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智能城市的發展范文第1篇

【關鍵詞】平安城市；智能視頻監控；關鍵技術；發展

中圖分類號：TU984 文獻標識碼：A

1、前言

創建平安城市，營造良好的安全環境是每一個市民的基本生活需求，加強公共安全更是國家和相關部門應該高度重視的問題。促進城市系統智能化監控的發展是維持社會治安穩定的重要保障。

2、平安城市概念

平安城市是智慧城市的重要組成部分，平安城市利用平安城市綜合管理信息公共服務平臺，包括城市內視頻監控系統、數字化城市管理系統、道路交通等多個系統，利用市區級數據交換平臺實現資源共享。系統前端數據通過視頻監控系統采集并傳輸到市、區監督指揮調度中心。監督指揮調度中心管理平臺由數據庫服務器、存儲服務器、管理服務器、報警服務器、調度控制服務器、流媒體服務器、Web服務器、顯示服務器和其它應用服務器組成。硬件中除服務器外，還包括各種監控終端、安防產品、為了增加網絡覆蓋而增加的網絡產品、基層組織監控用的計算機設備等，這些產品的需求隨著平安城市系統覆蓋范圍的增加而快速增長。而軟件解決方案除操作系統、數據庫等系統軟件外，還包括各種監控管理平臺、流媒體軟件、監控軟件、智能交通系統、電子警察系統等。

3、系統架構選擇

主流的視頻監控系統架構有以下四類：

3.1以矩陣為核心的視頻聯網監控（矩陣系統）

核心的實時視頻聯網監控功能很穩定，這是目前大系統仍采用此方案的關鍵原因；控制主機采用簡單聯網協議，主要通過串口通訊，部分主機支持 IP 通訊；矩陣輸出（或環出）視頻進 DVR進行獨立存儲，無法實現集中錄象和錄象資源全網共享；多點通訊物理連接相當復雜，無法實現多廠家設備組網，不支持復雜權限管理；實際是矩陣和 DVR 各自成系統，依賴于 DVR 實現數字功能；矩陣和 DVR 有各自不同的權限體系和配置管理，不支持全網統一的權限及配置管理。

3.2以 DVR 為核心的視頻聯網監控（DVR 系統）

系統構成：采用嵌入式 DVR+ 中心管理服務器，在節點增加了視頻轉發服務器；硬件和開發成本低，數字功能完整，在銀行聯網項目上應用較多，適合簡單聯網需求的項目；基于 DVR 的網絡客戶端軟件開發工具包，在 Windows 服務器上做應用和界面整合，通過大量定制開發能滿足特定用戶的功能要求，小型系統使用較多，側重于本地存儲，體系結構上對視頻聯網的支持能力不強，無干線概念；安全和穩定性差，單臺 DVR 可同時登陸的用戶有限，服務器管理 DVR 的最大容量由服務器的性能決定，很難想象幾十臺或上百臺 DVR 能組成穩定的聯網系統。

3.2 以網絡編解碼器為核心的全數字監控（全數字系統）

系統構成：網絡編解碼器 + 管理服務器 + 存儲設備；網絡編碼器（或網絡攝像機）直接將視頻編碼送入 IP 網絡，監控中心的管理服務器進行視頻調度管理并進行集中存儲；扁平化的網絡結構，任何授權的用戶都可根據權限進行視頻監控、調用以及查看錄像；能完整實現 DVR 系統的所有功能，前端設備穩定，與應用系統容易集成，適合地域集中的局域網用戶實現全數字監控；無干線管理和路由策略；集中式的體系結構，Windows 平臺的 PC服務器做管理服務器，大規模聯網存在與 DVR 系統同樣的穩定性問題。

3.4以視頻網關為核心的視頻聯網監控（類矩陣系統）

借鑒矩陣系統的聯網模式，使用工業級嵌入式的網關主機替代矩陣主機，支持全網統一的精細化權限管理；開放式體系結構，通過加載驅動支持異質設備互聯互控，平臺級的系統組網方案；存儲技術：支持專用存儲系統和海量分布式智能存儲體系；流媒體技術：支持大容量視頻轉發并發，支持數字中轉；采用分布式體系結構設計，單臺網關主機可以自成系統，而多臺網關主機互聯可以形成更大規模的視頻聯網系統，每個系統節點獨立自治，任何一個節點故障不會影響整個系統，具備電信級的系統穩定性；互聯網架構：統一資源、統一編號、統一權限、統一管理；具備完備的權限、干線和路由管理，對每條干線并發能力和用戶權限進行設定，在干線資源不足時，高級別用戶可以搶占低級別用戶的權限；高級別用戶釋放掉干線后，低級別用戶才能使用干線資源。

4、城市智能化監控系統實例分析

某市轄區內共有 73 個小區，總計安裝有 1125 部攝像機，每個小區各自建設有獨立的監控室，基本屬于模擬系統，目前各個物業自行建設的小區內攝像機以及安保系統，品牌、協議混亂，難以直接按統一平臺做數字化集成。

4.1監控專網建設

全數字視頻監控系統需占用大量帶寬。若使用當前主流視頻編碼分辨率 D1、視頻壓縮標準 H.264、視頻幀率 25 幀 / 秒傳輸，每路約需要占用 2Mbps 的帶寬；若使用標清 720P 的視頻格式，每路約需要占用 4Mbps 的帶寬；若使用高清 1080P 的視頻格式，每路約需要占用 8Mbps 的帶寬。本系統共有 1125 部前端攝像機，網絡的數據流會相當大，并且視頻流是實時的數據流，會持續給網絡相關的交換設備造成持續的壓力。

綜合考慮，根據相關技術規范及實際需求，必須為平安城市社區視頻聯網系統建設專用局域網，本網絡需按核心千兆局域網考慮。一般情況下，分為兩個簡單的層次：核心層和接入層。當然根據實際情況，可在局部地區設置匯聚層。

本項目的終端設備為 DVR，安裝于各小區監控室，實際上承擔視頻編碼器的角色，進行視頻壓縮和網絡傳輸（不承擔存儲任務，不帶硬盤），可視為 16 路視頻編碼器，全部通過接入層進入網絡系統。接入層為終端用戶提供 10/100M/1000M 的自適應交換端口，并提供到核心的上聯鏈路。

