智能化建造技术
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智能化建造技术范文第1篇
关键词：数字化车间；智能制造；纺机专件
中图分类号：TH164 文献标志码：A
On Promoting Intelligent Manufacturing of Textile Machinery Accessories with the Construction of Digitalized Workshop
Abstract： The paper introduces the overall structure of digitalized workshop for intelligent manufacturing. It suggests that the construction of digital application platform should play equal emphasis on carrying out business process based on model manufacturing and numerically-controlled manufacturing of machine parts based on model technology. It also analyzes the structure and main functions of enterprise information network and its connection with digitalized workshop.
Key words： digitalized workshop； intelligent manufacturing； textile machinery accessories
随着“中国制造2025”的出台，经纬纺机榆次分公司在跻身全国首批200家两化融合管理体系认证企业之列的同时，按照以智能制造推进企业制造转型升级的思路，对纺机专件产品智能制造数字化车间进行了系统性打造，力争通过智能制造项目的实施，实现纺织专件制造的全面提升。
1智能制造数字化车间的总体架构
以罗拉产品为例，智能制造数字化车间总体架构如图1所示。
总体架构设计分企业层、车间层、控制层、设备层等4级模型，第一级企业层主要以PLM、ERP为数据平台，集成应用有CAD、CAE、CAPP、CAM、虚拟制造、过程仿真等；第二级车间层主要以MES为数据平台，集成功能有计划排程管理、生产调度管理、库存管理、采购管理、设备管理、刀具管理、工装管理、质量管理、成本管理、人力资源管理、看板管理、生产过程控制等；第3级控制层和第4级设备层以网络DNC为数据平台，包括控制层的过程控制系统、数据采集系统与设备层的数控机床、机器人（机械手）、输送系统、工业识别系统、工业控制系统、仪器仪表分析系统等。4级模型是建立在工艺流程、车间布局、产能优化模拟仿真的基础之上，遵循基于模型定义MBD（Model-Based Definition）的数字化设计与制造方法。
2智能制造数字化车间各平台的功能建设
2.1数字化应用平台的建设
数字化应用平台的建设围绕基于模型的制造执行业务流程和基于模型技术的零件数控加工制造两个方面进行重点打造。
2.1.1基于模型的制造执行业务流程（图2）
在PLM中完成产品、工艺、工装设计与验证后，对产品EBOM与工艺PBOM发送的ERP系统进行主计划编制，形成生产工单与物料BOM，再发送到PLM和MES系统；PLM系统接收到生产工单与物料清单后，与对应版本的产品和工艺数据组合，形成制造工作包，下发到MES系统；MES系统接收到生产工单和制造工作包后，进行生产排程和物料准备，然后下发到工作中心，进行生产制造、产品检验及数据采集，必要时进行现场问题反馈和超差品处理，最终将数据返回PLM系统，将计划完工和物料消耗等数据返回ERP系统。
2.1.2基于模型技术的零件数控加工制造
基于模型技术的零件数控加工制造的打造要通过后置处理产生数控程序（NC）代码，NC代码在PLM平台中进行版本控制和文件管理，通过PLM与DNC的紧密集成，实现基于模型技术的数控加工编程的输出与加工机床的连接。数控程序的管理是将其挂接在工艺结构上的数控工序下，基于工序对象实现版本控制，在统一的流程控制下实现数控程序下发和回传。
各种信息的交互实现如下。
（1）数控程序传输到数控机床：工艺人员根据流程指令可选择程序（系统自动保证最新流程中版本），通过DNC接口下发到相应数控机床。
（2）在数控机床上查看和首件试切：机床上操作者即可查询到可下传的NC程序列表。NC程序通过同MES系统关联化管理，机床操作者可以直观查看执行具体工序内容、每个工序使用的NC程序，根据需要可以查看工序三维模型和尺寸要求。
（3）回传数控程序：对NC进行验证和确认之后，通过DNC接口回传确认过的数控程序，扫描到数据回传之后，通知相关工艺员，工艺员确认之后将程序挂接到相应的工艺结构树下。
（4）DNC系统可以将NC程序文件直接提供给机床控制器。借助车间连接，机床操作员可直接访问生产数据。操作员可通过作业编号或工作数据包标示符找到生产所需的正确数据文件，包括NC程序、刀具清单、设置表和图纸。
2.2 信息网络平台的搭建及其功能
2.2.1 企业信息网络架构（图3）
图3中上层为企业局域网，覆盖了公司产品研发、生产经营、销售采购、质量、人力资源、财务等各职能部门和生产车间，由50多台服务器作为数据服务平台；下层为车间设备层DNC网络，与数控机床、机械手、输送系统、工业识别系统、工业控制系统、仪器仪表分析系统及管理人员客户端等实现连接，并通过网络交换设备连接公司局域网。
2.2.2 信息网络平台的主要功能
（1）基于PLM平台的集成化系统
在统一的平台上实现需求的解析和确立、功能架构、逻辑设计、物理设计及系统验证，实现系统驱动的产品开发，使企业可以从整体上把握价值链的上下游系统。通过设计流程，可早期全面理解产品，使各个部门都能对整个系统有一个全面的了解，企业可以利用所掌握的知识来更好地权衡影响具体设计、制造、销售、采购和服务决策的各种因素。
（2）专业CAE分析
通过与数字化生命周期管理和数字化产品开发的紧密集成，能够在一个可视的三维环境中访问最新的已经配置好的设计数据、产品结构、要求、规格、变更单和其它相关的信息，进行全面配置管理和产品结构管理，以协调CAD模型、CAE模型以及过程，管理实际分析数据，并与实际设计数据和实际制造数据相匹配和关联。
（3）基于模型的全生命周期质量管理
