医学图像处理论文:医学图像处理技术分析管理论文 论文关键词:医学图像处理图像分割图像配准图像融合纹理分析 论文摘要:随着医学成像和计算机辅助技术的发展,从二维医学图像到三维可视化技术成为研究的热点,本文介绍了医学图像处理技术的发展动态,对图像分割、纹理分析、图像配准和图像融合技术的现状及其发展进行了综述。在比较各种技术在相关领域中应用的基础上,提出了医学图像处理技术发展所面临的相关问题及其发展方向。 1.引言 近20多年来,医学影像已成为医学技术中发展最快的领域之一,其结果使临床医生对人体内部病变部位的观察更直接、更清晰,确诊率也更高。20世纪70年代初,X-CT的发明曾引发了医学影像领域的一场革命,与此同时,核磁共振成像象(MRI:MagneticResonanceImaging)、超声成像、数字射线照相术、发射型计算机成像和核素成像等也逐步发展。计算机和医学图像处理技术作为这些成像技术的发展基础,带动着现代医学诊断正产生着深刻的变革。各种新的医学成像方法的临床应用,使医学诊断和治疗技术取得了很大的进展,同时将各种成像技术得到的信息进行互补,也为临床诊断及生物医学研究提供了有力的科学依据。 在目前的影像医疗诊断中,主要是通过观察一组二维切片图象去发现病变体,往往需要借助医生的经验来判定。至于准确的确定病变体的空间位置、大小、几何形状及与周围生物组织的空间关系,仅通过观察二维切片图象是很难实现的。因此,利用计算机图象处理技术对二维切片图象进行分析和处理,实现对人体器官、软组织和病变体的分割提取、三维重建和三维显示,可以辅助医生对病变体及其它感兴趣的区域进行定性甚至定量的分析,可以大大提高医疗诊断的准确性和可靠性。此外,它在医疗教学、手术规划、手术仿真及各种医学研究中也能起重要的辅助作用。 本文对医学图像处理技术中的图像分割、纹理分析、图像配准和图像融合技术的现状及其发展进行了综述。 2.医学图像三维可视化技术 2.1三维可视化概述 医学图像的三维可视化的方法很多,但基本步骤大体相同,如图.。从#$/ ’(或超声等成像系统获得二维断层图像,然后需要将图像格式(如0(#1 )转化成计算机方便处理的格式。通过二维滤波,减少图像的噪声影响,提高信噪比和消除图像的尾迹。采取图像插值方法,对医学关键部位进行各向同性处理,获得体数据。经过三维滤波后,不同组织器官需要进行分割和归类,对同一部位的不同图像进行配准和融合,以利于进一步对某感兴趣部位的操作。根据不同的三维可视化要求和系统平台的能力,选择不同的方法进行三维体绘制,实现三维重构。 2.2关键技术: 图像分割是三维重构的基础,分割效果直接影像三维重构的精确度。图像分割是将图像分割成有意义的子区域,由于医学图像的各区域没有清楚的边界,为了解决在医学图像分割中遇到不确定性的问题,引入模糊理论的模糊阀值、模糊边界和模糊聚类等概念。快速准确的分离出解剖结构和定位区域位置和形状,自动或半自动的图像分割方法是非常重要的。在实际应用中有聚类法、统计学模型、弹性模型、区域生长、神经网络等适用于医学图像分割的具体方法。 由于可以对同一部位用不同的成像仪器多次成像,或用同一台仪器多次成像,这样产生了多模态图像。多模态图像提供的信息经常相互覆盖和具有互补性,为了综合使用多种成像模式以提供更全面的信息,需要对各个模态的原始图像进行配准和数据融合,其整个过程称为数据整合。整合的第一步是将多个医学图像的信息转换到一个公共的坐标框架内的研究,使多幅图像在空间域中达到几何位置的完全对应,称为三维医学图像的配准问题。建立配准关系后,将多个图像的数据合成表示的过程,称为融合。在医学应用中,不同模态的图像还提供了不互相覆盖的结构互补信息,比如,当CT提供的是骨信息,MRI提供的关于软组织的信息,所以可以用逻辑运算的方法来实现它们图像的合成。 当分割归类或数据整合结束后,对体数据进行体绘制。体绘制一般分为直接体绘制和间接体绘制,由于三维医学图像数据量很大,采用直接体绘制方法,计算量过重,特别在远程应用和交互操作中,所以一般多采用间接体绘制。在图形工作站上可以进行直接体绘制,近来随着计算机硬件快速发展,新的算法,如三维纹理映射技术,考虑了计算机图形硬件的特定功能及体绘制过程中的各种优化方法,从而大大地提高了直接体绘制的速度。体绘制根据所用的投影算法不同加以分类,分为以对象空间为序的算法(又称为体素投影法)和以图像空间为序的算法!又称为光线投射法",一般来说,体素投影法绘制的速度比光线投射法快。由于三维医学图像的绘制目的在于看见内部组织的细节,真实感并不是最重要的,所以在医学应用中的绘制要突出特定诊断所需要的信息,而忽略无关信息。另外,高度的可交互性是三维医学图像绘制的另一个要求,即要求一些常见操作,如旋转,放大,移动,具有很好的实时性,或至少是在一个可以忍受的响应时间内完成。这意味着在医学图像绘制中,绘制时间短的可视化方法更为实用。 未来的三维可视化技术将与虚拟现实技术相结合,不仅仅是获得体数据的工具,更主要的是能创造一个虚拟环境。 3.医学图像分割 医学图像分割就是一个根据区域间的相似或不同把图像分割成若干区域的过程。目前,主要以各种细胞、组织与器官的图像作为处理的对象,图像分割技术主要基于以下几种理论方法。 3.1基于统计学的方法 统计方法是近年来比较流行的医学图像分割方法。从统计学出发的图像分割方法把图像中各个像素点的灰度值看作是具有一定概率分布的随机变量,观察到的图像是对实际物体做了某种变换并加入噪声的结果,因而要正确分割图像,从统计学的角度来看,就是要找出以最大的概率得到该图像的物体组合。用吉布斯(Gibbs)分布表示的Markov随机场(MRF)模型,能够简单地通过势能形式表示图像像素之间的相互关系,因此周刚慧等结合人脑MR图像的空间关系定义Markov随机场的能量形式,然后通过最大后验概率(MAP)方法估计Markov随机场的参数,并通过迭代方法求解。层次MRF采用基于直方图的DAEM算法估计标准有限正交混合(SFNM)参数的全局最优值,并基于MRF先验参数的实际意义,采用一种近似的方法来简化这些参数的估计。林亚忠等采用的混合金字塔Gibbs随机场模型,有效地解决了传统最大后验估计计算量庞大和Gibbs随机场模型参数无监督及估计难等问题,使分割结果更为可靠。 3.2基于模糊集理论的方法 医学图像一般较为复杂,有许多不确定性和不精确性,也即模糊性。所以有人将模糊理论引入到图像处理与分析中,其中包括用模糊理论来解决分割问题。基于模糊理论的图形分割方法包括模糊阈值分割方法、模糊聚类分割方法等。模糊阈值分割技术利用不同的S型隶属函数来定义模糊目标,通过优化过程最后选择一个具有最小不确定性的S函数,用该函数表示目标像素之间的关系。这种方法的难点在于隶属函数的选择。模糊C均值聚类分割方法通过优化表示图像像素点与C各类中心之间的相似性的目标函数来获得局部极大值,从而得到最优聚类。Venkateswarlu等[改进计算过程,提出了一种快速的聚类算法。 3.2.1基于模糊理论的方法 模糊分割技术是在模糊集合理论基础上发展起来的,它可以很好地处理MR图像内在的模糊性和不确定性,而且对噪声不敏感。模糊分割技术主要有模糊阈值、模糊聚类、模糊边缘检测等。在各种模糊分割技术中,近年来模糊聚类技术,特别是模糊C-均值(FCM)聚类技术的应用最为广泛。FCM是一种非监督模糊聚类后的标定过程,非常适合存在不确定性和模糊性特点的MR图像。然而,FCM算法本质上是一种局部搜索寻优技术,它的迭代过程采用爬山技术来寻找最优解,因此容易陷入局部极小值,而得不到全局最优解。近年来相继出现了许多改进的FCM分割算法,其中快速模糊分割(FFCM)是最近模糊分割的研究热点。FFCM算法对传统FCM算法的初始化进行了改进,用K-均值聚类的结果作为模糊聚类中心的初值,通过减少FCM的迭代次数来提高模糊聚类的速度。它实际上是两次寻优的迭代过程,首先由K-均值聚类得到聚类中心的次最优解,再由FCM进行模糊聚类,最终得到图像的最优模糊分割。 3.2.2基于神经网络的方法 按拓扑机构来分,神经网络技术可分为前向神经网络、反馈神经网络和自组织映射神经网络。目前已有各种类型的神经网络应用于医学图像分割,如江宝钏等利用MRI多回波性,采用有指导的BP神经网络作为分类器,对脑部MR图像进行自动分割。而Ahmed和Farag则是用自组织Kohenen网络对CT/MRI脑切片图像进行分割和标注,并将具有几何不变性的图像特征以模式的形式输入到Kohenen网络,进行无指导的体素聚类,以得到感兴趣区域。模糊神经网络(FNN)分割技术越来越多地得到学者们的青睐,黄永锋等提出了一种基于FNN的颅脑MRI半自动分割技术,仅对神经网络处理前和处理后的数据进行模糊化和去模糊化,其分割结果表明FNN分割技术的抗噪和抗模糊能力更强。 3.2.3基于小波分析的分割方法 小波变换是近年来得到广泛应用的一种数学工具,由于它具有良好的时一频局部化特征、尺度变化特征和方向特征,因此在图像处理上得到了广泛的应用。 小波变换和分析作为一种多尺度多通道分析工具,比较适合对图像进行多尺度的边缘检测,典型的有如Mallat小波模极大值边缘检测算法[6 3.3基于知识的方法 基于知识的分割方法主要包括两方面的内容:(1)知识的获取,即归纳提取相关知识,建立知识库;(2)知识的应用,即有效地利用知识实现图像的自动分割。其知识来源主要有:(1)临床知识,即某种疾病的症状及它们所处的位置;(2)解剖学知识,即某器官的解剖学和形态学信息,及其几何学与拓扑学的关系,这种知识通常用图谱表示;(3)成像知识,这类知识与成像方法和具体设备有关;(4)统计知识,如MI的质子密度(PD)、T1和T2统计数据。Costin等提出了一种基于知识的模糊分割技术,首先对图像进行模糊化处理,然后利用相应的知识对各组织进行模糊边缘检测。而谢逢等则提出了一种基于知识的人脑三维医学图像分割显示的方法。首先,以框架为主要表示方法,建立完整的人脑三维知识模型,包含脑组织几何形态、生理功能、图像灰度三方面的信息;然后,采用“智能光线跟踪”方法,在模型知识指导下直接从体积数据中提取并显示各组织器官的表面。 3.4基于模型的方法 该方法根据图像的先验知识建立模型,有动态轮廓模型(ActiveContourModel,又称Snake)、组合优化模型等,其中Snake最为常用。Snake算法的能量函数采用积分运算,具有较好的抗噪性,对目标的局部模糊也不敏感,但其结果常依赖于参数初始化,不具有足够的拓扑适应性,因此很多学者将Snake与其它方法结合起来使用,如王蓓等利用图像的先验知识与Snake结合的方法,避开图像的一些局部极小点,克服了Snake方法的一些不足。Raquel等将径向基网络(RBFNNcc)与Snake相结合建立了一种混合模型,该模型具有以下特点:(1)该混合模型是静态网络和动态模型的有机结合;(2)Snake的初始化轮廓由RBFNNcc提供;(3)Snake的初始化轮廓给出了最佳的控制点;(4)Snake的能量方程中包含了图像的多谱信息。Luo等提出了一种将livewire算法与Snake相结合的医学图像序列的交互式分割算法,该算法的特点是在少数用户交互的基础上,可以快速可靠地得到一个医学图像序列的分割结果。 由于医学图像分割问题本身的困难性,目前的方法都是针对某个具体任务而言的,还没有一个通用的解决方法。综观近几年图像分割领域的文献,可见医学图像分割方法研究的几个显著特点:(1)学者们逐渐认识到现有任何一种单独的图像分割算法都难以对一般图像取得比较满意的结果,因而更加注重多种分割算法的有效结合;(2)在目前无法完全由计算机来完成图像分割任务的情况下,半自动的分割方法引起了人们的广泛注意,如何才能充分利用计算机的运算能力,使人仅在必要的时候进行必不可少的干预,从而得到满意的分割结果是交互式分割方法的优秀问题;(3)新的分割方法的研究主要以自动、精确、快速、自适应和鲁棒性等几个方向作为研究目标,经典分割技术与现代分割技术的综合利用(集成技术)是今后医学图像分割技术的发展方向。 4.医学图像配准和融合 医学图像可以分为解剖图像和功能图像2个部分。解剖图像主要描述人体形态信息,功能图像主要描述人体代谢信息。为了综合使用多种成像模式以提供更全面的信息,常常需要将有效信息进行整合。整合的第一步就是使多幅图像在空间域中达到几何位置的完全对应,这一步骤称为“配准”。整合的第二步就是将配准后图像进行信息的整合显示,这一步骤称为“融合”。 在临床诊断上,医生常常需要各种医学图像的支持,如CT、MRI、PET、SPECT以及超声图像等,但无论哪一类的医学图像往往都难以提供全面的信息,这就需要将患者的各种图像信息综合研究19],而要做到这一点,首先必须解决图像的配准(或叫匹配)和融合问题。医学图像配准是确定两幅或多幅医学图像像素的空间对应关系;而融合是指将不同形式的医学图像中的信息综合到一起,形成新的图像的过程。图像配准是图像融合必需的预处理技术,反过来,图像融合是图像配准的一个目的。 4.1医学图像配准 医学图像配准包括图像的定位和转换,即通过寻找一种空间变换使两幅图像对应点达到空间位置上的配准,配准的结果应使两幅图像上所有关键的解剖点或感兴趣的关键点达到匹配。20世纪90年代以来,医学图像配准的研究受到了国内外医学界和工程界的高度重视,1993年Petra等]综述了二维图像的配准方法,并根据配准基准的特性,将图像配准的方法分为两大类:基于外部特征(有框架)的图像配准和基于内部特征(无框架)的图像配准。基于外部特征的方法包括立体定位框架法、面膜法及皮肤标记法等。基于外部特征的图像配准,简单易行,易实现自动化,能够获得较高的精度,可以作为评估无框架配准算法的标准。但对标记物的放置要求高,只能用于同一患者不同影像模式之间的配准,不适用于患者之间和患者图像与图谱之间的配准,不能对历史图像做回溯性研究。基于内部特征的方法是根据一些用户能识别出的解剖点、医学图像中相对运动较小的结构及图像内部体素的灰度信息进行配准。基于内部特征的方法包括手工交互法、对应点配准法、结构配准法、矩配准法及相关配准法。基于内部特征的图像配准是一种交互性方法,可以进行回顾性研究,不会造成患者不适,故基于内部特征的图像配准成为研究的重点。 近年来,医学图像配准技术有了新的进展,在配准方法上应用了信息学的理论和方法,例如应用最大化的互信息量作为配准准则进行图像的配准,在配准对象方面从二维图像发展到三维多模医学图像的配准。例如Luo等利用最大互信息法对CT-MR和MR-PET三维全脑数据进行了配准,结果全部达到亚像素级配准精度。在医学图像配准技术方面引入信号处理技术,例如傅氏变换和小波变换。小波技术在空间和频域上具有良好的局部特性,在空间和频域都具有较高的分辨率,应用小波技术多分辨地描述图像细貌,使图像由粗到细的分级快速匹配,是近年来医学图像配准的发展之一。国内外学者在这方面作了大量的工作,如Sharman等提出了一种基于小波变换的自动配准刚体图像方法,使用小波变换获得多模图像特征点然后进行图像配准,提高了配准的准确性。另外,非线性配准也是近年来研究的热点,它对于非刚性对象的图像配准更加适用,配准结果更加准确。 目前许多医学图像配准技术主要是针对刚性体的配准,非刚性图像的配准虽然已经提出一些解决的方法,但同刚性图像相比还不成熟。另外,医学图像配准缺少实时性和准确性及有效的全自动的配准策略。向快速和准确方面改进算法,使用最优化策略改进图像配准以及对非刚性图像配准的研究是今后医学图像配准技术的发展方向。 4.2医学图像融合 图像融合的主要目的是通过对多幅图像间的冗余数据的处理来提高图像的可读性,对多幅图像间的互补信息的处理来提高图像的清晰度。不同的医学影像设备获取的影像反映了不同的信息:功能图像(SPECT、PET等)分辨率较差,但它提供的脏器功能代谢和血液流动信息是解剖图像所不能替代的;解剖图像(CT、MRI、B超等)以较高的分辨率提供了脏器的解剖形态信息,其中CT有利于更致密的组织的探测,而MRI能够提供软组织的更多信息。多模态医学图像的融合把有价值的生理功能信息与精确的解剖结构结合在一起,可以为临床提供更加全面和准确的资料。 医学图像的融合可分为图像融合的基础和融合图像的显示。(1)图像融合的基础:目前的图像融合技术可以分为2大类,一类是以图像像素为基础的融合法;另一类是以图像特征为基础的融合方法。以图像像素为基础的融合法模型可以表示为: 其中,为融合图像,为源图像,为相应的权重。以图像特征为基础的融合方法在原理上不够直观且算法复杂,但是其实现效果较好。图像融合的步骤一般为:①将源图像分别变换至一定变换域上;②在变换域上设计一定特征选择规则;③根据选取的规则在变换域上创建融合图像;④逆变换重建融合图像。(2)融合图像的显示:融合图像的显示方法可分成2种:空间维显示和时间维显示。 目前,医学图像融合技术中还存在较多困难与不足。首先,基本的理论框架和有效的广义融合模型尚未形成。以致现有的技术方法还只是针对具体病症、具体问题发挥作用,通用性相对较弱。研究的图像以CT、MRI、核医学图像为主,超声等成本较低的图像研究较少且研究主要集中于大脑、肿瘤成像等;其次,由于成像系统的成像原理的差异,其图像采集方式、格式以及图像的大小、质量、空间与时间特性等差异大,因此研究稳定且精度较高的全自动医学图像配准与融合方法是图像融合技术的难点之一;最后,缺乏能够客观评价不同融合方法融合效果优劣的标准,通常用目测的方法比较融合效果,有时还需要利用到医生的经验。 在图像融合技术研究中,不断有新的方法出现,其中小波变换在图像融合中的应用,基于有限元分析的非线性配准以及人工智能技术在图像融合中的应用将是今后图像融合研究的热点与方向。随着三维重建显示技术的发展,三维图像融合技术的研究也越来越受到重视,三维图像的融合和信息表达,也将是图像融合研究的一个重点。 5.医学图像纹理分析 一般认为图像的纹理特征描述物体表面灰度或颜色的变化,这种变化与物体自身属性有关,是某种纹理基元的重复。Sklansky早在1978年给出了一个较为适合于医学图像的纹理定义:“如果图像的一系列固有的统计特性或其它的特性是稳定的、缓慢变化的或者是近似周期的,那么则认为图像的区域具有不变的纹理”。纹理的不变性即指纹理图像的分析结果不会受到旋转、平移、以及其它几何处理的影响。目前从图像像素之间的关系角度,纹理分析方法主要包括以下几种。 5.1统计法 统计分析方法主要是基于图像像素的灰度值的分布与相互关系,找出反映这些关系的特征。基本原理是选择不同的统计量对纹理图像的统计特征进行提取。这类方法一般原理简单,较易实现,但适用范围受到限制。该方法主要适合医学图像中那些没有明显规则性的结构图像,特别适合于具有随机的、非均匀性的结构。统计分析方法中,最常用的是共生矩阵法,其中有灰度共生矩阵(graylevelco-occurrencematrix,GLCM)和灰度—梯度共生矩阵。杜克大学的R.Voracek等使用GLCM对肋间周边区提取的兴趣区(regionofinterest,ROI)进行计算,测出了有意义的纹理参数。另外,还有长游程法(runlengthmatrix,RLM),其纹理特征包括短游程优势、长游程优势、灰度非均匀化、游程非均匀化、游程百分比等,长游程法是对图像灰度关系的高阶统计,对于给定的灰度游程,粗的纹理具有较大的游程长度,而细的纹理具有较小的游程长度。 5.2结构法 结构分析方法是分析纹理图像的结构,从中获取结构特征。结构分析法首先将纹理看成是有许多纹理基元按照一定的位置规则组成的,然后分两个步骤处理(1)提取纹理基元;(2)推论纹理基元位置规律。目前主要用数学形态学方法处理纹理图像,该方法适合于规则和周期性纹理,但由于医学图像纹理通常不是很规则,因此该方法的应用也受到限制,实际中较少采用。 5.3模型法 模型分析方法认为一个像素与其邻域像素存在某种相互关系,这种关系可以是线性的,也可以是符合某种概率关系的。模型法通常有自回归模型、马尔科夫随机场模型、Gibbs随机场模型、分形模型,这些方法都是用模型系数来表征纹理图像,其关键在于首先要对纹理图像的结构进行分析以选择到最适合的模型,其次为如何估计这些模型系数。如何通过求模型参数来提取纹理特征,进行纹理分析,这类方法存在着计算量大,自然纹理很难用单一模型表达的缺点。 5.4频谱法 频谱分析方法主要基于滤波器理论,包括傅立叶变换法、Gabor变换法和小波变换法。 1973年Bajcsy使用傅立叶滤波器方法分析纹理。Indhal等利用2-D快速傅立叶变换对纹理图像进行频谱分析,从而获得纹理特征。该方法只能完成图像的频率分解,因而获得的信息不是很充分。1980年Laws对图像进行傅氏变换,得出图像的功率谱,从而提取纹理特征进行分析。 Gabor函数可以捕捉到相当多的纹理信息,且具有极佳的空间/频域联合分辨率,因此在实际中获得了较广泛的应用。小波变换法大体分金子塔形小波变换法和树形小波变换法(小波包法)。 小波变换在纹理分析中的应用是Mallat在1989年首先提出的,主要用二值小波变换(DiscreteWaveletTransform,DWT),之后各种小波变换被用于抽取纹理特征。传统的金字塔小波变换在各分解级仅对低频部分进行分解,所以利用金字塔小波变换进行纹理特征提取是仅利用了纹理图像低频子带的信息,但对某些纹理,其中高频子带仍含有有关纹理的重要特征信息(如对具有明显的不规则纹理的图像,即其高频子带仍含有有关纹理的重要特征)得不到利用。使用在每个分解级对所有的频率通道均进行分解的完全树结构小波变换提取特征,能够较全面地提取有关纹理特征。 由于医学图像及其纹理的复杂性,目前还不存在通用的适合各类医学图像进行纹理分析的方法,因而对于各类不同特点的医学图像就必须采取有针对性地最适合的纹理分析技术。另外,在应用某一种纹理分析方法对图像进行分析时,寻求最优的纹理特征与纹理参数也是目前医学图像纹理分析中的重点和难点。 6.总结 随着远程医疗技术的蓬勃发展,对医学图像处理提出的要求也越来越高。医学图像处理技术发展至今,各个学科的交叉渗透已是发展的必然趋势,其中还有很多亟待解决的问题。有效地提高医学图像处理技术的水平,与多学科理论的交叉融合、医务人员和理论技术人员之间的交流就显得越来越重要。多维、多参数以及多模式图像在临床诊断(包括病灶检测、定性,脏器功能评估,血流估计等)与治疗(包括三维定位、体积计算、外科手术规划等)中将发挥更大的作用。 医学图像处理论文:医学X射线图像处理算法初探 【摘 要】针对DR图像的特点,主要论述了应用灰色系统理论进行图像分割的算法。通过计算各像素点与初始聚类中心的灰色关联度,将像素点进行归类。然后,进行迭代运算,更新聚类中心,使得灰色关联度总和最小,获得最佳分割效果。 【关键词】DR图像;图像分割;灰色聚类;灰色关联度 0 引言 DR(digital radiography)图像相对其他X成像技术获得的图像具有较高的分辨率,图像细节显示清楚,便于后期处理等优点。但与传统光学成像相比,图像的分辨率处于较低水平。由于采用DICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine)图像格式,因此,处理方法也与传统数字图像处理存在不同[1]。 1 DR文件的读取 DR图像采用的DICOM格式与传统PC机上常见BMP格式不同,因此,要在PC机上处理DR图像就必须进行转换。目前,由DR图像转换成BMP格式图像大多数为32位增强彩色图像,即除了颜色的三个分量(RGB)外还有第四个分量:透明度(alpha)。所以,DR图像转换后的一个像素就由四个分量组成。由于X成像技术本身的特点,一个像素的alpha分量一般为0,而RGB三个分量的值是相等的。也就是说,转换后的DR图像实质上是一幅灰度图像。因此,读取图像数据时应按照32位真彩色格式处理,在后续处理时按256级灰度图像处理。 2 DR图像的平滑处理 如上原因,DR图像的平滑处理应使用灰度图像处理方法,因此,图像处理的复杂程度较低。常用平滑处理算法包括均值滤波、中值滤波等。 均值滤波是典型的线性滤波算法,处理时以目标像素为中心,取其周围全体像素的灰度平均值来代替原来的灰度值。均值滤波运算速度快,但不能很好地保护图像细节,使图像变得模糊。 与之对应,中值滤波法是一种非线性平滑技术,以目标像素点邻域窗口内的所有像素点灰度值的排序中间值为该像素点的灰度值某。由于需进行排序运算,因此计算效率较低,但对图像细节有很好的保护效果,滤波效果也较好。 3 DR图像的分割 传统的图像分割定义:把图像分成若干个具有特殊意义的区域,是由图像处理到图像分析的关键步骤。常用的算法主要包括:基于阈值的分割方法和基于边缘的分割方法等。由于DR图像的特殊性,上述两种算法均不能很好的完成图像分割工作。图2(a)为使用经典最大方差阈值法处理后的结果,图2(b)为使用经典Sobel算子处理后的结果。最大方差阈值法处理后,图像细节丢失严重;使用经典Sobel算子处理后,图像的细节保留较好,但无法分清主次。 笔者应用灰色系统理论中的灰色关联度方法对DR图像进行处理[2-4],进行了灰色聚类处理,取得了较好的分割效果。本算法属于聚类算法,具体算法为:首先,根据实际需要确定聚类数目和初始聚类中心;然后,计算DR图像中每个像素与各聚类中心中心的灰色关联度,并按照关联程度将像素点归类;最后,进行迭代运算,更新聚类中心,目的是使得灰色关联度总和最小。 4 结论 图3所示为对图1(a)进行灰色聚类处理后的结果,最终确定8个聚类中心(其中7个灰度值大于20,一个小于20,以此为背景),图4以彩色形式显示采用灰色聚类结果。由图3、图4可以看出采用灰色聚类算法可有效的对DR图像进行分割。 医学图像处理论文:基于实时自动拼接技术的医学图像处理系统研究 摘要:目前,图像拼贴技术在医学图像处理领域的发展趋势是实现图像的实时自动拼接。本文探讨了基于实时自动拼接技术的医学图像处理系统的主要技术和实现方案。 关键词:医学图像;图像采集;拼接技术;实时;自动 1引言 近年来,医学影像技术已成为医疗技术中发展最快的领域之一,图像拼接(Image Mosaic)是指将多幅具有重叠区域的序列图像通过图像预处理、图像变换、图像配准、图像融合等处理后,形成一幅包含各个图像序列内容的宽视角全景图像的技术。图像拼接技术是图像处理的重要研究领域,被广泛应用于卫星遥感、图像识别、医学图像分析及无人机监视和搜索、虚拟现实等方面。Shmuel Peleg等人在图像拼接理论和图像拼接方法上做了大量工作,为图像拼接在工程技术上的应用奠定了理论基础。Masanobu Shimada等人将图像拼接技术应用于雷达图像处理领域,用于监控森林植被的变化情况。国外Mustafa Suphi Erden课题组研制了针式共聚焦显微腹腔镜,在微创手术中截取部分视频图像,拼接成全景图像指导医生诊断治疗。国内的严壮志课题组提出基于特征检测、特征匹配、空间坐标转换和图像融合等方法的图像拼接技术,实现了连续X光片拼接的医学全景成像。 现有的传统医学成像设备,特别是显微成像设备,基本都是对组织的某一较小视野进行成像,设备最后采集到的是不同组织部位的多帧医学图像,需要医生对这些图像进行观察分析,根据自身医学知识与医疗经验来做出诊断。图像拼接技术的应用,能将多幅具有重叠区域的医学图像,通过图像变换、图像配准、图像融合等方法,自动拼接为大视野的清晰图像。该图像包含完整的医学病理信息,有助于医生全面了解病人病情。同时,系统能够自动追踪图像中的感兴趣区域,做出标记和注释,为医生提供诊断辅助。 2主要研究内容及关键技术 2.1主要研究内容 本系统的研究是通过研发基于实时自动图像拼接技术的医学图像分析系统,为医学实践中,实现显微镜、眼科设备、内窥镜等设备的数字化图像采集、图像自动分析处理,从而对医生的诊断、治疗起到辅助作用。 本系统的主要研究内容有基于CMOS的图像采集、实时自动图像拼接技术。 (1) 基于CMOS的图像采集 基于CMOS的高清图像采集系统的研发,包括图像和视频采集、图像的编码技术。兼顾红外光和可见光,实现图像的多波段自适应采集。具体功能还包括自动对焦、自动识别拍照功能,以及图像采集模块在各种医疗设备使用的适应性研究。 (2) 实时自动图像拼接技术 研究图像灰度处理、图像变换、图像配准、图像融合等算法,实现多帧医学图像或视频序列的实时自动图像拼接,输出具有计算机诊断辅助功能的大视野全景医学图像。能够自动跟踪图像中的感兴趣区域并做出标识和注释。 2.2关键技术 图像的拼接技术是本设计的关键,本设计提出对采集的多帧医学图像进行实时自动拼接,提供宽角度全景图像。同时,能够自动跟踪图像中的感兴趣区域并做出标识和注释。 3 系统设计思路 3.1 图像处理模块 图像传感器模块计划采用CMOS传感器为优秀做成独立硬件模块,通过高速数据线与图像处理模块连接。这样设计的优点在于模块可以根据不同的应用场合,进行合理布置。 图像编解码和图像处理模块的方案计划采用TI的soc方案。该方案可以完成图像编解码、图像处理功能。 3.2实时自动图像拼接技术研究 图像拼接的优秀技术是图像配准,关键在于准确找到相邻图像间重叠区域的位置及范围,进而通过图像融合的方法实现全景图像构建。图像配准通常有三类方法:基于灰度值的图像配准、基于变换域的图像配准和基于特征的图像配准。基于灰度值的图像配准方法实现方便,计算量小,但该方法对图像间的细微差别较敏感,抗干扰能力不强。基于变换域的图像配准可以缓解这个问题,且算法简洁,利于硬件的实现。不过该方法要求两幅图像的重叠区域不能少于50%,如果重叠区域过小,容易造成误配准。为了提高图像配准的精确度和速度,达到实时自动图像拼接的功能,本设计提出将基于灰度的网格配准和基于特征值配准相结合的方法。首先,对输入图像进行粗网格的分块处理,利用基于灰度的配准方法确定相似重叠区域。然后在重叠区域内进行基于SIFT(Scale-invariant feature transform)特征点提取和配准,这样就可以大大提高图像配准的速度。图像拼接算法的流程如图1所示。 4 结论 本文探讨了基于实时自动拼接技术的医学图像处理系统的主要技术和设计思路,有了自动的图像拼接技术,就能将多幅具有重叠区域的医学图像,通过图像处理的方法,自动拼接为大视野的清晰图像,为医生的诊断提供参考。 医学图像处理论文:产前超声医学图像处理 【摘要】 在目前我国所采用的医学成像方式中,超声诊断属于临床应用中较为常见的一种,以此相对应的医学图像自动处理形式可以有效提高综合的诊断准确性和诊断客观性。本文首先从超声医学的应用图像处理原理研究入手,详细阐述了相关的技术信息以及所具体应用算法,并对超声医学设计以及图像处理手法进行了可行性分析以及实际操作估算研究。此后,以产前的超声医学为基础对该类型技术进行了综合应用研究,其中包括了标准化切面的自动提取技术和应用生物学研究模式进行参数自动化测量处理。最后,对产前超声智能化发展和诊断进步方向进行了完整总结。 【关键词】 产前学 医学图像处理 生物学参数测量 前言:出生带来的生理缺陷是导致新生儿死亡率上升的主要原因,同时也是该部分原因给个人家庭以及集体社会带来了沉重的负担和影响,出生生理缺陷引发的新生儿问题发生概率也在逐年上升。目前来看,我国每年新生儿出生缺陷病例总数在逐年上升,同时,因为新生儿出生缺陷而消耗的医疗治疗费用也高达百亿元,本文首先从超生医学的相关图像处理方法入手,之后对该部分技术的临床应用进行了完整总结。 一、超声医学图像处理方法 1.1计算机的视觉 我国的计算机视觉处理手法与医学影像研究处理方法的结合一直是一个重点研究课题,同时也对我国传统的医学图像处理技术的发展产生了重要影响。在我国的计算机视觉领域目前已经研究总结了大量有价值的研究方法和研究技术。 1.1.1图像滤波 超声的图像滤波应用主要作用在于过滤掉斑点噪声。斑点噪声主要是因为人体内存在很多实际尺寸小于波长的人体组织机构,同时在后向的散射声波影响下而产生,斑点和噪声的出现进一步降低了在B超成像过程中的实际图像对比以及组织内可以提取的详细信息数据。通过调查研究可以发现,斑点噪声的模型可以大致划分为两个类别:完全性的随机模型、长阶次非随机模型、断阶次非随机模型。目前我国已经采用的多种超声成像滤波算法都可以实现一定程度的噪声过滤,并没有哪一个固定的滤波算法可以实现应用最优效果发挥,对于固定的图像成像分析可以采用多种定性以及定量形式进行计算,从而对各类型滤波进行对比分析,所以属于一种可行性较强的应用方案[1]。 1.1.2图像分割 医学的图像构成处理方法研究过程中,图像分割一直都是其中一个热门讨论课题。主要的图像分割目标在于按照合理的规则进行图像像素类型划分。早期的该部分技术主要有区域生长以及聚类,主要是借助图像的灰度信息,但是应用此类方法对于灰度值较为相近的两种类型物品难以区分,以边缘检测的方法进行分析需要结合梯度信息,但是该类型的方法没有较为敏感的噪声反应度,同时对于边缘较为模糊的物体提取存在困难,因为大部分的产科超声医学计算机成像质量较差,同时在操作过程中的待分割目标也较为复杂,所以需要利用更加多元化的信息处理方法才能取得更好的分割处理效果。形状先验操作形式是在活动的具体轮廓和活动模型的提出而受到重视,以神经网络信息计算方法为分割的主要目标,同时也可以通过学习一种合理的分割形式来提高分割效果[2]。 1.2机器学习 在我国的产前超声医学处理过程中,机器学习都占据重要的地位并发挥着重要的作用,主要是因为机器学习促进了我国的产前超声诊断以及智能化发展,对于部分没有充足精确度和分析推导较为困难的问题,可以利用实际案例中的自动学习算法提高准确性。近些年来,我国大部分的超声成像医学设备开始应用于临床实践中,从而丰富了总体的超声医学成像数据信息资源,进而也提高了机器学习在产前超声的医学应用可行性[3]。 二、产前的应用 国内学者对于标准切面自动化搜索研究成果已经较为丰富,获得了较大的研究进展,首先,提出了自动化的标准切面模型成像方法,该种方法需要人工进行参考切面处理,同时还应该根据实际的统计方法进行其他类型研究,上述工作多数都是以传统图像处理手段为基础,实际的有效性主要是以假设的正确性为基础,但是从另一个角度进行分析也难以满足所以复杂的要求。机器学习主要是可以实现自动化的训练数据信息提取,通过该种方法可以获得更加复杂同时可靠性较强的经验,同时还可以实现系统范化性能的良好实现。 结论:以超声图像为基础的医学诊断属于我国当前临床诊断中的重要方式,基于超声图像手段的医学诊断方式具有受损程度小、及时性强、非侵入等众多优点,从而让其在实际的诊断中得到了更为广泛的发展和应用。本文主要从产前超声医学为研究背景,对相关的医学图像处理方法以及处理手段的原理进行了综合分析和阐述,同时也对其中应用的关键性技术进行了综合分析,可以丰富该领域的研究成果。 医学图像处理论文:面向创新能力培养的“医学图像处理”实验教学改革研究 摘 要:以“医学图像处理”实验课程中培养学生创新实践能力为目的,以“医学图像处理”实验课程教学改革为例展开研究,通过实验教学改革,激发了医学院学生的学习积极性,培养了学生自主学习的能力,加强了学生学习的主动性,提高了学生的动手能力,提升了学生的创新能力和独立从事科研工作的能力。实践证明,教学改革方案对于提高学生解决实际问题能力和提高学生学习效率和学习效果有显著作用。 关键词:医学图像处理;实验改革;创新能力 医学科学的不断发展,有赖于医学自身认识能力的提高,更有赖富于独立思考能力和创新能力的医学人才的成长,在大学阶段培养和造就富于创新能力的医学人才,是时代赋予我们的神圣使命。 医学图像处理是一门系统地研究各种图像理论、技术和应用的较新的课程,实验教学在“医学图像处理”课程中起着越来越重要的作用,数字医学图像处理实验教学的目的在于让学生掌握医学成像和图像处理方面的基本原理、方法和发展趋势,培养学生解决该方面实际问题的能力。本文通过对医学图像处理实验课程进行改革研究,通过实践动手环节,有效培养医学生的独立思考和创新能力,并为医疗学科培养学生创新能力的实验教学模式提供借鉴。 一、培养学生的学习兴趣和独立思考的积极性 通过实验教学改革,设计新的实验方案,以培养学生的学习兴趣,增强主动参与意识。学生对实验内容产生了好奇,就会积极主动地查找相关资料,与老师和同学讨论。实验过程尝试多种教学方法,增强学生的学习动力,培养学生对实验内容的浓厚兴趣。同时,采用医院实际应用案例,培养学生独立思考的习惯和解决实际应用问题的能力。医学图像处理课程相关的数学理论抽象,算法难度偏大,给教师教学和学生学习造成了很大的困难。利用影像物理课程的“医学图像处理”实验教学中的Matlab软件使用Matlab图像处理工具箱函数将大大减轻图像数据的繁杂操作,使学生更加快捷地完成图像处理任务,可以把更多的精力倾注于各种图像处理算法的效果上。Matlab为医学影像专业的学生提供了一个很好的编程平台,使学生能够编程实现简单的图像处理算法,提高学生的独立思考能力和实际动手能力,使学生能更快、更好掌握图像处理和图像分析的基本理论和分析方法。对于医学图像处理这门课程的特点,布置大量上机操作训练,让学生体验图像处理的乐趣。例如,图像增强处理实验,图像增强技术是图像处理的重要内容,用来改善图像的质量,一幅视觉效果很差的图像,其灰度直方图都集中在很窄的一段区间内,为了增强该图像的对比度,提高图像的视觉效果,就需要采用一种图像增强方法。Matlab工具箱中有求直方图函数imhist和均衡化函数histeq函数,读取原始图像后,直接调用工具箱的相应函数就可以处理图像,可以让学生自己编写函数,尝试用不同的方法改善图像,将增强后的图像与原图像进行相比,观察处理结果,不断改进,这样就可以使学生对直方图均衡化图像增强方法产生兴趣。 二、通过开展研究性教学培养学生的自主学习和独立思考能力 开展研究性教学,培养学生在教学中的主动性和创造性,它是以培养学生的独立思考和创新实践能力为优秀的一种教学活动方式,可以提高学生的观察、操作、研究的能力且开发其创新思维。具体实施步骤为:首先,教师根据课程内容,提出问题,解释实验题目的内容和研究目标。其次,学生查阅文献资料,找到感兴趣的课题题目。再次,在教师的指导下,学生提出解决问题的方案,激发学生自主学习和探究的动机,鼓励学生自己编程调试实现,学生开动脑筋,亲自动手,开发了学生的创造力并使其对该学科产生兴趣。最后,实验总结和评价。实验结束,有针对性地找出典型实验,对于最优解决方案和尚有不足的解决方案,分别对各方案的研究方法、技术路线、研究结论进行总结和评价。以医学图像处理的直方图知识点为例,首先教师解释该实验题目的内容和研究目标,认识直方图在图像处理中的基本概念,接下来需要学生对教材的知识进行系统的掌握,并且要查阅相关资料,根据课本上直方图的数学公式,利用Matlab软件仿真出一幅图像的直方图分布,进而得出的仿真图与利用Matlab图像处理工具箱的imhist函数得到的直方图分布图片进行比较,根据两者图像曲线的相似度来判断自己编写的程序是否合理。学生完成上述步骤后,教师需进行实验总结和评价并对本实验进行统一演示,对共性问题统一解决,对个别问题应进行单独辅导。 三、充分利用实验室条件,通过实验室教学,解决一些图像处理问题 配合20学时的理论课程,安排了12学时的实验课。设计了5个多达20学时的实验内容供学生选择,其中验证性实验2个8学时,目的是巩固和掌握在医学图像处理理论内容中的基本的原理、算法及思想;综合性实验2个8学时,使理论课程中的重要知识点的综合运用能力得到提高;设计创新性实验1个4学时,运用理论知识解决实际问题、与本学科前沿研究相结合、注重培养学生创新能力的有效手段。选择图像处理中最重要的算法作为实验课教学的主要内容,覆盖了医学图像处理中图像增强、图像压缩、图像分割、图像特征描述、彩色图像处理等各个重要部分,并利用实验室开放管理的模式为学生课下做实验提供了条件,以满足因材施教,体现以学生为主体的思想,以及满足不同层次学生的需要。 四、通过实训基地教学,开展拓展性探究学习 通过医学院附属医院实训基地教学,了解社会对该课程应用方向的实际需求情况以及创新技术进行项目开发,积累实践经验和工作技能,培养地科研、生产实践一体化的创新型人才。增加课外设计实验,鼓励学生对算法改进或提出新的解决算法,加强学生的动手能力。加强科研训练,培养创新实践意识,重视实际研究性问题实验,有针对性地提出研究性问题,让学生利用所学知识进行解决。例如,我们提出了附属医院实际MRI图像分割问题,让学生利用图像分割的方法去解决,提高学生开展科学研究的能力。这些科研训练能提高学生思考问题、分析问题和解决问题的能力,培养其创新实践意识,从而提高学生开展科学研究的能力,为今后工作打下良好基础。 总之,针对医学图像处理课程的特点,结合学科组多年的教学经验,在实验教学实践等环节中对如何培养学生的创新思维这个课题进行了一些具有改革性的尝试,结合实验教学案例,简要阐述了如何利用实际的案例来激发学生的学习兴趣和培养创新动机。通过教学效果能够看出该实践可以有效地激发学生的兴趣,在培养学生的动手能力同时可以加深学生对实际问题的理解,加强了学生对知识综合运用和创新研究的能力。 作者简介:王克难,1961年2月出生,男,汉族,辽宁锦州人,副教授,从事物理学与电子技术教学工作。 医学图像处理论文:计算机技术在核医学图像处理系统中的应用研究 【摘要】:本文以下内容将对计算机技术在核医学图像处理系统中的应用进行研究和探讨,以供参考。 【关键词】:计算机技术;核医学;图像处理系统;应用 1、前言 核医学影像系统是通过探测标记有发射性示踪同位素的药物在人体内的分布和代谢来获得人体信息的医学图像处理系统,其中,γ相机是两维的显像设备,主要由探头和计算机系统两部分组成,探头部分检测到γ光子并输出它的位置、能量及其它相关信息,与探头相连接的控制台获取这些信息,数字化后将数据读入到内存中进行处理并最终计算得到可用于临床诊断和研究的核医学图像,可见对其研究具有非常重要的意义。本文以下内容将对计算机技术在核医学图像处理系统中的应用进行研究和探讨,以供参考。 2、核医学影像系统软件的总体结构 其软件系统主要由四个子系统组成,即影像信息管理子系统、图像采集子系统、图像处理与临床规程子系统和影像信息交换子系统。各子系统在形式上时互相独立的应用程序,可以分别运行在控制台、辅诊台和服务器上。其中影像信息管理子系统是整个系统的优秀,负责维护和管理整个系统的图像数据及病人,报告等其它相关信息。其它三个子系统的运行要依赖于该子系统的运行,它们不具备直接修改系统数据的权限,而只能通过影像信息管理子系统来获取、查询或更新系统的图像数据及其它信息。实际上影像信息管理子系统在其内部建立了一个数据库,它封装了对这个数据库的所有操作,这种集中式的数据管理保证了系统数据的安全性和一致性,也使得整个系统各模块的划分更加清晰和明确,同时也便于系统的扩展。 图像采集子系统完成数据的采集、成像和实时显示等工作,图像处理与临床规程子系统对采集得到的核医学图像进行显示、处理及进行定量的临床规程分析,影像信息交换子系统通过监听网络上的DICOM服务请求,核实后接受该请求,并响应其检索、存储以及获取图像的请求。 3、核医学图像处理系统总体框架设计及程序实现 数据库服务器总的来说有两种状态:监听状态和数据维护状态,在监听状态下,它能够接受来自采集端和处理端得请求,并分别调用相应的模块进行处理,在数据维护状态下,它能够完成通常的数据维护工作,同时,它也能够处理来自客户端的请求。因此,系统的总体框架是启动服务器后就立即进入监听状态,只有在维护人员登录以后,才启动相应的数据维护模块。 核医学影像系统的主要功能有两个,一个是实现数据库服务器功能,它在后台充当数据库服务器,可以提供数据查询、数据添加等功能;另一个是数据库维护功能,可以对数据库中的数据进行管理维护,分别介绍如下:第一,数据库服务器,其启动后,图像采集系统、图像处理系统和信息交换系统就可以连接到数据库上,完成数据查询、数据添加等工作。当数据库服务器启动后,系统就进入监听状态,可以处理客户端的请求。服务器在监听状态下,可以接受到网络上的连接请求,只有在检验用户名和密码后才接受查询和添加请求,这样大大提高了系统的安全性。客户端和服务器的链接是基于TCP/IP协议,按照我们自己定义的一套通讯协议来工作的。所有的这些操作都是在后台进行的,不需要任何人为操作,而且系统管理员可以通过查看日志来了解历史操作。第二,数据库维护功能。作为一个完善的数据库模块,必须提供一个安全可靠的数据库维护方案,ANMIS系统充分考虑到了这一点,其提供了许多方便安全的数据维护功能,系统可以为每个用户指定操作权限,不同权限的用户可以访问的数据和操作都是不同的,这样有利于系统安全。①数据显示模块,在该模块中,可以进行记录的逻辑删除和部分信息维护,可以选择多个病人,然后选择编辑即可编辑选中的病人记录。数据维护模块。在病人数据维护模块中,可以完成对病人数据信息的所有维护功能:编辑、添加、查找、逻辑删除、物理删除等。③数据备份和恢复模块。在图像文件的备份和恢复模块中,主要完成的功能是数据备份和数据恢复,其主要界面是两个树状控件组成,其中一个数控件显示未备份的图像文件,另一个显示即要备份的图像文件,选中文件可以通过中间的命令按钮,也可以通过菜单,甚至可以直接将图像文件从左边拖到右边。对于文件夹,则将其内的所有的图像文件全部选中,在选完文件后,按“备份”按钮即可备份。如果设置的是备份到默认目录,则系统自动向默认目录备份,如果设置的是指定备份目录,则系统提示选择备份目录,用户甚至可以为每一个文件制定备份目录。④用户管理模块。对于超级用户,他可以授权他人访问数据,设置其访问权限,也可以删除用户,同样,他也有权更改任何用户的密码,对于一些重要的系统参数,也只有超级用户才能更改。 4、结尾 利用计算机技术进行核医学图像处理显示出了科学技术的优越性,其可以为医生提供一个功能完备且强大,操作界面友好,自动化程度高,能够大大降低医生的劳动强度,相信,随着计算机技术的发展,其必将越来越广泛的被应用到医学的各个领域。 医学图像处理论文:医学图像处理与分析课程的实践教学改革研究 摘 要 医学图像处理与分析是生物医学工程专业的专业基础课之一。针对该课程的特点,提出一些实践教学环节的改革措施,包括实验和课程设计的开展以及第二课堂的实施。教学实践证明,本文所提教改经验能全面培养学生的学习技能,激发学生的学习兴趣,极大增强教学效果。 关键词 图像处理;图像分析;实践教学;教学改革 1 引言 生物医学工程是一个由理、工、医交叉融合的新兴学科,是多门工程学科向生物医学领域渗透的产物,包括生物信息学、医学图像处理、生物力学及生物材料、医疗器械等多个分支。其中,医学图像处理与分析是利用数学原理和方法,在计算机上针对不同医学影像设备(如CT、MRI、B超、PET、SPECT、显微镜等)产生的图像,按照实际需要进行处理、加工和分析。随着医学成像技术的发展与进步,图像处理技术在医学研究与临床诊断中的应用越来越广泛,因此,医学图像处理与分析这门课程的地位和作用也日益重要。 该课程是以数字图像处理为基础,介绍图像处理中的基本概念、理论和算法,特别针对医学图像处理研究中的基本问题以及解决这些问题的原理和实现方法,使学生能够编程将图像处理算法应用于医学图像的处理和分析,是生物医学工程及相关专业的优秀主干课程之一。 医学图像处理与分析这一课程起点高、难度大、理论和实践紧密结合,课程建设难度较大。虽然目前已有不少院校开展本课程的教学工作,但实际教学情况并不十分理想,主要表现在教材缺乏和实践环节较少。在中国期刊网上,以题名包含“医学图像处理”或“生物图像处理”以及题名中包含“教学”为检索条件,只获得文献18篇,其中涉及该课程实践教学的只有6篇,主要集中于虚拟实验室和实验教学系统的研发[1-6]上,可见在国内关于该课程的教学研究尚不多见。 笔者结合教学实践经验,在理论教学改革的基础上[7],提出一些实践教学环节的改革措施,以全面培养学生的学习技能,激发学习兴趣,改善教学效果。 2 实验与课程设计的开展 以“科研为教学服务,教学促进科研”为宗旨,采用MATLAB编程语言为实验教学平台,以医学图像处理知识为主,同时综合医学成像系统、医学电子学等相关课程的知识,编写《医学图像处理与分析课程的实验与课程设计指导书》,设置验证型、综合型和设计型三大类实验(参见表1)。其中,实验1~9为验证型实验,学生通过调用MATLAB中已有的图像处理程序来完成实验,加深对理论教学重点和难点的理解;实验10~14是综合型实验,学生针对医学图像的具体特点,综合运用多种算法达到图像处理的目的;实验15~24是设计型实验,给定实验目的和要求,学生自行设计实验方案并编程实现,培养他们查阅资料、分析问题和解决问题的能力[6-8]。 3 第二课堂的实施 为培养学生的科研实践能力,教师有意识地在课堂中简要介绍自己科研项目的基本情况,鼓励和引导学生参加自己的科研项目研究。这不仅增强了他们对该课程的学习兴趣和重视度,而且使他们亲身经历并体验了医学图像处理和分析知识怎样应用于科研和临床。 由于南通大学附属医院拥有门类齐全的现代化医疗仪器设备,因此鼓励学生利用假期在医院实习,特别是到影像科和检验科实习,学习和掌握各种仪器的功能和图像处理的场合,从而有助于他们将理论知识与实际问题相结合,提高实际工作的能力。 在教学过程中,适当融入一些就业方向的指导,介绍医学图像处理在医院和医疗器械公司的应用状况,同时简要介绍课程中没有涉及但与工作密切相关的最新最热门的医学图像处理知识,供学生课后自学和深入研究。这样一方面增强了学生的自信,获得了更好的教学效果;另一方面也拓宽了学生的视野,引导他们寻找自己发展的方向和目标。 4 结论 本文结合笔者多年来的教学经验,针对医学图像处理与分析课程的实践教学环节提出一些改革措施,秉承“加强基础、重视应用、培养能力”的宗旨,以“内容的基础性、方法的先进性、学科的交叉性”为原则,编写《医学图像处理与分析课程的实验与课程设计指导书》,积极开展第二课堂,实现教学、实验、科研三管齐下,课内、课外、理论、实践同时并举的教学格局,有效提升学生的综合知识水平和实验技能,为后续课程学习、毕业设计开展及科学研究奠定坚实基础。 医学图像处理论文:医学图像处理课程教学模式探索 摘要:在分析了医学图像处理课程特点的基础上,结合医学院校学生的实际情况,对课程教学模式开展了探索与实践。通过串烧式的课堂讲解和讨论、课程实验、教学环节的实施,设计开发基于matlab的医学图像处理教学平台系统,把教学与学生兴趣、能力很好地结合起来,新颖的考核方式得到学生肯定。 关键词:医学图像处理;理论教学;串烧;教学平台 我校在开设《数字图像处理》课程的基础上,结合医学院校图像处理的对象——医学图像(片)的特点开设了《医学图像处理》,是计算机各专业及影像学专业重要的专业基础课程。如何在学习图像处理技术的同时体现各专业特色,提高学生的图像处理技术的应用能力,是医学图像处理课程建设、课程改革的重要内容。现就接合经过两轮的课程教学活动,并融合学生的反馈信息,对该课程进行了教学模式的探索,希望有助于教学效果和教学水平的提高。 1 理论教学 1.1 专业素养的培育[1] 建立在数学及信号处理技术基础上的医学图像处理,以计算机算法为工具,并充分考虑解剖学的知识、临床医学的知识,对医学图像的采集、传输中产生的如噪声、失真、退化等现象分析处理,以提高医学图像的质量,并为后续的图像感兴趣区域的选取,病灶区域的分割等临床应用提供依据。但《医学图像处理》课程涉及的内容多、广,其中的算法更是以数学公式的推导为基础。而医学院校的学生普遍缺乏理工科知识,造成学生对理解抽象概念的困难,很易造成畏难情绪。与此同时,学生对通过本课程的学习对知识结构的构建及就业的帮助心存疑虑。缘于此,授课之初,需要进行专业素养教育。 1.1.1 按专业,分内容克服学生的畏难心理 因计算机专业与影像学专业的培养方向,教学内容和侧重点不同,计算机专业专注于各种图像处理算法和编程实现。而影像专业应从繁琐的数学公式的推导中解脱出来,而更注重实际应用,并进一步了深化对图像处理的理解、分析。 1.1.2 课程设置对就业的影响[2] 图像处理是计算机视觉、模式识别,图像理解、分析的基础。熟练掌握各种算法可以为将来从事如指纹、条码、人脸、虹膜识别、车辆和其他与医学图像相关工作提升竞争力。因具有医学知识背景,也可去医疗器械公司或医疗软件开发公司,当然因具备医学知识背景的同时,掌握图像处理的各种算法及实现为应聘到医院的医疗技术部门提供了保障,我校已有此专业学生成功应聘三甲医院的事例。通过这些学生身边鲜活的事例提高学生的自信心,拓宽学生的思路和视野,引导学生找到自己的发展方向和目标,因此可以更有效地利用时间。 1.2 打破了传统的章节式教学方法,探索“串烧”式教学 传统的灌输式教学中,重点内容并突出,讲解中存在片面性,局限性,没有深挖跨学科知识的内在关系。医学图像处理是一个注重实际应用的课程,应根据设置的专业特点设置知识点,并融合基于案例的教学内容,根据其内部逻辑关系“串烧”涉及的相关的知识。 1.2.1 内容选择上的“串烧” 医学图像处理教学的要求是了解医学图像的特点和图像处理的基本概念,掌握医学图像(片)处理的基本原理、技巧,能够利用计算机来完成对各种医学图像的处理,现以我校两专业的两本不同教材为基础,在充分涉列大量的医学图像处理技术、文献的基础上,根据各类知识点间的相关性以及课时要求将课程分为:医学图像的描述表达、图像的运算、图像的增强、图像的变换、形态学处理、图像分割及特征提取等专题。 “串烧”的医学图像处理的内容是完成后,接下来考虑如何在传授知识的过程“串烧”,如在讲授医学影像的运算操作时,如基本的“加”,“减”,“乘”,“除”时,把医学图像中的减景技术及数字减影在血管造影中的应用“串”到讲授内容中;在图像的采集表示时,可以“串”进各种成像设备及其成像原理,可以把数学运算中的差分运算内容串入医学图像的边缘检测算法中。 1.2.2 教学形式上的“串烧” 教学形式上采用了传统教学方式与“串烧”式教学相结合的形式,讲授基本知识时,以传统按授课方式为主,让学生了解对医学图像处理的整个过程。授课内容中选取了学生感兴趣的内容,让学生们图书馆自己查资料,寻根问源,调动学生学习的积极性,下次课时选一二名学生在课堂上对内容进行阐述,教师对学生阐述的内容进行补充[3]。选择了图像表示和图像分割两个知识点让学生在教学过程中的“客串”讲授,通过本环节的实施,充分调动了学生的积极性,激发了学习热情,迸发出许多有趣的想法,可以方便地了解学生对知识的掌握程度与存在的问题,与此同时,结合本课程的特点及影像学专业学生人数较少(08级71人,09级90人)的特点,把课堂教学过程移至计算机机房,可以边讲授边演示准备好的在临床中采集到的X 光、MRI等医学图片, 让学生直接观察对这些图片进行处理和改善的效果,课堂气氛非常活跃,授课效果较好。 1.2.3 充分利用多媒体教学技术,搭建医学图像处理平台[4]。 通过“串烧”方式的实施,使学生通过在课堂上的医学图像处理的演示,了解、掌握了各种医学图像处理方法和其在医学临床中的应用,但众多算法都需要计算机仿编程仿真实现,为缓解由此给学生带来的压力,提高学习效率,搭建了以淋球菌感染图为例的济宁医学院医学图像处理演示平台,学生通过平台的实用,加深了对所学的医学图像处理知识的理解,提高了学生的实际应用能力。 1.2.4 教师的医学知识积累 我校的信息工程学院的教师承担着医学图像处理课程的授课任务,授课教师虽有较高的计算机编程能力,但缺乏医学知识,使在为强调应用的影像专业学生上课时,在如何淡化数学推理,着重临床医学图像处理应用中遇到了很大的压力。特别是在第一轮次的讲授医学图像分割时,面对一个陌生的医学图像,不知道如何选择图像的特征点,纵有丰富的编程思想却无从下手。缘于此,医学图像处的授课教师需自觉地将医学和工程学结合,通过广泛的与医护人员的交流,并积极参加医学相关的知识讲座丰富自己医学方面的知识,我校信息工程学院组织的院内专家、学者的信息大讲堂是一有益的尝试。 2 实践教学[5] 实验教学是教学课程的重要组成部分,通过本环节的实施,不仅加深了对理论的理解,同时也培养了学生的独立思考、创新能力,虽然很多关于图像处理实验指导书,但他们中的大多数并不适用于医学院校的学生,接合医学院校学生的实际对相关的实验内容的选取及验收进行了相应的改革。 2.1 实验方案的实施 2.1.1 实验的准备 根据医学图像处理的要求,选用了工具箱使用方便,计算能力强的MATLAB软件作为实验教学软件,并准备好医学图像(片)的采集。 2.1.2 实验内容的选择 实验内容的选择上,考虑到不同的专业的特点和医学图像处理的内容,选择了医学影像的表达,图像运算,图像增强,图像变换,形态学处理,图像分割,特征提取等内容。根据难易程度分为基本实验、开放型实验和演示实验。让学生不仅学习图像处理的基本知识,并能独立进行实验设计,使学生快乐的获取知识,在实践中提升应用能力。 2.1.3 医工结合,分工协作 依托我校的教学医院中的众多的医疗影像设备,鼓励计算机和影像专业的学生假期期间多去医院参观实习,了解各种医疗设备仪器的功能,工作原理。为开放型实验的实施做好充分准备。 医学院校医学生最大优势是具有一定的医学基础,因此在为学生开设开放型实验时,充分考虑使医工学生相结合,每个开放型实验安排2名影像专业的学生,负责对相关医学图片的认识、理解和提炼。4名计算机专业的学生进行相应的编程实现。 2.1.4 实验的扩展-科学素养的提高 经过《医学图像处理》理论的讲授和实验教学活动的实施,学生具备了运用图像处理的基本理论知识处理具体医学图像的能力,为学生提供机会参与任课教师的研究活动,提高实践能力和创新能力。为学有余力且有兴趣的学生开设了基于任课教师的科研项目的课程设计,主要涉及到了涉及医学图像处理课程建设、动态医学图像处理算法展示又包括下一步医学图像处理的实验平台的搭建。通过学生的积极参与,一方面,加深了对所学专业知识的理解,同时培养学生主动学习的良好习惯,另一方面通过在理论教学、实践教学的“串烧”方式的实施,学生的团队意识得到明显提升。 3 验收考查环节 根据专业设置的特点和课时的安排,为准确反映出学生学习差异性,对传统的考核方式进行适当的调整,加强实施“一加一减一强化”[6]的系统的评估方法。“一减”:根据学科特点和各业课程设置对学生的要求,在不同专业不同试卷的前提下,改传统闭卷考试为开卷考试,在心理上减轻学生对数学公式推导和恐惧,也减少了记忆量,使学生可以更专注于医学图像处理应用、理解,“一加”,以加强学生的积极思维,勇于表达自己的想法的意识。“一强化”,主要指强化了实践环节验收的多样性,根据医工各专业特点,验收的侧重点体现出差异性。具体做法是,对医科生实验结果的验收,强调理解、临床应用、效果分析,而对工科生的实验结果的验收,主要侧重算法的编程实现。如对上图的淋球菌感染图进行分割实验时,以医科生的图像的特征选取的有效性、可行性,实验报告的撰写为主要对像,而工科生则侧重编程实现的效率,当然在后继的课程建设及课题中,工科学生做的课程网页,各种算法的flash动态展示也可成为验收结果,实践结果验证了学生对此考查验收方式给予的肯定。 4 结语 结合我校计算机、影像各专业对图像处理的要求和数字图像处理本身的特点,充分考虑医工学生的差异,对课程教学环节的实施过程进行了探讨,把教学、科研及学生能力结合起来,经过三个年级的教学节实施,学生的综合能力得以提高。与此同时,如何依托医科院校的医学优势,实现医工间“无缝连接”,培养具有医学特色的创新人才,必将需长期的探索研究。 [作者简介] 刘二林(1975.9-),男,济宁医学院,讲师,控制理论与控制工程专业,主要研究方向:图像处理、机器视觉、信息处理。 医学图像处理论文:医学图像处理与分析课程教学改革的探索 摘 要 医学图像处理与分析是生物医学工程专业的专业基础课之一。在简要介绍CDIO教学模式基础上,提出几点该课程教学改革的措施,包括融合多媒体教学和传统教学手段;引导学生整体把握知识点;调动学生的学习积极性;培养学生的实践动手能力;形成理工医结合的思维方式。教学实践证明,所提教改经验能全面培养学生的学习技能,激发学生的学习兴趣,很好地增强教学效果。 关键词 图像处理;图像分析;教学改革;教学模式;CDIO 医学图像处理与分析是研究图像处理的基本理论及其在生物医学工程中的应用的一门学科,是生物医学工程专业的专业必修课。该课程的任务是:系统介绍图像处理与分析的基本理论和基本方法,侧重使学生掌握其在生物科学领域的实际应用,目的是使学生系统掌握数字图像处理的基础概念、基本原理和实现方法,学习图像分析的基本理论、典型方法和实用技术,为在生物医学工程领域从事研究与开发打下扎实基础。 医学图像处理与分析课程理论抽象,涉及医学、计算机、数学、物理、信号处理等多个领域的知识,学科之间高度交叉、渗透,学生很难理解其中的相关知识和技术,因此课程起点高,教学难度大[1-2]。笔者在教学方法上也与时俱进,摒弃传统教学方法的弊端,引入新的教学模式和教学方法,实现培养高质量人才的目标。 本文提出笔者基于CDIO教学模式的医学图像处理与分析课程教学改革方面的一些经验。总体说来,该课程教学改革的主要思路是:以全新的教学理念为指导,以先进的教学手段和方法为桥梁,以学科交叉的眼光有机结合课程教学与课外教学、理论教学与实践教学、系统讲授与学生自学等多种方式,实现教学内容的完整性、前沿性、理论性与实践性,使学生掌握本门课程的理论框架与思维方法,掌握生物图像处理与分析的相关技能,能够采取合适的处理方法实现特定的医学图像处理目的。 1 CDIO教学模式 CDIO教学模式是近年来国外工程教育改革的最新成果,其中C代表构思(Conceive),D代表设计(Design),I代表实现(Implement),O代表运作(Operate)。CDIO模式是以产品研发到产品运行的生命周期为载体,强调让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式来学习工程,并以综合培养的方式使学生在多方面达到工程师的预定目标。实践证明,CDIO教学模式比传统教学模式适应面更宽,更有助于提高教学质量,尤为重要的是CDIO模式中的新评测标准,为工程教育的系统化发展奠定了基础[3]。 2 医学图像处理与分析教改措施 2.1 融合多媒体教学和传统教学手段 目前高校授课中普遍存在两种极端: 一种是只板书授课,形式单调,内容枯燥,课堂时间无法有效利用,知识容量小; 另一种则完全采用多媒体授课,课堂教学变成单纯地播放幻灯片,缺乏学生参与互动的空间和可能。 笔者强调打造“多媒体+板书”的高质量精品课堂: 一方面,优秀的教学课件能提升和精炼教材内容,通过利用图像、声音和动画等多媒体技术将教材中相关概念、算法、原理及应用转化成形象逼真的影像展示给学生,介绍和比较不同的图像处理方法应用于医学图像的不同效果,为学生提供生动的感性认识; 另一方面,将板书穿插于多媒体教学中,对图像处理算法的关键步骤进行推导和演算,同时展示教学进度、层次和重点,有利于学生对重要知识点的系统把握,有效避免知识讲授过程中的“碎片化”现象。 2.2 引导学生整体把握知识点 在教学过程中,引导学生从整体上把握学习的总体要求,理清教学知识点、学习难点以及学习技巧,对于落实课程的知识点非常关键。每一章教学伊始,首先提出本章主线,即要解决什么问题,以什么样的方法和步骤来解决问题,所介绍方法对于解决问题的优点何在。当教学内容章节较多,分成多次讲授时,这个主线将会反复强调,从而不断加强学生对有关内容学习目的性的认识,开展针对性的学习。 2.3 调动学生的学习积极性 德国教育学家第斯多惠认为:“教育的艺术不在于教授的本领,而在于激励、唤醒和鼓舞。”[4]心理学研究也表明,学习动机与学习效果之间的关系十分密切,不同性质的学习动机对于学习效果有不同的影响。学生的学习动机直接制约他们的学习积极性,影响学习效果。笔者在课堂教学中经常采用问题学习法(problem based learning,PBL),以提高学生的学习积极性,促进学生参与教学。学生通过图书馆以及网络等资源,查阅资料,系统分析,形成读书报告,再到课堂上讨论和交流,教师则主要起到布置任务和经典总结的作用[2,5]。这种启发式、互动式、讨论式、研究性等教学方法,能够充分调动学生的积极性和学习兴趣,培养学生的创新思维和研究能力。另外,还可以通过课程网站、在线聊天等现代交流手段,将课堂教学和课后辅导有机结合,建立多渠道的教学互动模式,使学生得到及时的指导,增强学生学习兴趣。 2.4 培养学生的实践动手能力 本课程是一门以实践为基础的课程,必须十分注重学生实践能力的培养和开发,使学生熟悉医学图像处理课程基本理论的同时,掌握如何通过计算机实现这些算法,能够将所学知识和设计的算法应用于医学图像处理和分析,能够根据具体临床需要对算法进行设计、改进和优化,使处理后的图像符合临床要求。为此,本课程设置了相关的课程设计环节,两周时间内要求学生完成5~6个实验,检验算法效果,最终形成实验报告。 2.5 形成理工医结合的思维方式 现代生物科学已经呈现高度综合和高度分化的发展趋势,作为生物医学工程领域的本科生,需要具备丰富扎实的理工科知识和一定基础的医学专业知识,才能在今后的工作中有所发展和创新。南通大学的生物医学工程本科专业设置于电子信息学院,隶属工科范畴,而学生的医学知识背景相对较弱。因此,本课程讲授时要注重与医学成像技术、医学电子学等课程的衔接和交叉,不仅在讲授某一种图像处理方法时突出重点、分化难点,更要将医学实例的处理融合于各章节,体现出理、工、医三者结合,对从方法论和认识论的较高层次上形成新的研究思维起到指导作用[2]。 3 结论 本文结合笔者多年来的教学经验,在简要介绍CDIO教学模式的基础上,针对医学图像处理与分析理论教学方面提出一些改革措施。实践表明,医学图像处理与分析课程教学应紧密结合医学实践,注重图像处理方法与具体医学应用的有机结合和交叉,激发学生的学习热情和创新思维能力。笔者今后还将围绕实践教学环节的改革开展一些有益的探索。 医学图像处理论文:双语教学在医学图像处理课程中的应用 摘 要 双语教学是一种新的培养人才的教育模式,通过在医学图像处理课程教学中应用双语教学,在各个教学环节进行研究与探索,发现在教师与学生英语水平、课堂教学方法、教材的选用及考核机制等方面存在一定问题,并提出相应的改进措施。 关键词 医学图像处理;双语教学;教材 双语教学是指除汉语外,用一门外语作为课堂主要用语进行学科的教学。作为一门国际化的语言,英语的重要性越来越被人了解。在高校中开展专业课的双语教学可以增强学生了解世界科技最新成果的能力,加快高等院校高层次教育与国际接轨的步伐。同时双语教学课堂可以为教师提供一个提高自身英语综合运用能力的训练机会,提高教师进行科学研究和国际学术交流的能力[1]。 医学图像处理是高校生物医学工程专业普遍开设的专业课程之一。近年来,河南科技大学医学技术与工程学院在开展多媒体教学的基础上,大胆尝试双语教学在本课程中的应用,根据教师的实际教学经验,结合大多数学生的反馈,总结在双语教学过程中发现的问题,并提出几项改进措施。 1 双语教学中存在的问题 1.1 从教师角度 学院生物医学工程专业的医学图像处理课程使用教材的是罗述谦等著的《医学图像处理与分析》,在应用双语教学之后,教材更换为Rafael C.Gonzalez教授所著的Digital Image Processing,该教材内容阐述清晰易懂,几乎覆盖了学生所必须掌握的全部基础知识。本书已被全世界500多所大学和研究所使用,是国际知名高校的经典教材。 对于担任本门课程的教师来说,需要反复理解中文和英文原版教材,在吃透教材内容的基础上,结合图像处理的最新技术制作多媒体课件,将原来准备好的中文课件转换为英文课件,并把原来已经讲熟练的课堂内容用英语讲授给学生。其中存在的问题有:1)教师之间对双语教学的认识有偏差,一部分教师认为双语教学应该完全用英语授课,而其他大多数教师认为既然是双语,那么可以用两种语言交叉授课,以学生理解为最终目的;2)教师的英语口语水平不够高,毕竟不是英语专业出身,平时用到口语的机会也不是很多,所以教师都对自己的口语不是百分百自信。 1.2 从学生角度 双语教学对学生的基础英语应用能力,尤其是听说能力要求较高。学生在课堂上本来就需要经过思考才能完全理解教师讲的内容,现在还要在听懂英语的基础上进行思考和继续听课,这对学生尤其是英语基础不是太好的学生来说是比较困难的。虽然大部分学生已经通过大学英语四级考试,甚至有部分学生已经通过大学英语六级考试,但他们的英语实际听说能力相对于应试能力却较为薄弱,仍然有可能听不懂教师的讲解,因此听说能力成为他们用英语进行学习和交流的主要问题。 医学图像处理课程中涉及许多医学图像,因此有关医学的英文词汇也出现不少。医学词汇较为难记,长单词较多,这也给学生的课堂听讲带来一定的困扰,影响了课堂内容的吸收,效果较差。 1.3 从考核角度 既然是双语授课,那么在考核时同样需要考虑到两种语言的问题。如果用全英文出试卷,恐怕会出现学生连题都看不懂的情况;如果用中文试卷,又无法体现双语教学的优势,难以考核教学的效果。 2 相应的改进措施 针对在双语教学中遇到的问题,思考后认为:在医学图像处理课程的双语教学中,应明确课程双语教学的目的仍是传授专业知识,这一点在教学过程中必须始终坚持,英语只是一种工具,否则专业课的双语教学就变成专业英语课。为实现这样的目标,结合师生的实际情况,提出相应的改进措施。 2.1 加强教师培训,提高讲课水平 双语教学成功与否取决于从事双语教学教师的水平,因此,加强授课教师的英语能力是十分必要的。学院与外语学院联系,请专业的英语口语教师为承担双语教学任务的教师开展英语培训,培训的内容包括教学过程中经常使用的教学专用术语以及学科中常用的英语阐述和评论能力。除此之外,学院还派青年教师到国内著名高校或国外学习进修,参加学术研讨会议和培训班等,提高教师的专业水平和英语能力。 除加强教师水平之外,还要更好地发挥多媒体教学手段在教学中的作用。对于较难理解的专业术语、句子等,在课件中用中英文对照帮助理解,这样可以保证即使英语水平较低的学生也能够领会教学中的基本内容。由于本课程是医学图像处理,因此在课件中可以多引入一些新型图像处理技术在医学图片中的应用。这些知识与本专业的其他专业课也有相关联之处,学生对这方面的内容较为感兴趣,课堂气氛活跃,教学效果良好。 2.2 发挥学生主体作用,增强学习兴趣 上课时教师应鼓励学生用英文发言、提问,加强师生之间及学生之间的英文沟通和交流能力,激发学生的学习热情和主动性,引导学生自主思维。授课结束,可由学生用英文做重点总结,然后教师补充。精选教学内容,对于一些常用的专业术语和句子,课堂上需要经常复习。引导学生逐步学会用英语结合专业知识进行思考分析,提高学生分析解决问题的能力,加深对授课内容的理解。双语教学难度大,只有充分调动学生的学习积极性,发挥他们的主体意识,才能取得良好效果[2]。 2.3 改进考核方法,提高教学质量 双语教学仍然是以学生为主体的,因此采取一个合理有效的考核方法能够激发学生的学习兴趣,取得良好的学习成绩。可以考虑作业、课后练习、实验报告采用全英文模式,在这种情况下,学生有时间在组织好英语答案的情况下进行回答。课堂上的讨论及问题回答以英文为主,必要时辅以中文解释,这样也可以锻炼学生的口语能力,并提高他们参与讨论的热情。最后的期末考试可以采取中英文结合的方式,对于一些相对简单的题目如填空题等可以用英文出题,要求英文回答;而一些较为复杂的问答或计算题,可允许学生用中英文作答。这些考核内容在最终成绩中所占的权重不同,如可定为平时成绩占总评成绩的30%,考试成绩占总评成绩的70%。这样的考核方式也可促进学生在平时的学习兴趣,加强日常的学习积累。 3总结 通过这些改进措施,能够提高学生对双语教学的学习兴趣,调动学习的积极性,使学生通过学习不仅能够学到专业知识,也提高了英语听说读写能力。双语教学作为一种较新的教学手段,仍然在实践中摸索,在教学过程中不断完善,只有不断地发现问题、解决问题、积累经验,才能更好地发挥双语教学的效果。 医学图像处理论文:医学图形图像处理在大专类医学院校医学信息学教育体系中的研究 【摘要】在信息高速发展的今天,医学信息学的涵盖已经悄悄的发生了变化,医学图形图像处理已经作为一个非常重要的内容而被纳入了医学信息学的范畴。国内的一些本科院校纷纷设置了相关专业,开设了相关教学内容。然而与此相比,大专类的医学院校,在这一块仍然处于空白状态。本文针对这一问题展开研究,拟提出医学图形图像处理在大专层次的教育当中的必要性与可行性。 【关键词】医学图形图像处理;信息学;大专;医学院校 一、引言 1999年6月9日,经纽约中华医学基金会(China Medical Board of New York,CMB)理事会批准资助,成立了国际医学教育专门委员会(1nstitute for Interna- tional Medical Education,IIME)。该委员会的任务是为制定医学教育“基本要求”提供指导。在该机构制定的培养要求当中,生物医学工程相关知识,特别是“医学图形图像处理”被作为基础知识要求被提出。[5][8] 当前我国数字化医院建设的重点是医院内部的数字化建设。为实现无胶片化,需要建立覆盖全院医疗和办公区域的网络和pacs系统,实现ct、核磁、x线、病理、彩超、电子胃镜等图像的网上数字化采集、传输、存储、调阅等功能。而这些方面,都需要从业者具备相关的专业知识。但是医学图形图像处理教学在专科层次教学当中处于盲区。经过调查国内各省的40多所相关大专院校,其中开展了医学信息教育的学校目前的有12所。[1]授课内容基本是信息检索,少数涉及到了一些医疗管理软件的应用,至于医学图形图像方面的课程,高专的医学信息学教育中没有涉及,因此在目前大专层次的医学信息学教育体系的现状是:医学信息教育停留在信息素养的培养的阶段,没有进一步的考虑医学信息的处理,也就是说没有提升到技能的层面上。 二、国内外关于医学信息学教育的现状分析 医学信息学是交叉学科,起源于美国。现今美国的医学信息涵盖面,已经不仅仅局限于医学情报,信息资源建设、检索,其内涵已经扩展到了转化研究信息学、医学图像信息学。[3][4] 德国是国际医学信息学会(IMIA)的官方国家成员,其医学信息学、生物测量和流行病学协会(GMDS)提出医学信息学(Medizinische Informatik,MI)内涵:应该包括医疗信息的收集、加工与提炼过程。具体研究内容包括:生物信息学,医学图像处理,信息检索、决策支持等。[9]国外一些发达国家,医学信息学已经从信息素养教育上升到了信息技术教育的程度,并形成了专科-研究生-博士研究生的完整培养体系。 20多年来,医学影像已成为医学技术中发展最快的领域之一,其结果使临床医生对人体内部病变部位的观察更直接、更清晰,确诊率也更高。20世纪70年代初,X-CT的发明曾引发了医学影像领域的一场革命,与此同时,核磁共振成像象(MRI:Magnetic Resonance Imaging)、超声成像、数字射线照相术、发射型计算机成像和核素成像等也逐步发展。计算机和医学图像处理技术作为这些成像技术的发展基础,带动着现代医学诊断正产生着深刻的变革。各种新的医学成像方法的临床应用,使医学诊断和治疗技术取得了很大的进展,同时将各种成像技术得到的信息进行互补,也为临床诊断及生物医学研究提供了有力的科学依据。而医学图形图像作为一门交叉学科,成为了一般医学本科院校临床专业与生物医学工程专业的主要的学科。 三、国内政策对于医学信息教育的扶持与指导方向 卫医研教发[2007]01号文件指出:卫生部医院管理研究所在相关部委的支持下,决定在全国开展“医疗卫生信息技术普及教育”工作,旨在建立和完善我国“医疗卫生行业信息技术教育体系”,并使之成为指导我国医疗卫生行业信息化建设对各类IT人才需求的重要依据;成为我国医疗卫生信息技术人员和医学院校学生走出国门与国际接轨的桥梁和纽带;成为我国全体医务人员和医学院校在校生必须掌握的一门现代化工具,从而提高医疗卫生行业的整体服务水平,为更多的患者提供更加优质的服务。 卫医研教发[2007]02号文件指出:加速推进信息技术在医疗服务、预防保健、卫生监督、科研教育等领域的广泛应用,普及医疗信息化知识,充分利用现代远程教育手段为广大医务人员提供继续教育机会,快速培养符合我国医疗卫生行业信息化建设急需的专业人才,满足人民群众日益增长医疗卫生服务需求。 卫医研教发[2007]03号文件指出:随着信息技术在医疗卫生领域的广泛应用,对“医信”复合型人才的需求已成为各级医疗机构在医疗信息化建设、应用和管理中急需解决的首要问题。 作为国内的大专院校,其教学的宗旨与目的是为基层输送大量的实用型医学人才,同时兼顾了向更高层次医学教育输送可持续培养的医学生。无论是从实用出发还是从可持续的培养出发,医学生在医学信息学上的教育都不容缺失。 四、目前医学信息教育环节当中的拓展方向 医学信息学是医学和计算机学科的结合,是医学发展的必经阶段。[2]该学科的发展需要大批掌握相关计算机技术和医学只是的高素质符合人才。 当前社会对于医学信息处理方面的人才需求量大,通过课程建设能够培养出符合社会要求的懂得医学信息处理应用类人才。使学生掌握医学图像的相关概念与图像处理中的图像变换,增强,恢复,压缩,图像的分割及特征提取等基本理论;掌握医学图像处理的基本理论、技术、方法、应用和进展;了解医学信息三维可视化的技术和基本实现方法;并在此基础上掌握医学图像处理的整体结构框架,逐渐形成观察、思考、分析和解决有关理论和实践问题的能力,并通过图像处理算法的编程来提高学生的动手能力。这样的才能使学生在数字化医院建设的大背景下适应需求,提高竞争力。[7] 五、专科层次开展医学图形图像教学的必要性和可行性 医学图像处理是当今各医学领域应用和需求广泛的一门学科,是生物医学工程专业的必修课程,也是计算机科学与技术(医学应用和医学智能信息处理方法)的专业主要课程。设置本课程的目的是:(1)使学生掌握数字图像的相关概念与图像处理中的图像变换,增强,恢复,压缩,图像的分割及特征提取等基本理论;(2)掌握医学图像处理的基本理论、技术、方法、应用和进展,并在此基础上掌握医学图像处理的整体结构框架;(3)掌握数字图像与医学图像处理的基本方法,逐渐形成观察、思考、分析和解决有关理论和实践问题的能力,并通过图像处理算法的编程来提高学生的动手能力。[7][8] 目前国内的专科院校鲜有开展这门学科的基础教育,主要原因是相关的教学条件要求较高(师资,设备)。但是做为专科院校,无论是从向基层输送基层的医疗服务人才这个方向来看,还是从为本科医疗院校输送继续教育人才方面来看,我们都有必要把这门重要的学科,在医学类专科层次进行普及性的基础教学。最为恰当的方式就是在医学信息学的教学内容中补充丰富医学图形图像内容。 专科层次的学生有他们的特点:基础和自学能力有待强化,而且在校学习时间比较短,他们需要和能够掌握的是跟专业相关的简易并实用的医学信息概念和技术,而不是高深的理论。根据专科学校的特点和学生基础情况,以及各用人单位(基层医院)对医学信息技术的需求情况,查阅国内外各医学院校医学信息专业教学资料,在现有计算机课程内容基础上,引入一定课时的医学数字图形图像处理,通过实践教学进行论证之后,完善出一套适合专科层次的教学大纲和实验大纲。 通过对大专医药各专业学生进行实用的医学信息技术与医学图形图像学教育,其目的是使学生更能适应各专业岗位的需求,从而提高专科层次毕业生就业竞争力;提高基层医疗卫生行业的整体服务水平,为更多的患者提供更加优质的服务。 医学图像处理论文:医学图像处理课程在线学习系统设计 摘要:《医学图像处理》作为生物医学工程专业的一门专业必修课,教学内容多,课时安排紧凑,不利于同学们对理论知识的消化理解,同时书本资料匮乏,电子资料不易搜索,导致了部分同学学习积极性不高,学习效率低下。在线学习系统作为一种新的教学模式,利用计算机互联网实现网络授课、学习、文档共享及师生在线交流,突破了传统教学的时空限制,具有资源共享、快捷高效等优点。该课题经过系统需求分析的调研,运用Dreamweaver软件开发平台、ASP动态网页制作和ACCESS数据库开发技术,通过编写VBScript脚本语言,设计完成了一个基于B/S网络框架的《医学图像处理》课程在线学习系统。 关键词:在线学习系统;ASP;ACCESS数据库 1系统开发环境及工具 本课题采用Windows XP及以上操作系统、ASP和ACCESS完成本次设计。ASP是美国微软公司出品的WEB编程语言,运行环境是微软出品的WEB服务器IIS。数据库采用ACCESS数据库。 其他软件包括:IE6以上、Dreamweaver7或更高的版本。 2在线学习系统的设计 2.1系统总体结构的设计 系统主要有以下模块构成:用户管理模块、公告栏模块、留言板模块、友情链接模块、下载资料模块、聊天室模块、在线练习模块。现对用户管理模块设计简单介绍。 用户管理模块主要包括用户注册、管理员审核、个人信息修改、删除用户等等操作,管理员、教师、学生都会涉及这一模块的制作。 图1管理员主页 2.2后台数据库的设计 人们把数据库设计分为需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库实施、数据库运行与维护6个阶段。概念结构设计就是对信息世界进行建模,常用的概念模型是E-R模型,它是P. P. S. Chen于1976年提出来的。 概念结构设计的任务是在需求分析阶段产生的需求说明书的基础上,按照特定的方法把它们抽象为一个不依赖于任何具体机器的数据模型,即概念模型。概念模型使设计者的注意力能够从复杂的实现细节中解脱出来,而只集中在最重要的信息的组织结构和处理模式上。 概念模型(E-R模型)的组成元素有:实体、属性、联系,E-R模型用E-R图来表示。实体是用户工作环境中所涉及的事务,属性是对实体特征的描述。 3在线学习系统的实现 在正确安装IIS之后,即可进行程序语言的编写和程序调试。 3.1连接数据库 不同数据库有不同的连接方法,对应ACCESS数据库,有字符串连接方法和DSN链接方法此处使用第一种,代码编写如下: 由于几乎所有的ASP动态网页都需要连接数据库,所以将以上字符串连接数据库方法粘贴到config文件下db.asp文件中,而在其他需要调用数据库的文件中调用此文件即可,调用方法为: 3.2功能模块的实现 在完成以上操作之后可以开始进入整站制作的过程,动态页面从流程图开始,涉及到的具体语句中只对较为重要的编程语言进行讲解。 3.2.1引用文件编写 由于在编写程序时,ASP本身提供的函数并不足以满足我们的所有应用,所以在设计时将经常用到的一些功能如:连接数据库语句、翻页功能等编写为引用文件,在需要使用这些功能的文件头部引用即可,将这些文件统一存放config文件夹下。 3.2.2模块实现 此处选取注册功能进行讲解。 在本站中,没有注册成功或者审核通过的用户无法浏览网站内容的。 用户注册功能是本站开始设计的第一个步骤,也是一个很基础的功能,以上叙述的设计过程是以后每一个功能模块都严格遵循的设计过程,在每一个模块完成之后,都要开始进行相应的运行与调试。 4系统运行与调试 4.1测试概述 本章根据用户需求,设计测试用例,对软件进行系统测试。并根据测试结果填写测试表格的测试结果栏。测试的重点是确保各项功能的正常运行。测试的目标是确保所开发的功能符合用户的需求。 4.2系统部分测试 在第四章设计系统实现中重点讲了注册功能的实现,此处也以注册页面的测试为例讲解测试步骤。 在Dreamweaver中打开register.asp页面,点击在浏览器中预览/调试按钮。根据流程图3,首先验证用户名或者密码为空情况: 验证同名用户是否能够注册: 注册成功时: 打开后台数据库文件,验证用户信息是否写入数据库中: 图7注册成功时数据库内容 可以看到最后一名用户就是刚刚注册的用户,其姓名、性别、联系方式等内容都与注册内容一致。u_check默认为空,在管理员审核通过之后用户即可登录本站。 5结论 本课题实现了一个基于ASP和ACCESS的医学图像处理在线学习系统,可供学生、教师、系统管理员三方用户安全使用,界面友好、功能完善、通用性强。其主要模块包括:公告管理、留言板管理、友情链接管理、学习资源管理、聊天室管理以及在线练习管理等。 该系统简介易用,投入使用之后可以利用计算机互联网实现网络授课、学习、文档共享及师生在线交流,突破了传统教学的时空限制,具有资源共享、快捷高效等优点,可以有效地促进该课程的理论和实验教学,帮助改善同学们的学习状况,常适用于高等院校的远程教学,具有非常广阔的应用前景,由于预算有限和时间仓促,本系统尚存在如下一些缺陷: 未能购买域名、将系统放在网上进行远程调试; 整站结构的设计还不够十分合理,网站结构使用了两种方式,既存在以身份为划分建立的admin、stu、teacher文件夹,也存在以功能为划分的message文件夹,可能造成网站投入使用之后的功能移植会比较繁琐; 系统缺乏统一的排版格式,而且为了节约空间,提高页面载入速率,网站所用图片很少,也没有复杂的布局结构,导致整站虽然简洁,但是缺乏美感,可能不足以在视觉上吸引同学; 多数页面只是实现了基本的功能,如添加习题、公告等,但是目前还缺乏实质性可以立即投入使用的内容; 友情链接功能与学习资料上传功能还面临路径和文件名不能包含中文字符的问题。 除此之外,随着浏览器版本的提升,众多浏览器厂商对安全性的控制更加严格,系统中很多html静态网页的特效不能显示,比如对于按钮或者图片,可以制作为鼠标放上去之后显示一些说明文字,但是在实际应用中chrome内核的浏览器选择直接直接忽视其内容,IE内核的浏览器会提示限制此文件显示可能访问计算机的活动内容,这样的页面会带给用户安全性能上的顾虑,但是,缺乏这些特效的网站在外观的吸引力方面又有所降低。 在线学习系统是一个正在兴起的应用领域,主要利用页面制作、数据库等技术实现网上教学的实时性、交互性、动态性。本系统突破一般多媒体辅助教学工具的思想,目的是尽可能将现实的活生生的教学环境和方法应用于网络教学中,提高学生网上学习的兴趣,从而真正提高网上教学质量。作为传统教学的延伸,信息化教学的作用正逐步被人们所重视,随着网络技术和多媒体技术的进步,信息化教学系统还会有更多的发展空间。 医学图像处理论文:医学图像处理课程的教学经验探讨 摘要:本文分析探讨了医学图像处理课程的特点,结合医药院校学生的实际情况,从课堂教学所用教案及实验教学所选软件和内容两个方面对医学图像处理课程教学方法进行了探讨。 关键词:医学图像;多媒体;Photoshop;MatLab 《医学图像处理》是以《数字图像处理》为基础,结合医学院校的特点和教学要求,以医学图像为处理方向,开展的一门课程。作为一门医科院校的工科课程,《医学图像处理》课程的对象是医学院校的工科学生,是生物医学工程、计算机科学等专业的必修课程。该门课程教授的是指将医学图像信号转换成的数字信号用计算机技术对其进行处理的算法和过程,要求学生既掌握基础的医学常识又有教深的计算机编程的经验。由于专业与课程的特殊性,导致该课程在教学过程中存在些许问题和困难:如学生没有较强的基础理论知识,听课过程中遇到困难,容易失去学习兴趣,不能掌握专业知识,或者只懂理论而不知道如何在计算机上编程实现应用。经过多轮的教学和不断的探索,将已有的一些经验做一个小结,以期对提升教学效果有所帮助。 1 多媒体动画教案的优势和应用 《医学数字图像处理》课程需要重点讲解的内容包括:图像运算、图像灰度变换、直方图处理、图像的空域增强及频域增强、图像分割、图像配准、图像复原、图像压缩编码、形态学处理等内容。图像处理课程涉及面广、跨度大、内容多,且具有较强的工程性,在教学上存在一定难度。多媒体动画教案的应用能将学生难以理解的抽象内容及复杂的变化过程,通过动态模拟和局部放大的手段,动态直观地展现在学生面前,将抽象的算法转换为浅显生动的形象[1]。 例如进行图像增强时常采用均值滤波和中值滤波算法,仅用数学公式教导的办法,因其较抽象导致效率低且效果不好,将算法步骤先用动画直观展现出来,再结合数学公式解释阐明,大大降低了学习难度,保证了学生的学习兴趣。又例如频域滤波法中的高通滤波算法可增强图像的高频分量而滤除图像的低频分量从而达到突出图像边缘的目的。这一算法是基于傅里叶变换及信号处理等抽象理论发展出来的,理解起来有一定的难度,在课堂上,首先给学生展示一张脑部CT图片及其对应的频域图,对应高通滤波算法逐渐改变滤波范围使原来的图像相应发生改变,让学生对脑部CT图片在计算机上进行逐步动态锐化,锐化后脑膜轮廓清晰可辨,达到了增强图像边缘的目的。利用多媒体教学,可以直观地看到图像在处理前后的明显变化,便于学生接受,增强了学生对重要概念的理解,提高了教学质量和课教学效率。多媒体的动态教学需要贯穿这个课程始终,例如讲解图像灰度变换时可以开窗算法为例,辅以显影效果不甚理想的医学图片如细胞显微图等讲解利用代数运算对图像进行处理的方法,并将处理后得到的增强图片与原图像加以比对,让学生真切地看到图像处理的作用,了解其价值和意义。此类例子还有很多,通过具体的医学图像实例进行直观生动的课堂演示,可以提高学生的学习兴趣让他们积极参与到教学过程中来,成为教学中的主体。 多媒体动画教案在教学中的作用不言而喻,因此制作合适的教案是能否成功完成教学任务的关键。经过多轮的摸索总结,我们发现教学案例的选择要结合实际,除了让学生掌握理论外,还要让他们知道学到的知识可以用到什么方面、怎么用。 2 实验教学工具与内容的选择 目前,医学图像处理教学选用比较多的软件有PhotoShop、Matlab和VC等。在实际教学中需根据学生的特点选择不同的医学图像处理教学软件,比如我们学院生物工程专业学生编程基础较弱,在学习医学图像处理时选择的是PhotoShop和Matlab,通过PhotoShop软件向学生展示各种医学图像处理算法的实现效果[2],而使用Matlab编程工具实现各种图像处理算法,另外调用Matlab图像处理工具箱中的系统函数可以实现医学图像的增强、分割等基本图像处理功能,可以让学生掌握一些基本的医学图像处理编程方法。而对于计算机专业的学生,由于他们系统地学过计算机课程,因此在医学图像处理实验教学时就采用VC编程实现各种图像算法。首先提供给学生一个用VC编写好的图像处理平台代码,然后交给学生如何在该平台上增删改他们所需要的图像处理算法。尽管直接使用VC++编写医学图像程序通常代码都比较长,学生比较难掌握,但是采用VC编程相对MatLab编程而言更容易实现可视化界面,编写出的程序可以模仿PhotoShop软件的部分功能,极大地提升了学生的学习兴趣。除此之外还可以使学生了解医学图像处理的每一个细节,彻底领悟医学图像处理各种实现算法的精髓,从而加深对抽象的医学图像处理理论的理解。 在实验内容的选择上多选用验证性算法,以期让学生通过实验巩固和加深对医学图像分析的各种常用算法的理解与掌握在我们的教学中;为了提高学生对实验的重视程度和实验积极性,将实验考核成绩引入总成绩,占到总成绩的10%-20%。 3 小结 本文对医学图像处理课程的特点,课堂教学方法及实验教学工具和内容的选择进行了探讨。由于医学图像处理课程难度大,理论性和实践性均很强,教师在教学时需根据医学院校学生理工基础弱,编程能力差的特点选择合适教学方法帮助学生克服困难,提升教学效果。 医学图像处理论文:计算机图像处理技术在医学中的应用 摘要:现代医学越来越离不开医学图像信息、医疗设备或系统的支持,在医学图像处理和医学设备中,超声成像、CT、磁共振、外科手术、中医舌像诊断都与计算机图像处理技术息息相关。 关键词:计算机技术;医学图像;图像处理技术 1医学图像的种类 随着计算机技术和医学的发展,医学图像信息在临床诊断中起着越来越重要的作用。目前,供医学研究和临床诊断所需要的医学图像多种多样,如:B超图像、MRI图像、CT图像、PET图像、SPECT图像、数字X光机(DR)图像、X射线图像、各种电子内窥镜图像、显微镜下病例切片和显微镜下细胞图像等。利用计算机技术处理这些图像,不仅可以提高医学临床诊断水平,还能为医学培训、医学研究与教学、计算机辅助临床外科手术等提供必要支持[1]。 2医学图像处理技术的内容 在医学图像处理中,计算机起着至关重要的作用。广义的图像处理技术包括:图像的获取、图像的存储、图像的传递、图像的处理和图像的输出,这些处理工作都需要用到计算机技术。狭义的图像处理主要研究计算机可以实现的算法,包括:1)几何处理:包括改变图像的大小,旋转、移动图像等。2)算数与逻辑预算:包括图像的加减乘除、与或非运算等。3)图像数字化:将模拟形式的图像转化成数字图像。4)图像变换:为了方便后续操作,改变图像的表示域和表示数据,如傅里叶变换、余弦变换、小波变换等等。5)图像增强:改善视觉效果和图像质量,如对比度增强、平滑、校正等等。6)图像复原:修复失真图像以尽量接近原始的未失真的图像,如频域中的恢复方法、最大熵恢复、运动模糊恢复等。7)图像压缩:为了有利于图像的传输和存储,将一个大的数据文件转换成较小的同性质的文件,如自适应编码压缩、基于人工神经网络和小波技术的压缩等。8)图像分割:将图像中感兴趣的部分分割出来,为后续图像分析和理解打基础,如边界检测、区域检测等等,具体可以参考文献[2]。9)图像的表示和描述:对已分割的图像进一步表示和描述,以更适合计算机进一步处理,如颜色提取、纹理提取、区域集合特性等等。10)图像分类识别:根据提取的特征来分类识别图像,如人工神经网络、支持向量机、模糊识别等。11)图像重建:将一组关于目标的某一剖面的一维(或二维)投影曲线,重构该剖面的二维(或三维)图像的技术,如投影重建、3D重建技术等。一般所说的图像处理指的是狭义的图像处理。 3计算机图像处理技术在医学中的应用 3.1图像处理技术在超声医学成像中的应用 超声成像过程中图像处理的方法有很多,其中主要的有图像平滑处理、图像伪色彩处理、图像纹理分析、图像分割、图像锐化处理,以及图像增强处理等图像处理方法[3]。在B超图像中,不可避免会出现噪声,噪声的存在对某一象素或某幅图像是有影响的,因此要平滑图像,去除噪声,为图像的后续处理做准备。为了使B超医生更好的识别B超图像信息,可以用不同的颜色来表示图像中的不同灰度级,达到图像增强的效果,可识别灰度差较小的像素,这种用彩色差别代替灰度差别而组成的图像,即为伪色彩图像。B超图像中存在颗粒状纹理,其主要有以下两种情况引起的,一种是B超图像本身的斑纹,是无用的信息,另一种是由被检查者的组织结构引起的,是有用的信息。正常和有病变的器官图像组织颗粒分布不同,即纹理也不同,因此,对B超图像进行纹理分析,从而判别病情。图像分割是将病变区域分割出来,以便测量其大小,体积等,为诊断提供必要数据。除此之外,还要用到图像锐化处理和图像增强等计算机技术处理B超图像。 3.2图像处理技术在CT和MRI中的应用 CT的本质是一种借助于计算机进行成像和数据处理的断层图像技术。虽然X线透视可使人们了解人体的内部结构,但只有CT通过计算机在排除散射线和重叠影像的干扰并对X线人体组织吸收系统矩阵作定量分析后,才从根本上解决了分辨率问题。计算机在CT系统中要完成图像去噪、图像的增强、图像重建等任务。没有计算机技术,CT设备的发展是不可想象的[4]。在磁共振中,图像处理技术包括图像去噪、图像增强、图像复原、图像三维重建等操作,磁共振成像也离不开计算机图像处理技术的支持。 3.3图像处理技术在图像引导外科手术中的应用 手术导航(Surgical Navigation)是近二十几年迅速发展的微创外科(Minimally Invasive Surgery,MIS)技术之一。图像引导外科系统利用医学影像和计算机图像处理技术,可在术前对患者多模态图像数据进行三维重建和可视化,获得三维模型,制定合理、定量的手术计划,开展术前模拟;在术中利用三维空间定位系统进行图像和病人物理空间的注册或配准,把患者的实际体位、手术器械的实时空间位置映射到患者的三维图像空间,对手术器械在空间中的位置实时采集并显示,医生通过观察三维图像中手术器械与病变部位的相对位置关系,对病人进行精确的手术治疗[5]。它把图像图形处理、空间立体定位、精密机械和外科手术等结合在一起。医学图像自动处理算法诸如图像分割、滤波、特征提取算法在图像引导外科中发挥着重要作用。 3.4图像处理技术在中医舌像诊断系统中的应用 计算机图像处理技术在舌象综合定量化研究中起着重要作用,也是舌诊现代化的发展方向之一。中医舌象诊断系统运用色度学、近代光学技术、图像处理技术和计算机硬件技术等学科技术,其中图像处理技术是关键技术之一。在该系统中,要对舌象进行预处理,包括去噪、图像分割等操作。建立颜色模型,根据模糊数学理论,确定有关舌象的定义域,进行特征提取和纹理分析等,这些都是计算机图像处理技术。 4结束语 现代医学越来越离不开医学图像信息的支持,在医学图像处理中,计算机技术起着至关重要的作用。在医学领域中,超声成像、CT、磁共振、外科手术、中医舌像诊断都与计算机图像处理技术息息相关。随着计算机技术和医学的发展,计算机图像处理技术会在医学领域中得到更广泛的应用,医学领域也更离开不计算机图像处理技术。 医学图像处理论文:远程高精度医学图像处理技术浅论 摘要:远程高精度医学图像处理技术是指满足医学质量及其要求,包含医学完整信息的高质量、高清晰、高精确的医学图像处理技术。它包括医学影像的采集、图像缝合、图像压缩、图像存储、图像传输及其图像的复原再现的过程。 关键词:远程医疗;高精度;医学图像;处理技术 一、远程高精度医学图像处理技术的概念以及特点 (一)远程高精度医学图像处理技术的概念 远程高精度医学图像处理技术是指满足医学质量及其要求,包含医学完整信息的高质量、高清晰、高精确的医学图像处理技术。它包括医学影像的采集、图像缝合、图像压缩、图像存储、图像传输及其图像的复原再现的过程。 (二)远程高精度医学图像处理技术的特点 通过国家构建的交互式计算机系统实现医学图像的静动态解析及其多点交互,完成了病理图像的无缝拼接,完善了医疗卫生事业的信息化、数字化的进程,无疑是中国科学技术的一大进步! 远程高精度医学图像处理技术运用计算机、通讯、 医学设备和现代技术,通过图像、数字数据信号、符号等将病人的病历资料远距离输送和传输,实现了医学专家和医生、病人之间在不同地方直接的交流和诊治。 二、国内外远程高精度医学图像处理技术的内容及方法 远程高精度医学图像处理技术与其他图像处理技术(传统高清视频会议系统)的区别和联系视频会议系统技术和高清视频会议系统(NETMEETING),一般的卫星传输,音视频压缩技术。 远程高精度医学图像处理技术的几个重要发展历程,远程高精度医学图像处理技术的技术实现及其高端设备全自动数字病理切片扫描仪的运用。 三、全自动数字病理切片扫描仪的应用 (一)全自动数字病理切片扫描仪的技术特点 远程高精度医学图像处理技术与其他图像处理技术的区别和联系:视频会议系统技术和高清视频会议系统一般的卫星传输。远程高精度多路医学动态解析转移及多点交互系统、远程静态医学图像交互式讨论系统、远程病理无缝缝合拼接及诊断数字技术系统病理工作站、远程手术指导系统、远程查房系统及其电子医院数码技术系统、远程高精度皮肤检查系统、体征检查内镜系统、远程医学影像阅片及讨论系统、及其远程培训及其教育系统。 实际上远程高精度医学图像的获得虚拟病理切片是利用电脑控制显微设备或者CCD镜头的上下运动,一张一张的通过面扫描自动采集放大后的图像,这种信号是计算机能够识别处理的数字信号,较以前的线扫描有了很大的提高,然后通过储存自动缝合拼结成一张信息完整的数字病理图片通过光纤发到服务器上或者其他计算机中,通过图象处理软件可以对图象进行编辑处理,这种能够虚拟观察的计算机可以被认为是虚拟显微镜,一个很大的图像通过软件的处理,可以压缩以后传到世界任何一个地方。 总体来说,数字病理切片技术应用显微图像数字化目前世界上和国内的应用上还停滞在局部图象扫描的数字化的水平上,就是通过显微镜或者摄象机或者数码相机中的CCD采集很多张或者上百张用来诊断病情或者做出分析并且复原出病理图象的照片,远程诊断和进行专家讨论,为专家提供了非常有用而真切的医学图像信息,使专家能够很快地浏览图片上的医学信息,非常方便而准确,节省了大量时间和资源,方便了医生和患者,它的推广给现代医学带来了观念性的技术变革。 (二)全自动数字病理切片扫描仪的应用实例分析 数字病理切片可以进行远程会诊和远程诊断病情,医院可以制作数字病理虚拟切片和一些病理资料通过软件进行查看和浏览,分析和判断并且得出病情的判断,医院可以收集病人会诊的病历资料进行局部的切片扫描,随意进行放大和压缩的进行观察也可以上传到服务器上,提供给大家查阅,对大病技术特别是肿瘤的病变有了很好的效果,也可以实现资源共享,完全达到病理资料的电子化、数字化、技术化。 四、高精度医学图像数字处理技术的发展展望 南非项目,西部为民工程,云南县县通工程,南方医院工程,协和医院,中山医院,瑞京医院的运用情况,印度运用情况,ATA年会及其科技部国际培训班情况,人类的安康,天下的福址,解决了人民的看病难看病贵,医疗资源分布的严重不均。天正在使用的绝大多数远程医疗系统采用了两种不同技术类型。一种叫做存储和传输,用于将数字图像从一个地方传到另一个地方。数字图像在原始拍摄处传输到另一个地方,这是一种非实时的典型应用。美国未来学家阿尔文?托夫功多年以前曾经预言:“未来医疗活动中,医生将面对计算机,根据屏幕显示的从远方传来的病人的各种信息对病人进行诊断和治疗,”这种局面己经到来。
信息管理系统论文:流水线信息管理系统论文 1总体设计要求 1.1生产管理及生产测控的内容 1)计件统计:统计不同型号的实时产能信息。 2)作业时间控制:切换型号的周期及当款型号作业时间。 3)生产统计:现场生产效率和设定标准效率比较,设定偏差预警值。 4)产品档案:已生产型号的实际生产效率信息存储、查看和调用。 1.2显示界面要求 1)可视化管理,以LED数码管或液晶显示屏做显示界面。 2)可实时按要求更新显示目标产量、实际产量、时间、生产率等;出现异常预警。 3)可用计算机接收、存储、显示、处理采集的数据。 1.3流水线产量信息管理要求 1)每完成一款项目,需记录下所有相关生产数据,包括产量、效率等。 2)相关生产数据,可通过主控器键盘控制显示于显示器中。 3)相关生产数据可存于SD卡中,通过电脑可取出相关生产数据。 4)生产数据可通过RS485通信协议传送于电脑中。 5)生产数据属于实时记录,确保断电瞬间数据并未丢失;恢复电源后按断电前状态继续工作。 2设计原理 分为两部分设计,上位机软件开发和实时数据采集显示系统。 2.1上位机功能及实施方法 1)在Windows操作系统中采用C++或VB编写程序代码,实现一款与RS-232通信协议的应用软件,处理数据接收和发送。 2)可保存下接收数据,查询和更改。 3)参数设置屏幕显示,输入流水线产品型号、产量、目标等要求。 4)传送与接收指令波特率范围可调1200~115200。 2.2实时数据采集显示系统软硬件开发 微处理器可以为单片机、ARM、FPGA等。根据处理数据速度需求选择不同处理器,由于数据采集和显示控制部分需要在流水线不同的工位使用,每条流水线需要使用100台以上的数据采集和显示系统,故我们采用了成本低廉的51单片机作为主控芯片。数据信息需要以最快、准确进行不断更新,信息接收和发送数据方式我们采用单片机中断寄存器方式。显示和键盘部分,采用普通IO口动态扫描方式进行循环扫描控制,实现人机系统界面设计。传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的 传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它能实现自动检测和自动控制。我们所采用的传感器,数据输出的波形为,根据波形方式,我们可以采用单片机外部中断控制数据信息接收。即可保证数据准确接收又不会影响其他功能运行。SD卡是一种基于半导体快闪记忆器,拥有高记忆容量、快速数据传输率、极大的移动灵活性以及较好的安全性。在此应用于存储产品档案、生产过程统计、生产时间记录等。由于SD卡具有SPI通信方式读写,所以为了方便连接,我们可以应用单片机普通IO口来模拟控制SD卡读写。3)2.4G无线技术,其频段处于2.405GHz~2.485GHz,所以简称为2.4G无线技术。无线技术主要就包括几种,即红外、315MHz无线射频、蓝牙、调频和2.4GHz数字高速射频技术。这几种无线方式中,其中最早出现的应该是红外无线,红外无线有效接收距离短,且无法支持多方位传输(只能在发射器四周45°内),电力消耗大,抗干扰能力差。接下来就出现了315MHz,这种方式的产品可能目前最常见,传输速率较低,抗干扰能力一般,容易出现信号中断和无线频段互相干扰的现象,优点就是比较便宜。在325MHz射频无线基础上,又发展出了调频无线,同样价格比较便宜,传输距离较长,可全方位接收信号,抗干扰能力较高,仅支持单向信号传递。 而蓝牙呢,从技术角度讲,在传输距离、速度等方面具有绝对优势,但在微处理器和协议使用许可方面的高要求,使得整套产品价格一直居高不下,对国内大部分消费者来说还是难以承受的,耗电也比较厉害。2.4GHz的无线传输,从基础上来讲,也是基于315MHz的射频发展起来的,由于频率大幅度的提高,所以传输速率可媲美蓝牙,达到了2Mbps的速度,功耗却大大降低。并且因为采用完全开放式的网络协议,在价格上具有绝对优势,传输距离较长,所以足够日常大部分的应用。一套完整的系统需采用两片微处理器。主控制器主要用于处理数据显示、传感器信息处理、2.4G无线数据发射和接收。另一片微处理器,也必须带有2.4G无线发射和接收模块。该部分电路主要用于接收主控制器传送来的数据,并通过微处理器进行解码。将接收的数据存于EEPROM,并通过异步通信方式传送致PC机。PC机接收到数据后,存储于硬盘中,在通过互联网实时更新。当上位机需要发送指令时,则通过RS-232接口将数据传送于从机微处理器,该处理器对数据进行解释,并通过2.4G无线通信模块将数据发送于主控制器。(从机发送的指令如:产品换型时间、目标增加时间、清零、更改波特率等)。为了不让相关数据丢失,主控制器对传感器信息、按键检测、无线数据接收,必须实时检测处理。按键检测对于微小的时间延时不会有太大的影响,因此可采用软件循环扫描。但传感器信息和无线数据接收对时间要求比较严格,所以我们可以对传感器和无线数据采用MCU中断方式进行控制。这样可以确保数据不易丢失,又不会影响子程序运行时间。对于无线模块的发射、接收,我们必须设置一组编码协议。该协议必须具备独特、稳定、简约、易解。相关数据我们都会进行存储,如实际产量和目标产量都会实时存于EEPROM,并定期传送到SD卡和通过2.4G无线发射致PC机中。 3结论 通过研发测试,2.4G无线通信稳定性至关重要。它是数据正确性传输源头。所以我们在开发过程中,必须详细了解无线技术通信原理与要点。目前依据这种设计方案研制流水线信息管理系统已经在流水线上使用,经试验证明,完全满足新工艺的要求,并实现简单、低成本、智能化管理。机器的可靠性和稳定性完全符合流水线生产要求,并达到了预期结果。 作者:秦超 陈烜 李健 庄贞良 单位:天马微电子股分有限公司研发部 信息管理系统论文:设备保养单元信息管理系统论文 1硬件系统架构设计 通过外接可编程控制器采集设备保养单元的运行信息(主要是保养单元的开停机信息),不变动生产设备的任何运行单元,保证对设备的正常运行不产生任何影响。本设计从各保养单元的主开关处引出线缆,接入可编程控制器的输入端子,供可编程控制器提取开关的状态信息,也就是设备保养单元的开机状态。 2可编程控制器选用与程序设计 可编程控制器负责提取、记录、传送各保养单元开停机状态数据,包括开机时间、停机时间。通过串口和计算机进行交互,当计算机提取数据时传送给计算机端口。系统采用泰达DVP系列可编程控制器,该产品性价比较高。其主要优点是:(1)采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言,可在线修改程序,改变控制方案而不拆动硬件;(2)采取了一系列软硬件抗干扰措施,具有很强的抗干扰能力,平均无故障时间达到数万小时以上,适用于有强烈干扰的工业生产现场;(3)系统的设计、安装、调试工作量少,维修方便;(4)厂商提供计算机接口函数,简化了管理信息系统的接口设计,提高了开发效率。采用可编程控制器的停电保持寄存器D区记录保养单元开停机信息,可防止停电后的数据丢失。每一个输入端子对应一定数量的存储区域,采取循环写入的方式节省存储空间,以便于记录更多保养单元的状态信息。 3信息管理系统总体设计 本系统以对设备的维护保养信息管理为主线,通过对信息的收集、存储、传递、统计、分析、综合查询、报表输出和信息共享,及时为企业领导及各部门管理人员决策提供全面、准确的信息数据。本系统突出实用性,保证可靠性,兼顾先进性,具备扩展性,共包括五个子系统:保养设备管理子系统、设备保养管理子系统、设备检修管理子系统、设备运行信息提取子系统、数据统计查询子系统。通过现场调研分析,结合已经开发运行的设备保养信息管理系统的状况,归纳出企业的需求为:系统能够通过计算机对保养单元的运行状态进行处理,依据制定的保养规划自动生成保养任务并能记录停机故障信息、处理紧急维修任务;对备件的消耗情况进行记录;对系统产生的数据进行挖掘、整理、分析,形成简单明确的分析报表,比如停机故障归类一览表、保养耗材统计表、备件使用情况等,为管理决策提供依据。 3.1保养设备管理子系统 对需要保养设备的信息进行整理录入,包括采集设备的生产日期、采购日期、投产日期、综合工况等;对设备常用备件进行统一登记,包括备件型号、兼容型号、供货厂家、库存状况等进行综合的信息管理,以便进行保养准备工作。 3.2设备保养管理子系统 根据设备保养单元的维保计划、点检计划、维保历史记录、已完成清单和未完成清单等信息,对设备的维修保养、日常点检信息进行详细全面的信息综合管理。 3.3设备检修管理子系统 结合设备的维护保养和日常点检信息制定检修计划,并根据计划做好备件准备工作;对检修过程进行详细的记录,对检修备件的使用情况进行详细的登记;通过检修数据的统计分析,修正维保计划和点检计划。 3.4设备运行信息提取子系统 通过PLC通信接口定期循环提取设备保养单元的运行信息,经过技术处理,得到相应保养单元的启动、停止的时刻信息,并传送给设备保养管理子系统使用。 3.5数据统计查询子系统 通过保养设备的工况信息、备件库存信息、保养记录、点检记录、检修记录、停机信息等进行年度、月度和特定时间段的分析统计,形成保养设备的综合信息报告,为企业决策者制定设备采购、安装、保养计划提供参考,为企业的正常生产做好保障工作,提高企业的生产效益。 4子系统设计(以设备保养管理子系统设计为例) 根据企业设备的保养流程,结合设备保养手册的要求,设备保养管理子系统设计操作流程为“管理人员维护—设备维护—备件维护—模板维护—任务管理—停机信息维护—查询分析”。设备保养子系统的功能模块设计需求为:系统能够接收保养单元的运行状态数据,由计算机依据制定的保养规划自动生成保养任务并能记录停机故障信息、处理紧急维修任务;对备件的消耗情况进行记录;对系统产生的数据进行挖掘、整理、分析,并形成简单明确的分析报表,比如停机故障归类一览表、保养耗材统计表、备件使用情况等。本子系统规划为以下功能模块:保养任务管理模块、保养策略管理模块、保养备件基础信息管理模块、保养查询模块。其中保养任务管理模块负责维护设备保养单元的运行状态信息,对这些信息加工整理入库,管理自动、手动生成的各类任务,细化任务的保养内容、备件用量,并对保养任务的完成情况进行详细的记录,系统每日定时检查未完成的保养任务并给出提示信息;保养查询模块负责查询已经生成的各类保养任务和任务的完成情况,查询设备的停机记录,依据设备或时间段进行备件消耗情况统计,统计设备的开机率;保养策略管理模块依据保养手册维护保养单元的保养计划,如保养周期、保养工时、保养内容、备件用量等,系统依据保养单元的运行情况轮询是否达到保养周期规定的时刻,自动生成保养任务并给出提示信息;保养备件基础信息管理模块完成保养使用备件的录入、修改功能,便于统计设备保养的备件消耗情况。 4.1界面设计 系统采用PowerBuilder进行开发,利用可视化窗口操作,通过各种控件的组合使用来完成相应的程序功能。所见即所得的友好设计界面对开发效率的提高有很大的帮助。 4.2功能设计 4.2.1用户账号维护 使用系统的人员必须建立相应的用户账号,系统根据其职责不同赋予不同的管理权限。系统预置的系统管理员账号为admin,初次使用必须使用管理员账号,然后才能创建具体的使用人员账号。(1)登录账号必须唯一,可以是字母数字的组合。(2)登录名称为真实姓名,以便于进行系统操作的日志追踪。(3)权限项为“H”或“L”或负责管理的设备代码。“H”为管理员权限,能完成所有的操作。“L”为统计员权限,只能查看信息;设备号权限能管理对应设备的所有操作,能查看其他设备的信息。非管理员权限的账号只能修改自己的密码信息。 4.2.2备件信息设置 系统所称备件为设备保养、点检、维修所用的物品,便于核算总体费用和相应的物料管理。为便于分类核算管理,需要建立备件的类别信息,如易损易耗、润滑等物料,也可以模糊管理,只建立一个大类。建立类别后,需要把保养维修过程中使用的备件先进行编码维护,然后才能维护到模板和具体的任务中。 4.2.3保养、点检、维修任务模板管理 系统任务的自动生成依赖保养模板,所以保养模板需要根据工作经验认真制定,否则将影响系统运行。新建模板功能只是给出编码、类别,详细信息如保养周期(关键参数,系统据此自动生成相应的任务)、保养项目、所用备件等必须再次通过窗口进行维护确认。创建模板是选择相应的类别,在本类内依次编号,并给出比较准确的名称。保养内容由保养项目自动生成,如需调试说明则录入到“保养说明”框中,点击“编辑项目”按钮或者点击“保养项目模板编辑”选项卡标签,进行保养项目的维护。在“备件使用模板浏览”窗口可以查看本保养的备件使用总体情况。保养、点检、维修模板都是在此窗口进行维护的,按照编码类别区分。 4.2.4任务管理 (1)任务的生成。系统根据保养模板设定的周期自动生成保养任务和点检任务,其依据为保养周期和上次进行本保养后的运行时长。维修任务由负责人员视情况手动生成。(2)任务的维护。任务根据模板自动生成后,需要负责人员根据本次保养的具体情况定制保养项目,保养项目、使用备件情况的操作类似模板的管理。(3)任务的完成。任务生成后,负责人员进行实际的保养、点检或维修作业,完成后把本次的保养设置为完成状态。如果任务没有全部完成,不要直接设置任务的完成,而是设置具体保养项目的完成情况,直到本次保养任务全部完成后,再设置任务的整体完成。 4.2.5停机信息管理 设备每次停机都会自动生成停机信息记录并弹出录入窗口,可根据具体情况输入适当的信息,以便事后分析处理。如属于正常停机就输入“正常停机”信息;如属于异常停机,则录入具体的描述信息并给出具体的处理信息以及预防信息。后补信息录入在“停机信息查询维护”界面完成。 5结语 本系统通过可编程控制器记录设备保养单元的运行状态,计算机通过和可编程控制器通讯获取设备保养单元的运行状态。保养管理系统对这些数据进行整理、记录并依据保养策略生成各种保养任务,通过统计分析系统生成的数据,提供详细、准确的报告信息,为设备保养决策提供有力的支持,以便准确及时地对设备进行精细化维护保养,保持设备的完好率、可利用率,为企业创造更好的经济效益。 作者:宋西军 曾志莲 白日欣 单位:河北软件职业技术学院 保定电力职业技术学院 信息管理系统论文:口岸优秀能力信息管理系统论文 1现状分析 目前,总局开发建设了一部分卫生检疫的业务管理系统,包括口岸卫生检疫业务信息管理系统、卫生检疫电子监管系统、国际航行船舶电子检疫管理系统等,但是这些系统均为卫生检疫的业务工作系统,实现了大部分卫生检疫直接业务的管理,但未涉及到卫生检疫业务开展所需口岸优秀能力要素的基础信息,以及信息统计、查询和管理,卫生检疫工作的业务管理部门或决策层想要获得各口岸的口岸优秀能力基本情况,仍然沿袭传统的书面统计、调查等人工方法获取相关数据,同时受人为因素等的影响,获得数据的时效性、准确性和完整性不能够得到有效保证,亦不能及时获取口岸优秀能力的即时状况和动态变化,从而影响了决策的科学性和时效性。 2总体思路和目的 通过建立全面完整的全省口岸优秀能力建设数据库,并及时动态更新,准确掌握各口岸优秀能力的动态变化和发展情况,从而着眼全局,科学决策,统筹制定全省口岸优秀能力发展规划,有计划、有步骤的科学实施,达到事半功倍的效果,同时将国际卫生条例的口岸优秀能力要求提炼出相关匹配条件设计在系统中,辅以日常主客观评价,实现对各口岸的优秀能力的即时考评,提升管理效能和科学性,切实做好口岸疫情防控和反恐怖防范工作。 3功能架构及功能描述 系统主要功能框架包含数据采集、统计查询、风险预警、即时考评和系统管理几大功能。 3.1数据采集 数据采集模块主要分口岸优秀能力要素数据采集和重要业务数据采集(重要业务数据采集虽然不属于口岸优秀能力要素,但是基于业务管理的需要,并且为了能从侧面反映口岸优秀能力的建设成果,因此选择了部分比较重要的业务数据进行采集)。 3.1.1口岸优秀能力要素数据采集 口岸优秀能力最主要的形成要素包括基础设施设备、人力和技术资源、工作机制资源,这些也是做好卫生检疫工作的基础要素,因此本模块设计了基础设施模块、设备模块、人力资源模块、工作机制模块等,具体功能描述如下:①基础设施模块主要采集各口岸卫生检疫用房、实验室、查验通道等的面积、格局等情况。②设备模块可细分为查验用设备、实验室检测设备、防护装备以及应急物资储备等,主要掌握各口岸现有的正在使用的各类设备的数量、种类、型号、功能、用途、使用期限,并要求各口岸根据设备的增加和减少情况,及时录入系统,使管理部门能够随时准确全面掌握各口岸的设备情况,做到对口岸的设备配置统筹考虑、科学调配,做到既满足需要,又不闲置浪费。③人力资源模块主要采集全省卫生检疫人员的数量、岗位配置情况(含动态变化)、人员的基本情况,含专业、学历、资质、技术职称、参加过的培训情况,工作经历、科研情况,并设定培训模块和能力评估模块(培训模块可放置学习资料,并对学习情况统计,能力模块可通过随机考试等形式对人员的能力进行评估),使管理者掌握人员与岗位的适配情况,遴选专家,科学调配,制定培训计划。④工作规程、制度模块主要放置总局、省局、口岸分支机构制定的相关文件、应急预案、工作规程、工作制度以及应急工作流程、协作机制、国家标准等,供各级人员工作学习参考,并在应急时使用。 3.1.2重要业务数据收集 该部分可定期(月)收集各口岸分支机构的重要业务数据包括:查验的交通工具数量(含阳性数量)、出入境人员数量(含有问题的数量)、截获的各类医学媒介数量、卫生监督的数据等。 3.2数据查询统计 该模块可实现对各口岸不同要素的查询和统计,包括查询统计优秀能力各要素的各种信息,也可实现模糊查询,例如查询某人员参加过何种培训,查询某设备使用期限等,同时可根据不同要求进行统计。 3.3即时自动考评 系统内设置口岸优秀能力建设要求和标准(可及时调整和更新),可实现以口岸为单位将该口岸的口岸优秀能力各要素与建设要求和标准进行匹配,进行自动考评打分。 3.4风险预警功能 该模块主要是提供信息功能,可将有关国际疫情动态和总局的预警公告等信息进行即时,并设置提醒功能,对一线人员工作提供依据和指导。并可设定有效期,过期自行删除。 3.5系统管理 系统提供强大的后台管理功能,具体包括业务数据字典管理、组织机构管理、用户管理、权限管理、数据备份、日志查询等功能模块。 4系统设计原则和技术架构 4.1设计原则 ①规范性原则。系统设计遵循国际通用开发标准,并按国家标准执行,结合项目需求,形成接口规范、数据规范、应用系统接入规范等。②可靠性原则。系统设计应保证长期大规模访问下系统的稳定性、可用性和运行性能,避免单点故障和关键信息丢失。③扩展性原则。系统采用模块化、组件化的体系结构,在技术架构和设计模式上保证技术的延续性,灵活的扩展性和广泛的适应性,确保系统能够在数据及业务功能扩展方面的需求。④易用性原则。系统设计应符合一般用户访问习惯和要求,提供简便、灵活、易用的页面布局和功能选项。⑤安全保密原则。系统具备统一完善的多级安全机制设置,符合国家安全及保密部门要求,拒绝非法用户和合法用户越权操作,避免系统数据遭到破坏、窃取和篡改。 4.2技术架构 “口岸优秀能力建设信息化管理系统”采用B/S三层结构设计,分为表示层、业务层、数据库层。基于windows2003sever操作系统,采用SSH开源框架实现。表示层采用Struts框架实现,业务服务层采用Spring框架实现,并且可同Struts框架有效结合,数据持久层主要采用Hibernate框架,并实行O/RMapping,对JDBC进行对象封装,建立Java对象模型的持久对象。集成框架的方法主要是利用Struts作为系统的整体架构,负责MVC的分离;在Struts架构的模型部分,利用Hibernate框架来提供持久层支持,业务层用Spring支持。具有不需要专门开发客户端程序、可跨平台操作、系统维护及时方便等优点,所有数据及大部分参数都存放在服务器端,系统运行维护、升级时只需操作服务端,降低了系统维护成本。具体做法就是用面向对象的分析方法根据需求来提出一个模型,将这些模型用Java语言生成Java基本对象,并编写出DAO接口,然后设计基于Hibernate的DAO实现,用于实现Java对象与数据库之间的转换和访问,最后采用Spring框架进行业务服务层的设计,提供管理和服务。 4.3数据库设计 “口岸优秀能力建设信息化管理系统”采用MySQL数据库,MySQL是一种关联数据库管理系统,能够将数据保存在不同的表中,而不是将所有数据放在一个大仓库内,这样可增加速度并提高灵活性,并且其体积小、速度快、总体拥有成本低。 5建设建议 口岸优秀能力建设信息化管理不单是信息化技术层面的问题,不是开发设计一个管理系统便能解决所有问题,更多的是管理层面的问题,各级部门要提高认识,高度重视口岸优秀能力建设的信息化管理,重点推行系统的使用,并明确专人负责系统的维护,及时补充、完善、更新系统所涉及的数据,保证数据的完整性、准确性和及时性,充分发挥系统的效能,同时还应根据工作的发展变化、功能需求的变化对系统的功能进行不断的完善。 作者:刘利辉 李自力 方洪 狄楠 张治富 李静 林建斌 单位:河北出入境检验检疫局 信息管理系统论文:电力通信网络信息管理系统论文 1电力通信网络信息管理系统的设计 1.1电力通信网络信息管理系统的设计原则 关于电力通信网络信息管理系统的设计原则需要从四个方面说起:第一,管理系统的网络化。从长远角度来说,在未来的发展当中,电力通信必然会和不同的体系结构整合在一起,因此需要提出统一的管理标准,而这也是目前来说最为可行的办法。将网络化管理的要求实现出来,最终实现不同的体系与统一的接口进行互联的目的。第二,综合的接入性。电力通信网络信息管理系统需要对不同规格的设备和产品具有较好的兼容功能,而且每一部分的任务都是以综合性的接入口为基准,实现通信设备的统一转换,最终以网络管理系统的高层次进行处理。第三,对功能和开放性的应用接口进行完善。要想制定好应用功能,那么就必须做好用户的需求分析,并且将其作为基础来将网络管理体系设计得丰富和完善。第四,系统的独立性和标准化。要想实现网络管理系统的统一,就必须要从设计的角度出发,在设计程序、设计风格和设计术语应用等方面要做到尽量统一,还要通过标准化的设计来应对不同的设备和系统的控制与操作。 1.2电力通信网络信息管理系统的功能与结构分析 将计算机信息技术发展的总体要求和技术的总体发展趋势作为基础,再和本研究的研究背景相结合,电力通信网络信息管理系统在当前科技框架之下,最好采用基于J2EE体系的架构来进行设计和开发,采用Java语言进行辅助编辑。因为Java具有十分强大的编程语言优势,而且它有众多的国内外大型厂商所参与制定的J2EE标准规范,因此在目前来说,Java也是很多大中型企业的首选应用。不单单可以为电力通信网络信息管理系统提供更加稳定的性能支持,而且还能够为其提供更好的处理性能。J2EE应用服务器和Java语言Web的开发和应用当中,为其更好地发挥和使用提供了很多可复用性、标准性、开放性和可管理性等跨平台功能特性。因此,给予J2EE和Java进行研发和设计,能够开发出更多的一次研发多次运行的系统。在此期间,J2EE也为其提供了更加先进和强大的多层架构支持。此外,对于系统性能和方案设计来说,需求分析也具有十分重要的作用。在对功能配备和设备配置的时候,一定要本着合理性的原则来进行。对网络进行设计的时候,一定要摆脱那种传统式的对网络的依赖,在设计系统的时候,一定要做到层次鲜明清晰。从功能角度分析方面来说,一个优秀的网络系统需要具备三个方面的内容,分别是对故障的鉴定和判断,对异常运行做出检测和记录,对相应故障和反应故障进行管理;对设备的性能做出分析、检测和控制;合理做好物理设备上的资源管理和资源配置工作。 2电力通信网络信息管理系统的实现 2.1电力通信网络信息管理系统的建立 可以从三个方面来对电力通信网络信息管理系统的建立进行阐述: (1)进行设计前期的分析。 对该系统进行设计需要将满足客户的要求当做前提,在此基础上对系统良好的开放性和稳定性做出设计,还要保证系统具有一定的安全性。在设计当中需要考虑对相关的技术手段的运用,对于在系统当中必然会出现的数据、表格和文字等作出处理,需要选择较为强大的数据处理功能和数据处理软件来进行。 (2)建立数据模型。 对数据模型进行监理可以说更加有益于大量的数据信息的管理,它能够将抽象的数据具体化和形象化,在某种程度上能够将管理的效率提升起来,也可以提高操作的可行性。关于数据模型主要分为两个部分:一部分是利用DBMS进行电路走势的分析,可以使相关工作人员对空间因素更好地掌握;另一部分是对线路的具体位置进行掌握,这种模型可以以几何图形的形式存在,运用起来更加高效便捷。 (3)对数据库的建立。 在对数据库进行建立之前,需要花费大量的工作在通信信息的收集和整理上,在具体的建立过程当中,需要对系统将来的发展做出考虑,因此就必须做好子网的联网设计工作,而且在数据库开始建立和设计之初就应该对图层的阶层关系做出准确而又清晰的把握,最好能够了解各个阶层之间的相互联系和相互关系,以便于以后在大的通信网络里更好地实现。 2.2电力通信网络信息管理系统的体系结构 对于一般的网络管理系统来说,主要分为分布式和主从式两种。主从式的结构主要是通过后台来统一调配和管理设备的电路的,操作管理相对来说更为高度集中,但是却在其间存在着很多的问题。举例来说,信息资源在这种结构之下就会显得非常拙劣,这种结构采用集中式的管理,对处理的难度起到了一个施压的作用,会使其工作难度加大。此外实时监测也存在着很大的问题,具体来说主要是效率比较低下,丧失了实时监测的意义所在,因为后台的集中处理会使网络数据产生阻塞,于是链路和节点就较多了,最终也就产生了这种情况。在这种情况之下,假使后台出现了问题,那么整个系统很可能会面临着失去控制中心的风险,此外这种结构的升级性能较差,服务类型也不全面。相比之下,分布式的结构就存在着很大的优势,因为它具有很优秀的管理配置模式,其模式会将中央平台作为中心,再逐层将数据的控制功能剥离出来,然后再配置到设备当中。这样一来,该系统和各个管理级别就能够通过协议来进行相互之间的联系,从而构成一个完整的系统,因此这种结构方式是值得选择的。在此之间,能够有效地将电力通信的电路和设备数据的处理实现对应,在设计管理站的时候需要根据不同的操作环境来进行,实质上它是一个介于系统和操作者之间的界面,起到了一个介质的作用。而信息库是用来储存信息的,管理协议则对和管理者之间起到了一个连接的作用,而且还能够对众多的内容做出协定,比如信息的通信方式、数据的储存方式,还有信息数据的处理方法等。 3结语 本研究主要针对电力通信网络信息管理系统的设计与实现方面的相关问题做出了简要分析与探讨,文中笔者也简单地提及到了一些自己的主观看法。笔者认为,计算机网络的发展一定会带动电力通信网络的发展,在此背景之下,网络的发展趋势也将会朝着规模化的方向发展,数据繁多和信息复杂也将会成为这一阶段的特点,而这一切都将会对管理系统带来更大的要求和更新的挑战。对于电力通信网络的信息系统而言,在设计之初就对其各个方面提出了更高的要求和更新的规范。最后,笔者希望我国的电力通信网络事业能够发展得更好。 作者:关子娟 单位:任丘市供电公司 信息管理系统论文:二维码技术下物流信息管理系统论文 1数据库设计 针对物流运送信息管理的业务流程,数据库设计涉及到多用户,多层次的关联,需要对普通用户、运货人,派送人、业务管理员、系统管理员等多角色进行定义。根据需求设计了多个关系数据表,包括用户表、订单表、运单表、货物信息表、用户信息反馈表、问题处理表、物流公司信息表、部门表、员工表等,表1~表4说明了主要表字段的具体设计。 1.1用户表,主要存储提交订单的用户或注册用户的基本信息。 1.2订单表,主要存储订单相关信息,管理员根据此订单生成相应运单。 1.3运单表,存储生成的运单相关信息,根据物品交运情况,改变运单的状态。 1.4货物信息表,存储交运物品的信息。 2二维码的生成和解析 2.1服务器端二维码的生成 二维码生成在服务器上实现,当管理员点击生成运单的时候,根据运单信息生成二维码。信息数据包括:订单号、订单人、货物名称、下单时间、收单人、收单人地址,还包括生成时的运单号,运送人等。二维码在生成的时候会先将数据转换为二进制,并根据其大小来安排每行的小方格的个数。然后通过特有的QR编码方式将二进制数据进行编码,并且安排好黑色、白色小白块的位置。在它的左上角,右上角,左下角都会有一个固定定位区域,其他位置为数据区。 2.2Android端二维码的解析 移动终端基于Android系统设计开发,客户程序的使用涉及到用户和派送员等多个角色。用户登录后可以选择二维码查询运单情况,界面如图4所示,再选择拍照或从相册提取照片,如选择拍照,则进入照相及获取解析二维码过程。二维码的解析涉及到图像图形识别分析技术,笔者使用了二维码开发者提供的开源代码库来进行二维码扫描。二维码在扫描的时候程序会用摄像头首先寻找固定的定位区域,判断出哪里是二维码区域并取出数据区域,再利用其编码原理进行解码,首先转换为二进制数据再转换为所需要的数据,并显示给用户。 3结论 通过对本系统的研究设计,实现了基于二维码技术的物流信息管理系统,针对不同用户设计了移动客户端和服务器端的不同应用程序,体现出系统的完整性和灵活性,发挥了二维码在物流信息管理中的优点。本系统提供给用户多种选择,也为用户提供了便捷的服务,使无论从物流工作人员,管理人员到用户都节省了不少的时间,增加了效率。 作者:赵宇峰 杨洋 贾鹏 单位:西安工业大学计算机科学与工程学院 信息管理系统论文:压力管道信息管理系统论文 1基础数据管理模块 1.1单位管理 单位管理包括设备制造单位、设备使用单位及设备安装单位管理,目的是为了将检验相关单位的信息统一管理并可以为以后各检验相关系统提供基础统一的信息来源。单位管理记录所有单位信息,主要包括单位代码、单位名称、地区代码、上级主管单位、单位地址、邮政编码、所属国家、联系人/主要负责人、联系电话以及电子信箱,其中单位代码用于规则号生成。 1.2设备管理 设备管理包括检验设备管理和管道设备管理。检验设备有一套标准的管理规范,出检人员到设备库提取设备到现场检验,并在检验报告中注明检验使用的设备相关标识,在信息系统中如何保持与现实设备状态一致至关重要,检验设备管理就可以提供一个统一的设备状态设置功能,以避免填写报告时人工误录非正常状态的检验设备,避免在质量监管过程中产生不必要的麻烦。检验设备管理包括检验设备的基础信息维护、设备状态的维护、检验过程中对检验设备的选择和查询等功能。管道设备管理包括管道类型管理、管道信息管理,所有检验中涉及到的管道全部纳入到管道设备管理库中。 1.3检验员资质管理 系统维护检验员、高级检验员等资质人员的信息,以供信息系统中出具报告时能自动匹配到相关检验员资质,避免出具不符合规范的报告,并统一管理人员资质,对相关资质期限给予提醒,更有助于检验业务的信息化工作。检验员资质管理包括检验员分类维护、检验员信息维护、资质相关信息维护、资质到期提醒、资质信息查询及资质信息使用等。 2管道安装监检管理模块 根据《压力管道安装安全质量监督检验规则》,首先由管道安装单位办理开工申请,其次监察部门审核资料出具受理单,然后检验机构根据受理单安排具体检验工作。管道安装监检涉及到使用单位、检验机构、政府监察部门3个单位,信息量大,手续繁琐。本系统中设置了监察部门、检验机构、使用单位3种角色,根据角色开放不同的权限,配置不同的页面。安装监检申请信息包括管道级别、申请单位组织信息等基础信息,可通过组织机构检索使用已录入组织,也可添加新的单位组织信息,上传申请材料信息及相关指标信息。如果选择已录入工程单位,要素会自动带入对应工程单位信息。相关检验信息进入流程后,在不同的流程节点对相应的审批者开放对应的可填写要素。 3管道在用检验管理模块 根据《压力管道使用登记管理规则》,在用压力管道应定期检验,确定安全状况等级。本系统根据上次检验结果和下次检验时间设置到期检验自动提醒功能,如果管道使用单位未能如期网上报检,则系统会自动以短信和邮件通知使用单位联系人。检验机构受理使用单位的网上报检申请,并将受理情况和检验安排生成检验工作通知单发送到网站和使用单位。使用单位根据通知单上的编号可在检验网站上查阅应检管道的基础信息,跟踪检验步骤,查询检验结论等信息,第一时间了解管道的安全状况。 4管道监察统计分析模块 目前压力管道检验检测机构拥有大量的检验、检测数据和检维修记录,但由于缺乏系统的综合统计分析功能,致使许多有用的信息不能充分地为企业生产和安全监察部门服务。例如,对于影响压力管道系统安全的薄弱环节不明确,在压力管道数量多、检测难度大的现实条件下,有限的检验费用和检验力量无法应用于真正影响压力管道运行风险的主要部位,从而使检验结果对安全运行的影响作用下降,法定的定期检验变成了完成国家规定检验指标或应付任务。本系统的监察统计分析模块根据时间段、完成情况,按照流程环节对安装、在用、改造分别进行统计,并生成统计结果,为监察部门和管理部门提供准确的压力管道安全监察技术统计信息。 5结语 承压设备的安全运行至关重要,文中介绍的压力管道信息管理系统应用计算机信息处理技术,以各级检验、检测机构为优秀,针对检验、检测工作的各个环节,通过数据交换,实现了网上报检、检验报告自动化打印以及报告数据电子化归档等一系列功能,可确保压力管道在安装、在用、改造监检过程中的计算机化、流程化和规范化。该系统已在南京市压力管道监察部门中投入使用。 作者:王雯雯 蒋俊 徐涛 单位:南京市锅炉压力容器检验研究所 信息管理系统论文:剖析LINU平台信息管理系统论文 摘要:现在绝大部分地区使用的是基于WindowsNT的操作系统。数据库系统往往采用MSSQL,ORACEL,DB3等系统,仅上述两类软件,单点成本就已经超过了万元,而且由于供电企业网点分散,所以往往在每处都必须安装上述两类软件。以一个县局而言,在系统软件投资上就将花费30万元左右。 关键词:用电信息管理MIS系统存在 1传统用电MIS系统存在的问题 (1)成本高: 现在绝大部分地区使用的是基于WindowsNT的操作系统。数据库系统往往采用MSSQL,ORACEL,DB3等系统,仅上述两类软件,单点成本就已经超过了万元,而且由于供电企业网点分散,所以往往在每处都必须安装上述两类软件。以一个县局而言,在系统软件投资上就将花费30万元左右。 但是与此形成鲜明对比的是,真正用户需要的模块(用电MIS),由于技术准入门槛低,市场上产品良莠不齐,软件厂商竞相压价,整套产品往往只能买到几千元/单点。由于软件厂商获利不足,就无法继续投入人力、财力进行系统的进一步开发和售后服务工作。 我个人认为以上因素在根本上造成了现在用电MIS系统市场非常混乱的情况。 (2)难以维护: 因为供电企业的网点分散,而基于WindowsNT的系统缺乏对低带宽数据链路(比如载波、电话线路等)的通信支持,所以现在用电MIS多是分散运行的(即在每一点都有整套的系统在运行)。所谓联网也是指在局域网中的联网。由于分散运行,就必然导致分散维护。在现实工作中,维护工作一直是困扰用电MIS推广的关键障碍。 (3)大范围联网困难: 这里指出的联网功能,包含两层含义:一是指供电企业内部信息传递困难,原因可参照第(2)条。二是由于银行、邮电等部门采用的主系统都是基于UNIX的,所以系统之间的互操作性能较差。 2基于LINUX平台的用电MIS系统 基于上述原因,我详细对比了目前主流的操作系统及其应用软件的优劣,认为LINUX系统有可能在今后的3~5年内,取代WindowsNT,成为电力系统的首选操作系统。 以下是两种操作系统在关键环节上的对比说明。 (1)成本: ①购买成本。 仅就操作系统而言,目前可以适应用电MIS应用需求的Windows系列包括WindowsNT40和Windows2000,其价格随应用复杂性和健壮性有很大差别,数千至数万元不等。LONUX是完全免费的操作系统,每个人都可以自由获取。因此不存在购买成本,而且现在LINXUE已经实现了从嵌入式设备到超大型企业应用的全系列支持。 在WindowsNT上运行的SQL支持系统,随数据库容量支持、检索效率等因素不同,价格在几万至几十万不等,没有免费的SQL系统。在LINUX上,应用最广泛的是MySQL数据库,它曾经有上亿条记录连续运行数月的记录,所以在软件功能上完全不比NT操作系统下的任何SQL系统差,而且目前为止仍然是完全免费。 现在互联网上有数百万站点都是采用的LINUX+MYSQL数据库的方式构建的。 ②管理、维护成本。 由于LINUX脱胎于UNIX,在设计之初就对远程接入提供了良好的支持,现在每天都有上百万名维护人员通过电话线远程管理、维护自己的系统。而WindowsNT在远程维护领域几乎一无建树,这也正是Microsoft公司花大价钱购买PCAnywhere软件的原因。但是由于PCAnywhere并非是内嵌的操作系统中的,所以软件的可用性在某些方面仍显不足。 由于LINUX可以建立基于低带宽数据链路的网络结构,所以可以实现中心主机+远程终端的联网模式,这样只需要管理中心主机即可实现全网的管理。进一步降低了管理成本。 (2)开放性: LINUX可以说是目前最为开放的系统,所有源代码都可以免费得到,即使操作系统不支持的功能,也可以通过修改、扩充系统源代码方便实现。而对于WindowsNT而言,这是不可想象的。最近有消息称,迫于开放源码运动带来的市场压力,微软打算对美国1000家大企业开放Windows2000的部分源码。 (3)互联能力: ①乡站联网。如果采用WindowsNT实现乡站实时联网运行,则必须在县局到乡站之间建立宽带数据链路(比如光纤),目前在很多地方还不现实,甚至永远不可能实现。但是如果采用LINUX系统,乡站就可以通过远程接入到局中心计算机,在窄带和宽带环境下均可实现。这种大范围的联网运行模式实际上银行系统在很多年前已经实现了。 ②智能设备联网。由于数据可以通过载波或电话线接入局中心计算机,所以在智能设备联网方面,LINUX的系统优势也是不言而喻的。而且在嵌入式LINUX的系统低层就已经支持了此种应用。 ③与其他单位联网。由于银行、电信等行业采用UNIX作为主要的操作系统,而LINUX和UNIX本是一脉同根,所以在互联方面的支持要好于同WindowsNT系统互联。 (4)稳定性、安全性: LINUX的稳定性一直倍受赞赏,连续运行数月也毫无问题,而WindowsNT的稳定性则不敢于恭维,很多人在这方面都吃尽了苦头,所以人们往往在微软公司的产品正式推出一年以后,才将其应用到关键任务中,以免成为稳定性测试的牺牲品。 由于LINUX是基于代码开放体系的,所以历来都是黑客攻击的热点,但是我们通过分布式运行的方式,即可解决安全问题,而且可以极大的提高系统的安全性和可用性。比如在局中心设置2~3台主机,互为备份且采用不同的安全策略,这样一方面避免单台主机运行时的意外发生(包括黑客攻击),另外可以分散处理访问请求,缩短系统反应时间。 (5)易操作性: WindowsNT系统基于图形界面,熟悉Windows操作界面的人很容易学会,在整体系统使用的难易程度上,LINUX要逊色很多(大部分LINUX应用是字符界面)。 但是,具体到某项应用,情形或许有些不同。比如在电费电量处理过程中,如果将所有的操作都命令化,只需要30~40条命令,对于微机操作人员而言,记忆这些命令并不困难,而且在应用效率上,也要好于图形界面的操作方式。 (6)市场影响: 由于LINUX不如WindowsNT平台上的开发工具丰富多彩,所以开发难度要远大于在NT平台上进行的开发。这也是LINUX最大的劣式所在。 但是在另一方面,由于开发难度大,提高了技术市场的准入门槛,有利于规范现在电力MIS市场混乱的格局。 如果电力主管部门能够在系统的内大力提倡基于LINUX的系统应用,必将吸引更多真正有实力的软件公司加入对这一市场的开发。 信息管理系统论文:高校资产信息管理系统论文 1系统的功能模块 在实际工作过程中对于系统应该具有的各种模块,管理人员应该具有清晰地认识。在管理过程中应该具有以下几种功能模块:一是初始化管理模块。所谓初始化管理模块主要指的是初始化数据管理及资产数据采集等。实际工作过程中为了实现科学分析,就必须要对于已经采集到的数据来进行数据校对、录入及审核。只有保证数据的真实性才能够科学做出决策。二是资产领用及维修管理。在实际工作过程中必须要按照管理流程来领用资产,在填写电子领用单并进过审核之后才能够领用。资产设备在实际使用过程中还需要专门的维护管理。要想实现这一目的就需要做好基础数据的录入、编辑修改及统计等工作。这样才能够保证资产设备的正常运行。三是资产异动管理。所谓异动主要指的是部门之间借用和后勤部门之间的调配处理两种情况。为了有效地达到异动管理的目的就需要保证具有审核和日志功能。对系统管理的日志进行记录和挂历是该系统的主要特点,在实际应用过程中日志记录主要是包括系统管理日志记录及各功能模块日志记录两种形式。在实际工作过程中应该高度重视日志记录管理。四是系统权限管理。系统权限管理是保证系统安全的重要功能。对于不同的用户应该设置不同的用户权限,分配用户角色、设定密码、权限组管理、数据备份等是其中必须要具备的功能。只有具备不同的功能才能够实现科学高效地管理。 2高校资产信息管理系统的设计 2.1原则 系统设计必须要坚持科学的原则,只有坚持科学的原则才能够实现科学的设计。在实际工作过程中应该坚持以下原则:一是坚持先进性原则。在实际工作过程中技术的发展是非常快的,软硬件的更新也是日新月异。为了实现科学高效地设计就需要选择那些先进的且非常成熟的软硬件设备,只有这样才能够保证系统的各项性能。设备优良有助于延长生命周期。二是经济性和实用性原则。在实际设计过程中系统首先是要切合实际,要能够解决实际问题。在设计过程中应该结合实际要求来进行设计。同时还要考虑到系统的经济性。系统的投入是有限的,应该在有限资源内设计出最佳方案。三是扩展性同易维护性相结合的原则。在实际管理过程中高校资产管理部门的业务是在实时变化着的,而要想适应实际变化情况就需要使得系统具有较强的可扩充性,这样才能够适应实际条件。同时还需要保证系统能够易于维护。以上几条原则就是在系统设计过程中必须要坚持的原则。对此,我们应该有充分科学地认识。 2.2结构设计 结构设计是系统设计的首要步骤,对于采用何种结构这个问题,应该结合高校自身的资产管理特点来进行设计。总的目标就是要保证学校资产管理工作能够更加可靠、安全以及高效。在实际工作过程中B/S结构应用较为广泛,本文就以该结构为例来进行说明。采用B/S结构,系统的不同用户都可以通过互联网来进行访问,实际工作过程中也不需要使用专门的软件,用户只要能够通过电脑上网即可。这种结构的灵活性非常强,不同人员在不同地点选择不同的接入方式都能够访问数据库。同时这种结构的安全性也较强,它能够实现对数据平台的有效保护以及设置管理访问权限,采用该结构,服务器数据库是非常安全的。该结构实际上就是要把系统分成表示层、业务层、数据访问层以及数据库。表示层的主要任务是要把获取到的数据再显示给客户,同时还要能够实现同用户的实时交互。在用户看到数据之后,表示层还需要把相关的数据再反送给BLL层。采用表示层的一个重要目的就是能够把外部刺激同BLL层两者相互隔离。逻辑层的主要功能就是用来实现业务规则以及业务逻辑的。逻辑层是系统的关键层。对于逻辑层我们应该保持高度重视。逻辑层能够实现数据存储及发送数据存储的数据。数据层的功能就是要实现对数据层的访问及操作。实际工作过程中是要把作为数据访问层,数据库服务器则是SQLServer2005.数据服务器的就是要用来接受操作请求,从而实现对数据库查询、更新及修改等功能的。实际工作过程中数据层本身应该包含数据存储以及交互的服务或者是软件。组件与服务也与BLL层是相互独立的。系统中的业务实体组件也是需要引起我们高度重视的。业务实体组件能够把数据库中的数据通过新的形式表现出来。业务实体对象的组合也是通过面向对象的方式来实现的。通过这种方式对于降低数据访问层及表示层之间的耦合具有重要意义。 2.3数据库设计 数据库设计是系统设计的重要步骤。科学合理地选择数据库是实现管理的重要步骤,在实际工作过程中数据库的性能将会直接影响到系统的管理效率和安全。在本文中我们采用SQLServer2005数据库,之所以选择此种类型的数据库是因为它能够为数据提供安全可靠的存储功能。该数据库自身还具有伸缩性好、使用方便等优点。采用SQLServer2005数据库能够有效达到以下几个目的:一是能够缓存动态对象执行计划,通过这种功能将能够避免每次重编译。这对于提升系统的性能无疑是非常有利的,二是会使得触发器本身执行变得更好。SOLServer2005数据库中的触发器的应用能够有效避免重复扫描、重复日志扫描。这能够有效提升系统的伸缩性。三是能够有效解决数据库增长及性能问题。数据库的增长及性能问题历来是十分重要的问题,在实际工作过程中该类型数据库的应用则能够有效解决这个问题。使用该数据库之后,系统则是根据字段值范围来都对表和索引来进行划分。通过这种方式就能够实现对大型数据库系统的有效管理。高校资产信息数据非常复杂,因而对数据库的增长性要求也较高。为了满足在这一要求就需要采用SQLServer2005数据库。在实际设计过程中选择合适的工具非常重要。通常情况下是要选择PowerDesigner12.5来进行设计,这是一种专业的数据库建模工具。在设计的时候首先是要创建新的工作区,之后就是要选择数据库类型。此步骤由于上文已经确定,因而可免。之后就是要确立需要建立的模型种类,视图、表间关系、存储过程的设计非常重要。在实际工作过程中对此应该保持高度重视。对于表的设计,在命名兑现高度时候必须要按照既定规范来进行操作。主键的确定是件非常重要的工作。实际工作过程中主键是能够起到表间数据关联作用的。数据库物理模型设计好之后还需要把该模型转移到关系数据库中。转移过程中主要是选择主菜单中的GenerateDatabase来进行转换的。在转换之前还需要确定数据库中的相关对象,要根据实际情况来确定是否需要生成SQL文件。 3系统实现 完成各项设计之后,最后步骤就是要实现系统。首先实现的是角色访问控制功能。在实际工作过程中要专门建立起适合自己的安全体系,用户必须要在经过身份验证之后才能够进行访问。系统中这一功能的实现主要是在首页用户灯枯模块中来进行身份验证的。通过学校的统一身份认证平台接口来接受用户名、密码。然后在进行验证。数据报表的实现,用户需要各类数据的时候,系统就会为用户提供的多种可视化数据报表,通过报表就能够观察到高校资产管理状况。系统在运行过程中对于发生的异常情况,必须要详细给出用户的各种信息。这样做方便用户理解。在系统不崩溃的前提下可以适当中断程序的执行。对于那些错误信息也需要写入异常日志文件中。高校资产信息管理系统的设计是件十分重要的工作,在实际设计过程中应该结合高校自身的实际情况来设计。本文重点分析了高校资产信息管理系统的设计,在今后工作过程中应该加强对结构设计和数据库设计的研究。 作者:李佳 单位:华南理工大学 信息管理系统论文:高校住房信息管理系统论文 1、高校住房信息管理系统的设计与实现 高校住房信息管理系统的设计是一项技术性非常强的工作,在实际工作过程中必须要从高校实际出发,要严格按照规范来进行操作。坚持科学的原则是实现科学设计的重要前提。在设计过程中应该坚持以下原则:一是要从实际出发,着眼于长远;二是必须要安全实用,在保证数据及业务安全的前提下提升服务质量;三是必须要坚持以人为本的原则,要把设计的最终目的定位在为高校职工提供更方便、更快捷地服务上来。 1.1架构设计 对于系统的整体框架,在实际设计过程中需要考虑业务办公系统及Web服务系统。业务办公系统是高校住房管理系统的关键,在实际工作过程中设计的主要目的就是要实现办公自动化。Web服务系统设计的重要目的就是要能够为教职工提供便捷地网上服务。对于业务办公系统设计过程中需要注意住房租赁、维修申请要能够实现业务网络化,流程化操作,实际工作过程中可以通过流程分解、联机办公处理的方式来实现。Web服务系统实际上则是要在互联网上来实现信息获取工作。系统在整体设计过程中不仅要考虑到便利性,同时还要考虑到安全性。保证系统的安全是设计的重要前提。为了实现安全管理,在工作过程中就需要设计权限控制管理用户数据操作、数据过滤防止非法写入、日志管理监督数据操作行为等功能。通过设计这些功能来保证系统的安全。 1.2业务办公系统的设计 在设计业务办公系统过程中重点是要做好数据交换及数据处理工作,实现对系统基础数据和用户网络提供数据的综合管理是业务办公系统设计的关键。系统中的不同权限的客户都是在其相应范围内来进行管理的,在实际工作过程中通过分布式作业将能够实现租金的电算化。具体而言业务办公系统的设计应该是包含以下几个环节:权限管理。权限分配的过程中通常是自动生成权限分配表,对于不同的权限分级需要放入不同的操作权限,而且这一操作权限也是要能够进行变更更新的。通常情况下可以把不同的操作权限分成工作人员、管理员以及高级管理员三种类型。用户在登入进去之后系统将会自动识别身份并且对用户的操作行为还要进行及时跟踪。基础资料管理。对于基础资料的管理也需要根据不同权限来调用想用的参数来进行录入、查询及修改、删除等功能。在实际工作过程中读取数据库参数、写入数据库新纪录以及数据检查是管理的基本环节。为了实现对基础资料的高效管理,实际工作过程中还可以采用批量数据管理的方式。这种方式主要是在系统允许的条件下,把补贴信息、教职工信息以及住房信息批量导入到数据库中。在导入之前需要保证数据表字段、顺序同数据库设计一致。只有在这样的前提下才能够导入数据。在导入数据之后还需要进行认真检查,只有经过检查合格之后才能够进行保存。租赁管理。租赁管理是重要的功能。在实际工作中当教职工把申请通过Web程序传送给业务办公系统之后,管理人员要认真检查申请,之后再给出住房预分配意见。在实际工作过程中为了保证审批的严肃性,还需要把这些信息交给高级管理员来进行审批。经由他们审批之后才能够进行合同签订。如果审批被拒绝业务受理流程就会被写入到历史记录中。签订合同的过程中租金计算方式及支付方式的确定非常重要,这是避免纠纷的重要措施。计算方式可以按月和按天方式来进行计算,对于支付方式则可以按照现金或者是工资扣付的方式来实现。维修管理。对于维修管理。工作人员要在收到申请之后及时尽心审核,管理员经过审核之后在通过邮件的方式来向住户发送维修通知单,在审核完成以后还要把申请业务的处理状态改为审核通过,对于那些拒绝维修的则是要改为已拒绝。在结算的时候需要拿着,经过职工签名之后的维修单到管理部门来进行结算。查询统计是最基本的功能。在实际工作过程中对于查询功能可以分为工作状态、职工部门、住房状态、职称以及职务等来进行分类,查询的时候则可以按照以上几个字段组合到一起来进行查询。要想把数据导出只需要单击右键即可。通过对这些不同字段进行组合查询,用户将能够及时有效地查询到住房的使用情况。 1.3Web服务系统的设计及实现 对于Web服务系统,在实际工作过程中用户输入工号及密码登陆之后就可以选择和自己相关的业务进行申请或者是查询。业务申请及信息查询是服务系统的两大功能。网上业务申请能够有效提升工作效率,通常情况下是包含住房维修申请及住房租赁申请两大类的。这两种申请的构成形式是不同的,维修申请数据是由租赁数据以及住房登记构成的,租赁申请则是由职工申请构成的。它的最终目的是要把各种申请输入到数据库中。用户在查询的时候,进入到个人信息查询页面之后将能够获得与本人有关的各种信息。公积金查询、租金查询以及货币补贴查询等内容都是可以查询得到的。个人查询功能实际上就是要实现数据库数据的读取。 2、实际案例 上文详细分析了系统设计的基本步骤,下面就结合实际案例来进行探讨。华南某高校当前房屋管理存在着不少问题,在实际工作过程中仍然是采用传统的手工归档的方式来进行管理。这样的管理方式导致管理效率非常低下。在信息技术快速发展的背景下,该校开始对住房信息管理进行升级改造。 2.1系统需求分析 在实际工作中工作人员决定采用Powerbuilder8.0作为数据前端的开发工具,对于数据库则是采用SQLServer2000来实现。该系统设计的主要目的就是要能够输入、修改教职工住宅的各种数据信息,同时还能够查询相关的情况。在房屋管理过程中能够辅助房屋调配,进而提升房屋管理效率。通过该系统的设计还要能够详细地了解住房补贴发放情况。 2.2功能模块及数据库需求分析 实际工作过程中该校的住房信息管理系统是可以分成以下几种模块的:系统设置模块、基本信息模块、房屋管理模块、查询统计模块以及帮助模块。这几个模块都承担着不同的功能,对于这些不同的模块应该进行深入细致的分析。要从学校自身的实际出发来明确各个功能模块所具有的不同功能。对数据库的分析。对数据库进行深入分析具有重要意义,在实际工作过程中设计出来的数据表结构要能够包含教职工的基本情况、房屋信息、房屋类型、房产证号、产权比例、岗位信息、院系编码等内容。 2.3如何实现 在系统中用户打开程序主窗口之后就能够看到窗口上方的菜单项。在菜单项中电极基本信息就能够看到基本信息框。在基本信息框中是包含有楼栋信息、配偶信息、代码维护以及职工信息等内容的。管理人员在实际管理过程中需要插入新的记录的时候,点击插入按钮并刷新窗口之后就可以输入新的记录。在输入数据的过程中如果输入的数据是违法的,那么系统就会生成警告,此时点击删除按钮就可以把相应信息删除、完成工作之后点击退出按钮之后即可退出。 2.4数据安全及备份 在系统设计过程中保证系统数据的安全是非常重要的。设计过程中应该实现对敏感信息的保护,对于系统中的那些敏感字段要专门采取保护措施。采用RC4来对其进行加密就是一种典型的方式。对于数据库的备份既可以采用触发备份的方式、也可以采取定期备份,此外还能够采用手工备份、工作中应该根据实际情况来确定。高校住房信息管理系统的设计是高校管理的必然选择,在今后工作过程中对于高校住房管理系统建设应该保持高度重视。本文首先分析了设计的基本步骤,而后以实际案例进行了说明。今后要不断加强这方面的研究。 作者:曾嘉钟 单位:华南理工大学 信息管理系统论文:运动训练信息管理系统论文 随着计算机信息技术的迅猛发展,其在体育领域中的影响逐渐深入,现代科学理论和技术对体育领域中的运动训练的渗透已经非常全面,如今将计算机应用技术和体育运动训练相结合已经成为提高体育运动训练水平的大趋势。采用计算机技术能够对运动训练过程中产生的极具参考价值的数据信息进行收集、存储以用作运动员日后训练的参考依据,此外,教练员可科学合理地使用日常训练信息对运动员进行训练馆里并作出正确的决策。采用计算机技术加强对体育运动训练的管理有着至关重要的意义,“运动训练信息管理系统”作为一个技术框架,对调动教练员、运动员以及各方面管理人员的积极性有着积极的意义,它使运动训练学、体育学、统计分析以及信息科学技术等相关学科紧密地结合起来,如此便可使体育运动训练能够科学合理地开展下去。总之,本文选择对该系统进行研究与开发,旨在提高体育运动训练水平,发挥其重大的实用价值,同时促进其他相关学科在体育运动领域的发展和应用。 1运动训练信息管理系统的现实需求分析 运动训练信息管理系统通常是将运动员日常的训练状况以数据信息的方式存储于计算机中,以此种方式辅助教练员随时查阅运动员的训练情况,以此作为运动员下一阶段训练方式的参照。因此,该系统需要具有训练馆里自动化的基本功能,运动员训练信息日常管理,系统管理,运动训练计划的制定以及训练器材的管理等。此外,运动训练系统还需存储大量有价值的数据信息,这些信息需要采用计算机进行采集、存储以及分析。所采集的数据主要包含了运动员基本训练的详细内容,运动员竞技状态信息,运动员的实际能力和潜在能力以及运动员训练强度和运动量的数据,这些数据的收集主要是为了确保教练员做出正确的决策从而对运动员实施下一步的计划,并根据结果深入控制整体的训练过程。本文根据需要开发了基于B/S三层架构的一体化运动训练信息管理系统。 2运动训练信息管理系统整体设计 通常意义上的三层架构是将整个业务应用划分为:表现层、业务逻辑层和数据访问层。表现层主要是展现给用户的界面,也就是当用户登录一个系统时所看到的界面。业务逻辑层主要负责对数据层数据业务逻辑处理。数据访问层主要对数据库进行直接操作,针对数据的查找、删除、增添、修改等。本文设计的运动训练信息管理系统主要是采用B/S三层架构以实现需求分析的各模块功能,包括人员管理、训练器材管理、系统管理、训练管理等主要功能。根据上文的整体系统方案,本文设计的基于B/S三层架构的一体化运动训练信息管理系统如图1所示。(1)功能模块一——人员管理,系统创建运动员档案信息管理模块主要是为了便于教练员能够对运动员各类信息及时统计、查询、修改、删除等功能操作。(2)功能模块二——训练管理,该模块包括训练的项目内容、时间、场地、规则、训练计划等主要信息。训练管理模块要对运动员是否参与训练项目作详细的登记,并存储运动员训练的具体情况和结果,以便于系统统一的查询记录。但是运动员训练内容和时间长度要视运动员自身的体质状况做出不同的改变,每个运动员都要有一份符合自身身体素质的运动训练计划,不可毫无依据盲目的训练,否则在训练中只会起到反效果。(3)功能模块三——训练器材管理,训练器材是运动员训练过程中的重要工具,因此对其保管维护是极为重要的事情,本系统设置这一模块主要包含了训练器材借用的时间、何人使用以及用作何种途径等,详细的记录便于对器材进行统计、查询、调用和管理。(4)功能模块四——系统管理,运动训练管理系统需要为系统用户创建用户数据信息管理,系统需要验证用户是否是合法用户,因而用户的每次登陆都需要输入正确的用户名和密码才能顺利进入系统,如果信息输入错误的话,那么用户便不能看到相关存储数据信息。图2所示即运动训练信息管理系统的登陆界面. 3运动训练管理系统功能模块的实现 图3所示即本文设计的运动训练管理系统的流程图,该图明确清晰地表现出了系统中各个功能模块的具体作用和系统的简要操作流程。下文笔者将针对每个模块具体阐述如何实现该模块的功能。 3.1功能模块一——人员管理模块 一整体上分为四个子模块,即人员登记管理子模块、人员查询统计模块、运动员竞技管理模块以及运动员成绩管理模块。这四个子模块负责完成运动员的各项基本信息的采集和查询、管理,这些操作都是对数据库的表进行相应操作。由图3设计的运动训练管理系统的流程图得知,用户在登录系统的管理界面后,系统要对用户的信息进行验证,逻辑实行在应用程序服务器中实现。在应用程序服务器中定义了reginfo()函数实现这些操作,图4所示即reginfo函数流程图。通过观察图4得知数据通过临时表RegCRdata能够临时保存在内存上,而且可以提高对临时表的读写速度。如果系统检测到charu标志时,就执行插入操作,只需将RegCRdata表中新增加的数据读取出来,使用SQL中的插入语句就可以把数据保存到参数Rtname定义的表中,以下代码是生成Insert语句的主要代码。同时实现数据的删除、更新、修改也可按照此方法进行。 3.2功能模块二——训练信息管理模块 该模块也分为四个主要管理子模块,包括训练计划管理子模块、专项训练管理子模块、基础训练管理模块以及训练查询管理子模块,每个模块针对的内容有所区别。 3.3功能模块三——训练器材管理模块 子模块包括三部分,即器材查询管理子模块、器材借用管理子模块以及器材归类管理子模块。在系统中,器材借用是根据该字段状态来进行操作。在应用程序中定义Bor-rowSet()函数实现借用操作。限于篇幅的限制,文中不再详细阐述。 3.4功能模块四——系统管理模块 系统管理模块是系统中的重要组成部分,主要功能包括用户管理、访问权限管理、数据库管理以及系统结构管理等。在运动训练信息管理系统中,用户权限采用的策略是:将系统的所有功能分配一个权限并编号,然后在用户权限信息表中,使用权限编码字符串记录用户的权限编号。 4结束语 本文所开发设计的运动训练信息管理系统采用运动学的原理,针对运动训练信息管理系统的特点及用户需求,通过详细分析运动训练系统的基本元素、功能、程序流程图和信息处理方式,提高了运动训练信息化进程,从而增加训练的成果及提高训练效率。 作者:Ma Jun 朱云娟 单位:Xi'an Physical Education University Sports Department 信息管理系统论文:继电保护信息管理系统论文 随着经济的快速发展和科技的不断进步,电力行业的自动化水平越来越高,各种新型的微机继电保护装置、故障处理装置、自动化装置等广泛应用在电力系统中,这极大地提高了电力系统继电保护能力、事故处理分析能力及电网运行管理水平。为保证控制终端能更加有效地对变电站的二次设备进行监控、管理,各种综合自动化系统应运而生,这些自动化系统实现了二次设备运行管理的自动化、网络化,能为管理人员提供更加及时、准确的事故报警信息,极大地提高了电网调度的继电保护能力。近年来,越来越多的电力研究人员致力于建设更加科学、完善的继电保护及故障信息管理系统,这种系统能在电网正常运行或者发生事故的情况下,及时采集、分析、处理各种智能装置的运行信息,并利用这些信息为电网故障处理提供依据,为电网的正常运行提供保障。下面就继电保护及故障信息管理系统的设计实现及在电网中的应用进行分析。 1电力系统继电保护的管理现状 目前,继电保护装置的配置有很多,但大部分继电保护装置是用于保护功能,在数据共享和分析处理方面应用比较少,导致当电网系统发生故障后,没有有效的技术手段进行保护动作情况、故障数据信息上报控制中心,需要变电运行的工作人员口头上报数据信息,然后进行故障分析处理。为改善这种现状,可以建立继电保护及故障信息管理成系统,实现在不影响继电保护装置、故障处理装置等设备正常运行的情况,形成条理化的报文,将电网运行状况及故障数据信息传递给调度终端。继电保护装置和故障信息的实时联网,汇总出来的数据信息对电网的深入研究有十分重要的作用。继电保护及故障信息管理系统能帮助电力运行管理部门掌握继电保护装置的运行状况和电力系统故障的演变情况,同时还能对故障的保护动作进行综合分析,这极大地提高了故障分析能力和事故处理能力,为快速恢复电力系统的稳定运行提供了保障。在电力调度终端,还能利用该系统对保护装置进行管理,对故障信息进行综合分析、处理,实现继电保护装置的自动化、网络化运行管理,继电保护及故障信息管理系统为分析故障原因、查找故障点、继电保护装置动作行为分析等提供了重要的依据,为电网系统的稳定运行提供了保障。 2继电保护及故障信息管理系统的结构及功能 继电保护及故障信息管理系统是由主站和多个子站系统组成的,其中子站系统主要负责对继电保护装置、安全自动装置、故障处理装置等进行监视、汇总,并将这些装置的运行状态、故障信息、动作保护等信息收集传输到主站系统中;主站系统主要负责将子站系统收集的数据信息分配到相应的功能模块进行处理,并将这些信息提交到相应的高级应用模块中。继电保护及故障信息管理系统主要具有以下功能:对电网保护设备、录波设备等进行监测、控制;对运行异常的设备进行监测;自动分析电网系统的故障,并准确、快速地找出故障区域和故障点;对继电保护动作进行分析;实现继电保护管理的网络化、自动化、规范化、标准化。 3继电保护及故障信息管理系统的设计原则 根据继电保护及故障信息管理系统的特点,在进行系统设计时,要遵循以下原则:标准化、规范化设计原则,在设计系统过程中要采用国际标准,从而与其他系统进行良好的接口,确保系统的开放性;分层分布式设计,系统的设计要以子站系统为中心,利用通信网络将本地监控、主站系统、子站系统连接起来,为有利于新功能的扩展,软件系统要采用模块化结构。 4继电保护及故障信息管理系统子站的建立 4.1子站系统的设计目标 子站系统的设计目标主要包括以下五点: 4.1.1故障数据缓冲处理:在子站系统内部配置具有集成数据库的应用的处理系统,使得子站系统具有故障数据缓冲处理能力,从而提高继电保护及故障信息管理系统的可靠性。 4.1.2故障信息预处理:子站系统能对相关故障信息进行过滤故障信息等预处理,这样不仅能降低主站系统处理数据信息的压力,还能提高系统处理信息的效率。 4.1.3汇总、转发数据信息:子站系统能将继电保护装置、故障处理装置等二次设备和主站系统连接起来,能在节省通信资源的条件下,将各种数据信息汇总并转发到主站系统。 4.1.4远程维护功能:在条件允许的情况下,子站系统能进行远程维护,为无人看守的变电站子系统运行管理带来极大的方便。 4.1.5自检及就地功能:子站系统能利用自检功能产生自检报告,同时将自检报告转发到主站系统中;用户可以通过子站后台、计算机、站内监控后台等方式和子站系统的维护接口连接,对子站系统进行实时维护。 4.2子站系统软件 系统设计继电保护及故障信息管理系统的子站系统软件主要由端口处理线程、主处理进程、数据库管理系统三部分构成。当子站系统启动后,主处理进程能根据系统的配置,自动启动端口处理线程,系统的通信端口会和端口处理线程对应起来,端口处理进程会根据自身的配置对相应的通信端口进行确认,并配置规约处理程序。主处理进程是子站软件系统复位启动时,最重要的入口程序之一,主要功能是根据系统配置自动启动,对端口处理进程进行管理,实现端口处理进程、事件处理器、数据库管理系统之间的异步通信,完成信息中转。端口处理线程汇总的数据信息会转发到数据库系统中进行统一管理,从而实现故障信息的处理和共享,保证继电保护及故障信息管理系统能高效、可靠地进行信息处理,子站数据库系统配置有大容量的故障信息处理功能和数据存档功能。 5继电保护及故障信息管理系统主站系统的建立 继电保护及故障信息管理系统的主站系统主要由数据管理子系统、主站数据库、统计和故障分析子系统三部分组成,下面分别对这三部分进行分析: 5.1数据管理子系统 数据管理子系统包括对主站运行进行监视及对图像、网络等进行管理,数据管理子系统主要由图形处理系统和图形运行系统两个子模块组成,图形处理系统能通过界面的绘图工具生成电气主接线图、电力系统区位分布图;图形运行系统能查看各主站接线图显示的故障点,并结合故障信息数据控制图形系统的运行,数据管理子系统主要用于微机继电保护动作情况,对故障过程进行重演及统计历史故障信息。 5.2主站数据库 主站数据库主要是对继电保护的数据模型、版本应用模块等进行统一管理,同时提供维护、生成、修改功能。主站数据库由静态数据库、动态数据库、历史数据库等几个数据库构成,其中静态数据库储存的信息大多为固定的数据,动态数据库多储存动态变化的数据信息,历史数据库主要为了保护动态数据库的运作效率,为主站系统的维护提供方便。 5.3统计和故障分析 子系统统计和故障分析子系统主要包括故障录波报文、故障测距报文等两个模块,故障录波报文是以COMTRADE格式生成的,故障录波信息数据分析是在故障录波器生成的故障信息报文上进行,能对整个电力系统的故障信息进行分析,在故障状态下,能实现故障信息实时分析、故障信息网页生成、数据统计等功能,同时还能对主站系统进行日常继电保护管理、定值校验、保护整定计算、故障数据分析、故障距离测定等应用。 6结语 继电保护及故障信息管理系统将微机继电保护、变电自动化、调度自动化等几种技术融合在一起,能为调度终端提供更加完善、准确、可靠的继电保护运行数据信息和故障信息,极大地提高了电力系统的继电保护能力和故障处理能力,继电保护及故障信息管理系统对电力系统的安全稳定运行有十分重要的意义。 作者:郑毅 单位:国网新疆伊犁供电有限责任公司 信息管理系统论文:基于MES工艺信息管理系统论文 在制造企业当中,许多企业都是利用ERP或MRP系统来制定生产计划,在实际生产的过程中,需要充分考虑车间资源的基本情况,这样才能够做出科学合理的生产计划。制造企业信息化生产需要有效地结合车间的实际情况来进行,这就需要企业计划层和车间控制系进行有效的连接,这就是制造执行系统,简称MES。 1、基于MES工艺信息管理系统的总体设计 为了促进企业进行科学、信息化生产,基于MES的生产过程信息管理系统充分考虑企业的产品结构和企业设备的具体情况,需要和企业生产过程相关的技术方法结合成一个整体,做好企业决策层和执行层之间的有效交流,这样才能够促进产品的信息化生产,符合企业生产的需要。 1.1工艺信息管理系统的体系结构 面向MES的生产过程信息管理系统需要通过企业内部网和企业资源计划(ERP)服务器和文件管理系统(PDM)的服务器进行有效的连接,并通过终端开关和车间生产线进行连接。系统可以从ERP系统中获取所需要的信息,还可以在PDM系统中获取流程信息。根据生产计划、生产量、生产目标完成时间来科学合理地调度人员,还需要根据PDM设备工艺的信息来合理安排车间生产计划,安排好生产计划以后,需要生成电子打印单,并分配给每个生产线进行生产,让生产线的工作做到有章可循。生产人员在获得电子打印单的同时,并且获得生产任务和技术生产的文件来进行相应的操作[1]。 1.2工艺信息管理系统的开发框架 为满足不同企业在不同的软件和硬件环境下进行运行的需要,MES的生产过程信息管理系统具有B/S结构和C/S结构的两种特性,这样可以有效保证该系统具有良好的可移植性,可维护性。B/S结构被称为浏览器/服务器结构,使用B/S结构进行应用程序开发,在进行开发的时候,程序员只需要在服务器端输入运行代码,而不需要在客户端编写任何代码,这样就能够达到使用方便的效果。对C/S结构的,也就是客户端/服务器体系结构,这种结构的应用开发,还需要对服务器程序进行有效的开发,也需要开发客户端程序,并且需要实现两者之间的通信。 1.3工艺信息管理系统的层次结构 为了方便对系统进行维护,MES工艺信息管理系统的设计需要采用分层管理的系统方法来进行管理,这样能够做到有针对性的操作。以下是该系统的层次结构:第一层是基础数据层,主要包括各种异构的数据库。支持MES信息管理系统面向异构数据库进行验证,服务器中的数据源为SQLServer2005和MySqlServer。第二层是业务层。业务层的系统需要根据一个具体的逻辑来实现业务,每个组件在系统都需要进行封装业务,这样才能够对各个模块进行管理,其中基于MES工艺信息管理系统开发李昕(太钢工程技术有限公司,山西太原030009)摘要:随着信息技术的飞速发展,企业信息化建设取得了很大的进步。为了使得企业能够充分利用自身的信息资源,提出了一种基于制造执行系统(MES)生产工艺的信息管理系统。该系统能够将产品图纸、3D模型、装配工艺技术数据等一些丰富的工艺技术资料和相关的原材料、施工设备等其他信息传送到服务车间当中,这样就能够实现企业生产工艺的信息化管理,为企业实现生产全过程的信息化奠定良好的基础。关键词:MES工艺信息管理系统中图分类号:TP311.52文献标识码:A文章编号:1672-1152(2014)05-0064-03收稿日期:2014-09-22作者简介:李昕(1969—),女,主要从事电气自动化设计,工程师。E-mail:包括文件管理模块、课程管理模块、任务管理模块、系统配置模块等。第三层是表示层。表示层是实现系统和用户之间的有效联系,能够实现用户与系统之间进行合理的信息交换。 2、基于MES工艺信息管理系统的应用层设计 2.1基本数据层的设计 制造企业需要按照软件系统进行采购和生产管理,在系统发展的不同阶段需要使用不同的系统。利用MES系统时,可以从原来的系统中获得相关信息。信息管理系统还可以从系统外获得需要的信息,该信息的第一部分是从ERP系统中可以得到,如:物料需求计划、生产任务;另一部分可以从PDM系统获得的信息,如:工艺流程、作业指导书等。由于ERP与PDM系统都是相对独立的,他们可能会采用不同的标准来进行规定,不同厂商在实施过程中,基础的数据库是不一样的。在MES工艺信息管理系统中需要形成一个统一的规范,这样就能够实现各种工艺信息的有效整合。 2.2业务层的设计 通过Hibernate的框架来进行合理的配置,建立与基本数据表之间的联系。根据两种数据库中数据源的配置情况,实现持久化类的程序对应于一个数据源表。为了实现对多数据源管理过程的信息管理系统下的数据传送,需要在Spring配置文件中的applicationContext.xml做一个更加详细的部署。在配置过程中,两种类型的数据源都配备了两套sessionFactory和事务管理器,服务和Hibernate映射文件来指定不同的属性,对独立的数据源和不同的数据源进行对应的加载。根据用户在系统中的请求数据,选择不同的属性,然后根据数据源配置和Hibernate映射文件来处理不同的数据库,实现系统的各项功能。 2.3表示层的设计 表现层使用DreamweaverCS5来进行整体布局,每一个独立项的详细信息都是由JSP结合Struts标签库来进行构建。利用Struts标签页界面可以大大减少代码量,并使用一个非完整的UI标签来访问数据。模型数据进行接收是在JSP页面当中,还要更新Struts标签和其他HTML元素向用户显示出来。为了有效实现对用户输入信息的合理处理,需要根据结果JSP页面来进行重新定向,需要创建一个控制器动作和拦截器来配置文件Struts.xml。控制器的作用是对一些输入的信息进行拦截,拦截器的配置文件Struts.xml是用来描述JSP页面和行动之间存在的联系。在信息管理系统的过程,需要通过拦截器来实现系统的要求,使处理结果能够显示在用户界面上,允许用户获得他们所需要的信息。 作者:李昕 单位:太钢工程技术有限公司 3、基于MES工艺信息管理系统实现的功能 3.1工艺信息的分组管理 基于MES工艺信息管理系统能够指导车间的生产经营,对车间的工艺信息进行分组的管理。企业将产品制造过程制成文件的形式发给各个车间,常见的工艺文件:工艺卡片和工序卡片。机械加工工艺过程卡片的内容是多工序多步生产过程中。制造企业需要根据产品的不同生产批次来制作不同的卡片,各批次的标准也是不一样的,它们的做工要求也是不同的。在进行单件、小批量生产过程中,需要做好工艺规划,并且进行生产过程的简单介绍,做好信息传递和管理,做好机械加工工艺的有效控制。 3.2对产品结构信息的管理 工艺过程卡需要结合相关产品来进行制作,这是使系统能够更好地管理产品,对每个进程可以更好地进行有效的控制。工艺结构树和产品结构树有一定的相似性,可以增加对产品的了解,掌握零件工艺结构树的节点,这样可以清楚地描述每个组件的产品不同的生产工艺要求。在进行产品设计的时候,还需要考虑成本、时间和其他因素,根据产品的精细程度不同,对于一些生产过程只需要进行简单的工艺过程卡,有些生产过程需要制作更加精确的生产工艺过程卡。为了做到各部分内容的清晰明确,需要对过程的信息结构的详细信息进行分析,这样才能做好工艺信息的管理工作。 3.3工艺信息的关键词检索 传统的企业工艺信息管理是以工艺卡片和工序卡片的形式来保存的,不易快速访问和管理。可以利用电子文档来存储过程卡的信息,虽然可以解决企业工艺数据管理的问题,但工艺卡片和工序卡片不能够快速的访问,降低了工作效率。为了能够有效解决上述问题,可以把这些信息和数据存储在基于MES工艺信息管理系统当中,这样可以提高检索过程中的信息管理。工艺信息检索支持查找特定的设备或工艺设备的信息,并且进行分类筛选,及时掌握工艺信息,有利于企业做出正确的决策。 4、结语 基于MES工艺信息管理系统能够有效实现信息的传输,并对工艺信息进行科学合理的管理。该系统能够将生产任务的技术信息资料发给生产队的车间,帮助车间人员能够快速、准确的获取生产过程所需要的技术文件,这样就能够提高车间生产效率,促进企业的快速发展。 信息管理系统论文:来料信息管理系统论文 1汽车来料信息管理 汽车来料信息管理对汽车运载的物料在料场各区域的管理,包括过磅、回皮、采样、卸料等工艺流程。因现场已存在过磅、回皮、采样系统等,为了实现整个汽车作业区的管理,我们对汽车在受料坑、料场卸料的区域增加一台计算机,实时记录进入该区域的汽车的信息,并接入到过磅、回皮、采样系统局域网内。 2火车来料信息管理 火车来料信息管理不同于汽车来料信息管理,比汽车来料信息管理要简单。火车行驶的路线固定,而汽车行驶的路线很随便。实现火车来料信息管理的重点,在于识别火来运载物料进入企业时,需正确地识别出每列火车的车厢号码,并准确的记录。我们采用应用很广泛的RFID火车车号识别天线,对火车车厢号码的识别。火车来料信息管理包括对火车车号的自动识别、采样过磅处数据接口的采集、翻车机动作信息的采集等。 3受煤坑卸料控制管理 受煤坑卸料控制管理是对进入受煤坑的汽车,通过螺旋卸料机将汽车运载的原料,卸载在受煤坑上,在打开受煤坑阀门后,通过输送带运输至料场或料仓。 4料场设备控制管理 料场设备控制管理分为两个主部分:一个是堆取料机控制管理;另一个是无轨机车位置识别及卸料管理。堆取料机控制管理采用千盟专利技术——感应无线车上位置检测技术,通过在堆取料机、轨道、中控室安装一套车上位置检测系统,即可实现堆取料机与中控室之间的数据通信、数据交换等。无轨机车位置识别及卸料管理采用无线及GPS定位技术,通过GPS实现无轨机车在料场区域的定位,由便携式PDA实现无轨机车卸料管理,并以无线的方式将无轨机车卸料数据发送到中控室。系统实现料场的设备控制管理采用两种不同的通信方式,感应无线通信和工业无线通信。感应无线是通过铺设在堆取料机轨道边沿,由安装堆取料机上的天线箱发出频率,与编码电缆多处交叉位置产生磁场,而达到识别机车位置。感应无线通信主要实现堆取料机的位置检测,堆取料机状态信号的采集等。无线通信具有通信速率快、数据传输安全等优点,主要实现汽车卸料数据的传送、堆取料机堆取数据的传送等。 5布料设备自动控制管理 布料设备自动控制管理主要是根据采集输送带状态信息、布料小车状态信息、料仓料位信息,并根据布料工艺流程,实现料仓与中控室、布料小车与中控室的相互通信,PLC将所有的信息连接在一起,通过程控的方式,实现布料小车自动操作。 6结语 原料场机车控制及管理系统,在现有设备的基础上,通过在设备上增加传感器,通过实时监测设备的作业状态,结合工艺流程,实现了升级堆取料机全自动操作、受煤坑螺旋卸料车自动操作、布料小车自动操作,提高设备的自动化程度,减少人工操作,大大提升了企业的自动化水平。 作者:郭洪荣单位:唐山中润煤化工有限公司 信息管理系统论文:临床药学信息管理系统论文 1临床药学信息管理系统的主要功能 1.1抗菌药使用情况分析 统计抗菌药使用人数、抗菌药使用率、治疗性抗菌药使用比例、微生物送检率、抗菌药使用金额和抗菌药使用金额比例。可设置任意时间段范围,统计全院所有住院患者和门急诊患者,也可具体统计到各临床科室和每名医师的上述指标。 1.2药品使用强度计算 统计同期收治患者人数、同期收治患者人天数、药品使用频次、药品使用金额、药品累计用药频度(DDDs)、药品使用强度。 1.3处方点评 系统按照《医院处方点评管理规范(试行)》(卫生部2010年2月颁布),《抗菌药物临床应用指导原则》和《卫生部办公厅关于抗菌药物临床应用管理有关问题的通知》(简称38号文),对处方包括抗菌药处方进行点评,点评结果分为合理处方和不合理处方,不合理处方包括不规范处方、用药不适宜处方和超常处方,显示所有处方的药品名称、剂量、使用频次、给药途径和疗程,描述不合理处方的问题。 1.4围手术期抗菌药使用点评 系统根据《抗菌药物临床应用指导原则》和38号文,对围手术期抗菌药使用进行点评,评价指标包括围手术期使用的抗菌药种类、抗菌药给药时机、抗菌药疗程和抗菌药使用比例。 2临床药学信息管理系统实施后对抗菌药管理的影响 2.1实施前后对抗菌药使用情况的比较 按照原卫生部的要求,2011年5月我院组建了包括医疗机构负责人、主管院长、医务部门负责人、感染疾病专业医师、感染疾病专业临床药师、临床微生物专家、信息系统专家和感染控制专家的抗菌药管理小组,对我院抗菌药的使用加强了监管。在监管过程中,需要定期测定全院和各临床科室抗菌药使用的各项指标,和原卫生部规定的目标值进行对比,找出不足以及原因。最初由药师手工查阅处方和病历的方式统计各种抗菌药指标,2012年2月引进临床药学信息管理系统,根据系统统计各项指标监控抗菌药的使用,并对科室和医师进行考核和奖惩,各抗菌药指标有了不同程度的改善,其中2011年门诊患者抗菌药使用率为32%,2012年降至25%;住院患者抗菌抗菌药使用率由70%降到59%,见表1。 2.2节省抗菌药管理人力 在我院引进临床药学信息管理系统之前,统计抗菌药管理的指标需要临床药师手工翻阅处方和病历,对抗菌药的使用进行计数和评价,需要耗费大量的人力和时间。我院46个临床科室,每月进行抗菌药指标统计,需要抽取约460份出院病历和1000张门诊处方,对抗菌药的使用进行查阅、记录、计算、统计并制作表格文档,至少需要耗费1名药师10个工作日。而使用该系统统计,仅需30min即可统计全院所有科室住院患者的抗菌药使用指标,并自动生成Excel报表。 2.3辅助抗菌药处方点评 抗菌药处方、医嘱实施专项点评要求每个月组织对25%的具有抗菌药处方权医师所开具的处方、医嘱进行点评,每名医师不少于50份处方。我院具有抗菌药处方权的医师612人,每月需要抽取153名医师所开具处方点评,每位医师50份处方,共需点评处方7650份,初步完成该项点评工作需要2名临床药师10个工作日,以现有的临床药师配备人数,点评处方数量很难达到要求,通常是抽取处方500份进行点评。而使用临床药学信息管理系统,系统可对抽取的处方进行初步的预判和点评,药师再审核系统点评的结果,予以必要的修改,这样得到的点评结果更全面准确,也节省人力时间,在系统的帮助下,2名临床药师2个工作日即可完成规定数量的抗菌药处方点评工作,达到抗菌药专项整治工作的相关要求。 2.4抗菌药管理数据全面客观 我院为大型综合医院,开放病床2200张,每月门诊患者约40000例,每月出院患者约5000~6000例,患者基数庞大。在引进临床药学信息管理系统之前,临床药师通过手工抽样的方式统计抗菌药数据,因人力有限,手工只能抽取1%门诊处方和10%住院病历,统计抗菌药使用数据并进行评价,数据样本的代表性和随机性均较差,部分科室出现对抗菌药数据有争议的情形。而使用该系统,既可统计全部门诊患者和住院患者的抗菌药使用指标,数据覆盖范围100%,也可随机抽取一定比例的处方或医嘱进行处方点评,抽样方法科学灵活。数据样本兼备代表性和随机性。 2.5抗菌药管理动态监控 在引进临床药学信息管理系统之前,因人力有限,我院临床药师只能做到每月抽样统计各临床科室的抗菌药管理指标,抗菌药管理的指标以月为周期,以科室为单位统计。而使用临床药学信息管理系统,可以统计任意时段抗菌药指标,根据管理需要,可以细化到每周、每天。不仅可统计出院患者抗菌药使用情况,还可查看在院患者抗菌药使用情况,以便及时发现问题,及时采取相应的管理措施,提高了管理的时效性。 2.6提高了抗菌药管理的针对性 在引进临床药学信息管理系统之前,抗菌药指标主要以科室为单位统计,比如抗菌药使用率、抗菌药使用强度、微生物送检率等。考核和奖惩措施也主要以科室为单位进行,针对性不强,从而影响了抗菌药管理的有效性。引进该系统后,所有的抗菌药指标不仅可以以科室为单位统计,还能以医师个人为单位统计,进而采取的考核和奖惩措施也针对医师个人实施,提高了抗菌药管理的针对性和有效性。 2.7促进了抗菌药管理的依从性 抗菌药管理将抗菌药使用指标和科室、医师的考核奖惩挂钩,各科室和医师对公布的抗菌药数据十分关注和敏感,在引进临床药学信息管理系统之前,临床药师通过手工抽样的方式统计抗菌药数据,数据样本的代表性和随机性均较差,导致部分科室和医师对数据的准确性有疑问和异议,进而引起对相应考核奖惩措施的争议,妨碍了抗菌药管理措施的顺利实施。而使用临床药学信息管理系统统计抗菌药指标,由于纳入全部的病例数,得出的结果没有争议,相应考核奖惩措施顺利实施,促进了科室和医师重视抗菌药管理工作。 3结语 临床药学信息管理系统帮助节省抗菌药管理工作人力,抗菌药统计数据全面客观,实行抗菌药管理动态实时监控,促进了抗菌药管理的依从性,具有较高的应用价值,能有效促进抗菌药管理在医院的实施。目前,该系统仍存在部分不足,比如处方点评标准不够权威和严谨,处方点评不能对在院患者实施,对其他类型药物管理涉及较少等,有待后期完善。 作者:程虹吴东方单位:武汉大学中南医院药学部 信息管理系统论文:人事信息管理系统论文 一、建立学院人事管理信息系统的意义 1.增强了学院人事信息档案工作的效率。 (1)学院不再需要反复地核对学校的人事信息,被动地服务于学校的要求。(2)学院可以根据自身发展,依据信息数据制定人事政策,节省了去学校人事部门查询信息的时间。 2.及时为学校人事部门提供准确的数据。 人事管理信息是学院发展的重要基础,因此建立二级学院的人事管理信息系统,可以准确地体现学院教职工的基本情况、师资力量等变化,为学院的师资队伍建设、目标规划提供了完备的数据基础。学院只有清楚地了解本部门的人事信息,才能为学校人事数据提供重要的可靠的信息。 二、二级学院建立人事信息系统的要求 1.数据精确、完整和可靠。 信息的精确性是体现基层人事管理信息系统保障运行的根本。作为数据提供的二级单位,学院的人事信息系统中的信息,必须精确、完整和可靠。这就要求在信息录入前要收集统计二级部门教职工的详细信息并加以核实;信息录入时录入人员要认真、细致以确保数据的精确性、可靠性和完整性。 2.信息更新的时效性。 学院人事信息系统包括学院人员进出、职称评审以及教师培训等多方面的信息,这些人事数据处于动态变化之中,如果收集、更新速度太慢,不能及时地进行信息传递,就会滞后人事信息的统计,甚至遗漏重要人事数据[2]。信息更新的时效性就是信息系统中的数据能及时准确地反映出本部门人事信息的变化。因此,在建立二级学院人事信息管理系统时必须做到信息收集后更新的时效性,保证随时收集,及时更新。 3.确保信息的安全性。 设计二级学院人事信息管理系统,不可避免地也会遇到安全问题。涉及人事信息系统安全性的因素有很多,主要有以下三个方面:(1)操作信息的管理员。如信息管理员的操作错误,将人事信息无意地泄露出去,造成人事信息保密资料的丢失。(2)系统软件。如该系统性能不够稳定,存在着系统漏洞,也会造成人事信息丢失的危险。(3)信息联网。为提高工作效率,实行人事信息系统网络化也是符合当今社会发展需求的,但目前网络病毒也非常凶猛,每年都会有很多的网络病毒对很多系统造成巨大的损失。 4.信息收集的系统性。 因为二级学院人事信息最能直接及时反映每名教职工的情况,只有把基层的人员信息整理完善,信息系统化,才能满足学校人事处要求的汇总统计本部门人事信息情况的需求;才能使学校人事部门对相关的信息进行核对、整理,以为其提供详尽的数据。 三、二级学院人事信息管理系统 功能需要学院管理系统,就是教师信息管理和三级部门信息的管理。学院的发展,会伴随着人员的流动,教师的人事变动、职称、学历、考核每年都在变化,为了能及时满足于学校人事信息的收集、管理,人事管理系统需要有以下功能:(1)用户登录。需要进行通行验证,来保证系统的安全性。(2)主页面功能。它是人事信息管理系统主要部分,包括录入、生成表格,管理员可以通过选择相关指令来打开系统的各个功能页面。(3)职工基本信息操作功能。编录、修改、删除和查看人员信息。(4)系统使用的简易性和方便维护功能。人事管理信息系统的使用人员对于该系统的模块并不会十分理解,这就要求系统能够有简单明了的用户入口,简单的使用界面,这样可以使人事管理人员缩短对该系统的熟悉时间。 四、学院人事管理信息系统设计 1.管理员管理界面:该模块只对人事管理员开放权限和使用范围。 这样可以保障信息的安全性,便于管理,从根本上做到了自己的数据自己管理、负责。 2.教师个人基本信息界面:该模块是提供给人事管理员使用的一个能体现学院教职工基本信息的模块 例如:学历、职务、身份证号等。 3.教职工人事信息界面:该模块提供给人事管理员使用的体现教师具体的岗位性质、所在三级部门、职称评审情况、年终考核情况等信息的模块。 4.招聘人员信息界面:该模块可以体现学院需要招聘人员的基本情况。 5.学院与学校关联界面:该模块主要体现在二级学院的人事信息有变动时 学校人事管理员可以在学校层面的系统里审核学院人事信息更改的情况,并做出批示[3]。这样不仅可以减少学校人事管理员的工作压力,还加快了信息的沟通时间。二级学院人事信息管理系统不仅是一种信息处理的工具,也是创新了二级学院人事管理工作的方法。设计二级学院人事信息管理系统,主要目的如下:(1)进一步提高二级学院人事管理工作的整体效率,同时能保证人事信息的安全性和可靠性;(2)在极大地增加人事信息的使用价值的同时符合学院人事管理工作的具体需求,把基层人事建设工作从繁重低效的重复性操作中转变成高效率的“无纸化”办公;(3)提高教职工人事信息采集工作的责任心、工作的业务技能等,为学院人事信息管理工作提供有强力的保障。总之,在管理制度改革的大环境下,学院人事管理必须不断吸取先进的管理理念,不断提高工作能力、效率,才能更好管理本学院人事信息,服务学校。因此,设计二级学院人事信息管理系统对二级学院的人事管理工作具有十分重要的意义。 作者:赵蓉蓉单位:南京邮电大学理学院 信息管理系统论文:论仓库安全信息管理系统论文 内容提要:本文分析和介绍了一个仓库安全管理系统的基本特点和实现技术,该系统有机地将防盗系统、报警系统、仓储管理系统、人员管理系统等集成在一起,充分利用了模块化的设计思想和开发方法。 关键词:仓库管理模块化设计安全报警。 一、引言 计算机技术、网络技术、多媒体技术的成熟与发展,为仓储管理自动化提供了强有力的技术支持。当前已有的系统其功能一般比较单一。如防盗系统只管防盗;仓储管理系统只负责仓库物品的数据处理;控制系统只完成简单的环境控制功能(如开关门、开关灯、通风等)。将这些功能彼此独立的系统有机结合起来,组成一个既能完成管理,又能实现实时监控的一体化自动管理系统具有重要的意义。我们所设计的这套仓库安全管理综合信息系统,是把门禁系统(IC卡开门)、环境监控系统、财务管理系统、合同管理系统、报警控制系统和数据处理系统结合在一起,充分利用了先进的计算机技术和控制手段。它既能通过音频、视频以及红外线、雷达、震动等传感器实时监控对所有分库的开门、取物、检修等操作,又能对防区内的警报信号立即处理或自动上报;它还是一个仓库的数据中心,能完成人员、仓储信息处理以及自动报时、鸣号、熄灯、开关高压电网、布撤防等控制。另外,该系统还与财务管理系统、合同管理系统集成在一起构成一个安全、主动和综合的仓库管理系统。 二、系统的基本要求 目前的仓库管理系统一般技术比较落后、性能较差且很不完备,有的甚至没有安全防盗功能。即使有安全防盗功能其性能一般也不太理想,人工干涉多,操作使用不方便,有的还故障率高而不实用。随着社会信息交流的日益加强和信息量的集聚增加,再加上盗窃活动的团伙化、智能化和高技术化等特点,仓储管理部门越来越需要一套低成本、高性能、方便使用、功能完善的综合仓库监控管理系统。要求它具有立即捕捉警情并提供警情发生地的有关信息(如地图、位置、类型、程度、平面图、地形图、结构图以及警情发生地的仓储情况等),计算机系统马上对警情做出反应,迅速通知值班人员和仓库管理员(通过声光等信号形式),可能的话还可立即对警情发生地实施控制(如接通高压电网、自动封闭门窗、拉响警笛、打开探照灯等)。对重要的警情要立即通过计算机网络或内部电话自动交换网上报上级主管部门。特别是要求系统能完整记录从发生警情到上报,进而做出处理的全过程,以便于事后分析处理。 仓库大门的钥匙管理和开门方法应采用较科学的电子识别手段(如磁卡、IC卡)进行控制,仓库内外的温度和湿度用温湿度传感器自动测量和记录。发现越限时报警通知管理员,以便于管理员及时采取通风降温和除湿等方法,确保仓储物品的安全。除此之外,系统还可以对仓储物品的出入库、物品订购合同、财务信息以及人员信息等内容进行统一的管理,以提高办公自动化的程度。 三、系统功能描述 1.定时自动测量和记录湿度和温度,并能够触发越界报警; 2.可挂接多种类型的防区,每个防区可以是震动、雷达、红外线等类型的一种; 3.系统对每个警情立即反应,指出地点、位置等,给出警情所在地的结构图,并能自动启动警号、灯光等报警设备,必要时可立即自动拨号上报上级主管部门; 4.双IC卡开门,并自动记录开门时间,持卡者身份等信息; 5.对钥匙统一管理,记录取钥匙的时间,人员等信息; 6.可以进行人员管理、仓储管理、财务管理、合同管理等内容; 7.自动记录管理员交接班日志,对仓库的操作也均有记录; 8.可根据综合条件检索历史记录,并可打印输出。 9.对人员的情况、密码(管理员)、防区所接传感器参数均可随时更新。 综上所述,系统所完成的功能是比较全面的。其中以处理警情的优先级最高,一旦发生警报,应立即停止其它事务性处理工作,转为响应处理警报。由于这种系统具有一定的技术先进性、新颖性和实用性,可以对仓储信息进行有效的安全管理。 四、系统的设计结构 系统实现采用结构化和面向对象的设计技术,硬件结合了单板机廉价、稳定的优点和PC机大容量、高速度、界面友好的特点,将整个系统分成功能相对独立的若干子模块,使系统结构层次分明,结构严谨,极易于维护和使用。由于系统采用结构化设计,自顶向下逐步分解精化而成,由多个模块组成,因此可按散件组装法则根据现场实际需求,灵活取舍组合系统各组成部件。对于一些特殊要求也可以采用模块化形式方便地实现其功能的扩展,从而形成由低成本、简单功能到高投入、复杂功能不同层次的系列产品,但无论怎样组合均不会降低系统整体性能。系统的逻辑功能结构。 五、操作使用简介 系统运行于WINDOWS环境,其界面同时具有字符、图形、动画、菜单命令等各种输入输出格式,友好且直观形象,再加上采用了WINDOWS所特有的联机提示和后援帮助作辅助手段,使系统的使用简单易学,非常便于普及推广。整个操作可分为四大部分: 1.利用按钮完成各种控制功能; 2.图形操作界面,利用鼠标代替键盘输入,快速直观,一学就会; 3.对记录的数据进行综合条件的检索,查询并打印输出,可用鼠标选择查询条件; 4.基本信息库的更新,维护(如人员,仓储,值班员密码、报警代码表、IC卡发卡等)等。 六、结束语 我们所开发的这一系统,虽然目前有些功能和性能还有待于进一步的完善和求精,但由于系统的设计和开发采用了软件工程的方法和手段,使系统具有很好的可维护性和可扩展性。随着时间的推移和软件设计工具、支撑环境的不断发展,我们的系统性能也会随之进一步加强和完善,最终达到一个较理想的水平。例如,软件界面将进一步图形化和精简化,使它的使用更符合人机工程学的要求。将来可以把门窗设计成自动开启和关闭,要害部门的通道和门窗增加高压静电打击装置。对非法入侵者的分析和自动跟踪等,也会在不久的将来逐步实现。 信息管理系统论文:图书信息管理系统论文 图书信息集成管理系统FLCS是石家庄市纵横网络技术有限公司研制开发的集图书馆业务、情报信息管理及数据通讯为一体的图书信息管理系统。该系统已广泛应用于大学、中专、中学、医院等各行业图书馆。 一、标准的32位WINDOWS应用软件 图书信息集成管理系统FLCS应用平台为:PC机操作系统:WINDOWS95及以上版本;网络操作系统为:WINDOWSNT、NOVELL。FLCS彻底抛弃了16位操作系统,在WIN95以下版本的PC机操作系统上不能运行。FLCS全部代码为32位,能充分发挥计算机软硬件性能并具有高度安全性。 图书信息集成管理系统FLCS完全采用图形界面,支持WINDOWS下的不同软件传递数据,不同软件同时运行等所有功能。 二、标准的网络软件 图书信息集成管理系统FLCS为标准的网络软件,通过FLCS我们可以实现几十台计算机同时编目、借还、检索等操作。通过特殊的算法,FLCS在网络上运行时,图书借还、模糊检索等速度得到了大幅度的提高。 从理论上讲,FLCS的记录限制为十亿条,系统测试用HP(166/32M/2.1G)服务器,联想(166/32M/2.1G)PC机工作站,管理200万册图书,在10M网络上运行时,检索、借还等操作时均实现秒级延时。FLCS系统适用的网络规模只受网络操作系统限制,也就是说,只要所购网络操作系统允许,您可以随意增加入网微机数量。 三、标准的图书馆管理系统 系统支持CNMARC/USMARC/LCMARC(ISO2709)数据,书目及连续出版物著录符合《国际标准书目著录(ISBD)》和《中国文献著录标准(GB3792)》,书目条码符合中国图书馆行业条码标准(Code39)。 图书采访 图书采访子系统的主要功能是记录采访信息并向编目子系统提供数据。图书采访子系统主要由数据处理、查询、统计打印、图书验收、信函定书几部分组成。下面就几个功能做一点解释说明。 一、数据录入:通过ISBN号可以调入MARC数据、出版者数据并在输入ISBN号时进行。 图书馆可以外购采访数据或从互联网上下载图书采购数据,然后通过数据录入功能自动追加到采访系统中来。在进行数据录入时系统自动记录图书出版者信息,保证一次录入多次调用。在进行数据录入时系统自动,也就是说,如果您要采购的图书已订购或已收藏,系统会给您相应的提示。系统安全性校验。例如,如果没有输入正题名、复本为0或过大,系统会给出相应的提示。数据携带。报纸科别、出版日期、复本、书商名信息系统会自动携带。 二、批量自动:系统将采访录入库数据根据ISBN号、书名去采访主库、编目主库依次查找,如找到则系统提示为重书。如果为重书,则可以修改其订数据或将其删除。 三、打印订单:系统可打印标签格式的订单,此订单格式已得到新华书店等书商允许。
智能变电站论文:智能变电站无源光网络技术论文 1智能变电站无源光网络设计 1.1网络设计原则 变电站网络设计涉及多种因素,其主要原则包括: (1)数据业务分类。 变电站中各种数据业务通信要求不同,利用变电站数据业务分类的特性,组建不同特点的通信网络,在多种信息混合的情况下保证实时信息传递的实时性和可靠性是网络设计的基础。信息多样化和传递实时性是通信系统中的一对矛盾体,解决这个矛盾是选择网络通信方案的基本原则。 (2)网络互通和隔离。 通信网络应提供IED互联的便利性、灵活性,为变电站自动化技术的发展预留空间;同时网络应满足各个系统间隔离的要求,以保证各个专业系统(保护、自动化)互不影响。互通和隔离是一对矛盾,构建变电站通信网络应该妥善解决这个矛盾。 (3)通信系统的建设成本。 变电站通信系统的性能与成本是网络设计中的另一对矛盾,较高的性能要求,往往导致较高的建设成本。降低成本的途径一是采用合理的网络结构设计,避免复杂的网络结构,减少通信设备数量;二是采用标准、成熟、流行的技术;三是合理配置网络资源,裕度考虑合理。 1.2“两层一网”整体构架 本研究根据网络设计原则,综合考虑智能变电站网络性能要求和建设成本,利用数据通信业务分类的特性,组建“两层一网”通信网络。“两层一网”中,两层指站控层、设备层,“一网”指全站MMS\GOOSE\SV合一网络。在“两层一网”两层网络方案中,笔者采用无源光网络技术,组建统一通信网络,。本研究通过采用面向连接、接近电路交换特点的交换技术(MPLS-TP)替代以太网技术,构建逻辑网络。通过网络互连使得变电站成为一个整体,变电站中任意两个IED设备通过统一网络可以直接实现通信,通过网络互连使得变电站成为一个整体,便于发挥各种自动化保护、测控系统的整体效益;同时,可以充分利用网络提供的广播、组播技术实现保护、测控数据的一对多的跨间隔传递,大幅度提高通信的效率。 1.3无源光网络的设计 本研究变电站通信网络设计采用“两层一网”结构,通过引入无源光网络技术PON,将整个通信资源划分为许多小时间片实现数据的传输和交换,其关键技术主要包括无源光网络技术、分组交换技术、并行网络技术和逻辑子网技术等。 (1)无源光网络技术 智能变电站网络引入了无源光网络技术PON,PON技术将整个通信资源划分为许多小时间片实现数据的传输和交换,多倍地增加通信资源数量;每一路数据占有一个专属自己的时间片,各路数据之间不产生资源竞争。系统通过无源光网络的应用提高设备集成度和网络覆盖能力,引入高精度时间同步技术以提供具有亚微秒精度的同步控制环境;通过采用多重路径快速保护机制,提高数据传递可靠性,增强网络的鲁棒性和生存能力;通过采用专用业务网络技术,提供传递高速同步控制为基本业务兼容信息网、多媒体数据业务的综合通信平台。 (2)分组交换技术 为克服以太网交换技术的不足,“两层一网”网络设计中采用面向连接、接近电路交换特点的分组交换技术(MPLS-TP)替代以太网技术作为实时交换机的基本技术体制。分组交换技术采用固定的分组连接,每一个连接固定分配一定的资源,基本保证连接的资源不受干扰;通信网络可以为每两个IED设备之间提供固定的连接和固定的带宽。这种技术在数据传递前通过带宽资源分配机制确定资源,在数据传递过程中固定不变,强调面向连接、严格控制、资源独占和通信保障,因此该技术可以保证通信的可靠性,提供固定的通信时延。 (3)并行网络技术 在统一物理网络的基础上,本研究采用并行网络技术,实现IED设备由单点接入到双网络接入的转变,提高系统的可靠性和稳定性。具体组网中,主备两台完全相同的交换机和接入网络组成并行网络,IED设备配置P模块接口,采用标准的PRP方式(即双路并发、主动放弃方式,IEC62439),实现主备网络无缝、无损的保护切换。全站设备以并行网络保护方式接入,实现覆盖全系统的N-1保护和全路径端到端的1+1保护。 (4)逻辑子网技术 本研究根据数据业务的类型对通信网络资源进行实质性的划分,依据高级、紧急、快速业务资源专用,低级、慢速业务资源复用,各类业务之间资源占用互不影响的原则,利用可预配置时分复用交换技术,将一个物理网络划分成若干独立的逻辑子网分别传递不同类型的业务。本研究通过资源划分,将智能变电站典型业务分成GOOSE逻辑子网、SV逻辑子网和MMS逻辑子网3个逻辑平面,各业务之间逻辑隔离,互不影响,提高了数据传输可靠性。 2实验结果与分析 以国网公司220-A1-1通用设计方案为例,变电站规模为主变3台,220kV采用双母线接线、出线6回,110kV单母线三分段接线、出线12回,35kV单母线分段接线、出线8回。本研究采用“三层两网”组网方案,冗余双网配置,全站需配置站控层中心交换机4台、间隔层交换机8台、过程层交换机39台,合计51台交换机,网络设备投资约190万元。笔者按本研究“两层一网”组网方案,构建无源光网络,冗余双网配置,全站设A、B两个网,A网优秀交换机冗余配置、双主工作模式,主要接入主变间隔保护一、220kV间隔线路、母线保护一、110kV间隔和35kV间隔;B网优秀交换机冗余配置、双主工作模式,主要接入主变间隔保护二、220kV间隔线路、母线保护二。全站共需配置4台实时交换机。网络设备投资约60万元,较“三层两网”方案,交换机数量减少47台,投资减少130万元。 3结束语 本研究介绍了采用面向连接的分组交换技术和无源光网络组建的智能变电站“两层一网”网络构架,并将其应用于220kV变电站。结果表明,通过组建全站统一的无源光网络,变电站中任意两个IED设备都可以直接实现通信,减少交换机的中转,提高了网络性能;实现了全站间隔层与过程层的整合,全站交换机数量由51台减少为4台,网络设备投资减少60%以上,经济效益显著。 作者:俞辰颖 高亚栋 尹康 徐俞音 潘国兵 单位:国网浙江省电力公司经济技术研究院 浙江工业大学机械工程学院 智能变电站论文:智能变电站二次系统设计论文 1智能变电站二次系统配置方案 1.1保护配置 保护配置主要从变压器保护、线路保护以及母线保护三个方面进行。在进行线路保护时要注意提高采样值差量和暂态量的速度。在进行变压器保护时要注意励磁涌流的影响,通常会采用广义瞬时功率保护原理来辅助差动保护。这两点都是易于实现的主保护原理。广域后备保护系统由于其具有智能决策功能,可以在进行后背保护在线整定时集中全网信息,利用最少的通信量最快的数据更新速度完成决策工作。智能变电站二次系统在进行保护时简化了原来的布线,将主保护功能由原集控室下放到设备单元内,使通信网络的负担减轻。并利用集中式母线保护和具有主站的分布式差动来实现母线主保护。 1.2通信配置 在通信配置这一方面,智能变电站与传统变电站的差别不大,但是就其发展而言,数据的更快速的传播与数据量的加大会对通信配置提出更加安全可靠的要求。1.3计量配置采用三态数据为预处理数据的计量模块,进行误差量溯源实现现场检验和远程检验。根据计量模块所具有的通信优势,促进变电站与大用户之间的互动,进行信息采集与资源的优化配置,促进各个智能化电网环节的协调运行。 2智能变电站二次系统设计方案及应用 2.1系统构成 过程层、间隔层、站控层是变电站二次系统在功能逻辑方面的划分。其中站控层对间隔层以及过程层起到一个全面监测与管理的作用。其主要构成是操作员站、主机、保护故障信息子站、远动通信装置、功能站。间隔层具有独立运作的能力,能够在没有网络的状态下或是站控层失效的状态下独立完成监控,由测量、保护、录波、相量测量等组成。过程层主要进行采集电气量、监测设备运行状态以及执行控制命令的工作,由合并单元、互感器、智能终端构成。 2.2网络结构 过程网络的组网标准是电压等级。主要的网络形式有双星形、单星形、点对点等。通常要依据不同电压等级和电气一次主接线配置不同的网络形式。单套配置的保护及安全自动装置、测控装置要采用相互独立的数据接口控制器同时接入两套不同的过程层网络。双重化配置的保护及安全自动装置应分别接入不同的过程层网络。单星形以太网络适合用于110KV变电站站控层、间隔层网络。双重化星形以太网络适合用于220KV及以上变电站站控层、间隔层网络。考虑到变电站网络安全方面以及运行维护。智能变电站,特别是高电压等级、联网运行的变电站,在兼顾网络跳闸方式的同时仍保留直采直跳的方式。 2.3二次系统网络设计原则 本文以220KV变电站为例,分析站控层设备的配置。远动通信装置与主机均采用双套配置,无人值班变电站主机可兼操作员工作站和工程师站。保护及故障信息子站与变电站系统共享信息采集,无需独立配置。 1)网络通信设备配置需按一定原则进行。特别是交换机的端口数量一定要符合工程规模需求,端口规格在100M~1000M范围内。两台智能电子设备所接的数据传输路由要控制在4个交换机以内。每台交换机的光纤接入量要控制在16对以内。由于网络式数据连接中交换机起到重要的作用,为保证智能变电站的安全运行,交换机必须保证安全稳定,避免故障的发生。 2)应对独立配置的隔层设备测控装置进行单套配置,采用保护测控一体化装置对110KV及以下电压等级进行配置,采用保护测控一体化装置对继电保护就地安装的220KV电压等级进行配置。继电保护装置的配置原则与常规变电站一致,220KV变电站故障录波及网络分析记录装置按照电压等级分别配置,统一配置110KV及以下变电站,单独配置主变压器。 3)过程层的配置。对于110KV及以上主变压器本体配置单套的智能终端,对于采用开关柜布置的66KV及以下配电装置无需配置智能终端。在配电装置场地智能组件柜中分散布置智能终端。 4)合并单元的配置。110KV及以下电压等级各间隔单套配置,双重化保护的主变各侧冗余配置,同一间隔内电压互感器和电流互感器合用一个合并单元。 3结束语 综上所述,智能变电站的发展、变革以及建设是实现电网发展完善的基础。智能变电站二次系统设计方法的不断发展优化会促进智能变电站作用及优势的更好的发挥。针对我国智能化变电站二次系统设计的实践经验及相关原则,其应用发展道路一定会更广阔。 作者:黄兰芝 单位:国网菏泽供电公司 智能变电站论文:智能变电站计算机仿真论文 1仿真的总体思路 1.1信息一体化平台 信息一体化平台采用一体化模式,集监控和五防功能于一体。一方面作为后台监控系统软件,模拟数据采集处理、运行监控、正常操作、事件和报警处理等,实现常规站监控系统功能,同时新增加智能变电站特有的高级应用功能:一键顺序控制、告警信息分类、智能告警等;另一方面作为五防系统软件,嵌入到信息一体化平台中,不仅保留就地间隔内电气设备的电气联锁,同时还通过以太网实现相互通信,交换设备的状态,实现智能变电站站控层、间隔层、过程层3级防误闭锁功能。 1.2智能化保护测控系统 智能化保护测控系统按照保护测控装置的物理原理建立数学模型,采用定值驱动法,当故障发生后计算的故障电流结果到达定值要求时自动启动保护测控装置,按照其工作原理进行判别,相关保护动作,报出故障信息报文,有关指示灯点亮,与变电站真实设备保持一致。 2系统功能 智能变电站高级应用功能的仿真是以智能变电站仿真系统为基础,将智能站高级应用集成于信息一体化平台中,实现了智能变电站特有的一键顺序控制、智能告警信息分类、故障综合分析决策功能的仿真。该系统从其功能上可以作为培训和测试的平台。 1)培训功能。智能变电站高级应用功能是智能站特有的新应用,对运行人员来说是全新的知识,需要进行培训学习。该系统真实再现了智能变电站场景,可以为运行人员提供一种有效的培训手段,使运行人员能够学习智能变电站中的新知识、新技术,提升专业素质。该系统已经投入培训使用,系统运行稳定,人机界面友好,培训功能完善,培训效果逼真。 2)测试平台功能。智能变电站高级应用功能的仿真还可以为高级应用功能的研究提供测试平台。由于电力系统的特殊性,不能在真实运行设备上进行任意操作,而该仿真系统通过为其他系统或软件提供开放的数据接口,可以反复进行操作和设置故障,对被测系统或软件运行情况进行测试,通过与某公司合作,能够正确地实现测试功能,为研究智能站高级应用功能提供了一种有效的测试平台。 3智能告警信息分类的仿真 通过建立故障信息的逻辑推理模型,对故障告警信息分类过滤,并对变电站运行状态进行实时在线分析推理,能够实现智能告警功能,可以自动报告站内异常状态,并根据需求提供分层分类的故障告警信息。智能变电站各种运行告警信息量非常大,包括3类: 1)提示性信息。这类信息不需要特别关注; 2)告警信号。这类信息虽然没有直接引发事故跳闸,但实际隐含着可能的故障,若不进行综合分析,消除异常,持续发展会导致事故发生,需要给予重点关注; 3)事故信息。事故信号产生一般都会有保护动作、开关跳闸,要求在尽可能短的时间判断故障原因,以便上报,并依据调度指导进行故障隔离和恢复操作。因此,需要对故障告警信息进行过滤,提供分层分类的告警信息,以方便运行人员工作。智能告警信息分类的仿真包括以下几个方面: 1)图形界面仿真。智能告警信息分类通过信息一体化平台进行展示,信息告警图形界面是信息分类结果的直观展现。在进行仿真开发时,按照智能变电站信息分类的原则,根据告警信号重要性,告警实时显示窗口由多个页面组成,包括:全部告警、严重保护事件、一般保护事件、SOE、开关刀闸动作和智能告警6类,所示同时还会根据告警信息的级别,通过声音的方式发出告警。 2)数据库仿真。智能告警信息量非常大,其仿真时所需的数据量也很多。仿真时全站采集信息采用统一的命名格式。变量命名格式包括:变量名、变量描述、变量单位、变量标识、变量数据指向。变量名是信息的代表,当变量为1时,其变量描述才有意义,该描述会在智能告警图形界面中显示出来;变量单位的作用是区分告警信息变量的间隔,是实现变量筛选分类的基础;变量标识的作用是区分告警信息变量的重要程度,以便于告警信息的分类;变量数据指向主要用于数据通信。 3)告警信息筛选分类功能。由于告警信息总量很大,为满足不同的关注需求,在告警显示窗口设置信息筛选的功能,在窗口中选择某一设备间隔,根据告警信息变量的标识,可以在告警窗口各页面中自动显示出有关该间隔的所有信息,将不关注的信息屏蔽。可以通过左上角下拉列表选择变电站间隔来显示不同间隔的告警信息,使运行人员更有针对性地查看所需的信息。 4故障综合分析决策的仿真 故障综合分析决策是指在故障情况下对事件顺序记录、保护装置动作及信号、故障录波数据等进行深入挖掘,通过多专业综合分析,并将变电站故障分析结果以简洁明了的可视化界面综合展示。通常当变电站发生异常或事故时,其处理过程是运行人员按照现场情况、规程及经验进行判断处理,这种方式不仅要求值班员非常熟悉变电运行规程、规范及设备运行要求,而且需要较长的分析判断时间。故障综合分析决策功能可自动为运行人员提供一个或多个可能的事故分析报告,便于迅速确定事故原因和应采取的措施。 4.1故障仿真 故障仿真是进行故障综合分析决策仿真的基础,该仿真系统中对真实系统中可能发生的故障类型进行了分析总结,可实现真实系统中常见故障的仿真。在仿真中故障类型,分为4类,一百多个故障: 1)一次设备故障及异常,包括线路、母线、主变压器、电容器、所用变、断路器操作机构、SF6泄露等; 2)保护与测控装置故障; 3)智能组件故障,包括智能终端、合并单元、网络故障; 4)低压交直流故障。其中,一次故障可以进行故障相别、故障距离、故障性质(瞬时/永久)进行分别设置。在仿真中既可以单独设置一次、二次故障或网络故障,也可组合一次、二次故障和网络故障。故障仿真范围全面,效果逼真。通过仿真系统在培训中的应用,该系统能够在故障和异常发生时,能够真实反应故障现象和保护动作情况,故障信息详细,为故障综合分析决策提供分析依据。 4.2故障综合分析决策仿真的基本结构 故障综合分析决策仿真的基本结构,以仿真支撑系统为服务器,进行故障模拟、采集信息、建立推理知识库、故障综合分析推理,并将分析结果以可视化的形式在信息一体化平台中展示出来。信息采集是对设备实际状态信息和故障信息的采集,在仿真时通过支撑系统完成数据的采集;推理知识库存放专家提供的告警及故障分析知识,推理机完成故障信息的综合分析,给出推理结果,推理知识库和推理机以数学模型的形式存放于支撑系统中;推理结果展示是将推理结果以一条条报文的形式展示在信息一体化平台的告警窗口中。 4.3建立推理知识库 推理知识库的知识源自变电运行规程、规范及运行人员的经验总结,通过分类归纳总结,形成一定的知识规则,在仿真过程中其规则内容包括设备名称、事件、原因、推理相关信息等。它采用统一建模方式,可以通过修改、完善知识库中的推理逻辑来提高综合分析决策的功能。 4.4推理机 推理机是利用类似专家解决问题的思维方式,通过推理机来实现知识库的价值。在故障发生后,推理机将采集到的告警信息、设备状态信息与知识库中的推理建立起关联关系,采用正向推理策略,按照推理规则进行反复匹配和判断,最终给出一个或多个合理的推理结果以供参考。 4.5推理结果展示 推理结果展示既是将推理结果以报文的形式展示在信息一体化平台的告警窗口中,告警窗口“推理信息”页面提供简单的故障分析结果报文信息,包括故障发生时间、设备名称及简单推理结论,通过双击该报文信息调用具体故障分析报告的展示窗口,分析报告显示的内容包括故障发生的时间和间隔、动作事件、故障原因、故障相关信息分析的结果。通过推理结果展示,可以直观的看到故障综合分析决策的结果。 5结束语 本文介绍了实现智能变电站高级应用功能仿真的总体思路,并对一键顺序控制、智能告警信息分类、故障信息综合分析决策功能的仿真进行了详细阐述,该智能变电站高级应用功能的仿真为既为高级应用功能的研究提供了测试平台,同时也为运行人员提供了培训平台,有较好的推广意义。 作者:张洪波 刘国宏 徐岩 单位:国网河南省电力公司技能培训中心 智能变电站论文:智能变电站自动化技术论文 1智能变电站自动化的特点 在电网的建设中,智能变电站是非常重要的组成部分,主要是传输和分配电能,并且进行监测、控制和管理。变电站综合自动化系统具有的特征包括这些方面,首先是功能综合化,指的是结合变电站自动化系统的运行要求,综合考虑二次系统的功能,优化组合设计,以便促使继电保护和监控系统达到统一。其次是构成模块化,模块化和数字化保护、控制和测量装置,这样就可以利用通信网络来连接各个功能模块,以便有效的共享信息。再次是运行管理智能化,变电站综合自动化的实现,可以促使无人值班、人机对话得到实现,并且操作屏幕化、制表、打印以及越限监视等功能也可以实现,对实时数据库和历史数据库进行构建。在变电站自动化技术中,非常重要的一个组成部分就是变电站自动化、智能化,需要实现的功能有很多;对电网故障进行检测,以便对故障部分尽快隔离;对变电站运行实时信息进行采集,监视、计量和控制变电站运行情况;对一次设备状态数据进行采集,以便更好的维护一次设备;促使当地后备控制和紧急控制得到实现。主要有这些表现,在微机保护方面,保护站内所有的电气设备,如母线保护、变压器保护、电容器保护以及其他的安全自动装置,如低频减载、设备自投等等。其次是数据采集,在状态量方面,断路器状态、隔离开关状态以及变压器分接头信号等都属于这个方面的内容;各段的母线电压、线路电压以及电流和功率值等则属于模拟量;脉冲电度表的输出脉冲是脉冲量,促使电能测量得到实现。 2智能变电站自动化技术的调试 智能变电站自动化技术需要进行调试,主要调试的内容在于:第一,进行站内网络调试,站内网络主要由交换机以及通信介质构成,需要对外部、通信广联、通信铜缆进行检查。第二,对计算及监控体系进行调试,对设备的外部进行检查,进行绝缘实验以及上电检查,检查遥信、遥调、遥控等功能,检查无功控制、定值管理、主备切换等功能。第三,调试继电保护,主要包含的是绝缘试验、上电检查、单体与整组调试、调试继电保护的信息管理系统等。第四,调试电站中的不间断电源,实时监测网络状态,主要是对网络报文记录系统以及网络通信检测设备进行调试。第五,对采样值系统进行调试,主要包含的是过程层的合并单元调试与电子互感器的电子采集调试等。上述调试试验的主要目的在于保证智能变电站的安全、稳定运行,减少工程建设的试验时间,从而为变电站的自动化技术奠定坚实的基础。 3智能变电站自动化的建立 3.1建设单元管理模式单元管理模式主要是依照物理层、网络层等实行隔离管理,对一些数量较多的元器件应当采用“点对点”的形式进行监控,每一个元器件都需要有一个代码进行相应的信息存储与信息管理,而且还可以借助GPS等形式,提高电力管理效率。 3.2建立应急系统智能变电站无法解决所有的问题,因此可以在原有的基础上设置应急系统,此系统平时不会参与电气运行,但是需要定期对其进行检查,因为如果出现了相应的电力故障,应急系统由于自身原因无法及时投入使用,那么将会造成不可预计的损失。一般情况下,可以对一二次设备以及通信网络进行合理分配,主保护与备用保护要分开,方便设备运行时的保护与运行后的维护。 4结语 综上所述,文章已经对智能变电站的安装施工要点进行了系统的分析。智能变电站可以提高电力系统的自动化运行,减少相应的人为工作量,这正是我国电力系统自动化发展的重要趋势,但是在实际的安装施工过程中,需要对每一个要点进行系统的分析,每一个安装的步骤都要严格进行把控,争取保证智能变电站的正常运行,为我国电力系统的发展提供坚实的保障。 作者:何祥单位:达州供电公司 智能变电站论文:智能变电站通信网络论文 1时间性能要求 不同的时间信号有着不同的传输介质,时间信号的准确度也决定着智能变电站的时间性能,目前一般要求的时间信号准确度如表1所示。DL/T860标准根据通信信息片通信要求的不同,在整个智能变电站需要多种联络传输报文协调通信信息片的属性,不同的报文类型规定不同的性能要求。DL/T860标准定义了7种报文类型,其属性范围由性能类建立,每种报文对应不同性能类具有不同的时间性能要求。对于控制和保护性能类定义为P1/P2/P3,P1一般用于配电线间隔或者其他要求较低的间隔,P2一般用于输电线间隔或用户未另外规定的地方,P3一般用于输电线间隔,具备满足同步和断路器分合时间差的最好性能。对于计量和电能质量性能类定义为M1/M2/M3,M1用于具有0.5级和0.2级精度计费计量,最高5次谐波,M2用于具有0.2级和0.1级精度计费计量,最高13次谐波,M3用于电能质量计量,最高40次谐波。智能变电站应用数据的时间性能要求在DL/T860标准中也有所体现,主要参数如表2所示。时间性能包括时间准确度和传输时间两个方面,既然定义了不同的参数指标,对设备是否符合规范的时间性能定义,只有通过测试才能明确检测和分析。因此目前时间测试不能只停留在时间准确度的测试上,必须要深入到传输时间的测试内。时间的准确度只能说明设备的时间是可靠的,但智能变电站是一个设备与设备协调工作的整体,设备和设备之间传输时间的变化将直接影响到智能变电站的稳定性,毕竟变电站的安全稳定运行才是电力系统的重点,因此时间准确度是基石,而传输时间是系统工作的保障。 2时间性能测试 通过对智能变电站数据报文传输延迟测试技术的研究和分析,目的在于如何在智能变电站的测试和日常维护中为智能变电站的稳定运行提供有力的测试设备和依据,解决电力用户对智能变电站数字化信息的准确把握。电力系统分为发电、输电、变电、配电、用电等五大环节。变电站是变电环节的重要部分,它实质是一个转换电压的枢纽,实现不同电压等级的电力转换。所有变电站的一次设备的工作状况都是通过二次设备之间的通信网络来完成。二次设备利用自身设备的功能实现测控、保护、计量等工作,然后通过通信网络将变电站的数据信息送到本地或远程监控系统实现电力系统的数据采集和监控。通信是一个基于信号的交流渠道,为了增加变电站通信交互双方对信号的识别能力,变电站内的各个设备都必须工作在同一时刻,也就是说需要在变电站内设置时间同步系统来完成设备的时间同步,确保设备时标一致,信息识别度能清晰,应用处理能简约化,其中对传输延迟的测试是必不可少的部分。电力系统的快速发展,对时间同步的要求也越来越高。任何一个变电站都需要准确、安全、可靠的时钟源,为电力系统各类运行设备提供精确的时间基准。高性能的时钟源可以为电力系统变电站提供统一的时间基准,满足变电站各种系统(监控系统、能量管理系统、调度自动化系统)和设备(继电保护装置、智能电子设备、时间顺序记录SOE、厂站自动化故障测距、安全稳定控制装置、故障录波器)对时间系统的要求[8],确保实时数据采集时间一致性,提高系统运行的准确性,从而提高电网运行效率和可靠性。国内智能变电站完全遵循DL/T860标准的设计规范。DL/T860标准覆盖变电站通信网络与系统,其中智能设备中各个逻辑节点之间的通信由数千个独立的通信信息片进行描述,而通信信息片主要完成逻辑节点之间对于给定通信属性的信息交换,包括对它们的性能要求。如何保证基本功能的正常运行以及支撑通信系统的性能要求的关键是数据交换的最大允许时间,即传输时间。 传输时间是智能变电站的系统要求,其定义如图2所示。一个报文的完成传输过程包括收发端必要的处理。传输时间计时从发送方把数据内容置于其传输栈顶时刻开始,直到接收方从其传输栈中取走数据时刻结束[10]。图中定义了完整传输链的时间要求。在物理装置PD1中,功能f1把数据发送到位于物理装置PD2中功能f2。传输时间将包括各自通信处理器时间加上网络时间,其中有等待时间、路由器与其他网络设备所耗费的时间。由于物理装置和网络设备可能来自不同的厂商,故对总传输时间的任何测试和验证都必须在现场验收测试时进行。智能变电站报文数据传输延迟属于性能测试的应用范畴。传输时间的定义的间隔中,tb时间间隔取决于网络底层结构,不属于智能电子设备的范畴,从智能电子设备的角度出发,只有输出和输入延迟可以被测量。标准中规定时间性能的测试方法[11]如图3所示。对于传输时间的输入输出延迟测量值应不大于DL/T860标准中所规定的相应报文类型的总的传输时间的40%。图3方法中定义了回环测试环境,被测设备的输入信息与输出信息都与测试系统建立连接,当测试系统产生被测设备需要的物理输入信号或者报文信号后,测试系统通过接收被测设备产生的报文或者物理的输出信号来检验输入输出时间性能。有了以上测试方法之后便可以对实际的设备进行测试。以下是对某变电站中一台时钟源的测试,该时钟源的PTP同步报文经过一层交换机如图4所示,交换机为TC模式,测试仪器对经过交换机以后的PTP报文进行测试。有效数据共测试60次,时钟源的准确度和路径传输延迟测试结果如表3所示。使用上述的测试方法可以测试时钟源同步信号经过两层或者两层以上交换机时的准确度和路径传输延迟,同时也适用于GOOSE、SV9-2报文传输延迟的测试。 3结语 目前电力系统从国网、南网到每个省的电科院都设置了关于时间的工作组,相关的测试标准也已经具备,但是国内专业的测试机构只对规约报文的一致性进行分析和测试,不针对时间性能做检测,没有制定详细可操作的方法或者手段。综上所述,智能变电站时间性能的分析研究和检测对于智能变电站的实施和投运后的安全运行将有很大帮助,因此我们每一个从事电力事业的工作人员都需要清楚地认识时间性能的概念,它全面覆盖整个智能变电站时间的准确度和智能变电站应用信息的传输时间定义。希望在电力行业所有工作人员的共同努力下,尽快成立针对时间性能检测的专业的机构,并制定详细的可操作方法和手段。推动智能变电站健康稳定的发展,为我们的国家和社会做出更多的贡献。 作者:高吉普徐长宝张道农黄兵赵旭阳王小勇单位:贵州电力试验研究院华北电力设计院工程有限公司上海远景数字信息技术有限公司 智能变电站论文:智能变电站光纤通信系统论文 1智能变电站站内光纤通信系统设计 1.1设计原则 巍山变电站是110kV智能变电站,因此在智能变电站的光纤通信系统建立时,需要从总体上考虑光纤系统的可行性和可实现性,在保证传输安全的前提下保证数据传输的效率,即可靠性。智能变电站光缆的选择要符合施工的实际情况,光纤的接口应该尽量统一,在施工中要尽量采用新技术。方案的设计要尽可能节约光缆的使用量,提高光纤的利用率,同时要在设计中明确施工目标,从而保证施工效率。在进行光缆的铺设时要注意光缆的保护等。 1.2光缆的选择 在智能变电站中,光缆产品的性能决定了智能变电站的通信效率,因此光缆的选择是其在设计时需要优先考虑的,在实际的工作中要根据实际情况进行光缆的选择。在智能变电站内数据的传输距离长,通常选用单模光缆,以确保数据的准确传输;站内各LED之间的通信,则要选用渐变性多模光缆。在进行户外配电装置的选用时,对光缆的抗磨损性要求较高,因此大多选用铠装型光缆。在光缆的选择之后,还要进行光缆连接器的选择,即接入光模块的光纤接头。根据使用的光缆块不同,光缆连接器的选择也有不同。该变电站采用光纤代替了二次电缆技术,并且通过智能终端使各项数据可以共享。 2智能光纤通信系统的主要实施手段 2.1光缆线路设计 在进行信息数据传输时,为了保证传输的稳定性和可靠性,使光纤在各种环境下都能够进行长期使用,需要将光纤制作成光缆。在进行光缆设计时要对光缆进行足够的保护,保证光纤不受外界因素的损坏,光缆的材质要选择重量较轻、便于施工和维护的材料。针对不同的传输环境,选择不同结构的光缆,从而将传输的线路进行优化处理。在进行光缆的安装时,要对光缆之间的挤压、磨损、扭转等进行规范操作,清除光缆附近的障碍物,进行电场强度控制,使其感应电场不超过规定值。由于110kV巍山智能变电站光缆的安装是在高电压的环境下进行安装,因此要格外注意人身安全和安装设备安全,在安装时要进行安全措施防护,保持作业的安全。要注意施工的环境,在施工结束后要在附近悬挂警示牌和设立相关的标志,及时进行光缆的维护等。 2.2通信系统设计 110kV巍山智能变电站的通信系统主要由传输设备、接入设备和电源设备组成,SDH传输设备是光纤系统的优秀,所有的控制信号都要通过SDH进行转换才能进行数据的传输。PCM接入设备将传输设备中的2M信号转换为可控制传输的64K信号,而电源设备是通信系统正常运行的重要保证,只有电源提供稳定的电源,才能保证数据传输的可实现性和准确性。在进行通信设备施工时,要对施工人员进行大地放电,消除人体静电,以防止通信设备的损坏。通信设备对周围环境的要求很高,要设置专门的通信机房,安装防静电地板,同时要保证机房的温度和湿度恒定,将通信电池和设备相分隔开,以防止火灾的发生。巍山智能变电站的设计中采用了全封闭式的组合电器,具有很强的抗干扰功能,智能化远程遥控可以大大减少人为操纵的风险。 3现阶段变电站中光纤通信系统存在的问题 3.1光缆施工安全隐患 在智能变电站建设中,光纤通信作为其主要通信介质发挥出了极大的作用,但是在施工建设中容易出现一系列问题,导致变电站通信质量受到损坏。在导入光纤时接口密封不严,使保护钢管中容易出现积水,造成冬天积水无法排除结冰膨胀,从而造成光纤被积压,不仅降低了传输效率,同时也影响了光缆的安全性。在进行光缆材料的选用时没有固定的标准,捆绑材料也达不到标准,使光缆在固定时不稳定,余缆容易出现散落的现象,从而造成安全隐患。光缆的材料选用不足,也会造成施工工艺的差异,产品的质量达不到统一的标准,导致同一个智能变电站中出现不同施工工艺的现象。在进行光缆的固定和安装时,其固定架间隔之间缝隙存在着质量问题,部分型号的光缆固定架间隙不足,导致传输的质量和速率下降,固定架和光配机架上下距离不够充足,使光缆在固定保护套管弯曲过大,使馆内光纤造成积压,从而降低传输速率。 3.2材料选择不规范 智能变电站光纤通信系统涉及到多个专业,施工需要采购的设备数量多,型号也分为很多种类,因此在进行设备采购时针对光缆固定架、配线单元、保护套管等材料的配备要符合施工的要求。但是从巍山智能变电站光纤通信系统的材料选购上看,设备进行采购时常常出现遗漏的现象,设备材料的供应商数目众多,其产品型号难以统一,给材料的配置带来了很多的困难。不同型号进行的施工工艺也不相同,造成工程的工艺不规范。 3.3施工人员素质不强 智能变电站光纤通信系统的构建是一个非常复杂的施工工程,施工规模大,项目多,作业环境危险,这就需要施工人员增强安全意识和专业技能,但是现阶段很多施工人员不注重技能的提升,不能够及时掌握新技术,在进行高电压作业时防护措施不到位,高空作业时没有配备相应的安全设施,造成人身安全隐患。在进行通信设备的建设时没有进行大地放电,身上的静电造成通信设备的损坏等。 4加强变电站站内光纤通信的有效措施 4.1进行变电站初期研究 在进行智能变电站光纤通信系统的构建时,要与相关部门进行沟通,确定系统的可实现性,要对光缆通信建设的目标进行明确,同时优化设计方案,将设备材料的选购、光缆设计数量、安装方式和投入使用等各界环节进行预算和估量,在设计时要严格审核期设备的选用,人员的调配和施工技术的应用也要符合相关的规定。要选择专业的设备厂家进行设备材料的选购,保证设备的型号一致,将安全隐患在初期研究阶段降到最低。110kV巍山变电站的顺利实施和政府的支持紧密相连,其各项施工也符合国家的施工要求。 4.2规范施工中的各项操作 在进行光缆的安装和调试运行时,施工人员要严格按照相关的规定进行规范操作,在进行光缆施工时,要以光缆数据传输效率最大化和传输安全为标准进行光缆的安装。结合巍山当地的气候特点,对于施工中出现的客观因素如天气原因等要进行及时的调整工期,保证施工的进度和工期。及时将新技术应用到施工建设中,从而让通信建筑更好地发挥其作用。在建筑中明确责任人和监督人,监督施工按照相关规定操作,保证施工的安全。 4.3加强施工人员的培训 在进行光缆通信建设时,施工人员的操作是保证系统顺利运行的关键。要加强对施工人员的技能培训和综合素质的提高,不断提升员工的专业技能水平,让新技术运用到光纤通信建设中。增强员工的安全意识,在员工进行危险环境作业时,要让员工配备相应的安全工具,如安全帽等,在进行通信设备建设时,要注意对员工进行大地放电,减少通信设备的损害。建筑单位要及时对光缆进行维护,防止光缆的损坏造成极大的损失。 5结语 随着我国电力产业的发展,国家供电量需要大幅度的增加,国家电网建设越来越重要。在电网建筑中,最重要的部分就是变电站的建设,其可以有效的进行数据信息的传输,保证了供电系统的完整性。在进行智能变电站光纤通信系统的构建时要依照其设计原则进行设计,在施工时要注意施工安全和施工细节。提升员工的专业技能和安全意识,对于会影响到通信传输的各项因素进行及时的处理,发现问题时要进行及时的处理,防止损失的进一步增加。要大力发展智能变电站光纤通信系统的构建,让我国的电站通信更好的发展。 作者:洪健明单位:云南电网公司大理供电局 智能变电站论文:智能变电站系统设计论文 1我国智能变电站一体化装置架构 智能变电站自动化系统,由一体化监控、输变电设备的状态监测以及辅助设备等部分构成。一体化监控系统纵向贯穿于调度、生产等系统,横向对变电站内部的各个自动化设备进行联通,是智能变电站自动化的一个重要组成部分。该系统能对电站内部的电网和二次设备的运行信息进行直接的采集,通过标准的接口、输变电设备状态监测以及辅助应用等信息进行交互,实现对变电站的数据采集、处理以及监督控制[1]。智能变电站一体化监控由安全Ⅰ区和Ⅱ区两个部分组成,安全Ⅰ区的监控是对智能变电站各种设备的运行状况参数进行采集,并且对整个电网系统的运行状况信息进行采集,以及对信息数据进行综合的分析,最后将这些信息数据上传到系统服务器上。与此同时该区域的运行信息是通过直接采集和传送的方式,经过安全Ⅰ区通信网络,将其与智能变电站一体化监控系统中的调控中心进行实时信息交互。此外要想确保这些信息的可读性,对于所采集到的数据信息要对其进行规范化的处理,生成可读性比较高的标准文本格式。安全Ⅱ区是对智能变电站的环境进行监测、采集和处理安防和消防等方面的信息。通过对变电站输变电设备的状况进行监测,并且实施与其他辅助设备、综合应用服务器进行信息交互。此外对于采集到的这些信息要对其进行规范化的处理和分析,随后将其上传到调控中心[2]。 2智能变电站一体化装置系统功能和系统设计 2.1智能变电站一体化装置系统功能。功能:①运行监视功能,采用可视化技术,对电网运行信息、保护信息、一次和二次设备的运行状况等信息进行监视和展示,包括对运行的状况进行监视,对设备状况进行监测,利用远程进行浏览;②操作和控制功能,对变电站设备的就地和远方操作进行控制,包括对顺序、无功优化等进行控制、防误闭锁操作等。调控中心主要通过数据和图形通信进行调度控制和远程浏览;③信息分析与智能告警功能,对智能变电站的各项运行数据进行分析和处理,并且为变电站提供分类告警以及故障分析报告等结果信息;④运行管理功能,通过人工方式进行录入和系统交互等,建立智能变电站设备的基础信息,并且对一次和二次设备的运行、操作以及检修维护工作进行规范化,以权限、设备以及检修等方面的管理为主。2.2智能变电站一体化装置系统设计。1)硬件配置。站控层是重要的组成部分,该设备的作用主要是对变电站的数据进行处理、集中监控以及数据通信,主要包括监控主机,数据通信网关机以及数据服务器等。综合应用服务器也是一个重要的设备,包括接收站内部一次设备在线监测数据,设备基础信息等,对其进行集中处理和分析。数据服务器也是一个重要的硬件配置,其主要是对变电站全景数据进行集中存储,并且为站控层设备和应用提供数据访问服务。此外还包括监控主机双套、数据服务器单套配置等[3]。2)系统软件配置:①操作系统,关于智能变电站一体化应该采用LINUX/UNIX操作系统;②历史数据库,该配置主要是采用比较成熟,且商用的数据库,能对数据库管理和软件开发工具进行维护和更新;③实时数据库,对系统提供安全和高效率的数据存取,还支持多应用并发访问和实时同步更新;④标准数据总线与接口,该配置主要是进行信息交换,对信息与信息之间的不同应用的和传送提供依据。 3结束语 综上所述,在当今社会对电力需要越来越高的情况下,确保智能变电站能够得到高效率和稳定的运行是非常重要的。虽然在智能化变电站的建设过程中取得了很大的进步,并且在智能变电站的运行与维护方面取得了一定的成绩。但我们必须承认的是在智能变电站一体化装置构建的过程中,我们还有很多方面的技术有待加强。因此,作为相关的设计人员,需要不断学习和借鉴国外的先进技术,并与实际设计过程中所存在的问题相结合,进而保证智能化变电站的一体化系统设计更加完善,以促进我国社会更好的发展。 作者:姚金玲 单位:河北省电力勘测设计研究院 智能变电站论文:智能变电站自动化系统分析论文 1.智能变电站设计的特殊性 首先,电路回路接入。对于常规变电站而言,设计电流、电压电路时,通常选择次级对应方式进行接入,设置录播与测控设备,通过各个设备、装置,实现了交流采样,通过A/D转换器,对数字量进行处理、识别。使用双重化保护装置,通过互感器,产生二次绕组。若一次设备未达到设计次级数量,通过电流互感器,将同一次级绕组向不同保护装置接入,利用串联方式接入。而智能变电站,对一次系统开关量、模拟量,实现就地数字化,再通过光学互感器,实现光纤输出,直接输出数字信息,不产生电流开路、多点接地、电压短路等问题。通过单元合并,对采集器信号进行采集,按照不同装置,例如计量、测控、保护等装置,组织、分配相关数字。然后通过不同回路,向二次设备传输不同熟悉信号,利用光纤多收信息、多发信号,进而提升现场接线稳定性、安全性。所以,通过智能变电站,其电压、电流等数字信息,由电流互感器出口开始计算,通过单元合并,实现数字采样,在一个通道上,实现不同次级电压量与电流量的同步发送。对于常规变电站而言,由A/D设备装置转换开始计算数据,在装置内实现采样,但一个次级无法与其他次级进行合并传输。对于智能化电流与电压,与常规站回路比较,实现采样更简捷、更安全,且具备极强可操作性。其次,新型二次接线方式及特点。对于常规变电站,回路、设备共同确定功能,使设备更具特定功能,而厂家定义了外部输出、输入等接口,利用已设定电缆回路,与各设备装置链接,满足变电站功能需求,而各方施工需按照设计图纸执行。对于智能变电站,对数字化技术进行优化整合,实现了紧凑型功能、二次回路的设计。通过常规站,实现二次电缆的分散链接,确保二次回路的信息规范整合、数据集中分配。对于常规线路设计,严格电缆装置、接地屏蔽装置、保护装置等要求,必须考虑施工重点、二次设计因素。对于智能变电站,通过光缆实现信息传输,具有极强抗电磁干扰性能、带宽较高等特点,防止电缆电磁兼容、交流误碰、电压接地等问题,防止出现继电拒动、误动行为,消除各类干扰源,利用控制电缆,实现二次设备耦合,进而保证保护装置正确操作,降低设备损坏率。另外,在各层级之间,选择相关数据传输,具有更高可靠性、稳定性,进而确保设备的稳定运行。第三,虚端子、虚回路运用。对于常规变电站而言,利用直流接点、电压信号、交流信号等,通过硬电缆,传输相关模拟信号。而智能变电站,利用直观感知,消除电缆接线硬件回路,使二次系统设计不再使用。由于硬电缆回路被取消,可生产虚回路体系,实现网络信息共享。根据IEC61850标准,明确定义了GOOSE、采样值传输的两种抽象模型。通过GOOSE模型,为变电站提供快速传输数据,确保遥信量、跳闸命令、合闸命令的传输。IEC61850标准作为虚回路基础,具有网络工程实施、回路表达方式,利用系列工具软件、网络自动配置,使智能变电站的回路检验、运用问题得以解决。同时,对于IEC61850标准而言,构建虚回路体系,满足建模基本要求,需确保各逻辑接点的输出信号、输入信号,在SCD文件中,实现全站信号关联,为GOOSE参数订阅、数据采样提供充足信息。保证这些信息之后,通过SCD文件,将二次图纸作为变电站的设计条件、数据表达。而系统高度集成、设计融合,使全站模型文件向厂商导入数据,减少为对照图纸,人为输入信息的差错率、重复率。对于采样值传输与GOOSE两种模型的输出信号,属于网络传递变量,和传统屏柜相比,端子具有对应关系,而逻辑连接点就是虚端子,通常采取CAD文件表达虚端子图。在具体运用中,采取EXECL表达表达采样值传输与GOOSE两种模型,标注各逻辑节点数据属性与名称,确定装置名称、虚端子标号。以序号11为例,信息栏内容为:GIS信号为信息类别,跳闸动作为发送装置信息,而接收信息委跳闸动作,信息传输采取点对点方式,信息装置栏显示为110kV智能终端,RPIT/ProtInGGIO为数据集属性。订阅装置栏:110kv保护装置为装置名称,而PI2/CKGOINGGIO1$ST$SPCSO6$stVal为数据集属性。采取这种数据显示方式,若按照原有设计图纸,增加了二次施工调试难度。而智能变电站是以间隔设计为基础,通过间隔设计一套图纸,利用二次设备进行联系图组网,对GOOSE示意图、虚端子表、过程图信息进行表达,提高检修人员、调试人员、整合人员的图纸易懂性,主要为背板接线图与屏后接线图。 2.220kV智能变电站中自动化系统的可靠性分析 首先,对于智能变电站而言,其自动化系统是否可靠,需对自动化系统可靠性进行分析。在系统具体运作过程中,可满足电力用户的通信需求。需评价系统可靠性,评价、分析的基本思路为:以平均无障碍时间、平均障碍时间参数,评估网络基本元素安全性、可靠性。另外,通过全面功能,以降级功能可靠度、效能指标,评价系统安全性、可靠性,按照系统拓扑结构,对系统可靠性、安全性进行评估与分析。其次,智能变电站的可靠度、智能组件、模型分析等,主要为电子器件,通常属于典型性组件,显示故障率曲线。随着时间变化,故障率也随之改变。若故障率属于常数,正常寿命处于II区。若故障率处于I区或III区时,故障率较高,主要由于设备生产时间延长,机械设备逐渐老化所致。 3.结语 综上所述,随着智能变电站的推广和应用,新的规程规范需要更好地完善和补充,同时也需要大力推进智能变电站的电气二次典型设计工作。 作者:陈世永宋丽娜单位:许继电气股份有限公司 智能变电站论文:3D场景显示在智能变电站中的应用 《电气技术杂志》2014年第七期 13D场景显示开发环境的比较及选择 在计算机领域有多种成熟的三维图形显示技术可以选择。常用的3D开发软件主要有Unity3D,HTML5等。Unity3D能轻松创建诸如三维视频游戏、建筑可视化、实时三维动画等类型互动内容的多平台综合型游戏开发工具,是一个全面整合的专业游戏引擎,具有优越的效果和很高的扩展空间[5];在网络方面,Unity3D提供了很强大的可视化编辑器和语言层面的网络类,支持重载和命名空间。HTML5是基于SVG、Canvas、WebGL和CSS3的3D功能的开发工具,在浏览器中能达到惊人的3D显示效果,HTML5在支持跨平台进行使用的同时,还提供数据与应用接入开放接口,使外部应用程序可以直接与浏览器内部数据直接相连,例如视频影音。Unity3D相对于其他开发环境,其优势在于:可以轻松的创建三维视频,并且可以使用AssetBundle动态载入外部模型,或者使用3dsMax正常制作三维模型,导入生成FBX文件,载入Unity3D中构建,最后进行交互操作。尽管HTML5也可是创作模拟出三维场景,但HTML5存在漏洞,产生的数据垃圾会对用户进行轰炸,甚至会在短时间将硬盘塞满。综合各方面因素,选用Unity3D进行三维场景的模拟在技术层而言相对稳定,并且易于操作。此外,Unity3D对于同一项目,在不需要修改的前提下,可以通过菜单到各种平台,市场空间很大。 2实现的关键技术 2.1三维模型建立首先是进行数据采集,包括地理信息、建筑物纹理等,在变电站中根据现实需求设置多个传感器,通过传感器获取设备或周边环境情况的信息,如图1所示。对信息进行采集,包括录像、信息、建筑物纹理等。在变电站中不同的位置设置摄像机,对实时情况进行录像,通过3dsMAX根据采集的信息进行三维模型建立。在三维模型空间中,设置一个摄像机的点,通过设置摄像机的角度,依据现场摄像机所提供的实际的参数转换为三维界面中摄像机的模拟参数,形成逼真、生动的现场效果模拟3D图像。设想有一个任意方向、任意位置的物体,我们要把它渲染到任意方向、任意位置的摄像机中。为了做到这一点,必须将物体的所有顶点从物体坐标系变换到世界坐标系,接着再从世界坐标系变换到摄像机坐标系。其中的数学变换总结如下:这样就能在渲染的循环外先将所有矩阵组合起来,使循环内作矩阵乘法的时候只需要和一个矩阵相乘即可(物体有很多顶点,省一次矩阵乘法就会提高不少效率),如下:通过摄像机和传感器完成对信息的采集之后,存储到相应的数据库中,利用三维制作软件3dsMAX根据已经采集的信息进行三维模型的建立。下面将比较动态贴图技术和使用Unity3D软件进行3D场景显示的两种方式。 2.2动态贴图技术动态贴图技术利用在三维模型的不同面以动态贴图的方式,从不同角度看到的视频角度不同,在视觉上初步实现3D视频显示。未经过动态贴图的三维模型为灰色,通过摄像机获取监控视频的画面,将视频画面截取为一帧一帧的图片,利用已经截取的图片对已经建立的三维模型动态贴图。通过在模型不同的面,间隔时间段的进行贴图,如图2所示。通过视频播放控件与GUI界面中的视频窗口叠加,视频截图不间断的替换出现,从而实现对视频的播放。但是,通过在三维模型上动态贴图的方式实现3D视频显示的同时也存在一些缺陷。由于三维模型的分辨率较低,将分辨率高于三维模型的视频截图动态贴入三维模型时,视频截图的分辨率也会随之降低。背离了3D视频显示清晰、真实的技术要求。 2.3Unity3D软件实现3D场景显示对建立的变电站的三维模型进行透视投影原理进行模型渲染,至Web,通过视频播放插件与GUI界面预设视频窗口叠加,实现3D场景显示。1)模型建立各个点的摄像机获取的场景和设备纹理以及传感器获得的各种信息,通过程控放大器、A/D数模转换以及逻辑控制,传送到服务器的数据库中。利用三维软件3dsMAX,根据计算机存放的数据库采集的变电站现场的信息进行模型的建立,将建立的模型进行场景的拼接,模拟出变电站现实场景相对应虚拟现实的初步三维模型。利用Unity3D可以导入外部模型的特性,将已经建立的虚拟现实的初步三维模型导入Unity3D中进行模型的透视投影和渲染等。2)透视投影的实现对于透视投影的标准模型,视平面的坐标模型如图3所示,它的坐标原点位于视平面的中心,x轴正向水平向右,y轴正向垂直向上。要把透视投影的结果在计算机屏幕上显示的话,需要对透视图进行坐标变换,将其从视平面坐标系转换到屏幕坐标系。3)载入3D模型在3dsMAX中,已经根据现场所采集的信息,包括设备、建筑等按照视频需求比例进行了三维模型建立;使用MattFairfax实现的Model_3DS类支持3DS模型文件的载入。并对已经导入的变电站的三维模型进行视图变换、透视变换和屏幕变换。4)视图变换为表示透视投影的模型,实现了KCamera类,除保存视点的位置和姿态,还保存视图变换矩阵m_kmView,随着视点位置和姿态的变化,视图矩阵也不断更新。对于世界坐标系中的任何一点v(x,y,z),通过v=m_kmView×v将其变换到透视投影的标准模型坐标系,通过KCamera::Transform函数实现。5)透视变换经过视图变换之后,利用KFrustum类用来对透视投影的模型进行建模,其成员包括视平面的尺寸大小,以及近截面和远截面的z轴坐标。KFrustum通过Project函数将视图变换的结果变换为透视坐标。代码实现如下:6)屏幕变换实现视图变换和投影变换之后,需要将其转换为适合屏幕大小的模型,继而需要进行屏幕变换;屏幕变换的算法通过宏实现,代码如下。7)三维模型的渲染将已经导入经过投影变换的变电站的电力系统以及变电站周边环境的三维模型进行渲染,渲染使用软件来实现,没有使用任何第三方图形库,主代码在KCamera::Render函数中,它接收两次参数:Model_3DS和KSurface,对Model_3DS中的顶点进行透视投影。渲染代码如下:7)三维模型的渲染将已经导入经过投影变换的变电站的电力系统以及变电站周边环境的三维模型进行渲染,渲染使用软件来实现,没有使用任何第三方图形库,主代码在KCamera::Render函数中,它接收两次参数:Model_3DS和KSurface,对Model_3DS中的顶点进行透视投影。渲染代码如下:8)视频叠加重合三维模型渲染结束之后,将其至Web上,在GUI客户端界面的设计过程中,预留的配置了Web浏览器的视频播放窗口,将Unity3D虚拟视频与预先定义的视频窗口进行叠加重合,实现3D视频的播放功能,从而达到理想中的3D场景显示的效果,如图5所示。 2.4试点应用上述两种方式均能实现3D视频的显示,但通过实际模型对比得出第二种方式实现3D场景显示的效果优于第一种方式。因此采用第二种方式在220kV武侯变电站上试点建设一套3D显示系统来展现变电站场景及站端辅助系统。用户可以通过客户端访问系统,客户端所采用的通信协议,具有很强的开放性和兼容性,完全能融合在电力系统现有网络中。通过标准的客户端,相关负责人和管理人员可根据不同的权限对系统进行配置及监控,操作界面全部为中文可视化界面,使用非常方便。此系统将获取的真实站端动环数据,如环境温湿度、风度、风向等环境量以及门禁,集成到3D场景显示系统中。在此3D显示界面上,管理人员可以根据3D虚拟现实视频中得到的实时数据的模拟数据,判断设备周边环境和设备运行情况。图6所示为设备周边环境,能真实地反映出周边环境温湿度、风度、风向等环境量以及门禁等的变化。图7所示为设备运行情况,根据3D虚拟现实视频中的实时数据,立体、形象、真实地反映了变电站各个设备的细节和特征以及运行情况,让管理人员和技术人员可以更直观地了解设备的运行情况。试点表明利用透视原理,使用Unity3D软件可以很好的展现生成变电站3D场景,并能把辅助系统的相关数据都融合到这个界面上,对变电站的全景数据进行有效的展示。 3结论 目前,3D视频显示技术虽然已经应用于众多领域,但在电力企业的信息化建设中应用并不普遍,武侯变电站的试点结果表明,在电网的信息化建设中,采用3D场景显示技术呈现变电站设备的空间关系以及环境数据的实时变化,既可以纵览全局,也可以观察局部详细信息,为变电站的智能化管理提供了直观、准确并且真实的监控管理方式。利用3D场景显示技术进行有效的监控和管理,能更好的满足生产运维、安防应急的需求,同时也有利于工程人员进行扩建项目的分析和设计,将大大提高管理的可操作性并提升了电网信息化的管理和决策水平。 作者:马玫杨鸿昌白丁单位:国网四川省电力公司信息通信公司 智能变电站论文:智能变电站远动模型映射研究 《软件工程师杂志》2015年第三期 1信息分级及子站端实现(Informationclsification) 电力调度分级划分为国调、网调、省调、地调、县调和集控,一般按照电压等级对变电站内不同设备信息进行分级采集,如图2所示。子站端远动系统采集变电站的一次设备、过程层设备、间隔层设备及站控层设备的实时测控信息,通过实时数据库(db)与内置调度分级系统,根据不同调度需求和信息分类规则,生成各级调度转发数据库(zfdb),按调度规定的相应规约把站内信息送至各级调度中心。信息分类一般规则按一次设备(开关、刀闸、机构、测量等)、过程层设(OSE链路状态、SMV链路状态等)、间隔层设备(保护动作、保护告警、压板、装置告警、通信状态等)、站控层设备系统信息(通信状态、系统故障、系统告警等)进行划分。 2子站端信息分级模块及映射研究(Modelmapping) 根据智能变电站信息分级和各级调度采集规则,利用智能化信息分级远传软件系统实现信息分级以及远传功能。子站端软件主要包含五个模块:(1)智能信息分类功能模块;(2)全站信息建模功能模块;(3)远传分级建模功能模块;(4)IEC61970模型映射功能模块;(5)IEC104远传通信模块。各功能模块关系如图3所示。智能化信息分类模块根据关键词和相关定义建立分类规则库,在全站信息建模时按分类规则自动实现全站信息的分类,并生成智能分类后的全站信息数据库(db),由远程分级模块对信息进行远程信息分级,通过IEC104远传通信模块及IEC61970模型映射功能模块把分级后的信息送至主站。子站各模块关系如图3所示。 2.1子站端远传规约选择变电站子站与调控主站间的通信协议采用电力系统实时数据通信应用层协议IEC104。104规约应用服务数据单元(DU)结构一般结构如表1所示,由数据单元标识,一个或多个信息体和应用服务数据单元的公共时标所组成[4]。为实现信息分级及控制功能IEC104规约扩充了两个DU:信息分级传送文件(DU54)和信息分级文件(DU127)。扩充DU的基本原则是不改变IEC104协议的帧结构和通讯流程。 2.2子站端电网模型(IEC61850)与远动实时数据库的映射研究子站端电网模型(IEC61850)不对具体的通信技术和采用的通信协议做出限定,满足技术需要并能传输标准的信息模型,就可以使用该通信技术和协议,需要解释该通信技术和协议如何承载标准的信息模型,既映射问题[6]。子站端电网模型(IEC61850)与远动实时数据库(db)的关联关系,映射研究内容包括:(1)站内IED与实时数据库IED地址的映射;(2)遥测类的映射;(3)遥信类的映射;(4)遥控类的映射;(5)遥脉类的映射;(6)定值类的映射。如下:(1)站内IED与实时远动数据库IED地址的映射选择一个SCD文件查找到其中的IED名称进行IED映射,给每个IED分配IED地址。网关的名称命名为IED名称。如表2所示。(2)遥测类的映射遥测类的映射CDC类型:MV、CMVBSC、WYE、DEL等。如表3所示。(3)遥信类的映射CDC类型:SPS、DPS、SPC、DPC、INS、ACT、ACD。如表4所示。(4)遥控类的映射CDC类型:SPC、DPC、INC、BSC(遥调)、ISC(遥调)、APC等。如表5所示。(5)遥脉类的映射CDC类型:BCR,如表6所示。(6)定值类的映射映射定值数据集,是为了配合国内实施规范。如表7所示。 3工程应用(Application) 在变电站子站端远动系统调试界面中增加调度分级配置功能,可以方便配置信息分级,如图4所示。在某地区实际工程中,应用具备信息分级功能的子站远动系统后,减少子站运维人天数27人/天,大幅度降低了变电站子站端和调控主站端信息接入联调的工作量,提高了子站端信息远传的调试工作质量和效率,节约了运行维护的成本。 4结论(Conclusion) 本文在目前智能变电站数量和调度信息量激增的情况下,根据不同调度主站端职能和对智能变电站信息远传的要求,提出了一种在子站端进行信息分级和远传方案。通过进行子站端电网模型(IEC61850)与实时数据库(db)映射研究,分析了站内IED与实时数据库IED地址、遥测类的映射、遥信类、遥控类、遥脉类、定值类的映射;子站端开发相应软件模块,实现基于调度信息分级规则、IEC104扩展协议的子站端调度信息的自动分级处理及远传。 作者:刘宝江段运鑫刘建勇魏勇单位:许继电气股份有限公司河南龙源许继科技发展股份有限公司 智能变电站论文:智能变电站设备监测技术研究 1交换机状态评估 1.1评价因素权重的确定模糊综合评价方法中,各因素权重对评价结果有很大的影响。如何确定权重是模糊评判中的重点和难点之一。本文采用层次分析法[11-12],构建的判断矩阵。 1.2模糊关系矩阵的隶属度模糊关系矩阵的关键是建立符合实际的隶属度函数。隶属函数的指派要反映这些元素对集合的隶属程度。如何确定一个模糊集的隶属函数至今还是尚未解决的问题[13]。目前作为隶属函数的分布函数类型比较多,常用的分布函数有:抛物型、正态型、柯西型、岭型等。每种分布函数又可分为偏小、偏大、中间型。岭型分布函数具有主值区间宽、过渡平缓的特点[13],能较好地反映交换机状态的模糊关系,因此本文用岭型函数来计算隶属度。岭型分布函数表示。在建立隶属函数具体表达式的过程中,遵从最模糊原则和最清晰原则,即表1中区间的端点处于最模糊状态,隶属度属于相邻两级指标状态的值均为0.5,在区间中点其类别是最清晰的,隶属度属于该级的值为1。根据交换机各评价指标的参数范围,把各指标数值代入式(3)~式(5)中相应公式,即可得出它们相对于评价集的隶属函数。需要说明的是,交换机有多个不等数量的端口,交换机状态与每个端口有关的指标有:流量、端口接收光强、端口发送光强、端口误码率。每个端口都单独采集,取劣化程度最大的作为交换机状态评价的输入值。 1.3模糊综合评价根据各个指标的值,代入该指标对应的隶属函数,即可得到模糊关系矩阵。保护、测控装置等二次设备的状态评价都可以采用同样的方法来评价其状态,但评价因素集要根据具体设备选定。 2智能组件跳闸回路定检 为防止保护出口跳闸回路触点粘连、失效、忘投压板等问题,设计后台监控系统与智能组件配合,实现跳闸触点定检的智能告警。充分利用智能终端操作回路硬件软件化的特点,对传统操作箱功能改进,实现跳闸回路(包含触点及压板)的在线监测和离线定检功能。开关处于合位时,智能终端可实现跳闸回路在线监测,及时发现、定位跳闸回路存在的异常。开关处于分位时,智能终端可接收系统命令进行分闸回路离线定检、实现合闸预置功能,避免忘投压板等人为疏忽。定检实现原理:如图1所示。保护出口驱动电路上串接TZ1、TZ2触点,两触点中间至正、负电间各串接一个用于检测的光耦(监测1、监测2)。智能终端接收保护装置定检命令后,首先闭合保护触点TZ1,正电经保护触点TZ1、监测2光耦回路导通,监测2光耦反馈检测结果,完成保护触点TZ1的检测;然后闭合保护触点TZ2,正电经监测1光耦、触点TZ2、TBJ继电器、压板回路导通,监测1光耦反馈检测结果,完成保护触点TZ2、压板、TBJ继电器的检测。同样,可以在分闸回路上实现相同的定检功能。 3过程层通信故障诊断 智能变电站中,间隔层与过程层用网络通信代替了信号电缆,之间用SV、GOOSE传送信息[14]。当SV、GOOSE收发异常时,需要及时诊断是间隔层装置、还是智能组件故障。本文提出一种不依赖网络报文分析仪[15]的诊断方法。分析SV、GOOSE的传输机制和特性,可采用接收端是否接收到相应的发送端信号来确定发送端的通信状态,而不是直接监测发送端的状态。间隔层装置发送GOOSE到智能组件,智能组件把接收到该GOOSE的状态用另外一个GOOSE送给间隔层装置,间隔层装置再把该状态值送到监控后台,完成一个间隔层装置GOOSE发送、智能组件GOOSE接收的状态上送,如图2所示。间隔层装置接收GOOSE的状态可以直接用来判断智能组件发送、间隔层装置接收的状态。一个智能组件可以把SV、GOOSE发送至多个间隔层装置,同样也可以接收多个间隔层装置下发的控制GOOSE,数据接收、发送是多对多的关系。如图3所示。故障诊断原理:根据所辖的发送端口和接收端口判断。当有任意一路发送端口或任意一路接收端口通信正常,则认为网口正常。如果所有的发送端口和接收端口都异常,才判定为网口故障。为此监控后台设计的过程层网络监测模型如图4所示。 4运行实例 基于上述原理的综合智能告警在贵州都匀泉东110kV数字化变电站投运。某一时刻采集到某交换机的一个状态数据(选用劣化程度最大的端口值),12345u,u,u,u,u的值为(35,20.8,16.7,28.5,0.65),得到模糊关系矩阵为。 5结语 设备状态监测是状态检修的基础,是二次设备检修的发展方向。针对智能变电站自动化系统的技术特点,交换机是智能变电站自动化系统的优秀关键设备。研究了交换机状态监测信息采集,在此基础上提出了用模糊综合评价方法对交换机进行状态评价;为防止保护出口跳闸回路触点粘连、失效、忘投压板等问题,设计了智能组件跳合闸定检回路进行监测;根据SV、GOOSE的传输机制和特性,当SV、GOOSE收发异常时,提出了一种不依赖于网络报文分析仪,及时诊断是间隔层装置、还是智能组件故障的方法。本文提出的模型、方法在实际变电站运行中得到了验证。 作者:徐长宝庄晨蒋宏图单位:贵州电力试验研究院上海思源弘瑞自动化有限公司 智能变电站论文:智能变电站电气设备的技术特点 1概述 随着我国经济发展和科技进步的速度越来越快,各行业对电力能源的需求不断增加,给国家电网的生产运行带来了前所未有的挑战。提高供电质量一直是我国电力系统的主要工作目标,为实现这一目标,满足社会发展的需求,国家提倡并大力建设智能电网。变电站作为电网中的重要组成部分,也加快了智能化建设,不仅实现了生产效率的提高,还降低了能源消耗,符合我国节能减排的发展政策。在变电站智能化建设过程中,对电气设备技术也有了更高的要求,光电传输、数字通信以及计算机技术等都融入到变电站建设中,简化了变电站的业务流程,提高了电力系统整体的运行效率。 2变电站电气设备介绍 智能化变电站电气设备是对数字化变电站技术的进一步发展和升级,与数字化变电站既有联系,也存在一定的差异。 2.1数字化变电站数字化变电站是按照国际标准建立的一种现代化变电站,其电气设备结构由过程层、间隔层和站控层三部分构成,能够实现变电站内各电气设备之间的共享和交互操作。数字化变电站的电气技术就是将变电站中所采集的信息进行传输、存储、分析和输出等,这一系列工作均是通过数据和信息的形式进行,通过相应的通信网络和系统实现各项功能。数字化变电站电气设备技术的突出特点是所有作业均是以数字化的形式实现,变电站自动化系统的一次设备智能化、高级应用和智能电网的支撑功能都有了很大进步。数字化变电站为建设智能变电站奠定了基础,而智能化变电站的建设是对原有变电站的进一步改进和升级,也是未来变电站发展的主要趋势。 2.2智能化变电站智能化变电站电气设备结构与数字化变电站有一定区别,主要由设备层、间隔层和控制层三部分组成,一次智能电气设备组成了设备层;检测和继电保护设备等二次设备组成了间隔层,这层主要采用分散型方式连接大部分母线应用;服务器、人机设备、路由器和站级计算机组成了控制层。该层利用光纤介质实现与间隔层的通信联系,并设置了计算机监控系统,以实现对变电站电气设备的实施检测、远程控制,并能在设备发生故障时,及时做出反应,保护电网系统免受更大损失。 3智能化变电站电气设备技术分析 3.1计算机终端与控制终端的结合智能化变电站将计算机终端与站内电气设备技术中的控制终端相结合,这就相当于在变电站中加入计算机系统,利用该系统可实现对站内运行信息和数据的采集、存储、分析,根据数据分析结果做出相应的指令,然后通过通信技术传输给各个电气控制终端。计算机终端还能对变电站系统的运行情况进行全程监测,根据设备运行情况做出准确判断,并采取有效的解决措施,这就能有效的降低电网运行故障处理不及时带来的经济损失。 3.2分布式控制技术的应用智能变电站电气设备分级控制是通过在变电站系统中采用了分布式控制技术,该技术具有独立控制性和自主调控性,这就能有效的将变电站中各类潜在风险进行分散和减弱,提高智能变电站运行的安全性和可靠性。分布式控制下的系统运行过程中若某一层出现故障,并不会影响其他层的正常运行,这种功能极大的提高了变电站的运行效率,降低了相关电气设备的负荷。 3.3光纤技术的应用光纤技术的应用,提升了智能变电站各层的通信速度和信息质量,实现了不同设备、系统之间的信息采集和传输高效化,这就为局域网管理功能的提升奠定了基础。控制层和设备之间的信息传输主要通过光线技术实现,该技术具有快速、准确、抗干扰能力强等优点,提升了整个变电站的运行效率。 3.4通信系统软交换的应用智能化变电站在很大程度上实现了电力通信的灵活性和便利性,其主要原因是在通信系统中应用了软交换,这不仅降低了后期的设备投资,还简化了设备维护工作,降低了变电站电气设备的维护成本。 4智能化变电站电气设备技术问题分析 我国变电站电气设备技术发展迅速,极大的提升了我国电力系统的运行质量,但仍存在一些不足需要进一步改进。如设备仍采用定期维护检修的状态、设备操作和监控仍需要人工完成等。为进一步提高我国变电站的智能化水平,应加大对以下问题的研究力度: 4.1电气设备检修智能化变电站中的所有电气设备都应该按照相关工作要求,科学合理的实施检修,在检修过程中,必须严格遵守设备配套的安全措施卡中的操作要求,防止意外事故的发生。为减少定期检修引起的停电,企业应积极加快在线检修技术的推广和应用,通过安全保护设备的配备,操作人员专业水平的提升确保在线检修的安全性,减少检修停电引起的各项损失。 4.2实时监控为提高智能变电站设备的运行质量,应进一步加强实时监控技术的应用,这样就能随时了解电气设备运行过程中的性能状态,通过各项监测数据的分析,对设备的运行状态进行判断,然后制定合适的养护措施。为确保实时监测功能的实现,应在变电站内建立统一的信息共享平台,利用该平台规范、统一各个系统的数据信息,提高信息传输速度,缩短系统反应时间。 5结语 智能化变电站是在数字化变电站基础上发展起来的一种新型运行形式,变电站的智能化是通过传统变电站技术与各类新技术结合实现的,目前尚处于起步阶段,还有一系列急需解决的问题需要我们进一步研究和实践。变电站智能化是我国构建坚强智能电网的关键环节,各部门应该积极配合,不断学习先进的管理理念和专业操作技能,确保变电站运行的安全性和可靠性。 作者:田召庚 单位:国网山东桓台县供电公司 智能变电站论文:浅谈智能变电站通信网络技术应用 摘要:智能电网建设目前已成为我国重要发展项目之一,作为智能电网建设中的关键和重头戏,智能变电站的建设改造任务显得尤为重要,智能变电站的建立在某种程度上可以推动我国电网智能化的出现。所以本文立足于我国现阶段通信系统和通信网络的现状,指出其中的特点和不足,并提出相应解决措施,矢志为我国智能变电站的建设和电网智能化的实现提供实际有效的理论依据,推动电网智能化在我国的开展落实。 关键词:智能变电站;通信网络 0引言 随着社会进步和繁荣,我国各行各业对电力的需求也在逐步提升,更多的需求也为智能电网建设带来更多挑战,智能变电站在用电、送电、配电和调度方面,都起着至关重要的作用,其联系各个环节,是使各个环节环环相扣的重要支撑,起着重要的纽带作用,在电网运行过程中起着不可替代的重要作用。然而,现在的智能变电站的网络系统较为僵化死板,仍然存在着重要的现实问题,所以,如何进一步加强智能变电站的技术研究,是我国当前智能电网项目中的重要课题。 1发展现状 近年来,随着我国经济实力的不断提升,现代科学技术也在不断发展,这也促使我国的变电站更多的趋向于智能方向发展,尤其是在“互联网+”的大环境的冲击下,我国智能变电站的通信网络技术也得到了较大的发展。通常情况下,电力通信网络运行的整个过程中,变电站是网络通信得以顺利实行的重要节点,变电站的合理推行,能够维护通信网的安全稳定,促进电力系统的平稳运行,提高运行效率和运行速度。在实际工作过程中,电力通信网络一般会分为两部分,一部分是骨干通信网,一部分是中低压通信网。这两部分的划分依据是电网通信的覆盖范围。 (1)骨干通信网 随着电力行业的不断发展,当前,我国的电力与传统的电力系统有了较大的区别。我国电力部门将通信网络划分为四个层次,由点到面,按照区域行政规划的方式进行区分,骨干通信网是指在四个层级中,覆盖可达到110(66)kV以上电压地区的部门,骨干通信网在整体电力通信网络中,起到调度控制的作用。目前来看,我国社会深度发展,电力系统的运用也更加完善,各个层级电力系统互相协调,相互作用,共同促进我国电力系统的完善和发展,人们生活水平不断提高,用电需求增加,也对电力系统的进一步发展提出更多挑战。目前,我国电缆使用状况良好,电缆使用总长度已经达到59.24万km,覆盖范围较广,覆盖深度强[1]。随着社会进一步发展,城市化规模越来越大,通信系统的发展总体来说是机遇和挑战并存的。现阶段,我国省级、跨区级、县级通信网络的传输率逐渐趋于每秒2.5Gbit和每秒10Gbit,速度加快,信号传输稳定,传输内容损失率低,在经济发展较快的城市,甚至已经出现波分复用技术,这一技术随着我国科技进步和需求增大,将在国内得到更大范围内的使用。但由于我国在通信系统方面起步晚,发展时间短,因此,在承载超大容量数据这一块,我国的骨干通信网络已经呈现出颓态,逐渐暴露一些缺陷和弱点,需要科技工作者进一步加强与完善[2]。 (2)中低压接入网 骨干通信网主要指覆盖范围在110(66)kV以上的地区和用户,与之相对应的,中低压接入网的覆盖范围即为110(66)kV以下的地区和用户,和骨干通信网的作用类似,中低压接入网主要起调度的作用,是一个场站、地区甚至个人的调度场所。一般来说,在进行中低压接入网端口连接时,需要注意以下几点:1)首先,在电力通信网络工作运行时,中低压接入网可以承载配电自动化、中压电力线载波等情况,另一方面,可以承接无线公网的运用,适用范围较广泛,使用场所也更加多元;2)其次,在电力通信网络合理运行的过程中,难免会出现收集用户用电信息等业务工作,为了满足这一需求,在远程通道中,科技工作者经常采用光纤、无线公网等方式进行信息收集;而本地服务则一般采用短距无线的方式进行信息采集。目前,我国在中低压通信网方面投入较大,投入成本较高,耗费了大量资金和人力物力,但是由于中低压通信网络可以覆盖更大范围,更适合社会化需求,因此短期内必须继续采用这一方法。我国在中低压通信网的网络管理方面仍存在漏洞和缺憾,缺少一套行之有效的管理措施,管理体制僵化,急需改革,这些都对电力通信网络的发展起到不利影响,甚至在一定程度上拖慢了我国电网设施的完善和发展。 2应用研究 (1)中低压接入网通信技术应用研究 我国电网系统中,中低压接入系统由于涉及范围广,覆盖面较大,因此,分管的位置相对来说较为分散,给通信技术的管理和应用带来一些阻碍,针对这一情况,我国科技人员计划从以下几个方面入手进行管理:从当前我国的运用现状来看,中低压接入网的通信技术主要包括PON技术、TD-LTE技术以及PLC技术三种,其中,PLC技术是当中最为主要的关键,在各级传输信号网络中都会运用。这种技术以电缆为媒,搭载波长,主要输送数据和语音信号。这种传输方式运用简单,操作无负担,对一些行业来说,采用这一方式进行操作工作,能够提升电网搭载信息的使用效率,完善电力线性道在电网工作中的基本目标和基本要求,提高数据传输能力,增强传输质量,降低传输过程遗漏或数据缺失的可能[3]。 (2)骨干通信网技术应用研究 在我国的通讯网络技术中,需要注意的是骨干通信网络是我国电力通信网络中极为重要的一环,不可或缺,不可忽视。为了进一步加强骨干通信网在我国电力部门的具体运用和实施,笔者根据当前实际情况提出一些方案供参考:骨干组网方案。ONT技术是光转网中一项新的技术,目前正在进入投入使用的过程中,这一技术方案与原有的传输技术相比,具备DWDM和SDH技术的优势,使用过后,整个骨干组网络的操作更加简便,极大提高网络的使用效率,加快实现数据传输无障碍的目标,对于一些大容量数据来说,使用这一技术,已经有效降低数据的损耗程度和损耗率,因此,ONT技术正不断被推行和应用[4]。另一方面,为了提高整个网络的实用性和适配性,在ONT技术实施的基础上,增加PTN+OTN+SDH的模式,满足区域内各行业的实际需要。在保证大容量数据的传输安全和传输效率的同时,确保简单容量的数据在传输过程中不遗失,提高工作质量和业务水平。例如,在骨干通信网中,有的业务工作对时间延长有要求,因此,使用SDH技术可以在不耽误时间延长的基础上进行工作管理;对于区域内覆盖来说,可以使用PTN这一技术进行优化改革,确保简单的信息容量在传输过程中可以保持高度精准。采用层级分明,规划恰当的管理措施,是解决区域内数据信息不安全的重要手段之一。在这一状态下,骨干通信网内的各级技术得到大幅发展,业务的收敛和汇聚作用都得到有效体现[5]。采用这一方法,能够有效发挥各层级的作用,提高网络的利用率,还可以提升整体网络的灵活性和输送能力,推动骨干通信的科学合理有序发展。 3结束语 我国是发展中国家,人口众多,因此,对于基础设施的需求也就相对于发达国家更大一些,随着现代社会的不断发展,电力成为了人民日常生活中不可或缺的一部分,不得不说,电力始终是一个国家经济发展和社会稳定的重要保证,当前我国进入改革开放新时期,社会各行各业对电力发展抱有充分信心和极大期待,与此同时,我国电力部门也相应面临严肃的挑战。作为我国支柱性能源,电网建设尤其是智能电网的建设在国内的发展更需要提到重要层面,智能电网的有效实施,能够在一定情况下促进经济发展和科学水平的提高。所以,必须进一步加强变电站的通信应用技术和网络技术,进行项目改进和创新,不断提高项目的总体效果和综合实力,严格按照国家法律法规和相关规章制度进行工作,促进电网智能化水平的提高,推动变电站通信网络服务的质量提升,为我国带来更大的经济效益和社会效益。 作者:刘文杰 单位:许继电气电网保护自动化系统公司 智能变电站论文:智能变电站通信网络技术应用探讨 摘要:智能电网建设目前已成为我国重要发展项目之一,作为智能电网建设中的关键和重头戏,智能变电站的建设改造任务显得尤为重要,智能变电站的建立在某种程度上可以推动我国电网智能化的出现。所以本文立足于我国现阶段通信系统和通信网络的现状,指出其中的特点和不足,并提出相应解决措施,矢志为我国智能变电站的建设和电网智能化的实现提供实际有效的理论依据,推动电网智能化在我国的开展落实。 关键词:智能变电站;通信网络 0引言 随着社会进步和繁荣,我国各行各业对电力的需求也在逐步提升,更多的需求也为智能电网建设带来更多挑战,智能变电站在用电、送电、配电和调度方面,都起着至关重要的作用,其联系各个环节,是使各个环节环环相扣的重要支撑,起着重要的纽带作用,在电网运行过程中起着不可替代的重要作用。然而,现在的智能变电站的网络系统较为僵化死板,仍然存在着重要的现实问题,所以,如何进一步加强智能变电站的技术研究,是我国当前智能电网项目中的重要课题。 1发展现状 近年来,随着我国经济实力的不断提升,现代科学技术也在不断发展,这也促使我国的变电站更多的趋向于智能方向发展,尤其是在“互联网+”的大环境的冲击下,我国智能变电站的通信网络技术也得到了较大的发展。通常情况下,电力通信网络运行的整个过程中,变电站是网络通信得以顺利实行的重要节点,变电站的合理推行,能够维护通信网的安全稳定,促进电力系统的平稳运行,提高运行效率和运行速度。在实际工作过程中,电力通信网络一般会分为两部分,一部分是骨干通信网,一部分是中低压通信网。这两部分的划分依据是电网通信的覆盖范围。 (1)骨干通信网 随着电力行业的不断发展,当前,我国的电力与传统的电力系统有了较大的区别。我国电力部门将通信网络划分为四个层次,由点到面,按照区域行政规划的方式进行区分,骨干通信网是指在四个层级中,覆盖可达到110(66)kV以上电压地区的部门,骨干通信网在整体电力通信网络中,起到调度控制的作用。目前来看,我国社会深度发展,电力系统的运用也更加完善,各个层级电力系统互相协调,相互作用,共同促进我国电力系统的完善和发展,人们生活水平不断提高,用电需求增加,也对电力系统的进一步发展提出更多挑战。目前,我国电缆使用状况良好,电缆使用总长度已经达到59.24万km,覆盖范围较广,覆盖深度强[1]。随着社会进一步发展,城市化规模越来越大,通信系统的发展总体来说是机遇和挑战并存的。现阶段,我国省级、跨区级、县级通信网络的传输率逐渐趋于每秒2.5Gbit和每秒10Gbit,速度加快,信号传输稳定,传输内容损失率低,在经济发展较快的城市,甚至已经出现波分复用技术,这一技术随着我国科技进步和需求增大,将在国内得到更大范围内的使用。但由于我国在通信系统方面起步晚,发展时间短,因此,在承载超大容量数据这一块,我国的骨干通信网络已经呈现出颓态,逐渐暴露一些缺陷和弱点,需要科技工作者进一步加强与完善[2]。 (2)中低压接入网骨干通信网主要指覆盖范围 在110(66)kV以上的地区和用户,与之相对应的,中低压接入网的覆盖范围即为110(66)kV以下的地区和用户,和骨干通信网的作用类似,中低压接入网主要起调度的作用,是一个场站、地区甚至个人的调度场所。一般来说,在进行中低压接入网端口连接时,需要注意以下几点:1)首先,在电力通信网络工作运行时,中低压接入网可以承载配电自动化、中压电力线载波等情况,另一方面,可以承接无线公网的运用,适用范围较广泛,使用场所也更加多元;2)其次,在电力通信网络合理运行的过程中,难免会出现收集用户用电信息等业务工作,为了满足这一需求,在远程通道中,科技工作者经常采用光纤、无线公网等方式进行信息收集;而本地服务则一般采用短距无线的方式进行信息采集。目前,我国在中低压通信网方面投入较大,投入成本较高,耗费了大量资金和人力物力,但是由于中低压通信网络可以覆盖更大范围,更适合社会化需求,因此短期内必须继续采用这一方法。我国在中低压通信网的网络管理方面仍存在漏洞和缺憾,缺少一套行之有效的管理措施,管理体制僵化,急需改革,这些都对电力通信网络的发展起到不利影响,甚至在一定程度上拖慢了我国电网设施的完善和发展。 2应用研究 (1)中低压接入网通信技术应用研究 我国电网系统中,中低压接入系统由于涉及范围广,覆盖面较大,因此,分管的位置相对来说较为分散,给通信技术的管理和应用带来一些阻碍,针对这一情况,我国科技人员计划从以下几个方面入手进行管理:从当前我国的运用现状来看,中低压接入网的通信技术主要包括PON技术、TD-LTE技术以及PLC技术三种,其中,PLC技术是当中最为主要的关键,在各级传输信号网络中都会运用。这种技术以电缆为媒,搭载波长,主要输送数据和语音信号。这种传输方式运用简单,操作无负担,对一些行业来说,采用这一方式进行操作工作,能够提升电网搭载信息的使用效率,完善电力线性道在电网工作中的基本目标和基本要求,提高数据传输能力,增强传输质量,降低传输过程遗漏或数据缺失的可能[3]。 (2)骨干通信网技术应用研究 在我国的通讯网络技术中,需要注意的是骨干通信网络是我国电力通信网络中极为重要的一环,不可或缺,不可忽视。为了进一步加强骨干通信网在我国电力部门的具体运用和实施,笔者根据当前实际情况提出一些方案供参考:骨干组网方案。ONT技术是光转网中一项新的技术,目前正在进入投入使用的过程中,这一技术方案与原有的传输技术相比,具备DWDM和SDH技术的优势,使用过后,整个骨干组网络的操作更加简便,极大提高网络的使用效率,加快实现数据传输无障碍的目标,对于一些大容量数据来说,使用这一技术,已经有效降低数据的损耗程度和损耗率,因此,ONT技术正不断被推行和应用[4]。另一方面,为了提高整个网络的实用性和适配性,在ONT技术实施的基础上,增加PTN+OTN+SDH的模式,满足区域内各行业的实际需要。 在保证大容量数据的传输安全和传输效率的同时,确保简单容量的数据在传输过程中不遗失,提高工作质量和业务水平。例如,在骨干通信网中,有的业务工作对时间延长有要求,因此,使用SDH技术可以在不耽误时间延长的基础上进行工作管理;对于区域内覆盖来说,可以使用PTN这一技术进行优化改革,确保简单的信息容量在传输过程中可以保持高度精准。采用层级分明,规划恰当的管理措施,是解决区域内数据信息不安全的重要手段之一。在这一状态下,骨干通信网内的各级技术得到大幅发展,业务的收敛和汇聚作用都得到有效体现[5]。采用这一方法,能够有效发挥各层级的作用,提高网络的利用率,还可以提升整体网络的灵活性和输送能力,推动骨干通信的科学合理有序发展。 3结束语 我国是发展中国家,人口众多,因此,对于基础设施的需求也就相对于发达国家更大一些,随着现代社会的不断发展,电力成为了人民日常生活中不可或缺的一部分,不得不说,电力始终是一个国家经济发展和社会稳定的重要保证,当前我国进入改革开放新时期,社会各行各业对电力发展抱有充分信心和极大期待,与此同时,我国电力部门也相应面临严肃的挑战。作为我国支柱性能源,电网建设尤其是智能电网的建设在国内的发展更需要提到重要层面,智能电网的有效实施,能够在一定情况下促进经济发展和科学水平的提高。所以,必须进一步加强变电站的通信应用技术和网络技术,进行项目改进和创新,不断提高项目的总体效果和综合实力,严格按照国家法律法规和相关规章制度进行工作,促进电网智能化水平的提高,推动变电站通信网络服务的质量提升,为我国带来更大的经济效益和社会效益。 作者:刘文杰 单位:许继电气电网保护自动化系统公司 智能变电站论文:探微智能变电站中网络通信与信息处理 1智能变电站的网络通信技术 智能变电站中使用的网络通信技术使用的是以IEC61850标准为优秀的基本结构,这种结构可以分为过程层、间隔层和站控曾。这种基本结构的结构图如图1所示。站控层中使用的设备的功能是使用全站的信息对整个变电站的设备进行控制和检测,并和远方的控制中心进行通信。间隔层中使用的设备的功能是采集间隔设备的信号并对这些设备进行控制和跳闸等控制动作,然后将相关的信息发送到站控层的设备并接收来自站控层设备的命令。过程层中使用的设备的功能是实现所有的和一次设备有接口的功能,并把直流的状态信号和交流的采样信号直接转换成数字信号,可以将其看作是一次设备的智能化和数字化的接口。这三层设备是通过网络通信来实现信息共享和数据的交换的,在间隔层和过程层设备中的网络叫做过程层网络,之间的通信内容包括交流的采样信号SV、直流的状态信号GOOSE以及硬对时信号1588。在站控层和间隔层设备之间的网络叫做站控层网络,之间的通信内容包括全站的保护信息和所有需要监控的信息。智能变电站中网络结构和传统的变电站的结构的不同就在智能变电站的继电保护装置是通过点对点的通信模式来实现采样和直接跳闸的,这就保证了继电保护装置的独立,极大的提升了继电保护装置的安全和可靠。在智能变电站中网络结构的各个层次的网络通信协议如表1所示。 1.1SV 由IEC61850标准的规定可知,SV是映射到以太网的数据链路层和物理层的,通过组播的方式进行传送,其传输网络可以分成点对点直接网络和通过交换设备的网络。采样值若通过交换设备进行传输,则装置和合并单元都是链接到网络的交换设备上的,所有的信息是共网传输的,数据的流向是通过组播的地址、VLAN的信息和APPID的信息来确定的。 1.2GOOSE GOOSE的原理和SV是类似的,都是映射到以太网的数据链路层和物理层的,都是通过组播的方式进行传送的,传送的网络都是分成点对点的直接网络和通过交换设备的网络,但是,GOOSE使用的是一种重发的机制来确保跳闸等相关的重要信息能够可靠的进行传输。在正常的情况下,GOOSE按照一定的时间发送报文来保证通信链路的完好,若是有事件发生,换一种时间间隔连续两帧发送事件报文,然后再换时间间隔发送事件报文,最后或辅导初始状态下的时间间隔。 2智能变电站的数据通信 因为变电站系统之间的通信在新型的智能变电站中占有十分重要的位置,所以,变电站自动化系统的优秀就是要建一个安全可靠的数据通信链路,又因为变电站具有一定的特殊性,其数据通信要求具有以下能力:①变电站自动化系统中的数据信息在传输网中要快速准确的传输,要保证其传送的实时性;②变电站是一个电磁干扰很严重的特殊环境,通信中信道本身的通道就较为复杂,在恶劣的通信环境中要拥有一个优秀的兼容性能;③在变电站的系统设计中若是出现失误或者错误,将会对设备甚至是人身造成极大的损害。 2.1智能变电站中常用到的通信接口 智能变电站中常用的通信接口就是RS-485接口,它的优点是多数的智能单元的接口方便,同时它的接口十分的标准规范,RS-485的接口是通过RS-232串口通信发展起来的,它采用差分的方式进行总线式的通信,具有良好的抗干扰能力,其传输的速率和距离都有了明显的提高,又因为总显示的通信方式可以在接口上进行,构建起通信网络来很方便。RS-485总线有两种连接方式可以选择,即半双工和全双工,常用的为半双工的方式,其网络拓扑图如图2所示。 2.2在智能电站中常用的设备通信协议 在智能变电站中使用比较广泛的和智能设备通信接口相匹配的协议有以下几种:①Modbus协议,这种协议时采用的客户端/服务器通信模式的一种基于串行链路的应用层协议,它的结构较为简单,在实际中应用也比较广泛,通常情况下,变电站和断路器设备中都是广泛的使用基于RS-485接口的此种协议;②TCP/IP协议,是由传输层的TCP/UDP协议和网络层的IP协议组成,是目前应用最为广泛的网络基础协议;③TCP/UDP协议,这种协议是完全以网络层为基础的通信协议,其中TCP的特点是向用户提供一种可靠的面向连接的字节流服务,UDP和TCP不同,它是基于传输层的协议,面向的是数据报文。 3实用分析 某智能电网系统的变电站的自动化系统中使用开放式的分层分布式的系统,由过程层、间隔层和站控层组成,站中的二次设备按照标准建模进行统一组网,实现信息共享。同时,变电站配备了通信记录监视系统,能够对整个电站的通信状态和信息进行时间和记录,该通信记录监视系统配备了两台监听装置和一台监视终端,其中一个监视装置负责采样值和GOOSE信息的监听和记录分析,另外一个监听装置负责对网络通信信息和另一个网的采样值以及GOOSE信息的记录,而监视终端通过交换机和两台监听装置相连,显示监听和分析的结果。在上述过程中,操作人员随时可以对系统中信号的变化、异常和传输中的异常状态灯进行监听,能够及时高效的对各种异常进行处理。在通信报文的记录文件到录波文件的转换过程中,同时采用了采样值按采样序号对其和按记录时间对其两种方式,这样,操作人员就可以通过两种方式的结果对比等到更为贴近实际的结果了。 4结束语 智能电网的建设关系到我国经济的发展和社会的进步步伐,而智能变电站在技术和功能上都与传统中的变电站发生了极大的变化,变电站中的运行信息需要以网络通信的方式进行交换和传输才能很好的满足智能化的要求,所以只有做好智能变电站的网络通信和信息处理的技术的研发工作和普及工作才能很好地做好智能电网的建设工作,才能更好地让电网为人民服务。 作者:陈敏 单位:国网湖北省电力公司孝感供电公司
