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智能建造的背景范文第1篇

【關(guān)鍵詞】大數(shù)據(jù)；工業(yè)4.0；智能船舶水動力

【Abstract】2012 big data（data big） with the promotion of the concept of cloud computing eventually led to the explosion of information. The German government “industry 4” concept put forward， so that it almost raised to the height of the fourth industrial revolution. In October 10th， China’s first big data and smart ship development as the theme of the development of the summit forum held in Beijing， the parties to a lively discussion. In this paper， based on the large data background of hydrodynamic type line design， for example， discusses the intelligent ship will cause a new round of the shipbuilding industry reshuffle.

【Key words】Big data； Industry 4； Intelligent ship hydrodynamics

0 引言

德國政府以大數(shù)據(jù)時代為背景，在《高技術(shù)戰(zhàn)略2020》中提出“工業(yè)4.0概念，作為一種新概念已經(jīng)上升到繼蒸汽機應用、規(guī)?；a(chǎn)和電氣、電子信息技術(shù)等三次工業(yè)革命后的第四次工業(yè)革命的高度，并將推動制造業(yè)的轉(zhuǎn)型。今年10月10日，我國首屆以大數(shù)據(jù)和智能船舶發(fā)展為主題的發(fā)展高峰論壇在京舉行，包括政府機關(guān)、航運企業(yè)、研究院所的專家就運用新技術(shù)、新觀念、新模式，促進行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展進行了熱烈的討論。

1 什么是大數(shù)據(jù)時代

大數(shù)據(jù)是由著名未來學家阿爾文?托夫勒便于在1980年在《第三次浪潮》一書中首次提出，2009年隨著互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)逐步引起關(guān)注，并在2012年大數(shù)據(jù)（big data）隨著云計算概念的推廣最終帶動了信息爆炸。

大數(shù)據(jù)就是要收集數(shù)據(jù)“全”，處理數(shù)據(jù)“快”。所以互聯(lián)網(wǎng)的普及程度最終會引起大數(shù)據(jù)時代的來臨，因為大數(shù)據(jù)的本質(zhì)是海量數(shù)據(jù)的集中分析，通過各個終端（如平板電腦、手機、信息采集器、手動輸入設備等等）在互聯(lián)網(wǎng)上匯總數(shù)據(jù)，再通過云計算調(diào)動聯(lián)網(wǎng)計算機進行分析，從而得出客觀全面的結(jié)論。例如，國際數(shù)據(jù)公司（IDC）的研究表明，中國2012年的數(shù)據(jù)是0.355ZB（1ZB=1024EB=1024*1024PB=1024* 1024*1024TB=1024*1024*1024*1024GB），約2.38億美金的市場，從2010年到2020年數(shù)據(jù)量預計將會增加50倍，達到40ZB這樣一個數(shù)量級。

2 大數(shù)據(jù)時代與船舶領域結(jié)合產(chǎn)生了什么

數(shù)據(jù)的集中分析實際上就是網(wǎng)絡和實體的融合，也就是船廠和船東通過網(wǎng)絡實現(xiàn)信息連接，以聯(lián)合的形式共同承擔風險，并使利益最大化。同時建造信息、設計信息、船隊運營信息、港口信息實時更新，自己不注意的地方可能在對方眼里恰恰就是關(guān)鍵處，這樣在建造階段可以隨時按照市場需要做最大努力的調(diào)整，例如，判定市場需要進一步降低排放，處在建造階段的船舶就可以增加或改進節(jié)能裝置；在運營期內(nèi)也不會隨著買賣關(guān)系的結(jié)束而中斷合作，例如中國遠洋運輸（集團）公司戰(zhàn)略發(fā)展部經(jīng)理高勇軍講述了一個一直讓他頭疼的問題：從沿海到內(nèi)地集裝箱調(diào)運時，有時候有貨進沒貨出，沒有貨出的時候只能調(diào)空箱，這就是港口貨物信息與船隊信息的溝通問題。如果這種情況長時間得不到解決，作為設計單位就可以根據(jù)實際載貨量（常規(guī)設計按照設計吃水載貨量計算，是不考慮縱傾和其他吃水的）作為航速優(yōu)化的前提。實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)后可以自動化監(jiān)測航行時各機器的數(shù)據(jù)（溫度、轉(zhuǎn)速、壓力等）、局部振動、全船油耗等數(shù)據(jù)，所以一方面保證營運安全，另一方面也可以為后續(xù)船型的改進提供數(shù)據(jù)支持。

這樣看來船東除了提供數(shù)據(jù)以外，他們又得到了什么呢？中國船舶工業(yè)系統(tǒng)工程研究院院長、中船電子科技有限公司總經(jīng)理、中國船舶工業(yè)集團海洋裝備信息智能管理與應用技術(shù)創(chuàng)新中心主任張宏軍就這個問題說過“我們沒有全球服務網(wǎng)絡，就走不出國門，如果在全球布很多服務網(wǎng)絡，成本又很高，但是在信息時代，船上系統(tǒng)實現(xiàn)自動化互聯(lián)后，可以最大程度降低風險?！狈站W(wǎng)絡細化后就可以進一步降低成本，例如在備件方面，我國某些船舶遠洋航行，大概有80%的配件原封未動的帶回來，因為不知道哪些配件會用到，如果有數(shù)值化水池的支持僅需攜帶20%的配件，如果國外建立集中統(tǒng)一備件站點，甚至可以進一步降低攜帶的備件率，就更不會產(chǎn)生大量的資金積壓。在人員維護方面，也不用大量的高精尖人員跟隨，常用問題集中編制手冊就可以，另外數(shù)據(jù)共享、遠程連接也可以解決大量問題，避免造成人力資源浪費。

這樣大家把所有數(shù)據(jù)都上傳，形成一個不斷更新的數(shù)字水池，各方各取所需達到資源的合理應用，并最終實現(xiàn)船舶全壽命期的利益最大化。這樣的會“思考”的船就是智能化船舶，這個船廠就是智能化船廠，對于營運公司就是全球智能化網(wǎng)絡服務，這樣系統(tǒng)內(nèi)各方由“合作者”上升到“伙伴”，通過數(shù)值化轉(zhuǎn)型，互聯(lián)網(wǎng)公司和傳統(tǒng)公司的結(jié)合，使“隊員”競爭變成了“組隊”競爭，必將開啟船舶行業(yè)新一輪的洗牌。

3 水動力性能在智能船舶時代能干什么

目前船舶市場有兩個特點，“快”和“細”。首先市場細化，造成局部市場變化更快，船東也需要時間才能抓住這一閃而現(xiàn)的機會，所以留給船舶前期設計的時間就更短了。其次低、中端市場產(chǎn)能過剩，以價格換數(shù)量現(xiàn)象嚴重，所以大批次建造同類船舶的現(xiàn)象已經(jīng)不可實現(xiàn)，船舶定制化逐漸成為趨勢。不是面對船舶市場推出某一線型，而是面對單獨船東的需要進行單獨投標，這就需要大量的前期設計方案以滿足不同的要求。

水動力性能研究屬于基礎研究的一部分，水動力型線設計是船舶前期設計的核心，在前期競標的時候不可能進行完整的詳細設計，CFD模擬計算和模型試驗完畢就可以了。而以前這部分都是專門的船池或線型公司來提供的，大量時間都花費在溝通上，進度也很難控制。

智能船舶時代是建立在數(shù)據(jù)共享和深度分析的基礎上的。對于水動力性能來說，前者相當于船模報告，這需要慢慢積累。后者相當于型線設計，首先得有獨立的型線設計能力，大量的方案會產(chǎn)生大量的費用，不可能都由外來公司來完成。

其次市場的特點需要快速的線型設計，公司間大量的溝通時間，往往錯失良機。

再次，面對定制化的市場，考慮的因素越來越多（如溫度、航線、載貨量等），這些都對型線設計提出了新的要求。

大數(shù)據(jù)時代本身不重要，但是數(shù)據(jù)更加全面，更容易獲得的背景下，帶來的是一個大分析時代。以后交易的商品可能不是常規(guī)意義上的商品，而是數(shù)據(jù)庫，是三維模型，是數(shù)值模擬，行業(yè)壟斷和信息孤島將被打破，新一輪洗牌即將開始。聯(lián)合競爭成為趨勢，增強自身的實力，聯(lián)合強者將預示著集團化競爭的開始。水動力獨立設計能力在智能船舶時代，將被大多數(shù)船廠所掌握（如大船、江南、滬東等），更多的相關(guān)數(shù)據(jù)使之精細化進一步提高。引用中國遠洋運輸（集團）公司戰(zhàn)略發(fā)展部經(jīng)理高勇軍的發(fā)言“如果你看不見，瞧不起，看不懂，最后的結(jié)果就是來不及，活不了?！?/p>

【參考文獻】

[1][英].維克托?邁爾?舍恩伯格，肯尼思?庫克耶.大數(shù)據(jù)時代[M].盛楊燕，周濤，譯.浙江人民出版社，2015.

