智能電子論文匯總十篇

序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇智能電子論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

電力電子電路裝置一旦出現(xiàn)故障會(huì)對(duì)裝置本身的電氣設(shè)備設(shè)施造成影響，還會(huì)帶來一些問題，比如設(shè)備損害甚至造成生產(chǎn)無法正常進(jìn)行，造成企業(yè)停產(chǎn)等嚴(yán)重后果，更為嚴(yán)重的是還會(huì)造成安全事故，有一定的危險(xiǎn)，嚴(yán)重的時(shí)候會(huì)發(fā)生人員傷亡事件。在電力電子電路中，最容易出現(xiàn)的故障多表現(xiàn)在晶閘管的損壞方面，其中晶閘管的短路現(xiàn)象和開路現(xiàn)象是比較常見的，因?yàn)殡娏﹄娮与娐返墓收虾湍M電路的故障有所不同，發(fā)生故障再到停電的過程時(shí)間很短暫，所以要求運(yùn)行的操作人員在短時(shí)間內(nèi)要判斷出故障的元器件損害再去報(bào)警是比較困難和難以實(shí)施的，哪怕是有著豐富經(jīng)驗(yàn)的工作人員也會(huì)受到人為因素和現(xiàn)場操作環(huán)境的影響，難免出現(xiàn)錯(cuò)誤的判斷，這就需要智能的方法來進(jìn)行處理和分析。針對(duì)具體的問題，及時(shí)有效的做出判斷來減少損害。對(duì)電力電子電路進(jìn)行及時(shí)有效的智能診斷可以實(shí)現(xiàn)對(duì)故障進(jìn)行預(yù)報(bào)，從而有助于采取及時(shí)有效的措施來預(yù)防事故，降低事故風(fēng)險(xiǎn)，排除安全隱患。根據(jù)診斷的結(jié)果進(jìn)行對(duì)設(shè)備和裝置的維修和維護(hù)，從而有效提高管理水平和技術(shù)，方便檢修和維護(hù)，有效降低檢修所需要花費(fèi)的時(shí)間和人力，提高設(shè)備和裝置的利用效率，保障使用效果的良好，這對(duì)提高設(shè)備的制造水平和技術(shù)也會(huì)起到重要的作用。不難發(fā)現(xiàn)，電力電子電路故障診斷對(duì)工業(yè)生產(chǎn)和國民生活的各個(gè)方面都會(huì)產(chǎn)生重要的影響，起到重要的作用。

2對(duì)電力電子電路故障診斷技術(shù)研究的作用和意義

電力電子技術(shù)日益重要，在改造傳統(tǒng)的電力、機(jī)械、交通、化學(xué)化工、輕紡和礦冶等方面都具有突出的作用，對(duì)航天、通信和激光等高新技術(shù)的發(fā)展和能源的高效利用都有突出的貢獻(xiàn)。就從電力和電子的變流這項(xiàng)技術(shù)來看，在發(fā)達(dá)的國家大約有八成的電能是利用電力電子技術(shù)轉(zhuǎn)化之后再進(jìn)行使用的，在未來幾年內(nèi)這個(gè)比例還會(huì)更高。之所以電力電子電路技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用和推廣，涌現(xiàn)出各種高性能的電子電力電路產(chǎn)品，也是得益于現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展和進(jìn)步。但是，也對(duì)電路發(fā)生故障的對(duì)設(shè)備的維護(hù)要求更高，傳統(tǒng)的人工診斷技術(shù)和方式很難滿足現(xiàn)如今的要求，要有效克服這個(gè)問題需要對(duì)電力電子電路進(jìn)行更加高效合理和科學(xué)的研究和探索。

第一，電力電子電路設(shè)備一般在工程系統(tǒng)中發(fā)揮起到核心電源或控制器的作用。如果出現(xiàn)了故障而沒有辦法短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行恢復(fù)，那么會(huì)對(duì)設(shè)備造成嚴(yán)重的損害，嚴(yán)重的話還會(huì)造成不必要的人員傷亡事件的發(fā)生，造成的經(jīng)濟(jì)損失也會(huì)比較大。突出的表現(xiàn)在對(duì)可靠性要求高的領(lǐng)域，比如在航天設(shè)備中使用的電子設(shè)備，這對(duì)電力電子電路的測(cè)試、診斷和維修技術(shù)要求是相當(dāng)高的。

第二，針對(duì)一些電路元件數(shù)量多的電力電子電路，比如說有的新型的靜止無功發(fā)生裝置的多達(dá)數(shù)十個(gè)晶閘管，如果采用每一個(gè)都診斷的方法來進(jìn)行診斷勢(shì)必會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間和人力，所以需要研究和開發(fā)出一種智能的故障診斷功能的方法和技術(shù)，可以有效的節(jié)約大量的人力、財(cái)力和物力，提高資源的利用效率。

第三，在很多領(lǐng)域內(nèi)對(duì)電力電子設(shè)備一般都有很高的要求，要求極高的可靠性、準(zhǔn)確性和安全性。此外還要求電力電子設(shè)備具有自我診斷、自我修復(fù)和自我測(cè)試的功能和作用。這對(duì)電力電子電路的工作狀態(tài)和運(yùn)行提出了更好的要求，要實(shí)現(xiàn)及時(shí)有效準(zhǔn)確無誤的判斷，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)能夠及時(shí)檢測(cè)并有效排除和處理，還要能夠在不影響正常的電路運(yùn)行的狀態(tài)之下進(jìn)行定位和修復(fù)，還需要再次快速的投入到使用和運(yùn)行中去。這對(duì)電路的智能診斷技術(shù)提出了新的要求，要能夠有效并快速的明確出故障發(fā)生的位置以及問題出現(xiàn)的原因，大力減少電力電子電路無法運(yùn)行的時(shí)間，還需要容錯(cuò)的電力電子電路系統(tǒng)來有效的提高系統(tǒng)的可靠性、準(zhǔn)確性和安全性。

第四，伴隨著電子工業(yè)的蓬勃發(fā)展和進(jìn)步，使得集成技術(shù)也得到了更加廣泛的普及和應(yīng)用，由于越來越復(fù)雜和精細(xì)的電子電力電路設(shè)備，對(duì)其保養(yǎng)和維護(hù)也比較復(fù)雜多變，因此需要花費(fèi)的資金也是十分龐大的，要對(duì)還沒有出現(xiàn)的電子電力電路的故障進(jìn)行預(yù)防和預(yù)測(cè)，這樣可以減少當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)的損害度，有效的節(jié)約日后維修的成本和資源。

3電力電子電路智能故障診斷方法介紹

電力電子電路故障診斷技術(shù)有：對(duì)故障信息進(jìn)行檢測(cè)和對(duì)故障的診斷兩個(gè)方面。對(duì)故障信息檢測(cè)是利用專門的故障檢測(cè)技術(shù)來對(duì)故障發(fā)生時(shí)的信息進(jìn)行提取，為故障分析提供可供參考的依據(jù)和數(shù)據(jù)；另外對(duì)故障進(jìn)行的診斷和判斷，以故障診斷出的信息，來對(duì)產(chǎn)生故障的部分來進(jìn)行分析和進(jìn)一步推理，從而可以找出導(dǎo)致故障出現(xiàn)的原因所在，來明確出現(xiàn)故障的位置和區(qū)域。就當(dāng)前來看，比較常見的電子電路智能故障診斷方法、使用比較多的對(duì)故障信息的預(yù)處理主要有：小波變換、數(shù)據(jù)聚類、現(xiàn)代譜估計(jì)法、粗糙集、主成份分析、傅里葉變換和歸一化處理等。需要注意的是，對(duì)這些技術(shù)的使用不是單一使用，更多采取多種技術(shù)來獲得最好的電力電子電路故障特征的集合判斷和分析。

3.1頻譜分析法。

電力電子電路的故障診斷的頻譜分析方法具有的鮮明特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在：檢測(cè)硬件簡單和測(cè)量點(diǎn)少兩個(gè)方面。但是在特殊場合如觸發(fā)脈沖故障等時(shí)頻譜分析方法會(huì)顯得不太適用。

3.2粗糙集方法。

這個(gè)方法的主要是依賴于建立在保持分類不變的基礎(chǔ)上，利用對(duì)知識(shí)的約簡來推導(dǎo)概念的分類，特點(diǎn)在于能夠分析并處理不完整和不精確的各種定量、定性或者混合性的不完整信息，能夠從中發(fā)現(xiàn)隱含信息，揭示規(guī)律性。但是由于粗糙集方法是從不精確和不完整的信息中推導(dǎo)出的診斷規(guī)則難免會(huì)出現(xiàn)誤差。

3.3小波分析和小波包分析法。

該方法是目前應(yīng)用比較廣泛的方法，它具有頻域和時(shí)域的高分辨率，并且能夠很大程度上降低故障特征來簡化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)。不少專家學(xué)者將小波包、決策樹和主成份分析三者結(jié)合起來來進(jìn)行對(duì)電力電子電路故障的診斷技術(shù)研究，用小波系數(shù)能量法以及小波系數(shù)模極大值法進(jìn)行診斷的結(jié)論，還就如何選取小波包基的問題進(jìn)行了分析和研究，分析了基于散度準(zhǔn)則和距離準(zhǔn)則等方法。

3.4專家系統(tǒng)診斷方法。

專家系統(tǒng)是屬于智能計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)，它的內(nèi)部包含有大量的某領(lǐng)域?qū)＜宜降闹R(shí)和經(jīng)驗(yàn)，從而能夠利用專家的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)來解決問題的方法，處理該領(lǐng)域的問題。換言之，專家系統(tǒng)是一個(gè)有著大量的專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的程序系統(tǒng)，它被廣泛應(yīng)用于人工智能技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)方面，以某領(lǐng)域的一個(gè)或多個(gè)專家所提供的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行進(jìn)一步的推理和判斷，模擬出人類專家的決策過程，這樣有助于解決需要人類專家處理的復(fù)雜性問題。電子電路智能專家系統(tǒng)診斷利用專家的知識(shí)對(duì)出現(xiàn)的故障問題進(jìn)行描述和判推理，較之傳統(tǒng)的診斷來說，沖破了個(gè)人知識(shí)的局限，有助于對(duì)專家的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行推廣，最大限度的得到利用人力資源，最專業(yè)人才的培養(yǎng)也是大有幫助的，電力電子電路智能故障診斷方法依賴于專家系統(tǒng)的診斷方法可以使其有更好的發(fā)展和進(jìn)步。

