智能城市应用精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇智能城市应用，期待它们能激发您的灵感。

篇1

数字化安防的演变

近半个世纪以来，自动测试系统技术与智能化安防技术的结合发展演变经历了组合总装配化、标准化接口测试、PC（Personal Computer Based Instrument）微机测试三个时期。

组合总装配化时期：把多种不同功能的程序控制器与多种不同功能的输入输出电路组合总装配成一体的智能化安防控制测试系统。这种智能化安防控制测试系统的开发设计制造成本较高，维护困难，在智能化安防技术的应用上有一定的局限性。

标准化接口测试时期：这类安防测试系统应用专门的接口按需要实施测试功能的改变，它不仅组建方便，且使用灵活，性能优良，所以获得了广泛的应用。

PC（Personal Computer Based

Instrument）微机测试时期：应用微机与通信技术组合而成的“虚拟仪器”安防测试技术，给安防系统的腾飞上了一个全新的台阶，对安防测试技术的理论、应用方法等诸多方面产生了巨大的影响。

随着智能化安防技术的发展，安防智能化信息技术的工作量越来越大，更趋向复杂，将计算机技术、通信技术和检测技术有机地结合在一起诞生的自动测试系统（Automatic Test

System）使数字化安防技术的发展上了一个全新的台阶。

智能安防程度深化

随着智能化程度在安防领域的不断深化，“智能安防”这一内涵正逐步囊括了与安防相关内容和服务的信息化、图象的传输和存储、数据的存储和处理等等，例如可以利用城市综合管理信息公共服务平台，包括城市内视频监控系统、数字化城市管理系统、道路交通等多个系统；利用市区级数据交换平台实现资源共享；利用系统前端数据通过视频监控系统采集并传输到监督指挥调度中心等等。

这正是未来城市安防工作的发展趋势——智能化。一方面，通过统一的监控平台发现警情，预防警情，处理警情；另一方面，通过应用系统的高度集成，可以优化系统结构、降低系统部署难度，减少管理和维护成本，各子系统能够协同作战。建立统一指挥、高效机动、协同联动、管理智能的应急联动系统已成为城市安防建设的必然趋势。智能安防可以通过人脸识别、车牌识别等智能化视频处理实现警情预判，同时综合应用通信技术、地理信息技术、卫星定位技术，实现统一接警、迅速定位、快速反应、业务联动的智能化管理。在此基础上，进一步实现对监控点的覆盖，大部分平安城市建设项目中的指挥调度、GIS整合、视频报警、警视联动等各系统整合应用。

在城市应急管理方面，智能安防的监控系统完全可以作为城市应急管理系统的一个重要组成部分整合到系统当中去。现在的应急管理系统是一个集预案、视频、图片、语音、地理位置等信息为一体，以信息网络为基础，各系统有机互动为特点的城市信息化基础设施。可以通过集成的视频监控系统、GIS信息系统、网络通讯系统和应急联动系统将公安、消防、卫生、交通等应急指挥与调度集成在一个管理体系中，通过共享指挥平台和信息平台，实现集中接警、及时研判、快速响应、统一指挥和联合行动。应急管理系统通过系统的整合打破信息孤岛，为突发事件的研判提供各类信息，制定并启动对应的应急预案，调度应急资源，协助相关部门应对突发事件。不论在事件研判、资源调度还是现场指挥等环节中，安防监控系统都可以发挥重要作用。

安防系统集成优化

在安防系统的集成方面，现在常常是根据安防系统过程防护的实际需求，将各个子系统连接成为一个完整、可靠和有效的系统工程；以子系统之间协调工作，发挥整体效益，达到整体优化之目的，而不是各种设备的简单拼接。在平安城市的背景下，系统集成的含义就是建设统一的联网监控大平台，对道路视频、治安卡口、电子警察、公安视频会议等子系统，通过资源的整合，实现对所有安防子系统的集中处理、管理。如今的安防子系统普遍具备了网络接口和软件管理平台，安防子系统的各类数据信号、音频、视频信号可以通过网线进行远距离的传输，使基于计算机网络的安防系统集成成为可能，实现了信息的互通，进而实现信息共享和联动控制。安防各子系统的集成，原本各自独立的子系统在集成平台的角度来看，就如同一个系统一样，无论信息点和受控点是否在一个子系统内都可以建立联动关系。

篇2

关键字：智能电网 技术 智能城市 建设

中图分类号：TU984文献标识码： A

引言：“智能电网是城市智慧发展的载体，支持着智慧城市方方面面的运作，支撑着智慧城市的建设。”国家电网科技部刘建明在2013年6月16日召开的第三届中国智能电网建设及国际论坛上说。由此可见，对于我国现阶段来说，智能电网在智能城市的运用是一个非常重要的课题。

智能电网技术作为一项新兴的电力技术，以其低碳经济环保等特色已经成为全球发达国家电力工业发展的重点，智能电网拥有可控性、安全性、可靠性、经济性和环保性等众多优势，在我国智能城市中有很好的发展前景。

1.智能电网的概念和技术要求

智能电网就是电网的智能化，也被称为“电网2.0”，它是在建立一个高速双向、集成的通信网络的基础上，通过先进的设备技术、先进的传感测量技术、先进的决策支持系统技术与先进的控制方法，来实现电网的高效、可靠、安全、低污染、可调运作和安全目标。

智能电网拥有以下几个特点：一是交互性，让用户和能源市场之间能够相互交流响应，由此来提高服务的水平；二是污染低，在电网中回收利用可再生资源，不仅有效的节约了能源，而且对环境的破坏性减小；三是可自愈性，可以自动调节、自行诊断及自动恢复；四是优化性，充分的利用资源，对资源进行优化；五是坚固性，在各种气候等因素的干扰下仍能正常工作；六是经济性，在一定的成本控制下，最大限度的节约能源。

为了能优化资源配置，获得更多的资讯，快速的自愈及反干扰，使不同的电力用户之间交流更为可靠，满足电力用户互多样的服务要求。在技术上来说，智能电网设备要与技术相互配合，进一步发展。智能电网的技术如过电压抑制、系统阻尼、动态无功补偿和电力循环控制等，对智能电网的发展有着非常大的作用。像能源储备技术、网络和网络单元之间的双面交互式自动控制技术，可再生资源的网络连接运营技术和能源供给通路，对智能电网的建设有非常重大的意义。

2. 我国智能城市与智能电网的发展

现阶段，我国已经有近100个城市或城区对智能城市建设提出规划和方案，包含着生活中的各个方面，如智能城市北京提出以无线宽带专网和无线物联网为重点建设项目，在发展物联网的同时，推动智能化管理城市建设；智能城市上海提出以物联网、车联网、计算机、TD－LTE、集成电路、高端软件、下一代网络和信息服务这八个专门的项目为建设重点，在信息高速发展的今天，对信息化城市进行全面的发展提升。

目前，我国的智能电网技术正在进入一个新的阶段，一个全面开展的时代。上海世博园上智能电网示范工程包含了发电、输电、配电、变电、用电、调度这六大块，在保证可靠、安全、质量的电力供应的同时，又节约了能源，在世界范围内首屈一指，被称为“低碳世博”，是智能电网技术在智能城市运用的成功典范。

3.智能电网技术推动智能城市建设

在2013年6月16日召开的第三届中国智能电网建设及国际论坛上，国家电网科技部刘建明发表讲话时提出，智能电网对智能城市的贡献，主要表现在四个方面：一是能源，在智能电网的发展过程当中，通过广泛的推广“以电代油、以电代煤”等技术，在电能中，能源的消费比重有所提升；二是经济，智能电网技术的运用能够有效的提高电力产业的节能转型时间，对电力产业的经济发展产生积极的作用；三是信息，智能电网技术的运用对智能城市的影响是极大的，提高了智能城市的信息科技水平，为打造公共网络平台智能城市作基础。刘建明还强调，智能电网不仅能保障城市用电可靠、安全，更能提升智能城市的整体信息化、科技化，使智能电网技术推动智能城市的建设和发展。

3.1智能家居对生活方式的优化

智能家居是指运用先进的通信技术，把跟生活家具有关的系统整合在一起，交换家庭的外部网络和家庭智能网关，实现家庭内部信息共享和互换的功能。智能家居的运用主要是为了使人们在生活中更加便利、舒适、安全、环保，有效的改善了人们的居住环境，形成集成、统一、高效的服务管理。智能家居能提供的服务非常之多，如燃气、水、远程付费和远程抄表等，同时这就表明必须要把光纤引入到各家各户，而且与天然气、自来水等运营商进行合作。另外，在智能交互终端，智能家居还可以开展远程教育、远程医疗和信息服务等有关的项目，对这些行业的发展有很大的影响。

智能家居主要有以下几个特征：一是智能家居可以通过手机和电话进行远程事务的调控和监督，对于出现的异常情况可以及时的解决；二是智能家居可以实现远程缴费，对电表和水表等费用通过智能家居系统进行缴纳，为人们提供了更加优质和便利的生活；三是智能家居使人们的生活家居更加安全和舒适，对人们的生活方式进行了优化；四是智能家居可以实现电力企业和用户之间的交流互动，使用户对用电及用价的信息有充分的了解，指导用户科学经济用电，提高了用户的环保意识；五是能支持“三网融合”业务，使用户享受到智能化的服务。

智能电网小区用户实现光纤入户，具备 “三网融合”的条件，即可以实现广播电视网、电信网和电信网的同网传输，有效的避免了小区网络通信重复的情况。目前，智能电网小区还在研究阶段，但智能电网小区将是智能城市的发展方向，将打造一个信息化的居民生活。

3.2电动汽车清洁能源的运用

智能城市的发展离不开电网的支撑，电网能大规模的接收可再生资源，这对能源将会是巨大的节省。先进的传感测量技术和储能技术是城市能源的“大管家”。而现阶段，人们对于电动汽车并不认可，但未来电动汽车将是智能电网在智能城市发展的一个主要方向，扮演着非常重要的角色。北京市政协副主席蔡国雄在论坛上发表演讲时说：“当电动汽车大规模的生产及应用时，汽车电池系统每天晚上利用用电低谷储存电能，若第二天不在路上行驶，将会避开白天用电高峰。” 智能电网时代，电动汽车将成为新一代的我们的代步工具，有效的解决了电能集中存储的高额成本问题。

3.2智能电网为智能城市提供了便捷的生活

根据资料研究表明，智能电网不仅能够改变能源体系和电力运用，还对整个社会的生产生活方式进行变革，电网是能源的主要载体，智能电网是智能化建设的核心，智能电网除了可以实现资源和信息同步外，还可以促进互动、双向的用电模式，实现智能家电、智能家居等智能电网技术的管理与应用，成为推动智能城市发展的原动力。

智能电网还能对智能城市的市政、交通服务进行管理，运用电力信息采集，建成一个集水电、煤气的智能电网系统平台，使我们的生活更加的舒适和便捷。

总结：智能电网是世界电力的发展趋势，智能电网技术在中国智能城市中的发展前景非常美好，但对智能电网的建设任重而道远，不仅需要解决很多复杂的问题，更要深入的研究其中的宏观策略与经营模式。智能电网技术不仅能够节约能源，还可以使我们的生活更加安全、舒适。智能电网技术的推广普及，将推动智能城市的建设，加快智能城市的发展。

参考文献：

[1]肖世杰.构建中国智能电网技术思考[J].电力系统自动化, 2009, 9.

