniture pieces made with reclaimed wood and finished with lacquer, shiny metals or glass will be ‘must haves’. So, whatever texture is used for part of the piece it will be mixed with the completely opposite texture as part of the finish - it is like ying and yang and a look I will be featuring in my next collection out in the summer.
可回收木制品的回归。由可回收木材制造并以涂漆，亮面金属或者玻璃完成最后包覆的家具产品是首要推荐的必买单品。所以，无论出于什么样材质的家具，都可能会以另一种完全对立的材质作为收尾，如同阴阳和谐的理论。在我的下一系列夏季产品中也将会体现出这一点。
时下流行的旅行皮箱所带来的设计灵感也将融入到家居产品的设计中，所以相对大型的明亮色系皮箱会出现在人们家中，用于储存之用，同时亦起到为空间调亮的功能。
Furniture家具
纤维织物与垫衬物Fabrics&Upholstery
随着人们对于舒适度的逐渐重视，材质的选择将成为重点。匈牙利和瑞典亚麻布结合丝绸与天鹅绒，这些不同材质之间完美的对立碰撞，将会成为床上用品及靠垫表面材料的首选。
防水纤维织物，糙面瑞典亚麻织物，毛巾料和粗麻布将被更多的用进垫衬物的制作，为家具带来对比鲜明的现代感而又不失朴实原真的感觉。例如，在一个座椅的前部采用柔软质地的明亮纤维布，而后部则配以黄麻平纹布或者粗麻布，这样不仅会为木质椅具增添亮点，也为单纯的单件家具加入定义感。
窗户Windows
板条百叶窗和百叶门窗会成为流行趋势。它们使用灵活，对于光线的控制随心所欲。相较于容易积灰的布质窗帘来说，更加简洁实用，便于清理。
Although times have changed as more people want sustainable and modern luxury, consumers are still holding on to classic and timeless pieces in order to feel a sense of comfort and meaning during these difficult times.
墙纸Wallpaper
在过去的几年中我们可以看到花纹型和格纹型墙纸使用频率正在逐年增加。这种趋势也会持续延续到下一季度。必不可少的图案会包括大型几何花纹样式以及复古花纹样式。
床垫用品Bed linen&Cushions
高密度的亚麻布织物会满足人们需求，带来更高的舒适度。
图案型的纺织品，比如Paisley（佩斯利涡旋纹花呢）, Brocade（织锦） 和 Ikat（伊卡特纱线扎染织物）会再度成为吸引大众目光的焦点，而且会更多的被用于被套和靠垫外套的制作。
配饰Accessories
不规则摆放的蜡烛将会取代原本中规中矩的排列蜡烛作为装饰。
不同形状和尺寸的花瓶配以不同种类的花卉，会为相对中性的室内空间增加柔和感。
装饰艺术Art
伴随人们对绿色自然的兴趣卓著，天然有机的整体性雕塑装饰将强势回归。
用于家居软性装饰，越来越多的人会更加注重高档艺术品及摄影作品的投资。
色彩Colors
水粉色，翡翠绿，意式灰色和亮橙色会覆盖整个新季度的色彩流行。
The juxtaposition between modern minimalism and classic elegance will play an important role in upcoming seasons. It is also important to highlight that the current generation is one that loves travelling and taking inspiration from different countries and cultures especially as the world gets smaller.
一、智能家居概述
1、智能家居的定义
智能家居是利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、依照人体工程学原理，融合个性需求，将与家居生活有关的各个子系统如安防、灯光控制、窗帘控制、煤气阀控制、信息家电、场景联动、地板采暖等有机地结合在一起，通过网络化综合智能控制和管理，实现“以人为本”的全新家居生活体验。
2、智能家居的起源
智能家居概念的起源甚早，但一直未有具体的建筑案例出现，直到1984年美国联合科技公司（United Techno1ogies Building System）将建筑设备信息化、整合化概念应用于美国康乃迪克州（Conneticut)哈特佛市（Hartford）的CityPlaceBuilding时，才出现了首栋的[智能型建筑],从此也揭开了全世界争相建造智能家居的序幕。
20世纪80年代初, 随着大量采用电子技术的家用电器面市,住宅电子化出现。80年代中期，将家用电器＼通信设备与安全防范设备各自独立的功能综合为一体后，形成了住宅自动化概念。８０年代末，通信与信息技术的发展，出现了通过总线技术对住宅中各种通信＼家电＼安防设备进行监控与管理的商用系统，这在美国称为SmartHome,也就是现在智能家居的原型．智能家居最初的定义是这样的：“将家庭中各种与信息相关的通信设备＼家用电器和家庭安防装置，通过家庭总线技术（ＨＢＳ）连接到一个家庭智能系统上，进行集中或异地
监视＼控制和家庭事务性管理，并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调。”ＨＢＳ是
智能住宅的基本单元也是智能住宅的核心。
3、智能家居的特点
随意照明控制，按几下按钮就能调节所有房间的照明，各种梦幻灯光，可以随心创造！
智能照明系统具有软启功能，能使灯光渐亮渐暗； 灯光调光刻实现调亮调暗功能,让你和家人
分享温馨与浪漫,同时具有节能和环保的效果；全开全关功能可轻松实现灯和电器的一键全关
和一键全开功能，并具有亮度记忆功能。
智能家居系统可以实现简单地进行安装，而不必破坏隔墙，不必购买新的电气设备，系统完全可与你家中现有的电气设备，如灯具、电话和家电等进行连接。各种电器及其它智
能子系统既可在家操控，也能完全满足远程控制。
智能家居系统是可以扩展的系统，最初，你的智能家居系统可以只与照明设备或目
前常用的电器设备连接，将来也可以与其他设备连接，以适应新的智能生活需要。
既便您的家居已装修也可轻松升级为智能家居。无线控制的智能家居系统可以不破坏原