生产调度论文:充分发挥调度指挥巾心作用保障矿山安全生产 [摘 要]随着我国矿山资源的不断整合,打造“数字化矿山”已经成为矿山行业长期战略与未来发展的主题。安全生产调度指挥中心系统就是对矿山的生产动态管理和实时监控和应对突发事件的需要而研发的大容量、多终端、多接入的调度指挥系统。可以有效地协调矿山企业各个部门的工作。 [关键词]调度指挥、集中管控、安全联动、灾害救援、视频会议 我国矿山企业的信息化建设起步晚、起点低,总体信息化水平还不够高。近年来,随着我国矿山资源的不断整合、企业规模的逐步壮大,矿山行业的经济形式和发展速度日新月异,打造“数字化矿山”已经成为矿山行业长期战略与未来发展的主题,采矿实时过程控制、资源实时管理、办公自动化、自动控制等的应用充分说明了信息化建设对矿山企业工业化、信息化发展有着重要的促进作用。河北钢铁集团矿业有限公司(以下简称矿业公司)安全生产调度指挥中心(以下简称调度指挥中心)系统就是矿业公司对其下属矿山的生产动态管理和实时监控和应对突发事件的需要而研发的大容量、多终端、多接人的调度指挥系统,该系统采用了多媒体计算技术、数字通信技术、数字信号处理技术等业界先进的高新技术,可适应矿业公司各级部门多变的通信需求,同时可配置多种通讯接口,支持多种电话终端,并实现了传统调度与IP调度的无缝结合,可在系统中融人多媒体终端;调度指挥人员可以和系统终端用户以最快、最便捷的方式建立联系,以最快的速度、最有效的手段向各终端进行紧急通知和命令,有效地协调矿山企业各个部门的工作。 矿业公司安全生产调度指挥中心系统结构 矿业公司安全生产调度指挥中心系统分为总部矿山两级结构,包括总部调度指挥中心和各矿山的调度指挥中心。系统功能分为两部分,即调度监控系统和指挥系统。监控内容在各矿山实施,在总部和矿山的指挥调度中心以视频、数字、图形等方式显示。 监控系统分为两部分,即视频监控和动态数据检测。视频监控是通过视频画面了解现场的生产安全情况。动态数据检测是通过动态监测数据了解现场的生产安全情况。如矿山主生产系统的运转情况,生产作业人员数量及分布情况,主要生产管理人员在岗情况等。 检测数据的内容包括露天采场设备GPS信息、露天边坡表面位移、内部位移信息、废石堆场和低品位矿石堆场边坡表面位移信息、井下风速、CO浓度和环境温度、水仓液位监测信息、尾矿坝浸润线、尾矿坝孔隙水压力、尾矿坝表面位移、尾矿坝内部位移、尾矿库内水位、尾矿库干摊指标信息等。检测数据可以通过数字、图表、三位立体图等多种方式显示。 指挥系统包括语音调度会系统和视频会议系统两部分。通过语音调度会进行音频信息的双向交流,实现语音调度指挥。通过视频会议系统进行音频、视频信息的双向交流,实现视频调度指挥。 矿业公司安全生产调度指挥中心主要功能 1、下属企业生产过程的集中管控功能 矿业安全生产调度指挥系统可以提取现有矿山生产过程中的各种视频监视和检测监控信息,通过现场视频画面和动态监测数据可以实时了解现场的所有情况,如矿山主生产系统的运转情况,生产作业人员数量及分布情况,主要生产管理人员的在岗情况,并且可以通过我公司现有ERP的三级系统可以直观了解个矿山的主要生产进展情况。 2、安全联动功能 通过VPN隧道联通各矿的尾矿库实时监测系统,对于有地下矿的矿山,联通井下人员检测井下人员定位系统,当采集到环境数据不正常时,可联动该地域的监控图像立即显示在指定的监视设备上(如:指挥调度终端、浏览终端),同时视频录像服务器启动对该监控点图像的录像任务,尽量避免出现安全隐患。 尾矿库在线监测系统对库区内设备设施的安全和周边环境的变化实行有效监控,弥补了过去采用人工观测周期长、监测数据不精确、信息量小、工作量大的不足,为进一步规范现场作业管理,确保尾矿库的安全运行提供了有力保障。 井下人员管理系统是集计算机软硬件、信息采集处理、无线数据传输、网络数据通讯、自动控制等技术多学科综合应用为一体的自动识别信息技术产品,该系统是通过对矿坑道远距离移动目标进行非接触式信息采集处理,实现对人、车、物在不同状态(移动、静止)下的自动识别,从而实现目标的自动化管理。系统采用DSSS 2.4G直接序列扩频技术,具有很强的抗干扰能力和高速数据传输速率,彻底解决了远距离,大流量,超低功耗,高速移动标识体的识别和数据传输难题。为矿山井下人员的安全定位和管理提供高效、安全的解决办法。 3、灾害救援决策中心功能 借助于矿山综合视频指挥调度系统独具的多种级别和权限模式设置,上级管理者通过指挥调度终端可以向下级指挥和调度命令,上下级各个部门、各级领导与下属之间可以实时地进行音、视频信息的双向交流,可实现点对点指挥、点对多点指挥、多组指挥、插入指挥等多和指挥调度方式。 4、视频会议功能 矿山集团管理层可根据需要适时召开视频会议,实现早调会、工程会、工作例会等各种会议,进行多点多方双向音视频交流互动。主席可以设定多个例会,每个例会包含相对固定的成员,主席可以方便地组织会议。会议采用手拉手麦克形式,摄像头会自动跟踪发言人。会议成员可随时加入和退出会议组。主席可以对各个会场的发言权进行控制,并可广播某一分会场。并且可以对视频会议进行录播,方便存档。 矿业公司安全生产调度指挥中心应用意义 管理决策水平得到提高。该系统采用多媒体技术、计算机网络技术、通讯与传感器技术、地理信息系统与工程数据库等技术,将自成体系的矿山安全、工矿监测与生产调度方面多个子系统集成为有机整体。用图、文、声等形式将这些信息实时、动态、准确、全面地显示在调度室多个高分辨率的大屏幕上。实现了机关、矿领导及技术、管理人员可随时在其办公室内或者通过网络直接调阅各有关矿井、采矿、工作面生产安全工况的实时动态图形与监测数据,井上下主要生产环节与设备的电视图像、生产安全调度多媒体数据库图形和各种生产报表,便于及时、准确掌握矿井生产与安全状况。因而大大促进了矿山管理决策的科学化及整体科技水平的提高。 社会经济效益显著。由于决策者及管理技术人员及时准确掌握有关信息,因而大大有利于保证矿井安全生产。降低成本,减少浪费,提高设备运行寿命该系统的经济效益是多方面的,如监测检修提高设备作业率,监测运输环节,充分利用矿上现有设备,节省不必要的设备投资等等。矿业公司公司自安装该系统后,就再也没有发生过重大伤亡故。一股性故也直线下降,这方面的效益高达数百万。 应用前景广阔。在该系统基础进行扩展,可形成集矿安全生产调度视频会议系统。建立企业内部网络,实现矿内集安全生产信息的远程交换,在网内进行环境与灾害分析、救灾方案确定,建立矿山数字化信息系统。要达到这些目标,软件是关键,空间信息的可视化及决案支持能力是决定性因素,而地理信息系统及丰目关技术的应用是前提条件。如利用三维数据的可视化和虚拟现实技术,有望将地下开采的矿井“虚拟”到该系统中,给安全生产策指挥分析带来极大的方便;实时GIS可大大提高安全监测信息的时空可视化程度,更准确地描述井下安全信息及井下地质位移变化、发生与发展规律;智能GIS理论、方法的应用将大大改进现有的安全管理决策支持系统,使之变得更加方便实用、准确可需。随着研究工怍的进一步深入,这些目标会逐步得到实现。 生产调度论文:试论公司企业如何抓好生产调度及核算工作 摘要:公司企业应如何抓好公司管理的调度工作,如何全面做好公司财务核算管理,使企业走上的良序发展的道路。这是摆在公司企业面前必须处理好的课题。当前,公司企业专业技能急需提高,责、权、利如何落实到位,设备如何保证质量,这都是急需解决的问题,本文从公司企业如何抓好生产调度工作,如何做好企业核算工作入手,试论公司企业如何抓好生产调度及核算工作的。 关键词:公司企业;生产调度;核算管理 引言 公司企业为了抓好生产调度管理,应当认真做好核算工作,公司企业对管理人员要明确责任目标,充分发挥部门的管理职能作用,实施财务管控系统的融合,包括采购合同、费用结算、付款等业务的统一。管理系统要根据立品数量、产品质量及合同考核条款自动结算单价、总价、折标单价等,对各批次产品质量和价格信息进行整合,自动生成产品结算单据,每月生成月结算单,经审批后推送至财务管控系统,自动生成凭证,进行结算,避免了在立品结算过程中的人工干预,也大大简化了产品成本结算的流程,实现了从业务端到财务端的无缝协接,提高了工作效率。 一、公司企业要做好调度管理、实现公司企业降损增效 1.近年来,由于国内外市场发展的变化,公司企业要推行周调度计划,让企业生产与市场营销紧密联合,调度岗位员工要知道如何在企业设计产能极限的状况下,合理的调动人员安排,保质保量的满足市场按时供应;公司生产系统出谋划策,合理安排调动人员安排,保质保量的满足了当前市场按时供应。 2.公司企业生产项目建设体量大、结构好、数量多、措施实,保证了重点项目良好的建设势头。但是,部分项目目前还存在前期工作不实、手续办理相对滞后、完成投资未达标等问题。 3.公司企业要高度重视调度管理工作,切实落实责任,加快各类项目手续办理,确保重点项目按进度要求顺利推进。要按照确定的目标和时限,增强责任感和紧迫感,确保重点项目全面进入实际行动开工阶段。 4.公司企业要集中精力抓好新开发的重点项目,做好各项重点项目的督促检查及调度工作,按时推进项目建设,真抓实干,推动重点项目重点工作落到实处、实现重大突破,确保圆满完成各项目标任务。 二、实现“6S”管理对公司企业的重要性 1.公司企业从加强内部管理入手,禁止跑冒滴漏现象,发现一次,考核一次,让员工提高节约意识,“6S”工作推出后,企业管理通道畅通,物品摆放有序,员工作业规范,区域性标识完成,促进公司整个发展。 2.分解年度安全指标,做好年初调度计划落实,完善安全工作规章制度,狠抓隐患排查治理,落实“谁主管、谁负责”的原则,形成清晰的调度流程。 3.公司企业在安全体系建设上,公司保质保量地完成全年决算工作,组织员工开展会计基础自查自纠,检查经济业务,就填报质量,落实核算、强化收入等关键指标,保证核算误差不超过3‰; 4.严格执行公司下达计划指标,充分反映收入和成本费用,开展资产清查,夯实资产质量,体现财务管理成效;清理涉税事项,做好优惠政策落实与税收筹划。 三、实现企业成本核算,是强化企业发展的重要环节 1.随着市场竞争的日益激烈,为了强化企业核算管理工作,公司在人员培养方面下功夫,做到核算人员以强带弱,以老带新,扬长避短,合理调配,结合实践,在提高核算人员C合能力,增强核算经营意识。 2.对公司企业成本核算进行梳理,要按照产生产品为核算对象。商品以销售量为基础,销售量和生产量之间自然存在差异。 3.公司企业核算要全面实现“管理精细化、制度规范化、保障集约化、手段信息化、考评系统化”总体目标,破解财经管理难题,促进企业建设由外延扩张向内涵发展转变。 4.实施成本核算管理,突出组织机构建立关系顺畅、合理规范的运行机构;规范成本范围界限,确保成本核算的准确性、真实性;健全完善管理制度,实现核算管理工作制度化、规范化。 5.推行全资产核算管理,重点落实核算采购制度;加强信息化管理,构建以网络、数据库和一体化工作平台为重点的信息化基础建设。使企业成本核算实现有章可循,产生了良好的经济效益和社会效益。 四、实现医药成本核算内在化 1.将环境成本纳入企业成本核算,对公司企业成本核算进行梳理,企业要明晰产品成本构成。 2.公司企业初步制定出行业成本核算制度,调研的产品成本核算。 3.企业还要有效调动核算会计人员的工作积极性和主观能动性,形成了责任和利益有机结合的正向激励机制,会计核算过程得到层层监督控制。提高了金融服务效率,减少了风险环节,把各种风险消除在萌芽状态。 4公司要按照规定设置账簿、强化财务核算,对于出现不规范核算的情况,要根据相关法规,核定其应纳企业所得税税额,并要根据行业财务会计制度的规定和会计核算的要求,正确登记成本费用总账及相应的明细账、日记账。 五、为进一步规范企业核 预防核算业务风险 1.公司企业要不断提高会计核算水平,要按照核算有关业务规定和要求,落实规章制度,以查找漏洞、规范操作、防范风险为突破口,通过对照检查、查漏补缺、落实责任、整改纠正、评比竞赛等方法,在全辖范围内进一步深入推行核算业务规范化管理工作。 2.核算业务实行规范化管理,就要实现核算业务规范化有序推进进行,明确其工作职责,通过组织学习、自查自纠、检查监督、竞赛评比、集中整改阶段开展工作。 3.为确保核算业务规范化管理工作的有效开展,公司企业要加强领导,明确任务,要设立相应组织机构,一把手亲自安排,亲自检点,亲自督查,做到任务明确,责任到人。并要求学习全面,自查深入,整改到位。 4.监督检查彻底,整改督办到位。不搞形式,不走过场。建立工作长效机制,落实工作责任制。为使工作机制得以有效运转,以目标责任制的形式进行了确定。 六、结语 综上所述,随着我国公司企业的快速发展,核算业务已成为目前公司企业管理工作的重要组成部分。因此,如何规范合理地管理核算工作,如何准确、及时地核算公司业务,对准确反映医药公司的财务状况、经营成果及现金流量情况,提高经济效益,具有非常重要的作用。公司企业要在自主营业务的范围内,划分好调度与核算工作的分水岭,让主营与非主营业务收入和成本提供依据,增加公司业务核算特点的相关会计科目,解决了代垫、暂收款项纳入公司营业额一并征收税等问题。 生产调度论文:基于固定在制品数投料系统的半导体生产线调度 摘 要:为优化半导体生产系统,针对半导体生产线的特点,建立基于在制品数(Work in Process,WIP)水平控制投料的数学模型. 通过仿真试验,得出不同WIP水平对生产线性能的影响;比较固定在制品数(CONstant WIP,CONWIP)投料系统与固定时间间隔投料(CONstant Release INterval,CONRIN)系统之间的性能差异. 在不停线的情况下,对增加生产品种的生产线进行分析,得出一些关于影响WIP水平因素的定性规律. 关键词:半导体;固定在制品数;固定时间间隔;投料控制;仿真 0 引 言 半导体在现代生活中发挥着日益重要的作用,但其生产线是目前世界上公认的最复杂的生产线之一.半导体制造过程一般可分为前段工序和后段工序两部分:前段工序主要指对硅片的加工;后段工序主要指封装和测试.一般意义上的半导体制造系统的投料和调度都是针对前段工序而言的,其特点不同于一般传统生产线的特点.[1,2] (1)可重入:重入,即同一工件在加工的不同阶段可能会出现在同一设备前等待加工;或工件在加工的不同阶段会重复访问同一设备.这一特点使产品对加工设备的竞争变得更加激烈,同一设备上需要调度的工件数量大大增加,不确定因素也有所增加,这无疑使调度变得更加困难. (2)高度不确定性:由于半导体制造具有可重入的混合加工方式、次序和相应的准备时间等特点,决定其加工周期的不确定;并且半导体制造的设备众多,发生的故障具有不确定性,所有这一切都导致半导体制造过程具有高度不确定的特点. (3)生产规模巨大、制造周期长:半导体产品的加工周期为2个月左右,加工步骤通常具有400~600步,加工设备种类80~100种,设备总数超过200台,这些都造成半导体生产的规模巨大和过程复杂. (4)多种产品同时在线生产:因为半导体的制造周期长,为了满足客户订单的需要,存在几种产品同时在1条生产线进行混合生产的情况.由于客户订单到达具有随机性,所以产品上线生产的时间也具有一定的随机性,这就需要合理安排新上线的产品与已经在线生产产品之间的关系. 半导体生产线的上述特点决定半导体制造系统调度的复杂性,因此根据实际生产需要,开发出一套适合调度、控制和分析的工具来解决生产实际问题,实现真正的计算机控制生产过程具有重要的现实意义. 1 调度与控制 目前,半导体生产线上生产任务的管理主要是投料控制与工件调度.前者是控制何时投入多少新的Wafer进入生产线;后者是尽可能在满足生产约束(交货期、资源和工艺路线等)的前提下,安排使用资源以及加工先后顺序,以获得产品的制造时间及成本的最优化. 目前的投料控制方法[3]可以简单地分成两类:静态投料控制和动态投料控制.静态投料控制是指事先制订好一定的投料规则,然后开始实施生产,不管生产线的状况,一直按照此规则进行投料,如固定时间间隔投料(CONstant Release INterval,CONRIN)法、按随机分布泊松流投料法等.动态投料控制是指事先选择一些生产线参数作为控制指标,当此参数满足一定条件后才进行投料,这相当于对生产线引入反馈机制,以改善控制效果.常用的动态控制有:固定在制品数(CONstant Work in Process,CONWIP)投料法、避免瓶颈设备饥饿法等.实际生产情况与仿真实验都表明,不同的投料策略会产生差距很大的在制品(Work in Process,WIP)水平、产出率和设备利用率等性能指标. 工件调度也可以分成启发式调度策略和基于模型的调度策略两类.启发式调度策略实现起来较为简单,在实际生产中的作用发挥良好,故目前所采用的调度多为启发式调度策略;基于模型的调度策略可以利用模型对生产线的某些性能进行离线分析,如负载平衡的调度策略.但是由于半导体生产线存在随机性设备故障、不确定性重入以及机台维护,故事先制订的离散调度计划往往无法很好地执行,因此把这两种调度策略结合起来,用基于模型的方法做离线分析,用启发式的方法实现实时调度. 2 CONWIP系统介绍 CONWIP的优秀是建立1个固定的WIP水平,当生产线的实际数量超过或者达到该水平时,则停止投料;只有当制成品离开生产线时,才能投入新的物料.所以生产线的在制品库存接近1个定值. SPEARMAN等[4]指出,CONWIP系统就像1个闭环排队系统,其优点为: (1)能够适应不断变化的产品品种,具有较强的鲁棒性; (2)能够适应因为产品不同或机械故障造成的生产线瓶颈漂移,工件会自动聚集到实际生产线加工瓶颈前,而总的WIP水平不变; (3)能够减轻各工序劳动力数量的压力,生产节奏控制灵活. 对于WIP水平的设置,目前常采用计算机仿真法.WIP的控制并非十分敏感,只要能够使产出达到预期的结果,并且WIP数量基本合理,生产就能顺利进行.估算WIP水平最有效的方法是先分析历史数据,然后通过Little公式[4]推算. 平均WIP=平均生产率×平均生产周期 随着生产的进行,可以对WIP水平(在一定范围内)进行适当的修正.理想状态下的循环时间等于工件的加工时间,没有工件排队等待时间.但这在实际生产中是不可能的.这是因为每道工序及每个机台的加工能力不同,故无法保证1个工件离开当前机台时,上道工序的工件正好到达.所以总有一定数量的工件等在工位前,避免机台停工待料.因此,实际的循环时间等于加工时间与等待时间两项之和. 生产周期和WIP控制是1项重要的生产制造指标,降低WIP的优点在于:可以有效控制投料速率,使订单保存在生产计划中,而不是在生产车间以及仓库中,减少对宝贵生产线的空间占用,减少因质量缺陷和返工带来的直接经济损失;缩短生产周期,有利于及时响应客户到达的订单,提高客户的满意度. 3 仿真模型分析 为了清楚地描述半导体制造系统,可把其分为对机器的数学描述和工件的数学描述. 3.1 对机器的数学描述 把平均制造周期、设备产出量和瓶颈设备利用率这3个目标函数作为评判仿真结果优劣的依据.平均制造周期短,在单位时间内产出的产品就必然多,资金的周转速度就加快;产出量高,必然产生高的经济效益;瓶颈设备的利用率由半导体制造系统自身的特点决定,半导体制造设备价格昂贵,尤其是瓶颈设备,提高瓶颈设备利用率,可减少固定资产的无形损耗.简言之,这3个目标都直接与企业的经济效益有关,控制好这3个因素,必然会增加企业的经济效益. 为了使模型简洁清晰,对上述模型进行一些假设: (1)Wafer的装卸时间计算到加工时间中; (2)对加工设备前Buffer的容量不进行限制; (3)生产线上有足够多的工人,即不考虑人员对生产线的影响; (4)生产线设备完好,不考虑维护检修. 仿真程序采用面向对象的编程方法,将25片Wafer组成1个Lot,各个Lot按照泊松分布规律到达生产线的输入端.仿真程序对离散生产过程中所有的Wafer和设备活动进行跟踪记录.根据各机器设备前等待加工的队列长度,计算WIP水平并作出投料决策.将实验中不同时段下的结果进行统计,得到下面结果. 4 仿真试验与结果分析 共采用2组不同的数据进行试验.第1组数据[5]来自Intel提出的5台机器、6步工序、单一产品的芯片生产线模型.如图1所示,其中机器A和B模拟实际生产线的“扩散”工序,每批加工3个Lot;机器C和D模拟实际生产线的“离子注入”工序,每批加工1个Lot;机器E模拟实际生产线的“光刻”工序,每批加工1个Lot. 第2组数据采用亚利桑纳大学提供的IC生产线数据[7],此生产线共有83种机组,其中瓶颈机组1个,包含3台机器;2种产品,产品A的加工步骤为210,加工时间为228 h,经过瓶颈机组14次;产品B的加工步骤为245,加工时间为250 h,经过瓶颈机组16次. 对第1组数据的试验基于CONWIP系统仿真,主要分析不同WIP水平对生产线性能的影响,仿真时间长度为1 000 h(见表1). 从表1可以看出,生产线在WIP水平为10 Lot时性能最优.当WIP水平低于最优值时,降低WIP水平,生产线的产出量以及瓶颈设备的利用率都会随之降低,平均加工时间有所缩短,这表明生产线的生产能力并没有完全发挥出来,投料量还可以增加;当WIP超过最优水平时,增加WIP水平,生产线的产出量会随之减少,平均加工周期迅速增加而瓶颈设备的利用率几乎没有改善,这表明生产线的生产能力达到“饱和”后,一味增加投料量,并不能带来性能的改善,反而使得生产线性能下降. 第2组数据主要比较固定时间间隔投料CONRIN系统与CONWIP系统之间的差异,以及2种产品同时在线生产的复杂情况,仿真时间长度为10 000 h. 试验1:基于CONWIP系统,分别对2种不同产品单独生产情况以及同时生产情况进行仿真. 从图2可以看出,对于相同的生产线,不同产品的WIP水平不同,产品B的加工步骤以及经过瓶颈设备的次数都多于产品A,所以其产品在线的时间大于产品A,故产品B的WIP水平比产品A低. 从图3可以看出,2种产品同时在线生产时,其最优的WIP水平与产品A的最优WIP水平相同.即多种产品混合生产时,其WIP水平取所有产品中的WIP水平最大值. 试验2:对比CONWIP系统与CONRIN系统的性能差异. CONWIP: (1)产品A与产品B同时生产(符号AB); (2)先生产产品A,然后经过1 000 h投入产品B(符号AAB); (3)先生产产品B,然后经过1 000 h投入产品A(符号BAB). CONINT: (1)产品A与产品B同时生产(符号AB); (2)先生产产品A,然后经过1 000 h投入产品B(符号AAB); (3)先生产产品B,然后经过1 000 h投入产品A(符号BAB). 试验中的观测值(见表2)为:(1)产品A与产品B的产量;(2)产品A与产品B的加工周期;(3)生产线的总产量(产品A与产品B的产量之和). 从表2可以看出,CONWIP系统明显优于CONRIN系统.这主要是由CONWIP系统自身特点所决定的.正如前面所述,它会使工件自动聚集在瓶颈设备前,而总的在制品数量保持不变,这样可以使现有的资源得以充分利用. 在CONWIP系统仿真试验中,“先生产产品A,然后经过1 000 h投入产品B”与“先生产产品B,然后经过1 000 h投入产品A”比较发现,当开始投放两种产品后(也就是生产1 000 h后),它们的最优WIP水平与第1个试验的最优WIP水平相同,即只要是同一条生产线,同样的产品,其最优WIP水平是确定的,不会因为投料时间与方式的改变而改变.这对实际生产具有重要的意义. 通过大量试验可以得出一些关于决定WIP水平的定性规律:(1)与产品的加工时间有关,加工时间长,产品驻留生产线的时间必然就长,所以对应的WIP水平势必高些;(2)与经过瓶颈的次数有关,瓶颈设备是整条生产线中最紧张、竞争最激烈的资源,若产品经过瓶颈设备次数多,那么它所要等待的时间就长,其WIP水平自然就高. 5 结束语 目前,对半导体生产系统调度的研究还处于初级阶段,许多地方尚有待研究和改进.良好的调度与控制能够提高企业的产量,降低成本,增加企业的竞争力.但是半导体生产制造系统是十分复杂的系统,在实际生产中还有很多因素直接影响生产线的产量与性能,例如:操作人员班次的安排、车间的设备布局等.因此,应该充分利用计算机管理系统,建立良好的生产环境,充分发挥生产线效能,提高企业的市场竞争力. 生产调度论文:基于混合粒子群算法的航空零件生产车间柔性调度研究 摘要:航空零件生产车间调度具有目标多样性和不确定性问题,普通方法难以求得最佳调度顺序。针对这个问题,采用了混合粒子群算法优化加工工序。该算法通过个体交叉,变异的方法来反复迭代寻优,从而得到更好的零件加工工序。通过仿真实验验证了该算法的有效性,从而为航空零件加工车间调度优化提供了一种新的思路。 关键词:航空零件;模糊目标;柔性;车间调度;混合粒子群 航空零件生产是一个复杂的过程,往往需要经过多个生产车间的加工才能完全加工成型。并且由于各零件的安装顺序不通,对于不同的零件,需求的时间不同。因此在航空零件加工的过程中需要合理分配各零件的加工车间顺序,从而达到合理利用产品制造资源,提高零件加工效率,更好地完成飞机组装线需求的目的。 粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)是Kennedy博士和Eberhart博士在1995年提出的一种基于群体智能的优化算法,它源自对鸟类捕食的研究,个体通过竞争搜索完成对复杂搜索空间最优解的搜索。PSO算法虽然具有收敛速度快的特点,但是容易陷入局部最优。混合粒子群算法是标准粒子群算法的改进,该算法摒弃了标准粒子群算法的依靠速度跟踪极值的方法,而是引入了遗传算法中交叉和变异算子,粒子通过和个体极值和群体极值交叉和粒子变异的方法来跟踪极值,寻找最优问题最优解,本文用混合粒子群算法来对车间调度进行优化。 1 问题模型 1.1 调度问题模型 航空零件柔性车间调度问题可以描述为有n个待加工的航空零件要在m(m 2)台机器上加工,已知的参数如下所示[1-2]: 1)机器集M={m1,m2,…mm},mj表示第j台机器,j=1,2,…,m; 2)航空工件集P={p1,p2,…,pn},pi表示第i个航空工件,i=1,2,…,n; 3)工序序列集OP={op1,op2,…,opn},opi={opi1,opi2,…,opik}表示航空工件pi的工序序列。 4)可选机器集OPM={opi1,opi2,…,opik},OPij={opij1,opij2,…,opijk}表示航空工件pi的工序j可以选择的加工机器。 5)使用机器加工工件的时间矩阵T,tij∈T表示第i个工件pi使用第j个机器的时间。 6)使用机器加工工件的费用矩阵C,cij∈T表示第i个工件pi使用第j个机器的加工费用。 并且问题满足下列条件: 1)每个工件的每道工序使用每台机器不能多于1; 2)每个工件的加工遵循一定的顺序,只有在前面工序完成后才能进行下一个工序; 3)每个工件的每道工序的生产开始后就不能停顿,直到该工序完成为止。 求解工件加工的排序S,使得所有工件的提交时间和总费用的加权和最小。 1.2 模糊提交时间 在航空零件的加工过程中,由于加工顺序不同,各零件组装的时间不一样,以最小完工时间作为优化指标并没有意义。因此,本文采用了遵循安装时间不通的模糊提交时间,对于零件pi的交货期,用下面的梯形模糊数来表示: Ti=(ti1, ti2, ti3, ti4) 模糊隶属度计算公式如下: 式中,μd(x)表示x属于模糊集Di的隶属程度,其范围为0到1之间的数,这样每得到一个工件的提交时间时,都计算提交时间的模糊隶属度作为该个体适应度值中的提交时间。 2 混合粒子群算法 2.1 混合粒子群算法 粒子群算法是一种群体智能优化算法,它是Kennedy博士和Ebehart博士在1995年提出的。算法首先初始化一群随机粒子,每个粒子都有自己的运动速度,粒子通过跟随个体极值和全局极值更新速度和位置完成寻优过程,粒子寻优的公式如(2),(3)所示[3]: 其中,Vk id为粒子速度,Xk,Xk+1是粒子位置,就是问题的潜在解,Pk ibest是个体极值,Pk gbest是群体极值,c1和c2是加速度因子;r1和r2是分布于[0,1]之间的随机数。 标准粒子群算法虽然操作简单,算法能够快速收敛,但是随着迭代次数的不断增加,在种群收敛集中,各粒子也越来越相似,可能在局部解周围无法跳出。因此,本文采用了一种混合粒子群算法,该算法引入了算法中的交叉和变异操作,通过粒子通过和个体极值,群体极值交叉以及只身变异的方法来搜索最优解[4-5]。 2.2 个体编码和适应度计算 粒子采用实数编码的方法,每个粒子表示零件在所有机器上的加工顺序,当零件数为n,加工顺序为m时,个体的长度为2*n*m,其中前面表示所有工件的加工顺序,后面表示加工机器序号。 根据每个粒子的编码求解该粒子的适应度值,由于机器的加工数量限制,每一个零件的某一工序投入加工时,首先应该判断加工机器的上一个零件是否加工完,没加工完则等待上一个零件加工完再投入加工。适应度的计算公式如公式4所示: ftness(s)=k1/time(i)+k2*cost(i) (4) 其中, time(i)表示所有任务的提交时间模糊隶属度和,cost(i)表示所有任务所需费用和,k1,k2为系数,fitness(i)为粒子i对应的适应度值。 2.3 进化算子 混合粒子群算法中的进化算法为交叉和变异,其操作方法如下: 1)交叉方法:交叉方法采用整数交叉法,首先选择出全局极值或个体极值的前n*m和个体的前n*m位,然后随机选择交叉位pos后,将交叉位pos后的加工顺序互换得到新个体,然后对新个体编码的工件重复加工和未加工完的编码进行调整,把重复加工的工件变化为没有加工完的工件。然后按照旧粒子的机器安排重新排列新粒子的n*m+1-2*n*m位。采用了保留优秀个体策略,只有当新粒子适应度值好于旧粒子时,采用新粒子更换旧粒子。 3)变异方法:变异方法采用个体内部两维互换方法,对于变异个体,首选选择变异位置pos1和pos2,然后把个体中pos1和pos2位的加工工序以及对应的加工机器序号对换。同样采用了保留优秀个体策略,只有当新粒子适应度值好于旧粒子时,采用新粒子更换旧粒子。 2.4 计算步骤 混合粒子群算法优化柔性车间调度问题的计算步骤如下所示: Step 1:初始化种群,计算种群适应度值,找到个体最优和群体最优位置; Step 2:粒子进行交叉操作; Step 3:粒子进行变异操作; Step 4:计算新种群的适应度值,更新个体最优和群体最优位置; Step 5:判断迭代是否结束,若否返回Step2 。 3 仿真实验 采用混合粒子群算法进行航空零件加工模糊车间调度,共有10台机器,6个航空零件,每个零件都有6道加工工序,每个工序可以选择的机器如表1所示。 每个零件的加工均需要一定的时间和费用,根据飞机安装时间的需求,每个零件的提交时间满意度遵循不同的模糊隶属度矩阵。采用混合粒子群算法求解该问题,每个粒子有72维整数,前36维表示加工顺序,后36维表示所选机器,种群中共有20个个体,个体通过同最优个体交叉和自身变异寻找新个体。进化次数为50次,最优个体适应度值随进化变化趋势和对应最终优化零件加工甘特图如图1,2所示。 最优个体对应各零件提交时间及对应的时间满意度模糊值如表2所示。 从图表中可以看到,混合粒子群算法车间调度能有效调度零件加工次序,得到各零件提交时间满足飞机组装时间需求。 4 小结 本文研究了混合粒子群算法在航空零件加工车间调度中的应用,通过个体同优秀个体交叉,个体自身变异等方式寻优合适的零件技工工序,并得到了较好的车间调度方法,为航空零件加工问题提供了一种参考方法。 生产调度论文:试论公司企业如何抓好生产调度及核算工作 摘要:公司企业应如何抓好公司管理的调度工作,如何全面做好公司财务核算管理,使企业走上的良序发展的道路。这是摆在公司企业面前必须处理好的课题。当前,公司企业专业技能急需提高,责、权、利如何落实到位,设备如何保证质量,这都是急需解决的问题,本文从公司企业如何抓好生产调度工作,如何做好企业核算工作入手,试论公司企业如何抓好生产调度及核算工作的。 关键词:公司企业;生产调度;核算管理 引言 公司企业为了抓好生产调度管理,应当认真做好核算工作,公司企业对管理人员要明确责任目标,充分发挥部门的管理职能作用,实施财务管控系统的融合,包括采购合同、费用结算、付款等业务的统一。管理系统要根据立品数量、产品质量及合同考核条款自动结算单价、总价、折标单价等,对各批次产品质量和价格信息进行整合,自动生成产品结算单据,每月生成月结算单,经审批后推送至财务管控系统,自动生成凭证,进行结算,避免了在立品结算过程中的人工干预,也大大简化了产品成本结算的流程,实现了从业务端到财务端的无缝协接,提高了工作效率。 一、公司企业要做好调度管理、实现公司企业降损增效 1.近年来,由于国内外市场发展的变化,公司企业要推行周调度计划,让企业生产与市场营销紧密联合,调度岗位员工要知道如何在企业设计产能极限的状况下,合理的调动人员安排,保质保量的满足市场按时供应;公司生产系统出谋划策,合理安排调动人员安排,保质保量的满足了当前市场按时供应。 2.公司企业生产项目建设体量大、结构好、数量多、措施实,保证了重点项目良好的建设势头。但是,部分项目目前还存在前期工作不实、手续办理相对滞后、完成投资未达标等问题。 3.公司企业要高度重视调度管理工作,切实落实责任,加快各类项目手续办理,确保重点项目按进度要求顺利推进。要按照确定的目标和时限,增强责任感和紧迫感,确保重点项目全面进入实H行动开工阶段。 4.公司企业要集中精力抓好新开发的重点项目,做好各项重点项目的督促检查及调度工作,按时推进项目建设,真抓实干,推动重点项目重点工作落到实处、实现重大突破,确保圆满完成各项目标任务。 二、实现“6S”管理对公司企业的重要性 1.公司企业从加强内部管理入手,禁止跑冒滴漏现象,发现一次,考核一次,让员工提高节约意识,“6S”工作推出后,企业管理通道畅通,物品摆放有序,员工作业规范,区域性标识完成,促进公司整个发展。 2.分解年度安全指标,做好年初调度计划落实,完善安全工作规章制度,狠抓隐患排查治理,落实“谁主管、谁负责”的原则,形成清晰的调度流程。 3.公司企业在安全体系建设上,公司保质保量地完成全年决算工作,组织员工开展会计基础自查自纠,检查经济业务,就填报质量,落实核算、强化收入等关键指标,保证核算误差不超过3‰; 4.严格执行公司下达计划指标,充分反映收入和成本费用,开展资产清查,夯实资产质量,体现财务管理成效;清理涉税事项,做好优惠政策落实与税收筹划。 三、实现企业成本核算,是强化企业发展的重要环节 1.随着市场竞争的日益激烈,为了强化企业核算管理工作,公司在人员培养方面下功夫,做到核算人员以强带弱,以老带新,扬长避短,合理调配,结合实践,在提高核算人员综合能力,增强核算经营意识。 2.对公司企业成本核算进行梳理,要按照产生产品为核算对象。商品以销售量为基础,销售量和生产量之间自然存在差异。 3.公司企业核算要全面实现“管理精细化、制度规范化、保障集约化、手段信息化、考评系统化”总体目标,破解财经管理难题,促进企业建设由外延扩张向内涵发展转变。 4.实施成本核算管理,突出组织机构建立关系顺畅、合理规范的运行机构;规范成本范围界限,确保成本核算的准确性、真实性;健全完善管理制度,实现核算管理工作制度化、规范化。 5.推行全资产核算管理,重点落实核算采购制度;加强信息化管理,构建以网络、数据库和一体化工作平台为重点的信息化基础建设。使企业成本核算实现有章可循,产生了良好的经济效益和社会效益。 四、实现医药成本核算内在化 1.将环境成本纳入企业成本核算,对公司企业成本核算进行梳理,企业要明晰产品成本构成。 2.公司企业初步制定出行业成本核算制度,调研的产品成本核算。 3.企业还要有效调动核算会计人员的工作积极性和主观能动性,形成了责任和利益有机结合的正向激励机制,会计核算过程得到层层监督控制。提高了金融服务效率,减少了风险环节,把各种风险消除在萌芽状态。 4公司要按照规定设置账簿、强化财务核算,对于出现不规范核算的情况,要根据相关法规,核定其应纳企业所得税税额,并要根据行业财务会计制度的规定和会计核算的要求,正确登记成本费用总账及相应的明细账、日记账。 五、为进一步规范企业核 预防核算业务风险 1.公司企业要不断提高会计核算水平,要按照核算有关业务规定和要求,落实规章制度,以查找漏洞、规范操作、防范风险为突破口,通过对照检查、查漏补缺、落实责任、整改纠正、评比竞赛等方法,在全辖范围内进一步深入推行核算业务规范化管理工作。 2.核算业务实行规范化管理,就要实现核算业务规范化有序推进进行,明确其工作职责,通过组织学习、自查自纠、检查监督、竞赛评比、集中整改阶段开展工作。 3.为确保核算业务规范化管理工作的有效开展,公司企业要加强领导,明确任务,要设立相应组织机构,一把手亲自安排,亲自检点,亲自督查,做到任务明确,责任到人。并要求学习全面,自查深入,整改到位。 4.监督检查彻底,整改督办到位。不搞形式,不走过场。建立工作长效机制,落实工作责任制。为使工作机制得以有效运转,以目标责任制的形式进行了确定。 六、结语 综上所述,随着我国公司企业的快速发展,核算业务已成为目前公司企业管理工作的重要组成部分。因此,如何规范合理地管理核算工作,如何准确、及时地核算公司业务,对准确反映医药公司的财务状况、经营成果及现金流量情况,提高经济效益,具有非常重要的作用。公司企业要在自主营业务的范围内,划分好调度与核算工作的分水岭,让主营与非主营业务收入和成本提供依据,增加公司业务核算特点的相关会计科目,解决了代垫、暂收款项纳入公司营业额一并征收税等问题。 生产调度论文:10kV配网线路预操作平台在调度生产工作中的应用 【摘 要】本文通过对10kV配网调度工作进行深入分析,对可能存在的造成调度误操作的因素进行了逐条分解,并针对性的提出了整改措施,从而开发了一款关于调度配网操作的系统,为调控人员操作运行提供了可靠依据,为调控新人员的培养提供成熟的外部环境。 【关键词】10kV配网线路;采取措施;实施策略 1 项目背景 一直以来,10kV配网线路是调度工作的软肋。线路联络多,方式倒换频繁,事故多发等。所涉及到线路开关、刀闸的操作较多,调度员下令之前,必须清晰了解当前线路运行方式方能进行正确操作。配网模拟预操作平台,可以使调度员直观明确的了解当前方式,同时模拟操作,保证10kV配网线路不造成带负荷拉合刀闸,误停送电,低压合环等误操作,确保电网安全可靠运行。 调控一体化后,调度员与监控员业务素质参差不齐,新进人员需要快速成长,目前的培训仍然停留在口头传授和偶尔的技术讲课层面,使用此平台,可以促进新进人员和调控人员主动学习,共同讨论,持续提升相关技能,保证日常培训效果。 10kV线路运行方式一直是口头交代和记录于遗留工作,日积月累,遗留项目越来越多,调控人员要找到相关线路的运行方式往往需要花费几分钟时间,模拟预操作平台与线路当前方式时刻保持一致,使调控人员实时、直观、正确的了解电网运行情况,杜绝因记录不清或交代不明造成的方式遗忘。 2 项目实施的步骤 2.1 主要研究内容 (1)要求标准化、规范化的绘制出10kV配网联络图,预留空间进行实时增减。 (2)编写线路联络开关、刀闸分合状态智能识别程序,预操作某一开关、刀闸时能够得到与之有联络开关、刀闸的状态的告警提示。 (3)智能更新开关、刀闸分合指示颜色、状态标识,根据图示可了解当前线路运行方式。 (4)创建预操作模拟平台,根据人员操作变位,类似于五防模拟系统。 2.2 采取措施 图1 设备带电状态判断功能逻辑示意图 图2 设备操作提示、变位功能逻辑示意图 (1)具体实施方式 如附图1、2所示,10KV配网线路预操作系统,包括元件数据库、操作程序、电网一次接线图、程序操作图。电网一次接线图是最初展示效果,根据需要选择进入某一程序操作图界面。 如图1、2所示,设备带电状态判断功能,1、在数据库中寻找程序操作图中的电源点。2、在数据库中寻找所连接的出线设备。3、根据数据库记录,判断出线设备的分合状态。4.1、若设备在分位。9、则停止,程序结束。4.2、若设备在合位。5、继续在数据库中寻找设备所连接的线路。6、将所找到的线路变换为与电源点和开关一致的颜色,表示来自同一电源。7、在数据库中寻找所连接的其他元件。8.1、若没有接有其他设备。9则停止,程序结束。8.2、若接有其他设备。则返回第2步。 (2)设备操作提示、变位功能。 1)进行“合”操作。1、判断当前需要操作元件的状态。2.1、若已是合位,提示并停止。2.2、若是分位。3、搜集相邻开关状态,并给予提示,4、用户确定是否要进行合位操作,4.1、若否,则停止。4.2、确定要进行合位操作。5、检查两边是否带电。5.1、若同时带电。6则判断需操作的开关是开闭所设备还是线路设备,6.1、若是开闭所设备,7、置此开关为合位状态,6.2、若是线路设备则不允许进行操作(由于公用线线路设备载流量不同,合环容易引起设备过载)。5.2、若只有一边带电,7、置此开关为合位状态。8、从此开关开始,寻找与之联通的线路和在合位的开关,置其状态为带电状态。 2)进行“分”位操作:1、判断当前需要操作元件的状态,包括开关、刀闸、小车开关、负荷开关。2.1、若已是分位,提示并停止。2.2、若是合位。3、搜集相邻开关状态。并给予提示4、确定是否要进行分位操作。4.1、若否,则停止。4.2确定要进行分位操作。5、查找此设备所属电源,由电源开始计算。计算到当前开关时,置其状态为分位。6、判断是开闭所设备还是线路设备。6.1、若线路设备。7、继续寻找相连下级的其他线路和设备,置他们为不带电状态。6.2、若是开闭所设备。8、判断是否两边同时带电。8.1、若是两边同时带电。9、相连下级设备带电状态改变(颜色变化)。8.2若否。返回第7步。 3 系统简介 3.1 10kV配网线路预操作平台简介 受客观因素限制,10kV配网线路一直都是各电网的薄弱环节,联络多,事故多发,方式倒换频繁。如今,客户对供电可靠性的要求越来越高,主动提高事故相应能力,利用线路互带,使用户少停电是当前我们的一个工作任务,开发此平台,让调控人员在日益复杂的联络线路中实时、直观、正确的了解当前运行方式,正确无误进行倒闸操作。 如下图3所示,,图3是用户进入系统点击自己即将要进行操作的设备后弹出的操作模拟图。用户可以在操作模拟图上进行一系列的模拟操作。 为节省寻找设备花费的时间,我们设计了可以直接进行查找的功能,按ctrl+f就可以直接进入查找界面(如图4)。 针对模拟图上的设备,系统设置了“分”与“合”两种操作选项。 当用户选择任一选项后,系统会提示相邻设备的运行状态,以此来提醒用户对当前设备的操作是否合理。 当用户确认当前操作无误后,操作模拟图开关变位,并在数据库中记录存档。为了便于用户区分,不同的电源,系统设置了不同的颜色。 4 实施效果和应用前景 4.1实施效果 我局按照QC小组提出的10kV配网操作平台实施后,促进了新进人员和调控人员技能持续提升,保证日常培训效果。保证10kV配网线路操作时不造成带负荷拉合刀闸,误停送电,低压合环等误操作,确保电网安全可靠运行。使调控人员实时了解电网运行情况,杜绝因记录不清或交代不明造成的方式遗忘。 4.2 应用前景 本QC的目的是开发一种10KV配网线路预操作系统,填补电网运行在10kV配网操作系统方面的空白,把地区电网10kV配网线路全部归纳到系统中进行模拟操作,使电网运行管理者及时掌握10KV配网线路的运行方式,根据线路和设备颜色明确电源点,在对变电站或线路上的开关、刀闸进行操作时,按照设定的程序分析判断与之有关联的开关、刀闸的状态,为电网运行管理者进行正确操作提供依据。 5 结论 保证10kV配网线路操作时不造成带负荷拉合刀闸,误停送电,低压合环等误操作,确保电网安全可靠运行。使调控人员实时了解电网运行情况,杜绝因记录不清或交代不明造成的方式遗忘。开发此平台,让调控人员在日益复杂的联络线路中实时、直观、正确的了解当前运行方式,正确无误进行倒闸操作。 生产调度论文:浅淡生产调度在煤化工企业中的重要性及具体方法 生产调度是组织执行生产进度计划的工作,生产调度的“调”是指科学的协调,“度”是指把握一定的尺度。调度工作的基本任务是贯彻执行党和国家安全生产方针政策,在确保安全的前提下组织和指挥生产,全面、均衡地完成生产任务。协助领导组织、协调、指挥事故抢救、抢险和生产恢复工作。调度已成为一门集技术与管理于一体的综合性很强的专业,为更好的发挥其在企业中指挥中心和主要管理部门职能的作用,调度工作的规范化、制度化是最基础的工作。 山东兖矿国际焦化有限公司是由充矿集团有限公司与巴西淡水河谷公司、日本伊藤忠商事株式会社共同投资组建的三方合资公司,横跨冶金、化工两大行业,涉及焦炭、甲醇、煤焦油、粗笨等多种产品,另有热力发电,工艺流程复杂,自动化程度高,连续性强。如此多元化的企业中,怎样才可确保生产的安全性和计划性,充分发挥生产调度的“总指挥家”的作用既有保障。 一、生产调度的必要性和重要性 1.一个生产计划的具体实施需要生产调度来完成 现在编制一个周密、完美的生产计划对一个现代化的大型企业来说是件很容易的事情,但是怎么把理想化的生产计划万无一失的变成现实的生产活动,以达到期望的可以销售的合格产品及获得可观的利润,就需要一个专门负责实施生产计划的部门来完成。现代的煤化工业企业,生产环节多,协作关系复杂,生产连续性强,不可预见的情况多且变化多端,某一个点或面发生故障,或某一措施没有如期实现,往往都会波及整个生产系统的安全、稳定运行,甚至发生事故。因此,生产调度工作,对于督促、控制、管理,及时了解、掌握生产情况,研究分析影响生产的各种因素,根据不同具体情况采取相应策略,确保生产计划的顺利完成是非常必要的。 2.生产调度的重要性 一个生产计划的具体实施会受到很多因素的制约,尤其是对一个大型的生产系统更是如此。实际生产过程中,情况十分复杂,千变万化,有局部的,也有整体的;有内部的,也有外部的;有人员方面的,有工艺方面的,也有设备方面的;有主管因素,也有客观因素。这些问题一旦出现,小则造成生产被动,大则造成生产过程中断,生产系统一旦停车,计划就难于完成;企业的生产计划是基于安全的前提下获得最大利润的,有时企业会因自身经营因素,或国内外市场因素,而不能赢的利润反而亏损,生产调度就要及时调整生产计划,以减少企业损失,短期生产计划的调整可能会造成整个生产计划不能按期完成,此时暂时计划的调整怎样把握一个“度”也是非常关键的。另外,生产系统会因不可预见或不可抗拒的因素而被迫中断,甚者会有生产中断而引起安全事故。面对突发事件,及时、有序、准确的进行有效组织生产和事故抢救也是生产调度的主要职责之一,“养兵千日,用兵一时”,当国家和人民生命财产受到威胁时,更显生产调度的重要性。 因此生产调度要及时全面详细的了解生产影响因素,协调有关部门、有关人员处理解决这些不利因素,消除隐患,以保证生产长周期安全、稳定、高效的运行,确保生产计划达到期望的目的。可想而知,如果没有生产调度夜以继日的指挥协调,要想及时解决生产过程中随时出现的矛盾,维持生产过程的正常运行是不可能的,同时人民的生命也难以安全。 二、生产调度的具体方法 1.调度管理方面 1.1 加强学习,提高思想境界,只有思想先行,行动才会跟随;只有实现思想统一,行动才会一致;“严肃活泼,团结紧张”是调度团队的整体精神意识所在。时时不忘学习,提高自身综合素质,使自己具有高度的事业心、责任感和良好的职业道德,具有较强的组织协调能力;做到内行管理,熟练把握本企业生产布局、生产系统流程,了解主要设备性能、完好情况,掌握生产所需主要原材料等生产要素;熟记标准化管理和掌握本企业《安全规程》、《作业规程》、《安全技术操作规程》及有关安全生产管理规定,并能灵活运用于生产管理中。 1.2 搞好调度质量标准化建设,抓好调度基础管理工作。调度质量标准化建设是响应煤化工企业整体标准质量化建设的要求,可以促进调度工作的规范化,统一化,树立良好的调度形象,以更好、更有效的为安全生产服务。调度日常管理工作是最基本的也是最主要的工作。在日常工作中,要坚持原则,实事求是,严格按照操作规程和生产组织管理规定执行;调度员要经常深入生产一线,掌握第一手原始资料,并建立完整的原始记录;了解生产变化的趋势,深入细致地分析研究所出现的问题,及时向有关领导汇报或是提出有建设性的意见,及时处理和解决生产中的关键问题。 1.3 为进一步规范本企业生产调度专业管理工作,逐步推行调度管理制度化、问题处理闭环化、应急管理程序化、资料管理档案化、调度装备信息化“五化”建设,及时协调、解决生产中发生的实际问题,确保生产系统的安全稳定运行。 2.调度生产工作原则 2.1 安全第一原则。生产调度组织工作应坚持“安全高于生产,不安全不生产”的根本方针不动摇,对威胁安全生产的重大问题有权下达调度指令,并督促有关部门采取积极措施解决。 2.2 集中性原则。坚持生产调度集中统一指挥为原则,凡有关车间或部室生产、建设、安全、经营的一切调度指示、命令,一般须通过调度指挥系统下达。情况紧急或必要时,生产调度指挥系统有权调度公司范围内的所有人力、物力,以确保生产安全、系统稳定运行,保质、保量、按时完成生产任务。 2.3 效益最大化原则。生产调度应以市场为导向,以“少投入、多产出、快产出”为原则,科学利用资源,合理组织调配,有效进行生产过程控制,获取最佳经济效益。 2.4 准确及时性原则。生产指挥应做到准确无误、记录详实。在听取汇报时,时间、地点、事件、汇报人必须记录准确,如实反映客观情况;一切数据计算要准确无误,上传的资料、数据必须及时、准确;对生产中出现的问题和矛盾要及时判断、解决和处理,信息反馈要迅速。 2.5 闭环管理原则。对生产组织过程中出现的问题,应有原因分析、解决方案、整改落实进度跟踪、结果评价和总结,并做好相关记录,做到闭环化管理。 3.调度装备 生产调度是企业生产作业控制、日常生产管理、生产信息汇集的中心;有上下贯通、左右协调、集中统一的功能,是保证企业安全稳定生产的优秀部门。因此调度要配备具有录音、扩、放、群呼及直通等功能的调度电话,录音资料保存3个月以上;配备转真机、电脑、打印机;一些重点工作地点的配摄像头;配有无线通讯设备及应急交通工具。现代化的、灵活高效的生产调度系统有利于调度工作的顺利开展,高效、快速的指挥实际生产,同时一定程度上也降低了调度人员的工作强度。 4.加强考核,统一意志,统一指挥,树立调度部门威信。 调度室制定严格的考核制度,并严格执行。企业的规章制度是企业的法律、法规,是各单位应该遵守的工作内容和工作程序,是每一个所属公司人员都必须遵守的规范和准则,具有严格的强制性和约束性,任何单位和个人违反制度都要受到相应的惩罚。调度制度保障调度工作能够顺利进行,对生产组织原则来说是最有力的保证。只有树立了调度室在企业中的权威,才可以确保调度命令畅通无阻,才可以更好的按计划组织、协调生产;以便为公司做出最大的贡献。 三、结语 综上所述,要保障复杂、多元化的现代化大型企业安全、连续,稳定、高效的生产,调度工作具有举足轻重的作用;为了更好的为生产企业服务,调度人员要不断的加强自身综合素质的提高及工作方法的改进,并把先进的现代化装备有效利用到实际工作中。由于调度这门专业起步晚,有很多不足之处待改进,还需大家共同努力,壮大调度队伍,为企业发展做好后勤保障。 生产调度论文:浅谈防汛生产调度中心电子屏信息系统的设计与应用 摘要:通过对飞来峡防汛生产调度中心电子屏信息系统设计与应用的阐述,明确电子屏信息系统为飞来峡信息提供一个服务平台,使职工及来访人员直观地了解枢纽的相关信息,同时也可以更好地宣传企业文化。 关键词:防汛生产;电子屏;信息;应用 1.概述 飞来峡水利枢纽防汛生产调度中心是飞来峡水利枢纽工程建设的后续项目,项目的建设将进一步提高飞来峡水利枢纽生产、运行、调度、管理水平,更好地适用全省防汛指挥信息系统建设及枢纽防汛指挥的需要,确保枢纽以防洪为主等功能得到充分发挥,为防洪安全和枢纽运行提供更有力的保障。为了使职工及来访人员直观地了解枢纽的相关信息,也为了更好的宣传企业文化,为信息提供一个服务平台,在飞来峡防汛生产调度中心大楼首层建设一套液晶大屏幕信息系统。 2.信息系统设计原则与建设目标 2.1设计原则 大屏幕拼接显示系统建设的总体设计原则是:系统充分考虑到先进性、可靠性、经济性、可扩充性、可维护及管理性等原则,建设一套采用先进成熟的技术、遵循布局设计优良、设备应用合理、界面友好简便、功能有序实用、升级扩展性好的液晶大屏幕拼接系统,以满足对大屏幕图像和数据显示的需求。 2.2建设目标 信息系统设计目标为:建成基于局域网或者互联网的信息系统,该系统接入调度中心大楼的办公网络,办公网络内任意电脑可实现对所有信息的管理和,支持目前所有的主流媒体文件格式,为大楼构建一个视频、图片、字幕、Flash动画、网页等多种媒体信息的多媒体信息平台,为用户提供高质量的多媒体信息服务。 在建设方案中,主要考虑设计3行3列55寸液晶屏拼接大屏显示方案,该设计结合目前最先进的图像处理和控制技术,能满足防汛中心当前的使用需求。 3.系统构成设计 3.1信息系统构成 (1)55英寸DS-D2055NH LCD显示屏:9块55英寸工程专用LCD显示单元能够保证系统设备的亮度、使用寿命、稳定性。 (2)液晶单元支架:9个模块化框架,3个基座 (3)拼接控制器(含配套专用控制软件):1套 (4)传输线缆:9条,将信号源传输到LCD电视墙上面显示。 3.2系统架构图 根据系统设计原则和实际应用需要,提出信息系统的构架图如下: 液晶大屏幕拼接显示墙由一套3(行)×3(列)55”(LED)超窄边液晶显示屏――DS-D2055NH组成,尺寸特性如下: 单屏尺寸:1215.3.0(w)×686.1(H)×118.0(D)(单位mm)。 组合尺寸:(686.1mm×3)×(1215.3mm×3)。底座高度:实际高度根据现场确定。 背后维护空间:默认1000mm,实际空间根据现场以及拼墙高度确定。 3.3系统组成效果图 4.系统功能设计 信息系统主要包括“信息制作、信息、播放管理、素材管理、系统设置、终端管理、系统备份还原、数据统计、日志管理”等基本功能以及扩展的功能应用。主要功能如下: 4.1所见即所得的信息制作 用户登录系统管理端以后可编辑需要的信息,灵活组合背景图、视频、音频、图片、字幕和实时数据等,排版组合成多媒体信息,各区域播放内容使用单独的播放列表进行控制,并可以设置信息有效播放时间。也可以使用信息模板对界面排版进行快速制作,同时支持信息导入导出功能,对信息进行快速更改。 4.2全效的信息播放控制(可选择播放方式) 垫片播放、周期播放、定时播放、间隔插播、独占信息插播、分组播放,以上几种播放方式使播放的节目内容更具有针对性,大大提高关注度。 4.3严谨的系统权限管理 信息审核:用户需要上传的信息必须经过审核方可由管理员进行信息编辑及播放终端播放。配合用户权限管理可以对播放素材进行可控性管理。 用户权限管理:管理用户的个人信息,配置用户的所属机构及角色权限。可以配置是否具体素材审核权限及具体终端管理权限。 信息审核、用户权限管理能够控制一切非平台审核通过的信息在终端上播放。能有效控制信息内容的安全。 4.4实时的终端监控维护 远程控制:支持远程设置终端的开始播放/停止播放、定时开关机、连接中心服务器设置、流媒体播放、紧急信息插播、固件升级等,便捷实现终端的远程控制及维护。 4.5生产信息实时显示 通过与水利系统数据管理模块进行对接,可以完成对水情、溢流坝、船闸、电站等生产实时系统数据库的连接、读取、修改和显示,需显示的数据既能从各生产实时系统读取直接显示,也可经本地修正后再显示,即支持本地存储修改后再显示到电子屏幕中。同时还可以灵活设置各生产实时系统数据在电子屏中显示的内容和样式,可自由选择需显示数据的组合,数据的具体显示形式F场确定。 需显示的生产实时信息系统包括:水情遥测预报调度系统、溢流坝闸门计算机监控系统、船闸收费调度系统、电站计算机监控系统等。 4.5.1水情遥测预报调度系统 需显示的信息包括:气象信息、上游实时水位、下游实时水位、入库流量、发电流量、闸门流量、总出库流量。 数据源:其中气象信息数据取自枢纽综合集成管理系统数据库;上游实时水位、下游实时水位、入库流量、发电流量、闸门流量取自水情遥测预报调度系统;总出库流量由发电流量与闸门流量相加所得。 4.5.2溢流坝闸门计算机监控系统 需显示的信息包括:15个泄水闸门开度、3个3号副坝闸门开度,1个排漂孔闸门的开度等信息。 数据源:15个泄水闸门开度、3个3号副坝闸门开度,1个排漂孔闸门的开度等信息均取自枢纽综合集成管理系统数据库。 4.5.3船闸收费调度系统 需显示的信息包括:上游待闸船只、下游待闸船只、日过闸量、月过闸量、年过闸量等信息。 数据源:上游待闸船只、下游待闸船只、日过闸量、月过闸量、年过闸量等信息需通过SQL语句对船闸收费调度系统数据库进行查询统计后才能得到。 4.5.4电站计算机监控系统 需显示的信息包括:4台发电机组的负荷;A、B点负荷;机组日发电量、月发电量、年发电量等信息。 数据源:4台发电机组的负荷、A、B点负荷取自电站计算机监控系统网关机数据库中;机组日发电量、月发电量、年发电量等信息需通过SQL语句对枢纽综合集成管理系统数据库进行查询统计后才能得到。 4.6枢纽政务信息 随着飞来峡水利枢纽标准化、规范化、科学化管理的需要和信息化的发展,管理处对各项工作的管理将越来越规范,并且由于分处两地办公,效率也需要进一步提高。各个部门有越来越多的信息与需求共享,通过信息化、数字化、网络化的多媒体信息系统,完全可以替代以往的打印海报、张贴宣传单等落后宣传手段,所有需要的信息都可以在第一时间编辑、制作、传输并到指定电子屏上显示,大大降低了人力的工作量,缩短了流程,提升效率和正确性 5.电子屏信息系统的运行维护和安全管理 遵循统一管理、分工负责、共同建设的原则,信息系统的运行部门为管理处办公室,办公室设置专门的运行管理人员,负责信息的上传和运行管理工作。信息中心提供技术支持,保障信息系统网络运行环境,确保网络安全畅通,负责信息系统设备安全稳定运行。 信息工作必须坚持“严格依法、具有特色、全面真实、安全保密”的原则。信息要体现我处的管理职能和水利行业特色,符合重在宣传、提升飞来峡形象和加强管理处与社会公众信息沟通的总体要求。 各部门要的信息应先由部门负责人、分管处领导审核同意后,以“部门领导”用户通过综合集成管理系统将电子文本发送至“办公室”和“处办领导”邮箱,经办公室审核后。对于处的重要政务活动信息,其图片和文字必要时由处主任审核后方可。 6.结语 飞来峡防汛生产调度中心电子屏信息系统采用本设计目前已完成建设,通过调试投入\行。电子屏信息系统对于实现飞来峡水利枢纽管理网络化、信息化,提高管理效率,起到了重要作用。所设计的功能符合管理处的需求,能够实现包括“信息制作、信息、播放管理、素材管理、系统设置、终端管理、系统备份还原、数据统计、日志管理”等基本功能以及扩展的功能应用,为飞来峡水利枢纽管理处提供了高质量的多媒体信息平台。 生产调度论文:以调度为中心的大柳塔选煤厂均衡化生产对策探析 【摘 要】 选煤厂调度室是把厂里各个生产环节:从原煤的供应、原煤的破碎和筛分、洗选过程、到装车外运等,组织协调起来达到综合平衡的工作机构。选煤厂的均衡生产是指合理协调检修与生产的关系从而达到公司外运计划的平稳实现。能否实现均衡化生产是衡量选煤厂管理的一个重要指标,本文提出:协调好生产与检修的关系,及时追踪各检修项目的落实情况,随时与矿井及运销公司联系,树立调度室的权威,减少设备空转时间,仓满停车时间安排在白天,本安理念牢记于心,等以调度为中心的大柳塔选煤厂均衡化生产对策。 【关键词】 选煤厂,均衡化生产,调度室 1、前言 选煤厂的均衡生产是指合理协调检修与生产的关系从而达到公司外运计划的平稳实现。其一是指:原煤的供应与装车外运的均衡,避免出现有煤无车,有车无煤的情况;其二是指:生产的各个环节,也就是各车间之间的均衡。 选煤厂的均衡生产受到众多因素的影响,其中洗选系统和装车系统属于内部影响因素,外运计划任务、原煤供应、铁路车辆供应情况、运销反馈的客户需求属于外部影响因素。 外运计划是公司总调度室在了解了矿井原煤供应和选煤厂仓存和生产状况以及铁路车辆供应的情况下制定出的,一般来说具有合理性。对选煤厂来说,外运计划量是计划也是任务,日计划是月计划的细分,月计划是年计划的细分,日计划的完成情况会影响到年计划的完成情况。因此选煤厂需要做的优秀是合理组织生产,保证外运计划的完成,这就需要洗选系统和装车系统运行正常。 大柳塔选煤厂的正常运行所受到的所有制约因素具体分析如下: 1.1、原煤的供应 原煤供应主要需要协调的是上煤时间、停煤时间、检修时间,以及一些大型的检修项目,尽量做到协调与匹配。对于有稳定煤源、煤质较稳定的大柳塔选煤厂来说,原煤的供应能否充足取决于矿井检修、矿井工作面故障、矿井突然来压、外购煤上煤是否及时。 1.2、选煤厂设备的运行状况 即使一个运行稳定成熟的选煤厂也会受到突发性设备故障、预防性检修、日常检修、产品仓满、矸石仓满等因素的影响。而且对于流水作业的各车间来说,任一车间的设备故意都会影响到整个系统的正常运行,而且选煤厂的故障还会造成全公司的故障,对整个公司的均衡生产带来负面影响,总之,选煤厂的均衡生产就是协调一切外部因素和内部因素的基础上圆满完成外运计划。 1.3、装车情况 装车外运决定了大柳塔选煤厂产品的输出,是否能正常输出取决于铁路的影响、厂内设备的影响、以及运销公司反馈的客户需求信息。 厂内设备的影响主要有装车系统故障、商品煤是否储备足量。铁路影响主要有:铁路天窗时间、南站满线后重车带不出去空车带不进来、火车机车供应不足等机车、铁路倒黄标,前边这四种是导致火车不能及时进来的因素,另外火车进来以后,除了正常的车辆检查还会有车门烂、冻底、红矿底、垃圾底等特殊情况需要处理,这些情况都会影响车辆整备时间。运销的客户需求在一定时期内具有稳定性,车型与煤种一般具有匹配关系,但也会因客户需求而变化。铁路车辆供应情况一般分天窗日和非天窗日,但也会受到一些外部因素的影响而引起进车不及时。 2、调度室在大柳塔选煤厂均衡化生产中的作用 大柳塔选煤厂的均衡化生产还需克服外部影响因素:如矿井、运销、铁路带来的影响。克服外部影响主要通过生产指挥中心和公司下发的的预防性检修计划表,如某日矿井有检修,那么可以把厂内的检修安排在同一时间段,或者尽量利用这段时间以减少对生产的影响。铁路天窗时外运计划会比平时少,应该利用天窗时间安排厂内检修。 大柳塔选煤厂的均衡生产,需要调度室和以上各单位协调解决一系列问题。其中生产指挥中心和总调度室是上级指导和领导部门,给选煤厂通知和命令以及一些业务上的指导;矿井调度、外煤站、运销公司、铁路是选煤厂的业务相关单位,选煤厂和他们的业务合作通过调度室的协调来进行。排矸公司、专门化的维修公司是服务机构,负责一些设备的维修。另外厂领导是调度室的直接领导,是调度职责“上情下达、下情上达”最直接的“上”。 2.1、合理安排系统停车起车时间 调度员根据生产指挥中心下发的外运计划,及时与矿调联系了解矿井的生产情况,参考本厂的仓存以及原煤仓的仓位情况,来安排日常检修和预防性检修计划,确定生产系统的停车时间和起车时间。在外运备足确定了停车时间后,要通知生产指挥中心和矿井调度,看是否有突发情况发生影响计划好的停车时间和起车时间,如需要还得做调整。调度室要随时与业务相关单位联系,及时沟通,保证原煤供应、选煤厂生产系统运行、商品煤装车都顺利进行。 2.2、随时掌握现场生产情况 随时通过集控画面监控系统运行状态,如皮带过煤量、设备电流、桶位、密度等监测数据,并根据这些数据判断系统是否运行正常,如有问题如实、迅速地告知现场岗位司机,对于不易处理的还要告知车间主任,如有必要还要汇报厂部值班领导和生产指挥中心,指挥现场人员排除故障,最终达到尽最大可能缩短故障影响时间,尽快恢复正常生产的目的。 2.3、及时处理生产中出现的故障 生产中出现故障后首先通知到岗位司机,根据岗位司机的要求如有需要还要组织到电工和钳工,并汇报到车间值班主任处组织人员落实处理,确保安全生产。然后汇报厂领导和生产指挥中心。对于两套系统并行的系统,在某一台设备出现故障且短时间内处理不好的情况下,与现场值班主任或者厂领导联系,是否只开启不故障的那半套系统,并通知现场打插板等,给故障设备检修恢复的时间,更重要的是避免因为一台设备的故障而停下整个车间甚至整个系统的作业,进而影响到生产任务的完成。 2.4、有条不紊地处理紧急情况和突发事件 遇到紧急情况和突发事件按照程序进行处理。发生事故时组织和指挥事故抢险,最大可能地控制和减轻事故造成的危害。当发生重大事故时,调度室需及时汇报车间和厂领导和生产指挥中心,并根据领导指示,组织有关部门,调动所需人力、物力,积极进行抢救,并组织尽快恢复正常生产。 生产调度论文:论三集五大形势下调度生产管理系统的深层应用 【摘要】电力调度自动化系统的综合数据管理子系统是电力调度自动化系统平台的优秀组成部分之一。本系统的主要内容是基于山东积成电子股份有限公司系列产品一一IES600电力调度自动化系统平台,对三集五大形势下调度生产管理中的应用分析。 【关键词】 中图分类号: F407.61文献标识码:A 文章编号: 电调自动化是电力运营环境中对电网调度监视控制的自动化应用,是一项复杂庞大而又十分重要的工程,关乎国计民生。好的电调环境要求必须具备安全可靠、平稳可控、反映及时、统计准确等方面,我国的电网目前正在使用并逐步完善有独立知识产权的现代化调度自动化系统。 一、三集五大形势下对电力调度的要求 三集五大运作模式上由原先的“生产、管理一体模式”转变为“管理、业务支撑体系”配合模式,这样的结构和模式转变给调度生产管理带来了新的挑战,横向上如何规范协调两大体系之间以及业务支撑机构和两大体系之间的的联系;纵向上如何加强省级电网、地区电网和县级电网之间的管理互联实现信息共享;如何落实“三集五大”体系的减员增效精神,提高系统可用性和使用人员的工作效率;这三大问题促使调度生产管理系统必须进行完善扩充以及更深层的开发应用。 加强系统的深层应用,实现新老系统的平稳过渡并和省调度生产管理系统接轨,保证业务流程的全省统一,在全省范围内实现“三集五大”后县调、地调、省调之间的一体化管理。项目完成后应当实现全局调度、运方、继保、自动化和通信等专业信息化管理的实用化,实现地调、县调与省调之间管理业务的一体化管理。该系统的服务对象涉及电网调度的运方、调度、保护、自动化、通信等各个专业,应用人员涉及以上各专业的技术人员、“大运行”、“大检修”、“大建设”体系中的相关技术人员。 二、三集五大形势下IES600系统在调度生产管理中的应用 1、IES600系统对所采集的信号进行分类 信号分类原则采用以下原则: 一类事故信号:主要反映由于非正常操作和设备故障导致电网发生重大变化而引起断路器跳闸、保护装置动作(含重合闸等)的信号以及影响全站安全运行的其他信号,如全站直流消失、火灾报警等。 二类异常信号:主要反映电网一二次电气设备状态异常及设备健康水平变化的信号,如断路器控制回路断线、装置异常、装置闭锁、过负荷、开关非全相、模拟量越限、通信电源-48V输出告警等信号。 三类状态信号:主要反映电气设备运行状态以及运行方式,如开关、刀闸变位信号、反映保护功能压板、同期压板投退的信号等,同时包含保护装置、故障录波器、收发信机等设备的启动、异常消失信号等。调控中心监控系统将信号区分为重点信号和非重点信号。原则上三类状态信号中二次设备启动等次要信号,反映综自系统状态信息的信号,供远动、保护专业人员查询的信号均不列为调控重点信号。 2、无效或冗余信息过多过滥处理 (1)微机保护信息展示:微机保护主动上送的动作、告警事项以历史事项进行存储。 (2)把微机保护信息作为常规远动信号的补充查询功能,不用来启动告警,只在事项详细查询和四层查询界面展示,故障录波、动作值、出口信号、测距等信号通过时间与开关判别事故进行关联,减少事故误判。 (3)在系统信号基础上进行梳理,报警信号采用综自硬接点优先,软报文补缺,综合信号首选,报警具有唯一性,排除包容性,其余信号归属查询。 (4)开展微机保护信号直采工作后,实现测量、控制、保护信号、定值、压板、动作值、故障录波的信息最大交互,对厂站信息的过滤、分类、告警、闪烁、展示由主站设备对象参数属性给予设置,所采信号全部做为查询展示,不纳入告警、主监视界面,并做为原有信号系统的冗余详细核查作用。 (5)为杜绝设备检修传动期间信号导致自动化系统误推事故画面、信号频发干扰调控人员正常监视,必须采用及时挂检修挂牌对检修设备相关信号进行短时屏蔽。对冷备用或备用间隔告警信号的告警过滤,可采用挂牌方式对告警信号进行过滤,但在挂牌取消时,信号应该立即解禁分类告警。对于控回断线、母线失地、弹簧未储能,电机启动(收发信机动作)等短时动作复归信号,采用(变电站综自延时18秒)校核后再发送主站。可疑事项处理。对于连续出现的周期事项,标示上可疑标志,并且以不同颜色显示,可以设定停止语音报警时间,但在监控系统事项窗提示标识。 (6)同时、同点SOE信号只单遍记录。实时告警事项窗SOE不展现,但在专门实时、历史事项查询窗可通过SOE和非SOE给予屏蔽或显示。各厂站采用GPS校时要采用软硬校时相结合,主时钟时差要控制在1μs(要求做专项检查)。 3、对监控信号事项显示界面重新设计 (1)设置监控动态组合窗为了满足监控人员实时了解监视设备动态情况,减少频繁切换监控界面,特建立并优化此窗口,此窗口主要包括一类、二类动作告警动态光子窗、遥测越限、系统告警(如通道、系统网络、模块)动作事项动态窗和告警实时事项窗组成。信号确认复归后自动消失,对频繁动作不合理数据也可通过人工干预给予屏蔽展现。不同报警等级的事项采用不同颜色显示。 (2)监控系统界面采用电脑三分屏界面,事项窗固定在其中一分屏,该分屏不参与监控界面轮换,不同报警等级的事项采用不同颜色显示,从而使监控界面各类信号一目了然。新系统监控界面采用三分屏显示,新的事项组合窗(重要信号一目了然,大大减少监控人员切换时间)。 事项监视窗口采用并列显示子窗体方式,变流水事项监控方式为分区重点监控方式,梳理、删减、合大量信号,便于及时发现设备异常工况,提高监控效率。电网发生事故时,系统弹出事故推图窗口,可迅速查询该间隔事故跳闸前后的所有事项,有助于调度员及监控员快速判断事故性质并及时处理。信息分层展示,监控重点信息在第三层间隔图中显示,采用语音报警、变位闪烁等功能进行提示。设备详细信息在第四层设备图中显示,按照名称排序索引,便于监控人员查找、确认和复归。 4、加强事项查看器的功能 监控系统对信号增加了按其采集源进行分类,如开关变位信息,刀闸位置信息,保护遥信信息等。事项可以根据厂站、时间、类别(开关、刀闸、SOE、保护等,保护可分软报文、硬接点、报警类别,操作、系统等)进行查询、打印,并可以导出EXCEL文档。使系统的某些信息管理、查询、检索功能得到有效利用,即使发生涉及多个设备的事故或异常时,大量信息使重要或关键信息溢出监控界面,也可以方便快捷地通过检索功能查到相关信号。对异常或事故做出正确判断。 在事项显示窗内只显示调控监视重点信号,不显示SOE信号。信号按不同类别在不同区域显示,原则上按下列六个区域显示。 (1)开关事故跳闸区:该区显示开关位置在非正常操作状态下由合到分变位信号。 (2)事故信号区:由保护动作硬接点以及相应的事故类软报文组成。 (3)异常信号区:显示异常类的软报文以及硬接点信号。 (4)状态信号区:显示反映电气设备运行状态的信号。 (5)遥测越限区:显示各负荷、电压、温度等遥测信息的越限信号。 (6)全部信号区:汇总上述五个区的信号。事项显示窗按变电站、事项类别进行个性化定义。事项显示窗具备多窗口显示功能,各窗口能同时显示。各类信号以不同的颜色显示,其中开关事故跳闸及事故信号显示红色。各类信号有不同的声音报警:开关事故跳闸及事故信号发警笛,异常发警铃,状态信号发提示音。 5、实现监控控制界面一体化 IES600系统将自动电压控制(AVC)模块集成一体,实现了监视控制界面一体化,达到了无功电压根据电网情况自动调整的目标。数据平台建成了数据中心和应用集成环境,实现数据整合、交换、共享、联机应用支持及数据分析展现、信息。 三、总结 在三集五大形势下将ies600系统应用到电力调度中,通过面向流程管理的调度生产管理系统实现了输、变电运行检修的全过程管理,实现全局数据的唯一性及数据共享,实现信息化带动生产自动化,从而提高地区电网的现代化管理水平和效益。 生产调度论文:论三集五大形势下调度生产管理系统的深层应用 摘要:随着国家电网公司“三集五大”改革的深入进行,“大运行”、“大检修”体系及其业务支撑机构对电网及其设备安全稳定运行起着至关重要的作用,改革优化后,在机构和管理上的变化对原先作为联系两大体系的调度生产管理系统也提出了更高的要求。 关键词:“三集五大”;调度生产管理系统;自动化 1 研究背景 以福建地区地级电网为例,“大运行”体系下地区电网调度控制中心负责地区所有的110 kV及以上变电站的监控,县(配)调负责35 kV以下变电站的监控。地调负责调度管辖110 kV电网和220 kV馈供网,县(配)调负责调度管辖35 kV及以下电网,城区配调划归地调管理。地调负责“大二次”归口管理,原生技部保护、厂站自动化和直流电源管理职能划归地调。通信专业管理职能划归运检部,同时组建业务支撑机构——市信通公司,负责电力通信网运行和维护。“大检修”体系下重组成立运维检修部构建电业局层面“一部一公司”的生产组织架构。对原生产技术部、营销部、配电管理工区等部门人员及业务进行合并重组,在生产技术部基础上成立运维检修部(简称运检部),把原属于营销部、配电管理工区有关配网管理的职责分离并入运检部统一管理。同时组建业务支撑机构——市检修公司与运检部合署办公,市检修公司层面不再设置生产技术管理岗位。市检修公司设输电运检工区、变电运维工区、检修试验工区、配电运检工区,负责电网设备的日常巡视维护及检修。 这样部门运作模式上由原先的“生产、管理一体模式”转变为“管理、业务支撑体系”配合模式,这样的结构和模式转变给调度生产管理带来了新的挑战,横向上如何规范协调两大体系之间以及业务支撑机构和两大体系之间的的联系;纵向上如何加强省级电网、地区电网和县级电网之间的管理互联实现信息共享;如何落实“三集五大”体系的减员增效精神,提高系统可用性和使用人员的工作效率;这三大问题促使调度生产管理系统必须进行完善扩充以及更深层的开发应用。 基于以上改革背景以及所产生的问题,完善和扩充调度生产管理系统功能、提高系统功能的规范性、合理性、全面性已迫在眉睫。笔者认为新调度生产管理系统理念的具体内涵主要体现在规范化管理、精细化管理、横向管理、纵向互连这四个方面。而且该理念的四个方面是相互依赖、相辅相成的。新系统应用功能可分为:调度子系统、运方子系统、保护子系统、自动化子系统、通信子系统、水调子系统、公共子系统等业务功能。由于各专业间存在紧密的业务联系和数据关联性,各子系统之间并非相互独立,它们通过数据层和业务层的内在联系,自然构成一个完整系统。这种业务子系统的划分主要依据的是业务主体,并不意味者应该割裂各专业系统之间的内在联系。对于涉及多专业、多部门参与的业务功能模块(如保护整定单流程管理、设备检修申请管理等),我们将根据其业务主体,将其划分至某一个专业子系统,但这种划分并不代表该业务功能模块只专属于某一专业,这样灵活的设计理念可以实现机构改革后不同机构、不同专业间从属关系的平稳过渡。 2 完善和扩充后的新系统的建设目标 加强系统的深层应用,实现新老系统的平稳过渡并和省调度生产管理系统接轨,保证业务流程的全省统一,在全省范围内实现“三集五大”后县调、地调、省调之间的一体化管理。项目完成后应当实现全局调度、运方、继保、自动化和通信等专业信息化管理的实用化,实现地调、县调与省调之间管理业务的一体化管理。该系统的服务对象涉及电网调度的运方、调度、保护、自动化、通信等各个专业,应用人员涉及以上各专业的技术人员、“大运行”、“大检修”、“大建设”体系中的相关技术人员。 3 完善和扩充后的新系统的建设路线 为贯彻落实“三集五大”精神,应实现电力调度集约化管理,实现自动化、保护、运方、通信、公共等子系统的流程、报表、台帐的新功能开发及规范化升级;与省调度生产管理系统的全面对接,保证省地县调度生产管理系统流程交互的闭环及报表、台帐上报的快捷性;与GPMS、ERP、SCADA、EMS等系统接口,大大减轻系统使用人员重复录入数据的工作量,达到提高工作效率的目的。新系统的建设路线如下: ①实现系统建设经济新、统一性,县调、地调调度生产管理系统采用现有的统一业务应用平台。 ②省、地调度生产管理系统之间通过中间库、WebService、数据交换附件传输等技术,实现自动化、保护、运方、通信、公共等子系统的流程、报表、台帐和省调度生产管理系统的全面对接,保证省地调度生产管理系统流程交互的闭环及报表、台帐上报。 ③对地县调各专业的业务功能进行垂直、规范化管理。采用一体化的思路设计调度管理、运方管理、继保管理、自动化管理、通信管理等信息业务。实现“管理标准化、操作规范化、业务流程化”,打造“三集五大一流电网调度控制指挥中心”的目标。 ④深入贯彻“三集五大”建设目标,升级后的系统应能实现电力调度集约化管理,特别是加大省调对地调、地调对县调的专业化指导和监督力度。 4 完善和扩充系统的设计原则 ①整体规划、分步实施、整体最优的原则,在整体规划的前提下,各功能模块按照分步开发推广的原则分步实施。 ②保护原有资源原则,充分考虑现有资源,尽力保护现行系统的信息和设备资源。对原有主机、网络和数据库平台资源予以继承。在数据规划设计时考虑原有管理信息系统数据导入问题,以达到最大限度的将原有数据库数据导入新系统中,避免原有数据的重新输入。 ③系统安全性的原则,在系统建设时,满足国网公司关于二次系统安全防护的要求,确保系统信息和信息传输的安全。 ④系统可扩充性的原则,应用软件系统采用模块化设计,充分考虑系统的可扩充性,以便于随着系统服务项目的增多和业务量的增加平滑地进行系统的扩充。 ⑤系统实用性和先进性相结合的原则,在系统建设时,优先考虑系统的实用性,使系统建设费用低、周期短、见效快,建成的系统稳定、可靠、易用,在确保实用性的前提下,应尽量采用先进技术和产品,延长系统的生命周期。 ⑥用户参与原则,管理信息系统的实施应当充分强调用户全面、真正参与系统建设,必须是在充分听取领导、资深的业务专家、最终用户意见的基础上,满足电力调度业务管理需求并得到用户认可并充分考虑“三集五大”改革后的生产、工作模式的系统。 ⑦流程自定义原则,系统工作流应可以根据“三集五大”后的业务变化、人员变化、组织机构变化等自定义。 5 完善和扩充后的系统功能及其社会效益 完善和扩充的系统应提高信息交互和共享能力,随着信息化的发展和管理规范化标准化的新要求,在应用中发现原有的系统基本上是以部门管理为主的程序系统,很难与其他部门方便地进行信息共享,“信息孤岛”比较严重,“三集五大”改革后该问题将更加凸显。需要进行统一的数据规划,使变电管理产生跨部门的信息化,并具备电力系统内相关专业的信息互连, 为此省公司专门建设了以省为单位的数据共享中心。在此背景下,新一代的调度管理生产系统数应加强与数据交换平台的数据交互,实现省、地市调度业务之间大量生产和管理数据的交换和共享,实现调度管理系统与EMS系统、生产部门的输、变、配电管理(GPMS)及安监两票系统等数据交换和共享。通过调度生产管理系统可以把各个部门有机地联系起来,使各部门既具有独立性又具有相关性,使用具有统一的数据库管理系统平台,实现数据共享,有效地避免了“信息孤岛”的产生,系统通过规范化和标准化管理,有利于设备及系统的信息化管理,实现对典型的管理流程进行闭环控制,提高应用效率。 完善和扩充后的调度生产管理系统,对原有的管理模式、管理方法、业务流程进行了改造和调整,运用计算机及网络通信技术把需求和资源整合在一起,形成一个完整的供需链,同时进行统一的数据规划,较好的解决了“三集五大”生产管理模式转变后各部门之间、业务支撑机构之间以及上下级调度管理机构之间的规范化管理和数据共享,并与电力系统内相关管理专业进行信息互连,达到调度管理、变电管理的数字化和信息化;通过面向流程管理的调度生产管理系统实现了输、变电运行检修的全过程管理,实现全局数据的唯一性及数据共享,实现信息化带动生产自动化,从而提高地区电网的现代化管理水平和效益。 生产调度论文:多阶段流水生产系统的批量流调度问题 【摘 要】调度问题要求在空间和时间上合理安排任务和资源,在满足技术和资源约束限定下,使预定目标达到最优。 【关键词】多阶段;批量流;调度 一、引言 调度问题通常可按就绪时间或加工时间进行划分。按工序就绪时间的异同可划分为动态调度问题和静态调度问题;按工件加工时间的性质可分为确定型调度问题和非确定型调度问题。 二、批量流调度问题的概念和分类 1.基本概念与分类 批量流就是把一个被加工的产品批量划分为若干个子批量,按子批量分别组织加工和工序间的运输,当在一台机器上一个子批量加工完成以后,这个子批量无须等待,就可以直接转运到下台机器加工。 2.Lot Streaming调度问题的一般假设条件 (1)假设在零时刻,所有产品准备就绪。(2)产品数、机器数、每种产品每个零件在各台机器上的加工时间及产品加工的工艺约束—加工路线是已知的。(3)被加工的产品批量划分为若干个子批量,按子批量分别组织加工和工序间的运输。(4)当在一台机器上一个子批量加工完成以后,而且相继机器空闲,这个子批量无须等待其余子批量在此机器上的加工完成,就可以直接转运到下台机器上进行加工。(5)子批量的大小是一致的。(6)子批量的加工时间和它的大小成正比,。(7)独立的调整时间(或可分离的设置时间):在一台机器上,从加工一种产品转到加工另一种产品要求机器的调整。(8)允许产品在工序之间等待,允许机器在产品未到达时闲置。 以上假设条件允许改变和放松,由此可构成不同类型的Lot Streaming调度问题。 3.多阶段、多产品流水车间批量流调度问题的符号和变量 以最小化最大完工时间为目标函数,考虑各产品的子批量可以混排的情况,给出多阶段、多产品流水车间调度问题的数学模型。 符号和变量: 决策变量: 三、混合遗传算法的设计 1.产品的基因编码 举例说明,例如:对于产品,可以表示成: 其中“*”代表的是第个产品的一个单位产品,两个“1”之间代表这个产品的一个子批量所含的单位产品数。也就是,用位来表示,第一位是“1”,表示一个子批量从这里开始,到下一个“1”之间就是这个子批量所含的产品零件数,再从这个“1”到下一个“1”是另一个子批量所含的产品零件数,直到最后一位“1”。 生产调度论文:以调度为中心的补连塔选煤厂均衡化生产对策探析 摘要:选煤厂的均衡生产是指合理协调检修与生产的关系从而达到公司外运计划的平稳实现。能否实现均衡化生产是衡量选煤厂管理的一个重要指标,本文通过以调度为中心的补连塔选煤厂均衡化生产对策进行分析,以供补连塔选煤厂参考。 关键词:选煤厂 均衡化生产 调度 1前言 均衡化生产,就是在避免大量生产的同时,有效的满足顾客的需求,最终带来整条价值流中的最优化的库存量、系统生产时间、设备维护时间。选煤厂的均衡生产是指合理协调检修与生产的关系从而达到公司外运计划的平稳实现。 选煤厂的均衡化生产,本质上是流程均衡。其一是指:原煤的供应与装车外运的均衡,避免出现有煤无车,有车无煤的情况;其二是指:生产的各个环节,也就是各车间之间的均衡,因为从原煤到商品煤的过程需要各车间相互协调、流水作业,这个过程中一旦有一个车间出现故障那么将会影响整个选煤厂的顺利作业。 选煤厂的正常运行影响因素,具体如下图所示: 2调度室在选煤厂均衡化生产中的作用 选煤厂的均衡化生产,既要克服内部影响生产顺利进行的因素,更要克服外部的影响:如矿井、运销、铁路带来的影响。厂内的影响有生产设备与装车系统是否能正常运行。克服外部的影响主要通过生产指挥中心下发的和公司下发的的预防性检修计划表,比如某日矿井有检修,那么可以把厂内的检修安排在同一时间段,或者尽量利用这段时间,以减少对生产的影响时间。铁路天窗时外运计划会比平时少,调度室应该利用天窗时间,安排厂内的检修。 2.1合理安排系统停车起车时间 调度员需根据生产指挥中心下发的外运计划,及时与矿调联系了解矿井的生产情况,然后根据本厂的仓存情况以及原煤仓的仓位情况,来安排日常检修和预防性检修计划,确定生产系统的停车时间和起车时间。在外运备足确定了停车时间后,要通知生产指挥中心和矿井调度,看是否有突发情况发生影响计划好的停车时间和起车时间。总之,调度室要随时与业务相关单位取得联系,并及时沟通,保证原煤供应、选煤厂生产系统运行、商品煤装车都顺利进行。 2.2 随时掌握现场生产情况 随时通过集控画面监控系统运行状态,如皮带过煤量、设备电流、桶位、密度等监测数据,并根据这些数据判断系统是否运行正常,如有问题如实、迅速地告知现场岗位司机,对于不易处理的还要告知车间主任,如有必要还要汇报厂部值班领导和生产指挥中心,指挥现场人员排除故障,最终达到尽最大可能缩短故障影响时间,尽快恢复正常生产的目的。 2.3 组织和协调生产准备工作 及时追踪各检修与保养项目的贯彻落实情况,对停产检修和一些季节性工作做到统筹安排,对选煤厂经济技术指标如:灰分、水分、发热量要求及完成情况做到心中有数,分析原煤加工、运销过程中可能存在的问题及影响,并提前做好应对工作。 2.4有条不紊地处理紧急情况和突发事件 遇到紧急情况和突发事件,能够按照程序进行处理。发生事故时组织和指挥事故抢险,最大可能地控制和减轻事故造成的危害。当发生重大事故时,调度室需及时汇报车间和厂领导和生产指挥中心,并根据领导指示,组织有关部门,调动所需人力、物力,积极进行抢救,并组织尽快恢复正常生产。 3以调度为中心的补连塔选煤厂均衡化生产对策探析 根据选煤厂调度室在均衡化生产中的作用。本文提出以下几点以调度为中心的选煤厂均衡化生产对策。 选煤厂的均衡生产需要在保证外运的完成的同时,还留有足够的时间进行日常检修和预防性检修工作,从而达到生产与外运的均衡,不出现因为原煤仓满而因为系统故障产品仓空的状况,也不出现在铁路车辆供应充足、外运计划没有完成的情况下,仓空无煤等装。 3.1协调好生产与检修的关系 根据矿井检修情况,外运计划,结合夜间和早晨各车间上报的检修票项目,以及仓存情况合理安排好停车时间与启车时间并报告给各岗位,在备够外运、原煤仓位不高的前提下,留够充足的时间让各岗位充分利用停车时间进行各项检修,减少设备在运行过程中故障的机率,增加均衡生产的机率。 3.2及时追踪各检修与保养项目的贯彻落实情况 每天提前告知岗位停车时间、起车时间将日常检修落实到位,岗位司机在每天的停车时、以及设备运行时,分别检查设备是否正常,从而降低设备故障率。定期进行预防性检修工作,必要时申请机械维修中心与电器维修中心的协助,以及请外委施工单位来解决。产品仓满停车时间如果安排在白天,可以利用该段时间检修,若安排在夜间系统就空停着。浪费了检修的时间,为生产中出现故障造成隐患,不利于均衡化生产的实现。 3.3保持与矿井及运销公司沟通联系 调度室要随时掌握矿井原煤生产情况,掌握列车到达情况,提前询问运销公司对商品煤的需求,及时告知运销仓存情况,避免所安排进车与仓存情况不符。装车情况影响产品仓的仓位情况,仓位情况影响是否能够按时起车生产,如精煤仓满没有精煤车,那么系统会因为仓满而不能起车,这时如果原煤仓满,矿井来压停不下来,那么就会因为补连塔选煤厂的不均衡生产造成矿井单位的不均衡生产,进而造成整个公司的生产不均衡。 3.4减少设备空转时间 设备在起停车时如果各岗位协调不好,那么就会出现设备空转的情况,设备空转会造成电的浪费,造成生产成本的增加,造成检修时间的浪费,增加了设备运行时间。,均衡化生产需要充分利用设备运行时间生产,充分利用停车时间检修,因此设备空转不利于均衡化生产的实现。这需要调度员提前告知各岗位启车时间,岗位工根据停车与起车时间安排检修项目,在起车前检查好设备,有问题提前处理,不要拖延加煤时间。 3.5本质安全的理念牢记于心 对一个生产性单位来说,安全的重要性是摆在任何事情前面的,均衡化生产是以安全生产为前提的,一旦出现安全问题,均衡化生产就失去了意义。调度室在工作中必须把本质安全的理念要了然于心,在停送电过程中坚持谁停电谁送电原则,送电试车时问清每个停电人是否可以送电试车,所有人都同意了方可指挥电工前去送电,在日常调度工作中不违规指挥,不违规操作,不违反劳动规程,坚持安全第一的思想理念。 4结论 通过以上分析,得出结论:调度室都应该“将合理协调检修与生产的关系从而达到公司外运计划的平稳实现”作为日常工作的一个重要目标与标准,克服过程中遇到的各种困难。并提出:协调好生产与检修的关系,及时追踪各检修项目的贯彻落实情况,定期落实对设备的保养工作,随时与矿井及运销公司保持联系,加强调度室的权限树立调度室的权威,减少设备空转时间,仓满停车时间尽量安排在白天,本质安全的理念牢记于心,一下以调度为中心的补连塔选煤厂均衡化生产对策,以供补连塔选煤厂参考。 生产调度论文:预警指令调度系统在公司安全生产指挥中心的智能应用 摘 要:近年来,随着燕山石化公司信息化整体水平的不断提升及专业化重组的进一步深入,是否能够及时准确地监控、关注、解决各类生产监控预警信息,在公司生产指挥及生产调度中显得尤为重要。预警指令调度系统集成了公司各类预警信息,是公司生产调度的优秀系统,文章简要介绍了预警指令调度系统的设计思想及实现功能,重点说明了在公司安全生产指挥中心,如何通过该系统实现预警信息、预警图像与监控屏幕的智能联动。在实际应用过程中,通过这种智能应用,有效减轻了公司调度人员的劳动强度,切实提高了工作效率。 关键词:预警;调度;屏幕;智能;应用 1 概述 燕山石化公司安全生产指挥中心(以下简称“指挥中心”)是负责企业日常生产调度工作的指挥和管理优秀,是公司近年来提升信息化管理的一个重要组成部分,是集安全、生产、环保、保卫和处理突发事件的神经中枢,并实现了多部门的“合署办公”。关注预警、处理预警是公司生产调度人员每天的重点监控工作,而原来的预警信息是分散在不同系统里面。针对此现状,公司领导提出开发预警指令调度系统(以下简称“预警系统”),系统将分散开来的所有预警信息按类型有效集成,并与指挥中心监控大屏有效结合,实现“黑屏”管理,调度人员不用时时盯着显示器,一有预警自动弹出,提醒调度人员处理,通过实际应用,有效减轻了调度人员的工作强度,可以说,预警系统的智能化操作初步形成。 2 预警指令调度系统简介 2.1 设计思路 原来预警处理模式预警查询需单独登录各自信息系统,查询后,公司调度人员还需再通知生产调度人员预警情况,最后再由生产调度组织相关技术人员处理预警,操作繁琐,且流程复杂,并不适合公司专业化重组后的生产要求。 现在的预警处理模式预警信息集中在预警指令调度系统中,并自动在公司安全生产指挥中心大屏展示,公司调度、生产厂调度根据预警等级分别处理预警信息,预警信息经过审核后关闭,同时,公司调度、生产调度及审核人员根据预警重要程度互相沟通,并可实现预警信息处理情况的追溯查询。 2.2 系统功能 (1)集成性:将实时数据库、生产运营实时监控、LIMS、炼油化工产供销监控、设备及物资实时监控、消防远程监控等系统有效集成,并划分为炼油、化工、产供销、火炬、可燃气体、安全、设备、质量、环保等9大类预警主题,数据抽取频率与源系统基本一致,预警操作界面简洁直观,适合各个岗位职工操作。(2)预警分级:打破了以往由公司调度统一处理预警的单一模式,按照配置规则,将预警分为公司级、厂级两级预警,公司调度、生产厂调度分级处理。(3)闭环管理:实现预警产生、处理及审核闭环管理。(4)智能性:将同一物料、同一装置重复预警次数较多的,并排在前5名的预警信息通过曲线图、柱状图展示,便于分析原因;与安全生产指挥中心大屏的有效集成,下文详细说明。 3 预警指令调度系统智能应用的效果与实现 3.1 实现效果 当监控屏幕未实现与预警系统智能集成时,所有屏幕都会24小时点亮,公司调度需长时间监控9块预警屏幕是否有预警信息,同时还要通过视频监控系统调用生产装置监控图像,查看是否有火炬报警画面,长时间盯着屏幕图像或长时间看同一页面的内容,很容易造成眼睛疲劳、注意力分散等问题,从而遗漏报警信息,影响公司正常生产任务部署。如图1所示。 针对上述的问题,目前,公司安全生产指挥中心针对预警信息实现了与大屏的智能应用,其主要体现在预警信息及预警图像上,如图2所示。智能应用主要有2种直观效果:(1)效果1:预警信息的“黑屏”操作。9类预警信息,初始状态下全部是“黑屏”,只有当预警产生时,对应的预警屏幕自动点亮;9块预警屏幕不固定预警类型,而是动态分配,保证预警信息“点亮”的屏幕是连续的。(2)效果2:火炬、可燃气预警图像的自动“弹出”。正常状态下,生产装置6个监控图像自动轮循,当有火炬或者可燃气报警时,6个监控屏幕自动变化,实现1、2、4、6、9预警图像切换。 3.2 实现过程 公司安全生产指挥中心经过一次改造,改造后的指挥中心存在多种大屏模式,整个安全指挥中心屏幕模式变换的实现较为繁杂。在此,主要将预警信息、火炬及可燃气图像与监控屏幕的“智能”预警实现过程进行说明:(1)预警系统与大屏控制系统建立网络链接。(2)预警系统接口程序发送预警数据包。(3)大屏控制程序接收并解析预警数据包。(4)查找预警关联的矩阵输入和对应的输出。(5)切换矩阵,控制屏幕。(6)如果是质量、炼油、化工、产供销、安全、设备、环保类预警信息,程序结束,即实现了预警信息的“智能”展示。如果是火炬、可燃气预警,还需进行步骤7-步骤10,实现预警图像的“智能”展示。(7)调用大屏模式。(8)查找视频图像对应的矩阵输入。(9)查找对应的矩阵输出。(10)切换到矩阵,显示预警图像。 4 结束语 近年来,随着燕山石化提出的“打造数字燕山,建设智能工厂”建设目标,信息系统的“智能化”应用越来越突出,越来越重要,传统意义上单纯的监控或者展示系统不再适合燕山使用,“智能工厂”、“智能指挥”建设势在必行。实践证明,文章提到的智能应用满足公司领导及使用人员要求,通过系统梳理了预警处理的流程,减轻了调度人员的工作强度,提高了使用人员的工作效率,同时也受到了总部及兄弟单位的好评和关注。 生产调度论文:地方电视台生产调度中心结构化综合布线系统 摘 要:湖南电视台新成立的生产调度中心是整个湖南电视台节目生产与调度的优秀,是湖南电视台的心脏,针对节目生产调度中心科室相对独立,部门多而杂,有些技术型部门,认为是外行管内行,对中心的管理表现为排斥等一系列矛盾,现代化的办公管理就像一剂润滑剂、一只无形的手,能够加强和推进节目生产调度中心科学管理。因此以计算机为依托的办公自动化,对于节目生产中心的管理有积极推动作用,一个统一的网络对于组建设对于湖南电视台的科学管理是多么重要.本文从网络基础建设出发,针对湖南电视台的现有状态,利用自己所学知识,阐述湖南电视台生产调度中心结构化综合布线系统的科学架构、设计以及验收全过程。 关键词:ST接口;超五类;非屏蔽双绞线;突变折射率;相对湿度;铜缆;光缆 综合布线是一种模块化的、灵活性极高的建筑物内或建筑群之间的信息传输通道。通过它可使话音设备、数据设备、交换设备及各种控制设备与信息管理系统连接起来,同时也使这些设备与外部通信网络相连的综合布线。它还包括建筑物外部网络或电信线路的连接点与应用系统设备之间的所有线缆及相关的连接部件。综合布线由不同系列和规格的部件组成,其中包括:传输介质、相关连接硬件(如配线架、连接器、插座、插头、适配器)以及电气保护设备等。这些部件可用来构建各种子系统,它们都有各自的具体用途,不仅易于实施,而且能随需求的变化而平稳升级。 随着计算机应用的不断普及,新技术越来越多地运用于电视节目,甚至改变原有节目形态。计算机作为一种工具、一项技术,网络作为一种连接方式、一种载体,是怎样溶入节目,从而影响与推动电视节目;电视台的信息化程度以及现代化办公体系对电视节目的重要推动作用;新技术运用到电视当中是一种怎样不可阻挡的趋势;新技术的运用对考核节目有什么样的重要作用;以及怎样洞悉新技术,运用新技术,让节目生产中心的成立成为湖南电视台的一个新的起航。 为了建设好湖南电视台调度中心的办公网,综合布线系统是基础。它为信息资源的传递提供了物质通道。因此寻求一种更合理、更优化、弹性强、稳定性和扩展性好的布线技术,已成为当务之急,它不但能够满足现在的需求,更重要的是迎接未来对配线系统的挑战。 结构化布线系统是现代通讯领域高科技的结晶,它为用户提供了最合理的布线方式,并依靠其高品质的材料,一改传统布线面貌,为现代化的大厦能够真正成为智慧型的楼宇奠定了线路基础。它将计算机数据处理和数据通信系统、语音通信系统、广播系统、基带图像传输和处理系统、楼宇监控自动化系统等等,综合集成在一组布线系统内,以开放的体系,灵活的模块化结构,以及遵循国际工业标准的设计原则,支持众多厂家的系统及网络,从而达到信息的高度共享,以增强自动化管理的程序,也以最好的性能价格比来满足现代通信发展的需要和适应综合业务数字网(ISDN)的需要。 一、系统详细设计 (一)传输介质选择 在系统设计中首先要考虑的是选用哪一类传输介质。 结构化综合布线系统中常用有四种传输介质可供选择: a. CAT.3 (三类)非屏蔽双绞线 b. 五类(超五类)非屏蔽双绞线(或屏蔽双绞线) c. (GigaSPEED)千兆比特(六类)4对非屏蔽双绞线 d. 光缆 根据湖南台具体情况及用户所提出的要求,本方案设计中数据主干传输介质采用linkbasic兰贝六芯室外多模光缆,建筑物内的水平子系统在性能上可采用三类、超五类和六类线缆。三类线缆一般使用其作为语音和低速设备的传输介质,超五类线缆能支持最高622M的高速网络,技术成熟,在各行各业得到了广泛的应用;六类线缆其性能指标在超五类的基础上有所提高,但其成本相对昂贵,且对产品的兼容性及施工技术要求严格,而且湖南台只是做为办公网在使用,非编网有专用的网络。因此我们确定水平子系统的传输介质选用际联信息科技有限公司的linkbasic兰贝的超五类非屏蔽双绞线,完全满足其数据、语音、图像传输及抗干扰的要求。 (二)工作区子系统 工作区子系统为用户提供一个满足高速数据传输的标准信息出口,并实现了信息口与设备终端的匹配、连接。该部分主要包括跳线、软线等非有源器件,其数据部分采用(RJ45-RJ45)超五类压接跳线,每个信息插座应可支持如下的终端设备:数据通信、语音通信、图像传输等。 根据湖南电视台调度中心的要求,本项目共计数据点289个。详细的分布见表1。 (三)水平(配线)子系统 水平(配线)子系统由信息插座、信息插座至楼层配线设备的电缆或光缆、楼层配线设备和跳线组成。信息插座均为RJ-45制式。每一条数据水平双绞线的长度均不应超过90米。水平双绞线布线从房间内的信息点引出并布到相应的楼宇配线柜内。整个布线为星型拓扑结构连接方式。其敷设采用PVC线槽安装。信息点插座采取安装在墙壁上的办法,其安装高度全部为离地300mm。 (四)设备间子系统 整个主设备间(计算机中心机房)设在主楼(T1区),主要放置主配线机柜、网络服务器、交换机及其它网络设备等。考虑到大楼的高度及宽度,在T2区与T3区分别设立分配线间。 为了保证系统的安全可靠性,所有的配线设备及网络设备必须置于机柜内。 设备间至少应具有以下三个功能: (1)提供网站管理 (2)提供设备进线 (3)提供管理人员值班 数据系统的主机房设于T1区紧靠弱电井的计算机网络中心。语音系统的主机房与数据系统设于同一机房,系统安装200门内部使用的数字程控交换机,语音总配线架MDF亦安装于此。机房内配置48芯光配线架一台,24口模块式配线架一个,2000×600×600标准机柜一台。 设备间的地面荷载要求达到大于5KN/m2,设备间环境条件: 1.湿温度 根据综合布线有关设备对温度、湿度的要求,可将温湿度分为A、B、C三级,如表所示。 常用的微电子设备能连续进行工作的正常范围:温度10~30℃,湿度20%~80%,超出这个范围,将使设备性能下降,寿命减短。 2.尘埃 设备间不仅应有防止有害气体(如SO2、H2S、NO2等)侵入,还应有良好的防尘措施。 设备间通话的尘埃含量限值见表2: 设备间的温度、湿度和尘埃对微电子设备的正常运行及使用寿命都有很大的影响,过高的室温会使元件失效率急剧增加,使用寿命下降,过低的室温又会使磁介质等发脆,容易断裂;温度的波动会产生“热噪声”,使微电子设备不能正常运行。相对湿度过低,容易产生静电,对微电子设备造成干扰;相对湿度过高会使微生物的作用还会使微电子设备内部焊点和插座的接触电阻增大,尘埃或纤维性颗粒积聚,以及微生物的作用还会使导线被腐蚀断掉。所以,在设计备用时,除了按GB2882-89《计算站场地技术条件》执行外,还应根据具体情况选择适合的空调系统。 3.电磁干扰: 设备间的无线电干扰场强,频率应在0.15~1000MHz范围内,不大于120dB。 设备间内磁场干扰场强不大于800A/m。 设备间低压配电系统应采用频率50Hz,电压220V/380V,TN-S或TN-C-S系统,通常采用直接供电与不间断电源(UPS)供电相结合的方式。 (五)(垂直)干线子系统 干线系统是指从主配线间至楼层配线间的电缆。本综合布线系统由于没有另外设置楼层配线间,故不考虑垂直干线子系统的设计。 干线子系统是由设备间和楼层配线间的连接线缆组成,它是综合布线系统的主要组成,是楼层之间垂直缆线的统称,本工程干线子系统的数据传输采用SM DEPRESSED COAD 1310/1550单模光缆加4根超五类非屏蔽双绞线。设备间至T2区3、1层楼层配线间布放6芯光缆各1条,设备间至T3区1、3层楼层配线间布放12芯光缆各一条。 (六)建筑群子系统 建筑群子系统将一个建筑物中的线缆延伸到建筑群的另外一些建筑物中的通信设备和装置上。它是整个布线系统中的一部分(包括传输介质)并支持提供楼群之间通信设施所需的硬件,其中有铜线,光缆等。本项目中建筑群子系统指的是湖南电视台调度中心办公楼与湖南电视台办公室之间的光纤连接。本方案中的数据主干线缆采用际联信息科技有限公司的linkbasic兰贝六芯室外型多模光缆,其敷设方式室内采用金属桥架,室外采用走地沟的方式。 生产调度论文:基于光纤通信网的生产调度通信系统的可行性和必要性 【摘要】 随着时代的进步社会经济的发展,科学技术的革新速度越来越快,光纤通信因为具有一系列的优势,被广泛应用于企业通信中。本文以某企业为例,分析了光纤通信网的生产调度通信系统的可行性和必要性,希望可以提供一些有价值的参考意见。 【关键词】 光纤通信网 生产调度通信系统 必要性 某企业有着较大的地域面积和很多的子单位,职工人数众多,目前在通信方面主要是这样的,S1240程控交换机10000门,长途出局从电信公司及联通公司中继出局,内部有几个模块局及电话站,生活电话几乎没有,几乎都是办公生产的行政电话;那么在信息化飞速发展的今天,就需要对现有通信环境进行改造,构建专业的生产调度指挥系统。 一、建立光环网生产调度通信系统的可行性与必要性 光环网中所用PCM概述:将先进的PCM设备应用于光环网中,具有一系列的优势,它具备的接口有很多,不仅提供音频,还可以提供宽带数据;主要可以从这些方面来理解:一是提供的用户接口板比较多样,这样就可以将非常丰富的业务接入能力提供给用户,其中,自动电话、专线电话以及公网电话等都是由AL2U1用户板提供的。二是时隙交叉连接能力比较的强大:本设备在时隙交叉连接能力方面比较的全面,可以互相交叉时隙的上下线路,不仅可以单向广播较差,还可以实现双向广播交叉。这样就可以有效实现自动电话。三是网管系统比较的统一和高效,可以灵活的进行组网管理和配置,专业就可以有效进行自动电话的软件设置。 在光环网业务配置现状方面:目前,光环网中的业务类型又很多,比如话音、远动数据以及以太网信息等等,其中,可以将语音和远动数据通过PCM来进行传输。在语音业务方面,目前一般将一路公网电话配置于每一个外围光纤站,也可以多大4路。但是只需要将一个AL2U1板配置于光纤站PCM,话路数量就可以达到16个,最大情况下,可以将12块AL2U1板配置于PCM,因此话路有着较大的容量,这样就可以更好的添置自动电话业务。 构建光环网生产调度通信系统的必要性:行政交换机用户的远端延伸就是公网电话,它对局行政交换机的资源进行了占用,如果有故障出现于行政交换机,那么就会中断公网电话。另外,如果有故障出现于调度总机故障,那么就会中断调度台到各个变电所的系统内电话,因此,就需要将光环网的现有资源利用起来,构建一个自动交换系统,这个交换系统是不依赖于行政交换机和调度总机的,因此可以直接服务于企业各个部门的生产管理人员。 二、光环网生产调度通信系统建立方法 一是在硬件配置方面:结合本企业的具体情况,通过中心站PCM将一部或者两部自动电话直接接入到调度台,另外,将自动电话接入到其他部门的负责人。在外围站配置方面,因为各个外围站PCM的话路板有着充足的容量,那么就不需要增加用户板,只需要将一部自动电话接入到所辖站点的有关用户即可。 二是在软件配置方面:将光环网网管系统打开,登陆主机,按照下面的步骤进行操作;在物理端口配置方面,首先是配置管理,找到物理端口配置,对某一网元进行选中,找到用户板属性,对某一个空闲用户支路号进行选择,将其设置为自动电话,然后进行发送关闭步骤即可。其他各个单元按照这种步骤进行操作即可。 三是在时隙配置方法方面:利用一个新的2M在软件上有效连接各个外围站SDH以及中心站的SDH,然后将各站的PCM时隙配置于网管上。在配置的过程中,需要注意的是,不能将时隙连接应用到HW6和HW10之间,因为这种类型的自动电话会将通道设置为那些设定过的若干时隙,只需要连接HW10的空闲时隙以及AL2U1板的空闲时隙即可。 三、结语 通过上文的叙述分析我们得知,基于光纤通信网构建的生产调度通信系统具有一系列的优势,可以有效满足使用要求,并且也不需要那么高的投资成本,将光环网的潜能给充分挖掘出来,促进企业更好的生产和发展。本文以某企业为例,分析了光纤通信网的生产调度通信系统的可行性和必要性,希望可以提供一些有价值的参考意见。
计算机控制技术论文:计算机控制技术课程教学改革论文 1课程教学中的问题 《计算机控制技术》这门课程在不同高校的课程设置有很大的不同。有的高校侧重于以计算机为主线,着重讨论直接数字控制系统、以及现场总线控制系统等计算机控制系统。有的高校侧重于硬件系统的设计和仿真,而对软件却是一带而过。有的高校针对的是计算机控制技术的数学描述及控制算法。应该说各个高校在教材的选取和教学环节的进行中都有自己的独到之处,但是对于针对本校学生的实际情况,这些是远远不够的。在经历了若干个环节的教学和实践中,我对计算机控制技术这门课程的教学改革的方法和实践有自己的一些认识。 2课程教学改革的方法和实践 2.1教学环节突出侧重点 针对本校学生的实际水平,在教学环节中突出侧重点。由于本课程的第一部分主要涉及计算机控制的基础知识、数学模型及控制原理和分析方法。这一部分内容在前期的自动控制原理、复变函数中都有所讲述,那么在本课程的学习中主要是针对课程内容进行复习和总结,而不作为重点内容进行讲授。而第二部分中,讲述的是计算机控制技术的算法和应用以及系统仿真的算法。该部分是众多学科实践与应用的理论支撑,包括了经典控制算法如PID控制算法及其改进等,复杂控制算法如最少拍控制及达林算法等以及数字滤波等数据处理方法,同时包括了系统仿真算法。这一部分作为重点内容讲授。而第三部分是控制系统的MATLAB仿真和SIMULINK仿真。该部分需要学生动手实践来完成,实际应用也很广泛,在讲授中同样以举例的方式让学生能亲身体会到软件方面的使用。 2.2教学与教材有机结合 针对《计算机控制技术》这门课程的特点,现有的高校教材可谓是形形色色,各有各的特点,那么如何使学生更好的学习课程内容而又不依赖于教材呢?或者说如何使学生更好的理解教材内容而更深入的学习课程知识呢?这就要求将教学与教材有机的结合起来。针对本校学生特点,不能拘泥于一本教材来学习本课程,因此,在教学过程中,第一部分内容也就是前期的计算机控制技术基础知识和数学模型等内容,主要针对学生现有教材以及自动控制原理等教材进行讲解,第二部分内容主要是计算机控制技术的算法和应用以及系统仿真的算法。该部分的内容想对比较难,计算量大,因此既应用现有教材,还参考于海生等编著的《计算机控制技术》以及汤楠等编著的《计算机控制技术》等教材,针对算法的部分,结合不同教材的例题,使学生更好的理解算法的来源。第三部分即控制系统的MATLAB仿真和SIMULINK仿真,该部分更多的需要学生自己动手操作,那么在上课的过程中针对例题给学生通过多媒体演示的方法,引入知识点来提高学生学习的积极性。 2.3有效利用实验环节 《计算机控制技术》这门课程不但有独立的理论和方法,而且有相当强的实践性和应用性。因此,要学好这门课程,必须有效的充分的利用实验环节。本门课程安排在第六学期开设,该课程的实验的设置充分结合课堂内容,考虑以实际应用为主,主要安排了数字滤波器、数字PID控制算法、最小拍控制、大林控制算法等等。并为了提高学生的学习兴趣以及拓展学生的知识面,还安排了选做的步进电机控制、温度控制系统等现实中广泛应用的实验环节。 2.4重视教学中的考核方式 考核是评价学生学习、了解教师教学效果的一个重要杠杆。而仅仅通过期末考试的方法来对学生进行考核的话,有可能使学生平时不注重学习,期末搞突击,考后知识还给老师。我们把考核分为了4种: ①课堂作业。每次作业计10分,按照作业次数折合成满分10分的平时成绩。 ②课堂表现。针对学生的课堂状态以及回答问题的正确率和积极性,计10分平时成绩。 ③实验环节。针对各个实验中学生的预习情况、实验过程中的参与情况,实验结果的准确度来评价,满分计10分。 ④期末考试。期末考试成绩折合成70%,再加上以上3项的成绩即为学生的总体考核成绩。这样分配更加合理,也充分调动了学生的积极性。 3结语 我在从事《计算机控制技术》这门课程的教学过程中,也深深的被该课程的魅力所吸引,同时也深感学生是蕴藏着极大的学习热情和潜能的,关键是要靠教师去挖掘。通过我对该课程的教学改革的一些方法进行了实践后,学生对该课程的掌握和实际应用能力均有了很大的提高,并且在课堂中,也明显感觉学生有了活力和动力。那么在今后的教学中,我将投入更大的精力在该课程的教学改革中,希望能用我的微薄之力使该课程的教学能更上一层楼。 作者:马智慧 田振宇 单位:沈阳工业大学 计算机控制技术论文:计算机控制技术互联网论文 1集中控制与集散控制的分析 计算机控制技术发展初期,是以集中控制的工作方式进行计算机系统控制的。集中控制系统会建立统一的控制中心,由控制中心负责信息的收集、处理、加工等工作。如果集中控制系统出现了任何问题都能够及时发现,有助于企业及时制定科学合理的解决方案,系统的控制效率也因此得到了大幅度提升。集中控制技术主要是将信息的输入或输出作为控制主体的,主要包括信号采集、信号运算、信息处理及信息反馈、状态显示等工作内容,以上工作内容主要是通过IPC(一种工业控制计算机)控制完成的。IPC会收集温度、PH值、压力等相关数据,并通过接口卡来接受经过处理而得到的信号。集中控制技术具有一定的缺陷,一旦出现控制失误的情况就会使整个系统的运行都会受到某种程度的影响。而且,随着控制系统的日益复杂化,一台计算机已经无法负责控制多种信号的处理工作。为解决以上缺陷问题,以集散控制工作方式为主的计算机控制技术随之发展起来,集散控制又被称为分布式控制系统,根据功能的不同,集散控制又被分成了上位机与下位机,集散控制系统将通信作为系统的优秀。整个系统的集中监视工作主要由上位机负责,而下位机则负责控制分布在各现场的用于分布控制的个体,集散控制系统的上、下位机通过通讯互联网进行信息传递,保持信息通畅。集散控制系统具有较高的安全性、有效性及可拓展性。但许多厂家为实现经营垄断常常采用封闭形式的集散控制系统,阻碍了集散控制系统的推广和发展。 2封闭集散控制系统到工业现场中线的发展分析 封闭式的集散控制系统缺乏较好的兼容性和开发性,系统存在无法共享信息的局限。为增强集散控制系统的兼容性和开发性,在构建系统过程中必须采用标准化、网络化的网络协议,工业现场中线技术随之发展起来。由该技术构建的工业现场总线控制系统可以确保工业现场中智能化仪器、控制器、执行机构设备之间保持信息通畅。整个控制系统按照总线方式有条不紊的运行着。工业现场总线控制系统采用的是开放式的现场总线协议,以该协议方式进行现场所有支线工作的协调工作,不仅可以降低投资成本、维护资金,该系统还具有操作简单、经济实用、工作效率高的显著优势,用户的功能需求也可以得到更好地满足。工业现场总线控制系统是一种开放的、互联的分布式系统。该系统将工业现场作为中线,通过收集中线中的信号或信息,并根据所收集的信息对其进行有效控制,将分散控制管理与集中控制管理进行了有效结合,将系统危险分散开来,实现控制分离。 3现场控制到企业自动化控制发展分析 以太网工业协议作为一种开放式的网络协议,实现了全方位的自动化控制。在计算机控制技术中引入互联网,有助于提升产品的安全系数和适用性。但目前,企业化基于以太网的自动化控制中存在着一个问题就是不稳定的网络信号,无法确保系统时刻保持在稳定的工作信号下。信息化工厂的提出是为了解决以太网不稳定问题。基于该技术下,系统将大量的数据进行转移,使信息的采集、传输和处理都能处于良好的环境中,最终实现信息的自动化控制,并提高控制效率。 4总结 基于互联网的计算机控制技术先后经历了集中控制到集散控制、封闭集散控制系统到工业现场总线控制系统、现场控制到企业自动化的几个过程,其技术越来越成熟、高效,计算机控制技术的自动化、智能化程度越来越高,为提高企业的生产效率、生产安全、产品质量提供了有力保障。 作者:党杰 单位:西安医学院 计算机控制技术论文:计算机控制技术研究论文 摘要介绍一种多分布传式MARX发生器能源计算机监控系统.详细叙述了系统的硬件构成,计算机与各能源系统之间的通讯原理和通讯协议,以及系统的软件实现,同时简要说明了系统抗干扰解决办法。 关键词MARX发生器程控电源RS485总线VisualBasic 1引言 脉冲能源装置在加速器、自由电子激光研究、X光闪光照相和粒子聚变等脉冲功率技术研究领域广泛使用,通常使用数量较多,分布较广,同时周围电磁干扰较强,控制操作和参数测量都比较复杂,同时也需要较多的人力来维护。 随着计算机技术的发展,当今世界上基于PC的自动化方案已成为主流,PC在自动化领域的应用正迅速增长,通过将所有的功能集成于这个统一开放的平台上,通过人机界面可以使复杂的控制和数据处理变得更加简单化。 2控制系统硬件构成 整个系统有多台Marx需要控制,每台发生器由充电控制和触发两部分组成,需要控制的量有充电电压的起停控制、电压检测、接地装置的通断控制、触发以及开关上的气压检测等,通过一条总线将将系统中的各个被控量连接在一起,构成一分布式控制系统,这里采用工业上广泛使用的RS485总线,RS485总线是美国电子工业协会(EIA)制定的平衡发送、平衡接收的标准异步串行总线,具有传输距离远、通讯速率高,抗干扰能力强,软硬件支持丰富与现场仪表接口简单,易于实现和扩展等特点,接口总线上可连接32个设备,加中继器后最多可达255个设备,因此完全满足该能源控制要求。控制系统框图如下: 图1控制系统结构图 该系统由一台主控上位机PC和一系列MARX发生器充电电源设备构成,由于环境电磁干扰较为严重,在选择通信介质时可优先采用光纤通信方式,通讯速率57.6kB/s,通讯距离可达1.2km,通过上位机(PC)发送参数及控制命令,给电容器充电到事先设定的电压值(0到100kV之间任意值)。在以上各子设备中,经常要用程控电源去控制MARX发生器的充电电压、充电速度。通过一台工控PC机灵活地控制多台充电电源,以达到控制各MARX发生器充电的目的。针对这一需要,采用带有RS485通信接口的具有线性升压功能的可编程交流电源,该电源内部自带单片机系统和看门狗定时器,每个电源赋予各自独立的地址码用以识别身份,同时它属于正弦波调压,可有效避免采用传统的采用可控硅调压方式时屡次损坏高压变压器的情况,使操作者能够方便灵活地对其进行控制。 每路Marx发生器充电部分包括程控电源、双极性高压变压器,分压器和接地装置等三部分,见图2所示,程控电源给高压变压器初级提供缓慢上升的电压,变压器高压侧经整流后给MARX发生器充电,电压检测是通过10000:1的高压分压器将分压后的信号送给程控电源内部A/D转换,经内部单片机处理,并与设定的电压值进行比较,比较后的结果用来实现自停控制,这样可有效防止通讯故障所造成失控现象。 图2Marx发生器能源部分线路图 3MARX发生器能源制过程 ①程控电源接通供电电源时的输出为0伏,开关量输出为假(开路)。 ②首先上位机发出各种设置参数到指定地址程控电源。如,上升时间、上升速度、保持时间、充电电压等。 ③程控电源收到电压回传命令后,将两路模拟量的值传送到上位机。 ④上位机发出启动指令后,指定地址程控电源的输出开始从0伏慢慢线性上升到设定值,保持到指定的时间后关断输出。当上位机发出所有电源都启动指令后,所有程控电源都启动。 ⑤上位机发出立即停止指令后,指定地址程控电源的输出立即停止上升,保持到指定的时间后关断输出,当上位机发出所有电源都停止指令时,所有程控电源都立即停止。 ⑥上位机发出接地打开指令后,指定地址程控电源的开关量输出为1,电磁铁吸合,当上位机发出所有程控电源的接地都断开命令时,所有程控电源的接地电磁铁都吸合。 ⑦上位机发出接地指令后,指定地址程控电源的开关量输出为0,电磁铁释放,当上位机发出所有程控电源都接地时,所有程控电源的接地电磁铁都释放。 4监控软件设计 软件采用VisualBasic6.0编程,作出十分直观的人机界面,采用RS-485通信标准和上述的问答方式进行数据通信,通过上位机向串口读写数据,并通过光纤485总线将各种控制信息传送到现场的每路MARX充电子系统,上位机就可以监控网络上任何一台MARX能源了,予置数值可以分别显示在PC机软件窗口和单片机系统的予置数字表头上。同时,现场实测电压信号也可以实时显示在PC机的界面上。此设计界面直观,而且利于对现场信号进行实时监测。因此,采用本系统,大大提高了现场信号予置精度,对实验操作人员来说人机界面良好,简单易懂。 根据系统功能的要求,上位机需发送2种类型的命令:(1)同期命令,它由定时器触发引起,每隔一个定时周期发送1次,例如发往各充电单元的数据和状态回传命令;(2)非周期性命令,它由操作者按动相应命令按钮引起,非周期性发送。所有命令均采用ASCII码方式传送,为了防止通讯错误,各子机正确收到上位机发来的命令后返回相应的确认字符。 5系统抗干扰问题 监控系统在工业中的应用越来越多,由于现场的电气环境比较复杂,容易形成各种干扰源,特别是在大电流、强脉冲实验环境中,因此研究解决系统抗干扰问题对确保系统的稳定运行有着非常的意义。 该系统中使用RS485总线,RS485总线是采用差分平衡电气接口,本身具有较强的抗电磁干扰能力,但在实际当中仍然会现一些问题,为此应注意以下几个方面: (1)与远距离上位机通讯采用光纤传输,子机之间不方便采用用光纤传输时,应选择合理的网络拓扑结构。 (2)采用双绞线作为RS485传输线时,虽然对电磁感应噪声有较强的抑制能力,但对静电感应引起噪声的抑制能力较差,因此应选用带屏蔽的双绞线,同时双绞线的屏蔽层要正确接地。 (3)通过在总线两端加入匹配电阻的方法,解决信号反射问题 (4)系统的供电方式有两种:一种是集中供电方式,即电源都引自同一处,另一种是分布式供电,各子设备在安装位置附近取电源,从抗干扰效果的角度讲,应选择集中供电方式,这样可基本消除各处参考电位不等的情况。 6结束语 本文提出的主从分布式多机通信系统硬件电路简单,控制灵活。与其他语言相比,用VB语言实现上位机数据传送的优点是可方便地控制通信对象的选择,具有较大的灵活性,且编程容易。此外,由于RS485总线的通讯方式仍属于串行通讯方式,在通讯速度上有些偏低,在操作上表现为数据刷新时间稍微偏长,当系统子设备较多时,其控制的实时性不很理想,此时需对控制系统作进一步的改进。 计算机控制技术论文:计算机控制技术在人工湿地处理系统中的应用 摘要:人工湿地处理系统作为一种节能、经济、简易和有效的生态化污水处理技术,近几年来在我国一些城市应用较为广泛。根据人工湿地污水处理工艺流程的特点和过程控制的要求,采用计算机集散控制技术,设计人工湿地污水处理过程的分布式计算机控制系统。通过采用优化设定控制技术、解决人工湿地污水处理过程中存在的非线性、耦合等技术问题,实现人工湿地污水处理过程的计算机自动控制,使人工湿地的处理水达到国家相关排放标准。 关键词:人工湿地;污水处理;自动控制;可编程控制器PLC 2 1 概述 人类急需解决的问题是当今水环境的保护问题。跟其他工业过程相比,污水控制手段和处理控制方法相对比较落后,大多数是集中于人工手动操作方式和简单的开关控制,操作和 运行稳定性比较差,处理出水指标波动较大,处理效率低。 人工湿地处理系统以一种人工建造和监督控制的、与沼泽地相类似的地面,通过自然生态系统中的物理、化学和生物三者协同作用以达到对污水的净化。人工湿地的工艺流程有多种,目前采用的主要有:推流式、阶梯进水式、回流式和综合式4种。人工湿地污水处理系统一般包括前处理和人工湿地两部分。前处理一般包括化粪池、格栅、沉砂池、沉淀池、厌氧池和兼性塘等。后处理以多级湿地流床处理为主。流程简图如图1。 根据人工湿地处理系统和处理流程的特点和控制的要求,结合实际情况给出计算机控制的解决方案。 1.1 人工湿地处理系统控制过程要求 保证出水水质稳定、合格是人工湿地处理系统的首要任务。可以达到国家规定的排污标准,同时还可以降低成本。在系统的设置和运行操作上要注意以下几点: 1)生产率:改进操作方式,提高湿地污水处理过程的能力; 2)可靠性:保证干扰事件情况下污水处理过程正常运行,降低过程故障发生率; 3)稳定性:当过程出现一些问题,可能对出水水质造成一定的影响,但通过控制技术可以避免这类事件。 4)操作费用:减少生物填料、化学药剂和能源消耗,降低生产成本。 1.2 人工湿地处理系统对自动控制系统的要求 人工湿地处理系统的管理方式和工艺过程与其它工业过程差别较大,而且操作和控制也没有达到规范化,因此要想使控制系统发挥理想的效果。主要的要求有如下几点: 1)要求计算机控制系统有良好的适应性; 2)要求计算机控制系统采用分布式结构,具有良好互通能力; 3)要求计算机控制系统有好看的人机界面和良好的后备能力; 4)要求计算机控制系统有良好的计算能力; 5)要求计算机控制系统对水质,水速等参数进行在线测量; 6)要求计算机控制系统具有全面的故障诊断和报警记录能力。 2 人工湿地处理过程计算机控制系统体系结构和功能 2.1 人工湿地处理过程计算机控制系统总体结构 根据人工湿地处理过程的工艺特点、控制要求,针对人工湿地处理系统野外范围大,处理情况复杂,控制点多等具体特点,计算机控制系统采用了PC-PLC分级分布式控制形式。在系统中采用中央操作站与主PLC相结合的控制结构,通过现场总线技术实现各点互联通讯处理,达到提高系统安全性、实现分布式控制思想的目的。系统总体结构体系分为三个层次:1)上层:中央控制室计算机监控系统;2)中间层:主PLC控制器作为中央控制单元;3)下层:分布在生物降解、格栅截留、生物接触处理场、生物填料,面流及潜流控制场、出水道的两个分控站的8个现场就地分控站。 2.2 人工湿地处理过程控制系统功能 人工湿地处理控制系统功能主要包括以下几个方面:1)人工湿地处理过程控制; 2)多点数据采集和处理设备控制;3)人工湿地处理过程监控。如图2所示。 1)人工湿地处理过程控制 主要控制回路包括料液泵站控制和泵站负荷分配控制、生物填料自整定PID控制、填料优化设定控制。 2)多点数据采集和处理设备控制 数据采集主要实现各处理参数的实时检测,例如:污液浓度、液位、滤水量、生物填料量、生物填料加量、温度、PH值等处理参数的采集、报警等功能。处理设备控制主要实现逻辑控制和顺序控制,例如:主要电气设备启动、停止、联锁,设备状态报警等功能。 3)人工湿地处理过程监控 本监控系统具有良好的通用性和严格的工程性。具有以下几个特点:①控制方式灵活、安全。操作人员可以通过监控画面实现过程联锁控制、手动开关控制和单元连锁控制。②控制画面生动直观,过程选取非常简洁,而且实用性强;③报警显示配有声光显示,画面自动切换和打印存储功能,极大地方便了报警处理和故障诊断分析工作;④数据处理能力强,系统提供启动次数累计和电量累计功能。 2.3 人工湿地处理自动化控制 人工湿地处理系统是一个完整的生态系统。它有良好的内部循环处理功能,并具有较好的经济效益和生态效益。人工湿地系统的循环处理特点是,要求计算机控制系统必须能够兼顾处理流程和单元控制,单元控制是计算机控制系统的基础,是实现人工湿地处理系统优化控制的条件,因此人工湿地处理的各站单元控制点需根据湿地处理控制要求,实现系统工程控制的目的。 1)人工湿地处理系统污液流、水流泵站控制 人工湿地中的污液流、水流的控制状况以及运行效果直接影响污水处理效果。各部点泵站的控制要求:1)各部点泵站响应能力较快,才能保证人工湿地污液流、水流的顺畅;2)人工湿地污液流、水流水位、流速变化在一定范围内变化。各部点泵站按照检测的污液位差和水流差变化率、污液流速和水流速变化率,按最佳的菌类消化响应过程,引入模糊控制方法,采用PD控制结构控制泵的运行台数,提高各泵站对各水量变化的响应能力。控制器采用了五个模糊变量污液位差YC; 污液流速变化率YL; 水位差SC; 水位流速变化率SU;启动泵台数MC。这些模糊控制思想由PLC编程实现。PLC间隔20S检测各点参数,根据量化公式计算并转化为控制表位置,查询得到实际应该启动的泵站台数并执行控制。 2)生物填料自整定PID控制技术 生物填料可控处理是人工湿地处理系统控制的一个关键环节。它直接涉及到污液水处理效果和处理成本。生物填料投加量少会影响净水效果,因此,在系统设计处理中要分析浮选生物填料的处理过程,采用经济、高效的生物填料控制方法。 根据人工湿地处理的实际情况,考虑到影响指标的诸多因素:污液的浓度、PH值、水质、水流和搅拌、生物填料的种类、数量、填料方式等,采用污液的进水浊度、污液的PH值、污液入口流量、作为前馈变量,浮选污液出口浊度、PH值作为反馈变量,利用PID控制调节生物填料投加(有自动投加和手动投加两种)。如图3所示。 从受控系统看,这是一个水、电、机一体化的复杂系统。在实际系统运行过程中,由于测点的变化、水温随季节变化、生物填料变化等因素的影响会使控制过程相应发生变化。可采用基于性能指标的自整定PID技术自动确定PID控制器的控制参数,稳定较快跟踪污液的浓度、PH值、和流量的变化,随时加以调整可控。 3)人工湿地处理系统流床控制技术 人工湿地流床处理污水按其中的流动处理方式可分为两种类型:①自由水面人工湿地(简称FWS,或称地表径流型人工湿地);②潜流型人工湿地(简称SFS)。为达到最佳的处理效果可采用综合式处理方式。人工湿地流床是由许多人工建造的长满植物的碎石床,各天然物理类介质清污床并联和串联组成.是一个完整的生态处理系统。 解决过程控制中存在的技术问题,实时调节影响处理效果的PH值控量及添加剂投放量和投放配比,优化人工湿地流床处理过程分布式计算级控制系统的污水浊度、PH值、添加剂数量等回路设定值,使处理水质参数BOD、COD达到国家规定的排放标准。主要的计算机控制技术是:1)在各处理运行点按控制要求分布监控,采集跟踪污液水的浓度、PH值、温度和流量的变化;2)用PID控制技术自动确定PID控制器的控制参数,调控添加剂的投放(有自动投放和手动投放两种);3)监控人工湿地流床和各天然物理类介质清污床的滤水状况、天然植物的生长状况,及时预报和做故障诊断分析工作并报警显示处理。 3 结束语 人工湿地处理系统是一种正处于研究、应用和发展的污水处理实用技术,在我国具有非常广泛的应用前景。尽管目前在人工湿地研究和应用中仍然存在一些不足之处,但将计算机控制技术引入其中,处理效果是非常明显的。特别是计算机控制技术提供了非常有用的量化处理方式,解决了人工湿地处理系统中污水处理过程控制中存在的监控、采集、非线性、耦合、跟踪控制等关键技术问题,实现了人工湿地处理系统的新的应用和发展。 计算机控制技术论文:计算机控制技术在工业自动化生产中的应用研究 摘 要:计算机技术在不断发展与完善,其应用领域比较广泛,促进了其它产业的快速发展。计算机控制技术在工业自动化生产中的应用,提高工业生产的工作效率,为企业发展提供了技术支持,同时为企业增加利润。我国的工业发展比较快,需要计算机控制技术的支持,计算机控制技术需要在实际应用过程中不断完善与发展,提高自己的性能,能更好的为工业自动化生产提供技术支持,为企业的可持续发展起到技术支持。 关键词:计算机控制技术;工业自动化生产;研究 一个国家的发展,工业占有相当大的比重,任何国家都重视工业的发展,工业发展是保障国民经济发展的主要支柱。计算机控制技术在工业自动化生产的应用,提高了工作效率,为企业发展提供技术支持,为企业可持续发展进行保驾护航。 1 工业自动化生产中计算机应用的重要性 互联网技术不断发展与完善,互联网技术在工业生产中的应用,改变了企业的生产模式,对于提高企业科学管理、技术革新、生产效率提高、产品质量提升都有一定的作用,尤其借助于计算机控制技术,提高了企业的技术水平,科技水平能力是企业发展的优秀能力,也是企业竞争的优秀能力,企业在发展过程中,都注重企业优秀能力的提升,在计算机控制技术在工业自动化生产中的应用,对改变生产技术提供了技术保障,提高了工作效率,节省人力、物力、财力投入,符合现代工业发展需要。 2 计算机控制技术在工业自动化生产中的应用 (1)数字控制。工业自动化生产过程中,借助于计算机控制技术与相应软件进行有效控制,提高自动化控制能力,通过遥感器对数据进行科学处理,通过对数据的科学分析,及时掌握机械的运行情况,及时对设备进行有效控制。科技水平不断发展,遥感器越来越智能化,遥感器可以容量很大数据,这有助于计算机系统更好发挥数字控制能力,保障工业自动化生产正常完成。 (2)集散式控制系统。计算机控制技术的现有水平还不能更好的利用集散式控制系统对工业生产自动化控制,虽然集散式控制系统经历了大约50年的发展,是以计算机软件技术为优秀,现在集散式控制系统技术越来越完善,集散式控制系统现在还是工业自动化生产智能化的发展方向,需要计算机控制技术进一步改进,才能在工业自动化生产中有效的进行自动控制。 (3)可编程控制器。计算机控制技术应用到可编程控制器,可编程控制器利用软件技术进行编写,通过输入命令进行工业自动化生产中进行控制,这样数据的信息控制比较准确,能更加科学的进行自动化工业生产控制,有利于提高工业自动化发展,提高其工作效率。 3 计算机控制技术的发展趋势 (1)工业自动化计算机技术越来越广泛。计算机技术在不同领域的渗透,在计算机技术不断更新,提升自己的应用能力,已经符合现代工业发展需要。传统工业自动化生产应用计算机技术主要是监控管理,但现在应用领域不断扩大,提高工业自动化生产效率,大数据时代,计算机技术在工业领域应用范围越来越大,符合现代工业自动化计算机技术发展需求。 (2)自动化计算机技术会成为工业生产的主导力量。企业的规模在不断扩大,传统的生产模式已经不适合现代工业发展需要,工业自动化生产应用成为工业生产的主流,自动化计算机控制技术将来会成为工业生产中的技术优秀力量。计算机技术在应用过程中,根据行业的需要不断完善,技术不断革新,自动化计算机技术在工业自动化生产领域的应用,取得一定效果,我国的工业在快速发展的轨道上,自动化计算机技术会成为工业生产的主导力量,计算机技术不仅能提高工业自动化生产技术更新,还可以在企业管理上利用计算机技术,提高企业管理方法,能更加科学、合理的进行企业管理,提高企业的工作效率。 (3)工业自动化计算机技术仍然不能满足市场的需求。我国现在工业发展很快,对技术及人才需求量不断增大,尤其需要应用型高级人才。工业的发展需要人才的支持,现有的计算机技术与计算机产品,已经从不同领域进行渗透,促进工业自动化生产的实现。计算机控制技术是未来在工业、农业等领域中有广泛的应用前景,其技术的更新,对工业自动化生产起到促进作用。工业自动化计算机技术应用领域不断扩大,现有的工业自动化技术水平不能满足市场发展需要,现在企业在市场经济的调控下,企业生产必须依靠市场规律进行,提高企业的生产能力,满足市场的需要,必须加强工业自动化计算机技术的应用。 (4)工业自动化计算机应用会不断的创新。工业自动化急死俺家技术在应用过程中促进企业的发展,同时根据企业的发展需要,工业自动化计算机技术需要不断创新,更新自己的技术,以适应社会发展需要,满足企业的需求。创新能力的发展是企业的优秀因素,必须提高工业自动化技术的优秀能力,以提升企业的竞争力,是企业可持续发展的关键因素。 总之,计算机技术在工业自动化生产中的应用,是工业自动化发展需要,也是社会发展的需求,计算机控制技术需要在实际应用过程中,不断进行发展与创新,提升自己的优秀能力,满足工业发展需要,提高企业工作效率。 计算机控制技术论文:自动化生产线上计算机控制技术的应用探析 摘要:近年来,伴随着我国科技的不断发展,计算机控制技术是目前高科技技术发展的重要结晶,其中计算机控制技术主要包括了电子技术、自动控制技术、计算机应用技术等。同时,计算机控制技术即是一种优秀控制技术。多用于可编程控制技术、片机技术、计算机网络技术在内的多种技术。可快速提升我国生产技术应用过程中的精密化、信息化、智能化、自动化等。对于提升生产技术的生产质量、标准、效率等有着十分重要的意义。本文主要概述计算机控制系统和自动化生产线的基本定义,说明计算机控制系统在自动化生产线上起到的作用,并分析计算机控制系统在未来工业的发展趋势。 关键词:计算机;控制技术;自动化生产线;应用 引言 随着计算机的广泛使用以及工厂自动化生产设备的全面覆盖,不但减轻了员工的工作压力,加快了生产速度,而且降低了企业财政支出,增加企业经济效益。现阶段,越来越多的企业依托计算机控制技术进行自动化产品生产。本文将针对计算机控制系统的设计进行分析,进而探讨自动化生产线上计算机控制技术的相关应用。 一、自动化生产线的概述 自动化生产是指无人手动操作机器,自动化设备根据工作人员规划好的生产流程和设计好的指令进行产品成产。自动化生产线是自动完成产品制造过程的生产系统,一系列的工作程序包含原材料的使用分量、数量控制、检验检疫等都是自动化设备自主完成。自动化生产线和各程序之间相互连结,任何一个步骤都不能出现差错,否则,自动化生产线将会受到巨大的牵连。改革开放以后,自动化生产技术开始涌入工业领域,由于制造设备自动化程度的逐步提高,大大减轻了劳动人民的生产压力,也极大满足了人类的物质文化需求。因此,自动化生产线改善了人类的生存环境,使社会文明向前迈了一大步。 二、构成计算机控制技术的条件 计算机控制系统是应用计算机的硬件部分和软件部分与被控对象相联系,达到控制目的的系统。软件部分是由软件研发人员为用户制造的备件,在计算机控制技术中起着重要作用,是计算机控制系统必不可少的环节。硬件部分是计算机控制系统与被控制对象互通的媒介。计算机控制系统由工作人员按照工厂环境自主设计、并决定是否投入使用。 三、论计算机控制技术在自动化生产线上的具体使用 计算机控制系统在自动化生产线上的使用推动着工业生产领域不断向前迈进,人们越来越关注自动化生产线上在工业上的应用,企业更是不断探讨和研发,计算机控制系统也被越来越多的工厂投入使用。具体来讲,计算机控制技术在自动化生产线上的应用主要涉及以下两个方面: (一)可编程计算机控制器的使用 可编程计算机控制器通过利用自动化生产过程中的数字运算达到操作电子设备的一种系统,可编程计算机控制器可以在很大程度上为工作人员提供更简便的操作功能,以最快的速度设计、保存、计算、复检以及应用自动生产线控制程序。可编程计算机控制器对自动化生产线应用过程中的有关步骤进行数字交换,然后设计出符合自动化生产的控制程序,加快自动化生产线的生产速度和生产质量,避免浪费资源,达到减轻企业负担的目的。可编程计算机控制器和工业制造系统可以做到相互融合,这不仅提升了工业制造系统的扩张性以及多样性,而且全面简化自动化生产线生产过程中有关步骤的复杂化。 (二)现场控制总线的作用 现场总线是自动化生产线运转过程中必不可少的备置,它具有数字通信转换以及信息测量控制等相关功能,把计算机控制技术和现场控制总线进行有效的连接,能极大发挥现场控制总线在自动化生产线上的积极作用,规范了现场控制总线的工作标准。在计算机控制技术前提下,现场控制总线可以让更多的测量控制器与计算机网络控制中心达成有效的连接,从而强化对自动化生产线的远程控制功效,让自动化生产线与相关监测设备之间可以良好通信,加大自动化生产线应用过程中的安全性和工作的可靠性。 四、计算机控制系统的发展前景 (一)造就先进的可编程序控制器 在工业生产环境中,可编程序控制器是一种现代化电子设备,它不但具有可编程序的存储器,收集用户指令,而且能模拟数字的输入输出[6]。除此之外它还具有逻辑思维,能合理规划时间。目前,编程序控制器的主控制器都大部分使用微机系统,并且收集大规模集成电路用做存储器及I/O的接口,促使其效用、成本、安全性等都得到大幅度保障。鉴于智能I/O模K取得的成功,编程序控制器不仅拥有了逻辑运算、逻辑判断等功能,还能自主修复故障,精确处理数据,从而促使编程序控制器的应用范围不断向外伸展。 (二)集散控制系统的高效化 集散控制系统把微机系统做为工作重心,让微机、工业控制计算机、数据通信系统等有效结合的一种计算机控制系统。要使自动化系统向少支出、高收益的方向发展,必须应用先进的控制模式,实现集散控制系统的高效运用[8]。 (三)开创智能控制系统新范畴 智能控制是在无人操作的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。其中智能控制主要划分为三种类型:学习控制系统、分级递阶智能控制系统、专家系统。通过利用智能控制技术和自动控制理论形成先进的计算机控制系统,不但可以促使有关科学技术的发展,而且能优化工业生产系统自主工作的技术。智能控制方法是利用计算机模拟人类大脑思考的方式来实现控制目的。由此可见,智能控制系统将促进计算机控制系统不断向前发展。 五、结束语 随着科学技术的不断创新,计算机技术已经渗透到各行各业,计算机控制系统作为一种新型的控制系统,被各生产企业争先使用。在工业生产过程中,技术人员经过不断的探讨与研发,使计算机控制系统的安全性与可靠性得到肯定,促使其作用获得了专业人士的认同。目前,计算机控制系统在制作过程中包含数字运算、软件部分和硬件部分,在设计过程中只有让数字运算、软件部分和硬件部分同时得到满足,才能保障计算机控制系统的安全性,从而提高产品的质量与员工的工作效率,使计算机控制系统在企业生产过程中能够发挥积极的作用,实现工业生产的自动化。 计算机控制技术论文:“计算机控制技术”课程教学模式探究 摘要:笔者结合“计算机控制技术”课程的特点,从教学改革及考核方式入手,对课程教学模式进行了论述,并提出了具体的改革方法。 关键词:计算机控制技术;课程教学模式;教学改革 “计算机控制技术”以单片机原理及应用、自动控制原理、现场总线等先修课程为基础,结合了之前的理论课知识。就目前的就业形势来看,企业对计算机控制领域的人才需求较强,因此我校积极创新、探索新的教学理念与方法,以此进一步增强学生的创新能力与学习能力。“计算机控制技术”是一门结合理论和实践的综合性专业课,所以进一步探讨该n程的理论教学和实践教学方法非常必要。 一、课程定位与特点分析 “计算机控制技术”课程是自动化专业、电气工程及其自动化专业的限选课程。计算机控制技术的应用领域非常广泛,在航空、航天,以及与现代日常生活相关的工业、农业、医学等领域都起到了至关重要的作用。经过对课程的学习,学生应该掌握计算机控制系统的发展历程及应用领域,计算机控制系统的具体组成部分以及各部分的功能,学会计算机控制系统的分析方法,以及相对简单的软件、硬件的设计与实现过程,了解计算机控制系统的工作原理。 本课程旨在培养学生掌握微型计算机控制的基本概念,以及微型计算机控制系统的基本分析方法和设计方法。课程要求学生从理论上掌握计算机控制系统的基本原理及应用;而教师要为学生提供有效的分析,培养学生掌握设计计算机控制系统所需的知识、洞察力和理解力。学生在实践过程中要学会利用计算机技术解决控制系统中的实际问题,通过对该课程的学习,今后能独立承担和开展计算机控制系统方面的研究工作。 二、课程的教学改革 “计算机控制技术”课程以培养应用开发能力为目标,不断更新课程体系,从而确保教学内容的实用性和先进性,其主要特色与创新如下: 1.摒弃了传统的教学模式,采用项目驱动式教学。新课程采用项目驱动式教学,每一章节都设置一个驱动项目,教师组织学生自行分组、分工,制订设计方案。学生每一节课都带着问题、围绕项目学习所需知识,不断提高实践能力。 2.课程教学与课外科技活动紧密结合、相互促进。基于计算机控制技术课程的特点及其在电子产品设计中的重要作用,新课程将课程教学与大学生科技创新竞赛、全国大学生电子设计竞赛、飞思卡尔智能车竞赛等多项赛事结合,大力开展第二课堂,延伸教学范围,组织科技创新小组,提高利用单片机进行自动化系统及电子系统的开发和设计能力,以此激发学生的创新意识,锻炼其动手实践能力。 3.改革教学手段,增强教学效果。传统的教学方法是教师进行书面知识的传授,在黑板上写板书,学生只是进行信息的接收。这种教学方法并不能取得较好的教学效果。因此,要想切实提高教学质量,就需要改革教学手段。教学手段是否有效将直接影响学生对知识的理解和掌握。在学校的大力支持下,我校教师在教学过程中采用了多种现代教学手段。例如,在教学过程中使用多媒体课件进行计算机控制系统的教学和展示,利用三维动画制作技术和模拟仿真技术展示教学内容。通过一段时间的检验,笔者发现改进的教学手段不但显著提高了教学质量,还可以直观展示课本上难以理解的教学内容。我校设有专门的计算机控制技术实验室,共有32台THSSC-4型实验台。根据教材章节,课程设置了8个实验课题,穿插在理论教学过程中,学生能够在实践中巩固所学的理论知识。学生通过这种方式提升了动手能力,为今后的就业打下了基础。 三、课程考核方式的改革 传统的考核方法采用期末考试的方式,学生仅仅是考试的工具,并没有有效掌握平时上课的重点与方法。而科学的考核方法不仅需要激发学生平时上课学习的热情,还要真实反映学生的综合能力。考核方法除了最终的期末考试,还应该包括平时成绩(习题作业、课堂小测验、课堂提问、课堂讨论、课外作业、实验)。笔者经过实践,总结出比较合理的权重分配,即平时成绩占30%,期末考试占70%。通过这一改革,教学质量和学生的上课积极性都有了显著提高。 四、总结 “计算机控制技术”课程涉及的科目种类繁多,具有专业性强、内容更新快等特点。在学校组织的教学方法研究与改革过程中,教师对本课程的特点进行了一系列的创新与研究,最终取得了很好的效果。教师充分利用上课时间进行知识的传授与讲解。课程改革一方面提高了学生的积极性,另一方面增强了学生的动手实践能力,使教学效果得到了提升。 计算机控制技术论文:《计算机控制技术》教学实施方案 《计算机控制技术》作为自动化专业一门重要的专业必修课,教学质量的高低直接对自动化专业学生的专业技术水平起到至关重要的作用,所以制定一个好的切实可行的教学实施方案势在必行。 n程简介与定位 教学目标 《计算机控制技术》教学目的是使学生从系统集成的角度掌握计算机控制系统的基本原理与设计方法,不但能够分析与应用、设计并实施满足实际工业生产需要的计算机控制系统,而且能够不断地根据已有的基础知识,迅速进行知识更新。 在专业课程体系中的定位 在浙江大学城市学院自动化专业的专业必修课中,《计算机控制技术》是讲述控制手段的一门必修课程,是自动化闭环控制系统的重要组成部分。 在专业能力培养中的定位 控制精度要求比较高的实际控制系统大多为闭环控制系统,在闭环控制系统中,计算机将作为一个重要的控制手段而存在,所以经典PID为代表的控制算法将成为《计算机控制技术》这门课程的重点研究内容,本课程将搭建以温度、电机和液位为主要控制对象的闭环控制系统,并完成对位置型PID、增量型PID、积分分离式PID、模糊控制等先进控制算法的学习。 与优秀课程群中其他课程在知识体系与能力培养上的整体设计 随着现代化工业复杂性与集成化程度的增加,计算机控制技术已广泛应用于各个工业领域。因为《计算机控制技术》教学目的是使学生能够分析与应用、设计并实施满足实际工业生产需要的计算机控制系统,所以在教学内容方面主要讲述计算机控制系统的设计与实现相关的硬件、软件、控制策略、数据通信、网络技术、数据库技术等方面的理论知识与技术。包括计算机控制系统的基本概念与基础理论,控制系统的接口技术、数字通信与网络技术、软件技术,计算机控制系统中常用的控制策略,不同规模的计算机控制系统的设计范例,以及流程工业的计算机集成制造系统。 能力培养要求 借助本门课程的学习,培养学生了解计算机控制系统组成、分类、硬件及软件构成、控制算法等相关知识,使学生从系统集成的角度掌握计算机控制系统的基本原理与设计方法,不但能够分析与应用、设计并实施满足实际工业生产需要的计算机控制系统,而且能够不断地根据已有的基础知识,迅速进行知识更新。 实践教学要求 实践教学方面采取实验课与课外课程设计相结合的形式,实验课上主要学习组态监控软件在计算机控制系统中的应用,并以液位为控制对象,搭建以计算机为控制优秀的闭环控制系统,通过特性调试,了解计算机控制算法在实际系统中的应用。课外则要求同学们完成以电机为控制对象的闭环控制系统的设计报告,深化学生对计算机控制系统的理解和掌握,完成理论到实践的转换。 作业及考核要求 《计算机控制技术》作业基本都要求网上提交,每个章节结束,都会按照讲授内容布置相应网上作业,要求学生按照规定时间完成。同时为了巩固学习效果,还会配备相应章节的网上在线测试题目。最后同学们要完成以电机为控制对象的闭环控制系统的设计报告。期末成绩的构成为到课率及课堂表现10%,平时作业和小测试10%,期中考试15%,设计报告15%,期末考试50%。 教学实施方案设计 教学内容组织 针对计算机控制技术综合知识比较多、专业性较强、不易理解的特点,具体从以下几个方面组织教学内容: 第一,准确把握课程的性质与作用。计算机作为闭环控制系统的一个重要控制手段,经典PID等算法讲解将成为《计算机控制技术》这门课程的重点研究内容,同时在搭建以温度、电机和液位为主要控制对象的闭环控制系统时,了解信号检测、信号传输、信号处理、信号显示等相关知识。 第二,突出学生综合能力的培养。在课程知识的讲授过程中,注意教育和启发学生用哲学的思想、辩证的观点来分析和思考问题,如主要矛盾与次要矛盾的转化、事物都是一分为二的道理等,健全学生的心智,提高学生综合素质。 第三,通过课程教学,教给学生现代科学研究的方法。以实际控制系统为主线,将设计方法、分析方法、算法编写等过程梳理清晰,将讲述内容集中在目前的工业生产现场的使用技术上。 教学策略 ①结合课程知识和社会调研以增强学生学习动力;②理清思路,从简到繁,强化计算机控制系统的理解和应用;③观看模型理解抽象闭环控制系统概念,加深学生对知识的掌握;④引导学生参与课堂教学,分组讨论促进学习主动性和能力齐头并进;⑤设计贯穿理论教学周期,通过实践加深学生对课程知识的理解和掌握;⑥加强课外辅导巩固学生对课程知识的掌握;⑦结合现代教学手段开展辅导。 结束语 《计算机控制技术》课程的改革在实施过程中,通过计算机控制系统的硬件和软件技术等工作原理的讲解,将模拟电子技术、数字电子技术、电路原理、自动控制理论等相关课程的知识进行点对点的连接,学生对所学专业知识有了更加系统化和模块化理解,有利于专业整体知识的消化和掌握。 (作者单位:浙江大学城市学院信息与电气工程学院;辽宁科技大学电子与信息工程学院) 计算机控制技术论文:“计算机控制技术”全英语课程建设的探索与实践 摘要:我们从课程大纲、教学课件、教材选用、课程网站及考核方法等方面进行了“计算机控制技术”全英语课程建设,并探讨了教学内容与教学方法、师资队伍建设等问题。在教学过程中注重培养学生的专业技能和英语听说能力,从而进一步提高全英语教学效果。 关键词:计算机控制技术;全英语教学;课程建设;教学实践 一、引言 日趋频繁的国际交流需要更多能够熟练应用英语进行专业技术交流、科学研究的国际化人才,而高等院校开展全英语教学正是为培养具有国际竞争力,适应国家和社会需要的高端人才而进行的教学改革[1]。我校积极开展全英语教学课程建设,并把自动化全英语专业作为试点实行全英语教学,并已经实践了近三年。 计算机控制技术课程要求学生应能掌握分析设计与实现计算机控制系统的方法,并能完成控制系统的软件开发、系统安装与调试等[2]。这就要求学生不仅需要学习抽象的理论知识,而且要具有较强的工程技术背景[3]。两年多来我们开展了该课程的全英语课程建设与教学实践工作。 二、“计算机控制技术”全英语教学的特点 (一)课程的特点 计算机控制技术的先修课程为计算机仿真、自动控制原理、单片机原理及应用。通过对本课程的学习,针对不同的控制对象,学生应能运用离散控制理论,设计M足要求的计算机控制系统。该课程具有较强的实践性等特点。在授课过程中教师应该处理好与先修课程和后续专业课程的关系,形成系统的知识体系。 (二)授课对象的特点 本课程授课对象是自动化专业试点班和留学生班的学生。试点班学生具有较强的数学基础和自学能力。选拔时也综合考虑了学生的英语读写听说能力。经过基础课的学习,基本适应了这种全英语课程教学方式。留学生班学生有较高的英语水平,但数学基础相对弱些,在讲授时需补充或复习相关基础知识。 三、全英语课程建设的具体工作 (一)修订课程教学大纲 教学大纲是教学工作的指导性文件,是教师制定授课计划、对学生进行课程考核的依据。根据我校自动化专业的培养具有较扎实的技术理论基础,一定的技术创新与技术应用能力,现场从事自动化的高等技术应用型人才的专业定位[2],我们制定了此全英语课程的教学大纲。 计算机控制系统的优秀是计算机,而计算机应用是一门实践性极强的应用性学科。另外,它也是一种建立在完整的控制理论基础上的自动控制系统。因此,在课程内容设置时,可适当压缩理论教学内容,但需考虑理论教学的深度应能够支撑该课程所涉及到的技术。 (二)完善全英语教学课件 我们根据全英语课程教学大纲的要求,结合所选教材对课件进行了全新的制作。强调各个章节的重点内容和难点内容,明确对学生的基本要求等。 为了让学生直观的学习教学内容,我们在课堂教学过程中借助于Matlab仿真技术,利用Simulink仿真工具中的相关模块搭建数学模型,进行仿真与调试,根据要求修改系统和优化参数,从而使教学内容更加直观地表达出来,有利于学生理解抽象的概念。 (三)选择高水平的全英语教材 目前国内已出版的“计算机控制技术”中文教材种类繁多,基本能满足各层次的课程教学要求,但英文教材相对比较缺乏,很难满足双语或全英语教学的要求。经过长时间的查阅、调研,我们选择《Discrete-time Control Systems》(第二版)作为该课程的参考教材。该书是国外大学教材,内容详尽,适合本科生使用。书中除了讲解离散控制系统的理论外,还有许多实际实例,学生可以根据实例较好地理解系统理论。我们还选择了和英文教材对应的中文版《离散控制系统》作为参考书。学生可以阅读英文教材的相关内容,也可以借助于中文参考书学习,从而达到了理解教学内容,又学习了专业英语的目的。 (四)课程网站的建设 团队成员需要制作全英语授课教学视频,并把视频和多媒体课件上传至学校课程中心网站,学生可随时登录课程网站观看课堂教学视频。另外,还需要把教学大纲、复习思考题、课程介绍、课程标准、参考资料以及常用的相关链接等均上传到课程网站上,并进行定期的更新与维护网站资源。 (五)完善考核方法 要求学生所有作业全部使用英语。课程测验以及期末考试均采用英语卷子,学生也用英语作答。本课程总评成绩由两部分组成:平时成绩和期末考试成绩,分别占40%和60%。其中,平时成绩包括出勤情况、课外作业、实验报告、课堂讨论等方面,以加强过程考核力度。 四、对“计算机控制技术”全英语教学的思考 (一)教学内容与教学方法的改革 为了提高教学效果,教师应精心组织教学内容,确保传授知识的先进性和前沿性。教师需要清楚地介绍重点和难点,因此应考虑好如何用容易理解的英语口语表达专业含义,并结合录像、PPT等多媒体教学环节,帮助学生更好地理解。在结合学生的学习体会的基础上,安排适当的问题,采用启发式方法引导学生,调动其参与问题的解答和学习。 通过讨论课培养师生之间的讨论与互答,提高学生的英语表达能力和知识掌握的水平。鼓励学生通过查阅文献资料,制作PPT,做专题报告,让学生更加清楚的认识到计算机控制技术的应用领域,理解如何建立一个控制系统。尝试采用多种教学方法和手段,培养学生的创新意识和学习兴趣。 (二)教学师资队伍的建设 教师的英语水平和专业水平是能否得到较好教学效果的关键[4]。学校鼓励承担全英语教学任务的教师进行英语培训和专业课培训,注重提高教师的教学能力、教学模式和语言能力。已有三位本课题组成员作为高级研究学者赴国外知名高校或研究机构进行交流学习一年,以提高教师的教学能力、专业知识及口语表达能力。 在开展全英语教学中,师资队伍建设是一个持续的过程,需要学校各部门的共同努力。只有不断提高教师的素质才能实现各门课程的全英语教学,最终实现自动化专业人才培养的国际化。 结束语 通过全英语课程的实践,我们认为为了使学生能够清晰地表达自己的专业见解,能在专业领域运用英语进行交流沟通的培养目标,需要有较高英语口语水平的老师承担全英语教W工作。教师需要重视自身英语教学能力的提高,鼓励引导学生。另外,要注重优化教学内容并改进教学方法,使全英语教学效果得到进一步的提升。 计算机控制技术论文:自动化生产线上计算机控制技术的应用探析 摘 要:近年来,伴随着我国科技的不断发展,计算机控制技术是目前高科技技术发展的重要结晶,其中计算机控制技术主要包括了电子技术、自动控制技术、计算机应用技术等。同时,计算机控制技术即是一种优秀控制技术。多用于可编程控制技术、片机技术、计算机网络技术在内的多种技术。可快速提升我国生产技术应用过程中的精密化、信息化、智能化、自动化等。对于提升生产技术的生产质量、标准、效率等有着十分重要的意义。本文主要概述计算机控制系统和自动化生产线的基本定义,说明计算机控制系统在自动化生产线上起到的作用,并分析计算机控制系统在未来工业的发展趋势。 关键词:计算机;控制技术;自动化生产线;应用 随着计算机的广泛使用以及工厂自动化生产设备的全面覆盖,不但减轻了员工的工作压力,加快了生产速度,而且降低了企业财政支出,增加企业经济效益。现阶段,越来越多的企业依托计算机控制技术进行自动化产品生产。本文将针对计算机控制系统的设计进行分析,进而探讨自动化生产线上计算机控制技术的相关应用。 1 自动化生产线的概述 自动化生产是指无人手动操作机器,自动化设备根据工作人员规划好的生产流程和设计好的指令进行产品成产。自动化生产线是自动完成产品制造过程的生产系统,一系列的工作程序包含原材料的使用分量、数量控制、检验检疫等都是自动化设备自主完成。自动化生产线和各程序之间相互连结,任何一个步骤都不能出现差错,否则,自动化生产线将会受到巨大的牵连[1]。改革开放以后,自动化生产技术开始涌入工业领域,由于制造设备自动化程度的逐步提高,大大减轻了劳动人民的生产压力,也极大满足了人类的物质文化需求。因此,自动化生产线改善了人类的生存环境,使社会文明向前迈了一大步。 2 构成计算机控制技术的条件 计算机控制系统是应用计算机的硬件部分和软件部分与被控对象相联系,达到控制目的的系统。软件部分是由软件研发人员为用户制造的备件,在计算机控制技术中起着重要作用,是计算机控制系统必不可少的环节。硬件部分是计算机控制系统与被控制对象互通的媒介。计算机控制系统由工作人员按照工厂环境自主设计、并决定是否投入使用。 3 论计算机控制技术在自动化生产线上的具体使用 计算机控制系统在自动化生产线上的使用推动着工业生产领域不断向前迈进,人们越来越关注自动化生产线上在工业上的应用,企业更是不断探讨和研发,计算机控制系统也被越来越多的工厂投入使用[2]。具体来讲,计算机控制技术在自动化生产线上的应用主要涉及以下两个方面: (一)可编程计算机控制器的使用 可编程计算机控制器通过利用自动化生产过程中的数字运算达到操作电子设备的一种系统,可编程计算C控制器可以在很大程度上为工作人员提供更简便的操作功能,以最快的速度设计、保存、计算、复检以及应用自动生产线控制程序。可编程计算机控制器对自动化生产线应用过程中的有关步骤进行数字交换,然后设计出符合自动化生产的控制程序,加快自动化生产线的生产速度和生产质量,避免浪费资源,达到减轻企业负担的目的。可编程计算机控制器和工业制造系统可以做到相互融合,这不仅提升了工业制造系统的扩张性以及多样性,而且全面简化自动化生产线生产过程中有关步骤的复杂化[3]。 (二)现场控制总线的作用 现场总线是自动化生产线运转过程中必不可少的备置,它具有数字通信转换以及信息测量控制等相关功能,把计算机控制技术和现场控制总线进行有效的连接,能极大发挥现场控制总线在自动化生产线上的积极作用,规范了现场控制总线的工作标准[4]。在计算机控制技术前提下,现场控制总线可以让更多的测量控制器与计算机网络控制中心达成有效的连接,从而强化对自动化生产线的远程控制功效,让自动化生产线与相关监测设备之间可以良好通信,加大自动化生产线应用过程中的安全性和工作的可靠性[5]。 4 计算机控制系统的发展前景 (一)造就先进的可编程序控制器 在工业生产环境中,可编程序控制器是一种现代化电子设备,它不但具有可编程序的存储器,收集用户指令,而且能模拟数字的输入输出[6]。除此之外它还具有逻辑思维,能合理规划时间。目前,编程序控制器的主控制器都大部分使用微机系统,并且收集大规模集成电路用做存储器及I/O的接口,促使其效用、成本、安全性等都得到大幅度保障。鉴于智能I/O模块取得的成功,编程序控制器不仅拥有了逻辑运算、逻辑判断等功能,还能自主修复故障,精确处理数据,从而促使编程序控制器的应用范围不断向外伸展[7]。 (二)集散控制系统的高效化 集散控制系统把微机系统做为工作重心,让微机、工业控制计算机、数据通信系统等有效结合的一种计算机控制系统。要使自动化系统向少支出、高收益的方向发展,必须应用先进的控制模式,实现集散控制系统的高效运用[8]。 (三)开创智能控制系统新范畴 智能控制是在无人操作的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。其中智能控制主要划分为三种类型:学习控制系统、分级递阶智能控制系统、专家系统。通过利用智能控制技术和自动控制理论形成先进的计算机控制系统,不但可以促使有关科学技术的发展,而且能优化工业生产系统自主工作的技术[9]。智能控制方法是利用计算机模拟人类大脑思考的方式来实现控制目的。由此可见,智能控制系统将促进计算机控制系统不断向前发展[10]。 5 结束语 随着科学技术的不断创新,计算机技术已经渗透到各行各业,计算机控制系统作为一种新型的控制系统,被各生产企业争先使用。在工业生产过程中,技术人员经过不断的探讨与研发,使计算机控制系统的安全性与可靠性得到肯定,促使其作用获得了专业人士的认同。目前,计算机控制系统在制作过程中包含数字运算、软件部分和硬件部分,在设计过程中只有让数字运算、软件部分和硬件部分同时得到满足,才能保障计算机控制系统的安全性,从而提高产品的质量与员工的工作效率,使计算机控制系统在企业生产过程中能够发挥积极的作用,实现工业生产的自动化。 计算机控制技术论文:浅论互联网时代的计算机控制技术 【摘 要】互联网的迅速发展,通过改变信息传播方式而改变了世界,同时对于计算机控制技术相关领域来说,也产生了翻天覆地的变化。互联网的信息控制时代随着工业以太网和现场总线的结合而到来。文章主要阐述了以太网、工业现场总线相结合的计算机控制技术方面的应用。 【关键词】互联网;计算机;控制技术 互联网时代,计算机控制技术的定义已经发生了根本的变化,进入了一个多机的、自动化生产、控制和智能一体化相结合的发展方向。本篇文章将归纳计算机控制技术的发展概况,同时指出作为计算机控制技术操作工程师主要的责任和工作从事情况。 一、集中控制到集散控制的发展 最初的计算机控制主要采用的是集中控制的工作方式,在进行一系列的包括采集信号、运算处理、信息反馈、显示状态等任务的过程中,均是通过工业控制计算机IPC来控制的。IPC工业控制计算机将各种参数,如,压力、温度、PH值等进行有效的收集,然后通过接口卡来接受经过处理而得到的信号。现在,伴随着控制系统日益增加的复杂度,单独的一台计算机已经不能胜任多种信号的处理工作了,在这种情况下,分布式控制系统便应运而生,根据功能的不同,可分为上位机、下位机。上位机主要负责整体集中监视工作,下位机为分布在各现场的用于分布控制的个体。而上、下位机则通过相关的通讯互联网进行传递信息工作。 通讯是集散式控制系统的中心,它作为DCS的中央神经系统。DCS系统具有可拓展性、安全性和有效性。DCS最初研发阶段的瓶颈为系统开放性低。许多厂家采用封闭形式来实现经营垄断,而不同厂家之间的信息闭塞,则成为了DCS系统发展困难的主要问题之一。 二、封闭系统到工业现场总线的发展 为了达到增强DCS系统的兼容性、开放性的目的,必须采取措施实现DCS系统网络协议的公开化和标准化,因此就有了封闭系统到工业现场总线的发展。工业现场的总线控制系统(简称FCS)的主要功能就是实现数据“点到点”到“总线”的方式转变。按照总线方式,整个控制系统有条不紊的进行运行,各种设备的工作都是一个“总线单元”,相互平行的运行,遵守公开、统一的通信协议进行综合自动控制相关工作。FCS相比于DCS系统,更能实现顺应用户的要求,它采用的是开放式的现场总线协议,通过这种协议协调现场所有支线工作,使得维护和成本都降低。所以说,FCS系统是种互联的、开放的分布式系统。 上个世纪80年代,现场总线技术就开始发展,其各种标准也不断成为工业国家和厂商的争夺焦点。现在,Profibus及CAN均是中国自动控制领域的优秀。1996年,Profibus标准开始进入中国,在10年光景的推广中,广泛存在于我国的工业领域中。2006年,Profibus成为了我国第一个现场总线技术的国家标准。到现在为止,Profibus仍是应用最为广泛、各种控制设备、仪表种类最为齐全的总线技术,一直是车间级的总线标准、自动化集成的首要选择。同时,CAN是机电设备控制相关领域中应用最为广泛的总线技术,一直是工业机械手、汽车电子、高速印刷机等控制系统的设备级的总线标准。也就是说,Profibus和CAN分别是自动化、电子工程师的首选。 三、现场控制到企业自动化的发展 EtherNet/IP即以太网工业协议,是一种以以太网的传输为标准的协议。目前,这个协议被三大组织所支持,即the Industrial Ethernet Association(IEA)、ControlNet International(CI)、the Opening DeviceNet Vender Association(ODVA)。以太网工业协议旨在形成一个开放式的网络协议,以便于工业控制网络的开放式建设。工业以太网可以定义为将商业以太网(IEEE802.3标准)在技术上实现统一、同时提升产品的器件选用、适用性、可靠性和抗干扰能力,以满足不断增长的工业现场需求。 控制作用要能满足实时性,这是工业控制网络必须遵从的原则,换句话说,传输信号的过程要迅速同时信号必须稳定,因此要保证满足数据定时刷新的要求。以CSMA/CD的方式所进行的传统以太网的传输,不能在电荷负荷过大的时候正常运行。工业以太网采用的是新的信息交换技术,能够快速刷新信号,这就为以太网信号的不确定问题找到了解决方法。如,EtherNet可以达到100M、10G的传输速率,减少了网络传输的延时问题,使得阻塞几率大大降低。双工星形的拓扑结构及EtherNet技术则使传输实时性、确定性变成了可能。 “信息化工厂”是工业以太网的技术存在意义,这里的信息化工厂指的是在信息基础相关设施的基础上,利用信息处理手段,将信息收集、传输、计算处理和综合应用,如同在工厂中生产、管理和运营的手段一样。可以说,工业以太网是自动化控制的优秀,管理、运营等信息的传输都靠它。 很多现场设备对EtherNet/IP协议都很支持,它能实现直连下层设备,直接挂接变频器和分布式IO,并采用以太网交换机作为中部链接,实现整个信息交换系统。EtherNet/IP控制网络的功能包括以下几方面,决定性控制、适应应用需要、故障容纳措施、远程控制、低成本连接、内部安全和开放式标准。它具有许多值得推广的价值,如,实现了商业和企业的简单整合,即有效的将生产控制、质量监督、可检测性及系统维护等结合起来;高速、高带宽,便于网络技术的融进,能够连接广泛区域内的设备;便于专家远程服务、诊断及部署等,有利于成本的降低和方便快捷进行信息控制等。所以,有人将工业化的以太网形容为“总工程师读数据的网”。可以看出,工业以太网具有无缝对接的优点,这样,工程师们就能实现远程对挂在以太网上设备的控制管理了。 四、结论 互联网时代的计算机控制技术是实现了集中控制到集散控制的发展、封闭系统到工业现场总线的发展、现场控制到企业自动化的发展的过程。最初的计算机控制采用集中控制的工作方式,一系列任务均是通过工业控制计算机IPC来控制的;DCS系统具有可拓展性、安全性和有效性,但信息闭塞;工业现场的总线控制系统FCS实现数据“点到点”到“总线”的方式转变,是一种互联的、开放的分布式系统;EtherNet技术则使传输实时性、确定性变成了可能。 计算机控制技术论文:计算机控制的高压共轨喷油器驱动控制技术研究 摘要:在高压共轨系统中,产生燃油的压力和燃油喷射是分开的,而高压共轨喷油器的喷油的时刻以及它的喷油量的调整都是通过触发来实现外,还和它的驱动控制的设计技术相关,在计算机盛行的电子时代,驱动的设计打破了传统的设计思想,驱动的最主要设计采用了高电压以及大电流通过计算机的控制和开启,然后再通过低电压来对驱动进行相关的保持和疏通,以此来满足高压共轨喷油器中驱动的一些需求,本文将通过详细的描写来对此控制技术进行研究。 关键词:计算机控制;高压共轨;技术 喷油器是共轨式的燃油系统中最重要和最关键的一个部件,它的主要作用就是通过接收到的控制信号,通过控制器的开启和关闭,将所在高压共轨腔中的燃料以一种最佳的喷油定时、喷油量以及准确的喷油率将燃料喷入到机器的燃烧室内。这些喷油器取代了传统的喷油嘴和喷油嘴帽的组合。 1 高压喷油器的发展状况 随着社会的不断发展,在最近几年,一些已经匹配直喷柴油发动机的小型轿车在欧洲的发展非常的显著,不但可以提高燃油的经济性,还可以减少发动机对环境造成的噪音的污染。我国的某一个车型就已经运用了此系统,最高的喷射压力可达到1800帕。但是,随着排放的更加苛刻的控制,我们就需要更高的以及恒定的喷射的压力以及更加完善的电子的控制,于是。在众多的制造商们就把优点相对而言比较多的共轨系统作为发动机的发展的方向。高压共轨系统有着很高的燃油的压力,并且可以合理地分配燃油的控制,通过计算机灵活的对燃油分配、燃油的喷射的时间、喷射的压力以及喷射速率的控制,可以达到显著的燃油的经济性和低排放的特性。 在发动机所有的转速的范围内既可以很好地保证比较高的燃油的压力,并且高的喷射的压力可以在比较低的转速的工作的情况下还是可以获得良好的燃烧的特性。 由于燃油系统的压力与发动机的转速是呈现出线性关系的状态,在这样的转速状况下,发动机会出现燃油压力不足的情况,共轨系统能够在所有不同的转速的情况下依旧可以产生非常高的燃油的压力。由于计算机和电子控制的灵活度会对发动机的喷射压力产生一定的影响,使得发动机的排放量降低的同时还可以提高效率。不过,由于压力的产生过程是与喷射过程分离的,方便使得发动机在燃烧和喷油的过程中可以得到最大方位的自由,可以灵活的调节喷油器的喷射压力。 2 高压共轨系统的主要特点 高压共轨系统主要是利用比较大的容积的共轨腔来将要输出的燃油在高压的状态下进行储存,在此工程中消除掉燃油中的压力的波动,才可以进行下一步的环节,即将燃油分配到每一个可能需要喷油的喷油器中,最后是通过喷油器上的电磁阀来控制喷油器的开始以及结束。其主要的特点包括: 1)在高压共轨中,喷油器的喷射是通过共轨腔中的高压来进行的,共轨腔的设计与原来的设计相比,主要是去掉了喷油器中用来增压的增压构造,而且,高压共轨还可以使喷油器持续的保持着高压的状态。再者就是力矩,高压共轨的油泵所需要的力矩与传统的油泵中的力矩相比要小很多。 2)在高压油泵中有一个压力调节的电磁阀,可以根据发动机自身的负荷的状态、燃油的经济性以及排放量来灵活的对高压油泵进行调节,最显著的特点就是可以优化此发动机的在低速方面的性能。 3)在喷油器上的电磁阀还可以来控制燃油的喷射的定时、喷射的优良以及喷射的速率,甚至还可以来灵活的在不同的工作的状况下的预备喷射以及后喷射的喷射的油量和在主喷射之间的时间的间隔。 计算机控制技术论文:计算机控制技术在自动化生产线上的应用研究 摘 要:随着科学技术的不断发展,网络的普及已经到了千家万户,基本上每一个人都生活在网络的大潮中,离不开网络带来的便捷。计算机控制技术在企业中的应用,使得企业的生产效率越来越高。这种新技术在自动化生产线上面的应用,使得企业在扩大生产、提高生产效率方面有着至关重要的作用。 关键词:计算机控制技术;自动化;生产线 科学技术的发展,人们生活水平的提高,对于可持续发展的重视,使得计算机控制技术的发展,在我国的经济运行中起着更加重要的作用,现阶段的计算机控制技术运行程度如何,以及最新的发展趋势又如何,将是本文研究的重要内容,另外,计算机控制技术对于工业的运行的好处是什么,这也是本文进行研究的重点内容。 1 计算机控制技术的作用 计算机控制系统的发展是随着我国科学技术不断发展而逐渐产生的,这与科技的进步、科学技术的创新发展有很大的关系。计算机的控制系统需要具备较缜密的控制技术,现代技术的引进对于生产线的自动化水平具有很大的提高。企业应该利用这一优势,不断优化企业的产业结构,推动产业效率的提高。 1.1 计算机控制技术 计算机控制的基础是基于计算机的自动控制与计算机技术。计算机技术的不断发展为我国控制技术的发展带来了很大的进步。工业生产中引用这些技术,可以推动整个工业化进程的不断发展。 1.2 计算机控制技术的作用对于在工业生产中 在科学技术的不断发展过程中,对于自动化设备的不断发展,这在一定程度上减少了相关工作人员的负担压力,这对于企业的生产效率的提高也有很大的帮助。而且,新技术的不断应用,也增强了企业在生产过程中的相关系统的安全性,这也符合当今时代可持续发展的潮流,减少了资源的损耗,推动了产业结构的不断优化升级。 1.3 计算机控制技术的发展态势 计算机控制技术在工业生产过程中的智能化技术不断提高,这也是未来在工业化生产发展中的趋势,这也是工业生产向着更复杂的方向发展的不断优化。而且由于信息技术的落后,对于相关的危害程度较高的部门来说,这无疑是致命的打击。随着我国科学技术的不断发展,人们开始越来越重视生产生活过程中的安全系数,这也就大大增加了智能化系统在实际生活中的运用。 2 计算机控制系统的自动化过程 2.1 生产线的自动化过程 传统的生产线的传输过程往往是人工的传递,随着科学技术的不断发展,当今的生产线的传递更多的是自动化的生产过程,这一整个过程是由一系列生产线的活动开始的。而最基本的工业化生产过程也是需要将生产的原材料按照相关的分类进行处理,对其进行加工、检测,按照不同的工艺进行加工处理,推动产业结构的优化升级。 2.2 自动化控制系统的特点分析 自动化控制具有以下几个特点:一、系统的开放性;二、具有较强的可操作性和实用性;三、自动化系统的智能性和功能自治性。首先,从第一方面来说,系统的开放性,是指对于开放性的自动化系统在现场总线系统的有关标准方面具有很强的公开性,而且对于有一定的标准的自动化系统,可以有一定的认识与遵从。对于开放性的自动化系统来说,这个好处就是可以通过自动化系统,将相关标准与开放程度相联系,保证新老用户都能通过自动化系统获得收益。其次,他们之间的可操作性以及实用性,可以使得各个设备之间可以互相连接,而且对于不同的使用者来说,可以达到相互沟通的作用,使得具有相似性能的生产设备能够得到相互替换以及相互使用,进一步节省了生产资源,推动了企业的生产效率的提高。再次,对于自动化系统的智能性分析,可以从传感测量、控制以及补偿计算的过程的来分析,进而完成设备的自动化控制过程,推动系统的不断运行。 3 计算机控制技术的实际运用 3.1 运用的现状分析 键在较传统的工业化生产过程中,更多的是以人力劳动为主的工作内容,当然这在一定程度上增加了就业机会,提高了人们生活的幸福程度,但是对于一些危险系数较高的作业来说,对于人们的生命安全造成了一定的威胁,这将会大大减少人们的幸福程度。而且由于信息技术的落后,对于相关的危害程度较高的部门来说,这无疑是致命的打击。 3.2 计算机控制技术的举例分析 随着计算机技术的不断发展,自动化技术的不断升级,对于一些较危险的行业,我们完全可以让机器人代替作业,进行危险化的处理,而且在这一过程中,我们可以利用全程的电子监控系统,对于机器人的作业进行监督,并且通过总线技术对于机器人作业的各个环节进行监测,对于有可能发生的危险进行监控。机器人在自动化生产线的过程中,主要可以利用自动化的生产设备进行自主运行,这在一定程度上大大减轻了工作者的压力,尽可能的减少了工伤的出现。 3.3 计算机控制技术的重要性分析 计算机控制技术的不断发展并不是凭空出现的,而是随着经济的发展、科学技术的进步而不断出现的,这也是人们不断创新的结果计算机控制技术的不断发展,将原有的模拟控制所取代,这在一定程度上推动了自动化控制系统的运行。对于社会经济的发展以及环境的改善、生态的保护都有重大的作用。 4 计算机控制技术的发展趋势 计算机在我国的发展已经逐步成熟,但是计算机控制技术在自动化生产中的应用才刚刚开始,这对于计算机的发展来说是一项艰巨而伟大的工程,这就需要我们将科学技术方面的创新更多的运用到这一方面,而且在其经济发展的过程中,这也是一项重要的方面。随着经济的发展,对于科学技术的要求越来越高,自动化控制技术在这一方面的应用将会被更多的进行运用这对于推动经济的发展,降低生产成本,节省生产的费用具有很大的帮助。 5 总结 随着科学技术的不断发展,计算机控制技术在自动化生产中的应用随着自动化程度的不断提高,推动了计算机方面的发展。这在一定程度上也使得企业的生产线逐步得到优化,在现实世界中的应用更加频繁,这也有利于推动更高效技术的发展,大大减少了重复性的工作,促进了工业生产的运行,而且计算机控制技术的运行也增加了企业生产的灵活性,提高了生产效率,提高了企业运行的质量。这在一定程度上大大减轻了工作者的压力,尽可能的减少了工伤的出现。 计算机控制技术论文:计算机控制技术在林业工程中的应用探讨 摘要:林业是我国生态建设、经济建设和社会建设的重要组成部分。本文详细叙述了计算机控制技术的特点、原理和控制系统的类别。总结了计算机控制技术在林业工程监测与控制、森林资源管理、林业工程绘图及林业灾害控制等方面的作用,为林业工程的信息化发展提供理论参考。 关键字:计算机;控制技术;林业工程;应用探究 科技发展与经济体的并轨,给计算机在林业工程中的应用提供了广阔的空间。计算机已成为当代青年生活的必须品,联同移动设备让人们的生活百般滋味。 古语有云“大树底下好乘凉”,这也深刻说明了林业在社会生活中的重要地位。当前林业工程的发展最重要的是资源调配,资源利用,资源蓄积,而这些都需要计算机控制技术来辅助,当前,完善的林业信息管理系统和决策系统已经初步落成,可靠的计算机控制软件不断更新,给林业工程送去了简化和高效,使林业工程的管理技术和研究手段都发生了巨大变化。 一、我国林业工程的特点 1、林业及林业工程 说到林业,我们一定会想到大山密林吧!谁会在意整齐有秩初入沃土的小小树苗呢?它们的朝气也不输参天大树吧!林业的脚步不止在绿化和山水间吧!经济的需求也是林业的重要组成部分,林业工程也是应市场需求而生吧!当然林业的发展更依赖社会建设,只有良性的林业发展才会对社会起到中流砥柱的作用。林业工程是以森林资源的高效利用和可持续发展为目的,研究森林资源的抚育、开发利用和林产品加工等。林业工程虽然是一个综合性的传统领域,但是随着信息技术、电子技术、自动化技术、材料科学等的迅速发展和渗透,它的研究专业化水平也必将得到提高。 2、我国的林业工程及特点 在我国的林业“六大”生态工程中,“天然林保护工程” 是我国林业的一号工程,投资最大,见效慢;“退耕还林还草工程”是我国林业建设史上涉及面最广、政策性最强、群众参与度最高的生态环境建设工程;“‘三北’和长江中下游地区等防护林体系建设工程”是我国涵盖面最大、内容最丰富的防护林体系工程;“京津风沙源治理工程”是首都乃至中国的“形象工程”,也是环京生态圈建设的主体工程 ;“野生动植物保护及自然保护区建设工程”是一个面向未来,着眼长远,具有多项战略意义的生态保护工程。“速生丰产林基地建设工程”是我国林业产业体系建设的骨干工程,也是增强林业实力的“希望工程”。 “六大” 林业重点工程的意义在于发挥森林作为“大自然总调度室”的作用,同时提高我国森林资源的蓄积量,满足国民经济各部门对森林资源的需求。 当然林业工程管理的实现离不开计算机控制技术的支持,林业工程中涉及的海量信息、图像数据和加工制造,都需要数据处理和辅助设计软件,图像采集与数据分析更需要各种数据模型方法支持,历史数据的甄选删除工作更需要专家系统的处理。前不久在加拿大发生的大型火灾让林业资源和环境遭受了巨大的损失,深刻说明了深林防火的重要,林业工程管理的重要。 二、计算机控制技术 1、计算机控制技术的特点 计算机技术与控制应用的结合,将电子技术、自动控制和应用开发技术引向智能化和专业化,巩固了控制管理的优秀地位。计算机控制技术很好的将可编程技术、嵌入式技术和网络技术结合起来,为控制需求服务。控制技术的应用很好的提升了生产的精度和速度,信息化生产渐渐成为企业加工的主流,生产过程的自动化程度已远远超过预期。如机器织布机制作出的印花,已完全替代了人工,当然传统特色性加工的发展依然很受市场欢迎。 2、计算机控制技术的工作原理 计算机控制技术根据其系统的工作特点可以分为:操作指导系统、直接数字控制系统、计算机监督系统、集散控制系统和嵌入式系统。其工作原理为: 1) 进行实时的数据采集,把来自测量变送装置的被控制量的瞬间值进行检测和输入。 2) 对数据进行控制决策,把采集到的被控制量进行分析和处理,并按已定的控制规则决定将要使用的控制行为。 3) 注意实时的控制输入,依照控制决策,实时的对执行机构发出控制信号,指导完成控制任务。 3、计算机控制系统的分类 第一,计算机控制首先要有中央处理器,中央处理器可以实现对采集数据的运算和调配。如温度、压力和留速等数据信息的收集、录入、归类、计算、分析、评判和指令设置等,可以通过视频显示设备将关键信息和处理过程显示出来,需要时可以对所需信息进行处理,给操作人员提供设计改进思路和检测跟踪信息。 第二,直接数字控制系统,它是利用 1 台计算机对 1 个或多个参数进行检测,并将检测结果与给定值比较,然后按照之前规定的控制规律进行计算,并将控制量通过接口直接去控制执行机构,对被控对象进行控制。计算机直接控制生产过程。此系统的特点是灵活性大,可靠性高,可实现复杂的控制规律。缺点是危险集中。 第三,监督控制系统,它属于两级控制系统。上位机是监督计算机,面向被控对象的下位机可以是 DDC 系统或模拟调节器。监督计算机的主要任务是采集现场信息,根据数学模型进行最优控制和其它复杂的控制,指挥下位机工作,并可调整下位机的设定值,向操作人员发出操作指示。 三、在林业工程中的作用 1、对林业工程的监测与控制 计算机监测的具体内容为现场数据的采集和保存,它主要的监测对象是试验和生产过程中需要的数据。计算机控制技术中的过程控制是指使用计算机对林业工程生产工艺过程中的温度、湿度、重量、电压、浓度、水压等物理用量和化学用量进行控制。 2、对森林资源的管理 在林业工程林地管理的工作中,对于各种侵入、占用林地的行为,我们可以使用计算机控制技术进行准确的定位、测量,计算出面积。然后再把遥感技术采集到的外围数据输入计算机中,就可以马上绘制出被侵入、占用林地的准确位置、面积和图形。 3、有助于林业工程的绘图 传统的林业用图都是手工绘制出来的,绘制过程复杂、难度大,图的精确度、 标准度以及规范度难以保证,并且十分不利于检验和修改。以计算机和有关图像图形输出设备为工具,配合使用 GPS 技术、遥感技术以及计算机辅助设计应用软件对林业工程进行绘图,使林业工程的绘图工作发生了巨大的变革。 计算机控制技术论文:计算机控制技术课程改革的研究与实践 [摘 要]计算机控制技术是电气自动化专业的重要专业课,是一门理论性和实践性都很强的综合性专业课程。为解决传统的授课方式过于偏重理论教学,难以将理论与应用有机结合的问题,应构建一种基于系统工程理论,能够培养学生的系统观念,提高学生综合实践能力的系统教学体系。 [关键词]计算机控制技术;实践教学;课程改革 计算机控制技术是电气工程及其自动化专业重要的专业技术课程之一。本课程的任务是培养学生掌握计算机控制的基本概念,掌握计算机控制系统的基本分析方法和设计方法,使学生从理论上掌握计算机控制系统的基本原理及应用,使学生具备有效地分析和设计计算机控制系统所需的必要的知识、洞察力和理解力。它融合了计算机技术、控制理论、计算机通信等多种技术,以计算机在系统控制中的应用为中心,以计算机控制系统为主线,涉及控制系统硬件、软件、系统分析和应用等方面的问题,因此计算机控制技术是一门理论性和实践性都很强的专业课程。 但是,从近几年的教学效果来看,通过本课程的学习,学生能够很好地掌握计算机控制系统的相关理论,但是无法很好地完成面向实际应用的计算机控制系统的设计。计算机控制技术课程兼具理论性和实践性,在教学过程中,必须将课堂理论教学与实践教学有机结合,培养学生分析和解决实际问题的能力。因此对计算机控制技术课程教学方法的改革进行研究、探索和实践是十分必要的。 一、计算机控制技术课程分析 计算机控制技术是模拟电路、数字电路、单片机原理、自动控制原理以及计算机技术等前期课程的再次综合与进一步升华,学习难度较大,特别是在基础薄弱的情况下,学习该课程就显得更为吃力。由于该课程的理论性和实践性都很强,传统的授课方式过于偏重理论教学,难以将理论与应用结合。传统方式授课时仍以数字控制理论为主体,在理论的应用中介绍微机控制方式及其具体实现,减少了计算机与实际控制系统结合的内容,这种方式与培养应用型专业人才的目标相距甚远。最为明显的后果是学生走上工作岗位后,所学的知识在具体生产应用中很难适应实际的生产实践。 计算机控制课程具有如下特点:1.应用性强。计算机控制技术在十分广泛的领域内获得越来越多的应用,在新型工业化中起着不可缺少的重要作用。2.更新性强。随着计算机技术和自动控制理论的不断发展,其教学内容也不断更新。3.综合性强。涉及电子技术、自动控制理论、过程控制、微型计算机原理与应用等多方面的知识,综合了许多的基础理论和前期课程。4.实践性强。本课程是典型的需要理论联系实际,要求学生理论分析、系统设计和实验实现三位一体,培养学生科学、技术与工程一体化的意识和能力的课程。 二、计算机控制技术教学中存在的问题 通过对省内多所开设有计算机控制技术课程的理工类和综合类本科院校的教学过程和教学效果进行调研,发现以下问题:计算机控制技术的教学过程仍是以教师为主体的传统授课方式,老师授课学生听讲;课内实验大多为验证型实验,学生发挥自主能动性的机会很少,造成了学生的实践能力和综合素质培养不够,学习效果不佳。 分析造成此种结果的原因,主要有以下几个方面:1.教师方面:教师的授课重点更多地放在了理论知识的传授上,而对于知识的实际运用比如系统设计中的团队合作等往往被放在了次要的位置;2.教材方面:大多数教材在设计中以控制系统各组成部分的介绍和理论推导为主,实际的案例很少,针对案例的分析和讲解更少,对学生实际应用能力的培养很难起到明显的作用;3.课程安排方面:理论课和实验实践学时差别较大,实验内容同实际工程应用相脱离,使得学生难以在实验实践环节中得到实际的工程经验;4.考核方面:以出勤、作业成绩和考试成绩评价学生的学习效果,没有对学生的应用能力和实践能力进行考核,导致大部分学生不重视实验实践教学环节。 三、计算机控制技术教学方法改革的研究与探索 我们通过广泛调研兄弟院校、毕业生用人单位的培养经验和反馈信息,在深入分析现在计算机控制技术课程教学过程中存在的不足之处的基础上,提出以下改革方案:基于系统工程理论,加强计算机控制系统课程设计和创新实践环节,同步提升学生的理论水平和实践动手能力;同时,将“卓越工程师培养计划”的理念引入计算机控制技术的教学中,以提高学生“学以致用”的综合素质和动手能力,为国家培养出适应新环境的高素质的,具有创新思维、创新能力的综合性应用型人才。 (一)基于系统工程理论,培养学生的系统观念 系统观念的建立是工业自动化专业学生所应达到的最终培养目标之一,需要教师在传授知识的过程中潜移默化地教导学生,使其从思想上重视系统理论,自觉地在日常学习中树立系统观念。系统观念的树立应该从多方面入手进行指导,包括指导学生系统地看待问题,教育学生系统地思考问题,指导学生系统地解决问题。计算机控制技术课程教学本身就是一个系统工程,它和多门专业基础课息息相关,比如电路,电子技术,单片机技术等,还和多门专业课相关,比如自动控制原理,电力电子技术等。因此需要从相关的专业基础课开始进行系统的专业知识培养,循序渐进、潜移默化地进行系统观念的培养。在这个系统工程中,教师不仅是计算机控制系统的理论技术知识的传授者,更重要的是还要充当学生系统观念培养的引路人。要将控制系统的思想内核及方法应用到计算机控制技术的教学实践中,用系统方法论对该课程的理论和实践教学进行改革研究,从而达到使该课程的教学系统工程最优化的目的。计算机控制技术是一门高度综合的课程,是元件与系统的结合,硬件与软件的结合,强电与弱电的结合,算法研究与程序实现的结合。因此,我们在教学组织上要通过对这四个结合的论述和理解,使学生树立系统设计的协调意识和全局优化意识,提高学生用科学的方法论指导课程学习的自觉性。 (二)加强课程设计环节,做到“三有、两严、一宽” 专业课程设计是计算机控制技术教学过程中培养学生系统观念的重要环节之一,它要求学生在此过程中必须运用系统论的方法,系统地看待和分析问题,系统地思考和解决问题。为了系统地训练学生综合运用所学知识解决本专业方向的实际问题的能力,我们采用了如下措施。首先为了保证时间的充裕性,将计算机控制技术课程设计时间定为6周。其次要做好前期准备工作,教师需要先把计算机控制技术课程设计的要求知会每一位学生,这些要求分布在任务书和指导书中。学生要认真阅读和领会任务书和指导书的内容,做到心中有数,以便能够在接下来的工作中系统地分析设计任务。分析任务的步骤完成后,学生将会依据自身条件在网络上或者图书馆内查阅相关专业技术资料,系统地了解实际系统的组成、原理和设计过程,系统地思考解决问题的方法。然后教师会根据学生对课题的了解情况合理地分组,一般是5人分为1个小组,小组内选出小组长一名,负责课程设计工作的总体安排和协调。要求每个小组在课程设计的各个阶段均需撰写相应的设计进展报告,以便教师能够根据各组的进展情况有针对性地进行指导。最后是课程设计的总体评价机制,我们会综合考虑学生在课程设计中的表现,如日常出勤、报告撰写、实际作品的运行情况、程序编写的合理性和效率、最后答辩表现等因素,最终综合评定课程设计总成绩。答辩环节是计算机控制技术课程设计中非常重要的一环,它不但能够有效地检验学生设计任务的完成情况,而且能够便于教师发现学生在过程中存在的薄弱环节。通过对每个学生在答辩过程中体现出的问题进行总结,就能够在今后的课程设计中有针对性地进行改进,从而达到提高教学效果和效率的目的。 在课程设计的实际操作中,教师要做到“三有、两严、一宽”。“三有”即有指导性的时间和内容的安排计划;有加强能力培养的具体目标;有切实可行的操作规程,保证把能力培养落到实处。“两严”即严格要求学生自己动手设计方案和调试;严格验收检查。“一宽”即为学生创造宽松的学习氛围。 (三)重视课程实践教学,提高学生学习兴趣 课程实践教学是对传统实验教学的补充和升级,传统的实验教学是在现成的实验设备上完成既定的测试和设计,其内容和步骤都已限定,学生自由发挥的余地较小。针对课程实践教学的目标,我们拟以单片机为控制器,融合Matlab、Protel及Protues等软件完成计算机控制系统的课程实践。利用Matlab软件设计仿真方案,完成数字控制器的仿真设计和参数选择;利用Proteus和Keil软件设计计算机控制系统的硬件仿真系统,使学生在选择微处理器、A / D转换器、D / A转换器以及其他典型元器件时有了更多的自主性;软件仿真和硬件仿真全部通过后即可进入系统的实质性实现阶段,学生通过Protel软件绘制电路原理图和PCB图,自己制版,焊接,下载程序直至软硬件调试成功。实践教学的改进,大大提高了学生的学习兴趣。 四、结论 本文针对目前计算机控制技术教学过程中普遍存在的问题,以适应电气工程专业应用型人才培养为目标,结合本地区经济的发展特点与我校该专业的实际条件,通过广泛调研兄弟院校、毕业生用人单位的培养经验和反馈信息,对计算机控制技术专业课程体系进行了改革与实践,构建了适应新环境条件下的新的教学理念和教学方法。主要创新点包括:提出了基于系统工程理论,培养学生的系统观念;进行课程设计改革,做到“三有、两严、一宽”。 计算机控制技术课程改革方案实施后,学生的理论水平和实践动手能力有明显提高,使我校的毕业生就业竞争力大大加强,从而为更好地培养电气工程复合型技术人才打造了科学的平台,也为其他高校尤其是应用型二本地方院校人才培养提供了理论依据和参考价值。 计算机控制技术论文:计算机控制技术的现状及发展趋势 【摘要】伴随着计算机技术的发展和控制理论的完善,计算机控制技术也应运而生,并且在现阶段的生产与生活中逐渐起到了举足轻重的作用。笔者详细分析了计算机控制技术的原理、特征及发展现状,发现计算机控制技术在快速发展的同时,其弊端和问题也是不容忽视的。相信伴随着科学技术的不断发展和控制理论的成熟,计算机控制技术也会更加完善。 【关键词】计算机 控制技术 原理 特征 现状 趋势 一、计算机控制技术原理及特征分析 (一)计算机控制技术原理概述 所谓的自动控制,即通过控制装置使运作过程自动得按照要求运行。这里所说的“自动”,即在完全没有人参与的情况完成操作。计算机控制原理,简单来说就是以计算机为优秀的,在生产过程中自动控制的系统。计算机控制系统同时包含了计算机和自动控制的特点,并且在此基础上,速度更快,精确度更高,存储量更大。可以说,用计算机来组建控制系统,同时在质和量上都会达到常规控制技术无法达到的性能指标。该技术的发展,从工业生产领域来说,改变了工业生产的方式,提高了效率,同时,对人们的生活方式也起到了不可忽视的作用。 典型的计算机控制系统分为监控系统和过程对象。计算机监控系统可分为软件和硬件两个部分。第一,软件系统。计算机能否正常运行,软件系统起到了决定性的作用。其中,软件系统中的应用软件的功能是确保了被控对象的正常运行。被控对象的特性变化决定着应用软件的的变化走向。为了加快软件的开发周期,提高软件的可靠性,应用软件的发展越来越标准化。第二,硬件系统。计算机控制系统的硬件可以分为主机、外部设备、生产过程输入输出通道、通讯设备、操作台等结构。主机由控制器、内存储器和运算器组成;外部设备可分为外存储器、输入设备与输出设备等等。所谓的过程对象,就是指被监测的对象。 计算机控制系统根据不同的被控对象以及被控要求,可分为以下几种形式:(1)数据采集系统,即计算机不直接参与,主要的功能就是采集和处理数据,分析变化趋势;(2)分级控制系统,是一种新型控制系统,以微处理器为基础;(3)直接数字控制系统。相别于与数据采集系统,直接数字控制系统中,计算机直接参与控制以实现控制算法的灵活转换;(4)现场总线控制系统。是一种在 DCS 系统的基础上发展而成的新一代分布式控制系统,该系统最大的特点是通信标准的统一;(5)监督计算机控制系统。 (二)计算机控制系统的特征分析 正如上文所言,具备计算机的精确性和自动控制的便捷性的计算机控制系统,具体可分为以下特点: 1、精度度高。之所以计算机控制系统的精确度高,是因为可以排除零点漂移、热噪声以及元件老化对精确度的控制,达到常规调节器难以达到的控制精确度;2、分时处理能力强。一台计算机可以控制多个控制回路;3、较强的分辨力和逻辑判断能力。计算机控制系统具有很强的智能性,它能判断出环境的变化,并且根据生产环境的变化,及时作出反应,制定出相对合理的对策;4、使用便捷灵活。计算机的硬件和软件相互合理配合,才能实现其功能,所以二者缺一不可,共同作用。如果配合合理的话,可以硬件没有变化的条件之下下,可以通过修改软件来实现控制方案和控制机的功能的改变。5、除此之外,计算机不只能实现控制功能,在生产环节中,还可以实现对生产过程的监控,从而更好地管理,例如生产计划调度,经济核算等都是计算机除控制功能之外的功能体现。 二、计算机控制技术的发展现状及存在问题 在近一百年里,科学技术取得了突飞猛进的发展,将人类带入到信息时代。尤其是第二次世界大战之后,伴随着计算机技术的诞生,科学技术再一次取得了长足的进步。与此同时,经典控制理论的出现也起到了推动作用。在此基础上,计算机与控制技术的融合促进了计算机控制技术的出现和发展,但是,发展的同时也同样存在不可避免的问题。 (一)计算机控制技术发展现状 计算机硬件的发展迄今为止已经经历了四个阶段,并且正大踏步向第五个阶段迈进。计算机的处理方式也经历了三个阶段,分别是批量处理阶段、分段处理阶段、分布式处理阶段。现如今,则是向稠密处理的第四阶段发展。不仅仅计算机在发展,控制论的发展也不容忽视,它先后经历了三个阶段:经典控制论、现代控制论、大系统理论并且很快就会进入下一个阶段。 计算机控制技术是计算机技术与控制理论融合的产物,随着计算机和控制理论的不断发展,其也逐渐开始在生产生活中广泛应用。首先,母庸置疑,计算机控制技术较大规模得实现了生产的现代化和自动化,规模不断扩大,速度不断加快,效率不断提高。第二,计算机控制技术的应用在一定程度上解放了劳动力,节约人力资源,这也实现了提高生产效率的目的。 (二) 计算机控制技术目前存在问题 我国的计算机控制技术目前处于发展阶段,实践与理论的融合还存在一些问题尚待解决,所以计算机控制技术还待进一步的发展和完善。 1、抗干扰的问题。干扰是当前计算机控制中难以避免的问题之一。干扰源有很多,各类传感器、连接不当等都可能导致干扰的问题出现。干扰侵入的方式有两种,第一种是沿各种路线侵入微机控制系统。第二种,如果控制系统的接地如果出现不合理,也会导致干扰出现。 2、硬件抗干扰问题。硬件抗干扰问题是不可忽视的。如果措施得当,硬件抗干扰措施可以极大地提高抗干扰效率。首先,要明确干扰的类型和来源,在此基础尚,抑制抗干扰的方法有抗电源干扰、过程通道抗干扰措施、抗空间电磁波干扰措施、抗干扰接地等。 3、软件抗干扰问题。与硬件抗干扰问题相对应的是软件抗干扰问题。第二道防线的软件抗干扰措施包括指令冗余和软件容错设计。当然,一个系统若有可靠的硬件作为基础,以各种各样的自诊断软件作后盾,就可以构成一个可靠的微机系统。 三、结语 随着科学技术的不断发展,计算机技术和控制理论的不断进步,也会对计算机控制技术提出更高的要求。同时,计算机控制系统的设计将在系统的质量、可靠性、实时性以及系统的长期有效性上考虑得更加周到,更加健全为工业生产带来更大的推动力,为人们的工作生活提供更多的便捷。 计算机控制技术论文:以应用型人才培养的计算机控制技术课程教学改革 摘要:“计算机控制技术”是自动化专业开设的重要专业课。针对应用型本科院校中计算机控制技术课程教学中出现的问题,灵活多样地采用教学改革。根据该课程的特点以及课程教学中存在的某些问题,从理论教学、实践教学及考核方式等方面探索了教学改革的一些措施,为深化教学改革进行了有益的尝试,获得了良好的教学效果。 关键词:计算机控制技术;技术应用型本科教育;教学改革;实践教学 一、引言 计算机控制技术是结合自动控制技术、计算机技术、自动检测和传感技术、微电子等技术逐步发展起来的。随着该技术的发展和普及,控制系统趋向于利用计算机进行控制。计算机控制技术课程是自动化专业普遍开设的一门重要的专业课。自动化专业的学生或从事该专业的工程技术人员需要掌握分析设计与实现计算机控制系统的方法,并能完成控制系统的软件开发、系统安装与调试等[1]。上海电机学院定位为技术应用型本科教育,为了满足本校自动化专业培养人才的要求,在分析了该课程的实践性强的特点以及教学过程中存在的某些问题,从理论教学、实践教学及考核方式等方面进行了教学改革。 二、课程特点及课程教学中存在的问题 计算机控制技术课程安排在第6学期开设,该课程内容既是这些专业的学生毕业设计中要大量运用的,更是学生毕业后从事自动控制系统、智能仪器仪表和机电一体化产品的设计与运行中要长期应用的。在学完本课程后,学生应能根据不同的应用对象,运用离散控制理论,设计符合要求的计算机控制系统。由于该课程涉及的知识面和基础理论较广,具有较强的实践性,与专业课密切相关等特点。在授课中,教师应把有关课程的相关内容融合到该课程中,处理好与先修课程和后续专业课程的关系,形成系统的课程知识体系。 现有的“计算机控制技术”教材种类繁多,就涉及的内容而言,有的偏重于理论分析,有的以单片机为基础,介绍系统的硬件组成和应用软件开发[2]。受课时限制,学生很难全面掌握主要内容,制约了其提高自身应用该课程知识,完成系统的设计分析与安装调试能力。因此,学生在遇到实际问题时,由于缺乏面向工程实际经验,不能从问题本身分析,难以运用综合知识解决问题。这不符合我校应用型本科人才的培养目标。因此我们对该课程内容进行了一些研究与探讨。 三、课程教学改革的思路及对策 1.理论教学改革。(1)正确定位教学目标,优化教学内容。在课程内容设置上应以计算机在控制系统过程中涉及到的技术问题为主,突出实践性。计算机控制系统是一种建立在一整套完整的控制理论基础上的自动控制系统。在确定课程内容时需要考虑理论知识和深度,处理好计算机控制系统的理论知识与应用技术的关系。教师可以尝试选择一两个完整的应用实例,贯穿在整个教学过程中,让学生在开始阶段就对实际的计算机控制系统有感性认识,例如,一种计算机温度控制系统,学生学完第一章对这个系统进行定性分析,使学生对温度控制系统中各组成部分的作用以及系统的工作原理有初步的了解。学完离散控制系统的数学模型理论内容后,学生能够建立温度控制系统的数学模型;在学完控制算法和控制方法后,学生能够利用常用的控制算法或改进控制算法,实现对系统的设计和控制,并能借助于Matlab仿真工具进行建模与仿真;学生在学完计算机控制系统的相关内容后学生可以在实验室实现所设计的温度控制系统。学生在学习该课程的整个过程中,借助于一些应用实例逐步把理论知识转化为实际的系统,提高自己的系统设计与调试能力。(2)改进教学方法,建立以学生为中心的学习模式。启发式、互动式的教学方法易于激发学生听课的热情和积极性,达到加深理解的效果。在教学过程中应注重设计出启发学生思维的问题,尊重学生的主体地位。从工程实际中提出问题或从已有问题中提出新问题容易调动学生的学习积极性,满足学生解决实际问题的好奇心。教师应事先精心研究和设计在授课过程时何时提问,提什么问题。要能根据提出的问题启发学生进行问题分析与讨论,达到解决问题的目的[3]。(3)充分利用现代教育手段。灵活运用传统的黑板教学方法与多媒体等现代化手段,使教学内容易于理解,形象直观地呈现给学生。把自动化监控系统在工业生产现场的视频材料作为教学录像,使学生对计算机监控系统有初步的了解,并让学生感受理论知识的实际运用,扩大知识面。还可以采用Matlab等仿真软件设计一些算法、进行系统建模,增强学生解决实际工程问题的能力。例如,在讲授计算机控制规律如PID数字控制等理论性较强的内容时引入Matlab/Simulink仿真工具,可以把难以理解的理论知识通过仿真模型以图形化的方式向同学演示,从而增加教学信息量。学生可以利用Matlab/Simulink工具建立系统的数学模型,并进行仿真调试与结果分析,总结不同的控制规律对控制结果的影响。(4)鼓励学生探究式或研究性学习。探究式学习是学生在对课程有一定兴趣、带着了解问题或解决实际问题的愿望之后的一种自主性的学习方式。教师要充分发挥引领作用,以保证这种学习持续有效的进行。例如,在讲授PID控制算法及改进的PID控制算法问题后,以作业的方式指导学生学习有关控制技术和控制方法等方面的论文,进行理论推导及分析,对知识进行总结,并在课堂上讨论。通过阅读文献资料,学生会更加清楚地认识到计算机控制技术的应用领域,理解一个控制系统该如何建立,进一步提高学生的分析问题和解决问题的能力。 2.实践教学改革与创新能力的培养。该课程安排了8个课时的实验,在实验过程中注重仿真实验和实物操作相结合,培养学生的理论研究能力和思维能力。在实验教学过程中,发挥学生的主体作用,培养学生的自主学习能力。 实验教学内容的确定。实验内容主要分为验证性实验、设计性实验和综合性实验[4]。验证性实验主要有“A/D转换”、“数字PID控制算法的研究”等。通过此类实验让学生验证实验结果、理解相关的基本理论知识,从而培养学生的实验操作能力。设计性实验主要有“直流电机转速计算机控制”等,通过此类实验学生结合实验要求和条件,自行设计实验方案并加以实现。综合性实验主要有“水箱液位控制系统”等,通过此类实验,学生可运用掌握的综合知识、技能和方法进行的一种复合型实验[5]。 实验类型的改革。增大了设计性和综合性的实验[6]。学生设计并实现简单的控制系统,通过系统搭建和整体调试以提高运用综合知识的能力和动手能力。 增加实践教学环节。本课程增开了1.5周的课程设计,安排在课程教学结束后进行。可由4~5名学生组成一个团队,要求学生结合工程实际,设计完成一个完整的计算机控制系统。通过对计算机控制系统的设计、分析和调试,提高学生的实际应用能力和动手能力,为以后开展毕业设计以及从事实际工程设计、维护等工作打下良好基础。 3.多种考核方式考查学生的综合能力。为激发学生对该课程的学习兴趣,我们对原有的卷面考试和测验的考核方法及考核内容进行了完善,以利于创新精神培养和技术应用能力的提高。评价学生的总评成绩由三部分组成:平时成绩、实验成绩和闭卷考试成绩,比例为2∶2∶6。把课外作业、研究报告作为平时考核内容,增加实验成绩,以调动学生做实验的兴趣和学习主动性。 四、结束语 “计算机控制技术”是自动化专业的一门专业课。根据该课程的特点以及课程教学中存在的某些问题,从理论教学、实践教学和考核方式等方面进行了探讨。理论教学方法的使用效果良好,实践教学环节的改革也在不断地尝试。在教学过程中,结合多种教学方式,激发学生的学习兴趣,提高学生的动手能力和创新精神,增强学生综合运用知识的能力。 计算机控制技术论文:工业自动化控制中计算机控制技术的应用路径研究 摘要:随着科技的不断发展,工业生产突破了人工机械的限制,自动化和智能化程度增强,实现了成本的有效降低,提高了生产效率。在工业生产中,计算机信息技术是基本的技术保障,为自动化和智能化的发展提供了基本的技术支持。本文立足自动化与计算机控制技术,全面分析了计算机控制系统工作的基本原理,分析了应用的特征,重点介绍了其在自动化控制中的具体应用。 关键词:工业自动化控制 计算机控制技术 应用路径 前言: 随着市场经济的发展,工业企业竞争愈加激烈,因此,要在保证质量的前提下,提高生产效率,成为工业领域面临的问题。工业自动化成为当前工业行业发展的趋势,计算机控制技术在这一领域中的作用突出,尤其是NC、PLC等先进技术在计算机控制系统中发挥关键性的作用,更加倾向于精密化和灵活化,凸显开放性的特点。 1 对工业自动化技术的概述 在工业生产领域,涉及石化、建材等诸多领域,在工业制造行业,自动化技术彰显综合性,更强调对计算机、电子设备以及相关理论的综合利用,在根本上实现对工业生产制造整个过程的动态化和智能化的监测。在这一过程中,能够实现对工业生产资料的有机配置,完善对工艺流程的优化,为决策者提供有力的支持,在根本上提高工业生产的生产能力和效率,降低成本支出,降低对环境的污染程度。在工业自动化技术中,主要包含三个组成部分,即硬件、软件以及系统技术三个组成部分。在硬件系统中,对于硬件系统,主要是各项设备和仪器等。系统技术主要是各种集成技术。软件是指软件系统,在工业自动化中主要包含管理、控制以及测量等软件类型。三个组成部分各自执行不同的职责,相互之间进行密切配合,实现对工业生产的自动化控制。在自动化技术的支持下,有利于增强员工的素质和企业的制造能力,实现对产业结构的有效优化。 2 对计算机控制技术的分析 计算机控制技术的优秀是计算机技术,应用目的是实现对参数的有效控制和收集,依托计算机硬件,结合软件,达到对工业生产过程的自动化控制。也就是说,计算机控制系统是整个工业自动化控制系统的优秀。对于计算机控制系统,主要是由软件控制算法、硬件以及上位机操控软件构成。在整个系统中,计算机突出的能力就是对数据的高速运算和处理能力,有助于对命令的操作和执行,利用对目标的控制,实现对工业生产自动化控制的目的。计算机控制需要相应的辅助构件。上位机操控软件的功能是实现人机的交互作用,进行数据的输入和输出处理,进行数据库建设,一旦发现异常,进行有效控制。信息交互过程中国,主要是借助有线和无线通信模式。也就是说,计算机控制系统能够实现对工业生产过程的控制,完成对操作目标的优化。 3 对计算机控制系统基本工作原理的介绍 对于计算机控制系统,主要的构成部分为硬件和软件系统,为了更好地实现计算机控制的功能,需要进行相关的数字和模拟转换设备。在现实的工业制控制中,主要的模式是进行实时控制,对控制的可靠性要求比较高,但是,没有针对速度进行指标性的要求,需要满足及时性即可。计算机控制系统对工业自动化控制的基本原理可以分为三个过程,首先,对相关数据进行全面采集。对控制对象的即时数字进行检测,收集相关的数据信息,而后将其迅速传输给工业自动化控制的计算机中心。其次,进行实时决策。借助计算机的软件,对收集的信息进行分析,结合控制规划,完成对下一阶段控制方案的制定。再次,对控制任务的执行和完成。在完成决策之后,将其传输给控制系统,对信号进行解说,分配任务,执行控制操作,完成自动化控制的任务。在实际操作和控制中,三个流程需要进行周而复始的循环,缺乏实际的要求,实现对异常的有效控制和处理。 4 对工业自动化控制中计算机控制技术应用的介绍 4.1 对数字控制的分析 数字控制是自动化的一种模式,主要是借助对符号和数字的编程,完成控制。这一功能的实现,需要借助计算机设备,经操作指令进行发送,使得设备在接受命令之后,依据设计进行程序的运行。数控中,软件是优秀,影响较大,只有保证数字控制技术的先进性,才能保证设备具有较高的自动化运行水平。借助数字控制,也能够实现对故障的有效诊断和监控,在数据库的支持下,实现对系统的有效维护,提高系统运行的安全性与稳定性。 在本质上讲,控制器是计算机,专门为工业生产研发。其基础工作为数字运算,优秀为编程存储器,主要工作方式的数字和模型的输入和输出,从而实现对工业生产和相关设备的自动化控制。在这一控制器运用在工业生产中之后,优势明显,操作简单,性价比较高,可靠性强,应用范围较广,便于维护和检修。 4.3 对分布式控制系统的分析 分布式控制在整个工业自动化控制系统中,属于中型系统类型,借助计算机技术,实现对生产过程中相关数据的收集、分析和处理,达到对生产的管控。其基础为计算机运行的速度的提升以及微型计算机的应用,提高技术的可靠性和科学性,与计算机的发展关系密切。 4.4 对计算机传感器的分析 对于工业自动化控制中的计算机控制技术,其主要依赖的是通信技术、软件技术以及传感设备,传感设备的作用十分突出。其主要特点是数字化、智能化、系统化和精密化,决定工业产品的质量。借助传感器,计算机实现控制作用,达到对数据的收集和整理,形成对设备运行状况的掌握,保证自动化孔系统设备运行的可靠性,提高工业生产的品质。 结束语: 综上,对于工业自动化控制,彰显复杂性,涉及大量设备和技术的应用,控制难度较高。计算机技术在工业自动化控制中,保证了强有力的技术支持,有利于降低企业成本,提高生产效率。因此,要强化计算机控制技术在工业自动化中的应用,不断完善,强化技术研发,使其能够更好地服务与工业化生产,促进工业发展的可持续性。 作者简介: 方瑞,浙江,汉,本科,杭州太阳铸造工程技术有限公司,研究方向:自动化控制技术。