篇（2）

電子技能課程教學(xué)的最重要部分就是實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)不僅能有效激發(fā)學(xué)生的興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，同時(shí)還能有效促進(jìn)教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。因而，作為任課教師，要牢牢抓住實(shí)驗(yàn)的重要性特點(diǎn)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，有效培養(yǎng)學(xué)生多方面的能力。首先，要樹立學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀念。中職階段，學(xué)生第一次實(shí)現(xiàn)從純理論教學(xué)向?qū)嵺`教學(xué)的轉(zhuǎn)變，很多學(xué)生存在觀念上的不習(xí)慣，對(duì)實(shí)驗(yàn)理解膚淺，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)無用，作為教師，要有效利用實(shí)驗(yàn)的趣味性和教學(xué)高效性的優(yōu)點(diǎn)，向?qū)W生傳達(dá)實(shí)驗(yàn)觀念。其次，實(shí)驗(yàn)要由易到難。在應(yīng)試教育中，我們教育學(xué)生做題要由易到難，作為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)者，我們也應(yīng)該灌輸此項(xiàng)觀念，任何事做到循序漸進(jìn)，才能逐漸完善。除此之外，實(shí)驗(yàn)中要多讓學(xué)生動(dòng)手操作。

篇（3）

1.2開展多屏應(yīng)用有線多屏應(yīng)用是借助高性能的NGB網(wǎng)絡(luò)，將豐富的視頻向智能終端進(jìn)行覆蓋，在用戶的TV、PC、PAD、手機(jī)等多屏終端之間建立互相通信的渠道，使得用戶在多屏間可以進(jìn)行相關(guān)的互通操控。有線多屏應(yīng)用能打破有線的束縛，增強(qiáng)無線的擴(kuò)展，以加強(qiáng)對(duì)用戶的吸引力，是推動(dòng)有線數(shù)字電視用戶擴(kuò)展的一項(xiàng)業(yè)務(wù)。使得電視機(jī)不僅承擔(dān)傳統(tǒng)家庭視頻終端的功能，還能通過智能終端機(jī)頂盒的使用獲得多渠道視頻、多項(xiàng)視頻顯示工具的應(yīng)用體驗(yàn)。因此，對(duì)于用戶來說，有線多屏應(yīng)用具有很高的實(shí)用性，為數(shù)字電視提供了一種差異化和補(bǔ)充性的服務(wù)。有線多屏業(yè)務(wù)包括多屏分發(fā)、多屏互動(dòng)等應(yīng)用。多屏互動(dòng)主要是實(shí)現(xiàn)視頻內(nèi)容在多屏之間的無縫切換，在移動(dòng)終端上的照片、視頻、音樂等媒體內(nèi)容可以一鍵切換到電視機(jī)大屏幕上播放。

1.3智慧社區(qū)應(yīng)用開發(fā)有線廣播電視屬于特殊產(chǎn)業(yè)，具備社會(huì)公益屬性和產(chǎn)業(yè)屬性，同時(shí)承擔(dān)著公益服務(wù)和市場服務(wù)。海門廣電配合各級(jí)政府機(jī)構(gòu)搭建智慧社區(qū)服務(wù)平臺(tái)，是作為廣電運(yùn)營商所必須承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任，也是“智慧海門”建設(shè)的主要支撐平臺(tái)。在海門廣電有線數(shù)字電視的DVB與IP結(jié)合形成雙模結(jié)構(gòu)之后，能提供視頻、圖片、語音、數(shù)據(jù)通訊等各類融合業(yè)務(wù)，為科技、教育、文化、衛(wèi)生、商務(wù)等行業(yè)搭建綜合信息服務(wù)平臺(tái)，使信息服務(wù)如同水、電、氣等基礎(chǔ)消費(fèi)一樣遍及千家萬戶，同時(shí)有線網(wǎng)絡(luò)也需大量的信息資源來充實(shí)寬帶網(wǎng)絡(luò)，為廣電有線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展提供助力。智慧社區(qū)平臺(tái)的本地綜合信息含政務(wù)信息、文化教育、電視商務(wù)、金融服務(wù)、交通出行、健康醫(yī)療、社區(qū)服務(wù)、便民服務(wù)等信息的，為有線數(shù)字電視用戶提供智慧的政務(wù)、智慧的金融、智慧的文化、智慧的交通、智慧的醫(yī)療、智慧的社區(qū)等服務(wù)。圖1為智慧社區(qū)頁面示意圖。

2有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新

2.1建設(shè)大帶寬、高速率的雙向接入網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)電視綜合業(yè)務(wù)平臺(tái)的建設(shè)一般包括三大部分：基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)、前端平臺(tái)業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)、終端機(jī)頂盒的建設(shè)。在政策明朗、資金充足的情況下，前端平臺(tái)和終端機(jī)頂盒較容易實(shí)現(xiàn)；而基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)部分由于建設(shè)周期長、施工復(fù)雜，后期再進(jìn)行網(wǎng)改難度很大。沒有大寬帶、高速率、安全可靠和可控可管理的能承載全業(yè)務(wù)運(yùn)營的雙向綜合信息網(wǎng)絡(luò)，就沒有交互數(shù)字電視業(yè)務(wù)，更談不上開展其它增值業(yè)務(wù)。建設(shè)雙向接入網(wǎng)絡(luò)的目的是提高收入、提升網(wǎng)絡(luò)價(jià)值、提高競爭力。目前，各地廣電雙向接入網(wǎng)絡(luò)采用的主流技術(shù)方案有CMTS、EPON+EoC、EPON+LAN等，按光纖接近用戶端的組網(wǎng)模式又可分為光纖到小區(qū)（FTTC）、光纖到樓棟（FTTB）、光纖到樓道單元（FTTU）、光纖到戶（FTTH）。EPON技術(shù)結(jié)合了以太技術(shù)的簡單性、光纖傳輸?shù)母邘捯约包c(diǎn)到多點(diǎn)無源結(jié)構(gòu)的低成本，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)的、可控制的、多業(yè)務(wù)的寬帶接入，是近期寬帶光接入及FTTH的主要實(shí)現(xiàn)方式。從今后廣電開展3D高清電視、全高清甚至超高清電視、OTT高清應(yīng)用等大寬帶、高速率的業(yè)務(wù)需求來看，光纖到戶FTTH網(wǎng)絡(luò)建設(shè)勢(shì)在必行。FTTH網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)顯而易見：一是接入網(wǎng)絡(luò)為無源全光纖結(jié)構(gòu)，抗干擾和防雷性能好，易于管理維護(hù)；二是能實(shí)現(xiàn)百兆甚至千兆入戶，網(wǎng)絡(luò)符合大寬帶、高速率、低造價(jià)、高可靠的要求。

2.2雙向接入網(wǎng)絡(luò)能支撐DVB+OTT雙模交互業(yè)務(wù)受限于有線網(wǎng)絡(luò)的文化、政治屬性，以及需要安全運(yùn)營的廣播特性，通過能對(duì)軟件包授權(quán)簽名的前端平臺(tái)、廣電內(nèi)網(wǎng)IP傳輸通道、專用DVB+OTT智能機(jī)頂盒來保障OTT業(yè)務(wù)的安全可控。適合廣電開展DVB+OTT業(yè)務(wù)的兩種組網(wǎng)模式介紹如下。

2.2.1IPQAM互動(dòng)電視模式基于IPQAM的互動(dòng)電視，IP通道只傳輸交互信令，QAM信道傳送視頻節(jié)目，這是目前廣電廣泛采用的交互電視的模式。在廣電內(nèi)網(wǎng)的內(nèi)容整合系統(tǒng)上，引入簽約互聯(lián)網(wǎng)視頻網(wǎng)站、圖文資訊等內(nèi)容，來自互聯(lián)網(wǎng)的視頻內(nèi)容通過IPQAM方式下發(fā)到機(jī)頂盒，圖文等資訊可以從IP通道或者數(shù)據(jù)廣播方式下發(fā)。這種模式下，互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)站只是廣電的一個(gè)內(nèi)容提供商，其視頻、圖文等內(nèi)容必須經(jīng)過廣電運(yùn)營商的格式轉(zhuǎn)換、內(nèi)容審核等處理后，通過互動(dòng)電視點(diǎn)播平臺(tái)發(fā)送到終端播放。圖2為利用互動(dòng)電視系統(tǒng)引入OTT內(nèi)容示意圖。

2.2.2DVB+內(nèi)網(wǎng)IP模式在廣電運(yùn)營商內(nèi)網(wǎng)新建立基于IP流媒體傳輸技術(shù)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，如IP/OTT流媒體服務(wù)系統(tǒng)、在線網(wǎng)游、在線相冊(cè)、在線音樂等。內(nèi)網(wǎng)IP流媒體視頻業(yè)務(wù)與IPQAM互動(dòng)業(yè)務(wù)的區(qū)別是視頻不走IPQAM下發(fā)，而是走CMTS、EoC等IP通道直接下發(fā)到機(jī)頂盒。圖3為廣電運(yùn)營商內(nèi)網(wǎng)新建流媒體系統(tǒng)支持OTT業(yè)務(wù)組網(wǎng)架構(gòu)圖。內(nèi)網(wǎng)OTT業(yè)務(wù)可以建立與交互電視機(jī)頂盒一致的門戶，原互動(dòng)電視平臺(tái)內(nèi)的VOD節(jié)目、TVOD節(jié)目也可以反向?qū)氲絀P視頻播放平臺(tái)，走IP通道到機(jī)頂盒。不論是IPQAM傳輸還是純IP，給用戶以一致的門戶體驗(yàn)，不同來源的節(jié)目和不同傳輸方式有機(jī)地整合在一起。此方式不僅僅可以支持視頻業(yè)務(wù)，也可應(yīng)用于一些大型聯(lián)機(jī)(online)類游戲、圖文資訊等內(nèi)容，廣電運(yùn)營商可以在內(nèi)網(wǎng)搭建自己的平臺(tái)，由游戲或內(nèi)容集成商提供內(nèi)容，內(nèi)容運(yùn)營的收費(fèi)等由廣電運(yùn)營商控制，游戲等CP參與分成受益。

2.3雙向接入網(wǎng)絡(luò)能開展IP流媒體模式多屏互動(dòng)業(yè)務(wù)多屏業(yè)務(wù)視頻等IP數(shù)據(jù)流走有線雙向網(wǎng)絡(luò)，廣電前端需要提供基于IP的直播電視和點(diǎn)播系統(tǒng)。移動(dòng)終端通過IP內(nèi)網(wǎng)登錄到前端系統(tǒng)，交互選擇觀看節(jié)目后，由前端系統(tǒng)將直播電視、VOD視頻，以及OTT引入的視頻內(nèi)容，通過轉(zhuǎn)碼器實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)碼為合適移動(dòng)終端分辨率的小碼率的視頻流（點(diǎn)播內(nèi)容也可以是事先轉(zhuǎn)碼后存儲(chǔ)在前端）。例如：約4Mbps的MPEG-2轉(zhuǎn)為800k~1Mbps的H.264或AVS碼流，經(jīng)過廣電內(nèi)部IP網(wǎng)路由推送到Wi-Fi無線路由器或機(jī)頂盒，由機(jī)頂盒內(nèi)置流媒體服務(wù)器或Wi-Fi無線路由器再分發(fā)到各種移動(dòng)終端。其組網(wǎng)圖如圖4所示。

