第一篇：近十年紅外技術的應用研究進2003

本科生課程論文

論文題目近十年紅外技術的應用研究進展

課程名稱 科技文獻檢索與論文寫作

學生姓名 所在學院 理學院 所在專業(yè) 電子科學與技術 所在班級 電科1102班

指導教師

李思東

職稱 教授

近十年紅外技術的應用研究進展

（廣東海洋大學理學院 廣東湛江 524088）

摘要：紅外技術顧名思義就是紅外輻射技術。紅外輻射習慣上稱為紅外線。也稱為熱輻射。[1] 紅外輻射的來源是非常廣泛的．凡是絕對零度以上的物體都是紅外輻射源。屬于信息技術范疇的紅外技術主要是關于紅外輻射的產(chǎn)生、傳輔、探測、識別及其廣泛的應用。[2] 至今，紅外技術逐步在下面各個領域不斷發(fā)展，本文主要介紹紅外在軍事應用、工程應用、醫(yī)學生物學研究等方面近年來的研究進展和最新研究成果。

關鍵詞：紅外技術、軍事、工業(yè)、醫(yī)學

前言：最近十年來，由于世界范圍內(nèi)的信息技術的飛躍式發(fā)展，紅外技術業(yè)已被應用于人類生活中的各個領域。紅外技術的出現(xiàn)和發(fā)展為人類的生存和生活提供的極大的便利，成為人類生產(chǎn)生活中必不可少的工具。本文概述了紅外技術在軍事、工業(yè)和醫(yī)學等領域的應用與發(fā)展。

一、紅外技術在軍事領域的應用與發(fā)展

二次世界大戰(zhàn)以來, 紅外技術發(fā)生了很大的變化。從軍事應用的角度看, 有二點需要再次證實: 首先是紅外技術從過去的戰(zhàn)術地位發(fā)展到了今天的戰(zhàn)略地位;其次是紅外技術從過去少數(shù)局部應用發(fā)展到今天的大規(guī)模應用。目前軍事發(fā) 達的國家, 武器裝備多數(shù)都已使用了紅外系統(tǒng), 甚至連傳感器都使用了紅外傳感器。紅外技術在現(xiàn)代軍事技術中的重要地位和作用, 完全是由其巨大而迅速的技術進步所支撐。[3]從技術角度看, 紅外技術的進步至少表現(xiàn)在以下四個方面: 紅外隱身：通過降低或改變目標的紅外輻射特征來實現(xiàn)降低目標的可探測性稱之為紅外隱身技術。它是通過更改結(jié)構(gòu)的設計和應用紅外物理原理來衰減吸收目標紅外輻射的能量，從而實現(xiàn)目標的低可探測性。如：紅外隱身技術在飛機上的應用、紅外隱身技術在坦克裝甲車輛上的應用和紅外隱身技術在艦艇上的應用。隱身已成為作戰(zhàn)保障的重要組成部分，它在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中舉足輕重的作用已被大量戰(zhàn)爭實踐所證實，越來越引起世人矚目。在海灣戰(zhàn)爭和科索沃戰(zhàn)爭中，伊拉克和南斯拉夫采用多種隱身措施對其武器裝備、軍事設施進行了周密、細致的偽裝防護，有效地抵御了多國部隊的空襲，證明了隱身是保存自己、掩蓋作戰(zhàn)意圖和達到戰(zhàn)斗突然性的重要手段具有其它軍事技術難以替代的作用。[4]

紅外制導：紅外成像制導技術誕生于20 世紀70 年代，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，取得了長足的進展。自海灣戰(zhàn)爭以來，精確制導武器在軍事打擊行動的使用量越來越大，而且在未來戰(zhàn)爭中還有逐漸增大的趨勢。紅外成像制導技術是利用目標和景物的熱輻射成像進行目標識別與跟蹤，并引導導彈或制導炸彈(統(tǒng)稱制導彈藥）準確攻擊目標的集光、機、電及信息處理于一體的一項專項技術，因其全天時、對氣象條件要求低等特點，近年來在精確制導領域占據(jù)著越來越重要的位置。紅外成像導引頭的高帶寬、高數(shù)據(jù)率為紅外制導武器系統(tǒng)提高其機動能力提供了技術保障?；谝陨显?，歐、美、俄等軍事強國無不為之投入大量的人力和物力，科技界也在該領域展開了深入研究，取得了顯著成果。[5]

紅外探測：探測和跟蹤目標的一門高技術, 是未來高技術局部戰(zhàn)爭使用的主 要技術之一。自然界中任何溫度高于絕對零度的物體都在向外輻射各種波長的紅外線, 物體的溫度越高, 其輻射紅外線的強度也越大。因此, 從理論上講, 任何目標都有可能被紅外探測器探測到, 這就決定了紅外探測技術應用的廣泛性。例如, 利用目標和背景輻射特性的差異可以比較容易地探測和識別各種軍事目標,且無論白天黑夜均能進行被動探測等。在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中, 獲取戰(zhàn)場信息的優(yōu)勢已經(jīng)成為獲取戰(zhàn)爭主動權(quán)的關鍵, 紅外探測技術則是獲取戰(zhàn)場信息的關鍵技術之一。因此, 許多國家均投人很大的人力和財力, 研制各種紅外探測器件, 并廣泛應用于軍事領域。[6]

紅外夜視：紅外夜視器材正是利用紅外線使人眼能在夜暗環(huán)境中觀察景物的。設法將景物的不可見紅外圖像轉(zhuǎn)換為能引起視覺的可見圖像,這就產(chǎn)生了紅外夜視技術。紅外夜視根據(jù)系統(tǒng)本身是否帶有紅外輻射源分為主動式和被動式，帶有紅外輻射源的稱為主動式紅外夜視技術，無紅外輻射源的稱為被動式熱成像技術。主動式紅外夜視儀的最大優(yōu)點在于：能充分利用紅外燈源發(fā)出的狹窄光束照明目標，目標與背景反差大，可在全 “黑” 條件下工作。用作裝備步槍、機槍、火炮、車輛等軍事設備，作短距離偵查、瞄準和搜索使用。熱成像系統(tǒng)的作用就是基于目標與背景的溫度及輻射發(fā)射率的差異，利用輻射測溫技術對目標逐點測定輻射強度，而形成可見的目標熱圖像。[7]

二、紅外技術在工業(yè)領域的應用與發(fā)展

紅外輻射在烘燥方面的應用：紅外輻射加熱的原理與特點紅外輻射與物質(zhì)作用方式有反射、透射和吸收。不同物質(zhì)對紅外線的反射、透射和吸收能力不同, 同一物質(zhì)對不同的波長的紅外線的反射、透射和吸收能力也不同。當某物質(zhì)的原子或分子的固有頻率與紅外輻射頻率相同時, 就會產(chǎn)生共振吸收該波長的紅外輻 射能, 使物質(zhì)溫度升高, 反之則不能或很少吸收輻射能, 升溫甚微。溫度升高時,近紅外輻射強度遠比中、遠紅外線的輻射能大, 但近紅外大多不能使物質(zhì)的原子、分子發(fā)生振動, 對物質(zhì)升溫作用不明顯, 因此常采用中、遠紅外輻射加熱物體較理想。[8]

