从建筑的暖通空调系统诞生之日起，设备和系统的控制与管理就随之诞生了。我国的暖通空调系统，从人工手动控制与管理起 步至今，经历了：手动操作、强电启停连锁、气动控制系统、常规电子仪表控制、基于计算机的数字自动控制系统（DDC）应用等阶段。 建筑暖通空调系统的运行管理，从根本上来说，为实现建筑的使用功能是其第一任务。随着建筑功能需求的多样化，不但对建筑 环境的控制要求也越来越复杂，同时随着建筑能源与资源 工程建设是以价值导向为目标的。工程的价值反映了工程多方面的述求：既有经济层面的，也有社会层面的。不同的目标设定和 追求，对于暖通空调系统的控制和管理也会带来不同的要求。因此，单一环节的“最优化”，实际上并不是工程所追求的本质。 传统所称的“自动控制”，往往都是建立在对某些单一设备、单一系统或者局部环节进行控制的基础上，各环节相对单一或独立 进行。要整合这些设备系统和环节之间的关联，需要在不断分析敏感度的基础上，找出他们之间的逻辑联系或依靠数据驱动来 分析。显然，在多环节、多参数作用下，对多维矩阵的求解，依靠传统的单值控制和单环反馈控制模式已经越来越不能适应新的 需求。暖通空调“自控”，面临重大需求的挑战。 从“自控”到“智控”，并不仅仅是一个名词上的变更，而是暖通空调系统控制领域从内涵到外延的又一次深刻的变革。要在满足 传统反馈控制的特点上，通过先进算法、数字孪生等技术，优化求解，才能实现各种控制需求。 AI技术的飞速发展，正好为我们所面临的变革提

体系，建成一批多种类型、不同模式的智能化煤矿，提升煤矿安 全水平。 1.井工煤矿智能化建设目标 对于晋陕蒙等大型煤炭基地的生产煤矿，应全面进行智能化 升级改造，重点提高采煤工作面智能化水平、掘进工作面减人提 效和远程控制、智能安全生产水平，井下水泵房、变电所等固定 2 岗位全部实现无人值守作业，形成基于综合管控平台的智能一体 化管控；对于中东部矿区等建设基础较薄弱的生产煤矿，重点进 行基础信息系统、机械化+智能化的采掘系统、重大安全隐患的智 程运维系统、综合管控系统等，实现开采环境数字化、剥采装备 智能化、生产过程遥控化、信息传输网络化和经营管理信息化。 新建露天矿应高起点建设信息基础设施，构建露天矿信息传输、 处理、存储平台和集中管控体系，开采过程实现远程智能控制， 建设露天煤矿智能化综合管控平台，实现基于大数据分析、云计 算、数字孪生为基础的智能开采。 3.选煤厂智能化建设目标 已建选煤厂应进行基础设施升级，以主要工艺环节、重要装备、 3 安全 开展重点生产单元、管理过程的智能化，形成完善的洗选过程智能 感知、智能控制、智能管理与智能决策，主要工艺环节、主要操作 岗位及重要设备实现智能无人操控，建成安全、节能、环保的智能 化选煤厂。 二、煤矿智能化总体设计 智能化煤矿将人工智能、工业互联网、云计算、大数据、机 器人、智能装备等与现代煤炭开发技术进行深入融合，形成全面 感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的 智能系统，实现煤矿开拓、采掘（剥）、运输、通风、洗选、安