核心層和數據中心是各種應用業務的提供中心，是數據計算、應用服務、網絡傳輸、數據存儲的中心，是整個系統平臺的靈魂和核心價值所在。平安城市社區視頻聯網監控系統的核心層是整個系統的數據處理中心，需要實現大量監控視頻信息、公安業務應用、各種數據和安全策略的統一部署與運維管理。因此，我們在建設核心層和數據中心時，采用以 T 比特為單位的技術考量。

街道監控中心與各小區的鏈路是系統平臺的主干，擔負著大量的視頻、數據的業務流量，因此需要采用光纖鏈路，百兆 / 千兆傳輸的方式。必要時，采用雙鏈路冗余。光纖鏈路計劃租用運營商（電信、移動或聯通）的鏈路。

4.2存儲系統

隨著監控系統規模的不斷擴大，攝像機數量越來越多，模擬攝像機的分辨率從 380 線升級到 540 線甚至更多，網絡攝像機的分辨率從 100 萬像素發展到 300 萬像素，硬盤錄像機的分辨率從 CIF 升級到 D1 分辨率，錄像時間從以前的 7 天升級到 90天甚至更多，而所有這些因素都需要大容量存儲設備。

數字視頻安防監控系統集中存儲的記錄設備應根據系統規模的大小進行設計，設備的選用應考慮存儲設備接入視頻流的最少節點、讀寫速度、網絡帶寬以及設備自身的穩定性和性價比。

常用的存儲形態有 NVR （網絡硬盤錄像機） 和磁盤陣列（IP-SAN/NAS）兩類。按照每路視頻都采用 D1 格式和定碼流方式，D1 格式流量：2Mbps。本項目要求，存儲時間按 24 小時 D1 格式存儲 15 天考慮。

單路視頻每小時存儲容量為：

1 路 *（2Mbps*3600s）/8bit =900MB

單路視頻每天存儲容量為：

1 路 *（2Mbps*3600s*24 小時）/8bit/1024 =21.1GB

單路視頻每 15 天存儲容量為：

1 路 *（2Mbps*3600s*24 小時 *15 天）/8bit/1024 =316.4GB

1125 路視頻每 15 天存儲容量為：

1125 路 * （2Mbps*3600s*24 小 時 *15 天 ）/8bit/1024=355957GB=348TB

計入 10%格式化損耗，1125 路視頻 15 天存儲需配置硬盤容量為：348*1.1=383TB。

若使用磁盤陣列（IPSAN/NAS），則應按照硬盤容量（383TB）、接入視頻流節點（1125 路）等因素配置網絡存儲設備。從技術、經濟等多方面因素考慮，本項目最終選用 32 路NVR（網絡硬盤錄像機）存儲。

NVR 臺數計算：1125/32=36 臺，另外為 N+1 方式備份（在一臺 NVR 設備出故障后，可自行切換到備用 NVR 上進行存儲）1臺，總計配置 37 臺 NVR。

每臺 NVR 配置硬盤容量計算：32 路 *（2Mbps*3600s*24 小時*15 天）/8bit /1024/1024*1.1=10.9TB，應為每臺 NVR 配置 6 塊2TB 硬盤（最多可掛滿 8 塊硬盤，接口為 SATA）。

4.3 綜合管理平臺

綜合管理平臺的核心是一個統一的監控管理平臺軟件，通過這個統一的監控管理平臺軟件，實現街道監控中心對所有視頻圖像集中管理，實現各個廠商的設備的聯網，保證聯網視頻的傳輸質量，提供視頻資源的統一監控檢索系統，實現信息共享。應包括中心管理服務器、存儲服務器、流媒體服務器、數字矩陣、視頻監控客戶端和網關等。系統應留有軟硬件接口，便于與消防系統、入侵報警系統、出入口控制系統、電子巡更系統、停車場管理系統等集成。當發生異常時，根據系統需要可實現系統之間的聯動，并能自動切換到對應的視頻通道。

數字監控管理軟件通過中心管理服務器進行系統設置，負責整個系統的信息管理，以及所有用戶信息、權限和登陸管理、操作信息及系統信息的管理，實現統一網管功能。

5、智能化監控系統發展趨勢

5.1視頻圖像質量趨于高清化

由于數字圖像采集的性能的較以前有了明顯的提高，終端顯示的能力有了巨大進步，HDTV的視頻大小已經達到1280 X 720, 1920 X 1080，以后的視頻監控圖像質量主流會達到高清晰電視的水平，實現了城市視頻監控聯網中圖像的清晰度。

5.2終端小型化，移動化

3G網絡時代的到來，監控終端也將隨之發生巨大的變化。移動化、小型化一直是視頻監控用戶的追求;手機、便攜電腦等智能型終端成為方向發展，扮演著重要的監控終端載體。方便快捷的查詢功能，可查詢發生警情點的人員、地址、就近警力、周邊狀況信息。

5.3監控系統無線網絡化

普及到千家萬戶的無線網絡、第三、四代移動通信在技術上己經成熟，高清、嵌入式、無線和有線方式的移動無線視頻監控成為新一代的視頻監控系統的發展方向。

5.4監控管理系統多媒體化

監控系統正在經歷從模擬、數字直至支持IP網絡傳輸的發展過程。從現在功能比較單一前端設備，綜合能力簡單的管理系統，發展到利用數字網絡多媒體技術形成的監控管理系統，具備多媒體應用中的網絡化、系統集成化和規模組網能力方面等優勢。

5.5管理網絡化

現在的監控需求發展為廣域聯網。大規模的網絡信息共享促使向網絡多媒體監控管理平臺發展，具有權限分級、信息傳送渠道條理清晰等特點，并采用分級式管理控制方式。

5.6信息轉發/存儲

采用分布式的信息轉發和存儲方式，在IP網絡上進行虛擬矩陣控制，提高了網絡帶寬利用率，減少了硬件存儲設備的投入。

5.7報警聯動

與城市交通等系統聯動，前端出現情況的位置提出告警信息，并及時轉發報警信息給相關部門，提示出位置、聲音、圖像以及發送短信和電話等形式，提升了應急反應速度的能力。

6、結束語

當前我國的很多大中型城市已經相繼開展了平安城市的建設，作為一種關鍵技術手段，智能視頻監控系統對城市的安全管理發揮著重要作用，也必將得到深遠發展。

參考文獻

智能城市的發展范文第2篇

關鍵詞：智能化；機械工程；發展趨勢；探討

智能化機械工程是繼傳統機械工程技術發展起來的一種自動化控制技術，智能化機械工程主要由現代機械設備組成，機械裝置具有復雜性與精巧性的特征，也能夠制造出更為精確的產品，因此可以在理論創新與實際問題的解決方面發揮重要作用[1]。本文簡單探討了機械工程智能化的發展趨勢問題，旨在為智能化機械工程實現進一步推廣提供參考依據。

