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(鄭州市電子信息工程學(xué)校,河南鄭州450007)
摘要:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一項(xiàng)新興的技術(shù),又是當(dāng)前最為蓬勃發(fā)展的技術(shù)之一,在中等職業(yè)學(xué)校開(kāi)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的教學(xué)已經(jīng)勢(shì)在必行;同時(shí),中職學(xué)校要注意找準(zhǔn)定位,采取正確的方式方法,這樣才能有利于學(xué)生更好地學(xué)習(xí)和應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)課程和知識(shí)包括:傳感器、電子電路、單片機(jī)編程基礎(chǔ)、網(wǎng)頁(yè)編程、數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)配置、安卓編程基礎(chǔ)以及常用軟硬件設(shè)備。如何更好地開(kāi)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)教學(xué)對(duì)中職學(xué)校和教師都提出了更高的要求。
關(guān)鍵詞 :物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);中職學(xué)校;教學(xué)內(nèi)容;軟硬件設(shè)備
DOI:10.16083/j.cnki.22-1296/g4.2015.05.049
中圖分類(lèi)號(hào):G718.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671—1580(2015)05—0111—02
收稿日期:2014—12—02
作者簡(jiǎn)介:馮皓(1982— ),男,河南鄭州人。鄭州市電子信息工程學(xué)校,助理講師,研究方向:網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教學(xué)。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一項(xiàng)新興的技術(shù),又是當(dāng)前最為蓬勃發(fā)展的技術(shù)之一,早已滲透到了我國(guó)各個(gè)城市、各個(gè)行業(yè)和各個(gè)領(lǐng)域。所以,培養(yǎng)合格的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人員是一項(xiàng)非常重要的工作。另外,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)本身又是一個(gè)交叉學(xué)科——電子專(zhuān)業(yè)和計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)均扮演著重要的角色,同時(shí),又涉及多方面的專(zhuān)業(yè)知識(shí),如電子電路、傳感器、單片機(jī)、網(wǎng)頁(yè)、網(wǎng)絡(luò)等,每項(xiàng)技術(shù)既實(shí)用,又繁雜。因此,在中等職業(yè)學(xué)校開(kāi)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的教學(xué)要注意找準(zhǔn)定位,采取正確的方式方法,這樣才能有利于學(xué)生更好地學(xué)習(xí)和應(yīng)用。
一、教學(xué)內(nèi)容
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中適合中職學(xué)生學(xué)習(xí)的相關(guān)課程和知識(shí)包括:傳感器、電子電路、單片機(jī)編程基礎(chǔ)、網(wǎng)頁(yè)編程、數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)配置、安卓編程基礎(chǔ)以及常用軟硬件設(shè)備。其中,傳感器、電子電路、單片機(jī)編程基礎(chǔ)屬于電子專(zhuān)業(yè)的課程,網(wǎng)頁(yè)編程、數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)配置、安卓編程基礎(chǔ)屬于計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容,常用軟硬件設(shè)備相對(duì)比較簡(jiǎn)單、實(shí)用,適合兩個(gè)專(zhuān)業(yè)所有學(xué)生學(xué)習(xí)。
在傳感器課程中,學(xué)生要能夠識(shí)別主流的傳感器并理解其基本功能和原理,能夠根據(jù)實(shí)際需要選擇合適的傳感器。在物聯(lián)網(wǎng)中,傳感器是獲取豐富數(shù)據(jù)的重要手段之一,不同的傳感器有著不同的功能。例如:氣體傳感器通過(guò)設(shè)置可以檢測(cè)一氧化碳、二氧化碳、氧氣或酒精等氣體;溫度傳感器可以實(shí)時(shí)檢測(cè)溫度的變化情況。這些傳感器雖然外觀、功能、性能各有不同,但標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一,使用簡(jiǎn)便,學(xué)生可以通過(guò)系統(tǒng)的學(xué)習(xí),認(rèn)識(shí)部分常見(jiàn)傳感器,并掌握學(xué)習(xí)新設(shè)備的方法。
在電子電路課程中,學(xué)生需要掌握電子電路的基礎(chǔ)知識(shí),能夠根據(jù)應(yīng)用情景正確地識(shí)別、安裝、應(yīng)用、測(cè)試電子設(shè)備和電路。當(dāng)前,電子產(chǎn)品集成度高,穩(wěn)定性好,因此,中職學(xué)生在學(xué)習(xí)的時(shí)候不應(yīng)過(guò)度強(qiáng)調(diào)集成電路的學(xué)習(xí),而是要注重培養(yǎng)動(dòng)手能力;另外,學(xué)生要能夠在安全用電的基礎(chǔ)上,合理連接電線電路,做到接線牢固、美觀、節(jié)約。
在單片機(jī)編程基礎(chǔ)課程中,學(xué)生只須掌握最簡(jiǎn)單的編程技術(shù)以及程序燒寫(xiě)方法即可。單片機(jī)編程這門(mén)課程本身非常復(fù)雜,屬于更高層次學(xué)歷的學(xué)生應(yīng)該掌握的知識(shí),因此,中職學(xué)生應(yīng)該重點(diǎn)掌握相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí),提高對(duì)單片機(jī)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)和應(yīng)用的技能。實(shí)際工作中對(duì)中職學(xué)生在此方面的要求并不高,個(gè)別有興趣的學(xué)生可以在入門(mén)之后深入學(xué)習(xí)。
網(wǎng)頁(yè)編程課程要適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)的需要,主要學(xué)習(xí)在IIS平臺(tái)上利用C#語(yǔ)言制作動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)。C#語(yǔ)言功能豐富,使用簡(jiǎn)便,可擴(kuò)展性強(qiáng),是當(dāng)前開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)網(wǎng)站最常用的編程語(yǔ)言之一。學(xué)好C#編程不僅可以用于物聯(lián)網(wǎng)的搭建,也可以在各網(wǎng)絡(luò)公司、軟件公司中任職。
在數(shù)據(jù)庫(kù)課程中,學(xué)生要能夠搭建安全、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器,創(chuàng)建簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)表,用于測(cè)試、調(diào)試。數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用和管理依然要求具有較高的學(xué)歷,對(duì)于中職學(xué)生而言,應(yīng)當(dāng)立足于學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、常見(jiàn)的知識(shí)。學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)當(dāng)包括MSSQL、MYSQL和ACCESS,這些數(shù)據(jù)庫(kù)軟件操作簡(jiǎn)便、實(shí)用性強(qiáng)。
網(wǎng)絡(luò)配置課程本身專(zhuān)業(yè)性很強(qiáng),在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用彈性也很大,中職網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生
對(duì)該課程
經(jīng)過(guò)一學(xué)期的學(xué)習(xí)后,就可以非常熟練地應(yīng)對(duì)各種常見(jiàn)網(wǎng)絡(luò)的配置和管理。本課程中學(xué)習(xí)的知識(shí)應(yīng)當(dāng)包括交換機(jī)、路由器、防火墻、VPN和無(wú)線設(shè)備等。
安卓是目前最流行的嵌入式開(kāi)發(fā)環(huán)境,廣泛應(yīng)用于手機(jī)、平板、智能電視以及其他專(zhuān)業(yè)智能平臺(tái)中,更是物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分。利用安卓系統(tǒng)可以非常方便地查詢(xún)、匯總、管理來(lái)自傳感器和網(wǎng)絡(luò)的大量數(shù)據(jù),因此,中職學(xué)校應(yīng)當(dāng)適時(shí)開(kāi)展安卓開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)的教學(xué)。中職學(xué)生要能夠利用安卓開(kāi)發(fā)工具制作簡(jiǎn)易的APP應(yīng)用程序,合理利用網(wǎng)絡(luò)程序資源,熟悉必要的美化和漢化操作,對(duì)于學(xué)有余力的學(xué)生,可以深入學(xué)習(xí)安卓程序開(kāi)發(fā)。
中職學(xué)生應(yīng)掌握常用軟硬件設(shè)備的使用,包括LED展示屏的使用,RFID設(shè)備的使用,條形碼和掃描槍的使用,攝像頭、打印機(jī)、開(kāi)關(guān)量采集器、模擬采集器、串口服務(wù)器、智能醫(yī)療設(shè)備等設(shè)備的使用。這些設(shè)備和技術(shù)都已經(jīng)很成熟,廣泛應(yīng)用于各個(gè)產(chǎn)業(yè)和行業(yè),而且都有著豐富的應(yīng)用軟件和配置程序,使用方便,非常適合中職學(xué)生學(xué)習(xí)。
二、教學(xué)方法
學(xué)生在學(xué)習(xí)和實(shí)訓(xùn)的過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持專(zhuān)業(yè)分工、協(xié)同合作,由淺入深、從操作到理論循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí),特別要重視實(shí)訓(xùn)練習(xí)。不同專(zhuān)業(yè)的學(xué)生首先要掌握本專(zhuān)業(yè)的相關(guān)技術(shù),在學(xué)習(xí)的不同階段還要組織不同專(zhuān)業(yè)、不同工種的學(xué)生協(xié)同合作,共同完成一個(gè)比較復(fù)雜、綜合的實(shí)訓(xùn)任務(wù)。當(dāng)學(xué)生的技能已經(jīng)比較熟練時(shí),可以組織他們學(xué)習(xí)必要的跨專(zhuān)業(yè)知識(shí),特別是專(zhuān)業(yè)交叉點(diǎn)的“接口”知識(shí),這樣,有利于他們宏觀地把握整個(gè)技術(shù)體系。