篇3

关键词：快速公交系统，智能调度，智能交通系统，应用研究

Abstract: Aimed at how to improve the operational efficiency of the bus rapid transit system， to improve the satisfaction with passenger travel demand, this paper by combining the actual situation of Lanzhou City BRT intelligent scheduling system design, introduced the requirements and system framework of BRT intelligent scheduling system, and do a detailed analysis and design.Key words: Bus Rapid Transit system; intelligent scheduling; intelligent transportation systems; applied research

中图分类号：TP212.6 文献标识码： A 文章编号：

概况

快速公交系统（Bus Rapid Transit）简称BRT ，是一种介于轨道交通与常规公交之间的新型公共客运系统，是一种大运量交通方式，它利用现代化公交技术配合智能交通、公交优先等先进的运营管理措施，开辟公交专用道路和建造新式公交车站，实现轨道交通式运营服务水平的城市客运系统，目前正收到国内外许多大城市的重视。

快速公交（BRT）智能调度系统的出现给BRT系统运营管理者提供更为高度直观、可视的营运生产工具，为城市管理者提供真实、科学的服务监督手段。使得城市公交运营部门可以为广大乘客提供更为优质、便捷地公共交通信息服务，也更好的发挥和提升BRT项目在公共交通中的重要作用。

BRT智能交通系统是一套建立在网络、通信、控制、计算机、信息处理基础上的智能化的新型公交服务集成系统。该系统通过全球定位系统（GPS）和无线通信技术（GPRS/CDMA），以地理信息系统（GIS）为操作平台，实现对快速公交车辆状态信息的采集、存储和分析，完成对车辆的实时监控和智能调度，大大提升快速公交系统的管理水平和运营效率，并为乘客提供及时、准确、全面的运营信息服务和一个安全、舒适的候车、乘车环境。

系统需求

根据国内一些城市快速公交系统(以下简称BRT)智能公交调度系统项目实际需求，借鉴国内外先进经验和技术，充分考虑公交的运行需要，采用网络、通信、控制、计算机、信息处理及智能交通系统技术，要求设计一套技术先进、运行高效、可靠实用的BRT智能系统。

本文以兰州市BRT系统设计为例，通过集成和优化设计，使得BRT智能系统应能实现以下功能：

通过集成设计，实现BRT具有的“车站-车辆-道路-场站”一体化，将合理调度、快速上下、安全舒适、人性化服务的功能发挥出来。

满足BRT现代化营运对信息系统的需求，达到优化运行、优质服务、规范管理的目标。

实现运用计算机优化编制行车计划和劳动配班计划，实现计算机辅助实时优化调度。

采用先进技术手段对车辆进行实时动态定位。建立集成的、综合利用的信息传输网络，满足BRT目前的多媒体信息传输、业务调度、实时监控需要，满足未来扩展、BRT联网与城市其余ITS大系统集成的需要。

建立先进的，符合公交运营管理要求，符合BRT运行需要的售票、检票系统，为乘客提供快捷、方便的服务。

通过各种手段，为出行者提供准确、方便、有吸引力的BRT和公交信息服务。

在达到各项设计功能和性能的同时，节省投资，得到较高的性能价格比。

智能调度系统详细设计

智能调度系统按服务功能可分为三个部分，即面向系统运行的基础支撑系统、面向乘客和企业服务的应用系统以及保障正常运行的运维系统。

图1 兰州市BRT智能系统组成图

服务整个系统的基础支撑系统

(1) 网络及通信系统

兰州市BRT智能交通系统工程各个站台和BRT监控调度指挥中心间的通信网络是信息采集和信息的基础平台。其中BRT监控调度指挥中心是兰州市BRT线路的网络汇聚中心，也是视频信息的汇聚中心，在系统设计中应充分考虑其重要地位。各个BRT站台之间、站台与BRT监控调度指挥中心之间可考虑采用光纤组网络方式实现站台、BRT监控调度指挥之间的数据通信。其余首末场站与BRT监控调度指挥中心之间、公交集团与BRT监控调度指挥中心之间、以及BRT监控调度指挥中心内部、各个站台内部、各个首末站内部的通信网络可采用租用本地通信供应商链路（如宽带网）的方式来实现。

(2) UPS电源系统

当市电故障时，为确保兰州BRT智能交通系统设备正常工作，在BRT站台、首末场站及BRT监控调度指挥中心设置足够容量的UPS电源是非常有必要的。关于UPS电源的后备时间应做出严格要求，其中站台和场站后备时间为1小时， BRT监控调度指挥中心后备时间应保证至少2小时。UPS系统应配套短信告警器，市电停电时，自动向系统管理员发送市电停电告警，以让系统管理员及时掌握市电停电信息并对整个BRT智能调度系统作出合理的安排和处理。

(3) 时钟同步系统

时钟同步系统为兰州BRT智能交通系统的各通信设备提供统一的标准时间，并为其它各有关系统（票务系统）提供统一的标准时间信号，使各系统的定时设备与本系统同步，从而实现BRT全线统一的时间标准。

3.省略开发平台开发,且采用C/S加B/S架构的模式，以更好的满足生产运营的时效性和公交企业管理的分布式的实际业务需要，降低网络带宽占用提高系统的可扩展性、可维护性，保持系统技术的先进性。

硬件方面运营调度管理系统后台服务器和存储系统主要安放在BRT监控调度指挥中心。各种PC服务器的技术指标应满足公交营运系统的需求。BRT运营调度管理要求实现由BRT监控调度指挥中心集中监控和统一管理，公交首末站场实现现场实时调度。

(3) CCTV视频监控系统

视频监控系统主要通过在站台工作间、出入闸机、乘车区设置一定数量的监控摄像头，利用系统自建光线网络对整个BRT站台内部进行实时的视频监控。让BRT监控调度指挥中心调度人员，可以通过客户端软件和电视墙查看到人工售票情况、车辆到离站和乘客上下车情况、站台乘客候车情况和客流情况、站台服务情况。使其能根据现场情况及时采取对应措施，以提高运行组织管理效率，保证BRT系统安全、正点地运送乘客，提高运营及车站管理效率，为营运调度提供帮助。同时系统需预留到社会治安监控系统的接口，为处理突发治安事件提供最及时的信息。

(4) IP数字广播系统

数字广播系统可本站乘客提供车辆停靠、进出站信息、安全提示、导向及音乐等信息服务，广播内容采用定型语音合成和人工直播方式。在车辆运营时，BRT监控调度指挥中心可以对站台进行业务上的信息广播、发生紧急情况时能进行应急广播通知等。在各个站台的工作间、场站发车调度室，均要求配置工作人员使用的话筒，实现站台工作人员对本站台的语音广播。在BRT监控调度指挥中心设置满足BRT运营调度的IP数字寻呼话筒，实现BRT监控调度指挥中心对BRT沿线所有站台、所有场站的语音广播。

(5) 相关接口系统

接口系统处理主要涉及到公交总公司原有票务系统、 BRT票务系统、安全门系统、土建专业、BRT车辆之间的接口分歧问题：

与公交总公司原有票务系统的接口；

需要与公交公司沟通了解现有票务系统接口及需求。

与票务系统交换的接口；

票务系统应提出对智能调度系统的网络接口要求、配电接口和相关管线布线要求，并协助智能调度系统完成网络构建和设备配电。

票务系统所需的通信网络由智能调度系统提供。票务系统相关业务数据通过光纤网络与上传至BRT控制中心,并接收控制中心相关控制指令.通信网络接口位置在站房票务系统设备处。智能调度系统还应充分考虑票务系统的UPS用电需求.

与安全门系统交换的接口；

安全门系统应提出对智能调度系统的网络接口要求、配电接口和相关管线布线要求，并协助智能调度系统完成网络构建和设备配电。

安全门系统所需的通信网络由智能调度系统提供。接口位置在站房安全门系统设备处。智能调度系统还应充分考虑安全系统UPS用电需求。

与土建专业的接口

站台土建专业需要为智能调度系统前端设备安装提供二次施工的工作界面。

与BRT车辆的接口问题

智能调度系统车载设备需要在BRT车辆出厂前安装,如车载视频监控摄像头和录象机、GPS智能调度设备(定位、通信模块、报站器等).需要在BRT车辆出厂前将所需前端设备提供给BRT车辆生产厂家。

3.3服务整个系统运维系统

该系统主要是向整个BRT智能系统提供一套满足最终用户管理、满足系统日常维护需要的日常运营、维护、管理系统。包括系统运行规章、制度，日常维护管理办法、突发时间应急方案等。

结论

快速公交系统与智能交通系统的结合，无疑是对公交现有管理和运营模式的一次非常成功而又意义的实践。今后有必要结合我国BRT发展实际情况，继续深入研究更加高效、集成度更高的智能系统，以促进快速公交系统的发展。既有利于公交优先理念的推广，也是适应机动化高度发展环境下城市可持续发展的新需要。

参考文献：

[1] 张涛,熊桂喜 BRT公交车辆智能调度西戎的设计及实现 微计算机信息 2007 12

[2] 王少飞,高乃明 快速公交(BRT)智能系统规划与设计研究 交通信息与安全 2011(1)

[3] 王少飞; 关可 快速公交(BRT)智能系统框架结构研究 道路交通与安全 2008(2)

[4] 朱中,李延东BRT智能系统及其在中国的应用 交通标准化 2011.10

篇4

【关键词】城市；智能照明；单灯监控； 监控；管理

我们设计的系统一般是采用无线分组传输的方式，基本可以分为：通讯层、采集执行层、监控中心。常用的方式有抑制性节能、降压节能和开关节能。论文从不同的角度阐述了城市智能照明中单灯监控的应用与研究。

1.单灯照明监控的发展

如今，单灯照明装置是在城市道路规划建设中应用比较广泛的一个系统，它主要是一个单独控制盏路灯在开关、节能、数据采集和故障判断的设备。通常是由以下几个部分组成。

（1）单灯监控模块：安装在灯杆内或灯具内，由单灯监测单元和单灯控制单元组成。

（2）单灯通讯模块：单灯配套的通讯模块，实现了单灯装置和监控前端的装置。

（3）单灯适配器：在开关箱中，实现了开关箱管辖范围内的单灯装置数据急抄。

单灯监控系统可以通过监控中心的监控计算机单元与相应的软件构成网络系统，并且按照一定的通讯协议来判断该设备的工作状态和故障情况。

现今采取的照明主要还是采用了节能手段来满足需求，这样会大大的影响到光照度和光源寿命，实际上无法满足根本的目的，但单灯产品则改变了这一局势，不仅能够满足光照度的需求和光源的寿命，还能满足对每盏灯的控制和管理。真正的实现了智能化需求。目前判断亮灯率的方法主要有两种形式：

（1）通过人工巡检，亮灯率可以非常准确，但耗时耗力，在此基础上需要大面积亮灯，这样就会造成巨大的浪费。

（2）通过测量线路整体电流来实现亮灯率的监测，但要注意环境方面因素影响，测量的结果不可能是完全准确，通常在90%以上。

2.单灯监控多功能化

单灯监控系统能够解决此问题，每个光源都装有一个监控终端，其工作状态能够及时的传送到监控管理中心，因此亮灯率的判断可以为百分之百。且能够有效的避免了由于灯不亮给人们的生活带来了不便之处。另外，单灯系统有效地防止了电缆被偷窃的行为发生，同时在单灯系统中可以预设好几种应急方案。

现在的监控系统功能组合的形式主要有以下几种：

方式一：只有终端监控、通讯模块、监控中心等三个部分组成的亮灯自动化系统。

方式二：监控终端、电缆防盗器、通讯模块、监控中心四部分组成的亮灯自动化系统。

方式三：监控终端、电缆防盗器、单灯模块、单灯适配器、通讯模块、监控中心六部分组成。第三种方式是技术学家锁倡导和建议的使用系统，具有监控，数据分析，防盗等优势。

3.无线通讯背景

Zigbee技术是被当今世界所认可发展最迅速的技术，市场前景非常的广阔。该技术使用了电波的方式用作无线信息传输，采用的是复数节点方式来连接到网络。Zigbee技术伴随着短距离无线通讯技术，个人局域网的需求而发展，根据这个协议所规定的技术是一种低距离、低复杂率、低成本、高可效性的双项无线通讯技术，主要是适用于自动控制和远程控制两个方面。尤其是针对单灯照明领域应用是非常的广泛。

考虑到城市照明的应用条件，控制中心应该是该系统的心脏，要有专业的机房设施，接入到以太局域网内，且同时具备子系统来接受和处理信息的传输过程，完成存储和转发的任务。利用zigbee组网，结合科技软件来实现信息化管理。系统全天24小时监控。

Zigbee的通信功能能够迅速建立起工作数据库，有效的降低了故障率和偷盗行为的发生率，需要查询的时候，zigbee提供识别功能，来达到信息传输。

4.单灯照明的广泛应用

国内的单灯产品是最近几年的时间里面刚刚兴起，还是处于发展期。但是产品的更新程度很快，装置的形式变得多种多样。从有线通讯方式到电力线载波通讯方式。控制方式也是从单路控制方式转变成为多路控制；故障诊断方式也是从无到有。安装从原先的在灯头上安装到安装在灯杆上。从以上的几个方面，我们不难可以看出单灯产品逐渐的走向成熟，只有质量更好，才会更好的去服务社会和人民。

4.1控制对象

单灯控制的对象应该是其对应的灯具光源，目前常规的单灯监控装置可以控制：高压钠灯、汞灯。特别的单灯监控装置可以对电子镇流器的光源进行控制。或者是对LED路灯的电源驱动进行监控并构建通讯网络。

根据控制对象的不同，单灯装置的控制数量也是存在着差别，大量的单灯装置采用单对单的控制方式，也存在个别的单对多。

4.2节能方式

节能方式是越来越得到了巨大的应用范围，现今的单灯节能方式主要有以下几种方式：

（1）抑制性节能方式：因电网电压的偏高导致了耗电以及的灯源的损耗，而开发出来能在夜间电压偏高时候，能自动降压，稳定供电，达到了节能电能和延长电炮的使用寿命。

（2）降压节能方式：通过降低电压，而开发出的相关产品主要有两种方式：无极变压节能方式和档位节能方式。无极变压指的是根据不同客户的需求来调节电压范围以达到节能目的。而档位节能是通过输出变压器抽头来输出不同电压量满足节能的要求。

（3）开关节能方式：通过对灯具光源的直接开关来实现了节能，该方式产生的直接效果是最理想。对灯源的影响很小。通过形成系统以后，采用不同的分组策略实现分组开关灯控制。从而取得较高的开关灯控制，达到节能。

5.单灯监控装置的实现方式

一般是指前端监控与单灯装置间的通讯方式，常见的通讯方式有：电力载波方式，无线传输方式，其他传输方式。

（1）电力载波方式：该技术主要是利用电力线网来为传媒媒介，将载有信息的高频信号加载到电线上面，通过电力线来传输信息，且通过调制器把高频信号从电力线上分离出来，传送到终端监控。如今，电力载波已经变得非常普遍，其研究方向主要还是低速的电线载波通讯方式，主要是用来传输电网调节管理信息，以及载波语音通讯等。随着数字电子技术的不断发展，传统的电力行业已经慢慢的走向了数字化。

（2）无线传输方式：该方式是基于相关的网络协议介入到电网中来进行数据方面的传输和应用。常见的有无线局域网、蓝牙、ZIGBEE和无线团体局域网。无线解决方案采取了ZIGBEE的无线通讯方案，其最大的特点是：

1）低成本，通过大幅度的简化协议降低了对zigbee通信控制器的要求，因而大大降低了成本。2）低速率，在2.4GHz的频段中只有10-250kbit/S，专注于低传输应用。3）近距离，通过路由器和节点间的通讯接力，传输距离将更远。根据实际的发射功率大小来决定了各种不同应用模式的结合。4）高安全性zigbee提供了3种安全模式：包括了无安全设定、使用接入控制滑单防止非法获取数据，以及采用高级加密来确定安全属性。

6.结语

社会在不断发展，单灯监控装置的使用最大程度上方便了人们的生活，更加体现出现代化城市的进程。我们从各个不同的角度具体地阐述一些实质性的内容，表达了单灯装置监控系统的广泛应用，除了技术方面的更新之外，节能功效是核心的主题，系统利用了简单的传输方式和通讯方式来达到良好的节能目的，该系统对于现代化城市发展，数字化进程具有重要的社会意义，系统已经在城市中广泛的应用和实现管理，取得了良好的应用效果和社会效益。 [科]

【参考文献】

[1]陈凤贤.基于多智能体技术的路灯节能控制系统的研究[D].华南理工大学，2013.