有装修，只要在一些插座等处安装相应的模块即可实现智能控制，更不会对原来房屋墙面造
成破坏。
4、智能家居的子系统
智能家居系统包含的主要子系统有：家居布线系统、家庭网络系统、智能家居（中央）
控制管理系统、家居照明控制系统、家庭安防系统、背景音乐系统、家庭影院与多媒体系统、家庭环境控制系统等八大系统。其中，智能家居（中央）控制管理系统、家居照明控制系统、家庭安防系统是必备系统，家居布线系统、家庭网络系统、背景音乐系统、家庭影院与多媒
体系统、家庭环境控制系统为可选系统。
在智能家居系统产品的认定上，厂商生产的智能家居（智能家居系统产品）必须是
属于必备系统，能实现智能家居的主要功能，才可称为智能家居。因此，智能家居（中央）
控制管理系统、家居照明控制系统、家庭安防系统都可直接称为智能家居（智能家居系统产
品）。而可选系统都不能直接称为智能家居，只能用智能家居加上具体系统的组合表述方法，如背景音乐系统，称为智能家居背景音乐。将可选系统产品直接称作智能家居，是对用户的一种误导行为。
在智能家居环境的认定上，只有完整地安装了所有的必备系统，并且至少选装了一
种及以上的可选系统的智能家居才能称为智能家居。
5、智能家居能实现的功能和提供的服务
（1）、始终在线的网络服务，与互联网随时相连，为在家办公提供了方便条件。（2）、安全防范：智能安防可以实时监控非法闯入、火灾、煤气泄露、紧急呼救的发生。一旦出现
警情，系统会自动向中心发出报警信息，同时启动相关电器进入应急联动状态，从而实现主
动防范。
（3）、家电的智能控制和远程控制，如对灯光照明进行场景设置和远程控制、电器的自
动控制和远程控制等。
（4）、交互式智能控制：可以通过语音识别技术实现智能家电的声控功能；通过各种主
动式传感器（如温度、声音、动作等）实现智能家居的主动性动作响应。（5）、环境
自动控制。如家庭中央空调系统。
（6）、提供全方位家庭娱乐。如家庭影院系统和家庭中央背景音乐系统。
（7）、现代化的厨卫环境。主要指整体厨房和整体卫浴。
（8）、家庭信息服务：管理家庭信息及与小区物业管理公司联系。
（9）、家庭理财服务。通过网络完成理财和消费服务。
（10）、自动维护功能：智能信息家电可以通过服务器直接从制造商的服务网站上自动
下载、更新驱动程序和诊断程序，实现智能化的故障自诊断、新功能自动扩展。
二、智能家居行业的前景展望
1、市场前景分析
从宏观经济分析：一方面，从中国房地产市场报告分析来看，2009年房地产市场出
现短暂的动荡后快速反弹，上半年全国CPI指数一直在下降，但从2009年房价态势分析，不
降反升且一直处于上升期，消费者市场则出现“抢房”现象，甚至各地“地王’飚现；另一方面，股市自6000多点跌破到1600多点后，现有开始回暖，升至3000多点。楼市和股市的上升态
势的信号，预示着通胀的靠近。通胀则意味着，未来消费者手中可能钱不值钱了，买东西也
就更贵了，这对企业来说，盈利的机会也就更多了，而对智能家居的行业来说，激发的购房
热情必然带动更大的智能化装修的市场需求量，那么智能家居必将进入一个快速的发展期。
当然，国家不会没有通胀的预警机制，对于当前市场发展的态势，中央必将采取一些紧缩的货币政策，收缩银根、减少信贷、减少货币的流通量来防止泡沫经济，这对于房地产市场来
说政策的风险可能会让它们转入市场的“寒冬”。为了更好的减少这种风险所带来的不利影响，对于在全国大范围圈地的房产商可能会做好两手准备，一是多出促销措施，加快刺激消费者的买房欲望，赶在国家在相关政策出台之前把大批商品房推销出去；一是大力实施“精装房”
策略来面对国家出台的相关限制政策，已增加和保持商品房的成交量。如果这样，“精装房”
策略无疑对我们智能家居行业来说，是一个极大的利好消息。另外，国家计划在未来三年对3G的进行2000亿的投资，2009年全国大中小城市相继开通3G，而3G的启动把智能手机的“智能化”推向了一个新的高度，3G的发展必然带动整个产业链的发展，手机可视对讲、视频监控等功能给智能家居行业的发展创造了巨大的机会，也使智
能化的概念得以大力推广，让智能家居行业的智能化装修观念更加深入人心。因此，危机下的智能家居行业并不会被打垮，反而愈发生机与活力。从国家产业政策方向分
析，智能家居行业作为高新技术产业，必定是国家产业扶持的对象。智能家居行业，是一个
朝阳产业，处于行业的快速发展期，智能家居的潮流不可逆转。在中国的13亿人口中大概有
3.5亿个家庭，如果平均每个家庭在智能化装修的费用上做出6000元的预算，那么未来的整
个智能家居的产业值将超过上万亿元，可以想象这样的市场会有多么庞大，这样一笔收入有
多么可观。
从微观经济分析：智能家居行业的厂商从最初为数不多的几家，到现在各地的遍地开花的上百家，这样的数据不难想象它的生命力有多大。“苍蝇”不叮无缝的蛋，商人不做亏本的买
卖，正因为智能家居行业的市场潜力如此庞大才引得无数“英雄”厂家竞折腰。2008年北京奥运场馆的智能化设计，给敏感的国人带来不少的刺激，在感叹智能化产品神奇
时尚的同时，也刺激他们消费的需求。随着智能家居的推广，智能家居将快速走进了中国众
多的私人豪宅和复式楼宇，如今消费者大多理性追求时尚、科技智能、生活舒适，因此，越
来越多的消费者会对智能家居抱有极大的兴趣，他们愿意关注、体验和购买。预计每个家庭
都拥有智能家居的目标将和全面建设小康社会的目标一样，不久将全面进入亿万普通家庭，每年的销售额将达数百亿或上千亿。因此，要实现家家智能化的伟大目标，只是时间的问题
了。
2、智能家居发展趋势
智能家居是住宅智能化的核心部分，目前我国的智能家居市场有三个特点：一是市场潜
力大，现在的房地产业在全国的发展都很火爆，作为其下游产业，智能家居市场前景还是非
常乐观的。第二点就是产品多，厂家多，大部分集中在上海、北京、深圳、广州等地。但到
目前为止还没有一家形成规模化。第三，就是目前国家对智能家居行业还没有实施统一的行
业标准，使得很多中小企业各自为政，按自己对市场的理解来开发产品，相互间的产品不具
备兼容性，这种局面有点春秋战国时代诸侯争霸的感觉。
因此，今后几年智能家居市场会进入一个行业整合阶段，最终可能会出现几家规模比较
大，品牌影响 力好的厂家。从产品角度来讲，以后的智能家居产品会朝着实用化、傻瓜化(操
作简单)、模块化的方向发展，所谓模块化就是产品开发商把智能家居产品做成模块化的，可
以根据用户的实际需求任意搭配。这样不仅可满足不同层次用户的需要,而且可以节约成本，也可以节约不必要的端口模块的浪费。
不同细分市场的智能家居产品出现，这将成为未来几年智能家居行业发展的一个重要特点，因为目前的智能家居产品，主要停留在家居的智能化应用，事实上，作为智能家居产品从广义角度来说，可以有更多的应用，像特别重要的，像商业场所的智能化（例如：酒店、会所、餐厅等商业场所的智能化控制功能），办公场所的智能化（例如：办公场所，会议室、电教室等办公、教学等工作空间的智能化等）。目前，国内智能家居市场内的这一种市场细分化产品还是特别多，细分不是特别明确，很明确的根据不同细分市场专业设计的细分化智能家居产品还是相对比较少，所以，未来智能家居产品会更有很多的厂家参与不同细分市场的竞争，而不只是住宅领域方面。
