化工自动化控制研究现状及发展趋势

化工过程控制及仪表结课论文论文题目化工自动化控制研究现状及发展趋势

学院材料科学与技术学院

专业名称林产化工

班级林化13-1班

学号130534119

姓名何海蔚

指导教师张谦

目录

1. 化工自动化概述 (3)

1.1化工自动化控制的概念 (3)

1.2化工自动化控制的产生 (4)

2. 化工自动化的发展现状 (4)

2.1国内现状 (4)

2.2国际形势 (5)

3. 我国自动化控制存在的问题及建议 (6)

3.1存在问题 (6)

3.1.1 自动化业务流程有待规范 (6)

3.1.2 自动化控制产业化规模有待提高 (6)

3.1.3 自动化控制质量控制参数有待规范 (6)

3.1.4 自动化控制系统集成管理程度有待提高 (6)

3.1.5 模型通用性较差 (6)

3.1.6 产品化能力较差 (6)

3.2改进措施 (7)

4. 自动化仪表与控制系统的发展趋势 (7)

4.1智能化 (7)

4.2高精度化 (7)

4.3总线化 (7)

4.4网络化 (8)

4.5开放性 (8)

5. 参考文献： (8)

6. 后记 (8)

化工自动化控制研究现状及发展趋势

摘要：化学自动化控制是一门综合性的技术学科，是综合利用自动控制器仪表学科，以及计算机学科的理论服务于化学工程。本文先介绍了化工自动化控制的的概念和它产生的背景，重点就国内外的发展现状做了对比分析，总结了当前自动化发展中存在的问题并提出了优化对策，最后针对自动化仪表与控制系统的发展趋势从五个方面做了具体的分析和展望。

关键字：自动化化工控制仪表

前言：自动化控制是整个化工行业发展中在技术应用方面的非常重要的组成部分，加强化工自动化建设，不断提高化工行业的自动化控制水平是我国化工行业适应世界化工自动化控制的发展趋势，同世界化工行业技术与市场接轨的重要措施。实现化工自动化控制，不但有利于提高我国化工企业的技术水平和经营管理水平，提高劳动生产率，而且有利于化工企业降低能耗及生产成本，提高化工产品的品质，为化工企业创造良好的经济效益及社会效益。近几年来，化学工业企业的发展规模越来越大，技术水平也越来越高，新材料、新工艺、新技术的采用范围越来越广，再加上自动化控制技术的实践及业界对自动化控制技术重视程度的提高，化工行业的自动化控制显得越来越重要。

1.化工自动化概述

1.1化工自动化控制的概念

（1）化工自动化控制是指在化工企业的整个生产管理过程中，以化工过程为控制对象，运用自动化控制技术，采用独特的控制算法和控制方案，实现控制理论和工程技术时间的有机协调，从原料的加工到成品的产出整个化工过程纳入自动化控制系统，实现对化工过程中对温度、压力、流量、液位等模拟量的自动化控制。其特点是在无人直接参与的前提下，利用外部控制设备或装置使被控对象或过程按照预定规律自动运行。

（2）实现化工自动化控制不仅需有高质量、高品质的技术服务，而且要求含有成套的自动化控制系统。要实现化工自动化控制具体需做到以下几点：一是采用先进的自动化空着设备及系统，能对温度、压力、流量与液位四大过程参数进行有效控制，比如DCS分散控制系统、PLC可编程序控制器。二是制定出相应科学、合理的实施方案，打造其控制平台。三是拥有高素质操作人员，可对其进行科学管理与操作。

（3）化工自动化控制与一般控制的主要区别动态与反馈。一方面，在过程控制中将各种工艺衡算所需要的平衡状态看作是稳态，当生产达到稳态时，若出现干扰，控制变量会

偏离稳态，但可以在控制作用下回到稳态，这种将受到干扰后偏离稳态又回到稳态的过程称为动态过程。另一方面，化工自动化控制的效果与发展与信息反馈有着密切联系。在自动化控制系统中，当控制器采取控制措施后，如果能够把预期的控制效果信息送回到控制器进行信息数据比较，以决定下一步怎样进行校正。这种控制预期效果信息又重新传送到控制器的过程称为反馈。反馈是提高控制质量的重要措施，通过改变反馈信息的大小、形式与规律，对控制质量产生不同的影响。

1.2化工自动化控制的产生

自动化控制理论和其他技术科学一样，它的产生与发展主要由人类生产与发展的需求并由人类已有的技术和知识水平所决定。控制中的一些概念，例如反馈、补偿等，早在—千多年前中国古代的计时装置—铜壶滴漏中已有体现。但当时由于生产需求和技术水平的限制，控制理论并没有在这古老文明的土地上产生。直到19世纪中，物理学家J.C.Maxwel1才作出关于蒸汽机调速器稳定性分析的著名论文。这是人类历史上第一篇控制理论的论文。然而，自动控制理论作为一门独立的学科却是从20世纪40年代末，二次世界大战后由N.wiener发表了他的著名著作“控制论”以后产生并迅速发展起来的。上世纪30年代以来，自动比技术首先在电子通讯工程中获得了惊人的成就，对自动控制理论产生了极大的推动作用。40年代末产生以Nyquist的工作所开创的基于反馈回路的经典控制理论，它是以传递函数为基础，主要适用于单输入单输出(SISO)线性定常系统的分析与综合问题。

从40年代至60年代、经典控制理论为生产过程控制系统的设计提供了强有力的理论支持，并达到了相当完善的程度,在这一时期工业自动化的技术工具是气动或电动模拟的仪表或调节器。

本世纪60年代一种以设计和分析复杂控制系统的新方法—现代控制理论便应运而生，它是以Bel1man的动态规划理论、Kalman等的最优滤波理论和Pontryagin等的极大值原理为标志的建立在状态空间上的理论。经过近一、二十年的探索，工业过程自动化已从稳定单个工艺变量的SISO系统发展到着眼于稳定整个单元操作运行工况的MIMO系统，进而发展到生产装置的优化操作及着眼于以市场为导向的集管理与控制为一体的工厂综合自动化。随着控制规模的扩大，自动化带来的经济效益也显著增长。

2.化工自动化的发展现状

2.1国内现状

目前我国化工自动化控制技术涉及很多现代技术，比如控制理论技术、仪表技术、计

算机技术等，利于化工生产实现检测、控制、管理等，从而增加化工产量、减少消耗、生产高质量的产品的技术。化工自动化控制技术主要有三大系统组成，即化工自动化软件、硬件、应用系统。当前的化工自动化控制技术需以社会与市场为导向，借助科研力量，在实践过程中有效进行。它主要由化工自动化软件、硬件、应用系统三大系统组成，并逐渐转变为适应现代信息技术的发展要求，集管理与控制于一体的计算机集成综合自动化系统。伴随着过程控制体系经历的PCS、ACS、CCS、DCS、FCS五次变革，我国化工企业自动化控制由单体向总体发展，由独立子系统向网络多元化系统发展，化工自动化控制技术水平越来越高，使化学工业生产经济效益得以大大提高。