3構(gòu)建高清互動(dòng)電視業(yè)務(wù)支撐平臺(tái)

開展智慧社區(qū)業(yè)務(wù)需要綜合信息互動(dòng)系統(tǒng)，視頻點(diǎn)播、回看、時(shí)移需要DVB互動(dòng)系統(tǒng)，OTT服務(wù)和多屏應(yīng)用也需要前端系統(tǒng)的支撐，廣電運(yùn)營商要拓展多業(yè)務(wù)必須構(gòu)建全媒體、全業(yè)務(wù)的高清互動(dòng)電視平臺(tái)。設(shè)立數(shù)字電視的DVB+OTT前端支撐系統(tǒng)，基于SDP平臺(tái)設(shè)計(jì)，SDP平臺(tái)是一個(gè)大容量、高性能、易維護(hù)、開放性和擴(kuò)展性良好、有QoS/QoE保證的多業(yè)務(wù)融合平臺(tái)。該平臺(tái)能支持第三方業(yè)務(wù)系統(tǒng)的集成對(duì)接，支持單個(gè)SP/CP對(duì)各自業(yè)務(wù)系統(tǒng)的個(gè)性化運(yùn)營需要。SDP平臺(tái)定位為全媒體、全業(yè)務(wù)支撐平臺(tái)，提供統(tǒng)一的業(yè)務(wù)系統(tǒng)集成規(guī)范，提供統(tǒng)一的增值業(yè)務(wù)孵化器，是廣電海量增值業(yè)務(wù)統(tǒng)一的“殺手級(jí)支撐環(huán)境”或“殺手級(jí)支撐平臺(tái)”。SDP平臺(tái)通過水平化的架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一的內(nèi)容管理（如統(tǒng)一對(duì)接媒資系統(tǒng)）、統(tǒng)一的產(chǎn)品和業(yè)務(wù)管理、統(tǒng)一門戶集成與展示、統(tǒng)一的終端接入（對(duì)接不同廠商的終端及中間件）、統(tǒng)一的支撐系統(tǒng)集成（如BOSS、網(wǎng)管等）、統(tǒng)一的能力接入和對(duì)外暴露，以及統(tǒng)一的業(yè)務(wù)創(chuàng)建、業(yè)務(wù)測(cè)試和業(yè)務(wù)運(yùn)行環(huán)境，為廣電增值業(yè)務(wù)提供統(tǒng)一的業(yè)務(wù)系統(tǒng)集成規(guī)范，提供門戶集成、業(yè)務(wù)管控、內(nèi)容管控、能力管控4大類接口或服務(wù)，從而有效降低增值業(yè)務(wù)上線成本（TCD），縮短增值業(yè)務(wù)上市時(shí)間（TTM），有效降低運(yùn)營商的整體運(yùn)營成本。

4推出電視智能化機(jī)頂盒

電視智能化機(jī)頂盒搭載了安卓等操作系統(tǒng)，用戶除能收看電視節(jié)目外，還可自行安裝各類應(yīng)用軟件，能支持DVB-C有線電視業(yè)務(wù)、互聯(lián)網(wǎng)OTT業(yè)務(wù)、家庭寬帶聯(lián)網(wǎng)、VoIP可視電話、聯(lián)網(wǎng)游戲、無線多屏互動(dòng)等業(yè)務(wù)，可擴(kuò)展支持智慧家庭、家庭物聯(lián)網(wǎng)等功能，是支持三網(wǎng)融合業(yè)務(wù)的新型智能終端。傳統(tǒng)電視機(jī)頂盒帶給用戶的體驗(yàn)比較單調(diào)，這也是制約數(shù)字電視業(yè)務(wù)進(jìn)一步拓展的主要因素。從廣電自身來看，不少廣電運(yùn)營商的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施不比電信差，而大量的視頻、娛樂、公共服務(wù)等信息資源受困在網(wǎng)絡(luò)上無法實(shí)現(xiàn)增值，因此有必要推出電視智能化機(jī)頂盒，以適應(yīng)多元業(yè)務(wù)的開展，為用戶提供全方位的視聽、娛樂服務(wù)，使得廣電在三網(wǎng)融合、多業(yè)務(wù)競爭中不斷提高自身的競爭實(shí)力。電視智能化機(jī)頂盒的組網(wǎng)簡圖如圖5所示。電視智能化機(jī)頂盒的優(yōu)勢(shì)還在于即使是在單向網(wǎng)絡(luò)也能實(shí)現(xiàn)多屏業(yè)務(wù)。用戶只需要一個(gè)智能機(jī)頂盒就可以實(shí)現(xiàn)家庭內(nèi)聯(lián)網(wǎng)的多屏應(yīng)用業(yè)務(wù)，加上有線電視廣播網(wǎng)天然的QoS質(zhì)量保證，極少會(huì)出現(xiàn)一般互聯(lián)網(wǎng)IP視頻常見的卡片、緩沖延時(shí)等QoS問題，對(duì)提高用戶黏度、吸引和留住有線電視用戶有很大的幫助。多屏應(yīng)用也由具備家庭多媒體網(wǎng)關(guān)的智能化終端機(jī)頂盒來實(shí)現(xiàn)。該智能終端內(nèi)置Wi-FiAP和多路調(diào)諧器，具備QAM+IP的雙網(wǎng)接入能力，支持多路頻點(diǎn)同時(shí)解調(diào)，多路視頻同時(shí)解擾；主處理器支持多路視頻編碼功能，可將收取的多套電視節(jié)目做實(shí)時(shí)MPEG-2轉(zhuǎn)碼為適合移動(dòng)終端分辨率的H.264編碼，再打包為IP視頻流后通過Wi-Fi推送到多個(gè)移動(dòng)終端上實(shí)現(xiàn)多屏觀看業(yè)務(wù)（目前可實(shí)現(xiàn)4個(gè)終端收看不同的節(jié)目）。基于智能接入終端設(shè)備的強(qiáng)大本地視頻處理功能和流服務(wù)能力，在單向網(wǎng)絡(luò)上亦可以支持多屏應(yīng)用。基于智能終端內(nèi)置轉(zhuǎn)碼方案實(shí)現(xiàn)多屏業(yè)務(wù)的組網(wǎng)簡圖如圖6所示。

篇（4）

2先進(jìn)電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

柔流輸電包括SVC和STATCOM，通過SVC進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)碾妷狠敵鲋C波大、基波損耗高、占地面積較大，因此，用STATCOM進(jìn)行無功補(bǔ)償成為電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償?shù)闹饕椒āｌo止同步補(bǔ)償器（StaticSynchronousCompensator，STATCOM）是柔流輸電系統(tǒng)的核心裝置和技術(shù)之一。1976年，美國人L.Gyugyi第一次提出了它的概念，即利用半導(dǎo)體變流器進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)睦碚摗Ｍㄟ^對(duì)系統(tǒng)無功功率實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償，提高系統(tǒng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定性，確保系統(tǒng)運(yùn)行安全，改善系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性能。與傳統(tǒng)的無功補(bǔ)償裝置相比，STATCOM裝置能夠連續(xù)調(diào)節(jié)無功，輸出諧波小，器件損耗低，運(yùn)行范圍寬，調(diào)節(jié)速度快，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)；其輸出電流在電網(wǎng)電壓低時(shí)不受影響，具有較硬的低壓無功功率特性；而且接入系統(tǒng)后不會(huì)改變系統(tǒng)阻抗特性引起振蕩。近年來，世界上有很多學(xué)者都從事STATCOM裝置的研究工作，無論是裝置容量還是產(chǎn)品性能都有了很大的提高。新型電力電子器件（如：IGBT、GTO、IGCT等）、多重化、多電平和單相橋串聯(lián)等技術(shù)被應(yīng)用到STATCOM裝置中，以提高裝置容量和電壓等級(jí)，并通過現(xiàn)代控制技術(shù)，提高系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性，改善裝置輸出諧波。

許多先進(jìn)的控制方法，例如遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)控制、模糊控制、比例積分(PI)控制、微分代數(shù)控制、魯棒性自適應(yīng)控制等被應(yīng)用到STAT－COM裝置非線性特性的研究中。在世界上針對(duì)STATCOM裝置的研究工作中，STATCOM裝置的仿真建模及其控制方法研究始終是重點(diǎn)。世界各國對(duì)STATCOM的研究，STATCOM技術(shù)和應(yīng)用情況都取得了突破性的進(jìn)展。現(xiàn)代電力電子技術(shù)、多重化、多電平和單相橋串聯(lián)等技術(shù)使STATCOM工作性能得到很大的提高。再加上先進(jìn)控制方法的加入更提高了STATCOM工作的穩(wěn)定性，使之在電力系統(tǒng)領(lǐng)域的應(yīng)用更加廣泛。關(guān)于STATCOM的研究有很多問題，但是最重要的還是它的建模和控制問題，這將直接影響著STATCOM的整體性能。國際上關(guān)于STATCOM的研究由來已久，日本是最先運(yùn)用STATCOM裝置的國家，緊接著美國也在STATCOM的研究上取得成功，并和日本聯(lián)合研制了世界上第一臺(tái)采用GTO進(jìn)行逆變的STATCOM，在1991年投入運(yùn)行取得很好的效果。之后的德國在1997年也研制出大型的STATCOM裝置并在丹麥的風(fēng)電場投入運(yùn)行。我國雖然起步晚，但是發(fā)展速度極快，清華大學(xué)在1999年研制出20Mvar的STATCOM裝置，在2011年我國南方電網(wǎng)研究出世界上最大容量的STATCOM裝置，并在東莞投入運(yùn)行取得良好的效果。從此我國成為能夠研制出大容量STATCOM裝置的國家之一，但是仍有許多不足之處有待改進(jìn)。

篇（5）

二、人工智能技術(shù)應(yīng)用

基于電氣自動(dòng)化的復(fù)雜性，其操作過程應(yīng)精細(xì)且注重細(xì)節(jié)。一旦操作失誤，將導(dǎo)致系統(tǒng)故障甚至造成安全事故。因此，人工智能技術(shù)應(yīng)用的核心技術(shù)在于程序化問題，將復(fù)雜化的程序通過智能手段轉(zhuǎn)化為簡便化。通過系統(tǒng)日常資料的分析，對(duì)設(shè)備故障采取積極的應(yīng)對(duì)措施。在具體應(yīng)用過程中，人工智能技術(shù)主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面。