篇5

（郑州市城市照明灯饰管理处，河南 郑州 450045）

【摘要】随着社会的不断进步，城市道路建设的不断发展，城市路灯照明控制系统正逐步实现智能化管理。路灯作为城市夜间交通道路的主要照明系统，在城市基础设施建设中占有重要的地位。

关键词 城市路灯；照明系统；智能控制系统；应用；分析

0引言

我国经济建设起步较晚，但成长迅速，致使许多城市的道路设施跟不上社会的发展步伐，其中许多城市道路照明系统仍然沿用旧的方式，其系统模式存在很大弊端，如线路检修不便，控制系统可变更性不强，亮灯误差较大等问题。

1城市路灯照明智能控制的优越性

1.1具有较强的节能性

由于城市在后半夜对于照明强度的要求不是很高，若使路灯整夜都工作，就会浪费大量的电能，若采用“后夜灯”的工作方式，也会影响到一些居民的照明需求，但若采用智能控制的路灯照明系统，就可以很好的解决这一问题，实现即节能又能满足照明需求的路灯系统，同时也降低了路灯的损耗，使路灯的使用寿命更长。

1.2更好的实现监控、方便管理

智能控制的路灯系统可以很好的实现远程监控，也方便了市政人员对路灯的维护与管理，通过智能系统和监控系统，可以很快掌握路灯的故障发生状况，并及时采取措施进行维修，这种集中的监控管理，极大的减少了人工巡查所需的资源投入和人工作业量，提高了管理工作效率。

1.3智能化、信息化、数据化程度高

由于主站和分站大量采用电脑和网络技术，路灯的整体控制智能化、信息化程度相当高，且从分站收集、反馈给主站的数据量也较大，这为智能系统开发决策和优化、维修和维护提供了基础。

2系统组成及应用

2.1主控系统的物理结构

主控系统是指对所有路灯的控制和监查系统，根据系统参与的范围大小及硬件投入资金的金额，一般可由一台或是多台计算机和打印机或大屏幕的投影仪等组成。但通常情况对主控系统的配置是两台主控机，当其中一台正常工作时，另一台则处于旁听等待状态。两台主控机中的信息的收发可以通过电隔离的途径传输到处于热备状态的另一主机。如果当前主控机退出控制或关机，处于待命状态的主控机将自动进入操控状态。

2.2数据传输装置

数据传输可分为无线传输和有线传输两种方式。一般而言无线传输是通过手持步话机和无线电台来实现。如果要采用有线传输的方式，则可以通过RS-485总线网、电话线、公用电话网进行传输。

2.3本地控制系统

本地控制系统是由配电柜、子站、电台等组成的。每个本地控制系统都是一个独立的控制系统，当主控机无法参与工作时，本地控制系统可以长期独立实现路灯的开关控制。通常，如果主控机与本地控制系统是通过无线传播的方式进行信息通信，那么会受到通信距离和电台功率的限制，且主控机对本地控制系统的调控会出现延迟现象，主控范围越大，延迟现象越严重。解决此类问题可以通过添加主控机站来完成。首先将控制范围划分为多个区域，然后在各个区域建立主控机站，再通过如因特网这样的广域网，将各个主控机站的数据进行收集和传输，实现整个城市路灯照明的系统化。

3功能模块及应用

3.1本地控制系统中子站

在设计本地控制系统时，需要充分考量各种因素，如不同路段路灯与三相电功率的合理配置、各种类型路灯及相应节能方式进行组合的照明方式。可以采用设置触发器的方式进行各种模式的组合，一种组合方式对应一个触发器，触发器的数量及时组合方式的数量，在改善道路照明问题方面，方式也就十分丰富，但是其缺陷在于随着而来的成本也会不断增加。而本地控制系统中的子站的主要功能是控制路灯的开关，其基本控制机制为形成了完整的通信系统后，主控机将全面分析各个版块内的照明需要，包括昼夜时间!季节变化、天气情况影响等，初步决定相应的照明路灯的开关时间，该信息可以通过通信系统传递至子站。子站则会将该类开关信息进行妥善保存，用于保存信息应是灵活性较高的存储器，可以根据不同的情况进行更改信息。

3.2通信模块

各个计算机之间在进行数据通信时，需要以通信模块为依托。通信模块的主要组成部分包括电源插座!控制批示灯、调制解调器接口、串行接口、发送批示灯等，其主要作用在于可以作为外接电话线使用，还可以进行无线电台的接入。该通信模块中的接口需要符合一定的标准，且调制解调与相应接口之间需要采用光电隔离方式进行耦合，使该系统不仅具有较强的抗干扰能力，稳定性也较为良好。数据的传输路径为先由计算机控制软件利用串行接口将数据传输至通信模块，通信模块在接受信息后，将其转化为有价值的信息，最后实现信息的发送。

4功能模块分析及应用

4.1本地控制系统中子站分析

本地控制系统在设计时务必要考虑不同路段路灯和三相电功率的分配，以及不同型号路灯和节能方式等的组合照明方式。本地控制系统中的子站主要完成的是路灯的开关控制，其控制流程是：当通信系统完整建立之后，主控机将根据各个区域对照明程度的不同需求，四季变化导致的昼夜长短变化等因素，制定出最适用于该区域的路灯开关灯时刻表，并通过通信系统发送到各个本地控制系统的子站当中。子站将会把接收到的开关灯时刻表存放在一个可改写的只读存储器当中。最后，子站作为本地控制系统和主控机之间的信息传输纽带，它会把收集到的电流电压信息通过互联网传输到主控系统当中。

4.2通信模块分析

计算机和计算机外链设备之间是通过通信模块的转换进行数据通信。通信模块由电源插座、调制解调器接口、控制批示灯、发送批示灯、串行接口五部分构成。该通信模块选择RS-485为串行接口方式，便于RS-485组网通讯的利用；而模块采用的调制方式是：调制解调。它总要有两方面的作用，一是可以成为外接电话线，通过收发共线的设置方式，但其最主要的功能是用来完成外接无线电台设备，ITU-TV213是该调制解调方式必须符合的标准，调制方式是FSK半双工的模式，1700Hz为它的中心频率，频偏为400Hz，通信速率是0～1200bps。而整个数据流向是：数据先由PC机平台控制软件利用串行接口传输到通信模块之中，然后再由通讯模块将接收的信息数据转化为所需的信息方式进行发送。

5城市路灯照明智能控制系统的发展前景

城市照明系统有保障行车和行人安全、方便市民的生活、优化城市的环境等作用。城市路灯照明系统经历了三种评价标准，首先是照度标准，之后是亮度标准，目前是可见度标准。而其他照明系统仍沿用照度标准评价，由此可见，城市道路照明系统为了适应社会的发展正在不断向高精端方向发展。进入20世纪以来，我们跨入了一个智能化的时代，单片机、PLC、互联网等高新科技正逐步渗透于各个行业之中。而为了使城市路灯照明系统更好的服务于社会发展和人民生活需要，可以尝试将上述高新技术手段应用于该系统之中，使其早日完成智能化的系统模式。

6总结

城市路灯照明智能控制系统是现代计算机及信息技术发展的结果，符合时代的发展趋势，该系统不仅能够提高城市路灯照明系统的管理水平，降低城市电能的消耗，实现环保节能，也能（下转第320页）（上接第386页）够减少照明的误差，提高城市居民的生活水平。

参考文献

［1］周军.关于城市路灯智能控制系统的研究[J].黑龙江科技信息,2012,28.

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[关键词]浮动车辆；数据；城市智能交通

中图分类号：U495 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）41-0260-01

最近几年，浮动车技术被广泛的应用在智能交通管理系统中，其主要用途是采取道路交通的实时情况。通过给浮动车安装GPS系统定位的车载设备来实现实时动态交通信息，特点是成本较低，覆盖面较广等。浮动车系统是通过GPS定位、GIS系统等无线通信技术，对浮动车辆进行的数据采集信息技术。然后，传输给交通管理部门进行汇总和处理，进而对城市交通路况有所了解，及时的处理一些路况问题，改善交通状况，实现智能交通管理的重要组成部分。

一、浮动车的基本原理

1.浮动车的系统组成

浮动车是指安装了车载GPS定位装置并行驶在城市主干道上的公交汽车和出租车。浮动车技术也被称为探测车，是近年来交通系统中采用的道路交通信息的先进技术之一。

浮动车系统包括无线通信网络、车辆上的装载设备以及信息处理中心等部分。其中车载设备又分为全球定位系统和无线通信功能，全球定位系统的功能是接收卫星定位信号，采集车辆的具置和车辆行驶的速度等信息；无线通信功能则是把采集到的实时动态交通道路信息和数据信息传输给智能交通系统。

浮动车的数据采集系统，交通信息处理系统和实时路况信息的系统，统称为FCD系统即功能电路图。上道行驶中的浮动车可以向浮动车数据采集系统传输实时路况最原始有效的数据信息，然后，交通信息处理系统将对这些数据进行分类、存档、处理，并将有用的实时路况信息通过信息系统，提供给需要的人们。

2.移动式采集信息技术

随着信息系统的发展，移动式的交通采集技术取代了以往的交通信息采集技术，是采集信息技术的升级，在城市智能交通系统领域的建设中得到了广泛的应用，移动式交通信息采集技术主要就是指在车辆上安装具有交通信息采集功能的特殊设备，并通过车辆在道路上的行驶路线进行采集交通信息。目前具有典型的移动式交通信息采集技术主要分为三种：GPS浮动车技术，手机浮动车技术，电子标签采集技术。

GPS浮动车采集技术是指在车体上安装具有定位系统和测速功能的GPS设备，通过车辆在道路上行驶路线，GPS设备在设定好的时间间隔中，通过无线网络向控制中反馈车辆的时间，地理位置，实时速度等信息，通过反馈回来的信息和地理信息系统进行有效结合，通过数据系统的处理，地图定位的匹配等步骤，获取交通系统信息的技术。

手机浮动车采集技术主要是通过安装有手机的车体在道路上的行驶，利用手机和交通避免的信息系统之间的链接与地理位置关系进行的实时道路信息匹配，获取交通信息。

电子标签采集技术主要是在车体上安装具有唯一识别车辆的电子发射器，通过道路两侧的非常高效的灵敏度接收天线，接收车辆发射器的信息获取车辆识别码，通过计算机进行处理后获取交通信息的采集技术。

二、浮动车技术的特点

装有GPS定位终端的车辆在道路行驶中获得的交通路况信息就是浮动车技术交通系统获取信息的方式，浮动车技术是将GPS系统安装在出租车上，通过出租车的运营路线来获取交通信息，没有浮动车自己的固定行驶路线。而GPS定位系统主要是通过接收GPS的信号进行测速和定位，这就决定了浮动车技术具有以下特点：

1.采集交通信息覆盖范围非常的广泛。传统的交通信息检测系统主要是安装在固定地点，只能检测到某一段道路的实时交通情况，安装有检测设备的路面的交通系统信息。而浮动车技术则是通过在城市道路中行驶的车体上安装的GPS设备获取到的实时交通信息，浮动车技术几乎能够采集到各个城市道路交通网面上的交通信息，即凡是车辆能够通行的路段就能够采集到实时交通数据信息，采集范围不再是局限在固定的点、线、面。