最近几年，我们国家的仪表产品的进出口数量出现了持续增长的情况，07年国家仪表总产值高达3078亿元，销售额数高达3005亿元；同时，出口额高达678.76亿美元。这就使得我们国家的仪表进出口总数额属于装备制造工业里面最高的行业之一。与此同时，对于测压型仪表、显示型仪表以及简易调节仪等某些比较常用的仪表来说，我们国家已经掌握了它们的核心技术，并且能够进行自主研发和创新。

2.2国际形势

现如今,在智能化、网络化以及数字化等技术的支持下,自动化仪表与控制系统的发展变得越来越快,并呈现出多功能、高可靠以及高适用等性能。对于现场仪表来说,随着新型硅传感器、复合传感器、光纤传感器以及MEMS传感器等的研发与使用，其精度有了较高层次的改变，例如对于压力变送器和差压变送器来说，其级别已从传统的0.2级提升到了现在的0.075级与0.04级。

由于现代工业大多朝着高参数化、大型化、复杂化的趋势发展,因此,国外自动化仪表与控制系统的发展方向主要是高可靠性。他们主要是通过对仪表的设计原理以及设计的结构进行创新,再加上较为成熟的技术以及加工工艺,使得现场仪表不仅耐用、操作简单,而且便于维修。国外许多企业都保证所属的仪表的保修期能够高达10年,并给出“终身保修”以及“本质无损”的承诺。与此同时,在仪表的生产以及销售的过程中,随着现场总线技术以及智能化技术的不断推广,不仅能够确保发现单个产品所具有的,故障,还可以监控整个

工程中所具有的全部自动化的控制设备,在一定程度上提升了系统运行的可靠性。

目前,国际社会中通过现场总线技术、智能化技术,可以使得仪表在不断的发展过程中迅速判断出产品的故障具有前瞻性的修护。同时,在现场仪表田生产过程中,由于新技术、新原理以及新原料的使用,不仅提高了仪表对于不同环境的适应能力,还提高了仪表耐高温、耐高压的能力。

3.我国自动化控制存在的问题及建议

3.1存在问题

3.1.1自动化业务流程有待规范

在我国的自动化控制应用中多为独立开发模型，因为在自动化控制模型与独立开发模型之间的数据进行了互换，而且在模型与工业数据之间也进行着交换，因此仍然存在着流程不规范的混乱情况，各类模型虽然独立在自动化控制技术上具有先进水平，但是在总体上却不具备竞争力多数缺乏多装置流程模拟和过程优化的一些工艺条件。

3.1.2自动化控制产业化规模有待提高

随着国内化工工艺流程日益繁多，一般科研单位虽然具有很强的科研实力，但不具备产品化所需资金，导致所开发的模型通用性差，产业化规模较低，因此将已有过程模型和优化技术产品化需要大量的资金和人力，同时将高级的科研人员用于产品化程序的开发工作，因此花费了大量的人力物力以及大量技术人员。

3.1.3自动化控制质量控制参数有待规范

在自动化控制的质量控制中要先确定属性和指标，这些在试验生产就应该确定的，比如说就是客户主要要求参数，对化工产品参数不是整一规划的并不利于自动化控制对于化工产品质量和工艺水平的提高。

3.1.4自动化控制系统集成管理程度有待提高

各模型均为独立开发，在模型和模型之间的数据交换、模型和工业实时数据之间的数据交换上存在着标准不统一的混乱局面。使得各类模型虽然独立在技术上具有先进水平，但尚不具备多装置流程模拟、先进控制和过程优化的条件，在总体上不具有竞争力。3.1.5模型通用性较差

所开发的模型往往是针对单独的企业的特定装置而开发，而国内的石化企业工艺流程种类多，导致所开发的模型通用性差，推广应用的适应性不强。

3.1.6产品化能力较差

将已有过程模型和优化技术产品化需要大量的资金和人力，一般科研单位虽然具有很强的科研实力，但不具备产品化所需资金；同时将高级的科研人员用于产品化程序的开发工作，是人力资源的巨大浪费；产品化工作需要大量中级技术人员，其工作量是核心技术开发的数倍。

3.2改进措施

今后我国在化工工业的发展过程中，将不断加强应用基础研究和高新技术的探索性研究与应用，以寻求新的经济增长点。同时，还将加快信息技术在化工工业中的应用，在此过程中，流程模拟、先进控制和过程优化技术及其产品具有举足轻重的作用。

目前，我国化工的大多数装置仍然采用常规的控制系统，其中90％以上只是采用PID 控制，装置的真正潜力没有发挥出来。因此，开发和推广流程模拟、先进控制和过程优化技术十分必要也非常迫切。

经过多年的攻关和不断的技术开发研究，我国在流程模拟、先进控制和过程优化技术方面已有了一定的开发、应用的理论和经验积累，为今后进一步的发展打下了重要的基础。

4.自动化仪表与控制系统的发展趋势

4.1智能化

从未来自动化仪表所具有的发展趋势来看，智能化将会成为其发展的核心，而所谓的智能化则主要表现为仪表具有许多种新型的功能。例如从仪表的工控方面来看，传统的控制算法仅仅是通过调节器或者DCS对仪表进行控制，而现如今对于那些具有智能化特点的执行器或者变送器来说，我们只要在其中植入一种名为PID的模块，就能够与现场仪表一起实现现象的自主调节功能，进而完成控制的分散工作，降低DCS主机所需要承担的负担，确保调节功能的及时性，提高整个系统的可靠性。

4.2高精度化

随着工业生产在产品质量方面的要求的不断提高，我们国家的相关政策、文件开始对工业的节能减排工作进行了具体的规定与要求，所以，提高自动化仪表与控制系统所具有的精度需要引起仪表设计以及生产人员的高度重视。

4.3总线化

对于现场仪表来说，我们通常将其称为在自动化的过程控制系统中所具有的现场设备。随着我们国家开始广泛地使用现场总线技术，组建的集中以及测试系统的分布式也变得越来越容易。然而，集中式的测控已经越来越无法满足现如今的测控任务的要求了，因此，我们需要组建一种网络，使其能够满足各个现场仪表共享数据，此时，就形成了现场总线控制系统。该系统属于一种能够在各种类型的现场智能化仪表和中央控制间进行通信的系统，其具有开放性、数字化、双向性以及多站性等特征。