煤矿通信论文:煤矿企业无线通信论文 一、在煤矿企业中应用的无线通信技术的种类 1、PHS技术 PHS技术就是常说的矿井小灵通,是现代社会矿井无线通讯的主要设备之一。矿井小灵通综合使用了大量硬件技术,如FPGA和DSP等,该技术的软件开发以模块化为标准,其控制体系以逐级分布为主;系统的配置灵活性较高,用户可以随机调换系统的业务功能和系统容量;该系统还能够统一指挥和调度矿区内固定和移动的用户,实现公众通信移动网络和矿区通信移动网络的联合发展。 2、SCDMA技术 SCDMA技术是常说的矿井大灵通,在矿井开采过程中发挥着至关重要的作用。SCDMA技术不符合国际电信联盟标准,在实际开采过程中的应用范围较小。主要原因是该技术仍存在着覆盖方式以泄露电缆为主和限制手机定位等缺陷。 3、矿井无线数字对讲 该技术在矿井开采中应用范围十分广泛,相关的配套设施和产业链已经非常完善,具有可靠、实用和经济实惠等特点。但是,在实际应用过程中该技术仍很难实现一部手机全双工的保密通信要求;难以完成电信公网和企业原有的固话交换之间的相互连通;并存在业务信道较少以及覆盖面狭窄等缺陷。 4、矿井无线局域网 矿井无线局域网属于短距离无线宽带数据传输领域,是非移动无线宽带数据通信产品的典型代表,该技术与其其他通信技术相比最大的区别在于它不支持语音业务和移动数据传输,在无线网片和无线网桥领域应用比较广泛。 二、煤矿企业中无线通信技术的发展趋势 1PHS技术 据相关统计结果显示:PHS技术是目前我国煤矿企业应用频率最高的无线通信技术,该技术在煤矿企业的发展建设过程中具有极大的技术优势,最典型的特点有语音通话效果好、移动切换呼通率高一级组网通信规范等。近几年,伴随着无线通信技术的深入发展,PHS技术的原有频段将转移到3G组网上。该项技术转移的主要原因有:第一,PHS技术中必须使用的基站和手机功率相对而言较小,属于无线微蜂窝通信体制的范畴,原有频段转移到3G最往后,网络通信受干扰程度较小;第二,转移到3G组网的原有频率可以完成自动调整,确保在新通话收集的通信频道不被切换;第三,原有频段转移到3G组网后,PHS和DECT系统可以同时实现与3G网络的兼容发展;第四,PHS技术主要集中在矿井下,对地面3g网络信号不会产生影响。 2Wifi无线局域网技术 Wifi技术系统在未来的发展领域十分广泛,主要由于该技术在无线通信领域占有十分广阔的发展空间和技术优势,该技术正逐步替代PHS技术在煤矿无线通信领域的地位。该技术的使用可以使矿井工作人员在同一个网络平台上完成无线和有限网络通信,网络点非常容易连接,井下或者井上都可以随时完成无线通信。 3NGP移动通信技术 NGP无线通信技术在我国未来的发展范围十分广泛,主要由于该技术具有节约电缆、人员定位以及自行监控井下作业等优势。NGP移动通信技术在根本上实现了煤矿开采过程中矿井多网合一无线通信的实际需求。NGP移动通信技术的新通信协议能够实现及时和精确的定位,并能上传有效的定位信息,是现阶段煤矿企业发展过程中最有效的移动成产调度系统之一。该技术在使用过程中与其他无线通信技术之间不产生任何冲突,在煤矿开采过程中发挥着至关重要的作用。 三、结束语 总之,要想促进煤矿开采效益的提升,就必须提升现代煤矿无线通讯技术的发展水平。煤矿企业应该在了解无线通信系统的特点及技术优势的前提下,对PHS技术、SCDMA技术、矿井无线数字对讲以及矿井无线局域网等技术进行深入的研究的探讨,为促进我国煤矿企业的发展提供技术保障。 作者:唐欣媛 李光平 单位:陕煤集团神木红柳林矿业有限公司 煤矿通信论文:完善煤矿定位技术的无线通信论文 1.井下现有定位技术 1.1有源RFID定位技术 RFID(RadioFrequencyIdentification)技术,又称为无线射频识别技术,是一种非接触式的自动识别技术,根据标识卡是否需要供电又可分为有源RFID技术及无源RFID技术,无源RFID标识卡一般识别距离在几厘米~几米,难以达到矿井井下人员定位系统的要求。因此,目前,矿井人员定位系统应用较多的是有源RFID技术:每个下井人员携带一个433MHz或2.4GHz的有源定位标识卡,该标识卡每隔一段时间(1~3s)发送一次代表携带人员身份的射频编码,该编码信号被安装在矿井巷道内的读卡器接收并传送到地面服务器,由于读卡器的位置在定位系统中已经设置完成,因此,我们可以判断出井下人员的位置。该系统的优点网络结构、算法简单,建设成本较低,缺点是定位精度低,一般为读卡器的接收半径,约几十米~几百米。 1.2RSSI定位技术 RSSI(ReceivedSignalStrengthIndicator)是接收信号的强度指示,RSSI定位技术是通过接收到的信号强弱来测定信号发送点与接收点之间的距离,进而根据接收点位置坐标来进行定位计算的一种定位技术,该技术在矿井人员系统中应用较多,如TICC2431芯片就集成了RSSI定位引擎。RSSI定位技术精度较有源RFID定位技术有所提高,通过算法优化的RSSI定位精度可达8m。RSSI定位技术的主要问题是易受环境的影响,如环境湿度的变化、人体的遮挡等均会引起信号强度的较大变化,使得测试数据波动较大。 1.3TDOA定位技术 TDOA(到达时间差)方法是通过测量移动目标发出的信号到达多个接收基站的时间差来对目标进行定位的方法,即各接收基站对来自同一移动台的信号作到达时间TOA的测量,然后将各TOA值传送到定位处理中心,中心根据TOA求出各基站间的TDOA并计算出目标的位置坐标。 1.4起源蜂窝小区技术 起源蜂窝小区定位技术(COO即CellOfOrigin)是一种基于移动台的定位技术,它根据移动台所注册的小区识别号ID来确定移动台的位置。由于矿井无线通信系统的井下基站安装的巷道位置是一般是固定的,只需知道哪些移动台在当前小区注册,系统把该小区基站对应的巷道位置和覆盖半径发送给移动台,移动台就能知道自己处在什么地方。同时,系统也可通过小区内注册用户信息得到移动台所处的位置信息。起源蜂窝小区技术无需对移动网络和移动台进行修改,响应时间短,方案简单、经济。但是,由此导致的缺点是精度较差,定位误差就是一个蜂窝的大小。 2.基于TD-SCDMA系统的定位技术 本项目研究了基于TD-SCDMA系统的定位技术,系统采用了TA(TimingAdvance)定位技术,又可称为CellID+TA,即小区识别号+时间提前量。无线信号在空中传播是有延迟的,时间提前量TA由基站BTS(BaseTransceiverStation)测量后通知移动台MS提前这段TA时间发送数据,目的是为了补偿基站BTS与MS之间的传输时延。TA定位方法就是利用现有的参数TA来测算定位目标MS和基站之间的距离,再经过相关软件处理和计算得出各终端具体位置信息,同时体现在监控中心,从而实现通过终端进行定位的功能。TA定位实现原理: (1)定位请求控制 a.定位中心负责监视定位命令表,发现有用户定位请求,取出用户信息;b.通过诊断测试流程将定位用户消息发送至网元,定位结果返回后写入定位数据表中;c.将命令表中对应的记录状态置为已发送状态。 (2)终端类型判断 由于不同厂商的终端对TA测量处理有差异,部分终端TA测量值差异较大,需要针对终端类型进行距离修正,所以在进行终端定位前,要先获取终端类型。终端的IMEI由15位数字组成,其组成为:前6位数(TAC)是“型号核准号码”,一般代表机型;接着的2位数(FAC)是“最后装配号”,一般代表产地;之后的6位数(SNR)是“串号”,一般代表生产顺序号;最后1位数(SP)为检验码,一般中断效验码都设置为0。在本项目实际使用中,由于同一个批次的终端,前8为数字一般相同,可以根据终端的IMEI前8位来确定终端类型。对于定位请求,RNC在获取终端的IMSI后,发起IdentityRequest,请求类型为IMEI,IUC收到呼叫中心CC的Identity查询后,给RAC发送下行直传消息,请求UE上报IMEI信息。IUC收到RAC的上行直传消息后,从NAS消息中解析出IMEI后,将IMEI写入到UE表中,需要判断UE表中RRC的建立原因,如果是Terminating-causeunknown,该IMEI信息不需要给CN回复。然后给CC回复IMEI查询成功指示消息。 (3)修正值确定 本项目选取一款使用数量较多,且上报TA值稳定的终端,其默认的定位修正值为0,并在每个基站的天线处,通过多次测量TA值,然后取平均值的方法确定各个基站的TA修正值;并通过多次计算,确定出基站修正距离Ud(uepathdistance)、终端修正距离Td(terminaldistance)、阶段修正距离Pd(partdistaice),并配置各基站最大定位范围Md(maximumdistance)为基站间距离,确定修正值后,存入修正值表中。 (4)距离计算方法 定位中心收到一条定位消息,转换为对应表的数据结构,并进行下一步判断。根据终端所在小区CELLID,判断终端位置是在地面还是井下。如果是井上,计算结束。如果是井下,根据IMEI确定终端类型。根据终端类型调用系统中储存的相关修正值。根据测量值减去修正值,得到修正后的测量值。 3.结束语 通信联络系统是煤矿安全生产六大系统之一,矿井安全生产中具有重要的作用。矿用TD-SCDMA无线通信系统是近年来在煤矿安装应用较多的一种无线通信系统。本文提出了一种基于TD-SCDMA无线通信系统的手机终端定位技术,该定位技术是基于移动终端上报的TA值,不需要额外增加其它定位设备,系统成本较低;且系统的定位误差约为15米,相比原有的基站小区定位技术有很大提高。经实际应用表明,该定位系统能满足矿井对手机定位应用的需求。 作者:顾义东 单位:天地(常州)自动化股份有限公司 中煤科工集团常州研究院有限公司 煤矿通信论文:煤矿井下无线通信论文 1矿用无线通信技术现状 1.1WiFi无线通信技术 WiFi无线通信技术采用OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)正交频分复用技术,其优势在于具有较高的数据带宽,低廉的设备成本,同时使用2.4GHz的公共频段,不需要复杂的审批手续。但WiFi技术不属于国际电信联盟ITU(InternationalTelecommunicationUnion)规定的移动语音通信标准,不具备规模组网通信的理论基础与技术标准,其定位就是短距异步宽带数据无线接入。由于WiFi采用的是短码扩频技术,只适合视距无遮挡点对点直线通信,而对矿井这种遮挡严重,多径反射剧烈,场强衰落快速变化的现场,将直接导致WiFi的通信距离大大缩短。WiFi通信技术所使用的通信体制、占用带宽、调制方式与目前煤矿井下人员定位系统的RFID和ZigBee完全相同或近似,使得系统之间会产生严重的电磁干扰,严重的还会使系统瘫痪。 1.2TD-SCDMA无线通信技术 TD-SCDMA技术是ITU的第三代移动通信空间接口技术规范之一。TD-SCDMA的特点是上下行同频段,通过时隙配置为上下行信道提供无线承载。TD-SCDMA可支持速率为8kbit/s~2Mbit/s的语音、互联网等所有的3G业务。TD-SCDMA系统采用时分双工模式,它的一个载波占用1.6MHz的带宽,仅能提供速率为2Mbit/s的3G数据业务。并且在产业链方面TD-SCDMA不够成熟,终端数量较少。目前,TD-SCDMA矿用通信系统采用BBU(BuildingBasebandUnit)+RRU(RadioRemoteUnit)拉远方式,BBU部署在地面,RRU作为井下无线站点部署在井下,地面与井下采用私有的IR接口,必须使用裸光纤,无法直接使用井下工业以太环网,且当BBU出现故障时,会导致全网无法工作。某个中间RRU故障会导致整个链上的RRU无法工作,维护、扩容较为困难。 1.3WCDMA无线通信技术 WCDMA技术是ITU正式的第三代移动通信空间接口技术规范之一,是集CDMA、FDMA(FrequencyDivisionMultipleAccess,频分多址)技术优势于一体、系统容量大、抗干扰能力强的移动通信技术[4]。WCDMA发展空间较大,技术成熟性最佳,有较高的扩频增益,可支持速率为8kbit/s~5.76Mbit/s的语音、互联网等所有的3G业务。WCDMA作为产业链最为成熟、网络部署最为广泛、终端最为丰富的3G技术,其网络除能实现语音通信功能外,还可提供高速率数据和图像传输功能。但是,传统WCDMA系统总体造价相对较高,不利于大规模推广,而且井下巷道错综复杂,其无线信号的全矿井无缝覆盖困难大。 1.4Femtocell无线通信技术 1.4.1Femtocell技术简介Femtocell又可称为毫微微小区、家庭基站[5],是近年来根据3G发展和移动宽带化趋势推出的低功率、超小型化移动基站。Femtocell使用IP协议,通过用户已有的ADSL、LAN等宽带电路连接,远端由专用网关实现从IP网到移动网的联通。它的大小与ADSL调制解调器相似,具有安装方便、自动配置、自动网规、即插即用的特点。1.4.2Femtocell技术优势(1)可覆盖宏小区不能覆盖的地方。(2)可以减少来自于宏小区基站的高功率开销并提高宏小区基站的性能。(3)辐射更低,手机电池也更耐用。(4)为固网与移动网融合提供了一个理想的解决方案。Femtocell的网络架构如图1所示。目前业界主流的设备商主要采用的是把NodeB和RNC(RadioNetworkController,无线网络控制器)功能集成于一个接入设备的扁平化架构,由Femtocell网关提供标准的Iu接口。更进一步的扁平化架构可以把SGSN(ServingGPRSSupportNode,GPRS服务支持节点)/GGSN(GatewayGPRSSupportNode,网关GPRS支持节点)等功能集成于Femtocell接入设备。扁平化架构的优势是它符合下一代移动网络的发展趋势。由于独立节点的减少,使得网络端到端时延大大降低(降低40%左右),从而大大增强用户在使用高速数据业务和实时业务时的体验。同时,节点的减少也大大提高了网络的可靠性。 2基于Femtocell的矿用 WCDMA无线通信系统传统的矿用CDMA-2000,TDS-CDMA以及WCDMA系统总体造价相对较高,不利于大规模推广,而且井下巷道错综复杂,其无线信号的全矿井无缝覆盖困难极大;但随着Femtocell技术的应用,使得WCDMA无线技术应用到煤矿井下变得简单。针对煤矿井下的环境特点,提出了一种基于Femtocell的矿用WCDMA无线通信系统,系统结构如图2所示。从图2可看出,基于Femtocell的矿用WCDMA无线通信系统采用现有的IP网络传输,Femtocell通过工业以太网与地面主系统相连,井下通信的网络架构可采用标准的Femto网络架构,实现井下、井上通信的结合,传输使用矿区已经部署的井下工业以太环网。Femtocell基站集成了NodeB(即移动基站,一般由控制子系统、传输子系统、射频子系统、中频/基带子系统、天馈子系统等部分组成)和RNC的功能,它通过SIP(SessionInitiationProtocol,会话初始协议)/IMS(IPMultimediaSubsystem,IP多媒体系统)连接到地面优秀网络(优秀网包括移动交换中心MSC和用户归属位置寄存器HLR等),优秀网络采用WCDMA专网的自建优秀网。 2.1系统的关键技术 2.1.1即插即用Femtocell所扮演的角色类似于终端设备,因此,其使用方法必须简单明确,安装好Femtocell基站后,只要接通电源和网络就可以使用。Femtocell和服务器之间必须能自动完成IP连接和IP分配,能够进行远程的自动软件升级、自动网络规划(包括最小干扰频点的选择、扰码的自动分配、邻区列表的自动创建及发射功率的自动调整)。2.1.2接入控制接入控制主要有3个层面:①接入层的UE(UserExperience)接入鉴权。用户必须可以设置Femtocell的接入模式,如是否允许所有用户接入、能否设置不同的接入用户、Femtocell信号是否可以独享等。因此,Femtocell必须设置一个白名单编辑功能,以满足对Femtocell接入终端的控制。②Femtocell基站设备的接入控制。服务器要能够监控Femtocell基站的使用,并控制其IP接入。目前主要采用在Femtocell基站内置一张类似于SIM卡的信息鉴权设备,运营商可以在SIM卡上烧制相应的鉴权信息。③优秀网3GPP标准的UE接入鉴权。Femtocell对用户的接入必须满足3GPP对3G的各项标准规定[6]。2.1.3IP传输网络质量要求因为Femtocell是完全通过IP网络实现与优秀网的连接,因此,如何保证业务的QoS服务等级,特别是语音业务的QoS要求非常关键。因此,对于IP传输网络需要有一定的性能要求,如对满足语音业务、满足视频电话及PS384K业务在时延、抖动、丢包率、带宽等方面的指标均有最低要求。2.1.4时钟同步技术Femtocell基站主要通过接收周围宏基站信号来提取同步时钟信号,如果Femtocell完全处于孤岛环境,就需要通过自身的时钟振荡器来获取时钟。 2.2系统优势分析 综合了Femtocell技术与WCDMA技术的特点,基于Femtocell的矿用WCDMA无线通信系统主要有以下优势。(1)组网灵活。由于系统采用Femtocell技术和小型化设备,且可即插即用,系统安装维护方便,组网更加灵活。(2)稳定可靠。系统内设备采用电信级标准设计,确保系统可靠性。无线资源池共享技术的应用使得系统稳定性和可靠性大大提高,且满足突发情况下设备的资源需求;在正常情况下,设备运行负荷均衡,工作状态稳定。(3)业务丰富。系统不仅支持基本的高质量语音通信和短信业务,而且基于WCDMA的高带宽特性,可灵活承载移动办公、无线监控、生产巡检等各种数据业务。另外,可根据数字化矿山的特点,灵活定制适应于矿山安全生产的多种移动业务。(4)兼容性高。基于Femtocell的矿用WCDMA矿用无线通信系统设备采用国际通用通信标准设计,设备可以和不同制造商生产的公网模式的WCDMA制式终端兼容;可以和多家主流设备制造商生产的用户级交换机和局用交换机互通。 3结语 随着社会的进步和科学技术的发展,我国煤炭的信息化水平已经大幅提高,矿用无线通信技术也在不断的发展以适应煤矿信息化进程,从PHS技术,WiFi技术到现在的3G技术及今后的4G技术。下一代矿用无线通信系统中,高质量的语音通信必不可少,但是其只是煤矿信息处理的小部分。随着4G网络到来,井下高清无线视频监控、无线传感器、无线数据采集、视频会议等无线业务将会是今后数字化矿山的重要标志。4G技术的引进也是下一代矿用无线通信系统的必然趋势,其将会是未来煤矿信息化的一个重要平台。 作者:徐寿泉 徐宝平 张阳太 武钰 单位:天地(常州)自动化股份有限公司 重庆邮电大学 潞安新疆煤化工(集团)有限公司 煤矿通信论文:煤矿无线通信技术论文 一、无线通信技术应用于煤矿开采的重要意义 由于煤炭生产的施工环境比较复杂,井下人员较多,设备流动性也较大,在生产操作中,常常采用多工种联合流水作业的形式进行煤矿开采,这就要求需要大量的重型设备参与到煤矿生产中,无论是在设备运输中,还是在安装、调试中,其都有较高的要求,若不注重煤炭井上井下的协同生产,则容易发生瓦斯爆炸等事故。然而,随着移动通信技术的发展,建立基于4G通信技术的无线移动通信系统,并将其应用于煤矿生产中,其不仅可以确保煤矿生产顺利进行,还可以完成紧急事故的处理,因此,煤矿4G无线通信移动系统的实现,具有十分重要的意义。 二、基于4G通信技术的煤矿无线通信系统 (一)无线移动通信系统架构 针对当前煤矿生产对无线移动通信系统的需求,利用4G中的TD-LTE通信技术来实现高传输速率的宽带无线网络,建立信息化、自动化、智能化于一体的煤矿安全生产管理系统,打破当前煤矿系统安全生产局面,将煤矿井下传感器、视频等各类业务数据进行统一的网络部署,有效解决信息孤岛的问题,确保煤矿安全生产,从而提高煤矿的生产效率。因此,建立基于分时长期演进(TD-LTE)的宽带无线网络,由于基于4G通信技术的无线移动通信系统可以在频谱带宽20MHz下可以实现上行峰值速率和下行峰值速率分别为50Mb/s,100Mb/s,其接入时延可以小于100ms,如表1所示[3],表示4G通信系统与3G无线通信系统的对比,因此,采用TD-LTE无线通信技术不仅可以满足语音和数据业务的实时传输,也可以有效避免数据丢包、延时等问题。下面对基于4G通信技术的无线移动通信系统进行对比分析:1.基于TD-LTE通信技术的系统架构。TD-TLE煤矿无线通信系统网络总体架构主要由基站、接入网关、BRAS及优秀网通信构成,其中,优秀网网元可以实现语音通信、数据传输及集群呼叫功能,其主要通过IMS+EPC+DSS集群模式来实现的[4]。2.建立基于TD-LTE通信技术的基站通信系统。将Femto/Pico基站应用于无线通信系统建设中,增强区域的覆盖范围,通过自身的传输网络统一接入到安全网关中,采用IPSEC的方式,以保证网络传输安全。当基站通过提供WLANAP来承载数据业务过程中[5],其也可以通过PDG直接接入网络来承载数据业务,为了确保提高高质量、高传输速率的数据和语音业务,则可以通过直接接入3GPP优秀网来满足不同的产品需求,实现统一的业务活动,建立以SmallCell为基站的网管系统,从而实现下层无线网络通信系统与上层网管系统的对接。3.建立基于IMS+EPC+DSS集群模式的优秀网[6]。在系统中设置优秀网,其主要作用是提供用户连接、系统管理、网络承载等功能,分析该系统的优秀网系统AXUNiEPC-5[7],其主要依托电信级EPC优秀网的优势来实现网元MME、PGW等功能融为一体的模式,该优秀网实现了移动办公、遥感业务、监视控制及电子商务等基本业务,其可以为用户提供安全可靠的LTE接入。另外,优秀网系统还利应用了IMS系统,其是一种全新的多媒体业务形式,其不仅可以满足多样化的多媒体业务需求,还可以实现LTE语音业务系统,并且DSS优秀网可以实现LTE的集群呼叫功能,DSS与EPC相比,其都采用了ATCA架构,并且都可以实现设备小型化的优秀网。4.建立综合应用无线通信系统平台。利用分布式高性能计算机框架架构来建立一个安全、可靠、统一的综合应用系统平台,为了构建灵活、适用强的处理平台,应在软件处理平台基础上增加分析处理数据的专用支持工具,如支持LTE、Wi-Fi网络和终端的基站系统[8],实现数据传输、视频及语音等各类业务,提供统一的数据存储及应用接口,从而实现自动化管理的应用系统。 (二)无线移动通信系统功能概述 1.调度功能。调度系统是煤矿生产的重要通信手段,生产调度员通过利用调度功能来统筹调度所有资源,并对煤矿生产中各种突发状况进行处理,以保证煤矿生产顺利进行。调度功能主要包括生产进程管理、煤矿生产流程整合及资源分配等功能。2.语音业务。其主要包括以下几种业务:第一,移动电话,其可以提供语音通信功能;第二,紧急呼叫业务,当煤矿井下的集群用户发起紧急呼叫,呼叫中心将会做出答复,其类似与电话业务,具有简单方便、快速的特点;第三,主叫号码识别显示业务,其主要功能是提供主叫用户号码给被叫用户。3.集群通信。为了实现用户之间的通信,利用无线集群通信系统来实现自动化的信息共享功能,与公众无线移动通信相比,无线集群通信系统不仅可以提供系统内部的全呼、组呼之外,还可以提高双向通话功能,通过建立优先等级呼叫和紧急呼叫功能,以满足煤矿生产安全部门指挥调度的需求。4.增殖数据服务。在增殖数据业务中,主要包括提供视频通话、物联网接入、手机终端定位、多种数据等业务,其中,对于视频通话,通过手机实时进行无线视频业务,以便于井上工作人员的判断和决策;数据网接入,通过利用3G通信技术来实现终端及无线传感器等接口的采集,并利用物联网提供终端接入;手机终端定位,即利用4G无线通信技术来实现语音通话及矿用无线通信手机终端定位,即通过操作人员携带的手机与基站之间的信号传输来获得操作人员在井下的信息,这样地面上的工作人员则可以通过计算机来了解井下工作人员的信息,其可以确保煤矿井下的安全生产,同时也可以提供实时信息;数据业务,为了满足煤矿井下多种业务对宽带的需求,实现高速分组无线数据业务,并通过智能手机绑定内部系统,实现信息、视频监控及安全生产实时监控等功能,将综合自动化系统应用于系统中,实现组态软件实时显示功能,当煤矿井下出现异常情况,系统将会提供自动报警提示功能。 三、结束语 建立基于4G无线通信技术的煤矿无线通信系统,利用TD-LTE无线通信技术来建立宽带无线网络,由于TD-LTE无线通信技术具有覆盖面积广、信号强、传输速率高的优点,将无线移动通信系统应用于煤矿生产中,不仅可以煤矿地面井下实时通信,也可以确保煤矿井下安全生产,因此,建立基于4G通信技术的煤矿无线移动通信系统具有十分重要的意义。 作者:朱赛虎 单位:天地(常州)自动化股份有限公司 煤矿通信论文:煤矿井下无线通信传播论文 1煤矿井下无线通信技术的现状 1.1TD-SCDMA无线通信技术的应用现状TD-SCDMA技术是ITU研发出的第三代移动通信空间接口技术。其特点为上下频段统一,能通过对时隙配置提供无线承载。TD-SCDMA无线通信技术可以支持匀速为8kb/s~2Mb/s的所有3G业务。TD-SCDMA系统采用时分双工模式,但是由于载波占用的宽带为1.6MHz,TD-SCDMA系统提供的速率有一定的数据限制。目前,TD-SCDMA矿用通信系统采用BBU+RRU方式,因没有办法直接使用太环网,当某个中间RRU故障会导致整个链上的RRU无法工作,维修、扩容比较困难。 1.2WCDMA无线通信技术的应用现状WCDMA技术与TD-SCDMA都是ITU正式的第三代移动通信空间接口技术规范之一,该无线通信技术集CDMA、FDMA技术优势于一体,是一种系统容量大、抗干扰能力较强的移动通信技术。WCDMA与TD-SCDMA相比,技术较为成熟,并且发展空间大,在扩频的基础上能够获得巨大的经济效益,此外,还支持所有的3G业务。WCDMA作为产业链最为成熟的技术,不仅可实现语音通信功能,还能提供高速率数据和图像传输功能。但其成本较高,使得多数煤矿企业望而止步。 2煤矿井下无线通信的技术难题 电磁波在矿井隧道中不能很好地进行传播这已是公认的事实。一直以来,井下通信的技术难题是制约煤矿安全的重要因素之一,下面将从3个方面进行论述。 2.1巷道的环境条件对电磁波的影响煤矿井下巷道一般比较狭窄,弯曲延伸,存在多个分支,且分布在不同的地下平面。巷道的截面宽度不同,且巷道四周为煤层,粗糙不平。这一特殊的传播环境对电磁波的传播特性产生重大影响。电磁波频率对传输的速度有较大的影响,巷道截面尺寸对电磁波传输也有影响,截面的尺寸与巷道内电磁波频率成正比。此外,矿井下有照明线、动力线、钢轨等纵向导体,这些线路的存在都会对电磁波的传输产生一定的影响。 2.2井下环境机电噪声干扰严重如今,井下作业机械化与自动化设备的应用,不可避免地会增加噪声的强度,但是这一问题并未引起人们的重视。通信技术中,噪声是衰减和损耗通信质量的又一个重要因素。机械设备的作业一般是24h不停歇,因机械设备自身配置量大,启动频繁,所产生的电气噪声频谱较宽。由于信号微弱会导致井下通信困难,噪声问题是井下移动通信需解决的技术难题。 2.3接收点有用信号十分微弱无线电在井下的传播可以被看作在一个特定的空间内进行,由于电磁波在传输的过程中受到煤岩层及磁导率的影响,因而其传播速度并不是恒定不变的。煤矿井下的管道由于表面比较粗糙,且分布不均,这些都会对电磁波的传输造成影响。对于某个接收点来说,接受机本身信号微弱,在干扰之后很可能接收不到信号,这种特性的存在破坏了有用信号的传输,最终导致电磁波传输距离减低为数百米,从而使得井下通信非常困难。 3无线通信技术的发展方向———Femtocell技术的运用 Femtocell是根据3G技术发展和无线技术宽带化发展方向而推出的一种低功率、超小型化的移动基站。它的运用在一定程度上提高了煤矿井下的安全性。Femtocell通过IP协议将用户最先具备的ADSL/LAN宽带进行线路连接,远端由专用网关实现从IP网到无线网的连接,具备安装便捷、能够自动配置、直接使用的优点。 3.1Femtocell的技术优势Femtocell技术的运用能够最大范围地覆盖宏小区不能覆盖的地方,可以减少来自宏小区基站的高功率开销并提高宏小区基站的性能。此外,辐射更低,手机电池也更耐用,这些优势都优于其他无线通信技术。当前在煤矿企业中,设备供应商主要是将NodeB和RNC功能集成于一个接入设备的扁平化架构,由于Femtocell网关的接口是Iu接口,扁平化架构可以将SGSN/GGSN功能集成于Femtocell接入设备,其技术优势在于符合下一代移动网络的发展趋势,并在减少节点时提高网络的可靠性。 3.2Femtocell的系统优势Femtocell技术采用的是小型化设备,可以随时使用,并能够维护系统安全,增强灵活性。系统内部采用电信级标准设计,确保系统的稳定可靠性,无线通信能够共享技术的应用,使系统的稳定性及可靠性大大提高,并能够满足设备的资源需求。Femtocell系统设备运营均衡,工作状态较为稳定。此外,Femtocell技术系统的运用采用的是国际通用的通信标准设计,设备可与终端设备兼容,并能够与多家主流设备的制造商生产的用户交换机进行交换。 4结语 无线通信技术的应用极大地实现了地面对井下作业的监测和管理,能够有效地保障井下作业的安全。就无线通信技术在井下使用的现状而言,无线技术与自动化系统的深度融合还存在一定的发展空间,因而,应当不断研究和实践,使其更好地应用在煤矿行业中。 作者:刘庆伟单位:中国神华神东煤炭集团锦界煤矿管理处 煤矿通信论文:煤矿生产调度管理通信技术论文 一、煤矿井下调度管理存在的问题 分析当前的煤矿生产调度系统,在运行过程中,存在以下几个方面的问题:第一,调度系统的工作效率较低,针对现有的煤矿生产调度系统,受技术条件的限制,煤矿企业还不能充分利用现代的网络技术来加强煤矿生产调度管理系统的建设,导致出现界面不友好、无法实时查看信息,用户操作困难,数据管理分散的现象,甚至调度管理中的信息出现重复记录的现象。在煤矿生产中,由于煤矿生产调度管理系统仅限于指挥部门使用,在没有对调度信息进行科学管理的基础上调度部门所获得的信息是不能被其他部门使用的,信息缺乏共享性,致使调度管理系统的使用效率低下。第二,缺乏完善的信息统计功能,由于调度信息缺乏共享性,这就给煤矿井下安全生产的决策分析带来了一定的困难,例如在某个时间段内生产事故等情况不能及时得到统计和处理,其严重影响了系统在煤矿安全生产中组织和协调作用的发挥,进而影响了煤矿井下的安全生产。第三,无法实现对生产调度台账和报表的实时生成,在煤矿生产调度管理系统中,虽然实现了基础数据的管理功能,但是,在调度管理系统中还没有真正实现实时生产报表的功能。在生产过程中,生产调度台账和报表的实时生产不仅可以起到统计作用,也可以起到组织和协调作用,其中,生产调度日报、煤矿井下生产值班情况表及掘进工作面调度记录等报表可以很直观的对煤矿生产进行科学决策分析。第四,无法实现动态查看功能,由于图形信息管理功能不全面,在现有的调度管理信息系统中,其只能实现经验的图形管理,而实时生成的动态图形在现有的调度管理系统中不能得到充分体现。在调度管理信息系统中,若采用无小型化网络设备,不仅成本高,设备体重大,也不具有支持数据业务的功能,因此,采用无线通信技术与安全生产管理调度系统,其可以有效满足煤矿井下安全生产的需求。 二、建立基于TD-SCDM无线通信的调度管理系统 随着计算机网络技术的发展,通信技术的应用已受到了社会各界的广泛关注,相应的网络平台经历了终端主机方式到服务器方式的演变。并且在信息数据收集、存储和处理上,也从封闭式逐步走向开放时。由此可知,通信技术的转变,促进了我国社会经济的发展。在科学技术不断发展的今天,井下越来越多的电力设备、调度中心的信息资源共享及工作流程优化的要求,为了有效满足煤矿井下的安全生产要求,建立基于通信技术的调度管理系统,不仅可以确保煤矿安全生产,同时也是促进煤矿企业经济可持续发展的重要保证。由于煤矿生产调度系统在煤矿井下安全生产中发挥着不可替代的作用,因此,利用通信技术来建立煤矿生产调度管理系统,规范煤矿生产的调度管理,减少指挥人员的工作负担,从而提高工作效率和精确度。 针对当前煤矿生产调度管理系统存在的问题,在建设调度管理信息系统中,首先应借鉴国内外比较先进的煤矿生产调度管理信息系统进行分析、研究,结合煤矿企业内部的具体生产情况和实际需求进行分析,将两者有效结合,采用TD-SCDM无线通信技术,并结合煤矿企业现有的信息化平台,提供语音、视频、数据一体的网络平台,如图1所示,通过利用通信技术与调度管理信息系统连接,其可以及时对井下生产进行指挥,同时也可以及时进行紧急情况的处理。采用TD-SCDM矿用无线通信与煤矿生产调度系统,其主要有以下特点:第一,具有先进的无线管理功能,通过搭载无线视频监控和人员定位等数字化建设,指挥调度人员只需要通过语音、视频进行调度或召开会议,则可以进行通信与管理;第二,信息收集与分析功能,对掘进队的生产数据及井下各个环节的安全生产情况等基础资料进行收集,按照年、月、日对煤炭生产产量及安全情况进行统计分析,实现信息共享,及时地、有效地解决煤矿生产中的实际问题;第三,资源合理分配功能,根据煤矿企业内部的具体情况和煤炭生产需要合理分配劳动力,对机电设备、配件、雷管等进行检查;第四,数据资料存储、查询功能,对收集到的生产数据及相关资料以超文本的形式存在,从而实现规范化的煤矿安全生产;第五,可靠的冗余功能,煤矿生产调度系统支持单板、设备、网络级等三级冗余能力,在煤矿生产中,若某一环节或节点发生故障,调度管理信息系统将会自动进行主设备的倒换,以保证整合系统的正常运行;第六,漫游功能,利用无线通信技术在煤矿井上设置多个基站,实现多点漫游和无缝却换的功能,这样系统不仅可以实时对煤矿井下的生产进行监测,也可以对各个基站的指挥调度人员进行网络级调度和漫游调度,该系统支持全局录音功能;第七,多级调度功能,指挥调度人员只需权限设置,则可以实现上级调度台对下级调度台的调度,同时总调度台可以对各分调度台进行调度,建设全网多级调度管理信息系统,以满足对多用户管理的需求。 三、结束语 煤矿井下生产是一项具有危险性、施工环境恶劣的工程,为了实现煤矿井下的安全生产,建设煤矿生产调度管理信息系统是非常重要的。通过加强信息化建设,建立生产调度管理信息系统,使调度生产管理信息系统在煤矿生产中起到组织、协调和指挥的作用,以保证煤矿安全生产,以促进煤矿企业的可持续发展。 作者:刘涛单位:神华神东煤炭集团开拓准备中心生产指挥中心 煤矿通信论文:煤矿自动化通信技术论文 1煤矿自动化 煤矿自动化,是指在煤矿生产和管理的过程中对各项工作都实现自动化的管理行为,包括对煤矿生产过程中生产环节的自动化、生产过程中煤矿安全保护自动化、监控进程自动化、管理行为自动化等一系列自动化的行为,最终将煤矿自动化的工作内容综合组成一个煤矿自动化运行平台,实现煤矿的生产和管理内容自动化的目标。具体来讲,煤矿自动化的功能特点和关键技术可以根据煤矿在生产管理过程中的不同任务内容来具体划分为以下内容: 1.1煤矿机械设备的运行和管理自动化随着现代计算机技术的不断发展,现代科技早已经实现了通过传感器和计算机技术对机械设备进行智能监控与管理的过程。将这一新型计算机技术应用在煤矿生产过程中和机械设备的运行当中,对煤矿机械设备的运行自动化进程有着质的帮助和提升。在煤矿的生产以及管理过程中,已经实现运行自动化的机械设备包括采煤机、工作面运输机等多项设备,其中采煤机自动化主要是通过计算机对采煤机各电机及液压系统的控制,实现采煤机在运行和管理过程中的自动化;运输机则是通过对其和计算机技术相结合来实现运输机的智能控制和管理,使其能够自动负担更加大容量、高强度、重型化的工作内容和具有更长使用期限的寿命优点。 1.2煤矿运输系统的自动化 煤矿运输系统的自动化是指在矿产资源运输的过程中对有关运输的机械设备进行自动化管控的过程。当前我国对于煤矿运输系统已经开始逐渐引进国外先进的胶带运输方法,随之而来的是胶带大载荷长距离运输对动力系统的高要求,对保护投入的严标准,目前利用计算机技术,将主电机和皮带运行中的各种数据利用传感器采集并汇集到PLC自动控制系统上,通过上位程序对胶带运输设备进行集中的控制和保护,对相关设备在运行过程中出现的故障能够及时地作出预防和处理,保护矿产资源在运输过程中的安全性,提高煤矿运输的效率和质量。 1.3煤矿洗选系统自动化 煤矿洗选系统自动化是指针对提高煤质去除矸石的洗选设备进行集中控制,对设备运行中的各种参数进行在线监控,使各种保护能够有效的联锁,确保洗选系统安全高效运行的控制系统。当前各洗煤厂使用的控制系统不尽相同,常见的系统有美国AB,德国西门子,相比使用人力去就地控制各种水泵、皮带、破碎机、分级筛等设备,使用自动控制系统可以大量缩减人员的投入,减少因噪音、粉尘等对人体的伤害,同时各种保护的联锁投入也可以消除因个别设备的故障造成洗选系统的崩溃,避免机电生产事故的发生,对煤矿来说洗选自动控制系统的参与即减少了企业的运营成本,又大大提高了安全生产效率。 2煤矿通信技术 煤矿通信技术是指将现代通信技术应用在煤矿生产和管理的过程中而形成的煤矿系统特有的通信技术类型。煤矿通信技术根据煤矿生产任务以及应用环境的不同,具体可以总结为以下内容。 2.1全矿井生产调度通信技术 全矿井生产调度通信技术是指在煤矿井下的生产过程中对矿井的生产过程施行通信管理的一种技术,其通信设备一般包括调度主机、安全隔离器以及本安自动电话机等,煤矿管理人员可以通过对以上设备的利用来实现对煤矿井下生产和运输过程的即时管理和控制,保证煤矿井下生产过程的安全和效率。全矿井生产调度通信技术也有不同的技术类型,例如煤矿井下建立专用的调度主机和行政交换机相互结合使用的通信技术方法,通过煤矿井下生产调度员的管理来对调度主机和行政交换机综合使用,实现对煤矿井下生产过程的管理和控制,比较适用于大型煤矿企业。其他例如不建立专用的调度主机,只使用行政交换机的通信技术类型或者只建立专用的调度主机不使用行政交换机的通信技术类型则比较适用于较小的煤矿企业。 2.2井下光纤通信技术 井下光纤通信技术则是指将光纤通信技术应用在煤矿井下生产过程的管理和控制过程中,井下光纤通信技术相较于其他通信技术来说具有通信速度更快、通信质量更高、通信容量更大等一系列的优点,具有优秀的防爆阻燃性能和通信抗干扰的能力。目前井下工业环网的普及应用,为煤矿信息化建设搭建了基础接入平台,使通信系统、人员定位系统、综采设备运行监控、电力系统监控、视频监控等多种系统进行融合成为了可能,成为煤矿数字化建设的重要推动力。 3结语 煤矿的自动化技术和通信技术是保证煤矿生产与管理过程中工作质量和工作效率的重要方法之一,也是煤矿工作未来发展的必然趋势,加强煤矿自动化技术和通信技术的进程,实现对煤矿生产与管理过程的有效保护和支撑。 作者:高小川单位:陕西清水川能源股份有限公司冯家塔矿业分公司 煤矿通信论文:短距离通信技术在煤矿井下的应用 一、短距离通信技术的含义 通常情况下,通信收发两方利用无线电波井下传输信息,且能够在几十米范围内传输,皆可叫做短距离无线通信,也可称为短距离通信技术。短距离通信技术具备多种共性,即对等性、成本低以及功耗低等。短距离通信技术实质指一般意义上的无线个人网络技术,主要有以下几种标准,ZigBee、IrDA和RFID等;此外,短距离技术有各种不同接入技术,如无线局域网技术等。矿井无线通信有感应通信、动力线载波通信等形式。但动力线载波通信在矿井中应用时,由于抗干扰能力弱,难以匹配传输阻抗,所以其效果较差。而感应通信是以电磁感应原理进行通信,发话时,移动通信机的磁性天线与感应线很相似,同时有尺寸大的发射天线,但干扰噪声过大且传输参数可靠性差,很少应用。井下巷道属于一个限定空间,主要是岩壁组建而成的封闭环境,岩壁往往限制电磁波的传播,传播中衰减程度过大。所以选用短距离通信技术应用于煤矿井下中,有着重要意义,短距离通信技术功耗、成本均相对比较低,网络铺设简单,便于操作。 二短距离通信技术在煤矿井下中的应用探讨 短距离无线通信技术具备功耗相对较低的优势,因此对于“本安型”电路的相关设计十分符合。不仅如此,在煤矿井中,使用频谱的要求较为宽松,所以,在煤矿井无线通信系统中,短距离通信技术具有广阔的应用价值。 1.ZigBee技术的应用分析 在短距离通信技术中,ZigBee技术是其中最有代表性的技术,同时应用于煤矿井下占据重要的位置。ZigBee技术指以IEEE802.15.4为主要物理层标准,并以此将大量微小传感器间的通信进行协调。此类传感器无需巨大能量,经过无线电波且利用接力形式,实现两个传感器之间的数据传输,发挥高通信效率。ZigBee技术拥有三个特点:功耗低,即休眠状态下的耗电量为微瓦级,工作状态下的耗电量为毫瓦级;超大网络容量,即1个ZigBee可支持的节点有65000个;广泛的覆盖面积,网络覆盖范围可达100~1000m。ZigBee技术具备双向性定位优势,将ZigBee技术充分应用于煤矿井下中,有效实现井下与地面之间的信息交流,提高定位信息的规范性以及准确性。此外,ZigBee技术在实行双向传递时,可将某些意外或突发事件的发生进行控制和防止,同时,传输的速度相当快,信息准确性也较高,从而提高决策反应效率。ZigBee技术系统在反映井下定位现状的时候,能够利用计算机将井下活动轨迹进行详细描述,也就是经过标识卡活动状况、各种站点间信息的传递等,进行了解和掌握井下活动的具体现状,当发现有不良现象发生时,可立即采取措施,避免发生意外。如在某市煤矿中,因井下地形复杂,在进行煤矿开采时,常常发生事故,发生事故之后,营救人员不能将井下受灾人员的分布情况以及人数进行较好确定,若将营救设备盲目开进,则会误伤受困人员,从而无法及时营救受困工人。然而使用ZigBee技术之后,能将事故受困人员分布位置以及具体情况进行准确确定,促进营救工作的顺利开展,及时救出受困人员,进一步降低煤矿井下安全事故的发生率,确保工作人员的生命安全。 2.IrDA技术应用分析 一般情况下,IrDA技术在调制时,常常利用脉冲相位,如此一来,不但将抗干扰能力增强,而且使连续电平功率大于脉冲电平功率,防止了红外二极管无法承受高功率的现象出现。IrDA技术具备成本低,易控制传播距离、范围,保密性高、抗干扰能力强等特点,将该技术应用在煤矿井下通信系统中,可发挥遥控器的作用。此外,根据国家煤矿安全相关监控系统新标准,对于井下传感器,必须利用红外遥控传感器,无需使用精度产品及电位器调零点产品等。由此可见,IrDA技术应用在煤矿井下中具有重要的作用。 3.无载波UWB通信技术应用分析 在煤矿井下应用无载波UWB通信技术,能够降低煤矿井下通信系统的成功。在煤矿井中,可通过超宽带信号频带宽的优势,将传输距离进行换取。利用UWB无线通信,能快速实现通信和测距及定位统一,多功能一体化等,将无载波UWB通信技术应用在煤矿井下,有利于准确定位井下人员,在发生各种恶性事故的时候,保持无线通信系统通畅,可提高救生抢险的效率。 三、结束语 总之,短距离通信技术在煤矿井下中发挥重要作用,如无载波UWB通信技术、IrDA技术应用和ZigBee技术应用等,只有将这些技术充分利用,才能提升我国煤矿井下开采工作的效率和质量,从而促进煤矿行业的快速发展。 作者:赵娟 朱彤 单位:河南工业贸易职业学院 煤矿通信论文:煤矿通信技术的发展研究 目前,大多数的煤矿企业都对于矿井的安全生产制定出了一系列的监控系统,对于煤炭工作之中无论是矿用带式输送机电控系统,还是矿用电力监控系统都设置了监控系统,同时加强综合检测控制系统的监控,在不断完善发展的基础之上建立了局部生产环节自动化系统。局部生产环节作为整个矿井系统的组成部分具有重要作用,处理好整体和局部的关系,从而保证整体的部分大于局部之和,从而更好的推进矿井综合自动化的不断发展与进步。 1矿井数字化工业电视系统当下多数的煤矿企业采用的都是通过电视系统对于矿用工业进行模拟性的传输,随着科学技术的发展以及通信技术的不断进步,对于井下的数字化工业电视系统而言,具有更强的发展前途。可以说是“如虎添翼”,从三网合并发展来看,它将是未来矿工井下作业的一个新的发展方向。 2工作面巷道监控中心对于大多数煤矿企业而言,目前的自动化控制主要集中在液压支架等单机操作之中。对于其全面技术控制方面还存在一些欠缺,因此对于煤炭开采挖掘等方面,包括供电设备等集中监控控制中还存在着瓶颈。这就会影响信息的直接传送。而这些就意味着调度中心不能及时的了解情况从而做出合理的判断,从而直接影响一系列的机载信息以及移动可视信息在传送到工作面巷道控制中心的状况,从而影响挖煤机等机械的作业1。 3矿井水泵自动化系统。矿井水泵自动化系统作为煤炭自动化的重要系统之一,但在很多煤矿之中忽视对其的使用。对于矿井之下的水泵房而言,这里的每台水泵最低都有几百瓦,而由于水泵排空阀门较容易受到矿井之下水质的影响出现故障,从而出现问题不能及时被发现,这便会给井下作业带来巨大的麻烦。因此处于各方面的考虑,对于安装矿井水泵自动化系统都有十分重要的现实作用,通过对于井下水泵传送信息的及时了解,可以根据情况作出相应的应对措施,从而保证井下作业的顺利进行。 煤矿通信技术 随着通信技术的不断发展以及网络技术的不断应用,IP语音通信技术由于自身的优势很快在煤炭通信技术之中脱颖而出,成为矿井之间相互联系的一个主要通信工具,通过不断探索将煤矿通信技术推向一个新的发展方向。 1全矿井生产调度通信 对于矿井的通信而言,在实际生产过程之中,使用较广的当属于对于矿井的生产调度通信。矿井通信最主要最直接的目的便是对于矿井的生产调度,它是直接作用于实践指挥的产物。通常是由调度主机、安全隔离器以及本安自动电话机等组成。它们通过相互联系而存在,当下在矿井生产调度中,对于通信系统主要分以下三种: 设专用的调度主机,又有行政交换机。目前我国的大多数煤矿是既设专用的调度主机,又有行政交换机。因为这些除了涵盖普通的使用之外,还可以通过调度员的需要来对通话方式进行不断的改变,从而实现应对特殊情况的特殊需要。这一系列的富有专业特色的服务功能为煤矿生产都起到了很大的帮助,为紧急情况以及特殊指示下的通话创造了条件,从而为保证煤炭的安全生产起到一定的作用。 不设专用的调度主机,仅用行政交换机。对于一部分的为降低投资成本的小型矿井而言,它们大多数会选用不设专用的调度主机,仅用行政交换机的通信设备。这种设备成本较低,而且井下用户可以根据实际需要而自动拨号,使用起来也较为方便。但是,一旦发现出现紧急状况,这种通信设备由于不具备调度员无阻塞通话功能,便很难将紧急预案中采取的措施传达下去,因此对于井下作业安全而言,还存在着一定的隐患。 设专用的调度主机,不设行政交换机。对于具有自动交换及联网的功能的专用调度主机而言,它们自身的功能完全可以代替行政交换机的功能在现实之中应用。但由于调度主机的总容量较小,因此,这种技术的应用主要集中在地面用户较少的煤矿之中2。由于程控调度通信系统的不断发展,使得信号稳定通话质量更高,而且传送数据稳定的通讯技术出现。随着通信技术的不断发展,相信数字交换技术在投入使用之后必然会将程控技术所代替。 2矿用小灵通通信系统 矿用小灵通通信系统作为一种无线通信技术来讲,它的覆盖性较强,而且使用起来相对方便。由于此通信工具是针对矿用而研制的,因此对于矿井之中的巷道中使用效果相对不错。但是由于目前系统缺乏调度功能,同时,在系统之中的一些主要设备基站和基站控制器都为隔爆设备,因此对于工作面巷道而言是不可使用的3。适用范围的受限并不影响其自身的发展,我们可以通过增加调度功能和开发本安型基站等来实现矿用小灵通通信系统的更好使用。 3井下光纤通信 井下光纤通信系统作为“后起之秀”迅速发展起来,其原因在于它通信容量较大而且对于井下通讯而言,拥有很好防爆性能和抗干扰能力。这样可以很快很好的适应复杂的井下环境。井下光纤技术由于近几年的不断深入研究,井下光纤通信技术具有更多的优点,从而更好的投入到生产作业之中。目前井下光纤除了具备基础的通信功能之外,还拥有自动化的检测功能,它的高质量传输目前是井下工业电视系统中的重要组成部分,而且随着科研人员的不断深入研究,相信它的作用和地位将有更大的提高和利用。 存在技术问题 我国煤炭产业的生产发展虽然紧密的同高新技术相结合,但其中还存在一系列的问题,而且一些局部化的环节仍需要加强重视,从而可以保证在作业过程中,一个整体之间可以相互联系促进,从而为更好的作业提供保障。 1加强对于高效矿用光缆开发利用,加强光缆修复技术 光缆是我国煤矿井下工作合理进行的一个重要工具,但由于井下环境复杂,它的主要投入还局限在大巷之中。而对于其他环境之下,普通的光缆自身承载不了,因此很容发生断裂等现象,而且它的修复工作也极为困难,但由于光缆在井下工作性能较高,它是实现自动化控制作业的载体,通过传送电视监控资料而来控制整个作业的进度,同时由于井下距离较长,只有矿用光缆可以承担得起这些传送,而且性价比很高。因此解决矿用光缆对于在恶劣环境下的使用和修复问题是目前开发的重点,对于承受能力较强、材质延伸度较好的材料可以更好更快的推进煤矿自动化作业,从而保证煤矿作业的自动化与通信技术相结合更好的为煤炭发展作出贡献4。 2增强局部薄弱环节的作业,从而保证各个环节的顺利进行 煤矿自动化的高速监控网络已有多种方案可选,而且各个生产环节分工不均,同时技术参差不齐,这就直接影响煤矿自动化运行水平,从而一些因为难以承载相应的负荷便会出现故障,这就要求各生产厂家进行不断完善提高,保证工作进度。 结语 煤矿产业对于社会具有重要作用,煤矿的自动化技术应用是实现高效开采的基础,而对于煤炭开采工作而言,安全问题是其中最重要的。质量安全是生产作业的重中之重,因此便需要利用通信技术来加强井上与井下的联系,同时对于整个矿山之间的相互联系。运用科学的技术手段既可以提高作业的效率也可以保证作业的安全与科学,因此,煤矿的自动化技术同通信技术相结合,正是体现了这一点。我相信,随着科学技术的不断发展,一定可以走出一条低能耗的集约化发展道路。加大对于科学技术的不断应用,从长久利益看来是切实可行的,而且节能减排对于构建社会主义和谐社会也会具有重要意义。(本文作者:张晓红 单位:天地(常州)自动化股份有限公司) 煤矿通信论文:煤矿安全生产监控及通信技术诌议 【摘要】我国是煤炭生产大国,煤矿行业发展迅速为我国经济增长起到巨大推动作用,但是由于煤矿生产安全管理水平较差,安全问题一直困扰着整个煤矿行业,煤炭生产安全形势十分严峻,为有效改善矿山安全事故等紧急事务的处理能力,综合了通信、计算机、网络技术建立的煤矿安全生产监控与通信技术成为我国落实煤炭产业安全生产重要基础,始终为煤矿行业发展提供驱动力。本文对煤矿安全生产监控与通信技术进行简要阐述,讨论了煤矿安全生产监控与通信技术应用及其发展趋势。 【关键词】煤矿;安全生产;监控与通信技术 1引言 煤炭资源作为我国经济发展的基础有非常重要的作用,已经成为我国经济发展和人民群众日常生活密不可分的一部分,但煤矿行业存在的安全问题不仅成为了煤矿企业的困扰还引发了较为普遍的关注,安全对煤矿生产的重要性是不言而喻的,需要采取各种措施和手段进行保障,其中煤矿安全生产监控与通信技术是较为成熟的措施之一,在煤矿生产当中发挥着巨大作用[1]。 2我国当前煤矿安全生产监控与通信技术现状 相关部门针对煤矿生产特点提出具有较高可行性安全生产监控与通信技术,其中包括现场总线本质安全防爆、煤矿监控信息传输、煤矿监控数据处理、断电控制、馈电状态监测、开关电源本质安全防爆、矿用本质安全防爆电源、备用电源连接等方式内容,制定了一系列满足煤矿安全生产监控技术标准,建立了生产过程中及时发现问题并有效解决的监控系统。通过信号采集、计算机监控、数据通信方式对煤矿生产进行监控,并且相对简便的线路连接就可以满足煤矿恶劣的生产环境具有良好的通用性,不仅实现了对煤矿生产活动的监督,更为煤矿生产安全监控提供了便利条件,煤矿安全生产监控与通信技术系统主要包括:安全生产监控技术及系统、井下人员定位技术及系统、移动通信技术及系统三大部分[2]。 2.1安全生产监控技术及系统 煤矿安全生产监控系统和技术需要根据煤矿井下环境进行选择确定,对于传输距离远、井下电气环境复杂的情况,可采用树形结构来布设煤矿安全生产监控系统及安装;对于电网电压变化范围大、作业环境恶劣的环境,要采用远程供电方式替代煤矿安全生产监控系统传感器。 2.2井下人员定位技术及系统 普通的GPS定位信号无法全面覆盖井下通道,这就对煤矿井下人员定位技术及系统提出更高要求,一般井下人员定位识别卡位移速度应大于等于五米每秒,安全生产监控系统分站与井下人员定位识别卡无线传输距离不得低于十米,井下人员定位识别卡并发数量大于等于八十,总安装数量不少于八千。煤矿安全生产监控系统为井下生产作业人员提供位置检测系统,特别是井下作业过程中出现事故问题,井下人员位置检测系统可以检测到人员具体位置,便于营救人员及时、准确开展救援工作,减少人员损失,同时井下人员位置检测系统还可提升生产管理工作,让管理人员及时了解井下人员位置和出勤情况,以便更好的安排工作。 2.3移动通信技术及系统 移动通信技术及系统需要覆盖全矿井范围,因为煤矿作业无线传输损耗量大,需要较强的抗干扰能力,同时各个矿井无线传输的特点和规律是不同的,在移动通信技术及系统应用布设过程中需要充分考虑煤矿工作环境对移动通信及其他环境方面的需求,确定全矿井移动通信系统及其技术的应用方式,充分结合现代无线网络技术发挥作用[3]。 3煤矿安全生产监控与通信技术未来发展 3.1人员精确定位技术 煤矿井下生产发生安全事故时,为能及时进行有效的应急救援处理,需要对井下人员具体位置进行精确定位,因为只有精准的人员定位才能为应急救援提供良好的条件,争取更多的时间,挽救更多人的生命,现阶段煤矿井下主要采用的人员定位技术是部分功能的移动设备(RFD)和漏泄电缆等方式,一定程度上实现井下人员位置监测,遏制了超定员生产作业状况,但是这些技术与系统无法实现人员精确定位,不满足事故救援要求,因此人员精确定位技术是煤矿安全生产监控与通信技术未来发展的主要方向之一。 3.2建立矿用物联网系统 普通的煤矿安全生产监控工作仍需完善,现阶段国家倡导了物联网技术可以进行有效应用,建立完善的矿用物联网系统,将煤炭生产过程中所需的物资进行整合,对比物资质量、价格、特点,为煤炭生产提供自主选择机会,通过矿用物联网结合煤矿实际,选取最优物资,充分降低生产成本,实现资源优化配置,为煤矿行业提供安全生产技术交流与学习的平台,满足国家对煤矿行业生产流程的监督要求。 3.3建立煤矿一体化通信技术与系统 煤矿一体化通信技术与系统具有生产调度、报警联动、应急扩音通信、紧急呼叫、避险与逃生声光提示、位置监测等功能,为煤矿安全生产监控提供良好的技术支持,可对煤矿安全生产进行全方位监控,具有优越的通信功能保障交流畅通,管理人员借助煤矿一体化通信技术与系统可对生产过程中出现的问题及时进行纠正,并加以指导完善,充分落实相关工作规划,同时在发生安全事故的情况下能使相关人员及时与救援人员进行沟通,解除安全隐患,降低安全问题带来的人身与财产损失[4]。 3.4引入地面遥控技术 煤矿生产过程中,采掘工作面是事故多发地点,需要煤矿监控、通信、机械化升级等渠道尽量减少工作面作业人员数量,将人员集中在相对安全的施工地点进行作业,其他部分通过地面遥控技术来完成,在这个过程中需要煤岩分界识别技术和仪器的配合,通过研究液压支架、采煤机、刮板输送机精确定位技术,提升监控可靠性,充分节约人力资源,降低煤矿生产事故的发生几率。 3.5完善生命探测技术 除基本的人员精确定位技术外,还需要生命探测技术提供支持,因为生命探测技术及相关装置是保障事故处理速度的重要设施,能有效提升事故救援速度,提升人员生还几率,由于煤矿井下无线传输衰减大、电气防爆要求高,在地面使用的大量技术在井下受到限制,难以直接应用,为解决这一问题需要充分了解煤矿井下生产工艺环境,研究设计出适应煤矿井下生命探测的技术与设备。 3.6应用重大灾害预警技术 煤矿生产环境极易出现重大灾害,不仅影响正常生产,还可能造成巨大的经济损失、人员伤亡,因此,重大灾害预警技术是煤矿安全生产的有力保障,现有的煤矿安全生产监控与通信技术系统具有实时检测、断电、报警等功能,部分系统能有效应对井下冲击、水灾、瓦斯等环境,针对这些重大灾害有一定的预警功能,但是准确率仍旧不能让人满意,无法充分满足煤矿安全生产的需要,为提高重大灾害预警准确性,基于煤矿安全生产监控与通信技术系统研发水灾、瓦斯和冲击地压等重大灾害预警技术,提高了矿山生产安全。 4结语 我国煤炭产业发展迅速,市场繁荣,但是无论煤炭产业发展到何种程度,安全问题仍旧是一大焦点,值得不断探索、完善推动产业发展的同时提供生产安全性,减少生产过程中出现的各类安全事故,这同时需要社会对煤矿生产的安全问题引起足够的关注与重视,在煤矿生产过程中,充分应用安全生产监控与信息技术,开发矿用物联网技术,建立一体化通信技术,引入地面遥控技术,实现煤矿生产工作现代化、信息化管理,充分完善煤矿行业安全监督管理体系,推动我国煤炭产业科学快速发展,为我国经济发展和改善人民群众生活提供良好支持。 作者:蒋锐 单位:天地(常州)自动化股份有限公司 煤矿通信论文:CDMA2000无线通信系统对煤矿的应用 摘要郓城煤矿CDMA2000无线通信系统在井下采用定向天线的设计,实现了矿井无线信号的无缝覆盖;实现了本系统与矿井固定电话网络、电信公网的对接,实现了井上井下矿用手机与调度固话、警务通、外网手机固话的互联互通,极大地提高了工作效率。 关键词CDMA2000技术;无线通信;煤矿 近年来,随着国家对煤矿安全生产的重视以及各煤矿企业增强企业竞争力的需求日益强烈,煤矿对通信的安全性、便捷性、可靠性、实用性的需求日益强烈。目前在矿用无线通信系统中所采用的技术有:小灵通、TD-SCDMA、WiFi、CDMA2000等无线通信技术,其中矿用小灵通通信系统因随着通信技术的发展已退出历史舞台。本文主要介绍CDMA2000无线通信系统在郓城煤矿的设计与应用。 1方案选择 1.1系统选择 矿用WiFi通信系统、矿用TD-SCDMA通信系统、矿用CDMA2000通信系统3种系统间的比较如表1。图像传输的重任。鉴于此,郓城煤矿选择使用CDMA2000无线通信系统。 1.2系统覆盖形式选择 系统在地面采用电信公网信号覆盖。本系统通过2M线与电信对接,保证地面及井下的手机、警务通、调度电话在任何地点互联互通。井下覆盖方式采用定向天线。定向天线用定做支架支撑,根据覆盖距离及巷道方向每台基站配置1到3个天线,对于重要巷道预留出足够的覆盖冗余,以保证特殊情况下信号的完全覆盖。 2方案设计 郓城煤矿CDMA2000无线通信系统构成如图1所示,主要由地面设备(包括优秀网CN、基站控制器、网管电脑、SIP调度服务器、交换机、数字中继、调度台)、井下设备(基站、光缆)及手机等组成,井下基站由光缆连接到环网交换机,优秀网通过PON环网控制井下基站。示意图见表1。(1)设备配置:地面中心机房优秀网1套、网管电脑1台、SIP服务器1台、数字中继1台、交换机2台,地面3楼调度室调度台1台;井下基站共30台,包括主井筒和副井筒各2台基站,井下定向天线70套;本安集群手机300部;光缆、电缆及辅料若干。(2)覆盖范围:能满足地面、主井副井周围巷道、运输大巷、皮带大巷、回风大巷、1300轨道顺槽、主变电所、主井筒、副井筒、辅助轨道的信号覆盖,完全满足矿方的通信需求。 3系统功能及特点 3.1系统功能 (1)实现全矿流动人员、监狱警务通、调度电话在地面和井下的互联互通。(2)提供丰富多彩的业务和应用,包括语音、短消息等业务功能,还可提供语音调度功能。(3)系统基于IP架构,可实现与矿方现有固话网络的无缝连接,充分利用原有的网络资源,避免矿方的重复投资。 3.2系统特点 (1)系统容量大,同一覆盖区域可以实现多个用户同时通话。(2)系统采用先进的CDMA20003G技术,使用适合煤矿井下传输的次800M黄金频段,抗干扰能力强,覆盖广,语音清晰,话音质量好。(3)支持1X/1xEV-DO、IP化等特点,并具备向下一代网络LTE平滑演进的能力,全IP交换,实现快速部署网络,满足移动网络的未来演进,避免了矿方重复建设的投资。(4)有线、无线融合的一体化调度通信功能,实现有线与无线用户的统一调度功能,系统可提供模拟中继(FXO)和数字中继(E1)两种方式的中继接口,并支持七号信令和ISDN-PRI等信令。(5)系统采用全IP架构,组网灵活,可扩展性强,可实现单一矿井组网或集团多矿井异地组网。(6)系统具有手机与手机、手机与有线电话之间的互联互通功能。(7)系统具有小区切换功能,合法用户可在不同的基站之间进行切换,系统可支持专网与公网的自由切换。(8)系统可实时查看基站的工作状态并统一管理网内各无线通信基站。(9)系统具有调度管理功能,可对专网用户进行统一的调度管理。(10)系统可支持通话监听、通话录音、录音保存和录音回放的等监管功能,系统支持组呼、全呼以及会议等调度管理功能。 4结语 郓城煤矿的成功运行和使用情况表明,CDMA2000无线通信系统采用定向天线的覆盖方式真正解决了郓城煤矿井下复杂巷道的无线信号覆盖要求,实现了矿井无线信号的无缝覆盖;高质量的语音通信解决了煤矿井下移动人员和零散作业人员的通信要求,提高了地面与井下通信的实时性与可靠性;强化了人员的管理,做到人员快速合理调配,同时减少了管理人员数量,并实现了本系统与煤矿固定电话网络、电信公网的对接,实现了井上井下矿用手机与调度固话、警务通、外网手机固话的互联互通,极大地提高了工作效率,为郓城煤矿的安全生产提供了完善的通信保障。 作者:奚伟民 单位:山东省郓州监狱 煤矿通信论文:煤矿安全生产监控与通信技术分析 【摘要】本文首先指出在煤矿安全生产中使用监控技术和通信技术的原因,接着指出我国煤矿安全生产监控技术及安全生产通信技术的现状,最后指出我国煤矿安全生产监控与通信技术应该如何进一步发展和应用。 【关键词】煤矿;安全生产;监控;通信技术 近些年来,我国的煤矿资源呈现出供不应求的趋势,煤矿企业为了获取利润,不断加大对煤矿的开采量,往往就会把煤矿的安全生产工作给忽视掉,最后酿成非常恶劣的煤矿安全事故。合理开采矿井资源,保障煤矿工人的人身安全,是煤矿安全生产中不可缺少的一部分。 一、煤矿安全生产中使用监控与通信技术的原因 (一)我国煤矿安全生产中存在的问题 1.开采强度过大一些煤矿通过加大对煤矿的开采力度以至于获得更高的利润。比如在井下同一个班内安排过多的作业人数;没有根据实际情况设计采矿施工等,都容易造成煤矿结构的破坏和不稳定,加大采矿施工风险;再加上生产组织的过于集中,加大了施工事故的破坏程度,一旦发生意外,会带来严重的人员伤亡。2.非法组织生产一些地区,特别是农村地区存在持证不全甚至无证就组织煤矿开采工作的情况;违反国家相关规定越界超层开采煤矿;无视执法部门惩处或者警告,继续组织煤矿开采工作等,这些非法组织的煤矿生产活动,存在着很大的安全隐患,严重威胁矿工的生命安全。3.安全管理混乱煤矿管理人员因为自身的安全生产意识薄弱,将会对整个煤矿安全管理工作完成的质量造成影响,比如:部分安全管理人员对煤矿管理的相关规定无视,允许工作人员在未规划的工作面采煤;对开采设备及辅助设备的安装不及时、不到位;煤矿监控系统安装管理不明确,安装地点不到位;对矿井工作人员的要求和监管力度不强等,会加大煤矿事故发生的几率,造成严重的矿难。4.煤矿企业对生产安全问题的忽视现代工业企业在经济发展的刺激之下单纯以追求经济利益为主,往往忽视了工业生产过程中的安全问题,安全第一的口号仅仅成为了一句口号,大部分煤矿企业并没有把煤矿从业人员的人身安全放在首位,发生事故的几率便会大大提升,发生事故之后的紧急处理工作不到位,没有以安全生产为重要目标。并且煤矿生产作为一项具有危险性的操作,一定的监督工作是必不可少的,但是在实际情况中,很多煤矿企业并没有建立比较健全的监督管理制度,甚至出现监督岗位的缺失现象。这种只重视经济利益而忽视了安全生产的做法,不仅不利于生产技术的更新,而且不利于生产规模的扩大,最终导致恶性循环,会给煤矿生产带来更大的安全隐患。5.煤矿操作事故防范措施不健全就我国目前的煤矿发展的状况来看,我国颁布的相关安全生产法律虽然在形式上弥补了生产安全方面的法律缺失,但是一些法律条款过于简单,内容不够全面细致,法律方面的漏洞很多,因此在法律层面对煤矿安全生产的保障作用仍然不够明显。煤矿企业的事故防范措施不健全,有一些煤矿企业甚至并没有制定相关的事故防范措施,加上煤矿操作的工作环境恶劣,如果煤矿企业的救生设备不健全,一旦事故发生,现场工作人员不能及时自救,对生命安全造成威胁。 (二)煤矿安全生产监控与通信技术使用的作用 1.保障煤矿工作人员的人身安全通过使用安全生产监控技术,能够及时掌握井下煤炭的开采状况,以及矿工的工作状况,如果有问题或者突发情况能够进行及时的反馈和解决。使用安全生产监控技术还可以提高监控人员和管理人员的监督和管理效率,降低事故发生的几率,更好地保障矿工的人身安全。2.减少事故发生几率,降低事故危害安全生产监控与通信技术的作用,不但能够把煤矿工作人员的工作状态和煤矿各项设备的运行状态给及时反馈出来,而且还能够保证煤矿开采工作的安全进行,从根本上降低事故的发生几率。除此之外,当出现预警信息,急需矿工撤离时,可以利用通信技术快速通知井下工作人员,避免其受伤害;而一旦事故发生,也可以利用通信技术掌握受困矿工情况,为营救工作创造条件,从而降低事故带来的伤害。 二、我国煤矿安全生产监控与通信技术现状 (一)煤矿安全生产监控系统 1.煤矿安全生产监控系统的作用安全生产监控系统中,硬件系统线路连接较为简便,整个系统通用性强,对工作环境的要求不高,因此,被广泛地应用于煤矿安全生产监控中。该系统能够加强对煤矿安全管理。在煤矿通风瓦斯管理方面,煤矿运输管理方面,煤矿供电方面,劳动组织管理方面等,煤矿安全监控系统都充分发挥了它管理的作用。2.煤矿安全生产监控系统的工作方式煤矿安全生产监控系统将包括信号收集系统、计算机控制系统、数据通信系统,它能够对软件程序与硬件电路的各个子系统进行中和处理,从而达到监督煤矿生产活动井而有序的目的。煤矿安全生产监控系统以软件为技术支撑,将计算机作为媒介,借助数据通信技术实现对数据的传输,计算和判断,并及时做出评价,预警生产过程中的安全隐患,在非本质安全电路的情况下实现断电[1],从而实现煤矿生产的安全,降低事故发生的几率,保障矿工的人身安全。 (二)煤矿安全监控技术 根据井下工作环境选择合适的安全监控技术:在电线传输距离远,电气易爆炸的井下环境中,安装树形结构的安全生产监控装置;在工作环境恶劣,电网电压波动幅度较大的井下环境中,传感器应该选择远程供电,代替中继器,以提高监控系统的抗故障能力[2]。 (三)煤炭产量监控系统 为了保证煤矿资源的长久使用,避免无节制开采带来的能源消耗以及安全隐患,应在煤矿安全生产监控过程中建立和使用煤炭产量监控系统。该监控系统能够实时监测煤炭产量,并传输多种信息数据,从而整合汇报成每小时的产量数据,以便于对煤炭生产状况做出检查,分析和评估,这样一旦出现煤矿生产不符合国家相关规定,相关部门就会收到预警。正是煤炭产量监控系统的存在,使相关部门对煤矿生产工作检查的效率得到了提高,还增强了对煤矿企业的威慑力,从而煤炭产量监控系统有效减少煤矿过度开采现象的发生,在保证煤矿资源的可持续开采的同时,降低了因过度开采引发事故的可能性。 三、我国煤矿安全生产通信技术现状 (一)全矿井移动通信系统 煤矿井下工作环境对移动通信的要求很高,与其他环境对移动通信的要求相比存在很多不同的地方,因此,煤矿井下工作的无线传输有一些特殊的要求和特点。在煤矿井下工作环境中,设备安置难度高,无线运输的损耗量较大,而且发射功率会受到多种因素的限制,为了保证无线传输的稳定性,就需要选择体积小,抗干扰能力强和抗故障能力强的设备,同时这些设备的保护性质要好,能够适应井下环境较大幅度的电源电压变化。为了满足井下环境对移动通信的特殊要求,相关的研究人员借助计算机技术和通信技术等,分析设计出了具备较多基站的矿井移动通信系统网络结构模式[3]。这种移动通信系统与WIFI技术配合使用,在保证煤矿安全生产,及时预警信息,进行人员紧急转移,以及事故发生后的营救工作等方面发挥出十分重要的作用。 (二)计算机通信技术 计算机通信技术在煤矿安全生产中的使用顺序,计算机通信技术对煤矿生产相关数据进行记录,并将这些记录的数据进行储存和传输,以便于相关人员进行查看和分析。还可以使用计算机通信技术对曾经出现过的生产事故进行记录和统计,便于对事故原因的追究,以及今后的生产安全预警工作。 (三)远程通信系统 煤矿企业为了保证煤矿井下工作人员的人身安全,要限制井下工作人员的数量。在实际的煤矿工作中,为了防止出现井下工作人员过多,不符合规定的现象,就需要利用远程监控系统对井下人员的人数进行实时监控,并利用远程通信技术将井下工作人数状况进行传输,一旦人数过多,系统就会发出预警,方便安全管理人员调整矿井作业人员。通过远程通信系统,能够实现对井下工作状况的实时控制,保证井下工作人数在合理的范围内,避免因施工人数过多造成的安全隐患;还可以减少煤矿企业的矿工开支,提高经济效益。 (四)矿井安全预警技术 煤矿安全生产的重要保障是预警。在煤矿的开采过程中,除了要保证井下工作环境的安全,以及工作人员施工的安全外,还要借助相应的监控技术和通信技术,做好煤矿矿产安全性的预警处理工作。根据煤矿的特殊要求,建立起火灾监测预警系统,瓦斯监测预警系统,冲击地压监测系统,以及断电功能监测预警系统。为了保证这些监测预警系统的有效性,除了使用正确的监控技术外,还一定要做好通信技术,只有利用高效的通信技术,才能够及时传输数据,及时对数据进行分析和处理,及时对生产过程中的安全隐患显示出来,保证预警的高准确性与高效性,只有做到这一点,才能切实保障井下工作人员的安全。 四、我国煤矿安全生产监控与通信技术的发展方向 (一)减少人员使用,提高自动化水平 煤矿安全事故的多发场所是采掘工作面是导致的,通过大量的煤矿安全事故恰恰也说明了这一点,而这一场所的巡视工作在现阶段主要都是由工作人员负责进行的,而人工操作在降低安全事故系数,减少煤矿人员伤亡方面并不能够起到有效的帮助。为了解决这一问题,在煤矿生产和监管过程中就应该多使用机械设备与先进技术。使用煤矿安全生产监控和通信技术,并配合高科技、自动化、机械化的设备代替人工操作,减少人力资源的使用,从而降低采掘工作面的危险系数。通过使用回采巷道遥控,记忆割煤技术,实现对识别和开采难度大的煤矿的远距离控制[4];适当的使用液压支架,有效的保证技术生产和设备运行之间的一致性;建立并维护好通讯系统,保证井下移动通信的及时性,能实现紧急避险指引和紧急呼救等多项功能;不断更新通信系统,提高煤矿安全生产监控与通信技术,能够提高通信系统的语音和视频功能。 (二)利用物联网技术,加强生产管理 在煤矿安全生产中,引入物联网技术,可以整合煤矿生产过程中需要用到的物资,对比不同物资之间的价格和质量等方面的差异,为煤矿企业负责人提供更多的选择。煤矿企业负责人可以根据煤矿生产的具体情况,选择最优的物资,从而降低生产成本,还可以在一定程度上保证煤矿生产过程的安全。通过物联网技术,可以为煤矿企业的生产管理提供经验交流和学习的平台,有利于提高煤矿企业的安全管理能力。同时,物联网技术还可以方便企业管理部门以及国家相关管理部门对煤矿生产过程的监督管理,从而提高煤矿企业对安全生产的重视程度,实现煤矿企业的安全生产。 (三)结合监控技术与通信技术,建立煤矿一体化通信系统 通过监控技术,实现对煤矿井下工作环境、工作人数、井下工作人员位置、煤矿生产状况、采矿设备使用情况等方面的监控。通过通信技术实现对监控数据信息的实时传输,保证系统能够及时分析和预警煤矿安全生产的状况和问题;还要保证通信技术和通信设备使用的稳定性,保证通信系统的报警联动、紧急呼救、扩音引导以及避险指示等功能的及时实现。不断更新监控技术、通信技术,使煤矿一体化通信系统具有语音、视频等先进的通信功能,一旦事故发生,可以通过这些通信技术及时掌握受困人员的状况,对于稳定受困人员情绪,提高营救效率具有重要意义。结语将煤矿安全生产监控技术与通信技术结合,并配合使用多种先进技术与先进设备,不但能够提高煤矿生产的自动化水平,而且能降低煤矿安全事故的发生几率,从而更好地保证煤矿生产工作的安全以及井下作业人员的安全。 作者:郭文军 郭选明 单位:六盘水师范学院矿业工程系 煤矿通信论文:通信技术对煤矿生产调度管理的应用 摘要:在合理调度煤矿资源方面,通信技术承担着重要角色。良好的通信技术能够保障资源更合理地被利用,能够提高煤矿企业效益与安全度。阐述煤矿发展过程中存在的生产调度问题,并就如何运用通信技术解决该问题做简单论述。 关键词:煤矿生产;通信技术;调度管理;应用分析 引言 在煤矿企业发展过程中,调度系统正常运作直接关系到煤矿产业的安全生产。煤矿企业具有不同于其它行业的性质,所以煤矿生产过程中几乎都存在调度部门,主要协调煤矿生产过程、收集井下环境情况信息与传递及对突发事件做出应急措施等。目前信息技术应用范围广泛并且发展较迅速,从而使煤矿行业调度管理工作更加完善。通信技术作为煤矿生产调度管理系统中重要的一部分,它的技术发展直接影响煤矿生产的安全度[1]。 1煤矿生产调度管理系统的应用现状 目前中国煤矿生产条件比较差,煤矿从业人员专业基础与专业技能不同,在实际煤矿管理工作中,调度管理人员综合素质较低,往往不能根据专业知识实施工作,而只是依据日常经验操作,导致安全事故频繁发生。目前中国煤矿生产过程中,收集数据之后并不能有效分析信息,导致数据信息丢失,无法及时指导施工过程。为提高煤矿生产安全,必须加强煤矿调度信息管理系统建设。通信技术能够有效收集煤矿井下或其它工作过程中各方面信息、整理分析并与其它部门分享,从而达到协调、组织的功能,增加煤矿产业效益。在计算机发展过程中,煤矿生产调度管理系统也在进一步改革。在调度系统发展的前期阶段主要是单机管理系统,在单机管理阶段主要以表格形式收集信息,使用AutoCAD软件对设备等进行图纸设计,并且可以进一步扫描图片从而达到信息储存的目的。在这个过程中,单机管理系统不能够及时处理最新信息,并且信息保存也不完整。煤矿井下工作必须根据有效信息进行施工,只有这样才能够减少安全事故的发生。后期阶段发展主要是网络管理,作用主要是针对煤矿生产过程中的数据、文件等及时调度管理,网络拓扑如图1所示。 2煤矿井下调度管理存在的问题 目前煤矿企业调度过程中主要存在几方面问题:工作效率低、信息统计功能不完善、报表与调度台账无法及时核对、无法实现动态查看,本文从这几方面介绍煤矿井下调度管理中的问题[2]。 2.1调度系统工作效率低 煤矿生产调度过程发展是一个缓慢的过程,目前煤矿企业调度管理系统工作效率仍然比较低。煤矿生产调度系统由于技术操作不完善,企业不能够将现代网络技术应用在生产过程中,所以生产过程信息不能及时被应用,导致数据不能被集中,而且还可能出现信息记录错误。在实际煤矿生产过程,煤矿调度过程中由于参与工作的部门的单一性,不能够及时有效整理调度信息,而且无法实现信息资源共享,从而降低了调度系统的工作效率。 2.2信息统计功能不完善 由于煤矿井下工作环境特殊,调度管理人员更应该做好信息及时统计工作。在实际煤矿工作中,调度信息不能集中处理、无法及时共享信息,导致相关工作人员对煤矿事故安全事件无法做出正确解决方案,从而直接影响煤矿工作的安全性。 2.3报表与调度台账无法及时核对 目前调度管理工作中虽然已完成了对数据的基本收集及处理,然而由于无法将信息技术应用在实际工作中,导致数据与调度台账无法及时核对,无法完成实际统计、组织和协调功能。科学分析解决煤矿生产过程中的问题主要取决于生产调度日报、井下生产状况、工作调度记录等多方面。 2.4动态查看功能无法实现 图形信息管理能够满足煤矿生产过程中实时监测,但是目前调度管理系统无法体现该功能。网络设备不完善,无法将实时动态图应用在煤矿井下安全生产过程中。调度信息管理系统设备技术落后,不能够满足现展对于数据处理的要求。 3建立基于TD-SCDMA无线通信的调度管理系统及优化 信息化成为现代化社会发展的象征,计算机技术已普及在各个产业生产中,作为计算机网络中的重要组成成分的通信技术已被广泛应用。通信技术不再仅限于一个产业,它的发展带动各个行业的进步。网络信息处理方式由终端主机转变到服务器方式,对于数据信息的处理,也从单一封闭式转变为多元开放式,在调度管理系统发展过程中,也推动中国各产业进一步发展。为进一步推动煤矿井下工作顺利进行,必须要建立相应的通信技术管理系统,只有这样才能够在保证安全生产的状况下带动煤矿经济健康发展。将通信技术应用在煤矿生产调度管理系统中,能够协调好各部门的工作,规范煤矿生产过程,提高煤矿生产效率。 3.1通信技术在煤矿生产中的应用优化 在完善煤矿调度管理工作中,企业首先应了解目前国内外在调度管理系统工作方面的发展,积极研究先进的管理技术,然后针对自身企业特点及生产过程具体分析,采用科学合理的信息调度管理系统,提高企业生产效率。根据现代的信息化技术,采用TD-SCDMA无线通信技术,将煤矿企业信息传播与语音、视频等结合在一起。通信技术与调度管理信息系统相结合,有利于人员了解煤矿井下工作环境,并能够及时有效指挥现场情况。煤矿生产中使用的通信技术TD-SCDMA,它的发展应用基于3G移动互联网、光纤网络、物联网等信息化技术。在煤矿应用过程中,TD-SCDMA应该在系统容量、网络复杂度等方面优化。系统容量减少后,各个部分可以在同一个设备中完成各自功能,实现集中调度信息处理[3]。 3.2调度管理系统与TD-SCDMA矿用无线通信的特点 在施工过程中,系统利用先进的软硬件技术和电信工程设计,建成TD-SCDMA无线专网,可以实现井上和井下3G移动,以保障在发生意外时能够及时更换设备等,使煤矿施工能够顺利进行;相关管理人员能够利用先进的无线设备进行信息交流,利用信息收集和分析功能达到即时通讯的目的,保障信息资源共享,有利于管理人员指挥煤矿施工各阶段;利用调度管理系统能够实现资源合理分配,根据煤矿生产过程中的实际生产情况合理分配劳动力;能够有效储存数据,有利于查询收集到的数据;系统可以对各用户进行多点漫游转接;通过建立完善多网调度系统,能够对用户进行多级管理[4]。 3.3煤矿井下通信技术的基站设计 TD-SCDMA3G通信系统在煤矿调度管理中安装完成后,要不断进行测试及优化,使其能够在煤矿生产过程中发挥实际功能。针对煤矿通信技术的发展,主要考虑TD-SCDMA3G优秀网络系统、3G基站在井下环境的应用设计及网络技术等方面的优化发展。3G移动通信系统和地面信息运营结合在一起,形成调度信息管理系统优秀部分,在进行井下通信技术应用过程中,应该注意对通信技术基地的科学合理建设。井下工作环境恶劣,为保障施工安全,所使用的通信技术设备和其它设备都要符合国家规定安装使用标准。在煤矿行业发展过程中,调度管理系统是整个煤矿安全生产过程的指挥中心。调度管理系统将各个部分的信息集合在一起,利用现代化的信息技术进行处理分析。目前阶段煤矿行业发展中仍然存在一些问题,应该不断更新及完善调度管理系统,将先进的科学技术应用到实际生产中。快速发展的通信技术带动了煤矿产业安全发展,提高生产效率。 4结语 网络信息化煤矿管理系统已成为煤矿发展的必然趋势。为保障煤矿井下生产的安全性,必须要建立、完善煤矿生产调度管理信息系统,只有这样才能够将信息系统真正运用在实际生产中,提高生产效率。针对目前中国煤矿生产现状及问题,相关人员需要完善调度管理信息系统。通信技术在提高生产安全性的同时也能够提高煤矿生产工作效率,利用无线技术,能够延长系统使用寿命,能够更好地做好各系统间的协调工作,从而为煤矿工作生产提供最大的安全保障。 作者:郭延玲 单位:霍州煤电集团有限责任公司辛置煤矿 煤矿通信论文:煤矿安全生产中通信控制组件的设计 摘要:在煤矿安全生产过程中,多种信息化监控软件,例如煤矿安全生产监控系统,人员定位系统、紧急避险系统等,都通过有线、无线等多种方式,与矿井多种传感器进行数据通信,获取传感器数据,判断安全生产环境或获取生产数据。在这些系统中,无论是哪种形式的网络链路,都存在通信控制功能。对此,从各种应用系统的实际需求出发,通过设计命令池及控制流程,研究设计了一种广范应用于煤矿各类监控系统的通信控制组件,极大地缩短了各产品的开发周期,提高了开发效率和产品的稳定性、可靠性。通信控制组件设计在多个系统中已得到广泛应用,经长期运行实践,验证了软件的可靠性和稳定性。 关键词:煤矿安全生产;通信控制组件;订阅 作者简介:张羽(1980-),女,工程师。现主要从事煤矿安全管理系统的研究工作 0引言 以煤矿安全避险六大系统为首的安全生产系统是避免或减少瓦斯、火灾等重特大事故发生,应急救援和紧急避险的有效措施[1]。这类生产系统均是通过对煤矿井下各传感器数据的采集,实时监测或预测生产环境(包括人员位置)。通信过程的控制,包括命令发送、等待响应、命令接收、是否需要重发等,是确保通信数据稳定和可靠的重要过程。本文研究了一种可广泛应用于煤矿安全生产中的通信组件,通过设置参数和调用接口,能满足不同的应用场景的需求,有效缩短了各业务系统的开发周期,集中力量进行组件维护,能有效提高组件的可靠性和稳定性。 1通信控制组件的设计 通信控制组件设计了消息队列来管理命令,并设计了一套通信流程,按照不同业务系统赋予的命令的特性进行整个通信过程。 1.1整体设计 通信控制组件的整体数据流设计。各业务系统通过调用接口,向组件消息队列命令,通信控制模块获取消息队列中的命令进行单次通信过程,并将接受数据返回给业务系统,并不断循环此过程。在通信控制组件中,管理的对象是命令,本组件采用消息队列来管理命令。队列的主要目的是提供路由并保证消息的传递,如果发送消息时接收者不可用,消息队列会保留消息,直到可以成功地传递它。消息队列一般按照先进先出的原则进行消息的传递,消息传递完毕后即被及时销毁。对于该组件的应用场景,因为一些特殊命令例如巡检命令,必须滞留在组件内部进行循环发送,故设计了一种可满足命令的存取、持久化、排序、销毁等一系列功能的消息队列。队列持久化到本地,可保证队列中的命令在组件重启时不丢失。队列可以按照命令的设备标签采用冒泡法排序。队列采用指针记录当前命令发送位置,当遇到优先级别高的命令插包后,可以快速恢复到原来位置继续发送。 1.2组件功能设计 通信控制组件的系统功能如图2所示,组件功能主要有消息队列、通信过程控制及对外接口组成。消息队列包括命令生命周期管理,优先级别管理。通信过程控制模块主要包括通信通道维护和单次通信过程管理。对外接口则负责接收命令、和接收通信数据以及应答数据的反馈。组件内部设计的消息队列,用于处理业务系统中复杂多样化的通信命令,例如巡检命令、心跳命令、握手命令、控制命令等。通信过程控制模块则专注于单次的通信过程控制,从命令发送、等待、接收数据、是否超时,是否需要重发等过程。组件内部业务分工明确,有效提高了组件的处理效率。 2关键技术 组件如何与各业务系统采用松耦合的方式进行通信,即只需要把消息传递,而无须理会对方是否收到,降低了组件和业务系统的依赖,不会互相干扰而造成系统奔溃。订阅是具有异步的、多点通信的特点[2],可以高效并且可靠的在分布式组件直接传输信息。组件的设计采用订阅模式,向各个业务系统提供接口,用于应答的反馈。订阅是指用户可以订阅订阅系统中感兴趣的信息,在订阅系统中主要有消息者、消息订阅者和订阅服务器[3]。各业务系统(订阅者)首先向/订阅中间件注册一个订阅条件,当通信控制过程(者)把接收到的数据发送到服务器,服务器根据订阅条件与消息进行匹配比较,把消息发送给符合订阅条件的各业务系统(订阅者)。 3关键流程设计 通信控制组件的关键流程有通信主流程和单次通信管理流程。 3.1通信管理主体 通信管理主体是整个通信控制组件的主流程,负责循环的对消息队列中的命令进行通信的,此流程主要保证消息队列中的命令按照优先级别、用户制定顺序进行准确无误的发送。通信管理主体启动通信后,获取当前命令包的第一条命令,记录当前位置,判断是否有优先级别更高的命令和是否允许被插包后,进行当前命令的发送,并销毁发送后的命令,根据当前位置获取下一个命令进行发送流程。在一些应用场景下,由于通信协议的限定[4],一条完整的命令需要被分成2~3次进行发送,故命令池中的命令包设计成命令队列的形式。在命令队列中,当遇到优先级别较高的命令时,需要判断是否允许被插包。命令发送完毕后也需要判断是否销毁,类似一些控制命令只发送一次,就需要被销毁。而普通的巡检命令因需要循环发送,因此不需要被销毁。 3.2单次通信管理流程 单次通信管理流程是对单一命令的通信过程的管理。通过计算理论等待时间,在该时间段内,接收到期望的数据,则返回给上层应用系统,例如串口通信时,理论等待时间计算公式为:(发送命令的字节数+期望接收的字节数+2)×11×1000/当前通信速率)+当前命令等待偏移量。在理论等待时间后未接收完毕,则根据需要重发。接收完毕后将数据返回给上层应用程序。 4应用说明 其他业务系统在使用通信控制组件时,需要首先添加本组件引用,定义通道参数并初始化通道,订阅数据发送、接收、无响应等事件,向消息队列增加命令包后即可启动通信过程,通信控制组件接收数据或者判断无响应后,将结果给业务系统,业务系统再进行后续工作的处理。对于业务系统来说,只需要将命令包组织并添加成功,并启动通信过程即可,不需要管理其中复杂的通信过程。业务系统可以专心处理其他业务例如界面查询、报表打印等。在命令包的组织过程中,心跳和巡检命令为最常用的命令。心跳命令为检测网络上设备是否存在,类似于心跳的命令,一般起辅助作用。这种命令的特性是一发一收,收到即说明设备存在,没收到即说明设备掉线。心跳命令将自动销毁标志置为TRUE,发送完毕后自动销毁。巡检命令为常规命令,定时或者循环向设备获取数据,一般是依据设备的编号,循环发送。巡检命令将自动销毁标志置为False,在命令队列中循环发送,若想按照设备标签顺序进行巡检命令,每次新增命令的时候,调用排序接口,将命令包排序。其他命令例如控制命令,可将优先级别设置成最高,这样保证当系统需要发送设备控制命令时,能即时发送。对于电子显示牌命令,要求以最后一次发出的命令为准,即对于同一地址来说,如果有多条命令,仅发送最后一次的命令,将电子显示牌的优先级别设置为最低,命令包参数中的自动替换标志设置成TRUE即可实现。 5结语 通信控制组件已经开发完成并通过测试,并用于井下物流管理系统、井下信息系统等监控系统的开发,有效地降低了软件开发的工作量,缩短了软件的开发周期。上述系统在开发周期上有效的缩短了3个人月的开发和测试时间。测试结果表明,通信控制组件在压力测试下能7天无故障运行,通信完成率为100%。以上系统在成庄煤矿、口孜东煤矿、阳煤一矿等现场进行了应用,长期运行中验证了软件的可靠性、稳定性。 作者:张羽 单位:天地( 常州) 自动化股份有限公司 煤矿通信论文:煤矿无线通信系统分析及发展 一、3G通信 3G通信技术的出现推动了煤矿无线通信技术的发展与应用,因为它进一步的提高了数字传输功能,对于煤矿之前所使用的无线通信系统而言,3G无线通信技术所覆盖的业务范围更广阔。目前,煤矿使用的3G无线通信系统在覆盖结构上可以分为分布基站和微微蜂窝。所以,煤矿使用的3G无线通信系统可以通过接口与矿井调度电话、行政电话互相通话,具有组呼、群呼等功能,其中也包括进行可视电话的通信。3G通信系统不仅有先进的技术与完备的功能,而且还有巨大的产业链,具体表现在:职场的商家较多;技术与产品可靠;产品较多,可对其转化为煤矿使用;有明确的发展方向;得到了政府的支持。即使3G无线通信功能强大,但是在无线数字宽带上有一定的局限性,对于工业电视而言,它是需要高宽带的系统,因此在设备集控与瓦斯监测方面得不到满足,3G也就不能替代wifi无线通信的能力。 二、无线通信技术的特点 为了改变前期煤矿通信系统的不足,现阶段国家提倡全程实现无线通信系统,利用无线通信系统实现煤矿信号的稳定传输。从使用无线通信的情况来看,煤矿使用无线通信技术的特点包括以下两个方面:1、高效。信号传输的效率较低是煤矿通信的常见问题,因为煤矿井下的复杂环境干扰了通信信号的传输效率,引起传输效率较慢。使用无线通信系统后,煤矿的内部信号传输就会得到全面的提升,信号的传递速率就会加快[2]。2、稳定。无线通信系统能记录煤矿的调度指挥过程的语音信息,是煤矿调度指挥的主要设备。无线通信所记录的语音信息,可以作为监督调度、事故发生分析的依据,因此无线通信系统具有稳定性。目前的无线通信系统都具有该特点,对于外界的干扰可选择最优的线路传输,增强了信号的稳定性。 三、发展 3.1构建设计煤矿的无线通信系统构建矿井高速光网络干线上的子系统,是为了不受煤矿井下复杂环境和无线传输特性的局限,这种构建设计具有优化组合的特点,但要对新煤矿和老煤矿的通信系统的构建设计进行区别对待,在此基础上本着技术改造、充分利用的原则,在技术、投资等方面找到最优的解决方法。线路负载、高压耦合等因素造成载频通信的不稳定,为了此问题的发生,该系统编程无线数据的耦合通道。因为最早的无线通信系统是泄露通信系统,因此,它没有任何的通信功能优势,但是泄露电缆的技术是成为无线通信系统的主要组成,尤其是在煤矿下的小面积通道及在一些特殊的环境下,可以作为天线使用,有着极大的影响。可以通过PHS(小灵通)、CDMA(码分多址)、WIFI(无线保真)这三种无线通信系统的技术特点进行比较,如表1所示:3.2方向随着社会的进步,我国的煤炭信息化水平逐渐完善,煤矿无线通信技术的使用也在不断的提高。从小灵通技术,无线保真技术到现在的3G与4G技术。将来的煤矿无线通信系统中,语音通信必须是具有较高的质量,但这只是煤矿信息化处理的一方面。随着4G信号的到来,井下视频监控、数据采集、信息、视频会议等都会出现在无线通信系统平台上。4G技术的发展为将来的煤矿无线通信系统做出了巨大的贡献,将是煤矿未来信息化的重要平台。此外,将来的无线保真通信系统会与无线局域网标准结合,使无线传输速率达到128Mbps以上,无线局域网标准是使用正交频分复用调制的技术与多入多出的技术,构成MIMO-OFDM通信系统;天线与无线电等技术,可以在一定程度上提升无线保真的性能;天线与传输系统的改进会加大无线通信系统的传输距离[3]。 四、结语 煤矿通信技术的不断发展与进步,为煤矿的生产提供了很多的方便与好处。煤矿通信系统在未来的发展中,传输能力会更强、覆盖范围会更广、使用功能更多。目前使用3G无线的用户较多,虽然其通信功能强大,但是在无线数字宽带上有一定的局限性,对于工业电视而言,它是需要高宽带的系统,因此在设备集控与瓦斯监测方面得不到满足,3G也就不能替代wifi无线通信的能力。 作者:张增平 煤矿通信论文:煤矿井下通信系统的建立释解 分站模块的建立 移动通信系统具有良好的信息传输性能,不但高带宽,而且通讯质量好、可承载话音、数据、视频的多业务,在一个平台之下处理各种数据信息,满足目前井下人员定位、视频监控、工业以太网与工业控制网络互联的生产、管理与应急救援需求。分站的冗余以太网模块是千兆以太网模块,具有多环冗余功能,无线数据传输中的工作频段为2.4GHz,使用Wi-Fi接入点模块。分站还包括有同样工作频段的射频识别读卡器模块,双串口服务器模块和IP-PBX模块,即使整个数据网络出现问题依然可以实现信息通信功能。井下传输分站安装有不间断电源模块,在停电或临时断电突发事件情况下依旧可以正常工作。井下无线传输分站是移动通信系统的技术优秀部分,负责所有音频视频等一系列的信号传输。在井下设置这些分站进行工作必须综合考虑各方面的因素,例如体积、重量、防爆性能等等一系列因素。每个分站当中都包含很多的功能模块,全部安装在隔爆壳内,采用隔爆兼本质安全的形式。信号传输分站能够显示整个分站各个设备的工作状态,包括电源、端口、各模块功能等等。主要是为了所有数据信号的传输,主要实现手机和井上调度台之间、手机与手机之间的信息通信。独特的IP语音交换功能,即便整个移动通信系统在脱网情况,分站也可以继续工作,保证接入的手机之间的语音交换功能。在系统通信发生故障时,分站能够对所有的数据进行存储,这里面最主要的是人员定位信息,待系统恢复正常时能及时上传回主机。每个分站都设置不间断备用电源,保证移动通信系统即使在发生电源故障时的仍能稳定工作。 调度台模块的建立矿井生产调度 通信是实现煤矿井下安全生产调度的主要工具。实现调度通信的载体--调度台应集调度、人员定位、存储查询、显示、录音和电源保护及自动切换等多种功能于一身,实现矿井生产调度员全方位监控通信系统内的任何一部电话(包括扩音电话、移动电话等),不受被叫摘机、占线等限制,有利于保障生产的顺利进行。矿井的开采是在环境极其恶劣的情况下进行的,工作区域小,湿度大,照明很多时候都不足,另外还有很多的不安全因素,例如瓦斯、顶板事故等等。这就要求开采人员之间必须紧密配合,团结合作,信息传递也要准确及时。在地面上的生产调度人员及时协调好生产中出现的问题,既要满足生产,又要保障人身安全,做好生产、指挥、管理等方面的通信工作。调度模块能够实现无阻塞呼叫保证调度通信畅通无阻;能接收内部用户的紧急呼叫,优先处理并自动录音;处理多路呼叫,而互不干扰;地面用户通过调度台可以呼叫井下的用户;反之,井下用户可以通过调度台呼叫地面的电话。调度时调度员可退出或插入;可通过设置值班话机(有线电话或移动电话),由值班话机应答呼叫调度的电话并完成转接。 通信终端模块的建立 作为井下的移动通信终端,手机应具有拨号、通话、显示、查询、存储和定位等主要功能,目前井下移动通讯终端功能单一、信道窄、传输距离短、抗干扰能力差。终端手机的设计可全面解决这一系列问题。通讯模式具有无线以太网单模或GSM与无线以太网双模,集话音、短信、网络浏览与下载、图片与视频播放、拍照与摄像功能于一身。终端定位的本质安全型无线以太网移动通信终端,为在井下工作移动通讯、人员定位、应急救援提供良好的条件。本安全型无线以太网移动通信终端满足井下爆炸性气体环境用电气设备安全技术要求,按相应的通信模式进行I/O编码输入到射频前端电路最终馈入到天线,由天线将信号向空间辐射输出;最终通过模拟电路部分转换出话音信号,传递给收听者。终端采用多模式处理器实现GSM与无线以太网的双模通讯,工作频段为2.4GHz,终端的中央处理器采用OMPA730处理器芯片实现。基带处理器采用TWL3016处理器芯片实现。采用锰酸锂材料做电池芯,采用电阻或恒流二极管串联作为保护电路。井下移动通信系统的模块化建立为井下的实时通信提供了便利,最大程度上满足了井下生产的实际需求。该通信系统模块具有端口丰富、信号稳定、覆盖面广等特点,适合在全国各大煤矿企业推广。 作者:钱彬 韩凌玲 单位:河北能源职业技术学院 煤矿通信论文:煤矿井下通信体系研究 煤矿井下通信系统是矿井安全防护及生产调度必不可少的设施,是矿井信息化和安全生产管理的重要组成部分。将无线通信系统技术应用于煤矿企业,提高井下无线通信水平,加快井下通信发展步伐,为煤矿安全生产、提高生产效率、提高企业的管理水平搭建起有效的信息平台,成为煤矿无线通信发展的重要任务。由于井下环境差,巷道分布多,干扰信号源多,对无线的发展障碍比较大,早期我国井下通信主要为有线方式。随着无线通信技术的日新月异,煤矿井下无线通信技术也得到了迅速发展。煤矿无线通信主要有以下方式: 1 超低频透地通信 超低频透地通信系统是以大地为电磁波传播媒介、无线电波穿透大地的无线电通信方式。主要产品是澳大利亚开发的PED 井下无线通信与急救系统,90 年代进入我国煤炭领域。该系统主要应用于井下急救,即在紧急情况发生、其它通信方式完全中断时,通过 PED 系统发射系统,使其超低频信号穿透岩层到达井下任何位置,迅速有效地与井下人员通信。该系统可靠性高,但缺点是信道容量小,不能用于语音等需要较大信道容量的通信,只能用于传呼、简单遥控等,而且电磁干扰大,特别是 50 Hz 工频干扰对特低频透地通信干扰严重。另外,透地通信系统需要在地面架设长达数千米的天线,限制了该方法的应用。 2 中频感应通信 中频感应通信系统借助专用感应线,利用无线电波感应场引导电磁波传输,频率选择在中低频。主要产品是南非的 RB2000,90 年代末进入我国煤炭领域。该系统投资费用低,小范围内信道稳定,设备携带方便,采用中低频感应操作,可在井下恶劣环境中锁定最佳的通信波段,输出高强度信号;系统采用导频抑噪技术,在噪音较高的电磁环境中使用且通话效果十分清晰。但缺点是靠近感应体通信效果好,稍远离感应体信道不稳定,感应通信受受巷道内导体影响较大,信道性能不稳定,通信距离一般不大于2m ,信道容量小,电磁干扰强。 3 漏泄通信 漏泄通信系统利用漏泄电缆的漏泄原理实现矿井无线电通信,系统采用超高频进行无线通信。漏泄通信主要应用于90 年代,主要产品为加拿大的 FLEXCOM。该系统具有信道较稳定、电磁干扰较小等优点。但缺点是漏泄电缆上每隔350 m 需加 1 个中继器,使系统的可靠性变差,任一中继器和电缆故障将会造成该中继器以下的部分系统瘫痪。并且随着中继器的增加,噪音易累加,信号容易失真。系统的各个通道指定用于固定的设备,信道利用率不高。 4 PHS 通信 PHS又名无线市话 PAS,它基于成熟的城市无线PHS(小灵通)技术之上,采用微蜂窝技术,利用定向天线及全向天线,以无线方式接入固定电话网,依托固定电话网提供通信服务。矿井 PHS 通信系统由基站控制器、基站、局端设备、本安型手机、网管计算机等组成。PHS 通信系统从 2003 年进入煤炭领域,主要用于煤矿井上、井下语音通信及人员定位,具有安装简单,维护成本低,通话质量好的优点。但其无线信号的发射和接收受基站无线信号的传输距离及井下巷道状况的限制。随着公网小灵通的退市,PHS 通信系统的发展已停滞。 5 CDMA 通信 矿用 CDMA(大灵通) 通信系统是基于地面成熟的CDMA技术的产品,它属于大蜂窝通信体制,采用定向天线、全向天线及泄漏电缆 3 种井下覆盖方式,主要由地面机柜、基站控制器、基站、无线耦合器、无线功分器、漏泄电缆、本安手机等组成。矿用 CDMA(大灵通)通信系统从2008 年进入煤炭领域,系统单基站业务信道多、语音通话质量好、组网通信规范严格、移动切换呼通率高,具有信号稳定,移动性好,抗干扰能力强,支持无线高速分组数据业务,对巷道状况要求低等优点。但缺点是系统占用设备较多,安装、维护繁琐,造假较高,但是它存在着功能单一、协议标准化差、抗灾变能力差的缺点。 6 WIFI 通信 矿用 WIFI无线通信系统采用无线微蜂窝覆盖技术和WIFI移动通信技术,实现了基于千兆环网的定位、语音通信及监测信息的无线综合传输。该系统由 IP PBX软交换设备、网关设备、矿用无线通信基站、WIFI 手机、直流稳压电源组成。WIFI无线通信系统采用集中式管理,分布式组网架构,造价低,具有强大的移动性,能够适应各类调度终端,语音系统容量大,可以实现综合数据业务的扩展。但其缺点是WIFI 手机跨基站断话和大规模组网能力差,多用户同时通话时语音严重滞后,甚至影响呼叫,语音传输技术采用有损压缩算法,通话质量失真,快速移动通信时会严重影响通信距离。所以,该技术作为矿井无线通信与生产调度应用,其市场狭窄。但由于 WIFI具有宽带数据接入和以太网传输的强大功能,因此,把它作为煤矿综合自动化监控数据传输、光纤环网对接和多网合一的网关设备应用,是较好的宽带数据通讯解决方案,是当前煤矿无线通信的主流技术。 7 XGP(新一代 PHS) XGP是全球第四代移动通信的技术平台之一,XGP技术综合了传统矿井小灵通移动语音组网通信质量好和WIFI宽带数据接入传输能力强的优势,实现了语音视频数据的并网传输。XGP 系统中的基站、基站控制器和移动交换机全部依赖以太网平台传输,可直接与井下光纤环网无缝对接,实现了全网一体化统一通信,组网能力强,语音通话质量好,支持手机主动精确定位,定位精度可达20米。XGP 技术最大的亮点是国内首创支持基于手机平台操作的移动指挥调度,是真正意义上的移动生产调度系统。从矿井无线通讯技术与市场长期发展演变的角度看,XGP无论从技术标准性、开放性、继承性,产品成熟性、可靠性、实用性等方面综合分析,应成为时下煤矿无线通信领域的最主流解决方案选择。 总之,当前煤矿无线通信系统基本能满足矿井无线通信的要求,但是,随着煤矿生产自动化和信息化程度的提高,传统的数据和语音通信,必将不能满足煤矿安全生产和无线可视多媒体服务的需要。这就需要采用全新的网络结构及全新的无线传输理论与技术,构建矿井宽带化综合通信系统,实现井下各种有线和无线监视、监测、语音信息的传输。 煤矿通信论文:无线电通信对煤矿开采影响 无线通信技术早期应用于社会通信行业,主要是为了满足用户之间的通信需要,保证信息传递的稳定进行。与传统的有线通信相比,无线通信技术不仅摆脱了传输电缆的约束,在通信范围上也有了很大的扩展,实现了远距离的信息传输功能。煤矿开采是我国国民经济中的主要产业,在开采阶段必须要构建综合性的通信功能,这样才能实现矿井内外的持续通信。 1煤矿开采的现状和不足 (1)煤矿开采存在安全问题。近几年来,各地关于煤矿开采的事故报道层出不穷,让群众对于煤矿开采的安全措施产生很大的质疑。众所周知,煤矿开采事故产生的主要原因包括瓦斯泄露、缺氧、明火爆炸、漏电漏水等,既造成了严重的人身伤亡,也带来了巨大的经济损失。除了人为管理的疏忽,科学技术的滞后也是造成连续不断事故产生的主要原因之一,因为很多事故正是由于矿井通讯设备的不完善,不能够在第一时间接收信息及时进行援助,导致矿工被困,缺氧而亡。对于煤矿开采这种高危作业,保持密切有效的联系是保证工程顺利和人身安全的必要措施。 (2)煤矿开采存在环境问题。煤矿作为不可再生能源,其开采和利用有一定的条件和限制,包括它的开采环境和开采深度等。不合理的开采很容易导致地表下沉,产生房屋塌陷、渗水,植被破坏荒芜等环境问题,严重影响附近居民的生活和生产,给经济和环境带来不可估量的损失。因此,依靠科学技术来判断矿产的开采可行性、确定采留比例、衡量环境破坏率是实现煤矿开采合理有效的重要保障。 (3)煤矿开采存在监督问题。煤矿开采不仅要考虑到开采的技术和方法,还要实时监控矿井的风向、瓦斯体积分数、电力设备和顶板承受能力,而现在大多数煤矿对于安全措施的监督仅仅局限于人为提醒和巡视,容易造成疏漏和不精准的判断。煤矿企业在开采资源过程中,将重点局限于煤矿资源的产量质量,并没有做好相关技术的调控运用,导致整个开采过程因缺乏监督体制而出现质量问题,破坏了原先设计的煤矿生产模式。 2无线通信技术用于煤矿开采的优势 (1)提高工作效率,降低生产成本。随着无线电通信的发展和普及,其成本也大大降低,煤矿开采中使用无线电通信也相应地节省了资金,减少投资,降低生产成本[1]。另一方面,无线通信技术的使用可以使操作简单化、方便化,通过创建标准的通信模式传递信息(如图1)。能够在最短的时间内完成工作任务,提高工作效率,获得较高的利润,真正实现低投入、高收入的经济发展目标。(2)提高运作安全,保障人身安全。煤矿开采中无线通信技术的使用其最大的优势就是提高了采矿工作的安全性;能够保证工作现场和外界密切的联系,能够在第一时间互通有无,保障工人的人身安全。 (3)提高领导效率,优化企业管理。无线通信技术的使用在一定程度上可以实现非现场操控,领导在办公室就可以通过网络掌握工作进度,了解工作状况,及时进行派遣和指挥[2]。应用无线通信技术,煤矿企业可以加强多方面的生产管理及引导,加快提高了领导层次的管理水平,真正实现管理一体化,帮助煤矿企业在生产期间创造更大的经济效益。 (4)保障作业质量,实现绿色环保。煤矿开采中应用无线通信技术可以方便管理和加强联络;应用传感器技术可以准确探测到矿井内的瓦斯体积分数;利用类似波导的物质进行探测,可以避免矿井内因金属而产生的导电和绳索冗长等带来的不便。从安全角度考虑,无线通信技术推广之后,煤矿开采作业能够处于一个相对安全稳定的生产环节。 3无线通信技术存在的不足和改进措施 (1)操作不规范,技术不纯熟。由于从事煤矿开采的工人通常都是年龄较大、文化程度较低的中年人,对于从人工作业到机械作业的转变需要一定的适应阶段和学习过程,而他们对于电脑技术的操作学习接受能力比较慢,学习不全面,也可能导致操作失误和延缓工期。因此要对工作人员进行系统、全面的电脑技术培训,保证无线电通新设备的顺畅使用。在操作过程中必须要实施有效的操作流程,从各个角度考虑通信设备的持续运行。 (2)技术发展不完善,通信技术有限制。无线通信技术的发展虽然越发成熟,覆盖面越来越广泛,但依然存在着局限性,受到通讯距离、发射功率和工控环境、天气等各种因素的影响,无线信号会受到不同程度的干扰,从而影响到煤矿开采的进度和管理。鉴于此处,一方面要求国家和政府积极支持和鼓励无线通信技术的开发和研究,促进无线通信技术的发展;另一方面,煤矿开采要依据工程的实际情况选择合适先进的通信技术和工具,尽量保证通信质量。 (3)人工无线监控相配合,实现双管齐下。实时监控对于煤矿开采具有举足轻重的作用,无线通信技术的使用可以使监控管理更方便,但是也不是万无一失,不能够面面俱到,一旦出现网络故障,监控中断很容易造成信息的滞留和错误。因此,要把人为监控和无线监控两者结合起来,添漏补缺,保证信息的及时性和有效性[3]。通过对无线通信设备运行的实时监测,可以及时发现通信设备的故障问题,创造良好的无线通信规划技术。 4煤矿开采技术的革新趋势 (1)自动操控技术。煤矿企业可以利用计算机创建自动化操控技术,如:美国煤矿开采利用计算机具备的数据采集、处理、决策、贮存、传输、通讯、管理等功能,对煤矿开采设备智能化控制[4]。一些倡导环境保护的国家煤矿生产时,利用自动操控技术配备了相应的洗煤工艺,对原始煤矿资源进行全面筛选,选择适合生产需求的控制技术。 (2)导向钻井技术。煤矿开采前期需要进行一系列的测量工作,早期传统的方法是有线测量,增加了煤矿开采区域的勘测难度。导向钻井技术中引进了无线测量的方法,同时实现了数据信息的无线传输,随钻测量及导向钻井技术是煤矿行业技术改革的代表。 (3)智能开采技术。目前,发达国家使用智能开采技术实现了井下智能生产,且利用计算机网络实现数据的自动化传输,一般传输速率达104bps,105bps和106bps[5]。智能开采的优秀技术在于分布式传感器,把传感器与微处理器组合起来,在通过传输线缆把井下数据传输给钻井上控制中心,其信息传递流程如图2所示。 (4)数据挖掘技术。数据挖掘是计算机信息自动处理中常用的技术,其能够将煤矿企业数据库资源综合调配运行,根据产量分析的情况指导现实生产。煤矿企业在生产期间创建了诸多生产模式,不仅方便了企业的油井开采作业,对油井产量分析起到了辅助作用。 5结论 总之,无线通信技术作为新世纪科学发展技术的结晶,其成本低廉、使用方便、覆盖范围广阔等优势决定了其在重工业领域发展的必然趋势。作为煤矿企业,在实际生产作业期间要控制好各个环节的生产,同时采用先进的通信技术辅助作业;要结合煤矿开采的具体情况,充分利用无线通信技术的发展优势,最终实现煤矿开采高效、经济、可持续发展的目标。 煤矿通信论文:无线信息通信技术对煤矿安全管理中意义 1概述 2004年,伴随着哈尔滨市煤矿瓦斯信息系统的建立,哈尔滨市所属煤矿的高瓦斯矿井全部装备了瓦斯监测子系统,采用四层联网模式,运用计算机网络对全市煤矿的瓦斯、通风来实行全方位数字化远程监控,及时发现和消除事故隐患,这就较好的控制了瓦斯爆炸事故的发生。但是随着科技发展和进步有线网络监控在监控领域的弊端逐渐显现,组网成本高、可扩充性差,受场地限制大等因素束缚矿井层级的监控工作。本文讨论无线技术在煤矿监控中的应用,期望进一步优化矿井层级的监控系统方案。2无线技术及可靠性分析 2.1微波技术。 微波技术可分为模拟和数字两类,目前在国内得到广泛应用的微波技术是数字微波即多载波正交频分复用技术。这种技术具有信号质量好,传输不受障碍物的影响,延时小的优点,微波扩频通信一般接入速率为64K~2Mbps,使用频段为2.4G~2.4835GHz,该频段属于工业自由辐射频段,也是国内目前唯一不需要无委会批准的自由频段,但是微波传输距离有限,系统容量教小,在有限区域内多个终端之间会存在相互干扰,导致信号质量衰损严重。同时采用微波技术的无线监控系统是完全开放的,不具备安全性。如果不考虑安全性,在小范围内无线监控应用中具有明显的优势,因此微波监控设备得到了较多的应用。 2.2宽带无线技术。宽带无线技术代表了宽带技术的一种新的不可忽视的发展趋势,具有建网开通快、维护简单、用户较密时成本低等特点,主要有WiF(i802.11b标准)和WiMAX(全球微波互联接入)两种。WiFi具有以下优势:信号半径可达100米左右,可满足楼间联网;传输速度快,可达到11Mbps,厂商进入该领域的门槛比较低,厂商只要在机场、车站、咖啡店、图书馆等人员较密集的地方设置“热点”,并通过高速线路将因特网接入上述场所,用户只要将支持无线LAN的笔记本电脑或PDA拿到该区域内,即可高速接入因特网。WiFi是目前无线监控中被应用最多的无线技术。 WiMAX具有更远的传输距离,其能够实现50公里的无线信号传输距离,网络覆盖面积是3G(TD-SCDMA)发射塔的10倍,只要少数基站建设就能实现全城覆盖;提供更高速的宽带接入,能提供的最高接入速度为70M,是3G(TD-SCDMA)所能提供的宽带速度的30倍;作为一种无线城域网技术,它可以将WiFi热点连接到互联网中,也可作为DSL等有线接入方式的无线扩展;提供电信级多媒体通信服务等优势。 2.3无线移动网络。 目前国内的无线移动网络监控主要应用CDMA和基于GSM的GPRS技术,它们的最大优势就是成本较低,具有较大的覆盖面,而CDMA由于其传输速度相对较快(实际应用中可达到70Kbps,比GPRS的20-30Kbps快得多)。不过,在目前,虽然CDMA的传输效果较好,但其覆盖面没有GPRS大,依然存在一定的劣势。基于公网的CDMA/GPRS技术,由于带宽限制,图像质量有限,即使采用多路捆绑技术,一般最多也只是达到CIF清晰度,难以胜任处理突发事件的应急处理。 3原理 经过以上分析,决定采用微波载频技术将工作面的有害气体浓度通过移动式传感器实时采集值通过无线方式传输到设置在工作面规定位置的监测系统和地面监控中心。 4解决方案 移动式瓦斯传感器采集瓦斯信号,经过微弱信号放大电路,A/D转换后由单片机存储管理其数据。传感器采用定时输出、无线发送方式。其优秀电路由检测桥路、放大电路、单片机、5GHz发射电路组成。该传感器有两种供电模式,当装置放置在采煤机上时由采煤机电源转换后的直流电源供电;当由矿井工作人员便携时,则由矿灯电源供电。传感器将瓦斯信息从采掘点传输到矿井回风巷的端头。在回风巷端头设有瓦斯监控分站。 监控分站包括电力负荷控制和电子监控电路。监控分站的优秀是嵌入式电路,该嵌入式电路外接5GHz的传输模块,实现无线信号的搜集与处理。当瓦斯超限时能够发出控制信号,该控制信号控制声光报警器发出报警信号,也可以控制工作面的供电系统,实施断电。该电路还能实现电力负荷的监测功能。遍布整个矿井的网络监控站的信息可以传到地面中心。地面中心的主要任务是实时显示各个监控点的瓦斯信息,供矿井调度实施生产指挥与调度。 该方案充分发挥微波无线技术优势,以单片机技术为载体,具有易实现,低成本,信号稳定,传输速度快等特点。本方案系统是可以工作在5GHz频段上的高速无线以太数字微波(WirelessEthernetBridge),支持点对点(PTP)和点对多点(PTMP)的网络结构,真正实现高性能、多功能平台的经济型方案。可以继续扩充无线接入以及骨干网连接功能。系统可通过编辑WEB界面进行友好的远程管理,易于安装维护。系统扩充后的空中速率高达54Mbps,提供高达26dBm输出功率。本方案系统可以增加自动设定无线频率通道,以及天线校准功能和自我诊断能力,可以有效解决无线网络安装中最困难的安装配置问题,使其安装和维护简便易行。由于5GHzU-NII/ISM频段系统是免许可证的频段,使得本系统具有先进的抗邻区(inter-cell)互扰能力。本方案系统具有双向自适应调制能力,能够在多种调制方法中依次调节无线链路质量,不仅优化了频谱利用率,还解决了既定网络环境下的信号衰减问题,从而保证了最高的数据吞吐量。 煤矿通信论文:煤矿井下生产中监控与通信技术的应用 【摘要】 煤炭在能源消费结构中所占的比重最大,然而煤矿井下安全问题仍然是社会关注的重点。伴随着监控与通信技术的不断发展,通信及监控技术在煤矿井下安全生产中获得了广泛的应用,有利于提高煤矿井下的安全性,而且一些新的监控与通信技术也陆续得到开发与应用。 【关键词】 煤矿井下;安全生产;监控与通信技术;应用 煤炭是我国最主要的能源,而我国又是世界上的产煤大国,产煤量占世界比例已经超过了40%。然而近些年来,我国煤矿安全生产问题较为突出,死亡人数、事故数量等虽然都有所下降,但是与国际上的其他国家相比仍然有较大的差距。因此为了促进煤炭行业健康、可持续的发展,监控与通信技术发挥着不可替代的作用。 1当前监控与通信技术在煤矿井下安全生产的应用 1.1煤矿井下移动通信系统实际上煤矿井下对于移动通信的需求还是存在的,但是在煤矿井下无限传输衰减会非常大,发射的功率也会受到一定的限制,基于煤矿井下的这种通信情况,可以设置多基站移动通信系统,根据煤矿井下移动通信网络状况以及相关的性能要求,开发和使用在WIFI环境下煤矿井下的移动通信系统。这使得煤矿井下安全生产调度、避险以及抢险救灾发挥了巨大的作用。 1.2煤矿井下人员定位系统由于GPS信号没办法完全覆盖煤矿井下的巷道,针对这种情况在基于RSSI技术的基础上,来对煤矿井下人员进行实时、准确的定位。根据RSSI测距公式:RSSI=A-10nlg(d)(式中:P为当前RSSI;A为主从机1m距离时的RSSI;n:传播因子,与温度、湿度等相关;r:当前距离。)具体来说,RSSI技术是通过通信过程来实现的,所以需要主机传送数据信息到从机,不断的更新所测的距离。煤矿井下人员的定位系统是避免有外人进入到煤矿井下,在一定程度上能够实现合理的定员生产;同时也能及时处理煤矿井下安全事故的应急,降低事故发生率;另外还可以为考勤、调度工作提供系统支持,为安全生产提供了有力的保障。 1.3无人值班远程监控系统为了更好地控制煤矿井下定员,避免较多的人员在煤矿井下人员,从而避免或者减少一些安全事故的损失,研究和开发了无人值班远程监控系统,这种系统能够实现对煤矿井下机电硐室、水泵房等进行无需人员值守,直接进行远程的监控。在工作面有工作人员巡视的情况下,回采巷道的遥控技术也得到了应用,这对于煤矿井下的安全生产活动是非常重要的的,在一定程度上是对传统监控模式的突破,在远程的基础上实现了无人值班,即提高了煤矿生产的效率,又保证了煤矿井下安全生产活动的顺利开展。 2监控与通信技术在煤矿井下安全生产的应用发展 (1)基于物联网的矿用无线通信技术。为了能够更好地防止假冒机电设备被运用到煤矿安全生产中,为煤矿井下安全生产活动提供稳定有效的物资来源,可以考虑基于物联网的矿用无线通信技术。要知道在煤矿井下无限传输的衰减会较大,而且诶地面物联网技术的运用难以在煤矿井下得到实现,所以要根据煤矿井下的具体特性,对运用物联网技术:①对相关的矿用物联网信息数据进行编码、输送和整理;②设计和研究煤矿用车、煤矿机械设备、人员等多个动态目标和静态目标的管理控制系统;③针对部分工作人员和操作人员,例如瓦斯检查员、放炮员、水泵操作工等设计人机环闭锁系统;④关于矿用产品以及其他重大设备设计全程跟踪系统。伴随着现代科技和网络技术的不断创新,煤矿井下各类各类矿用产品、重大设备都需要借助基于物联网的矿用无线通信技术来实现,从而提高煤矿井下安全生产的工作效率和质量。 (2)煤矿井下人员准确定位技术。要知道煤矿井下是最易发生安全事故的场所,因此当事故发生时需要对煤矿井下进行定位,及时全面了解人员的状况,从而正确更好的救援效果。然而GPS全球定位系统是没办法覆盖到煤矿井下的各个巷道,而且当前煤矿井下人员的定位技术仍然采取无线射频识别技术、漏泄电榄技术等,能够对煤矿井下人员进行定位,从而更好地监控和管理煤矿井下的人员情况,对于煤矿井下安全生产工作相当重要。不过现行的这些系统还无法做到准确定位,难以满足灾后的相关救援工作。所以,务必要根据煤矿井下各个巷道的具体特点,更加深入的研究煤矿井下定位的网络状况以及相关算法,从而开发和研究更加精准的煤矿井下人员定位系统,提高煤矿井下安全生产工作的效率。 (3)煤矿井下生命探测技术。煤矿井下发生安全事故或者险灾后,生命探测装备能够更快地实施抢险救灾,提高了搜救的进度,从而尽可能地减少人员的伤亡率。煤矿井下的环境和条件较为复杂,一些关键的技术没办法在煤矿井下应用。为了能够更好地应对煤矿井下的特殊环境,需要开发和研究煤矿井下相关的生命搜救技术与定位技术。这种技术能够尽可能地穿透煤矿岩层,更好地了解和掌握煤矿井下人员的生命状况,通过生命探测技术,能够最大程度地降低煤矿井下事故伤亡率,真正地为煤矿井下安全生产提供人身保障。 (4)传感器全方位分布技术。为了能够对煤矿井下瓦斯浓度进行实时的检测,防止因为瓦斯浓度超标而引起的重大事故。需要在煤矿井下分布大量的传感器,这些针对瓦斯浓度检测的传感器并不会增多资金投入,反而分担了系统的工作量。所以在实际的系统运用中,可以依据煤矿井下煤矿采掘位置、通风状况、巷道风速、瓦斯分布和变化具体状况等,来设计和安置传感器的位置,主要考虑是否有吊挂位置、断电的具体浓度、警报临界值、复电的浓度等等,从而实现传感器全方位分布,确保煤矿井下工作的安全性,促使煤矿井下安全生产工作的顺利开展。 3结束语 实际上煤矿井下监控与通信技术是煤矿井下安全生产工作顺利开展的关键保障,在进行煤矿井下作业时,应当合理运用监控与通信技术,减少一些煤矿井下人员,避免不必要的安全事故发生。只有合理的应用监控与通信技术,使其在抢险救灾、事故调查、环境与条件监管方面发挥最大的效用。 作者:岑龙 单位:山西高河能源有限公司
电子测量论文:电子测量仪器发展分析论文 一、成功研制出微波毫米波矢量网络分析仪 我们已经成功地研制了被称为“世界电子测量仪器之王”的微波毫米波矢量网络分析仪。随着我国新体制电子信息系统和新式武器装备的发展,占领和利用有限的频谱资源已经成为高新技术发展和军事电子技术及装备发展的一个重要特点,其中充分利用频谱资源中的电磁波幅度、频率、相位和极化信息是现代电子装备的优秀特点。而现代电子装备的发展又急需能同时获得被测对象的幅度、相位和群时延特性的高性能矢量网络分析仪。特别是雷达相控阵列技术的普遍应用,对相位和群时延特性的测试要求越来越高,因此矢量网络分析仪便成为现代电子装备必备的、关键的测试设备,是其他测试设备无法取代的重要检测手段。另外微波毫米波有源器件CAD技术正在日益普及,而有源CAD的基础是提取有源器件的S参数,当前只有矢量网络分析仪有能力同时获得有源器件的S参数,使CAD的设计结果更接近于实际应用。除此之外,矢量网络分析仪已走出传统的线性网络的应用领域,而在非线性、大功率网络的测试和分析中发挥着重要作用。另外,以矢量网络分析仪为优秀可以组成天线、RCS、大功率、T/R组件等自动测试系统,因此它的应用领域将是非常广阔的。 为了适应我国的急需,信息产业部电子第41研究所已成功研制成高水平的矢量网络分析仪,该仪器的突出特点主要有以下几个方面: 1.工作频带宽,一次扫描即可完成45MHz~40GHz全频段幅频特性和相频特性的测量。 2.测量精度高,由于采用误差修正技术,大大减小了系统误差对测量结果的影响,即使采用非理想的硬件电路,也能获得高精度测量。 3.大动态范围,由于矢量网络分析仪采用高灵敏度幅相接收机技术和数字信号处理技术,提高了小信号测试灵敏度,拓展了测试动态范围。 4.高速实时测试,由于采用了嵌入式高速计算机技术,将测量校准、测量控制、误差修正、显示控制等过程程序化、软件化,提高了自动化程度和测试速度,使实时测量成为可能。 信息产业部电子第41研究所,经过多年的艰苦努力,该所研制的矢量网络分析仪已实现系列化和家庭化,有十多个型号可供用户选择,包括同轴和波导校准件在内的测试附件齐全,配套性强,能够满足不同层次用户的测试要求,其频率范围可在0.0003~110GHz内选用。 国产矢量网络分析仪的研制成功,使我国矢量网络分析仪的设计和制造水平跨入了世界先进行列,成为继美国之后世界上第二个掌握此项技术的国家,产品的技术水平和品种可以与国外同类产品相比,同时通过对矢量网络分析仪的研制,掌握了多种以矢量网络分析仪为优秀的自动测量技术和自动测试系统。 二、掌握了调制域测试技术,研制成功调制域分析仪 调制域测试技术是二十世纪末出现的一个新的测试技术领域,它与过去我们熟知的时域测试、频域测试成为目前的“三域”测试技术。时域测试是测量输入信号随时间而变化的信号值,是信号幅度与时间的关系。频域测试是测量输入信号随频率而变化的信号值,是信号幅度与频率的关系。调制域测试是测量输入信号随时间而变化的频率值,所产生的显示图形代表信号的调制域,是信号的频率值与时间的关系。调制域测试技术是一门新兴的非常重要的而技术难度又非常大的测试技术,这主要取决于科学技术和电子装备的飞速发展。大家知道,过去大多数电子信息传送的是幅度变化信息,现在转向传送数字信息以后,信息越来越多地作为数字脉冲之间的定时或相位关系的方式传送出去,单单使用示波器或频谱仪这类的以幅度为基础的仪器,就不能满足表征这些数字信号需要了。于是提出了相位数字化新方法。这种方法非常适合测量定时信号、相位编码信号或频率编码信号。调制域测试技术的出现,必将对众多的测试问题做出新贡献。事实已经证明,调制域分析技术,在越来越多的应用领域成为一种不可或缺的测试技术,尤其是在军事电子测试领域更有其重要的意义。 譬如,随着综合业数字网和同步光纤网络等新的数字通信技术进入主流电话系统,其高速传输速率应用传统的测试手段已经不能精确地测量传输信号;再有通信传输中晃动的精确测量,是传输中至关重要的一个问题。由于调制域分析技术可以进行二百万次/秒,64000次背对背的频率测量,因而它是当今唯一能直接显示随时间而变化的晃动技术;再有,调制域分析技术在军事上具有其独特的应用,由于它可以测量、分析迅速变化的频率、时间间隔或相位关系函数,因此调制域分析技术可对这种信号进行调谐,以达到电子装备的最佳性能,以雷达而言,可以消除其盲点,减少目标运动的负效应,改善雷达系统的作用距离和分辨率。此外,调制域分析仪还非常适合设计防抱死制动系统、可调节悬浮系统、自适应巡航控制系统、防撞雷达、各种各样的航天和防御系统等。总之,调制域分析技术是可以用来加速设计和表征诸如雷达、电子战、监控系统、扩频通信等的工作和性能特征。 南京新联电子设备有限公司已经研制成10Hz~2.5GHz的调制域分析仪,达到国外同类产品的水平,填补了国内空白,为我国跳频领域的电子设备和军事装备提供了低于国外价格1/3~1/2的测试手段。为了更好地满足测试需要,下一步将继续研制更高频率的调制域分析仪。三、VXI总线技术取得重大进展 VXI总线技术是二十世纪末出现的一个新的母线技术。它首先出现于美国,应用于美国空军电子测量仪器。VXI总线将VME总线和GPIB结合起来构成一个新的标准,这种模块式仪器平台可以满足未来仪器应用的需要,使电子测量仪器和系统步入一个新的发展时期。VXI总线是一个新的行业标准接口母线,是一种完全开放的、适应多厂家仪器产品(模块、插卡式)的行业标准。这个标准的推出有三个原因:一是适应技术发展的要求,二是多厂家的仪器缺乏互联性,三是军方的需要,而且这是最重要的一个方面。军方需求什么?一是军用电子测量仪器战争现场所强调的便携性,VXI可以大大减小设备的体积和重量;二是大大提高测试速度,VXI比GPIB的速度可提高40倍;三是测试系统的适应性、灵活性大为提高;四是价格适中;五是有利于充分发挥计算机的作用。 这个新的总线标准,在美国应用之后,我国各界都非常欣赏,研究者众多。我国经过几年的探索,已经取得了较大的进展,在若干方面实现了具体的应用。如成都电子科技大学测试技术及仪器研究所CAD研究室研制的VXI总线测试软件平台是我国VXI测试技术的重大突破,其主要技术指标:1.硬件环境:内嵌VXI控制器、MXI控制器和GPIB-VXI转换器;有NIPCI-GPIB、AT-GPIB/TNTHP82350/82341和ES1400等GPIB接口,还有打印机和UPS等其它必要外设。2.软件环境:Windows98操作系统;支持标准模块驱动器(VISA32)。3.软件特性:可编辑的图形化编程环境;可自定义的虚拟面板;丰富的数据处理函数;开放的外部程序接口;同时管理VXI、GPIB、1553B、RS232仪器和模块;方便使用的帮助系统。该研究成果已应用于“XXX型号远程雷达综合测试系统”、“火控雷达综合测试系统”和各种装备的VXI总线自动测试系统中。 四、电子测试仪器向毫米波推进 众多民用和军用电子装备都在向毫米波发展,特别是在军事方面,其发展更为迅速。预计未来电子战系统的信号环境将达100~200万个脉冲/秒,装备系统可能要执行几十亿条指令,目前集成电路的处理能力还不能满足军用电子设备的要求,这将影响新一代电子战系统的作战能力,为此必须发展超高速集成电路(VHSIC)。于是集成电路的测试将从几十万门/芯片升至几百万门/芯片,其测试难度相应地大幅度增加。鉴于“现代战争的胜利属于能驾驭电磁频谱的一方”,因此从80年代起,美、苏等国就将毫米波技术纳入新式武器装备研制计划。由于微波/毫米波单片集成电路(MIMIC)能够在一个基片上制作出宽带接收机或宽带功率组件,从而能做出重量小于25磅,体积小于90立方英寸,能随1000g冲击加速度的小型宽带灵巧的投掷式干扰机和多倍频程相控阵干扰单元。但是从若干年的研究看,测试技术已成为制约MIMIC进一步发展和提高的瓶颈。因此近几年我们电子仪器重视向毫米波发展。 信息产业部电子第41研究所最近研制完成的AV3615三毫米S参数测试装置及校准件,与主机一起可以进行三毫米波段的幅度和相位精确量;频谱仪的毫米波扩频模块与该所研制的高性能频谱分析仪一起组成系统可实现9kHz~110GHz频段的频谱分析;毫米波功率计探头系列与主机一起实现了微波/毫米波功率的直接测量。南京新联电子设备有限公司研制完成的EE3395型毫米波频率计数器,其频率测量范围达10Hz~110GHz,该产品可广泛用于毫米波电子对抗系统、卫星通信设备、高精度雷达及射电天文等领域。 五、通信测量仪器达到高技术水平 通信产业的发展速度超过了人们的想象,所以我们必须适应通信产业的发展,以最快的速度发展我国的通信电子测量仪器。近几年成都前锋电子仪器厂研制完成了无线寻呼检测仪、电台综合测试仪、数字微波通信测试仪;信息产业部电子第41研究所研制完成了误码测试仪、数字传输/数据通信分析仪、七号信令测试仪等。这些产品都达到了二十世纪末国际先进水平。 六、数字化仪器迅速发展 近几年,数字化仪器在迅速发展,我国也在不断研究推出各种新型数字化仪器,譬如数字示波器、数字调制装置、数字化函数/任意波形发生器、数字化频率计数器等众多产品。其中四川川嘉电子有限公司的数字化视音频测量仪,是把若干硬件功能软件化的电子测量仪器,除去众多的基本测量功能外,还可以进行远距离传输和测量,测量23个视频项目和4个音频项目,现为我国广电系统选定的最佳仪器。 其他诸如在光通信测试仪方面,合成信号源方面,VXI总线仪器模块方面、声学测量仪器方面等等,都研制出不少二十世纪末国际水平的产品,但与信息技术的飞速发展相比,我国电子测量仪器必须瞄准世界技术的发展方向,做出与信息技术发展相适应的一流的电子测量仪器产品。 电子测量论文:我国电子测量仪器发展论文 中国电子测量仪器经过40多年的发展,为我国国民经济、科学教育、特别是国防军事的发展做出了巨大贡献。随着世界高科技发展的潮流,中国电子测量仪器也步入了高科技发展的道路,特别是经过“九五”期间的发展,我国电子测量仪器在若干重大科技领域取得了突破性进展,为我国电子测量仪器走向世界水平奠定了良好的基础。 一、成功研制出微波毫米波矢量网络分析仪 我们已经成功地研制了被称为“世界电子测量仪器之王”的微波毫米波矢量网络分析仪。随着我国新体制电子信息系统和新式武器装备的发展,占领和利用有限的频谱资源已经成为高新技术发展和军事电子技术及装备发展的一个重要特点,其中充分利用频谱资源中的电磁波幅度、频率、相位和极化信息是现代电子装备的优秀特点。而现代电子装备的发展又急需能同时获得被测对象的幅度、相位和群时延特性的高性能矢量网络分析仪。特别是雷达相控阵列技术的普遍应用,对相位和群时延特性的测试要求越来越高,因此矢量网络分析仪便成为现代电子装备必备的、关键的测试设备,是其他测试设备无法取代的重要检测手段。另外微波毫米波有源器件CAD技术正在日益普及,而有源CAD的基础是提取有源器件的S参数,当前只有矢量网络分析仪有能力同时获得有源器件的S参数,使CAD的设计结果更接近于实际应用。除此之外,矢量网络分析仪已走出传统的线性网络的应用领域,而在非线性、大功率网络的测试和分析中发挥着重要作用。另外,以矢量网络分析仪为优秀可以组成天线、RCS、大功率、T/R组件等自动测试系统,因此它的应用领域将是非常广阔的。 为了适应我国的急需,信息产业部电子第41研究所已成功研制成高水平的矢量网络分析仪,该仪器的突出特点主要有以下几个方面: 1.工作频带宽,一次扫描即可完成45MHz~40GHz全频段幅频特性和相频特性的测量。 2.测量精度高,由于采用误差修正技术,大大减小了系统误差对测量结果的影响,即使采用非理想的硬件电路,也能获得高精度测量。 3.大动态范围,由于矢量网络分析仪采用高灵敏度幅相接收机技术和数字信号处理技术,提高了小信号测试灵敏度,拓展了测试动态范围。 4.高速实时测试,由于采用了嵌入式高速计算机技术,将测量校准、测量控制、误差修正、显示控制等过程程序化、软件化,提高了自动化程度和测试速度,使实时测量成为可能。 信息产业部电子第41研究所,经过多年的艰苦努力,该所研制的矢量网络分析仪已实现系列化和家庭化,有十多个型号可供用户选择,包括同轴和波导校准件在内的测试附件齐全,配套性强,能够满足不同层次用户的测试要求,其频率范围可在0.0003~110GHz内选用。 国产矢量网络分析仪的研制成功,使我国矢量网络分析仪的设计和制造水平跨入了世界先进行列,成为继美国之后世界上第二个掌握此项技术的国家,产品的技术水平和品种可以与国外同类产品相比,同时通过对矢量网络分析仪的研制,掌握了多种以矢量网络分析仪为优秀的自动测量技术和自动测试系统。 二、掌握了调制域测试技术,研制成功调制域分析仪 调制域测试技术是二十世纪末出现的一个新的测试技术领域,它与过去我们熟知的时域测试、频域测试成为目前的“三域”测试技术。时域测试是测量输入信号随时间而变化的信号值,是信号幅度与时间的关系。频域测试是测量输入信号随频率而变化的信号值,是信号幅度与频率的关系。调制域测试是测量输入信号随时间而变化的频率值,所产生的显示图形代表信号的调制域,是信号的频率值与时间的关系。调制域测试技术是一门新兴的非常重要的而技术难度又非常大的测试技术,这主要取决于科学技术和电子装备的飞速发展。大家知道,过去大多数电子信息传送的是幅度变化信息,现在转向传送数字信息以后,信息越来越多地作为数字脉冲之间的定时或相位关系的方式传送出去,单单使用示波器或频谱仪这类的以幅度为基础的仪器,就不能满足表征这些数字信号需要了。于是提出了相位数字化新方法。这种方法非常适合测量定时信号、相位编码信号或频率编码信号。调制域测试技术的出现,必将对众多的测试问题做出新贡献。事实已经证明,调制域分析技术,在越来越多的应用领域成为一种不可或缺的测试技术,尤其是在军事电子测试领域更有其重要的意义。 譬如,随着综合业数字网和同步光纤网络等新的数字通信技术进入主流电话系统,其高速传输速率应用传统的测试手段已经不能精确地测量传输信号;再有通信传输中晃动的精确测量,是传输中至关重要的一个问题。由于调制域分析技术可以进行二百万次/秒,64000次背对背的频率测量,因而它是当今唯一能直接显示随时间而变化的晃动技术;再有,调制域分析技术在军事上具有其独特的应用,由于它可以测量、分析迅速变化的频率、时间间隔或相位关系函数,因此调制域分析技术可对这种信号进行调谐,以达到电子装备的最佳性能,以雷达而言,可以消除其盲点,减少目标运动的负效应,改善雷达系统的作用距离和分辨率。此外,调制域分析仪还非常适合设计防抱死制动系统、可调节悬浮系统、自适应巡航控制系统、防撞雷达、各种各样的航天和防御系统等。总之,调制域分析技术是可以用来加速设计和表征诸如雷达、电子战、监控系统、扩频通信等的工作和性能特征。 南京新联电子设备有限公司已经研制成10Hz~2.5GHz的调制域分析仪,达到国外同类产品的水平,填补了国内空白,为我国跳频领域的电子设备和军事装备提供了低于国外价格1/3~1/2的测试手段。为了更好地满足测试需要,下一步将继续研制更高频率的调制域分析仪三、VXI总线技术取得重大进展 VXI总线技术是二十世纪末出现的一个新的母线技术。它首先出现于美国,应用于美国空军电子测量仪器。VXI总线将VME总线和GPIB结合起来构成一个新的标准,这种模块式仪器平台可以满足未来仪器应用的需要,使电子测量仪器和系统步入一个新的发展时期。VXI总线是一个新的行业标准接口母线,是一种完全开放的、适应多厂家仪器产品(模块、插卡式)的行业标准。这个标准的推出有三个原因:一是适应技术发展的要求,二是多厂家的仪器缺乏互联性,三是军方的需要,而且这是最重要的一个方面。军方需求什么?一是军用电子测量仪器战争现场所强调的便携性,VXI可以大大减小设备的体积和重量;二是大大提高测试速度,VXI比GPIB的速度可提高40倍;三是测试系统的适应性、灵活性大为提高;四是价格适中;五是有利于充分发挥计算机的作用。 这个新的总线标准,在美国应用之后,我国各界都非常欣赏,研究者众多。我国经过几年的探索,已经取得了较大的进展,在若干方面实现了具体的应用。如成都电子科技大学测试技术及仪器研究所CAD研究室研制的VXI总线测试软件平台是我国VXI测试技术的重大突破,其主要技术指标:1.硬件环境:内嵌VXI控制器、MXI控制器和GPIB-VXI转换器;有NIPCI-GPIB、AT-GPIB/TNTHP82350/82341和ES1400等GPIB接口,还有打印机和UPS等其它必要外设。2.软件环境:Windows98操作系统;支持标准模块驱动器(VISA32)。3.软件特性:可编辑的图形化编程环境;可自定义的虚拟面板;丰富的数据处理函数;开放的外部程序接口;同时管理VXI、GPIB、1553B、RS232仪器和模块;方便使用的帮助系统。该研究成果已应用于“XXX型号远程雷达综合测试系统”、“火控雷达综合测试系统”和各种装备的VXI总线自动测试系统中。 四、电子测试仪器向毫米波推进 众多民用和军用电子装备都在向毫米波发展,特别是在军事方面,其发展更为迅速。预计未来电子战系统的信号环境将达100~200万个脉冲/秒,装备系统可能要执行几十亿条指令,目前集成电路的处理能力还不能满足军用电子设备的要求,这将影响新一代电子战系统的作战能力,为此必须发展超高速集成电路(VHSIC)。于是集成电路的测试将从几十万门/芯片升至几百万门/芯片,其测试难度相应地大幅度增加。鉴于“现代战争的胜利属于能驾驭电磁频谱的一方”,因此从80年代起,美、苏等国就将毫米波技术纳入新式武器装备研制计划。由于微波/毫米波单片集成电路(MIMIC)能够在一个基片上制作出宽带接收机或宽带功率组件,从而能做出重量小于25磅,体积小于90立方英寸,能随1000g冲击加速度的小型宽带灵巧的投掷式干扰机和多倍频程相控阵干扰单元。但是从若干年的研究看,测试技术已成为制约MIMIC进一步发展和提高的瓶颈。因此近几年我们电子仪器重视向毫米波发展。 信息产业部电子第41研究所最近研制完成的AV3615三毫米S参数测试装置及校准件,与主机一起可以进行三毫米波段的幅度和相位精确量;频谱仪的毫米波扩频模块与该所研制的高性能频谱分析仪一起组成系统可实现9kHz~110GHz频段的频谱分析;毫米波功率计探头系列与主机一起实现了微波/毫米波功率的直接测量。南京新联电子设备有限公司研制完成的EE3395型毫米波频率计数器,其频率测量范围达10Hz~110GHz,该产品可广泛用于毫米波电子对抗系统、卫星通信设备、高精度雷达及射电天文等领域。 五、通信测量仪器达到高技术水平 通信产业的发展速度超过了人们的想象,所以我们必须适应通信产业的发展,以最快的速度发展我国的通信电子测量仪器。近几年成都前锋电子仪器厂研制完成了无线寻呼检测仪、电台综合测试仪、数字微波通信测试仪;信息产业部电子第41研究所研制完成了误码测试仪、数字传输/数据通信分析仪、七号信令测试仪等。这些产品都达到了二十世纪末国际先进水平。 六、数字化仪器迅速发展 近几年,数字化仪器在迅速发展,我国也在不断研究推出各种新型数字化仪器,譬如数字示波器、数字调制装置、数字化函数/任意波形发生器、数字化频率计数器等众多产品。其中四川川嘉电子有限公司的数字化视音频测量仪,是把若干硬件功能软件化的电子测量仪器,除去众多的基本测量功能外,还可以进行远距离传输和测量,测量23个视频项目和4个音频项目,现为我国广电系统选定的最佳仪器。 其他诸如在光通信测试仪方面,合成信号源方面,VXI总线仪器模块方面、声学测量仪器方面等等,都研制出不少二十世纪末国际水平的产品,但与信息技术的飞速发展相比,我国电子测量仪器必须瞄准世界技术的发展方向,做出与信息技术发展相适应的一流的电子测量仪器产品。 电子测量论文:电子测量仪器技术分析论文 中国电子测量仪器经过40多年的发展,为我国国民经济、科学教育、特别是国防军事的发展做出了巨大贡献。随着世界高科技发展的潮流,中国电子测量仪器也步入了高科技发展的道路,特别是经过“九五”期间的发展,我国电子测量仪器在若干重大科技领域取得了突破性进展,为我国电子测量仪器走向世界水平奠定了良好的基础。 一、成功研制出微波毫米波矢量网络分析仪 我们已经成功地研制了被称为“世界电子测量仪器之王”的微波毫米波矢量网络分析仪。随着我国新体制电子信息系统和新式武器装备的发展,占领和利用有限的频谱资源已经成为高新技术发展和军事电子技术及装备发展的一个重要特点,其中充分利用频谱资源中的电磁波幅度、频率、相位和极化信息是现代电子装备的优秀特点。而现代电子装备的发展又急需能同时获得被测对象的幅度、相位和群时延特性的高性能矢量网络分析仪。特别是雷达相控阵列技术的普遍应用,对相位和群时延特性的测试要求越来越高,因此矢量网络分析仪便成为现代电子装备必备的、关键的测试设备,是其他测试设备无法取代的重要检测手段。另外微波毫米波有源器件CAD技术正在日益普及,而有源CAD的基础是提取有源器件的S参数,当前只有矢量网络分析仪有能力同时获得有源器件的S参数,使CAD的设计结果更接近于实际应用。除此之外,矢量网络分析仪已走出传统的线性网络的应用领域,而在非线性、大功率网络的测试和分析中发挥着重要作用。另外,以矢量网络分析仪为优秀可以组成天线、RCS、大功率、T/R组件等自动测试系统,因此它的应用领域将是非常广阔的。 为了适应我国的急需,信息产业部电子第41研究所已成功研制成高水平的矢量网络分析仪,该仪器的突出特点主要有以下几个方面: 1.工作频带宽,一次扫描即可完成45MHz~40GHz全频段幅频特性和相频特性的测量。 2.测量精度高,由于采用误差修正技术,大大减小了系统误差对测量结果的影响,即使采用非理想的硬件电路,也能获得高精度测量。 3.大动态范围,由于矢量网络分析仪采用高灵敏度幅相接收机技术和数字信号处理技术,提高了小信号测试灵敏度,拓展了测试动态范围。 4.高速实时测试,由于采用了嵌入式高速计算机技术,将测量校准、测量控制、误差修正、显示控制等过程程序化、软件化,提高了自动化程度和测试速度,使实时测量成为可能。 信息产业部电子第41研究所,经过多年的艰苦努力,该所研制的矢量网络分析仪已实现系列化和家庭化,有十多个型号可供用户选择,包括同轴和波导校准件在内的测试附件齐全,配套性强,能够满足不同层次用户的测试要求,其频率范围可在0.0003~110GHz内选用。 国产矢量网络分析仪的研制成功,使我国矢量网络分析仪的设计和制造水平跨入了世界先进行列,成为继美国之后世界上第二个掌握此项技术的国家,产品的技术水平和品种可以与国外同类产品相比,同时通过对矢量网络分析仪的研制,掌握了多种以矢量网络分析仪为优秀的自动测量技术和自动测试系统。 二、掌握了调制域测试技术,研制成功调制域分析仪 调制域测试技术是二十世纪末出现的一个新的测试技术领域,它与过去我们熟知的时域测试、频域测试成为目前的“三域”测试技术。时域测试是测量输入信号随时间而变化的信号值,是信号幅度与时间的关系。频域测试是测量输入信号随频率而变化的信号值,是信号幅度与频率的关系。调制域测试是测量输入信号随时间而变化的频率值,所产生的显示图形代表信号的调制域,是信号的频率值与时间的关系。调制域测试技术是一门新兴的非常重要的而技术难度又非常大的测试技术,这主要取决于科学技术和电子装备的飞速发展。大家知道,过去大多数电子信息传送的是幅度变化信息,现在转向传送数字信息以后,信息越来越多地作为数字脉冲之间的定时或相位关系的方式传送出去,单单使用示波器或频谱仪这类的以幅度为基础的仪器,就不能满足表征这些数字信号需要了。于是提出了相位数字化新方法。这种方法非常适合测量定时信号、相位编码信号或频率编码信号。调制域测试技术的出现,必将对众多的测试问题做出新贡献。事实已经证明,调制域分析技术,在越来越多的应用领域成为一种不可或缺的测试技术,尤其是在军事电子测试领域更有其重要的意义。 譬如,随着综合业数字网和同步光纤网络等新的数字通信技术进入主流电话系统,其高速传输速率应用传统的测试手段已经不能精确地测量传输信号;再有通信传输中晃动的精确测量,是传输中至关重要的一个问题。由于调制域分析技术可以进行二百万次/秒,64000次背对背的频率测量,因而它是当今唯一能直接显示随时间而变化的晃动技术;再有,调制域分析技术在军事上具有其独特的应用,由于它可以测量、分析迅速变化的频率、时间间隔或相位关系函数,因此调制域分析技术可对这种信号进行调谐,以达到电子装备的最佳性能,以雷达而言,可以消除其盲点,减少目标运动的负效应,改善雷达系统的作用距离和分辨率。此外,调制域分析仪还非常适合设计防抱死制动系统、可调节悬浮系统、自适应巡航控制系统、防撞雷达、各种各样的航天和防御系统等。总之,调制域分析技术是可以用来加速设计和表征诸如雷达、电子战、监控系统、扩频通信等的工作和性能特征。 南京新联电子设备有限公司已经研制成10Hz~2.5GHz的调制域分析仪,达到国外同类产品的水平,填补了国内空白,为我国跳频领域的电子设备和军事装备提供了低于国外价格1/3~1/2的测试手段。为了更好地满足测试需要,下一步将继续研制更高频率的调制域分析仪。 三、VXI总线技术取得重大进展 VXI总线技术是二十世纪末出现的一个新的母线技术。它首先出现于美国,应用于美国空军电子测量仪器。VXI总线将VME总线和GPIB结合起来构成一个新的标准,这种模块式仪器平台可以满足未来仪器应用的需要,使电子测量仪器和系统步入一个新的发展时期。VXI总线是一个新的行业标准接口母线,是一种完全开放的、适应多厂家仪器产品(模块、插卡式)的行业标准。这个标准的推出有三个原因:一是适应技术发展的要求,二是多厂家的仪器缺乏互联性,三是军方的需要,而且这是最重要的一个方面。军方需求什么?一是军用电子测量仪器战争现场所强调的便携性,VXI可以大大减小设备的体积和重量;二是大大提高测试速度,VXI比GPIB的速度可提高40倍;三是测试系统的适应性、灵活性大为提高;四是价格适中;五是有利于充分发挥计算机的作用。 这个新的总线标准,在美国应用之后,我国各界都非常欣赏,研究者众多。我国经过几年的探索,已经取得了较大的进展,在若干方面实现了具体的应用。如成都电子科技大学测试技术及仪器研究所CAD研究室研制的VXI总线测试软件平台是我国VXI测试技术的重大突破,其主要技术指标:1.硬件环境:内嵌VXI控制器、MXI控制器和GPIB-VXI转换器;有NIPCI-GPIB、AT-GPIB/TNTHP82350/82341和ES1400等GPIB接口,还有打印机和UPS等其它必要外设。2.软件环境:Windows98操作系统;支持标准模块驱动器(VISA32)。3.软件特性:可编辑的图形化编程环境;可自定义的虚拟面板;丰富的数据处理函数;开放的外部程序接口;同时管理VXI、GPIB、1553B、RS232仪器和模块;方便使用的帮助系统。该研究成果已应用于“XXX型号远程雷达综合测试系统”、“火控雷达综合测试系统”和各种装备的VXI总线自动测试系统中。 四、电子测试仪器向毫米波推进 众多民用和军用电子装备都在向毫米波发展,特别是在军事方面,其发展更为迅速。预计未来电子战系统的信号环境将达100~200万个脉冲/秒,装备系统可能要执行几十亿条指令,目前集成电路的处理能力还不能满足军用电子设备的要求,这将影响新一代电子战系统的作战能力,为此必须发展超高速集成电路(VHSIC)。于是集成电路的测试将从几十万门/芯片升至几百万门/芯片,其测试难度相应地大幅度增加。鉴于“现代战争的胜利属于能驾驭电磁频谱的一方”,因此从80年代起,美、苏等国就将毫米波技术纳入新式武器装备研制计划。由于微波/毫米波单片集成电路(MIMIC)能够在一个基片上制作出宽带接收机或宽带功率组件,从而能做出重量小于25磅,体积小于90立方英寸,能随1000g冲击加速度的小型宽带灵巧的投掷式干扰机和多倍频程相控阵干扰单元。但是从若干年的研究看,测试技术已成为制约MIMIC进一步发展和提高的瓶颈。因此近几年我们电子仪器重视向毫米波发展。 信息产业部电子第41研究所最近研制完成的AV3615三毫米S参数测试装置及校准件,与主机一起可以进行三毫米波段的幅度和相位精确量;频谱仪的毫米波扩频模块与该所研制的高性能频谱分析仪一起组成系统可实现9kHz~110GHz频段的频谱分析;毫米波功率计探头系列与主机一起实现了微波/毫米波功率的直接测量。南京新联电子设备有限公司研制完成的EE3395型毫米波频率计数器,其频率测量范围达10Hz~110GHz,该产品可广泛用于毫米波电子对抗系统、卫星通信设备、高精度雷达及射电天文等领域。 五、通信测量仪器达到高技术水平 通信产业的发展速度超过了人们的想象,所以我们必须适应通信产业的发展,以最快的速度发展我国的通信电子测量仪器。近几年成都前锋电子仪器厂研制完成了无线寻呼检测仪、电台综合测试仪、数字微波通信测试仪;信息产业部电子第41研究所研制完成了误码测试仪、数字传输/数据通信分析仪、七号信令测试仪等。这些产品都达到了二十世纪末国际先进水平。 六、数字化仪器迅速发展 近几年,数字化仪器在迅速发展,我国也在不断研究推出各种新型数字化仪器,譬如数字示波器、数字调制装置、数字化函数/任意波形发生器、数字化频率计数器等众多产品。其中四川川嘉电子有限公司的数字化视音频测量仪,是把若干硬件功能软件化的电子测量仪器,除去众多的基本测量功能外,还可以进行远距离传输和测量,测量23个视频项目和4个音频项目,现为我国广电系统选定的最佳仪器。 其他诸如在光通信测试仪方面,合成信号源方面,VXI总线仪器模块方面、声学测量仪器方面等等,都研制出不少二十世纪末国际水平的产品,但与信息技术的飞速发展相比,我国电子测量仪器必须瞄准世界技术的发展方向,做出与信息技术发展相适应的一流的电子测量仪器产品。 电子测量论文:电子测量仪器技术发展论文 中国电子测量仪器经过40多年的发展,为我国国民经济、科学教育、特别是国防军事的发展做出了巨大贡献。随着世界高科技发展的潮流,中国电子测量仪器也步入了高科技发展的道路,特别是经过“九五”期间的发展,我国电子测量仪器在若干重大科技领域取得了突破性进展,为我国电子测量仪器走向世界水平奠定了良好的基础。 一、成功研制出微波毫米波矢量网络分析仪 我们已经成功地研制了被称为“世界电子测量仪器之王”的微波毫米波矢量网络分析仪。随着我国新体制电子信息系统和新式武器装备的发展,占领和利用有限的频谱资源已经成为高新技术发展和军事电子技术及装备发展的一个重要特点,其中充分利用频谱资源中的电磁波幅度、频率、相位和极化信息是现代电子装备的优秀特点。而现代电子装备的发展又急需能同时获得被测对象的幅度、相位和群时延特性的高性能矢量网络分析仪。特别是雷达相控阵列技术的普遍应用,对相位和群时延特性的测试要求越来越高,因此矢量网络分析仪便成为现代电子装备必备的、关键的测试设备,是其他测试设备无法取代的重要检测手段。另外微波毫米波有源器件CAD技术正在日益普及,而有源CAD的基础是提取有源器件的S参数,当前只有矢量网络分析仪有能力同时获得有源器件的S参数,使CAD的设计结果更接近于实际应用。除此之外,矢量网络分析仪已走出传统的线性网络的应用领域,而在非线性、大功率网络的测试和分析中发挥着重要作用。另外,以矢量网络分析仪为优秀可以组成天线、RCS、大功率、T/R组件等自动测试系统,因此它的应用领域将是非常广阔的。 为了适应我国的急需,信息产业部电子第41研究所已成功研制成高水平的矢量网络分析仪,该仪器的突出特点主要有以下几个方面: 1.工作频带宽,一次扫描即可完成45MHz~40GHz全频段幅频特性和相频特性的测量。 2.测量精度高,由于采用误差修正技术,大大减小了系统误差对测量结果的影响,即使采用非理想的硬件电路,也能获得高精度测量。 3.大动态范围,由于矢量网络分析仪采用高灵敏度幅相接收机技术和数字信号处理技术,提高了小信号测试灵敏度,拓展了测试动态范围。 4.高速实时测试,由于采用了嵌入式高速计算机技术,将测量校准、测量控制、误差修正、显示控制等过程程序化、软件化,提高了自动化程度和测试速度,使实时测量成为可能。 信息产业部电子第41研究所,经过多年的艰苦努力,该所研制的矢量网络分析仪已实现系列化和家庭化,有十多个型号可供用户选择,包括同轴和波导校准件在内的测试附件齐全,配套性强,能够满足不同层次用户的测试要求,其频率范围可在0.0003~110GHz内选用。 国产矢量网络分析仪的研制成功,使我国矢量网络分析仪的设计和制造水平跨入了世界先进行列,成为继美国之后世界上第二个掌握此项技术的国家,产品的技术水平和品种可以与国外同类产品相比,同时通过对矢量网络分析仪的研制,掌握了多种以矢量网络分析仪为优秀的自动测量技术和自动测试系统。 二、掌握了调制域测试技术,研制成功调制域分析仪 调制域测试技术是二十世纪末出现的一个新的测试技术领域,它与过去我们熟知的时域测试、频域测试成为目前的“三域”测试技术。时域测试是测量输入信号随时间而变化的信号值,是信号幅度与时间的关系。频域测试是测量输入信号随频率而变化的信号值,是信号幅度与频率的关系。调制域测试是测量输入信号随时间而变化的频率值,所产生的显示图形代表信号的调制域,是信号的频率值与时间的关系。调制域测试技术是一门新兴的非常重要的而技术难度又非常大的测试技术,这主要取决于科学技术和电子装备的飞速发展。大家知道,过去大多数电子信息传送的是幅度变化信息,现在转向传送数字信息以后,信息越来越多地作为数字脉冲之间的定时或相位关系的方式传送出去,单单使用示波器或频谱仪这类的以幅度为基础的仪器,就不能满足表征这些数字信号需要了。于是提出了相位数字化新方法。这种方法非常适合测量定时信号、相位编码信号或频率编码信号。调制域测试技术的出现,必将对众多的测试问题做出新贡献。事实已经证明,调制域分析技术,在越来越多的应用领域成为一种不可或缺的测试技术,尤其是在军事电子测试领域更有其重要的意义。 譬如,随着综合业数字网和同步光纤网络等新的数字通信技术进入主流电话系统,其高速传输速率应用传统的测试手段已经不能精确地测量传输信号;再有通信传输中晃动的精确测量,是传输中至关重要的一个问题。由于调制域分析技术可以进行二百万次/秒,64000次背对背的频率测量,因而它是当今唯一能直接显示随时间而变化的晃动技术;再有,调制域分析技术在军事上具有其独特的应用,由于它可以测量、分析迅速变化的频率、时间间隔或相位关系函数,因此调制域分析技术可对这种信号进行调谐,以达到电子装备的最佳性能,以雷达而言,可以消除其盲点,减少目标运动的负效应,改善雷达系统的作用距离和分辨率。此外,调制域分析仪还非常适合设计防抱死制动系统、可调节悬浮系统、自适应巡航控制系统、防撞雷达、各种各样的航天和防御系统等。总之,调制域分析技术是可以用来加速设计和表征诸如雷达、电子战、监控系统、扩频通信等的工作和性能特征。 南京新联电子设备有限公司已经研制成10Hz~2.5GHz的调制域分析仪,达到国外同类产品的水平,填补了国内空白,为我国跳频领域的电子设备和军事装备提供了低于国外价格1/3~1/2的测试手段。为了更好地满足测试需要,下一步将继续研制更高频率的调制域分析仪。 三、VXI总线技术取得重大进展 VXI总线技术是二十世纪末出现的一个新的母线技术。它首先出现于美国,应用于美国空军电子测量仪器。VXI总线将VME总线和GPIB结合起来构成一个新的标准,这种模块式仪器平台可以满足未来仪器应用的需要,使电子测量仪器和系统步入一个新的发展时期。VXI总线是一个新的行业标准接口母线,是一种完全开放的、适应多厂家仪器产品(模块、插卡式)的行业标准。这个标准的推出有三个原因:一是适应技术发展的要求,二是多厂家的仪器缺乏互联性,三是军方的需要,而且这是最重要的一个方面。军方需求什么?一是军用电子测量仪器战争现场所强调的便携性,VXI可以大大减小设备的体积和重量;二是大大提高测试速度,VXI比GPIB的速度可提高40倍;三是测试系统的适应性、灵活性大为提高;四是价格适中;五是有利于充分发挥计算机的作用。 这个新的总线标准,在美国应用之后,我国各界都非常欣赏,研究者众多。我国经过几年的探索,已经取得了较大的进展,在若干方面实现了具体的应用。如成都电子科技大学测试技术及仪器研究所CAD研究室研制的VXI总线测试软件平台是我国VXI测试技术的重大突破,其主要技术指标:1.硬件环境:内嵌VXI控制器、MXI控制器和GPIB-VXI转换器;有NIPCI-GPIB、AT-GPIB/TNTHP82350/82341和ES1400等GPIB接口,还有打印机和UPS等其它必要外设。2.软件环境:Windows98操作系统;支持标准模块驱动器(VISA32)。3.软件特性:可编辑的图形化编程环境;可自定义的虚拟面板;丰富的数据处理函数;开放的外部程序接口;同时管理VXI、GPIB、1553B、RS232仪器和模块;方便使用的帮助系统。该研究成果已应用于“XXX型号远程雷达综合测试系统”、“火控雷达综合测试系统”和各种装备的VXI总线自动测试系统中。 四、电子测试仪器向毫米波推进 众多民用和军用电子装备都在向毫米波发展,特别是在军事方面,其发展更为迅速。预计未来电子战系统的信号环境将达100~200万个脉冲/秒,装备系统可能要执行几十亿条指令,目前集成电路的处理能力还不能满足军用电子设备的要求,这将影响新一代电子战系统的作战能力,为此必须发展超高速集成电路(VHSIC)。于是集成电路的测试将从几十万门/芯片升至几百万门/芯片,其测试难度相应地大幅度增加。鉴于“现代战争的胜利属于能驾驭电磁频谱的一方”,因此从80年代起,美、苏等国就将毫米波技术纳入新式武器装备研制计划。由于微波/毫米波单片集成电路(MIMIC)能够在一个基片上制作出宽带接收机或宽带功率组件,从而能做出重量小于25磅,体积小于90立方英寸,能随1000g冲击加速度的小型宽带灵巧的投掷式干扰机和多倍频程相控阵干扰单元。但是从若干年的研究看,测试技术已成为制约MIMIC进一步发展和提高的瓶颈。因此近几年我们电子仪器重视向毫米波发展。 信息产业部电子第41研究所最近研制完成的AV3615三毫米S参数测试装置及校准件,与主机一起可以进行三毫米波段的幅度和相位精确量;频谱仪的毫米波扩频模块与该所研制的高性能频谱分析仪一起组成系统可实现9kHz~110GHz频段的频谱分析;毫米波功率计探头系列与主机一起实现了微波/毫米波功率的直接测量。南京新联电子设备有限公司研制完成的EE3395型毫米波频率计数器,其频率测量范围达10Hz~110GHz,该产品可广泛用于毫米波电子对抗系统、卫星通信设备、高精度雷达及射电天文等领域。 五、通信测量仪器达到高技术水平 通信产业的发展速度超过了人们的想象,所以我们必须适应通信产业的发展,以最快的速度发展我国的通信电子测量仪器。近几年成都前锋电子仪器厂研制完成了无线寻呼检测仪、电台综合测试仪、数字微波通信测试仪;信息产业部电子第41研究所研制完成了误码测试仪、数字传输/数据通信分析仪、七号信令测试仪等。这些产品都达到了二十世纪末国际先进水平。 六、数字化仪器迅速发展 近几年,数字化仪器在迅速发展,我国也在不断研究推出各种新型数字化仪器,譬如数字示波器、数字调制装置、数字化函数/任意波形发生器、数字化频率计数器等众多产品。其中四川川嘉电子有限公司的数字化视音频测量仪,是把若干硬件功能软件化的电子测量仪器,除去众多的基本测量功能外,还可以进行远距离传输和测量,测量23个视频项目和4个音频项目,现为我国广电系统选定的最佳仪器。 其他诸如在光通信测试仪方面,合成信号源方面,VXI总线仪器模块方面、声学测量仪器方面等等,都研制出不少二十世纪末国际水平的产品,但与信息技术的飞速发展相比,我国电子测量仪器必须瞄准世界技术的发展方向,做出与信息技术发展相适应的一流的电子测量仪器产品。 电子测量论文:汽车电子测量管理论文 随着汽车中电子系统的增加,如何对高度机电一体化汽车系统进行高效率的测试是中国测试工程师面临的挑战,作为本文针对汽车研发过程中所涉及到的各种测试问题,请横河电机介绍满足发动机、驱动、振动、环境影响、燃料电池效率和CAN总线测试需要的完整解决方案。 随着汽车工业与电子工业的发展,越来越多的电子技术被应用在现代汽车上。汽车也将由单纯的机械产品向高级的机电一体化产品方向发展。由于实时驾驶信息系统及多媒体设备在汽车上普及,汽车更具个性化、通用性、安全性和舒适性。无线及移动电脑技术迅速发展,即使独自驾驶在陌生的土地上,也不会觉得孤独或迷失方向。汽车在人们的生活中不仅仅是代步工具,而逐步成为一种享受生活的方式。在汽车电子领域的研究成为汽车研发中最活跃的一部分,在这方面取得的成果,将在市场上取得更大的回报。 本文针对汽车研发过程中所涉及到的发动机分析、驱动分析、振动分析、环境影响、燃料电池效率分析、CAN总线分析等方面,介绍横河电机提供的各种测试解决方案(图1)。 电动汽车燃料电池的测试 对于从事汽车研发的工程师来说,在测试中如下几方面是影响测试效率和结果的重要因素: 1.各种高频和低频、高功率和低功率的电磁辐射干扰 2.共模电圧、振动、多变的环境 3.数据采集分析的可靠性 4.路试时仪器的供电及能耗 5.便于移动和现场使用 通过和汽车生产研发企业的测试工程师沟通,横河电机不断改进其产品,使其更适应汽车研究发展的需要。譬如为了适应电动汽车燃料电池的研究需要,横河电机在DARWIN系列的基础上开发出DAQMaster系列MX100。 因为每个电池只输出0.8-1.5VDC,为了输出足够的电力。燃料电池组一般由约一百个单片电池组成,特别是汽车应用,电池组会由六百个单片电池构成。电池电压监视(CVM)系统通过测试电池组结构中每个单片电池的电压可以检测出有问题的电池;分析现场或带负荷长时间运行时的电池性能。 检测电池电压时使用差动输入。虽然单片电池的电压不高,可是差动输入端子对测试仪表地端会产生几百伏的电压。这种电压被称为共模电压。多数数据采集仪器(DAQ)没有绝缘,输入电压限制范围一般是5伏或10伏。另外,非绝缘仪器经常容易受接地环路的影响。为了克服燃料电池CVM系统中高共模电压的问题,要求高电压绝缘。虽然可以使用外部信号变换器或缓存,为了在减小体积和间低成本的同时保证较高的信号分辨率和精度,现在许多的DAQ系统内置缓存。 MX100DAQMaster可以提供最高水准的通道对地,模块间和通道间隔离。另外,它的模块化结构和标准软件使MX100很容易实现最多1200通道的电池电压的监视。 同时实现高电压绝缘和多通道的DAQ系统的设计是一个难题,因为大多数数据采集仪器模块使用单一A-D转换器与前端倍增或扫描组合。高共模电压信号在经过绝缘变压器和A-D转换器实现绝缘和离散化之前一定要通过切换继电器。 MX100在扫描器中使用横河专利技术的高耐压固态半导体继电器,实现了多通道输入信号的切换,这种继电器由高耐压(1500VDC)、低漏电流(3nA)的MOSFET(金属氧半导体场效应晶体管)和电压输出的光电耦合器构成,具有1秒周期内10通道高速扫描、无触点、长寿命、无噪音等优点。 此外,MX100内部的绝缘变压器和积分式A-D转换器也是横河的专利技术。其他使用电磁式继电器提供绝缘的DAQ系统,会产生切换时间,切换稳定性,和日常维护的问题。最后,MX100DAQMaster提供高性能的绝缘和4通道的同期采样,因为4通道模块每个通道的硬件采用互相独立的硬件构成。 对于正确再现波形,采样率非常重要、高速采集可以得到正确数据。为此MX100的最小测量周期10ms,并且一个系统中可以混合使用3种测量周期,测量周期可以对每个模块单独进行设定。MX100支持最大容量2GBytes的CF卡,当通讯故障时开始数据备份当通讯恢复正常时,重新自动开始向PC传送数据。MX100针对燃料电池测试的高速/多通道/高耐压/多周期的特点,帮助测试工程师提高了测试的效率和准确性。 CAN总线分析 在当今汽车中广泛采用了汽车总线技术。汽车总线为汽车内部各种复杂的电子设备、控制器、测量仪器等提供了统一数据交换渠道。汽车上由电子控制单元(ECU)控制的部件数量越来越多,例如电子燃油喷射装置、怠速控制(ISC)、防抱死制动装置(ABS)、安全气囊装置、电控门窗装置、主动悬架等。随着集成电路和单片机在汽车上的广泛应用,车上的ECU数量越来越多。于是,一种新的概念--车上控制器局域网络CAN的概念也就应运而生了。CAN最早是由德国BOSCH公司为解决现代汽车中的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种数据通信协议,按照ISO有关标准,CAN的拓扑结构为总线式,因此也称为CAN总线。 随着CAN总线的广泛使用,在汽车的研发、生产、维修的各个环节上总线信号的测试与分析变得越来越重要,特别是噪音信号观测与分析。 由于电缆配线长度、终端阻抗位置而引起的反射噪音等或由连接复数接点时超负荷LEVEL变动等造成的异常现象,可以利用DL7400系列的CAN信号触发,捕获CAN总线信号并显示其波形。根据CAN协议进行的分析以列表的形式和波形信号显示在一起。触发条件能被设置成CAN数据帧(ID,Data,RTRbits,等.)的字段或多字段。触发在错误帧时也能被激活。可在时间轴上对捕获的CAN总线波形数据进行分析,每帧的ID和数据以16进制或二进制符号显示。 ABS工作时的电池电压波动 ABS控制装置通过比较来自附在每个车轮上的速度传感器的信号监测车轮是否被锁上。当ABS控制装置探测到一个轮子被锁上后,它会给ABS传动装置送去一个信号从而打开阀门。ABS传动装置包括螺旋管阀门、泵、马达、制动液箱。打开阀门可以瞬间降低盘式液压,减弱制动力,可以恢复车轮速度。接着再次迅速提高盘式液压,通过ABS传动装置增加制动力。换句话说,可通过增减盘式液压防止制动器被锁上。增加盘式液压也就是用泵将液体压入汽缸,会使泵马达迅速工作。这个快速的马达将影响控制螺旋管阀门的PWM电流信号。一般ABS操作无法得到这是否影响电池电压波动。因此,有必要观察这个电池电压波动。 利用DL750Max.1GW长内存可以高速采样捕捉从开始到结束的所有制动动作过程。也可在捕捉到整体过程后,利用放大功能详细地测试其中某个不规则部分。此功能可自动设定波形参数的自动测试区域,包括放大区域。此放大功能不仅能够准确的测试一个周期中的不规则部分也能够自动测试该放大区域内的波形参数。 动力方向盘控制ECU(含变频器)/电机开发 动力方向盘(EPS)在小型汽车中应用已经比较普及了,但在需大扭矩的大型车中应用时需要采用3相电机.不同于传统的DC机,测试3相交流电机需要功率计测试电力及效率.此外,ECU间采用CAN总线通信,还必须测试CAN总线信号。 DL7400可以对CAN总线上特定的ID/Data触发,实现与其它信号的同步观测。通用示波器DL1640/DL1740,可以测试ECU的CPU信号,使用100MHz差分探头和150A电流探头还可以测试电机的浪涌电流等。DL750最多16ch绝缘输入,适用于变频器输入输出电压/电流及ECU控制信号的长时间观测。WT1600可以评测大型汽车EPS用3相驱动系统变频器的1次端DC、2次端的3相电流/电压/功率,变频器效率。对特定运行模式还可以进行累积功率测试。使用WE7000的时间模块/CAN模块/隔离A/D模块/温度模块等可以实现多通道综合测试。操舵角/消耗电流/电压/温度等多通道长时间同时测试。使用CAN模块可以将CAN总线上的数据同时转化为物理量实现同时测试。 直喷式柴油发动机喷射实验 直喷式柴油发动机可以降低燃料费用和净化废气排放.以下就其开发的关键-高压喷射和电子控制的性能评价方法提出解决方案: 1.机械部分设计值的评价(喷射时间与喷射压力) 测试对象是喷嘴喷射出燃料的喷射压力,发动机转速变化及喷嘴电磁阀开关时间。发动机开发需要进行动态测试(逐步提高发动机转速检查是否符合设计要求)和静态测试(在转速固定状态下检查是否运转稳定)。 2.与ECU控制信号同步测试 与ECU控制信号同步测试,测试ECU正时和实际喷射正时。 本文小结 由于和世界各地整车及部件公司有着广泛的合作,横河电机在这一领域有很多测试实例。横河电机希望能为汽车电子的发展贡献力量,在合作中能解决更多的测试难题,出现更多的横河产品应用实例. 电子测量论文:微课视角下电子测量课程教学探究 摘要:从电子测量课程借鉴微课教学模式的意义出发,分析了微课对电子测量课程教学改革的启示意义,并指出微课在电子测量教学中的优势与不足。 关键词:微课;电子测量;教学改革 微课的雏形是60秒的课程,这个概念由1993年美国北衣阿华大学LeRoyA.McGrew教授针对化学课程提出来的,包括三个部分:总体介绍、解释说明、举例分析[1-2]。另外,微课也包含了一分钟演讲,这个概念是1995年由英国人T.P.Kee提出的,他认为学生应该掌握优秀概念以应对快速增长的学科知识与交叉学科的融合,提出让学生进行一分钟演讲,并要求演讲必须做到精练,具备良好的逻辑结构且包含一定数量的例子[3]。目前,微课的推广在中小学教育比较多,大学课堂应用仍然较少。实际上,我国正处于微课发展的起步阶段,对微课的认识理解尚未统一,资源建设尚未成型,应用研究零散,评价模式不够完整,微课的组织化、系统化、规范化建设还有很长一段路要走[4-5]。 一、电子测量课程借鉴微课模式的意义 在参加过“中国高等教育教师发展研究会”主办的“高等院校慕课、微课教学开发与利用骨干教师”培训会后,通过与授课专家及各同行的教学研讨交流,我们专业确立了“电子测量”这门课程作为微课的试点课程。“电子测量”是一门电类、自控类的专业课程,一般安排在大学三年级的时候开设。这个时候,学生已经掌握了模拟电路、数字电路、高频电路、通信电路等基础课程的相关知识,再学习电子测量的误差理论分析和测试仪器原理就显得水到渠成,有承前启后的作用。由于电子测量这门课程包括比较多的公式推导和计算,学生学习的积极性普遍不高,尤其是在讲解到示波器、频率计数器、电压表的工作原理时,有学生不以为然,认为只要会用这些仪器就足够了,至于这些仪器的内部结构无需了解。这样就达不到最好的教学效果。此外,误差分析也是纯理论的内容,数学基础不好的学生往往有畏难情绪,看到教材中大段的公式推导就蒙了,学好这门功课的信心也无从建立起来。有鉴于以上的原因,课题组一直在想方设法采用各种方法试图提高学生的积极性,包括设立学习兴趣小组,开放实验室等,但收效甚微。学生参与到课程教学中的积极性低下,通常都是听完课,做完作业就算完事了。因此,如何让学生对这门课产生浓厚的兴趣并且引领学生建立严谨的数据分析科学态度,达到教学预期目的,就成了摆在课题组面前的难题。微课学习概念的到来,为课程的学习提供了一个全新的视角,电子测量未来的教学改革方向应该以微课为契机,借助于微课资源共享平台,使得课内教学和课外的自主学习相得益彰,从根本上把学生的被动学习变为主动学习,从而提高教学质量,让学生亲自动手参与到课程学习中来。 (一)教师教学理念有了根本改变 传统教学,教师始终处于主导地位,主导着课堂讲授的节奏,学生必须亦步亦趋地紧跟着教师的思路,不能开一丝小差,不然就不知道教师的思路跑到哪里去了。这样的学习需要精神高度紧张,几堂课下来学生觉得精神疲惫,学习效率并不高,学生需要在课后再花大量的时间去复习和自习。微课的出现改变了这一局面。教师不再是教学的主导者,而是指引者。教师在课前就提出要求,要求学生进行课前预习,预习的作业是布置一些微课程的制作。举例来说,可以把一个班的学生分成若干个学习小组,每个学习小组分配给一个知识点,要求小组成员课前预习,集体讨论,理解该知识点,然后制作一个3到5分钟的微课程视频,用来对班上其他同学讲解清楚该知识点。教师只需要在播放完该知识点的微课程之后,进行补充解释或者点评,适时地多加鼓励,以激发学生的积极性。另外教师还需要做一个串联的工作,把一节课上的若干个知识点承前启后,形成一个整体。 (二)学生积极投身参与教学中 由于学生被分配了制作微课程的任务,在掌握了录制、配音、配字幕、剪辑这些基本的计算机操作技能后,每个学生都能成为“导演”,按照自己的喜好导演出一部精彩的微课程。当然,为了不本末倒置,我们并不需要微课程有多好的特技,所有的技术都是为内容服务的。只需要学生能把这个知识点讲解清楚,就算是一个成功的微课程。所以教师在点评时要注意这点,不要因为某个视频的特技用得多而过于给予美誉,以免引起以后的效仿而忽略了内容讲解的浅白清晰,失去微课程的意义。学生制作微课程,目的不是炫技,也不是用来提高软件操作能力,而是考查他们对预习内容的理解。分学习小组也是为了互帮互助,有困难时可以互相启发,在讨论中对知识点的理解能更加深入。 二、微课对电子测量课程教学改革的启示 微课的优势很明显,但是微课也有其不足之处,我们不可能用微课这种教学模式完全代替传统的课堂教育。原因很简单,对于简单的知识点,学生依靠自学不会出现理解上的困难或者偏差,但是对于困难的知识点,在没有教师的讲解和指导下,学生在理解上有很大的困难,所以不赞成全程采用微课模式。但是作为一种新的教学手段,微课还是为“电子测量”这门偏向技术的课程带来了新的启示。 (一)为电子测量众多仪器的操作提供了示范平台 在以往的电子测量课上,重点讲解各种测量仪器的工作原理,伴随着的是大量数学推导。数学基础差的学生会被众多的烦琐公式弄得不知所云,从而失去学习的兴趣和动力。而且电子测量这门课长期以来有个误区,学生以为只要会操作仪器就行了,对于仪器内部结构、工作原理不求甚解。对于测量得来的数据,也不做数据处理。微课需要学生把各种测量仪器,比如示波器、电压表、频率计等的使用方法用微视频来展示,同时配上语音讲解,对于后期的误差分析也用图表展示出来。因此微课是在凸显这门课程的教学目的和优秀价值理念的前提下,把学习主动权交还给学生,教师起到的是领路人的角色,更多的责任在于启发和引领,归纳和总结。与以前的口若悬河滔滔不绝相比,淡化了教师的主体地位,提升了学生学习的主观能动性。 (二)为电子测量构建了新的教学模式与学习方式 在微课的冲击下,如何让学生感兴趣并且主动参与到课堂教学上来,如何吸引学生注意力,如何掌控课堂的节奏,这些都是教师应该考虑的问题。教师不能仅仅着眼于把课讲好,更应该注重学生的个体发展,尊重个体差异,给予每个个体足够的发展空间。”翻转课堂”已经作为一种新型教学手段,在某些专业教学中采用并取得了较好的效果。翻转课堂要求学生在上课前先观看微课程视频,完成相应知识点的学习,再回到课堂中来,对于线下学习不明白的地方进行师生互动,解决线下遇到的困难。这样一种方式实际上是把传统教学和新型教学模式有机地结合起来,不仅对于学习者而且对于教导者都提出了新的要求。 (三)有效采用微课教学方式,发挥实践课程的优势 作为一门有众多实验课程的功课,“电子测量”需要通过做实验来加深对课本上的知识点的理解。目前的普遍情况是,女生动手能力比男生差,如果分组到一起,一般都是男生动手调试仪器,女生记录数据。这样不利于女生动手能力的培养。究其原因,有怕触电的畏惧思想,有怕麻烦的畏难思想,还有根本不懂怎样做的。如果能在做实验之前观看了微课程的示范操作,她们也就明白做实验其实也很容易,只要规范操作就不会出问题。作为工科专业的学生,实验和实践必不可少,合理利用微课程能大大提高实验的成功率和操作的规范性。 三、微课在电子测量教学应用中的优势与劣势 (一)优势显而易见,作为一个3到5分钟的微课视频是能够在这个时间段中吸引学生的注意力,过长的时间必然会导致学生注意力的分散。微课在内容编排上通常是一个知识点一个视频,不拖泥带水,不可责备求全。力求能讲清楚一个知识点即可,如果学生在观看完这个视频后仍有疑问,可以在课堂上向教师提问,教师作为引领者,负责答疑解惑。课下,教师也可以通过网络进行答疑,拓宽了学习的场所。由于观看微课程的地点既可以在学校,也可以在家里。在宽松的环境下,学生能以放松的心情投入到学习中。 (二)劣势3到5分钟的微课颠覆了传统教学理念。有的教师会认为既然有视频,就不需要教师讲解了,让学生都去看视频就行了。这种认识上的不到位会使得微课的作用大打折扣。诚然微课能为教师省却很多讲解知识点的时间,但是内容的展开,知识点的总结,课堂习题的讲解,还是要教师来完成。另外,微课视频的制作容易陷入本末倒置的境地。有些教师认为要吸引学生的注意力,视频的制作就需要越炫越好。结果在技术上投入了大量的精力,反而失去了务实求真的精神。学生的注意力都被绚烂的技术吸引过去了,对于视频讲解的知识点反而忽略了。另外,一个微课视频包含的内容也非常值得斟酌。有些教师认为微课就是说课,说课就是把一堂40分钟的课浓缩成3到5分钟的微课,导致内容过多,没有重点。 (三)反思作为一种新型的教学方式,微课利用移动设备进行教学的模式目前在全世界范围内都得到了推崇,国内的教育界对这种新型教学方式也是持肯定的态度。引用这种新的方式在电子测量课堂教学上,还需要不断磨合,去芜存菁,使得这种先进的教学模式更加适应我们的教学,更加接地气。 作者:张辉 单位:广东第二师范学院 电子测量论文:独家原创:浅谈职业学校电子测量课堂教学 摘要:大力发展高等职业教育是国家的既定方针,国民经济的飞速发展对应用性人才的需求也十分迫切。但我国的高等职业教育历史不长,对高职的发展规律目前仍处于摸索阶段,特别的一些职业学校把以前的三年制变成了两年制,国内众多高职院校在教育教学改革方面也进行了大胆实践,取得了一定的成效。本文针对职业学校《电子测量》课堂教学中学生出现的种种问题进行分析,然后提出了相应的措施,最后给文章来个简单的总结。 关键词:电子测量,职业学校,课堂教学 课堂教学是学校教育教学工作中极为重要的组成部分,他直接关系到学校的办学质量及学生的学习成效。作为一名教师,我们每天都要组织课堂教学,可目前我国职业学校在教学当中存在很大的问题: 1.就中专生缺乏学习的积极性,大部分都是想着自己成绩差与大学无缘,然后在同学和老师的谈说下来到了职业学校,但因为中专生的基础较差,在上课时感觉是饱受煎熬、受尽折磨。 2.教师课堂组织教学失策。这种情况当然不多,但的确存在。主要表现在错误的教育观和学生观、课堂教学行为中的随意性,如课堂语言毛病多、上课讲话过快、教学过程安排不当等、课堂教学缺乏艺术性、课堂管理不当、滥用处罚手段、教师情感的偏差等方面。诸如教师本人的业务水平不高,教学方式方法不当;对教学不负责任;对学生要求不一致,明明错了还要掩饰;讽刺和训斥学生等等。这些因素的存在“经常打击学生的积极性、自尊和自信”等等。这些因素的存在,都会导致教师威信的降低甚至丧失。 3.电子测量是一门孤躁而又累的专业,很多学生因为自己的对电子的认识不够,就是对课堂的内容不明白,加上孤躁的电子测量。从而主动性和兴趣都没有了,对于一门理科,如果没有了兴趣,那还能学下去吗? 4.由于课堂上,很多老师都是以传授为主,对学生的问题过于忽略,那样课堂上的主体还是老师,学生根本就不能真正的学到知识。 5.学生的心理影响,特别的在农村,在职业学校读书的学生一般都是被认为不是很好的学生,无形中,很多学生就开始带有一定的影响还有就是学生的压力过重。继而导致学生的心理 6.电子测量需要的更多是学生自己的动手能力,但是有的职业学校因为条件的原因只是给学生来个简单的描述,从而使学生的动手能力偏低。 针对职业学校电子测量教学中出现的问题,笔者做了几点阐述: 1.提高教师的教育教学和管理能力是解决这种课堂问题的关键所在。作为课堂教学的直接操纵者,教师的教育理念如何,决定着他如何实施教学,决定着他如何组织和管理课堂,也决定着他如何处理课堂中的问题行为,那么也就决定了有什么样的课堂。这有赖于每一位教师更加主动、积极的学习,有赖于每一位教师真正把课备得深入浅出,符合学生实际,让学生学到东西。教师要精心设计课堂教学,丰富教学活动,努力提高教学艺术。老师可以通过师生互动培养学生与老师的感情。还有就是提高学生主动性,比如通过讨论问题,让学生成为课堂的主人。 2.实践教学。通过实践教学掌握科学的实验方法,养成严谨的工作作风。经过系统化、规范化的训练,使学生熟练使用常规的电工电子仪器、仪表和设备,具有电工电子线路和常用控制系统的测试分析能力。实验内容除验证性项目外,采用较多的设计开发性项目。单独开课的实验课程为:电路实验、电子技术基础实验、电机与电气控制技术实验,可编程控制器应用实验、电视原理实验、高频电子技术实验等,实验教学实现实验室的开放教学,激发学生自主学习的热情。比如就拿示波器做个例子,要学生理解示波器的原理,实验的目的和示波器的操作,同时对于职业学校来说要学生明白示波器的用途 3.增加课堂的趣味,因为电子测量是一门高科技的学科很多学生会因为难度较大从而自信心下降,从而对本课程产生反感的现象,所以可以通过一些抢答形式提高学生的兴趣。 4.定期考核,因为学生都是不想自己考那么少分的,对于职业学校也一样,可以再期末对学生进行期末总结,评出好成绩的学生,并给予一定的奖励,那样学生的主动性就会提高了,像以前那样浪费时间。 5.互帮活动,那是老师与学生间,同学与同学之间的活动,因为一间学校总有好的同学和差的同学,由于差同学可能因为考试不好导致心理问题产生不想学的念头,老师可以给与学生帮助,一方面可一拉近老师与学生的距离,另一方面又可以鼓励学生去学习,另外,可以采取一帮一的活动,就是老师安排每一位差的学生有一个成绩好的学生来辅导。 6.提倡多问,因为老师讲课的速度很快,可能一些学生不能明白一些内容,在这里,同学就要多问。不要觉得害羞,提倡不懂就要问的教学理念。 7.中等职业学校课堂教学内容一定要结合专业特点,岗位需求实际,在课堂教学实践中善于创设职业训练氛围和情境,使学生能够做到学以致用。在我们日常听评中,发现有部分课程在这方面做得比较好,可供借鉴。职业学校培养人才的规格、质量必须以社会需求为出发点和归宿点。课堂讲授要实用、实际,紧密联系企业生产实践活动,以及为适应生产活动所需要的各种能力,包括职业道德和行为规范、思维能力、表达能力、职业发展能力和实践能力等。 8.实习基地建设,学校要加大经费的投入,另外与企业进行合作,将先进的生产工艺和技术穿插到实际的教学环节中去,学生的课程设计可联系生产实践来进行,比如让学生自己来操作示波器,让学生自己动手,激发学生的兴趣。充分锻炼学生,调动学生的积极性、主动性,同时发挥学生社团的作用,积极调动和组织学生开展校外实践。校外实习基地不仅可有效缓解教学设备不足、理论与实践脱节的矛盾,对企业来说也可以获得高素质的人才,提高企业的知名度,形成学校和企业双赢的效果。 9.职业学校课堂教学一定要避免和克服脱离实际的所谓全面和打基础,避免空洞的说教,而要“眼睛向外”,从劳动力市场实际需要出发,真正做到就业岗位需要什么就讲什么,就做什么,这不是短视,而是抓住了职业教育的本质特征,是在办真正的职业教育。文化课功能化,专业课实际化. 总结:职业学校电子信息技术是近年来发展最为迅猛的领域之一,越来越成为一个国家发展水平的标志。电子信息产业的发达与否在今后相当长的一段时间内将决定一个国家综合实力的强弱,我国也把电子信息产业作为国民经济的一个支柱产业大力扶持。对于我国职业学校的电子测量教学在新课标下还是存在一定的问题,因此还要加大对职业学校教学的调查和研究,加大中专生的测量教学,从实职业学校办学理念。 电子测量论文:从《电子测量》课程看现代高职电类工具课程改革 摘要:随着现代化制造业的飞速发展,对于实用高技能型人才的需求日益增长,随之而来的是高职教育的同步改革。在高职电类专业教学中,课程的设置需紧跟行业企业的需要,其中非常重要的一部分是仪器仪表的使用,工具课程如何教学成为亟待解决的问题。文章从《电子测量》课程教学方法出发,探索新形势下电类工具课程的改革方法。 P键词:工具课程;课程改革;课程融合 1背景 当前高职教育,以培养实用技能型人才为主要目标,其根本目的是更好地适应现代化生产需求。高职教育有其特殊性,不要求高深的理论钻研,更多的是对实用技能的了解和使用,能够掌握一技之长成为对高职学生的基本要求。针对教育的特殊性,高职课程设置及教学方法也有自己的特点。 随着现代制造业的飞速发展,高职教育越来越多地受到社会的重视,行业企业也逐渐参与到高职教育中,并逐渐融入高职教育体系改革。作为我国高等教育的一种新型教育模式,高职教育以工作过程为导向,逐步将课程教学衍变成更适应于技能培养的模式。在此基础上,如何改革课程结构和课程内容也成为当前高职教育所面临的问题之一。 2课程设置的特点 高职课程设置着重于“技术”,为了培养更符合当代社会发展需求,符合制造业快速增长的人才需求,高职电类课程在设置时,是以“实践技能培养”为重点,突出学生的认知规律和职业能力培养规律,提高学生的发散思维,从基础技能的掌握延伸到对现代化智能仪器仪表的熟练运用,从而实现实用技能型人才培养的目标要求。 随着先进的教学模式的改变,在实际教学过程中,改变传统的以教师为主导的模式变得尤为重要。特别是电类课程教学,因为是工科专业,电类课程对学生的实际操作能力要求更高,很多技能的掌握并不能靠教师言传,而对于很多课程本身,在教学时已经要求学生必须具备一定的实际操作基本仪器仪表的能力,因此,就衍生出工具类课程的教学,如《电子测量》。而工具类课程如何教、怎么学也成为必须思考的问题。 3工具类课程改革的必要性 《电子测量》课程是电子信息类专业基础必修课程,主要教授学生有关电子测量仪器的基本知识和电子测量仪器的操作使用能力,其目的是使学生更好地使用和维护电子仪器,初步形成解决实际问题的能力,通过理论与实践的学习与训练,使学生的全面素质得到提高,职业道德观得到加强。 电子制造业在不断发展,各种先进的仪器仪表层出不穷,随之而来的仪器仪表的使用和操作成为了几乎每个电子人的必修功课,通过对仪器仪表的熟悉和实际操作,达到电子产品的设计、生产、检测和维修。可以说,工具课的应用是学生学习其他课程的一个保障。 在工具课程教学中,以往的教学通常是将其单独开设,作为一门独立的理论、实践课程,一般开设在大一的下学期或者大二的上学期。然而在实际教学过程中,由于其他相关课程开设不同步,所以会导致在学习过程中出现听不懂弄不明白的情况,而且非常难纠正。 4融合课程、突出实践 针对《电子测量》课程内容特点,教学过程注重实践环节,这与很多专业课程需要进行实践教学相符,因此,教学过程中,可将课程整体打散,整合到相关专业课程中,不再专门开设在某一学期,同时,采用项目式教学,按照知识点归类,同时配以相应的工具课教学,让学生们在学习专业知识的同时掌握工具使用,以达到齐头并进的目的。 教学过程中,采用专业课教师和实践课教师分离的教学方法,专业课教师专职教授相关专业理论知识,实践课教师负责学生测量仪器仪表使用的培养和专业课内实验教学,两者各司其职又紧密联系,让学生在学会专业知识的同时增强实践操作能力,培养仪器仪表的使用能力。 工具课程的整合,着重在于将其与专业课程的实践教学部分融合,采用项目式的教学方法,将“教学做”一体化带入课堂,带人实验室。可采用翻转课堂的教学方法,对学生提出问题,由学生自行思考、讨论、实验,再由教师进行总结,对理论知识归纳,对实践操作中具体问题进行解惑,加深学生记忆,提高学生熟练度,增强学生动手能力,形成“教师――学生――教师”一整套的课程教学体系。 采用虚拟与现实相结合的方法,引人虚拟仿真,对于课程教学,结合仿真软件,如电路连接、元件参数测量等,利用电路仿真软件锻炼仪器仪表使用方法,再应用于专业相关实践操作中,使学生巩固专业课程知识,同时增强对实践技能的把握,进一步为专业整体人才培养提供支撑,同时使相关实践教学达到更好的效果。 课程在高职人才培养中占据重要地位,课程改革关系到教学活动是否能够更有成效地进行。在实际教学过程中,如何不断改进课程,改进教学方法是我们要思考的问题。随着现代高职教学管理水平的不断提高,越来越多的新的教育模式的提出,也为我们改革课程教学提供了宝贵的经验。在实际教学中,我们要不断创新,对课程不断改革,以适应现代制造业发展的需求。 电子测量论文:数字信号处理技术在电子测量仪器领域上的应用 摘 要数字信号处理是当前使用电子仪器进行测量工作的重要组成组成部分,可以说,测量是人类社会发展过程中必不可少的一项工作,而电子仪器则是测量工作发展至今最为先进的设备。如何才能够通过数字信号处理加强电子测量仪器的使用效果成为了当前函待解决的问题。本文便将对数字信号处理技术对电子测量与仪器的影响进行分析,并提出一些意见与建议。 【关键词】数字信号处理技术 电子测量仪器 应用 1 引言 随着科技的不断发展,我们步入了数字化时代,数字化时代的重点在于数字信号处理。数字信号处理是一种采用数字计算的方法,对信号进行后期处理的理论和技术,它的简称为DSP,英文全称Digital Signal Processing。DSP发展至今,单点指令平均执行速度和每秒处理语言指令之多是我们无法想象和超越的。数字信号处理技术在电子仪器测量中是非常重要的,测量是人类社会发展过程中必不可少的一项工作,人类社会的发展是离不开测量的,电子仪器在使用的过程中主要的作用就是要进行相应的测量,因此,将数字信号处理技术应用到电子测量仪器领域就变得越来越重要。本文就是对数字信号处理技术在电子测量仪器领域上的应用进行分析,为相关的研究提供借鉴。 2 测量的作用 测量在生产实践中占据着重要的地位,将抽象事物具象化是测量的主要内涵,尤其是针对生产制造领域,一个产品想要批量生产,各项的参数信息必不可少,获取这些信息就就是测量的工作。另外,测量能够促使生产活动规范化,同样是多应用于制造业,零件生产出来之后,必然要进行检查,通过一系列数据来对所生产的产品进行评估,以判定其是否符合生产标准。 3 数字信号处理技术的重要意义 电子仪器是进行测量工作的主要工具,随着测量技术的不断发展,对电子仪器的要求也就越来越高,目前多数的电子测量仪器都是通过电信号的形式传递测量结果的,度数的难度较大,更不要说进行分析处理了。而有了数字信号处理技术,就能解决这一难题,针对测量仪器的数字信号处理,其主要内容是将将电信号转换为熟悉信号,然后通过数字信号对信息进行分析,后续工作才能够进行。 4 数字信号处理技术在电子测量仪器领域的应用 4.1 在发生器上的应用 发生器就是信号源,它是一种能提供各种频率、波形和输出电平典型的设备。在测量各种电信系统或电信设备的振幅特性、频率特性、传输特性及其他电参数时,它可以用作测量的信号源或激励源。发生器在测量时使用的是频率合成技术,需要利用低通波滤器来完成相应的测量工作,而数字信号处理技术的主要内容就是进行滤波,采用数字计算的方法,对信号进行后期处理的理论和技术,它能够克服晶振仅仅能够提供特定频率的相应缺陷,提高了信号输出频率的准确性和稳定性。 4.2 在电压测量中的应用 电子测量时泛指以电子技术为基础手段的一种测量技术。它是测量学和电子学相互结合的产物。 在电子测量的过程中,电压是电子技术测量的一个基本参数,电压测量是电子测量的基础。很多电子设备都与电压有关,如信号发生器、发射机和接收机等。电压的测量对电流、场强、衰减等参数的测量也很重要。目前的电压测量已经被数字化,实际应用中,在数字信号处理的过程中有两种形式:一是交流电压和直流电压转换之后再进行A/D转换,另一个就是在得到了直流电压的时候直接进行A/D转换。在这两种转换方式都涉及到了A/DD换,A/D是指模数转换,是数字信号处理技术中非常基础的环节,它将模拟量或者连续变化的量进行量化(离散化),转换为相应的数字量的电路。A/D转换包含三个部分:抽样、量化和编码。如果将A/D变换的三个部分都应用在电压表上,就会大大提高电压表测量的准确性、抗干扰能力以及分辨能力。 4.3 在示波器中的应用 示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器,它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像,便于人们研究各种电现象的变化过程。它通过波形的形式将所要测量的信号显示出来,被测信号通过电子束打在荧光屏上,显示的图像有助于测量人员的分析与解读,电流、电压、频率等都能通过示波器。进行显示,此外,一些较为特殊的信号也能够在示波器上显示出来,诸如调幅度、相位差的显示也常常出现在示波器的应用范围内。假设使用一个标准信号,将其输入到相应的示波器中,并且将这一输出信号设定为s(k),在这样的情况下,就能够准确地计算出示波器对于信号的离散型算式h(k),在对这一离散型算式进行存储的过程中,需要加存一个信号重构的反卷积算法,在这样的情况下,就可以得到以下的结论:无论示波器达到了什么样的标准,信号是否存在着失真的现象,都能够根据现有的信号进行重构,从而得出我们想要得到的信号。这样,进行电量信号的观测便无须再受到示波器的限制。 5 结论 随着数字信号处理技术的不断发展,它在多个领域都是具有很大的发展空间,通过上文我们不难发现,数字信号处理技术是当前使用电子仪器进行测量工作的重要组成组成部分,它对提高电子测量效果以及电子测量仪器的使用有着非常重要的作用。本文详细分析了数字信号处理技术对电子测量与仪器的影响,并提出相应的意见与建议,具有一定的实际指导意义。 参考文献 作者简介 王志勇(1983-),男,吉林省白山市人。助教。研究方向为电子信息工程。 作者单位 长春理工大学光电信息学院 吉林省长春市 130012 电子测量论文:基于自动化控制的电子测量技术发展 摘 要:自动化控制技术的不断发展对电子测量技术的应用提出了更高的要求,为了能够更好地了解电子测量技术,本文展开了研究,首先分析了基于自动化控制的电子测量技术的发展概况,在此基础上,分析了基于自动化控制的电子测量技术发展的重要性,并对加强基于自动化控制电子测量技术的发展提出相关策略和措施,希望对电子测量技术发展有所启发。 关键词:自动化控制;电子测量技术;发展研究 一、基于自动化控制的电子测量技术的发展概况 (一)基于自动化控制的电子测量技术的发展背景 我国的经济发展是从20世纪80年代迅速发展起来的,尤其是我国的一些国家政策和经济发展规模,都是那个时代起步并取得卓越成绩的。我国经济刚刚起步的过程是十分艰难的,整个科学技术水平受到很大程度的限制。所以导致我国的经济生产力和生产技术是比较落后。我国是人口大国,为了更好地发展,只有在生产上投入大量的人力,尤其是针对生产建设,投入大量的人力势必会造成更大的成本支出,为了能够更好地建设和发展生产,我国的科学家艰苦创新,对生产技术水平进行发展,而且随着整个生产技术的发展,我国的自动化控制技术取得了良好的成绩,在建设生产上对于自动化控制技术的应用逐步取代了大量的人力进行生产建设,对于生产建设的成本是很大的一种节约。生产自动化技术不断发展,对于我国的现代化建设有非常大的贡献,在自动化控制技术发展过程中电子测量技术不断发展。电子测量技术应用到自动化控制过程中,能够为我国自动化控制技术的发展提供强大的动力支持,从而进一步完善我国的现代化生产过程。 (二)基于自动化控制的电子测量技术的发展现状 通过对自动化控制技术的研究和分析,能够发现在我国自动化生产技术应用过程中,整个电子自动化控制的电子测量技术的发展时间较短,所以对于电子测量技术来说,其应用的过程和应用实际还没有达到很成熟的阶段,在整个自动化控制中的电子测量技术中还存在一定的问题,影响整个电子测量技术的发展,尤其是针对整个电子测量技术,对于整个自动化控制技术来说,在实际生产应用中,使用电子测量技术还没有达到一定的规模,尤其是针对整个自动化控制技术来说,但是在整个电子测量技术的发展上,发展技术和发展空间很大,尽管是作为一种新兴的技术,但是同时能够保证我国绝大多数生产和建设工作取得良好进展。电子测量技术的发展成本很高,这大大限制了整个电子测量技术的发展,所以很多一些规模较小的企业和生产单位还不具备在自动化生产中应用电子测量技术的基础,从而导致电子测量技术的发展受到进一步的限制。 二、基于自动化控制的电子测量技术发展的重要性 (一)利于电子测量技术动态性的发展 通过研究和调查,能够发现在电子测量技术发展过程中,往往只是利用自动化技术对生产建设进行一种单一的管理模式,这种管理模式对于整个生产建设工作的管理是一种弊端,管理模式是动态的管理模式才能够促进生产建设工作的效率提高。但是在进行实际的管理工作中,只应用自动化控制技术对整个生产建设进行管理是一种静态的管理。所以在实际的生产工作中,要把电子测量技术应用到整自动化控制技术中,从而能够保证整个生产建设工作实现动态管理。这种管理方式对于我国的自动化生产来说是一种重大的突破,有利于电子测量技术动态性的发展,从而能够保证整个现代化建设步上一个新台阶。 (二)利于电子测量技术高效性的发展 在国民经济发展过程中,自动化控制是检验我国生产企业是否得到提高与发展的重要标志,同时通过对自动化控制技术的管理,能够看出我国的经济水平和生产建设的重要作用,能够为对我国经济水平的稳步提高做出重要的贡献。在自动化控制技术中应用电子测量技术能够将整个电子测量技术的发展提上一个新台阶,电子测量技术通过借助自动化控制这个平台能够得到更大的完善,为了能够将生产过程更加完善,自动化生产控制技术也需要对整个生产技术进行优化和调整,而电子测量技术能够将自动化控制技术的效益发挥到最大,能够有效提高自动化控制技术在生产过程中管理的高效性。为了能够将整个电子测量技术进行完整发挥,需要对应用过程中产生的问题进行调整和优化,从而保证生产建设的有序性,这种应用模式能够促进生产力的提高,从而有助于我的自动化生产企业的获取更大的经济效益。 (三)利于电子测量技术全面性的发展 在对自动化控制技术的研究中不能忽视电子测量技术的效用,只有对两者的效益进行研究,才能够保证整个电子测量技术发挥最大的功效。两者结合能够产生出更大的效益。所以为了能够保证整个电子测量技术发挥出更大的效益,要对整个自动化控制技术进行完善和优化,在应用过程中,要结合自动化控制技术的特点,不断实现更大程度上的应用效益,有利于促进我国的电子测量技术在未来的发展过程中得到更为全面的应用与发展,从而创造出更大的经济效益。 三、加强基于自动化控制电子测量技术发展的主要措施 (一)重视自动化控制电子测量技术的推广 电子测量技术在我国的应用情况需要与整个生产建设相结合,只有在自动化的生产建设中应用电子测量技术才有助于电子测量技术的推广。所以在进行自动化生产过程中,有关单位和部门要注重对电子测量技术的推广,只有将电子测量技术所能产生的效益推广到建设单位手中,要管理人员明晰整个电子测量技术与自动化控制结合所能产生的效益,才能够保证整个电子测量技术在自动化控制中的发展和应用。注重对电子测量技术效益的宣传,能够更好地实现电子测量技术的发展。 (二)拓展自动化控制电子测量的范畴 在自动化控制技术中应用电子测量技术能够实现更大的生产效益,但是在实际的应用过程中,整个电子测量技术受到功能的限制,会导致应用程度不完善,所以要针对这一情况去进行研究和创新,要能够不断拓展电子测量技术的应用范畴,保证整个电子测量技术在自动化控制环节中的实际应用。只有这样才能够促进整个自动化生产建设的大发展。 (三)降低电子测量技术的成本费用 电子测量技术的应用成本较高是制约电子测量技术发展的主要原因,为了更好地发展电子测量技术要能够对电子测量技术的成本费用进行降低,不断对科学技术水平进行创新,加强对电子测量技术的研究,降低电子测量技术的成本费用,以达到提高整个电子测量技术的应用效果。 结语 总体来说,电子测量技术在自动化控制中发挥重要作用。为了促进自动化生产,我们要结合自动化控制的电子测量技术的发展背景和发展现状,对电子测量技术在自动化控制中有利于电子测量技术动态性的发展和高效性的发展以及全面性的发展的重要性进行分析,然后积极采用重视自动化控制电子测量技术的推广、拓展自动化控制电子测量的范畴和降低电子测量技术的成本费用等措施希以达到提高电子测量技术发展的效果。 电子测量论文:浅谈我国电子测量专业的发展 摘要:电子测量技术在生产应用中主要用于测试测量,对于电子电路进行相应的测量也是测量专业的必备课程,同时国家对于电子测量专业的发展也是极其的重视。与此同时,许多年轻人也意识到这个专业的前景,积极投入到这个专业当中来,为这个专业增添了大量的活力。 关键词:电子测量专业;发展;前景 1.电子测量概述 电子测量泛指以电子技术为基础的一种测量手段,是测量技术学与电子工程学相互结合的一种产物。电子测量除了具体运用电子测量的原理、方法和设备对各种电量、电信号以及电路元件的特性以及参数进行测量外,还可以测量各种敏感器件和传感器件,以及测量一些常规器材无法测量的器件,并且这种测量具有简单方便、准确率高等特点。最近几年计算机基础与微电子技术的快速发展为电子测量技术增添了巨大的活力。电子计算机的使用尤其是微型计算机与电子测量技术的结合,构成了一种新的仪器与测量系统,即人们通常所说的“智能仪器”和“系能检测机器”。并且对其功能可以进行自主选择,如数据处理、数据传输、故障诊断、误差修正等,这样不仅改变了若干传统的测量方法与概念,更对整个电子测量和其他的相关产业产生巨大的推力,现在电子测量技术已经成为电子科学领域中最为重要且发展迅速的一门分支学科。 2.电子测量技术的发展、现状以及存在的问题 2.1测量技术的发展 20世纪60年代中期,我国刚刚改革开放,同时也随着中小集成电路工厂的建立,所谓的集成电路就是讲电阻、电容、二极管和三极管等等电源器材进过半导材料工艺或者薄膜工艺制作过程中在同一个硅胶片上,并且按照某一种顺序排列起来,具有某种特征和功能,从而打破了传统半导体材料的概念,实现了材料、电路、元件三位一体的目标。集成电路的产生使得原本的基本电路变得更小。因此由电子集成电路做成的电子测量仪器越来越小,同时其测量的范围更为广泛,精确度也大大提高了,从而极大地推动了电子测量专业的快速发展。现在一些比较先进的电子测量技术都是由集成电路组成,并且现在还有了智能功能,特别是在顶尖的世界仪器和现代化的农业生产中,集成电路的测量仪器具有巨大的优势。20世纪70年代以来,计算机、微计算机发展迅速,同时也适应了现代化农业生产的新需求甚至是战争的需求,测量技术与仪器在不断地进步与改进。随着测量技术的不断提高又相继出现了智能仪器、虚拟仪器和互换性虚拟仪器等计算机仪器和自动测试系统。计算机与现代机器之间的联系日益紧密,同时二者的界限也逐渐模糊,电子测量领域也不断拓展。近几年,以网络为代表的网络技术的出现以及与其他高科技的结合,不仅使智能网络进入日常生活中,而且也为电子测量技术带来了前所未有的发展空间和机遇,网络化测量技术与网络功能的新兴产品也由此诞生。 2.2测量技术的现状与存在的问题 在我国,由于国际化需求,在航天器和武器系统的单元系统也设计了电子测量技术,进行自我检测功能。但是在实际自我检测功能自动测试的试验中,尤其是在武器系统的自我检测中,缺少人工检测步骤,这就存在大量的安全隐患。由于缺少实用的人工智能检测技术,导致了故障检测水平低、实用性差、网络水平低。所以在这个方面,电子测量专业还要向自动化的方向发展,将自动化和测量进行有效的结合,给电子测量技术注入新的活力,电子测量和自动化是相同重要的,电子测量需要通过自动化的方式来体现。而对于现在的科学水平还不可以进行有效的结合,所以就要对测试体制方面进行改革。在国内还没有完整的边缘扫描技术和完整的智能内装系统。因此国内的电子测量技术与国际还存在着一定的差距,国内20世纪末就提出了内装测试系统和可行性系统的探索,并且随后就研制了相应的设备,并制定了相应的制度与规定。近些年,我国的测量技术的可靠性和稳定性得到了很多方面的重视,国内的电子测量技术有了很大的改观,测试技术产业在最近几年也有了很大的改变,已经走出了前几年的低谷。电子测量技术产业已经步入正轨,我国的测量技术取得了长足进步,特别是通用电子测量与汽车设备的测量与研发方向,与国际上的平均水平正在快速地拉近,对国外的电子测量产业的巨头产生了一定的冲击。模块化和虚拟技术的发展,为我国的电子测量技术带来了新的契约,加上各级政府的重视,我国自主运用标准的实践与运用,都在为该产业提供前所未有的动力和机遇。通过这几年来看,我国的电子测量技术增长速度极其迅速。国家也想通过这几年的努力发展来改变现状,快速地拉近与国际化平均水平的差距。 3.电子测量技术的前景 网络技术的出现,正在并极大地改变了人们生活的各个方面。在现实中具体表现在计量测试、测控技术和仪表领域中。微机化仪表的产生,高档精密机械的出现以及测量信息的地域性、全国性乃至全世界共同标准资源的共享,各个等级测量标准的选定都与电子测量技术有关。电子测量技术水平提高了,与之对应的微计算机、高端知识产业等科研先进部分都会有所联系,并且,电子测量在科研的部分中占据着很重要的部分,这也是一个重要的研究基础。那么电子测量技术在这个过程中起到了至关重要的作用,知识的引导、技术的支持、思想的总结等等高端的指导思想。 21世纪,我国的电子测量技术的发展趋势和方向是:测量数据的采集以及处理都采用自动化的模式进行处理,采用了自动化、实时化与数字化,测量数据管理的科学化、标准化和规格化,将粗量数据传播与应用的网络化、多样化、社会化、数字化以及先进化的全面测量等广泛地运用到工程测量中,并且发挥电子测量的主导性、主观性与准确性。我国测试技术已经进入到了全球平均化的水平,同时我国的标准化测量已经进入了设计阶段,而且采用了世界先进水平与我国自身水平相结合的方法,逐步向世界一流先进水平迈进。但是如何进一步发展,发展的主要内容是什么,这些都是摆在测量工作者面前的首要难题。所以,当从事电子测量专业时,就应该准确地思考测量基础行业的发展方向以及基础行业要做的是什么。只有了解这些问题以后才可以很好地解决自身与工作之间的问题。任何技术的发展都取决于社会发展的需要以及社会人们的思想状态。根据调查,20世纪初硬件成本6%,检测开发24%,检测操作57%,维护成本占了13%。除了硬件成本外,其他3项基本都是软件开发、维护、操作成本。因此,对于软件的开发、移植、维护,应该是检测系统重点研究的问题。因此,美国对于此次的调查格外重视,并且提出了相应的重点描述和规范,以信息模型对采来的数据进行格式化的、标准化的处理,很好地消除了信息之间的层次性与间断性,并且消除了整体应用的障碍,将测试从宏观上分为产品描述层、仪器控制层、测试资源管理层等等内容。其根本目的就是建立一种通用的认知模式与思考模式。该体系在衍生出由具体硬件、软件和系统实现的整体体系,使得测试与检测贯穿产品从设计思想到装配现场的整个寿命周期。从初期的设计阶段到成型阶段需要大量的测量技术,涉及高端的技术产业还需要使用电子测量技术来提高精度。在产品成型阶段所需测试程序与过程中信息的使用都是紧密相连的。故在产品的隔离和修理中,在判断报告和诊断测试中需要维护信息的收集和诊断信息的反馈。同时通过渐行的方法逐步确定开放系统的体系环节,设计了4个开发项目,每一个发展目完成后,产生一个开放系统体系完整的开放部件,通过每一个独立的零部件的相互补充最终形成了一个完整的个体。他们之间是紧密结合的,每一个部分的相对位置都是事先计算好的,这种误差需要降低到最小。电子测量技术在这里起到了至关重要的作用。所以,现代化的每一个部分都需要精密的电子测量技术。 4.结语 电子测量专业是一门用计算机等现代化技术进行电子信息测量的学科主要是研究信息的获取与处理能力,电子设备与信息系统中的某些部件的测量。现在,电子测量已经涵盖了社会的诸多方面,比如航空设备的运动路线的测量、国防建设武器的合理性规划等,甚至现在人们日常生活中都可以用到的具体工具等都体现了电子测量技术。所以这个专业的毕业生在较为广泛的领域内具有较好的技术适应性,就业范围广、实践能力强、工作上手快、就业率高是他们的特点,毕业生在相关的企业和工作单位中可以较快胜任生产、经营与技术管理等工作。 电子测量论文:数字信号处理对电子测量仪器的影响分析 摘 要:数字信息化在我国越来越受到重视,许多人开始关注数字信息化,这也就决定了数字信息化在我国的使用范围和影响。测量是社会发展过程中必不可少的一项工作。在研究的过程中会发现数字信号处理与电子测量有着很密切的联系,在使用电子仪器进行测量的时候是离不开数字信号处理的,离开了数字信号处理电子测量是无法正常运行的,所以说数字信号处理与电子测量是紧密联系的。为了方便使用,就需要对数字信息处理和电子测量技术之间的关系进行研究。基于此,文章就数字信号处理对电子测量仪器的影响展开分析和探讨。 关键词:数字信号处理 电子测量仪器 影响因素 引言 数字信号处理技术就是指利用计算机或者是其他的信息设备来对相应的信号进行分析和处理,从而得到有用的信息的过程的一门技术。数字信号处理技术可以将同一类型的信号转变为数字信号,这样计算机就可以进行相应的处理。目前,人们对数字信号处理技术在电子测量仪器领域上的应用进行了大量研究,数字信号处理技术对于电子仪器的测量有着非常重要的意义,必须要重视数字信号处理技术。 1.数字信号处理技术的重要性 1.1测量的作用 测量也可以使得生产活动的行为更加规范,在机械零件制造的过程中,已经生产完成的机械零件必须要进行相应的检查,判断这些零件是否符合相应的标准,而且通过测量也可以了解相应零件的各个环节是否符合零件的使用要求,工作人员对于零件的参数进行充分的了解,才能够在生产制造的过程中落实到每一个生产环节。 1.2数字信号处理的意义 测量技术在不断地发展,目前测量工作使用的都是电子测量仪器,电子测量仪器的应用使测量结果更加精确,也提高了测量的效率,但是电子测量仪器的测量结果都是利用电信号的形式来进行表示的,这样测量人员就很难对测量结果进行相应的分析,但是数字信号处理技术可以将电信号进行转化,转变为数字信号,这样工作人员就可以利用数字信号处理技术来对相应的数字信号进行分析,保证了后续工作的稳定运行。在电子测量仪器测量的过程中,如果使用的是直流电压,那么就要进行数模转换,如果使用的是交流电压,那么就要先进行交流电压和直流电压的转换,之后再进行数模转换。这样就可以使得测量的结果更加准确。 2.数字信号处理对测量仪器性能的提高 (1)信号发生器。信号发生器是产生设定信号的电子仪表,利用频率合成技术促进了信号发生器质量的提高。通常采用直接数字频率合成方法的低通信号处理技术,和间接锁相式合成信号处理技术。合成信号处理技术促进了输出信号的稳定性和准确性提高,几乎保持了与基准信号相同的水平。所以数字信号处理技术的提高促进了信号发生器性能的稳定和使用范围。 (2)示波器与模拟示波器。示波器可以测量电子电路中的微量信号,并动态的实现在工作平面上,示波器的工作特性很大程度上取决于采样技术。数字化的采样和处理技术保证了示波器的采样质量,从而可以为测量人员提供准确稳定的测量波形图,指导后续数据处理等工作。采样技术包括实时采样、非实时采样、顺序采样、随机采样等,扩展了示波器的工作范围。模拟示波器可以根据实验测量要求,自由的改变波形信号和触发点的位置,输出较为理想的波形。 (3)频谱分析仪。频谱分析仪主要应用于频域测量领域,分析数字信号的频域特性的一种电子测量仪器。频谱分析仪采用的数字信号处理技术有高斯滤波、离散傅里叶变换、拉普拉斯变换、快速傅里叶变换等。高斯滤波的频谱分析仪促进了电子测量设备的小质量和高可靠性,快速傅里叶变换可以模拟信号处理,实现了信号的实时测量与分析。另外扫描外差技术和快速傅里叶变换技术结合的频谱分析仪拓宽了频谱分析的范围,提高了频率分辨力。实时频谱分析仪通过带通滤波的输出信号与A/D转换实现数字化,可以分析、调制和信号显示。 3.数字信号处理技术在电子测量仪器领域的应用 3.1在电业测量中的应用 电子测量的过程中,电业测量是非常常见的,也是最为基本的测量方式。电业测量的机理就是将测量的电压转变为直流电压之后再进行相应的测量。目前电业测量已经被数字化,数字信号处理的过程中涉及两个优秀的问题:一个是交流电压和直流电压转换之后再进行A/D转换,另一个就是在得到了直流电压的时候直接进行A/D转换。但是无论是哪一种转换,A/D转换所包括的量化和取样都是数字信号处理技术中非常基础的环节。在实际的应用中,将这两者应用在了电压表上,这样电压表的测量准确性就得到了一定程度的提升,y量的范围、抗干扰能力和分辨能力都得到了提高。 3.2在示波器中的应用 示波器是一种利用波形来显示测量结果的一种电子测量仪器,被测量的信号必须要将电子束打在相应的荧光物质上,这样屏幕上就会显示出相应的图像,工作人员就可以对所显示的图像进行分析和解读。如果使用的是常规的电量,那么示波器均能够进行相应的显示,例如频率、峰值、电流和电压。但是如果遇到了特殊的电量,就要通过一定的调整才能够利用示波器进行测量,例如调幅度和相位差等。示波器是一种常见的电子测量仪器,但是示波器在使用的过程中必须要符合相应的规范,如果违背了相应的操作要求,就会导致测量结果出现偏差。在正常的情况下,示波器设备所显示出来的图形能够准确地描述出被测量的信号,以下就是对数字信号处理技术在电示波器中的应用进行分析: 如果将示波器设备当作是信息系统,那么就可以得到相应的关系式: 其中,s(t)是我们需要测量与观察的相应信号,s0(t)是在示波器上所显示出的相应的波形,*是一种卷积运算的符号,h(t)是指已经输入的信号源。因此为了保证测量人员所观察的信号和示波器上所显示出来的信号的契合度较强,那么就要保证示波器的输入激响能够满足迪拉克函数的要求。 只有这一函数成立的时候,s0(t)与s(t)才能够相等,按照斯彭斯的信号理论可以得知,如果上述的说法要想成立,那么就示波器的宽带就要无限大,但是在实际的应用中,这一条件是无法达到的。而且示波器在使用的过程中,还会受到相应的3db带宽的影响。进行估算的时候,使用的是方根原则,而且被测量的信号就是高斯信号,而且高斯信号也是方根原则能否成立的关键,在实际的应用中,高斯信号极少,这样就导致了高斯信号与示波器之间会出现较大的误差。要想减少这一误差就要利用数字信号处理中的反卷积技术,相应的关系式如下: 在这一公式中,l/*就是指反卷积计算,在这对关系式中可以将误差缩小,这一计算公式在过去仅仅是在理论推力中得到广泛的应用,而在实际的应用中很少被应用。但是在科技不断发展的今天,通过数字信号技术就可以将这一理论应用到具体的项目测量中,使得电子测量仪器的应用范围更加广泛。 假设使用一个标准信号,将其输入到相应的示波器中,并且将这一输出信号设定为s(k),在这样的情况下,就能够准确地计算出示波器对于信号的离散型算式h(k),在对这一离散型算式进行存储的过程中,需要加存一个信号重构的反卷积算法,在这样的情况下,就可以得到以下的结论:无论示波器达到了什么样的标准,信号是否存在着失真的现象,都能够根据现有的信号进行重构,从而得出我们想要得到的信号。这样,进行电量信号的观测便无须再受到示波器的限制。 结语 电子测量是一种实现数字化、数据化、信息化的必要手段,电子测量仪器是实现电子测量的必要装置。数字信号处理技术可以更新目前的电子测量设备,促进测量设备性能的提高。多种信号处理技术集成到电子测量设备中将丰富电子设备的测量功能,优化测量效率和品质,提高测量设备的智能化、集成化。
控制测量论文:工程项目施工控制测量技术论文 一、测量技术 工作在工程项目施工过程中的特点在工程项目施工中的控制测量技术包括高程测量和平面测量等。高程测量一般采用往返测量法,平面测量则是常用测回法来对转角和控制点坐标等项目进行测量。平面坐标系统能够以规划设计书中确定的控制点为依据直接建立,或者以实际施工需要为依据,建立独立的平面坐标系统。需要注意的是,独立的平面坐标系统要规划设计书中确定的坐标系统存在换算关系。例如在高速公路建设工程的控制测量技术中,测量计划是一种指导性的纲领文件,对于各个施工阶段测量工作的开展起到指导作用,这是保障控制测量技术工作顺利完成的准备工作。工程项目的策略计划内容有工作程序、工作内容以及相关管理制度等。在进行策略计划的编制工作时,首先需要对工程项目所在地区进行详实的勘察,熟练掌握具体规划以及设计图纸的要求,而后结合具体工程项目的内容与特征,充分考虑所有影响因素,编制有较强针对性与实际操作性的测量计划。与此同时,还需要保证测量计划适应目前工程建设方面的相关规定与标准。此外,工程施工在检测与放样方面的根据是设计单位提供的水准点与导线,控制测量技术工作的监理工程师应当与设计单位进行现场交接桩,而后以相关规范与标准的要求为依据进行复测,若复测结果与相关要求相符合,则可提交成果报告,如果在复测中发现问题,应当及时地将问题反映给设计单位,以便商议解决方案。另外,在进行控制测量技术工作时,必须严格遵守工程测量的相关规范和标准。 二、市政道路改造工程的特殊测量 环境分析市政道路的改造工程是在道路建设已完成的基础上成立的,因此工程施工的场地已经明确。由于市区中的道路路段需要改造力度更大,加上政府出于对便利市民通行以及美化城市建设等方面的考虑,因此施工地点更加集中于市区之内。下面将具体对控制测量技术在市政道路改造工程中比较特殊的测量环境进行分析。(1)动迁工作特殊。市政道路改造的动迁问题非常突出。在实际的工程施工中,没有完全确定各个部分的动迁位置和时间,甚至在一些项目一经开始施工时也没有明显的进展。(2)施工工期特殊。市政道路的施工改造对市民出行和车辆通行有很大的影响,为了避免对市民带来巨大的不便,市政道路改造的工期要求就会很紧张,施工单位需要在保证工程质量的同时,在合理范围内缩短施工的工期。(3)测量标记的特殊。前文已经提过,市政道路改造的路段比较集中于繁华的市区之中,周边建筑物很多,所以在进行控制测量技术时,很难用常规的方式进行测量的标记处理工作。(4)交通与人员方面的特殊。由于市区人员较为密集,施工场地又必须禁止通行,这在交通能力产生了一定的影响,并且施工现场人员复杂,因此在施工时也应注意处理好人员与交通方面的关系。 三、对于控制测量技术工作中关键问题的处理 (1)处理动迁问题。一般情况下,市政道路改造的目的主要有提高路段性能和带动周边状况两种。市政道路改造工程中,做好控制测量技术工作需要相关人员对市政道路所在地的动迁状况有一个全面的了解,明确道路改造目的,结合道路的改造意图是推理动迁工作中可能出现的问题的重要基础。(2)处理建筑物问题。市政道路改造工程中,施工现场多呈条状分布,现场周边的建筑物较为密集地分布在道路两侧。在此基础上选取加密控制点时,可以于道路路口或者巷口等位置进行加密控制点的引出,以此保证加密控制点在施工现场的变动中始终能够得到及时的补设,从而保证工程施工进度不会因加密控制点的缺失而迟滞。(3)处理环境问题。市政道路改造工程的施工地点多位于市区中心较为繁华的地段。为了维护城市环境,以及保障施工地点周围环境的美观性,因而在设置与记录加密控制点时,尽量不在建筑上做出明显的记号或者标志,在最大限度内保证加密控制点的隐蔽性。除此之外,现场测量人员在以文字或者图像的形式进行对隐蔽性加密控制点的记录后,要做好与控制测量技术人员的交接工作,从而保证加密控制点在工程施工中的控制测量技术中能够得到稳定、可靠的使用。 四、小结 如今社会经济发展速度快速,城市化建设也在不断推进,城市工程施工项目的质量要求日渐提高。控制测量技术工作的精确性也越来越重要,并且贯穿着整个工程施工的过程。只有保证控制测量技术工作的质量,才能保证工程施工整体质量能够在合理和可靠的情况下,安全稳定地进行。 作者:张甲 张俊涛 单位:沈阳经济技术开发区规划建筑设计有限公司 控制测量论文:建筑施工场地控制测量技术论文 摘要:在一个建筑项目的管理中需要很多的管理环节,而这些环节中最重要的就是建筑测量管理,建筑测量具有一定的复杂性,让测量工作获得更多人的关注。测量影响着建筑的结构以及等级,而且也与建筑的安全息息相关,因此在建筑施工的时候,绝对不能忽视测量工作,相反在测量上要加强管理,而且控制测量中每一个环节,使建筑能够完全在设计的要求下施工。 关键词:建筑;施工场地;控制测量;技术 在建筑施工前一个准备的工作就是对工程进行放线测量,但是在测量中要保证建筑一直与地面是垂直的状态,而且建筑的形状是几何形状。在测量建筑的截面尺寸时,要注意尺寸在施工的要求内。建筑的施工放样要有一定的依据,测量控制网就能够保证测量的结果在一个标准的精度下。而测量控制网需要使用施工单位的控制红线,同时还要以其提供的建筑具体坐标为基准点。这个测量网中要包括工程的垂直度以及建筑的轴线等。 1建筑施工测量的特点 施工平面控制网既可以单独建立,也可用原有地面测图控制网替代。但由于测图网的密度和精度有时不能满足施工测量要求,需要增补控制点,并重新对网进行高精度测量,然后再以平面控制网数据测设出主轴线。 2测量坐标系统及坐标换算 2.1施工坐标系统。在设计和施工部门,为了工作上的方便,常采用一种独立坐标系统,称为施工坐标系或建筑坐标系。施工坐标系的纵轴通常用A表示,横轴用B表示。施工坐标系的A轴和B轴,应与厂区丰要建筑物或者主要道路、管线方向平行。坐标原点设在总平面图的西南角,使所有建筑物和构筑物的设计坐标均为正值。2.2测量坐标系统。目前工程建设中,测量坐标系有两种情况,一种是采用全国统一的高斯平面直角坐标系统;另一种是采用测区独立直角坐标系统如城市独立坐标系。测量坐标系纵横轴指向正北用X表示,横轴用Y表示。2.3坐标换算。建筑坐标系与测量坐标系往往不一致,在建施工控制网时,常需要进行建筑坐标系统与测量系统的换算。 3施工场地平面控制 在平面控制施工场地上有几种形式,一种是导线;一种是建筑基线;另外一种是建筑方格网,下面仔细的探讨一下这几种形式。3.1导线。因为我国所有的施工场地都普及的全站仪,因此场地的平面控制一般都成导线网的形式。而且导线的等级以及精度都要在标准的规定中,(1)如果建筑场地在1km2以上或者是场地是一个重要的工业区,那么场地建立的控制网一般都是属于一级导线网。(2)如果建筑的场地在1km2以下或者场地属于普通的建筑区,那么在场地建立的控制网属于二级或者是三级导线网。(3)如果场地使用的导线网是原来的控制网,那么要对控制网进行检测而且是反复的检测,保证控制网的准确性。3.2建筑基线。如果建筑的场地面积不大,而且布置的也不是很复杂,同时建筑场地又是属于平坦还比较狭长的,那么控制的方式采用建筑基线的形式。(1)设计建筑基线。设计人员设计建筑基线的时候,可以采用几种形式,一种是三点成“一”形;三点呈“L”形;或这是四点成“L”形,还有一种是五点成“十”形。以上几种形式是在设计基线中比较普遍的形式。a.建筑的基线应该与建筑物的轴线处于两种状态,一种是平行状态;另外一种是垂直的状态。b.建筑基线中的主要基点要保持在一个可以相互通视的状态,基线的边长在100mm至4mm之间。c.基线的主点如果不被施工所干扰,其位置就应该在主要的建筑物附近,并且要靠近建筑物。d.一个建筑基线的基线点应该在三个以上,这样可以保证检测人员可以随时查看基点的变化情况。(2)建筑基线的测设。在测设建筑的基线上,一般测量人员都会使用平面点位放样。首先在实际的场地标出基线点的具体位置,然后检查基线的精度以及密度,检查的方法有两种,一种是角度检查;另外一种是距离检查。如果基点在同一个直线上,那么在中间的位置上安装一个经纬仪乳沟没有经纬仪也可以安装全站仪,这样可以保证测量人员能够测量到基点的角度。当测量的角度与180度的差比24要大,那么就要适当的调整角度。如果测量的三个基点是垂直的状态,那么垂直的交点上,测量与另外一个的夹角,当角度值与90度的差比24要大,同样的也需要调整角度。在各个基点上检查轴线长度主要是检查轴线之间的距离,如果检查出的结果与设计有差别,且误差在万分之一,那么就要调整轴线之间的距离。3.3建筑方格网。对于地形较平坦的大、中型建筑场区,主要建筑物、道路及管线常按互相平行或垂直关系进行布置。为简化计算或方便施测,施工平面控制网多由正方形或矩形格网组成,称为建筑方格网。利用建筑方格网进行建筑物定位放线时,可按直角坐标进行,不仅容易求得测设数据,且具有较高的测设精度。(1)建筑方格网设计。设计建筑方格网时,首先选定方格网的纵、横主轴线,它是方格网扩展的基础,选定是否合理,会影响控制网的精度和使用,因此应遵循以下原则:主轴线应尽量选在整个场地的中部,方向与主要建筑物的基本轴线平行,一条主轴线不能少于三个主点,其中一个必是纵横主轴线交点,主点间距离宜过小,一般300~500m:纵横主轴线要严格正交成90;主轴线的长度以能控制整个建筑场地为宜,以保证主轴线的定向精度。主轴线拟定后,可进行方格网线的布设。方格网线要与相应的主轴线成正交,网格的大小视建筑物平面尺寸和分布而定,正方形格网边长多取100~200m,矩形格网边长尽可能取50m或其倍数。(2)建筑方格网的测设。在测设建筑方格网时,先要测设主轴线MON,其方法与建筑基线测设方法相同,主轴线测设好后,分别在主轴线端点安置经纬仪或全站仪,均以0点为起始方向,分别向左、向右精密测设90°。为了进行检核,还要在方格网点上安置经纬仪或站仪,测量其角是否为90°,并检查各相邻点间的距离,看其是否与设计边长相等,误差均应在允许范围之内。此后再以基本方格网点为基础,加密方格网中其余各点。 4施工场地高程控制 建筑场地的高程控制测景就是在整个场区建立可靠的水准点,形成与国家或城市高程控制系统相联系的水准网。水准点的密度应尽可能满足安置一次仪器即可测设出所需的高程点。施工场地高程控制一般布设成两级,分别称为首级水准网和加密水准网。首级水准网作为整个场地的高程基本控制,一般情况下采用四等水准测量方法,并埋设永久性标志,若因设备安装或下水管道铺设等测量精度要求较高时,可在局部范围采用三等水准测量方法。加密水准网以首级水准网为基础,可按图根水准的要求进行布设,一般情况下,建筑方格网点及建筑基线点亦可兼作加密水准网点。 综上所述,建筑中的测量工作实质上就是测绘工作,但是其工作的性质与建筑的质量有关,而且对于一个过程来说。建筑施工的全过程都要涉及到测量工作,因此在施工的场地要建立测量体系,并且保证测量的结果。 作者:韩先甲 单位:大庆市勘测设计院 控制测量论文:煤矿井下控制测量技术运用 《科技创业家杂志》2014年第九期 1井下平面控制测量的方法 在通常条件下,大型矿井的井下要全部采用7"级导线作为基本控制导线,导线全部采用闭合导线或复测支导线。为确保控制点的稳定、可靠,基本控制导线点通常采用2m锚杆打进巷帮或巷道顶板,外露150mm~200mm,再把特制的测点安置在外露端。井下基本控制导线测量所用仪器全部采用2"级防爆经纬仪(全站仪),采用测回方法实施测量。大型采区,采用综合机械化采煤的工作面走向长,如某矿走向超过3000m,采用带式输送机运输。在此种矿井,采区控制导线全部按照7"级导线技术要求施测。爆破采煤工作面走向比较短,采区控制导线采用15"级导线技术要求施测。采区控制导线要随巷道掘进30-100m延长一次;安设激光指向仪的头面视巷道情况要适当延长距离,但最长不可超过200m。中型采区采用30"级导线作为采区控制。井下导线测量的外业是选点、埋点、测角、量边和碎部采集。内业包括计算与绘图。井下导线点一般设在顶板上,导线点分永久点和临时点。导线点要统一编号,并用油漆明显地标志在点的附近。测角用经纬仪或全站仪,用测回方法。因测点通常设在顶板上,因此经纬仪要有镜上中心,以便在测点下对中。 量边用检定过的钢尺进行。以钢尺测量井下基本控制导线的边长时,实测的边长要加入钢尺比反改正、温度改正、拉力改正、垂曲改正、倾斜改正,再导线边长化算到投影水准面和高斯投影面上。井下钢尺量边费时费力。在较长距离的直线巷道中采用光电测距仪测距,可以克服钢尺量边的困难,还能提高量边的精度和效率。如果采用光电测距仪测距,测量的距离要加入温度、气压、仪器常数、地球曲率、大气折光等改正,也需要倾斜改正,将导线边长化算到投影水准面和高斯投影面上。经纬仪导线要及时测量,准确计算,信息资料要妥善保管。应该注意的是,在生产建设初期,因井下巷道都还未连通,此时平面控制导线的形式以复测支导线为主。随着生产的推进,井下主要巷道已相互连通,按现代化矿山建设和安全生产的需要,要建立矿井井下平面控制测量网,形成各种闭(附)合导线。 井下平面控制网的建立必须与生产限差的要求一致。矿井测量是直接为采矿工程服务的,所以,测量工作的精度要满足采矿对测量的要求。按长期的实验研究分析得出:满足普通采矿工程的生产限差通常取M限=±3m;满足矿山救护需要向井下某一个指定地点打钻孔,这时井下测量的允许误差M限=±1.2m;一些特殊采矿工程,如井巷贯通的生产限差,中线间的允许偏差值为0.3—0.5m,腰线间的允许偏差为0.2m。这些偏差都是测量的允许误差。测绘新技术的不断发展,陀螺经纬仪的使用日趋广泛,新型的自动陀螺经纬仪确定井下一条边的方位角如同测量一个水平角一样容易,所以,在一些煤矿,已开始广泛使用陀螺经纬仪导线,在井下导线的绝大部分边上均实施定向测量,极大地提高了井下导线的精度,满足了煤矿生产的要求。 2井下水准测量 如图1所示,用水准测量的方法测量相邻两测点1和2的高差,要在其间安置水准仪,并在后视点1和前视点2的水准尺上分别读取读数ai和bi。得1、2两测点的高差h12为。井下水准测量分为Ⅰ、Ⅱ两级。Ⅰ级水准测量的精度要求很高,是矿井的首级高程控制,从导入高程的井下已知水准基点开始,沿着主要水平运输巷道向井田边界敷设。Ⅱ级水准测量精度较低,主要满足矿井正常生产的需要,它敷设在Ⅰ级水准点之间和采区次要巷道内。 水准点要埋设在方便使用并能长期保存的地点。永久导线点可作为水准点使用。要统一编号,并把编号明显地标记在点的附近。水准测量高程允许闭合差不可超过表2的限差要求。表中R为单程水准路线长度,L为闭、附合路线长度,均以km为单位。在一段水准路线施测完成后,要马上在现场检查外业手簿。检查的内容主要有:表头的注记齐全状况;两次仪器观测的高差超限与否;高差的计算正确与否;顶、底板的水准点注明与否。在求得各点间的高差及各项限差均可满足规定后,把高程闭合差进行平差,计算出各测点的高程。 煤矿井下高程控制测量是确定井下高程控制点的高程,这是解决各种采掘巷道、硐室等在竖直方向上的位置及相互关系的基础。煤矿井下高程控制网,应采用水准测量和三角高程测量的方法敷设。在倾角小于8°的巷道中用水准测量,在倾角大于8°时采用三角高程测量。 作者:张金宝单位:七台河市茄子河区煤炭局 控制测量论文:GPS在公路工程控制测量中的应用 摘要:GPS(GlobalPositioningSystem)全球定位系统是美国研制并在1994年投入使用的卫星导航与定位系统。其应用技术已遍及国民经济的各个领域。在测量领域,GPS系统已广泛用于大地测量、工程测量、航空摄影测量以及地形测量等各个方面。本文将以开封市的省公路路网项目为例,概略叙述GPS系统在公路工程控制测量中的应用。 关键词:GPS定位系统公路工程控制测量应用 一、概述 GPS全球定位系统(GlobalPositioningSystem)在公路工程测量中的应用,在最近的两年得到了迅速推广,这主要依赖于GPS系统可以向全球任何用户全天候地连续提供高精度的三维坐标、三维速度和时间信息等技术参数。我们先了解一下GPS系统的组成,工作原理以及在测量领域的应用特点。 1.1GPS系统的组成 GPS全球定位系统由空间卫星群和地面监控系统两大部分组成,除此之外,测量用户当然还应有卫星接收设备。 1.1.1空间卫星群GPS的空间卫星群由24颗高约20万公里的GPS卫星群组成,并均匀分布在6个轨道面上,各平面之间交角为60o,轨道和地球赤道的倾角为55o,卫星的轨道运行周期为11小时58分,这样可以保证在任何时间和任何地点地平线以上可以接收4到11颗GPS卫星发送出的信号。 1.1.2GPS的地面控制系统GPS的地面控制系统包括一个主控站、三个注入站和五个监测站,主控站的作用是根据各监控站对GPS的观测数据计算卫星的星历和卫星钟的改正参数等并将这些数据通过注入站注入到卫星中去;同时还对卫星进行控制,向卫星指令,调度备用卫星等。监控站的作用是接收卫星信号,监测卫星工作状态。注入站的作用是将主控站计算的数据注入到卫星中去。GPS地面控制系统主要设立在大西洋、印度洋、太平洋和美国本土。 1.1.3GPS的用户部分由GPS接收机、数据处理软件及相应的用户设备如计算机、气象仪器等组成,其作用是接收GPS卫星发出的信号,利用信号进行导航定位等。在测量领域,随着现代的科学技术的发展,体积小、重量轻便于携带的GPS定位装置和高精度的技术指标为工程测量带来了极大的方便。例如:我们在控制测量中使用的天宝(Trimble)4800GPS测地型接收机其技术指标为: 这些技术指标充分的满足了控制测量的精度要求。 1.2GPS的工作原理 GPS系统是一种采用距离交会法的卫星导航定位系统。在需要的位置P点架设GPS接收机,在某一时刻ti同时接收了3颗(A、B、C)以上的GPS卫星所发出的导航电文,通过一系列数据处理和计算可求得该时刻GPS接收机至GPS卫星的距离SAP、SBP、SCP,同样通过接收卫星星历可获得该时刻这些卫星在空间的位置(三维坐标)。从而用距离交会的方法求得P点的维坐标(Xp,Yp,Zp),其数学式为: 式中(XA,YA,ZA),(XB,YB,ZB),(XC,YC,ZC)分别为卫星A,B,C在时刻ti的空间直角坐标。在GPS测量中通常采用两类坐标系统,一类是在空间固定的坐标系统,另一类是与地球体相固联的坐标系统,称地固坐标系统,我们在公路工程控制测量中常用地固坐标系统。(如:WGS-84世界大地坐标系和1980年西安大地坐标系。)在实际使用中需要根据坐标系统间的转换参数进行坐标系统的变换,来求出所使用的坐标系统的坐标。这样更有利于表达地面控制点的位置和处理GPS观测成果,因此在测量中被得到了广泛的应用。 二GPS测量的技术特点 相对于常规的测量方法来讲,GPS测量有以下特点: 2.1测站之间无需通视。测站间相互通视一直是测量学的难题。GPS这一特点,使得选点更加灵活方便。但测站上空必须开阔,以使接收GPS卫星信号不受干扰。 2.2定位精度高。一般双频GPS接收机基线解精度为5mm+1ppm,而红外仪标称精度为5mm+5ppm,GPS测量精度与红外仪相当,但随着距离的增长,GPS测量优越性愈加突出。大量实验证明,在小于50公里的基线上,其相对定位精度可达12×10-6,而在100~500公里的基线上可达10-6~10-7。 2.3观测时间短。观测时间短采用GPS布设控制网时每个测站上的观测时间一般在30~40min左右,采用快速静态定位方法,观测时间更短。例如使用Timble4800GPS接收机的RTK法可在5s以内求得测点坐标。 2.4提供三维坐标。GPS测量在精确测定观测站平面位置的同时,可以精确测定观测站的大地高程。 2.5操作简便。GPS测量的自动化程度很高。目前GPS接收机已趋小型化和操作傻瓜化,观测人员只需将天线对中、整平,量取天线高打开电源即可进行自动观测,利用数据处理软件对数据进行处理即求得测点三维坐标。而其它观测工作如卫星的捕获,跟踪观测等均由仪器自动完成。 2.6全天候作业。GPS观测可在任何地点,任何时间连续地进行,一般不受天气状况的影响。 三、GPS系统在实际测量工作中的应用, 公路工程的测量主要应用了GPS的两大功能:静态功能和动态功能。静态功能是通过接收到的卫星信息,确定地面某点的三维坐标;动态功能是通过卫星系统,把已知的三维坐标点位,实地放样地面上。开封市的省路网改造项目应用GPS测量是于2001年开始的,2002年在省道豫04线和尉氏--通许段48公里的中线测量和国道310线郑汴高速连接线11.8公里的控制测量中推广使用了静态功能这一技术。据开封市公路工程勘察设计院有关专家介绍,经过多次的复测验证,GPS技术定线测量的精度可以完全满足公路勘察设计和公路建设的精度要求。 3.1国道310线郑汴高速连接线控制测量 3.1.1建立布网方案 国道310线郑汴高速连接线北连郑汴高速,向南穿越正在开发的开封经济技术园区,地物地貌较为复杂,部分区域和方向有遮挡,该测区内原有BJ54坐标系的E级控制点二个(已知起算点),其中a1(X=3852759.5680,Y=528870.9190,H=72.0080)位于医药商厦门前,b1(X=3852808.6230,Y=527915.2590,H=72.0000)位于大学西边的路口处,根据工程需要在市委、水利局、书店、雕塑、检察院附近加密控制点,以便于测设,我们建立控制网。 3.1.3GPS静态测量法GPS静态测量法就是根据制定的观测方案,将三台天宝4800GPS接收机安置在待定点(a2,c1,c2,c3)上同时接收卫星信号,直至将所有环路观测完毕。观测数据经平差计算得到54北京坐标系的坐标。 3.1.4大地测量法与GPS测量法结果比较 由于两种测量方法本身的测量误差和坐标转换数学模型误差以及在平差计算中观测量权配置等因素引起两种测量方法的结果存在一定的差值,由于其三维坐标差值均小于±10mm,因此可以满足国道310线郑汴高速连接线加密施工控制网的精度要求。 3.2GPS的动态测量(RTK)在东京大道新建工程的应用 东京大道新建工程周围地势起伏较大,在北城墙外JD4~JD5区间穿越五十公顷面积的国家森林公园,大范围的密林、密灌地使通视较为困难,而规范对附合导线长、闭合导线长及结点导线间长度等有严格规定,一般对于高等级公路均要求达到一级导线要求。这样,导线 附合或闭合长度和结点导线结点间距等指标都有严格规定,这种要求一般在实际作业中难以达到,往往出现超规范作业。开封市公路局勘察设计院于2000年用10人花费20天时间,用全站仪和测距仪通过导线形式完成了该路段进行了控制测量。2001年在工程开工前对该路段实施GPS的RTK动态测量,对中线进行恢复和校核。 以已知控制点JD4、JD5为基准点,然后在基准点JD4上架设GPS基准台,用GPS1H和GPS2两台天宝(Trimble)4800GPS接收机分别安置在控制点上,测出点HZ4、ZD7、ZD8、ZD9、ZD10、ZH5、的三维坐标,每点测量时间为5s。根据所测坐标计算出相应边长值。 为验证市勘察设计院2000年的对东京大道新建工程在控制测量的精度,我们分别以JD4和JD5为基准站对国家森林公园周围原加密的控制点A、B、C、D、E也进行了RTK测量,进行了坐标比较。 运用GPS测量的基线有14条,边长差值最大为16mm。控制点坐标测量点数7点,除E点发现有人为的破坏痕迹外,三维坐标能够比较的元素有27个,差值小于施工测量规范规定的要求,从以上比较可知,RTK测量可以用于工程的控制测量是非常有效的新技术。原来10人20天的外业任务,使用GPS测量仅用5人6小时时间,可见利用GPS测量能大大提高作业的效率,减轻劳动强度,保证了高等级公路测设质量。 四、小结 通过以上对GPS测量的应用事例的探讨,可以看出GPS在公路工程的控制测量上具有很大的发展前景: 第一GPS作业有着极高的精度。它的作业不受环境和距离限制,非常适合于地形条件困难地区、局部重点工程地区等。 第二GPS测量可以大大提高工作及成果质量。它不受人为因素的影响。整个作业过程全由微电子技术、计算机技术控制,自动记录、自动数据预处理、自动平差计算。 第三GPSRTK技术将彻底改变公路测量模式。RTK能实时地得出所在位置的空间三维坐标。这种技术非常适合路线、桥、隧勘察。它可以直接进行实地实时放样、中桩测量、点位测量等。 第四GPS测量可以极大地降低劳动作业强度,减少野外砍伐工作量,提高作业效率。一般GPS测量作业效率为常规测量方法的3倍以上。 第五GPS高精度高程测量同高精度的平面测量一样,是GPS测量应用的重要领域。特别是在当前高等级公路逐渐向山岭重丘区发展的形势下,往往由于这些地区地形条件的限制,实施常规的几何水准测量有困难,GPS高程测量无疑是一种有效的手段。 控制测量论文:浅谈ARAMCO控制测量管理 摘要:ARAMCO独特完善的程序文件是整个物探测量控制管理的优秀,物探测量程序文件所具有的科学性、完善性以及发展性等鲜明特点,在控制网的布设、施测、控制数据的处理与上传以及数据的管理与更新等方面都具有较高的国际运作和物探数据管理水平,非常值得我们参考、研究和学习,更值得我们向国内的物探测量行业推广和发展。 关键词:ARAMCO;程序文件;控制测量管理 中图分类号:P22文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)07-0026-02 一、ARAMCO的控制测量准备工作的管理 (一)参与ARAMCO控制生产的GPS仪器设备和软件 1.ARAMCO的程序文件对于参与ARAMCO控制测量生产的仪器设备(包括GPS和全站仪)都必须通过开工之前的检验校正,软件购置齐全、版本适合,仪器设备参数设置正确,确保完全满足本工区的控制需要。程序文件要求由驻队监督现场指导检查,检验校正包括:短基线的测试,长基线的测试,RTK反复性测试。将所有检测对比结果在现场监督签字认可以后,以正式书面形式邮件发给ARAMCO测量部进行审核,等待仪器的参与生产的许可证明。 2.ARAMCO的程序文件对于控制测量使用的解算软件也有着严格的要求,上传控制数据所需要的文件都要基于软件功能。 (二)起算数据的提供 ARAMCO通常将部署测线范围内所有的起算点数据(包括WGS84和网格坐标)以正规的书面的方式提供给承包商,这些数据包括本测区内ARAMCO的长期物探生产以来的数据库中的所有数据。 二、ARAMCO控制测量施工运作管理 (一)工区的踏勘以及建设性建议 根据区块测线的部署要对整个工区进行详尽的踏勘,并对提供的控制点进行实地的可行性考察,工区踏勘的范围包括部署测线涉及区域,主要目的是检查本区内有无严重影响采集的巨大障碍物或者特别恶劣的地形存在,另外工区内的永久性建筑物特别是油井(无论是生产中的还是废弃的)、水井等对于整个物探生产都有意义的标志物,都要在踏勘报告中详尽描述,并提供记录坐标以便生产必要时寻找使用。这样才能使我们做生产计划时有的放矢,或者针对困难的情况提前申请改变方案等;同时收集具有代表意义的照片,以利于后期踏勘报告内容更具说服性,报告的内容要求详尽并对于不同的情况做出合理的处理方式,并结合实际情况做出大致计划,以书面形式上传ARAMCO等待批复。 (二)控制网的布设以及解算 就高网点密度的GPS控制网而言,ARAMCO形成了一套较为完善成熟的做法,值得我们国内大工区项目参考和借鉴。这种方法打破了一贯的控制网布设原则,它不仅符合控制网布设的基本原理,而且对于油田的现状开发具有现实意义。 1.控制网的布设原则以及相应的要求。ARAMCO GPS控制网同样遵循一般GPS控制网布设原则:(1)分级布网、逐级控制;(2)应有足够的精度;(3)应有足够的密度;(4)应有统一的规格。总的来讲,要遵循先总体、后局部、先整体、后细部的原则,布置测量控制网。 ARAMCO的程序文件中明确要求控制网的起算数据的使用原则:由于ARAMCO的起算点数据来源于各个不同的历史时期,所以精度也有所不同,对于ARAMCO提供的所以起算点数据(包括WGS84和网格坐标)都要进行实地详细调查,对于测区内的所有控制点数据都有着使用的权利,同时负有寻找、检查保存情况以及精度检核的重要责任。承包方对于ARAMCO提供的测区内的每个起算点都要提供有力证据(比如照片)说明它的情况,没有找到的说明原因,破坏了的说明损坏程度,比如以前的Benchmark点只有网格坐标,很多点没有进行GPS联测,承包商有义务对于本区内的这种点进行GPS联测并将数据反馈到ARAMCO进行及时的更新。然后在满足本工区控制布网要求的前提下,决定使用哪些起算数据,在开工之前将布网的计划以正式的方式发给ARAMCO的测量部进行审核,内容包括网型的合理性、起算数据使用情况的合理性、点命名的正确性与否以及实测方案以及投入设备情况,一旦批复,施工单位必须严格执行。 2.选点和标志的埋置以及命名。ARAMCO的程序文件中强调,外业选点时除了注意常规的要求外,还要结合沙特本国气候季节特点,结合工区特点进行点的选择,目的就是易于保存、使用方便、易于假设等。 野外控制点标志采用中心带有直径12mm螺纹钢45cm×45cm×40cm大小的水泥标志,点名统一命名,保证数据库中名字单一,将带有此点信息的金属牌镶嵌水泥标志其中;辅助标志为长3米的钢管,在一端焊上控制点的信息,底部30cm分四部分切开,做成鱼钩状,地面留1米,用水泥浇注在控制点外约1米处,钢管信息和金属牌信息完全一致。 命名是ARAMCO物探控制测量管理的一个至关重要的特色,ARAMCO对所有承包商的静态数据都进行统一的管理,所有的静态数据都在同一大网上进行平差,数据统一管理,解算结果最终提供给所有在本区块施工的队伍,共享成果。在管理上实现了区域的宏观掌控性、统筹性和科学性。这里需要特别强调的是控制(off line)点在命名时一定要保持单一性,严格执行ARAMCO的程序文件的具体要求,只有这样才能保证ARAMCO的数据库中没有点名的重合,以利于ARAMCO的程序文件测量控制网的整体平差,保证测量数据的整体、统一管理。 三、ARAMCO控制测量数据整理与上传管理 整理上传的所有控制数据文件在格式和内容上都有着严格的要求,以利于ARAMCO统一管理、平差和解算。文件见表2: 在以上所有控制测量上传的文件中,每个控制点的点名和代码在数据库中都是唯一的,尽管随着生产的进行每个点在不同的时期代码并不相同,但是所有点在数据库中的点名和代码永远唯一,这也是ARAMCO在控制数据管理中的另一个特色。 四、ARAMCO控制测量数据库的更新管理 所有的测线成果文件以及关联文件上传数据库以后,有专人进行专职的检查和处理,对于数据库中的成果在保证新数据正确的前提下对于以往的老成果进行更新,特别是以往较远年代的控制点、水准点以及井位这些数据变动较大的点位,ARAMCO会在以后的数据提供中使用新的数据,这样就使得数据库中持续保持更新,并且在合适的时候把最新的物探测量成果提供给承包方,方便了承包商对于新成果的使用,减少了一些不必要的生产环节,大大方便了物探以及其他用途的油田公式使用。 控制测量论文:RTK在建城区图根控制测量中的应用 摘要:文章以建筑工程项目为例,介绍了RTK在图根控制测量中的应用。分析了利用RTK进行图根控制测量的优点,数据解算的方法以及对精度的检查验证。RTK图根控制测量自动化程度高,定位精度高,数据安全可靠,操作简单,作业速度快,劳动强度低,非常适合大规模的数字化地形图测量。 关键词:RTK;图根控制测量;基准站;已知点检核比较法;重测比较法 传统的采用导线(网)方法进行图根控制测量,不仅费工费时、要求点间通视,而且精度分布不均匀。采用常规的GPS静态测量、快速静态、伪动态方法虽然精度高,但速度慢并且在外业测设过程中不能实时知道定位精度,一旦测设精度不合要求,还必须返测。利用RTK进行控制测量不受天气、地形、通视等条件的限制,操作简便、随机性强;工作效率比传统方法提高数倍,大大节省了人力;不仅能够达到导线测量的精度要求,而且误差分布均匀,不存在误差累积问题。RTK进行控制测量,能够实时确定定位精度,只要点位精度满足要求,就可以停止观测,可以大大提高作业效率。 RTK(Real Time Kinematic)即实时动态测量技术,是以载波相位观测为根据的实时差分GPS(RTKGPS)技术。它由基准站接收机、数据链、流动站接收机三部分组成。其工作原理是在已知高等级点上(基准站)安置1台接收机为参考站,对卫星进行连续观测,并将其观测数据和测站信息,通过无线电传输设备,实时地发送给流动站,流动站GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时,通过无线接收设备,接收基准站传输的数据,然后根据相对定位的原理,实时解算出流动站的三维坐标及其精度。 一、工程概况 建县城及周边地势平缓开阔,西北高、东南低,呈扇形自西北展向东南,海拔0-15米,属平原地区,气候干燥、多风。交通便利。测区位于东经:118°52′~118°58′,北纬:39°21′~39°27′之间。西至健康路,西南至坨港铁路内侧;东至汀会毛公路向南延至唐港高速公路内侧(取整图幅);南至唐港高速公路内侧;北至北外环外侧并向东延至汀会毛公路。包含城区及前庞河、后庞河、麻坨、东高各庄、西高各庄、兰坨、独幽城、韩坨等村;主要道路为坨港铁路、唐港高速、外环路、唐港路、平大路、青乐路等;另有长河纵穿建县城。总面积44平方公里。其中实测22.2平方公里、修测21.8平方公里。东西最宽处为6.6公里、南北最长处为8.9公里。测区边界示意图如图1所示: 二、RTK测量方案 (一) RTK测量技术要求 RTK测量技术要求见表1~3: (二) 图根控制点位标石埋设 图根控制点埋设永久性的标石或钢钉或木桩,埋设牢固。点位埋设完毕后,保证其有足够的稳定期,待点位稳定后进行下一步外业观测。 控制点统一编号:R***,示例说明见图2,用红油漆书写。 (三)收集测区已有控制成果 开始测试前,收集能够完全覆盖且分布均匀的测区内12个D、E级控制点(LT40、LT41、LT47、LT53、LT55、LT57、LT59 、LT62 、LT64 、LT67 、LT70 、LT71)作为图根控制测量的校准和起算点。 (四)求定测区转换参数 对测区进行RTK测量,要求实时得出待测点在建地方坐标系中的坐标,因此,坐标转换问题就显得尤为重要。实际工作中需要将GPS观测的WGS84坐标转换为建地方坐标系。对于WGS84到国家平面坐标(如北京54坐标)的转换,可以采用高斯投影的方法,这时需要确定WGS84坐标与国家平面坐标(如北京54坐标)两个大地测量基准之间的转换参数(三参数或七参数),需要定义三维空间直角坐标轴的偏移量和(或)旋转角度并确定尺度差。但通常情况下,对于一定区域内的测量应用,往往利用更高等级的控制点成果求取“区域性”的地方转换参数。因此本测区采用上面提到的12个D、E级控制点的静态数据进行校准。直接将控制点的WGS84坐标和建地方坐标输入手簿,利用随机软件求解WGS84坐标系到建地方坐标系的转换参数,由于D、E级控制点平差解算后的精度较高,转换后各点的残差分量实际在1~2mm ,远小于规范要求的5cm。 (五)基准站的选择及设置 RTK定位的数据处理过程是基准站和流动站之间的单基线处理过程,基准站和流动站的观测数据质量好坏、无线电的信号传播质量好坏对定位结果的影响很大,基准站位置的有利选择非常重要。RTK测量中,流动站随着基准站距离增大,初始化时间增长,精度将会降低,所以流动站与基准站之间距离不能太大,一般不超过10km范围。本测区南北向最长为8.9km。因此在测区内任一点设站均能保证上述要求。当然考虑到基准站上空无卫星信号或大面积遮盖的影响、RTK数据链通讯的无线电干扰以及提高基准站无线架设高度和安全性等要求,我们在作业过程中选择点LT42、LT48、LT57、LT71作为基准站。 (六)测量前的质量检查 为了保证RTK的实测精度和可靠性,进行已知点的检核,避免出现作业盲点。研究表明,RTK确定整周模糊度的可靠性最高为95%,RTK比静态GPS还多出一些误差因素如数据链传输误差等。因此必须进行严格质量控制。主要采用以下两种方法: 1.已知点检核比较法。用RTK测出已知控制点的坐标进行比较检核,发现问题即时采取措施进行改正(见表4): 2.重测比较法。每次初始化成功后,先重测1~2个已测过的RTK点或高精度控制点,确认无误后才进行RTK测量。最可靠的是已知点检核比较法,但控制点的数量总是有限的,所以没有控制点的地方需要用重测比较法来检验测量成果(见表5): (七)内业数据处理及精度分析 RTK测量数据处理相对于GPS静态测量简单,用TGO软件处理接收机导入的测量数据(*.dc),直接可以将坐标值输出和打印,得到控制点成果。为检验RTK控制点的实际精度,RTK测量结束后,用全站仪对相互通视的点比较,边长间距中误差为0.013米,高差(H)最大较差为0.029米,最小为0.001米。结果表明所测点精度良好。可以看出, RTK实测精度完全符合导线测量精度要求,而且误差分布均匀,不存在误差累积问题。实测的边长、高差值与测量坐标反算值比较(见表6): 三、结论 与传统的导线测量比较,RTK图根控制测量自动化程度高,实时提供经过检验的成果资料,无需数据后处理。具有在不通视条件下远距离传递三维坐标的优势,并且不像传统导线测量方法容易产生误差累积,定位精度高,数据安全可靠。操作简单,作业速度快,劳动强度低,节省了人力、财力,提高了外业作业效率。可以说RTK技术非常适合大规模的数字化地形图测量。 作者简介:郭昕(1978-),男,河北中色测绘中心工程师,研究方向:工程测量、航测与遥感;武娟(1978-),女,河北中色测绘中心工程师,硕士,研究方向:3S技术;胡龙华(1979-),男,河北中色测绘中心工程师,硕士,研究方向:3S技术。 控制测量论文:探析实时动态控制测量技术 摘要:控制测量是为工程建设工程测图、地籍变更测量等服务的城市测量的基础性工作。传统的方法一般采用导线测量。随着全球卫星定位技术(GPS)的飞速发展,实时动态定位技术以实时、快速、操作简单等优点而越来越受到城市测绘单位的青睐。文章从线路三维空间体、实时动态控制原理等方面分析了施工测量实时动态控制技术及其实现。 关键词:施工测量;实时动态;控制测量技术;线路三维空间体 线路施工测量是利用测量仪器和设备,按线路设计图纸中的各项设计元素(线路平纵横元素)和控制点坐标(或路线控制桩)将线路准确无物的放到实地,俗称“施工放样”。施工放样的主要工作内容是:恢复中线、放样高程和控制边线,放样线路的平面、纵断面、横断面。随着路基的开挖与添筑,施工测量要反复进行多次,一般情况下每填挖1米左右,便要重新进行路基的施工测量,任务重复和比较繁重;另外,这三项工作通常又是分开的进行的,即先恢复中线,然后丈量边桩,再放样高程,施工测量按部就班的将平、纵、横断面隔离开来,这也是受到传统的设计模型的影响造成的。因为传统的设计模型是二维的平面模型,它是分别用平、纵、横二维子模型描述线路空间三维问题,而实际上线路是一个三维空间实体,无论线路施工测量的平、纵、横面的哪一方面的测量,其必然涉及到另外两方面。 所以,为了提高线路施工测量的效率,减少现场干扰,探讨线路施工测量一体化具有现实意义。同时,在建立的三维地理可视化环境中,进行动态的查询和操作,使得三维可视化技术融入过程控制,使得施工测量的人工操作和管理水平得到较高的提升。 一、施工测量实时动态控制技术研究 (一)线路三维空间体 线路工程施工测量的活动空间是具有平面位置尺度和空间高程尺度的三维空间体。描述线路三维空间体的数学模型是数字地面模型和设计面模型。数字地面模型是三维的GRID或TIN模型,设计面模型在实际线路设计成果中主要表现为二维线性模型:平面中线、横断面和纵断面数据。虽然线路设计平面、纵断面、横断面三部分在形式上是分离的,但本质上作为三维空间条带状模型来看,三者是相互协调、相互联系的。 中线和横断面确定了三维空IM体中的某点的平面位置,而纵断面则确定了该点的空间位置即高程位置,所以,线路设计面三维空间体模型的三大要素是:平面、纵断面、横断面。施工测量的任务就是放样线路设计的平面、纵断面和横断面数据,把线路设计面的三维空间体模型放到实地上,成为一个实实在在的空间体,这个空间体表面上的每一点的坐标P(Xp,Yp,Hp)也唯一确定了线路三维空间体模型的平面、纵断面、横断面数据。 (二)实时动态控制原理 对于线路上任意施工测量点,可以计算出过此点的横断面和线路的交点即线路中线的平面坐标,此点和线路中线的平面位置关系也就确定了。通过横断面数据又可以计算施工测量点的高程、设计路面边角线(点)、设计坡面边线(边桩)的坐标,因此,根据线路的三维空间体模型,可以一次性的完成放样中桩、边桩和坡角点;而且通过施工测量点的观测高程和计算得到的设计高程,又可以确定该施工测量点是挖还是填。如果在施工过程中不断的对各个施工点进行观测,就能够实现在线路施工过程中对各个施工点的动态控制和整个线路施工测量的实时动态控制,这就是线路施工测量实时动态控制的原理。 (三)作业流程设计 根据上述线路三维可视化建模理论和线路工程施工测量实时动态控制原理,通过分析数据流程,建立了如下的作业流程: 第一步输入线路平纵横断面数据,形成设计数据文件,并输入施工点坐标,计算中桩坐标和放样数据,计算施工点设计高程。 第二步根据输入的地形数据形成DEM数据文件,并自动搜索边桩点,计算边桩坐标和放样数据、计算施工点和中线、边线的距离、设计高程和地面高程的差值。 第三步显示计算结果和图形,放样中桩、边桩、施工点挖填数据标识。 二、施工测量实时动态控制的实现 实现线路工程施工测量实时动态控制,涉及到三维空间分析相关方面的内容。空间分析是空间数据模型的重要组成部分,其根本目的就在于从数据库中找出满足属性约束和空间约束的空间对象,并且通过对空间数据的深加工或分析,获取空间对象的空间位置、分布、形态、形成及演变等新的信息。在线路模型上实现线路施工测量实时动态控制,具体的来讲,就是实现过任意施工测量点的设计横断面线和地面线的可视化显示。 (一)横断面线数据结构 数据结构是抽象数据,指相互之间存在着一种或多种关系是数据元素的集合。为了实时动态记录显示线路横断面上线路中线点、边线点、以及相关几何关系,横断面数据设计了距离列表离数据域,可以更加清晰的显示横断面上任意相邻点间的距离关系。 (二)横断面搜索 方法是以计算出的线路中桩点坐标为依据,查询横断面设计数据文件,找出线路中线点落在的线路设计横断面区间。打开横断面数据文件,横断面数据文件存储了线路中线点坐标数据项,搜寻离中线点距离最近的两个中线点。搜寻时,先设置一个固定的距离值,循环计算比较其他点到中桩点的距离,先找到距离最小的中线点,然后再找另一点。 (三)判断任意施工测量点所在的区域 线路整体模型的区域可分为地面、坡面和路面三部分。计算坡角点和边桩点坐标,首先要判断任意施工测量点落在的模型区域。 对于线路模型上的任一施工测量点,首先计算出它到线路中桩点的距离,在计算出坡角点、边桩点坐标后,再分别计算中桩点到它们间的距离,如果施工测量点到中桩的距离大于中桩点到边桩点的距离,则施工测量点必落在地面模型上;如果施工测量点到中桩的距离在中桩点到边桩点的距离和中桩点到坡角点距离之间,则施工测量点必落在设计面坡面模型上;如果施工测量点到中桩的距离小于中桩点到坡角点距离,则施工测量点必落在设计面路面模型上。 三、工程案例 由于实时动态测量在20km内点位平面标称精度为±3cm,根据控制测量规范要求Ⅰ级导线点的点位误差为±3cm,从理论上讲RTK测量完全可以满足Ⅰ级以下导线点的技术规范要求。 在某工程道路放桩实时动态测量中,对距离基准站1~6km的一些四等GPS控制点采用一点法进行检核比较,结果表明平面坐标分量最大差值为3.1cm,高程最大差值为4.9cm,完全符合Ⅰ级导线点的规范精度要求。 在某工程1:1000数字地形图测绘任务中,测区长约7km,宽0.7km,面积约5km2。整个测区采用Ashtech Z~X双频GPS接收机用静态法共布测了5个四等GPS点,21个一级GPS点,点位均匀分布,最弱点点位中误差为(Mx:4.0cm,My:3.9cm),并联测了四等水准高程。为了进一步检核Ashtech Z~X双频GPS系统的测量精度,采用GPS控制点联测法均匀地检测了其中12个GPS控制点,基准站设在测区中间。实时动态测量坐标值与静态联测法坐标值的较差见表1,其X坐标中误差为±3.1cm,Y坐标中误差为±2.3cm,H高程中误差为±5.0cm,结果完全可满足Ⅰ级导线点(5"以下)的规范精度要求。 尽管GPS RTK测量的标称精度及实测精度完全满足Ⅰ级导线点5"点以下的规范精度要求,但目前的规范对利用GPS RTK测量进行Ⅰ级导线甚至更高的精度的控制测量,其采集数据的方法,数量等还没有明确的规定,因此还需要用大量的实践来证实。实际测量中还必须采取足够的检核手段,确保测量的准确性。 作者简介:吴云丰(1981-),重庆人,供职于新疆地矿局物化探大队,研究方向:测绘。 控制测量论文:浅议特大桥跨河水准及控制测量 摘要:桥梁工程测量是勘测、设计、施工和养护的一个重要环节,是确保桥梁工程质量的关键之一,是桥梁施工控制中一个相当重要的部分。文章探讨了大跨度桥梁施工控制网的观测方案,并对桥梁施工中的测量控制网的建立作了进一步的分析,研究了三角高程测量的可行性。 关键词:特大桥;控制测量;控制网布设;观测方案;三角高程测量 桥梁是公路最重要的组成部分之一,在桥位的控制测量中,一般精度要求较高,特别是特大桥的桥位控制网更是如此。建立特大桥的桥位控制网的传统方法,一般是采用测角网,随着电磁波测距仪的广泛应用,又出现了测边网。测角网有利于控制方向误差,而测边网有利于控制长度误差。为了充分发挥二者的优点,现在一般布设同时测角和测边的边角网。 桥梁施工控制网是全桥施工测量的基准。控制网布置是否合理和能否达到预定精度要求,直接影响到工程的施工质量。测量施工控制网分为平面控制网和高程控制网两种。建立施工平面控制网的目的是为了满足施工中平面放样的需要,并保证所放样的平面点坐标满足施工的精度要求。 一、特大桥控制网布设要求 特大桥的桥位控制网的布设除满足三角测量本身的需要外,还要求控制点应选在不被水淹,不受施工干扰便于放线的地方,并且其中两点应设在桥轴线上,桥轴线上的控制点间应实测距离,基线应尽量与桥轴线垂直。基线长度一般不小于桥轴线长度的0.7倍,困难地段不小于0.5倍。 桥位控制边角网应根据地形情况以及桥梁长度进行布设,若桥位有一岸有障碍物或其它因素不宜测定基线的地形,可布设为双三角形;若两岸均有一侧不宜测定基线的地形,可布设为四边形;若两岸是两侧均可测定基线的地形且长度 2000m时可布设双四边形。 由测量平差原理可知,如果三角形的所有边和角都测了,无论采用条件平差还是采用间接平差,都会大量增加法方程式的解算工作。因此布设边角网时,还需考虑计算的难易、繁简,一般情况下,不一定观测所有的边长,尽可能采用较简捷的方法进行布网和观测,只要有足够的多余观测可作为检核即可。 二、特大桥梁施工控制网的观测方案 桥梁施工平面控制网观测方案主要有测角网、测边网和边角网几种。 (一)测角网是用经纬仪观测控制网的所有内角,并在每岸各丈量一条基线 其它边长根据基线及内角推算。测角网的精度主要由测角的中误差控制,这种网的外业工作量较大,一般在测距工具受到限制时考虑采用。 (二)测边网是用测距仪观测控制网的所有边长,但不观测内角 测边网的精度完全决定于测距的精度。由于当前测距仪(包括全站仪)已能达到相当高的测距精度,而且用测距仪测距劳动强度低,工效高。因此测边网的外业工作量小,控制网也能达到较高的精度。但由于测边网的多余观测量小,相对其他两种观测方案而言其可靠性较差。 (三)边角网是既用测距仪观测控制网的边长,又用经纬仪观测控制网的内角 若所有的边长和所有的内角均全部观测,这种边角网称为完全边角网,其精度最高,但外业工作量很大。其实,在观测所有边长的基础上根据优化设计原理有选择地观测少量的几个内角,既可使控制网的精度接近完全边角网的精度,又可使外业工作量较少。 桥位控制边角网的网形主要有双三角形、四边形、双四边形。如图1所示: 桥位控制边角网应根据地形情况以及桥梁长度进行布设,若桥位有一岸有障碍物或其它因素不宜测定基线的地形,可布设为双三角形。若两岸均有一侧不宜测定基线的地形,可布设为四边形;若两岸是两侧均可测定基线的地形且长度大于2000m时可布设双四边形。 由测量平差原理可知,如果三角形的所有边和角都测了,无论采用条件平差还是采用间接平差,都会大量增加法方程式的解算工作。因此布设边角网时,还需考虑计算的难易、繁简,一般情况下,无须观测所有的边长,尽可能采用简捷的方法进行布网和观测,只要有足够的多余观测可作为检核即可。 三、工程实例 (一)工程概况 某隧道全长10 490 m,隧道两端从河两岸掘进,穿越河底于河底中部对接贯通。由于受地形限制,沿线路走向测线跨河面宽度超过2.5 km,两端陆上部分采用精密水准仪按照二等水准测量规范施测;跨越河面时,采用光电测距三角高程法进行施测,用GPS高程进行对比检核。 (二)三角高程跨河水准测量 三角高程观测采用徕卡全站仪对向观测,东岸使用TC2003(标称测角精度为0.5′,测距精度为1+1 ppm),西岸使用TCA1800(标称测角精度为1′,测距精度为1+2 ppm)观测。采用大地四边形网型布网观测。消除或减弱仪器高误差、大气垂直折射差、地球曲率误差等多项误差。观测斜距时分别读取仪站与镜站的温度、气压,取平均值后输入全站仪,观测值直接进行气象温度及加乘常数改正。竖直角采用中丝法照准读数,仪器及觇标均采用遮阳。斜距往返观测6测回,测回间同向较差小于6mm。竖直角测12测回,测回间同向互差小于3′。 (三)数据处理 数据处理采用南方平差易2005,采用经精密水准测得的C1点的高程做起点,总共进行了3个闭合环的计算,闭合差在国家三等水准规范允许之内,成果见表1,表2: (四)采用三角高程测量的可行性 为了更好地消除仪器误差和折光误差对高差的影响,最好用两台同型号的仪器在两岸同时观测(若只有一台仪器也可先后观测)。为了解决跨河长视线照准读数问题,在跨河读数时应采用特制规牌。读数时,测站指挥对岸人员将规牌沿着水准尺上下移动,直至规牌上的矩形标志线被望远镜的楔形夹住为止,此时规牌的指标线在水准标尺上的读数,即为水平视线在水准标尺上的读数。 随着电磁波测距技术的发展,全站仪应用的普及,测距三角高程测量的应用越来越广泛。这种方法简便灵活,受地形条件限制少,劳动强度低,经济指标优于几何水准。 跨河三角高程测量应采用标称精度3mm+2ppm、竖直角观测精度在2 "级以上的全站仪。为了削弱大气折光的影响,要求采用对向观测法,并将测距长度限制在500m以内,以减少累积误差。观测时,在A点安置仪器,B点安置反光镜,量出仪器高和反光镜高。仪器高和反光镜高一般在观测前后各量一次,取平均值作为结果。观测时还应进行气象改正,应在大气稳定、成像清晰的条件下进行观测。测距和竖直角至少各观测三测回,测回差与指标差互差均不得大于5"。 四、结语 总之,桥梁工程测量是勘测、设计、施工和养护的一个重要环节,是确保桥梁工程质量的关键因素之一,是桥梁施工控制中一个相当重要的部分,可以说施工控制得以全面实施必须通过各种测量手段和设备。 控制测量论文:GPS在地籍平面控制测量中的应用 摘要:GPS定位技术由于其精度高、速度快,节省费用等优点而被广泛的应用于地籍控制测量中,它是全球性的导航和卫星定位系统,包括三个部分:空间卫星、地面监控站和用户接收机,可以提供实时的连续位置、时间和速度信息。文章对GPS地籍控制测量的实施和载波相位差分动态定位(RTK)及其应用进行了阐述。 关键词:GPS;地籍平面控制测量;RTK 伪距和载波相位是GPS测量有两种基本的观测量。伪距是指接收机利用相关分析原理来测定调制码由卫星传播至接收机的时间,再乘以电磁波传播的速度便得到要测定的距离。而在这个测定的过程中受到大气这样介质的影响和接收机与卫星时钟不同步的影响,所以这个距离不是几何距离,故称伪距。 相对伪距测量而言,载波相位测量具有一定的优势,它是把接收到的卫星信号和接收机本身的信号混频,从而得到拍频的信号,进而进行相位差测量。由于相位差测量装置只可以测量载波长的小数部分,也就是波长整数未知的伪距,所以测量的精度相对高一点。 一、GPS地籍控制测量的实施 与常规地面控制测量类似,GPS地籍控制测量也分技术设计、外业实施及内业数据处理三个阶段。 (一)GPS网技术设计依据 国家测绘行业管理部门制定的技术法规,即GPS测量规范(规程)和测量任务书是GPS网技术设计的主要依据。目前常用的GPS网设计依据的规范(规程)有:《全球定位系统(GPS)测量规范》,这是2001年国家测绘局的测绘行业标准;《全球定位系统城市测量技术规程》,这是1998年建设部的行业标准。在结合这些规范的同时,具体在GPS网技术设计时,根据测量任务提出GPS网的精度、密度和经济指标,进而开始现场踏勘,具体确定各点间的连接方法,各点设站观测的次数、时段长短等布网观测方案。 (二)GPS网测量精度标准及分级 用于城镇地籍测量的CPS控制网的精度设计主要取决于网的用途。参照(全球定位系统城市测量技术规程)中的相关规定见表1,可以确定测量控制网等级、布设规格和精度。 (三)GPS测量的外业实施 外业准备、外业观测和成果整理是GPS测量外业实施的三个阶段和主要内容。 1、外业准备。技术设计和选点埋石是在外业准备阶段的主要工作,在进行技术设计的时候需要根据相应的规范、测量任务和范围以及精度要求开展,根据测区的资料状况、坐标系统并结合GPS技术的特点进行实地的勘察设计,进而对GPS网布设方案优化。在技术设计时要先确定接收机的台数、设站的次数和观测的时间段以及同步图形的连接方式,根据作业日期的卫星状图表来制订作业进程安排计划。虽然通视在GPS网各点之间不要求,但是考虑一下一级测量对通视的要求还是有必要的。