在产品设计阶段，直接从模型中提取数模和进行尺寸建模，通过仿真产品的制造和装配过程预测产品的尺寸质量和偏差源贡献因子，实现模型中公差分配的优化。在工艺规划阶段，实现基于实体模型三维标注驱动的智能化离线编程与虚拟仿真，有效准确地传递尺寸设计信息，确保数字化测量路径规划与虚拟仿真验证结果的可靠性与唯一性，为输出高质量零缺陷的执行程序提供有力支持。在产品生产阶段，通过对实时生产质量信息跟踪、分析和，帮助管理人员及时发现生产过程中的质量问题，通过对制造数据的深度关联分析，寻求问题的根本解决方案，同时将产品开发过程中制造质量和设计质量挂钩，形成企业质量管理的闭环。
（4）基于模型的零件工艺
以产品三维模型为基础，工艺设计和CAM编程基于产品设计数据，并且通过工艺与产品、制造资源的关联实现设计与制造过程中关键元素的有机结合；以制造特征为内在因素构建结构化的工艺结构，为下游ERP、MES系统做数据准备；基于产品三维模型的工艺设计过程是工艺仿真验证的基础，通过对工艺资源进行三维建模，实现产品加工和装配的仿真验证；三维实体造型的工艺展现形式使工艺表达形式更为直观，手段更为丰富，对于车间工人操作更加具有现实意义；面向产品设计的编程，识别零件特征与公差要求，基于典型零件和特征的模板化编程，可以提高编程效率，改善质量，减少对员工经验的过分依赖。
（5）基于模型的数字化制造-质量检测基于数字化检测，提供从检测编程到检测执行的功能，涵盖从制造工程到生产执行的环节。数字化检测与三维尺寸公差仿真、测量数据统计分析共同构成了全面的质量管理体系，帮助企业提升产品制造质量。
（6）基于模型的作业指导书
将格式多样、关系复杂的产品定义、制造过程定义和沉淀的工艺知识等信息展现到制造现场或维护维修现场，使现场人员无二义地快速理解和执行，是整个基于模型的数字化工厂体系的重要一环。提供满足数字化需求的纸质和电子作业指导、脱机和实时联机的作业指导、基于Web的在线作业指导、3D交互式作业指导和基于便携终端的作业指导。
（7）基于模型的实做数据管理
将制造执行系统中的产品制造过程、检验结果、消耗的物料、任务批次等信息组成实做数据，提交给PLM系统，以实做BOM的形式进行管理，构成完整的实物的虚拟表现，固化和追踪产品实物技术状态。
3数字化车间的实施
建设纺机专件产品智能制造数字化车间，企业要以两化融合的思想为指导，充分应用现代信息技术、制造技术实现物流、信息流的高度统一，重点是对底层制造自动化、信息集成进行拓展应用。目的是进一步提高生产效率、提升产品质量、缩短产品研发周期、打造信息化环境下企业综合实力以及提高资源和能源利用效率，也是企业主动顺应纺织机械行业由传统制造向现代制造转型升级、实现企业技术创新、面向未来制造业抢占未来市场竞争制高点的战略性举措。
经纬榆次分公司纺机专件罗拉产品数字化车间采用PLM的管理方法，以网络和数据库为技术支撑，从CAD、CAPP、CAM、PDM、ERP等各环节对产品信息进行管理和动态跟踪；运用网络DNC技术对车间数控机床、输送系统、检测系统进行互联和集成；通过物联网技术实现产品制造质量的动态检测和全程跟踪；通过虚拟化的产品规划和设计，利用制造执行系统，赋予工厂更多的灵活性，满足多品种纺机专件产品的混线生产，并可为将来的产能调整做出合理规划。
3.1产品制造流程
罗拉是细纱机牵伸机构的一个重要零件，是决定细纱机成纱指标好坏的核心零件，技术要求极高。细纱机上有6对罗拉，每对罗拉由几十乃至上百节罗拉通过导杆、导孔、内外螺纹及罗拉轴承连接而成，最长可达到40余米，每对罗拉跳动要求不超过0.02mm，因此罗拉的各个技术指标均要达到极高的水平，是一种制造难度和复杂系数极高的产品。目前企业罗拉产品共七大类300余个品种。其工艺流程：备料外协粗加工来料检验切入磨加工双头车连线援齿热处理校直成型磨粗磨轴承档精磨轴承档数控打孔粗磨端面半精磨端面砂光钢丝轮抛光清洗锤前布轮抛光清洗电锤精磨孔端面锤前布轮抛光清洗孔精加工车外螺纹完工检验装配装箱。
3.2生产过程采集与分析系统的建设
经纬榆次分公司罗拉工厂应用无线射频质量跟踪系统，在罗拉生产中及售后进行产品跟踪和质量追溯。
3.2.1罗拉生产的过程采集
罗拉生产加工过程进行跟踪和记录，根据罗拉的材质、加工工艺和规格，在罗拉上打印二维条码来进行跟踪。生产过程处于受控状态，对直接或间接影响产品质量的生产、安装和服务过程所采取的作业技术和生产过程进行分析，诊断和监控。
3.2.2罗拉质量追踪数据的采集及分析系统
质量管理主要记录、跟踪和分析产品及过程质量数据，用以控制产品质量，确定生产中需要注意的问题。
质量数据采集：通过布置在车间的数据采集终端或手持终端上报检验结果，系统自动将数据存储起来，供其他模块进行数据处理和即时显示。
质量检测记录：通过在系统中的“质量检测记录”界面录入检测项目的真实内容信息（如实际尺寸、粗糙度等）。
质量分析：可对车间生产的质量情况，按日、月、年、人、设备、日期等条件或复合条件自动生成报表文件、存储或打印。可以提供有关产品、人员在生产过程中的基本信息给绩效管理系统，通过对信息的汇总分析，以离线或在线的形式提供对当前生产绩效的评价结果。
3.2.3售后产品质量追溯
罗拉产品销售后，可以通过产品的激光条码查到该产品的批次、生产设备及生产人员等信息，客户发现罗拉产品存在质量问题，能及时反馈给罗拉生产厂，作为质量改进的依据。
3.3无线射频质量跟踪系统与其子系统MES系统的集成
企业对无线射频质量跟踪系统与其子系统罗拉厂MES系统实现无缝数据集成。
（1）基于工单的排产及采集信息的集成
罗拉厂MES系统生成工单后，打印产品生产跟踪卡，所有的采集信息（包括物流信息、质量检测数据、激光打码信息）直接录入工单及工单对应的所有产品的数据中，实现了采集数据与工单的无缝数据集成。
（2）质量分析与罗拉厂MES系统的信息集成
技术部门通过经纬纺机无线射频质量跟踪系统的质量分析系统发现问题，及时反馈给罗拉厂MES系统，罗拉厂MES系统及时对生产计划进行调整。
4结束语
智能化建造技术范文第2篇
随着经济全球化的进一步发展和地球生态环境的日益恶化，探寻新的城市建设模式、产业经营模式和企业生产模式成为摆在世界各国领导者们面前的重要任务，只有推行更加绿色、环保的经济发展方式和生产生活方式，才能避免生态环境遭受更大的破坏，维护市场经济的可持续发展。本文旨在针对低碳城市发展趋势中的智能建筑电气技术的应用及推广问题，探讨如何更加有效地开展城市低碳化工作。
关键词：
低碳城市；智能建筑电气技术；探索和研究
以低耗能、低污染为基础的低碳经济是当前全球经济发展的总体趋势，而创建低能源消耗和低二氧化碳排放量的低碳城市已成为世界各国的共同追求。作为低碳城市的重要组成部分，绿色建筑的概念逐渐被城市建造者和管理者所广泛接受，大量使用对环境友好的可再生资源、减少建造过程对生态环境的破坏、将环保与建造相结合等先进理念对生态环境保护工作产生了十分积极的影响。绿色建筑概念中电气技术的智能化正逐步走上快速发展的轨道，智能建筑电气技术具有的节能环保、高质高效的特点使其越来越被建筑行业人员所广泛采用。