(一)智能化設(shè)計(jì)分析

人工智能技術(shù)關(guān)系到電力工程以及電路的設(shè)計(jì)。在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式下，工作人員的工作量大，需要大量的試驗(yàn)驗(yàn)證，并且對(duì)不合理部分進(jìn)行改進(jìn)。因此常出現(xiàn)考慮不周全的問題，處理問題的效率較低，對(duì)于難度較大的問題，傳統(tǒng)的處理方案無法解決。這使得智能化設(shè)計(jì)成為必然。現(xiàn)階段，電力企業(yè)逐步實(shí)現(xiàn)了智能化設(shè)計(jì)，全面考察了問題的難度，提高了處理問題的能力和效率。但同時(shí)，智能設(shè)計(jì)對(duì)于操作人員提出了更高的要求，要求其掌握專業(yè)知識(shí)和智能系統(tǒng)操作技巧，并且操作人員還應(yīng)具有與時(shí)俱進(jìn)的精神，對(duì)智能系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母牧荚O(shè)計(jì)。利用人工智能設(shè)計(jì)，可有效提高數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性，將復(fù)雜問題簡單化。

(二)PLC技術(shù)應(yīng)用

隨著電力企業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大，電力生產(chǎn)對(duì)于技術(shù)具有更高的要求，基于此的PLC技術(shù)成為企業(yè)生產(chǎn)和建設(shè)的重要目標(biāo)。PLC技術(shù)是一種常見的人工智能技術(shù)，目前主要應(yīng)用于工業(yè)、電力企業(yè)，具有良好的效果。其是在繼電控制裝置基礎(chǔ)上發(fā)展起來的智能技術(shù)，該系統(tǒng)的主要作用在于優(yōu)化了系統(tǒng)工藝流程，從而根據(jù)企業(yè)需求對(duì)運(yùn)營現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)整，確保其運(yùn)營的協(xié)調(diào)性。PLC技術(shù)以自動(dòng)控制系統(tǒng)為主，手動(dòng)控制技術(shù)為輔。對(duì)于提高電力系統(tǒng)生產(chǎn)實(shí)踐具有重要作用。在電力生產(chǎn)中，PLC人工智能化技術(shù)的使用還實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化目標(biāo)切換，繼電器逐漸代替了實(shí)物元件，不但提高而來管控效率，還確保了系統(tǒng)的運(yùn)行安全。

(三)智能診斷和CAD技術(shù)應(yīng)用

智能診斷系統(tǒng)的出現(xiàn)是電氣運(yùn)行復(fù)雜化的結(jié)果。該診斷系統(tǒng)要求操作人員具有較多的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，改善了傳統(tǒng)模式的手工設(shè)計(jì)方案，充分體現(xiàn)了信息時(shí)代的優(yōu)勢(shì)。科技的發(fā)展也使得CAD技術(shù)逐漸實(shí)現(xiàn)了智能化，縮短了產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)踐。智能化技術(shù)優(yōu)化了CAD技術(shù)，對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量的提高具有積極作用。目前，在電力系統(tǒng)中，遺傳算法是人工智能技術(shù)的重要表現(xiàn)之一，通過科學(xué)的計(jì)算方法，提高了數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和計(jì)算的精確度。基于遺傳算法的重要作用，應(yīng)得到企業(yè)的重視。在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，如何區(qū)分故障和征兆是一個(gè)難題，智能化技術(shù)通過專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可快速有效的分析出系統(tǒng)故障和安全隱患，并提供一定的解決辦法，確保了電力系統(tǒng)的運(yùn)行問題。

(四)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是智能技術(shù)的重要體現(xiàn)之一，其作用在于分析和處理系統(tǒng)故障。可對(duì)系統(tǒng)故障進(jìn)行準(zhǔn)確定位，并且減少了定位時(shí)間。同時(shí)，還可完成對(duì)非初始速度及負(fù)載轉(zhuǎn)矩的有效管控。神經(jīng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有多樣性，具有反向?qū)W習(xí)功能。利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的兩個(gè)子系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電參數(shù)轉(zhuǎn)子速度和電子流的評(píng)判和管控。目前，智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要應(yīng)用于分析模式和信號(hào)處理上。由于其包含非線性函數(shù)估算裝置，因此對(duì)于電氣自動(dòng)化控制具有積極作用。其主要優(yōu)勢(shì)在于無需對(duì)控制對(duì)象建立數(shù)學(xué)模型，因此工作效率高，噪音小。

篇（6）

2電子信息智能紡織品導(dǎo)電材料的制備

近年來，研究人員在電子信息智能紡織品導(dǎo)電材料的制備方面做了大量研究，筆者通過分析歸納將不同導(dǎo)電材料的制備方法分為4類，如圖2所示。2．1混入法2．1．1編織法將導(dǎo)電紗線整合在織物結(jié)構(gòu)中LiuY．［6］等人設(shè)計(jì)出一種應(yīng)用在智能紡織品上的柔性可伸縮的磷酸鐵鋰電池，將LiFePO4作為陰極，Li4Ti5O12作為陽極，固體聚氧化乙烯電解質(zhì)作為分離層鋪在陰極和陽極之間，然后將這3層放置在液體聚合物溶液中，在50℃下使溶液蒸發(fā)，最后3層合并在一起成為一個(gè)電池條。由于該種材料具有熱塑性，故此條狀電池可以被切斷或者拉伸，并混入織物中。據(jù)報(bào)道，單個(gè)的電池條只能提供約0．3V的電壓，若將8個(gè)聚合物電池條與棉布材料編織在一起(見圖3)，用銅和鋁作為導(dǎo)電線把它們串聯(lián)起來，可以支持1個(gè)3V的發(fā)光二極管(LED)持續(xù)發(fā)光數(shù)小時(shí)(見圖4)。圖3電池條織入棉織物形成的導(dǎo)電線程圖48個(gè)聚合物電池條供1個(gè)3伏LED燈發(fā)光KinkeldeiT．［7］等人提出一種紡織品一體化的電子鼻系統(tǒng)織物(見圖5)，將4種非導(dǎo)電聚合物分別在四種相應(yīng)的溶劑中溶解，同時(shí)加入炭黑作為導(dǎo)電的填料，利用超聲波震蕩使顆粒分散均勻，從而制成4種不同聚合物復(fù)合材料的氣體傳感器。當(dāng)氣體傳感器吸收有機(jī)溶劑后膨脹，聚合物內(nèi)部的炭黑填料顆粒之間的距離會(huì)增加，使傳感器的電阻發(fā)生變化。據(jù)報(bào)道，若使用柔性聚合物基板作為氣體傳感器的載體，將柔性聚合物基板形成的薄膜條(見圖6)作為襯緯織入織物，在經(jīng)向織入導(dǎo)電絲與柔性薄膜條接觸，檢測(cè)接觸點(diǎn)的電阻變化，可以識(shí)別不同的溶劑蒸汽并對(duì)其進(jìn)行分類。圖5被織入織物的電子鼻系統(tǒng)圖6基于柔性聚合物基材制成的薄膜條ZyssetC．［8］等人選用柔性塑料基板作為電子元件的載體，將它們切成條狀編織進(jìn)紡織品。通過織入導(dǎo)線，在導(dǎo)線、條狀柔性塑料基板以及接觸點(diǎn)之間形成相互連接而成的總線拓?fù)湫偷木幙椌W(wǎng)絡(luò)(見圖7)。據(jù)報(bào)道，導(dǎo)線和柔性塑料基板之間的接觸點(diǎn)可承受20N的剪切應(yīng)力，若將溫度傳感器集成到條狀塑料基板上，織物的抗彎剛度將提高30%。圖7帶有導(dǎo)條和導(dǎo)線的機(jī)織物照片2．1．2改變紗線結(jié)構(gòu)設(shè)置導(dǎo)電層和不導(dǎo)電層Gu，J．F．［9］等人開發(fā)出一種高靈活度的、基于導(dǎo)電聚合物而制備的具有高電容性能的纖維。通過在兩個(gè)低密度聚乙烯的絕緣片之間添加一種導(dǎo)電聚合物，從而創(chuàng)建一個(gè)簡單的卷狀電容器，然后把它們卷成一個(gè)圓柱體，放進(jìn)高密度聚乙烯。通過加熱，經(jīng)小孔噴出紡絲，形成一個(gè)直徑小于1mm的纖維。據(jù)報(bào)道，該電容纖維(見圖8)容納電荷的能力相當(dāng)于同軸電纜的1000倍。圖8中心具有兩個(gè)電極的圓柱形電容器纖維GuoL．［10］等人設(shè)計(jì)了一種基于針織物的傳感器，將不銹鋼纖維作為導(dǎo)電紗線的外包紗線，將聚酰胺/萊卡的混合紗線作為芯紗，制作具有導(dǎo)電性能的包芯紗，然后制成針織物并測(cè)量其導(dǎo)電性能。據(jù)報(bào)道，以聚酰胺/萊卡混合紗線作為芯紗制成的針織物，其導(dǎo)電性能相對(duì)于以聚酰胺單一纖維作為芯紗制成的針織物有所提高。BaeJ．［11］等人提出一種用于操作電容式觸摸屏面板的導(dǎo)電織物，將鍍銀的尼龍絲作為芯絲，將50/50棉/羊毛混紡紗作為外包纖維，利用傳統(tǒng)的環(huán)錠細(xì)紗機(jī)制造導(dǎo)電紗線(見圖9)。據(jù)報(bào)道，使用該種導(dǎo)電紗線可以織成具有導(dǎo)電性能的緯編針織物，采用該種緯編針織物制作的手套。可用于在極端寒冷的氣候下操作電容式觸控面板的屏幕。圖9導(dǎo)電的環(huán)錠紡包芯紗的橫截面2．2化學(xué)鍍法張碧田［12］等人選用尼龍織物作為待鍍織物，經(jīng)表面粗化、膠體鈀溶液活化及解膠處理后，進(jìn)行化學(xué)鍍鎳。據(jù)報(bào)道，鍍層中磷含量較低，有利于改善鍍鎳織物的導(dǎo)電性能，提高其電磁屏蔽的效果。甘雪萍［13］等人將滌綸作為基布在一定濃度的NaOH溶液中浸泡去油，然后在含有強(qiáng)氧化性的酸性KMnO4溶液中進(jìn)行粗化處理，經(jīng)SnCl2和HCl的敏化處理以及PdCl2和HCl的活化處理后，再進(jìn)行化學(xué)鍍銅和化學(xué)鍍鎳。據(jù)報(bào)道，織物的表面比電阻隨著鍍銅量的增加而顯著減小，鎳磷合金鍍層質(zhì)量的增加只能使織物表面電阻略有下降，見圖10。纖維表面隨著銅的不斷沉積而變得光滑，但是鍍銅時(shí)間達(dá)到15min時(shí)，纖維表面開始出現(xiàn)一些圓形的瘤子，并且經(jīng)過化學(xué)鍍鎳處理后不能被鎳層覆蓋。圖10織物化學(xué)鍍銅、鎳后的SEM照片2．3聚合法2．3．1氣相沉積聚合法楊楠［14］設(shè)計(jì)出一套制備聚吡咯導(dǎo)電織物的方案，以緯平針織物作為基布，經(jīng)過NaOH溶液的去油處理后，將試樣經(jīng)過一定濃度的對(duì)甲苯磺酸水溶液進(jìn)行摻雜劑摻雜處理，再將試樣經(jīng)過一定濃度的FeCl3•6H2O乙醇溶液進(jìn)行氧化劑摻雜處理，最后讓吡咯蒸汽緩慢均勻地沉積在處理過的織物試樣上，得到聚吡咯導(dǎo)電織物。2．3．2現(xiàn)場吸附聚合法狄劍鋒［15］等人選定以錦綸/氨綸長絲共同編織的經(jīng)編針織物作為基質(zhì)，制備聚苯胺/錦綸/氨綸復(fù)合導(dǎo)電織物。首先將錦綸/氨綸織物試樣浸入苯胺單體溶液進(jìn)行單體吸附處理，然后將處理后的織物置于氧化劑過硫酸銨和鹽酸反應(yīng)液中，制得墨綠色的聚苯胺復(fù)合導(dǎo)電織物，再用鹽酸、丙酮、去離子水分別洗滌至溶液為無色，烘干后即得到聚苯胺/錦綸/氨綸復(fù)合導(dǎo)電織物。2．3．3液相化學(xué)吸附聚合法胡沛然［16］等人以棉織物為模板，通過簡單的“浸漬－干燥”過程，制備得到規(guī)則的氧化銦錫導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，再將其與聚二甲基硅氧烷樹脂復(fù)合，得到復(fù)合柔性導(dǎo)電材料。據(jù)報(bào)道，氧化銦錫導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)/聚二甲基硅氧烷柔性導(dǎo)電復(fù)合材料彎曲后的電阻率從20Ω•cm增長到80Ω•cm，僅增加了3倍，在彎曲同樣的角度后，氧化銦錫納米顆粒/聚二甲基硅氧烷柔性導(dǎo)電復(fù)合材料的電阻率從20Ω•cm快速上升到超過1000Ω•cm，增長了近50倍，導(dǎo)電性能下降非常明顯，因此得出，氧化銦錫導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的使用能夠在彎曲狀態(tài)下有效地保持材料穩(wěn)定的電學(xué)性能。2．3．4電化學(xué)聚合法Kim［17］等人采用電化學(xué)聚合法對(duì)錦綸/氨綸混紡織物進(jìn)行聚合，在不同的聚合條件、伸長率和重復(fù)拉伸次數(shù)下測(cè)量織物的導(dǎo)電性能。據(jù)報(bào)道，織物伸長率在40%時(shí)，其導(dǎo)電靈敏度達(dá)到最大，如果再增加則伸長率變化不明顯。導(dǎo)電織物的導(dǎo)電率會(huì)隨著拉力的增加而稍微下降。2．4納米涂層整理LimZ．H．［18］等人提出一種氧化鋅納米棒導(dǎo)電紡織品，讓氧化鋅納米棒在普通的棉織物纖維上均勻生長，最后得到高結(jié)晶度的納米棒導(dǎo)電織物。經(jīng)過機(jī)械性能測(cè)試可知，納米棒織物有較強(qiáng)的抗壓和耐水洗性能，在室溫下，該導(dǎo)電織物可用于氣體和光學(xué)傳感器，用來檢測(cè)氫氣和紫外線。ZhangW．［19］等人用單壁碳納米管制備導(dǎo)電紗線，使用聚乙烯亞胺對(duì)棉紗進(jìn)行預(yù)處理，用以提高碳納米管的親和力，然后將基于碳納米管制備得到的導(dǎo)電紗線作為化學(xué)電阻，通過檢測(cè)其電阻變化，可以在室溫下檢測(cè)氨氣的濃度，制成氨氣傳感器，見圖11。