4.4网络化

采用了网络数字化通信技术的现场总线技术，使得现场设备和自动化控制系统都融入进了工厂信息网络中，并成为了信息网络的底层，充分发挥了智能化仪表所具有的作用。随着我们国家信息计算机技术的高速发展，将网络结构体系作为其基本特征的自动化仪表，是新一代的控制网络的发展趋势。

4.5开放性

未来，自动化仪表与计算机之间的联系将会更加的紧密，一些公司曾经指出，仪表的设备需要具有计算机接口，例如打印机接口、接通局域网的网络接口以及USB接口等，同时，需要进行测量的数据应该利用USB接口在一些可以进行移动的存储设备中进行存储，进而实现仪表的开放性。

5.参考文献：

[1]李运胜.对现阶段我国工业自动化仪器仪表行业的展望[J].中国高新技术企业，2008（02）

[2]金钦汉.对于我国科学仪器发展战略的几点思考[J].现代科学仪器，2004（04）

[3]郝冰.仪器仪表产业创新过程中政府行为分析与比较[J].河北工业大学学报，2006，（04）

[4]陈锦，兰利民.工生产中自动化仪表与控制系统的现状与发展趋势综述[J].中国石油化工标准和质量，2013,（08）

[5]庞浩军.化工自动化控制及其应用[J].科技传播2012，（06）

[6]朱开宏.化工过程流程模拟[M].北京：中国石化出版社，2003：64-66.

[7]盛晓敏，邓朝晖.先进制造技术[M].北京：机械工业出版社，2008：29-32.

[8]盛定高.现代制造技术概论[M].北京：机械工业出版社，2008：178-183.

[9]崔倩，韩璞，王浩.总线智能仪表温度控制系统的设计[M]，2009：135-139.

[10]琚燕.化工仪表及自动化的发展概况[M]，2007：87-88.

[11]刘燕，杨光华，闫昭.化工自动化控制及其应用[J].化学工程与装备，2010(10):137-138

[12]刘燕,杨光华,闫昭.化工自动化控制及其应用[J].化学工程与装备,2010(10).

[13]刘立波,杜惠吉.化工生产控制自动化仪表问题浅析[J].才智,2010(26).

[14]方鹏迪,孙小方,陈武,等.安全控制系统发展概述及其可靠性提高的研究现状[J].工业仪表与自动化装置,2011(1).

[15]杨军民.反应釜温度控制的研究现状及化工自动化发展现状[J].广东化工,2010(5).

[16]胡恩燕.打造“品牌活动”创建一流协会——中国石油和化工自动化第九届年会侧记[J].中国科技奖励,2010(8).

[17]唐德淼.基于精馏过程控制浅论化工自动化控制系统[J].科技资讯,2010(34).

[18]赵之喜.化工自动化分析[J].现代商贸工业,2010(21).

6.后记

本学期通过学习《化工过程控制及仪表》，对石油化工生产有了新的认识，站在了一个更加现代化、科技化、自动化的角度，结合上学期的实地实习，把实践中的体验理论化了，将设置、操作、控制等单元组建成了一个完整的知识体系。对原理也有了系统的了解。不

禁感叹科技的发展迅速，工业生产的智能化，操控技术的先进化以及加工包装的精密程度。虽然还不能凭借理论知识进行实践，但是基本掌握了每种控制仪器的性能和适用条件，增加了不少自己的专业技能。对化工操作的每个单元系统的学习让我更深入地认识了本专业，虽然执行器、仪表、传感器等仪器种类繁多复杂难辨，但是每个都颇具自己的特性，有趣又吸引人。

希望自己有一天真的可以将所学的理论运用到实践中，发挥自己所学知识的价值，并且能够根据自动化控制等的不足探索研究出更优的设备和系统，发挥自己的所学对自己的专业有所贡献，帮助化工生产更上一层楼，使其更加智能、先进、高效。

最后我对这门课程的建议是希望能过多结合实际生产，不仅仅拘泥于理论知识，能让我们更加生动地认识化工控制体系以及各种设备仪器，有一个较为灵活、感性的认识。

构造地质学研究现状和发展趋势.docx

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集自动化系统等为代表的一批成果。尽管如此，由于研究的分散以及研究水平所限，形成多数研究项目是针对交通运输的某一局部问题而进得的，缺乏一个综全性的、具有战略意义的研究项目恰恰是覆盖这些领域的一项综合性技术，也就是说可以通过智能运输系统将原来这些互不相干的项目有机的联系在一起，使公路交通系统的规划、建设、管理、运营等各方面工作在更高的层次上协调发展，使公路交通发挥出更大的效益。 1.国内物流产业发展迅速。国内物流产业正处在前所未有的高速增长阶段。2008年，全国社会物流总额达89.9万亿元，比2000年增长4.2倍，年均增长23%；物流业实现增加值2万亿元，比2000年增长1.9倍，年均增长14%。2008年，物流业增加值占全部服务业增加值的比重为16. 5%，占GDP的比重为6. 6%。预计“十一五”期间，我国物流产业年均增速保持在15%以上，远远高于美国的10%和加拿大、西欧的9%。 2.物流专业化水平与服务效率不断提高。社会物流总费用与GDP 的比例体现了一个国家物流产业专业化水平和服务效率。我国社会物流总费用与GDP的比例在近年来呈现不断下降趋势，“十五”期间，社会物流总费用占GDP的比例，由2000年的19.4%下降到2006年的18. 3%；2007年这一比例则下降到18. 0%，标志着我国物流产业的专业化水平和服务效率不断提高。但同发达国家相比较，我国物流

