時(shí)間：2023-04-06 18:35:33
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇智能論文，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
1.1相變材料的選用
微膠囊壁的厚度、彈性、拉伸及壓縮強(qiáng)度、耐熱性以及與芯材的相容性直接影響MEPCM的可應(yīng)用性，因此，壁材應(yīng)選用無毒、不熔、不溶、密封性好、有較高拉伸及壓縮強(qiáng)度的樹脂。常用于囊壁的材料有尿素-甲醛樹脂(UF)［7］、聚氨酯(PU)［8］以及耐高溫性能較好的三聚氰胺-甲醛樹脂(MF)、尿素-三聚氰胺-甲醛樹脂(MUF)等。同時(shí)，壁材與芯材的質(zhì)量比對(duì)MEPCM的相變焓與調(diào)溫效率有直接影響，一般芯材的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在60%～80%之間［9－10］。有研究選用MF樹脂包覆復(fù)合高級(jí)醇類芯材制備相變溫度接近人體體溫且粒徑分布均勻的MEPCM，實(shí)驗(yàn)測(cè)定其芯殼比例為4∶1時(shí)，MEPCM的相變焓較高且具有良好的調(diào)溫能力［11］。最新報(bào)道顯示，實(shí)驗(yàn)室制作MEPCM的芯材質(zhì)量分?jǐn)?shù)可實(shí)現(xiàn)87%以上［12］，熱焓值可達(dá)200kJ/kg［13］。未來應(yīng)用于紡織品的MEPCM研究重點(diǎn)應(yīng)由單純?cè)龃笙嘧儾牧闲静牡馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)來提升相變焓，轉(zhuǎn)變?yōu)閮?yōu)化芯殼比例，提高蓄熱調(diào)溫智能紡織品的蓄熱密度和調(diào)溫效率，提升MEPCM綜合應(yīng)用性能。
1.2乳化劑的選用
油溶性有機(jī)相變材料作為MEPCM芯材，需先高速分散形成水包油(O/W)或油包水(W/O)體系的乳狀液，再與壁材發(fā)生聚合反應(yīng)進(jìn)而形成微膠囊。乳液液滴的直徑分布越小，在溶液中分散越均勻，制得的MEPCM熱學(xué)性能越好［14］。影響乳化效果的因素有:親水親油平衡值(HLB值)［15］、臨界膠束濃度(CMC)、乳化時(shí)間、乳化溫度、乳化機(jī)轉(zhuǎn)速、乳化劑種類、乳化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)、乳化劑分子質(zhì)量［14］等。其中，CMC和HLB是表征乳化劑性能和乳化效果的主要參數(shù)。HLB值低表示乳化劑的親油性強(qiáng)，易形成W/O型體系;HLB值高則表示親水性強(qiáng)，易形成O/W型體系;HLB值居中為6～8時(shí)，通過強(qiáng)力攪拌可分散形成乳狀溶液，適合用作潤濕劑，因此HLB值是影響乳化效果的關(guān)鍵因素［16－17］。常用的乳化劑主要有陰離子型、陽離子型、兩性型和非離子型，其中陰離子和非離子型乳化劑適用于O/W型乳液。用于分散相變芯材的乳化劑主要有苯乙烯-馬來酸酐共聚物(SMA)、十二烷基硫酸鈉(SDS)、全氟壬烯氧基苯磺酸鈉(OBS)、失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚(Tween)和失水山梨醇脂肪酸酯(Span)等。實(shí)驗(yàn)室研究應(yīng)用不同成分乳化劑對(duì)相變芯材進(jìn)行乳化處理，表2匯總了目前已報(bào)道的相變芯材及其選用的乳化劑。而基于乳化劑HLB值和基團(tuán)相容性對(duì)相變材料分散性的理論研究還較為淺顯。閆麗佳［18］對(duì)比SDS和OBS陰離子型乳化劑對(duì)正十八烷的分散能力發(fā)現(xiàn):SDS的分散能力雖強(qiáng)，但其制備的微膠囊壁材易黏連，芯材質(zhì)量分?jǐn)?shù)低導(dǎo)致MEPCM熱焓值降低;OBS熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性較好，且乳化制得的MEPCM的相變溫度和相變焓均高于同等條件下SDS制備的MEPCM。顏超［8］對(duì)比陰離子和非離子乳化劑的乳化效果發(fā)現(xiàn):使用陰離子乳化劑SDS的石蠟體系乳液在剪切停止后立即分層;而Tween-80、OP-10和平平加O3種非離子乳化劑的乳化效果較好。這是由于石蠟/水體系乳化所需的HLB值為11～13，SDS不能提供適宜的HLB值，而上述3種非離子乳化劑的HLB值均在11左右，因此具有較好的乳化效果。其中，平平加O乳化劑中疏水鏈段的脂肪烴對(duì)石蠟具有更好的相容性而有助于提升乳化效果;2種不同種類非離子乳化劑混合得到的復(fù)配乳化劑在使用時(shí)發(fā)生的協(xié)同效應(yīng)有利于乳化效果。對(duì)不同Span-Tween復(fù)配乳化劑種類和用量下的乳液穩(wěn)定性也進(jìn)行了相關(guān)研究［19］。復(fù)配乳化劑可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用要求而確定最優(yōu)HLB值及乳化參數(shù)。
1.3MEPCM的制備方法
微膠囊的制備方法分為物理法、化學(xué)法和物理化學(xué)法。目前應(yīng)用于紡織品的MEPCM主要采用化學(xué)方法制備。國內(nèi)外學(xué)者對(duì)使用界面聚合法［27－28］、原位聚合法［11，29］等易操作方法制備包含不同相變材料的微膠囊研究較多。這2種方法制備的MEPCM結(jié)構(gòu)見圖1［3］。界面聚合法既適用于制備水溶性芯材也適用于油溶性芯材的微膠囊，其特點(diǎn)是將形成壁材的2種單體分別溶解在不相溶的2種溶液中，2種單體分別從兩相內(nèi)部向芯材乳液液滴界面移動(dòng)并在相界面發(fā)生聚合反應(yīng)，使聚合物包裹芯材形成微膠囊，其工藝流程見圖2［27］。原位聚合法與界面聚合法的區(qū)別是，壁材單體先發(fā)生預(yù)聚形成預(yù)聚體，沉積在已經(jīng)分散為小液滴的芯材表面，在交聯(lián)和聚合反應(yīng)下形成微膠囊外殼。相較之下原位聚合法成球較容易，壁材厚度和芯材質(zhì)量分?jǐn)?shù)可控。此外，也有通過乳液聚合法［30］、懸浮聚合法［20］和復(fù)合凝聚法［21，31］等方法制備MEPCM的研究報(bào)道。
2MEPCM在紡織品中的應(yīng)用
在紡織應(yīng)用領(lǐng)域，MEPCM通過直接紡絲法和織物表面整理法等加工方式附加到紡織品上，制成蓄熱調(diào)溫紡織品。
2.1相變纖維
美國Outlast、TRDC公司一直致力于MEPCM在熔融紡絲工藝中的研究和應(yīng)用。目前Outlast已成功研制出包含MEPCM的聚丙烯腈纖維、粘膠和聚酯短纖維并正式應(yīng)用于服用紡織品［32］。圖3示出Outlast研制的蓄熱調(diào)溫纖維截面形態(tài)［32］。國內(nèi)外研究學(xué)者對(duì)采用熔融紡絲和濕法紡絲等直接紡絲工藝制備添加MEPCM的蓄熱調(diào)溫纖維進(jìn)行了深入探討。其中對(duì)應(yīng)用熔融紡絲法的研究較多，因濕法紡絲流程長、污染大、產(chǎn)量低，并且微膠囊的理論添加量受限，相關(guān)研究較少。
2.1.1熔融紡絲
用熔融紡絲法制備蓄熱調(diào)溫纖維是將紡絲高聚物與MEPCM共混制成切片，將切片加熱到高聚物熔點(diǎn)以上成熔融態(tài)，再通過噴絲孔射出到空氣中冷凝成絲條。由于熔融紡絲液的溫度較高，紡絲速度快，微膠囊在紡絲液中易破損和升華，因此熔融紡絲法對(duì)微膠囊芯材和壁材的耐熱性要求很高。為了增強(qiáng)紡絲過程中MEPCM的耐熱性，F(xiàn)an等［14］在十八烷相變芯材乳化液中添加一定量環(huán)己烷并對(duì)MEPCM進(jìn)行耐高溫改性處理。微膠囊在160℃條件下加熱30min使環(huán)己烷升華，其壁內(nèi)產(chǎn)生預(yù)留膨脹空間，提高了膠囊粒徑分布均勻性，實(shí)驗(yàn)測(cè)得膠囊耐熱溫度最高可達(dá)270℃。Han等［33］認(rèn)為導(dǎo)致熔融紡絲工藝中MEPCM熱焓效率低的原因有2類:一是囊壁包裹不均勻的微膠囊在高溫下容易破裂;二是在熔融紡絲過程中摩擦力和剪切力導(dǎo)致部分微膠囊發(fā)生破裂。本文對(duì)紡絲工藝與相變性能、熱效率及力學(xué)性能和耐熱性能的關(guān)系進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)，聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和熔融溫度隨微膠囊質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而升高，而纖維的斷裂強(qiáng)度和伸長率隨著MEPCM的質(zhì)量分?jǐn)?shù)升高而降低。有研究發(fā)現(xiàn)MEPCM質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%時(shí)丙烯腈基初生纖維的力學(xué)性能可達(dá)到服用要求［34］。
2.1.2濕法紡絲
用濕法紡絲法制備蓄熱調(diào)溫纖維是將MEPCM和高聚物配制成紡絲溶液，將紡絲液從噴絲孔中壓出后射入凝固浴形成絲條。該方法的紡絲速度低且溶液溫度低，因此對(duì)微膠囊損傷較小。制備以聚丙烯腈、粘膠等聚合物基體的蓄熱調(diào)溫纖維均適用濕法紡絲法，具有廣泛的實(shí)用性。張興祥等［35］將MEPCM與聚丙烯腈-偏氯乙烯共聚物混合經(jīng)溶液紡絲制成MEPCM質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)30%的腈氯綸纖維。該纖維具有較好的可紡性、熱穩(wěn)定性和熱焓效率，但力學(xué)性能較差。為了提高濕法紡絲制備相變材料纖維的力學(xué)性能，于海飛等［36］通過改變紡絲凝固浴中NaSCN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)試其對(duì)纖維強(qiáng)度的影響。通過濕法紡絲工藝制備含聚酰胺包覆石蠟相變材料的蓄熱調(diào)溫聚丙烯腈纖維，MEPCM質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16.7%，當(dāng)紡絲凝固浴中NaSCN質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%時(shí)，MEPCM在纖維中的熱焓效率達(dá)到78.4%，同時(shí)纖維斷裂強(qiáng)度為1.35cN/dtex。對(duì)比研究表明，在濕法紡絲凝固浴中添加適量NaSCN制備的含MEPCM聚丙烯腈纖維能夠獲得良好的力學(xué)性能和蓄熱調(diào)溫性能。通過直接紡絲法制備的蓄熱調(diào)溫纖維中微膠囊分布均勻，織物調(diào)溫性能優(yōu)良，但融入MEPCM紡絲液的直接紡絲工藝難度較大，纖維斷裂強(qiáng)度和伸長率較低導(dǎo)致其可紡性較差，因此，直接紡絲法制備相變材料纖維仍有很大的研究空間?？蓢L試以聚乙烯醇和熱學(xué)、力學(xué)性能優(yōu)良的芳砜綸為主體纖維用濕法紡絲制備蓄熱調(diào)溫纖維。用熔融紡絲法制備蓄熱調(diào)溫纖維可向多功能方向發(fā)展，如與可降解聚乳酸結(jié)合制備生物醫(yī)用材料，纖維中添加MEPCM與遠(yuǎn)紅外粒子產(chǎn)生協(xié)同作用增強(qiáng)織物保溫效果等。
2.2基于相變材料微膠囊的織物整理
用相變材料微膠囊整理織物是將MEPCM添加到整理液或涂層劑中，通過織物后整理方法，依靠黏合劑的作用使相變材料黏接在纖維或織物上，從而獲得蓄熱調(diào)溫紡織品。采用后整理技術(shù)得到的蓄熱調(diào)溫紡織品的耐水洗性和耐久性的報(bào)道較少，且關(guān)于織物的組織結(jié)構(gòu)、織物密度、微膠囊質(zhì)量分?jǐn)?shù)、涂層密度對(duì)蓄熱調(diào)溫性能的研究不夠深入。相比直接紡絲法，通過后整理方法附著在織物表面的微膠囊理論上易磨損和脫落，因此，整理液中涂層劑的選擇需與微膠囊壁材和纖維的化學(xué)成分結(jié)合性均好。在紡織應(yīng)用領(lǐng)域，一般通過浸軋法和涂層法將MEPCM附加到紡織品上制成蓄熱調(diào)溫紡織品。常用的PU、丙烯酸類黏合劑對(duì)MEPCM具有良好的粘接性和成膜強(qiáng)度。通過選用適當(dāng)比例的整理液配方［18］，及后整理技術(shù)得到的織物具有較好的平整度和調(diào)溫性能，但織物表面的涂層易形成薄膜覆蓋紗線及中間空隙從而影響織物透氣性。司琴等［37］嘗試在MEPCM浸軋整理前先將棉織物浸入聚醚改性氨基硅油進(jìn)行柔軟整理，再經(jīng)微膠囊附加整理，所得織物具有較好的調(diào)溫性能，且毛羽、柔軟性能和透氣性有不同程度的改善。目前關(guān)于含MEPCM整理液的研究報(bào)道中選用的黏合劑見表3?；跀?shù)值模擬的MEPCM對(duì)紡織品調(diào)溫性能模型的研究認(rèn)為，相變材料微膠囊附加織物的調(diào)溫過程常常伴隨纖維吸濕，其保溫體系包含:纖維、濕空氣、相變材料，使得熱濕傳遞和相變過程耦合在一起，基于數(shù)值方法則可以較為便捷、靈活地模擬相變材料調(diào)溫過程。因此，Li等［38］在其前期研究的基礎(chǔ)上發(fā)展了基于控制體積法和有限差分法的熱濕傳遞數(shù)學(xué)模型。模型將單一芯材的相變過程考慮為一個(gè)移動(dòng)邊界問題，將相變溫度考慮成一個(gè)點(diǎn)，并討論了PCM質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)織物中熱濕傳遞的影響。He等［39］針對(duì)復(fù)合相變材料指出其相變過程不是發(fā)生在一個(gè)恒定溫度點(diǎn)，而是一個(gè)溫度范圍，該相變溫度范圍對(duì)PCM能量調(diào)節(jié)過程有重要影響。李鳳志等［2］研究了MEPCM半徑及質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)織物熱濕性能影響，基于織物熱濕耦合模型，對(duì)相變問題采用顯熱容法處理，模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn)MEPCM質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，半徑越小，延遲織物內(nèi)溫度變化的幅度越大，但延遲時(shí)間越短。
2.2.1浸軋法
