集成优化系统

集成优化系统（精选十篇）

集成优化系统篇1

一、首钢能源优化集成管理系统的实施背景

钢铁行业是我国重要的基础产业, 具有在高温、高压、易燃、易爆环境下连续化生产的特点, 对自动控制及生产过程的实时响应性要求极高, 随着全球经济发展进程的加快, 能源问题日益成为制约流程制造型企业发展的一个关键因素, 而钢铁企业是能源消耗的大户, 所以, 采用先进的管理理念, 利用先进的信息化、自动化技术, 改造传统的钢铁企业, 建设钢铁企业能源管理信息系统, 提高企业在生产制造过程中的实时处理能力及应变能力, 实现安全、稳定、持续地运行, 控制能源消耗、改善环境、降低成本, 进而创造出最大的经济效益与社会效益, 已经成为钢铁企业的必然选择。

根据国务院2005年2月批复的《首钢实施搬迁、结构调整和环境治理的方案》要求, 首钢集团进行了整体搬迁的战略调整, 在河北唐山曹妃甸工业区建设21世纪具有国际竞争力的板材精品基地, 形成年产898万吨铁、970万吨钢、899万吨材的钢铁大厂, 即首钢京唐钢铁联合有限责任公司 (简称首钢京唐公司) 。

首钢京唐公司按照循环经济的理念和“3R (减量、再用、循环) ”原则, 通过实施可持续发展战略, 促进金属资源节约、能源高效利用、水资源节约、清洁生产以及资源回收与综合利用, 构建资源和能源节约、生产与管理高效、环境清洁的运行管理模式, 建设成为与环境友好的能源和资源节约型绿色工厂。

首钢能源优化集成管理系统项目的实施, 是在企业实现战略发展和全面落实科学发展观的背景下应运而生的, 主要体现在以下两个方面: (1) 企业建设中能源的合理利用, 节能减排是国家建立循环经济的客观要求; (2) 科学的能源管理系统的建设是首钢集团适应发展、提高效率、增加企业效益、提升行业竞争能力的要求。

二、建设首钢能源管理系统的基本思路

通过充分的调研, 方案论证, 首钢发挥自主创新能力, 采用先进科学的方法, 分层次、分专题、按研究方向进行方案制定, 为建立全新的能源管理体系做了大量的基础工作, 并通过不断的对比论证、修改完善, 科学地形成系统实施方案。首钢京唐公司能源系统具有以下特点:一是建设规模大、系统结构复杂。首钢京唐公司是国家第一个批准将千万吨级大型钢铁企业整体搬迁到沿海港口的企业, 要求建成一座具有21世纪先进水平, 实现可持续发展节能环保的绿色工厂。能源系统涉及到电力系统、动力系统、冶金煤气的综合利用、给排水系统、供风、供气等各个子系统, 但管理的一致性要求高。二是水平定位要求高、资金投入大。首钢京唐公司对能源管理水平整体寄予厚望, 要求建设世界一流水平, 国内领先的系统。经过多次调研测算, 该能源管理系统建设总体实施约需资金近亿元。三是增加企业管理新理念, 开发难度大。首钢过去的能源管理理念基本上是一种指挥式的管理模式, 现在是全新的管理理念, 要实现集中一贯式的扁平化管理, 减少人为干扰, 取消了过去传统的驻站维护方式, 同时新建成的能源管理系统也要成为企业一个新的经济增长点和以能耗核定产能的关键系统。

首钢能源管理系统的建设目标是: (1) 通过将能源管理与生产制造、质量管理、工序成本分析等集成在一个系统中, 将制造过程延伸到能源管理, 真正实现集成制造的全过程优化管理。即把能源管理系统作为一个基本应用构件, 作为大型企业信息化与自动化的重要组成部分, 不仅对能源的统一调度、优化煤气平衡、减少煤气放散、提高环保质量、降低吨钢能耗和提高劳动生产率有重要作用, 而且对于事故预案策略的制定和执行、事故原因的快速分析和及时判断处理、能源供需的合理调整和平衡以及在客观信息基础上的能源实绩分析、能源计划编制、能源质量管理、能源系统的预测以及对于产品工序成本分析等都是十分有效的。 (2) 能源优化集成管理系统将粗放型的能源指挥改造更新为集约型精细化、科学化、专家式管理, 实现能源的分散型控制与集中式管理相结合:各种能源数据实现全面集中管理, 科学计算, 科学决策;生产过程实现智能化管理, 建设自己的实时能源数据库、知识库、应用模型库;建立预警系统对于保证生产正常进行和员工人身生命财产安全, 起着不可替代的作用。 (3) 降低成本、实现环保要求、科学回收, 减少污染, 建设绿色京唐钢铁公司, 针对能源系统过程进行资源优化配置, 提高利用率:实现冶金煤气的全面回收与二次利用;水资源系统的综合利用, 达到节约净水、利用中水、处理污水、海水淡化的目标。

首钢能源管理系统的特性是: (1) 系统性。京唐公司能源管理中心系统是一个面向工厂车间级制造的管理信息系统, 具有管理与控制的双重功能, 其本身具有完整的应用功能与系统架构, 系统本身就可以独立支持生产制造过程;同时又与企业资源规划及过程控制系统一起构筑了完整的企业信息系统。 (2) 实时性。该系统的关键是整个生产过程的实时优化处理, 而实时数据的收集是该系统的基础, 信息不但要具有完整性, 而且还要具有时序性与时效性。按事件进行管理, 实时地收集生产实绩。所有生产事件的集合就构成了工厂的生产模型。 (3) 行业性。该系统最突出地反映出行业的特点, 因为它与工艺结合得最紧密, 同时又与企业的生产密切相关, 所以, 该系统具有针对性和适合性。 (4) 桥梁纽带作用。该系统在企业信息化管理的架构中处于中间层, 是传递、转换、加工经营信息与具体实现的桥梁。它针对企业生产运行、控制与管理信息现状, 实现上下连通现场控制设备与企业管理平台, 实现数据的无缝连接与信息共享。 (5) 计划监控与动态调整的作用。该系统同时起到了对计划监控、生产调度、实时传递生产过程数据, 进而指示对生产过程中出现的各种复杂问题进行处理的关键作用。对突发的故障紧急处理提供手段, 对计划进行动态调整, 对操作作业进行指导。

三、首钢能源管理优化系统的主要内容

1. 能源管理中心系统。

根据总体建设规划要求及发展需求, 采用先进科学的能源管理理念, 利用先进的自动化、信息化技术手段, 建立京唐公司能源管理中心, 对电力系统、动力系统、给排水系统等实行集中监控和管理。通过对能源系统实行集中监测和控制, 实现能源调配全过程控制管理, 使能源管理与能源生产、使用的全过程有机结合起来, 提升能源管理的整体水平。在完成能源管理应用功能的同时, 与公司信息化网络系统、生产制造控制系统紧密结合, 形成公司统一的管理信息系统结构。

2. 能源管理中心的平台系统架构。

能源管理中心的系统架构设计采用了国际先进技术, 是新型能源管理系统的决策依据和数据基础来源, 在结构设计和设备选型、系统保障机制等方面均达到国内最先进水平。其主要结构分为现场采集层、数据控制交换环网、数据处理平台、趋势报警服务系统、能源管理应用系统等组成。在能源管理中心系统监控部分, 单独构成一个控制系统基础环网。在能源管理中心平台侧的接点则采用双系统, 完成与现场采集层的通讯, 处理所采集的数据, 并将处理后的数据送到管理者应用系统。

3. 能源管理中心系统的主要作用和基本功能。

集成优化系统篇2

关键词：分布式光伏发电集成系统；优化建议；基本原则

中图分类号：TM727；TN915.5 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）12-0016-01

存在于我国中东部的分布式光伏发电集成系统的分布和系统接入问题在整个光伏发电系统的重要性缺乏足够的重视。集成系统各个组件的设计工艺的水平直接决定了工程后期集成系统区域中整体的视觉效果，好的设计在一定程度能够确保集成系统各个组件能够保证规定的使用年限，能够按照工程预期实现整个发电集成系统的效率最大化。本文就工程前期设计中需要遵循的基本原则以及工程中常见的问题进行研究，在光伏集成发电逐渐得到应用普及的现状下探讨对当前分布式发电集成系统的优化问题。

1 分布式光伏发电集成设计遵循的基本原则

1.1 易操作性

分布式光伏发电集成系统的设计必须尽量易于操作，和人口稀少的西部拥有开阔的安装地点不同，这种分布式的发电集成系统一般安装在屋面楼顶等地方，这些地方一般存在一定的倾斜度或者是高度比较高。在这种屋面具有一定的倾斜度并且承重能力有限的情况下工人的施工难度将会增加，所以集成系统在设计之初就要考虑到后期的施工难度，降低操作的难度，并且尽量保证将工程设计控制在一期之内。