自动控制技术现状及发展趋势

自动控制技术现状及发展趋势 发表时间：2017-11-03T16:38:49.533Z 来源：《电力设备》2017年第18期作者：孔德磊[导读] 摘要：自动控制技术是一项综合性技术，目前被广泛地应用于企业生产及人们的日常生活中，极大地提高了企业的生产效率及人们的生活质量。本文通过对目前我国自动控制技术的现状及其发展进行了详细的分析，从而指出自动控制技术正在向智能化、网络化、微型化以及集成化等方面发展，自动控制技术是现代化生产的基础，是提高生产效率的关键。 （河南理工大学河南焦作 454000）摘要：自动控制技术是一项综合性技术，目前被广泛地应用于企业生产及人们的日常生活中，极大地提高了企业的生产效率及人们的生活质量。本文通过对目前我国自动控制技术的现状及其发展进行了详细的分析，从而指出自动控制技术正在向智能化、网络化、微型化以及集成化等方面发展，自动控制技术是现代化生产的基础，是提高生产效率的关键。关键词：自动控制技术；现状；发展趋势一、目前我国自动控制技术的现状分析就目前我国在自动控制领域的实际情况来看，虽然自动控制技术得到了长足的发展以及比较广泛地实际应用，但是这与国外发达国家的自动控制技术水平及应用程度还有很大的差距。我国想要提高自动控制技术的水平，就必须加大投资与科研的力度，对新型的生产线要科学合理地对其进行自动化的设计及未来发展的预设，要特别注重自动化信息流的作用，从而提升我国自动控制水平及应用，进而提高我国企业的国际竞争力。从目前我国自动控制技术在应用领域中的作用来看，主要是为提高设备的运行效率。根据我国发展的具体情况，研制开发自动控制技术，从而避免研制自动控制技术的盲目性。但是，还是存在自动控制技术在研发过程中缺乏宏观层面上的明确指导，在投入实际生产中所获得的经济效益比较低的现象，在我国自主研发的自动化设备上还存在精确度比较差、可靠性比较低以及实用性比较差的现象。随着手工制造业在国家经济建设中逐渐丧失了优势地位，自动化生产在社会生产中日益显示出其生产操作简单、产品质量高及生产效率高等特点，成为企业生产中的主要模式。在我国自动控制技术的发展也是非常不平衡的，大部分生产领域的自动化程度还非常低，例如，玩具、服装等。 我国想要提高自动控制水平并不是很容易，这即需要对新的自动控制技术的研发，也要对原有企业的生产设备进行自动化改造，这样不但能够提高生产效率而且还能起到降低成本的作用。可以通过数控技术等自动控制技术改造原有机械设备，提高传统机械设备的自动化程度，从而提高设备的使用率和生产率。在机床上通过控制技术的改造，充分发挥计算计技术的优势，实现设备及生产线的自动化的改造，从而提高生产效率。 二、我国自动控制技术的发展趋势分析（一）智能化自动控制技术的发展自动控制技术水平的发展是现代化生产不断推进的动力和基础力量，在自动化生产的开始阶段，控制系统比较简单，控制规律也很简单，因此，采用常规的控制方法就可以完成作业。智能化是自动化控制技术发展的更高水平，智能化主要表现在控制的功能多样化和用途多样化，智能化是未来制造业发展的方向。随着科学技术的不断进步，现代化生产的发展方向逐步向人工智能与自动控制技术相结合应用的趋势。人工智能理论向自动控制技术领域的渗透，不但理论上而且在实践上都是新的发展途径，为智能化的自动控制技术，提供了新的思想和方法。人工智能与自动控制技术相结合，能够根据生产过程中的变化情况，对系统采取更为有效的控制。在目前许多生产领域都采用了智能化控制技术应用于生产系统中，智能化控制技术的水平和应用程度关系到企业现代化生产自动化水平及程度的高低。（二）网络化、微型化自动控制技术的发展从自动控制技术的发展历程来看，在比较长的时期内，自动控制技术都是在工业生产领域内进行的。自动控制技术为工业生产所需的各种机械设备，提供了可靠性及性能都非常高的控制设备。在科学技术快速发展的当下，各领域之间都不是独立发展进行的，而是相互借鉴促进甚至结合发展成为新的发展领域。自动控制技术的发展当然也离不开对其他领域的借鉴与冲击，其中来自工业PC的影响最为严重。网络化及微型化是将来自动控制技术发展的必然趋势，在自动控制技术系统发展的初期，其形态非常的大而且价格又非常的高。自动控制技术未来发展的方向必然也离不开网络化，网络技术在现代化生产中具有重要的作用。尤其是对生产过程中信息数据的传递以及分析起到了关键作用，对自动控制系统发现安全问题采取合理的处理措施，预防故障的发生等都起到行之有效的作用。随科学技术的不断进步，发展到现在它与以前相比已经改变了很多，正在向微型化发展而且在价格上也在逐步的下降。随着自动控制系统的控制软件的进一步的完善和发展，未来能够安装控制系统软件的市场份额将会逐步呈上涨趋势。（三）综合化自动控制技术的发展在现代化自动控制技术领域中已经建立模糊控制、智能控制及专家系统等控制技术的发展方向，这些方向自动控制技术的主要特点就是综合性。这些特殊方向性的控制系统都是以自动控制技术理论为基础，从而对整个设备或流程进行综合控制。其中涉及的理论知识比较多，不在是单一的自动控制技术知识，还包括电子技术、计算机技术、机械技术等等。自动控制技术要想得到快速的发展，从而适应并促进社会的进步，就必须把自动控制技术与相关技术相结合进而发展成为一个新的方向，这样才能够给自动控制技术领域注入新鲜养分与活力，才能提高自动控制技术的可靠性、精确性与高效性。不断发展各项自动控制技术，例如，各种控制系统、专用计算机等自动控制技术的基础技术，不断引进多个领域的新知识、新理论及新技术。对原有的自动控制技术进行不断地改进与发展，这就需要大量的新理论、新方法以及新技术对其进行补充，更需要高水平的专业人才对其进行研究与开发。随着自动控制技术的不断发展，对普通工人以及经验与技能的要求会越来越低，而对知识的要求会越来越高，相关工作人员必须具备较高的知识层次才能更好地完成自动控制技术的相关工作。当自动控制设备发展到非常高的水平后，会因为技术及管理上的原因，使得产品的废品率比较高。造成这种现象的主要原因不是设备的问题而是工作人员素质的问题，所以要大力培养适合自动控制设备工作的新型技术人才，这需要相关人员必须掌握各种与自动控制设备的新方法、新原料以及操作方法等。在自动控制技术领域只有拥有了大量的专业技术人才或相关技术的综合型人才，才能够实现对自动控制技术的有力推广，从而提高我国自动控制技术的水平。参考文献：

煤炭机械自动化技术现状、趋势及应用探讨参考文本

煤炭机械自动化技术现状、趋势及应用探讨参考 文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

煤炭机械自动化技术现状、趋势及应用 探讨参考文本 使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 最近几年，随着我国经济的快速发展，煤炭工业也得 到了发展机会，而在煤炭开采中，机械化水平和自动化水 平不断提高，普遍应用综合机械化技术和电气自动化技 术，使煤矿产量成倍增长。本文主要研究了我国机械自动 化技术发展情况，论述了机械自动化技术在煤矿机械制造 中的应用。 自动化技术指的是机器或设备不需要人为影响，而依 据设定的程序、指令自动进行操作的过程，机械方面的自 动化就是机器或设备利用机械方式，完成自动化控制的过 程。机械自动化代表了新的历史时期生产力发展的成果， 随着我国科学技术的迅速发展，机械自动化技术呈日新月