采用浸軋方式可使MEPCM均勻分布于織物表面并深入紗線內(nèi)部，獲得均勻的調(diào)溫效果。Alay等［22］制作以正十六烷為芯材的不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)、粒徑分布于0.22～1.05μm之間的MEPCM。將與微膠囊和纖維的結(jié)合性均好的聚甲基丙烯酸甲酯和二甲基丙烯酸乙二醇酯作為黏合劑，分別通過一浸一軋方式將MEPCM均勻整理到純棉、純滌、滌/棉織物上。實(shí)驗(yàn)證明經(jīng)過微膠囊整理的不同織物的熱焓值明顯提升，且熱學(xué)性能較好。用浸軋法經(jīng)過MEPCM整理后織物的調(diào)溫性能有顯著提高，然而透氣性能會(huì)受到微膠囊固著量和涂層劑的涂覆量影響。一般來說，微膠囊整理劑的固著量與織物的熱焓正相關(guān)，與透氣性負(fù)相關(guān)，焙烘溫度和時(shí)間對(duì)微膠囊的耐洗性能影響較大。林鶴鳴等［41］采用二浸二軋整理法分別將2種納米膠囊整理到純棉針織物上，測(cè)得織物溫變速率明顯減緩且透氣性降低約10%，但對(duì)織物的舒適性影響不大。顏超等［8］嘗試在保證浸軋法整理聚氨酯型MEPCMOutlast/蠶絲織物的調(diào)溫性能的同時(shí)改善織物的透氣性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，MEPCM固著量為13g/m2的Outlast/蠶絲織物的相變焓和相變溫度均有明顯上升，從宏觀上驗(yàn)證了通過MEPCM浸軋整理的Outlast/蠶絲織物具有良好的調(diào)溫效果。Salaün等［25］探究了織物調(diào)溫性與透氣性的最佳效果，發(fā)現(xiàn)隨著涂層劑的增加，織物在吸熱過程中的吸收峰溫度逐漸升高。實(shí)驗(yàn)得出最適合蓄熱調(diào)溫紡織品的涂層劑與MEPCM用量比值在1∶2～1∶4之間，織物可獲得良好的調(diào)溫性能并且不影響其透氣性。通過浸軋法將MEPCM整理到織物上要求整理液黏度低、分散均勻方可實(shí)現(xiàn)膠囊深入織物內(nèi)并均勻分布。目前報(bào)道中鮮見關(guān)于MEPCM在整理液中分散性能的優(yōu)化配方。由于浸軋輥處理織物時(shí)易導(dǎo)致膠囊破裂而降低調(diào)溫效果、破壞蓄熱調(diào)溫體系;同時(shí)浸軋法適用于織物密度較低時(shí)的雙面整理，難以實(shí)現(xiàn)MEPCM在高密或多層織物內(nèi)的均勻分布;在某些需要微膠囊單面處理的應(yīng)用場(chǎng)合，浸軋法無法控制膠囊的合理分布，因此，目前研究重點(diǎn)應(yīng)著眼于優(yōu)化MEPCM在浸軋整理液中的分散均勻度和提高M(jìn)EPCM的質(zhì)量分?jǐn)?shù);合理控制微膠囊芯殼比與軋輥壓力的關(guān)系，降低微膠囊的破壞率。
2.2.2涂層法
通過涂層加工的方式可將相變材料黏接在織物上，目前多采用直接涂層和泡沫涂層2種涂層方法，其他涂層方法因?qū)ξ⒛z囊自身的耐熱性和抗拉、壓縮性能要求較高而受限。受涂層劑的濃度和涂層厚度的影響，涂層織物的透氣性和柔軟性均比浸軋整理織物差。Onder等［21］研究發(fā)現(xiàn)微膠囊的熱焓值與芯材的相變溫度成正比。將添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.5%～22.5%MEPCM的聚氨酯基涂層劑分別涂覆在純棉織物上，通過測(cè)試不同織物的熱焓值發(fā)現(xiàn)，經(jīng)MEPCM涂層整理的織物比未經(jīng)涂層的儲(chǔ)熱能力提高了2.5～4.5倍。Fallahi等［42］測(cè)定了MEPCM涂層對(duì)延遲織物溫度變化的影響。將普通織物和2種經(jīng)MEPCM涂層的織物在50℃的溫度下放置18min，發(fā)現(xiàn)未經(jīng)微膠囊涂層整理的滌綸/粘膠(65/35)混紡平紋織物與經(jīng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6%微膠囊涂層織物的相對(duì)溫度變化高于10%，而微膠囊質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的織物相對(duì)溫度變化低于10%，說明MEPCM質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)溫度變化延遲效果非常顯著。研究結(jié)果表明，MEPCM涂層織物適用于外界溫度變化劇烈的防護(hù)紡織品。劉向等［28］分析了涂層整理劑在織物表面形成的聚合物薄膜增加紗線及織物強(qiáng)力和延展性，因此使得織物的斷裂強(qiáng)力升高，斷裂伸長率增大;但涂層后織物透氣性下降，抗彎剛度增大。相比于等濃度無微膠囊成分的涂層劑，含微膠囊涂層劑的黏度較低，同時(shí)粉末狀態(tài)的微膠囊可以降低絮集問題，因此微膠囊與乳液相結(jié)合后的外觀黏度比等量固體濃度的乳液的表觀黏度低。閆飛等［43］發(fā)現(xiàn)通過超聲波震蕩伴隨攪拌可以降低MEPCM的體均粒徑和在涂層液中的分散程度。MEPCM比原始芯材相變材料的裂解溫度提高了70℃，耐熱性能也明顯提高。通過測(cè)試發(fā)現(xiàn)附加MEPCM整理的蓄熱調(diào)溫織物在升溫曲線和降溫曲線上都存在明顯的拐點(diǎn)，從而說明其具有較好的智能調(diào)溫作用。然而Alay等［44］對(duì)比含MEPCM聚氨酯涂層對(duì)織物透氣、透濕性能的影響發(fā)現(xiàn)，微膠囊和聚氨酯涂層填充了織物組織的孔隙，易使織物的透氣性減弱，含MEPCM的聚氨酯涂層織物的透氣性低于未整理織物和不含MEPCM聚氨酯涂層織物。同時(shí)，不含MEPCM聚氨酯涂層織物因聚氨酯涂層本身具有的良好吸濕性而促進(jìn)了織物的透濕性，添加微膠囊后雖然涂層的吸濕性好，但是微膠囊顆粒阻塞了織物孔隙導(dǎo)致透濕性降低。織物經(jīng)泡沫涂層整理后，化學(xué)試劑的增量?jī)H為織物干態(tài)質(zhì)量的2%～3%，涂覆量低，涂層輕薄且不影響織物手感和透水透氣性［45］，以泡沫為依托的微膠囊在涂層劑中的分散更均勻。Shim等［40］利用暖體假人測(cè)試經(jīng)過微膠囊泡沫整理的織物從暖環(huán)境到冷環(huán)境再到暖環(huán)境的熱量流失。通過泡沫整理涂覆1層和2層MEPCM的聚酯纖維織物與未經(jīng)整理的織物進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)，涂覆1層MEPCM的織物在冷環(huán)境中釋放熱量可以幫助暖體假人的熱量流失平均降低6.5W，而涂覆2層的織物平均減少13.2W。通過涂層法對(duì)織物進(jìn)行MEPCM整理的弊端有:刮刀刮涂易致微膠囊破損，需平衡刮涂力度與微膠囊的承受能力和涂層厚度的關(guān)系;MEPCM的顆粒狀特性以及涂覆在織物上的涂層整理液都會(huì)降低織物的柔軟性和透水、透氣性，因此，配制高濃、低黏整理液在紡織品MEPCM后整理的研究中顯得尤為重要。與直接涂層工藝相比，泡沫涂頭的刮涂力度柔和，涂層過程中對(duì)MEPCM的損傷小;與浸軋整理相比，泡沫整理微膠囊適用于織物單面涂覆且不易滲入到織物內(nèi)部破壞保溫體系，是目前較為理想的微膠囊織物整理技術(shù)之一。
2.2.3浸軋法與涂層法比較
研究人員對(duì)通過浸軋法與涂層法附加微膠囊整理織物的性能做對(duì)比。曹虹霞等［46］將MEPCM涂層整理液分別通過二浸二軋和干法涂層整理到棉織物上并對(duì)比2種織物發(fā)現(xiàn)，通過涂層整理比通過浸軋整理得到的蓄熱調(diào)溫織物的相變溫度低，但涂層整理比浸軋整理得到織物的相變焓高，且織物的相變焓隨MEPCM質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大而升高，蓄熱調(diào)溫性能明顯增強(qiáng)，但同時(shí)涂層織物增厚，織物手感和應(yīng)用受到限制。劉元軍等［47］采用乳化固化法制備殼聚糖/石蠟MEPCM，同樣對(duì)比二浸二軋法和直接涂層法對(duì)牛仔布熱性能的影響發(fā)現(xiàn)，涂層整理對(duì)牛仔布增重率高于浸軋整理，而毛效則低于浸軋整理。此外，單面涂層整理的牛仔布比浸軋整理的牛仔布手感硬。透濕性和透氣性均低于同等條件下浸軋整理的布樣。作者分析這可能與微膠囊粒徑大小及在布樣上的增重大小有關(guān)。目前，相變材料微膠囊也被研究用于纖維紡織品之外的服用材料。IzzoRenzi等［48］嘗試將MEPCM通過干法涂層和濕法浸軋的方式將其整理到皮革表面，觀察2種整理方式下微膠囊的分布情況，發(fā)現(xiàn)皮革的多孔結(jié)構(gòu)限制了微膠囊涂層對(duì)皮革的調(diào)溫性能的影響，涂層工藝對(duì)皮革的斷裂強(qiáng)度和伸長率也沒有明顯影響。比較浸軋法和涂層法對(duì)織物進(jìn)行MEPCM整理:在技術(shù)方面，浸軋法和涂層法均需綜合考慮MEPCM的物理化學(xué)性能參數(shù)，研究配方合理、分散均勻、微膠囊質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高的涂層整理液，同時(shí)基于MEPCM易碎的芯殼結(jié)構(gòu)，需對(duì)軋輥和涂頭的整理力度進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì);在調(diào)溫效率方面，通過浸軋法和泡沫整理比通過直接涂層法得到的織物更輕薄，有利于提高蓄熱和放熱反應(yīng)的靈敏性;在應(yīng)用方面，涂層法可以更好地控制微膠囊在織物表層和內(nèi)部的分布，可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用設(shè)計(jì)涂層層數(shù)和微膠囊在織物上的分布密度，擴(kuò)展產(chǎn)品的應(yīng)用范圍。
3結(jié)語
關(guān)鍵詞：加德納；多元智能；個(gè)性培養(yǎng)；啟示
一、多元智能理論及其所蘊(yùn)涵的個(gè)性培養(yǎng)的理念
（一）多元智能理論的基本內(nèi)涵
美國著名心理學(xué)家加德納針對(duì)傳統(tǒng)的智能一元化理論，于20世紀(jì)80年代提出了多元智能理論。加德納認(rèn)為，人是具有多種智能的，個(gè)體的智能不是以整合的方式而是以相對(duì)獨(dú)立的方式存在的。在他看來，傳統(tǒng)的智能理論過于強(qiáng)調(diào)個(gè)體的語言和數(shù)理邏輯能力，而忽視了個(gè)體運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，用傳統(tǒng)的智能理論無法說明現(xiàn)實(shí)生活中智能的多元性和創(chuàng)造性，因此，他在批判性地繼承傳統(tǒng)智能理論的基礎(chǔ)上，對(duì)智能的概念作了全新的界定，即智能是在某種社會(huì)和文化環(huán)境的價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)下，個(gè)體用以解決自己遇到的真正難題或生產(chǎn)及創(chuàng)造出有效產(chǎn)品所需要的能力。在此基礎(chǔ)上，加德納提出了自己對(duì)智能結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)。他認(rèn)為人的智能是多元的，每個(gè)人智能的類型和特點(diǎn)雖然各不相同，但至少具有九種智能，即言語—語言智能、數(shù)理—邏輯智能、視覺—空間關(guān)系智能、音樂—節(jié)奏智能、身體智能、人際交往智能、自我反省智能、自然觀察者智能和存在智能，每個(gè)人都是以各自獨(dú)立的方式把自己的各種智能組合在一起，形成與他人相區(qū)別的智能組合。
(二)多元智能理論所蘊(yùn)涵的個(gè)性培養(yǎng)的理念
1.尊重差異、各盡其能的學(xué)生觀
多元智能理論所倡導(dǎo)的學(xué)生觀是一種積極、樂觀、平等的學(xué)生觀。加德納認(rèn)為，人與人之間的差別，主要在于人與人所具有的不同的智能組合。雖然每個(gè)人都同時(shí)擁有相對(duì)獨(dú)立的九種智能，具有完整的智能結(jié)構(gòu)，但由于受遺傳、環(huán)境、教育和個(gè)體努力程度等因素的影響和制約，不同的人便形成了不同的優(yōu)勢(shì)智能和弱勢(shì)智能的組合。每個(gè)學(xué)生都有自己的優(yōu)勢(shì)智能領(lǐng)域，有自己的學(xué)習(xí)類型和方法，學(xué)校里不存在差生，全體學(xué)生都是具有自己的智能特點(diǎn)、學(xué)習(xí)類型和發(fā)展方向的可造就人才。因此，加德納反對(duì)忽視這些差異，反對(duì)要所有的學(xué)生用同樣的方法學(xué)習(xí)同樣的內(nèi)容，主張?jiān)谧鹬亓私鈱W(xué)生智能的差異性和特殊性的基礎(chǔ)上，使教育適應(yīng)學(xué)生，以最大程度的個(gè)別化教育來進(jìn)行教育，從而使學(xué)生的智能強(qiáng)項(xiàng)得到加強(qiáng)，弱項(xiàng)得到禰補(bǔ)，獲得個(gè)人的最優(yōu)化的發(fā)展。
2.個(gè)性化的課程觀
多元智能理論認(rèn)為人的智能具有可開發(fā)性。既然每個(gè)人都在不同程度上同時(shí)擁有九種類型的智能，因此，每個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)的課程應(yīng)該根據(jù)各自的智能差異而有所不同。加德納是通過采用項(xiàng)目學(xué)習(xí)來作為實(shí)施個(gè)性化課程的主要途徑。他認(rèn)為，項(xiàng)目學(xué)習(xí)可以擺脫過去言語—語言智能、數(shù)理—邏輯智能所強(qiáng)調(diào)的以測(cè)驗(yàn)為本的學(xué)習(xí)傾向，促使學(xué)校和教師去發(fā)現(xiàn)和開發(fā)每個(gè)學(xué)生的智能強(qiáng)項(xiàng)，從而為實(shí)施體現(xiàn)個(gè)性化教育的教育提供了可操作的方法。該課程的實(shí)施項(xiàng)目包括：在小學(xué)階段實(shí)施重點(diǎn)學(xué)習(xí)項(xiàng)目，每天學(xué)生除了上讀、寫、算等學(xué)校主課外，還要參加計(jì)算機(jī)、音樂和體育等活動(dòng)，“每天都要激發(fā)每一名學(xué)生的多元智能”；初中階段結(jié)合斯騰伯格的智能三元論開展學(xué)校實(shí)用智能項(xiàng)目，將學(xué)業(yè)智能與人際關(guān)系智能和自我認(rèn)識(shí)智能結(jié)合，促使學(xué)生校內(nèi)校外表現(xiàn)出色，獲得成功；高中階段實(shí)行藝術(shù)推進(jìn)，促使藝術(shù)教育的有效實(shí)施。
3.多樣化的教學(xué)觀
多元智能理論所倡導(dǎo)的教學(xué)觀是一種“對(duì)癥下藥”的因材施教觀。加德納認(rèn)為，不同的智能領(lǐng)域都有自己獨(dú)特的發(fā)展過程，并使用不同的符號(hào)系統(tǒng)。在教學(xué)中，他特別關(guān)注學(xué)生智能特征的差異性對(duì)教學(xué)的意義，提出了“為多元智能而教與學(xué)”、“以多元智能來進(jìn)行教與學(xué)”的主張，強(qiáng)調(diào)根據(jù)每個(gè)學(xué)生不同的智能特點(diǎn)、學(xué)習(xí)類型和發(fā)展方向創(chuàng)設(shè)與學(xué)生相匹配的教學(xué)策略，“對(duì)癥下藥”地來進(jìn)行，從而體現(xiàn)個(gè)性化教育。否則，向不同的學(xué)生用同樣的方法來教授相同的內(nèi)容只會(huì)扼殺學(xué)生的個(gè)性和潛能。同樣的一門課程，可以根據(jù)學(xué)生的不同的智能結(jié)構(gòu)，采用適合學(xué)生所擅長的智能優(yōu)勢(shì)的方式來教學(xué)。如數(shù)學(xué)課程既可以采用數(shù)理邏輯方式來教學(xué)，也可以采用語言和空間等方式來教學(xué)。