一、低碳城市
低碳城市是指以低碳经济为核心、提倡市民低碳生活方式、市政管理以建设低碳社会为目标的城市。低碳城市建设必须在保持经济发展速度的前提下，尽可能地降低能源消耗及二氧化碳排放量。低碳城市的概念强调的是经济发展代价最小化和人与自然的和谐共处、相互包容，强调坚持科学发展观、创建和谐社会。建设低碳城市包含了新能源的开发和利用、生产技术的清洁化、消费模式的绿色化以及绿色建筑的建立。2010年7月，国家发改委了《关于开展低碳省区和低碳城市试点工作的通知》，公布了第一批国家低碳试点地区名单。2012年12月，发改委确定了第二批国家低碳试点省区和城市。至此，我国已确立了6个低碳试点省区和36个低碳试点城市，低碳试点工作已在全国范围内广泛开展。
二、绿色建筑
绿色建筑泛指一切能最大限度地保护环境、减少污染、节约能源，为使用者和周边人群提供健康、舒适的居住环境的建筑。绿色建筑的所谓绿色，并不是指狭义上的绿化概念，而是象征着在不破坏生态平衡的基础上对周围自然资源的充分利用，代表着对大自然的最终回归，因此又被称为生态建筑、可持续发展建筑、节能环保建筑等。绿色建筑的具体含义可参考我国颁布的《绿色建筑评价标准》和《关于加强绿色建筑评价标识管理和备案工作的通知》。绿色建筑的设计理念强调的是对能源和资源的合理应用：充分利用太阳能、风能、水能等清洁能源，减少空调、采暖等容易造成污染的电气设备的使用，选择具有环保特点的可再生建筑材料，节约用水、用电。同时，绿色建筑概念提倡建筑与自然环境的相互融合、和谐互补，要求深入了解周边环境的条件和特点，就地取材，选取天然建筑材料，创造舒适、健康的居住环境。
三、建筑电气技术的智能化
在新型城市发展理念中，对建设低碳城市和建造绿色建筑的提倡向建筑电气技术的智能化提出了更高的要求。在未来很长一段时间内，建筑电气技术的智能化将成为相关行业和社会各界关注的重点。建筑电气技术是指以建筑为平台，利用当代先进的电力技术、计算机信息技术等满足居住者的各种生活需求，保障建筑居住和使用的安全性、有效性。智能化的现代建筑电气系统配备了安全、稳定、高效的电力工作系统，该系统由提供、传输电能的各条线路组成，又被称为供电系统。为了方便建筑使用人群使用电能，电力工作系统中的变电所和输配电线路充当连接用户和发电厂的纽带。10kV以下的配电线路和变配电所构成配电网，并将由配电线路直接提供的电能分至各个用户。
绿色建筑的供配电系统担负着向所有用户提供电力的工作，因此必须具备安全稳定的电路和电压、大容量的电流。同时，为了保护由有线电视线路、卫星电视线路、计算机网络、自动报警装置、安全闭路电视等构成的弱电系统，避免其遭受电网瞬变、高次谐波、雷电天气等各种电磁脉冲及自然现象的干扰和影响，当代智能化建筑电力系统配备了漏电保护器、剩余电流监视系统、SPD保护器等设备和装置，加大了对用电设备和住户人员的保护力度，保证了建筑的安全、有效使用。智能化的现代建筑电气技术还具有高度的灵活性，日益提高的人民生活水平对建筑电气系统操作的人性化提出了更高的要求。因此，现代化的建筑电气系统必须具备先进的电气设备，对电气系统的设计必须符合用户和整个建筑所有设施的需求：为了保证电力设备的高效、持续运作，智能建筑电气技术采用各种先进手段提供持续电能；电力系统的设计简单、易操作，功能性电气设备和仪器数量合理、运行高效。
在反恐行动全球化的趋势下，对用户的安全保障是智能化建筑电力技术必须具备的功能，各类建筑物都须采取与建筑规模相匹配的安防手段和措施，以应对可能出现的事件和挑战。当前先进的智能建筑安防系统中通常采用的是智能传感技术，改变传统探测器的工作原理和工作方式，增加智能识别功能，对各种不同清晰程度的图像进行探测、识别、处理，通过对移动人体、街区实景、车辆牌照的分析，预防和阻止各种突发性安全事故的发生，提高居住环境安全等级。智能化的建筑电气系统注重电气技术的可持续发展，时刻更新智能化技术手段在建筑电气领域的更新。而各种公用、家用电器日新月异的发展及各种计算机网络设备和功能的不断演变，要求建筑电气技术必须时刻跟紧时展步伐，避免出现建筑电气系统管理落后于用电设备水平的现象。
四、结语
低碳城市建设是我国现代化绿色城市建设工作和经济可持续发展工作的核心内容，也是进一步推行生态环境保护理念的关键。在低碳城市建设进程中，越来越多的国家和地区逐步普及对智能化建筑电气技术的使用，继续研究和发展新型智能化建筑电气技术手段，是提高低碳城市建设水平和绿色建筑使用效益的重要途径。
参考文献
[1]杨西.低碳城市与智能建筑电气[J].科技创新导报，2015（08）：107-108.
[2]肖峻.智能化建筑电气节能优化设计[J].科技与企业，2015（11）：107.
智能化建造技术范文第3篇
美国智能建筑学会把智能建筑定义为:
通过对建筑物几个基本要素即从结构、系统、服务、运营和管理以及它们之间的相互联系全面综合，并达到最佳组合，获得的高效率、高功能与高服务性的大楼。我国则以大厦内所配置的自动化设备来衡量智能建筑。在日本突出智能建筑就是高功能大楼，是方便有效地利用现代化信息与通讯设备，并采用楼宇自动化技术，具有高度综合管理功能的大楼。在新加坡，规定智能大楼必须具备三个条件：一是先进的自动化控制系统，调节大厦内的各种设施，包括室温、湿度、灯光、保安、消防等，以创造舒适的环境;二是良好的通讯网络设施，使数据能在大厦内进行联网;三是提供足够的对外通讯设备，并向国内外进行联网。
当今科技正处于高速发展阶段，其中相当多的成果将不断被应用于智能住宅建筑，因此其内容与形式也在不断拓展与变化。
2智能住宅控制网络化设计
法国最近正在巴黎近郊建一幢电子化“智能住宅”当你不在家的时候，住宅里的“电子管家”监视着家里所有的电子系统，如有漏水、漏煤气，它会自动报告抢修站;有人私自撬门，它就会报告警察局;此外，它还可以寄邮件、购买飞机票、订其他各城市的旅馆房间等等。
在迈向2011年的住宅设计今天，如何设计智能型网络式住宅己提到设计部门的日程，现提出如下设想：
2.1有步骤地开发建设智能住宅
住宅的智能水平取决于造价与智能系统的要求，根据我国的经济，应允许存在智能差别，开发高、中、低多种智能型住宅，只要满足智能住宅的基本要求，可以先发展低智能，逐步发展到高智能住宅。
2.2制定智能住宅的标准和发展规划
住宅智能化标准至今还没有建立，但为了缓和投资紧张局面，可以分批投资，分期实现。依照最新颁布的《住宅设计规范》(GB50096-1999)，普通住宅分一至四类，对三、四类住宅要求三表(电表、水表、煤气表)出户，而有的城市己对三表推广采用磁卡表，并同计算机联网，初步实现低智能化。对高级住宅或别墅这类住宅，智能化程度应更高。智能住宅也可分成必建部分与缓建部分。必建部分除智能住宅环境外，尚有住宅设备的自动化系统，包括变配电、照明、空调、供热、防火、保安、电梯管理、广播、电话与卫星天线等基本布线系统和综合布线系统，这里可分成必建部分和选建部分。以售房为目的的投资商，可以先完成必建部分，分期分批实施缓建部分。