[2]涂子沛.淺談分析大數(shù)據(jù)的工具――MapReduce.[J].工業(yè)控制計算機，2015（4）.

智能建造的背景范文第2篇

【關(guān)鍵詞】節(jié)約資源 可持續(xù)發(fā)展

引言：

綠色建筑是指在建筑在全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源（節(jié)能，節(jié)地，節(jié)水，節(jié)材），保護環(huán)境和減少污染，為人們提供健康，適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。所謂“綠色建筑”的“綠色”，并不是指一般意義的立體綠化、花園、屋頂，而是代表一種概念或象征，指建筑對環(huán)境無害，能充分利用環(huán)境自然資源，并且在不破壞環(huán)境基本生態(tài)平衡條件下建造的一種建筑，又可稱為生態(tài)建筑、可持續(xù)發(fā)展建筑、回歸大自然建筑、節(jié)能環(huán)保建筑等。從可持續(xù)發(fā)展的角度，對綠色建筑的重要性及特點進行分析和論述，提出綠色建筑在當前建筑中的應用，指出能源短缺已不容忽視，節(jié)約資源源勢在必行。

一、綠色建筑的重要性

近年來，國家高度重視節(jié)能減排工作，把它放在維護中華民族長遠利益的戰(zhàn)略高度堅持不懈地推進，明確提出了建設資源節(jié)約型、環(huán)境優(yōu)美型社會的戰(zhàn)略任務。

目前我國仍有大部分地區(qū)采用傳統(tǒng)的磚、瓦、灰、砂石來建造房屋，且絕大部分是由工藝落后、生產(chǎn)規(guī)模小的小型企業(yè)生產(chǎn)的，不僅毀壞了大量的良田，耗費大量的能源，而且生態(tài)環(huán)境遭到破壞，房屋的建筑功能也難以提高。

另一方面，隨著全國各地工業(yè)化的發(fā)展，排放的工業(yè)廢渣大量堆積，這些有害物質(zhì)對環(huán)境造成嚴重污染，越來越引起全社會的高度重視，如何滿足高速增長的經(jīng)濟對資源的需求，摒棄大量浪費有限資源的做法，做到既要保護耕地，節(jié)約能源，改善環(huán)境，實施可持續(xù)發(fā)展，又要廢物利用，變廢為寶，發(fā)展綠色建材是實現(xiàn)節(jié)能減排戰(zhàn)略任務的重要途徑之一。

二、綠色節(jié)能建筑的設計方法

1、整體環(huán)境的設計

所謂整體環(huán)境設計，不是針對某一個建筑，而是建立在一定區(qū)域范圍內(nèi)，從城市總體規(guī)劃要求出發(fā)，從場地的基本條件、地形地貌、地質(zhì)水文、氣候條件、動植物生長狀況等方面分析設計的可行性和經(jīng)濟性，進行綜合分析、整體設計。整體環(huán)境設計的方法有：

（1）引入綠色建筑理論。城市開發(fā)建設應與當?shù)刈匀画h(huán)境、資源、社會、人文等背景相結(jié)合，在加快建設的同 時，創(chuàng)造性地保護和利用已有條件。一方面，改變不合理的布局模式、區(qū)域劃分、空間結(jié)構(gòu)和資源配置；另一方面，讓城市的歷史文脈、自然地理特征得以沿襲。

（2）加強環(huán)境綠化。用綠化覆蓋地面，由于大量水分蒸發(fā)，往往可以造成比較涼爽、舒適的環(huán)境：高大的喬木在地面上形成了較大樹蔭，減少路面吸熱，同時可以凈化空氣，提高空間的氧含量。因此，在人居環(huán)境住宅區(qū)的設計中，一定要注意綠化環(huán)境設計，創(chuàng)造出良好的微氣候，應該將綠化量化標準引入設計規(guī)范。當前，環(huán)境綠化主要包括小區(qū)周圍環(huán)境綠化和建筑立體綠化。

2、建筑單體的設計方法

（1）建筑的體型系數(shù)即建筑物表面積與建筑的體積比，它與建筑的熱工性能密不可分。曲面建筑的熱耗小于直面建筑，在相同體積時分散的布局模式要比集中布局的建筑熱耗大，具體設計時減少建筑外墻面積、控制層高，減少體型凹凸變化，盡量采用規(guī)則平面形式。

（2）外墻設計要滿足自然采光、自然通風要求，減少對電器設備的依賴，設計時采用明廳、明臥、明衛(wèi)、明廚的設計，外墻設計要努力提高室內(nèi)環(huán)境的熱穩(wěn)定。

（3）采用彈性設計方案，提高房屋的適用性、可變性，具體表現(xiàn)在建筑結(jié)構(gòu)、建筑設備等靈活性要求上。①預留管道空間，包括水電、通訊的發(fā)展空間。②家具系統(tǒng)的可變化性。

③樓梯的可生長性，包括基礎的預留量、樓段板承重的預先考慮，周邊環(huán)境的生長預留地等。

（4）建筑智能設計。目前，大量電子通訊和自動化技術(shù)在建筑中得以運用，出現(xiàn)了智能化建筑，可以根據(jù)溫度、濕度、風力的情況自動調(diào)節(jié)“智能猶濉鋇目閉和空調(diào)量，保證了智能化大樓中智能化生產(chǎn)和腦力勞動的高生產(chǎn)率，智能化的發(fā)展可以促進綠色建筑在“高標準低能耗、高效能、低污染”狀態(tài)下持續(xù)發(fā)展。

三、結(jié)束語

綠色建筑對我國房地產(chǎn)的啟示是我國人口眾多，建筑從業(yè)人員主要是農(nóng)民工，傳統(tǒng)的住宅建造方式也許適合目前我國勞動者密集的就業(yè)現(xiàn)實需要。而如今推廣的低碳工業(yè)化住宅，是否適合現(xiàn)目前中國的建造方式，有待考究；節(jié)能建筑的理念需要在中國開發(fā)商中大量普及，使他們不要單純地只考慮從成本和投入的問題，而要注重未來房地產(chǎn)的走勢與發(fā)展。發(fā)展節(jié)能建筑是否會導致房價上漲。新的技術(shù)在普及時，價格是會在一方面，但是開放商要處理好與客戶的溝通，促成他們的觀念改變，進而促成交易；房地產(chǎn)界要防止各開發(fā)商一哄而上的產(chǎn)生新的建筑垃圾，要懂得如何把節(jié)能成熟技術(shù)應用到建筑當中。

參考文獻：

[1]劉玉波. 城市綠色建筑與可持續(xù)發(fā)展探析[J]. 環(huán)境保護與循環(huán)經(jīng)濟，2013，06：53-55.

[2]顧孟潮. 論城市與建筑的可持續(xù)發(fā)展[J]. 華中建筑，1998，03：68-70+76.