4.多元化情境化的評(píng)價(jià)觀
多元智能理論認(rèn)為，傳統(tǒng)的以測(cè)驗(yàn)為本的評(píng)價(jià)只片面關(guān)注言語一語言智能和數(shù)理一邏輯智能，忽視了對(duì)其他同等重要的各項(xiàng)智能的評(píng)價(jià)，從而產(chǎn)生出大量的失敗者和少量的成功者。在加德納看來，既然學(xué)生的智能類型多種多樣，他們的各項(xiàng)智能發(fā)展水平也存在著較大的差異，他們?cè)趯W(xué)習(xí)中的具體需求也不盡相同。因此，教師在教學(xué)中就不能用單一的標(biāo)準(zhǔn)(如用傳統(tǒng)的智能測(cè)驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn))衡量所有的學(xué)生，而應(yīng)當(dāng)對(duì)不同的學(xué)生提出有差別的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，并在多種不同的實(shí)際生活和學(xué)習(xí)情境下來進(jìn)行，從而真正體現(xiàn)評(píng)價(jià)方式的多元化和情境性。只有這樣，他認(rèn)為才能促使教師在教學(xué)中更加關(guān)注學(xué)生的個(gè)性差異和成長的軌跡，使教學(xué)過程成為促進(jìn)學(xué)生個(gè)性全面和諧發(fā)展的過程。
二、多元智能理論對(duì)個(gè)性培養(yǎng)的啟示
(一)尊重學(xué)生個(gè)體的智能差異，發(fā)展學(xué)生潛在的智能
多元智能理論以全新的視角闡釋了智能在學(xué)生個(gè)體身上的存在的方式和發(fā)展?jié)撃埽搅艘酝魂P(guān)注言語—語言智能和數(shù)理—邏輯智能而忽視其它智能發(fā)展的做法。它提醒我們不能忽視學(xué)生的智能差異，也不能假設(shè)每個(gè)學(xué)生都擁有相同的潛在智能?！安粌H要認(rèn)識(shí)到學(xué)生的差異，而且要尊重學(xué)生的差異。差異不僅是教育的基礎(chǔ)，也是學(xué)生發(fā)展的前提，應(yīng)視為一種財(cái)富而珍惜開發(fā)，使每個(gè)學(xué)生在原有的基礎(chǔ)上都得到完全自由的發(fā)展”。因此，教師要清楚認(rèn)識(shí)地到學(xué)生個(gè)體的智能差異和在不同領(lǐng)域中認(rèn)知發(fā)展的不同步性，尋找發(fā)現(xiàn)學(xué)生的智能強(qiáng)項(xiàng)和優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域，開發(fā)學(xué)生的潛能，為學(xué)生創(chuàng)造多種多樣的展示各種智能的情境，給每個(gè)人以多樣化的選擇，使其揚(yáng)長避短，從而激發(fā)每個(gè)人潛在的智能，充分發(fā)展每個(gè)人的個(gè)性。無論何時(shí)，教師都應(yīng)該樹立這樣一種信念：每個(gè)學(xué)生都具有在某一方面或幾方面的發(fā)展?jié)摿?，只要為他們提供合適的教育，每個(gè)學(xué)生都能成為社會(huì)所需要的不同類型的人才。
(二)構(gòu)建適應(yīng)學(xué)生個(gè)性發(fā)展的課程體系
學(xué)校的傳統(tǒng)課程，側(cè)重于發(fā)展學(xué)生的言語—語言智能和數(shù)理—邏輯智能，課程設(shè)置單一、封閉和滯后。通過這種課程培養(yǎng)出來的學(xué)生，不僅片面發(fā)展，而且沒有個(gè)性和創(chuàng)造性，欠缺實(shí)踐能力。而多元智能理論關(guān)照下的課程，基于每一個(gè)學(xué)生的智能都有自己的特點(diǎn)和獨(dú)特的表現(xiàn)方式，每一個(gè)學(xué)生都有自己的智能強(qiáng)項(xiàng)和弱項(xiàng)的認(rèn)識(shí)，則要求教育教學(xué)圍繞九種智能展開，通過發(fā)揮不同智能活動(dòng)的作用來提高教育教學(xué)的效果。學(xué)生個(gè)體智能的多樣性，要求學(xué)校必須有與之相適應(yīng)的多樣化課程，以使每個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)的課程能根據(jù)各自的智能差異而有所不同。因此，學(xué)校在完成國家規(guī)定的統(tǒng)一課程，使學(xué)生普遍達(dá)到某種基本要求的同時(shí)，應(yīng)根據(jù)學(xué)生的需要，大力開發(fā)校本課程和地方課程，建立和完善以發(fā)展學(xué)生個(gè)性、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力為目標(biāo)，以必修課程與選修課程、學(xué)科課程與活動(dòng)課程、顯性課程與隱性課程并舉的課程體系。同時(shí)，開展豐富多彩的課外活動(dòng)，并力求有創(chuàng)意、有特色，使整個(gè)課程計(jì)劃和內(nèi)容具有均衡性、創(chuàng)造性、靈活性與多樣性，從而促進(jìn)學(xué)生個(gè)性的發(fā)展。
(三)注重個(gè)性化教學(xué)，突出學(xué)生個(gè)性發(fā)展的主體地位
傳統(tǒng)的教學(xué)以相同的方式對(duì)待每一個(gè)學(xué)生，學(xué)生以相同的方式學(xué)習(xí)不相同的學(xué)科，最后以統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試甄別學(xué)生。這種一元化的教育看似公平，實(shí)則漠視學(xué)生的個(gè)別差異。多元智能理論提示我們，既然每個(gè)學(xué)生都擁有不同程度的多種智能，并且都有一種或數(shù)種優(yōu)勢(shì)智能，那么教學(xué)的開展就應(yīng)該考慮學(xué)生的智能強(qiáng)項(xiàng)而不是忽視或否定這些強(qiáng)項(xiàng)，以適應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格。多元智能的這種個(gè)性化教學(xué)設(shè)想便是依據(jù)各種智能的特點(diǎn)，提出適應(yīng)性的教學(xué)方式，強(qiáng)調(diào)學(xué)校教育應(yīng)當(dāng)為每一個(gè)學(xué)生提供發(fā)現(xiàn)、展示和強(qiáng)化優(yōu)勢(shì)智能的平臺(tái)。教師的職責(zé)就在于了解每一個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格，發(fā)現(xiàn)他們的智能特長，從而確定最有利于他們學(xué)習(xí)的教學(xué)方法，力求給更多學(xué)生以機(jī)會(huì)，讓每個(gè)學(xué)生的主體性都得到充分的發(fā)揮，使他們都能在積極參與的教學(xué)活動(dòng)中有所進(jìn)步和提高。同時(shí)，教師要鼓勵(lì)和幫助學(xué)生將自己優(yōu)勢(shì)智能領(lǐng)域的特點(diǎn)遷移到弱勢(shì)智能領(lǐng)域中去，從而使自己的弱勢(shì)領(lǐng)域的智能也得到最大限度的發(fā)展。
(四)建立多元化情境化的評(píng)價(jià)體系
傳統(tǒng)的學(xué)校教育，單純依靠用紙筆的考試來考察教學(xué)效果，其評(píng)價(jià)只注重學(xué)業(yè)智能，特別是言語—語言智能和數(shù)理—邏輯智能兩種，對(duì)其他智能，如人際交往智能、自我反省智能等均有所忽略。即使是對(duì)學(xué)業(yè)智能的評(píng)價(jià)，也忽略了知識(shí)、理解、技能的情意基礎(chǔ)——?jiǎng)訖C(jī)與態(tài)度。這種評(píng)價(jià)方式是靜態(tài)的一次性操作，不利于將評(píng)價(jià)和教學(xué)過程結(jié)合起來。多元智能理論強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，這些能力超越了傳統(tǒng)教學(xué)評(píng)價(jià)的范圍。因此，我們建立的評(píng)價(jià)體系應(yīng)該超越過去靜態(tài)的傳統(tǒng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，用動(dòng)態(tài)、情境和社會(huì)化的評(píng)價(jià)體系衡量教育教學(xué)質(zhì)量。要改變以言語—語言智能和數(shù)理—邏輯智能唱主角的單一的評(píng)價(jià)方式，評(píng)價(jià)內(nèi)容要涵蓋各個(gè)智能領(lǐng)域，并在多種不同的實(shí)際生活和學(xué)習(xí)情境下進(jìn)行，確實(shí)考察學(xué)生解決問題的能力和創(chuàng)造出精神產(chǎn)品及物質(zhì)產(chǎn)品的能力，即創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。教師應(yīng)該更加關(guān)注學(xué)生的個(gè)性差異，從多方面觀察、評(píng)估和鑒定每一個(gè)學(xué)生的智能強(qiáng)項(xiàng)和弱項(xiàng)，并把這些資料作為培養(yǎng)學(xué)生的出發(fā)點(diǎn)，以此為依據(jù)選擇和設(shè)計(jì)適宜的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，使評(píng)價(jià)成為促進(jìn)每一個(gè)學(xué)生智能發(fā)展的有效手段。
參考文獻(xiàn)：
［1］［美］霍華德·加德納．多元智能［M］．北京：新華出版社，1999．
［2］特古斯．多元智力理論的內(nèi)涵及其教育價(jià)值［J］．內(nèi)蒙古師范大學(xué)學(xué)報(bào)：教育科學(xué)版，2004(9)．
1．1加上環(huán)境溫度，進(jìn)水溫度，水壓，水流量［3］的變化影響，出水溫度將滿足下列函數(shù)關(guān)系式。其中λ為溫度影響因子，Q為水流量，P為水壓。在恒溫控制系統(tǒng)中，為了可以減少整個(gè)溫控系統(tǒng)的延時(shí)性，在系統(tǒng)輸出誤差絕對(duì)值較大時(shí)，采用飽和輸出的工作方式。同時(shí)，為了防止系統(tǒng)過大的超調(diào)量，在系統(tǒng)誤差的絕對(duì)值在小范圍時(shí)，采用增大積分系數(shù)的辦法，以提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度。因此本系統(tǒng)所采用的智能PID算法是一種非線性算法，可以顯著改善恒溫系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)精度。該系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)為電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥，其開度控制是通過接通時(shí)間的長短來進(jìn)行的，因此在引入PID控制時(shí)使用增量式。
1．2首次閥門開度技術(shù)系統(tǒng)會(huì)預(yù)先設(shè)置好4組PID參數(shù)，為了使水溫能夠快速且準(zhǔn)確的達(dá)到設(shè)定溫度，在進(jìn)行PID調(diào)節(jié)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)3號(hào)溫度傳感器采集到的環(huán)境溫度T3，與設(shè)定溫度T3s(用戶設(shè)定，默認(rèn)值為20℃，參數(shù)設(shè)定范圍為－15℃～45℃)和設(shè)定參數(shù)ΔT3s(用戶設(shè)定，默認(rèn)值為15℃，參數(shù)設(shè)定范圍為5℃～30℃)之間的關(guān)系來確定首次閥門的開度。若T3T3s－ΔT3s，則系統(tǒng)選擇PID1的設(shè)定參數(shù);若T3s－ΔT3s＜T3＜T3s，則系統(tǒng)選擇PID2的設(shè)定參數(shù);若T3T3s，則系統(tǒng)選擇PID3的設(shè)定參數(shù)。這樣可以保證水溫能快速穩(wěn)定的達(dá)到目標(biāo)溫度。
1．3溫度斜率參與控制技術(shù)為了提高空氣能熱水器出水溫度達(dá)到60℃以上，有效防止溫度超調(diào)量過大，采取溫度斜率參與控制來提前控制溫度的快速上升。針對(duì)溫度上升階段，當(dāng)閥門開度逐漸減小時(shí)，溫度上升曲線的斜率為遞增趨勢(shì)，這樣容易造成溫度超調(diào)量大，導(dǎo)致機(jī)組溫度過高而保護(hù)停機(jī)。在溫度上升階段加入斜率參與控制技術(shù)，當(dāng)溫度的上升量大于設(shè)定值時(shí)，即當(dāng)每10s溫度上升大于0．6℃時(shí)，閥門停止關(guān)閥動(dòng)作，這樣能控制溫度上升的曲線斜率為遞減趨勢(shì)，給水溫變化留有合理的緩沖時(shí)間，防止超調(diào)量過大導(dǎo)致機(jī)組保護(hù)停機(jī)。
1．4閥門跟蹤技術(shù)在低溫情況下，系統(tǒng)加入了閥門跟蹤技術(shù)，即在閥門已經(jīng)接近處于全關(guān)位置，但是水溫還沒有達(dá)到設(shè)定溫度，這時(shí)就啟動(dòng)閥門跟蹤，使閥門停在現(xiàn)在的位置，等著溫度上升，而不再進(jìn)行關(guān)小閥門繼續(xù)調(diào)節(jié)，這樣既能達(dá)到目標(biāo)溫度，又能防止在水溫接近目標(biāo)溫度時(shí)，閥門頻繁動(dòng)作［9］。同時(shí)在PID調(diào)節(jié)的同時(shí)加入閥門位置跟蹤，也有利于防止閥門關(guān)死導(dǎo)致機(jī)組壓力過大而停止工作。從首次開閥進(jìn)入PID調(diào)節(jié)到T1(出水溫度)達(dá)到Tsp(目標(biāo)溫度)的這一溫度上升時(shí)段內(nèi)參與，即當(dāng)信號(hào)到來時(shí)從全開位置開始記錄單片機(jī)累計(jì)向閥門發(fā)出的脈沖個(gè)數(shù)n。當(dāng)n=b時(shí)，則暫時(shí)屏蔽單片機(jī)向步進(jìn)電機(jī)輸出脈沖，此后待T1溫度每10秒鐘上升幅度小于設(shè)定值時(shí)，并且T1＜Tsp則輸出脈沖屏蔽暫時(shí)退出，切入PID調(diào)節(jié)。此時(shí)閥門跟蹤繼續(xù)參與，若在T1＜Tsp時(shí)，出現(xiàn)了b=N5(N5定義為閥門的最大開度)，則再次屏蔽輸出脈沖，使T1每10秒鐘上升幅度小于設(shè)定值時(shí)，則本次閥門位置跟蹤結(jié)束。