3高智能化大厦的建筑设备
高智能化大厦是建筑、结构、楼宇设备、环境、信息工程、自动控制、物业管理、人类工效学等多门技术的集成，是高新技术在传统的建筑业中的集中体现。智能大厦的设备、设施和管理都要以人为本，因人而易，主随客便。它的高额投资会从人的工作效率提高中得到回报。但是，目前国内很多人对智能大厦的作用还没有建立这样的新概念。国内至今还没有比较完善的有关智能大厦的标准和规范。前不久，建设部发出通知，为了加强建筑智能化系统工程的设计管理，颁布《建筑智能化系统工程设计管理暂行规定》，《规定》中初步界定了建筑智能化系统工程的内涵;明确了由建设主管部门统一管理全国的建筑智能化系统工程设计工作，并对立项申报、编制标准规范、资格认证、市场管理等问题都有了明文规定。
4智能建筑的投资
由于智能建筑建造的特点，因此它的建设投资要高于普通住宅，智能化建筑的功能具有质的提高，故需增加以下几方面的投资：
4.1综合布线系统的投资。目前弱电传输介质的布线有光纤与多芯绞线两种选择。
4.2大楼自动化系统的投资。大楼自动化系统的运行，运行费反而会减少，智能建筑投资增加主要表现在如下几个方面:
4.2.1消防必须采用高可靠性的防火自动监测与报警控制系统，以确保人身与财产的防火安全度;
4.2.2保安必须确保人身安全。在通用电视监视、出人控制、巡回检查与防盗等系统的基础上，进行联网运行，实现智能化，需要增加设备与计算机网络的投资。
4.2.3能量管理系统，包括从高压电源输人、低压配电、空调制冷系统、上水的变频调速、供热等系统的自动检测、控制与管理。其主要任务是确保运行系统优化操作，高可靠性与高品质要求，并能降低运行费用。智能化与联网是主要技术手段，虽增加一些投资，但却能减少能源消耗与运行费用。
4.2.4环境控制系统，包括温度、照明与卫生等机电设备及其智能控制系统，全面达到控制标准，并联网与经济运行。真正的智能系统节能与效益是十分显著的。
4.2.5运载系统主要是电梯与停车场设备管理。采用高可靠性智能化电梯，全部联网并优化运行，以满足快速、准确和完全的要求;停车场要求自动计费管理，并实现联网。
4.3增加投资提高建筑装饰标准，设计中对智能建筑提高建筑标准、推广新型建筑材料，采光与声学音响标准要有明显的改进、设备管道井与各种设备机房面积会有些增加，势必导致增加造价，但所占投资比例很少。根据国内己建几个智能住宅建筑分析，住宅小区要增加工程造价约10〜15%，对开发商来说一定要充分考虑，权衡利弊。
5结论
5.1智能化大楼和住宅己实现水、电、煤气通过电脑查车辆进出均由电脑自动识别，可以在居室中选看影视节目等等，但智能化程度与国外相比，还有一定差距。
5.2智能化的实现，首先要培养智能化的人才，原有建筑队伍中无论从科技知识、还是管理能力诸方面明显不能满足要求。为此要充分重视现有人才的潜力，采取多种培训手段，使设计、施工、管理人员迅速提高水平，解决当前在发展智能化建筑中，急需高科技人才的燃眉之急。
5.3加强维修与管理是发展智能化建筑的必然趋势。众所周知，复杂的智能设备质量再高也不可能终身兔修，智能建筑中的设备不仅品种数量多，而且技术含量高，如果维修工作跟不上，势必影响设备的正常运行，如此发展下去，将直接影响智能功能的发挥，甚至可能导致自控系统瘫痪。国外的经验己告诉我们维修与管理是专业性很强的工作，只有集中高水平的维修申心，才能管理好智能化的建筑。
智能化建造技术范文第4篇
【关键词】建筑智能化；规范建设；完善体制
中图分类号： TP212 文献标识码： A 文章编号：
一、前言
我国建筑的智能化发展在最近几年非常迅速，产生出巨大的市场价值和潜力，社会、经济效益显著。建筑智能化给人们带来了全新的信息化感受。同时，随着科学技术的进步和人们对其功能要求的变化，它也在不断更新、补充内容。在笔者看来，建筑智能化应能提供舒适、健康的生活环境，激发高效的个人创造力，高度支持办公事务、商务的需要与文化交流，保证安全的生活空间，具有适应建筑功能变化的灵活性。
二、建筑智能化系统的含义
建筑智能化系统工程实际上就是指利用现代化数字系统、网络技术等来实现建筑楼宇的智能控制。具体而言就是以建筑为平台，利用建筑设备、通信网络系统来实现系统、管理、结构和服务之间的优化组合．并通过建筑、暖通、结构、变配电、照明、空调、电梯、给排水、电视监控、综合布线、楼宇自控等多个系统来形成整体上的有机整体。从而为人们提供一个安全、舒适、便利、高效的建筑环境。建筑智能化系统工程在我国最早出现在上个世纪的九十年代，其后的发展十分迅速。由于建筑智能化是一项系统工程，所涉及到的管理部门和学科众多。因此在建筑智能化系统以外，还需要许多相关的管理和设计给予一定的支撑。我国在建筑智能化系统工程的发展上。虽然智能化发展较快，但是在相关的管理和设计上还存在一定的问题，这在很大程度制约了我国建筑智能化系统的发展。
三、建筑智能化系统现状及问题
建筑智能化是一项系统工程，而且技术更新周期愈来愈快，并且涉及多个学
科和多个管理部门，相对于智能技术的发展相应的设计与管理等方面已远远落
后。由于国家管理标准的相对滞后，全国各地方建设部门对智能建筑的标准也千
差万别，因此大多数地区对其发展还是处于随意发展的状态。根据笔者多年来专
职从事这个行业的实践和体会，认为主要存在以下问题:
1、设计问题
智能建筑是多学科和高新技术的高度集成。由于涉及到系统多，工程专业技
术复杂，综合性强，所以至今尚未形成对建筑智能化系统技术和设计全面把握和
控制的方法和程序，使得现阶段的建筑智能化系统工程设计存在着“设计不讲科
学”的现象。主要表现在方案设计可实现性与合理性较差、系统或设备选型有缺
陷、施工图纸设计深度不够，可用性差等。
2、施工问题
建筑智能化系统的施工单位是系统集成商，系统集成商在智能化系统工程质
量方面具有重大责任。系统集成商承担深化设计、设备材料采购、安装调试试运
行，并要负责质保期内维护、业主管理人员培训等，其在工程中的作用十分重要。
影响施工质量的原因也很多。主要表现在招标过程的对商务部分和技术部分比重
失衡.在施工过程中对"人、机、物、法、环"的管理和控制不严格。
四、建筑智能化的对策研究
1、提高建筑智能化的设计水平