一、智能化機械工程的特征

機械工程的智能化發展指的是采用智能化管理方法、設備及技術，有效轉變傳統機械工程，使傳統機械工程實現智能化運作與發展。智能化機械工程具有以下特征：（1）高品質、高效率。在機械工程中應用智能化技術能夠減少生產能耗，并可以延長生產鏈，如從機械生產延伸至生產管理、產品銷售及再回收等過程，同時保證高效率生產產品及提高產品的品質。（2）四流交匯、四維集成。人、機、硬件、軟件相互交流與集成是智能化機械工程的基本特征，四流交匯與四維集成保證了智能化機械工程的高效性與智能性，這對于機械工程的發展有著非常重要的作用[2]。（3）節能與環保。節能環保是機械工程發展的重要趨勢之一，利用傳統機械工程技術的過程中難免會產生污染，且污染產生后治理難度較大。智能化機械工程中所使用的技術與設備均具有節能環保的特點，能夠減少污染物的排放，避免以犧牲環境作為發展機械工程的代價。

二、機械工程智能化的發展趨勢分析

（一）網絡化與信息化發展趨勢。網絡化與信息化是機械工程朝智能化方向發展的主要趨勢。就信息化發展趨勢而言，與機械工程相關的企業正在不斷改革自身管理體系，并注重通過智能化技術改善內部管理環境及利用外部環境，確保機械工程能夠在信息化管理環境中實現進一步發展。目前EPR（企業資源計劃系統）及MRPII（制造資源計劃）等在企業中的廣泛應用為智能化機械工程的信息化發展提供了有利條件，同時也能夠使機械工程在虛擬企業、動態聯盟、電子商務、網絡物流等領域中發揮非常重要的作用。機械工程在信息化管理領域中的應用也能夠加快智能化機械工程的信息化發展。例如，在對機械工程中的機電產品進行研發時，通常會應用到信息技術，在選擇機械加工設備時，通常會優先考慮數控式加工機床等含有智能化信息技術的機械設備。商業化智能機械研發機構的出現也為機械工程的信息化與網絡化發展提供了必要條件，目前已有研發機構成功利用智能CAD（計算機輔助設計）技術、智能數據處理技術等設計及開發新型機械產品，并逐漸朝CAM（計算機輔助制造）、CAPP（計算機輔助工藝過程設計）等方向發展[3]。此外，機械工程生產體系的網絡化發展趨勢尤為明顯。智能化機械制造系統以人機結合為主要特征，目前制造模式已經得到了優化，生產體系注重以人為本，并確保機器智能與人類的智能能夠實現有效結合，因此可保證調度計劃與生產計劃能夠組成智能化控制網絡，確保機械工程的智能化控制系統具有可重構性。例如，可以重構路線調度數量品種，適應機械加工設備及組成方案等。

（二）集成化與自動控制化發展趨勢。隨著機械工程智能化研究的不斷深入，智能化機械應用集成化與自動化控制技術的趨勢也表現得越來越明顯。在機械工程領域中，基于單機集成與智能控制的自動化換擋系統已經得到了推廣與應用，自動化換擋系統主要分為液壓式換擋系統與電液式換擋系統，應用以上兩種系統后不但可以改善機械設備的使用性能，提高機械工作效率及作業質量，同時還能夠使機械操作人員的勞動強度得以減輕。另一方面，機械工程中所使用的監控技術、檢測技術、遠程診斷技術及維護技術等也已經逐步實現了智能化，并具有明顯的集成化與自動化控制的發展趨勢。例如，智能化電子診斷技術與監控技術能夠實現在線智能檢測、預報及檢測機械設備的運行工況，同時還可以自動將故障診斷及維修數據發送給機械操作人員，方便操作人員集成化控制工程機械。近些年國外部分廠家已經可以在電子監控裝置當中安裝數據輸出接口與數據存儲接口，這就能夠為機械工程中故障數據的記錄提供有效的物質基礎，當得出故障數據后，機械維護或操作人員便可以根據故障代碼輸出結果分析故障情況，因此有利于精確確定機械故障類型及故障點。此外，集成化與自動化控制的發展趨勢還體現在了網絡機群方面。網絡機群是機械工程智能化的具體體現，實施網絡機群管理能夠優化配置多機種及高性能機械，確保各類機械充分發揮協同作用。

（三）產品智能化與人工智能化發展趨勢。在機械工程本身不斷實現智能化的同時，機械工程中的產品也逐漸朝智能化的方向發展，同時在機械工程領域中應用人工智能化及計算機科技技術的發展趨勢也變得越來越明顯。智能化、多樣化及個性化的機械產品能夠更好地滿足消費者的需求，其中智能化機械產品具有廣闊的市場前景。例如，索尼公司開發的智能化娛樂機器狗（愛寶）投入到市場后受到了廣大消費者的歡迎，同時也帶來了巨大經濟效益。機械工程領域中的智能化產品多能夠模擬人類大腦所具有的控制功能、分析功能，因此可以實現共同控制與定時控制。在機械產品中安裝位置、壓力及溫度傳感裝置等，不但可以高效感知與分析外界信號，同時還能夠及時處理信號。例如，機械產品中的分級控制可以通過電子電路、SCM（ 供應鏈管理）及顯示管等的靈活配置實現。人工智能化與計算機科技技術的應用也加快了機械工程智能化的發展進程。現代科技技術從研發到應用之間的周期正在不斷縮短，機械工程中應用的人工智能化技術也變得越來越多，人工智能與計算機智能的結合已經成為機械工程技術研究中的熱點，研究的關鍵點在于解決知識節點劃分與模塊共享之間存在的技術難題，以便可以協調人工智能、產品智能與計算機智能之間的關系。此外，機械工程智能化知識資源為智能軟件的設計提供了必要依據，如MAS技術（移動服務器）、DPS技術（數據保護）等的應用不但提高了機械工程的人工智能化水平，同時還能夠提升機械產品的制造質量，降低產品生產成本。因此能夠加快機械工程的智能化發展。