高紅外加熱技術的應用：光波爐光波微波爐與傳統(tǒng)微波爐的工作原理不一樣,普通微波爐加熱(烹飪)由磁控管發(fā)射的微波來完成, 光波微波爐工作時, 分別選擇微波、光波或微波與光波組合等三種加熱方式。光波微波爐綜合微波自內(nèi)而外和光波自外而內(nèi)的加熱原理, 使烹調(diào)者可根據(jù)食物的特點, 分別選擇微波、光波或微波與光波組合等三種加熱方式。選擇微波與光波組合加熱時, 光波源和磁控管可同時啟動, 在數(shù)碼光波技術的作用下, 數(shù)碼光波微波爐能綜合光波和微波同時以30萬公里/秒的速度在高度密閉的爐腔內(nèi)對食物進行從里到外加熱, 由于加熱時間更短, 不僅比一般微波爐加熱更快速, 而且通過高度智能化能更好地保持食物水分和營養(yǎng)成份不流失。[9]

紅外測溫技術的應用：工業(yè)生產(chǎn)中50% 以上的檢測量是溫度。測量溫度的方法可以分為接觸式和非接觸式測溫。傳統(tǒng)的接觸式測溫方式由于其反應速度慢、測溫時間長、干擾物體的溫度場等缺點而使其應用范圍受到限制。目前主要的非接觸式測溫方式是紅外測溫。紅外測溫不僅可以測量溫度很高的、有輻射性的、高純度的物體, 而且可以測量導熱性差的、小熱容量的、微小的目標。運動的物體, 以及固體、液體表面溫度的測量, 具有響應速度快, 測量范圍寬, 靈敏度高, 對被測溫度場無干擾, 熱隋性誤差小等優(yōu)點。一切溫度高于絕對零度的物體都在以電磁波的形式向外輻射能量, 其輻射能包括各種波長, 其中波長范圍在0.76~ 1000 Lm 之間的稱為紅外光波。紅外光具有很強的溫度效應, 適用于輻射測溫。[10]

紅外熱像技術的應用：采用紅外熱像技術對電氣設備和線路進行探測, 如變壓器、套管、斷路器、互感器、電力電容器、避雷器、電力電纜、母線、絕緣子串、低壓電器以及具有電流、電壓致熱效應或其他致熱效應的設備的二次回路等 , 可預防重大事故的發(fā)生。在可見光下察覺不了的故障,通過紅外熱像圖可以清晰地反映出來, 通過采集設備中的溫度異常點的溫度, 并計算其相對溫差值, 便能確定設備缺陷的性質(zhì)。采用紅外熱像技術診斷電氣設備故障, 具有不停電、不取樣、不解體及不接觸的特點, 能夠大面積掃描成像, 快速、方便、直觀且不受電磁場干擾的影響。[11]

紅外計數(shù)技術的應用：煤炭等礦業(yè)生產(chǎn)屬于地下作業(yè), 人員多、時間長、危險性大.有礦工有上有下, 時進時出, 管理部門很難確切掌握井下人員數(shù)量.因此, 不便于現(xiàn)場生產(chǎn)管理和人員出勤考核, 尤其是當井下發(fā)生瓦斯爆炸或礦井涌水等突發(fā)性事故時, 由于不能確切掌握受災現(xiàn)場的礦工人數(shù), 因而難以準確及時地組織營救.所以, 必須對上下礦井和出入井下主要工作場所的礦工進行實時監(jiān)測和動態(tài)計數(shù)。采用紅外檢測技術, 研制開發(fā)被動式礦井人員紅外探測計數(shù)裝置, 將其安裝于井口及開采現(xiàn)場, 對出入礦工進行探測和計數(shù).所謂被動式, 就是通過接收人體自身發(fā)射的紅外線來探測人體目標, 因而不受被探測者主觀意愿的影響.采用單個探測器的計數(shù)系統(tǒng)同時實現(xiàn)對礦工人員的探測和累加計數(shù), 即既能探測和區(qū)分進出人員的數(shù)量, 又能識別人員的進出方向, 從而實現(xiàn)對礦工人員的動態(tài)計數(shù)。

[12]

三、紅外技術在醫(yī)學領域的應用與發(fā)展 紅外臨床診斷技術：紅外熱像儀分為致冷型和非致冷型兩類。其中致冷型已經(jīng)發(fā)展到第三代產(chǎn)品。它的第一代產(chǎn)品主要由紅外探測器(含致冷型)，光機掃描器，信號處理電路和視頻顯示器組成[2]。紅外熱成像技術是目標/背景的特征輻射發(fā)出紅外線，由攝像頭接受并進行光電信號轉(zhuǎn)換，經(jīng)過電子學處理，在熒光屏上顯示可見圖像的技術。[13]醫(yī)用紅外熱像儀溫度是反映人體生理病理狀態(tài)的重要參數(shù)之一。醫(yī)用紅外熱像儀是利用紅外掃描采集系統(tǒng)接收人體輻射的紅外能量, 經(jīng)計算機智能分析和圖像處理形成紅外熱像圖, 以不同的色彩顯示人體表面的溫度分布, 定量的分析溫度變化,判斷出某些病灶的性質(zhì)、位置, 達到診斷疾病的目的。[14]

目前, 紅外熱像儀的適用范圍非常廣泛, 它可用于人體多個部位(頭部、頸部、心血管、脊椎、四肢血管、乳腺、前列腺、胃腸道等)和多種疾病(脈管炎等炎癥、栓塞、疼痛, 乳腺癌、肺肝癌、胰腺癌、血管瘤等腫瘤, 潰瘍, 燒傷、放射線灼傷、疼痛, 胎盤定位, 斷肢再植等)的診斷。紅外治療技術：紅外對生物組織的作用主要是熱效應, 紅外線被機體吸收后轉(zhuǎn)化為熱能,熱能可以使生物組織溫度升高, 細胞的通透性, 膠體狀態(tài), 生物電、酸堿度、酶系統(tǒng)發(fā)生改變, 形成生物活性物質(zhì)組織胺和乙酰膽鹼等, 使新陳代謝旺盛, 生物組織營養(yǎng)狀態(tài)改善, 組織再生能力加強, 功能恢復加速, 因而在治療扭傷、消炎、鎮(zhèn)痛解痙攣, 活血化瘀, 恢復肌肉功能等方面皆有明顯效果。[15]

結(jié)束語：紅外技術研究是一項艱巨而富有挑戰(zhàn)性的工作，在該領域的研究方興未艾，可以預計，在未來很長的一段時間內(nèi)將會持續(xù)取得新的技術進步。我國在紅外技術方面的研究與國外先進水平還有較大差距，特別是基礎技術的落后 嚴重制約著國內(nèi)目前的應用和今后的發(fā)展，在該領域展開深入的技術研究，緊跟國外的發(fā)展趨勢，對提高我國紅外技術水平進而提高我國科技發(fā)展水平具有十分重要的意義。因此，有必要在我國對其展開更深入的研究。

參考文獻：

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第二篇：供電局紅外技術管理制度（精選）

供電局紅外技術管理制度

×為了加強××供電局（以下簡稱“我局”）紅外檢測與診斷工作，進一步規(guī)范電網(wǎng)紅外檢測工作，保障紅外測溫設備能夠有效的發(fā)揮作用，充分發(fā)揮紅外檢測技術對電網(wǎng)安全運行的作用，參照中華人民共和國電力行業(yè)標準《帶電設備紅外診斷技術應用導則》及《華北電網(wǎng)有限公司紅外技術管理制度》，并結(jié)合我局使用紅外檢測設備的實際

情況，特制訂本制度。

×本制度適用于我局帶電設備紅外檢測、診斷和相應管理工作。好范文版權(quán)所有!