篇（7）

2以“開放式”的視野，在方法層面搭建職業(yè)能力素質(zhì)成長模型

雖然我們有多年的學(xué)校管理和決策經(jīng)驗(yàn)，但如何在企業(yè)的功利性與學(xué)校的公益性之間尋求平衡，在方法層面切實(shí)地解決現(xiàn)代職業(yè)教育跨界問題，還是一次新的嘗試。即校企合作辦學(xué)，涉及的現(xiàn)代企業(yè)制度和現(xiàn)代學(xué)校制度的問題；工學(xué)結(jié)合的人才培養(yǎng)，涉及的基于工作學(xué)習(xí)和基于學(xué)校學(xué)習(xí)的問題；而職業(yè)教育本身，涉及的職業(yè)成長規(guī)律和認(rèn)知學(xué)習(xí)規(guī)律的問題。也就是說，在解決現(xiàn)代職業(yè)教育跨界問題上，我們要發(fā)揮一線教師和企業(yè)員工集思廣益的智慧協(xié)同一致地探討如何基于“素質(zhì)冰山模型”搭建職業(yè)院校學(xué)生的職業(yè)能力素質(zhì)成長模型。基于此，我們每年組織專業(yè)建設(shè)團(tuán)隊(duì)和課程建設(shè)團(tuán)隊(duì)，與國家電子信息產(chǎn)業(yè)部、行業(yè)協(xié)會(huì)等行政部門、社會(huì)團(tuán)體合作，到珠海偉創(chuàng)力、南車時(shí)代等行業(yè)企業(yè)調(diào)研，深入分析電子信息產(chǎn)業(yè)以及軌道裝備制造產(chǎn)業(yè)體系，獲取人才數(shù)量、層次和結(jié)構(gòu)的需求及趨勢(shì)，遵循職業(yè)人的成長規(guī)律，借鑒主流企業(yè)提升人力資源管理水平和實(shí)踐效果的重要工具（即能力素質(zhì)模型），構(gòu)建以崗位群為線條的知識(shí)、專業(yè)技能、管理技能、素質(zhì)的職業(yè)能力素質(zhì)模型。即根據(jù)調(diào)研報(bào)告，歸納崗位序列。然后依據(jù)崗位序列梳理出業(yè)務(wù)要點(diǎn)、工作要項(xiàng)；根據(jù)工作要項(xiàng)，按分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)梳理出各級(jí)別所承擔(dān)的工作內(nèi)容和業(yè)務(wù)流程，讓一個(gè)工作要項(xiàng)的全部內(nèi)容被不同能力等級(jí)的技能人才合理分擔(dān)，即對(duì)于同一專業(yè)中職、高職畢業(yè)生在從事一項(xiàng)工作任務(wù)時(shí)，工作要項(xiàng)所涉及的能力高低和范圍大小這兩個(gè)維度應(yīng)給予清楚的界定。然后，進(jìn)行應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)能力要素分析及提煉。在工作分析的基礎(chǔ)上，按等級(jí)對(duì)工作要項(xiàng)的能力要素進(jìn)行分級(jí)分析定位，確定相應(yīng)的業(yè)務(wù)行為應(yīng)掌握的知識(shí)、專業(yè)技能、管理技能及素質(zhì)，形成應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)能力素質(zhì)模型等級(jí)。最后，對(duì)接電子信息產(chǎn)業(yè)鏈的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售與服務(wù)四個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)技術(shù)工等技能崗位、工藝員等技術(shù)崗位、班組長等管理崗位三條應(yīng)用電子職業(yè)人職業(yè)發(fā)展路徑中電子產(chǎn)品調(diào)試崗位、產(chǎn)品裝接等崗位進(jìn)行職業(yè)素質(zhì)能力分析，確定了職業(yè)人的三種成長線路：一是工序路徑，二是技能技術(shù)提升路徑（操作工—技術(shù)員—工程師），三是管理提升路徑（組長—主管—經(jīng)理即從單項(xiàng)管理到綜合管理的提升）。以真實(shí)企業(yè)“人、機(jī)、料、法、環(huán)”五個(gè)生產(chǎn)要素為基石，遵循“技能、技術(shù)、管理”三條職業(yè)人職業(yè)發(fā)展路徑，構(gòu)建“操作工—技術(shù)員—工程師”為主軸的三層級(jí)職業(yè)能力素質(zhì)成長模型。

篇（8）

與傳統(tǒng)的機(jī)械工程相比，機(jī)械電子工程已經(jīng)超越了單一的學(xué)科，顯而易見，機(jī)械電子工程是一個(gè)交叉學(xué)科，它充分的融合機(jī)械技術(shù)與信息技術(shù)，這就要求其在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程之中必須充分考慮和應(yīng)用自己的設(shè)計(jì)方法，在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程之中，設(shè)計(jì)人員往往采用自上而下的設(shè)計(jì)方法，這種設(shè)計(jì)方法是機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)之有的方法。

1.2產(chǎn)品上的差異

機(jī)械電子工程的另一個(gè)特點(diǎn)就是其產(chǎn)品上的與眾不同，與一般的產(chǎn)品不同，機(jī)械電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)看似簡單，但是在實(shí)際的設(shè)計(jì)與開發(fā)過程之中卻融入了很多先進(jìn)的技術(shù)與理念，這就遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超越了傳統(tǒng)的機(jī)械，這就是產(chǎn)品的外觀更加的輕盈小巧，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)更加的智能化與現(xiàn)代化，是生產(chǎn)力飛躍的具體體現(xiàn)。

2.機(jī)械電子工程的發(fā)展過程

前文已經(jīng)講過，機(jī)械電子工程并不是一個(gè)簡單的孤立學(xué)科，它是一個(gè)涉及機(jī)械與信息技術(shù)的交叉學(xué)科，又受到人工智能理念的影響，因此是一個(gè)典型的交叉學(xué)科。正是由于該學(xué)科的復(fù)雜性造成該學(xué)科在形成的過程之中并不是一蹴而就的，相反，該學(xué)科在形成的過程之中經(jīng)過了很多階段，經(jīng)過相關(guān)的發(fā)展才最終形成現(xiàn)階段的機(jī)械電子工程：