1.2 安全性

由于分布式的光伏发电集成系统主要应用于人口和建筑比较密集的中部和东部地区，因此集成系统的安全性问题显得尤为重要。在具有倾斜度的屋顶施工需要将各个部件运送到屋面或楼顶进行施工，在这过程中存在部件因运输而导致损伤和施工人员的安全问题。目前市场上通常采用安装一定的导轨实现与屋面材料进行连接，采用目前市场上较为通用承载力比较高的铝合金的支架结构，它便于安装操作且不易锈蚀损坏，在一定程度上可以减少后期的安全隐患。在施工过程中还存在高空坠物的危险，由于施工地区的人口和建筑物的密度比较大，施工人员高空作业后期会产生废弃的材料，加上屋面的倾斜度会增加高空坠物的隐患，在设计的中要考虑到集成系统的整体性以及将后期的废料收集进行合理的回收设计。

在设计中还需要考虑到各部件的重量是否在屋面的最低承重范围之内，屋面的材料的承重能力会随着雨水阳光等的风化而导致其承重能力的降低，施工人员本身的重量也需要考虑在内，因此在进行集成系统的设计中要考虑到施工地点的最低承重并且把重量控制在这个范围之内。

1.3 一致性

分布式的光伏发电系统将较大数量的太阳能电池串联起来以达到一定高度的电压，然后才能从逆变器的输入端进行输入，这样一定数量串联的子系统再进行并联以达到系统的额定功率。在这个过程中需要数量较大的设备，为了保证系统的稳定，选用的太阳能电池需要是相同的规格和工作性能，同时在设计中要避免互相之间存在遮挡影响工作效率以及方向和角度问题而导致的差异，保持各个子系统运行的一致性。

1.4 可持续发展原则

分布式光伏集成系统存在的区域需要考虑到所在地区可能存在后期进行施工改造问题以及自然灾害等对系统部件的破坏，集成系统存在的大而分散的特点，因此设计既要保证整个系统的整体一致性，整个系统具有稳定性，同时采用并联各个子系统的方式保证其独立性，在某个子系统遭到破坏时其他系统能够不受影响仍然保持正常的运行。另外，采用铝合金或新型的支架考虑到其坚固性的同时还需要考虑到其抗腐蚀和抗氧化性，以及损害后的修复性，尤其是重工业和污染比较严重的地区。

2 当前设计中分布式光伏发电集成设计中遇到的常见问题

分布式光伏发电集成系统分布占地面积比较大，逆变器和控制装置的数量比较多，线路的串联以及并联比较复杂，而且由于其特殊的位置原因，发生故障时进行排查和修检的困难大。由于中部和东部地区的施工和整修而导致的线路和各个系统部分的运行产生障碍的问题比较多。东部地区比较特殊的天气情况给整个系统的稳定运行带来了挑战，产生的电能不稳定问题给系统接入电网带来新的挑战。

3 针对分布式光伏发电集成常见问题的优化建议

针对分布式光伏发电集成常见系统稳定的问题，在进行前期的设计中需要对控制器进行各项内容的控制，包括故障报警以及定位、测量等，另外采用多功能的汇流箱，进行智能的汇流预警和线路排查。各个光伏发电子系统采用相同规格的电池组件按照相同的设置距离安装构成一个发电矩阵，组成矩阵的各个单元配备完善的逆变器和控制装置尽量减少各个系统的差异而造成系统电压的不稳定。

考虑到东部地区特殊的气候条件，需要具体分析不同型号的太阳能电池板各个性能的强弱的具体数值选择合适型号的太阳能电池组，以下选用东部地区常采用的250 Wp多晶硅太阳能电池板为例将需要考虑的具体方面进行考虑。见表1。

在设计安装过程中，考虑到当地的经纬度位置和屋面的倾斜程度进行合理的方位和角度选取，保持选取方位和角度的一致性。采用可活动的支架来调节夏冬因太阳角度的变化而导致的产生的较大电压差。

施工过程中应该对首先对光伏安装组件进行检查，安装过程中对重量比较大的组件进行机械固定，以减少对组件的破坏。在设计施工过程中对工人作业需要使用的脚手架进行系统的防护措施的保护以及工程后期产生的废料进行系统的回收，搭建格挡装置减少高空坠物的危险，完成后要进行严格的验收，运行前进行系统的清洁，保证太阳能组件效能的正常发挥。

4 结语

随着近年来大规模的光伏电站的建立，对太阳能的开发和利用将成为未来一段时间内新能源领域中重要部分。因此通过不断地对分布式光伏发电集成系统设计的优化能够提高后期施工过程中质量和效率，同时可以减少后期使用中的问题，针对东部和中部地区特殊的气候和条件进行分析是现阶段设计过程中的重要问题，通过设计方案的不断改进，太阳能光伏发电系统能够在施工中缩短施工的难度和时间长度，有效缩减了不必要的成本支出，虽然存在着一定的问题和不完善的地方，但这对以后光伏发电集成系统的设计提供了改进的方向。

参考文献：

[1] 李晶，许洪华，赵海翔，等.并网光伏电站动态建模及仿真分析[J].电力系统自动化，2008，（24）.

[2] 王一波，李晶，许洪华.考虑电网安全稳定约束的光伏电站最大安装容量计算与分析[J].太阳能学报，2008，（8）.

数据集成系统中多查询优化的研究篇3

数据集成的目标是为多个分布的、自治的、异构的数据源提供一个统一的接口。为了支持对异构数据源的存取, 很多系统采用了中间件的体系结构[1] (mediationarchitecture) , 中间件通过访问数据源来处理用户的查询请求。中间件本身并没有存储实际的数据, 它通过转换用户的查询为一个或多个对数据源的查询, 然后转换这些查询结果并返回给用户。

中间件包含一个查询处理器, 它负责优化和执行查询。多查询优化可以识别出查询的冗余部分, 并消除这些冗余。这样就大大节约了数据源处理查询的时间和查询结果从数据源到中间件的传输时间。现有多查询优化算法包括分支定界算法[2]、优化查询集合算法[3], 最具代表性的是通过查询图来识别公共子表达式的算法[4]。但是上述算法都有其自身的缺陷。现提出的多查询优化算法, 把一个查询集合作为输入, 将这个查询集合拆分为若干个集合, 这样的处理可以有效的解决上述算法存在的问题。最后, 将本算法和识别公共子表达式算法进行对比, 论述其改进之处, 并对其进行展望。

1多查询优化介绍

多查询处理的主要问题是不同的查询访问相同的数据集所导致的查询冗余。多查询优化的主要目标是识别出这些冗余部分, 并消除这些冗余在中间件体系结构中, 当多个查询同时到达中间件后, 中间件要能够识别出这些查询中存在的冗余部分, 然后消除冗余部分, 这样就大大节约了数据源处理查询的时间和查询结果从数据源到中间件的传输时间。另外, 查询结果从数据源到达中间件后, 中间件应该对这些查询结果加以处理, 以对应用户的出示查询请求, 并将处理后的结果分发给各个查询请求者。

多查询优化问题包括两个重要的方面:

(1) 识别公共子表达式;

(2) 构建全局优化的查询计划。现有的算法都是基于上述两个问题展开的。

2多查询优化框架

多查询优化采用如下体系结构, 结构中包含全局优化器、查询计划生成器和结果生成器三个组件。如图1所示。

对于查询Q1, Q2, …, Qn, 经过全局优化器, 根据相应的多查询优化算法, 生成查询R1, R2, …, Rm其优化过程分为以下四个步骤:

1) 根据输入的查询集合构造一棵相应的伪包含树, 这棵树对应该集合的一个拆分;

2) 扩展树中的每个查询的头部变量;

3) 重写树中的每个查询;

4) 选取部分查询提交给查询计划生成器。

其中扩展查询头部变量和重写树中查询的算法都是已有的。现采取的扩展查询头部变量算法以及重写树中查询算法都是基于伪包含的, 在原有算法基础上需要稍作改进。

查询计划生成器, 根据查询折叠算法[5], 生成查询计划P1, P2, …, Pk。

结果生成器, 将数据源返回的查询结果通过综合、一致化后生成用户的最终查询结果。

3多查询优化在数据集成中的应用

3.1伪包含简介

3.1.1 伪包含的定义

设有两个查询Q1, Q2, 如果Q1, Q2满足条件A, 称Q1伪包含Q2, 记作 $Q_{1} \overset{p}{\supseteq} Q_{2}$ 。

条件A:Q1和Q2的头部变量可以不同。但是查询的体部分和算术比较子目标部分满足包含映射的条件。

3.1.2 伪包含树的构造

首先, 根据伪包含关系表得出所有的伪包含关系。设置树的根节点为TRUE节点, 若 $Q_{1} \overset{p}{\supseteq} Q_{2}$ , 则把Q2作为Q1的子节点。根据伪包含关系逐步的由上到下画出整棵伪包含树。算法描述如下:

STEP1:初始化

置树T为一棵空树, 向树T中插入节点TRUE;

STEP2:查询集合预处理

把集合中的查询按势的非增顺序排列, 令处理后的序列为S, 其长度为Len;

STEP3:把S中的查询逐个插入到树T中

置current初值为1, 若current≤ Len, 则产生树T的根t;根t的所有子节点序列为:s:<t1, …, tk>当存在属于s中的子节点ti且序列中当前插入的节点伪包含于ti, 且ti是满足这种关系的第一个查询, 则将子树T的根t置换为ti, 并更新t的子节点序列, 否则将tj作为S[current]的子节点;