×

一、總則

×

（一）本制度規(guī)定了電氣設備紅外檢測工作的管理要求，提出了診斷技術和過熱缺陷的判斷方法。我局生產(chǎn)技術部全面負責紅外檢測的技術管理工作。

×

（二）各生產(chǎn)單位應明確一名生產(chǎn)領導分管紅外檢測工作。必須設立紅外檢測的專（兼）責人，負責指導和協(xié)調(diào)本單位的紅外監(jiān)督工作。

×

（四）各生產(chǎn)單位應負責對紅外檢測設備的使用、缺陷的匯總、總結(jié)及上報工作。

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（五）各生產(chǎn)單位班組（變電站）的主要任務是負責本單位帶電設備紅外檢測與診斷工作，負責紅外檢測診斷技術的應用和紅外檢測設備管理。

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（六）人員基本要求

×、從事紅外檢測與診斷工作的人員應具備以下素質(zhì)：

×一從事紅外檢測與診斷工作的人員應熟悉紅外檢測與診斷技術的基本原理，掌握紅外檢測儀器的工作原理、主要性能、技術指標以及操作方法，并能熟練操作紅外檢測儀器。

×二從事紅外檢測與診斷工作的人員應了解電氣設備的性能、結(jié)構(gòu)、運行狀況。

×三從事紅外檢測與診斷工作的人員應熟悉掌握中華人民共和國電力行業(yè)標準《帶電設備紅外診斷技術應用導則》和本管理制度，掌握《國家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程（變電站和發(fā)電廠電氣部分、公文處理電力線路部分）（試行）》和現(xiàn)場試驗的有關安全規(guī)定。

×、紅外檢測的范圍：只要表面發(fā)出的紅外輻射不受阻擋都屬于紅外診斷的有效監(jiān)測設備。例如：旋轉(zhuǎn)電機、變壓器、斷路器、互感器、電力電容器、避雷器、電力電纜、母線、導線、絕緣子串、組合電器、低壓電器及二次回路等。

×

二、紅外檢測與診斷的基本要求

×一對檢測設備的要求

×、紅外測溫儀應操作簡單，攜帶方便，測溫精確度高，測量結(jié)果的重復性好，不受測量環(huán)境中高壓電磁場的干擾，儀器應滿足現(xiàn)場帶電實測對距離的要求，并應能對表面放射率、大氣環(huán)境參數(shù)、測量距離等進行修正以保證測量結(jié)果的真實性。

×、紅外熱電視應操作簡單攜帶方便，有較好的測溫精確度，測量結(jié)果的重復性好，不受測量環(huán)境中高壓電磁場的干擾圖像清晰，具有圖像鎖定、記錄、輸出和簡單的分析功能。

×、紅外熱像儀應圖象清晰、穩(wěn)定，不受測量環(huán)境中高壓電磁場的干擾，具有較強的圖象分析功能，具有較高的熱傳感分辨率和圖象分辨率，空間分辨率應滿足實測距離的要求，具有較高的測量精確度和合適的測溫范圍。

×二對被檢測設備的要求

×、被檢測設備應為帶電設備。

×、紅外檢測人員在對運行設備進行檢測時，檢測現(xiàn)場應有熟悉設備的運行人員在現(xiàn)場。當需要打開遮擋紅外輻射的門或蓋板時，應由當值運行負責人按照安全管理的有關規(guī)定，在保證人身和設備安全的前提下進行。

×三檢測環(huán)境的要求

×、一般檢測環(huán)境要求

×（）被檢設備是帶電運行設備，并盡量移開視線中的封閉遮擋物如玻璃窗、門或蓋板。

×（）環(huán)境溫度一般不宜低壓℃、空氣濕度一般不大于。

×（）不應在有雷、雨、霧、雪的情況下進行檢測，風速一般不大于（樹葉有微枝擺動不息，旗幟展開相當于級風，）。如果檢測中風速發(fā)生明顯度化，應記錄風速，必要時按照相應公式進行測量數(shù)據(jù)的修正。

×（）氣候為陰天、多云為宜，晴天要避開陽光直接照射或反射入鏡、無霧。在室內(nèi)檢測應避開燈光的直射，最好閉燈檢測。

×（）檢測電流致熱的設備，最好在設備負荷高峰狀態(tài)下進行，一般不低于額定負荷的。

×、精確檢測環(huán)境條件要求

×（）風速一般不大于（煙能表示方向，樹葉略有搖動相當于級風，）。設備通電時間不小于小時，最好在小時以上。

×（）檢測時間為晴天日落后小時。

×（）被檢測設備周圍應具有均衡的背景輻射，測溫時要避開附近的熱輻射源的干擾。

×

三、現(xiàn)場操作方法

×一一般檢測

×、紅外熱像儀在開機后，需進行內(nèi)部溫度校準，在圖像穩(wěn)定后即可開始。

×、紅外檢測一般先用紅外熱像儀對所有應測試部位進行全面掃描，發(fā)現(xiàn)熱像異常部位然后對異常部位和重點被檢測設備進行詳細測溫。

×、熱像系統(tǒng)的初始溫度量程宜設置在環(huán)境溫度加℃℃℃℃左右的溫升范圍

內(nèi)進行檢測。

×、有偽彩色顯示功能的熱像系統(tǒng)，宜選擇彩色顯示方式，并結(jié)合數(shù)值測溫手段，如高溫跟蹤，區(qū)域溫度跟蹤等手段進行檢測。

×、應充分利用紅外設備的有關功能達到最佳檢測效果，如圖像平均，自動跟蹤。

×、環(huán)境溫度發(fā)生較大變化時，應對儀器重新進行內(nèi)部溫度校準（有自校除外），校準按儀器的說明書進行。

×、被檢測電氣設備的輻射率一般可取。

×二精確檢測

×、檢測溫升所用的環(huán)境溫度參照體應盡可能選擇與被測設備類似的物體，且最好能在同一方向或同一視場中選擇。

×、在安全距離保證的條件下，紅外儀器宜盡量靠近被檢設備，使被檢設備充滿整個視場。以提高紅外儀器對被檢設備表面細節(jié)的分辨能力及測溫精度，必要時可使用中長焦距鏡頭，線路（）檢測需使用中長焦距鏡頭。

×、精確測量跟蹤應事先設定幾個不同的角度，確定可進行檢測的最佳位置，并作上標記，使以后的復測仍在該位置，有互比性，提高作業(yè)效率。

×、正確選擇被測物體的輻射率（可參考下列數(shù)值選?。捍商最愡x，帶漆部位金屬類選，金屬導線及金屬連接選）。

×、儀器應有大氣條件的修正模型，可將大氣溫度、相對濕度、測量距離等補償參數(shù)輸入，進行修正，并選擇適當?shù)臏y溫范圍。

×、記錄被檢測設備的實際負荷電流、電壓及被檢測設備溫度及環(huán)境參照體的溫度值。

×

四、紅外檢測的診斷方法和判斷依據(jù)