整体智能家居系统功能将是未来的必然趋势，所谓整体智能家居系统，就是实现更多智能家居子功能采用统一的协议标准，实用统一的控制、管理、联动，而从实用意义的角度来说，就是只用一个遥控器，或者用电脑就能统一控制任何一个智能家居子功能，并能实现各子功能之间的相互功能联动、互动，而不是像现在的智能家居系统方案，都是采用系统集成的方式。系统集成商需要集成很多智能家居生产商的智能家居子功能产品，例如：一个用户要实现最基本的综合布线、以及灯光、电器、窗帘、安防监控，背景音乐及视频共享等功能，要分别集成灯光、电器、窗帘控制的生产厂商、背景音乐及视频共享生产厂家、安防的生产厂家，弱电综合布线的生产厂家的相关产品，但问题的关键是每一家生产厂家之间的技术与协议不一样，这样，遇到一个最现实的问题，就是：用户需要配置多个遥控器，才能实现对整个智能家居系统的自由控制，而事实需要配置太多的遥控器，自由就也受到限制，所以，未来真正趋势性的智能家居系统，肯定是只用一个遥控器，就能实现对整个智能家居系统的智能控制。
家庭智能化、小区智能化、城市智能化，这三者之间将会融成一个真正广义的智能控制网络，所以，未来的智能家居产品，是否能跟小区的智能化，城市智能化的控制有一个很好的通信，这将成为未来智能家居的一个前程。而现在的智能家居产品，都是独立的，封闭式，不能跟小区及外界有更多的通信与互动。
另一方面，若从技术发展的角度来讲，有以下几个发展趋势：
1.可视化图形等更多个性化与人性化的人机交流介面将会得到大力发展，因为智能家居最重要的一个意义就在于傻瓜化，通过智能设备的逻辑判断与人工智能的功能，真正让人享受轻松、自由、安全的智能生活，简单地说，智能化家居的发展方向就是要成为人类最好的管家，帮我们管理好我们的生活，而我们无需太多的操心，一切都已经安排得非常合理，而
我们要做的更多的享受生活。所以，像触摸式、声控式、感应式等更多人性化的技术将会被广泛应用。
2.布线技术与无线技术将得到更好的融合，布线技术是智能家居的基础，就是高楼大厦的地基，没有地基的楼肯定没法靠得太结实、太高，所以，只有可靠的布线技术，才能有更多突破的机会；而无线技术将带给我们更多自由与放松的空间，另外，双向、可靠的无线技术将会成为未来无线技术的主流，像Zigbee，2.4G等无线技术。
三．个人感想
实验设计报告书
题
目：基于STC89C52的智能小车的设计 姓
名：李如发 学
号：073321032 专
业：电气工程及其自动化 指导老师：李东京 设计时间：2010年 6 月
目
录
1.引 言..............................................1 1.1.设计意义......................................1 1.2.系统功能要求..................................1 1.3.本组成员所做的工作............................1 2.方案设计...........................................1 3.硬件设计...........................................2 4.软件设计...........................................7 5.系统调试...........................................7 6.设计总结...........................................8 7.附 录A；源程序.....................................8 8.附 录B；作品实物图片...............................10 9.参考文献..........................................11
16×16点阵LED室内电子显示屏的设计
单片机原理及应用课程设计
基于STC89C52的智能小车的设计
1.引 言
1.1.设计意义
本智能小车的设计，首先针对大学所有学习的知识是一个很好的回顾和总结。此智能小车是基于单片机所设计的，具有自动寻迹能力，在实际的很多方面有应用。当我们进一步的改进机器人系统时，可实现更重要的功能，如可设计出自动扑火机器人等。1.2.系统功能要求
此智能小车是基于STC89C52设计的具有自动寻迹能力的小车。系统可实现跟随黑色引导线行走的能力，在行驶过程中，并能用测速传感器和光电码盘对小车速度实现实时监测。小车在行驶过程中并能实现播放美妙的音乐。1.3.本组成员所做的工作
本组成员有李如发，汪航，黄建安，韩文龙，罗莹，明菲菲，邹珊，江锐，邵进。
李如发：驱动 073321032 汪航： 电源 073522036 黄建安：最小统 073521013 韩文龙：源程序 073522007 罗莹： 传感器 073522038 明飞菲：调试 073522012 邹芬 ： 数码显示 073521025 邵琎 ： 焊接 073522017 江锐 ： 蜂鸣器 073522032
2.方案设计
智能小车主要分为传感器部分，最小系统部分，电机驱动部分，电源部分。根据功能要求，提出合理的设计方案，画出方案方框图，并对系统工作原理进行阐述。
原理，本系统的重要部分是传感器，它对整个小车的定位起到很重要的作用，由传感器检测黑线的位置，其中黑线对光能吸收，白线对光反射。利用此原
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理将红外线传感器采集到的信号转换为数字信号并送入单片机，单片机根据收到的信号实时的控制小车的方向。控制小车的方向主要是运用pwm原理来控制电机的平均电压，从而来控制电机的转速，实现小车对黑线的实时跟踪。
3.硬件设计
硬件设计各模块电路图及原理描述 传感器模块
方案1：用光敏电阻组成光敏探测器。光敏电阻的阻值可以跟随周围环境光线的变化而变化。当光线照射到白线上面时，光线发射强烈，光线照射到黑线上面时，光线发射较弱。因此光敏电阻在白线和黑线上方时，阻值会发生明显的变化。将阻值的变化值经过比较器就可以输出高低电平。
但是这种方案受光照影响很大，不能够稳定的工作。因此我们考虑其他更加稳定的方案。
方案2：用RPR220型光电对管。RPR220是一种一体化反射型光电探测器，其发射器是一个砷化镓红外发光二极管，而接收器是一个高灵敏度，硅平面光电三极管。