智能建造的背景范文第3篇

關(guān)鍵詞：智能樓宇；網(wǎng)絡工程；仿真實訓

智能大廈是智能樓宇的另一種稱呼，它是將多種技術(shù)融合為一體的一種智能系統(tǒng)。主要包括建筑技術(shù)、計算機技術(shù)和通信技術(shù)等。它的出現(xiàn)能使工程投資更加合理、設備和信息更加靈活和科學化，提高工作效率，是能夠適應現(xiàn)代信息技術(shù)快速發(fā)展的一種新型建筑。智能樓宇的核心是5A技術(shù)，它將這五個系統(tǒng)有機靈活地綜合調(diào)控和管理，實現(xiàn)在智能建筑中最優(yōu)的組合，使大部分的智能建筑擁有安全、便利、高效和節(jié)能的特點。智能樓宇也是一個交叉性的學科，其不僅涉及計算機技術(shù)和通訊技術(shù)，還涉及建筑技術(shù)、自動控制技術(shù)等?？偠灾?，越來越多的新技術(shù)被運用到智能樓宇當中。

1智能樓宇的含義和功能介紹

（1）智能樓宇最先起源于20世紀90年代，第一個智能樓宇出現(xiàn)在1984年的美國，人們將一所舊的金融大廈改裝成為了一個集通信、配電、供水于一身的智能大廈。（2）智能樓宇的概念還未得到完全的統(tǒng)一，但是都有一個共性，那就是智能樓宇一定是一個集多種系統(tǒng)于一身的系統(tǒng)化工程，可以提供安全舒適便利的環(huán)境，體現(xiàn)出智能和人性化的特點。（3）智能樓宇的主要功能如下。①信息處理功能。大部分的智能樓宇中都配備自動信息控制系統(tǒng)，這種系統(tǒng)不單單局限在該建筑之中，而是對整個地區(qū)或者社會的信息的一種監(jiān)控。②自動化功能。智能樓宇當中的排水、照明、供電、空調(diào)等各種系統(tǒng)都是自動化控制，可以實現(xiàn)各個設備間的管理自動化，形成一個健全的自動化防火防災的控制系統(tǒng)。③智能樓宇在管理方面的主要功能。智能樓宇是各種系統(tǒng)的總和，其中最重要的就是廣播以及照明系統(tǒng)，除此之外，智能樓宇還具有其他專用智能化系統(tǒng)，將這些系統(tǒng)集合為一個系統(tǒng)集。

2智能樓宇的主要組成和結(jié)構(gòu)

智能樓宇作為一個為社會以及人民生活提供便利的智能系統(tǒng)，要達到比較高的要求，根據(jù)美國智能建筑協(xié)會制定的法則，可以將智能樓宇的建成要求分為以下幾個：辦公設備自動化、通信系統(tǒng)高效化、管理系統(tǒng)自動化等。并且智能樓宇的建造以及設計者必須圍繞高效性、舒適性、安全性的特點來完成一個智能樓宇的設計和建造。智能樓宇通常由三大要素組成，即樓宇自動化、通信自動化、辦公自動化三大系統(tǒng)，這三大系統(tǒng)通常被簡稱為BAS、CAS、OAS。智能樓宇的建造必須是這三者的有機結(jié)合。具體如表1所示。表1僅僅是粗略地對智能樓宇系統(tǒng)進行分類，接下來詳細介紹。（1）智能樓宇集成中心（SIC）。這是智能大廈中最核心的部位，它是各個部位以及系統(tǒng)的信息匯集中心，主要實現(xiàn)匯集整個智能建筑中的各種信息，然后將這些信息加以處理，實現(xiàn)各個子系統(tǒng)之間的信息交換和信息監(jiān)督的功能。（2）智能樓宇設備自動控制系統(tǒng)。這個系統(tǒng)被簡稱為BA系統(tǒng)，它主要對建筑中的設備的運行狀況以及溫度濕度進行監(jiān)督和自動調(diào)控。（3）消防報警系統(tǒng)。這個系統(tǒng)被簡稱為FA系統(tǒng)，通過在整個建筑內(nèi)安裝煙火測控系統(tǒng)來實時監(jiān)控大廈內(nèi)每個位置的防火情況，更重要的是，如果在大廈內(nèi)真的發(fā)生火災，該系統(tǒng)可以第一時間發(fā)出警報，并且關(guān)閉所有電梯以及空調(diào)，然后開啟自動淋水系統(tǒng)或者氣體消防手段，為整個建筑中的人提供安全可靠的逃生方式。（4）安全防范系統(tǒng)。該系統(tǒng)被簡稱為SA系統(tǒng)，這個系統(tǒng)和消防報警系統(tǒng)有所不同，其主要是保護這個建筑中的人不受外界的干擾，保護每個人的人身以及財產(chǎn)安全，防止恐怖組織或者其他非法分子進入該建筑。該系統(tǒng)的子系統(tǒng)包括對講系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)等。（5）計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)。該系統(tǒng)是整個建筑中比較重要而且核心的一個系統(tǒng)，它主要是利用通信設備將多個計算機連接起來，實現(xiàn)整個大廈中的資源共享和信息傳遞。（6）視頻會議系統(tǒng)。這個系統(tǒng)是一個遠程控制系統(tǒng)，它將不同地區(qū)的人通過網(wǎng)絡手段匯集在一個會議室里，方便了該大廈中人們之間的溝通。（7）衛(wèi)星接收系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用衛(wèi)星來轉(zhuǎn)發(fā)電視的信號，改善了高層建筑之間由于反射產(chǎn)生的信號屏蔽狀況，人們可以更好地觀看電視節(jié)目以及娛樂。（8）電話通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)被簡稱為TCS，主要包括程控交換機，不僅實現(xiàn)內(nèi)部人之間的電話通信，還能實現(xiàn)內(nèi)外部相互通信的功能，主要的功能有數(shù)據(jù)通信和語音通信。（9）廣播系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要分為三類，一是公共廣播，一般在大型商場都會有音樂背景或者緊急情況下播報語音的一種系統(tǒng)；二是廳堂擴聲系統(tǒng)，該系統(tǒng)專門用于專業(yè)的音響擴聲；三是會議系統(tǒng)，這種系統(tǒng)的要求比較高，不僅僅是單純的擴音，有時可能還需要同聲傳譯。（10）辦公自動化系統(tǒng)。該系統(tǒng)被簡稱為OA，主要采用了傳真機、打印機將所有的辦公信息進行全面的加工整理，提高辦公室的工作效率。（11）物業(yè)管理。這個系統(tǒng)主要是為物業(yè)管理部門提供高效的、便捷的管理流程，主要連接了車庫管理、抄表管理等電子系統(tǒng)。（12）綜合布線系統(tǒng)。該系統(tǒng)是智能樓宇中比較核心的一個系統(tǒng)，主要采用高質(zhì)量的線纜在建筑內(nèi)形成一個信息傳輸通道，采用模塊化的設計，實現(xiàn)建筑大數(shù)據(jù)的傳輸和計算。

3我國智能樓宇的應用現(xiàn)狀以及網(wǎng)絡仿真實訓方案

據(jù)不完全統(tǒng)計，亞太地區(qū)的能源消耗已達到了全球的30%，由此可以看出，亞太地區(qū)的能源需求巨大。亞太地區(qū)之所以能源消耗不斷加大最主要的原因是亞太地區(qū)的經(jīng)濟市場不斷崛起。2016年3月15號在北京舉行的為期三天的中國國際智能建筑展覽會，其中大華股份受邀攜智能停車場、智慧景區(qū)等行業(yè)解決方案及行業(yè)新品亮相，在展會現(xiàn)場引起重大關(guān)注，并帶著在智能、環(huán)保、開放小區(qū)等方面的深刻思考與行業(yè)專家展開熱烈研討。在展會現(xiàn)場，智能小區(qū)和智能停車場解決方案尤其受到業(yè)內(nèi)專家和專業(yè)觀眾的青睞。大華智能小區(qū)解決方案，通過智能樓宇綜合平臺，為小區(qū)智能化建設提供一體化融合服務，解決了之前各子系統(tǒng)應用管理分散和通用平臺脫離業(yè)務的問題，在設計源頭就兼顧了業(yè)主、物業(yè)和開發(fā)商三者需求，目前，大華股份已服務于絕大部分百強地產(chǎn)企業(yè)；大華智能停車場解決方案，主要基于大華全球領先的視頻車牌識別技術(shù)和人性化的智能交互系統(tǒng)，完全消除車主進出場不暢、找車位難、找車難、繳費慢的煩惱，提高顧客對停車場的滿意度，也可以加快整個停車場的車輛周轉(zhuǎn)，提高整個公司企業(yè)的經(jīng)濟效益，降低管理人員成本，提升停車場管理水平。以下是實現(xiàn)智能樓宇的網(wǎng)絡仿真實訓的幾個方案。網(wǎng)絡仿真實訓其實是一種簡便的教學手段，可以根據(jù)設計的方案建立相對應的網(wǎng)絡模型，將智能樓宇的設計方案通過網(wǎng)絡實訓平臺的方式呈現(xiàn)出來，是一種簡便而且高效的手段。