2.浮动车技术投资少，维护成本低。只要是能够安装GPS设备的车体都可以作为浮动车，由于涉及到个人隐私问题，目前主要使用出租车和公交车的作为浮动车，而这些车辆由于交通管理系统工作的需要，基本都安装有GPS定位系统，因而只需将它们反馈的浮动车信息数据进行存储、分析、处理，就可以得到有用的交通信息，大大节省了城市智能交通系统信息建设投资成本，和降低了维护的成本，从而提高了交通系统信息的覆盖范围。

3.采集的交通系统信息数据精确度相对比较高。浮动车系统采集到的交通实时数据基本包含了车辆的瞬时速度，采集数据的时刻记录，车辆行驶方向，地理位置（经纬度），终端编号等交通系统信息。由于对车辆在交通路段平均车速和行程时间信息的获取，使得交通管理系统更加进一步的了解到道路交通的信息状况，并能准确的分析交通状态特征。

三、浮动车技术的应用

1.在GPS技术中的应用

目前市面上出售的GPS导航仪很大一部分是静态导航，它只是在车体内安装GPS后，可以帮助查找地图，车体定位，缓解城市交通压力等作用，静态导航系统的作用是有局限性的。而浮动车辆正好填补了GPS的不足之处，它在第一时间掌握城市交通实时路况，可以避开在城市交通道路拥堵时的路段，升级后的调度平台实现了位置信息命令式一键导航。平台在下发调度信息的时候，可以将把乘客上车的位置信息直接的下发到车载智能终端导航图上，驾驶员只要按一下导航键，导航图就会把最快捷的路径信息反馈回来，从而使驾驶员能够以最快捷的速度把乘客载到目的地。

2.在城市智能交通中的应用

出租车通过浮动车数据采集到的道路实时车速和位置信息进行的平台调度，现在已经进入了推广和实践的阶段。一旦广泛投入使用，将会大大的提高城市智能交通系统的效率。因此，实时路况信息、智能动态导航、位置信息传输等功能的应用，能够更好的帮助驾驶员避开拥堵的交通路段，节省了宝贵的时间和经历，提高了驾驶员的工作效率，降低了耗油量，为早日实现城市智能交通发挥了重要的作用。

结束语

综上所述，城市智能交通系统是一个庞大的、复杂的系统工程，需要对城市的整体规划和交通系统状况进行的了解，并且做出细致的计算和分析。本文通过浮动车基本原理、浮动车的特点、浮动车的广泛应用，以及对城市智能交通系统的作用，进行了阐述，并且对城市智能交通系统信息的展望，和发展提出了规划。

参考文献

[1]刘娟.现在标榜“智能交通”为时尚早报[J].交通运输系统工程与信息，2004（3）.

[2]刘人海，卢朝阳.视频技术在智能交通系统中的应用[J].计算机工程，2003（6）.

[3]任明，朱伟，朱寿建.视频智能交通系统中的应用[J].交通运输系统工程与信息，2002（3）.

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关键词：LED；照明技术；智慧城市；应用探究

智慧城市是信息技术发展和知识经济体制改革后的重要产物，是城市化、信息化和工业化的高度融合，逐渐向更深层次发展，智慧城市依托信息化技术的发展和信息系统建设，充分借助信息的采集技术、传输技术、处理技术和应用技术，成为现阶段城市信息化的高级阶段。智慧城市建设中应用的信息技术，包含物联网、云计算和移动互联网等，将信息技术作为发展主线，将基础服务的应用层、数据处理的平台层、通信和网络设备的传输层、终端设备的感知层结合起来，实现多种资源的优化配置，资源之间相互作用，促进了城市建设，信息化和城市话融合的过程中，为人类提供良好的生存环境。

1智能LED照明技术

智能LED照明技术是信息技术发展过程中的重要产物，也是智慧城市建设中的关键技术，LED照明技术与物联网技术相结合，形成新一代智能产品，成为智慧城市中一道亮丽的风景线。LED照明灯具借助智能调控技术具有良好的可控性，将智能控制方法和LED照明设备相结合，开发出智能LED照明技术。在智能LED照明系统中应用传感器技术实现监控和跟踪，明确外界环境参数。在用户需求的指导下，将环境参数反馈到控制电路中实现对LED的驱动，智能调节LED光的色彩和明暗程度，实现人性化照明。智能LED照明技术中应用完善的软件和硬件，在软件控制方面，有完善的控制协议和控制手段，借助良好的人机交互系统，可以方便地实现故障的自我诊断和提示。在硬件系统中，应用高效和节能的通信能力，例如电力、红外线通信等。智能LED照明技术借助智能化控制技术，实现绿化节能，美化环境，还可以延长LED灯具的使用寿命，实现系统联动。智能LED照明技术借助照明控制的智能化，有助于提高管理水平，降低维护费用，应用科学的管理方式实现绿色节能，可以在不同的时间段内应用不同的照度，结合不同功能区域内的运行状况预先设置照度，不需要照明的情况下，自动灭灯。另外，良好的灯光设计为用户提供温馨舒适的环境，提高生活质量。为了延长灯具的使用寿命，智能LED照明灯具控制无效照明时间，降低灯具的平均能耗。可以应用光敏传感器控制照度，保证室内光线恒定。在系统联动方面，智能照明与其它多种系统可靠联系，例如BA系统、监控报警系统、区域性控制系统等，实现物物连接，这也是当今物联网技术应用的重要方向。在网络化方面，智能LED照明系统应用节点对灯具的开关和亮度进行控制，同时采集灯具的工作信息。系统中的集中控制器将监控命令传输到节点控制器中，同时将节点控制器中的信息和线路中的信息及时反馈到监控中心。监控中心借助监控软件对众多远程数据进行访问和控制。传统灯具中应用较多的气体，难以控制，而智能LED照明灯具易于控制，可以方便地与不同类型的传感器相联系，实现智能化控制，智能LED控制技术将照明效果提升到人性化的高度，有利于改善人们的生活品质，可以有效降低能源消耗。

2智能LED照明技术在智慧城市建设中的应用

智能LED照明技术为指挥城市建设贡献出较大的力量，主要将这一技术应用于楼宇照明控制、室内房间照明、户外道路及景观照明中。

2.1楼宇照明控制

某LED厂商开发出全新的HUE智能照明系统，将LED照明技术和无线互联网技术相结合，在提供LED赵敏的基础上，保证灯光为人们创造更多的便利。例如，可以借助手机定位功能提示用户出入的信息，HUE及时收集信息后，实现自动开关，可以根据用户的生活习惯和室外环境变化自动调节灯光明暗。可以设置定时提醒功能，保证每天的生活更有规律，例如早晨室内的灯光逐渐变量，完善会提升用户入睡。将照明灯具与互联网相连接，可以实现更多的智能应用，例如为用户提供天气信息、各项比赛新闻、电子邮件和股票信息等，可以按照用户的需求进行个性化设置[1]。

2.2室内照明系统

室内LED照明控制应用中央控制方法，实现光度的调整，实现LED照明灯具的定时开关，同时可以充分应用自然光，降低室内LED照明亮度，缩短照明时间。室内智能LED照明灯具可以充分应用人体红外线，实现人走灯灭。另外，也可以应用特殊事件的编程，实现照明系统的精确管理。在控制系统的帮助下，将不同标准LED照明单元模块连接起来，实现动态控制，可以将这一技术应用于城市夜景装饰中。借助智慧城市网络，实现不同建筑群体照明系统的统一控制，保证照明系统之间的紧密性，避免城市夜景出现小、乱、散的问题。

2.3道路和景观照明

在户外道路照明系统在红，LED可以应用智能照明控制方法，应用城市的感知网络获取车道上车辆的信息，由于对灯光进行控制，避免无效照明，实现节能目的。另外，在景观照明中，应用LED照明及时保证景观与照明系统之间相互协调，为人们带来良好的视觉感受，同时将环境美化提升到新的高度。城市道路照明强调亮度调节，而景观照明强调环境的美化效果，充分应用城市LED智能照明的自我检测能力，及时检查系统内部的故障。智慧城市建设过程中应用的LED数字显示屏，借助智能驱动方案，可以根据周围环境光照情况对显示屏的亮度进行调节，同时将控制系统与城市监控系统和传感器系统相结合，应用图像识别技术，保证显示屏的服务范围内有一定的人流密度后才开机播放相应新闻内容，同时也可以实现自动检测。将LED反应速度快、易于调制的优势与通信技术相结合，实际应用中将不同的灯具设置成一个通信节点，将网络通信技术和照明通信结合起来，实现系统灵活控制，降低专网建设的成本，应用可见光空间传输方式，实现对通信区域和范围进行控制，避免无线通信拥堵和同频干扰。

3应用案例

2015年4月7日，在中国科技部的指导下，住建部了《智慧城市试点名单的通知》，将包括北京市门头沟区在内的84个城市（区、县、镇）作为智慧城市的试点名单，同事全国各地都在扩大智慧城市的建设范围。目前为止，我国的智慧城市试点约300个。路灯是智慧城市建设过程中的重要设施，在城市建设中发挥着重要的作用。2016年1月，湖北省某城区经市内道路中的2800盏高压钠灯换成了智能LED路灯，同时进行大规模的EMC节能改造，将智能控制技术应用到照明系统中，实现城市路灯的全自动控制。智能路灯系统主要实现对光亮度的调节，智能路灯控制系统应用现有的配电设备和控制设备实现智能监测，完善信息处理和通信能力，降低系统的建设成本。另外，对在路灯中加装单灯控制器，应用单灯控制的方法，保证深夜交通量减少的情况下，采用‘隔一亮一’的照明方式，改变传统城市路灯中‘节能拉闸，限电亮一侧’的节能方式，在保证夜间照明安全的同时，节省电费支出，实现路灯的智能化管理，提高资源的利用效率。该智能照明设备由上海顺舟科技有限公司提供，操作过程中十分方便，管理者只需要打开网页，登录控制系统，通过电脑屏幕，可以了解全部路灯的运行状况，可以直接对每一盏路灯进行控制，结合实际运行需求，在第一时间内发现损坏的路灯，准确定位后及时安排工作人员维修。在这套路灯系统中充分应用ZigBee、GPRS等先进的无线通信技术，将智能路灯控制器（单灯控制器）、集中控制器（又称智能网关）和城市照明智能管控系统（WEB、APP、PC端）三大部分结合起来[2]，借助SZ10-GW智能网关以及SZ10-R1A单灯控制器，保证不同的回路中有完善的计量功能，应用可靠的通信方式获取远传电表的数据，路灯控制系统及时将用电量传回到能源监控中心，自动生成电量日报表和月报表，同时可以与能源管理平台相联系。

4结束语

智能LED照明技术为城市建设提供了新的发展就与，在充分营业工智能控制器和通信技术的过程中，实现节能环保的目的，提高城市照明效果，为人们的生活带来便利，为用户做出更全面的服务，符合智慧城市的发展需求，也成为当今城市建设中重要的环节之一。智慧城市是一种感知型城市，需要应用分布在城市不同角落中的传感器和通信技术及时采集信息，及时处理信息并发出相应的指令。在物联网技术应用的基础上，智能LED照明技术获得快速发展，在数量和分布方面，都可以覆盖整个城市，城市智慧城市建设中重要的感知节点。

作者:刘芳娇 王琦 胡海华 单位:江西联创光电科技股份有限公司

参考文献:

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关键词：智慧城市；智能配网技术；规划设计

中图分类号：TP3 文献标识码：A

随着科学水平的不断提高，信息化已经成为现代城市发展的重要策略之一。我国十就明确了全面建成小康社会目标之一就是大幅度提升信息化水平，这也是我国决定大力发展智慧城市的重要标志。所以，目前各大城市的首要任务就是建设新型城市，而智慧城市的重要内容就是必须建立关于可再生资源且智能化电网的应用机制。

一、智能配网技术的概述

在了解智能配网之前，必须首先了解智能电网的概念。智能电网简称SG，它的概念最早是由美国未来能源联盟智能电网工作组命名的，它是具备完善性能且可以为用户提供一系列增值服务的输配电系统，这套系统包含了信息与通信技术、高级传感技术、监视技术和现代电力工程技术。智能电网的建设非常复杂，不仅包括发电、变电、输电、配电、调度和用电6个环节，还包括支持这些环节运作的通信信息平台。

智能配电网简称SDG，它是智能电网的重要组成部分之一。智能配电网比传统的配电网更安全，自愈能力更强，不但有较高的资产利用率和电能质量，而且可以大量接入分布式电源，来帮助与用户互动以及可视化地管理配电网及其设备。

二、我国智能配网建设的现状

目前美国智能电网建设的关注点在于升级更新电力网络基础架构，欧洲智能电网建设的重点则在于逐步接入可再生资源。我国则因为改革开放以后，一直处于经济高速发展状态，因此环境污染严重，能源消耗过大，所以我国目前智能电网建设的要点就在于着重发展低碳经济，提高消纳大规模间歇式能源的能力，以提高电能质量和保障供电可靠性。