方案3：用红外发射管和接收管自己制作光电对管寻迹传感器。红外发射管发出红外线，当发出的红外线照射到白色的平面后反射，若红外接收管能接收到反射回的光线则检测出白线继而输出低电平，若接收不到发射管发出的光线则检测出黑线继而输出高电平。我们选择了此方案。
传感器是整个系统的眼睛，这部分主要运用红外线传感器采集信号送给单片机处理。由于黑色车道对红外线传感器发出的光有吸收能力，白色地方对发出的光反射，从而当传感器在不同的地方产生不同的信号，传送个单片机。单片机根据采集的信号做出实时的处理。
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最小系统
最小系统是整个系统的心脏，我们采用的是AT89C52芯片。
80C52单片机是把那些作为控制应用所必需的基本内容都集成在一个尺寸有限的集成电路芯片上[2]。如果按功能划分，它由如下功能部件组成，即微处理器、数据存储器、程序存储器、并行I/O口、串行口、定时器/计数器、中断系统及特殊功能寄存器。它们都是通过片内单一总线连接而成，其基本结构依旧是CPU加上外围芯片的传统结构模式。但对各种功能部件的控制是采用特殊功能寄存器的集中控制方式。
驱动模块
方案1：采用专用芯片L298N作为电机驱动芯片。L298N是一个具有高电压大电流的全桥驱动芯片，它相应频率高，一片L298N可以分别控制两个直流
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电机，而且还带有控制使能端。用该芯片作为电机驱动，操作方便，稳定性好，性能优良。
方案2：对于直流电机用分立元件构成驱动电路。由分立元件构成电机驱动电路，结构简单，价格低廉，在实际应用中应用广泛。但是这种电路工作性能不够稳定。
因此我们选用了方案1。
由于最小系统和电机驱动部分的电压幅值不一样，而且电机是感性负载，在制动时可能反馈电流，因此要在最小系统和驱动模块之间采用光电隔离，所以用到了光电隔离芯片,TPL521-4
由于光耦芯片的引脚不够所以在之后采用了一片反相器74HCT14，反相器图如下
L298是双H桥高电压大电流功率集成电路，直接采用TTL逻辑电平控制，可用来驱动继电器、线圈、直流电动机、步进电动机等电感性负载。它的驱动电压可达46V，直流电流总和可达4A。其内部具有2个完全相同的PWM功率放大回路。由L298构成的PWM功率放大器的工作形式为单极可逆模式。12个H桥的下侧桥晶体管发射极连在一起，其输出脚(1和15)用来连接电流检测电阻。第9脚接逻辑控制部分的电源，常用+5V，第4脚为电机驱动电源，本系统中为40V，第5，7，10，12脚输入标准TTL逻辑电平，用来控制H桥的开和关，16×16点阵LED室内电子显示屏的设计
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第6，II脚则为使能控制端。当Vs=40V时，最高输出电压可达35V，连续电流可达2A。
L298可驱动2个电动机，OUT1，OUT2和OUT3，OUT4之间可分别接电动机，本实验装置我们选用驱动两台电动机。5，7，10，12脚接输入控制电平，控制电机的正反转。EnA，EnB接控制使能端，控制电机的停转。电动 机的转速由单片机调节PWM信号的占空比来实现。
L298驱动电路图
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PWM调速器的硬件组成
在整个PWM调速器中，CPU既是运算处理中心，又是控制中心，是最关键的器件。本系统中选用与MCS-51系列完全兼容的AT89C52单片机，它是一种低功耗、高性能、CMOS八位微处理器。片内具有8K字节的在线可重复编程快擦快写程序存储器，128x8位内部RAM，AT89C52可构成真正的单片机最小应用系统，缩小系统体积，提高系统可靠性，降低系统成本。
电源模块
电源中我们采用LM7805稳压芯片将12v直流电源稳压成5v直流源。方案1： 采用10节1.5V干电池供电，电压达到15V，经7812稳压后给支流电机供电，然后将12V电压再次降压、稳压后给单片机系统和其他芯片供电。但干电池电量有限，使用大量的干电池给系统调试带来很大的不便，因此，我们放弃了这种方案。
方案2：采用3节4.2V可充电式锂电池串联共12.6V给直流电机供电，经过7812的电压变换后给支流电机供电，然后将12V电压再次降压、稳压后给单片机系统和其他芯片供电。锂电池的电量比较足，并且可以充电，重复利用，因此，这种方案比较可行。但锂电池的价格过于昂贵，使用锂电池会大大超出我们的预算，因此，我们放弃了这种方案。
方案3：采用12V蓄电池为直流电机供电，将12V电压降压、稳压后给单片机系统和其他芯片供电。蓄电池具有较强的电流驱动能力以及稳定的电压输出性能。虽然蓄电池的体积过于庞大，在小型电动车上使用极为不方便，但由于我们的车体设计时留出了足够的空间，并且蓄电池的价格比较低。因此我们选择了此方案。下:
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4.软件设计
程序流程图
5.系统调试
本系统的设计是首先完成每一小部分的设计，因此我们在没完成一个模块时就回检测调试该模块。在初次调试时我们采用的电源是又单片机开发板所带的的电源来调试的。调试过程中我们就发现了很重要的问题，由于对本设计的很多模块的没有共同的接地使得很多模块无法工作，我们的解决办法是12v的直流源稳压来供给所以的模块，然后将所以的模块连接共同的地。在驱动模块的调试中发现当光耦芯片给定信号时对lm298的输出没有反应。我们在检验时发现是由于在光耦芯片后部焊接没有焊好，出现了虚焊。在重新焊接好后，芯片正常工作。分
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块调试传感器时，我们将传感器导通，用黑色物体将传感器发射部分盖住检测输出，在将黑色物体移开，再检测输出。
6.设计总结
本文是关于基于单片机的智能小车的设计，在共同的努力下，各部分的设计均成功，在调试过程中都无误。本次设计最终实现了直流电机的动态调压，电源正常输出供电，数码管动态显示数据，蜂鸣器播放美妙的音乐，小车实现简单的转弯功能。由于本次设计中尚存在些缺陷和对寻迹程序编写困难，实现的功能不是很完美，但要求的所有功能基本实现。
本次设计中，从中的体会很多
1、本次的设计可以说设计到大学所学到的所有专业知识，是对大学所学知识的一个整体的回顾。
2、在设计中，不能一气呵成，因为所有的电路图都是自己设计的，图中尚存在不足，所以要反复的琢磨和修改。
3、设计中要注意对每焊完一部分，都要独立的进行检查调试，及时的发现错误，及时的修改
4、本次最重要的收获是从中我们看到了团队合作的重要性，任何事都不是一个人所能完成的，需要大家的共同努力才能获得最后的成功。
7.附 录A；源程序
