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一、基本構成

一般，智能系統由硬件和軟件兩大部分組成，硬件組成如圖1所示。軟件主要包括監控程序、中斷服務程序及實現各種算法的功能模塊。監控程序是系統軟件的中心環節，它接收和分析各種命令，管理和協調整個程序的執行；中斷服務程序是在人機對話通道或其他外圍設備提出中斷申請，且由計算機響應后直接去執行的程序，以便完成實時處理的任務；功能模塊用來實現系統的數據處理和控制任務，包括各種智能功能算法和控制算法等。

圖1 智能系統結構圖

（1）微型計算機。這是智能系統的核心，它通常由CPU、程序存儲器（ROM）、數據存儲器（RAM）、輸入/輸出端口（I/O）和定時器/計數器（CTC）等單元組成。

（2）前向通道。這是微型計算機與前端設備相連接的單元，是系統的信息輸入通道。前向通道與前端設備現場相連，是各種干擾串入系統的主要通道。前向通道是一個模擬與數字混合電路單元，各種傳感器的輸出信號（模擬量、數字量或開關量）經前向通道變成滿足微型計算機輸入要求的信號，故有形式多樣的信號變換、調節電路，如信號放大、整形、濾波、A/D轉換等。前向通道性能的優劣將影響整個系統的性能。

（3）后向通道。這是系統終端設備的控制單元，是信息輸出的通道，大多數需要功率驅動。后向通道靠近終端設備的現場，有些伺服驅動伺服控制系統的大功率負荷引起的干擾易從后向通道進入微型計算機，故后向通道的隔離對系統可靠性影響極大。后向通道根據輸出控制的不同，有多種多樣的電路，如模擬電路、數字電路、開關電路等。

（4）人機交互通道。這是操作者對系統進行干預及了解系統運行狀態和運行結果的單元，主要有鍵盤、顯示、語音電路等。智能系統的人機對話設備都是按最小規模配置的，以滿足用戶需要為目的。

（5）數據通信通道。這是智能系統與其他系統間交換信息的接口，通常是串行通信口。

盡管智能系統基本結構相同，但不同用途或者基于不同探測傳感原理而設計的智能系統，其具體結構還是有相當大的差異，其差異主要表現在前端設備和終端設備上。如智能視頻監控系統就具有如圖2所示的基本結構。

圖2 智能視頻監控系統的基本結構

首先，目標場景圖像經前端攝像設備光電轉換輸出，再經前向通道到信號處理部分進行分析處理，識別出目標后輸入后向通道輸出終端顯示、錄像，并驅動聲光報警。若識別的是火災苗頭，輸出信號通過執行機構驅動消防淋頭噴水。

此外，信號處理部分還輸出控制信號經前向通道去控制前端裝置的有關環節，如切換燈源，控制云臺移動及自動對準目標，控制鏡頭的自動調焦、自動光圈等。因此，微型計算機應用于智能系統是通過前向通道和后向通道滲透到系統的各個組成部分的。

（1）具有自動校準能力。智能系統采用軟硬件相結合的方法進行自動校準，如零點校準、非線性校準、y校正等。當傳感器的特性呈非線性時，智能系統則可能將傳感器的傳感特性以數學模型編入程序或者利用表格與插值相結合的方法，實時地修正數據。

（2）具有自動分析處理視頻數據能力。微機具有很強的分析和運算能力，智能系統可完成前端設備輸入的信息的復雜的數據處理，這是非智能系統難以比擬的。智能系統能從原始探測數據中提取反映被測對象特征的信息，并將經加工處理后的數據恢復成原來的物理量形式或終端設備所需的形式輸出來。

（3）具有自動識別跟蹤異常目標的能力。前端設備輸入的信息經加工分析處理后，智能系統能自動識別出影響安全的異常的目標，并自動定位跟蹤，同時顯示、錄像，自動預/報警等。由于智能系統具有好的軟件算法，對各種惡劣環境等不利的干擾均能不斷地修正，從而有效地消除或減小誤差，以提高識別精度。

（4）具有自適應能力。智能系統能根據被測對象或工作環境的變化自動修正算法，如智能激光干涉儀能跟蹤氣溫、氣壓和濕度等環境參數的變化，修正激光波長，保證儀器的精度不受環境變化的影響。