學(xué)生的學(xué)習(xí)可以從合適的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)入手,像搭積木一樣完成必要的實(shí)操練習(xí),積累感性經(jīng)驗(yàn),產(chǎn)生興趣,并培養(yǎng)自己認(rèn)真細(xì)致、追求完美和吃苦耐勞的品質(zhì);當(dāng)學(xué)生實(shí)操練習(xí)熟練之后,再對(duì)相關(guān)的各個(gè)知識(shí)模塊進(jìn)行有針對(duì)性的系統(tǒng)教學(xué),教學(xué)的深度和廣度要適應(yīng)學(xué)生的接受能力;在教學(xué)過(guò)程中,要堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)踐,精講多練,通過(guò)多樣化的實(shí)訓(xùn)任務(wù)提高學(xué)生的技能。另外,每一次實(shí)訓(xùn)任務(wù)都應(yīng)當(dāng)與具體的應(yīng)用情景相結(jié)合,在做中學(xué),在學(xué)中練,這樣不僅有助于學(xué)生對(duì)工作的認(rèn)識(shí)和理解,還能夠激發(fā)學(xué)生深入思考,觸類(lèi)旁通,積極創(chuàng)造。
三、注意事項(xiàng)
很多中職學(xué)校都還沒(méi)有引入物聯(lián)網(wǎng)這一新興技術(shù),因此,缺少相關(guān)的實(shí)訓(xùn)設(shè)備和教學(xué)教材,甚至教師本身也很難滿足有關(guān)的要求,學(xué)生的學(xué)習(xí)接受能力也是必須要考慮的因素。
校企合作是引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的關(guān)鍵,學(xué)校要定期選派合適的教師參加企業(yè)舉辦的相關(guān)技術(shù)培訓(xùn),也可以采購(gòu)相關(guān)的實(shí)訓(xùn)設(shè)備,這樣不僅可以掌握最新的技術(shù)動(dòng)向,還可以保證教學(xué)更加接近企業(yè)的實(shí)際需求,有利于培養(yǎng)合格的學(xué)生。有些大學(xué)也開(kāi)設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專(zhuān)業(yè),在基礎(chǔ)技術(shù)研究和項(xiàng)目開(kāi)發(fā)方面也有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì),中職教師參加大學(xué)的相關(guān)培訓(xùn)有利于中職物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
另外,還要注意各專(zhuān)業(yè)的分工和合作。任何一名中職教師或?qū)W生都不可能完全學(xué)會(huì)物聯(lián)網(wǎng)的全部知識(shí),在實(shí)際的應(yīng)用中也完全沒(méi)有這個(gè)必要,教師和學(xué)生要根據(jù)自己的專(zhuān)業(yè)、個(gè)人能力和興趣愛(ài)好,在某一個(gè)或某幾個(gè)方向上學(xué)精學(xué)專(zhuān),在其他方向有所兼顧。從事不同專(zhuān)業(yè)的教師和學(xué)生要經(jīng)常集合在一起,交流學(xué)習(xí)成果,合作完成不同的實(shí)訓(xùn)教學(xué)任務(wù),這樣有利于提高他們的工作和協(xié)調(diào)能力。當(dāng)然,這就對(duì)教師提出了更高的要求,也對(duì)學(xué)??鐚?zhuān)業(yè)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一提出了新的要求。
隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也在不斷地發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)正在極大地改變著傳統(tǒng)的工業(yè)和企業(yè)。因此,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)必然會(huì)迎來(lái)更大的發(fā)展空間,中職的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)教學(xué)也將面臨更多的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。
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參考文獻(xiàn)]
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關(guān)鍵詞:“互聯(lián)網(wǎng)+”;設(shè)備管理;探研
在現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,設(shè)備為生產(chǎn)的主要承載體,設(shè)備的運(yùn)行狀況、維護(hù)情況、故障狀態(tài)等是生產(chǎn)得以順利進(jìn)行的保障,設(shè)備的管理和合理使用也是企業(yè)提高產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的有效措施。因此隨著現(xiàn)代企業(yè)深化發(fā)展,如何提高設(shè)備的綜合使用效率,如何在生產(chǎn)過(guò)程中利用現(xiàn)代化的管理思想、管理組織形式和管理方法及手段,已經(jīng)成為現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。2015年3月,總理在政府工作報(bào)告中首次提出“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃。他指出:制定“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃,推動(dòng)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等與現(xiàn)代制造業(yè)結(jié)合,促進(jìn)電子商務(wù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)金融健康發(fā)展,引導(dǎo)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)拓展國(guó)際市場(chǎng)[1]。自此,各種行業(yè)的發(fā)展開(kāi)始真正地走進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,“互聯(lián)網(wǎng)+”現(xiàn)代制造業(yè)的生產(chǎn)模式進(jìn)入研究和摸索的時(shí)期。作為現(xiàn)代制造主要承載體的設(shè)備,其管理也勢(shì)必在“互聯(lián)網(wǎng)+”的大環(huán)境下有所突破。如何將互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)溶入設(shè)備管理中,從而提高設(shè)備的管理、維護(hù)、維修水平,提高設(shè)備的綜合使用效率、提高管理人員和專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的工作水平,把故障預(yù)防水平和設(shè)備故障排除率大幅度提高,如何促進(jìn)設(shè)備管理的標(biāo)準(zhǔn)化升級(jí),已經(jīng)成為現(xiàn)代制造企業(yè)發(fā)展中的一個(gè)重要研究課題。
1當(dāng)前設(shè)備管理的狀況
在我國(guó)現(xiàn)有企業(yè)中,由于企業(yè)規(guī)模多樣化,所以設(shè)備的管理水平也是良莠不齊。但從管理方式來(lái)看,企業(yè)對(duì)設(shè)備的管理基本上還是采用傳統(tǒng)靜態(tài)統(tǒng)計(jì)式的管理模式,即設(shè)備的基本情況、設(shè)備使用情況等信息都需要設(shè)備的使用者在設(shè)備管理登記冊(cè)中記錄,再上交班組或車(chē)間。因此這種靜態(tài)統(tǒng)計(jì)式的管理使得設(shè)備的變化信息大大滯后,同時(shí)也出現(xiàn)一些人為因素而引起的設(shè)備狀態(tài)不清的情況。
2“互聯(lián)網(wǎng)+”設(shè)備管理模式
建立具有現(xiàn)代管理理念的設(shè)備管理模式是解決傳統(tǒng)靜態(tài)管理模式的必由之路。變靜態(tài)為動(dòng)態(tài),提高信息的時(shí)效性,在當(dāng)前,最有效的手段就是以計(jì)算機(jī)管理、傳感技術(shù)應(yīng)用、自動(dòng)控制技術(shù)等為基礎(chǔ),充分利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的動(dòng)態(tài)、時(shí)時(shí)性等特點(diǎn),將設(shè)備管理放置到互聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)下,實(shí)現(xiàn)在生產(chǎn)企業(yè)內(nèi)部設(shè)備狀況的實(shí)時(shí)共享。2.1搭建。“互聯(lián)網(wǎng)+”設(shè)備管理的信息平臺(tái)信息流的實(shí)現(xiàn)需要將設(shè)備、計(jì)算機(jī)和使用管理人員聯(lián)系起來(lái)。因此需要構(gòu)建以設(shè)備監(jiān)控與管理的信息平臺(tái),其面向用戶(hù),實(shí)現(xiàn)設(shè)備基本信息,生命周期維護(hù)、故障預(yù)警和故障維修的綜合平臺(tái)。如圖1所示。2.2主要功能構(gòu)建。(1)設(shè)備信息管理。利用互聯(lián)網(wǎng)的大數(shù)據(jù)平臺(tái),對(duì)設(shè)備建立信息檔案。檔案中詳細(xì)記錄設(shè)備的出產(chǎn)日期,設(shè)備的功能屬性,設(shè)備的使用頻次和使用時(shí)長(zhǎng),保養(yǎng)周期,設(shè)備出現(xiàn)過(guò)的故障情況,維修情況,當(dāng)前的使用狀態(tài),并可利用影像記錄典型維修過(guò)程。使用者通過(guò)設(shè)備專(zhuān)屬條碼或編號(hào)可以在信息平臺(tái)中時(shí)時(shí)查詢(xún)?cè)O(shè)備的具體情況。通過(guò)GPS定位,即可查詢(xún)?cè)O(shè)備所在車(chē)間和所占工位。(2)構(gòu)建設(shè)備工作任務(wù)卡。設(shè)備的工作任務(wù)包括:定期保養(yǎng)、正常工作、待機(jī)和維修等。在不同的工作任務(wù)周期,針對(duì)相應(yīng)的工作內(nèi)容,制定標(biāo)準(zhǔn)化的工作流程和工作規(guī)范,上機(jī)處理任務(wù)的人員依據(jù)工作任務(wù)卡完成即定的工作。(3)定期保養(yǎng)提醒。要保證設(shè)備能順利、高效地參與生產(chǎn)活動(dòng),設(shè)備的預(yù)防維護(hù)是必要環(huán)節(jié)。不同的設(shè)備,設(shè)備中的不同零件,根據(jù)使用周期會(huì)出現(xiàn)不可避免的失效,因此系統(tǒng)將全部生產(chǎn)設(shè)備的計(jì)劃保養(yǎng)和常規(guī)保養(yǎng)任務(wù)納入設(shè)備管理平臺(tái)進(jìn)行集中管理,根據(jù)時(shí)間設(shè)置,到點(diǎn)提醒,跟蹤執(zhí)行進(jìn)度以及完成情況,也可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行計(jì)劃調(diào)整或變更。