异式发展，在机械制造业中，应用机械自动化技术，可以大量节省人力，提高工作效率，同时也可以保证操作的精准度，产品质量也得以保证，所以，在机械制造业中普遍应用机械自动化技术。 机械自动化发展现状和发展趋势 我国的机械自动化技术还不能与发达国家相比，自动化水平还处于较低阶段，当前，在发达国家中，一般都已实现应用数控机床、加工中心及柔性制造单元(fmc)、柔性制造系统(fms)、计算机集成制造系统(cims),实现了柔性自动化、智能化、集成化。但我国当前依然还只是单机自动化、刚性自动化，还不能普遍应用柔性制造单元。所以我国制造业的自动化水平还不能与发达国家相比。最近几年，我国cims技术得到了较大推广，但也只是局限于cad 和管理信息系统，所以底层还不能有效实现自动化。加工中心的保有率和利用率不能得到保障。还没有大力推广可

机器学习研究现状与发展趋势

机器学习研究现状与发展趋势 计算机科学与软件学院 引言: 机器能否象人类一样能具有学习能力呢？1959年美国的塞缪尔(Samuel)设计了一个下棋程序，这个程序具有学习能力，它可以在不断的对奕中改善自己的棋艺。4年后，这个程序战胜了设计者本人。又过了3年，这个程序战胜了美国一个保持8年之久的常胜不败的冠军。这个程序向人们展示了机器学习的能力，提出了许多令人深思的社会问题与哲学问题。 机器学习的研究是根据生理学、认知科学等对人类学习机理的了解，建立人类学习过程的计算模型或认识模型，发展各种学习理论和学习方法，研究通用的学习算法并进行理论上的分析，建立面向任务的具有特定应用的学习系统。这些研究目标相互影响相互促进。 机器学习是关于理解与研究学习的内在机制、建立能够通过学习自动提高自身水平的计算机程序的理论方法的学科。近年来机器学习理论在诸多应用领域得到成功的应用与发展，已成为计算机科学的基础及热点之一。 机器学习是继专家系统之后人工智能应用的又一重要研究领域，也是人工智能和神经计算的核心研究课题之一。现有的计算机系统和人工智能系统没有什么学习能力，至多也只有非常有限的学习能力，因而不能满足科技和生产提出的新要求。对机器学习的讨论和机器学习研究的进展，必将促使人工智能和整个科学技术的进一步发展。 一.机器学习的发展史 机器学习是人工智能研究较为年轻的分支，它的发展过程大体上可分为4个时期。 第一阶段是在50年代中叶到60年代中叶，属于热烈时期。…> 第二阶段是在60年代中叶至70年代中叶，被称为机器学习的冷静时期。 第三阶段是从70年代中叶至80年代中叶，称为复兴时期。 机器学习的最新阶段始于1986年。 机器学习进入新阶段的重要表现在下列诸方面： (1) 机器学习已成为新的边缘学科并在高校形成一门课程。它综合应用心理学、生物学和神经生理学以及数学、自动化和计算机科学形成机器学习理论基础。 (2) 结合各种学习方法，取长补短的多种形式的集成学习系统研究正在兴起。特别是连接学习符号学习的耦合可以更好地解决连续性信号处理中知识与技能的获取与求精问题而受到重视。 (3) 机器学习与人工智能各种基础问题的统一性观点正在形成。例如学习与问题求解结合进行、知识表达便于学习的观点产生了通用智能系统SOAR的组块学习。类比学习与问题求解结合的基于案例方法已成为经验学习的重要方向。 (4) 各种学习方法的应用范围不断扩大，一部分已形成商品。归纳学习的知识获取工具已在诊断分类型专家系统中广泛使用。连接学习在声图文识别中占优势。分析学习已用于设计综合型专家系统。遗传算法与强化学习在工程控制中有较好的应用前景。与符号系统耦合的神经网络连接学习将在企业的智能管理与智能机器人运动规划中发挥作用。 (5) 与机器学习有关的学术活动空前活跃。国际上除每年一次的机器学习研讨会外，还有计算机学习理论会议以及遗传算法会议。 二.机器学习分类 1、基于学习策略的分类 学习策略是指学习过程中系统所采用的推理策略。一个学习系统总是由学习和环境两部分组成。由环境（如书本或教师）提供信息，学习部分则实现信息转换，用能够理解的形

自动化领域的最新发展趋势

自动化领域的最新发展趋势 我国工业企业，未来的十年将面临着市场和能源；清洁生产和环境保护；高效和规范；负责和协调的挑战。节能、环保、安全、高效是每一个企业必须要面对的课题，而自动化技术和这四大目标又是紧密相连，本文将就当今自动化领域内的最新发展趋势做一简述，以便为我国工业发展，搭建更为广阔的交流和沟通的平台。 一、信息技术推动自动化 以信息技术改造冶金行业，以信息化推进自动化，自动化再促使节能、环保、安全、高效四大目标的实现，已成为业界的共识。在当今自动化领域内，从工艺现场层到工厂（集团）管理层可经由以太网，基本实现信息的畅通无缝流通，所谓的“现代集成生产工艺”是将信息技术、网络技术和现代新工艺相结合，并应用于企业产品生命周期的各个阶段，通过信息的无缝集成、过程优化和资源优化，实现物流、信息流、价值流的集成，以缩短企业新产品的开发周期（T）、提高质量（Q）、降低成本（C）、改进服务（S）和改善环境（E），从而提升企业的市场的应变能力和竞争能力，与此想适应开发出一系列管理层软件，如ERP、MRP、MIS、PES等，并越来越显示其巨大的经济效益。

国内一些大冶金集团在当前竞争不断加剧的压力下，也紧跟这股信息化的潮流，推进自动化的发展，如国内某冶金集团近几年来，在新建的冶金生产线做自动化控制系统配置时，在现场级和过程控制级（PCS）的上端，还增加了制造执行系统（MES ）层，并正在策划和运作ERP，即企业资源规划和管理层，它包括有生产管理系统、质量控制系统、采购管理系统、仓库管理系统、销售子系统、设备管理系统、财务管理系统、办公自动化管理系统和综合管理子系统等。 现今计算机技术、网络技术和先进的控制技术相结合，已不再停留在理论和实验阶段。如模型预测、神经元和神经网络、模糊控制、多变量控制、自适应和自寻优等先进控制算法已进入实践并用于DCS、PLC等控制器中，而且这种趋势在加快。 IT技术与自动化结合另一热点是公共数据库、局域网、互联网、无线技术等渗透控制系统使控制系统扁平化，实现了跨平台，跨地区的控制。西门子公司全集成自动化TIA的自动化新理念，Schneider公司推出的“协同自动化Collaborate Automation”，“透明就绪Transparent Ready”,“Unity 自动化平台”新概念；以及Rockwell提出的全集成的EtherNet/IP等，这些自动化新理念使得自动化控制系统更完整，也更完美。

