智能建造现状

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智能建造现状范文第1篇

【关键词】 造纸工业；节能减排；循环经济

随着我国经济的发展，经济和资源之间的冲突也越发明显，如何实现可持续发展受到人们的关注，造纸工业作为我国工业的一大组成部分，在国家政策的推动下，我国造纸行业对于实现可持续发展形成了一个共识，即节能减排。造纸行业属于能耗大且污染严重的行业，具有很大的节能减排空间，做好造纸工业的节能减排工作是促进造纸工业快且好的发展的必然道路。

1 我国造纸工业节能减排现状与目标

1.1 节能减排现状

在我国，传统的造纸工业属于高能耗高污染的行业，有数据表明，2008年我国造纸工业的污水排放量占我国重点统计企业污水总排放量的16%，有近37亿吨；污染物的排放量占排放总量的32%，有近160万吨。由于目前我国造纸工业在工艺和装备上还不先进，能量优化程度不高，我国造纸工业的能耗居高不下，污染严重，节能减排的形势严峻，需要大力推行节能减排。

1.2 节能减排目标

国家节能减排十二五规划中提出淘汰造纸行业落后产能1500万吨。规划到2015年纸及纸板综合能耗降到580千克标煤/吨纸，比2010年降低150千克标煤/吨纸；2015年纸浆综合能耗降低到380千克标煤/吨纸浆，比2010年降低80千克标煤/吨纸浆。规划到2015年造纸行业化学需氧量排放量和造纸行业氨氮排放量分别降低到64.8万吨和1.93万吨，与2010年相比均降低10%。

2 节能减排的对策

2.1 引进先进的技术设备，提高能源使用率

我国造纸工业能耗大、污染高，很大部分的原因就是由于设备落后。《造纸产业发展政策》第三十八条提出，鼓励企业采用先进节能技术，改造、淘汰能耗高的技术与装备，充分发挥制浆造纸适宜热电联产的有利条件，提高能源综合利用效率[1]。

近年来，我国不少大型制浆造纸企业从国外大力引进先进的设备，例如RDH低能耗蒸煮、新型节能高速纸机器等。海南金海引进的Kamyr连蒸器，大大降低了吨浆耗汽，仅占传统的间歇蒸煮耗汽的40%，广东鼎丰引进的RDH间歇蒸煮技术甚至只占传统的间歇蒸煮耗汽的25%。纸机采用夹网成型装置快速脱水，提高纸幅脱水能力，可降低网部动力消耗；压榨部采用靴式压榨设备，通过加大压区宽度、提高压榨线压力来实现增加脱水能力，提高纸页出压榨部高度，可大幅度降低烘干部的蒸汽消耗量；真空系统采用告诉透平真空泵，可大幅度降低真空系统的动力消耗。上述节能技术及装备的应用，大幅度降低了制浆造纸的综合能耗。

2.2 加强科学研究，引入制浆节能和造纸节能技术

要实现造纸工业的节能减排，就必须加强科学研究，积极更新技术，引入制浆节能和造纸节能技术。

（1）制浆节能。在造纸行业中普遍运用的传统间歇蒸煮方式会在蒸煮时释放出大量的热量，但是其喷放时间非常短，不能实现高回收率，导致了大量热能的流失。为了解决这一问题，美国Beloit公司利用连续蒸煮时会在蒸煮器械内扩散洗浆的原理，用蒸锅内洗浆系统的白水逐步洗浆，迅速的置换出蒸煮的废弃液体，来回收热能，从而降低能耗减少废水污染。这种快速置换加热间歇蒸煮能够大大节省蒸煮用汽，与传统的间歇蒸煮方式相比，大约能节省65%的蒸汽[2]。（2）造纸节能。当前造纸行业急需解决的是如何降低吨纸的电耗、汽耗问题。除了选用先进的造纸装备外，还可以在造纸工艺技术方面加强研究，例如烘干部的供汽系统采用多段供汽系统和热泵供热技术，将供汽系统优化组合，可达到节约蒸汽消耗的目的。此外纸机封闭循环用水技术的应用可大幅度降低清水消耗量。