(4)維修管理跟蹤。建立故障診斷維修專(zhuān)家系統(tǒng),將故障點(diǎn)、故障的診斷與識(shí)別、解決方案相關(guān)聯(lián),利用傳感技術(shù),自動(dòng)控制技術(shù),在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下,通過(guò)對(duì)設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行監(jiān)控,根據(jù)設(shè)備的異常點(diǎn)或故障情況自行初步診斷,發(fā)出報(bào)警信號(hào),并同時(shí)生成初步的維修任務(wù)書(shū),直接將報(bào)警信號(hào)發(fā)送至管理人員、維修人員的電腦終端或手機(jī)終端,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)響應(yīng),在最短時(shí)間里對(duì)故障設(shè)備進(jìn)行處理。(5)配件、備件管理。設(shè)備使用過(guò)程中,一些易損件需要長(zhǎng)期有儲(chǔ)備,建立配件、備件管理,基于設(shè)備運(yùn)行維護(hù)和設(shè)備的維修頻次,對(duì)配件、備件的數(shù)量進(jìn)行跟蹤,以及進(jìn)庫(kù)、出庫(kù)管理,庫(kù)存不足預(yù)警,優(yōu)化采購(gòu)及庫(kù)存飽有量,保證配件、備件能及時(shí)采購(gòu)合理補(bǔ)充。(6)任務(wù)追蹤管理。根據(jù)任務(wù)情況,自工作任務(wù)后自動(dòng)追蹤設(shè)備使用、保養(yǎng)、維修時(shí),工作人員的占機(jī)時(shí)長(zhǎng),任務(wù)完成狀態(tài)等信息,進(jìn)而優(yōu)化額定工作時(shí)間,核算工人的工時(shí)數(shù),并可為同類(lèi)工作提供參考數(shù)據(jù)。2.3外延功能構(gòu)建。(1)充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)功能,通過(guò)圖片、文字或影像等信息傳輸,與設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)互聯(lián),對(duì)設(shè)備出現(xiàn)本企業(yè)維修人員無(wú)法解決的故障時(shí),啟動(dòng)遠(yuǎn)程故障診斷機(jī)制,讓設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)的專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行故障分析,提出解決方案。(2)利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),為企業(yè)的工作人員提供遠(yuǎn)程教育,工作人員可通過(guò)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)資源共享,可自行通過(guò)平臺(tái)所提供的教學(xué)視頻,案例分析,設(shè)備使用技術(shù)培訓(xùn)資料等資源進(jìn)行深入學(xué)習(xí)或討論,在當(dāng)前設(shè)備更新快,新技術(shù)、新產(chǎn)品快速更新的環(huán)境下,及時(shí)的提升設(shè)備管理和設(shè)備維修人員的工作能力。
3面臨的困難
“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃還只在起步階段,在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中,特別是在實(shí)業(yè)中的使用還面臨著非常大的困難,比如信息平臺(tái)的搭建必須是在硬件設(shè)計(jì)完善的前提下,而對(duì)于設(shè)備管理來(lái)說(shuō),傳統(tǒng)的設(shè)備多是單機(jī)工作,對(duì)信息特別是使用情況和故障信息的提取必須完成設(shè)備的升級(jí)改造,為信息的收集提供必要的信號(hào)源,這是一項(xiàng)集傳感、監(jiān)測(cè)、控制、計(jì)算機(jī)等多學(xué)科綜合的技術(shù),目前還沒(méi)有成熟的應(yīng)用案例,還需要加大力度開(kāi)發(fā)與研究。同時(shí)管理人員和維修人員的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)水平還處在比較低的水平,在企業(yè)中專(zhuān)門(mén)從事互聯(lián)網(wǎng)使用和維護(hù)的一般為專(zhuān)業(yè)的IT人士,而管理和維修人員多數(shù)對(duì)設(shè)備熟悉,對(duì)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)比較薄弱,他們基本只懂簡(jiǎn)單的應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng),但并不能將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與自己的工作完美的結(jié)合,最終影響互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在設(shè)備管理上的應(yīng)用效果。這方面的技術(shù)設(shè)備的管理人員和維修人員是有待提高的。
4結(jié)束語(yǔ)
不論當(dāng)前的技術(shù)條件是否充足,“互聯(lián)網(wǎng)+”的模式將是未來(lái)現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì),在這樣的背景下,探研“互聯(lián)網(wǎng)+”設(shè)備管理體系有利于推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”的實(shí)際應(yīng)用,為設(shè)備管理者和維修人員提供了創(chuàng)新的管理模式、管理思維。
作者:鄧岐杏 單位:廣西水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院
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[關(guān)鍵詞] 油氣生產(chǎn); 物聯(lián)網(wǎng); 系統(tǒng); 標(biāo)準(zhǔn)
doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 01. 040
[中圖分類(lèi)號(hào)] F270; TP393 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673 - 0194(2014)01- 0078- 02
為促進(jìn)信息化與工業(yè)化的深度融合,提升油氣生產(chǎn)管理水平,油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)被列為中石油“十二五”標(biāo)志性工程。物聯(lián)網(wǎng)概念在油氣生產(chǎn)領(lǐng)域是個(gè)新內(nèi)容,為了科學(xué)有效開(kāi)展油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè),筆者根據(jù)對(duì)部分油氣田的調(diào)研,認(rèn)為應(yīng)做好以下幾項(xiàng)工作。
1 深刻理解油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)意義,明確建設(shè)目的
進(jìn)行油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)首先需要理解物聯(lián)網(wǎng)的定義。物聯(lián)網(wǎng)概念最初是由美國(guó)麻省理工學(xué)院(MIT)的Auto-ID實(shí)驗(yàn)室于1999年提出的,指的是把所有物體通過(guò)射頻識(shí)別(RFID)等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)相連接 實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理的網(wǎng)絡(luò)。2005年11月,在突尼斯舉行的信息社會(huì)世界峰會(huì)(WSIS)上,國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005:物聯(lián)網(wǎng)》報(bào)告,正式提出了物聯(lián)網(wǎng)概念。物聯(lián)網(wǎng)就是利用傳感器、執(zhí)行器、RFID及各種智能裝置對(duì)物理空間進(jìn)行感知識(shí)別,依托通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸和互聯(lián),利用計(jì)算設(shè)施和軟件系統(tǒng)進(jìn)行信息處理和知識(shí)挖掘,實(shí)現(xiàn)人與物、物與物的信息交互和生產(chǎn)生活信息流的無(wú)縫鏈接,進(jìn)而達(dá)到對(duì)物理世界的實(shí)時(shí)控制、精確管理和科學(xué)決策[1]。
目前,在世界范圍內(nèi),物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用大多集中在軍事、電力、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、建筑、醫(yī)療、智能電網(wǎng)、智能交通、物流、生產(chǎn)、零售等領(lǐng)域,大多圍繞RFID和M2M展開(kāi),主要目的是對(duì)移動(dòng)或流通物理介質(zhì)進(jìn)行追蹤或溯源,如對(duì)槍支彈藥、藥品、零售商品、電表的庫(kù)存、使用進(jìn)行跟蹤;對(duì)車(chē)輛在外的具置狀態(tài)進(jìn)行定位跟蹤;對(duì)汽車(chē)制造進(jìn)行個(gè)性化定制、過(guò)程進(jìn)度管理;對(duì)物流配送物品進(jìn)行運(yùn)行過(guò)程掌握;對(duì)商品、蔬菜產(chǎn)地進(jìn)行溯源追蹤等。
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的逐漸深入和擴(kuò)展,人們?cè)絹?lái)越感受到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的重要意義,2013年2月17日,國(guó)務(wù)院出臺(tái)了《國(guó)務(wù)院關(guān)于推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)有序健康發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》,指出:物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的高度集成和綜合運(yùn)用,具有滲透性強(qiáng)、帶動(dòng)作用大、綜合效益好的特點(diǎn),推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和發(fā)展,有利于促進(jìn)生產(chǎn)生活和社會(huì)管理方式向智能化、精細(xì)化、網(wǎng)絡(luò)化方向轉(zhuǎn)變,對(duì)于提高國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生活信息化水平,提升社會(huì)管理和公共服務(wù)水平,帶動(dòng)相關(guān)學(xué)科發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新能力增強(qiáng),推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和發(fā)展方式轉(zhuǎn)變具有重要意義,我國(guó)已將物聯(lián)網(wǎng)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的一項(xiàng)重要組成內(nèi)容[2]。
