1系統體系結構

1．1系統硬件拓撲結構

該系統主要由工控機、微波讀寫天線(RSU)、LED顯示屏、攝像機、道閘、票箱、服務器等設備組成。整個系統的硬件拓撲結構如圖1所示。在整個系統中，安裝在崗亭環島立柱上的微波讀寫天線(RSU)與車載電子標簽(OBU)，通過專用短距離通信技術(DSRC)進行信息交換;微波讀寫天線與控制器通過高低電平信號量進行通信;天線與工控機之間則通過天線內部PC通信模塊實現信息交換。車輛檢測器分別與地感線圈和控制器連接，獲取并傳遞地感信號。攝像機、音箱、LED顯示屏和報警燈都與工控機連接，由應用程序直接控制。

1．2系統軟件體系結構

智能化系統分為以前端崗亭為主的C/S系統和以后臺管理中心服務器為輔的B/S系統(本文主要介紹C/S系統部分)。系統主要分為崗亭數據庫層、前端崗亭信息采集層、數據傳輸層、管理中心服務器數據存儲層和后臺B/S信息表現層五個部分。各崗亭數據庫層主要存儲本崗亭的數據;前端崗亭信息采集層主要采集本崗亭車輛通行信息;數據傳輸層是基于WinSock通信機制的，將各崗亭的部分數據同步傳輸到管理中心服務器數據庫層中;管理中心服務器數據存儲層主要存儲各崗亭車輛通行及收費信息;后臺B/S信息表現層主要是給管理人員提供一個對各個校區及各個通道車流量等相關信息進行查詢的平臺。

2車輛進出場工作流程

智能化系統針對不同性質的車輛做出相應的操作，車輛進出場的工作流程如圖3所示。車輛駛入通信區觸發線圈，RSU與車上的OBU電子標簽雙向通信，采用二分法在白名單中查找車牌號，如果有該車牌號，系統讀取并記錄ETC標簽信息，控制器接收微波讀寫器或票箱的信號，直接控制開閘。如果沒有，進場時，語音提示讀卡;判斷卡是否有效，如果卡無效，管理人員處理并取卡，否則，讀取并記錄卡的相關信息，控制開閘;出場時，交卡，智能化系統根據讀取的信息先判斷是否為短期通行車，如果不是，就需要按規定繳納費用，否則，直接開閘。開閘以后，進出場車輛通過時，抓拍線圈控制攝像機抓拍圖像;保存車輛進出場記錄至數據庫;如果車輛完全通過，道閘欄桿自動回落，否則，一直抬升。

1人機交互在產品創意中的設計理念

如今，人們在選擇智能化的產品的時更喜歡觸控類的多功能產品。這種最直接的觸控方式符合人們探索虛擬世界的最直接的需求。人們從剛出生開始，為了認識外界的事物都是通過觸摸的方式。對于人們而言，觸控已經變成了最直接的人機交互的方式。隨著觸控技術的不斷發展，以后可以實現人和機器的直接對話，這種變革也是消費者對于未來需求和自己內心需求的一種更深層次的解讀和挖掘。對目前市場上的電子產品進行調查會發現，最受用戶歡迎的還是智能手機和平板電腦。消費者在使用的過程中可以直接進行觸控，操作十分簡單，同時還能滿足消費的心理需求。現在市場上的手機大部分都是多點觸屏手機，硬件設計也逐漸提高，整體產品更加人性化。

2虛擬界面的設計在產品創意中的應用

虛擬界面與傳統的對于信息傳遞的介質存在很大的區別，虛擬界面使得以前不可能實現的東西變成了現實，擴大了人們獲取信息的渠道。

2.1虛擬現實技術

相對于傳統的在圖紙上進行畫圖來進行產品創意的設計而言，虛擬界面的設計理念主要是實現沉浸或者非沉浸環境中的交互，實時地對原來的模型進行修改，并且在修改之后能夠及時地得到修改的結果。虛擬現實技術是進行電子產品創意設計中最重要也是最關鍵的一項技術，掌握這項技術后設計師可以更好地進行產品的創意設計。虛擬現實技術主要是指可以體驗虛擬世界的計算機系統。這種虛擬的世界可以根據現實生活中的事跡在計算機中形成并反映現實的世界，而人們可以通過各種感覺器官在虛擬的世界中對現實的事跡進行感知，進而實現虛擬世界和真實世界的交流，這也是一種新型的計算機技術。同時這種虛擬現實的技術也可以幫助人們更好地理解現實世界，也有助于實現人機交互在產品創意設計中的應用。