露天煤矿智能化建设评分权重表 序号 考核内容 标准分值 权重 （勿） 一 智能化运算平台 100 0.10 二 智能化煤矿信息基础设施 100 0.10 三 卡车无人驾驶 100 0.40 四 辅助设备远程控制 100 0.40 （2）露天煤矿智能化建设各部分考核内容按照各部分评分 表进行现场检查打分。 （3）各部分考核得分（即项目得分与加分项的合计分值） 乘以该部分权重之和即为井工煤矿智能化建设考核得分，采用 车 无人驾驶、辅助设备远程控制等 4 项的井工煤矿智能化建设考核 得分； ai——智能化运算平台、智能化煤矿信息基础设施、卡车无 人驾驶、辅助设备远程控制等 4 项的权重值; 三、煤矿智能化系统评分方法 1.智能化运算平台 智能化煤矿应建设统一的智能化运算平台，具备数据汇聚 存储、计算、治理、分析、服务的功能，具备数据共享、多源 数据融合、生产过程控制、生产设备运维、决策分析管理、故 运营的分析能力。 10 查现场和资料。不符合 要求或功能 1 处扣 2 分。 ③ 采用人工智能技术对采集的各类设备、人员等信 息进行智能感知，基于大数据平台和各子系统不同的 应用场景建立算法和逻辑控制模型，对感知信息进行 智能分析、自学习与决策，实现至少 5 个场景赋能。 15 查现场和资料。不符合 要求或功能扣 3 分。 ④ 能够在不影响各业务系统正常运行的前提下，将 产量监控、人员定位、应急广播、生产系统、经营系

现场总线和现场智能设备组成的控制系统称为 现 场 总 线 控 制 系 统 FCS （ Fieldbus Control System）。现场总线控制技术作为一种新兴技 术，已成功应用在石化、楼宇自动化等领域的 现场智能设备互连通讯网络，近几年在国内一 些大型电厂也开始崭露头角。 现场总线系统，使用数字信号代替了原来 的模拟信号进行信号传输，其控制系统设备、 现场仪表设备和控制电缆都发生了改变。现场 现场仪表设备和控制电缆都发生了改变。现场 总线控制系统给用户带来本质的优势是使控 制系统数字化，控制系统数字化是电厂智能化 建设的重要基础。现场总线所双向传递的信号 均为数字信号，其数据分辨率、测量精度和稳 定性都优于模拟量仪表和混合式仪表，受到干 扰而产生的精度损失小。 现场总线网络的每一段都可以带数个到 数十个智能仪表设备，将点对点的多电缆连接 方式转变为双绞线/光纤的总线连接方式，必 然会带来电缆数量、敷设工作量和接线调试工 优势越能得到体现。 2.3 无线监测技术 在分布式数据采集和控制系统中，数据的 传输是实现自动控制的重要环节。数据的传输 可以简单地分为有线(采用屏蔽双绞线和电缆 等)和无线(建立专用无线数据传输系统或借 用 5G、GSM、CDMA 等公网信息平台)两大方式， 随着无线技术的日益发展，无线数据传输技术 在控制领域也应用越来越广，其安装方便、灵 活性强、性价比高等特性使得很多距离远的监

设”的煤矿智能 化建设模式。例如，徐州张双楼煤矿按照“1+3+N”的模式，建设一个 智能调度控制中心，构建一张图（“GIS”地图）、一张网（万兆环网 +5G）和一朵云（私有云）以及智能采煤、掘进、防冲等“N”个控制 系统，形成了井上下各子系统的全面感知、实时互联、分析决策、动 态预测、协同控制的智能化建设示范，采煤工作面采用“三六”生产 组织模式，取消夜班生产，综采工区减人 62 人，深部复杂条件生产 智能化，实现了地面 控制工作面自动跟机率高达 95%，设备故障率显著降低，检修时间同 比下降 80%，单日生产人员从原 63 人减至 8 人，人均工效提升至 406 吨/工；青海能源鱼卡煤矿重点突破大倾角综放智能化工作面建设， 同步对架空乘人、轨道机车等多种辅助运输进行智能化改造，突出实 用化煤矿智能化建设，将工人从危险繁重的生产现场转移至安全区域 进行远程控制，减人增安效果良好。 （二）本质安全水平不断提升 煤矿智能化建设作为安全治理体系现代化的核心驱动力，正逐步 11 重塑传统煤矿安全管理模式。通过将智能化建设与安全生产全要素的 深度融合，构建形成“感知-预警-决策-控制”的全链条防控体系。 通过协同智能监测系统、自动化装备、数字化平台，有效推动煤矿安 全管理从被动应对转为主动预防，大幅提升了风险识别能力和本质安 全水平。 1.一体化综合管控平台建设提升了煤矿安全生产管控水平。通过