×一表面溫度判斷法

×根據(jù)測得的設備表面的溫度值，對照《交流高壓電器在長期工作時的發(fā)熱》的有關規(guī)定，凡溫度超過標準的可根據(jù)設備超標的程度、設備負荷率的大小、設備的重要性及設備承受的機械應力的大小來確定設備缺陷的性質(zhì)，對在小負荷率下溫升超標或承受機械應力較大的設備要從嚴定性。

×、危急熱缺陷（Ⅰ）：電氣設備表面溫度超過℃℃，或溫升超過℃℃或相對溫差超過℃℃；

×、嚴重熱缺陷（Ⅱ）：電氣設備表面溫度超過℃℃，或溫升超過℃℃或相對溫差超過℃℃；

×、一般熱缺陷（Ⅲ）：電氣設備表面溫度超過℃℃，或溫升超過℃℃或相對溫差超過℃℃；

×、熱隱患（Ⅳ）：公文處理電氣設備表面溫度超過℃℃，或相對溫差超過℃℃；

×二相對溫差判斷法

×、溫差：用同一檢測儀器相繼測得的不同被測物或同一被測物不同部位之間的溫度差。

×、相對溫差：兩個相應測點之間的溫差與其中較熱點的溫升之比的百分數(shù)。相對溫差δ，可用下式求出：

×δττττ×（）（）×

×式中：τ和————發(fā)熱點的溫升和溫度

×τ和————正常相對應點的溫升和溫度

×τ————環(huán)境參照體的溫度

×對于電流致熱型設備，若發(fā)現(xiàn)設備的導流部分狀態(tài)異常，應進行準確測溫，按照上述公式算出相對溫差值，參照下表的規(guī)定判斷設備缺陷的性質(zhì)。

×表部分電流致熱型設備的相對溫差判據(jù)

×設備類型

×相對溫差值

×一般缺陷

×嚴重缺陷

×視同危急缺陷

×斷路器

×≥

×≥

×≥

×真空斷路器

×≥

×≥

×≥

×充油套管

×≥

×≥

×≥

×高壓開關柜

×≥

×≥

×≥

×空氣斷路器

×≥

×≥

×≥

×隔離開關

×≥

×≥

×≥

×其它導流設備

×≥

×≥

×≥

×當發(fā)熱點的溫升值小于℃時，不宜按照上表的規(guī)定確定設備缺陷的性質(zhì)，對于負荷率小、溫升小但相對溫差大的設備，如果有條件改變負荷率，可以增大負荷電流后進行復測，以確定設備缺陷的性質(zhì)。當無法改變負荷率時，可以暫定為一般缺陷，并注意監(jiān)視。

×三同類比較法

×在同一電器回路里，當三相電流對稱和三相（或兩相）設備相同時，比較三相或兩相電流致熱型設備的對應部位的溫升值，可判斷設備是否正常。若三相設備同時出現(xiàn)異常，可與同回路的同類設備比較。當三相負荷電流不對稱時，應考慮負荷電流的影響。

×對于型號相同的電壓致熱型設備，可根據(jù)其對應點溫升值的差異來判斷設備是否正常。電壓致熱型設備的缺陷宜用允許溫升或同類允許溫差的判斷依據(jù)確定。一般情況下當同類溫差超過允許溫差值時，應定為嚴重缺陷。當三相電壓不一致時應考慮工作電壓影響。（允許溫升標準參照《帶電設備紅外診斷技術應用導則》中相關設備的允許溫升值）。

×四熱譜圖分析法

×根據(jù)同類設備在正常狀態(tài)和異常狀態(tài)下的熱譜圖差異來判斷設備是否正常。

×

五、檢測記錄、缺陷、周期與管理

×一檢測記錄

×、紅外檢測記錄應包括以下一些內(nèi)容：測溫儀器編號、檢測時日期、時間、氣象條件（環(huán)境溫度、相對濕度、風速等）、測試地點（相對設備的距離與角度）、測試人員、設備名稱、運行編號、缺陷部位、測點溫度、相對溫差、系統(tǒng)電壓、實際負荷、正常對應點溫度或環(huán)境參照體溫度等。

×、出現(xiàn)異常情況的帶電設備紅外圖譜應記錄下來，存入存儲裝置，以備分析。

×二設備缺陷性質(zhì)

×、危急缺陷：設備發(fā)生了直接威脅安全運行并需立即處理的缺陷，否則，隨時可能造成人身傷亡、設備損壞、大面積停電、火災等事故。

×、嚴重缺陷：對人身或設備有嚴重威脅，暫時尚能堅持運行但需進行處理的缺陷。

×、一般缺陷：上述危急、嚴重缺陷以外的設備缺陷，指性質(zhì)一般，情況較輕，對安全運行影響不大，可列入月度計劃檢修處理的缺陷。

×、熱隱患：視現(xiàn)場情況跟蹤監(jiān)視或安排處理。

×、電流致熱的設備測量溫升小于℃℃時，只記錄在案，不必確定故障性質(zhì)，對于小負荷要注意負荷變化引起的發(fā)熱過程。電壓致熱的設備缺陷一般定為嚴重及以上的缺陷。

×三缺陷上報制度

×、檢測班組在發(fā)現(xiàn)設備異常以后應立即進行分析，按照相關方法確認缺陷屬于保種缺陷，并在缺陷確認以后立即向本單位紅外檢測專（兼）責人和領導匯報，并在最短時間內(nèi)提供紅外報告和紅外熱相圖譜，以備生產(chǎn)部組織相關人員進行分析處理。

×、各生產(chǎn)單位的紅外檢測專（兼）責人應在每個季度開始前十五天內(nèi)將上個季度本單位發(fā)現(xiàn)的嚴重缺陷和危急缺陷在本單位生產(chǎn)上反映，以便各單位交流。上報的內(nèi)容還應包括紅外熱相圖譜。

×四紅外檢測周期

×各單位原則上可參照以下規(guī)定執(zhí)行，同時可結(jié)合本單位的工作實際和生產(chǎn)計劃制定紅外檢測與診斷周期，并嚴格執(zhí)行。

×、帶電設備所有接頭至少每月測試一次，并在設備巡視記錄上做好記錄，包括測試時間、本次測試中的最高溫度、具體部位，重要樞紐站和負荷較重的變電站，檢測次數(shù)可以根據(jù)情況增加好范文版權(quán)所有!；

×、一般在預試和檢修開始前應安排一次紅外檢測，以指導預試和檢修工作；

×、新建、擴改建或大修尤其是拆接過接頭的電氣設備在帶負荷后的天內(nèi)應進行一次紅外檢測和診斷，對及以上的電壓互感器、耦合電容器、避雷器等設備應進行準確測溫，求出各元件的正常溫升值，作為分析這些設備參數(shù)變化的原始資料。

×、在每年的大負荷或者度夏高峰來臨之前，應加強對帶電設備的紅外檢測，至少增加一次帶電設備紅外普測。

×、計劃性普測應結(jié)合停電計劃有針對性的安排，遇較大范圍設備計劃停電，應在停電前小時進行一次計劃性普測。

×、對于運行環(huán)境差、設備陳舊及缺陷設備，在負荷突然增加或運行方式改變等情況下，要增加監(jiān)測次數(shù)。

×、危急熱缺陷發(fā)現(xiàn)并上報后每小時測試一次，并在設備巡視記錄上做好記錄，包括記錄測試時間、環(huán)境溫度、發(fā)熱部位、發(fā)熱溫度及負荷電流。