当任意的s中的节点tj且序列中当钱插入的节点伪包含ti, tj作为S[current]的子节点;

把S[current]作为t的最后一个子节点;current++。

3.2对伪包含树进行操作

根据上述算法构造了一棵伪包含树T后, 经过修改每个节点表示的查询的头部变量, 运用扩展查询头部变量算法, 扩展T中的每一个节点。自底向上, 如果Qj是Qi的子节点, 扩展Qi的投影谓词, 令修改后的蕴含树为T′.最后对这棵伪包含树进行解析, 对树中每个节点表示的查询, 发送到查询计划生成器。

3.3算法性能分析

对于一个查询集Q, 设对于其中的每个查询Qi, 需要的连接次数为cost (Qi) , 如果, 每个查询被单独执行, 可得到总的连接次数为: $\sum_{Q_{i} \in Q}$ cost (Qi) 。在经过算法的处理后, 总的连接次数为

$\sum_{Q_{i} \in Q}$ (cost (Qi) -costparent (Qi) ) 。由于parent (Qi) 是Q中伪包含Qi的所有查询中的势最大的。所以cost (parent (Qi) ) 的值是最大的, 所以, 对于每一个查询Qi, cost (Qi) 的值是确定的。cost (Qi) -cost (parent (Qi) ) 的值是最小的。由此得出结论: $\sum_{Q_{i} \in Q}$ (cost (Qi) -costparent (Qi) ) 值最小。也就是说, 对于构造的一棵树, 能够满足使在查询集合在执行时, 连接的次数最少。

4实验结果及分析

本实验对比了两个伪包含的查询头部变量扩展算法和识别公共子表达式算法的情况, 实验结果如图2所示。图中的epv表示扩展头部变量算法, bj表示公共子表达式分析算法。

从图中的实验结果可以看出, epv算法的执行时间小于bj算法的执行时间。数据量越大, epv算法越显示出较好的性能。

5结论与展望

从上面的实验结果可以看出, 扩展头部变量算法在查询之间有伪包含关系的情况下要比公共子表达式分析算法的性能更优。但是, 如果没有伪包含关系的前提, epv算法的效率是要低于bj算法的。但是考虑80-20法则[6], 提出的算法性能在实践上是优于bj算法的。本文提出的算法由于只在有伪包含关系的前提之下有性能的改进, 在扩展性方面还有很大的改进空间。

参考文献

[1] Adali S, Candan K, Papakonstantinou Y, et al. Query caching and optimization in distributed mediator system. In:Proceedings of ACM SIGMOD Conference on Management of Data, Montreal, Canada, June 1996

[2] Grant J, Minker J. On optimizing the evaluations of a set of expression. International Journal of Parallel Programming. Springer Netherlands, 1980:179—191

[3] Sellis T K. Multiple query optimizations. ACM Transactions on Database Systems archive. ACM New York, NY, USA, 1988; 23—52

[4] Finkelstein S.Common expression analysis in database applications. International Conference on Management of Data archive.ACM New York, NY, USA, 1982;235—245

[5] Qian X. Query folding. In Proceedings of the Twelfth International Conference on Data Engineering. New Orleans, LA, USA, 1996;48—55

智能建筑电气设备集成优化技术窥探篇4

智能建筑发展至今已然进入了全新的变革阶段，这也就是所谓的智能建筑电气集成化时期。这一时期电气各个子系统逐渐相互融合，传统电气设备被智能化电气设备所取代，系统的边界意识逐渐模糊，在促进设备使用性能提高的同时也是对建设成本及运行能耗的有效控制。由此可见，各类集成电气技术正在智能建筑中发挥日益重要的作用，这对于现代化建筑中电气技术的应用势必将有着重要的借鉴意义。

电气技术在智能建筑中的应用

建筑电气技术是智能建筑支持平台的重要技术支撑，在当前智能建筑概念逐渐被推广的背景下，建筑电气技术的发展得到了广泛重视。当前建筑电气技术的核心内容除了表现在弱点保护、建筑照明及电热水暖设备供应方面之外，还包括了必要的防雷、屏蔽、接地以及滤波技术。作为弱点系统设备设计的必要前提，智能建筑中的电气技术从根本上保障了智能建筑平台设计的有效性，这些内容具体包括了电气技术中的防谐波技术、屏蔽技术、电源技术以及防静电技术等。关于智能建筑集成优化的实施需要从既定的优化方案入手，切实将电气系统融合成为有机的整体，从系统分别设计向整体设计过渡，采用强弱电分开的方式来控制运行费用以及电气技术的成本投资。

智能建筑电气设备集成优化技术研究

1.电气设备的整体优化

中央空调末端设备、冷热源机组、高低压配电设备、给排水设备、发电机组、安全监控设备、照明设备、多媒体会议系统、有线电视系统、程控电话交换系统以及综合布线系统等都是智能建筑电气设备的构成内容，作为智能建筑的技术核心，集成优化在电气设备系统中的实施在方案设计阶段就应对系统集成及智能建筑子系统做好相关调查与分析，积极转变现有独立设计中存在的弊端，提高系统服务的质量和效率，这对于运行费用而言也是有效的控制过程。

2.集成优化技术研究

（1）实现中央空调能量的自动调节

在现有中央空调主机性能调节方面显得较为薄弱，系统运作和执行过程不能根据温度变化及实际面积来作出合理优化与调节。从中央空调能量输出及与外部环境之间的关系出发，智能建筑中的中央空掉能量调节系统能够从环境温度变化以及实际使用面积方面对温差作出及时有效调整，合理控制能源的输出量。若是出现空调使用面积减少或是温度发生变化时便能够实现对能源输出的自动设定，这对于电能节约极为重要。此外，换季过程这一自动调节功能也能够有效地实现对中央空调能耗的合理控制，提高冷热源的使用效率，更好地实现节能环保目的。

（2）完善配电设备及发电机组的优化配置

智能建筑中的电气设备主要包括了中央空调的冷热源机组、末端设备、发电机组、照明设备以及给排水设备等。从相关数据统计分析，当前智能建筑在电气设备方面的投资高达40%，其中中央空调系统、发配电系统以及弱点系统占据了电气设备投资的主要部分。由此不难分析，实现电气系统资源的合理配置是控制智能建筑电气投资的有效路径。

（3）智能化系统与电气设备的集成技术

在电力设备和智能化系统相互集成的过程中智能建筑的集成技术得到了有效优化，这就使得电气设备在自身功能方面除了能够更好地发挥传统设备的作用，还充分突出了智能控制系统在电气设备应用中的重要性，其中开放式总线接口的应用使得电气设备的智能化特征得到了充分体现。智能化系统及电气设备的集成技术从建设过程出发，简化的过程使得电气设备安装更加便捷，在电气设备管理系统安装方面无需进行二次传感器的安装与控制，仅仅需要从网络接口方面实现对电气设备的集中管理，这显然是对建设造价的有效控制。除此之外，建筑电气系统与智能化系统一脉相承，其标准设置过程也有着同一性特征，因此电气总包方式的采用也是工作程序及运行需求得到了充分满足，这就使得电气系统在运行和管理方面更加有利于设备的运行需求，智能建筑中的电气设备能够一直处于高速运行过程当中。

（4）电气设备的优化与节能

从相关数据统计分析，温度控制对于节约电能也有着积极影响，甚至能够达到电能节约的18%左右，加之从照明系统及电梯系统方面做好相关的技术优化工作那么能源节约问题将得到有效解决。由于我国人均能源资源相对匮乏，因此电气设备优化节能工作的展开在提高经济效益的同时对于智能建筑电气技术发展也有着不容忽视的推动作用。

综上所述，对于建筑平台而言，智能建筑的发展是一种必然趋势，这就需要融合各种电气技术，像是电源技术、防谐波技术、防静电技术、屏蔽技术以及抗干扰技术等，电气设备集成技术的优化对于智能建筑而言至关重要，这既是对电路安全的重要保障，同时对于后期智能建筑电气技术应用也有着重要的启示作用。随着智能建筑电气技术应用的日臻成熟，其安全性与稳定性特征势必将得到全面体现。

（作者单位：陕西龙门钢铁（集团）有限责任公司禹宏置业）

建筑设备管理系统集成平台的优化篇5

建筑设备管理系统 (BMS) 是将建筑物内的空调与通风、变配电、照明、给排水、热源与热交换、冷冻与冷却、电梯与自动扶梯、停车库等建筑设备以集成监视、控制和管理为目的, 与公共安全系统等实施联动管理而构成的综合系统;主要通过网络将分布在各监控现场的区域智能分站连接起来, 以分层分布式控制结构完成集中操作管理和分散控制, 确保建筑物内所有设备处于高效、节能、安全可靠的最佳运行状态。

与此同时, 建筑设备管理系统应与公共安全系统实现联动管理, 即对相关的公共安全系统进行监视及联动控制, 包括消防报警子系统和安全防范子系统中相应的视频安防监控 (录像、录音) 系统、门禁系统、停车场 (库) 管理系统等对火灾报警的响应及火灾模式操作等。例如发生火灾时系统自动报警, 启动并控制自动灭火系统、紧急广播、事故照明、电梯、消防给水、排烟系统、空调系统、其他联动控制系统, 以及消防电话系统等。