智能配网是智能电网的重要基石，其配网环节包括建设与改造配电网网架、配电自动化试点、接入与控制分布电源、互动应用配用电系统以及对信息孤岛的整合和关联等。通常情况下，配电网是指在电力网中负责电能分配的网络，主要组成部分包括杆塔、线路、开关、配电变压器和无功补偿装置等设施。目前而言，我国的配电网都是电压等级不大于35kV的电网。

三、我国智能配网建设存在的问题

（一）智能配网建设重视程度不够

目前我国很多城市对智能配网建设不够重视，不但投入资金有限，而且对顶层的规划和设计都比较落后，配网设备档次较低，调度运行的技术支持也不够，同时，都是采用手动为主，电动为辅的断路器操作方法，例如柱上刀闸、接地刀闸等都是手动操作，总体很难实现遥控操作，据统计，目前只有6.7%的配网可以实现自动化。

而在经济发展比较落后的城市和地区，一次设备更是全部手动化，配网设备的工作环境非常恶劣，电控操作机构呈现敞开式，且容易发生氧化严重或者机构卡塞等问题。

（二）智能配网通信平台的技术支持和管理能力不够

我国目前的配网设备不仅数量比较多，而且分布非常散乱，这样就要求配网自动化设备必须配置足够的采集控制终端，才能完成智能配网系统与终端设备的通信和互联。目前采集终端的主要通信手段无论是光纤等有线通信方式，还是GPRS等无线通信方式，都存在通信手段单一，无法满足配网自动化建设的功能和维护等缺点，而如果采用多种手段结合的方式，通道建设和管理难度就大大增加。

（三）智能配网电源的配置过于复杂

智能配网技术可以在故障发生时，快速准确地对故障区域进行定位，并及时通过遥控的方式清除障碍来保证供电，这就要求必须在现场安装足够的终端装置来提供工作电源，来实时采集线路信息。

在目前的配网系统中，如果出现停电现象，配网系统中计算机系统和通信系统都会掉电，只能通过安装蓄电池或者充电器的方法来保证终端设备在停电后依旧保持工作状态，但这样做后期维护的难度又会有所增加，进一步削弱了主站作用。

（四）智能配网的网架结构存在偏差

我国大部分城市目前的配网网架结构都存在偏差，不够科学合理，存在诸多问题，包括负荷分布不均衡、单辐射线路多、变电站布点与负荷中心区距离过远以及手拉手供电的半径太长等，也正是这种配网网架结构的缺陷，导致智能配网的科学性和智能化程度都远远达不到预期目标。

（五）智能配网调度的技术支持不够

目前我国智能配网的调度缺乏技术支持，配调指挥系统缺乏运行监制和控制功能。很多调度部门为了节省资金，都采取了将配网工作站设置到地区电网调度自动化系统的功能模块的方式，很少有部门单独建设了调度指挥系统，致使技术支持力度和范围都有所欠缺。

四、智慧城市建设中智能配网技术的优化策略

智慧城市的建设，应当最大化的运用现代信息通信技术，将人的智慧与物的价值互相结合，互相补充，进而实现经济活动最优化。智能配网技术是实现智慧城市建设的重要一环，必须从以下六个方面加以完善和优化：

（一）进一步完善电网结构

在智慧城市的建设过程中，我们必须进一步重视智能配网技术的发展，加大投资力度，规范规划方案。按照国网公司《配电网规划设计技术导则》的要求，做到以下几点：

一是结合城市区域的电网现状以及存在的问题，制定好中远期目标；

二是做好与上机电网的协调和衔接工作，进一步建立完善配电网的动态修订体制；

三是必须统一配电网的规划、设计、安装的技术标准；

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【关键词】路灯远程智能控制；互联网；节能

On the Application of Intelligent Control System for Urban Street Light Lighting

Tan Zhi-guo

（Foshan Sanshui District street lighting management Foshan Guangdong 528000）

【Abstract】With the continuous progress of society， the continuous development of urban road construction， urban street lighting control system is gradually realized intelligent management. This paper describes how to use the wide area network to achieve the intelligent management of urban street lighting system reform， through rational analysis， scientific verification， and strive to improve the urban road construction in the street lighting system.

【Key words】Street light remote intelligent control；Internet；Energy saving

就目前我各行各业的发展而言，环保节能与智能化生产管理是每个行业必经的革新阶段。我国经济建设起步较晚，但成长迅速，致使许多城市的道路设施跟不上社会的发展步伐，其中许多城市道路照明系统仍然沿用旧的方式，其系统模式存在很大弊端，如线路检修不便，控制系统可变更性不强，亮灯误差较大等问题。如何改进城市路灯照明系统成为大家广泛探讨研究的课题。而网络的应用是近些年来许多行业实现智能化改革常用的方法。如果能够将网络技术科学合理的运用于城市路灯照明系统，势必可以很大程度的节约电能并实现其智能化的管理。

1. 城市路灯照明智能控制具有的优越性

1.1 具有较强的节能性。

城市在零点之后，外出的人和车辆比较少，对于路灯的照明需求就不是很高，如果路灯一整夜都亮着的话，就会造成极大的浪费，这时就需要路灯的智能控制进行操作，采用节能的路灯照明，这样既能满足人们对于路灯的照明需求，又能降低路灯所要消耗的物质资源，避免浪费，同时对于延长路灯的寿命也有很好的作用。

1.2 方便管理、实现监控的全方位。

智能控制是自动控制技术的使用，它不需要人们随时随地进行操作，同时又能真正实现远程操作，实现路段全方位的路灯控制和监控，更好的方便管理。并且使用智能控制能够方便对路灯工作状况的监测和损坏的及时维修，这有效的减少了人们对于路灯巡查的投入，从而缩小了工作量，提高了工作人员的工作效率和方便了对于路灯的管理。

1.3 信息化、数据化、智能化程度高。

因为路灯照明的智能控制抛弃了传统的路灯控制系统，进而采用了先进的数字技术和网络技术，这都使路灯系统的数据化和信息化的程度，较以前更加先进，并且实行分站收集，它能够超大的数据量，及时有效的反馈给主站，这都给路灯的智能控制提供了条件，对于路灯的维修和管理也提供了方便，有利于路灯照明的智能控制的开发的进一步发展。

2. 系统组成及应用

2.1 主控系统的物理结构。

主控系统是指对所有路灯的控制和监查系统，根据系统参与的范围大小及硬件投入资金的金额，一般可由一台或是多台计算机和打印机或大屏幕的投影仪等组成。但通常情况对主控系统的配置是两台主控机，当其中一台正常工作时，另一台则处于旁听等待状态。两台主控机中的信息的收发可以通过电隔离的途径传输到处于热备状态的另一主机。如果当前主控机退出控制或关机，处于待命状态的主控机将自动进入操控状态。这样的双机互为备热的工作模式能够确保主控系统不间断地实现实时监控。

2.2 数据传输装置。

数据传输可分为无线传输和有线传输两种方式。一般而言无线传输是通过手持步话机和无线电台来实现。如果要采用有线传输的方式，则可以通过RS-485总线网、电话线、公用电话网进行传输。主控制系统和本地控制系统的数据传输主要是通过无线电台传输。

2.3 本地控制系统。

本地控制系统是由配电柜、子站、电台等组成的。每个本地控制系统都是一个独立的控制系统，当主控机无法参与工作时，本地控制系统可以长期独立实现路灯的开关控制。通常，如果主控机与本地控制系统是通过无线传播的方式进行信息通信，那么会受到通信距离和电台功率的限制，且主控机对本地控制系统的调控会出现延迟现象，主控范围越大，延迟现象越严重。解决此类问题可以通过添加主控机站来完成。首先将控制范围划分为多个区域，然后在各个区域建立主控机站，再通过如因特网这样的广域网，将各个主控机站的数据进行收集和传输，实现整个城市路灯照明的系统化。而信息传输使用的广域网服务器就是一个巨型的存储器，可以用做数据管理、资料存储，由此可以建立一个信息管理系统。由于整个网络服务器是开发式的，我们还可以借助系统的数据库和其他并行的数据库外接许多需要的管理工作站，用来实现如管理、维护、故障查找等功能项目。

3. 功能模块分析及应用

3.1 本地控制系统中子站分析。

本地控制系统在设计时务必要考虑不同路段路灯和三相电功率的分配，以及不同型号路灯和节能方式等的组合照明方式。要实现各种组合模式必须通过加入触发器的方法完成，一个触发器实现一种组合方式，如此推算，触发器使用的越多，可实现的照明组合方式越多，用于改善的道路照明问题的方案也就越多，但与此同时成本也在相对增加。本地控制系统中的子站主要完成的是路灯的开关控制，其控制流程是：当通信系统完整建立之后，主控机将根据各个区域对照明程度的不同需求，四季变化导致的昼夜长短变化等因素，制定出最适用于该区域的路灯开关灯时刻表，并通过通信系统发送到各个本地控制系统的子站当中。子站将会把接收到的开关灯时刻表存放在一个可改写的只读存储器当中。由于是可改写的存储器，所以开关灯时刻表可根据具体情况加以更改[1]。这样的控制方式，最大程度的加少了电能的浪费。子站除了完成路灯的开关控制，还负责采集由电流或者电压互感器测量后经ADC转换的支路电流、电压数据。最后，子站作为本地控制系统和主控机之间的信息传输纽带，它会把收集到的电流电压信息通过互联网传输到主控系统当中。如此的信息反馈可以极大提高系统的应急性，大大降低了故障排出的时间。

3.2 通信模块分析。

计算机和计算机外链设备之间是通过通信模块的转换进行数据通信。通信模块由电源插座、调制解调器接口、控制批示灯、发送批示灯、串行接口五部分构成。该通信模块选择RS-485为串行接口方式，便于RS-485组网通讯的利用；而模块采用的调制方式是：调制解调。它总要有两方面的作用，一是可以成为外接电话线，通过收发共线的设置方式，但其最主要的功能是用来完成外接无线电台设备，ITU-TV213是该调制解调方式必须符合的标准，调制方式是FSK半双工的模式，1700Hz为它的中心频率，频偏为400Hz，通信速率是0～1200bps[2]。调制解调与RS-485口之间采用的耦合方式都为光电隔离方式。这样的设计提高了系统的抗干扰能力与系统稳定性。而整个数据流向是：数据先由PC机平台控制软件利用串行接口传输到通信模块之中，然后再由通讯模块将接收的信息数据转化为所需的信息方式进行发送[3]。

4. 城市路灯照明智能控制系统的发展前景

城市照明系统有保障行车和行人安全、方便市民的生活、优化城市的环境等作用。城市路灯照明系统经历了三种评价标准，首先是照度标准，之后是亮度标准，目前是可见度标准。而其他照明系统仍沿用照度标准评价，由此可见，城市道路照明系统为了适应社会的发展正在不断向高精端方向发展。伴随着照明系统的发展，道路灯具配管的设计也经历了照度标准和亮度标准的改革。进入二十世纪以来，我们跨入了一个智能化的时代，单片机、PLC、互联网等高新科技正逐步渗透于各个行业之中。而为了使城市路灯照明系统更好的服务于社会发展和人民生活需要，可以尝试将上述高新技术手段应用于该系统之中，使其早日完成智能化的系统模式。

5. 结语

综上所述，实现城市路灯照明系统的智能化有利于社会的发展，符合时代进步的需求。要实现这场技术革新需要进行许多创新实验与研究，而互联网应用于城市路灯照明智能系统必将是以后研究发展的主要方向，并在很大程度上推动整个系统建设的革命创新。

参考文献

[1] 郝洛西.中国城市亮化工程的若干问题[J].清华大学学报（自然科学版），2000，40（s1）：28～32.