油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)傳感、射頻識(shí)別、通信、互聯(lián)網(wǎng)等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),對(duì)油氣水井、計(jì)量間、油氣站庫(kù)及相關(guān)集輸管網(wǎng)等生產(chǎn)對(duì)象進(jìn)行全面感知,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集和控制、油氣田生產(chǎn)運(yùn)行監(jiān)控和管理,進(jìn)而提高生產(chǎn)操作單元的自動(dòng)化水平,進(jìn)一步提高油氣田生產(chǎn)決策的及時(shí)性和準(zhǔn)確性。解讀油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)含義,全面感知不是簡(jiǎn)單意義的把原有的手抄儀表、裝置狀態(tài)換成傳感設(shè)備,而是一次伴隨著工藝優(yōu)化、工作內(nèi)容反思與提煉的生產(chǎn)管理模式、組織結(jié)構(gòu)的變革,最終目的應(yīng)該是在滿足油氣安全生產(chǎn)、研究、管理需求的基礎(chǔ)上,有效科學(xué)感知、合理控制,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低能耗、改善勞動(dòng)環(huán)境、降低生產(chǎn)運(yùn)行成本,提高科研、管理決策水平,讓每位油氣生產(chǎn)管理員工都能像專(zhuān)家一樣分析問(wèn)題、解決問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)操控行為自動(dòng)化、智能化,發(fā)揮動(dòng)態(tài)管理優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)高效、精細(xì)化、智能化生產(chǎn)運(yùn)行和管理。全面感知的專(zhuān)業(yè)內(nèi)涵非常寬泛,涉及油氣生產(chǎn)管理、運(yùn)行各領(lǐng)域,不僅涉及井口站庫(kù)的產(chǎn)量、壓力、流量及日常操控,還涉及井下作業(yè)修井架動(dòng)態(tài),供水、供電、供暖、道路交通、通信狀況動(dòng)態(tài)、新建產(chǎn)能中的鉆機(jī)動(dòng)態(tài)等,對(duì)需要?jiǎng)討B(tài)掌握的油氣田現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)情況進(jìn)行全面、真實(shí)、自動(dòng)感知。
2 劃清系統(tǒng)邊界,抓住工作重點(diǎn)
油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)不是簡(jiǎn)單意義的信息化建設(shè),而是建用一體的系統(tǒng)工程,通常的信息化項(xiàng)目是后端管理,比如鉆井?dāng)?shù)據(jù)管理系統(tǒng)、生產(chǎn)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)管理系統(tǒng)等,只是把現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化,然后加以分析應(yīng)用,對(duì)前端數(shù)據(jù)如何入庫(kù),只強(qiáng)調(diào)哪里產(chǎn)生哪里入庫(kù),用什么方式入庫(kù)不做強(qiáng)制規(guī)定。油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)是對(duì)前端數(shù)據(jù)源、生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行全面自動(dòng)感知,并能取代部分手工操作進(jìn)行一些必要的控制與調(diào)節(jié),涉及前端建設(shè)管理,涉及前端生產(chǎn)運(yùn)行、組織管理方式的轉(zhuǎn)型變革,工藝流程、業(yè)務(wù)流程的優(yōu)化等方面。
人們總是把之前的各油氣田自動(dòng)化或是生產(chǎn)前端信息化建設(shè)與油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)相提并論,同時(shí),對(duì)油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)與油氣水井生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)(A2)、采油與地面工程運(yùn)行管理系統(tǒng)(A5)、勘探與生產(chǎn)調(diào)度指揮系統(tǒng)(A8)之間的關(guān)系產(chǎn)生疑惑,如何劃清各系統(tǒng)之間的界限對(duì)明確油氣物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)功能具有重要意義。
油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)可以分為3個(gè)子系統(tǒng):數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)、生產(chǎn)管理子系統(tǒng)。
數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控子系統(tǒng):以建設(shè)目標(biāo)為前提,確定采集控制參數(shù);確定采集控制設(shè)備技術(shù)要求、有線采集控制設(shè)備接口協(xié)議、無(wú)線采集控制設(shè)備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)地址及接口協(xié)議;現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控與管理系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)、集成應(yīng)用。
數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng):主要針對(duì)本油氣田特性,因地制宜,采取有效組網(wǎng)方式,為RTU到應(yīng)用層的各類(lèi)數(shù)據(jù)傳輸、應(yīng)用提供安全可靠的技術(shù)保障。
上述兩個(gè)子系統(tǒng),在一定意義上是過(guò)去的自動(dòng)化建設(shè)或信息化建設(shè)內(nèi)容,只是設(shè)計(jì)更科學(xué),功能更具擴(kuò)展性,要求更高,如采集、控制參數(shù)選擇需要緊密結(jié)合組織結(jié)構(gòu)與管理模式變革、工藝流程優(yōu)化等需求,不僅有生產(chǎn)運(yùn)行、管理參數(shù)的采集監(jiān)控,還有物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀況監(jiān)控;建設(shè)過(guò)程需要依托具有先進(jìn)性、安全性、可操作性、可擴(kuò)展性的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以確保建設(shè)整體水平。
生產(chǎn)管理子系統(tǒng):即通常理解的信息應(yīng)用系統(tǒng),與其他應(yīng)用系統(tǒng)一樣,需要具有匯聚管理數(shù)據(jù)、分發(fā)數(shù)據(jù)、展示數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、應(yīng)用數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)功能。生產(chǎn)管理子系統(tǒng)與其他應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)比,一個(gè)最大的特點(diǎn)是:源點(diǎn)得到的數(shù)據(jù)專(zhuān)業(yè)涉及多,有采油工程數(shù)據(jù),如抽油機(jī)參數(shù)、耗電功率、清防蠟加藥數(shù)據(jù);地面工程數(shù)據(jù),如管線壓力、分離器壓力等工藝數(shù)據(jù),道路、工藝流程展現(xiàn)及安防視頻數(shù)據(jù),通信狀況等;物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的管理數(shù)據(jù),如啟用日期、電池使用時(shí)間、生產(chǎn)廠家、故障頻次、設(shè)備類(lèi)型等;基礎(chǔ)的部分地質(zhì)參數(shù),如油壓、套壓、液量、注水量、液位、功圖、油溫等;生產(chǎn)管理的行為指令,如控制的功能有遠(yuǎn)程啟停、遠(yuǎn)程切斷、自動(dòng)倒井量油、間抽、空抽抽油機(jī)工作參數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)等。面對(duì)紛繁的數(shù)據(jù)內(nèi)容,必須分清哪些數(shù)據(jù)只是匯聚推送,哪些數(shù)據(jù)只是統(tǒng)計(jì)應(yīng)用,哪些數(shù)據(jù)需要深入分析,劃清與其他系統(tǒng)的應(yīng)用邊界,才能找到工作重點(diǎn)。
油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)控制功能、簡(jiǎn)單的生產(chǎn)分析功能側(cè)重在前端的場(chǎng)站監(jiān)控中心或作業(yè)區(qū)生產(chǎn)管理中心。面對(duì)部署在總部、油氣田公司、采油(氣)廠的生產(chǎn)管理系統(tǒng),采集的采油與地面工程的數(shù)據(jù),如電參模塊采集的反映抽油機(jī)平衡的電流圖,反映抽油機(jī)功耗狀況的功率、曲線數(shù)據(jù)等,只是采油與地面工程管理數(shù)據(jù)的部分內(nèi)容,未包含井下作業(yè)措施分類(lèi)及分析,泵參數(shù)及分析、泵效分析、分層注水分析等涉及的相關(guān)數(shù)據(jù);采集的油氣水井生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的地質(zhì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù),如油壓、套壓、液量、液位、功圖、油溫等,未包含地質(zhì)研究所需的生產(chǎn)測(cè)試、生產(chǎn)測(cè)井、工程測(cè)井等本質(zhì)研究數(shù)據(jù)。對(duì)于這部分?jǐn)?shù)據(jù),重要的是管理好數(shù)據(jù),做好數(shù)據(jù)接口,避免相同數(shù)據(jù)在A2、A5系統(tǒng)中重新手工錄入。