2.1機(jī)械電子工程學(xué)的開端

機(jī)械電子工程學(xué)的起步階段是傳統(tǒng)的手工生產(chǎn)，在這個(gè)階段，機(jī)械電子工程學(xué)的發(fā)展十分的緩慢，這是由于此社會(huì)的平均勞動(dòng)生產(chǎn)率相對(duì)較為低下，勞動(dòng)力資源相對(duì)也較為匱乏，生產(chǎn)力的發(fā)展與進(jìn)步比較緩慢，但是在一次次的嘗試之中，機(jī)械電子工程還是逐步的發(fā)展起來了。

2.2機(jī)械電子工程學(xué)的高速發(fā)展階段

機(jī)械電子工程學(xué)的高速發(fā)展階段主要是流水線生產(chǎn)線的成功應(yīng)用，這一時(shí)期的生產(chǎn)過程已經(jīng)具有了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，在很大程度上促進(jìn)了生產(chǎn)力的發(fā)展與進(jìn)步，并不斷的拓展機(jī)械電子工程產(chǎn)品的種類，逐步滿足社會(huì)的發(fā)展與需求。

2.3機(jī)械電子工程的成熟階段

進(jìn)入21世紀(jì)，機(jī)械電子工程逐步走入其成熟階段，逐步的形成了其特有的生產(chǎn)體系與發(fā)展體系，并實(shí)現(xiàn)了與現(xiàn)代信息技術(shù)與人工智能技術(shù)的完美融合，進(jìn)入了現(xiàn)代機(jī)械電子工程的成熟階段，不斷的促進(jìn)現(xiàn)代生產(chǎn)的發(fā)展與社會(huì)的進(jìn)步。

3.人工智能的發(fā)展史

3.1萌芽階段

人工智能的萌芽階段起源于法國，當(dāng)時(shí)法國科學(xué)家首先研制出了第一部計(jì)算器，從此世界開始了人工智能的研究之路，直至馮諾依曼發(fā)明第一臺(tái)計(jì)算機(jī)。人工智能在其萌芽階段和其他技術(shù)一樣，發(fā)展打偶較為緩慢，但是卻為后來的發(fā)展積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，為之后的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.2第一個(gè)發(fā)展階段

1956年美國人第一次提出“人工智能”的命題，并進(jìn)行了相關(guān)的研究，這是引起人工智能第一發(fā)展高峰期的標(biāo)志。這一階段的人工智能屬于較為簡單的發(fā)展階段，主要針對(duì)的的任務(wù)是：博弈、計(jì)算以及證明等任務(wù)。在這一階段的確取得了一定的成就，這一階段的主要貢獻(xiàn)是大大的解放了人們的思想，使人們認(rèn)識(shí)并了解了人工智能的可行性，對(duì)人工智能后期的發(fā)展起到了巨大的促進(jìn)作用。

3.3第二個(gè)發(fā)展階段

1977年全球召開了第五屆人工智能會(huì)議，這是人工智能發(fā)展的第二個(gè)階段的開始，由此之后，人們認(rèn)識(shí)到知識(shí)工程對(duì)于人工智能領(lǐng)域的重要意義與價(jià)值，并不斷的進(jìn)行相關(guān)的發(fā)展與研究，促使人工智能與實(shí)際生產(chǎn)相結(jié)合，逐步的推進(jìn)了人工智能的快速發(fā)展與進(jìn)步。也正是在這個(gè)階段，人工智能獲得了巨大的飛躍，并表現(xiàn)出廣闊的市場前景，在不確定推理、分布式人工智能、常識(shí)性知識(shí)表示方式等關(guān)鍵性技術(shù)問題和專家系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)視覺、自然語言理解、智能機(jī)器人等實(shí)際應(yīng)用問題上取得了長足的發(fā)展。

4.機(jī)械電子工程與人工智能的關(guān)系

機(jī)械電子系統(tǒng)具有不穩(wěn)定性，這就使得機(jī)械電子系統(tǒng)在輸入與輸出關(guān)系的處理上比較困難。推導(dǎo)數(shù)學(xué)方程的方、建設(shè)規(guī)則庫的方法以及學(xué)習(xí)并生成知識(shí)的傳統(tǒng)方法,雖然在解析數(shù)學(xué)方面具有精密性,但是這些傳統(tǒng)的方法還只能適用于一些相對(duì)簡單的系統(tǒng)。然而現(xiàn)代社會(huì)所需求的系統(tǒng)是紛繁復(fù)雜的，往往會(huì)需要一個(gè)系統(tǒng)能夠處理多種信息類型。人工智能建立系統(tǒng)所采取的方法中，主要使用的是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和模糊推理系統(tǒng)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)人腦結(jié)構(gòu)的模擬人，能夠分析數(shù)字信號(hào)并給出參考數(shù)值。而模糊推理系統(tǒng)則是通過模擬人腦的功能,來實(shí)現(xiàn)對(duì)語言信號(hào)的有效分析。在處理輸入輸出的關(guān)系上，這兩種方法既有共同之處，也存在各自的差異性。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在信息的儲(chǔ)存上是采用分布式的方式，而模糊推理系統(tǒng)則采用規(guī)則方式實(shí)現(xiàn)信息的儲(chǔ)存。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)輸入時(shí)由于每個(gè)神經(jīng)元之間都有固定聯(lián)系所以計(jì)算量一般都很大，而模糊推理系統(tǒng)的連接是不固定的，所以其計(jì)算量相對(duì)較小。人工智能系統(tǒng)的建立于發(fā)展在很大程度上促進(jìn)了現(xiàn)代機(jī)械電子工程發(fā)展與進(jìn)步。在實(shí)際的機(jī)械電子工程的設(shè)計(jì)工作之中，我們必須依靠相應(yīng)的人工智能技術(shù)植入，只有這樣才能更好的促進(jìn)機(jī)械電子工程的發(fā)展，與此同時(shí)最大限度的促進(jìn)人工智能功能的實(shí)現(xiàn)。很顯然這個(gè)過程相互促進(jìn)的過程，只有在發(fā)展之中充分的考慮兩只之間的相互結(jié)合，不斷的開拓出全新的技術(shù)，促進(jìn)兩者之間的更好的融合才能不斷的促進(jìn)兩者的共同發(fā)展，不斷的促進(jìn)其進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)機(jī)械電子工程的不斷發(fā)展，推進(jìn)人工智能的持續(xù)進(jìn)步。

篇（9）

1.1故障診斷

電氣工程設(shè)備的工作時(shí)間長，難免會(huì)發(fā)生故障，由于電氣設(shè)施故障的非線性、復(fù)雜性及不確定性，一旦發(fā)生故障，往往需要大量的時(shí)間排查故障，效率低、準(zhǔn)確率低。而智能化技術(shù)能夠有效解決這一問題。在故障發(fā)生前，一般儀器會(huì)出現(xiàn)一些人們很難發(fā)現(xiàn)的預(yù)兆，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)儀器狀態(tài)，在出現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)報(bào)警并提示故障位置，在故障真正發(fā)生前避免故障，能夠在極大程度上減少維修時(shí)間。電氣工程中常常通過分析變壓器中滲漏油分解出來的氣體進(jìn)行故障診斷，確定故障發(fā)生的范圍，并通過各種手段逐步縮小范圍，從而確定故障位置并提示派遣人員及時(shí)檢修。同時(shí)，智能化裝置可以記錄故障問題，為以后的故障診斷提供參考，使故障診斷更加安全可靠。

1.2智能控制

智能控制能夠在很大程度上實(shí)現(xiàn)電氣工程及其自動(dòng)化的控制過程自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)無人化管理和遠(yuǎn)程管理，提高管理的高效性。尤其對(duì)于一些高危險(xiǎn)、高難度的工作，如高壓控制，智能控制是必不可少的。相對(duì)于傳統(tǒng)的控制器，智能控制器的靈活性更好，更易調(diào)節(jié)。傳統(tǒng)的控制器在設(shè)置時(shí)需要精確考慮控制對(duì)象的動(dòng)態(tài)方程，而實(shí)際涉及到的控制環(huán)境往往很復(fù)雜，存在很多不確定因素。但是智能控制不存在這方面問題，因?yàn)槠湓谠O(shè)計(jì)時(shí)并不涉及控制對(duì)象的模型。并且智能化控制器可以根據(jù)對(duì)響應(yīng)數(shù)據(jù)（如魯棒性變化、響應(yīng)時(shí)間、下降時(shí)間）的分析隨時(shí)調(diào)整系統(tǒng)，調(diào)整后智能控制器的性能會(huì)大大提高，調(diào)整的過程并不需要專業(yè)人士在場，這樣就減少了大量的人力。以風(fēng)力發(fā)電廠智能化升壓站系統(tǒng)為例。智能化升壓站系統(tǒng)通過對(duì)過程層和間隔層設(shè)備升級(jí)，將一些模擬量和開關(guān)量數(shù)字化，有效運(yùn)用光纖設(shè)備，實(shí)現(xiàn)間隔層和過程層的通信。站控層由系統(tǒng)主機(jī)、工作站、VQC等設(shè)備組成，是全站監(jiān)控、管理、調(diào)度中心。系統(tǒng)通過智能化控制，自動(dòng)完成信息的采集、測(cè)量、控制、保護(hù)等功能，相比于傳統(tǒng)的升壓站系統(tǒng)在效率、有效性等方面有很大的提高。

1.3優(yōu)化設(shè)計(jì)

電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)工作相當(dāng)繁瑣，需要綜合運(yùn)用成套設(shè)備、電路、電機(jī)與電氣、電磁場、變壓器等學(xué)科的知識(shí)，并結(jié)合過去的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)，手工完成設(shè)計(jì)，方案的達(dá)標(biāo)率非常低，修改難度大，成本高，產(chǎn)品的開發(fā)周期也很長。應(yīng)用智能化技術(shù)能夠有效提高設(shè)計(jì)產(chǎn)品的質(zhì)量，縮短開發(fā)周期。智能化技術(shù)在這方面的應(yīng)用主要有專家系統(tǒng)和遺傳算法。其中，專家系統(tǒng)依據(jù)該領(lǐng)域的專家提供的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，建立數(shù)據(jù)庫，在決策前模擬專家決策過程，做出合理決策，該技術(shù)比較前沿，目前尚處于研發(fā)階段，尚未得到大量應(yīng)用。遺傳算法是一種借鑒進(jìn)化論的隨機(jī)化搜索方法，被廣泛運(yùn)用于信號(hào)處理、組合優(yōu)化、自適應(yīng)控制等領(lǐng)域，在電氣設(shè)計(jì)產(chǎn)品的優(yōu)化上性能優(yōu)越。

1.4PLC技術(shù)