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关键词：智能换热机组集中供热应用

中图分类号： TU833文献标识码：A 文章编号：

随着经济社会发展，人们生活水品不断提高，为人们提高更加舒适的生活环境成为城市建设部门的追求，由于北方地区冬季寒冷，因此供热又成为北方城市建设中不可忽视的一项重要任务。

如何更好的进行供热调节，如何能够使供热过程中节约燃料，如何能够更加减少供热系统中的劳动力浪费及危险，做到高效智能和环保，这些问题都是供热系统中面临的问题。

我国城市集中供热系统现在还不能实现完全按户计量和收费，不能实现住户自主控制调节温度，因此造成了低效率，实际供热能力不足，管道泄漏透水现象严重，缺乏控制手段，没有恒温装置，缺乏计量手段等问题，为了解决这些问题，城市集中供热系统不断地发展和完善，逐渐形成了一整套供热系统，但是随着科技的发展，智能技术得到了极大的发展和提高，为了在集中供热中减少人员浪费，解放劳动力及减少污染等，我们现在逐渐引入了智能供热机组，智能供热机组将作为换热站中重要的设备，在我国以后的城市集中供热系统中发挥举足轻重的作用。

城市供热系统的主要分为三部分：热源、热网和热用户。

热源是指能够提供热量的物质，如热水或者蒸汽。热网是指热源的输送系统，能够完成如热水或者蒸汽的运送。热用户是指使用热的人员住户，可以是居民建筑、工厂厂房等。

现在为了节约能源，形成能源使用的规模效应，城市中大多已经实现集中供热，集中供热是指：一个或多个热源通过热网将热输送给城市或者乡镇的某些区域。

智能换热机需要可编程逻辑控制器，简称为PLC,这种可编程逻辑控制器是一类存储器，并且可以对其进行编程控制，使它具有逻辑运算、顺序控制、定时、计算等功能，并能够通过程序，输入数字或者模拟信号等对其所操控的装置机器设备等进行过程控制管理、或者对生产流程进行控制。它其实相当于一种专用于工业控制的微型计算机。将这种控制器应用于城市集中供热系统，能够可靠、方便的对供热器进行智能控制。

换热机组需要具有安全可靠性，系统的安全可靠在任何系统中都是非常重要的。而智能换热机组正好满足这样的要求。因为只能换热机组能够实现供热系统网络的故障的自诊断功能，并且可以进一步通过设计程序、完善操作等进行自恢复功能,这就保证了系统的可靠性。当排出故障的时候，我们要求自的换热机组能够自动重启而不需要人为的切断电源，对与故障和系统的日常运行，我们通过智能换热机组的智能控制器对系统运动进行严格而全面的权限管理,并对详细的操作要求记录工作日志。

智能供热机组的运用可以是供热系统的运行安全可靠，这一技术也具有世界的先进水平，控制器、感应器等的配套设施使供热系统先进性和实用性毋庸置疑。

由于智能供热机组能够自动检测和调节、检修并且智能停机和开机，使供热系统的人力配置更为合理，减少了劳动力在监管方面的浪费，节约了劳动力资源，是经济适用的新系统。

同时，智能换热机能够实时的调节水泵加压，这样就可以提高热水供应，使公司热电厂供应的蒸汽加热好热水储存在热水箱中，供应热水时间再启动水泵送往各用水点， 工艺流程简单示意如下（有关其他设备省略）：

智能换热组与现有运行模式的比较：

1、现有运行模式的特点

（1）初试的投资高：需要制作热水箱和购买加压泵等设施。

（2）浪费能源：非智能气筒多采用开放式热水箱 ，因此比较浪费了自来水，又由于其采用水泵加压送水，这样就对电能是一种浪费；这种系统会受到水箱容积影响，在管道网络中运输的热水温度容易过高，并且不容易控制，这样一来就容易造成对热源运输的管道网络的热损耗加大，这样经常受到耗损的管道网络的老化情况严重，甚至会经常出现会出现漏水现象，这种现象又得不到及时的发现和处理，不但浪费能源、水资源，也给供热 公司造成影响，削减了其利润；由于这些管道中水温不能控制并且容易过高，因此管道的使用寿命收到了极大的威胁； 同时，由于热水箱是储存热水的地方，因此热水箱的自身散热也会造成热能的损耗，从而对能源等造成不必要的浪费； 操作工责任心不强造成凝结水温过高，从而引起二次汽化，这样热会造成热能的损耗，这样的认为因素也是无法避免，而其产生的老浪费也是在整个流程中难以控制的。

（3）运行比较可靠：不采用智能换热机组的设备更为适合山地地区，或者地市高低不平的地区，地势高、高度差较大的地区的用户合适用水泵加压供水。但是在这个过程中，如果不采用变频恒压供水系统就会很容易造成能源、水源等的极大浪费。

2、智能换热机组的特点：

现在城市的供热系统不断的引进先进的技术和设备，这样就有效的提高了城市供热效率。只能供热机组将在城市中得到广泛的应用。在用户热力站中 ,板式换热机组已经成为热力系统的应用重点，而智能换热机组将成为城市中广泛应用的换热机组。 模块化的设计可提供高的换热强度 ,占地面积小 ,较常规换热站可节省大量的基建投资费用 ,其安装调试简便 ,容易实现系列化和标准化 ,尤其是在配置方面，智能换热机组将板式换热器、蒸汽侧温度控制阀、控制系统、温度传感器、内循环泵、疏水装置等产品紧凑的安装在一个机架上， 使用蒸汽加热产生不间断的接近恒温的热水。 主要特点：

（1）初试投资费用低，后来利用节省费用开支：智能换热机组现场安装简单，只需简单的连接蒸汽和水管即可。而且由于其实现智能化，因此，其后期的劳动力投资可以有效降低，检查及控制预警系统减少了能源的浪费，并且由于结构紧凑，对站房面积和地基要求极低，操作简单。

（2）温度自动控制：温度自动智能控制能够使温度更加稳定和精确。采用电动控制阀配控制器和传感器，实现温度控制，感应精度高，反应快。另外，水侧配置的内循环泵在负荷变化快和流量变化大时，依然能够保持精确的温度控制。

（3）加热速度快，效率高：由于智能系统实现了自动开机等，可以提高系统加热效率和速度，同时，采用专业的汽水换热器，换热效率高，加热迅速。 再加上，体积小，散热和热损失少。

（4）可靠性高：所有设备均安装在机架上，实现智能控制，并在厂内进行了测试和预调试，使其可靠性有所提高。

（5）卫生性高：无水的积存，全316L不锈钢板片，减少了细菌的滋生。 采用可拆式换热器，清洗方便，维护量小。

3、智能换热机组主要部件性能分析

（1）“板式换热器选用专用的汽水换热器，结构紧凑，可根据负荷不同方便的增加和减少换热板片，柔性板片可抗热疲劳，无管壳式换热器裂缝问题，设计和工作条件确保水垢结存少，维护工作量小，全316L不锈钢板片具有良好的抗腐蚀性， 垫片设计用于蒸汽系统时，最高温度可达180℃。”[1]

（2）蒸汽控制阀采用进口温度控制系统， 反应灵敏的执行器和温度传感器能够精确的控制机组出水温度。

（3）内循环泵可以有效回收管网中的凉水， 并且解决了水在不流动时造成传感器反应迟缓的现象， 保证了无论是否使用热水，传感器始终感应到真实温度，防止出现温度控制失误，危害人员安全。

4、智能换热机组在热水供应系统中的应用实例东风汽车公司总医院热水供应采用传统模式，每日下午3时至7时加热100吨热水储存于热水箱中，7时至11时启动三台加压泵分别向学生公寓、住院部、干部病房及11栋住宅供应热水。 由于热水用量较大，起始水温需要加热到90℃左右，并且在供水过程中还需边补充凉水边加热， 才能保障热水能供应至晚11时。 高温的热水不仅存在安全隐患， 而且加大了管网的故障率， 造成能源浪费。由于运行成本过高，加上站房结构出现问题，必须缩减一半面积，在2010年4月医院购买了一台智能换热机组用于热水供应，机组设计流量50m3/h，总热负荷3167KW。 运行工艺如下：

设备安装调试后运行正常， 设定供水温度60℃， 供应热水前半小时启动内循环泵回收管网中的冷水并进行预热， 确保用户在最短时间放出热水，降低了水资源的浪费。改用智能换热机组后，每日仅汽、电消耗就节约1243.738元，全年可节约费用约45万元。由于采用外网自然压力供水，冷热水压力平衡，也解决了由于用户私自乱改管道造成的串水现象。机房面积缩减到原来的1/4。

结束语：智能换热机组采用先进技术，可实现自动控制，不仅节约了能源和劳动力，对供热系统也是一种能力和效率的提升。为了改善城市生活，智能换热机应该得到城市集中供热系统的重视，并在城市集中供热系统中进一步实现应用和普及，提高供热效率和效果，提高人们的生活质量。

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【关键词】污水生物处理；智能控制

Application and development trend of urban sewage treatment Intelligent Control System

Wang Jun-wei

（Handan Perry Energy Saving Control Technology Co.， Ltd Handan Hebei 056000）

【Abstract】From the perspective of system control features of biological wastewater treatment systems were analyzed and analyzes the rapid development of intelligent control technology and applications across all levels of biological wastewater treatment， and achieved good results.

【Key words】Biological wastewater treatment；Intelligent Control

1. 污水生物处理系统中的智能控制

1.1 模糊控制。

（1）Tong R.M.首次将模糊控制应用于污水处理巾.可采用的局部控制措施有三类：调节曝气池D0浓度、调节污泥回流比、改变剩余污泥排放量.步骤是：将出水BOD、SS、曝气池MLSS、D0及出水氨氮浓度、回流污泥量等的监测数据作为输人变量输入该系统，“模糊化”以后再与规则集进行匹配，随即确定可用规则和相应控制手段。

（2）Mark T.Yin研究了四种模糊逻辑控制系统，结果表明，在正常条件下，模糊控制比常规的反馈控制系统更节约能源，减少D0波动，稳定进水流量以及出气流速.为了解决暴雨来临的情况还开发一种自适应模糊逻辑控制系统，这种系统可以在进水流速有很大的变化的时候自动将系统调整至一个新的状态。

（3）Manesis s.A.提出了一个可以嵌入商业PLc的污水处理厂智能控制系统.提出的智能控制器以A/o工艺为基础，输人参数包括反应器中的N-N嘎、N-N0；D0、温度、MLSS以及原污水与二沉池出水的BOD之差等6个变量；控制变量包括好氧段的供氧量、从反应器曝气段到缺氧段的混合液回流比和从二沉池到生物反应器的污泥回流比.对输人和输出参数进行了模糊化和清晰化；控制规则来自专家操作员和管理人员，由IF-THEN语句表达.在希腊佩特雷市污水处理厂进行仿真，在各种运行条件下检测其性能，表明与人工操作员相比有很大优势。

（4）污水处理过程中，预曝气、脱氮、好氧眄泥消化等消耗大量能源，约占整个污水处理厂能源消耗的50%，因此对曝气过程进行控制具有重大实际意义。Ferrer J开发了模糊逻辑控制系统并将其应用于中试规模的BARDENPH0工艺的主曝气区.试验结果表明采用模糊逻辑控制系统的曝气系统节省能源40%，且稳定性提高60%，具有较好的应用前景。

（5）Emst Mumleitner等运用模糊逻辑系统对工业厌氧废水处理进行模糊控制，使系统在底物浓度和进水最有较大变化的情况下仍然良好运行。模糊控制系统采用氢气和甲烷气体浓度、产气率、pH值和酸化缓冲罐的注水水位作为输入变量.控制变量为酸化缓冲罐注入甲烷发生器的水量、两反应器（酸化罐和甲烷发生器）的温度、甲烷发生器的循环比、甲烷发生器回流至酸化罐的水量和酸化罐的进水量。输出变量采用重心法进行解模糊。该系统成功的对两段厌氧工艺处理不同工业废水进行了仿真，还作了系统在闲置数天后在COD为100g/L冲击下的重新启动试验均取得了成功。

1.2 神经网络控制。

（1）Boger根据污水处理厂两年中的每日运行数据库，开发了一个高度仪表化的计算机控制大型污水处理厂的人工神经网络模型。输入变量为86个仪器检测和实验室分析的原污水水质指针结果以及处理厂内部运行参数，输出为19种出水污染物浓度。得到的模型精确的预测r处理厂出水中氨浓度.人工神经网络分析的结果认为15个输入对于输出有意义，用简化的输入集台重新训练增加了模型的准确性识别出的有效人工神经网络模型的简化输入集合符合污水处理厂的生物工艺理论。

（2）Yu Ruey-Fang等将人工神经网络与实时控制联合起来对连续流sBR系统进行控制以提高控制系统的性能.控制系统联合ORP和pH的在线监测与BP神经网络模型，对连续流sBR系统脱氮过程中每一阶段的水力停留时间进行控制以提高脱氮效率。实时控制单元用于判定ORP和pH的突跃点.BP神经网络因能有效地表述复杂系统输入和输出变量间的关系，故用于预测处理系统不稳定状态下ORP和pH的控制点。该控制系统由于引入人工神经网络技术对实时控制参数进行校正，使实时控制系统的稳定性大大增强，并将脱氮过程较好的维持在短程硝化反硝化水平，具有较好的应用前景。

（3）对于生物处理工艺缺乏有效可靠的在线传感器的问题，Dong-Jin choi将复合人工神经网络作为软件传感器对凯氏氮浓度进行推算.其主旨是基于水质参数之间的关系，由已知参数来预测目标参数值.系统采用较易测定的温度、pH值和Tss作为输入值预测，将主要元分析作为资料预处理与人工神经网络结合，组成复合人工神经网络，并与多元回归法和神经网络进行了对比，结果表明由于主要元对资料进行预处理使神经网络的预测准确度大大提高，达到实际应用的水准.应用实际结果表明复合神经网络技术能够从噪音资料中提取信息以及描述复杂污水处理工艺非线性问题，具有较好的应用价值。

1.3 专家系统。

（1）Sung等对处理水质水量变化较大的食品废水处理厂应用在线综合控制系统，主要目标是使出水C0Dcr较地方标准低50%。并且尽量减少曝气费用.此控制系统由两层组成，管理层和程控层。程控层由六个独立的控制环和四个程控变量：进水流速、pH、DO、和MISS组成.在管理层中应用基于规则的专家系统为程控层提供最优控制点.此控制系统已经成功地运行了2年，与不实行控制之前相比，出水C0D。，浓度降低50%，节能约50%。