結束語：綜上所述，機械工程在人類文明發展的過程中起到了非常重要的作用，智能化機械工程的出現將機械工程帶入了一個嶄新的發展紀元。機械工程智能化的發展趨勢是多樣化的，包括網絡化、信息化、人工智能化與產品智能化等，只有把握好機械工程智能化的發展趨勢，才能夠豐富機械工程領域的內涵，并由此加快機械工程的發展。

參考文獻：

智能城市的發展范文第3篇

關鍵詞：機械工程;智能化;發展趨勢 前言

我國科技不斷進步與發展，機械工程智能化的應用越來越廣泛，本文就其發展趨勢展開了探討。

2.機械工程智能化發展現狀

由于我國目前的國情以及技術、信息等的限制，我國部分機械工程企業還未實現智能化發展，還是以傳統的制造模式為主，但可喜的是，機械工程企業一直都在不斷改革，借鑒國內外發展較好的機械工程企業的成功經驗，在技術、管理、產業結構等各方面開拓創新，將智能化作為企業未來的發展目標?？傊?，未來的生產是智能化的集約生產，顧客的需求是智能化的服務和產品，因此，企業的生產和管理必須以智能化的發展方向為目標。

雖然目前還存在較多的困難和挑戰，但我國機械工程行業的智能化發展趨勢總體上是良好的。隨著技術越來越成熟，不少企業在國家產業政策和信息技術高速發展的支持下，以市場需求為導向，不斷調整產業結構，研發產品技術，將產品向科技化、智能化方向發展，中國機械工程行業一定能夠克服當前的困難，走上科技、智能發展的軌道。

機械工程是現代社會生產和生活的基礎，是將技術科學理論知識運用生產實踐中的一門應用性工程。任何生產和生活活動都離不開機械，如農業機械、冶金和化工機械、食品加工機械、礦山機械設備等，各個工程領域的發展都需要機械工程提供必需要的設備，各個領域不斷提高的需求促進了機械工程的發展，同時機械工程自身的發展，如技術創新和科技進步也能更好的滿足各個工程領域的不斷發展的需求。但不可否認的是，機械工程在提高人類物質文明和生活水平的同時，也對環境造成了很大的破壞，如廢水、廢棄、廢物的污染;資源的大量消耗等。因此，機械工程的發展不能一味的以提高生產、生活效率為目標，而要尋求一條既不破壞環境也不影響生產生活的可持續發展道路。綜合各方面的因素分析可以得出，智能化發展是機械工程未來的發展方向。

3.機械工程智能化的優勢

3.1 生產能力和工作質量得以大幅提高

應用機械自動化生產出的產品在信息自動處理和控制方面有著突出的優點，其控制和檢 測的靈敏度、精度和范圍都有較大幅度提高，通過自動控制系統可以精確的保證機械的執行 機構按照設計的要求完成預定動作。

3.2 產品的安全性和可靠性更高

機械自動化產品一般都具有自動監視、報警。診斷和自動保護的功能，在工作的時候一 旦遇到過載、過壓和短路等故障時能夠采取自我保護的措施，有效保護操作者和設備的安全， 由此可見，使用機械制造及自動化技術對產品的安全性和可靠性有非常大的提升。

3.3 提高了產品科技含量，提升了產品的具體功能。

機械自動化產品在安裝調試時，可通過改變控制程序來實現工作方式的改變，以適應不 同用戶對象的需要以及現場參數變化的需要。這些控制程序可通過多種手段輸入到機械自動 化產品的控制系統中，使產品更具科技含量。

3.4 提高了生產效率，降低了勞動強度

機械自動化產品的自動化程度較高，屬于知識密集型和技術密集型產品，是將人們從繁 重的體力勞動中解放出來的重要途徑，可以加速工廠自動化、辦公自動化和農業自動化及交 通自動化，另外，機械制造及自動化技術還有效提高了生產效率，降低了勞動強度。

4.機械工程的智能化的應用

4.1 機械工程企業的管理過程要向智能化發展

智能化管理是當今機械工程管理的重要思路，對機械工程企業的管理方式產生了重要的影響。它使得原有的交叉式、多層次管理方式轉變成了階梯模式的管理方式;使得原有的人力管理為主成為微機管理。通過智能化管理系統來進行機械工程企業的生產、銷售等活動的檢測，并積極跟進檢測結果來進行修正，保證了企業管理的及時性和有效性，保證了管理信息的透明度，還極大的降低了人力資源的浪費，降低了人為因素對管理的負面影響。

科技技術的不斷發展進步促進了當今社會管理模式的不斷發展，智能化管理模式的不斷推廣，可以有效的提高機械工程企業對市場環境的檢測，保證了決策的有效性，有利于規避存在的風險，保證企業的健康發展。

4.2 機械工程企業的設備要向智能化發展

隨著科學技術的不斷進步，智能化在機械設備中廣為體現，機械設備都朝著自動化、智能化、科技化方向發展。機械設備的智能化可以有效提升管理智能化的進程，促進管理水平的提高。機械設備的智能化使得設備的參數可以及時有效的反饋到工作人員身邊，保證了機械設備的有效運行，一旦出現故障，智能化系統可以進行警示并且做出相關的停機、斷電反應，保證了設備以及生產安全。

4.3 科學技術的發展方向是智能化

科學技術的智能化是實現產品智能化、管理智能化、機械設備智能化的基礎保障?？茖W技術智能化在當今的機械工程生產過程中廣為應用，如微顯微技術、遠程控制技術、導航技術等。

機械工程在不同的生產領域其相關的產品、生產設備、生產技術要求也不一致，其相關的智能化發展模式、發展目的也不一致，這意味著不同領域的機械工程生產需求的智能化也是不一樣的。在進行科學技術的智能化應用時，要根據行業特點和生產領域特點，適當的進行技術、設備的選用，保證智能化生產的有效性，保證機械工程智能化的順利進行。