GPS点的点位选在交通方便、视野开阔且可以避开高压电线以及变电站和电视台等设施的地方,另外附近最好不要有大面的水域或者是干扰卫星信号的物体,这样就可以大大的减弱多路径效应的影响。点位最好和测区原有的已知点重合,否则就要联测3个已知点。如果所选点需要进行水准联测的时候,选点人员要根据实地踏勘水准路线来提出有关建议。 2、外业观测。用GPS接收机获取GPS卫星信号就是GPS外业观测,这主要包括天线设置、接收机操作和测站记簿等。GPS操作的自动化程度还是很高的,一般只需要几个功能键就可进行测量。 3、成果整理。外业成果整理包括应用随机软件进行GPS基线向量的解算,计算同步环闭合差、非同步多边形闭合差及重复边的较差,检查它们是否超过规定的限差,如超限,应分析其原因,然后进行重测或补测。 4、GPS控制网平差。将外业计算获得的基线向量,即在WGS-84坐标系中的三维坐标差,作为观测数据,组成基线向量网进行GPS控制网平差。一般首先在WGS-84坐标系中进行三维无约束平差,然后考虑坐标转换问题,在网中加入地面已知点的坐标进行三维或二维的约束平差,以将各点坐标转换为实用坐标系的坐标。 二、载波相位差分动态定位(RTK)及其应用 近几年,载波相位差分技术的推出,简称RTK(Real Time Kinematic)实时动态定位技术,不仅可以实时提供测点(用户站)在指定坐标系的三维坐标成果,还可以测程在20km以内可达到厘米级精度。 一般来讲,静态测量需要两台甚至两台以上接收机同步观测,记录的数据还需要用软件进行事后的处理,可得两测站间精密的WGS-84基线向量,然后经平差、坐标转换等工作,从而最终得到未知点的坐标,由于现场无法直接的得到坐标的结构,所以不具备实时性,因此,静态测量型GPS仪器应用于具体的测绘工程是比较困难的。 差分GPS(DGPS)是近几年内出现的新技术,包括RTD和RTK两种。其中RTD称实时伪距差分或平滑伪距差分。在该差分系统中,GPS基准站只传送伪距校正值及其变化率,RTD定位能达到米级精度。RTK称实时动态载波相位差分,在两台静态型测量仪器间加上一套无线电数据通讯系统(也称数据链),将相对独立的GPS信号接收系统连成一个有机整体。基准站把接收到的所有卫星信息(包括伪距和载波相位观测值)和基准站的一些信息(如基准站的坐标、天线高等)都通过通讯系统传送到流动站,流动站本身在接收卫星数据的同时,也接收基准站传送的卫星数据,在流动站完成初始化后,把接收到的基准站信息传到控制器内(一般是微型计算机),将基准站的载波观测信号与本身接收到的载波观测信号进行差分处理,即可实时求得两站间的基线值,同时输入相应的坐标转换参数(一般要通过重合点的两套坐标,由RTK软件实时求解),即可实时求得未知点的实用坐标。因此要求GPS接收机要具备很强的运算能力。 三、结语 由上述可知,GPS技术精度高且便捷,在地籍平面控制测量中大大提高了工作效率,作为新兴技术的RTK,也日渐受到人们的青睐,使GPS技术真正应用于动态测量场合,具备了与常规仪器抗衡的实力,应用前景广阔,若在陆地、海洋、空中的导航、定位、交通管理等方面应用将会作出更大贡献。 控制测量论文:GPS技术在城镇地籍测绘控制测量中的应用分析 摘要:为了更好地发挥出GPS技术在城镇地籍测绘控制测量中的应用价值,本文主要对GPS技术进行了相关概述,同时就该技术在城镇地籍测绘控制测量中的具体应用进行了分析。 关键词:GPS技术;城镇地籍测绘;控制测量 0.引言 在社会科技不断发展过程中测绘技术也得到了较大的发展,在城镇地籍测绘工作过程中,为了能够更好地保证坐标测定的准确性,GPS技术的应用也变得十分的普遍,通过这一技术的应用能够在很大程度上提高城镇地籍测绘技术的测量质量,为地籍管理工作提供了较为专业并且准确的测量服务。 1. GPS技术相关概述 GPS技术也就是所谓的全球定位系统,在应用这一技术的过程中,其主要是利用定位卫星对各个位置的空间数据来进行检测,通过这一技术能够有效地实现全自动检测,并且检测数据也十分的准确,具有较高的可性度,将其应用到城镇地籍测绘控制测量中能够在很大程度上提高检测效率,同时还能在一定程度上节约测量成本[1]。此外,在应用这一技术的过程中,其最为显著的优势就是测量限制较少、定位较为精准,而且作业实时性也非常的强,具有较高的可操作性,在实际应用过程中也不会受到时间、天气以及地形的影响,也正是因为这一技术存在这些优势,使其在城镇地籍测绘控制测量中得到了较为广泛的应用。 2. GPS技术在城镇地籍测绘控制测量中的应用 按照我国土地局所颁布的城镇地籍调查规程要求来看,在对地籍平面控制网进行布设的过程中,可以将其布设为不同等级的GPS网,而且在不同等级地籍平面控制网点上,都可以按照城镇规模对其进行首级控制,在应用GPS技术在城镇地籍测绘控制测量中的时候,其主要需要注意以下几点: 2.1布网选点 在城镇地籍测绘控制测量过程中应用GPS技术其首先需要布网选点,而在进行这一项工作的时候,其主要需要做好以下几个方面:(1)基准设计。在布设GPS网的过程中,对于其基准设计主要就是对网的位置基准问题进行明确,在这一过程中,可以直接将网中一点坐标值作为确定点,然后对其进行固定或者是适当的处理。(2)选择控制点。在应用GPS技术的过程中,控制点的选择在其中也属于较为重要的一项工作,其对测量结果会有较大的影响,因此,在开始选点工作之前,一定要对测区地理情况、原有的测盘标志点的分布以及保持情况进行了解和收集,这样就能更好地选择恰当的控制点位置[2]。(3)布设监测网。在应用GPS技术的过程中,布设监测网这一工作主要有两个方面,其中一方面是要进行网形设计,而对于这一项工作,其主要是和控制点的分布情况有着一定的关系,为了能够确保真个网形点位中误差值较为均匀,在布设监测网的时候,其网形最好是按照控制点进行分布设计。另一方面则是网点的密度控制,在这一过程中,应用GPS技术进行城镇地籍测绘控制测量的时候,其网点密度控制可以按照测区范围以及先后次序分成两类,其一是基本网,其二则是加密网,城镇地区其界址点密度相比较于其它地区而言较大,所以在确保网点的点位精度的情况下,控制点密度最好要增大到方便对界址点进行测定,必要的时候可以在GPS网下再加密一级图根导线,这样就能直接从图根点对界址点位置进行测定。 2.2数据处理 在城镇地籍测绘控制测量过程中应用GPS技术,其不仅要进行布网选点,还需要对数据进行处理,具体需要进行以下几项处理:(1)对观测数据进行预处理。在实际应用过程中,其首先需要对原始的观测数据进行预处理,通过这一处理解算出各基线向量;然后则需要对重复观测边、环闭合差、同步边观测等数据进行检核,确保三种检核都能满足相关设计标准,以及GPS技术规范。(2)对观测数据进行后期处理。在对观测数据进行预处理之后,还需要对其进行后期处理,也就是按照与处理过程中所获得的数据文件进行平差计算,在这一过程中,首先需要进行GPS网的三维无约束平差计算,然后再应用其所获得的成果进行二维约束平差。(3)对误差进行分析。在城镇地籍测绘控制测量过程中应用GPS技术,还需要对其误差进行分析,因为观测数据精是影响控制网精度的主要原因,而影响观察数据精度的主要误差其主要就是来源于与GPS卫星有关的误差、与传播路径有关的误差、与接收机设备有关的误差以及其它误差,所以在实际应用过程中还需要对误差进行分析。 2.3 GPS-RTK技术 在社会不断发展过程中,GPS技术也得到了发展,并且还由此衍生而出GPS-RTK技术,该技术主要就是基于载波相位观测值的动态定位技术,在应用过程中,这一技术能够实时为测量工作人员提供流动站在指定坐标系中的三维定位结果,并且还能在一定范围之内达到较高精度的定位测量结果。这一技术在城镇地籍测量应用过程中有着较为显著的优势,具体表现为对于控制点之间的图像没有要求、对于其边长也没有要求,并且精度以及工作效率也较高[3]。而要想将其价值最大程度发挥出来,在实际应用过程中需要注意一些问题,首先,在应用之前需要使用这一技术所存在的校正功能将测区WGS- 8坐标与54坐标的转换参数求出来,这样才能避免出现投影过大或者是变形等情况;其次,在应用过程中对于多路效应一定要采取有效地措施对其进行处理,以此来避免误差。 3.结语 综上所述,GPS技术在城镇地籍测绘控制测量中的用有着较为显著的优势以及价值,要想真正将该技术的价值发挥出来,就需要在应用过程中做好布选网点、数据处理等工作,同时积极应用GPS-RTK技术来促进测量工作质量以及效率。 控制测量论文:工程测量中GPS控制测量平面与高程精度分析 [摘要]当前GPS技术已经在工程测量中得到了广泛应用,并逐步取代了传统测量手段,通常情况下大面积面状城市基础控制网测量中都可以得到比较理想的GPS网形,但是,很多工程测量中存在的已知点比较少,因此GPS控制网精度或多或少会受到一些影响。下面主要针对工程测量中GPS控制测量平面与高程精度的相关内容进行分析,相信一定可以为同行的研究提供一些参考。 [关键词]工程测量;GPS控制测量平面;高程精度 文章编号:2095-4085(2017)05-0032-02 GPS控制测量技术与传统测量技术相比其直观性要稍差一些,平面精度可以符合精度需求,高程精度比较低,严重影响了GPS控制测量技术的推广及应用。实际测量工作中,很多因素都会对其造成影响,很多工程测量中都存在一些问题,例如已知点位置分布不合理、已知点少、网形不佳、不适合进行水准测量等,若GPS控制测量中缺少理想的网形条件,最终的高程误差将会非常大。 1分析高程测量精度的影响因素 上世纪八十年代开始,GPS测量技术开始逐步应用于实际工作中,具体来说包括地面监控系统、空间卫星星座及用户设备等部分来完成测量工作,然而应用GPS控制测量精度不能实现直观控制的目的,同时目前的GPS商业平差软件也不能保证精度的可靠性。下面我们主要针对高程测量精度的影响因素进行总结及分析。 1.1GPS大地高测量精度 在工程测量中,只有获得了精准的大地高程数据,才能对GPS正常高进行准确计算。按照以往的经验来看,GPS大地高测量精度的影响因素是多方面的,卫星误差相对论效应、信号传输对流层延迟、卫星钟差一级卫星星历误差等均是其影响因素。与此同时,CPS大地高测量精度误差的出现与系统生成模型误差也有一些联系。应用GPS技术进行静态测绘的过程中,一定要确保控制点的准确性,并安装足够数量的信号接收设备,但是,在测量控制过程中,以上要求很难得到满足,同时采样观察时间也很难得到原来的时问要求,因此高程测量精度也会受到很大影响。 1.2公共点几何水准测量精度 通常有效控制大地高测量值值差与测量点高程异常值即可获得正常值,高程异常值计算中会用到数学方法,在获取数值的过程中,测量点GPS大地高于集合水准高程测量差二者之间会出现较大差值,该差值的出F会对高程测量精度产生较大影响。若不能对水准测量精度进行准确严格的控制,那么高程异常值精度则很难得到保证,这种情况下往往会出现高程精度上的误差。 1.3GPS高程拟合方法 所谓GPS高程拟合是指利用GPS测量技术获得大地高,然后利用水准测量得到正常高,计算大地高于正常高二者之间差值,即可得到高程异常值。利用高程异常可以拟合得到大地水准面,利用相应的计算方法即可获得未知测量点的高程异常值。纵观多种传统测量方法,具有工程量大、观测时间长、测量成本高等通病,应用传统测量技术很难保证几何水准高程值的精度,特别是在一些复杂地形的地区,其高程精度更难控制。所以,为了避免高程误差的出现,通常可以利用水准测量的方式对高程进行测量,通过少数GPS点高程测量之后,利用高程拟合技术可以即刻获得其他GPS点高程。实际控制测量工作中,往往由于拟合模型选择不对,获得的结果也不准确,最终必然会造成较大高程误差的出现。 2工程测量中提升GPS测量精度的路径 从上文的分析中可以看出,平面精度智能满足工程实际需求,高程精度由于受到GPS大地高测量精度、GPS高程拟合方法等因素的制约,其值比较低,这种情况下,只有采取合理的对策才能提升其高程精度,使GPS技术得到推广及应用。下面主要针对工程测量中提升GPS测量精度的具体路径进行分析。 2.1强化控制点的布设 要想保证其他各控制点高程值的精度,就必须确保高程起算点的精度,所以,在实际工程测量过程中,应对控制点进行科学合理的布设,并严格控制高程起算点测量的精度及稳定度。具体来说,拟合需要的水准点通常应在6个以上,并注意这些控制点应均匀布设。而对于一些范围较大的测区来说,要想有效提升拟合精度,除了上述需要注意的地方以外,还要构建分区拟合模型。 2.2合理运用高程拟合法 对大地水准面进行拟合的过程中,数学曲面构件法比较常用,利用该方法拟合大地水准面,可以确保GPS测量点计算的准确性,同时还能计算出待测量点的正常高值。具体来说,在实际工程测量工作中,应合理选择并利用高程拟合法,例如,应用样条函数法、平面拟合法及二次曲面拟合法等方法都能很好的达到测量要求。二次曲面拟合法是其中应用范围最广的一种方法;应用该测量法得到的高程异常值误差最小。具体在工程测量中,需要结合观测环境情况的不同对不同的拟合方法进行选择。 2.3修正电离层误差 大气电离层影响卫星信号时,会出现信号反射、折射等问题,进而在接受信号过程中就会出现一定偏差,对高程测量精度造成不利影响。测量人员可以合理选择下列措施对电离层误差进行修正:(1)多频观测修正。该方法是指一个测量点上对多个伪距进行测量,并计算出这些伪距测量值的折射率,最终得到折射改正数值;(2)同步观测修正。该方法是指选择两个观测站,注意两个观测站之间的距离不能超过20 km,同时观测,并以观测到的结果作为依据,对电离层测量精度进行计算,达到修正卫星信号参数精度的目的,有效降低误差;(2)电离层模型修正。利用电离层模型可以修正卫星信号参数以及获得参数,进而达到修正卫星信号参数精度的目的。上述方法中同步观测修正是修正作用最大的一种方法,可以有效降低高程精度误差,经过修正之后获得的高程精度误差甚至可以达到忽略不计。 2.4准确量取天线高 天线高测量若存在误差也会影响高程测量精度,实际工程测量过程中,很多观测者在天线高测量方面都不够重视,尤其是在野外测量过程中,应以天线斜高为测量值,平均将天线圆盘三等分,并分别在不同方向防治,基于不同方向测量出天线高。注意天线高测量误差通常不会超过3 mm,然后计算其平均值。 3结语 综上,当前很多工程测量中均应用了GPS测量技术,该项技术在工程测量领域中具有测量效率高、功能齐全等诸多优点,然而当前平面及高程精度测量上还存在一些问题,GPS控制测量高程精度的影响因素非常多,所以急需加强对GPS控制测量精度及相关技术的研究,这对GPS控制测量精度的提升非常有利,切实将工程测量中GPS控制测量技术的价值发挥出来。 控制测量论文:论长大隧道洞内控制测量方法的重要性 【摘 要】论文从长大隧道洞内测量技术的研究背景引入,简述了长大隧道洞内控制测量方法研究的意义,简述了在长大隧道施工中主要运用的几种测量方法,并简略介绍了隧道洞内控制测量时的注意事项,最后对隧道洞内控制测量方法的重要性进行了简要总结。 1引言 我国幅员辽阔、地形复杂多变,因此公路、铁路的建设离不开桥梁与隧道的修建,而隧道工程的建设地点多为山区,地形较为复杂。在隧道工程洞内施工时,洞内空间、视野有限,而洞内控制测量正是依据经过校核过的隧道洞口投点,将其引伸入洞,作为隧道开挖和衬砌的依据,保证工程的顺利进行。因为隧道的建设地点多为山区,在隧道建设时容易遇到意料之外的情况,所以隧道施工时洞内控制测量的重要性不言而喻,但我们需要知道测量方法的选择并不是唯一的,方法的选择需要根据隧道的具体情况,灵活运用各种方法进行,保证工程正常进行。 2 长大隧道洞内控制测量方法 2.1 长大隧道工程测量技术的研究背景 近几年来我国铁路尤其是高铁的建设尤为迅猛,已建成并投入运营的高铁总路程占全世界的60%以上。在“十二五”期间我国已基本建成了“五纵五横”的高铁网,紧接着“十三五”规划中指出了我国要大力发展城际快速铁路和轨道交通,并拟定在“十三五”期间,高铁再增建一万公里以上。发展城际快速铁路和轨道交通离不开隧道工程的建设,作为隧道工程建设的前提,测量技术的运用尤为重要。 2.2 研究长大隧道洞内控制测量方法的意义 在隧道施工中,从设计到后期管理,每一步都离不开测量数据的指导,测量数据的准确性关乎整个工程的施工效率与质量。当测量工作产生的数据误差不在允许范围内时,不仅会造成人力财力的严重浪费,还会导致工程延误,进而增加隧道的工程造价,尤其是在复杂地形条件下的长大隧道工程更甚。 2.3 国内外对隧道洞内控制测量方法的研究 正如前文所述,在隧道工程的建设施工中测量技术的运用极为重要,因此更应对其进行深入研究。目前国内外的隧道工程测量都取得了长足发展,测量仪器大都实现了智能化、高效率、高自动化。在实际中GPS测量、全站仪测量等先进测量技术都得到了广泛运用,大大降低了工作强度,提高了工作效率。国内外专家在测量布网方面提出了种种先进的布网方式,尤其是西南交大刘成龙等人提出的自由测站边角交会网(图一)显著地降低了测量误差,提高了精度。 3 长大隧道洞内控制测量的常用方法 3.1 全站仪测量 全站仪测量主要运用的是三角测量,它以GPS点为首级测量边,包含隧道洞口三角网点,同时测向已知的GPS点进行检查,确定无误后向洞内延伸。在实际工作中为了保证洞内测量数据的精度,我们需要对所测数据进行检查。我们在工作中主要采用徕卡 TCA1800 全站仪对洞内进行控制测量,选择最有利的测量时间,采用两测回与六测回两种方法,六测回主要是在水平角测量时采用,测量距离时就用两测回,在测量时需要测定当时的气压、温度等环境因素,最后用仪器进行校正[1]。 3.2 GPS测量 GPS测量是利用后方距离交汇原理实现定位的,在实际的测量工作中,必须有3台及以上的GPS接收机进行同步测量,使用4颗及以上的GPS或者格洛纳斯才能取得精确的定位结果,实现精密控制测量。运用GPS测量的好处就是能够实现全天候作业,并且测量时的自动化程度较高、测量简单迅速,定位精确度很高的同时控制布网结构简单,能够大量减轻测量工作量。 3.3 陀螺定向测量 陀螺定向测量工作就是利用陀螺经纬仪测量控制网边上的陀螺方位角,经过相应的换算以后得到此边的方位角。陀螺定向测量以其良好的效果在矿井、隧道等方面得到了大量运用,积累了丰富的使用经验。但我们也需要看到陀螺定向测量的一些缺点,在陀螺定向测量时陀螺方位角容易受到子午线收敛角的影响,因此在利用陀螺定向测量完毕后需要对数据进行一些处理,消除子午线收敛角对其的影响。 4 长大隧道洞内控制测量及注意事项 4.1 长大隧道洞内测量布网 隧道洞内测量布网主要分为以下几个步骤进行:①隧道洞内导线的布设,②对已布设导线的检查,③隧道洞内导线的测边及测角。 相对一般隧道而言,长大型隧道洞内测量受环境因素的影响较大,因此长大型隧道洞内导线的布设形式主要由单个或若干个呈带状的闭合导线圈,互相连接组成的导线网。布网的具体导线长度需要综合隧道的长度、工程施工方法、线路的平面形状以及断面的具体宽度等因素来确定,一般而言隧道越长导线就越L。 洞内的控制测量是由洞外引测的,因此在第一阶段工作完成后必须对原导线的相邻边以及水平角度进行检查、验算,判断其是否符合规范要求。 在隧道洞内导线测边时需要考虑到气压与温度对精度的影响,尤其是距离测量时更需要把当时的气压与温度值输入全站仪中,进行数据精度修正。洞内导线测角主要采用方向观测法(左、右角观测法)。 4.2 测量时的注意事项 在一些长大隧道的控制测量中,因为洞内的先天条件限制了测量工作,所以在一些测量地段需要临时停工,保证测量精度。在测量过程中,由于测量仪器是精密仪器,因此需要考虑到气温、环境对其的影响。 5 结语 测量工作在隧道工程的建设中起到的作用是十分巨大的,如果没有测量工作取得的各种地理地形地势数据,隧道工程的建设将变得十分困难。长大隧道洞内控制测量方法是多种的,因此在实际操作中方法的选择就尤为重要,适当的控制测量方法对有利于工程的开展。综上所述,在隧道工程施工中测量工作不能缺少,而隧道洞内控制测量更甚,我们必须深化隧道洞内控制测量方法的研究,才能在有需要的时候选择合适的测量方法进行测量,提高工程的效率与质量。 控制测量论文:浅析GPS测量技术在地籍测绘控制测量中的应用 【摘要】GPS是Global Positioning System的简称--即全球定位系统,GPS测量技术具有全方位观测、精确度高、计算速度快、布点灵活等特点。在地籍测绘控制测量中,采用GPS测量技术能有效的提高了地籍测绘控制测量的准确性,扩大了地籍测绘控制点的范围,为地籍测绘控制测量提供了极大的方便。本文首先概述了地籍测绘控制测量,论述了地籍测绘控制测量中GPS测量技术,最后探讨分析了GPS测量技术在地籍测绘控制测量中的应用。 【关键词】地籍测绘;控制测量;GPS测量技术;应用 GPS全球定位系统拥有全天候、精度高、操作简便、高效益的特点。将GPS卫星定位技术用于地籍测绘控制测量中,极大的减轻了工作人员的工作量,提高了地籍测量工作的工作效率,并且GPS测量技术有效的提高了地籍测量的精确度。以下就GPS测量技术在地籍测绘控制测量中的应用进行探讨。 一、地籍测绘控制测量的概述 GPS测量技术广泛的应用地籍测绘控制测量中,对地籍测绘控制测量有十分重要的作用。地籍测绘控制测量是指在地籍测绘工作前,为满足地籍基础控制和地籍图绘制的需求,以地籍区域为测量范围,采用三角测量、导线测量、全球定位系统(GPS)等方法测定地籍基本控制点的过程。地籍平面控制网分为基本控制网和地籍图根控制网,基本控制网分为一、二级控制网和二、三、四等控制网。在进行地籍测绘控制测量时,要根据测量规模、测绘地籍图、各等级控制网合理的控制测量点,确保地籍测绘的全面性和准确性。 二、地籍测绘控制测量中GPS测量技术 在地籍测绘控制测量中,差分GPS定位和RTK定位是GPS测量技术应用最广泛的两种方法,以下分别对这两种方法进行分析。 1、差分GPS定位。差分GPS定位根据基准站发送信息的方式可以分为伪距差分、载波相位差分、位置差分、相位平滑伪距差分等四种方式。这四种方式都是基准站将需改正数据发送到移动站中,由移动站进行数据修正,从而获得精准的定位结果,不同点是需改正的数据内容和差分定位精度不相同。本文以伪距差分进行分析。伪距差分是目前在应用最广泛的一种技术,利用计算机计算出基准站和可见卫星的距离,将计算的距离和含有误差的测量值进行相比较,然后将卫星的测距误差传递给用户,用户根据测距误差修正测量伪距,然后消除公共误差,求出自身的位置,提高定位的精准度。伪距差分GPS定位的特点是精确度很高,伪距改正数可以直接进行修正,不需要改变当地的坐标;基准站能将卫星的改正数全部提取出来,用户可以任意接收4颗卫星的改正数。 2、RTK定位。RTK定位技术是一种载波相位观测值动态定位技术,RTK定位技术能随时提供观测点在指定坐标系中的三维定位结果,其定位的精确度可达cm级。采用RTK定位技术,基准站能将测量点的观测值和测站坐标信息传递通过数据连接传递给流动站,流动站具有很强的信息处理能力,能在不到1s的时间内对基准站传递的数据和采集的GPS观测数据进行处理,并且数据定位可达cm级,流动站既能动态监测,也能处于静止的工作状态。在固定整周未知数解后,只要保持4颗以上的卫星相位观测值和相关几何图形,流动站就能进行数据处理。RTK定位技术的关键是数据传输和数据处理,因此,RTK定位技术对基准站接收机的要求很高,要求基准站接收机能对控制点进行实时观测。 三、GPS测量技术在地籍测绘控制测量中的应用分析 地籍测绘控制测量采用GPS测量技术,不需要进行相互通视,这样就能避免地籍测绘控制测量中,控制点的选取具有局限性,从而保证了地籍测绘控制测量的全面性。GPS定位技术的发展为地籍测绘控制测量工作提供了极大的变化,GPS地籍测绘控制测量和常规的地面控制测量相似,也是分为技术设计、外业实施、内业数据处理等三个过程。 1、外业实施。GPS测量外业实施可以分为外业准备、外业观测、成果分析等三个部分。外业准备的主要工作是设计技术和选点埋石,在设计技术时,要综合考虑观测范围、测量任务、测量精度等;选着的测量点要尽量和原来的侧脸点重合,测量点要选择在视野开阔的地区,尽量避免电视台、变电站等设备,测量点的交通要方便。外业观测是利用基准站接收机对测量的数据进行收集整理。成果分析是指利用计算机软件对GPS测量的重复边差、同步环闭合差、非同步多边形闭合差等数据进行分析,对误差进行修正。GPS测量系统利用外业测量的数据构建GPS控制网,对各控制点的三维坐标进行约束平差,从而确定地籍测绘控制测量值。 2、GPS地籍控制网的建立。(1)地籍测绘控制测量的精确度。地籍测绘控制测量是对地籍图根控制点和地籍基本控制点进行测设,是建立基础地籍资料及地籍动态管理的基本工作。根据相关规定,地籍平面控制网的布设可以分为二、三、四级三角网、一、二级导线网、GPS网,采用GPS测量技术进行地籍控制,不需要布设常规三角网,只需要根据测设范围及城镇规模,确定合理的控制点,从而保证地籍测绘控制测量的全面性和准确性。(2)基准设计。GPS的基准包括网的基准、尺度基准、方向基准等三部分,GPS网的基准设计是指GPS网位置的确定,在确定网的位置时,可以固定网中一个点的坐标值,或者利用自由网稳拟平差确定网位置的基准。自由网稳拟平差是一种最小约束法,用最小约束法平差GPS网,对网的尺度和方向没有很大的影响,平差后网的尺度、方向、精确度是不变的,但网的位置及点位精度会发生变化,在网中选出固定坐标点后,确定网的位置基准时,会GPS网的尺度和方向产生一定的影响,其影响程度和观测值的精确度相关。(3)选点和观测方案的确定。GPS测量站不需要相互通视,GPS网的图形结构灵活性比较强,因此,GPS测量选点工作比传统的出控制测量选点简单。选点的准确性对测量结果有很大的影响,在进行选点前,要充分收集测量范围的相关地理信息,掌握原来测量点的分布情况,选点的位置要远离大功率电视塔、大功率雷达、发射天线等,选择的测量点要尽量在平面上,不要选择在坡面上,选择的控制点要便于观测,交通位置要方便。控制点的间距不需要固定,可长可短,在GPS网中最长边可以达到20km-30km,最短边可以达到600m-1000m。观测卫星的位置对GPS定位的精确度有很大的影响,为保证观测的最佳时段,在确定观测方案时,要编制GPS卫星可见图。在进行GPS定位时,卫星和观测点组成的几何图形,无论是相对定位,还是绝对定位都不能超过设定的要求。GPS网的规模、基准站接收机的数量、定位的精确度等,要根据实际情况确定。 结束语 地籍测绘控制测量是土地管理工作的基础,为保证地籍测绘控制测量的准确性,需要建立一套完整的地籍数据收集、整理、储存管理系统,GPS测量技术是目前常用的地籍测绘控制测量技术,GPS测量技术是在传统的测量方式的基础上,利用卫星空间定位技术,能有效的解决传统测量方式中无法解决的难点。 控制测量论文:矿山控制测量中GPS技术的应用研究 摘 要:在社会经济快速发展和科学技术进步的今天,人类社会的生活、工作、学习、娱乐等多种领域都有GPS技术的存在。GPS作为一项高科技技术,在人类社会发展中扮演着极其重要的角色,本文笔者以GPS的工作原理和特点为切入点,全面探索GPS技术及GPS-PTK技术在矿山控制测量中的应用。 关键词:矿山控制测量;GPS技术;GPS-PTK技术 0 引言 在社会不断进步和发展的今天,科学技术对人类社会的发展影响愈来愈大。人类社会生活中很多地方都在运用GPS技术来提升生活的质量和效率,GPS不仅可以用于定位与导航,还可以用于土地测量,同时GPS技术也提高了测量数据的精准度,尤其是在矿山控制测量中,该技术的应用在不断增加,所以我们要对其进行深入研究,发挥GPS技术最大的使用价值。 1 GPS技术的工作原理和特点 1.1 GPS技术的介绍 GPS的组成: GPS定位系统大多都是由空间控制部分、地面控制部分和用户设备接收部分组成的,GPS具有精确导航和实时定位的功能。 GPS定位原理:简单说就是一个电子设备里面植入了两个技术模块,一个为卫星定位模块,一个是通讯协议模块。利用卫星定位模块通过卫星定位到经度和纬度信息,再把这种信息打包储存在设备的内存里,然后利用通讯运营商SIM卡的GPRS数据传输功能将打包成的数据包传输到相应服务器上。利用一定的程序语言和程序编程将原始数据转化为形象的数据和地理位置展现出来。 GPS导航原理:导航就是多了一个预置地图功能的芯片,通过定位到的经度纬度信息的变化情况计算出物体移动的速度。根据人类现在的位置在地图上找一条适合继续前行的线路进行导航。当到达地图预置的拐弯点或者有监控的点时系统自动通过预设的语音播报出来。 GPS测量原理:先是卫星向接收机发射卫星信号,再经过一系列的电子设备加互联网进行监测计算,就能精确的实现GPS技术的测量功能。 GPS防盗原理: GPS防盗系统由GPS模块和GSM通讯模块两大模块组成,通过GPS定位可以精确的掌握失盗车辆的实时动态,再通过GSM向想过部门及想过人员灵敏的传输信息。 1.2 GPS的技术优势和弱势 优势:(1)全球全天性的定位――全球拥有优越的卫星资源,卫星数量多,且接收传递信息速度极为灵敏。GPS不受外界天气的影响,可以全天,无论何时无论何地的进行定位和导航。(2)GPS具有实时相位差分界面,定位十分精确,导航灵敏精准。(3)设备操作简单方便,机器自动化程度高,减轻工作难度,提高作业效率。(4)接收传输信息速度快耗时少精准度高。(5).功能多,应用范围广,定位、导航、测量等都离不开GPS。 弱势:(1)GPS受天气和位置的影响较大。当遇到阴雨雾霾等恶劣天气的时候或者在高楼的旁边角落、地下车库或露天的下层车库(或者简单地说当见不到天空的时候),GPS的定位就会受到相当大的影响,甚至无法进行定位服务。(2)要求更大的存储空间.由于各大电子设备地图功能大同小异,选择地图变成了新的困扰。(3)GPS技术的应用和实践需要强大的科学技术做支撑。 2 GPS技术在矿山控制测量的应用 2.1 GPS控制网的优化设计 GPS技术在矿山工程控制网中的测量部分,具有精确性、可靠性、经济性的的特点。GPS控制网需要以一个中心点为定位进行测量,GPS网测量控制的精准度与网的几何图形的形状结构没有关系,但是它与控制测量网中的线条数和中心基点数有关。 2.2 选点和埋石的状况用 GPS测埋石点得到的数据是:经纬度和高度。由于GPS控制测量网的网形状多样多变,所以在进行选点的过程中会比较灵敏和简单。选点工作尽量要远离电台和发电站等地方,这样会减轻磁场对测量工作时的干扰。选点要在交通方便,视野开阔的地方,这样便于与其他相关部门进行合作,提高测量作业效率。 2.3 监测计算数据工作 GPS在测量中的作用是定位和授时,GPS在测量中会给每个测量点进行精确的坐标定位,然后通过各个坐标位置得到各个测量点的距离和空间位置。GPS定位精准,就算有些许的误差,误差分布也比较均匀,能够满足规范的要求。 2.4 在矿山开采控制测量工程中的应用 卫星与地面之间互相传输信息,再通过地面监控站接收和传送两者之间的信息,在其间时间和数据都能虼锏揭欢ǖ木准性。GPS除了用于导航方向,确定位置,测量数据外,由于GPS依托卫星进行接收和传输信息,所以其精准度相当的高。 2.5 GPS―RTK技术在矿山控制测量中的应用 RTK技术采用的是差分原理,RTK技术的差分包括:位置的差分、伪距差分、和相位差分。GPS―RTK技术具有一定的精准性、稳定性、包容性。随着社会的快速发展,RTK技术也在不断地进行优化,其对图纸的测量工作具有更真实的现实性,GPS―RTK技术的应用,大大的减轻了矿山测量工作的难度,同时也提高了工作人员的工作效率,有利于矿山控制测量工作的顺利进行。 3 结束语 GPS技术作为一项高新的科技技术,对社会的发展有着至关重要的作用,且随着科技的进步,GPS技术更加智能化和数字化。所以,要重视GPS技术的使用,尤其是采矿行业,更应有效的利用这一技术,加强测量工作的准确度,使采矿业更加优质高效,安全便捷,为矿山控制测量工作的发展提供保障。 控制测量论文:简析地籍测绘控制测量中的GPS测绘技术及其应用 摘 要:地籍测绘控制测量是土地管理工作的基础,为保证地籍测绘控制测量的准确性,需要建立一套完整的地籍数据收集、整理、储存管理系统,GPS测绘技术是目前常用的地籍测绘控制测量技术,GPS测绘技术是在传统的测量方式的基础上,利用卫星空间定位技术,能有效的解决传统测量方式中无法解决的问题。基于此,本文概述了地籍测绘控制测量,对地籍测绘控制测量中主要的GPS测绘技术以及地籍测绘控制测量中GPS测绘技术的应用进行了简要分析,旨在提高地籍测绘水平。 关键词:地籍测绘;控制测量;GPS测绘技术;应用 前言 地籍测绘控制测量中的GPS测绘技术应用,对地籍测绘控制测量具有重要作用。GPS是Global Positioning System的简称――即全球定位系统,GPS测绘技术具有全方位观测、精确度高、计算速度快、布点灵活等特点。在地籍测绘控制测量中,采用GPS测绘技术能有效的提高了地籍测绘控制测量的准确性,扩大了地籍测绘控制点的范围,提高了地籍测绘控制测量的质量。以下就地籍测绘控制测量中的GPS测绘技术及其应用进行了探讨。 一、籍测绘控制测量的概述 地籍测绘控制测量是指在地籍测绘工作前,为满足地籍基础控制和地籍图绘制的需求,以地籍区域为测量范围,采用三角测量、导线测量、全球定位系统(GPS)等方法测定地籍基本控制点的过程。地籍平面控制网分为基本控制网和地籍图根控制网,基本控制网分为一、二级控制网和二、三、四等控制网。在进行地籍测绘控制测量时,要根据测量规模、测绘地籍图、各等级控制网合理的控制测量点,确保地籍测绘的全面性和准确性。 二、地籍测绘控制测量中主要的GPS测绘技术分析 当前在地籍测绘控制测量中,其中的差分GPS定位技术和RTK定位技术是GPS测绘技术应用最广泛的两种,以下分别对这两种技术进行具体分析:(1)差分GPS定位技术分析。差分GPS定位根据基准站发送信息的方式可以分为伪距差分、载波相位差分、位置差分、相位平滑伪距差分等四种方式。这四种方式都是基准站将需改正数据发送到移动站中,由移动站进行数据修正,从而获得精准的定位结果,不同点是需改正的数据内容和差分定位精度不相同。本文以伪距差分进行分析。伪距差分是目前在应用最广泛的一种技术,利用计算机计算出基准站和可见卫星的距离,将计算的距离和含有误差的测量值进行相比较,然后将卫星的测距误差传递给用户,用户根据测距误差修正测量伪距,然后消除公共误差,求出自身的位置,提高定位的精准度。伪距差分GPS定位的特点是精确度很高,伪距改正数可以直接进行修正,不需要改变当地的坐标;基准站能将卫星的改正数全部提取出来,用户可以任意接收4颗卫星的改正数。(2)RTK定位技术分析。RTK定位技术是一种载波相位观测值动态定位技术,RTK定位技术能随时提供观测点在指定坐标系中的三维定位结果,其定位的精确度可达cm级。采用RTK定位技术,基准站能将测量点的观测值和测站坐标信息传递通过数据连接传递给流动站,流动站具有很强的信息处理能力,能在不到1s的时间内对基准站传递的数据和采集的GPS观测数据进行处理,并且数据定位可达cm级,流动站既能动态监测,也能处于静止的工作状态。在固定整周未知数解后,只要保持4颗以上的卫星相位观测值和相关几何图形,流动站就能进行数据处理。RTK定位技术的关键是数据传输和数据处理,因此,RTK定位技术对基准站接收机的要求很高,要求基准站接收机能对控制点进行实时观测。 三、地籍测绘控制测量中GPS测绘技术的应用分析 GPS测绘技术应用于地籍测绘控制测量,其应用过程中不需要进行相互通视,这样可以避免地籍测绘控制测量中,控制点的选取具有局限性,从而保证了地籍测绘控制测量的全面性。GPS定位技术的发展为地籍测绘控制测量工作提供了极大的变化,GPS地籍测绘控制测量和常规的地面控制测量相似,也是分为技术设计、外业实施、内业数据处理等三个过程。 1、GPS测绘技术在地籍测绘控制测量外业实施中的应用分析。GPS测量外业实施可以分为外业准备、外业观测、成果分析等三个部分。外业准备的主要工作是设计技术和选点埋石,在设计技术时,要综合考虑观测范围、测量任务、测量精度等;选着的测量点要尽量和原来的侧脸点重合,测量点要选择在视野开阔的地区,尽量避免电视台、变电站等设备,测量点的交通要方便。外业观测是利用基准站接收机对测量的数据进行收集整理。成果分析是指利用计算机软件对GPS测量的重复边差、同步环闭合差、非同步多边形闭合差等数据进行分析,对误差进行修正。GPS测量系统利用外业测量的数据构建GPS控制网,对各控制点的三维坐标进行约束平差,从而确定地籍测绘控制测量值。 2、GPS地籍控制网的建立。(1)地籍测绘控制测量的精确度。地籍测绘控制测量是对地籍图根控制点和地籍基本控制点进行测设,是建立基础地籍资料及地籍动态管理的基本工作。根据相关规定,地籍平面控制网的布设可以分为二、三、四级三角网、一、二级导线网、GPS网,采用GPS测绘技术进行地籍控制,不需要布设常规三角网,只需要根据测设范围及城镇规模,确定合理的控制点,从而保证地籍测绘控制测量的全面性和准确性。(2)基准设计。GPS的基准包括网的基准、尺度基准、方向基准等三部分,GPS网的基准设计是指GPS网位置的确定,在确定网的位置时,可以固定网中一个点的坐标值,或者利用自由网稳拟平差确定网位置的基准。自由网稳拟平差是一种最小约束法,用最小约束法平差GPS网,对网的尺度和方向没有很大的影响,平差后网的尺度、方向、精确度是不变的,但网的位置及点位精度会发生变化,在网中选出固定坐标点后,确定网的位置基准时,会GPS网的尺度和方向产生一定的影响,其影响程度和观测值的精确度相关。(3)选点和观测方案的确定。GPS测量站不需要相互通视,GPS网的图形结构灵活性比较强,因此,GPS测量选点工作比传统的出控制测量选点简单。选点的准确性对测量结果有很大的影响,在进行选点前,要充分收集测量范围的相关地理信息,掌握原来测量点的分布情况,选点的位置要远离大功率电视塔、大功率雷达、发射天线等,选择的测量点要尽量在平面上,不要选择在坡面上,选择的控制点要便于观测,交通位置要方便。控制点的间距不需要固定,可L可短,在GPS网中最长边可以达到20km-30km,最短边可以达到600m-1000m。观测卫星的位置对GPS定位的精确度有很大的影响,为保证观测的最佳时段,在确定观测方案时,要编制GPS卫星可见图。在进行GPS定位时,卫星和观测点组成的几何图形,无论是相对定位,还是绝对定位都不能超过设定的要求。GPS网的规模、基准站接收机的数量、定位的精确度等,要根据实际情况确定。 结束语 综上所述, GPS全球定位系统拥有全天候、精度高、操作简便、高效益的特点。将GPS卫星定位技术用于地籍测绘控制测量中,极大的减轻了工作人员的工作量,提高了地籍测量工作的工作效率,并且GPS测绘技术有效的提高了地籍测量的精确度,因此对地籍测绘控制测量中的GPS测绘技术及其应用进行分析具有重要意义。
电力系统及其自动化论文:电力系统及其自动化的发展方向研究分析 【摘要】:目前,电力系统及其自动化的发展现状和发展趋势受到了学术界的高度关注,希望可以通过研究找到电力系统及其自动化的发展方向,不断提升电力系统自动化技术,推动电力企业的健康发展。 【关键词】:电力系统自动化;发展方向;总体发展形式 引言 电力系统具有分布性较广的特点,在各个领域中得到了广泛的应用。同时,电力系统自动化的发展趋势主要以自动化检测形式生产,以自动化控制调节的形式开展安全防护工作,保证电力设备在运行过程中相关数据信息都可以传输到对应电力系统中,从而实现电力系统自动化,提高供电质量,保证电力系统运行安全。 1、电力系统及其自动化的发展现状 1.1电力系统及其自动化的组成和作用 电力系统及其自动化贯穿于电力企业生产的全过程,主要由四个方面组成,分别是发电厂、变电站、配电网、电力用户。发电厂会将自然界中的能源转化成电能,利用变电站和配电网将电能输送到负荷中心,经过负荷中心将电能按照群众的要求输送给千家万户,满足人民群众对电能的各方面需求。在电力系统运行的过程中,发电厂主要负责将自然界的各种能源转化成电能,像是煤炭、风力、水资源等,都可以转变成电能;变电站的主要目的是利用变电系统对电压进行合理的控制,使电压能够满足电力系统的正常运行;配电网主要负责利用配电系统将电能输送到千家万户,使电力用户能够使用到安全、稳定的电能;电力用户主要就负责电能使用。 1.2电力系统自动化技术的发展现状 随着科学技术的不断完善,电力系统也结合了现代化的新技术,向自动化、智能化的方向发展。电力系统自动化技术是指在电力系统的优秀位置安装一套计算机系统,利用这套计算机系统对电力系统的运行进行监督与控制,从而实现电力系统的自动化管理。目前,电力系统自动化技术主要应用在发电厂、变电站、配电网这三个方面。发电厂中的电力系统自动化技术主要应用三个方面,分别是运行单元、控制单元和以太网;变电站中的电力系统自动化技术主要表现在变电站二次设备的优化和重组方面;配电网中的电力系统自动化技术主要针对运行参数的检测与采集方面,对这一过程进行科学的控制与调整,尽可能的满足用户在各方面的需求。 2、电力系统自动化发展方向 随着社会不断的发展,人们的生活中质量逐渐提升,电力成为了人们日常生活中重要组成部分,对于国家、社会经济的发展来说起到了非常重要的作用。而电力系统自动化发展是电力事业建设发展的必然趋势,同时也是电力生产、传输、安全管理的基本,是实现电力系统自动化控制和管理的主要手段之一。 2.1自动控制技术发展趋势 现阶段,我国电力系统正朝着全新的方向发展,比如说,在电力系统设计分析时,在处理问题时所面对的多机系统模式,这些都需要通过计算机、远程通信、电力电子器件进行控制,只有这样才能保证电力系以一个智能化。区域化、协调化的形式发展下去。而现代控制理论是电力系统自动化控制中重要组成部分,可以有效的保证人们的供电安全。 2.2变电站自动化发展趋势 在电力系统自动化过程中,变电站也正朝着全新的形式发展下去,其中数据共享就是其中重要组成部分,要想实现这一目标就应该在整个电力系统中安装监控、保护系统,只有这样才能对数据的采集工作进行保,从而保证数据的使用安全。 2.3供电方式朝多样化发展 我国地域辽阔,而电网分配主要由城市电网与农村电网这两部分组成,因此,在开展工电网管理工作时,应该做好电源点、线路开关设备和网架的管理工作,只有这样才能将供电方式以一个多样化的形式发展下去。 2.4通信方案的多样化 对于不同地区、不同条件来说,现有的通信方案会以一个多样化的形式发展下去,比如说常见的有光纤、有线电缆、微波、电力载波等形式。而电力系统的自动化通信方案主要子站、主站、现场单元组成,并开展对应的通信工作,只有这样才能保证电力系统可以稳定的运行下去,并保证人们的供电安全、可靠。 2.5更加智能化的系统 在科学技术的影响下,电力系统自动化技术的水平也在不断提升,并且逐渐向着智能化的方向发展。电力系统及其自动化的智能化发展是时展的必然趋势,也是研究人员不断探索的成就。随着对电力系统及其自动化研究的逐渐深入,电网智能化的发展趋势越来越明显,电力系统的运行情况也进行了适当的调整与优化,对故障的容错性能将会有很大幅度的提升。电力系统及其自动化的智能化发展,不既能够为供电的持续性和安全性提供基本保障,还能够提高电力企业的经济效益和社会效益,推动电力企业的健康发展。 2.6更加简单的操作 随着电力系统自动化水平的逐渐提升,电力系统的自动化和智能化也随之完善,对电力系统的操作步骤进行的m当的简化,操作人员只需要掌握几个简单的流程就能够操控复杂的电力系统。目前,我国电力系统还并没有达到这一水平,在操作程序上还是非常的复杂,电力系统中的数据信息量依然非常庞大,并且没有进行系统的归纳与整合,不利于电力企业对资源的合理利用,阻碍了电力系统自动化水平的进一步提升。 2.7电力系统自动化总体发展形式 自动化主要以机械的形式运行下去,并对现有的电力系统、结构进行全方面的优化、完善,根据电力系统的运行现状制全新的管理方案,并通过闭环控制的形式开展电力系统的全面监测工作。对于电压的等级来说,可以将其以低压的形式扩展,并树立全新的配电管理系统,只有这样才能更好的实现电力系统自动化。而电力系统自动化装置性能也正朝着数字化、灵活化、科学化的形式发展下去。 结语 本文对电力系统及其自动化的发展方向进行了简单的研究,文中还存在着一定的不足,希望我国专业技术人员加强对电力系统及其自动化的发展方向的研究,只有这样才能保证供电质量,促进电力行业快速发展。 电力系统及其自动化论文:电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展分析 摘 要:在当下科学技术水平快速发展的时代背景下,电力系统的发展也取得了飞跃式的进步,人们的日常生活以及工作都离不开电力工程的支撑,一旦停电,不论家用电器,还是机械设备都将无法正常使用。因此确保电力工程运行的安全性以及稳定性具有重要作用。在传统供电模式的背景下,在电力工业中融入电气工程及其自动化技术,以促进电力行业的发展,提高其供电的稳定性和可靠性,降低供电环节中出现的故障率。 关键词:电气自动化;发展趋势;新兴学科 电气工程以及自动化涉及范围比较广,在社会经济和信息技术的背景下促进了其自动化技术的更新与发展,电力工业是基础性产业,在社会发展建设中占有重要地位。目前智能技术已经被广泛应用于电力系统之中,电气自动化技术在维护电力系统稳定运行中具有重要意义,其合理应用能促进社会的可持续发展,相关工作人员需要从实际情况入手,做好基础建设管理工作,提升自动化应用水平。 1 电气工程及其自动化技术 电气工程自动化技术者们学科综合性较强,涉及到的知识面较广。这门技术是电气信息领域的新兴学科,诞生于上世纪七十年代,在九十年代后期发展应用到工业领域,促进了工业发展,改革了以往的工业生产模式,有效促进了经济建设的发展。电气自动化技术使工业发展迈向了一个新阶段,技术水平的提高,大大提升了工业生产效率,逐渐成为了工业生产的优秀力量,使工业生产实现了自动化发展。 2 电气自动化技术建设现状 2.1 技术应用成本比较高 电气工程和自动化控制系统本身很特殊,在实际应用阶段要发挥专项设计系统的最大化作用,以现有的管理系统为基础,将操作系统落实到实处,完善专项研究工作流程。由于整个程序比较多,在一定程度上必然会增加设计成本。同时在专门的技术维护和应用阶段,需要大量的费用作为支撑,保证设备软件的有序应用。 2.2 网络结构更复杂 网络结构设计系统本身是个复杂的设计系统,为了保证电气系统利用的有效性和可靠性,在实践过程中必须对结构体系进行分析,满足网络设计指标的要求。在电气工程自动化应用阶段,个体需求比较明显,考虑到技术指标的特点,必须保证网络设计的多样化,才能适应自动化系统的设计要求。同时结构设计的复杂性也为设计带来难度,工作人员要及时采取措施进行处理。 2.3 信息传递难度大 电气工程自动化技术在不同的行业领域有不同的作用,不同发展行业对数据传输有比较高的要求,但是由于企业自身信息化建设指标的要求,如果无法实现信息的有效传递,必然影响自动化发展趋势。由于工程设计比较复杂,网络信息系统繁杂,会出现不同程度的信息传递难度大的现象,在一定程度上增加了企业的运营成本,不利于电气自动化的后续发展。 2.4 技术应用不高 电气工程及其自动化技术具备比较强的专业特点,对工作人员的综合素质有一定的要求。但是部分工作人员存在思维模式固定化的现象,技术开发能力和创新能力落后,无法结合时展形式合理应用自动化技术形式,增加建设难度。 3 电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化关键技术 3.1 智能控制 在电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化中,最为典型的是智能技术,并得到了广泛的应用。同时也是国内电力工程企业的优秀研究技术之一。在应用智能控制的过程中,其潜能非常大,智能技术主要作用于电网系统中,从而形成电力系统运行中的智能电网。对于传统控制存在的一些复杂控制以及技术难题等,其都能一一进行处理和解决,智能技术可以在电力系统出现故障和问题时,可以对故障进行分析与判断,在含有非线性以及不确定性的电力系统中,智能控制系统能够及时检测出问题,及时明确故障产生的原因,同时可以发出警报,有助于工作人员对电力系统的故障进行维修,为保证系统稳定运行提供保障。 3.2 在线检修 目前,对于用户量庞大的电力系统维护来说,以往定期检修的方式已经不能满足检修的要求,定期检修存在的漏洞多,首先就不能第一时间发现设备产生的问题,更不用说即使维修解决问题,这会给用户带来诸多不便,对电力系统的运行造成巨大的安全隐患;其次,定期检修造成的经济损耗也较大,这种维修模式缺少目的性。而且随着系统的规模加大,结构复杂程度加深,沿用传统的定期人力检修的可能性十分渺小。对此,我们采用在线监测的模式,以解决人力检修模式中的弊端。可以通过网络技术在线实时对系统进行监测,对电力设备的相关参数数据进行分析和处理,快速发现问题并确定故障的具体位置,及时完成修缮工作,减少安全隐患的存在,提升电力系统的运行安全。 4 电气工程及其自动化建设的发展趋势分析 4.1 提升工作人员素质 专业人才的支持是提升电气工程和自动化水平的关键所在,因此对于理论能力实践能力低的工作人员必须进行有效的指导,提升其综合素质。在专业人才培养的阶段,可以从不同的方面入手,优化设计形式,包括:人才设计能力、开发能力的培养等。工程设计体系本身很特殊,可以借鉴其他国家的先进管理经验,创新设计形式,提升工作人员的综合素质。 4.2 引进先进的操作系统 电气工程和自动化系统在企业发展中有不同的作用,其整体目标是提升生产效率,降低生产成本。系统的应用本身具有一定的商业性价值,但是为了满足企业发展前景的具体要求,必须引进先进的操作系统。系统开发平台作为自动化设计的基础所在,在设计阶段有重要的作用。因此可以从系统开发落实、自动化设计、数字化设计和智能化设计的角度入手,提升电气工程及其自动化的工作效率,促进我国电气工程及其自动化的整体应用水平。系统设计阶段可以采用分级设计的形式,根据实际情况做好电力负荷的等级划分,精确掌握整个工程的面积,保证负荷分级和设计的准确性。 4.3 从运用范围上来说 变电站是整个电力系统的优秀部分,应用自动化技术可以实现计算器和网络设备的信息收集与加工处理。利用计算机调度技术实现自动化技术控制优秀,可以保障信息的正常显示,对整个电网的运营状态具有较为全面的数据信息,能够有效的根据数据对系统进行调度和指挥,通过电网的调度技术自动化,能够有效的解决工程监控,及时发现问题,并有效处理突发紧急事件,保障整个系统的有条不紊。应用目前电网科技的自动化技术,满足城乡规划发展的需求,通过不断加强技术性能,以及后期的推广和宣传,让更多的城乡决策人员了解技术优势,能够对电网进行大力的改造,实现网络化和自动化,有效促进城乡地区的社会发展和经济发展。 5 结束语 从当前电力行业的技术发展历程,可知,未来电力行业的主流发展方向就是电力自动化。我国应该加大这方面的研究力度,促进电力工业发展,进行电力工业自动化建设。 电力系统及其自动化论文:电力系统及其自动化技术的应用探讨 摘 要:S着经济和科学技术的不断发展,极大的促进了自动化技术和的发展,使得自动化技术和在电力体系中广泛应用,促进了电力系统的发展,满足社会和大众对电力的需求。本文主要就电力系统及其自动化技术的应用进行分析和研究。 关键词:电力系统;自动化技术;应用;分析和研究 0 前言 电力系统在当下社会中发挥重大作用,在人们的生产和生活具有较大影响。对于电力系统来说,其工作压力较大,处于二十四小时的运作状态。面对当下电力系统的这一发展形势,为了促进电力系统的长远发展,增加电力系统的实际应用性,提高其工作能力和效率。电力系统开始和自动化技术结合发展运作,保证了电力系统的安全性,增加了电力系统的实际应用性,对电力系统长远发展具有重要意义。 1 电力系统的实际运作流程 在电力系统实际运行过程中,站在综合性的自动化技术角度进行分析。其主要的运作流程,是在实际运作过程中,在中心系统设计一个计算机设备,来对整个电力系统进行辐射。建立在这一电力系统中心平台的基础上,变电站和发电设备来进行信息和数据的交流和监控,把其覆盖在一个具有立体化特征网络体系中,来把整个电力系统的信息和数据进行交流和传送。对于这一中心平台的计算机设备来说,其在实际运作过程中,可以对整个电力系统进行管理和调控。对于其它不同的监控设备来说,其主要是对对不同事故内容进行监控,对不同的信息和数据进行记录,对不同的设备进行管理和调控,绘制不同形式的报表和对不同数据进行处理,对电力系统常见的问题进行恢复等等[1]。 2 自动化技术在电力系统中的实际应用阐述 2.1 数据和信息处理环节的应用 自动化技术在电力系统中,对于数据和信息的树立应用,主要是其自身具有数据和信息的分享能力。电力系统的不断发展,自动化技术的不断完善,增进了电力系统和自动化技术和的联系性,也增加了电力系统结构的复杂性,使得电力系统的处理对象较为多样和繁琐。面对这一形势,为了保证电力系统和自动化技术的整合应用性,要在电力系统中,构建一些具有空间性质的模型,来对不同的信息和数据语言进行管理,对不同形式的语言和数据信息进行交流和分享。对于这一数据和信息空间模型的建立,主要涵盖以下几个方面。其一,保证这一空间模型具备诶地理和几何意义,保证其表达的准确性和实际性,保证这一空间模型可以涵盖整个电力系统和自动化平台。其二,要关注物理数据和信息的理论依据和表达形式,不仅要增加对数据信息物理构建的关注度,也要增加对不同组成元素和物件的关注度,增加对数据和信息的动态性和多维性的关注度[2]。 2.2 对电力系统的监事环节的应用 在电力系统中,自动化技术的应用,其具备较好的安全性和稳定性,为电力系统的实际运作奠定坚实基础。对自动化技术的安全性和为稳定性进行分析和阐述,主要分为以下几点内容。其一,自动化技术在电力系统中的应用,其具有较好的安全监管能力,在电力系统的实际工作环节,人力工作人员不能保证全天二十四小时的关注,进而自动化技术可以全面发挥自身的优越性,进行 24小时的监管和控制,具有较好的实际应用性。对于电力系统来说,对电力系统进行监控和其它系统的监控作业较为不同。其它的系统在监控时,仅仅需要对实际现象的反应进行记录便可,但是电力系统不仅要对不同现象进行记录。也要对实际的运行情况进行风险的预测,给出风险警告,对电力系统的安全性进行提示。因此,自动化技术可以满足电力系统的安全性监控需求,可以对电力系统的不同现象进行记录。可以对电力系统实际的运行情况进行风险的预测,给出电力系统的安全性[3]。 2.3 自动化技术的安全保障性 对于电力系统来说,其在实际运作过程中,因为自身的信息和数据具有多样化的特点,进而其在实际应用过程中,不可以出现信息和数据崩溃的现象。自动化技术在电力系统中的应用,可以满足电力系统的这一安全性要求。自动化技术操作较为灵活,可以对信息和数据进行恢复,可以对电力系统的数据和信息,不同环节的和不同类型的信息数据进行保护,具有实际应用意义。对自动化技术的实际安全保障性进行细致化的分析,首先其在电力系统的运行过程中,可以保障电力系统的一日工作的安全性,对建立系统的运作和生产环节具有调节和管理能力,可以保障电力运作内的安全性,保障电力系统工作人员的人身安全,提高工作效率,降低工作风险。 其次,自动化技术在电力系统中的应用,也可以保证数据和信息的有效性和实际应用性,这主要是因为在实际应用过程中,自动化技术具备较强的信息和数据的恢复能力,练好的信息存储了恢复能力,可以保证电力系统的预算的准确性,降低电力系统的财务支出,实现资源合理配置目标,保证系统的及时更新,保证安全指标的构建科学性,保证电力系统的信息和数据可以被及时的记录。其次,自动化技术也可以对电力系统的工作人员的安全进行保护,这主要是因为自动化技术具备监控能力,可对危险和险情进行预测,可以减少发电设备的实际功率,保证其温度的合理性,避免爆炸事件的产生,进而工作人员可以提前进行自我保护,在保证安全生产的同时,保证自身的安全。 3 结论 自动化技术在电力系统中的应用,可以对整个电力系统的设备进行控制和管理,把设备的减快和管理放在中心体系,把不同环节的计算机设备进行关联,把计算机设备和不同终端进行关联,利用多样化的软件,来对电力系统进行操作,保证自动化技术的实际应用性。 电力系统及其自动化论文:电力系统及其自动化的发展方向研究分析 摘 要:随着社会不断的发展,我国经济水平逐渐提高,各行各业之间的也竞争越来越明显,尤其是电力行业之间的竞争。现阶段,我国电力行业在发展过程中正处于一个较好的形式发展,而电力系统自动化应用范围也在逐渐扩大。基于此,本文对云南电网有限责任公司临沧沧源供电局电力系统及其自动化的发展方向进行了简单的研究。 关键词:电力系统自动化;发展方向;总体发展形式 0 前言 电力系统具有分布性较广的特点,在各个领域中得到了广泛的应用。同时,电力系统自动化的发展趋势主要以自动化检测形式生产,以自动化控制调节的形式开展安全防护工作,保证电力设备在运行过程中相关数据信息都可以传输到对应电力系统中,从而实现电力系统自动化,提高供电质量,保证电力系统\行安全。 1 电力系统概述 电力系统主要由发电、变电、输电、配电、生产环境中重要组成,而电力系统的功能可以通过多种的发动机装置运行,并将自然界的能源转变成电能,再通过输电、变电、配电等形式将各个电能提供给对应用户,将电力系统中各个功能实现出来。另外,在电力系统运行期间,还应该做好电力系统各个环境、层次之间的控制工作,保证人们的用电质量,保证电能在传输过程中的安全性、稳定性[1]。 电力系统的主体结构主要由电源、变电所、输电、配电线路等部分组成是整个电力网络中重要组成部分,对于电力系统的稳定运行来说提供了很大的帮助。因此,在电力系统运行期间,应该做好各个类型系统的控制工作,并对各个层次之间制定对应的信息和控制子系统。而电力系统是一个规模较大、层次复杂、要求严格的一项实体系统,其中主要包括了成千上百个网络节点组成,可以有效的扩大系统的传播范围,并提高电力的传播速度,这对电力系统的安全、稳定来说意义重大。 2 电力系统自动化的应用 电力系统自动化是电力系统在未来发展的必然趋势,可以有效的实现远程监测、控制,而自动化监测和远程控制系统是电力系统中重要组成部分,确保电力系统安全、稳定的运行[2]。 电力系统自动化的基本流程主要通过调控中心的形式置对应的计算机设备,并在其中设置辐射网络系统,并保证电力系统可以在发电厂、变电站设置远程方向控制中得到广泛的应用,只有这样才能形成一个全面、立体化的信息传输、接收系统。另外,在整个电力系统自动化流程设计过程中,电力系统自动化的中心计算机职能可以对电力系统进行自动化控制,并通过软件的运用扩大软件的控制范围与软件的深化程度。而电力系统的中央控制主要对电力电力系统的总体职能进行控制,是整个电力系统中的中枢神经,可以有效的保证电力系统可以安全、稳定的运行下去[3]。地方控制的主要功能是对发电厂、变电所进行控制,并严格遵守中央控制所下达的命令进行操作。 3 电力系统自动化发展方向 随着社会不断的发展,人们的生活中质量逐渐提升,电力成为了人们日常生活中重要组成部分,对于国家、社会经济的发展来说起到了非常重要的作用。而电力系统自动化发展是电力事业建设发展的必然趋势,同时也是电力生产、传输、安全管理的基本,是实现电力系统自动化控制和管理的主要手段之一。 3.1 自动控制技术发展趋势 现阶段,我国电力系统正朝着全新的方向发展,比如说,在电力系统设计分析时,在处理问题时所面对的多机系统模式,这些都需要通过计算机、远程通信、电力电子器件进行控制,只有这样才能保证电力系以一个智能化。区域化、协调化的形式发展下去。而现代控制理论是电力系统自动化控制中重要组成部分,可以有效的保证人们的供电安全。 3.2 变电站自动化发展趋势 在电力系统自动化过程中,变电站也正朝着全新的形式发展下去,其中数据共享就是其中重要组成部分,要想实现这一目标就应该在整个电力系统中安装监控、保护系统,只有这样才能对数据的采集工作进行保,从而保证数据的使用安全。 3.3 供电方式朝多样化发展 我国地域辽阔,而电网分配主要由城市电网与农村电网这两部分组成,因此,在开展工电网管理工作时,应该做好电源点、线路开关设备和网架的管理工作,只有这样才能将供电方式以一个多样化的形式发展下去。 3.4 通信方案的多样化 对于不同地区、不同条件来说,现有的通信方案会以一个多样化的形式发展下去,比如说常见的有光纤、有线电缆、微波、电力载波等形式。而电力系统的自动化通信方案主要子站、主站、现场单元组成,并开展对应的通信工作,只有这样才能保证电力系统可以稳定的运行下去,并保证人们的供电安全、可靠。 3.5 电力系统自动化总体发展形式 自动化主要以机械的形式运行下去,并对现有的电力系统、结构进行全方面的优化、完善,根据电力系统的运行现状制全新的管理方案,并通过闭环控制的形式开展电力系统的全面监测工作。对于电压的等级来说,可以将其以低压的形式扩展,并树立全新的配电管理系统,只有这样才能更好的实现电力系统自动化。而电力系统自动化装置性能也正朝着数字化、灵活化、科学化的形式发展下去。 4 总结 本文对电力系统及其自动化的发展方向进行了简单的研究,文中还存在着一定的不足,希望我国专业技术人员加强对电力系统及其自动化的发展方向的研究,只有这样才能保证供电质量,促进电力行业快速发展。 电力系统及其自动化论文:电力系统及其自动化技术的应用 摘 要 随着社会不断的发展,我国经济水平逐渐提高,人们对电力的需求越来越大,而自动化技术对电力系统的发展起到了非常重要的作用,可以有效的满足社会的用电需求,降低成本与能耗,保证电力系统快速、稳定的发展下去。基于此,本文对电力系统与自动化技术的应用进行了简单的研究。 【关键词】电力系统 自动化技术 应用 为了保证电力系统的运行安全,满足人们日常用电需求,就应该在整个电力系统中融入自动化技术,只有这样才能从根本上提高电力系统的管理能力,保证系统的安全供电。在科学技术的支持下,电力系统与自动化技术的结合,这对电力系统的发展来说提供了很大保障。另外,将自动化技术与电力系统融合可以有效的提高电力系统的自动化管理与监控,从而保证电力系统的运行安全,提高相关工作人员的工作效率与需求。 1 电力系统与自动化技术 1.1 电力系统 电力系统是电能生产重要组成部分,在电能生产完成之后,通过合理的传递供给人们使用,只有这样才能满足人们日常用电需求。同时,电力系统也是相关技术、设施、方案的总称。电力系统主要对电能进行生产、运输、运用。而电力是一种能源,但是其在运行期间最大的缺陷就是不能将电能进行存储,如果电能在产生过程中不能将其合理利用,那么产生能源浪费的现象发生。电力系统自动化的出现可以有效的解决这一问题,减少能源的浪费,促进电力行业快速发展。 1.2 自动化技术 自动化是一种特定的仪器,并通过计算机技术对电能进行成产,并将其传递,供给人们使用。自动化技术是一项具有较高综合性的一种技术,是整个计算机的优秀技术,在实际使用时可以通过一些智能性质的硬件为基础进行操作,只有@样才能对整个电力系统进行合理控制,并保证电能生产工作质量与效率。一般的自动化控制系统主要对电力系统进行控制、装置,并将二者之间的监测与控制信息通道组成,如图1所示。 自动化技术在电力系统中的应用可以有效的保证电能的运行安全性、稳定性,因此,自动化技术在运行期间有着以下几种功能: (1)明确整个电力系统相关元件的参数,并做好电力系统的控制工作; (2)将电力系统中各个控制系统中的元件进行合理控制,并保证电力系统在运行时处于最佳的工作状态,从而保证电力系统的运行安全; (3)自动化技术在电力系统中的应用可以有效的处理一些突发的停电、安全事故等事件,从而减少电力系统故障事件发生,并将现有的电力系统性能进行优化、完善。 2 电力系统及其自动化技术的应用 2.1 智能保护技术与综合自动化技术 随着社会不断的发展,我国信息技术水平逐渐提高,这对我国自动化技术来说也不例外。现阶段,我国智能保护技术在发展过程中已经取得了很大的成就,在实际使用期间可以通过综合自动化分层设施对各级电压电站应用。在智能自动化的保护设施上,可以为其制定出一项全新的人工智能技术、微机技术、自动化技术理论,只有这样才能保证电力系统智能保护技术的安全性与稳定性。一般来说,在配电网管理在运行过程中,可以通主要通过自动化技术、通信技术、计算机技术等结合应用,只有这样才能保证电力系统的运行质量,这对于电力企业的发展来说起到了非常重要的作用,强化供电安全度和效率。 2.2 仿真技术 电力系统及其自动化技术在运行过程中存在大量的数据信息,并通过仿真技术对其中的数据信息进行分析,找出有价值的数据信息,将其合理利用。另外,仿真技术在实际使用时可以有效的保证电力系统运行时的稳定性,并开展对电能实验工作,只有这样才能将电力系统进行合理控制,并根据电力系统的运行现状设置对应的监控设备与系统,只有这样才能为整个电力系统营造一个全新的实验环境。 2.3 PCL技术 PCL技术是继电碰触控制技术和计算机技术中重要组成部分,其在运行过程中可以生产电能,并将其进行存储,只有这样才能保证编辑程序工作可以顺利进行下去。首先,PCL技术在实际运行期间可以有效的解决电能的生产问题,并保证电力系统的运行质量,只有这样才能将电力系统自动化工作可以顺利进行下去。PCL技术与传统的电力系统相比还存着较大的差距,主要体现在具有较高的灵活行、可靠性、稳定性等,同时还能减少能源的损耗。 2.4 计算机技术 计算机技术是电力系统中重要组成部分,在实际运行期间可以将计算机技术的运行范围进行扩大,并保证电力系统输电、配电、发电工作质量与效率。另外,计算机技术在电力系统中的应用可以有效的促进自动化技术的发展。 3 总结 电力系统自动化技术是一项全新的技术、措施,可以有效的促进电力系统与自动化技术快速发展,并保证电力系统的运行质量,从而保证电力系统在供电时的安全性、可靠性,只有这样才能促进我国电力行业快速发展。本文对电力系统与自动化技术的应用进行了简单的研究,文中还存在着一定的不足,希望我国专业技术人员加强对电力系统与自动化技术的应用的研究。 作者简介 叶文星(1980-),男,广东省南雄市人。毕业于广东海洋大学。大学本科学历。现为广州现代信息工程职业技术学院助理实验师。研究方向为机电技术。 作者单位 广州现代信息工程职业技术学院 广东省广州市 510663 电力系统及其自动化论文:电力系统及其自动化技术的应用探讨 【摘要】随着我国经济和科学技术的不断发展,信息技术在我国各行各业被广泛应用。电力自动化的产生就是信息技术在电力系统的广泛应用体现,电力自动化的产生和发展极大的促进了工业化进程,带领我国电力行业走向智能化和科技化的前沿。本文主要就电力系统及其自动化技术的应用展开分析和探讨。 【关键词】电力系统 自动化技术 应用探讨 电力系统自动化技术的应用,极大的促进了电力运作活动的质量和效率,降低了人力和财力的支出,减少因为任务操作原因而带来的电力运作故障。电力系统和自动化技术的有效结合,是电力运作一体化和智能化的体现,对于电力企业的发展具有重要影响。 一、电力系统自动化技术在应用环节的弊端 为了在电力运作活动中把电力系统与自动化技术有效的结合,增加电力运作的实际应用性和实用性,首先要对当下电力系统的运作活动进行研究和分析,剖析其自身运作的弊端,促进电力系统自动化的发展。电力运作的应用弊端主要涵盖以下几个方面。 (一)电力系统的自动化体系的设计科学性和合理性的缺失 到目前为止,我国的电力系统的自动化运作环节,具有运作体系不完善的弊端,这种弊端主要显现在电力系统的自动化设计方面,主要是在设计的初期科学性和合理性理念的缺失,进而导致整个电力系统的自动化活动不能良好的运用,进而造成电力运作活动的目标不能完成,严重影响广大群众的生活用电。 (二)电力系统的自动化能力的浅薄 自动化的运作能力是整个电力运作活动的基础,对于整个电力系统的自动化运作具有重要意义。因此,电力系统的自动化能力较为浅薄,就不能满足电力运作的智能要求,进而造成在电力系统运作活动中,电力运作管控困难,发生运作故障不能及时的进行管控等不良现象的产生。由于当下的电力系统的自动化资金积累较少,电力科学技术手段还不够完善,不能符合电力系统智能化发展的目标,严重制约电力系统发展。面对这一形势,要不断完善电力系统的自动变化体系,创新电力系统的自动化技术,以促进电力系统朝向智能化发展。在此基础上,进而对电力体系自动化的实际运用观念进行重新构建,充分展现自动化的高智能功能,满足当下社会和人们生活的需要,促进我国经济和科学技术的发展。 二、电力系统的自动化的有效应用 (一)完善电力系统的自动化构建体系 电力系统自动化体系的良好运作,首先要不断完善电力系统自动化的构建体系,增加电力系统自动化的运作功能和实际应用性,优化电力转化体系的整体设计,增加电力系统自动化体系的设计科学性和合理性,达到电力系统自动化的运作目标。对于电力自动化的构建体系的合理化工作,要把智能化运作放在构建基础环节,明确电力系统自动化运作的主要对象和范畴,建立合理化的电力运作目标,完善电力系统自动化运作活动中的管控体系。其次,在电力系统的自动化构建活动中,也要对电力体系的连续性的运作结果进行观察和监测,利用不同的计算机程序进行数学的程序监测,对于监测好的数值进行科学性的运算,并利用不同的软件进行运算值的反复检查,确保电力体系的自动化构建体系的合理性和完善性。在这一构建活动中,也要注意对于电力自动化技术的智能化的提升,增加电力系统自动化的运作功效。 (二)增加电力系统自动化的专研深度 电力系统自动化活动的有效运作,首先要对电力自动化活动进行观察和专研,这也是电力系统自动化和智能化发展的基础工作。为了增加电力系统自动化研究的手段和效果,增加电力系统自动化的实际应用能力。首先要不断创新电力系统自动化技术,增加其智能化的使用能效,保证电力系统的自动化和智能化的持续性,满足社会电力行业的发展需要。 (三)建立良好的电力系统自动化应用体系 建立良好的电力系统自动化应用体系,首先,要在电力系统自动化运作活动中,把对电力系统的运作能力的提升放在首要目标,进而增加电力运作的智能化实际应用性。其次,利用计算机和高新科学技术手段,也可以极大的丰富电力系统自动化功能,增加电力系统自动化的实际应用性。对于电力系统的应用性的增强,其主要是在电力系统的运作活动中,不断的对电力系统自动化技术的应用范围和途径进行优化和发展,保障电力运作活动中的自动化设备稳定高效的运作。其次,对于电力系统自动化运作活动中的管控问题,需要进一步对电力设备的主要管控装置进行改造和创新,降低电力系统自动化故障的发生率,促进电力系统的自动化良好的运作。对于在电力系统应用体系环节中的途径环节,要依据于当下的计算机管理系统,完善电力系统自动化的整体运作弊端,实时的对信息和资源进行整合和记载,保证电力系统自动化的实际应用性,增加电力系统自动化设备的应用范围,促进电力系统智能化活动的健康发展。在电力系统的智能化构建活动中也要注意通讯技术的应用,优化整个电力系统的设计构建,保证电力系统自动化的设计合理性。 电力系统自动化是信息技术不断发展的产物,对于整个社会的良好运作具有推动作用。但是从当前的发展形势来看,我国的电力系统自动化的设计环节和实际应用环节具有自身的发展弊端。因此要不断完善电力系统自动化的运作途径,进行电力系统自动化的合理设计,增加电力系统自动化的应用性。 电力系统及其自动化论文:电力系统及其自动化技术探索 【摘 要】电力系统自动化是自动化技术在电力工程领域的应用,自动化相关技术应用到电力工程领域有效地提升了电力工程行业的工作效率和服务质量,有效地推动了电力行业的现代化。 【关键词】电力系统;自动化;控制 随着电力产业技术的快速发展,我国的电力企业已经开始逐步实施电力自动化管理。电力自动化管理系统的应用极大的提高了我国电力企业的管理水平与管理效率,促进了电力自动化的快速发展。目前电力设备以及电力系统的构成都相对较为复杂,若要确保电力设备或系统的正常运行,就要做好对其的管理与维护工作。而此时要面对的就是如何才能更好的对电力系统进行管理。为了解决这一问题,电力自动化管理系统应运而生,为电力系统的自动化管理带来了极大的便利,提高了我国电力技术的发展水平。 一、变电系统自动化 变压器是变电站的优秀组件,在变压输电方面发挥着巨大作用,但随着用电量的逐步扩大,影响因素逐渐增多,变压器在运行过程中发生故障的概率日渐增大。最常见的故障是过电压。它严重干扰着电力系统的正常运行,必须采取相应措施加以限制。通过建立自动监测系统对变电站过电压情况进行实施监控,从而采取针对性的措施,是解决变电站过电压的好办法。 1.电压传感器 它的敏感度直接影响到监测系统的测量精确度,是整个系统的关键环节。在线监测系统中的电压传感器由高压分压器和光纤传感器组成。前者分为电容分压器、电阻分压器几种类型,具有结构简单,暂态响应和测量精度好的特点,专门用来获取电压信号。由于运行状态下的分压器长期保持并联状态,所以电网的等级较高时,要做好相关人员安全防护工作;后者具有频带宽,绝缘性和抗干扰能力强的特点,适用于雷电过电压的测量。光纤传感器分为有源光纤和无源光纤两种。有缘光纤需配置高压分压器,无源光纤受环境温度影响大,都具有很大的使用局限性。 2.信号传输 该环节采用光纤或同轴电缆为媒质进行监测系统的数据传输。同轴电缆造价低廉,安装简单,信号保真度高,但对安全防护有要求。光纤绝缘性好,安全可靠,传输速率快,抗电磁干扰能力强,但需配备专门的接收机和光发射,成本较同轴电缆高,而且安装不便。 3.数据采集 模拟信号的转换处理在这个环节完成。该环节由以下几个单元组成:一是多路转换单元,主要负责传感器的选择或监测,一般借助程控模拟开关完成选通信号;二是预处理单元,主要用来调整输入信号,为模数转换器提供必要条件,并提供一定的抗干扰功能;三是数据采集单元,采样保持负责模数转换周期内各输入量的存储工作,并进行筛选,将数值未发生变化的信号送入模数转换器。模数转换器ADC是数据采集环节的优秀部分,主要指标是转换速度和精确度。 4.数据处理 它是整个监测系统的优秀环节,一般采用两种方法来完成。一是在线监测,由相关软件提供硬件的驱动,实时完成过电压的采集监测工作;二是离线分析,通过计算机技术实现对电压信号采样的数据分析,从而完成对过电压的判断。 二、配网系统自动化 配网系统自动化以计算机技术和自动控制技术为基础,实现在线智能监控或离线监控,从而达到提高配电效率和供电质量的目的。实施配网系统自动化,能够有效减少人力消耗,缩短事故持续时间,为配网管理系统规划提供实时信息。该项技术具有工作效率高,维护成本低,经济效益高等特点。配网自动化系统主要由以下几部分组成: (1)配电主站,多位于城市调度中心,负责与各子站进行通信。配电网具有系统复杂、内部设备繁多、监控对象规模大,分布广等特点,如果都连在主站上,系统难以正常运行。因此设立子系统,减少主站压力。(2)配电子站,多建于变电站内,负责和电力终端设备通信。(3)配电远方终端。该单元主要对配网辖区内的变压器、环网柜、开闭所以及柱上开关等进行实时监控,识别各种故障并加以控制等,通过这些功能和主站系统、子站系统相互配合,实现整个配网的监控和优化。(4)通信网络。负责将主站的控制命令发送给终端,并将终端的各项参数信息反馈给主站,实现主站和终端之间的通讯联系。鉴于系统复杂,工作环境恶劣,相关通信设备数量多且分布范围广等原因,在选择通信方式时,应对其安全性、实用性、可管理性及成本等多方面进行综合考虑,并结合当地实际,采取最优方案,保证配电系统自动化的正常工作。 现阶段有三种主要通信方式:(1)光纤,广泛应用于配电自动化系统,具有性能优、成本高的特点;(2)无线通信,在配网信息系统中比较常见,初期投资较少,但后期维护费用较高,目前部分地区正在研究将其应用到配电自动化中;(3)中压载波,正处于试验阶段,尚未投入正常使用。 三、调度系统自动化 倒闸操作和处理配网故障是配网调度的主要工作。由于受各种因素影响,调度系统故障发生概率较高。随着经济高速发展,实现调度系统自动化,保障配电网供电正常的要求日渐突显,由此导致了远动技术的诞生与发展。远动控制系统主要由调度主站端的计算机系统、执行端的自动化系统以及连接两系统的通信信道系统组成,藉由数据采集技术、信道编码技术以及通信传输技术来实现电力系统的远程监控和操作。调度系统自动化通过对数据的自动采集监控、自动发电控制、经济调度控制和能量管理等手段来实现信息收集、状态分析、层次协调的目的,进而为调度人员提供相应的决策参考。该系统还有专门的抗干扰功能,以满足调度系统安全稳定的需要。 从电力系统整体的角度出发,可以建立一个总的监控系统,经由对以上子系统的控制,来实现对整个电力系统的监控。 四、结语 电力系统综合自动化是一个集传统技术改造与现代技术进步于一体的技术总体推进过程。当前电力系统的综合自动化已经进入以计算机技术和监控技术开发为主要标志内的阶段,但对于我国这样一个电力需求大、电网建设复杂而电力系统综合自动化改革开始较晚的国家来说,在追赶先进技术的同时,还必须要注重对传统技术和设备的改进,只有这样才能保证电力系统综合自动化的早日全面实现。 电力系统及其自动化论文:浅析电力系统及其自动化技术应用 [摘 要]自从改革开放之后,我国的经济持续高速发展,人们的生活水平也得到了不断提高,这就使得人们对电力的需求也不断提升。在这样的背景之下,我国的电网建设不断趋于完善,在电力系统当中自动化技术得到了广泛的运用,在本文当中,笔者总结了现阶段的电力系统当中自动化技术方面所存在的问题,并以此为基础,进一步提出了对应的解决策略。 [关键词]电力系统;自动化;应用 一、引言 我国自上个世纪90年代之后,经济发展日新月因,随着人们收入的不断增多,各种家用电器逐渐走进人们的日常生活当中,从而导致电网的用电负荷不断增加,各种问题不断出现,于是人们对用电的质量就提出了越来越高的要求,而随着自动化技术的不断完善,人们逐渐认识到自动化技术对提高供电质量的重要意义,自动化技术就不断的被应用到供电系统当中去。 二、当前阶段我国电力系统自动化所存在的问题分析 供电系统自动化技术的运用对提高供电系统的稳定性有着非常重要的影响,对人们的生活也存在着重要的影响,当前阶段我国法的电力系统在电力自动化方面还存在着以下的问题: (一)电力系统自动化应用不均衡 当前阶段我国的电力系统虽然已经加大了自动化技术的运用,但是由于用电需求的不断增加,同时自动化系统在最初的设计阶段就存在着较多的问题,从而使得电力系统的安全有序运行存在着一定的问题。在我国的部分偏远地区,由于地理位置以及经济发展水平的制约,电网建设的起步较晚,而自动化技术的运用也较晚,先相比于东南沿海等发达地区的电网在自动化方面还存在着较多的问题,其中最为突出的一个问题就是自动化技术无法覆盖到整个电网,此外,自动化系统还没有形成统一的标准,在实际的运行过程当中还存在着一定的安全隐患。 (二)专业技术不高,素质低下 当前阶段我国大部分地区的电力专业技术人员都并不具有较高的专业素质,更缺乏相应的管理经验,同时在实际操作技能方面也存在着较大的欠缺。而自动化技术不仅要求电力人员需要具备基本的电力知识,同时还需要专业技术人员需要具备一定的自动化专业技能,但是现阶段大部分的电力技术人员都达不到这些要求。 (三)电力系统自动化应用管理不规范 从上文的论述中我们可以发现,电力系统的自动化建设在我国的时间并不是很长,依然还是处于初级阶段。因此,到目前为止,我国的电力系统自动化运行还没有形成较为完整的制度,同时现行的制度当中还存在着许多不合理的情况,其中较为突出的一个问题就是工作职能不够明确,工作范围较为模糊。 三、电力系统自动化技术问题解决方法 (一)加大电力系统更新维护及资金投入力度 由于电力系统自动化应用对技术和设施设备要求高,而且建设电力系统区域不均衡发展,我国应增大对电梯系统自动化技术的资金投入,由此对电力系统进行有效更新和维护工作,从而确保电力工作的持续运行,尤其是偏远地区,更要增强对电力系统设备资金投入, 完善设施设备,方更好地结合自动化技术,而且还需建立一支技术员工定期维护电力设备,定期检查,发现问题能够在第一时间处理,最大程度降低因为设施设备问题导致供电工作无法持续运转。 (二)提升技术人员技术水平 高效率高技术人员是实现电力系统自动化技术安全的基本条件。跟随科技不断发展,电力系统自动化技术人员需要不断加强学习能力,及时补充知识,提升工作能力,有效合理把握市场现状,除此之外,电力公司还要定期组织培训,帮助技术人员掌握新型技术,提升技能,增强技术操作水平。 (三)完善管理体系 自动化技术的运用必然要求我们需要建立完善的管理体系,特别是管理责任制与安全管理制度。在实际的管理过程当中,还需要根据实际情况进行一定的细化,实施专项专人制,有关责任人需要对系统故障及安全问题负责任,有效降低管理上责任推卸和不行动现象出现。 四、结语 随着我国经济的持续高速发展,对电力的需求正在不断增长,同时由于新能源行业的影响,电力企业也面临着一定的生存压力,在这样的背景之下,必须要不断加强自动化技术在电力系统当中的运用。当前阶段我国的电力系统在自动化建设方面还存在着许多问题需要解决。在上文当中,笔者结合自己的实际工作经验,分析了现阶段影响我国电力系统自动化建设的相关问题,并总结了对应的解决策略,希望能对提高我国电力系统的自动化建设有所帮助。 作者简介: 白玉林(1991―)男,汉族,山西省吕梁人 武昌理工学院,2012级自动化专业。 电力系统及其自动化论文:变电站电力系统及其自动化技术的应用探讨 【摘 要】随着我国电子信息技术的进步,变电站电力系统在作业与管理的过程中都能应用电子信息技术实现其自动化,从而节省了人力资本,提高了工作效率与准确性。本文通过对自动化系统在电力系统中的应用作出讨论,进而对自动化技术的优化提出建议。 【关键词】电力系统;自动化;应用 一、引言 电力系统供电过程是通过变电站切断或接通线路、调整电压来完成的,变电站作为输配电的中轴与集结点,在电力系统中起着十分重要的作用,不但保证生产的顺利进行,还起到有效调配的作用,另外,变电站对于系统的安全也起着监控与保障作用。 变电站主要分为:升压变电站,主网变电站,二次变电站,配电站。计算机软件的开发与信息系统的应用完全可以实现变电站设备的自动化操作,这样不但大大的降低了职工的工作强度。电力系统自动化就是要实现自动的掌控和监视电力从出厂到供应的全过程,确保电力输配过程更有效和通畅。 变电站实行有效的自动化控制,可以实现电力供应的快捷、准确、安全,也可以降低损耗。经过几十年的自动化系统升级,目前以计算机系统控制的自动化系统达到了很高的稳定与效率的要求。其自动化系统的组成包括变电站监控系统、保护与故障录波系统、电气二次设备、电量采集设备、主设备在线监测等系统。在计算机与遥控技术相结合的程度越来越高的今天,应用与升级自动化系统,是电力系统在技术上要不断研究与完善的步骤。 二、电力系统自动化的作业流程 (一)计算机网络连接 对于计算机普及程度已经很高的今天,自动化系统就是通过计算机控制来完成动作,对自动化的综合系统来说,第一步首先是布网,主要是在中心地带布置控制所,安装调控中心装置,以此为基础布置网络系统,作为中心调控场所,安装配套的控制装置与监督装置对变电站进行信息服务以及对电厂信息进行反馈,对供电过程进行远方监视与控制。在监控中遇到问题可以及时的处理。总体来说,就是按照自动化控制计划,布置立体的网络管理体系,形成全面畅通的指令传输和信息转达系统。 (二)计算机调度控制 中心计算机组对电网运行情况通过配套的监控设备进行调控,监控设备在相关数据与工作现场摄像方面进行记录和监管,并通过编制各种报表及时上报上级信息系统进行相关数据分析处理、系统异常报警、事故原因分析等方面的工作。对于系统设置的自动恢复操作,也可以通过自动恢复与重复操作来恢复正常运行,对于损坏不能使用的部分,立即启用备用装置。中心计算机调配系统以对监管设备的控制为优秀,对于不同的设备都有不同的监控仪表以及信息处理装置,最终通过中心计算机与分层计算机系统之间的沟通,以及控制计算机和终端硬件以及监控装置的结合,加上软件的开发,实现自动化与远程控制。 (三)电力系统的综合自动化对分层控制。 中心计算机连接的是具体操作的计算机系统,也就是分支系统,变电站、发电厂、调度中心通过多层级的电子计算机系统形成网络,通过层层的控制,实现对各个组织的分层管理,按照所管辖的功能范围对控制功能进行分担和综合的协调,以此来达到系统的合理经济以及可靠运行目的方面的控制系统。 三、电力系统自动化运行中存在的问题 (一)计算机信息系统管理中容易造成冲突 由于电力系统涉及的内容、线路、节点较多,对于一个整套的自动化控制系统来说,中心计算机系统,也分为多个层级与职能的部门,不同层级由不同的主观部门来管理、运行与维护,不但有主系统还有分系统,其中间环节与手续较多,也会造成系统管理困难。例如,为了确保系统安全,由于各层级的系统硬件及网络的运行与维护往往是定期与不定期的进行,而维护的内容、标准由于分管节点太多,可能造成时滞与信息不畅、不对称的问题。 (二)既有信息设备种类与型号较多 随着科学技术的发展,自动化系统的软硬件更新升级的速度也变得越来越快,尤其是电力系统,其设备的更新换代走在了各个行业的前面,而对于旧的设备、还能够使用的设备,往往还保留使用,且不同厂家提供的设备的纷繁混杂,也成了管理的难点,更成为了涉及安全设备管理的难点。例如,DMS系统、WAMS系统、EMS系统,汇集交换机,防火墙,隔离装置,故障检测系统等等,有的设备在更新过程中并不一定兼容,新旧设备在使用中会产生效率搭配上的差异,这些不但给设备的运行带来了不稳定性,也给维护人员带来了压力,对于调度来说需要使用各种不同的命令与口径去监督设备的运行情况,构成了不稳定的操作因素。 (三)电力系统控制中的安全问题 智能化与自动化并不等于完全的操作由系统自主,随着电网的建设发展以及电网规模的不断扩大,电力系统的智能性越来越高,自动化操作的误差越来越小,而人们在潜意识上对电力系统的运行安全就放松了警惕。电力系统的安全问题主要来自于设备和环境两个方面,而这两个方面的控制需要人来监控,首先,自动化系统无论是软件还是硬件方面,在长时间的连续使用中,会出现设备的老化、数据存储能力下降、数据计算错误,甚至控制系统瘫痪。第二,老旧系统存在硬件老化的状况,大大降低了系统的运行效率与安全性,自动化系统安全管理的风险加大。第三,由于设备与系统在各层级上不统一,不同的系统与硬件维修耗时较长,监控设备经常发生故障,信息传输也容易与其他后台系统发生紊乱。环境因素造成的安全风险主要表现人为环境与操作环境。人迹混杂、运行环境不良会使电源安全存在较大隐患,需要对电源进行相关的维护管理。随着信息化的发展,监控网络还有受到病毒和黑客攻击的危险。自然环境的因素也不能轻视,包括地震、暴雨、大风等情况也会影响到电力自动化整体系统的安全。对于安全问题的处理,一定要做到人控与机控的相结合,在安全控制上仍然以人为主,机控作为最有效的参考,对于现场仍然要有人的巡视和检查、监测。 (四)系统之间的联系障碍 由于操作系统与系统所承担的内容越来越多,各系统之间仅能实现弱连接现象。弱连接就是指各系统只对需要与其他系统交换数据的通信机配置了网关,而系统内其他服务器未配置网关,这种相对独立的系统设计给网管软件的部署带来了一定的限制。 四、电力系统自动化的发展方向 电力系统的自动化的发展首先要全面建立DMS系统,DMS系统是对电气系统进行综合管理的系统,能够使电气设备的使用效率得到大幅度提高,使控制监测系统得到优化,进而使大面积停电故障自动控制到最低,提高供电的稳定性,管理人员也能根据该系统准确的随时掌握整个电力系统运行情况以及相关数据。 其次,互感器的开发与使用是国际研究的趋势,针对不同的情况与条件研究与使用各种类型的互感器(电子式互感器),可以连接传输系统和二次变换器的一个或多个电流或电压传感器,将被测量按比例传送给测量仪器、仪表和保护或控制装置。电子式互感器对变电站自动化系统结构的变革和功能的不断完善及技术性能的进一步提高,将起很有力的推动作用,它的应用将全面促进数字化的变电站自动化系统的实现。 集成系统与数据库管理的应用。数据的准确计算与处理、数据的共享是计算机自动化应用的一个主要特点,将保护和监控功能集成到同一装置中,再经过信息系统的处理,是实现数据共享的主要手段。未来对于信号、信息如何转化成数据进而对各个区域、节点能够更加全面、准确的控制,是电力系统自动化研发的又一方向。 电力系统及其自动化论文:探究电力系统及其自动化技术存在问题及措施 【摘要】在我国,城乡电网在建设和改造的时候,逐渐采用了自动化控制技术。大部分低压变电站已经实现了无人值班,部分220kv及以上的超高压变电站也逐渐过渡到自动化控制。电力自动化控制技术的发展,增强了电网配送的效率和质量,降低了成本造价。电力系统的自动化控制技术正在不断完善中,不久的将来,电力系统将实现控制系统的数字化。本文笔者对电力系统及其自动化技术存在问题及措施 进行了分析和探讨。 【关键词】电力系统,自动化技术,问题,措施 前言:近年来,随着我国工业不断发展,电力需求量不断增加,电力系统规模不断壮大,人们对电力的容量及安全也有了更高的要求,这些因素,都促使着我国电力系统调节形式必须不断进行改革创新,为提高电气系统经济调动系统稳定性,实现电气工程自动化管理,我国电力企业纷纷进行技术化改革,在这一背景下,电气自动化技术应运而生,并成为未来电力工程发展的主要趋势。 1电力自动化控制技术的发展趋势 1)自动化技术远动终端的改进。RTU系统采用的是工业控制计算机作为硬件的平台,在扩展测控接口电路可以完成"遥控"功能。RTU扩展性较好,而且设计的周期很短,但是成本高、体积大,使用起来不够方便。 2)自动化技术分布式技术的发展。分布式发电系统具有灵活的变负荷调峰性能,可以满足一些用户的特殊要求。尤其是一些商业区,需要较高的供电需求;一些偏远地区的电力用户需要更加稳定的电力来源,自动化技术的分布式可以满足这些需要。分布式技术可以节约输送和变电的成本,比较适合当今能源紧张的现状。目前DG技术与常规电网相联系,不断推动分布式自动化技术的应用。 3)自动化控制技术更新速度化。全国电力系统实现联网工程以后,电力系统的管理以及输送、变电、配电工作都纳入到网络管理中来,电力网络需要分析计算的信息量非常大,而且电力传输的路径非常复杂,高低压变电需要根据分析的数据和用户的需求相配套,就需要EMS高级分析应用软件不断发展完善。 2 电力自动化控制技术的基本要求 电力自动化控制技术要求快速而准确的收集、检测并处理各个系统元件所运行的参数。自动化控制技术可以实现整个电力系统中各个元件的综合协调,具体的要求有如下几个方面。 1)系统调度自动化。电力自动化控制系统中的调度自动化技术是发展最快的自动化控制技术,主要的功能有:电力系统中数据的采集和监控;电力系统经济运行与调度、发电厂的运营与决策;变电站的自动化运行。其中电力系统的数据采集和监控是实现调度自动化的前提和基础。电力系统调度自动化是电力自动化控制系统中的优秀技术,决定着自动化系统中的质量和安全稳定性。目前所用的电力调度化技术系统如AGC、SCADA以及EMS等已经初步建成并投入使用。 2)变电站自动化。变电站自动化技术可以提高变电站的安全性,保证变电站运行的稳定性,可以向用户提供更加稳定的电能。在变电站的维护中,还可以降低维护费用,从而提高电力系统的经济效益。变电站的自动化控制系统利用的是计算机通信技术、现代电子技术以及信息处理技术对变电站中的设备装置进行组合优化,并随时检测、控制、协调变电站装置中的所有设备运行状况。自动化装置对所收集的数据进行分析、比对、协调,保证变电站的安全运行。 3)配电网自动化。配电网的操作长期以来一直采用的是手工控制,相对于生产、传输和变电自动化系统显得有些滞后。随着电力自动化控制系统的应用,配电网的自动化系统包括设备管理、自动制图、馈线自动化以及地理信息系统的分析软件。配电网自动化控制系统有大量的智能终端,先进的通信技术以及更加丰富的后台软件。配电网自动控制系统要结合我国的城乡配电网的具体情况,逐步推进,最终实现电力系统的综合自动化。配电网自动化发展是我国电网建设的重要方向,也是我国电力市场发展和社会进步的需要。在电网改造与规划中大力推广电力自动化技术是实现配电网自动化的重要基础。利用先进的计算机技术、网络技术和无线通信技术以及电力自动化设备,可以实现对配电网系统运行状态的自动、全面监控和有效控制,在配电网系统监控工作中达到人机合一的状态。这些技术和设备的使用不仅降低了工作人员的劳动强度,节约了系统运行管理和维护的成本,还极大地提高了电网的运行效率和社会经济效益。 3 电力自动化控制技术的应用分析 计算机信息技术的发展引起了各行各业自动化技术的变革。自动化控制技术引入电力系统中,为电力系统复杂的操作程序节省了人力、物力和财力。电力系统中应用的主要自动化控制系统有如下几点: 1)主动的面向对象数据库技术。主动的面向对象数据库技术能够降低代码编程的复杂性,大量简化数据库开发的流程,有效促进了电力自动化控制系统的建立。目前,主动面向对象数据库技术已经比较成熟,有着较强的适应性,所应用的领域也比较广泛。其主要的特点有开放性、共享性、继承性和唯一性。较一般的数据库有着更为广泛的优势,根据数据库的子系统监控电力系统,可以有效集成电力系统的数据分析和权限管理。主动的面向对象数据库还可以实现电力系统自动化监控和控制,提高了系统控制效率。在数据的分析中可以及时有效应对电力系统中所出现的细微问题,保证电力系统的安全性和可靠性。 2)现场总线控制技术。现场总线被称为现场局域网,主要控制数字传输,是现场测量和现场设备中的控制系统。生产现场中的自动化智能设备与总线控制中心的设备相连接,就可以实现全方位的通讯控制,有效满足了人们对电网的安全需求。现场中的现代化智能仪表的连接以及数据的通信将科学规范的传入到计算机网络中,并实现网络运行和传播。这个过程也实现了电力系统数据信息的高度共享,弥补和完善了自动化系统的远程监控,从而实现了电力系统自动化的远程调配。目前,应用最为广泛的是FCS系统,FCS系统较ACS系统更为先进,优化了控制系统的所有的性能,能够快速检测出每个环节的问题。电力系统的传感器、变送器等设备的统一性,使整个系统更加灵活、安全。一旦有故障产生,上位机就可以准确的确定故障出箱的底层环节,并制定出应对策略,及时恢复系统的正常运行。 3)光互连并行处理器阵列在电力系统。光互连技术不受电容性负载的影响,可以根据需要进行输入输出。光互连可以实现高性能的互连,无论是临界线长度对无终端的电互连线的限制问题,还是有终端线中输出端密度的限制问题都可以利用光互连进行解决。并且,光互连还不受准平面和平面的影响,有着较强的抗电磁干扰能力,这在并行处理器阵列系统中有着较大的应用潜力。光互连并行处理器阵列在电力系统,可以提高电力自动化控制技术的水平,保证电力自动化系统向着更高的质量发展。 4 结语 总而言之,在今后的发展进程中,各个行业要想能够实现长远发展,就一定要将必然传统的落后技术摒弃掉,对自动化技术加以应用并且积极地进行推广。首先对各种先进技术加以充分利用,并基于此来对自身的个性发展空间进行不断地拓展,终将从整体上对社会经济的发展起到重要的推进作用。 电力系统及其自动化论文:电力系统及其自动化的发展方向研究分析 【摘要】文章分析了电力系统自动化的发展现状及影响因素,探讨了电力系统未来的发展趋势与方向。 【关键词】电力系统;自动化;发展方向 引言 电力系统指的是包括发电、输电、变电、配电以及用电等几个环节组成的电能的生产与消费的系统。电力系统是维持社会生产和生活的基本能源,也是促进我国经济发展的重要基础设施。电力系统的构成较为复杂,而且通常具有较大的规模和较为复杂的层次,系统运行对实时性和可靠性都有着较高的要求。在电力系统的构成中,以电源、电力网络和负荷中心为主体结构,将电源发出的电能进行升压,到一定的等级之后便输送到变电中心,然后在经过降压,在配电线路与用户之间相连,以此来完成整个系统的运转。 在电力系统中存在着多个网络节点,分布在不同的区域内,通过这些网络节点的有效传输,实现电能的输送,以此来为电力事业的发展提供保证。无论是从系统规划和建设方面来看,还是从系统的运行与管理方面来看,电力系统都必须要向着自动化方向发展,而科学技术的运用促进了电力系统自动化水平的不断提升,其主要是实现了将自然界的能源转化为电能,并且通过系统的运行将电能进行转化和传输,以此来满足用户的需求。 随着时代的发展,人们生活水平的提高,时代要求电力系统实现自动化运行与管理,同时也是有效解决现代城市电力需求办法。在现代计算机技术等的不断发展下,极大地改变了原来电力系统自动化内涵,在EMS系统中已经综合了PAS工程,而且开发电力系统故障管理数据软件技术也成熟起来,电力系统的CCCPE统一体自动化就是最好的见证。CCCPE软件管理系统把电力电子管理装置和通信以及计算机控制集合于一体,能够检测与监控电力运行故障,而且对管理的全程都可实现自动化监控,对电力系统的电力调度能够成功承担完成。就装配电力系统各种自动化设备来看,与其他投资相比,引入自动化设备所用投资比重不大,但重要性能够与投资的电力系统主设备媲美。在电力系统中引进先进的自动化设备在一定程度上能够促进系统主设备运行效率的提高,使运行故障避免发生,并能够使主设备的使用寿命最大限度的延长,使配置新设备的时间推迟,能节约资源,使电力公司在设备投资上节省。为使用电需求的日益增多状况得到满足,使电力系统供电量与用电量处于平衡好的状态。 1、电气自动化发展主要影响因素 信息技术的决定性影响。信息技术是包括计算机、世界范围高速宽带计算机网络及通讯技术,广泛的讲就是指人类开发和利用信息的一切手段这些技术手段主要目的是用来处理、传感、存储和显示各种信息等相关支持技术的综合体。 与物理科学的联系。更加紧密2O世纪的后半叶对电气工程的成长起到了巨大的推动作用。固体电子学也主要是由于三极管的发明和大规模集成电路制造技术的发展,电气自动化与物理科学间的紧密联系与交叉仍然是今后电气自动化的关键,并且将拓宽到微机电、生物系统、光子学系统。 现代技术的迅速发展。现代技术的飞速进步和分析方法势必带动着依赖现代技术的电气自动化、设计方法的日新月异也将迅速发展起来。 2、电气自动化技术应用发展方向 2.1、电力系统自动化实时仿真系统的应用 该仿真系统在可提供大量实验数据的前提下,还可多种电力系统的暂态及稳态实验同步进行,还能用以协助科研人员测试新装置,且多种控制装置都能与其构成闭环系统,从而为灵活输电系统及研究智能保护的控制策略提供了一流的实验条件。电力系统数字模拟实时仿真系统的引进,方便了对电力系统负荷动态特性监测、电力系统实时仿真建模等方面进行深入研究,从而建成具备混合实时仿真环境的实验室。 2.2 综合自动化技术与智能保护的应用 目前国内的综合自动化领域的研究已达到国际先进水平,智能自动化保护技术领域的研究相对处于国际领先水平,研制的分层式综合自动化装置能够适用于各种电压等级电站。将国内外最新的人工智能、网络通信、微机新技术、自适应理论、综合自动控制理论等应用于电气自动化保护装置中,对电力系统自动化保护的新原理进行了研究,可以大大提高电力系统的安全水平,使得新型保护装置具有智能控制的特点。 2.3电力系统中人工智能的应用 电力系统及其元件的故障诊断、运行分析、规划设计等方面将模糊逻辑、专家系统以及进化理论应用到实际研究,并且结合电力工业发展的需要,开展了电力系统智能控制理论与应用的研究,同时也开展了在上述实用软件研究的基础上以提高电力系统运行与控制的智能化水平。 2.4电力系统配电网自动化技术 该技术采用的模型为最新国际标准公共信息模型,输电网的理论算法采用与配网实际与高级应用软件相结合,负荷预测时配合应用人工智能灰色神经元算法进行,最后进行潮流计算时采用配网递归虚拟流算法。电力系统配电网自动化技术取得了重大技术突破,主要表现在信息配网一体化、高级应用软件、配网模型、中低压网络数字方面,最终,解决了载波在配电网上应用的路由、衰耗等技术难题,正是因为采用数字信号处理技术,才得以提高了载波接收灵敏度。 2.5供电方式以及一次设备 我国配电网根据不同地区的经济发展水平,通常可以划分为城市电网与农村电网两个基本的配电网络。在城市电网中以电缆为基本的供电方式,在农村电网中以架空线路为基本的供电方式。虽然在供电方式上具有一定的差异,但是在配电网的组成上,通常都是由电源点、开关设备和网架三个基本的组成要素,按照不同的组合形式构成多种不同的配电方案。在城市电网运行过程中,通常都采用环网柜作为配电线路的主要设备,而农村电网在架空线路中打赌使用重合器、分段器等作为主要的设备。以线路开关设备为主的供电方案则主要依靠断路器、分段器等来实现。 2.6远动系统以及二次设备 在电力系统中可以通过自动化技术的运用来实现远动功能,同时实现对线路开关的即时监控。远动系统的可靠性主要是通过保护动作来实现,在配电系统的远动功能需要依靠电源和传输来实现,所以其通常广泛的运用于室外环境,而且必须要依靠持续的电源作保证来实现系统的不间断运转。配电设备有着广泛的应用范围,而当前主要采用的有CDT、POLLING规约,规约与自动化系统之间存在一定的不协调性,所以必须要通过新的规约实现对系统自动化标准的新约束,这也是电力系统自动化发展的主流方向。 2.7通信方案以及设备 在电力系统的通信设备中一般需要实现主站与子站、主站与单元、子站之间的几个通信方案,为了保证通信方案能够有效的实现,需要实现设备的持续运转,这也是电网运行过程中的一个基本要求。在不同的供电区域中,通信方案的实现有着不同的要求,而通信方案的构成也有着多种形式,常用的有光纤、电力载波、有线电缆等几个方式。 2.8主站网络与软件功能 电力系统的自动化的主站功能包括SCADA实时监控、GIS(地理信息系统)在线管理、电网经济运行分析等,主站框架要突破传统的单一调度自动化系统C/S模式,以P-P-C/S-B/S-体化架构,充分体现分布式络的管控一体的综合集成系统特点,计算机网络与软件平台技术充分体现功能与开放,并提供与异构系统跨平台接口,与调度、负控、MIS、CIS等自动化子系统实现无缝集成。 电力系统及其自动化论文:电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展分析 摘 要:电力是人类社会主要能源,在生产生活中占据着重要位置,发挥着重要社会职能,不论日常生活,还是企业生产都离不开电能,人类已对电能产生较强的依赖性,一旦停电,不论家用电器,还是机械设备都将无法正常使用,保障电力系统稳定性与安全性具有重要意义。随着经济的高速发展,社会用电需求量越来越大,供电难度随之提高,时常发生非计划性停电,显然传统供电模式已不能满足电力工业发展需求。而电气工程及其自动化技术在电力工业中的融入,促进了电力系统自动化的实现,为智能电力系统建设提供了路径。电力系统自动化能大大提高供电稳定性和可靠性,降低故障率与损耗率,非常值得推广和应用。本文将针对电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展展开研究和分析。 关键词:电力系统;电力自动化;发展分析;电气工程及其自动化 0 引言 电能是科学进步和经济发展的基石,电力工业是基础性产业,在社会发展建设中占有重要地位。随着电力体制改革的不断深入,电力市场竞争日益加剧,且用户对供电质量要求越来越高。电力企业想要适应新的市场环境,增强竞争优势,降低经营成本,就要加强对电气工程及其自动化技术的应用,以构建自动化电力系统,提高供电质量,保障电力系统的安全运行。电气工程及其自动化技术在电力系统中的应用实现了自动化、无人化供电,实现了设备故障自动检测与排除,大幅度降低了供电人力物力消耗,提高了电力企业的社会效益与经济效益,促进了我国电力工业持续发展。 1 电气工程及其自动化技术 电气工程及其自动化技术是一门综合性较强的学科,涉及:电力电子技术、网络控制技术、自动化技术、机电一体化技术、计算机技术等众多现代高新技术。其主要特征是强弱电结合、元件与系统相结合、软硬件结合、电工技术与电子技术相结合[1]。该技术是电气信息领域的新兴科学,诞生于二十世纪七十年代,九十年代后期电气工程及其自动化技术融入工业领域,使工业发展迈向了一个新阶段,大大提高了工业生产率,改革了工业生产方式,有效促进了经济发展建设。二零零二年,该技术被评为部级重点科学,其技术水平越来越高,技术类型越来越丰富,技术体系被不断完善,应用范围越来越广,迅速成为了工业生产优秀力量,使工业生产实现了自动化。 2 电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展 电气工程及其自动化技术融入电力系统已成为现代电力发展的主流趋势,电气工程及其自动化技术是实现电力自动化、电力智能化的重要技术手段。南瑞电力公司、紫光电力公司、申瑞电力公司等电力企业都在基于电气工程及其自动化技术研发自己的电力自动化系统[2]。电力系统自动化不仅能提高供电质量和效率,更保障了供电可靠性以及稳定性和电网坚强性。许多西方发达国家早在七十年代,便已开始了对于电力系统自动化技术的研究。而我国一九八七年才首次对电力系统自动化进行研究,且由于资金、技术限制,没有获得理想的研究成功,但该研究填补了中国电力系统自动化的学术空白[3]。九十年代后期,我国开始投入大量资金对电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化进行研究,并取得了显著成果,开发了电力自动化系统。 二十一世纪后,我国电力自动化系统开始正式进入实用阶段。电气工程及其自动化技术在电力系统中的应用,实现了:自动化电力调度;自动发电控制;自动化安全分析;自动数据采集;自动发电两控制;自动电压控制;动力机械自动化控制。利用自动化系统能对发电厂进行:自动检测、电能预估、调节、监视和管理,能大大提升电厂运营效率,降低发电成本和设备故障率[4]。发电过程中,很多工序都可以利用自动化系统代替人工进行各种运行作业,有效降低了劳动强度,提升了作业效率。并且自动化电力系统操作界面灵活,具有可视化特点,操作简单方便。目前国内很多新型电力系统都已开始尝试应用电气工程及其自动化技术。例如,目前电力调度自动化建设中应用的CC-2000、OPEN-2000、SD-6000等系统。这些自动化电力系统,功能强大,能适用于不同环境,满足不同使用要求,提供不同数采集子系统。CC-2000系统已在三十多个电力工程中进行了实际应用,能提供VME总线控制机系统和终端服务器系统,不仅灵活性及适用性强,且稳定性和可靠性也非常好,更采用了开放式设计,融入了事件驱动技术和封装思想设计理论,具有较好的性能[5]。SD-6000系统,具有非常强大的云图功能和自动回拨功能,是近些年我国电力部门重点开发项目,是当前较为新型的电力自动化系统,功能丰富强大,集成了调动投影功能,设计中使用了具有较强稳定性和安全性的元件模型,融入了场站单线图技术,数据处理速度和响应速度更快。OPEN-2000系统自开发以来就备受关注,现已应用到电力系统能量管理系统中,采用双网机制,供电效率被提升,系统运行能力被提高,电量控制更精准。 电气工程及其自动化技术在电力工业领域的应用,改变了传统供电及电力管理方式,促进了电力工业持续发展,提高了供电效率和质量。传统电力系统技术背景下,供电中易发生电压偏差、波形突变、电压波动闪变、频率偏低等现象,而这些现象都会对供电稳定性与电能质量造成负面影响,导致电能质量不能得到保障。若电能质量低,就会表现出电流偏低、电压偏低等一系列的非正常供电状态。而电气工程及其自动化技术的融入,则能很好的解决这些问题。通过自动化电力系统的实时监控及电压监测功能,能实时对电压、电流、频率进行控制来提高电能质量[6]。电力系统自动化除了能提升电能质量,还能保障电力系统运行安全,缩短故障维护时间。传统技术背景下,电力系统故障通常需要停机维护,会导致大面积停电,且故障点的查找费时费力,效率低下,所以停电时间较长,容易给人们的生活与工作带来不便。并且这些故障的发生易对人员安全造成威胁或引起设备的损坏。电力自动化系统,在故障发生便能快速自动将故障点隔离,切除故障点,保障其他节点的在正常运行,避免故障点的扩大,保障了电力系统运行安全性。而且在故障发生时,系统会自动生成故障信息,发送到控制中心,维护人员通过故障信息便可确定故障点,有效提高了维护效率和水平,实现了电力系统安全、可靠运行。电力系统中应积极融入电气工程及其自动化技术,加快电力系统自动化发展进程。 3 电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化关键技术 通过前文分析,不难看出电力系统自动化的优势和意义,对于提升电力工业发展水平有着很大帮助。近些年来,我国投入了大量资金进行了电力系统自动化研究,技术类型和内容越来越丰富,功能越来越强大,表现出了良好的应用前景。下面通过几点来分析电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化关键技术: 3.1 电力系统智能控制技术 电力系统智能控制技术是实现电力系统自动化和智能化的关键技术,是当前世界电力系统控制技术发展的主流方向,是我国电力工业研究的重要技术之一[7]。该技术应用潜力非常大,解决了传统控制技术背景下难以解决的技术难题和复杂控制问题,特别在具有不确定性系统及非线性等对适应度要求高系统中的应用,表现出了稳定控制效果。 3.2 柔性交流输电系统 该系统是目前自动化输电系统的优秀部分,涉及到远程遥感技术、传感技术、电力电子技术、微机处理技术等众多高新技术,同时更融入了大量新型节能技术,其技术优秀是:串联补偿、FACTS技术、SVC技术,能对输电系统主要参数进行自动化、智能花的控制及调节,以保障输电系统性能,使输电更加稳定和可靠,在大大提升输电系统可控性和输电效率的同时,更降低了供电成本和损耗,实现了输电节能。 3.3 动态安全监控系统 动态安全监控系统是保障电力系统安全运行的关键技术,更是电力系统自动化实现和建设中不可缺少的关键技术。该系统包含:SCADA系统与监视控制系统两大子系统,优秀技术是自动故障检测技术,能通过记录电磁暂态分析故障录波,检测效果好,有效性强,且能GPS技术实现数据同步传输,有效提高了监控与维护效率[8]。另一方面,更解决了传统故障录波仪数据冗余问题,提升了数据准确性与可用性。 4 电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化的未来发展 十二五期间国家电网投资五千亿进行电力自动化研究,全面将电气工程及其自动化技术融入到了电力工业领域。虽然我国对于相关研究起步较晚,但也已经取得一定成果,随着研究的不断深入,其功能和性能已得到明显提高,已基本能满足电力自动化发展实际需求,显然电力自动化发展已成为必然趋势。从电力自动化未来发展趋势来看,电力自动化技术将全面融入:输配电、电能表、变电站、配电网、交互终端等多个领域。在变电站建设中的应用,能实现变电站自动化无人看守运行,有效降低了变电站建设成本和人力物力消耗。通过电力自动化系统就能对变电站内一系列设备进行自动化协调,完成变电站设备保护和自动化故障诊断等作业,且能够采取自动隔离措施,并生产故障记录。而这些故障记录能为变电站的定期维护提供科学依据。在定期维护中,便可根据分析数据,对多发故障点,进行重点检测,以降低故障率,提供故障检测效率。在电网调度中的应用,实现了自动通过服务器进行调度,降低了调度成本,能实时对电网负荷进行监控,避免电网超负荷后出现故障,未来自动化电网调度将成为主流调度技术。此外,在电能表中的应用,能够实时对用电负荷及用电状态进行检测,必经能提高计量的准确性和真实性,还能够为反窃电提供技术支持,避免电力企业遭受不必要的经济损失。智能电能表能判断出用户的用电状态,若用户存在窃电行为,便会发送警报信号到控制中心,保护了电力系统运行安全。我国在未来电力工业发展中应积极应用电气工程及其自动化技术,进行电力自动化建设。 5 结束语 从世界电力工业技术发展历程来看,毫无疑问电力自动化将成为主流发展方向。而电气工程及其自动化技术是实现电力自动化的关键技术,我国应积极在电力工业领域中推广和应用电气工程及其自动化技术,促进电力工业发展,进行电力工业自动化建设。 电力系统及其自动化论文:基于CDIO的电力系统及其自动化方向教学与实践改革探索 摘 要:CDIO工程教育模式是目前我国高校培养高质量应用型专业人才的最新方法。本文简要分析了洛阳师范学院电气工程及其自动化专业发展和现状,根据其存在的主要问题,提出在电气工程及其自动化专业(电力系统方向)中引入CDIO工程教育理念,以项目驱动为导向,进行了理论教学与实践教学的改革,通过改革将各门课程的教学效果达到最大化,为工科教学改革的教学模式提供参考,以切实满足电力相关行业对该领域专业人才的迫切需求。 关键词:电气工程及其自动化 CDIO 电力系统 电力系统继电保护 作者简介:张莉莉(1982-),女,汉,河南省洛阳人,讲师,硕士,毕业于江苏大学,主要研究方向为电气自动化、现代控制等。 电气工程及其自动化是与电能生产和应用相关的技术,也是工程教育体系中的一个学科[1]。随着社会经济的发展,电力需求越来越大,电力后备人才的培养迫在眉睫。目前,我国许多大学都开设有该专业,是我国高校招收学生最多的专业之一。洛阳师范学院也开设了该专业,专业包含电力系统及其自动化、过程控制及其自动化、电力电子与拖动三个方向。 该专业安排的课程都是从事电力系统相关工作的基础知识,有理论性强、且与实际工程联系密切的特点,它要求学生有较高的动手能力。但由于传统教学方式存在不足,所以至今教学效果不够理想[2]。该文在已有教学改革和实践的基础上,引入CDIO工程教育理念,并将教学与工程实践相结合,确定课程教学方案,最终得出一套基于CDIO的电气工程及其自动化专业(电力系统及其自动化方向)的教学方法,进而培养出工程能力较强的学生。 1 洛阳师范学院电气工程及其自动化专业发展和现状 我校是师范院校,电气工程及其自动化专业开设较晚,与重点工科大学相比,在学校软硬件方面都存在一定的差距。我校原为师范院校,开设该专业后在课程体系及教学方面还沿用了师范教学的一套理论,难免出现各种问题。 在课程体系和教学内容中,出现了一些问题:一是注重理论教学,忽略了实践教学,学生实践能力较差;二是各门课程老师交流较少,各课程教师只是专注于自己教学课程,与相关课程老师交流过少,导致学习内容上的连贯性不是很好;三是校企合作还有待提高;四是教学设备和设施不完善,校内实验实训基地和校外实践教学基地尚未建设好;五是电气工程及其自动化是长线专业,具有很大的社会需求,尤其服务洛阳地方经济和相关行业的能力仍待提高。 2 改革思路及方向 2.1 基于CDIO的理论教学改革 CDIO由构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)和运作(Operate)四个英文单词的首字母组成。它涵盖了从产品研发到产品运行的整个周期,引导学生主动学习工程,并注重实践以及课程之间的联系,集中体现了“做中学”和“基于项目的教育和学习”的理念,因此理论教学时应注重实践中的应用内容的讲授。 2.1.1电力系统及其自动化方向专业课程设置 电力系统是由多个环节组成的电能生产与消费系统,包括发电、输电、变电、配电和用电等。为保证系统的良好运作,还在各个环节和不同层次之间设立了相应的信息与控制系统,用来测量、调节、控制、保护、通信和调度电能生产的全过程,以保证用户获得安全、经济、优质的电能。电气工程及其自动化(电力系统及其自动化方向)主要任务就是理解、掌握并能设计电力系统各个环节。因此该专业主要开设的专业主干课程有:电力电子技术、高电压技术、发电厂电气部分、电力系统分析、电力系统继电保护、计算机仿真、电力系统规划等课程等。 2.1.2理论教学改革 学生通过学习专业主干课程对电力系统有一个全面深入的了解,为今后从事相关的工作打下坚实的理论基础。为了达到好的教学效果,以上各门与实际联系紧密的课程讲授时应以CDIO的教学方式进行教学,使学生主动学习,牢牢掌握电力系统的相关知识。 以《电力系统继电保护》课程为例[3],对课程基于CDIO的教学,讲解内容应分步实现。首先,要让学生透彻理解继电保护的内涵,引导学生通过对大型事故案例的分析来主动地发现问题并构思(conceive)。因为继电保护作用重大,能保护一次系统的安全稳定运行,学生们只有在分析系统正常运行和故障运行的电气量特性差别的基础上,才能设定保护方案,所以学生必须牢牢掌握。其次,掌握继电保护方法是思考和解决保护问题的基础,学生只有在此基础上,才能对一次系统故障进行分析,找出相对的办法来切除故障,并完成设计(design)和实现(implement)过程;再次,典型完备的保护方案应从企业那里借鉴,因为企业在这方面配置十分成熟,启发学生在配置保护时形成完整的概念,完成运作(operate)过程。上述这种教学内容设计,弥补了原来的继电保护课程偏重于基本原理的介绍、不注重应用的缺陷。 2.2 基于 CDIO 工程教育模式的实践性教学环节的改革与实践 目前我国工程教育不仅重视科学基础,还重视对学生个人能力、团队合作能力以及系统适应和调控能力的培养。要真要做到这些,要改革工程人才培养模式。参照CDIO理念进行改革是一种有效可行的思路。这种理念以项目设计为导向、以能力培养为目标,可通过项目设计将整个课程体系系统地、有机地结合起来。该研究为学生设置了1级、2级、3级三个级别的项目。1级项目涵盖该专业优秀课程,体现专业主要能力要求,贯穿于整个本科教学阶段,对学生进行构思、设计、实现、运作的整体训练;2级项目则仅涉及一组相关优秀课程的学习,重点突出对某项能力的要求;3级项目则针对单门课程,专为增加学生对该门课程的理解而设。各级项目设立的必要性、所涉及的能力要求等,均根据课程需要而定。通过以上设计,整个培养计划形成有机整体。 2.2.1基于 CDIO 模式的课程设计的设置(3级项目) 该校电气工程及其自动化专业有多达二十几门的专业课课程设计,为了达到实际效果,电力系统及其自动化方向的学生重点对电力电子技术、高电压技术、发电厂电气部分、电力系统分析、电力系统继电保护、电力系统调度自动化、电力系统自动装置原理、Matlab控制系统与仿真、单片机原理及应用等课程进行课程设计环节。通过增加实践环节,增设每一门课的课程设计,可以很好的提高学生的动手能力,改善学生对知识的理解水平,为使学生形成完整的知识体系以及应用能力打下良好的基础。 3级项目设计旨在鼓励学生主动学习和综合学习。项目通过开展学术研讨活动,推动学生学习系统建模、模型分析、仿真开发等技能。教师在课程设计项目中要引导学生通过技术研讨、方案选择等形式启发创新思维。在这种新型模式的课程设计下,学生对研究对象进行系统模型分析计算,可培养其用数学逻辑方法精确描述电力系统的能力。项目内容设计时要考虑学生个体能力的差异,为不同水平的学生提供不同复杂程度的选择。按照各自的要求完成设计任务,也可以达到巩固知识和锻炼能力的目的。比如电力电子技术课程设计设置:⑴单结晶体管触发电路的设计;⑵正弦波同步移相触发电路的设计;⑶单相半波可控整流电路的设计;⑷单相桥式半控整流电路的设计;⑸单相桥式全控整流电路的设计;⑹三相半波可控整流电路的设计;⑺三相桥式半控整流电路的设计;⑻三相桥式全控整流电路的设计;⑼单相正弦波脉宽调制SPWM逆变电路的设计;⑽半桥型开关稳压电源的设计;⑾单相交流调压电路的设计。以上设计难易程度有所差别,适合不同水平的学生,使不同层次学生都能得到锻炼。 2.2.2基于 CDIO 工程教育理念的“课程群“综合设计或实验设置(2级项目) 2级项目则引导一组相关优秀课程的学习,重点突出对某项能力要求。我校把电气工程及其自动化专业的所有课程建立了四个课程群,其中专业课程群有四个:电子电路课程群、自动控制类课程群、电力系统及自动化课程群、嵌入式系统课程群。这里重点讨论电力系统及其自动化方向的课程群。 电力系统及自动化课程群主要涉及电能的产生、变换、输送、分配、控制的理论,电力系统的规划、设计、安装调试、运行规律,以及相应的设备、测量、保护、调节、控制系统的理论和技术。本课程群建设的目的就是将电力电子、电力系统分析等相关的理论课程和继电保护、发电厂电气部分、高电压等技术课程同实际电气设备和电力系统有机地结合起来, 通过上述训练,学生能掌握电力系统的设计方法,并锻炼了分析、计算和解决实际工程问题的能力。因此,该课程群的设置对培养从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、技术开发、信息处理、设计施工等领域工作的应用型工程技术人才具有重要意义。 课程群综合设计或实验项目的设置有个原则,那就是必须注重专业优秀课程之间知识点的相互联系,强调设计或实验构思、设计、实现、运作都要基于项目进行。让课程群综合设计给学生更多参与实践的机会。如该院进行不同电压等级变电站设计与保护的课程群综合设计时,将具有很强内在联系的电力系统分析、电力系统继电保护、发电厂电气部分、计算机仿真等课程融合成一个课程群设计。以发电厂电气主接线方案为平台,依托短路计算和潮流计算来实现电力系统中设备选择与运行,通过分析故障特征并进行整定计算来设定保护、最后通过计算机动态过程仿真分析等环节[4]。在这一个课程群设计下,学生工程实践能力得到提高,而且在学习理论课之前,就能对立电力系统整体知识点有宏观把握。综合性设计通过利用开放性实验室实践,可以获得远远超过课内实验学时的实践操作训练时间。通过自主性、综合性、设计性、创新性实验内容的设置,可以进一步提高学生的学习效率和质量。 2.2.3基于 CDIO 模式的“产、学、研”相结合的毕业设计过程改革(1级项目) CDIO 工程教育思想要求学生主动学习工程技术,并将课程和实践有机联系起来。这符合当前高等教育改革和发展趋势:即将教学过程与相关行业发展紧密联系起来。该院1级项目必须完整的贯穿于整个本科教学阶段,使学生完整的得到构思、设计、实现、运作等方面的系统训练。该校电气工程及其自动化专业的1级项目分初级阶段和高级阶段。初级阶段在一到三年级完成,任务是:了解CDIO理念,通过解剖产品实例来了解其组成部分及设计原理,使学生增加感性认识,并了解本专业优秀课程与实际产品之间的对应关系,让他们可以未来工程师的角色定位去看待所学知识;学生经历项目构思与设计的实践过程后,对专业的兴趣会大大提高,创新思维也能得到锻炼。毕业设计是1级项目的高级阶段,任务是:学生在完成课程学习与项目训练后,利用所学知识,完成一个产品项目的构思、设计、实现、运作等的训练。设置1级项旨在让学生从解决实际问题出发学习专业知识,激发学生对工程问题的兴趣,引导其探索并掌握解决问题的方法。 该院鼓励学生的毕业设计与工矿企业相结合,具体参与到某个产品或者是某个电力建设过程中去,通过毕业设计着重培养学生综合分析和解决问题、组织管理、社交、独立工作等各种能力,以及严谨、扎实的工作作风和强烈的事业心、责任感。只有具备这些能力和素养,学生将来走上工作岗位后,才能顺利完成所承担的建设任务。 电气工程及其自动化专业毕业设计的任务是,通过学习和训练,使学生了解电气工程设计基本原理和方法,掌握一般电气工程设计的基本技能;根据情况合理选择实施方案;熟练进行电气工程各方面的计算,并设计出合乎规范的电气工程施工图纸。评估学生毕业设计时,要将实施过程和成果相结合进行,要重视过程和社会需求者的评价,对于结果则可以看得轻些,做到以社会需求为导向进行评价。学生毕业设计成绩评估由毕业设计撰写(40%)、毕业设计项目实施过程(40%)、社会需求评价(10%)和平时表现(10%)四部分组成。以项目实施与理论掌握情况考核为主,兼顾社会需求与平时成绩,这样才可以较为全面地评估学生的能力。 3 小结 该文介绍了基于 CDIO 的电气工程及其自动化(电力系统及其自动化方向)专业教学的改革与实践,通过将教学内容项目化,培养了学生系统工程技术能力,以及自学创新能力、团队协作精神和社会责任感。转变学生的学习方式,让他们主动结合实践学习,从而使该课程由偏重理论性逐步转变为理论与实践并重。这种新的教学思维模式,以突出工程实践应用为特色,能够切实满足电力相关行业对该领域专业人才的迫切需求。 电力系统及其自动化论文:电力系统及其自动化技术的应用探讨 摘 要: 由于社会经济的持续进步,对电力能源的需求量持续增加,对电力系统运行的安全性和可靠性设定的标准也更加严格。电力系统属于一类相对复杂的系统,关系的领域较多,但自动化技术能切实提升电力系统的管理能力和管理质量,确保了系统运行的稳定性。本文简要分析了电力系统及其自动化技术的应用,力求为今后的相关工作提供参照。 关键词:电力系统 自动技术 应用 当前时期,为保证社会正常的运转,对电能的需求量不断提高,从而推动了发电厂的建设,而在发电厂的建设中,电力系统的地位非常关键,因为电力系统运行的安全性和稳定性是发电效果的重要保障。以此为前提,自动化技术在电力系统中被广泛应用,并越来越健全,保证了发电厂运行的安全和发电效率,也降低了工作人员的任务量。 一、阐述电力系统及其自动化技术 自动化技术在电力系统中的应用,很大程度提升了系统整体的管理效果,且其能够自动处置系统运转过程中发生的各类故障,有效提升了电力系统工作的稳定性和安全性。该环节主要针对电力系统及其自动化技术进行阐述,分别自系统的组成与根本需求实行分析。 1.电力系统及其自动化的组成 自动化技术在电力系统中的应用需求较多装置的彼此配合,而处在优秀地位的的中央计算机。与此同时,以中央计算机为中心向周围散布,且在发电厂中进行回馈监测,在信息服务设备的辅助下,保证数据和有关命令能够否精确下达。中央计算机针对系统进行总体调节控制,但监测装置任务是一般自动化技术、异常状态恢复和部分报表的处置。以总体上分析,自动化技术控制模式属于分层式控制,就是利用对发电厂进行组织、操作和调度的分层控制,基于本身功能实行协调、整合以及承担,确保系统运行的经济性和科学性。 2.电力系统及其自动化的根本需求 为了保证电力系统运行的安全性和稳定性,该自动化技术要具有如下几点功能:第一,可以实时且精准的收集系统有关器件的工作参变量,且在符合安全性和经济性规定标准的前提下,把掌控和协调的决策上报给操作人员;第二,可以调控电力系统各个层次器件,确保它们能够处在最好的运行状态,进而实现运行安全性、经济性和高品质电力供应的标准;第三,自动化技术的应用需求可以第一时间处理突然性的电力中断和安全故障,尽可能的降低安全故障导致的损失,持续健全与优化系统功能。 二、电力系统及其自动化技术的应用探讨 自动化技术在电力系统中的现实运用通常体现在信息的自动化处置和电力系统运行安全两点,因此,自动化技术在电力系统中的运用,明显提升了系统自动化程度,以下为具体分析。 1.信息的自动化处置 在实行信息的自动化处置过程中,包含信息综合和信息共享两个环节。 1.1信息综合 信息综合具备极为关键的作用,主要是因为系统的进步发展和需求紧密联系。比如,若城镇用电量相对更多的时候,为了符合用电量的要求,要提升电力供应的电压,如果城镇用电量要求相对低的时候,为了符合用电客户用电根本要求的前提下,尽可能减少能源消耗,需降低输出功率。不论其调控性能是怎样达到的,都要针对用电客户用电信息实行全方位和动态的研究,并利用信息综合,确保无缝连接的正常达成。达到信息综合的方式通常有以下几方面:第一,提升系统的自动化水平。提升电力系统及其自动化技术水平能够有效提升信息的操作性,使客户界面获得最佳保障。与此同时,能够满足数据模型与系统客观目标的彼此对应,进而提升电力系统的操作性与可读性能。此外,电力系统及其自动化技术的正常工作对时效性设定的标准相对严格,能够应用代码实行调节,提升电力系统的延展性。第二,能够提升电厂的整体功能。系统能够达到分布应用要求,且单独实现区域内信息的监管与维护。如果数据库等级存在差异的时候能够进行分布数据库的建立。并以网络为支撑,实行信息的共享与调取,且在权限范畴内保证信息的安全性和时效性;第三,健全电力系统的数据库。为了确保信息安全,应用数据库的监管与储存功能。 1.2信息共享 信息共享的达成,要确保信息提供方与需求方对信息的认识相同。繁杂的电力系统处置结构作为系统控制目标的重要特点,自动化程度的提升使其对有关空间属性设定的标准更加严格,电力系统模型同样针对空间进行描述,所以,把原有的模型改变成系统单独拥有的空间模型格外关键。与此同时,把电力系统中的信息实行合理的分享,根本的规定即是确保提供方和需求方信息相同和对信息认识统一,除非如此方可有效实现信息共享标准。该阶段,需优先构建系统根本模型,设立各类机构,以更有效的实行信息共享。其中包含如下几方面:首先,精确定义与表述地理实体的几何特性,包含服务体系可以覆盖的全部空间的几何特性,包含了系统服务可以覆盖空间的几何特性;其次,表述与精确定义物理特性。以当前的电力系统来说,它一方面包含了物理结构,另一方面构成了系统中的各类构件、装置、总体物理性属性、运行规范数据共享和动态多维研究方面。 2.电力系统及其自动化技术的安全系统 2.1电力系统的安全监测 因发电厂的员工精力原因,无法保证时时刻刻的注意力,因此,电力系统自动化监测程序就变得格外关键。该系统和别的系统的不同即是,其不但可以实时精准的体现出事实状况,还能够找到系统中存在的危险,且发出警告,对及早找到系统事故和切实防范系统问题的发生有很大作用,但别的系统仅仅具备体现与记录的性能。例如,某个发电机组在城市用电高峰阶段的温度相对更低,运行功率极低,则需依靠安全运行监测体系实时监测其发出告警,以警告故障的出现,相关人员就能够针对此类故障实行检修,确保系统恢复正常的工作状态。 2.2电力系统的安全保证 电力系统及其自动化技术能够处置各个种类和各个规模的信息与目标,并且具备切实灵活的恢复系统,此类功能对系统运行的安全性和稳定性具备极为关键的作用。这类作用一般可以分成如下几方面:第一,可以切实确保系统工作的稳定性,通常是电力系统实行特殊的设定,确保自动化技术可以对发电厂总体发电实行调整与处置,此举能够很大程度减少发电厂人员的任务量与系统发生事故的可能性;第二,其能够有效保证系统信息的实时储存与恢复,此类信息是发电厂成本预算、成本掌控、更新系统和运行安全标准的设定的前提,因此,自动化技术记录信息的功能格外关键;第三,确保发电厂人员的安全。因电力系统的自动化技术能够对系统进行实时的监测,所以,如果电力系统发生故障时,尤其是威胁到工作人员生命时,电力系统及其自动化技术能够选取对应方案以减少危险系数。比如,如果工作间的温度超过30摄氏度时,系统则会开通通风装置以进行降温;如果发生明火的情况下,自动机系统则会主动开启消防系统,把明火及时消除;如果装置的温度太高时,自动化系统则会自主减少功率直到合理值,预防装置损坏与装置发生爆炸的情况。由于确保工作人员人身安全是发电厂安全发电的基础,因此,该功能也属于电力系统及其自动化技术应用的一大优势。 总结:如上述,电力系统及其自动化技术己在发电厂中被大量运用,能够对电力系统进行全程监测,一方面提升了发电厂的管理成效,另一方面还能够减少工作人员的任务量,取得了显著效果。在科技的推动之下,电力系统必定会更健康稳定的发展,进而提升我国电力行业的总体水平。 电力系统及其自动化论文:电力系统及其自动化技术的应用分析 【摘要】随着社会不断向前发展,人们对电能的依赖性越来越大,对电能安全性的要求也越来越高。电力系统及其自动化技术的应用,不但可以有效地提高电力系统的管理水平和质量,而且还可以为其稳定的运行提供充足的保障。本文通过探讨电力系统及其自动化技术的应用,以期为电力系统长远而稳定的发展提供一些参考。 【关键词】电力系统;自动化;技术;应用 前言:电力系统与人们的生活有密切的联系,它的主要特点是可以24小时连续工作,因而,所有可以推进电力系统持续向前发展的新技术都值得我们去研究和宣传。自牛顿建立第一个实用型发电厂以来,历经120多年的发展,直流电变成了交流电,电压等级也越来越高。21世纪初,各发电厂互相之间结成网络,规模日益壮大,结构日益复杂,人力根本无法正确判断和指挥,也无法保障电力系统运行所需要的安全、可靠、质量和经济性,因此直接促进了电力系统及其自动化技术的发展。 一、电力系统及其自动化技术 电力系统,即电能从生产之初,再经过传递,直到最终使用的整个过程,及其有关技术、设施和方案的总称。电力系统主要是有关于电能的生产、运输和运用。电力作为一种能源,其最大的缺陷就是无法像别的能源那样可以存储起来,那么就需要电能在生产以后,马上利用起来,否则就会白白浪费掉。电力系统及其自动化技术的应用就解决了这一难题,它不仅可以促进经济的发展,而且可以节省资源,保护环境。 自动化技术,即凭借计算机技术和控制论,以及系统工程等各个方面的科技知识,最后发展为一门综合性极强的技术。这种技术是以计算机为优秀,以各类智能性质的硬件为基础,经过专业性质的计算机软件的控制,指挥整个电力系统。电力系统及其自动化技术主要有两个方面,即硬件和软件。硬件主要是指自动化设施,软件主要指在电力系统运行和管理过程中的自动化系统。而先进的自动化设施只有在结合智能性质的系统后,才能让电力系统及其自动化技术获得最为广泛的应用。电力系统的安全性必须有一定的保障,因此自动化技术一定要具备以下几个功能:第一,可以及时而精确地采集电力系统相关元件的运行参数,并且在满足安全要求和经济要求的基础上,把控制决策和调节决策的权利交给工作人员;第二,可以协调和控制系统各层次元件,使其保持最佳的工作状态,以实现安全、经济和优质供电的目标;第三,电力系统自动化功能可以及时处理突发停电、安全事故等,最大限度地降低事故带来的经济损失,持续地完善和优化电力系统的性能。 自动化技术的工作流程包括以下几个方面:第一,综合自动化的基本流程,是在与之相对应的中间地带的控制中心配上一台计算机,并用这台计算机来向四周的网络系统进行辐射,在中心变电站和发电厂中间,设置那些用来监视的控制装置,这种监视要持续不断地进行下去,最后实现一个立体化网络的全面覆盖,从而使得整个系统的指令和信息可以畅通无阻;第二,中心计算机负责全面控制,而有关监视设施则负责记载事故经过,以及各种报表的处理和意外事故的恢复等,完成这一点之后,就可以以控制部件为优秀,在计算机互相之间进行连接之后,再控制计算机与终端的连接,采用各种软件,让可控制的范围与日俱增,而自动化的程度也会日益加深;第三,综合自动化利用分层控制的操作法,即在调度所、发电厂、控制所和变电站等各个不同组织的分层间,按照其控制的范围,对其所控制的功能加以调度,这样就可以形成一个合理的安全的电力控制系统。电力系统自动化在执行过程中需要很多设备加以配合,而中心计算机处于控制的优秀位置,与此同时,以其为中心的网络向四周辐射,而且还可以在变电站、发电厂反馈监视、信息服务装置等的支撑下,保障信息及相关指令的准确传达。中心计算机负责电力系统的全部调控,而监视设备的主要工作就在于常规的自动化、异常恢复状况的操作,还有一些报表的处理等。从整体的意义上来看,电力系统自动化控制方是分层控制,即通过对变电站、发电站组织以及控制,并通过对调度所的分层,依据其自身的功能做好调节、综合、分担等工作,为电力系统的经济而合理的运行提供优越的条件。 二、电力系统及其自动化技术的应用 (一)智能保护技术与综合自动化技术。我国的综合自动化技术目前已经达到了较高的水平,而且在国际上,我国的智能保护技术也达到了一个相当大的高度,综合自动化分层设施已经可以在各个级别的电压电站上进行运用。在智能自动化保护设备上,可以利用我国最新确立的人工智能、微机技术、综合自动化、自适应和网络通信等理论,同时也充实了自动化技术的理论依据,提高了智能保护技术的安全性。在配电网的管理和运行过程中,自动化技术一般是和通信技术、计算机技术、电子技术、网络技术和电力设施结合起来进行运用的,这样可以极大地改善供电的质量,为电户设计出合理的电价,对他们负责尽职,以达到节约电能的目的,这样还可以更有效地做好企业的电能管理工作。配电网的自动化管理过程包括负荷管理、地理信息系统、配电分析、馈线自动管理、数据搜集及控制等,这样可以强化供电的安全度和效率性,此外,还可以节约配电网管理过程中所使用的人力、财力和物力,从而极大了节省了企业的管理和经营成本。 (二)仿真技术。大量的实验资料和数据都要通过电力系统及其自动化技术中的仿真系统来获取,此外,仿真技术还能让稳定的和暂时的电能实验同时进行,研究人员可以在新设置的测验中使用到仿真技术,实时仿真系统和各种监控设备共同组成了一个封闭的系统,因此营造了一种做实验的环境。引进仿真技术,这就为仿真建模以及负荷动态监控等方面的研究营造了一个良好的实验环境,从而可以建立一个运用仿真技术的混合实验室。 (三)PCL技术。PCL技术是在继电碰触控制技术和计算机技术结合以后产生的,在它们的存储器中,可编程序顺利地完成了记录、控制和运算的指令。首先,这种技术是为了解决工业问题而产生的,之后又在电力系统自动控制中得到了广泛的运用,与传统的电力系统相比较,PCL技术看起来更为灵活,它的可靠性更高,接线也较为容易,还可以节约电能。 (四)计算机技术。计算机技术在电力系统中的作用是极其重要的,也是不可替代的。随着社会经济的发展速度越来越快,计算机技术的运用范围也越来越大,在整个电力系统中的配电、输电、发电和变电等重要过程中,计算机技术的作用无疑是最为关键的,与此同时,计算技术的广泛运用还可以加速电力系统及其自动化的发展进程。 (五)智能电网技术。信息管理技术在计算机技术中运用得较为广泛,此外,在电力系统中,计算机技术还可以对整个系统全部进行智能化控制,换句话说,也就是智能电网技术,它对电力系统从配电、输电和调度等整个过程进行了全面的覆盖。在创建电网数字化的整个过程中,意义最为典型的就是通信技术,在通信技术的发展过程中,计算机技术也发挥了不可替代的重大作用,这就要求电力系统一定要具有双向性、可靠性和实时性。 (六)变电站自动化技术。在自化技术中,其中有一个重要的步骤,那就是变电站的自动化技术,当然,计算机技术在自动化技术中的作用也是不言而喻的。而且,计算机技术在变电站自动化技术中的应用只会与日俱增,二次设备也顺利地完成了网络化、数字化和集成化,光纤和计算机电缆代替了电力信号电缆,二次设备在变电站自动化的整个过程中,在记录和统计以及运行和管理过程都需要做到自动化处理,除此之外,还包括操作系统和监控系统的自动化处理,所有的这些共同组成了变电站的自动管理系统。 三、结束语 电力系统自动化技术的应用是电力系统中的一个新举措和新应用,它可以保证电力系统的可靠运行,从而实现电力系统及其自动化技术的根本目的,即做到在供电过程中的可靠性和安全性,提高供电能力,实现经济、安全、可靠的运行,促进我国电力事业稳定、健康地发展。
室内系统设计论文:室内环境监控系统设计论文 1主控电路 系统的主控电路如图2所示,由单片机学习开发板中的最小系统电路来完成。 2外围电路 本系统的外围电路基于主控电路的配置,包括温度传感器DS18B20、nokia5110液晶显示屏、风扇(电动机驱动)、键盘、蜂鸣器、湿度传感器湿度传感器DHT11、可燃性气体浓度传感器MQ-2、加热器YF3030012160J等。其中风扇(电动机驱动)、键盘、蜂鸣器等器件开发板上自带,只需要配置剩余的器件即可。图3温度传感器模块原理图温度传感器模块原理图如图3所示,温度传感器的测温范围为-55℃-125℃,当室内温度高于设置值30℃时,系统将报警,同时单片机通过达林顿管,启动风扇,进行换气,降低室内温度,直到达到预期要求;当室内温度低于设置值(20℃)时,系统将报警,同时单片机通过继电器,控制12V直流电源,启动加热器加热,直到达到预期要求。加热器工作时的表面温度为160±10℃;加热器模块原理图如图4所示。湿度传感器模块原理图如图5所示,湿度传感器的测量范围20-90%,当室内气体湿度高于设置值(60%)时,单片机控制风扇的开启,进行换气,降低湿度,直到达到预期要求。可燃性气体浓度传感器模块原理图如图6所示,当室内可燃性气体浓度高于设置值(25%)时,系统将报警,同时,单片机将驱动风扇,进行换气,降低可燃性气体浓度。 3系统的实现 整个系统主要是由STC12C5A60S2单片机学习开发板中的最小系统电路和温度传感器DS18B20、图5湿度传感器模块原理图图6可燃性气体浓度传感器模块原理图nokia5110液晶显示屏、风扇(电动机驱动)、键盘、蜂鸣器、湿度传感器湿度传感器DHT11、可燃性气体浓度传感器MQ-2、加热器YF3030012160J、等模块电路构成,系统的实物图如图7所示。系统的主要功能是对室内的温度、湿度和可燃性气体浓度进行监控,并在LCD液晶显示屏上进行显示,如图8所示。为了更好地满足人们的需求,提高环境的舒适度,人们能够根据自身需要调整温度、湿度的设置值。图7系统的实物图图8监测数据的显示图5结论本文设计的室内环境监控系统采用STC12C5A60S2单片机作为系统的主控电路,以温度传感器DS18B20、湿度传感器DHT11、可燃性气体浓度传感器MQ-2、nokia5110液晶显示屏、加热器YF3030012160J、风扇(电动机驱动)、蜂鸣器、键盘等外部设备,实现了室内温度、湿度、可燃性气体浓度的检测、显示、报警、控制等功能。与传统的恒温控制系统相比较,该系统集温度、湿度、可燃性气体浓度检测、控制和报警于一体,成本较低,性能稳定,应用前景广泛,市场潜力较大,将环境监控系统应用于日常生活,能够满足了人们的生活需求,有利于改善人们的环境质量。 本文作者:刘姜涛工作单位:湖北第二师范学院 室内系统设计论文:室内装修排水系统设计要点论文 摘要:室内排水管道的建筑安装施工,应该为用户提供符合使用功能的舒适、卫生、安全、方便的卫生设施。但室内给排水工程交付使用后,因管道堵塞或其它问题,常常会造成污水溢流、污染生活环境。如何通过合理的施工和正确的监理手段使室内排水管道施工趋于合理与完善值得探讨。 关键词:室内排水管道;施工监理控制;污水排水管道安装;雨水管道安装 0引言 由于建筑施工是个系统工程,室内排水管道施工不当就可能出现堵塞的现象,特别是卫生间排水管口与地漏更为严重。因此,有必要对室内排水管道系统施工控制的各各节点加以分析,并在重点部位加以控制,以提高室内排水管道施工的质量。 1污水排水管道与配件安装检查 1.1主要控制项目①隐蔽或埋地的排水管道在隐蔽前必须做灌水试验,其灌水高度应不低于底层卫生器具的上边缘或底层地面的高度。检验的方法是:满水15min水面下降后,再灌满观察5min,液面不降,管道及接口无渗漏为合格。②生活汗水铸铁管道及塑料管道的坡度必须符合设计的要求及相关规定。③排水塑料管必须按设计要求及位置装设伸缩节。如设计无要求时,伸缩节间距不得大于4米。高层建筑中明设排水颜料管道应按设计要求设置阻火圈或防火套管。此项检验的方法主要是观察检查。④排水主立管及水平干管管道均应做通求实验,通球球径不应小于排水管道管径的三分之二,通球率必须达到100%。 1.2一般项目的控制 1.2.1在生活污水管道上设置的检查口或清扫口,当设计无要求时应符合下面的规定:一是,在立管上应每隔一层设置一个检查口,但在最底层和有卫生器具的最高层必须设置。如为两层建筑时,可仅在底层设置闭立管检查口,如有乙字弯管时,则在该层乙字弯管的上部设置检查口。检查口中心高度距操作地面一般为一米,允许偏差±20mm;检查检查口的朝向应便于检修。暗装立管,在检查口处应安装检修门;二是,在连接两个及两个以上大便器或三个及三个以上卫生器具的污水横管上应设置清扫口。当污水管在楼板下悬吊敷设时,可将清扫口设在上一层楼地面上,污水管起点的清扫口与管道相垂直的墙面距离不得小于200mm;或污水管起点设置堵头代替清扫口时,与墙面距离不得小于400mm。三是,在转角小于135°的污水横管上,应设置检查口或清扫口;四是,在污水横管的直线管段,应按设计要求的距离设置检查口或清扫口。 1.2.2埋在地下或地板下的排水管道的检查口,应设在检查井内。井底表面标高与检查口的法兰相平,井底表面应有5%的坡度,坡向检查口。 1.2.3金属排水管道上的吊钩或卡箍应固定在承重结构上。固定件间距:横管不大于两米;立管不大于三米。楼层高度小于或等于四米,立管可安装一个固定件。立管底部的弯管处应设支墩或采取固定措施。排水颜料管道支、吊架间距应符合相关建筑标准的规定。 1.2.4排水通气管不得与风道或烟道连接,且应符合下面的规定:一是通气管应高出屋面300mm,但必须大于最大积雪厚度;二是在通气管出口四米以内有门窗时,通气管应高出门、窗顶600mm或引向无门、窗一侧;三是在经常有人停留的平屋顶上,通气管应高出屋面两米,并应根据防雷要求设置防雷装置;四是如层顶有隔热层应从隔热层板面算起。 1.2.5如安装未经消毒处理的医院含菌污水管道,不得与其他排水管道直接连接。 1.2.6饮食业工艺设备引出的排水管及饮用水水箱的溢流管,不得与污水管道直接连接,并应留出不小于100mm的隔断。 1.2.7通向室外的排水管,穿过墙壁或基础必须下返时,应采用45°三通和45°弯头连接,并应在垂直管段顶部设置清扫口。 1.2.8由室内通向室外排水检查井的排水管,井内引入管应高于排出管或两管顶相平,并有不小于90°的水流转角,如跌落差大于300mm可不受角度限制。 1.2.9用于室内排水的水平管道与水平管道、水平管道与立管的连接,应采用45°三通或45°四通和90°斜四通。立管与排出管端部的连接,应采用两个45°弯头或曲率半径不小于四倍管径的90°弯头。 1.2.10室内排水管道安装的允许偏差应符合设计要注和相关建筑规范。 2雨水管道及配件安装的检查 2.1主要控制项目①安装在室内的雨水管道安装后应做灌水试验,灌水高度必须到每根立管上部的雨水斗。②雨水管道如采用塑料管,其伸缩节安装应符合设计要求。③悬吊式雨水管道的敷设坡度不得小于5‰;埋地雨水管道的最小坡度,应符合相关的设计规范的要求。公务员之家 2.2一般项目的控制①雨水管道不得与生活污水管道相连接。②雨水斗管的连接应固定在屋面承重结构上。雨水斗边屋面连接处应严密不漏。连接管管径在设计没有要求时,不得小于100mm。③悬吊式雨水管道的检查口或带法兰堵口的三通的间距不得大于相关的技术规定。④雨水管道安装的允许偏差及雨水钢管道焊口允许偏差均应符合相关的技术规定及设计要求。 3对室内排水管道施工质量检查应重点注意的问题 ①通向室外的排水管下返出户时,应在垂直管段顶部设置清扫口。②柔性连接机制排水铸铁管立管根部加支撑。立管根部没有支撑或不牢靠,管道支吊架间距过大,用临时铅丝固定管道造成管道接口松动漏水或塌腰倒坡。③排水塑料管应注意伸缩节和固定卡子的安装位置。高层建筑明设排水塑料管应在立管穿顶板处设阻火圈,若立管在管井内则阻火圈设在支管穿管井处。④考虑到将来检修的方便,立管检查口朝面应90°向外。⑤地漏水封深度不能小于50mm,地漏箅子及扣碗应便于取出,地漏排水应通畅。⑥排水管的坡度也是检查的重点之一。如果管道安装坡度不均匀,可能会出现局部倒坡。⑦生活污水管不得与雨水及空调冷凝水管合流。⑧高层建筑生活污水管道着层应单独排出。⑨排水管道不得穿过沉降缝、伸缩缝、烟道和风道。⑩生活污水管道直线管段管径100至150mm时,清扫口的最大间距为10米;管径达到200mm及以上时,清扫口最大间距为20米。避免管道连接使用的三通、四通、弯头等管件不符合规定的要求,这样很可能会造成管道排污不畅或堵塞。避免管道支墩、支吊架不牢固、位置不合理。检查时要注意埋在地下的污水管道有没有设置检查口,地上管道检查口位置设置是否不当或漏设检查口、清扫口。注意管道穿地下外墙或地下构筑物时有没有做防水套管或穿套管安装时防水捻口有没有做好,立管及托吊支管穿卫生间楼板时有没有做很好的防水措施。埋地的污水管道以及有保温和防结露保温的管道、有吊顶的污水托吊管、管井内的污水立管在隐蔽前一定要做好灌水试验。管道和支架在做防腐、刷油之前如没有做好除锈工作,可能会造成返锈,管道防腐如没做好的话,支吊刷油漆可能会出现脱皮、起泡现象。塑料排水管道安装之后还要注意成品的保护工作,如果保护不当也有可能造成污染和损坏。 4结语 室内排水管道在施工过程中采用合理的技术措施,进行正确的施工和严格的监理控制,对检查和治理管道堵塞,搞好管道安装与土建密切配合施工,提高工程质量起着极其重要的保证作用。 室内系统设计论文:基于zigbee的室内定位系统设计 【摘要】国内外许多公司和研究机构展开了基于ZigBee技术的无线定位技术研究。不过在实际应用中,因各种外部环境的限制,许多算法存在有待改进的方面,本文主要是利用Zigbee实现基于RSSI的定位算法的研究,提取RSSI值。 【关键词】无线组网;室内定位算法;RSSI值 1.ZigBee协议栈概述 ZigBee技术作为一种新兴的低速率短距离无线通信技术,也是ZigBee联盟(ZigBee Alliance)所主导的无线传感器网络技术标准。完整的ZigBee协议栈有物理层、MAC子层、网络层、应用汇聚子层和高层应用规范层组成。每一层为上层提供一系列特殊的服务:数据实体提供数据传输服务,管理实体则提供所有其他的服务。所有的服务实体都通过服务接入点(SAP)为上层提供一个接口,每个SAP都支持一定数量的服务原语来实现所需的功能。 IEEE802.1 5.4-2003标准定义了底层:物理层(Physical Layer,PHY)和MAC层。IEEE802.15.4定义的PHY层分别工作在两个频段上:868/915MHz和2.4GHz。其中低频段物理层覆盖了868MHz的欧洲频段和915MHz的美国与澳大利亚等国的频段,高频段则全球通用。IEEE802.1 5.4 MAC层采用CSMA.CA机制来控制信道接入,主要负责传输信标帧,同步以及提供可信赖的传输机制。 ZigBee联盟在此基础上定义了网络层(Network Layer,NWK),应用层(Application Layer,APE)架构。网络层的主要职责包括提供设备用来加入网络和离开网络的机制,提供数据帧传输的安全机制和路由机制。应用汇聚层将主要负责把不同的应用映射到ZigBee网络上。ZigBee设备对象(ZDO)负责定义设备在网络中的角色(如ZigBee协调器或中断设备),提出或响应绑定请求,以及建立网络设备间的安全关系。ZigBee设备对象(ZDO)还要负责网络设备的发现及判定对方提供服务类别。 2.实用室内定位方法研究 2.1 基于RSSI的定位算法 基于距离的定位,关键在于准确的获得节点间距离信息。从理论上来说,RSSI是收发双方间所传输功率和距离的函数。接收信号强度将随着距离的增加而减少,公式 给出了RSSI与距离d的理论关系式。其中,n为信号传播常量,也称为传播指数;d是到信号发送者的距离。A是在1米处的接收信号强度值。 三边测距法的缺陷是:由于各个节点的硬件和功耗不尽相同,所测出的距离不可能是理想值,从而导致上面的三个圆未必刚好交于一点,在实际中,肯定是相交于一个小区域,因此利用此方法计算出来的(X,Y)坐标值存在一定的误差。 3.基于ZigBee网络的定位系统设计 3.1 定位系统结构图 定位系统结构图如图3-1所示。无线传感器定位网络中存在3种功能类型的节点,分别为协调器、参考节点和盲节点。协调器有协调器来充当,它在整个系统中起着至关重要的作用,首先它要响应上位机发出的命令,开启网络,等待其它类型节点入网,其次还要接收各节点上传的数据并传送给上位机软件处理。除完成自身特有功能外,协调器也可作为参考节点使用。参考节点是一类静止的、已知自身位置坐标信息的节点,它的任务是接收包含定位相关参量如RSSI和LQI值的数据包,并计算RSSI等参量的平均值,最终在盲节点打包各参量平均值后,将其发送给协调器,传回上位机监测软件处理。部分参考节点除完成参考节点相关功能外,它还具有链路路由功能。盲节点也称之为待定位节点,定位的目的就是要获得该类节点的位置坐标信息。 3.2 实验结果 在PC机上,用串口助手显示出提取到的RSSI值,结果如图3-2所示。 红色方框内的数据就是提取到的RSSI值,和它的原码。接收到RSSI值的数据包后,计算RSSI等参量的平均值,最终在盲节点打包各参量平均值后,将其发送给协调器,传回上位机监测软件处理。 室内系统设计论文:基于Arduino的旋翼无人机室内定位系统设计 摘要:无人机又称为空中机器人, 诞生于20 世纪50 年代, 近年来,旋翼飞行器作为空中机器人的一种平台发展迅速,成为研究热点。针对旋翼飞行器室内定位问题,以Pixhawk开源飞控为下位机,实时解算四轴的电机输入信号,利用Arduino单片机与光流计及超声波传感器构建上层导航控制器,实现系统定高、定点,进而为无人机面向任务的室内自主飞行提供控制基础。 关键词:无人机;自主飞行;Pixhawk;Arduino 无人机又称为空中机器人,诞生于20 世纪50 年代, 近年来,旋翼飞行器作为空中机器人的一种平台发展迅速,成为研究热点。国内外各类机器人竞赛,都不同程度地增加了旋翼飞行器自主飞行的项目,随着技术日趋成熟, 高集成度、低成本的_源飞行控制器也受到行业相关者的广泛关注。目前市面上开源飞控针对多旋翼低空下的定高设计普遍采用气压计定高的方式,定点采用GPS。低成本气压计内部噪声会有影响,气压计测量的是静压,外部气流变化不会影响到静压,但实际上速度还是会干扰到静压,温度湿度变化也会影响到气压度数,而定点只能在室外有GPS环境实现。闭源飞控的定高定点设计成本高。为此,设计一种基于Pixhawk开源飞控的室内定位导航控制系统,可根据任务需求快速实现飞行器的自主飞行。 1 系统总体设计 系统控制方案如图1所示,使用Arduino控制板对光流计与超声波模块的数据信息获取,并进行滤噪处理,实现对无人机的高度测量,通过对光流计采集图像的灰度处理,得出位置信息,实现目标点位信息采集任务。根据任务需求规划的目标位置,采用PID控制算法得出航向、俯仰、滚转及油门值,经过比例换算后赋值给变量pwm,然a后把变量pwm值通过Arduino的pwm输出引脚输出到飞控的油门输入接口,从而实现对无人机油门的控制,进而实现对旋翼飞行器的高度控制。 2 系统硬件组成 2.1 基于pixhawk的底层飞控设计 Pixhawk飞控在室内定位系统中作为底层控制器,主要有两个控制回路,分别为姿态控制与增稳控制,姿态控制回路根据飞行器回传的姿态角采用PID控制算法做角度控制,增稳控制回路根据回传的角速度进行稳定控制。 Pixhawk飞控通过接收Arduino传输到油门、俯仰、滚转、航向四个通道的PWM信号,根据控制算法输出四路PWM信号传输至电调以实现对飞行器的内环控制。 姿态控制器包括PID控制器与输出解算器两部分,根据飞机回传的姿态角采用PID控制算法做角度控制,表示绕机体坐标系轴的欧拉角,对应于惯性坐标系轴即俯仰角、滚转角、航向角,Z为高度,分别为俯仰、滚转、偏航及油门通道的输入量。 2.2 定位导航系统设计 系统用于飞行控制数据处理的上位机为Arduino Mega 2560,定高测距采用HC-SR04超声波模块,光流计定位模块采用机载摄像头,通过对比回传图像能得到飞行器在某段时间内的运动轨迹,从而推算出飞行器的运动速度和方向, 系统选用了PX4FLOW光流传感器。 高度模块实现由超声波测量值与期望定高高度偏差作为输入量进行PID控制,并加入由姿态角度变化引起的高度偏差,进行高度补偿。 光流定位模块是实现通过位置偏差求解姿态控制量。通过简化飞行器的运动学方程可以得出每个姿态角仅有单个输入,因此可以采用单输入PID控制器。光流传感器测得飞行器水平位移速度分量,通过将规划位置与光流积分得到的位置运算得出位置偏差,进行PID控制。 3 系统软件设计 以沿标定点定路线自主飞行为例阐述系统控制流程。飞行器启动后,手摇起飞;进入参数初始化及系统自检阶段,通过则问询是否切换为自主导航,未通过则返回遥操作;确认执行自主导航任务,则系统依次读取路线坐标、解算姿态期望值、计算高度补偿及输出PWM信号至电调,此过程中,需要实时问询是否已到达目标位置点,如否,则继续重复该步骤,如是则切换回遥操作,而确认不执行自主导航则系统切换回遥操作。 4 结语 针对在平整地面上的较精确高度保持和设定目标任务下的良好条件一致性,课题对目标飞行器进行了系统设计,给出了基于Arduino的旋翼无人机室内定位系统设计方案,为后续旋翼飞行器面向任务开展的室内定位工作打下了良好基础。 室内系统设计论文:室内可见光通信系统设计分析 【摘要】 可见光通信技术是一类新型的技术,具有节约能源的特点,可以满足当前社会的低碳需求,故此该技术的推广意义非凡。当前,很多人开始关注室内可见光的技术应用,我国的相关专业人员也开始将研究重点转移到该项研究上,目的是发挥室内可见光的最大功能。本文细致的阐述了通信技术关键性手段,并探究室内可见光的关键技术应用要点,用以推进我国的技术发展,创新我国的通信技术。 【关键词】 室内可见光 通信系统 设计分析 室内可见光通信技g的应用优势是能延长室内的其他设施的应用年限,拓展我国通信领域的范围,且在确保室内设计满足照明这一功能性要求的前提下,提升现有的通信效率。 一、概述室内可见光通信技术 室内可见光的通信技术是来2000年由日本提出的,主要是内容是通过可见光的形式满足信息传递要求。在大量的数据和实践研究的基础上,在2008年专业的室内可见光系统应运而生,但初期发展时室内的可见范围较小。当前,我国有关室内可见光的研究起步还较晚,一直到2006年,相关人员才提出有关室内可见光的通信思想,并在2008年有新的突破,增加可见光的照明距离,让其照明辐射范围更远。先进的室内可见光通信传输技术的实现,一方面能提升照明设备的自身照明需要,且能体现出通信设备的功能性要求,方便人们现有生活的前提下,能满足现代化发展的需要。故此,我国的相关专业技术人员致力于提高可见光的通信关注度,目的是更好的提升社会发展需求。 二、室内可见光通信系统的关键技术 1、光纤通讯技术的应用。1.波分复用技术。在光纤通信技术中,波分复用技术就是将一系列有信息,但是波长不同的光信号合成一束,最后可以沿着单个光纤传输。而在接收端再用某种方法,将各个波长的光信号分开传递的通信技术。这种技术的特点可以同时在一根光纤上传输多路信号。而对于波分复用技术就是利用光纤的低损耗的波段为手段,增加光纤的传输容量,从而就可以使得一根光纤可以传递的信息的物理限度成倍的增加。同时,由于这种技术充分的减少了光纤的使用数量,有效的降低了建设成本,而对于故障的维修来说,也是十分的便利的。这样,对系统的稳定性也起到了更加稳定的作用。2.光弧子通信技术。光弧子通信技术也是光纤通信技术的发展的一种技术方式。光弧子通信简单来说就是光纤中的一种光脉冲无畸变传输的正确方式。可以说光弧子通信技术的出现对于现代通信技术的发展具有里程碑式的意义。在光弧子通信技术中光弧子通信具有长距离不变形的特征,从而使其未来的发展前景更加广阔。同时,光弧子通信技术具有其他技术所无法仿制的优点。光弧子通信技术可以挑战色散。利用光弧子通信技术色散的这一特性,就可以使得不同频率的光波以不同的速度进行传播。从而使得传递的光信号到达的时间也发生了变化,进而就造成了信号畸变失真的情况出现。 2、信道编码技术。室内可见光通信技术与其他通讯技术有着异曲同工之处,主要是信息传输中受到外界的各类因素干扰,数据极易出现乱码的情况。应用信道编码技术能让通信系统的抗干扰性大大加强,提升信息传输中的安全性和有序性。传统室内可见光受传输中会受到距离的影响,导致很多信息如果距离传输时间过长就不能实现传输,但使用信道编码技术能解决传输中的距离制约,延长信息传输的距离,便于用户使用该系统传输信息。 3、分集接收系统。分集接收系统是室内可见光通信传输系统的关键构成部分,该技术的应用能避免室内可见光系统受到外界环境干扰导致信号失真,最终引发信息传输错误。分集接收系统的实现方式主要是探测器,即人们借助于室内可见光的通信系统传递信息,技术人员使用探测器搜寻信号获取信息,根据现有的检查结果传输噪音最大的信号,从而排除小的噪音干扰,保障信息传输的精准性。分集接收技术中,要求广电探测器的性能较高,设计分集接收系统时,工作人员合理布局室内的分集系统,开展科学化的设置方式,让技术人员能借助于光电探测器接收信息,实现数据采集。 4、正交频分复用技术。正交频分复用技术也是室内可见光应用中较为常见的技术之一,该技术最早起源于2001年的日本,该技术能提升室内可见光的传输效率。使用正交频分复用技术,主要是将通信进行不同信道的传输,就如同光纤进进行不同路径的传输一样,应用多个正交子信号的强大功能,让数据传输的效率加大。但应注意使用正交频分复用技术前,要编码通信系统的各类信息,然后再借助调制光源的方式,满足信息传播的需求。 结语:室内可见光通信技术是一种新型的信息通信技术,特点是具备能源节约的特点。最近几年经济社会的逐年发展,关于室内可见光的应用已经有新的突破和发展,更迎来新的发展机遇。可见光系统为更好的优化现有的性能,就要加强抗干扰和加快传递效率,并广泛使用分集接收,信道编码等关键性技术传播手段,目的是为客户提供良好的信息服务。 室内系统设计论文:基于WiFi的交通枢纽室内定位导航系统设计 【摘要】随着人们对基于位置的服务(Location Based Service, LBS)需求日益增大,以及无线通信技术的快速发展,无线定位技术成为了一个研究热点。WIFI网络具有通信快速、部署方便的特点,它在室内场所受到欢迎。近年来,国内大型交通枢纽站点的数目日益增多,经济的发展也促进了交通线路的增长,然而在大型的站点寻找目标位置,对于乘客来讲还是有一定难度的,室内定位导航在这种需求之下也应运而生。 【关键词】WiFi 室内定位 导航 0.引言 WiFi(Wireless Fidelity)“无线保真”,通过拥有众多在业界领先的公司组成的WiFi联盟的大力推动,加上W iFi自身具备覆盖范围大、无需布线、传输速率快和发射功率小的技术优势,这种技术的到了迅速的发展。由于现在的笔记本电脑、PDA和手机等都支持WiFi技术,用户也有移动办公的需求,WiFi技术被广泛应用于各个行业。WiFi网络的接入点遍布于酒店、咖啡厅、学校和医院等场所。可以说WiFi对我们生活的影响也越来越大。 定位服务市场同样发展迅速,定位服务需求量也在迅速增长。例如,医疗行业中产房婴儿防偷,贵重医疗设备的监控;商场购物时在底下停车场需要定位,顾客消费习惯收集等;监狱重点犯人跟踪。 GPS卫星定位,需要在相对空旷、高层建筑不密集的地方才能比较精确定位,在室内基本无法使用,且耗电量较高。这是因为GPS的接收机在楼群密集的城市或者室内工作的时候,由于信号强度受到建筑物的影响而大大衰减,导致定位精度低甚至不能够完成定位。因此利用广泛存在的WiFi网络,对处于楼群密集或者室内定位目标进行定位成为最佳选择技术,有着非常好的发展前景,也被很多厂商认同。 使用WiFi进行室内的定位,可以弥补GPS定位在建筑密集或者室内应用的限制,对于扩大定位服务的应用行业和范围,提高定位精度,降低部署成本,提高设备利用率,增强应对突发事件的救援能力,具有重要的社会意义。 1.基于WiFi的室内定位系统设计 定位有主动定位和被动定位之分。被动定位主要在应用在应急场合,如在火灾现场,消防人员可以通过无线定位迅速捕捉到受困人员所在位置,从而以最快的速度将受困人解救出来。本文涉及的WiFi定位系统属于一个主动定位系统,一般用于一些服务场合,如在大型博览会,用户可以通过自己随身携带的终端设备获取自己当前的位置信息,同时系统会根据用户所处的位置将对应的目的地。 对于第二次或者多次到达某交通枢纽的用户,我们还可以与附近的商铺进行合作,将服务信息推送给用户,这样便达到了游览者和商家双赢的目的。类似的室内场合还很多,主要的应用价值在于定位用户可以获取自己在室内的位置信息,系统可以根据用户当前的位置,选择性推送相关的基于位置的服务信息,这样可以让定位移动终端用户获取较好的基于位置的服务体验。 本文设计的室内定位系统拟采用客户端/服务器架构,主要提供基本的定位功能,不同的系统使用者可以在服务器端的数据库中添加各种丰富的基于位置的服务信息,从而提供LBS。 1.1系统总体框架 C/S (Client/Server)架构,是一种典型的软件设计模式。在本文中,Client端为移动终端设备,Server端为计算机,他们的物理距离可以很远,通过一定的通信方式实现信息的交互以及任务分担。 Client程序将用户的要求提交给Server程序,然后把Server程序执行要求把结果并按照预先设定好的形式返回给用户;Server程序通常一直处于开启等待接收任务的状态,当收到Client程序提出的服务请求后,执行相应的任务把得到的结果返回给Client程序。 C/S结构中服务器端通常是一台高配置的计算机,计算处理能力较强,因此系统很多计算繁杂的工作可以提交给服务器完成。在题基于WIFI室内定位系统设计中,具体优点表现在:其一,客户端获得响应的速度快。客户端应用程序运行于移动终端上,服务器和数据库位于计算机上,当客户端发起定位请求时,服务器程序根据预定的算法,查询指纹数据库执行定位,送回定位结果,这样大大减少了移动客户端的计算工作,比起将这些工作交给计算能力较小的客户端完成,响应速度要快很多。其二,指纹数据库的储存管理对定位用户透明。在定位系统中,指纹数据库中数据的储存、读取及管理功能,是由服务器程序来进行的,定位用户无需也无权干涉这背后的工作。 1.2系统设计 定位客户端和创建数据库客户端均是安装在移动终端上,离线建立指纹数据库时,系统管理员通过手机自带的WiFi无线连接功能连到服务器所在的网络,使得客户端和服务器处在同一局域网内,并按照设定好的参考点位置在每一个参考点使用创建数据库客户端采集WiFi信息,并B同当前的位置坐标传送到服务器端。 系统的客户端安装在手机终端上,具有检测WiFi信息、发送WiFi信息和定位请求、显示定位结果的功能。后台服务器运行于计算机上,具有接收WiFi信息,处理WiFi信息、连接读取数据库、执行定位算法、发送定位结果的功能。 在线定位时,用户启动客户端程序后,并发送一个定位请求到服务器,通过和服务器之间的socket通信进行数据传输,将扫描到的WiFi信号强度通过socket连接发送给服务器,最后接收服务器定位出的位置信息。两个模块的关系,如图2.2-1所示: 定位服务器运行于计算机上并连接到互联网。服务器主要负责辅助离线阶段指纹数据库的创建以及在线定位阶段定位的执行。开启服务器后,相应会开启一个监听线程进行socket监听,等待客户端的指纹信息传输或者定位请求。当收到创建数据库客户端的指纹信息时,服务器要将接收到的指纹信息进行处理,再连接数据库并将相应的WIFI信息存入其中。当收到定位客户端的定位请求时,服务器读取其中的WiFi信息,并读取指纹数据库中提前写入的指纹信息,执行相应的定位算法沾算出定位客户端的当前位置,并将结果返回到定位客户端。服务器端的模块图如2.2-2所示。 2.系统实现 终端设备接入WiFi后打开客户端,设定起点与终点,点击屏幕底部的“开始导航”按钮,设备进入数据获取与路径规划阶段; 服务器端计算完毕后,将数据传回客户端,并在屏幕上显示路径,并进行实时定位,向用户反馈路径信息; 如果用户与规划路径方向不相符,先弹出消息对话框进行提示,并询问是否重新规划和计算路线,经用户确认后,继续进行导航或者重新计算路线。 导航结束后,系统提示是否结束导航,如需进行新的任务,可继续重复以上步骤。 3.总结 本文研究基于WiFi室内定位技术,设计了在交通枢纽场所内,通过当前消费者广泛使用智能手机作为终端的室内定位导航系统,该系统实时获取位置信息,路径规划,商家信息推送的功能,具有部署方便,兼容性好,定位准确等特点,适合当前基于现有的WiFi无线局域网,在大中型交通枢纽场所中进行部署。该系统也存在一定的不足 ,在算法方面需要进一步进行优化以减少路径规划的响应时间。 WiFi技术的应用对于改善智能手机的用户体验是十分重要的,使得智能手机的功能性得到了很大程度的扩展。同时,随着 WIFI 技术的不断演进,其在智能手机中的应用也会呈现出不同的趋势。 室内系统设计论文:基于室内定位的学生签到系统设计 摘要:目前大多数校园学生上课签到以人工点名方式为主,不仅浪费课堂时间,而且往往存在学生代替签到的问题,不利于管理。该系统利用室榷ㄎ患际跏迪至嗽谙呖记凇⒖记诨阕堋⑷鼻谔嵝训裙δ埽方便任课教师以及班主任等及时了解学生考勤状况。 关键词:安卓;javaEE;学生签到;自动办公;室内定位 目前,高校任课教师大多以点名签到的方式进行学生出勤统计,以手工方式进行统计汇总,是非耗费课堂时间。为了解决传统考勤方式的问题,减少任课教师的负担,提高课堂时间利用效率,简化考勤方式,本系统利用创新利用室内定位技术结合安卓与javaEE技术开发设计了一款基于室内定位技术的学生签到系统。本系统采用安卓与JavaEE技术,Mysql作为数据库,实现了C/S结构的考勤管理系统。本系统有三种用户角色:学生、教师、管理员。学生用户可以查看自己的考勤情况,如有异议即可向系统管理员或者相关任课教师提出反馈。教师主要是查看授课班级的出勤情况,可以按照时间节点进行查询。管理员任务是负责学生课表、教师表、学生表、授课表等数据的导入导出日常维护工作。其中,学生端、教师端在Android端登录,管理员功能在Web端登录。 1 软件总体结构 本系统的管理员功能在Web端实现,Web端使用JSP技术作为表现层,采用BootStrap、JQuery等富客户端,提高浏览器兼容性。后台采用SpringMVC、Spring、Mybatis开源框架集成开发而成,引入mail、短信接口进行信息及时推送,减少了消息的延时。采用Mysql作为开发数据库,使得在数据库端控制部分数据完整性成为可能[1]。采取jExcelAPI开源模块读写excel文件,实现了从excel文件中读取学生表、教师表、班级表等功能,以及从数据库中导出数据到excel文件中去。 本系统的学生和任课教师用户是在Android端登录使用。安卓是以Linux为基础的开源操作系统,主要使用于便携设备,在人群中使用占比较大,可以满足签到系统大众化的需求[2]。安卓端采用最新的Matrial Design设计语言,这让按钮的弹入弹出、卡片的滑入滑出以及不同界面之间变化的方式都具有了物理质感,增强了用户体验。本系统利用Android本身的wifi工具包获取周边wifi的相关信息并执行相关算法完成了室内定位功能。本系统使用开源的HttpClient框架实现APP与tomcat服务器的长连接,并且实时接收来自服务器端的信息推送。 2.1 公共模块 该模块主要用于验证用户是否存在以及权限合法性,并根据不同身份返回不同标示码。将该模块作为通用接口,Web页面通过ajax异步交互技术实现,Android端使用HttpClient异步提交方式。如果用户输入用户名不存在或者密码错误则系统会返回有关错误提示。如果信息正确则会显示正确的页面或者Activity,用户可以根据功能模块进行相关操作。 2.2 学生模块 2.2.1 获取周边AP相关信息 首先建立包含响应扫描结果的接收器receiver,并且重载onReceive()方法,通过registierReceiver()方法将receiver向Android系统进行注册。getSystemService()方法用于获得操作WIFI设备的句柄。最后用startScan()方法启动扫描。扫描结果将包含WIFI的SSID(Service Set Identifier,服务集标识)、MAC地址、RSSI(Received Signal Strength Indication,接收信号强度)等数据。 2.2.2 室内定位模块 RSSI测距在15m的近距离精度在2m以内,可以满足基本的室内定位需求,大多数无限传感网络节点远距离定位误差较大[3]。本系统利用高校教学楼wifi充分覆盖这一前提,在此基础上采集了每个教室的可接收到AP的数据指纹,并且形成了一个指纹数据库。在指纹匹配阶段,对每个扫描到的AP(Wireless Access Point,无线访问接入点)的RSSI值,设定一个选择区间[RSSI-q,RSSI+q],q为多次试验得到的经验值并且可调整,在指纹库中查找满足此区间的位置点,若有n个位置点落在此区间范围,则这些位置点分别取权值1/n,在其他的位置点责取权值为0。对所有接收到的AP做如上处理后,选出权值最大的位置点为估计位置。本系统并非得到准确的室内位置,而是精准判断学生用户所在教室即可。 每次上课时,学生只需要打开APP,用自己学号与密码登陆即可,无需其他操作,即可自动完成签到,此时任课老师可及时查看班级学生的上课情况。 2.2.3 查看出勤信息 学生看查看当堂课的签到情况,也可以查看过去学生本人出勤情况。查询出的出勤信息分为缺勤、请假、正常三种情况。 2.2.4 反馈异常数据 由于RSSI的多径效应,可能存在定位失败而导致签到失败的情况。本系统通过引入短信与邮箱接口,学生可及时向任课教师或者管理员反馈异常数据,管理员及时更新升级定位指纹数据库并将修改后的签到情况手动更新正确。 2.3 教师模块 2.3.1 查看班级当堂课出勤信息 教师可及时查看当堂课学生的签到情况。安卓程序设计里,使用AChartEngine绘图引擎,在安卓界面里可直观显示哪些学生缺勤。 2.3.2 按条件查询出勤信息 任课教师可按照日期、学生姓名、上课地点等多种查询条件查询学生出勤情况,并以统计图表的形式将数据可视化。 2.3.3 导出签到表 任课教师可将查询到的签到情况导出xls、txt等常见数据格式,以便课后做更精确的统计等等。 2.3.4 反馈异常数据 任课教师若发现本系统出现异常,即可立即向管理员反馈,以便减少损失。 2.4 管理员模块 2.4.1 学生、教师数据的增加、删除、修改 学生、教师登陆的账号、所在班级等数据,学生具有只读权限,只能由管理员维护这些数据,不允许个人修改,密码除外,个人信息的录入工作主要由管理员负责,管理员可依照人员变动,对人员信息增加、删除和修改。为了避免手工录入工作量巨大,本系统在Web端设计了上传xls文件,服务器端从xls文件中读取数据并插入数据库中,所有的学生信息按照设定的表单字段存储在服务器的Mysql数据库中[4],节省了大量时间。 2.4.2 授n数据的增加、删除、修改 授课数据包括授课教室、授课教师、授课班级以及授课时间。授课班级与班级中学生是一对多关系。授课时间由管理员录入,如遇到节假日、考试放假等情况,并将其排除在授课时间之外,APP端接收到来自服务器端的推送,则在该时间段内不会执行签到功能。 3 结束语 本系统将互联网应用于签到系统,更加充分发挥了网络在高校教学资源中的重大作用,解决了点名签到浪费课堂时间等等问题。利用C/S架构实现了移动办公。以权限为驱动有利于模块化设计开发,不同角色拥有不用功能,达到了考勤目的,具有应用价值。 室内系统设计论文:基于ZigBee的室内智能照明系统设计 摘 要:随着人们对智能化生活需求的提高,传统的室内照明系统存在的布线复杂、电能浪费、不能远程控制等诸多问题已经无法满足人们需求。为此,文章提出一种基于ZigBee技术的室内智能照明控制系统设计方案。系统主要采用集射频与微控制器于一体的片上系统CC2530为优秀器件,实时采集现场光照强度调节照明光强、红外感应人体活动自动开关照明。实验测试表明,该系统操作方便、反应灵敏、更具人性化和节能等特点。 关键词:ZigBee;智能照明;CC2530 1 概述 随着无线通信技术的发展,各种智能设备与智能家居解决方案不断推出,其中照明系统解决方案更是百花齐放。市场上的应用最为广泛的声控灯,其每一盏灯与声控、光控、时钟元件串联在一起组成一个闭环被动执行系统,当有一定大小的声音传入且环境光线较弱时,灯被点亮,延时一定时间后熄灭,看似已经实现了照明设备的自动化,但这种控制仅仅适合楼道等场景使用,同时在点亮的时候需要一定大小的声音,夜间容易产生噪音干扰,也容易被其他声音干扰误点亮。ZigBee技术应用于智能照明系统,能使系统中所有的照明设备在短距离内自动组网,由协调器实现终端无线控制。各个照明设备也能实时判断环境光线的强弱和是否有人员进入,做到感应开启。这一控制系统不需要特定环境,也无需重新布线,只要对既有线路稍微做出更改便可实现无线智能控制。简便的操作、便宜的价格、适用于大部分照明场景。 2 ZigBee技术 ZigBee是一种短距离、低复杂度、低耗能、低速率、低成本的无线短距离双向网络通信技术。因此具有廉价的市场定位,非常适合在照明系统中应用。 ZigBee技术介于无线标记和蓝牙之间的技术方案工作组,主要用于近距离无线连接,采用IEEE 802.15.4技术标准。一个基于ZigBee的无线个人域网能支持高达254个节点。ZigBee采用自组网方式实现组网,在整个网络范围内,节点之间以接力的方式通过无线电波来实现通信,通信效率非常高。 ZigBee组网方式主要有三种拓扑结构:星型结构、簇状结构和网状结构。星型拓扑结构包括一个协调器和多个终端,没有路由,近距离传输。本照明系统采用星型网络拓扑结构,由一个协调器和多个终端设备组成。在本ZigBee网络中,协调器执行命令的发送。协调器将控制命令发送到指定的节点,当指定的节点收到来自协调器的命令后,就做出指定的动作,而各个终端节点之间不能互相通信。 3 系统硬件设计 本系统在架设ZigBee无线通信网络系统时所选择的硬件平台是CC2530模块ZigBee开发套件。CC2530内部已集成了一个8051微处理器与高性能的RF收发器。CC2350能以很低的成本建设强大的网络节点,拥有较大的快闪记忆体,能存储256B数据。本系统主要分为协调器模块和终端节点模块。协调器模块由ZigBee模块和PC组成,终端节点模块主要由ZigBee模块、光敏传感器、红外传感器和照明灯泡组成。控制策略结合ZigBee2007协议,终端节点实时采集照明现场的环境参数发送给协调器,经过协调器上CC2530芯片的逻辑分析后,发回操作指令给终端节点。PC上位机也可实时显示环境参数信息,对照明设备进行集中管理和控制。使用的主要硬件包括ZigBeeCC2530芯片模块、HC-SR501型红外电传感器、5549光敏传感器、灯泡、RS232串口通信线、YL-78 1路继电器、PC机、电源、下载线等。硬件原理图如图1所示。 4 系统软件设计 使用TI公司开发的基于IEEE 802.15.4标准的 Z-Stack协议栈 ,仅仅需要设计各个节点的应用层软件即可。网络协调器初始化网络后,终端节点与协调器完成网络连接的过程,成功组建ZigBee星型网络。光敏传感器对室内光照强度进行实时采集,并将采集的光强信息传给终端ZigBee模块,终端ZigBee模块又将此信息发送给协调器,协调器通过串口将数据送到上位机显示,同时,协调器对光强信息进行分析判断,当光强高于既设阈值时点亮灯泡,小于则熄灭。此模式还要判断是否有红外感应的情况下执行,当没有红外感应时,灯泡一直处于熄灭状态。 本论文实物使用开发板P0.4口和P0.5口作为电磁继电器的信号输入端,设定高电平时继电器断开,低电平时继电器吸合。主要应用ZigBee协议栈SampleApp_Init( )用户任务初始化函数,设置程序发送数据的方式和目的地址寻址模式,定义设备用来通信的APS层端点描述符;SampleApp_ProcessEvent( )用户应用任务的事件处理函数,处理用户按键任务;SampleApp_SendPeriodicmessage( )分析发送信息函数,调用AF_DataRequest将数据无线广播出去;SampleApp_MessageMSGCB( )分析接收数据函数,接收广播信息数据,并执行。 5 系统整体测试 给两块ZigBee开发板上电,组网成功后,当有人体靠近时,红外热释电传感器感应到人体靠近,同时通过光敏模块采集环境光强度,协调器分析处理采集信号,如果环境光强度弱,发出高电平,控制继电器将灯点亮,反之发出低电平,继电器不工作灯泡保持熄灭状态。 PC上位机能够显示远程终端节点的实时环境参数,并能实现对终端节点上的灯泡集中控制。 6 结束语 本设计将ZigBee技术与室内照明相结合,能实现对建筑室内外的照明设备进行集中管理,该系统可用于家庭照明、楼道灯和偏僻地点的路灯等场景的照明控制。利用此系统不但可以降低系统的安装成本与难度,同时可靠性高、维护方便,有着广阔的应用前景。 作者简介:古丹(1991-),女,h族,四川,助理实验师,本科,三亚学院,研究方向:电子技术。 室内系统设计论文:基于ARM的远程室内环境监测与调控系统设计 摘 要: 为了准确便携地测量室内温度、相对湿度、气压、二氧化碳浓度、甲醛浓度与可吸入气溶胶颗粒浓度,设计并实现了一种远程室内环境监测系统。该智能系统采用STM32单片机作为主控制器来处理和发送数据。针对室内环境因素的特点,分别选取稳定性强、灵敏度高、低功耗的传感器进行实时测量,并配有LCD模块显示当前数值,同时将数据存入SD卡。在户外的情况下,系统通过GSM模块发送短信及时通知用户室内环境情况,用户可以回复已设定好的数字信息实现对智能设备的远程操控。经实际应用,该智能化室内环境监测与调控系统的测量精度达到普通环境监测要求,稳定性好,具有很强的实用价值。 关键词: STM32; 显示模块; GSM模块; 传感器; 智能设备 0 引 言 近些年人们的环保与健康意识显著增强,室内空气污染备受关注。目前室内空气污染物主要包含:厨房天然气燃烧及烹饪过程中产生的CO,CO2,SO2等;在客厅吸烟时产生的甲醛、氰化氢、丙烯醛等;房屋装修所用的装饰材料和化工产品释放的甲醛、苯氨、甲苯等[1?2]。因此,研发一种低功耗、智能化、面向普通用户、集成多项参数实时检测并具有远程调控功能的室内环境监测系统已成为必然的趋势。本文提出了一种基于ARM?STM32的远程室内环境智能监测与调控系统,该系统不仅集成了先进的微处理器芯片、各类传感器模块、环境调控模块、电源控制模块、显示模块、GSM无线传输模块,而且配备了智能手机客户端,使得威胁人体健康的污染因素得到远程实时监测及有效调控。该系统安全系数高,便于远程调控,从而有效地提升了室内环境的净化能力。 1 系统总体结构及工作原理 本文的系统总体设计框图如图1所示,其由STM32单片机模块、各类传感器模块、无线传输模块、显示模块、环境调控模块、电源控制模块及手机信息接收端等部分构成。其中:传感器模块主要检测室内环境的温湿度、CO2、气压、甲醛、气溶胶悬浮颗粒;无线传输模块由芯讯通公司(SIMCom)生产的SIM900A芯片及其外围拓展电路组成,负责接入GPRS无线通信网络;显示模块采用2.8寸TFTLCD显示器及其外围电路,其通过FSMC接口与单片机进行数据传输[3];环境调控模块主要包括智能开关、智能红外遥控装置,它们控制着空调、加湿器、空气净化器、新风系统等;电源控制电路主要由供电电源、稳压芯片及继电器组成,选用5 V的直流供电电源和精度较高的线性稳压芯片LM1117?3.3,稳定输出3.3 V的直流电,继电器选用HK4100F?DC5V?SH;手机接收的信息以短信形式显示,用户可更方便、直观的观察。 该系统的工作原理是:首先,STM32处理器内部的A/D模块将前端传感器模块传输来的环境参数转换成电压信号,TFTLCD会实时显示当前的数值,测得的数据也及时保存到外部SD卡中。当检测的值超过系统设定的值时,单片机通过串口发送一个高电平给无线传输模块,使无线传输模块发送短信到设定的手机号码,用户便可以查看短信来了解室内环境质量,用户与系统之间的数据传输是双向的,用户也可以回复已设定好的数字信息来远距离操控智能开关和红外遥控器。智能开关主要控制一些电器的开和关,红外遥控器既能控制开关还具有调节的功能。当系统处理器收到用户发来的指令时,能够根据指令内容进行相关操作。类似地,传感器的开启和关闭也可通过无线传输模块进行远程控制,从而凸显出了低功耗和选择性检测的优势。 2 系统硬件设计 2.1 优秀处理器的选择 意法半导体公司研发的STM32系列处理器是基于Cortex?M3内核架构,它们专用于满足处理性能强、功耗低、实时性好、成本低的嵌入式场合要求[4?5]。在以下场合应用较频繁:工业使用场合、低能耗使用场合、建筑和安防应用、消费类电子产品。综合诸多方面的因素,本文最终采用的处理器为STM32F103ZET6,其处理运算速率可以达到72 MHz,片内集成512 KB FLASH,64 KB RAM,1个USB,1个CAN,112个GPIO,8个定时器,5个USART,3个ADC,1个SDIO,2个DAC,3个SPI,2个I2C,2个I2S,1个SDIO FSMC总线。 2.2 传感器选型 作为室内环境多参数测量中最为关键的部分,传感器的选型直接影响系统性能的优劣。在本系统中,结合测量系统的实际需要,选用BMP180传感器进行气压测量,其具有较高的稳定性,在超高分辨率模式下,分辨率为2 Pa,测量范围[6]为30~110 kPa。通过I2C总线直接与微处理器相连;选用了GP2Y1050AU0F传感器进行气溶胶颗粒检测,该传感器基于光散射原理,PM1以上的粒子均可被灵敏检测到;采用AM2320温湿度复合型传感器进行温湿度测量[7],温度测量范围为-35~75 ℃,相对湿度测量范围0~99.5%,其信号以40位串行数据输出,传输距离可达20 m以上;选用MS1100甲醛传感器M行甲醛浓度检测[8],其能够侦测0~100×10-6 kg/m3浓度范围内的气体,选取AD8628芯片对微弱的输出信号进行运算放大;选用基于非分散红外线技术的CO2传感器,其采用单通道技术,具有稳定性好、精度高等特点。 2.3 无线传输模块设计 无线传输模块采用芯讯通公司生产的SIM900A[9],其采用SMT封装,支持AT指令。采用单电源供电模式,当工作电压为4.0 V时,此模块性能达到最佳。本系统中其与处理器之间采用串口通信的方式,通信速度设为19 200 b/s,TXD,RXD为发送、接收端,分别与STM32单片机的PA10,PA9连接。各类传感器检测的室内环境参数数值可由无线传输模块以短信的形式发送到用户手机上,以便于用户远程实时了解室内环境状况。 2.4 电源电路设计 在本文设计中电源模块分为两部分:单片机及外围设备供电模块和SIM900A供电模块。单片机和外围模块的供电由稳压芯片LM1117?3.3输出的3.3 V直流电提供,其电路连接如图2所示。 其中C2和C4是旁路电容,主要是抑制干扰,而C1和C3是电解电容,起到滤波的作用。SIM900A模块电源采用稳压芯片MP2303,它能稳定输出0.8~25 V的直流电,电路连接如图3所示。其中VCC_BAT端输出电压4.0 V供SIM900A模块使用。 2.5 继电器电路设计 本设计采用的是直流电磁继电器,型号为HK4100F?DC5V?SH,其电路如图4所示,鉴于STM32单片机端口输出的电流不足以驱动电磁继电器,因此在本设计中通过NPN型三极管8050先对输出电流进行放大,然后再连接电磁继电器,其中三极管的基极b接到单片机PA10端口,发射极e接地,线圈的另一端接5 V电源。值得注意的是,为直观了解继电器的工作状态,在继电器线圈两端分别并联一个二极管1N4148、一个1 kΩ的电阻R2以及LED发光二极管,三者共同组成状态指示电路。CN2的1,2,3脚为继电器输出接线端口,本设计中每个传感器模块都连接了一个电磁继电器。 3 软件模块设计 3.1 GSM控制指令 系统中采用GSM无线通信模块SIM900A实现两者的数据通信。GSM无线通信模块SIM900A通过AT命令来进行控制,采用短消息模式进行数据传输,通过服务中心(Service Center)完成信息的存储和转发后,再利用SMS短信息服务进行文本信息收发。SMS主要有Text和PDU两种收发短信模式。8 b数据与GSM字符集的收发操作可在Text模式下完成,而PDU模式不仅可以实现Text模式的所有功能,而且也可支持UCS2字符集和中文字符的收发操作,但需要对收发PDU数据格式进行编码和解码。GSM模块控制指令类型较多,部分常用典型指令如表1所示。 3.2 系统总体设计流程 系统运行总流程如图5所示,首先,需要初始化系统的底层硬件,然后初始化串口,设置波特率等。利用 STM32控制器自带的A/D转换功能对前端传感器模块采集到的环境参数进行转换,数值通过 LCD实时显示,并存储在SD卡中。当检测的参数值超出系统设定的范围时,STM32主控制器通过 SIM900A 发送短信及时通知用户,用户根据接收到的短信息,回复相应的数字信息实现对智能设备的远距离控制。另外为了降低功耗,有选择性的检测,用户也可以通过GSM网络,发送指令给微控制器来驱动电源控制模块(继电器),控制模块电源是断开还是闭合,从而远程智能管理环境调控模块来开启和关闭空调、加湿器、空气净化器、新风系统等设备,改善室内环境。如果用户在规定的时间内没有回复信息,系统会在5 min后重新发送信息给用户,直到收到回复信息才停止。 4 系统测试及实验分析 4.1 系统测试 基于前面软硬件的设计,根据需要制定了实验板并焊接各个传感器及GSM模块、优秀板模块和供电模块,然后进行接线,保证不发生短接、空接或接错等现象。室内环境的温湿度、气压、甲醛浓度、二氧化碳浓度、气溶胶悬浮颗粒物浓度值等通过LCD显示出来。查看SIM900A显示灯显示是否处于正常工作状态,若不正常则检查SIM卡是否插好。在进行远程数据传输的程序调试时,若手机端收到数据,则调试成功,否则,检查相应的程序错误。逐一调试成功后,最后形成一套完整的系统程序,系统实物如图6所示,LCD显示的数值如图7(a)所示,手机端接收到的信息如图7(b)所示。 4.2 实验结果分析 温湿度的标定严格根据温湿度传感器行业规范和规程,结合恒温恒湿箱C180来完成,系统所测得的温湿度值与相应标准值对比结果如表2所示。 甲醛实验模块采用卫家空气甲醛自测盒所测数据和本系统做对比,甲醛自测盒最小分辨率为0.05 mg/m3,甲醛自测盒和系统所测数据值的对比结果如表3所示。 当环境条件满足温度为20±3 °C、相对湿度 气压模块结合Fluke PPC?4压力全自动校准系统,精度达±0.008%,年稳定性优于±0.005%。压力控制器稳定度达4 ppm。Fluke PPC?4和本系统所测数据值的对比结果如表5所示。 从表2~表5的对比结果可以看出,本文设计的环境监测与调控系统和标准仪器所测的温度、湿度、气压、甲醛、气溶胶浓度数值基本一致。系统的固有误差以及零点漂移产生的误差对测量精度有一定的影响,但在普通环境监测条件下,对比结果表明本文设计的系统精度可以很好满足实际检测需求。同时本文实现的室内环境监测系统也便于用户远程监测和智能调控,实用性更强。 5 结 语 针对市场上一些室内环境检测仪器存在的问题,并结合传感、测量、通信以及无线控制等多种技术,本文研究且设计了室内环境多参数远程检测和调控系统。室内环境的温度、相对湿度、二氧化碳浓度、甲醛浓度、气溶胶浓度可通过该智能系统较好的监测和调控。在数据的采集、保存、传输到调控的整个过程中,系统运行的稳定性与可靠性都较强。同时,测量数据的分析也验证了该系统的测量精度基本符合国家标准值,因此该系统能满足普通家庭用户的实际使用需求。 室内系统设计论文:基于AllJoyn的机房室内温湿度监测系统设计 摘 要:为了使管理员多平台实时监测偏远地区基站机房环境,系统使用Arduino单片机和温湿度传感器DHT11,采用AllJoyn开源框架,结合亿联客物联平台,在电脑端和安卓移动端获取温湿度数据曲线,并验证AllJoyn的平台中立性。 关键词:AllJoyn;Arduino;DHT11;物联网;多平台 随着通信行业的发展,基站数量增多,偏远地区机房检测困难。传感器和物联网技术使管理员实时监测并快速解决问题,但多学科交叉使行业标准不统一。AllJoyn具有平台中立性、多平台组件等特点。其优秀是总线机制,服务端和客户端的总线附件先连接到总线,之后系统分配给它们唯一的ID,服务端的总线附件申请共知名称并广播,客户端发现共知名称后连接到总线,建立会话。本设计采用Arduino Due和DHT11模块,结合亿联客物联网平台,运用AllJoyn多平台特性,在电脑端和安卓手机端进行数据曲线显示,更直观地获取室内的情况。 1.系统硬件设计 本系统结合Arduino Due开发板与多个温湿度传感器,使用互联网连接电脑服务端,AllJoyn后台程序传输采集数据,如图1所示。Arduino Due集成SAM3X8E芯片,包括54个数字接口和12个模拟接口,工作电压3.3V。W5100扩展板连接互联网,将数据传输到亿联客平台。DHT11集成电阻式感湿元件和NTC测温元件,附带8位单片机。 2.系统软件设计 (1)搭建AllJoyn框架。安装Java和Eclipse,Visual Studio和AllJoyn SDK,设置命令“scons OS=win7 CPU=x86_64 MSVS_VERSION=11.0 BINDINGS=cpp”,配置好参数完成AllJoyn的软件环境搭建。 (2)使用Visual Studio软件实现AllJoyn总线机制的各环节。创建总线对象,添加接口,创建后台服务连接到总线;连接AllJoyn路由;服务名字请求,确认共知名称;会话创建,包括动作、接口号和绑定;广播共知名称,以便周边设备进行发现并连接服务。 (3)设计温湿度传感器节点软件,包括Arduino温湿度数据检测和连接AllJoyn服务。温湿度检测先设定DHT11传感器的输入引脚,之后读取引脚状态,成功则传输温湿度值,失败则返回刷新。AllJoyn服务则帮助实现温湿度获取和传输的功能,先确定服务参数,与PC端代码设定一致;再初始化单片机,创建对象并注册后台;最后启动客户端,获取温湿度数据,调用电脑端的发送函数,并多次刷新循环。 3.系统结果 首先电脑生成可执行文件,同时把以太网扩展板插到单片机板上,用网线连接扩展板与路由器。并把DHT11模块插到面包板上,与到单片机对应引脚连接。然后启动AllJoyn服务的后台程序。启动单片机,打开Arduino IDE,将程序上传。在电脑端运用命令行工具启动程序,等待Arduino接入后开启会话。最后打开亿联客PC端和安卓客户端,获得实时监测数据,输出界面如图2所示。 结语 本系统结合Arduino Due单片机和DHT11温湿度传感器的特点,实现了远程实时监测,并可在多平台上查看,对于偏远地区的基站机房建设监测更加便捷,AllJoyn整合更多的资源给用户提供了更多选择,其平台中立性可结合其他相关的物联网技术,发展前景广阔。 室内系统设计论文:室内空气监测净化系统设计 摘 要:智能家居是目前物联网技术的重要应用途径之一,近几年发展非常迅猛。基于物联网技术设计了一款室内空气检测净化系统。该系统主要由监测端主机、监测端从机、净化端和上位机组成。监测端主机通过2.4 G无线方式和多个监测端从机通信,接收气体成分的浓度并在人机交互界面显示。监测端从机提供4个不同的空气传感器接口,用户可根据不同的房间选择不同的组合。净化端起到净化空气的作用,具有净化PM2.5,降解甲醛和苯,产生负氧离子,吸收异味等功能。上位机由手机App和电脑客户端组成,可以通过手机及电脑获取室内空气的状况。 关键词:物联网;智能家居;空气净化;2.4 G 中图分类号:TN108+.5 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2016)11-00-03 0 引 言 近年来室内空气污染物的来源和种类不断增多, 室内环境质量日益恶劣,对人体健康影响较大,目前已引起人们的广泛关注并成为研究热点。调查表明,人有80%以上的时间是在室内度过的,室内环境污染对人们的身体健康和生活工作质量带来了直接影响。市场上的净化器只起到净化效果,且其检测及净化装置为一个整体,效果差强人意。本系统采用分立式设计,净化范围广、安装便捷,不仅能净化空气,还具有防火、防泄漏、报警等功能,可消除室内安全隐患[1]。 1 系统设计 本系统主要由监测端主机(1个)、监测端从机(多个)、净化端(多个)和上位机(电脑客户端和手机App)组成,由这4部分构成完整的网络,作为智能家居的组成部分[2]。 1.1 监测端主机 监测端主机是系统的优秀单元,是系统的控制中心和数据处理中心。它采用TFT屏进行人机交互,用户可以查看各个房间的温湿度及气体浓度,当室内空气污浊时自动开启净化端净化空气,若室内有害气体或甲烷浓度高于100 ppm时,认为室内空气危险,启动声光报警。同时配备WiFi模块和蓝牙模块分别用于连接电脑客户机和手机App。监测端主机与从机通过2.4 G模块通信,从机把温湿度以及气体浓度信息传送给主机。 1.2 监测端从机 监测端从机主要负责空气信息的采集,包含气体温湿度、PM2.5、CO2、CO、甲烷等。不同的从机可以携带不同的传感器,每个从机可以同时携带1~5个不同的气体传感器。 1.3 净化端 净化端主要起净化空气的作用。可以净化PM2.5,降解甲醛和苯,产生负氧离子,吸收异味[3]。 1.4 上位机 上位机部分主要由PC端客户机和手机App组成,PC端通过WiFi和监测端主机连接,手机通过蓝牙方式连接。通过WiFi或者蓝牙可以在电脑客户端或者手机App上实时观察室内的空气情况,并将7天内的信息绘制成曲线,给出合理建议。系统框图如图1所示。 2 系统实现 2.1 硬件方案 监测端主机采用功能强大的STM32F407ZET6作为主控芯片[4,5],主频高达168 MHz,拥有丰富的外设模块,可以满足无线收发以及彩屏控制等功能的需要。采用nRF24L01芯片作为无线传输芯片,该芯片通过SPI接口和主控相连。与手机App通信时采用蓝牙方式,所以使用CC2540芯片作为蓝牙传输芯片与手机App进行通信,它通过串口和主控相连,数据传输非常方便。采用WiFi的方式与电脑客户端连接,将ESP8266芯片作为蓝牙传输芯片,当电脑连接上该芯片发射出的WiFi信号后便可与电脑客户端进行通信[6]。ESP8266芯片同样也通过串口与主控相连,配置一块分辨率为320×240的彩色触摸屏进行人机交互。采用5 V开关电源[7]供电为常用供电方式,锂电池为备用供电方式。锂电池充电采用TP4056芯片,其充电电路如图2所示。 考虑到监测端从机功能较为单一,所以采用引脚较少、主频较低的STM32 F103C8T6为主控芯片。与主机一样,无线传输采用nRF24L01芯片和主机进行通信。由AM2321温湿度模块测量室内温湿度,该芯片比较灵敏、准确,对温度的分辨率可达到0.1℃,精度为±0.5℃,它通过I2C总线和主控进行通信。提供4种气体传感器的接口,分别为检测PM2.5的SDS011传感器接口、检测CO2的MH-Z14传感器接口、检测甲烷的MQ-2传感器接口和检测CO气体的MQ-7传感器接口。其中SDS011通过读取数据口的高电平比例来计算PM2.5的浓度,其他气体传感器均采用ADC转换的方式读取气体浓度。供电采用12 V开关电源和锂电池混合供电的方式,开关电源为常用供电方式,锂电池为备用供电方式[8],当停电时立即开启锂电池供电。 净化端内部主要由风扇、过滤网、负氧离子发生器组成。其中负氧离子发生器和风扇由监测端从机控制,负氧离子发生器由紫外灯板组成,紫外灯照射空气后可以产生大量负氧离子,使空气更加清新。过滤网由光触媒滤网、HEPA滤网、活性炭滤网组成,空气经过过滤网后不仅可以降解苯、甲苯等有害分子,还可以吸附PM2.5,吸收异味。当监测端主机检测到空气污浊时,控制风扇和紫外灯板净化空气。 2.2 软件方案 系统共使用4个2.4 G无线模块,模块初始状态均配置为接收方式,每个无线模块拥有不同的地址,依次为0x01到0x04。当某个模块需要发送数据时先配置发送方式,将接收地址和需要发送的数据写入数据包中后开启发送,数据包发送成功后会收到接收方的应答信号,可以根据应答信号的有无判断数据包是否发送成功。如果发送成功则重新切换成接收状态,如果发送失败则重新发送,连续5次发送失败后放弃发送。2.4 G网络数据包格式如表1所列[9]。 WiFi模块、蓝牙模块分别和电脑、手机建立连接后可直接使用发送函数发送数据。 监测端从机每分钟采集10次空气成分信息,经处理后发送到监测端主机。由于测量数据易受环境影响,会产生粗大误差,所以在10次测量结果中剔除粗大误差后取平均值作为当前空气浓度的真实值。剔除粗大误差采用格拉布斯准则:当某测量值Ui的残差的绝对值|Vi| G时,则剔除Ui,其中G值与测量次数和置信概率有关[10],为数据的标准差。 监测端主机首先接收空气成分数据,在TFT屏上显示,若与电脑或手机建立连接则将数据发送到电脑或者手机。当空气污浊(CO2浓度大于500 ppm、PM2.5浓度大于25 g/m3)时,发送净化指令到监测端从机,从机控制净化端净化空气。当有害气体浓度超过正常值时,开启声光警报,同时发送净化指令。监测端主机程序框图如图3所示。 3 系统测试 为检测2.4 G网络能否通信,可通过编程让4个监测端从机每秒发送20个字节的数据,在主机的TFT屏上实时显示接收到的数据,用以验证结果是否达到了预期要求。 为检测系统的净化能力以及测量的准确度,特地购置了阿格瑞斯公司型号为WP6120的PM2.5检测仪。在生活中,PM2.5的来源主要是厨房里的油烟,所以实验地点选择在厨房,将WP6120检测仪和本系统放置于同一地点并产生一定的油烟,记录两者的数据并绘制成如图4所示的净化效果图。 由测量结果可知,本系统的误差在±1 g/m3范围内,对PM2.5的滤除非常有效,整体上达到了设计要求。 4 结 语 本系统实现了空气检测及净化和可燃气体泄漏报警的功能。同时和物联网技术结合在一起,符合当今技术发展的方向。系统具有电脑客户端和手机App,TFT彩色屏等人机交互界面,非常人性化。系统具有很强的实用性,大大提高了人们的生活质量,可广泛应用于家庭、医疗系统、行政机关、企事业单位等场所。 室内系统设计论文:室内有害气体监测系统设计研究 摘 要:目前人们除了关心室外大气污染以外,也开始将关注点放在了室内空气污染方面,为了实时监测出室内空气的有害气体,笔者提出了一种室内有害气体的监测系统设计思路,可以对室内有害气体参数进行实时观测。该系统集成了有害气体的检测传感器,同时设置了集成电路,其在运行中可以对有害气体如甲烷、一氧化碳、甲醛等浓度进行检测,当有害气体浓度达到一定的限定值后,监测系统将发出警报,提醒人们及时对此做出处理。笔者在文中对该系统架构设计及功能实现简要论述,并对其应用进行相关探讨。 关键词:有害气体;监测系统;设计;研究 0.引言 目前市面上有许多种类的室内有害气体监测系统,但是大多数仪器都存在操作较为复杂,成本较高等缺点,导致了该系统难以普及到家庭之中,仅有部分专业机构才会安装该系统。然而目前许多家庭在买房后对房间进行装修,却难以对装修材料散发出的有害气体引起注意,长此以往很容易患上慢性疾病,因此安装室内有害气体监测系统是十分必要的。笔者对此提出一种适合家庭的经济、便捷的有害气体监测设备,其采用传感器作为优秀,具有较高的性价比,能够在日常生活中保护用户人身健康。 1.研究背景分析 随着人们生活水平的提高,加之房产“热潮”愈演愈烈,许多家庭开始疯狂购房,并对其进行装修,然而市面上的装修材料质量良莠不齐,很容易在室内散发出有害气体。据统计,每年因为室内空气污染而死亡的人数已达到11.1万人,可谓是一个非常庞大的群体。一般来说,室内有害气体的来源包括两方面:一是现代化社会需求大,工业发展十分迅速,各类石油、化工、消防、火电厂、医药等厂房向大气排放各种有害气体,这些气体严重影响了厂房工人和附近居民的身体健康,对此,工厂一定要改变原来的排污方式,保证居民的居住环境绿色、健康;二是现代化社会的物质水平提高,人们对室内的装修要求提高,然而各种新式的装修材料中正隐藏着大量的有毒气体。基于以上的原因,目前社会中部分家庭空气质量较差,而仅仅依靠自己的感官是无法判断其是否有害,对此多数科研人员进行了研究,设计出了一套室内有害气体监测系统。过去的系统设计具有操作复杂、价格昂贵的特点,导致了该监测系统并未在普通家庭得到普及。因此,笔者对原系统重新进行改良,设计了一套适合普通家庭使用的有害气体检测系统。 2.系统整体架构 2.1 整体架构 (1)整个系统的框架由六大模块组成,每个模块都有自己对应的功能: 控制模块,该模块采用的是ATmega16单片机设备,它可以大大地提高系统代码的运行效率,比一般的控制模块提高约10倍以上的数据吞吐率。 (2)显示电路,其选用了LCD12864显示屏,为中文字库型系统,适用于中国居民使用,电路可以将处理后的结果显示在屏幕上,给用户直观的感受。 (3)电源模块以及报警模块,电源模块采用USB供电,具有方便使用、节约用电的效果;报警模块则采用普通的蜂鸣器和发光二极管,在有害气体浓度超出指标时进行报警,报警模式为发光和声响交替,能够起到提醒用户的作用。 (4)传感模块,其内部安装有感应不同气体浓度的传感器,可以对空气中有害气体的浓度进行感应,传感器再将得到的信息传递给单片机,而单片机会把信息传递给报警器和显示屏幕,让整个系统得以循环运行。 (5)独立键盘模块,该模块设立了3个键来检测有害气体的浓度状况并将其,另外还设有其他的键可重启整个系统,使得系统可以反复地进行。 (6)GSM模块,该模块选用了SIM900A芯片,其主要功能是在浓度达到限定值后,将已设定好的通知短信发送给用户,以此来通知用户空气中有害气体的浓度达到限定值,并做出相应的处理。 2.2 功能实现 该系统分为6个模块,各个模块相互独立又相互联系。系统启用后,传感器开始工作将收集到的信息传递给单片机,单片机将信息处理了以后再将信息显示在显示屏上,如果超标的话,报警器会开始工作,这样就构成了一个完整的系统,该系统的功能得以实现. 3.系统设计 3.1 硬件设计 本系统主要由6个模块组成,分别为:控制芯片、显示、传感器、独立键盘、供电以及GSM等,整个系统的结构如图1所示。系统的控制优秀采用了ATmega16单片,并且融合了MQ-7、MQ-138和MQ-2等系统来分别监测一氧化碳、甲醛以及甲烷的浓度,通过浓度来判断该气体目前对人体的危害程度。在浓度判断结束后,系统将会把采集的数据传递给单机片,当数据到达后,单机片会对这些数据进行分析处理,处理后会将结果传到显示屏,如果浓度达到限定值,则报警器就会响,以此来提醒用户室内空气中的有害气体浓度已经超标,有助于人们及时做出处理(开窗通风,暂时离开)。报警器采用普通的有源蜂鸣器设备,指示灯则选用发光二极管,供电模块采用USB接口,GSM模块采用SIM900系统,这些设备相对便捷,方便人们操作,以上的功能模式即组成一个完整的系统。 3.2 软件设计 软件部分的设计主要针对传感器检测到有害气体浓度后对低电平进行的处理环节。在程序初始化的阶段后,用户可以在机器的外部通过表示有何种有害气体的监测按钮,选择自己想要监测的气体,并且系统监测后会在LED屏幕上显示监测后处理过的数据,得到室内有害气体的浓度情况和室内空气等级质量数据。当监测浓度超过初始设定的限定值后,报警器发光闪烁并发出报警声响,同时也将发出文字报警短信。在处理室内空气的有害气体后,按下复原键就可以将该装置恢复到初始状态,使得系统初始化,根据用户的需要再次进行工作。 4.系统测试与应用 本产品的设计思路与电路原理较为简单,测试时主要是为了检测测试器电路状况和其工作情况。笔者将其安置在一个密闭的盒子内,先将其中通入一定浓度的甲烷,进行测定后复原,再输入比之前量更多的甲烷,以此类推几次试验后,再用同样的方式对其他的有害气体进行相同的实验。通过实验发现,该系统的监测时间较短,复原较快,并且能够快速而且准确地判读空气中有害气体的浓度并做出分析,同时显示在显示屏上,报警系统也可以正常地进行工作。感应器系统如图2所示,其能够实现良好工作,且由于性能较高,成本较低,因此值得推广应用。 结语 本系统对于室内有害气体的监测具有良好的效果,并且操作十分便捷,成本较低,适用于各收入层次的家庭。因为该系统对烟雾比较敏感,因此在烟雾较多的环境中难以进行正确判断,有时可能产生错误的数据,而这也是该系统的不足之处。但从整体来看,笔者通过多次对该系统进行实验,系统各方面都是比较稳定的,可以正常地进行工作,运行的速度也能够达到设计的要求,该设备的电路模块便携性高,有益于对系统进行调试和升级。总而言之,该室内有害气体监测系统,具有实用性强、价格低廉、操作简单、易于普及等多个优点,可以对室内的有害气体浓度做出正确的判断,从而保证了用户的健康生活。 室内系统设计论文:基于单片机的室内温度控制系统设计 摘 要:单片机在当今世界运用得十分广泛,所以学习以及利用单片机实现我们想要实现的功能是一种趋势和必然。设计中,我们采用STC89C51单片机来控制房间室温的温度。这个系统包括以下几个具体的模块:测温模块、显示模块,以及调节模块共同组成。测温模块运用Pt100温度传感器进行温度的测量并转换成数字输出信号便于检测与进一步的调节,显示模块采用两位LED数码管显示,精度为1摄氏度。调节模块主要由两部分构成,一部分为调低温度的如自动调节温度的风扇及空气压缩机等制冷设备,另一部分为根据室温升高温度的调温电热炉。环境适宜温度:根据资料显示,人的舒适温度为25摄氏度到28摄氏度之间,故该系统预设温度为27摄氏度。 关键词:室内温度控制;STC89C51单片机;Pt100温度传感器 1 各模块的介绍 1.1 STC89C51单片机 STC89C51RC采用的是8051核的ISP系统可编程芯片,ISP为“In System Programming”的缩写。工作时最高可拥有80MHz的时钟频率,片内包含的Flash只读程序存储器为8K Bytes,它可反复擦写1000次,该单片机既由MCS-51指令系统又有80C51的引脚结构,有通用的8位中央处理器在STC89C51内部集成,并且它还包含ISP Flash存储单元,可以实现在系统可编程的功能,可以用电脑进行程序的下载,无需购买通用编程器。STC89C51RC系列的单片机是单时钟/机器周期(1T)的兼容8051 内核单片机,既高速又低耗。 1.2 Pt100温度传感器 Pt100温度传感器是测量温度并利用自身阻值由温度变化而产生变化的特点进行温度信号转换成标准的输出信号的仪表,可以用来检测和调节工程生产过程的温度参数。由两部分构成带传感器的变送器,它们分别是“传感器”和“信号转换器”。热电偶或者热电阻是传感器的主要材料;信号转换器主要由测量单元、信号处理和转换单元组成(由于工业用热电阻和热电偶分度表是标准化的,因此信号转换器作为独立产品时也称为变送器),有些变送器增加了显示单元,有些还具有现场总线功能。 1.3 LED数码管 LED数码管实际上是由七段LED灯组成一个“8”字形,若算上小点则共有八个LED小灯,根据各个小灯亮灭不同,它可以显示从“0”到十六进制的“F”。LED数码管按连接方式的不同可分为共阴极接法和共阳极接法。共阴极接法的数码管要接通高电平才可以导通工作,而共阳极则需要接通低电平才可以导通工作。本设计采用共阴极接法的两位LED数码管,连接在单片机的P2口。 1.4 继电器控制的加热系统 单片机通过P1.1引脚对继电器的断开和和闭合进行控制从而控制加热系统的工作与否。当输出为低电平时,三极管导通,加热系统开始工作。当输出为高电平时,三极管截止,加热系统停止工作。 2 设计思路 2.1 总体思路 本系统运用STC89C51单片机进行对于室温的测量及调控,运用Pt100温度传感器进行温度的测量以及标准信号的传输,这样做是为了进一步的对温度进行调节。我们在上文已经了解到了Pt100温度传感器既包括传感器又包括信号转换器,这满足我们对温度检测后转换成标准信号交给单片机进行判断的要求。它设计的主要原理为根据温度的不同则自身电阻值不同,从而影响电路中电压,所以根据温度的不同可换算成不同的电压值,也就有不同的标准信号相对应。当单片机检测到温度传感器发送给单片机的标准信号之后,单片机根据预先设定的温度进行判断,若高于这个温度则使风扇转动,若低于这个温度则使风扇停转并且使暖炉工作。在所有过程中,用LED数码管来进行温度的显示。 2.2 交流调温风扇部分 该风扇工作原理为根据温度不同来调整风速,风速共有四档,但为了简洁起见只用其中两档,即0档和四档,当室温小于等于27摄氏度时,该风扇为零度,当室温大于27度时,该风扇转速为四档。 2.3 继电器控制的加热系统部分 作为调高温度的部分,它需要交流供电,而单片机只能提供最大为5伏的电压,所以想要通过单片机直接对加热系统进行控制是不现实的,所以在这里用到了继电器来实现加热系统中电路的导通和断开,而用单片机来控制继电器是否工作,当单片机P1.1引脚输出低电平时三极管导通,加热系统开始工作,而当P1.1引脚输出高电平时,三极管截止,加热系统停止工作。 2.4 A/D转换器 在这个室温调控系统中,A/D转换器在Pt100温度传感器电路中,是为了将热电阻测得的温度信号转换成标准的数字信号以便于单片机检测并作出相应的运算及判断。因为单片机只能运算数字语言,即“0”和“1”,不能直接对温度信号加以运算,故我们需要用A/D转换装置将信号进行转化,相当于“翻译”的功能。 3 主接线的设计 在主接线的优秀部分是四十只引脚的STC89C51单片机,它的P2口连接一个共阴极两位LED数码管,而它的阴极分别连接在单片机的P1.6引脚和P1.7引脚,数码管用来显示当前温度,而温度的来源为Pt100温度传感器测量的温度。Pt100温度传感器测量的温度通过一个A/D转换装置连接在STC89C51单片机的P0口上,实现温度信号转换成标准数字信号并向单片机传输的功能。STC89C51单片机接收到温度转换成的标准数字信号后,通过扫描预先下载进去的主程序进行内部的运算与判断,当温度高于27摄氏度时,启动交流调速风扇,进行降温工作,而当温度低于27度后,交流调速风扇将停止工作,并且在室温比27摄氏度低很多(在本设计中为5摄氏度)时使单片机控制继电器使增温系统工作,知道温度重新升回27摄氏度。 4 主程序的设计 本程序运用C语言来进行设计,设计的主体思路是分别设计A/D转换子程序、数码管显示子程序、温度调控子程序,其中交流调速风扇的调速程序要通过中断程序来实现,它的主要原理是:我国交流电的频率为50Hz,即周期为0.02s,我们先将供给交流调速风扇的交流电整流成连续的正半周期的交流电,利用单片机控制通电与断电的占空比从而调节交流调速风扇的档位,在中断程序中根据Pt100温度传感器测得的温度信号转换成的标准数字信号的不同来设定不同的占空比。对于Pt100温度传感器测得的温度信号,要根据公式转换成一个对应的数字,整体趋势是温度越高这个数字越低。这部分由程序中的A/D转换子程序来实现。对于数码管的显示,我们通过定义数字表以及定义端口(用两个不同的参数来表示连接数码管阴极的P1.6引脚和P1.7引脚)来实现对数码管显示的控制。对于交流调速风扇和对加热系统的控制在主程序中是通过设定两个不同的参数来实现的,这两个参数分别代表连接继电器的P1.1引脚和连接交流调速风扇的P1.2引脚,通过给这两个参数赋值(“0”和“1”)来实现降温和升温的功能。 室内系统设计论文:基于物联传感网的抽水蓄能电站ToA室内定位系统设计 摘 要:文章结合抽水蓄能水电站的实际情况,重点对传感网络接入方式、传输网络的构成以及传输网络的多跳级联进行阐述。我们首先提出了基于接收信号强度指示指标RSSI对所有测距的结果进行排序过滤,然后对信号强度越高的测距结果分配越高的计算权重,其对定位结果的影响越大,并且通过增加定位基站的数量来弥补电磁干扰的影响,最后对每个特定的定位基站进行有效测距距离。经过优化后定位精度明显提高。 关键词:物联网;传感网;传输网;水电站;ToA;室内定位 1 概述 物联网是新一代信息技术的重要组成部分,也是“信息化”时代的重要发展阶段。物联网对于电网来说,并非一个全新的事物,相关技术已经“渗入”智能电网的各个环节,被用于信息采集、状态监测、回馈控制等,从而全方位提高智能电网各环节的信息感知深度和广度。物联网技术为提高电网效率、供电可靠性提供了技术支撑,RFID技术、各类传感器、定位技术、图像获取技术等使仓库管理、变电站监控、抢修定位与调度、巡检定位、故障识别等业务实现灵活、高效、可靠的智能化应用。 2 物联网系统框架及软硬件设计 文章设计的物联网平台系统架构如图1所示。 平台包括:2.4GHz定位基站,2.4GHz定位手持机,433MHz贴片式无线测温传感器,433MHz双频无线传感器转发基站,433MHz通信基站,433MHz通信汇聚端以及应用层上位机软件。 2.1 贴片式无线传感器节点 数据收发模块采用CC1101芯片,CC1101是Ti推出的ISM频段无线收发芯片,其主要工作在433MHz-915MHz频段,最大的输出功率可达10dbm,灵敏度高,低功耗的电流,正常接收模式下为16mA,支持0-500Kbps的传输速率,支持多种调制模式并提供对同步字的检测、地址的校验,具有灵活的数据包长度以及支持自动CRC的处理。 2.2 贴片式无线测温节点 文章无线节点采用的是一种星形网络结构,软件主要由以下几方面组成:支持多跳和级联的无线网络通信协议、A/D转换程序、外部中断程序以及温度采集通信程序。无线网络协议程序主要包括无线协议的相关部分以及对传感器信息的处理。A/D转换程序主要是采集电池电压。外部中断程序主要是用于唤醒休眠的CC1101模块。 3 抽水蓄能水电站定位系统设计 3.1 水电站室内定位系统的挑战 在室内环境下,很多遮挡物以及金属对无线电波的反射等原因,能产生多径干扰和非视距测距,它们对实际测距结果会造成较大的误差。由于水电站地下厂房内遍布着金属,电磁环境也比较复杂,必然会给测距结果带来较大误差,例如会产生有效测距距离过近的问题、非视距测距造成测量距离过大的问题。 3.2 有效测距距离过近的问题 表1中的数据是在水电站现场,用定位手持机对定位基站进行测距的测试结果,从结果可以看出在开阔的地下大厅一层有效测距的距离大概为25米左右,然而在向更远的距离进行移动的时候,基本测量不到距离结果,唯一测量到的距离值为78米,但是其真实距离为55米,所以看出复杂的电磁环境对测距结果干扰很严重。 ToA算法的测量距离和真实距离的关系为:d1服从N(d,σ2)分布,其中d1是测量距离,d是定位手持机和定位基站之间的真实距离,σ2是测量方差。σ大小与d成正比例,真实距离越大,测量误差就越大。在非视距测距的情况下,测距误差为1%左右。虽然室内环境的有效测距距离比较近,但是可以满足ToA定位系统的应用。 3.3 非视距测距的影响 在对安装了定位系统的地下厂房进行测试时,发现非视距测距对测距精度的影响很大,当出现如下情况的时候,就会产生非视距测距的现象,造成测距结果比真实结果大,严重影响定位的精度。如图2所示,当手持机与定位基站之间的实际距离为15米时,由于它们之间存在着遮挡物,所以无线电波不能直线到达被测基站,实际的测距结果是通过与后侧墙壁的反射后的距离。实际测距的距离为R1+R2≈35米,比实际距离大了15米。如果此测距结果用于最终的定位算法中,将会严重地影响定位的精度,从而得出工作人员在实际场景中跳来跳去的结果。 3.4 定位系统的优化手段 3.4.1 对定位基站进行扩展参数设置 水电站地下大厅内一共布置了9个定位基站,因此理论上定位手持机最多可以测量到周围9个定位基站的距离,但是最小二乘法等定位算法使用3组测距结果即可。从测试结果来看,每个定位基站的有效测量距离都在40米以内,并且由于遮挡物位置的不同,所以每个定位基站会有所差异。在数据库端对每个定位基站进行有效的距离配置时,当出现超过此测量距离的数值时,可以直接过滤掉该数值,从而最大程度地避免多径干扰和非视距测距距离对定位结果的影响。 3.4.2 对算法进行优化 在传统的ToA算法中,每组测距结果的N个测距值的权重是一样的,这样一个或几个测距偏差比较大的测距值将直接导致定位结果误差偏大。结合水电站的实际使用环境来看,接收信号强度数值越大的测距结果,其真实距离越远,那么测量距离的误差就可能越大。因为安装的定位基站数量比较多,每个基站之间的间隔为25米,所以测距距离越近的越可靠是毋庸置疑的。 4 水电站现场室内定位结果 首先过滤掉不合理的ToA测距距离,在图3中的“*”ToA代表用仅过滤后得到的ToA测距距离进行定位的位置结果,再根据接收信号强度指示指标RSSI对过滤后的ToA测距距离进行排序,并且对信号强度越高的测距结果分配越高计算权重,图中“+”RSSI-ToA代表用排序加权后进行定位的位置结果。 5 结束语 在物联网系统的基础上,为了弥补ToA算法在水电站环境中的缺陷,通过RSSI确定不同的测量距离值分配不同的计算权重值,在水电站地理环境中放置多个定位基站来解决复杂的电磁环境下单个基站有效测距距离过近的问题,对各个基站设定不同的权重值和有效测距距离,最大程度地过滤掉不合适的测量距离值,从而加大可信度高的测距值的权重,使定位结果更接近于实际位置,提高了定位系统的精度。 室内系统设计论文:基于物联网的LED室内照明系统设计趋势探讨 摘要:物联网技术是新时代信息技术的优秀,它借助互联网将物物相连,实现延伸和扩展,通过智能感知、识别技术和普适计算的方法实现信息沟通,应用于网络融合。文章结合物联网LED照明系统概述,以物联网的LED室内变照度照明系统控制方法为例,探讨了照明系统设计的发展趋势。 关键词:物联网技术;LED;室内照明系统;智能感知;识别技术;普适计算 随着信息技术的发展,社会经济文化进入新的时期,人们对未来生活也开展了较多的探索,基于物联网的照明系统设计研究具有重要的意义,也会对LED室内照明领域产生深远的影响。物联网应用信息技术将互感器和控制器等联系在一起,提高了系统中设备和资源的个性化和智能化。物联网技术保证日常应用中的物品有思想,体现出智能化特点,为日常生活带来重要的变革,基于物联网的LED室内照明系统也会为人们提供更高质量的生活。 1 基于物联网的LED照明系统概述 随着人们生活水平的提高,对室内照明系统的要求由原来的节能环保转变为对精神层次的追求,例如照明系统的健康化、智能化和艺术化。LED照明灯具应用功能过程中充分体现出轻巧、不易碎、色彩丰富、便于光色控制和组合的优点,为室内照明灯具的健康化和艺术化奠定了基础。 物联网技术中借助互联网和传感网的优势,实现了室内照明系统的网络化、智能化。在物联网技术发展的大背景下,室外成员可以应用计算机实现远程控制,自动发送电子邮件和短信,完善照明系统的报警功能。室内照明灯具的生产厂家可以借助网络对技术人员提供指导,便于及时排除故障,从而提高产品售后服务的质量。智能化的室内照明系统可以记录用户的生活习惯和作息方式,借助可靠的情景感知技术与其他家用电器之间产生互动,体现智能化的优势,提高人们的生活质量。随着物联网技术在室内LED照明系统中的深度融合,将彻底改变人们的生活方式,成为室内生活的重要角色。 2 基于物联网的LED室内变照度照明系统研究 2.1 照度要求 照度是指物体被照亮的程度,从一个方向上看,在固定方向上任何表面每单位投影面积上的光照强度,照度也是室内照明系统的重要指标。照度会对室内人员的生活产生重要的影响,由于照度给人们的视觉感受不一样,在连续工作的同时,如果照度不足,将会严重影响人们的视力,引发头晕、皮肤病等问题。购物商场内的照度将会影响商品的视觉效果,合适的照度将会激发客户的购买欲望,有利于销售。 在同一栋大楼中,由于房间位置的不同,人们对照度的要求也会不同。与传统灯具相比,LED灯具具有良好的可调性,很容易满足人们对室内照度的需求,光线不足时可以将灯具调亮一些,也可以在光线充足时将灯具调暗一些或者关闭。 2.2 基于物联网的照度控制方法 将物联网技术应用于室内LED照度控制,需要从室内照度的智能感知层、智能建筑网络层和智能变照度控制层方面进行分析。 为了实现对LED灯具的照度控制,需要及时掌握室内的照度,目前在计算室内光照度的过程中,需要结合灯具、室内光反射情况和平均照度,现介绍以下方法: 第一步,选择特定的房间,在地面上做出规划,分出边长为1m的正方形网格,同时测出不同交叉点的照度。 第二步,应用不同交叉点的照度构建光场模型。利用光场模型计算出房间中任何一点的照度。在应用该模型的过程中,已知房间内的点有A1、A2、A3、A4……An,并且已经知道这些点的光照度,结合这些已知点的坐标,求出任意一点的照度。 第三步,在建立模型的基础上,应用已知点的光照度和待定点的坐标为神经网络的输入,计算出相应点的光照度。 为了实现设计目的,在设计过程中应用分级控制方法,不同的灯具作为相应的子节点,集中控制器对不同子节点进行控制,同时将集中控制器连接在中央控制器中。其中子节点可以是无线灯光控制的节点,集控器是无线节点的集中控制单元,机控软件选为局域网PC机的控制软件。 灯光控制可以应用无线通信和无线节点实现集中控制,其中将无线节点集中控制器连接在局域网服务器上,在局域网服务器的帮助下,可以连接到外网服务器上,收集、PC设备等都可以借助外网服务器对灯光进行监测。 系统硬件设计方面,主要涉及到节点模块和集控模块的设计。子节点设计的重点在无线接收模块和照度检测模块。其中无线接收模块可以及时准确地获取信号,并对信号进行解码,如果解码有效,解码信号将会在处理器中被处理,可以结合实际信号,将不同占空比的PWM信号输出,实现灯光的驱动和调节。如果解码信号无效,将不会做出任何处理。照度检测模块主要实现对光通量的变化进行检测,如果光通量出现变化,可以及时将信号反馈到中央处理器,对信号进行分析处理后对PWM进行调节。集控器设计过程中应用多个中央处理器协同工作,实现物联网的组网和信号模拟,将模拟信号转换为控制信号,同时中央处理器也可以实现编码,及时将编码发射出去。 3 基于物联网的LED室内照明系统的设计趋势 在物联网技术逐渐普及的同时,智慧城市的建设理念也被人们接受,设计师在融合物联网技术的过程中,对室内LED照明系统进行深入研究,在未来的发展过程中,照明系统体现出自适应和自管理的优势。 3.1 照明系统借助全面感知的能力实现自适应 未来的发展过程中,室内照明系统将体现出“聪明能干”的特点,体现出自适应的优势。在应用传感技术、无线通信技术和RFID射频识别技术的过程中,照明系统借助内部的传感器系统和微处理系统获取环境的变化信息,基于物联网的LED照明系统感知环境信息,可以随环境而变,自适应地提出解决方案,为人们提供自然的服务。 将先进的传感器系统嵌入到物联网LED室内照明系统中,可以及时感知环境变化,借助神经网络模糊控制方法,结合环境变化快速制定出工作方案,适应用户的需求,可以节省用户的选择时间,灯具的使用过程也更加人性化和智能化,如果用户在应用的过程中出现生活习惯的变化,照明系统将会生成新的设定方式。例如,LED照明系统需要根据冰箱开启的时间自动调节照度,针对智能型热水器而言,可以根据外部环境温度的变化,应用LED照明系统为用户提供水温信息和水量信息。 3.2 照明系统借助智能化技术实现自管理 未来的发展过程中,室内照明系统将体现出自管理的能力。未来物联网LED室内照明系统应用智能化技术,打破传统程序框架的束缚,不仅仅局限于设计师设计定的程序,也会不断改变传统的被动接受指令和执行指令,改变传统控制系统中的单一控制方法,而是发展成为拥有智能化特点、拥有多种思维方式的设备,可以实现自主识别、自主判断、自主学习等功能。 在对照明灯具自身进行控制的同时,还可以应用物联网技术构建智能化控制系统,掌握生产流程和运行参数,对生产环境进行可靠的监控,实现LED产品生产过程的智能化控制和管理,尽可能消除人为因素的影响,保证生产过程中的安全,可以避免生产过程对环境造成破坏。 4 结语 信息技术的发展为物联网技术的应用提供了坚实的平台。将物理网技术应用于LED室内照明系统中,拥有可靠的技术发展平台和良好的技术环境,有利于实现智慧生活,为人们提供更加便捷、舒适、安全、智能的生活空间。目前,室内LED照明系统还处于发展阶段,在物联网技术不断发展的过程中,室内LED照明系统将会朝着网络化、信息化和智慧化方向发展。LED照明系统不仅绿色环保,而且有利于提升城市形象、美化居住环境,为人们提供更加安全舒适的照明系统。 室内系统设计论文:四网协同室内分布系统设计研究 【摘要】 本文结合中国移动通信网络规划及现有室内分布系统工程建设情况,依据中国移动“四网协同”室内分布系统的规划设计及运行效果,对“四网协同”室内分布系统如何设计,从覆盖,容量,分区,切换,外泄,合路等方面进行研究。 【关键词】 四网协同 室分设计 覆盖 容量 小区规划 切换/外泄 合路 一、引言 随着通信技术的发展,移动通信工程建设从单一制式建设发展到多制式共同建设,运营商不同制式的网络该如何进行业务分流?如何利用最少的投资获取最大的利润?如何打造覆盖全面、网络质量高、数据速率快的无线网络?这将是未来室内分布系统设计时应考虑的重点。 所谓“四网协同”即通过整体协同规划原则,实现不同区域、不同场景的差异化网络建设,实现网络价值的最大化。 二、“四网协同”室分设计研究 2.1四网协同室分设计需求细化 在勘测及规划前期,设计人员应详细了解站点环境,明确覆盖需求,须考虑当前及未来两年内覆盖需求区域对移动GSM/TD-SCDMA/WLAN/TD-LTE四网信号的覆盖需求,优选GSM/TD-SCDMA/WLAN/TD-LTE四网系统同步规划。一来在设计规划及工程实施方面可以避免系统调整架构,反复实施工程,站点多次投资;二来可以方便业主一体化协商,降低业主反感程度,有利于最大化实现“四网协同”覆盖要求。 2.2四网协同室分覆盖设计 “四网协同”系统中,WLAN系统因频率最高,穿透能力最差,在同等环境下,室分天线覆盖区域衰减最大。加上终端对边缘场强要求要求大于-80dBm甚至更高,依据空间损耗L0(dB)=32.44+20lgF+20lgD.(式中,F为频率,单位MHz;D为移动台与天线之间的距离,单位KM),可以得出WLAN系统中天线覆盖半径大致6~10米,并优先天线入户布放。对于无WLAN系统热点覆盖的区域,如停车场,避难层等,天线覆盖半径取10~16米。 对于电梯覆盖,考虑多系统合路,应采用定向壁挂隔三层(主瓣朝电梯厅)或隔四层(主瓣朝电梯井道)布放于电梯井道,确保覆盖。 “四网协同”系统中,在规划覆盖天线密度后,可依据现场环境确定平面安装图。根据各系统的边缘覆盖场强推算出各系统要求的天线口功率,再由天线口功率反推出各个系统所需总功率。由于各系统设备功率不一致,适用的主要业务场景和覆盖能力也不一样,从而引发对“四网协同”容量探讨。 2.3四网协同室分容量设计 GSM(GSM900 DCS1800)系统,容量需求主要由话务需求及覆盖需求决定。目前话务一般是这样计算:话务量=站点人流量×手机用户比例×移动用户比例×每用户忙时话务×修正因子。覆盖方面,依据“降三高”及“话务下沉”的原则,单小区配置不高于8,对于部分无线利用率偏高,用户需求较高的区域,可采用GSM900与DCS1800混频组网。 TD-SCDMA系统,容量主要由数据业务需求来决定,即数据业务大概占语音业务的30%,TD-SCDMA系统容量暂时按照2G语音业务×1.3计算。 WLAN系统,容量需求主要由用户数量来决定。一般每个AP大约支持30个用户。对于用户超高区域。如场馆/会所/机场等区域,可加入单独AP覆盖,以缓解容量压力。 TD-LTE系统,容量估算的方法与GSM/TD-SCDMA/ WLAN系统的容量估算方法不同,由于影响TD-LTE容量估算的因素较多,包括结构环境、干扰抑制、设备性能等因素,目前,行业内主要是通过设计仿真,现场测试,然后统计分析数据的方法获得不同无线场景下、网络和UE不同配置下的小区吞吐量和小区边缘吞吐量。 2.4四网协同室分分区规划设计 GSM(GSM900 DCS1800)系统,分区需求主要由容量需求,覆盖需求,频率规范决定。针对用户密度高地区,无线利用率偏高,出现话务拥塞等现象时。可以将原有小区划分为若干单小区,满足话务量高的需要。覆盖方面,由于系统覆盖面积大,馈线布放难度高,馈线损耗大,所以必须将覆盖区域分为若干单小区。频率方面,由于小区较多,会出现同邻频干扰现象,加上容量的影响,可以采用GSM900 DCS1800混频组网分区。 TD-SCDMA系统,分区主要由容量需求及系统升级需求决定。TD-SCDMA系统分区规划一般是:单小区RRU数量优先不超过6台,各光口RRU级联数量不超过3台。 WLAN系统,分区主要由容量需求及频率规划决定。容量需求分区,可以采用2.4G与5.8G分区覆盖相结合。频率规划,WLAN系统现网频点的1,6,11可交替使用。 TD-LTE系统,分区主要由频率规划及系统规模决定。由于TD-LTE子载波众多,室内系统大都采用O1配置。因此业务需求须设置多个小区时,相邻小区间建议采用异频组网。并在建筑物内利用自然阻隔合理进行频率规划。同层小区间频率也可交错复用,受系统规模影响,当单小区LTE RRU数量超过6台时须分区。 2.5四网协同室分切换/外泄设计 “四网协同”系统中,运营商为了充分利用系统资源,并适应话音向数据网络升级转型,已经在各系统间做了优化切换。常见的如:2G/3G网络互操作,G/T网络分流等。在此只对室内分布系统部分进行探讨。 GSM(GSM900 DCS1800)系统,切换主要指室分系统各小区之间及室内与室外信号的切换。室分系统各小区切换主要表现为混频组网切换,楼宇上下切换,楼层左右切换,覆盖区同心圆切换,各覆盖小区与切换小区切换,电梯与楼层切换等。 针对室分小区内部切换,我们可以采取以下几种方法: A.加大切换区域,即在切换边界区域将待切换的小区信号加强,保留足够的缓冲区域。 B.无法加大切换区域时,尽量减少切换。可以借助电梯井道,建筑物天花板、墙体等自身障碍物产生的穿透损耗形成小区间的隔离。 针对室分小区与室外小区切换,除了考虑以上方法,还必须考虑外泄问题:常用防止外泄的方法有: 在临界区域使用定向天线。 利用现场建筑物特点,依靠建筑物的遮挡防止外泄。 现场无法安装定向天线且天线无遮挡时,可适当降低室内吸顶天线口功率防止外泄。 2.6四网协同室分合路方式设计 目前室内分布系统由于通信制式的增加基本都经过了多次工程建设,大多采用了多系统合路共天馈系统方式。但多次合路带来的后果就是:合路器的插损导致各系统功率下降,加上工程工艺质量差或器件质量差导致多系统指标恶化。设计上建议优先使用高性能四频合路器,以满足“四网协同”多系统室内分布系统合路要求。 三、结语 四网协同是综合考虑网络的规划、建设与融合,最终目的是提升客户感知、挖掘管道价值。它既可以均衡网络容量、引导业务分流、保障用户体验,提升整体管道价值,也符合中国移动提出的建设“六分在设计方案、三分在产品质量、一分在工程实施”的工程优生理念。