建筑智能化设计定位不明确，建筑智能化设计市场混乱，设计阶段对投资控制缺乏有效控制，设计阶段缺乏有效的项目管理等等问题严重制约了建筑智能化的推广和普及，国家行业管理机构首先必须明确建筑智能化的设计规范，促进智能设计水平的提高；其次，应把智能设计纳入有形建筑市场统一管理，使得智能设计信息公开化、透明化，改变其混乱的市场竞争格局；再次，广大开发商应提高自身对智能设计的理解深度，建立起企业对智能设计的管理体系、管理方法，特别是在项目的设计阶段要予以重点控制。
2、加强建筑智能化建设阶段的管理
建筑智能化的建设阶段，由于建筑智能化在我国正处于初始发展阶段，缺乏国家统一的标准和规范：而且系统集成商自身的素质也不高；建筑智能化施工处于一种“上无政策、下无能力”的混乱状态。国家必须尽快完善智能设计在施工管理规程和监理办法，并加强对施工企业智能设计施工能力的培训，保证智能设计能在建造过程中得以良好的设计实现。
3、全面提高对建筑智能化在运营期的管理
智能设计这种全新的设计理念引入到房产产品中以后，其在使用阶段的有效管理是建筑智能化的功能得以实现的有效保障．我国目前能全面负责建筑智能化的设计、施工以及物业管理的综合性企业还很少，严重制约了建筑智能化的发展，这也是我国建筑智能化市场亟待提高的一个核心问题。但是，这也是我国物业管理企业在业务能力拓展方面的一个重要方向。
通过以上3个方面的改进和提高，建筑智能化在设计阶段有设计规范、建造过程有施工规程、运营阶段有技术保障，这对于建筑智能化这个高科技融入的新型建筑产品的长远发展有着极其重要的现实意义。
五、建筑智能化建设未来发展的展望
建筑智能化建设在长期的发展中得到了不断的发展和完善，比如，传统的电议系统应用具有严重的局限性，现在相关技术人员已经加强了各子系统之间的关联性并促使其朝着更加开放的方向发展，这也是未来建筑智能化发展的必然趋
势 。在新世纪的智能建筑领域，信息网络技术、家庭智能化技术等的发展和应用将会更加的广泛和深入，人们对新材料和新技术的探索和创新将会使智能化各子系统更加的统一和开放，而对这一趋势造成阻碍的技术、人为因素等问题也将会不攻自破，我们可以乐观地预见，未来建筑智能化建设将会朝着更加人性化和更高程度的集成化的方向快速健康发展。
在新的信息技术将会迅猛发展，作为信息技术产物的建筑智能化系统也会
发生深刻变化。未来的建筑智能化系统发展将体现如下显著特征:
1、多学科、多技术相互渗透。如虚拟现实、人工智能、生物电子工程、仿生学、生态学等新技术,使智能建筑有新的功能。
2、多个系统的相互交叉融合。建筑智能化系统的三个子系统楼宇自动化系统、通信自动化系统、办公自动化系统不久就可以结合一个系统。
3、建筑智能化系统群体化;未来将发展智能化建筑群。进一步实现智能化城市和国家。
4、建筑智能化系统使建筑成为可持续发展的建筑、其内涵:高功能建筑、绿色建筑、健康建筑、生态建筑。这都将进一步促进建筑智能化系统的变革和发展。
六、结语
多年来，建筑智能化建设由于种种原因施工质量偏低，在日常工作中存在着诸多问题。在建筑智能化建设方面，行业主管部门、施工单位、设计单位、建设单位等都有责任。当前人们关注的焦点越来越集中到建筑智能化建设方面，与此同时，建筑工作者的共同责任也是将我国的建筑智能化的健康发展不断地推进。因此，建筑行业内的专业人士的共同任务应该是对行业的技术状况和发展给予高度关注并进行深入思考，同时积极主动地为行业的健康快速发展做出自己应有的
贡献。
建筑智能化开发和管理，是一个复杂的系统工程，也是需要政府及相关部门
付出极大努力的过程。政府及各相关相关部门要有紧迫感，更要通力合作，尽快培育和完善建筑智能化开发和管理市场，不但使企业受益，而且使社会和国家受益。相信，随着法律环境的改善、建设体制的改善及市场运行机制的完善，我国建筑智能化开发和管理最终走向进步和成熟。
参考文献：
[1]卢庆新 建筑智能化系统工程设计的现状与对策.智能建筑电气技术 2004（1）
[2]王彤方 建筑智能化系统工程设计施工的现状与问题科技风2010年4月
[3]铁锐 浅谈建筑智能化系统工程设计中存在的问题与对策科学之友 2010 年03月（09）
智能化建造技术范文第5篇
关键词：智能船舶；顶层规划；体系架构；标准化接口；集成展示
1背景分析
1.1依据与标准2015年5月19日，国务院印发了《中国制造2025》。这是我国部署实施和全面推进“制造强国”战略第一个十年的行动纲领，把“海洋工程装备和高科技船舶”作为需要聚集资源并实现突破发展的十大重点领域之一，并将集成化、智能化、模块化的重点配套设备及关键造船技术作为所需掌握的核心技术。2016年3月1日，中国船级社（CCS）编制的《智能船舶规范（2015）》［1］正式开始生效，该规范主要从智能船舶的定义描述以及主体功能（智能航行、智能船体、智能机舱、智能能效管理、智能货物管理和智能集成平台等六个方面的功能），进行具体细化明确。
1.2基础与条件智能船舶的提出顺应了船舶装备发展与物联网技术应用的新潮流。首先，随着船舶装备数字化、智能化、信息化技术的持续发展与广泛应用，越来越多的设备具有可接入其领域局域网或船舶互联网的可能。其次，随着物联网概念的提出与相应技术的发展，基于现场总线、领域局域网、互联网等形式的数据采集、数据分析、应用开发、系统集成、集中监控、分析预警、辅助决策等信息技术得到充分发展并进而推广和应用。再者，随着减员增效及人性化需求的不断发展，无人机舱、中央集控系统、数字化桥楼系统等平台化的应用实现也获得逐步推广。
1.3现实的痛点物联网软硬件架构体系及实现技术现已基本成熟并得到充分验证和发展，但其相关标准及其应用还主要局限于分领域范围内，整个体系的标准化、平台化、融合化的向基础设施方向的发展进程较为缓慢。现阶段，船舶领域装备系统的智能化为有限智能（初级），其有效范围也仅限于各装备系统自身，船舶装备的物联网化发展进程较为缓慢，信息化水平较低，主要表现为以下几个方面：（1）信息孤岛效应明显。表现为主机、辅机、冷水机组等既有智能装备的信息接口开放度不够，信息的第三方应用集成与二次开发相对困难。（2）重复建设成本较高。表现为各类型装备硬件形式的应用终端在特定区域平台上的集中布置与应用实现、信号采集、通讯接口、资源部署、应用终端等的实现基本上都是相互独立的，系统建设的复杂度、重复性等其他成本较高，系统调整变更的实现成本较高。（3）数据接口的等级较低。表现为以硬点信号线为承载的报警点信号量偏多，以串口通讯、宽带通讯、光纤通讯等标准化接口及通讯协议为承载的应用开发还不够广泛。（4）智能化信息化应用的体系度还不够。比如：主推进系统中的主机、齿轮箱、可调螺距桨等的智能化监测与控制，与其辅助系统中的燃油驳运及分油系统、滑油驳运及分油系统、中央冷却水系统等的管理与控制，主、辅两类系统间的数字化智能化信息化的能力水平差距较大，基于相互间信息融合的应用不足。（5）信息化应用的层级水平还较低。应用范围仅限于现场总线级具有互操作能力的应用终端以及有限智能的软件交付，其故障预警与自诊断能力、故障处置的决策支持能力、维修保养的计划性管理与实时监测能力、备品件管理能力等智能化的应用实现还不足。（6）信息有效应用的形式较少。表现为用于支持复杂业务场景的信息融合与应用开发还非常欠缺，用于评价装备可靠性与体系能力贡献率的模型、框架及相互间逻辑关系的应用还没有。（7）平台化集成的实现等级还较低。集成方式仍主要体现为对各类型终端设备在统一物理平台上的布置位置的空间规划、优化与调整等，基于信息集成、应用集成、服务集成、网络集成的标准化客户端及网络服务的信息化数字平台还稀少。