1、演示階段

首先要在學生面前講解與演示智能樓宇的工作原理及其結(jié)構(gòu)，讓每個人都能夠了解智能樓宇。這需要分為幾個步驟。①軟件安裝以及部署。先安裝好Window2003和數(shù)據(jù)庫Server2008，然后安裝好服務器。第二步就是安裝.Net框架，最后就是配置運行環(huán)境、創(chuàng)建網(wǎng)站。②然后將所有的關(guān)于智能樓宇的知識添加到網(wǎng)絡的演示模式當中。整個企業(yè)可以配置路由器設置、連接設備、配置AP。將這些基本工作做好后就可以進入演示模式。

2、實訓階段

實訓階段就相當于傳統(tǒng)教育模式當中的教學階段，這一階段必須要求嚴格。要確保每一個人都能準確掌握智能樓宇的概念以及所有系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，例如熟悉消防報警系統(tǒng)中的具體機構(gòu)以及它在智能樓宇當中發(fā)揮的主要功能；物業(yè)管理系統(tǒng)主要負責的區(qū)域和它主要包括哪些子系統(tǒng)等。所以實訓階段是智能樓宇在網(wǎng)絡仿真實訓中最重要的一個階段，每個開發(fā)該項目的企業(yè)都應予以高度的重視。

3、考試階段

經(jīng)過一系列的學習和實訓，考試就是驗證每個人學習成果的衡量標準，當然這一階段也是在網(wǎng)絡上完成的，每個人都應掌握在實訓平臺上的考試操作方式，認真總結(jié)和學習。

智能建造的背景范文第4篇

關(guān)鍵詞：智能船舶；頂層規(guī)劃；體系架構(gòu)；標準化接口；集成展示

1背景分析

1.1依據(jù)與標準2015年5月19日，國務院印發(fā)了《中國制造2025》。這是我國部署實施和全面推進“制造強國”戰(zhàn)略第一個十年的行動綱領，把“海洋工程裝備和高科技船舶”作為需要聚集資源并實現(xiàn)突破發(fā)展的十大重點領域之一，并將集成化、智能化、模塊化的重點配套設備及關(guān)鍵造船技術(shù)作為所需掌握的核心技術(shù)。2016年3月1日，中國船級社（CCS）編制的《智能船舶規(guī)范（2015）》［1］正式開始生效，該規(guī)范主要從智能船舶的定義描述以及主體功能（智能航行、智能船體、智能機艙、智能能效管理、智能貨物管理和智能集成平臺等六個方面的功能），進行具體細化明確。

1.2基礎與條件智能船舶的提出順應了船舶裝備發(fā)展與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用的新潮流。首先，隨著船舶裝備數(shù)字化、智能化、信息化技術(shù)的持續(xù)發(fā)展與廣泛應用，越來越多的設備具有可接入其領域局域網(wǎng)或船舶互聯(lián)網(wǎng)的可能。其次，隨著物聯(lián)網(wǎng)概念的提出與相應技術(shù)的發(fā)展，基于現(xiàn)場總線、領域局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等形式的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、應用開發(fā)、系統(tǒng)集成、集中監(jiān)控、分析預警、輔助決策等信息技術(shù)得到充分發(fā)展并進而推廣和應用。再者，隨著減員增效及人性化需求的不斷發(fā)展，無人機艙、中央集控系統(tǒng)、數(shù)字化橋樓系統(tǒng)等平臺化的應用實現(xiàn)也獲得逐步推廣。

1.3現(xiàn)實的痛點物聯(lián)網(wǎng)軟硬件架構(gòu)體系及實現(xiàn)技術(shù)現(xiàn)已基本成熟并得到充分驗證和發(fā)展，但其相關(guān)標準及其應用還主要局限于分領域范圍內(nèi)，整個體系的標準化、平臺化、融合化的向基礎設施方向的發(fā)展進程較為緩慢。現(xiàn)階段，船舶領域裝備系統(tǒng)的智能化為有限智能（初級），其有效范圍也僅限于各裝備系統(tǒng)自身，船舶裝備的物聯(lián)網(wǎng)化發(fā)展進程較為緩慢，信息化水平較低，主要表現(xiàn)為以下幾個方面：（1）信息孤島效應明顯。表現(xiàn)為主機、輔機、冷水機組等既有智能裝備的信息接口開放度不夠，信息的第三方應用集成與二次開發(fā)相對困難。（2）重復建設成本較高。表現(xiàn)為各類型裝備硬件形式的應用終端在特定區(qū)域平臺上的集中布置與應用實現(xiàn)、信號采集、通訊接口、資源部署、應用終端等的實現(xiàn)基本上都是相互獨立的，系統(tǒng)建設的復雜度、重復性等其他成本較高，系統(tǒng)調(diào)整變更的實現(xiàn)成本較高。（3）數(shù)據(jù)接口的等級較低。表現(xiàn)為以硬點信號線為承載的報警點信號量偏多，以串口通訊、寬帶通訊、光纖通訊等標準化接口及通訊協(xié)議為承載的應用開發(fā)還不夠廣泛。（4）智能化信息化應用的體系度還不夠。比如：主推進系統(tǒng)中的主機、齒輪箱、可調(diào)螺距槳等的智能化監(jiān)測與控制，與其輔助系統(tǒng)中的燃油駁運及分油系統(tǒng)、滑油駁運及分油系統(tǒng)、中央冷卻水系統(tǒng)等的管理與控制，主、輔兩類系統(tǒng)間的數(shù)字化智能化信息化的能力水平差距較大，基于相互間信息融合的應用不足。（5）信息化應用的層級水平還較低。應用范圍僅限于現(xiàn)場總線級具有互操作能力的應用終端以及有限智能的軟件交付，其故障預警與自診斷能力、故障處置的決策支持能力、維修保養(yǎng)的計劃性管理與實時監(jiān)測能力、備品件管理能力等智能化的應用實現(xiàn)還不足。（6）信息有效應用的形式較少。表現(xiàn)為用于支持復雜業(yè)務場景的信息融合與應用開發(fā)還非常欠缺，用于評價裝備可靠性與體系能力貢獻率的模型、框架及相互間邏輯關(guān)系的應用還沒有。（7）平臺化集成的實現(xiàn)等級還較低。集成方式仍主要體現(xiàn)為對各類型終端設備在統(tǒng)一物理平臺上的布置位置的空間規(guī)劃、優(yōu)化與調(diào)整等，基于信息集成、應用集成、服務集成、網(wǎng)絡集成的標準化客戶端及網(wǎng)絡服務的信息化數(shù)字平臺還稀少。

1.4指導方法智能船舶的提出、研究與建設，就是要在既有數(shù)字化、智能化裝備基礎上，以及無人機艙、中央集控系統(tǒng)、數(shù)字化橋樓系統(tǒng)等平臺化的應用實現(xiàn)上，借鑒物聯(lián)網(wǎng)軟硬件架構(gòu)體系及其實現(xiàn)方式，借助成熟的計算機網(wǎng)絡技術(shù)及其資源配置管理方法，適用性地提出船舶裝備物聯(lián)網(wǎng)及信息化應用的軟硬件體系架構(gòu)，定義相應的接口標準，并據(jù)此規(guī)劃與部署相應的網(wǎng)絡資源、進行相應的應用開發(fā)，突出對用戶需求的調(diào)研、分析、挖掘、發(fā)現(xiàn)與實現(xiàn)，最終以網(wǎng)絡平臺環(huán)境下的基礎資源及應用服務向廣泛的用戶提供權(quán)屬范圍內(nèi)的業(yè)務支撐，促進裝備信息的有效流動、科學管理、高效應用，使數(shù)字化智能化的船舶分裝備向船舶裝備物聯(lián)網(wǎng)及信息化智能化協(xié)同化的應用體系轉(zhuǎn)變。