5.機械工程智能化的發展趨勢

5.1 生產產品智能化

產品是促進企業進行正常經營活動與持續發展的基本，也是企業實現經濟效益的手段，尤其是機械設備直接生產出來的產品，不僅要保證產品生產出來的質量，同時也要保證生產效率，滿足市場及消費者的需求。智能化的生產方式不僅能保證機械設備生產的產品在質量上精益求精，還能兼顧提高生產效率。

5.2 管理方式的智能化

智能化管理方式在機械工程管理中的應用逐漸深入，勢必會給機械工程企業所固有的管理方式造成沖擊，促使企業管理方式發生變革，由原來交叉粗放的管理方式轉變為細化到個人的管理模式，保證決策的實效性;由原來的人力管理轉變為計算機系統管理。智能化的管理方式能確保機械工程企業的生產、銷售、產品維護、市場開發等方面都得到及時的跟進與補充，實現一體化的服務模式，并且能給及時反饋運行的結果，方便后續的生產經營活動。智能化的管理方式，不僅能有效節約管理成本，還能有效提高管理的質量與效率。

5.3 機械工程設備的智能化

在現階段，伴隨著科學技術水平的不斷突破創新，機器設備也在朝著智能化、自動化的方向發展。機械工程智能化不止是生產產品的智能化、管理方式的智能化，同時也是機械工程設備的智能化，這種智能化的機器生產能有效提高生產效率，還能協助設備管理人員對機器設備進行智能化的管理，降低管理成本，通過機器管理機器，達到智能化管理機器性能與運行狀態的目的，如當機器在生產過程中發生故障時，監管設備就會發出警報，停止該問題設備的運轉，保證機器不會發生二次故障的情況。

5.4 科技的智能化

科技智能化是實現生產產品智能化、管理方式智能化以及機械工程智能化的前提條件?？萍贾悄芑軓V泛應用在機械工程生產的各個環節，如感應技術、聯動控制技術、遠程控制技術等。因此現代機械工程企業要密切關注科技發展趨勢，緊跟科技發展步伐，與時俱進，將新型的科技應用到生產中。

6.結束語

只有加強對機械工程智能化的研究，才能完善該部分技術，掌握發展趨勢，為我國機械工程更好的服務，該部分研究非常具有現實意義。

參考文獻：

[1]彭海輝.機械工程智能化的發展趨勢探討[J].建筑遺產，2013（3）：166-168.

[2]王朝.機械工程智能化的發展趨勢探討[J].建筑遺產，2012（3）：16-18.

[3]高潔.機械工程智能化的發展趨勢探討[J].建筑遺產，2013（6）：66-69.

智能城市的發展范文第4篇

關鍵詞 能值理論;指標體系;礦業城市;可持續發展

中圖分類號 F062.2 文獻標識碼 A 文章編號 1002-2104(2010)03-0056-06 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2010.03.011

礦業城市作為我國一種特殊的城市類型,是隨著資源開發而興起的城市,其主要職能是開采礦業以及在此基礎上的加工產業,對我國經濟建設做出了巨大的貢獻。根據其依賴的資源隸屬不同,可將礦業城市分為油氣類、煤炭類、非金屬、有色類、化工類及冶金類等。據中國礦業網―中國礦業城市基礎數據庫統計,我國共有大小礦業城市近400座。如何通過構建科學合理的評價方法對礦業城市的發展程度進行分析對比,進而指導礦業城市的發展,一直是學者們研究和關注的問題。傳統的評價方法如模糊綜合評價、層次分析評價、神經網絡等方法[1-5],涉及到指標選擇、方法參數的設置以及權數設定等問題,且礦業城市種類不同所采用的計量指標有其自身特點,制約了這些方法的使用。本文運用能值分析理論, 廣泛地涵蓋了反映各種不同類型礦業城市發展程度的指標,通過轉換為能值指標來進行分析,在分析方法中,避免了權數的設定,規避了人的主觀性,能科學合理地反映礦業城市的發展水平,進而利用能值指標值進行對比分析。通過收集整理2006年中國典型礦業城市統計數據,構建礦業城市發展程度能值指標體系,運用能值理論計算礦業城市能值指標值,對礦業城市之間及其與其他區域的能值指標值進行對比分析,實現了對不同礦業城市之間及其與其他區域之間的比較,從而為礦業城市的發展提供參考。

1 基本理論及分析步驟

1.1 能值分析理論

能值理論[6-7]是由著名生態學家、能量分析學家H.T.Odum于上世紀70年代提出的能量價值學說,經過不斷的發展完善,成為廣泛采用的評價方法之一。能值是一種基于生物物理原理的生態經濟評價方法,以能量定律、系統學及系統生態學為基礎,將生態系統和經濟系統的各種形式的能量轉換為太陽能來進行評價,從而達到對自然系統和經濟系統的資源、服務和商品的價值進行定量分析,提供了一種可以對不同種類、各種能量(能量流、物質流、經濟流、信息流)的共同衡量尺度和評價標準,其單位為太陽能焦耳(Solar Emjoules,縮寫為sej),能值分析的基本概念包括:

(1) 能值:指流動或貯存的能量中所包含的另一類別能量的數量。在能值分析過程中主要是 以太陽能值(Solar Energy)來衡量某一能量的能值大小,其單位為太陽能焦耳(Solar Energy,即sej)。換言之,某種資源、產品或勞務的能值,就是其形成過程中直接或間接應用的太陽能 焦耳總量。

(2) 能值轉換率:指形成每單位物質或能量所含有的另一種能量之量。在能值分析中常用太陽能值轉換率,即形成每單位物質或能量所含有的太陽能之量,單位為sej/J 或sej/g。能值轉換率是衡量能量的能質等級的指標。H. T. Odum 和合作者從地球系統和生態經濟角度換算出自然界和人類社會主要能量類型的太陽能值轉換率,可用于大系統如國家、區域、城市系統的能值分析。根據各種資源(物質、能量)相應的太陽能值轉換率,可將不同類別能量(J)或物質(g)轉換為統一度量的能值單位(sej),以便進行統一度量。