1.4指导方法智能船舶的提出、研究与建设，就是要在既有数字化、智能化装备基础上，以及无人机舱、中央集控系统、数字化桥楼系统等平台化的应用实现上，借鉴物联网软硬件架构体系及其实现方式，借助成熟的计算机网络技术及其资源配置管理方法，适用性地提出船舶装备物联网及信息化应用的软硬件体系架构，定义相应的接口标准，并据此规划与部署相应的网络资源、进行相应的应用开发，突出对用户需求的调研、分析、挖掘、发现与实现，最终以网络平台环境下的基础资源及应用服务向广泛的用户提供权属范围内的业务支撑，促进装备信息的有效流动、科学管理、高效应用，使数字化智能化的船舶分装备向船舶装备物联网及信息化智能化协同化的应用体系转变。
2概念分析
2.1基本定义目前，英国劳氏船级社（LR）和中国船级社（CCS）都有针对智能船舶的描述。英国劳氏船级社智能船舶入级指导文件，定义了船舶自动化的程度，从AL1-AL6，分为六个等级，从设计到营运，针对每个等级的特征进行定义。相比之下，CCS的定义相对更具体。智能船舶系指利用传感器、通信、物联网、互联网等技术手段，自动感知和获得船舶自身、海洋环境、物流、港口等方面的信息和数据，并基于计算机技术、自动控制技术和大数据处理、分析技术，在船舶航行、管理、维护保养、货物运输等方面实现智能化运行的船舶，使船舶运行更加安全、环保、经济、可靠［2］。中国船级社（CCS）《智能船舶规范》，针对常规的轴系柴油机推进的运输商船提出有关智能的六大基本符号，概括为：i-ship（N）智能航行/Navigationi-ship（H）智能船体/Hulli-ship（M）智能机舱/Machineryi-ship（E）智能能效/Energyi-ship（C）智能货控/Cargoi-ship（I）智能集成平台/Integration智能船舶与常规船的技术差异主要是在常规船的基础上增设以下功能：（1）增加船端统一集成平台，实现船端各系统的互联互通，通过数据的综合分析和评估，提供辅助决策功能，同时通过船岸通讯实现远程监测。（2）船舶实现自主学习能力，并可完成部分的自主操作，通过加强岸端系统的建设实现对船舶的远程控制。（3）通过船岸港的一体智能化建设，船舶实现最终的无人驾驶，自主航行、自主靠港。基于以上定义以及相关功能组成，智能船舶是以用户需求及关键业务内容为牵引，将人性化、智能化的应用实现，贯穿于船舶平台设计、建造、运用、管理、维修等全寿命周期的所属产品、环境及体验的船舶系统的总称，包含物联网体系中的感知层、传输层、应用层等各层级领域内容［3］，并需要选用较为经济、高效、便捷、可靠的计算机网络及其资源为支撑，采用合理的接入、控制、承载、叠加、部署、认证和协同形式等，目的是以人性化智能化网络服务的形式实现对船舶系统及其装备的体系性信息描述及高效合理的信息使用。
2.2内涵分析智能船舶实现的物理平台是船舶，这是由其领域特性及服务对象所决定的，其人性化、智能化应用的首要目的是支持船舶系统所属功能性能的发挥。其实现形式及主要内容必然是围绕船舶系统领域范围内的相关业务内容而展开；其次才是对船舶系统辅助功能及相关应用的拓展。所交付的产品也是支持船舶系统相关业务需求的终端产品、应用环境、交互体验等。
2.3外延分析（1）智能船舶实现的基础条件是数字化智能化装备、物联网技术、计算机网络技术等，其相关技术与实现方式亦具有通用性、多样性等特点，在多领域、多系统的数据集成中需要做好“云与海”体系规划，在大系统的应用集成中需要做好分布式应用部署与虚拟化集中部署的体系规划，在多镜像系统中需做好数据的同步、缓存、更新等。（组成要素及硬件体系）（2）智能船舶实现的核心是以用户需求及关键业务内容为牵引，及以此为目的的对相关人性化智能化应用的技术实现及条件创造。简单便捷、智能高效、安全可靠的人性化交互界面、业务内容、应用环境的保障是用户体验的首要关注点，相关技术、设施、设备的应用是实现手段。（用户关注点及其输入条件）（3）智能船舶实现的关键是可用于指导智能船舶设计、建造的高可用性的开发框架及标准化的接口体系，包括硬件体系架构及其网络拓扑形式、软件体系架构及其业务逻辑关系、交互信息及通讯协议等。按照该框架、体系，总体负责单位就可以对分系统设备商和分系统开发团队形成有效的规定约束并开展相应的分工、协同，从而实现智能船舶设计建设过程的敏捷化和高效化。（系统框架及标准化接口）（4）智能船舶实现的工质是船舶系统及其装备的描述信息。通过对智能装备及其信息接口的开放和补充，对装备信息的数据采集、分析、管理、控制、消费等的应用开发，以及所需元数据库建设、数据中心建设、数据消费方式实现、软件开发平台建设、应用部署环境建设、人员身份信息及信息访问权限管理等，实现对船舶系统及其装备信息的科学、高效、合理使用。
（信息流是智能船舶的血液）（5）智能船舶实现的难点是基于业务逻辑的数据分析、数据挖掘、知识表示、知识完善、知识应用的底层领域应用开发。数据分析时，主要以基于既有知识及相关业务逻辑的特征提取，通过对数据的向上钻取，实现对系统状态空间数据在时间序列上的最大程度的降维与性能评价，并用以支持系统监控与运维管理等；当发生异常状态评价时，可基于特定的知识及业务逻辑，对数据进行向下钻取，实现对系统状态空间数据在时间序列上的最大程度的增维，通过对系统状态空间的可观性来支持辅助决策。数据挖掘时，主要以基于时间序列的统计分析、回归分析、关联分析、分类分析、聚类分析等方法为主，并且需要对所发现的知识特征以及奇异点等进行基于业务逻辑的分析解释，并采用计算机逻辑语言的形式为知识表示，进而将其补充到可供分析应用的知识策略库中。（中间产品及资源消耗）（6）智能船舶实现的亮点是基于用户需求及业务内容的人性化交互接口、信息聚合方式、消息推送服务等顶层应用开发，包括基于人员身份信息的单点登录、访问权限控制等。面向用户的顶层应用开发及其终端设备、平台环境等是支持用户完成特定业务内容的信息化交互接口，是智能船舶的外在表现形式，是用户体验获取与应用评价的直接对象，也是底层应用实现及数据产品消费并表现相应价值的承载主体。（终端产品及价值体现）（7）智能船舶实现的特点是基于接口的通用性、实现上的多样性、建设上的经济性，以及功能性能上的安全性、可靠性、稳定性，还有规模、内容、空间、时间上的扩展、延伸、变更、迁移、异构、演进等。其中，功能、性能的安全性是依靠相对独立的有限开放来实现，尤其是要求快速响应的领域系统或智能化装备，如船舶主机、发电机等的控制主要依靠于本地化的智能模块及控制器；建设上的经济性是通过接口上的通用性和实现上的多样性来保证，并构成为可扩展、变更的基础；空间上的延伸性包括感知层面有效节点的扩展、异构网络接入方式的扩展、传输层面信息隧道的应用与端到端信息镜像的管理等。（一般性特点、要求、关系等）