1．5自適應(yīng)計(jì)算參數(shù)系統(tǒng)一共有4組PID控制參數(shù)，通過3號(hào)溫度傳感器采集到的環(huán)境溫度可以確定不同的地區(qū)和不同的季節(jié)。同時(shí)將采集到的出水溫度和用戶的設(shè)定溫度進(jìn)行比較計(jì)算出偏差，系統(tǒng)可以自動(dòng)選擇前3種PID控制參數(shù)，同時(shí)系統(tǒng)還會(huì)通過2號(hào)溫度傳感器采集到水箱溫度T2。若系統(tǒng)正式進(jìn)入PID調(diào)節(jié)15分鐘后，檢測(cè)到T2SP－10℃且T260℃時(shí)(SP=T1s－ΔTLs)，則系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)入PID4的調(diào)節(jié)狀態(tài)。所以本系統(tǒng)具有一定的自適應(yīng)能力，可以適應(yīng)不同地區(qū)和季節(jié)的恒溫出水。
1．6復(fù)合智能控制系統(tǒng)流程復(fù)合智能控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，具有自適應(yīng)能力，可以根據(jù)環(huán)境溫度，進(jìn)水溫度和水箱溫度自動(dòng)切換到合適的PID參數(shù)組。在智能PID算法的基礎(chǔ)上輔以首次閥門開度技術(shù)，溫度斜率參與控制技術(shù)，閥門跟蹤技術(shù)形成了復(fù)合智能控制算法?？朔讼到y(tǒng)的調(diào)節(jié)滯后，響應(yīng)緩慢，難以控制等問題。其流程圖如圖2所示。
2測(cè)試結(jié)果與分析
系統(tǒng)經(jīng)過前期方案論證和軟硬件設(shè)計(jì)，在某型號(hào)熱泵熱水器上實(shí)際運(yùn)行，獲得了滿足工業(yè)控制要求的控制曲線，由此可以證明復(fù)合智能控制算法所提出的控制策略和程序?qū)崿F(xiàn)方法符合實(shí)際控制要求。以下分別給出傳統(tǒng)數(shù)字PID控制算法和復(fù)合智能控制算法的恒溫系統(tǒng)控制曲線。其中環(huán)境溫度為20℃，目標(biāo)溫度為60℃，圖3為采用傳統(tǒng)數(shù)字PID測(cè)試曲線，圖4為采用復(fù)合智能控制算法測(cè)試曲線。從圖3可知當(dāng)設(shè)定溫度為60℃時(shí)，溫度需要經(jīng)過13分鐘的時(shí)間才能達(dá)到穩(wěn)定輸出狀態(tài)，輸出溫度約為58．5℃，溫度的超調(diào)量約為6℃。從圖4可知當(dāng)設(shè)定溫度為60℃時(shí)，溫度需要經(jīng)過5分鐘就能達(dá)到穩(wěn)定輸出狀態(tài)，輸出溫度約為59．5℃，溫度的超調(diào)量約為1．5℃。比較測(cè)試曲線可以看出，這種算法可以獲得滿足工業(yè)控制要求的控制曲線，能減小調(diào)節(jié)時(shí)間和超調(diào)量，能夠在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到用戶設(shè)定的出水溫度。
3結(jié)束語
關(guān)鍵詞：智能混凝土研究發(fā)展
隨著現(xiàn)代材料的不斷進(jìn)步，作為最主要的建筑材料之一的混凝土已逐漸向高強(qiáng)、高性能、多功能和智能化發(fā)展。用它建造的混凝土結(jié)構(gòu)也趨于大型化和復(fù)雜化。然而混凝土結(jié)構(gòu)在使用過程中由于受環(huán)境荷載作用。疲勞效應(yīng)、腐蝕效應(yīng)和材料老化等不利因素的，結(jié)構(gòu)將不可避免地產(chǎn)生損傷積累、抗力衰減，甚至導(dǎo)致突發(fā)事故。為了有效地避免突發(fā)事故的發(fā)生，延長結(jié)構(gòu)的使用壽命，必須對(duì)此類結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)時(shí)的“健康”監(jiān)測(cè)，并及時(shí)進(jìn)行修復(fù)。現(xiàn)有的無損檢測(cè)，如聲波檢測(cè)X射線及C掃描等，只能定性檢測(cè)，而不能定量、數(shù)據(jù)化處理，更主要的是不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。因而對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)部狀態(tài)的監(jiān)測(cè)和損傷估計(jì)還比較困難，甚至是不可能的。傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)的維修方式主要是在損傷部位進(jìn)行外部的加固，而對(duì)損傷的原結(jié)構(gòu)進(jìn)行維修比較困難，尤其是對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的損傷修復(fù)更是非常困難。隨著現(xiàn)代向智能化的發(fā)展，這種停留在被動(dòng)和計(jì)劃模式的檢測(cè)與修復(fù)方式已不能適應(yīng)現(xiàn)代多功能和智能建筑對(duì)混凝土材料提出的要求。因此，研究和開發(fā)具有主動(dòng)、自動(dòng)地對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行自診斷、自調(diào)節(jié)、自修復(fù)、恢復(fù)的智能混凝土已成為結(jié)構(gòu)一功能（智能）一體化的發(fā)展趨勢(shì)[1]
1智能混凝土的定義和發(fā)展歷史
智能材料，指的是“能感知環(huán)境條件，做出相應(yīng)行動(dòng)”的材料。它能模仿生命系統(tǒng)，同時(shí)具有感知和激勵(lì)雙重功能，能對(duì)外界環(huán)境變化因素產(chǎn)生感知，自動(dòng)作出適時(shí)。靈敏和恰當(dāng)?shù)捻憫?yīng)，并具有自我診斷、自我調(diào)節(jié)、自我修復(fù)和預(yù)報(bào)壽命等功能。智能混凝土是在混凝土原有組分基礎(chǔ)上復(fù)合智能型組分，使混凝土具有自感知和記憶，自適應(yīng)，自修復(fù)特性的多功能材料。根據(jù)這些特性可以有效地預(yù)報(bào)混凝土材料內(nèi)部的損傷，滿足結(jié)構(gòu)自我安全檢測(cè)需要，防止混凝土結(jié)構(gòu)潛在脆性破壞，并能根據(jù)檢測(cè)結(jié)果自動(dòng)進(jìn)行修復(fù)，顯著提高混凝土結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。正如上面所述，智能混凝士是自感知和記憶、自適應(yīng)。自修復(fù)等多種功能的綜合，缺一不可，以的科技水平制備完善的智能混凝土材料還相當(dāng)困難。但近年來損傷自診斷混凝土、溫度自調(diào)節(jié)混凝土。仿生自愈合混凝土等一系列智能混凝土的相繼出現(xiàn)；為智能混凝土的研究打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
1.1損傷自診斷混凝土
自診斷混凝土具有壓敏性和溫敏性等自感應(yīng)功能。普通的混凝土材料本身不具有自感應(yīng)功能，但在混凝土基材中復(fù)合部分其它材料組分使混凝土本身具備本征自感應(yīng)功能。目前常用的材料組分有：聚合類、碳類、金屬類和光纖。其中最常用的是碳類、金屬類和光纖。下面主要介紹2種當(dāng)前研究比較熱門的損傷自診斷混凝土。
1.1.1碳纖維智能混凝土
碳纖維是一種高強(qiáng)度、高彈性且導(dǎo)電性能良好的材料。在水泥基材料中摻入適量碳纖維不僅可以顯著提高強(qiáng)度和韌性，而且其物理性能，尤其是電學(xué)性能也有明顯的改善，可以作為傳感器并以電信號(hào)輸出的形式反映自身受力狀況和內(nèi)部的損傷程度。將一定形狀、尺寸和摻量的短切碳纖維摻入到混凝土材料中，可以使混凝土具有自感知內(nèi)部應(yīng)力、應(yīng)變和操作程度的功能。通過觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)水泥基復(fù)合材料的電阻變化與其內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化是相對(duì)應(yīng)的。碳纖維水泥基材料在結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力的彈性階段，其電阻變化率隨內(nèi)部應(yīng)力線性增加，當(dāng)接近構(gòu)件的極限荷載時(shí)，電阻逐漸增大，預(yù)示構(gòu)件即將破壞。而基準(zhǔn)水泥基材料的導(dǎo)電性幾乎無變化，直到臨近破壞時(shí)，電阻變化率劇烈增大，反映了混凝土內(nèi)部的應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系。根據(jù)纖維混凝土的這一特性，通過測(cè)試碳纖維混凝土所處的工作狀態(tài)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)的在線監(jiān)測(cè)[2].在入碳纖維的損傷自診斷混凝土中，碳纖維混凝土本身就是傳感器，可對(duì)混凝土內(nèi)部在拉、壓、彎靜荷載和動(dòng)荷載等外因作用下的彈性變形和塑性變形以及損傷開裂進(jìn)行監(jiān)測(cè)。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在水泥漿中摻加適量的碳纖維作為應(yīng)變傳感器，它的靈敏度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般的電阻應(yīng)變片。在疲勞試驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)，無論在拉伸或是壓縮狀態(tài)下，碳纖維混凝土材料的體積電導(dǎo)率會(huì)隨疲勞次數(shù)發(fā)生不可逆的降低。因此，可以應(yīng)用這一現(xiàn)象對(duì)混凝土材料的疲勞損傷進(jìn)行監(jiān)測(cè)。通過標(biāo)定這種自感應(yīng)混凝土，研究人員決定阻抗和載重之間的關(guān)系，由此可確定以自感應(yīng)混凝土修筑的公路上的車輛方位、載重和速度等參數(shù)，為管理的智能化提供材料基礎(chǔ)。
碳纖維混凝土除具有壓敏性外，還具有溫敏性，即溫度變化引起電阻變化（溫阻性）及碳纖維混凝土內(nèi)部的溫度差會(huì)產(chǎn)生電位差的熱電性（Seebeck效應(yīng)）。試驗(yàn)表明，在最高溫度為70℃，最大溫差為15℃的范圍內(nèi)，溫差電動(dòng)勢(shì)（E）與溫差t之間具有良好穩(wěn)定的線性關(guān)系。當(dāng)碳纖維摻量達(dá)到一臨界值時(shí)，其溫差電動(dòng)勢(shì)率有極大值，且敏感性較高，因此可以利用這種材料實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物內(nèi)部和周圍環(huán)境變化的實(shí)時(shí)監(jiān)控；也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大體積混凝土的溫度自監(jiān)控以及用于熱敏元件和火警報(bào)警器等可望用于有溫控和火災(zāi)預(yù)警要求的智能混凝土結(jié)構(gòu)中。
碳纖維混凝土除自感應(yīng)功能外，還可應(yīng)用于防靜電構(gòu)造。公路路面、機(jī)場(chǎng)跑道等處的化雪除冰。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋陰極保護(hù)。住宅及養(yǎng)殖場(chǎng)的電熱結(jié)構(gòu)等。
1.1.2光纖傳感智能混凝土
光纖傳感智能混凝土[3]，即在混凝土結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位埋人入纖維傳感器或其陣列，探測(cè)混凝土在碳化以及受載過程中內(nèi)部應(yīng)力、應(yīng)變變化，并對(duì)由于外力、疲勞等產(chǎn)生的變形、裂紋及擴(kuò)展等損傷進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。光在光纖的傳輸過程中易受到外界環(huán)境因素的影響，如溫度、壓力、電場(chǎng)、磁場(chǎng)等的變化而引起光波量如光強(qiáng)度、相位、頻率、偏振態(tài)的變化。因此人們發(fā)現(xiàn)，如果能測(cè)量出光波量的變化，就可以知道導(dǎo)致光波量變化的溫度、壓力、磁場(chǎng)等物理量的大小。于是，出現(xiàn)了光纖傳感技術(shù)。近年來，國內(nèi)外進(jìn)行了將光纖傳感器用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和建筑檢測(cè)這一領(lǐng)域的研究，開展了混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)力、應(yīng)變及裂縫發(fā)生與發(fā)展等內(nèi)部狀態(tài)的光纖傳感器技術(shù)的研究，這包括在混凝土的硬化過程中進(jìn)行監(jiān)測(cè)和結(jié)構(gòu)的長期監(jiān)測(cè)。光纖在傳感器中的應(yīng)用，提供了對(duì)土建結(jié)構(gòu)智能及內(nèi)部狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)、在線無損檢測(cè)手段，有利于結(jié)構(gòu)的安全監(jiān)測(cè)和整體評(píng)價(jià)和維護(hù)。到目前為止，光纖傳感器已用于許多工程，典型的工程有加拿大Caleary建設(shè)的一座名為BeddingtonTail的一雙跨公路橋內(nèi)部應(yīng)變狀態(tài)監(jiān)測(cè)；美國Winooski的一座水電大壩的振動(dòng)監(jiān)測(cè)；國內(nèi)工程有重慶渝長高速公路上的紅槽房大橋監(jiān)測(cè)和蕪湖長江大橋長期監(jiān)測(cè)與安全評(píng)估系統(tǒng)等。
1.2自調(diào)節(jié)智能混凝土
自調(diào)節(jié)智能混凝土具有電力效應(yīng)和電熱效應(yīng)等性能?；炷两Y(jié)構(gòu)除了正常負(fù)荷外，人們還希望它在受臺(tái)風(fēng)、地震等災(zāi)害期間，能夠調(diào)整承載能力和減緩結(jié)構(gòu)振動(dòng)，但因混凝土本身是惰性材料，要達(dá)到自調(diào)節(jié)的目的，必須復(fù)合具有驅(qū)動(dòng)功能的組件材料，如：形狀記憶合金（SMA）和電流變體（ER）等。形狀記憶合金具有形狀記憶效應(yīng)（SME），若在室溫下給以超過彈性范圍的拉伸塑性變形，當(dāng)加熱至少許超過相變溫度，即可使原先出現(xiàn)的殘余變形消失，并恢復(fù)到原來的尺寸。在混凝土中埋入形狀記憶合金，利用形狀記憶合金對(duì)溫度的敏感性和不同溫度下恢復(fù)相應(yīng)形狀的功能，在混凝土結(jié)構(gòu)受到異常荷載于擾時(shí)，通過記憶合金形狀的變化，使混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部應(yīng)力重分布并產(chǎn)生一定的預(yù)應(yīng)力，從而提高混凝土結(jié)構(gòu)的承載力。