勘探與生產(chǎn)調(diào)度指揮系統(tǒng)(A8)顯示內(nèi)容均非自生數(shù)據(jù),作為A11,能夠?yàn)锳8系統(tǒng)提供的內(nèi)容一定是油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)的主體內(nèi)容。伴隨著工藝優(yōu)化、組織結(jié)構(gòu)與管理模式變革的油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)建成后,人們對(duì)傳感設(shè)備的依賴(lài)性就如同目前人們工作時(shí)對(duì)電腦的依賴(lài)程度,傳感設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的正常與否直接關(guān)系到日常的生產(chǎn)運(yùn)行、指揮等系統(tǒng)的正常應(yīng)用,因此,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備是油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)的首要主體,對(duì)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控、分析、統(tǒng)計(jì)是生產(chǎn)管理系統(tǒng)的工作重點(diǎn)。能夠隨時(shí)統(tǒng)計(jì)不同層面共有多少種傳感控制設(shè)備、監(jiān)控系統(tǒng),以及廠家歸屬、使用狀態(tài)、維修次數(shù)、故障原因分類(lèi)、維修占用時(shí)間等信息,對(duì)確保油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)有效運(yùn)轉(zhuǎn),發(fā)揮應(yīng)有作用至關(guān)重要。
總結(jié)以上分析,油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)的工作重點(diǎn)主要有4個(gè)方面:第一,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范建立;第二,場(chǎng)站監(jiān)控中心采集與控制功能的科學(xué)合理規(guī)劃;第三,數(shù)據(jù)管理與數(shù)據(jù)接口;第四,物聯(lián)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控。
3 理解油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)關(guān)鍵技術(shù),準(zhǔn)確科學(xué)應(yīng)用
全球物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的4個(gè)最主要的技術(shù)為:RFID、傳感器、嵌入式智能技術(shù)以及納米技術(shù),這4種技術(shù)也代表著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的未來(lái)趨勢(shì)和研究熱點(diǎn)[3]。對(duì)于油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)而言,采集控制參數(shù)選擇、功能設(shè)置同樣是關(guān)鍵技術(shù)。除設(shè)備生產(chǎn)材料的納米技術(shù)、采集控制參數(shù)選擇、功能設(shè)置技術(shù)外,RFID編碼技術(shù)、傳感器技術(shù)、監(jiān)控系統(tǒng)集成技術(shù)都涉及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與接口標(biāo)準(zhǔn),它是不同制造廠家設(shè)備互連互通的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用均需要作縝密的分析研究,尤其在數(shù)據(jù)安全層面、標(biāo)準(zhǔn)專(zhuān)利引用方面需要把控好原則,承擔(dān)國(guó)有大型企業(yè)的社會(huì)責(zé)任。在涉及國(guó)家重大戰(zhàn)略的技術(shù)領(lǐng)域內(nèi),優(yōu)先推動(dòng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)成為國(guó)際慣例,對(duì)保護(hù)本國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)利益是必不可少的[4]。
4 重視運(yùn)維技術(shù)人才儲(chǔ)備,保護(hù)油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)投資
油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)投資大、范圍廣,軟硬件資產(chǎn)多。系統(tǒng)保障能力、系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)隊(duì)伍的素質(zhì)、人才的培養(yǎng)與儲(chǔ)備,關(guān)系到投資成敗。運(yùn)維技術(shù)人才儲(chǔ)備是建設(shè)成果正常運(yùn)轉(zhuǎn),各油氣田正常生產(chǎn)、管理、統(tǒng)計(jì)分析、決策的重要保障。
運(yùn)維技術(shù)人才儲(chǔ)備需要從建立健全油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)使用規(guī)范、維護(hù)規(guī)范、技術(shù)培訓(xùn)機(jī)制等方面開(kāi)展。
油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)使用規(guī)范的主要目的是明確方法細(xì)則,確保系統(tǒng)的穩(wěn)定可用性。如怎樣使用、管理油氣物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),使用油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)需要具備什么樣的條件(建設(shè)規(guī)模與人員、組織管理結(jié)構(gòu)的匹配)。根據(jù)規(guī)范指導(dǎo)本油氣田使用單位如何高效利用油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)成果。
油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)維護(hù)規(guī)范主要目的是指導(dǎo)油氣田怎樣維護(hù)油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),日常維護(hù)要做哪些工作,保證油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)可靠運(yùn)行。
各油氣田對(duì)油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的感受、起點(diǎn)各不相同,在對(duì)運(yùn)維人才的培養(yǎng)方面,需要“走出去,請(qǐng)進(jìn)來(lái)”,結(jié)合實(shí)際,對(duì)照油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)使用規(guī)范、維護(hù)規(guī)范及早開(kāi)展,確保油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)成果發(fā)揮出應(yīng)有效果。
5 結(jié) 語(yǔ)
全面感知油氣田,現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)分析、預(yù)警、指揮智能化是油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的核心;優(yōu)化工藝流程,促進(jìn)組織管理模式轉(zhuǎn)型,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低能耗、改善勞動(dòng)環(huán)境、降低生產(chǎn)運(yùn)行成本,提高生產(chǎn)、科研、管理決策水平,讓每位油氣生產(chǎn)管理員工都能及時(shí)、全面、準(zhǔn)確了解油氣田生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù),像專(zhuān)家一樣分析問(wèn)題、解決問(wèn)題是油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的目的;在建設(shè)過(guò)程中,需要不斷創(chuàng)新思路,創(chuàng)新理念,正確理解,科學(xué)決策,有序進(jìn)行。筆者結(jié)合部分油氣田調(diào)研及個(gè)人理解,對(duì)如何開(kāi)展油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)提出了一些看法,對(duì)有效進(jìn)行油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)具有一定參考作用。
主要參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵字:智能巡檢; 作業(yè)指導(dǎo)書(shū); 射頻識(shí)別
隨著IT技術(shù)綜合應(yīng)用,帶寬電力通信網(wǎng)絡(luò)不斷擴(kuò)大規(guī)模、發(fā)展較為完善的通信專(zhuān)網(wǎng)技術(shù),該技術(shù)也是帶寬電力生產(chǎn)中的重要支撐網(wǎng)絡(luò)技術(shù),它與帶寬電力生產(chǎn)調(diào)度網(wǎng)絡(luò)有著極密切的聯(lián)系。帶寬電力通信網(wǎng)能否安全穩(wěn)定的運(yùn)行,是為提高檢修效率和檢修管理水平,運(yùn)用對(duì)射頻識(shí)別自動(dòng)識(shí)別技術(shù)和移動(dòng)終端技術(shù)的技術(shù)現(xiàn)狀及應(yīng)用情況進(jìn)行調(diào)研,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一套基于射頻識(shí)別技術(shù)的帶寬電力通信檢修系統(tǒng)[1]。物聯(lián)網(wǎng)是運(yùn)用射頻識(shí)別、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái),進(jìn)行信息交換和通訊,以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、GPRS定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)新型自組織拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
1物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在變電站設(shè)備巡視中的基于重要性與穩(wěn)定性研究
隨著我國(guó)國(guó)民市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,各個(gè)行業(yè)對(duì)電網(wǎng)能源的依賴(lài)性也逐漸提高,同時(shí)對(duì)國(guó)家電網(wǎng)中的帶寬電力安全穩(wěn)定運(yùn)行提出了新的要求與融合,提出大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于射頻識(shí)別技術(shù)與掌上電腦PDA智能采集技術(shù)應(yīng)用等現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融合與共同實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)巡視帶寬電力數(shù)據(jù)的現(xiàn)代化、信息化、規(guī)范化[2]。由于科技技術(shù)的各種先進(jìn)的控制、監(jiān)測(cè)設(shè)備快速發(fā)展應(yīng)用在智能變電站內(nèi)。為了進(jìn)一步加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在變電站的設(shè)備巡視及缺陷管理是提高物聯(lián)網(wǎng)在變電站的運(yùn)行管理水平和有效地為評(píng)估設(shè)備狀態(tài)、確定合理的運(yùn)行方式、及時(shí)安排檢修提供可靠、詳細(xì)的數(shù)據(jù)副本技術(shù)處理。