企业信息管理论文:电力企业信息管理论文 一、电力基建物资仓储信息管理系统概述 电力基建物资仓储信息管理系统所涉及到的信息庞大复杂,其管理好坏对整个电力基建物资管理成效具有很大影响,所以实现高效率管理具有重要的现实意义。在具体管理过程中,电力企业首先应该根据相关合同条款实现物资动态实时管理,并且根据使用情况进行分类管理。概括来说,电力基建物资仓储信息管理需要实现以下功能:信息采集录入、数据检索统计、系统安全管理和数据显示打印等等。电力基建物资仓储管理系统通过对设备合同管理实现出入账、催缴业务和信息核查的管理功能,通过对设备接收、分发和专用工具的系统管理实现物资的实时跟踪管理。其中设备管理要从“费用”和“技术”两个方面入手,形成全生命周期管理模式。基建物资仓储管理系统的信息采集和输入主要输入的是物资数量、价格、作用、去向等信息输入计算机系统进行综合化、统一化管理;数据检索统计主要是按照物资相关信息进行编码查找,比如通过设备KKS编码建立系统台账,此外系统还能够自动实现物资数量统计;数据安全管理需要设置数据安全证书或者系统密码保证数据的安全性和可靠性,系统还能够根据用户管理内容不同设置不同访问和操作权限;数据显示和打印为物资管理提供了最大限度的灵活性,实现数据传输和显示功能。 二、电力基建物资仓储信息管理的主要内容 电力基建物资仓储信息管理系统作为物资管理主要工具,需要处理极为庞大的数据信息,使得管理系统条理化、规范化、系统化和条理化。电力基建物资仓储信息需要实现信息管理的智能化,能够自动形成台账和合同明细账,包括出入库信息、编码、单价、供货部门、项目合同等信息。 (一)电力基建物资仓储信息种类分类电力基建物资仓储信息按照不同要求可以分为很多种类,比如设备信息、厂家信息、施工信息等等。信息种类应该是物资最基本的信息,无需加工整理,比如在招投标过程中对合同信息采集和定性,通过输入计算机系统信息进行模型建立,然后根据信息对比结果提高招投标信息透明度。 (二)电力基建物资仓储信息采集电力基建物资仓储信息采集需要对物资信息进行采集和整理,这项工作是最基本、最繁琐的基础工作,同时也是最为关键和最为重要的环节,信息收集需要将信息明确化,摒弃人员本身意愿和个人倾向,整理采集分布、分散、单一的信息,杜绝信息孤岛产生。优化信息项目管理做好项目分类和组合,比如电力企业汽轮、锅炉、热工和电气设备的信息采集需要凭借证书和台账进行集中性管理采集,并且由计算机进行统一编码输入,保证信息公开,达到数据共享的目的。 (三)电力基建物资仓储信息汇总分析电力基建物资仓储信息管理的信息分类,需要专业人员进行,通过必要的数据分析整理,及时查缺补漏,找出信息不足和错误,减少数据分类错误造成的信息混乱。信息汇总是按照信息本身特点进行总结,及时找出设备采购、计划、合同签订等环节的不同,做到有所侧重,找到客观不足,并且将信息分析透彻。信息汇总还可以采用扫描等手段提高电力物资相关图纸、合同的管理效率。建立网络归档系统,用户可以随意查询、移动、放大文档,并且进行无失真打印。 (四)电力基建物资仓储信息修正整改电力基建物资仓储信息并不是独立的“死物”,而是不断改变修正的,所以修正整改信息变得十分重要,比如对电力基建物资仓储信息的费用支出进行表格化实现费用的图像化,直观直接的估测费用信息,进行查缺补漏,对物资管理的决策提供必要的数据支持。此外,信息修正整改可以验证项目立项、审批的可行性,缓解相关单位查阅信息、资料紧张的局面,为电力基建物资仓储信息管理提供更为可靠的信息来源。 三、改进电力基建物资仓储信息管理的几条措施 电力基建物资信息管理是一项综合化、系统化的工作,不仅仅是技术方面的工作,而且要求从管理方面入手,全面提高系统安全性和可靠性。在实际过程中,信息管理系统已经建立起来,但是由于各方面原因出现管理漏洞,很难全方位利用相关信息,造成工作效率低的情况。 (一)做好物资计划和采购供应,加强物价信息指导工作做好物资计划编制工作,需要根据工程具体情况进行工期、施工和融资等方面的信息采集,编制工程物资计划需求和计划申请报表,加强物资计划管理。物资采购和入库要尽量批量进行,保证物资优质优价,杜绝流通混乱、经营管理环节混乱的情况发生。在电力基建物资管理内部采用责任制,保证责任到人,充分发挥行业整体优势,适当进行调整。无论哪个单位或者环节的变动,都能够在信息管理系统中有所显示。电力企业物资管理工作过程中需要加强物价信息指导工作,并且作为调整概预算的依据进行物资采购调整。 (二)加强物资标准化管理工作,强化工作人员的业务意识和竞争意识某些电力企业虽然采用了电力基建物资仓储信息管理系统,但是由于各方面原因造成标准化管理工作难以实施,很难达到“凡事有人管,凡事有标准,凡事有监督”的标准。推广标准化管理需要及时准确收集、整理和传递市场信息,建立起以企业管理为优秀的信息管理网络,按照国家相关部门的要求及时准确上报信息统计报表,充分发挥各级物资部门的机动性,减少基层资金占有率,提高物资管理水平。由于电力基建物资仓储信息管理十分重要,所以加强工作人员业务认识和竞争意识十分重要,以物资管理水平和管理效率作为工作人员工作水平的评定标准。定期进行员工培训工作,提高员工专业素质和道德素质。 (三)加强电力基建物资仓储信息管理的监督力度,协调宏观和微观方面的调控加强电力基建物资仓储信息管理的监督力度可以增设仓库信息管理和保管员信息管理亮相基本信息,在信息录入过程中调节物资数量的相关字段,减少后期工作量。相关物资出库必须有相关管理人员的签字,确保物资出库情况无误。为了提高宏观和微观方面的调控力度,需要建立内部信息交流和信息平台,实现工作流程自动化,加强实时监控和跟踪力度,实现信息文档自动规划管理,将物资管理系统扩展到体系层次,比如某个仓库的管理人员只要注册身份或者一条口令权限就能够实现远程网页浏览。信息管理需要一个积累过程,数据积累能够提供的分析趋向,为管理提供的数据支持,并且为企业决策提供依据。 四、结束语 综上所述,电力基建物资仓储信息管理对于电力企业受影响十分巨大,不仅要求从技术方面进行改进,而且要从管理方面完善管理制度和方法,保证企业运行的需要。随着新技术和管理模式的不断涌现,电力基建物资仓储信息管理必将迎来新的发展前景,为电力企业发展提供助力。 作者:刘冰单位:中国平煤神马集团坑口电厂 企业信息管理论文:企业信息管理论文 1信息技术的发展阶段 1.1第一次信息技术革命———语言的产生和使用 距今3.5~5万年前,人类使用大脑存储信息,并开始使用语言交流和传播信息。语言的产生是历史上最伟大的信息革命,它标志着人类信息活动的范围和效率的巨大提高,人类的信息活动从此由具体走向了抽象。 1.2第二次信息技术革命———文字的创造 文字是代表一定内容的符号,它是逐渐从形象化走向抽象化。最早的绘画文字见于旧石器时期的洞壁,这种文字中的图画是各种事物的记号。后来,在绘画文字的基础上发展出了表意文字。文字打破了时间和空间的限制,使信息可以传得更久、更远。对人们历史的研究起到很大的作用。 1.3第三次信息技术革命———造纸术和印刷术的发明 造纸技术是中国历史上伟大的四大发明之一,对社会的发展有着很大的影响。在最短的时期内,导致书籍数量出现了增多的情况,并且促进了文化的传播。印刷技术以及造纸技术的出现推动了信息的传送效率以及传播速度,信息的传播在一定程度上促进了人类文明的发展。 1.4第四次信息技术革命———电信技术的普及 信息技术的发展从十九世纪的西方开始,到现在已经经过了一百年的时间。从电报、电话技术的出现到现代通信技术的出现,给人们的生活带来了很大的便利。企业在发展过程中对现代通信技术的应用效果也非常好,因此,企业在发展过程中要对先进的技术进行更好的利用,这样能够促进企业获得更好的发展。 1.5第五次信息技术革命———电子计算机的普及同现代通信技术的结合 第一台计算机出现到现在已经经过了近百年时间,在这个过程中,计算机技术发展速度非常好,在各行业中都得到了广泛的应用,因此,社会经济在发展过程中对计算机技术的应用非常普遍,利用这种技术,企业能够获得更好的发展,在激烈的市场竞争中能够立于不败之地。 2信息技术发展对企业信息管理的影响 2.1通讯能力的增强 通讯实力是衡量企业执行情况的规范之一。高速的通讯能力代表着企业可以更加敏捷的对外界的很多突发状况进行处理,同时也保障了企业内部信息交流的顺畅。从企业最初的发展来看,信息通讯凭借机构之间的语言通讯,直接对话以及电话、电报等形式;后来,网络的广泛运用,研发出了企业内部网络,创建内部网络,对企业内部和企业间的信息通讯都提供了方便的环境。 2.2工作效率的提高 工作效率的改善是企业管理中最关键的步骤之一。很多企业工作中都要进行信息的登记和传送,包含档案管理、存放和传送等。伴随着信息技术的发展,电脑和网络的广泛运用,企业的工作速度有着飞速的提升。信息通讯更加方便高速,文字处理能力增强,各种资料库能够获取更健全的综合。 2.3办公资源的节约 办公支出对企业的运营是一笔数目不小的开支,信息技术的发展在很大程度上节减了资源的使用。对之前的企业运营来讲,纸质资料的存放要耗费巨大的资源。使用电脑和网络技术,在很大程度上降低了纸张的使用。 3信息技术对企业竞争优势的影响 3.1信息技术改变价值链 信息技术向价值链每一环节渗透,改变价值行为的执行方式和链的本质。它也影响竞争范围,重塑产品,为企业创造竞争优势。每个价值链都是由物理部分和信息处理部分组成。物理部分包括所有执行价值行为所需的物理任务。信息处理部分包含获得、操作、传输执行价值行为所需数据的步骤。每个价值行为创造和使用某种信息。例如,后勤行为使用的信息包括:安排承诺、运送速度和产品计划等确保即时有效的传递。服务行为使用服务请求/信息安排电话和订单;产品失效信息使企业能够修改产品设计和制造方法。信息技术同样对竞争范围也有很大的影响。信息系统能使企业在不同地域之间协调价值行为,例如,波音公司利用在线设计和国外的供应商进行工作。信息技术也可以在企业之间创造许多新关系,从而扩展产业竞争范围。 3.2信息技术改变产品 商品由物理以及信息两方面构成。信息方面包含商品特征,运用方式等,如便利性、可保护性以及服务程序。商品物理构成更为关键,不过当前更加可行的新技术是供应商品物理特征时,供应更多的资料。新技术能够把不含有物理构成的商品变为现实,例如电子报纸。最后,信息技术可以提升商品处置信息的性能。 3.3信息技术改变竞争本质 信息技术可以改变每种竞争力,从而改变产业吸引力,表现在:附有材料和商品信息的电子清单使顾客更容易评价材料来源,做出购买决定,从而提高购买力;信息技术复杂软件的购买需要庞大的资金投入,从而提高购买力,产业进入门槛;柔性制造系统可以更快、更简单、更便宜地提供高性能的产品,从而影响了替代品的威胁;订单和订货处理的自动化,加剧了销售产业的竞争,新技术在取代人的同时提高了固定成本,导致产业内部为争取客户竞争加剧。信息技术是企业创造竞争优势的重要杠杆。信息技术可以在老企业中创造新的企业。企业在价值链中有多余的信息处理能力,可以将这部分卖出去。例如,sears利用其处理信用卡帐户和规模大的特点对其他企业提供相似的服务。 4结束语 对企业本身以及企业合作状况进行分析,能够利用信息技术转变企业的价值关系,转变企业和其合作方的合作比重,进而为企业带来更多的经济效益。企业要抓住这个机会,拟定适宜企业本身的信息技术发展策略,转变企业的工作程序,使其和信息技术的运用能够相配,进而为企业提升竞争优势。 作者:张瑞单位:哈尔滨市烟草公司 企业信息管理论文:三层架构企业信息管理论文 1系统功能 1.1订单管理 订单管理中主要是对订单的管理和订单流程的控制。可以对订单进行增删改查打印等操作,提交的订单审核通过后就可以发货给客户了。订单提供了新增、修改、查询、删除、提交和打印功能,列表中只提供了订单的大概信息,用户还可以通过详细查看订单的详细信息。这些功能都可以针对不同的角色设定不同的访问权限,其中超级管理员有所有的权限。业务员提交订单后就不能再修改提交后的订单了,因为订单进入了审核流程,经过公司各层领导审核,即按项目经理、业务经理、销售副总助理、销售副总、硬件部、生产部、软件部和仓储部逐一审核。如果该订单被重议,则业务员还能修改该订单。 1.2项目管理 项目管理主要是给企业软件研发中心使用的,和订单管理一样,都有项目列表和项目审核,除此之外还有任务分解和开发人员的工作日志。项目单的数据过滤是这样的:先获取登录用户信息,然后判断该用户是否需要进行按上下级机构过滤,如果需要过滤,则在获取数据源时过滤掉不是自己查看权限的数据。过滤的原则是:可以访问自己和自己下属部门的项目单。业务员与客户洽谈填写好项目单提交后,就开始了项目的审核,其中开发总监在审核到任务分解时还需要做任务分解,把项目分成若干个任务分配给开发人员。在任务分解里,开发总监、项目经理或者产品经理都可以对项目进行分解。在任务分解中,可以对任务新增、修改和删除,项目经理或者产品经理还可以添加日志,用户也还可以按任务名称或者任务编号进行模糊查询。 1.3调度管理 调度管理主要包含调度列表和终端库存。各办事处每周盘点库存一次,在调度列表中录入库存情况,然后再提交给总部审核。在调度列表中,用户可以新增、查询、修改和删除调度单,还可以查看调度单的详细信息,查询的条件主要有两个,按库存日期或部门查询。终端库存是显示一段时间内各办事处的库存报,这是通过存储过程来实现的。用户可以通过更改查询起始库存日期和截止日期来查看各个历史段的库存情况。 1.4基础资料管理 客户资料信息是一个公司的机密资料,就算是同一个企业的两个业务员,原则上也不能互相查看对方的客户信息,但是上级可以查看下级的客户信息。所以要做必要的过滤,即数据隔离。在初始化加载页面数据时,获取用户资料,得到用户的机构ID,根据用户的机构ID和需要过滤数据中的ID的层次关系,进行数据过滤,得到最终的数据源,显示给用户看。超级管理员的机构过滤条件为否,跳过数据过滤,在进行数据库查询时返回所有的数据,最终显示所有的数据信息,所以超级管理员能查看所有的客户信息。 2结语 本平台基于当今流行的三层架构开发技术,应用.NET设计并开发了一个具有高度可操作性、丰富用户界面、架构清晰、可伸缩性强的综合性服务平台,该平台极大方便了员工的工作,提高了他们的工作效率。 作者:章胜江 刘萍 单位:南昌职业学院 企业信息管理论文:电力企业信息管理论文 随着时代的发展和进步,人才对企业发展发挥着重要作用,而复合型人才更为企业所需要,但在我国电力企业中,复合型人才较少,所以企业信息管理工作不能充分发挥其作用。我国部分电力企业的信息管理者不能应用信息化系统来实现信息管理工作,而就研究和开发信息科学技术、制造信息装备、开发和利用软件这三个方面而言,人才更为缺乏,所以企业要想实现有效的信息管理,需要培养和吸纳复合型人才[2]。 1企业信息管理制度不够健全 我国部分电力企业在信息管理方面缺乏完善和科学的制度,进而给企业造成诸多不必要的损失。尤其是个别企业对信息资料没有严格的管理,进而使资料信息外泄,这就给企业埋下了重大隐患。企业信息管理对企业存亡有决定性作用,而企业没有健全的信息管理制度,则不会达到企业信息管理的目的。 2解决电力企业信息管理问题的对策 2.1提高企业人员的信息管理意识 提高企业领导的信息管理意识是做好电力企业信息管理工作的保障和前提条件,因而,企业的信息管理应该引起企业领导的高度重视。首先,将信息管理工作增设到议事日程中,进而促进信息管理工作的开展;其次,电力企业设立信息管理工作的管理部门和监督部门,以便相关人员及时发现信息管理的不足和解决问题。针对以上两种措施的实施,可以提高企业领导和员工的信息管理意识,也可以促进信息管理工作的顺利开展。 2.2提高企业员工的业务素质 首先,加强对企业信息管理者的业务培训,实现信息管理者对计算机技术和信息管理技术的更多掌握和更好应用;其次,对信息管理者进行定期培训,不仅促进信息管理者及时了解和掌握信息技术发展的新层次、新高度,而且可以提高信息管理者对信息管理工作重要性的认识,进而促使信息管理者的操作更加规范化,减少信息管理工作中存在的安全隐患[3]。 2.3加强企业的信息管理队伍建设 首先,电力企业根据企业的实际情况加强人才培训,可以采取在企业内部培训和与区域内高等院校建立合作关系进行培训两种方式;其次,加强企业间信息技术的交流与合作,利用有效平台实现各个电力企业间的交流,进而使企业间实现发挥知识和资源互补的作用;再次,采取社会招聘的方式,积极引进高技术、高水平的人才;最后,采取校园招聘的方式,选择一批优秀毕业生,并对其进行培训,从而加强电力企业信息管理队伍的建设。 2.4建立和完善信息管理制度 建立和完善信息管理制度是电力企业做好信息管理工作的基础和前提,所以电力企业制定规章制度时,首先要考虑周全,制度制度要涉及到方方面面;其次要依据信息化管理工作的要求;最后结合电力企业自身实际,从而可以促使信息管理制度充分发挥指导的作用[4]。 2.5积极进行网络基础设施建设 网络基础设施建设是电力企业信息化建设的前提条件,所以,电力企业要充分利用有利的条件和资源,争取政府的大力支持,进而加大企业信息化管理的投入成本,从而为电力企业搭建一个良好的信息管理平台,促进电力企业顺利开展信息管理工作。 3结论 综上所述,该文提出了电力企业信息管理工作的不足和解决对策,目的是促进企业管理者和政府有关部门信息管理意识的觉醒,进而将信息资源和技术应用于电力企业信息管理工作中,以提高企业信息管理水平和充分发挥信息管理的作用,从而促进电力企业的可持续发展。 作者:王军 单位:国网山西省电力公司绛县供电公司 企业信息管理论文:供电企业信息管理论文 1供电企业信息管理系统的构成 1.1基础硬件平台 基础硬件平台包括计算机硬件平台、软件平台以及基于电力通信专网的传输网络、信息网络、网络信息系统安全防护体系等。硬件设施是构建供电企业信息管理系统的物质基础,随着计算机技术的迅速普及,这些早已不成为问题,但是计算机硬件设施更新换代很快,需要定期更新才能满足系统功能需要,而硬件设施的更新往往投资较高。随着云计算的广泛使用,采用云计算也有成为基础软件平台的可能,可以降低基础硬件设施的费用。 1.2基础软件平台 基础软件平台包括操作系统、数据库系统、接口系统等。操作系统常采用UNIX、Linux、Windows7和Windows8等。数据库系统常采用Oracle、MySQL、Access、VisualFoxPro、PowerBuilder等软件系统。接口系统可采用基于WEB服务、XML数据交换、专门接口程序等。 1.3应用系统 应用系统要涵盖供电企业全部业务范围,例如财务管理系统、电力营销管理系统、人力资源管理系统、生产管理系统、物资管理系统、工程建设管理系统等。每一个专业系统还可再细分,例如电力营销管理系统分为客户服务管理系统、营销业务管理系统、营销质量管理系统、营销决策系统等;再如生产管理系统可分为生产计划管理、输电线路管理、变电设备管理、配电设备管理、设备检修管理、设备试验管理和安全监察管理等。各供电企业可根据本企业的实际情况选择适当的管理模块。 1.4保障支撑 电力行业相关的法律、法规、政策、标准、规范、规程等是供电企业构建信息管理系统的保障支撑。 2供电企业信息管理系统的构建方法 通过前面的介绍可见,供电企业信息管理系统的范围是比较广的,下面就以人力资源管理系统的构建方法为例进行探讨。 2.1现状与需求分析 构建信息管理系统必须顺应供电企业信息化管理的需要,人力资源管理系统的设计要考虑人力资源管理现状、系统建设的可行性以及功能需求。人力资源管理现状包括员工构成情况,如学历、职称、年龄等。系统建设的可行性主要是分析技术支持的程度(如国家相关政策支持)和可能获得的经济效益等。功能需求就是考虑所需要设置的管理模块,如按照人力资源全生命周期管理需要分成人力资源规划与定员管理模块、组织结构管理模块、人事管理模块、人力成本规划及管控模块、绩效薪酬管理模块、培训管理模块、资质管理模块、招聘管理模块、报表管理模块等;从提高工作效率出发,可将系统设置为用户管理及权限控制模块、部门信息管理模块、员工信息管理模块、考核及薪资管理模块、统计分析管理模块、其他功能模块等。 2.2建设目标分析 人力资源管理系统的构建要体现供电企业人力资源管理工作的指导思想,覆盖企业人力资源管理体系的范围,满足人力资源管理各业务环节的平台需求,实现人力资源管理全过程、全员参与管理的目标,因而系统总体要统一,但又要有局部的灵活性。 2.3总体架构酝酿 信息管理系统的开发有多种方法和途径,例如从开发过程出发可以考虑生命周期法和原型法;从开发立足点出发可利用面向功能法、面向数据法和面向对象法等;还可以采用模型驱动架构。以模型驱动方法为例,基于人力资源业务特点,参考相关模型规范建立信息模型、工作流程模型和安全模型等,这种方法具有较好的灵活性和扩充性。根据软件的功能需求,可设立数据脚本层、数据访问层、业务逻辑层、界面规则层和界面展示层5个层次。系统底层架构可考虑采用比较成熟的J2EE架构,能保证稳定性和后期维护性。对于中小型供电企业,用户端采用B/S模式,服务器端采用C/S结构更便于管理。 2.4数据库的建立 数据库设计的流程分为用户需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计和物理结构设计。前面已经介绍了用户需求设计,下面讨论一下概念结构设计和逻辑结构设计。供电企业信息管理系统对安全性有较高的要求,所以进入数据库要输入用户名和密码,因而要在数据库中创建登录表,并且为了防止登录用户任意修改数据库信息,还需要创建用户权限表,用于记录用户对数据库不同窗体的操作权限。用户登录表和用户权限表都需要用户编号,用户权限表还要有权限编号。员工基本信息表、家庭关系表、奖惩表、部门类别表依据同样的方法进行概念设计。对于每一个表都绘制出实体E-R图,这样每张表的概念结构就一目了然了。逻辑结构设计就是将实体E-R图转换成数据库所支持的数据模型。例如用户登录表的结构分为列名、数据类型、允许Null值三列,列名下有ID、Name、Pass三行;数据类型分别为varctar(5)、varctar(20)和varctar(20);允许Null值下为单选框。其他数据表类似。 2.5安全保障 随着计算机网络普及程度越来越高,信息管理系统安全问题越来越突出。安全问题涉及面很广,既有系统本身的维护、使用问题,也有信息管理系统物理设备的质量问题,应对此种种问题应从多方面综合考虑,其中业务安全性、通信安全性、系统平台安全性需要重点考虑。业务安全性可从加强身份认证、细化权限管理和业务范围细分等几方面去实现。通信安全性主要表现在信息泄漏和信息劫持两方面,为此可采取适当的通信协议防止网络监听以及服务器身份验证防止身份诈骗。系统管理安全性可通过切分访问过程并进行过滤、严格限定权限来实现,同时对系统操作痕迹(业务访问痕迹和数据访问痕迹)进行记录。 3结语 信息管理系统是将管理科学、系统科学、行为科学与计算机科学、通信技术、信息科学结合起来的新兴技术,在推动企业信息化管理水平提升的同时,亦带来良好的经济效益,供电企业生产环节复杂、对安全稳定性要求高,只有大力推进信息化管理进程,才能驶入可持续发展的康庄大道。 作者:杨蒙单位:广州供电局有限公司路灯管理所 企业信息管理论文:加强内部监管执行中小企业信息管理论文 编者按:本文主要从问题的提出及文献综述;中小型企业信息系统制度方面分析;加强信息管理系统管理制度建设的对策、结论四个方面进行论述。其中,主要包括:提高了企业管理的效率和科学性、实际的运行中不可避免的引发各种问题、运用的相应技术不是很高、按照来源分为硬件故障、软件故障、人为因素、数据、服务及设备被偷盗、正式制度的分析、非正式制度的分析、我国信息管理系统的法律规范、加强中小企业信息系统安全管理制度的健全及制度化、培养与使用企业信息化是一项复杂的系统工程、加强信息系统人员的培训等。具体材料请详见。 摘要:随着我国中小企业的信息化不断应用,管理信息系统的运行使中小企业的各方面效率得到很好的提升,但是在实际的运行中却由于企业中存在的管理制度松散、员工的意识缺乏等制度方面的原因,使企业信息系统得不到适当的维护,对企业的信息数据安全、信息获取效率都有一定的影响,所以加强中小企业信息管理制度层次的设计是有必要的。 关键词:中小企业信息系统制度问题分析与对策 一、问题的提出及文献综述 随着我国中小企业开始实现信息化管理,运用信息管理系统来对企业生产进行管理,一方面,提高了企业管理的效率和科学性,使企业的生产、存储、财务、成本、控制都得到了大幅度的改善;而另一方面,在实际的运行中不可避免的引发各种问题,其中包括信息安全性的问题,即存储在计算机或在传输中的文件和数据遭受到破坏和滥用,而且这种活动对企业的影响非常严重,例如:电子商务公司,如果网站出现故障,每天的损失会高达数额人民币,所以如何保障信息系统的安全,使其得到安全的控制,对于企业来说已经变的非常重要。目前,在我国的中小企业信息管理系统内部构建中,经常可以发现由于制度和管理中的疏忽、松懈以及信息系统的监管不到位,所出现数据的丢失或者数据的信息反应迟钝,不能使管理者及时得到有效的信息,使其信息系统的发挥起不到其最佳的效果,因此如何保障中小企业信息系统安全,加强中小企业信息的测控是非常必要的。 在目前关于中小企业的信息系统安全与效率方面的文章主要是集中在如何构建中小企业信息系统方面,涉及到中小企业信息管理制度这方面很少。如:杨斌、费同林(2002),赵宏中(2005),刘仁勇,王卫平(2007),在企业管理信息系统建设方面提到了制度设计方面,但是没有把其作为一个研究重点,其他一些相似的文献基本是从技术角度探讨。从中小企业实际的成本收益考虑,一般来说,由于运用的相应技术不是很高,基本都是基础的软件系统,所以有必要对中小企业面临的制度方面进行详细的分析。 二、中小型企业信息系统制度方面分析 首先,根据Laudon对企业信息系统面临威胁,按照来源分为六类:硬件故障、软件故障、人为因素、数据、服务及设备被偷盗,这些都是中小企业面临的问题,但Laudon从单个信息系统的角度进行分析,却没有把企业的信息管理系统管理制度考虑进去,在我国中小企业的信息系统建设上许多企业尽管设置了制度,但很大程度上都是形同虚设或者是制度管理存在缺失,容易导致中小企业信息系统实际操作上面临效率和安全的问题,下面具体从制度方面进行分析: 在中小型企业中,存在着正式制度与非正式制度,正式制度是人们有意识建立起来的并以正式方式加以确定的各种制度安排,主要包括法律制度、企业制度安排等;非正式制度,是人们在长期的社会生活中逐步形成的习惯习俗、文化传统、价值观念,是形态等对人们行为产生非正式约束的规则,是那些对人们行为的不成文的限制。 (一)正式制度的分析 在中小企业中,正式的制度包括国家信息系统法律的规定和企业的信息管理制度方面,根据我国1994年通过的《中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例》,也只是从信息交换角度来保护整个信息系统的安全,对于企业自身的信息系统安全只是规定各企业根据自身情况自行制定,并没有对企业的实际业务中发生的关于信息系统自身安全进行风险标准规定,也没有一套正确引导进行风险防范的标准规定,所以中小企业的法规建立基本都是从企业各自实际出发,所以各企业的标准不一,导致安全隐患存在比较大。 从企业自己建立的信息管理制度来说,一般大型企业有明确的规定制度,包括维护、人员素质等方面都有明确的规定,在一定程度上能有效防范信息系统存在的安全隐患,并能够及时有效的进行相应信息的反馈,对企业的信息安全与企业效率能起到积极的作用。但对于中小企业来说,由于企业自身比较小,相应的信息管理系统人员比较缺乏,其维护也是谁操作谁负责,这样只能根据各企业自身人员的情况来确定其系统的安全程度,其次在效率方面,由于人员缺乏以及其计算机操作应用存在的不规范,信息交换、反馈也相对比较落后,或者根本起不到效率作用。 再次中小企业虽然有一定的信息管理制度规范,却由于监管不到位,主要是由于中小企业的机构比较小,维护人员、计算机使用都是由使用人员一人来完成,所以容易导致即使有制度,也难以执行,这也是制约中小企业信息系统的数据安全的主要原因。 (二)非正式制度的分析 在非正式制度中,意识形态处于优秀地位,它不仅蕴含价值关键、伦理规范、道德观念和风俗习性,而且在形式上构成某种非正式制度的“先验”模式。所以从这个角度上来说,公司员工的思想和过去的传统操作方法在一定程度上影响企业的信息管理系统运行效果。 在中小企业的管理信息系统中,由于员工的意识不强,对于信息系统的维护、使用存在一定的松懈,信息操作员经常在值班时没有定期维护计算机及信息管理系统,只是在当其产生问题时才处理,这样很容易导致企业数据损失,如果信息备份不完全的话,可能由于人为操作或者计算机病毒的侵入会造成整个系统数据损失。 在这里非正式制度方面主要是指员工以往的旧做法对中小企业的信息系统安全的影响,对信息反馈报告在效率方面也会产生一定的负面作用,主要原因是领导层的要求不严格,操作人员的报告提交不及时等因素所致,因此非正式制度因素对中小企业信息管理系统影响也是非常大的。 三、加强信息管理系统管理制度建设的对策 在加强制度建设中,主要从国家信息系统的法律制度建设、企业信息制度的设置与执行,再次就是信息系统中操作人员与管理人员意识的改变三个层次来考虑。 (一)首先在我国信息管理系统的法律规范中,不仅应该对信息交换中安全问题进行规范,而且规定信息系统使用公司对其管理系统的安全达到安全的最低标准,这个标准是指从各因素方面来确定信息管理系统的一个安全性的最低标准值,不仅能够使信息安全从法律依据上得到一个基本的系统安全标准,而且也能对公司信息管理系统起到强制规范性的作用。 (二)在制度设定层面,加强中小企业信息系统安全管理制度的健全及制度化,也是保障中小企业信息系统安全极为重要的一个方面。在信息系统运行过程中,信息系统管理部门应制定严格的服务器日常维护、巡视和记录制度、客户机维护、操作制度、用户管理制度、人员培训制度等等,并严格按照制度实施奖惩,从而从企业内部制度上认识到信息管理系统安全的重要性。 (三)培养与使用企业信息化是一项复杂的系统工程,除了领导层要高度重视外,设立一个既懂信息系统、又懂业务流程的复合型信息主管职位,也是非常关键的。在国外大学、大企业的CIO(首席信息主管),相当于企业级的领导,直接参与企业的重大问题决策。一个合格CIO,既能充分调动网络技术人员的积极性,又能把握企业信息化发展全局,并能随时为领导提供参考意见,起到了很好的监督作用,并对公司信息管理信息系统制度改善、监督、反馈上能起到重要的作用,因此在中小企业中也设立这样一个职位,从而使信息化系统成为企业运行中的一个非常重要的部分。 (四)加强信息系统人员的培训,使其对计算机信息系统的操作、安全等方面了解能够熟练的掌握。信息系统人员包括操作人员以及维护人员,定期对信息系统人员进行培训,不仅有助于了解信息系统的最新发展,而且能够使其从意识中不断了解到信息系统安全的重要性,使其操作、维护的规范化不断得到改善,从而减少由于非制度性因素所产生的信息系统安全问题。 四、结论 在中小企业信息管理系统中,很大问题是由于中小企业的制度方面造成的,所以在企业内部加强其监管,使中小企业的信息管理制度得到很好执行是非常必要的,其次就是加强员工的素质培养,使其能够具有很好的业务水平,使信息管理系统得到很好的运行,并能够使管理层及时了解到企业的信息,保证企业的顺利运行;最后完善国家信息管理系统法律,是保证企业信息制度建立的重要标准,使中小企业达到基本的信息系统风险管理水平,从而从制度上使其信息管理系统得到很好的保护。 企业信息管理论文:动态企业信息管理论文 动态信息管理系统 (一)动态信息管理系统概述 动态信息管理系统就是能在信息管理系统运行时,进行该系统业务功能的扩展和升级。在对动态信息管理系统进行某项业务功能的扩展和升级时,一方面动态信息管理系统中的其它业务功能不会受到影响或影响很小,影响越小动态信息管理系统的稳定性、可靠性越高。另一方面扩展和升级的业务功能也能在短时间内以较小的资源开销实现,扩展和升级后的动态信息管理系统能稳定、可靠运行。软件系统是信息管理系统的优秀,以下的分析若无特别说明,信息管理系统均指其信息管理系统中的软件系统。 (二)动态信息管理系统的作用 无需停止信息管理系统来实现扩展和升级。如果是对动态信息管理系统的业务功能扩展和升级,不会停止信息管理系统运行,除非是动态信息管理系统的优秀部分。 能持续、不间断提供业务处理和客户服务。对动态信息管理系统在运行状态下,进行某项业务功能的扩展和升级时,扩展和升级的业务功能也能在短时间内,以较小的资源开销实现,而其它业务功能不会受到影响或影响很小。 更加适应面向电子商务时代。在电子商务时代,动态信息管理系统应当支持Internet上的信息获取及网上业务交易的实现,使Internet网上业务处理能连续实现,企业因此而扩大业务,随时在线为客户服务。 (三)动态信息管理系统的特点 动态性。动态性是动态信息管理系统的根本特征,它反映了信息管理系统无需停止运行,在静态状态下通过插入、更新组件,来实现信息管理系统的扩展和升级。 组件化。动态信息管理系统的动态特征和组件的二进制热拔插的特点,决定了构建信息管理系统时,需采用组件技术和组件方法,以组件形式来实现,在信息管理系统运行时,插入、更新组件。 以高度体系结构为中心。一方面组件方法是以高度体系结构为中心;另一方面动态信息管理系统要能在信息管理系统运行时,插入、更新组件,关键在于信息管理系统运行时,动态组件的依赖关系,这需要用体系结构思想来构建动态组件的依赖关系。 动态信息管理系统开发方法 (一)组件技术及方法 组件是一种合成单元,具有以契约形式描述的接口,并只有明确的环境依赖关系,可以独立、部署,可由第三方合成。它具有如下特点:服务的独立交付。组件本身是为搭建一个应用程序平台的功能部分,组件之间是相互合作的关系。组件服务的独立交付是指一个组件是上下文无关的,组件之间没有嵌入式的相关性存在。 可复用的服务提供。组件是用规格说明描述的接口提供服务。对于组件的实现不拘于某种语言,相同规格的组件可以替换。组件的部署使得组件实现跨平台的可复用的服务。 (二)关于动态组件依赖关系的方法 寻求动态组件的依赖关系整理的方法,要根据动态组件的依赖关系整理的目的,对组件方法需进一步的具体化。分层业务组件方法就是对应用系统从需求分析、系统分析、系统设计一直到系统运行整个开发周期,按应用业务分解为若干业务组件,业务组件又可以分解成粒度更小的组件,在管理上划分为系统级和业务组件级,系统级负责整个应用系统的公共类组件、连接类组件、共用类组件的管理,业务组件级负责该组件内的协调、管理。在分析阶段、设计阶段,将依赖关系的分解最小化,即将动态组件的依赖关系分解一直到包含依赖关系中的元素的最小组件。形成系统级和业务组件级的动态组件的依赖关系表,为动态组件的依赖关系在系统级和业务组件级上的管理提供支撑。 (三)动态组件的依赖关系 动态组件的依赖关系:组件在运行状态下,组件全部功能均能正常起作用,所必需的组件支撑关系。研究组件的依赖关系,首先要将这种依赖关系以显性方式表现。用模型表达,A组件输出W,B组件依赖于A组件的输出W。W可以是一组数据、一个方法、一个重用、一个标记说明等。A组件的动态更新时,则由于它对B组件运行有支撑作,在此期间B组件运行将会被阻止,A组件的更新完成后,B组件才能运行,A组件的升级增加了功能,会给B组件升级奠定基础,B组件升级,需要有相应版本号的A组件,A组件与B组件的依赖关系,决定了A组件与B组件升级的一致性,这需要对组件版本号进行管理。输入A-B模型表达了组件的直接依赖关系,将组件的直接依赖关系用表格反映。 (四)依赖关系分类 时空分类:将开发周期的分析阶段、设计阶段、运行阶段等划分为分析空间、设计空间、运行空间等。在同一空间内的组件的依赖称为组件的空间依赖。不同空间的组件的依赖称为组件的时间依赖。从时空角度划分组件的依赖分为两种类型:空间依赖、时间依赖。从输入X角度划分组件的依赖关系分为:数据依赖关系、方法依赖关系、重用依赖关系、标记说明依赖关系。将在运行空间中组件的依赖关系称为动态组件的依赖关系(以下文中组件的依赖关系均指动态组件的依赖关系),将在分析空间、设计空间中组件的依赖关系称为静态组件的依赖关系。在此研究的是围绕组件的动态更新,在分析阶段、设计阶段针对动态组件的依赖关系,展开分析、设计、整理和管理,在运行阶段具有动态依赖关系的组件,其动态更新过程、方法、原理及管理的研究。 动态组件依赖关系的整理 在组件应用系统中的组件依赖关系首先要进行整理,以便高效、快捷地实施组件依赖关系管理,实现动态组件变更。依赖关系遵循三个原则: 禁止循环依赖。若存在循环依赖,动态组件变更将无法实现。动态组件变更的过程控制原理,在输入A-B模型中,若要对A组件进行动态升级,按进程管理中的信号量管理方法对A组件与B组件实现并发控制,B组件不能处于执行状态时,A组件的动态升级执行时,B组件的执行要求将被阻止,直到A组件的动态升级执行完成。按动态依赖组件变更的过程控制原理,A组件与B组件循环依赖将可能形成死锁。例如,若A组件与B组件相互直接依赖,对A组件和B组件同时进行动态升级,按输入A-B模型,A组件的动态升级需要B组件动态升级的支撑,B组件的动态升级需要A组件动态升级的支撑,那么A组件与B组件的动态升级必然相互等待形成死锁。 缩短依赖链。缩短组件的依赖链,能极大地降低组件依赖链的复杂性,提高组件依赖管理的效率。分层业务组件方法按业务建立业务组件,由于业务自身内部关联性强,业务之间关联性弱,分层业务组件方法使业务组件之间弱耦合,业务组件内强聚合,能在较大程度上缩短组件的依赖链。 依赖转移。为了使软件系统在运行状态下的组件最大限度地进行变更,简化组件依赖,需要对组件依赖关系实施转移。分层业务组件方法在需求业务阶段、分析阶段、设计阶段都应将减少跨业务组件的组件依赖关系,尽量将跨业务组件的组件依赖关系转移为业务组件内的组件依赖关系,并将跨业务组件的组件依赖转移为业务组件对整个应用系统的公共类组件、连接类组件、共用类组件等系统级组件的依赖。 动态组件的变更管理 (一)组件的依赖关系管理 并非应用系统所有的组件都允许在运行状态下变更,例如对动态组件的依赖关系管理的系统级组件,动态组件的依赖关系在管理上划分为系统级和业务组件级,动态组件的依赖关系以表格形式来表达动态组件的依赖关系,系统级的动态组件的依赖关系表,由系统管理,业务组件级的动态组件依赖关系表,由业务组件管理。动态组件变更的过程控制可由系统管理也可由业务组件管理,一般地,大型系统、分布式系统的动态组件变更的过程控制由系统管理,小型系统、集中式系统的动态组件变更的过程控制由业务组件管理,用户可根据具体情况决定。允许对业务组件级中的动态组件依赖关系管理的组件在运行状态下实施变更。 (二)基于动态组件依赖关系的组件变更 由系统管理的动态组件变更过程控制下,业务组件内依赖的动态组件变更管理过程:第一,向业务组件内的动态组件变更管理器组件提交组件变更申请,管理器组件检查变更组件,若该组件属于业务组件内依赖,则执行下一步,若该组件属于跨业务组件依赖,则向系统的动态组件变更管理器组件提交组件变更申请,然后结束。第二,判定该组件是否工作?若工作则等待,否则执行下一步。第三,将该组件所属业务组件的该组件依赖关系子表及变更申请交系统,系统按动态组件变更的过程控制原理实施组件变更。 系统的跨业务组件依赖的动态组件变更管理过程:第一,向系统的动态组件变更管理器组件提交组件变更申请,系统的动态组件变更管理器组件检查变更组件是否允许,若不允许,则结束;若允许,则执行下一步。第二,将该组件的组件依赖关系表或子表及变更申请交系统。第三,系统的动态组件变更管理器组件根据件依赖关系表或子表,实施动态组件变更过程控制。 结论 动态企业信息系统的开发,关键在于动态组件的依赖关系的分析、设计,基于分层业务组件的动态组件依赖关系方法,是从动态组件体系结构角度,在整个开发周期以构建动态系统为目标,各开发阶段围绕动态组件的依赖关系展开,形成动态组件依赖关系的分析、设计方法。从长远的角度考虑,企业管理信息系统面对在电子商务时代下新业务快速增长的过程中,在企业降低投入的条件下,企业管理信息系统的新业务功能扩展和升级能持续地快速实现。 内容摘要:动态信息管理系统是企业提升优秀竞争力的平台,开发动态信息管理系统,需要采用新思路和新方法。基于分层业务组件的动态组件依赖关系方法,是从体系结构角度,在整个开发周期以构建动态系统为目标,在开发阶段以动态组件的依赖关系为主脉展开,形成动态组件依赖关系的分析、设计方法,从而为开发高稳定性和高可靠性的企业动态信息管理系统提供了一种可选方法。 关键词:动态企业信息管理系统分层业务组件体系结构动态组件依赖关系 企业信息管理论文:动态企业信息管理论文 摘要:动态信息管理系统是企业提升优秀竞争力的平台,开发动态信息管理系统,需要采用新思路和新方法。基于分层业务组件的动态组件依赖关系方法,是从体系结构角度,在整个开发周期以构建动态系统为目标,在开发阶段以动态组件的依赖关系为主脉展开,形成动态组件依赖关系的分析、设计方法,从而为开发高稳定性和高可靠性的企业动态信息管理系统提供了一种可选方法。 关键词:动态企业信息管理系统分层业务组件体系结构动态组件依赖关系 随着市场竞争的日益激烈,企业需要能够提供持续、不间断的业务处理和客户服务,同时企业的业务与服务还要拓展和升级,这就要求现代企业的信息管理系统是一种动态信息管理系统,拥有动态信息管理系统的企业就拥有了强大的竞争力和可持续发展的动能。开发高可靠、高稳定、低成本的动态信息管理系统,就显得尤为必要。 动态信息管理系统 (一)动态信息管理系统概述 动态信息管理系统就是能在信息管理系统运行时,进行该系统业务功能的扩展和升级。在对动态信息管理系统进行某项业务功能的扩展和升级时,一方面动态信息管理系统中的其它业务功能不会受到影响或影响很小,影响越小动态信息管理系统的稳定性、可靠性越高。另一方面扩展和升级的业务功能也能在短时间内以较小的资源开销实现,扩展和升级后的动态信息管理系统能稳定、可靠运行。软件系统是信息管理系统的优秀,以下的分析若无特别说明,信息管理系统均指其信息管理系统中的软件系统。 (二)动态信息管理系统的作用 无需停止信息管理系统来实现扩展和升级。如果是对动态信息管理系统的业务功能扩展和升级,不会停止信息管理系统运行,除非是动态信息管理系统的优秀部分。 能持续、不间断提供业务处理和客户服务。对动态信息管理系统在运行状态下,进行某项业务功能的扩展和升级时,扩展和升级的业务功能也能在短时间内,以较小的资源开销实现,而其它业务功能不会受到影响或影响很小。 更加适应面向电子商务时代。在电子商务时代,动态信息管理系统应当支持Internet上的信息获取及网上业务交易的实现,使Internet网上业务处理能连续实现,企业因此而扩大业务,随时在线为客户服务。 (三)动态信息管理系统的特点 动态性。动态性是动态信息管理系统的根本特征,它反映了信息管理系统无需停止运行,在静态状态下通过插入、更新组件,来实现信息管理系统的扩展和升级。 组件化。动态信息管理系统的动态特征和组件的二进制热拔插的特点,决定了构建信息管理系统时,需采用组件技术和组件方法,以组件形式来实现,在信息管理系统运行时,插入、更新组件。 以高度体系结构为中心。一方面组件方法是以高度体系结构为中心;另一方面动态信息管理系统要能在信息管理系统运行时,插入、更新组件,关键在于信息管理系统运行时,动态组件的依赖关系,这需要用体系结构思想来构建动态组件的依赖关系。 动态信息管理系统开发方法 (一)组件技术及方法 组件是一种合成单元,具有以契约形式描述的接口,并只有明确的环境依赖关系,可以独立、部署,可由第三方合成。它具有如下特点:服务的独立交付。组件本身是为搭建一个应用程序平台的功能部分,组件之间是相互合作的关系。组件服务的独立交付是指一个组件是上下文无关的,组件之间没有嵌入式的相关性存在。 可复用的服务提供。组件是用规格说明描述的接口提供服务。对于组件的实现不拘于某种语言,相同规格的组件可以替换。组件的部署使得组件实现跨平台的可复用的服务。 (二)关于动态组件依赖关系的方法 寻求动态组件的依赖关系整理的方法,要根据动态组件的依赖关系整理的目的,对组件方法需进一步的具体化。分层业务组件方法就是对应用系统从需求分析、系统分析、系统设计一直到系统运行整个开发周期,按应用业务分解为若干业务组件,业务组件又可以分解成粒度更小的组件,在管理上划分为系统级和业务组件级,系统级负责整个应用系统的公共类组件、连接类组件、共用类组件的管理,业务组件级负责该组件内的协调、管理。在分析阶段、设计阶段,将依赖关系的分解最小化,即将动态组件的依赖关系分解一直到包含依赖关系中的元素的最小组件。形成系统级和业务组件级的动态组件的依赖关系表,为动态组件的依赖关系在系统级和业务组件级上的管理提供支撑。 (三)动态组件的依赖关系 动态组件的依赖关系:组件在运行状态下,组件全部功能均能正常起作用,所必需的组件支撑关系。研究组件的依赖关系,首先要将这种依赖关系以显性方式表现。用模型表达,A组件输出W,B组件依赖于A组件的输出W。W可以是一组数据、一个方法、一个重用、一个标记说明等。A组件的动态更新时,则由于它对B组件运行有支撑作,在此期间B组件运行将会被阻止,A组件的更新完成后,B组件才能运行,A组件的升级增加了功能,会给B组件升级奠定基础,B组件升级,需要有相应版本号的A组件,A组件与B组件的依赖关系,决定了A组件与B组件升级的一致性,这需要对组件版本号进行管理。输入A-B模型表达了组件的直接依赖关系,将组件的直接依赖关系用表格反映。 (四)依赖关系分类 时空分类:将开发周期的分析阶段、设计阶段、运行阶段等划分为分析空间、设计空间、运行空间等。在同一空间内的组件的依赖称为组件的空间依赖。不同空间的组件的依赖称为组件的时间依赖。从时空角度划分组件的依赖分为两种类型:空间依赖、时间依赖。从输入X角度划分组件的依赖关系分为:数据依赖关系、方法依赖关系、重用依赖关系、标记说明依赖关系。将在运行空间中组件的依赖关系称为动态组件的依赖关系(以下文中组件的依赖关系均指动态组件的依赖关系),将在分析空间、设计空间中组件的依赖关系称为静态组件的依赖关系。在此研究的是围绕组件的动态更新,在分析阶段、设计阶段针对动态组件的依赖关系,展开分析、设计、整理和管理,在运行阶段具有动态依赖关系的组件,其动态更新过程、方法、原理及管理的研究。 动态组件依赖关系的整理 在组件应用系统中的组件依赖关系首先要进行整理,以便高效、快捷地实施组件依赖关系管理,实现动态组件变更。依赖关系遵循三个原则: 禁止循环依赖。若存在循环依赖,动态组件变更将无法实现。动态组件变更的过程控制原理,在输入A-B模型中,若要对A组件进行动态升级,按进程管理中的信号量管理方法对A组件与B组件实现并发控制,B组件不能处于执行状态时,A组件的动态升级执行时,B组件的执行要求将被阻止,直到A组件的动态升级执行完成。按动态依赖组件变更的过程控制原理,A组件与B组件循环依赖将可能形成死锁。例如,若A组件与B组件相互直接依赖,对A组件和B组件同时进行动态升级,按输入A-B模型,A组件的动态升级需要B组件动态升级的支撑,B组件的动态升级需要A组件动态升级的支撑,那么A组件与B组件的动态升级必然相互等待形成死锁。 缩短依赖链。缩短组件的依赖链,能极大地降低组件依赖链的复杂性,提高组件依赖管理的效率。分层业务组件方法按业务建立业务组件,由于业务自身内部关联性强,业务之间关联性弱,分层业务组件方法使业务组件之间弱耦合,业务组件内强聚合,能在较大程度上缩短组件的依赖链。 依赖转移。为了使软件系统在运行状态下的组件最大限度地进行变更,简化组件依赖,需要对组件依赖关系实施转移。分层业务组件方法在需求业务阶段、分析阶段、设计阶段都应将减少跨业务组件的组件依赖关系,尽量将跨业务组件的组件依赖关系转移为业务组件内的组件依赖关系,并将跨业务组件的组件依赖转移为业务组件对整个应用系统的公共类组件、连接类组件、共用类组件等系统级组件的依赖。 动态组件的变更管理 (一)组件的依赖关系管理 并非应用系统所有的组件都允许在运行状态下变更,例如对动态组件的依赖关系管理的系统级组件,动态组件的依赖关系在管理上划分为系统级和业务组件级,动态组件的依赖关系以表格形式来表达动态组件的依赖关系,系统级的动态组件的依赖关系表,由系统管理,业务组件级的动态组件依赖关系表,由业务组件管理。动态组件变更的过程控制可由系统管理也可由业务组件管理,一般地,大型系统、分布式系统的动态组件变更的过程控制由系统管理,小型系统、集中式系统的动态组件变更的过程控制由业务组件管理,用户可根据具体情况决定。允许对业务组件级中的动态组件依赖关系管理的组件在运行状态下实施变更。 (二)基于动态组件依赖关系的组件变更 由系统管理的动态组件变更过程控制下,业务组件内依赖的动态组件变更管理过程:第一,向业务组件内的动态组件变更管理器组件提交组件变更申请,管理器组件检查变更组件,若该组件属于业务组件内依赖,则执行下一步,若该组件属于跨业务组件依赖,则向系统的动态组件变更管理器组件提交组件变更申请,然后结束。第二,判定该组件是否工作?若工作则等待,否则执行下一步。第三,将该组件所属业务组件的该组件依赖关系子表及变更申请交系统,系统按动态组件变更的过程控制原理实施组件变更。 系统的跨业务组件依赖的动态组件变更管理过程:第一,向系统的动态组件变更管理器组件提交组件变更申请,系统的动态组件变更管理器组件检查变更组件是否允许,若不允许,则结束;若允许,则执行下一步。第二,将该组件的组件依赖关系表或子表及变更申请交系统。第三,系统的动态组件变更管理器组件根据件依赖关系表或子表,实施动态组件变更过程控制。 结论 动态企业信息系统的开发,关键在于动态组件的依赖关系的分析、设计,基于分层业务组件的动态组件依赖关系方法,是从动态组件体系结构角度,在整个开发周期以构建动态系统为目标,各开发阶段围绕动态组件的依赖关系展开,形成动态组件依赖关系的分析、设计方法。从长远的角度考虑,企业管理信息系统面对在电子商务时代下新业务快速增长的过程中,在企业降低投入的条件下,企业管理信息系统的新业务功能扩展和升级能持续地快速实现。 企业信息管理论文:信息集成企业信息管理论文 摘要:企业决策所面临的信息孤岛问题已成为现代信息管理的瓶颈,从而引出信息集成技术理念。但单从技术角度来进行信息集成,并不能解决问题。信息集成是一个系统化过程,除了要依靠技术外,还要有相应的组织结构和人力资源的配置管理,它实际上是一个深入的企业信息管理问题。 关键词:信息集成信息管理策略企业信息 一、企业信息管理的发展 企业是社会生产力发展到一定阶段的产物,以系统的观点来看,它是由若干要素按照一定联系结合所构成的开放性的转换系统,其构成要素包括人、财、物和信息。企业的日常运作及发展,必须以获取所必需的信息为前提,而对信息的有效管理及充分开发利用,会提高企业自身的竞争力,进而提高生产效益。 企业中的信息管理应该包括信息收集、加工整理、分析研究、利用等,其目的是保证企业所需信息的可用性。 1.传统手工阶段 在传统的手工方式中,信息管理的方式就是使用纸、笔来存储,以人员接触和交谈来传递,用语言、文字来输入和输出信息;管理工具无非就是文件夹、资料袋、以及各种标签、摘要卡片等。此时的企业管理主要面向物流与商流,信息因依附在其中而没有单独被企业加以管理,信息管理还没作为企业管理重要组成部分。 2.业务管理信息系统阶段 随着社会化大生产和科学技术特别是信息技术的发展,信息在企业运营中的作用越来越明显。企业开始不断地应用信息技术,深入开发和利用信息资源,从最初的财务电算化到办公自动化,再到管理信息系统以至较复杂的客户关系管理系统和供应链管理等,此时信息管理已经成为企业管理的重要组成部分。这个阶段也是企业逐步信息化的过程,企业使用信息技术、网络技术、自动化技术、通信技术及相应设备,对企业进行多角度的改造,以实现通过信息流来控制物流和能源流,进而通过信息资源开发,如利用OA、CAD、CAM、MIS、MRP、(II)、ES等来提高企业的经营管理水平。 3.信息集成阶段 由于在各种信息管理系统开发过程中,并无统一规划和标准,再加上系统开发对技术的依赖以及其它经济和人为因素,以至即使在一个企业内部,采用的信息管理系统也大不相同,比如系统所采用的数据库从简单的文件数据库到复杂的数据库都有,它们共同构成了企业的异构信息源。尽管这些信息管理系统能够分别支持企业的各个业务系统,但企业高层在多数情况下,为完成一项工作,可能需要访问分布在不同信息管理系统中的信息。而这些信息管理系统很明显难以满足这种需求。而在现代商业活动中,企业兼并、并购非常普遍的。在这种情况下,两个企业的信息系统能否实现交互,如何实现也就成了企业信息管理面临的问题。同时,在现代全球化竞争环境下,无论商务信息如何变化,企业管理层都要能迅速获取关于商务的任何一方面、任何一层次、任何一个角度的信息。而要解决上述问题,必须在基于企业业务集成的基础上,通过信息集成实现企业整体各部的信息共享,在这个阶段人们开始从企业的整体商务环境出发来整合业务及相关信息系统,如,BPR、ERP、CIMS等。 二、信息集成的技术实现及所面临的问题 信息集成并非是利用各种信息技术实现各部门之间的信息共享,而是要从企业系统出发,保证系统中每个部分、在运行的每个阶段,都能将正确的信息在正确的时间、正确的地点,以正确的方式传送给需要该信息的人。 1.信息集成的技术实现 信息集成在技术上要实现企业系统各部分:(1)互联性(interconnectivity)就是通过接口技术使各部分单独的设备、各种单元技术连接起来;(2)互操作性(interoperability)是通过ETL或元数据等技术使企业系统中各有关应用软件或技术功能,彼此理解对方的操作指令并识出相应功能,能够实现相互操作,从而实现修改或共享数据库;(3)语义一致性(SemanticConsistency)指通过SBV(sharedbusinessvocabulary)和格式的标准化,提供给用户一个企业数据一致和正确的视图;(4)会聚集成(ConvergentIntegration)这是信息集成的最高阶段和最复杂形式,它包含了将技术与流程、知识以及人工效能之间的集成。会聚集成将使组织具有对市场机遇快速应变的能力和对本身重新配置的能力。 信息集成将涉及到很多技术问题,只有将这些技术通过系统设计和分析并加以规范化实施,才能形成一个敏捷型企业的信息系统。具体的技术有:数据库技术、数据仓库技术、Internet技术、电子邮件技术、目录服务技术、多媒体技术、图形图像技术、接口技术以及MDM(masterdatamanagement)、BPM(businessmanagement)、EAI(enterpriseappli-cationintegration)、ESB(enterpriseservicebus)、ETL(extract,transformationandloading)、EII(enterpriseinformationintegration)、ECM(enterprisecontentman-agement)等。 2.信息集成所面临的问题 企业信息集成面临的问题是一个非技术问题,它实质上是管理,“putenterpriseintoenterprisesystem”,即将企业定位到企业系统中。所以仅从技术角度出发,企业在实际开发或应用信息系统时并不会实现所期望的作用。Foxmeyer的系统开发使其破产;MobilEurope在信息系统上投资数亿美元,最后也不得不放弃;Dell为自己投资的系统居然不能满足其新的分布式的管理模式;当AppliedMaterisls发现与新系统相伴随的还有大的组织结构调整时,不得不放弃了系统。一系列的案例使人们开始怀疑在这方面的投资,有的人也把这种失败归咎于技术问题。但Davenport认为,失败的主要原因是业务问题。企业在进行信息集成时,往往会把自己对此的理解强加在企业原有的策略、组织结构和文化上,为实现全面集成不惜剥离自己的一些强势业务部门或将原有的定制式的处理过程转向一般性的处理,而失去自己的竞争优势。这表明企业进行信息集成时不仅仅是一个技术问题,而是一个系统性、全局性的管理水平问题。 三、面向信息集成的信息管理策略 企业信息集成是分层次的,如参考文献中将其分为用户界面、人员、业务过程、应用、数据和元数据五个层次。但对于企业决策层来说,首先要明确的是如何理解信息集成。如今企业的成功主要取决与它的信息意识和对企业内外快速变化的适应能力,也就是说通过企业信息集成,企业要成为敏捷性企业,保证企业信息系统的透明性(visibility)和灵活性(flex-ibility)。信息集成的理论基础是工程思想和系统思想的结合,它不仅是用技术建立一个信息系统,更重要的是它是一种新的管理理念和模式,所以要进行企业信息集成时不仅利用集成技术开发、整合信息系统,企业的组织结构,人力资源机构也要做相应调整。 1.企业决策层 企业决策层首先要将信息集成作为一项事关全局的项目来对待,因为它不仅关系到企业的每一个人,甚至会涉及权利和责任的再分配,影响部分人的利益。建立以企业决策层主要领导为组长的工作小组,着手制定企业信息化战略规划,规范相关信息标准并对企业员工进行培训,从组织上和措施两方面大力度保证信息集成的顺利进行。然后还要认识到集成所需要的时间一般会很长,短期内不能有所收益。要保证资金、人力的持续投入。2.企业组织机构 企业信息集成时,也要针对企业的业务流程重组企业各部门,进一步提升企业信息部门的地位,应在决策层设立专门办公室或工作小组来统筹企业信息集成及集成后的系统日常运作,比如建立直接由企业CIO领导下的信息部,部门主任或称经理负责整个企业的信息集成后日常运行所需的人、财、物管理,管理内容包括:专业信息管理部门与兼职信息部门的分工合作,不同部门信息基础设施的维护与更新责任,兼职信息管理人员的报酬分配以及全企业信息管理工作的工作制度(如全企业人员利用信息后的效果报告制度、获取信息后的上报制度、专业或兼职信息管理人员的工作制度、岗位责任制度、考核制度和奖惩制度)等等。此外,进行部门重组时,要注意保留企业的优势部门,要针对企业的具体业务流程来进行重组,建立起构架明晰、无生产冗余部分、权责明确的科学的企业系统,只有这样重组后的企业才能具有适应现代企业要求的扁平化组织结构。 3.企业人力资源配置及管理 企业在进行信息集成项目时要坚持以人为本的思想,充分发挥企业中复合型人才的作用,带动全员参与。对集成后的企业信息系统的人员配置管理时,要视企业具体情况灵活安排,在企业决策层设置专门职务(CIO)来负责整个企业信息系统的发展规划及对企业信息资源的开发与利用及信息管理框架的制定和维护。建立向CIO负责的工作小组或部门负责具体的技术、管理和开发工作。也可以在重组的业务部门中设立兼职岗位,除接受业务经理的领导外负责信息系统在本部门的具体信息内容管理工作,这一工作是向上一级的信息管理部门负责。在对这些人员进行管理时同时也要注意对他们的岗位管理、绩效管理和薪酬管理,如前所述的、信息集成系统日常运行管理中的兼职信息管理人员的报酬问题的解决(可在其工资的总数上加30%)和全企业信息管理工作的工作制度中建立全企业人员利用信息后的效果报告制度、获取信息后的上报制度、专业信息管理人员的工作制度等以及岗位责任制度、考核制度和奖惩制度等。只有全员投入到信息集成后的信息管理工作,才能发挥投入巨资的信息基础设施的作用,体现ERP的优越性。 企业信息集成的理论基础是系统思想和工程思想,它并非一个简单技术解决方案问题。如果那样,只会使企业投资的信息系统成为企业的成本中心,而不能成为企业生产效率提升的推动因素。企业在现有的管理信息系统的基础上进行集成时,除了要考虑到技术因素外,更加要注意的是管理思想的更新,以系统的观点从全局的高度对信息集成进行规划,从而促进企业的全面变革,转型为适应现代环境的敏捷型企业。 企业信息管理论文:新时期信息集成的企业信息管理 [摘要] 企业决策所面临的信息孤岛问题已成为现代信息管理的瓶颈,从而引出信息集成技术理念。但单从技术角度来进行信息集成,并不能解决问题。信息集成是一个系统化过程,除了要依靠技术外,还要有相应的组织结构和人力资源的配置管理,它实际上是一个深入的企业信息管理问题。 [关键词] 信息集成 信息管理策略 企业信息 一、企业信息管理的发展 企业是社会生产力发展到一定阶段的产物,以系统的观点来看,它是由若干要素按照一定联系结合所构成的开放性的转换系统,其构成要素包括人、财、物和信息。企业的日常运作及发展,必须以获取所必需的信息为前提,而对信息的有效管理及充分开发利用,会提高企业自身的竞争力,进而提高生产效益。 企业中的信息管理应该包括信息收集、加工整理、分析研究、利用等,其目的是保证企业所需信息的可用性。 1.传统手工阶段 在传统的手工方式中,信息管理的方式就是使用纸、笔来存储,以人员接触和交谈来传递,用语言、文字来输入和输出信息;管理工具无非就是文件夹、资料袋、以及各种标签、摘要卡片等。此时的企业管理主要面向物流与商流,信息因依附在其中而没有单独被企业加以管理,信息管理还没作为企业管理重要组成部分。 2.业务管理信息系统阶段 随着社会化大生产和科学技术特别是信息技术的发展,信息在企业运营中的作用越来越明显。企业开始不断地应用信息技术,深入开发和利用信息资源,从最初的财务电算化到办公自动化,再到管理信息系统以至较复杂的客户关系管理系统和供应链管理等,此时信息管理已经成为企业管理的重要组成部分。这个阶段也是企业逐步信息化的过程,企业使用信息技术、网络技术、自动化技术、通信技术及相应设备,对企业进行多角度的改造,以实现通过信息流来控制物流和能源流,进而通过信息资源开发,如利用oa、cad、cam、mis、mrp、(ii)、es等来提高企业的经营管理水平。 3.信息集成阶段 由于在各种信息管理系统开发过程中,并无统一规划和标准,再加上系统开发对技术的依赖以及其它经济和人为因素,以至即使在一个企业内部,采用的信息管理系统也大不相同,比如系统所采用的数据库从简单的文件数据库到复杂的数据库都有,它们共同构成了企业的异构信息源。尽管这些信息管理系统能够分别支持企业的各个业务系统,但企业高层在多数情况下,为完成一项工作,可能需要访问分布在不同信息管理系统中的信息。而这些信息管理系统很明显难以满足这种需求。而在现代商业活动中,企业兼并、并购非常普遍的。在这种情况下,两个企业的信息系统能否实现交互,如何实现也就成了企业信息管理面临的问题。同时,在现代全球化竞争环境下,无论商务信息如何变化,企业管理层都要能迅速获取关于商务的任何一方面、任何一层次、任何一个角度的信息。而要解决上述问题,必须在基于企业业务集成的基础上,通过信息集成实现企业整体各部的信息共享,在这个阶段人们开始从企业的整体商务环境出发来整合业务及相关信息系统,如,bpr、erp、cims等。 二、信息集成的技术实现及所面临的问题 信息集成并非是利用各种信息技术实现各部门之间的信息共享,而是要从企业系统出发,保证系统中每个部分、在运行的每个阶段,都能将正确的信息在正确的时间、正确的地点,以正确的方式传送给需要该信息的人。 1.信息集成的技术实现 信息集成在技术上要实现企业系统各部分:(1)互联性(interconnectivity)就是通过接口技术使各部分单独的设备、各种单元技术连接起来;(2)互操作性(interoperability)是通过etl或元数据等技术使企业系统中各有关应用软件或技术功能,彼此理解对方的操作指令并识出相应功能,能够实现相互操作,从而实现修改或共享数据库;(3)语义一致性(semantic consistency)指通过sbv(shared business vocabulary)和格式的标准化,提供给用户一个企业数据一致和正确的视图;(4)会聚集成(convergent integration)这是信息集成的最高阶段和最复杂形式,它包含了将技术与流程、知识以及人工效能之间的集成。会聚集成将使组织具有对市场机遇快速应变的能力和对本身重新配置的能力。 信息集成将涉及到很多技术问题,只有将这些技术通过系统设计和分析并加以规范化实施,才能形成一个敏捷型企业的信息系统。具体的技术有:数据库技术、数据仓库技术、internet技术、电子邮件技术、目录服务技术、多媒体技术、图形图像技术、接口技术以及mdm(master data management)、bpm(business management)、eai(enterprise appli-cation integration)、esb(enterprise service bus)、etl(extract,transformation and loading)、eii(enterprise information integration)、ecm(enterprise content man-agement)等。 2.信息集成所面临的问题 企业信息集成面临的问题是一个非技术问题,它实质上是管理,“put enterprise into enterprise system”, 即将企业定位到企业系统中。所以仅从技术角度出发,企业在实际开发或应用信息系统时并不会实现所期望的作用。foxmeyer的系统开发使其破产;mobil europe在信息系统上投资数亿美元,最后也不得不放弃;dell为自己投资的系统居然不能满足其新的分布式的管理模式;当applied materisls发现与新系统相伴随的还有大的组织结构调整时,不得不放弃了系统。一系列的案例使人们开始怀疑在这方面的投资,有的人也把这种失败归咎于技术问题。但davenport认为,失败的主要原因是业务问题。企业在进行信息集成时,往往会把自己对此的理解强加在企业原有的策略、组织结构和文化上, 为实现全面集成不惜剥离自己的一些强势业务部门或将原有的定制式的处理过程转向一般性的处理,而失去自己的竞争优势。这表明企业进行信息集成时不仅仅是一个技术问题,而是一个系统性、全局性的管理水平问题。 三、面向信息集成的信息管理策略 企业信息集成是分层次的,如参考文献中将其分为用户界面、人员、业务过程、应用、数据和元数据五个层次。但对于企业决策层来说,首先要明确的是如何理解信息集成。如今企业的成功主要取决与它的信息意识和对企业内外快速变化的适应能力,也就是说通过企业信息集成,企业要成为敏捷性企业,保证企业信息系统的透明性(visibility)和灵活性(flex-ibility)。信息集成的理论基础是工程思想和系统思想的结合,它不仅是用技术建立一个信息系统,更重要的是它是一种新的管理理念和模式,所以要进行企业信息集成时不仅利用集成技术开发、整合信息系统,企业的组织结构,人力资源机构也要做相应调整。 1.企业决策层 企业决策层首先要将信息集成作为一项事关全局的项目来对待,因为它不仅关系到企业的每一个人,甚至会涉及权利和责任的再分配,影响部分人的利益。建立以企业决策层主要领导为组长的工作小组,着手制定企业信息化战略规划,规范相关信息标准并对企业员工进行培训,从组织上和措施两方面大力度保证信息集成的顺利进行。然后还要认识到集成所需要的时间一般会很长,短期内不能有所收益。要保证资金、人力的持续投入。 2.企业组织机构 企业信息集成时,也要针对企业的业务流程重组企业各部门,进一步提升企业信息部门的地位,应在决策层设立专门办公室或工作小组来统筹企业信息集成及集成后的系统日常运作,比如建立直接由企业cio领导下的信息部,部门主任或称经理负责整个企业的信息集成后日常运行所需的人、财、物管理,管理内容包括:专业信息管理部门与兼职信息部门的分工合作,不同部门信息基础设施的维护与更新责任,兼职信息管理人员的报酬分配以及全企业信息管理工作的工作制度(如全企业人员利用信息后的效果报告制度、获取信息后的上报制度、专业或兼职信息管理人员的工作制度、岗位责任制度、考核制度和奖惩制度)等等。此外,进行部门重组时,要注意保留企业的优势部门,要针对企业的具体业务流程来进行重组,建立起构架明晰、无生产冗余部分、权责明确的科学的企业系统,只有这样重组后的企业才能具有适应现代企业要求的扁平化组织结构。 3.企业人力资源配置及管理 企业在进行信息集成项目时要坚持以人为本的思想,充分发挥企业中复合型人才的作用,带动全员参与。对集成后的企业信息系统的人员配置管理时,要视企业具体情况灵活安排,在企业决策层设置专门职务(cio)来负责整个企业信息系统的发展规划及对企业信息资源的开发与利用及信息管理框架的制定和维护。建立向cio负责的工作小组或部门负责具体的技术、管理和开发工作。也可以在重组的业务部门中设立兼职岗位,除接受业务经理的领导外负责信息系统在本部门的具体信息内容管理工作,这一工作是向上一级的信息管理部门负责。在对这些人员进行管理时同时也要注意对他们的岗位管理、绩效管理和薪酬管理,如前所述的、信息集成系统日常运行管理中的兼职信息管理人员的报酬问题的解决(可在其工资的总数上加30%)和全企业信息管理工作的工作制度中建立全企业人员利用信息后的效果报告制度、获取信息后的上报制度、专业信息管理人员的工作制度等以及岗位责任制度、考核制度和奖惩制度等。只有全员投入到信息集成后的信息管理工作,才能发挥投入巨资的信息基础设施的作用,体现erp的优越性。 企业信息集成的理论基础是系统思想和工程思想,它并非一个简单技术解决方案问题。如果那样,只会使企业投资的信息系统成为企业的成本中心,而不能成为企业生产效率提升的推动因素。企业在现有的管理信息系统的基础上进行集成时,除了要考虑到技术因素外,更加要注意的是管理思想的更新,以系统的观点从全局的高度对信息集成进行规划,从而促进企业的全面变革,转型为适应现代环境的敏捷型企业。 企业信息管理论文:试述会计电算化对企业信息管理的影响 [摘要]本文从几个方面分析 会计 电算化对 企业 信息管理所带来的影响,以及如何能使会计电算化更好的为企业管理提供有效的会计信息,完善会计内部控制制度,提高会计信息质量,为企业管理服务。 [关键词]会计电算化 信息管理 内部控制 随着 科学 技术的 发展 , 计算 机的运用已渗透到各个领域, 电子 计算机数据处理技术已在会计领域广泛运用。会计电算化使会计人员从繁重的手工核算中解脱出来,大大提高了会计工作质量和会计工作效率。如何在提高会计处理的及时性、准确性的同时确保会计电算化的安全,已成为各电算化单位需要解决的问题。因此,大力推进.会计信息管理电算化进程,已经成为了企业管理的当务之急。 一、会计电算化对企业信息质量的影响 1.对企业内部控制制度的影响 (1) 电算化会计系统改变了会计凭证的形式 在计算机会计中,由于会计处理高度集中在计算机内部,其处理高度自动化,而且会计信息主要载体变为磁介质。电算化会计系统中,会计和财务的业务处理方法和处理程序发生了很大的变化,各类会计凭证和报表的生成方式、会计信息的储存方式和储存媒介也发生了很大的变化。原先反映会计和财务处理过程的各种原始凭证、记帐凭证、汇总表、分配表、工作底稿等作为基本会计资料的书面形式的资料减少了,有些甚至消失了。 会计电算化后,会计帐务的集中化处理,除原始数据的收集、审核、编码、输入由会计人员操作外, 经济 业务的记录和加工、会计报表的生成和查询等工作都可以通过计算机完成,这种数据处理的集中性使手工条件下的一些控制措施,在计算机会计中没有存在的必要。比如,编制科目汇总表、凭证汇总表等试算平衡的检查,总账明细账进行平行登记、账账核对、账证核对等,在会计电算化中由于核算程序的变化,这些控制已失去了其真正的意义。其次,手工会计中的一些平衡检查在电算化会计中将移入计算机系统内部,通过计算机程序体现出来。如,记账凭证的借、贷平衡效验;账户中期末余额、期初余额、本期发生额的检查;各核算业务模块间数据的核对;报表数据的钩稽关系检查、会计平衡的等式的检查等等。因此手工条件下行之有效的内部牵制制度,在电算化条件下已难以发挥其作用。 (2)内部控制的内容发生了改变 电算化会计系统是一个人机交互系统,再加之计算机系统更具隐蔽性,因此,其控制的内容更加复杂。大致可以概括为以下几方面:计算机会计人员的重新分工和新的内部牵制;系统安全控制以及系统开发、系统资料文书化控制;系统的组织和操作管理控制;系统的输入控制、处理控制和输出控制。手工会计信息系统中,每一笔经济业务的处理都需要经过多重手续,严格遵循有关的制约监督机制进行操作,如业务经办与授权批准、收付款项与会计记录的分离等,必须经过严格的审核复查机制,会计人员之间的联系是直接,因而很 自然 地形成严密的内部牵制制度,在相互牵制、相互核对、检查监督等重要措施的实施过程中,包含大量的信息提取、传输和校验等工作。实行电算化后,由于会计电算化的工作自动化、控制的程序化,各种手续都由计算机自动处理统一。 (3)计算机的使用提高了控制舞弊、犯罪的难度 随着计算机使用范围的扩大,利用计算机进行的贪污、舞弊、诈骗等犯罪活动也有所增加,由于储存在计算机磁性媒介上的数据容易被篡改,有时甚至能不留痕迹地篡改,数据库技术的提高使数据高度集中,未经授权的人员有可能通过计算机和 网络 浏览全部数据文件,复制、伪造、销毁企业重要的数据。计算机犯罪具有很大的隐蔽性和危害性,发现计算机舞弊和犯罪的难度较之手工会计系统更大,计算机舞弊和犯罪造成的危害和损失可能比手工会计系统更大。由此可见,计算机会计系统的内部控制制度与手工会计系统的内部控制制度相比较,计算机会计系统的内部控制是范围大、控制程序复杂的综合性控制,是控制的重点为职能部门和计算机数据处理部门并重的全面控制,是人工控制和计算机自动控制相结合的多方位控制。随着计算机在会计工作中的普遍应用,管理部门对由计算机产生的各种数据、报表等会计信息的依赖越来越大,这些会计信息的产生只有在严格的控制下,才能保证其可靠性和准确性。同时也只有在严格的控制下,才能预防和减少计算机犯罪的可能性。 2.对 企业 管理的影响 使企业管理信息化。企业是国家 经济 运行的主体,企业总体经营水平直接关系着国家经济的 发展 。因此实施国家信息化,企业信息化是基础,是优秀。那么,如何理解企业信息化的含义及内容呢?企业信息化,是指利用 计算 机、 网络 和通讯技术,支持企业产品的研发、生产、销售、服务等诸多环节,实现信息采集、加工和管理的系统化、网络化、集成化,信息流通的高效化和实时化,最终实现全面供应链管理和 电子 商务。企业信息化不仅是信息技术的延伸,更重要的应该是企业管理与组织管理的延伸,它已成为 现代 企业的一个重要标志和衡量企业综合实力的重要组成部分。而财务电算化是企业信息化的优秀组成部分。 会计 信息是各单位各部门进行生产经营决策的基础依据,不准确或错误的会计信息会导致决策的偏差或错误,质量控制是会计法规的要求。实行会计电算化后,会计资料是由电子计算机按规定的程序生成。为保证计算机生成的会计资料真实、完整、安全,加强对会计电算化工作的规范,《会计法》作出了两方面规定:一是会计软件必须符合国家统一会计制度的规定;二是用电子计算机生成的会计资料必须符合国家统一的会计制度的要求。实行会计电算化后,会计信息质量由于系统内部控制的严格规范,减少了人为原因造成的信息不实,删改等,大大提高了会计信息质量。 二、实施会计电算化过程中的几点建议 1.加强会计人员的计算机业务素质。目前,不少单位的电算化人员是由过去的会计经过短期培训而来,他们在使用微机处理业务的过程中,往往很多是除了开机使用财务软件之外对微机的软硬件知识了解甚少,当微机出现故障或与平常所见的界面不同时,就束手无策,而且这些会计人员操作很慢,在上机时经常出现误操作,一旦出错,可能就会使自己很长时间的工作成果付之东流,造成财务数据丢失,严重的导致系统崩溃,使会计电算化难以发挥其应有的作用。因此,在实施会计电算化时,必须首先培养电算化人员的会计和计算机专长,两者缺一不可。 2.建立和加强计算机环境的安全控制。在会计电算化中,主要财务数据都保存在计算机中,一旦计算机遭到损坏,将使计算机中保存的会计资料永久丢失。因此要建立计算机的环境保护制度,主要包括:机房环境保护,保护性设备配备,安全供电系统的安装,正版杀毒软件及防火墙的安装,装有财务数据的微机不能同时上互联网等。 3.计算机的软件和硬件系统的维护管理。计算机的软件和硬件是会计电算化工作的基础,只有做好软件和硬件的维护工作才能保证电算化工作的顺利进行。软件维护是指当单位会计业务发生变化时进行的软件修改和软件操作过程中出现故障时进行的排除修复工作,硬件维护是指在系统运行过程中,出现硬件故障时的检查修复,以及在设备更新、扩充、修复后的调试等工作。会计部门应设立系统维护岗位,设立专门的系统维护人员负责系统的硬件设备和软件的维护工作,根据不相容原理,该人员不得操作会计软件进行会计核算工作。 4.建立上机操作控制制度,为了保证信息处理质量,减少产生差错和事故的概率,保障会计资料的安全、准确、完整,应制定上机守则与操作规程的办法,这是操作控制制度化的具体体现,主要内容包括:①无关人员不能随便进入机房,进入机房的人员不能随意操控用于电算化工作的计算机。②开机后,操作人员不能擅自离开工作现场,如需离开,应退出工作界面,等回来后重新进行登录。③各种录入的数据均需经过严格的审批并具有完整真实的原始凭证。④数据录入员对输入的数据如有疑问,应及时核对,不能擅自修改。⑤对于外来的移动存储介质,在应用前必须进行杀毒处理。⑥发生输入内容有误的,应按系统提供的功能加以改正。⑦要做好数据备份,包括每日工作完成后进行备份、周备份、月备份等。 5.建立健全档案管理制度。会计电算化下的档案除了与传统会计下相同的纸制会计资料,如打印输出的各种帐簿、报表、凭证外,还包括存储会计资料和程式的光盘及其他存储介质,这些档案的管理与纸制档案的管理有很多特殊的要求,为防止发生损害,应通过制定与实施相应的档案管理制度来实现,一般包括:①存档的手续必须有会计主管和系统管理员的签章才能存档保管。②采取安全保证措施,如备份的磁盘介质应贴上保护标签,存放在安全、洁净、防潮防磁的地方,最好进行双备份或三备份,并存储于两个空间位置不同的地方分别保管。③对保存的磁盘介质要定期进行检查和复制,防止磁性介质损坏而使会计资料丢失。④对于磁盘介质原则上不予外借,如有必要,可采取复制的办法借出。如果原件借出,必须严格进行登记并告之其使用办法,收回时应严格检查存储内容的完整性及安全性(是否染毒或删除文件等)。 总之,会计电算化是企业信息化的重要组成部分,它使企业管理再上一个台阶。但现阶段我国会计电算化水平还不是很高,要使它发挥最大作用,还得在技术制度上加以改进,使之能更好的为企业管理服务。 企业信息管理论文:浅谈会计电算化与企业信息管理 摘 要:随着电子信息技术与互联网、电子商务的飞速发展,传统的会计核算难以做到信息资源的及时共享。如何将会计电算化融入现今的企业信息管理系统之中,是现代化管理和会计自身改革与发展的需要,是现代科技发展的必然。 关键词:会计电算化;企业信息;管理 1 会计电算化与企业信息管理的关系 会计是经济管理的重要组成部分。一个企业的会计信息约占企业全部信息的70%,会计电算化系统在企业信息管理系统中占有十分重要的位置。如果把管理信息系统比作大脑,那么会计电算化系统就好比神经中枢系统,控制着整个系统的运行。会计电算化是整个企业信息化的重要保证。 会计电算化是采用电子计算机替代手工记账、算账、报账及对会计资料进行电子化分析和综合利用的现代记账手段,是以电子计算机为主的当代电子和信息技术应用于会计工作中的简称。企业通过实现会计电算化,使财务人员从繁重的手工操作中解脱出来,从简单的核算向企业的经营管理和决策的方向迈出了可喜的一步。 企业信息管理的优秀是企业资源计划(erp),它以供应链管理(scm)为重点,以财务成本控制为目标,通过精心设计的物流、资金流、信息流,把从原材料开始到产品服务整个过程企业所拥有的人、财、物、信息、时间、空间等资源进行综合平衡和优化管理。 如果一个企业真正建立起信息管理平台,那么基于模拟人工业务内容和流程,与实时发生业务处理、管理控制相分割的传统会计电算化,无论是从技术上,还是内容上都将发生一次质的飞跃。其意义将不亚于从手工会计系统到会计电算化系统的飞跃。那么,建立在企业信息管理化下的崭新的会计电算化———“会计化系统”将是一个基于互联网的信息系统(传统的会计电算化是基于局域网的信息系统),是一个能与业务协同处理,能实时进行数据处理,实时管理控制的系统,是一个信息高度集成和共享的系统。它能随时查看各种成本费用的实际发生情况,变事后反映为事前分析,事中控制,随时利用账表一体化产生业务执行数据,为领导正确决策提供准确、真实、可靠的数据。 会计电算化与企业信息管理系统相融合,改变了传统的单一信息生成和传递结构,进一步加强了财务职能与企业各环节的密切联系。使企业的信息资源达到最佳配置。 2 企业信息化管理对现行会计电算化的影响 2.1 对会计数据输入形式的影响。在企业信息化环境下,会计数据的输入形式发生了很大变化。一是书面形式的原始凭证在很多情况下被电子数据所代替,如电子商务产生的交易凭证、计算机集成制造系统自动记录的生产数据等。二是原始凭证的输入点在大多数情况下不在财会部门,而在产生数据的业务部门,如采购部门、销售部门以及办公自动化环境中。三是大多数记账凭证将由会计电算化系统自动产生。会计数据输入形式的改变将对传统会计岗位的设置、数据处理流程、会计数据资料的生成与管理带来一系列的变革。 2.2 对会计数据处理内容的影响。传统会计数据的处理围绕会计要素展开,会计信息主要是价值信息,最后形成若干通用会计报表传递给信息使用者。会计的主要目的是确定资本价值和最佳收益,信息使用者通过资产负债表、利润表等数据就可决定决策模式。这种会计方法的特点是,提供的会计信息对所有不同信息使用者都是统一的、事先确定的、综合性的、单一计量的。在企业信息化环境下,数据库信息为整个企业信息系统共享,它存放的是企业最基本的经济活动事项的数据,而不是按会计要素进行货币计量并分类、归并和综合化的数据。利用数据库技术、网络技术和计算机极强的数据处理能力,使会计信息化系统在企业管理信息系统中的综合系统地位得到加强,由原来的以提供日常核算资料为主,发展到对企业的各类管理人员提供信息。另外,基于互联网的会计信息化系统的发展,大大扩展了会计数据处理的时空范围,远程处理、使实时监控成为可能。 2.3 对数据处理流程的影响。在企业信息化环境下,数据处理流程发生了很大变化。一是数据处理流程的起点由财会部门的凭证输入点扩展至企业的业务源头,进入系统的业务数据的准确性直接关系到系统数据处理的准确与否。二是日常的会计数据处理和信息输出均由计算机网络系统自动进行,除非出现计算机安全问题,计算机内部数据处理一般是不会出差错的。也就是说,只要保证输入的正确性,一般也就保证了处理和输出的正确性。因此,在计算机内部没有必要模仿手工处理流程进行账账核对和试算平衡处理,数据处理流程可直接根据实际的数据流来设计。 2.4 对会计数据生成与管理的影响。企业信息化以后,会计数据的生成与管理将会发生很大变化。一是由于集成系统处理总是以最基本的交易事项为处理单元的,因此记账凭证的数量将会大量地增加,再打印记账凭证将会付出较高代价。二是书面形式的原始凭证或不存在,或分散在企业的业务源头,再强调记账凭证与原始凭证的书面匹配,将会人为增加冗余的业务流程和处理工作量。三是随着社会信息化的发展,会计信息的查询、使用以及财务报表的越来越趋向于网上在线的形式,因此在信息化环境下,基于书面资料的会计数据生成与管理办法应过渡到基于电子数据的会计数据生成和管理办法。 2.5 对会计数据处理组织的影响。传统会计组织结合内部控制的要求按会计工作的不同内容进行划分,并相应地配备会计人员开展数据处理工作。在会计电算化系统中,原先由会计人员分工完成的许多内容都由计算机集中自动地完成,因此组织形式和人员配备必然会发生较大变化。尤其是当企业信息化发展到一定程度和规模时,会计信息化系统将完全融合于整个企业信息系统中,企业内部传统的部门界线、数据处理职能分隔将越来越模糊。 3 实现会计电算化与企业管理一体化存在的问题 3.1 运用了电算化系统的企业,只是解决了会计核算与财务管理方面的问题,尚未进一步提出全面的企业信息管理一揽子解决方案,因此无法实施会计核算与信息管理网络资源共享。许多企业既上会计电算化,也搞信息网络平台,但从一开始两者就是分离的,不相干的,缺乏统一和长远的规划。 3.2 不同所有制企业和不同行业所运用的电算化软件版本种类多样化,系统开发与应用平台不相兼容,系统结构复杂化。为数不少的企业所运用的电算化系统大多是软件单机版,跟企业的信息管理一体化往往是脱节的。一些企业实行了核算的网络化管理,但没有与整个管理平台连接起来;从而为信息一体化的推进增加了难度。 3.3 安全性问题是顺利实施网络会计的重要因素,在网络化迅速发展的今天,垃圾文件泛滥成灾,网络黑客充斥其间的时代。安全性问题已经成为网络会计发展的生死攸关的问题。会计信息是反映企业财务状况和经营成果的重要依据,不得随意泄露、破坏和遗失。在网络环境下,大量的会计信息通过开放色internet传递,置身于开放的网络中,存在被截取、篡改、泄露机密等安全问题,很难保证其真实性与完整性。 3.4 会计电算化与企业信息管理系统相融合,对相应会计人员的素质要求也较高,要求会计人员既懂会计、又懂管理,不仅熟悉会计电算化知识、又熟悉网络知识,既会会计业务操作,又能解决实际工作中存在的各种问题。但目前相当一部分会计人员不能适应这种发展的要求,因此人才问题成为网络会计发展的一大问题。 实现会计电算化与信息管理系统的统一,必将为企业今后的飞速发展打下坚实的基础。 企业信息管理论文:小议会计电算化在企业信息管理中的作用 摘要:电算化具有运算速度快、存储容量大、数据高度共享、检索查询速度快捷、编制报表简单、数据准确等特点。如何将会计电算化融入现今的企业信息管理系统之中,是现代化管理和会计自身改革与发展的需要,是现代科技发展的必然。 关键词:会计;电算化;企业信息 会计电算化核算能完成凭证录入、记账算账和报账等核算工作。它是集核算和管理于一体的会计信息系统,财务会计信息为管理提供重要的信息资料,作为其信息来源和依据。电算化具有运算速度快、存储容量大、数据高度共享、检索查询速度快捷、编制报表简单、数据准确等特点。会计电算化改变了会计数据处理方式和账务处理方式及内部控制制度,注重会计信息分析。所以应强化会计电算化,增长会计信息的安全性、体察性与档案管理工作,使会计电算化向更深层次。如何将会计电算化融入现今的企业信息管理系统之中,是现代化管理和会计自身改革与发展的需要,是现代科技发展的必然。 一、会计电算化与企业信息管理的关系 会计是经济管理的重要组成部分。一个企业的会计信息约占企业全部信息的70%,会计电算化系统在企业信息管理系统中占有十分重要的位置。如果把管理信息系统比作大脑,那么会计电算化系统就好比神经中枢系统,控制着整个系统的运行。会计电算化是整个企业信息化的重要保证。 会计电算化是采用电子计算机替代手工记账、算账、报账及对会计资料进行电子化分析和综合利用的现代记账手段,是以电子计算机为主的当代电子和信息技术应用于会计工作中的简称。 企业信息管理的优秀是企业资源计划(erp),它以供应链管理(scm)为重点,以财务成本控制为目标,通过精心设计的物流、资金流、信息流,把从原材料开始到产品服务整个过程企业所拥有的人、财、物、信息、时间、空间等资源进行综合平衡和优化管理。 如果一个企业真正建立起信息管理平台,那么基于模拟人工业务内容和流程,与实时发生业务处理、管理控制相分割的传统会计电算化,无论是从技术上,还是内容上都将发生一次质的飞跃。建立在企业信息管理化下的崭新的会计电算化——“会计化系统”将是一个基于互联网的信息系统,是一个能与业务协同处理,能实时进行数据处理,实时管理控制的系统,是一个信息高度集成和共享的系统。它能随时查看各种成本费用的实际发生情况,变事后反映为事前分析,事中控制,随时利用账表一体化产生业务执行数据,为领导正确决策提供准确、真实、可靠的数据。 二、企业信息化管理对现行会计电算化的影响 (一)对会计数据输入形式的影响 在企业信息化环境下,会计数据的输入形式发生了很大变化。一是书面形式的原始凭证在很多情况下被电子数据所代替,如电子商务产生的交易凭证、计算机集成制造系统自动记录的生产数据等。二是原始凭证的输入点在大多数情况下不在财会部门,而在产生数据的业务部门,如采购部门、销售部门以及办公自动化环境中。三是大多数记账凭证将由会计电算化系统自动产生。会计数据输入形式的改变将对传统会计岗位的设置、数据处理流程、会计数据资料的生成与管理带来一系列的变革。 (二)对会计数据处理内容的影响 传统会计数据的处理围绕会计要素展开,会计信息主要是价值信息,最后形成若干通用会计报表传递给信息使用者。会计的主要目的是确定资本价值和最佳收益,信息使用者通过资产负债表、利润表等数据就可决定决策模式。这种会计方法的特点是,提供的会计信息对所有不同信息使用者都是统一的、事先确定的、综合性的、单一计量的。在企业信息化环境下,数据库信息为整个企业信息系统共享,它存放的是企业最基本的经济活动事项的数据,而不是按会计要素进行货币计量并分类、归并和综合化的数据。利用数据库技术、网络技术和计算机极强的数据处理能力,使会计信息化系统在企业管理信息系统中的综合系统地位得到加强,由原来的以提供日常核算资料为主,发展到对企业的各类管理人员提供信息。 (三)对数据处理流程的影响 在企业信息化环境下,数据处理流程发生了很大变化。一是数据处理流程的起点由财会部门的凭证输入点扩展至企业的业务源头,进入系统的业务数据的准确性直接关系到系统数据处理的准确与否。二是日常的会计数据处理和信息输出均由计算机网络系统自动进行,除非出现计算机安全问题,计算机内部数据处理一般是不会出差错的。只要保证输入的正确性,也就保证了处理和输出的正确性。在计算机内部没有必要模仿手工处理流程进行账账核对和试算平衡处理,数据处理流程可直接根据实际的数据流来设计。 (四)对会计数据处理组织的影响 传统会计组织结合内部控制的要求按会计工作的不同内容进行划分,并相应地配备会计人员开展数据处理工作。在会计电算化系统中,原先由会计人员分工完成的许多内容都由计算机集中自动地完成,因此组织形式和人员配备必然会发生较大变化。尤其是当企业信息化发展到一定程度和规模时,会计信息化系统将完全融合于整个企业信息系统中,企业内部传统的部门界线、数据处理职能分隔将越来越模糊。 三、实现会计电算化与企业管理一体化存在的问题 1、运用了电算化系统的企业,只是解决了会计核算与财务管理方面的问题,尚未进一步提出全面的企业信息管理的解决方案,因此无法实施会计核算与信息管理网络资源共享。许多企业既上会计电算化,也搞信息网络平台,但从一开始两者就是分离的,不相干的,缺乏统一和长远的规划。 2、会计电算化与企业信息管理系统相融合,对相应会计人员的素质要求也较高,要求会计人员既懂会计、又懂管理,不仅熟悉会计电算化知识、又熟悉网络知识,既会会计业务操作,又能解决实际工作中存在的各种问题。但目前相当一部分会计人员不能适应这种发展的要求,因此人才问题成为网络会计发展的一大问题。 3、安全性问题是顺利实施网络会计的重要因素,在网络化迅速发展的今天,垃圾文件泛滥成灾,网络黑客充斥其间的时代。安全性问题已经成为网络会计发展的生死攸关的问题。会计信息是反映企业财务状况和经营成果的重要依据,不得随意泄露、破坏和遗失。在网络环境下,大量的会计信息通过开放色internet传递,置身于开放的网络中,存在被截取、篡改、泄露机密等安全问题,很难保证其真实性与完整性。 实现会计电算化与信息管理系统的统一,必将为企业今后的飞速发展打下坚实的基础。 企业信息管理论文:关于会计电算化与企业信息管理的探讨 [摘要] 随着我国科技的飞速发展,许多高新技术已经应用于生产和生活中,会计数据处理技术也与企业信息管理相结合,会计数据处理不再是单纯的数据核算,而是对数据信息进行统筹管理。本文通过分析会计电算化与企业信息管理之间的关系和相互影响来分析二者对于企业发展的重要性以及二者相互融合中存在的障碍及解决方法。 [关键词] 会计电算化;信息管理;关系;影响;融合 当今的社会,是信息化的社会,可以说“信息”这个极其重要的生产要素,在某种程度上决定了企业的发展和成败。企业管理的内涵即是对信息进行控制和传递。当今社会的高速发展,对企业信息管理方面提出了更高的要求,电子计算机技术的应用,对企业信息管理的作用至关重要。而企业的会计部门,是企业信息管理的重要部门,在企业信息化管理中起带头作用。因此,会计电算化是企业信息管理的前提和保障。 一、现代企业制度下会计电算化与企业信息管理的关系 对于任何企业来说,会计都是其经济管理的重要部分,会计信息更是企业信息的关键组成部分,对会计信息的处理效果很大程度上决定了企业信息管理的成败。而现代电子计算机及会计软件在企业会计中的应用,使得会计电算化获得了前所未有的发展,因此,毫不夸张地说,会计电算化很大程度上控制着整个企业的运行与发展。会计电算化就是运用电子计算机及相关会计软件对公司账务进行电子化操作、分析、利用的现代记账方式,它以电子计算机、会计软件为主要载体,实现会计工作的现代电子信息技术化。 企业信息管理以企业资源管理为重点,以控制财务成本为目标,通过计划、流程,对企业资源进行平衡利用和优化管理。现代企业运用现代电子信息技术、电子商务技术对企业的信息活动和信息的传递进行控制、管理,以建立一个现代企业信息管理系统,从而使得企业信息资源的配置、利用更加合理化、高效率化。企业信息管理系统,从企业获得信息到输入信息,并对信息进行整合,最后生产、交换信息,是一个衔接的过程,其最终目的是产生有用的知识,用于企业信息管理。 建立在现代企业制度下的会计电算化不同于传统的会计电算化,其最终目的是运用现代电子信息技术,建立一个实时、开放的会计信息系统,以满足企业经营管理、投资及决策的需求。通过实时的数据处理及管理控制,随时对各种财务成本的运营情况进行监察,以及时进行事前分析和事中控制,从而避免事后反映这种传统会计电算化带来的弊端,为企业的决策者提供准确的信息。 会计电算化与企业信息管理的进一步融合,加快了企业信息处理的速度,提高了企业信息的可靠性、准确性,改变了企业信息的单一生成方式、传递结构,进一步密切了财务工作与企业各项经济活动的联系,有利于企业的资源配置达到最佳的状态。 二、会计电算化对企业信息管理的影响 1.会计电算化加快了信息处理的速度。 传统的会计工作模式下,会计账务的处理速度很慢,而现代企业的发展对于信息的需求有一个时间上的要求,会计电算化的运用,大大加速了会计工作的效率,同样,也加快了企业信息处理的速度,使得信息使用者能够获得更快、更新的信息,使企业决策者能够迅速了解企业经济的运营情况,有利于企业管理者根据企业信息资源及时调整策略。 2.会计电算化使得企业信息管理更加高度集成化。会计电算化系统相对于企业其他信息系统来说,具有一定的独立性,但同时,它需要与其他信息系统保持畅通的数据交流与共享,因此,会计电算化系统的运行应该立足于整个企业的信息管理需求,而不应局限于提供专门的财务信息,统一规划、统一实施,把会计信息系统和企业其他内部信息系统融合为一体,使企业信息管理高度集成化,更加适应现代企业经营管理的需要,真正实现企业信息化建设的系统化、规模化和集成化。 3.会计电算化使企业信息管理网络化。随着当代社会信息的网络化,许多企业建立了自己的网站或自己的网络公司,以扩大贸易渠道,增加贸易商机。而会计电算化除了完成自己的本职工作——会计核算工作外,还应充分利用互联网从各种渠道搜集企业经济活动所产生的数据信息、资料,并根据企业信息需求整合、处理这些资料以形成会计信息,向企业内部的各个部门、各个信息系统进行传递,以帮助信息使用者改进企业经营模式、决策方法,并实时控制企业的经济活动。企业信息管理网络化大大增强了企业经营管理的活力。 4.会计电算化有利于培养信息管理人才。会计电算化与企业信息管理相融合,对会计工作人员的素质有更高层次的要求,他们不仅要懂会计、又要懂管理,还要熟悉网络知识,既懂会计业务操作,又能解决会计工作中的实际问题。会计电算化帮助会计人员从烦琐的会计账务处理工作中解脱出来,让他们把更多的时间放到信息管理上来,增强处理信息、运用信息的能力,增加信息流通的畅通性,从而培养更多的信息管理人才。企业信息管理人才的增多,会提高企业运作的效率,提升企业的效益。 三、企业信息管理对会计电算化的影响 在企业信息化的过程中,信息技术的革新也带来了会计工作方式的革新,会计工作人员突破传统的会计工作,不仅注重高质量的会计核算工作,同时为企业的整体管理提供专业化的信息服务。企业信息化在促进会计电算化发展的同时,也革新了信息的单一化生成方式和传递结构,进而密切了财务职能和企业各个环节的联系。企业信息化对会计电算化的影响主要有: 1.数据处理对象的变化。传统的会计电算化,对会计数据进行处理时基于会计要素进行,产生的会计信息仅仅局限于财务部门使用,而且这种传统的会计电算化模式,提供的价值信息对所有信息使用者都是同一的、综合的、单一的。而企业信息化,要求数据库中存放的信息为整个企业信息管理系统所共享,其服务的对象是企业各个经济活动部门和业务流程。它存放、处理的数据是企业各项经济活动的基本数据,并不是按传统的会计要素对数据进行分类、归并、整合。现代的会计电算化的优势资源支撑有:数据库技术、电子网络技术、电子计算机等,这些优势资源使会计电算化体制在整个企业信息管理系统中的地位得到巩固加强,从以日常核算工作为主,发展为向企业的所有管理者提供信息。除此之外,会计电算化系统利用互联网扩展了数据处理的时间、空间范围,方便了实时监控。 2.数据处理程序的变化。传统的会计电算化数据处理,是由财务部门输入数据,其数据处理往往滞后于业务活动的发生。而在企业信息化的背景下,数据信息处理的起点由财务部门的凭证输入点向前延伸到企业的各项业务源头,会计数据和会计信息的产生是与业务的发生同时进行的。另外,日常的会计核算工作是由电子计算机自动完成的,只要保证输入信息的正确性和计算机的安全维护,一般数据处理是不会有差错的。 3.数据输入方式的变化。传统的会计电算化,是根据纸质的原始凭证进行数据录入和记账凭证编制的。与传统的会计电算化不同的是,当前的会计电算化基于电子数据,这些数据不仅仅来自会计部门,还来自采购部门、销售部门等其他的业务部门。由此,会计电算化将会自动产生记账凭证。这一系列会计输入方式的变化,将会对会计工作岗位的设置、数据处理流程、会计信息资料的产生、管理带来一系列重大的变革。 4.会计信息生成方式的变化。企业信息化管理,使得会计信息的生成与管理也发生了很大的变化。由于集成的信息处理单元是企业最基本的业务交易事项,所以记账凭证的数量也将大大增多,因此,打印记账凭证也将会付出高成本、高代价。而纸质的原始凭证缺乏或分散在业务源头,再强调原始凭证与记账凭证相匹配,会人为地增加工作量。企业信息化的管理,使会计信息的查询、利用越来越网络化,因此,信息化大背景下产生的会计信息和数据是基于电子数据,而不是传统的书面资料。 5.会计信息处理组织的变化。传统的会计信息处理组织,从内部会根据工作的内容不同而进行划分,并安排专门的会计工作者进行数据处理。现代的会计电算化系统,把许多由会计工作者分工完成的内容由电子计算机自动完成,使得会计数据处理的组织形式和会计数据处理的人员安排发生了很大变化。特别是企业信息化的水平达到一定的规模和水平时,会计电算化系统将融入整个企业信息管理系统中,企业内部的传统部门界限、数据处理的职能分工越来越模糊,越来越一体化。 四、会计电算化与企业信息管理融合中的障碍 首先,目前而言,运用了会计电算化系统的单位,只解决了会计核算工作和财务管理上的相关问题,并没有就全面的企业信息管理一体化提出解决方案和措施,所以,并不能使会计核算与信息管理资源达到网络共享的程度。一些企业一方面采用会计电算化系统,另一方面也开发网络信息平台,遗憾的是,从运行的开始,二者就是相分离的,没有联系的,企业并没有将二者结合、统一起来,从而缺乏长远的规划目标,这样既不利于会计电算化的发展,也不利于企业信息化管理水平的提高。 其次,现代会计电算化软件的版本和种类的多样化,使得不同性质、不同行业的企业有了更多的选择,但是,应用平台与系统开发之间的互不兼容,使得整个系统结构更加复杂化。目前,大多数单位采用的会计电算化系统是单机版软件,这与企业信息管理一体化的进展是相脱节的。当然,还有一部分企业采用了会计核算工作的网络化管理,但是没有同整个信息管理平台衔接起来,使得信息一体化的发展更加困难。 再次,会计电算化与企业信息管理的融合面临的另一问题是安全性问题。网络信息化飞速发展的今天,一方面使资源共享更为方便,另一方面也带来了很大的安全问题:垃圾信息、垃圾文件充斥着整个网络,当然让人更为害怕的是网络黑客非法访问和企业数据被窃取。安全性问题成为会计网络化发展的关键性问题。会计信息占整个企业信息的70%,由此可知,会计信息反映的是整个企业的财务状况、经营成果,它关系着整个企业发展的成败,不能随意泄露。同时,网络信息资源虽然充足,但是许多虚假信息也同样迷惑着企业,如果不能确保所获取资源的真实性,就很难保证会计信息的完整性、有效性。 然后,会计电算化与企业信息管理的一体化,对相关会计工作者的素质也提出了更高的要求,一方面要求会计人员不仅熟知会计专业知识,还要懂管理;不仅懂会计电算化,还要熟悉会计网络技术;一方面有很强的业务操作能力,一方面还要有解决实际工作中存在的问题。但是,目前来说,相当一部分会计工作者不能适应这方面的要求,使会计电算化与企业信息管理的一体化进程不能很好地进行,因此,培养专门的人才显得尤为重要。 最后,各个信息交流环节存在着障碍。很多会计电算化产生的信息在信息管理、传递中没有很好地实现与整个信息管理系统的交流、沟通,产生了一些“信息孤岛”。这样的工作状态,使得信息只能在一个部门内部流通,不能更好地实现它的价值,不能为企业所用。 五、如何更好地实现二者的融合 首先,采用适合本企业工作的会计电算化软件,克服应用平台与系统开发之间的不兼容性,使整个系统的工作简单化、统一化。同时,还应该从软件、硬件设施上完善自己,克服单机版软件带来的与企业信息管理相脱节的问题。 把会计核算工作的网络化同整个信息管理平台结合起来,也可以解决会计电算化与企业信息管理一体化过程中出现的一些问题。 其次,努力构建全面的企业信息管理的架构和方案。企业运用会计电算化,不仅要解决会计核算工作和财务管理工作中存在的问题,还要把会计电算化系统同开发网络信息平台结合起来,使会计电算化产生的信息与网络资源信息整合,共同服务于企业的发展,真正达到企业信息管理的一体化。 再次,建立很好的沟通机制。不管企业的会计电算化系统达到了怎样高的水平,如果其产生的信息没有得到很好的控制、传递、沟通,就是没有价值的信息,因此,企业在完备软硬件的同时,还要建立良好的沟通机制,使这些有价值的信息在整个信息管理系统中得到很好的传递,以发挥它的价值,从而使会计电算化与企业信息管理更好地融合在一起。 然后,时时注意安全性问题。会计电算化系统应该采用特殊的软件,一方面既可以自动检索,防止输入错误的数据,还要有自动恢复的功能,在出现特殊操作问题时,可以通过系统恢复数据信息。另外,不间断地对计算机进行特殊的安全保护、维护工作,在防止计算机自身出现问题的同时,还要防护外在的网络犯罪、网络病毒的危害,以保证信息数据的安全性。 最后,培养更多的专门人才从事信息管理。既能达到处理业务能力的要求,又能在信息管理工作中解决一些实际问题。 六、结论 当今的社会是信息化的社会,信息技术的不断发展与完善更是引发了全球性的信息化浪潮。会计电算化随着电子信息技术、互联网与电子商务的不断发展,进入到了现代企业信息管理体系中,会计电算化的最终目的是增强企业的活力,提高企业的效益,从而系统地、持续地运用现代信息技术和现代信息管理思想来实现企业信息管理水平的提升。这不仅是会计学自身发展与改革的需要,也是企业发展的需要。 企业信息管理论文:VPN技术在企业信息管理中的应用研究 摘要:利用虚拟专用网络vpn技术,将计算机远程终端通过internet接入公司企业网,从而实现远程网络用户对企业内部信息资源的安全访问。 关键词:虚拟专用网 vpn 远程访问 网络安全 0 引言 随着信息时代的来临,企业的发展也日益呈现出产业多元化、结构分布化、管理信息化的特征。计算机网络技术不断提升,信息管理范围不断扩大,不论是企业内部职能部门,还是企业外部的供应商、分支机构和外出人员,都需要同企业总部之间建立起一个快速、安全、稳定的网络通信环境。怎样建立外部网络环境与内部网络环境之间的安全通信,实现企业外部分支机构远程访问内部网络资源,成为当前很多企业在信息网络化建设方面亟待解决的问题。 1 vpn技术简介 vpn(virtual private network)即虚拟专用网络,指的是依靠isp(internet服务提供商)和其他nsp(网络服务提供商)在公用网络中建立专用的数据通信网络的技术,通过对网络数据的封装和加密传输,在公用网络上传输私有数据的专用网络。在隧道的发起端(即服务端),用户的私有数据经过封装和加密之后在internet上传输,到了隧道的接收端(即客户端),接收到的数据经过拆封和解密之后安全地到达用户端。 vpn可以提供多样化的数据、音频、视频等服务以及快速、安全的网络环境,是企业网络在互联网上的延伸。该技术通过隧道加密技术达到类似私有网络的安全数据传输功能,具有接入方式灵活、可扩充性好、安全性高、抗干扰性强、费用低等特点。它能够提供internet远程访问,通过安全的数据通道将企业分支机构、远程用户、现场服务人员等跟公司的企业网连接起来,构成一个扩展的公司企业网,此外它还提供了对移动用户和漫游用户的支持,使网络时代的移动办公成为现实。 随着互联网技术和电子商务的蓬勃发展,基于internet的商务应用在企业信息管理领域得到了长足发展。根据企业的商务活动,需要一些固定的生意伙伴、供应商、客户也能够访问本企业的局域网,从而简化信息传递的路径,加快信息交换的速度,提高企业的市场响应速度和决策速度。同时,围绕企业自身的发展战略,企业的分支机构越来越多,企业需要与各分支机构之间建立起信息相互访问的渠道。面对越来越复杂的网络应用和日益突出的信息处理问题,vpn技术无疑给我们提供了一个很好的解决思路。vpn可以帮助远程用户同公司的内部网建立可信的安全连接,并保证数据的安全传输,通过将数据流转移到低成本的网络上,大幅度地减少了企业、分支机构、供应商和客户花在信息传递环节的时间,降低了企业局域网和internet安全对接的成本。vpn的应用建立在一个全开放的internet环境之中,这样就大大简化了网络的设计和管理,满足了不断增长的移动用户和internet用户的接入,以实现安全快捷的网络连接。 2 基于internet的vpn网络架构及安全性分析 vpn技术类型有很多种,在互联网技术高速发展的今天,可以利用internet网络技术实现vpn服务器架构以及客户端连接应用,基于internet环境的vpn技术具有成本低、安全性好、接入方便等特点,能够很好的满足企业对vpn的常规需求。 2.1 internet环境下的vpn网络架构 internet环境下的vpn网络包括vpn服务器、vpn客户端、vpn连接、隧道等几个重要环节。在vpn服务器端,用户的私有数据经过隧道协议和和数据加密之后在internet上传输,通过虚拟隧道到达接收端,接收到的数据经过拆封和解密之后安全地传送给终端用户,最终形成数据交互。基于internet环境的企业vpn网络拓扑结构如下图所示。 2.2 vpn技术安全性分析 vpn技术主要由三个部分组成:隧道技术,数据加密和用户认证。隧道技术定义数据的封装形式,并利用ip协议以安全方式在internet上传送;数据加密保证敏感数据不会被盗取;用户认证则保证未获认证的用户无法访问网络资源。vpn的实现必须保证重要数据完整、安全地在隧道中进行传输,因此安全问题是vpn技术的优秀问题,目前,vpn的安全保证主要是通过防火墙和路由器,配以隧道技术、加密协议和安全密钥来实现的,以此确保远程客户端能够安全地访问vpn服务器。 在运行性能方面,随着企业电子商务活动的激增,信息处理量日益增加,网络拥塞的现象经常发生,这给vpn性能的稳定带来极大的影响。因此制定vpn方案时应考虑到能够对网络通信进行控制来确保其性能。我们可以通过vpn管理平台来定义管理策略,分配基于数据传输重要性的接口带宽,这样既能满足重要数据优先应用的原则,又不会屏蔽低优先级的应用。考虑到网络设施的日益完善、网络应用程序的不断增加、网络用户数量的快速增长,对与复杂的网络管理、网络安全、权限分配的综合处理能力是vpn方案应用的关键。因此vpn方案要有一个固定的管理策略以减轻管理、报告等方面的负担,管理平台要有一个定义安全策略的简单方法,将安全策略进行合理分布,并能管理大量网络设备,确保整个运行环境的安全稳定。 3 windows环境下vpn网络的设计与应用 企业利用internet网络技术和windows系统设计出vpn网络,无需铺设专用的网络通讯线路,即可实现远程终端对企业资源的访问和共享。在实际应用中,vpn服务端需要建立在windows服务器的运行环境中,客户端几乎适用于所有的windows操作系统。下面以windows2003系统为例介绍vpn服务器与客户端的配置。 3.1 windows 2003系统中vpn服务器的安装配置 在windows2003系统中vpn服务称之为“路由和远程访问”,需要对此服务进行必要的配置使其生效。 3.1.1 vpn服务的配置。桌面上选择“开始”“管理工具”“路由和远程访问”,打开“路由和远程访问”服务窗口;鼠标右键点击本地计算机名,选择“配置并启用路由和远程访问”;在出现的配置向导窗口点下一步,进入服务选择窗口;标准vpn配置需要两块网卡(分别对应内网和外网),选择“远程访问(拨号或vpn)”;外网使用的是internet拨号上网,因此在弹出的窗口中选择“vpn”;下一步连接到internet的网络接口,此时会看到服务器上配置的两块网卡及其ip地址,选择连接外网的网卡;在对远程客户端指派地址的时候,一般选择“来自一个指定的地址范围”,根据内网网段的ip地址,新建一个指定的起始ip地址和结束ip地址。最后,“设置此服务器与radius一起工作”选否。vpn服务器配置完成。 3.1.2 赋予用户拨入权限设置。默认的系统用户均被拒绝拨入到vpn服务器上,因此需要为远端用户赋予拨入权限。在“管理工具”中打开“计算机管理”控制台;依次展开“本地用户和组”“用户”,选中用户并进入用户属性设置;转到“拨入”选项卡,在“选择访问权限(拨入或vpn)”选项组下选择“允许访问”,即赋予了远端用户拨入vpn服务器的权限。 3.2 vpn客户端配置 vpn客户端适用范围更广,这里以windows 2003为例说明,其它的windows操作系统配置步骤类似。 在桌面“网上邻居”图标点右键选属性,之后双击“新建连接向导”打开向导窗口后点下一步;接着在“网络连接类型”窗口里选择“连接到我的工作场所的网络”;在网络连接方式窗口里选择“虚拟专用网络连接”;接着为此连接命名后点下一步;在“vpn服务器选择”窗口里,输入vpn服务端地址,可以是固定ip,也可以是服务器域名;点下一步依次完成客户端设置。在连接的登陆窗口中输入服务器所指定的用户名和密码,即可连接上vpn服务器端。 3.3 连接后的共享操作 当vpn客户端拨入连接以后,即可访问服务器所在局域网里的信息资源,就像并入局域网一样适用。远程用户既可以使用企业oa,erp等信息管理系统,也可以使用文件共享和打印等共享资源。 4 小结 现代化企业在信息处理方面广泛地应用了计算机互联网络,在企业网络远程访问以及企业电子商务环境中,虚拟专用网(vpn)技术为信息集成与优化提供了一个很好的解决方案。vpn技术利用在公共网络上建立安全的专用网络,从而为企业用户提供了一个低成本、高效率、高安全性的资源共享和互联服务,是企业内部网的扩展和延伸。vpn技术在企业资源管理与配置、信息的共享与交互、供应链集中管理、电子商务等方面都具有很高的应用价值,在未来的企业信息化建设中具有广阔的前景。 企业信息管理论文:网络管理系统在电力企业信息管理中的应用 【摘要】根据湖南省电力公司《关于开展信息通信一体化调度运行支撑平台(SG-I6000)地市单位推广应用的通知》以及《信息通信一体化调度运行支撑平台(SG-I6000)一期项目二级单位推广实施方案》的要求,长沙信息通信公司一是对公司主机、网络设备及终端设备进行了基础数据治理,二是规范了主机及网络设备运行监视、数据管理、运行管理等三大业务应用的流程,三是通过月度考核机制保障工作效果,有效推进了I6000管理系统深化应用,提高了公司信息运维管理水平,并从中积累了一定的经验。 【关键词】电力;信息管理;网络 1专业管理的理念或策略 I6000管理系统深化应用是以提升公司I6000管理系统(以下简称“I6000系统”)运维及应用水平为目标,建立常态化系统运行及应用评价机制,保障系统稳定运行,持续推动和促进系统深化应用,以评价促运行应用,以运行应用促管理的重要手段,是实现公司信息精益化管理的坚强支撑。通过高质量的开展I6000系统数据治理、有效规范I6000系统信息运维工作的标准和流程、强化月度评价考核推进I6000系统深化应用,是实现系统功能运维和实用化水平提高的重要基础。 2专业管理的范围和目标 I6000系统涵盖了公司400台主设备、4600多台终端设备的基础数据,实现了主设备及终端设备的实时监视、基础数据管理、运行维护管理等三大业务应用流程。长沙信息通信公司为了推动系统的深化应用:①针对系统内数据不准确、不规范等问题,对录入系统内所有基础数据进行核对,提升数据质量。②以I6000系统标准化作业为优秀,有效地实现运行监控、巡视管理、检修管理、缺陷管理等流程的标准化和规范化,并具体落实到班组,以保证公司信息运维工作有序、有力和有效的开展。③以考核指标和统计指标为导向,全力推进公司I6000系统深化应用,切实提升运维人员对I6000系统各功能模块的操作能力。通过采用上述方法,长沙信息通信公司保障了I6000系统各类数据资料台账得到了有效的补充及更新,各类业务流程的规范完善,确保了系统信息设备台账合格率、监控数据完整率达到100%、不合格一单两票数为0。 3专业管理的指标体系及目标值 国网湖南省电力公司制定了信息通信工作评价指标体系,包含了I6000系统运行指标。公司依据《国网湖南省电力公司信息通信工作评价指标体系》制定了I6000系统的深化应用工作标准及目标值,要求确保信息设备台账合格率、监控数据完整率达到100%、不合格一单两票数为0。专业管理的主要做法: 3.1成立工作小组,明确班组职责分工 公司了成立I6000系统深化应用推进工作小组,制定I6000系统深化应用工作方案,明确各班组工作职责,根据职责分工开展系统应用工作,认真总结系统应用经验。网络控制室整体负责I6000系统深化应用工作,负责制定I6000系统深化应用工作方案,落实系统应用的相关工作要求,负责系统运行监控、计划检修、缺陷消缺和日常巡视工作,负责中心机房设备的运行维护,设备基础数据核对与更新。 3.2实施数据治理,确保数据完善准确 I6000系统中基础数据按照录入及运行方式可分为静态基础数据及动态运行数据,其质量评估包括有效性、准确性、实时性三个指标。(1)静态基础数据核对性清查工作主要是在系统导出数据上进行修改及补充。长沙信息通信公司将数据下发给各单位、各部门的信息运维人员,对所负责运维范围的网络、主机及终端设备进行现场数据核对性清查。数据清查结果集中反馈至网络控制室,由I6000系统管理员统一在系统中对于与现场不符的部分进行修改。(2)运行数据的问题主要表现为数据不完善和未及时更新两个方面。因此网控室牵头组织信息运维人员以网管、桌管系统数据为基础进行清理、核对网络、主机设备参数及配置,并对不完善的数据进行补充,要求在系统内必须达到录入完成的目标。对于运行方式发生改变的主设备,网控室根据网管数据或者设备现有运行参数,与系统中有差别的信息进行核对,并通过标准化流程将系统运行数据更新予以固化,确保当设备运行方式发生改变时,系统数据及时更新。(3)信通公司通过对以往数据保鲜工作无法有效推进的原因进行分析,发现存在两个主要问题:①存在“地下作业”现象;②数据更新缺乏流程化管理。针对上述问题,信通公司从两方面入手实现数据保鲜:①加强现场工作的过程管控,要求所有的运维工作必须在系统中留有痕迹,彻底消除“地下作业”的问题;②加强基础数据更新工作的流程化管理,通过以I6000系统深化应用为优秀,进一步规范检修工作流程,有效实现基a础数据更新的闭环管理,达到数据保鲜的目的。 3.3以系统深化应用为优秀,推进信息工作标准化 长沙信息通信公司组织信息专业运维人员针对目前信息运维工作流程存在的问题和不足进行讨论,同时结合I6000系统编制了各类信息运维工作的一套标准化流程及具体实施方案,主要包括:运行监控流程、巡视管理流程、检修管理流程、缺陷管理流程、工作票管理流程等。通过以I6000系统应用为优秀,有效实现信息专业工作的标准化和规划化,长沙信息通信公司确保了信息运维工作的闭环管理,进一步了提升信息专业管理水平。 3.4强化评价考核,保障工作效果 公司结合日常专业管理工作及系统中流程节点角色设置,公司考核小组每月对系统基础数据治理、运维工作流程质量等专项工作情况进行评价,并将评价结果纳入公司绩效考核。通过对系统中的卡、单开展月度评价工作,一方面检查了各类工单的填写规范及执行情况,另一方面核实系统中由于工单的执行引起的基础数据变化是否及时更新。公司参照指标体系中的相关标准,将评价结果纳入月度绩效考核,按照各工作流程步骤执行角色责任到人,有力地保障了系统深化应用工作的持续推动。 4评估与改进 4.1评估分析 自从长沙信通公司开展“以深化系统应用提升信息运维管理”的专项工作以来,取得了一定的成效。从2016年7月至今,已完成了所辖范围内400多台主设备、4600多台终端设备的基础数据数据整治,在内部形成了有效的运行数据动态保鲜机制,并制订了《长沙信通公司I6000系统运维流程标准》,有效规范了运行监控、日常巡视、检修计划、缺陷消缺及一单两票等信息运维工作,促进了信息运维管理水平的提升。公司通过建立数据保鲜机制确保了系统基础数据完善、准确。公司将数据保鲜评价工作列入整体工作月度计划,确保评价工作的有效开展,而评价工作又能对数据保鲜质量进行有效监督,最终实现对数据保鲜工作的闭环管理。 4.2目前存在的问题及持续改进建议 信息专业目前普遍存在运维范围大、运维人员少的现状,如何将数据清查工作量控制在最小,减少信息运维人员的工作压力是清查数据质量的有效保证。①要充分利用I6000系统现有的统计、导出功能,将相关数据形成现场核对的一次资料,只需运维人员带至现场进行核对性修改,从而减少现场清查工作量;②合理安排清查工作计划,最好与日常巡视、检修工作相结合,尽量避免因清查工作专门跑现场的情况,从而减少现场清查压力。 作者:刘华 单位:国网湖南省电力公司长沙供电分公司 企业信息管理论文:电力企业信息管理网络管理系统应用 [摘要]在社会发展过程中,网络技术逐渐普及,网络信息系统也在各行业中被广泛应用。网络管理系统的优势十分显著,应用这一管理系统开展信息管理工作,既可以减轻工作人员的劳动量,也可以提高管理效率,保证管理质量。鉴于网络管理系统的实用价值,文章以电力企业为例,对电力企业信息管理中网络管理系统的应用进行了分析,并阐述了作者自己的见解,以供参考。 [关键词]电力企业;信息管理;网络管理系统;应用 0前言 近几年来,各行业发展中对电能的需求越来越大,电能行业由此进入了快速发展阶段,但同时电力企业发展中也遇到了一系列的问题,其中最突出的就是信息管理问题。信息管理是每一个企业发展中的关键所在,信息管理工作的开展效果对企业的长远发展有着一定的影响。鉴于信息管理的重要性,电力企业提高了对此管理工作的重视程度,并为了实现管理目标,应用了网络管理系统。因此,对网络管理系统在电力企业信息管理中的应用进行分析是具有现实意义的。 1在电力企业信息管理中应用网络管理系统的意义 1.1可以提高信息处理效率 在当前信息化时代,信息是极为关键的内容,各企业在发展中若是不能及时掌握市场信息,那么企业就很容易被市场所淘汰。所以说,对于每一个企业来说,信息的收集、传递以及加工存储等都是极为关键的环节。以往电力企业在开展信息管理中,主要是以人工的形式为主,由人工采集信息、传递信息、加工以及存储信息,这样的信息管理方式对人力资源的需求较大,而且人为办公中很容易出现失误[1]。在此种情况下,应用网络管理系统,可以有效地规避传统信息管理中的漏洞。网络管理系统主要是以计算机网络为主,其自动化程度较高,通过计算机网络来收集数据,可以有效地拓展数据覆盖面,而同时计算机网络在对信息进行传递、加工处理中,其速度更快,准确性更高。所以综合来说,在电力企业信息管理中应用网络管理系统,可以有效地提高信息处理效率。 1.2提高信息传递的隐秘性 在各项管理工作中,信息的使用是必不可少的一部分,对各项管理工作的效果有着直接的影响,而各项管理工作又和决策有着密切的联系,在此种情况下,信息是否准确就是领导者做出决策是否正确的主要影响因素。在信息如此重要的情况下,信息管理部门需要及时将收集到的信息传递下去,在人为传递过程中,信息很容易被泄露,若是重要的信息泄露出去,会对企业的发展产生严重的影响。而利用网络管理系统进行信息传递则不同,计算机网络是可以加密的,通过提高计算机网络的安全等级,可以有效地保证信息传递过程中的隐秘性,进而保证信息的价值不被破外[2]。 2电力企业信息管理中网络管理系统的应用分析 2.1以实际需求为基础应用网络管理系统 电力企业信息管理中应用网络管理系统,需要以实际的需求为基础,在确定具体需求的基础上,对网络管理系统方案进行制定,对管理要求、通信规模以及网络结构等内容进行细化,只有这样网络管理系统的应用才能取得理想的效果。在实际应用网络管理系统中,网络管理配置的高度是极为关键的,必须要保证这一高度与电力企业的管理相对应[3]。比如说,若是需要通过网络管理系统来加强对通信设备的监控,那么就需要侧重于监控功能,以监控系统为主。若是在管理中需要将通信设备信息的获取作为主要内容,则需要选择网元管理系统。若是想要进行全方位的管理,则需要选择覆盖范围广的网管系统。只有针对具体的信息管理需求来选择,才能保证选择的管理系统充分发挥作用,促使电力企业开展的信息管理工作实现其价值。 2.2做好网络管理系统的设计工作 在对网络管理系统进行应用中,为了确保应用的效果,应做好网络设计工作。在网络设计中,不能盲目的进行设计,应落实以下几方面的设计:第一,设计网元数据采集层。在网络管理系统中,信息的采集是非常重要的,很多活动的开展都是以采集到的信息为基础的,若是没有数据作为支撑,那么系统的运行则会变得没有意义。因此,在设计网络中,需要设计专门的网元数据采集层,同时网元数据采集系统必须是完整的,而且所收集的信息是企业工作人员所需要的,在此基础上,需要保证管理层能够对网元进行逐个管理,以此来形成网络设备的维护系统[4]。第二,设计网络管理层。网络管理系统的内部结构较为复杂,每一结构都有其存在的意义,而为了对每一结构进行管理,就需要构建网络管理层。在管理层构建中,必须要保证管理层与网络关系是对应的,每一管理层都能够起到协调网元关系的作用。与此同时,在构建网络管理层过程中,还需要注意的是网络相关性能与网络利用率指标等因素。第三,进行网络管理服务层设计。网络管理人员需要与用户进行沟通交流,这就需要有一个具体的平台,网络管理服务层就是这样的平台。通过服务层,管理人员能够为客户提供其需要并且满意的服务,同时还可以通过这一平台来对用户缴费进行管理。第四,设计业务管理层。在网络管理系统中,业务管理层是必须要存在的,在这一管理层中,管理人员可以开展日志记录、网络维护等工作,以此来实现对决策信息的管理。在此基础上,还可以通过具体的发展计划来为管理系统的运行提供帮助,促使这一系统能够高效运行[5]。 2.3完善网络管理系统的功能 网络管理系统在具体应用中,其所具有的各项功能是非常重要的组成部分,常见的网络管理系统具有故障管理、配置管理以及安全管理等功能。这些功能的配备,使得管理系统的等级更高,应用范围更广。在具体应用中,故障管理可以帮助管理人员准确的判断网络故障位置,而配置管理则可以帮助管理人员优化物理以及逻辑等资源,对网络中的传输链路进行增加或者是删除,安全管理可以提高计算机网络的安全等级,有效地拦截非法用户的入侵,保护网络数据库中数据信息的安全,同时还可以赋予管理人员优先使用权[6]。 3结语 综上所述,网络管理系统涉及的内容较为复杂,其是对传统信息系统的继承与发展,此系统可以对电力企业信息进行收集、加工以及传递和存储,而这些功能有一部分是传统业务信息系统所没有的,所以说,两者之间存在的主要差别是网络管理系统不仅能够对数据进行处理,还可以将数据处理和仿真等模型联系在一起,进而为领导做出正确的决策提供有力的依据。因此,网络管理系统在电力企业中的应用越来越广泛,已经逐渐成为电力企业提高自身信息管理水平的主要手段。 作者:蒲敏 单位:国网四川省电力公司大英县供电分公司 企业信息管理论文:中小企业信息管理问题及对策 一、企业信息管理现状 1.根据现今对我国中小企业信息化程度建设的抽样调查显示,在企业内部信息系统的建设、修改以及完善中,全部实现现代企业管理运营要求的自动化、智能化、高硬度软件等的中小企业不足10%;目前实现了做为企业电子商务最优秀,最具备信息化的企业资源计划系统的中小企业仅占2.7%。 2.在经济全球化过程中,很多企业家已经充分的认识到了信息资源以及信息管理对企业长远发展的重要影响。据有关采访显示,国内的中小企业经营者是一脸苦笑:“我也知道自己的问题,知道有这样一条改进的途径。可问题是,我改得了吗?我的资金、人力跟不上啊!” 3.企业信息管理与其他部门的管理不协调,信息的提供是决策者决策的基石。企业信息部门无法及时的向其他部门传递信息,这促使一定程度上,其他管理部门决策的滞后性。 二、现存问题 1.十几年前,我国企业信息化几乎是和信息管理齐头并进的。但信息管理概念却和几十年前已经发生了很大的改变,信息管理不在单单指向计算机操作,管理,而更多的是对于单一职能或是多个职能的信息系统的有机集成。 2.我国中小企业对于信息资源的概括、利用不完备。这一部分源于我国大部分中小企业缺乏拥有较强的网络检索技能、熟悉各种搜索引擎、兼具备管理能力的复合型人才。 3.信息资源的利用与管理不适应。政府与企业现今把信息资源的重要性等同于人力资源、物质资源。把信息资源管理视为与市场营销、财务管理、生产管理、人力资源管理同等重要的管理职能,信息的重要性在各个管理层面都起着重要的作用,只有信息资源传递到了各个管理部门,相关部门才能准确的做出判断并决策。 三、对策 1.针对对信息管理理解不充分的对策 (1)深刻贯彻企业文化素质教育企业的文化素质在一定程度上对于企业的发展起着精神方向的作用,企业的文化精神足够积极向上。那么,企业就有绝处逢生的力量。而文化精神又表现在企业各阶层的人员对企业主旨、理念、价值观、仪式、发展方向、对管理的认同性等方面。 (2)对企业管理者进行培训管理者所制定的企业计划或是布置下去的任务对于企业整体发展有着根本性的指导作用,而在选择管理者的时候,便已经对管理者进行适当的知识与技能培训,管理者对他所涉及的领域的创新性要进行充分的认识,这样才不会在管理策略上滞后。 2.针对对信息理解不充分、利用不完备现象的对策 (1)加大对信息采集、筛选、整理的资金投入力度信息是企业赖以生存的一大重要基石,准确又精简的信息又能带给企业最佳的时间去决策实施。但现在有很多企业经常忽视信息对决策的重要性,宁愿花大量的资金在广告宣传上也不愿在信息上做出太大的回应。 (2)培养一队了解信息与管理的综合性人才人才的缺乏是现阶段企业的重要问题之一,而综合性人才的缺失更是中小企业发展困难的一大问题。具备一定能力的综合性人才一般择业会选择大企业,这样,中小企业的发展就会一直处于弱势。 3.针对信息与管理不相适应现象的对策 (1)跟进管理技术与信息传递速度相适应信息的采集、筛选、整理是需要花费一定的时间的,在加上信息经过各个层级上传大奥决策者手中就需要更多的时间。现阶段,企业经常发生的事情就是:①决策者需要信息时,准确又简练的信息没有整理出来,或是匆忙准备好的信息不够准确;②信息到了,管理人员未及时进行决策导致信息的时效性不能得到充分的发挥。 (2)完整的、有效的信息化管理机制必不可少管理模式、方式的创新。将传统的管理模式转变成精简的、扁平化式的管理模式。只有信息管理部门得出一定的信息结论,决策者才能更好的做出决策,缩短从底层到高层的信息传输时间,从而便于企业精简管理,减少支出的管理费用,降低人事资源的成本与浪费,增强信息管理的完整性与有效性。 四、总结 综上所述,现阶段我国的形式对于我国中小企业信息管理发展现状来说,是很大的发展机遇同时又是很大的挑战。加快信息化管理是各个企业共同的发展趋势,也是实现企业利润最大化的路径之一。开发信息资源,加强对信息的利用,以及对信息管理技术的加强是企业信息化的出发点,又是终结。应对我国中小企业发展问题的策略还有很多,但我认为最主要的是企业对自身的优劣势有清晰的认识,从自身、社会、科技、整体发展趋势等方向出发,抓住机遇不断改良自身管理技术、科技手段,提出新的发展策略,实现跨越式发展。 作者:邹依静 单位:宁波大学 企业信息管理论文:企业信息管理系统探讨 摘要: 所谓的信息管理系统特指运用现代化的管理理念与方法,借助电子计算机对企业管理及决策中的信息进行综合的收集、整理及存储加工,实现企业日常事物的正常处理系统。本文主要选择小型企业,对其业务流程特点进行具体分析,进一步明确企业采用生产信息管理系统的必要性,并在此基础上探索小型企业生产信息管理系统的设计与改进方案,以期更好地服务企业发展。 关键字: 企业信息;管理系统;探讨 随着信息时代的到来,科技迅猛发展,信息技术化与自动化程度越来越高,制造业呈现信息化与网络化的新格局。面对数字化的时代背景,信息化已经成为企业市场竞争力的重要衡量指标。某研究所规模较小,属于小型企业的范畴,对应的业务也相对单一。在物资生产、工时预估及统计方面依然靠劳动者手工作业,牵涉环节多,整体效率低,不利于企业生产的顺利进行。虽然某些部分已经开始使用计算机处理工作,但管理支撑软件配备不到位,计算机更多的充当笔记本角色,其强大的功能优势并没有充分发挥出来。基于以上实际,创新管理理念并引用先进的生产管理系统十分必要。 1信息管理系统的主要构成 本系统分为3个子系统,分别为物资管理系统、车间管理系统和辅助管理系统,三大系统基本能够满足企业仓库和车间管理需求,并且安装较为简单,功能十分强大,实施成功后可以实现无缝过渡并且向高一级ERP系统集成。 1.1物资管理模块 物资管理模块的主要作用是协助管理人员对仓库进行全面控制与管理,无论是出库还是入库还是调拨都会反映到库存中。管理人员借助物资管理模块掌握仓库库存量,并做好库存变动情况的实时监控。在物资管理模块的支持下,可以保证企业物流的畅通无阻,可以在确保供货到位的前提下降低库存,减少资金挪用,是保证生产经营顺利开展的关键一步。 1.2车间管理模块 车间管理模块也是企业管理中的重要一环,通过系统化图形化的呈现,实现企业车间生产计划的正确调整与安排,实现物料的合理分配,保证企业车间的正常运作及任务圆满达成。通过引入车间作业管理系统实现企业生产效率的提升和企业产品质量的升级,通过显示屏企业管理者可以实现车间的全程全方位监控,灵活查询任务单的物料准备及工序开展情况,这些都是产品成本计算的有效依据。 2系统总结构的设计与执行 系统总结构主要满足企业部门对系统应用的需要,以期实现车间管理既存问题的及时处理,达到预测及监控的目的。其借助网络构建子数据库与其他环节的信息资源共享,从数据获取、数据管理、分析处理及信息服务四个层面确保工作的正常开展。 2.1应用系统网络结构 该系统采用基于组件的B/S体系结构,其实现了UNIX、WINDOWS平台系统的跨越。数据库采用SQL2000;Web服务器采用HTML、ASP、XML等技术,此外数据库服务器兼容UNIX或者WINDOWS,其余服务器、客户机操作系统均采用WINDOWS平台。B/S结构,又被称为Browser/Server结构,其是Internet技术发展下的衍生产物,也可以认为是C/S结构的一种变化的结构。针对B/S结构对网络要求相对较低的实际,可以引入胖服务器、瘦客户端的运行模式,在服务器端中实现事物逻辑的处理,将应用程序安装在服务器中,客户机只需安装Web浏览器就可以实现用户界面,访问服务器,实现各项任务的完成。 2.2应用系统的组织结构 系统的运行需要管理人员的参与,因此必须确保部门领导统一领导前提下技术骨干队伍的打造。必须确保系统内部人员配备的到位,要求其具备过硬的处理技术与成熟的管理经验。在组织结构的分布上有领导层和执行层两方面,领导层由部门领导直接负责,业务部门领导为辅助,确保系统实施执行的到位。执行层主要是有财务或者管理权限的主管人员担任,主要处理系统信息技术应用及日常维护工作。目前该企业已经实现了物资管理子系统及车间管理子系统的有序研发。 3结束语 本文重点论述了企业资源计划在企业物资管理及车间调度管理中的应用,通过先进计算机技术及创新性企业管理思想的融入,打造符合工业生产标准并具有高性能的管理系统,最大限度满足企业的物流管理需求及生产管理需求。走信息化之路是新时期企业管理的必然趋势。 作者:白杨 陈英东 樊娴静 单位:大连工业大学 企业信息管理论文:信息系统与企业信息管理战略投资 一、信息系统与信息管理战略的涵义 信息化已经在社会的各个层面有了显著的优势,实现了平铺式的覆盖,在各个行业或是各个类型的企业发展中已经起到了巨大的推动,对我国现代化的建设有非常大的促进作用。信息系统和信息的管理已经深入到企业的战略发展规划的制定之中,在企业实现全面发展的过程中,已经成为关键性的因素。企业信息管理战略已经成为企业发展规划方案中的重要内容之一。信息系统是以某一个优秀内容为出发点的相关信息的整合,它不是单独的某一条信息或者是某一类信息,而是在一个中性点下发散信息聚集的一个整体。企业的信息系统战略,就是以企业的某一种目标为中心点而构建起来的众多信息的聚合,并将这种信息资源的集合逐渐反馈到企业的各项运营和工作中。企业的信息管理战略是基于企业的发展战略的基础上,将短期的企业信息化建设与长期的信息化发展目标相结合而形成的。不论是短期,还是长期的信息化建设目标以及具体的规划都是在企业具体的实际情况的基础上,将信息管理的工作以更加现代化、信息化的方式呈现为更加系统、更加全面的信息管理工作模式,以实现企业对整体信息数据的统筹规划。EIMS,EnterpriseInformationManagementSystem,即企业资讯管理系统,能够对企业的部门及其组织的结构和程序、部门之间的界限、沟通渠道、工作描述和员工职责等等进行全面和全新的评价。 二、石油企业实践信息管理的重要时代意义 (一)有利于提高石油企业决策的准确性与及时性 石油企业是我国的重点行业类型,重大决策的准确性和及时性决定着企业的生死存亡。构建石油企业的信息系统和信息管理显得尤为重要。信息系统的构建在很大程度上简化了了搜集信息资料繁琐的过程,简化了繁杂的程序,极大地实现了信息资料的时效性,从而提高了信息的使用价值和参考价值,进而提高石油企业决策的准确性和及时性。信息系统和信息管理的构建能够在系统数据终端,实现对信息的查找、调出,便于企业决策的制定。 (二)有利于石油企业竞争力的提升 我国社会在当今形势下,社会多个方面已经实现了与世界的接轨。实现石油企业的信息管理有利于提升石油企业的竞争力。信息系统的构建和信息管理的实现能够促进石油企业中专业知识和普通常识的交流。能够在信息平台上,实现对相关专业知识和技术的内部共享,也很有利于企业文化的全面传播。在此基础上,可以加大对知识和资源的优化力度。信息系统与信息管理在石油企业中的实现能够贯穿于石油企业的整个运作流程,可以集成和优化全部信息数据,实现业务流程规范化。 三、企业信息管理投资技术分析 企业信息管理战略投资中的投资内容、投资方式以及后期的投资价值评估三方面中,投资技术评估作为企业信息管理战略中的重要内容,值得分析和探究。 (一)投资评估的时效性 投资评估的实施和其结果的产生具有一定的时效性,对其选择的时间节点在很大程度上对实际效果的产生有影响作用。这是投资评估的时效性存在的原因所在。所以,石油企业要根据自身的工程项目的具体情况,选择恰当的评估时间节点。企业要明显自身工程项目的具体实践周期和进度,或是选择项目开始实施的前、中、后期来进行投资评估。选择的评估时间没有强制的约束,但是构建的投资评估要严格建立在符合企业实际情况,并具有实效性的基本原则之上,才能实现投资评估的时效性。 (二)决策环境 企业的发展战略要根据当时、当世的具体情况为制定的基础,并且,受到现实环境的很大程度的制约。现实环境包括企业发展当时阶段所处于的经济环境、社会环境以及投资者对EIMS战略的了解程度。环境因素不容忽视。每一种决策或是方案的制定要充分考虑当时所处的环境的多个方面。 (三)系统建设 在企业的信息系统与信息管理战略投资中,系统建设是基础内容也是重点方向。要将系统建设融入到企业的信息管理建设中,也要将信息管理建设构建成系统性更强、更全面的体系,使两者相相融合,互为补充,互为推动。能够在企业运作的整体过程中,实现全部信息的管理和调控。在EIMS的评价技术中,作用于企业发展战略的整个实施过程,提供相应的支持和服务。系统建设是整个信息系统和企业信息管理战略投资的优秀部分。 四、结束语 当今时代已经发展成为信息的时代,信息技术和信息系统已经成为推动社会改革和进步的重要因素。其对企业管理的重要性更是尤为凸显。在企业的管理中加大对信息系统与信息管理的战略投资,是信息技术能够最大限度地在企业的管理中发挥作用的有效举措。对企业的信息管理战略投资的探究已经成为当今企业面临发展问题时的又一重要研究课题,值得深思和探讨。 作者:张川 单位:中国华油集团公司
医学影像论文:住院医师培训质量医学影像学论文 1严把住院医师入选关 凡在我院接受规范化培训的医学影像学住院医师,都必须通过入选考试。虽然住院医师以应届本科生或硕士生、博士生为主,缺乏临床工作经验,但基本理论和操作应该有所掌握。进行入选考试一方面有助于选拔优秀住院医师,另一方面有助于摸清住院医师的基础,做到有的放矢、因材施教。住院医师要想在2~3年时间内轮转完所有二级科室,并达到一定专业水准,其自身素质十分重要。此外,进修医师将承担一半以上的临床一线工作,其质量直接关系到医疗服务水平。选拔基础较好的住院医师是提高培训质量的第一步。 2做好住院医师岗前培训工作 所有入选的住院医师在入科接受培训前,都要先进行岗前培训。对于住院医师来说,一旦入科,就意味着从学生到医生身份的转变,必须尽快熟知科室相关工作流程、医院各项规章制度及医疗相关法律、法规等;同时要了解住院医师规范化培训的内容和要求,尽早明确培训目的、流程、考核方法及相关政策、法规,做到学习目标明确、方法得当。 2.1了解学习目的和特点 入科后,首先要了解住院医师的基本概况,包括年龄、毕业院校、工作经历、主要工作及兴趣方向,同时要了解其学习目的。由于住院医师本人及所在医院的要求不同,其轮转目的也各不相同:(1)已有接收医院和接收科室的住院医师,学习目的性较强,除了学习阶段考核所必须的各种理论知识和技能外,主要对即将从事的专业表现出极大的兴趣,以便轮转结束后能够快速适应工作;(2)目前尚无接收医院和接收科室的住院医师,学习积极性较高,对各方面知识都比较感兴趣;(3)少数住院医师学习目标不明确,学习积极性不高,需要督促。 2.2考查基础理论知识 除了入选考试外,住院医师在岗前培训期间还要进行医学影像学专业知识及相关临床医学基本理论知识测评,以试卷或口头提问等方式进行,目的是了解其基础理论知识掌握情况,然后根据测试结果制订相应培训计划,既要“查漏补缺”,使大多数住院医师知识结构得到巩固和提升,又要避免“拔苗助长”,使某些基础相对薄弱的住院医师接受困难。因此,培训计划既要有共性,所有规定的二级科室都要轮转完,同时又要根据每位住院医师的特点,在不影响整体轮转计划的前提下,适当调整轮转科室的先后顺序,相对增加某一学科的轮转时间及学习难度。 2.3考查临床实际工作能力 选择临床常见病例、多发病例让住院医师进行实际诊断分析,考查其对不同影像诊断技术的认识程度、图像存储和传输系统应用的熟练情况、病例诊断分析能力及影像诊断报告书写是否规范等方面的情况。通过考查,可以初步了解住院医师是否具备一定的临床经验和基本操作技能。对于基础较好、有一定临床工作经验的住院医师,要求其在完成基本专业知识培训和临床工作能力培养的同时,增加一些新知识及新技术的学习;而对基础较差、缺乏临床工作经验的住院医师,则着重对其基础知识和基本技能进行培训。 3实行共性与个性兼顾的培训方案 住院医师学历不同、基础不同,兴趣和发展方向也不尽相同,这就要求规范化培训既要顾全大局,按计划要求轮转完相应科室,同时又要兼顾每位住院医师的特点。为此,科室进行了一系列探索和尝试。 3.1引入导师机制 为提高住院医师培训质量,科室借用研究生培养模式,为每位住院医师安排一位导师,选择业务水平高且有带教经验的副高以上职称的高年资医师担任,并由其负责制定住院医师个性化培训方案。根据住院医师的要求,导师可以有针对性地安排住院医师的学习。同时,为保证教学质量,科室还设定了如教学讲课次数、签片数量和疑难病例会诊次数等量化指标来考核导师。每期住院医师轮转结束时,还要通过量化表为各导师及带教教师打分,作为其年终评优指标之一。对于考评分数较低的导师和带教教师要限期改正,对屡教不改者,则采取撤销其带教资格,并在科室教学会议上予以通报批评等惩罚措施。 3.2实施案例教学 住院医师轮转是为了更系统地学习,尤其要在基本理论、基本技术以及科研和教学等方面进行系统的培训与学习。案例教学法采用对话式、讨论式、启发式等教学方法,引导学生对实例中出现的各种问题进行深入思考、探讨,从而培养学生分析与解决问题的能力。我院案例教学是住院医师在导师指导下,选取典型病例,利用每日晨读时间展示患者病史及影像资料,并进行病例分析,最终通过讨论、整合做出确定诊断。住院医师通过上述病例分析过程,实现了从理论到实践、从实践到理论的提升,也增加了向其他住院医师学习的机会,提高处理实际问题的能力。案例教学将理论知识与临床实践紧密结合,充分调动了住院医师的主观能动性,提高其逻辑思维能力,拓展诊断与鉴别诊断视野,加深对影像学知识的理解。 3.3实施混合培养 混合培养就是将住院医师与在读硕士、博士研究生安排在一起工作和学习。由于研究生科研和教学意识较强,英语水平较高,对住院医师科研和教学意识及能力的提升有促进作用。另外,在导师指导下,住院医师要搜集相关临床资料,查找文献,制作教学幻灯片,积极参与全科病例讨论,并进行小范围的继续教育授课。通过上述培养,住院医师在轮转结束时都会具备一定的科研和教学能力,为其今后的工作打下坚实基础。 3.4加强信息及学术交流 科室配备了放射科信息储存和调用系统及PACS系统,可供住院医师根据自身兴趣随时在网上调阅近6年间所有影像报告及图像资料(包括X线、CT、MR、DSA、超声、核医学图像以及病理图片等)。同时配备嘉禾电子病历系统,可供住院医师随时查阅住院患者的既往或现病史、住院病程、手术记录以及各种检查、检验报告,可随时掌握病情,进行综合分析。我院图书馆以及首都医科大学图书馆均为住院医师开放,提供中、外文学术性全文电子期刊及电子图书、纸质版医学图书、国内外医学杂志,可供住院医师检索、下载和阅读。除此之外,为加强学术交流,科室每周安排一次医疗或科研学术讲座,讲座内容可根据住院医师的要求和兴趣进行调整。每日晨读时间,组织住院医师结合典型病例进行诊断和鉴别诊断以及相关基础知识培训。每周四定期举行手术核对,给住院医师提供更多影像与病理相结合的学习机会。同时,科室还提供各种信息及便利条件,鼓励住院医师参加医院相关科室、其他医院影像科或学会举办的各种学术讲座或疑难病例讨论会。 3.5专业与人文素养并重 住院医师通过对基本理论、基本知识及技能的学习和掌握,专业素养得到提升,达到“业有所进”的目的。同时,住院医师自身职业素养也很重要。因此,在提高住院医师业务技术的同时,应加强对其医德医风和人文素养的培养。指导教师要言传身教,以良好的职业道德、高度的责任感和使命感、高尚的人格魅力去吸引、影响及教导住院医师,使其医德医风、工作方式、诊断思维乃至行为举止等在潜移默化中得到提升。 3.6建立考核及奖励制度 在住院医师培训期间及培训结束时,由科室主任及各专业组组长组成考核小组,对住院医师培训的全程表现、基础理论、基本技能、服务态度、医德医风等方面进行综合考核。这次考核要比入科考核严格,涉及的内容和知识面更为广泛,考核合格者才能轮转下一个科室,并允许其参加北京市住院医师统一考试;对轮转期间工作学习表现突出的先进个人予以奖励,并颁发荣誉证书,对其中特别优秀者可以推荐其攻读硕士研究生。出科考核的目的,一方面是考评住院医师的学习效果,督促其认真学习;另一方面也是对导师的教学成果进行客观评价,为今后的培训工作积累经验。这一制度的实施,对提高住院医师培训质量、保证医院医疗质量和安全、提供优质服务起到了积极作用。上述多种方式为住院医师的学习提供了便利,使其能够较快地对本专业基础理论知识和学科前沿有较为系统的掌握,专业理论水平在短期内有较大幅度的提高。住院医师学习结束回到原单位工作时,我院会与其单位或本人保持长期联系,通过远程会诊、学术交流等机制,建立长期合作关系,解决其后顾之忧。 4结语 总之,住院医师规范化培训是大型综合性医院临床教学工作的重要组成部分,上述实践与探索不仅提高了医学影像学住院医师的工作质量,也提高了影像科带教教师的知识水平,提升了医院的影响力,从而吸引更多的住院医师来我院进行轮转学习。 作者:薛艳萍 蒋涛 顾华 王双坤 单位:首都医科大学附属北京朝阳医院 医学影像论文:医学影像信息系统教学设计论文 1学习目标分析 (1)学生理解并掌握医学影像信息系统(PACS)的概念、功能、分类,学习完毕后能够口述并写出来,教师课堂抽查。(2)学生了解并熟悉医学影像信息系统工作流程,学习完毕后能够口述并画出工作流程图,教师课堂抽查。(3)学生能够区分PACS与HIS/RIS之间的关系,教师课堂抽查。(4)学生能够熟练操作医学影像信息系统,通过演示来判断是否达到目标。 2学生特征分析 (1)中职医学影像专业学制为3年,该部分内容安排在二年级第二学期学习。通过学习该部分内容,学生能够提前熟悉医院信息化环境,较快进入实习角色。(2)该专业学生大部分住校,每人都有智能手机,班级建有QQ群,可随时上网学习;学校机房也提供上网学习条件;教室安装有多媒体教学设备(投影仪、电脑),学生在课余时间或自习时可进行自主学习。(3)学生前期已学习了WindowsXp操作系统Office办公软件(Word\Excel\Powerpoint)。(4)中职生普遍轻理论、重实践,对计算机课感兴趣,喜欢动手操作。但缺乏自主学习能力、自控力差,很少提出问题、主动学习,应采取有效教学策略和激励措施。 3课前任务设计 3.1设计思想 (1)运用翻转课堂整体教学设计思想,将课前任务与课上活动相联系,形成性评价与总结性评价相结合,遵循“努力 正确、质量 数量”原则,例如,学生完成任务4,可免除本次理论测验。(2)课前任务设计遵循教学问题设计原则,例如,角色扮演、生活实例。(3)课堂任务设计遵循小组活动设计原则、及时检测与反馈原则及课堂活动高度结构化原则。 3.2教师提供资源 (1)文字版校本教材《医学信息技术》P154~156:岗位对接篇———项目5“医学影像信息系统”,附医学影像信息系统工作流程图。(2)电子版校本教材《医学信息技术》P154~156:岗位对接篇———项目5“医学影像信息系统”,附医学影像信息系统工作流程图(电子版可通过班级QQ群或网盘下载)。(3)电子版PACS(医学影像信息系统)操作说明书,里面有详细的系统操作步骤。(4)教学视频“PACS工作流程”。(5)拓展资源:以PACS为关键词检索相关视频信息。 3.3学生任务 对任务完成情况进行评分并计入平时考核成绩,满分10分。(1)学习文字版或电子版校本教材,掌握医学影像信息系统的概念、功能和分类,口述并写出来。评价方式:教师课堂抽查,小组评分,1分。(2)认真阅读PACS操作说明书,为课上系统操作做准备。评价方式:课堂个人测验,4分。(3)观看“PACS工作流程”视频,口述并画出工作流程图。评价方式:教师抽查,小组评分,重点考查学生表达是否清晰、合乎逻辑,2分。(4)对照工作流程图,以患者身份到医院体验,按照自己的理解画出(或叙述)工作流程,并找出与教材所示工作流程的区别。评价方式:此任务为附加题,完成者可免于理论测验。(5)简述PACS与HIS/RIS的关系。评价方式:教师抽查,小组评分,1分。(6)以PACS为关键词,上网检索相关视频和信息,了解医学影像信息系统的现状及发展趋势,写出至少3个有用内容的标题并附链接地址,提前两天通过QQ反馈给教师。评价方式:教师评分,2分。 4课上任务设计 (1)内容热身(10分钟):教师检查任务6完成情况,并展示好的收集案例(学生介绍展示),给出学生评分,总分2分。(2)任务检查(20分钟):教师随机抽查小组长任务1~5完成情况,小组长检查各组成员任务1~5完成情况。分项评分,总分4分。(3)及时教学(5分钟):教师评价学生任务1~5完成情况,对难点和不易理解的地方进行讲解、说明(70%以上学生不理解的知识点统一讲解,否则以小组讨论或个人查找资料的途径解决)。(4)个人测验(10分钟):教师针对课前学习内容指定小组出题(选择、判断、填空共12题,每组出两题)并批改,巩固学生课前学习成果。该活动不计分。(5)及时教学(5分钟):根据测验情况,教师将集中性(70%以上学生反映)问题、错题再次讲解。(6)个人测验与小组讨论(35分钟):结合任务2要求学生独立完成PACS的预约登记操作、患者列表界面操作、影像处理界面操作、图像接受操作、打印模板设计操作、查询统计操作等操作任务。个人自评与组员互评相结合,总分4分。(7)归纳总结(5分钟):教师巡视、观察学生任务完成情况,通过演示解决学生操作中遇到的问题(70%以上学生存在的问题),并进行概括总结。(8)机动时间(10分钟):用于处理课堂上临时出现的问题,如学生展示超时或小组活动延时等。(9)说明:该班级共32名学生,共分为6组(采取自由组合,教师协作分配),小组长由组员选举产生。 5教学设计反思 这是一堂理实一体化岗位对接翻转课,理论是学习的基础,技能操作是学习的目标。由于学生缺少社会经验,对医院工作环境认知度低,利用视频讲解PACS工作流程,将抽象知识变为具象知识,便于学生理解。另外,以案例和角色扮演方式,让学生以患者身份体验岗位工作流程,使学生能很快熟悉医院信息化环境,为学生熟练操作PACS做准备;以PACS为检索词检索相关视频和信息,有助于了解该领域发展趋势和医院信息化水平,对于提高学生专业知识水平也有所帮助。 作者:李新宇 单位:长治卫生学校 医学影像论文:人才培养模式下医学影像学论文 1优化人才培养方案,构建应用型人才培养的教学体系 1.1构建“四个教育平台”,提高学生综合素质及临床综合能力 以公共基础课为基础构建大学通识教育基础平台;以基础医学课程、基础医学实验教学中心为基础构建基础医学教育平台;以临床医学课程及“标准化病人模拟实训室、临床技能实验教学中心”、见习、实习等为基础构建临床医学教育平台;以医学影像专业课程、医学影像数字化仿真实验教学中心、PACS实验室、电子阅片室和附属医院影像科室为基础构建医学影像学专业教育平台。通过上述“四个教育平台”,加强学生医学人文、职业情感、心理健康教育及基础医学的实践训练、临床技能训练及专业技能训练,不断提高学生综合能力。 1.2拓宽专业基础,强调临床与影像并重 优化课程结构,专业课教学形成以影像诊断学为优秀的8门专业课程体系;加强形态学基础课程教学,使系统解剖学、组织胚胎学、病理学等形态学课程教学时数与临床医学专业同步,内科学、外科学教学课时与临床医学专业并重,将断层解剖与影像解剖学合并为一门课程,增加了图像处理、放射防护学等选修课程,拓宽了培养口径。 1.3采用3+0.5+1.5培养模式,加强学生的综合分析能力 即第一阶段:三年基础学习(学习公共基础、医学基础、临床医学等课程);第二阶段:半年临床科室轮转实习(进行内、外、妇、儿等科室实习);第三阶段:一年半影像专业学习(其中半年学习专业优秀课程,半年进行医院影像科室实习,半年在数字化仿真实验教学中心进行综合阅片能力培养及科研能力训练),学习内外妇儿等临床医学课程后,即到医院进行为期一个学期的临床实习,实习后再学习影像诊断学等专业课程,然后再进行一个学期的影像专业实习。这样使得学生在学习影像诊断专业课程时,能够结合临床医学的理论与病例等问题听讲,有利于学生综合能力的提高。 2形成以学生为中心的教学理念,实施学习、实践、探索相结合的应用型人才培养教学模式 2.1改革教学内容,促进课程知识体系的更新及相关知识的交叉和融合 医学影像学与基础医学中的解剖学、病理学、内科学、外科学等多门学科均有密切的联系,是联系基础医学与临床医学之间重要的桥梁学科之一。因此专业教学过程中加大教学改革力度,通过PACS系统调阅所有影像、临床病历、病理图像等资料,将影像诊断理论知识与实践融会贯通;通过见习、实习的读写片训练及临床病例读片讨论等形式,培养学生独立思考、灵活运用理论知识去认识、观察、分析问题和解决综合问题的能力,提高学生临床适应能力和职业素质。使放射诊断学与CT、MR诊断学课程融会贯通,按系统讲授,避免教学内容的重复,注重传授专业理论基础,讲授新技术、新进展,实现学生在网上自主学习,突出对学生基本技能、临床思维能力、科研能力的培养。教师通过临床实例及案例讨论,言传身教、教书育人,寓医德于教学之中。 2.2改革教学方法,提高学生的阅片能力及影像学诊断与鉴别能力 灵活运用启发式、以系统、疾病、问题为中心及病例讨论等多种教学方法,因材施教,培养学生的独立阅片能力,训练学生熟练运用临床思维方法,使学生掌握人体各系统的影像学解剖及常见病的影像诊断与鉴别诊断。 2.3改革教学手段,提供丰富的教学资源 建成了数字化影像仿真实验中心网站,包括实践操作指南、教案与课件、影像试题、影像诊断学仿真课件、视听教具(如人体断层标本、病理标本、手术录像、各种影像检查录像和电影)等资源,完善更新“医学影像学电子教学片库和试题库”,构建网络化、多媒体化新型影像学见习、实习教学模式,形成了网络化的医学影像教学和管理平台,使学生可以通过医学影像学电子教学片库和试题库及医学影像学电子阅片室进行专业技能训练和考核。 3加强实践教学改革,构建集知识、能力、素质培养于一体的实践教学体系 3.1加强专业实验室建设 建成PACS实验室,实现了与附属医院进行无缝对接,能够实时、安全、有效地将附属医院CT、MR、DR、DSA等设备所产生的数字化图像信息同步传输到PACS实验室,使学生能实时调阅典型病例的影像和检查报告,形成了一个开放、仿真和资源共享的教学环境,有效提高了学生的影像诊断能力,实现影像资源的最大化利用,加强临床资源向教学资源的转化。更新和丰富医学影像资源库和试题库,建立涵盖医学影像原理及全身各大系统、病种齐全、内容表达形式多样、功能强大的医学影像网络资源库,便于学生随时在网上学习。 3.2加强校内外实践基地建设 加大实验室开放力度,做到时间、空间、内容的全面开放,建立了师生互动平台。实施“三早”教育,开放附属医院影像医疗工作现场,实行专业基础课前先到临床见习的培养模式,让学生身临其境在医疗实践中学习,将临床问题渗透到基础教学中,强化实训氛围,开辟了省内外十余家三甲医院作为学生的实习基地。 3.3加大实践技能训练和考核比重 教学中所有专业课程理论授课与课间见习课时分配为1∶1,理论授课与见习全部由富有经验的临床副教授以上教师讲授并带教;毕业考试实行理论考试加实践技能考核的全方位考核模式,毕业专业课考试实行理论成绩与读片成绩的分值分配为1∶1的考核模式。总之,结合学校办学指导思想与定位实际,通过改革医学影像专业应用型人才培养模式,培养的学生基础扎实,自主学习能力、终身学习能力、综合素质全面提高,在首届“万东杯”全国医学影像学专业大学生实践技能大赛中获得了团体三等奖、个人三等奖,学生就业率连续三年在95%以上。 作者:张淑丽 张晓杰 钱丽丽 杨颠 刘慧临 单位:齐齐哈尔医学院医学技术学院 齐齐哈尔医学院 医学影像论文:医学影像教学论文 1对象与方法 1.1研究对象 从我院2010级医学影像本科中随机抽取120名同学作为研究对象,随机分为实验组60名和对照组60名,2组学生年龄、成绩、性别无统计学差异。 1.2研究方法 实验组采用PBL教学方法,随机以10名为一小组,指定一名组长和一名记录人员,以小组为单位进行PBL实验教学;对照组仍然采用传统教学模式授课即教师先集体阅读实验课件,后学生自主阅片再由教师统一解答。教材使用《医学影像诊断学》(白人驹主编,人民卫生出版社第2版),教研室自编《医学影像诊断学》实验指导。 1.3研究步骤 1.3.1教案编写 首先依据医学影像学的教学大纲要求中掌握的重点内容和基础知识,通过参考PBL教案编写的书籍,以消化系统常见疾病进行教案编写,并与指导老师共同讨论相应的问题与参考答案,旨在循序渐进的引导学生进行思考分析。 1.3.2问题发放 将编写的消化系统案例及相关问题下发到各小组,让小组同学课堂分析案例,提出问题和假设并互相讨论得出初步答案,提出并记录无法解答的问题,课余针对相关问题查阅资料。 1.3.3资讯分享 第二堂课,学生应用收集到新资料、获取的新知识重新对目标问题进行新的分析及处理,应用到案例来解决问题。针对问题的新知识带来了更多不能解释的问题或者新的知识不能解释以前的所有问题,应确定新的学习目标。 1.3.4老师反馈 老师在讨论过程中及时对及时关注每个学生的情况,对偏离中心较远的讨论及时引回,肯定学生们的探索与讨论精神的同时就学生们在课堂上的表现加以点评和评分,课后通过电子邮件再进一步反馈交流同学们的学习情况,尽可能提高每一位同学的学习能力。 1.3.5成果汇报 小组全部完成了关于任务的讨论和学习,对学习过程和学到的知识进行反省,通过PPT演示汇报。包括案例问题及解决方案、参考资料及来源、学习体会等。以期检验学生的文献检索能力,培养学生利用信息技术展示学习成果及语言表达的能力。 1.4评价指标 1.4.1调查问卷 针对实施过程中大家关心的问题设计问卷调查表,向参加研究的两组学生及时发放调查表,为了保证问卷完成的独立性,当场回收问卷。其调查内容主要集中在学习的兴趣、查阅资料的能力、发现问题的能力、分析问题的能力、处理问题的能力、总结知识的能力、拓展知识的能力、沟通交流的能力、团队合作的能力、临床思维的培养、以后研究工作的影响等方面。 1.4.2考试成绩 包括理论考核和实验技能考核。理论考核为我教研室自已组建的试题库随即组成的试卷一份,题型包括名词解释、填空、单项选择题、简答题。成绩占总成绩的60%.实验技能包括读片书写实验报告(占总成绩30%)及课堂提问(占总成绩10%)。 2结果 调查项目结果显示,在学习兴趣、加强自主学习、强化理论知识、培养临床影像思维、发现解决问题能力、科研意识、沟通交流、团队协作、逻辑表达能力等选项,P<0.05,差异有统计学意义。 3讨论 3.1提高了同学们自主学习能力 PBL教学以问题为基础,学生为主体,老师为引导的讨论式教学,这就要求同学们独立完成各自任务。在此过程中,同学们了解并灵活运用各种信息资源,如教材、图书馆资源以及强大的网络资源,极大拓展了知识面。同学们带着问题面对多方面的知识,去其糟粕,取其精华,对有用的知识进行整合用于解决问题。在讨论过程中积极参与,集中注意力且不断思考,在别人观点的基础上进行补充或提出不同的观点。通过以上教学方式在自由、轻松、愉快地学习氛围中从多方面提高了同学们的自主学习能力。学生在PBL中以发现者、探索者面对所提出的问题,通过学习和思考来解决问题,提高其独立自主学习和解决问题的能力。 3.2提高了同学们发现问题、分析问题和解决问题的能力 且有助于临床思维能力的培养传统教学是教师讲述,学生接收,不能完全发挥学生的主观能动性,而PBL教学过程包括“提出问题—建立假设—收集资料—论证假设—总结”五阶段。同学们根据所给教案中的不同问题不断查阅资料并讨论,建立各种假设、论证、推倒、再建立、再论证、再推倒,如此反复直到找到解决问题的最佳答案。在此过程中同学们解决问题并熟练掌握解决问题的方法。整合答案还需结合病史,建立完整的解题思路的同时也有利于临床思维的培养。通过病例讨论,再对知识点加强巩固,灵活应用,后经老师点评,起到触类旁通,融合贯通的目的。学生通过查阅参考书、上网搜索等多种渠道学习获得问题的答案,锻炼了学生严谨的逻辑思维,培养学生形成良好的影像临床诊断思维。 3.3提高了同学们的自我表达能力和沟通能力 PBL教学是由一个团队和老师共同合作完成的。在小组讨论中,学习与人沟通的技巧和方法,锻炼自己的语言表达能力,在解决问题时遇到困难要及时和老师、同学沟通,培养团结协作的合作精神。在讨论过程中,同学们需明确、清晰地表达自己的思路及观点的并用充分理由来支持其观点,锻炼了同学们的语言表达能力及逻辑组织能力。 3.4巩固理论知识影像实验学习 就是理论与实践相结合的过程,影像实验教学本身的目的就是帮助学生回忆、应用理论知识,加强对理论知识的理解。而PBL教学则很好地将两者结合,促进学生在寻找答案的过程中对相关理论知识进行梳理和总结,加深理解,灵活应用,分析影像图像的征象,辨别正常影像学表现,分析异常征象,加以讨论,强化相关知识点,进一步巩固理论知识。 3.5加强教师的自我学习 PBL教学是小组教学,需投入大量师资力量,而我系目前师资力量薄弱,不能满足这种教学方式。其次PBL教学需要教师必须扩充自身的知识储备。PBL教案涉及各门学科,范围广泛,不在是独立式学科教学,而是将所有学科融汇在一起。教案的编写考验老师的综合能力,不仅仅是对某一学科精通,而是要对相关学科均有扎实的基础。除此之外,还需具备较强的逻辑思维能力及引导能力。 3.6改变教育教学理念 传统教育已在我国实行千年,根深蒂固。教学模式突然改变必然会有相当一部分学生很难适应。教学模式的改革不是一蹴而就,需在小学、初中、高中的教学中慢慢渗入,让同学们慢慢适应并逐渐接受它。这不仅可以为以后大规模PBL教学打下基础,还提高了同学们独立思考能力。总之,PBL教学模式以其独特的问题教学方式极大地激发了同学们的学习兴趣,提高了同学们的主动学习能力,在掌握解决问题方法的同时培养了临床思维能力,增强了表达能力及沟通能力。因此对于枯燥且不断更新的医学影像学来说PBL教学法相较于传统教学更有利,但是由于其对一些客观条件的要求过高,在医学院校推广仍有一定的难度。 作者:张丽雪许红胡红云高玉青于娟周瑾单位:蚌埠医学院 医学影像论文:医学影像学实验教学论文 1教学的的改进 在实验课程的教育中,要摒弃传统滞后的教学模式。对于学生来说,要培养其实践能力和创造能力,就要激发学生主动学习的兴趣。 (1)在实验课程教育过程中,采用以病例展示然后展开讨论的形式,引导学生将所学的理论知识应用于临床的病例讨论中,从多个角度对问题进行思考,找出解决问题的方法。另外,在教育过程中,要充分提供机会让学生展现自我的能力,发挥学生的主观能动性。教师在教学过程中扮演了知识的传播者和引路人角色。教师在教学的过程中对学生的影响最大,因此教师应该提高自身的修养,拓宽知识面,以便于在教学过程中为学生进行全面的讲解,引起学生的兴趣。 (2)在实验的安排上,可以不拘泥于形式。教师可以指导学生自行设计实验,包括实验的目的、内容以及操作步骤。将实验设计完毕后,由教师进行评估,然后指导学生进行操作,完成实验后,教师给予一定的评价。在这个过程中,学生利用自己所学的知识进行设计,发挥了学生的创新能力,并对于所学习的理论知识有更深的认识,使其更容易掌握该知识。另外,在实验的过程中,教师也可以从中学习一定的知识,改进教学中存在的问题。 (3)在实验与课堂理论教学之后,可以引导学生自己对书本的理论知识以及实验课程或自行设计的实验进行提问。在提问完成后,要求学生对自己所提出的问题做出解答,而教师并不进行肯定或否定的评价,由此培养其善于思考和独立思考的能力。教师在实验教学过程要为学生营造良好的学习氛围,促进其学习。 (4)利用多媒体和网络,为学生提供更丰富的资源。在网络发展快速的今天,要善于利用网络为学生提供学习资源。可以将丰富的病例图片以及病例资料分享给学生,让学生进行自由的讨论、分析。为学生提供资料的同时,鼓励学生早接触临床,及时对临床工作进行了解,激发学生学习知识,积极思考的能力。多媒体技术的应用,能够将枯燥的病例以生动的形式展现给学生,刺激其感官,激发学习动力。在教学资源的提供上,学校还可以针对学生学习的知识建立资源丰富的资源库实验教学系统,将临床的影响学资料以安全的方式提供给学生进行阅读和讨论。 2结语 医学影像学随着科技的发展在临床上有了不可替代的作用,不仅能够在疾病的诊断中起辅助作用,随着科技的更新也在疾病的治疗中大展身手。医疗设备不断更新,又随着网络化和数字化的发展将设备与之相联系,有了超越传统的功能。基于此,医学影像学的教育也面临着更大的挑战,不仅要随科技的发展不断更新教学的内容,更要在教学的方法、策略上进行改进。学生创造能力的培养,不仅要学生理论知识学习中对独立思考习惯的培养,还要在独立思考的过程中,培养出创新的思维,进而在实验课程甚至进入临床后,能够有创造能力,独立而创新的解决遇到的问题,对突发的事件提出快速有效的解决措施。创造能力的培养,也是学校针对临床需要,社会需求而进行的积极改进,虽然教学的方法仍有待改进,但是实验教学对学生能力的提高发挥了重要的作用。 作者:王鸿娟 单位:宝鸡职业技术学院医学分院 医学影像论文:医学影像学多媒体教学方法论文 一、缺少教学思路影响教学质量 有的教师在采用多媒体教学时缺少一定的灵活性,多媒体课件多半都是复制别人的内容,没有自己的教学思路,对于学生的思维发散有严重的影响。有的教师甚至不进行备课,重复使用教学课件,对于新知识不进行及时的更新,导致知识点的僵化,严重阻碍了学生的思维发展,同时也影响到了影像学的教学质量。 二、医学影像学多媒体教学方法 (一)利用多媒体教学理清学生学习思路 在开展多媒体教学过程中,教师要针对多媒体技术进行研究,熟练掌握其技术特点,根据不同的教学对象和教学内容进行合理的搭配。比如对于一些较为抽象的、难以理解的教学内容,可以利用多媒体技术进行展示,让学生能更直观地了解到动态的病变以及影像学表现。通过多媒体展示,理清学生的学习思路,让学生对于学习影像学的兴趣更加深厚。比如在讲解肺内多发结节灶不同类型知识时,我们要针对其病理的影像学表现及病理学基础来展示出淋巴道分布结节以及支气管血管束分布情况,传统教学无法让学生直观地进行了解,教师可以选择运用多媒体制作相应的视频来展示,即把小叶间隔增厚、结节病及胃肠道转移瘤等影像进行展示,让学生更容易理解其教学内容。在具体教学过程中,教师要把握住多媒体展示的速度,不要在短时间内展示过多的知识内容,应留够时间给学生进行观看与记忆,以便于学生对知识点的理解。 (二)结合传统黑板教学增强学生理解 传统教学中,教师多半都是利用黑板进行辅助讲解。虽然现在多媒体技术得到了高速的发展,但黑板同样是现代教学中的有力辅助教具,它可以弥补多媒体技术的不足。比如在讲解骨关节知识点时,教师可以把一些关键知识点书写在黑板上,然后进行二级分类,把相关的内容结合多媒体进行讲解。这样做,学生更容易整理课堂笔记以及理解教学内容,同时也方便教师针对课堂教学内容进行归纳与总结。此外,利用黑板书写知识点分类,还可以让学生清晰地按照教师所分类的标题进行复习。而对于影像学的某些知识点和教学理念,利用多媒体是无法进行充分表现的③。这样的情况在很多时候会发生,比如多媒体课件所需展示的图片不足,无法全面收集到每一个系统的教学资料,这样就不得不采用传统的黑板教学。讲述肺内结节的动态变化,即在整个变化过程中是如何从良性转变为恶性的过程,这些相关的影像图片和资料是难以寻找到的。像这种情况就只能采用黑板来绘制出恶性结节病变的发展过程,再记录下肿瘤病变的倍增时间。 (三)合理安排多媒体教学课件解决讲解困难 针对教学内容中的重难点,教师要进行仔细的讲解,并合理安排多媒体辅助教学,帮助学生理清思路。比如在讲解泌尿生殖系统知识点时,教师可以利用多媒体课件来展示肾径线的测量,通过直观的图像让学生了解到肾脊以及肾脊角等知识点,有效地解决了教师在课堂教学中讲解困难的问题。综上所述,传统教学与多媒体教学的完美结合,可以提升教学质量。教师要根据不同的教学内容与教学目标,制定出不同的教学课件与教学方法,全方位提升学生的课堂学习能力,培养出更多优秀的医务工作者。 作者:武振艳 单位:陕西省榆林市卫生学校 医学影像论文:医学影像案例教学论文 一、提出问题 灵活多变的案例教学的方法归纳有以下四种:一是个别解决法,每一个医学影像硕士研究生要写一份案例分析报告,即病例报告,包括患者的基本资料、临床表现、临床诊断、鉴别诊断,并提出每个人的理论看法和诊断依据;二是分组讨论法,先是各个小组进行讨论,然后再由全班医学影像硕士研究生一起课堂上讨论案例,教师的作用是汇总各个小组的讨论结果,并分析各个小组对案例讨论结果的正确与否,以及讨论的不足之处;三是智囊团法,邀请有经验的医学影像专家分析案例,具体就是临床上遇到些疑难复杂及典型的病例邀请权威专家进行会诊,让医学影像硕士研究生参加进来并发表个人见解,权威医学影像专家给予点评;四是角色扮演法,由医学影像研究生扮演标准化病人(StandardizedPatients,SP),还可以戏剧的形式将案例的内容表演出来,[2]就是让医学影像硕士研究生分别扮演病人和医生,医生给予病人诊疗,在这一诊疗过程中,教师和其他医学影像硕士研究生对这位“医生”的医学理论基础及言语举止进行点评,并提出意见和建议。通过先期的文献学习,我们的研究结论是:案例教学法对于医学影像硕士研究生充分理解消化和临床应用理论起到了由理论到实践的桥梁作用。可以通过问卷调查案例教学法的医学影像研究生接受效果,广泛地征求医学影像研究生在案例教学法教授过程中的重点、难点以及尚待改进提高的地方,给出开展医学影像硕士研究生案例教学一些好的意见和建议。 二、具体过程 在前期国内外文献整理和解析的基础上制定归纳出案例教学实施的基本原则,就是选择教学内容紧密相关的典型病例作为案例教学的案例,组织医学影像硕士研究生根据案例的特点进行有针对性的教学方法,适合单人独立完成的案例,采用案例分析报告的形式;适合分组讨论的案例进行分组讨论;临床上遇有些疑难复杂及典型的病例邀请权威专家进行会诊,让医学影像硕士研究生参加进来并发表个人见解;适合医学影像研究生扮演标准化病人的案例,还可以戏剧的形式将案例的内容表演出来。在实施过程中的每天课程结束后,及时地观察和访谈一些医学影像学硕士研究生,了解医学影像硕士研究生对案例教学实施的接受程度,以及对医学影像理论基础知识的掌握程度,及时发现不足,认真总结,从教师层面进行改进,最后在整个教学过程结束后发放研究者自编的有关案例教学法学习效果的问卷调查。 三、研究内容 案例教学法的案例必须要求真实、有代表性,具有启发性,具体教学过程也应该是一个动态跟进、开放深入的过程。目的是提高医学影像硕士研究生主动学习的兴趣,加深医学影像学硕士研究生对医学影像理论基础理性认知程度。好的案例选择也更应遵循一定原则,主要包括:代表性原则、针对性原则、完整性原则、问题性原则、启发性原则以及客观性原则等。[3]因此,医学影像学的案例可以取材于日常临床诊疗过程中的真实病例,能对医学影像学硕士研究生有启发作用的代表性病例。对于每个病例,在课前均需进行认真仔细的研究准备,以使病例更加适合医学影像学硕士研究生学习的要求,另外案例可以具备一定的兴趣性,以便更好地让医学影像学硕士研究生参与其中。具体来讲,就是根据教学理论的授课重点选取典型的临床病例,授课教师有重点地叙述病人的基本情况(年龄、性别、籍贯、民族、职业等)、病史、临床表现(症状及体征)、实验室检查、临床诊断、鉴别诊断、治疗等,这些都有利于医学影像硕士研究生对案例记忆,授课教师通过惟妙惟肖的讲述也会增强案例的丰富色彩,案例选择的得当,才能真正地协助医学影像学硕士研究生更好地掌握理论知识、提高临床技能。而在医学影像学硕士研究生教学过程中,案例的选择不等同于随便举例子,而更应该是一个可进一步研究探讨动态、开放的过程。因为医学影像学研究生并不一定能把握住案例中所包含的所有理论知识,教师应引导医学影像学硕士研究生主动参与教学过程,可以采用启发式向医学影像学硕士研究生进行提问,采用开放性问题对所选取的案例进行设置问题,提出问题,解决问题;再提出问题,再解决问题,一环紧扣一环,以便医学影像学硕士研究生更好地将理论知识与临床实践经验结合起来,进而使医学影像学硕士研究生更主动地、更富有个性地掌握医学影像学的理论知识。以往的医学影像学讲授的教学重点只放在课堂上理论知识的传递,而医学影像案例教学的关键点不是为取得那些固定格式的原理或原则性理论知识,而是通过引导医学影像学硕士研究生对案例的分析、讨论、总结,进而更好地促使医学影像学硕士研究生运用所学的理论知识去解决临床实际问题,真正达到实现培养医学影像学硕士研究生学习医学影像学能力的目的。 四、研究成果 通过问卷调查,案例教学法促进了医学影像学硕士研究生医学理论知识的掌握、增强了医学影像学硕士研究生分析和解决临床实际问题的能力、激发医学影像学硕士研究生主动学习的积极性。同时,师生间通过广泛交流,医学影像学硕士研究生对案例教学法也提出了一些感受和建设性意见。首先,案例教学法运用于医学影像学硕士研究生学习是有必要的,可以推广。其次,案例教学法分组讨论和个人作业的方式,能提高医学影像学硕士研究生学习的效率和积极性。再次,案例的选择必须针对性强,合理安排教学进度,安排好讨论的时间,讨论确保充分。 五、结论 采用问卷调查和行动研究,可以得到如下结论:案例教学法实施的重点是案例教学中医学影像学硕士研究生的主动讨论及分享过程,医学影像学硕士研究生愿意接受并喜欢医学影像学案例教学法;采取案例教学法能有效拉近医学影像学理论知识和教学实践间距离,有益于加深医学影像学硕士研究生对医学理论知识的掌握;医学影像学案例教学法是一种与医学影像学硕士研究生学习相适应的教学方法。教师应利用有限的教学时间进行高效的教学互动,使教师在医学影像学硕士研究生的教学过程中零碎的教学经验和教学智慧加以归纳和升华,进而提高医学影像学硕士研究生分析问题和解决问题的能力。 作者:吴存刚张佳怡李玉宏黄超单位:辽宁医学院附属第一医院 医学影像论文:医学影像诊断学教学实习论文 【摘要】医学影像诊断学的教学目标是让学生了解影像成像技术的原理,掌握成像手段的选用原则,掌握常见病的影像表现,培养独立阅片及分析诊断的能力。但传统的信息灌输教学模式忽略了学生的独立分析能力难以达到教学目标,影响教学质量和效果。为达到教学目标和改善效果,文章探索符合医学影像诊断学教学实习的参与式教学法,将参与式教学与传统教学有机结合并应用,可激发学生学习的积极性和主动性,提高学生的沟通交流能力及培养学生进行高层次思考的能力,并有助于激发教师的教学热情,提升教师专业发展水平,从而达到教学目标,提高教学质量和效果。 【关键词】参与式教学;传统教学;医学影像诊断学;教学实习 中共中央、国务院于2010年颁布的《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》将参与式教学列为我国未来十年大力推广和普及的重要教学模式和方法之一。理念上,参与式教学提倡以学生学习为中心,强调教学过程中师生平等和共同参与;方法上,参与式教学要求师生平等参与到学习活动中,共同探讨学习中的问题,在教学活动中达到师生互动和教学相长的目的[1]。近年来以参与式教学为主题的教学研究取得较为丰硕的成绩[2-4],但有关将参与式教学运用在医学教学中——特别是将其用于医学影像诊断学教学实习中的文献鲜有报道,本文将对此作初步探讨。 1参与式教学的应用意义 医学影像诊断学是应用医学成像技术对人体疾病进行诊断的医学学科,是临床诊断的重要组成部分,医学影像诊断的正确与否直接关系到患者是否能获得及时、合理、有效的治疗。医学影像诊断学的教学目标是通过教学让学生了解影像成像技术的原理,掌握成像手段的选用原则,掌握常见病的影像表现,培养独立阅片及分析诊断的能力。医学影像诊断学的教学重在实习阶段。但常用的传统的信息灌输教学模式忽略了学生的独立分析能力,且医学影像诊断学内容繁杂、理论抽象,在实际临床应用中很多学生仍不知如何阅片,亦不知如何获取课外本专业和相关专业的知识以进行分析诊断和鉴别诊断,难以达到教学目标,严重影响教学质量和效果。因此,探索一种更好的教学模式是十分必要的。参与式教学法是一种探索式、开放性、主动性的教学方法,教师和学生同为主体,它有助于激发学生的兴趣和学习积极性、帮助学生更好地理解课程内容,提高学生在整个学习过程中的参与程度;有助于培养学生实际解决问题以及进行高层次思考的能力;有助于教师与学生、学生与学生间的沟通和交流,教师可根据教学效果即时调整授课内容和难度。同时,教师在与学生的共同学习过程中,有助于激发教师的教学热情,获取教学反馈、评价并进行反思,提升教师专业发展水平,取得进步[5]。 2参与式教学法在医学影像诊断学教学实习中的应用 教学实践证明[6],参与式教学较传统教学法具有优势。参与式教学法有两种主要形式:一种是正规的参与教学法,另一种是在传统的教学过程中引入参与式教学法的元素[7]。由于医学院校师资匮乏、学生众多及医学知识繁杂,可将采用后者,即将参与式教学与传统教学的基本原理和方法有机结合,探索符合医学影像诊断学的参与式教学。将医学影像诊断学参与式教学实践的过程分为课前准备、理论学习阶段、实践阶段和反馈评价反思四个阶段,使参与式教学模式应用于医学影像诊断学教学实习中[8-9]。2.1课前准备。如何让学生都参与到教学中呢?这需要充分调动学生的热情和积极性,作为教师必须充分认识到这一点。首先按教学大纲要求展示,使学生明确教学目的及要求,激发学生的积极性。其次教师设计参与式问题、储备病例和相关图片。教育心理学家奥苏贝乐认为“影响学习最重要的因素是学习者头脑中已有的知识,应该确定这一点并根据学生已有的知识来教他们”。实习阶段之前,学生已经学习了解剖学、病理学等基础课程及医学影像学、内科学、外科学、妇产科学、儿科学等临床课程,进一步地实习医学影像诊断学若能与既往知识融会贯通,将能使学生积极参与到教学中来,教师可据此来设计本学科范畴内的相关的参与式问题,比如大叶性肺炎的病理分期及相应的影像表现和临床症状等,并储备病例和相关图片。2.2理论学习阶段。根据教学目的与要求,将医学影像诊断学理论知识的重点难点以传统授课模式的形式围绕课前设计的问题进行精讲,通过多媒体手段展示经典病例的影像图片,围绕影像图片进行讲解,并授予文献检索方法,提高学生的基础知识储备和获取课外知识的能力。2.3实践阶段。理论学习结束后,将学生分组,将参与式问题及病例分发到感兴趣的各小组,保证小组各成员积极参与教学过程。给学生充分自主性自行分配组员搜索及分析相关文献资料,查阅相关专业书籍,解释参与式问题,并对病例进行分析诊断。在此期间,同时要求学生定时进行小组讨论,汇报各自工作完成情况,鼓励小组间及学生与教师间的相互沟通、交流。在指定时间如分派问题及病例后一周,组织小组病例讨论,由小组主讲人提出病例的定位、定性诊断、可能的定病诊断及鉴别诊断,分析与影像相关的病理学基础、阐述临床治疗方案及陈述该病的影像学最新科研进展,小组主讲人发言结束后小组其他组员可进行补充,同时提出需教师解答的疑惑问题。在各小组讨论时,教师要记录需解答的问题,发言结束后点评问题,并分析学生的诊断思路,对每位学生的发言和全体同学的努力给予充分的肯定,以进一步激发学生的学习热情和提高学生的思辩表达能力。2.4反馈评价反思阶段。每一次小组病例讨论结束后,教师应针对本次教学进行检查,以了解学生对知识的掌握和熟练程度及解决问题的能力。同时,通过学生问卷回答、建议等形式获取学生对该教学方案的反馈评价,并进行教学活动的反思,以提升教师专业发展水平,取得进步。 3参与式教学在医学影像诊断学教学实习中的应用效果 自开展参与式教学在医学影像诊断学教学实习中的应用以来,受到了学生和教师的一致好评,均认为参与式教学效果优于传统教学,且很好地补充了后者的不足。在参与式教学中,学生反映虽然学习压力大、花费时间多,但提高了学习兴趣,能积极主动地参与到教学和学习过程中,提高了沟通交流能力、发现问题及独立分析解决问题的能力。同时课堂气氛活跃、学生的课堂注意力集中使师生之间关系更为融洽。此外,参与式教学是教学相长、互动的过程,其要求教师不断丰富更新知识、提高教学能力以驾驭课堂。 综上所述,参与式教学不仅能激发学生学习的积极性和主动性,提高学生的沟通交流能力及培养学生进行高层次思考的能力,还有助于激发教师的教学热情,提升教师专业发展水平。参与式教学在医学影像诊断学教学实习中是可行的,能达到教学目标,提高教学质量和效果。 作者:覃云英 苏丹柯 金观桥 刘丽东 黄向阳 罗宁斌 单位:广西医科大学附属肿瘤医院医学影像中心 医学影像论文:核医学影像医学教学论文 1紧密结合临床实际应用 (1)内分泌系统核医学。 (2)临床应用广泛的核医学技术,如:骨骼系统、泌尿系统等。 (3)在临床诊断治疗、疗效判断、预后评估中有较高临床应用价值的核医学技术,如:肿瘤核医学、心血管系统核医学、神经系统核医学。 (4)临床价值重大的核素治疗,如甲状腺疾病及肿瘤的核素治疗等。对重点内容进行重点讲解,从核素显像的原理,影像的分析要点、常见的异常类型、临床应用价值以及核素治疗的适应证、禁忌证、治疗后的防护,突出教学中的重点内容;同时给出实际病例,进行课堂讨论,积极与学生互动,活跃课堂气氛,充分调动学生的学习积极性,增强教学效果。在考试命题过程中,充分体现教学大纲中的重点内容,突出核医学的临床实用性。 2改进教学方法 进行多模式教学过去由于教学内容多,理论课时数少的矛盾,教师们更多进行了“填鸭式灌输”的传统教学模式,课堂以教师讲授为主进行教学,忽略了与学生的互动、提问、讨论等环节,使学生疲于接受教学内容,而难以及时消化吸收,导致学习兴趣低、学习效率低。随着多媒体技术在医学教学中的广泛应用,核医学的教学模式发生了前所未有的变革。多媒体技术将图像、动画、视频及文字资料生动逼真的融于教学过程中,将抽象的无法用语言描述清楚的教学内容予以模拟,给学生们更为直观、深刻的影像,为学生提供了一个感性认识与理性认识相结合的平台。教师们充分利用多媒体教育技术来辅助教学,将大量的图片制作成多媒体幻灯,将核素示踪过程完全以图片或动画的形式展现给学生,结合实际病例进行提问并展开讨论,最大限度的吸引了学生的注意力,高度的调动了学生学习的积极性、主动性,实现教学互动,突出了教学中的重点,增加了教学信息量,同时增强了教学效果。 3将核医学影像与其它影像学进行比较 体现出核医学功能显像独特优势在教学过程中,我们发现学生们以放射学得理念学习核医学,特别强调解剖学的概念,例如在描述影像时,常用放射学概念,如“密度”、“信号”等,因此,授课时,我们特别将放射影像学与核医学进行对比,在总论的教学过程中,强调放射影像学与核医学成像原理的不同;在各论教学时再进行比较教学;例如心肌灌注显像是核医学的一个重点内容,主要目的是评估冠心病心肌缺血的部位、范围及程度;而多排螺旋CT冠状动脉血管成像(简称冠脉CTA)也是目前诊断冠心病的主要影像学诊断手段之一;我们将二者进行比较教学;冠脉CTA检查的是冠状动脉的解剖学改变,即冠脉有无狭窄、钙化及肌桥,并对病变进行精确定位。理论上冠状动脉狭窄可致心肌的血流灌注减少,但由于机体有着强大的代偿机制,并不是所有冠脉狭窄、斑块及肌桥都会出现心肌缺血或梗死,因此,冠脉CTA并不能显示冠脉疾病引发的心肌缺血的范围、程度;然而这恰好是心肌灌注显像的特长。心肌灌注显像观察的是心肌的血流灌注情况,通过心肌放射性分布的多与少反映心肌血流灌注的多与少,而心肌细胞聚集放射性的多少取决于该部位冠状动脉灌注血流灌注量,即心肌灌注显像反映的是冠状动脉狭窄这个病因所导致的结果-冠心病患者心肌缺血的范围及程度,从而判断预后,并可评价冠脉支架的疗效。这好比是水渠与稻田,冠状动脉好比是水渠,心肌好比是稻田,水渠有问题不能代表稻田的灌溉不好,而我们更为关注的是稻田里的麦苗是否长的好,即心肌是否缺血。由此可见冠脉CTA所提供的是解剖学信息,心肌灌注显像提供的是功能学信息,二者分别反映了一个疾病的两个不同的侧面,从不同的角度对疾病进行评估,各有所长,不可相互替代或混淆。 4紧随现代医学发展 及时更新教学内容,增加核医学最新研究进展,培养学生及时跟进医学科技发展的新动态科学技术的飞速发展带动了现代医学的发展,现代医学影像学的发展更是日新月异。现代医学影像学已从单纯的形态学诊断发展为形态与功能成像并重,并着眼于分子影像学的研究,分子影像学代表了21世纪医学影像学的发展方向。随着现代核医学的不断发展,尤其是分子核医学取得了显著进展,带动了肿瘤核医学、优秀脏病学及神经核医学的迅猛发展。尤其是图像融合技术的应用,解决了核医学图像模糊、解剖结构欠清晰的难题;PET/CT、SPECT/CT图像融合一体机的使用,使核医学的发展进入了新的发展阶段。另外,随着现代临床医学及现代医学影像学的发展,有些传统的核医学检查方法的临床应用逐渐减少,甚至被淘汰了;同时,随着核医学仪器及放射性药物的发展,核医学中新的内容层出不穷,我们需要及时跟进核医学的发展,将核医学的新技术、新进展及时补充到教学中,突出核医学先进性及实用性,及时对教学内容进行更新并重点讲解这些内容,例如:随着PEC/CT的广泛使用,正电子显像成为了核医学研究热点,并广泛应用于临床,因此,正电子显像的显像原理、临床应用价值就成为了新的重点内容;这样更贴近临床的教学,不但提高了学生的学习情趣,同时也拓宽了学生的知识面,使得学生们及时跟进学科发展新动态,在将来的临床实践中能更合理自如的运用核医学知识为临床服务。 5加强教师技能培训 促进教师知识扩展首先,医学科学的发展,鞭策着教师们要在教学过程中不断更新知识,拓宽视野,提高业务水准。尤其图像融合技术的应用,迅速推进了分子核医学的发展,因此教师们需要充分利用各种资源,更快更新教学内容,使学生了解核医学的新进展,培养学生及时跟踪的学科新动态。其次,多媒体教学的应用,使得核医学的教学形式发生了重大变化,也充分调动了学生的学习兴趣与积极性;如何更好的应用多媒体进行教学,也成为了教师们的新课题。这样的变化不仅要求教师精通核医学的专业理论和实践,还要求教师掌握基本的微机应用知识、相关的操作软件、一定的网络知识及扫描仪、数码相机等电子仪器的应用技能。 总之,教学是一个长期持续性的工作,在现代医学飞速发展的今天,需要每一位教师对教学的模式及内容作出相应的调整,与时俱进,使教学内容随着学科的发展不断地改革和扩充,灵活应用多样的教学模式,培养学生的临床思维能力,使学生能在将来的临床工作中有所获益。 作者:巴雅秦永德刘立水单位:新疆医科大学第一附属医院核医学科 医学影像论文:高职医学影像技术课程设计论文 1高职医学影像技术专业学生应具备的能力与课程设计的联系 1.1人才培养目标 在内科学课程设计时要明确高职医学影像技术专业人才培养目标:为基层医疗卫生系统培养紧缺人才。经过3年时间,使学生成为适应基层医疗卫生事业改革,掌握医学影像技术基本理论及技能,能从事放射诊断、超声诊断等工作的高素质应用型人才。 1.2应具备的能力 掌握基础医学、临床医学基本理论知识和临床技能等;熟练掌握常见病的放射诊断、超声诊断基本知识、理论,具备从事医学影像诊断临床工作的能力;具备正确的思维方式和综合运用相关知识分析解决临床问题、做出正确影像诊断的能力。 1.3主干学科、主要课程 该专业主干学科包括基础医学、临床医学、医学影像学。主要课程包括内科学等。 2高职医学影像技术专业内科学理论教学课程设计 2.1突出高职医学影像技术专业特色及就业岗位需要的知识 高职医学影像技术专业学生文化基础较薄弱,对学习公共课、专业基础课、综合素质类课程兴趣不高。因此,内科学课程设计不能模仿和照搬本科课程,也不能把中专的课程简单地组合起来。高职医学影像技术专业人才培养模式必须进行相应改革,才能适应社会,尤其是基层医疗单位对人才的需求。通过适当精简、融合、重组、增设等,打破原有课程设计界限,优化课程和教学内容体系;突出职业能力培养与岗位技能训练,以突出操作能力、注重临床教学、加强技能实践、适应基层需要为原则,设置医学影像技术专业内科学课程体系。近年来我们按照这个思路,以“实际、实用、实践、实效”为原则,在制订内科学教学计划时重点选择必须具备的基本理论知识和技能,以常见病、多发病为重点,以增强动手和分析解决实际问题能力为优秀,体现岗位需要的知识。 2.2明确内科学的重要性,激发学生学习兴趣 2.2.1明确内科学的地位 开始授课前向学生介绍内科学与专业课程、临床工作的关系,以激发学生的学习兴趣。让学生明白内科学在临床医学中占有极其重要的地位,是临床各科的基础学科,所阐述的内容在临床医学的理论和实践中具有普遍意义,是学习和掌握其他临床学科知识的重要基础。其涉及呼吸、循环、消化、泌尿、造血等系统的常见病以及理化因素所致的疾病,与外科学并称为临床医学的两大支柱学科。 2.2.2明确内科学学习的意义 内科学的教学任务和目的是:通过教学使学生掌握内科常见病、多发病的病因、发病机制、临床表现、诊断要点和防治措施,为日后学习其他临床学科和从事临床实践或基础研究工作奠定坚实基础。内科学是其他临床学科的基础,亦有医学之母之称。内科学是临床医学的优秀学科,临床医学的共性诊断与治疗思想集中表达在内科学中;且在临床实践中,内科疾病也最为常见,其涉及面广,整体性强,既有自身的理论体系,又与基础医学密切相关,其诊疗原则与方法亦适用于其他临床各科。 2.2.3明确内科学的学习方法 内科学的学习方法是通过病史询问或面谈后,进行体格检查,根据病史与检查所见做实验室检查与影像学检查,以期在众多鉴别诊断中排除可能性较低者,获得最有可能的诊断,给出合理治疗方案。 2.3改革教学方法和教学手段,提高学生学习积极性 2.3.1重视“三基”教学,强化教学与临床实践的关系 “三基”即基础理论、基本知识、基本技能。内科学学习以疾病为中心进行讲解,包括病因、发病机制、病理解剖、生理变化、临床表现、影像学诊断方法和防治措施等。如学习“慢性支气管炎”时,先让学生复习支气管的解剖和生理特点,炎症的病理特点,咳嗽、咳痰的临床特点及影像学特点,再进行讨论并提出诊断依据,给予合理治疗,从而达到基本理念与临床知识的有机结合,为形成正确的临床思维奠定基础。 2.3.2重视疾病间影像诊断的鉴别 影像诊断的主要依据是图像,通过对图像的观察、分析、归纳和总结作出诊断。内科学课堂教学注重启发式和讨论式教学,采取多种教学方式,以培养学生主动学习、分析问题的能力。如肺炎链球菌肺炎、肺结核病早期,病变部位病理改变为渗出性炎症,影像学检查表现为相似的X线征象,但这两种疾病的典型临床表现不一样,如发热症状,肺炎链球菌肺炎多呈稽留热,肺结核病人多表现为长期低热,于午后或傍晚开始,次日晨降至正常。通过对这两种疾病的介绍,引导学生明确学习内科学的重要性和意义,使学生明确影像学检查只是辅助检查,必须结合临床表现进行分析才能得出合理的影像诊断,从而为临床医生明确诊断提供依据。 2.3.3利用多媒体教学设备进行教学,增强直观性 充分利用多媒体等教学手段进行教学,增强直观性,加深学生感性认识,激发学生的学习兴趣。在教学中为了增加对学生的感官刺激,弥补临床见习中的不足,通过多媒体展示临床病例后再进行教学。如讲授“慢性支气管炎”“肺心病”时,先以病案形式展示实例,激发学生的求知欲,使其积极参与到教学中。教学中还可通过对解剖、病理生理知识的复习来阐述疾病的演变和表现、两种病之间的联系、影像诊断的变化,组织学生进行讨论,提出诊治方案,不仅使学生产生成就感,而且提高了其分析、探索问题能力,从而收到良好的教学效果。 2.3.4强调教学总结和复习 教学中对一堂课的内容加以归纳、总结和复习,使学生明确重点,从而达到巩固知识、加深理解的目的。课堂导入和结束的方法多种多样,只要能提高教学效果的方法就是好方法。如教师对“肺结核”一病讲授完理论知识后,就要引导学生进行总结,明确“肺结核”临床分5型,每型的影像特征不同。 2.3.5改革考核方法,评价学生综合能力 重视课间学习,培养学生理论联系实际意识,从而提升学生操作技能。改革考核方法,评价学生的综合能力,如通过病例分析引导学生注重理论知识与临床实践相结合,明确岗位需求、就业要求,为培养应用型人才奠定基础。 3加强教师实践能力和综合能力培养 教师的能力评价对教师的业务发展具有导向作用。高职院校只有一部分教师有深入生产第一线实践的经历,大部分教师缺乏动手能力,不能将医院最新技术引入教学之中。随着经济的发展和社会的进步,高职“双师型”教师已成为主要的师资力量。教师应定期深入临床,熟练掌握临床技能,了解相关的政策、法律法规,了解社区医疗、农村卫生室岗位需求;认真备好、写好教案,全面推进素质教育,为培养具有较强实践能力的医学人才贡献力量。 4选好教材 教材是传播科学技术的载体,是学生获得知识的途径,是教师进行教学的重要工具,教材的选择应与时俱进。教材内容能否及时更新直接影响教学效果。选定教材以后,教师备课的过程就是对教材的处理、加工和再创造。进入21世纪,走“质量提高型”发展道路是高职教育的最佳选择。医学高职教育要适应社会需求,积极探索,根据临床岗位需求优化课程设置,以实现为社会培养大批高素质应用型基层医务人员的目标。 作者:陈旭鸿单位:铜仁职业技术学院附属医院 医学影像论文:医学影像专科生的就业前景及对策 作者:杨仕海 吴奇华 周渝南 车大刚 【摘 要】 对近几年在我院实习的医学影像专科生的就业情况进行随访,得出目前影像专科生的就业前景良好,就业压力相对较小,为了更好的就业,毕业的影像专科生要看准医院的发展前景及给予你的发展空间,不要盲目的提高自己的就业要求,一味的追求效益及医院规模,更要不断的完善自我,提高业务水平,为更好的就业做好准备。 【关键词】 就业;发展空间;前景;对策 由于连续多年的高校扩招,毕业生数量逐年增多,就业压力明显加大;我国目前正处在医疗改革的关键时期,改革的前景还不明朗,医疗体制政策还不完善,较多医疗卫生单位严重差人也不愿或不能进人,导致医护人员处于超负荷工作状态,医疗事故频发,同时,部分专业的医学毕业生明显供过于求,导致大多数用人单位纷纷提高进人门槛;在这种就业困难的情况下,我院实习的医学影像专科生保持了较高的就业率,现将原因分析如下: 1 就业情况的随访 对近几年在我院实习的31 个医学影像专科生的就业情况进行随访研究,其中男生9 人,占35.8%,女生22 人,占64.2%,已工作或已签约县级、区级及市级医院或同等级医院的共19 人,占61.3%,其中女生13 人,男生6 人,县级以下医院7 人,占22.6%,已经或正在专升本的5 人,占16.1%,;其中从事超声工作的14 人,占45.2%,从事放射技术工作的8 人,占25.8%,同时从事放射诊断及技术工作的4 人,占12.9%,均在县级以下医院工作;通过以上调查,得出影像专科生近几年的就业率达到83.9%,加上已经或正在专升本的5 人,就业率达到100%。 2 就业前景分析 2.1 医学影像毕业生的就业范围 医学影像学科涉及面广,整体性强,发展迅速,是一门独立而成熟的学科。它的研究范围主要由以下三部分组成:①放射医学、包括传统的x 线诊断、计算机体层成像(ct)、磁共振成像(mri)、介入性放射学;②超声医学(us),包括b 型超声、超声心动图、介入超声;③核医学,包括γ照相、单光子发射计算机断层照相(spect)、正电子发射计算机断层照相(pet)和介入核医学。 2.2 医疗技术及医疗事业的发展 1970 年代,电子计算机x 线断层扫描仪(简称ct)和核磁共振诊断技术的发明和应用,被誉为自伦琴发现x 射线以后,放射诊断学上最重要的成就,随着计算机图像分析技术越来越强,能够对大量的来自高度检测仪的数据进行快速分析,迅速成像;20 世纪后期,世界上掀起了以微创手术为主的医疗技术革命,出现了许多以医学影像设备引导下的介入技术学,通过最新影像诊断技术,可以检测出早期肿瘤和其他许多早期病变,为进一步的治疗提供影像学依据。随着医疗技术的发展,一方面医生越来越倚重仪器设备的检查,另一方面在目前紧张的医患关系下,各项仪器检查结果成为医生在治疗过程中有无过错的重要法律依据,此仪器检查使用率必然提高,导致我国医疗卫生单位医学影像科室的迅速扩张,出现医学影像人才短时间内的相对匮乏。 自改革开放以来,随着人民生活水平的不断提高,其个人医疗服务的投入也不断增大,同时国家也加大医疗卫生投入,基本建立起遍及城乡的医疗卫生服务体系及城镇职工医疗保险制度,同时各地政府纷纷提出医疗卫生事业的发展规划,如西部唯一的直辖市重庆政府提出在2015 年前重庆区域内三级综合医院将达到30 所,以上政策和措施进一步促进了我国医疗卫生事业的发展,特别是近几年来各种高端影像设备不断普及到县及县级以下医院,导致目前中国较多医疗卫生单位,特别是西部医疗卫生单位对影像专业人才需求缺口增大;在目前这种医疗体制下,医疗卫生单位需要影像专业人才,但又无法提供足够的人员编制,很多医疗卫生单位不得不以招聘影像专科生来解决这种矛盾。同时,随着医疗技术的发展,影像专业也越分越细,主要分为影像诊断及影像技术两个专业,目前设有影像技术专业的医学院校相对较少,毕业生也较少,特别在西部省份的毕业生就更少,那么他们的就业情况就相对较好。 2.3 医院自身的发展 长期以来,在政府投入严重不足的情况下,公立医院都靠自我创收维持发展,床位越多,病人越多,设备越先进,创收就越多。为了保持领先地位,在激烈竞争中立于不败之地,各同级及同区域医院还互相开展“军备竞赛”,不断要在医院规模上压倒对方,同时还在先进仪器设备数量上压倒对方,先进仪器设备中大部分为影像设备;同时,部分区县级医院没有专门的影像技术人员,为了医院的发展,必须新招收专业的影像技术人才;以上几方面也是导致医学影像技术专业人才短缺的重要原因。 3 就业对策 3.1 努力学习理论知识,尽力提高自己的知识储备 实习生在实习之前,应该做好充分的思想准备,树立搞好实习的信心。充分估计实习中的困难,并作好应对措施。在医学知识方面,实习生在实习前有必要重温与影像学密切相关的临床知识和基础知识,尽快了解和熟悉所到影像科室的有关医疗制度,为今后圆满实习做好准备。在实习过程中,要善于学习、思考、提问、总结,尽量将所学书本知识与临床实习结合起来,做到有的放矢,有意去培养良好的思维方式,为今后的工作打好基础。 3.2 增强带教老师的责任、着重提高实习生的实践技能 影像实习带教中,教师应注重如何使学生更好地运用影像检查手段,知道何种疾病应首选何种检查方法,如何识别疾病的基本影像学表现;加强学生在教学活动中的主体地位,培养学生主动学习的意识和能力。采取以问题为中心的教学方法去引导学生,反复让学生将学到的影像学知识运用到实际的临床病例中来,围绕问题、病例进行影像实习带教,让学生主动地参与日常的工作、读片和病例讨论,为学生提供参与、相互合作、学习的良好学习环境,同时带教老师要多使用多媒体教学形式,为同学们讲解更多的典型临床病例,设置更多形式的自我测试、教学考试等形式,多渠道来提高学生的实践能力,让学生们学会将人体解剖、病理生理、临床检查资料等与影像学资料相结合的方式来自主分析解决问题的能力,同时,也要尽力教会学生如何去书写各系统基本疾病的影像报告。总之,带教老师要想尽一切办法把自己的知识和经验毫无保留的传授给学生。 3.3 认真做好简历 简历应该是客观、真实的自我说明。简历的语言应当是站在第三人的立场上,用说明性的语言向用人单位进行介绍。简历必须做到诚实信用、短小精悍、重点突出、针对性强、表达准确、设计美观、干净整洁等,一份设计完美的简历表,将起到事半功倍的作用,为你提供更多的面试机会。 医学影像论文:人工神经网络及其在医学影像分析中的应用 摘要:人工神经网络(ANN)是在结构上模仿生物神经联结型系统,能够设计来进行模式分析,信号处理等工作。为了使医学生和医务工作者能对神经网络,特别是人工神经网络及其在医学图像和信号检测与分析中的应用有个全面了解,本文避免了繁琐的数学分析与推导,以阐明物理概念为主,深入浅出地就有关问题加以阐述,期望有所裨益。 关键词:人工神经网络;产生;原理;特点;应用 人工神经的出现与发展,从而解决了对于那些利用其它信号处理技术无法解决的问题,已成为信号处理的强有力的工具,人工神经网络的应用开辟了新的领域。二十世纪九十年代初,神经网络的研究在国际上曾经出现一股热潮,近年来有增无减,已广泛应用在民用、军用、医学生物等各个领域。 1 神经网络与人工神经网络 1.1 神经网络 神经网络就是由多个非常简单的处理单元彼此按某种方式相互连接而成的计算机系统。该系统是靠其状态对外部输入信息的动态响应来处理信息。 1.2 人工神经网络 1.2.1 神经元模型的产生 神经元(神经细胞)是神经系统的基本构造单位,是处理人体内各部分之间相互信息传递的基本单元。每个神经元都由一个简单处理作用的细胞体,一个连接其它神经元的轴突和一些向外伸出的其它较短分支——树突组成。人的大脑正是拥有约个神经元这个庞大的信息处理体系,来完成极其复杂的分析和推导工作。 人工神经网络(ARTIFICIALNEURALNETWORK,简称(A.N.N.)就是在对人脑组织结构和运动机智的认识理解基础上模拟其结构和智能功能而构成的一种信息处理系统或计算机。二十世纪40年代初期,心理学家Mcculloch、数学家Pitts就提出了人工神经网络的第一数学模型,从此开创了神经科学理论的研究时代。随后F.Rosenblatt、Widrow和Hopf、J.J.Hopfield等学者先后又提出了感知模型,使人工神经网络技术有了新的发展。 1.2.2 人工神经网络的工作原理 人工神经网络首先要以一定的学习准则进行学习,然后才能工作。现以人工神经网络对手写“A”、“B”两个字母的识别为例进行说明:为了讨论方便,先规定当“A”输入网络时,应该输出“1”,而当输入为“B”时,输出为“0”。因此网络学习的准则应该是:如果网络做出错误的判决,则通过网络的学习,应使得网络减小下次犯同样错误的可能性。首先,给网络各连接权值赋予(0,1)区间内的随机值,将“A”所对应的图像模式输入给网络,网络将输入模式加权求和、与门限比较、再进行非线性运算,得到网络的输出。在此情况下,网络输出是完全随机的,“1”和“0”的概率各为50%。这时如果输出为“1”(结果正确),则使连接权值增大,以便使网络再次遇到“A”模式输入时,仍然能做出正确的判断。如果输出为“0”(结果错误),则把网络连接权值朝着减小综合输入加权值的方向调整,其目的在于使网络下次再遇到“A”模式输入时,减小犯同样错误的可能性。如此操作调整,当给网络轮番输入若干个手写字母“A”、“B”后,经过网络按以上学习方法进行若干次学习后,网络判断的正确率将大大提高。这说明网络对这两个模式的学习已经获得了成功,它已将这两个模式分布地记忆在网络中所含的神经元个数越多,则它能记忆、识别的模式也就越多。 1.2.3 人工神经网络的特点 人工神经网络的特点是高速信息处理能力和知识存储容量很大。人工神经网络同现行的计算机所不同的是,它是一种非线性的处理单元。只有当神经元对所有的输入信号的综合处理结果超出某一门限值后才能输出一个信号。因此,神经网络是一种具有高度非线性的超大规模连续时间动力学系统。它突破了传统的以线性处理为基础的数字电子计算机的局限,标志着人们智能信息处理能力和模拟人脑智能行为能力的一大飞跃。 2 人工神经网络的种类 人工神经网络分为误差逆传播神经网络(多层感知网络)、竞争型(KOHONEN)神经网络、前馈神经网络和Hopfield神经网络四种。 3 人工神经网络的应用领域 3.1 民用领域 人工神经网络在民用领域主要用于语言识别,图像识别与理解,计算机视觉,智能机器人故障检测,实时信息翻译,企业管理,市场分析,决策优化,物资调运,自适应控制,专家系统,智能接口,神经生理学,心理学和认知科学研究等。 3.2 军用领域 人工神经网络在军用领域主要用于语音,图像信息的录取与处理,雷达、声纳的多目标识别与跟踪,战场管理与决策支持系统,军用机器人控制,信息的快速录取,分类与查询,导弹的智能引导,保密通讯,航天器的姿态控制等。 3.3 生物医学工程领域 人工神经网络在生物医学工程领域主要是解决用常规方法难以解决和无法解决的问题。在生物医学信号的检测和分析处理中主要集中对心电、脑电、肌电、胃肠电等信号的识别,脑电信号的分析,听觉诱发电位信号的提取,Holter系统的心电信号数据的压缩,医学图像的识别和数据压缩处理。即广泛应用和解释许多复杂的生理、病理现象。例如:CT脑切片。人工神经网络从MR图像分割组织和解剖物体,如肿瘤。这种基于二次扫描的方法包括无指导聚类分析,维数减少和通过非线性拓扑映射的纹理特征可视化。采用后处理技术逼近贝叶斯判断边缘,然后用人和神经网络的交互对这些结果进行优化。 3.4 人工神经网络在肺部CT片定量分析中的应用 肺部CT图像定量分析是先通过计算ROI区域的纹理和其它形态学的特征,形成特征矢量,然后交由后续的神经网络去进行分/聚类,从而达到定量分析的目的。现以其中常用的BP网络为例加以说明。由于BP网络存在纹理特征的计算很费时间和很难找到对某一病理区域有特异性的纹理特征等参数的缺陷。Heitmann等直接使用了Kohonen自组织映射网络(SOM)来对弥漫性肺病在HRCT中的典型征象——磨玻璃样影(GGO)进行自动识别。他将一55大小的ROI的CT数值直接作为SOM网络的输入,经网络聚类后,输出结果的真阳性超过95%,但也有太多的非GGO区域被误分成GGO区域,假阳性竟高达150——300%。特别是靠近胸膜和靠近气管与血管处的区域最易被误分类,而这类区域处的对比度比较高。也就是说单个SOM网络无法清楚地区分GGO相对均质的区域和低密度肺组织靠近高密度结构处的强对比区域。鉴于以上情况,Heitmann又设计了一个包括三个简单网络的分层结构。其中:一个简单网络可以检测几乎所有正确的GGO区域以及高对比度处的假GGO区域,而另两个网络(一个针对靠近胸膜处的组织;另一个针对靠近气管和血管处的组织)仅仅被训练成高对比有反应,而真正的GGO区域则无法检出。将这三个网络的输出以一定的逻辑规则(即三个网络的输出都为真,则该区域才是GGO)相连,最终结果比单个网络的结果精确了许多,它去掉了约95%的假阳性区域。虽然一些强对比区域的真的GGO区域也不可避免地被移走,但真阳性仍在可接受的范围内。实践证明:那些被误分类的区域实际上大多是肺内血管、气管、胸壁或纵隔的部分容积效应,以及有心脏主动脉搏动或呼吸位移引起的运动伪影。可以通过解剖结构信息来校正。 神经网络的研究内容相当广泛,反映了多学科交叉技术领域的特点。迄今为止,在人工神经网络研究领域中,有代表性的网络模型已达数十种,而学习算法的类型更难以统计其数量。神经网络研究热潮的兴起是20世纪末人类科学技术发展全面飞跃的一个组成部分。它与多种科学领域的发展密切相关,纵观当代新兴科学技术的发展历史,人类在征服宇宙空间、基本粒子、生命起源等科学领域的进程之中历经了崎岖不平之路。在以人为本的21世纪,我们将会看到探索人脑功能和神经网络的研究将伴随着重重困难的克服而日新月异,同时人工神经网络在医学领域的应用前景也会更加广阔。 医学影像论文:医学影像存档与通讯系统的开发与初步应用 摘要:目的:通过组建简便医学影像存档与通讯系统(picturearchivingandcommunicationsystems,pacs)实现影像诊断设备的网络化,诊断报告书写计算机化、标准化。方法:ct、mri和sunadvantagewindows(简称aw)2.0工作站连接成医学数字影像传输(dicom)网络;dicom服务器与各图像浏览及诊断报告书写终端连接成以太网(ethernet)网络;二者再通过集线器连接成pacs。advantageviewerserver/client1.01软件分为服务器端和客户端两部分。结果:成功地实现了数字化图像在pacs内的传送、中心存储、易机图像处理、不同操作系统(unix和windowsnt)不同格式图像(adv和dic)在dicom3.0标准水平的相互兼容和图像交流,以及诊断报告的书写与共享打印等功能。结论:pacs提高了工作效率及管理水平,推动了医生工作模式的变革;方便了工作、科研和学习;提高了教学质量。规范化、计算机化的诊断报告质量优于人工书写报告。 随着信息时代的到来,数字化、标准化、网络化作业已经进入医学影像界,并以奔腾之势迅猛发展,伴随着一些全新的数字化影像技术陆续应用于临床,如ct、mri、数字减影血管造影(digitalsubtractionangiography,dsa)、正电子体层成像(positiveelectrontomography,pet)、计算机放射摄影(computedradiography,cr)及数字放射摄影(digitalradiography,dr)等,医学影像诊断设备的网络化已逐步成为影像科室的必然发展趋势,同时在客观上要求医学影像诊断报告书写的计算机化、标准化、规范化。医学影像存档与通讯系统(picturearchivingandcommunicationsystems,pacs)和医学影像诊断报告系统应运而生并得到了快速发展,使整个放射科发生着巨大变化,提高了影像学科在临床医学中的地位和作用。 概述 pacs是近年来随着数字成像技术、计算机技术和网络技术的进步而迅速发展起来的、旨在全面解决医学图像的获取、显示、存贮、传送和管理的综合系统[1-4]。pacs分为医学图像获取、大容量数据存贮、图像显示和处理、数据库管理及用于传输影像的局域或广域网络等5个单元[2,4]。 pacs是一个传输医学图像的计算机网络,协议是信息传送的先决条件。医学数字影像传输(dicom)标准是第一个广为接受的全球性医学数字成像和通信标准,它利用标准的tcp/ip(transfercontrolprotocol/internetprotocol)网络环境来实现医学影像设备之间直接联网[3]。因此,pacs是数字化医学影像系统的优秀构架,dicom3.0标准则是保证pacs成为全开放式系统的重要的网络标准和协议。 1998年我院放射科与航卫通用电气医疗系统有限公司(gehangweimedicalsystems,简称gehw)合作建成医学影像诊断设备网络系统,它以dicom服务器为中心服务器,按照dicom3.0标准将数字化影像设备联网,进行医学数字化影像采集、传输、处理、中心存储和管理。 材料与方法 一、系统环境 (一)硬件配置 1.dicom服务器:戴尔(dell)poweredge2300服务器(奔腾ⅱ400mhzcpu,128mb动态内存,9.0gb热插拔sici硬盘×2,nec24×scsicd-rom,yamaha6×4×2cd-rw×2,etherexpresspro/100+网卡;500w不间断电源(ups)。 2.数字化医学图像采集设备:螺旋ct:gehispeedct/i,dicom3.0接口;磁共振:gesignahorizonlxmri,dicom3.0接口。 3.医学图像显示处理工作站:sunadvantagewindows(简称aw)2.0,128mb静态内存,20in(1in=2.54cm)彩显,1280×1024显示分辨率,dicom3.0接口。 4.激光胶片打印机:3m怡敏信(imation)969hqdualprinter。 5.医学图像浏览终端:7台,奔腾ⅱ350~400mhz/奔腾ⅲ450mhzcpu,64~128mb内存,8mb显存,6gb~8.4gb硬盘,15in~17in显示器,10mbps以太网(ethernet)网卡,ethernet接口。 6.医学影像诊断报告打印服务器:2台图像浏览终端兼作打印服务器。 7.激光打印机:惠普(hp)laserjet6lgold×2。 8.集线器(hub):d-linkde809tc,10mbps。 9.传输介质:细缆(thinnet);5类无屏蔽双绞线(utp);光纤电缆。 10.网络结构:星形总线拓扑(starbustopology)结构。 (二)软件 1.操作系统:螺旋ct、mri、aw工作站:unix;dicom服务器:windowsnt4.0server(英文版);图像浏览及诊断报告书写终端:windowsnt4.0workstation(中文版)。 2.网络传输协议:标准tcp/ip。 3.网络浏览器:netscapecommunicator4.6。 4.数据库管理系统:interbaseserver/client5.1.1。 5.医学图像浏览及影像诊断报告系统开发软件:borlandc++builder4.2。 6.医学图像浏览终端:gehwadvantageviewerserver/client1.01。 7.医学影像诊断报告系统:gehw医疗诊断报告1.0。 8.刻录机驱动软件:gear4.2。 (三)系统结构 螺旋ct、mri和aw工作站按照dicom3.0标准通过细缆连接到主干电缆(细缆)上形成总线拓扑结构的dicom网络;dicom服务器与各图像浏览及诊断报告书写终端通过双绞线以集线器(hub)为中心连接成星形拓扑结构的ethernet网络;二者再通过集线器连接成星形总线拓扑结构的pacs。螺旋ct、mri、aw工作站各自通过光纤电缆与激光胶片打印机相连,进行共享打印。本pacs由如下各子系统构成: ct/i:gehispeedct/i;aw2.0:sunadvantagewindows2.0;mri:gesignahorizonlxmri;dicom:digitalimagingandcommunicationsinmedicine;ethernet网络:以太网络;t-bnc:同轴电缆接插件t型连接器;terminator:终结器;transceiver:收发器;utp:无屏蔽双绞线;thinnetcoaxialcable:细同轴电缆 1.数字化图像采集子系统:从螺旋ct、mri等数字化影像设备直接产生和输出高分辨率数字化原始图像至dicom服务器,供中心存储、打印、浏览及后处理。 2.数字化图像回传子系统:将中心存储的图像数据回传给螺旋ct、mri等数字影像设备,供打印、对比参考及后处理(三维重建等)。 3.医学图像处理子系统:在aw工作站及各图像浏览及诊断报告书写终端上进行调节窗宽/窗位、单幅/多幅显示、局域/全图放大、定量测量(ct值、距离、角度、面积)、连续播放和各种图像标注等。 4.医学影像诊断报告书写子系统:书写规范、标准的医学影像诊断报告。 5.图像中心存储子系统:图像短期内(5~7天)保存在dicom服务器的硬盘中,当图像数据累积到一定数量(650mb)时,将其刻录到cd-r(compactdisk-recordable,刻录盘)盘片上作为长期存储。 二、医学图像浏览及影像诊断报告系统 医学图像浏览及影像诊断报告系统使用的软件包是由航卫通用电气医疗系统有限公司(简称gehw)提供的advantageviewerserver/client1.01。该软件以windowsntserver/workstation4.0为操作平台,分为服务器端和客户端两部分:服务器端软件负责完成医学图像的传输、中心存储、数据库管理等任务;客户端软件具有医学图像浏览和影像诊断报告书写功能。 服务器端软件包括图像浏览、图像管理、光盘数据库和系统设置4个模块。(1)图像浏览模块具有简单的图像浏览功能;(2)图像管理模块包括存储、删除、图像输出等子模块,在这些子模块中通过以患者姓名、年龄、性别、ct号、检查序号、检查类型、检查日期等为关键词在dicom服务器硬盘、光盘上查询所需图像并进行相关处理;(3)光盘数据库模块储存有每张光盘图像检索信息以备查询;(4)系统设置模块管理各输入输出设备的ip地址等。 医学图像浏览软件具有强大的图像处理功能,可以通过网络从dicom服务器硬盘、光盘上调阅所需图像,并进行图像浏览和后处理。它包括窗宽窗位、图像、几何、网络、显示格式、连续播放等功能模块:(1)窗宽窗位模块通过预定义、用户自定义及精确设定窗宽窗位,使图像得到最佳显示,另外还可以通过鼠标左键进行调节;(2)图像功能模块可以对图像进行放缩(1~300倍)、滤波、对比度(-100~100)、旋转(0~360°)、三原色(rgb)色彩处理;(3)几何功能模块可以将图像垂直或水平翻转、加网格、负片处理、定量测量(ct值、距离、面积、角度)及标注等。经过后处理的图像可以直接输出至诊断报告系统或以不同文件格式存盘以供制作幻灯片。 医学影像诊断报告系统软件镶嵌于医学图像浏览软件内,可以在浏览图像后直接书写诊断报告。医疗诊断报告主窗体上的输入项如姓名、性别、年龄、ct号、检查序号及检查日期可直接从数据库获取,报告日期由系统自动生成,科别、报告模板等项通过下拉菜单选择。检查所见、印象两项可直接从诊断支持库提取正常或常见病、多发病的检查所见、印象,直接或经局部修改后形成诊断报告主体。程序提供了撤消、剪切、复制、粘贴、清除、全选、字体等编辑功能。该软件可输出4种格式的诊断报告,其中可包含1~2幅典型图例。用户可通过1个或多个关键字段检索和调阅诊断报告。 结果 在上述pacs的硬件设备安装、组网完成后,在基础网络连接(tcp/ip)和dicom水平传输这2个层次上,对pacs进行整体调试,成功地实现了数字化图像在pacs内的传送、中心存储、易机图像处理、不同操作系统(unix和windowsnt)不同格式图像(adv和dic)在dicom3.0标准水平的相互兼容和影像交流,以及pacs内影像诊断报告的书写、共享、打印等功能。1999年初pacs正式用于我科的ct及mri室,显著提高了科室的工作效率及管理水平。 讨论 数字技术、计算机技术和网络技术的飞速发展带动了医学影像技术的突飞猛进的发展,同时也推动了医生工作模式的变革:要求医生逐渐习惯于在显示器的荧光屏上观看医学图像;通过计算机检索和调阅医学图像,并且调节窗宽窗位;通过计算机网络随时获取所需的医学图像及诊断报告等相关信息。 一、传统的医学图像处理方式存在的问题 (1)保存胶片需要很大的存放空间。(2)在显影、定影、冲洗、烘干、归档等环节上要耗费大量的人力和财力。(3)胶片库手工管理效率低,查询慢且容易把胶片归错档。(4)数年后由于胶片的老化使其上的图像变得模糊不清,给再次查阅和科研工作带来极大的不便。(5)把ct、mri等图像硬拷贝到胶片上,固定的窗宽、窗位已经丢失了大部分原始信息,保留的只是操作医师认为有用的信息,图像无法后处理,丢失了对病人复诊和其他医师认为是有用的诊断信息。 二、pacs在影像学科中的应用价值 (1)利用pacs网络技术,在ct、mri等影像科室之间能快速传送图像及相关资料,做到资源共享,方便医师调用、会诊以及进行影像学对比研究,更有利于患者得到最高的诊断治疗效益。(2)pacs采用了大容量可记录光盘(cd-r)存储技术,实现了部分无胶片化,减少了胶片使用量和管理,减少了激光相机和洗片机的磨损,降低了显定影液的消耗,节省了胶片存放所需的空间,降低了经营成本。(3)避免了照片的借调手续和照片的丢失与错放,完善了医学图像资料的管理,提高了工作效率。(4)可在不同地方同时调阅不同时期和不同成像手段的多幅图像,并可进行图像的再处理,以便于对照和比较,为从事医学影像学工作的医务人员和科研人员提供方便的工作、科研和学习的条件。(5)有利于计算机辅助教学,进一步提高教学质量。运用pacs可无损失地储存图像资料,待日后调阅发现有价值且符合教学内容要求的图像,标上中英文注释,利用powerpoint软件制作成教学幻灯片,采用大屏幕多媒体投影仪示教。 规范的医学影像诊断报告书写功能,可打印出图文并茂的影像诊断报告。 三、诊断报告规范化、计算机化 (1)基本项目要求规范化。诊断报告中反映病情的一般项目齐全,备查项目比较完整。(2)报告的专业术语规范化。内容表述清楚,主次分明,先描述阳性征象,后描述阴性征象,先描述主要病变,后描述次要病变,描述部分与结论一致。(3)基本格式规范化。先一般项目,再描述图像情况,然后作结论表述,最后还有做其他进一步检查的建议。 医学影像诊断报告系统与人工书写相比较具有许多显著的优点:(1)医学影像诊断报告书写系统可以更加完整地保存各种影像诊断数据资料,避免重复性劳动。(2)报告格式规范,字迹清楚,克服了手工书写报告字迹潦草的缺陷[5]。(3)可打印出图文并茂的影像诊断报告。(4)患者查询及科研病例的统计分析快捷。 pacs为放射学与计算机及计算机网络相结合的科学,单靠放射学家或计算机及网络专家单方力量很难完成设计及使用任务,因此多方合作极为重要。 医学影像论文:试析新形势下高职高专医学影像技术课程设置的思考 [论文摘要]《普通高职高专专业目录》调整了原来的医药卫生类高职高专的招生专业,由医学高职高专院校原来可以开办的相关医学类的专业调整为只能开办医学技术类专业,培养的目标是高级应用技术人才,这使高职高专医学影像技术专业面临新的挑战。为了更好地应对这一挑战,医学影像技术专业必须对现有的课程设置进行调整,以培养人才为手段,同时起到引导市场正确走向的作用。 [论文关键词]医学影像技术 课程设置 技能培养 2005年教育部颁布《普通高职高专专业目录》(试行)“规定了专业划分、名称及所属职业技术门类,反映了职业技术人才的业务规格和培养目标,是国家对高等职业技术教育进行宏观管理的一项基本的指导性文件,是指导高等院校设置、调整专业、制订培养方案、组织教育教学和人才预测等工作的重要依据”。在该《普通高职高专专业目录》中,医药卫生类高职高专的招生专业由原来的可以开办相关医学类专业调整为只能开设医学技术类专业。在《普通高等学校高职高专(医药卫生类)目录专业简介》中,对医学技术类中医学影像技术专业的主要培养目标、专业优秀能力和专业优秀课程与实践环节作出了界定:“专业培养目标:培养掌握医学影像学的基本理论和操作技能,从事临床影像检查、诊断与治疗技术工作的高级技术应用型专门人才。专业优秀能力:医学影像检查与治疗技术。专业优秀课程和主要实践环节:人体解剖学基础、医学电子学、诊断学基础、内科学基础、外科学基础、医学影像诊断、医学影像检查技术、核医学与放射治疗、医学影像设备原理及构造、课程实习、毕业实习等,以及各校主要特色课程和实践环节。”该简介中培养目标强调高职高专院校医学技术应该培养高级技术应用型专门人才而非学科性人才。学生所具有的专业优秀能力是影像检查与治疗技术。为了适应新的需求,高职高专的医学影像技术专业只有改革传统的课程设置,才能应对新形势对高职高专院校的挑战。 一、高职高专医学影像技术专业课程设置存在的问题 (一)对课程设置阐释 课程设置主要是指课程结构的合理性和课程内容安排的科学性。课程结构的合理性指各门课程之间的结构合理,包括开设的课程、开设的先后顺序和各课程之间的有序衔接,能使学生通过课程的学习与训练,获得某一专业所具备的知识与能力。课程内容安排的科学性指课程的内容安排符合知识论的规律,课程的内容能够反映学科的主要知识、主要的方法论及时展的要求与前沿。课程设置必须符合培养目标的要求,它是一定学校的培养目标在一定学校课程计划中的集中表现。 (二)高职高专医学影像技术专业目前的课程设置存在的问题 存在的问题主要有:(1)课程结构不合理。没有合理定位影像技术专业课程。目前大多高职高专医学影像技术专业课程不是脱胎于原来的中专学校,就是参照医学类本科院校课程,很少做必要的调整,有的学校甚至是因人设课,能够真正深入社会调查市场需求和用人动态而调整专业计划并合理设置课程的高职高专院校很少。课程科目的设置往往偏重医学类科目,学时分配不合理,单纯理论性学时过多。通识类课程、专业基础课和专业课开设不合理,通识类课程和专业基础课所占比例过大,人文类课程太少或几乎没有开设。教材的选择两极分化,不是沿用中专的教材,就是采用本科医学类的教材,不能反映学科的主要知识、主要的方法论及时展的要求与前沿,这就导致学生所学不多或难于消化吸收,不能符合培养高级应用技术人才的需求。(2)轻实践环节,重理论课讲授。高职高专院校培养的是高级应用技术人才,而目前高职院校的课程设置不注重实践,单纯突出理论课的讲授作用,多数学校在进行课程设置时并不重视实验环节,认为实践内容只是理论内容查缺补漏的方式而已,没有固定的实践课程安排,实践内容安排的随意性大,缺乏系统和科学性,完全达不到实践课程在技术类课程中所应该具有的巨大功效。而且实践环节往往集中安排在理论学时之后,学生只是单纯按照试验大纲或实验指导进行操作,极不利于发挥学生的主动意识和提高学生的动手意识,导致学生丧失了实践中的探索、钻研意识,对知识的掌握停留在表面层次上,最终培养出来的只能是基础知识不牢动手能力又差的学生。(3)采取单一的考核方式,考核结果不能作为全面衡量学生能力的依据。大部分高职高专院校因为升格于中专学校或脱胎于本科院校,对学生的考核方式仍旧沿袭原来学校的考核方式,主要采取单一的考核方式,侧重理论知识的考核,对实践环节的考核往往流于形式。单凭理论考试成绩确定学生的优劣,学生的实际动手与操作能力被忽略不计,学生在学业上掌握的程度不能被全面客观地评价。从这种考核方式上反映出的教学质量情况难免以偏概全,失去准确度。 二、应对新形势,优化高职高专医学影像技术专业的课程设置 按照《普通高等学校高职高专(医药卫生类)目录专业简介》中所界定的高职高专医学影像技术专业的培养目标,医学技术影像专业的课程设置中仅仅突出专业基础课和专业课的实用性和综合性还不够,更要建立科学、系统和完善的实践培训体系。在课程设置中除加入人文知识内容外,还应该通过课程的设置,提高学生的继续学习和终身学习的能力。 (一)课程选择上应立足于高职高专院校 由于高职高专院校大多提升自中专院校或脱胎于本科院校,加之医学影像技术专业的特殊性,人才培养方案的制订和教学内容不是相对滞后就是脱离高职高专院校实际,处于探索与实践阶段的高职高专院校课程建设还是参照传统的医学类专业的课程建设模式,不能脱离母体的羁绊,所做的只是在课程科目的数量和难度上加以减少和降低,而没有开设适合高职高专的课程。为了适应医学影像技术专业服务社会的职能,高职高专院校应该结合专业特点和市场需要,优化原有的课程设置,脱离医学类专业的课程体系,创设新的课程,增开一定门类的技术类课程。结合服务区的需要和本院校的资源与优势,大力发展校本教材。教师在课程内容的选择上要有所取舍,侧重实际应用技能的展示与讲解,适当减少单纯的理论研究。 (二)医学技术类专业的特点是课程体系基石,实践内容所占比重过小 合格的高级应用技术人才是高职高专医学技术类专业培养学生的主要目标,是影像技术专业课程设置开设成败的关键。科学、完整、合理的课程体系应该建立在工学医学结合基础之上,以学生为中心,以就业为导向,以能力为本位,根据就业市场用人需求,通过让学生及早接触与熟悉工作岗位,激发学生的学习兴趣和积极性,从而提高他们的学习成绩及实践操作技能。同时要兼顾学生职业能力可持续提升,培养学生的继续学习和终身学习的能力。 (三)教学内容契合专业特点,要以影像技术岗位职能培养为出发点 教师安排教学内容,必须充分考虑到医学影像技术类专业工作职能要求,改革传统的以理论内容为主忽视实践教学的教学方式,根据医学影像技术类专业的人才培养目标、岗位的职能要求等选取课程内容。在课程内容的编排上,本着“理论内容是实践能力的基础,实践能力是理论内容的升华”的指导思想,明确理论课程与实践课程的关系,从而达到培养高级应用技术人才的目标。时刻以问题为基础,知识教育与职业资格考证相融合,教学中采取院校与模拟医院和附属医院结合的方式,充分利用学校影像中心和现代化教学设备及附属医院专业岗位的人力、设备等优势,把部分理论课堂内容直接搬入模拟教室或到附属医院影像科室去讲授,为学生实践能力的培养提供了真实的学习场景。 (四)以坚持技能培养和工作相结合为出发点,积极推进整体课程实施 在具体的课程实施过程中,应该在传统讲授方式的基础上,积极探索新路,注重学生校内学习的完整性和系统性,做到校内学习和实际岗位工作需求的统一。在专业技能课程方面,采取理论为点,实践铺开的方式,采用任务型教学,要以学生为中心,以实践应用为载体,以注重培养学生具体的分析问题、解决问题、总结问题能力为目标,为学生理论素养和实际应用能力的可持续提升提供一个有效和良好的途径。 采用模块化教学方式,将医学技术类专业的专业课程设置为一个总教学模块,参照综合医院影像科的设置来设置子教学模块,也就是各门课程所包含的章节。这样各门课程之间的衔接上就会避免出现错位现象。学生在系统学习掌握好实际操作后既可胜任医院影像科的某一个职业岗位工作,学校也可根据各级医院影像科不同的职业岗位需要培养学生的岗位职业技能。这样,既便于安排各门课程的教学进程,又可让学生根据自己的个性发展及就业岗位意向重点选择一个或几个课程模块,毕业后能很快适应工作。 改变传统的考核方式,淡化成绩观念,提高能力衡量分值。采用笔试+ 技能操作+ 平时作业+ 实践报告的综合考评方式。通过测评,客观公正地评价学生的专业基本理论知识、专业技术能力。重视实践考核的绩效分值,使其考核总分值与理论考试成绩权重相等。考核内容以医学影像技师所应掌握的技术标准,考核学生的实际操作技能、临床思维能力、解决实际问题的能力。 (五)加大实践教学内容的比重,培养学生实际操作能力 实践性教学相对于理论教学而言,有着它自己的独立性,通过加强实践教学能够印证学生在理论课中掌握的理论知识,能提高学生的综合素质、更好地培养学生的创新精神和实践能力,起着日常理论教学所不可替代的特殊作用,通过加大实践教学在课程设置中的比重,能有利于“高技能应用型人才的培养”。在实践性教学所包含的实验、实训与实习三大环节中,不但要认真编制实践教学大纲与计划,还应该对实验内容及方法进行合理改革调整,在实验中,指导教师一定要精于演示,才能带动学生,促进学生的实际技能操练。可以采用role playing的方式,在实验与实训中让每两位学生结成训练对,分别扮演医生和患者的角色进行操作训练并互换角色,教师对于学生操作中存在的问题和不足及时给予指导。实践教学是影像技术专业的重点和难点,是一门应用性的学科, 应该着重培养学生的动手能力和解决实际应用的能力。在日常教学中还应该适当增加实训教学,每学期抽出一定的时间,以“模拟医院的方式将医学模拟设备应用于影像技术专业技术实践教学, 倡导以贴近医院的真实环和更符合医学伦理学的方式开展实践和考核”。或者带领学生到附属教学医院,充分利用医院的影像设备提高学生的综合能力和临床实际操作技能。在临床实习教学中,充分安排学生在三级以上具备CT、MRI等大型影像设备以及具有较高诊断和操作技术水平的教学医院实习,开展技能实训,让学生在岗位的氛围中印证所学专业知识,激发学生的学习热情。健全实习管理制度,确保实习质量。 (六)立足校本实际,深化丰富教学资源 课程设置的成功依赖于学校提供的教育资源。首先要加强师资队伍的建设,教师的整体素质决定了课程的实施。作为应用型的医学影像技术专业,教师不但要有扎实的理论功底,还要富有前瞻性,能够站在技术的最前沿,要充分掌握本行业的工作背景和行业发展情况。院校在师资的培养上要注意突破教师的单一教书职能,积极鼓励教师到医疗卫生行业的一线进行充分的理论实践,丰富教师的专业素养。同一门课程可以由不同的教师承担,互帮互学,取长补短。院校可以根据需要合理地甄选本行业优秀人才做兼职教师,与专任教师发挥各自所长,共同承担课程的教学任务。 积极研制与开发校本教材,从本院校与服务区的实际出发,增强专业课程的适应性。在《普通高等学校高职高专(医药卫生类)目录专业简介》中,鼓励各个高职高专院校开设学校的特色课程。而目前大多院校的课程建设研究只是初级阶段,基本是沿用原来的老教材,目前还没有使用效果更好、具有影响力的教材。所以院校应该根据影像技术专业的特点,大力进行校本教材的开发。根据医学影像技术专业特点和职业岗位的要求,可以由院校和附属医院共同合作编写医学影像技术专业特色教材及与之相配套的实验、实训指导书,并由附属医院共同承担部分专业课程的教学与实训工作。充分利用各种渠道、各种方式和现代教育技术,改革教学模式,以提高提高学生专业技能水平为目标,为毕业生在各级医院就业做好更充分的岗位适应准备。鼓励教学一线教师积极采用国内外同类课程的优秀教材,通过对该教材内容的吸收与消化,并结合本校实际和专业的特点进行适当的调整和进行校本化处理,提高教材的适用性。体现医学影像技术类专业的特点,理论知识宜广不宜深,实践内容要以就业岗位职能为依据。充分利用学校现有的教学资源,同时加大资金投入,购入先进的教学设施和相应的实验设备,充分满足教学需要。 人类已经迈入21世纪,随着科技的进步和人民生活水平的提高,社会对各类医学人才的需求急剧加大,所以医学影像技术专业必将会有极大的发展空间。为了应对新的机遇,高职院校医学影像专业必须深化课程改革,了解课程结构的现状,深入分析其不足,对现有课程结构体系进行变革,按照有关依据和原则构建合理的课程结构,以培养一大批适应市场需求的专门人才。 医学影像论文:有关医学影像学教学的几点思考 【关键词】 医学影像 医学影像学是现代医学领域发展最快、涉及范围最广的学科之一。从形态学到功能、分子影像学,从静态到动态,从二维到三维,从定性诊断到定量诊断,从单纯诊断到诊断、治疗并重,现代医学影像学与传统医学影像学相比,有许多新特点、新领域。如何改革与完善医学影像学教学,使之更好地适应临床、科研以及教学的需要,有不少问题值得思考 [1,2] 。 1 教学内容与教学重点 现代医学影像学借助普通放射、CT、MRI、DSA、USG和ECT等不同的成像原理与方法,使人体内部解剖和器官成像,以了解人体解剖、生理功能状况及病理变化,在影像监视下采集标本或对某些疾病进行治疗,达到活体诊断和介入治疗的目的。其获取影像、处理影像、分析与利用影像的深度和广度都是传统放射学科无法比拟的。实习现代医学影像学不仅要掌握丰富的专业内容,而且要具备一定的物理、数学、计算机知识,有扎实的解剖、病理、生理、生化甚至分子生物学基础,同时也要了解和掌握内、外、妇、儿等临床相关学科知识与技能。仅靠四五年系统学习与实习很难系统掌握全部内容。在现有学制的情况下,强调专业知识的培养,必然影响基础理论和相关临床知识的学习,使学生知识面过窄,影响学生的发展空间和发展潜力。反之会造成学生专业知识少,一时难以适应影像科工作,又会影响学校和学生的声誉,甚至影响学生就业。因此,基础理论、专业知识、临床相关学科知识,及专业本身各内容如何合理安排和突出重点,需要组织医学影像学专家、老师、有相当工作经验的影像毕业生及在校学生进行深入讨论;是否参考国外做法,改变医学影像学专业学生的学制与培养方法需要探讨 [1~4] 。 2 医学影像学发展与教学内容更新 自伦琴1895年发现X线,放射学形成到现在,影像专业虽然只有百年历史,但其发展着实令人惊叹。不仅CT、MRI软硬件的更新令人目不暇接,数字影像给普放、介入崭新的发展机遇,现在几乎人体每个系统都与影像有着密切的关系;DSA、CT、MRI、USG等导向下的治疗更使介入治疗“无孔不如、无孔也入”,各种微创治疗在国内外开展得正是如火如荼;现代影像学已不在单纯是反映人体的解剖和病理改变的经验学科。它不单可提供质的诊断,还可区分量的差别,已深入到活体功能研究(脑、心、肝、肾等功能成像)、反映活体生化代谢及分子生物学改变等领域,分子影像学已经悄然兴起。现在世界上每年都会涌现许多新的影像成果和专著。而我们的影像学教材,尽管不断改版与更新内容,仍然明显落后于医学影像学的发展。一些内容没掌握已经过时,一些内容学了临床已不再应用,一些临床常用的内容反而没学的现象经常遇到 [1,2,4] 。因此,医学影像学教师加强学习与交流十分重要,这样既利于及时补充学术界公认的重要内容、删除过时内容,也利于启发学生探索学习新知识的兴趣。 3 基础理论学习与学习能力培养 现代医学影像学横跨诸多学科,在知识时代不仅本身随影像设备和检查技术不断发展,相关学科的进步也在有力地推动着影像学学科的发展。学生时代再长、学生再用功,掌握的内容仍然是有限的。这就使得培养学生的学习能力尤为重要;这就使解剖、病理、生理、生化等专业基础学科显得尤为重要,它们不仅是影像的基石,而且知识更新相对较慢 [2,4,5] 。只有医学基础扎实,自学与终生学习能力较强者,才能最终成为医学影像学科的佼佼者。 4 讲授式教学与启发式教学 随着计算机软硬件的飞速发展,多媒体教学已逐渐为 各大院校采纳。教学模式概括起来可分为讲授式教学与启发式教学两种,前者教师先讲授基本原理、概念、定义,如龛影、充盈缺损的定义及影像征象,附以图像、文字说明加深基本知识的理解,以使学生有效的学习。后者教师先提出问题,由学生通过计算机网络的影像教学系统及手头资料,进行检索、学习,教师可及时回答个别问题,也可通过投影仪呈现共同存在的问题,进行归纳和总结。讲授式教学教师主动、学生被动,学时易控制,适合基本原理、概念和定义等内容的学习。启发式教学应学生主动、教师引导,注重学习过程,利于提高学生对影像知识的分析能力、自学能力及运用能力 [6~8] 。实际教学过程中那些内容适合讲授式教学,那些内容适合启发式教学,两种方法如何相互结合,达到相得益彰的效果尚需在影像多媒体教学中不断探索提高。 5 知识考核与能力考核 传统的考核多注重考核学生掌握知识的多少,而不是学习知识能力的大小;注重考核学生技能掌握的多少,而不是学习技能能力的高低。学校以此判定教师工作的好坏,医院以此评价学生的优劣。这种考核只能反映一定时期的教、学结果,不能反映学生学习新知识、新技能的本领,难以适应医学影像快速发展的需要,这不仅使教师的教学方法陷于陈旧古板,而且使一些再学习能力、发展潜力大、动手能力强的学生长期得不到有效锻炼和培养 [1,2,7] 。因此,如何传统的考核知识与技能与考核学生掌握新知识、新技能的本领相结合,也应已成为学校和医院教学中关注的问题之一。总之,现代医学影像学涵盖学科领域广,知识更新速度快,学生学习任务重,目前确实有必要站在发展的角度,从学校培养学生的近期和远期效果综合审视现代医学影像学的教学内容、教学方法及教学目的与考核机制。 医学影像论文:医学影像学传统教学及多媒体教学的比较 医学影像学是以病理为基础,根据图象来进行疾病诊断的科学。形象、直观为其特点,因此在教学上亦有其特殊性。97年下学期我们开始尝试改变传统教学方式,对94级影像医学专业学生采用多媒体教学。为了总结经验,我们通过任课老师的座谈会和在学生中进行反馈性调查,比较使用传统教学方法和多媒体教学方法的效果。现总结如下。 一、材料与方法 教师方面的调查以座谈会方式进行,参加座谈教师10人,7人为有10年以上上大课经验的教授及副教授;3人为讲师,主要是带实习。全部教师均用多媒体形式进行教学,学期课时20小时以上。座谈的内容,包括多媒体教学对授课内容的贯彻是否全面,上课演讲难易度,示教效果,备课所需时间及效果等。学生调查形式为问卷调查。接受问卷调查的学生为94级医学影像专业学生,28人。在接受多媒体教学之前,这些学生已经通过传统教学方法上完了放射诊断学中的呼吸、循环、头颅五官系统。消化、泌尿、骨关节系统则采用多媒体教学。 二、结果 1、全部教师认为与传统教学方法对比,多媒体教材信息量大,图文并茂。所包括内容完全满足教学大纲的要求。课前准备所花时间少,借助电脑优势,相当于在课前把所需要贯彻的内容首先输入电脑。 2、上课时演讲方便,轻松自如,生动,得心应手,易于讲深讲透。 3、避免了过去上课中由于记忆不深可能出现讲漏或少讲的情况。 4、有时因工作需要,教学中可能临时需要更换教师,因为教研室有同一的多媒体教材,替换上的教师稍加备课也能掌握授课内容与进度,保证授课内容的前后衔接,承上启下。 5、多媒体教学已不需要板书,减少了传统的烦琐和不卫生的黑板书写教学工作 6、学生调查结果见表。 教学效果调查表 课堂生动 图文清晰 笔记易记 易理解 课后不必复习 课后稍复习即可记忆 多媒多媒体教学 68% 100% 43% 64% 20% 60%传统教学 32% 18% 67% 36% 5% 50% 三、讨论 1、多媒体教材代替了传统的讲义。多媒体教材由有丰富教学经验副高以上职称的教师编写脚本,根据教学大纲以统一的格式编写每一次课的脚本,并将丰富的教学经验及教学技巧融入多媒体教材。编成的多媒体脚本通过Powerpoint的形式制作成多媒体演示稿,并储存于电脑。便于保存、修改及重复使用。教师上课前通过提供的多媒体教材进行备课,改变了过去备课时写教案背教案的教学准备方法,也可根据自已的教学习惯和当时需要进行教材的修改、补充,添加新的知识。在教学中,即使不同的教师讲课,也可能获得到相同的教学效果。 2、灵活的多媒体演示使老师讲课得心应手。作为医学影像学主要课程的放射诊断学,传统的医学影像学一般通过老师黑板、挂图、影像图像演示、语言讲解来进行。尽管教师想方设法在语言描述、画图,幻灯片制作等方面作了很大改进,但常常感到“影像影像,有影不象”,学起来枯燥无味,影响教学效果。多媒体教材将教学内容提纲、重点制成幻灯片,结合图像信息库中大量图像,配上背景图案、声音、动态效果,进一步扩大表现手段。通过大屏幕多媒体投影仪同步演示,书本上的知识就具体、准确、形象的展示在学生面前。教师在教学演示中,根据内容需要随时调动多媒体资料,如需要图像演示,可调出储存在电脑硬盘、光盘中的各种图像,需要进行血管造影、胃肠道造影演示可通过多媒体系统调出录象、VCD的有关资料,需要演示实物标本,书本资料,可通过实物投影来完成。教师在整个课堂中轻松自如,理论联系实际,动静结合地进行讲解和演示,讲得生动活泼,得心应手,取得应有的教学效果。 3、多媒体教学使学生有一个视听新感觉。灵活多变的多媒体教学既贯彻了教学大纲的内容,充实学生的基础知识,又增加了新技术、新进展,拓宽了知识面。68%的学生认为课堂气氛更活跃;多媒体教学图文并茂,动静结合,通过视觉、听觉,从多方面剌激大脑皮层,改变过去单一的教学方式,引发学生学习兴趣。100%学生认为多媒体教材图像更清晰,文字简洁、清楚,一些复杂的影像学解剖、各种异常的影像学表现和征象过去越说越复杂,越说越糊涂,通过多媒体大量图片,多方位的旋转演示,学生轻而易举接受。真可谓“百闻不如一见”,“为看不知道,一看忘不掉”。学生反映多媒体教学,课堂的趣味性,生动性,可学性非常明显,便于知识消化吸收,便于记忆,70%的内容课后稍加复习甚至不用复习即可记住,增强了学生学好专业知识的信心;64%学生认为多媒体教学融图、文、声于一体,理解印象深刻,更容易掌握书本知识。 4、有待改进提高的问题。反馈调查中,部分学生认为幻灯片翻页过快,做笔记跟不上,影响课后复习,因而可能影响考试成绩,认为传统教学边讲解边板书更容易做笔记和理解。这可能是一个适应过程。多年来的教学习惯,教师和学生都比较容易适应照本宣科,逐条逐段地讲解和学习。学生认为背好书本内容就能考好,就能学好。多媒体教材容大量理论和临床实践内容,比如必要的文字以显示内容的重点,加上线图、解剖图进一步说明,再加上包括传统X线照片、CT、MRI等各种实际图像从多方面反复演示,反复印证地进行讲解。说明的内容增加,自然演示翻页可能过快。实际上只要能记住基本内容和重点,各种演示的图像并不需要死记硬背,了解、有印象就可以了。由于我们多媒体教学才刚刚起步,教师在多媒体制作和教学中也还存在提高和改进的问题。多媒体最好图文结合讲解,文字显示少而精,突出重点,所用的图像能够说明问题。讲课中不能简单地宣读多媒体上所显示的内容,应根据所讲的疾病从基础理论、临床表现、影像学表现和诊断方面由浅入深,从简到繁地讲解,讲解的内容反映在多媒体上。这样才可能引导学生通过听老师讲解,在理解老师讲解内容的基础上来做笔记,而不是盲目地、没有理解地来做笔记,获得真正的教学效果。