2.3 推行循环经济，对资源回收利用

造纸工业除了能耗高以外，另一个重要的问题就是废弃物多，造纸工业的废弃物是否能回收利用引起了人们的广泛关注。

（1）提高碱回收率。目前，碱回收技术在我国已经得到推广，已经能回收大量的碱和热能。但是，非木材纤维尤其是麦草的浆碱回收难度较大，通过研究改良，提出了几种措施：利用横管的方式连蒸制浆，提高麦草浆的质量，从而降低碱回收的难度；开发能大面积澄清白液的器械以减少碱的流失；利用封闭的洗浆系统，将挤压和扩散结合起来，从而提高黑液的提取率。（2）废水重利用。早年就有人研究过对造纸工业造成的黑液进行循环利用，分离黑液再用于蒸煮过废水，但是这样并不能实现零排放。废水必须通过循环处理才能达到回用水的质量要求。对于非脱墨废纸造纸废水可以使用生物处理系统来对其处理。生物处理系统的厌氧反应器可以接受固体液体分离处理的水，去除其中的大部分无用物质，而好氧系统则可以去除剩余部分，从而改善水质。循环水处理可以有效提高水的循环利用，而且其成本低廉，完全可以大力推广[3]。

3 结语

造纸行业与人们的生产生活密切相关，属于我国基础原材料产业，它关系着我国经济、民生等多个方面，而且造纸行业的相关行业非常多，造纸业的发展对于相关产业的发展具有很大的促进作用，因而在国民经济中地位相当重要。但是传统造纸行业的高能耗、重污染是对当前资源形势和可持续发展的重大挑战，因而造纸工业的“节能减排”是刻不容缓的。当前，我国造纸行业在国家政策的督促下，节能减排工作已经取得了一定的成果，但是，节能减排是一个长期且不容中断的工作，我们必须大力推进节能减排，有效提高资源的利用率以降低能耗，减少污染排放以保护环境，顺应可持续发展的历史潮流，促进中国造纸工业持续既快又好的发展。

参考文献：

[1]姚新跃，张辉.大型纸机干燥部温湿参数动态特征及热能节约原理的研究[J].中国造纸学报，2009（4）：15-26.

智能建造现状范文第2篇

关键词：薄钢结构；别墅1．薄钢结构别墅建筑设计

薄钢结构别墅的主体结构是薄钢结构，但其设计和建造牵涉到很多学科，主要是建筑、结构、设备、建材和施工等.从设计指导思想上来说一方面我们要设计的是一幢建筑造型较为优美独特，使用也相当舒适的别墅;另一方面，这种建筑又必须具备薄钢结构的要求，构件在工厂进行标准化制作，然后到现场进行快速装配的特点。这就产生了建筑形式的多样化和结构构件的标准化这样一对矛盾。为解决这对矛盾，我们对建筑和结构进行了充分地协调，制定自已的标准模数，设计若干种功能和外形相当但尺寸按模数变化的标准化构件，还设计了标准化的连接形式，以便利安装。在建筑设计上，考虑这幢别墅是给客户建立的体验样板间，要求能给客户提供舒适的生活条件和较好的外立面(见效果图1)。

该别墅总建筑面积161.79平方米，分上下两层，首层有门厅、过厅、客厅、厨房、卫生间和卧室.二层设主卧室、卧室、过厅、卫生间、储藏室和书房。

2．薄钢结构别墅设备和智能控制设计

设备设计还包括常规的水电设备，建筑装修，家具、家用器、厨房设备和空调系统。智能温控地板采暖系统，智能设计包括安防报警系统、灯光及窗帘控制系统、可视对讲系统。别墅设置曝气污水处理系统。

3．薄钢结构别墅的优越性

牢固、抗风抗震。薄钢结构别墅体系主体小桁架是由截面形状为C型的薄壁型钢件构成。力的传递分配均匀，荷载传递系统完整，不会像其他轻钢结构那样，为了支撑横向连接和安装管线，对构件的横截面造成破坏，这就增加了抗扭和抗多向荷载的能力；并且由于桁架柔韧刚强适当，可以通过变形吸收和消耗大量的外来能量，从而减少了突发外来荷载对建筑物的破坏，提高了材料强度与重量之比。因此，整个建筑物与其他轻钢结构相比，更能承受荷载。

4．薄钢结构别墅节能、隔声、防火。薄钢结构别墅建筑，墙体是薄钢骨架内填充发泡混凝土，发泡混凝土的保温隔声性能非常好，外墙保温层用120厚挤塑板，楼板是独立的桁架。桁架的空隙处填充岩棉，具有良好的隔振、吸音功能，阻隔了外来噪音和杂乱震动的侵入。薄钢结构别墅的屋采用120厚岩棉保温层，岩棉是非燃烧材料满足防火要求。