2概念分析

2.1基本定義目前，英國勞氏船級社（LR）和中國船級社（CCS）都有針對智能船舶的描述。英國勞氏船級社智能船舶入級指導文件，定義了船舶自動化的程度，從AL1-AL6，分為六個等級，從設計到營運，針對每個等級的特征進行定義。相比之下，CCS的定義相對更具體。智能船舶系指利用傳感器、通信、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)手段，自動感知和獲得船舶自身、海洋環(huán)境、物流、港口等方面的信息和數(shù)據(jù)，并基于計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和大數(shù)據(jù)處理、分析技術(shù)，在船舶航行、管理、維護保養(yǎng)、貨物運輸?shù)确矫鎸崿F(xiàn)智能化運行的船舶，使船舶運行更加安全、環(huán)保、經(jīng)濟、可靠［2］。中國船級社（CCS）《智能船舶規(guī)范》，針對常規(guī)的軸系柴油機推進的運輸商船提出有關(guān)智能的六大基本符號，概括為：i-ship（N）智能航行/Navigationi-ship（H）智能船體/Hulli-ship（M）智能機艙/Machineryi-ship（E）智能能效/Energyi-ship（C）智能貨控/Cargoi-ship（I）智能集成平臺/Integration智能船舶與常規(guī)船的技術(shù)差異主要是在常規(guī)船的基礎上增設以下功能：（1）增加船端統(tǒng)一集成平臺，實現(xiàn)船端各系統(tǒng)的互聯(lián)互通，通過數(shù)據(jù)的綜合分析和評估，提供輔助決策功能，同時通過船岸通訊實現(xiàn)遠程監(jiān)測。（2）船舶實現(xiàn)自主學習能力，并可完成部分的自主操作，通過加強岸端系統(tǒng)的建設實現(xiàn)對船舶的遠程控制。（3）通過船岸港的一體智能化建設，船舶實現(xiàn)最終的無人駕駛，自主航行、自主靠港?；谝陨隙x以及相關(guān)功能組成，智能船舶是以用戶需求及關(guān)鍵業(yè)務內(nèi)容為牽引，將人性化、智能化的應用實現(xiàn)，貫穿于船舶平臺設計、建造、運用、管理、維修等全壽命周期的所屬產(chǎn)品、環(huán)境及體驗的船舶系統(tǒng)的總稱，包含物聯(lián)網(wǎng)體系中的感知層、傳輸層、應用層等各層級領域內(nèi)容［3］，并需要選用較為經(jīng)濟、高效、便捷、可靠的計算機網(wǎng)絡及其資源為支撐，采用合理的接入、控制、承載、疊加、部署、認證和協(xié)同形式等，目的是以人性化智能化網(wǎng)絡服務的形式實現(xiàn)對船舶系統(tǒng)及其裝備的體系性信息描述及高效合理的信息使用。

2.2內(nèi)涵分析智能船舶實現(xiàn)的物理平臺是船舶，這是由其領域特性及服務對象所決定的，其人性化、智能化應用的首要目的是支持船舶系統(tǒng)所屬功能性能的發(fā)揮。其實現(xiàn)形式及主要內(nèi)容必然是圍繞船舶系統(tǒng)領域范圍內(nèi)的相關(guān)業(yè)務內(nèi)容而展開；其次才是對船舶系統(tǒng)輔助功能及相關(guān)應用的拓展。所交付的產(chǎn)品也是支持船舶系統(tǒng)相關(guān)業(yè)務需求的終端產(chǎn)品、應用環(huán)境、交互體驗等。

2.3外延分析（1）智能船舶實現(xiàn)的基礎條件是數(shù)字化智能化裝備、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計算機網(wǎng)絡技術(shù)等，其相關(guān)技術(shù)與實現(xiàn)方式亦具有通用性、多樣性等特點，在多領域、多系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成中需要做好“云與?！斌w系規(guī)劃，在大系統(tǒng)的應用集成中需要做好分布式應用部署與虛擬化集中部署的體系規(guī)劃，在多鏡像系統(tǒng)中需做好數(shù)據(jù)的同步、緩存、更新等。（組成要素及硬件體系）（2）智能船舶實現(xiàn)的核心是以用戶需求及關(guān)鍵業(yè)務內(nèi)容為牽引，及以此為目的的對相關(guān)人性化智能化應用的技術(shù)實現(xiàn)及條件創(chuàng)造。簡單便捷、智能高效、安全可靠的人性化交互界面、業(yè)務內(nèi)容、應用環(huán)境的保障是用戶體驗的首要關(guān)注點，相關(guān)技術(shù)、設施、設備的應用是實現(xiàn)手段。（用戶關(guān)注點及其輸入條件）（3）智能船舶實現(xiàn)的關(guān)鍵是可用于指導智能船舶設計、建造的高可用性的開發(fā)框架及標準化的接口體系，包括硬件體系架構(gòu)及其網(wǎng)絡拓撲形式、軟件體系架構(gòu)及其業(yè)務邏輯關(guān)系、交互信息及通訊協(xié)議等。按照該框架、體系，總體負責單位就可以對分系統(tǒng)設備商和分系統(tǒng)開發(fā)團隊形成有效的規(guī)定約束并開展相應的分工、協(xié)同，從而實現(xiàn)智能船舶設計建設過程的敏捷化和高效化。（系統(tǒng)框架及標準化接口）（4）智能船舶實現(xiàn)的工質(zhì)是船舶系統(tǒng)及其裝備的描述信息。通過對智能裝備及其信息接口的開放和補充，對裝備信息的數(shù)據(jù)采集、分析、管理、控制、消費等的應用開發(fā)，以及所需元數(shù)據(jù)庫建設、數(shù)據(jù)中心建設、數(shù)據(jù)消費方式實現(xiàn)、軟件開發(fā)平臺建設、應用部署環(huán)境建設、人員身份信息及信息訪問權(quán)限管理等，實現(xiàn)對船舶系統(tǒng)及其裝備信息的科學、高效、合理使用。

（信息流是智能船舶的血液）（5）智能船舶實現(xiàn)的難點是基于業(yè)務邏輯的數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘、知識表示、知識完善、知識應用的底層領域應用開發(fā)。數(shù)據(jù)分析時，主要以基于既有知識及相關(guān)業(yè)務邏輯的特征提取，通過對數(shù)據(jù)的向上鉆取，實現(xiàn)對系統(tǒng)狀態(tài)空間數(shù)據(jù)在時間序列上的最大程度的降維與性能評價，并用以支持系統(tǒng)監(jiān)控與運維管理等；當發(fā)生異常狀態(tài)評價時，可基于特定的知識及業(yè)務邏輯，對數(shù)據(jù)進行向下鉆取，實現(xiàn)對系統(tǒng)狀態(tài)空間數(shù)據(jù)在時間序列上的最大程度的增維，通過對系統(tǒng)狀態(tài)空間的可觀性來支持輔助決策。數(shù)據(jù)挖掘時，主要以基于時間序列的統(tǒng)計分析、回歸分析、關(guān)聯(lián)分析、分類分析、聚類分析等方法為主，并且需要對所發(fā)現(xiàn)的知識特征以及奇異點等進行基于業(yè)務邏輯的分析解釋，并采用計算機邏輯語言的形式為知識表示，進而將其補充到可供分析應用的知識策略庫中。（中間產(chǎn)品及資源消耗）（6）智能船舶實現(xiàn)的亮點是基于用戶需求及業(yè)務內(nèi)容的人性化交互接口、信息聚合方式、消息推送服務等頂層應用開發(fā)，包括基于人員身份信息的單點登錄、訪問權(quán)限控制等。面向用戶的頂層應用開發(fā)及其終端設備、平臺環(huán)境等是支持用戶完成特定業(yè)務內(nèi)容的信息化交互接口，是智能船舶的外在表現(xiàn)形式，是用戶體驗獲取與應用評價的直接對象，也是底層應用實現(xiàn)及數(shù)據(jù)產(chǎn)品消費并表現(xiàn)相應價值的承載主體。（終端產(chǎn)品及價值體現(xiàn)）（7）智能船舶實現(xiàn)的特點是基于接口的通用性、實現(xiàn)上的多樣性、建設上的經(jīng)濟性，以及功能性能上的安全性、可靠性、穩(wěn)定性，還有規(guī)模、內(nèi)容、空間、時間上的擴展、延伸、變更、遷移、異構(gòu)、演進等。其中，功能、性能的安全性是依靠相對獨立的有限開放來實現(xiàn)，尤其是要求快速響應的領域系統(tǒng)或智能化裝備，如船舶主機、發(fā)電機等的控制主要依靠于本地化的智能模塊及控制器；建設上的經(jīng)濟性是通過接口上的通用性和實現(xiàn)上的多樣性來保證，并構(gòu)成為可擴展、變更的基礎；空間上的延伸性包括感知層面有效節(jié)點的擴展、異構(gòu)網(wǎng)絡接入方式的擴展、傳輸層面信息隧道的應用與端到端信息鏡像的管理等。（一般性特點、要求、關(guān)系等）