3顶层规划
3.1概念智能船舶实现的显著特征是智能，是在船舶设计、建造、运用、管理、维修等全寿命周期中将人性化智能化的应用需求实现；并将其集成到相应的终端产品、应用环境、系统平台中；具有友好的交互体验，对船舶系统相关业务的开展具有良好支撑作用。3.2顶层规划体系智能船舶实现的内在本质是对船舶系统及其所属装备相关信息体系的科学规划、正确描述、安全管理、高效使用的应用实现方式。在规划这套信息体系时，需要充分考虑现有的船舶系统，包括总体、船体、轮机、电气以及舾装等特征，能够对船舶系统及其所属装备的相关功能、性能、状态进行准确全面的描述和反映，并以网络服务的形式给出相应的评价分析、趋势分析、诊断分析、决策分析、管理分析或信息支持等。
4体系架构
4.1硬件体系架构与物联网体系的硬件实现相类似，在技术实现上，智能船舶的硬件体系也可切分为多个逻辑平面，可分为现场感知层、异构接入层、基础网络层、平台叠加层、用户接口层、平台环境层。其中，现场感知层主要由开放接口的智能装备及基于现场总线的感知网络、基于光纤的传感网络等组成，如用于船体健康监测的分布式光纤传感网络及其设备终端等；异构接入层主要是指实现对现场感知网络的协议转换并将其接入TCP/IP网络环境的设施设备，包括光纤、以太网、总线和无线接入的各种形式。基础网络层是船舶系统通讯实现的最基本方式，实现形式如以太网、光纤等；平台叠加层主要用于部署数据中心、基础应用服务器、Web应用服务器、加解密服务器、CDN服务器等；用户接口层主要为人性化智能化应用的终端设备，包括计算机工作站、桌面、移动终端等；平台环境层主要是指用以集成或支持终端设备的台体、电源、接入网及其他人性化的设计实现等。其网络拓扑形式可以概括为基于TCP/IP基础网络的泛在接入与无限扩展，包括处于网络前端的现场感知网络、处于网络中端的平台叠加层、处于网络后端的客户终端等。另外，对于岸船协同系统，其还包括数据中心相关内容的镜像迁移与管理等，以及所需的通讯隧道技术的应用。
4.2软件体系架构与计算机网络的应用实现相类似，智能船舶在技术实现上其软件体系可以分为数据采集层、数据分析层、数据管理层、应用层等。其中，数据采集层主要部署于异构网络接入节点并实现相关通讯协议的转换；数据分析层主要部署于专业化的数据分析、处理工作站，其配置有丰富的数据分析策略及相关应用，并可以向数据中心订阅相应的有待分析的数据源；数据管理层主要由数据中心或数据库及其管理工具来实现，实现对有效数据的存储管理、访问控制、消息推送等；应用层主要由分布式应用服务器、Web应用服务器等来提供应用服务，用户可以采用基于富客户端的网络服务或基于瘦客户端的Web服务来获取应用服务。其业务逻辑关系可以简述为：数据采集层主要用以支持底层业务数据的汇聚；数据分析层主要用以专业化的数据分析及领域范围内的数据逻辑解读，其产品输出是可供消费的有效数据、评价、决策等；数据管理层是数据存储、管理、访问、推送的中间层，可以隔离底层应用开发与上层应用开发之间的接口耦合关系，并且简化对海量数据的精准管理与有效控制；应用层是面向用户的网络服务实现，是对有效数据、评价、决策等信息的消费接口，也是网络服务与用户间的交互接口，并可以分为服务端和客户端，其表现层的实现方式还可以细分为MVC开发框架。
4.3标准化接口体系标准化接口体系的基础是模型语言与功能属性描述，表现形式是元数据及其资源库，模型对象库，以及模型对象间发生相互作用时所需的消息应用协议。其中，模型表述所需的元数据是有粒度的，具有自描述、自包含的特点，以及格式化、结构化的特点。模型对象之间的关系必须是面向对象（OO）的和具有实体关系（ER）的。采用元数据，通过可编配、可扩展的方式来结构化地定义各种信息模型的数据类型、组成结构、属性特点、数据格式、单位度量等，能使各种数据类型在其相应组成、属性、格式、度量等的描述与定义方式上高度一致，从而为跨系统集成与信息融合等提供有利条件，并降低数据分析、数据挖掘等的实现成本与运算复杂度，也为数据的存储、查询与使用等管理提供有效的技术手段。元数据信息模型的设计与生成，按照面向复用的原则，在中心数据库及其数据字典的统一环境下，采用自顶向下的细化设计，以及自底向上的编配组合。区别于传统的ER数据库信息模型的设计方法，元数据信息模型通常采用星形模型或雪花模型。这种基于细粒度的元数据信息模型的编配与组合方式，能够在特定的领域主题范围内实现数据库或数据仓库的范式要求，且体现了ER数据库信息模型设计的基本思想。由于领域范围内相应主题关注点的部分交叉，不同主题应用间的多个大粒度的元数据信息模型，会存在一定程度的信息冗余。由于采用在统一环境下的元数据信息模型的设计与生成方法，该部分冗余并不会导致信息在表述上的不一致。相反，其更有助于发现各分系统间的信息关联，有效促进信息融合与系统融合。且能使大粒度的元数据信息模型可以基于此逐渐生成并不断完善。面向对象的实体关系，即对象间接口关系，包括数据接口和功能接口两个部分，并可采用技术元数据与业务元数据分别描述。其在应用实现上可以采用SOAP、JOSN、XML等语言形式来表述。
5主要内容
5.1基于框架体系的设计、采购、建造依托于高可用性的指导智能船舶设计建造的开发框架及标准化的接口体系，总体责任单位就可以对分系统设备商和分系统开发团队形成有效的规约并开展相应的分工、协同，从而实现智能船舶在设计、建设、管理过程中的敏捷化和高效化，并且有效促进各类型装备、设备、设施向该框架体系的靠拢与发展。智能船舶的实施是一项综合性系统工程，在设计之初就应该根据船级社的入级要求从总体、船体、轮机、电气和舾装各专业综合考虑。以智能机舱为例，设计者除了要考虑常规船机舱的设备、系统、布置以及安装外，还应根据规范要求，综合利用状态监测系统所获得的各种信息和数据，对机舱内机械设备的运行状态、健康状况进行分析和评估，用于机械设备操作决策和维护保养计划的制定。对机舱内的主推进发动机、辅助发电用发动机、轴系的运行状态进行监测；根据状态监测系统收集的数据，对机械设备的运行状态和健康状况进行分析和评估；根据分析与评估结果，提出纠正建议，为船舶操作提供决策建议［2］。要实现这一目标，不但需要确定物联网系统的软、硬件框架，同时需要整理出数据采集和控制点的清单。为解决本文1.3节中列出现实的痛点，设计者需要和设备供应商进行充分的沟通和协商，整理出各个设备的数据接口格式、数据类型等。把有数据接口的设备数据利用采集终端转换成标准数据格式上传，设计者同时还应该对没有数据接口的设备增加传感器和采集终端。由于船用设备供应商多样性，这需要采购部门和供应商共同努力，对于相关设备尽量采用标准的数据接口。从短期来看，这些确实是阻碍智能船舶发展的痛点，但从长期来看则是大势所趋。另外，对于像主机遥控、监测报警、阀门遥控和液位遥测等本身就有控制台的设备和系统，应考虑从标准数据接口拿数据，减少或取消控制台，由应用层服务器统一显示和控制，将来甚至可以取消集控室或货控室，由数据监测和设备控制中心取代。