PLC（可編程邏輯控制器）具有高可靠性和抗干擾能力，廣泛應(yīng)用于自動(dòng)控制領(lǐng)域。在一些大型的電力企業(yè)的輔助系統(tǒng)中，PLC已經(jīng)代替了一般的繼電控制器。PLC技術(shù)使用內(nèi)存，用程序方式存儲(chǔ)控制邏輯，并用半導(dǎo)體電路實(shí)現(xiàn)。PLC技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了供電系統(tǒng)的自動(dòng)切換，用軟繼電器取代了實(shí)物器件，使供電系統(tǒng)更加安全可靠。并且，它能使用復(fù)雜的工作環(huán)境，具有良好的發(fā)揮性能，穩(wěn)定性強(qiáng)。

2．智能化技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化中的應(yīng)用前景

2.1優(yōu)勢(shì)分析

智能化技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化中相比于傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)有巨大優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)需要建立控制模型，運(yùn)用數(shù)學(xué)方法分析，建立動(dòng)態(tài)方程，但由于系統(tǒng)的復(fù)雜性，在實(shí)際應(yīng)用中往往會(huì)出現(xiàn)無法預(yù)料的問題，很難達(dá)到預(yù)期的效果。智能化系統(tǒng)可以從根本避免不可控因素，提高工作的效率。智能化技術(shù)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，通過監(jiān)測(cè)響應(yīng)時(shí)間、下降時(shí)間等對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，使系統(tǒng)性能大大提高。因此，智能化系統(tǒng)比傳統(tǒng)的控制器更能適應(yīng)實(shí)際工作環(huán)境。另外，智能化技術(shù)擁有很強(qiáng)的一致性。在輸入不同的數(shù)據(jù)時(shí)具有同樣可靠的估計(jì)能力，有廣泛的適用性。

2.2性能方向

速度、精度及效率是電氣工程及其自動(dòng)化的關(guān)鍵指標(biāo)。在電力系統(tǒng)中采用智能高速處理器芯片，同時(shí)采用交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，能夠改善電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性和靜態(tài)特性，提高系統(tǒng)的速度、精度和效率。柔性化柔性化主要包括群控系統(tǒng)和數(shù)控系統(tǒng)這兩個(gè)方面。對(duì)于群控系系統(tǒng)，必須按照生產(chǎn)流程的具體要求設(shè)計(jì)系統(tǒng)，使系統(tǒng)能夠發(fā)揮最大的作用，完成信息流和物料流的動(dòng)態(tài)調(diào)控。對(duì)于數(shù)控系統(tǒng)，其強(qiáng)大的可裁剪性和覆蓋面可以滿足客戶的具體要求。

2.3功能方向

在功能方向上，主要包括設(shè)計(jì)用戶圖形界面、可視化計(jì)算、多媒體技術(shù)方面的發(fā)展。目前的操作系統(tǒng)一般都采用圖形界面，具有良好的人機(jī)交互性。在智能化系統(tǒng)中采用圖形化界面，通過窗口和菜單實(shí)現(xiàn)編程、圖像顯示、圖像模擬、仿真等功能，能夠降低操作者的門檻，方便非專業(yè)人士操作。通過可視化技術(shù)，信息的表達(dá)不再是呆板的文字和數(shù)據(jù)。將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成圖表，能方便操作者分析數(shù)據(jù)，也可以高效地處理和解釋數(shù)據(jù)。同時(shí)，采用無圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、虛擬樣機(jī)技術(shù)等技術(shù)，將可視化和虛擬環(huán)境相結(jié)合，能夠更加有效地提高產(chǎn)品質(zhì)量、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。多媒體技術(shù)一般是將聲音、文字、圖像、視頻等融合在一起傳輸，如果將多媒體技術(shù)應(yīng)用于智能化系統(tǒng)，可以更加綜合化、智能化地處理信息，能帶來很大的經(jīng)濟(jì)效益。

2.4體系結(jié)構(gòu)

通過集成化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化實(shí)現(xiàn)智能化技術(shù)在體系結(jié)構(gòu)方面的發(fā)展和完善。可以使用高集成度的處理器、大規(guī)模集成電路FPGA、CPLD等提高軟硬件運(yùn)行速度。器件的高度集成化能夠提高電路密度，減小器件體積，更加方便安裝和使用。將智能化技術(shù)模塊化，各模塊之間通過接口通信，這樣有助于技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化和集成，也可以運(yùn)用模塊的增減將智能化產(chǎn)品分級(jí)別銷售。將智能化系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)使得人們能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，隨時(shí)掌握系統(tǒng)狀況，使電氣工程的控制不受地域限制。也可以實(shí)現(xiàn)在一臺(tái)設(shè)備上控制其他設(shè)備，進(jìn)行編程等操作。對(duì)于較小的電力系統(tǒng)，遠(yuǎn)程控制能夠節(jié)約電纜的增加數(shù)，材料以及安裝費(fèi)用，并且可靠性高、靈活性強(qiáng)；但是在通訊量大的系統(tǒng)中遠(yuǎn)程控制會(huì)比較困難。

篇（10）

近幾年來我國汽車工業(yè)增長迅速，發(fā)展勢(shì)頭很猛。因此評(píng)論界出現(xiàn)了一些專家的預(yù)測(cè)：汽車工業(yè)有可能超過IT產(chǎn)業(yè)，成為中國國民經(jīng)濟(jì)最重要的支柱產(chǎn)業(yè)之一。其實(shí)，汽車工業(yè)的增長必將包含與汽車產(chǎn)業(yè)相關(guān)的IT產(chǎn)業(yè)的增長。例如，雖然目前在我國一汽的產(chǎn)品中電子產(chǎn)品和技術(shù)的價(jià)值含量只占10%—15%左右，但國外汽車中電子產(chǎn)品和技術(shù)的價(jià)值含量平均約為22%，中、高檔轎車中汽車電子已占30%以上，而且這個(gè)比例還在、不斷地快速增長，預(yù)期很快將達(dá)到50%。

電子信息技術(shù)已經(jīng)成為新一代汽車發(fā)展方向的主導(dǎo)因素，汽車（機(jī)動(dòng)車）的動(dòng)力性能、操控性能、安全性能和舒適性能等各個(gè)方面的改進(jìn)和提高，都將依賴于機(jī)械系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)和電子產(chǎn)品、信息技術(shù)間的完美結(jié)合。汽車工程界專家指出：電子技術(shù)的發(fā)展已使汽車產(chǎn)品的概念發(fā)生了深刻的變化。這也是最近電子信息產(chǎn)業(yè)界對(duì)汽車電子空前關(guān)注的原因之一。但是，必須指出的是，除了一些車內(nèi)音響、視頻裝備，車用通信、導(dǎo)航系統(tǒng)，以及車載辦公系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等車內(nèi)電子設(shè)備的本質(zhì)改變較少外，現(xiàn)代汽車電子從所應(yīng)用的電子元器件（包括傳感器、執(zhí)行器、微電路等）到車內(nèi)電子系統(tǒng)的架構(gòu)均已進(jìn)入了一個(gè)有本質(zhì)性提高的新階段。其中最有代表性的核心器件之一就是智能傳感器（智能執(zhí)行器、智能變送器）。

實(shí)際上，汽車電子已經(jīng)經(jīng)歷了幾個(gè)發(fā)展階段：從分立電子元器件搭建的電路監(jiān)測(cè)控制，經(jīng)過了電子元器件或組件加微處理器構(gòu)筑的各自獨(dú)立的、專用的、半自動(dòng)和自動(dòng)的操控系統(tǒng)，現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入了采用高速總線（目前至少有5種以上總線已開發(fā)使用），統(tǒng)一交換汽車運(yùn)行中的各種電子裝備和系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)綜合、智能調(diào)控的新階段。新的汽車電子系統(tǒng)由各個(gè)電子控制單元（ECU）組成，可以獨(dú)立操控，同時(shí)又能協(xié)調(diào)到整體運(yùn)行的最佳狀態(tài)。例如為使發(fā)動(dòng)機(jī)處于最佳工作狀態(tài)，就需要從吸入汽缸的空氣流量、進(jìn)氣壓力的測(cè)定開始，再根據(jù)水溫、空氣溫度等工作環(huán)境參數(shù)計(jì)算出基本噴油量，同時(shí)還要通過節(jié)氣門位置傳感器檢測(cè)節(jié)氣門的開度，確定發(fā)動(dòng)機(jī)的工況，進(jìn)而控制，調(diào)整最佳噴油量，最后還需要通過曲軸的角速度傳感器監(jiān)測(cè)曲軸轉(zhuǎn)角和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，最終計(jì)算出并發(fā)出最佳點(diǎn)火時(shí)機(jī)的指令。這個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射系統(tǒng)和點(diǎn)火綜合控制系統(tǒng)還可以與廢氣排放的監(jiān)控系統(tǒng)和起動(dòng)系統(tǒng)等組合，構(gòu)筑成可使汽車發(fā)動(dòng)機(jī)功率和扭矩最大化，而同時(shí)燃油消耗和廢氣排放最低化的智能系統(tǒng)。

還可以舉一個(gè)安全駕駛方面的例子，出于平穩(wěn)、安全駕駛的需要，僅只針對(duì)四個(gè)輪子的操控上，除了應(yīng)用大量壓力傳感器并普遍安裝了剎車防抱死裝置（ABS）外，許多轎車，包括國產(chǎn)車，已增設(shè)了電子動(dòng)力分配系統(tǒng)（EBD），ABS+EBD可以最大限度的保障雨雪天氣駕駛時(shí)的穩(wěn)定性。現(xiàn)在，國內(nèi)外的一些汽車進(jìn)一步加裝了緊急剎車輔助系統(tǒng)（EBA），該系統(tǒng)在發(fā)生緊急情況時(shí)，自動(dòng)檢測(cè)駕駛者踩制動(dòng)踏板時(shí)的速度和力度，并判斷緊急制動(dòng)的力度是否足夠，如果需要，就會(huì)自動(dòng)增大制動(dòng)力。EBA的自控動(dòng)作必須在極短時(shí)間（例如百萬分之一秒級(jí)）內(nèi)完成。這個(gè)系統(tǒng)能使200km/h高速行駛車輛的制動(dòng)滑行距離縮短極其寶貴的20多米。針對(duì)車輪的還有分別監(jiān)測(cè)各個(gè)車輪相對(duì)于車速的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而為每個(gè)車輪平衡分配動(dòng)力，保證在惡劣路面條件下各輪間具有良好的均衡抓地能力的“電子牽引力控制”（ETC）系統(tǒng)等。