薄钢结构建筑别墅体系建筑有三种途径解决消防问题：第一是结构本身，即便是局部起火，轻薄网架结构通过相临上下左右的桁架获得支撑；第二是桁架本身，桁架的三角形连接使热的传递变为曲线途径，从而可阻止火灾发生时的热量扩散；同时，即便是火焰大，使一侧烧软，而另一侧的刚性依然不变，仍然支撑着房屋；第三是结合室内装修，在承重构件外包防火性能良好的板材，比如纤维水泥板。经实测，耐火2小时30分，达到了国家的消防规范。

智能建造现状范文第3篇

在伦敦东区皇家维多利亚码头上，一条横跨泰晤士河的缆车每小时可以运送2500名乘客往来两岸。登上缆车，你可以亲眼看到02体育馆白色的屋顶和12根100米高的桅杆，这里刚刚承办了伦敦奥运体操和篮球项目。同样能在缆车上俯瞰到的是一栋全玻璃结构的新建筑，它被称为“水晶”（the Crystal）。

这栋建筑于一年半之前开始建造，建造者西门子公司为此投入了3500万欧元。“水晶”包含了一个可持续性城市的展区、一座会议中心以及为西门子全球城市技能中心（Centre for Competence for Cities）准备的办公室。

作为一个会议中心，“水晶”已经接到了不少订单，包括展览、剧院和会议等等业务，订单已经排到了今年年底。

伦敦东区曾是一个拥挤的贫民区，街道狭窄，房屋稠密，很长时间以来在英国人眼中是高犯罪率和失业率的代名词，现在则是年轻艺术工作者的聚集地。大名鼎鼎的水晶宫也曾在这个区域附近。

伦敦奥运将主要场馆建在了东区，英国人希望借此机会将东区改头换面，而“水晶”则是他们迎来的契机之一。

“水晶”取址在此，或多或少也有一些致敬的意味。这栋新建筑的建立和拥有者却是德国公司西门子。西门子CEO罗旭德（Peter Loscher）在水晶的揭幕仪式上说到：“往外扩张的建筑结构与我们想宣传的理念相符，并且它是玻璃结构，所以我们将其命名为‘水晶’。”

水晶是西门子为城市可持续发展建造的展示中心。简单来说，它将承担展览和会议中心的功能，并为此提供了150人的就业岗位。

除了会展功能之外，“水晶”其实是西门子所设立的一个巨大的宣传品。这个建筑物集中展示了西门子的楼宇能源解决方案。它占地约6300平方米，与同样面积的办公楼相比，水晶可以节电50%，减少二氧化碳排放65%，并且它的供热与制冷的需求全部来自可再生能源。

因为全玻璃的外部结构，自然光被尽可能多地采用。白天不同的时间段和占用侦测器所反馈的室内占用情况被反馈到控制系统，灯光和LED显示屏的亮度、色彩都会自动做相应的调整。同时，这个系统还根据自然通风情况掌控着建筑的空调开关以节省电能。

水资源同样被循环利用。落在建筑上方的所有雨水都会被收集，经过处理之后还可以饮用。“水晶”的黑水回收装置则利用建筑物用水——包括洗手间的冲洗水在内，来再次冲洗厕所以及浇灌建筑物周围的绿化带。绿化带中装有智能灌溉系统，通过监测土壤湿度以实现用水最小化，而灌溉用水将由雨水箱中过剩的水补充。

地源热泵提供了建筑物供暖及空气调节所需的全部热量，外装玻璃和隔热屋面在冬季将热量保留在室内，夏季则将热量挡在室外。“水晶”的不规则结构也有所帮助，玻璃被设计成很多角度，以确保在不需要太阳热能的地方形成足够的阴凉区域，而在需要太阳热能的地方，则面对太阳以实现对建筑物的供暖。

对于“水晶”的用电，西门子也有独特的办法。在楼顶安装的太阳能光伏电池会提供相当一部分的电能，配备的电池可以将产生的多余电能储存起来或者输入智能电网。紧跟环保潮流的是这栋大厦还设置了电动车充电站，电能也是来自太阳能电池。

这些先进技术的应用保证了“水晶”的设计建造均能满足国际上在可持续性设计与建筑领域最严格的LEED（领先节能环保设计）和BREEAM（英国建筑研究所环境评价方法）标准。