(3) 能值/貨幣比率:指當年該國家(或地區)全年總應用能值與該國(或地區)國民生產總值(GNP)之比。能值/貨幣比率反映了總應用能值與國民生產總值的比例關系,其比值大小,反映了貨幣購買力的高低。能值/貨幣比率高,代表單位貨幣所換取的能值財富多,表示在生產過程中使用的自然資源所占的比重大;反之,能值/貨幣比率小的國家(或地區),其自然資源對經濟成長的貢獻較小,科技發達,說明該地區的開發程度較大。

(4) 能值―貨幣價值:是指將生態系統或生態經濟系統物質和能量的能值折算成貨幣,相當于多少幣值,也稱為宏觀經濟價值,其折算的方法是能值除以當年能值/貨幣比率,這種方 法可以增強不同國家或地區之間的可比性,一般是以美元為單位。能值貨幣價值反映某一產品的實際價 值,包括凝結在產品中的人類勞動和環境資源的價值。

由于能值分析理論能夠提供一種衡量和比較各種不同種類、不同等級能量的統一尺度和標準,經過不斷完善和發展,能值評價理論已經被運用到各個領域。如濕地生態系統[8-9]、環境經濟系統[10-11]、區域經濟系統[12-13]、城市生態評價[14-15]等方面,對其發展現狀和可持續性進行對比分析,為實現社會健康和諧的可持續發展提供了有利的參考作用。

曹志國等:基于能值理論的中國礦業城市發展程度分析中國人口•資源與環境 2010年 第3期1.2 礦業城市發展程度的能值評價指標體系構建

根據H.T.Odum提出的能量分析的各項指標,結合中國礦業城市發展實踐,構建了礦業城市發展程度的能值評價指標體系,如表1所示。

1.3 礦業城市發展程度的能值分析步驟

根據H.T.Odum提出的能值分析一般步驟,結合礦業城市的實際情況,制定礦業城市發展能值 分析具體步驟,如下:

(1) 基礎資料的收集:收集所研究礦業城市的自然地理及經濟資料。數據來源于中國城市 統計年鑒2007、各相關省市統計年鑒2007、各相關省市2006年國民經濟和社會發展公告、各省市統計局網站以及中國礦業網站等權威機構;

(2) 礦業城市系統的能量流動分析:包括確定礦業城市系統的邊界,確定系統的主要能量來源以及確定系統的主要成分等;

(3) 能量分析表編制:能量分析表包括資源類別、資源流動量、太陽能值轉換率、太陽能值以及宏觀經濟價值等項目,進而通過能值轉換計算,實現了將各類資源換算為統一的能值單位;

(4) 以礦業城市發展能值評價指標體系為基礎,對上述計算結果進行整合,計算出各礦業城市的能值指標數值,分析其發展情況;

(5) 綜合分析和參考建議:通過對上述指標值進行橫向比較,發現礦業城市發展趨勢,與其他區域能值指標進行對比分析,制定可行的經濟社會發展策略,指導我國礦業城市的健康和諧發展。

2 中國礦業城市發展程度分析實例

2.1 分析實例

根據1.3礦業城市發展程度評價的能值分析步驟,計算中國礦業城市能值指標值,如表2所示。

2.2 計算結果分析

利用表2計算結果計算各類型礦業城市的能值指標平均值及總體平均值,如表3所示。從表中可以看出煤炭類與有色類城市的能值利用強度較低,油氣類、冶金類以及綜合類城市的人均能值利用強度要高于平均指標,綜合類城市能值利用強度要高于其他城市。煤炭與有色礦開采對環境危害較大,故其環境能值/萬人民幣指標與廢棄物占總能值比率較高,在今后發展過程中應做好環境規劃,避免由于開采礦產而造成的環境破壞以及次生災害的發生;在人均不可更新能值消耗比例方面,冶金類遠高于其他類型礦業城市和平均指標,這與其工藝生產消耗大量不可更新資源有密切關系。未來發展要通過改善生產工藝,提高能源的利用程度,降低不可更新能源消耗,構建科技含量高、低消耗能源的可持續發展模式。

進一步從以下幾個方面對礦業城市主要能值指標計算結果進行分析對比。

(1) 能值使用結構分析。城市生態經濟系統能值使用結構一定程度上體現了其生命支持系統的穩定性和安全性,也決定了城市的發展方向和水平。由計算結果可以看到,礦業城市總的應用能值中,系統不可更新能源產品能值占很大一部分比例。而經過長期開發,礦業城市面臨著資源枯竭,資源結構調整是其發展面臨的一個重要課題。從地理分布來看,絕大部分礦業城市地理位置相對偏僻,如東三省礦業城市、山西北部礦業城市、新疆礦業城市以及沿海礦業城市,風能資源豐富,而對其開發卻極為緩慢,為調整資源結構,這些礦業城市應大力發展風力資源;根據分析得知,在甘肅石嘴山、山西大同、朔州、內蒙古包頭與烏海等地區,由于全年日照時數時間較長,蘊含著大量的太陽能資源,應及早大力開發;在部分沿海礦業城市,如東營,應大力發展漁業資源及利用海洋能,實現產業結構優化等。

簡言之,礦業城市應在現有基礎上,積極主動開發風能、太陽能、海洋能等清潔能源,促進資源結構調整,不能僅靠開發資源維持經濟社會發展,應實行環境友好的和諧社會發展。

(2)能值利用強度。能值使用強度體現了單位面積的能值流動情況,可以看出礦業城市的能值使用的集約情形。經濟發達國家或地區,其經濟活動頻繁,能值使用強度必然很高,如2001年意大利、瑞典、中國澳門、廣州能值利用強度已分別達到6.86×1012sej/m2,8.99×1012sej/m2,8.05×1012sej/m2,4.33×1012sej/m2,礦業類城市在2006年平均能值利用強度只有1.25×1012sej/m2,遠低于過于發達國家及地區。能值利用強度指標較低,與發達國家或地區相差較大,說明其城市化水平較低,應加強地區區域協調發展,促進社會協調發展,提高礦業城市的城市化水平和經濟發展水平。