電流變體（ER）是一種可通過外界電場(chǎng)作用來控制其粘性、彈性等流變性能雙向變化的懸膠液。在外界電場(chǎng)的作用下，電流變體可于0.1ms級(jí)時(shí)間內(nèi)組合成鏈狀或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的固凝膠，其初度隨電場(chǎng)增加而變調(diào)到完全固化，當(dāng)外界電場(chǎng)拆除時(shí)，仍可恢復(fù)其流變狀態(tài)。在混凝土中復(fù)合電流變體，利用電流變體的這種流變作用，當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)受到臺(tái)風(fēng)，地震襲擊時(shí)調(diào)整其內(nèi)部的流變特性，改變結(jié)構(gòu)的自振頻率、阻尼特性以達(dá)到減緩結(jié)構(gòu)振動(dòng)的目的。
有些建筑物對(duì)其室內(nèi)的濕度有嚴(yán)格的要求，如各類展覽館、博物館及美術(shù)館等，為實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的濕度控制，往往需要許多濕度傳感器、控制系統(tǒng)及復(fù)雜的布線等，其成本和使用維持的費(fèi)用都較高。日本學(xué)者研制的自動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)境溫度的混凝土材料自身即可完成對(duì)室內(nèi)環(huán)境濕度的探測(cè)，并根據(jù)需要對(duì)其進(jìn)行調(diào)控。這種混凝土材料帶來自動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)境濕度功能的關(guān)鍵組分是沸石粉。其機(jī)理為：沸石中的硅酸鈣含有（3－9）X10－10m的孔隙。這些孔隙可以對(duì)水分、N0x和S0x氣體選擇性的吸附。通過對(duì)沸石種類進(jìn)行選擇，可以制備符合實(shí)際需要的自動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)境濕度的混凝土復(fù)合材料。它具有如下特點(diǎn)：優(yōu)先吸附水分；水蒸氣壓力低的地方，其吸濕容量大；吸、放濕與溫度相關(guān)，溫度上升時(shí)放濕，溫度下降時(shí)吸濕。
1.3自修復(fù)智能混凝土
混凝土結(jié)構(gòu)在使用過程中，大多數(shù)結(jié)構(gòu)是帶縫工作的。混凝土產(chǎn)生裂縫，不僅強(qiáng)度降低，而且空氣中的CO2、酸雨和氯化物等極易通過裂縫侵人混凝土內(nèi)部，使混凝土發(fā)生碳化，并腐蝕混凝土內(nèi)的鋼筋，這對(duì)地下結(jié)構(gòu)物或盛有危險(xiǎn)品的處理設(shè)施尤為不利，一旦混凝土發(fā)生裂縫，要想檢查和維修都很困難。自修復(fù)混凝土就是應(yīng)這方面的需要而產(chǎn)生的。在人類現(xiàn)實(shí)生活中可以見到人的皮膚劃破后，經(jīng)一段時(shí)間皮膚會(huì)自然長好，而且修補(bǔ)得天衣無縫；骨頭折斷后，只要接好骨縫，斷骨就會(huì)自動(dòng)愈合。自愈合混凝土[4]就是模仿生物組織，對(duì)受創(chuàng)傷部位自動(dòng)分泌某種物質(zhì)，而使創(chuàng)傷部位得到愈合的機(jī)能，在混凝土傳統(tǒng)組分中復(fù)合特性組分（如含有粘結(jié)劑的液芯纖維或膠囊）在混凝土內(nèi)部形成智能型仿生自愈合神經(jīng)系統(tǒng)，模仿動(dòng)物的這種骨組織結(jié)構(gòu)和受創(chuàng)傷后的再生、恢復(fù)機(jī)理。采用粘結(jié)材料和基材相復(fù)合的，使材料損傷破壞后，具有自行愈合和再生功能，恢復(fù)甚至提高材料性能的新型復(fù)合材料。在日本，以東北大學(xué)三橋博三教授為首的日本學(xué)者將內(nèi)含粘結(jié)劑的膠囊或空心玻璃纖維摻入混凝土材料中，一旦混凝土在外力作用下發(fā)生開裂，部分膠囊或空心玻璃纖維破裂，粘結(jié)液流出并深人裂縫。粘結(jié)液可使混凝土裂縫重新愈合。美國伊利諾伊斯大學(xué)的CarolynDry在1994年采用類似的方法，將在空心玻璃纖維中注人縮醛高分子溶液作為粘結(jié)劑埋人混凝土中使混凝土具有自愈合功能。在此基礎(chǔ)上CarolynDry還根據(jù)動(dòng)物骨骼的結(jié)構(gòu)和形成機(jī)理，嘗試制備仿生混凝土材料，其基本原理是采用磷酸鈣水泥（含有單聚物）為基體材料，在其中加人多孔的編織纖維網(wǎng)。在水泥水化和硬化過程中，多孔纖維釋放出聚合反應(yīng)引發(fā)劑與單聚物聚合成高聚物，聚合反應(yīng)留下的水分參與水泥水化。這樣便在纖維網(wǎng)的表面形成大量有機(jī)與無機(jī)物，它們相互穿插粘結(jié)，最終形成的復(fù)合材料是與動(dòng)物骨骼結(jié)構(gòu)相似的無機(jī)與有機(jī)相結(jié)合的材料，具有優(yōu)異的強(qiáng)度及延性等性能。而且在材料使用過程中，如果發(fā)生損傷，多孔有機(jī)纖維會(huì)釋放高聚物，愈合損傷。
2智能混凝規(guī)究現(xiàn)狀和應(yīng)注意的
前面所述的自診斷、自調(diào)節(jié)和自修復(fù)混凝土是智能混凝土的初級(jí)階段，它們只具備了智能混凝土的某一基本特征，是一種智能混凝土的簡(jiǎn)化形式。因此有人也稱之為機(jī)敏混凝土。然而這種功能單一的混凝土并不能發(fā)揮智能混凝土作用，人們正致力于將2種以上功能進(jìn)行組裝的所謂智能組裝混凝土材料的研究。智能組裝混凝土材料是將具有自感應(yīng)、自凋節(jié)和自修復(fù)組件材料等與混凝土基材復(fù)合并按照結(jié)構(gòu)的需要進(jìn)行排列，以實(shí)現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部損傷自診斷、自修復(fù)和抗震減振的智能化。
智能混凝土具有廣闊的應(yīng)用前景，但作為一種新型的功能材料，如果投入實(shí)際工程，還有很多問題需要進(jìn)一步地研究：如碳纖維混凝土的電阻率穩(wěn)定性、電極布置方式、耐久性等；光纖混凝土的光纖傳感陣列的最優(yōu)排布方式；自愈合混凝土的修復(fù)粘結(jié)劑的選擇。封人的方法以及愈合后混凝土耐久性能的改善等。解決上述一系列問題將對(duì)智能混凝土今后的產(chǎn)生深遠(yuǎn)的。為促進(jìn)智能混凝土研究工作的順利開展有必要就以下幾點(diǎn)形成共識(shí)：
（1）開發(fā)應(yīng)有針對(duì)性。所謂針對(duì)性就是要針對(duì)混凝土性能發(fā)生惡化和結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞等現(xiàn)象，考慮不同的智能方法，如針對(duì)這些現(xiàn)象，設(shè)想開發(fā)出一種能應(yīng)對(duì)所有這些情況的手段是很困難的，因此，縮小智能化范圍，以某種功能為對(duì)象，從而開發(fā)出相對(duì)最適應(yīng)的方法是必要的。
（2）實(shí)施中應(yīng)具有可行性。澆注混凝土多在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，因而作為智能混凝土的施工方法，對(duì)其技術(shù)與工藝要求不能過高。應(yīng)以原有工藝為基礎(chǔ)開發(fā)相應(yīng)的較為簡(jiǎn)單的方法。選用的材料應(yīng)具有化學(xué)穩(wěn)定性，要有利于安全使用，不揮發(fā)任何有刺激的氣味和其它有害物質(zhì)，并能大量應(yīng)用而且成本較低。
（3）設(shè)計(jì)應(yīng)具有綜合性。采用智能化，雖然可以提高材料的耐久性，但也會(huì)帶來負(fù)面作用。如由于使用了某種材料雖然能對(duì)某種惡化現(xiàn)象進(jìn)行控制和改善，但是否會(huì)對(duì)強(qiáng)度等其它性能有所影響，所有這些正反兩方面的問題都必須在判斷和設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行綜合考慮和權(quán)衡。
未來的信息網(wǎng)絡(luò)將朝著寬帶化、個(gè)人化、智能化的方向發(fā)展。傳統(tǒng)的單一媒體的話音業(yè)務(wù)或數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)已逐漸不能滿足人們的要求，人們希望能夠通過多媒體的方式進(jìn)行信息交互。這些多媒體業(yè)務(wù)包括寬帶視頻會(huì)議、VoD以及B-VPN等。多媒體業(yè)務(wù)的特點(diǎn)是對(duì)QoS要求較高，需要較高的帶寬，一般都涉及多用戶、多連接、多媒體。目前，實(shí)現(xiàn)多媒體業(yè)務(wù)的方式基本上是一種平臺(tái)，一種業(yè)務(wù)的資源很難為另一種業(yè)務(wù)所共用。所有這些造成多媒體業(yè)務(wù)使用成本高，業(yè)務(wù)的靈活性較差，所以盡管寬帶多媒體業(yè)務(wù)具有潛在的巨大市場(chǎng)，但是由于使用價(jià)格昂貴，普通用戶不敢使用，造成市場(chǎng)拉動(dòng)缺乏，限制了它的發(fā)展。
寬帶智能網(wǎng)就是研究在以ATM為基礎(chǔ)的寬帶網(wǎng)絡(luò)上利用智能網(wǎng)技術(shù)如何開發(fā)各種多媒體業(yè)務(wù)。寬帶智能網(wǎng)不是簡(jiǎn)單地將多種業(yè)務(wù)集成，它的目的是要實(shí)現(xiàn)一個(gè)可編程的業(yè)務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的靈活加載、擴(kuò)展和新業(yè)務(wù)的增加。與以往的業(yè)務(wù)提供方式不同，寬帶智能網(wǎng)能夠在一個(gè)平臺(tái)上提供多種業(yè)務(wù)（寬帶智能網(wǎng)能支持的業(yè)務(wù)如表1所示），實(shí)現(xiàn)不同業(yè)務(wù)之間的資源共用，這樣可以有效地降低多媒體業(yè)務(wù)的運(yùn)營成本，使用戶更容易接受；寬帶智能網(wǎng)使得業(yè)務(wù)的擴(kuò)展更加靈活，這樣能適應(yīng)不斷增長和變化的客戶化需求。由此可見，寬帶智能網(wǎng)能有效地解決當(dāng)前寬帶網(wǎng)絡(luò)提供多媒體業(yè)務(wù)的瓶頸問題。
表1寬帶智能網(wǎng)能支持的多媒體業(yè)務(wù)類型業(yè)務(wù)舉例連接方式
會(huì)話型業(yè)務(wù)可視電話點(diǎn)到點(diǎn)
檢索型業(yè)務(wù)視頻點(diǎn)播多點(diǎn)到點(diǎn)
會(huì)議型業(yè)務(wù)視頻會(huì)議遠(yuǎn)程教學(xué)遠(yuǎn)程醫(yī)療點(diǎn)到多點(diǎn)或多點(diǎn)到多點(diǎn)
消息型業(yè)務(wù)多媒體郵件點(diǎn)到點(diǎn)
分配型業(yè)務(wù)廣播式電視點(diǎn)到多點(diǎn)
二、寬帶智能網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)
1、體系結(jié)構(gòu)
如圖1所示，給出IN與以ATM為骨干交換機(jī)的寬帶網(wǎng)絡(luò)綜合的體系結(jié)構(gòu)。
圖1中，B-SSP由ATM交換機(jī)擴(kuò)展而成，除了接續(xù)功能外，B-SSP上有基本的呼叫狀態(tài)模型，它能向B-SCP提供詳細(xì)的呼叫事件，這些呼叫事件作為DP點(diǎn)的形式出現(xiàn)。按照業(yè)務(wù)的需要，B-SCP可以在基本呼叫狀態(tài)模型中設(shè)置需要上報(bào)的DP點(diǎn)。呼叫狀態(tài)模型監(jiān)視每個(gè)呼叫的狀態(tài)，將觸發(fā)的DP點(diǎn)事件上報(bào)給B-SCP，使B-SCP能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)整個(gè)呼叫過程的監(jiān)控。
B-SCP作為業(yè)務(wù)控制點(diǎn)，包括SCF和SDF功能實(shí)體。B-SCP的主要功能是完成業(yè)務(wù)邏輯的執(zhí)行。對(duì)于每個(gè)業(yè)務(wù)，B-SCP都有一個(gè)業(yè)務(wù)輪廓文件，用于記錄業(yè)務(wù)、用戶相關(guān)的信息。B-SCP可通過監(jiān)測(cè)B-SSP上報(bào)的呼叫事件對(duì)B-SSP控制，從而達(dá)到控制呼叫過程的目的。業(yè)務(wù)過程中，B-SCP可以通過B-IP進(jìn)一步收集用戶信息，以確定業(yè)務(wù)邏輯如何進(jìn)行。根據(jù)業(yè)務(wù)需要，B-SCP能在網(wǎng)絡(luò)中尋找合適的B-IP來提供特殊資源。此外，B-SCP還能實(shí)現(xiàn)計(jì)費(fèi)等多種功能。B-SCP通過B-INAP協(xié)議與各個(gè)實(shí)體交互信息，協(xié)調(diào)各個(gè)功能實(shí)體。
-IP有兩個(gè)功能：一是與用戶的交互，收集用戶信息，上報(bào)給B-SCP；二是提供特殊資源，以適合不同的寬帶多媒體業(yè)務(wù)。B-IP提供的特殊資源有：視頻會(huì)議橋、導(dǎo)航菜單、協(xié)議轉(zhuǎn)換器等。B-IP是在傳統(tǒng)的智能外設(shè)基礎(chǔ)上引入寬帶的能力，包括寬帶連接、多媒體應(yīng)用等。在寬帶環(huán)境下，B-IP功能大大增強(qiáng)，要求它包含一定的業(yè)務(wù)邏輯和處理能力，即在B-IP中也引入智能。
B-INAP協(xié)議建立在NO.7信令之上，通過NO.7信令傳輸。它主要定義了IN中各個(gè)功能實(shí)體之間的相互作用的操作、參數(shù)和差錯(cuò)等。B-INAP支持寬帶網(wǎng)絡(luò)中新增加的能力，如多方呼叫提供，修改呼叫連接配置特征，協(xié)商連接特征，多方連接支持，第三方呼叫控制建立等。
有關(guān)UNI和NNI信令在其它文獻(xiàn)中有詳細(xì)的介紹，這里就不再贅述了。
2、業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)
在寬帶智能網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)下，可同時(shí)支持多種多媒體業(yè)務(wù)。視頻會(huì)議是一種由多方用戶參與，會(huì)議過程中使用聲音、圖象和文本等多種媒體的復(fù)雜業(yè)務(wù)。作為一種具有代表性的業(yè)務(wù)，它的實(shí)現(xiàn)會(huì)為其它業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)有所啟發(fā)。下面介紹通過寬帶智能網(wǎng)實(shí)現(xiàn)視頻會(huì)議業(yè)務(wù)的方法。如圖2所示，B-SCP中有一個(gè)視頻會(huì)議的業(yè)務(wù)輪廓文件，可對(duì)整個(gè)業(yè)務(wù)過程進(jìn)行控制。B-IP作為視頻會(huì)議的服務(wù)器提供視頻、音頻、數(shù)據(jù)的橋接功能。B-SSP負(fù)責(zé)接續(xù)，各終端通過B-SSP連接到B-IP上。會(huì)議的過程如下：