无论是西门子还是伦敦，都对“水晶”所能带来的经济效益尤其看重。在“水晶”对公众开放之前，西门子在Facebook上建立了The Crystal的公共主页，每天通过一到两条更新宣传类似于“海上风力发电场”这样的西门子环保业务。宣传效果还不错——目前有5万多用户为这个主页点了“赞”，并有4000多名用户发表了评论。

Peter Preston在西门子工作了34年，从大学毕业开始就服务于这家跨国公司。作为英国西门子基础设施与城市业务部门的传播主管，他也要负责带领来访者参观馆内陈设的未来城市解决方案。每一个来访者都将得到一张ID卡，以使用馆内陈设的互动装置。

“我印象最深刻的应当是雨水收集系统了，不过你知道，这个建筑刚刚启用”，在这个建筑里已经待了一些时日，但对于Preston来说，“水晶”的展出和示范意义似乎大于其他目的。

“水晶”与西门子去年10月成立的基础设施与城市业务部门关系最为紧密。基础设施与城市业务部门提供包括轨道交通、物流运输、智能电网和楼宇等基础设施建设的业务。伦敦的交通拥堵收费系统和希思罗机场快线项目也均在其列，西门子与希思罗机场签订了为期19年的合同，为快线所有车辆提供包括大修、整修及清洁在内的维护服务。

但在部门成立之前，楼宇解决方案的技术早已被商用化，国内也不乏类似的案例。2006年年底，望京大厦给西门子下订单，希望这栋由公寓和教学楼改造成的写字楼能耗能够满足需求，并在5年之内利用节能收回投资。

“这种节能方案重点会集中在健康监测上，而不会使用改变建筑材料的方式。传统的思路是改造为节能的材料，但改动的工程非常大。我们的做法还是用楼宇的控制系统去调整，重点在于温度，调节供热和空调的开启，”基础设施与城市业务领域东北亚区及东盟一太平洋区总裁肖松说，“而投资回报主要体现在控制电力之后节省下来的电费，用这个钱去还贷。”

望京大厦是1998年建成的老楼，建筑面积一共2.2万平方米。西门子将望京大厦的中央空调改为智能变频，原理是自动跟踪和控制冷水的流量，一旦循环的水量与制冷量等同，空调的自动恒温控制就会默认达到最佳状态。项目结束之后，望京大厦平均每年节电量54%，节气量21%，不到4年时间就收回了投资。

智能建造现状范文第4篇

1.引言

所谓绿色建筑是指环境友好、节能环保而又可持续发展的节能建筑，它不仅能够有效地节约能源、资源、建筑材料、土地以及水等，尽最大可能的减少对生态环境的影响；而且能够使人们的生活环境更加舒适、健康、安全，是一个极为环保的理想建筑。近年来，随着环境友好型社会和可持续发展战略的大力实施，我国提出了发展绿色建筑的发展规划和战略目标，这就为我国的建筑工程设计者提出了新的挑战。本文作者主要介绍建筑工程设计者主要本着绿色建筑理念、发展目标和评估标准，朝着节能环保的绿色建筑目标进行。

2.我国绿色建筑发展现状

建筑工程的施工建设需要消耗大量的资源和能源，随着我国经济的发展，各类建筑工程项目日益增多，根据相关数据统计，全球能源的50%都消耗在建筑物的施工建设与使用过程中。而绿色建筑则转变了传统的建筑设计理念，让建筑设计施工朝着低耗能的方向发展，在一定程度上保证建筑能源消耗的自给自足。目前国内建筑的能源利用率相对较低，单位建筑内的耗能是很多国家的2倍左右，因此我们有必要积极推进绿色建筑的持续发展。绿色建筑中的绿色二字，并不是简单的指建筑立体绿化或者屋顶花园的设计，而是代表了一种象征，指的是建筑物对环境不会产生污染和危害，建筑自身可以利用各种自然资源，它是在不影响生态环境的基础上所建造的建筑物，又常常被称之为可持续发展建筑、节能建筑以及自然建筑等。

3 绿色建筑的原则

一般来讲，绿色建筑应遵循的原则：

3.1 适用技术

有人误认为绿色建筑是造价很高的昂贵建筑，实际上绿色建筑是采用适用技术来降低能源消耗的，如自然通风、墙体保温等，通过利用风能、太阳能等，达到节能和生态化的目的。

3.2 全寿命周期评测

从建材的生产到建筑物的建造都会产生相应的废气、废料。绿色建筑是非常注重节能减排和建筑寿命终结后的循环利用等。

3.3 健康环保的室内环境

绿色建筑使建筑能耗减少，而且有一个健康、生态环保的室内环境，使人产生更大的生产潜力和创造力。

3.4 可再生能源

建筑是能源使用的载体，我们现在可以通过现代技术，将太阳能、风能、地热能以及人活动产生的热能等都收集起来，使建筑变成一个能源发生器，从而达到节能减排的目的。

4 发展绿色建筑的对策建议

绿色环保建筑可有效节约土地和水资源，在降低生产能源消耗和碳排放等也取得了一定成绩。为了更好地节水、节地、节能和节材等，我们要采取措施加以管理，同时在政策上也应进行调节。主要有以下几个方面。