2大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在變電站設(shè)備巡視中的基于發(fā)展現(xiàn)狀研究
2.1物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在設(shè)備巡視研究。定期巡視是運(yùn)行值班員對(duì)管轄的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在變電站進(jìn)行設(shè)備日常巡視,運(yùn)行班長(zhǎng)定期對(duì)管轄下各物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在變電站進(jìn)行全面巡視檢查。特殊巡視是在遇到氣溫驟變時(shí),高溫、濃霧、大風(fēng)、雷雨、洪水、冰雹、降雪和設(shè)備過(guò)負(fù)荷或帶缺陷運(yùn)行期間及之后,設(shè)備發(fā)生了事故、障礙或異常,開(kāi)關(guān)切斷過(guò)短路故障或有穿越性故障之后,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在變電站擔(dān)負(fù)特別重要的供電任務(wù)時(shí)所增加的巡視。夜間巡視是主要是在設(shè)備重負(fù)荷運(yùn)行或在濃霧、陰雨天氣時(shí)進(jìn)行,巡視的目的主要是檢查設(shè)備接頭有無(wú)過(guò)熱、發(fā)紅、大活現(xiàn)象,絕緣子表面有無(wú)閃絡(luò)、弧光等現(xiàn)象的發(fā)生。檢查性巡視是由運(yùn)行班長(zhǎng)、專(zhuān)員或上級(jí)有關(guān)部門(mén)領(lǐng)導(dǎo)組織進(jìn)行,其目的是為了解設(shè)備的運(yùn)行情況,檢查指導(dǎo)運(yùn)行人員的工作,并對(duì)有疑問(wèn)的缺陷進(jìn)行會(huì)診分析,這種巡視應(yīng)形成制度,既要有一定的周期性、靈活性融合設(shè)備實(shí)際情況隨時(shí)組織進(jìn)行。
2.2物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在設(shè)備巡視主要內(nèi)容研究。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在主變壓器音響、油位、油溫是否正常,外殼是否有清潔,有無(wú)滲漏油,瓷套管有無(wú)破損,氣體繼電器應(yīng)充滿油,防爆管有無(wú)裂紋,冷卻系統(tǒng)是否正常。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在所有變壓器、電壓互感器、電流互感器、油斷路器等充油設(shè)備有無(wú)滲漏油和瓷套管破損現(xiàn)象。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在所有高壓的電氣設(shè)備搭接點(diǎn)是否有過(guò)熱或放電現(xiàn)象,熔斷器熔管或熔絲是否完好正常。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在全站繼電保護(hù)裝置、直流充電機(jī)、蓄電池組、通信和自動(dòng)化系統(tǒng)、防誤閉鎖裝置以及全站工作照明系統(tǒng)和事故照明系統(tǒng)是否正常。
2.3阻礙物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在變電設(shè)備巡視質(zhì)量研究。規(guī)章制度的執(zhí)行力不夠。很多規(guī)章制度只是掛在墻上或存在文件里,并沒(méi)有逐條落實(shí),因此習(xí)慣性違章時(shí)有發(fā)生。巡視路線不清晰。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在巡視路線圖指定的不合理,極易造成巡視設(shè)備不到位。同時(shí)由于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在變電站改擴(kuò)建,設(shè)備技術(shù)改造和新設(shè)備投運(yùn)沒(méi)有及時(shí)修訂巡視路線圖以及設(shè)備場(chǎng)地巡視路線標(biāo)志脫落,方向指示不明都會(huì)造成設(shè)備漏巡。巡視設(shè)備時(shí)重點(diǎn)不突出。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在變電站內(nèi)設(shè)備眾多,占地面積大,巡視時(shí)間長(zhǎng)。每次巡視都執(zhí)行相同的內(nèi)容而不根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行情況、負(fù)荷情況、天氣情況而調(diào)整巡視重點(diǎn)。這樣降低了運(yùn)行人員對(duì)設(shè)備某些細(xì)小變化的判斷和反應(yīng),從而大大降低巡視時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷的幾率,例如夜間的熄燈夜巡,比白天更容易發(fā)現(xiàn)接頭發(fā)熱、絕緣放電等現(xiàn)象。思想認(rèn)識(shí)不足,責(zé)任心不強(qiáng)。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在運(yùn)行人員對(duì)設(shè)備巡視的重要性沒(méi)有充分的認(rèn)識(shí)。對(duì)每次巡視檢查就是例行公事,久而久之就產(chǎn)生了厭倦思想。應(yīng)該發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題也就發(fā)現(xiàn)不了。有的運(yùn)行人員為了省事有意抄近路縮短巡視路線,漏掉一些設(shè)備巡視,特別是在高溫、寒冷、大風(fēng)的天氣。技術(shù)素質(zhì)需提高。隨著我們的帶寬電力事業(yè)的飛速發(fā)展,不斷有新技術(shù)和新設(shè)備投入運(yùn)行。同時(shí)不斷有新人加入到工作中,因此,對(duì)員工的技術(shù)培訓(xùn)工作非常迫切。實(shí)踐證明技術(shù)素質(zhì)高運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富的人巡視設(shè)備時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷的幾率高。而新參加工作和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)低的人發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷的幾率低。人員的生理狀況以及心理和精神狀態(tài)等因素都會(huì)影響巡視設(shè)備的效果。如感冒時(shí)嗅覺(jué)不靈敏,設(shè)備故障時(shí)發(fā)出的焦味不能發(fā)覺(jué)。還有巡視時(shí)精神不集中,不能仔細(xì)的觀察設(shè)備的每一個(gè)部位,并運(yùn)用聽(tīng)、聞、看的方法發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障。
3大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)中的基于射頻識(shí)別技術(shù)應(yīng)用研究
射頻識(shí)別技術(shù)是20世紀(jì)90年代開(kāi)始興起的一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù),射頻識(shí)別技術(shù)是一項(xiàng)利用射頻信號(hào)運(yùn)用空間耦合實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸信息傳遞并運(yùn)用所傳遞的信息達(dá)到識(shí)別目的的技術(shù)。電子標(biāo)簽是由耦合原件及芯片組成,每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼,附著在設(shè)備上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象;讀取器是讀取標(biāo)簽信息的設(shè)備,一般采用手持式。射頻識(shí)別標(biāo)識(shí)系統(tǒng)將特殊的信息編碼寫(xiě)入電子標(biāo)簽,標(biāo)簽被粘貼在需要識(shí)別的資料上。當(dāng)電子標(biāo)簽進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域后,接收的讀取器發(fā)出信號(hào),憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào);讀取器讀取信息并譯碼后,送至中央信息采集系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)處理,實(shí)際應(yīng)用中往往還需要其他軟硬件的支持。
4大規(guī)模智能物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的基于變電站巡視系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用研究
巡視系統(tǒng)的信息數(shù)據(jù)庫(kù)的建立采用目前在數(shù)據(jù)庫(kù)市場(chǎng)上占有主要份額的Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)作為數(shù)據(jù)服務(wù)的主要工具。首先將每個(gè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在變電站的每個(gè)單元的每臺(tái)設(shè)備均賦予一個(gè)ID號(hào)作為身份識(shí)別象征,這個(gè)ID號(hào)不可以共用,具有唯一性。由運(yùn)行人員運(yùn)用終端機(jī)訪問(wèn)巡視管理系統(tǒng),提前在系統(tǒng)中定義巡檢性質(zhì)和巡視模板,包括正常巡視、夜間巡視、特殊天氣巡視等巡視任務(wù)。巡視模版中應(yīng)包括各站的設(shè)備,并可以運(yùn)用PDA識(shí)別,同時(shí)掃描至相關(guān)設(shè)備時(shí),PDA能體現(xiàn)相關(guān)設(shè)備的ID號(hào)和其它基礎(chǔ)信息,巡視當(dāng)天根據(jù)要開(kāi)展的巡視類(lèi)型在巡視系統(tǒng)管理網(wǎng)絡(luò)下載巡視任務(wù),包括物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在變電站設(shè)備巡視順序、設(shè)備臺(tái)帳、巡視項(xiàng)目、巡視人員等內(nèi)容,巡視人員根據(jù)下載內(nèi)容逐步巡視,運(yùn)用PDA記錄巡視中發(fā)現(xiàn)的缺陷并暫存,帶全部巡視完畢后,將巡視結(jié)果運(yùn)用終端機(jī)回傳至巡視管理網(wǎng)絡(luò)。
5結(jié)束語(yǔ)
變電巡檢系統(tǒng)應(yīng)用改變帶寬電力巡檢的傳統(tǒng)模式實(shí)現(xiàn)信息化技術(shù)規(guī)范信息采集,建立巡視項(xiàng)目庫(kù)和缺陷庫(kù)的標(biāo)準(zhǔn)化,為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在變電站向?qū)崿F(xiàn)數(shù)字化管理的目標(biāo)和電網(wǎng)安全運(yùn)行保障性。
參考文獻(xiàn):
[1]艾費(fèi)科(美).數(shù)字信號(hào)處理實(shí)踐方法(第二版).北京:電子工業(yè)出版社.