3頂層規(guī)劃

3.1概念智能船舶實現(xiàn)的顯著特征是智能，是在船舶設計、建造、運用、管理、維修等全壽命周期中將人性化智能化的應用需求實現(xiàn)；并將其集成到相應的終端產(chǎn)品、應用環(huán)境、系統(tǒng)平臺中；具有友好的交互體驗，對船舶系統(tǒng)相關(guān)業(yè)務的開展具有良好支撐作用。3.2頂層規(guī)劃體系智能船舶實現(xiàn)的內(nèi)在本質(zhì)是對船舶系統(tǒng)及其所屬裝備相關(guān)信息體系的科學規(guī)劃、正確描述、安全管理、高效使用的應用實現(xiàn)方式。在規(guī)劃這套信息體系時，需要充分考慮現(xiàn)有的船舶系統(tǒng)，包括總體、船體、輪機、電氣以及舾裝等特征，能夠?qū)Υ跋到y(tǒng)及其所屬裝備的相關(guān)功能、性能、狀態(tài)進行準確全面的描述和反映，并以網(wǎng)絡服務的形式給出相應的評價分析、趨勢分析、診斷分析、決策分析、管理分析或信息支持等。

4體系架構(gòu)

4.1硬件體系架構(gòu)與物聯(lián)網(wǎng)體系的硬件實現(xiàn)相類似，在技術(shù)實現(xiàn)上，智能船舶的硬件體系也可切分為多個邏輯平面，可分為現(xiàn)場感知層、異構(gòu)接入層、基礎網(wǎng)絡層、平臺疊加層、用戶接口層、平臺環(huán)境層。其中，現(xiàn)場感知層主要由開放接口的智能裝備及基于現(xiàn)場總線的感知網(wǎng)絡、基于光纖的傳感網(wǎng)絡等組成，如用于船體健康監(jiān)測的分布式光纖傳感網(wǎng)絡及其設備終端等；異構(gòu)接入層主要是指實現(xiàn)對現(xiàn)場感知網(wǎng)絡的協(xié)議轉(zhuǎn)換并將其接入TCP/IP網(wǎng)絡環(huán)境的設施設備，包括光纖、以太網(wǎng)、總線和無線接入的各種形式?；A網(wǎng)絡層是船舶系統(tǒng)通訊實現(xiàn)的最基本方式，實現(xiàn)形式如以太網(wǎng)、光纖等；平臺疊加層主要用于部署數(shù)據(jù)中心、基礎應用服務器、Web應用服務器、加解密服務器、CDN服務器等；用戶接口層主要為人性化智能化應用的終端設備，包括計算機工作站、桌面、移動終端等；平臺環(huán)境層主要是指用以集成或支持終端設備的臺體、電源、接入網(wǎng)及其他人性化的設計實現(xiàn)等。其網(wǎng)絡拓撲形式可以概括為基于TCP/IP基礎網(wǎng)絡的泛在接入與無限擴展，包括處于網(wǎng)絡前端的現(xiàn)場感知網(wǎng)絡、處于網(wǎng)絡中端的平臺疊加層、處于網(wǎng)絡后端的客戶終端等。另外，對于岸船協(xié)同系統(tǒng)，其還包括數(shù)據(jù)中心相關(guān)內(nèi)容的鏡像遷移與管理等，以及所需的通訊隧道技術(shù)的應用。

4.2軟件體系架構(gòu)與計算機網(wǎng)絡的應用實現(xiàn)相類似，智能船舶在技術(shù)實現(xiàn)上其軟件體系可以分為數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)分析層、數(shù)據(jù)管理層、應用層等。其中，數(shù)據(jù)采集層主要部署于異構(gòu)網(wǎng)絡接入節(jié)點并實現(xiàn)相關(guān)通訊協(xié)議的轉(zhuǎn)換；數(shù)據(jù)分析層主要部署于專業(yè)化的數(shù)據(jù)分析、處理工作站，其配置有豐富的數(shù)據(jù)分析策略及相關(guān)應用，并可以向數(shù)據(jù)中心訂閱相應的有待分析的數(shù)據(jù)源；數(shù)據(jù)管理層主要由數(shù)據(jù)中心或數(shù)據(jù)庫及其管理工具來實現(xiàn)，實現(xiàn)對有效數(shù)據(jù)的存儲管理、訪問控制、消息推送等；應用層主要由分布式應用服務器、Web應用服務器等來提供應用服務，用戶可以采用基于富客戶端的網(wǎng)絡服務或基于瘦客戶端的Web服務來獲取應用服務。其業(yè)務邏輯關(guān)系可以簡述為：數(shù)據(jù)采集層主要用以支持底層業(yè)務數(shù)據(jù)的匯聚；數(shù)據(jù)分析層主要用以專業(yè)化的數(shù)據(jù)分析及領域范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)邏輯解讀，其產(chǎn)品輸出是可供消費的有效數(shù)據(jù)、評價、決策等；數(shù)據(jù)管理層是數(shù)據(jù)存儲、管理、訪問、推送的中間層，可以隔離底層應用開發(fā)與上層應用開發(fā)之間的接口耦合關(guān)系，并且簡化對海量數(shù)據(jù)的精準管理與有效控制；應用層是面向用戶的網(wǎng)絡服務實現(xiàn)，是對有效數(shù)據(jù)、評價、決策等信息的消費接口，也是網(wǎng)絡服務與用戶間的交互接口，并可以分為服務端和客戶端，其表現(xiàn)層的實現(xiàn)方式還可以細分為MVC開發(fā)框架。

4.3標準化接口體系標準化接口體系的基礎是模型語言與功能屬性描述，表現(xiàn)形式是元數(shù)據(jù)及其資源庫，模型對象庫，以及模型對象間發(fā)生相互作用時所需的消息應用協(xié)議。其中，模型表述所需的元數(shù)據(jù)是有粒度的，具有自描述、自包含的特點，以及格式化、結(jié)構(gòu)化的特點。模型對象之間的關(guān)系必須是面向?qū)ο螅∣O）的和具有實體關(guān)系（ER）的。采用元數(shù)據(jù)，通過可編配、可擴展的方式來結(jié)構(gòu)化地定義各種信息模型的數(shù)據(jù)類型、組成結(jié)構(gòu)、屬性特點、數(shù)據(jù)格式、單位度量等，能使各種數(shù)據(jù)類型在其相應組成、屬性、格式、度量等的描述與定義方式上高度一致，從而為跨系統(tǒng)集成與信息融合等提供有利條件，并降低數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘等的實現(xiàn)成本與運算復雜度，也為數(shù)據(jù)的存儲、查詢與使用等管理提供有效的技術(shù)手段。元數(shù)據(jù)信息模型的設計與生成，按照面向復用的原則，在中心數(shù)據(jù)庫及其數(shù)據(jù)字典的統(tǒng)一環(huán)境下，采用自頂向下的細化設計，以及自底向上的編配組合。區(qū)別于傳統(tǒng)的ER數(shù)據(jù)庫信息模型的設計方法，元數(shù)據(jù)信息模型通常采用星形模型或雪花模型。這種基于細粒度的元數(shù)據(jù)信息模型的編配與組合方式，能夠在特定的領域主題范圍內(nèi)實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫或數(shù)據(jù)倉庫的范式要求，且體現(xiàn)了ER數(shù)據(jù)庫信息模型設計的基本思想。由于領域范圍內(nèi)相應主題關(guān)注點的部分交叉，不同主題應用間的多個大粒度的元數(shù)據(jù)信息模型，會存在一定程度的信息冗余。由于采用在統(tǒng)一環(huán)境下的元數(shù)據(jù)信息模型的設計與生成方法，該部分冗余并不會導致信息在表述上的不一致。相反，其更有助于發(fā)現(xiàn)各分系統(tǒng)間的信息關(guān)聯(lián)，有效促進信息融合與系統(tǒng)融合。且能使大粒度的元數(shù)據(jù)信息模型可以基于此逐漸生成并不斷完善。面向?qū)ο蟮膶嶓w關(guān)系，即對象間接口關(guān)系，包括數(shù)據(jù)接口和功能接口兩個部分，并可采用技術(shù)元數(shù)據(jù)與業(yè)務元數(shù)據(jù)分別描述。其在應用實現(xiàn)上可以采用SOAP、JOSN、XML等語言形式來表述。