4.1 健全制度，进一步完善法规体系

首先制定《节约能源法》等法规以及制定绿色建筑专项审查制度、专项验收制度和准入制度等。要进一步完善绿色建筑的法规体系，严格监管，促使建筑行业成功绿色转型。

4.2 加大政策激励力度

中央财政加大对绿色建筑技术的研发、推广经费投入力度，建立绿色建筑的财政、税收、金融优惠的激励机制，在土地转让、项目审批、绿色信贷等方面进行激励政策，鼓励消费者购买绿色住宅。

4.3 建立绿色建筑评估体系

结合中国的自然资源与环境条件和发展国情，要进一步研究绿色建筑的概念，制定绿色建筑规划，针对我国社会主义市场经济管理体制的特点，对各国的绿色建筑评估体系进行比较研究；开发绿色建筑评估体系软件平台和基础数据库；开发用于定量评价建筑环境的模拟软件，建立绿色建筑评估体系和建筑能耗监测平台。

4.4 进行有关关键技术的研究，建造绿色建筑筑关键技术集成平台

围绕绿色建筑的资源可持续利用问题，研究开发综合性保障技术，对供排水系统的分析、对已有建筑和新建建筑存在的室内环境问题等，对室内环境设计预测、供排水等实用技术体系进行研发，进行有关关键技术的研究，开展绿色建筑平台建设，为绿色建筑实施提供有效手段，提高我国在绿色建筑方面的研究水平，推动绿色建筑的发展。

4.5 广泛宣传，提高绿色意识

要让广大群众对生活环境的保护意识达成共识，首先要广泛进行宣传绿色环保理念，增强人们对绿色建筑的认识，提高公众的绿色环保意识；其次要设立绿色建筑策略展示厅。

5 绿色建筑监理控制要点

我国绿色建筑尚处于起步阶段，绿色建筑施工技术尚不成熟，在这样的大背景下，绿色建筑施工阶段的监理则显得尤为重要。绿色建筑施工阶段应特别注意的要点有：原有的施工工艺相对落后；不合理的施工方案；施工安全措施不当；新技术施工方案的失败等。因此本工程监理工作别加强对施工企业的严格监理，以减少风险的发生。本工程施工阶段的主要施工控制要点有如下几点：

5.1 屋顶绿化、垂直绿化、檐口绿化

屋顶绿化屋顶绿化，即在建筑物顶板上进行植物种植。屋顶绿化具有改善城市热岛效应、增加生物多样性、改善城市空气质量、增加屋顶使用寿命等优点。屋顶绿化根据建造方法有传统建造方法和模块式预制建造方法。由于本项目的建筑屋顶为非上人屋顶，考虑到屋顶绿化造价要求，本项目采用传统建造方法。本工程屋顶绿化主要选用景天科植物，采取单一品种和混种两种形式。由于传统建造法施工工艺较成熟，监理要点主要集中在保护层、过滤层的施工质量，以及植物种植上。单一品种的屋顶绿化植物选择主要是使用佛甲草或垂盆草进行屋顶绿化，佛甲草和垂盆草的景观颜色为绿色，夏季会开一次花，花色为黄色；景天科混种屋顶绿化的植物选择则是使用十余种景天科植物进行混种预植，景观状态四季变换，花期长，花色多。

墙体垂直、檐口绿化垂直绿化，又称立体绿化，可有效减少阳光直接照射，降低室内温度。国内外研究数据表明：阳光反射最严重的为墙面、路面，在进行了科学垂直绿化后，空气湿度可提高10-25%，建筑物外墙温度可降低5-9℃，大大提高夏季建筑物里人们的舒适感。经综合考虑，本项目在下沉式广场和4号子地块的建筑西面墙体建造垂直绿化。墙体绿化和檐口绿化的建造采用金属网架式绿墙建造方式，监理过程中主要控制镀锌圆钢框架的强度、刚度、稳定性，避免使用过程中因震动、风吹等原因出现剥离与坠落，引发安全事故。图5金属网架式绿墙图6金属网架