源程序代码（主要语句要有注释）。循迹的程序 #include
sbit R=P2^0;//右边传感器 sbit L=P2^1;//左边传感器 sbit RM1=P1^1;sbit RM2=P1^2;//右边电机 sbit LM1=P1^3;sbit LM2=P1^4;//左边电机 void main(){
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RM1=1;
RM2=0;
LM1=1;
LM2=0;
delay(5);
while(1)
{
if((L==1)&&(R==1))//小车前进 {
RM1=1;
RM2=0;
LM1=1;
LM2=0;
delay(5);
}
else if((L==1)&&(R==0))//小车右偏
{
RM1=1;
RM2=0;
LM1=0;
LM2=1;
//左边的电机停止转动，右边的电机转动，这样就实现了左转
delay(10);
}
else if((L==0)&&(R==1))//小车左偏
{
RM1=0;
RM2=1;
LM1=1;
LM2=0;
//右边的电机停止转动，左边的电机转动，这样就实现了右转
delay(10);}
else if((L==0)&&(R==0))//小车停车
{
RM1=0;
RM2=1;
LM1=0;
LM2=1;delay(5);
}
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else
//左右两个电机同时启动，直线前进
{
RM1=1;
RM2=0;
LM1=1;
LM2=0;
}
}
delay(10);
}
void delay(uint z)
{
uint a,b;for(a=z;a>0;a--)for(b=120;b>0;b--);}
8.附 录B；作品实物图片
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9.参考文献
专业
信息与算科学
班级
112
姓名
刘红军
学号
2011062064
协作队员
实验日期
2013
年 10月30 日
星期
成绩评定
教师签名
批改日期
题目
一、问题提出 4中产品指标如下 X1 =(37,38,12,16,13,12)X2=(69,73,74,22,64,17)X3=(73,86,49,27,68/,39)X4=(57,58,64,84,63,28)
二、模型建立相关数学建立相似矩阵，用传递闭包进行模糊聚类
三、求解方法
四、输出结果
智能建筑作为人、信息和工作环境的智慧结合产物, 已经成为现代建筑配置的标准, 在经济、社会发展中的地位和作用日渐突出。当前, 智能建筑迎合了这样一个时代发展, 即走“四化同步”的现代化道路, 开启城镇化“国内第一大内需”, 智能建筑其特殊的城市角色和作用令人期待。笔者认为, 智能建筑作为未来智慧城市的智能单元, 在功能上要体现出对行业或区域信息化的支撑作用, 在发展中要成为“四化”融合的平台, 在与时俱进的丰富智能建筑内涵的同时, 拉动智慧产业发展, 使智能建筑成为现代化建设的重要载体和抓手。本文基于对未来城市的展望, 结合滨城智能政务中心实践, 对智能建筑的时代担当进行了分析思考。
2 智能建筑的发展
2.1 基本目标
智能建筑自1984年在美国提出后, 已成为各国综合应用科技能力的象征, 它充分表现出在经济、社会中的重要作用, 公共建筑的智能化已经成为现代建筑的标准配置。可以说, 凡是按现代管理方式运行的行业, 其建筑物都有升级为智能建筑的必要, 如银行、证券、政府机构、体育场馆、机场等。
智能建筑的基本目标, 一是对于建筑管理者来说, 智能建筑应当具有一套管理、控制、维护和通信的设施, 能够在花费比较少的条件下, 有效地进行环境控制、安全检查、报警监视, 实时与楼宇外部进行通信联系;二是对于建筑使用者来说, 智能建筑应当创造一个有利于提高工作效率、激发工作人员的创造性, 并提供一个舒适和谐的生活环境。
2.2 功能体系
智能建筑是将楼宇自动化系统 (BA) 、通信自动化系统 (CA) 、办公自动化系统 (OA) 结合成一个完整的整体, 发展趋势是向系统集成化、管理智能化的方向发展。
(1) 楼宇自动化系统, 采用4C技术对建筑的水、电、暖、通、安防等设备实行全自动的综合监控管理。
(2) 通信自动化系统, 提供建筑内外的一切语音和数据通信, 主要包括数据中心机房、建筑内的局域网、与外界建立的远程数据通信网络等。
(3) 办公自动化系统, 由各类现代化办公设备与应用平台软件组成, 主要用于文字处理、办公服务、文档管理、视频会议、数据交换、物业管理等。
2.3 发展理念
随着IT技术的发展以及国家现代化建设目标任务和路径的调整, 智能建筑作为信息社会的重要组成单元将面临新的挑战和机遇。
(1) 智能建筑要转向以信息系统为核心
传统智能建筑的智能化系统以楼宇自控系统为核心, 随着信息社会的发展, 其智能化系统逐步转向以信息系统为核心, 实现楼宇内外的互联互通、信息共享和联动协同, 而传统的楼宇自控、消防、安防等子系统逐步变为基本的配置。
(2) 智能建筑功能日趋丰富
智能建筑是人、信息和工作环境的智慧结合, 是当代科学技术发展的必然产物, 是建立在建筑设计、行为科学、信息科学、环境科学、社会工程学、系统工程学、人类工程学等各类理论学科之上的交叉应用, 必将随着科技进步和理论发展丰富其功能。比如, 办公自动化系统更趋向于以信息共享为核心的功能协同和联动。
(3) 智能建筑要具有持续集成能力
土木建筑通常是强调百年大计, 一次性投资很大, 一座建筑物一旦建成, 其主要结构及外形不会发生变化。而智能建筑的智能化系统是一个发展的概念, 它本身是一种系统集成, 要求能够依靠实际需要、财力状况、技术进步而发展, 具备适应情况变化的能力, 这就要求智能建筑结构要合理, 具备持续集成的能力。
3 时代背景与发展愿景
3.1 信息化路径
十八大提出了中国特色的“四化”目标, 即“工业化、信息化、城镇化、农业现代化, 是实现我国现代化的基本途径, ‘新四化’相互联系、相互促进”。可见, 信息化本身已不再是一种手段, 而成为发展的目标和路径。
(1) 从产业革命高度看信息化改变
信息革命是一次生产力革命。第一次工业革命和第二次工业革命分别以蒸汽机和电气化为标志, 让人类从繁重的体力劳动中解放出来, 生产效率得到极大提高。第三次工业革命以信息化为标志, 让人类从脑力劳动中解放出来, 提高生产效率。在新的社会形态中, 网络成为生产力工具, 信息成为主要资源, 信息化正在改变世界。生产力是社会形态演进中的最根本因素, 它创造了新的生产工具和生产模式, 改变了传统工业社会固有的模式和规范, 使信息社会呈现新的特点和发展趋势, 人们的生产方式、工作方式、学习方式、交往方式、生活方式、思维方式等也随之改变。信息革命在一定程度上影响着中国梦的基础和进程。