5主要內(nèi)容

5.1基于框架體系的設計、采購、建造依托于高可用性的指導智能船舶設計建造的開發(fā)框架及標準化的接口體系，總體責任單位就可以對分系統(tǒng)設備商和分系統(tǒng)開發(fā)團隊形成有效的規(guī)約并開展相應的分工、協(xié)同，從而實現(xiàn)智能船舶在設計、建設、管理過程中的敏捷化和高效化，并且有效促進各類型裝備、設備、設施向該框架體系的靠攏與發(fā)展。智能船舶的實施是一項綜合性系統(tǒng)工程，在設計之初就應該根據(jù)船級社的入級要求從總體、船體、輪機、電氣和舾裝各專業(yè)綜合考慮。以智能機艙為例，設計者除了要考慮常規(guī)船機艙的設備、系統(tǒng)、布置以及安裝外，還應根據(jù)規(guī)范要求，綜合利用狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)所獲得的各種信息和數(shù)據(jù)，對機艙內(nèi)機械設備的運行狀態(tài)、健康狀況進行分析和評估，用于機械設備操作決策和維護保養(yǎng)計劃的制定。對機艙內(nèi)的主推進發(fā)動機、輔助發(fā)電用發(fā)動機、軸系的運行狀態(tài)進行監(jiān)測；根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)，對機械設備的運行狀態(tài)和健康狀況進行分析和評估；根據(jù)分析與評估結(jié)果，提出糾正建議，為船舶操作提供決策建議［2］。要實現(xiàn)這一目標，不但需要確定物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的軟、硬件框架，同時需要整理出數(shù)據(jù)采集和控制點的清單。為解決本文1.3節(jié)中列出現(xiàn)實的痛點，設計者需要和設備供應商進行充分的溝通和協(xié)商，整理出各個設備的數(shù)據(jù)接口格式、數(shù)據(jù)類型等。把有數(shù)據(jù)接口的設備數(shù)據(jù)利用采集終端轉(zhuǎn)換成標準數(shù)據(jù)格式上傳，設計者同時還應該對沒有數(shù)據(jù)接口的設備增加傳感器和采集終端。由于船用設備供應商多樣性，這需要采購部門和供應商共同努力，對于相關(guān)設備盡量采用標準的數(shù)據(jù)接口。從短期來看，這些確實是阻礙智能船舶發(fā)展的痛點，但從長期來看則是大勢所趨。另外，對于像主機遙控、監(jiān)測報警、閥門遙控和液位遙測等本身就有控制臺的設備和系統(tǒng)，應考慮從標準數(shù)據(jù)接口拿數(shù)據(jù)，減少或取消控制臺，由應用層服務器統(tǒng)一顯示和控制，將來甚至可以取消集控室或貨控室，由數(shù)據(jù)監(jiān)測和設備控制中心取代。

5.2能化感知系統(tǒng)的補充與完善隨著船舶安全監(jiān)測及人居環(huán)境評價等相關(guān)業(yè)務需求的發(fā)展，可以建設用以船體健康監(jiān)測的分布式光纖傳感網(wǎng)絡及其智能化的設備終端，可以建設用以船體、設備、平臺振動或噪聲監(jiān)測的感知網(wǎng)絡。

5.3泛在接入的模塊化標準化實現(xiàn)對于現(xiàn)場感知層異構(gòu)網(wǎng)絡，其數(shù)據(jù)定義格式、網(wǎng)絡實現(xiàn)形式等的差異性較大，需要采用接口及協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊來實現(xiàn)由底層異構(gòu)網(wǎng)絡向平臺性基礎網(wǎng)絡的接入。采用模塊化標準化的接口轉(zhuǎn)換模塊，并實現(xiàn)相應轉(zhuǎn)換協(xié)議的自定義配置，這將是高效便捷的實現(xiàn)方法及應用模式。

5.4基于策略集的數(shù)據(jù)分析與補充策略集是對裝備系統(tǒng)構(gòu)成及其內(nèi)部邏輯的計算機語言表述，這是由裝備系統(tǒng)的構(gòu)成原理、分系統(tǒng)間關(guān)系、人員認知水平等先驗知識所決定的，對裝備功能性能的描述與評價具有非常積極的作用。由于認知水平的發(fā)展，以及分系統(tǒng)間關(guān)系的變更等，策略集需進行相應補充、完善或調(diào)整。

5.5基于相關(guān)屬性的數(shù)據(jù)挖掘與解釋實現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘是需要成本的，這就需要采用較為經(jīng)濟高效的分析方法。而基于相關(guān)屬性的數(shù)據(jù)挖掘則相對較為容易，對于其所產(chǎn)生的知識特征也較為容易判讀和解釋，對于有用的知識特征可將其補充到數(shù)據(jù)分析的策略集中。

5.6頂層應用開發(fā)及其終端設備以面向用戶和需求拉動的方式來規(guī)劃設計頂層應用，并且按照人員的領域特性及視角特點來規(guī)劃信息實現(xiàn)，通過不同的信息聚合方式及上下鉆取方式、導航方式等來提供人性化智能化的信息消費及應用服務。

5.7遠程監(jiān)控、診斷、托管等實現(xiàn)智能船舶實現(xiàn)所需的基礎設施、網(wǎng)絡資源、計算資源、存儲資源、軟件資源、應用資源等的訂購、開發(fā)、建設、部署、應用等相對受設計建設時的資金預算、布置空間分配、使用范圍及其體系性作用、可復用程度及其成本攤薄、智能化實現(xiàn)的軟件能力及等級水平等條件所限制。因此，即使最先進的智能化船舶，其單船智能化程度在實現(xiàn)上也是受限制的，更為專業(yè)而復雜的業(yè)務功能，如領域性故障分析診斷、路徑規(guī)劃決策、方案優(yōu)化設計等，需采用服務租用的形式，交付給相應的岸基服務中心來獲取。通過相應的隧道通信技術(shù)、鏡像管理技術(shù)等保證岸船間的準實時性和近似同步；相應的監(jiān)控、診斷、托管等技術(shù)實現(xiàn)也是柔性化的，相應物理系統(tǒng)間的關(guān)系是自主化的；岸基服務中心的軟硬件資源、知識庫資源、專家?guī)熨Y源都是最優(yōu)化的。

5.8特殊應用開發(fā)及其業(yè)務實現(xiàn)環(huán)境（1）船舶安全中心：火災報警、疏散指示、防火門及防火風閘控制、風機控制、速關(guān)閥控制、水噴淋控制、CO2釋放報警與控制、船體健康監(jiān)測、艙室環(huán)境監(jiān)測、船體振動監(jiān)測等監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)與應用集成。（2）視情維修監(jiān)測、決策、保障系統(tǒng)：基于裝備系統(tǒng)構(gòu)成與業(yè)務邏輯的故障分析、預警、告警、診斷、評價、決策的裝備監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)與應用集成，以及基于設備維護保養(yǎng)規(guī)程的計劃性維修提醒、基于設備實時監(jiān)控與狀態(tài)性能評價的視情性維修決策、備品件出入庫管理及申報管理等智能化的管理軟件。（3）完整性、安全性、可靠性能力評價系統(tǒng)：基于船舶系統(tǒng)間接口關(guān)系與業(yè)務邏輯的模型描述，以及對平臺體系內(nèi)相關(guān)能力的評估和體系貢獻率的計算，并據(jù)此設計的評價推演軟件或仿真平臺。

5.9用戶端無線接入與桌面集成的平臺環(huán)境包括人性化的移動用戶端的無線接入與單點登錄方式，以及對工作站形式的桌面應用客戶端主機及其顯示器等的統(tǒng)一桌面集成，還有所需的網(wǎng)絡管控、正常電源、應急電源、接地系統(tǒng)等平臺條件、環(huán)境條件。這是智能船舶實現(xiàn)人機交互的宏觀接口，是增強或改善人機交互體驗的一個重要環(huán)節(jié)。