×嚴重熱缺陷發(fā)現(xiàn)并上報后，每小時測試一次，并做好相應記錄。

×一般熱缺陷發(fā)現(xiàn)并上報后，每天測試一次，并做好相應記錄。

×熱隱患發(fā)現(xiàn)并上報后，每天測試一次。

×五建立紅外熱像數(shù)據(jù)庫

×各個單位應建立帶電設備的紅外數(shù)據(jù)庫，記錄各種設備的熱像圖譜及溫度數(shù)據(jù)，通過掌握各種設備在多種工況及負荷下的不同熱圖象及相關數(shù)據(jù)，經(jīng)過圖像處理分析再與其它有效手段相結(jié)合，可以預見設備的運行狀態(tài)。紅外數(shù)據(jù)庫的歸口管理為生產(chǎn)部。

×六紅外檢測儀器的管理和校驗

×、紅外檢測儀器有專人負責，妥善保管，定期進行檢查和比對。

×、儀器檔案資料完整，具有出廠合格證、使用說明、質(zhì)保書、分析軟件和操作手冊等，廠家應提供儀器校驗報告。

×、紅外熱像儀的保管和使用環(huán)境條件、以及運輸中的沖擊、振動必須符合該熱像儀的技術性能的要求，儀器存放應防濕、干燥。

×、儀器故障不得擅自拆卸，須到儀器廠家或廠家指定的維修點進行維修。

×、對紅外熱像儀和點溫儀應定期進行保養(yǎng)，包括通電檢查、電池充放電、磁盤存儲處理等，每年不少于一次，儀器及附件應處于完好狀態(tài)。

×、紅外檢測儀器應定期進行校驗，每三年送專業(yè)檢驗單位校驗或比對一次。

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六、獎懲與考核

×一對檢測數(shù)據(jù)錯誤分析造成誤判斷，發(fā)現(xiàn)缺陷因管理不當、匯報不及時造成設備損壞引起嚴重后果的，追究有關人員的責任。

×二對沒有嚴格執(zhí)行紅外檢測周期造成設備故障的，追究有關部門與人員的責任。

×三在紅外檢測與診斷工作中對發(fā)現(xiàn)危急、嚴重缺陷并避免設備事故的人員，各單位應給予表彰與獎勵。

×四生產(chǎn)部將本制度中對相關部門、相關人員的要求納入部門考核標準與崗位考核標準工作中。

×五紅外檢測與診斷工作應按照技術監(jiān)督崗位責任制考核細則每個月考核一次。

×六本制度下發(fā)之日起實施。

×

第三篇：WiFi技術應用研究

英德市實驗小學存檔資料2013/4/21

Wi-Fi技術的應用研究

張華賓

摘要：無線網(wǎng)絡正快速進入社會各領域。本文通過對幾種無線組網(wǎng)技術的比較，說明了Wi-Fi在組建家庭無線網(wǎng)絡時所擁有的無可比擬的優(yōu)勢。并詳細介紹了基于Wi-Fi技術、以家庭網(wǎng)關為核心的家庭無線網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)，并著重從家庭網(wǎng)關和信息家電方面對基于Wi-Fi的家庭無線網(wǎng)絡的應用架構(gòu)和實現(xiàn)原理進行了分析，討論了一些具體實施時的關鍵技術。最后對基于Wi-Fi的無線網(wǎng)絡的發(fā)展和應用前景進行了展望。

關鍵詞：Wi-Fi家庭網(wǎng)絡家庭網(wǎng)關

英特網(wǎng)的迅速發(fā)展，使人們的生活發(fā)生了翻天覆地的變化。人們的日常生活已經(jīng)越來越離不開網(wǎng)絡。現(xiàn)在，人們已經(jīng)習慣了在網(wǎng)上炒股、購物、查詢賬目、繳費和搜索資料。人們迫切希望能夠任何時間、在任何地方使用網(wǎng)絡。很顯然，無線網(wǎng)絡是最佳的選擇。

隨著電子技術的不斷發(fā)展，越來越多的手機、筆記本電腦等支持WiFi的終端產(chǎn)品越來越流行。而基于WiFi標準的無線網(wǎng)絡成為了最為普及的無線組網(wǎng)形式。在家庭中，如果我們能把現(xiàn)有的家用電器以及電子產(chǎn)品以某種形式連成無線網(wǎng)絡，進行統(tǒng)一的管理和控制，并將其連入Internet進行遠程調(diào)度，那將是多么令人愜意的事情?。?/p>

1．無線組網(wǎng)技術

1.1 WiFi、HomeRF和Bluetooth

目前，用于實現(xiàn)無線組網(wǎng)的主要有WiFi、HomeRF以及Bluetooth（藍牙）。它們都工作在2.4CHz頻段。該頻段全球開放，即不用申請就可以在世界的任何地方使用這一頻段進行通信。

1.1.1 WiFi

WiFi(Wireless Fidelity，無線保真技術)即IEEE802.11協(xié)議。是一種短程無線傳輸技術，能夠在數(shù)百英尺范圍內(nèi)支持互聯(lián)網(wǎng)接入的無線電信號。WiFi的第一個版本發(fā)表于1997年，其中定義了介質(zhì)訪問接入控制層（MAC層）和物理層。規(guī)定了無線局域網(wǎng)的基本網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)和基本傳輸介質(zhì)，規(guī)范了物理層(PHY)和介質(zhì)訪問層(MAC)的特性l21。物理層采用紅外、DSSS(直接序列擴頻)或FSSS(調(diào)頻擴頻)技術。1999年又增加了IEEE802.lla、和IEEE802.llg標準。其傳輸速率最高可達54Mbps。能夠廣泛支持數(shù)據(jù)、圖像、語音和多媒體等業(yè)務。

1.1.2 HomeRF

HomeRF是專門為家庭用戶設計的無線局域網(wǎng)技術，由HomeRF工作組開發(fā)。能夠提供

lMbps—lOMbps的速率。采用跳頻擴譜方式、時分多址(TDMA)和載波監(jiān)聽多重訪問沖突避免(CSMA/CA)等技術，通過家庭中的一臺主機在移動數(shù)據(jù)和語音設備之間實現(xiàn)通信。HomeRF提供了與TCP，IP良好的集成，支持廣播、多播和48位lP地址。但是HomeRF開放性不好，而且技術本身還存在抗干擾性差等缺點。

1.1.3 Bluetooth(藍牙)

Bluetooth（藍牙）是一種短距離無線通信技術，可把各種便攜式電腦和蜂窩式移動電話用無線網(wǎng)絡聯(lián)系起來，達到計算機和通信的更加緊密的連接，提供隨時隨地的數(shù)據(jù)信息的交換和傳輸。傳輸速率lMbps。它有限的帶寬和較小的傳輸距離無法滿足人們?nèi)粘玫男枨蟆?/p>