(3)能值貨幣比率。能值貨幣比率體現了一個地區的經濟發達程度,其值越高,代表單位貨幣購買的能值財富較多,經濟發展程度較低;能值貨幣比率低,表明資源對經濟增長貢獻較小,表示該地區開發程度大。美國、日本、前西德、意大利和荷蘭等國的能值貨幣比率均在2.66×1012sej/S以下,而礦業城市的能值貨幣比率大多維持在5×1012sej/S以上,表明了其經濟總量還不夠大,經濟發展耗費的資源較多,經濟發展水平較低。

(4)電力消耗能值比率。電能是高質量的能量,電能的使用可以反映一個國家或地區的開發程度和人民生活水平。2000年美國電力消耗能值比率已達到20%,印度為10%,江蘇為20.8%,浙江為21.8%,而大部分礦業城市電力能值消耗比例遠低于20%,說明其工業化程度較差,仍有待發展。

(5)三次產業人均能值對比。從三次產業人均能值對比分析得知,大部分礦業城市第一產業(農林牧漁等)與第三產業(服務業)人均能值基本持平,但其遠低于第二產業(工業)人均能值,說明工業在礦業城市中占很大比例,礦業城市的資源依賴較強,應大力發展第三產業,改善調整產業結構,促進經濟協調發展。

(6)人均科技發展能值分析?？萍际堑谝簧a力。從科技教育投入比例來看,礦業城市科教投入不如GDP總值的5%,人均科技發展能值遠遠低于系統人均能值利用量。其主要原因包括礦城一般地理位置偏僻,其擁有的教育機構(如高等院校、研究機構)較少以及其對教育重視程度不夠。部分礦業城市如阜新、東營等,在其發展過程中,建立了一些與地區資源相關性強的高等院校,這些礦業城市應加大對其區域內教育科研機構的科教投入,促進產學研結合,更好地發揮科技在生產中的作用。其他礦業城市應積極主動,通過多種途徑,如聯合高校等科研機構建立工業孵化園,提供政策便利,鼓勵科研機構落戶,加大對基礎教育投入,形成共贏的局面,實現科技強市。

(7)系統的環境承載力分析。礦業城市在其發展過程不可避免地對環境造成了嚴重的損害。每萬元GDP的環境能值較高,遠高于非資源性城市。這與礦業城市的生產結構有著直接聯系,其以資源開發及加工業為主,造成了大量的工業垃圾(廢水、廢棄、廢物)。從廢棄物占能值比例分析得知,煤炭類城市產生的廢棄物較多。長期以來,資源的粗放型開采,對環境造成了很大的負荷,遺留下許多生態環境問題。今后要進一步控制工業垃圾排放,加大治理,通過先進的科技手段變廢為寶,降低廢棄物對環境的影響。

3 結 論

本文運用能值分析理論,在能值分析基本指標的基礎上,構建了人均能值利用量、電力消耗能值/系統總能值、環境能值/萬人民幣GDP和各種人均能值指標等,與原有指標構成了礦業城市能值發展評價指標體系,綜合分析了中國礦業城市的發展程度,通過礦業城市間以及與其他區域時間能值指標值的對比分析,得出如下結論:礦業城市資源豐富,具有較大的能值資源,但大多數礦城依靠資源發展經濟,致使其能值貨幣比率較大,經濟發展對資源的依賴程度較高,屬于高資源消耗型、粗放型發展的經濟模式;能值利用強度低于其他區域,城市化水平有待提高;同發達國家地區相比,其貨幣能值比率較高,經濟發展中的能耗較大,應加強資源利用效率;礦業城市產業發展不協調,人均第三產業能值偏低,要通過采取相關措施,加強第三產業的發展,促進經濟協調發展;要從建設環境友好型城市的角度出發,利用 先進的技術手段,對城市環境進行治理,提高城市的環境承載力。此外還要加強科技教育投入 ,推進科技創新,采取有效措施,培養和聚集高素質的科技人才、管理人才和精英人才,提高礦業城市的科技含量等。

能值理論作為生態學和經濟學理論的集成,具有較廣的應用領域。應用能值評價理論可以分 析任何經濟系統,定量分析資源環境和社會經濟活動的真實價值,在不同類型的區域間進行對比分析,對資源的科學評價和合理利用、經濟發展方針的制定,實現區域經濟社會的和諧發展,具有重要的意義。

本文運用系統分析理論,構建了反映礦業城市發展程度的能值指標體系,通過能值計算,將反映各礦業城市發展程度的指標值轉換為統一的能值指標值,實現了不同礦業城市之間發展程度的量化對比分析,驗證了該方法在礦業城市發展評價分析運用的可行性,解決了運用傳統方法的權數設定易主觀性和不同類型礦業城市由于指標不同而不易比較的問題,為礦業城市發展評價提供了一種新的方法。雖然Odum和其同仁已研究了自然界和人類社會主要能量和物質的能值轉換率,但人類經濟產品的能值轉換率受地區、生產水平及效益等因素影響而不同。因此,如何建立更加科學合理的能值評價指標體系,確定科學合理的能值轉換率等問題,以此對礦業城市之間以及與其他區域進行橫向縱向比較,進而更加有效指導礦業城市可持續發展,是進一步研究的重點。

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Analysis on Development Degree of Mining Cities of China Based on Emergy Theory

CAO Zhiguo ZHAO Yiqing YUAN Feng LI Cuiping

(University of Science and Technology (Beijing), the Ministry of Edu cation Key Laboratory of High Efficiency Mining

and Safety for Metal Mines, Beijing 100083, China)

智能城市的發展范文第5篇

關鍵詞：城市發展城市中心 中心區 規律

Abstract: Based on the historical development of the Chinese and foreign cities to explore and study the changes in the period of urban centers and foreign urban form and functions, and thus the variation of the city center.

Keywords: urban development, urban centers, the central area of ​​the law.