6集成展示環(huán)境

智能船舶集成展示環(huán)境的打造引領了未來船舶設計建造與裝備使用管理的新方向。船舶系統(tǒng)的設計建造具有典型的集約性，從設計到交付的時間周期相對較短，而所需集成的設備設施卻日益增多、日趨先進，以滿足不斷提高的功能性能要求。與此相比，智能船舶對于智能裝備及其標準化接口、通訊協(xié)議的要求更嚴，系統(tǒng)實現(xiàn)的難度和復雜度更高。這就需要有較為成熟、經(jīng)濟、敏捷、高效的指導船舶系統(tǒng)進行裝備集成的設計開發(fā)框架、標準化接口體系和總體責任單位，并可以采用推的方式來促進智能裝備、智能船舶的應用實現(xiàn)。對于具體的船舶項目而言，其總體設計單位、總體施工單位基本具有唯一性，在此基礎上引入智能船舶系統(tǒng)集成的總體責任單位可以形成更為專業(yè)化、系統(tǒng)化、標準化的業(yè)務分工與協(xié)同合作，并形成為船舶系統(tǒng)設計建造過程中高效運行推進的一種新形式。基于高安全性、可靠性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟性、可變更性、可擴展性、可演進性的軟硬件體系架構(gòu)，構(gòu)建人性化智能化的數(shù)據(jù)分析、消息推送、應用開發(fā)、軟件部署、配置管理、應用交互、輔助決策、監(jiān)控管理的平臺化應用集成環(huán)境，這是滿足用戶關(guān)于設備智能化集約化平臺化管理、應對復雜業(yè)務場景、新功能新需求可以不斷植入、變更實現(xiàn)較為敏捷經(jīng)濟高效的必然趨勢與有效途徑，并可以由該類型業(yè)務需求及其應用實現(xiàn)的不斷豐富、完善與發(fā)展來拉動智能裝備、智能船舶的不斷發(fā)展。對于需要新造船舶的用戶而言，智能船舶的集成展示環(huán)境實際上是用戶各類型潛在需求及其應用實現(xiàn)的范例性成果展示平臺?；谠撈脚_，用戶可以獲取相關(guān)應用實現(xiàn)的感互體驗，并對其作用、價值等作出合理評估，進而可用以指導自身的業(yè)務需求分析與選擇規(guī)劃，最終以菜單選項的方式完成對相關(guān)業(yè)務需求及其應用實現(xiàn)的快速配置?？傮w責任單位則可據(jù)此進行基于相關(guān)框架體系、標準接口、使用經(jīng)驗、應用范例的項目定制，對內(nèi)外部產(chǎn)品及其配套廠商等進行合理計劃、分配、跟進、管理等；可據(jù)此進行基于產(chǎn)品設計制造流程的資源配置、范例復制、軟件移植等工作。

7結(jié)論

本文以實現(xiàn)智能船舶的應用為關(guān)注點，突出了用戶需求及關(guān)鍵業(yè)務內(nèi)容的牽引性作用，從頂層規(guī)劃層面分析其在功能實現(xiàn)上的基本內(nèi)涵和在技術(shù)實現(xiàn)上的主要外延；提出符合智能船舶平臺化集成要求的軟硬件體系架構(gòu)及標準化接口體系，該框架可以敏捷經(jīng)濟高效地指導智能船舶相應規(guī)劃設計、設備訂購、船廠施工、分系統(tǒng)調(diào)試、大系統(tǒng)集成與信息融合等應用實現(xiàn)；指出用以支持智能船舶應用實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)及應用內(nèi)容，確認智能船舶由概念走向?qū)崿F(xiàn)的主要內(nèi)容及基本方法；并論述了集成展示環(huán)境對于促進智能船舶推廣應用的意義及作用。

參考文獻：

［1］中國船級社.智能船舶規(guī)范［S］.北京：中國船級社，2015：1-39.

［2］龔瑞良，吉雨冠.智能船舶技術(shù)和無人駕駛技術(shù)研究［J］.船舶，2016（5）：82-87.

智能建造的背景范文第5篇

1測控技術(shù)在工業(yè)建筑上的應用

工業(yè)建筑一般都需要一些桁架結(jié)構(gòu)的廠房、車間，這些的跨度都比較大，一般會采用桁架結(jié)構(gòu)的形式，而由于建筑使用功能的要求，桁架結(jié)構(gòu)的跨度不斷增加。由此造成的后果之一就是抗震性能不斷減弱。良好的抗震性不僅在這樣的桁架廠房、車間中很重要，在航天領域也有著相當重要的地位。對于大跨度的桁架結(jié)構(gòu)振動的研究，在測控技術(shù),尤其是傳感器的快速發(fā)展的背景下，取得了很大的進步。利用傳感器來控制桁架振動的技術(shù)逐漸發(fā)展成為智能桁架結(jié)構(gòu)，雖然這主要是應用在航空航天領域中的，但是對于其他性質(zhì)的建筑，也是一個很好的、可以借鑒的方法,在這種結(jié)構(gòu)中所應用的有壓電材料、光纖材料等新型材料，而使用范圍最為廣泛的是壓電材料，它所具有的良好性能很適合控制桁架的振動。主要的工作原理就是將桁架振動時產(chǎn)生的變化轉(zhuǎn)變成電能，然后傳輸?shù)较嚓P(guān)的控制部件中進行控制。這樣不僅控制地迅速、有效，還沒有大的噪聲，對聲環(huán)境污染小。雖然智能桁架結(jié)構(gòu)的發(fā)展還不夠成熟，在工業(yè)建筑上的應用也很有限，但是我認為這是測控技術(shù)在工業(yè)建筑應用上的一個很好的發(fā)展方向，應該引起大家的重視。

2測控技術(shù)在高層建筑的應用

比薩斜塔聞名于世，但是如果現(xiàn)實中的高層建筑像比薩斜塔一樣存在，我想會有很多人都不敢接近，更不要說在里面生活學習了。因此，在建造高層建筑時，最重要的一個問題就是要保證高層建筑的垂直。這既包括建筑與地面基準的垂直，又包括每一層與每一層之間的垂直，隨著高層建筑高度的增加與立面造型的變化，保持垂直的難度也就越來越大，而現(xiàn)在主要是由測控技術(shù)來保證建筑的垂直度的，因此對于測控技術(shù)的要求、測控技術(shù)與建筑的融合要求也就越來越高。在對高層建筑的垂直方向校正這一問題上，運用測控技術(shù)時一定要遵守以下幾點：首先，要符合相關(guān)的規(guī)范，這既有國家制定的關(guān)于高層建筑本身的指標標準，也有使用相關(guān)測控儀器時需要注意的問題；其次，在測量過程中一定要嚴格，盡量減小誤差，要校正精準；最后，要由相關(guān)部門進行嚴格的檢測。這幾點都要切實保證，才會讓測控與施工人員感覺到強制性，才不會發(fā)生由于人為失誤造成的損失現(xiàn)象。在測控過程中，主要需要測控軸線的垂直，這是基準所在，為了保證軸線沒有誤差，通常要對地基的承載力進行檢測、反復驗算，還要進行相應的抗滑移程度、抗傾覆程度進行驗算，這些都是缺一不可的，當然，以上所說的只是最基本的測控，真正的建造過程中還會有很多細微之處需要注意。

3測控技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)建筑中的應用

鋼結(jié)構(gòu)由于自身良好的性能被越來越多的運用到建筑結(jié)構(gòu)中，測控技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)的安裝中的應用主要集中在對鋼立柱的測控上。測控技術(shù)最核心的任務就是要保持立柱軸線的垂直，并且要在立柱上標示出標高線，在安裝每一個部件時，都要保證上一步的正確與穩(wěn)固。在對鋼立柱進行了定位軸線放線工作后，要對結(jié)果進行檢測、驗證，校正，要切實保證鋼立柱的垂直度，這樣才能夠控制好鋼立柱的扭轉(zhuǎn)和傾斜程度。以上只是針對于建筑行業(yè)的三個方面來闡述了測控技術(shù)的應用，在整個建筑行業(yè)中，無論從施工還是設計，需要用到測控技術(shù)的方面還有很多，將測控技術(shù)與建筑結(jié)合是非常有必要的。