1.2 WiFi的優(yōu)勢

1)無線電波的覆蓋范圍廣。藍牙的電波覆蓋范圍很小，半徑大約只有15米左右，而WiFi的半徑可達100米。甚至可以覆蓋整棟大樓。

2)WiFi的傳輸速度很快，最高可達54Mbps，符合個人和社會信息化的需求。在網(wǎng)絡覆蓋范圍內(nèi)，允許用戶在任何時間、任何地點訪問網(wǎng)絡，隨時隨地享受諸如網(wǎng)上證券、視頻點播(VOD)、遠程教育、遠程醫(yī)療、視頻會議、網(wǎng)絡游戲等一系列寬帶信息增值服務，并實現(xiàn)移動辦公。

3)無須布線，可以不受現(xiàn)實地理條件的限制，因此非常適合移動辦公用戶的需要。只要在需要的地方設置“熱點”，并通過高速線路將因特網(wǎng)接入。這樣，在“熱點”所發(fā)射出的電波的覆蓋范圍內(nèi)，用戶只要將支持無線LAN的筆記本電腦或PDA拿到該區(qū)域內(nèi)，即可高速接入因特網(wǎng)。4)健康安全。IEEE802.11規(guī)定的發(fā)射功率不可超過100毫瓦，實際發(fā)射功率約60毫瓦-70毫瓦，而手機的發(fā)射功率約200毫瓦--l瓦間，手持式對講機高達5瓦。與后者相比，WiFi產(chǎn)品的輻射更小。

5)WiFi應用現(xiàn)在已經(jīng)非常普遍。支持WiFi的電子產(chǎn)品越來越多，像手機、MP4、電腦等，基本上已經(jīng)成為了主流標準配置。而且由于WiFi網(wǎng)絡能夠很好地實現(xiàn)家庭范圍內(nèi)的網(wǎng)絡覆蓋，適合充當家庭中的主導網(wǎng)絡，家里的其他具備WiFi功能的設備，如電視機、影碟機、數(shù)字音響、數(shù)碼相框、照相機等，都可以通過WiFi建立通信連接，實現(xiàn)整個家庭的數(shù)字化與無線化，使人們的生活變得更加方便與豐富。

2．WiFil作方式

WiFi定義了兩種類型的設備。一種是無線站。通常通過一臺PC機加上一塊無線網(wǎng)卡構(gòu)成。另一種稱為無線接入點(Ac-cess Point，AP)，它的作用是提供無線和有線網(wǎng)絡之間的橋接。一個無線接入點通常由一個無線輸出口和一個有線的網(wǎng)絡接口（802.3接口）構(gòu)成，橋接軟件符合802.ld橋接協(xié)議。接入點就像是無線網(wǎng)絡的一個無線基站，將多個無線的接入站聚合到有線的網(wǎng)絡上。

WiFi定義了兩種模式：infrastructure模式和ad hoc模式。m-frastructure模式，即無線網(wǎng)絡至少有一個和有線網(wǎng)絡連接的無線接入點，還包括一系列無線的終端站。由于很多用戶需要訪問有線網(wǎng)絡上的設備或服務，所以基本上都會采用這種模式。ad hoc模式，也稱為點對點模式（pear to pear模式）或IBSS(In-dependent Basic Service Set).3．家庭無線網(wǎng)絡中的WiFi的實現(xiàn)

3.1 以家庭網(wǎng)關為核心的家庭網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)

為了實現(xiàn)家庭內(nèi)部網(wǎng)絡與外部Internet相連互通，在家庭內(nèi)網(wǎng)和外部Internet之間需要一個家庭網(wǎng)關。該網(wǎng)關是整個家庭無線網(wǎng)絡系統(tǒng)的核心部分，它一方面完成家庭無線網(wǎng)絡中各種不同通信協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換和信息共享，并且同外部網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)交換，另一方面還負責對家庭中網(wǎng)絡終端進行管理和控制。家庭中的網(wǎng)絡終端也通過這個網(wǎng)關與外部網(wǎng)絡連通。實現(xiàn)交互和信息共享。同時，該網(wǎng)關還應有防火墻能力，能夠避免外界網(wǎng)絡對家庭內(nèi)部網(wǎng)絡終端設備的非法訪問和攻擊。其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

3.2 WiFi技術在家庭無線網(wǎng)絡中的實現(xiàn)

在家庭網(wǎng)絡中，WiFi主要應用在各種信息家電和家庭網(wǎng)關上。我們可以使用個人電腦、手持網(wǎng)絡終端或者遙控器與家庭網(wǎng)關進行連接，并通過家庭網(wǎng)關對各種信息家電實施有效的管理和控制。因此，可以采用客戶一服務器體系結(jié)構(gòu)。網(wǎng)關充當服務器的角色，控制設備對各種信息家電的控制也通過網(wǎng)關完成。這樣有利于實現(xiàn)胖服務器—瘦客戶端的結(jié)構(gòu)。

3.2.1家庭網(wǎng)關模塊 家庭網(wǎng)關是我們整個網(wǎng)絡的核心部件。所有的信息家電以及控制設備都要連接到這個網(wǎng)關上。同時，網(wǎng)關還要與外部Intemet互連。那么網(wǎng)關需要實現(xiàn)WiFi，并提供如TCP/IP、HTIP、WebServer等高層應用和圖形用戶界面。完成此功能的協(xié)議結(jié)構(gòu)如圖2所示。其應用層采用統(tǒng)一設備管理協(xié)議(UniversalDevice Control Protocol，UDCP)，用

3來進行整個網(wǎng)絡中設備的添加、刪除、狀態(tài)查詢、參數(shù)配置等管理和控制。UDPC采用客戶一服務器結(jié)構(gòu)，服務器端位各信息家電和控制設備，客戶為家庭網(wǎng)關。

家庭網(wǎng)關基于嵌入式Linux進行架構(gòu)。由嵌入式Unux系統(tǒng)實現(xiàn)WiFi功能，并提供圖形用戶界面和TCP/IP、HTTP、Web-Server高層應用。用戶可以通過身份鑒別后登錄家庭網(wǎng)關，并使用系統(tǒng)提供的圖形控制界面對信息家電進行控制和管理。

家庭網(wǎng)關同時支持嵌入式Web服務器。當我們合法登錄后，就可以使用該服務器提供的Web頁面對網(wǎng)絡中的各種信息家電進行管理和控制。嵌入式的Web服務器可選用boa，它是嵌入式Lmux下應用最為廣泛的HTTP服務器程序，功能全面。并且能夠很好的支持CGI技術進行服務器端的擴展。而且boa支持大家廣泛熟悉的C語言來實現(xiàn)CCI程序。

家庭網(wǎng)關啟動后，完成系統(tǒng)的初始化，并加載相關的服務。將接收到的用戶的控制或查詢命令進行處理，CCI程序?qū)⒚钷D(zhuǎn)換成為UDCP報文，通過WiFi模塊發(fā)送給網(wǎng)絡中的信息家電或控制設備。同時，家庭網(wǎng)關還通過WiFi來接收信息家電的當前狀態(tài)信息，通過處理后將其反饋給控制設備，以便用戶使用。