建筑设备管理系统 (BMS) 的功能应符合下列要求:

(1) 应具有对建筑机电设备的测量、监视和控制的功能, 确保各类设备系统运行稳定、安全可靠, 并达到节能和环保的管理要求。

(2) 宜采用集散式控制系统。

(3) 应具有对建筑物环境参数的监测功能。

(4) 应满足对建筑物的物业管理需求, 实现数据共享, 生成节能及优化管理所须的各种相关信息分析数据和统计报表。

(5) 应具有良好的人机交互界面且采用中文界面。

(6) 应共享所须的公共安全等相关系统的数据信息资源。

2 常用系统集成模式存在的主要问题

智能建筑设计的核心是“系统集成”, 它包括三个层次的含义:功能集成、技术集成和信息集成。其中信息集成是主要目标, 通过具体的信息技术与建筑环境的结合实现建筑智能化, 具有开放性、可靠性、容错性和可维护性等特点。

建筑智能化集成系统把所有子系统集成到统一的信息共享集成平台上来, 为各个子系统的维护和运行管理提供一个管理中心;目的是建立整体的信息管理和信息流动机制, 建立全局的互动机制, 建立统一的管理界面, 完成信息的收集、控制、存储和整理工作。通过对建筑物和建筑设备的自动检测与优化控制, 实现信息资源共享、优化管理和为使用者提供最佳的信息服务功能, 使智能建筑达到投资合理、适应信息社会需求的目标。

建筑智能化系统集成分狭义系统集成 (BMS) 和广义系统集成 (IBMS) 两类。狭义系统集成包含两个层次:第一层次为独立子系统纵向集成, 目的是在BMS这一层实现各子系统具体的功能;第二层次为横向集成, 主要体现于各子系统之间的联动和优化组合。广义系统集成是一体化集成, 在横向集成的基础上, 建立综合集成管理系统 (IBMS) 。一体化集成 (IBMS) 通常采用以建筑设备管理系统 (BMS) 为核心的集成模式, 通过开发与各种第三方系统的网络通信接口, 将各种子系统集成到建筑设备管理系统 (BMS) 中。目前国际上常用的系统集成模式主要分为以下两种类型:

(1) 基于网关路由器等硬件接口的系统集成模式:

(1) 通过干触点连接。

(2) 将其他厂家的系统或设备直接连到现场控制总线上。

(3) 使用兼容控制器等设备。

(4) 利用厂家提供的BACnet网关集成BACnet系统及设备。

(5) 利用厂家的Network Port网关路由器集成其他工业总线如Modbus, AB Bus、EIB Bus等。

这种集成模式的主要特点是通过简单的硬件I/O触点来简单联动, 因而集成深度不够, 功能单一, 无法实现复杂的集成应用, 同时系统稳定可靠性差, 很难满足用户实际需求。特别是当需求发生变化后系统无法适应, 便不得不由专业公司进行改造, 但建成后很难使用, 导致系统综合效应无法发挥出来。

(2) 基于Windows软件接口的系统集成模式:

采用企业网络系统中的计算机平台。通过使用一些通讯协议如DDE、OLE、OPC、ODBC方式, 可以将IIS、OA、CA的主要系统进行集成, 前提是所有子系统都提供较高层次的互联方法。

这种集成模式的主要特点是通过电脑工作站的Windows软件接口 (如OPC接口等) 来集成, 由于很多子系统均是通过串口与子系统管理工作站连接或与设备管理工作站的串口服务器连接, 如果其中任何一台工作站没开机或发生了故障, 造成启动接口驱动软件或操作失误, 那么系统集成功能就无法实现, 因此, 集成系统的实际可用性极差。在Windows环境下还容易受到病毒的攻击, 系统的稳定性和安全性也难以保证。

更重要的是, 通过工作站 (上位机) 进行集成, 各子系统的控制域数据交换是在不同系统平台之间通过数据接口转化并协同工作, 速度特别缓慢, 不能达到实时性要求, 如报警系统产生报警, 信号从底层传到服务器的数据库, 系统根据报警信号的产生点, 通过一套制定好的程序查找闭路电视监控系统数据库, 再启动闭路电视监控系统, 将报警产生点的监视画面放大到全屏幕, 这个过程至少需要数秒钟。

3 建筑设备管理系统中全局事件的分类

集成管理的目的不是为了把各子系统联结, 而是为了确保建筑设备管理系统 (BMS) 功能的实现, 以及在较为明确的管理需求下, 为事件处理提供自动化操作系统和规程。把那些与管理需求相关的子系统集成起来, 达到为业务管理而集成的目的, 从而实现整个系统对全局事件迅速响应的能力。

从建筑设备管理系统功能需求的角度上来看, 不论是狭义系统集成 (BMS) , 还是广义系统集成 (IBMS) , 系统集成涉及的范围可以划分为控制域和信息域两部分。其中控制域中的系统特点是系统所采集的信息均来自现场, 控制信息针对于现场, 要求信号实时性强;信息域中的系统特点是信息量大, 系统信息来自于数据库、终端录入设备或其他系统, 信号要求交换能力强, 传递速度快, 但对实时性要求不强。对于整个建筑智能化系统而言, 控制域是它的基石, 信息域是它的灵魂, 两者通过计算机网络有机地结合在一起。

在建筑设备管理系统中全局事件分为三类:

(1) 与控制系统相关的控制域全局事件。当某些事件发生后, 建筑智能化系统中多个子控制系统作出反应, 具体体现在子系统的联动上。如安防联动、消防联动、主要设备突发故障的全系统联动等。

(2) 与业务管理需求相关的信息域全局事件。当业务管理上发生某种请求后, 需要读取多个管理子系统的数据, 形成一组具有具体业务含义的数据, 并以图表等形式表达出来。如内部资金管理、设备管理、能源管理、信息汇总等。

(3) 既与业务管理系统相关又与控制系统相关的全局事件。当业务管理上发生某种请求后, 需要读取多个子系统的数据, 在对这些数据处理的基础上, 对控制系统的设备动作产生影响, 如身份识别等。

4 建筑设备管理系统集成的优化设计

为了对建筑设备管理系统中发生的全局事件进行自动化处理, 以往智能建筑系统集成最常用的方式大都是单纯采用信息域系统集成平台的总体结构, 虽然应用的案例不少, 但真正成功的案例并不多。其主要缺点首先是控制信号实时性差, 其次是系统可靠性差、稳定性差、故障率高。所以采用这种集成模式的智能建筑在建成之初, 集成系统的运作似乎是正常的, 但过不了多久, 随着系统故障的频率越来越高, 问题便越来越多, 导致物业管理操作人员对其逐渐失去使用的兴趣, 弃而不用, 改为手工控制。

为了克服单纯采用信息域系统集成平台总体结构的缺点, 建筑设备管理系统集成优化设计根据控制域和信息域的不同特点, 选用不同的技术手段, 采用“既分别处置又协调一致”的处理原则, 将系统控制域、信息域的功能与实施技术手段相结合。系统集成平台由控制域系统集成 (物联网) 和信息域系统集成两层平台组成, 中间通过以太网连接。如图1所示, 上层的信息域系统集成平台主要负责系统数据处理, 实现系统综合管理和增值应用;底层的控制域系统集成平台以物联网方式连接, 通过底层控制总线网络互联, 联动控制功能以及控制域全局事件处理集中在控制域处理, 通过底层控制总线网络互联和技术融合实现跨总线、跨网段、跨子系统的总线级的无限联动控制, 系统联动不依赖电脑工作站和服务器, 反应速度达毫秒级, 高度可靠和稳定。控制响应完成后, 响应结果再从底层控制域经由以太网传送到上层的信息域系统集成平台进行存储、分析、统计和处理等综合管理。系统的联动设置人性化界面、采用“傻瓜式”操作, 极大提高了系统的可用性、可调整性和可维护性。

信息域系统集成平台重点实现综合管理和增值应用, 重点实现各子系统的运行状态、故障状态、报警信息、运营信息、设计档案、安装档案的搜集、整理和分析, 为设备管理、运营、维护、决策提供科学的技术手段和决策依据;同时提供建筑智能化集成系统与其他信息化系统 (如OA等) 的标准接口, 为建筑智能化系统与其他系统的信息沟通与远程控制提供必要条件。

通过物联网技术使得大楼内的各个智能化控制子系统的硬件资源、传感资源互联、共享与无缝集成, 可以轻易实现各子系统的协同运行, 它以“身份识别”为核心自动完成大楼内各机电设备的控制, 用户进入大楼只需要进行简单的身份识别, 系统就可以根据用户身份自动完成各种控制, 比如通过刷卡身份识别, 电梯自动到达指定楼层, 报警系统自动撤防, 开启电梯厅与通道照明, 开启办公区空调、工作区照明并保持工作区照明的恒照度;人离开时系统自动关闭其所在工作区域的空调和照明灯光;当办公室所有人员离开时, 办公室所有照明 (工作区照明与公用照明) 自动关闭、报警系统自动布防、空调系统自动关闭。人进入大楼只需要进行简单的身份识别与认证, 然后大楼所有设备就会根据访问者的身份与其所在工作区自动完成设备的启停与控制, 访问者身份不同则受控对象与运行模式不同, 大楼好像是为每一个人量身定制的一样, 大楼内所有设备均在进行自我控制, 节能操作也在用户不知不觉中进行, 并可由物业管理人员用“傻瓜式”平台快速完成需求变化后的功能调整, 不需要专业公司现场服务, 这是智能建筑系统集成其他模式所难以达到的。