自动化领域的发展趋势

自动化领域的最新发展趋势 我国工业企业,未来的十年将面临着市场与能源;清洁生产与环境保护;高效与规范;负责与协调的挑战。节能、环保、安全、高效就是每一个企业必须要面对的课题,而自动化技术与这四大目标又就是紧密相连,本文将就当今自动化领域内 的最新发展趋势做一简述,以便为我国工业发展,搭建更为广阔的交流与沟通的平台。 一、信息技术推动自动化 以信息技术改造冶金行业,以信息化推进自动化,自动化再促使节能、环保、安全、高效四大目标的实现,已成为业界的共识。在当今自动化领域内,从工艺现场层到工厂(集团)管理层可经由以太网,基本实现信息的畅通无缝流通,所谓的“现代集成生产工艺”就是将信息技术、网络技术与现代新工艺相结合,并应用于企业产品生命周期的各个阶段,通过信息的无缝集成、过程优化与资源优化,实现物流、信息流、价值流的集成,以缩短企业新产品的开发周期(T)、提高质量(Q)、降低成本(C)、改进服务(S)与改善环境(E),从而提升企业的市场的应变能力与竞争能力,与此想适应开发出一系列管理层软件,如ERP、MRP、MIS、PES等,并越来越显示其巨大的经济效益。 国内一些大冶金集团在当前竞争不断加剧的压力下,也 紧跟这股信息化的潮流,推进自动化的发展,如国内某冶金集

团近几年来,在新建的冶金生产线做自动化控制系统配置时,在现场级与过程控制级(PCS)的上端,还增加了制造执行系统(MES )层,并正在策划与运作ERP,即企业资源规划与管理层,它包括有生产管理系统、质量控制系统、采购管理系统、仓库管理系统、销售子系统、设备管理系统、财务管理系统、办公自动化管理系统与综合管理子系统等。 现今计算机技术、网络技术与先进的控制技术相结合, 已不再停留在理论与实验阶段。如模型预测、神经元与神经网络、模糊控制、多变量控制、自适应与自寻优等先进控制算法已进入实践并用于DCS、PLC等控制器中,而且这种趋势在加快。 IT技术与自动化结合另一热点就是公共数据库、局域网、互联网、无线技术等渗透控制系统使控制系统扁平化,实现了跨平台,跨地区的控制。西门子公司全集成自动化TIA的自动化新理念,Schneider公司推出的“协同自动化Collaborate Automation”,“透明就绪Transparent Ready”,“Unity 自动化平台”新概念;以及Rockwell提出的全集成的EtherNet/IP等,这些自动化新理念使得自动化控制系统更完整,也更完美。 二、自动化技术的互补与渗透 DCS,PLC,IPC就是自动控制领域的三大支柱,它们之间竞争激烈,但又取长补短与相互渗透,相互融合,因而形成了具有混合控制策略的PLC/DCS混合系统HCS,某咨询集团把其称

自动化技术的现状与发展趋势

龙源期刊网 https://www.docsj.com/doc/cf11007454.html, 自动化技术的现状与发展趋势 作者：孔庆儒马传山 来源：《环球市场》2020年第10期 摘要：近年来随着我国科技的不断进步，机械行业逐渐在我国兴起，并在经济发展中占据着重要地位，成为了我国经济发展所不可缺少的基础产业，因为机械关系到国家以及人民日常生活用品的方方面面，对于我国的经济发展有强大的推动作用，而机械中的自动化技术代表着机械的发展水平，因此，本文主要对机械自动化技术的现状进行了分析，并结合现状分析其未来的发展趋势。 关键词：自动化技术;机械;发展现状;未来发展趋势 随着社会不断发展而逐渐提高的机械自动化技术，被带进了我国众多的企业生产中，对我国国民总值的提高有很大作用，机械自动化的应用极大程度上节约了人力成本还提高了工作效率，提高了企业的生产水平，从而有效带动了企业的发展，增加了企业的收益。另外机械自动化技术还和产品生产的有关技术密切相关，对于企业产品的创新起着十分重要的作用，有利于企业发展。 一、自动化技术的现状分析 自我国改革开放以来，经济迅速发展，人民对机械制造的需求越来越大，从而促进了我国的机械制造水平的不断提高，而为了更好的适应时代发展，我国开始进行机械的自动化制造，但是由于我国机械自动化技术缺乏先进的科学技术支持，而机械自动化是在机械制造业中采用自动化技术，进行制造对象的连续自动加工，才能促进口动生产过程的有效实现，而我国落后的科学技术很大程度上阻碍了机械自动化技术的发展，从而导致我国机械制造行业发展受到严重的影响，仍然处于机械制造业发展的较低水平，为了制定有效的解决措施需要更好的了解我国自动化技术的现状，因此下面主要对我国自动化技术的现状进行了详细分析。 （一）管理方式落后 我国制造业目前拥有十几万个企业，并且发展十分不平衡，而且有大量的制造业发展水平低于我国制造业发展的最低水平，从而使我国和其他先进国家的制造业有较大的差距。经调查研究显示，造成我国制造业发展水平落后的主要原因是我国机械自动化管理的方式落后，在管理的时候仍然采用落后松散的管理方式，管理人员的专业素养也不够高，从而导致在管理过程中很难及时发现问题，阻碍了我国自动化技术的应用，而国外对机械自动化生产的管理却比较先进，这些国家通过计算机进行管理，不仅管理思想在不断提高，而且可以加大在机械制造过程中发现问题的效率，因此管理方式落后是我国自动化技术面临的一大问题。

机器人研究现状及发展趋势

机器人发展历史、现状、应用、及发展 趋势 院系：信息工程学院 专业：电子信息工程 姓名：王炳乾

机器人发展历史、现状、应用、及发展趋势 摘要：随着计算机技术不断向智能化方向发展,机器人应用领域的不断扩展和深化,机器人已成为一种高新技术产业,为工业自动化发挥了巨大作用,将对未来生产和社会发展起越来越重要的作用。文章介绍了机器人的国内国外的发展历史、状况、应用、并对机器人的发展趋势作了预测。 关键词：机器人;发展；现状；应用；发展趋势。 1．机器人的发展史 1662年，日本的竹田近江利用钟表技术发明了自动机器玩偶并公开表演。 1738年，法国技师杰克·戴·瓦克逊发明了机器鸭，它会嘎嘎叫、进食和游泳。 1773年，瑞士钟表匠杰克·道罗斯发明了能书写、演奏的玩偶，其体内全是齿轮和发条。它们手执画笔、颜料、墨水瓶，在欧洲很受青睐。 保存至今的、最早的机器人是瑞士的努萨蒂尔历史博物馆里少女形象的玩偶，有200年历史。她可以用风琴演奏。 1893年，在机械实物制造方面，发明家摩尔制造了“蒸汽人”，它靠蒸汽驱动行走。 20世纪以后，机器人的研究与开发情况更好，实用机器人问世。 1927年，美国西屋公司工程师温兹利制造了第一个机器人“电报箱”。它是电动机器人，装有无线电发报机。 1959年第一台可以编程、画坐标的工业机器人在美国诞生。 现代机器人 有关现代机器人的研究始于20世纪中期，计算机以及自动化技术的发展、原子能的开发利用是前提条件。1946年，第一台数字电子计算机问世。随后，计算机大批量生产的需要推动了自动化技术的发展。1952年，数控机床诞生，随后相关研究不断深入；同时，各国原子能实验室需要代替人类处理放射性物质的机械。