(2) 从“四化”融合角度看信息化价值
信息化的战略意义主要表现在两方面:首先, 信息化是科学发展观的重要体现。其次, 信息化是我国实现跨越式发展的有效手段。当前, 信息化已经覆盖了国民经济的所有行业, 信息化不再是“锦上添花”的摆设, 而是适应市场竞争、增强核心竞争实力的必然选择。
目前, 我国正在走“四化同步”的现代化建设道路, 它充分体现了科学发展的本质要求。“四化”是一个有机整体, 工业化产生供给, 城镇化产生需求, 工业化和城镇化装备可带动农业现代化, 农业现代化又是工业化和城镇化的基础和保障。只有“新四化”同步发展, 才是真正科学的发展, 才能达到全面、协调、可持续的根本要求, 才能实现社会生产力的跨越式发展, 最终体现出信息化的价值。
3.2 智慧化愿景
发展智慧城市是提高城镇化质量、推进内涵型城镇化建设的重要举措。智慧城市的本质是一种具有综合性、整体性的区域信息化发展过程。
智慧城市整体架构包括打造一个统一平台, 即城市数据中心;构建三个基础网络, 即通信网、互联网、物联网;建设四个层次, 即感知层、网络层、平台层、应用层。
一个平台:基于城市数据中心, 统一共享硬件、软件资源, 提供综合的应用支撑和管理能力。
三个网络:通过通信网、互联网、物联网, 实现信息的互通访问和接入设备的互相调度操作, 实现信息资源的一体化和立体化。
四个层次: (1) 感知层:包括智能手机、摄像机、传感器网络、PC、无线网关等。
(2) 网络层:基于运营商建立的通信网、互联网、物联网。
(3) 平台层:基于数据中心的软、硬件设施支持建立的信息化平台。
(4) 应用层:包括智能交通、数字医疗、平安城市、数字城管、智能政务等。
四个层次建设, 重点在于感知层的感知方式进步, 带动应用层建设。应用层建设要符合地方发展战略, 通过各类行业智能化应用项目的积累, 循序渐进, 达到基础平台能力及应用的可成长性、可扩充性, 创造面向未来智慧城市的应用模式。
智慧城市的核心特征是将信息资源作为重要的生产要素来推动经济社会发展。未来, 智慧城市将成为一座光速城市、无线城市、物联城市, 更是一个云计算模式、深度分析、可控制的城市。毫无疑问, 智能建筑将成为“串联”城市功能的“神经元”, 成为智慧城市的重要载体和抓手。
4 智能建筑的时代担当——以滨城智能政务中心为例
智能建筑除具备传统智能化系统外, 还具有对外的信息化链接和支撑作用。智能建筑功能因所处行业背景不同而有所差异, 依据行业和业务功能的不同, 智能建筑可分为四类, 即基础设施、智慧政府、智慧经济与智慧社会, 其中, 智慧政府起到智慧城市基础支撑和发展带动作用, 其时代内涵和作用给人们更多期待。以滨城为例, 滨城智能政务中心包括10栋综合办公楼的智能建筑群, 是全区党委政府集中办公的场所, 对内进行统一管理, 对外进行统一服务。在规划上着眼服务全区发展大局, 兼顾基础设施共享、信息化应用带动、智慧产业拉动等作用, 增加时代担当。
4.1 现代社会发展理念
服务型政府与智慧城市是未来社会的发展理念。在市场经济下, 政府要在创造制度环境、编制发展规划、建设基础设施、提供公共服务、加强社会治理等方面发挥政府职能, 而智慧城市则提供现代化的服务环境。
当前, 我国处于社会转型期, 面临许多新的社会矛盾和诉求, 迫切需要政府转型, 加快服务型政府建设, 如理念的转变、职能的转变、结构的调整、形式的改革等。其中, 调整政府结构是实行政府转型的核心内容。
(1) 要将政府主导型市场经济转向市场主导型经济。
(2) 进一步减少行政层次, 改善政府结构, 构建综合化、扁平化组织结构。
(3) 建立和健全公共服务财政体制, 加大政府对公共服务的投入, 将财政支出的重点转到公共安全、公共教育、公共卫生、社会保障和公共基础设施建设上来。
(4) 不断扩大公共服务的覆盖范围。一是要扩大公共服务对不同群体的覆盖, 二是要不断扩大公共服务区域, 三是不断增加公共服务项目, 以满足人民群众不断增长的各种物质和精神需求。
完成政府结构转型需要信息化手段支撑, 强化公共服务需要智能化方式的发展。面对新形式, 政府需要具有比“独自控制一切”更强大的智慧和手段, 强化公共服务支持力度, 才能保障社会和谐、经济发展。
智能政务中心建设是一个机遇, 即以智能建筑提升政府公共服务的手段和方式。
4.2 信息化支持手段
众所周知, 智慧城市是城市现代化的战略途径, 也是服务型政府履行职责的理想社会环境。智慧城市的终极目标, 就是将城市建设成为一个基础设施先进、信息网络通畅、科技应用普及、生产生活便捷、城市管理高效、公共服务完备、生态环境优美、惠及全体市民的现代化城市。智慧城市的核心技术是云计算技术、物联网技术、空间信息技术、移动互联网、网络技术以及大数据等。
其实无论是智慧城市建设和服务型政府建设, 两者的目标都是要实现信息化条件下的公共服务。
(1) 物联网
物联网是在互联网基础上延伸和扩展的网络, 实现任何物品与物品之间的信息交换和通信, 达到“物物相联”。可以说, 未来的世界就是“物物相联的世界”。物联网技术的广泛应用将打破不同行业、不同部门之间的壁垒, 实现数据的分享和整合, 形成智慧城市的“传感中枢”。
(2) 云计算
云计算是一种基于互联网的计算方式, 它颠覆了人们使用计算机资源的传统观念——IT基础设施以按需、易扩展的方式通过网络获取。云计算是一种可以帮助政府实现变革的强大技术, 通过规划清晰的云发展路线图, 可以为社会提供一个很好的方式来充分利用云计算的可扩展性和灵活性, 为公众提供物美价廉的负责任的电子服务。因此, 云计算技术的应用无论是对智能政务中心自身智能化的实现, 还是对社会信息化的基础支撑都具有十分重要的意义。
(3) 大数据
当前, 三大运营商4G牌照已发, 我们已经步入一个无线、大带宽互联的世界。物联网、移动互联网再加上传统互联网, 每天都会产生海量数据, “大数据”应运而生。“大数据”对社会经济生活产生重大影响, 为我们看待世界提供了一种全新的方法, 即决策行为将日益基于数据分析做出, 而不是像过去更多凭借经验和直觉做出决策。大数据通过云计算的形式, 将这些数据筛选处理分析, 提练出有用的信息。
总之, 大数据应用必须在云设施上传输, 云计算关注的是创造一种环境, 让国家和地区能够更加具有竞争力, 促进国际竞争。许多新的信息技术手段向我们走来, 我们要与时俱进, 适时采用。智能建筑将更多地吸纳这些信息技术因素, 成为新技术应用的载体和政府公共服务的体现。
4.3 智能建筑的时代担当
4.3.1 区域信息化基础设施——以云计算模式布局区域信息化
(1) 目标期待