從以上列舉的兩個(gè)例子可以清楚看到，汽車發(fā)展對(duì)汽車電子的一些基本要求：

1．電子操控系統(tǒng)的動(dòng)作必須快速、正確、可靠。傳感器（+調(diào)理電路）+微處理器，然后再通過微處理器（+功率放大電路）+執(zhí)行器的技術(shù)途徑已經(jīng)不再能滿足現(xiàn)代汽車的要求，需要通過硬件集成、直接交換數(shù)據(jù)和簡化電路，并提高智能化程度來確保控制單元?jiǎng)幼鞯恼_性、可靠性和適時(shí)性。

2．現(xiàn)在幾乎所有的汽車的機(jī)械結(jié)構(gòu)部件都已受電子裝置控制，但汽車車體內(nèi)的空間有限，構(gòu)件系統(tǒng)的空間更是極其有限。理想的情況當(dāng)然是，電子控制單元應(yīng)與受控制部件緊密結(jié)合，形成一個(gè)整體。因此器件和電路的微型化、集成化是不可回避的道路。

3．電子控制單元必須具有足夠的智能化程度。以安全氣囊為例，它在關(guān)鍵時(shí)刻必須要能及時(shí)、正確地瞬時(shí)打開，但在極大多數(shù)時(shí)間內(nèi)氣囊是處在待命狀態(tài)，因此安全氣囊的ECU必須具有自檢、自維護(hù)能力，不斷確認(rèn)氣囊系統(tǒng)的可正常運(yùn)作的可靠性，確保動(dòng)作的“萬無一失”。

4．汽車的各種功能部件都有各自的運(yùn)動(dòng)、操控特性，并且，對(duì)電子產(chǎn)品而言，大多處于非常惡劣的運(yùn)行環(huán)境中，而且各不相同。諸如工作狀態(tài)時(shí)的高溫，靜止待命時(shí)的低溫，高濃度的油蒸汽和活性（毒性）氣體，以及高速運(yùn)動(dòng)和高強(qiáng)度的沖擊和振動(dòng)等。因此，電子元器件和電路必須要有高穩(wěn)定、抗環(huán)境和自適應(yīng)、自補(bǔ)償調(diào)整的能力。

5．與上述要求同樣重要，甚至有時(shí)是關(guān)鍵性的條件是，汽車電子控制單元用的電子元器件、模塊必須要能大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，并能將成本降低到可接受的程度。一些微傳感器和智能傳感器就是這方面的典范。例如智能加速度傳感器，它不僅能較好地滿足現(xiàn)代汽車的各項(xiàng)需要，而且因?yàn)榭梢栽诩呻娐窐?biāo)準(zhǔn)硅工藝線上批量生產(chǎn)，生產(chǎn)成本較低（幾美元至十幾或幾十美元），所以在汽車工業(yè)中找到了自己最大的應(yīng)用市場，反過來也有力地促進(jìn)了汽車工業(yè)的電子信息化。

二、智能傳感器：微傳感器與集成電路融合的新一代電子器件

微傳感器、智能傳感器是近幾年才開始迅速發(fā)展起來的新興技術(shù)。在我國的報(bào)刊雜志上目前所使用的技術(shù)名稱還比較含混，仍然籠統(tǒng)地稱之為傳感器，或者含糊地歸納為汽車半導(dǎo)體器件，也有將智能傳感器（或智能執(zhí)行器、智能變送器）與微系統(tǒng)、MEMS等都?xì)w入了MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）名稱下的。這里介紹當(dāng)前一些歐美專著中常用的技術(shù)名詞的定義和技術(shù)內(nèi)涵。

首先必須說明的是，在絕大多數(shù)情況下，本文大小標(biāo)題及全文中所說的傳感器其實(shí)是泛指了三大類器件：將非電學(xué)輸入?yún)⒘哭D(zhuǎn)換成電磁學(xué)信號(hào)輸出的傳感器；將電學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換成非電學(xué)參量輸出的執(zhí)行器；以及既能用作傳感器又能用作執(zhí)行器，其中較多的是將一種電磁學(xué)參量形式轉(zhuǎn)變成另一種電磁學(xué)參量形態(tài)輸出的變送器。就是說，關(guān)于微傳感器、智能傳感器的技術(shù)特性可以擴(kuò)大類推到微執(zhí)行器、微變送器-傳感器（或執(zhí)行器、或變送器）的物理尺度中至少有一個(gè)物理尺寸等于或小于亞毫米量級(jí)的。微傳感器不是傳統(tǒng)傳感器簡單的物理縮小的產(chǎn)物，而是基于半導(dǎo)體工藝技術(shù)的新一代器件：應(yīng)用新的工作機(jī)制和物化效應(yīng)，采用與標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體工藝兼容的材料，用微細(xì)加工技術(shù)制備的。因此有時(shí)也稱為硅傳感器。可以用類似的定義和技術(shù)特征類推描述微執(zhí)行器和微變送器。

它由兩塊芯片組成，一是具有自檢測(cè)能力的加速度計(jì)單元（微加速度傳感器），另一塊則是微傳感器與微處理器（MCU）間的接口電路和MCU。這是一種較早期（1996年前后）的，但已相當(dāng)實(shí)用的器件，可用于汽車的自動(dòng)制動(dòng)和懸掛系統(tǒng)中，并且因微加速度計(jì)具有自檢能力，還可用于安全氣囊。從此例中可以清楚看到，微傳感器的優(yōu)勢(shì)不僅是體積的縮小，更在于能方便地與集成電路組合和規(guī)模生產(chǎn)。應(yīng)該指的是，采用這種兩片的解決方案可以縮短設(shè)計(jì)周期、降低開發(fā)前期小批量試產(chǎn)的成本。但對(duì)實(shí)際應(yīng)用和市場來說，單芯片的解決方案顯然更可取，生產(chǎn)成本更低，應(yīng)用價(jià)值更高。

智能傳感器（SmartSensor）、智能執(zhí)行器和智能變送器-微傳感器（或微執(zhí)行器，或微變送器）和它的部分或全部處理器件、處理電路集成在一個(gè)芯片上的器件（例如上述的微加速度計(jì)的單芯片解決方案）。因此智能傳感器具有一定的仿生能力，如模糊邏輯運(yùn)算、主動(dòng)鑒別環(huán)境，自動(dòng)調(diào)整和補(bǔ)償適應(yīng)環(huán)境的能力，自診斷、自維護(hù)等。顯然，出于規(guī)模生產(chǎn)和降低生產(chǎn)成本的要求，智能傳感器的設(shè)計(jì)思想、材料選擇和生產(chǎn)工藝必須要盡可能地和集成電路的標(biāo)準(zhǔn)硅平面工藝一致。可以在正常工藝流程的投片前，或流程中，或工藝完成后增加一些特殊需要的工序，但也不應(yīng)太多。

在一個(gè)封裝中，把一只微機(jī)械壓力傳感器與模擬用戶接口、8位模-數(shù)轉(zhuǎn)換器（SAR）、微處理器（摩托羅拉69HC08）、存儲(chǔ)器和串行接口（SPI）等集成在一個(gè)芯片上。其前端的硅壓力傳感器是采用體硅微細(xì)加工技術(shù)制作的。制備硅壓力傳感器的工序既可安排在集成CMOS電路工藝流程之前，亦可在后。這種智能壓力傳感器的技術(shù)和市場都已成熟，已廣泛用于汽車（機(jī)動(dòng)車）所需的各式各樣的壓力測(cè)量和控制單元中，諸如各種氣壓計(jì)、噴嘴前集流腔壓力、廢氣排氣管、燃油、輪胎、液壓傳動(dòng)裝置等。智能壓力傳感器的應(yīng)用很廣，不局限于汽車工業(yè)。目前，生產(chǎn)智能壓力傳感器的廠商已不少，市售商品的品種也很多，已經(jīng)出現(xiàn)激烈的競爭。結(jié)果是智能壓力傳感器體積越來越小，隨之控制單元所需的接插件和分立元件越來越少，但功能和性能卻越來越強(qiáng)，而且生產(chǎn)成本降低很快（現(xiàn)在約為幾美元一只）。

順便需要說說的是，在一些中文資料中，尤其是一些產(chǎn)品宣傳性材料中，籠統(tǒng)地將SmartSensor(或device)和Intelligentsensor（或device）都稱之為智能傳感器，但在歐美文獻(xiàn)中是有所差別的。西方專家和公眾通常認(rèn)為，Smart（智能型）傳感器比Intelligent(知識(shí)型)的智慧層次和能力更高。當(dāng)然，知識(shí)型的內(nèi)涵也在不斷進(jìn)化，但那些只能簡單響應(yīng)環(huán)境變化，作一些相應(yīng)補(bǔ)償、調(diào)整工作狀態(tài)的，特別是不需要集成處理器的器件，其知識(shí)等級(jí)太低，一般不應(yīng)歸入智能器件范疇。

相信大多數(shù)讀者能經(jīng)常接觸到的，最貼近生活的智能傳感器可能要算是用于攝像頭、數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)、手機(jī)攝像中的CCD圖像傳感器了。這是一種非智能型傳感器莫屬的情況，因?yàn)镃CD陣列中每個(gè)硅單元由光轉(zhuǎn)換成的電信號(hào)極弱，必須直接和及時(shí)移位寄存、并處理轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的圖像格式信號(hào)。還有更復(fù)雜一些的，在中、高檔長焦距（IOX）光學(xué)放大數(shù)碼相機(jī)和攝像機(jī)上裝備的電子和光學(xué)防抖系統(tǒng)，特別是高端產(chǎn)品中的真正光學(xué)防抖系統(tǒng)。它的核心是雙軸向或3軸向的微加速度計(jì)或微陀螺儀，通過它監(jiān)測(cè)機(jī)身的抖動(dòng)，并換算成鏡頭的各軸向位移量，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)鏡頭中可變角度透鏡的移動(dòng)，使光學(xué)系統(tǒng)的折射光路保持穩(wěn)定。

微系統(tǒng)（Microsystem）和MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）-由微傳感器、微電子學(xué)電路（信號(hào)處理、控制電路、通信接品等）和微執(zhí)行器構(gòu)成一個(gè)三級(jí)級(jí)聯(lián)系統(tǒng)、集成在一個(gè)芯片上的器件稱之為微系統(tǒng)。如果其中擁有機(jī)械聯(lián)動(dòng)或機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)等微機(jī)械部件的器械則稱之為MEMS。

MEMS芯片的左側(cè)給出的是制備MEMS芯片需要的基本工藝技術(shù)。它的右側(cè)則為主要應(yīng)用領(lǐng)域列舉。很明顯，MEMS的最好解決方案也是選用與硅工藝兼容的材料及物理效應(yīng)、設(shè)計(jì)理念和工藝流程，也即采用常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的CMOS工藝與二維、三維微細(xì)加工技術(shù)相結(jié)合的方法，其中也包括微機(jī)械結(jié)構(gòu)件的制作。