1）會(huì)議的準(zhǔn)備階段
每個(gè)參加者都必須主動(dòng)地?fù)苋胍粋€(gè)預(yù)先決定了號(hào)碼（包括會(huì)議標(biāo)識(shí)）來建立連接。這個(gè)號(hào)碼是對(duì)外公布的，參加會(huì)議各方的地位平等。參加會(huì)議的各方通過撥號(hào)連接到B-IP上，進(jìn)行注冊(cè)會(huì)議的聲明。B-IP通過B-INAP信令上報(bào)信息給B-SCP，在B-SCP形成全局業(yè)務(wù)輪廓文件。會(huì)議業(yè)務(wù)的激活可以有兩種方式。一種是預(yù)先設(shè)置啟動(dòng)會(huì)議的時(shí)間；一種是統(tǒng)計(jì)要求加入會(huì)議者是否到達(dá)預(yù)定的數(shù)量。當(dāng)條件滿足時(shí)，B-SCP按照業(yè)務(wù)邏輯命令B-SSP向已經(jīng)注冊(cè)的用戶一個(gè)接一個(gè)地發(fā)出呼叫，會(huì)議處于進(jìn)行狀態(tài)。
2）會(huì)議進(jìn)行過程
在會(huì)議注冊(cè)以后，若會(huì)議開始，B-SCP首先發(fā)命令將B-IP上會(huì)議實(shí)例激活，B-SCP將業(yè)務(wù)輪廓文件交給B-IP，B-IP根據(jù)業(yè)務(wù)輪廓文件初始化。會(huì)議過程中，B-IP負(fù)責(zé)基本的會(huì)議功能控制，并能實(shí)現(xiàn)會(huì)議的高層管理，包括監(jiān)視會(huì)議和記錄用戶等。會(huì)議結(jié)束后，B-SCP關(guān)閉會(huì)議實(shí)例。正常情況下應(yīng)該由系統(tǒng)拆除連接，即B-SCP拆除會(huì)議連接，B-IP整理信息（如與計(jì)費(fèi)相關(guān)的呼叫、連接情況）上報(bào)給B-SCP。
用IN思想實(shí)現(xiàn)視頻會(huì)議與傳統(tǒng)的方法不同，具有以下優(yōu)勢(shì)：
1）信息傳輸與業(yè)務(wù)控制相分離，當(dāng)通信平臺(tái)演進(jìn)時(shí)，采用IN方式可以平滑過渡不會(huì)影響用戶接口，同時(shí)使得業(yè)務(wù)控制的管理和維護(hù)更加方便。
2）IN對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的動(dòng)態(tài)分配可以大大提高資源利用率。
3）業(yè)務(wù)提供方式靈活，系統(tǒng)可以根據(jù)用戶的要求和網(wǎng)絡(luò)的變化進(jìn)行調(diào)整。
4）面向公網(wǎng)為接入用戶提供業(yè)務(wù)，網(wǎng)絡(luò)建立后，可以在一種體系下提供多種業(yè)務(wù)，而不是為某一特定用戶，特定業(yè)務(wù)所設(shè)計(jì)。
三、國內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)
當(dāng)前，提供基于窄帶增值業(yè)務(wù)的智能網(wǎng)技術(shù)已有相當(dāng)大的發(fā)展，但是對(duì)于提供寬帶多媒體業(yè)務(wù)的寬帶智能網(wǎng)技術(shù)尚不成熟。IN與寬帶網(wǎng)絡(luò)的綜合是當(dāng)今電信界研究和討論的熱點(diǎn)，此項(xiàng)研究剛剛起步，在國外也未形成定論，還沒有成熟的產(chǎn)品出現(xiàn)。
1、IN的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程
1992年ITU-T正式推出INCS1標(biāo)準(zhǔn)，定義了許多基于PSTN的智能業(yè)務(wù)；1997年ITU-T推出INCS2標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)主要研究智能網(wǎng)的網(wǎng)間互連網(wǎng)間業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)智能業(yè)務(wù)的漫游。目前ITU-T正在積極研究INCS3和INCS4的標(biāo)準(zhǔn)，INCS3和INCS4主要研究?jī)?nèi)容包括網(wǎng)、Internet與智能網(wǎng)綜合方面的研究。預(yù)計(jì)1999年初推出INCS3標(biāo)準(zhǔn)，而寬帶智能網(wǎng)作為INCS4的主要內(nèi)容正在加緊研究中。
2、國外研究情況
歐洲和北美各大電信組織，都在積極開展寬帶智能網(wǎng)的研究，其中影響比較大的有：ACTS的INSIGNIA計(jì)劃、以及EURESCOM的P506（或P607）計(jì)劃。ETSI也成立了一個(gè)聯(lián)合工作組以研究智能網(wǎng)與寬帶網(wǎng)絡(luò)的一體化問題。
P506和P607計(jì)劃的目標(biāo)是從現(xiàn)有的IN和寬帶網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)出發(fā)，研究各自如何適應(yīng)對(duì)方的體系結(jié)構(gòu)，最終得到一個(gè)IN和B-ISDN綜合的統(tǒng)一功能結(jié)構(gòu)。具體方法是從研究寬帶視頻會(huì)議、寬帶廣播電視、寬帶VoD和寬帶虛擬專用網(wǎng)四個(gè)業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)方法入手，每個(gè)業(yè)務(wù)都按需求分析、靜態(tài)模型的動(dòng)態(tài)模型建立過程進(jìn)行研究。
INSIGNIA計(jì)劃的目的是在ATM平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)并演示智能網(wǎng)與寬帶ATM信令綜合。INSIGNIA計(jì)劃側(cè)重于實(shí)現(xiàn)方面，它是采用智能網(wǎng)技術(shù)在歐洲跨國的寬帶網(wǎng)試驗(yàn)床上實(shí)現(xiàn)寬帶視頻會(huì)議、寬帶VoD和寬帶虛擬專用網(wǎng)等多媒體業(yè)務(wù)，推出了寬帶智能網(wǎng)的試驗(yàn)網(wǎng)。INSIGNIA計(jì)劃的目標(biāo)是要定義、實(shí)現(xiàn)、演示在ATM平臺(tái)上智能網(wǎng)與寬帶網(wǎng)絡(luò)的信令綜合，在跨越歐洲的ATM網(wǎng)絡(luò)各國的主機(jī)平臺(tái)上提供寬帶業(yè)務(wù)。
3、國內(nèi)研究情況
北京郵電大學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室從1992年開始智能網(wǎng)的研究，于1995年底開發(fā)出嚴(yán)格遵照ITU-T標(biāo)準(zhǔn)的CIN01智能網(wǎng)系統(tǒng)，經(jīng)過一年多的實(shí)用化工作和產(chǎn)品更新，CIN01已升級(jí)為CIN02，并已在網(wǎng)上運(yùn)行，可提供基于PSTN的多種話音增值業(yè)務(wù)。進(jìn)而，于1996年開始對(duì)基于CS2的移動(dòng)智能網(wǎng)進(jìn)行了研究與開發(fā)，目前，移動(dòng)智能網(wǎng)的試驗(yàn)網(wǎng)已經(jīng)在廣東肇慶試運(yùn)行成功，能提供包括預(yù)付費(fèi)、移動(dòng)VPN等多種業(yè)務(wù)，下一步工作是完善系統(tǒng)和加速成果的產(chǎn)品化進(jìn)程。
在國家自然科學(xué)基金重大課題的支持下，北京郵電大學(xué)于1997年啟動(dòng)了寬帶智能網(wǎng)的研究。我們的試驗(yàn)系統(tǒng)是基于北京郵電大學(xué)自行研制的BTC-9500AATM交換機(jī)，對(duì)中國智能網(wǎng)CIN02相關(guān)功能實(shí)體SCP、IP、SDP等進(jìn)行增強(qiáng)和改造，并研究寬帶網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下B-INAP的定義，支持視頻會(huì)議、VoD等多種多媒體業(yè)務(wù)的提供。研究的主要內(nèi)容包括：
1）研究寬帶多媒體新業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)規(guī)范的統(tǒng)一形式化描述方法及業(yè)務(wù)流程、信令系統(tǒng)。
2）研究統(tǒng)一功能結(jié)構(gòu)模型的改進(jìn)與完善。
3）研究支持寬帶多媒體新業(yè)務(wù)的基本呼叫狀態(tài)模型。
4）研究寬帶智能網(wǎng)下的B-SSF、B-SCF、B-SRF的功能擴(kuò)展。
5）研究IN與寬帶網(wǎng)絡(luò)綜合的演進(jìn)途徑。
四、寬帶智能網(wǎng)的問題
作為一種新技術(shù)，寬帶智能網(wǎng)的發(fā)展也面臨著許多問題。主要概括如下：
1.超前沒有標(biāo)準(zhǔn)。ITU-T把寬帶智能網(wǎng)放在INCS-4的研究范圍，但是標(biāo)準(zhǔn)何時(shí)出臺(tái)還沒有期限。雖然沒有標(biāo)準(zhǔn)，我們也決不能消極等待，應(yīng)該積極研究寬帶智能網(wǎng)技術(shù)，并向ITU-T提交建議草案，影響標(biāo)準(zhǔn)的制定。
2.Internet的威脅。近幾年里，Internet發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，但是Internet在近期內(nèi)還不可能圓滿地解決多媒體業(yè)務(wù)的QoS問題，而ATM面向連接的信元交換方式能保證多媒體業(yè)務(wù)QoS，并具有完整的信令協(xié)議，所以ATM在骨干網(wǎng)方面有優(yōu)勢(shì)。ATM的缺點(diǎn)是協(xié)議復(fù)雜，在實(shí)現(xiàn)上困難很多。為了克服協(xié)議復(fù)雜性的缺點(diǎn)，現(xiàn)在有關(guān)方面也正在提出輕型的ATM協(xié)議。
3.缺少“殺手”應(yīng)用（KillerApplications）。雖然寬帶智能網(wǎng)提供的視頻會(huì)議、B-VPN等業(yè)務(wù)有一定的前景，但是由于使用價(jià)格昂貴，應(yīng)用范圍主要是大公司或國家機(jī)關(guān)，所以還應(yīng)該開發(fā)出能為廣大用戶所易于接受，樂于使用的多媒體業(yè)務(wù)，這對(duì)于刺激需求、帶動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域的研究都有重要意義。
4.寬帶智能網(wǎng)仍然是通過集中的SCP提供業(yè)務(wù)，SCP成為業(yè)務(wù)提供業(yè)務(wù)的瓶頸，這可能帶來可靠性以及性能等若干問題。所以如何提供一種分布的IN體系結(jié)構(gòu)，對(duì)于IN的發(fā)展也很重要。
在過去的幾年里，我國通信網(wǎng)絡(luò)事業(yè)發(fā)展迅猛，取得了很大的成績(jī)。經(jīng)驗(yàn)告訴我們，我們既應(yīng)引進(jìn)、吸收和借鑒國外的先進(jìn)技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也應(yīng)結(jié)合中國的實(shí)際情況走一條適合我國的寬帶智能網(wǎng)發(fā)展的道路，并有所創(chuàng)新。我們認(rèn)為：
1.中國的寬帶智能網(wǎng)應(yīng)該發(fā)展而且必須發(fā)展，利用寬帶智能網(wǎng)提供多媒體業(yè)務(wù)具有巨大的潛在市場(chǎng)。如果不抓緊研究，我們又會(huì)在這一領(lǐng)域落后于國外水平。現(xiàn)在國外也只是在作原型系統(tǒng)，還沒有產(chǎn)品出現(xiàn)。在國外產(chǎn)品占領(lǐng)中國市場(chǎng)之前，我們必須擁有自己的產(chǎn)品，并占領(lǐng)相當(dāng)?shù)氖袌?chǎng)份額，以防止國外技術(shù)的壟斷。
2.在研究開發(fā)過程中，還應(yīng)該緊跟標(biāo)準(zhǔn)和國外重大的研發(fā)計(jì)劃，保護(hù)技術(shù)上的領(lǐng)先。同時(shí)應(yīng)密切注意新興技術(shù)對(duì)這一領(lǐng)域帶來的沖擊和影響。
3.穩(wěn)步發(fā)展寬帶網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。寬帶智能網(wǎng)需要寬帶網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的支撐，但是我國寬帶網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)薄弱，究竟將來采用什么樣的技術(shù)組建寬帶網(wǎng)絡(luò)還需要論證，所以必須采取漸進(jìn)的方式。因?yàn)閷拵ЬW(wǎng)絡(luò)投入巨大，如果一擁而上，容易造成人力物力的浪費(fèi)。
五、結(jié)語
關(guān)于指紋的密鑰量計(jì)算，有不同的計(jì)算方法，但密鑰量十分巨大是共同的。1910年，法國巴黎大學(xué)教授勃太柴就按照人完整指紋上有平均100個(gè)的特征點(diǎn)（實(shí)際75個(gè)-175個(gè)），且每個(gè)特征點(diǎn)存在4種特征類型計(jì)算，構(gòu)成的排列總數(shù)為4100=1.6069×1060，這顯然是一個(gè)天文數(shù)字，完全可以保證全人類都不可能有相同的指紋。實(shí)際上現(xiàn)代對(duì)指紋密鑰量的計(jì)算還遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于勃太柴的大致計(jì)算，因?yàn)椴駴]有將100個(gè)特征出現(xiàn)部位的變化計(jì)算進(jìn)去，如果包含位置的變化，兩枚指紋所有特征都相同的概率只有1.684×10-114。這樣高的密鑰量是目前其他個(gè)人識(shí)別特征無法比擬的。而且，指紋細(xì)節(jié)特征的特異性并不受遺傳基因的制約，即使是孿生關(guān)系，也不可能存在相同的指紋。
二、指紋細(xì)節(jié)特征穩(wěn)定不變，能夠保證經(jīng)濟(jì)活動(dòng)憑證的識(shí)別長期有效
指紋紋線細(xì)節(jié)特征取決于真皮的結(jié)構(gòu)，胚胎發(fā)育完成以后，人的一生不會(huì)發(fā)生實(shí)質(zhì)的變化，外界的摩擦損傷只要不傷及真皮層，就不影響外表指紋的細(xì)節(jié)特征。如果真皮受到局部損傷，所形成的疤痕組織只限于傷痕的部位，并不會(huì)影響指紋其他部位的特征。在指紋識(shí)別中只要避開受傷變化的部分，就能夠正確進(jìn)行指紋的鑒別。如果指紋數(shù)據(jù)庫得到充分的開發(fā)應(yīng)用，個(gè)人完整的指紋信息資料建檔以后，指紋識(shí)別就可以調(diào)用檔案中的樣本指紋進(jìn)行比對(duì)，指紋受傷變化就完全不會(huì)影響個(gè)人的識(shí)別了。指紋的這種穩(wěn)定特性對(duì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)憑證識(shí)別的長期有效具有重要的作用。