国家发改委、能源局于2025年发布指导意 ⻅，明确了虚拟电⼚定义和⽬标，到2027年 全国调节能⼒达到2000万千⽡、2030年达 到5000万千⽡。 技术层⾯ 虚拟电⼚运营需具备聚合调控、交易执⾏和 实时控制等核⼼能⼒，并建⽴安全可靠的技 术平台。 市场⽅⾯ 虚拟电⼚作为独⽴主体进⼊电⼒现货、辅助 服务和需求响应市场，盈利模式涵盖市场交 易收益和政策补贴等。 虚拟电⼚作为新型电⼒系统的重要组 备的技术平台⽀撑。⾸先是灵活调节能⼒，即对聚合资源进⾏精准控制以响应电⽹指令和市场信号的能⼒。这要求虚拟电⼚运 营商建⽴完善的技术⽀持系统，具备监测、预测、指令分解执⾏等信息交互功能，在接到电⽹调度或负荷管理系统指令后，能够及时优化控制各⼦资源。其中预测能⼒包括对 可再⽣能源出⼒和负荷变化的短期预测，以提前制定优化调度计划；监测和控制能⼒则要求对成千上万分布式资源的运⾏状态做到可视、可测、可控。 对聚合资源进⾏精准控制以响应电⽹指令和市场信号的能⼒ 监测能⼒ 预测能⼒ 指令分解执⾏ 数据管理能⼒ 海量数据采集与管理功能 设备档案管理 实时数据采集 数据校验存储 市场交易能⼒ 市场交易与结算⽀持 ⽤⼾合同管理 交易申报 结算对账 安全可靠能⼒ 确保系统安全稳定运⾏ ⽹络安全等级保护 数据加密传输 防篡改机制 核⼼能⼒要求与技术平台构建（续） 实时控制和快速响应

Physical System， CPS) 是在对环境有充分感知的基础之上，在系统计 算、通信以及网络控制力等方面的可拓展的网络化 物理设备系统 [3]。CPS 通过对物理进程和计算进程相 互反馈循环以实现信息和设备的深度融合进而增加 或拓展系统的新功能，以达到对物理实体的安全、 可靠、高效的实时控制。最终实现物理世界和信息 世界的完全融合，并为工业现场构造一个可控、可 信、可拓展且安全高效的 网络，从根本上改变 现有的工程物理系统的构建方式。 钢铁企业 CPS 网络构成 CPS 网络的基本组成结构包括传感器、执行器 和决策控制单元。如图 1 所示，基本组件之间的循 环控制结构构成了 CPS 的基本功能逻辑单元，执行 CPS 网络最基本的检测与控制功能。 CPS 系统是由众多异构元素构成的复杂系统， 典型 CPS 系统可以分为物理层、网络层和应用层。 本文考虑钢铁行业实际，构建 管控脱节、信息化和自动化结合相对不够紧密等问 题，信息无法及时反馈到控制系统中。因此，钢铁 企业建立 CPS 系统，不但要满足钢铁生产工序内物 理环境与生产信息的融合，还应对工序间数据信息 整合给予高度重视。对于已建立生产制造系统 (MES)、企业资源管理系统 (ERP) 且实现车间内、各 车间之间的信息交互，或已建立过程控制系统 (PCS) 且实现车间内物理设备之间信息交互的钢铁企 业，其