轨道交通论文:信息通讯系统轨道交通论文 一传输系统是城市轨道交通信息通讯系统的优秀 在城市轨道交通信息通讯系统中,传输系统是其优秀和骨干系统,各种信息都是通过传输系统来完成传递的。当前在我国城市轨道系统中比较常见的传输技术主要有三种,以下将简单介绍分析这三种技术。 1开放式传输网络技术 开放式传输网络技术的性能比较稳定,具备非常多的接口类型还有数据,是一项专门为城市轨道交通进行服务的技术。然而,由于该技术缺乏统一的国际标准,造成其本身的封闭性,不利于进行系统的升级和优化。另外,我国在城市轨道交通方面的业务量越来越大,在宽带不断改进的环境下,开放式传输网络技术已经适应不了宽带的需求。 2同步数字传输技术 同步作数字传输技术,作为电信骨干网中非常重要的一部分,比开放式传输网络技术显得更加成熟和优秀。该技术具备统一的国际标准,为系统的更新换代提供了可能性,另外还有自愈以及网管的功能。但是,该技术还有一些欠缺,例如,语音业务是同步数字传输技术主要服务项目,因此在数据和图像业务方面还存在着不足。 3异步转移模式技术 异步转移模式技术的优势在于,一是业务服务对象比较多样,可以给各种业务提供服务,特别是在视频的相关业务中,其效果非常明显;二是能够有效地提高宽带的使用效率,这是因为该技术属于面向连接的技术,使用统计复用功能就能实现宽带利用率的提高。然而,由于异步转移模式技术系统的复杂性,导致该技术不够准确可靠,此外该技术的成本比较高,这也对该技术的发展产生了不利的影响。另外值得一提的是,随着各种新型通讯新技术的开发和涌现,轨道交通的业务有了相当程度的发展,新型的业务不断成熟,对宽带的需求也有所上升。在未来城市轨道交通信息通讯系统中,将会采用千兆以太网技术和粗波分复用技术。其中,千兆以太网技术,能够和以太网及快速以太网兼容,并且具有直接、快速的特点,设备比较便宜,传输距离长,在一定程度上能够让城市轨道交通信息通讯系统组网的要求得到满足,而且也解决了以太网存在的缺陷;粗波分复用技术,已成为大容量电信骨干网的首选,它具有操作简单、价格便宜以及容量大等优点,未来城市轨道交通信息通讯系统中可以充分利用粗波分复用技术,值得推广。 二城市轨道交通信息通讯系统的其他子系统 1公务电话系统 公务电话系统作为轨道交通运营控制的重要通讯工具,主要是用于轨道交通线内部的一般公务通信,并且连接了市话网和一些相关的轨道交通线的公务电话网。在轨道交通线内部,可以直接通过拨号进行通话;如果与公用电话网的用户通话,那么是由全自动或是半自动的出入局来完成呼叫。另外,该系统应该要有其他普通程控交换系统所不具备的功能,例如,和时钟系统的时间达到一致。 2专用电话系统 专用电话系统是轨道系统所专用的,是为轨道交通行车指挥、系统能够正常运行所专门设置的通信设备,主要负责的是控制中心和各车站的列车、电力、防灾及公安等方面的调度,并且还提供了紧急电话、调度电话以及站间电话业务。在轨道交通中使用专用电话系统,有利于工作人员指挥列车的运行,以及进行设备的操作,同时也为行车调度提供了有力的支持。在应对突发状况时,为了快速解决事件,可以把系统内部的每台电话都设置成热线电话,进而保障行车安全。 3闭路电视监控系统 闭路电子监控系统通过图像通讯,能够跟踪、监控和记录实时的动态图像。该系统还具有指挥和管理的功能,有利于实现城市轨道交通自动化调度和管理。另外,电视监控系统的传输具有不对称的特点,导致车站到中心需要比较大的宽带,而中心到车站运用低速的数据业务即可。就目前来看,ATM技术仍是电视监控系统中最佳的传输机制,该系统可以利用ATM技术按需求连接、分配带宽的特点,保证图像的质量,同时也节省了所占的宽带。 4广播系统、时钟系统、无线系统、电源系统 广播系统由控制中心广播系统、停车场广播系统组成。首先广播系统采用的是模块化的设计,因而结构很简单,便于操作和安装;其次该系统具备很好的兼容性以及一致性,采取的是进口数字音频信号处理设备,可以根据需要进行自由组合。时钟系统主要有设在控制中心的GPS接收设备、主控母钟、各站铺助母钟、子钟以及传输设备等组成,其作用在于为乘客与工作人员提供标准时间,并且为其他系统提供统一的时间信号,从而实现全县统一的时间标准。无线通信系统包括列车无线通信、公安无线通信以及消防无线通信。是为列车运营、电力供应、日常维修、防灾救护提供指挥手段的专用通信系统。电源系统由配电设备、整流设备和蓄电池组成。电源系统是为通信设备中各系统正常运行提供电源保障。所以,电源系统一定要具有安全性和可靠性,可以满足不间断的运行。 三结束语 近年来,我国城市轨道交通信息通讯技术不断完善,有着良好的发展趋势。由于列车的安全行驶需要可靠性高的通讯系统的支持,工作人员需要在了解该系统的基础上,深入分析研究通讯系统,紧密地将通信与信号结合起来,进而形成一个集控制、指挥、通讯和信息为一体的系统。例外,注意结合运用无线卫星以及移动通讯等先进的科技,保障列车能够在运行过程中实现通讯联系,也有利于形成完善的通讯网,提高通讯系统的可靠性,并且保证列车在行驶过程中的安全。同时要提高城市轨道交通的服务水平,促进城市轨道交通稳定健康发展。 作者:李鹏单位:中铁一局集团电务工程有限公司 轨道交通论文:现代学徒制轨道交通论文 一、现代学徒制对教学运行管理的要求 1.现代学徒制人才培养方式对教学组织的要求。城市轨道交通专业方向和长春市轨道交通集团在原有的校企合作订单培养协议下,进一步完善了校企合作实施现代学徒制的管理机制,签订就业协议和学徒培养协议,建立招生即招工制度,学生从一入学就拥有企业学徒和学校学生双重身份,要分别在学校和企业工作岗位学习,接受由教师和企业师傅“双师”传授的知识和技能训练,呈现出工学交替、实岗育人、双师育人的特点。这些在学习地点和学习方式上发生的新变化就要求在教学组织时要合理安排、分配学校学习和企业学习时间,为学徒制教学实施搭建运行平台,确保人才培养方案落到实处。 2.现代学徒制专业课程设置对教学实施的要求。城市轨道交通专业方向针对长春市轨道交通集团的设备维修、车辆检修以及车辆驾驶等关键就业岗位,校企双方共同进行岗位典型工作任务、岗位职业能力要求分析,并按照技术技能型人才成长规律,将学生职业能力养成划分为职业基础能力培养阶段(学徒适应期)、职业专项能力培养阶段(学徒成长期)、职业综合能力培养阶段(学徒成熟期)等三个阶段,根据各阶段企业岗位能力结构要求,参照城市轨道交通车辆检修、轨道车辆驾驶、城市轨道交通供电与信号等岗位的企业技术标准,将企业员工内部培训课程、国家职业资格鉴定标准与教学内容相融合,分别设置学校课程和企业课程,形成理实并行、校企互通的课程体系(如47页表所示)。从城市轨道交通专业方向的课程体系中可以看出,在学生(学徒)各个培养阶段,学校课程和企业课程交替进行,学习地点在学校课堂、实训基地和实习企业三种教学环境中转换,由教师和师傅“双师”共同进行教学和训练。因此,针对这种教学内容、教学环境、教学组织者多样性的情况,要求教师和企业师傅分工合作,全面参与课程教学和考核,确保理论学习和岗位实践相辅相成、相互促进。 二、现代学徒制的教学组织与实施 1.根据课程特点,对接企业需求,旺入淡出安排学习时间。我们根据企业课程特点,结合长春市轨道交通集团运输高峰的周期性变化规律,在运输非繁忙阶段进行学校课程教学,而在企业职业岗位需求量较多的运输高峰期安排相应的企业课程教学,通过“旺入淡出”,灵活安排企业课程学习时间。在每年的7、8、9月份,长春市都要举办汽博会、农博会、东北亚博览会,这期间轻轨沿线运输业务量大幅度增加,站台运营管理工作量、车辆维护保养量、故障率也加大,企业急需大量人员进行运营维护。因此,我们打破传统的寒暑假和双休日作息制度,利用这个时间安排不同年级分别进行生产实习、城市轨道车辆故障检修、接触网专业技能实训、顶岗实习等企业课程教学,既解决了企业短期用人需求,同时也有效利用企业资源对学生进行岗位专项技能训练,实现实岗育人和校企双赢。 2.根据学习阶段,对接企业岗位,灵活配置带徒师傅。为有效促进知识学习、技能实训、工作实践的融合,确保学生切实掌握专业实践能力,城市轨道交通专业方向实行双师育人,即在实践教学中配备若干名学校教师和若干名企业带徒师傅,由学校教师和企业带徒师傅共同负责教学。其中学校教师负责实习组织管理和理论教学,重点指导学生专业知识的理解与把握、专业知识在实践中的运用;企业带徒师傅侧重指导学生实践操作、职业规范养成,以解决学生理论学习的不足。同时在不同的学习[摘要]现代学徒制是传统企业学徒培训与现代职业教育的有机结合,它围绕行业企业人才需求,利用校企合作育人平台,通过阶段,结合实习岗位特点,灵活配置带徒师傅,形成“一师多徒、一徒多师、一徒一师”的多种师带徒模式,保证学生既能够进行全面学习又可以得到专项指导。学徒适应期的专业认识实习是认知实习,目的是使学生对企业有一个初步了解和认识,采用一师多徒的带徒形式,一般是1个师傅带10个学徒。而生产实习属于岗位体验实习,要求学生全面了解企业岗位工作内容,因此采用一师多徒与一徒多师相结合的带徒形式。通常在一个岗位上,由1位师傅带3个徒弟,每个学徒将对所有体验岗位进行轮换实习,由不同岗位的师傅负责相关训练和指导。在学徒成长期属于岗位专项实习,采用一师一徒的带徒方式,每个学徒对应一位岗位师傅,完成岗位专项技能的训练和强化,逐步由师傅带领工作过渡到独立工作。灵活配置带徒师傅和岗位轮岗实习、岗位专项实习相结合,使学生既能够全面了解企业岗位工作内容,又术业有专攻,经过“岗位认知—体验—实践”,学生技能稳步提升,完成由“学生—学徒—准员工”的转变,真正实现毕业即上岗。 3.根据课程特点,对接岗位标准,采用多元考核评价方式。由于企业课程的学习地点、学习内容、学习组织者与学校课程完全不同,其考核更应侧重对技能、职业素质的评价,不但要检查学生对技能掌握、对知识在实际中的应用能力情况,还要考查学生的学习过程和学习态度,既要有定量评价又有定性评价。根据企业课程的教学重点我们将其分为“素质型“”理论+技能型”和“素质+技能型”三类课程,结合各类课程考核的重点分别采取不同的考核方式和考核指标。“素质型”课程以生产实习为代表,由于采取小组学习方式,考核评价主体为个人、小组、教师和师傅,考核指标参照企业员工岗位标准,重点考查工作态度、团队合作意识、协作配合能力、个人责任意识等。“理论+技能型”以城市轨道车辆故障检修、接触网专业技能实训为例,考核的重点为实践操作技能和理论知识运用能力,由企业师傅和学校教师共同进行考核,采取现场操作与答辩结合的考核方式,考核指标参照行业和企业技术标准定为工具和设备操作规范性、现场管理规范性、故障分析判断的准确性、故障检修的正确性等。“素质+技能型”课程以车辆实验与驾驶、电工作业实训为例,考核的重点为实践操作技能和职业素质,采用实际操作与职业资格鉴定相结合的考核方式以证代考,先由企业师傅参照《电力机车司机国家职业标准》《电工技术人员安全技术考核标准》进行模拟鉴定考核,考核合格后方可参加职业资格鉴定考核,最终使学生考取电动列车驾驶员职业资格证书、电工作业操作证。 三、现代学徒制教学运行管理的思考 1.根据专业、企业特点合理设计教学组织模式。现代学徒制主要采用工学交替方式进行人才培养、课程学习,在实际教学运行中应根据专业和企业特点采用不同的循环周期安排学校学习和企业学习时间。对于业务量平稳、不存在季节性或阶段性变化的企业,学校学习和企业学习时间可以进行小周期循环设置,比如在每周内都有2天在校学习,3天在企业学习;对于业务量存在典型阶段性变化的企业,就可以在业务量增加的时间段集中进行企业学习。不论采取哪种方式,都需要遵循教育规律,合理进行课程配置,保证工学衔接合理,使学生带着任务下企业,带着问题回学校,通过“理论—实践—再理论—再实践”的循环,逐步提升学生的理论知识水平和实践技能。 2.建立带徒师傅选拔、考核、激励机制。高素质的双师队伍是保证现代学徒制人才培养质量的基础,尤其是企业带徒师傅将对学生的技能水平、职业道德产生重要影响。因此应选择企业中技艺高超、经验丰富、敬业爱岗、素质过硬的业务骨干担任带徒师傅,同时校企双方还应共同制定带徒师傅的考核激励相关制度,共同实施考核,形成带徒师傅的优胜劣汰选拔机制。 作者:高芳周佩秋单位:长春职业技术学院工程技术分院长春职业技术学院 轨道交通论文:维修基地轨道交通论文 1生产污水的特点 我国城市轨道交通车辆段与维修基地生产污水的特点有:①水量不够稳定。不管是检修列车轴箱的区域,还是检修列车转向架的区域,其用水均属于设备内部循环,且通常情况下,需要4周左右才会放空一次。由于列车轴箱冲洗机和转向架冲洗机的不同,设备集水坑的容积也相应地有所不同,容积范围一般在20~35m3,平时水量均比较小,直到放空时水量才会相对增大一些,因而不够稳定。②列车进入定修前,表面清洗较为彻底的用水是吹扫库用水。由于处理工艺的差异,其用水量会发生很大的变化。目前,为了最大限度地避免在冲洗过程中影响到车体的电气设备,某些城市轨道交通车辆段已经开始雇用农民工擦洗车辆,这种方式能够大大降低水量的消耗。还有一些车辆段采用的是水洗后擦洗的方式,从清洗一辆列车来看,水量一般在3~10m3。通常情况下,这种排水一周内往往只有一两次。 2污水处理的有效措施 结合当前的处理工艺,对洗车污水和车辆检修生产污水进行集中处理可以采用以下几种工艺。 2.1调节沉淀对沉淀池进行调节设置,调节和沉淀池结合于一池设置。沉淀池的主要作用是使污水中的少量悬浮颗粒和无机沙尘沉淀下来。如果在实际生产和检修过程中产生的污水中有较多油分,为了避免污水中的含油物质被排出,可以在调节沉淀池的尾部增加一个浮油集油管,阻断含油物质的排放。 2.2加药气浮该处理工艺主要用于进一步去除污水中的SS、COD、油类物质和分子量比较大的化学药剂。在实际污水处理过程中,应该结合实际情况,选择聚合氯化铝作为混凝剂。通常情况下,可采用溶气气浮,但为了便于管理,也可以选择一体化的气浮设备。例如,当污水处理规模为100m3/d时,可以按照每天运行10h左右来决定初期设备的运行时间;当远期水量增加时,可以远期的设备运行时间调整到20h时,设备的处理能力可以达到200m3/d。考虑到设备在运行过程中可能出现故障,可同时选择两套处理能力为5m3/d的处理设备。 2.3过滤消毒由于在日常洗车过程中需要耗费大量的水,因此,为了节约用水,我国绝大多数城市轨道交通车辆段与维修基地内的用水主要采用的是中水。通过过滤消毒工艺处理可以进一步将水中的悬浮物质去除,并且可以将水中存在的有毒细菌杀灭,充分满足杂用水水质标准,从而将回收利用的水用于重复洗车或绿化。通常情况下,压力滤罐是主要的过滤设备,其过滤能力能够与气浮设备相对应。同时,可以选用小型的二氧化氯或次氯酸钠发生器作为消毒设备,将压力投加到中水的压力管上。 3结束语 综上所述,根据我国的环境保护要求,城市轨道交通车辆段与维修基地的生产污水必须经过有效的处理并达到排放标准之后才能够排放。因此,为了减少投资和管理,应该尽量对洗车污水和车辆检修生产污水进行集中处理。而在集中处理过程当中,应该充分结合每天的实际检修工作量和洗车数量来确定污水处理站的规模。同时,在计算生产污水时,不能考虑同一时间和同一天排水。另外,污水处理应该采用调节沉淀、加药气浮和过滤消毒等方法。 作者:姜晓黎单位:大连地铁运营有限公司 轨道交通论文:PPP模式轨道交通论文 一、晋中至太原城际铁路项目 2014年10月23日,山西省发展和改革委员会下达“晋中至太原城际试验段项目建议书的批复”,我省首起城际轨道交通建设项目正式启动。晋中轨道交通工程项目是连接山西科技创新城、山西高校新校区、晋中城区和太原市区的重要基础设施,能有效促进两市人流、物流、信息流等互动发展,是推进太原晋中同城化建设具有里程碑意义的标志性工程。该项目,晋中至太原城际铁路(人民南路—环城东路)西起太原地铁2号线一期工程终点站人民南路车站,出站后折向东,沿规划道路布设,至集装箱货运站折向东北,沿迎宾街向东,至环城东路西侧的环城东路站,全线线路长19.81公里,初期开设车站8座(人民南路站、山大新区站、南六堡站、银海心悦站、汇通路站、迎宾广场站、锦纶路站、环城东路站),预留车站5座,其中地下车站2座,全线设车辆段1处,主变电站2座,控制中心1处,与地铁2号线设联络线1条,预留停车场1处。项目采用轻轨制式修建,车辆选用B型车,按初期4辆编组,高峰时8对/小时;远期4辆编组,高峰时22对/小时组织运营。项目投资预估算总额67.58亿元,技术经济指标3.41亿元/正线公里。其中,人民南路站~南六堡站(含)线路长度约9.68公里,预估算总额28.51亿元,技术经济指标2.94亿元/正线公里;南六堡站(不含)~环城路东站线路长度约10.13公里,预估算总额39.07亿元,技术经济指标3.86亿元/正线公里。 二、晋中至太原城际铁路PPP项目的组织设计 根据晋中至太原城际铁路项目情况,结合PPP设计原则,我们试制其组织构架图一是主办方的设置:10月24日,在市长办公会上,确定了市公投公司代表市政府注资成立我市轨道交通投资公司,我们认为,2013年底,市公投公司经重组后,职能定位于市城建项目的投融资,建设职能已经剥离,确须新成立轨道交通投资公司,赋予其建设和国有资本管理职能。二是承办方的设置:暂以目前同我市有接触的中国北车集团模拟。三是投资的问题:投资分为两块,一块市国资或公投公司,通过注册资本金、土地整理、特许经营权和贷款贴息等方式,折合入股,按国内惯例,占到总投资额的10-20%;一块是中国北车集团,以资本和技术等方式,直接入股,按国内惯例,占到总投资额的80-90%。四是建设运营模式:晋中至太原城际铁路有限公司(虚拟名)由中国北车集团组织建设,具体承担车辆、信号等设备资产的投资、运营和维护;洞体、车站等土建工程由政府投资方负责。五是资产的保值和利益的分配:晋中至太原城际铁路有限公司正式运营后,在项目成长期(无利润期),政府将其投资所形成的资产,以无偿的形式交给PPP项目公司,为其实现正常投资收益提供保障;在项目成熟期(利润实现期),为收回部分政府投资,同时避免中国北车集团产生超额利润,将通过固定租金方式的形式,使市国资公司参与收益的分配;在项目特许期结束后,中国北车集团无偿将晋中至太原城际铁路有限公司全部资产移交或续签经营合同。 三、财政部门扶持轨道交通的具体思路 PPP作为一个新的融资模式,在我省还未得到应用。按照中央精神和财政部相关文件要求,财政部门在整个PPP项目运行过程中,肩负着重要使命,要综合考虑公共服务需要、责任风险分担、产出标准、关键绩效指标、支付方式、融资方案和所需要的财政补贴等要素,平衡好项目财务效益和社会效益,确保实现激励相容。就现阶段而言,市财政部门要做如下几方面工作: 一是以中央精神为指针,以财政部相关文件为方向,尽快代政府起草“晋中市人民政府关于推广政府和社会资本合作(PPP)试点的实施意见”。该实施意见将立足于晋中实际,契合我市经济社会和综合财力现状,同时参考晋中至太原城际铁路项目推进中发现的新情况和新问题抓紧制定,初步构想,该实施意见初步设想包括试点项目范围、试点项目确立、试点项目实施和试点项目监管等具体内容,争取在11月底前拿出征求意见稿。 二是站在扩内需,求发展的高度,按照PPP项目的现实发展需求,在项目采购、预算管理、收费定价调整机制、绩效评价等方面谋求管理新模式。按照2014年出台的、涉及财政管理改革的新《中华人民共和国预算法》、《深化财税体制改革总体方案》、《国务院关于加强地方政府性债务管理的意见》和《关于深化预算管理制度改革的决定》等法规文件精神,市财政部门依法依规,现已展开对PPP模式下,地方财政中长期可持续发展的相关研究,力争实现对PPP模式的全程管理、服务和评价,进一步提升我市的资金使用效益和公共服务水平。 三是把晋中至太原城际铁路建设为全省标杆性项目,争取进入财政部的政府和社会资本合作项目库,拓宽我市PPP项目建设的资金来源。财政部的文件中,提出设立PPP项目库的设想,并将为此安排对示范项目的专项转移支付资金;同时,新预算法规定:经国务院批准的省、自治区、直辖市的预算中必需的建设投资的部分资金,可以在国务院确定的限额内,通过发行地方政府债券举借债务的方式筹措。因此,晋中至太原城际铁路建设必须高起点起步,力争建设成为全省PPP模式的标杆性项目,拓宽资金渠道。四是多轮驱动,唯实唯先,运用全社会的资产资本参与项目建设,设计好项目投资的顶层规划,为晋中至太原城际铁路建设提供资金层面的充足保障。晋中至太原城际铁路项目投资预估算总额67.58亿元,按照国内城市轨道交通PPP模式中,政府和社会资本参与项目建设的资金占比惯例,政府一般占到10-20%,以上限20%测算,我市需拿出13.5亿元。这部分资金怎么拿?从哪拿?分几年拿?成为摆在我们面前最为现实的问题。就资金来源的筹措,我们市财政有如下的具体思路:一对原定每年2亿的项目资金实现腾挪。按照市领导的部署,从2014年起,以后年度每年市财政将安排2个亿的新兴产业项目专项资金和传统产业项目专项资金,2014年的预算执行过程中,这两块基金的安排目前还未落实,已确定计划于2015年再行安排。这里想着重说明的是,这两块资金的安排是与新预算法相抵触的,因为这两块资金如安排,实属专项转移支付,并且是对具体实体工业企业的直接补助。按新预算法第十六条规定:市场竞争机制能够有效调节的事项不得设立专项转移支付。建议按照新预算法规定和中央PPP项目推进要求,这两块每年共计2亿的基金,以后年度均作为PPP项目的推进保障基金。晋中至太原城际铁路项目建设工期为4年,如取消我市原定新兴产业项目专项资金和传统产业项目专项资金,这4年可腾挪出8亿元的资金,可为我市该项目建设政府投入13.5亿元,夯实大的财政资金基础。我们的想法是2015年的两亿资金,其中,1亿元作为晋中至太原城际铁路项目新办企业的注册资本金,如该企业2014年底就挂牌,先采取挂账列支方式处理,2015年度编入市本级总预算;1亿元作为该项目运行实施中的各项前期费用。以后每年度,按工程实际,结合2亿元的PPP项目资金储备,实行动态补助。二着手争取省级专项转移支付。目前,福建省人民政府已经“推广政府和社会资本合作(PPP)试点的指导意见”,预计我省的相关意见年内也将颁布。如前所述,争取晋中至太原城际铁路项目进入财政部的政府和社会资本合作项目库,并获得中央专项转移支付,时间周期预期较长,格次预期较高。但争取进入省级项目库,并获取省财政的专项转移支付,短期内相对可行。建议待晋中至太原城际铁路项目正式启动后,就PPP模式在全省的带动示范作用问题向省政府和省财政厅提交申请专项转移支付的报告,内容应包括两大部分,一是一次性的前期资金,按大学城的经验,申请并获批3-5亿元,相对可行;二是财政补贴,用于补助项目运行无利润期的财政补贴,以每年5000万元至1亿元为宜。以一次性转移支付3亿元的下限和前四年每年财政补贴5000万元计算,预期争取5个亿。三是实时启动城际铁路冠名权和车体广告事宜。目前,列车传媒作为新兴媒体呈现出蓬勃发展态势。晋中至太原城际铁路项目须运用好这一潜在的资源。具体讲,待项目正式启动后,要及时对城际列车的冠名权实施拍卖,如未来车头标注“汾酒号”、“兰花号”等。同时,对列车视频、LED显示屏、椅背、桌面板等广告载体,实行统一打包,对省内各大广告公司招标拍卖。预期,每年可提供1亿元以上的广告收入。 四、总结 在晋中至太原城际铁路项目建设期的四年时间内,我市可总体筹措各项资金14个亿,基本可覆盖政府资金占上限20%的13.5亿元。就政府资金使用的安排,市财政有如下的具体思路:2015年腾挪出的2亿元原项目资金,1亿元作为注册资本金,待注册完毕,共同滚动成为晋中至太原城际铁路项目启动资金。待年底该项目经论证、挂牌与社会资本签订合作合同后,着手争取省政府的专项转移支付,共计5亿元,作为项目的征地拆迁和2015年度前期土建工程的建设资金。2016年起,市财政每年提供2个亿,并广告招商费用一起进入该项目的资金池,与目标公司(如中国北车集团)的车辆、信号等设备资产的投资一道组织对该项目的实施推进。随着新预算法的颁布,PPP作为创新型的融资方式,其发展势必将同政府投资相辅相成。该模式的应用与推广,势必会让社会投资涓涓细流汇成促发展、增福祉的澎湃浪潮,政府作为该模式的主导方和引领者,必定会有所作为,也必定会有所大为。 作者:赵姝单位:晋中市财政局 轨道交通论文:工程造价管理轨道交通论文 一、我国城市轨道交通工程造价控制的问题 (一)轨道工程造价重心相对片面。在我国,轨道工程造价的重心大多数集中于施工过程中的,例如,审核施工图的预算、建安工程款价的合理结算、算细账等等。虽然这些做法有一定的积极作用,但是这些都属于事后的补救。实际上,想要做到有效地控制轨道工程造价的方法就是把控制的重心转移到工程建设的前期建设上。只有在前期建设阶段做好控制,才能从根本上解决轨道交通造价的问题。 (二)轨道工程造价控制的积极性不高。由于轨道工程一般都是由政府投资来建设的,所以各级相关的工作人员大多会考虑如何才能够使建设方案更加的合理、如何才能保质保量地完成工程建设,这就导致很少会有人去考虑如何才能很好地减低造价,因此建设者在刚开始的时候就只注重到了社会效益,而忽略了经济效益。 (三)轨道工程造价的单位造价过高。对于较发达国家和地区来说,我国的建材价格与人力劳务价格都比较低,因此同类型的建设工程应该也是低的很多,然而我国轨道交通工程的造价却比许多的国家和地区高出好多。 (四)轨道工程造价控制的措施不完善。因为我国在思想上就对轨道工程造价管理不够重视,所以才使得在现今的社会上,有关于这些方面的措施也是不多,即使现在有一些比较好的措施,但其中大多数都是最近这几年才慢慢兴起的,并且效果也是不明显。 二、在全过程进行工程造价的原则 城市轨道的建设与其他的工程建设相比,有着自己独特的特点,其在科学的工程选址、适当的工程规模、最优的功能效应。合理的施工方案、多样的施工工法等等,有着不可比拟的优越特点。因此,在全过程工程造价控制,就要坚持四个原则: (一)适当的建设标准。在城市的轨道交通工程建设中一定要做到适当的技术、实用的设备、实际的装修、可靠的安全标准。总而言之就是要做到根据实际情况,实事求是,千万不要为了所谓的攀比,所谓的面子工程。 (二)详细的建设规划。城市轨道交通建设在规划的过程中一定要充分的考虑城市的未来建设和发展,这样做既有利于工程建设资金的筹集,又有利于助力城市的建设和经济的发展,并且也可以组织一些比较稳定的客流,来提高后期的收益。与此同时,轨道工程建设的路线应该尽可能的依照城市道路发展来布局,这样就可以避免一些拆迁的费用。 (三)采用科学的造价控制的方法。这其中就包括建立统一的全国轨道工程设计、预算编辑方法和配套的定额,进行限额设计,尝试一些新的计价体系等等方法。 三、全过程造价控制的具体措施 (一)决策阶段。在轨道交通工程的决策阶段上,应该根据对城市的功能结构、自然条件、经济状况、土地的利用开发、城市的总的规划和交通状况等等因素进行研究。要以保证安全和功能为前提条件,以交通的需求为出发点,要以客流为基础,进行多种方案的比较来选择。通过结合城市的发展现状来进行决策,有利于根据城市发展来降低造价成本,确定与城市总体规划相适应的轨道交通网络。 (二)设计阶段。轨道交通工程在设计时要求实用,尽可能地减少与基本功能不相关的设施。在轨道交通设计时,一定要要严格控制车站设备和管理用房的面积,优化车站的布局。具体的措施如下五个方面:1、推行积极的设计招标,形成竞争机制。项目的前期工作是投资控制的重要环节,其中设计单位起着重要作用。一定要抓住这个重要的环节,要使得设计单位不仅对项目担负起责任,而且必须对自己的项目进行严格的控制。所以,一定要引进竞争制度,这样就会使得竞争者在各个方面进行严密的控制。2、要积极主动地控制造价。设计单位在设计的过程中,既要追求设计的新颖合理,更要在先进的技术下注重经济效益。各个专业的设计人员应该把控制工程造价的意识融入到设计中去,引入适当的竞争制度,来增加设计人员的危机感和积极性,从而更好地更主动地控制造价。3.制定设计索赔和设计监理等制度。这些都是设计工程所必需的制度,只有建立了完善的管理制度,才能够是人们在设计的时候会有整体性的提高,对于工程的整体质量也是有了保障。4.加强限额设计管理。在设计阶段,就应该用限额设计的方法来进行费用的控制,对于限额设计进行跟踪观察,对于偏离控制的费用进行相应的分析,从而进行调整和修改。而对于必须要更改的,应该尽可能地提前,对于影响较大的重大设计变更,一定要做到先算账,后更改的方法。5、建立完善的激励机制。按照现行的设计计费方法,不论是哪一种,都是没有经济责任的。这一种计费方法使得设计单位只是一味的追求技术,而忽略了科学和经济效益。而在实际的工作中,经常出现设计过于的保守,施工过程中随意地变更设计等问题,这就会使得造价超出预算。因此,我们要对现在的计价计费方式和审核方式进行相应的改革。 (三)施工阶段。设计一旦完成,轨道工程造价的控制就转移到建设的实施上了,在建设方面实施公开招标的方式的措施如下:1、加强招标管理制度。推行公开的招标制度,是选择优秀的施工承包商、降低工程造价的有效方法。一定要坚持以施工图进行招标,要加强评标管理。2、加强施工合同的管理。要对招标文件之中影响工程造价的条件和原则进行不断地改善,以便于更好地控制投资管理。3、加强合同变更的管理。在合同执行的过程中,因为一些因素的影响,而引起产生合同的变更,完善的合同条件就是控制合同变更的基础。4、实施全面的成本管理。要建立健全成本责任制,是目标成本落实到人。 (四)竣工验收的阶段。1、工程管理控制人员必须直接参与最后的竣工验收工作。2、要充分发挥工程审计的作用,把好造价控制的最后一关。 四、结语 综上所言,对于轨道交通工程造价的管理是十分必要的。其中。工程造价的过程既包括工程前的设计工作,又包括施工工作,还包括竣工验收工作。只有在每个环节做到了控制,才能从根本上解决我国轨道交通造价高的问题,才能更好地促进轨道交通发展的。 作者:戴嘉辰单位:郑州市轨道交通有限公司 轨道交通论文:施工安全管理轨道交通论文 一、目前的施工安全措施 (一)勘察设计。在路线规划的前期准备时候,根据我们所规划的路线进行相应的一个勘察,如地质勘查,之后要制定一个好的地质勘察好的方案,还有就是要绘制出地质的解剖图。 (二)施工安全。 1、安全巡查制度。组织一个比较专业的检查队伍,这些队伍采取定期、不定期交叉的方式来进行检查轨道交通安全巡查。 2、完善的合同条款。随着工程管理经验的积累,及时的修订合同条款,以适应安全管理的需求,另外,对于一些相关部门的出台的新的政策,要做及时的了解,并且做好及时的应用。 3、安全管理的实施。实行安全教育,每一季度召开一次安全教育;安全检查评审管理,建设单位进行安全管理检查,实行了月度评分和年度评分相结合的检查方法,并把这种方法应用到施工和招标中去;联合检查,建设单位和当地建设行政管理部门联合组成,定期或不定期的对施工工程安全管理进行检查;地方管理等等。 4、安全技术的实施应急机制。有地质灾害防治小组、开展安全风险排查、引进外部力量的帮助、安全管理信息平台、盾构开仓气体检测和地铁设施保护。 二、施工安全管理的问题 (一)缺乏健全的安全管理体制。目前,在我国,存在着一大部分的轨道交通安全管理制度的问题,有的是甚至只是为了对付检查,因此在轨道交通安全管理的制定上就马马虎虎的,与实际的施工情况不相符。并且,在项目实施的过程中,由于相关的专业人才的不足,导致施工人员在施工的过程中不和规范的操作。 (二)安全管理投入不足。当前来说,竞争还比较激烈的交通工程市场,在这其中,有很多的施工单位为了进一步扩大自己的实力,就以比较低价的方式来进行争夺施工的承包权,但是由于过低的价格,就会导致自己单位的资金出现周转不灵,为了缓解这个问题,施工单位就采取相应的方法来解决,减少安全管理方面的投入就是一个看似比较好的方法,于是乎,这就造成了在安全管理方面的资金投入不足,这就导致施工人员的减少,但是为了完成任务,就让施工人员一个人担任好几个职务,最终,这样做会酿成严重的事故。 (三)人员综合素质不齐。在我国,但多数的施工的人员不是进过专业的技能培训的农民,农民进城务工存在着很大的流动性,首先就是自己的生命安全存在一定的威胁,而且还容易因为没有接受专业培训导致操作的不规范,造成安全事故,还有就是有的施工单位为了节约所谓的成本,就在开始的时候没有给自己的员工进行相关的职业培训。 三、施工安全管理的对策 (一)加强体系建设。想要做到轨道交通施工的顺利进行下去,就要对不同岗位的人进行不同的责任制度,将责任落实到具体的每一个人身上。同时,在施工的过程中,必要的监察和监督是必不可少的,对于出现不规范操作的人要做出相应的处罚,而对于表现良好的人实施奖励制度,这样就可以极大的刺激工作人员安全意识。 (二)加大安全投入。作为政府,就应该重视安全管理的重要性,并通过各种各样的流动宣传、典型事故•分析讲解等活动来是主管人员意识到安全管理的重要性。想要保证轨道交通的顺利安全进行,就要使得政府的有关部门做到认真对待。同时,对于安全管理方面的资金投入于是十分必要的,因为只有机械得到充分养护,才能够保证施工的顺利安全进行。此外,施工人员也要学习相关的对设备养护的技能,也必须做好必要的维护工作。同时,也可以在一些施工现场的显眼位置放置提示安全警示的标志,这样可以直接做到预防工作。 (三)加强人员素质培养。加强人员的培养,主要是分为两个方面,一个就是安全管理人员的培养,通过一些定期的专业技能的培养,提高他们的专业技能和安全意识,这样就可以使他们在进行安全管理时候更加专业的进行专业指导;另一个就是要做到施工人员的培养,可以通过一些形式多样的宣传活动来使他们提高自己的安全意识,并且做到在施工过程中规范的操作,这样就可以极大的降低安全事故的发生。 (四)改善施工条件。改善施工条件,就要在细节方面做到认真仔细。首先就是现场环境,改善施工人员工作的的现场环境可以做到最基本的保护措施;其次就是要做到用制度来管理人员,通过制定相应的规章制度规范操作,就可以保证施工程序的规范进行;最后就是要安排一些医务人员,为了防止意外事故的发生,及时接受医务治疗,做好充足的准备。 (五)开展风险评估。我国现代化安全管理的一项重要内容就是安全性评估和风险评估,就是对一个轨道交通项目安全基础现状和水平,进行科学的全面的测评,并且对各方面的危险因素的危害程度进行评估,用来明确轨道交通事故发生的重点以及需要采取的措施。由于轨道交通投资多、难度大的工程,每一个不同的阶段出现的不同的风险都会造成严重的危害,甚至会造成在灾难性的结果。实施风险评估,能够对施工周围进行比较全面的检查和评估,对于可能造成严重后果的风险因素提前进行预防来避免,从而能有效的减少事故的发生。在轨道交通施工的开始前,应该充分考虑和预防可能出现的风险,进行有效的风险评估和分析,建立起轨道交通风险工程预警系统,并且在施工的过程中注意对风险进行控制,制定相应的处理措施。 (六)采用科学的施工工艺在轨道交通施工的阶段,采用的是明挖、盾构、暗挖等施工方法和其他辅助的方法来进行的,容易产生不均匀的沉降,地面的塌陷等等问题,其最主要的原因就是底层周围岩土体的原始应力的变化和受破坏的重塑土的不坚固。由此可得,选择错误的施工方法会造成附近地下水管的断裂或者周围建筑物的开裂等问题。根据当地的实际情况在施工前选择正确的施工方法、结构材料、辅助方法和加固保护措施,根据相关的规章制度,经过上级的审批,在确认后实施,在实施的过程中根据新发现的情况,及时的作出计划变更或者是应急处理。 四、结语 轨道交通工程的施工安全,会受到来自各个方面的因素影响,想要做到轨道交通安全顺利的进行下去,就要做好制度规定的准备工作。轨道交通施工涉及了各个方面、各个专业,需要我们在各个方面做到安全预防和处理。只有促进轨道交通安全的发展,才能够使得轨道交通的质量取得良好成绩,最终促进了城市经济的发展。 作者:刘建威单位:郑州市轨道交通有限公司 轨道交通论文:供电职业人才培养城市轨道交通论文 一、城市轨道交通供电职业人才岗位及专业素养要求 苏州和上海、南京等大城市的轨道交通公司供电专业按岗位,一般分为两大类,城轨高电压和城轨接触网,高电压工种,需要对城轨供电系统内变配电所进行日常的运行、检修,对电气设备进行试验,以及SCADA系统维护检修。接触网工种要求对城轨接触网及相关设备进行周期性维护、检修、调试,并能不断改进接触网检修工艺。城市轨道交通供电专业应能培养适应城轨运营一线需要的,具有必备的基础及专业知识、良好的职业道德,掌握城市轨道交通主变电所、牵引变电所和降压变电所的运行、检修、试验、调试、施工、调度、故障处理作业,SCADA系统运行维护,掌握城市轨道交通接触网的维护、检修、调试、施工及事故抢修作业,能从事接触网工、变电检修工、变电值班员、SCADA系统检修等工作岗位的高素质技能型专业人才。 二、培养方式与教学计划 1.培养模式目前轨道交通的人才培养模式有三种,定向培养、订单培养、岗前培训式三种。在国内,大中专院校中还没有正式设置地铁供用电专业,地铁供用电的专业人才大多来自电气化铁道供电,电气工程等相关专业,而随着地铁项目陆续开工及投运,轨道交通人才呈现需求量大,专业性强的特点。苏州轨交1号线首批一线专业人才的培养,采用了“订单式”培养模式,介于当时苏州本身不具备学生现场学习与实践条件,采用了外送至北京、上海、广州、南京等城市的地铁公司现场培训3到6个月的实践培训方式。截至目前,苏州已有两条运营轨道交通线路。在与院校原有的合作培养经验及本身现有的运营经验基础下,具备了逐步完善和深化人才培养的条件,在人才培养的周期和专业知识技能等方面可以更具针对性和合理性。 2.培养课程计划结合苏州轨道交通运营公司供电中心对人才专业能力需求及校企合作的框架内容,经过校企双方专业负责人的交流及协商,确定了供电专业人才培养的内容。该专业的课程体系框图如图1,主要分为四大模块。 (1)基础素质模块。该模块体现了高职教育对大学生基础知识及基本应用能力的要求,使其掌握基本的语言文字、外语、计算机应用知识与技能。 (2)优秀岗位能力模块。分为专业基本技术、专业优秀技术、专业方向技能三部分内容。 1)专业基本技术,要求具备机械基础、工程力学、工程制图、机械零件等机械类和电工电子、电机、电气控制等电类专业基础知识,属于专业基础平台课程。 2)专业优秀技术,体现城市轨道交通供电专业特点,通过各课程使学生掌握城市轨道交通供电系统的结构、高压电器设备原理、变配电综合自动化系统、电力监控系统的原理以及相关电气设备的运行维护。 3)专业方向技能,体现了城市轨道交通供电两大专业岗位,高电压和接触网的专业技能。高电压方向体现了城轨供电系统高压设备及继电保护专业知识的应用,并要求熟悉城轨牵引供电系统专业的安全规则。利用院校高电压、供配电、及继电保护实训室内开展的实训来训练学生的基本技能,通过赴轨道交通运营公司供电中心进行高电压的认识实习,增加对现场设备的作感性认识,该实习一般可安排在学生定岗实习前的一个学期,而到了顶岗实习期间,再到公司参加专业岗位的培训和实践来提升岗位工作能力。接触网方向体现了接触网(柔性接触网、刚性接触网和第三轨)的结构组成、作用,要求掌握接触网的受力力学分析和计算,掌握接触网结构中各种负载的分析计算方法、接触网平面设计的基本内容及一般技术原则,能够读懂接触网平面布置图、电气分段示意图和各种装配图,掌握接触网运营、检修和施工的标准及工艺。通过学校接触网实训室的实训来掌握常用接触网零件、设备与工具。通过接触网支柱的登杆训练适应将来现场作业中的登高作业。通过赴轨道公司参观、跟现场运营班作业进行接触网现场实习。 (3)综合应用模块,要求学生在校期间完成高压进网作业许可证的培训及考核,该证是供电类专业进行高压作业的许可证,是城轨供电岗位的必备证书。同时需要完成毕业设计。 (4)拓展模块,通过选修课及专业讲座的形式,使得学生了解轨道交通公司的运营管理、公司内涵以及轨道交通供电应用的新技术。该课程可以通过轨道交通公司的人教部门和供电专业人员授课完成,这样利于学生提前了解企业,缩短学生入职适应时间。 三、校企合作资源共享及实训基地的建立 教学资源共享。共享图书、教材、网络数据库教学资源,校企合作开发城轨供电类教材。共建专业教师团队。院校的专业教师可以到企业授课,苏州轨交公司具有丰富经验的工程师到校授课或开专业讲座。院校供电专业教师团队和轨交公司供电专业工程师组成优势互补的专兼职教师团队。共建校内外实训基地。教学仪器市场上还没有专门针对城轨供电专业的实训仪器和设备,学校可以通过在传统变电站综合自动化等实训设备上进行模块化改造,比如在供配电实训装置中,增加城轨牵引供电模块,再加以改造,使其成为地铁中典型的牵引降压混合变电所装置。同时与当地轨道交通企业共建现场性强的接触网和高电压实训基地。给学生及在职人员提供实践与训练的场所,开展职业资格认定合作。学校专业教师下企业实践。利用假期下轨道交通公司运营一线,了解和掌握最新的轨道交通供电技术,跟踪最新的运营动态。 四、就业服务与保障 就业服务的对象是学生,而根本上是学生、学校、企业三者的关系。协调好三者关系,学生的就业服务就能做好。首先在学生在校学习过程中,创造与轨道交通公司互动的条件,通过邀请城轨公司的工程师给已组成的“地铁班”定期进行企业文化和专业技术讲座,通过学生实习前纳入教学计划的认识参观实习,以及在学生下城轨公司顶岗实习期间组织专业教师的定期巡视,来完成过程性监督和保障。完善学生预就业实习阶段的意外保险与医疗。现有轨道交通公司对于实习的每个学生提供一定的住宿和生活补助,使其无后顾之忧。而对于城轨公司不予录取的学生,学校积极组织再推荐就业等都是作为该专业所必须的就业服务保障。 五、总结 随着城市轨道交通建设步伐加快,其专业人才需求呈现数量多,专业需求性强的特点。针对苏州轨道交通供电职业人才培养与实践的研究,希望可以对地方轨道交通供电人才培养起到借鉴作用。 作者:史志平董健单位:苏州大学机电工程学院苏州轨道交通运营有限公司 轨道交通论文:主数据管理应用下的轨道交通论文 1主数据管理系统建设需求分析 随着企业日益向全球化迈进,为应对不同业务部门的个性化需求,信息系统越来越多,众多系统造成数据量不断增加。主数据在不同系统中的重叠现象日益显著,由于同一主数据在不同系统内部的标志和描述不统一,从而导致企业数据大规模形成冗余,用户无法确定其有效性,造成维护成本居高不下,业务差错率升高。即便在同一个应用系统内,所涉及的物料、人员、客户等主数据信息随着使用范围不断扩大,数据规模和分散的程度也不断增长,同一主数据在同一应用系统中会被不同的用户维护成为不同的对象,企业无法出具精确的分析报表,导致企业领导无法做出正确的决策。因此,随着企业不断发展,在信息化道路上高质量的数据已经成为区别企业管理水平和竞争力的重要指标之一。主数据是企业运作过程中必须使用的基本信息,它们长期存储在数据库中,集中存储并且可以由各组织维护和使用,是系统稳定运行的基础。主数据的有效管控,可以支持经营管理层便捷地获取多种业务角度的全面分析报告,加深数据挖掘和透视;可以保证业务管理层使用主数据的一致性和实时性;并可以帮助业务操作层人员统一沟通语言,降低沟通成本。一个企业在信息化建设的道路上是否实施了主数据管理最终的结果有着鲜明的对比。 2主数据管理系统建设目标 根据该公司信息化建设的总体规划和分布实施的策略,主数据管理系统建设的优秀目标为:1)整个集团内制定并执行统一的,并且是符合业务要求的、科学合理的主数据标准;2)通过主数据标准的执行使得企业内部各个业务环节使用的主数据完整统一,只有一个真实的版本并且质量较高;3)提高数据的使用率和用户对企业数据质量的信任度;4)满足企业的诸多管理战略目标的需求。 3主数据管理系统实施 3.1主要实施内容1)制定四类主数据标准会计科目:立足于集团财务报表需求制定统一的会计科目体系。物料:包括原材料、标准件、成品和半成品,重点解决物料整体分类和对应属性标准。客户:制定集团统一管理的客户主数据的数据标准。供应商:制定集团统一管理的供应商主数据的数据标准。2)系统建设固化主数据标准和管理流程等,为用户管理主数据编码提供系统平台。实现对新增主数据编码的申请、审批、、更改、映射和查询功能。3)数据清理按制定的各类主数据标准对现有的会计科目、物料、客户和供应商数据进行清理,对清理后的规范数据进行集团统一编码,并导入主数据管理系统供集团及各企业共享使用。4)建立有效的管理流程和组织机构建立主数据管理流程和管理规范,建立主数据管理组织及职责设置。 3.2系统应用架构该公司选择了国际领先的SAP公司最新的主数据管理产品MDM7.1,提供了丰富的数据类型和强大的管理功能,但它本身没有流程审批控制功能。为了实现对集团主数据的申请、审核、等关键环节进行控制,将主数据标准、流程固话到系统中,该公司自主开发了工作流平台,并与SAPMDM系统集成应用,实现了整个集团主数据(物料编码、会计科目、供应商、客户)申请、审核、、修改等管理流程,为整个集团实现研发平台、企业资源计划系统(ERP)、决策支持系统(BW)等系统的全面集成共享奠定基础,实现了跨企业、跨系统的业务数据集成应用,主数据管理系统应用架构。 3.3实施方法MDM系统的实施是组织、流程、标准、平台高度集成的系统工程,实施推动工作巨大,主要的实施方法如下: 1)组织准备和MDM系统培训宣贯项目调研准备及集团数据标准宣贯,了解企业信息标准化现状并组织协调集团标准化专家进行标准培训。(1)了解企业各类主数据活跃数据量(存在于哪些系统,由哪些部门负责收集),确定数据收集范围。(2)了解企业各类主数据维护流程及编码规则。(3)建立企业主数据清理团队(包括内部顾问、关键用户)。(4)通过培训使最终用户了解主数据质量的重要性。(5)通过培训使最终用户了解物料、客户、供应商、会计科目等主数据标准规范。(6)通过培训使数据清理团队了解数据收集及清理方法。 2)数据收集及清理与数据的初始化(1)按照已确定的数据范围采集原始数据并存档。(2)制定数据清理流程及数据清理计划,划分数据清理过程相关人员职责。(3)汇总收集数据,按照主数据标准进行数据规范性检查,组织自身排重,检查和排重完毕后提报给MDM系统负责人,并存档;对于物料分类等标准问题,汇总记录后提交给集团标准化专家,并跟踪协调,直至问题全部解决。(4)MDM系统负责人对数据进行排重检查,将疑似重复数据反馈给原企业确认。(5)数据清理并检查完毕后,将清理出的所有主数据统一进行编码分配,导入MDM系统并下发至各企业相关信息系统。 3)MDM系统与企业信息系统集成(1)系统集成方案讨论,结合集团现有集成模式,根据企业的实际业务进行具体的集成方案讨论。(2)了解企业正在实施的系统内容,为系统集成及数据清理做好基础。(3)集成接口实现,制定数据映射规则,通过SAPPI进行配置,实现系统之间的数据集成。 4)上线前准备及系统配置(1)收集企业组织机构,完成主数据管理系统内组织机构的创建。(2)收集系统用户申请表,完成平台内用户创建,分配用户的角色、业务权限及功能权限。 (3)配置各类主数据的申请流程,包括物料、客户、供应商、会计科目等主数据的申请、修改、分发等业务流程。(4)组织相关业务部门关键用户进行MDM系统操作培训并编写用户操作手册。 5)系统上线及运维支持(1)建立系统运维组织及和职责划分。(2)做好系统支持及运维工作,及时解决出现的系统与数据问题,对问题进行汇总记录,并持续优化完善系统功能。 4应用效果及效益分析 4.1应用效果通过成功构建集团统一的主数据管理系统,建立集团统一的主数据标准、管理流程、支撑平台,保证整个集团基础公共数据的一致,促进了各企业规范基础管理,推进了全集团信息资源共享。为集团实现重要物料采购动态对标、财务综合分析、供应链优化提供有力支撑,有效提升集团科学决策分析能力。通过主数据管理系统的实施获得了以下收益:1)通过主数据管理系统逐步建立起集团公共基础数据标准库,实现了ERP、供应链管理系统和其它信息系统的灵活数据交换,为集团整体信息化建设综合集成和信息共享奠定基础。2)有效解决集团在进行信息化建设的过程中遇到的突出问题,即缺乏公共数据的标准和统一编码,尤其是物料编码的统一。这是集团推进ERP系统成功实施的前提条件之一。3)使用统一的公共数据编码标准可以提高数据的准确性和一致性,降低数据合并、整理、对比等工作量,提高效率,降低工作复杂性,具有长远的经济效益。 4.2经济效益主数据管理系统自2009年12月上线运行以来,日均集团统一主数据编码300多个。用户每天登录主数据管理系统申请、审核、审批物料等主数据。与此同时,主数据管理系统与公司SAP-ERP系统和决策支持系统(BW)的接口每天进行稳定的数据交换。由于有了统一的主数据管理系统,各类主数据的数据质量得到了很大的提升,按照业界调查统计报告,仅数据质量提升一项即可带来平均28.5%的收益。同时,由于主数据管理系统统一了各企业的物料编码,使得集中采购业务的操作性大大提高。通过主数据管理系统与集团供应链电子采购平台的集成应用,为推动采购对标、集中采购,阳光采购等管理手段提供了良好的数据基础,截止2013年底各企业线上采购金额已达到201亿元,线上降采金额约为7.6亿,综合线上采购率为50%,如果全部实现线上采购,降采金额预计超过10亿元。 作者:魏涛单位:中国北车股份有限公司 轨道交通论文:节能技术应用下的轨道交通论文 一、轨道交通能耗特点与能耗指标体系 1轨道交通能耗特点轨道交通的能源消耗中,列车牵引系统能耗约占总能耗的50%、车站设备用电约占总能耗的40%,其他(商业开发、车辆基地和控制中心等)用电约占10%。 2能耗指标体系构成基于能耗管理和节能监测的需求,构建轨道交通能耗指标体系。轨道交通能耗指标体系分为“网络级、线路级、站车级”3级。网络级综合能耗指标:用于衡量整个运营网络能耗的指标,用于市政府或主管部门对集团公司节能工作成效的评价。线路级能耗指标:用于衡量各运营线路能耗的指标,用于集团公司对各运营公司节能工作成效的评价。站车级能耗指标:用于衡量各车站和列车能耗的指标,用于运营公司对车站班组和列车班组节能工作成效的评价。 3总体节能目标根据国家最新“节能减排”的战略目标和某市城市轨道交通能耗的特点,“十二五”期末(2015年)该城市轨道交通网络(该期间及以前投入正式运营线路)总体节能目标:5%。 二节能综合管理措施和技术措施 1构建节能管理保障体系 (1)管理行为规范化制定线路轨道交通设施设备节能管理办法,组织研究并编制了《地铁集团有限公司供用电管理办法》及《轨道交通维护保障中心节能管理办法》等。明确管理节能的要求,并从“优化运营组织、节能模式启动、限时通风排热、控制空调温度、限时限区照明、禁止用电浪费”等6方面制定了列车、车站、车辆基地、控制中心等各类用电管理办法和相应的节能奖励考核办法;对新建线路制定了工程建设项目节能验收管理办法等,以保证节能工作规范化、制度化。 (2)管理模式科学化建立了网络、线路、站(段)车3级节能指标体系。围绕节能目标要求,根据各线路具体情况和特点,合理制定各条运营线路的节能指标。利用能耗评估体系,对轨道交通能耗进行科学合理的评估。 (3)管理方法信息化根据《城市轨道交通用电负荷智能监测表计建设指导意见》,集团公司组织完成了各条运营线路加装智能表计的工作。通过对轨道交通主变电所、牵引变电所、降压变电所及其他必要用电回路装设智能计量表计,建立了网络级能耗管理平台。依托能源利用综合管理平台,监测和采集重点用能系统的能耗数据,有针对性的实施系统节能管理;同时加强在工程项目建设和运营阶段的审查和监管,制定和实施强制性、超前性能耗考核指标,完善节能管理监督机制。 2构建城市轨道交通能耗指标评估体系城市轨道交通的运营耗能由牵引系统用电能耗(包括车辆、牵引供电系统等)和动力照明用电能耗(包括通风空调、给排水、电扶梯、照明、弱电等)组成,其耗能量受线路条件、客流规模、车辆类型、机电设备、服务水平等诸多因素的影响。应综合考虑各种因素,通过构建城市轨道交通能耗指标评估体系对轨道交通的能耗水平进行评估和预测。按照3级能耗指标划分,建立了一套轨道交通能耗指标的评价体系,并创新性提出了标准能耗车、标准能耗车站等概念。通过评估软件实现牵引系统、动力照明系统能耗计算、新建线路轨道交通能耗的预测和模拟计算等功能。应用能耗指标评估体系,挖潜既有线路的节能潜力,提出新线建设的节能措施,合理安排电力资源,有序实施节能措施,减少运营能耗。 3构建城市轨道交通能源管理平台城市轨道交通能源利用综合管理平台应用计算机技术,实时获取每线路、每车站、每机电系统主要设备的能耗信息,进行能耗数据分析、指标计算对比,掌握能耗特点和规律,制定有效的节能措施。目前,多号线已建立了由站、线、网3级架构组建的能耗监测管理平台,站级系统主要设置于各车站、车辆基地的变电所内;线路级系统设置于各线路的控制中心;网络级系统设置于轨道交通能源管理中心内,对全网络能耗数据进行采集、存储、计算等处理。综合管理平台在功能上实现了自动采集、存储各类能耗数据,并具备历史数据查询功能。采集与存储的数据类型包括:三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、功率因数、有功电量、无功电量等。同时支持预定义报表、自定义报表的功能,可根据用户的需求自动生成网络、线路、车站的年、月、日报表,并与相关单位共享各类能耗数据。能耗监测管理系统的建立基本实现了该城市轨道交通能源管理日常工作信息化,同时为能耗指标的制定、节能技术应用效果的验证和节能考核工作的有序开展提供了数据支持。 4合同能源管理新机制的应用为加快轨道交通节能降耗实施进程,引入了“007”(技术上零风险,财务上零成本;节能服务公司提供7项服务)的合同能源管理新机制。采用合同能源管理的模式实施集团公司范围内的节能改造,利用节能服务公司的资金和技术优势,降低集团公司的资金压力和节能改造的技术风险,提高运营服务及管理水平,从而实现节能降耗的目标。 三、轨道交通节能新技术应用和技术改造 1加强节能新技术的专项研究积极与高校或科研机构合作,开展了涉及供电、车辆、环控等多个专业节能技术专项研究。主要有:《35kV干式非晶合金环氧浇注变压器应用可行性研究》、《列车节能运行图编制及节能运行模式试点应用研究》、《列车空调多联智能变频节能技术应用研究》、《车站轨行区排风(热)风管节能优化及风速均匀性研究》、《车站通风空调系统智能化控制管理及节能模式实施方案研究》、《空调制冷机组内循环系统节能技术应用研究》、《AOP高级氧化技术在车站循环冷却水处理中的应用研究》等。 2现有线路的节能技术改造在环控、照明、给排水等系统的在现有线路的节能改造,主要有如下2个方面。1)按照合同能源管理模式进行轨道交通多号线等部分车站、车辆基地照明系统采用节能灯、LED灯、智能照明控制系统应用等节能改造,改造后经测试,节能率达40%~60%。2)车站空调水系统变流量智能控制节能技术改造。在多号线等30座车站进行了节能技术改造工作。改造后经测试,节能率达25%~30%。 3节能新技术试点应用在充分落实现有节能技术措施基础上,按“推广应用、试点示范、研发试点”三个层次,开展节能“四新”技术的试点与应用是以下几个项目:1)车辆基地太阳能光伏新能源示范应用。2)列车节能运行图编制及节能运行模式试点应用。3)列车客室智能照明节能试点应用。开展列车照明智能控制研究,结合自然采光条件通过智能控制技术实现车内照度稳定。4)车站水冷VRV系统节能试点应用。经测试,平均节能率超过50%。 四、结语 通过一系列的节能减排管理与技术措施的实施,取得了较为明显的节能效果。城市轨道交通的节能减排是一项长期工作,也是一项系统工程,需要社会各界的大力支持与配合。今后集团公司将进一步加大节能方面的资金投入,完善集团公司的节能管理体系,加快节能减排新技术和新产品的应用,持续挖掘节能潜力,大力提高能源利用效率。在满足运营服务质量、确保运营安全的前提下,建设更加节能环保和安全高效的绿色地铁,塑造“资源节约、环境友好”的城市轨道交通形象。 作者:周健单位:国电南瑞科技股份有限公司 轨道交通论文:运营管理轨道交通论文 一、轨道交通运营行业监管内容界定 城市轨道交通行业监管应遵循“健全法制,依法管理;效率优先,兼顾公平;权责清晰,重点突出;突出主体,多方参与”等原则,构建科学的监管体制,建立畅通的监管渠道,确定清晰的权责范围,保障轨道交通安全、高效、平稳运营,促进城市交通系统和谐发展。基于上述原则和目标,参考国内外城市轨道交通行业监管职权范围的基础上,本研究认为轨道交通行业监管的内容应包括如下几个方面: 1.运营安全监管运营安全监管是轨道交通行业监管中最为优秀的内容,这是由轨道交通的运营特点及其在城市交通中的重要作用决定的。城市轨道交通运营安全可通过三方的努力来保障:运营单位的安全生产体系、行业部门的安全监管体系、第三方机构的安全监督与评价体系,三方各尽其职,则轨道交通的安全可以保障。其中,行业监管部门应承担的主要任务包括:①宣传、贯彻各层级的安全法律、法规、政策、标准等规范性文件;②负责地方配套安全法规与地方标准的起草与制定;③负责轨道交通安全方面的日常监督检查工作;④承担轨道交通安全评价的组织工作。 2.服务质量监管轨道交通运营服务质量监管主要包括对轨道交通设施、乘车环境、时间安排、服务标准执行情况等进行监督检查,接受处理顾客对服务质量的投诉并构建反馈机制,可通过对轨道交通运行的系列定量、定性指标的考核来衡量和监督服务水平。行业监管部门应承担如下一些工作:①服务设施监管:对车站基本设施、票务、导乘、问询服务、照明设施、列车和其它辅助设施等进行检查和监管;②服务水平监管:参照行业和地方标准,对票务、导乘、行车、问询、特殊服务、应急服务、服务承诺的实施情况等进行检查和规范;③服务环境监管:检查运营企业在车站和车厢的环境卫生和环境保护状况是否达到国家和地方的要求,并提出改进的指导性意见;④服务质量定量指标监测与评价:通过采集分析准点率、列车拥挤度等业务指标数据,监测评价服务水平;⑤顾客投诉受理:接受处理顾客对服务质量问题的投诉。 3.应急管理全封闭、速度快、容量大、系统复杂等特点导致城市轨道交通若发生突发性事故或灾害,其事故后果严重,影响范围大,应急管理难度大。根据突发事件发生与处理的流程,行业主管部门的具体职责包括:①联合相关部门组建城市轨道交通应急管理机构;②制定城市轨道交通系统突发事件的应急预案,在预案中明确事故预警机制、应急响应等级、不同等级事故的处理流程、涉及部门的具体职责等;③承担应急演练的组织和监督工作,通过应急演练加强应急工作中涉及的各单位单位的联系与协作;④执行应急救援物资、设备、人员贮备情况的日常监督检查;⑤若发生突发事件,应急管理机构应承担事故现场指挥协调任务;⑥突发事件结束后,应实施突发事故的善后收尾及调查评估。 4.价格监管鉴于轨道交通对城市居民出行的重要作用,城市轨道交通价格是各城市政府严格监管的领域。从定价机制来看,国内所有城市均把轨道交通定价纳入政府定价机制中,通常由政府制定价格并监控价格变动。城市轨道交通价格监管的工作包括确定票价水平、票价结构、折扣方式、调价方式,组织召开票价听证会,对价格调整进行监督和管制等。 5.成本控制与补贴国内城市轨道交通主要由国有企业运营,一方面,容易存在高成本、低效率的问题,行业管理部门可基于运营企业的成本核算实施成本控制;另一方面,由于政府对轨道交通价格实施了管制,轨道交通企业可能面临亏损,政府应就亏损部分适当补贴。因此,运营企业成本控制在什么范围、政府补贴多少、怎么补贴才能保持运营企业的高效运转也是行业主管部门的一项重要职责。这一职责的具体任务包括:①建立成本核算体系,核算运营企业“实际成本”;②建立城市轨道交通补贴的计算标准;③建立预算管理制度与财务审计制度,明确预算的硬性约束和弹性区间,主管部门每年度对预算的编制和执行情况进行检查和审核,并将预算执行情况作为补贴额度的一项重要依据;④根据轨道交通投资方式、投资主体、经营主体性质等特征,研究制定轨道交通运营企业补贴方式;⑤成立成本核算与补贴监督委员会,委员会依据成本与服务质量方面的考核评价标准对运营企业进行综合评定,评定结果作为轨道交通运营企业年度财政补贴的依据。 6.准入管理轨道交通运营的准入管理主要涉及市场准入和安全准入两个方面。由于我国轨道交通运营机构通常为国有企业,且不存在多个经营企业竞争性经营的问题,因此,国内轨道交通运营企业的市场准入主要集中在试运营条件的审核和轨道运营线路开通条件的审核上。安全准入方面,英国和美国等欧美国家通过建立完善的强制认证制度来设定轨道交通运营安全的“门槛”,而我国还未建立类似制度。在未来的行业监管体系中,安全的准入管理应逐步建立。 二、完善监管体制的保障措施 1.制定和完善城市轨道交通运营相关法规、规章国内开通轨道交通的城市一般在轨道交通开通运营前地方性的规范文件,即该城市的“轨道交通运营管理办法”,该办法是城市轨道交通运营的基础性规范文件。然而,根据本研究对国内多个城市轨道交通运营规范的整理分析,发现许多城市缺乏针对安全、服务质量、成本标准、投诉处理等某方面具体管理问题的规范或标准,这不利于运营质量与效率的提升。因此,各城市应将运营规范具体化,提高运营规范的可操作性。例如,有必要与安监、公安等部门联合制定城市轨道交通运营安全方面的具体规范以及城市轨道交通突发事件的应急预案,一方面,可以作为运营企业提供高品质运营服务的参考;另一方面,也让监管部门考核运营企业有据可依,做到客观公正。 2.建立城市轨道交通管理的部门协作机制首先,针对轨道交通运营管理中安全、应急、质量、价格、补贴等不同管理内容,由交通行政主管部门主导,争取形成市政府或发改委等上级协调部门统一部署,各相关部门联合行动的协调机制;其次,以交通管理部门为主要力量,形成“轨道交通运营安全联席会议”等不同议题的定期协商制度,协调安全、价格、补贴等重大问题的行动;最后,建立轨道交通运营信息平台,便于信息传递与分享,促进部门间的沟通,加强部门间的联系。 3.引入城市轨道交通运营第三方监管制度除了政府部门的直接监督指导,引入第三方监管机构参与轨道交通运营的监督与评价也很必要。在制度方面,政府主管部门要明确政府行业主管部门、运营企业和第三方监督机构的职责、权限、工作范围和工作程序;在组织方面,要规范咨询机构的独立法人地位、独立资金来源、经过考核的个人从业资格和认可的法人执业资质。政府相关部门应同时建立第三方机构的考评激励机制,根据规范进行赏罚,执行市场的进入退出。 作者:杨铭秦华容林鸿单位:宁波工程学院宁波市城市客运管理局 轨道交通论文:招标投资控制下的轨道交通论文 1承发包方式的选择 承发包方式有多种选择,经常采用的是传统管理模式(DBB)的合同关系,在这种合同关系下,业主只需要进行一次施工招标,然后与中标的施工单位签订施工总承包合同。通常情况下施工中都不会只有一家施工单位或是供货商,而是有多家施工单位与供货商参与项目,这时由与业主签订了施工总承包合同的施工单位来进行分包商的确定。这种管理模式下,招标人只需要对总承包单位进行管理即可,然而,总承包方式会产生相应的总承包管理费,并且项目工期较长,工程造价也相对较高。在轨道交通项目中,设计者对各种结构体系的受力特点及施工要点、难点都比较熟悉,根据轨道交通项目设计和施工的特点,一般可以采用传统管理模式(DBB),在设计完成后,采用分段发包的方式,这样各段之间就可以平行作业,从而缩短工期。 2标段划分的确定 城市轨道交通项目具有工程造价较高、施工工艺复杂的特点,因此,在进行标段划分时,应该根据项目的实际情况,综合考虑其招标内容、专业类别、施工工艺、工程计划和管理模式等因素,科学合理地进行标段的划分。标段的规模不宜过小,优先采用大标段的划分方式,尽量加大标段的投资规模,减少标段的划分数量,通过大规模发包引发价格优势。轨道项目的土建施工招标范围应以土建工程为主,适当纳入降水工程、预留预埋工程、二次结构工程等内容。例如降水工程,应该要求其为土建施工提供无水作业条件,这是因为施工中对于降水方法和降水周期有较高的要求,较难实施。如果对降水工程进行单独招标,对于无水作业条件会产生争议,可能引起防护措施投入的增加,甚至导致土建施工单位索赔费用。通过将降水工程纳入土建施工的招标范围,相关责任和费用就由土建单位自行承担,有效规避投资风险。对于轨道项目的采购安装招标,因其涉及的产品多种多样,可能需要考虑设备的兼容性问题,因此,在设置采购安装招标的范围时,以系统设备为主、单机设备为辅,进而确保设备安全稳定运行。进行系统设备的招标时,在同一条线路的同一类型的设备,可以选择同一品牌,即对生产该系统设备的厂商进行选择,对于系统设备的安装和维护则由具有专业资质的单位进行。进行单机设备的招标时,由于单机设备的种类型号比较复杂,因此设备采取集成采购的招标形式,由集成供应商负责对单机设备的采购、供应、安装和维护,采用集成采购可以降低采购成本及调试和维护的费用,有利于轨道项目的稳定运营和提供可靠的售后保障。 3合同模式的选择 城市轨道交通项目涉及的专业非常广泛,因此合同的模式也有很多种,可供招标人选择,相应的价款约定方式也有所不同。对于施工招标、设备招标和材料招标,因为图纸深度、数量变化及其他变更因素的存在,价款约定通常采用固定单价的方式。对于实施数量难以控制、因施工方案而异的个别项目,如封闭掌子面喷射砼、超前支护注浆、降水工程等可以采用固定总价包干方式进行投资控制。服务招标的目的,就是选择优秀的咨询机构,招标人在其协助下,对工程咨询进行管理。因此,服务招标侧重于选择出合理的服务方案和优秀的服务质量,与整个项目的投资来比较,服务费用所占投资比重相对来说不大,一般采取固定总价作为价款的约定方式。采用固定总价方式,招标人可以有很多措施来提高和促进咨询机构的服务意识,如扣留质量保证金、进行履约考评、奖优罚劣等,通过这些方法和措施的运用,达到提高服务质量的目的,进而协助招标人对投资进行合理有效的控制。 4计价模式的选择 2003年7月1日起,我国开始正式实施《建筑工程工程量清单计价规范》,为工程量清单的计价建立了相应的规范。工程量清单是投标报价的基础,是招标文件必不可少的组成部分。在轨道交通项目招标时,只有确保工程量清单的准确性,才能保证投标项目报价和项目标底的准确性。此外,在施工过程中的投资控制也离不开工程量清单。在进行工程量清单的编制时,首先要对设计图纸有深入细致的了解,结合项目的实际情况,掌握项目的相关资料,这样才能保证工程量清单的准确性;其次,对于分部分项清单的项目划分要尽量细化,并且明确标注每个项目的内容、做法、工艺等,避免投标人在报价时做手脚,导致报价不平衡;另外,对清单说明要加以重视,清单说明是编制工程量清单报价的基础,明确的表达是指导投标人合理填写报价的依据。最后,要注意工程量清单的格式,要严格按照《建筑工程工程量清单计价规范》的要求进行编制,否则,将会导致评标工作的增加,影响整个项目招标的进度。 5评标方法的选择 城市轨道交通项目有着其独特的特点,如庞大的建设规模、长的施工周期、复杂的技术标准等。另外,轨道交通的施工方法也比较困难,对工程管理的要求也比较高,因此,通常采用综合评估法进行招标的评审,根据技术、经济和商务等方面划分出细项,并针对各细项给予一定的分值,帮助投标人进行投标文件的编制。由于经济分值通常起到决定性的作用,因此必须科学合理地设定商务标的分值,避免分值过高和过低的现象。无疑具有非常强的方向指引性,施工招标的商务标分值一般在50~60%之间。在轨道交通工程项目中,综合评估两阶段评标法应用较为广泛,技术标和商务标虽然是同时递交上来,但是评标却是分阶段的进行,先评技术标,当所要求的技术条件满足后再进行商务标的评审,如果投标人的报价超过招标人的投资控制值,将会导致废标。此外,对于招标文件中的项目概况及技术标的编制要求,还需要加以细化,这样投标单位在进行投标文件的编制时,才能制订出更加全面和具有针对性的技术标。可以要求投标单位在技术标编制中增加对本工程重点、难点的理解及相应的解决措施,对突发事件的应急措施,应急预案的可行性、科学性等。通过编制技术标的细化,不仅可以使投标单位对于项目特点有更深入的理解,还可以使方案的评审更具有可比性,便于评审专家提供具有实际应用价值的合理性建议。同时,有利于轨道交通项目招标工作的顺利进行,避免合同争议和索赔. 作者:朱爱国单位:江苏广智工程咨询有限公司 轨道交通论文:施工控制轨道交通论文 1工程概况 车站采用岛式双柱三跨箱形框架结构,地下3层,车站总长216.95m,标准段宽21.80m(加宽段22.4m),总高19.49m,结构底板埋深22.654m,顶板覆土3.164m。有效站台长度140m,站台宽度12.5m,总建筑面积24526.00m2。车站围护结构采用钻孔灌注桩+609钢支撑支护。车站围护桩为800@1400钻孔灌注桩(盾构洞门处采用1500@1800)。基坑开挖深度标准段为:-19.8m。端头井为:-22.8m。1)地质情况。根据地质勘察报告,本场地地层主要为人工杂填土层以及卵石层。第四系下更新统Q4,①-1杂填土,该层厚度约0.6m~3.5m,其中原大滩村鱼塘部位,人工回填杂填土厚度为7.3m~14.2m。②-6中砂,灰黄色,厚度0.4m~2.7m。②-10卵石,杂色灰白色,层顶埋深0m~12m,厚度0m~11.8m。③-11卵石,黄绿色青灰色,该层顶板附近有300mm~600mm厚的钙质胶结层,层顶埋深10.5m~14.2m。据区域资料该层厚度可达200m~300m。2)水文地质。根据勘察结果显示,本工程赋存地下水,地下水类型为孔隙型潜水。3)周围环境概况。奥体中心站位于催加大滩,东侧大滩村民居、棚柱结构库房,西南侧为武警支队基地(原为水塘)场地,北侧为蔬菜大棚和耕地,对工程布置存在一定影响。奥体中心站位于西固区规划深安大桥西侧,沿规划道路深安路东西走向跨路口布置。 2降水参数计算 根据兰州轨道交通1号线一期工程试验段迎门滩站降水施工经验及降水效果,结合勘察单位提供的奥体中心站水文地质报告,对奥体中心站基坑降水进行了设计。 2.1试验段迎门滩站降水兰州轨道交通1号线一期工程试验段世迎门滩站在基坑东部开挖前25d启动降水设备,降水井间距8.0m,降水井深度27.5m,成井直径550mm~600mm,井管直径325mm,降水井内安置26m扬程,3kW潜水泵进行抽水,水泵下置深度为-23.0m,降水初期井内水位下降较快,静水位在-13.0m,抽水当天水位下降至-16.0m,降水3d后水位降至-17.0m~-18.0m,降水周期达到20d时,地下水位下降至19.5m~20.0m,后续水位基本保持在20.0m,无下降趋势,后因基坑开挖深度加深,局部降水井将井内潜水泵下调至-25.0m,水位陆续下降至21.5m~22.0m,据此判断该水位能满足奥体中心站基坑基础的施工要求。 2.2奥体中心站地下水情况本工程地下水位埋深2.76m~5.32m,含水层为卵石层,含水层厚度大于200.0m。为了确保基坑施工中,水位低于基坑底1.0m以下,水位降深在端头井约为17m,标准段约为15.8m。采用基坑外管井井点降水措施完成该工程降水任务。根据前期施工自打井情况,该场地地下静止水位约-12.5m。 2.3降水设计计算参数依据场地工程地质和水文地质条件,选定以下参数作为计算依据:1)地下水为阶地孔隙潜水,引用含水层厚度H0=25.0m;2)基坑为条状,长L''''=216.95m,宽B=21.8m;3)水位降深S=16.3m;4)含水层渗透系数K=58m/d。 2.4降水井设计计算1)降水井深度计算。降水井深度(HW)按下式计算:HW=HW1+HW2+HW3+HW4+HW5+HW6。场地地面有一定起伏,基坑开挖深度由西至东逐渐加深,基坑深度为19.8m~22.8m。每节井管长度为2.5m,故降水井深度根据场地高程及井管长度计算综合确定为2个深度:30m,35.0m。其中,HW为降水井深度,m;HW1为基坑深度,m,取19.8m,22.8m;HW2为降水水位距基坑底的距离,m,取1m;HW3为iR0,i为水力坡度,在降水井分布范围内宜为1/10~1/15,R0为降水井分布范围内等效半径或者降水井间排距的1/2,取0.5m;HW4为降水期间的地下水位变幅,m,取1m;HW5为降水过滤器工作长度,m,取7.5m(含HW4);HW6为沉砂管长度,m,取1m。2)基坑涌水量(Q)。条状基坑潜水含水层流向基坑的涌水量按下列公式计算:Q=KL''''(2H0-S)SR+1.366K(2H0-S)SlgR-lgB()2=21162.7m3/d。其中,R为降水影响半径,R=2S√KH0=1241.4m;K为渗透系数,取58m/d;L''''为基坑长度,取216.95m;B为基坑宽度,取21.8m;S为设计水位降深,取S=16.3m。3)单井最大涌水量(q)。q=120πrsL3。其中,q为单井出水量,m3/d;rs为过滤器半径,m,本工程取0.3m;L为过滤器进水部分长度,本工程取6m。根据计算单井出水量取值为540m3。4)井点数(n)。n=1.1Q/q≈40(眼)。本工程基坑降水井共设置40口,降水井间距在标准段位15m,端头井为10m~11m。 2.5降水井布置1)降水井井位布置。针对奥体中心站距黄河近、施工时处于夏季及兰州地区水泵种类等因素综合考虑,降水井共设置40眼,距主体结构围护桩外缘布设,降水井中心距围护桩外缘3m,井深为30m,35m,车站标准段降水井井深30m,端头井降水井井深35m,降水井间距约为10.0m~11.0m。2)降水井结构。降水井直径设置为0.8m,井深30m,35m,井管直径0.32m,单根井管长2.5m,井管由井底部向上设置高度12.5m为滤水管,其余为隔水管。基坑周边设置排水明沟。统一排放至市政污水管道内。 3降水施工控制 3.1工艺流程测放井位埋设护筒钻机就位钻进成孔清孔换浆下井管埋填滤料洗井试抽。 3.2降水运行管理降水井在基坑开挖前20d进行降水,抽水设备的抽水能力和单井的涌水量相匹配,现场实行24h值班制;抽水连续,值班人员及时做好各项记录。1)降水运行保障措施。a.用电保障。施工现场安装两路工业用电,降水运行中保证一路工业用电停电后另一路工业用电能及时使用,保证停电10min内能将确保降水井正常运转。避免影响降水效果甚至危害基坑安全。b.排水设施。排水设施满足工程降水最大出水量的需求,排水顺畅;缩短降水井与排水设施间距离,减少降水井排水沿程水头损失,降低抽水设备扬程消耗。2)降水运行管理。a.降水井合理布设排水管道,接入施工现场排水设施;b.降水供电系统,配备独立的电源线;c.所有抽水井在供电电箱插座、抽水泵电缆插头及排水管上做好对应的标示;d.降水工人熟悉水泵开启、电路切换,确保降水连续进行,避免因供电原因造成井底突水;e.降水前各降水井均测量其井口标高、静止水位;f.正式降水前必须进行试运行,对于无法满足降水要求的部分进行整改;g.降水井成井一口投入降水运行一口,在基坑正式开挖前20d抽水,及时疏干基坑开挖范围内土体并降低其水位在当前开挖面以下1m;h.做好抽水井流量及观测水位观测数据记录。 4施工监测 4.1信息化施工对降水井水位的动态变化及出水含砂量进行监测,作好记录分析。及时了解和掌握整个场地动态变化,发现异常,及时响应,解决问题,确保施工顺利进行以及基坑的安全稳定。 4.2监测项目1)排水含砂量监测;2)地下水位监测。 5结语 破坏的风险,降低支护结构难度。同时地表沉降、地下水大量流失等也带来了环境影响。施工中要加强监测,有应急处理措施。 1)降水施工如满足不了基础作业要求的处理:局部增设降水井或设集水井明排。 2)基坑降水过程中可能会引起周边建(构)筑物附加沉降的处理:监测,科学处理。 3)降水井抽水出现间断、无法正常运行的处理:10台备用降水泵,及时更换。 4)降水井抽水因突发停电导致抽水间断的处理:配备200kW的发电机组,24h运行。5)降水引起大面积沉降的处理:a.采用小功率水泵,不间断抽水,监控出水含砂量;b.回灌等措施。沉降区域施工地下水回灌井,回灌方案设计据建筑物沉降确定。 作者:李贵保单位:山西奥通公路工程公司 轨道交通论文:质量管理轨道交通论文 一、国内外现状 目前国内外普遍认可的质量改进有被动质量改进和主动质量改进两种。在上世纪50年代,日本产品几乎与“劣质产品”是同义词,后来注意到这个问题后开始对产品质量进行改进,日本由于产品质量低劣而开展质量改进。到上世纪80年代,日本产品已经充斥了美国市场,美国发现需要应对日本产品在美国市场上的竞争,美国开始对质量改进重视,经过努力美国的产品终于在质量方面能够与日本产品抗衡,美国则是由于日本产品在美国本土市场上的强大竞争力而开始质量改进;欧洲则是由于美国与日本产品在欧洲市场的强大竞争力,也开始对质量管理开始重视。所以美国、日本和欧洲的质量改进都是在产品或市场遇到强大的挑战后,才开始重视质量管理。所以被动质量改进是质量管理在一个国家或企业中的启动模式。驱动企业进行质量改进的动力是质量改进的经济型。质量改进的成本及其产生的相应收益对企业来说是促进企业质量改进的最大动力。只有企业或国家尝到质量改进的甜头后,才会主动质量改进。事实上,我国也有企业在实施全面质量管理,而且取得了效果。中兴通讯2001年开始在SMT批量车间、试生产车间、装焊车间实施6σ后,SMT改善后的焊点不良率降低了81%,过程能力提高17%;波峰焊改善的焊点不良率降低47%,过程能力提高4.66%;但毕竟这样的企业在国内是少之又少。由美国、日本与中国实施主动质量改进的企业状况可知,在质量水平上追求零缺陷与完美而实施的主动质量改进在国际知名企业运动中已经是一种常态。 国内外学术上针对产品主动质量改进的方法论或模型研究鲜为少见,仅在普遍认为的产品质量管理方法论有相关论著,例如戴明环、朱兰、克劳斯比、休哈特、六西格玛等质量理论。其中目前普遍应用的六西格玛管理是一套系统的业务改进方法研究,通过对现有过程实施DMAIC(Define,Measure,ImproveandControl),消除过程缺陷和无价值作业,从而提高质量、降低成本、提高客户满意度,进而增强企业竞争力。这些方法论都着重强调了PDCA的闭环循环管理模式,但此管理模式在产品交付后的持续质量改进的应用分析几乎未有见刊。 二、轨道交通行业在段质量改进的PDCA管理模式 在段质量改进一词是在轨道交通制造企业沿用多年的一个专用名词,随着各公司轨道交通产品比较单一——仅有电力机车,因为机车出厂后的直接使用方为机务段,因此出厂以后对机车的技术改造就称在段质量改进。时过境迁,随着轨道交通装备制造产业的逐年壮大,产品不但包括机车,还有城轨车辆、动车组以及产业发展扩大后的新产品等,实施场所也包括机务段、地铁公司以及检修方,该名词的内涵没有变化,还是指产品出厂后的对车辆技术改造。在段质量改进管理存在于所有生产企业中,但作为一项专项管理,轨道交通制造企业通过多年的实践,形成了一套专项计划、专项技术管理、专项实施、专项费用的较为规范、成熟的管理模式,形成了一套从问题提出直至问题关闭全过程的闭环管理程序,并且在同行企业中绝无仅有。轨道交通制造企业一般把在段质量改进归口于技术管理,在段质量改进究其原因也是界定其为设计变更范畴,这点与产品三包有本质区别,因为前者涉及产品结构和性能,而后者不涉及产品结构、性能。在段质量改进遵循的基本工作方法仍然是PDCA,即计划、实施、检查、总结。 1.计划阶段:首先在每年底会组织售后服务部门收集用户对产品运用质量改进的需求,由设计部门确认,同时设计部门结合自身对产品改进、优化的要求,提出立项申请,由技术管理部门根据设计部门提出立项申请和上年度改进项目完成情况,编制年度在段质量改进计划,明确改造对象、费用安排、技术方案负责单位、实施单位、检查单位等内容,并且由总工程师主持评审后正式下发。设计部门根据计划安排,依据用户的要求,对需改进对象的质量现状及原因进行调研、分析,提出改进技术方案,经一类设计评审,总工程师批准下达执行。在段改技术方案下达后,技术管理部门、客户服务部门及时组织改进项目承办单位及相关单位对项目实施进行精心策划,评审确定项目实施的主要工作项点和时间节点,对所需物料费用、运输费用、差旅费用、劳务费用等进行预算,编制项目实施计划并正式下达,作为段改项目执行、检查、考核的依据。 2.实施阶段:由承办单位按段改项目实施计划组织物料准备、安排人员、编制工艺作业文件和有关工装工具,客户服务部门负责对赴段改造人员进行现场管理以及施工中有关信息处理以及与用户(业主)的沟通、协调工作。对段改项目原则上要求进行小批量试改并进行一定时间的运用考核,以验证改造技术方案的有效性,待试改验证可行则再进行批量段改。段改项目执行完成后,由用户(业主)进行确认、评价。 3.检查阶段:对段改项目实施情况和效果我公司采用定期召开例会、进行专项督察、用户评价等形式多方面检查、督察,对整体计划执行情况,则以季报形式进行通报, 4.总结阶段:对段改项目完成后,设计人员需编制段改问题的故障案例,将对问题的原因分析,采用的技术方案,改造效果等形成案例纳入故障案例库,并要求在新研发项目加以应用,避免在新研发项目发生类似问题。 三、某车型制动管路的防磨损改造 例如某车型制动管路的一项防磨损改造,采用了主动质量改进方式进行。设计人员在使用现场发现软管有摩擦痕迹,虽然用户没有提出问题,但考虑到长期使用有造成软管泄漏,影响行车安全的隐患。设计人员即提出申报,经批准列入年度在段质量改进计划中,并及时制定改进技术方案,经过专家评审后,确定采用缠绕防磨损带和加隔离块两个方案分别进行一定数量的台车试改,经数月运用验证良好,最终通过用户确认加隔离块方案并得到了较好的评价,之后开展批量技术改造工作,消除了该隐患。 四、结语 通过多年的实践,运用这种管理模式,把专业技术与管理方法有效结合起来,是轨道交通行业生产结构复杂、技术含量高的产品在运用中所发现技术问题的有效解决途径,也为这种产品运用中出现的技术问题解决方式提供了可参考的经验。因此,一方面企业只有在自身质量战略规划下,有计划有目的进行企业产品和过程质量的持续改进,转传统的被动质量改进为主动质量改进;另一方面,研究探索实施质量改进后的评价准则是每个企业追求更高的过程效果和效率,探索并提高企业整体素质的关键。在段持续质量改进不仅关系到顾客的切身利益,也深切地影响企业的长远利益和发展,关于此方面的研究须同行业共同探讨并相互汲取经验后持续提升。 作者:张晰晖李卉钟辉良王湘银卢艳玲单位:南车株洲电力机车有限公司 轨道交通论文:城市信号系统轨道交通论文 1城市轨道交通信号系统的构成 城市轨道交通信号系统主要由列车自动控制(ATC)系统、联锁设备、轨道电路等组成。作为城市轨道交通信号系统最重要的组成部分,列车自动控制(ATC)系统主要功能就是对行车指挥及列车运行自动化的一种最大限度地实现,同时起到确保列车安全运行及提高运输效率的作用,只有这样才能降低工作人员的工作量,对城市轨道交通的通行能力进行充分发挥。ATC(automatictraincontrol)系统主要有三部分构成,包括:列车自动防护(ATP—automatictrainprotection)、列车自动运行(ATO—automatictrainoperation)及列车自动监控(ATS—automatictrainsupervision)。ATP系统分为轨旁ATP和车载ATP,负责对列车的运行进行保护,对列车进行超速防护、车门监督和速度监督,保证列车的安全间隔。ATO系统分为轨旁ATO和车载ATO,其应用的主要目的就是对“地对车控制”的一种实现,就是实现地面信息对列车运行情况的一种良好控制,并送出车门和屏蔽门同步开关信号。ATS系统主要有两部分中央ATS与车站ATS,其应用的主要目的就对列车运行监督及控制,包括:列车运行情况和设备的集中监视、自动排列进路、自动列车运行调整、自动生成时刻表、自动记录实际列车运行图、自动进行数据统计以及各种报表的自动生成,辅助调度人员对全线进行管理。联锁设备有中央联锁系统和车站联锁计算机,主要对室外设备信号机和道岔进行控制,排列列车进路并传送进路信息给轨旁ATC设备。轨道电路主要用于传送轨道电路信息和ATP报文信息。 2城市轨道交通信号系统方案 通常情况下在城市交通疏解任务中城市轨道交通线路承担着十分重要的任务,为确保人们出行的安全性,应采用完整的、先进的、高效的列车控制系统作为地铁信号系统。正线信号系统采用完整的列车自动控制(ATC)系统,由ATS、ATP、ATO、联锁设备组成。车辆段/停车场由联锁设备、微机监测设备、ATS分机等主要设备组成。目前城市轨道交通的信号系统主要有准移动闭塞和移动闭塞系统选择。 2.1基于目标距离模式的准移动闭塞ATC系统通常选用音频数字无绝缘轨道电路作为目标距离模式,这种模式的主要特点为信息传输量较大及抗干扰能力很强。列车车载设备依据由钢轨传输而接收到的联锁、轨道电路编码、线路参数、控制管理等报文信息,连续对列车追踪运行及折返作业进行速度监督,最大限度对其进行超速防护,控制列车运行间隔,以满足规定的通过能力。由于音频数字轨道电路具有极大的传输信息量,可以将目标速度、目标距离、线路状态等信息提供给车载设备,为计算出列车相适应的运行模式速度曲线,将ATP车载设备与固定的车辆性能数据进行充分地结合。 2.2基于通信的移动闭塞系统(CBTC)基于通信的移动闭塞列车控制系统具有极为先进的发展技术,是列车控制技术的发展趋势,是国际ATC先进水平的代表。是独立于轨道电路的高精度列车定位。CBTC系统为实现车与地、地与车间之间的双向数据通信,可以选用自由空间无线天线、交叉感应电缆环线、漏泄电缆以及裂缝波导管等方式进行有效通信。依据列车的位置信息及进路情况轨旁ATP设备可以有效对每一列车的移动权限进行准确计算,同时根据列车位置速度的变化不断更新数据,利用连续车地通信设备向列车进行信息的发送。依据接收到的移动授权及本身的运行状态车载设备可以对列车运行速度曲线及防护曲线进行有效计算,在ATP子系统的保护防御过程中,在该速度曲线下ATO子系统或人工驾驶控制列车可以正常运行。可以最大限度地实现后续列与前行列车尾部的紧密性,并始终处于安全距离范围内。在确保安全的基础上,CBTC系统可以实现区间通过能力的有效提高,同时不受轨道电路区段分割的限制。虽然CBTC系统在调试时因对现场环境要求高、调试周期较长等一些不尽如人意的地方,但是CBTC系统在具有自身优越性的同时已经成为城市轨道交通信号系统的首选方案。其相对于准移动闭塞系统的优越性是不可取代的。 3城市轨道交通信号系统通信设备的传送方式 3.1通过轨道电路进行传送轨道电路不仅可以检测列车占用情况,也可以传递报文信息给车载设备。在轨道电路不忙的情况下,将轨道电路信息传送给联锁系统,当列车对轨道进行占用时,利用装置切换,并将发送轨道电路信息的作业进行停止,开始采用轨旁设备将ATP报文信息连续向钢轨进行发送,将接收和发送设备装置在列车底部,可将接收到的信息向车载设备进行传递,同时也可以向地面发送列车信息。 3.2通过轨间电缆传送单独沿着钢轨铺设一条线路,专门用于传送ATP报文信息,此方法安全可靠,但费用较高。 3.3通过点式应答器传送在轨道电路的部分地方进行应答器的设置,应答器的设置主要有两种形式:固定数据应答器与可变数据应答器。用于存储固定数据的应答器为固定数据应答器,可变应答器通过对中心进行控制来取得数据,将接收和发送天线安装在列车底部,当列车运行在应答器位置经过时可以感应到应答器的信息,然后进行双向数据交换,因为这种信息的传送不具有连续性,只能在一定位置才能进行接收,因此这些位置被叫做点式ATC。 3.4通过无线方式进行传送无线车地通信主要采用无线方式,由控制中心来实现车载ATP/ATO的功能,利用无线交换器和轨旁无线单元AP与车载无线通信设备进行时时数据的交换。一般情况下一个控制中心可以实现对一条线路上所有车站的控制,当控制中心设备发生故障时,为了确保整条线路不出现瘫痪现象,可以将车站现地工作站和车站ATS远程控制单元设置在车站。这样当控制中心出现故障之后,车站工作人员可通过车站现地工作站进行操作来实现联锁计算机的功能,ATS远程控制单元可代替中央ATS系统向联锁系统和轨旁设备发送相关信息,此时ATS远程控制单元所具有的信息不全面,但能够保证列车在本站的正常运行。 4结语 综上所述,城市轨道交通信号系统的主要目的就是对列车进行有效控制,完善城市轨道交通信号系统不仅可以提高运输效率,还可以确保整个列车运行的安全性及有效性,实现整个城市轨道交通信号系统的功能。 作者:郭善彬王娟单位:郑州市轨道交通有限公司 轨道交通论文:基于施工技术的轨道交通论文 1城市轨道交通新的施工技术 1.1轨道交通车站施工新技术 (1)轨道交通枢纽站施工综合技术主要是由三种技术组合而成的,分别是三线轨道交通换乘枢纽共建技术、运行轨道交通车站改扩建换乘枢纽站施工技术和利用既有地下空间技术。在轨道交通施工过程中,通过采用三线轨道交通换乘枢纽共建技术,可以实现三线乘客在站内付费区实现站台至站台以及站台至站厅间的多点换乘。虽然在轨道交通施工过程中采用运行轨道交通车站改扩建换乘枢纽施工技术和利用既有地下空间技术还存在一定的难度,但是,根据不同的轨道情况采用不同的措施对新技术应用过程中存在的问题加以解决,这两种技术的应用还有很大的发展前景。 (2)新型盖挖法施工技术主要作用是解决城市地铁工程建设施工场地与道路交通要求之间的矛盾,一般是在轨道交通施工过程中通过利用“盖挖-逆作-体化技术-”的施工方法,来建立一个标准化、模数化的临时路面体系。 (3)深层地基加固新技术是由双高压旋喷施工技术和MJS高压旋喷施工技术组成。双高压旋喷施工技术与普通的三重管旋喷技术相比具有加固范围大,使用土层范围广,施工过程中可以有效控制地面隆起等优点;MJS高压旋喷施工技术是一种全方位压力平衡高压旋喷工法,其主要作用是在开挖阶段保护周边的车站。 1.2区间隧道施工新技术 区间隧道施工新技术主要是由复杂工况下盾构机始发接收技术、盾构机正面切削障碍物辅助技术等组成。 (1)在复杂工况下盾构机始发接收技术的应用过程中,其施工过程涉及的环节较多,包括地基的处理、洞门的拆除、止水的装置等等,每一个施工环节都存在一定的影响工程质量和安全的风险。为降低这种风险概率,设计人员和施工技术人员对盾构始发接收施工风险进行深入探究,摒弃了以往的地基加固和盾构始发接收方案,开发了一种更为安全可靠的盾构始发接收新技术。 (2)在城市轨道交通建设过程中,有些工程会遇到盾构需穿越既有工作井的工况,为了解决该问题,工程人员根据以往的实践经验总结了一套与其相适应的施工参数和技术措施,并形成了切削障碍物的盾构刀盘刀具设计模式及一套盾构穿越障碍物的切削技术,同时借助信息化的动态施工管理,达到满足盾构切削障碍物施工及地面变形控制技术的要求。通过多个工程的实践,盾构正面切削障碍物辅助技术得到了长久的发展,并且初步形成了一套技术措施。 2城市轨道交通施工技术要点 2.1电气施工技术要点 城市轨道交通车站电气施工部分则通过分部工程承揽方式进行,采用这种方式可以将电气施工分为电气动力安装、电气照明安装、备用不间断电源安装和防雷及接地安装。这样,可以在很大程度上缩短工程周期。为了保证轨道内的安全稳定和经济功能效果,在轨道铺设施工中针对给水排水、电梯、消防、通信等都采用了地压动力配电系统;为了确保轨道内照明的集中控制,车站内的节电照明、工作照明、车站导向标识照明、广告站名都由照明配电室提供电源。 2.2给排水工程施工技术要点 车站给水系统采用从车站两端接驳市政给水系统的水表井内分别设置生产、生活给水用表及消防给水表。而且设备区消火栓箱采用半暗装或明装的安装方式。车站两端地面风亭附近各设一座消防水泵接合器,距接合器15~40m内,设置室外消火栓。车站的排水系统主要包括污水系统和废水系统两种,通过在车站内设置污水泵房、废水泵房和出入水的水池,车站的污水和废水分别汇集到水池中,为了将污水进行净化处理,在排水过程中采用污水泵将水提升到地面,然后经过压力井将水排放到市政污水管,而车站内的区间排水则是通过废水泵将水提升到地面,经过检修之后再经排水压力井对其进行消能,最后排至市政污水管网。这两种排水系统的结合使用不仅能够保证车站排水系统的畅通,也能够防止因积水而造成的安全隐患。 2.3通风空调和火灾自动报警工程的施工技术要点 轨道交通施工过程中,对于通风空调的安装应该注意以下几方面的施工技术要点:首先注意隧道风机和控制柜的安装;其次注意消声器、组合风阀和电动执行机构的安装;最后注意机械和活塞风道、空调新风机和回排风机及其控制柜的安装。对于火灾自动报警系统的设置,应该注意的主要施工技术要点是:在车站控制室和区间随所各设置一台火灾自动报警控制盘;在消防立柜设置一台工业控制计算机;在车站内设置一套独立消防专用电话网络;在消防水泵、通风机房和空调机房等设置壁挂电话;在气体保护房间门外设置壁挂电话。 3城市轨道交通施工技术要点管理 从城市轨道交通施工技术的主要内容和城市轨道施工技术要点中我们可以清楚的了解到,城市轨道交通工程实际上是以土建和机电为一体的系统工程,因此,在城市轨道交通施工管理过程中,加强机电工程管理是至关重要的,由于其管理内容涉及的方面较广、相关技术较为复杂,所以,在对城市轨道交通施工技术要点进行管理时,必须具有高技术含量的管理方法,为了保证城市轨道工程项目施工得以安全顺利进行,还应该在施工之前加强预防性的管理。在管理城市轨道工程的供电、通信、空调通风、车辆、信号、给排水、消防、设备监控等多方面施工技术要点时,必须加强各施工技术要点的安全管理,保证生产活动中全方位、全过程的安全管理,实施动态管理方式。在实际施工过程中,要以机电工程管理为主,从技术层面采用新工艺、新方法,提高施工效率,争取在最短的时间里以最快的速度和高效的成果完成城市轨道铺设的施工工程。 4结束语 综上所示,随着我国经济和城市化的快速发展,我国城市轨道交通的工程建设数量将会持续增长。随着人们对交通质量要求的不断提高,未来城市轨道交通施工技术将会不断完善,要想促进新技术的不断衍伸和发展,必须对现阶段城市轨道交通施工技术要点加以完善,并根据新技术的发展需求,对施工技术要点进行严格的管理。 作者:孙康健单位:重庆市轨道交通集团有限公司
机电一体化技术研究:接口技术在机电一体化中的运用研究 接口技术在机电一体化中的运用研究 随着信息技术等的发展,机电一体化已经成为一种发展趋势,同时也为人们的生产、生活提供了更多的便捷。接口是几点一体论文联盟化产品的重要组成部分,有效运用接口,可以更好地将几点一体化产品中的各个组件有机地连接起来,使机电一体化产品的运行能够更加顺畅、有效。因此,接口技术的研究与运用,直接影响着机电一体化产品的运用效能,相关工作人员应该积极创新接口技术,满足机电一体化技术不断发展的需求,进而提高机电一体化产品的质量,更好地为人们的生产、生活服务。 1 简述接口、接口类型与接口连接方式 机电一体化系统,即是将机械系统与电子系统有机地联系到一起,从而发挥机械电子的优势,提高机电一体化产品的应用性能。而接口是机电一体化产品的重要组成部分,它是连接机械系统与电子系统各个模块的重要组件,具有调节、匹配、缓冲等性质,可以有效地转换电平、增加功率,使机电一体化产品的性能得到提高;一些技术人员将接口加设抗干扰材料,可以将电子系统与控制系统之间相互隔离,防止两个系统之间的信号受到干扰,影响电子系统与控制系统运行的可靠性;接口的运用,还可以进行电路转换,保证机电一体化产品中各个系统之间电流量的匹配,进而提高机电一体化产品的运行效率。 不同的机电一体化产品,其性能、工作原理等都存在差异,自然接口也不完全相同。也就是说,在运用接口技术连接子系统的各个模块时,需要运用到不同的接口。技术人员根据实际情况将接口分成两类,即机电接口与人机接口。机电接口是指执行机构驱动系统与传感器之间的接口,它可以模拟信息的输入与输出,并为机电一体化系统提供平稳的电流,以保证机电一体化产品能够保持一个有序的运行状态;人机接口是指工作人员或者技术人员与计算机之间的接口,这种接口可以将工作人员的指令,利用计算机网络进行编码形成有效的信息数据,并通过接口在各个子系统之间相互传递信息,以满足实际需要。 2 接口技术在机电一体化中的运用 2.1 概述接口技术 在机电一体化技术发展的过程中,接口技术是随之发展起来的新型技术。顾名思义,它是将机电一体化中各个组件、系统相互连接,使其发挥最佳效用的技术。接口技术在机电一体化产品中的应用,可以更加有效地使机电一体化产品中各个复杂的子系统模块之间有效地连接起来,促进其数据、信息的传递与转换,使机电一体化产品的性能得到提高。而随着接口技术的发展,机电一体化技术也将得到更快的发展,并将向着网络化、绿色化、智能化、模块化方向发展,机电一体化产品的性能也将越来越高,为人们生产、生活提供更多的便利。 2.2 接口技术在机电一体化中的运用 众所周知,接口技术在机电一体化中的应用,大大提高了机电一体化系统的性能,同时也促进了机电一体化技术的发展。那么,接口技术到底是怎样运用到机电一体化系统中的呢? 第一,连接机电一体化系统中的各个子系统模块,充当“开关通道”。在机电一体化系统中,各个子系统模块相互连接,再通过电子系统进行智能化控制,将信息系统中的数据、信息进行传递与转换,使各个系统模块都能够在电子系统的控制下运作。要想实现以上功能,就必须有连续的电流,而在接口技术运用下的接口可以充当“开关通道”,工作人员只需正确操作开关执行器,为系统模块之间的连接提供连续的、平稳的电流,就可以有效实现以上功能。 第二,工作人员可以根据需要手动接口,满足工作需求。工作人员在操作监控机电一体化系统运作时,通过人机接口使系统按照工作人员的需要进行运作,这种被称为人机接口。人机接口主要分成输入与输出接口,工作人员只需按照需要将指令通过硬件输入系统,系统就会按照需要将指令编码成信息数据,并通过接口传递给各个系统模块,输出相应的状态、运行参数等,以实现工作人员监控机电一体化系统的目的,满足工作需要。 第三,运用接口技术,可以有效提高系统输出信号的质量。传统的机电一体化技术中,接口的运用还不是很成熟,导致系统显示的数据、信息等质量不高。随着接口技术的不断发展,越来越多的机电一体化系统在运用接口技术之后,有效地提高了数据、信息输出的质量。工作人员能够有效控制输出的数据、信息等运行参数,对这些数据、信息等进行有效的调整,就可以实现监控生产过程的目的。 2.3 运用接口技术需要注意的问题 接口技术是在机电一体化技术上发展起来的,所以在运用接口技术的时候,需要注意以下问题。技术人员在运用接口技术将接口连接于各个子系统模块之间,需要注意接口技术是否与机电一体化技术相匹配,是否能够符合机电一体化产品在性能上的要求,这些都是技术人员需要思考的问题。只有合理选择、运用接口技术,才能为机电一体化产品的性能正常发挥起到基础的作用;任何技术在运用过程中,都需要进行调试,以确保技术运用的科学性、合理性与可靠性。同样,接口技术的运用也需要进行智能调试。一般来说,技术人员在运用接口技术连接各个子系统模块之后,就要及时地进行系统测试与接口的智能调试,这样才能在第一时间发现问题、解决问题,保证机电一体化产品的可靠运行,也可以为以后接口技术的发展提供参考;接口在使用过程中,人机接口是比较常见的,它是根据实际生产需要而进行的人工调整的接口,也就是说,这种接口是可调的。因此,技术人员运用接口技术必须积极思考机电一体化产品的实际生产效能,并注重接口技术的各项指标能够按照要求合理调控,结合实际情况运用接口技术。这样的接口技术才能保证机电一体化系统可以按照需要随时进行调控,实现智能化、网络化,提高接口技术的运用效果。 3 结语 总而言之,随着我国工业化进程的不断深入,各种相关技术也在不断发展。机电一体化技术作为促进工业化与机械化发展的重要技术之一,对我国社会建设与人们生活水平的提高有着重要的意义。而接口作为机电一体化产品的重要组成部分,接口技术的发展也影响着机电一体化技术的发展。所以,相关技术人员应该积极创新接口技术,从各个方面提高机电一体化产品的质量,进而促进机电一体化产品在社会建设中重要作用的发挥。 机电一体化技术研究:高职机电一体化专业课程体系构建之技术路径 摘要:本文从分析学科课程体系不符合职业教育特征的角度出发,提出构建高职机电一体化专业工学结合一体化课程体系的必要性,论述了机电一体化专业课程体系构建的技术路径,分析了机电一体化专业课程体系实施过程中需要重点解决的三个问题。 关键词:高职;机电一体化专业;一体化课程体系;技术路径 近年来,随着国外先进职业教育课程建设理念与技术的逐步引进与推广,工学结合作为职业教育的重要特征也逐渐得到认同。广州市工贸技师学院顺应国内外市场对技能型人才的需求,即技能人才需具备综合职业能力和奠定持久的职业生涯发展,在机电一体化专业建设中,提出构建工学结合的一体化课程体系的工作目标,并在具体的教学中实施。 机电一体化专业课程体系改革的必要性 长期以来,我国职业教育所采用的课程体系多为学科课程体系,其基本特征是以学科内容为中心设计课程,依据不同学科之间的相关性,按照先后顺序开设教学科目。虽然学科课程体系具有逻辑性和系统性较强的优点,但是,随着科学技术和产业组织结构的发展,其缺点也日益凸显,如学科课程忽略世界的整体性,将原本内在统一的科学、艺术、道德割裂开来;学科课程强化“精英文化”,强化少数人利益,与“大众文化”割裂开来;学科课程以灌输学科知识为宗旨,过多倚重接受学习,忽视发现学习、探究学习、行动学习在人的发展中的价值,忽视社会经验的获得和实践能力的形成;学科课程的系统性不能等同于职业活动的系统性,学科课程所强调的抽象概念和理论与职业教育的应用性、实践性要求不相符。 进入新时期,现代企业和社会管理步入了以过程为导向的综合化运作时代,强调劳动者专业能力、社会能力及方法能力的综合运用,孤立的学科课程体系与此需求相去甚远。因此,改革长期徘徊在职业教育领域的学科课程体系,构建适应社会经济发展和企业用人需求的新课程体系势在必行。 在机电一体化专业的学科课程体系中,课程主要分为专业基础课程和专业实训课程,专业基础课程强调《工厂电气控制技术》、《电工电子技术》、《机械制造技术》、《单片机与接口技术》、《液压与气动技术》、《自动检测技术》、《机电一体化技术与系统》等专业理论知识的学习,专业实训课程强调《金工基本技能实训》、《机电设备拆装》、《电子电工专项技能实训》、《机电一体化技术实训》基本操作技能的训练,不管是理论知识的学习,还是单项技能的训练,学科课程体系均从片面的片段的角度看待本专业的整体性职业活动,没有与完整的工作过程建立一种直接的联系,对专业人才完成一项综合性工作任务所需的综合职业能力培养非常有限。因此,改革机电一体化专业的学科课程体系,构建工作过程导向的课程体系势在必行。 机电一体化专业课程体系改革的技术路径 职业教育是为人们胜任职业活动和通过职业活动实现人的发展而提供的教育,具有完整的工作过程是职业教育的基本要求,因此,职业教育过程中的媒介和手段都应是工作化的,必须将具体的工作情境置于教学过程之中,并以工作性思维来构建教学过程,根据职业教育的特征和规律,课程设计开发要体现“在工作中学习,在学习中工作”的理念。 基于工学结合的一体化课程体系改革理念,在机电一体化专业课程体系构建中,课程的设计和开发必须以工作为基础,并保证以工作为基础的教学过程必须产生胜任现实工作的能力。校企合作的优秀是认识企业的工作形态和工作内容,并将其充分而有效地呈现于教学过程之中,聘请企业专家参与课程建设、签订校企合作合同、组织师生企业实习,其目的都是为了保证“工作呈现”的有效性。 因此,在机电一体化专业课程体系构建中,本专业一体化课程体系的开发设计技术路径如下:行业、企业情况分析和岗位工作分析召开实践专家访谈会提取典型工作任务一体化课程转化确定学习任务设计教学计划编制学习材料(工作页等)开发投入实施。 行业、企业情况分析和岗位工作分析通过企业调研,与企业实践专家访谈,与企业工程技术人员探讨,观摩企业实际生产运作等途径,分析行业、企业实际工作情况和对技能人才的用人要求,确定本专业技能人才的就业领域有:电气设备和机电一体化设备的运行、安装、调试与维修;电气、机电产品生产现场的工艺实施;仪器仪表的配置、检测、调试与维修;机电一体化工程项目的施工、维护及技术服务;机电类产品的营销与售后服务;机电设备的技术改造、技术管理、产品辅助开发等。 召开实践专家访谈会,提取典型工作任务向若干机电一体化行业的企业一线人员发放“实践专家工作职责调查表”,分析企业一线技能型人才的个人工作经历和现从事岗位工作职责、工作内容,从而遴选符合参加实践专家访谈会条件的企业实践专家。学校确定课程开发主持人、专业骨干教师及聘请的实践专家之后,召开实践专家访谈会。会上,在课程开发主持人主持,专业骨干教师配合下,引导企业实践专家填写个人“实践专家职业发展阶段分析表”,“实践专家职业发展阶段分析表”要求每位企业实践专家列举从进入机电一体化行业开始到成为实践专家的发展过程的若干阶段及其每一阶段所从事过的、有挑战性的、完成工作的过程能够提高工作能力的有代表性的工作任务实例。待所有实践专家填写个人“实践专家职业发展阶段分析表”后,课程开发主持人引导实践专家配合,从所有填写后的“实践专家职业发展阶段分析表”中提取代表性工作任务,最后根据人才培养目标要求分析确定典型工作任务并按从入行到实践专家的职业发展阶段进行排序。机电一体化专业提取的典型工作任务,按照初级——中级——高级——技师的职业发展排序,通过企业实践专家分析,共提取了“机电设备装配、调试与维护”、“电气控制柜的安装调试”、“机电一体化系统疑难故障诊断与检修”等16个典型工作任务。 转化确定学习领域课程根据职业教育规律和目标,按照一个典型工作任务转化为一门学习领域课程的原则,在企业实践专业和学校专业骨干教师的共同讨论分析下,将职业行动领域中的典型工作任务转化为职业教育领域中的学习领域课程。机电一体化专业最终确定的学习领域课程有:“电气安装”、“机电设备疑难故障检修”、“机电一体化系统设计”等16门课程,每门课程均体现一项完整的工作任务。 设计学习任务,编制教学计划根据地区区域经济发展水平和学校教育教学基本条件,对应每一门课程,开发设计若干学习任务。学习任务可以直接来源于企业,也可以由学校根据工作任务要求设计开发,但它原则上是一个完整的工作任务,能体现完整的工作过程。机电一体化专业开发设计的学习任务有:“工具和仪表检修”、“齿轮传动机构拆装与测绘”、“常见机床动力电路安装与检测”、“自动生产线总装与调试”等58个。在学习任务的排序上遵循由易到难的排列原则,低年级设计数量较多的引导性较强的学习任务,高年级设计数量较少的综合性和开放性较强的学习任务,完成所有学习任务的,其目标实现之和应该大于或等于所属一体化课程的目标。学习任务设计完成后,根据学校实际师资情况和设施设备情况,以及教育教学秩序要求,确定每个学习任务的学习与工作时间,编排可执行的教学计划。 学习材料(工作页等)开发,投入实施根据学习任务的目标要求,学校专业骨干教师到相关企业收集企业实际生产任务的工作素材、行业标准、企业标准、工作规范要求等,运用编写学习材料的规范要求和技术方法,聘请企业专家与专业骨干教师共同编制教学材料,例如工作页。学习材料开发完毕后,学校组织行业企业专家和课程开发专家评审课程体系成果材料,评审通过后投入实验。 机电一体化课程体系的实施 目前,广州市工贸技师学院机电一体化专业的四年制预备技师班、三年制高级技工班均采用工学结合的一体化课程体系实施教学,其教学效果得到广大师生的一致认可。主要体现在以下四点:(1)新课程不仅让学生掌握知识和技能,而且注重培养学生的信息处理能力、与人合作能力等关键能力,有利于学生持久的职业生涯发展;(2)新教学模式基本扭转了学生被动听课的习惯,使学生转变成为探究知识的主体,可以提高学习主动性,增加学习兴趣;(3)学生的创造能力、工作能力、应变能力都能通过课堂学习得到锻炼,对培养学生的成就感、承受挫折能力等有较大帮助;(4)学校的学习工作站比较类似企业的实际工作环境,能够满足学习需求。 通过一个周期的实施,总结出课程实施要重点从教学组织模式、师资团队建设及学习工作环境建设三方面考虑,才能保证课程构建和实施均能取得成功。 教学组织模式课程实施应该以学生为中心,即学习的主体是学生,学生学习的目的就是胜任工作、适应社会和职业发展,因此必须将学习作为工作过程(即教学过程)的中心,以学生自主理解和完成工作任务作为教学的基本手段,并指导学生将理解和完成具体工作任务的能力转化成为适应变化的策略。学校的一切资源,包括教师资源都是学生实现这一完整过程的基础,都应服务于学生的学习过程(即工作过程)。按照完成一项工作的基本思路,课程实施应具有完整的工作过程:获取信息——制定计划——做出决策——实施计划——检查控制——评价反馈。 师资团队建设由于工学结合的一体化课程强调学生自主完成若干完整的学习任务,学习任务由工作任务转化而来,在课程实施过程中,教师仅仅起到引导和服务的作用,因此,对教师的工作实践经验,对工作的认识和理解均提出了较高要求。目前,职业教育界的教师多来自大专院校,缺乏企业实际工作经验的占大多数,势必对工学结合的一体化课程实施带来影响,所以,学校在考虑推一体化课程实施的同时,要在学校与企业之间建立一个长期合作的师资培养通道,让教师适应并逐渐胜任新课程的实施。 学习工作环境建设一体化课程实施需要与学习任务相匹配的教学媒体和设施设备,创设尽量真实的学习工作环境,让学生有机会完成与典型工作任务内容相一致的学习任务,因此,学习工作环境的建设并不仅仅是为了技能的重复操作训练而购置大量的设备,要从完成一项工作任务所需的综合性资源建设的角度出发,从促进学生自主学习的学习资源建设的角度出发,规划设计学习工作环境,也叫学习工作站。机电一体化专业的学习工作环境建设中,每一学习工作站均划分信息检索区、学习区、实训区、工具区、学业成果展示区等五大区域,方便学生自主检索学习工作过程所需的资源,养成遵循企业工作规范和作业流程的习惯,并能够在这个环境中实现学生之间的互动交流,互相学习。 总之,构建实施机电一体化专业的工学结合一体化课程体系是一项系统工程,不仅仅是一种课程组织方式的改革,而是一种更深刻的课程价值观的变革。课程是为学生提供教育服务的直接载体,建设符合企业用人要求、能够保证学生持久职业生涯发展的课程是我们义不容辞的责任和义务。 机电一体化技术研究:胶东半岛蓝色经济圈培养高素质高职机电一体化专业技术人才探究 论文关键词:机电一体化高职 人才培养 “教学做”一体化双证融通 论文摘要:根据国家整体规划,胶东半岛蓝色经济圈已经进入快速建设期,机电一体化专业人才需求在本地区也将迎来一个高峰期。本文对其专业人才需求背景进行了详细的分析,并根据本校及本专业现有的师资力量,提出了建设“高职机电一体化专业技术人才”方案。在本文中,确定了三个专业培养方向,总结了“1.5+0.5+1”的人才培养新模式,“教学做一体化”教学模式,以及“双证融通”式课程教学模式。 机电一体化技术是集机械、微电子和计算机技术于一体的综合应用技术,也是现代制造业的优秀技术。随着山东省大力推进半岛制造业基地暨北部沿海经济产业带建设,机械制造、电子信息、食品加工和黄金工业四大支柱产业以及汽车、手机、电脑三大产业集群均进入了快速膨胀期。制造业的现代化水平得到了提升,最显著的标志是采用大量的自动化生产制造系统取代了传统的、自动化程度较低的生产方式。 现代机电一体化技术是机械、电子、信息和管理等学科有机结合的高新技术,广泛应用于机械、电子、汽车、食品、医药等行业。可以说,任何产品只要投入工业生产,就必须采用自动化生产制造技术以提高产品质量和生产效率,否则将没有市场竞争力,而自动化生产制造的优秀技术就是机电一体化技术。因此加速培养机电一体化技术高素质技能型人才已经成为高职高专院校的当务之急。在此背景下,山东省大部分高职院校都开设了机电一体化技术专业以满足社会对该专业人才的需求。但一方面,企业难于招聘到合格人才,另一方面相应毕业生感叹就业困难,工作难找。分析原因是供非所需,高职院校内部在该专业培养目标与定位、专业建设与课程设置,实习实训内容及条件等方面存在问题。因此,应依据社会需求确定人才培养目标,以就业为导向构建人才培养新模式,增强人才培养的针对性,适用性,实现人才培养与社会职业岗位的接轨,服务地方经济,并促进毕业生充分就业。 1 根据半岛区域经济发展需要,确定高职机电一体化技术专业人才的培养目标 在对山东省机电设备制造企业和胶东半岛大中型机电企业调研、毕业生跟踪调查和专业建设委员会论证的基础上,归纳出半岛经济发展急需的三种职业特色鲜明的机电类就业岗位群,分别是食品灌装生产线的运行与维护,新能源装备制造的生产与维护,电子组装工艺操作。 山东省是我国重要的粮食及食品生产加工基地,随着人民生活水平的提高,人们对食品的质量、包装和精细化程度要求越来越高,这就带动了食品灌装、包装设备的飞速发展。自从我省做出重点发展食品产业群的重大决策以来。产业集群蓬勃发展对灌装生产线人才的大量需求早已初见端倪。 根据国家中长期发展规划,我国的核电和风电已经进入高速发展期。山东在半岛沿海地区规划了海阳、荣成、乳山三座核电站,并计划在“十二五”末全部投产发电。同时山东地处东部沿海,具有丰富的风能资源,各大发电集团竞相在山东沿海地区修建风力发电厂。这使得山东省核电、风电等新能源装备制造业快速发展,可以预见随着山东核电、风电产业发展的推进将需要大量掌握核电、风电相关知识的装备制造业专业技术人才。 随着现代信息产业的不断发展,电子应用技术发展的不断需求,电子组装技术在真个电子整机装配加工中所占的地位越来越重要。胶东半岛在发展电子信息与家电产业集群的同时,电子组装技术备受关注,据调查分析,电子组装技术产业的人才存在着巨大的缺口,在未来需要众多电子组装技术人才满足企业生产需求。 我们通过以上市场调研,制定了适应区域经济发展的机电一体化技术专业的人才培养方案,确定了在机电一体化技术公共知识平台的基础上分三个专业培养方向:食品灌装生产线的运行与维护、新能源装备制造的生产与维护、电子组装工艺操作。 2 构建科学合理的新型人才培养模式,为胶东半岛培养高素质技能型人才 2.1 构建“1.5+0.5+1”的人才培养新模式 机电一体化技术专业的传统教学模式是实施“2.5+0.5”人才培养模式,即三年中两年半在学校完成教学计划规定的所有课程,最后半年赴企业进行顶岗实习。这种传统人才培养模式难以培养出我们所需要的为地方企业量身打造而熟练掌握专业知识和技能的专门化人才。因而进行人才培养模式改革,构建科学合理的人才培养新模式势在必行。“1.5+0.5+1”正是贯彻分方向教学并实施产学研合作办学的一种教学新模式。1.5是指在新生入学后在第一到第三学期,学习基础类模块、专业基础模块、专业优秀模块和技能优秀模块,在这样一个公共知识平台的基础上主要培养学生从事机电类岗位的基本能力。0.5是指在第四学期进行专业拓展能力模块的学习,即学生根据自己的兴趣和就业意向自行选择三个就业方向的一个,进行该方向一系列知识和技能领域的学习。1是指在最后一年,学生根据各自选择的专业方向到对口的企业进行更有针对性地进行技能培训,并顺利完成顶岗实习。 2.2 推行“教学做一体化”教学模式 在分方向教学的课程学习中,部分课程专业性强,如没有合适的实训载体,学生难以实际掌握该专业技能,因而在合作企业的帮助下建设了两个校企合作共建实验室,在这里实现了部分课程理论教学和实践教学一体化的教学模式,通过以具体的工作任务为中心,实际操作为载体。使学生在实际训练中得到了知识和技能的培养,提升了学生的职业素质。并有企业技术人员担任课程的部分授课任务,使学生所学知识与企业的实际需要实现了“零距离”接轨。 2.3 实行“双证融通”式课程教学 高职教育的特点是突出学生职业技能的训练,培养学生的职业实践能力。而国家在长期对各行业生产一线和生产过程职业技能的总结过程中,形成了一套完备的各行业职业资格标准。所以参照行业职业资格标准,进行课程体系的改革和课程内容的重组,有助于提升学生的优秀竞争力。这种以“双证书”为目标,构建以职业能力为主线的教学内容和教学环节,将“双证书”教育融入教学全过程,使学生在学习相关课程后可直接参加职业资格证书考试,我校机电一体化技术专业学生在学校期间可考取维修电工(中级)证书和机电一体化技能认证。 3 结语 以服务为宗旨,以就业为导向,走产学研结合的发展道路,是国家对高职院校办学方向的科学定位。通过对胶东半岛人才市场需求的深入调查研究,培养特色鲜明的机电一体化技术专业人才适应区域经济发展的人才需求,不仅契合高职院校的服务定位,而且提高了毕业生就业对口率,真正实现了学校与企业的“零距离”接轨。 机电一体化技术研究:浅谈煤炭机电一体化技术在我国的应用 摘要:机电一体化技术是微 电子 技术向传统机械工程渗透而形成的融合机械工程、电气工程、 计算 机技术、信息技术等为一体的新兴综合技术。它是 企业 信息化的重要支撑技术,是矿山综合自动化的基础。机电一体化技术在煤矿采、掘、运装备的应用和推广,极大地提升了我国煤矿生产的综合实力,为实现高效、安全、洁净、结构优化的煤炭 工业 生产打下了扎实的基础。本文对煤矿机电一体化技术在我国的应用进行阐述。 关键词:煤矿 机电一体化技术 0 引言 我国自造的煤矿机电一体化设备都具有智能化、程序化、信息化的特点,以及设备体积小、操作、维护方便、保护齐全、性能可靠等优点。从1970年我国自行设计制造和装备的第一套综合机械化采煤工作面在大同矿务局试验起,我国的机电一体化技术开始萌芽。到上世纪80年代后期,我国综合机械化采煤取得了空前的 发展 ,大大推动了我国的煤矿机电一体化技术的进程,采煤机已由液压牵引向电牵引发展。到了上个世纪90年代中期,在原有的研究成果上,又开展了采运支机械微机监控、故障诊断的研究和支架电液微机技术应用的研究,并研发了大功率电牵引采煤机。而进入21世纪后,我国煤矿机电一体化技术的研究和应用领域均有重大突破,在煤矿安全生产监控、大型固定设备的后备保护等方面已取得了喜人的成绩。然而,与国外的先进采煤国家相比,我国的煤矿机电一体化技术发展尚有一定差距,并且煤炭工业相对机械、电子、航天、轻纺、化工、铁道、冶金等行业起步晚基础薄弱,在开发水平、应用范围、投资规模、技术人才和管理水平方面均有较大差距。 1 机电一体化技术的应用实践 1.1 矿井安全生产监测监控系统中的应用 矿井安全生产监控系统是最能体现煤矿机电一体化的技术之一。我国监测监控技术应用较晚,20世纪80年代初,原国家煤炭部组织了对国外煤矿监控技术进行大规模的考察和引进工作,此举大大促进了国内监控技术的发展。先后从波兰、法国、德国、英国和美国等引进了一批安全监控系统(如dan6400、tf200、minos和senturion-200),在部分煤矿中应用;在引进的同时,通过消化、吸收并结合我国煤矿的实际情况,研制出kj2,kj4等系统并通过了鉴定。20世纪90年代以来,紧跟世界监测监控系统的发展潮流,我国自行研制开发出了一批具有世界先进水平的监控系统,如煤炭 科学 研究总院重庆分院的kj90系统、煤炭科学研究总院常州自动化研究所的kj95系统等,它们的主要特点是:测控分站的智能化水平进一步提高;具有 网络 连接功能;系统软件采用了windows操作系统。同时,在“以风定产,先抽后采,监测监控”12字方针和煤矿安全规程有关条款指导下,规定了我国各大、中、小煤矿的高瓦斯或瓦斯突出矿井必须装备矿井监测监控系统。自此,大大小小的系统生产厂家如雨后春笋般的不断出现,不仅为各煤矿提供了更多的选择机会,且促进了各厂家在市场竞争条件下不断提高产品质量和服务意识。经过多年的实践表明,安全监测监控系统为煤矿安全生产和管理起到了十分重要的作用。 对我国现有煤矿监测监控系统及配套传感器等设备的现场应用效果进行综合评价,煤炭科学研究总院重庆分院的kj90、天地科技股份公司常州自动化分公司的kj95、煤炭科学研究总院抚顺分院的kjf2000和北京瑞赛公司的kj4,kj2000等系统无论在软硬件功能、稳定性和可靠性、专业技术服务能力、企业性质和生产规模等方面基本代表了我国煤矿监测监控系统的技术水平。 1.2 矿井提升机中的应用 矿井提升机是一种实现机电一体化较好的矿山大型设备,全数字化,交、直流提升机。特别是内装式提升机,从结构上将滚筒和驱动合为一个整体,大大简化了机械结构,是典型的机电一体化设备,充分体现了机械-电力电子-计算机-自动控制的综合体。全数字提升机高度可靠,具有可重复性故障寻址、完整的诊断设施和自诊断功能,以及简单而快速的通信功能;它采用总线方式,大大简化电气安装;硬件配置简单,互相兼容,零备件少;可以方便地实现软启动、软件控制和改变瞬间加速度。 在我国“九五”计划期间,国产全数字化直流提升机已成为各煤矿提升机的首选机型。我国研制成功的具有自主知识产权的全数字化直流提升机的优秀部分ascs是由双cpu构成的 计算 机系统。除此之外,我国还用simadynd和s7研制成功了第一台交-交变频器供电的交流提升机。2000年11月,该系统在焦作古汉山矿投入运行,情况良好。提升机由于采用了计算机技术,其安全保护系统更为完善。该系统的主要特点是:采用两台计算机装置,每台都有自己独立的测量、传感装置和数据处理系统。这两台计算机同步工作,互相检测,互为备用,对提升行程实现直接测量和间接测量容器位置相结合的方式,对两者进行比较、校正,实现行程自动控制。由于采用了计算机对安全回路、制动回路、电源和驱动回路进行实时检测,实现故障记忆,因此极大地提高了提升机安全性能。 1.3 井下带式输送机中的应用 在我国“八五”计划期间,通过国家一条龙“日产万吨综采设备”项目的实施,极大地提高了带式输送机的技术水平,煤矿井下用大功率、长距离带式输送机的关键技术研究和新产品的研发也取得了很大的进步。如大倾角长距离带式输送机成套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩带式输送机等均填补了国内此项技术的空白,并对带式输送机的关键技术及其主要元部件进行了理论研究和产品开发,成功的研制了多种软起动和制动装置以及以plc为优秀的可编程电控装置、驱动系统采用调速型液力偶合器和行星齿轮减速器,目前我国已经自行生产制造了多个品种和多种类型的带式输送机。 2 结束语 随着煤矿生产不断向深部水平 发展 ,对控制水平和规模的要求越来越高,从而又加速了机电一体化技术的发展和进步,目前各种高新技术的发展,如 网络 、光纤、人工智能及生物工程等高新技术已渗入到机电一体化技术之中,使机电一体化产品功能更强大、性能更优越,使机电一体化产品功能越来越强,智能化程度也越来越高,因此采用新的机电一体化技术装备的煤矿,能够使 企业 获得更加显著的技术、 经济 和社会效益,这也是一个煤矿企业循环促进不断发展的过程。 机电一体化技术研究:关于机电一体化技术及其应用研究 摘要:讨论了机电一体化技术对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用,并说明其在钢铁 工业 中的应用以及 发展 趋势。 关键词:机电一体化 技术 应用 1 机电一体化技术发展 机电一体化是机械、微 电子 、控制、 计算 机、信息处理等多学科的交叉融合,其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展,其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、 网络 化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。 1.1 数字化 微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路,如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。 1.2 智能化 即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在cnc数控机床上增加人机对话功能,设置智能i/o接口和智能工艺数据库,会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展,为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。 1.3 模块化 由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元;具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样,在产品开发设计时,可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。 1.4 网络化 由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品,现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能,利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统,使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处,因此,机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。 1.5 人性化 机电一体化产品的最终使用对象是人,如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要,机电一体化产品除了完善的性能外,还要求在色彩、造型等方面与环境相协调,使用这些产品,对人来说还是一种 艺术 享受,如家用机器人的最高境界就是人机一体化。 1.6 微型化 微型化是精细加工技术发展的必然,也是提高效率的需要。微机电系统(micro electronic mechanical systems,简称mems)是指可批量制作的,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路,直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针,1988年美国加州大学berkeley分校研制出第一个微电机以来,国内外在mems工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展,开发出各种mems器件和系统,如各种微型传感器(压力传感器、微加速度计、微触觉传感器),各种微构件(微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等)。 1.7 集成化 集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合,又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率,应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次,使系统功能分散,并使各部分协调而又安全地运转,然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来,使其性能最优、功能最强。 1.8 带源化 是指机电一体化产品自身带有能源,如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能,因而对于运动的机电一体化产品,自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。 1.9 绿色化 科学 技术的发展给人们的生活带来巨大变化,在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以,人们呼唤保护环境,回归 自然 ,实现可持续发展,绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求,机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境,产品寿命结束时,产品可分解和再生利用。 2 机电一体化技术在钢铁 企业 中应用 在钢铁企业中,机电一体化系统是以微处理机为优秀,把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来,采用组装合并方式,为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件,增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面: 2.1 智能化控制技术(ic) 由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点,传统的控制技术遇到了难以克服的困难,因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等,智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面,如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢———连铸———轧钢综合调度系统、冷连轧等。 2.2 分布式控制系统(dcs) 分布式控制系统采用一台中央 计算 机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的 发展 ,分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制,而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能,成为一种测、控、管一体化的综合系统。dcs具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。dcs是监视集中控制分散,故障影响面小,而且系统具有连锁保护功能,采用了系统故障人工手动控制操作措施,使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比,其功能更强,具有更高的安全性,是当前大型机电一体化系统的主要潮流。 2.3 开放式控制系统(ocs) 开放控制系统(open control system)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持,按此标准设计的系统,可以实现不同厂家产品的兼容和互换,且资源共享。开放控制系统通过 工业 通信 网络 使各种控制设备、管理计算机互联,实现控制与经营、管理、决策的集成,通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联,实现测量与控制一体化。 2.4 计算机集成制造系统(cims) 钢铁 企业 的cims是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体,用以实现从原料进厂,生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化,但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理,难以适应 现代 钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产,质优价廉,及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存,加速资金周转,实现生产、经营、管理整体优化,关键就是加强管理,获取必须的 经济 效益,提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现cims化。 2.5 现场总线技术(fbt) 现场总线技术(fied bus technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4~20ma,dc直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致dcs的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表,如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化plc(programmable logic controller)和现场就地控制站等的发展。 2.6 交流传动技术 传动技术在钢铁工业中起至关重要的作用。随着电力 电子 技术和微电子技术的发展,交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性,电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动,数字技术的发展,使复杂的矢量控制技术实用化得以实现,交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎,应用不断扩大。
计算机仿真论文:智能变电站计算机仿真论文 1仿真的总体思路 1.1信息一体化平台 信息一体化平台采用一体化模式,集监控和五防功能于一体。一方面作为后台监控系统软件,模拟数据采集处理、运行监控、正常操作、事件和报警处理等,实现常规站监控系统功能,同时新增加智能变电站特有的高级应用功能:一键顺序控制、告警信息分类、智能告警等;另一方面作为五防系统软件,嵌入到信息一体化平台中,不仅保留就地间隔内电气设备的电气联锁,同时还通过以太网实现相互通信,交换设备的状态,实现智能变电站站控层、间隔层、过程层3级防误闭锁功能。 1.2智能化保护测控系统 智能化保护测控系统按照保护测控装置的物理原理建立数学模型,采用定值驱动法,当故障发生后计算的故障电流结果到达定值要求时自动启动保护测控装置,按照其工作原理进行判别,相关保护动作,报出故障信息报文,有关指示灯点亮,与变电站真实设备保持一致。 2系统功能 智能变电站高级应用功能的仿真是以智能变电站仿真系统为基础,将智能站高级应用集成于信息一体化平台中,实现了智能变电站特有的一键顺序控制、智能告警信息分类、故障综合分析决策功能的仿真。该系统从其功能上可以作为培训和测试的平台。 1)培训功能。智能变电站高级应用功能是智能站特有的新应用,对运行人员来说是全新的知识,需要进行培训学习。该系统真实再现了智能变电站场景,可以为运行人员提供一种有效的培训手段,使运行人员能够学习智能变电站中的新知识、新技术,提升专业素质。该系统已经投入培训使用,系统运行稳定,人机界面友好,培训功能完善,培训效果逼真。 2)测试平台功能。智能变电站高级应用功能的仿真还可以为高级应用功能的研究提供测试平台。由于电力系统的特殊性,不能在真实运行设备上进行任意操作,而该仿真系统通过为其他系统或软件提供开放的数据接口,可以反复进行操作和设置故障,对被测系统或软件运行情况进行测试,通过与某公司合作,能够正确地实现测试功能,为研究智能站高级应用功能提供了一种有效的测试平台。 3智能告警信息分类的仿真 通过建立故障信息的逻辑推理模型,对故障告警信息分类过滤,并对变电站运行状态进行实时在线分析推理,能够实现智能告警功能,可以自动报告站内异常状态,并根据需求提供分层分类的故障告警信息。智能变电站各种运行告警信息量非常大,包括3类: 1)提示性信息。这类信息不需要特别关注; 2)告警信号。这类信息虽然没有直接引发事故跳闸,但实际隐含着可能的故障,若不进行综合分析,消除异常,持续发展会导致事故发生,需要给予重点关注; 3)事故信息。事故信号产生一般都会有保护动作、开关跳闸,要求在尽可能短的时间判断故障原因,以便上报,并依据调度指导进行故障隔离和恢复操作。因此,需要对故障告警信息进行过滤,提供分层分类的告警信息,以方便运行人员工作。智能告警信息分类的仿真包括以下几个方面: 1)图形界面仿真。智能告警信息分类通过信息一体化平台进行展示,信息告警图形界面是信息分类结果的直观展现。在进行仿真开发时,按照智能变电站信息分类的原则,根据告警信号重要性,告警实时显示窗口由多个页面组成,包括:全部告警、严重保护事件、一般保护事件、SOE、开关刀闸动作和智能告警6类,所示同时还会根据告警信息的级别,通过声音的方式发出告警。 2)数据库仿真。智能告警信息量非常大,其仿真时所需的数据量也很多。仿真时全站采集信息采用统一的命名格式。变量命名格式包括:变量名、变量描述、变量单位、变量标识、变量数据指向。变量名是信息的代表,当变量为1时,其变量描述才有意义,该描述会在智能告警图形界面中显示出来;变量单位的作用是区分告警信息变量的间隔,是实现变量筛选分类的基础;变量标识的作用是区分告警信息变量的重要程度,以便于告警信息的分类;变量数据指向主要用于数据通信。 3)告警信息筛选分类功能。由于告警信息总量很大,为满足不同的关注需求,在告警显示窗口设置信息筛选的功能,在窗口中选择某一设备间隔,根据告警信息变量的标识,可以在告警窗口各页面中自动显示出有关该间隔的所有信息,将不关注的信息屏蔽。可以通过左上角下拉列表选择变电站间隔来显示不同间隔的告警信息,使运行人员更有针对性地查看所需的信息。 4故障综合分析决策的仿真 故障综合分析决策是指在故障情况下对事件顺序记录、保护装置动作及信号、故障录波数据等进行深入挖掘,通过多专业综合分析,并将变电站故障分析结果以简洁明了的可视化界面综合展示。通常当变电站发生异常或事故时,其处理过程是运行人员按照现场情况、规程及经验进行判断处理,这种方式不仅要求值班员非常熟悉变电运行规程、规范及设备运行要求,而且需要较长的分析判断时间。故障综合分析决策功能可自动为运行人员提供一个或多个可能的事故分析报告,便于迅速确定事故原因和应采取的措施。 4.1故障仿真 故障仿真是进行故障综合分析决策仿真的基础,该仿真系统中对真实系统中可能发生的故障类型进行了分析总结,可实现真实系统中常见故障的仿真。在仿真中故障类型,分为4类,一百多个故障: 1)一次设备故障及异常,包括线路、母线、主变压器、电容器、所用变、断路器操作机构、SF6泄露等; 2)保护与测控装置故障; 3)智能组件故障,包括智能终端、合并单元、网络故障; 4)低压交直流故障。其中,一次故障可以进行故障相别、故障距离、故障性质(瞬时/永久)进行分别设置。在仿真中既可以单独设置一次、二次故障或网络故障,也可组合一次、二次故障和网络故障。故障仿真范围全面,效果逼真。通过仿真系统在培训中的应用,该系统能够在故障和异常发生时,能够真实反应故障现象和保护动作情况,故障信息详细,为故障综合分析决策提供分析依据。 4.2故障综合分析决策仿真的基本结构 故障综合分析决策仿真的基本结构,以仿真支撑系统为服务器,进行故障模拟、采集信息、建立推理知识库、故障综合分析推理,并将分析结果以可视化的形式在信息一体化平台中展示出来。信息采集是对设备实际状态信息和故障信息的采集,在仿真时通过支撑系统完成数据的采集;推理知识库存放专家提供的告警及故障分析知识,推理机完成故障信息的综合分析,给出推理结果,推理知识库和推理机以数学模型的形式存放于支撑系统中;推理结果展示是将推理结果以一条条报文的形式展示在信息一体化平台的告警窗口中。 4.3建立推理知识库 推理知识库的知识源自变电运行规程、规范及运行人员的经验总结,通过分类归纳总结,形成一定的知识规则,在仿真过程中其规则内容包括设备名称、事件、原因、推理相关信息等。它采用统一建模方式,可以通过修改、完善知识库中的推理逻辑来提高综合分析决策的功能。 4.4推理机 推理机是利用类似专家解决问题的思维方式,通过推理机来实现知识库的价值。在故障发生后,推理机将采集到的告警信息、设备状态信息与知识库中的推理建立起关联关系,采用正向推理策略,按照推理规则进行反复匹配和判断,最终给出一个或多个合理的推理结果以供参考。 4.5推理结果展示 推理结果展示既是将推理结果以报文的形式展示在信息一体化平台的告警窗口中,告警窗口“推理信息”页面提供简单的故障分析结果报文信息,包括故障发生时间、设备名称及简单推理结论,通过双击该报文信息调用具体故障分析报告的展示窗口,分析报告显示的内容包括故障发生的时间和间隔、动作事件、故障原因、故障相关信息分析的结果。通过推理结果展示,可以直观的看到故障综合分析决策的结果。 5结束语 本文介绍了实现智能变电站高级应用功能仿真的总体思路,并对一键顺序控制、智能告警信息分类、故障信息综合分析决策功能的仿真进行了详细阐述,该智能变电站高级应用功能的仿真为既为高级应用功能的研究提供了测试平台,同时也为运行人员提供了培训平台,有较好的推广意义。 作者:张洪波 刘国宏 徐岩 单位:国网河南省电力公司技能培训中心 计算机仿真论文:变电站塔架计算机仿真论文 1CAD标准和构件标准化 本文针对不同的变电站构件类型,研究其标准化方法,从而可选取标准化构件进行组合和建模。特别是在多排架结构建模时,如果没有标准构件库,模型的建立将需要繁琐的手工设置,变得非常复杂,影响模型的质量。标准化的构件能够帮助设计师迅速建立起复杂模型,同时也能保证模型的质量,提高设计效率。因此,提供一套标准的构件模型库就变得十分必要。 2变电站塔架的标准化 本文研究的建模系统向用户提供了110kV、220kV、500kV、750kV四种变电站类型下常见梁、柱形式的建模。它主要包含圆钢梁、三角形格构梁(三种形式)、四边形格构梁(两种形式)、圆钢柱、人字柱和格构柱等。 2.1圆钢梁和圆钢柱 圆钢梁和圆钢柱是110kV变电站类型中常见结构。圆钢梁的主要描述参数为横向段杆数、每段杆长度;圆钢柱的描述参数包括柱高度、地线柱高度。另外,圆钢梁在实际工程中会设置挂线点,电线从挂线点处穿过;圆钢柱上的地线挂点处会有地线挂载,默认为地线柱的最高点。要特别注明的是,一般提到的杆,其描述参数有起始位置、结束位置、截面类型、材料类型等。 2.2人字柱(A柱) 人字柱常用在220kV和500kV变电站中,采用三角支撑使结构更加稳定,在柱顶处设置连接支架,用于支撑梁。描述人字柱的特性,从下往上讲:第一是根开尺寸,就是底部叉开的Y向宽度;第二是是否有端撑,即是否存在第三条支撑柱,如有则需要指定端撑的X向根开宽度;第三是顶部宽度,人字柱的顶部一般会设立面积不大的操作平台,一般为两边支撑柱截面面积之和的二分之一;第四是柱分段数,在段与段间设置横撑,横撑的长度由以上参数可以计算;第五是地线柱设置,同圆钢柱;第六是避雷针设置,一般提供用户选择,不为必须,避雷针也可配置分段数和长度,并可设置每段截面属性,一般截面设置形式为从下往上越来越细。 2.3三角形格构梁 三角形格构梁拥有三种形式,其特征描述主要包含以下部分:第一是偏心尺寸,即梁与柱之间的间隙距离;第二是横向分段数,每一段的长度属性;第三是段与段之间的属性,包含是否有立杆,立杆中是否有腹杆,段结尾处是否为挂线点;第四为梁的底部宽度和垂直高度,如有起拱则最高起拱处拱起高度。为三角形I型格构梁模型示意。该类型梁的特点如下:首个横向段顶部不存在主杆,每一段的斜撑起点与上一段斜撑终点相连;模型的斜撑呈之字型前后相连。因此,该模型建模时必须保证模型的总跨数为偶数。为三角形II型格构梁模型示意。该类型该类型梁的特点为在其2~3段处有一个折点,梁的起始宽度小于梁最大宽度。梁底部的斜撑形式为交叉形,而侧面的形式则呈以中心段为轴左右对称型。并且,此种类型每一段都存在立杆。因此,该类型在标准化时需额外提供折点,而不需要选择立杆选项。 2.4格构柱 格构柱常用在500kV以上级别的变电站中,其特点是具有高度优势,当承载高压电线时可大大降低对地面设施的影响。展示了工程中使用的格构柱。格构柱模型是由多个竖向的段叠加而成,段与段之间由横向的隔层隔开,每一段有四个面,每一面的形式也不尽相同。因此,对该结构标准化定义,重点在于定义每一段。具体来说,可将每一段分为前后左右四个面,前后面相同,左右面相同;每一面拥有底部宽度、顶部宽度和高度三个几何属性;每一面的支撑杆件的形式一般为以下五种形式之一:“/”、“×”、“>”、“”、“”。段与段间的隔层一般为交叉型结构,故此处仅需要提供截面定义接口即可。 2.5四边形格构梁 四边形格构梁包含两种形式,其横截面均为四边形。四边形I型格构梁与人字柱结合使用,在500kV变电站中较为常见。而四边形II型格构梁则与格构柱结合使用,在750kV中较为常用。展示了750kV变电站中,格构柱和格构梁结合使用的情况。四边形I型格构梁模型图,其底面为交叉型斜撑组成,侧面和顶面为“之”字相连形式斜撑。与三角形格构梁相同,描述其特征也需要描述横向段数、每段长度、结构整体宽度和长度等。每一段之间的腹杆也需要进行定义,如腹杆类型和截面等。该格构梁的首段也没有立杆,故分段数需要为偶数形式。四边形II型格构梁模型图,与I型不同。它在两侧存在额外的支撑,可以与格构柱连接。因此,该模型在定义时还需要提供该支撑部分的参数定义。以上详细介绍了每一种构件的标准定义方法和描述参数,通过这些参数的研究和定义,为构件的计算机模型化创造了前提条件。 3变电站塔架的建模方法 针对上述构件的计算机模型设计,提出构件的计算机建模方法。在构件的计算机表示设计中,Component为构件顶级父类,为每一个构件提供了Name属性。另外,构件的建模需要提供一个初始原点,即Zero-Point,根据构件的参数和该ZeroPoint,调用Genera-lElements生成构件。Pole类为柱构件的公共父类,提供了两个公共方法:GetHeight为得到构件的总高度,即柱本身、地线柱、避雷针的高度之和;GetBottomPoints为得到构件地面支撑点。Pole类有三个子类,即圆钢柱、LinePole、人字柱APole和格构柱GridPole。LinePole可以设置其柱身高度PoleHeight和地线柱GroundColumn;APole可以设置其底部宽度BottomWidth、顶部宽度Top-Width、地线柱GroundColumn、避雷针LightRod、垂直段VerticalParts等;GridPole可设置的主要为垂直段VerticalParts和最上部段的顶部宽度TopWidth。除此之外,GridPole提供了一个自动计算段宽度的方法AutoCaculateParts。Beam为梁构件的公共父类,提供了两个公共方法:GetLength为得到构件的横向全长;Eccentricity-Length为偏心距离,即梁与柱结合建模时,梁连接点到柱连接点距离,一般在这里安装连接件。Beam有三个子类,即圆钢梁LineBeam、三角形格构梁Rect-angleBeam和四边形格构梁QuadrangleBeam,分别表示三种常见梁构件。其中,LineBeam的设置只包含线形横向段LineParts;RectangleBeam包含有宽度Width、高度Height、横向段HorizontalParts、挠度De-flection、梁类型BeamType等的设置。Deflection是指梁最高处的拱起高度;QuadrangleBeam中除了这些属性之外,还包含与格构柱连接处的属性设置StandBarWidth和StandBarHeight。除了主要的Pole和Beam构件之外,还有其包含的子构件。LightRod即避雷针构件,其提供了分段数Parts设置,以及每段的截面类型SectionName和长度Lengtj;GroundColumn为地线柱构件,其提供了高度Height和截面的设置SectionName;Horizon-Part为水平向的段构件,VerticalPart为垂直向的段构件,一般包含段的长度Length和一些特点属性。上述基础对象模型构成了变电站塔架的基本构件库,为模型的计算机实时建模和分析提供了支持。 4结论 本文基于构件组装的变电站塔架CAD设计系统,实现了对模型常见构件的标准化工作,提出自主模型构件标准,实现了变电站构件模型的计算机模型构件标准化,并实现了计算机建模方法。目前变电站建模系统已经可以将模型在计算机中建立和生成,模型的仿真结果对变电站设计工程师来说更加重要。因此,笔者将会深入研究基于计算机模型的工程仿真方法,为变电站行业的CAD设计仿真做出更大的努力。 作者:白勇 张为 单位:重庆电力高等专科学校 重庆市电力公司检修分公司 计算机仿真论文:海事事故分析中的计算机仿真论文 1计算机仿真 1.1案例介绍 2009年9月18日晚22点左右,一艘渔船(下文称“船A”)在仰光河沉没,船上16人全部遇难.由于水面风平浪静,渔船在出港前进行过适航检查,所以排除因自身原因沉没的可能.为了查明事故原因,缅甸交通部成立事故调查委员会对当时位于出事水域附近的船舶展开调查.海事部门调查得知渔船沉没当时有5条船经过附近水域.对这5条船舶进行检查发现:4条船都无明显摩擦痕迹,其余1艘韩国籍货船(下文称“船B”)吃水线附近有摩擦痕迹,船首右舷方向有一0.5m×1m的凹陷,并重新上了船用漆.据此,“船A”的船东认为“船A”的沉没是由“船B”碰撞而致,要求“船B”的船东赔偿损失.然而碰撞事故发生在晚上,出事海域还有其他船舶,并没有人直接观察到哪条船为碰撞船舶.而且仰光河上经常有原木等漂浮物,无法辨别摩擦和凹陷是与船舶碰撞而导致的抑或与原木等碰撞而导致的.所以海事法庭裁决:仅凭“船B”有擦痕不足以断定“货船B”就是撞击船舶.因缺乏有力证据,一审判决“船A”败诉.“船A”的船东对判决不服,委托保险公司找研究人员,希望找到新的证据.本文即是在此背景下进行的仿真研究,通过计算机仿真驳斥和补充了一审中的一些证据.在新证据的支持下最终在2013年9月份的二审中,“船A”胜诉,获得赔偿. 1.2仿真建模 从缅甸海事局公布的材料模型的质量是影响仿真分析精确度的重要因素之一.虽然仿真建模技术在不断发展,但是目前精确建立一整条船仍是件很费时费力的工作.而且实际经验表明,绝对精细的模型难以进行网格剖分和有限元计算.准确建立出总体轮廓和主要承力部件,忽略非承重结构对仿真精度和精细模型相差不大.本文以实船的横剖面型线进行放样,中纵剖面型线进行拉伸切除,采用这种自上而下的建模方法得到的模型与实船轮廓=几乎一致. 1.3数值计算 船舶碰撞是短时间内,在巨大碰撞载荷作用下的一种复杂的非线性动态响应过程,碰撞中存在着大量的非线性问题,如几何的非线性、材料的非线性、接触非线性和运动的非线性等.所有这些特点使船舶碰撞问题的研究变得相当复杂.当前的研究方法主要有:经验公式法、实船试验方法和有限元仿真分析法.经验公式法计算粗糙,多用于研究船舶在水平面内的二维运动;实船试验方法虽然可以得到可靠的数据,但“破坏性”试验的代价极其极昂贵.相比之下,有限元仿真分析法运算能力强,成本低廉,结合计算机对图像的后处理功能,可直观的再现碰撞过程,顾永宁、崔维成等开始利用有限元法对船舶碰撞进行深入的研究.计算时中心差分法对系统刚度矩阵要求不高,但对时间步长要求挺严格.通常,时间步长越小,计算越准确,但可能导致运算量太大而无法计算;而较大的时间步长容易导致计算不收敛,所以在用中心差分法计算时合理的确定时间步长是十分重要的一步.本文中各单元的时间步长Δt按如下计算方法确定. 2仿真实验 2.1实验一 事故发生在晚上,无人看到碰撞过程,若是“船A—船B”相撞,那么2船碰撞的过程是什么样的?据海事部门对2船的检查:“船A”有2处凹陷,一处位于水线附近,另外一处位于驾驶台左侧;“船B”有3处擦痕,2处位于水线附近,一处位于船首外板的右侧.但并不能据此来证明“船A”与“船B”碰撞,还需验证2船的损伤位置是否能够对应起来. 2.1.1仿真设置 利用前面建好的船舶仿真模型,根据“船A”和“船B”的变形位置、吨位、吃水确定碰撞实验的相对高度。模拟2船碰撞局面,还需知道边界条件和初始条件.主要是明确2船碰撞位置、碰撞角度,以及碰撞速度.参考船舶航行记录仪的数据,以及船员的描述可得到:“船A”航速为2kn,“船B”航速为14kn,两者的航向接近垂直,当时海面风平浪静,故无需考虑风浪对船舶碰撞的影响.计算时“船A”现对静止,根据速度的矢量合成,设置“船B”以14.14kn航速,85°方位角向“船A”左舷船中偏后位置撞去。 2.1.2仿真结果 通过仿真碰撞的平面视图,直观的再现碰撞过程.仿真实验得到的船舶碰撞全过程的二维。通过划分的6个重要阶段能够直观再现碰撞过程:(左边)“船B”以8kn航速、正横的角度向(右边)“船A”撞去.受到“船B”的撞击,“船A”会被推向X轴一段距离,即横移.同时,在撞击力与水阻力的共同作用下,“船A”还会向右侧倾斜.“船B”横向速度较大,向右航行会再次撞上“船A”,造成“船A”继续右倾.最终“船A”右舷入水,水进入船体,稳性降低,加速倾覆. 2.1.3仿真结果与实测结果对比 缅甸海事局公布的“船B”损伤资料,具有法律效应和可信度. 1)由图5a),b)可知,“船B”的船首外板从吃水线上方1m开始由下至上向前延伸使得“船B”接近正横撞向“船A”尾部左舷区时,“船B”上方的船首右侧外板要先于水线附件的首柱外板与“船A”发生接触碰撞.这正对应的是图6标示的“1号损伤”. 2)由图5c),d)可知,第一次碰撞后,“船A”会发生右移和右倾,(“船B”质量和动能比“船A”大很多)“船B”状态几乎不变.“船A”的右移速度受水阻力影响不断下降,“船B”向右航行会第二次撞上渔船.由于“船A”的右倾,“船B”上方的船首右侧外板不再与“船A”发生接触,水线附件的首柱外板与“船A”发生第二次接触碰撞.这对应的正是图6所标示的“2号损伤”和“3号损伤”处.3)图5e),f)显示球鼻首吃水线附近的上端碰撞点距吃水线大约0.9m,下端碰撞点距吃水线大约1.7m;小船吃水线附近的上端碰撞点距设计水线大约0.9m,下端距设计水线大约1.4m,撞深为0.43m(注意:小船已经右倾,在测量小船时不能再以水线(WL)来算距离,而应以设计水线(DWL)来算距离).仿真结果中2船碰撞点位置和图6中所标的2船损伤部位基本吻合. 2.2实验二 事故当时在附近航行的船舶共有5艘.其中3艘为椭圆形球鼻首,2艘(包括“船B”)为柱形球鼻首.不同形状的球鼻首撞击它船后的损伤特点是否相同?“船A”的损伤变形到底是被哪种形状的球鼻首撞击所致? 2.2.1实验设置 首先确定了2种球鼻首———椭圆形球鼻首、柱形球鼻首,二者形状不同,但是为了比较的准确性,两者的质量、速度、角度都须设置相同.因为怀疑“船B”为撞击船,本文以“船B”为基准,通过调节密度使2种球鼻首的质量都为42195t.并以85°碰撞 2.2.2仿真结果 在ExplictDynamics中进行求解,碰撞时间设为0.11s,输出“船A”在2种不同形状船首撞击下的损伤变形云图,受柱型球鼻首撞击,船体在碰撞区域有垂向的长条状变形,有2处变形较大,位于长条上端和下端区域,最大总变形为0.4344m;受椭圆形球鼻首撞击,船体在碰撞区域明显体现出水平方向变形,区域中间的变形较大,最大总变形为1.1159m. 2.2.3仿真结果与实测的对比 缅甸海事部门提供的“船A”实船。真实变形为从甲板边线到舭龙骨间的垂向的狭长状变形,而且据缅甸海事局勘测,实船的最大撞深为0.48m.实验和实测值的对比。将仿真实验得到的变形形状、最大变形与实船测量结果对比分析可得: 1)从碰撞后“船A”的变形形状上比较,很明显受柱型球鼻首撞击后得到的实验结果和真实结果最为吻合,均为垂向狭长状变形. 2)实测“船A”的最大总变形为0.48m.受柱型球鼻首撞击,“船A”最大总变形的仿真结果为0.4344m,与实际损伤变形误差为9.5%;受圆形球鼻首撞击,“船A”最大总变形的仿真结果为1.1159m,相对误差达到63.59%.显然,从“船A”的变形程度上比较,也是受柱型球鼻首撞击后得到的实验结果和真实结果最为吻合. 2.3结论 通过仿真实验,知道了“船A”、“船B”的多处损伤变形是由2次碰撞所致;两船的损伤位置可以一一对应;“船A”吃水线附件的狭长状凹陷,是被柱形球鼻首撞击所致,“船B”以航海日志中记录的吨位、航向、航速为参数撞击“船A”,“船A”最大总变形为0.4344m,与海事局实测数据0.48m较吻合.这为执法部门对碰撞事故的责任认定提供了一份客观、科学的材料. 3结束语 本文将计算机仿真技术用在船舶碰撞中,再现了碰撞过程,计算了碰撞后船舶的变形.实际上运用计算机仿真技术还能解决很多海事问题:反推碰撞角度和碰撞速度;计算、校核碰撞后船舶的稳性和强度等.目前计算机仿真技术在事故分析中的运用还不广泛,仿真模型的建立、网格的剖分、边界的约束,时间步长的设定,每个环节都会对结果的精度有较大影响;耗时较长的计算也让很多人对计算机仿真望而止步.但随着海事现代化、数字化的发展,事故数据的收集已不再是难题,对数据的深入研究将逐渐成为提高海事事故分析水平的关键.根据事故数据运用仿真技术可以直观的模拟事故经过,结合有限元计算对事故做定量分析,达到许多传统分析手段无法达到的研究深度. 作者:刘超 李范春 李翔 单位:大连海事大学轮机学院 大连海事大学交通运输装备和海洋工程学院 计算机仿真论文:汽车电子悬挂系统计算机仿真论文 1电子控制悬挂系统的原理与主要结构 悬架系统是影响汽车驾驶及乘坐舒适性和操纵稳定性的主要部件,是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称,其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭,并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力,并衰减由此引起的震动,以保证汽车能平顺地行驶。汽车悬挂系统就是指由车身与轮胎间的弹簧和避震器构成的整个支撑系统。悬挂系统应有支撑车身的功能,改善乘坐的颠簸感觉,不同的悬挂系统设计会使驾驶者有不同的乘坐感受。外表看似简单的悬挂系统综合多种作用力,决定着轿车的稳定性、舒适性和安全性,是现代轿车十分关键的部件之一。常见的悬挂系统结构由弹性元件、导向机构以及减震器等组成,个别系统则还有缓冲块、横向稳定杆等。计算机仿真系统的电控单元控制悬挂系统可根据车载重量、路况条件、行驶速度等来调节悬挂系统的刚度、减振器阻尼力以及车身高度。从而使车辆在各种行驶条件下均可获得最佳的行驶平稳性和操纵协调性。有多种不同类型的电子控制悬挂系统,以大众汽车的电子控制空气弹簧悬挂系统为例,电子控制悬挂系统主要由空气压缩机、干燥器、车身高度传感器、带有减振器的空气弹簧、悬挂控制执行器、悬挂控制选择开关、悬挂用电控单元等组成。在汽车行驶过程中,电控单元不停地接收车身高度传感器、加速度传感器(即油门动作传感器)、制动传感器、转向传感器以及车速传感器输出的信号并进行运算、分析和判断,最终向执行器输出控制信号,控制车身高度和悬挂刚度。 2计算机仿真技术在汽车悬挂系统的应用特点 电控单元中计算机仿真控制悬挂系统的主要优点有:为提高汽车正常行驶时乘坐的舒适性,可以将弹簧刚度设计得较小,以使车身的自然振动频率尽可能的低。为提高汽车的操纵稳定性,使汽车的行驶安全性明显提高,可以将汽车悬挂抗侧倾,抗纵摆的刚度设计得比较大。将车轮快速提起,避开障碍物,可以在车轮碰到障碍物(如砖、石等)时,提高汽车的通过性。电控单元可以在汽车载荷变化,在不平路面上行驶时自动保持车身高度不变。仿真技术可以防止汽车制动时车头的下冲。提高汽车转弯时的操纵稳定性,可以避免汽车转弯时车身向外倾斜。为提高车轮与地面间的附着力,可以减小轮跳离地面的倾向。 3总结 计算机仿真技术是研究和分析系统运行行为、展现系统动态过程和运动规律的一种重要形式手段和方法。计算机仿真新技术的快速发展和计算机仿真技术所表现的实用性和前景效益是相当大的。特别近年来在仿真方法、技术研究、机械系统仿真应用等方面都取得了显著的成就。因此,计算机仿真技术在多方领域有广泛的应用。 作者:王来丽 田雪萍 王海峰 单位:黑龙江农业职业技术学院 计算机仿真论文:3A21铝合金矩形管变形计算机仿真论文 1简化模型与截面变形 通常采用截面变化率δh表示弯曲后矩形管在截面处的变形程度,其可用公式δh=(h-h1)/h×100%表示,其中h、h1分别表示矩形管变形前后截面处的高度。 2建立有限元模型 2.1模型建立 矩形管坯尺寸为b×h×t=24.9mm×12.3mm×1mm,材料为3A21铝合金。采用Abaqus软件建立有限元模型。步骤如下:建立部件的几何模型、部件进行装配、设置接触条件、划分网格等。 2.2可靠性验证 采用试验方法对有限元仿真结果进行验证,判断有限元仿真的可靠性,进而对芯模参数影响矩形管截面变形规律进行研究。试验与模拟中工艺参数设置一致,即:弯曲角度θ=90°,弯曲半径R=40mm,弯曲速度w=1.567rad/s,芯棒、夹块及其他模块与管坯之间的摩擦系数分别为0.01、0.50、0.17,管坯与模具间隙ΔC=0.1mm,芯头参数为,H=10mm,B=22.88mm,D=3mm,A=60°,n=3,同时要求芯棒无伸出量。对有限元方法与实验方法得到的截面变化率δh进行对比。可以看出:靠近弯曲两端部分(0°、90°)时截面变化率比较小,处于弯曲中间部分(40°~80°)时截面变化率较大,且随着截面位置的增大而增加。对比两条曲线,发现曲线变化趋势相同,通过计算可知模拟结果与实验结果的最大误差为2.9%。充分说明本文采用的模型可有效的模拟3A21铝合金矩形管在绕弯成形中的截面变化。 3模拟结果分析 3.1芯头个数n影响截面变化 以2.2节中设定的工艺参数为基础,保证其他参数不变,改变芯头个数n,分别设置为1、2、3、4,采用文中建立的模型进行仿真模拟,研究芯头个数n对截面变化的影响。不同时截面变化率沿绕弯方向的曲线对比图。可以看出,n=1或者n=2时截面变化率δh较大,且在弯曲中间位置(45°左右)取得最大值,分别为37%、34.5%。当n=3时,截面变化率迅速减小,最大截面变化率为6.9%。继续增大芯头个数n,当n=4时,截面变化率变化不大,可以判断当n大于3时,增大芯头个数对矩形管绕弯成形中截面变化无太大影响,故应选取n=3,矩形弯曲管质量较好。同时,截面变化率在弯曲两端较小,而在弯曲中间位置较大。由于压块、弯曲模与防皱模对矩形管的外壁进行限制,同时芯头和芯棒对内壁起到支撑作用。在弯曲中间部分,内壁失去了芯头的支撑作用,外壁没有压块进行限制,故处于悬空状态,此时截面变形率会较高。矩形管的末端受到夹块及弯曲模作用,即使没有了芯头的支撑作用,其截面的变化也不会很大。 3.2芯头间距D影响截面变化 保证其他参数不变,改变芯头间距D,分别设置为3mm、4mm、5mm和6mm,研究芯头间距D对截面变化的影响。不同芯头间距D下截面变化率沿绕弯方向的曲线对比图。可以看出,芯头间距D为3~5mm时,弯曲始端的δh比末端的明显小,而D=6mm时两端的δh相近。截面变化率δh随着芯头间距D的增加而逐渐减小。这是由于芯头间距D增加,芯头支撑矩形管内壁的角度增大,故δh减小。 3.3芯头厚度T影响截面变化 改变芯头厚度T,分别设置为3mm、5mm、7mm和9mm,保证其他参数不变。不同芯头厚度T时截面变化率沿绕弯方向的曲线对比图。可以看出,截面变化率δh随着芯头厚度T的增加而逐渐减小。T≤7mm,截面变化率δh在矩形管的起始端与末端比中间部分小。T=3mm时,当绕弯角度大于40°时,δh迅速上升,角度在60°时δh达到最大值,随后逐渐减小。随着芯头厚度T逐渐增加,δh随截面位置变化趋势也较为平缓。这是由于芯头厚度较大时,在绕弯过程中芯头对矩形管的支撑范围比较大,所以使得截面变化程度较小,综上选择T=9mm时矩形管绕弯效果好。3.4芯头圆弧角度A影响截面变化改变芯头圆弧角度A,分别设置为60°、90°、120°、180°,保证其他参数不变。不同芯头圆弧角度A时截面变化率沿绕弯方向的曲线对比图。可以看出,在弯曲过程中矩形管始端与末端δh较小,在中间位置δh较大。截面变化率δh随着芯头圆弧角度A的增加而逐渐增加。这是由于随着芯头圆弧角度A的减小,圆弧上的顶点U与末点C之间的高度差Δh减小,芯头对矩形管的支撑效果越明显,故截面变化程度越小。但是当圆弧角度A过小时,一套芯模不适合在不同弯曲半径的多种弯曲模中使用,而A=60°时,芯头中心与圆弧中心位置一致,方便芯头的加工。综合考虑选择芯头圆弧角度A为60°。 4结论 (1)在矩形管的始末端截面变形程度较小,中间位置(40°~80°)截面变形程度较大;增大芯头数目、芯头间距、芯头厚度及减小芯头圆弧角度,均使得绕弯过程中矩形管截面变化程度降低。 (2)选择3个芯头,芯头间距、厚度和圆弧角度分别为6mm、9mm、60°时,可以生产质量较高的矩形弯管。 作者:赵秀梅 单位:长春工业大学 吉林司法警官职业学院 计算机仿真论文:电弧传感焊缝偏差计算机仿真论文 1电弧电流信号的数据检测 该高速旋转电弧传感器的频率0~30Hz,扫描区域半径0~3.5mm。本次实验选用25r/s的固定频率进行数据采集。实验表明,如果焊接工艺参数一定,设定水平偏差为变量,则在一个旋转电弧圆周运动的周期内,电流的波形具有一定的规律性,通过电流波形的变化特点可以得到焊点的水平偏差的参数。但是在实际操作中,焊接作业很容易受到外界因素的影响,如熔池的震荡、飞溅等,这样获得的电流信号就有了干扰因素,即使在偏差一定的情况下,检测到的电流也不相同。所以为了减小这些因素的影响,将采集到的数据通过小波滤波后进行归一化处理。将采集到的不同周期内的同一点的电流信号进行纵向的平均值处理,取该均值为这点的电流信号,这样便减小了外界因素的影响。设定采样频率为104Hz,旋转频率为25r/s,则每个周期内可以采集到416个点的信息,然后将各个点的电流信息进行小波滤波、归一化、均值处理后得到样本波形保证结构风险最小化原则要求,采用不敏感损失函数ε,加入惩罚参数C和松弛变量ξ(*),ξ(*)=(ξ1,ξ1(*),ξ2,ξ2(*),…,ξb,ξb(*)),得到原始最优化问题minτ(W,ξ*)=12W2+C1l1i=1Σ(ξ1+ξ1*)(1)s.t.(Woxi+b)-yi≤ε+ξi,i=1,2,…,lyi-(Woxi+b)≤ε+ξi,i=1,2,…,lξi*≥0,i=1,2,…,l构造拉格朗日函数进行求解,最优问题以Wolfe对偶原则化作凸二次规划问题min121i,j=1Σ(αi*-αi)(αj*-αj)•K(xi,xj)+ε1i=1Σ(αi*+αi)-1i=1Σyi(αi*-αi)1i=1Σ(αi-αi*)=0αi≥0αi≤Cn变为标准形式,得到最优解α=(α1,α1*,…,αl,αl*)T根据α构造出决策函数为(fx)=1i=1Σ(αi*-αi)K(xi,x)+b(3)式(3)为决策函数式,其支持向量为非零解所对应的矢量。不敏感损失函数ε的选取可以用来调整回归逼近的精确度。根据式(3)选取新的输入参数便可得到一个精确的输出参数。 2支持向量回归机的实现 2.1支持向量回归机的计算原理 设定输入的训练样本集为D={(xin,yk),k=1,2,3,…,l}式中xin∈Rn,yk∈R。通过训练样本可以得到一个决策函数,这样通过训练样本集之外的输入参数x可以较为精确的计算到相应的输出参数y。际工程中可操作。提高焊缝跟踪精度前(下)后(上)的焊缝形貌。 2.2构造核函数运用 支持向量回归机解决实际问题时必须构建一个合适的核函数,类型不同的核函数与之相对应的支持相对应的向量回归机类型也不相同,一个合适的核函数直接决定了所构造的支持向量回归机的运算性能。通过采集的数据信息的包角映射建立SVR核函数,然后修正函数,以提高核函数的回归精度。构造核函数:设定一个标量函数式F(x),F(x)≥0。令F(x)的最大值在支持向量处取得,最小值在支持向量以外点处取得,得到修正后的核函数K(x,x')=F(x)F(x')K(x,x')(4)令其标量函数F(x)的最小值在支持向量处取得,最大值在其他以外点处取得。这样修正后的核函数对支持向量回归的精度有所提高。由于实际操作中支持向量一般都是不知道的,所以通常的初始核函数选为GAUSS核函数K(x,x')=exp(-x-x'22σ2)(5)式中σ为归一化参数。通过式(5)可以得到初始的支持向量,将其带入函数F(x)实现支持向量邻域内黎曼度规的减小。修正后的GAUSS核函数大大提高了回归精度。在Matlab中编写函数式M文件,其逻辑流程为:(1)读取样本数据集;(2)建立数据集矩阵;(3)构建矩阵f,LB,UB;(4)计算初始核矩阵;(5)计算初始α值;(6)计算修正函数;(7)计算各个最优解α,将最后求的各个α值和变量值保存到MAD文件,然后编写决策函数编码通过调用MAD文件里的参数得出偏差值。 3仿真模拟 3.1水平偏差值 计算通过调用MATLAB中已经编写的M文件,得到的变量与函数值采用小波滤波、归一化、均值化处理后得到一个周期内的数据点参数集,使用已经编写好的决策函数文件计算出各个点的水平偏差,将其转化为水平偏差值。 3.2高度偏差值 计算焊炬的高度与电弧的电流值具有一定的规律性。选取焊炬在某一不变的位置高度,得到该位置的电流值,将该电流值与电流均值做差值,则该差值和高度偏差值具有线性规律,在LABVIEW中通过函数公式的各节点可以推算出高度偏差值。 3.3焊缝跟踪将LABVIEW 与机器人纠偏系统相联结,将水平偏差值与高度偏差值的实时参数传送给机器人纠偏系统,焊接机器人实时调整焊缝的路径,这样就实现焊缝焊接的实时跟踪。 3.4实验结果 选取旋转电弧传感器的扫描半径为3mm,V型坡口,角度45°,取样频率104Hz,电弧旋转频率25r/s。在水平偏差不相同的条件下分别选取两组数据,第一组取采集试验结果12个数据训练支持向量回归机,第二组作为参考组,进行偏差识别对比测试。使用该算法系统具有较小的偏差识别误差,提高了系统的识别精度,在实{st(2)α(*)∈R2lW∈R,ξ(*)∈R2I,b∈R。通过图像能够清楚地看到,进行处理后的数据提高了系统的精度和实时性。 4结论 在一定工艺参数下,焊炬的水平偏差和焊接电弧的电流大小在一个旋转周期内具有一定的规律性。通过采集LABVIEW焊接过程中的电弧电流信号,将原始信号进行小波滤波减少外界因素干扰,然后信号进行归一化、均值滤波处理,提高了数据精度。将处理后的数据在MATLAB中进行支持向量回归机的计算,通过修正核函数与决策函数的运算处理最终得到偏差值。试验结果证明,采用这种算法进行电弧传感焊缝的偏差识别是可行的,提高焊缝识别精度约20%,完全满足实际工程的需要。 作者:王霞 单位:江苏师范大学 江苏省泰州职业技术学院 计算机仿真论文:计算机仿真和建模临床医学论文 1引言 研究团队、制药产业及医疗服务业已经认可生命科学仿真系统的作用。在化学工程师和计算机辅助过程工程专家的帮助下,生物工程师可以运用这些手段解决诸多生理学和医学问题。 2仿真技术的研究进展 系统生物学要使用定量分析来研究生命系统。起因于处理大量数据的需要。学者通过计算机仿真技术,利用定量分析来处理临床问题,产生了名叫系统医药学的新学科。化学工程师长期参与生物学和生物医学的定量分析。Peppas和Langer认为在20世纪60年代早期化学工程师就参与生物医药工程。Bailey和同事研究出一种控制新陈代谢的手段,这种手段不仅可用于生物制造技术,也可用于其他生物问题。2005年,Solis和Stephanopoulos指出了纳米级的系统工程需要解决的问题。2006年,Doyle和Stelling回顾了用计算机仿真技术去分析代谢网络的一些重要的成果。2009年,Eissing、Chaves和Allgower利用仿真模型来分析细胞死亡。近年来,有许多论文概述了计算机工程师和化学工程师在医疗系统中的作用。对化学工程师,尤其是工艺系统工程师来说,免疫系统是一个采用仿真技术的复杂系统,化学工程师能够研究免疫系统和病毒之间的相互作用。2004-2005年,Deem开发了一种运用计算机仿真技术研究了病毒和疫苗造成的免疫反应的定量模型。Chakraborty在2003年用仿真技术研究了免疫系统的细胞间的通信,以及免疫反应。2006年,Joly和Pinto认为HIV-1发病机理的数学模型优化了药物治疗的方法。这种方法会导致药物设计和配方设计的改进。Yin在2007年提议把病毒当作一种产品,研究病毒生长和传播时需要考虑时空的影响。可以预见,将来人们会用生理学模型和计算机技术设计出最佳药物配方。为了有效地进行仿真,需要根据生物具体的特性建立多种生理学计算模型。几年前,学者启动生理组计划(PhysiomeProject),旨在寻找人和其他真核生物的计算模型。迄今为止,该计划主要关注使用CellML标准的细胞电生理学的数学模型。CellML标准是一种使用细胞进程模型的生物物理学模型标准。另外SBML标准是一种能够辨识生物进程的计算机可读标准。最近,一个名为虚拟生理人的项目进一步促进了欧洲学者研究生物医学的建模和仿真。学者开发了一些数据库去存储生物模型。细胞模型系统和生物模型数据库是其中两个重要的数据库,两个数据库都建议使用CellML标准和SBML标准。学者可使用这两个数据库来探索复杂的生命系统。生物模型在药物的使用方面有重要作用,这不仅是一个通用手段,而且对癌症治疗和眼病治疗也有特殊的贡献。2002年,Cstete和Doyle提出一种生物反馈系统的逆向工程分析原理。2003年,Tyson、Chen和Novak回顾一些生物控制模块的设计原则。 3简单系统的建模 2001年,Hangos和Cameron强调明确建立模型的目的,模型是在对现象总结的基础上,用计算机能够接受的方式反映规律,建模是下一步仿真计算的基础。对复杂系统来说建模十分必要。复杂系统不可能设计出含所有现象的实验,因为部分量不可测量,并且几个现象间很难找到相互关系。尽管学者已经在测量基因与代谢领域取得巨大进展,但仍有许多生物量无法测量,即便能够测量出一些,测量的准确性也不够高。下面的例子是伦敦大学研究得到的一种模型,该模型模拟了血流改变时动脉壁内皮细胞的反应。血流改变刺激细胞产生化学信号,而这些化学信号拉长了内皮细胞,在某些条件下,巨噬细胞在动脉壁上增加了,最后导致动脉粥样硬化。动脉粥样硬化斑块的位置与血流改变的区域息息相关。并造成影响。学者研究出两个模型来探索这种影响。模型一是细胞表面的血液模型,首先把细胞表面分解成许多不同的小三角形区域(0.4um),这个模型可以看成一个斯托克斯公式的边界积分表达式,通过该模型可以研究在血流作用下细胞的受力情况。模型二研究了力对细胞骨架的影响,细胞骨架保持细胞形状,可以使用开尔文体模型研究这个问题,它是由1个缓冲器和2个平行的弹簧构成的黏性弹性系统,开尔文体代表一种将机械力转化成生化信号的细胞成分,这种生化信号会导致Src激酶的活化,Src激酶会调节Rho激酶和GTP酶(Rac和Rho),而Rho激酶和GTP酶可以控制细胞结构和形态。简单的展示了该过程。此模型可以解释很多现象,但仍然有一些问题解释不了,例如当涉及体内细胞间的通信时,该模型不适用。研究人员建立复杂的仿真模型,这些模型涉及化学和机械领域,可以使用这些模型来进一步研究各种生理学和临床医学现象。 4复杂系统的建模 生命系统具有很强的鲁棒性,生命系统和多反馈的鲁棒性系统相似。建模时要识别模型中的薄弱区域,在该薄弱区域模型可能不够准确,需要用模型进行预测,这要求修改模型。在复杂模型中,特别要注意内部参数不能测量的区域,当处理涉及复杂生理问题时,这些区域变得很重要。原料中包括必要成分A,A和其它成分一起加到反应器。在该反应器上,一些原料反应生成副产物B。在这个过程中,在一定范围内控制成分A的数量很重要。在反应器上,A在催化剂C的催化下生成B,B在催化剂D的催化下生成A。A的数量决定CSTR产生C或者D的数量。如果A加入很多,将会产生C催化正反应。如果A加入的很少,将产生D催化逆反应。与此同时,膜反应器过滤掉废物。这个简单的工艺流程初步反映了血液中葡萄糖调节机制。葡萄糖由肠道进入血液,并供给其它所有的器官。葡萄糖维持在一定浓度很重要,因为维持在一定浓度可以确保人类各种机能的良好反应,这种调节过程称为葡萄糖稳态。如果葡萄糖糖浓度高,胰腺产生胰岛素,指示肝脏把葡萄糖转化成糖原,如果血液中的葡萄糖浓度低,胰腺产生胰高血糖素,将糖原转化回葡萄糖。肝细胞还将血液中废品送入胆汁,并通过胆管过滤并排泄。这是一个涉及多个器官的复杂系统,探索该系统需要考虑许多器官间的联系,葡萄糖稳态系统可以用7个模型表示。 1).胰高血糖素受体模型 通过胰高血糖素模拟肝细胞表面受体的活化,受体活化产生三磷酸肌醇。该模型由5个微分方程构成,分别描述受体的各种状态、G蛋白的活化和三磷酸肌醇的产生。 2).钙模型 模拟由三磷酸肌醇活化产生的钙信号通路。该模型由2个微分方程构成,分别涉及细胞质和内质网中钙浓度。钙模型的前提是Hill方程。 3).环磷酸腺苷模型 模拟受体的活化和环磷酸腺苷的产生。该模型由5个微分方程构成,分别关于环磷酸腺苷的浓度、S-腺苷甲硫氨酸(SAM)的浓度、受体的比例、不活动的比例以及核定位蛋白激酶A的比例。模型遵守Hill方程。 4).胰岛素模型 模拟肝脏对于胰岛素的反应,该模型由1个描述糖原合成酶激酶(GSK)活化的微分方程构成。 5).血液模型 模拟葡萄糖在血液、肝脏和胰腺之间的运输,该模型由1个描述血液中葡萄糖浓度的微分方程构成。 6).糖原分解模型 模拟控制糖原分解与合成的4个因素,葡萄糖及6磷酸葡萄糖的控制、钙离子的控制、环磷酸腺苷的控制、胰岛素的控制。该模型是一个模糊逻辑模型,该模型描述糖原合成酶(Sta,控制糖原合成速率)及糖原磷酸化酶(Pho,控制糖原分解速率)的活性水平。该模型由4个微分方程构成,分别关于糖原磷酸化酶(Pho)、糖原合成酶(Sta)、糖原和细胞内的葡萄糖。 7).胰腺模型 模拟胰高血糖素或胰岛素的释放。该模型由2个微分方程构成,分别关于胰岛素和胰高血糖素的血液浓度。每一个微分方程都要遵循Hill方程。上述7个模型共同构成葡萄糖的调控模型,需要软件管理系统来协调它们。Saffrey等人在2007年描述一种模型管理系统。该管理系统用来存储模型和数据。在该系统中,上述的7个模型互相联系,共同模拟出葡萄糖稳态系统。Hetherington等人详细描述这个葡萄糖稳态系统的模型。 5完善和应用模型 建立模型以后,需要进一步完善。可以选择各种不同的实验者,将实验者分成多个小组,分别观察和记录他们的数据,根据这些数据完善和调整模型,甚至改变模型,最终确定适合不同人的具体的模型。通过这些具体的模型可以预测未来的变化情况,为了达到某些目的也可以设计一些干预措施。在其他领域中,学者已经充分研究了基于模型工程的设计方法,利用这些设计方法可以达到一些想要的结果,虽然这些设计方法还不成熟,需要进一步完善,但值得借鉴。在生命科学中,要特别注意干预措施也可能会导致一些危害。这些干预措施包括环境干预、药理学干预或基因干预。环境干预通过物理或化学因素,药理学干预主要通过临床干预。在上一部分描述的复合模型中,广泛的使用了计算机辅助过程工程技术,和优化技术寻找最佳解决方案,如糖尿病患者的最佳胰岛素剂量;使用随机技术寻找高敏感度模型的解决方案;使用区间方法确定能够接受的最坏情况。上述方法和模型已经被用来预防一些疾病。如糖尿病患者很可能患非酒精性脂肪肝(NAFLD),利用上述方法可以提出一些措施,有效地避免Ⅱ型糖尿病患者患非酒精性脂肪肝(NAFLD)。基于模型的方法(例如优化、随机分析、间隔方法)将促进生物学和医学的发展,并且随着生物学和医学的发展,这些方法将更完善。要在生物学和医学领域中很好地使用这些方法和模型,必须要掌握生命科学的知识和计算机的知识,单个的研究者常常不具有这两个领域的知识,因此合作很重要。那些希望从事相关研究工作的学者必须合作,例如通过短期或长期项目,建立一个促进合作的机制。 6结论 本文展示了生理学和临床医学中一些可以用计算机辅助技术解决的问题。这些问题涉及化工厂(或者身体内)的化学和物理变化,并且常常涉及到复杂多尺度系统。虽然生命科学发展很成熟,但是在不能测量的领域,我们仍需使用计算机仿真和建模技术去解决问题。只有通过使用系统模型,某些复杂问题才可能解决,最终才有可能设计出合适的干预措施。最大难题是如何建立出好的模型,只有使用足够精确的模型才可以预测生理学系统的行为。在医疗领域的模型只有到很高的精确度时才可以用。模型的临床推广仍然有很长一段路要走。通过新的系统生物学和系统医药学手段,将会使用于临床的这种方法加速运用。 作者:蔺玉柱 邱晓磊 沈平冰 单位:安徽师范大学物理与电子信息学院 计算机仿真论文:冰壶运动轨迹计算机仿真论文 1冰壶运动简介 冰壶运动是以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目。投掷的冰壶为圆壶状,周长约为91.44厘米,高(壶的底部与顶部)11.43厘米,重量(包括壶柄和壶栓)最大为19.96公斤,冰壶底部和冰面相接触的部分是一个半径约为12.8至13.1厘米的圆环。冰壶所用场地是一个长44.5米、宽4.32米的冰道。场地冰面浇过平整的冰面后,还需要用喷头像冰面喷洒热水滴,保证冰面出现表面圆滑的凸起的小冰点,使冰壶的底面不能完全接触到冰面,并且冰面更粗糙,对冰壶的阻力更大。冰道的一端画有一个直径为1.83米的圆圈作为球员的发球区,被称作本垒。冰道的另一端也画有一圆圈,被称为营垒。在场地两端各装有一个斜面橡胶起蹬器。在冰壶场地前后两端各有一条蓝色的实线称为“前卫线”和“后卫线”。球员掷壶时,身体下蹲,蹬冰脚踏在起蹬器上用力前蹬,使身体跪式向前滑行,同时手持冰壶从本垒圆心推球向前,至前卫线时,放开冰壶使其自行以直线或弧线轨道滑向营垒中心。在一名队员掷球时,由两名本方队员手持毛刷在冰壶滑行的前方快速左右擦刷冰面使冰壶能准确到达营垒的中心或者将对方冰壶击打出得分区域。最后当双方队员掷完所有冰壶后,以场地上冰壶距离营垒圆心的远近决定胜负。 2运动学方程的建立 冰壶在冰面上滑行可以视为刚体的平面运动,可以将其分解为质心的平动和绕过质心轴的定轴旋转。以前卫线的中心为O,前卫线中线为x轴,垂直于x轴的是y轴,垂直与冰面的为z轴建立坐标系。 2.1旋转 冰壶的质量为m,开始时的角速度为,冰壶与冰面间的摩擦系数为μ,μ的大小与温度T有关,可表示成假设摩擦力是均匀分在整个低面圆盘上,故计算摩擦力矩时,应将圆盘分解为许多的以转轴为圆心的同心环来考虑。 3仿真系统结构 为了实现冰壶运动轨迹的仿真,根据前面所述的运动方程模型,需要先确定冰壶运动轨迹的一些参数。为此将冰壶运动轨迹仿真系统分成两部分,即基础参数设置和动态模拟。基础参数设置中分别输入初速度、初始角速度和温度。冰壶场地两营垒之间的距离近30米,所以在没有任何干扰的情况下,冰壶应可以自由滑行20米才是有可能到达营垒。 4结论 根据机械能量守恒理论建立的冰壶运动方程,从主观上验证了它的正确性,可以帮助运动员分析投掷冰壶时应以怎样的初速度和角速度投壶,才能有效的进入营垒。 作者:田雨 单位:沈阳体育学院 计算机仿真论文:飞机模型设计计算机仿真论文 1综合保障效能评估与质量控制 飞机的综合保障效能是飞机及其保障系统在预期的使用环境和条件下经济有效地满足平时战备完好和战时任务持续能力的度量。综合保障效能评估就是在现有飞机研制程序的基础上,利用适宜的保障效能评估方法和技术,在飞机研制过程中持续开展综合效能评估,评价出研制过程各阶段的综合保障效能,提出优化、改进建议,实现对新机研制过程综合保障的有效监控;在部署/使用阶段开展保障效能评估,验证飞机及其保障系统是否满足规定的系统战备完好性要求,为调整保障系统和飞机改型、研制新型号飞机提供必要的经验信息。保障效能是由飞机平台设计特性、保障系统设计及维修保障方案所决定的,是在飞机研制过程中设计,逐渐形成、并在使用过程中不断保持的。综合保障效能的度量不仅考虑飞机平台及其使用特点、可靠性与维修性、保障系统的特性与表现,而且还要考虑飞机的利用率、使用方式、任务剖面以及使用环境等。飞机设计质量控制就是要实现飞机及其保障系统满足规定的系统战备完好性要求,飞机设计质量不仅包括飞行平台具有优良的性能,而且还包括其保障系统的性能和配备能够支撑飞行平台实现战备完好、战时可用的目标。综上所述,综合保障和质量控制具有共同的目标,综合保障效能的高低反映了飞机平台及保障系统设计质量的高低。在飞机设计的各个阶段,对综合保障效能评估即可实现对飞机设计质量进行阶段性和系统性地控制。 2评价指标选择 由于综合保障和质量控制具有共同的目标,反映综合保障效能的指标即可作为飞机设计质量控制的评判标准。飞机的综合保障效能不仅取决于飞机的设计性能,同时也取决于飞机的使用和保障。综合保障效能评估结果对四性和综合保障工作直接产生影响,这关系到飞机的设计、研制,并决定着综合保障最终目标——以可承受的寿命周期费用实现战备完好性要求的实现。飞机设计质量评价指标的确定必须遵循以下原则:(1)以作战任务需求、综合保障各阶段的任务和目标为依据。(2)参考国内、外同类飞机的有关指标,相似装备的战备完好性水平,以及本国的国防工业科技水平等。(3)环境条件的约束,包括作战使用和平时训练、储存和运输等环境条件。(4)预期使用的新技术、新产品对保障效能的影响。(5)现役同类装备的保障方案和新机预期的保障方案、使用与维修保障资源的约束条件。(6)费用、进度等约束条件。(7)其他约束条件,如充分考虑各指标之间的协调性(不可互替代性、全面性)和各指标的阶段性等。根据以上原则,结合相关标准,选用使用可用度(固有可用度)、能执行任务率、出动架次率、再次出动准备时间和寿命周期费用作为评价指标。这五个指标从不同的侧面反映了保障系统设计质量对战备完好性和任务持续能力的影响,其中使用可用度综合反映飞机在实际任务过程中的使用情况,主要体现了飞机特性、维修保障、供应保障水平对战备完好性的影响;能执行任务率主要反映在平时条件下飞机保障系统的训练保障水平;出动架次率主要是反映在战时条件下飞机维修保障和使用保障水平对战时任务持续能力的影响;再次出动准备时间主要是反映飞机在连续出动条件下保障系统的使用保障水平;寿命周期费用从经济性的角度度量装备系统和战备完好和战时任务持续能力的权衡。这几个指标之间具有不可替代性。战备完好性的度量不仅考虑飞机及其使用特点、可靠性与维修性、保障系统的特性与表现,而且还要考虑装备的利用率、使用方式、任务剖面以及使用环境等。这五个指标从不同的角度反映了不同设计和使用因素对战备完好性和保障效能的影响,涵盖了飞机设计特性、保障系统的要素(包括使用保障、维修保障、训练保障、供应保障)和寿命周期费用对飞机设计质量的贡献。以这些指标作为评价标准,可以实现飞机设计质量全面控制。 3评估方法和模型构建 3.1评估方法 可用的方法可分为解析法和仿真法两类。解析法能够准确地计算各类效能指标,但缺乏对飞机维修和使用保障动态特性的描述;仿真法能够动态地描述飞机的维修和使用保障动态特性,但仿真结果不够稳定。为了得到客观、合理和科学的结果,本系统采用解析法和仿真法相结合的方法。 3.1.1计算机仿真 仿真技术具有低成本、有效克服解析法所不能解决的动态问题独特优势。计算机仿真体现在以下几个环节:(1)根据对业务、模型、输出参数之间的逻辑关系进行分析的结果,模拟单一飞机和机群在仿真周期内的总体使用业务流程。根据实际使用情况,模拟仿真周期内飞机的作战使用流程。一般流程均从飞机执行的任务开始,进行任务前准备、执行任务、返回进行维修保障,然后进行再次出动。优秀业务活动包括飞机状态的判断、飞机的调度、修复性维修、预防性维修、起飞前准备、再次出动准备等。(2)故障抽样。采用蒙特卡洛方法进行飞机系统故障抽样,确定故障发生时刻序列。单架飞机的年平均飞行时间或者每次的仿真时间。η为由RANDOM()函数生成的0~1之间的随机数。故障发生时刻序列的确定方法如下:下一次故障发生时刻=本次故障发生时刻+下一次故障发生时间间隔(2) 3.1.2数据统计 对于已经研制的飞机及其保障系统,数据统计方法主要体现在飞机故障数据、资源数据等输入数据的获取。而对于新研发的飞机及其保障系统,这些数据可采用设计参数或者相似型号飞机参数。为了计算最终的评价指标,仿真过程中通过多次统计最终评价指标的分解项,获取最终的评价指标计算结果。 3.1.3解析法 解析法主要用于各评估指标的计算,飞机各业务活动分解及其时序的确定、时间和资源分配等。各评估指标均可采用解析法进行分解,一直到最底层指标与飞机设计指标相同为止。这有利于确定最终的输入参数,也利于模型数据的收集。 3.2评估模型构建 任务周期从飞机执行的任务开始,进行任务前准备、执行任务、返回进行维修保障,然后进行再次出动,直到当天任务结束。而在这一任务周期中,将涉及到任务系统、结构、维修保障活动、保障资源、保障组织五大方面设计工作的动态协同。如何全面、科学、客观模拟这一过程,并将其量化,进而构建数学模型,最终计算出飞机在执行任务过程中的各评价指标,是飞机设计质量控制需要突破的优秀技术。 3.2.1模型组成 建模的关键体现在任务建模、保障资源建模、飞机建模、组织建模和任务执行过程建模五个方面。这些模型都描述了飞机系统某个方面的特性,它们独立构成飞机系统的不同侧面。因此,飞机设计质量控制模型分为任务、装备、资源、组织、过程五个子模型。(1)任务模型:描述作战单元的任务内容及其构成的模型。任务可分为若干个子任务,子任务又可分为若干个次级子任务,各个子任务的内容及其相互关联都在任务模型中进行描述。随着任务的进程,其他各个模型都会发生相应的变化。不同模型间的逻辑关联是保障系统模型所固有的。(2)飞机模型:描述系统中飞机的结构和功能组成的模型。复杂的飞机系统由各单元以一定关系组成并形成特定的功能。(3)资源模型:描述保障系统的各种资源以及资源间关联关系的模型。保障系统中的资源有很多种,例如:维修人员、备件、设施、技术资料、计算机资源等,但是在作战单元执行任务的过程中,由于任务的持续时间一般比较短,对保障效能影响最大的资源只有两种:备件和维修人员。因此,资源模型主要包括维修人员和各种备品备件的分配信息(其中的备品备件即为飞机的最小保障单元)、各种备件在维修过程中的消耗信息以及维修人员的占用信息等。(4)组织模型:描述系统中的组织、角色信息以及组织、角色间关联关系的模型。其中系统中的组织为各个作战单元和基本作战单元,存在的关系有组织间的所属关系、角色间的存在关系等。(5)过程模型:是保障系统的优秀模型,保障系统的其他模型都是围绕着过程模型展开的。过程模型是描述任务的执行过程中发生的一系列维修、使用保障活动及为维修、使用保障活动之间关联关系的模型。 3.2.2系统输入 根据模型的组成、评估指标的分解结果以及飞机设计理论和原理,通过梳理以上模型组成中各描述参数之间的关系的,理清了各输入参数以及5个子模型之间的关系,明确了各子模型必要的输入参数。该模型分为任务、飞机、资源、组织、过程5个子模型。根据每个模型的描述,对描述参数进行结构化描述。例如,任务模型结构化为任务系统、任务剖面和基本任务;任务系统结构化为飞机名称、飞机总数、飞机任务种类;任务剖面结构化为任务种类、任务持续时间、任务所需飞机数量、基本任务名称;基本任务可结构化为基本任务名称、基本任务持续时间、所含波次数、单波次所需最小飞机数、单波次持续时间和单波次任务成功点等设计参数。 3.2.3业务流程 在大量调研的基础上,对单一飞机和机群的总体使用业务流程进行了梳理,并对业务、模型、输出参数之间的逻辑关系进行了分析。根据实际使用情况,对飞机的作战使用流程进行了梳理。在活动过程子模型中,需要确定各专业活动执行的逻辑先后、执行时间、资源、组织、特殊要求、所属专业等信息。通过仿真飞机的任务和使用保障过程,梳理各任务和活动的执行流程,将5个子模型以及个输入参数关联起来,最终统计相关参数和计算结果。 4模型初步验证 为了易于验证模型和方法,对案例进行了以下简化:(1)飞机结构假定只有三个子系统(燃油系统、航电系统、火控系统)。(2)将所有的保障资源放在同一个“资源池”中。(3)使用保障活动与任务暂时没有关联,作业时间是一个定值。(4)维修过程中备件的周转时间为定值。(5)预防性维修活动看作一个事件,作业时间为一个定值。(6)供应保障和训练保障暂时不考虑。模型的验证采用本模型仿真结果和LSEM模型仿真结果进行对比,计算的出动架次率分别为2.56架•次/天和2.5架•次/天,偏差为2.4%。该偏差处于可接受范围内。 5模型特点和应用 5.1模型特点该模型具有以下特点: (1)系统性。该模型使得飞机设计质量的控制不再以各系统、各部件、各产品等孤立地进行,而把整个飞机及其保障系统作为一个有机系统进行质量控制。这不仅符合飞机研制的客观规律,而且将飞机的装配、各系统、各产品之间的接口对飞机质量的影响也进行考虑。其结果能够更真实、全面、客观反映飞机及其保障系统的设计质量。该方法的这个特点与戴明的系统论理论一致。(2)阶段性。由于飞机研制具有明显的阶段性,每一阶段的设计参数逐步详细和准确,因此,该模型也具有阶段性。随着设计的深入,该模型的输入将不断逼近飞机及其保障系统的设计质量。该方法的这个特点与戴明的质量持续改进一致。 (3)动态性。以往的控制方法仅采用了质量管理体系和程序,是一种静态的控制方法。该模型能够动态性地描述飞机的使用和保障过程,其结果与真实的设计质量具有较小的偏差。(4)客观性。该模型能够克服以往采用的程序控制和专家评审方法具有的主观性,其结果更加科学、合理、客观。(5)全面性。目前,美国工业界已开发出大量相关模型,如战备完好性试验用可用性原型的快速构建(RAPTOR)软件、装备保障性仿真工具SCOPE、后勤复合模型LCOM、战备完好性评估模型METRIC、F-15E的可用度评价模型SLAM、JSF战斗机的全任务仿真系统、美国空军基地资源的战区仿真模型TSAR等。以往的模型仅采用单一的评价指标。选择的使用可用度、出动架次率、再次出动准备时间、全寿命周期费用指标能全面衡量飞机设计质量。评价结果不仅反映了飞机平台本身的设计质量,而且还反映了其保障系统和他们之间接口的设计质量。(6)经济性。地面试验的成本高昂,而本模型可以省去地面试验所需要的飞机及其保障系统的研制费用,地面试验的包括人工、场地、设施等其他费用也不再需要了。 5.2应用 由于飞机及其保障系统的研发具有明显的阶段性,本文提出的模型和方法在各阶段对飞机设计质量的控制途径也不相同。 (1)在项目的招标和投标阶段,利用该模型评价供应商提供的设计方案和标书,确定其是否满足项目的指标要求,从而最终选定合适的供应商,从而确定最佳设计质量方案。 (2)在概念设计阶段,利用该模型评价设计方案,找出飞机和保障系统设计的薄弱环节,提出优化和改进措施,完善飞机平台和保障系统设计,提高飞机设计质量。 (3)在详细设计阶段,利用该模型评价详细设计方案,找出飞机和保障系统设计的薄弱环节,提出优化和改进措施,完善飞机平台和保障系统设计,提高飞机设计质量。 (4)在部署/使用阶段,验证飞机及其保障系统是否满足规定的系统战备完好性要求,找出设计中的模弱环节,提出优化和改进措施,为调整保障系统和飞机改型、研制新型号飞机提供必要的经验信息。 6结论 针对当前飞机设计和使用中存在的诸多问题,本文提出了一种基于计算机仿真和数据统计的飞机设计质量控制方法,确定了衡量飞机设计质量的评价参数,构建了计算机仿真模型,利用成熟的LSEM模型对模型的正确性、有效性和合理性进行了初步验证,但是仍需要经过大量的真实使用数据的验证。该模型具有系统性、阶段性、动态性、全面性、客观性和经济性等。在飞机研制的各个阶段,利用该模型对飞机平台及其保障系统的设计质量进行评价和控制,提出优化、改进措施,实现对飞机研制过程设计质量的有效监控。 作者:袁聪聪 张传超 单位:中航航空电子有限公司 中国人民大学 计算机仿真论文:自动化专业中的计算机仿真论文 一、计算机仿真理论教学内容改革 现代控制理论近年来发展迅速,使得我们对各类控制对象有了更好的理解,能够很好地刻画实际对象中事件驱动的动态过程,提出了离散事件系统,它的动态行为是由一系列随机出现的事件驱动的,而且控制理论界已经给出了很多建模方法和建模工具,如Gracefet图、自动机和Petri网[2,3]。而现有的计算机仿真内容主要是面向连续动态系统,虽然也涉及离散事件系统,但是对离散事件系统建模和仿真方法少有涉猎。离散事件系统的模型大部分来自计算机科学研究领域,现代控制理论和控制工程都离不开计算机,对此类建模工具的了解可以拓宽自动化专业学生的知识结构,提升他们思考和解决计算机控制工程问题的能力。为此,在计算机仿真课程内容中,我们增加了自动机和Petri网的基本概念。考虑到学生缺乏离散数学的基础,我们拟根据实际对象建模需要,结合Matlab中的stateflow工具箱,介绍离散事件系统的建模和仿真方法。具体内容包括: (1)离散事件系统概念; (2)自动机模型; (3)Petri网模型; (4)离散事件系统的自动机模型的建模方法; (5)离散事件系统Petri网模型的建模方法; (6)自动机的仿真模型的设计方法; (7)Petri网的仿真模型的设计方法。 另外,现实工程领域大多数系统是混杂系统[4],既有连续变化的特征,又有事件驱动的特征,而且连续变量子系统与事件系统之间相互作用相互影响。从20世纪60年代,学界就开始了混杂系统的研究,目前已经取得了丰富的成果,涉及混杂系统的建模、分析、控制、调度和优化等问题。其中,建模和分析方法对自动化专业知识体系的构建非常重要,事件驱动的思想能够让学生将控制理论与实际过程更好地建立联系,因此在计算机仿真课程中,我们增加了对混合自动机和混合Petri网的介绍,并结合实例阐述如何给出混杂系统的数学模型以及仿真模型和仿真程序的设计方法。具体内容包括: (1)混杂系统概念; (2)混合自动机; (3)混合Petri网; (4)混杂系统的混合自动机建模方法; (5)混杂系统的混合Petri网建模方法; (6)混合自动机的仿真模型的设计方法; (7)混合Petri网的仿真模型的设计方法。 二、计算机仿真实践教学内容改革 计算机仿真是一门实践性很强的课程,利用代码将实际对象虚拟到计算机中,这就要求自动化专业的学生不仅要掌握知识概念,还要能够编写代码用计算机实现抽象的概念。如果实验课内容设计合理,可以很好地锻炼学生解决实际问题的能力。鉴于自动控制原理大量内容属于动态系统的分析方法,而仿真是分析系统不可或缺的手段,仿真实践课程可以巩固控制原理的抽象的知识。如何设计仿真课程的实验项目对自动化专业的计算机仿真课程非常重要,围绕自动化专业课程体系,我们拟设定如下实验项目: (1)二阶电路的C程序仿真实验; (2)单容水箱的C程序仿真实验; (3)电机拖动控制系统的C程序仿真实验; (4)一阶倒立摆的C程序仿真实验; (5)立体仓库系统的自动机模型仿真实验; (6)立体仓库系统的Petri网模型仿真实验; (7)Bang-bang控制液位系统的混杂自动机、Petri网模型的仿真实验; (8)反应釜复杂控制系统的Matlab仿真。 三、结束语 本文探讨了自动化专业计算机仿真课程的教学改革问题,通过实践改革,使教学内容更加符合自动化专业的课程体系。从前期的教学效果看,上述改革能够激发学生的学习兴趣,巩固专业知识基础,并且有效地提高了学生解决工程实际问题的能力。 作者:罗继亮 邵 辉 晏来成 单位:华侨大学自动化系 计算机仿真论文:计算机仿真制造业论文 一、计算机仿真技术在制造业中的应用分类 (1)计算机仿真计算在产品模型为中心的应用:在产品模型引入计算机仿真技术可以对产品的静态及动态性能、可制造型、可装配性等情况进行分析。一个产品的研究与开发,需要考虑其实用功能、实际需求、产品外观、产品尺寸、产品的可制造型、产品的可批量生产性等方面的因素,计算机仿真技术很好的完成这些工作,在产品模型中发挥作用。 (2)计算机仿真技术在制造系统模型为中心的应用:制造业中的制造系统模型中包括了制造设备的高仿真智能运用。复杂制造系统的模拟等过程,计算机仿真系统在检测设备的运行能力、监控设备的实际运行状况中发挥着巨大的作用。 (3)计算机仿真技术在开发过程模型为中心的应用:在这个分类中,计算机仿真技术主要是在产品设计和制造中起到作用。产品的制造过程引入计算机仿真技术就是利用仿真技术将制造系统模型和产品模型进行有效的结合,进行多方位的模拟、全面的运算,以及全面的考虑生产批量、产品成本等问题,开发出合格并且满足需求的产品。 二、计算机仿真技术在制造业中的应用 计算机仿真技术作为一种高新的科学技术在制造业中具有广泛的应用,在工业、军事、医疗等汗液都有应用,特别是在航空行业、国防行业等大规模、复杂的系统研发中具有很高的应用价值。计算机仿真技术在制造行业中的应用可以减少不必要的损失、节约经费、缩短产品开发周期、提高产品质量。在制造行业中,计算机仿真技术涵盖了产品的设计、制造、测试运行的全过程,已经成为了制造业不可或缺的重要技术手段。 计算机仿真技术中的虚拟现实技术可以使用户通过电脑屏幕进入一个三维世界,其可以为产品提供一个可视化的三维环境,对物体进行交互操作,从而对质量和数量进行综合决策,这种可视化的解决策略可以对快速化及批量化生产的发展起到推动作用[2]。虚拟现实技术可以实现人机互动,对产品的性能和运行状况进行测试与监控,这种技术将计算机图文学、高仿真技术、计算机传感技术等多种技术手段进行了结合,这种技术对产品的各个阶段都可以进行支持,使用者通过操作可以检验产品的各个部件是否合格,检验产品的各个性能进的稳定性,检验产品功能的实用性。 计算机仿真技术中的虚拟制造技术将三维模型和虚拟仿真进行有有效的集成,从而可以对实际世界中的物体进行操作,是一种计算机辅助系统技术,是一种实现生产制造过程的应用技术[3]。虚拟制造技术在制造业中的引入可以实现实际生产线或车间中少人力、物力、财力并在短时间内进行产品的设计验证[4],为产品的生产奠定坚实的基础。 三、制造业中计算机仿真技术的研究展望 计算机仿真技术实现了企业的生产过程的信息化、数字化、以及网络化,为企业产品的设计与制造提供了包含生产源、工艺流程、管理等多种动态信息的分析方法。在传统的制造方法却无法对生产线进行快速化设计,无法进行小批量多品种的产品的生产,对于产品的设计、制造、控制都很难达到预期的效果,而计算机仿真技术的引入就可以很好地解决这些问题。 现阶段应用比较广发的物流仿真软件有DEL-MIA/QUEST、EM-Plant等,这些软件都是面向对象的、图形化集成建模仿真软件,可以搭建系统仿真模型,通过参数输入而获得系统的参数输出,对制造企业的实际生产具有很高的参考性。随着仿真软件在制造业中的需求的不断增大,计算机仿真技术会不断的发展,三维建模软件与物流仿真软件会得到更好的结合,并以快速、简单的建模建立、工艺仿真以及优化算法等一步一步的集成,这将是制造业中计算机仿真技术的发展方向。 四、结论 计算机仿真技术在制造业中得到飞速的发展,最主要的原因是其对我国社会的发展和经济的提高具有重要的意义。现在段,在制造业中仿真技术是一种具备综合性、高科技的基本保障,并发挥着越来越重要的作用。,在一些大规模、复杂性强的研发中更是必不可少的工具。计算机仿真技术在制造业中的仿真规模在不断的扩大,仿真功能也在不断的强化,大力的推进计算机仿真技术在制造业中的应用,对提高我国产品的自主生产力,推动我国制造业的发展具有重要的意义。 作者:崔建亭 单位:上海交通大学 计算机仿真论文:高频电子线路教学改革计算机仿真论文 1教学方法改革 1.1情景教学 在高频电子线路教学内容中,概念多、难点多、数学推导多,同时还会涉及到非线性分析法,因此学生在学习过程中经常会觉得枯燥、难学。通过实验展示可以使教学中的难点得到化解。但在实际教学中,因为受到空间和时间条件的限制,在实际教学中实物演示受到了制约。在高频电子线路教学中要找到教学过程中的教学难点、抽象点,要准备例如振荡器平衡的调制系数、稳定条件等多个仿真实验,在课堂情境教学中应用,为学生在认识上提供更加便利的条件,提高教学效率。 1.2课程统筹教学 通常情况下,在高频电子线路教学中,理论课与实验课是分开的,两者相互独立,这样在实际教学过程中难免会出现理论与实践脱节情况,主要表现在时间和内容上脱节,教学过程中的验证性试验无法在及时的加深学生对教学内容的理解,导致了教学效果大大降低。在教学过程中为了完整性经常会对一些操作简单、结论明显的实验也安排相应的实验环节,这浪费了实验课程。在教学过程中应当对这一现象进行合理改革,对课堂教学和实验教学中的内容进行统筹,课堂教学结束后,应当安排相应的验证性实验;部分理论课程可以在实验课程上进行,可以一边做实验一边传授理论知识。针对每个验证性实验,设计相应的仿真预习,利用计算机仿真代替实验内容,通过预习报告的方式完成。通过实践证明,采用此种教学方式不仅解决了教学时间,而且提高了学生在自我学习中的管理能力。此外,计算机仿真通过计算机对实验条件和环境进行了模拟,学生可以进行多次实验,并且可以对实验过程中的参数进行自行修改,这样不仅缩短了实验时间,而且对实验设备也起到了一定保护作用,避免学生在实验过程中因为操作不当而给设备造成损伤。 2仿真教学应用实例 Multisim11是高频电子线路教学中经常被应用的一种软件,仿真分析具体步骤如下:依据设计和原理创建电路原理图,然后依据实验情况对电路图选项进行设置,开启仿真开关,使电路运行,再借助仿真仪器,获取理想的仿真结果。解调、调制电路是组成通信设备的重要部分,解调和调制方式对系统的性能有着巨大影响,同时也是在高频电子线路学习中的难点。 2.1普通AM(调幅)信号波形仿真 调幅是振幅调制的简称,调幅包括:抑制载波、普通调幅等,普通调幅是其中最基本的一种,其余调幅都是有普通调幅演变来的。依据调幅信号形成的基本原理,在Multisim11下创建普通调幅电路,开启仿真后可以可在双踪示波器上看到低频调制信号与普通调幅信号波形对比图。对直流电压V3进行调整,使电路调幅系数进行改变但V3与1V相等时,调幅系数将超过1,则为方正波形,发生调幅现象,已调波在经历检波后将无法恢复到原有的形态,属于严重失真,因此在实际教学中应当尽量避免此现象的发生。 2.2二极管包络检波器仿真波形 二极管构成的包络检波器性能强,结构简单,因此被广泛应用与检波电路教学中,经过解调后输出的信号能够对输入信号的包络进行合理反映,仿真电路如图4所示。开启仿真,对电路参数进行调整,便可得到获得调解后信号与输入信号两者的对比。但在对电路参数调整过程中,如果没有对电路参数进行正确选择,二级管包络检波器在实际工作中极有可能发生负峰切割失真和惰性失真。因此,在实际操作过程中要注重电路参数的调整。 3计算机仿真应用需要做好辅助工作 (1)整合教学内容对课堂、实验教学内容进行整合,在使用计算机仿真前,教师需要做大量工作。首先,教师要对教学中的内容进行详细统筹。例如,在教学过程中,哪些部分课堂讲解的内容需要利用计算机仿真代替,哪些教学内容应当通过计算机仿真演示,又有哪些内容使需要通过计算机仿真对学生进行指导。 (2)编制辅助教学手册对高频电子线路教学内容进行整合后,教学应当精细编制辅助教学手册,对进行过程进行指导。辅助教学手册中的内容应当通俗易懂,计算机仿真的思路、目的、步骤等内容要言简意赅,便于学生理解和运用。 (3)改革考核制度考核是检验教学成果的主要手段,既然在高频电子线路教学中引入了计算机仿真,那么在考核中也应当有所体现。在考核过程中不仅要涵盖大纲的教学要求,同时也要加入计算机仿真考核。在考核上应当做出合理的改革,主要体现在总成绩的构成上。通过实践应用表明,合理的考核结构,不仅能够使计算机仿真教学在高频电子线路教学中起到更好的作用,同时对学生的学习起到了一定督促作用。 4结语 将计算机仿真软件应用到高频电子线路教学中,可以将教学中抽象难懂的内容进行展示,通过改变参数获取不同波形,不仅可以提高学生的学习兴趣,同时也可以加深学生对知识的理解,是一种值得推广的方法。 作者:张晓军 陆兴华 单位:广东工业大学 计算机仿真论文:公铁联运物流系统计算机仿真论文 1计算机仿真技术概述 1.1宏观仿真(Macro-simulation) 描述公铁联运系统各要素及其规律的细节程度较低,主要通过集聚行为来对物流及交通流进行描述,仅仅对车流在路段和节点的流入流出行为进行描述,而对两种运输方式的切换及列车、车辆的运行过程中的行为等细节行为不进行描述。常见的宏观仿真软件有TransCAD、TRIPS、CUBE、VISUM及EMME等。 1.2中观仿真(Med-simulation) 能够较高程度的对系统要素及其规律进行描述,以列车或者货车组成的队列为基本单元,在对车流在路段和节点流入流出行为进行描述的同时,能够对两种运输方式的切换及列车、车辆的运行过程中的行为进行简单的近似描述。常见的中观仿真软件有CONTRAM、TISI和INTEGRATION等。 1.3微观仿真(Micro-simulation) 描述公铁联运系统各要素及其规律的细节程度较高,对于物流和交通流以单个列车、车辆为基本单位进行描述,对两种运输方式的切换及列车、车辆的运行过程中的行为能够较为真实地反映。常见的微观仿真软件有Corsim、Paramics、Trans-Modeler、AIMSUN、SimTraffic、VISSIM、MITSIM及Synchro等。 1.4次微观仿真(Submicroscopic-simulation) 描述公铁联运系统各要素及其规律的细节程度最高。例如:次微观仿真模型在对运输方式切换行为进行描述的同时,还要对车辆承载量的改变对车速的和费用的影响等进行描述。 2公铁联运物流仿真平台建设及关键技术研究 2.1公铁联运物流工程仿真平台的建立 采用先进的物联网及信息技术,以公铁联运物流业务流程管理为优秀,集成交通运输工程、物流工程、现代物流运筹规划、计算机控制技术、信息处理技术、工业现场总线通讯技术、分布式数据库技术、实时数据库技术等学科和技术,建立针对公铁联运物流的高连接性、精确性、集成性、动态性、实时性的要求,区别于一般物流概念的学习实验室或演示实验室,建立基于实际工程项目应用为背景的公铁联运物流工程仿真平台。 2.2不同运输环节的无缝连接 采用基于XML的EDI技术协调公铁联运的各个环节,完成两种不同运输环节的无缝衔接,深入研究公铁联运信息的传输效率及跨地区传输,进而实现跨区域的实时信息传输、远程数据分布式和集中式处理的结合以及多个异地局域网连接等。 2.3公铁联运的信息集成服务的研究 通过多目标协同优化方法对公铁联运多式联运的信息集成服务进行研究,达到物流过程中信息的高效共享和业务的协同联动,实现跨区域,跨行业,跨部门的信息共享,充分发挥信息集聚效应,达到降低成本提升效率的目的。 2.4公铁联运物流安全控制与研究 建立基于GIS的公铁联运物流安全监控系统,根据该系统采集的数据以及历史数据,建立预警数据库,对数据信息进行定性和定量分析,作出识别、诊断和决策。 3结束语 综上所述,我国由于基础设施落后,技术水平低及信息化程度不高等不足,迫切需要通过一种低成本、高效率的方式从多角度开展多式联运研究,因此通过计算机仿真技术,建立公铁联运工程设计仿真平台对于寻求最优解决方案具有重要的理论和实践意义。 作者:李晶 侯倩倩 田彬 单位:兰州交通大学机电技术研究所 兰州交通大学自动化学院 计算机仿真论文:计算机仿真自动化物流系统设计论文 1我国的物流运作现状分析 我们通过对2003年的第四次中国物流市场的供需状况调查进行分析,调查出来的结果显示出我国的物流行业运转情况并不是很好。2.1企业的库存期过长、周转时间太慢通过该项调查我们可以看出,有百分之八十的企业原材料库存时间在一周到三个月期间,百分之八十四的生产企业产品库存都在三个月以下,百分之七十的商品企业销售库存在一个月以下,这就表明我国的企业产品库存时间太长,周转时间太慢,主要还是物流情况差劲导致的,在此我们也能看出我国的物流情况急需得到相应改善,从而改变现在这种状况。2.2人们对物流的满意度较低生产企业里面的3PL相比较自理物流来看,在满意度方面差别很大,对于自理物流的评价主要是不完全满意,对第三方的物流评价就不是这么固定了,分布相对分散,满意、不完全满意和不满意都有一部分。而在商业企业中,对物流不完全满意的比例是最大的,这就表明第三方的物流服务是好于自理物流的。再从不满意的原因分析,企业内部对于物流服务的关心侧重在于物流信息的操作质量以及运作能力,对运作成有不满意的评价也占一小部分,这就说明我国的物流系统还是不够完善,物流行业的成本需要进一步降低。通过上述现状我们可以看出,我国现如今的物流运作水平还是比较落后的,所以说我们应该加大对物流系统的优化工作,提高物流系统的服务水平已经在物品运输上的成本的降低,只有这样才能保证我国的物流行业继续发展下去,才能让企业的竞争优势得以凸显。 2基于计算机仿真技术的自动化物流系统设计 2.1企业内部的生产物流系统 当企业内部开始安排并且计划着在生产领域实行物流系统并且提出运行的总体方案时,应该根据企业内部的实际情况以及生产出的产品的需求多设计出几套不同的物流方案,然后对这些方案进行分析比较,不论是对哪一套方案进行分析,都需要在企业内部的产品生产系统中采集需要的样品进行分析。此外,我们可以在这一流程里面融入计算机仿真技术,这样就能够对多套方案进行实际情况下的运作模拟操作、物流运作的绩效评估以及企业产品的生产试验等等。一般而言,计算机仿真技术在企业的物流系统中加以应用,主要在原材料的购买、运输以及储存,还有整套产品的生产流水线以及产品的加工、出库这些方面有所体现,它能够对上述的过程进行动态化的仿真模拟操作,从而能够对生产环节的效率进行提升,还能够降低原材料等物质的运输成本,可以让企业内部的物流系统各项指标得到改善。此外,通过计算机仿真技术的物流系统我们可以有效地对生产设备的功能进行检查,还可以检验企业的订单要求和生产环节的匹配程度,还有交通工具的有效利用,物流的运输方式和运输路线是否最优,生产物资的原材料经过的环节是否达到了最简等等。现在看来,物流系统中融入自动化计算机仿真技术可以有效地对企业物流的各个方面进行检验,能够极大的对物流系统进行完善,在促进其优化方面起着重要的作用。 2.2适用于港口的物流系统 在港口的物流系统中加以应用计算机仿真技术,主要是在港口物流系统的环节以及相关领域的规划方面得以体现,即船舶泊位设计、货柜堆场设计、装运搬卸工艺设计等的合理分配和资源优化上,另外对于现实港口管理系统的策略制定和优化方面也是计算机仿真系统要解决的一个重点问题,最主要的目标就是想对港口物流作业的调度进行实时化的实现,包括港口生产调度、货柜堆场作业控制、车辆作业路线等,我们对这些线路环节进行仿真操作以及分析,能够对港口的物流作业系统有一个科学合理的评判,对其整体的流程进行有一定的积极影响,此外,还能实现对于物流系统整体的钱能诊断以及深入分析。我们在分析之后的基础上对港口物流系统进行改进优化,选择最优的改进方案,就能达到最好的改进效果。目前计算机仿真技术在港口物流货柜堆场的管理中已经实现了实时立体化全景象管理和控制,这在很大程度上对各种货柜的存放、搬运以及出入情况进行了改善,操作起来更加的方便,从而提高了企业的生产效率。 3结论 自动化的物流系统设计最前沿的手段以及现代的解决方案就是对计算机仿真技术的利用,那些基于计算机仿真技术的自动化物流系统的设计,能够对物流行业的操作自动化水平、智能化水平以及技术化水平有效地进行提高,此外,物流工程的直观性也可以通过计算机仿真技术来进行提高。本文主要分析了计算机仿真技术和物流系统的含义,然后分析了两种技术的相互融合起到的促进作用,之后对我国前几年的物流运作状况进行了统计性分析,最后是介绍了两种不同的应用了计算机仿真技术的物流系统,与相关的物流作业的基本功能和要求进行联系,认为我国的物流系统还需要进一步的进行完善,我们要致力于发展基于计算机仿真技术的自动化物流系统设计。 作者:余小花 单位:陕西财经职业技术学院 计算机仿真论文:负控系统计算机仿真论文 1覆盖率算法在负控系统中的应用 负控系统在电力网络中有两个重要的应用,首先是数据采集节点,通过部署在各个电力网络节点的负控终端来实时的采集电力负荷的运行数据,并且通过中继站上传到负控中心。由于中继站的成本较高,因此在中继站的部署过程中也要通过仿真分析来确定一个优化的部署方案。在中继站的部署过程中要考虑到本区域的电力负荷、地形等因素,以便能够更好的规划部署,消除盲区。在负控系统的规划阶段,可以使用现有的智能算法来确定最优化的方案,在本节剩下的部分中将会根据人工鱼群基本算法提出一个适用于负控系统规划的人工鱼群算法模型。在负控系统中,为了避免负控终端的资源浪费,规划的目标应该是使目标函数达到最大值,因此也就是使人工鱼群向食物浓度较大的方向移动。 1.1参数设定 根据负控系统的特性对参数进行设定,根据指定区域中预先估计的负控中心的规模、中继站的数量负控终端的数量,结合该区域中的用户数量和电力负荷来确定人工鱼群的规模,根据负控系统需要覆盖的区域的大小来确定鱼群的移动范围,根据中继站的覆盖范围和负控终端的覆盖范围来确定鱼群的视野,最后根据指定中继站所管理的负控终端数来确定迭代参数和密度参数。 1.2初始化人工鱼群 根据指定区域中的用电负荷和用户数来生成n个数,为每条人工鱼的初始位置,人工鱼的初始位置要根据指定区域中电力负荷来确定。 1.3执行算法 根据预先设定的参数,使用人工鱼群基本算法对人工鱼群的追尾行为、聚群行为进行模拟,人工鱼根据自己的所在区域中鱼群密度较大而且食物浓度较高的区域移动。如果无法确定移动方向,则根据自己当前位置的食物浓度选择一个比当前浓度高的方向进行移动或者随机移动一步。如果达到最大迭代次数,输出鱼群密度最高的区域,即得到最佳的部署位置。 1.4方案分析 根据算法执行结果来设定负控终端和中继站的部署方案,根据地形等因素适当的进行调整。最后根据指定区域的实际用电数据对方案进行仿真测试,根据测试结果在进行方案的优化和修改。人工鱼群的基本算法提出后,学术界根据不同的需求对该算法模型进行了大量的优化,并且在电力系统中有很多的应用研究,例如齐志华将人工鱼群算法应用于电力控制系统,吴杰对人工鱼群算法在输电网络规划中的应用进行了分析。 2结语 随着社会经济的发展,必然会对电力负载控制提出更高的要求。负控系统将在监控电力网络中各节点的状态、动态控制各节点的运行等方面起着重要的作用。合理的部署负控系统能够最大化的节约电力网络的投入,更好的为用户服务。因此,在以后的发展中,基于人工智能算法的计算机仿真优化技术将会对负控系统的规划提供更好的决策依据。 作者:田博今 李源 刘亚敏 陈劲 单位:国网重庆信息通信分公司 计算机仿真论文:水轮机调节系统计算机仿真论文 1.水轮机调节系统仿真模型建立 1.1引水系统 由于水轮机是一个动态元件,在工作时,其内部结构的变化和运动相对于稳定时要复杂很多,所以在进行水力瞬变的计算中,工作人员通常采用水轮机在稳定情况下工作时的综合特性曲线去确定水轮机流和水轮机力矩特性,但是在水轮机稳定状态下的综合特性曲线不包括尾水管和蜗壳不称定工况时水流惯性对水轮机特性曲线的影响。在计算水轮机综合特性曲线时如果引水管道很长,其影响对于整体的综合特性曲线影响不大,所以可以忽略。反之,则要进行一些运算确定其特性曲线而不可忽略。在计算机对水轮机调节系统进行仿真建模时,由于实际的水力发电站中线路复杂,所以在建立模型是必须要对整个水力发电系统中的所有管道通路进行编号,这样可以有效地避免重复而出现的误差,也可以提高整体的工作效率。在对于系统管道进行编号后,由于整体管道过多,同时建立其仿真模型非常麻烦,工作人员通常需要把管道分成若干个网格,网格的边界点作为计算节点,然后在网格内部进行仿真,然后进行最后统一的计算,建立合理的引水系统。 1.2电液随动系统 现代水轮机调速是由电子调节控制器和电液随动系统两部分构成。对于前一部分我国研究的比较深入,技术比较成熟。但对于电液随动系统基本保持原有体制并在此基础上进行一部分优化微调。微调主要分为模拟电调和微处理器电调两种方法。但是这两种方法都是采用电液随动系统。电液随动系统作为水轮机调速的执行部分,是其中不可缺少的重要组成部分。但是由于在水轮机调速系统中工作油液量大,流动路径较长,并且与大气和压缩空气直接接触,使得工作油液内的金属微粒、油泥、纤维等机械杂质较多,并且由于酸碱、水分所引起的油质劣化十分严重,又由于电液随动系统可靠性差,综合所有因素,电液随动系统油孔容易被堵塞,多次工作后断线,强度低等缺点。但是通过电子计算机仿真系统对此进行仿真,可以满足不同情况下的水轮机调节系统,使效果达到最优值。 2.水轮机调节系统仿真算法 2.1引水系统仿真算法 在仿真编程时,引水系统特征线方程与水轮机联立作为一个部分,引水系统采用特征线法求解;水轮机的流盆和力矩可由模型特性曲线上查得。调速器和发电机等部分的徽分方程作为另一部分,并分为存在大扰动和小扰动两种情况考虑。由于存在大扰动时,水轮机参数变化很大,超出其线性范围,因此小扰动模型不适用。为此调速器和发电机采用差分方程的方式建模,采用特征线原理求解。将上述两部分交替求梁晨哈尔滨电机厂有限责任公司黑龙江哈尔滨150040解,即为水轮调节系统动态仿真结果。 2.2电液随动系统的传递函数 将电液随动系统中的步进电机,主接力器作为积分环节,液压缸、主配压阀作为一阶惯性环节。同时记录导叶控制信号的限幅,步进电机输出限幅,步进电机输入信号死区以及液压缸、主配压阀死区等5个主要非线性。并且利用连续系统离散化非线性系统数字仿真,即可得电液随动系统传递函数。 3.仿真系统具备功能 3.1水轮机特性的计算 在求解非线性方程组时,如果没有水轮机流量特性和力矩特性的全特性,就只能在模型综合特性与逸速特性的基础上延长使用,所以在求解非线性方程组时,必须知道水轮机流量特性和力矩特性的全特性。同时将水轮机的特性参数用数组的方式在计算机中储存,需要储存的参数有:导叶开度,机组单位转速,机组单位流量和机组力矩。但是由于实际值与计算机所储存的理想数值存在误差,所以在实际计算出的数值与计算机储存的数值不相等,可以通过拉格朗日公式或者四点插值方法计算求得与单位流量个单位力矩所对应的计算值。 3.2仿真系统步长计算 由于理想情况下和现实情况存在误差,从而导致计算结果不准确,为了减小误差,使计算结果与实际情况更加符合,仿真计算时的步长必须取得足够小,分割的足够精密。步长的确定原则是:仿真系统计算步长的时间必须小于计算机微调调速器的采样时间,这样才能最小的减小误差,同时步长的计算必须在上述条件下同时也满足水击计算的特征方程曲线。当步长计算不能满足水击计算特征方程曲线时,应该在仿真系统中适当的调整波速使得步长满足其条件。 4.水轮调节系统仿真硬件设计 对于水轮机调节系统的仿真,应该从我们的真实情况出发,不能在理想情况下进行仿真实验,否则实验结果很难融入到真正的生产使用。在设计仿真系统的同时应该在实物中加入输入输出模块,以便系统中参数的输入。同时为了方便我们更容易的观察水轮机调节系统的实时性变化,仿真系统应该具备显示功能,并且为了方便我们对参数的调节,确定系统的优先级别,安装可控制的显示屏是最好的选择。结束语水轮机调节系统作为水电站中最为重要的环节,其控制性能和可靠性一直是人们十分关注并希望优化的问题。因此在计算机发展迅速的今天,很多学者利用计算机仿真技术研究。在当前看来,通过计算机仿真技术,分别建立模型,列写算法,并根据不同条件对模型算法进行微调,即可得到可靠,准确的结果,大大节省了人力物力,也使其可靠性增加。但随着科技的进步,越来越先进,精确的仿真也被提出来。由此可见,计算机仿真技术因为具有高效,优质,经济的特点,被越来越多的学者青睐,并且在水电能源理论研究和技术开发方面具有很好的前景。 作者:梁晨 单位:哈尔滨电机厂有限责任公司
矿山机电设备管理与维护:矿山机电设备维修问题及处理措施 摘要:伴随着我国科学技术的不断发展,人们的安全意识逐渐提高,尤其是在煤矿开采行业,随着煤矿发展步伐的加快,矿山机电设备的维修问题受到越来越多的关注。煤矿机电设备对矿工的生命安全具有重要的意义,同时对企业的发展也有着不容忽视的影响。本文对矿山机电设备维修中的常见问题进行了分析,并提出了一些建议措施。 关键词:矿山机电设备;维修;对策 作者简介:桑海鹏(1986—),男,河南林州人,2009年毕业于河南科技学院机电技术教育专业,潞安集团高河能源有限公司助理工程师 做好矿山机电设备的维修工作,能够提高煤矿机电设备的管理水平,延长煤矿机电设备的使用寿命,对煤矿企业的发展有着重要的意义。良好的机电设备维修工作能够更好地保证矿工的生命安全和企业的财产安全。当前,矿山机电设备的维修工作尚存在许多有待解决的问题,如何采取切实有效的解决措施,提高矿山机电设备的维修水平,已经成为一项十分重要的工作。 1做好矿山机电设备维修管理工作的重要意义 在煤矿生产中,机电设备的安全运行非常重要,机电设备维修管理工作对煤矿企业发展的影响主要体现在以下几方面:①能够大大提高矿山机电设备的管理水平。在矿山机电设备的管理中,维修工作是一项重要的内容,提高矿山机电设备的维修水平,能够在一定程度上保证矿山机电设备的正常使用,继而提高矿山机电设备的管理水平。②有助于促进煤矿安全生产[1]。近年来煤矿安全事故频繁发生,有的事故是煤矿机电设备出现故障所致。通过提高矿山机电设备的维修水平,能够减少煤矿安全事故的发生,对矿工生命安全是一个重要的保证,同时能够减少企业的损失。③有助于促进煤矿企业的快速发展。良好的煤矿机电设备能够保证煤矿企业的正常运行,提高企业的生产效率,减少安全事故的发生机率,使煤矿生产得以持续进行,促进煤矿企业的持续稳定发展。 2矿山机电设备维修中常见的问题 2.1缺乏专业维修人员和相应的专业知识 目前,在相当多的煤矿企业中专业的矿山机电设备维修人员较为匮乏,在矿山机电设备的维修工作中,无法及时发现存在的安全问题,导致机电设备在运行时存在诸多的安全隐患,极易引发安全事故。此外,由于企业没有专业的矿山机电设备维修技术人员,在设备出现故障后,无法尽快发现并找到合适的解决办法,导致煤矿生产无法得到有序开展,致使生产效率降低。同时,有些煤矿机电设备维修人员的责任心不强,在工作中并未认真履行自身的责任,在矿山机电设备的维修工作中不认真,由此造成安全生产事故,严重阻碍煤矿企业生产工作的正常进行。 2.2缺乏科学的使用和维修方法 随着现代科学技术的快速发展,煤矿机电设备也在不断更新,但一些煤矿工作人员对新型的生产设备不熟悉、不了解。在煤矿生产中,不正确的使用方法会引发机电设备出现损伤,假如维修人员无法及时发现这些问题,则会造成重大的安全生产事故,严重影响煤矿企业的发展。矿山机电设备的维修人员在对生产设备进行日常维修时,没有正确的检查方法,很容易导致矿山机电设备的安全隐患被忽视。假如长时间不能解决这些问题,在生产中就会难以避免地出现安全事故。此外,煤矿生产企业在引进新型生产设备时,没有同时引入相应设备的维护和维修方法,导致机电设备出现问题后无法得到有效且及时地解决,长此以往则会对设备造成损害,加快生产设备的老化,大大降低了生产效率。 2.3设备易发生磨损 同传统的机电设备相比,矿山机电设备工作的环境较为恶劣,而且工作的负荷相对较大,生产环境中存在的粉尘颗粒以及连续的工作等都会对机电设备造成损伤。在实际生产中,当矿山机电设备使用到一定程度时,往往需要减少其工作强度,如果让其超负荷工作,且不能及时进行检查、维修则容易出现安全事故。目前,大多数煤矿生产企业都没有建立完善的预警系统,使得设备出现安全问题时,维修人员无法及时发现和解决,由此造成安全事故,导致企业受到巨大的经济损失[2]。 3煤矿机电设备维修管理问题的解决办法 3.1强化设备选型的各项标准 机电设备的选型尤为重要。在生产设备的选型过程中,要根据国家的相关法律规定,并结合企业自身的实际生产情况,强化设备选型的各项标准,选择最适合的机型。要落实安全责任制,在设备选型、验收等整个过程中要有专业人员进行监督,防止不合格的设备进入生产现场。 3.2严格执行设备管理制度 为了能够按照相关规定进行维修和管理,首先应当建立健全管理制度。机电部门负责人应当具有强烈的工作责任心,当机电设备出现问题时,要想方设法积极解决,做好设备检修检查记录工作,在维修工作过程中,对生产中性能较差的机电设备,要及时予以更新换代。 3.3加强检修管理 加强设备的检修工作对于矿井大型机械设备具有重要意义。在当前煤矿企业生产模式中,比较常用的是设置台账管理制度,对主提升机、主排水泵和主通风机等重要设备,进行定期检修。对于一些特殊的生产设备,要聘请专业人员进行检测。对矿井生产具有重要影响的设备,应当制定有针对性的检测方案,采取科学合理的检测办法。 3.4完善预警机制 在矿山机电设备出现故障后,尽快地报警处理能够大大减少企业的损失,对设备的维护也十分重要。采取切实可行的维修手段,将设备存在的安全隐患予以解决,既可减少企业的经济损失,也为矿工的生命安全带来一定的保障。设备出现问题之前,往往会存在一段时间的磨损期,在此期间及时发现问题并予以解决,有助于减少设备故障率,使煤矿生产能够持续稳定地进行。因此,为了确保矿山机电设备能够更好地安全运行,仅仅依靠技术人员的检测是远远不够的,还应当构建起完善的机电设备预警体系[3]。 4结语 要想真正做好矿山机电设备的维修工作,应当结合企业的实际情况,定期对设备进行全方位的检查和维修,进一步加强对井下机电设备的维修与管理,增强维修人员的业务素质及安全意识。在矿山机电设备的维修工作中,要不断寻求设备的优化及改进方法,确保机电设备的可靠运行。 作者:桑海鹏 单位:潞安集团高河能源有限公司 矿山机电设备管理与维护:矿山机电设备管理与维护措施 1当前矿山机电设备管理维护中存在的不足 1)安全意识匮乏。为确保矿山生产的安全,我国政府制定了一系列的安全生产标准与指标,但在实际生产中诸多矿山经营管理者往往只顾短期的经济效益,缺乏“防患于未然”的安全意识。特别是在生产机电设备的管理与维护上,始终未树立“勤管理、常维护”的思想,只要机电设备还可运行就对其不管不问,直至必须进行维护时才进行抢救性修理。 2)制度管理不健全。国内现有诸多矿山企业在机电设备的管理与维护上始终未能依据自身矿井特点,制定针对性的设备管理制度。多是简单的照搬国家统一的宽泛性标准,这不仅使得生产工作人员无法在再实际生产中对设备的真正运行状态进行准确的判定,更使得设备无法获得真正合理有效的定期检修维护,这不仅极大的阻碍了生产的正常进行,亦埋下了严重的安全隐患。 3)专业人才不足。对于煤炭生产而言,其不仅工作环境恶劣且存在较高的安全风险,属于典型的艰苦行业。这使得诸多具备专业技能的机电人才或有经验的熟练工人最终选择离开该行业而转投其他环境更优,安全性更高的企业,从而导致矿山机电岗位存在严重的人才匮乏现象。除此之外,现有的矿山机电专业或培训机构在专业知识的传授上存在偏重理论、脱离实际的现象,导致其培育的学员根本无法满足实际的矿山机电设备管理维护需求。 4)对机电设备的维修、保养不充足。煤炭生产不仅生产环境较为恶劣且工作量十分繁重,这使得机电设备往往处于长时间的高负荷运转中,对于设备组件的磨损十分严重,这要求矿山企业必须为其配备完善的运行防护措施方可确保设备的高效稳定运行。但对于多数矿山企业而言,其在机电设备维修、保养上均存在严重的不足,不仅设备更新换代缓慢,使得其无法有效适应实际生产需求,而且素质偏低的设备管理人员亦使得设备检修、保养工作难以彻底落实,从而为生产埋下巨大隐患。除此之外,许多矿井在机电设备的日常使用中未能依据实际环境进行有效保护,诸如空气湿度大、粉尘多时,未对设备进行防潮处理并加装防尘罩,从而使得设备功能与寿命大幅下降。 2提升矿山机电设备管理维护质量的方法 1)增强初期管理规范程度。在矿山机电设备的管理维护中,有效的初期规范化管理对设备的后期高效稳定运行至关重要。具体而言,初期的规范化管理主要涉及设备型号的选择、质量检验和验收等内容。首先在机电设备型号的选择上,管理者必须充分考量生产的实际状况及设备操作需求,具体工作应当指派专人负责,负责人除了负责初期的型号选择外,还应全程负责设备的所有安装使用环节,并对相关数据资料进行妥当保存,以便于随时做到有据可查。其次,在设备型号确定后,还应严把质量关,对于不符合技术指标的设备坚决拒接接收。最后,设备安装后还应对设备的具体使用效果进行实地检验,检验时应当汇同设备管理人员、维护人员及其他相关人员一起验收,待所有人均认定设备运行稳定后方可真正进行设备的移交工作,并将其真正投入到实际生产中。 2)构建现代化机电设备管理体系。科学合理的管理体系是确保生产工作高效、有效进行的必要保障。因此,若想真正实现矿山机电设备管理与维护的高质、高效就必须创建现代化的管理体系。具体而言,首先要帮助机电设备管理维护人员树立“主人翁”意识,让其充分认识机电设备管理维护的必要性,从而主动参与其中,全力保障设备的高效运行;其次,构建健全的机电设备管理制度,并要求所有相关人员在实际工作中予以完全的贯彻和落实,从而确保机电设备管理与维护的高质、有序;坚决执行停产检修制度,在国家规定周期内对机电设备开展彻底的全面质量检测,对可能存在的安全隐患予以及时的发现与消除,并及时更换老旧、损毁的机电设备从而自根本上保障机电设备运行的安全稳定及生产工作的有效、高效。 3)增强专业技术人员的培养。人力资源作为企业长久发展的根本保障之一,长期以来一直深受企业管理者的重视。矿山机电设备的管理与维护作为一项具有较强专业要求的特殊岗位,其对专业人才的需求亦十分巨大。对此矿山企业一方面应增强对自身现有专业技术人员的再教育,定期组织其参与相关培训,学习全新的机电设备管理理念与维护技术,从而为企业发展创造内动力。另一方面,矿山企业应当加大人才引进力度,加大资金投入,提升专业人才待遇并建立完善的人才培养提升机制,从而增大对人才的吸引力度。除此之外,矿山企业还可同高校开展校企联合培养,同在校生签培养协议,从而为自身长久发展奠定良好的人才储备基础。 4)开展针对性的维护方案设计。矿山生产环境往往复杂多变,这对于所使用机电设备的管理维护工作也提出了较高的要求。譬如有的设备在地下硐室运行,有的设备在暴露的巷道中运行;有的设备运行环境干燥多尘,有的设备运行环境潮湿异常。这种环境的差异必然会对机电设备的管理维护提出存在显著差异的要求。因此,在实际工作中,管理维护人员必须充分考虑机电设备所处工作环境的独特性进行维护方案的制定,并对维护方案的实施状况进行亲自监督,从而为机电设备的长久运行提供有效保障。 5)促进机电设备技术改良。为更好的提升矿山机电设备的管理维护水平,企业应当加大相关投入力度,贯彻“以技术为优秀”的发展理念,大力引进新型机电设备和全新的管理理念与设备维护技术,及时更换企业老旧、落后的机电设备,为矿山企业的机电设备管理的改良提供物质保障。与此同时,对当前仍可继续使用的机电设备,矿山企业应当组织技术力量对其进行技术改造,提升设备运行效率,从而实现设备性能的更好发挥。 3结语 我国当前矿山机电设备的管理与维护技术相交世界发达国家存在滞后现象,加之工作环境的恶劣性,使得相关专业人才亦极度匮乏,这均在很大程度上阻碍了我国煤炭企业的现代化进程。面对这一现状,我国矿山企业必须加大相应的投入力度,全力推动我国矿山机电设备管理维护水准的提升,从而为煤炭生产的安全、高效提供根本性保障,为煤炭企业的长久发展奠定基础。 作者:范中亮 单位:大同煤矿集体机电装备力泰有限责任公司 矿山机电设备管理与维护:矿山机电设备维修故障诊断与维护 1矿山机电设备出现故障的常见原因 根据以往矿山机电设备维修的经验看,造成矿山机电设备出现故障的原因有三个,即配合关系发生变化、设备超负荷运转、设备工作能力损耗,这三个原因既是外部作用的结果,也与设备内部运转离不开关系。配合关系发生变化是指相互配合工作的零件其中一方发生损伤,从而导致零件之间无法像没有发生损伤之前那样合作,致使设备无法正常运转。零件损伤大多数是因为零件老化或者意外,当零件受到这些作用力之后,形态和尺寸就会发生变化,无法保持原本设计的性能。设备的超负荷运转是指设备所进行的工作量超出了其原本的承受能力,通常表现为设备运转的时间过长和设备的承载力过重,从而让设备的正常运行状态遭到破坏。设备工作能力损耗是设备随着使用次数的积累不可避免会发生的变化,是内外因共同作用的结果,常常伴随着部件老化和磨损、承载力增大、热量变高、零件变形等现象出现,针对工作能力损耗问题,只有加强对设备的维护与升级。 2矿山机电设备的故障诊断方法 2.1小波神经网络应用 由于神经网络自身具备独特的信息处理方式与结构,因此神经网络在人工智能、自动控制、信号处理以及模式识别等相关领域中的应用范围十分宽广。选用某种网络拓扑结构对活性网络进行构建,通过学习能够将全部任意的非线性系统描述出来;另外,神经网络还具备自适应、自学习等功能。诊断矿山机电设备故障的过程中,对于故障源的寻找应当从故障初始征兆入手,初始故障征兆至故障源的映射一般存在非线性映射关系,所以在采煤机等系统诊断中应用人工神经网络具有十分显著的效果。 2.2模糊数学 根据此类非线性复杂映射关系,在确保诊断合理的基础上,在诊断采煤机故障的过程中引入模糊数学,建立一个完整的模糊诊断数学模型,将定性分析、专家经验以及定量分析有机结合在一起,在计算机上进行实践,以此在诊断采煤机故障的时候为相关工作人员提供一定的参考。建立数学模型的时候,首先应当考虑采煤机在故障知识方面具备的特性,选取相应的知识表示方式,建立一个将各种征兆与故障原因之间的模糊因果关系相对应的矩阵,在确定矩阵中的隶属度值的时候,必须对实验测试结果与故障诊断经验进行参考,根据诊断过程中出现的概率数据可以对隶属度值进行实时的刷新,为了进一步提升诊断精确性,诊断时可以根据经验积累修改权矩阵。 3矿山机电设备维修故障诊断与维护策略 3.1加强岗位培训 就目前情况来看,全面落实设备电子化与自动化是提高劳动效率与降低运营成本的关键所在。因此在进行设备的采购与管理时,首先需要将技术培训工作放在首要位置,因为无论是从事管理工作还是机械设备的操作与维修工作,都需要具备良好的技术操作能力与相应的理论知识基础。尤其是在机工、电工培训时,需要确保二者培训工作的相互渗透,才能够从根本上保证机电共同维修基础专业课程教学质量。另外在现场工作教学中需要做好继续教育工作,机工不仅需要了解机械部分的工作要求及相应的功能,还需要掌握基本的故障诊断与辨别技术。 3.2技术改造工作 为了切实保证机械设备的使用寿命,降低设备检修与更换成本,技术改造工作的重要性无疑日益凸显。一般来说,在对设备进行技术改造的时候有两个方面的工作的需要技术人员去完成,第一方面是设备技术改造部门需要联合机电部门联合作业,从宏观上对机械设备的运行状态进行实时监测以及保护,另外还要考虑电气部分运营的可行性,综合多种因素,从实际情况出发,保证电气运行的安全、可靠,完成技术改造工作。 3.3健全机电设备维修管理体制 对于设备维修部门而言,在日常技术管理的过程中需要从宏观出发,建立健全机电设备维修管理体制,以体制规范维修工作质量,严禁出现操作人员未经岗前培训便上岗的情况,规范工作人员的操作行为,定期组织部门内部人员参加公司的业务培训,提高部门员工的专业素质。别外,机械技术与电气技术管理的对立与统一矛盾需要得到有效解决,从某种意义上来说,健全机电设备维修管理体制是保证设备运行稳定性、延长使用寿命的关键所在。 3.4重视矿山机电设备的维护工作 对设备进行维护工作是在设备没有发生故障之前进行的,设备维护是一种规避发生故障风险的工作,可以在设备没有出现故障之前排除可能促使设备发生故障的因素,降低设备发生故障的概率。当设备发生故障以后,更应该重视设备的维护工作,可以有效减少下次再出现同类故障的次数。同时也应注意到,设备维护工作对于保障员工的人身安全具有非常特别的意义,企业可以减少因员工负伤或死亡而带来的经济赔偿,提高企业经济效益。 4结束语 矿山机电设备管理人员不仅要重视矿山机电设备的故障诊断与维修工作,还要做好设备的维护工作,消除一切可能会使设备发生故障的因素。矿山机电设备管理人员要抓住机遇进行设备升级,加强对矿山机电设备故障诊断技术的研究,从而促进煤矿行业的进一步发展。 作者:陈淼 单位:山西兰花集团东峰煤矿有限公司 矿山机电设备管理与维护:矿山机电设备维修故障诊断的作用 0引言 随着我国科学技术的不断发展,越来越多的机电设备得到广泛的运用。煤矿行业中,运用高科技机电设备带动了行业的发展,但是由于受到各方面的影响,机电设备在运用过程中也会出现很多的问题。故障诊断技术能够更加深层次地了解到机电设备在运行过程中的状态,故障诊断技术还能够检测出机电设备在运行过程中是否有任何异常情况。并且能够及时发现设备故障,以及了解其发生的原因,此外还能预测到故障的发展状态趋势并及时进行报告。在矿山工作中,机电设备种类繁多且复杂,设备经常发生故障。这就要求我们必须及时对矿山的所有机电设备进行故障诊断以及及时维修。所以,故障诊断技术在矿山机电设备维修中的应用是十分必要的。 1故障产生的主要原因 1.1配合关系的变化 矿山机电出现故障的原因大多是因为设备零件损伤或者是设备零件间的关系产生了变化而造成的。例如,零件损伤是指在设备使用过程中,很多方面不同的因素对零件造成影响,使零件自身的形态以及尺寸等与之前本身设计的性能不一致。大部分是设备老化以及意外损伤等。 1.2设备的超负荷运转 每一台设备都有其极限,在设计初,设计者都会对设备的输出参数进行一个极限设置。当每一台设备在运行过程中实际输出的参数高于设计输出的参数时,此时设备就有很大的可能性会因为超负荷而出现故障。当设备出现超负荷运转故障时,就必须马上对设备技术参数进行修改调整,以及采取一系列措施来增加设备的承受能力,减少设备超负荷故障。 1.3设备工作能力损耗 设备在运行过程中会遇到各方面的影响,外部因素和内部因素等等。设备使用时间越长,设备受到的影响越大,由于设备自身的零件等不断出现磨损等情况,设备的综合工作能力就会随之不断耗损,从而导致设备故障问题越来越多。 2故障诊断技术在矿山机电设备维修中的应用 2.1人工神经网络的运用 目前,我国科技水平不断提高,人工神经网络诊断法的技术水平也不断提高,目前已经达到一个很高的层面,它的优势在于它的人性化以及前瞻性。当矿山机电设备出现故障时,机电设备会有很复杂的非线性映射关系,人工神经网络的运用就能很全面地表现这种关系,从而快速地找到设备故障的原因以及问题根源所在。所以这种方法在矿山机电设备故障诊断中拥有很重要的作用和地位。近些年,我国很多矿山企业采用了该技术,也获得了不错的成效。 2.2参考故障历史记录诊断法 当设备出现故障时,必须及时对造成该设备故障的所有原因进行检查分析,找出故障的主要原因。这是根据矿山机电设备的组成原理进行诊断的一种方法。当设备出现故障时,必须对导致故障的因素以及过程进行检查并得出分析结果,把这些分析结果进行有效归纳总结,形成一个故障诊断集册。此后,如若出现类似情况,就可以通过查找故障诊断集,对故障进行处理。这就是参考故障历史诊断法,这种方法可以减少诊断时间,及时快捷地处理设备故障问题。 2.3智能检测技术 智能诊断技术是根据系统控制来模拟人脑特征,有效地获取、传递、处理、再生和利用故障信息,用系统中已经做好的专家的诊断经验和策略的一种方法。这种方法目前在我国研究成果较好的是神经网络和专家系统,在矿山企业工作中运用相当广泛,拥有很大的发展性。此外,矿山机电设备的故障一般都具有很大的隐蔽性以及复杂性,这就导致从前采用的传统故障诊断方法无法对其进行及时、准确的诊断。但是智能检测系统就可以利用其独特的优势解决此问题,从而对故障进行准确分析,得出科学合理的诊断结果。 2.4温度、压力监测诊断法 在矿山机电设备维修的实际情况运用中,其中十分重要的一点是传感器的运用。传感器最大的优点在于它的准确、灵敏、及时、快速性等。它可以通过轴承、齿轮传动箱等各个部位的温度、压力传感器,直接监测到设备参数的变化状况。在对机电设备的该部位进行温度、压力等情况的持续监测时,记录温度、压力每个时段的变化状况,从而对设备进行有效的诊断和预测。 2.5仪器诊断技术 仪器诊断技术通过机电设备的液压系统中的一些内部参数来进行控制,然后再通过计算机运算和各仪器的显示从而得出相关结果。这种技术的主要优点是其功能较多、方便携带及高智能化等。 3故障诊断技术在矿山机电设备应用中的维修对策 3.1矿山机电设备的故障诊断原则 通过图1可知,要顺利开展故障诊断技术就必须准确地了解矿山机电设备的故障信息以及信息源。然而,铅锌金属矿具有其特殊的挖掘性质,必须依靠研制出适合于矿山的特殊传感器等设备,从而方便及时获取故障信号。此外,由于铅锌金属矿的要求极高,在故障传感器的选择方面必须遵循“防水、防尘、抗振、抗干扰、耐高温”的原则。 3.2故障信号特征的提取方法 各种信号分析技术都只有一个标准,那就是简单实用。要想准确地判断出设备故障的原因以及设备故障的状态,那就必须能够较好地识别出设备故障的信号特征。由于矿山的特殊地质情况,导致故障信号的各方面特征有着与其他方面的故障信号特征差异性。但是,这也并不是很大的问题,我们可以通过研究机电设备的特点来诊断设备故障问题。在机电设备的诊断过程中,我们可以根据相关准则,找出机电设备中各类型故障的相关信号特征,对设备故障进行诊断分析。 3.3机电设备维修 机电设备维修主要是根据发生故障的信号特征,结合相关的理论知识以及仿真模拟和实验研究等,建立一些针对于不同的设备故障问题的数学力学模式。通过诊断出的原因以及预测的故障问题,对设备进行维修。矿山机电的种类繁多,问题必然也会很多且各不相同,那么这就要求我们必须根据设备发生故障的分析结果,有针对性地对设备进行维修。 4结语 故障诊断技术是我国目前一个比较新兴的科学技术,设计的方面相对广。但在我国由于该技术发展起步比较晚,目前我国在矿山机电设备中的故障诊断技术应用还不够成熟。但故障诊断技术的运用对矿山机电设备维修有着很大的作用。它大大减少了设备故障的发生率,不但提高了企业的社会效益和经济效益,还能保障企业的健康持续发展。所以,必须大力研究故障诊断技术在矿山机电设备维修中的运用,从而促进矿山企业实现其经济目标以及安全目标。 作者:李艳婷 单位:同煤集团机电管理处 矿山机电设备管理与维护:矿山机电设备故障检测的诊断技术 不断发展的煤矿产业推动了经济的发展,在煤矿的生产过程中,其生产安全也受到了人们高度的重视。在矿山的机电设备中,其故障检测的诊断技术在实际的应用中缺少对设施的维修与先进的技术,相比于西方国家,我国在这一方面是比较落后的,当前故障检测的诊断技术与市场经济是无法相匹配的。矿山的机电设备故障检测的诊断技术是以保障设备正常运行、不发生事故为基础的,对于矿山机电设备存在技术问题,通过综合技术给予解决,对设备的参数及运行状态等进行掌握,从而对其工作性能与安全性进行判断。为矿山机电设备更好地服务于矿山生产,必须加强该技术在机电设备中的应用,提高其生产效率与安全运行的性能,使其能够促进经济的更好增长。 1矿山机电设备的应用现状 1.1煤矿机电设备的隐患存在。在机电设备的运行中,存在的主要隐患有:防腐措施不到位,井简装备有锈蚀现象,且比较严重;井下的电气设备未按照规定对其做电气测试,真空表、电流表、压力表及安全阀等均未按照规定进行定期的检查;煤矿的机电设备普遍存在带病运转的现象,其设备杂、老、旧,拥有不齐全的安全设施保护装置;输送棚保护与漏电保护、照明信号综合保护等记录不规范;机电设备的绞车设计提升力低于实际提升力的负荷;煤矿的提升系统、电控系统与制动系统保护不足,并缺少缓冲与托罐装置。 1.2不完善的机电设备管理机构。大多数的企业其管理体系形成都不完善,机电设备的维修与保养都是由电工完成的。在实际的操作过程中,电工的注意力主要集中于实际的生产,而对其维护与保养的工作只能说是捉襟见肘。就目前来说,矿山企业负责人对其管理理念没有足够的重视,因此造成企业员工在机电设备的管理工作上力度不到位,认识上也不成熟。在大部分的企业中没有专门的机电管理部门,也就更不用说对其进行维护与保养的工作。 1.3煤矿的设备存在老化的现象比较严重。煤矿的设备在煤矿建设时要成套投入使用,这就造成其资金在投入时的数目是非常庞大的,在实际的生产中,造成其设备老化比较严重的原因为:煤炭产量在我国急速增加,大多数的企业在利益的驱动下,只注重产量,而忽略了其运行的安全;在煤炭行业中,由于其设备制造业的检测手段、零件设计、加工制造及工艺设计等综合的配套能力不足,其整体的装备也相对落后,造成其维护工作的工作量很大;在部分的煤矿企业中,机电设备存在欠账问题,并且存在老绞车、旧的防爆开关、老主扇等老化设备;大多数的煤矿企业在资金的投入上都是重视产量,致使其设备在更新换代上的速度较慢,造成设备的严重老化。 2矿山机电设备中故障检测的诊断技术 在其应用的过程中,是为了防止矿山在生产过程中因其发生故障而致使经济受到损失,故而在实际运用中有预防检测的作用。机电设备的诊断与检查在矿山生产中的目的性较强,并且已向信息化的方向发展。诊断技术在目前的应用中主要有几下的几种: 2.1主观的诊断技术。在对其设备进行维修时,工作人员是依据实际情况与工作经验来主观判断的,其诊断的准确性与可靠性的降低是实际问题的局限性所造成的。在实际诊断的过程中,要避免运用主观的诊断技术,机电设备产生故障问题要给予正确诊断技术,才可得到解决。 2.2信息化的诊断技术。矿山的机电设备诊断技术由于不断运用与推广的信息技术,在对其进行故障维修时,受到维修人员的青睐与推崇,这也促使故障检测的诊断技术在矿山的机电设备应用中向着现代化与智能化及自动化的方向发展。该技术主要是利用计算机软件完成的,对其系统进行操作与控制,并全程检测其故障的产生与耗损的程度及运行的情况,其传递信息形式是以数据为主对故障进行分析,可促进问题得到有效的解决,机电设备恢复运行。 2.3数据的诊断技术。数据诊断在矿山的机电设备中对故障问题的处理是通过信号进行的,依据其故障产生数据,对实际情况进行分析,为保证其分析的结果具有有效性,矿山机电设备进行测量指定数据,促进故障问题尽快得到解决。 2.4仪器的诊断技术。仪器的诊断技术在矿山的机电设备中主要有三种:综合型与通用型及专有型,其机电设备故障问题的检测是通过测量其内部的液压系统参数来完成的,根据具体情况,仪器显示出其故障产生的原因。 3矿山机电设备中故障检测的诊断技术的应用 矿山生产为保证正常运行,机电设备要尽量避免故障发生,在实际运行的过程中,要保证对其进行有效得诊断检测。矿山机电设备随着现代的信息技术运用与推广,使其故障检测的诊断技术以向现代化与智能化及自动化发展,其诊断技术在矿山机电设备中主要有几下几种: 3.1诊断与检测通风机。诊断矿山机电设备中,诊断与检测通风机的产品不多,对其在诊断与检测中产生了极大的影响。检测与诊断通风机仪器的主要使用特点为:八个中断源、十六位的监视定时器、十六位的中央处理器、两个定时器十六位、丰富且高效的指令系统等,这些特点都具备了鲜明的时代特征,促使诊断技术在矿山机电设备中向现代化与智能化及自动化的方向发展。 3.2采煤机的故障诊断与工况的检测。诊断采煤机故障主要为检测工况的故障、检测机身的外围、检测左右摇臂、检测变频器的通信及检测高压的控制箱等,以保证矿山可正常生产。现阶段的采矿机检测的水平在我国呈现的趋势较低,需给予重视,近几年随着政策的扶持与重视的力度加深,其基础技术已在实际的生产中得到提升,提高了工作效率。 3.3诊断与检测矿井提升机的故障。矿井机在正常的运行中与煤矿生产的工作人员及矿山的正常生产有着直接的联系,故此,诊断与检测矿井提升机的故障尤为重要,其故障主要有重故障与轻故障。由于严重的原因产生的故障为重故障,其原因需检测人员进行深入的调查,依据实际的参数规定与所查数据进行分析对比,以免造成安全事故与经济损失的发生。故障出现的问题对其生产的影响比较下品且比较简单为轻故障,只需对工况参数与实际情况的检测进行分析,故障产生原因就可被检测出,可及时给予问题故障的处理。 4结束语 在现代化的进程中,矿山机电设备逐渐与新兴技术相融合,不断推进的信息化技术,促使煤矿产业在生产的过程中其安全性与生产效率得到了提高,也为煤矿企业获取了极大的经济利益。为使其适应市场的经济要求,需对其进行新工艺水平与生产装备水平及产业质量与经济效益的提高,进行产业结构的调整,促进煤矿企业提高市场的竞争力。 作者:赵启乐 单位:双鸭山矿业集团有限公司安泰煤矿
电力工程电气自动化技术研究:对电力工程中的电气自动化技术分析 《摘要》 我国经济快速发展,改革不断深入到各行各业,尤其是信息技术及控制技术的发展,电气工程中的自动化技术也进入了发展和变革的时期。电气自动化融合了多种原理技术,在国民经济中应用广泛。本文主要对电力工程中的电气自动化技术进行了简要分析。 《关键词》 电力工程;电气自动化;运用 引言 随着时代的进步和发展,电力系统在社会发展中占据了越来越重要的地位,人们生活质量的提高,对供电质量和供电稳定性也提出了更高的要求;另外,市场经济体制的确立和完善,促使电力行业之间的竞争日趋激烈,电力企业要想在激烈的市场竞争中站稳脚跟,并且获得发展和壮大,就需要在电力系统中应用自动化技术,以此来促使电力系统更加安全、稳定和可靠的运行,促进电力系统更好的发展,增强综合竞争力。 一、自动化技术在电力工程中的发展 发电控制技术自动化:自动化技术在火力发电厂中的应用,主要是对机械设备的相关数据进行采集,监测设备状态,发出预警信号以及进行故障检测等等。计算机来对机械设备的运行过程实时控制,自动化启动设备运行全过程,如点火、并网等等,来自动增加或者减小无功率,控制母线电压。水利发电站的自动化技术依然体现在这些方面,采集数据,进行计算和相关维护;自动监控水库的水文信息,监测全厂机电的运行设备,从而自动控制发电机组,对它们的运行状态进行必要的优化等等,还需要分配、控制经济负荷等等。 电力调度技术自动化:计算机是电力调度自动化控制系统的优秀,主要是搜集整理相关的数据,这样电力管理人员借助于电力调度技术的自动化,就可以全面了解和把握整个电网的运行情况,采取一系列的措施来应对运行过程中出现的各种突发情况,促使电力系统更加稳定的运行。 变电站技术自动化:变电站在计算机的基础上,将先进的通信技术充分利用了起来,有效处理和应用搜集的相关信息,这样可以重新组合变电站中的电力系统,有效优化系统设计工作,促使系统更好的搜集和处理相关的信息和数据等等,从而实时监控和管理电力系统运行全过程。 配电技术自动化:具体来讲,配电网自动化主要是改造和优化城乡配电网系统,来提高电网运行网络化程度,更好的发展配电网,促使电力系统更加安全和稳定的运行,提高供电质量,更好的服务于居民群众。 二、电力工程中电气自动化的运用 1、微电子技术中的运用 电气自动化控制在微电子中的应用,有效提高了微电子电路中的各种半导体器件的运行质量,提高了电路集成性、可靠性、安全性,改善了系统的监控效果。电气自动化在微电子技术应用中引入了新的电气电子技术设备,对传统微电子的设计及制造进行改革,增强了微电子工艺之间的连接效果及相互影响效果。在微电子技术运用过程中,电气自动化技术建立新的出发点,由传统的工作流程为中心模式转变为以系统设备为中心模式,在很大程度上强化了集成电力系统的控制力度。 当前微电子中的电气自动化技术主要通过对集成电力工作的控制和流程模式的转化监督,实现电子工业发展的推进和提升。随着当前我国电子技术的不断进步,集成电路也逐渐开始完善,集成电力设备已经实现了由传统大体积、低精度向现代设备大规模、高精度的转变。除此之外,我国微电子技术中已经开始使用可集成数百万晶体管,微电子技术及应用质量都有了非常大的变革。在企业改造的过程中引入电气自动化微电子技术大大改善了企业生产质量,提高了生产力水平。结合电气自动化技术的微电子新型技术实现了对企业生产的综合控制和改善,对我国行业的现代化技术水平具有非常重要的意义。 2、变化器电力发展中的运用 随着电子器件的不断完善,当前的变化器电力系统组成已经发生了非常大的变革。将电气自动化技术应用到变化器电力发展的过程中有效改变了变化器电路,实现了表唤从低频到高频的转变,促进了电路系统的更新换代。传统电力工程中主要通过普通晶闸管直流传功变换器完成对电路系统的相控整流,但是整流效果并不显著。使用电器自动化变化器可以有效提高功率因素,降低高次谐波对电冈的影响,有效提高了变化的质量。除此之外,电器自动化变化器还在很大程度上降低了低频区域转矩脉动可能出现的不良问题,提高了系统的可靠性。 3、交流调速控制中的运用 直流调速虽有调速性能好的优势,但事故率较高,容易出现机械式换向带来问题,无法在大容量的调速领域中应用。而交流电动机容量、电压、电流和转速的上限不像直流电动机那样受限制,且结构简单,造价低廉,坚固耐用,容易维护,但是调速困难,简单调速方案的性能指标不佳。如何提高交流调速控制已经成为人们关注的焦点。 电气自动化技术可以依照直流电动机控制理论,解耦定子电流磁场及转矩,实现对上述矢量的有效控制,在很大程度上提高了交流调速的控制指标和控制性能,改善了调速效果。自动化控制技术主要依托直流电动机的物理模型,对坐标等效变换进行优化,实现了矢量转换操作控制。该控制在运行的过程中需要对转子磁链的方向进行监测,对转子参数进行调整,降低转子对控制质量的影响。 三、加强电气化自动化工程控制系统建设的建议 1、电气自动化与地球数字化互相结合的设想 电气自动化工程与信息技术很好结合的典型的表现方法就是地球数字化技术,这项技术中包含了自动化的创新经验,可以把大量的、高分辨率的、动态表现的、多维空间的和地球相关的数据信息整体成为坐标,最终成为一个电气自动化数字地球。将整体出的各种信息全部放入计算机中,与网络互相结合,人们不管在任何地方只要根据整理出的地球地理坐标,便可以知道地球任何地方关于电气自动化的数据信息。 2、现场总线技术的创新使用可以节省大量的电气自动化成本 电气自动化工程控制系统中大量运用了现场总线与以太网为主的计算机网络技术,经过了系统运行经验的逐渐积累,电气设备的自动智能化也飞速的发展起来,在这些条件的共同作用下,网络技术被广泛的运用到了电气自动化技术中,所以现场的总线技术也由此产生。这个系统在电气自动化工程控制系统设计过程中更加突显其目的性为企业最底层的设施之间提供了通信渠道,有效的将设施的顶层信息与生产的信息结合在一起。针对不一样的间隔会发挥不一样的作用,根据这个特点可以对不一样的间隔状况分别实行设计。现场总线的技术普遍运用在了企业的底层,初步实现了管理部门到自动化部门存取数据的目标,同时也符合了网络服务于工业的要求。与DCS进行比较可以节约安装资金、节省材料、可靠性能比较高,同时节约了大部分的控制电缆,最终实现节约了成本目的。 3、加强电气自动化企业与相关专业院校之间的合作 首先,鼓励企业到电气自动化专业的学校中区设立厂区、建立车间,进行职业技能培训、技术生产等,建立多种功能汇集在一起的学习形式的生产试验培训基地。走入企业进行教学,积极建设校外的培训基地,将实践能力和岗位实习充分结合在一起。扩展学校与企业结合的深广程度,努力培养订单式人才。按照企业的职业能力需求,制定出学校与企业共同研究培养人才的教学方案,以及相关的理论知识的学习指导。 《结束语》 电气自动化技术可以有效推动我国的信息化建设和电气工程的发展,对我国社会主义进步具有至关重要的作用。随着计算机技术的不断提高和信息技术的不断完善,电气自动化技术也必将进入一个崭新的时代。通过对电气自动化技术进行充分研究,对电气自动化技术进行合理运用,可以为我国新科技领域发展奠定坚实的基础,是新科技发展的关键内容。 电力工程电气自动化技术研究:浅谈电力工程中电气自动化技术 摘 要:随着社会经济的不断发展和人们生活水平的提高,电力系统所起到的作用越来越突出,在电力工程中加强电气自动化技术的应用成为了电力系统趋势和必然选择。本文主要针对电气自动化技术的发展趋势进行分析和探讨,为促进电力工程的发展提供技术支持。 关键词:电力工程;电气自动化;自动化技术 近几年来,随着我国电力技术的不断深入发展,所应用的范围越来越广泛,适用性越来越强,而电气自动化技术作为电力技术中重要的组成部分,成为了目前最活跃、最充满生机、最富有开发情景的综合学科,通过多种高科技技术的合成,在国民经济各个部门中都发挥着十分重要的作用,下面就电气自动化技术的一些发展趋势进行综合探讨,为电力技术的更快、更好的发展提高依据。 1 电力系统自动化技术 ⑴变电站自动化。运用全微机化的装置替代电流信号电缆式设备,采用数字化技术、网络化技术,以计算机电缆或者光线替代电流信号电缆,实现自动化的监控和操作,从而减少人力资源的浪费,提高工作效率和运行水平,保障变电站运行的安全性和稳定性。 ⑵电网调度自动化。通过电网调度加强对计算机网络系统的控制,使电力在生产的过程中能够获取实时数据,能够对电网运行情况进行实时监控和分析、评估和电力负荷的预测等操作,提高电网运行的质量,适应电力市场运营的需求。 ⑶发电厂分散测控系统(DCS)。能够有效的对运行参数和设备状态进行实时显示和打印,促进整个系统生产过程的检测、控制盒联锁保护等功能,保障系统运行的安全。 2 电力工程中电气自动化技术 ⑴全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管。晶闸管作为第一代电子电力器件,在我国电力工程发展中起着十分重要的作用,伴随着电力技术的发展和提高,交流变频技术的兴起,第一代半控型晶闸管已经不能适应现代化电力系统发展的要求,以CTR/GTO/P-MOSEFT为代表的第二代全控式电力电子开关逐步的被广泛的研制和应用。根据各种器件的性能适应于各个电流、电压额等电力系统范围中。而由于第二代全控型器件必须要有较大的控制电流,使电流在控制方面难度增加。而MOSFET作为一种电压驱动器件,其对驱动电力要求简单,开关时间快,并且安全工作区十分稳定,但是其通态电压额会随着额定电压的增加而倍增加,从而不利于P-MOSFET的推广和应用。 在这种背景下,作为新一代的复合型电力电子器件IGBT/MGT应运而生,IGBT拥有和MOSFET一样的高输入阻抗、高速特性和GTR大电流面密度特性的混合器件。开关速度快,通态电压低,工作频率高,并且具有宽而稳定的安全工作区,工作效率高,驱动电路简单,更符合现代化对电力器件的需求。新一代的复合型电力电器件,随机复合化技术的不断提高,电器件生产范围不断扩大,应用也不断的深入,在电器复合化的同时,加强对电器向模块化的发展,使电力电器件向更高要求发展。 ⑵变频器电路从低频向高频方向发展。在电力电子器件不断更新的过程中,为了能够适应电力电子器件的需求,由它组成的变换器电路也在不断的更新换代中,以往的变频器电力已经不能满足新一代电力电子器件的需求。采用谐夺式直流环逆变器能够有效的降低开关损耗,保障开关在频率上的提高,把逆变器挂在高频振荡过零的谐振路上,使电力电子器件在零电压或零电流下转换。加强变频器电力从低频向高频方向的发展不仅能够有效的降低开关损耗,并且节约成本,提高逆变器集成化,在电气自动化技术中具有广阔的发展前途。 ⑶交流调速控制理论的日趋成熟。随着对交流调速控制理论的深入研究,将复杂的矢量变化与电动数学模型进行简化处理,在对交流调速控制理论研究过程中,其控制思想独特,具有创造性,控制结构简单,控制手法直接,对信号处物理概念明确,转矩响应迅速,大大的提高了调速效率,形成一种高静动态性能的新型交流调速方法。适应现代化的电气自动化技术发展的需求。 ⑷通用变频器开始大量投入使用。随着变频器技术的成熟发展,高动态性能矢量控制性开始大量投入生产和实用中,它主要采用全数字控制,通过相关的软件能够对系统进行自动化的设定和操作,提高变频器的变结构控制盒自适应控制。伴随着技术的不断提高,变频器的可靠性、可维修性、可操作性等相关的功能在单片机控制动技术的支持下不断的提高。 3 结束语 随着电力系统的深入发展和应用,电气自动化技术在电力工程中所起到的作用也越来越突出,电气自动化技术作为当前最具有发展前景,最活跃,最具研究价值的综合性学科之一,在电力工程发展和应用中电气自动化技术起着十分重要的作用。而电气自动化技术本身应用范围广泛,几乎是渗透到国民经济的各个部门,是推动社会进步的重要技术依据,因此,在我国科技技术不断发展的过程中,加强电气自动化技术的提高成为了电力系统发展的必然选择。 电力工程电气自动化技术研究:论述电力工程中电气自动化技术 摘 要:我国科技迅速发展的今天,自动化系统也日渐完善,可见将在电力行业中今后发挥更大的作用。本文主要简单描述了电力自动化技术相关问题进行了研究。 关键词:电力工程;电气自动化技术;方向 引 言 如今现代计算机技术、功率电子技术、通信技术和控制技术日新月异,而且这些新技术渐渐由实验及理论过程进入运用领域,其都对电力自动化技术产生了较大的影响。部分新的观点和理论适应时机而产生,电力电气自动化技术也将进入了新时代。 1 电力系统中电气自动化技术应用方向 1.1 电力系统中人工智能的应用 电力系统及其元件的故障诊断、运行分析、规划设计等方面将模糊逻辑、专家系统以及进化理论应用到实际研究,并且结合电力工业发展的需要,开展了电力系统智能控制理论与应用的研究,同时也开展了在上述实用软件研究的基础上以提高电力系统运行与控制的智能化水平。 1.2 电力系统配电网自动化技术 该技术采用的模型为最新国际标准公共信息模型,输电网的理论算法采用与配网实际与高级应用软件相结合,负荷预测时配合应用人工智能灰色神经元算法进行,最后进行潮流计算时采用配网递归虚拟流算法。电力系统配电网自动化技术取得了重大技术突破,主要表现在信息配网一体化、高级应用软件、配网模型、中低压网络数字方面,最终,解决了载波正在配电网上应用的路由、衰耗等技术难题,正是因为采用数字信号处理技术,才得以提高了载波接收灵敏度。 2 影响电力系统自动化的三项新技术 2.1 电力系统的智能控制 电力系统的控制研究与应用在过去的40多年中大体上可分为三个阶段:基于传递函数的单输入、单输出控制阶段;线性最优控制、非线性控制及多机系统协调控制阶段;智能控制阶段。电力系统控制面临的主要技术困难有: (1)电力系统是一个具有强非线性的、变参数(包含多种随机和不确定因素的、多种运行方式和故障方式并存)的动态大系统。 (2)具有多目标寻优和在多种运行方式及故障方式下的鲁棒性要求。 (3)不仅需要本地不同控制器问协调,也需要异地不同控制器间协调控制。 智能控制是当今控制理论发展的新的阶段,主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题;特别适于那些具有模型不确定性、具有强非线性、要求高度适应性的复杂系统。 2.2 FACTS和DFACTS 2.2.1 FACTS概念的提出 在电力系统的发展迫切需要先进的输配电技术来提高电压质量和系统稳定性的时候,一种改变传统输电能力的新技术――柔性交流输电系统(FACTS)技术悄然兴起。 柔性交流输电系统是F1exible AC Transmission Systems中文翻译,英文简称FACTS,指应用于交流输电系统的电力电子装置。利用大功率电力电子元器件构成的装置来控制调节交流电力系统的运行参数或网络参数,优化电力系统运行状态,提高交流电力系统线路的输电能力。其中”柔性”是指对电压电流的可控性;如装置与系统并联可以对系统电压和无功功率进行控制,装置与系统串联可以对电流和潮流进行控制;FACTS通过增加输电网络的传输容量,从而提高输电网络的价值,FACTS控制装置动作速度快,因而能够扩大输电网络的安全运行区域;在电力电子装置最早用于直流输电系统中并实现了对输送功率的快速控制,由此人们想在交流系统中加装电力电子装置,寻求对潮流的可控,以获得最大的安全裕度和最小的输电成本,FACTS技术应运而生,静止无功补偿器(SVC),静止同步补偿器(STATCOM)又称作ASVG,晶闸管投切串联电容器(TCSC),静止同步串联补偿器(Static Synchonous Series Compensator)以及统一潮流控制器(UPFC)就是基于FACTS装置家族的成员这是一种将电力电子技术、微机处理技术、控制技术等高新技术应用于高压输电系统,以提高系统可靠性、可控性、运行性能和电能质量,并可获取大量节电效益的新型综合技术。 2.2.2 对ASVC的研究现状 各种FACTS装置的共同特点是:基于大功率电力电子器件的快速开关作用和所组成逆变器的逆变作用。ASVC是包含了FAC1's装置的各种优秀技术且结构比较简单的一种新型静止无功发生器。 ASVC由二相逆变器和并联电容器构成,其输出的三相交流电压与所接电网的三相电压同步。它不仅可校正稳态运行电压,而且可以在故障后的恢复期间稳定电压,因此对电网电压的控制能力很强与旋转同步调相机相比,ASVC的调节范围大,反应速度快,不会发生响应迟缓,没有转动设各的机械惯性、机械损耗和旋转噪声,并且因为ASvC是一种固态装置,所以能响应网络中的暂态也能响应稳态变化,因此其控制能力大大优于同步调相机。 2.2.3 DFACTS的研究态势 随着高科技产业和信息化的发展,电力用户对供电质量和可靠性越来越敏感,电器设备的正常运行甚至使用寿命也与之越来越息息相关。 可以说,信息时代对电能质量提出了越来越高的要求。DFACTS是指应用于配电系统中的灵活交流技术,它是Hingorani于1988年针对配电网中供电质量提出的新概念。其主要内容是:对供电质量的各种问题采用综合的解决办法,在配电网和大量商业用户的供电端使用新型电力电子控制器。 2.3 新一代EMS和动态安全监控系统 2.3.1 基于GPS统一时钟的新一代EMS 目前应用的电力系统监测手段主要有侧重于记录电磁暂态过程的各种故障录波仪和侧重于系统稳态运行情况的监视控制与数据采集(SCADA)系统。前者记录数据冗余,记录时间较短,不同记录仪之向缺乏通信,使得对于系统整体动态特性分析困难:后者数据刷新间隔较长,只能用于分析系统的稳态特性。两者还具有一个共同的不足,即不同地点之间缺乏准确的共同时间标记,记录数据只是局部有效,难以用于对全系统动态行为的分析。 2.3.2 基于GPS的新一代动态安全监控系统 基于GPS的新一代动态安全监控系统,是新动态安全监测系统与原有SCADA的结合。电力系统新一代动态安全监测系统,主要由同步定时系统,动态相量测量系统、通信系统和中央信号处理机四部分组成采用GPS实现的同步相量测量技术和光纤通信技术,为相量控制提供了实现的条件。GPS技术与相量测量技术结合的产物――相量测量单元设备,正逐步取代RTU设备实现电压、电流相量测量。 3 结束语 总之,电力自动化技术在电力工程中发挥着越来越重要的作用,在新技术的广泛应用下,传统的技术正在逐渐的被取代,从而更加促进了电力自动化技术的发展。电力自动化技术集计算机技术、通信技术等的现代技术于一体,在电力建设以及电网配备等的电力工程中发挥着很重要的作用,是电力系统稳定运行的重要保证。我们在电力技术方面起步较晚,这就需要我们不断地进行探索,积极地采用新技术,从而为电力工程做出更多的贡献,实现电力系统的快速发展。 电力工程电气自动化技术研究:关于电力工程中的电气自动化技术及其应用分析 【摘要】电力资源是一种不可或缺的能源,与人们的日常生活紧密相连。电气自动化系统应用领域非常广泛,电气自动化系统从开始局限于单项自动装置,到广泛采用远动通信技术装设模拟式调频装置和经济功率分配装置,再到后来以计算机为主体的电网实时监控系统的出现,电气自动化系统逐步迈入现代化发展的轨道。 本文概述了电气自动化技术,阐述了电力工程中的电气自动化技术以及影响电力工程运行的因素,对电力工程中电气自动化技术的应用进行了探讨分析。 【关键词】电力工程;电气自动化技术;影响因素;应用 一、电气自动化技术的概述 电气自动化技术是将现代的电子技术、信息的处理技术以及网络通信技术融为一体的基础上,发展起来的综合技术,是在电力工程的电力系统中实现远程监控以及监视管理的有效途径。电气自动化技术,为电力系统的平稳运行提供了良好的条件,并且随着发展,电力系统也得到了更为优质的服务。电力系统自动化技术的要求主要有: ①保证电力系统各部分的技术要求,以实现设备的安全以及经济,并以设备的实际运行为主要的依据,保证操作人员实际的控制和协调;②尽量的利用电气自动化技术进行安全性能的改善,从而可以减少事故,并能够节省人力,避免紧急事故的发生和发展;③还要对电力系统的整体数据以及参数进行检验、收集并对之进行处理,保证各系统的正常运行;④保证电力系统各部分的安全以及经济。 二.电力工程中的电气自动化技术 1、电网调度自动化。现代的电网自动化调度系统是以计算机为优秀的控制系统,包括实时信息收集和显示系统,以及供实时计算、分析、控制用的软件系统。信息收集和显示系统具有数据采集、屏幕显示、安全检测、运行工况计算分析和实时控制的功能。在发电厂和变电站的收集信息部分称为远动端,位于调度中心的部分称为调度端。软件系统由静态状态估计、自动发电控制、最优潮流、自动电压与无功控制、负荷预测、最优机组开停计划、安全监视与安全分析、紧急控制和电路恢复等程序组成。 2、变电站自动化。电力系统中变电站与输配电线路是联系发电厂与电力用户的主要环节。变电站自动化的目的是取代人工监视和电话人工操作,提高工作效率,扩大对变电站的监控功能,提高变电站的安全运行水平。变电站自动化的内容就是对站内运行的电气设备进行全方位的监视和有效控制,其特点是全微机化的装置替代各种常规电磁式设备;二次设备数字化、网络化、集成化,尽量采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆;操作监视实现计算机屏幕化;运行管理、记录统计实现自动化。变电站自动化除了满足变电站运行操作任务外还作为电网调度自动化不可分割的重要组成部分,是电力生产现代化的一个重要环节。 3、发电厂分散测控系统(DCS)。发电厂分散控制系统(DCS)一般采用分层分布式结构,由过程控制单元(PCU)、运行员工作站(OS)、工程师工作站(ES)和冗余的高速数据通讯网络(以太网)组成。过程控制单元(PCU)由可冗余配置的主控模件(MCU)和智能I/O模件组成。MCU 模件通过冗余的 I/O 总线与智能 I/O 模件通讯。PCU 直接面向生产过程,接受现场变送器、热电偶、热电阻、电气量、开关量、脉冲量等信号,经运算处理后进行运行参数、设备状态的实时显示和打印以及输出信号直接驱动执行机构,完成生产过程的监测、控制和联锁保护等功能。 运行员工作站(OS)和工程师工作站(ES)提供了人机接口。运行员工作站接收PCU发来的信息和向PCU发出指令,为运行操作人员提供监视和控制机组运行的手段,工程师工作站为维护工程师提供系统组态设置和修改、系统诊断和维护等手段。 三、影响电力工程运行的因素 1、人为因素。人为因素在电力工程的运行影响作用中重点显示在管理不完善这方面。也就是在电能的管理中,管理人员没使用任何与时的科学管理方式对电力系统实施有效管理,管理意识比较薄弱或偏离强化,在电力工程运行管理中无任何责任感,如此就极易导致电力安全问题的发生。 2、自然因素。其因素主指在电力系统运行中,输配线路必须已多个的地区和自然环境中穿插,而其地区的气候环境与天气变幻都能对电网的基础设施存在一定程度的干扰和损害,例如线路老化等方面。如此就会导致电力输配线路运行造成巨大干扰,更甚者会发生漏电、断电的情况,影响社会安定性。 3、技术设备因素。电力能源的输送,配置和管理过程中,因为电力工程人员的实践经验参差不齐,高尖综合型技术缺少,而且,电力输配网线和设备自身的质量、功能局限性,通常就会造成电力能源输配问题。 四、电力工程中电气自动化技术的应用 1、主动对象数据库技术在电力工程中的应用。数据库技术在电力工程中的应用主要是用于电力系统的监视系统中,因此,这对系统的开发、继承、封装等都有很大的作用,引发了软件技术的变革。主动对象数据库技术在电力系统得到了广泛的应用和认可,并用来支持对象标准,因此与一般的关系数据库相比,主动对象数据库主要是对技术以及主动功能的技术支持,因此,在电力工程中也得到了广泛的应用。主动对象数据库是利用系统的监视功能,对对象函数进行利用,从而可以实现电力工程中电气自动化的应用,随着触发机制的使用,数据库监视得到了很好的控制与实现,从而节省了数据写入以及读出的时间,还对数据管理功能充分的进行利用,并得到了技术上的保证。 2、现场总线技术在电力工程中的应用。现场总线技术是指在电力工程现场将智能的自动化装置以及仪表控制设备进行连接,形成一体化的多向、串行、多站和数字化的信息网络,从而可以将数字通信、控制、智能传感器以及计算机等融为一体而形成的综合性的技术。在电力工程中,现场总线技术被广泛的应用,通过现场总线技术可以将变送器所控制的总的用电量收集后,将信号进行控制后集中到主控计算机上,然后根据数学模型进行计算进而做出判断,并最终将指令发送到控制设备上,从而实现电气自动化技术的应用。现场总线技术在电力工程中的应用是通过分散电力工程中的控制功能,并配备相应的计算机进行被控设备的信息处理,将信息与计算机相连接后,便不需要实现整个现场的控制,只需对信息进行相应的调度即可。实践证明,现场总线技术在电力工程中的应用,可以实现前置机与上位机的配合,可以从下方进行电力工程的控制,并且可以通过仪表进行控制,并最终实现高性能的电力系统的控制功能。在电力调度化技术日益发展的情况下,可以满足数据以及系统的多样化需求,并最终将电力系统中各个信息进行交换以及共享,实现电力工程的顺利进行以及电力系统的日益完善。 结束语 电气自动化技术将电子技术以及网络通信技术融为一体,在实现远程监控以及监视管理方面发挥了很重要的作用。随着电力工程的发展,电气自动化程度将会越来越高,新一代的电气自动化技术,即智能电气自动化技术应运而生。 电力工程电气自动化技术研究:电气自动化技术在电力工程中的应用 【摘要】在当今的社会中,电气自动化技术在电力行业中得到了广泛的应用,成为了电力系统的重要组成部分,对于提高电力系统的工作效率具有决定性的作用。通过对电气自动化技术的合理利用,将进一步优化电力系统相关工作方法,让我们的生活更加美好。 【关键词】电气自动化技术,电力工程,应用 在现代社会中,电力系统在社会发展中的作用日益重要,随着科技水平的不断提高,供电技术也得到了充分的发展。特别是现代社会对供电的稳定性和安全性提出了更高的要求,使得人们不断的运用新技术对其进行有效的控制,这也从另一方面促进了电气自动化技术的发展和进步。 1电力系统中电气自动化得到了广泛应用 作为一门新兴学科,电气自动化控制技术发展迅速,得到了广泛应用。在电力工程中,发电系统、调度系统、配电系统等方面都离不开电气自动化技术,并收到了良好的社会效益和经济效益。电气自动化技术的优秀是利用各种电气设备、计算机技术、等对电力系统的各个环节进行有效的调度和协调,保证整个系统的有序运行。 2 电气自动化的作用 在电力工程中,电气自动化技术可以实现控制上的自动化,也可以在系统运行时对数据进行有效的采集和处理,真正实现电力系统的实时化关注,对于整个电力系统的运行判断提高第一手的详实资料,为系统的改进提供参考和依据。同时,电力工程的使命决定了它更大的职能是为社会民生服务,这就要求它最重要的特点是要保障安全供电、持续供电。而要实现这一目的,就离不开可靠的控制系统。因此,在实际的工作中,要充分利用自动化控制技术对电力的供应提供有效的保障,对运行过程中的故障线路进行及时排除,控制故障范围,尽可能的对供电供应做好保障。 3 电气自动化技术在电力工程中的具体应用 3.1生产过程自动化 自动化技术在电力系统生产过程中的应用主要是对电力生产机械的生产状态进行实时监控、预警,并对产生的故障进行及时检测、排除,使其可以充分适应内部及外部的各种改变,最大程度的提高生产效率,真正做到高质高效。 3.2调度控制自动化 电力的输送和调度是电力工程中的重要环节,如何把生产的电力在保证最小损耗率的情况下进行输送,是任何电力企业都要关注的首要问题。而自动化技术的应用可以对电力输送进行有效控制,利用计算机控制技术对整个电网进行分析调度,并进行实时监督控制,以确保电力调度的安全性和准确性,保证整个电力系统的稳定。 3.3变电、配电自动化 利用计算机相关技术和传感器技术可以对电力工程的各项工作进行系统分析研判,进一步提高整个系统的工作效率,并且,可以很好的对不同的功率模式进行实时监控,监督和管理电力运行的全过程。电气自动化技术可以促进电力系统的稳定、可靠运行,从而实现智能化调控。 4电气自动化技术发展趋势 随着计算机技术的快速发展,人们对于电气自动化技术有了更新的认识,电气自动化技术在电力系统中得到了普遍的应用。它已成为保障电力系统正常运行的主要因素,特别是对于电力生产状况的实时监控,对于电力调控的准确控制,对于运行基础资料的有效收集,使得电气自动化技术在电力系统中的运用成为必须,尤其是电气自动化中的信息共享和操作共享技术更是得到了人们的普遍青睐。随着我们国家科技水平的不断提高,我国的电气自动化技术目前也在积极地向国际最高水平冲刺。在电力系统中广泛地应用电气自动化技术,将会有利的推动计算机技术在通信工程控制技术和控制技术的应用中的有力推动环节。随着电气自动化水平的不断提高,电气自动化技术将会吸收更多的组成部分,例如:通信技术、多媒体技术等,这些技术的广泛应用,将会使电气自动化技术在我国经济发展的各个方面予以体现,成为推动我国经济社会发展的积极因素,也会对计算机技术的进一步发展产生良好的反作用力。 5结语 因为拥有了电气自动化的有力支持,电力系统的工作运行效率得到了大幅度的提高,不仅提高了生产效率,也充分满足了社会经济发展对于电力的需要。通过电气自动化在电力工程中的应用充分地印证了“科学技术是第一生产力”这句话。正是电力企业对于自动化技术的有效应用,也促进了国家的基础公共事业发展,保障了电力对于社会各个方面的供应。随着社会的发展,科技水平也日新月异,会更好的改变我们的生活,让我们的社会生产更加流畅有保障,让我们的生活更加完美,尽管同时也会有巨大的挑战,但是社会的进步是必然的,像电气自动化等新的技术必将深刻的影响我们的社会,为我们的社会发展做出更多的贡献!