5.2 太阳能利用

太阳光是一种取之不尽、用之不竭的天然能源，但生活中进入室内的（主要通过门窗进入）往往非常少。采用导光管系统引入自然光，更好地利用了太阳能，能将建筑用电的节约率提高到20%-30%。

要充分利用太阳资源，根据《公共建筑照明设计标准》，道路照明选用功率40W的路灯，布置间距为10米到15米。将太阳能作为夜间道路照明的能源源头。太阳能路灯系统的监控要点为：太阳能路灯系统的灯杆与电池组件的一体化安装施工，杆件的抗风能力。

5.3 智能照明系统

为保证照明系统工作处于全自动状态，采用了智能照明系统。照明系统会按预设的时间和状态自动地在各状态中自动切换。智能照明系统的监理要点为：严格控制可调光电子镇流器的材料性能和安装质量，克服频闪，避免肉眼的不舒适。同时重点把控自动调节的及时性和准确性，改善室内照明工作环境，提高人员工作效率，并且通过照度传感器可节省大开间办公室和中庭8%左右的照明用电量，减少大楼的运行费用的同时，提高项目管理水平和投资回报率。

智能建造现状范文第5篇

关键词：电能；智能化；船舶企业；物联网；GPRS

中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2014）08-0084-03

0 引 言

电能是造船企业使用的主要能源，经了解我国船舶建造的万元电耗平均水平与世界先进造船企业相比，要高出5倍以上，各造船厂之间的电耗水平差距也很大。节电是节能减排的重点内容，也是降低造船成本和增加经济效益的一项重要措施。造船企业高电耗主要表现在以下几方面：

（1）由于没有智能化的管理工具，节电增效工作无处着手，节电措施不力和相关的统计、计量、考核制度不完善所造成；

（2）企业由于管理、设计、工艺、生产计划等各方面的原因，电能利用效率普遍偏低；

（3）由于变压器及配电线路配置不合理；设备配置不合理，“大马拉小车”情况严重；流体设备运行工艺不合理；电能设备陈旧老化导致供配电系统运行效率低，从而产生高电耗；

（4）电力品质低且质量差，主要由于瞬变电压和浪涌电流的影响；供电电压不稳影响；以及谐波的影响电压和电流的波形产生畸变，恶化电力品质，不但增加电耗，也影响了电能安全和设备使用寿命；

（5）电能管理方式粗放，能效与供电系统及各种设备的运行状态管理、维护、检修密不可分，而大部分企业只从保障设备能正常运行的角度对电能进行管理，没有从使用效率、生产成本和设备使用寿命等角度对电能进行精细管理，由于缺乏科学有效的电能利用及电能质量管理手段，企业一般都不知道电能主要消耗在什么地方，电能质量有没有被污染以及污染程度有多大？不清楚什么时间消耗了多少，不明白电能浪费的漏洞在哪里，更不清楚改善的机会有哪些；

（6）企业电能结构复杂、且分布地域广泛的特点；很难实现对电能的使用状态、电能运行情况、电能分布状况的实时跟踪和统计等方面的管理。

因此，为了达到船舶建造企业节电增效的目标，文中利用先进的物联网技术，传感器技术、智能仪表及嵌入式技术，研究并提出了船舶企业电能智能化应用思路，此思路紧密与企业的生产工艺流程相结合，将企业日常生产中消耗的电能数据进行动态的采集，并利用移动的网络通讯技术，将数据及时传送到电能智能化管理平台，实现对数据的运算、统计和分析，形成企业需要的各种电能报表，使企业工作人员、管理人员、决策人员实时掌握电能消耗和电能分布情况，有效控制电能消耗，及时发现生产过程中的电能症结，及时采取措施，及时调度指挥，及时操作，充分利电能价政策，提高日负荷率及功率因素，降低线路功率损失，优化运行空气压缩系统，改进并优化高电耗的设备，实现能效智能化、精益化管理，达到最大限度的减少造船生产电能能耗，降低生产成本，增加企业效益，提升企业核心竞争力。