用。这一规划的发布标志着中国能源战略正向智能化和自动 化的深层次发展迈进，旨在通过新一代信息技术，如人工智 能、云计算、区块链、物联网和大数据，实现能源系统的高 效预测、预警、联合调度和远程控制。2024年7月，随着《加 快构建新型电力系统行动方案（2024—2027年）》的发布， 新型电力系统的建设目标被进一步细化。该方案围绕“清洁 低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能”的总体 新型电力系统运行的智能化新范式。 图 4：源网荷储碳数一体化全景图 来源：远景智能，德勤，《数字驱动、智慧引领：迈向未来的新型电力系统》 碳盘查 碳减排 碳认证 碳抵消 碳披露 需求响应技术 微网协同控制技术 电碳耦合算法 储能能量管理系统（EMS） 虚拟电厂云边 协同技术 电力智能物联技术 （AIoT） 网 储 荷 源 AI AI AI AI AI AI 数据流 碳流 电力流 通、建筑等重点用能领域，屋顶光伏、户用储能、电动汽车 等分布式供能、储能设施被广泛部署，这类设施不再是单纯的 能源消费属性，也同样具备为电网反向供电的能力。传统的 电力消费者能够在数字化技术的支持下主动进行用能管理， 控制用能成本，并随着电力市场化机制的发展成熟，参与市 场互动获取收益，使电力的清洁转型惠及每一个用户。 源：产销一体，数助运赢 未来的新型电力系统中，电源侧将呈现风光领跑，多能互补，

用。这一规划的发布标志着中国能源战略正向智能化和自动 化的深层次发展迈进，旨在通过新一代信息技术，如人工智 能、云计算、区块链、物联网和大数据，实现能源系统的高 效预测、预警、联合调度和远程控制。2024年7月，随着《加 快构建新型电力系统行动方案（2024—2027年）》的发布， 新型电力系统的建设目标被进一步细化。该方案围绕“清洁 低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能”的总体 新型电力系统运行的智能化新范式。 图 4：源网荷储碳数一体化全景图 来源：远景智能，德勤，《数字驱动、智慧引领：迈向未来的新型电力系统》 碳盘查 碳减排 碳认证 碳抵消 碳披露 需求响应技术 微网协同控制技术 电碳耦合算法 储能能量管理系统（EMS） 虚拟电厂云边 协同技术 电力智能物联技术 （AIoT） 网 储 荷 源 AI AI AI AI AI AI 数据流 碳流 电力流 通、建筑等重点用能领域，屋顶光伏、户用储能、电动汽车 等分布式供能、储能设施被广泛部署，这类设施不再是单纯的 能源消费属性，也同样具备为电网反向供电的能力。传统的 电力消费者能够在数字化技术的支持下主动进行用能管理， 控制用能成本，并随着电力市场化机制的发展成熟，参与市 场互动获取收益，使电力的清洁转型惠及每一个用户。 源：产销一体，数助运赢 未来的新型电力系统中，电源侧将呈现风光领跑，多能互补，

旦结合就无法再度分离。迄今为 止，流程工业在传统设备自动化 上的投入最多，因为其控制系统 通常较为庞大，并且购买周期较 长。根据预测，2025年全球市场 相关支出将达到约760亿美元， 高于2019年的640亿美元，复合 年增长率约为2.8%。连续流制造 业的核心产品包括硬件和软件。 硬件产品包括控制类的DCS、传 感类的过程仪表、执行类的控制 阀门。软件产品包括MES等工业 软件产品。在流程工业中，化工、 电力、石油和天然气行业是自动 较低，但增长速度更快，各细分 行业差异很大。具体而言，离散 制造业的自动化产品包括控制类 （如PLC、IPC）、驱动类（如变 频器、伺服电机）、传感类（传感 器）、执行类（工业元器件等）和 系统软件等产品。全球范围内， 半导体和电子电气行业的自动化 支出增长最快。 1 根据ISA-95标准进行分类的经典自动化设备通常指参与控制和监控工业流程的硬件和软件组件 图 1 全球和中国工业自动化市场规模对比 馈，自动调整工作参数和操作流 程，以适应不同的生产任务和环 境变化，提高生产质量和效率， 降低次品率。 （三） 提升运动控制精度：人工智能 技术可优化工业自动化系统及 工业机器人的运动控制。例如， 利用神经网络算法对机器人的 运动模型进行建模和预测，能够 实现更精确的运动轨迹控制，提 高机器人在高速运动和复杂动 作下的控制精度，使其能够完成 更加精细和复杂的任务，如高精 度的焊接、打磨等。 （四） 增强人机交互的易用性：自然语