（2）OhIsuki T.发展了污水处理过程的智能控制系统并且大规模高效率地应用于活污泥程控。在此控制系统中，通过使用其模拟方法及存储在集中数据库中的资料来模拟目标系统的多种软件代表称为“黑箱”。被称作“专家模式”的软件代表包括模糊专家系统、模糊控制器、活性污泥理论模型及通过包括溶解氧测定仪在内的各种在线检测器获得的原始资料的评估。同时提供了应用于处理BOD和人类排泄物中的氮的高效活性污泥法的模型研究。

（3）FLORES设计了一个智能化系统来运行和管理废水处理多级厌氧系统，这个厌氧系统由各自的控制器控制，而这些控制器又通过宽带网与中央管理器相联。每一个厌氧单元控制系统都有一个混合结构，这个结构包括进行数据采集、信号预处理、运行参数计算的算法程序和基于规则的专家系统，这些规则包含各个单元运行的非精确和半定量知识。该专家系统具有模块化结构，容易修改和版本升级，并且系统启动比人工操作要快。

（4）Paul-A应用专家系统对厌氧废水处理进行监测和诊断，系统软件部分的编写由三种语言完成：visual Basic 5 o用于通信和图像处理；Ac-cess7.0用于数据处理；Matlab 5.0用于科学计算.采用可编程控制器PLC进行数据采集并过滤以控制系统鲁棒性.试验采用UASB+UAF厌氧处理工艺处理纤维板工业废水。处理量1.1m5/d。将专家系统应用于该混合工艺进行监测和诊断。试验完成了在不同废水浓度、有机负荷和水力停留时间条件下对控制系统的测试.试验结果表明控制系统能够迅速地做出诊断，并能给出相应的解决措施，从而使废水处理系统在较短时间内恢复到正常状态，制止了恶化的趋势。

2. 国内应用现状及发展趋势

2.1 模糊控制。

（1）彭永臻[1]对硝态氮污染水脱氮处理的新方法――生物电极法采用模糊控制，也能取得较好的控制效果.这项研究根据生物电极脱氮法在线模糊控制系统的组成与基本思想，系统的介绍了输入变景的非模糊化处理和输出变量的非模糊化处理的计算方法，控制变量变化量的换算与计算方法，模糊控制器的设计及其计算机算法，其中包括模糊规则的建立，模糊控制计算机算法及其程序框图等.这种在线模糊控制器具有构造简单，可行性好，可靠性高和稳定性好，对进水硝态氮负荷变化的适应性强等优点，有利于避免过量投加有机物并尽可能节省运行费用。

（2）彭永臻、曾薇等[2～3]采用SBR法处理石油化工废水，根据反应器内有机物降解与溶解氧浓度Do的相关性，提出了以DO作为SBR法的模糊控制参数。通过大量试验，总结出反应初始阶段（8～10min）溶解氧浓度不仅能够间接地反映进水有机物浓度C0D，而且对整个反应过程都有重要影响。溶解氧的高低主要受曝气量大小控制，因此可根据初始阶段溶解氧的浓度及变化情况预测进水有机物浓度，进而实现对曝气量的模糊控制.同时，还发现当有机物不再被降解时，DO迅速大幅度升高，可根据D0变化这一特点实现对反应时间的模糊控制。

2.2 人工神经网络。

郭劲松等[4]根据人工神经网络理论和方法，针对活性污泥间歇曝气系统的特点，提出了活性污泥间歇曝气系统的BP人工神经网络水质模型.通过对模型预测结果与实测值的比较表明：其具有精度高，适应性强，使用方便的特点。这种模型的建立，为活性污泥工艺实现在线智能化控制提供了一条简便的途径。

2.3 专家系统。

施汉昌等[5]开发了用于诊断城市污水处理厂日常运行故障的专家系统。系统采用了正反向混合推理机制，并采用故障树的形式将知识库中的知识组织形式向用户公开，便于用户使用和对系统的维护，本专家系统主要功能为：故障诊断功能；故障检索功能：对污水处理厂运行中经常出现的问题，采用故障列表的形式进行检索，对具体的故障给出原因和解决策略的详细分析；活性污泥法的培训功能：充分利用计算机多媒体的优势，运用文字、图形等多种方式向用户介绍活性污泥法的有关知识，对污水处理厂的职工进行培训.该专家系统在北京某污水处理厂的运用中已取得实际效果。

3. 结论

（1）与国外技术相比，活性污泥污水处理系统的智能控制技术的研究在我国尚处于起步阶段。由于我国能源短缺、污水处理专业人才缺乏加强污水处理系统智能控制技术的研究是当务之急，也是解决目前我国污水处理所采用的自动控制系统引进国外设备的有效方法。随着计算机技术的飞速发展，无论从硬件还是从软件都给发展智能控制带来了机遇。因此，建议国内有关部门多投入一一些人力、物力和财力进行该项工作的研究，使我国污水处理自动化技术赶超世界先进水平。

（2）污水处理设施设计工艺千差万别，污水水质水量差异巨大，即使是同一系统在不同的出水水质要求以及不同的运行阶段其控制要求也不尽相同，应根据具体的情况开发出各自合适的控制系统，增添自适应，自学习功能，综台利HJ模糊控制、人工神经元网络控制和专家系统等智能控制技术的优点，取其之长相互补充，进行混合智能控制系统的研究达到最终的控制目标。

参考文献

[1] 彭永臻.生物电极脱氮法的在线模糊控制Ⅱ模糊控制器的设计及其计算机算法[J].中国给水排水，1999，15（3）：5～10.

[2] 曾薇，彭永臻.以溶解氧浓度作为sBR法模糊控制参数[J]中国给水排水，2000，16（4）：5～10.

[3] 郭劲松，龙腾锐.问歇曝气活性污泥系统神经网络水质模型[J]中国给水排水，2000，16（11）：15～18.

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关键词：GPS系统 交通管理 智能公交 应用

随着我国国民经济的快速发展，城市建设规模日益扩大，城市交通问题日益凸显，已成为严重制约许多大中城市发展的重点问题之一。大力、优先发展公共交通，实现数字化、智能化城市交通管理，提高公共交通运营管理效率和社会服务水平，符合目前中国国情下的现代化大城市发展趋势。目前，国内大多数城市的公交车智能管理调度模式只单一采用了射频识别技术。这种技术的采用是由静态监管向动态监管，人工管理向自动管理的转变，是公共交通管理进步的表现，但是这种技术的还是存在不足之处，应用效果并不十分理想。

本文通过对GPS技术在交通管理及公交领域的应用进行分析，就该技术及现阶段城市公交运营情况，研究探讨提高公交智能化管理的粗浅认识。

一、GPS在智能交通网络中的应用

GPS在智能交通系统中主要应用于车辆的定位和导航系统。GPS定位导航系统与电子地图、无线电通信网络及计算机车辆管理信息系统相结合，可以实现车辆跟踪和交通管理等许多功能，这些功能主要包括：

1. 车辆跟踪功能。利用GPS和电子地图可以实时显示出车辆的实际位置，并任意放大、缩小、还原、换图；可以随目标移动，使目标始终保持在屏幕上；还可实现多窗口、多车辆、多屏幕同时跟踪，利用该功能可对重要车辆和货物进行跟踪运输。

2. 提供出行路线的规划和导航功能。规划出行路线是汽车导航系统的一项重要辅助功能，一个是自动线路规划，这是由驾驶员确定起点和终点，由计算机软件按照要求自动设计最佳行驶路线，包括最快的路线、最简单的路线、通过高速公路路段次数最少的路线等。另一个是人工线路设计，这是由驾驶员根据自己的目的地设计起点、终点和途经点等，自动建立线路库。线路规划完毕后，显示器能够在电子地图上显示设计线路，并同时显示汽车运行路径和运行方法。

3. 信息查询功能。为用户提供主要物标，如旅游景点、宾馆、医院、学校等数据库，用户能够在电子地图上根据需要进行查询。查询资料可以文字、语言及图像的形式显示，并在电子地图上显示其位置。同时，监测中心可以利用监测控制台对区域内任意目标的所在位置进行查询，车辆信息将以数字形式在控制中心的电子地图上显示出来。

4.话务指挥功能。指挥中心可以监测区域内车辆的运行状况，对被监控车辆进行合理调度。指挥中心也可随时与被跟踪目标通话，实行管理。

5.紧急援助功能。通过GPS定位和监控管理系统可以对遇有险情或发生事故的车辆进行紧急援助。监控台的电子地图可显示求助信息和报警目标，规划出最优援助方案，并以报警声、光提醒值班人员进行应急处理。

二、GPS在智能公交车辆管理系统中的应用

智能公交车辆管理系统是运用车辆专用的GPS定位和与其一体化的通讯设备（车台）、无线通讯接受和转发设备、计算机软硬件及网络设备和GIS（地理信息系统）软件，实现对车辆实时监控的一体化系统，是充分利用GPS和GIS手段对车辆进行监控的重要和先进的技术手段。目前，这一系统被大中城市的公交管理机构广泛应用。

随着城市经济的快速发展，规模的逐步扩大，城市公共汽车的社会使用量急剧上升，各城市的公共交通车辆管理调配问题日益凸显，车辆晚点脱班，随意停靠等现象时有发生，市民对此意见很大。与此同时，在公交车内偷盗、抢劫等危害社会治安、影响社会稳定的各种现象逐年上升。智能车辆公交监控管理系统不但可以解决车辆的调配和管理问题，还可以为乘车的公民实施动态监控，提高自身乘车安全防护能力，协助公安部门提高打击犯罪活动、处理突发事件的快速反应能力， 增强了市民乘车的安全性和保障性。

GPS在车辆的智能公交管理系统中解决了较大的区域范围对该区域的车辆的位置、状态等动态信息进行即时监控的问题，便于及时处理车辆运营遇到的问题，提高有限资源的有效利用率，保障司机及乘客的人身安全。同时，它能够跨地域对机动性强、数量众多的移动目标实现有效监控、紧急救援和提供各种信息服务。特别是在紧急情况下，便于保存最原始的基础资料，为事后处理问题提供了有效帮助。基于GPS在智能公交中的重要作用而被广泛采用和推广。

三、GPS在交通网络和城市智能公交中应用发展前景的展望

GPS在交通网络应用中将为管理提供坚强的后盾。由于GPS具备强大的功能，在智能交通网络中越来越发挥着不可替代的作用，可以节省大量的人力、物力和财力，收到及时准确的效果。因此在今年的交通工作会议上，提出了建设智能交通的构想，这既是管理的需要，也是智能交通发展的目标和方向。随着GPS在交通网络中的应用，交通管理将出现一场科技大发展、大更新。

GPS在智能公交应用中将被广泛应用于交通流量统计。系统GPS在智能公交规划中的应用已经引起了专家的关注，但是随着GPS技术的成熟和GPS用户接受机普及，GPS在智能公交规划领域的应用正在酝酿着一场重大突破。智能公交监控系统可以实时监测每一辆车的任意时刻的位置及保存行驶轨迹。如果将来每辆车都必须配置GPS（这种强制性要求有助于交通管理部门对全市公共车辆进行监控管理），公交管理部门的管理系统将可以统计每小时、每一天或者每年的任意路段上的交通流量，而这些精确的流量数据将是交通管理和智能公交规划必需的基础。

GPS在智能公交应用中将被广泛应用于交通观测和数据分析。由于GPS系统可以全时、全天候、精密、适时、近乎连续的对交通流进行交通观测与统计，这个过程几乎是完全自动化，省却了大量人力，而其得出的连续精密的结果是智能公交规划极为重要的基础数据。GPS监控数据与GIS系统的结合，可以描述每小时每条道路上的交通量，以及每辆公共车辆车内载客人流量，如果能够取得连续若干天的流量数据，结合相应的预测模型，就可以预测隔日的任意小时的交通流量和负荷度，这种短期交通预测有助于交通管理部门在交通拥挤发生前及时采取措施。 如果能够获得连续数年的精确交通流量资料，配合城市的土地利用规划和城市经济发展，甚至可以做长期的流量预测。

结束语：GPS作为智能交通的一个重要标志，对交通管理水平的提升和城市工具的快速发展具有重要作用。因此，在现代管理工作管理中，应该充分应用GPS技术等先进的科学技术，对交通和车辆进行实时监控和管理，为交通的发展注入新的活力。

参考文献：

[1] 曾金明.GPS技术在现代物流运输管理中的应用[J].安徽电子信息职业技术学院学报，2008，7（3）：80-81.

[2] GPS在现代物流运输管理中的应用[J].科技广场，2009，（9）：243-244.

[3] 蒋代梅，刘洋，周小兵等.基于GPS/GIS的物流运输管理系统的实现技术[J].北京工业大学学报，2005，31（4）：443-448.