智慧城市的建设过程本质上就是一种具有综合性、整体性的区域信息化发展过程, 而智能建筑作为智慧城市的智能单元, 其功能设施要服务于区域信息化战略。数据中心在区域信息化中的作用举足轻重, 我们应当树立“大数据中心”的理念, 着眼区域信息化的基础支撑, 向全区各单位提供统一的基础设施和应用平台, 实现业务类应用的集中部署和管理, 降低应用门槛、节省开支、共享资源、有序发展, 使数据中心不仅成为智能化系统的核心, 也是全区信息化的枢纽和高地, 同时着眼未来智慧城市需求。
(2) 功能布局
以滨城智能政务中心为例, 数据中心规划面积1000多平方米, 按照云计算模式设置资源中心、管理中心和灾备中心, 其中, 资源中心分为两部分:主数据中心和功能性数据中心, 主数据中心主要运行基础性办公业务, 功能性数据中心运行一些关键的、核心的业务系统, 例如, 统计局、财政局等。管理中心由政府信息中心人员管理, 负责整个机房的运维管理以及监控, 如虚拟机资源的管理、权限的控制管理等。灾备数据中心用于数据备份, 备份核心业务的关键数据库、操作系统等, 通过云管理平台备份与专业备份软件搭建灾备数据中心的备份系统。
云模式数据中心是实现区域信息化支撑的重要基础设施, 能够确保资源动态扩展、持续集成, 真正做到顺势而为、随需而变。通过建立共享机制, 能够实现全区相关单位设备和应用系统集中部署, 共享数据中心计算资源和网络资源, 最大程度节省资金, 提高应用效果, 有利于实现全区信息化的统一。
4.3.2 区域信息交换枢纽——统一通信平台
(1) 目标期待
可以预见, 未来网络信息交换追求的不仅是网络层面的互联互通——在有线、无线、互联网之间架构起一个信息互联通道, 是以人为本的应用层面的融合与协同, 实现语音、传真、邮件、移动短消息、多媒体和数据等所有信息类型合为一体的更高理念——统一通信平台。通过将各种通信手段有效地整合到一起, 打造一个综合信息服务平台, 使园区内、外沟通更顺畅, 资源共享更容易。同时, 通过网闸等手段, 能够实现不同类型网络间 (政务外网、政务内网、业务专网、互联网等) 的安全隔离和快速信息交换。
(2) 功能布局
(1) 多线路接口与数字程控交换机。设置园区通信接入机房, 汇集三大运营商和广电线路出口, 以满足数据中心智能化需求和区域信息化的支持能力, 应对信息化用户多样性的特点。数字程控交换机能够提供全面的网络和语音解决方案, 实现传统方式和现代模式的融合。
(2) 高带宽网络与安全体系。按照建筑间万兆主干, 千兆到桌面的设计规划要求, 园区配备五台核心交换机, 采用环型网络结构, 提高网络可靠性及信息交换效率。同时, 按照安全规范, 建设网络安全体系, 比如配备网闸等设备, 实现网络交换的安全保障。
(3) 建设连接各乡镇 (街道) 、区直各部门、主要企事业单位的政务外网以及政务内网和政务行业专用网, 同时向上承接省、市、行业部门业务系统延伸部署要求。
政务中心建有四套网络, 即政务外网、政务内网、部门专网、智能专网, 交集于数据中心, 是全区信息交换枢纽。其中, 政务外网为各部门提供统一的互联网出口, 有利于网络安全管理、应用平台共享和信息交换;政务内网实现政府部门间网络办公;部门专网可通过物理/逻辑分隔, 实现部门专网建设;智能专网实现商务中心设备的智能化管控, 提升园区品质和现代化水平。
4.3.3 区域“大数据”平台——支撑“大数据”分析能力
(1) 目标期待
继云计算、物联网之后, 信息产业又面临着一次颠覆性的技术革命——“大数据”, 尊重数据、使用数据、公开数据将成为一种行为方式。数据正在成为最重要的资产, 数据分析能力正在成为组织的核心竞争力。大数据挖掘对智慧城市的经济发展和社会管理是无形的生产资料, 大数据价值的合理共享和利用将创造巨大财富。
“大数据”为我们看待世界提供了一种全新的方法, 即决策行为将日益基于数据分析做出, 而不是像过去更多凭借经验和直觉做出。数据共享将成为政府的一种常态化责任, 通过极为丰富的数据资源, 能够对社会经济进行实时分析, 帮助政府更好地响应社会和经济运行, 进一步体现政府高涨的服务意识和服务水平。
(2) 功能布局
大数据战略思路:适时、适机、适度、适当, 走渐进式建设道路, 而政务中心云平台建设是大数据布局的历史机遇。对于各行业而言, 核心战略不是匆忙抢占制高点, 而是继续要求各行各业把基础信息化工作做好。但对于政府而言, 应该未雨绸缪, 从现在开始就应该着手准备, 为数据收集和分析做好准备, 以应对未来大数据的应用, 确保地方经济社会的适应和快速发展, 提升地区竞争力。
“大数据”功能布局, 与其说是布局功能, 不如说是布局理念和意识。以云平台为载体, 支撑大数据挖掘分析适时部署, 引导和培养大数据挖掘能力, 首先是整合数据的能力;其次是探索数据背后价值和制定精确行动纲领的能力;最后是进行精确快速实时行动的能力。如此, 当大数据时代来临时, 面临大量数据将不再束手无策, 而是成竹在胸。
4.4.4 智慧产业的引擎——“四化”融合的载体
(1) 目标期待
智能政务中心因其突出的信息化基础支撑能力和自身智能化深度集成扩展能力, 使智能建筑成为“四化”融合的载体和智慧产业发展的引擎。智能建筑系统集成包括四个层次, 即系统集成、网络集成、应用集成和数据集成, 随着集成深度的发展, 将促进智慧产业发展升级。另外, 智能政务中心做好典型示范, 将对于智能建筑健康发展起到积极作用。
(2) 规划布局
(1) 强化智能建筑信息系统建设
“四化同步”体现科学发展的本质要求, “四化”是一个有机整体, 工业化产生供给, 城镇化产生需求, 工业化和城镇化装备可带动农业现代化, 农业现代化是工业化和城镇化的基础和保障, 信息化更是渗透到其他三化之中, 构成共同发展整体。“四化”交汇的焦点是信息化, 而以信息系统为核心的智能建筑智能化系统将成为“四化”融合的重要平台。
(2) 完善智能建筑智能化系统
规范的智能建筑——智能政务中心, 能为地方智能建筑发展起到典型示范作用。通过典型示范让大家领略智能建筑实施效果和推进过程中可能出现的问题, 有利于智能建筑发展。同时, 政府的咨询意见与建议, 能够营造良好的智能建筑发展环境, 通过借鉴“咨询公司+软硬件产品提供商+系统实施商+监理公司”各司其责的实施模式, 促进智能建筑的规范发展。
(3) 深度集成, 带动智慧产业发展
随着信息化向纵深发展, 系统集成的深度将加大, 信息采集的方式更加丰富, 系统协同联动的要求更高, 将带动智能化领域相关产业的发展。比如未来的大数据时代, 将集数据之大成, 而走向数据集成时代, 必将带动信息感知层、网络层、平台层相关设备和系统的升级, 以及数据存储、分析等相关产业发展。
5 结束语
总之, 智能政务中心作为政务智能建筑, 既要立足服务型政府的需求, 也有放眼智慧城市未来需要, 抓住机遇, 增加其时代担当, 为区域信息化提供了基础设施保障和平台支持, 促进“四化”融合, 带动智慧产业发展——智能建筑应当高一层立意。
参考文献
[1]张永民.《智慧城市总体方案》[J].北京:中国信息界, 2011 (3) .