3.2.2信息家電模塊

信息家電上的WiFi功能有兩種實現(xiàn)模式。一種是信息家電自身帶有WiFi功能。這是理想的狀態(tài)?，F(xiàn)在已經(jīng)有很多家用電器比如電視機、DVD等都已經(jīng)具備了此功能。第二種是對原本不帶WiFi功能的家用電器進行WiFi擴展。可選用Rabbit公司的WiFi核心模塊和其相應的開發(fā)包進行相關擴展。由于信息家電的高端功能都由家庭網(wǎng)關來完成，所以可以不用實現(xiàn)WiFi的上層協(xié)議，只實現(xiàn)對其的控制。

信息家電將自身采集到的各種狀態(tài)信息傳遞給其自身的或者是擴展的微控制器，微控制器接收到這些數(shù)據(jù)后將其轉(zhuǎn)換成UDCP報文，并通過WiFi模塊將其發(fā)送給家庭網(wǎng)關。同時，信息家電還通過WiFi模塊接受來自家庭網(wǎng)關的信息，處理后轉(zhuǎn)換成對家電的控制或查詢，并將其隨后的狀態(tài)信息由WiFi模塊反饋給家庭網(wǎng)關。

4．結(jié)束語

現(xiàn)在越來越多的家用電器及電子產(chǎn)品開始支持WiFi功能。WiFi的普及以及相關軟件的發(fā)展將會使家用電器完成功能上的飛躍。通過網(wǎng)絡將各種家電連接，可實現(xiàn)功能上的重構(gòu)和資源的再配置。

隨著網(wǎng)絡的普及和推廣，將家庭中的各種帶有網(wǎng)絡功能的家用電器通過無線技術連接成局域網(wǎng)絡，并與外部Internet相連，構(gòu)成智能化、多功能的現(xiàn)代家居智能系統(tǒng)將會成為新的流行趨勢。

參考文獻：

[1]唐思敏．WIFI技術及其應用研究[J]，福建電腦．2009，(10):59-60．

第四篇：項目技術報告(應用研究)格式

項目技術報告（應用研究）1.項目研究背景

1.1項目由來（或研究背景）

1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

2.研究思路與技術方案

3.研究內(nèi)容及方法（重點寫）

3.1實驗室研究

3.2中試實驗過程

3.3環(huán)保及“三廢”處理

4.研究結(jié)果及創(chuàng)新點

5.存在問題

6.應用推廣情況

7.參考文獻

項目技術報告（基礎研究）

1.項目研究背景

1.1項目由來（或研究背景）1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

2.研究背景、應用領域、作用意義

3.技術方案、技術原理、技術特征、總體性能指標3.1技術方案 3.2技術原理 3.3技術特征 3.4總體性能指標 4.研究試驗內(nèi)容（重點寫）5.項目的先進性和創(chuàng)造性 6.參考文獻

項目研究工作報告

主要說明項目研究過程以及取得的成果

1、任務來源與研究目標

2、研究過程

3、工作中取得的成績

4、人員分工貢獻大小

5、經(jīng)費使用

6、成果權(quán)屬

效益分析報告

包括：主要技術經(jīng)濟指標、分析研究內(nèi)容、預計達到的經(jīng)濟指標、投入勞動量、經(jīng)濟分析（價格、實際收支等，經(jīng)費總算及課題實際總支出的分析比較）技術效果、經(jīng)濟、社會效益和結(jié)論等。經(jīng)濟效益主要是指直接經(jīng)濟效益、潛在經(jīng)濟效益和二次經(jīng)濟效益。直接經(jīng)濟效益是成果應用后獲取的效益。二次經(jīng)濟效益是他人應用成果后產(chǎn)生的效益。潛在經(jīng)濟效益是在適用范圍內(nèi)推廣應用可能取得的效益。社會效益是指對社會的影響，例如環(huán)境和生態(tài)條件改善等。

以上材料沒有非常嚴格固定的格式，只要包含了規(guī)定的幾個方面即可。往往根據(jù)自己的實驗、成果特點來編寫，盡量將自己的工作及成果反應全面即可。

第五篇：關于機電一體化技術及其應用研究

摘要:討論了機電一體化技術對于改變整個機械制造業(yè)面貌所起的重要作用，并說明其在鋼鐵工業(yè)中的應用以及發(fā)展趨勢。

關鍵詞：機電一體化 技術 應用機電一體化技術發(fā)展

機電一體化是機械、微電子、控制、計算機、信息處理等多學科的交叉融合，其發(fā)展和進步有賴于相關技術的進步與發(fā)展，其主要發(fā)展方向有數(shù)字化、智能化、模塊化、網(wǎng)絡化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。

1.1 數(shù)字化 微控制器及其發(fā)展奠定了機電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎，如不斷發(fā)展的數(shù)控機床和機器人；而計算機網(wǎng)絡的迅速崛起，為數(shù)字化設計與制造鋪平了道路，如虛擬設計、計算機集成制造等。數(shù)字化要求機電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數(shù)字化的實現(xiàn)將便于遠程操作、診斷和修復。

1.2 智能化 即要求機電產(chǎn)品有一定的智能,使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在CNC數(shù)控機床上增加人機對話功能，設置智能I/O接口和智能工藝數(shù)據(jù)庫，會給使用、操作和維護帶來極大的方便。隨著模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡、灰色理論、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術的進步與發(fā)展，為機電一體化技術發(fā)展開辟了廣闊天地。

1.3 模塊化 由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標準機械接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元模塊是一項復雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調(diào)速電機一體的動力驅(qū)動單元；具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的電機一體控制單元等。這樣，在產(chǎn)品開發(fā)設計時，可以利用這些標準模塊化單元迅速開發(fā)出新的產(chǎn)品。

1.4 網(wǎng)絡化 由于網(wǎng)絡的普及，基于網(wǎng)絡的各種遠程控制和監(jiān)視技術方興未艾。而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產(chǎn)品，現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術使家用電器網(wǎng)絡化成為可能，利用家庭網(wǎng)絡把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統(tǒng)，使人們在家里可充分享受各種高技術帶來的好處，因此，機電一體化產(chǎn)品無疑應朝網(wǎng)絡化方向發(fā)展。

1.5 人性化 機電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人，如何給機電一體化產(chǎn)品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要，機電一體化產(chǎn)品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào)，使用這些產(chǎn)品，對人來說還是一種藝術享受，如家用機器人的最高境界就是人機一體化。

1.6 微型化 微型化是精細加工技術發(fā)展的必然，也是提高效率的需要。微機電系統(tǒng)(Micro Electronic Mechanical Systems，簡稱MEMS)是指可批量制作的，集微型機構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號處理和控制電路，直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng)。自1986年美國斯坦福大學研制出第一個醫(yī)用微探針，1988年美國加州大學Berkeley分校研制出第一個微電機以來，國內(nèi)外在MEMS工藝、材料以及微觀機理研究方面取得了很大進展，開發(fā)出各種MEMS器件和系統(tǒng)，如各種微型傳感器（壓力傳感器、微加速度計、微觸覺傳感器），各種微構(gòu)件（微膜、微粱、微探針、微連桿、微齒輪、微軸承、微泵、微彈簧以及微機器人等）。

1.7 集成化 集成化既包含各種技術的相互滲透、相互融合和各種產(chǎn)品不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與復合，又包含在生產(chǎn)過程中同時處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序。為了實現(xiàn)多品種、小批量生產(chǎn)的自動化與高效率，應使系統(tǒng)具有更廣泛的柔性。首先可將系統(tǒng)分解為若干層次，使系統(tǒng)功能分散，并使各部分協(xié)調(diào)而又安全地運轉(zhuǎn)，然后再通過軟、硬件將各個層次有機地聯(lián)系起來，使其性能最優(yōu)、功能最強。