5.2能化感知系统的补充与完善随着船舶安全监测及人居环境评价等相关业务需求的发展，可以建设用以船体健康监测的分布式光纤传感网络及其智能化的设备终端，可以建设用以船体、设备、平台振动或噪声监测的感知网络。
5.3泛在接入的模块化标准化实现对于现场感知层异构网络，其数据定义格式、网络实现形式等的差异性较大，需要采用接口及协议转换模块来实现由底层异构网络向平台性基础网络的接入。采用模块化标准化的接口转换模块，并实现相应转换协议的自定义配置，这将是高效便捷的实现方法及应用模式。
5.4基于策略集的数据分析与补充策略集是对装备系统构成及其内部逻辑的计算机语言表述，这是由装备系统的构成原理、分系统间关系、人员认知水平等先验知识所决定的，对装备功能性能的描述与评价具有非常积极的作用。由于认知水平的发展，以及分系统间关系的变更等，策略集需进行相应补充、完善或调整。
5.5基于相关属性的数据挖掘与解释实现数据挖掘是需要成本的，这就需要采用较为经济高效的分析方法。而基于相关属性的数据挖掘则相对较为容易，对于其所产生的知识特征也较为容易判读和解释，对于有用的知识特征可将其补充到数据分析的策略集中。
5.6顶层应用开发及其终端设备以面向用户和需求拉动的方式来规划设计顶层应用，并且按照人员的领域特性及视角特点来规划信息实现，通过不同的信息聚合方式及上下钻取方式、导航方式等来提供人性化智能化的信息消费及应用服务。
5.7远程监控、诊断、托管等实现智能船舶实现所需的基础设施、网络资源、计算资源、存储资源、软件资源、应用资源等的订购、开发、建设、部署、应用等相对受设计建设时的资金预算、布置空间分配、使用范围及其体系性作用、可复用程度及其成本摊薄、智能化实现的软件能力及等级水平等条件所限制。因此，即使最先进的智能化船舶，其单船智能化程度在实现上也是受限制的，更为专业而复杂的业务功能，如领域性故障分析诊断、路径规划决策、方案优化设计等，需采用服务租用的形式，交付给相应的岸基服务中心来获取。通过相应的隧道通信技术、镜像管理技术等保证岸船间的准实时性和近似同步；相应的监控、诊断、托管等技术实现也是柔性化的，相应物理系统间的关系是自主化的；岸基服务中心的软硬件资源、知识库资源、专家库资源都是最优化的。
5.8特殊应用开发及其业务实现环境（1）船舶安全中心：火灾报警、疏散指示、防火门及防火风闸控制、风机控制、速关阀控制、水喷淋控制、CO2释放报警与控制、船体健康监测、舱室环境监测、船体振动监测等监控系统的开发与应用集成。（2）视情维修监测、决策、保障系统：基于装备系统构成与业务逻辑的故障分析、预警、告警、诊断、评价、决策的装备监控系统的开发与应用集成，以及基于设备维护保养规程的计划性维修提醒、基于设备实时监控与状态性能评价的视情性维修决策、备品件出入库管理及申报管理等智能化的管理软件。（3）完整性、安全性、可靠性能力评价系统：基于船舶系统间接口关系与业务逻辑的模型描述，以及对平台体系内相关能力的评估和体系贡献率的计算，并据此设计的评价推演软件或仿真平台。
5.9用户端无线接入与桌面集成的平台环境包括人性化的移动用户端的无线接入与单点登录方式，以及对工作站形式的桌面应用客户端主机及其显示器等的统一桌面集成，还有所需的网络管控、正常电源、应急电源、接地系统等平台条件、环境条件。这是智能船舶实现人机交互的宏观接口，是增强或改善人机交互体验的一个重要环节。
6集成展示环境
智能船舶集成展示环境的打造引领了未来船舶设计建造与装备使用管理的新方向。船舶系统的设计建造具有典型的集约性，从设计到交付的时间周期相对较短，而所需集成的设备设施却日益增多、日趋先进，以满足不断提高的功能性能要求。与此相比，智能船舶对于智能装备及其标准化接口、通讯协议的要求更严，系统实现的难度和复杂度更高。这就需要有较为成熟、经济、敏捷、高效的指导船舶系统进行装备集成的设计开发框架、标准化接口体系和总体责任单位，并可以采用推的方式来促进智能装备、智能船舶的应用实现。对于具体的船舶项目而言，其总体设计单位、总体施工单位基本具有唯一性，在此基础上引入智能船舶系统集成的总体责任单位可以形成更为专业化、系统化、标准化的业务分工与协同合作，并形成为船舶系统设计建造过程中高效运行推进的一种新形式。基于高安全性、可靠性、稳定性、经济性、可变更性、可扩展性、可演进性的软硬件体系架构，构建人性化智能化的数据分析、消息推送、应用开发、软件部署、配置管理、应用交互、辅助决策、监控管理的平台化应用集成环境，这是满足用户关于设备智能化集约化平台化管理、应对复杂业务场景、新功能新需求可以不断植入、变更实现较为敏捷经济高效的必然趋势与有效途径，并可以由该类型业务需求及其应用实现的不断丰富、完善与发展来拉动智能装备、智能船舶的不断发展。对于需要新造船舶的用户而言，智能船舶的集成展示环境实际上是用户各类型潜在需求及其应用实现的范例性成果展示平台。基于该平台，用户可以获取相关应用实现的感互体验，并对其作用、价值等作出合理评估，进而可用以指导自身的业务需求分析与选择规划，最终以菜单选项的方式完成对相关业务需求及其应用实现的快速配置。总体责任单位则可据此进行基于相关框架体系、标准接口、使用经验、应用范例的项目定制，对内外部产品及其配套厂商等进行合理计划、分配、跟进、管理等；可据此进行基于产品设计制造流程的资源配置、范例复制、软件移植等工作。
7结论
本文以实现智能船舶的应用为关注点，突出了用户需求及关键业务内容的牵引性作用，从顶层规划层面分析其在功能实现上的基本内涵和在技术实现上的主要外延；提出符合智能船舶平台化集成要求的软硬件体系架构及标准化接口体系，该框架可以敏捷经济高效地指导智能船舶相应规划设计、设备订购、船厂施工、分系统调试、大系统集成与信息融合等应用实现；指出用以支持智能船舶应用实现的关键技术及应用内容，确认智能船舶由概念走向实现的主要内容及基本方法；并论述了集成展示环境对于促进智能船舶推广应用的意义及作用。
参考文献：
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