(完整版)电力系统自动化的发展趋势和前景

目前电力系统市场发展中的自动控制技术趋向于控制策略的日益优化，呈现出适应性强、协调控制完善、智能优势明显、区域分布日益平衡的发展趋势。在设计层面电力自动化系统更注重对多机模型的问题处理，且广泛借助现代控制理论及工具实现综合高效的控制。在实践控制手段的运用中合理引入了大量的计算机、电子器件及远程通信应用技术。而在研究人员的组合构建中电力企业本着精益求精、综合适用的原则强调基于多功能人才的联合作战模式。在整体电力系统中，其工作方式由原有的开环监测合理向闭环控制不断发展，且实现了由高电压等级主体向低电压丰富扩展的安全、合理性过度，例如从能量管理系统向配电管理系统合理转变等。再者电力系统自动化实现了由单个元件到部分甚至全系统区域的广泛发展，例如实现了全过程的监测控制及综合数据采集发展、区域电力系统的稳定控制发展等。相应的其单一功能也实现了向多元化、一体化综合功能的发展，例如综合变电站实现了自动化发展与提升。系统中富含的装置性功能更是向着灵活、快速及数字化的方向发展;系统继电保护技术实现了全面更新及优势发展等。依据以上创新发展趋势电力系统自动化市场的发展目标更加趋于优化、协调与智能的发展，令潮流及励磁控制成为市场新一轮的发展研究目标。因此我们只有在实践发展中不仅提升系统的安全运行性、经济合理性、高效科学性，同时还应注重向自动化服务及管理的合理转变，引入诸如管理信息系统等高效自动化服务控制体系，才能最终令电力系统自动化市场的科学发展之路走的更远。 电力系统自动化市场科学发展前景 经过了数十年的研究发展，我国先进的计算机管理技术、通信及控制技术实现了跨越式提升，而新时期电力系统则毋庸置疑的成为集计算机、通信、控制与电力设备、电力电子为一体的综合自动化控制系统，其应用内涵不断扩充、发展外延继续扩展，令电力系统自动化市场中包含的信息处理量越来越庞大、综合因素越来越复杂，可观、可测的在数据范围越来越广阔，能够合理实施闭环控制、实现良好效果的控制对象则越来越丰富。由此不难看出电力系统自动化市场已摒弃了传统的单一式、滞后式、人工式管理模式，而全面实现了变电站及保护的自动化发展市场、调度自动化市场、配电自动化市场及综合的电力市场。在变电站及保护的自动化市场发展中，我国的500千伏变电站的控制与运行已经全面实现了计算机化综合管理，而220千瓦变电站则科学实现了无人值班看守的自动化控制。当然我国众多变配电站的自动化控制程度普及还相对偏低，同时新一轮变电站自动化控制系统标准的广泛推行及应用尚处在初级阶段，因此在未来的发展中我们还应继续强化自动化控制理念的科学引入，树立中小变电站的自动化控制观念、提升大型变电站的自动化控制水平，从而继续巩固电力自动化系统在整体市场中占据的排头兵位置，令其持之以恒的实现全面自动化发展。 电力调度及配电自动化市场的前景发展 随着我国电力系统自动化市场的不断发展电力调度自动化的市场规模将继续上升，省网及地方调度的自动化普及率将提升至近一半的比例，且市场需求将不断扩充。电力调度系统

制造自动化技术现状

制造自动化技术现状 制造自动化技术的现状如何呢?下面是小编整理的制造自动化技术现状，欢迎大家阅读，希望大家喜欢。 制造自动化技术介绍 自动化(Automation)是指机器设备、系统或过程(生产、管理过程)在没有人或较少人的直接参与下，按照人的要求，经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制，实现预期的目标的过程。自动化技术广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业治疗、服务和家庭等方面。采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且能扩展人的器官功能，极大地提高劳动生产率，增强人类认识世界和改造世界的能力。因此，自动化是工业、农业、国防和科学技术现代化的重要条件和显著标志。 自动化是美国科学家哈德在1936年提出的。他认为在一个生产过程中，机器之间的零件转移不用人区搬运就是自动化，这就是早期自动化的概念。制造自动化概念是一个动态发展的过程，在过去一段时间内人们认为自动化使用机器代替人的体力劳动能够只能完成指定的作业，但是随着科技不断地进步，计算机技术的不断发展和应用，制造自动化的功能目标不再是仅仅代替人的部分脑力劳动去自动完成指定的作业。随着制造技术.电子技术.信息技术.管理技术等发展，制造自动化已经远远突破上述传统的概念。二十世纪以来，为了

实现自动化，人们研究和制造了成千上万种自动控制系统，极大地推动了生产劳动、社会服务、军事工程和科学研究等活动。自动控制系统通常由控制器、执行机构和信息反馈装置三部分组成。反馈装置的任务是监视和测量执行机构和工作对象的状态变化和执行结果，把这些信息反馈给控制器。控制器则根据任务的定义和当前执行情况决定以后应该采取的措施，以机械的、光电的或其他的物理方式向执行机构发出指令，以便后者准确地加以执行。 第二次世界大战以来的四十多年中，特别是六十年代以后，在发达国家和很多发展中国家，人们的生产方式和生活方式都发生了巨大的变化。这种变化最重要的标志是，在社会劳动时间不断缩减的情况下，社会劳动生产率和人均国民收入都增长了大约十倍，人的平均寿命大大延长。促成这种急剧变化的主要原因是科学技术的进步，所以普遍认为人类正在经历着一场新的技术革命。在科学技术领域里对新技术革命贡献最大的是两个相互联系紧密的领域：一是信息技术(微电子技术、计算机技术和通信技术等)的重大突破;二是系统科学的概念、理论和方法的工程化应用。前者是后者得以成功的物资基础，后者又为前者的发展开辟了道路。 制造自动化的发展与技术发展密切相关，其生产模式也经历了五个阶段。 第一阶段：刚性自动化阶段。这一阶段包括单机自动线和刚性自动线，在上世纪四五十年代这个技术已经相当成熟，在这一阶段中应用传统的机械设计与制造工艺方法，其特征是高生产率和刚性结