基于物联网核心技术的建筑设备管理系统集成平台以物业管理和运营管理为重点, 强调以高效、便捷的软件体系来协调用户、物业管理人员、物业服务人员三者之间的关系, 对物业管理中的设备、服务、公共设施、工程档案、各项费用及维修信息资料进行数据采集、传递、加工、存储、计算等操作, 反映物业管理的各种运行状况。它不是以往单纯信息域的系统集成, 而是不同子系统的高度融合并产生协同效应, 从而实现智能建筑精细化控制、精细化管理。

5 结束语

办公自动化管理系统的集成与优化篇6

办公自动化管理系统是应用软件、应用支持平台、基础环境等分部集成在一起的系统, 同时还需要与外部信息系统、企业内部信息系统发生数据交换, 它的集成主要涉及以下四个层次:1.行政流程集成。行政流程集成意味着将组织的业务流程统一到一个信息平台上, 它还指以信息技术为依托, 整合组织的管理信息系统, 使组织的工作和管理过程能够在一个新的平台上更为有效地运转;2.应用集成。应用集成有两个含义, 一个是指利用各种组件搭建能够进行行政逻辑处理的应用程序。另外一个是指应用之间的互操作;3.数据集成。数据集成是指将不同系统、不同结构的数据统一在一起, 为企业办公自动化管理系统提供支持, 实现分布式的数据共享;4.网络集成。网络集成是指通过网络互联网将各种不同形式的数据通信网络连接在一起, 为应用之间的数据交换提供通信环境。

(一) 应用集成。

应用集成的主流方向。基于组件的应用集成就是将应用软件分解成为一个个独立的单元, 将软件开发过程转变成为类似于“搭积木”的搭建过程, 通过组装不同的软件组件单元来实现软件的集成。最具有代表性的组件技术包括:CORBA、Microsoft公司提出的DCOM、SUN公司提出的EIB和J2EE。

(二) 数据集成。

数据集成的目标是使不同系统、不同结构的数据集合能够统一在一起, 为企业办公自动化管理系统提供支持, 实现分布式的数据共享。数据集成的标准和规范目前并不完备。下面针对数据集成的具体问题介绍一些基本方法。

1. 异构数据库的存取。

目前数据库系统的数据存取方式、接口方面的标准主要有: (1) 数据库数据的存取标准。结构化查询语言 (Standard Query Language, SQL) 由ANSI制定, ISO选定其作为数据库数据存取标准 (ISO 9079) ; (2) 数据库的接口标准。数据库应用程序接口标准就是试图建立这种程序接口的规范, 减少应用程序和数据库管理系统之间的依赖性, 使应用程序可以通过相同的方式访问不同DBMS。

2. 异构数据的统一管理。

异构数据的统一管理是指利用统一的操作方式管理不同格式的数据, 并且实现不同数据之间的相互转换。利用该服务, 大大提高了应用程序的可移植性。目前这一方面的标准和产品主要包括:Microsoft UDA、扩展标记语言XML。

(三) 数据集成的中间件产品。

除了数据集成的一些标准外, 很多中间件产品通过向开发人员提供比较完善的工具和接口, 简化AP接口及配置接口, 达到帮助开发人员完成数据集成的作用。这些中间产品主要包括以下几类:基于远程调用 (RPC) 的中间件;基于应用消息队列的中间件;事务中间件。

二、企业办公自动化管理系统的优化

企业办公自动化管理系统的优化是指在保证系统性能可控制的前提下, 尽可能地提高系统效率, 使系统的并发性能、负载性能和不间断性能等指标得到提高。它主要包括两个方面的内容:一是性能优化;二是优化步骤。

(一) 系统性能优化。针对企业办公自动化管理系统的性能优化应当注重并发性能、负载性能和不间断性能。

1. 并发性能。

并发性能是指系统承受大量并发用户访问的能力。如果企业教育站点正在发布高考成绩, 在很短的一段时间内疚会有数以百万计的公众相继或同时登录到网站查看。这是在Web服务器端同时并行发生了大量的请求, 将考验系统的并发性能。在这种条件下, 如果系统对并发请求的处理能力不足, 那么可能会导致公众无法获得满意的服务。

2. 负载性能。

负载性能是指在大量并发用户访问的情况下, 系统处理大量数据I/O的能力。例如, 在美国前总统克林顿丑闻公布到网上时, 所在的服务器出了要经受并发请求的考验, 还要受到系统负载的考验。因为报告的长度实在惊人, 系统不得不分别对每一个用户传输大量的数据。此时对网络I/O的考验极为严峻。在这种条件下, 如果系统负载性能不高, 那么大量的I/O处理就有可能造成系统崩溃。

3. 不间断性能。不间断性能是系统可靠性和可用性的衡量指标, 它主要指系统正常连续运转的能力, 以及系统的故障恢复能力。

(二) 系统优化步骤。系统优化本身是一个动态的、王府的工作, 进行系统优化主要有四个步骤:

1. 分析程序行为。

分析程序行为是进行系统优化的起点, 通过了解各个应用程序的运行情况, 获取系统运行的一些参数, 为以后的优化步骤做准备。分析程序行为也是系统性能分析优化的出发点, 例如性能优化、容量规划和效果分析等都要依赖于这一步骤。分析程序行为的主要内容为:记录应用程序的运行情况;记载每个应用的流量和响应时间;掌握应用程序的分布;记录每一个应用中客户端和服务器。

2. 网络性能优化。

影响网络性能的因素较多, 可以通过一定的分析工具, 判断影响网络性能的原因, 找到影响企业办公自动糊管理系统性能的瓶颈, 了解造成系统性能低下的原因是服务器、还是其他网络设备和应用程序。

3. 分析新应用和升级带来的影响。

在增加了新应用或进行了网络升级后, 需要进一步确认服务水平是否得到了改善。通过对比分析升级前后的系统性能指标, 可以快速确定应用是否运行在优化水平上, 是否需要进一步升级。

4. 规划未来网络容量。

一般来说, 通过收集与系统性能相关的数据, 经过分析处理, 加上专家的建议, 可以帮助系统管理员规划网络的发展。同时, 通过汇总和分析数周或数月收集到的数据, 可以回答如如下策略问题, 以做出明智的决策;最终用户的群体增长的速度有多快;Web流量增长了多少;关键任务的软件性能将在什么时候不能再满足业务的需要。

摘要：办公自动化管理系统本身就是一个集成系统, 同时也是一个动态的系统。只有集成, 才能发挥企业办公自动化管理系统的整体效益;也只有通过优化, 才能保证企业办公自动化管理系统性能处于最佳状态。

关键词：办公自动化,集成,优化

参考文献

[1]刘爽.企业办公自动化管理系统的研究与设计[J].产业与科技论坛, 2010 (2)

集成优化系统篇7

对于企业来说, 实现一个高效的、集成化供应链运作流程, 通过电子商务信息化进行供应链管理是提升企业价值链的有效途径。集成化供应链的管理功能体现在:企业与供应商、配套制造商;企业的生产部门、销售部门;企业产品的分销商、零售商、第三方物流及最终用户各环节密切配合, 使企业以最低成本把具有市场竞争力的产品通过最佳的物流途径、在最佳的时间内销售给不同地区和层次的消费群。利用电子商务技术优化供应链管理, 首先要完成企业内部业务流程的一体化, 然后再向企业外的合作伙伴延伸, 实现信息共享, 达到生产、采购、库存、销售、财务及人力资源管理的全面集成。

随着我国加入W T O, 国际具有竞争力的企业及其供应链管理机制也随机进入中国, 对我国企业供应链的建设与管理提出了强有力的挑战。我国企业要实施集成化供应链管理, 就必须面对和解决许多有关供应链的问题, 主要包括:供应链的高成本 (大约占净销售值的5%-20%) 、库存水平过高 (库存水平经常保持在3-5个月) 、部门之间的冲突、目标重构、产品生命周期缩短、经济全球化导致竞争加剧、经济发展的地域差异性增加、价格和汇率的影响以及用户多样化需求等。

我国目前企业的供应链管理的现状来看, 存在着严重制约行业及企业供应链建设、管理与发展的问题, 表现如下:

1、现行的系统只考虑生产过程本身, 不考虑企业生产与经营系统对于供应链的影响, 没有考虑到市场因素对企业供应链的影响;

2、无法基于物流系统的理论和运行模式进行物流业务流程的整合, 各个企业的供、产、销系统各自为政, 相互脱节;

3、片面追求部门利益, 不考虑企业全局的物流、信息流、资金流、人力流、工作流的整合;

4、信息系统管理方式、数据库平台、网络系统、企业数据处理技术等落后, 企业与企业之间的信息传递不是基于统一的网络系统和数据库下, 难于实现不同地域的数据集成;