1.8 帶源化 是指機電一體化產(chǎn)品自身帶有能源，如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能，因而對于運動的機電一體化產(chǎn)品，自帶動力源具有獨特的好處。帶源化是機電一體化產(chǎn)品的發(fā)展方向之一。

1.9 綠色化 科學技術的發(fā)展給人們的生活帶來巨大變化，在物質(zhì)豐富的同時也帶來資源減少、生態(tài)環(huán)境惡化的后果。所以，人們呼喚保護環(huán)境，回歸自然，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲中應運而生。綠色產(chǎn)品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協(xié)調(diào)而可再生利用的產(chǎn)品。在其設計、制造、使用和銷毀時應符合環(huán)保和人類健康的要求，機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指在其使用時不污染生態(tài)環(huán)境，產(chǎn)品壽命結(jié)束時，產(chǎn)品可分解和再生利用。機電一體化技術在鋼鐵企業(yè)中應用

在鋼鐵企業(yè)中，機電一體化系統(tǒng)是以微處理機為核心，把微機、工控機、數(shù)據(jù)通訊、顯示裝置、儀表等技術有機的結(jié)合起來，采用組裝合并方式，為實現(xiàn)工程大系統(tǒng)的綜合一體化創(chuàng)造有力條件，增強系統(tǒng)控制精度、質(zhì)量和可靠性。機電一體化技術在鋼鐵企業(yè)中主要應用于以下幾個方面：

2.1 智能化控制技術(IC)由于鋼鐵工業(yè)具有大型化、高速化和連續(xù)化的特點，傳統(tǒng)的控制技術遇到了難以克服的困難，因此非常有必要采用智能控制技術。智能控制技術主要包括專家系統(tǒng)、模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡等，智能控制技術廣泛應用于鋼鐵企業(yè)的產(chǎn)品設計、生產(chǎn)、控制、設備與產(chǎn)品質(zhì)量診斷等各個方面，如高爐控制系統(tǒng)、電爐和連鑄車間、軋鋼系統(tǒng)、煉鋼———連鑄———軋鋼綜合調(diào)度系統(tǒng)、冷連軋等。

2.2 分布式控制系統(tǒng)(ＤCS)分布式控制系統(tǒng)采用一臺中央計算機指揮若干臺面向控制的現(xiàn)場測控計算機和智能控制單元。分布式控制系統(tǒng)可以是兩級的、三級的或更多級的。利用計算機對生產(chǎn)過程進行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制。隨著測控技術的發(fā)展，分布式控制系統(tǒng)的功能越來越多。不僅可以實現(xiàn)生產(chǎn)過程控制，而且還可以實現(xiàn)在線最優(yōu)化、生產(chǎn)過程實時調(diào)度、生產(chǎn)計劃統(tǒng)計管理功能，成為一種測、控、管一體化的綜合系統(tǒng)。ＤCS具有特點控制功能多樣化、操作簡便、系統(tǒng)可以擴展、維護方便、可靠性高等特點。ＤCS是監(jiān)視集中控制分散，故障影響面小，而且系統(tǒng)具有連鎖保護功能，采用了系統(tǒng)故障人工手動控制操作措施，使系統(tǒng)可靠性高。分布式控制系統(tǒng)與集中型控制系統(tǒng)相比，其功能更強，具有更高的安全性，是當前大型機電一體化系統(tǒng)的主要潮流。

2.3 開放式控制系統(tǒng)(OCS)開放控制系統(tǒng)(Open Control System)是目前計算機技術發(fā)展所引出的新的結(jié)構(gòu)體系概念?！伴_放”意味著對一種標準的信息交換規(guī)程的共識和支持，按此標準設計的系統(tǒng)，可以實現(xiàn)不同廠家產(chǎn)品的兼容和互換，且資源共享。開放控制系統(tǒng)通過工業(yè)通信網(wǎng)絡使各種控制設備、管理計算機互聯(lián)，實現(xiàn)控制與經(jīng)營、管理、決策的集成，通過現(xiàn)場總線使現(xiàn)場儀表與控制室的控制設備互聯(lián)，實現(xiàn)測量與控制一體化。

2.4 計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)鋼鐵企業(yè)的CIMS是將人與生產(chǎn)經(jīng)營、生產(chǎn)管理以及過程控制連成一體，用以實現(xiàn)從原料進廠，生產(chǎn)加工到產(chǎn)品發(fā)貨的整個生產(chǎn)過程全局和過程一體化控制。目前鋼鐵企業(yè)已基本實現(xiàn)了過程自動化，但這種“自動化孤島”式的單機自動化缺乏信息資源的共享和生產(chǎn)過程的統(tǒng)一管理，難以適應現(xiàn)代鋼鐵生產(chǎn)的要求。未來鋼鐵企業(yè)競爭的焦點是多品種、小批量生產(chǎn)，質(zhì)優(yōu)價廉，及時交貨。為了提高生產(chǎn)率、節(jié)能降耗、減少人員及現(xiàn)有庫存，加速資金周轉(zhuǎn)，實現(xiàn)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理整體優(yōu)化，關鍵就是加強管理，獲取必須的經(jīng)濟效益，提高了企業(yè)的競爭力。美國、日本等一些大型鋼鐵企業(yè)在20世紀80年代已廣泛實現(xiàn)CIMS化。

2.5 現(xiàn)場總線技術(ＦBT)現(xiàn)場總線技術(Ｆieｄ Bus Technology)是連接設置在現(xiàn)場的儀表與設置在控制室內(nèi)的控制設備之間的數(shù)字式、雙向、多站通信鏈路。采用現(xiàn)場總線技術取代現(xiàn)行的信號傳輸技術(如4～20mA，ＤC直流傳輸)就能使更多的信息在智能化現(xiàn)場儀表裝置與更高一級的控制系統(tǒng)之間在共同的通信媒體上進行雙向傳送。通過現(xiàn)場總線連接可省去66%或更多的現(xiàn)場信號連接導線?，F(xiàn)場總線的引入導致ＤCS的變革和新一代圍繞開放自動化系統(tǒng)的現(xiàn)場總線化儀表，如智能變送器、智能執(zhí)行器、現(xiàn)場總線化檢測儀表、現(xiàn)場

總線化PLC(Programmable Logic Controller)和現(xiàn)場就地控制站等的發(fā)展。

2.6 交流傳動技術 傳動技術在鋼鐵工業(yè)中起至關重要的作用。隨著電力電子技術和微電子技術的發(fā)展，交流調(diào)速技術的發(fā)展非常迅速。由于交流傳動的優(yōu)越性，電氣傳動技術在不久的將來由交流傳動全面取代直流傳動，數(shù)字技術的發(fā)展，使復雜的矢量控制技術實用化得以實現(xiàn)，交流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速性能已達到和超過直流調(diào)速水平。現(xiàn)在無論大容量電機或中小容量電機都可以使用同步電機或異步電機實現(xiàn)可逆平滑調(diào)速。交流傳動系統(tǒng)在軋鋼生產(chǎn)中一出現(xiàn)就受到用戶的歡迎，應用不斷擴大。