三、指紋反映明顯、外在，在經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中方便易行
指紋特征比較宏觀、明顯，作為個(gè)人識(shí)別標(biāo)記直觀清楚。而且，指紋隨時(shí)隨身“攜帶”，留痕方法簡(jiǎn)便，效果容易掌握，不受文化程度的限制，作為最為有效的個(gè)人識(shí)別手段，非常方便?，F(xiàn)代指紋的留痕和采集主要有油墨捺印和電子掃描，油墨捺印是商業(yè)活動(dòng)中進(jìn)行留痕的主要方式，油墨捺印的指紋特征清晰，便于觀察。電子掃描是目前收集樣本指紋的方法，在商業(yè)活動(dòng)中，需要鑒別某份文件上指紋的時(shí)候，可以很方便地進(jìn)行指紋取樣，特征清楚，不會(huì)污染手指。
四、指紋成熟的自動(dòng)化識(shí)別技術(shù)為經(jīng)濟(jì)活動(dòng)提供了快速有效準(zhǔn)確的手段
指紋在經(jīng)濟(jì)契約中的應(yīng)用由來已久，但在近代并沒有呈現(xiàn)不斷發(fā)展的景象，而且目前有些使用指紋的場(chǎng)合甚至比民國或解放初期還有所減少，如全國解放以前，我國東北解放區(qū)頒發(fā)的身份證就需要有指紋印記，而現(xiàn)在我國的身份證卻沒有指紋標(biāo)記。另外在契約文件中使用指紋的也少于以往。筆者認(rèn)為其中重要的原因之一就是指紋的鑒識(shí)技術(shù)比較復(fù)雜，需要專業(yè)技術(shù)人員使用一定的設(shè)備才能進(jìn)行準(zhǔn)確的識(shí)別，一般人憑肉眼只能作大概的判斷，然而，在指紋識(shí)別中，大概的比對(duì)只能做一些排除，是無法進(jìn)行認(rèn)定的。因此，雖然人們能夠充分認(rèn)識(shí)指紋的個(gè)人識(shí)別能力，但受到方法手段的制約，使指紋的廣泛運(yùn)用受到限制。隨著計(jì)算機(jī)指紋識(shí)別技術(shù)的發(fā)展，指紋鑒定進(jìn)入了自動(dòng)化識(shí)別階段，計(jì)算機(jī)可以對(duì)指紋進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的自動(dòng)比對(duì)，使指紋的廣泛運(yùn)用有了關(guān)鍵的物質(zhì)基礎(chǔ)。因此，現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)技術(shù)使傳統(tǒng)的指紋技術(shù)煥發(fā)了新的生命力，指紋技術(shù)在商業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用有了技術(shù)保證，現(xiàn)代的商業(yè)活動(dòng)中，使用指紋技術(shù)進(jìn)行個(gè)人識(shí)別是完全具有可行性的。
五、指紋信息系統(tǒng)的建立可以為經(jīng)濟(jì)活動(dòng)提供信息支持
隨著指紋識(shí)別在社會(huì)生活許多方面的應(yīng)用不斷擴(kuò)大，指紋數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)建設(shè)也得到了蓬勃的發(fā)展。目前，有的國家建立了專門的指紋數(shù)據(jù)庫，為社會(huì)許多領(lǐng)域提供指紋信息查詢。我國現(xiàn)有的指紋信息系統(tǒng)主要由公安機(jī)關(guān)建立并管理使用，主要服務(wù)于公安機(jī)關(guān)偵查破案。按照目前計(jì)算機(jī)的軟硬件發(fā)展水平，建立更大范圍乃至全民的指紋數(shù)據(jù)庫是完全可行的，如果全民的指紋數(shù)據(jù)庫得到建立，將能夠在更大的范圍內(nèi)服務(wù)社會(huì)，更好地發(fā)揮指紋信息的作用。指紋數(shù)據(jù)庫的建設(shè)也取決于社會(huì)的需求，如果在社會(huì)廣泛的商業(yè)活動(dòng)中能夠更多地使用指紋作為個(gè)人識(shí)別的標(biāo)記，將會(huì)在很大程度上推進(jìn)指紋信息系統(tǒng)的建設(shè)。
六、指紋應(yīng)用悠久的歷史，為在現(xiàn)代商業(yè)活動(dòng)中發(fā)揚(yáng)光大打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)
我國古代距今二千七百多年前就有在借據(jù)、契約上留“指?！钡挠涊d，雖然，限于當(dāng)時(shí)的科學(xué)技術(shù)水平，古代的指模識(shí)別主要是以指紋的紋型特征為識(shí)別根據(jù)的，但在指紋應(yīng)用的性質(zhì)上和當(dāng)代是一致的，都是作為識(shí)別人身的方法，只是現(xiàn)代的指紋識(shí)別是建立在細(xì)節(jié)特征基礎(chǔ)上的，現(xiàn)代指紋識(shí)別實(shí)現(xiàn)了從種類識(shí)別到個(gè)體識(shí)別的質(zhì)的飛躍，體現(xiàn)了繼承發(fā)展的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)。
參考文獻(xiàn)：
[1]呂導(dǎo)中:基于指紋面積和特征質(zhì)量的指紋鑒定量化標(biāo)準(zhǔn)研究[J].中國人民公安大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2008（2）
[2]劉建勛楊鑫李恒華葉煒:指紋識(shí)別在商業(yè)銀行系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用，2003.21
[3]崔成良:識(shí)別技術(shù)構(gòu)筑新的安全“屏障”[J].質(zhì)量指南,2002.21
1.我國科技智能養(yǎng)老服務(wù)的現(xiàn)狀及其改進(jìn)建議
2.淺談智能科技與傳統(tǒng)兒童玩具結(jié)合
3.智能科技生活化你準(zhǔn)備好了嗎?
4.智能農(nóng)業(yè):“十二五”期間我國農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步前瞻
5.2017浙江華爾智能科技、醫(yī)療運(yùn)動(dòng)產(chǎn)品推薦會(huì) 智能科技讓運(yùn)動(dòng)更健康
6.創(chuàng)新智能教育,培養(yǎng)時(shí)代需求的智能科技人才
7.讓味蕾綻放的智能科技
8.智能科技概念股初顯王者風(fēng)范
9.領(lǐng)先裝備帶來非凡體驗(yàn) 新途安樹立MPV智能科技新標(biāo)桿
10.繼續(xù)掘金智能科技潛力股
11.秦皇島尼特智能科技有限公司簡(jiǎn)介及產(chǎn)品介紹
12.惠而浦:綠色環(huán)保與智能科技的融合
13.智能科技在儀器儀表及測(cè)量中的應(yīng)用
14.住宅智能科技的發(fā)展
15.智能科技簇?fù)硐碌腉20峰會(huì)
16.秦皇島富通尼特智能科技有限公司簡(jiǎn)介及產(chǎn)品介紹(待續(xù))
17.專訪上海信業(yè)智能科技股份有限公司總經(jīng)理吳斌
18.做企業(yè),我永遠(yuǎn)在路上——廣州奧格智能科技有限公司總經(jīng)理
19.深圳銀星智能科技股份有限公司
20.拓荒 鋪路 登頂——江蘇瑞福智能科技有限公司總經(jīng)理曹宏海與本刊執(zhí)行主編譚雪清對(duì)話
21.上海大眾汽車 領(lǐng)先裝備帶來非凡體驗(yàn) 新途安樹立MPV智能科技新標(biāo)桿
22.適應(yīng)智能化應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì),培養(yǎng)創(chuàng)新型智能科技人才
23.當(dāng)AI遇上VR智能科技或?qū)㈤_啟全新產(chǎn)業(yè)布局
24.依托智能科技手段搭建高鐵信號(hào)技能培訓(xùn)新平臺(tái)
25.用卓越科技為安全護(hù)航——采訪杭州安保智能科技有限公司周亮先生
26.智能科技對(duì)汽車安全性設(shè)計(jì)的影響
27.智能科技:推動(dòng)虛擬儀器技術(shù)高速發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力
28.期待智能家居市場(chǎng)曙光——專訪科力屋智能科技有限公司
29.騰錦:吊掛輸送行業(yè)先鋒——專訪上海騰錦智能科技有限公司副總經(jīng)理張麗霞
30.民族品牌唱響數(shù)字音頻市場(chǎng)主旋律——赴深圳市東微智能科技有限公司參觀記
31.惠州市茂榮智能科技有限公司
32.秦皇島尼特智能科技有限公司產(chǎn)品介紹
33.首屆“薩馳杯”智能科技創(chuàng)新大賽決賽圓滿落幕
34.為電梯生產(chǎn)提供輕勞化和高效率的生產(chǎn)方案 廣州瑞松智能科技股份有限公司
35.上海延華 完美轉(zhuǎn)型——上海延華智能科技集團(tuán)發(fā)展記實(shí)
36.快倉:英雄史詩的初章——專訪上?？靷}智能科技有限公司創(chuàng)始人、CEO楊威
37.堅(jiān)持行業(yè)定位 立足自身優(yōu)勢(shì)——訪上海騰錦智能科技有限公司總經(jīng)理李愛良
38.投身大業(yè) 成就未來——專訪北京清華泰豪智能科技有限公司副總工兼樓控技術(shù)研究所總工鐘衍
39.慧銳通,創(chuàng)造更美好的未來生活——訪慧銳通智能科技股份有限公司企劃經(jīng)理鐘燕
40.省人社廳與山東星科智能科技股份有限公司簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議
41.第18屆晉江鞋博會(huì)智能科技風(fēng)正勁
42.科博會(huì):智能科技進(jìn)我家
43.因?yàn)榘卣\ 冷暖皆知——專訪廣州柏誠智能科技有限公司董事總經(jīng)理、高級(jí)工程師李孔政
44.用科技創(chuàng)新改變出行觀念 訪常州愛爾威智能科技有限公司創(chuàng)始人左國剛
45.發(fā)展中國腦科學(xué)和智能科技的思考和建議
46.沃爾沃汽車Drive-E“E驅(qū)智能科技”
47.當(dāng)現(xiàn)代服務(wù)遇上智能科技
48.超越數(shù)字化,智能科技人才的需求及培養(yǎng)——寫在我國智能科學(xué)技術(shù)教育開創(chuàng)十年之際
49.立足技術(shù)創(chuàng)新 以精英團(tuán)隊(duì)打造璀璨未來——訪常州明景智能科技有限公司總經(jīng)理景玉萍
51.大左的創(chuàng)業(yè)“經(jīng)”——湖南旺佳環(huán)保智能科技有限公司的兒童房·老人房硅藻泥
52.“上海臻和防雷”正式更名為“上海電科臻和智能科技”
53.“一家人”新塑 探索城市公共服務(wù)信息平臺(tái)的新路徑
54.南京大樹智能科技推出智能化包裝顆粒缺損在線檢測(cè)裝置
55.泛系資源泛通論:交通·通信·金融·數(shù)學(xué)——計(jì)算機(jī)·網(wǎng)絡(luò)·智能·科技史新論識(shí)
56.記寧波迅高智能科技有限公司董事長李露 如花綻放的創(chuàng)業(yè)人生
57.北京集智達(dá)智能科技有限責(zé)任公司成立
58.山東冠通智能科技有限公司
59.常州市鷗迅智能科技有限公司
60.惠州市超智能科技發(fā)展有限公司
61.世麥智能:謀“移動(dòng)”定江山——訪上海世麥智能科技有限公司總經(jīng)理高超然
62.“有夢(mèng)想誰都了不起,有勇氣就會(huì)有奇跡”——專訪泉州市博維智能科技有限公司總經(jīng)理徐子晴
63.佛山市安訊智能科技有限公司
64.云洲 創(chuàng)新領(lǐng)航——珠海云洲智能科技有限公司創(chuàng)新紀(jì)實(shí)
65.智能科技 教育為先 松下四款教育專用液晶投影機(jī)全新上市
66.機(jī)器人 智能科技 未來工廠——訪上海新時(shí)達(dá)電氣股份有限公司機(jī)器人研發(fā)中心副總監(jiān)、產(chǎn)品部經(jīng)理周朔鵬
67.智能科技引領(lǐng)“e車生活”
68.中山達(dá)華智能科技股份有限公司
69.廈門健康之路智能科技有限公司
70.研祥:當(dāng)創(chuàng)新成為生存的方式——訪研祥集團(tuán)董事、北京研祥興業(yè)國際智能科技有限公司總經(jīng)理白洪波
71.開拓縱深市場(chǎng),打造DIY音樂空間——專訪深圳市右轉(zhuǎn)智能科技有限公司
72.文創(chuàng)融合、互聯(lián)網(wǎng)+、智能科技 寧波嬰童企業(yè)玩轉(zhuǎn)市場(chǎng)
73.匯泰龍智能科技五金陳鴻填:唯有專注與專業(yè)方能引領(lǐng)行業(yè)前行
74.BSH2000綜合計(jì)費(fèi)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案——廣州柏誠智能科技有限公司供熱計(jì)費(fèi)管理系統(tǒng)方案
75.科技推動(dòng)節(jié)能——訪廣州柏誠智能科技有限公司董事長譚文勝
76.創(chuàng)新就是自我超越 訪廣州柏誠智能科技有限公司董事長譚文勝
77.全新奧迪A6L 以智能科技帶來安全與便捷
78.搶占智能裝備產(chǎn)業(yè)高地國機(jī)集團(tuán)投資設(shè)立國機(jī)智能科技有限公司
79.西門子智能科技打造綠色節(jié)能典范——訪西門子基礎(chǔ)設(shè)施與城市業(yè)務(wù)領(lǐng)域亞太區(qū)總裁肖松博士
80.科技提升建筑價(jià)值——記上海延華智能科技股份有限公司
81.在技術(shù)升級(jí)與創(chuàng)新中締造企業(yè)實(shí)力——訪深圳市東微智能科技有限公司副總經(jīng)理及MIDIS系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師曾維雄
82.智能科技 教育為先——松下四款教育專用液晶投影機(jī)全新上市
83.全新奧迪A6L 以智能科技帶來安全與便捷
84.智能家居 隔靴撓癢幾時(shí)休?——訪弘柯智能科技(上海)有限公司創(chuàng)始人程青
85.寧波優(yōu)尼博思智能科技有限公司
86.浙江華爾智能科技與醫(yī)療運(yùn)動(dòng)
87.智能科技開啟城市未來——訪西門子基礎(chǔ)設(shè)施與城市業(yè)務(wù)領(lǐng)域亞太區(qū)總裁肖松博士
88.柏誠的不變?cè)瓌t——訪廣州柏誠智能科技有限公司總經(jīng)理李孔政
89.中國煤礦智能開采科技創(chuàng)新與發(fā)展
90.綿陽卓訊智能科技有限公司
91.秦皇島尼特智能科技有限公司簡(jiǎn)介及產(chǎn)品介紹
92.設(shè)計(jì)更人性 科技再升級(jí) 全新朗逸帶你體驗(yàn)智能新風(fēng)尚
93.促進(jìn)亞太地區(qū)智能科技發(fā)展
94.Honeywell 邁克.郎 智能科技是工程與IT的混搭藝術(shù)
95.科技提升建筑價(jià)值——訪上海延華智能科技股份有限公司副總經(jīng)理、總工程師王東偉