1 电能智能化的国内外发展综述

1.1 国外电能智能研究现状

电能量化系统自八十年代中叶诞生于美国后，在世界各地得到了迅猛的发展，迅速扩展到电、气、热等各个领域。在美国、加拿大、日本和西欧等一些发达国家和地区都广泛采用远程电能量化系统代替传统的人工抄表。此系统的快速发展得益于上世纪80年代计算机技术、超大规模集成电路和通讯技术的高速发展，美国于1986年就建立了自动抄表研究协会，AMRA （Automatic Meter Reading Association），每一年半左右开一次国际性年会，每次年会都有专题报道，旨在进一步发展和推广AMR（Automatic MeterReading）技术。近年来，欧洲自动抄表技术协会 （EUROAMRA）和英国自动抄表技术协会（UKAMRA）也相继成立。与此同时，IEC的Tcl3和Tc57两大标准化组织在其标准体系中都为AMR系统制定了相关的标准。各种形式的AMR系统，各种新的AMR技术不断推陈出新，推动着整个电能量化系统的发展。它们使得系统在向着智能化、低功耗、低成本和通信标准化设计的过程中迈出了坚实的一步，如今电能量化系统达到可以大规模推广的实用性阶段。上世纪80年代中期以来，美国在AMR技术的开发和应用上就已取得了长足的进步。在科罗拉多州丹佛市，一家公用事业企业将77万余台智能电表和67万余台煤气表实现了远程控制，成为当时美国推广应用量最大的一家公司；2004年，美国共有971项AMR应用项目，其中约有2 200万台智能电表实现了远程电能量化管理。

1.2 国内电能智能系统研究现状

二十世纪90年代，电能量化系统技术被引进到中国，国内许多研究机构和企业纷纷投入对电能量化的研究。早期的AMR系统主要用于大电网的电能量考核结算，随着国内居民电能一户一表政策的推行和住宅小区智能化的发展，国内一些公司开始了对此的研发和推广。1993年，广州科立通电能公司研制出国内第一套居民远程电能量量化系统。到90年代中期，国内己有不少研制成功的自动电能量化系统，例如常州的“YH5551型集中自动抄表系统”、太原的“煤气表读数遥测系统”、中科院合肥智能所的“煤气表户外自动抄表装置”和上海市公用事业研究所1997年开发成功的“水、煤气表合抄集中自动抄表系统”。不久前，沈阳汇成电缆厂开发出了DYYVP22型电能表自动抄表系统专电能缆。经过十几年的发展，AMR技术已经在我国得到了广泛的应用，各种AMR技术和系统的研究，己成为各个AMR系统生产企业和科研机构竞相追逐的热点。

综上所述，基于电能数据采集及量化管理初级阶段，国内外尚未发现船舶企业电能智能化管理应用。 因此，船舶企业电能网络化、信息化、自动化、智能化和集成化已成为企业电能智能管理应用的必然发展趋势，它为船舶企业电力资源的优化和事故分析提供实时可靠的数据，为生产电能综合评估提供切实依据，成为企业节能减排必不可少的手段。

2 电能智能化设计

经过深入调研，并结合船舶企业现状，现提出电能智能化管理的如下设计思路。

2.1 系统总体设计拓扑结构

电能智能化系统整个架构采用基于TD/GPRS的无线网络通讯，大大降低了项目投资成本和施工难度，系统架构如图1所示。

2.2 系统功能

电能智能化应用主要通过对企业各生产流程加装多功能智能电度表，并进行数据的动态实时采集、数据分析和统计，让计量人员、管理人员及决策人员实时了解企业电量的运行情况、分布情况，也为管理人员、决策人员进行电量再分配、电能优化、电能负荷管理等提供有力的数据保障。

2.3 系统管理

系统管理主要包括对电能智能管理系统的运行配置管理、通讯接口管理和用户权限管理，主要是用户权限管理（权限管理包括部门管理、人员管理和授权管理），通过权限管理，可对企业计量人员、管理人员、决策人员进行有效的组织和分工，并使电能智能管理系统在可靠性、安全性等方面比通用软件有更大的提高。

2.4 数据采集

数据采集是电能智能管理的基本功能，数据采集通过数据采集与传输设备和多功能智能电度表通过RS485总线连接，通过DL＼645协议轮训式问答，实时采集每台多功能智能电度表的数据，包括：电流、电压、功能和电度等，再通过移动网络的GPRS，将数据传送到电能智能管理系统进行数据存储，并通过直观的人机界面（HMI）展现给计量人员及管理人员，图2所示是其实际而直观的人机界面图。

2.5 数据查询

数据查询包括实时数据查询和历史数据查询，实时数据查询可以按智能仪表的所在地或表名实时查询每块表的当前数据，也可实现每个生产流程的电能数据消耗查询；历史数据查询可查询历史任意时间及时间段查询每块表中每个数据的历史值，并通过图标的方式直观地展现给用户，图3所示是可以展现给用户的数据查询图。