2.2虛擬界面在產品創意中的應用

1射頻識別技術的基本工作原理

射頻識別系統是由射頻標簽、讀寫設備和計算機三部分組成的。射頻識別系統的基本工作原理是：讀寫設備通過相關發射設備發送固定頻率的射頻信號，當標簽進入發射設備工作區域時，會產生相應的感應電流。標簽接收到感應電流后被激活，并通過自身內置的發射線將自身的編碼等信息發送到系統的天線調節器，天線調節器再將接收到的載波信號傳送給讀寫設備，進行信號的解調和解碼，最后將解碼信號輸入主系統處理，由主系統判斷標簽的合法性，并發出指令處理和控制不同的標簽。射頻標簽和讀寫設備之間是通過耦合元件實現信號空間耦合的，并在耦合通道內實現數據的互相交換和能量的傳遞。射頻信號耦合類型主要有以下兩種。

1.1電感耦合

電感耦合是依據電磁感應的有關規律，通過空間中的高頻交變磁場實現的。電感耦合一般被廣泛應用于中頻或低頻的近距離射頻識別車輛管理系統中。其識別距離一般為10～20cm，最長不超過1m。因為電感耦合本身沒有電源，所以，芯片的能量全部來自讀寫設備。讀寫設備的發射天線線圈能夠產生穿透線圈橫截面的強電磁場。其中，小部分的磁力線能夠進入射頻標簽的發射天線線圈，并與電容形成一個振蕩回路。當其通過振蕩回路時，射頻標簽發射天線線圈的電壓達到最大，整流后可作為射頻標簽芯片的能量使用。

1.2電磁反向散射耦合

這種耦合方法主要是基于雷達原理，利用電磁波在空間中相關的傳播規律發射電磁波，且反射電磁波會攜帶一些相關的信息。這種耦合方式在高頻或超高頻的遠距離射頻識別車輛管理系統中的應用比較廣泛，其識別距離一般為3～10m。

2車輛管理系統的組成原理

1建筑電氣工程施工以及其智能化技術

自從我國開始實施城鄉一體化政策以來，我國建筑行業就飛速發展，居民生活用水供電、照明通信以及安全防護等等相關要求也日益提高，這都促使建筑電氣給工程帶來了極大的進步。同時由于建筑行業與其他關聯學科之間的交叉合作也使得建筑電氣技術這門綜合性技術應運而生，而建筑電氣工程技術包含了電子技術、電工技術、信息技術以及控制技術。當前建筑領域電氣化工程更加追求安全穩定和適用，一般建筑電氣工程主要包括幾方面內容:第一，安裝相應成套建筑電柜、控制設備以用來整體控制建筑電路;第二，根據建筑整體電線光纜分布規劃來安裝相應電纜電線;第三，安裝變壓器以及其它動力裝置，調試運行相關設備并確保設備運行無異，施工完畢后也能夠照常使用(有問題就要及時解決改進);第四，還有其它繁瑣的設備線路安裝，如接地、母線導管、照明等等。完成這些后就要進行綜合檢查驗收，通過實現所有電氣工程運行使用狀況集中解決研究和處理電氣工程沒有發現或者有待改進的問題，以策萬全。所謂的智能化技術就是人工智能技術的簡稱，是全球定位系統技術、傳感技術、高科技計算機技術以及信息通訊技術等綜合產物，從某種程度上而言，它是計算機智能運用的分支，其智能化系統主要有語音圖像信息識別傳遞、信息控制和處理系統，專家系統等等，在建筑電氣工程領域，人工智能就充分運用了相關系統功能，比如電氣電力的控制等。建筑電氣工程智能化技術的科學使用不僅能夠快速方便相關設備系統的自我修復、保護功能的恢復和完善，還能夠有效提高建筑電氣工程施工進度和施工質量，因此也使得大量專業研究人員持續不斷的探索研究，以推進我國建筑電氣工程智能化技術的發展和應用。

2建筑電氣工程中智能化技術的具體應用

隨著人們對建筑電氣工程智能化技術應用方面的日益了解，其在當前建筑電氣中的控制系統，故障預測、判斷分析以及電氣工程設備優化等等方面都有了較為廣泛的應用，這直接提升了建筑電氣工程技術層次，具體如下:

2．1在建筑電氣工程控制系統中的應用

眾所周知，建筑行業電氣工程項目施工操作技術性、專業性和復雜性都較高，尤其是電氣工程的精細度方面，而且以往傳統施工過程中這部分項目就很容易出現故障，這對工程項目施工效率和質量影響極為不利。為了有效控制避免這些意料外的故障和電氣問題，進行電氣工程施工時就必須要構建相應的自我控制防御和保護體系，從而更好地進行事故后的檢測排除。在這些自我控制保護系統中就充分運用到了智能化技術，通過智能化技術中的定位系統就能夠有效幫助管理人員確認掌握工程設備、裝置和線路位置，并借助良好的傳感技術將其運行狀態信息傳輸到計算機，然后轉化為相應數據分析總結，將其與原本儲存信息進行比對，這樣就能夠動態掌握電氣工程運行狀況，一旦有異常也能夠及時發覺并確認異常原因，而相關管理人員也能夠及時快速應對解決，通過該步驟流程來實現電氣工程施工的自動化控制和動態管理。

2．2在建筑電氣工程故障預測分析中的應用

1智能化建筑電氣技術的發展思路綜述

智能化建筑電氣行業要想獲得持續的發展，就要做好電氣產品質量和安全工作。電氣設備是建筑裝飾工程的重要組成部分，電氣設備的質量、安全以及環保水平的高低，對電氣建筑裝飾工程的舒適度有著重要的影響。電氣設備行業要想獲得更好的發展，就要實現電氣設備的智能化。建筑電氣產品中的智能水平和安全水平都要不斷地提高，調整其產業結構。就目前而言，建筑電氣行業中存在的主要問題就是傳統的制造模式和銷售模式沒有得到改善，其經營方式還是粗放型的經營方式，存在能源浪費的現象。隨著智能化建筑電氣系統在現代建筑中的運用，智能化建筑電氣技術的相關標準也要不斷地提高。隨著智能化建筑電氣技術的不斷發展和成熟，人們對建筑在信息交換、建筑安全性、建筑舒適性以及建筑便利性和節能型等方面有了更高的要求。因此，建筑電氣技術要向智能化的方向不斷發展，滿足當下人們的需求。

2主要關鍵技術的實踐

2.1TN-S在智能化建筑電氣中的應用

TN-S系統指的是一種把中性線和保護接地線嚴格分開的低壓配電系統，即一個三相四線加保護接地線的接地系統。中性線和保護接地線除了在變壓器中性點要共同接地以外，兩線之間不再有任何的連接。在系統正常運行的過程中，中性線是帶電的，保護接地線則不帶電。TN-S接地系統中，有基準電位，可以確保其安全性，保護接地線不允許斷電，對地上也不可能產生電壓，因此，電氣設備的金屬外殼接在保護接地線上，可以確保其安全性和可靠性。TN-S作為一種智能建筑電氣的接線系統，在智能化建筑電氣中得到了廣泛的使用。在智能建筑中，單相用電的設備比較多，存在單相負荷較高的情況，三相負荷之間是不平衡的，因此在中性線中會帶有隨機的電流。同時，智能建筑物中采用了大量的熒光燈來用作照明，會產生大量的三相諧波，并會加在中性線上，加大了中性線的電流量，如果把電氣設備接到中性線上的話，就會造成電擊或者火光情況的發生。如果把中性線和保護接地線一起連接到外部設備的外殼上，其危險性會更大，所有連接到設備外殼上的設備，都會帶電，會擴大電擊事故的范圍。如果把中性線和保護接地線均勻的連接在一起，除了會發生以上所述的事故意外，還會對設備的正常工作造成影響，使得設備不能正常的工作。因此，智能建筑物在建筑的過程中，要把握好PS-N系統技術，對其進行正確的使用。

2.2TN-C-S在智能化建筑電氣中的應用

TN-C-S系統是由兩個接地系統組成的。一個接地系統是TN-C系統，另一個接地系統是TN-S接地系統，分界面在中性線和保護接地線的連接點上。TN-C-S系統主要是用在智能建筑物的供電區域的變電場所，在進戶之前采用的是TN-C系統，用在進戶的地方重復接地；TN-S系統是在進戶之后使用的，TN-S系統相對于TN-C系統而言，其安全性更高，對于保護用戶的安全和電氣設備的安全有更高的保障。在采取接地引線的過程中，都是從接地體的一個位置引出，要選擇正確的接地電阻值，以此來確保電子設備可以獲得一個等電位的基準點，所以，TN-C-S系統可以作為智能建筑物的另一種接地系統。

一、建筑電氣與智能化專業英語的教學思考

（一）教學內容

1.選擇適合建筑電氣與智能化專業特點的教材。

由于建筑電氣與智能化專業為新興專業，目前國內缺少專門為本專業而編寫的專業英語教材，雖然現在關于建筑和電氣以及智能方面的專業英語教材繁多，但每類的側重點都不同，不能全面地體現建筑電氣與智能化專業的特點。因此選擇合適的專業英語教材對專業英語的學習是十分重要的。