[2]余庄.《智能建筑接入Web时代》[J].武汉:华中科技大学学报, 2005 (12) .
[3]喻李葵.智能建筑与可持续发展[M].北京:中国建筑工业出版社, 2010.
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配网抢修指挥业务纳入“大运行”体系是公司“三集五大”全面建设工作的重要内容，是公司加强配网抢修管理的重大举措。公司作为建设试点单位，严格落实公司建设方案要求，细化建设节点安排，以业务顺利移交、提高管理水平、提升指挥效率、做好调控中心支撑作用等为重点，在业务交接条件、交接验收标准、全市总抢修指业务耐热“大运行体系工作。截止2014年3月，公司完成了配网抢修指挥业务移交“大运行”体系工作，配抢指挥不断不乱，配网抢修实现了新模式、新体系运作。以“安全第一，提升效率”的安全思想为核心，为进一步推进配网生产的集约化、精益化管理，规范实施配网管理各项工作有序开展。配网抢修指挥中心管理师在确保配网安全运行的前提下，以SCADA、营销远抄、配网自动化、GIS视频定位传输系统、以PMS、OMS.95598、智能开关系统为运行的综合性安全监控指挥中心。
1、预防为主、平台结合
公司在业务融合过程中，基于IEC 61970和IEC 61968国际标准而全新开发的新一代调配集一体化系统，体系架构开放，基于统一应用集成平台，适应了配网功能不断扩展的需要凭借营配数据贯通、低压GIS全录入、智能总保全覆盖、全投入等优势，将智能公变终端、用电采集系统、智能总保公变、专变、低压总保等停电信息推送至配网生产抢修指挥平台，并通过人工触发的方式进行自动判别故障区域，解决了运行人员无法快速获取故障信息、抢修人员无法快速查找故障、处理故障的问题。同时以“安全第一、效率提升”为原则，不断完善配网生产抢修指挥平台的功能，健全保障制度、规范业务流程，逐步提高配网故障研判和配网设备故障主动处理率。构建配网标准化日常管理及抢修体系，提供对配网故障快速准确的分析，并作出合理的抢修工作安排。对配网设备出现的各类异常进行科学的评估，进行预警性提示，并作出合理的检修安排。对日常生产过程进行在线监视与合理调度，提供对生产过程质量和有效性进行有效的考核评估。配网一体化抢修指挥系统架构满足国网相关标准和开放性的要求，支撑配电网调度生产运维的需要，具有一定的前瞻性，满足生产方式变化的要求和智能电网发展方向。系统应按照标准性、可靠性、可用性、安全性、可扩展性、先进性原则进行建设。配网生产抢修指挥平台的建设，应以信息集中为基础，遵循信息的标准化、信息维护的源端唯一性；以应用集成为依托，综合各专业系统信息及应用，面向停电管理和故障抢修，完成应用集成；以优化业务流程为核心，提高配网故障的应急处理能力和应急处理速度，提高供电服务质量和水平。
2、借力智能科技 深化技术支持系统应用
建设配网调度技术支持系统、开展营配数据贯通、GIS系统提升视频定位传输系统、实现了配电线路-配电台区-接电点-表箱-用户标记的数据互通，保证SCADA系统中配网与营销数据的实时性和准确性。推动配网自动化建设，实时监测电网运行情况，及时发现配网故障和异常信息，实现了故障研判、故障定位和视频定位传输系统的地理信息图精准构面。传统的配网管理模式检修策略基本是不坏不修，是故障发生后的被动检修，抢修则以95598用户报修，调度通知为依据，虽然事后缩短事故响应时间和提高抢修速度上做了大量工作，但提高可靠性的效果不明显。PCS-9000配网一体化抢修指挥系统是基于配网设备运行监视分析，面向配网调度充分考虑配网一体化抢修指挥工作实用性、采用网络技术和智能化技术，全新设计开发的完全跨平台的新一代配网一体化抢修指挥系统。对配网网设备进行智能化监控与管理，强调以配网调度、生产管理为应用主体，构建配网标准化日常管理及抢修体系，提供对配网故障快速准确的分析，并作出合理的抢修工作安排。对配网设备出现的各类异常进行科学的评估，进行预警性提示，并作出合理的检修安排。对日常生产过程进行在线监视与合理调度，提供对生产过程质量和有效性进行有效的考核评估。
3、梳理用户信息库奠定坚实基础 强化配网条图移交及更新流程
开展以配网线路为单元、以配变终端为节点的用户信息库建设。依据“停电区域和停电范围定义说明”要求，完善数据库基础资料，并补充了重要用户、敏感用户等信息，借助营配贯通实现了故障停电信息分析到户，提高了故障研判和实用性。
4、完善制度保障
《安徽电网主站系统监控功能需求及画面规范（V 1.0）》结合故障研判功能的应用，修订完善抢修指挥平台应用，组织绩效考核、内部工单管理等实施细则33项，编制配网运行故障研判工作、配网主动抢修执行等业务流程6项，同时建立故障研判评价指标，每日通报故障研判准确率，设备故障主动处理率，督促运行单位基础数据的完善，努力将配网故障研判和主动抢修工作推向常态化、规范化管理。
5、工作流程编制与监督
借助调控专业深度融合和自主研发配网生产抢修指挥平台等优势，视频定位传输系统、智能公变终端、智能总保、营配贯通、利用SCADA配网智能调度技术支持系统推送故障信息，积极开展配网故障研判工作。故障研判工作流程、以及基础数据修改工单流程。
6、实施成效
借助配网抢修指挥平台实现了分支末端的“两遥”功能，并能借助借助智能公变终端盒智能总包等实时信息开展SCADA配网智能调度技术支持系统，故障研判和定位，实现了故障主动处理率和异常主动处理率均达到100%。通过反复的探索和大胆的尝试，全省首家确立了条图移交和绘制规范，以及故障研判算法依据。通过应用，分支线故障研判准确率达到98%，台区故障研判准确率达到85%.采用“联合值班”，率先开展电网调控和配网抢修间的协同配合，形成流程化、规范化管理。通过配网故障研判，实现配网主动抢修和协同抢修的全过程闭环管控。借助配网智能调度技术支持系统和视频定位传输系统的全覆盖，实现了配网图形电子化成图100%全覆盖和流程化异动管理，电网调控管辖范围可靠延伸至分支线，杜绝了“盲调”，实现了配网调度“可视化”。借助营配数据贯通，在系统中率先实现了计划停电和故障停电分析到户100%。
7、结束语
依托配网智能调度技术支持系统，引入智能公变终端、智能总保、用电采集系统、营配贯通数据、GIS系统等信息，自主研发基于调配一体的综合信息可视化视频定位传输系统等多套系统进行信息交互，体现了“信息高度集成、数据实时更新、重点监控清晰”等优势，拓展了调控的全局观，杜绝了“盲调”现象的发生。
（作者单位：铜陵供电公司调控中心自动化运维班）
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