通讯技术论文:信息通讯技术低碳经济论文 一、信息通讯低碳技术 (1)量子计算机 量子计算机是一种运算速度快、存储量大、功耗低的新型计算机,其遵循量子定律,可进行数学运算、逻辑运算,处理量子信息。量子计算机采用可逆逻辑芯片,进行可逆计算机,降低热量的消耗。目前,各个国家都高度重视发展量子计算和量子通信技术,而我国在此领域具有较强的领先优势。 (2)DNA计算机 DNA计算机以DNA结构作为编码方式,双螺旋和碱基互补形成分子链,在生物酶的作用下,生成各种类型的数据,再按照规则对数据进行运算,映射出可控的DNA分子链化学反应,最后利用聚合反应、超声波降解、克隆、分子纯化等生物技术实现计算机运算和逻辑分析。目前,由美国哥伦比亚大学研制的DNA计算机已经能够实现DNA计算每秒并行操作1022DNA串。同时,DNA分子数据结构能在较小的空间存在海量信息,DNA分子存储密度可达18Mbits/perinch。而DNA计算机的能耗极低,耗能只相当于目前普通计算机的10亿分之一。 (3)云计算 云计算是一种基于服务器的密集型数据存储架构,其将几十万台甚至上百万台计算机进行组建成群,以互联网为中心,提供快速的、便捷的、安全的云存储。云计算实现了分步式数据计算与存储,将资源整合利用,根据需要访问计算机和存储系统,实现了资源的高效利用,达到节能减排的目的。 二、信息通讯促进低碳经济 (1)提高信息交流电子化水平 现代化的信息通讯方式融入到了我们日常工作与生活之中,譬如:电话、电子阅读器、互联网等,将实物替换成为虚拟化的形态物质,减少了对木材、石油、煤炭等的利用,实现节能减排的目的。 (2)提高工业自动化、节能化水平 借助信息通信技术对工业用电机和工业自动化设备进行改造,提高设备对能源的利用效率,降低废气、废物的排放,达到工业自动化、节能化水平。 (3)提高电网信息智能化管理水平 借助信息通信技术对电网进行智能化改造,对电能消耗数据实时采集、传输,科学调度,提高能源的使用效率,降低二氧化碳排放。 (4)提高建筑智能化水平 智能建筑是利用信息通讯技术将建筑中的各项功能进行智能化管理,譬如:智能照明、智能采光、智能通风、智能防灾等,降低建筑对能源的消耗。 (5)提高电子商务发展水平 信息通讯技术实现了电子商务移动化发展,网络购物不受时间、空间的限制,对能源的利用率低,电子商务的发展对低碳经济具有非常好的促进作用。 三、我国ICT产业在LCE发展中的问题 1.制造技术落后 虽然我国是全球电子信息产品的第一制造大国,但是大部分电子产品的优秀技术还是依赖于进口,而且电子企业仍以代加工为主。由于我国ICT产业起步晚,底子薄、初期投入少且风险大,制约创新能力的提高,我国ICT产业技术、尤其是低碳技术的进步将会有一个长期曲折、摸索前进的过程。技术水平高低与节能减排能力相对应,若我国缺乏先进的低碳技术,与发达国家相比较,未来电子信息产业则将处于被动挨打的地位。 2.研发成本高 风险大发展LCE的优秀是新低碳技术的开发应用。新技术的开发一般具有一定的风险,对企业而言,要想从新技术中获益是需要时间的;由于新技术在短期内往往未见效益,致使企业在技术创新方面顾虑重重;同时在另一方面,企业缺乏应对LCE的丰富经验,因此难以掌控未来的市场。 四、基于低碳经济的信息通讯技术前景分析 (1)绿色信息通讯的应用与普及 一方面,在信息通讯自身设备上进行研究,发展量子计算机、DNA计算机、神经计算机、演化计算机等,提高通讯数据中心的运算速度和存储能力,降低能耗,同时,提高数据搜索模型和算法的实行速度,降低服务器能耗。另一方面,绿色信息通讯通过通信技术实现对能耗产业生产设备、工艺、流程等的节能减排改造,提高能源的利用率和降低碳排放对环境的影响。 (2)低碳技术将是未来信息通讯发展的方向 目前,各个国家都在努力的进行低碳技术的研发,其中信息通讯就是其主要的研发领域之一,譬如:微软公司已经将其信息通讯数据服务中心移到环境温度较低的德国柏林,利用自然降温,减少利用冷却设备而产生的碳排放量。 (3)废旧信息通讯设备处理分类细化与循环再利用 面对每年产生的庞大废旧电子设备,将其按照元件进行拆卸后进行处理,划分成可循环再利用的元件,和不可循环再利用的元件,再将不可循环再利用的元件划分为具有腐蚀性和放射性的元件和无害元件,通过分类细化提高资源的利用率和降低电子垃圾对环境造成的污染。 五、结语 ICT技术是LCE的优秀技术之一,是实现节能减排的一项重要手段,是促进能源高效利用、转变经济增长模式的有效措施,是中国实现可持续增长、科技创新、增强综合国力的长远价值所在,也是引领国家发展LCE和绿色GDP、争夺全球LCE领域话语权和主导权的科技基础。ICT产业必须牢牢抓住机遇,积极应对挑战,推动产业升级和技术创新,用低碳经济的理念促进ICT产业的发展,加快实现我国经济增长方式向绿色、生态、可持续方向的转变。 作者:芮小峰单位:常州供电公司 通讯技术论文:现代移动通讯技术高校管理论文 一、现代移动通讯技术在我国高校管理中应用近况 学校作为学生掌握知识,学习礼仪,提高自身素质的主要地方,学校的管理更是为所有的学生和每一个老师提供一个良好的学习环境。伴随着一系列校园事故的发生,再次为学校的安全工作敲响的警钟。因此,高校管理的首要任务就是校园安全,确保学生生命安全,学校财产安全等等。如今,社会和家长对高校管理提出了很多更高的要求,现代移动通讯技术也得以在高校管理中有效应用。随着现代移动通讯技术每十年更新一代的超快速度,手机成为每一个大学生必备的通讯工具,手机的普及和广泛使用也让高效管理有了新的思路,如今,手机的功能不单单停留在只能收发短信,接打电话这些简单的功能上。智能手机的出现,让手机像计算机一样,具有独立的操作系统,可以由用户自行安装软件、游戏等第三方服务商提供的程序。手机的功能更加强大,能够提供的服务也更加全面。现在很多人人手一部手机,因此,高校在自身管理过程中开始探索出采用现代移动通讯技术的全新模式。在某些高校,学校建立了基于移动应用的校园信息服务系统。这样,院校需要公示或者通知的重要信息,在校园服务系统上就可以第一时间出去,广大师生也能及时在自己手机的APP客户端或者网站上查询到相关信息,这样就让学校生活取得了极大的方便。同时,学校也可以利用基于移动通讯技术的校园服务系统及时的和学生家长沟通,了解学生在学校的学习和生活状况。让每一位家长对学生的学习环境,生活环境做出初步的了解。目前,很多学校推出很多校园公众号码,利用短信或者微信,可以随时进行双向沟通。学生遇到学习、生活、情感的上的问题随时能够与辅导员和学校心理咨询处取得联系。另外,学校也可以根据本校自身教育现状,提供适合本校学生需要的教育信息。 二、现代移动通讯技术在我国高校管理中广泛应用 现代移动通讯技术在高校管理中的广泛应用已经取得了很好的成效,实现了学校、老师、学生、家长之间的互相交流,相互沟通,极大的便利了高校在管理过程当中解决存在的问题。继续深入探索现代移动通讯技术在高校管理当中的广泛应用,根本目的是为了促进学生能够更好地成长成才。现代移动通讯技术的使用为每一位学生家长敞开了参与高校管理的大门,让家长们也积极的为高校的发展和进步出谋划策,为学生的成长、成才、就业提供更多的指导。也为每一位高校的学生在学习和生活方面提供了很多便利。最主要是让高校在管理方面有了很多新的思路,可以借鉴和学习其他高校在管理方面的宝贵经验,增进学校彼此之间的友谊,为培养新世纪更多优秀的人才增添了一份力量。采用移动通讯技术管理学校也节约高校管理经费,提高信息传送效率,也就提高了学校的办公效率。高校管理为达到正确地揭示学校内部管理活动规律、规范学校管理行为、提高学校管理技能采用现代通信管理方式,实现了管理的现代化,网络化。移动通信系统的发展也从不同程度上带动着高校管理方式的向前发展。以前,每位大学生的都为使用图书馆借阅卡、银行卡、电话卡和食堂饭卡等等各种各样的校内卡而头疼,这么多的卡显得很不方便。随着校园网技术的推广,高校在校内都建立了校内网,为校园一卡通的出现和使用做了很好的铺垫。目前,校园内实现一卡通管理学生已经成为高校管理的趋势,整合了信息资源,给全校师生带来了极大的便利,在校园内,无论走到哪里,一卡通都能够提供相应的服务。如今,学生们再也不用为每次出门都要携带很多卡而发愁,也解决了高校在管理上复杂的问题。 三、结语 伴随着现代移动通讯技术不断地发展,以及网络技术不断地壮大。高校的管理工作对移动通讯技术的使用是非常有必要的,我们要在以往存在的管理基础上增加更多便利的管理方式,从校内管理一直延伸到校外管理上,让学校的管理工作更加丰富,管理更加全面。我想,现代移动通讯技术仍在蓬勃发展,高校的管理工作还是繁多而复杂。未来二者会有更好更多的结合,为学校的管理工作提供更多的便利,为师生家长提供更好地服务。 作者:郭坤 单位:重庆交通大学 通讯技术论文:现代移动通讯技术高校管理论文 一、现代移动通讯技术在我国高校管理中应用近况 学校作为学生掌握知识,学习礼仪,提高自身素质的主要地方,学校的管理更是为所有的学生和每一个老师提供一个良好的学习环境。伴随着一系列校园事故的发生,再次为学校的安全工作敲响的警钟。因此,高校管理的首要任务就是校园安全,确保学生生命安全,学校财产安全等等。如今,社会和家长对高校管理提出了很多更高的要求,现代移动通讯技术也得以在高校管理中有效应用。随着现代移动通讯技术每十年更新一代的超快速度,手机成为每一个大学生必备的通讯工具,手机的普及和广泛使用也让高效管理有了新的思路,如今,手机的功能不单单停留在只能收发短信,接打电话这些简单的功能上。智能手机的出现,让手机像计算机一样,具有独立的操作系统,可以由用户自行安装软件、游戏等第三方服务商提供的程序。手机的功能更加强大,能够提供的服务也更加全面。现在很多人人手一部手机,因此,高校在自身管理过程中开始探索出采用现代移动通讯技术的全新模式。在某些高校,学校建立了基于移动应用的校园信息服务系统。这样,院校需要公示或者通知的重要信息,在校园服务系统上就可以第一时间出去,广大师生也能及时在自己手机的APP客户端或者网站上查询到相关信息,这样就让学校生活取得了极大的方便。同时,学校也可以利用基于移动通讯技术的校园服务系统及时的和学生家长沟通,了解学生在学校的学习和生活状况。让每一位家长对学生的学习环境,生活环境做出初步的了解。目前,很多学校推出很多校园公众号码,利用短信或者微信,可以随时进行双向沟通。学生遇到学习、生活、情感的上的问题随时能够与辅导员和学校心理咨询处取得联系。另外,学校也可以根据本校自身教育现状,提供适合本校学生需要的教育信息。 二、现代移动通讯技术在我国高校管理中广泛应用 现代移动通讯技术在高校管理中的广泛应用已经取得了很好的成效,实现了学校、老师、学生、家长之间的互相交流,相互沟通,极大的便利了高校在管理过程当中解决存在的问题。继续深入探索现代移动通讯技术在高校管理当中的广泛应用,根本目的是为了促进学生能够更好地成长成才。现代移动通讯技术的使用为每一位学生家长敞开了参与高校管理的大门,让家长们也积极的为高校的发展和进步出谋划策,为学生的成长、成才、就业提供更多的指导。也为每一位高校的学生在学习和生活方面提供了很多便利。最主要是让高校在管理方面有了很多新的思路,可以借鉴和学习其他高校在管理方面的宝贵经验,增进学校彼此之间的友谊,为培养新世纪更多优秀的人才增添了一份力量。采用移动通讯技术管理学校也节约高校管理经费,提高信息传送效率,也就提高了学校的办公效率。高校管理为达到正确地揭示学校内部管理活动规律、规范学校管理行为、提高学校管理技能采用现代通信管理方式,实现了管理的现代化,网络化。移动通信系统的发展也从不同程度上带动着高校管理方式的向前发展。以前,每位大学生的都为使用图书馆借阅卡、银行卡、电话卡和食堂饭卡等等各种各样的校内卡而头疼,这么多的卡显得很不方便。随着校园网技术的推广,高校在校内都建立了校内网,为校园一卡通的出现和使用做了很好的铺垫。目前,校园内实现一卡通管理学生已经成为高校管理的趋势,整合了信息资源,给全校师生带来了极大的便利,在校园内,无论走到哪里,一卡通都能够提供相应的服务。如今,学生们再也不用为每次出门都要携带很多卡而发愁,也解决了高校在管理上复杂的问题。 三、结语 伴随着现代移动通讯技术不断地发展,以及网络技术不断地壮大。高校的管理工作对移动通讯技术的使用是非常有必要的,我们要在以往存在的管理基础上增加更多便利的管理方式,从校内管理一直延伸到校外管理上,让学校的管理工作更加丰富,管理更加全面。我想,现代移动通讯技术仍在蓬勃发展,高校的管理工作还是繁多而复杂。未来二者会有更好更多的结合,为学校的管理工作提供更多的便利,为师生家长提供更好地服务。 作者:郭坤 单位:重庆交通大学 通讯技术论文:即时通讯技术石油勘探论文 1主流商用即时通讯产品对比分析 WEBIM为一类基于网页的即时通讯工具,其代表如webQQ,是对传统即时通讯服务的一种改革。网页版即使通讯产品的优势主要有以下几点:无需下载、安装客户端软件。用户不再需要经常更换通讯软件的版本而不停下载安装新的客户端,节约电脑的空间。聊天记录无论在任意电脑上都可以查看。传统的即时通讯软件一般把聊天记录保存在客户端的电脑上,用户换了电脑再使用的时候,往往就查看不到聊天记录。但是网页版的即时通讯软件是将聊天记录保存在服务器中,因此,无论在哪台电脑上使用都可以看到聊天记录。可以和社区网站无缝结合,进一步提高用户之间的交流互动。 2即时通讯技术应用方向分析 即时通讯技术作为网络技术的一个重要分支,目前在石油勘探开发领域已经得到了广泛的应用,如在本文引言中提到的石油仪器远程诊断等等。以下从即时通讯技术与石油勘探开发融合的角度出发,分析其在今后石油领域中的应用方向。 (1)远程技术支持随着即时通讯技术的发展,越来越多的油田引入即时通讯技术作为用户沟通、技术支持的重要手段。目前各大油田的技术支持手段除现场服务外主要为电话、短信、邮件,即时通讯手段主要为腾讯QQ,传统手段在即时性、直观性上有所欠缺,腾讯QQ在即时性上可胜任现有需求,但是在组织架构设置、企业用户分类管理、专业化形象建立方面有所欠缺。因此建立油田专属的即时通讯工具,丰富其远程技术支持手段将更为高效。该系统除具备基本的远程即时通讯功能外,也需具备专门的用户管理、组织架构设置调整功能。 (2)仪器远程服务对于各石油仪器制造商来说,随着石油勘探开发的不断提速,仪器维修的快速响应已经成为产品销售的重要保障。除常规的现场服务外,远程诊断与远程维修逐渐被油田用户接受和认可。石油仪器制造商可利用即时通讯技术实现各类仪器设备状态的监控,完成状态信息从钻井现场到仪修中心的实时传输。各类传感器或其他设备可提供对外的设备状态监测接口,通过即时通讯客户端可实时了解设备运行情况,在出现问题时可辅助判断症结所在。这将大大提高仪器维修效率,减少现场与仪修中心的频繁交互。 (3)远程辅助作业石油勘探开发远程化的终极目标将是实现井场的无人值守和自动化作业,这就要求各类设备操作的远程化和仪器维护的远程化。此两者的实现也可依靠远程即时通讯技术将现场的作业数据、设备信息实时传回油田基地或仪器技术支持中心,作业指令也将通过即时通讯技术实时发送到作业现场。目前来看,实现完全的勘探作业远程化从技术实现和管理手段上尚有较大差距,但即时通讯手段的加入将一定程度上实现远程辅助监控,减少现场操作人员和现场服务人员的工作量。 3即时通讯即时开发模式分析 (1)自主开发模式自主开发模式可实现底层代码控制,具有自主知识产权,但是开发难度较大,开发周期较长。即时通讯的普通文字聊天功能可以用Socket简单实现,满足几十人上百人的文字通讯,但若要商用,或者在互联网上运营,系统运行会碰到瓶颈。通过本阶段技术调研,主要存在以下较大的技术难点:复杂性互联网作为异构网络综合体,从底层物理传输介质上看具备光缆、无线、卫星等多种传输媒介,从网络结构上看多个运营商网络、多个自建网络互相交织,数据交换需跨越多种网关,解决此问题需多种技术综合应用。比如底层传输协议优化、网络地址转换协议研究、语音视频压缩算法研究、数据加密算法研究、中转服务器集群建立等。安全性在互联网上自建公网服务器在安全性上具有较高要求,需自建软硬防火墙、NAT地址转换服务器等网络设备。经济性自建公网服务器或者服务器集群成本较高,除中转服务器、数据库服务器及相关网络设备硬件成本外,也存在较高的日常运营成本。 (2)二次开发模式二次开发模式基于现有即时通讯产品对外接口完成,开发周期较短,基本功能已提供,稳定性较有保证,但是也存在一定的不确定性,主要集中在产品选择方面。开发必须基于一款成熟稳定长期的即时通讯产品,该产品必须具备较大的用户群基数,以备本项目的持续改进需要;产品二次开发接口需能够满足本项目的功能需求,服务器端、客户端均需具有对外接口;系统性能需有所保障;网络性能需适用于勘探开发现场地域分布较广的特点。基于以上对比分析,基于现有商用平台二次开发更为符合石油勘探开发领域的行业特点。例如可针对RTX、IMO或者目前一些较主流中小公司的远程即时通讯产品进行二次开发,在保证开发质量和降低研发成本的前提下,实现远程交互、远程维修、远程作业等具有油田特色的专属功能。 4结束语 随着油田信息化程度的不断提高,更好的利用即时通讯技术为石油勘探开发服务将日益重要。建立油田专属的即时通讯工具,将更好的适应油田组织结构体系,更快的响应钻井现场需求,降低勘探开发成本,保障勘探开发安全。本文从即时通讯技术的原理与现有主流产品出发,分析了其应用方向和开发模式,期待在未来的石油勘探开发中即时通讯技术能发挥更大的作用,为石油行业保驾护航。 作者:刘波 孙辉 侯艳伟 单位:中国电子科技集团公司第二十二研究所 通讯技术论文:无线通讯技术创新论文 1无线通讯技术的特点 无线通讯技术由于是无线接入式,因此具有灵活、快捷、高效的特点,它可以快速的地进行数据图像和文字语音的直接传输,不受时间和空间的限制。无线通讯技术加强了各国的经济和文化的交流,也方便了人们的生活。无线通讯技术还有可靠性高,机动性和可用性强的特点。由于无线通讯技术设备比较小,并且是通过无线接入的方式进行网络传输的,因此不受地震,雷雨等自然灾害的影响,即使在自然灾害很大的时候依旧可以保持信息畅通无阻的进行,保持网络的稳定性和可靠性。但是,无线通讯技术也有自己的缺点,比如信息的保密性较差,安全度不高的特点,因为是无线的传输,因此无线网络在传输信息的过程中很容易导致信息的泄露和信息拦截,因此在安全性上比较差。 2无线通讯技术的创新 2.1WirelessHART技术 WirelessHART技术运用的是网格状的组织网络,这样每一台设备都可以作为无线路由器来使用,它的功率更低,对于无线的传输的距离更远。网络中节点越多,网络可覆盖的范围越广,距离越远。而对于WirelessHART的频率为2.4GHz~2.4835GHz,这是国际通信联盟开放给工业、医学和科学三个主要机构使用的免费频段,因此WirelessHART技术不会对其他的通讯造成干扰。另外,在环保方面,WirelessHART技术的无线设备是微功率短距离的设备,这对于用户所担忧的网络功率就不论无线通讯技术创新与应用文/陈浩 孟夏无线通讯技术具有覆盖面积广、信息传递快、不受自然灾害的限制等特点,它是我们时代和科技不断发展的产物。无线通讯近些年也在不断的创新,和广泛的应用到我们的生活中来。这篇文章就是针对无线通讯技术创新与应用的讨论。摘要是问题了,不会对工作人员造成不良影响,它的发射功率为10MW,比手机使用的峰值还低。 2.23G和4G网络 目前在我国3G技术日渐成熟,TD-SCDMA、CDMA2000和WCDMA作为我国研发的3G无线通讯技术被广泛应用在各个领域,3G信号覆盖面积广,对于数据的传输快速,并且能支持语音信号和数据的传输和切换,这些3G技术已经发展成世界的主流,目前3G网络已经非常成熟,wcdma的技术的版本不断升级。目前,又出现了更高的覆盖率和通讯的技术,4G网络技术,目前4G技术还在刚刚起步的阶段,它更加的低成本,并且没有距离限制,这是对于3G的传输上的一些缺点和弊端做了一些调整和升级的网络传输,它更加的快捷,方便,数据传输量更大。3G和4G的优势越来越明显。 2.3WLAN网络 WLAN技术作为宽带的无线通讯网络,已经广泛应用到生活中,这种宽带无线式接入技术使网速更快、更灵活,它采用与商业一样的2.4GHz的波段。目前,WLAN宽带已经被广泛运用到办公室,家庭网络中。但是WLAN宽带的无线距离传输受到限制,只能在比较小的空间内才能接收到信号,传输数据,因此还没有被运用到更广泛的领域中。 2.4UWB技术 UWB技术是一种超宽带无线通讯技术,它是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据,因此它的频谱范围非常广。它基本上是在3.1~10.6GHz频段中占用500MHz以上的宽带,因此它的功率很低,发射和接收数据比较简单,发射信号的功率谱密度低,定位精度高。因此UWB技术更适合运用在室内等密集多径的场所,它能够穿透墙壁,地面,身体系统,对于个人娱乐的局网是最具特色的无线通讯设施。 3无线通讯技术的应用 3.1工业中的运用 在工业生产中,无线通讯设备也在广泛的应用,并发挥着巨大的作用。其中比较运广泛的是,无线短程网和无线局域网。无线短程网功耗低,工作周期比较短,使收发信息的功耗降低,采用休眠模式。并且它数据传输可靠性高,同时预留了需要固定宽带的的专用空隙,避免了在信息传输过程中的碰撞和干扰。无线短程网还具有时延小的特点,无论是在休眠状态还是在激活状态下的时延都很短。另外,它还具有兼容性,通过网络协作建立自己的网络圈,加强课信息传递的可靠性。在工业中还经常用到的是无线局域网,它在工业发展上起着越来越大的作用。因为在工业自动化领域有很多的感应器、PLC、计算机、读卡器等等,这些设备的连接和信息传输都需要有一个控制网络,这些设备提供的通信接口通常是RS-232或RS-485,无线局域网将这些接口的设备都连接到一起,利用网络将信号互相转换,这样就使工业设备的通讯能力不断加强,还大大提高了信息处理能力,并且无线局域网覆盖广,这在现代工业自动化生产中,起着重要的作用。对安全防御管理、电信、光纤、生产设备自动化都有很多的应用。 3.2生活中的运用 无线通许科技现在已经广泛的运用到我们的生活中了。从之前的红外和蓝牙开始,已经被我们的手机、电脑、文曲星等很多的电子产品应用到生活中,我们可以通过无线通讯设备传输数据、图片、音频、视频,这不仅方便了我们的生活,也提高了我们的生活质量。随着科技的不断发展,通讯技术也在不断发展,从过去有线的网络,到现在WLAN已经广泛的应用于我们的家庭、办公室、娱乐场所和公共场合,人们随时随地都能通过无线网络获取数据。另外,GPS等系统也在不断的丰富我们的生活,在开车的时候我们可以通过GPS定位,寻找路线,搜附近的美食、找公交站点等等,这些无线通讯技术已经不断地影响我们的生活,并使我们的生活质量不断提高。 4总结 综上所述,无线通讯技术现在已经不断的进步和创新了,并且非常广泛的应用在我们的生活中。蓝牙、红外、WLAN、3G、4G、GPS等无线通讯技术,不断的更新我们的共享资料,丰富我们的生活,方便我们的沟通,使世界不断的联系紧密,各个国家也不断的加强了联系,这就是无线通讯技术在我们生活中的应用。 作者:陈浩 孟夏 单位:青海油田通信公司 通讯技术论文:当前煤矿监控系统中常用的几种通讯技术论文 摘要本文主要介绍了当前煤矿监控系统中常用的几种通讯技术以及各自特点,并从无线方式和有线方式两个方面对其进行了比较。 关键词:煤矿通讯;GPRS;GEPON 引言 在我国建设煤矿现代化的过程中,煤矿经历了从单一重要参数单机监控到多参数全方位监控并最终实现综合自动化过程。目前各个地方也根据自己的相应特点开发出了很多适合自己应用的监控系统,而监控系统中的贯穿之处在于各个系统中的通讯子系统。基于此,本文着眼于当前各个系统中通讯方式的差异性和共通性,将煤矿安监通讯系统从有线方式和无线方式两个方面对其进行了详尽阐述。 一、有线通讯方式 当前煤矿安监系统中所使用的有线通讯方式集中于现场总线方式(如cAN总线,PROf-bus总线等)、RS232总线方式、RS485总线方式以及当前流行的GEPON通讯方式等。这些方式优点是通信可靠,信号稳定。不足之处在于前期组网比较大,成本较高,易损坏。 现场总线通讯方式特点。现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的全数字、双向、多站的通信系统。主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。 现场总线使得现场控制设备具有通信功能,通信标准的公开、一致,也使系统具备开放性,设备间具有可操作性。另外功能块与结构的规范会使得相同功能的设备间具有互换性。其在一对双绞线上可挂接多个控制设备,便于节省安装费用;节省维护开销;为用户提供了更为灵活的系统集成主动权。 从现场总线技术本身来分析,它有两个明显的发展趋势: 一是寻求统一的现场总线国际标准; 二是IndustrialEthernet走向工业控制网络。 RS485通讯方式特点。RS485采用差分信号负逻辑,+2V~+6V表示“0”,6V~-2V表示“1”。RS485有两线制和四线制两种接线,四线制只能实现点对点的通信方式,现很少采用,现在多采用的是两线制接线方式,这种接线方式为总线式拓朴结构在同一总线上最多可以挂接32个结点。在RS485通信网络中一般采用的是主从通信方式,即一个主机带多个从机。很多情况下,连接RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来。而忽略了信号地的连接,这种连接方法在许多场合是能正常工作的,但却埋下了很大的隐患,这有二个原因:(1)共模干扰问题:RS-485接口采用差分方式传输信号方式,并不需要相对于某个参照点来检测信号,系统只需检测两线之间的电位差就可以了。但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围,Rs-485收发器共模电压范围为7~+12V,只有满足上述条件,整个网络才能正常工作。当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠,甚至损坏接口。(2)EMI问题:发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路,如没有一个低阻的返回通道(信号地),就会以辐射的形式返回源端,整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波。 GEPON通讯方式特点。GEPON(GigabitEthemetPassiveOpticalNetwork)将以太网(Ethernet,最具有发展潜力的链路层协议)与无源光网络(PON,接入网的最佳物理层协议)结合在一起形成的能很好适应IP数据业务的接入方式。由IEEES02.3EFM(EthernetfortheFirstMile)提出.已形成标准802.3ah,可以环形,星形,也可以是井下巷道的树形,更利于煤矿现场特殊环境。不但集成了无源光网络的低成本优势,而且与数据网络中占据绝对主导地位的以太网技术无缝融合,光缆使用少,传输带宽高,后期扩展容易,费用低。可以实现真正的“三网合一”。 综合几种通讯方式特点,可以看出以上单一有线通讯方式难以满足当前煤矿综合自动化系统的运行速度和质量方面的要求,但是如何合理布局组合,使用两种或者两种以上网络构建煤矿综合自动化系统可以达到要求。这也是未来发展的一个特点。 二、无线通讯方式 目前随着技术的发展,无线网络越来越多的被用在工业控制网络组建中,他们以低成本,易维护取得了一定的优势地位。但是也存在信号不如有线网络稳定,容易大面积瘫痪等问题。当前,煤矿通讯系统中存在的方式主要有GPRs移动通信方式,GSM短消息方式、RFID以及Zlgbee等通讯方式。现简单陈述一下特点。GPRS通讯方式。GPRS的英文垒称是:“GeneralPacketRadioService”(译作“通用分组无线服务”),它是利用“包交换”(Packet—Switched)的概念发展起来的一套无线传输方式。所谓“包交换”就是将Data封装成许多独立的封包,再将这些封包——传送出去,形式上有点类似邮局中的寄包裹。其作用在于只有当有资料需要传送时才会占用频宽,而且可以以传输的资料量计价,这对广大用户来说是较合理的计费方式,因为像Internet这类的数据传输大多数的时间频宽是闲置的。 GPRS网络是基于现有的GSM网络来实现的。对原来GSM的电路交换数据传送方式,GPRs采用分组交换技术。由于使用“分组”技术,用户上网可以免受掉线的麻烦。此外,使用GPRs上网的方法与WAP不同,用WAP上网就如在家中上网,先“拨号连接”,而上网后便不能同时使用该电话线,但GPRs则较优越,下载资料和通话可以同时进行。 Zigbee通讯方式。Zigbee的基础是IEEE802.15.但IEEE仅处理低级MAC层和物理层协议,因此Zigbee联盟扩展了IEEE,对其网络层协议和API进行了标准化。Zigbee是一种新兴的短距离、低速率的无线网络技术,主要用于近距离无线连接。它有自己的协议标准,在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很少的能量,以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器,所以它们的通信效率非常高。Zigbee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台,十分类似现有的移动通信的cDMA网或GSM网,每一个Zigbee网络数传模块类似移动网络的一个基站,在整个网络范围内,它们之间可以进行相互通信;每个网络节点间的距离可以从标准的75米,到扩展后的几百米,甚至几公里;另外整个Zigbee网络还可以与现有的其它的各种网络连接。 总结 本文介绍了当前流行的各种应用的煤矿安监系统中的通讯协议,详细叙述了各自特点以及优缺点,对以后的煤矿安监工作有一定的建设意义。 通讯技术论文:无线通讯技术在偏远油区应用论文 1在油田偏远油区生产过程中,对相关生产参数及油井视频进行远程监控对偏远油井的安全生产起着至关重要的作用。但由于偏远油区装置远离油田总部,应用有线的通讯方式,施工困难且周期长、灵活性差。而无线通讯方式由于其建立物理链路简单易行,成本低,可以根据现场需求及时调整项目方案,灵活性好,系统的功能扩展方便,因此特别适合偏远油区对通信链路的要求。 2常用的无线通讯技术 目前在油田现场广泛应用的无线通讯技术主要有GPRS/CDMA、数传电台、扩频微波、无线网桥及卫星通信、短波通信技术等。 其中GPRS和CDMA技术中国移动和中国联通公司的主营数据传输业务,在数据传输方面有着很强的优势,即信号覆盖范围广。对于陆上油田生产区域基本完全覆盖。但由于海上油田地理位置特殊,远离陆地的基站,因此很多海上生产平台还无法为GPRS/CDMA信号完全覆盖。此外经过测试,GPRS的平均速率为20kbit/s~40kbit/s,CDMA的平均速率为80kbit/s~100kbit/s,可以满足传输小数据量的生产数据要求,但无法满足大数据量的信号(例如视频信号)远程无线传输。虽然有利用CDMA技术进行视频信号传输的案例,但效果并不理想。 数字电台用于点对点或点对多点的工作环境,能够提供标准RS-232接口,可直接与计算机、RTU、PLC等数据终端连接,实现透明传输。数传电台的传输速率从1200~19.2Kbit,传输距离20~50公里。具有抗干扰能力强、接收灵敏度高等特点。数传电台技术比较成熟,标准统一,一直以来广泛用于油田的数据遥测/数据采集与监控(SCADA)项目中。但随着GPRS/CDMA技术的日渐成熟,相应的设备价格的降低,使得在很多应用场合中数传电台被GPRS/CDMA所取代。但同时,数传电台的相关技术也在不断发展,智能化、网络化、高带宽的数传电台也不断涌现。结合数传电台误码率低、信道可靠的特点,数传电台必将成为海上油田通信技术应用的可靠选择。 扩频微波和无线网桥技术是近几年兴起的一门数据传输技术。扩频微波最大优点在于较强的抗干扰能力,以及保密、多址、组网、抗多径等,同时具有传输距离远、覆盖面广等特点,特别适合野外联网应用。而无线网桥是无线射频技术和传统的有线网桥技术相结合的产物。无线网桥是为使用无线(微波)进行远距离数据传输的点对点网间互联而设计。它是一种在链路层实现LAN互联的存储转发设备,可用于固定数字设备与其他固定数字设备之间的远距离(可达50km)、高速(可达百Mbps)无线组网。这两项技术都可以用来传输对带宽要求相当高的视频监控等大数据量信号传输业务。 例如,对于远离陆地且无法进行中继的海上平台,通讯链路只能通过卫星通信和短波通讯。其中卫星通信范围大,只要卫星发射的波束覆盖进行的范围均可进行通信。不易受陆地灾害影响,建设速度快,易于实现广播和多址通信等等优点。但其运行费用相对昂贵,且系统维护要求高。短波通讯以往只在军事通信、专业通信、业余通信中发挥着极为重要的作用,因其传输速率低、噪声大,电离层反射天波为主,通常不能稳定的使用固定频率工作等缺点,因此在其他领域已慢慢淡出人们的视线。尽管短波通信存在一些缺陷,但对于海上油田而言,短波通讯作为可靠性高、覆盖区域广的通信方式,用于海上平台的紧急通信及小数据量传输应该是一个比较好的选择。 3环境因素对技术应用的影响 偏远油区的环境因素以以海上油田最为特殊。海上油田除了考虑信道带宽,传输数率,传输距离,发射功率,天线要求等通信设备本身的技术参数外,在应用无线通讯技术的过程中,还必须全面地考虑海上平台独特的地理环境与地理条件对无线通信技术应用的影响。 3.1对信号传输的影响 可以通过选取性能好的设备或应用抗干扰措施以减少甚至避免干扰。但无线通信过程中的信号衰落问题则是普遍存在的,而且是不可避免的。由于海上油田远离陆地,与陆地之间的广阔的海域、多变的气候使得在陆上应用效果很好的技术在海上应用时没有了用武之地。 微波在空间传播中将受到大气效应和地面效应的影响,导致接受机接受的电平随着时间的变化而不断起伏变化,我们把这种现象称为衰落。从衰落的物理因素来看,可以分成以下几类:吸收衰落、雨雾衰落、K型衰落、波导型衰落、闪烁衰落等等。在各种衰落因素中,吸收衰落、雨雾衰落及K型衰落对海上油田的无线通信应用影响较大。 3.2对技术应用的影响 各项通信技术在海上油田应用中还存在的另外一个问题就是其独特的现场环境。海上平台一般空间狭小,还要考虑海上多风,平台最高点一般较低的特点。 首先是对天线安装的限制。海上微波通信受地形地貌影响,相同的通信距离要求两端天线的高度更高。对于卫星通信、扩频微波、短波通信等天线体积较大的应用,由于海上风力较大,抗风性的要求也使得设备在小平台的安装变得十分困难。 此外,对于无人值守的平台,设备必须具有高可靠性、可自动维护、参数远程设置等功能。而对于卫星通信、短波通信等要求平台上配备专业管理操作人员进行设备的管理维护,这一特点也为技术的应用带来一定的限制。 4无线网桥技术在海上平台视频监控中的应用 在实际的现场应用中,我们选取了基于5.8G无线网桥设备进行了现场应用测试。测试地点为浅海油井,测试内容为4路视频监控图像的传输。该系统具体解决方案是利用摩托罗拉Canopy5.8G无线网桥建立通信链路。在平台一侧首先通过视频服务器将模拟视频信号转化为可在网络传输的IP数据流,之后由无线网桥将信号传输到陆地端。陆地端一侧通过无线网桥进行接收后由视频监控服务器处理后,对视频信号进行录像存储及Web。相关用户可依据相应权限在局域网内进行视频图像的浏览、录像等操作。 系统通讯链路建立后,可远端对设备参数进行设置,设备维护方便。监控视频图像清晰、连贯,满足监控要求。从系统的链路冗余可以看出本次测试的应用距离已接近5.8G无线网桥技术在海上应用的最远距离。从系统的稳定性出发,在更远一些的类似应用中应谨慎选择这项技术。 结论 无线通信技术在偏远油区的应用已逐渐成为各种监控系统的主要链路方式。在选取相关技术时除了要考虑包括传输距离、信号带宽、天线安装条件、发射功率、设备功耗、系统成本等各方面因素外,同时还要充分考虑环境对通信的影响。信号的衰弱会使很多通信技术达不到理论标定的距离,因此无法适应现场需要。面对大量的数据传输管理的需求,在选择无线通信技术手段方面还应统筹计划。特别是要对采用技术的先进性、可靠性及系统的可扩展性等多方面进行综合考虑。 通讯技术论文:无线通讯技术分析论文 1短距离无线通信技术简介 近年来,由于数据通信需求的推动,加上半导体、计算机等相关电子技术领域的快速发展,短距离无线与移动通信技术也经历了一个快速发展的阶段,WLAN技术、蓝牙技术、UWB技术,以及紫蜂(ZigBee)技术等取得了令人瞩目的成就。短距离无线通信通常指的是100m以内的通信,分为高速短距离无线通信和低速短距离无线通信两类。高速短距离无线通信最高数据速率 100Mbit/s,通信距离 10m,典型技术有高速UWB、WirelessUSB;低速短距离无线通信的最低数据速率 1Mbit/s,通信距离 100m,典型技术有蓝牙、紫蜂和低速UWB。 2蓝牙(Bluetooth)技术 “蓝牙(Bluetooth)”是一个开放性的、短距离无线通信技术标准,也是目前国际上最新的一种公开的无线通信技术规范。它可以在较小的范围内,通过无线连接的方式安全、低成本、低功耗的网络互联,使得近距离内各种通信设备能够实现无缝资源共享,也可以实现在各种数字设备之间的语音和数据通信。由于蓝牙技术可以方便地嵌入到单一的CMOS芯片中,因此特别适用于小型的移动通信设备,使设备去掉了连接电缆的不便,通过无线建立通信。 蓝牙技术以低成本的近距离无线连接为基础,采用高速跳频(FrequencyHopping)和时分多址(TimeDivisionMulti-access—TDMA)等先进技术,为固定与移动设备通信环境建立一个特别连接。蓝牙技术使得一些便于携带的移动通信设备和计算机设备不必借助电缆就能联网,并且能够实现无线连接因特网,其实际应用范围还可以拓展到各种家电产品、消费电子产品和汽车等信息家电,组成一个巨大的无线通信网络。打印机、PDA、桌上型计算机、传真机、键盘、游戏操纵杆以及所有其它的数字设备都可以成为蓝牙系统的一部分。目前蓝牙的标准是IEEE802.15,工作在2.4GHz频带,通道带宽为lMb/s,异步非对称连接最高数据速率为723.2kb/s。蓝牙速率亦拟进一步增强,新的蓝牙标准2.0版支持高达10Mb/s以上速率(4、8及12~20Mb/s),这是适应未来愈来愈多宽带多媒体业务需求的必然演进趋势。 作为一个新兴技术,蓝牙技术的应用还存在许多问题和不足之处,如成本过高、有效距离短及速度和安全性能也不令人满意等。但毫无疑问,蓝牙技术已成为近年应用最快的无线通信技术,它必将在不久的将来渗透到我们生活的各个方面。 3超宽带(UWB)技术 超宽带(Ultra-wideband—UWB)技术起源于20世纪50年代末,此前主要作为军事技术在雷达等通信设备中使用。随着无线通信的飞速发展,人们对高速无线通信提出了更高的要求,超宽带技术又被重新提出,并倍受关注。UWB是指信号带宽大于500MHz或者是信号带宽与中心频率之比大于25%的无线通信方案。与常见的使用连续载波通信方式不同,UWB采用极短的脉冲信号来传送信息,通常每个脉冲持续的时间只有几十皮秒到几纳秒的时间。因此脉冲所占用的带宽甚至高达几GHz,因此最大数据传输速率可以达到几百分之一。在高速通信的同时,UWB设备的发射功率却很小,仅仅是现有设备的几百分之一,对于普通的非UWB接收机来说近似于噪声,因此从理论上讲,UWB可以与现有无线电设备共享带宽。UWB是一种高速而又低功耗的数据通信方式,它有望在无线通信领域得到广泛的应用。UWB的特点如下: (1)抗干扰性能强:UWB采用跳时扩频信号,系统具有较大的处理增益,在发射时将微弱的无线电脉冲信号分散在宽阔的频带中,输出功率甚至低于普通设备产生的噪声。 (2)传输速率高:UWB的数据速率可以达到几十Mbit/s到几百Mbit/s,有望高于蓝牙100倍。 (3)带宽极宽:UWB使用的带宽在1GHz以上,高达几个GHz。超宽带系统容量大,并且可以和目前的窄带通信系统同时工作而互不干扰。 (4)消耗电能少:通常情况下,无线通信系统在通信时需要连续发射载波,因此要消耗一定电能。而UWB不使用载波,只是发出瞬间脉冲电波,也就是直接按0和1发送出去,并且在需要时才发送脉冲电波,所以消耗电能少。 (5)保密性好:UWB保密性表现在两方面:一方面是采用跳时扩频,接收机只有已知发送端扩频码时才能解出发射数据;另一方面是系统的发射功率谱密度极低,用传统的接收机无法接收。 (6)发送功率非常小:UWB系统发射功率非常小,通信设备可以用小于1mW的发射功率就能实现通信。低发射功率大大延长了系统电源工作时间。 (7)成本低,适合于便携型使用:由于UWB技术使用基带传输,无需进行射频调制和解调,所以不需要混频器、过滤器、RF/TF转换器及本地振荡器等复杂元件,系统结构简化,成本大大降低,同时更容易集成到CMOS电路中。 通讯技术论文:试论无线通讯技术在行车安全检测系统中的应用 摘 要:本文着重讲述了山东钢铁集团莱钢炼钢厂行车无线监控系统,详细介绍了无线监控系统的特点、硬件特性、使用功能,并对其关键技术进行了描述。 关键词:无线通讯;行车限位;冲顶事故;数据库;安全管理 1.前言 山东钢铁集团莱钢炼钢厂30吨至225吨行车共计120部,每部行车一般配备主钩和副钩,四分之一的行车吊运高温金属液体。起重机安全操作规程明确规定禁止靠限位停车,特别强调严禁靠起升限位停车,一旦起升限位不起作用,便会造成冲顶、钢丝绳断裂、钩头吊物掉落等重大安全事故。事实证明,行车单人操作,缺乏有效的监督管理,靠起升限位停车违章操作的情况非常普遍。据统计,在无法监管的情况下,每部车每班约有5到10次靠起升限位停车的可能,按最低数统计,全厂每天约有近2000次的靠起升限位停车的可能,每年约有7万次。行车设备点检定修是周期性的,存在间隙,必然存在故障率,7万次中有一次限位失灵,就会造成冲顶事故。海恩法则也指出1:29:300的安全理念:每一起重大的安全事故背后约有29个事故征兆,每个征兆背后约有300个事故苗头。如何实现量化监督管理,尽量减少甚至杜绝靠起升限位停车违章操作的出现,才能对冲顶事故的避免有一个质的改变。我们研究开发了炼钢厂行车安全检测系统。通过无线通讯采集技术,把所有行车的限位动作情况一一记录到地面计算机上的数据库内,通过计算机网络平台。这套系统可以实现管理者在办公室的微机上查询到所有行车某段时间起升限位动作的详细记录及某段时间动作次数报告,从而实现量化监管的目的。 2.设计原理 行车起升限位动作信号连接到每部行车的无线通讯子站,所有的子站与地面主站建立无线通讯;主站与服务器建立有线通讯,基于sql2005开发的系统软件对数据进行处理,并在局域网上共享,提供查询(如图1)。(见右) 3.实施方案 3.1数据采集 目前行车起升限位器基本全部采用lx36型,信号连锁采用一组常闭点(该组接点还有一对常开点),当起升限位动作时常闭点断开,同时常开点闭合,该对常开点信号送给安装在本部行车上的无线通讯子站。 无线通讯模块选用434mhz频点16位数据传送,每台通讯子站采集2位开关量信号。采用主动回复的通信方式,将检测到的状态信号,通过434m无线网络传送给服务中心。设备低工作电压,功耗低,具有自动休眠唤醒功能。为了设备24小时无故障运行,增加看门狗实时监控设计,可以自行监控运行状况,即使射频芯片被干扰(如雷电干扰)也可重新启动。 无线输入传输模块技术指标(表见下页) 3.3无线中继器传输 无线中继器是一款超低功耗(自动休眠及快速唤醒设计)、远距离(1500米)、支持多点中继的无线通信模块,介于频段434mhz(240-930mhz可设),无线传输速率2.4kbps-128kbps,在输入检测无线发射模块和服务器接收模块中起到一个桥梁作用,可有效解决远距离通讯和有遮挡物接收效果弱的无法正常传输的场合。 3.4无线串口接收模块 434m无线传输模块工业级设计,功耗低,介于频段434mhz(240-930mhz可设),数据传输速率2.4kbps-128kbps,发射功率8dbm-18dbm,通过232串口与电脑相接,同时接收多个开关量输入的无线模块的数据,及时通过串口将数据按照固定协议发送给服务器软件解析,进行实时报警信息显示,报警检测数据响应快速,准确。同时又可以作为数据采集板的无线传输设备,适用于组网简单,短距离传输场合。 3.5数据处理 数据库采用sql server 2005,无线接收器通过串口将数据进入计算机进行数据汇总,用于集中管理和存放各采集点现场实时数据,做到实时数据库开放。 3.6网络查询 监控中心软件本系统采用“浏览器/服务器”(b/s)架构,该软件安装在地面监控中心具有固定ip地址的服务器上,通过安装在服务器上开发的b/s架构软件系统后,即可实现行车现场数据的实时功能,允许不同ip用户同时上网查询记录统计数据,实现数据共享功能。客户端通过widows ie浏览器进行查看,软件具有完备的权限管理(如图2)、简洁大方的数据即时显示界面(如图3)、多样化的历史数据查询(如图4)、数据统计(如图5)、报表、方便的行车信息添加、报警参数设置等功能。 4.创新点: 4.1应用无线通讯采集技术,建立行车安全检测系统,实现对违章操作的量化管理,减少行车安全事故。 4.2所有数据记录,全部实时自动生成,避免人工干预,形成的数据库可以分类型、分时段提供网络查询,节省安全管理成本。 5、结束语 行车安全检测系统投入运行一年以来,系统运行稳定,数据采集准确。对行车工的违章操作提供了量化考核依据,大幅减少违章操作次数,降低事故隐患,为重工业安全生产提供了可靠保障。具有推广价值。编辑 通讯技术论文:发展短波通讯技术的意义 短波通信是无线电通信当中的一种方式。它通过电离层的发射后,才能把发射电波送达到接设设备上去,而且通信距离较其他通信方式来说可以达较远的空间,是远程通信经常使用的重要手段之一。由于电离层又具有不可破坏特性,从而使短波通信长期以来备受各军事强国的关注。后来世界各国开始利用超短波、微波、卫星和光纤通信可以轻而易举地把多种信息传送到地球和空间的各个角落。随着不断涌现出许多新型无线电通信系统,世界军事强国逐渐把目光放在卫星通信的发展上,导致军事专家们忽略了对短波通信技术的探究和开发,后来世界各国的专家们陆续发现,卫星这种通信方式虽好,但它在战时很容易被敌方截获,被破坏和被窃取的概率很大,而且各国所采取的技术措施和频段也是在仲伯之间,此而导致目标和重要信息的泄露,近而会造成战术方案的外露。这时,人们又重新意识到短波通信又有着其他通信系统无法比拟的发展前景。 1 短波通信以其独具的特点在不断完善和发展 我是一位长期从事短波通信工作的基层干部,可以深深体会。到短波通信在我军通信领域占有的特殊性,在移动通信和互联网络发达的今天,即便是世界发达国家,始终没有放弃对短波通信技术的探究,如何让这棵在军事上立下赫赫战功的“长青树”仍立足于数字化的未来,这一直是我们这些从事短波通信工作者的奋斗目标,从我们现在使用短波单边带电台,从体积上较以前看逐渐向小巧精制上变化,功能却没有因为体积娇小而减少,相反增加了许多新性能,稳定性是更加的好了,走数字化进程将是短波电台未来发展的必然趋势。短波通信使用的天线主要是向宽带、全向、无“盲区”、高增益方向发展,体积越来越小,效率越来越高,现在又推出多款新型基站天线和车载天线,这些新型装备在我们日常演练中使用多次,性能及稳定性极高。而在频率选择上,除了广泛使用 ASAPS 测频系统和 ALE 自适应选择方法外,又推出了短波全频、段实时、自适应选频系统和频率管理系统。我军现在使用的电台在解决设备噪音问题,推出了各种静噪、消噪方式,可以串接在任何电台的收信音频方向大电路中或做成消噪扬声器,消噪信道中的背境噪音,使短波电台的收听质量,达到或接近超短波电台的收听水平。 2 短波通信以其自身优势立于不败之地 为何说在现代科技水平高速的今天,短波通信在我国军事众多的通信方面可以保持自已的不败地位,更被军事专家赋予“通信长青树”美誉,从它的较其他通信手段相比,有着它自己浓厚的自身优势,其原因主要有五: (1)短波通信能解决建设在山间坝子中的各地中心城市以及两个或几个大中小城市之间通信难的这一问题。短波通信是唯一不受网络枢钮和有源中继体制约的远程通信手段,无需任何中继设备,可以完成数百公里,数千公里以及环球通信,一但发生战争,各种通信网络都可能受到破坏,卫星也可能受到攻击。无论哪种通信方式,其抗毁能力和自主通信能力与短波通信无可相比; (2)设备配置机动、灵活、可固定亦可移动,甚至于人背马驮,特别是在山区、戈壁、海洋等地区,超短波覆盖不到,主要依靠短波通信; (3)与卫星通信相比,短波通信较之隐蔽、保密,战时被敌侦探、破坏的可能性较卫星通信小; (4)设备携带轻便,不用支付话费,运行成本低,组网方便; (5)掌握短信通信技术的军事人才大多在基层工作,己能熟练掌握最新型通信设备使用技术,如遇战事,能够在各个领域里发挥着巨大作用。 从综上所述来看短波通信系统的发展是十分必要的,理应被军事预算较紧张的我国所用。用现代化的短波设备改造和充实我国各个重要领域的无线通信网,使之更加先进和有效,满足新时代各项工作的需要,无疑是非常有其使用价值的。 结论 短波通信技术自身的一系列优点使得其在在无线通信技术领域有着其它通信技术无可替代的地位, 必将重新引起人们的广泛关注。近些年来,短波通信技术在世界范围内获得了长足进步,出现了很多新电台、新设备和新技术,特别是短波通信在军事通信上的不可替代性,使得短波通信这一古老和传统的通信方式至今仍受到国内外高度重视,在信息化发达的今天没有被淘汰,俗话说“工欲善其事,必先利其器”,现在通信专家对短波通信认识上发生了转变,国外军方也相继投入了大量的人力、物力和财力,对短波通信新技术的开发研究进行了不懈的努力,像自适应通信技术、计算机通信管理(包括“三遥”技术)、数字信号处理(DSP)等取得了突破性进展。特别是短波通信自适应技术出现以后,人们充分认识和掌握电离层传播特性,如此看来短波通信事业未来发展前景还是很广阔的,意义更加深远的。 通讯技术论文:国内通讯技术状况研究 近些年来, 随着我国移动通信事业的快速发展, 以及用户数量的不断增加,要求移动通信技术应加以改革创新。当前,我国的移动通信市场正处于快速扩张的趋势,特别是移动用户的分布不均匀以及城乡规划的不合理,部分大中型的城市与较多发达的城镇出现信号不佳、信道不够等现象,另外,掉话率或者阻塞率的移动服务不佳,频率资源紧缺的问题日益严重[1]。与此同时,多媒体与数据业务,尤其是互联网业务的高速发展,网络用户对互连网、移动计算以及图像等多元化的需要持续增加,需要移动通信的网络系统能综合数据、语言等各种业务,加以调整宽带通信的配置,从而增强宽带无线通信的能力。 1 我国移动通信技术的现状分析 近些年来,我国的移动通信技术正处于高速发展的状态,其的发展现状主要表现在以下三个方面:首先,我国移动通信市场的发展情况:当前,移动通信在世界范畴内发展迅速,网络化、数字化的通信势在必得[2]。另外,本国移动通信行业也全力改革创新,加强改善自身的服务质量,扩大市场规模,目前仍处于发展迅速的趋势。其次,我国移动通信的制造业发展现状:本国移动通信的生产规模逐渐壮大,其的生产技术和管理水平相对较高,但其的产业主体,仍是以外商独资或者中外合资的形式为主,其的生产方式还位于零件组装、整机安装的时期。根据相关资料统计,当前我国具有生产移动设备能力的企业共计 30 余家,其中 12 家为独资企业,其生产设备的特点有:技术新、起点高、组网灵活等。最后,其他通信系统的发展情况。当前我国其他的移动通信系统主要包括:无绳电话、寻呼系统、集群通信系统等,其中大部分的寻呼机与寻呼设备均生产于我国。然而,由于国内销售的无绳电话是以家用模拟电话为主,销售数字无绳电话的极少。因此,当前国内虽有多家厂商能自行生产一定的集群通信设备,但其的生产规模仍较小,需要政府及国家的支持。近年来,我国正构建健全的持久运行的卫星通信专用网、公从网等。与此同时,也加以改进了信息通信网络的技术,但要想全面实现 3G 通信,还需尽早由窄带网逐渐过渡至宽带网,由单一网过渡至综合网,以及由自动网过渡至智能网才行。 2 我国移动通信技术的发展趋势及特征 连跨两个世纪的电信技术正处于一个非常关键的转折阶段,在未来的十几年内,将是电信技术发展最频繁、最活跃的阶段。随着信息化时代的来临,以及 IP 技术的逐步兴起,电信网络的发展面貌将逐渐改变,并朝着更新的技术方向发展。移动通信技术在未来的发展趋势主要包括:宽带化、分组化以及综合化等。具体特征表现于: 2.1 宽带化的发展趋势特征 近年来,我国的移动通信技术主要朝着宽带化的方向发展,随着高量网点及光纤技术的逐渐发展,全球范畴内已逐步实现有线网络的宽带化,而我国的移动通信技术也将向着无线连接宽带化的趋向演进,无线通信的传输速率正逐渐由第二代移动通信系统的速率 9.6kbit/s 发展成第三代系统的 2Mbit/s。因此,移动通信技术的宽带化必将成为一种趋势。 2.2 分组化的发展走向特征 伴随着网络通信中数据通信业务量的不断增加及其领先地位的产生,以往的电路转换技术将逐渐发展成以分组化的网络通信技术,尤其是以 IP 技术为基准的网络通信技术必将成为一种趋势,而 IP 协议也即将成为我国电信网中起主导作用的通信协议[3]。目前,我国的移动通信公司正开展分组式的无线通信业务,对此,各网络用户将能在分组传输的形式下发送与接收信息数据,这一方式改变了以往移动通信数据的连接模式。而占骨干地位的 GPRS 优秀网,也将普遍使用路由器的技术,在IP技术的基础上进行组织网络,初步进行移动通信骨干网 IP 技术的应用实践。 2.3 综合化的发展趋势特点 我国的移动通信技术除了朝着以上两种方向发展外,还朝着网络综合化、接入多样化的趋向发展。未来十几年信息网络的构架形式将朝着优秀网以及接入网的方向转变,网络宽带化与分组化的发展趋势,使位于相同优秀网络上的综合传输的各种业务信息不再成为设想。随着网络通信的综合化、管控范围的逐渐开放以及市场竞争的不断需求,将促使以往的电信网络技术和兴起的计算机网络技术相融合[4]。而接入网作为信息通信网络中发展潜能最大的部分,将来的通信网络将借助固定接入、无线本地的环路接入以及移动蜂窝的接入等不一样的接入装置进入优秀网,以满足网络用户需要的不同业务,甚至在技术方面,也达到了固定接入和移动通信等各种业务的相互促进、相互融合。特别是无线通信使用协议(WAP)的兴起,将极大促进无线数据事业的发展,从而推动移动通信业务和 IP 业务的相互融合。 2.4 移动通信网络结构的深入变革 近些年来,我国移动通信的网络结构仍在不断的深化改革,现行的电路转换网络朝着 IP 网络的演进已成为一种必然趋势,IP 通信技术将是未来网络技术的关键部位。以业务控制的分离为基础,逐步分离优秀转换的传送网与网络呼叫的控制,进而促使移动通信的网络结构发展成包括业务控制层、应用层以及以接入网与优秀网共同构成的网络层[5]。网络通信的变革必将成为未来数十年的潮流,通过长时间的高速发展后,以往的电路转换网络已具有较大的发展规模。另外,假以时日,兴起的 IP 网络也能真正实现其的主导作用。然而,对于 IP 网络代替以往的电路转换网络,还需较长的时间才能实现。在较短时间内,两网仍需共同促进、共同发展,并逐渐实现由以往电路型的网络演变成新型的平滑网络。因此,移动通信网络结构的巨大变革,将促使其的整个网络系统发生巨大改变,其的系统功能也得到较大改善。 3 结语 总而言之,随着市场经济的快速发展以及信息化技术的不断进步,我国移动通信技术的宽带化、分组化以及综合化等势必成为一种发展趋势。移动通信的主体,也必将以人与人为主演变成人与物或者物与物。与此同时,固定网络和移动网络的相互融合,也必将促使通信网络、计算机网络以及广播电视网络与传感器网络的相互融合成为未来的发展趋向。 通讯技术论文:通讯技术在海上钻井中的运用 1 前言 随着社会的发展和科学技术的进步,人类社会对能源的需求越来越大。海洋油气资源开发逐渐成了能源工业中投资高、风险大、高新技术密集的新领域。海洋石油开发是海洋资源开发利用的一部分。由于海洋钻井平台与陆地基地之间的超视距通信 , 受传统通信手段的限制 , 很难实现大容量数据共享 ,严重影响了海上油田的运行效率 , 以及海上油田的数字化建设,而 RTK GPS 通信技术较好地解决了这一问题,本文就 RTK GPS 通信技术在海洋钻井平台中的应用进行探讨。 2 RTK GPS 通信技术的工作原理 RTK GPS 技术即实时动态载波相位差分技术,是目前精度最高的卫星导航定位方式。它基于实时处理两个测站的载波相位 , 实时提供观测点的三维坐标和速度。其工作原理是由基站通过数据链实时将某载波相位观测量和站坐标信息一同传递给移动站 , 移动站接收 GPS 卫星的载波相位与来自基站的载波相位进行实时处理 , 给出用户的高精度位置坐标。目前 RTK GPS 实时差分定位精度可达2cm。RTK GPS 提供的两点间的高精度向量 ,即保持基站和移动站两点间的高精度基线长和方位 , 具备了光学测量仪器 ( 全站仪、经纬仪 ) 的测距和测角功能 , 可取代传统的光学测量仪器进行海上相对位置测量和水下地形测量。 3 应用于海上油田相对定位测量 3.1 操作方法 将 RTK GPS 基准站安装在导管架上 , 在钻井平台上安装两个以上的移动台 , 导航计算机实时接收各移动台的三维坐标和速度等信息 , 采用大地主题反算公式求解出两个移动台的大地方位角或用两个移动台的基线向量中的一个法截面方位角作为钻井平台实时航向基本量 ; 同时求解出一个移动台或两个移动台与导管架上的基准站所构成的基线长度和法截面方位角 , 用平面几何解析法解算出钻井平台与导管架的相对位置参数 , 实现海上高精度动态定位测量和引导。利用 RTKGPS 完全能够实现海上局域高精度定位测量引导。它克服了传统交会测量定位工作难度大 , 外业测量人员艰苦 , 且成图时间长的缺点 , 大大减少了测量人员的劳动强度 , 自动化程度高 , 省工省时 , 精度高 , 全天候 , 提高了工作效率 , 使得测量工程更加方便、快捷、轻松、高效、经济 , 是一种先进的测量技术 , 在海上油田调查、开发及工程施工等测量定位领域中有广泛的应用前景 , 实现无验潮方式水深测量、油田海底管线调查、检测、导管架安装定向等。 3.2 实例分析 采用上述办法实施钻井平台与导管架对接的定位引导并获得成功。以渤海 12 号钻井平台与岐口 17-2 导管架对接为例,对接设计技术要求是 : 以二、三列井口中心的中点为中点与船体中心线对中 ; 钻井平台艏向及偏差 353.3° ±1° ; 纵向距及偏差 5.4±0.20m( 距第一排井口中心 ); 横向偏差 ±0.10m。最终就位结果 : 平台艏向 :353.42° ; 纵向距离 :5.168m( 距第一排井口中心 ); 横向偏差 : 0.178m( 左 )。定位数据显示最终就位结果满足设计要求和渤海 12 号钻井平台的作业要求。实际定位引导过程中定位数据稳定、可靠 , 实时反映出钻井平台与导管架的相对位置 , 定位误差在 5cm 以内。 3.3 主要特点 第一,高精度三维定位。GPS 点是直接从 GPS 卫星讯号中获取三维定位信息 , 因此各点之间不存在逐点推算和误差积累。GPS 点位不仅比常规大地测量的精度高 ( 达0.1×10-6~0.01×10-6), 而且精度均匀。这对高差和钻井平台方位测量是十分有益的 ;第二,设计和布点方便灵活 , 受通视和高度角的限制小 , 消除了传统光学测量对作业环境的要求 ;第三,对地理条件和作业条件要求低 ,工作效率高。GPS 观测基本上不受气象条件的影响 , 这是常规手段难以比拟的。传统光学交会测量无法完成载体的动态测量且动态精度难以保证 , 即便采用全自动的全站仪进行跟踪测量也要受最大测量距离、进入角度和高度角的限制 , 无法实现连续测量 ;第四,采用 RTK GPS 可实现载体的姿态测量 , 满足工程测量的精度要求 , 可取代不利运输和安装且造价昂贵的电罗经或方位水平仪 , 系统成本低 ;第五,作用距离远。尽管 RTK GPS 也受作用距离的限制 , 但目前通常可达 20km,而传统光学测量的最大距离为 8km, 相比之下 ,RTKGPS 的优势是相当突出的。 4 应用于海洋钻井平台水下地形测量 RTK GPS 无验潮水下地形测量能自动导航,可按距离或时间间隔,自动采集 RTK 确定的三维位置及水深数据,只要将 GPS 天线高量至水面,对测深仪进行吃水深度改正,便可高精度、实时、高效地测定海洋钻井平台水下地形点的三维坐标。利用 2 台或 2 台以上的 GPS 接收机同时接收卫星信号 , 其中1 台安置在已知坐标点以作为基准站 , 其它作为流动站 , 这样基准站的电台连续发射数据 , 流动站上连续接收数据 , 流动站上就可实时计算出其准确位置 , 通过计算机中软件获取测深仪的数据 , 并自动滤波 , 形成水下地形原始数据 , 这种方法测量的平面位置精度能够达到厘米级 , 高程精度一般能够达到小于 10 cm, 对于测量水底地貌完全足够。这样大大减少了测量人员的劳动强度,自动化程度高,省工省时,精度高,全天候,提高了工作效率,使工程变得更经济。 RTK 无验潮测深技术虽已逐步被使用,但是要想得到精确的水深测量图成果,需要考虑诸多因素的影响,只有有效控制每一项影响精度的因素,最终的成果质量才能得到保障。在使用 RTK 进行无验潮水深测量时有以下几点注意事项: (1)利用 RTK 在海上进行无验潮水深测量时根据测区离岸的距离远近,选择不同的 RTK 高程改正参数的测定方法。离岸 5 km以内的项目一般在陆上 2 个以上已知控制点上进行 RTK 参数测定即可。离岸 5 km 以上的项目一般应在海上设置临时验潮站,临时验潮站数量应根据测区范围的大小满足《水运工程测量规范》的要求,再利用临时验潮站进行高程改正参数的测定。进行无验潮水深测量时一般应选择 1 ~ 2 天进行潮位观测,与有验潮数据进行比较,满足测量精度要求后,方可在后续的测量中采用无验潮水深测量。 (2)为了保证水深测量精度,在无验潮水深测量中,除注意以上影响因素的改正之外,对测深仪器本身误差的改正、声速改正、船速效应等都要进行仔细的处理,避免误差的积累。 通讯技术论文:现代4G通讯技术分析 4G技术是对3G技术的不断完善,其能创造出大多数消费者消费需求。其不仅在速率上远远超过3G技术,其在性能和回流媒体内容上也远远超过3G技术。在实际使用过程中,其能接收刚高分辨率的媒体节目,也能能为广播和通信基础设施创造更多的条件,加之4G技术无线连接费用较3G技术便宜和能实现不同网络漫游,能更好满足用户需求。如何更好的对现代化4G移动通信技术更好的分析,已经成为相关部门值得关注的焦点。 1、4G 技术含义及特点 1.1 4G技术含义 对于4G来说,其尚未有精确的定义,但是可以将4G技术称为广带接入和分布网络,其具有高于2Mb/S非对称性数据传输能力,能对全速移动用户提供100Mb/s以上的影像服务,也能实现三维图像高质量传输。能通过广带无线固定接入、广带无线局域网、移动广带系统和互操作的广播网络,为不同固定无线平台和不同网络提供无线服务,同时也能与不同地方宽带接入互联网,提供信息以外的定时数据采集和远程控制等综合功能。 1.2 4G技术特点 就目前来看,4G技术不仅具有较高的数据传输效率、较高的智能性、较好的覆盖性能,同时也能更好的实现无缝漫游、高质量的多媒体通信和不同Qos业务。一般普通的移动用户的手机数据传输效率最高只能达到10~20Mb/s,而使用4G手机,其传输效率能达到100Mb/s;在实际应用过程中,可以通过智能信号处理技术,将不同信道条件下各种复杂环境结合在一起并对其进行正常发送和接受,以实现其智能性;在实际应用过程中,4G系统通过良好的覆盖性能更好的提高变速率传输;在实际应用过程中,也能通过多种媒体、通信主机和网络来实现无缝连接;在实际应用过程中,可以通过IPv6来实现网络来实现话音和多媒体业务;在实际应用过程中,通过动态带宽分配,能对发射功率进行相应调节,使4G不同通信质量和通信业务更好的实现。 2、4G 移动通信技术分析 2.1 对正交频分复用技术进行分析 正交频分复用技术作为多载波调制的之一,其能通过数据经串将等待传输的高速并串变换成能在子信道传输的低速数据流,并利用相互正交的载波对其进行相应调制,使其能够通过叠加的方式进行发送。当接收端接收相应干载波时候,就能对低速数据流进行接收,经过并串变换就能将其恢复成高速数据。这种技术在实际应用过程中,不仅能减少或现出信号干扰、提高频率利用率,同时其也有加强的抗衰落能力和抗码间距能力。通过这种技术,能有效的进行高速数据传输。 2.2 对智能天线技术进行分析 智能天线技术是以空时多址技术的基础进行研究的,其在实际应用过程中,可以通过信号在传输方向上的差异,对同频率、同时隙和同码道的信号进行区分,并以改变动态信号覆盖区域的形式,对准用户方向和干扰方向,实现用户自动跟踪和监测环境,以为用户提供准确的信号,避免不必要信号的干扰。 2.3 软件无线电技术 软件无线电技术就是利用软件加载的方式来增加原来标准化、模块化的硬件功能,使其能更好的实现不同种类通信系统开放式结构,通过宽带模数转化器和数模转化器等模块以满足射频天线需求,并以多种软件为依据对无线功能进行定义。其软件系统不仅包括无线信令规则和处理软件,同时也包括信号流软件、信道纠错软件及信源编码软件等。 2.4 对无线链路增强技术进行分析 无线链路增强技术在实际应用过程中,可以以空间分集、时间分集和频率分集的形式获得更多的分集性能。而多天线技术通过2天线就能实现发射分集和接收分集,通过输入输出技术进行发射分集和接收分集,以分立式多天线形式将天线分解成不同子信道,以更好的提高多链路容量和覆盖,更好的满足人们需求。 2.5 对 IPv6技术进行分析 IPv6技术作为下一代网络优秀协议,其能实现全分组传送数据流。在实际应用过程中,其不仅有较大的地址空间、自动控制优势,也有较高的服务质量和移动性优势。IPv6技术在可预定时期内,将全球唯一的地址提供给可以想象的网络设备;IPv6技术在实际应用过程中,其不仅能对无状态地址自动配置进行支持,也能对有状态地址自动配置进行支持。其中无状态地址比较重要,使用这种方式的时候,必须用节点发现机制来获得局部连接地址。最好是在无人干扰下使用这一地址,并选用即插即用机制,来获取全球唯一路由地址;在服务质量上,IPv6技术不仅具有IPv4技术QoS,同时其也能提供更多服务。毕竟其报头中含有新增字段,通过不同的节点就能对IP地址流进行相应别和处理;因每一个移动设备都有本地地址,而这个地址与当前设备互联网位置无相应关联。只有在本地以外使用的时候,才能通过转交地址获得移动节点相应数据信息。 3 、结语 随着移动通信技术不断的发展,移动通信技术已经经历了三个阶段,但是第三阶段在传输效率、无缝漫游、通信服务及费用上不能更好满足人们实际需求。第四代移动通信技术4G的出现,为移动通信业务带来了新机。其不仅有较高的通信效率,也能更好的实现不同环境业务无缝漫游和提供更多服务,其智能性及覆盖性也比较好。然而,4G技术仍处于研究阶段,并未广泛的使用。随着科学技术不断的发展,4G技术必定能更好满足人们的实际需求。
光电子论文:研讨式教学方法在《光电子学》课程中的应用 摘要:《光电子学》是一门专业基础课程,内容涵盖光学与电子学等多学科知识,具有理论性和实践性并重的特点,采用研讨式教学方法,加强多学科综合专题与应用专题等研讨课程对于提高教学质量具有重要意义。通过《光电子学》研讨课的实践,从选题、目标、实施和评价等方面对研讨课进行了分析与思考。 关键词:研讨式教学;课堂教学;教学方法 一、引言 研讨式教学作为一种有效的教学模式在教改中受到多方面的肯定和推广。它针对重要教学内容中的某些习题或专题展开讨论,在此过程中学生有目的地进行调研、回顾、分析和思考,使其变被动接受为主动学习。在《光电子学》课程中加强专题研讨式教学,对教学质量的提高无疑会起到积极的推进作用。 光电子学课程是专业基础理论课程,具有理论与实践紧密结合、基础理论与前沿研究方向紧密结合的特点,但内容偏重于建立学科理论体系。光电子学课程包含两大理论体系――光电磁理论和光量子理论,需要系统介绍一系列基本概念、基本原理和基础理论,因此内容涵盖的知识面很广。课程讲授中过于偏重基础理论会使教学枯燥无味,使学生对具体的物理意义缺乏理解,在课堂教学时适当增加一些系统应用实例进行专题研讨,可充分调动学生的学习兴趣和积极性,使学生从理论和实践两方面全面理解课程内容,在教学评价上除了考试成绩之外还可结合学生在研讨中的实际表现来综合评定成绩。采用研讨式教学方式,不仅可获得良好的教学效果,融洽师生关系,更重要的是在此过程中还把学生从被动接受知识的客体转变成为主动自觉进行知识学习的主体,从而培养学生勤于思考的习惯和自主创新等能力。当然《光电子学》课程本身存在一些特殊性,使得研讨式教学不能简单模仿其他课程的模式,通过两年来的实践,我们对研讨课的选题进行了总结与思考。 二、研讨课的选题 研讨课的选题是课程质量的首要环节,选题设置的是否科学,直接关系到研讨式教学的成败。只有目标明确、内容具体、激发兴趣的选题才能达到需要的效果,避免流于形式。根据我们的思考与实践总结了以下几点可用于研讨课的选题。 研讨内容可与科研实践相结合。根据我们的实践,将光电子学应用领域科学研究中的相关内容引入课程研讨,可极大地激发学生的学习兴趣。例如,我们将高灵敏度干涉仪研究的相关实验的原理、结构、过程与结果进行了展示,鼓励学生对系统结构进行分解,然后学生进行分析,提炼出了半导体DFB激光器、声光强度调制、相位调制、偏振调制、光电探测共五个主题,学生按照兴趣自动分为5组,每组5到6人进行了深入讨论,在此过程中,他们自己温习教材、查阅资料、推导公式、分析特点、交流辩论、分析总结,很好地完成了任务。在此过程中,学生概念更加清晰,对知识点的理解更加深入,培养了学生所学知识的综合运用能力,为其今后的科研工作打下良好的基础。 研讨内容可与前沿研究方向紧密结合。光电子学的显著特点是知识更新快、新型交叉学科的不断涌现、器件性能不断提高和新型器件不断出现。为了体现课程的现代性和先进性,反映光电子领域最新的研究现状,在研讨内容上,将光电子学新技术与最新发展成果引入课程教学,使学生不仅对光电子领域有更全面的了解,并激发学生深入研究的兴趣,可为进入专业领域的研究和创新能力的培养奠定基础。 研讨课教学中可加强与相关课程内容的联系。光电子学课程有较宽广的知识面,包含了光辐射的产生、传输、调制和探测等各方面,相关内容涉及到《电磁学》、《激光物理》、《光学原理》、《量子力学》、《光电技术》、《光纤光学》、《半导体物理学》、《光纤传感技术》等多门课程。相关课程的联系也是学生非常感兴趣的内容,例如模式耦合的相关内容,以《电磁学》等课程为基础,又可应用于《光纤光学》中的圆形波导相关内容,还可延伸到《光纤传感技术》的光纤光栅等内容。这些联系都可以作为研讨的主题激发学生深入钻研的兴趣,从而巩固了所学知识,预习了后续课程。 二、研讨课的目标 在课程的研讨内容确定后,要明确研讨的目标,包括研讨的方向,研讨的重点,研讨要达到的深度等。教师在研讨课目标时,要针对学生状况确定教学目标,尽可能把问题落在学生学生最有可能感兴趣的方向,并把握把握好其难易程度。对学生而言,假如问题设置太难,势必给学生太多的负担,影响学生学习的兴趣;反之如果问题设置太简单,则又会让很多学生不屑于去思考。比如要对电光晶体调制在科研中的应用展开研讨,可以明确研讨方向是相位调制,重点是铌酸锂晶体的横向应用,要求达到能根据应用要求进行参数估计的程度。 研讨课的目标必须和讲授课目标一致,以讲授课的内容为基础进行扩展,难易程度可略高于讲授课。研讨式教学只是一种教学手段,而不是目的,知识传递始终是培养学生的基础,研讨式教学方法不能脱离这一基本条件。只有在成体系的讲授知识的基础上,在学生在积累和理解了一定的知识之后,才能应运掌握的知识、技能、经验或理论功底,围绕所设的研讨课题进行深入的思考,探讨和交流研究的结果,从而求得正确的结论和对知识理解的深化。例如“DBR半导体激光器特性与应用”研讨课,首先必须从激光产生的基本条件,到半导体的能带特点与跃迁机理,再到DBR半导体激光器结构与原理等知识点进行充分的讲述,使学生有深刻的系统的认识,如果缺乏对这些知识点的深刻理解,研讨很有可能流于形式,学生或对问题反复讨论,或在交流中缺乏主动,回答问题支支吾吾,研讨课变成例程讲解课。有了明确的教学目标,才可提出研讨方案并进行有效的实施。 四、研讨课的实施 研讨课的实施包括准备、组织和总结等方面的内容,我们确立了“目的明确、准备充分、教师引导、学生为主”的基本思想,力求研讨学生态度积极、课堂气氛活跃,而不要过多增加学生的课外负担。 第一,重视研讨前的准备。在讲述课的教学内容完成后,将研讨课基本方案提前发至学生手中,使其有足够的时间进行思考酝酿;进行辅助教育,为研讨者充实相关的知识,拓宽研讨的思路,激发学生兴趣;视学生的时间空余程度决定是否让学生自行查阅资料还是教师发放参考学习资料,要求学生进行文献资料综述并提出问题的基本解决方案;将研讨任务分解后可以让学生根据兴趣自行分组,也可随机指定分组。研讨课质量的好坏,关键取决于师生对研讨课的准备。 第二,研讨课的课堂组织。研讨课的组织可分两个阶段,包括小组讨论和课堂发言。在研讨过程中发挥学生的积极性是关键,学生应该是研讨的主体,思维应处在积极活跃的状态,教师只是组织者和引导者,如果只是教师在说,说明课堂教学设计不合理,学生没有兴趣或者准备不充分。在研讨过程中教师要把握时机,在适当地进行提问和鼓励竞争,加强师生互动和学生之间的互动,温和适当纠正学生错误观点,不能代替学生去研究。通过积极主动参与课堂教学过程,学生不但可以充分了解光电子学的知识点,还能够在科研资料调研、研究报告撰写和口头表达等多方面能力得到培养。学生在经历课堂讨论后,大多留下了很深刻的印象,师生关系也更显融洽。 第三,研讨课的总结。研讨课结束后教师可以对研讨结果进行及时的总结和分析,对表现最佳的学生加以鼓励。倘若研讨效果不佳,也可寻找原因并加以改进,逐步提高研讨效果。根据我们的经验,第一次讨论课最为重要,最好讨论学生最感兴趣和轻松的内容,多数是偏重于技术应用的内容,而且需要多下功夫准备。在研讨课总结时学生一般不愿作太多的口头自我评价和相互评价,包括自信的学生和不自信的学生,教师不需要给学生太多的压力,可以要求学生对研讨课内容作书面总结,作为研讨课考核的部分内容。 五、研讨课的考核 作为课程综合成绩的一部分,公平合理的研讨课考核评价可以进一步提高学生的积极性,考核评价内容可包含书面报告、课堂表现和相互评价。书面报告应给出文献综述、基本方案、问题分析和结论。由于教师对学生表现只能做到宏观把握,要做到公平合理很大一部分需要学生之间的相互评价,为避免学生之间相互提高成绩,学生各组总成绩主要由教师决定,而组内学生成绩需要明确优秀率,由学生投票决定成绩。教师可对考核评价进行不记名问卷调查,进一步提高考核评价的公平性和合理性。 结束语:在《光电子学》中引入研讨式教学,激发了学生学习和思考的积极性,深化了学生对知识的理解,扩展了学生的视野,提高了学生发现和解决问题的能力,希望我们的经验有一定的借鉴作用。 光电子论文:光电子器件行业发展趋势分析 摘 要 光电子器件是构成光通信系统的必备元器件,能够实现光信号的产生、信号调制、探测、连接、能量分合、波长复用和解复用、光路转换、能量衰减、方向阻隔、信号放大、光―电―光转换等功能。无论是接入网,还是城域网和骨干网,以及代表未来通信技术趋势的光互连网络,都需要大量的光电子器件,光电子器件的发展也推动了光通信技术的进步。本文主要就光电子器件行业的发展趋势进行分析,为光电子器件行业的发展提供借鉴。 关键词 光电子器件 行业 发展趋势 一、光电子器件介绍 根据是否需要电支持,光器件可以分为无源和有源两类。有源器件主要包括波长转换器、光放大器、激光器、光调制解调器、色散补偿光模块、光开关等需要外加能源驱动工作的光电子器件。无源器件是光通信系统中需要消耗一定的能量,具有一定功能而没有光电转换的器件,主要由光分路器、光滤波器、光分波器、光合波器、光耦合器、光纤连接器等不需要外加能源驱动工作的光电子器件组成。光无源器件具有高回波损耗、低插入损耗、高可靠性、稳定性、机械耐磨性和抗腐蚀性、易于操作等特点,广泛应用于长距离通信、区域网络及光纤到户、视频传输、光纤感测等等。它是光纤通信设备的重要组成部分,也是其他光纤应用领域不可缺少的元器件。 二、光电子器件与光通信发展的关系 进入21世纪后,由于互联网业务的迅速发展和音频、视频、数据、多媒体应用的快速增长,数据通信对带宽的需求快速增长,对超高速和超长距离的大容量光纤网络和传输系统有了更为迫切的需求。 随着光通信行业的发展,宽带用户数量不断提高。根据ICCSZ的《2015全球光通讯市场分析与预测》,截至2014年底,全球固网宽带用户约为7.28亿,年净增数接近5000万。 根据工信部数据,截至2015年10月末,我国互联网宽带用户规模达到2.12亿户,3G、4G移动宽带用户达到7.47亿户,其中4G用户达3.28亿户。“宽带中国”战略的加速推进,宽带提速效果日益显著,8Mbps及以上接入速率的宽带用户总数超过1.33亿户,占宽带用户总数的比重达63%,比上年末增加22个百分点;20Mbps及以上宽带用户总数占宽带用户总数的比重达27.5%,比上年末增加17.1%。光纤宽带建设进度加快,光纤接入FTTH/0用户比上年末净增4158.6万户,超过上年同期增量91.6%,总数达到1.1亿户,占宽带用户总数的比重达到51.8%。 我国政府和有关部门对光纤宽带网络建设重视程度不断加深,先后出台多项政策和指导性文件,强调发展光纤宽带网络。《通信业“十二五”发展规划》要求2015年光纤入户覆盖量达到2011年的3.4倍,年均复合增长率为45.19%,这将带动光通信相关产业的良好发展。 光电子器件作为光纤网络的构成要件,其发展与整个光纤通信行业的状况息息相关,既直接受基础网络的资本性投入、组网需求和组网方式等网络运营的影响,也通过自身技术的发展和性能的优化不断推动光网络市场和技术的演进。随着光纤网络从长距离骨干网向城域网和接入网过渡以及全光网络的发展,对光电子器件的需求更加迫切,市场需求量也随之迅速增长。据ICCSZ统计,2014年全球光电子器件市场收入约为73亿美元。 光电子器件在光通信设备总成本中所占的比例正逐年提高,其市场容量不断增加。原因来自两方面:一是光网络架构的变化。过去,光传输主要应用于骨干网和城域网,但随着带宽需求的增长以及光网路建设成本的下降,光传输网络已经向接入网延伸。接入网中的节点和终端数量都远远大于骨干网和城域网,而每个节点和终端都需要光电子器件,故接入网中光电子器件的用量远远大于骨干网和城域网。同时,接入网中带宽需求的增加反过来又会促进城域网和骨干网的网络升级、扩容甚至更新换代,从而带动更多的诸如波分复用、光放大器等光电子器件的需求。二是光电子器件的小型化、模块化、集成化和智能化。集成光电子器件在形式上正逐步取代功能单一的分立式电子元器件和光学元器件,在性能上也可替代原先需由系统或者设备才能实现的功能。因此,光电子器件在光通信设备总成本中所占的比例越来越大。 三、光电子器件的行业规模 光器件是光通信设备的重要组成部分,光通信市场的不断发展,将直接带动光器件市场不断发展。近年来全球光器件市场快速增长,根据ICCSZ统计,2009年全球光器件市场销售收入达20.15亿美元,至2013年,全球光器件市场规模已超过35亿美元,年均增长率达15.92%。 随着市场需求和技术的不断发展,国内光器件企业的综合实力不断提升,在全球光器件市场的影响力不断提高。根据ICCSZ统计,2009年中国光器件市场收入约为5.3亿美元,其在全球光器件市场中的占比约为26%;2013年中国光器件市场收入已经发展至12.5亿美元,其在全球光器件市场上的占比也上升至35%。 四、光电子器件行业的发展趋势分析 相比美国、欧洲、日本、中国台湾等光通信器件公司发展较快的区域,国内光电子器件行业中大部分企业仍然依靠低成本在低端器件领域竞争,缺乏优秀技术和自主品牌,总体上的竞争力仍较为薄弱,位于产业链的低端。 随着网络通信数据量的大幅增加,对光通信网络容量的要求也不断增大,运营商需要对光纤宽带网络进一步扩容和建设,骨干网络扩容和接入网的升级提速将是下一段光通信网络的建设重点。 骨干网和城域网的光纤扩容包括铺设更多的光纤以及对已铺设的光纤进行信道扩容。信道扩容的方法有两种:一是提高光纤的单信道传输速率。目前正在进行从10Gbit/s到40Gbit/s及100Gbit/s、400Gbit/s的扩容。二是增加单光纤中传输的信道数,如利用波分复用技术(WDM)扩容到40通道、80通道等。 受技术进步和大规模应用的影响,近年来,光纤、光电子器件和光通信设备的价格不断下降,光通信的成本不断下降。而传统电缆通信主要材料铜的价格不断上涨,在未来一段时期里,以铜线为传输介质的通信网络将大量被光纤网络所替换,“光进铜退”将成为不可阻挡的趋势。在接入网方面,主要表现为光纤到户FTTH、光纤到楼FTTB等方式逐步替代基于双绞线或同轴线的ADSL方式。另外,4G技术的推广将进一步促进移动宽带发展,更多的移动数据通信需求将促进移动通信领域“光纤到天线”的发展。 除了接入网将逐步过渡到以光纤到户方式为主外,光纤将逐步向用户端继续延伸,最终实现光纤到桌面、光纤到服务器,直至板卡光互连、芯片光互连。 随着电信号方式的高速传输接近极限,光互连作为亟须的替代技术引起关注。在个人电脑、高性能服务器及手机等产品上已经开始采用光接口,随着未来光互连的制造成本大幅下降,光接口有望应用到更多的产品上。另外,在单芯片上混载光路与电路的硅光子技术的进步、微处理器芯片的全局布线等也显示出了芯片间、芯片内采用光互连的可能性。光通信节点间的距离越来越短,所需求的光电子器件数量越来越多,应用场景越来越广泛,市场规模越来越大。 (作者单位为平安证券有限责任公司) 光电子论文:光电子学基础课程教学改革初探 摘要:光电子学基础课程是光信息科学与工程专业设置的一门专业课,也是光电子相关硕士专业研究生的必需基础知识储备。笔者结合课程教学特点,以及该专业的本科、硕士生的培养目标,对光电子学基础课程的教学方法、实践环节和课程评价方法等做了改革探索,获得了较多的有益经验,取得了较好的效果。 关键词:光电子学;教学方法;教学改革;实践环节 一、介绍 光电子技术是由光信息技术和电子技术的相互结合而形成的新的光电子技术,涉及光信息处理、光纤通信、激光技术等领域,是未来社会发展和进步的优秀技术。光电子技术不仅研究内容非常广泛,而且也是未来信息技术中的重要推动力量,它包含光信号的产生、光信息的传递、光电信号的转换和处理和光电功能材料相关的内容,如:光电功能材料的发光机理、制备方法和工艺应用范围、光电器件的加工与制作和光电系统的集成等一系列从基础理论到实际工程应用等各个领域的研究。涉及光子学、光信息科学、电子学、材料科学、计算机技术等前沿学科理论,它是由多个学科之间的交叉而形成的一门高新技术学科。 光电子技术在经历上述学科之间的交叉渗透后,其技术水平和工程应用技术取得了很多突破,在社会发展中以及社会信息化中起着越来越重要的作用,光电子技术的相关产品也越来越多地影响我们的生活。目前,国内外正掀起一股光电子技术和光电子产业的研究和发展的热潮。一些国家把大量资金投入光电子学和光电子技术的研究和开发中,许多以光电子技术为研究方向的研究中心、实验室和公司越来越多的建立起来。光电子技术的发展决定了未来产业的发展方向,将给工业和社会带来比电子技术更大的技术冲击。光电子技术和产业在国家经济建设和科学持续发展中起到至关重要的作用。 因此,光电子学基础是光电子专业学生必备的基础知识,也是未来光电子产业需求的人才中需要掌握的重要基础知识。 二、课程特点及专业培养目标 光电子学基础是整个专业中的基础专业课程,在学生专业思想和未来培养目标及要求的实现上发挥重要的作用,也是未来该专业研究生必需的基础课程储备。该课程注重理论联系实际,注重对学习者能力的培养,重点培养学生综合分析、解决问题能力,为将来从事光电技术领域的科研、开发和应用工作奠定基础。 我们的培养目标为:培养在光电子技术科学领域具有深厚的理论基础、扎实的专业知识和熟练的实验技能,德、智、体全面发展的高级光电子技术科学人才,使学生具有在光学、光电子学、光通信技术、激光科学、光波导与光电集成技术、光信息处理技术、计算机应用技术等领域开展创新性基础理论研究以及从事设计、开发应用和管理等工作应具备的理论和技术基础。因此,基于我们的专业培养目标和光电子学基础课程的自身特点,我们在教学过程中进行了改革探索。 三、教学改革探索 1.教学内容改革。①授课体系和讲授重点。该课程根据学生培养需要,从光电子器件和光电子技术在未来工程应用的需要的角度出发,研究原理及系统构成在光电检测技术、光纤通讯领域中的常用光电器件的技术。重点讲述光学基础、光纤通讯的构成、半导体物理、光纤器件、光电子现象和光电转换器件,重点讲解光电子器件的结构、工作机理、工作特性和在工程技术上的具体应用。为了更好地将所学应用到未来的技术发展上,对各类光电器件的外围系统集成、信号的调制、解调技术也作了详细的讲解,同时给出在工程中的实际例子。②课堂教学内容紧跟科学发展的步伐。光电子课程的教材对于快速发展的光电子技术来说,既是基本的原理内容,但又是滞后的技术,若授课时只是按照教材内容讲解,往往会带来知识不新、内容与技术发展脱节的后果,易使学生对该课程的学习积极性和兴趣下降。因此,在教学过程中补充和及时更新教学内容,增加一部分现代光电子技术的发展前沿、新出现的技术及需求,从而能给学生提供更多的学习探索和求真的空间。③加强该课程与应用技术之间的联系。专业基础课程的基本功能是让学生了解和掌握所学专业的发展方向,培养的学生能在以后的学习中、工作中涉及光电子技术方面上进行继续学习和钻研。因此在给同学们讲解课程中的内容时,要与现代信息技术的发展紧密结合。针对在光电检测技术、激光应用技术、光纤通讯技术等内容进行重点讲解,结合当前社会已有的需求的技术发展进行讲解,使该专业的学生明确所学课程内容在技术应用、研究发展及市场前景,对未来的从事的专业充满信心。④为了更加与国际接轨,尝试了双语教学。在平时提供给学生光电子相关的外文读物和论文,指导学生学习专业词汇,在课堂中进行讲解,开阔同学们的视野,引导学生进行初步科研潜力的培养和学习,调动学生的积极性,引导他们进行文献学习,进一步了解国外光电子技术的发展现状,激发兴趣。⑤教学内容与市场技术应用及需求的结合。结合本校本地区特点,系统规划、组织,实施产、学、研一体化模式。针对光电子技术和光电子产业市场密切联系的特点,在课程内容上跟上市场技术需求,结合本地区经济发展的实际情况,培养既有专业知识和跨学科知识,又有极强的实际操作能力、适应性强的学生,全面提升学生的理论素养和实践能力,增强学生在未来光电子产业上的竞争力。 2.教学方法探索。①充分利用多媒体技术进行教学,利用多媒体课件在表达上形象直观、方便,在效率上和容量上很大的特点和优势。既能使课程中的各种图片资料得到清晰展示,还能节约课程上的时间,从而能在课堂教学中讲解更多的课程内容,较大地提升了授课中课堂的信息量。因此我们认真积极地制作教学课件,充分利用网络上丰富的信息资源,并与兄弟院校的老师展开课程教学交流,共享多媒体课件。极大地激发学生对该门课程的学习兴趣。②采用课堂教学和专题讲座结合的教学方法。在进行课堂理论教学的同时,利用其他时间安排、组织团队教师举办《光电子技术专题讲座》,开展光电子技术专题研究,如液晶显示、光电转换及系统集成、光纤传感及应用和近场光学中的探测技术等,既能强化学生所学的基础理论,又能激发学习兴趣,培养学生的科研意识。吸引学生参与到大学生训练计划和参与到老师研究的课题中,提前打下科学研究基础。③在方法改革中,在富有开放性的问题情境中进行实验探究。对参与到老师研究的课题或参加大学生训练计划的老师,帮助学生制定合理的研究计划,选择合适的研究方案和方法,积极发动研究光电子技术的老师,为这些同学们提供必要的实验条件,由学生自己动手去实验,考证研究方法和方案,来寻求实验结果中的答案。这时,教师起到的是一个组织者的角色,指导、规范学生的探索过程。这样的过程,不仅仅是要让学生学量的知识,更重要的是要学习科学研究的过程或方法。 3.教学实践环节探索。在光电子学基础课程中,本来并没有设置时间环节,而且多数放置在大三或大四学习,实验环节很少开始。我们为了能够更好地提升学生实践技能和掌握技术设备的结合,先在原有课程体系中安排三分之一的时间来安排实践环节,开设具体的、有针对性的实验内容,让同学们能更有效地了解、认识和掌握知识和技能。在普通物理实验、电子实验和光学实验的基础上,开设如固体光电子耦合器件、热电耦器件、发光器件及光子器件。对光通讯系统的传输和光电子器件的作用有了直观的认识和理解。在此基础上,结合地方实际,联系相关光电子产业中的企业,组织学生进行参观学习,从而让学生自己体会从书本上理论到实验实际,再从实验实际再到光电子技术,从光电子技术再到光电子商品的过程,能一下子把整个知识到技术到效益的过程展现在同学们的内心中,从而更能培养和激发学生兴趣,也能将培养目标中的产业式人才完成,弥补普通高等教育中最缺失的人才与市场的不对接的不足。 4.教学目标实现探索。在光电子学基础课程改革中,把教学目标从以知识教育为主转变为实现人才培养和科学人才需求的融合,培养具有创新、探索精神的新时代新型人才。长时间以来,我们在教学过程和专业培养中,存在着理论与实际技术需求的相脱离的现象,造成理工科学生对于市场技术需求常识缺乏。我们把教学内容、教学方法和教学实践环节都做了有意义的初步探索。进一步增强了理论学习到实践环节、实践环节到市场技术发展的学习过程,极大地激发和培养学生的学习兴趣,为将来从事该专业打下坚实的基础和牢固的信心。在近三年中,我们培养的本科毕业生就业率95%以上,该专业毕业生考研成功率30%以上,使光信息科学与工程专业的学生形成了良好的学习氛围,形成了争赶超的局面。同时,针对光信息科学和工程专业的学生,我们注意在进行科学知识教育的同时注重培养市场技术需求方面的培养,增加了企业参观及动手实践等环节,同时讲授在科学研究中人文素养培养的重要性,从而使之潜移默化地对学生进行自然的而不是勉强的人文教育。 光电子论文:菲涅尔理论在《光电子学与光电器件实验》课中的应用 摘要:在《光电子光电器件实验》课程中,引入菲涅尔理论的应用。把计算机软件的应用与具体实验内容相结合,探索了在实验课程中将基础理论、实践内容、计算机应用三者相结合的教学方法。通过设计与分析高阶菲涅尔透镜的性质,使学生对光电子学的色散等概念有了更全面和深入的理解,培养学生分析问题和处理问题的能力。 关键词:菲涅尔;光电子学;光场分析 《光电子学与光电器件》是一门实践性与应用型很强的课程。学生在学习了光电子学的基本理论知识的同时,还需要通过实验课进一步理解和消化一些基本原理和基本元件,掌握光电子学的基本技能。相应的实验课的建设直接影响学生的培养质量,影响学生今后进行科研的能力,是学科建设的重要内容之一。如何构建课程体系以及在课程中引入相应的知识训练,是一个重要的研究课题。随着光通信系统技术的飞速发展,光学元件的制作工艺也在突飞猛进。菲涅尔透镜作为一种二元光学元件,在制作工艺上有着加工工艺简单、成本低、易于与其他光路集成等优点,在光束整形、光互连、光照明、太阳能利用等方面都有着广泛的应用前景。菲涅尔透镜又叫菲涅尔波带片,是基于光的衍射理论制作的光学元件。根据菲涅尔衍射理论,在对波前进行比较粗糙的分割,组成一些同心圆环,使得到达波前一点的光程相差半个波长,经过振幅叠加可以达到聚焦的目的。为加强学生对波动光学方面基础知识、基本理论和基本技能的理解和掌握,养成用波动理论分析光学问题的思维习惯,了解菲涅尔透镜的设计与分析方法,吉林大学电子科学与工程学院特为本科生开设《光电子学与光电器件》课程这门专业课。 一、几何光学的局限性 因为在日常生活中遇见的有关光的问题绝大多数都属于几何光学的问题,几何光学比较直观,解决问题的方法比较简单,本科生在进行光电子学实验的时候往往习惯于用几何光学的知识去理解激光,思考问题仅仅停留在宏观尺度上。但是几何光学有局限性,除了直线传播定律之外,作为几何光学基础的另外两条定律――反射定律和折射定律,也都只在波长很小的条件下或者在宏观尺度上应用才能成立。几何光学原理的适用范围是有限度的。光电子学实验主要是培养学生用微观的思维去理解光、了解光的波动性。按照几何光学的知识,激光通过凸透镜会聚焦到一点,如果这个点没有大小,此处能量密度将是无穷大,这是不符合科学的,所以,聚焦的焦点处应该为一个焦斑,用几何光学的知识无法计算出此处焦斑的大小及其能量分布情况。实验过程中,可以测的激光焦点最小为光波长量级的光斑,称为埃里斑,能量主要集中在埃里斑的中心,在埃里斑的周围会有光环,其能量分布如图1所示。 学生这种几何光学的思维定势会影响他们对实验结果的分析以及面对问题时所采取的解决方法。为了让学生在现有知识条件下,就能理解解决这一光学问题,从而改变他们这种思维定势,我们在《光电子学与光电器件实验课》引入菲涅尔理论的应用,对实验项目中的实验现象尽可能让学生用波动光学的知识去理解,从而改变学生波动光学的思维习惯。 二、菲涅尔理论 根据菲涅尔理论,波前上每一个点都可以看成一个新的震动中心,它们发出的次波在空间某一点振动的所有次波的相干叠加即为该点的光强。利用公式描述如下: 其中(P)是波面上P点的复振幅,K是比例常数,F是倾斜因子,d∑是面元。 通过这一公式的形式我们可以看出,经过一个复杂的曲面积分,按照理论,可以计算出激光光场中任何一点的光强。但是这个积分计算是非常复杂的,一般的学生很难完成。如果我们的实验课中让学生进行这样枯燥无味的数学计算,不但不能提高学生波动光学的思维习惯,同时还会影响学生的学习兴趣,这与我们实验课培养学生实验技能的宗旨是相违背的。 可以利用上面的公式,不需要复杂的曲面积分,借助于计算机的快速处理能力,设计出一个激光光场分析系统,在比较短的时间内计算出各种光学元件的光场情况,从而让学生用波动光学的知识去理解激光。在利用菲涅尔公式进行光场分析的时候,学生需要了解激光波长、材料折射率、光学元件的形貌等参数,这些都是光电子学中比较重要的概念。 如在进行《氦-氖激光器模式分析》实验项目的时候,学生可以利用光场分析系统模拟出氦氖激光的情况,然后利用CCD等仪器测量实际的模式,经过对比就可以发现两者之间的误差,并进行误差分析。再比如《氦-氖激光器高斯光束与发散角测量》实验项目,可以让学生在分析系统中计算发散角的大小,以及利用最小二乘法对激光光强分布情况进行拟合,对高斯分布情况进行分析,从而让学生对高斯激光有一个更深入的了解,然后利用CCD对高斯激光发散角测试系统进行测试。这一过程对学生来说可以深入强化其对光电子学概念的理解,同时提高他们对光电子学的兴趣。 三、光场分析系统 光场分析系统为我们自主研发的一套分析软件。该软件主要是针对《光电子学与光电器件实验》教学而设计,学生在使用过程中可以自由设计实验系统中各个光学元件的参数。比如,学生可以设置激光波长,不同的波长会根据光的颜色来进行区分;可以任意设定凸透镜的表面形貌,从而可以让学生了解球面透镜与非球面透镜的区别;可以设定高斯光束中能量分布情况,从而可以比较准确地测量高斯光束的发散角等参数;还可以对菲涅尔波带片的聚焦情况进行模拟,同时还可以模拟非对称的椭圆形波带片,这种非对称光学元件在边发射激光器光束整形方面有很大的应用前景。 四、八阶梯相位型菲涅尔透镜设计与分析 根据菲涅尔衍射公式,我们可以设计菲涅尔波带片,每个圆环的半径满足以下公式: 其中,R1为最小圆环的半径。如果我们对前面所提到的波带片每个波带进行划分,根据不同的波带设定不同的光程,可以制作高阶波带片。 当n=2、4、8时,波带片理论衍射效率分别为40.5%,81%,95.1%。为产生相位匹配,必须考虑材料折射率,适当选择每个波带的厚度。 为获得更高的衍射效率,我们设计高阶波带片阵列。当n=8时,波带片理论衍射效率为最高95.1%。为产生相位匹配,必须考虑材料折射率,适当选择每个波带的厚度。厚度公式如下: 其中N为波带片阶数,n为材料折射率,对于n= 1.56的材料,为波带片达到相位匹配,我们设计每层高度为118纳米,一共8层亚波带,半径为18微米,根据公式(4)可以求得该菲涅尔透镜焦距为74微米,模型如下图所示。 然后,我们利用光场分析系统模拟这种菲涅尔透镜的聚焦情况。首先分析主轴上光强分布情况,得到菲涅尔透镜主焦点位置。从图中我们可以看出,主焦点的位置与利用公式获得的主焦点位置比较符合。 然后我们继续分析焦点位置在径向的光场分布情况,获得如下光场能量分布图形与焦点处能量分布情况(图4)。 从图中我们可以看出,实际的聚焦情况与我们分析系统分析出的菲涅尔透镜焦点情况基本完全符合。下图为焦点处光场分布的立体图。 五、总结 光电子学是光学和电学相结合并加以融合的技术领域,相应的实验课在学习光电子学过程中非常重要。本文根据光电子学与光电器件实验课程的特点以及学生在实验过程中所面临的问题,在教学过程中引入菲涅尔理论的应用,设计匹配实验项目的光场分析系统,本文合理采用计算机软件应用作为教学手段,提高授课质量,增加课程设计性实验环节,将实验教学与科研培训相结合,引导学生发现并解决问题。 光电子论文:光电子产业发展动态研究 摘要:为了能够使得光电子产业不断的发展壮大,积极有效的创新是至关重要的。现如今中国的综合能力是在不断进步,但是在发展创新的投入方面还是存在很大的不足。为了提高我国的国民经济能力,为了不断提高广大人们群众的生活水平,我国必须加大光电子产业的投入力度,无论是从经济上还是物质上都要给予积极的支持。在企业发展创新的过程中,企业要借鉴国内外先进的创新成功案例,获得大量宝贵经验,同时要认真分析失败的案例,从中汲取失败的教训。从而制定出适合本企业的创新计划以及创新策略。只有在光电子企业不断创新发展的基础上,我国的经济才会有更加快速的发展,才能持续提高我国的综合国力,才能不断提升我国在国际上的地位。 关键词:光电子产业;发展动态 引言:光电子技术近些年来在信息、能源、航空和环境科学中得到了大量的发展和应用。文章对比了国内外光电子发展的现状及概括了光电子技术在一些重要领域中的应用,并总结了光电子技术的未来发展趋势。 1、光电子产业的概述 在传统的光学技术的基础上,再结合不断创新的现代的光电子科学,形成了一门新的技术-光电子技术。现光电子技术包括很多领域,如通讯、照明以及显示等行业。其中信息光电子技术以及能量光电子技术共同构成了光电子技术。与高技术产业相同,光电子产业具有以下特点:较短的产品和技术周期;较高的收益、风险以及投资;较高的战略地位以及较高的知识密集度。同时,和其他高技术产业相区别,其有着自身的特点:部队和老百姓都可以使用;满足传统技术创新升级的需求;具有很高的产品嵌入水平;应用范围很广的优秀技术以及结合了很多科学技术等。因为光电子产业的特点以及优势,在很多发达国家都致力于大力发展光电子产业。在最近10年的时间里,光电子产业不断发展壮大。因为光电子产业很早就在中国创建,所以现在在这个领域培养了很多人才,而且也取得很多进展和科技成果。现如今,在中国的诸多部门以及地区都创建了很多科学研究机构,同时创办了大量的科技刊物。与此同时,光电子产业还在不断发展创新,在极大程度上促进了我国国民经济以及国防现代化的发展进步。 2、光电子技术的发展现状 2.1国外光电子技术的发展 光电子技术主要包括信息光电子、能量光电子、消费光电子、军事光电子、软件与网络、光计算机等几个方面。就目前发展程度而言,光电子技术比传统微电子技术具有更高的优越性能和更广阔的应用空间。 2.1.1随着“地球村”的发展,更快捷、更紧密的通讯使人类更为便捷地进行实时通讯和联络,因此,在信息产业方面具有非常大的发展空间和应用规模。而信息产业的基础即是大容量的光纤通讯网络,光纤已经成为通讯网络的重要传输介质。所以,基于光纤通讯技术的各种新技术日新月异。 2.1.2随着互联网时代的继续高速发展,人们对通讯的带宽要求越来越高,希望信息传输的速度高、时间短。为了满足互联网信息传输的需求,科学家们发展了以提高单独光纤的信息运载量来满足这个需求。主要的方法是通过利用波分复用技术,即通过增加光纤内光的路数,可以增加信息的传输量。 目前,光电子技术发展比较领先的区域主要有三个地方,北美、欧洲和日本。其中,美国已经将光电子技术列为国家二十一世纪的战略发展重点之一,已经开展了大量的研究工作。欧洲以德国为首的发达国家也在上个世纪就对光电子技术进行了研究,目前在光电子技术方面也积累了大量的技术基础。亚洲主要以日本和澳大利亚为主,但近些年来韩国和中国台湾地区在光电子技术方面发展迅猛,已经在国际市场上占有一席之地。这些发展区域在光电子技术发展过程中,相互竞争又相互补充,各自发展的重点也有所区别。 2.2国内光电子技术的发展 相对于其他的半导体、电子等领域,我国在光电子技术领域与国际先进水平的差距相对较小。这主要得益于我国在国家层面上对于光电子产业的大力支持。目前我国在很多的光电子领域得到了迅速的发展,已经和国际先进水平的国家和地区可以并驾齐驱。比如一些较为典型的光电子器件如探测器、光收发模块等已经具有较高的技术水平,也在国内占有较大的市场份额,同时也可以和国外相关公司的产品进行有力的竞争。 目前国内在光电子技术发展较为领先的地区主要有以下几个地方:京津地区、长三角地区、珠三角地区和华中地区。京津地区主要以北京的高校、研究所为主,包括一些企业在内(如大恒光电子),在半导体激光器、光学仪器方面有着较高的研究和生产水平。长三角地区主要以上海和苏南地区为主的企业为主,在光学显示器件、光学存储器件方面形成了相应的产业链。珠三角地区主要以广州为主的大量光电子企业,形成了相应的光学器件产业链。华中地区主要以武汉光谷为主的众多企业,形成了光通信、激光加工等方面较为完善的产业集群。 3、光电子技术的应用领域 随着光电子技术迅速发展,在越来越多的领域开始有了更为广泛的应用。尤其是光电子技术是牵涉了材料、微机电、电子、系统集成和微加工等方面的新技术,使它能应用的各个领域中去。 3.1信息领域。随着人们对现代信息领域的高容量和高速度的需求,需要比传统电子更为快捷的光子进行信息传输和存储。由于光子本身具有的优势,可以大大提高信息的传输速度,因此光电子在信息领域中具有巨大的应用潜力。 3.2能源领域。21世纪以来,随着各国工业水平的提高,对能源的需要也越来越大,因此,人类开始进入了能源相对较为短缺的时期。如何发展较为高效、清洁的能源也是世界各国争相研究的重点,其中太阳能光伏产业是较有潜力的一种新能源。而利用光电子技术可以为光伏发电提供较高的转换效率,具有广阔的前景。 3.3汽车领域。光电子技术在汽车领域中的应用主要体现在汽车制造业中,利用高功率的激光切割器,对汽车的材料进行高精度的加工,可以大大提高其加工精度和效率。 3.4环境领域。随着人们生活的提高,人们对环境的要求越来越高。光电子技术可以制备出具有较高精度的传感器,可以精确测量在空气和水中的污染物浓度,从而进行有效的防护和治理。 3.5军事领域。光电子技术在军事领域中也具有巨大的应用潜力。一方面激光制导武器是目前发达国家进行大量研究的先进武器;另一方面,以图像传感器为主的单兵作战武器也是世界各国发展的重点。 结语:光电子技术是一门新兴的交叉学科,涵盖了物理、电子、材料等领域的基础和应用内容,是21世纪最有前途的新技术之一,可以广泛应用在信息、能源、汽车、军事等领域。随着未来光电子技术的进一步发展,高速大容量的全光网络和激光医疗是其将来具有巨大发展前景的应用领域。 光电子论文:论毛刷在光电子玻璃清洗技术中的应用 摘 要:毛刷在光电子玻璃清洗技术中是用来清洗玻璃表面的颗粒的,毛刷的材质、旋转速度、旋转方向、压入量以及所用的清洗介质等对毛刷清洗工艺起关键的作用。 关键词:压入量;颗粒;旋转方向;转速;清洗剂 1 毛刷概述 用途和原理:清洗用毛刷是用来去除LCD玻璃表面异物,工作原理是通过毛刷与玻璃之间的摩擦力以及水的冲刷力,来去除大于0.5 μm的异物,在光电子玻璃清洗工艺中盘刷和滚刷是最常见的方式。 2 毛刷的种类 在光电子玻璃清洗中一般用两种毛刷,一种为盘刷,一种为滚刷。两种毛刷的优缺点见表1。 3 毛刷的材质与清洗效果的影响 毛刷的材质与清洗效果的影响见表2。 4 毛刷在光电子玻璃清洗工艺中的应用 4.1 盘刷在光电子玻璃清洗中的应用 ①盘刷是可以用来清洗玻璃表面8~10 μm以上的颗粒,介质一般采用10~18 MΩ的纯水和清洗剂(一般情况下使用碱溶液)的混合物,PH值一般控制在12~14之间。介质的温度一般控制在40 ℃~80 ℃。介质具体参数可根据不用的生产工艺进行适当的调整。 ②在盘刷的与玻璃接触的部位需要有喷淋水润滑,喷淋水对玻璃的清洗效果和盘刷的寿命有较大的影响。喷淋水的压力一般控制在0.2~0.5 MPa(压力的选择和玻璃的大小及玻璃的厚度有关系,当玻璃较小且较厚时应选择较大压力,当玻璃较大且较薄时应选择较小的压力),喷淋水到玻璃之间应该有重叠,便于喷淋水在均匀的喷在玻璃上,如图1所示。 ③盘刷的压入玻璃的深度(简称为压入量)在清洗工艺中是一个非常重要的参数,压入量太大不仅容易损坏玻璃还会损坏盘刷的寿命,压入量太小对玻璃的清洗效果不好,不利于清洗玻璃表面的脏污及颗粒。在玻璃清洗工艺中,压入量一般控制在0.5~5 mm之间(压入量的选择和玻璃的规格、厚度、清洗机的各个工艺参数有关系,对于压入量应根据玻璃的种类做出适当的调整)。在玻璃清洗工艺中,盘刷的压入量是一个非常难调整的参数,如果调整不好就会给清洗工艺造成负面的影响,甚至会造成玻璃表面的损伤或造成玻璃在传送过程中行走的不稳定,从而使玻璃破片或者碎片。 ④在盘刷清洗工艺中,盘刷的转速也是非常重要的,原则上是转速越高清洗效果越好,但转速越快会对玻璃的行走速度造成较大的误差,严重时会造成玻璃停止不动的现象。为了保证玻璃的正常传送,盘刷的转速一般控制在200~400 rpm。如果在不影响玻璃行走的状况下可以通过适当的调整盘刷的转速来提高清洗效果。 ⑤在盘刷清洗的工艺过程中,由于多组盘刷的转动会造成玻璃在传送过程中受力不均匀,从而非常容易走偏,需要有导向装置(不同的清洗设备中有不同的导向装置,导向装置可以根据设备本身的机构设计,在保证玻璃能顺利传送的前提下导向装置结构越简单越好),以免造成玻璃在输送过程中出现蛇形曲线的状况,从而造成撞片等严重的问题。 ⑥一般情况下,为了使玻璃清洗效果较好,在有盘刷清洗的清洗机中需要清洗剂(一般情况下清洗剂是一种强碱介质,不仅有利于清洗效果还起到润滑剂的作用),所以当玻璃从其他的清洗设备进入盘刷清洗设备时需要有专门的装置(这种装置需要能把玻璃表面上的水去除掉,一般情况下此装置能吹出洁净空气,通过洁净空气把玻璃表面上的水去除,当然根据对玻璃不同的品质要求,洁净空气的清洁度要求也不同)去除玻璃表面的水来维持盘刷清洗设备中清洗剂的浓度,当玻璃从盘刷清洗设备输出到其他清洗设备时同样需要有专门的装置去除玻璃表面的清洗剂。 ⑦盘刷材质的直径也是玻璃清洗工艺一项比较重要的参数,其直径不能太小,直径太小会使整个盘刷有效部位太软不利于清洗效果;其直经也不能太大,直径太大会造成玻璃表面清洗不均匀同样对清洗效果不利。盘刷材质直径在0.05~0.2 mm之间对玻璃清洗效果最好。 ⑧在盘刷清洗工艺中由于有压入量的要求,在盘刷清洗设备的传送滚轮上需要增加一定的材料来防止玻璃在传送过程中因受力较大造成的擦划伤,在目前的玻璃清洗工艺中这种材料一般采用氟橡胶或者对玻璃不造成擦划伤的硬质毛刷来实现。 4.2 滚刷在光电子玻璃清洗中的应用 ①滚刷是清玻璃清洗工艺中除去中等颗粒一种最常见的方式,可以用来清洗玻璃表面4~5 μm以上的颗粒,介质一般采用10~18 MΩ的纯水(根据不同的生产工艺也可以采用10~18 MΩ的纯水加清洗剂作为介质),温度一般控制在40 ℃~60 ℃。 ②在滚刷清洗工艺中,滚刷的旋转方向对清洗效果有很大的影响。一般情况下,第一组滚刷的旋转方向一般是顺着玻璃的行走方向,最后一组滚刷的旋转方向是逆着玻璃的行走方向的,如图2所示。经过某多次验证,滚刷的这种旋转方向对玻璃在滚刷清洗设备中行走是最顺利的,同时对玻璃表面的清洗效果是最理想的。 ③在滚刷清洗工艺中压入量也是非常重要的参数,和盘刷一样,如果压入量太大会造成玻璃在传送过程中的行走不顺,造成玻璃擦划伤的概率就较大,甚至发生撞片、叠片的状况。如果压入量太小,就达不到预期的清洗效果。滚刷的压入量一般为0.5~5 mm之间,具体数值可以根据实际生产效果进行适当的调整。 ④在滚刷清洗工艺中,喷淋水也是不可缺少的条件,并且对喷淋水的方向也是有要求的。如图3所示的喷水方向对玻璃清洗效果最好。喷淋水的压力要求和盘刷清洗工艺中的要求相同为0.2~0.5 MPa。 图3喷向滚刷的喷淋水最主要作用是起润滑和清洗介质作用,逆着滚刷的喷淋水主要用来冲洗清洗过后玻璃上的脏污。 ⑤在滚刷清洗工艺中,原则是滚刷得转速越高清洗效果越好,但同样存在着,滚刷转速过高带来生产的不稳定。在正常的生产过程中滚刷的转速一般控制在400~2 000 rpm,同样在不影响生产工艺的前提下,滚刷的转速越高对清洗效果越好。 ⑥滚刷材质的直径也是玻璃清洗工艺一项比较重要的参数,和盘刷一样滚刷直径在0.05~0.2 mm之间对玻璃清洗效果最好。 ⑦相对为盘刷清洗工艺,在滚刷清洗工艺中,玻璃的行走方向比较容易控制,如果对玻璃行走的过程要求不是太精密,可以不加导向装置,如果对玻璃行走过程要求精度较高应加上导向装置。 ⑧在滚刷清洗工艺中,传送滚轮上同样需要安装氟橡胶或者对玻璃不造成擦划伤的硬质毛刷来避免造成对玻璃的擦划伤。 4.3 其它种类毛刷在光电子玻璃中的应用 ①除了盘刷和滚刷外,海绵轴在光电子玻璃清洗工艺中的应用也比较广泛,海绵轴除了自身清洗效果不好之外,其具体参数可以参照滚刷的介绍。 ②近年来,HPVC软质高分子聚氯乙烯滚轴在光电子玻璃中也有了一定得应用,作为新型的一种毛刷也在被越来越多的厂家所认可。 毛刷在光电子玻璃清洗工艺中是非常重要的一环,对玻璃有着显著的清洗效果,目前绝大多数光电子玻璃生产厂家的玻璃清洗工艺都用到了毛刷清洗工艺。随着市场的需求,作为一种消耗品,毛刷的质量和寿命等自身参数也有了越来越高的要求。 5 结 语 毛刷在光电子玻璃清洗工艺应用中主要用来清洗玻璃表面4 μm以上的颗粒,在清洗过程中,各个参数都非常重要,以上所谈的参数选择是在实践中总结出来的,希望能给大家一些帮助。 光电子论文:武汉市光电子产业发展战略研究 作者简介:谭昊,湖北巴东人,2011年毕业于中南民族大学金融系,现就读于中南民族大学经济学院中国少数民族硕士专业。 摘要:21世纪是信息经济时代,信息产业将成为支柱产业。而信息产业的发展却与光电子技术的发展有着紧密的联系。光电子产业将为21世纪最具魅力的朝阳产业。武汉东湖高新技术区作为部级光电子产业基地,聚集了一批有自主创新能力的光电子企业,具有较强的竞争实力,对国的光电子产业乃至信息产业的发展有的举足轻重的地位。因此,加强对武汉光电子产业发展战略研究,对我国光电子产业的发展壮大有着至关重要的意义。 关键词:光电子产业;突出问题;发展战略 一、光电子产业概况 光电子产业是以硅为基础原材料、以红外线、激光光电子技术为支撑的,包括能源光电子、信息光电子、消费光电子、光储存、光通信与网络等电子技术产业,光电子产业在各个方面具有微电子无法比拟的优势以及更为广阔的发展前景和市场潜力。 我国光电子产业整体上水平低下、发展不足,从生产规模这一项来看,我国的光电子产业占国际市场的份额很低,但是我国的其他粗放型产业占国际市场市场份额超过百分之二十。但是,光电子产业在我国有巨大的市场,发展潜力充足。近十年,我国光电子产业产值平均年增速达到20%,截止2012年,我国光电子产业市场需求接近700亿美元。 武汉东湖高新区是“国家光电子产业基地”,是我国发展环境最有利、发展潜力最大的光电子产业基地。武汉建设一系列光电子产业基础设施,增加了武汉光电子的承载能力。武汉光谷不仅拥有众多的国家光电实验室,而且随着信息产业的不断发展壮大,以企业为代表的经济体越发注重知识创新,竞争力不断增强。越来越多的技术中心在武汉光谷“安家”。以光谷为中心坐落着以华中科技大学、武汉大学、武汉理工大学为代表的多个高等学府,他们为武汉光电子产业源源不断输送大批高端人才,这也是其他地区光电子产业无法比拟的优势所在。 2012年10月底,武汉东湖高新技术开发区出台了光电子产业发展新政策,推动着武汉光谷光电子产业的继续腾飞。光谷已发展成为武汉光电子产业优秀地区和国际竞争的典范。 二、武汉光电子产业存在的问题及其原因 (一)产品结构不合理 投资类产品比例过大时武汉光电子产业的重要特点,相反地消费类光电子产业十分薄弱。比如,武汉光电子产品中光纤光缆等投资类产品的生产规模最大,致使投资类产品的比例占总产品比例达到七成。由于技术落后,生产原料必须从国外进口,产品的市场总量需求趋于过剩,造成光电子产品价格不合理,发展模式落后,跨越式发展的空间不大。这主要是由两反面造成的,一方面是受市场波动影响较大,投资产品受市场波动影响较小,大量生产投资型产品是又市场决定的;另一方面是光电子产业链短。基础类产品主要是生产制造光纤光缆等投资类产品,对其他制造业的商品需求不够,造成光电子产业的发展不能带动上游产业和其他制造业的发展的困境。 (二)投入不够,资金来源渠道少,投资重点不突出 武汉光电子产业虽然得到国家的大力扶植,但是给予的资金支持并不足以让武汉光电子产业得到充分的发展。武汉光电子产业吸引外资不足,也导致了其资金来源不足,渠道不畅等问题。在投资方面,没有突出重点,没有形成足以带动整个武汉光电子产业的龙头企业。同时,武汉光电子产业还存在体制不健全,缺乏产权交易市场和完善的顶尖技术项目的问题。武汉市光电子产业得到的国家资金投入量与光电子发达国家的基金投入量相比实在是微不足道。 (三)优秀竞争力不足 优秀竞争力是一个企业赖以生存的基础。强大的优秀竞争力短期内是由企业产品和服务的质量决定的,长期来看,科技创新能力是一个企业优秀竞争力的关键所在。优秀竞争力是企业综合实力的具体体现、是企业赢得市场竞争、能否长期健康发展的根本因素。优秀竞争力是武汉光电子产业持续发展的保障。虽然国家对于武汉光电子产业的发展做出大量的政策和资金支持,但是武汉光电子产业优秀竞争力不足时不争的事实。在各国各个光电子产业基地竞争力综合评估中,武汉光电子产业的三个优秀竞争力指标都处于中下游水平。科技创新不足是武汉光电子产业优秀竞争力不足的根本原因。 三、武汉光电子产业发展战略相关建议 (一)加快产品结构调整是未来光电子企业生产活动中的重要工作 近年来,由于投资类产品和消费类产品比例失调,武汉光电子企业面临生产上的严峻挑战,特别是一些生产技术相对简单的低档产品。这些产品往往利润不高,使光电子企业效益低下,发展履步维艰。而一些技术难度大、回报率高的产品又只能靠进口国外企业。这种恶寻循环使我国光电子产业不能健康快速发展。因此企业应同科研单位合作,加大技术创新的力度,深入了解市场需求,以生产适销对路的产品,使我国光电子产业的产品结构不断趋于合理化。武汉光电子企业往往集中度过低,不能形成产业集群效应。 (二)调整投资结构,优化资金投向 武汉光电子企业要持续发展,做到真正服务于光电子,仅靠有限的政府投入是不够的。 在资金有保障的情况下,还要考虑到资金怎么用的问题做好资金的协调安排,统筹规划,提高资金的利用效率做好资金的协调分配,扩大武汉光电子产业企业的资金来源,长效的资金投入制度还有待政府作为真正的投资主体,从国家财政上给予必要的支持。要充分发挥现有地方政策性投融资的作用,充分发挥现有地方政策性投资机构的作用,很重要的一个方面是增加政策性资金来源。加大引进外资力度,引导外资重点投向光电子工业重点发展的领域、重点项目和重点产品的开发与生产。优化资金结构促进光电子工业发展,以营造良好的研究开发环境和商业环境为重点,为国内外投资者创造高效的行政服务、优越的投资环境和便利的交通条件,以此吸引更多的国外投资商来武汉投资。 (三)加大科研投入,保护知识产权 一是鼓励企业拿出更多资金投入到科技创新和知识产权的保护,二是大幅提高政府财政预算,为企业的科技创新和知识产权的保护保驾护航。同时,要大力推进产学研联合,多方协作,充分利用武汉优越的大学资源;组合科研小组重点攻关,尽最大努力解决和突破关键专有技术难题,因时因地制宜地建设专门进行科研的研发中心,提升企业的自主创新能力。知识产权制度已经成为国家发展战略的重要组成部分,是经济发展的重要保证,是科技支撑的关键环节。国家必须重视知识创新,要建立一个有法可依的知识创新激励机制,从根本上保障知识创新者的权益,反不正当竞争法等市场激励机制建设,建立健全有关打击侵犯专利等危害知识产权的行为。确保科技创新活动和知识产权保护沿着健康轨道发展。 作为我国最重要的光电子信息产业基地之一的武汉光谷,具有明显的区位优势、技术优势以及产业优势。它是武汉光电子产业发展的基集中体现。在武汉建立中国光电子产业基地,大力发展武汉光电子产业将对我国光电子产业的发展,推动产业结构调整和经济增长方式的转变,进而带动我国光电子信息技术的进步,都具有深远的战略意义和历史意义。(作者单位:中南民族大学经济学院) 光电子论文:应用技术型本科院校光电子技术课程教学改革 摘 要 本文根据应用技术型本科院校的特点及培养目标,从与企业合作编写教材、课程的设计偏重实验、运用现代化教学手段及采用合理的教学评价体系等方面,对光电子技术课程的教学进行了改革与探索。 关键词 应用技术型 光电子技术 教学改革 为了使大学生的培养更好地面向社会,贴近市场、更好地满足社会经济发展的需要。教育部等六部委提出了《现代职业教育体系建设规划(2014-2020年)》,鼓励举办应用技术型高校,将其建设成直接服务区域经济社会发展,以举办本科职业教育为重点,融职业教育、高等教育和继续教育于一体的新型大学。在上述《规划》的指导下,欲推动一批本科高校转型,而宁波工程学院恰是2000年以后转型成立的服务地方经济发展的本科院校,响应转型号召义不容辞。但对于应用技术型大学培养没有现成的经验和轨道可循,只能在借鉴别国同类院校办学成果和积累的经验的基础上探索。“光电子技术”是我校电子科学与技术专业光电子方向的一门专业优秀课。其教学任务不仅要传授给学生扎实的光电子技术的专业基础知识,为后续相关课程的学习打下坚实的基础,更为重要的是通过完善的理论和实践教学体系培养和提高学生的工程素质,为毕业后从事光电子方面的相关岗位做准备。本文就光电子技术课程针对应用技术型人才的培养模式提出几点见解。 1 应用技术型本科院校光电子技术课程培养目标 随着我国工业技术的发展和产业结构的转型升级及由此引起的劳动力市场变化,社会大环境对高层次应用型人才的需求更加迫切。由此,作为电子科学与技术专业优秀课程的光电子技术课程的培养目标与传统偏学术型定位的课程培养目标存在根本性区别,而应以学生就业岗位需求为导向确立培养目标。培养的学生既要具有扎实的理论基础,更具有较强的动手能力,使学生毕业后在相应的工作岗位能够具有光电产品生产制造、装配、检测、设备操作与维护、技术服务、生产管理等方面的应用才能。经过相关企业大量调研和人才需求分析,笔者认为应用技术型本科院校光电子技术课程的具体目标是以培养从事光电子方向系统设计与集成的应用技术人才为主,注重提高学生光子器件的开发能力,强调学生的综合应用能力,能够理解跨行业的知识融会贯通。 2 目前转型类高校光电子技术课程教学中存在的问题 (1)教材少,内容陈旧,不能与时俱进。我校于2005年由原来的专科学校升格为本科院校,属于地方本科院校。学生使用的教材几乎都是由学术型大学的专家教授编写出来的。这些教材偏重理论,对于培养应用型人才,服务地方经济的宗旨不太匹配。教材更新速度慢,与企业实际情况相距甚远。同时,由于课程内容侧重理论,学生学习起来感到枯燥无味。 (2)授课内容偏重理论,轻实践。光电子技术是光子技术与电子技术相结合而形成的一门新兴的综合性交叉学科,主要研究光与物质中的电子相互作用及其能量相互转换的相关技术。它包含了激光原理与控制、光电显示、光存储、光辐射的调制及探测等方面的知识,讨论光纤传感器原理,相干测量及激光的各种应用等。当前地方本科高校的培养体系和模式基本都是按照传统的理论人才培养模式构建,在转向应用技术型本科高校的过程中培养内容和课程体系受到传统惯性的影响,理论教学依然占有绝对的比重。这与培养学生具有相应的应用技能相悖。光电子技术本是一门应用性很强的课程,通过该课程的学习应该使学生具备应用所学知识解决实际问题的能力。完备系统的理论知识固然重要,但新颖的实践教学环节的设计更能使学生提高学习兴趣和对实际问题的分析和解决能力。 (3)课程内容较多,课时偏少。光电子技术是电子科学与技术专业的重要组成部分,是21世纪先进科学技术之一,在现代社会中起着举足轻重的作用,他的发展对国民经济及国防建设有着巨大的推动作用。但光电子技术作为专业的主干课程,内容较多,涉及的范围广,而课时量大多在48~64课时之间,有的还包括16课时的课内实验。在少课时的情况下,如何完成内容的讲解,同时在理论学习和实践的过程中提高学生的应用技能成为必须考虑的问题。 (4)评价体系单一。目前大多数高校光电子技术课程的考核方式是教师根据学生的出勤和期末试卷给出课程成绩;出勤占20%,期末试卷占到80%。基本一张试卷决定学习的好坏,偏离课程学习初衷,忽略学生是否能运用科学的方法将所学的理论运用到实践中去发现问题,探究和解决问题,生成新的知识。 3 应用型本科院校光电子技术课程改革措施 3.1 以岗位需求为导向自编教材,及时更新 依据当今科技的发展,企业技术不断革新,通过到光电子方向相关的本地企业光圣科技、奇美电子、首佳液晶、璨宇光电、菱茂光电等进行大量的调研,了解企业对人才具体需求确定课程培养目标。整合课程内容:增加LED显示材料和液晶显示的驱动,删除了阴极摄像管显示和光辐射的电磁场理论。同时增大了液晶显示板的设计,组装和调试等内容。根据行业和企业的实际需求自编教材,且与企业合作共同编写。该教材适合学生更快地进入工作状态,熟悉工业运作,也可作为企业提高自已员工水平的参考资料。 3.2 增加实践学时的比重,提高学生应用技能的培养 应用型本科院校定位后,我院对原有的光电子技术实验室进行了升级改造。一方面增加了设计型实验的比例,同时去掉了验证性实验。因设计性实验能从多角度、多方位、多层次、多途径训练学生提出问题、分析问题和解决问题的能力,是培养学生应用技能的重要手段。另一方面,根据课程培养目标,与大恒光电及天津拓扑合作共同开发了实验项目。具体内容如表1所示: 表1 实验类型、实验项目及所占比例 3.3 采用课程内容分层、开展课堂讨论及利用现代化的网络平台等多种教学方法 应用技术型本科院校在传授学生系统的理论知识的同时,更重要的是培养学生运用知识的技能。传统的光电子技术课程教学方式已不能适应新时期应用技术型大学生培养的需要。而教育体制改革又要求降低教学的学时数,给学生更加宽松的时间培养综合素质,而技能的培养又需要大量课时。解决教学课时少与应用能力培养之间的矛盾,成了光电子技术教学改革的一项重要任务。笔者认为,首先为了能在有限的学时内,讲解更多的内容,而且还能被学生较好地吸收,需要将教学内容作整体分析、分出层次。比如:哪些内容是重点、要点,需要学生牢固掌握;哪些内容是难点,需要慢讲,细讲;哪些内容属于扩大知识而容易理解的,可以快讲;哪些内容需要压缩甚至删减;哪些内容可以让学生自学。例如,各种显示器的工作原理和驱动方式是重点内容,需要详讲,精讲多练;激光器的清洗,雕刻等应用内容简单,学生可以自学。其次可以针对难点的内容开展课堂讨论,在活跃的课堂气氛下,加深对知识的理解。最后利用现代化的教学和沟通工具,为学生建立一个交流平台,这个平台应用的技术可以由教师自己选择,如BBS、微信、QQ、电子邮箱、社区等,然后教师将认为有用的资料分享到这个平台,并对学生提出的问题进行解答,这样可以达到一个教学相长的效果。 3.4 采用多元化的评价体系 教学评价方面,采用多种考核方式并举,多角度考查学生对知识的掌握程度。目的是淡化考核结果,避免学生机械地背诵书本知识应付考试,注重学习效果和过程,提高学生自学能力,培养学生良好的学习态度和习惯。如根据光电子技术的课程特点,笔者对原有的考核方式进行了适当的调整,偏重实践教学的权重,同时,注重平时课堂表现、学习态度和成效,在期末考试中采取开、闭卷相结合的方式(如表2所示)。 光电子论文:“光电子技术”课程中诱导式教学方法的创新探索 【摘 要】光电子产业作为21世纪具有代表性的主导产业之一,对当今世界科技发展起到巨大驱动力的作用。而《光电子技术》则是电子信息科学类专业的基础学科,本文从分析该课程在本科教学阶段的现状及存在的问题出发,通过剖析学生学习的状态及《光电子技术》在教学模式中存在的问题,把科学研究引入课堂,采用诱导式教学方法和多元化的考核评价标准,对《光电子技术》的教学模式进行创新性探索。实践表明这些教学探索极大程度的调动学生的学习热情,提高了《光电子技术》的教学效果。 【关键词】光电子技术;教学方法;诱导式教学 0 引言 随着国家信息化建设的逐步深入,我国采取了一系列积极、稳妥、有效的措施促进电子信息技术产业高速、持续、健康的发展。从2002年开始国家计委组织实施光电产业化专项计划,光电专项产业化目标[1]是:(1)根据我国在光电子研究开发方面所具有的技术优势和资源特点,重点支持一批技术水平高、市场前景好的光电产品,实现产业技术升级,并尽快形成规模生产。(2)“十五”期间初步形成具有一定自有知识产权和产业优势的光电产业体系。通过对我国已有技术和资源优势并在国际市场有竞争力的光电子产品的重点支持,力争在“十五”期间使国内光电产业能够满足国内各行业的需要,并进入国际市场。(3)通过技术创新和项目建设的带动,扶持光电产业基地的形成。光电信息技术产业的迅速发展,使得具有光电信息技术知识背景的从业人员的需求逐年增加。作为培养专业人才的摇篮,近年来,很多高校相继开设了光电信息工程专业。它以培养可从事光学工程、光通信、图象与信息处理等技术领域的科学研究及相关领域的产品设计与制造、开发及应用等工作的应用型人才为目的。 而《光电子技术》作为光电信息工程专业的一门专业基础课,从了解光电子技术的发展和应用开始,通过学习光学基础知识,以光学系统的源、传输通道、信息加载、探测、信号处理、显示和存储为主线,引导学生系统、全面的学习光电子技术。通过本课程的学习应使学生对光电子技术中的基本概念、基本技术和基本器件有比较全面、系统的认识,培养学生分析和解决工程技术问题的能力,为进一步学习相关专业课打下基础。 本文从分析《光电子技术》课程在本科教学阶段的现状及存在的问题出发,通过剖析学生学习的状态及《光电子技术》在教学模式中存在的问题,把书本上的内容与当前光电信息产业的发展现状相结合,采用诱导式教学把科学研究引入课堂,对《光电子技术》的教学思路进行创新性探索。实践表明这些教学探测极大程度的调动学生的学习热情,提高了《光电子技术》的教学效果。 1 《光电子技术》的教学现状及问题 就《光电子技术》这门课程而言,由于教学内容的逻辑推导内容较多,要求以大学数学为基础,具备物理学,材料学,电路电子等多学科的知识和理论体系,导致部分学生对其缺乏兴趣,进而 影响到教学的效果。 尽管近年来,随着的电子设备走进课堂,授课方法也日趋多样,如、“现代化多媒体与传统板书”相结合的教学方法、“图片演示与实物展示”相结合的教学方法、“课堂讲授与小组讨论”相结合的教学方法等[2]。对传统意义上的教学模式进行了改革,如,讲解到激光原理与技术这一章节的时候,在课件中放上激光器以及激光光束的图片,把文字描述的内容以实实在在的实物图片展现在学生的眼前,加深了学生对知识点的理解和接受。这些教育教学方法的改革在很长的一段时间的确取得了很好的教学效果。 然而,随着的物联网技术的发展,现在的大学生可以从互联网上获取海量信息,仅仅是一副图,一个装置器件已经无法引起学生过多的关注。那么,如何吸引到学生的注意力,激发学生的学习兴趣,把《光电子技术基础》这门光电信息工程专业基础课讲解的生动,打开学生通往光电子技术领域的大门,为进一步学习相关专业课打下基础是我们亟需解决的问题。 2 诱导式教学方法 传统意义上的诱导式教学方法早在20世纪80年代被提出,其理论依据出自《论语-述而》:“不愤不启,不悱不发,举一隅不以三隅反,则不复也。”意思是只有当学生百思而不得其解时,教师才可以有选择的启发他,当学生心里明白但不知如何表达时再去开导他,如果学生不能举一反三,就先不要往下进行了。因而诱导式教学应当是“启发”和“引导”相结合,通过“启发”和“引导”学生,使得学生在有限的课堂教学时间内做到触类旁通,提高教学效率。 而大学教育赋予了“诱导式教学”新的含义,除具有传统意义上的诱导式教学的思想以外,还包含了用发展的眼光看待书本上的知识体系,把科学研究、最新的科技发明、科技产品引入课堂。就《光电子技术基础》这门课程而言,可以从光电产业的最新科研成果中提炼出与课本知识点相关联的的内容,通过光电产业的新发明,新应用吸引学生的注意力,在讲解这些发明或应用的过程中传授教学内容,激发学生的学习《光电子技术》的兴趣。以《光电子技术》[3]中“偏振――起偏――检偏”这一知识点为例,如果仅仅从书本上给出的概念出发讲解:(1)偏振指的是振动方向对于传播方向的不对称性;(2)自然光得到偏振光的过程称之为起偏,所用器件为起偏器;(3)检测某一光束是否为偏振光的过程称之为检偏,所用器件为检偏器。抑或在多媒体课件上放置光束起偏/检偏的图片,都不能起到很好的教学效果。为了吸引学生的注意力,激发学生对“光的传播”这一教课内容的兴趣和求知欲,同时扩展学生的知识面,可以从近阶段的热门话题个人全息手机(takee手机)引入,takee手机的亮点之一是可以使用户从各个角度都能感受到浮在屏幕上的全息立体3D效果,进而联系到学生身边的光电信息技术――3D电影,观众要戴上一副特制的眼镜,而这副眼镜就是一对透振方向互相垂直的偏振片,由此把重点落到“偏振”这个知识点上,让学生在一个轻松的教学氛围中不仅学到了新知识,而且知道新知识的应用领域和当前发展的现状,扩宽了学生的知识面和眼界。 因此,大学课堂中的诱导式教学方法应该:(1)培养学生具有批判性思维;(2)具有科学的想象力;(3)具备自我塑造和发展能力。在此基础上,“以点带面”提高学生的创新能力和动手实践能力。 3 多元化的考核评价标准 北京航空航天大学校长前校长曹传钧教授在本科教学上,提出“讲一、练二、考三”的教学模式。指出学生的学习效果体现在:(1)知识面的宽窄;(2)学习,实践的经历;(3)自学的能力;(4)是否具备创造性思维和创造性能力,具有独立的见解等几个方面[4]。那么单纯的一张试卷,一次考试就不能够作为学生掌握知识的依据。 而《光电子技术基础》是理论与实践相结合的一门课程,这就要求其课程的考核评价标准应该具备多元化,多样性的要求。整个课程的考试分为三部分:(1)理论部分的考核:可以采取闭卷考试了解学生对基本概念,基本理论的掌握程度,或者把基本理论深入剖析,采用开卷考试的方式,考察学生运用书本知识分析问题的能力;(2)实验部分的考核:通过实验不仅能够加深学生对知识的掌握,实验本身更是对整个章节,甚至整个课程内容的一个体现,如电光调制实验,旨在让学生掌握晶体电光调制的原理和实验方法,但是该实验从激光发射出的光波经由起偏器,电光晶体,1/4波片,检偏器之后被光电探测器接收,通过信号处理,学生可以在示波器上观察到作用到电光晶体上的调制信号曲线和光电探测器解调后的信号曲线。而这么一套设备展现出来的就是一个完整的光电系统。学生在实验的过程中可以运用光电系统的知识搭建好实验线路,确定光路信号的走向,通过示波器显示的信号曲线分析实验过程中出现的问题,思考该问题出现的原因以及采用何种解决这些问题,从而考察了学生对于光电调制内容的掌握程度,促使学生从实践中意识到理论知识的重要性,提高学生分析问题解决问题的能力;(3)课程设计部分:课程设计旨在学生根据授课内容,通过自学扩大自己的知识面,结合日常生活中使用的光电子产品,培养学生科学的想象力和创新能力。整个成绩采用百分制的标准,三部分的分值分配以60%+15%+25%的形式评判学生对《光电子技术基础》的学习掌握程度。 通过对两届学生的采用诱导式教学和多元化考核评价的教学,其实践表明这些教学探索极大程度的调动学生的学习热情,提高了学生运用所学知识分析问题,解决问题的能力,培养了学生的动手能力和创新能力,达到了《光电子技术》的教学效果。 4 结束语 光是人们最为熟悉的现象之一,从17世纪关于光的本质的两大对立学说到21世纪的信息时代,光电信息技术已经渗透到人们日常生活之中,除了光电子技术专业的学生需要深入系统地学习《光电子技术》外,微电子技术、材料、电子科学与技术等专业的学生也需要了解光电的基本概念和基础知识。探索诱导式教学方法在《光电子技术》课程的新模式和多元化的考核评价标准,把光电基本概念和基础知识与当前光电信息产业的发展现状相结合,使学生较好地掌握所学知识,把握知识点的学术前沿,为学生的进一步学习和发展打下坚实的基础。 作者简介:张艳(1983―),女,汉族,博士,安徽工程大学电气工程学院,讲师。 光电子论文:光电子专业综合训练实践教学模式初探 [摘 要] 结合学科专业特点,积极探索专业综合训练实践教学模式。基于CDIO理念推进工程技术应用型人才培养模式的构建,提升实践教学占本科教学的权重。以燕山大学信息科学与工程学院光电子专业的专业综合训练为研究对象,从专业综合训练的目的与意义出发,对现行的专业综合训练内容――反射式光纤位移传感系统和训练形式进行阐述,同时也对专业综合训练改革进行探索与尝试,旨在为相关专业本科实践教学的开展、高素质人才培养提供有益的参考。 [关键词] 光电子专业;专业综合训练;反射式光纤位移传感;实践教学 0 引言 光电子专业是以光电信息工程理论与技术为特色的信息类专业,致力于培养融合光、电、信息和计算机等学科的复合型人才。在光电信息工程专业教学中,专业综合训练作为一个必修实践环节,是加强学生工程训练的重要手段,对培养学生的创新精神和实践能力不可或缺[1]。同时,也是贯彻CDIO理念的重要方式[2]。发达国家的工科院校十分重视对学生工程实践能力的培养,如要求学生在工厂进行32个月的生产实训,几乎占整个大学学习时间的1/4;而日本明确提出:工科院校4年教育要始终围绕工程和联系工程实际进行。与发达国家相比,国内工科院校在实践教学尤其是工程实践教学方面存在明显差距,普遍存在着“课程设计简化、毕业设计软化、专业综合训练与生产实习形式化”的现象[3]。太原科技大学光信息科学与技术专业的专业实验是将专业课实验去掉,形成一个64学时的专业综合实验课[4]。高朋等人介绍了沈阳师范大学在课外开放实验与实践活动中进行专业实践模块,与专业实验课程互为补充[5]。陈顺芳等人就咸宁学院光电信息实验与实践平台的构建进行了详细的阐述[6],具体实施也是以课外开放实验的方式进行。 专业综合训练起着从课本理论知识向专业实践能力过渡的桥梁作用,轻视这一教学环节会使学生走向社会后的适应性降低及适应周期加长。因此,提高对这一教学环节重要性的认识,加大对其的投入,加强对该教学环节的建设,对保证这一教学环节有力、有序、有效地开展,具有极为重要的意义。鉴于此,本文针对光电类专业综合训练实践教学目的、内容、模式等方面进行初步探索与研究。 1 专业综合训练的目的与意义 光电子专业综合训练的目的在于,使学生掌握电子技术和光学基本理论,了解光学原理、光电检测技术及检测仪器在生产实际和科学研究中的应用情况;使学生对光源、光电探测器与传感器等方面的知识有更进一步的认识和掌握。专业综合训练是安排在大四的一项教学实践环节,是在学生学习了本专业的全部专业基础课和专业课后进行的。通过专业综合训练,拓宽学生的知识面,增加感性认识,培养学生进行调查研究、分析和解决工程实际问题的能力,为将来的工作打下坚实的基础。 2 燕山大学光电子专业综合训练内容与模式 燕山大学信息科学与工程学院光电类共有5个专业实验室、1个教学示范中心和1个光电类实践教学基地,基本上能满足7个教学班级的实践活动。专业综合训练通常是选择一些难度适中、具有较强应用背景的题目来进行仿真生产。早在2005年就设置了为期1周的专业综合实验,曾先后进行过“CCD综合实验”、“光纤F-P干涉仪”、“光纤亮度测温仪”等实验,由于学时较少,所以还是以“设计型”实验为主。随着教学改革逐年深入,实践教学日益受到关注,教育部启动了“卓越工程师教育培养计划”试点,引入了国际工程教育改革的最新成果――CDIO工程教育模式与理念,所有这些都推动了燕山大学的实践教学改革,专业综合实验学时由1周增加到2周,到2012年增加到4周。这项实践环节主要是在校内专业实验室进行,这一点有别于生产实习。 训练内容为设计制作一光纤位移传感系统,属于反射式强度调制光纤传感器,是一种非功能型光纤传感器。利用待测物理量引起光强变化,通过检测光强的变化实现对待测物理量的测量,如位移、压力、振动、表面粗糙度等。反射式光纤探头如图1所示。光纤探头A由两根光纤组成,一根用于发射光,一根用于接收反射体反射的光,R是镀膜的反射体。 系统装置的原理框图如图2所示,MCU采用宏晶公司的STC12C5A60S2。实现数控恒流源来驱动LED/LD发光,采用AVAGO公司的T-1527作为光源,探测器采用与之匹配的R-2526,反射光强经过信号处理后进行A/D转换,最后在LCD1602显示屏或者数码管上显示出来。载有光纤探头的二维位移调节架可以记录其位移,这样便可以得到位移与反射光强的关系,记录多组数据便可绘制出反射式光纤位移传感的调制特性曲线,如图3。由图3可知,不同驱动电流下的调制特性曲线都在相同位置出现极大值,当位移小于极大值时,为递增函数,称之为“前坡”,反之为“后坡”[7]。系统可工作在这两个区域中,即“前坡”工作区和“后坡”工作区。可以看出,当在“前坡”工作时,可以有较高的灵敏度;当在“后坡”工作时,可以获得较宽的动态范围。图4为系统仪器的照片。 3 专业综合训练的实施形式 专业综合训练的实施形式是保证训练成效的重要前提。图5为专业综合训练的流程图。学生在校内专业实验室进行查阅文献、设计、元器件选择、原理图绘制、PCB板的制作、光纤组件的设计与制作、焊接、硬件调试及其软件编写、文档撰写等工作[3]。 首先,领取任务书,由指导教师将训练内容与要求以书面形式发到每个学生手中。教师讲解训练内容、目的和一些具体要求。此部分既要让学生明确训练的总体目标,更要让学生有明确的阶段性小目标,让学生清楚如何查资料、应该查什么样的资料、要实现什么目标。 其次,查阅文献资料,根据任务书的要求进行电路设计、光学组件设计。以往给学生留出时间查阅文献资料,只有小部分学生能按要求完成,效果不理想。针对这一弊病,采取了分小组汇报设计方案的形式,每3人1组以PPT形式汇报本小组的设计方案,同时指导老师给出评价。该部分内容占学生成绩的一部分,从而极大地调动了学生查阅资料的积极性和效率。 再次,原理图与PCB板图的绘制,让学生熟悉专业的绘图制版软件,并熟悉电路板设计制作的流程。考虑到PCB板的制作成本、生产周期和后期调试问题,并不把学生的版图拿去工厂进行加工制作,而是在学生设计后期将已做好的PCB板及对应的版图资料一起发给学生。通过对比、改进、总结,让学生发现设计中的不足,掌握布局布线的方法与技巧。接着是电路板的焊接与调试。一方面让学生掌握各种封装形式元件的焊接工艺及技巧,另一方面更要让学生掌握硬件调试,包括电性能测试和一些简单的测试程序来评估硬件及其焊接工艺的优劣,从而让学生充分认识到调试在整个系统设计中的重要地位。 此外,给学生的光纤组件基本都是半成品,要让学生制作光纤接头。由于系统采用的是粗芯塑料光纤,加工制作的工艺要求比较低,学生在教师的指导下基本都能完成并达到要求。 软件编写,由于学生已进行过单片机课程设计,对C51单片机编程已具备一定的基础,所以这部分内容主要体现在功能实现上。要求实现既定基本功能,当然也鼓励学生进行功能拓展,充分利用MCU内部资源和硬件电路板的各个模块。经过3天的软件编写,发现大部分学生都能实现要求的基本功能,有相当一部分学生对系统进行了各种各样的扩展,效果甚至超出了老师的想象。对于一些编程能力差的学生,老师将软件功能拆分,指导其分步分块实现,尽可能地激发其编程热情,使其缩小与其他同学的差距。 系统性能综合测试,除了要求学生绘制出不同驱动电流下的反射式位移传感器的调制特性曲线外,还要求学生测量光源的P-I特性曲线等。进行系统调零、增益调节等功能测试,并评估仪器性能参数。 最后,文档撰写,以往学生容易忽视文档撰写的重要性,互相抄袭、东拼西凑现象时有发生。为了避免此类情况的发生,教师在训练之初就反复强调文档在整个系统设计中的重要性,并将文档撰写的质量作为评定成绩的一个重要依据。 4 专业综合训练模式探寻 不断探寻专业综合训练的新模式,是深化本科实践教育的需要,是培养学生实践技能、综合素质的重要保证。燕山大学信息科学与工程学院光电子工程系对专业综合训练的模式进行了初步探寻,具体包括以下几个方面。 1)在内容上选择与定位一些综合程度比较高的题目,通常以一个具体的光电产品为载体,并且该产品在行业中具有一定的代表性,与当前主流光电产品特征相近且与专业知识背景密切相关,使学生在光学、电子、机械设计和计算机应用等各方面都能得到综合锻炼。这就要求专业综合训练与前期大学本科三年所学各科课程有较好的知识点衔接,既包含如应用光学、物理光学、光电子学、光电信息检测、光辐射、光学材料、光学制造工艺、光学测试等光学类主要专业课程知识运用,也要包含如光学精密设计、光学机械CAD、数字和模拟电路及电子设计自动化工具的运用,还要覆盖微机原理与接口技术、软件基础、程序设计等计算机方面的知识运用,使学生在最大的知识范畴内得到充分的发挥和锻炼。 2)研发与设计过程满足“大过程”特征,体现在尽可能多的覆盖产品制造链上的步骤和过程,让学生对产品选型、市场定位、经济和技术可行性分析、论证、设计、仿真、加工、装配、测试检验、分析评估等环节和步骤都有感性经历和体会。 3)在实施过程中必须能够让每个学生都担当企业工人、技术员、管理员等多重角色,人人动手,充分参与生产、研发设计的每个环节。 4)开辟校内专业综合训练基地或工程训练中心。自2005年以来,分别在燕山大学特种光纤研发基地和光电类实践教学基地进行过实习与训练。 5 结束语 专业综合训练是学校实践教学的重要组成部分,是教育教学体系中一个不可缺少的重要环节。专业综合训练是培养技能型人才、实现培养目标的主要途径之一。它不仅是课程教学的总结,更是课程教学的延续。实践教学如何满足社会的需求是近几年各高等院校共同关注的焦点,探讨实践教学改革的思路,有利于推进人才培养进程。 光电子论文:电子科学与技术专业的光电子材料与器件课程教学方法研究 摘 要:该文阐述了光电子材料与器件课程在电子科学与技术专业教学中的重要地位,并根据笔者自身的教学经验,讨论了电子科学与技术专业教学中光电子材料与器件课程的理论教学和实验教学的内容、教学形式、课时安排与教材选择等。 关键词:电子科学与技术 光电子材料与器件 理论教学 实验教学 电子科学与技术(以下简称“电科”)专业是以培养具备微电子、光电子、集成电路等领域宽厚理论基础、实验能力和专业知识,能在电子科学与技术及相关领域从事各种电子材料、元器件、集成电路、电子系统、光电子系统的设计、制造、科技开发,以及科学研究、教学和生产管理工作的复合型专业人才为目标的工程专业。作为电科专业教育中重要内容的光电子技术,不仅是当代信息技术两大支柱之一,而且随着现代科学技术的发展持续焕发着生命活力。而让光电子技术保持如此强劲发展势头的主要原因之一,正是光电子材料与器件的广泛应用,例如激光器与新型光电探测器的应用的人你还。另外,诸如纳米光电材料与器件、光子晶体及相关器件、超材料及相关器件与表面等离子体激元及器件等新型光电子材料与器件的研究与应用,是目前国际上光学与光电子学研究领域的前沿热门方向。由此可见,学习光电子材料与器件的相关知识,不仅对电科学生知识体系的构建与就业方向的确定具有积极的影响,也为那些将来希望从事新型光电子材料与器件科研工作的学生,提供了坚实的理论基础与知识储备。然而,根据笔者的调研,虽然国内许多重点大学的电科专业都开设了光电子技术课程,但很少有大学专门开设光电子材料与器件这门课程。而由于光电子技术的内容多、涉及知识面广,教学课时又往往有限(一般为32或48个学时),因此在光电子技术的实际教学过程中,讲授教师往往重视光电子技术基本概念与理论知识的教学,而轻视光电子材料与器件的教学。该文从光电子材料与器件的研究内容、应用及发展等方面说明其在电科专业教育中的重要性,并结合自身光电子材料与器件课程的教学经验,研讨电科专业中光电子材料与器件的教学方法。 1 光电子材料与器件简介 光电子材料是指能产生、转换、传输、处理、存储光电子信号的材料。光电子器件是指能实现光辐射能量与信号之间转换功能或光电信号传输、处理和存储等功能的器件。自1960年美国科学家梅曼发明世界上第一台红宝石激光器以来,光电子材料与器件如雨后春笋般发展迅速。在短短的50多年里,光电子材料与器件经历了从红宝石激光器的发明,到半导体激光器、CCD器件及低损耗光纤的相继问世;从各种光无源器件、光调制器件、探测与显示器件的小规模应用到系统级集成制造实用化阶段;从大功率量子阱阵列激光器的出现再到光纤激光器、光纤放大器和光纤传感器的诞生。光电子材料与器件从未停止过发展的脚步,并正在不断深刻影响着人类社会的方方面面。在实际需求的引导下,各种新型光电子材料与器件层出不穷,性能也不断提高。尤其是近年来,随着微米及纳米级加工技术的成熟,新型的微纳光电子材料与器件的研究异常活跃。纳米光电材料、光子晶体、超材料、表面等离子体器件等领域的研究成果丰硕,为未来光电子器件的微型化、集成化发展奠定了坚实的基础。 综上所述,光电子材料与器件在当代信息产业与科学技术中具有极其重要的地位,因此,光电子材料与器件这门课程不仅应当单独作为一门课程独立教学,而且应该作为重视工程教育的电科专业的优秀课程。 2 光电子材料与器件课程教学研究 2.1 光电子材料与器件课程的教学形式、课时安排与教材选择 光电子材料与器件课程不仅包含丰富的理论知识,例如光电子材料的物理特性以及光电子器件的工作原理等,而且与实际应用结合精密,因此,本课程宜采取理论教学与实验教学相结合的教学形式。 在课时安排方面,作为电科专业的一门优秀专业课程,光电子材料与器件课程的总课时应不低于32学时(2学分),理论课学时不低于26学时,实验课不低于6学时。 另外,在教材选择方面,由于光电子材料与器件是光电子技术中的一部分内容,而目前国内关于光电子技术方向的参考书籍很多,其中亦不乏一些光电子技术课程的经典教材,例如西安电子科技大学安毓英主编的《光电子技术》[1],西安交通大学朱京平主编的《光电子技术基础》[2]等。虽然这些光电子技术参考书中或多或少都会介绍与光电子技术相关的材料与器件,但是,目前专门介绍光电子材料与器件方向的教科书却是少之又少,市面上仅有国防工业出版社2012年出版的侯宏录主编的《光电子材料与器件》[3]一书。加之,该书中所涉及的理论知识较深,基础浅薄的本科生很难驾驭。由此可见,对于光电子材料与器件这门新兴课程而言,设立统一的教材并不合适。因此,笔者建议该课程的讲授教师根据理论教学与实验教学的内容,自行编写该课程的讲义与课件。 2.2 光电子材料与器件课程的理论教学 按照电科专业的专业定位以及培养目标,光电子材料与器件课程的理论教学也应该突出“工程”内容。传统的光电子技术教学中所重视的原理、定律与规律等内容,在光电子材料与器件教学中要弱化;而传统光电子技术教学中往往被弱化乃至忽视的光电子材料与光电子器件的相关知识,要在光电子材料与器件课程教学中占主体地位。如此才能保证在有限理论课时的前提下,让学生对光电子材料与器件有一个全面的认识。 在教学内容的设置方面,由于光电子材料与器件主要应用于光电子技术之中,因此,为了便于学生的理解与知识体系的构建,笔者建议光电子材料与器件课程理论教学的章节设置按照光电子技术的章节设置进行。以笔者讲授光电子材料与器件理论课程(共26学时)为例,该理论课程共被分成了绪论(2学时)、激光原理与典型激光器(5学时)、太阳能电池(4学时)、光通信器件与材料(5学时)、光探测器件(5学时)、光电显示器件(3学时)与光存储器件(2学时)等七个章节,这七章内容基本囊括了光电子技术中光产生、光转化、光传输、光探测、光显示以及光存储等各个重要环节中最为典型的器件以及所用到的材料。另外,在每章内容的设置上,也尽可能突出“工程”内容,弱化“理论”知识。下面,笔者将详细介绍笔者在光电子材料与器件教学中各章的教学内容。 第一章绪论主要包括光电子材料与器件课程简介以及光电子技术的基本知识简介。在光电子材料与器件课程简介中,向学生介绍课程设置的目的和意义、课程的主要内容、教学与考试方式与参考资料等。通过这部分内容的介绍,让学生对本课程的意义、内容、侧重点有一定的认识。在光电子技术基础知识简介中,重点向学生介绍光电子材料与器件与光电子技术的关系,并通过对光电子技术的概念、特征、发展等方面的介绍,让学生对光电子技术以及光电子材料与器件有一个整体的认识。 第二章激光原理与激光器重点介绍几种典型激光器的材料、结构与工作特性,其主要内容包括三个部分:激光原理简述、典型激光器与激光器的应用。在激光原理简述部分,由于多数电科专业在学习光电子材料与器件课程之前已经修过激光原理等类似课程,所以该部分内容为简略介绍的内容,主要帮助学生回顾激光的特征、历史与光辐射理论等知识点。而第二部分内容典型激光器是本章内容的重中之重,在该部分内容中,将依次向学生介绍固体、气体、液体与半导体这四大类激光器中的典型激光器的结构、特征与工作特性等知识。由于发光二极管与半导体激光器结构与工作原理上的相似,在介绍完半导体激光器后,可以顺理成章地介绍发光二极管的结构与特征。另外,本章最后还简单介绍了激光器的几种常见应用。 太阳能电池虽然是光电探测器中光伏效应的一种特殊应用,但是由于它在现如今光电子技术产业以及光电子器件中的重要地位以及良好的发展趋势,该部分内容被独立成一章。在第三章太阳能电池中,主要分两小节给学生介绍,第一小节介绍当今能源与环境问题以及太阳能的开发和利用,让学生了解当今能源资源的现状以及新能源研究与应用的迫切需求,然后介绍太阳能利用的历史以及发展趋势;第二小节正式介绍太阳能电池的工作原理、结构以及特性等知识。 第四章光通信器件与材料主要介绍的是光通信系统中所用到的有源与无源光器件。本章内容共分为两小节:第一小节介绍光纤通信的基础知识,包括光纤通信的定义,光纤的结构、导光原理、发展历史,以及光纤通信系统的组成与特点。第二小节正式介绍光纤通信系统中所用到的各类光电子器件以及构成这些器件的优秀材料。在光纤通信中,最重要的器件当属光纤,所以,本节开始就着重介绍光纤的相关知识,包括它的结构、原理、分类、特征参数与传输特性。然后,又将光纤通信系统中的其它光电子器件分为有源与无源器件两类,并分别介绍了这两类光器件中的代表器件:掺铒光纤放大器与波分复用与解复用器。最后,在本章结尾还介绍了光纤通信系统中其它几种常用光器件,例如光耦合器、光衰减器、光环行器等。 第五章光探测器首先介绍了光电探测器的物理效应、性能参数、噪声;其次,按照光电探测器物理效应的不同一一介绍了几种典型的外光电效应探测器(光电管与光电倍增管)与内光电效应探测器(光电导、光电池与光电二极管)。教学的重心仍然放在对探测器结构、工作原理以及特性等方面。 第六章光显示器件重点介绍四种光显示器:阴极射线管、液晶显示器、等离子显示器与电致发光显示器。 第七章光存储器件主要介绍了现如今最常用的一种光存储系统―― 光盘系统以及其中最总要的器件光盘。 2.3 光电子材料与器件课程的实验教学 光电子材料与器件实验课程的教学要与理论教学紧密相连,并重点介绍理论课上讲解过的光电子材料与器件,实验课程的学时应不低于6学时,开设的时间最好在理论教学完成之后,以保证学生在实验前已对实验器件与实验原理有一定的了解。在实验项目的设定方面,既要保证与理论课程内容的相辅相成,又要尽量避免与其它课程实验项目的重复,造成资源的浪费。例如,许多大学的电科专业都已经将激光原理一课作为该专业的优秀专业课程,并配备了相应的激光器实验。在这种情况下,如果在光电子材料与器件实验教学中再次引入激光器的实验内容,不仅消耗了宝贵的实验时间,实验效果也会大大降低。 下面跟大家简单介绍笔者在光电子材料与器件实验教学(6学时)中的实验安排。 (1)实验内容:共包含六个实验项目,它们分别是:光控开关实验、光照度计实验、红外遥控实验、PSD位移测试实验、太阳能充电实验与光纤位移测量系统实验(每个实验1学时)。各实验中都应用到了一个或几个优秀光电子器件,这些光电子器件基本涵盖了学生在理论课程中所学到的最为重要的几类器件,例如光控开关实验应用到了光电探测器中的光敏电阻作为优秀元器件;而红外遥控实验中用到了发光二极管光源与红外探测器等光电子器件。 (2)实验要求:以往的光电子技术实验往往重视现象的观察与定性分析,但经笔者调研,这种实验方法很难最大限度激发学生的求知欲与动手能力,因此,在对原有的实验指导书进行改良后,笔者自行编写了实验的指导书,并在每个实验项目中加入了一些测量与定量分析的实验内容。例如太阳能充电实验,原来的实验指导书只是观察太阳能充电的效果,但是,在新改良的实验指导书中,要求同学测量不同光源照射下太阳能电池的输出电压与输出电流,并要求学生分析比较其差别。通过这种方式,充分调动学生的实验积极性,在具体的实验教学中也取得了很好的效果。 (3)实验方式:分组实验,共同撰写实验报告。这样,不仅提高实验效率,还能够锻炼学生的团队协作意识。 (4)考核方式:根据每位学生实验完成的情况与实验报告撰写的情况综合评分。 3 结语 光电子材料与器件在信息产业的发展与现代科学的研究中都具有举足轻重的地位。它不仅是电科专业知识体系中的重要环节,也为电科专业学生提供着良好的就业竞争力与科研基础。本文通过对电子科学与技术专业特点与光电子材料与器件课程内容的分析,讨论了光电子材料与器件在电科专业教育中的重要性,并根据笔者自身的授课经验,提出了光电子材料与器件在电科专业中的教学形式、课时安排、教材选择以及理论与实验课程内容设置的一些意见与建议。 光电子论文:光电子技术教改探索 摘 要:光电子技术课程是一门理论和实践紧密结合的重要课程。针对我院实验课程的欠缺,我们进行了此项教改工作,希望这次改革成果能给本专业老师的教和学生的学带来益处。 关键词:光电子技术 虚拟仪器LabVIEW 光电实验 教学改革 光电子技术课程是一门理论和实践相结合的一门课程。但我们学院自从2003年开设光电子技术课程以来,由于因教学条件所限,该课程主要强调理论,实践教学内容很少,到目前为止还没有专门的光电子技术实验室。这种情况下或多或少会影响到学生对本课程内容的理解和应用。可见,我们学院的光电子技术课程教学改革势在必行,特别要把实验环节的教学提到日程上来。 1 改革理论课程 1.1 教学内容改革 光电子技术课程是我们学院光信息科学与技术专业和应用物理两个学科的专业课,最初选择的教材不太合适,经过两次调整,最终选定高教出版社张铁林主编的《光电子技术》的和科学出版社朱京平主编的《光电子技术基础》两本书作为我们的指定教材。光电子课程是我院光信息和应用物理两个专业的学位课,原来把两个专业设置的课程内容是完全一样的,但由于光信息开设了激光原理,所以教改中将这部分内容从光电子技术课程中删减掉,而应用物理专业由于开设了固体物理课程所以他们的光电子技术课程中晶体部分就不再讲解。 1.2 教学方法的改革 (1)提高教师自身能力和素质。要想把这门是理论与实践高度结合的课程落到实处,该专业的教师应主动吸收社会高水平的一线工程技术人员的经验,聘请优秀技术人员参与指导综合设计和创新实践活动,以此提高自身的素质。(2)建立以学生为中心的实践教学方法。以各类创新活动激发学生参与的主动性和积极性。注意将学生课外科技活动和教学体系结合起来,在学分承认下,既激发了学生学习和实践的积极性,又使科技活动取得了很好的效果。 2 引入虚拟实验教学 光电子技术是一门理论联系实践很强的一门课程。如果单单讲授理论而没能很好的配合实验和实践教学,最后学生学习的效果可想而知。遗憾的是由于经费有限,我们学院一直没能设立专门的光电子技术实验室。即使在光学实验中有涉猎光电的实验,但也都是一些非常简单的项目。基于以上情况,我们课题组进行了光电子技术虚拟实验教学的探索。这也是本次教学改革的重点。 2.1 虚拟实验平台的选择 所谓虚拟仪器(Virtual Instrument,简称VI),即将现有的计算机主流技术与革新的灵活易用的软件和高性能模块化硬件结合在一起,建立起功能强大又灵活易变的基于计算机的测试测量与控制系统[1]。近年来,世界各国的虚拟仪器公司开发了不少虚拟仪器开发平台软件,以便使用者利用这些仪器公司提供的开发平台软件组建自己的虚拟仪器或测试系统,并编制测试软件[2]。我们选用了国际上最早和最具影响的开发软件,即NI公司的LabVIEW软件和LabWindows/CVI开发软件。LabVIEW采用图形化编程方案,是非常实用的开发软件。除了编程方式不同,LabVIEW具有所有语言的特征,因此被称为G语言,即图形化语言。它与传统高级编程语言最大的差异在于编程的方式是图形编程方式即使用这种语言编程时,基本上不写程序代码,取而代之的是流程图或框图[3]。 2.2 基于虚拟仪器LabVIEW的光电实验可行性分析 课题组已成功虚拟了光敏电阻、光电二极管、光电池、光电倍增管等光电仪器的主要特性。虽然目前还没建立一套完善的虚拟光电实验平台,还会涉及一些不同的光电实验,但所有实验所需的仪器虚拟仪器LabVIEW本身完全可以通过提供控件来实现,所涉及的关系式完全可以通过LabVIEW本身提供的函数编程来实现。可见,建立一套基于虚拟仪器LabVIEW的完善的虚拟光电实验平台是非常可行的。 2.3 虚拟仪器LabVIEW虚拟光电实验的一般步骤 (1)熟悉所选实验的原理与内容。(2)虚拟出实验所需仪器。每个实验所需仪器并不一样,这里就需要自己来虚拟,好的是LabVIEW中提供了丰富的控件。设计者可以从中选择自己所需的控件来作为实验仪器,如果LabVIEW本身所带的控件中没有合适的,那么还可以创建自定义控件来满足实验的需求。(3)设计实验操作界面。实验操作界面是用户进行实验的平台,所以设计时要尽量体现出人性化,使所设计的界面简洁、美观、实用。(4)在LabVIEW中根据需要进行编程。LabVIEW中提供了丰富的功能强大的函数。这为设计者的编程提供了很大的方便。(5)调试并优化所设计的虚拟实验平台。在完成以上四步后,接下来就要检验所设计的实验平台能否正常运作。如果存在问题,可以根据需要进行修改和优化。 3 改革考核标准 在改革教学内容、教学方法特别是引进虚拟实验的前提下,改革考核方法是顺理成章的事情。我们必须建立与教学改革先符合的健全的考核机制,采取良好灵活的考核方式。这样才能使我们这次的教改真正得到落实。考核方式可采取理论考试、实验制作、动手能力等,从多角度综合评判。同时,光电子设计竞赛选拔和该课程的教学考核结合起来,进一步激发学生的学习和创新热情。具体情况如下。 3.1 理论课的考核要求 平时考核:主要包括作业质量、回答问题、考勤等项目;半期考试:主要包括学到半期知识内容,考察基本概念和理论的掌握情况,培养学生重视平时学习的习惯;期末考核:采用闭卷考试,全方位考察所学内容。分值分配为:平时20%,期中考20%,期末考60%。 3.2 实验课的考核要求 利用虚拟实验不受时间和空间限制的优势,学生完全可以做到提前预习,这样就可以加入考核预习情况的一个环节。预习报告:考核实验前的准备工作;操作:考察学生动手能力;实验报告:考察学生对实验数据的处理情况以及对实验的新认识。具体的分值分配为:预习20%,操做50%,实验报告30%。 3.3 实践创新考核 由于我院把光电子技术课程设为光信息和应用物理两个专业的学位课程,最后满学分才准予毕业。所以课题组拟改革后把实践创新正式作为附加成绩加入考核成绩中,学生所设计的作品分部级获奖,省级获奖和校级获奖三个等级分别记学分为0.5、0.3、0.15。 4 结语 本次教改的目的是以理论有机结合实验进行的,在本科第五学期完成光电子技术课程的教学,所授内容分为六大模块,由浅入深,由简入繁,注意学科交叉,注意技术性、综合性与探索性之间的关系,知识结构合理,理论和实际紧密联系的课程。最终目的是让学生能受益于此全新的教学体系。 光电子论文:浅析武汉光电子信息产业发展的机遇与挑战 [摘要]在经济全球化、信息化时代背景下,光电子信息产业作为一个新兴的高技术产业,对我国的经济发展和国际竞争力提高起着重要的作用。武汉光电子信息产业在迅速发展的同时,也面临着机遇与挑战。发展武汉光电子信息产业必须要充分运用自身的优势资源,抓住来之不易的机遇,不断迎接新的挑战。 [关键词]武汉;光电子信息产业;机遇与挑战 1武汉光电子信息产业发展历程 自我国首先在武汉东湖高新技术开发区创建武汉・光谷以来,光电子信息产业就作为武汉的四大产业之一开始迅速发展。近几年来,东湖高新技术开发区正对武汉国家光电子信息产业基地的基础设施建设进行全力推进,形成了一批以光纤通信、移动通信为主导,激光、光电显示、消费电子、集成电路等竞相发展的产业格局,而光电子信息产业也逐渐发展为武汉市四大主导产业之一。武汉光电子信息技术及产业水平在国内渐渐占据了领先地位,在全球市场上,武汉・光谷也成为了我国在光电子信息领域中与世界强国相竞争的知名品牌。发展到2010年,武汉的光电子信息产业已成为继武汉汽车产业后,第二个资产规模过千亿的产业。到2011年,武汉光电子信息产业总收入高达1440亿元,在世界产业集群中占到了一个举足轻重的地位。 东湖高新技术开发区在2009年光电子信息企业有800多家,总收入达到8356亿元,净利润高达525亿元,出口创汇约120亿元,从事光电子信息产业的人员近10万人。最近几年,武汉・光谷几乎承担了中国所有的光通信系统的建设和90%以上的国家863光纤通信项目。随着东湖高新技术开发区涌现出一大批拥有自主知识产权的光纤光缆顶尖技术和光电子元件制造技术,光纤通信技术与电视、电话、移动通信和互联网等一同进入了中国家庭。有关数据显示,到目前为止,武汉・光谷共生产光纤1518万芯公里,销售2077万芯公里,产销率高达1368%;共生产光缆722万芯公里,销售1242万芯公里,产销率高达172%。其中,长飞光纤产量仍稳居全球首位,光纤预制棒产量居世界前三位。特别是烽火通信光纤预制棒生产线投产,从此打破了国外对光纤预制棒技术的垄断,使武汉・光谷光纤产业的整条产业链被打通。 在这近十多年来的发展过程中,武汉・光谷的光电子信息产业在全球产业分工中逐渐占有一席之地。其光谷光纤光缆生产规模成为全球第一;光电器件在国内市场的占有率达到60%,国际市场的占有率达到12%;激光产品在国内的市场占有率也一直保持在50%左右。 2武汉光电子信息产业发展的机遇 (1)光纤入户活动的开展。随着时代的发展,信息的传播速度成为一个国家是否发达的一个重要指标,也对一个国家的经济发展有着重要影响。加快对光纤通信技术的构建,能够提高我国的国际竞争力。目前,我国正大力开展光纤入户活动,各省市的电信部门也在积极配合降低光纤费用,保证活动的顺利开展。国务院也在2012年5月23日发表声明,鼓励民资参与电信业,加快普及光纤入户。这次活动的展开,提高了我国对光纤光缆的需求,这对于以光纤光缆为主要研发方向的武汉光电子信息产业来说,是百年难遇的机会。 (2)信息基础网络更新换代。目前,我国正在实行两化融合和三网融合。两化融合是信息化和工业化的高层次的深度结合, 是指以信息化带动工业化、以工业化促进信息化,走新型工业化道路;两化融合的优秀就是信息化支撑,追求可持续发展模式。三网融合是指电信网、广播电视网、互联网在向宽带通信网、数字电视网、下一代互联网演进过程中,三大网络通过技术改造,使其技术功能趋于一致,业务范围趋于相同。而这两个融合活动的实行大力促进了我国信息产业的发展,这也为武汉光电子信息产业发展提供了巨大的内需市场和发展机遇。 (3)欧洲经济发展的动荡。欧洲一直以来都是传统的光电子信息技术强国,他们掌握着光电子的优秀技术、标准和品牌,并通过这些牢牢控制着全球光电子信息产业发展的主导权。然而在2011年,由于欧洲债务危机的爆发,致使欧洲的各行各业都受到不同程度的影响,其中就包括欧洲的光电子信息产业。而武汉光电子信息产业受到欧债危机的影响却很小,依然保持着30%增长速度平稳发展,武汉关电子信息产业可以趁此机会抢占世界光电子信息产业市场份额。 3武汉光电子信息产业发展的挑战 (1)周边国家的发展与崛起。在中国周围,一直以来都有着光电子强国对中国市场虎视眈眈,那就是日本、韩国和中国台湾。日本一直作为传统的光电子技术强国之一,它的光电子信息产业规模每年仍保持着递增的趋势,尤其是它的消费类光电子领域的地位,一直没有动摇。而日本也曾在半导体激光器、激光打印机、液晶显示器、光盘产业等方面在世界上处于垄断地位。光电子信息产业是日本增长速度第二快的产业,迅速的发展也使日本国内的市场不足以满足国内光电子信息产业的发展需求,于是它们将目光看向国外,尤其是与日本相邻的中国这样一个巨大市场。 韩国和中国台湾的光电子信息产业的崛起也渐渐威胁着国内的光电子信息产业市场。台湾每年对光电子信息产业的研发投入费用高达8%到10%左右,每年的总产业规模增长量在334%左右。而韩国光电子信息产业的平均复合增长率也达到了135%,高于全球市场的91%。到2010年,韩国的光电子信息产业总产值达到了25兆亿韩元。周边国家的光电子信息产业的发展与崛起是对武汉光电子信息产业发展的一个重大挑战。 (2)国内市场竞争激烈。在我国主要设有7个光电子技术研发基地,虽然每个研发基地都有重点研发的方向,但随着时间推移,研发的产品渐渐有了交集,致使国内光电子信息产业的市场竞争开始激烈。 中国光电产业代表性企业的区域分布城市技术领域代表企业所属产业基地武汉光通讯烽火、长飞中国光谷激光加工华工、楚天上海LED显示上海天马、蓝光张江、闵行、昆山光通讯上海长飞、阿尔卡特松江、潜河径激光加工飞利浦、大恒嘉定、松江北京LED显示京东方奕庄工业园光通讯组件北京中科嫁英半导体通州激光应用大恒中关村长春LED显示北方彩晶长春经开激光加工奥普光电、光华微电子深圳光通讯、 光储存华为、中兴、 长城、华强高科技园光电显示激光天马、康佳、创维大族激光广州光电材料、 光通信小企业居多经济技术开发区石家庄LED显示、 太阳能电池中电13所、河北晶龙宁晋县鹿泉开发区资料来源:王灏光电子产业创新网络的构建与演进研究华东师范大学博士学位论文,2009,(6) 从表中可以看出,大部分研发基地的研发产品有着趋同性,国内的光电子信息产业市场的竞争将会越来越激烈。 4加快发展武汉光电子信息产业的思路 (1)建立健全制度,强化政策支撑。一方面,政府应尽快出台为中小型光电子信息企业提供资金支持、拓宽资金筹措渠道的相关政策,让更多的企业能够参与进来,解决中小型的光电子信息企业融资困难的问题;另一方面,政府出台对中小型光电子信息企业的优惠政策,来保证武汉光电子信息产业的高速发展,鼓励境外科技人员和出国留学人员到武汉经济开发区创业,鼓励他们到开发区从事光电子信息产品开发和生产工作等。 (2)完善融资服务,加大投资力度。一方面,可以建立一种光电子信息产业融资平台,通过该平台来推进光电子优秀技术的发展,保证武汉光电子优秀企业研发投入力度,并引导政府加大对光电子信息产业风险投资领域的发展; 另一方面,完善光电子信息产业的中小型企业信用担保机制,通过政府制定的一系列优惠政策,鼓励对中小型企业的投资,解决中小型企业融资成本高、融资难的问题, 政府还应鼓励光电子信息企业融资上市,通过证券的融资功能,解决大产业规模发展融资困难的问题。 (3)强化创新能力,提高优秀竞争力。一方面,在制度上创新,进一步完善对东湖高新技术开发区的授权工作,重点建设武汉光电子信息产业一条龙服务,并以高起点和长远目标来规划和建设武汉科技新城,改善好企业之间的竞争环境,降低企业发展的社会成本;另一方面,在技术上的创新,在加强对基础研究的同时,我们还可以在国外设立专门的研发和市场机构,引进或消化吸收国外的相关先进技术,进一步提升武汉光电子信息企业的创新能力,不断完善创新激励机制,来提高武汉光电子信息技术的优秀竞争力,让武汉光电子信息技术力争站在国际光电子信息产业发展的最前沿。 (4)促进企业资源规划,应对市场挑战。在全球化的市场上,一个企业不仅作为当地企业的竞争对手,也作为全球同行业之间的竞争对手。在21世纪的全球竞争环境下,公司运用对企业资源的合理规划应对任何未来的挑战是势在必行的。在光电子信息产业迅速发展的现在,产业之间的竞争已经变得相当激烈。只有企业可以根据市场趋势及时做出正确的决定,才可以在激烈的竞争中维持其盈利能力,因此越来越多的光电子信息企业开始实施ERP(企业资源规划)系统,以提高他们的竞争力。武汉光电子信息产业为了能在这种全球激烈竞争的环境下生存,实施一个简单有效的ERP系统,对企业的资源进行整合规划是十分必要的。
计算机视觉论文:计算机视觉下食品工业论文 1计算机视觉技术概述 1.1自动化程度高 计算机视觉可以实现对农产品的多个外形和内在品质指标进行同时检测分析,可以进行整体识别、增强对目标识别的准确性。 1.2实现无损检测 由于计算机视觉技术对农产品的识别是通过扫描、摄像,而不需要直接接触,可以减少对所检测食品的伤害。 1.3稳定的检测精度 设计的运行程序确定后,计算机视觉技术的识别功能就会具有统一的识别标准,具有稳定的检测精度,避免了人工识别和检测时主观因素所造成的差异。 2计算机视觉技术在食品检测中的应用 20世纪70年代初,学者开始研究计算机视觉技术在食品工业中的应用,近几十年电子技术得到快速发展,计算机视觉技术也越来越成熟。国内外学者在研究计算机视觉技术在食品工业中的应用方面主要集中在该技术对果蔬的外部形态(如形状、重量、外观损伤、色泽等)的识别、内部无损检测等方面。国内有关计算机视觉技术在食品业中的应用研究起始于90年代,比国外发达国家晚20多年,但是发展很快。 2.1计算机视觉技术在果蔬分级中的应用研究 计算机视觉技术在食品检测中的应用研究相当广泛,从外部直径、成熟度的检测到内部腐烂程度的检测都有研究。韩伟等[4]采用分割水果的拍摄图像和新的计算机算法计算水果的半径,进而得出果蔬的最大直径。研究表明,该算法不仅降低了计算量而且提高了计算精度,此方法用于水果分级的误差不超过2mm,高于国际水果分级标准所规定的5mm分类标准差,可在工业生产中很好应用。李庆中[5]也利用图像的缺陷分割算法研究了计算机视觉技术在苹果检测与分级中的应用,结果表明此算法能快速、有效地分割出苹果的表面缺陷。孙洪胜等[6]以苹果色泽特征比率的变化规律为理论基础,结合模糊聚类知识利用计算机视觉技术来检测苹果缺陷域,检测不仅快速而且结果精确。刘禾等[7]通过研究认为苹果的表面缺陷可以利用计算机视觉技术进行检测,计算机视觉技术还可以将苹果按照检测结果进行分级,把检测过的苹果分成裂果、刺伤果、碰伤果和虫伤果等类别。梨的果梗是否存在是梨类分级的重要特征之一,应义斌等[8]通过计算机视觉技术、图象处理技术、傅立叶描述子的方法来描述和识别果形以及有无果柄,其识别率达到90%。杨秀坤等[9]综合运用计算机视觉技术、遗传算法、多层前馈神经网络系统,实现了具有精确度高、灵活性强和速度快等优点的苹果成熟度自动判别。陈育彦等[10]采用半导体激光技术、计算机视觉技术和图像分析技术相结合的方法检测苹果表面的机械损伤和果实内部的腐烂情况,初步验证了计算机视觉技术检测苹果表面的损伤和内部腐烂是可行的。冯斌等[11]通过计算机视觉技术对水果图像的边缘进行检测,然后确定水果的大小用以水果分级。试验表明,该方法比传统的检测方法速度快、准确率高,适用于计算机视觉的实时检测。朱伟[12]在模糊颜色的基础上,分析西红柿损伤部分和完好部分模糊颜色的差别,用分割方法对西红柿的缺陷进行分割,结果显示准确率高达96%。曹乐平等[13]人研究了温州蜜柑的果皮颜色与果实可滴定酸含量以及糖分含量之间的相关性,然而根据相关性,样品检测的正确识别率分别只有约74%和67%。刘刚等[14]从垂直和水平两个方向获取苹果的图像,并通过计算机自动分析图像数据,对苹果的外径、体积、以及圆形度等参数进行处理,与人工检测相比,计算机视觉技术具有检测效率高,检测标准统一性好等优点。Blasco.J[15]通过计算机视觉技术分析柑橘果皮的缺陷,进而对其在线分级,正确率约为95%。赵广华等[16]人综合计算机视觉识别系统、输送转换系统、输送翻转系统、差速匀果系统和分选系统,研制出一款适于实时监测、品质动态的智能分级系统,能够很好地实现苹果分级。王江枫等[17]建立了芒果重量与摄影图像的相互关系,应用计算机视觉技术检测桂香芒果和紫花芒果的重量和果面损伤,按重量分级其准确率均为92%,按果面损伤分级的准确率分别为76%和80%。 2.2计算机视觉技术在禽蛋检测中的应用研究 禽蛋企业在生产过程中,产品的分级、品质检测主要采用人工方法,不仅需要大量的物力人力,而且存在劳动强度大、人为误差大、工作效率低等缺点,计算机视觉技术可以很好的解决这类产品工业生产中存在的困扰。欧阳静怡等[18]利用计算机视觉技术来检测鸡蛋蛋壳裂纹,利用摄像机获取鸡蛋图像后,采用fisher、同态滤波和BET算法等优化后的图像处理技术,获得裂纹形状并判断,试验结果表明,计算机视觉技术对鸡蛋蛋壳裂纹的检测准确率高达98%。汪俊德等[19]以计算机视觉技术为基础,设计出一套双黄鸡蛋检测系统。该系统获取蛋黄指数、蛋黄特征和蛋形尺寸等特征,和设计的数学模型对比来实现双黄鸡蛋的检测和识别,检测准确率高达95%。郑丽敏等[20]人通过高分辨率的数字摄像头获取鸡蛋图像,根据图像特征建立数学模型来预测鸡蛋的新鲜度和贮藏期,结果表明,计算机视觉技术对鸡蛋的新鲜度、贮藏期进行预测的结果准确率为94%。潘磊庆等[21]通过计算机视觉技术和声学响应信息技术相结合的方法检测裂纹鸡蛋,其检测准确率达到98%。MertensK等[22]人基于计算机视觉技术研发了鸡蛋的分级检测系统,该系统识别带污渍鸡蛋的正确率高达99%。 2.3计算机视觉技术在检测食品中微生物含量的应用研究 计算机技术和图像处理技术在综合学科中的应用得到快速发展,在微生物快速检测中的应用也越来越多,主要是针对微生物微菌落的处理。食品工业中计算机视觉技术在微生物检测方面的研究和应用以研究单个细胞为主,并在个体细胞的研究上取得了一定的进展。殷涌光等[23]以颜色特征分辨技术为基础,设计了一套应用计算机视觉技术快速定量检测食品中大肠杆菌的系统,该系统检测结果与传统方法的检测结果具有很好的相关性,但与传统方法相比,可以节省5d时间,检测时间在18h以内,并且能够有效提高产品品质。Lawless等[24]人等时间段测定培养基上的细胞密度,然后通过计算机技术建立时间和细胞密度之间的动态关联,利用该关联可以预测和自动检测微生物的生长情况,如通过计算机控制自动定量采集检测对象,然后分析菌落的边缘形态,根据菌落的边缘形态计算机可以显示被检测菌落的具体位置,并且根据动态关联计算机视觉系统可以同时处理多个不同的样品。郭培源等[25]人对计算机视觉技术用于猪肉的分级进行了研究,结果显示计算机视觉技术在识别猪肉表面微生物数量上与国标方法检测的结果显著相关,该技术可以有效地计算微生物的数量。Bayraktar.B等[26]人采用计算机视觉技术、光散射技术(BARDOT)和模式识别技术相结合的方法来快速检测李斯特菌,在获取该菌菌落中的形态特征有,对图像进行分析处理达到对该菌的分类识别。殷涌光等[27]人综合利用计算机视觉、活体染色、人工神经网络、图像处理等技术,用分辨率为520万像素的数字摄像机拍摄细菌内部的染色效果,并结合新的图像处理算法,对细菌形态学的8个特征参数进行检测,检测结果与传统检测结果显著相关(相关系数R=0.9987),和传统检测方法相比该方法具有操作简单、快速、结果准确、适合现场快速检测等特点。鲁静[28]和刘侃[29]利用显微镜和图像采集仪器,获取乳制品的扫描图像,然后微生物的图像特征和微生物数量进行识别,并以此作为衡量乳制品质量是否达标的依据,并对产品进行分级。 2.4计算机视觉技术在其他食品产业中的应用研究 里红杰等[30]通过提取贝类和虾类等海产品的形状、尺寸、纹理、颜色等外形特征,对照数学模型,采用数字图像处理技术、计算机识别技术实现了对贝类和虾类等海产品的无损检测和自动化分类、分级和质量评估,并通过实例详细阐述了该技术的实现方法,证实了此项技术的有效性。计算机视觉技术还可以检验玉米粒形和玉米种子质量、识别玉米品种和玉米田间杂草[31]。晁德起等[32]通过x射线照射获取毛叶枣的透视图像后,运用计算机视觉技术对图像进行分析评估,毛叶枣可食率的评估结果与运用物理方法测得的结果平均误差仅为1.47%,因此得出结论:计算机视觉技术可以应用于毛叶枣的自动分级。GokmenV等[33-34]通过对薯片制作过程中图像像素的变化来研究薯片的褐变率,通过分析特色参数来研究薯片中丙烯酰胺的含量和褐变率的关系,结果显示两项参数相关性为0.989,从而可以应用计算机视觉技术来预测加热食品中丙烯酰胺的含量,该方法可以在加热食品行业中得到广泛应用。韩仲志等[35]人拍摄和扫描11类花生籽粒,每类100颗不同等级的花生籽粒的正反面图像,利用计算机视觉技术对花生内部和外部采集图像,并通过图像对其外在品质和内在品质进行分析,并建立相应的数学模型,该技术在对待检样品进行分级检测时的正确率高达92%。另外,郭培源等[36]人以国家标准为依据,通过数字摄像技术获取猪肉的细菌菌斑面积、脂肪细胞数、颜色特征值以及氨气等品质指标来实现猪肉新鲜程度的分级辨认。 3展望 新技术的研究与应用必然伴随着坎坷,从70年代初计算机视觉技术在食品工业中进行应用开始,就遇到了很多问题。计算机视觉技术在食品工业中的研究及应用主要存在以下几方面的问题。 3.1检测指标有限 计算机视觉技术在检测食品单一指标或者以一个指标作为分级标准进行分级时具有理想效果,但以同一食品的多个指标共同作为分级标准进行检测分级,则分级结果误差较大[37]。例如,Davenel等[38]通过计算机视觉对苹果的大小、重量、外观损伤进行分析,但研究结果显示,系统会把花萼和果梗标记为缺陷,还由于苹果表面碰压伤等缺陷情况复杂,造成分级误差很大,分级正确率只有69%。Nozer[39-40]等以计算机视觉为主要技术手段,获取水果的图像,进而通过分析图像来确定水果的形状、大小、颜色和重量,并进行分级,其正确率仅为85.1%。 3.2兼容性差 计算机视觉技术针对单一种类的果蔬分级检测效果显著,但是,同一套系统和设备很难用于其它种类的果蔬,甚至同一种类不同品种的农产品也很难公用一套计算机视觉设备。Reyerzwiggelaar等[41]利用计算机视觉检查杏和桃的损伤程度,发现其检测桃子的准确率显著高于杏的。Majumdar.S等[42]利用计算机视觉技术区分不同种类的麦粒,小麦、燕麦、大麦的识别正确率有明显差异。 3.3检测性能受环境制约 现阶段的计算机视觉技术和配套的数学模型适用于简单的环境,在复杂环境下工作时会产生较大的误差。Plebe等[43]利用计算机视觉技术对果树上的水果进行识别定位,但研究发现由于光照条件以及周边环境的影响,水果的识别和定位精度不高,不能满足实际生产的需要。综上所述,可看出国内外学者对计算机视觉技术在食品工业中的应用进行了大量的研究,有些研究从单一方面入手,有些研究综合了多个学科,在研究和应用的过程中,取得了较大的经济效益,也遇到了很多问题,在新的形势下,计算机视觉技术和数码拍摄、图像处理、人工神经网络,数学模型建设、微生物快速计量等高新技术相融合的综合技术逐渐成为了各个领域学者的研究热点,以计算机视觉为基础的综合技术也将在食品工业中发挥更加重要的作用。 作者:姚瑞玲 单位:四川工商职业技术学院 计算机视觉论文:基于计算机视觉的移动机器人导航 摘 要:针对跟随路径导引的移动机器人导航方式的灵活性较差、维护成本较高、功能单一的缺点,将计算机视觉用于移动机器人路径识别。首先对视觉传感器获得的视频图像进行处理,获得有用的特征目标,实现机器人对当前路径信息的理解。然后调用直行或转弯功能模块对机器人进行导航控制。实验结果表明,该导航方式具有较好的实时性和鲁棒性。 关键词:计算机视觉;移动机器人;路径识别;自主导航 现代机器人技术在人工智能、计算机技术和传感器技术的推动下获得了飞速发展,其中移动机器人因具有可移动性和自治能力,能适应环境变化被广泛用于物流、探测、服务等领域[14]。移动机器人的优秀技术之一是导航技术,特别是自主导航技术。由于环境的动态变化和不可预测性、机器人感知手段的不完备等原因,使得移动机器人的导航难度较大,一直是人们研究的重点[5]。 目前常用的一种导航方式是“跟随路径导引”[6],即机器人通过对能感知到某些外部的连续路径参考信息做出相应的反应来导航。如在机器人运动路径上敷设金属导线或磁钉,通过检测金属导线或磁钉的特征信息来确定机器人的位置。从导航的角度看,这种方法的优点是可靠性较高,但功能单一,如不能在行进的同时对目标进行识别、避障,对环境的适应能力较弱、灵活性较差、维护成本较高,因此限制了其在移动机器人中的应用。 随着计算机技术、数字图像处理技术及图像处理硬件的发展,基于计算机视觉的导航方式在机器人导航中得到广泛关注[68]。在实际应用中,只需要在路面上画出路径引导线,如同在公共交通道路上画的引导线一样,机器人就可以通过视觉进行自主导航。相对于敷设金属导线、磁钉等方法,这种方法增强了系统的灵活性,降低了维护成本。视觉信息中包含有大量的数据,要从中提取有用的信息,需要复杂的算法及耗时的计算。如何保证视觉导航系统在正确理解路径信息的前提下仍具有较好的实时性和鲁棒性,是该方法要解决的优秀问题。 1 视觉导航系统构成及工作过程 基于计算机视觉的移动机器人导航实验系统的硬件部分由计算机、USB接口的摄像头、LEGO实验用机器人组成。软件分为2部分,即图像处理和机器人运动控制。基于视觉导航的原始输入图像是连续的数字视频图像。系统工作时,图像预处理模块首先对原始的输入图像进行缩小、边缘检测、二值化等预处理。其次利用哈夫变换提取出对机器人有用的路径信息。最后,运动控制模块根据识别的路径信息,调用直行或转弯功能模块使机器人做相应的移动。整个工作流程如图1所示。 1.1 视觉导航的图像预处理 目前图像采集设备都具有较高的空间和灰度分辨率,精度高、数据量大。 实验中的原始输入图像是USB摄像头采集320×240像素的RGB格式图像,最大帧数30帧/s。 图像预处理的效果对后续哈夫变换检测路径信息的速度和准确性有很大影响。对整幅图像进行抽取时计算量过大、也无必要,故先将彩色图像转换为灰度图像,再将图像的大小依据最近邻域插值法原理[9]进行缩小以节约后续计算时间。在实验室环境下,经测试,将原始图像缩小到30%仍然能满足需要,处理时间缩短了72%。 由于图像传感器从时间和空间上对介质(光)采样,其图像质量对现场的非均匀光场和其他干扰因素非常敏感,二值化时,不同光照条件下阈值的确定是一件比较困难的工作。目前常用的阈值选取方法有双峰法、迭代法和 最大类间方差法[10]。从执行时间和处理效果2方面考虑,对3种方法比较后(结果如表1所示),在优先考虑实时性的前提下,选用双峰法来求取阈值。在实验室条件下,路径环境相对理想,黑色引导线与背景反差较大。在灰度直方图上,引导线和背景都形成高峰,对这2个峰值及谷底的求取也可简化,使用灰度级的最大值和最小值代替2个峰值,那么这2个峰值的中间值即可作为谷底用作图像的阈值。 地面的反光和阴影,以及不均匀的光照都会导致同一幅图像的二值化效果表现出很大差别,图2和图3是对同一幅图像在不同光照条件下二值化的结果,可以看到在光照条件2下会出现大量的黑点,这些黑点将严重影响提取路径信息的速度并且可能导致错误的路径信息。然而,相对于灰度、颜色特征,边缘特征受光照影响较小[11]。为此,对缩小后的图像先进行引导线的边缘检测,边缘检测后图像中引导线边缘像素灰度的对比度得到增强,通过实验确定合适的阈值,然后对图像进行二值化以提取路径信息。 1.2 引导线角度检测 2 视觉导航的机器人运动控制 机器人运动控制部分分为直行控制和转弯控制2部分。 2.1 直行控制 如果哈夫变换的检测结果表明是一条直线即机器人视野中只有1条主引导线时,则运行直行模块。实际中有2种情况需要考虑:一是机器人的初始位置不一定正对引导线,二是在机器人的机电配置中,左右轮子的马达运动不会绝对精确和对称。这些会使机器人在运动中出现侧偏。可采用下述方法进行直行控制:根据引导线在图像平面坐标中的位置来判断机器人的偏向。当引导线位于图像平面的左半边,说明摄像头的光轴与引导线不垂直且相对于引导线右偏,则命令机器人左转;当引导线位于图像平面的右半边,说明摄像头的光轴与引导线不垂直且相对于引导线左偏,则命令机器人右转;当引导线在图像平面两边均存在时,则命令机器人不偏转继续直行。机器人在前进过程中,根据图像平面中引导线位置不断调整方位,以一定的转动角度(转动角度尽量小,这样机器人的摆动幅度就会小)在直线路径上行走。 2.2 转弯控制 如果哈夫变换的检测结果表明是两条相互垂直的直线,即机器人的视野中出现转弯路口,则开始运行转弯模块。 机器人需要在距转角合适的距离处开始运行转弯模块,以保证机器人视野中始终具有引导线。如图4所示,AB段表示摄像头的纵向视野范围,C点为转角点,机器人需要知道自身在实际二维平面中相对于转角点C的距离即BC段距离。由图像信息获得现实世界坐标系中的参数,即所谓三维重建,这需要对基于计算机视觉的移动机器人导航系统进行摄像机标定。 鉴于移动机器人识别的引导线在地面上这一限制条件,并且摄像头固定在机器人上,可以选择机器人坐标系为世界坐标系,即世界坐标系与机器人同步移动。坐标原点为标定模板的左下角标定点的中心,Zw轴垂直地面,XwYw平面即为地面。在该坐标系下地面目标的坐标可以表示为(Xw,Yw,0),П甓模板由直径5 mm、相距10 mm共72个圆点构成,如图5所示。 3 实验结果及结论 实验中选用的LEGO移动机器人,其运动速度为8.57 cm/s(指令设定Power=25 RPM)。导航场地中画有宽1 cm的黑色引导线,实验要求中机器人完全根据引导线自主运动。实验中,识别1帧图像并且机器人根据识别的路径信息运行直行或转弯模块共需0.311 s,即机器人每处理1帧图像移动2.67 cm。实验室中的光照条件是机器人移动时的主要干扰,而锐利的引导线边缘受光照影响较小,对这些干扰有较好的滤除作用。经过在阴天白天、晴天白天以及开灯和不开灯的情况下、晚上开灯的情况下、遮盖物位于摄像头上方50 cm处形成阴影情况下,机器人能正确的沿引导线移动。同时,当摄像头视野范围内引导线消失即认为出现障碍物,机器人能发出前方有障碍物的报警信息。 可见上面所述方法有较好的实时性和鲁棒性有一定的通用性,使得该视觉导航方法具有一定的应用价值。只要光照条件变化不是非常剧烈,在工厂、医院、办公楼等环境中,机器人根据路径引导线可自主到达目的地。 当然,由于移动机器人活动场景的复杂性和动态特性,以及视觉处理的复杂性,视觉导航还有很多需要解决的问题,例如当导航场地出现较大面积的强烈反光、极暗的阴影时能否有效可靠的进行移动机器人的导航控制,这需要进一步研究。另外,如何将视觉系统与本系统机器人平台中的超声波传感器、光电传感器及声音传感器在空间、时间及数据上进行融合以提高系统的适应性和环境识别能力也是一个研究方向。 作者简介 赵 瑜 女,1983年出生,陕西西安人,硕士研究生。主要研究方向为非接触测量与可视化计算。 种兰祥 男,1960年出生,陕西合阳人,西北大学信息科学与技术学院副教授,中国科学院西安光学精密仪器研究所博士研究生。主要从事非接触测量、光电子技术和可视化计算方面的研究。 张万绪 男,1964年出生,山西运城人,西北大学信息科学与技术学院副教授。主要研究方向为智能仪器仪表。 注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文 计算机视觉论文:谈计算机视觉课程的教学创新 摘要:近年来,随着计算机视觉技术与应用的飞速发展,越来越多学生对这门课产生了浓厚的兴趣。文章是对我院计算机视觉课程教学经验的总结,讨论我们在教学过程中遇到的一些具体问题,主要包括教学内容和工程实例的选取、教学方法的几个注意事项,期待与同行们进行交流探讨。 关键词:计算机视觉;教学应用;教学改革 计算机视觉是人工智能学科中的一门重要课程。随着相关应用在多个领域中的出现,越来越多的学生开始对这门课产生了浓厚的兴趣。如何让学生能够在整个课程中保持盎然的兴趣,并为有志于深入研究计算机视觉的学生指明方向,成为我们教师首先应注重的问题。 在实际的教学工作中,通过不断摸索总结,我们认为,以实际应用引导学生的学习兴趣,既满足了学生想了解计算机视觉实际应用的需求,又加深了学生对于算法的理解,把算法放在一个实际应用中,学生可以理解怎么用,为什么这么用。在这样的目标导引下,我们从选择教材开始,准备教学内容(包括合理的应用实例的选择)、制作PPT、探索教学方法,形成了目前以实际应用为主导的创新教学体系,非常受学生欢迎。在此,我们对这期间遇到的问题,解决方法、心得体会做一个总结和思考,希望能对同行有些许参考作用。 1选择教材 在我们这个专业,每年的上研率基本都保持在50%左右。在本专业的研究生阶段,也开设了双语教学的计算机视觉课程。另外,毕业后选择参加工作的同学也基本都进入和本专业非常相关的一些单位,所从事的工作,都是和在学校学习的知识密切相关。 因此,如何让这门课程的教学既兼顾本科毕业就参加工作的那部分同学,又兼顾继续深造的学生的需求,也是在这门课程讲授的过程中,需要特别注意的一个问题。对于本科毕业就要参加工作的同学而言,需要“广度”,需要了解计算机视觉这门课在各个领域中的应用,在实际中接触到相关的项目或工作时,能够知道去哪里可以找到自己需要的参考资料;而对于要进一步深造的同学而言,则需要一定的“深度”,为研究生阶段的研究打下基础。 全盘考虑到这些学生毕业之后的去向,我们选择了两本教材。一本是贾云得教授编著,科学出版社于 2000年出版的《机器学习》[2],这是一部顺应了时代与教学发展要求的教材,对计算机视觉中的基本概念、基本算法、基本算法的应用、经典应用进行了由浅入深的介绍。内容涵盖了所有经典的数字图像处理与机器视觉方法,也对一些已经得到非常好实际应用的方法,如光流法等作了简要介绍。另外还选择了一本英文原版的计算机视觉的经典著作,Ramesh Jain 教授等所著的《Machine Vision》[3],机械工业出版社于2003年出版。这是国内外非常推崇的一本计算机视觉著作,该教材条理清晰,深入浅出,对计算机视觉的基本原理、算法、应用的介绍非常详尽。 在教学中,我们采用了英文的PPT,但主要用的教材是贾云得教授的《机器视觉》,这样中英文对照讲解,一方面加深学生对教学内容的理解,另一方面也为学生今后阅读专业的英文论文做了相应准备。 2教学内容和工程实例的选取 2.1选取教学内容 本课程之前,大学二年级的本科生已开设数字图像处理课程,但所讲的基本原理和算法都非常浅显,所以在教学内容的安排上,分为两大部分:数字图像处理部分和视觉部分。数字信号处理部分主要讲解在视觉部分会用到的一些基本算法,为后面进入计算机视觉部分打基础。这部分约占总课时的1/3。视觉部分的课时也分为两部分:算法讲解与实例讲解。在算法讲解部分,对计算机视觉的基本算法、经典算法都做了深入浅出的讲解。实例部分则选择了经典的工业应用,让学生能够对所学算法进一步加以理解。 2.2选取适当的工程实例 就计算机视觉的教学内容而言,各个孤立的算法和方法对本科生来讲,有些抽象不好理解。如果在教学上仅仅通过老师在课堂上的讲解,很难让学生深入地理解相关的教学内容,而选择一个触手可及且简单好理解的工程实例往往就会达到意想不到的教学结果,学生可以把课堂上所学的枯燥理论与现实中活生生的事物联系起来,从而加深对教学内容的理解。 通过反复比对、反复论证,我们选择了在讲解基本原理和算法之后,在课程结束前,专门留出课时讲解手机制造这个例子。手机现在是人手一部,是这些年青学子再熟悉不过的事物了,通过对手机主板、手机键盘的制造过程的讲解,把所学的算法都融合进来,学生在觉得有趣的同时,不知不觉就加深了对所学算法的理解。 另外,在教学的过程中,我们还不断穿插其他学生耳熟能详的实例,如数码相机原理中的一些算法的讲解,我们和学生一起探讨应该怎么选择数码相机。再有,滤波器算法、在课堂上对Photoshop功能的演示,与所学算法关联起来,学生都很容易理解接受。 3教学点滴 3.1点睛之笔 在第一节课的讲述中,我们的重点不在于Marr理论,而是告诉学生: 人工智能就是要让计算机像人一样,能够会听、会看…… 我们这门课程就是要让计算机“会看”,要像人一样会看。进而展示给学生一些我们精心挑选的图片,让学生自己判断,是不是自己的眼睛“骗了”自己,人眼和计算机看到的到底有什么不一样。 每次讲到这里,学生都会进行热烈的讨论,每个人都有不同的看法,每个人都有自己的坚持,不知不觉中,对这门课就产生了浓厚的兴趣,有了继续深入学习下去的愿望。在课堂讨论的最后,比较人眼对图片的判断以及计算机的判断后,让学生自己总结归纳,我们这门课到底要研究些什么,都有可能应用在哪些方面,然后对争议比较大的提议一一探讨。每到这个时候,大家的积极性就都被激发出来,在不断的争论与思想碰撞中找出正确的结论。 3.2拿身边的事物说“事” 计算机视觉课程的前半部分,多涉及到图像处理的一些常见算法。在讲授各种各样的滤波器和算子时,并没有针对各个滤波器和算子摆出一堆示例图片,让学生比较滤波前后的差异,从而很生硬地理解滤波器与算子的功能。取而代之的,我们首先以现在人手一台的数码相机为例提出问题,你为什么要选择你手里的这台数码相机?当初选这个品牌和型号时,你的考虑是什么?历年学生的回答几乎都是看网上测评,或者在网上看别人怎么说。这时列出我们收集到的各个品牌相机的测评报告,列出它们的优缺点,然后引导学生去思考,例如这个品牌的相机的缺点是照片发灰,不是很鲜亮,而另一个品牌的相机则绿的特别绿,红的特别红,为什么?那么有可能是哪部分的算法不够完善,为什么? 通过如此简单的对比,学生的积极性被完全激发。原来,数码相机这个几乎人人都有,大家都熟悉的“玩具”竟然和自己在课堂上学到的知识这么密切相关。 再有,就是利用学生们都熟悉的PS(Photoshop),演示现在所谓的“完美证件照”是怎么来的。为什么可以把疙疙瘩瘩的脸部皮肤变得光滑?在PS中,你就是点了一下鼠标,其实在后台,是加入了一个滤波器进行了滤波。各种这样的演示,学生都非常喜闻乐见。因为他们突然发现,原来那些事物,和我自己接触到这些看似枯燥的理论之间,还有这么深刻的联系。 还有一个很受学生欢迎的例子就是对于“鼓形失真”的讲解。我们的老师每次讲到这里,都不会简单告诉学生“鼓形失真”发生的原因是什么,应该怎么解决?老师都会问学生,明星为什么都一窝蜂去减肥?现在的女明星为什么都要去弄个“锥子脸”?课堂上就会出现一个小高潮,男同学和女同学的看法各异,彼此之间开始争论不休。此时再趁热打铁地问学生,如果拿着相机,离自己的鼻子一公分,会拍出什么样的效果?有学生开始拿出手机对着自己和别人开拍,有的学生开始头头是道地分析。每到这种学生都开始热烈讨论的时候,就可以适时引导学生往正确的方向去,让他们自己找到正确的分析解决方法,往往这个时候,学生都会颇有成就感,对于问题的理解也会特别的深刻。 3.3选择合适的实际应用 在所有理论讲解结束后,我们会留出2~4次课讲述计算机视觉在工业上的应用。这些年来,对于手机制造这样一个工业应用,非常受学生欢迎。正如“数码相机”这个例子一样,现在学生都是人手一部手机,是大家再熟悉不过的东西。这个例子涉及到了在前面理论讲述中的大部分算法,如二值图像的处理、模板匹配、高斯滤波器等。学生通过对这个工业应用的理解,更进一步加深了对算法的理解。 以讲解手机键盘的制造过程为例,向学生提出和前面所讲内容相关的问题,引导学生自发思考,如为什么选择模板匹配法,而不是采用其他更复杂更精确的方法等等。每到这个时候,课堂气氛总是分外热烈,学生各抒己见,在不断争论中,更进一步加深对课本上枯燥理论的认识。 在这里需要注意的问题是一定要一步一步提出问题,循循善诱,引导学生一层一层地深入思考。如果问题的答案过于“深藏不露”,则有可能触发学生的抵触情绪,无法继续深入地思考。 4结语 通过多年的教学摸索,我们认为,在计算机视觉课程的讲述中,以实际应用引导学生这样的教学方法非常可取,而且也收到了很好的效果。另外,除了制定好的教学大纲,并选择合适的教材外,根据学校现在的时间情况,我们选择了多媒体手段辅助教学,充分利用Matlab和大屏幕投影等方方面面的优势,结合多种方法进行教学,对讲好计算机视觉这门课,非常有益。 计算机视觉论文:计算机视觉导航综述 摘要:导航技术是移动机器人优秀技术,移动机器人又有多种导航方式,本文对各种导航方式进行了分析比较,提出由于计算机视觉理论及算法的发展,又由于和激光、雷达和超声在导航方面相比,视觉导航具有很多优点,因此视觉导航被大量地采用。根据移动机器人是在导航过程中对图像进行处理,实时性差始终是一个非常棘手的问题,提出解决该问题的关键在于设计一种快速图像处理方法。 关键词:视觉导航;移动机器人;图像处理 移动机器人是一种在复杂的环境下工作的具有自规划、自组织、自适应能力的机器人。移动机器人集人工智能、智能控制、信息处理、图像处理、模式识别、检测与转换等专业技术为一体,跨计算机、自动控制、模式识别、智能控制等多学科,成为当前智能机器人研究的热点之一。 在移动机器人的运动过程中始终要解决的是自身的导航与定位问题,相关技术研究中,导航技术可以说是其优秀技术,也是其实现真正的智能化和完全的自主移动的关键技术。也就是DurrantWhyte提出的三个问题:(1)“我现在何处?”;(2)“我要往何处去?”;(3)“要如何到该处去?”[1] 其中问题(1)是移动机器人导航系统中的定位及跟踪问题,问题(2)、(3)是移动机器人导航系统中路径规划问题。导航研究的目标就是没有人的干预下使机器人有目的地移动并完成特定任务,进行特定操作。机器人通过装配的信息获取手段,获得外部环境信息,实现自我定位,判定自身状态,规划并执行下一步的动作。 移动机器人的导航方式分为:基于环境信息的地图模型匹配导航;基于各种导航信号的路标导航、视觉导航和味觉导航等[2]。 环境地图模型匹配导航是机器人通过自身的各种传感器,探测周围环境,利用感知到的局部环境信息进行局部地图构造,并与其内部事先存储的完整地图进行匹配。如两模型相互匹配,机器人可确定自身的位置,并根据预先规划的一条全局路线,采用路径跟踪和避障技术,实现导航。它涉及环境地图模型建造和模型匹配两大问题。 路标导航是事先将环境中的一些特殊景物作为路标,机器人在知道这些路标在环境中的坐标、形状等特征的前提下,通过对路标的探测来确定自身的位置。同时将全局路线分解成为路标与路标间的片段,不断地对路标探测来完成导航。根据路标的不同,可分为人工路标导航和自然路标导航。人工路标导航是机器人通过对人为放置的特殊标志的识别实现导航,虽然比较容易实现,但它人为地改变了机器人工作的环境。自然路标导航不改变工作环境,是机器人通过对工作环境中的自然特征的识别完成导航,但路标探测的稳定性和鲁棒性是研究的主要问题[3]。 视觉导航,计算机视觉具有信息量丰富,智能化水平高等优点,近年来广泛应用于移动机器人的自主导航。视觉导航方式具有信号探测范围广,获取信息完整等优点,是移动机器人导航的一个主要发展方向[4]。目前国内外主要采用在移动机器人上安装车载摄像机的基于局部视觉的导航方式,如文献[4]中所提及的:D.L.Boley等研制的移动机器人利用车载摄像机和较少的传感器通过识别路标进行导航;A.Ohya等利用车载摄像机和超声波传感器研究了基于视觉导航系统中的避碰问题等。视觉导航中边缘锐化、特征提取等图像处理方法计算量大且实时性较差,解决该问题的关键在于设计一种快速的图像处理方法或采取组合导航方式[4-5]。 味觉导航是通过机器人配备的化学传感器感知气味的浓度,根据气味的浓度和气流的方向来控制机器人的运动。由于气味传感器具有灵敏度高、响应速度快以及鲁棒性好等优点,近年来许多研究人员在气味导航技术上做了许多研究工作。但该项技术能够真正应用到实际环境中的却很少,仍处于试验研究阶段。Figaro Engineering Inc.公司研制的氧化锡气味传感器,被广泛用于气味导航试验。石英晶体微平衡气味传感器、导电聚合物气味传感器和一种模仿哺乳动物鼻子功能的电子鼻等用于移动机器人味觉导航的传感器都处于试验阶段。目前的味觉导航试验多采用将机器人起始点和目标点之间用特殊的化学药品,如酒精和樟脑丸等,引导出一条无碰气味路径,机器人根据不同的道路跟踪算法,用气味传感器感知气味的浓淡和气味源的方向进行机器人导航试验。味觉导航的研究具有很好的研究价值,该种移动机器人可用来寻找化学药品泄露源。 由于计算机视觉理论及算法的发展,又由于和激光、雷达和超声在导航方面相比,视觉导航具有以下几个优点:首先,即使在丢弃了绝大部分的视觉信息后,所剩下的关于周围环境的信息仍然比激光雷达和超声更多更精确;其次,激光雷达和超声的原理都是通过主动发射脉冲和接受反射脉冲来测距的,因此当多个机器人同时工作时,相互之间可能产生干扰,而视觉由于是被动测量,因此多个机器人相互之间的干扰可以减少到最小;最后,激光雷达和超声数据的采样周期一般比摄像机长,不能及时对高速运动的机器人提供信息并作出规划,因此视觉传感器被大量地采用。目前移动机器人的导航大都采用基于视觉或有视觉参与的导航技术。最近二十年来,在未知或部分未知环境中,基于自然路标导航与定位技术的研究;视觉导航中路标的识别以及图像处理的新型快速算法的研究成为了计算机视觉的主要研究方向。 视觉导航主要完成障碍物和路标的探测及识别。国内外应用最多的是在机器人上安装车载摄像机的基于局部视觉的导航方式。P.I.Corke等对有车载摄像机的移动机器人视觉闭环系统的研究表明,这种控制方法可以提高路径跟踪精度。从视觉图像中识别道路是影响移动机器人导航性能的一个最重要因素。对于一般的图像边沿抽取而言,已有了许多方法,例如,局部数据的梯度法和二阶微分法。Trahanias利用视觉探测路标来完成机器人的导航。其中路标不是预先定义的人工路标,而是在学习阶段自动提取的自然路标。在视觉导航中边缘锐化、特征提取等图像处理方法的计算量大,移动机器人是在运动中对图像进行处理,实时性差始终是一个非常棘手的问题。解决该问题的关键在于设计一种快速图像处理方法。为了满足速度的要求,基于统计计算的预值法被应用于机器人的导航,但在实际应用中发现,它抑制噪声的能力差,特别是预值的选取极大地依赖于环境,要想获得理想的结果,仅在一幅图像中的不同区域就要设置不同的预值。近些年,由于人工智能的发展,有很多好的算法被应用到移动机器人的视觉导航中去。比如,根据导航图像的特点采用边缘提取结合HOUGH变换的方法和带滤波窗的区域扫描的方法,经过检验,这两种算法都具有较好的实时性,对于直线形态的各类导航线以及对于已知半径的弧形导航线具有较高的可靠性,以上算法目前对于分支较多的直线形态的导航线以及未知半径的弧形导航线的效果不佳,这是今后努力的方向。 Stanley还提出了基于神经网络的机器人视觉导航技术。该技术中估算逆雅可比矩阵,并将图像特征的变化与机器人的位置变化对应起来,通过神经网络训练来近似特征雅可比矩阵的逆阵。该技术,通过提取几何特征、平均压缩、向量量化和主成分提取来简化图像处理,实现实时视觉导航。 综上所述,移动机器人是在运动中对图像进行处理,实时性差始终是一个非常棘手的问题。解决该问题的关键在于设计一种快速图像处理方法。将室内地面作为机器人视觉导航的路标。依据地面的颜色信息,将地面上没有障碍物的区域识别并分割出来,机器人在可行走区域内行走,这样就可以实现机器人的自主导航。利用环境中地面的颜色特征,采用比较简单的图像处理算法分割彩色图像,经实验证明可提高机器人导航的实时性、准确性和鲁棒性。 计算机视觉论文:基于计算机视觉的学生考试自动监考系统设计与实现 摘 要: 针对当前视频监控进行考试监考的丢包率大和智能化程度不高的问题,在计算机视觉下进行学生考试自动监控系统优化设计,提出一种基于视频帧循环纠错编码的计算机视觉自动监考系统设计方法。系统设计分为硬件和软件部分,包括A/D电路、时钟电路、视频帧循环纠错编码电路、程序加载电路和输出接口电路。实验测试结果表明,该系统能有效降低监考过程中的视频丢包,提高监考区域的视觉覆盖度,系统集成性和智能性较高。 关键词: 计算机视觉; 考试; 自动监考; 视频帧 0 引 言 随着视频图像处理技术的发展,采用计算机视频监测方法进行现场O控设计,提高对监控区域的自动化识别和管理能力[1]。学生考试自动监考系统是考试智能化管理系统的重要部分,采用计算机视觉分析方法进行自动监考,首先采用计算机视频监控方法进行考试现场的实时视觉画面采集,从而实现对考试现场的检验分析和指导。研究学生考试自动监考系统,在促进智能化考试管理和提高考场监考的管控能力方面具有积极重要意义[2],对学生考试自动监考系统是建立在视频图像分析基础上的,结合系统硬件设备设计和软件开发,采用计算机视觉分析方法进行监控现场的异常信息特征提取和分析,采用视频帧循环纠错编码避免监控过程中的丢包和误码失真。首先进行系统的总体构架分析,然后进行监考系统的硬件模块化设计,最后进行系统调试分析,得出有效性结论。 1 系统设计与实现 1.1 外围器件选择 根据上述设计思想和总体设计构架,进行基于计算机视觉的学生考试自动监考系统的硬件模块化设计,学生考试自动监考系统的数据采集系统是整个系统的基础。通过PCI桥接芯片与PC机进行数据通信,采用PCI9054的LOCAL 总线设计方法,进行数据特征采集,把学生考试监考现场的视频信息存储到PCI总线上,在嵌入式RAM中对监控视频信息进行收发转换和视频帧间编码,基于视频帧循环纠错编码方法进行视频纠错。硬件设计主要包括如下几个部分:学生考试监考现场的视频信息的DSP信号处理器、模拟信号预处理机、视频信息的逻辑控制设备、外部I/O设备以及A/D设备和电源供电设备,用DSP控制A/D转换FLASH寄存器寄存学生考试监考现场的视频视觉特征信息,同时DSP与PCI通信,DSP接收PCI总线的用户信息,输出多路视频编码到功率放大器。通过串行E2PROM进行配置校验,在C 模式下通过PCI总线送采样数据或处理结果到PC机进行监考现场的监控信息分析。 1.2 监考系统的电路设计 根据上述总体设计要求,结合选择的外围器件,采用可编程DSP芯片ADSP?BF537作为优秀处理芯片,进行学生考试自动监考系统的电路设计,主要包括了A/D电路、时钟电路、视频帧循环纠错编码电路、程序加载电路和输出接口电路等,分别设计描述如下: (1) A/D电路。学生考试监考系统的A/D电路是实现对输入视频采集信息的数/模转换,提供给计算机和DSP芯片可识别的原始计算机视觉信息,结合视频帧循环纠错编码方法进行可视化校对和视频编码。外部I/O设备包括A/D转换器AD7864两片,A/D电路的分辨率为12位,最大采样频率25 kHz,采用AD7864(以下简称7864)作为A/D芯片,它是4通道输入、转换速度1.65 μs的高性能AD芯片,自动监考系统的A/D输入电压满足: 采样通道数由DSP数据总线dspD[3:0]控制[3],A4~A0和译码,利用信号作读数标志信号,得到A/D电路的接口硬件设计图如图1所示。 考虑到系统处理视频传输信息的时间和读数匹配问题,在进行A/D设计中,需要考虑7864模拟输入/输出对应码表,见表1。 (2) 时钟电路。