20年的探索,王笑京率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)制定了中國(guó)ITS(智能交通系統(tǒng))體系框架和發(fā)展戰(zhàn)略,攻克了交通信息提取計(jì)算、交通專(zhuān)用短程通信、交通系統(tǒng)信息互操作等共性關(guān)鍵技術(shù),使我國(guó)ITS技術(shù)躋身國(guó)際先進(jìn)行列。
他是交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院總工程師,也是我國(guó)智能交通的領(lǐng)路人。20世紀(jì)90年代,當(dāng)馬車(chē)還在與拖拉機(jī)搶路時(shí),他便開(kāi)始介入當(dāng)時(shí)世界上最前沿的智能交通研發(fā)和應(yīng)用。談起智能交通未來(lái)的發(fā)展,王笑京總是充滿期待,“在‘互聯(lián)網(wǎng)+’的條件下,車(chē)車(chē)的互聯(lián),車(chē)和路的互聯(lián),車(chē)和人的互聯(lián),會(huì)給我們創(chuàng)造出更美好的生活和更美好的產(chǎn)業(yè)”。
前沿觀點(diǎn):“互聯(lián)網(wǎng)+”是一個(gè)平臺(tái)
今年兩會(huì)上,國(guó)務(wù)院總理在政府工作報(bào)告中提出“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃,迅速掀起一波熱潮。實(shí)際上,互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和應(yīng)用的這20多年來(lái),很多行業(yè)和領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)生了深刻的變革。對(duì)于交通運(yùn)輸業(yè)來(lái)說(shuō),車(chē)載導(dǎo)航、高速公路不停車(chē)收費(fèi)、智能手機(jī)上的交通出行服務(wù)和交通信息服務(wù)等,都是信息技術(shù)與交通技術(shù)融合的結(jié)晶。
在當(dāng)天的圓桌論壇上,作為智能交通的領(lǐng)軍人物,王笑京暢談了自己所經(jīng)歷的交通與互聯(lián)網(wǎng)融合的20多年。
通俗來(lái)說(shuō),“互聯(lián)網(wǎng)+”就是“互聯(lián)網(wǎng)+各個(gè)傳統(tǒng)行業(yè)”,利用信息通信技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),讓互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)行業(yè)進(jìn)行深度融合,創(chuàng)造新的發(fā)展生態(tài)。王笑京告訴記者,“自動(dòng)駕駛也好,車(chē)路協(xié)同也好,初始的設(shè)定都是在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的。作為智能交通來(lái)說(shuō),‘互聯(lián)網(wǎng)+’這個(gè)詞是新鮮的,但是基于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的智能交通技術(shù)開(kāi)發(fā)卻一直在做”。
王笑京提到,2014年,我們看到了各種車(chē)聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的層出不窮,像阿里巴巴和上汽集團(tuán)聯(lián)合打造的YunOS以及近期百度推出的Carlife系統(tǒng)。這些系統(tǒng)其功能的核心大多以地圖為依托,為用戶(hù)提供路線規(guī)劃、地點(diǎn)查詢(xún)、路程估算,幫助用戶(hù)避開(kāi)擁堵,并且更新地圖數(shù)據(jù)。除此之外,還可以實(shí)現(xiàn)停車(chē)位查詢(xún)、停車(chē)定位記錄、超速預(yù)警、實(shí)時(shí)路況、人機(jī)對(duì)話系統(tǒng)等功能。車(chē)聯(lián)網(wǎng)不僅僅對(duì)交通科技產(chǎn)生巨大影響,更是影響到了社會(huì)、市場(chǎng)、民生等方方面面。
“從歷史上看,原來(lái)的互聯(lián)網(wǎng)解決的是信息交換問(wèn)題?!ヂ?lián)網(wǎng)+’是把互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)更多地與實(shí)體經(jīng)濟(jì)和制造領(lǐng)域結(jié)合?!蓖跣┙忉尩溃悦襟w發(fā)展以后,社會(huì)層級(jí)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了重大變化,對(duì)社會(huì)管理影響較大。“但是當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)與制造業(yè)和運(yùn)輸業(yè)緊密結(jié)合時(shí),人們的安全問(wèn)題就與互聯(lián)網(wǎng)有著密不可分的關(guān)系。例如,現(xiàn)在民航和高鐵運(yùn)行也是在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,如果網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)了什么問(wèn)題或遭到黑客攻擊,其風(fēng)險(xiǎn)和安全問(wèn)題就極其嚴(yán)峻。在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下行駛的智能汽車(chē)和自動(dòng)駕駛汽車(chē)也會(huì)遇到同樣的風(fēng)險(xiǎn),如果黑客控制了汽車(chē)或者網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問(wèn)題,這些汽車(chē)會(huì)怎樣?”
在他看來(lái),“互聯(lián)網(wǎng)+”是互聯(lián)網(wǎng)思維的進(jìn)一步實(shí)踐成果,它代表一種先進(jìn)的生產(chǎn)力,推動(dòng)經(jīng)濟(jì)形態(tài)不斷地發(fā)生演變,從而帶動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)實(shí)體的生命力,為改革、發(fā)展、創(chuàng)新提供廣闊的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)?;ヂ?lián)網(wǎng)與生產(chǎn)制造結(jié)合后,美國(guó)提出了“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”,德國(guó)提出了“工業(yè)4.0”,而我國(guó)則提出了“中國(guó)制造2025”,這些均描繪了制造業(yè)的未來(lái)愿景?!氨M管這些提法不同,但有一點(diǎn)相同之處,即互聯(lián)網(wǎng)將人的需求端和制造端連接起來(lái)?;ヂ?lián)網(wǎng)這個(gè)技術(shù)加入到工業(yè)制造里面,是想把互聯(lián)網(wǎng)這個(gè)工具運(yùn)用到所有的生產(chǎn)和與生產(chǎn)相關(guān)的環(huán)節(jié)中,而且要進(jìn)入到具有使能功能的器具里頭?!?/p>
“互聯(lián)網(wǎng)+”不僅僅是互聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)了、泛在了、應(yīng)用于某個(gè)傳統(tǒng)行業(yè)了,更加入了無(wú)所不在的計(jì)算、數(shù)據(jù)、知識(shí),造就了無(wú)所不在的創(chuàng)新,推動(dòng)了以用戶(hù)創(chuàng)新、開(kāi)放創(chuàng)新、大眾創(chuàng)新、協(xié)同創(chuàng)新為特點(diǎn)的知識(shí)社會(huì)的形成,改變了我們的生產(chǎn)、工作、生活方式,也引領(lǐng)了創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展的“新常態(tài)”。
2014年11月,國(guó)務(wù)院總理出席首屆世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)時(shí)指出,互聯(lián)網(wǎng)是大眾創(chuàng)業(yè)、萬(wàn)眾創(chuàng)新的新工具。王笑京對(duì)此有著自己的看法,“大眾創(chuàng)業(yè)、萬(wàn)眾創(chuàng)新,是把‘互聯(lián)網(wǎng)+’當(dāng)做一個(gè)端口或一個(gè)平臺(tái),并不是讓大家都去做網(wǎng)絡(luò)上的事,而是要用好互聯(lián)網(wǎng)這個(gè)工具和環(huán)境,如在中關(guān)村創(chuàng)業(yè)的人們,很多都是與新興領(lǐng)域和先進(jìn)生產(chǎn)制造有關(guān)系的。無(wú)論是‘互聯(lián)網(wǎng)+’,還是‘中國(guó)制造2025’,實(shí)際上是希望我們?cè)趯?shí)體經(jīng)濟(jì)當(dāng)中創(chuàng)造一片新的天地。當(dāng)然這里缺少不了互聯(lián)網(wǎng),更缺少不了其他工業(yè)技術(shù)、農(nóng)業(yè)技術(shù)和交通技術(shù)”。他繼續(xù)說(shuō)道,“‘互聯(lián)網(wǎng)+’不能替代這些基礎(chǔ)性的東西,這是一個(gè)結(jié)合的問(wèn)題,它要用這個(gè)新技術(shù)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,提高安全性以及提高產(chǎn)品的品質(zhì)。它是一個(gè)工具,絕不是這個(gè)有了,就什么都有了”。
從頭說(shuō)起:“不能走傳統(tǒng)發(fā)展的老路”
1995年秋,當(dāng)王笑京著手建立一個(gè)智能交通研究中心時(shí),產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界多數(shù)持觀望態(tài)度,工程界更是懷疑,他們認(rèn)為,中國(guó)的基礎(chǔ)設(shè)施剛剛進(jìn)入發(fā)展期,當(dāng)務(wù)之急是建設(shè)交通基礎(chǔ)設(shè)施,按照中國(guó)的發(fā)展速度,發(fā)展智能交通至少是30年后的事情。20年后,人們正享受著智能交通帶來(lái)的福利,這一切有力地證明了王笑京當(dāng)初的決定是正確的。“在既有的基礎(chǔ)設(shè)施上再建智能交通設(shè)施是發(fā)達(dá)國(guó)家頭痛的事,我們可以利用后發(fā)優(yōu)勢(shì),在建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施的同時(shí)就安排必要的智能交通設(shè)施建設(shè),況且我們不可能等一切都發(fā)展好了再來(lái)解決交通服務(wù)問(wèn)題”,王笑京對(duì)記者說(shuō)。