篇13

【关键词】城市配网线路；自动化；智能化；应用

1.前言

在整个城市电网中，配网线路是基础的组成部分，担负着承受整个城市电力系统电力的重任，关系到电网运行过程中的稳定性和安全性。当前，把自动化、智能化的技术引入到城市配网线路中，在提高城市电网稳定性与安全性方面发挥了一定的作用，但也还存在一些问题。本文在分析城市配网线路现状的基础上，提出了在城市配网线路引入自动化、智能化技术的策略，以期提高城市电网运行的稳定性、高效性、安全性。

2.分析当前城市配网线路中存在的问题

2.1城市配网线路基础设施不够完善。在当前的城市配网线路中，在基础设施方面还存在一些不足，主要从以下几个方面表现出来：首先，导线有老化的趋势，有相关调查结果表明，在当前城市电网中，30%以上的配网线路已经运行了十五年以上，随着导线运行时间的延长，线路的负荷率也会随之增加，降低了线路运行的安全性[1]。此外，导线横截面满足不了电能输送的需要，对架空线路输送的电能容量造成一定的影响。其次，配电、变电设备老化趋势严重，在城市电网中，变压器、避雷器、跌落式保险装置、刀闸等设备老化较为严重，增大了配电网运行中的风险，不能够保证供电的稳定性。尤其是有些专变用户，没有专门的管理人员进行管理，长时间未进行检修，埋下了一定的安全隐患，不利于电网的安全运行。其次，开关的型号过于复杂，当前，城市配电网开关型号缺乏统一性，给运行和维护工作带来了一定的难度，而且开关缺乏智能化的控制技术，遥测、遥控等技术落后，线路故障的检修仍旧依赖于人工，不利于提高供电效率。

2.2城市配网中的自动化、智能化程度有待提高。在长期的电网工作中，大部分电力系统仍然受到“重视发电，轻视输电”观念的影响，导致城市配电网自动化、智能化技术发展缓慢。从整体上来看，目前，我国大部分城市已经普及了智能电表的使用，建立起相应的配电管理系统，不同程度地使用了智能开关，在一定程度上减轻了电力工作者的工作负担，提高了供电的效率和安全性。但我国地域广阔，各地区之间的经济发展具有差异性，在整体上，我国城市配网线路智能化，自动化技术还有待提高，不能保证城市供电的稳定性与安全性。

3.分析自动化、智能化技术在城市配网线路中的具体应用

3.1在城市配网基础设施建设中引入自动化、智能化技术。提高城市配网线路的稳定性与安全性，需要从基础设施方面入手，首先，用新型、高质量的导线来替换老化的导线，但在这一过程中，需要以电路功率为依据，合理选择和应用导线。比如，GZTACSR-445的间隙型导线，具有耐热性，能够减少城市电网运行中的故障，提高电网运行的稳定性[2]。其次，把分界负荷开关应用到配网线路中，这种开关能够配合变电站自动把电路运行中的短路故障切除，如线路出现单相接地故障时，此种开关能够自动断开，从而降低单相接地故障危害性。最后，更换老化的配变电设备，定期安排工作人员对专变用户进行检修和维护，及时更换长期未检查、修理的配网线路设备，保证电网运行的可靠性。除此之外，对城市配网线路而言，需要增加联络与分段断路器设备，并加配具有通信功能的接口，采用的开关应该具有电动操作的功能，为线路故障检修和恢复提供便利。对于有严重跳闸现象出现的线路，应该对线路进行改造，让配电线路中的相关设备与安全标准相符合。

3.2建立自动化配电线路系统主站。在配网线路中，系统主站是“中枢神经”，建立自动化、稳定的系统主站是配网线路高效、稳定运行的重要保证。因此，各地的供电部门应该积极引入智能化技术，以当期的实际情况为依据，建立自动化配电线路系统主站，对各类数据进行统一、准确地处理，实时监控采集数据系统、监视控制系统中的数据，对电网运行的状态进行分析，保证配网线路运行的稳定性。

3.3加强配网线路馈线自动化技术的应用。馈线指的是变电站出线至用户用电设备之间的线路，在电路出现故障时，馈线自动化能够自动对故障进行检测、把故障隔离开来、恢复正常供电等，馈线自动化系统有电压型与电流型之分，分别通过电流和电压来对线路进行监控，判断出故障。在具体的应用中，可以在线路主干线上安装电压型开关，在分支线上安装电流型开关，构建一种自动保护模式，把停电的时间减短，缩小停电的范围。

如图一所示，M、N代表的是变电站，A、G代表的是出线断路器，H是故障出现的位置，其他字母代表的是馈线自动化的分线开关。这时，A、B、C三点处设备及时对线路进行检测，A、B处功率均为正常，C处没有通过的电流，A把检测过程中产生的数据发送到B上，B则把接收到的数据发送到A、C上，类推下去，B、C能够收到与自己不一样的数据，能够判断出故障在B与C之间，于是C自动断开开关，对故障进行隔离。

3.4实现断路器开关与故障指示器的配合。断路器开关能够自动分闸、对故障支线进行快速定位、对用户负荷进行监控，能够保证分支用户电力系统稳定、安全运行。另外，断路器开关还会把检测到的相关数据传输到管理系统中，让电力管理部门及时、准确地了解用户的用电、负荷情况。故障指示器能够应用信号处理技术，识别、分析故障信息，与超声波、无线等技术结合起来，对远方的电力故障进行指示。二者配合能够提高故障检测的工作效率，提高配网线路的可靠性。

4.结束语

总而言之，在科学技术飞速发展的今天，相关电力管理人员应该积极把智能化、自动化技术引入到城市配网线路中，加强城市配网线路的智能化、自动化建设，进而提高城市配网线路运行的稳定性与安全性。

参考文献

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关键词 查询系统；智能化；设计；应用

中图分类号 P208 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2012）122-0178-02

随着我国城市化进程的加快，国民经济快速发展，对于物质和文化的需求也愈发的强烈，与之配套的各类商业、工业、旅游业、道路交通等也要有相应的发展。而汽车保有量和使用量的增加，也带来了一系列的问题。为此，有关学者经过或多年的实地考察与研究，提出了建设城市智能交通系统。这个系统能够将车辆与道路综合考虑，并整合先进的信息技术、电子控制技术等专业，具有扩大范围、全面发挥的特点，同时还能够实时、准确和高效的进行。基于这样的背景，本文着重介绍城市交通查询系统的智能化设计过程与要点，并针对此系统的实用性进行论证。

1 概述

1.1 意义

智能城市公交系统就是利用系统工程的相关理论与方法，在集成通信、信息、电子、控制、网络等专业后，建立公交信息服务系统、公交电子收费系统、调度系统等，实现公交分配、公交调度的合理规划，以求达到便捷、舒适、安全的目的。城市大公交在承载相同人数的时候，占地面积最小，在满足人们需要的时候，也达到了低碳、节能、降低成本的目的，一直成为城市交通重点发展的对象。大力发展大公交，同时建立相应的智能化城市公交查询系统，能够对城市公交的调度、查询、收费、服务等方面做到面面俱到，使之规范、有序、高效，对于城市化发展必不可少。

1.2 发展现状

为了解决城市道路拥挤的问题，各个发达国都纷纷投入大量的人力资源和财力资源，建设自己的智能化公交系统，并取得了令人瞩目的成就。例如美国城市公交管理局最早启动了智能化的公交系统，由于吸引更多的乘客采用公交形式外出。在日本，到目前为止，已经成功开发出城市公共交通综合运输控制系统，赢得了乘客的广泛欢迎和关注。在此基础上，又发展了更加成熟的出行查询系统等等。在我国很多大中城市均存在着一定程度的交通问题。作为现代交通的标志之一，智能交通系统是解决这些问题的有效途径。在“九五”期间，国家交通部就提出了“建立智能公路运输的工程研究中心”；到20世纪末期，还组织有关专家对“中国ITS体系框架研究”项目攻关。到目前为止，我国政府和各个民间组织及个人对于我国城市交通的智能系统都抱有极大的关注度。

2 设计准备

2.1 设计要点

基于城市智能交通系统的重要性，本文重点对其中的分支――城市公交查询系统进行设计与研究。由于公交车多为人员密集或交通繁忙地段进行，车辆流动性较大，所以在系统中，首先要从人员的出行进行考虑，可从三种查询方式进行分析。即出行地点；出行目的；特定车次，这些也都需要在系统中得以体现。

2.2 平台开发与系统构成

本系统的设计要以Windows NT 4.0作为系统；Windows 9x可作为客户机操作系统；Visual C++6.0或者Visual Basic作为前台的开发语言。设计过程采用客户机/服务器模式，分别负责各自的后台数据处理。由于城市公交查询系统融合了地理信息技术、人工智能技术、多媒体技术等，主要由空间数据库模块、交通查询模块以及管理员模块等组成。

2.3 模式开发

系统的模式开发主要依靠组件式软件开发技术，到目前，许多公司都能够提供技术支持。模式开发阶段需要经历功能模块、包式软件、核心式软件、组件式软件等几个方面。在本系统则运用组件式的开发模式，其基本思想是将GIS各个功能模块划分为几个控件，根据每个控件的特点完成不能的功能。各个空间之间能够方便的通过可视化开发工具结合。

3 系统设计

3.1 查询方式

由上述可知查询的方式主要有出行地点；出行目的；特定车次等三种形式。在以出行地点为查询方式上，出行地可能为大型的公交车站，也可能存在着始发和终点车次。因此可首先从公交线路信息库中对相关信息调出，从中进行查询，若有该站的车次，则可乘坐或者换乘。当出行目的为目标时，直接对站名调用，从中查询是否有通过的公交车次，若存在，直接可乘坐。对特定车次进行查询，则出现相关的各个站名和时刻，以供选择。

3.2 系统网络模型

对系统网络的连通性、站名特性及最短路径定义，输入系统中，可建立几何网络和虚拟网络。设置击点，如point为固定坐标的点位；node为汇合节点；link为节点之间的线性实体。在系统网络模型的建立过程中，会发生以下两种情况：1）同站点不重合；2）不同公交线路站点紧邻。要进行相关的抽象处理。

3.3 总体结构与功能模块

系统的总体结构主要包括地图操作模块、空间分析模块和信息查询模块等三种。具体结构如图1所示：

其中，地图操作模块能够实现对系的不同操作；空间查询模块主要用于对最少换乘车次和最短路径的分析；而信息查询模块是系统的核心模块，包括模糊查询、点图查询、周边环境显示和公交信息调用等。

3.4 数据库表设计

数据库表属于城市智能公交查询系统的重要组成部分，在每一个地图的图层建立中，都会建立相应的数据库表，与之相对应的是地图对象，可以为点对象，也可以为限对象或者区域对象。

3.5 模块设计

针对各个模块的作用和特点，在模块设计阶段，应尊重当地的交通事实，并保证精度、可视度。

3.5.1 距离测量设计

两点间的距离测量，随着鼠标的拖动，能够令点与鼠标的初始位置发生动态变化。拖动鼠标，其函数语句如为：

Pressed：= true；

Canvas. move to（x，y）；

ox：=x； oy.=Y；

xo=x； Yi：=y；

用户拖动鼠标时，划线设计函数如下所示：

Canvas. Polyline （[Canvas. Penpos， Point（ox，oy）]）；

Canvas. Polyline （[Canvas. Penpos， Point（x，y）]）；

释放鼠标，会出现相应测量结果，语句如下：

Pressed：=false；

disp：= sqrt （sqr（x-x，）+sqr（y-y，）），其中，disp为显示数值。

3.5.2 地图尺寸功能

地图的尺寸功能包括放大、缩小和移动等，设计过程中可直接调用相应语句，例如放大尺寸的部分语句可如下表示为：

sub main

Create Button Pad "testbtnpad" As

Tool Button Calling toolbtn sub

id 2003

Icon MI_ICON_CROSSHAIR

cursor MI_CURSOR_ZOOM_IN

Draw Mode DM_CUSTOM_LINE

end sub

利用该命令，即可完成对地图的尺寸改变操作。

3.5.3 最优算法模块

最优算法模块的设计，通过相应对话框的Road工程，按照相应的流程图设计，在运行过程中，选择好起始点和终止点，从而令程序会自动输出经过的公交线路，其原理是便利所有的记录段。如图2所示。

4 系统实现与应用

4.1 查询速度

城市公交查询系统智能化设计首先将大大提高查询速度，公交车次的信息量相对较小，因此无论哪种查询技术，都不会影响系统的正常运行。

4.2 查询优化

第二个特点是对系统进行优化，减少了以往繁琐的查询方式，由于公交车站的间隔一般为500 m―1 km，从出发站到目的地站，系统均会自动寻找出最合理和便捷的乘坐车次。

4.3 查询准备

由于本系统完成了在公共场所信息的数据库，在场所的名称和站名方面，其对应信息将会不断完善，已完成对查询的准备。

4.4 查询介绍

由于本系统主要为查询所准备，所以只给出查询代码即可，这大大简化的查询的强度，并向用户提供相关技术支持。

5 结束语

城市交通作为衡量城市化重要标志之一，其完善程度直接影响了国家和公民的生活起居，本系统在针对日益繁重的交通负担，提出了对公交设施的智能化查询，不但能够对公民出行提供便利，同时也便于对城市公交的管理，具有一定的参考价值和实践意义。

参考文献

[1]夏丹.基于地理信息系统的ITS中城市公交智能查询系统的研究与设计[D].长沙理工大学，2006，4.

[2]高铁红.智能交通信息查询系统[J].城市公共交通，2003，3.