2.6 数据统计

由于多功能智能电度表读取的电度量都为累计值，直接通过累计值无法算出当日、旬、月甚至年的电量消耗，但电能智能管理系统的数据统计功能直接在后台运算，只要鼠标轻松一击，就可以通过图形直观显示，图4所示是其数据统计结果显示图。

2.7 数据分析

电能智能管理系统可进行高级数据分析，可同时对图5所示的某种数据或多个数据进行历史数据分析。分析方式可通过曲线、图标、棒图/饼图等，通过历史一段时间内的数据变化趋势及异常数据出现的频率高低，可对历史时间内的电能质量进行分析，找出问题缺陷，为电量再分配、负荷调整等提供数据依据。

2.8 数据报警

数据报警是电能智能管理系统的重要功能，数据报警主要用于对电能不合理或超出额定值等超负荷情况下进行工作，造成电能的额外消耗，针对此类情况，系统提供了弹画面报警和声音报警，同时，考虑有时人员可能不在现场，且现场环境复杂，有时可能听不到报警，导致没有及时知道报警而立即做出处理，带来电能的严重消耗，为避免此类问题，系统对数据报警提供更高级的数据报警功能，当报警时，系统会自动通过移动网路的GPRS，通过短信实时传输到计量人员、管理人员手机、手持终端上，即时提醒计量人员、管理人员对报警信息的处理，排除安全隐患，保证安全生产。

2.9 决策报表

电能智能系统强劲的报表系统可解决用户日常计量所需要的日报、旬报、月报及年报，系统通过类Excel电子表格方式将数据直观地展现给计量人员，并可进行报表的在线打印，图6所示是电能智能系统在线打印的报表图。

3 电能智能化应用

3.1 效益分析

电能智能管理系统可实时采集、监控生产电能数据，分析企业的电能分布情况、生产车间电能情况、设备的耗电情况等，对电能不合理或电能分配不当及时处理，加强改进措施，降低生产能耗，可为船舶企业的成本控制奠定基础。

通过对企业生产过程电能情况的全面监测和数据分析，使得船舶企业的生产经营决策在一定程度上摆脱主观判断，以客观的计量数据和对数据的统计分析为依据。

电能智能管理采用很多先进的物联网、自动化技术和信息化技术，可满足船舶企业的信息向智能化发展的需要。

3.2 风险控制

由于系统的建设和使用，需要企业对原有的业务模式和人员安排进行必要的培训，以避免由此带来的风险。

3.3 投资成本

投资成本包括以下几部分，它们是系统软硬件采购成本、系统集成成本、业务模式、管理方式、人员安排成本、人员培训成本以及系统维护成本。

4 结 语

通过对船舶企业电能智能化应用的深入研究，可以深刻感受到此应用鲜明的特点。

首先，采用先进的系统架构体系和基于3G的网络通讯技术设备，可以做到配置和技术应用的先进；其次，在经济和实用性方面，智能化设备管理以实用性为原则，充分利用现代化信息技术、移动通讯技术，在系统整体设计、硬件软件选型时结合企业现有系统实际情况，确定了合理、高性价比的建设方案。

本电能智能化应用系统的软件和硬件平台均采用模块化设计与开发，具有良好的可扩充、扩展能力，能够非常方便地进行系统升级和更新，以适应今后业务的不断发展，并提供与ERP系统的数据接口。另外，由于主干网和数据通讯多采用无线通讯技术和3G通讯技术，减少了复杂的人工布线，以便于管理和维护。

依据某船舶集团的发展现状和未来发展规划，作者采用“总体规划、分步实施”的原则，项目前期可通过具备实施条件的区域先上，再逐步向其它生产线扩展，将实现企业每条生产线的电能智能管理，使企业实现‘电能有计量、考核有依据’。

下一步，笔者将研究与现有ERP平台进行整合，有效地进行信息资源共享，为船舶企业信化向智能化发展添砖加瓦。

参 考 文 献

[1] 杨瑞霞.基于GPRS电力无线抄表系统的设计与实现[J].电测与仪表，2007（12）：30-32.

[2] 里吉斯.通用分组无线业务（GPRS）技术与应用[M].北京：人民邮电出版社，2004.

[3] 唐亮. SAP接口技术研究与开发[D].上海：同济大学，2006.