国内外公路研究现状与发展趋势

第1章绪论 1.1我国公路现状 交通运输业是国民经济中从事运送货物和旅客的社会生产部门，是国民经济和社会发展的动脉，是经济社会发展的基础行业、先行产业。交通运输主要包括铁路、公路、水运、航空、管道五种运输方式，其中，铁路、水运、航空、管道起着“线”的作用，公路则起着“面”的作用，各种运输方式之间通过公路路网联结起来，形成四通八达、遍布城乡的运输网络。改革开放以来，灵活、快捷的公路运输发展迅速，目前，在综合运输体系中，公路运输客运量、货运量所占比重分别达90％以上和近80％。高速公路是经济发展的必然产物，在交通运输业中有着举足轻重的地位。在设计和建设上，高速公路采取限制出入、分向分车道行驶、汽车专用、全封闭、全立交等较高的技术标准和完善的交通基础设施，为汽车快速、安全、经济、舒适运行创造了条件。与普通公路相比，高速公路具有行车速度快、通行能力大、运输成本低、行车安全、舒适等突出优势，其行车速度比普通公路高出50％以上，通行能力提高了2~6倍,并可降低30％以上的燃油消耗、减少1/3的汽车尾气排放、降低1/3的交通事故率。 新中国成立以来，经过60多年的建设，公路建设有了长足发展。2011年初正值“十一五”规划结束，“十二五”规划伊始。“十一五”时期是我国公路交通发展速度最快、发展质量最好、服务水平提升最为显著的时期。经过4年多的发展，公路交通运输紧张状况已实现总体缓解，基础设施规模迅速扩大，运输服务水平稳步提升，安全保障能力明显增强，为应对国际金融危机、保持经济平稳较快发展、加快经济发展方式转变、促进城乡区域协调发展、保障社会和谐稳定、进一步提高我国的综合国力和国际竞争力作出了重要贡献。 “十一五”前4年，全国累计完成公路建设投资2.93万亿元，年均增长近16％，约为“十一五”预计总投资的1.2倍，也超过了“九五”和“十五”的投资总和。公路建设投资的快速增长，极大地拉动和促进了国民经济的迅猛发展。从公路建设投资占同期全社会固定资产总投资的比重来看，“十一五”期间基本保持在4.5％左右。 在投资带动下，公路网规模不断扩大，截至2009年底，全国公路网总里程达到386万公里，其中高速公路6.51万公里，二级及以上公路42.52万公里，分别较"十五"末增加36.4万公里、2.5万公里和9.4万公里；全国公路网密度由“十五”末的每百平方公里34.8公里提升至40.2公里。预计到2010年底，全国公路网总里程将达到395万公里，高速公路超过7万公里，分别较“十五”末增加45.3万公里与3万公里。农村公路投资规模年均增长30%，总里程将达到345万公里，实现全国96%的乡镇通沥青（水泥）路。 “十一五”期间公路的快速发展，为扩大内需、拉动经济增长作出了突出贡献。特别是2008年以来，为应对国际金融危机，以高速公路为重点，建设步伐进一步加快，“十一五”末高速公路里程将达到"十五"末的1.78倍。“十一五”期间全社会高速公路建设累计投资达2万亿元，直接拉动GDP增长约3万亿元，拉动相关行业产出

国内外研究现状和发展趋势

北京市绿化隔离带可持续经营技术及效益评价 二、项目所属领域国内外研究开发现状和发展趋势 1、由城市绿地到城市林业的发展 城市绿地是城市中一种特殊的生态系统，它是城市系统中能够执行“吐故纳新”负反馈调节机制的子系统。这个系统一方面能为城市居民提供良好的生活环境，为城市生物提供适宜的生境；另一方面能增强城市景观的自然性、促进城市居民与自然的和谐共生。它是城市现代化和文明程度的重要标志。 绿地(green space)一词，各国的法律规范和学术研究对它的定义和范围有着不同的解释，西方城市规划概念中一般不提城市绿地，而是开敞空间(Open Space)，我国建国以来一直延用原苏联的绿地概念，包括城市区域内的各类公园、居住区绿地、单位绿地、道路绿化、墓地、农地、林地、生产防护绿地、风景名胜区、植物覆盖较好的城市待用地等。 尽管各国关于开敞空间(或绿地)的定义不尽相同，但它们都强调了开敞空间(或绿地)在城市中的自然属性，即都是为了保持、恢复或建立自然景观的地域。绿地作为城市的一种景观，是城市中保持自然景观，或使自然景观得到恢复的地域，是城市自然景观和人文景观的综合体现，是城市中最能体现生态性的生态空间，是构成城市景观的重要组成部分。在结构上为人工设计的植物景观、自然植物景观或半自然植物景观。绿地在城市中的功能和作用主要包括：组织城市空间的功能、生态功能（改善生态环境的功能、生物多样性保护功能）、游憩休闲功能、文化(历史)功能、教育功能、社会功能、城市防护和减灾功能。 城市绿地发展和研究进程包括：城市绿地思想启蒙阶段、城市绿地规划思想形成阶段、城市绿地理论和方法的发展阶段、城市绿地生态规划和建设阶段。 吴人韦[1]、汪永华[2]、胡衡生[3]等从城市公共绿地的起源开始介绍了国外城市绿地的发展历程，认为国外的城市绿地建设经历了从公园运动（1843～1887）、公园体系（1880～1890）、重塑城市（1898～1946）、战后大发展（1945～1970）、生物圈意识（1970年以后）等一系列由简单到复杂的城市绿地发展过程，其中“重塑城市”阶段提出了“田园城市”和城市绿带概念，绿带网络提供城区间的隔离、交通通道，并为城市提供新鲜空气。“有机疏散”理论中的城市与自然的有机结合原则，对以后的城市绿化建设具有深远的影响。1938年，英国议会通过了绿带法案（Green Belt Act）。1944年的大伦敦规划，环绕伦敦形成一道宽达5英里的绿带。1955年，又将该绿带宽度增加到6～10英里。英国“绿带政策”的主要目的是控制大城市无限蔓延、鼓励新城发展、阻止城市连体、改善大城市环境质量。早在1935年，莫斯科进行了第一个市政建设总体规划，规划在城市用地外围建立10公里宽的“森林公园带”；1960年调整城市边界时，“森林公园带”进一步扩大为10～15公里宽，北部最宽处达28公里；1971年，莫斯科采用环状、楔状相结合的绿地布局模式，将城市分隔为多中心结构。目前，德国城市森林建设已取得了让世人瞩目的成绩，其树种主要为乡土树种，基本上是高大的落叶乔木（栎类、栗类、悬铃木、杨树、核桃、欧洲山毛榉等）[4]。在绿化城