2.精選與實際工程相聯系的英語資料。

建筑電氣與智能化專業作為建筑行業中的一個分支，也具有建筑業的典型特點，該專業涉及建筑物的規劃、設計、施工、使用以及維護的全過程，是一門實踐性很強的學科，因此其學習僅僅停留在書本上的知識是遠遠不夠的，必須理論聯系實際。在教學過程中，以課本知識為前提的情況下，給學生介紹一些智能建筑、建筑物信息系統、樓宇控制、建筑節能等具體的專業英語資料，同時結合專業圖片，使學生將已經學過的專業知識和相關的英語詞匯聯系起來，使他們真正克服中英文之間的差異，實現理論與實際的相結合。

（二）教學方式

一、智能化技術的理論基礎

智能化技術早在上世紀五十年代的時候就開始出現了，經過不斷的深入研究，現階段，已經應用到很多領域。智能化技術在實際使用的時候所涉及到學科和領域是十分廣泛的，主要有語言文學、控制學、智能化等學科，綜合性比較強，從字面上來看，就是使用一些高科技技術來達到智能化的目的，能夠完成人工不能完成的任務。智能化技術是一種比較高端的計算機技術，在實際運用中需要掌握大量相關計算機理論，這樣才能更好地使用智能化技術。智能化技術具有高效率、高精度、高協調等性質已經遠遠超過了其他技術。智能化技術不但可以提高自動控制的效率，也可以降低設計的成本，從而提高了整個電氣工程自動化的效率。

二、智能化技術的特點和意義

第一，高效率、高精度。電氣工程自動化控制中最主要的指標就是效率和精度。智能技術運用的都是高速CPU芯片、RISC芯片以及多種控制中心，從而提高了設備的工作效率和工作精度。第二，由多個系統控制智能技術組成。使用智能技術可以在一定程度上提高效率和減少設計工序，因此，在電氣工程自動控制中智能技術逐漸朝著多控制方面發展。第三，科學計算。在電氣工程自動控制中，可以有效的、及時的收集和處理信息數據，不需要語言文字就能進行信息交流，此外，也可以利用圖像、動畫等來實現。第四，提高了電氣系統的控制水平。在電氣工程自動化控制應用智能技術可以提高系統的整體控制水平，使其具有控制相關程序和數據的能力，還可以及時診斷出電氣系統中存在的問題和隱患，并且能夠及時作出處理和預警，從而避免出現更大的問題，也避免出現由于模型比較復雜導致的故障，對于一些無法估計和預測的情況，能夠起到一定控制作用，也在一定程度上防范了很多突發狀況的出現，提高了電氣系統的水平。

三、智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用

在電子工程自動化控制中使用智能化技術主要來自于三個方面，一是，診斷電氣自動化工程的故障；二是，不斷優化電氣工程自動化的設計；三是全面實現電氣工程的智能控制。

（一）智能化技術在診斷電氣工程故障方面的應用

一、智能化技術的特點

經由過程研究，筆者總結出智能化手藝有以下幾個特色：第一，同等的強節制。一般來說，平常的節制方式只是對特定的工具有節制結果，而對于其他的非特定節制工具的節制效果比較差。但是通過智能化控制技術所使用的方法對于指定的數據或者未指定的數據，都可以較有效的的控制，這就是它的第一大特點。第二，系統適應性增強。與傳統控制技術相比，智能化控制設備在收集新信息時能夠更快捷更有效的提高控制系統的性能，這是智能化技術的又一大亮點。第三，性能大大提高。采用智能控制技術后，只需較為適當的調整相關參數就能提高控制設備的控制性能，這個步驟非常簡單，這就是智能化技術的優越性。第四，設計思路較簡潔。使用智能技術，只需要通過函數近似器就能簡單的進行控制我們想要控制的對象。以上所總結的智能化技術的特點，電氣工程的技術工作人員可以借鑒一下，因為其確實比相對于傳統的控制技術要實用。

二、智能化技術在電氣工程自動化控制中的重要性

智能化技術一直在電氣工程自動化控制中占據著重要的位置，體現在以下幾個方面：

（1）可以簡便地控制電氣工程自動化模型

在電力系統運行過程中，使用智能技術使控制電氣自動化模型能使這個操作過程簡化，免去了很多復雜的工作。在電力運行體系中，假如電氣工程自動化控制過程中的主要參數出現一絲變化，都有可能對整個電力體系的治理和控制造成困難。可是，智能化技術恰好能處理這一問題，智能化技術在電氣工程自動化控制中得到了很好的利用，運用智能化技術不但可以讓電力系統的參數越發精準，而且可以有效及時地減少電力故障的發生。

（2）增強電力運行體系的整體控制力