20世紀(jì)90年代中期,發(fā)達(dá)國(guó)家興起應(yīng)用通信和信息技術(shù)改進(jìn)交通管理與服務(wù),1994年,國(guó)際交通和信息界專(zhuān)家將這一新的交通發(fā)展形式正式命名為智能交通系統(tǒng)(ITS)。同年10月,第一屆智能交通世界大會(huì)在法國(guó)巴黎召開(kāi)。當(dāng)時(shí)王笑京敏銳地意識(shí)到,伴隨大規(guī)模集成電路、計(jì)算機(jī)、移動(dòng)通信和衛(wèi)星定位的飛速發(fā)展,信息技術(shù)必將在交通運(yùn)輸領(lǐng)域扮演越來(lái)越重要的角色,甚至改變整個(gè)行業(yè)。因此1995年開(kāi)始,有著通信和信息技術(shù)專(zhuān)業(yè)背景、又在交通科技領(lǐng)域工作的王笑京在國(guó)家和單位的支持下開(kāi)始組織中國(guó)的智能交通研究,他準(zhǔn)確把握國(guó)際技術(shù)前沿,提出了我國(guó)未來(lái)道路交通智能化發(fā)展的方向,率先領(lǐng)銜研究確定了中國(guó)ITS體系框架和發(fā)展戰(zhàn)略,形成了我國(guó)ITS理論技術(shù)體系。王笑京坦言,“發(fā)展智能交通不是我一個(gè)人的決定,它凝聚著交通行業(yè)專(zhuān)家的集體智慧,尤其是老一輩科學(xué)家敏銳的戰(zhàn)略眼光”。
如今,回顧過(guò)去20年來(lái)走過(guò)的道路,王笑京感概萬(wàn)分,“當(dāng)時(shí),我們面臨的不僅僅是條件簡(jiǎn)陋,還有很多人的不理解與質(zhì)疑。但我們團(tuán)隊(duì)對(duì)國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了深入分析,得出結(jié)論:我們已經(jīng)進(jìn)入信息時(shí)代,我們管理和服務(wù)一定要考慮信息化帶來(lái)的變化,因此中國(guó)智能交通一定不會(huì)與發(fā)達(dá)國(guó)家走一樣的路徑,即基礎(chǔ)設(shè)施完善以后再配建智能交通系統(tǒng),這樣的發(fā)展道路不適合中國(guó)國(guó)情,也不利于實(shí)現(xiàn)中國(guó)科學(xué)技術(shù)水平與世界齊頭并進(jìn),后來(lái)的發(fā)展證實(shí)了我們的判斷”。
正視現(xiàn)實(shí):我國(guó)ITS與世界的距離
近年來(lái),隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的普及和跨界交叉融合,智能交通服務(wù)已經(jīng)融入社會(huì)生產(chǎn)和人民生活的方方面面,有力支撐了中國(guó)規(guī)模龐大的交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行、大規(guī)模人口出行和節(jié)日遷徙,以及大規(guī)模的貿(mào)易運(yùn)輸和貨物流轉(zhuǎn),并已成為推動(dòng)交通運(yùn)輸行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和新型產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要推動(dòng)力。
盡管我國(guó)智能交通已經(jīng)取得較大的發(fā)展,在王笑京看來(lái),其與國(guó)際水平還存在一些差距,“總體來(lái)說(shuō),我國(guó)的智能交通與國(guó)外至少相差10多年。即使到了2020年,還會(huì)有5年的差距,只能說(shuō)某些項(xiàng)比較接近。對(duì)于科學(xué)技術(shù),還是要實(shí)事求是地來(lái)看,要正視我們的現(xiàn)實(shí),我們不能盲目樂(lè)觀,也不能盲目悲觀”。
智能交通的發(fā)展離不開(kāi)人才的儲(chǔ)備,王笑京告訴記者,現(xiàn)在面臨的最大問(wèn)題是能夠跨學(xué)科的人才十分稀缺?!暗谝?,你要懂交通;第二,你要對(duì)汽車(chē)有所了解;第三,通信和信息技術(shù)是必須精通的。”
針對(duì)人才的困境,有人主張建立智能交通專(zhuān)業(yè)。但王笑京認(rèn)為,智能交通本身不是一個(gè)學(xué)科,“按照現(xiàn)在的教育體系,智能交通目前還處于多個(gè)學(xué)科的交叉領(lǐng)域,還不具備成為一個(gè)獨(dú)立學(xué)科的條件,如果硬要建立學(xué)科和專(zhuān)業(yè),就必須建立這個(gè)專(zhuān)業(yè)的理論體系和主干課程體系,而不是簡(jiǎn)單的把兩個(gè)不同學(xué)科和課程放在一個(gè)框里面”。相較而言,國(guó)外的方法更值得我們借鑒,王笑京向記者介紹,“國(guó)外學(xué)科之間的交流比我們做得好一些,他們的合作與考核機(jī)制、思維習(xí)慣與我們都不一樣,這對(duì)于我們來(lái)說(shuō),需要一個(gè)過(guò)程”。
近年來(lái),我們?cè)诳萍汲晒u(píng)價(jià)上經(jīng)常見(jiàn)到達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平、達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平的字樣,但現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)卻不是這樣,這與我國(guó)科研業(yè)績(jī)考核多年來(lái)存在的系統(tǒng)性和深層次問(wèn)題有關(guān),成為困擾科研院所老生常談的難題。
前不久,國(guó)務(wù)院總理在中科院物理研究所考察時(shí)強(qiáng)調(diào),一個(gè)國(guó)家需要一批甘于寂寞、枯坐冷板凳、投身高精尖的大科學(xué)家。王笑京認(rèn)為,“這里所說(shuō)的‘坐冷板凳’,絕不是說(shuō)幾年下來(lái)什么成果也沒(méi)有,總會(huì)有所進(jìn)展。一個(gè)大的研究團(tuán)隊(duì),如何選對(duì)方向?10年沒(méi)進(jìn)展是不可能的,如果是在應(yīng)用科學(xué)領(lǐng)域,那就更不可能沒(méi)成果了”。在王笑京看來(lái),“坐冷板凳”只是一個(gè)形容,“如果你在課題的支撐下,不斷地進(jìn)步,不斷有新成果和應(yīng)用,這就很好,不能總想讓領(lǐng)導(dǎo)和社會(huì)關(guān)注。當(dāng)然,沒(méi)有人關(guān)注,不代表你沒(méi)做工作,不要想一夜之間突然成名,總之就是不要急功近利”。
專(zhuān)家簡(jiǎn)介
王笑京,現(xiàn)任交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院總工程師、交通運(yùn)輸部專(zhuān)家委員會(huì)委員、國(guó)家智能交通系統(tǒng)(ITS)工程技術(shù)研究中心主任。兼任全國(guó)智能交通系統(tǒng)專(zhuān)家咨詢(xún)委員會(huì)主任委員、中國(guó)智能交通協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng)、中國(guó)智能交通產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理事長(zhǎng)、中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)理事會(huì)成員。
同時(shí),他還是博士生導(dǎo)師,國(guó)家有突出貢獻(xiàn)的中青年專(zhuān)家,享受政府特殊津貼,國(guó)家“百千萬(wàn)人才工程”第一層次人選。有《智能交通系統(tǒng)體系框架原理與應(yīng)用》等6部專(zhuān)著、譯著,發(fā)表學(xué)術(shù)論文50余篇??蒲谐晒謩e獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng),交通部科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)2項(xiàng),中國(guó)公路學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)1項(xiàng)、一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、二等獎(jiǎng)4項(xiàng)。
王笑京是中國(guó)智能交通領(lǐng)域的著名學(xué)者,長(zhǎng)期在科技一線工作,為智能交通系統(tǒng)的理論和應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。領(lǐng)導(dǎo)建設(shè)了中國(guó)第一個(gè)國(guó)家智能運(yùn)輸系統(tǒng)中心實(shí)驗(yàn)室,主持完成“中國(guó)智能運(yùn)輸系統(tǒng)體系框架”“中國(guó)智能交通系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系”“中國(guó)智能交通系統(tǒng)發(fā)展戰(zhàn)略”等,推動(dòng)了中國(guó)交通控制與管理、電子不停車(chē)收費(fèi)、交通信息服務(wù)等方面的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
除了專(zhuān)注于智能交通科技事業(yè),王笑京對(duì)智能交通產(chǎn)業(yè)發(fā)展也極為關(guān)注,2013年9月他推動(dòng)政府、學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界成立中國(guó)智能交通產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,至今已擁有140余家涉及汽車(chē)、通信、信息服務(wù)、安全、系統(tǒng)集成及硬件開(kāi)發(fā)等多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)外會(huì)員單位。在王笑京的帶領(lǐng)下,聯(lián)盟目前開(kāi)展了聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)制定工作,組建聯(lián)盟測(cè)試實(shí)驗(yàn)平臺(tái)群,組織成員單位申報(bào)國(guó)家各類(lèi)重點(diǎn)項(xiàng)目,組織各類(lèi)中外技術(shù)培訓(xùn)及交流活動(dòng),聯(lián)盟知識(shí)產(chǎn)權(quán)規(guī)劃等相關(guān)工作。
王笑京還為國(guó)際和國(guó)內(nèi)ITS交流、研究和應(yīng)用做出了突出貢獻(xiàn),在國(guó)際和國(guó)內(nèi)ITS界享有很高的聲譽(yù),是世界智能交通大會(huì)理事會(huì)理事和亞太I(xiàn)TS協(xié)會(huì)主席。他還領(lǐng)導(dǎo)我國(guó)在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ITS技術(shù)委員會(huì)(ISO/TC204)中的工作,并多次出席世界銀行、亞洲開(kāi)發(fā)銀行等國(guó)際組織的講學(xué)和培訓(xùn)活動(dòng)。
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