中圖分類號：F291.1文獻標識碼：A 文章編號：

正文：

引言

從人類文明誕生開始，人類就作為群居型動物而存在。在人類的文明發展史中，隨著生產力的發展和生產關系的改變，人類逐漸聚集形成部落進而逐步形成城市的初期的形態，城市的發展史正在此背景下拉開帷幕。城市隨著人類的發展而發展，城市中心也隨著城市的發展以及功能的變化而逐步改變。同時城市中心形態的變化也象征著城市性質的改變以及中心職能的變化。

城市發展初期的城市中心形式及職能

2.1原始社會和早期奴隸社會的中國

中國的城市文明的雛形誕生于公元前5000年左右至公元前21世紀，從遠在的內蒙的興隆洼文化，到中原的磁山文化、裴李巷文化、關中的大地灣文化到江南的河姆渡文化形成了穩定的農業聚集村落為中國城市發展創造了條件。隨著勞動的分工和社會的階層的分化，到商朝前期，中國逐漸形成了早期的城市。

早期的城市大都由早期集聚的村落演變而來。此時處于統治地位的有兩方面—氏族首領和巫師階層。城市雛形往往以氏族首領的居住場所為中心，如半坡、姜寨的大房子、龍山時代的城堡,等等，祭壇等祭祀場所也往往構成了這些城市雛形的中心。這些貴族與巫師居住、祭祀場所地處城市中心地位也體現了他們身份的尊貴。此時城市中心功能為防御與祭祀。

2.2外國早期城市中心-古代與古典主義時期

2.2.1古希臘與古羅馬

古希臘和古羅馬的歷史起源于愛琴海文明，該地區早期的城市也正是這一時期建立并影響了歐洲2000多年的建筑和城市的發展。古希臘采用氏族制后逐步轉變為共和制最后被馬其頓統一（希臘化時期）。氏族制時期希臘信奉多神教，反對自然現象崇拜，建有大量的廟宇，廟宇既是宗教場所也是市民公共活動中心，從一定意義上構成了城市的局部中心。衛城是此時城市的核心，衛城里建有宮殿、貴族住宅、倉庫、陵墓等等，承載政治、軍事、文化等多種功能。共和制時期城市中心逐漸轉變為圣城。圣城功能上與衛城有了很大區別，建有大量公共建筑，定期舉辦節慶等活動。希臘化時期城市中心轉變為廣場市民活動中心和博物館等文化交流中心，如阿索斯城中心廣場和亞歷山大城的宮殿圖書館與博物館。

古羅馬分為王政時代，共和時代和帝國時代，其建筑和城市發展受古希臘影響很大。古羅馬的城市中心建有廣場，廣場周圍建有神廟、劇場、競技場等一系列大型公共建筑，他們占據著城市的核心位置，而普通的民居簇擁著他們，羅馬城與羅馬帝國廣場清晰地展現了這種城市結構。它反映了當時神、統治者和普通百姓之間的一種關系，不難看出這一時期“人神合一”的思想，以及公共性對當時社會的重要性。

2.2.2古埃及

古埃及文明的核心是法老制度，崇尚死后永生的理論，古埃及的統治者相信自己是神的后代，法老家族統治制度代代相傳，僧侶和祭司的勢力也逐步發展壯大。從公元前3200年到公元前1085年古埃及建立了大量的古城和陵墓，因此可將古埃及城市分為生者之城與死者之城兩種。生者之城的城市中心往往以貴族區、神廟為主，死者之城建有大量的陵墓，金字塔、山崖陵墓興盛于此，可以說金字塔等陵墓構成了死者社會與城市的中心。古埃及城市核心也是以統治者的需求決定的。

2.2.3美索布達米亞城市

美索布達米亞文明起源于兩河流域。公元前2300年，蘇美爾人在兩河流域南部建立了不少城市，該處城市是由原始公社聯合而成的農村公社的中心。其中最著名的叫吳爾城。它的中央建有宮殿、廟宇及觀象臺的三位一體的城寨。古代兩河流域也流行多神教，后來君主制促進了神的分化，也神化了國王。所以宮殿總與廟宇連在一起。宮殿、廟宇建筑群建在城市高地上。它們都是四合院的，前者常由好幾個院落所組成，并不很規則；后者平面較規正，一般是四方形的。

亞述在公元前八世紀占領該處建立了首都亞述，這個城市前期為政治與軍事中心，后來逐漸轉移為宗教中心，城市中心近河處有35個神廟，位于人工筑的高臺上，城中的阿奴與阿達德神廟有一對相同的觀主臺。在它們之間用廟宇連接。廟前有一個用很厚的墻封閉起來的院子。整個建筑物都有強烈的防御性，很可能這廟宇也是宮殿，神權與王權合一了。

山岳臺與廟宇、倉庫、商城等聯系在一起構成了美索不達米亞城市中心，承載著城市、商業和活動等功能。

2.3總結

早期的城市建設和發展，中國與外國城市中心的決定與國家的統治制度有關，中國早期城市基本為貴族和氏族族長的居住地和巫師祭祀場所，國外早期城市中心既有劇場等公共建筑也有宮殿，神廟統治統治階級的建筑。

城市發展中期時的城市發展與城市中心變化

3.1奴隸社會中后期和封建社會的中國

從奴隸社會中后期和封建社會開始，中國城市逐步有了規劃的概念，自此開始，中國城市的發展基本遵循兩種規劃理論—以《周禮考工記》為代表的，倫理的、社會學的規劃思想，以及以《管子》和后期的風水理論為代表的自然觀的、功能性的規劃理論。

周禮考工記》作為我國古代城市規劃理論中最具影響一部著作，很早就提出了我國城市，特別是都城的基本規劃思想和城市格局。它提出：“方九里，旁三門?！?；“經涂九軌，九經九緯?！保白笞嬗疑?，面朝后市?！钡纫幌盗欣碚?。這些理論一直影響著中國古代城市的建設，很多大城市，特別是政治性城市都是按照這種理論修建的。如唐長安城（圖一）、曹魏鄴城、北魏洛陽城（圖二）、明清北京城（圖三）等等，它們都以皇城為政治、左祖右社為文化宗教中心、兩市為居民生活服務中心。

圖一 圖二

圖三

中國傳統的城市規劃理論中也有很理性、功能主義的一面，這集中反映在《管子》一書和后世的一些有關風水的理論中。《管子》成書于戰國時期，是后人假托管仲所作的政治。如果說《周禮考工記》對中國政治性大城市的規劃具有決定性的影響作用的話，那么《管子》和“風水”理論在中小型城市的規劃中發揮著更明顯的影響力名著。這些城市以功能為主，城市中心往往是居民的服務設施。

3.2中世紀、文藝復興時期和巴洛克時期國外城市發展和城市中心的變化