5、库存管理系统无法满足供应链管理的要求, 库存管理及库存控制决策与市场信息脱节, 无法共享供应链信息;

6、没有健全企业的客户关系管理体系, 很难与供应商和经销商建立合作战略伙伴关系, 失去对方的信任。

鉴于上述状况, 有必要对我国生产领域、流通领域和消费领域的各个行业的物流系统和供应链发展与建设提到我国经济首要的发展战略来考虑, 来确定行业企业供应链建设与管理的发展方向。

二、集成化供应链优化配置

1、优化配置因素分析。优化配置是应用于集成化供应链管理运行过程中的现代信息技术应用系统。它将整个供应链的相关因素, 诸如:物流、信息流、资金流、业务流、人力流等因素进行优化整合与动态配置, 大大降低供应链的物流及运行成本、减少企业库存和提高规模经济产出率。优化配置可以极大的提高投资回收率, 所谓“优化配置”是计算机软、硬件技术及系统在供应链管理过程中的优化应用。

当今供应链优化技术的核心是复杂的物流规则系统, 它可以以系统在线的形式检测上百万种不同的企业业务经营状况及生产信息, 并在极短的时间内做出反应与决策。在供应链的管理与运行过程中, 有关知识管理和专业人员只占软件开发人员的小部分。通常让所有的供应链管理运行环节采用现代信息技术是不可能的, 还存在着一定的局限性。但有两个因素可以帮助克服这一局限性。第一因素为客观技术, 它使第二因素软件元素 (数理数据技术) 得以实现。以客观技术定位的应用系统与传统的应用管理程序有根本的区别, 其数据可自述并独立于其它传统数据。这一功能使程序密码可重新利用, 从而节省了程序员的编程时间。

客观技术促进了软件工业的发展, 最有说服力的例子是微软的基础分类和数据处理系统软件。它可重新使用密码以节省时间, 这是系统开发程序员所欢迎的。美国国际数据企业的技术主管 (CTO) 沙汉尼曾经在分析客观技术时指出:“可重新使用的软件技术可以极大地利用企业经营价值链中的元素 (由数理专家开发的应用系统管理软件供应商提供) , 因为这些元素大大超出了原系统的运行成本”。所以, 重视客观技术的发展适应了企业业务需求。

2、集成化供应链优化配置在产业发展过程中的应用。随着我国经济的不断增长和竞争热化的商业环境, 产业发展和企业管理需要不断地改革与创新, 将在S C M领域中优化配置起着执行和决策作用。因为供应链优化配置的使用方和供应方认为一个企业或生产商拥有一个复杂的供应库、生产流程、分配系统和短期需求, 在此情况下供应链优化配置是十分有用的。

供应链优化配置可以通过广泛的、有效的方法在不同领域推动企业的发展, 从原材料到最终客户, 供应链优化配置直接影响到资源计划、产品分配、供应链设计、销售与财务等方面。计划是拓展供应链优化配置的第一步, 因为技术有助于辩明和解决供应链的薄弱环节。计算机应用系统不但使供应链经营管理信息化, 而且还帮助企业在经营过程中做出经济性的决策, 从而提高了供应链的制造商从供应链优化配置中获得较为理想的收益。

然而, 由于行业特点不同集成化供应链投资也不尽相同。具体可以分为如下行业配置归类: (1) 分配密集型产业:食品、饮料和包装商品通过运输和库存优化配置获利; (2) 资产和生产密集型产业:具体行业包括半导体和钢材。主要应用有关生产时间、产品调配和设备安装的优化配置方法; (3) 材料密集型行业:服装和电子业是显著的例子, 他们所关注的是生产什么, 到那里建厂, 从何处进材料等。可以看出, 供应链优化配置在加工行业中的合理配置比组装行业更有效, 因为组装行业面临的问题需要更为行之有效的优化配置系统加以解决。

3、软件工程的定位。供应链优化配置技术是数学和计算机科学相结合的产物。经过几十年的发展证明, 供应链优化配置的采用可提高投资回收率。它运行及思维速度快速, 可用来解决供应链运行过程中的特殊问题和分析不同的决策数据。供应链优化配置的第二个推进因素是数理程序技术, 它被用来设计供应链的运行规则。

线性应用程序系统及相关技术从本世纪中叶就已得到应用, 早期的应用主要在大规模资本投资计划中产生效益。然而, 在当前不断激烈的竞争市场中, 需求也不断增加。虽然线性应用程序系统在计划性问题中十分有效, 一种新的被称作限制程序技术已得到应用, 它主要用于有限资源和及时日程决策之中。现在许多物流供应系统都是以限制系统为准的, 它在决定生产和装运日期前就已经考虑了所需的确切时间。优化配置可以由特殊的应用软件系统执行来解决变化多样的供应链运行问题。

三、集成化供应链管理信息系统 (ISCMS) 规划

集成化供应链管理系统 (Integrated Supply Chain Management System, ISCMS) 在充分研究分析企业物流现状及发展趋势的基础上, 面向远程销售和分销企业、物流企业和配送代理及专业仓储运输企业, 全面整合企业的物流资源的集成化供应链管理系统。

该系统设计是以客户为中心, 包括分布式库存管理监控系统、销售体系支持系统、运输优化调度系统、客户关系管理系统、客户呼叫中心平台、GIS地理信息系统、GPS全球定位系统、商业智能系统等。该系统利用先进的计算机、I N T E R N E T网络技术及科学的物流管理技术和物流模式, 使企业的物流、商流、资金流、信息流和工作流在为为客户提供JIT配送服务和综合增值物流服务的同时, 提升企业本身的物流资源的利用效率和供应链管理水平, 为拓展企业的新业务、新渠道提供强有力的技术支持。

1、内部供应链集成。这一阶段要实现企业直接控制领域的集成。要实现企业内部供应链与外部供应链中供应商和用户管理部分的集成, 形成内部集成化供应链。集成的输出是集成化的计划和控制系统。为了支持企业内部集成化供应链管理, 主要采用供应链计划 (S u p p l y C h a i n Planning, SCP) 和ERP系统来实施集成化计划和控制。这两种信息技术都是基于客户机/服务器 (Client/Sever) 体系在企业内部集成中的应用。

有效的S C P集成了企业所有的主要计划和决策业务, 包括:需求预测、库存计划、资源配置、设备管理、优化路径、基于能力约束的生产计划和作业计划、物料和能力计划、采购计划等。ERP系统集成了企业业务流程中主要的执行职能, 包括:订单管理、财务管理、库存管理、生产制造管理、采购等职能。SCP和ERP通过基于事件的集成技术联结在一起。

本阶段企业管理的核心是内部集成化供应链管理的效率问题, 主要考虑在优化资源和能力的基础上, 以最低的成本和最快的速度生产最好的产品, 快速地满足用户的需求, 以提高企业反应能力和效率。这对于生产多品种或提供多服务的企业来说意义更大。投资于提高企业的运作柔性也变得越来越重要。此阶段需构建的交叉职能业务流程, 逐步取代传统的智能模块, 以用户需求和高质量的预测信息驱动整个企业供应链的运作。因用户需求而导致的高服务成本是此阶段管理的主要问题。

2、外部供应链集成与供应链动态联盟。实现集成化供应链管理的关键在于此阶段。将企业内部供应链与外部供应链的供应商和用户集成起来, 形成一个集成化供应链。与主要供应商和客户建立良好的合作伙伴关系, 即所谓的供应链合作关系 (Supply Chain Partnership) 是集成化供应链管理的关键。

为了达到与外部供应链的集成, 企业必须采用适当的信息技术, 让企业内部的信息系统与外部供应连节点企业有很好的接口, 达到信息共享和信息交互, 达到相互操作的一致性。这些都需要采用internet信息技术。本阶段企业采用销售点驱动的同步化、集成化的计划和控制系统。目的是集成用户定购数据和合作开发功能, 以保证整个供应链中的成员同步化地进行供应链管理。

在完成以上系统集成以后, 已经构成了一个网链化的企业结构, 我们称之为供应链共同体, 它的战略核心及发展目标是占据市场的领导地位。为了达到这一目标, 随着市场竞争的加剧, 供应链共同体必将成为一个动态的网链结构, 以适应市场变化、柔性、速度、革新、知识等需求。供应链成为一个能快速重构的动态组织结构, 即集成化供应链动态联盟。

四、结论

总之, 集成化供应链动态联盟是基于一定的市场要求、根据共同的目标而组成的。通过实时信息的共享来实现集成。主要应用的信息技术是Internet/Intranet的集成, 同步化、扩展的供应链计划和控制系统是主要的工具, 基于Internet的电子商务取代传统的商务手段。这是供应链管理发展的必然趋势。

摘要：集成化供应链管理的核心是由顾客化需求、集成化计划、业务流程重组、面向对象过程控制组成的工作控制体系;是由顾客化策略、信息共享、调整适应性团队组成的策略和评价体系。集成化供应链管理正是围上述体系展开, 形成相互协调的一个整体。本文主要从集成化供应链建设的需求分析, 集成化供应链优化配置和集成化供应链管理信息系统的规划和建设方面进行了论述。