96.攀永生:智能科技 與時(shí)俱進(jìn)
97.上海高誠智能科技有限公司樓控系統(tǒng)及其產(chǎn)品
98.智能家居不是雪中送炭,是錦上添花 對(duì)話廣東瑞德智能科技股份有限公司研發(fā)中心副主任姚長標(biāo)
廣東省電力系統(tǒng)包括21個(gè)地市電網(wǎng)，現(xiàn)有最高運(yùn)行電壓等級(jí)為500kV，珠江三角洲地區(qū)已形成500kV環(huán)網(wǎng)，并以500kV電壓與廣西聯(lián)網(wǎng)，以400kV和110kV電壓分別與香港和澳門聯(lián)網(wǎng)。此外，廣東電網(wǎng)還向湖南宜章和臨武兩縣以及江西贛南地區(qū)供電。
粵中(珠江三角洲地區(qū))地網(wǎng)是廣東電網(wǎng)的核心，也是全省最大的負(fù)荷中心，該電網(wǎng)與廣西、香港等電網(wǎng)互聯(lián)，除了向珠江三角洲地區(qū)提供電力外，還擔(dān)負(fù)著電力交換任務(wù)。在粵中地區(qū)建設(shè)一個(gè)強(qiáng)大的500kV電網(wǎng)，對(duì)保證廣東電網(wǎng)乃至香港電網(wǎng)以及澳門電網(wǎng)的安全運(yùn)行有著重大意義。目前廣東500kV電網(wǎng)東已延伸至汕頭西翼，江門——茂名500kV輸變電工程正加緊建設(shè)，2000年前可望投入使用。
廣東省的電力工業(yè)已經(jīng)步入了大電網(wǎng)、高電壓和大機(jī)組時(shí)代。隨著整個(gè)電網(wǎng)變得越來越復(fù)雜，電網(wǎng)規(guī)劃中以往那種人為臆斷和局部最優(yōu)的規(guī)劃方式會(huì)給電網(wǎng)運(yùn)行、發(fā)展帶來隱患，資金盲目使用的可能性加大。結(jié)合目前理論的發(fā)展，我們認(rèn)為電網(wǎng)規(guī)劃是一個(gè)受到多種條件約束的、以電網(wǎng)總效益為最終目標(biāo)的多目標(biāo)的系統(tǒng)工程。對(duì)于這樣一個(gè)系統(tǒng)，我們認(rèn)為適宜以控制論為基礎(chǔ)，結(jié)合信息論、運(yùn)籌學(xué)和系統(tǒng)工程等理論來研究。
從控制論角度來看，電網(wǎng)是一個(gè)巨維數(shù)的典型動(dòng)態(tài)大系統(tǒng)，它具有強(qiáng)非線性、時(shí)變且參數(shù)不確切可知、含大量未建模動(dòng)態(tài)部分的特征。另外，電力網(wǎng)絡(luò)地域分布廣闊，大部分元件具有延遲、磁滯、飽和等復(fù)雜的物理特性，對(duì)這樣的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)有效決策控制是極為困難的。另一方面，由于公眾對(duì)新建高壓線路的不滿日益增強(qiáng)，線路造價(jià)，特別是走廊使用權(quán)的費(fèi)用日益昂貴，以及電力網(wǎng)的不斷增大，使得人們對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)的決策控制提出了越來越高的要求。正是由于電網(wǎng)具有這樣的特征，一些先進(jìn)的控制論思想和技術(shù)被不斷地引入到電網(wǎng)中來。下面將闡明綜合智能控制技術(shù)引入電網(wǎng)規(guī)劃中的必要性和可行性。
1綜合智能控制技術(shù)
1.1智能控制的概念
迄今為止，智能控制尚無統(tǒng)一的概念，文獻(xiàn)［1］有如下歸納：
a)最早提出智能控制概念當(dāng)推傅京孫教授，他通過對(duì)人-機(jī)控制器和機(jī)器人方面的研究，將智能控制概括為自動(dòng)控制和人工智能的結(jié)合。他認(rèn)為在低層次控制中用常規(guī)的基本控制器，而在高層次的智能決策，應(yīng)具有擬人化功能。
b)Saridis在傅京孫工作的基礎(chǔ)上，提出了三元結(jié)構(gòu)的智能控制理論體系，他認(rèn)為僅有二元結(jié)合無助于智能控制的有效和成功應(yīng)用，必須引入運(yùn)籌學(xué)，使其成為三元結(jié)合，并提出了其遞階智能控制的理論框架。
c)國內(nèi)蔡自興教授在研究了上述理論結(jié)構(gòu)以后，從系統(tǒng)的整體性和目的性出發(fā)，于1986年提出了四元結(jié)構(gòu)價(jià)格體系，將智能控制概括為控制理論、人工智能、運(yùn)籌學(xué)和系統(tǒng)理論4學(xué)科交叉。
總之，智能控制是多學(xué)科知識(shí)的結(jié)合，除了從控制論出發(fā)來研究它，還可以從信息論、生物學(xué)以及社會(huì)科學(xué)角度來討論和研究。
1.2綜合智能控制技術(shù)
綜合智能控制一方面包含了智能控制與傳統(tǒng)方法的結(jié)合，如模糊變結(jié)構(gòu)控制，自適應(yīng)模糊控制，自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)變結(jié)構(gòu)控制等；另一方面包含了各種智能控制方法之間的交叉綜合，如專家模糊控制，模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，專家神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等。
2一個(gè)國外的電網(wǎng)規(guī)劃專家系統(tǒng)
目前為止，在電網(wǎng)規(guī)劃方面較成功的綜合智能控制技術(shù)系統(tǒng)不是很多，其中比較好的有加拿大魁北克水電公司(Hydro-Quebec)的“直流/交流輸電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)”。
在80年代末期，隨著人員的退休和長期不用，一些60年代和70年代加拿大電網(wǎng)高速發(fā)展時(shí)期由工程師們獲得的大量有關(guān)電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的專門知識(shí)逐漸被人遺忘，這引起了加拿大電力部門的關(guān)注，魁北克水電公司將專家系統(tǒng)技術(shù)看成是表達(dá)和保存某些目前在人類專家頭腦中的專門經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)的潛在方法。他們認(rèn)為在電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)領(lǐng)域里，專門知識(shí)的損失非常明顯，尤其是在電力系統(tǒng)增長緩慢的時(shí)期。這些專門知識(shí)來自于各門學(xué)科，在多層次的電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)決策過程中起著重要的作用。一些選擇決策，如發(fā)電類型、發(fā)電廠位置、輸電類型(交流/直流)、電壓等級(jí)、輸電線路的數(shù)量型號(hào)和補(bǔ)償設(shè)備的數(shù)量型號(hào)的選擇必須根據(jù)一些準(zhǔn)則仔細(xì)權(quán)衡，包括可靠性、穩(wěn)定性、穩(wěn)態(tài)性能、費(fèi)用和環(huán)境狀況的準(zhǔn)則等?；诖?，魁北克水電公司的專家們開發(fā)了一個(gè)用于輸電網(wǎng)絡(luò)初步設(shè)計(jì)的專家系統(tǒng)，該專家系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)。
2.1目標(biāo)和預(yù)期效益
主要目的是研究使用專家系統(tǒng)(ES)來模仿人類專家在AC/DC輸電網(wǎng)絡(luò)初步設(shè)計(jì)中的行為的可能性。系統(tǒng)地確定和表達(dá)進(jìn)行一項(xiàng)合格設(shè)計(jì)所必須的知識(shí)，包括符號(hào)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，以及指導(dǎo)該項(xiàng)設(shè)計(jì)的原理、規(guī)則、準(zhǔn)則折衷方法和數(shù)學(xué)模型。合格的設(shè)計(jì)基于費(fèi)用、環(huán)境狀況、穩(wěn)定性、可靠性和設(shè)計(jì)靈敏度或魯棒性等準(zhǔn)則。ES原型還應(yīng)指導(dǎo)用戶通過完成設(shè)計(jì)所需的各步驟，使用戶與知識(shí)庫交互作用，并提供達(dá)到每一中間步驟后相應(yīng)推理路徑的解釋。預(yù)期的主要效益是：
a)專家知識(shí)能夠保留和傳授給未來的工程師；
b)知識(shí)可以用更加具體的形式加以表達(dá)，而不是一些不明確的、沒有根據(jù)的判斷；
c)將獲得得更一致的結(jié)果；
d)與人類專家相比，ES可以檢查、比較更多的方案，得到更經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)；
e)借助于推理解釋功能，ES可以作為未來專家的教學(xué)和訓(xùn)練工具；
f)作為一種“咨詢”手段或者一個(gè)對(duì)已有設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)價(jià)和改進(jìn)的工具，ES對(duì)專家將很有幫助；
g)ES將充當(dāng)進(jìn)行各種電力系統(tǒng)設(shè)備設(shè)計(jì)的專家系統(tǒng)家族的先驅(qū)，作為一種模型，從中抽取更加一般的設(shè)計(jì)方法論；
h)ES起到收集常常分散在整個(gè)設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)中的知識(shí)的作用。
2.2領(lǐng)域?qū)＜液椭R(shí)工程師的交互作用
知識(shí)工程師應(yīng)當(dāng)具有電力系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)領(lǐng)域以及人工智能(AI)領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)，已經(jīng)證明兩種知識(shí)的混合對(duì)于從領(lǐng)域?qū)＜姨幊槿『蜐饪s專家知識(shí)非常有效。專家知識(shí)來自于電力系統(tǒng)規(guī)劃工程師，他們具有多年的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和調(diào)試大型工程項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)。
2.3對(duì)設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)因素一個(gè)候選的設(shè)計(jì)必須滿足下述條件：
a)DC系統(tǒng)最小故障恢復(fù)特性；
b)容許的無線電和諧波干擾要求；
c)故障后的最小穩(wěn)定判據(jù)；
d)穩(wěn)定電壓和無功電源的極限；
e)甩負(fù)荷后的暫態(tài)過電壓極限；
f)可靠性所要求的最小設(shè)備冗余度；
g)必須對(duì)輸入數(shù)據(jù)變化不敏感(魯棒性)；
h)必須滿足某一最大費(fèi)用要求；
i)必須適合現(xiàn)有技術(shù)。
魁北克水電公司的“直流/交流輸電網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)”已經(jīng)成功地應(yīng)用了近十年，并在不斷地發(fā)展、完善。隨著模糊技術(shù)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等的迅速發(fā)展，綜合智能控制技術(shù)在電網(wǎng)規(guī)劃中的應(yīng)用前景愈來愈廣闊。
3電網(wǎng)規(guī)劃決策系統(tǒng)的分解及協(xié)調(diào)
電網(wǎng)的建設(shè)是資金和技術(shù)密集型的工程，線路和設(shè)備的經(jīng)濟(jì)使用壽命長達(dá)數(shù)十年之久，所以網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)合理與否，對(duì)電網(wǎng)的技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)效益將產(chǎn)生長期的影響。一次規(guī)劃失誤的損失，若干年難以挽回。隨著廣東省電網(wǎng)的不斷發(fā)展，如何合理地布局電網(wǎng)已是當(dāng)前電網(wǎng)乃至整個(gè)電力工業(yè)發(fā)展的重要課題之一。
電網(wǎng)規(guī)劃需要確定的決策是大量的，而這些決策在時(shí)間和空間上是相互影響的。目前，限于各方面條件，無法將其統(tǒng)一在一個(gè)模型中考慮。只能將其分解成相對(duì)簡(jiǎn)單的子問題，再通過子問題間的迭代進(jìn)行協(xié)調(diào)。按照問題劃分，電網(wǎng)規(guī)劃可分為：負(fù)荷預(yù)測(cè)，網(wǎng)架規(guī)劃，無功規(guī)劃，穩(wěn)定性分析，短路電流分析。
4結(jié)束語
電網(wǎng)負(fù)擔(dān)著將電源與用戶連接起來的任務(wù)。此外為了得到最大的供電可靠性和經(jīng)濟(jì)性，它還擔(dān)負(fù)著與鄰近地區(qū)電力系統(tǒng)聯(lián)系起來的任務(wù)。由于電網(wǎng)設(shè)備投資需求大，并且設(shè)備壽命長達(dá)數(shù)十年，從而導(dǎo)致電力系統(tǒng)強(qiáng)烈地受“過去權(quán)重”的制約，因此，尋求最佳的電網(wǎng)投資決策以保證整個(gè)電力系統(tǒng)的長期優(yōu)化發(fā)展，是電網(wǎng)規(guī)劃所要達(dá)到的目標(biāo)。
結(jié)合本文的論述可以看出，電網(wǎng)這一巨維數(shù)的典型動(dòng)態(tài)大系數(shù)，具有強(qiáng)非線性、時(shí)變且參數(shù)不確切可知、含大量未建模動(dòng)態(tài)部分的特征，而我們所要達(dá)到的控制效果是一種多目標(biāo)、滾動(dòng)優(yōu)化的動(dòng)態(tài)非量化指標(biāo)(電網(wǎng)的工程效益)，在這個(gè)過程中知識(shí)的表示和處理占了較大的比重。這樣就需要利用綜合智能控制技術(shù)去有效地組織有關(guān)電網(wǎng)規(guī)劃的大量知識(shí)，進(jìn)行選優(yōu)運(yùn)算，得到優(yōu)化的決策。目前廣東省電力工業(yè)局聯(lián)合華南理工大學(xué)電力學(xué)院共同開展了“電網(wǎng)規(guī)劃專家決策系統(tǒng)”的有關(guān)理論研究工作，并有望在2000年開發(fā)一個(gè)有效的基于綜合智能控制技術(shù)的電網(wǎng)規(guī)劃決策系統(tǒng)，它的使用將對(duì)廣東省電網(wǎng)的建設(shè)起到積極的促進(jìn)作用。
參考文獻(xiàn)
1黃蘇南，邵惠鶴，張鐘?。悄芸刂频睦碚摵头椒ǎ跩］．控制理論與應(yīng)用，1994(4)