关键词：供应链管理,优化配置,客观技术,系统集成

参考文献

[1]、彭志忠, 著.物流管理学.山东大学出版社.2005年.第113页

集成优化系统篇8

1 火力系统多学科协同仿真模型

1. 1 全弹道模型

a) 内弹道计算模型

采用经典内弹道计算模型,模型如下:

式中,i = 1,2,L,n,ψi为第i种火药已燃百分数; χi、λi和μi为第i种火药的药型参数; Zi为第i种火药的相对已燃厚度; μli为第i种火药的燃速系数; ni为第i种火药的燃速指数; p为火炮膛内压力; φ为次要功系数; m为弹丸质量; v为弹丸速度; S为火炮身管横截面积; l为弹丸行程长; fi为第i种火药的火药力; ωi为第i种火药的质量。

b) 外弹道计算模型

针对某型自行火炮,采用质点外弹道模型,编写程序求解微分方程,求解出榴弹射击时的落角、最大射程以及飞行时间等参量,计算模型如下:

式中,x、y是弹丸在每一时刻对应的坐标; v为弹丸的速度,vx、vy是弹丸在x、y方向的分速度; c是弹道系数; H( y) 是气重函数; G( v) 是阻力函数; t是弹丸的飞行时间。

c) 终点弹道计算模型

在给定弹丸结构参数( 图1) ,一定的落角和落速时计算榴弹的杀伤面积。杀伤准则选用A - S杀伤准则,针对选用的炸药类型和目标姿势,对榴弹杀伤面积进行积分。

计算模型如下:

式中,s为杀伤面积,P( x,y) 为杀伤概率,m-为破片命中数目的数学期望; hk为每个破片在击中目标前提下的平均杀伤概率; Sn为目标的受弹面积; s为击在( x,y) 处目标上杀伤破片数目的数学期望,如式( 3) 所示:

式中: Ni为第i组内破片数目; Phk,i为该组内破片的平均条件杀伤概率。

式( 2) 中的as( x,y) 为杀伤破片的球面分布度,如式( 4) 所示:

1. 2 反后坐装置模型

本文所研究的火炮的反后坐装置是由节制杆式驻退机和液体气压式复进机组成。炮身/反后坐装置计算模型如下:

式中: Fpt为炮膛合力,FR为后坐阻力由液压阻力Fφh、复进机力Ff、密封装置摩擦力Fm、摇架导轨摩擦力FT及反后坐部分重力分量等构成,mh为后坐部分质量,K1、K2分别为主流和支流的液压阻力系数; ρ为驻退液密度; A0为驻退机活塞工作面积; Ap为节制环孔面积; ax为节制杆任意截面的流液孔面积; Afj为复进节制器工作面积; A1为支流最小截面积; v为后坐速度; Af为复进机活塞工作面积;pf0为气体初压; Vf0为初始气体体积; S为后坐行程。

以节制杆的尺寸参数、内弹道的膛压合力为输入,求解微分方程,计算出火炮反后坐装置的最大后坐阻力Frmax。

1. 3 火炮高低和方向伺服系统模型

根据火炮的具体要求,高低机和方向机用交流伺服电机驱动,通过PID算法实现了三环控制,构成了位置伺服系统的典型结构,内环为电流环和速度环,外环为位置环,实现了系统调炮过程定位的准确性和快速性,子系统模型如图2所示。

对于本模型采用Z变换进行离散化,以C#语言对整个离散的系统传递函数进行编程,以电机参数及PID参数为输入参数,通过调节PID参数,使系统达到稳定,得到系统的最大超调率,精度跟稳定时间等性能参数。

1. 4 火力系统多学科协同仿真模型

通过软件接口,建立了弹道仿真模型、反后坐仿真模型以及伺服系统模型的多学科协同仿真模型,实现了各模型之间的数据交流,模型如图3所示。

采用上述单学科分析模型和火力系统多学科协同仿真模型可以进行性能分析和设计参数灵敏度分析。

2 多学科集成优化模型

2. 1 设计变量

通过对协同仿真模型分析,进行设计参数灵敏度分析,确定了包括弹道参数、弹丸结构参数、身管参数和伺服控制环的控制参数在内的15个设计变量,具体如下:

1) 弹道参数: Lg ,W0,Omg1,Omg2 ;

2) 弹丸参数: M,wh1,wh2,wh3,r2,ZYL ;

3) 身管质量: m ;

4) 控制环参数: kpn,Tin,kw,Tw,kd。

2. 2 约束条件

约束条件包括设计变量和状态变量约束,以下给出一些状态变量约束:

2. 3 目标

a) 集成优化目标

1) 以杀伤面积最大为优化目标Max( area)

杀伤榴弹对目标的所造成的损害主要是通过榴弹爆炸时所产生的破片来实现对目标的杀伤作用,所以杀伤面积是衡量榴弹作用大小的一个重要指标,在保证相关要求下,应尽量追求榴弹杀伤面积最大化。

2) 以最大反后坐阻力最小为优化目标Min( Frmax)

射击时传递到火炮架体上的载荷是后坐阻力Fr,因而最大后坐阻力Frmax是是设计和校核火炮架体强度和刚度的依据。后坐阻力Fr大,必然导致火炮架体结构和构件尺寸增大,增加火炮的质量,因而应使最大后坐阻力Frmax尽量小以此减小火炮架体的受力。

3) 以火炮伺服系统调整时间最短为优化目标Min( ts)

火炮伺服系统一直追求准确性跟快速性,系统的稳定时间是控制系统的一个重要指标,是衡量一个系统反应速度的重要指标。在满足系统精度的基础上,系统达到稳定的时间越短,表明系统对外界指令响应越快。

b) Parato优化解集

Parato解集的提出是由于多目标优化问题中各个目标间是相互冲突的,优化解不可能是单一的解,而是一个解集,由此出现了parato最优解集。采用parato机制直接处理多个目标,不需要将多个目标转化为单一目标,因此克服了归一化方法的缺点。

本文采用NSGA - Ⅱ优化算法,得出Parato最优解集,根据实际需要,选取一组最优解。

2. 4 优化流程图

火力系统多学科优化设计总体流程图如图4所示。

3 优化结果

采用NSGA - Ⅱ优化算法,经过1 401次迭代,求得parato解集如图5所示。

同时各目标随着迭代次数的变化趋势如图6 ~ 图8所示。

根据实际需求,在优化解集选取一组合理的解,与原来相比,杀伤面积由原值1 198. 57 m2增加为1 650. 339 m2,增大37. 6% ; 最大反后坐阻力由原值165.393 k N下降为133. 709 k N,减小19. 1% ; 伺服系统稳定时间由原值3. 808 s下降为2. 191 s,减小42. 4% 。

由优化结果( 表1) 可知,通过寻优求解,弹丸的杀伤面积,反后坐装置的最大反后坐阻力以及伺服控制系统的稳定时间都得到了较大的改善,整体性能得到较大的提高。

4 结论

1) 建立了包括全弹道、炮身 / 反后坐装置、火炮位置伺服系统在内的火力系统多学科协同仿真模型和集成优化模型。该模型以杀伤面积最大、最大反后坐阻力最小和系统调整时间最短为优化目标,采用多目标遗传算法进行寻优。在满足约束条件下,求得优化解,为自行火炮火力系统一体化设计提供了一种新方法。

2) 进行了某自行火炮火力系统多学科集成优化设计,弹丸杀伤面积、最大反后坐力及伺服控制系统调整时间都得到了大的改善。约束变量均在要求范围内,同时得到parato解集,为决策者提供了多组可行的方案,可按实际需要供决策者选择,为该火炮综合性能的提高提供了优化的技术参数。

摘要：为了提高某自行火炮的综合性能,集成了对火炮射击起直接影响作用的全弹道、炮身/反后坐装置、调炮控制系统在内的分析模型,建立了火力系统多学科协同仿真模型。确定了主要的优化设计变量,以杀伤面积最大、反后坐阻力最小及火炮伺服系统调整时间最短作为总体的优化目标,建立了火力系统集成优化模型。采取多目标遗传算法进行寻优求解,获得了系统的Parato最优解集,根据实际需求,选取一组优化解。优化结果表明,模型的总体优化目标得到了较大的改善,为自行火炮火力系统一体化设计和提高火炮综合性能提供了有效的设计方法。

集成系统研发助期刊业务发展篇9

一、用户需求分析

根据期刊工作的具体实际，业务集成系统应能满足以下基本需求。

（1）首先满足读者网上投稿的要求。实现网上投稿也是开展计算机编审的基本前提，网上没有稿源，则难以实现计算机编审。

（2）满足通联编辑网上进行统计分发的需求，以便把作者来稿及时统计，并发给相关栏目编辑。

（3）满足栏目编辑在网上进行文字、图表编辑的需求，同时，还要满足栏目编辑在网上进行稿件查询、修改、转发，以及与作者联系，与主编讨论审修事宜。

（4）满足主编调阅稿件修编情况，并与作者、编者之间交流，还可满足主编对审定稿件进行发布形式处理。

（5）满足网络编辑在网上编排发布电子文稿。

（6）满足编辑对编审工作所需要的各类信息数据进行查询、浏览。

（7）满足在网上进行组稿，并组织广大读者进行网上研讨。

（8）满足网络管理员进行网上信息管理。

（9）对通联编辑、栏目编辑、网络编辑及管理员、主编等设置相应的工作平台，并赋给相应的工作权限。

（10）满足网络编审和手工传统编审的并行运作，以达到现实与理想的统一。

二、期刊业务系统具有的特点

该系统与其他业务系统综合集成后，主要有以下特点：一是办刊无纸化。即从读者投稿到编辑部选稿、编稿、审定、发布全程可实现无纸化。二是办公自动化。全社工作人员可依托杂志社局域网，利用办公自动化设备和自动化办公平台，实现办公业务的自动化。三是杂志传播网络化。杂志社可通过网络将杂志信息传播给读者。四是编审业务远程化。编辑人员在外地可通过信息网络，杂志社网站开展稿件编辑与审定业务。

三、期刊业务集成系统的设计

经过认真分析，将用户所需要的功能分解，归纳整理，由投稿与编审系统、论文数据库、信息发布平台、网上办公平台、网络版五个分系统分别实现。在对每个分系统设计时，必须做到既要考虑每部分功能的独立性，又要考虑信息的共享性，既要考虑实用性，又要考虑可拓展性，避免系统设计与实际应用有较大的偏差。

1、投稿系统：投稿系统就是全面分析当前投稿方式利弊的基础上，采用作者自行登记注册个人真实信息方式，在其成为有效用户后，提供上载文章的窗口。在投稿系统里，作者还可更改个人信息，查询个人投稿和刊稿的历史记录以及编辑对稿件的处理意见等。这样，既减少了编辑的工作量，又使作者可随时管理个人信息。

2、编审系统：编审系统是本课题的核心。当前，不少期刊编辑部对稿件的处理流程大体上是：首先对打印的稿件进行审读，其次编辑稿件的电子版，第三步是复审编辑处理的稿件，第四步打印编排后的稿件并由相关编辑校对，最后刊发。许多环节都需要打印和传递稿件，造成出版周期长，人力物力消耗巨大。因此，编审系统可根据自身工作流程，围绕解决上述矛盾进行设计，主要包括稿件筛选（过滤）、稿件提交、稿件初审、稿件分发、稿件转发、稿件编辑、稿件签发（主编终审）、信息发布、用户管理、、基本信息查询、新闻审阅、作者改稿、发布通知等13个方面。

3、数据库和信息发布平台：从数据处理的角度来说，编审系统的稿件处理、网络版及纸墨版的发布就是在数据库的基础上进行数据处理的过程。因此，数据库是期刊网络编审系统运行的数据基础和稿件处理流程所围绕的核心，是系统功能实现的关键。根据系统中数据处理所涉及的内容和范围，以及系统各个子模块所涉及的输入输出数据，同时考虑到杂志社办公的需求，系统规划并建立3个主题数据库，主要包括稿件处理数据库、论文数据库、办公信息库。

4、信息发布平台：为能使主编和各个栏目编辑在系统中进行交流，可为主编设置信息发布平台，主要让主编发布有关杂志信息和上级有关精神，还可进行会议通知、以待、得交流等。信息发布平台必须具有强大的信息管理功能，因此，研制内容包括：可方便增加、修改删除信息；可对信息类别进行管理；能根据需要，授权不同用户管理信息发布平台；通知能自动更新并弹出信息窗口等。

5、网上办公平台：在杂志业务工作中，编辑除对稿件进行编辑修改、刊发，还包括对非网上来稿进行登计，这是编审系统功能的延伸。稿件刊发后需要注明稿件的刊用期数、字数等关键信息等工作。因此，网上办公平台研制主要包括稿件登记、刊用登记、刊用稿统计、稿费管理、资料管理等五个方面的内容。

集成优化系统篇10

关键词：机电一体化,电气控制系统,装置

随着现代制造技术的不断发展, 零件的制造加工、金属的成型等日益实现自动化, 机械制造业已逐步进入了全盘自动化时代, 实现装配自动化是生产过程自动化或生产自动化的重要标志。由于加工技术超前于装配技术许多年, 装配工艺已成为现代化生产的薄弱环节。装配自动化能提高生产效率、降低成本、保证产品质量, 减轻或取代特殊条件下的工人装配劳动, 并对适应自动装配的新产品设计途径, 对未来工业发展有着特殊的重要意义。

一、机电一体化集成装配装置可靠性及安全性

随着人们对现代工业产品质量的要求越来越高, 产品的可靠性已经广泛地被人们所重视, 尤其在军用装备中, 可靠性被作为一项衡量产品质量的必不可少的重要技术指标。我国对可靠性的定义是指“系统在规定条件下和规定时间内, 完成规定功能的能力”。

从应用的角度, 把可靠性分为固有可靠性和使用可靠性。固有可靠性用于描述产品的设计和制造的可靠性水平;使用可靠性用于描述产品在计划的环境中使用的可靠性水平。

从设计的角度, 把可靠性分为基本可靠性和任务可靠性。基本可靠性是指产品在规定的条件下, 无故障的持续时间或概率。任务可靠性则是产品在规定的任务剖面内完成规定功能的能力。在进行设计时, 任务可靠性将是最重要的。

在电气控制系统中, 可靠性分析的目的主要是为了提高系统的可靠性, 因此, 必须对系统及其组成单元的故障进行详细的分析。由于被装配产品的重要性, 因此, 设计中主要考虑任务的可靠性。在进行故障模式影响分析时, 也主要围绕着对被装配产品可能产生影响的情况进行。故障模式影响分析的目的是系统地分析零件、元器件、设备等每一个产品层次所有可能发生的故障模式、故障原因及后果, 以便发现设计、生产中的薄弱环节, 加以改进以提高产品的可靠性。在产品装配的任务中, 只有在各个分任务都保证完成的前提下, 产品装配总任务才能顺利完成, 任何一个环节失效或出现故障, 都会导致产品装配任务的失败。

在自动装配装置中, 安全性问题主要从两方面考虑:一是操作者的安全;二是被装配工件或产品的安全。对于人的安全主要靠警示语和严格按操作规程执行来保证。对于工件或产品的安全通常是由于电气控制系统的误动作造成的。

现在我们针对工件或产品的安全性进行分析。对于电气控制系统的误动作, 一方面靠装置电气控制系统设计的完善, 另一方面在设计电气控制系统时, 应采取预防误动作的防护措施。通常当系统的任务可靠性提高了, 其安全性也必然提高。在装配装置中, 可能存在的工件或产品的在本装配装置中, 可能存在的工件或产品的安全性问题有:工件或产品跌落和碰撞挤压。在吸起阶段, 导致工件或产品跌落的原因有:意外断电, 真空泵停机;吸盘或真空气路泄漏。

针对意外断电所采取的措施是增大真空腔, 针对吸盘或真空气路泄漏所采取的措施是, 在真空吸盘吸起工件到装配前的运动过程中, 由保护气动手爪来保护工件;在工件吸起过程中, 系统进行双路检测靠近吸盘端的真空度, 只有两个信号都检测到后, 系统才能启动后续程序, 控制相应的轴运动;工件在运动过程中, 一旦真空度低于预设值, 控制系统便以声音和信息提示报警;对保护气动手爪的张开和闭合控制是通过气缸来执行的, 只有系统检测到两个检测元件都指示手爪已闭合的状态, 方可启动后续程序。

二、电气控制系统的优化

优化和改进的基本指导思想是, 在不削减原有装置的功能的基础上, 通过优化和改进设计, 提高装置的安全性和任务可靠性, 适当简化控制系统结构, 控制过程更简便。

改进思路是, 在电气控制系统的电路结构上, 根据可靠性设计方法, 适当采用降额设计或冗余设计等技术来提高任务可靠性, 同时增加一些安全检测部件来提高其安全性, 并在软件设计中相应增加一些故障诊断和报警信息;通过优化简化为一套数控系统来控制, 降低应用软件的开发难度, 使控制更易于实现, 提高工艺程序的灵活性, 消除错误的隐患。

在机电一体化系统中, 既包含有高电压、大电流的电力电气设备, 即强电设备, 又包含有低电压、小电流的控制与信息处理设备和传感器, 即弱电设备。强电设备产生的电磁噪声会对弱电设备造成极大的干扰, 弱电设备之间也可能互相进行信号干扰。同时, 供电系统以及环境电磁噪声也会对弱电设备产生严重的干扰。因此, 电磁噪声的干扰是机电一体化设备中产生元器件失效或数据传输、处理失误、进而影响其可靠性的最常见和最主要的因素, 因此抗干扰设计在机电一体化系统的可靠性设计中非常重要。

制造电子元器件时所使用的材料有一定的温度极限, 当超过这一个极限时, 物理性能就会发生变化, 元器件就不能发挥它预期的作用。由于整个装置是模块化结构。每个模块内都有大量的电子元器件。在工作时, 这些模块内的电路会产生大量的热量, 从而影响部分元器件的正常工作。因此, 对电气控制柜和操作台进行热设计时, 对控制柜采用了用强制制冷设备进行冷却的方式, 使柜内温度维持在元器件能正常工作的一个较佳温度范围内, 对操作台采用了安装带空气过滤器的冷却风扇进行强制风冷的方式。