时钟电路执行学生考试自动监考系统的时钟中断控制功能[4],采用5409A 作为自动监考系统的时钟中断的优秀控制芯片,5409A有3个多通道缓冲串口McBSPs,提供串行A/D、D/A 设备以及其他的串行器件直接接口,本地总线支持复用/非复用的 32 位地址/数据,包括 PCI 总线操作和LOCAL总线操作,PC9054 内部CI9054的LOCAL 总线与PCI总线通过异步操作实现两个 DMA数据的串行接口输入和输出。时钟电路的引脚设计如图2所示。 (3) 视频帧循环纠错编码电路。视频帧循环纠错编码电路是整个系统设计的优秀模块,视频帧循环纠错编码通过Emulator由JTAG(Joint Test Action Group)口下载到DSP中运行,在IEEE 1149.1标准协议下进行 5409A芯片外围器件的操作测试,芯片采用4通道高性能运放,带宽为10 MHz。使用ADUM1201进行帧同步信号设计[5],选择Motorola 公司高性能 MPC850/86作为自动监考系统的三维特征分析模块,从外部16位存储器读取监测视频图像的编码特征,引出双排的14脚插针外接上拉或下拉电阻,选择引脚、时钟信号输入引脚,数据总线LD 9054与应用电路连接,以串行E2PROM的配置电路作为I/O 初始化控制寄存器模块单元,直接从地址0x20000000执行16位打包模式实现视频纠错编码,得到视频帧循环纠错编码电路设计如图3所示。 (4) 程序加载电路。选择Motorola 公司高性能 MPC850/86作为学生考试自动监考的可视化校验视觉分析的程序加载电路的优秀处理芯片。在程序加载电路中,采用可编程逻辑芯片PLC进行图像信息分析,在程序加载中,从外部16位存储器直接执行16位打包模式,引导ROM配置异步存储器空间,通过连续读取0x00字节的个数来确定学生考试自动监考系统的SPI存储器的片选[6],程序加载电路设计如图4所示。 图4中,在VCC和地之间并联1个电容,满足程序加载电路的可编程的硬件写保护和片内的偶然性的写保护功能。 (5) 输出接口电路。输出接口电路设计中,通过JTAG接口访问CPU的内部寄存器,通过串行E2PROM进行配置校验。使用JTAG仿真器执行12通道DMA异步串行口设计,采用分立元件构成串口复位电路,降低DSP的能耗。开关频率也可在0~1间调节,内核电压在0.8~1.2 V间调整,内核电源通过10 和0.1 电容滤波,以减少电源噪声。实时时钟电源与I/O电源采取分别供电策略,综上分析,得到输出接口电路见图5。 在上述进行系统的硬件模块化设计的基础上,进行系统集成设计与软件开发。 2 实验测试分析 对上述学生考试自动监考系统进行软件开发和系统调试分析。件开发建立在CCS 2.20开发平台下,借助于 LabWindows/CVI,C/C++开发计算机视觉下的图像和视频信息处理程序。根据编写的PCI卡驱动程序进行视频信息采样和监考系统的原始数据采集,得到学生考试自动监考的视频采集分析界面如图6所示。 从图6可见,采用本文设计的考试自动监考系统,能有效实现计算机视觉下的监考视频信息传输。为了定量测试系统的性能,图7给出了不同方法进行监考视觉分析的视频丢包率对比结果,从图7得知,该系统能有效降低监考过程中的视频丢包,从而提高监考区域的视觉覆盖度。 3 结 语 本文提出一种基于视频帧循环纠错编码的计算机视觉自动监考系统设计方法。系统设计分为硬件和软件部分,首先进行了学生考试自动监考系统的总体设计构架分析和功能指标描述;然后以ADSP?BF537并行微处理芯片为优秀进行监考系统的硬件设计,包括A/D电路、时钟电路、视频帧循环纠错编码电路、程序加载电路和输出接口电路;最后在Visual DSP++集成开发环境中进行自动监考系统的软件开发设计,结合视频帧循环纠错编码进行程序加载,实现计算机视觉下的自动监考。实验测试结果表明,该系统能有效降低监考过程中的视频丢包,提高了监考区域的视觉覆盖度,具有优越性能。 计算机视觉论文:基于计算机视觉的疲劳驾驶检测专利分析 摘 要 对基于计算机视觉的疲劳驾驶检测领域的专利申请趋势、专利申请产出国和申请人分布进行了统计分析,重点针对基于人眼、基于人脸、基于嘴巴的疲劳驾驶检测这三个技术分支的发展脉络进行了梳理,并对基于计算机视觉的疲劳驾驶检测的发展趋势进行了分析。 关键词 疲劳驾驶 人眼、人脸 嘴巴 专利 0引言 造成交通事故的原因25%-30%产生于疲劳驾驶,因此疲劳驾驶已成为诱发交通事故的重要因素。国内外专家和学者针对疲劳驾驶的检测开展了大量的研究工作,目前研究的重心主要集中在基于计算机视觉的疲劳驾驶检测,因此对基于计算机视觉的疲劳驾驶检测的相关专利进行分析尤为必要。 1基于计算机视觉的疲劳驾驶检测专利申请数据分析 1.1全球专利申请量趋势 从图1可以看出,基于计算机视觉的疲劳驾驶检测专利申请量从1990-2001年间处于技术研发初期,专利申请量相对较少。从2002年开始该领域的专利申请量逐渐呈现持续增长趋势,并在2014年达到最大值153件。由此可知,随着疲劳驾驶的增多,人们对疲劳驾驶的检测也越来越重视,相应的研究也正不断增加。基于此,在今后的一段时间内,相关的专利申请量有望继续保持。 1.2专利申请产出地区分布 目前各领域的专利申请量主要集中在中国、美国、韩国、日本和欧洲,通过对该领域在中国、美国、韩国、日本和欧洲的专利申请量进行统计分析发现,中国的申请量以48%的占比雄居第一,其他几个地区的申请量相差不大,具体如图2所示。 1.3在华专利申请量变化趋势 图3为1990年至2014年基于计算机视觉的疲劳驾驶检测在华的申请量变化趋势图,由该图可以看出,1990-2002年是技术的萌芽期,在2003年以后申请量才呈现逐年增长的趋势,并且在2012年-2014年将均维持在较高的申请量。因此,该领域国内虽然起步较晚,但是最近几年申请量相对其他地区却具有压制性的优势。 1.4在华主要申请人分析 图4展示了在华主要申请人的申请量份额,主要以科研院所和大型汽车企业为主,其中吉利汽车公司以领先优势排名第一。 2主要技术分支的专利申请分析 基于计算机视觉的疲劳驾驶检测的主要技术分支有:基于人眼的驾驶疲劳检测、基于人脸的驾驶疲劳检测、基于嘴巴的疲劳检测。下面从三个技术分支的发展概况、三个技术分支的主要工作原理及重点专利等方面进行分析。 2.1全球专利申请主要技术分支的申请量趋势图 由图6可知,近年来基于人眼和人脸的驾驶疲劳检测的申请量呈现较快增长,申请量也较基于嘴巴的疲劳检测的申请量大,体现了该领域近年来的发展趋势,并体现出基于人眼和人脸的驾驶疲劳检测的技术分支发展已较为成熟。三个技术分支在2006年之前,申请量的差别不大且数量均较小,显示出在2006年以前三个分支的区别并不明显,发展也较为缓慢,这说明基于计算机视觉的疲劳驾驶检测也是近10年才兴起的一项技术,它依赖于图像处理技术的发展水平。 2.2在华专利申请主要技术分支的申请量趋势图 由图7可知,三个技术分支在2006年以前均只有零星的申请量,这与该领域在全球的发展情况相符合,基于人眼的疲劳驾驶检测在华申请量自2006年以来呈现稳步增长,且近年来申请量最大。基于人脸的疲劳驾驶检测申请量虽小于基于人眼的疲劳驾驶检测,但近年来的申请量也呈现出稳步增长的势头。然而,基于嘴巴的疲劳驾驶检测虽有增长趋势,但申请量一直都较小。由此可知,在国内疲劳驾驶的检测主要是采用人眼检测和人脸检测,这两个分支是国内的研究的热门,也是今后国内在该领域的发展趋势。 3结语 通过对基于计算机视觉的疲劳驾驶检测专利的申请量的总体分析,以及基于人眼、基于人脸、基于嘴巴三个技术分支的申请量趋势分析可知,基于计算机视觉的疲劳驾驶检测在近10年取得了较快发展,这与计算机图像处理技术的发展密不可分;同时,科研院所作为该领域研究的主体,应加强与中小企业的合作。国内疲劳驾驶的检测研究主要集中在人眼检测和人脸检测,这两个分支是国内的研究的热门,同时,基于人眼的疲劳检测其发展方向明确,后续发展将集中在眼睛定位算法的研究上,并且定位精度将越来越高,越来越满足实际的要求。 计算机视觉论文:一种基于计算机视觉的手指特征识别算法研究及其FPGA实现 摘 要: 为了提高视频图像中手指特征识别的精度和速度,提出一种基于矩形模板的动态阈值算法。该算法采用矩形模板平滑图像,用灰度阈值法提取目标边缘,实现对手指特征的准确识别。Matlab仿真结果表明,该算法受环境噪声影响较小,能清晰准确地分割出手指边缘。在FPGA平台上设计了一套基于计算机视觉的手指特征识别系统,并对该系统的实时性、手指识别精度等性能进行了测试。测试结果表明,该系统的运行速度与摄像头摄取图像的速度基本同步,可满足系统对实时性要求。系统对手指位置识别的坐标偏差约为3个像素,基本满足系统对识别精度的要求。 关键词: 计算机视觉; 手指特征识别; 动态阈值算法; 矩形模版 S着科学技术的飞速发展,人与计算机之间的交互活动越来越密切,并逐渐成为人们日常生活的重要组成部分。传统触摸屏是现阶段一种最常见,也是最重要的人机交互方式,其是通过一种附加在显示器表面的透明介质,依赖使用者的手指触摸该介质来实现对计算机的输入控制[1?2]。目前,这种触摸屏技术已经相当成熟,但是,技术上不容易做到大尺寸,且成本相对较高,也易于破损。为了突破传统触摸屏这种人机交互方式的局限,把任何成像平面变成可用手指进行交互的系统,本文提出了一种基于计算机视觉的手指特征识别算法,并在FPGA平台上建立了一套基于计算机视觉的手指特征识别硬件系统。这种基于计算机视觉的手指特征识别方法可为基于视觉的人机互动提供一种新的技术解决途径。其与传统触摸屏的区别在于,不需要在成像屏幕上安装任何特殊介质,使用寿命得到大幅延长,应用范围有了很大扩展。 1 图像采集平台 本文所采用的图像采集平台如图1所示,在任何与计算机连接的显示设备(如投影屏幕、等离子电视等)的左上角、右上角安装两个摄像头,通过这两个摄像头便可确定手指在屏幕上的二维坐标信息(x1,x2)。然后,将此坐标点传至计算机,并与Windows系统的鼠标程序关联即可实现人机交互功能。图2是图像采集平台的侧视图。其中虚线框表示摄像头视野中系统需要处理的区域,即手指出现的区域。 2 手指特征识别算法及仿真 在系统实现过程中,如何从摄像头所拍摄的画面中准确地识别并提取出手指信息是其难点之一。在目前的图像处理技术中,用于识别背景图案中目标物体的算法很多,本文在分析基于色彩聚类的肤色识别算法的基础上,结合课题特殊需求,提出一种基于矩形模板的动态阈值算法,并在Matlab中对上述算法的处理效果进行了仿真。 从图像采集平台可以看出,本系统只关心距屏幕很近的小视野内是否出现区别于背景的目标物体。因此,只需从摄像头拍摄的图像当中截取一部分,如图3中的小矩形框所示。 2.1 基于色彩聚类的肤色识别算法 肤色是人体区别于其他物体的一个重要特征,人体肤色特征不受位置、角度、大小等因素影响,具有较强的稳定性。因此,本文首先选定基于色彩聚类的肤色提取识别算法进行研究。在色彩聚类方法中,Anil K.Jain的Cb,Cr椭圆聚类方法最为典型[3?4]。采用非线性分段肤色分割得到的肤色区域在Cb,Cr空间中近似于椭圆,如下: 由图5可知,利用该算法分割手指信息的效果尚可,能从比较友好的环境中迅速准确地识别出手指信息。图6为利用椭圆聚类肤色分割算法对从图像采集平台读取图像的手指识别效果。可见,该算法在普通环境下对手指的识别效果良好。但当屏幕上的颜色影响手指肤色时,该算法的识别能力就会有所降低。可见,该算法对皮肤颜色的纯度要求较高,适用范围受限。图7为屏幕出现大面积蓝色时对手指识别造成的影响效果。 2.2 基于正方形模板的动态阈值算法 基于正方形模板的动态阈值算法,即采用灰度阈值法,用正方形模板平滑图像[5?6]。图8(a)是3×3模板动态阈值算法平滑图像的过程。 应用基于3×3模板的动态阈值算法对原图4进行边缘提取的仿真效果如图9(a)所示。可见,应用3×3模板可以提取出目标物体的边缘,但不够清晰。虽然可以通过增大模板取得比较理想的效果(图9(b)为采用基于101×101模板的动态阈值算法的处理效果),但会使计算量剧增,同时也缩小了模板所能完全覆盖的范围,使图像边缘产生无效的白色区域。 2.3 基于矩形模板的动态阈值算法 根据课题实际需要,即所要处理的目标区域为长方形窄条区域(如图3所示),本文提出一种基于矩形模板的动态阈值算法。该算法与基于正方形模板算法的区别在于,平滑图像时所用的模板为窄条形,如3×5模板,3×15模板,3×41模板等。图8(b)是3×9模板动态阈值算法平滑图像的过程。 图10给出了采用基于3×9模板、3×14模板、3×81模板、3×101模板动态阈值算法对原图4进行手部边缘提取的仿真效果。由仿真效果可知,基于矩形模板的动态阈值算法在模板取值为3×9的情况下,便能够清晰提取出目标物体的边缘。而且,随着模板取值的增加,目标物体边缘的提取效果更加清晰准确。与基于正方形模板的动态阈值算法相比,基于矩形模板的动态阈值算法计算量较小,节约了系统的计算资源。 3 基于FPGA的手指特征识别算法的系统测试 为了验证本文所提出的基于矩形模板的动态阈值算法能否满足屏幕交互系统的整体要求,本文通过编写软件程序在FPGA开发板上对这种算法进行了硬件实现和系统测试。 3.1 硬件实现 本文所采用的硬件实现系统主要是基于美国Altera公司生产的型号为EFA?CY1C12的“红色飓风”(Red Cyclone)系列FPGA开发板,并另外集成了用Ommvison公司的型号为OV9655的CMOS数字摄像头,以及ISSI公司的型号为IS61LV25616AL的SRAM存储器[7?10]。最终搭建的硬件系统如图11所示。 3.2 系统测试 本文主要对系统的实时性、手指提取精度、资源占用情况等影响系统运行的重要技术指标进行了测试。 (1) 实时性 OV9655摄像头在1 280×1 024分辨率下,能提供15 f/s的图像采集速率,课题所设计的软件程序可以在一帧图像的处理时间内完成了数据的采集、手指边缘的识别等运算,实现了系统执行速度与摄像头拍摄速度的同步,达到了系统对实时性要求。 (2) 手指识别精度 由于课题在软件设计过程中编入了图像采集防抖动处理程序,提高了图像采集的稳定性,也提高了手指识别的精度。经过测试,本系统得到的手指位置信息的坐标偏差为3个像素,基本满足大屏幕交互系统对识别精度的需求。 (3) 资源占用情况 从Quartus Ⅱ的编译报告中可以看出,本系统的软件运行已占用FPGA的9 702个逻辑单元,占逻辑单元总数的80%。可见,该硬件系统的FPGA运算资源基本能满足系统的实际需要。 4 结 语 本文通过对基于矩形模板的动态阈值算法的研究和基于FPGA的手指特征识别硬件系统的实现,建立了一套基于计算机视觉的手指特征识别系统。该算法受环境噪声影响较小,能清晰准确地分割出手指边缘,且随着矩形模版取值的增大,算法的识别效果会更加良好。该系统的实时性、手指识别精度及资源占用情况均可满足系统要求。这种基于计算机视觉的手指识别方法成本低、灵活性好,为基于视觉的人机交互提供了一种新的技术途径。 计算机视觉论文:基于计算机视觉的运动目标跟踪算法 摘 要截至目前,运动目标跟踪已经历经了几十年的发展研究,其作为当前社会一项至关重要的先进技术,对于人们的日常工作生活以及社会经济、军事政治等其他各领域均有着积极的帮助作用。特别是在计算机视觉技术逐渐发展成熟的今天,运动目标跟踪与计算机视觉技术的融合程度也越来越高。基于此,本文将选择当前比较常见的一种目标跟踪算法即Kalman filter算法,并以运动的人脸作为跟踪目标,着重围绕基于计算机视觉的运动目标跟踪算法进行简要分析研究。 【关键词】计算机视觉 运动目标 跟踪算法 在计算机等现代科学技术尚未出现以前,人们在获取外界信息时往往主要依赖视觉,而在我国计算机技术水平不断发展提升的背景之下,计算机视觉技术的出现使得人类肉眼视觉得到了进一步的发展延伸,尤其是在各种传感器技术的帮助之下,使得人们能够对保持运动状态的目标进行实时跟踪,从而准确掌握目标的具体形态属性。在此背景之下,本文将运动目标设定为运动的人脸,通过探究基于计算机视觉的运动目标跟踪算法,希望能够为相关研究人员提供相关参考和帮助。 1 Kalman filter目标跟踪算法的简要概述 Kalman filter目标跟踪算法是当前众多跟踪算法当中使用范围较广、使用频率比较集中的一种跟踪算法,这一算法最早可以追溯至上个世纪六十年代,人们通过将滤波理论与状态空间模型相集合,从而得到的一种递推估计的算法也就是卡尔曼滤波理论。其通过利用上一时刻获取的预估值以及当下获取的实际观测值,在信号与噪声状态空间模型当中不断更新状态变量,进而顺利完成估计预测并获得当前时刻估计预测值。经过不断的发展,在计算机图像处理以及其他运动目标跟踪当中经常会使用Kalman filter算法。如果在k时刻系统下的状态向量用xk表示,那么在t0时刻下初始化的状态预测方程为;在tk时刻下更新系统状态的具体方程为 ,其中Hk、Zk分别表示测量矩阵m×n维以及转移矩阵n×n维的状态向量。但在跟踪计算机视觉运动目标譬如说视频目标时,由于相邻的两帧视频图像本身时间间隔非常短,因此目标在这一时间内难以发生明显的运动状态变化,此时我们可以通过将此间隔时间设定为单位时间,同时目标在单位时间内一直保持匀速运动状态,这时我们可以得到一个状态转移矩阵且 ,定义系统观测矩阵即为 ,定义噪声Wk以及Vk协方差矩阵则可以分别用 和表示。 如果在滤波器在经过若干次卡尔曼滤波后仍然能够恢复至原始状态,则其具有较好的稳定性,但如果在进行运动目标跟踪实验的过程当中,对于处于运动状态的被跟踪目标,一旦出现遮挡行为则将在第一时间内暂停估计参数,并将这一参数估计值直接代入到状态方程当中,使得运动目标无论是否被遮挡均可以对其进行精确跟踪。 2 基于计算机视觉的运动目标跟踪算法 2.1 建立颜色概率模型 颜色囊括了诸多的信息量光柱点,尤其是在人类的视觉世界从本质上来说也是一种用过感知自然界色彩以及明暗变化的世界,因此人们可以通过使用三基色原理获得RGB颜色空间。考虑到颜色与计算机视觉场景当中各个场景和目标之间有着紧密的关系,同时不同于目标的大小、形态等其他视觉特征,颜色特征鲜少会受到包括观察视角等在内各因素的干扰影响,从某种角度上来说基于颜色特征的运动目标具有较好的稳定性。为了能够保障目标跟踪既稳定又迅速,需要选择合适的颜色特征,否则将极有可能导致出现跟踪失败。在这一环节当中人们通常使用的是RGB颜色空间以及HSI颜色空间,但由于二者均具有一定的局限性,因此本文在对人脸特征尤其是颜色特征进行选取时,选择了rgI颜色直方图的方法,在解决两N颜色空间自身缺陷的同时,尽量避免目标人脸运动位置以及尺寸等变化因素对目标追踪造成的干扰影响。在rgI颜色直方图当中 其中R、G、B就是RGB颜色空间当中的三原色,r、g、I有着相同的取值范围即在0到1之间。保持间隔相等的情况下划分L值即可得到rgI颜色直方图。虽然rgI颜色直方图与物体相对应,但如果目标只是位置以及尺寸等出现变化,rgI颜色直方图并不会受到任何实质性影响,因此在理想情况下,利用rgI颜色直方图能够对视频图像中不同运动位置以及不同尺寸的人脸进行目标追踪。 2.2 跟踪算法 运动目标的不断变化将会使得模板图像随之发生相应变化,因此需要不断更新模板图像才能够有效完成对运动目标的连续跟踪,本文在对运动目标的实际运动范围进行预测过程中选择使用卡尔曼滤波,之后利用rgI颜色直方图在预测运动范围之内搜索和匹配相应目标,从而通过此举获得与目标模板有着最小欧式距离的区域,在此过程当中存在一个特定阈值T,如果两者的欧氏距离在进行相减时差值没有超过这个特定阈值,那么此时该区域就是运动目标所在的实际位置,利用在这一区域当中的rgI颜色直方图并将其充当下一帧运动目标的匹配模板,在不断重复的过程中模板能够实现不间断地更新。由于相邻的两帧视频图像之间,时间间隔并不长,因此目标人脸在极短的时间间隔当中基本上不会出现突然变化,此时我们可以认为运动目标人脸的运动连续性比较强,此时利用公式 可以进行欧式距离的计算并用以衡量匹配的模板。其中匹配区域和模板的rgI颜色直方图分别用l和l'表示,而rgI颜色直方图中的维数则用n进行表示。根据相关视频图像显示,通过不断更新模板确实可以对目标运动人脸进行实时跟踪显示。 3 结束语 总而言之,本文通过选择当前比较常见的目标跟踪算法即Kalman filter算法,利用卡尔曼滤波以及rgI颜色直方图完成对运动人脸的跟踪。事实证明,Kalman filter算法确实能够在对各目标之间的干扰进行明确区分的基础之上,准确描述运动人脸目标,从而较好地跟踪运动目标,但由于人脸之间本身存在一定的相似性,因此本文只是对理想状态下的运动人脸进行跟踪实验,日后还需要对计算机视觉技术和Kalman filter算法进行进一步优化以妥善解决多人脸目标以及相似性问题。 作者单位 重庆电子工程职业学院软件学院 重庆市 401331 计算机视觉论文:基于计算机视觉的室内自主移动机器人导航综述 摘要:计算机视觉在人工智能学科占据重要地位,为自主移动机器人视觉导航做了深厚的理论铺垫。基于计算机视觉的自主导航与路径规划是自主移动机器人研究的关键技术,计算机视觉室内导航技术主要分为3类:第一类是环境地图事先已知;第二类是同时定位与地图构建(simultaneouslocalization andmapping,SLAM);第三类是不依赖环境地图。详细阐述了每种导航模型和技术方法,探讨了基于计算机视觉导航的最新技术进展,总结了目前国内外计算机视觉导航的研究进展。 关键词:计算机视觉;地图匹配;SLAM;机器人导航;路径规划 1概述 计算机视觉在人工智能学科占据重要地位,为自主移动机器人视觉导航做了深厚的理论铺垫。目前,机器人导航技术有很多种,传感器导航技术如里程计、激光雷达、超声波、红外线、微波雷达、陀螺仪、指南针、速度、加速度计或触觉等得到了普遍应用,与上述非计算机视觉导航技术相比较,计算机视觉导航技术如人眼般具有灵敏度高且可捕获的信息量大以及成本低等优点。由于室内相对室外空间比较狭小且内部环境复杂,所以普通移动机器人在作业过程中,完成躲避眼前障碍物、自主导航以及为自身找出一条可行路径等一系列操作会相对比较困难。计算机视觉导航技术可利用本身的摄像头获得室内周围的环境信息,实时对其周身的场景进行快速反馈,对视野前方障碍物进行快速识别和检测,从而确定一条高效的可行的安全路径。本文对计算机视觉导航技术进行分类研究,主要分为3类:第一类是环境地图事先已知,提前对外界环境特征进行提取和处理,建立全局地图,并将地图信息存储在机器人内存数据库中,在导航的时候实时进行地图匹配;第二类是同时定位与地图构建,移动机器人在自身位置不确定的情况下根据自身的摄像头获取周围未知环境信息,在作业时逐步构建周围的环境地图,根据构建的增量式地图自主实时定位和导航;第三类是不依赖环境地图,自主移动机器人不需要依赖任何的环境地图,其在作业活动时的可行区域主要取决于摄像头实时识别和检测的环境相对信息。 2环境地图的表示方法 目前,计算机视觉导航技术多采用栅格地图、几何地图、拓扑地图和混合地图构建环境地图信息。 2.1栅格地图 栅格地图,将栅格图像考虑为一矩形,均分为一系列栅格单元,将每个栅格单元赋予一个平均概率值,并利用传感信息估计每个单元内部内存障碍物的概率。构建栅格地图的优点是其地图表达形式直观,创建和维护比较容易;但当划分的栅格单元数量不断增多时,实时性就会慢慢变差;当划分的栅格单元越大时,环境地图的分辨率越低。 2.2几何地图 几何地图利用几何特征如点、直线、平面等来构成环境主要框架,需要知道这些特征在环境中信息的具体位置,所以几何地图通常使用其对应的三维空间坐标来表示。几何地图构建过程相对简单,保留了室内环境的各种重要信息,是基于计算机视觉的定位与地图构建算法中最常用的一种表示方式。但是为了完成环境的建模需要标记大量的特征,从而计算量也非常的大,降低了实时性,其重建的地图也容易出现与全局不一致的情况。 2.3拓扑地图 拓扑地图用许多节点和连接这些节点的曲线来表示环境信息。其中,每个节点相对应真实环境中的特征点(如门角、窗户、椅子、桌子角及拐角等),而节点之间的曲线表示两个节点对应的地点是相联通的。拓扑地图把环境信息表上在一线图上,不需要精确表示不同节点间的地理位置关系,图像较为抽象,表示起来方便且简单。机器人首先识别这些节点进而根据识别的节点选择节点与节点间的曲线作为可作业的路径。 2.4混合地图 混合地图主要包括3种形式:栅格一几何地图、几何一拓扑地图以及栅格一拓扑地图。混合地图采用多种地图表示,可结合多种地图的优势,与单一的地图表示相比更具有灵活性、准确性和鲁棒性,但其不同类别的地图结合起来管理会比较复杂,难以协调,增加了地图构建的难度。文献针对室内环境所建立的模型分为全局拓扑和局部几何表述部分,整体环境通过拓扑节点串连起来,维护了整体环境表述的全局一致性;而以每个拓扑节点为优秀所采用的几何表述则可确保局部精确定位的实现,这样建立的几何一拓扑混合环境模型可将二者的优势都表现出来,使得移动机器人定位和地图构建同时进行,实现容易。 3基于计算机视觉的室内导航 基于计算机视觉的室内导航技术可利用摄像头捕获机器人周围环境的全部信息,对其周身的场景进行反馈,对障碍物进行快速识别和检测,从而确定一条高效的可行的安全路径。本文将计算机视觉室内导航技术主要分为3类:第一类是环境地图事先已知;第二类是定位与地图构建同时进行;第三类是不依赖环境地图。 3.1环境地图事先已知 提前对外界环境特征进行提取和处理,建立全局地图,并将地图信息存储在机器人内存数据库中,在导航的时候实时进行地图匹配,即预存环境地图。在环境地图事先已知的导航中,路标信息保存在计算机内存的数据库中,视觉系统中心利用图像特征直接或间接向移动机器人提供一系列路标信息,一旦路标被确定后,通过匹配观察到的图像和所期望图像,机器人借助地图实现自身精确定位和导航。该导航技术过程可分为以下步骤: a)图像获取:摄像头获取其周围的视频图像; b)路标识别及检测:利用相关图像处理算法对图像进行一系列预处理如进行边缘检测和提取、平滑、滤波、区域分割; c)路标匹配标志:在观察到的图像和所期望图像之间进行匹配,搜索现有的路标数据库进行标志路标; d)位置计算:当有特征点进行匹配时,视觉系统会根据数据库中的路标位置进行自身精确定位和导航。 在基于计算机视觉的地图匹配定位过程中,主要有2种地图匹配较为典型。 ①已知起点,已知地图。这种条件下的定位称为局部定位,采用的是一种相对定位的方法,如图1所示为其位姿估计过程,这种情况目前导航技术研究得最多。 ②不知起点,已知地图。这种条件下的定位称为全局定位。当机器人需要重置时,通常使用这种定位方法来检索机器人的当前位置(即姿态初始化)。常用的辅助方法是在环境中添加一些人造信标,如无线收发器,几何信标,条码技术,红外或超声波接收系统进行位置识别,利用视觉系统识别自然标志,自主定位。 3.2定位与地图构建同时进行 不知起点,不知地图。SLAM技术最早由Smith等人于1986年提出,移动机器人在自身位置不确定的情况下根据自身的摄像头获取周围未知环境信息,在作业时逐步构建周围的环境地图,根据构建的增量式地图自主实时定位和导航。在日后的导航研究中,混合地图中的几何一拓扑混合环境模型被得到广泛应用,主要用来解决SLAM问题。 2003年,在解决SLAM技术难题上,Arras等人采用基于Kalman滤波器和最邻近(nearest neighbor)匹配策略的随机地图创建方法。下面是该算法步骤: a)数据采集:首先初始化系统,从摄像头传感器采集距离数据; b)状态预测:视觉系统预测机器人运动状态,实时返回新位姿信息和协方差矩阵,预测地图; c)观测:从原始捕获的信息中提取主要特征信息并将此信息返回给局部地图; d)测量预测:预测机器人当前位姿的全局地图; e)位置匹配:应用最邻近滤波器匹配局部地图中的观测点和预测点; f)估计:使用扩展Kalman滤波器更新地图; g)创建:将非相关的观测点加入地图,对机器人返回增量式地图; h)输出地图。 制约机器人视觉系统性能的重要因素是信息实时处理的计算复杂度和处理效率,SLAM算法需要在地图密度与计算效率之间取得权衡。 3.3无环境地图 在这类系统中,机器人不需要依赖任何的环境地图信息,机器人的活动取决于其当时识别和提取出来的环境信息,这些环境信息可能是桌子、椅子和门等,不需要知道这些环境元素的绝对位置。无环境地图的导航技术典型的技术有3大类:基于光流的导航技术、基于外观信息的导航技术、基于目标识别的导航技术和基于目标跟踪的导航技术。 3.3.1基于光流的导航技术 光流是三维空间运动物体在观测成像面上的像素运动的瞬时速度,也是图像亮度的运动信息描述。光流法计算最初是由Horn和Schunck于1981年提出的,其利用二维速度场与灰度,引入光流约束方程,得到光流计算的基本算法。光流计算基于物体移动的光学特性提出了2个假设:①运动物体的灰度在很短的间隔时间内保持不变;②给定邻域内的速度向量场变化是缓慢的。如Santos-Victor等人研发了一种基于光流的robee视觉系统,该系统模拟了蜜蜂的视觉行为。在robee视觉系统中,使用单独的双目视觉方法来模拟蜜蜂的中心反射(Centering Reflex):当机器人移动到走廊两侧的墙壁中心时,左眼捕获场景的瞬时速度与右眼捕获场景的瞬时速度是相同的,几乎没有差别,那么机器人就可以知道他们在走廊的中心。如果眼睛两侧的眼睛的瞬时变化速度不同,则机器人移动到较慢的速度。在自动机器人导航的实现中,基于这个想法是测量摄像机捕获图像场景瞬时速度差异。这种导航技术只能用于室内单通道直走道导航,不能引导机器人改变方向,具有一定的局限性。 3.3.2基于外观信息的导航技术 基于外观的机器人导航方法,不需要构建真实的地图导航,机器人通过自身所携带的摄像头和传感器感知周围目标的外观信息进行自主定位和导航。其中,所述的外观信息多为目标信息的颜色、亮度、形状、空间大小和物理纹路等。机器人在导航时存储连续视频帧的环境图像信息,并将连续视频帧与控制指令相关联,从而再执行指令规划有效路径到达目的地。 3.3.3基于目标识别导航技术 为了达到目标点或是识别目标,机器人很多时候只能获取少量的图像信息。Kim等人提出了一种用符号代替导航各个位置的赋值方法。该赋值方法中,机器人执行命令如“去窗边”“去你后面的椅子旁”等。这样,通过相关的符号命令,机器人自动识别并建立路标,通过符号指令到达目标点。例如“去你后面的椅子旁”,这样的命令就是告诉机器人路标是椅子、路径向后。该导航技术的难点在于目标是否可以准确实时识别路标。第一,识别大量不同类别的物体,室内环境有许多不同类别的物体,需要将它们组织到一个在给定的容易搜索图像数据结构中去,起到容易识别是用什么度量来区分物体;第二,识别大量不同背景下的物体,一个合适的物体表达式有助于将图像组织成片断,而这些片断来自于物体的种类且与物体无关的;第三,在抽象层次上识别物体,机器人可以不需要在看到一个具体的杯子之前便能知道它是一个杯子,相关程序能够类似的物体进行识别和区分。 3.3.4基于目标跟踪的导航技术 基于目标跟踪的导航技术,为机器人构造一个虚拟地图,机器人通过摄像头获取连续的视频序列确定一个跟踪的目标,为了达到对目标的精确定位和实时跟踪,可以利用粒子滤波算法对需要跟踪的目标进行建模。基于粒子滤波的目标跟踪主要包含四个阶段,分别是初始化目标区域,概率转移,目标区域权重计算,目标区域重采样。在机器人导航之前,通过视频序列的当前几帧标注机器人所需要跟踪的目标,在导航时,机器人通过连续的视频帧感知周围的待跟踪目标,同时对所需要跟踪的目标散播粒子,当获取的视频帧对目标区域重采样后足以让机器人确定所需要跟踪的目标时,机器人通过确定的目标为自己规划最有效的路径到达目的地。获取视频序列目标跟踪是算机视觉领域中的重要分支,它在工业生产、交通导航、国防建设、航空导航等各个领域有着广泛的应用。 4结论 本文对近三十年来基于计算机视觉的室内自主式移动机器人导航技术进行了详细的分类介绍,对于移动机器人是否需要地图匹配的导航系统进行了详细的综述。目前,在做导航和面向任务的决策时,自主机器人尚未能够准确地综合考虑真实环境空间中的各种不确定性,当路径前方突然出现动态场景变化、目标运动、遮档障碍物时便会显得一无所措,无法及时把握室内环境变化的动态信息进行实时导航,而这将是未来计算机视觉研究的一大难点和热点。所以,室内自主移动机器人仍在发展中,还有很多的问题值得研究和探索,现有的机器人大多数都需要人为定期去进行清理和维护,直到今天还没有产生一台真正意义上完全自主的移动机器人。 计算机视觉论文:探讨计算机视觉技术在图书馆工作中的应用 摘要:随着科技的不断发展,计算机视觉技术的发展越来越迅速,它的研究和应用范围不断的扩大,已经涉及到制造业、农业、医疗诊断以及军事领域。本文通过对计算机视觉技术在图书馆工作应用中的探讨,了解计算机视觉技术在图书馆实行的效果。 关键词:计算机;视觉技术;图书馆;应用探讨 引言 俗话说“书是人类进步的阶梯”,各大高校以及各大城市都建有图书馆,图书馆可以满足人们对各种知识的需求,因此对图书馆的管理工作也是十分重要。如今科技不断的发展,计算机视觉技术被运用到图书馆管理中。计算机视觉是用摄影机和电脑来代替人眼进行检测、监控、识别和测量等的机器视觉,它能够对收集来的图片和视频进行处理,然后获得相应的三维信息。计算机视觉是一门综合性的学科也是一个富有挑战性的领域,它已经被应用到各个领域中,它的重要性不言而喻。 一、计算机视觉技术的特点 (一)检测范围广泛 人眼的检测范围毕竟有限,有些细微的方面人眼是检测不到的,比如红外线、超声波等,但是计算机视觉技术却是可以检测到人眼所检测不到的范围。计算机视觉技术可以将红外线和超声波处理成图像呈现出来,它的检测范围十分广泛而且是不加选择的进行检测,可以说它的使用大大拓展了人眼的视野。 (二)检测安全可靠 我们都知道电子产品如果接触使用必然是会受到一定辐射的,但是计算机视觉与以往的检测机器不同,它是不需要与被测者进行接触的,观测者和被测者都是十分安全不会受到丝毫损伤的,而且它在使用的过程中并不会像人眼一样感到疲惫,它可以一直进行高效率的工作,因此对其检测结果也是十分的可靠的。 二、视觉技术在图书馆工作中的应用分析 (一)图书剔旧和修补 图书馆是人们知识的殿堂,是思想文化知识不断扩展的地方,因此图书馆的剔旧是一项十分重要的工作。图书馆的空间毕竟有限,一些相对陈旧而利用率较低的参考文献是需要不定期的进行筛选的,这些资料通常都是表面发黄、布满灰尘和封面破旧等,而图书馆的剔旧工作大多是由工作人员亲自到书库中进行挑选,这样不仅工作量大、耗时长还有可能会存在遗漏的现象,而且资料上的灰尘也会给工作人员的身体健康带来影响。 图书馆会收藏一些珍贵的古籍和字画,但是时间一长,受到温度、湿度等的影响会造成古籍和字画表面发黄、纸张变脆甚至会出现虫眼,这时候就需要对古籍字画进行修补工作。这项工作大多由工作人员亲力亲为,会给工作人员带来一定的健康影响,如果使用计算机视觉技术代替人们来进行工作,会大大减少工作人员的工作强度,同时也保证了工作效率。 (二)管理职工人员 图书馆中职工人员的正常有序的工作是保证图书馆正常运行的关键之处,在进行图书馆职工人员的管理上可以引用计算机视觉技术。以往的职工签到可能会出现代签现象,而计算机视觉技术可以采用图像视觉处理技术对职员进行磁卡、眼膜、人脸识别等进行签到,杜绝了以往签到工作所存在的弊端。同时,在图书馆工作处理中,计算机视觉技术也可以帮助职工人员处理一些难题,让图书馆工作能够有序高效的进行。 (三)监控检测系统 如今图书馆的书籍是完全向人们开放的,人们可以自由进行借阅,以往的人工检测会造成猜疑和尴尬,也会加大图书馆管理人员与读者之间的磨擦。计算机视觉技术的使用可以全自动化进行监控和检测,避免了以往人工监测所出现的问题。图书馆的书籍借阅管理工作异常重要,计算机视觉技术可以全程自动化进行高效工作,可以进行无人看管检测读者进出携带书籍文献和借阅空间的监控等,大大提高了工作效率,让图书馆的借阅工作顺利有序的进行。 三、视觉技术在图书馆工作中的应用问题的研究 (一)循序渐进的结合 计算机视觉作为一个新兴技术,虽然已经被运用到各个领域内,但是在引进入图书馆的管理中,如果想要快速的取代传统的管理模式,无论是工作人员还是工作理念都不可能及时接受这种改变的。新技术的融入必须要循序渐进,找到与传统的管理模式的结合点,然后进行慢慢磨合,达到与传统相结合的效果,这样人们才能够接受一种新技术的使用,不仅提高了工作效率减轻了工作人员的工作负担,也能够更好的发挥出计算机视觉技术的真正作用。 (二)提高专业人员的业务水平 新的技术需要新的业务水平来支持,如果没有相应的业务水平是没有办法发挥出新技术应有的作用。计算机视觉技术通过计算机成像系统来代替人类的视觉感官,能够自主适应环境、自主工作的能力。计算机视觉技术在不断的更新中,它的使用功能也是越来越多,操作方法越来越复杂,这时就需要图书馆的工作人员对计算机视觉技术有细的了解,能够熟练操作和运用计算机视觉技术。图书馆管理阶层应该组织工作人员进行培训工作,让他们接收新的知识掌握新的技术,不断的提高图书馆工作人员的业务水平,才能够保证图书馆工作高效进行。 (三)读者素质和应用手段的提高 现代化图书馆要想实现工作和服务的全面自动化,就需要有现代化技术的支持,计算机视觉技术的引用虽然是一个现代化技术的支持,但是如今仅停留在生物特征的识别领域。比如图书馆如今普遍有门禁系统,这也仅停留在计数功能和监控可冲消磁条的识别和认定上,如果有些读者素质不高故意去掉这些生物识别,图书馆的门禁系统就没有办法阻止这些读者的进入进出。因此,提高读者的素质和计算机视觉技术的应用手段,才能够保证计算机视觉技术在图书馆被广泛的进行使用。 结束语 计算机视觉技术作为新兴的综合性技术,被运用到工业、农业、医学、军事、体育等各个领域,它的出现代替了人类去完成不可能的工作,开拓了人类的视野,提高了工作效率和深度,让人类从不适应的工作环境中解放出来。计算机视觉被称为自动化的眼睛,对周围的空间物体有着传感、抽象、判断的能力,它能够从根本上改变人们的思维方式。 虽然如今计算机视觉技术在图书馆的应用中仅处于初始层面,但是每项新的技术的引用不都是循序渐进需要一个过渡时段吗?计算机视觉技术虽然进入了瓶颈时期,但是相信在不断的提高和完善下,一定会突破瓶颈期进入到迅猛发展的时期。计算机视觉技术的提高,能够让图书馆更好的发挥其作用,让人们能够更快更方便的利用图书馆汲取不同的知识,同时也能够加快学术的发展和社会的进步。 计算机视觉论文:计算机视觉图像精密测量下的关键技术 摘 要近代测量使用的方法基本上人工测量,但人工测量无法一次性达到设计要求的精度,就需要进行多次的测量再进行手工计算,求取接近设计要求的数值。这样做的弊端在于:需要大量的人力且无法精准的达到设计要求精度,对于这种问题在现代测量中出现了计算机视觉精密测量,这种方法集快速、精准、智能等优势于一体,在测量中受到了更多的追捧及广泛的使用。 【关键词】精密测量 计算机视觉图像 关键技术 在现代城市的建设中离不开测量的运用,对于测量而言需要精确的数值来表达建筑物、地形地貌等特征及高度。在以往的测量中无法精准的进行计算及在施工中无法精准的达到设计要求。本文就计算机视觉图像精密测量进行分析,并对其关键技术做以简析。 1 概论 1.1 什么是计算机视觉图像精密测量 计算机视觉精密测量从定义上来讲是一种新型的、非接触性测量。它是集计算机视觉技术、图像处理技术及测量技术于一体的高精度测量技术,且将光学测量的技术融入当中。这样让它具备了快速、精准、智能等方面的优势及特性。这种测量方法在现代测量中被广泛使用。 1.2 计算机视觉图像精密测量的工作原理 计算机视觉图像精密测量的工作原理类似于测量仪器中的全站仪。它们具有相同的特点及特性,主要还是通过微电脑进行快速的计算处理得到使用者需要的测量数据。其原理简单分为以下几步: (1)对被测量物体进行图像扫描,在对图像进行扫描时需注意外借环境及光线因素,特别注意光线对于仪器扫描的影响。 (2)形成比例的原始图,在对于物体进行扫描后得到与现实原状相同的图像,在个步骤与相机的拍照原理几乎相同。 (3)提取特征,通过微电子计算机对扫描形成的原始图进行特征的提取,在设置程序后,仪器会自动进行相应特征部分的关键提取。 (4)分类整理,对图像特征进行有效的分类整理,主要对于操作人员所需求的数据进行整理分类。 (5)形成数据文件,在完成以上四个步骤后微计算机会对于整理分类出的特征进行数据分析存储。对于计算机视觉图像精密测量的工作原理就进行以上分析。 1.3 主要影响 从施工测量及测绘角度分析,对于计算机视觉图像精密测量的影响在于环境的影响。其主要分为地形影响和气候影响。地形影响对于计算机视觉图像精密测量是有限的,基本对于计算机视觉图像精密测量的影响不是很大,但还是存在一定的影响。主要体现在遮挡物对于扫描成像的影响,如果扫描成像质量较差,会直接影响到对于特征物的提取及数据的准确性。还存在气候影响,气候影响的因素主要在于大风及光线影响。大风对于扫描仪器的稳定性具有一定的考验,如有稍微抖动就会出现误差不能准确的进行精密测量。光线的影响在于光照的强度上,主要还是表现在基础的成像,成像结果会直接导致数据结果的准确性。 2 计算机视觉图像精密测量下的关键技术 计算机视觉图像精密测量下的关键技术主要分为以下几种: 2.1 自动进行数据存储 在对计算机视觉图像精密测量的原理分析,参照计算机视觉图像精密测量的工作原理,对设备的质量要求很高,计算机视觉图像精密测量仪器主要还是通过计算机来进行数据的计算处理,如果遇到计算机系统老旧或处理数据量较大,会导致计算机系统崩溃,导致计算结果无法进行正常的存储。为了避免这种情况的发生,需要对于测量成果技术进行有效的存储。将测量数据成果存储在固定、安全的存储媒介中,保证数据的安全性。如果遇到计算机系统崩溃等无法正常运行的情况时,应及时将数据进行备份存储,快速还原数据。在对于前期测量数据再次进行测量或多次测量,系统会对于这些数据进行统一对比,如果出现多次测量结果有所出入,系统会进行提示。这样就可以避免数据存在较大的误差。 2.2 减小误差概率 在进行计算机视觉图像精密测量时往往会出现误差,而导致这些误差的原因主要存在于操作人员与机器系统故障,在进行操作前操作员应对于仪器进行系统性的检查,再次使用仪器中的自检系统,保证仪器的硬件与软件的正常运行,如果硬软件出现问题会导致测量精度的误差,从而影响工作的进度。人员操作也会导致误差,人员操作的误差在某些方面来说是不可避免的。这主要是对操作人员工作的熟练程度的一种考验,主要是对于仪器的架设及观测的方式。减少人员操作中的误差,就要做好人员的技术技能培训工作。让操作人员有过硬过强的操作技术,在这些基础上再建立完善的体制制度。利用多方面进行全面控制误差。 2.3 方便便携 在科学技术发展的今天我们在生活当中运用到东西逐渐在形状、外观上发生巨大的变大。近年来,对于各种仪器设备的便携性提出了很高的要求,在计算机视觉图像精密测量中对设备的外形体积要求、系统要求更为重要,其主要在于人员方便携带可在大范围及野外进行测量,不受环境等特殊情况的限制。 3 计算机视觉图像精密测量发展趋势 目前我国国民经济快速发展,我们对于精密测量的要求越来越来高,特别是近年我国科技技术的快速发展及需要,很多工程及工业方面已经超出我们所能测试的范围。在这样的前景下,我们对于计算机视觉图像精密测量的发展趋势进行一个预估,其主要发展趋势有以下几方面: 3.1 测量精度 在我们日常生活中,我们常用的长度单位基本在毫米级别,但在现在生活中,毫米级别已经不能满足工业方面的要求,如航天航空方面。所以提高测量精度也是计算机视觉图像精密测量发展趋势的重要方向,主要在于提高测量精度,在向微米级及纳米级别发展,同时提高成像图像方面的分辨率,进而达到我们预测的目的。 3.2 图像技术 计算机的普遍对于各行各业的发展都具有时代性的意义,在计算机视觉图像精密测量中运用图像技术也是非常重要的,在提高图像处理技术做以提高。同时工程方面遥感测量的技术也是对于精密测量的一种推广。 4 结束语 在科技发展的现在,测量是生活中不可缺少的一部分,测量同时也影响着我们的衣食住行,在测量技术中加入计算机视觉图像技术是对测量技术的一种革新。在融入这种技术后,我相信在未来的工业及航天事业中计算机视觉图像技g能发挥出最大限度的作用,为改变人们的生活做出杰出的贡献。 作者单位 常州信息职业技术学院 江苏省常州市 213164 计算机视觉论文:基于计算机视觉的人脸检测与识别技术初探 随着计算机技术和网络技术的飞速发展,计算机已深入到社会的各个领域,并深刻的改变人们的工作、学习和生活方式。信息的获取、分析、处理、、应用能力已经成为社会中人们的一个必备的技能。多媒体技术也在发生着日新月异的变化,包括这多媒体技术的基本概念、图像、音频、视频、动画的常用处理工具等。其中人脸检测与识别技术在计算机视觉方面也是尤为重要的,人脸检测与识别技术主要是用于身份信息的识别,也可以用来对个人的隐私信息通过识别来进行保护。 诞生于20世纪40年代的电子计算机是人类最伟大的发明之一。并且一直以飞快的速度发展着。进入21世纪的现代社会,计算机已经进入各个行业,并成为各行业必不可少的工具。如今的计算机发展的更加智能化,就如今来说,人们最什么事情都非常重视信息,人类和社会的发展,时刻都离不开信息。计算机如今重视的方面就是对信息的阅读和控制,人脸检测与识别技术也是应运而生。 人脸识别的论述 人脸识别是人类视觉中的一大特色,因为能对身边的人进行识别,才不会对身边的信息进行混淆,简单来说,根据人脸可以对人的年龄,性别进行初步判断。随着计算机技术的智能化,计算机业已经通过视觉能进行人脸的识别。其中在对人脸识别的同时进行有关信息的收集、识别、提取、变换、存储、传递、处理、检索、检测、分析和利用等技术。如今人脸识别已经应用于很多的领域,但是要人脸检测与识别是需要基于本来已经收集和整理的信息本库才能进行。再加上现在计算机技术虽然已经接近成熟,然而在人脸识别方面的表情传达出什么信息还是无从下手进行编程和设计。所以,基于计算机视觉的人脸检测与识别技术还是会有很广的发展空间,再加上人脸识别还可以维护人们的财产安全和隐私保护,必然会引起社会各界人士的广泛关注。 从19世纪末开始就已经有人对人脸识别进行了研究,因为当时没有先进的科学技术做后盾,所以经过了数百年的研究仍然没有什么显著的进展和成果。直到20世纪90年代人脸识别才成立了自己的学科,在加上当时的科技发展水平已经达到了不错的水平,人脸识别这个学科得到了快速的发展。如今,我国的计算机技术也已经居于世界的前列,我国也已经拥有比较完善的一套东方面孔的人脸数据库。 人脸识别在发展过程中大概经历了三个阶段:第一阶段就是对人脸特征进行整理,整理出所需要的数据库,并且应用当时的计算机技术做出一套质量不错的人脸灰度模型,这个阶段的识别工作全部由操作人员来完成;第二阶段比第一阶段要先进,有了基础人机互交,将人脸的特征经过多维度的矢量在模型上表示出来,并也可以设计出一套人脸识别的系统,这个阶段的识别不再是仅仅依靠操作人员,而是操作者和计算机一起完成;第三个阶段是计算机智能识别的最高峰,一切操作和识别都依靠机器全自动化进行,在人脸识别过程中也不再是每台计算机都需要完成一整套的工作,也实现了计算机与计算机之间的互联,多台计算机一起完成人脸识别的过程,都人力也是一种解放。 积极践行人脸检测识别技术 人脸检测识别技术是计算机实现智能化特征后的又一重要发展方向之一,它已经在世界范围内得到了广泛的普及与应用。人们可以通过人脸识别来进行定位,来起到保护人们财产安全的作用,通过人脸识别来抵制社会中的造假率,之前曾经有一些不法分子利用假身份来做损害公共利益和侵犯人们隐私权的事情,有了人脸识别让不法分子没有可乘之机,也应用人脸识别来对财务密码进行联系,起到对人们的财产有绝对的保护作用,对社会的安定何尝不是一项有意义的发明。 人脸识别一直是计算机智能化发展过程中的一个重要领域,因为人脸的识别与检测是一个很难做到完善的项目,由于人类的面部表情丰富,要对人类的面部表情做出判断和分析会存在一定的困难。再加上人脸识别的过程中,每个独立存在的个体都有一张专属于自己的脸。它的轮廓没有明显的特征界限,同时对眼、鼻子、嘴等器官在脸上的分布情况也没有明确的界限,这就使得对人脸识别来进行算法设计有一定的困难,所以只有通过轮廓特征来进行初步的判断,分辩出各种器官,再根据器官来完成人脸的分布情况设计灰度模型的完成工作。 随着红外光的可利用率提高,也应用到了人脸识别的领域,在人脸识别过程中也加入不同光的效果来识别人脸,使得如今的人脸识别的准确度有了明显的提高。但是光的效果是不可控的,在环境不适宜和用户不配合的情况下,利用红外光技术来进行人脸识别又会将准确度拉到很低的成度。因此,在人脸检测与识别方面仍然有一些尚未解决的问题,值得人们关注和探索。 科学的进步、时代的进步,必将给发展赋予新的内容。这个社会已经成为了一个信息化社会,信息化代表了一种信息技术被高度重视,信息资源被高度共享,从而使得人的智力和潜力以及社会物质资源潜力被充分发挥。在这个信息化社会中最重要的就是信息。个人信息已经成为在社会中必备的物质。如此看来信息的保护也成为了发展的头等大事,基于计算机视觉的人脸检测与识别技术也有了发展的独特性,它的独特性由这个时代所决定。 计算机视觉论文:计算机视觉创新研究的探索者 人类正在进入后信息时代,计算机越来越广泛地进入到几乎所有的科技和生活领域。现代计算机具有强大的功能和运行速度,但与人脑相比,其智能化程度仍有待提高。如何让计算机具有类人脑的学习与分析能力,拥有“视觉”“听觉”,并可通过“思考”与人类沟通交流,是当今世界计算机视觉研究领域各国科学家不断追求和探索的目标。 计算机视觉是人工智能领域的优秀之一,其研究的终极目标是让机器具有人一样的视觉功能。西安交通大学电子与信息工程学院杨国安教授在计算机视觉领域沉心研究多年,为计算机视觉的发展提供了丰富的理论基础。 “西安交通大学郑南宁院士是图像处理、计算机视觉和模式识别领域的国际知名专家,是他2001年把我从日本引进回来的。”这是杨国安选择计算机视觉和图像处理领域的契机。在该领域,杨国安主要研究新型的小波变换、多尺度几何分析和压缩感知理论,对这些最前沿的理论进一步地改进,以提高图像分析与理解的能力、计算机视觉模型的精度、大数据的模式分类的效率以及互联网图像检索的正确识别率。 留学回国后,杨国安在郑南宁院士团队参与完成了多项国家项目,包括国家自然科学基金创新研究群体项目“智能化视觉信息处理理论与实现技术”,国家自然科学基金重点项目“高效可伸缩视频编解码基础理论与方法研究”,国家重点基础研究发展计划项目“视觉信息环境感知与识别关键技术”,国家科技支撑计划项目“数字媒体内容互通共用关键技术”,国家高技术研究发展计划项目“基于离散小波变换的JPEG2000图像处理及场景数据实时传输”等。其中,在国家科技支撑计划项目中,杨国安取得国家发明专利“一种分布式多格式数字视频转码结构设计方法”的正式授权。该项专利开发出了一种分布式多格式数字视频转码结构设计新方法:对源视频文件解复用后将视频进行快速无缝分割,通过动态调度程序,将视频片段以及音频文件发送到各个转码计算机上进行快速多格式转码,在输入某一种格式的视频后只需解码一次,便能输出多种格式的码流,并且能对输出码流进行很好的码率控制,最后收集转码后的视频片段进行无缝拼接并与转码后的音频文件复用。该项专利不仅改善了像素域级联转码器的转码效率,也增强了视频转码后的质量,并在我国相关电视厂家得到实际应用,取得了良好的社会和经济效益。 目前,罟安正在主持国家自然科学基金项目“基于生物视觉稀疏编码特性和显著性特征的多尺度几何分析纹理模型研究”。他介绍说,今后的研究重点将是进一步研究基于多尺度几何分析和脉冲耦合神经网络的生物视觉模型,并将其应用到大数据的模式识别以及互联网图像检索上。 学术方面,杨国安有木哿Γ砥砺前行。他长期兼任IEEE Transactionson Signal ProcessingENeural Networks等世界顶级期刊的通信评审专家,并在IEEE,Elsevier和springer等知名期刊和国际会议上发表SCI和EI收录论文30余篇,其中SCI收录8篇,EI收录21篇,取得国家专利2项,出版“十一五”至“十三五”规划教材各1部,为硕士和博士研究生开设课程,培养硕士研究生和博士研究生30余名,2016年2月又培养出交通大学历史上第一位日本博士留学生。 在科研的世界里,只有脚踏实地,持续奋斗与攀登,才可能收获点点星光。在20余年的研究工作中,杨国安亦是如此勉励自己,不断创新,突破传统。相信在未来,他一定能收获一片属于他的星空。
电力自动化设备论文:电力自动化设备管理系统论文 1电力系统运行维护现存不足 随着科学技术的大力发展和持续更新,我国电力系统的自动化水平取得了显著提高,但在其实际运行维护过程,仍然存在诸多不足,阻碍电力系统运行质量的进一步提升。目前,我国电力系统运行维护过程主要存在以下不足。 2电力自动化设备综合监控管理系统分析 基于当前电力系统运行维护中存在的诸多不足,必须积极提升电力系统运行的自动化、智能化、精确化、高效化以及经济化。本文以某电力工程项目为例,简要分析电力自动化设备综合监控管理系统在电网运行中的实际应用。 2.1电力自动化设备综合监控管理系统构成 该项目主要采用JZN03型电力监控管理系统。电力自动化设备综合监控管理系统研究文/陈刚随着计算机、通信以及自动化技术的快速发展,电力系统运行逐渐朝自动化、智能化方向发展,电力自动化设备综合监控管理系统被越来越广泛地应用于电力系统运行,在保障电力安全生产中发挥着及其重要的作用。本文简要分析电力系统运行维护现存不足,并以某电力工程项目为例,对电力自动化设备综合监控管理系统的构成与功能实现进行简单分析,以供同仁参考。摘要依据监控功能划分,该系统主要分为现场监控层、通信网络层以及系统管理层三大层面。 2.2电力自动化设备综合监控管理系统功能 2.2.110kV中压配电系统的监控功能实现 (1)10kV中压配电柜的监测。利用微机综合保护装置,通过网络电力仪表用通讯方式来实现对微机综合保护装置以及10kV真空断路器所提供参数与信号的实时监测,并对浏览者、管理员、操作者以及工程师的操作权限进行了相应定义。主要监测参数:三相电压/电流、零序电压/电流、电能、功率、功率因数以及频率等。主要监测信号:短路器/负荷开关状态、弹簧储能状态、自动/手动状态等状态信号;接地故障、故障跳闸、内部故障、控制回路断线等故障信号;断路器位置、接地刀位置、隔离手车位置等位置信号。 (2)变压器的监测。利用RS485通信接口,通过支持Modbus-RTU协议的现场总线用通讯方式来实现对变压器温控器的实时监测,并将相关检测参数与信号输送至监控计算机中。主要监测参数:三相绕组的温度。主要监测信号:超温报警、故障报警以及冷却风机停止/运行信号。 (3)直流屏的监测。采取类似于变压器的监测手段来实现对直流屏的实时监测。主要监测参数:输出母线电压/过电压/欠电压、蓄电池电压/电流/内阻等。主要监测信号:失电报警、单体电池失效告警、浮充/均充/预告警等报警信号;系统接地故障、直流故障、控制器故障、高频开关电源模块故障等故障信号。 2.2.2系统管理功能的实现 (1)监控界面。借助友好的人机界面,便于运行人员能够更为准确地、及时地了解并掌握电力系统的整体运行情况,断路器以及其它配电设备的实时工作/故障状态能够在监控界面上通过不同颜色鲜明显示出来,并且实际运行参数可供用户随时查阅。 (2)用户管理。对于用户实行分级管理,分为系统管理员、一般操作员与工程配置员3个等级,通常由系统管理员来设置运行人员的操作权限,并通过用户名与口令字来进行确认,从而确保操作的安全性、可靠性。 (3)事件报警。对开关的运行状态变位、故障报警、越线报警以及通讯异常报警等报警信号进行实时监测与准确记录,并第一时间内弹出相应的报警提示窗口或实现报警图形。例如,当断路器出现故障后,只有完全消除故障后,监控画面上的故障图标才会消失。 (4)报警信息查询。对报警类型、报警对象、报警内容、报警时间以及报警状态等进行有效查询,便于用户准确分析事故与高效维护系统。 3结语 总之,随着我国电力行业的蓬勃发展,电力自动化设备综合管理系统将会得到不断完善与优化,在电力系统运行中充分发挥其实际效用,有效降低电力设备监控成本,提高电力设备故障检测效率,从而显著提升电力企业的经济效益与社会效益。 作者:陈刚单位:乌璐瓦提水利枢纽工程建设管理局 电力自动化设备论文:电力通讯自动化设备研究论文 摘要:电力通讯涉及的专业资源庞大而复杂,包括线路资源和设备资源,智能资源和非智能资源,物理资源和逻辑资源;另外随着电力通讯系统的迅速发展,传输干线的数目大幅度增加,传输系统容量越来越庞大,导致网络管理、电路调度工作的难度和复杂度增加。鉴于此,文章对电力通讯自动化设备与工作模式进行了探讨。 关键词:电力通讯;自动化设备;载波通讯;微波通讯;光纤通讯 一、电力通讯自动化设备 (一)载波通讯设备 一个完整的载波通讯系统,按功能划分,大体分为调制系统、载供系统、自动电平调节系统、振铃系统和增音系统。其中前四部分是载波机的主要组成。 1.载波机。电力线载波机概括起来由四部分组成:自动电平调节系统、载供系统、调制系统和振铃系统。载波机类型不同,各自系统的构成原理、实现方式等都有所不同。调制系统:双边带载波机传输的是上下两个边带加载频信号,只要经过一级调制即可将原始信号搬到线路频谱;单边带载波机传输的是单边带抑制载频的信号,一般要经过两级或三级调制将原始低频信号搬往线路频谱。自动电平调节系统:此系统的设置是为补偿各种因素所引起的传输电平的波动。在双边带载波机中,载频分量是常发送的,在接收端,将能够反映通道衰减特性变化的载频分量进行检波、整流,而后去控制高载放大器的增益,即可实现此目的;单边带载波机,设置中频调节系统,发信端的中频载频一方面送往中频调幅器,另一方面经高频调幅器的放大器送往载波通路,对方收信支路用窄带滤波器选出中频,放大后,一方面送中频解调器进行同步解调另一方面作为导频,经整流后,再去控制收信支路的增益或衰减,从而实现自动电平调节。振铃系统:为保证调度通讯的迅速可靠,电力线载波机均设置乐自动交换系统以完成振铃呼叫自动接续的任务。双边带载波机是利用载频分量实现自动呼叫,单边带载波机则设有专门的音频振铃信号。载供系统:其作用是向调制系统提供所需载频频率。在双边带载波机中,发信端根据调制系统的需要,一般设有中频载频和高频载频,而且收信端除设有一个高频载频振荡器外,中频解调器的载频则主要靠对方端送过来的中频载频,以实现载频的“最终同步”。 2.音频架、高频架。在载波通讯中,如果调度所和变电站相距较远,为了保证拨号的准确性和通讯质量,在调度所侧安装音频架,而在变电站侧安装高频架,两架之间用音频电缆连接起来。载波机按音频架、高频架分架安装后,用户线很短,通讯质量明显提高,另外给远动通路信号电平的调整也带来方便。同时,话音通路四线端亦在调度所,便于与交换机接口组成专用业务通讯网。 (二)微波通讯设备 根据微波站的作用,所承担任务的不同,微波站分为不同类型。根据站型的不同,其设备也有所不同。但一般来说,包括以下设备:终端机、收发信机、天馈线、微波配线架、电源、蓄电池、铁塔等。 1.收、发信机。微波收、发信机的主要任务就是在群路信号与微波信号之间进行频率变换。在发信通道,频率变换过程是将信号的频率往高处变(群路信号变为微波信号),即上变频。在收信通道,频率变换过程是将信号的频率往低处变(微波信号变为群路信号),即下变频。 2.终端机。微波通讯系统中,必须有复用设备作为终端机,其作用是:在发信端,将各用户的话路信号,按一定的规律组合成群频话路信号;在收信端,将群频话路信号,按相应规律解出各个话路信号。 (三)光纤通讯设备 光纤通讯系统主要包括光端机和光中继机以及脉冲编码调制PCM数字通讯设备。 1.光端机。光端机是光纤通讯系统中主要设备。它由光发送机和光接收机组成。在系统中的位置介于PCM电端机和光纤传输线路之间。光发送机由输入接口、光线路码型变换和光发送电路组成。光接收机由光接收定时再生、光线路码型变换和输出接口等组成。光端机中还有其他辅助电路,如公务、监控、告警、输入分配、倒换、区间通讯、电源等。在实际应用中,为了提高光端机的可靠性,往往采用热备用方法,使系统在主备状态下工作,正常情况下主用部分工作,当主用部分发生故障时,可自动切换到备用部分工作,目前应用较多的是一主一备方式。光端机各主要组成部分作用如下:输入接口:将PCM综合业务接入系统送来的信号变成二进制数字信号。光线路码型变换:简称码型变换,将输入接口送来的普通二进制信号变换为适于在光纤线路中传送的码型信号。光发送电路:包括光驱动电路、自动光功率控制电路和自动温度控制电路。光驱动电路将码型变换后的信号变换成光信号向对方传输。光接收电路:将通过光纤送来的光脉冲信号变换成电信号,并进行放大,均衡改善脉冲波形,清除码间干扰。定时再生电路:由定时提出和再生两部分组成,从均衡以后的信号流中抽取定时器,再经定时判决,产生出规则波形的线路码信号流。光线路码型反变换:简称码型反变换。将再生出来的线路信号还原成普通二进制信号流。光端机一般采用条架结构,单元框方式。不同速率下工作的光端机,单元框的组成情况也不同。 2.光中继机。在进行长距离光传输时,由于受发送光功率、接收机灵敏度、光纤线路衰耗等限制,光端机之间的最大传输距离是有限的。例如34Mbit/s光端机的传输距离一般在50~60km的范围,155Mbit/s光端机的传输距离一般在40~55km的范围,若传输距离超过这些范围,则通常须考虑加中继机,相当于光纤传输的接力站,这样可以将传输距离大大延长。由于光中继机的作用可知,光中继机应由光接收机、定时、再生、光发送等电路组成。一般情况下,可以看成是没有输入输出接口及线路码型正反变换的光端机背靠背的相连。因此,光中继机总的来说比光端机简单,为了实现双向传输,在中继站,每个传输方向必须设置中继,对于一个系统的光中继机的两套收、发设备,公务部分是公共的。 3.数字通讯设备。一般来说,数字通讯设备包括PCM基群和高次群复接设备。PCM基群设备是将模拟的话音信号通过脉冲编码、调制,变成数字信号,再通过数字复接技术,将多路PCM信号变成一路基群速率为2048Mbit/s信 号进行传送,以及将收到的PCM基群信号通过相反的处理过程,还原成模拟的话音信号的一种设备。 二、电力通讯网络的工作模式 通讯的目的是为了传送、交换信息。虽然信息有多种形式(如语音,图像或文字等),但一般通讯系统的组成都可以概括为:信源是指信息的产生来源,这些信息都是非电信息,要转换成电信号,需要一种变换器,即输 入设备。交换设备是沟通输入设备与发送设备的接续装置。它可以经济地使用发信设备,提高发信设备的利用率。发送设备的任务是将各种信息的电信号经过处理(如调制、滤波、放大等)使之满足信道传输的要求,并经济有效地利用信道。载波通讯中,载波机的发信部分就是一种发送设备。信道是信息传输的媒介,概括地讲分有线信道和无线信道。信号在传输过程中,还会受到来自系统内部噪声和外界各种无用信号的干扰各种形式的噪声集中在一起用一个噪声源表示。接收设备和输出设备的作用与发送设备和输入设备作用相反,它们是接收线路传输的信息,并把它恢复为原始信息形式,完成通讯。在电力工业中,现已形成以网局及省局为中心的专用通讯网,并且已开通包括全国各大城市的跨省长途通讯干线网络。在现行的通讯网中光纤通讯已占主导地位。随着电力工业的发展,大电站、大机组、超高压输电线路不断增加,电网规模越来越大;通讯技术发展突飞猛进,装备水平不断提高,更新周期明显缩短。数字微波、卫星通讯、移动通讯、对流层散射通讯、特高频通讯、扩展频谱通讯、数字程控交换机以及数据网等新兴通讯技术在电力系统中会得以逐渐推广与应用。 三、结语 在合理规划、设计和实施各种网络的基础上,如何为电力系统提供种类繁多、质量可靠的服务,就成为摆在电力通讯部门面前的一个重要课题,而建立一个综合、高效的电力系统通讯资源管理系统则是解决这一问题的一项重要基础工程,具有十分重要的理论意义和应用价值。 电力自动化设备论文:电力通讯自动化设备论文 论文关键词:电力通讯;自动化设备;载波通讯;微波通讯;光纤通讯 论文摘要:电力通讯涉及的专业资源庞大而复杂,包括线路资源和设备资源,智能资源和非智能资源,物理资源和逻辑资源;另外随着电力通讯系统的迅速发展,传输干线的数目大幅度增加,传输系统容量越来越庞大,导致网络管理、电路调度工作的难度和复杂度增加。鉴于此,文章对电力通讯自动化设备与工作模式进行了探讨。 一、电力通讯自动化设备 (一)载波通讯设备 一个完整的载波通讯系统,按功能划分,大体分为调制系统、载供系统、自动电平调节系统、振铃系统和增音系统。其中前四部分是载波机的主要组成。 1.载波机。电力线载波机概括起来由四部分组成:自动电平调节系统、载供系统、调制系统和振铃系统。载波机类型不同,各自系统的构成原理、实现方式等都有所不同。调制系统:双边带载波机传输的是上下两个边带加载频信号,只要经过一级调制即可将原始信号搬到线路频谱;单边带载波机传输的是单边带抑制载频的信号,一般要经过两级或三级调制将原始低频信号搬往线路频谱。自动电平调节系统:此系统的设置是为补偿各种因素所引起的传输电平的波动。在双边带载波机中,载频分量是常发送的,在接收端,将能够反映通道衰减特性变化的载频分量进行检波、整流,而后去控制高载放大器的增益,即可实现此目的;单边带载波机,设置中频调节系统,发信端的中频载频一方面送往中频调幅器,另一方面经高频调幅器的放大器送往载波通路,对方收信支路用窄带滤波器选出中频,放大后,一方面送中频解调器进行同步解调另一方面作为导频,经整流后,再去控制收信支路的增益或衰减,从而实现自动电平调节。振铃系统:为保证调度通讯的迅速可靠,电力线载波机均设置乐自动交换系统以完成振铃呼叫自动接续的任务。双边带载波机是利用载频分量实现自动呼叫,单边带载波机则设有专门的音频振铃信号。载供系统:其作用是向调制系统提供所需载频频率。在双边带载波机中,发信端根据调制系统的需要,一般设有中频载频和高频载频,而且收信端除设有一个高频载频振荡器外,中频解调器的载频则主要靠对方端送过来的中频载频,以实现载频的“最终同步”。 2.音频架、高频架。在载波通讯中,如果调度所和变电站相距较远,为了保证拨号的准确性和通讯质量,在调度所侧安装音频架,而在变电站侧安装高频架,两架之间用音频电缆连接起来。载波机按音频架、高频架分架安装后,用户线很短,通讯质量明显提高,另外给远动通路信号电平的调整也带来方便。同时,话音通路四线端亦在调度所,便于与交换机接口组成专用业务通讯网。 (二)微波通讯设备 根据微波站的作用,所承担任务的不同,微波站分为不同类型。根据站型的不同,其设备也有所不同。但一般来说,包括以下设备:终端机、收发信机、天馈线、微波配线架、电源、蓄电池、铁塔等。 1.收、发信机。微波收、发信机的主要任务就是在群路信号与微波信号之间进行频率变换。在发信通道,频率变换过程是将信号的频率往高处变(群路信号变为微波信号),即上变频。在收信通道,频率变换过程是将信号的频率往低处变(微波信号变为群路信号),即下变频。 2.终端机。微波通讯系统中,必须有复用设备作为终端机,其作用是:在发信端,将各用户的话路信号,按一定的规律组合成群频话路信号;在收信端,将群频话路信号,按相应规律解出各个话路信号。 (三)光纤通讯设备 光纤通讯系统主要包括光端机和光中继机以及脉冲编码调制PCM数字通讯设备。 1.光端机。光端机是光纤通讯系统中主要设备。它由光发送机和光接收机组成。在系统中的位置介于PCM电端机和光纤传输线路之间。光发送机由输入接口、光线路码型变换和光发送电路组成。光接收机由光接收定时再生、光线路码型变换和输出接口等组成。光端机中还有其他辅助电路,如公务、监控、告警、输入分配、倒换、区间通讯、电源等。在实际应用中,为了提高光端机的可靠性,往往采用热备用方法,使系统在主备状态下工作,正常情况下主用部分工作,当主用部分发生故障时,可自动切换到备用部分工作,目前应用较多的是一主一备方式。光端机各主要组成部分作用如下:输入接口:将PCM综合业务接入系统送来的信号变成二进制数字信号。光线路码型变换:简称码型变换,将输入接口送来的普通二进制信号变换为适于在光纤线路中传送的码型信号。光发送电路:包括光驱动电路、自动光功率控制电路和自动温度控制电路。光驱动电路将码型变换后的信号变换成光信号向对方传输。光接收电路:将通过光纤送来的光脉冲信号变换成电信号,并进行放大,均衡改善脉冲波形,清除码间干扰。定时再生电路:由定时提出和再生两部分组成,从均衡以后的信号流中抽取定时器,再经定时判决,产生出规则波形的线路码信号流。光线路码型反变换:简称码型反变换。将再生出来的线路信号还原成普通二进制信号流。光端机一般采用条架结构,单元框方式。不同速率下工作的光端机,单元框的组成情况也不同。 2.光中继机。在进行长距离光传输时,由于受发送光功率、接收机灵敏度、光纤线路衰耗等限制,光端机之间的最大传输距离是有限的。例如34Mbit/s光端机的传输距离一般在50~60km的范围,155Mbit/s光端机的传输距离一般在40~55km的范围,若传输距离超过这些范围,则通常须考虑加中继机,相当于光纤传输的接力站,这样可以将传输距离大大延长。由于光中继机的作用可知,光中继机应由光接收机、定时、再生、光发送等电路组成。一般情况下,可以看成是没有输入输出接口及线路码型正反变换的光端机背靠背的相连。因此,光中继机总的来说比光端机简单,为了实现双向传输,在中继站,每个传输方向必须设置中继,对于一个系统的光中继机的两套收、发设备,公务部分是公共的。3.数字通讯设备。一般来说,数字通讯设备包括PCM基群和高次群复接设备。PCM基群设备是将模拟的话音信号通过脉冲编码、调制,变成数字信号,再通过数字复接技术,将多路PCM信号变成一路基群速率为2048Mbit/s信 号进行传送,以及将收到的PCM基群信号通过相反的处理过程,还原成模拟的话音信号的一种设备。 二、电力通讯网络的工作模式 通讯的目的是为了传送、交换信息。虽然信息有多种形式(如语音,图像或文字等),但一般通讯系统的组成都可以概括为:信源是指信息的产生来源,这些信息都是非电信息,要转换成电信号,需要一种变换器,即输 入设备。交换设备是沟通输入设备与发送设备的接续装置。它可以经济地使用发信设备,提高发信设备的利用率。发送设备的任务是将各种信息的电信号经过处理(如调制、滤波、放大等)使之满足信道传输的要求,并经济有效地利用信道。载波通讯中,载波机的发信部分就是一种发送设备。信道是信息传输的媒介,概括地讲分有线信道和无线信道。信号在传输过程中,还会受到来自系统内部噪声和外界各种无用信号的干扰各种形式的噪声集中在一起用一个噪声源表示。接收设备和输出设备的作用与发送设备和输入设备作用相反,它们是接收线路传输的信息,并把它恢复为原始信息形式,完成通讯。在电力工业中,现已形成以网局及省局为中心的专用通讯网,并且已开通包括全国各大城市的跨省长途通讯干线网络。在现行的通讯网中光纤通讯已占主导地位。随着电力工业的发展,大电站、大机组、超高压输电线路不断增加,电网规模越来越大;通讯技术发展突飞猛进,装备水平不断提高,更新周期明显缩短。数字微波、卫星通讯、移动通讯、对流层散射通讯、特高频通讯、扩展频谱通讯、数字程控交换机以及数据网等新兴通讯技术在电力系统中会得以逐渐推广与应用。 三、结语 在合理规划、设计和实施各种网络的基础上,如何为电力系统提供种类繁多、质量可靠的服务,就成为摆在电力通讯部门面前的一个重要课题,而建立一个综合、高效的电力系统通讯资源管理系统则是解决这一问题的一项重要基础工程,具有十分重要的理论意义和应用价值。 电力自动化设备论文:浅谈电力通讯自动化设备及工作模式 摘 要:现阶段,我国电力系统所应用的通讯设备基本上都实现了自动化,通讯设备实现自动化之后,不能提高了设备质量,也提高了设备性能。目前,电力通讯自动化设备主要有载波通讯设备,微波通讯设备、光纤通讯设备等。本文首先对电力通讯自动化设备进行了介绍,其次对电力通讯自动化设备的工作模式进行了分析,希望能够为我国电力通讯事业的发展提供帮助。 关键词:电力通讯;自动化设备;工作模式 电力通讯包含的内容非常多,涉及到的专业也非常复杂。由于电网规模越来越大,电站的容量也越来越大,人们对电能质量要求也越来越高,这就需要电网能够迅速的调度,也就是通讯必须达到要求。为此,电力通讯设备必须实现自动化,以使各个设备能够进行更快度的通讯,这既能够达到上述要求,又有利于我国电网系统的建设的顺利完成,因此电力工作者必须关注电力通讯自动化设备应用与发展。 1 电力通讯自动化设备 1.1 载波通讯设备 载波通讯设备比较常见的就是载波机。目前电力系统中,所应用的载波机的类型有很多,每种类型的载波机不仅构成原理有很大的差异,各自的实现方式也有很大的区别。除了载波机外,音频架、高频架也是比较常见的载波通讯设备。运用载波通讯的过程中,若调度所与变电站之间相差非常远的距离,为了确保通讯质量,变电所与调度所会分别安装高频架、音频架,高频架与音频架需要使用音频电缆。两架安装完成之后,用户线会变得非常短,通信质量自然能够保证,而且也便于调整电平,对业务通讯网的构成也提供了方便。 1.2 微波通讯设备 1.2.1 收、发信机。微波收、发信机的主要任务就是在群路信号与微波信号之间进行频率变换。在发信通道,频率变换过程是将信号的频率往高处变(群路信号变为微波信号),即上变频。在收信通道,频率变换过程是将信号的频率往低处变(微波信号变为群路信号),即下变频。 1.2.2 终端机。微波通讯系统中,必须有复用设备作为终端机,其作用是:在发信端,将各用户的话路信号,按一定的规律组合成群频话路信号;在收信端,将群频话路信号,按相应规律解出各个话路信号。 1.3 光纤通讯设备 1.3.1 光端机。光端机是光纤通讯系统中主要设备。它由光发送机和光接收机组成。在系统中的位置介于PCM电端机和光纤传输线路之间。光发送机由输入接口、光线路码型变换和光发送电路组成。光接收机由光接收定时再生、光线路码型变换和输出接口等组成。光端机各主要组成部分作用如下:输入接口:将PCM综合业务接入系统送来的信号变成二进制数字信号。光线路码型变换:简称码型变换,将输入接口送来的普通二进制信号变换为适于在光纤线路中传送的码型信号。光发送电路:包括光驱动电路、自动光功率控制电路和自动温度控制电路。光驱动电路将码型变换后的信号变换成光信号向对方传输。光接收电路:将通过光纤送来的光脉冲信号变换成电信号,并进行放大,均衡改善脉冲波形,清除码间干扰。定时再生电路:由定时提出和再生两部分组成,从均衡以后的信号流中抽取定时器,再经定时判决,产生出规则波形的线路码信号流。光线路码型反变换:简称码型反变换。将再生出来的线路信号还原成普通二进制信号流。光端机一般采用条架结构,单元框方式。不同速率下工作的光端机,单元框的组成情况也不同。 1.3.2 光中继机。在进行长距离光传输时,由于受发送光功率、接收机灵敏度、光纤线路衰耗等限制,光端机之间的最大传输距离是有限的。例如34Mbit/s光端机的传输距离一般在50~60km的范围,155Mbit/s光端机的传输距离一般在40~55km的范围,若传输距离超过这些范围,则通常须考虑加中继机,相当于光纤传输的接力站,这样可以将传输距离大大延长。由于光中继机的作用可知,光中继机应由光接收机、定时、再生、光发送等电路组成。 1.3.3 数字通讯设备。一般来说,数字通讯设备包括PCM基群和高次群复接设备。PCM基群设备是将模拟的话音信号通过脉冲编码、调制,变成数字信号,再通过数字复接技术,将多路PCM信号变成一路基群速率为2048Mbit/s信号进行传送,以及将收到的PCM基群信号通过相反的处理过程,还原成模拟的话音信号的一种设备。 2 电力通讯自动化设备的工作模式 电力通讯设备存在的价值就是为了能够有效的传送与交换信息。尽管现代社会信息形式非常多,比如语音、文字等。但是无论那一类型的信息,所应用的通信系统都主要是由信源、信道、信号等构成,如果划分更加详细,则主要是由输入设备、交换设备、发送设备、接收设备等。 信源简单的说就是信息产生的来源,信息在未产生之前,实际上是非电信息,要将非电信息转化为电信息,这一过程需要相应的设备来完成,也就是输入设备。而信息转换的过程中,还需要交换设备,信息通过交换设备全部的进入到发送设备中,因此交换设备的性能与信息是否能够正常的传送直接相关。发送设备存在的价值就是将接收到信息进行有效的处理,比如滤波、放大等,以此保证信息能够符合信号传输条件,对信道进行经济合理的利用。上述提及的载波机发信部分,实际上就是发送设备。 信道简单的说,就是信息传输的媒介,信道主要有两类,分别为有线信道、无线信道。而信息传输的过程中,信号不可缺少,如果信号受到干扰,信息传输的质量将大受质量。信号的干扰源主要有两种,分别为内部噪音、无用信号,传输学者将两者集中一起,称之为噪声源。接收设备与发送设备、输出设备与输入设备,前两者与后两者有非常大的区别,作用截然相反,接收设备与输出设备主要是起到接收信息的作用,同时将这些信息完全的恢复到原始状态,最终实现通讯。 现阶段,我国的电力系统中,省局、网局已经具备了专用的通讯网,另外,我国各大城市跨省通讯干线已经开通,因此信息通信十分方便。光纤通讯是现阶段我国应用的最为广泛的通信网络。由于大电站、大机组等越来越多,而且电网规模也随之增加,对通讯技术要求也越来越高,因此电力通讯自动化设备更新换代的速度越来越快,更换周期也越来越短,一些比较高级的电力通讯自动化设备已经开始推广使用,比如数字程控交换机、卫星通讯、特高频通讯等。 结束语 综上所述,可知电力通讯系统是电力系统重要的构成部分,因此对电力通讯自动化设备展开研究,实际上,促进了电力系统的发展。通讯自动化设备有很多种,每种设备虽然起到的作用并不相同,但是工作模式基本上相同,即使存在着差异,也不明显,因此笔者在本文对此进行了集中的讨论。 电力自动化设备论文:电力自动化设备综合监控管理系统研究 摘 要 随着计算机、通信以及自动化技术的快速发展,电力系统运行逐渐朝自动化、智能化方向发展,电力自动化设备综合监控管理系统被越来越广泛地应用于电力系统运行,在保障电力安全生产中发挥着及其重要的作用。本文简要分析电力系统运行维护现存不足,并以某电力工程项目为例,对电力自动化设备综合监控管理系统的构成与功能实现进行简单分析,以供同仁参考。 【关键词】电力自动化 运维不足 系统管控 随着我国工业、经济的迅猛发展,电力需求持续增加,对电力系统运行提出了更高要求。电力系统不仅要承担良好经营和效管理电力企业的重任,同时还要承担动态监控电力设备安全稳定运行的职责。而随着计算机、通信以及自动化技术的快速发展,电力系统运行逐渐朝自动化、智能化方向发展,电力自动化设备综合监控管理系统被越来越广泛地应用于电力系统运行,在保障电力安全生产中发挥着及其重要的作用。当前电力自动化设备综合监控管理系统具有电力任务较重、设备种类繁多以及网络结构复杂等特点,为了有效提升电力自动化综合管理水平,大幅降低故障处理耗时,显著提高工作效率,强力保障电力自动化的可靠性与安全性,确保整个电网系统的高效、有序运转,必须坚持强化电力自动化设备的综合监控管理。 1 电力系统运行维护现存不足 随着科学技术的大力发展和持续更新,我国电力系统的自动化水平取得了显著提高,但在其实际运行维护过程,仍然存在诸多不足,阻碍电力系统运行质量的进一步提升。目前,我国电力系统运行维护过程主要存在以下不足,如表1所示。 2 电力自动化设备综合监控管理系统分析 基于当前电力系统运行维护中存在的诸多不足,必须积极提升电力系统运行的自动化、智能化、精确化、高效化以及经济化。本文以某电力工程项目为例,简要分析电力自动化设备综合监控管理系统在电网运行中的实际应用。 2.1 电力自动化设备综合监控管理系统构成 该项目主要采用JZN03型电力监控管理系统。 依据监控功能划分,该系统主要分为现场监控层、通信网络层以及系统管理层三大层面,具体组成如表2所示。 2.2 电力自动化设备综合监控管理系统功能 2.2.1 10kV中压配电系统的监控功能实现 (1)10kV中压配电柜的监测。利用微机综合保护装置,通过网络电力仪表用通讯方式来实现对微机综合保护装置以及10kV真空断路器所提供参数与信号的实时监测,并对浏览者、管理员、操作者以及工程师的操作权限进行了相应定义。 主要监测参数:三相电压/电流、零序电压/电流、电能、功率、功率因数以及频率等。 主要监测信号:短路器/负荷开关状态、弹簧储能状态、自动/手动状态等状态信号;接地故障、故障跳闸、内部故障、控制回路断线等故障信号;断路器位置、接地刀位置、隔离手车位置等位置信号。 (2)变压器的监测。利用RS485通信接口,通过支持Modbus-RTU协议的现场总线用通讯方式来实现对变压器温控器的实时监测,并将相关检测参数与信号输送至监控计算机中。 主要监测参数:三相绕组的温度。 主要监测信号:超温报警、故障报警以及冷却风机停止/运行信号。 (3)直流屏的监测。采取类似于变压器的监测手段来实现对直流屏的实时监测。 主要监测参数:输出母线电压/过电压/欠电压、蓄电池电压/电流/内阻等。 主要监测信号:失电报警、单体电池失效告警、浮充/均充/预告警等报警信号;系统接地故障、直流故障、控制器故障、高频开关电源模块故障等故障信号。 2.2.2系统管理功能的实现 (1)监控界面。借助友好的人机界面,便于运行人员能够更为准确地、及时地了解并掌握电力系统的整体运行情况,断路器以及其它配电设备的实时工作/故障状态能够在监控界面上通过不同颜色鲜明显示出来,并且实际运行参数可供用户随时查阅。 (2)用户管理。对于用户实行分级管理,分为系统管理员、一般操作员与工程配置员3个等级,通常由系统管理员来设置运行人员的操作权限,并通过用户名与口令字来进行确认,从而确保操作的安全性、可靠性。 (3)事件报警。对开关的运行状态变位、故障报警、越线报警以及通讯异常报警等报警信号进行实时监测与准确记录,并第一时间内弹出相应的报警提示窗口或实现报警图形。例如,当断路器出现故障后,只有完全消除故障后,监控画面上的故障图标才会消失。 (4)报警信息查询。对报警类型、报警对象、报警内容、报警时间以及报警状态等进行有效查询,便于用户准确分析事故与高效维护系统。 3 结语 总之,随着我国电力行业的蓬勃发展,电力自动化设备综合管理系统将会得到不断完善与优化,在电力系统运行中充分发挥其实际效用,有效降低电力设备监控成本,提高电力设备故障检测效率,从而显著提升电力企业的经济效益与社会效益。 作者单位 乌璐瓦提水利枢纽工程建设管理局 新疆维吾尔自治区和田地区 848000 电力自动化设备论文:电力自动化设备中的抗干扰技术分析 【摘 要】随着我国的电力线路网络装置在不断的优化。尤其是在小型的机器上运用整体系统形成电路,从而能整体提高电力自动化的抗干扰能力。因此,从多方面进行考核自动化抗干扰技术的应用模式,本文将在全面分析电力自动化设备中的抗干扰技术中存在的问题以及具体的应用功能,并提出更好的抗干扰技术的措施,以提升抗干扰技术的整体能力为目的。 【关键词】电力自动化设备;抗干扰技术;应用分析 以目前的电力自动化设备的整体系统装置来讲,电力系统的全面操作都离不开自动化装置的应用,尤其是在出现干扰的现象时,会造成严重的后果。因此,在自动化装置系统过程中,往往会造成不同程度上的干扰问题,尤其是遇到质量较差的设备,会出现死机的现象。为此,以下从电力自动化设备中的抗干扰技术着手,从而形成整体的抗干扰的运行模式,将其达到做好的效果。 1 分析电力自动化设备中抗干扰技术中的影响 1.1 对干扰源的因素进行分析 在电力自动化系统设置中,设备在生遭遇一定的干扰系统问题时,就会形成多个的干扰元素,尤其是在进行系统信号的采取时,很有可能会出现一些无效的或者是地方的信号,会直接影响系统装置的正常运转,从而也会受到不同程度上的干扰,在设计电力自动化系统的装置时,主要安装防干扰源其内部外部都应安装,在自动化装置受到其它无效的信号干扰时,就会发生不同现象的频率高等问题,并将系统自动进行安全自我维护的情况下,给系统的整体装置带来了更大的困扰,从而形成不同情况的问题。 1.2 电源返回的影响 在电力自动化设备中的抗干扰技术的影响因素中,由于是干扰信息网的组成,就会造成一些电源返回的现象,如若发生这样的结果,就会严重的对主控机器和后台管理的程序上造成诸多的困扰,并且还使原有的系统电源都失去了原本的能力,甚至会直接造成主机死机的情况,为此,我们要对装置从各个方面进行改造,以免造成电源返回的现象在次出现。 1.3 数字电路设备的影响 在电力自动化设备系统整体的设计中,开关的总量是对输出以及信息管道都会造成一定性的影响,并且会造成开关断开,电源总闸没有反应的情况,还会使传输的信息发生不准确的情况,尤其是在受外界因素的影响,电力自动化设备会出现死机的问题,为此,数字电路设备也会以此受到侵害,很容易造成一些逻辑性上的系统错误和程序安装上的误差,会使电力自动化设备上的芯片造成损坏,不能在正常运行,从而就导致了整体的设备不能正常的运行发挥。 2 分析电力自动化设备中的抗干扰技术存在的问题 2.1 变电站倒闸运行管理措施 变电站的倒闸运行管理是变电站中专业人员每天的最关键的日常工作之一,其中具体的工作内容就是将操作或者是系统备用的设备来通过专业的手段来进行维护,确保设备的安全性问题,从运行管理到接受整个过程中都存在着许多微小的细节,稍有不慎就会形成不可挽回的错误,轻者是造成系统设备的损伤导致停电的现象,则重者就会使整个电网中的设备造成瘫痪,使大面积的区域造成断电的现象,严重时会导致工作人员出现生命危险。如若是配合工作人员检测倒闸的运行,一定要保护好自身的安全问题。 2.2 操作故障的主要现象 程序编制的不合理,会直接导致系统中的数据传输的准确性,还有可能造成计算机的多此核算或重启的现象,从而使运算的工作加大,形成计算机的超负荷运行,当负荷过高时,会产生机器死机或者系统崩溃的现象。变电站内所有的信息元素和机器网络保护都是通过计算机系统中编程的数据所获取的,基于采取的设备生产的质量不同,会造成系统的混乱使工作量加重。要是选择超能量的信息,很有可能造成计算机的资源运行不足,从而使传输的速度变缓慢,会形成网络的堵塞,引起信息中断或者使计算机自动重启的现象。 3 分析电力自动化设备中的抗干扰技术的应用 3.1 防静电放电的干扰技术应用 在采用有效的测验中,其电力系统中在进行自动化设备装置时,每一个操作目标都要进行仔细的分化,尤其是在防静电放电的干扰技术时,在发出静电的信号会出现不定程度上的现象,从而会直接影响到整体系统的运行速度。为此,从多方面的防静电放电的干扰技术运行中,在自动化设备中会有很大的作用。采取运用金属的装置来运行,并将面板装上防静电的干扰技术,在通过金属面板与设备接触时,会产生有效的线路,从而达到很好的传输效果。 减少对面板的设计,是可以有效地保护系统装置的运行模式,在必要的情况下要对设备采用远程软件来进行控制,这样一来就会防止面板被静电放电的干扰造成不必要的影响。 3.2 系统信号干扰技术应用 在电力自动化设备系统中,可以采取多种形式来进行防止信号的干扰。采用多种的印刷模板,这样可以很有效地对系统信号干扰技术带来预防的效果,尤其是在计算机技术的运行当中,可以避免一些电源上的干扰,在组件的线路中,会系统整体的功能运行降低。合理化的安装输出、输入的线路,会因为自动化系统装置存在着许多相同的线路,通常会有很多的线路都绑在一起,这样就造成了很难区分开线路的工能。因此,要将系统内的线路全部隔离,其拉长的线路尽可能的缩短,或者把线路都标有记号,以便如后的寻找,合理化的应用是对防干扰效果最好的应用,此外,这样一来不仅解决了防干扰的问题,还减少了工作人员的工序,其成本开销也在降低。 3.3 提高系统设备的抗干扰能力 在自动化设备的全面提升抗干扰时,最重要的就是降低设备自身的干扰程度,从而对外界的干扰信号进行排除,并能以最快的速度从干扰的状态调整过来,主要是从组建的抗干扰现象来掌控,采取有效的结构,并结合布置在每一个软件内,都安装电力自动化系统恢复功能,使系统的数据得到保护,重点是进行抗干扰能力的整体提高,从而减少外界信号的对自动化系统的干扰。在电力自动化系统中出现传输信号不稳定时,就要及时找相关的人员进行处理,以免造成不必要的伤害,由于系统的传输数据中可能会出现无效的现象,要分清楚信息的准确性,确保系统能正常运行,采取对设备安全防干扰的装置,从而提高系统设备的抗干扰能力,保证工作能达到更好的效果。 4 总结 经过上述分析,在电力自动化系统设备中运用抗干扰的技术,基于产生的影响出于不同,在干扰的形式和传播等多种情况上都会对电力自动化设备装置形成不好的影响,为此,这种情况要高度引起工作人员的注意,尤其是在防静电放电信息干扰时,要全面的操控主机面板,从而进行维护分析,使电力自动化设备系统能有效地发挥自身的技术,能充分的推动我国的电力企业的经济发展。 作者简介: 许晓明 (197一),男,福建霞浦人,学历本科。助理工程师,研究方向,电气工程及其自动化。 电力自动化设备论文:浅谈电力通讯自动化设备与工作模式 摘 要:我国电力通讯设备的运行过程正在逐步实现自动化的工作模式,自动化设备是一种较为先进的设备,其体现了电力通讯的不断发展,也满足了人们对电力通讯设备性能的要求。电力通讯是一项较为复杂的学科,其涉及的知识非常广泛,而且具有一定的复杂性,不但包含了电力资源,还包含了设备自检等内容。电力通讯自动化设备需要利用计算机以及网络技术,这两项技术是发展速度很快,促进了电力通讯设备信息传输的速度以及发展。提高电力通讯的传输速度,可以有效的实现信息传输的实时性,现笔者对电力通讯自动化设备以及其工作模式进行了简要的介绍。 关键词:电力通讯设备;自动化;工作模式 电力通讯自动化设备在人们的生活较为常见,这些设备的先进性是衡量我国科技发展水平的重要指标,电力通讯设备的运行实现自动化,不但可以简化操作,还能提高工作的效率,促进通讯行业经济效益的提升。电力通讯的发展可以促进通讯技术的改进,还能使通讯信息的传输更加及时,当今社会是信息飞速发展的时代,在这样的社会背景下,电力通讯也迎来了改革创新的挑战,本文论述了电力通讯自动化设备的工作模式,以供参考。 一、电力通讯自动化设备 1、微波通讯自动化设备 在我国电力通讯行业中,微波站的类型比较多,根据功能的差异性性,可以将微波通讯分为不同的通讯类型。在不同功能的微波站中,其用到的通讯设备也是不同的。微波站的功能主要是收信与发信,在收发信的过程中,微波站需要不断的变化频率,在变换的过程中,其范围不能超过微波信号。收信机与发信机的变换频率是不同的,一般在收信的时候,信号频率变换比较慢;而在发信的时候,信号频率比较快,不同的频率变换方式可以使信号的收发更加准确。用户在发信时候,可以使信号变为群频类型,而收信的过程中,是将群频信号分解成单个的话路信号。 2、载波通讯自动化设备 载波机是构成电力通讯自动化设备的主要机器,载波机的功能比较多,根据不同的功能可以将载波机分为4种不同的类型,这四种不同的载波机分别是载供系统、调制系统、自动电平调节系统以及振铃系统。这些不同类型的载波机工作的原理也是不同的,各种功能的实现方式也有一定的差异性。在自动电平调节系统中,其运行的作用是实现对传输电平的调节,避免外界因素影响电平的稳定性,对波动进行自动化调节。载波通讯自动化设备在工作时,要对其中频进行调节,比如在发信的过程中,要调大中频频率,将信号更快的传输到中频器中。收信的过程中需要利用窄带滤波器,这种机器有助于对中频信号进行筛选,从而使收信的分路可以得到更好的控制,实现电平调节的自动化。还有的载波机,在发送载频时,其接收端需要对波段进行检测,这样可以有效的控制载频的分量,使传输更加高效稳定。双边带载波机,同时具备两个载频信号,其通过一级调制就可以对原始数据进行频谱,在这一过程中,如果变电站的调度距离比较远,可以在调度所的一侧安装音频架,在用电缆进行连接,改进后的载波机,不但缩短了用户线路,还提高了通讯的质量。 3、光纤通讯自动化设备 光纤通讯自动化设备在人们的生活中比较常见,是目前我国电力通讯行业较为常用的设备。这项设备是由光端机、数字通讯设备以及光中继机构成的,其中光端机的运行对光纤通讯设备有着重要的影响,光端机是由光接收机以及发送机构成的,这两种机器的运行状况影响着光端机效用的发挥。在整个传输系统中处于PCM电端机和光纤传输线路间。在实际的工作过程中,为了更好地实现光端机的可靠性能,一般采用热备用的操作方法,实现系统能够在主备状态下工作。正常的情况下,系统是在主用部分工作,而当主用部分发生故障时,系统能够自动的完成备用部分的切换工作,现阶段应用最多的方式是一主一备的形式。光中继机,在长距离的光传输过程中,光端机的传输距离不是可以随意变化的,会受到一定的限制,比如发送的光频率的限制,接受机器灵敏程度的限制,光纤线路的效率限制等,然而光中继机可以很好地改善这些问题,而且光中继机的组成部分包括光接收机、定时、再生和光发送机,在通常情况下,被视为不存在输入输出接口的光端机,因此,比光端机简单、实用。为了达到双向传输的目标,每个传输的方向都要安装一个中继,而一个系统中的收、发设备,公务部分是可以作为公共部分的。 二、电力通讯自动化设备的工作模式 电力通讯在实际的工作中其模式是多种多样的,根据工作环境和工作内容的不同,演变出了很多工作方式。每种工作方式都有不同的适用范围,最终的目的是为了实现电力通讯的目标。以上提到的三种电力通讯自动化设备有其不同的适用范围和特点,因此在实际的工作中要根据工作的具体要求选择设备设计模式。 电力通讯的研究目的是为了更好地实现信息的传送和交换。信息组成中最重要的成分是信息源,信息源一般是非电信号,电力通讯工作的目的首先是实现其转换为电信号,此时需要一种输入设备来实现。发送设备的任务是通过对电信号的进一步处理,使之能够满足信道的传输条件,并且能够有效地利用这种传输通道。交换设备是一种接续装置,目的是实现输入设备和发送设备的连接。其作用是能够提高发信装置的使用率。信道作为一种媒介,分为有限信道和无线信道,在传输中承载着信息转换的通道作用。信号在传输的过程中会受到很多因素的干扰,比如噪音、无用信号等,都会影响有用信号的传输。接收设备的作用是,接收线路中的信息,发送设备的作用是将处理过的信号恢复原始信息形式,完成通讯。目前,电力通讯自动化设备的应用中,使用最广泛的是光纤传输。随着电力通讯事业的不断发展,很多电站的不断建设,电网的模式越来越复杂,就需要更先进的通讯技术,更加完善的装备做支撑。移动通讯、高频通讯等在电力通讯自动化设备的设计起到了重要的作用。 三、结语 电力通讯自动化设备是我国电力通讯行业的重要组成部分,这些设备的先进性影响着电力通讯行业的发展,通过引进先进的自动化设备,可以有效的扩大电力通讯企业的规模,在使用这些自动化设备时,还需要提高电力通讯工作人员的各项技能与水平,这样才能达到设备使用的要求。通过建立完善的电力通讯自动化系统,可以更好的促进电力通讯自动化设备的改进与维修,还有助于对其工作模式的研究与整理。工作模式的先进性,影响着设备运行的高效性,本文分析了不同设备的工作模式,希望对相关人员经验技术的累计有所帮助。 电力自动化设备论文:浅述电力自动化设备综合监控管理系统 摘 要:电力自动化系统在电力安全生产中起着至关重要的作用,本文主要从电网工程的实际情况出发,分析电力自动化设备监控系统的硬件以和软件设计,并分析其功能,同时总结通过对铜陵供电公司自动化综合监控系统的剖析,从技术的角度上提出了自动化综合监控的建设要求,强调了系统的综合集成,通过监控系统对主站的设备和环境进行监控,提高了电网自动化运维的安全运行水平。 关键词:电力自动化;监控系统;综合管理;自动化安全;告警 随着计算业的广泛应用,电力自动化这几年也相应迅速发展起来,为了响应国网公司“三集五大”的改革大潮,“大运行”体系的形成,自动化机房汇聚的电力行业的业务不断增加,针对设备种类多、网络结构复杂的特点,为了提高电力自动化综合管理水平,提高电力自动化安全及可靠性,缩短故障处理时间,提高工作效率,进而更好的为电网及其他各部门提供服务,加强自动化设备和环境的综合监控管理势在必行。 1 运行概况 铜陵市的供电公司在实现电力自动化的发展过程中经过了多个发展阶段,形成了较为完善的系统,其先进的机械设备等逐渐增多,而且电力自动化的网络也日趋完善。因此,业务量也在不断提升。具体来说,自动化系统主要存在着以下几种类型: 采集类:一次SCADA数据采集前置器和二次电量数据采集前置器 交换类:采用调度交换设备及中兴行政交换设备。 安全防护设备:一、二区网络安全,纵向加密装置和网络防火墙,一二区向三区传输数据、网络隔离装置UPS 电源类:逆变电源,电源分配屏,蓄电池及相关设备的输入输出电源等。 其他类型:电力机房的动环系统、门禁系统、一体化计算平台、负荷预测系统、行波测距系统和主站五防系统。 2电力自动化设备综合监控系统构想 2.1监控内容。主站系统主要包括自动化SCADA、电能量、OMS系统,机房动环系统、门禁系统、一体化计算平台、负荷预测系统、主站五防系统,小OMS和录音系统的服务器和网络交换机等设备。 2.2数据采集方式。由于监控的自动化设备数量繁多,且厂家不同所生产的类型和型号也有很大不同,因此要想实现真正的集中监控,首要条件按就是统一数据采集方法。自动化综合系统通过能兼容各类接口来完成与被监控自动化设备的数据交换,并进行数据的处理,有的设备直接通过配置远端传感器等方式采集相关数据;对于不具有监测单元的交流电源、配电设备、蓄电池等,可通过配置电压、电流感应器等方式采集自动化电源运行数据,告警接点接入等方式采集设备的告警信息,机房温湿度采集、水浸告警、烟雾告警、门禁、机房图像监控、蓄电池与UPS电源的监测分别设置遥测采集模块采集电压电流值。实现对自动化设备及其环境的工况采集。 3 自动化综合监控系统的应用 3.1监控措施。所谓的监控策略,顾名思义就是对一些电力设备所收集到的信息进行整理,实现告警信息和机房图纸的有机结合,在界面中出现警示信息,其中包括颜色、声音等等,这一措施主要是为了保证电力监控人员能够及时地对相应的设备以及工作的运行状态进行监控。通过获取告警越限数据,实现对设备进行监视,如调度数据网、数据网交换设备、二次安全防护设备、机房环境设备等。 3.2自动化综合监控系统的功效。当系统发现非正常运行状态时可及时报警通知值班人员,作相应处理,及时恢复设备安全运行状态。该系统可解决自动化机房设备安全的集中管理问题,大大提高电力自动化管理水平,全面把握机房动态,实现综合监控,进行实时动态监控管理的系统,能够将设备如交换设备、安全防护设备等的运行情况进行实时采集监测,通过IP网络上传到综合监控系统,服务器自动保存并处理各种数据,并能够根据通过相应告警呈现手段即时提供相关信息给运维人员。 4 电力自动化综合监控系统管控 4.1数据处理。在系统中可定义各个所采集的自动化电源、环境数据的门限值,当所采集的数据超过门限时,系统将产生告警。从而实现对各类自动化运行设备与环境设备以及电源系统的监控。 4.2人机界面。系统能够自动采集综合信息以网络组织图、机房平面图和设备面板图等多种视图表现网络的拓扑结构,使运维人员能够直观、方便地浏览整个网络上的被管设备的实时运行工况。网络组织图能够以电子地图为背景显示整个传输网范围内全部局站和线路的分布情况;机房平面图显示局站机房内自动化设备位置摆放分布情况。 4.3故障管理及消缺分工:(1)故障管理。包括告警配置管理、告警的监视、告警信息处理等功能。由运维人员自定义告警级别、类别及告警的显示方式等。监视告警信息,并根据用户的定义进行过滤、呈现,对告警进行分析,进行故障定位。多样化的告警定义,并采取多种手段向有关人员告警。可即时分析告警,定位故障,准确地向工作人员呈现故障位置。系统提供告警筛选和过滤功能,从大量的告警信息中筛选出根告警,能够找出系统中需要重点进行保护的业务,以预警的形式告知,提高故障发现效率。(2)消缺分工。通过故障管理功能,判断故障属性从而直接将消缺任务分配并通知到该故障的系统管理消缺人员。减少了层层上报,层层下发的冗余时间,提高故障处理效率。自动化的维护工作变被动为主动。 结语 现如今,我国的电力行业正在蓬勃发展,电力系统的自动化模式也得到了有效地完善,主要表现在其规模上。在进行电力自动化设备的综合检测工作的过程中,做好在线监控才能保证设备的安全性和可靠性。在以后电网运行的过程中,这也是技术人员需要关注的一个重要的方面。进行网络的运行管理需要利用一些通信设备,这样不仅能够降低网络监控的成本,同时还能够对电力设备的故障进行检测,发出声音或者信号灯的警报。不仅能够最大限度地消除电力自动化工作中存在的安全隐患,同时对设备故障检测点的位置进行准确地定位,进而提高电力企业的经济效益和社会效益。 电力自动化设备论文:一种新型电力调度自动化设备的监测系统 [摘 要]本实用新型涉及一种远程智能电力调度自动化设备的监测系统,包括无线远程控制系统、调度监控控制中心和调度显示屏以及监测设备,无线远程控制系统通过无线网络信号与调度监控控制中心相信号连接,调度监控控制中心与监测设备相连接,电力设备运行状态诊断模块、防盗监控模块、可编程存储器以及电源管理模块分别与监测服务器相信号连接,监测服务器通过CPU模块进行信号处理,CPU模块通过无线发射接收模块发送给调度监控控制中心。 [关键词]调度自动化;检测系统;无线远程控制 一、研究背景 电力调度自动化系统的主要功能是完成现场电力系统参量的采集和处理,并进行相应的控制,其基本结构包括调度中心、远程终端和信息传输通道三大部分,主要目的是确保电力系统各设备按照调度要求的运行状态的安全可靠地工作。因此调度自动化的设备本身的可靠性直接影响着电力系统的安全可靠运行。 目前使用的电力调度自动化系统设备本身的监测主要依靠调度中心的工作人员进行监视,出现数据不刷新、数据不正常、通讯中断、遥控动作不响应的情况,按照调度人员的经验判断出现故障的原因,部分现有的调度自动化系统设置了设备状态显示屏,但是该显示屏仅仅显示了现有调度自动化设备的连接关系和静态情况,为调度人员提供判断故障原因的参考,不能动态反映调度自动化系统设备的实际运行情况。 另外,现有远程电力控制大多采用有线方式,通过电力载波将控制指令传送至被控端,其安装麻烦,随控制距离增加有线传输方式的成本将明显增加,有的虽采用无线通信模块方式,但通信距离短、易受干扰,设备出现故障时,不能及时报警。 二、技术方案 本实用新型要解决的技术问题是:为了克服上述中存在的问题,提供一种远程智能电力调度自动化设备的监测系统,其能够实现无线远程智能控制并且实现调度自动化设备故障的问题。 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种远程智能电力调度自动化设备的监测系统,包括无线远程控制系统、调度监控控制中心和与调度监控中心相连接的调度显示屏以及监测设备,所述的无线远程控制系统通过无线网络信号与调度监控控制中心相信号连接,调度监控控制中心与监测设备相连接,所述的监测设备包括监测服务器、CPU模块、报警装置、电力设备运行状态诊断模块、防盗监控模块、无线发射接收模块和可编程存储器以及电源管理模块,电力设备运行状态诊断模块、防盗监控模块、可编程存储器以及电源管理模块分别与监测服务器相信号连接,监测服务器通过CPU模块进行信号处理,CPU模块通过无线发射接收模块发送给调度监控控制中心。 所述的无线远程控制系统包括GSM 模块和控制模块以及手机控制器,手机控制器通过GPRS信号与控制模块相信号连接,控制模块与GSM模块相连接,GSM模块通过无线信号与调度监控控制中心相信号连接。 本实用新型的有益效果是:所述的一种远程智能电力调度自动化设备的监测系统,采用此种系统,能够实现对调度自动化系统的实时监控,并能够根据电力设备运行状态诊断模块诊断出各种产生故障的原因和故障工作状态之间的对应关系,判断产生故障的原因能够有效地提高电力调度自动化系统的运行稳定性。 三、基本结构 下面结合附图对装置进一步说明。 四、具体实施方式 现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。 如图所示的一种远程智能电力调度自动化设备的监测系统,包括无线远程控制系统1、调度监控控制中心2和与调度监控中心2相连接的调度显示屏3以及监测设备4,无线远程控制系统1包括GSM 模块11和控制模块12以及手机控制器13,手机控制器12通过GPRS信号与控制模块12相信号连接,控制模块12与GSM模块11相连接,GSM模块11通过无线信号与调度监控控制中心2相信号连接,调度监控控制中心2与监测设备4的无线发射接收模块46相连接,监测设备4的电力设备运行状态诊断模块44、防盗监控模块45、可编程存储器47以及电源管理模块48分别与监测服务器41相信号连接,监测服务器41通过CPU模块42进行信号处理,CPU模块42通过无线发射接收模块46发送给调度监控控制中心2。 本实用新型的一种远程智能电力调度自动化设备的监测系统,该监测设备4可以固定安装在远程终端设备的位置,也可以为便携式装置,当怀疑监测设备4出现故障时,利用电力设备运行状态诊断模块44进行对设备检测诊断,然后通过无线发射接收模块46连接的调度自动化设备发送测试数据,将测试数据反馈给调度监控控制中心2,调度监控控制中心2将数据发送到手机控制器13进行远程控制。 采用此种远程智能电力调度自动化设备的监测系统,能够实现对调度自动化系统的实时监控,并能够根据电力设备运行状态诊断模块诊断出各种产生故障的原因。 作者简介 杜军(1973-),男,广西藤县,工程师,本科。 唐任江(1972-),男,广西马山,工程师,本科。 徐秀峰(1977-),男,河北廊坊,高级工程师,工程硕士,研究方向:继电保护、调度运行。 电力自动化设备论文:电力通信及自动化设备综合分析 摘 要 电力通信网是电力系统的重要基础设施,电力通信在电力系统中的运用,可以确保电网安全、稳定以及经济运行。在电力通信及自动化设备的综合管理中,电力通信和电网是密不可分的。本文分析了电力通信配电自动化管理系统的优点,在此基础上,提出了优化电力通信配电自动化管理系统的措施。 关键词 电力通信;自动化设备;措施 近年来,随着我国经济的快速发展,电网建设规模也在不断的扩大,电力通信作为行业的专业网,其发展越来越受到重视。随着经济的发展和电力改革的实施,传统的电力管理系统已经不能适应当下经济发展的要求和管理要求,配网自动化通信系统是电力通信自动化设备管理的重要环节,配电自动化通信系统的使用,实现了电力系统运行和电气设备的最优管理,达到节能、高效和经济的目的,因此,加强对电力通信及自动设备综合管理具有重要意义。 1 对电力通信配电自动化管理系统优点的分析 电力通信配电自动化管理系统在电力企业中的运用,具有多方面的优点,可以提高电力企业员工的工作效益,有利于提高电力企业的竞争力以及提高电力企业的经济效益。具体主要表现在以下三个方面。 1)有利于提高员工的工作效益。 在电力通信配电自动化管理系统中,电力系统实现了自动化的管理,一般的业务信息都是自动化完成的,配电自动化系统实用化的发展,是电力通信配电自动化借助网络平台进行信息的输送,在这个过程中,都是自动化的,不需要员工进行手动的处理,因此也就减少了员工的操作,提高了员工的工作效率。同时,电力通信配电自动化系统还可以优化资源配置,提高终端的用电效率,实现了对数据的综合管理,提高了数据的运算效率和运算速度,使得员工的工作也更加的轻松。 2)有利于提高电力企业的竞争力。 随着市场经济的发展,企业在市场经济中的竞争也越来越激烈,企业要想提高自身的竞争力,在激烈的市场竞争中脱颖而出,就要加强企业产品的科技含量和服务水平。电力通信配电自动化管理系统采用的是自动化管理,相对于传统的电力通信管理来说,该系统更加的智能,科学技术含量也更高。因此,有利于加强企业的竞争实力。同时,配电化自动管理也更加的安全和可靠,可以降低事故发生的几率,即便是发生了故障,也能得到及时的处理,提高了整个电力企业的服务质量。企业的服务质量有了保障,其竞争实力也就提高了。 3)有利于提高电力企业的经济效益。 电力企业实行电力通信配电自动化管理,有利于电力企业更好的实现经济目标。首先,通过电力通信配电自动化管理,有效的节约了人力,提高了员工的工作效率,从而也就提高了电力企业的经济效益。其次,使用电力通信配电自动化信息管理,使得电力管理更加的规范化,各个设备也得到了充分的利用,在一定程度上降低了电力企业的总投入,节约了成本,也就提高了电力企业的经济效益。最后,电力通信配电自动化管理系统实现了数据的集体采集和集体管理,一定程度上也减少了人力资源的投入,节约了人力资源,也就节约电力企业的生产成本。 2 完善电力通信配电自动化管理系统的有效措施 电力企业要完善电力通信配电自动化管理系统,提高企业的竞争实力和经济效益,就要实现现代化管理,采用现代化的管理方法,建设好配电的基本框架和全面掌握自动化管理的条件。具体可以从以下几个方面入手。 1)实现现代化管理,采用现代化管理手段。 随着科学技术的快速发展,各行各业之间的竞争也越来越激烈,企业不断的进行改革,革新管理手段。面对当前的新形势,电力企业要想实现更好的发展,也要不断的加强对管理的改革。电力通信配电自动化管理作为当下电力企业发展的必然趋势,电力企业也要加强对此的应用。配电自动化技术在服务城乡配电网改造中发挥着重要的作用,是城乡配网改造的重要技术。因此,电力企业要革新传统的管理方式,电力通信配电自动化作为一种新的管理方式,也是适应当下经济发展要求的管理方式,电力企业要加强对该管理方式的运用,提高供电系统的安全性和可靠性。 2)建设好配电的基本框架。 实现电力通信配电自动化管理的基本前提就是要建设好配电的基本框架。随着科学技术的不断发展,人们对供电的要求也越来越高,要求保障供电系统的稳定性和安全性。同时,电力关系到各行各业的发展,因此,建设好配电的基本框架显得尤为重要。为了保证配网的安全经济运行,在配网基本架构建设的过程中,要根据用户对供电可靠性的要求来建设。常用的连接方式有环网状接线、放射状接线、树状接线等,其中,经常用到的是环网状接线,该接线方式具有形式方便、范围广以及供电能力强等特点,因此,在基本架构的建设中,可以加强对环网状接线的利用,提高配电网系统的安全性和稳定性。 3)了解自动化管理条件。 电力企业要实现电力通信配电自动化管理,就要加强对自动化管理条件的了解。电力通信配电自动化管理系统在对运行环境有着特殊的要求。该系统运行环境中的温度一般要保持在0℃到55℃之间。电力通信配电自动化系统的终端设备除了会受到温度的影响以外,运行环境的湿度、散热以及雷电等因素都会影响到设备的正常运行。因此,电力企业在安装该管理系统的过程中,除了要有过硬的技术以外,还需要综合考虑电力通信配电自动化管理系统终端设备对环境的要求,满足该系统的运行环境。同时,还要保证该管理系统运行的稳定性。 3 总结 综上所述,电力通信配电自动化管理系统在电力企业中的使用,可以有效的提高电力企业的经济效益、提高企业的竞争力以及提高员工的工作效率。电力企业面对当前时代和经济发展的新形势,要加强对电力通信配电自动化系统的运用,提高配电系统供电的安全性和稳定性,实现现代化管理。 电力自动化设备论文:探究电力通信及自动化设备的管理 【摘要】随着我国经济的快速发展,在我国电力行业中,电力通信网是电力系统的重要基础设施,利用电力通信自动化优质可靠的通信手段,是确保电网安全、稳定、经济运行的重要手段。在电力通信及自动化设备综合管理中,电力通信的物理结构和服务对象决定了电力通信与电网密不可分。本文在分析电力通信配电自动化管理系统的优点的基础上,探讨了完善电力通信配电自动化管理系统的措施,以期指导实践。 【关键词】电力通信;设备;管理;自动化 随着电力越来越被重视重视。目前,传统的电力管理系统已经不适应新时代的要求,现代经济的快速发展使得电网不断建设和完善,在电力通信自动化设备管理中,配网自动化通信系统是非常重要的环节,利用配电自动化通信系统,可以实现对电气设备和电力系统运行的最优管理,进而实现配电系统持续可靠、高效、低耗运行。因此,研究电力通信及自动化设备综合管理具有十分重要的现实意义。鉴于此,笔者对电力通信及自动化设备综合管理进行了初步探讨。 1电力通信配电自动化管理系统的优点 电力通信配电自动化管理具有诸多优点,主要表现在有利于提高企业经济效益。有利于提高企业的竞争力和有利于提高员工的工作效率三个方面,其具体内容如下: 1.有利于提高企业经济效益 电力通信配电自动化管理,有利于达到企业经济运行目标。通过配电自动化管理系统,显示出显著的经济效益,究其原因,主要有三点,首先,通过自动化的管理可以大大提高配电部门的工作效率,从而进一步提高了企业的经济效益;其次,由于是管理系统的规范化,使得配电设备能够得到高效的利用,这样就降低了总的投入;最后,统一数据采集的方式,减少了相当一部分的人力资源的投入,从而节约了企业的生产成本。 2.有利于提高企业的竞争力 企业想要取得良好的收益,最根本的方法就是不断提高企业的竞争力,供电企业也不例外。对企业而言,提高竞争力的一个最有效的方法就是提高企业产品的科技含量以及服务水平。电力通信配电自动化管理系统,采取电力通信配电自动化管理,能够有效地提高企业的竞争力。例如,通过配电自动化管理可以大大降低事故发生的几率,即使发生事故,也能很快的处理解决好,这样就使得整个企业的服务上了一个新的台阶,服务质量上去了,竞争力自然而然也就提高了。 3.有利于提高员工工作效率 电力通信配电网自动化系统,对提高员工工作效率具有重要意义。在电力通信配电自动化管理系统中,电力系统自动化水平的不断提高,一般的业务信息就不是通过人力,配电自动化系统实用化的发展,使电力通信配电自动化更多地是借助网络来进行输送,这样就减少了很多手工操作,提高员工工作效率。不仅如此,通过优化资源配置,提高终端用电效率,还可以综合地掌握业务相关数据,使得运算效率、运算速度极大提高,进而使工作的运行更加准确高效。 2完善电力通信配电自动化管理系统的措施 在电力通信及自动化设备综合管理中,完善电力通信配电自动化管理系统的措施,可以从三个方面入手,即了解自动化管理的条件、建设好配电的基本框架和采用现代化的管理方法。下文将逐一进行分析。 1.了解自动化管理的条件 要想实现配电自动化管理,了解自动化管理的条件是关键。电力通信配电自动化管理系统,在运行环境的要求方面,对温度有一定的要求,一般来说,输电网自动化系统的终端设备必须在0℃―55℃之间运行。除了温度,终端设备还会受到湿度、散热、雷电等因素的影响,因此,在安装的时候就需要有过硬的技术加以支撑。另外,电力通信配电自动化管理系统对于终端设备的稳定性也有相当高的要求,如果稳定性不够,会给终端设备的运行带来很大的影响。 2.建设好配电的基本网架 建设好配电基本网架,是实现电力通信自动化管理的基础。为保证配电网的安全经济运行,在配电网架建设方面,根据用户对供电可靠性的要求,最常用的配网接线主要有几种形式,包括树状接线、放射状接线、环网状接线等,其中环网状接线是最常见的形式,也可看作是树干式的另一种接线形式,环网配电供电能力强、范围广、形式方便灵活,能够在发生事故的时候有足够的转移负荷的能力,将配电网环网化,无论是安全性还是稳定性,都会有一定的保障。 3.采用现代化的管理方法 电力通信配电自动化管理是电力系统现代化发展的必然趋势。配电自动化技术是服务于城乡配电网改造建设的重要技术,与传统的电力通信配电管理系统相比,电力通信配电自动化管理系统属于一种现代化管理方式。采用现代化的管理方法,对电力通信配电自动化进行综合信息管理系统,其目的是提高供电可靠性,改进电能质量。因此,在运行过程中必须加强领导、合理安排,从而使电力通信自动化设备达到最佳效果。 3结语 总之,随着配电化自动管理的深入发展,电力通信配电自动化管理系统,克服了传统和现有管理系统的不足,其自动化、智能化、高效化等一系列的优点日益凸显,使网络管理更加集中维护和方便及时,并且这种自动化管理系统随着实践的发展将会越发完善。相信不断提高电力通信及自动化系统的可靠性和实时性,在配电自动化管理系统之下,整个电力系统会朝着一个更加健康、高效的方向发展。 电力自动化设备论文:电力通讯自动化设备及工作模式浅析 随着电力通讯自动化设备的不断发展,我们对电力通讯设备的要求越来越高。然而电力通讯作为一门多领域的学科,其专业知识是非常复杂和庞大的,涵盖了逻辑资源、线路资源、设备资源、职能资源等内容。随着网络的不断壮大,电力通讯设备的传输量和传输线路都在不断的增大,其高速度传输也是我们追求的目标。本文就通过实践工作对电力通讯自动化的设备和工作的模式进行了研究。 【关键词】电力通讯 自动化设备 工作模式 伴随世界经济发展模式的进步,其向信息化经济不断的演进,决定了电力通讯的发展是制约国家发展的重要技术水平。信息社会最重要的就是电力通讯的发展,这场新的革命技术发展,包括通讯、计算机技术、微电子技术,这是新技术革命的优秀内容。 1 电子通讯自动化设备 1.1 微波通讯自动化设备 目前,微波站的类型有很多种,其划分的依据是任务的不同,我们可以划分为几部分。不同的微波站所需要的设备也是不同的。微波站分为:收、发信机,其任务是变换频率,变换范围是微波信号和群路信号,变换的方式是在收信时,进行下变频,即把信号的频率变低,在发信时,进行上变频,即把信号的频率变高,这种变换方式能够更好的实现频率的变换。终端机,其设备是复用设备,其方式是发信时,将全部的使用用户的话路信号组合成群频信号,在收信时,按照同样的规律,将群频的话路信号分解出各个话路信号。还有其他的类型,比如微波配线架、蓄电池等。 1.2 载波通讯自动化设备 根据功能的不同,电力通讯自动化设备中的载波机主要由四大部分构成:载供系统,调制系统,自动电平调节系统和振铃系统。由于载波机的类型迥异,所以各种类型的系统实现原理是不同的,其实现的方式也存在差异。此处以典型的两种为例,比如,自动电平调节系统,设置此系统的目的是改善各个因素带动的传输电平的变化,调节波动。在单边带载波机的设置中,要注意中频调节,发信的一端要利用高频调幅器的放大功能将中频载频传至载波频道,而且要送至中频调幅器,收信的一方则是利用窄带滤波器通过筛选得出中频,经放大整流,实现对收信支路的增减控制,从而达到自动电平调节的目的。在双边带载波机中,完成发送载频的分量,在接收端,检波、整流可以体现增减变换的载频分量,从而实现增益高载放大器,最终达到目的;调制系统,单边带载波机,即单边有遏制载频的信号,为了实现原始信号的线路频谱,此过程需要两到三级的调制。双边带载波机,即上下两个边有载频的信号,在实现原始数据的线路频谱时,只需要一级调制即可完成。在载波通讯中,如果变电站距离调度所较远,为了实现高质量和准确的通讯,可以在调度所的侧面安装音频架,并用电缆连接,安装之后的载波机,由于用户线路变短,不但提高了通讯质量,而且也便于调节通讯信号的电平。 1.3 光纤通讯自动化设备 光纤通讯自动化设备由光端机、数字通讯设备和光中继机组成。光端机是光纤通讯自动化设备中最主要的一部分,由光接收机和发送机组成。在整个传输系统中处于PCM电端机和光纤传输线路间。在实际的工作过程中,为了更好地实现光端机的可靠性能,一般采用热备用的操作方法,实现系统能够在主备状态下工作。正常的情况下,系统是在主用部分工作,而当主用部分发生故障时,系统能够自动的完成备用部分的切换工作,现阶段应用最多的方式是一主一备的形式。光中继机,在长距离的光传输过程中,光端机的传输距离不是可以随意变化的,会受到一定的限制,比如发送的光频率的限制,接受机器灵敏程度的限制,光纤线路的效率限制等,然而光中继机可以很好地改善这些问题,而且光中继机的组成部分包括光接收机、定时、再生和光发送机,在通常情况下,被视为不存在输入输出接口的光端机,因此,比光端机简单、实用。为了达到双向传输的目标,每个传输的方向都要安装一个中继,而一个系统中的收、发设备,公务部分是可以作为公共部分的。 2 电力通讯的工作模式探究 电力通讯在实际的工作中其模式是多种多样的,根据工作环境和工作内容的不同,演变出了很多工作方式。每种工作方式都有不同的适用范围,最终的目的是为了实现电力通讯的目标。以上提到的三种电力通讯自动化设备有其不同的适用范围和特点,因此在实际的工作中要根据工作的具体要求选择设备设计模式。 电力通讯的研究目的是为了更好地实现信息的传送和交换。信息组成中最重要的成分是信息源,信息源一般是非电信号,电力通讯工作的目的首先是实现其转换为电信号,此时需要一种输入设备来实现。发送设备的任务是通过对电信号的进一步处理,使之能够满足信道的传输条件,并且能够有效地利用这种传输通道。交换设备是一种接续装置,目的是实现输入设备和发送设备的连接。其作用是能够提高发信装置的使用率。信道作为一种媒介,分为有限信道和无线信道,在传输中承载着信息转换的通道作用。信号在传输的过程中会受到很多因素的干扰,比如噪音、无用信号等,都会影响有用信号的传输。接收设备的作用是,接收线路中的信息,发送设备的作用是将处理过的信号恢复原始信息形式,完成通讯。目前,电力通讯自动化设备的应用中,使用最广泛的是光纤传输。随着电力通讯事业的不断发展,很多电站的不断建设,电网的模式越来越复杂,就需要更先进的通讯技术,更加完善的装备做支撑。移动通讯、高频通讯等在电力通讯自动化设备的设计起到了重要的作用。 3 结束语 随着我国电力通讯业的不断壮大,所需要的技术水平和设备要求也越来越严格。为了满足电力事业的发展要求,建立一个全面、有效的电力通讯自动化系统,我们要不断的研究电力通讯自动化设备的设计,并在实际的工作中总结工作的模式,整理出一套符合电力通讯业发展的工作模式。在复杂繁多的电力系统中,实现高质量、高可靠的服务,也是我们研究的重要方向。 作者单位 国网山西省电力公司信息通信分公司综合部 山西省太原市 030001 电力自动化设备论文:谈谈电力通讯自动化设备与工作模式 摘要:随着我国社会经济的发展,电力通讯所占据的地位变得越来越重要。作为信息传输中最为重要的一个环节,其涉猎的专业资源庞大并且复杂。本文就此对电力通讯自动化设备与工作模式进行探讨。 关键词:电力通讯;自动化设备;工作模式 引言 电力系统通讯自动化的迅速发展促使着电力通讯设备愈来愈向多样化的方向发展,与之俱来的是通讯线路及其种类也随之越来越多,这样的话就会给通讯设备的管理与维护带来许多新的挑战。因此,对电力通讯自动化设备与工作模式进行研究分析具有极其重要的意义。 1、电力通讯自动化设备的种类 1.1基本的光纤通信系统由数据源、光发送端、光学信道和光接收机组成 光纤通信的原理是:在发送端首先要把传送的信息(如话音)变成电信号,然后调制到激光器发出的激光束上,使光的强度随电信号的幅度(频率)变化而变化,并通过光纤发送出去;在接收端,检测器收到光信号后把它变换成电信号,经解调后恢复原信息。光纤通信系统基本构成。 1.2根据微波站的作用,所承担任务的不同,微波站分为不同类型 根据站型的不同,其设备也有所不同。但一般来说,包括以下设备:终端机、收发信机、天馈线、微波配线架、电源、蓄电池、铁塔等。收、发信机。微波收、发信机的主要任务就是在群路信号与微波信号之间进行频率变换。在发信通道,频率变换过程是将信号的频率往高处变(群路信号变为微波信号),即上变频。 在收信通道,频率变换过程是将信号的频率往低处变(微波信号变为群路信号),即下变频。终端机。微波通讯系统中,必须有复用设备作为终端机,其作用是:在发信端,将各用户的话路信号,按一定的规律组合成群频话路信号;在收信端,将群频话路信号,按相应规律解出各个话路信号。 2、电力通讯自动化设备 2.1载波通讯设备 一个完整的载波通讯系统,按功能划分,大体分为调制系统、载供系统、自动电平调节系统、振铃系统和增音系统。其中前四部分是载波机的主要组成。 (1)载波机。电力线载波机概括起来由四部分组成自动电平调节系统、载供系统、调制系统和振铃系统。载波机类型不同,各自系统的构成原理、实现方式等都有所不同。调制系统双边带载波机传输是上下两个边带加载频信号,只要经过一级调制即可将原始信号搬到线路频谱;单边带载波机传输的是单边带抑制载频的信号,一般要经过两级或三级调制将原始低频信号搬往线路频谱。自动电平调节系统,此系统的设置是为补偿各种因素所引起的传输电平的波动。 (2)音频架、高频架。在载波通讯中,假如调度所和变电站相距较远,为了保证拨号的准确性和通讯质量,在调度所侧安装音频架,而在变电站侧安装高频架,两架之间用音频电缆连接起来。载波机按音频架、高频架分架安装后,用户线很短,通讯质量明显提高,另外给远动通路信号电平的调整也带来方便。同时,话音通路四线端亦在调度所,便于和交换机接口组成专用业务通讯网。 2.2微波通讯设备 根据微波站的功能,所承担任务的不同,微波站分为不同类型。根据站型的不同,其设备也有所不同。但一般来说,包括终端机、收发信机、天馈线、微波配线架、电源、蓄电池、铁塔等。 (1)收、发信机。微波收、发信机的主要任务就是在群路信号和微波信号之间进行频率变换。在发信通道,频率变换过程是将信号的频率往高处变(群路信号变为微波信号),即上变频。在收信通道,频率变换过程是将信号的频率往低处变(微波信号变为群路信号),即下变频。 (2)终端机。微波通讯系统中,必须有复用设备作为终端机,其功能在发信端,将各用户的话路信号,按一定的规律组合成群频话路信号;在收信端,将群频话路信号,按相应规律解出各个话路信号。 2.3光纤通讯设备 光纤通讯系统主要包括光端机和光中继机以及脉冲编码调制PCM数字通讯设备。 (1)光端机。光端机是光纤通讯系统中主要设备。它由光发送机和光接收机组成。在系统中的位置介于PCM电端机和光纤传输线路之间。光发送机由输入接口、光线路码型变换和光发送电路组成。光接收机由光接收定时再生、光线路码型变换和输出接口等组成。光端机中还有其他辅助电路,如公务、监控、告警、输入分配、倒换、区间通讯、电源等。在实际应用中,为了提高光端机的可靠性,往往采用热备用方法,使系统在主备状态下工作,正常情况下主用部分工作,当主用部分发生故障时,可自动切换到备用部分工作,目前应用较多的是一主一备方式。光端机各主要组成部分功能如下,PCM综合业务接入系统送来的信号变成二进制数字信号。光发送电路,包括光驱动电路、自动光功率控制电路和自动温度控制电路。光驱动电路将码型变换后的信号变换成光信号向对方传输。光接收电路将通过光纤送来的光脉冲信号变换成电信号,并进行放大,均衡改善脉冲波形,清除码间干扰。定时再生电路,由定时提出和再生两部分组成,从均衡以后的信号流中抽取定时器,再经定时判决,产生出规则波形的线路码信号流。 (2)光中继机。在进行长距离光传输时,由于受发送光功率、接收机灵敏度、光纤线路衰耗等限制,光端机之间的最大传输距离是有限的。例如34Mbit/s光端机的传输距离一般在50~60km的范围,155Mbit/s光端机的传输距离一般在40~55km的范围,若传输距离超过这些范围,则通常须考虑加中继机,相当于光纤传输的接力站,这样可以将传输距离大大延长。由于光中继机的功能可知,光中继机应由光接收机、定时、再生、光发送等电路组成。一般情况下,可以看成是没有输入输出接口及线路码型正反变换的光端机背靠背的相连。 (3)数字通讯设备。一般来说,数字通讯设备包括PCM基群和高次群复接设备。PCM基群设备是将模拟的话音信号通过脉冲编码、调制,变成数字信号,再通过数字复接技术,将多路PCM信号变成一路基群速率为2048Mbit/s信号进行传送,以及将收到的PCM基群信号通过相反的处理过程,还原成模拟的话音信号的一种设备。 3、电力通讯网络的工作模式 通讯的目的是为了传送、交换信息。虽然信息有多种形式(如语音,图像或文字等),但一般通讯系统的组成都可以概括为信源的产生来源,这些信息都是非电信息,要转换成电信号,需要一种变换器,即输入设备。交换设备是沟通输入设备和发送设备的接续装置。它可以经济地使用发信设备,提高发信设备的利用率。发送设备的任务是将各种信息的电信号经过处理(如调制、滤波、放大等)使之满足信道传输的要求,并经济有效地利用信道。载波通讯中,载波机的发信部分就是一种发送设备。信道是信息传输的媒介,概括地讲分有线信道和无线信道。信号在传输过程中,还会受到来自系统内部噪声和外界各种无用信号的干扰各种形式的噪声集中在一起用一个噪声源表示。接收设备和输出设备的功能和发送设备和输入设备功能相反,它们是接收线路传输的信息,并把它恢复为原始信息形式,完成通讯。在电力工业中,现已形成以网局及省局为中心的专用通讯网,并且已开通包括全国各大城市的跨省长途通讯干线网络。在现行的通讯网中光纤通讯已占主导地位。随着电力工业的发展,大电站、大机组、超高压输电线路不断增加,电网规模越来越大;通讯技术发展突飞猛进,装备水平不断提高,更新周期明显缩短。数字微波、卫星通讯、移动通讯、对流层散射通讯、特高频通讯、扩展频谱通讯、数字程控交换机以及数据网等新兴通讯技术在电力系统中会得以逐渐推广和应用。 结束语 通过合理规划设计以及科学实施多种网络的优秀基础上,怎样经济地发展电力系统,从而提高质量优质科学的服务,对于电力通讯行业的更好发展,成为了一个显而易见的难题。而建立一个综合、高效的电力系统通讯资源管理系统则是解决这一问题的一项重要基础工程,具有十分重要的理论意义和应用价值。 电力自动化设备论文:浅谈电力通讯自动化设备与工作模式 【摘 要】电力通讯涉及的专业资源庞大而复杂,包括线路资源和设备资源,智能资源和非智能资源,物理资源和逻辑资源;另外随着电力通讯系统的迅速发展,传输干线的数目大幅度增加,传输系统容量越来越庞大,导致网络管理、电路调度工作的难度和复杂度增加。鉴于此,文章对电力通讯自动化设备与工作模式进行了探讨。 【关键词】电力通讯;自动化设备;载波通讯;微波通讯;光纤通讯 1 电力通讯自动化设备 1.1 载波通讯设备 一个完整的载波通讯系统,按功能划分,大体分为调制系统、载供系统、自动电平调节系统、振铃系统和增音系统。其中前四部分是载波机的主要组成。 1.1.1 载波机 电力线载波机概括起来由四部分组成:自动电平调节系统、载供系统、调制系统和振铃系统。载波机类型不同,各自系统的构成原理、实现方式等都有所不同。调制系统:双边带载波机传输的是上下两个边带加载频信号,只要经过一级调制即可将原始信号搬到线路频谱;单边带载波机传输的是单边带抑制载频的信号,一般要经过两级或三级调制将原始低频信号搬往线路频谱。自动电平调节系统:此系统的设置是为补偿各种因素所引起的传输电平的波动。在双边带载波机中,载频分量是常发送的,在接收端,将能够反映通道衰减特性变化的载频分量进行检波、整流,而后去控制高载放大器的增益,即可实现此目的;单边带载波机,设置中频调节系统,发信端的中频载频一方面送往中频调幅器,另一方面经高频调幅器的放大器送往载波通路,对方收信支路用窄带滤波器选出中频,放大后,一方面送中频解调器进行同步解调另一方面作为导频,经整流后,再去控制收信支路的增益或衰减,从而实现自动电平调节。振铃系统:为保证调度通讯的迅速可靠,电力线载波机均设置乐自动交换系统以完成振铃呼叫自动接续的任务。双边带载波机是利用载频分量实现自动呼叫,单边带载波机则设有专门的音频振铃信号。载供系统:其作用是向调制系统提供所需载频频率。在双边带载波机中,发信端根据调制系统的需要,一般设有中频载频和高频载频,而且收信端除设有一个高频载频振荡器外,中频解调器的载频则主要靠对方端送过来的中频载频,以实现载频的“最终同步”。 1.1.2 音频架、高频架 在载波通讯中,如果调度所和变电站相距较远,为了保证拨号的准确性和通讯质量,在调度所侧安装音频架,而在变电站侧安装高频架,两架之间用音频电缆连接起来。载波机按音频架、高频架分架安装后,用户线很短,通讯质量明显提高,另外给远动通路信号电平的调整也带来方便。同时,话音通路四线端亦在调度所,便于与交换机接口组成专用业务通讯网。 1.2 微波通讯设备 根据微波站的作用,所承担任务的不同,微波站分为不同类型。根据站型的不同,其设备也有所不同。但一般来说,包括以下设备:终端机、收发信机、天馈线、微波配线架、电源、蓄电池、铁塔等。 1.2.1 收、发信机 微波收、发信机的主要任务就是在群路信号与微波信号之间进行频率变换。在发信通道,频率变换过程是将信号的频率往高处变(群路信号变为微波信号),即上变频。在收信通道,频率变换过程是将信号的频率往低处变(微波信号变为群路信号),即下变频。 1.2.2 终端机 微波通讯系统中,必须有复用设备作为终端机,其作用是:在发信端,将各用户的话路信号,按一定的规律组合成群频话路信号;在收信端,将群频话路信号,按相应规律解出各个话路信号。 1.3 光纤通讯设备 光纤通讯系统主要包括光端机和光中继机以及脉冲编码调制PCM数字通讯设备。 1.3.1 光端机 光端机是光纤通讯系统中主要设备。它由光发送机和光接收机组成。在系统中的位置介于PCM电端机和光纤传输线路之间。光发送机由输入接口、光线路码型变换和光发送电路组成。光接收机由光接收定时再生、光线路码型变换和输出接口等组成。光端机中还有其他辅助电路,如公务、监控、告警、输入分配、倒换、区间通讯、电源等。在实际应用中,为了提高光端机的可靠性,往往采用热备用方法,使系统在主备状态下工作,正常情况下主用部分工作,当主用部分发生故障时,可自动切换到备用部分工作,目前应用较多的是一主一备方式。光端机各主要组成部分作用如下:输入接口:将PCM综合业务接入系统送来的信号变成二进制数字信号。光线路码型变换:简称码型变换,将输入接口送来的普通二进制信号变换为适于在光纤线路中传送的码型信号。光发送电路:包括光驱动电路、自动光功率控制电路和自动温度控制电路。光驱动电路将码型变换后的信号变换成光信号向对方传输。光接收电路:将通过光纤送来的光脉冲信号变换成电信号,并进行放大,均衡改善脉冲波形,清除码间干扰。定时再生电路:由定时提出和再生两部分组成,从均衡以后的信号流中抽取定时器,再经定时判决,产生出规则波形的线路码信号流。光线路码型反变换:简称码型反变换。将再生出来的线路信号还原成普通二进制信号流。光端机一般采用条架结构,单元框方式。不同速率下工作的光端机,单元框的组成情况也不同。 1.3.2 光中继机 在进行长距离光传输时,由于受发送光功率、接收机灵敏度、光纤线路衰耗等限制,光端机之间的最大传输距离是有限的。例如34Mbit/s光端机的传输距离一般在50~60km的范围,155Mbit/s光端机的传输距离一般在40~55km的范围,若传输距离超过这些范围,则通常须考虑加中继机,相当于光纤传输的接力站,这样可以将传输距离大大延长。由于光中继机的作用可知,光中继机应由光接收机、定时、再生、光发送等电路组成。一般情况下,可以看成是没有输入输出接口及线路码型正反变换的光端机背靠背的相连。因此,光中继机总的来说比光端机简单,为了实现双向传输,在中继站,每个传输方向必须设置中继,对于一个系统的光中继机的两套收、发设备,公务部分是公共的。 1.3.3 数字通讯设备 一般来说,数字通讯设备包括PCM基群和高次群复接设备。PCM基群设备是将模拟的话音信号通过脉冲编码、调制,变成数字信号,再通过数字复接技术,将多路PCM信号变成一路基群速率为2048Mbit/s信号进行传送,以及将收到的PCM基群信号通过相反的处理过程,还原成模拟的话音信号的一种设备。 2 电力通讯网络的工作模式 通讯的目的是为了传送、交换信息。虽然信息有多种形式(如语音,图像或文字等),但一般通讯系统的组成都可以概括为:信源是指信息的产生来源,这些信息都是非电信息,要转换成电信号,需要一种变换器,即输入设备。交换设备是沟通输入设备与发送设备的接续装置。它可以经济地使用发信设备,提高发信设备的利用率。发送设备的任务是将各种信息的电信号经过处理(如调制、滤波、放大等)使之满足信道传输的要求,并经济有效地利用信道。载波通讯中,载波机的发信部分就是一种发送设备。信道是信息传输的媒介,概括地讲分有线信道和无线信道。信号在传输过程中,还会受到来自系统内部噪声和外界各种无用信号的干扰各种形式的噪声集中在一起用一个噪声源表示。接收设备和输出设备的作用与发送设备和输入设备作用相反,它们是接收线路传输的信息,并把它恢复为原始信息形式,完成通讯。在电力工业中,现已形成以网局及省局为中心的专用通讯网,并且已开通包括全国各大城市的跨省长途通讯干线网络。在现行的通讯网中光纤通讯已占主导地位。随着电力工业的发展,大电站、大机组、超高压输电线路不断增加,电网规模越来越大;通讯技术发展突飞猛进,装备水平不断提高,更新周期明显缩短。数字微波、卫星通讯、移动通讯、对流层散射通讯、特高频通讯、扩展频谱通讯、数字程控交换机以及数据网等新兴通讯技术在电力系统中会得以逐渐推广与应用。 3 结语 在合理规划、设计和实施各种网络的基础上,如何为电力系统提供种类繁多、质量可靠的服务,就成为摆在电力通讯部门面前的一个重要课题,而建立一个综合、高效的电力系统通讯资源管理系统则是解决这一问题的一项重要基础工程,具有十分重要的理论意义和应用价值。 电力自动化设备论文:解析NTP在电力自动化设备时钟同步中的应用 摘 要:随着时代的发展和社会经济的进步,我国电力事业发展迅速,电网的规模和自动化程度越来越高,但是故障发生的频率也在不断的升高。而各类时间记录装置可以有效的分析电力系统故障中各个电力自动化设备动作,需要引起人们的重视。文章简要分析了NTP在电力自动化设备时钟同步中的应用,希望可以提供一些有价值的参考意见。 关键词:NTP;电力自动化;时钟同步 NTP是一种网络时间协议,可以使计算机的时间同步化,通过对计算机的时钟源同步化,可以对时间校正的精准度大幅度的提高。在现代的电力自动化系统设备中,通过调查发现,很多电网事故的发生,都离不开时间记录的准确性。另外,要想分析各种电力系统故障,就需要较高的时间分辨率,那么为了达到较高的分辨率要求,在电力自动化设备中通常采用的方法是站内全球定位系统对时的方法,也有其他的方法,但是这些方法都会出现问题,针对这种情况,就可以采用网络时间协议的方法,它比较简单和经济。 1 网络时间协议的概述 具备了一个标准时钟和NTP服务器,就可以利用网络时间协议来对时。从UTC上,NTP可以对标准时间进行获取,可以从因特网上来获得UTC的时间来源,也可以从卫星、天文台等方面获取时间来源,这样NTP拥有的时间源就非常的可靠和准确,通常在参考时钟方面,选用的是GPS时钟。一般情况下,将客户/服务器作为NTP服务器的结构,提供分层服务。客户对NTP服务器进行对时时,利用的是NTP,具体方法是利用标准时钟来对NTP对时,然后通过特定的渠道,用被对时的设备和NTP服务器对时,要严格控制标准时钟和被对时设备的误差。 NTP的实现方式:一般情况,可以采用三种方式来同步实现NTP,分别是无线时钟、时间服务器和局域网。如果采用无线时钟方式,通过串口,将一个无线时钟连接到服务器系统,当前时间是利用GPS的卫星发射信号确定的;采用时间服务器的方式,则是利用网络中的NTP时间服务器来同步网络中的系统时间。局域网内的同步则是以时间源来进行同步时间,时间源可以从局域网中选择一个节点的时钟来实现。 NTP的工作原理:在时间网络协议中,参考时钟层为最高层,时间服务层分别是下面的一二三层,上层服务器的客户就是下层的时间服务器,下层的对时可以要求与上层进行,由此可见,参考时钟可以进行分层服务。客户端将自己当前的时间和对时的请求融合在数据包中,然后发送给服务器,服务器接收到之后,就会在接收到的数据包中写入接收时间,然后客户端就可以依据接收到的返回数据包,对传输时间计算。一般情况下,这种过程需要持续几次,这样得出来的统计数据才足够的准确,之后方可以进行对时。也可以采用广播方式或者点对点的方式来进行NTP的对时,要想达到要求的精确度,一般需要几分钟的时间。为了对NTP初始调解时间进行缩短,当时间误差达到了一定的限度,就需要作步调整;如果比时间误差较低,那么就需要进行慢调整。同步的效果会在很大程度上受到网络延时以及网络环境的影响,因此就需要保证局域网中的路由器不会过量。 2 采用NTP进行时钟同步的优势分析 通过上文的叙说我们可以得知,在电力自动化设备中,对于时钟同步的分辨率有着非常高的要求,目前,在对时方面,应用比较普遍的是主站向远动设备软对时的方式,采用这种方式有着很大的一个弊端就是只有很低的分辨率和精准度。通常情况下,利用主站向远动设备进行软对时的方式,都有着较大的时间误差,往往会在100ms以上,那么只有很小的几率可以实现较高的分辨率。如果采用站内GPS时钟向站内设备对视的方式,时间的精准度虽然可以达到要求,但是采用这样的对时方式,需要标准时钟和被对时设备之间只有很短的距离,并且这种对视方式需要的接口以及电缆都是单独的。针对这种情况,就可以采用网络时间协议,它有着较广泛的运用范围和较高的精准度与分辨率,可以运用于标准的操作系统以及局域网和广域网中。通常情况下,甚至可以达到毫秒的级别。我们可以预见的是,随着以太网的逐步推广,NTP时间同步方式将会更加广泛的运用于电力自动化设备中。 3 NTP在电力自动化设备时钟同步中的应用 在变电站的自动化中运用NTP为例,变电站的间控层和站控层之间只有采用了局域网的方式,方可以在变电站自动化中运用NTP。 首先,需要将相应的客户端设备配置于带有GPS时钟的NTP服务器,保证客户端设备可以运行于标准的系统平台中,比如windows、linux等平台,网络时间协议都可以得到实现。如果系统平台不是标准的,那么客户端的网络时间协议功能就需要厂家来实现。在变电站自动化的设备中,可以在每一座变电站里都设置一台NTP服务器,将GPS作为标准时间,只有这样,方可以达到网络时间协议所要求的性能指标。可以使变电站内部的其他自动化设备或者其他计算机同步于这个带有GPS作参考时钟的NTP服务器。要想让网络时间协议更加的可靠,那么就可以同时设置两三台这种装置的NTP服务器。那么,在这种情况下,NTP同步的那台NTP服务器就会是有着最好性能和最高时间同步精准度的那台。如果变电站计算机是标准的系统平台,那么在这个系统平台中应用网络时间协议最重要的就是系统的后台程序。这个后台程序的优势就是可以在客户和服务器中同时运用。 目前,一般将RTOS系统运用于变电站自动化设备中,它可以在确定或者指定的时间内及时响应同步或异步的时间。通过相关的研究表明,RTOS系统中的QNX系统已经可以达到网络时间协议的实现。在变电站自动化装置中,为了延长对时的间隔,在客户端方面,可以选用具有较高精度的晶体振荡器,这样就可以有效的提高时间同步的精准度。 4 结束语 众所周知,各类时间记录装置在电力系统运行中占据着十分重要的位置,可以有效的记录自动化设备的事件顺序,分析各种电力系统故障。通过上文的叙述我们可以发现,将NTP对时应用于变电站自动化系统中,是可行的,具有较大的优势。它可以有效的简化系统结构,如果在服务器和客户端之间应用的交换机如果有着较好的延时性能,就可以有效的提高对时性能。本文简要概述了网络时间协议,然后分析了NTP在电力自动化设备时钟同步中的应用,希望可以提供一些有价值的参考意见。 作者简介:谢宝云(1979-),女,本科,福建泉州人,汉族,研究方向:NTP在电力自动化设备时钟同步中的应用。 电力自动化设备论文:浅谈电力通信自动化设备综合管理 【摘要】随着配电化自动管理的深入发展,电力通信利用其独特的发展优势越来越被社会重视。目前,传统的电力管理系统已经不适应新时代的要求,现代经济的快速发展使得电网不断建设和完善,在电力通信自动化设备管理中,配网自动化通信系统是非常重要的环节,利用配电自动化通信系统,因此,研究电力通信及自动化设备综合管理具有十分重要的现实意义。鉴于此,笔者对电力通信及自动化设备综合管理进行了初步探讨。 【关键词】电力;通信;自动化 电力通信网是电力系统的重要基础设施,利用电力通信自动化优质可靠的通信手段,是确保电网安全、稳定、经济运行的重要手段。在电力通信及自动化设备综合管理中,电力通信的物理结构和服务对象决定了电力通信与电网密不可分。可以实现对电气设备和电力系统运行的最优管理,进而实现配电系统持续可靠、高效、低耗运行。本文在分析电力通信配电自动化管理系统的优点的基础上,探讨了完善电力通信配电自动化管理系统的措施,以期指导实践。 1、电力通信配电自动化管理系统的优点 电力通信配电自动化管理具有诸多优点,主要表现在有利于提高企业经济效益。有利于提高企业的竞争力和有利于提高员工的工作效率三个方面,其具体内容如下: 1.1 有利于提高企业经济效益 电力通信配电自动化管理,有利于达到企业经济运行目标。通过配电自动化管理系统,显示出显著的经济效益,究其原因,主要有三点,首先,通过自动化的管理可以大大提高配电部门的工作效率,从而进—步提高了企业的经济效益;其次,由于是管理系统的规范化,使得配电设备能够得到高效的利用,这样就降低了总的投入;最后,统一数据采集的方式,减少了相当一部分的人力资源的投入,从而节约了企业的生产成本。 1.2 有利于提高企业的竞争力 企业想要取得良好的收益,最根本的方法就是不断提高企业的竞争力,供电企业也不例外。对企业而言,提高竞争力的一个最有效的方法就是提高企业产品的科技含量以及服务水平。电力通信配电自动化管理系统,采取电力通信配电自动化管理,能够有效地提高企业的竞争力。例如,通过配电自动化管理可以大大降低事故发生的几率,即使发生事故,也能很快的处理解决好,这样就使得整个企业的服务上了一个新的台阶,服务质量上去了,竞争力自然而然也就提高了。 1.3 有利于提高员工工作效率 电力通信配电网自动化系统,对提高员工工作效率具有重要意义。在电力通信配电自动化管理系统中,电力系统自动化水平的不断提高,一般的业务信息就不是通过人力,配电自动化系统实用化的发展,使电力通信配电自动化更多地是借助网络来进行输送,这样就减少了很多手工操作,提高员工工作效率。不仅如此,通过优化资源配置,提高终端用电效率,还可以综合地掌握业务相关数据,使得运算效率、运算速度极大提高,进而使工作的运行更加准确高效。 2、防雷设备接地电阻与屏蔽 通过介绍雷电的主要表现形式,以及其对通信自动化系统的危害,提出了通信自动化系统的防雷方法。 2.1 接地良好的接地是防雷中至关重要的一环 接地电阻值越小过电压值越低。因此,在经济合理的前提下应尽可能降低接地电阻。通信调度综合楼的通信站应与同一楼内的动力装置共同接地网并尽可能与防雷接地网直接相连。通信机房内应敷设均压带并围绕机房敷设环行接地母线。在电力调度通信综合楼内,需另设接地网的特殊设备,其接地网与大楼主地网之间可通过击穿保险器或放电器连接,以保证正常时隔离,雷击时均衡电位。接地的其他方面均应严格按有关规程办理。 2.2 屏蔽 为减少雷电电磁干扰,通信机房及通信调度综合楼的建筑钢筋、金属地板均应相互焊接,形成等电位法拉第笼。设备对屏蔽有较高要求时,机房大面应敷设金属屏蔽网,将屏蔽网与机房内环行接地母线均匀多点相连。架空电力线由站内终端引下后应更换为屏蔽电缆;室外通信电缆应采用屏蔽电缆,屏蔽层两端要接地;对于既有销带又有屏蔽层的电缆,在室内应将错带与屏蔽层同时接地,而在另一端只将屏蔽层接地。电缆进入室内前水平埋地10m以上,埋地深度应大于0.6m;非屏蔽电缆应穿镀锌铁管并水平埋地10m以上,铁管两端应接地。若在室外入口端将电力线与铁管问加接压敏电阻,防雷效果会更好。 3、完善电力通信配电自动化管理系统的措施 电化自动管理的深入发展,电力通信配电自动化管理系统,克服了传统和现有管理系统的不足,其自动化、智能化、高效化等一系列的优点日益凸显,使网络管理更加集中维护和方便及时,并且这种自动化管理系统随着实践的发展将会越发完善。在电力通信及自动化设备综合管理中,完善电力通信配电自动化管理系统的措施,可以从三个方面人手,即了解自动化管理的条件、建设好配电的基本框架和采用现代化的管理方法。下文将逐一进行分析。 3.1 了解自动化管理的条件 要想实现配电自动化管理,了解自动化管理的条件是关键。电力通信配电自动化管理系统,在运行环境的要求方面,对温度有一定的要求,一般来说,输电网自动化系统的终端设备必须在0℃~5℃之间运行。除了温度,终端设备还会受到湿度、散热、雷电等因素的影响,因此,在安装的时候就需要有过硬的技术加以支撑。另外,电力通信配电自动化管理系统对于终端设备的稳定性也有相当高的要求,如果稳定性不够,会给终端设备的运行带来很大的影响。 3.2 建设好配电的基本网架 建设好配电基本网架,是实现电力通信自动化管理的基础。为保证配电网的安全经济运行,在配电网架建设方面,根据用户对供电可靠性的要求,最常用的配网接线主要有几种形式,包括树状接线、放射状接线、环网状接线等,其中环网状接线是最常见的形式,也可看作是树干式的另一种接线形式,环网配电供电能力强、范围广、形式方便灵活,能够在发生事故的时候有足够的转移负荷的能力,将配电网环网化,无论是安全性还是稳定性,都会有一定的保障。 3.3 采用现代化的管理方法 电力通信配电自动化管理是电力系统现代化发展的必然趋势。配电自动化技术是服务于城乡配电网改造建设的重要技术,与传统的电力通信配电管理系统相比,电力通信配电自动化管理系统属于一种现代化管理方式。采用现代化的管理方法,对电力通信配电自动化进行综合信息管理系统,其目的是提高供电可靠性,改进电能质量。因此,在运行过程中必须加强领导、合理安排,从而使电力通信自动化设备达到最佳效果。 总之,随着配电化自动管理的深入发展,电力通信配电自动化管理系统,克服了传统和现有管理系统的不足,其自动化、智能化、高效化等一系列的优点日益凸显,使网络管理更加集中维护和方便及时,并且这种自动化管理系统随着实践的发展将会越发完善。相信不断提高电力通信及自动化系统的可靠性和实时性,在配电自动化管理系统之下,整个电力系统会朝着一个更加健康、高效的方向发展。 电力自动化设备论文:电力“大运行”自动化设备接入及传动浅谈 摘要:根据国家电网公司《关于全面推进大运行体系建设的工作意见》(国家电网调〔2012〕263号)及大运行体系技术支撑相关要求,国家电力调度控制中心印发《变电站调控数据交互功能规范(试行)》(调自〔2012〕101号),明确了实现变电站设备远方监控的技术原则和工作要求。结合实践经验,重点对变电站自动化设备接入及传动工作为重点,阐述电力“大运行”体系建设自动化设备有关工作,积极推进“大运行”体系建设工作。 关键词:“大运行” 自动化设备 接入及传动 0 引言 “大运行”建设是“三集五大”体系建设的基本前提,是对电网传统运行业务的整合和优化,涉及生产方式、管理模式等方面的深刻变化。为全面贯彻落实网省公司“大运行”体系建设战略部署及相关要求,统筹安排“大运行”体系建设各阶段工作任务,明确职责、任务和时间节点,安全、有序、高效推进“大运行”体系建设尤为重要。 “大运行”建设主要是变电站调控数据交互功能的实现,涉及面广,任务量大等特点。而自动化分站接入及传动工作变电站调控数据交互功能实现的重要基础,结合地市级“大运行”建设变电站自动化设备接入及传动工作的一些经验进行梳理和交流探讨。 1 组织到位是开展“大运行”体系建设的基本保障 “大运行”建设是一项长期而复杂的技术工程,严格遵循《变电站调控数据交互规范》,指定负责部门和人员,成立五个工作小组,高效有序推进“大运行”建设工作。 统筹协调组:“大运行”体系建设自动化工程施工节点控制计划编制,远动设备升级改造方案制定及大修专用技术规范编制,通信网及调度主站建设;变电站远动信息表规范编制;大运行部门工作信息沟通,信息收集汇总及;整体改造危险点预控落实;“大运行”碰头会组长责任制协调。 物资保障组:负责“大运行”体系建设相关设备硬件、施工电缆、施工工具及材料的落实。 现场实施组:调度专网汇聚层、接入层设备施工;城区远动设备升级改造接入调度“双平面”;变电站后台监控图形界面优化;接入D5000主站系统及传动;500千伏及220千伏图形网关机施工;县域远动设备升级改造,调度数据专网建设;县域变电站接入调度D5000系统及传动。 技术支持组:施工总措施、分措施、施工步骤、施工标准、验收标准、危险点预控、验收质料标准化、辅助技术资料编制及。 现场监督组:负责各工作的现场安全技术监督及验收,主要有:调度数据汇聚层设备、接入层专网设备安装、调试;500kV、220kV、110kV变电站接入省地调D5000系统及传动;500kV、220kV变电站图形网关机安装调试;变电站后台监控图形界面优化;县域变电站设备施工;信息点表技术标准编制;日会商召集、记录,部门大运行体系建设文字资料、事件记录整理等。 2 统一技术路线是实施“大运行”体系建设的关键 为贯彻落实《关于全面推进大运行体系建设的工作意见》(国家电网调〔2012〕263 号),规范变电站调控数据接入方式,国调中心组织编制了《变电站调控数据交互规范(试行)》,国调中心组织编制了《变电站调控数据交互规范(试行)》(调自〔2012〕101号),于2012年5月8日印发。本规范对优化调控实时数据、直传设备告警信息、远程浏览变电站全景画面、强化调控指令安全认证做出了明确的界定,统一技术路线,严格遵循变电站调控数据交互规范开展工作,按照“调控一体化”建设模式,梳理调控业务需求、优化数据处理流程、明晰监控数据接入方式,通过优化调控实时数据、直传设备告警信息、远程浏览变电站全景、强化调控指令安全认证,实现对变电站设备的远方监控,满足“大运行”体系的技术要求。 为适应大运行体系建设相关要求,提高监控运行效率,保障电网和设备安全运行,按照《关于全面推进大运行体系建设工作的意见》和《变电站调控数据交互规范(试行)》要求,国调中心对监控信息进行了进一步梳理和规范,2012年12月20日组织编制印发了《500kV变电站典型信息(调监〔2012〕303号)表(试行)》、《220kV变电站典型信息表(试行)》。 本信息模板主要有:①本信息表根据《变电站调控数据交互规范(试行)》(调自〔2012〕101号)要求,在“典型500千伏变电站调控实时数据表”的基础上,结合调控一体化集中监控需求对信息进行了细化。②本次编制工作基于国内500kV变电站典型接线配置,对信息名称进行了统一规范。③本次信息名称中的调度编号仅为参考,实际以调度命名为准。④按照交互规范要求,典型信息表中每个设备间隔增加了“一次设备故障”、“一次设备告警”、“二次设备或回路故障”、“二次设备或回路告警”四个合并信号。 3 实施过程掌控是实施“大运行”体系建设的保障 面对“大运行”体系建设工作,施工环节多,工作千头万绪,人员与设备短缺,任务量大等因素,哪一部分工作可以先行施工,哪些工作可以重叠实施,在各省、市“大运行”体系建设工作齐头并进时,在理清工作思路、组织到位、统一技术路线后,抓工作执行力、完成情况显得格外重要。 工作顺序:按照主站建设、子站设备改造、通信网建设同时开展的原则,子站设备与主站系统进行联调接入及传动工作。 工作内容: 主站建设:地、配调业务分离;值班场所布局改造;调度技术支持系统建设等。 子站设备改造:对变电站自动化、继电保护设备运行情况按照两个规范做技术分析报告,重点分析当前不具备“调控一体化”条件的设备,做好自动化设备的“技术收资”,并制定变电站无人值守改造实施方案并改造。 通信网建设:现有变电站通信网,应能够满足自动化信息的网络化浏览、信息直采的要求,需对现有通信设备及通道情况统一排查并改造。 接入及传动:编制信息表、主站分站调控参数配置、信号逐点传动、模拟量逐点核对、开关、刀闸遥控实传等工作。 工程施工必需与网调、省调、地调、集成厂家、通信等密切配合,搞好协作,方能确保按时按质完成施工任务。施工过程中注意尽量减少对运行系统的影响,把握施工顺序。 4 自动化设备“接入及传动”是实施“大运行”体系建设的优秀 自动化设备“接入及传动”工作是在主站系统基本建设、通信网改造、子站设备改造后,开展的一项耗时耗力的复杂工作,关系到“大运行”体系建设优秀业务,因此前期工作为自动化主、分站“接入及传动”工作打下基础条件,基础的牢固程度决定“接入及传动”的实施效率。 “接入及传动”工作分为以下五部分进行。 编制信息表:信息表编制严格按照两个规范执行,调取变电站监控系统所有信息,针对两个规范进行筛选、合并、分类,生成调控信息表。信息表中各项信息逐级部门审核把关,形成调控信息表,便于主站、分站同时录入,生成数据库“四遥”参数。 主站分站调控参数配置:在完成调控信息表后,主站人员根据信息表进行图形画面制作和信息数据库的建立;分站自动化工程技术人员一方面按照信息表逐一进行筛选,形成远动转发信息,另一方面图形网关机严格参照国网公司生产管理系统基本图元范本,制作标准图形界面,将筛选、分类处理的信息关联到系统中,与变电站监控系统采用DL476协议通信,通过调度数据专网与主站系统通信。 信号逐点传动:主站分站调控参数配置全部完毕后,挑选一些模拟量和信号量进行核对,验证设备规约及参数序列的正确性,确保传动工作顺利。 模拟量逐点核对:模拟量工作较为简单,一般采用监控后台与监控核对的方法进行,对有功、无功、电流、电压、档位、温度等模拟量验证到位,发现问题进行处理,同时做好主站、分站记录。 开关、刀闸遥控实传:为确保主站、分站、现场设备等遥控回路的正确性,遥控传动首先采用模拟验证方法,遥控验证最为危险,现场退出遥控压板、断开刀闸电机电源、全站测控“远方”、“就地”把手打至“就地”位置,主站系统进行“同性质”遥控操作。 变电站自动化设备在“接入及传动”实施运行后,也会出现一些问题需要继续完善和处理,特别是信息归类问题、信息不全问题比较突出,随着不断的开展缺陷处理工作,“大运行”自动化设备将愈加完善。 5 结论 通过“大运行”自动化设备接入及传动工程的实施,进一步理顺了调度自动化系统数据,为下一步变电站调度监控权限移交提供了技术保障,全面提升了调度自动化可靠性和业务保障能力,有力地促进了新一代智能调度各种技术支持系统的应用。 电力自动化设备论文:NTP在电力自动化设备时钟同步中的应用分析 摘 要 随着我国电网事业的迅猛发展,电网的覆盖面逐渐扩大,随之而来的电力系统故障发生的频率也越来越高,在对电力系统故障进行分析时对时间分辨率要求颇高,它是判断电力系统故障信息的重要依据,由此可见保证电力系统时间分辨率精确尤为重要。NTP在电力自动化设备时钟同步中的应用满足了电力系统的要求,文章简要阐述了NTP的特点及优势,重点对NTP在电力自动化设备时钟同步中的应用进行了探讨。 关键词 NTP;电力自动化;时钟同步;优势;应用; NTP是一种能够实现电力自动化设备时钟同步的网络时间协议,它可以对电力自动化设备的时钟进行同步化,以此来提高电力自动化设备时钟对时的精确度。目前我国电力自动化设备在运行中出现的多种电网事故都与时钟同步记录状况有着密切联系,时间记录错误或者误差较大会影响相关工作人员的判断,从而引发电网事故。为了避免这一状况,在电力自动化设备时钟同步中广泛应用NTP尤为必要,它是实现电力自动化设备时钟同步的重要条件。 1 NTP特点及优势分析 1.1 NTP特点 NTP中文称之为网络时间协议,要利用其进行对时需要一个标准的参考时钟与NTP服务器。其特点主要体现在这两个方面,首先NTP所呈现的标准时间是从UTC中获取的,其获取UTC的时间来源较为广泛,既可以是互联网,也可以是天文台、卫星及原子钟等等,NTP可以通过这些途径拥有准确可靠的时间源,一般情况下都是采用GPS时钟作为NTP的参考时钟。其次采用NTP服务器能够实现分层服务,NTP用户可以通过NTP向NTP服务器进行时间校对,缩小了标准时钟与被对时设备的误差。 1.2 NTP优势 就目前电力自动化设备时钟同步应用NTP的效果来看,NTP是现今相对比较简单且经济的时间同步方法,其应用范围较为广阔,在城域网、广域网及标准的操作系统中都可以应用。并且应用NTP可以大大提高时间同步的分辨率及精确度,通常可以达到毫秒的误差。电力自动化设备对时钟同步的分辨率要求较高,然而目前一些电力设备仍然应用主站向远动设备的对时方式,这种方式所产生的分辨率及精确度都比较低,无法满足电力设备对时钟同步的要求,因此在电力自动化设备时钟同步中应用NTP势在必行。NTP主要以GPS时钟作为参考时钟,运用站内的GPS时钟向电力设备对时,其时间精确度可以达到1 ms。 2 NTP的工作原理及实现方式概述 2.1 NTP工作原理 运用NTP,其内部的GPS参考时钟可以实现分层服务,最高层属于参考时钟层,其他皆为时间服务层,下层时间服务器可以作为上层时间服务器的客户,而下层则能够提出与上层服务器对时的要求。客户端发送数据包中当前时间及对时请求,服务器户会将接收时间录入接收到的数据包中,并将该数据包传输给客户端。客户端接收数据包以后会及时计算其在此过程中的传输时间。那么为了保证对时的准确性,需要多个数据包进行交换,从而得到比较准确的传输统计时间等相关数据。 2.2 NTP的实现方式 NTP的实现方式不具有唯一性,其主要实现方式有三种,分别是时间服务器、局域网与无线时钟。采取时间服务器的方式可以实现网络系统时间与网络内部NTP时间服务器的时间同步;采取局域网的方式则主要是在局域网内部选择一个节点时间作为NTP的时间源,以此来确保时间同步;无线时钟则是利用串口连接无线时钟,让无线时钟接收GPS卫星发生信号来获取并确定当前时间。 3 NTP在电力自动化设备时钟同步中的应用分析 3.1 NTP需要系统平台的支持 NTP应用于电力自动化设备时钟同步中需要在变电站站控层与间控层采取局域网的方式,保证带有GPS时钟的NTP服务器与客户端设备相匹配,这样才能够确保其在标准的系统平台中安全运行,比如UNIX、Linux、Windows及VMS等平台都支持客户端的NTP功能,然而电力自动化设备时钟同步中采取的不是系统平台,那么就需要相关厂家实现客户端的NTP功能。 3.2 设置多台NTP服务器 在电力自动化设备中要实现NTP的性能指标,仅仅依靠一台NTP服务器是不行的。在电力自动化设备中可以在每座变电站系统中设置一台NTP服务器,变电站中的其他自动化设备及计算机设备应与GPS参考时钟的NTP服务器进行同步计时。在电力自动化设备中要想保证NTP应用的可靠性,就需要在设备装置中的NTP服务器上设置2~3台服务器,并使其进行同时运行。在这种状况下NTP在电力自动化设备中会自动搜寻时间同步精确度最高且性能最好的NTP服务器,而后实施同步操作。 3.3 NTP故障解决 当电力自动化系统设备在运行中出现故障,若电力自动化设备中应用了NTP,那么可以采取手动方式将NTP服务器启动,在系统平台图形界面下点击Action菜单下的Start Ntp,另外还可以直接在图形界面输入命令,这两种方式都可以实现NTP对时服务操作。在操作过程中若发现GPS参考时钟与实际时钟的对时相差较大,此时不应进行NTP服务器重启操作,这样极有可能会引起对时信号中断,从而影响NTP服务器对时的准确性与可靠性。当电力自动化系统设备在运行中出现对时故障,可利用手动对时的方式实现GPS时钟与NTP服务器对时,保证整个电力自动化系统设备的时钟同步。 3.4 NTP服务检测 为了充分发挥NTP在电力自动化系统设备时钟同步中的作用及影响力,应对电力自动化系统设备时钟同步内部的NTP服务进行实时检测。相关工作人员可以利用snoop命令对NTP服务数据包进行全面检测,时刻掌握NTP服务实际状况,从而实现电力自动化系统设备中NTP服务的准确对时。 4 总结 由NTP的特点、优势及工作原理等方面可看出NTP具有较强的功能性,在电力自动化系统设备中设置系统平台,能够提高NTP服务对时的同步性与精确度,保证了电力自动化系统设备的时钟同步。NTP操作简单且投资较少,使整个电力自动化系统设备的结构趋于简洁化。就现今NTP自身性能及其在电力自动化系统设备中的应用现状来看,NTP对时性能还有很大的提升与发展空间。
多媒体教学技术论文:信息技术环境下多媒体教学论文 一、教师应充分认识到多媒体教学是教育发展的一个趋势 传统的教学模式是:一本讲义、一支粉笔,用粉笔在课堂上书写板书,不仅浪费大量的课堂时间,而且不能将大量的教学信息生动的传递给学生。采用多媒体教学的模式可以将图片、照片或者表格等信息以课件等形式播放传递给学生。以前,教师往往费很大的精力制作各种教具,力图使课堂教学生动形象,然而往往事倍功半。现在有了多媒体设备,可以展示给学生的不仅是文字,还可以是声音、动画等形式。单位时间传递给学生的信息量不仅数量更大,而且种类更多,课堂教学的效率将大大提高。应该认识到,多媒体教学是一个教学发展趋势。 二、教师应有效利用各种教学设备以及网络资源 从制作多媒体课件或者教案开始,没有各种多媒体教学的辅助设备,如扫描仪、数码照相机、摄像机、声音转换器MP3等,就不能最大限度地发挥多媒体教学的效益。当然,除了基本的教学辅助设备,充分利用庞大的网络资源,也可以很好地进行多媒体教学。如:我在讲九年级思想品德教材《我国面临严峻的人口、资源、环境形势》一节内容时,我从教育网站上下载了许多视频:日本海啸地震、美国龙卷风、菲律宾台风、我国南方罕见的冰冻雨雪、甘肃舟曲泥石流等,使学生在生动形象的视频教学中不仅接受了知识,还受到了教育,思想上震撼,心灵上共鸣。这比传统的口头说教效果好的多。通过网络,我们可以找到所需的教案、讲义、笔记、多媒体课件、各种动画或者音影文件,提供下载即可使用,真正实现了资源共享。 三、教师采用多媒体教学,更要重视备课 采用多媒体教学以后,发现有些教师认为有了多媒体课件,课堂上播放给学生就行了,因而忽视了备课。这种思想往往导致课堂教学不能顺利进行。有的教师制作课件时,不动脑筋,粗心大意,没有检查拼写,导致课堂上展示给学生许多错别字,笑话百出,影响了教学活动的顺利进行;有的教师到课堂上突然找不到课件文件,或者计算机出现故障,致使整个教学不能进行;有的教师采用新的教学形式以后,没有对新的教学方案进行研究,导致学生不能适应新的教学速度,教学内容不能很好衔接,造成学生理解思路障碍等情况。这些情况的发生在客观上与新的教学方式的采用有关,然而这也提醒我们教师更要重视课堂前的备课。备课时要先利用各种教学多媒体设备进行教学内容的输入,根据学生接收知识的先后顺序组织教学内容,应该设想和模拟课堂上教学进行的全过程,预料课堂上将会出现的各种情况并在课前做好对策,以保证课堂教学的顺利进行。 四、课堂上注意学生接收知识的程度,根据学生接受知识的实际效果,调整讲课的速度 多媒体设备的使用,大大提高了课堂上知识的容量和传递速度,将大量采用板书进行的知识展现所花的时间节省下来,并且在较短的时间内,采用视觉、听觉甚至让学生亲自动手来接受知识。学生在与以前相同的时间内,需要接受比以前多的多的知识量,学生能不能接受,就需要教师特别了解课堂学情,毕竟学生才是课堂的主体。而作为课堂主导的教师,一定要根据学生掌握知识的实际控制课堂进程,在学生暂时不能接受新知识时,要放慢教学速度,甚至重复讲授,也可以采用提问、思考、回答等模式,巩固和加强学生对知识的吸收和消化。 五、教师应加强网络学习的能力 只有转变教育观念,树立正确的网络学习意识,才能跟得上日新月异的时展;只有广大教师加强自身的网络学习能力的培养,树立现代科技意识,充分借助网络技术的支持,采用声、文、图并茂的综合表现力来表达教学内容,才能真正胜任网络多媒体教学。 六、结语 总之,多媒体教学作为教学过程中一种理想的教学工具,在现代教育领域中已被广泛运用,我们教师应转变思想观念,更新教育理念,顺应时代潮流,大胆改革创新,不断加强学习,提高科学素养,最终实现高效化的课堂,全面提高教育质量。 作者:于战平 单位:陕西省渭南市大荔县洛滨中学 多媒体教学技术论文:信息技术下网络多媒体教学论文 一、教师应充分认识到多媒体教学是教育发展的一个趋势 传统的教学模式是:一本讲义、一支粉笔,用粉笔在课堂上书写板书,不仅浪费大量的课堂时间,而且不能将大量的教学信息生动的传递给学生。采用多媒体教学的模式可以将图片、照片或者表格等信息以课件等形式播放传递给学生。以前,教师往往费很大的精力制作各种教具,力图使课堂教学生动形象,然而往往事倍功半。现在有了多媒体设备,可以展示给学生的不仅是文字,还可以是声音、动画等形式。单位时间传递给学生的信息量不仅数量更大,而且种类更多,课堂教学的效率将大大提高。应该认识到,多媒体教学是一个教学发展趋势。 二、教师应有效利用各种教学设备以及网络资源 从制作多媒体课件或者教案开始,没有各种多媒体教学的辅助设备,如扫描仪、数码照相机、摄像机、声音转换器MP3等,就不能最大限度地发挥多媒体教学的效益。当然,除了基本的教学辅助设备,充分利用庞大的网络资源,也可以很好地进行多媒体教学。如:我在讲九年级思想品德教材《我国面临严峻的人口、资源、环境形势》一节内容时,我从教育网站上下载了许多视频:日本海啸地震、美国龙卷风、菲律宾台风、我国南方罕见的冰冻雨雪、甘肃舟曲泥石流等,使学生在生动形象的视频教学中不仅接受了知识,还受到了教育,思想上震撼,心灵上共鸣。这比传统的口头说教效果好的多。通过网络,我们可以找到所需的教案、讲义、笔记、多媒体课件、各种动画或者音影文件,提供下载即可使用,真正实现了资源共享。 三、教师采用多媒体教学,更要重视备课 采用多媒体教学以后,发现有些教师认为有了多媒体课件,课堂上播放给学生就行了,因而忽视了备课。这种思想往往导致课堂教学不能顺利进行。有的教师制作课件时,不动脑筋,粗心大意,没有检查拼写,导致课堂上展示给学生许多错别字,笑话百出,影响了教学活动的顺利进行;有的教师到课堂上突然找不到课件文件,或者计算机出现故障,致使整个教学不能进行;有的教师采用新的教学形式以后,没有对新的教学方案进行研究,导致学生不能适应新的教学速度,教学内容不能很好衔接,造成学生理解思路障碍等情况。这些情况的发生在客观上与新的教学方式的采用有关,然而这也提醒我们教师更要重视课堂前的备课。备课时要先利用各种教学多媒体设备进行教学内容的输入,根据学生接收知识的先后顺序组织教学内容,应该设想和模拟课堂上教学进行的全过程,预料课堂上将会出现的各种情况并在课前做好对策,以保证课堂教学的顺利进行。 四、课堂上注意学生接收知识的程度,根据学生接受知识的实际效果,调整讲课的速度 多媒体设备的使用,大大提高了课堂上知识的容量和传递速度,将大量采用板书进行的知识展现所花的时间节省下来,并且在较短的时间内,采用视觉、听觉甚至让学生亲自动手来接受知识。学生在与以前相同的时间内,需要接受比以前多的多的知识量,学生能不能接受,就需要教师特别了解课堂学情,毕竟学生才是课堂的主体。而作为课堂主导的教师,一定要根据学生掌握知识的实际控制课堂进程,在学生暂时不能接受新知识时,要放慢教学速度,甚至重复讲授,也可以采用提问、思考、回答等模式,巩固和加强学生对知识的吸收和消化。 五、教师应加强网络学习的能力 只有转变教育观念,树立正确的网络学习意识,才能跟得上日新月异的时展;只有广大教师加强自身的网络学习能力的培养,树立现代科技意识,充分借助网络技术的支持,采用声、文、图并茂的综合表现力来表达教学内容,才能真正胜任网络多媒体教学。 六、结语 总之,多媒体教学作为教学过程中一种理想的教学工具,在现代教育领域中已被广泛运用,我们教师应转变思想观念,更新教育理念,顺应时代潮流,大胆改革创新,不断加强学习,提高科学素养,最终实现高效化的课堂,全面提高教育质量。 作者:于战平 单位:陕西省渭南市大荔县洛滨中学 多媒体教学技术论文:信息技术多媒体教学论文 一、多媒体教学的误区及不足 1.由于多媒体课件可反复多次使用,部分教师便将多媒体教学当成一个时髦的万能工具,认为有了多媒体教学后,只要准备好课件即可,一切依赖多媒体,甚至完全放弃了板书及备课环节,自己成了一个多媒体的操作者,从而忽视了教师的基本作用,在事实上放弃了现代教育系统尤其重视的师生之间的交流互动。 2.有些多媒体课件过分追求视听效果或华丽的界面,采用的音频视频资料过多,没有突出重点,反而分散了学生的注意力,降低了多媒体教学效果。 3.教师由于信息技术知识的欠缺,导致缺乏优秀多媒体课件的制作知识及方法。课件仅从网上下载或采用他人现成的课件,没有考虑本学校或本人的特殊环境或需求作出相应的修改整理,导致内容陈旧、重复、了无新意。 4.由于发展水平或学校领导认知的差异,部分学校多媒体设备装备不全,没有多媒体教学设备的支持,教师也无法开展有效的多媒体教学。 二、信息技术教师在多媒体教学中的作用 信息技术与其他学科教学的整合是当前信息技术教育普及进程中的一个热点问题,所谓信息技术与课程整合,就是通过学科课程把信息技术与学科教学有机地结合起来,将信息技术与学科课程的教与学融为一体,将技术作为一种工具,提高教与学的效率,改善教与学的效果,改变传统的教学模式。而高中信息技术教师利用自身的专业知识,可以帮助其他学科的教师提高他们多媒体教学的能力。 1.高中信息技术教师可以在学校开展对其他学科教师的信息技术培训,提高他们的信息技术素养,增强他们操作多媒体设备的能力,增加他们开展多媒体教学的兴趣。 2.高中信息技术教师可以协助其他学科教师制作开发教学课件、软件,并协助学校做好多媒体教学设备的日常维护保养工作,在良好的硬件及软件的支持下,相信各个学校的多媒体教学能得到更好的发展。 3.高中信息技术教师在自身的信息技术课上也应大力开展多媒体教学,这样可以扩大多媒体教学的影响力,激发其他学科教师及学生对多媒体教学的兴趣,从而带动多媒体教学在学校得到更广泛的应用,提升学校的教学效率。 4.高中信息技术教师应当利用当前信息化校园建设的良机,尽量争取学校更新更好的信息技术设备,这样既有利于各学科多媒体教学的广泛开展,也有利于高中信息技术课本身的发展,改变高中信息技术课程在一些学校的边缘化地位。 作者:邹伟伟单位:高邮市第一中学 多媒体教学技术论文:职业技术多媒体教学论文 一、多媒体技术在职业教学中的优势 1.1对于教师,多媒体素材数量庞大、包含的种类多种多样,教师可以选择性的进行素材的使用。这些素材也可以作为教师的参考,在课本知识的基础上,来进行多媒体课件的自行制作。传统的教学方式是教师占主体地位,学生的学习比较被动。多媒体教学的应用,可以有效的加强师生之间的交流和沟通。在一些职业院校,招收学生比较困难,这就要求这些院校提供高质量的毕业生才能扩大生源,多媒体技术的应用能够促进学生进行主动学习,只有主动学习,教师的教学才能有效果,学校的综合水平才能提高。 1.2在传统方式的教学中,课本是主要的教学资源,基于网络的多媒体技术能够提供数量庞大的教学资源,网络的共享性也让各个院校之间能够共享教学资源,资源数量会随着时间逐渐增多,教师也可以根据自己的教学需要,进行适合学生的多媒体教学资源。职业教学中有一些实验和动手操作的部分,错综复杂,很难在口头上表达清楚,如果教师用传统的教学方式来进行这个部分的教学,学生只会听的一知半解。通过多媒体、计算机和网络的结合,就能开发方针的操作系统,让学生可以自由自在的进行实验,掌握这些实际操作的知识和技巧。 1.3多媒体技术在职业教学中的应用,对职业院校教师的整体素质也有提高。教师能够结合现在新式教育的特点,最大化的利用多媒体技术,教学变得更加直观和生动,节省了教学时间,减轻了教师的负担,是教师教学的有力帮助。计算机和网络给学生提供了丰富的学习资料,而多媒体技术则为学生提供了多样化的学习方式,交互式、协作式的学习方法已经被越来越多的职业院校学生接受。 1.4传统的教学一般都是教师决定教学内容,学习时间和场所也是比较固定的,学生在教学中没有主体地位,学习比较被动,缺乏积极性和主动性,失去了学习兴趣。通过多媒体技术在职业教学中的应用,学生对于学习时间和场所有了更多的选择,顺应了他们的个性化发展要求,优化了教师的教学效果。多媒体教学给职业教育带来的影响是非常深远的,是发展我国职业教育的必由之路。 二、多媒体教学的问题和建议 随着我国科技水平的提高,虽然多媒体教学技术在大部分职业院校都得到了普及,但是传统依靠黑板粉笔的“填鸭式”教学理念,仍然是根深蒂固的。在多媒体教学的发展道路上,我国的职业院校尚没有深入,很多教师对多媒体教学技术不够了解,没有制定适合多媒体教学的教学方法,只重视教学的结果而忽视了过程,对教学内容也不做深入的研究,教学设计不够科学和合理。这让多媒体教学就会流于形式,优势没有得到充分的发挥。实用性的人才培养是职业教育的目标,但是随着社会的不断发展,这个方面不仅包含了职业技能,还包含着学生的综合素质。对于多媒体教学在职业教学中产生的诸多问题,要注重方法和目标的统一,采取相应的措施来解决问题: 2.1对于多媒体教学使用的素材,要进行精心挑选和设计。教师应该根据教学内容的不同灵活的改变多媒体教学的内容,将课程的性质、目标和教学有机的结合起来。但是多媒体并不是仅仅代替了原始的教材;另一个方面是虽然多媒体包含了多种多样的教学素材,但是切忌杂乱无章以及和课程无关,数量并不能决定一切。要根据课本内容和教学目标来决定多媒体教学的内容,根据学生情况的不同灵活的选择多媒体教材的形式。 2.2我们都知道,一座房子最重要的就是地基;对于教师,最重要的就是教学基础。作为课堂的主体,教师的语言、制作的多媒体课件、教学手段的不同,对教学效果都有着很大的影响,可以说是教学水平和自身素质缺一不可。一个教师最重要的就是教学基础,这是一个合格教师在任何条件下都不能放弃的。在课堂上,教师要适度的使用多媒体进行教学,与传统教学相辅相成,提高教学效果。 2.3要灵活的进行教学内容的安排,教学内容太复杂、太多的话,都会事倍功半。相对于传统教学,多媒体教学能够在相同的时间内进行更多内容的讲解,但是如果教师为了赶进度而一味教学的话,学生就会缺少思考时间,孔子说过“学而不思则罔,思而不学则殆”,思考和学习是同等重要的,只学习不思考,教学效果会大打折扣。 三、结束语 在这个信息爆炸的时代,经济、教育、信息呈现出一体化的趋势。计算机和信息技术对全世界的发展都有重大影响,可以说信息是第一生产力。而我国的职业教育也在信息化的基础上,得到了长足发展,获得了新的动力。多媒体技术在职业教育中逐渐得到普及,对教师的教学方式、思维都有很大的改变作用,也是影响学生学习的一个重要因素。 作者:杨倩单位:陕西职业技术学院 多媒体教学技术论文:多媒体教学技术化学实验论文 1有效合理的生物化学实验教学方法 是生物化学实验教学的保证和支撑第一,充分发挥开放性的实验教学,这是构成有效合理的生物化学实验教学方法的一个重要组成。笔者在平时的生物化学实验教学中,会将每一次的实验内容分为不同的子内容来进行,并要求学生们以小组合作的方式来完成。每一次的实验内容可以大致分为4个子内容,即:资料查阅、实验方法讨论和操作、实验结果分析、实验结果讨论。例如:在进行“血清葡糖测定”实验中,首先让学生们进行实验前的资料查询工作,这是保证其在真正实验阶段进行操作的前提,使学生们在实验之前对于实验内容有着初步印象和整体认识,并在实验之前查到需要解决的问题,使得今后的实验环节更具有针对性。然后,组织学生们就实验内容进行讨论,确定最终使用的方法等事宜,然后按照所讨论的方法进行实验。在此过程中,学生们可以自由发挥自己的见解并进行反复讨论,必要时可以请老师提示,完全是一种开放性的学习氛围。到了具体实验阶段,这个阶段也是要求学生们进行独立操作的过程,实验材料是病人和正常人但是血清,引导学生们通过实验试剂(酚试剂或邻甲苯胺试剂)进行血清分离和检测等实验内容,从而得到吸光度值并进行比对。最后就是结果分析阶段,这就是充分发挥学生进行开放式思维的关键性阶段,它可以扩展学生们的思考能力和综合应用理论知识的能力,对于实验结果的分析和讨论会使得学生们的逻辑推理能力得到培养和提高,并且就其中出现的个性现象进行讨论和进一步的独立研究。可见,以上的教学方法充是分发挥了开放性实验教学的优势。第二,增加案例式分析教学方法,这是构成有效合理的生物化学实验教学方法的又一个重要组成。合理有效的生物化学实验教学方法需要事实为保证,而案例分析教学可以保证实验教学的真实性和客观性。具体操作是将这些具有典型性的案例式的实验教学内容以实验项目的内在逻辑相关性为基础来进行模块方式组织,以顺序性和连续性为原则,通过“发现现象、基本实验思路、实际操作实验、解释现象”的模式进行生物化学实验的展开,使得学生们可以通过自己所亲自设计并实践的实验来阐释其现象的原因,最后组织小组讨论发言。以案例为基础的教学法为学习者提供了一个仿真的临床环境,在这个环境里,学生们可以充当一个临床医师的角色,为病例的治疗方案做出正确的决策,并通过实验阶段进行验证和检测。实践证明,通过多次高仿真的案例学习,会使学生们在今后走向临床工作时能够更积极地思考,从而做出正确的判断和决策。案例分析教学方法应用于生物化学实验的教学中可以结合个人学习和小组合作学习的形式来进行,前者可以锻炼学生的独立思考、分析问题和解决问题的能力,后者可以使每位学生在合作中分享和讨论,从而形成更具合理性的结论。 2合理有效使用多媒体教学技术和设备也是生物化学实验教学的重要环节 在生物化学实验中,经常会遇到一些较为复杂的实验内容或是比较抽象的生物化学反应过程,这就需要多媒体教学技术或设备来进行辅助。信息技术的发展和微机的广泛应用极大地推动了生物化学实验将多媒体教学应用其中的发展。通过多媒体教学技术和设备可以实现抽象知识的形象化,通过多媒体技术和设备可以使得化学生物实验的原理与实验方案一种较为直观化的方式进行展示,并配合仪器操作、技能讲解与实际应用的动画或是视频等辅助说明的方法给与积极调动,使得整个过程充分调动了学生在眼、耳、脑等多种器官中的感受和体验,有利于学生对实验相关内容的整体把握以及在实际过程中的操作规范的顺利掌握。可见,这对于传统教学中学生对操作过程不熟悉的缺陷来说是一种有效的辅助和补充。为此,在实验开始之时,教师可以通过媒体技术和设备将那些复杂的或是抽象的实验内容以图片或是动画的形式呈现在学生们面前,使他们有了形象化和具体化的认识,到了实践性环节就会容易操作和理解;到了后期的实验结果分析阶段,也可以利用多媒体技术和设备来进行分析讨论的环节,这使得每一个学生或是每一组的实验结果都可以以较为直观的形式进行呈现,便于学生们在课堂的谈论和交流,具有便捷性和实效性。需要注意的是,在生物化学实验的多媒体教学中,一方面,教师要提高自身对于基本的多媒体制作与演示技巧的能力,保证多媒体内容可以有效地进行突出和进行,使得问题的解决可以在较为轻松的氛围中的得以实现;另一方面,教师还要注意生物化学实验的专业知识和技能的有效结合,对于知识更新和内容改善要不断给与关注,并以学生们的实际情况为前提,对每堂生物化学课进行合理的设计并辅以多种教学方法的保证,融入和落实教师为主导、学生为主体的教学理念的实施。 3结语 总之,通过不断的生物化学实验教学实践和多媒体教学的不断结合,学生们的生物化学学习能力一定会得到提高。以上就是笔者就“浅谈生物化学实验教学”为话题进行的论述,笔者以自己多年的教学体验以及在此基础上的不断感悟和反复实践来对生物化学实验教学研究进行分享和交流,希望能够对于同行之间的交流有所借鉴性作用。 作者:石伟涛 单位:大连医科大学中山学院 多媒体教学技术论文:多媒体教学电子技术论文 一、多媒体教学中存在的问题 尽管多媒体教学对模拟电子技术教学效率有一定的提高,但是在实际情况下,多媒体教学在模拟电子技术教学应用中难免存在一些弊端。 1.多媒体教学的推广和应用,使得学生可以随时下载和复制教学内容,在课堂上几乎不再做笔记,对课本内容也不再重视,使得很难对课程内容的整体性有较好的把握。 2.多媒体教学的应用,将大量信息在短时间内灌输给学生,学生没有足够的时间去思考,同时,学生在上课时间长期观看屏幕,会产生视觉疲劳,造成上课注意力不集中,使得学习效果不理想。 3.多媒体教学过程中,教师在讲课中只注重了讲解的过程,忽略了与学生之间的知识和情感互动交流,使得课堂氛围比较沉闷,影响了学生的学习效率。 二、多媒体教学应用的相关对策 结合多媒体教学的优势,以多媒体教学应用中存在的问题为出发点,正确处理教学效果与教学效率的关系,对多媒体教学的应用进行合理化,应注意以下几个方面: 1.教师应认真制作多媒体课件内容,对课件中字体的大小、颜色进行适当调整,对重要知识点进行相关标注,使课件简洁,促进学生同时做好课堂笔记,培养良好的学习习惯,提高教学质量。 2.教师应要求学生提前对课程内容进行预习,在课堂上通过多媒体只展示提纲,具体内容尽量用口头表达方式详细描述,并且要求学生课后进行重点复习,让学生很好地把握课程内容。同时,可以通过与学生建立的QQ群等交流平台共享教学课件,便于学生在课后进行自学。 3.教师应将传统的教学方法与多媒体教学结合起来,在复杂的电路图讲解过程中,不仅要充分发挥多媒体技术视觉和听觉上的优势,适当通过板书加强其推理过程的演变,可以强化学生对知识的掌握,也进一步加强了教师与学生之间的交流和沟通。 作者:张增林 单位:西北农林科技大学 多媒体教学技术论文:多媒体教学车工技术论文 一、传统车工技术教学的不足 在对车工技术理论知识的教授方面,传统的车工技术教学习惯于用教师的口头讲解进行。这种教学方式虽然可以在一定程度上让学生比较深刻地理解理论知识的含义,但面对理论知识点较多的章节,部分学生就会由于部分的理论知识较为抽象无法及时理解其含义。车工技术的理论知识较为复杂难懂,学生在传统的教学模式之下无法有效地提升学习兴趣。在车工技术技能的章节学习中,包含着许多工件的名称和操作的专有名词,同时也包含着各个操作步骤的主要细节性描述和各个步骤之间的逻辑关系和操作工序的变化。这些理论知识如果单凭教师口述,是很难在保证效率的基础上让学生深刻体会到个中含义的,更别说是把这些理论知识应用于车工技术技能操作。在教师示范车工技术技能操作的教学环节,由于存在视角和距离等因素,教学效率不高,无法保证每个学生在此过程中观察到老师的演示过程。另一方面,教师在教授示范的过程中,假若对某个车工技术操作步骤有所遗漏,对学生的学习过程会有所影响。 二、多媒体教学的主要优点 多媒体教学以其便捷、高效和多元化的优点立足于当代教学系统。而其在车工技术教学的应用主要特点包括:多媒体的教学手段可以使学生在学习过程中对于车工技术的操作过程有着更加直观和全面深刻的理解。在应用多媒体进行车工技术技能知识的传授过程当中,教师可以通过把相对复杂零散的课堂理论知识融合到其制作的多媒体课件当中,利用图片、声音、视频和文字等多种多样的传播媒介将所要讲授的知识具体化和生动化,使学生可以自如地理解车工技术技能操作环节。多媒体教学手段生动,学生对于车工技术的学习由以往的“任务式”学习,转变为现在的“兴趣性”学习。在多媒体教学手段的激发下,他们可以更多地参与到知识的迁移和技能的练习中去,这样不仅可以提高整个课堂的教学效率,也有利于促进学生对于知识学习的兴趣,提高学习质量。多媒体教学不仅可以在生动化的教学情境中促进学生学习能力的提高,也可以培养其独立思考和解决问题的能力。而操作实践是车工技术教学的主要环节和教学目的,学生只有充分发挥自主学习能力,积极参与到课堂的多媒体教学中去才能为其全面提升自我的学习能力开拓辟科学有效的途径。 三、多媒体与车工技术教学整合的建议 在整合多媒体和车工技术教学的过程中,存在着以下的基本工作思路。以数据处理软件和操作模拟软件为基础,配备教师准备的多媒体课件和电子教案,把教学信息通过实时的多媒体通信软件在课堂上向学生进行课堂内容的过程展示。教师需要对学生的操作实践进行联网式的机床操控实时监控。在课堂的实践环节结束后,通过互联网或者局域网把操作工序、图纸制作和讲解及课后任务与作业等信息进行传播和共享,从而最终实现教师对于车工技术教学过程的教学管理。通过这种相互学习和相互促进的网络学习形式,把学生的学习过程连接成一个有机的学习系统和整体,从而完成学生的学习任务。在这种课堂教学基本思路的指导下,整合多媒体与车工技术教学的办法如下:在硬件设备的安装和设置方面,学生可以根据车工技术操作技能学习的需要分组配备。在数量上,应该保证每个学生都配备一台计算机。而计算机的放置位置应该选择可移动的摆放平台,应用防水的键盘和鼠标。在教学内容的传播通信方面,学校可以建立一个多端口的局域网与其他学校的内网连接,从而可以共享教育资源和信息。在软件的使用和开发方面,学校可以引进部分先进的多媒体教学软件进行模拟教学,也可以自主组织软件研发团队进行教学软件的自我开发,结合教学内容和专业的教学特点,开发出适应性强的多媒体软件。这些软件在实际操作过程中,必须配有监控功能,能够确保学生在学习过程中不能离开教学系统也不能随意更改计算机里的数据。软件的设置内容最低限度也应该包括车工技术教学的图纸分析、车工技术教学实践演示视频、对学生的建议和提问的即时通信模块。 在组织车工技术教学时,教师可以利用上述的硬件和软件设备。例如,通过液晶显示屏和投影仪把软件的模拟操作进行课堂演示。通过对计算机上工艺图纸的讲解使学生产生对车工技术的初步认知,在此过程中产生的问题和意见可以通过即时通信软件和老师及同学进行实时交流和讨论。教师可以通过摄像头记录学生在学习过程当中的表现,最终形成一个总结和反馈机制,从而推动学生学习效率的提高。 作者:赵建峰 单位:江苏省如东中等专业学校 多媒体教学技术论文:汽车制造技术多媒体教学论文 1.课前教案制作时容易出现的问题及解决思路 1.1图片多,无层次课本上有很多图形,这些图形是黑色白描画,不够生动,也不够形象,没有层次,学生对此没有兴趣,讲解也难以生动,应在电子教案中增加多媒体素材。例如讲解到汽车零件的加工方法,里面有很多加工机床和车刀的图形,在课件中增加了很多车床、铣床的实物彩色照片,并针对性地讲解。本校有一些普通车床和铣床,学生较容易理解,可以增加一些其它型号的车床供学生比较学习,同时采用多角度的实物照片就易于学生学习其结构并理解其工作原理。这样能更透彻地了解机床的加工原理和加工过程,更加便于学生理解汽车零件的制造过程。 1.2显示多,无区分图形上的动画,一个图形整体出现,讲解其组成和结构时,仅用鼠标控制指针来指明区域不足以说明清楚,不利于学生的理解接受。想要区分出各个不同的区域,可以用不同的色彩来表示不同区域。有时仅要划分不同部分又要依然能清晰看出其内部的组成,这时可以将色彩在设计中调节成半透明的,这样即成显现出色彩又不会遮盖其它信息。例如讲解夹具的组成时,可用半透明的彩色区域标志出定位元件、夹紧元件,即不遮盖住夹具的结构组成,又能清晰区分出不同的组件。 1.3程序多,无步骤多媒体教学时板面大,计算过程如果全部显示,步骤不清,学生不易掌握计算过程,通常学生看懂了却又不知道如何下笔运算。应当计算一步,显示一步,并引导学生思考下一步,再继续讲解下一步,再依次显示出来。以尺寸链的计算为例,依次显示出基本尺寸、上下偏差的计算过程,计算过程采用动画的形式将计算过程按步骤一步一步体现出来,增加步骤和程序的清晰度,就像教师在黑板上一步一步板述。 2.课堂上教学过程中容易出现的问题及解决思路 2.1过度依赖多媒体教学课件多媒体教学课件内容形式多样,讲解详细,图文并茂,操作性强。教师过度依赖就表现为:在课堂上,教师手握鼠标,逐一“演示”课件内容。教师从以前的知识传播者变成了现在的计算机操作员,缺少与学生的交流。教师可以根据实际情况评价、肯定或部分肯定学生的回答,学生的主动性较高,成就感较强。以讲解汽车零件的加工工艺规程为例,里面包含零件从毛坯到成品的全部内容,为了体现每一次工序的内容,虽然采用多媒体动画技术将加工过程和加工表面按加工步骤一步一步体现出来,但在讲解中以提问为主,例如:加工中是如何安装工件?采用了何种刀具?加工精度是如何控制?这些问题引发了学生认真的思索,许多学生大胆回答,学生在自己的思考与回答中寻找答案,比直接提出加工工艺过程的效果更好。2.2内容讲解方式过于简单讲解相关知识点时,应将前后内容融会贯通,多媒体可以很好地实现各模块的链接,设置好链接内容,即可用控制键调出相关的知识点。以讲解各加工工艺为例,将机床与刀具的知识贯穿,同时结合具体加工过程,使得学生更容易将汽车制造技术的各类零件加工的知识点进行归类和总结。这样也就更利于学生具体分析一些刀具加工的工作原理,对新产品开发中制订工艺规程设计提供了一个可行的设计思考方向。第一课对学习兴趣的培养十分重要,不是只讲解教学安排和第一章的内容,可以播放宝马汽车的整个加工流程,有底盘和车身的组装,再到喷漆上蜡,仪表板和座椅等部件的安装,直至通过测试,完整地显示汽车组装加工过程。这样即增加了学生的学习兴趣,教学气氛热烈,又让学生直观地了解了汽车是如何制造出来的,对现今的汽车制造技术也有了直观的认识。 2.3在一定程度上削弱了学生的主观能动性多媒体课件在形式和内容上下了功夫,枯燥的文字与生动的画面相结合,意在激发学生的学习主动性。但教学又成了另一种意义上的满堂灌。教师无形中就把学生的思路限制在课件设定的固定框架内,学生缺少自主思考与学习,学生的主动性必然会受到不同程度的影响。在课堂教学中要多启发,多引导,多提问,多思考,让学生自己去发现问题、提出问题,让学生“动”起来。互动性活动较易组织,课堂气氛较为活跃,师生互动是互动教学理念中最重要的一个方面。教师将在学生自主学习、理解、钻研、观察时,积极地看,积极地听,设身处地地感受学生的所作所为、所思所想,考虑如何指导学生学习。 3.课后容易出现的问题及解决思路 3.1课后师生交流少下课后,学生和老师都急于进行下一节课,师生交流较少,对于学生的课堂学习效果,教师不能得到及时的反馈。教育实践证实,课后交流能让学生在课堂知识的基础上更上一个层次,这就要求教师和学生能够及时沟通,及时讨论。在课后的师生交流中,我们可以采用多种多样的形式.如辅导答疑、实践讨论、交流座谈、网上交谈等。这些互动都有助于多媒体课件不断完善,有助于教师更好的教,学生更好的学。 3.2作业形式单一通常课后作业形式过于单一,学生一味地抄写或计算,容易产生厌烦情绪,不利于学习积极性的培养。课后作业不仅仅是单一的书本作业,还可以有多种形式,例如推荐学生在课外参观汽车4S店或车展,对一些新车型和新技术去做一些调查和研究。在讲解汽车制造新技术的时候,就让学生自己上讲台展示并讲解自己制作的制造新技术的课件,很多同学都非常积极,他们觉得自己的成果不仅能让老师看到,还能与其他同学共享,效果非常好。从学生的展示中看出,很多同学事先都是作了充分的准备的,这无疑极大提升了学习的主动性与极积性。 4.结语 正确有效地应用多媒体技术,不仅使多媒体教学内容充实直观、重点突出,同时主次分明、层次清晰。在教学过程中充分利用多媒体高容量高效率,结合多媒体技术控制教学进程,使教学过程即做到严谨有序,又做到气氛热情活跃,较好地激发了学生的学习兴趣,教学效果也得到很大的提高,受到学生的普遍欢迎和好评。我们将进一步完善汽车制造技术课程的教学方法,为社会培养更多的能够适应时代高速发展的高素质创新型人才。 作者:旷英姬单位:九江学院机械与材料工程学院 多媒体教学技术论文:信息技术激活数学多媒体教学论文 摘要:新课程标准提出:“数学学习的内容应该是现实的、有意义的、富有挑战性的。”因此,我们在教学中单凭一本教科书和一支粉笔是远远不够的。我们应充分利用各种信息资源,引入时代活水,使学生的学习内容更加丰富多彩,更贴近生活和现代科技。 关键词:信息技术;数学;多媒体 随着现代科技的发展,我们有必要利用信息资源丰富、时效性强的特点,使信息技术与小学数学教学有机整合,充分利用各种信息资源,引入时代活水,使学生的学习内容更加丰富多彩,更贴近生活和现代科技。 一、信息技术和教学有机结合可以化无形为有形,为师生架起一座新的桥梁 人类的思维空间是三维的,然而我们的传统教育却几乎局限在一维言语空间上,这样,学生的学习过程就只能在抽象的、呆板的、静止的、缺乏情趣的言语世界里进行了,这样必然会导致忽略了数学领域中超越逻辑思维的东西,如直觉、美感和单纯的乐趣。 这种单一的教学方式必然会引起学生的反感,往往是老师讲得口干舌燥,学生却什么也没学到,使学生的认识与教师的教学间产生了一条鸿沟。信息技术就能恰到好处的在这条鸿沟上架起一座桥梁,给枯燥无味的课堂注入新的生命和活力,开阔学生的思维和视野。 二、信息技术与课堂的整合可以化静止为运动,化抽象为直观 多媒体信息技术具有多种感官同步进行的直观效果,能够将教学重点和难点一一呈现出来,向学生展示教学情境、提供丰富感知、呈现思维过程,使学生闻其声、见其形、如其境,更快、更准、更深地把握数学的重点和难点,极大的支持了学生对逻辑推理、问题解答和数学观念的寻求与研究。尤其是在引导学生对一些抽象的数学知识进行概括的过程中,运用多媒体技术动态演示,可以形象地揭示知识的生成过程,化抽象为具体、变理性为感性,让学生在主动参与中借助观察和比较,逐步探究知识的形成过程,从而更深刻地把握知识的本质。 在《角的初步认识》的教学中,我设计了找角、摸角、折角、画角、玩角五个环节,引导学生从观察实物开始逐步掌握所学的几何图形。其中在画角这一环节中,我改变了以往的教学模式,老师不示范画角的步骤,而是设计了一个动画:先出示一点,闪烁几下,出现“顶点”两字;然后动画演示两条边的画法,边再闪烁两下,出现“边”字;接着,我让学生自己画一个角,这样效果会好很多。再如,我在讲正方体、长方体、球、圆柱图形的认识时,除借助学具让学生认识这些形体以外,还借助多媒体展示一些生活中常见的物体,让学生说一说它们是什么形体。特别是让学生在看图数图形的个数时,大部分同学都因为缺乏空间想象力而漏数。对此,我借助多媒体把图形分解开,变抽象为直观,这样学生就比较容易理解,再数别的图形时就能比较准确的数出来了。 三、信息技术与数学的整合,进一步激发了学生的学习兴趣 数学家华罗庚曾经说过,对数学产生枯燥乏味、神秘难懂的印象的主要原因就是脱离了实际。现实的生活材料不仅能够使学生认识到现实生活中隐藏着丰富的数学问题,而且能够大大调动学生学习数学的兴趣。因此,我们可以借助信息技术制作一些动画来调动学生的学习兴趣。例如教学“比较”时,先呈现一片如茵的草地,接着,画面上出现了一只母鸭和一群小鸭,这时,鸡妈妈也带着它的孩子们来了。这样的画面引起了学生们的审美愉悦感,开心地笑容已在孩子们的脸上绽开了。接着,鸡妈妈和鸭妈妈展开了对话。鸡妈妈对鸭妈妈说:“我的小鸡比你的小鸭多。”而鸭妈妈却说:“不对,我的小鸭比你的小鸡多。”怎么知道鸭妈妈的孩子多还是鸡妈妈的孩子多呢?这就提出了比多少的问题。学生建议让小鸡和小鸭分别排队,一个对一个,就比出多少来了。这样,学生就在美的熏陶中,饶有兴趣地学会了用对应的方法来比较数量的多少。 总之,信息技术的广泛应用,无疑为数学教学注入了时代的活水,可以为学生提供丰富的教学资源,可以极大限度地突破书本这一学习资源的限制性,利用各种相关资源来丰富封闭、孤立的课堂,最大限度地扩充教学知识量,使学生跳出课本知识,开阔视野,发散思维。信息技术能将多姿多彩的生活情境带入课堂,创设虚拟的真实情境,体现生活数学的教学理念,能将书本上没有介绍的新信息呈现给学生,丰富学生的学习资源,使其变成学生们宝贵的精神财富。 多媒体教学技术论文:互换性技术测量多媒体教学特点论文 论文关键词:互换性技术浏量多媒体教学工程能力 论文摘要:分析了《互换性与技术浏量》课程自身特点,目前采用的教学方法、教学手段以及考核方式,从如何提高教学质量,培养学生工程能力、综合能力的角度出发,提出了对本课程教学改革途径的设想。 引言 在机械基础系列课程设置中,《互换性与技术测量》是一门重要的技术基础课,它是由基础课过渡到专业的重要桥梁,起着承上启下的作用。同时,对机电类专业的学生来讲,无论在后续专业课程学习过程中还是在今后实际工作中;无论从事专业技术工作还是从事管理工作,都会接触到公差配合、互换性与检测方面的知识。这就要求该课程在整个教学过程中不仅要强调理论知识点的重要性,而且还要注重实际工程能力和综合能力的培养。据此,笔者将从本课程实践性、工程性强的特点出发,对本课程的教学改革提出几点设想。 一、优化课程体系 《互换性与技术测量》课程主要分为公差配合与技术测量两大部分,涉及内容主要有极限与配合、形位公差、表面粗糙度、齿轮传动的公差及测量、尺寸链等内容,课程讲授内容与工程实际密切相关,具有很强的实践性。如何在保证教学质量的前提下,在有限的30学时内既完成理论教学又完成实验教学,是当前本课程存在的难题。为解决该难题,根据我校机电专业的特点,对课程的内容重新进行了调整:即对经典内容进行重点讲解,例如公差与配合的选用、形位公差的选择、尺寸链等内容进行精讲,授课时注重理论知识点与工程实际的联系,尤其是教材中与实际生产有关的重点内容加以强调,以此来培养学生的工程意识;与其他课程重复的内容略讲,例如在机械制图中已讲过形位公差的标注和表面粗糙度的符号及标注,对这两部分内容略讲,授课时选择几张具有代表性的带有形位公差和表面粗糙度的实际工程图纸进行讲解,以此来激发学生的学习热情和培养学生的工程实践能力。 二、提高授课效果 本课程的名词术语多、抽象概念多、符号代号多、涉及的知识面广(如机械制图、机械设计基础、机械制造基础等),在有限的30学时内,若采用黑板加粉笔的授课方式要使授课内容覆盖整本教材的知识点,不但教师的工作难度很大,学生对一些难点问题和抽象问题的理解也不透彻例如:公差原则中的最大实体要求、最小实体要求、可逆要求等,这些课程中的难点,包含了被测要素、基准要素遵循的理想边界以及形位公差获得补偿值的问题,不易理解。如果采用传统的教学方式授课,尤其在这些抽象、难点问题上花费的课时不仅多,而且收到的效果不好。借助多媒体教学表现形式多样性、交互性及可重复性的特点,既能提高讲课效率,又能收到很好的教学效果。 据调查,国内高校应用《互换性与技术测量》教学的多媒体软件较少,目前市面上只有一套面向中等职业教育的《极限配合与技术测量》教学课件,并不适于高等院校本科的教学要求,为了提升该课程的教学质量,迫切需要开发一套操作性强、界面友好、人机交互功能强的“互换性与技术测量多媒体教学软件”。 三、培养工程实践能力 《互换性与技术测量》课程与实际生产密切相关,其实践性较强。所以在实验课设置上,依据中国高等教育改革的优秀思想(即培养具有创新能力、工程实践能力以及社会实践能力的复合型人才),结合学校机电专业的培养计划,以培养学生的工程实践能力为重点,详细制定本课程的实验内容和学时分配,增强实验教学环节。目的是通过该课程的学习,使学生了解几何量测量的基本知识和方法,初步具备使用和调整常用测量仪器的能力冈。目前本课程的实验室设施还不能完全满足大纲要求,实验室的建设还有待于加强。 四、提高综合素质 随着中国对外交流的项目不断增多,企业对技术人员的外语水平和工程能力的要求越来越高。作为培养工程师毛坯的高等院校,培养计划不但应满足教育部对本科生培养目标的要求,同时还应当随着市场对人才的需求指标而不断调整。因此,对《互换性与技术测量》课程来讲,在传授知识过程中,不仅应传授基础理论知识,还应添加与本课程相关的外语知识,为学生介绍国际标准与国际规则。目前所用的教材仅介绍了中国标准化的基本内容,并且有些标准已经过时却一直沿用,而介绍国际标准的内容几乎没有。为弥补教材缺少国际标准的不足,课堂中可适当引人国际标准(dimensioningandtolerancing)的双语教学,这不仅使学生通过双语教学了解国际标准,从中比较国标与国际标准的异同,而且还能提高学生的专业外语水平,扩展其知识面。在课堂教学中适当讲解带有各种标注公差的实际工程外文图纸,以强调基本概念及标准的实际应用,引导学生正确掌握和运用有关标准。提高学生读取、应用各种图纸(包括外文图纸)的能力,提高学生工程实践能力,为学生毕业后很快进人工作状态打下很好的基础。 五、改革传统考核 考试是教学过程的最后一个重要环节,是学生对本课程所涉及知识的系统复习过程,由于该课程的名词术语、抽象概念多,工程性强(涉及许多工程实际问题,且需要查取数据表)。若采用传统的闭卷考试方法,学生在考前复习中会把主要精力放在死记硬背教材知识点上,这不利于学生理解和选用标准进行精度设计。为使学生更好地消化所学的内容,培养学生利用理论知识点解决实际工程问题的能力,本门课程的考试宜采用开卷考试。试题采用试题库出题的方法。因为每学期为了出一份考查知识点全面、分值分布合理的试卷,花费的精力及时间很多,对试卷考核的重点、难点、题型也有一定的随意性。而采用试题库出题,不仅在很大程度上降低了教师命题、成卷的工作量.又以此有效客观地评定每年的教学效果。 六、结语 由于《互换性与技术测量》课程具有较强的工程性,按照传统的教学模式—重理论、轻实验,已不适应当今用人单位对该类人才的需求,因此,《互换性与技术测量》课程的教学方法、手段等改革势在必行。 多媒体教学技术论文:多媒体教学技术研究论文 尊敬的朋友:此篇文章由本站老师独家原创写作,版权归会员所有,普通VIP会员无权查看,服务咨询电话:0825-6698000。 [摘要]多媒体技术具有整合性、集成化、多维式、数字化和分布式等技术特点。运用多媒体教学技术教学当今社会的一种是优化教学的重要方式。而多媒体教学技术不仅依赖于计算机技术,而且还要考虑学习者的心理特点和教育学基础。在教育中应用多媒体技术,应开发多媒体教学软件,注意应用创作工具和虚拟现实等技术,可以使现代教学用声音媒体、光学媒体和动画媒体来交换信息,它在教育中有着广泛的前景。 [关键词]多媒体教学;多媒体技术;计算机技术;心理学;教育 多媒体教学的发展,与其技术的发展有直接关系。在一些相关论著中,学者们更多的是对多媒体教学技术的论述,强调的是技术,而很少涉及学习者和教育者这样的“人的因素”。虽然对多媒体教学技术的研究是不可缺少的,但是探索多媒体教学的心理机制和教育基础则更为重要,因为人类是以完全不同的方式来加工多媒体教学的。只有这样,才能在多媒体教学中考虑学习者和教育者的主体性。 一多媒体教学技术及其计算机基础 多媒体与多媒体技术应视为同义词。关于多媒体技术的特点虽然还没有形成共识,但是,也有一些基本的共同之处。多媒体五大特点:1.将不同的媒体数据都表示成统一的结构码流;2.实行新的技术标准体制,以适应系统级集成和规范相关产品的性能指标;3.建设“全球信息高速公路”;4.应用“双向性设计”,统一信息提供者、接受者和控制者的关系;5.赋予信息系统对客观世界信息的自然模拟与处理能力。 (一)多媒体技术的特点 1.整合性。多媒体实时地综合,把文本、图形图像、声音、动画以及视频这些媒体中组成两种或两种以上的结合体,为的是借鉴各种媒体的优势,形成一种在功能上更加完善的体系。 2.集成化。多媒体表示的并不单纯是信息的多样性,而是通过多种媒体表现、多种感官认知、多种仪器设备、多学科汇聚、多领域应用等交互作用,集成信息码流、设备控制、人与客观现实关系的一体化。 3.多维式。多媒体是趋于人性化的多维信息处理系统,目标是要尽可能实现让人类在现实生活的自然环境下,保持信息交流的高保真效果、通信带宽和交互控制能力。 4.数字化。多媒体具备数字化处理系统,其信息是一种数字化的信息,其信息结构是一种超媒体的网状式结构,所以高速宽带网络支持多媒体通讯和资源共享,建造全景化虚拟世界数据库成为现实。 5.分布式。目前,多媒体技术正朝着分布式的方向发展。分布式多媒体是一门综合性技术,它集计算机的交互性、网络的分布性和多媒体信息的综合性于一身,突破了计算机、通信等传统产业间相对各自独立发展的界限,是计算机和通信领域的一次革命;分布式多媒体的发展涉及两个关键性的技术问题,一个是多媒体网络技术,网络的频宽、信息的交换方式及网络的高层协作,这直接决定着网络质量;另一个是数据压缩技术,使信息量巨大的多媒体数据、特别是视频和声频数据得以在网络上传输;分布式多媒体向社会提供全新的信息服务,使用户不但可以选择播放的节目以及内容,而且还可利用此系统得到诸如咨询、交流等信息服务。 (二)多媒体并不是多媒体计算机的代名词。 多媒体计算机只是多媒体的一个特例。它既有计算机的显著特性,又有多媒体的功能,所以学校进行多媒体教学时,通常以多媒体计算机为载体。然而,多媒体计算机仅仅是多媒体系统中的一个分系统,因此,它常常被认为是多媒体中的一个典范,或者说是多媒体的一种狭义的范畴。 二多媒体教学技术及其心理基础 从媒体技术的基础来分析,多媒体教学技术离不开视觉媒体技术、听觉媒体技术和触觉媒体技术等。多媒体信息是这些媒体信息数字化后整合而成的,如前所述,数字化技术是多媒体技术的基础技术。在数字化的过程中,各种单媒体有各种不同的国际标准,然而,如果重视“感觉通道说”,那么就要在探讨这几个方面的媒体技术问题的同时,必须揭示使用者(尤其是学习者)的感觉、知觉的心理机制,特别是人的视觉和听觉特征。 多媒体教学技术的出现扩展了人们用视觉模式呈现材料的具体途径。视觉材料包括文本信息、图形图像信息、视频信息。这些信息通过视觉媒体技术数字化后整合为多媒体信息。 (一)为了使多媒体教学技术的视觉材料更容易被学习者所接受,就必须要顾及人的视觉心理基础,也就是说,上述视觉媒体技术只有通过视觉心理机制才能实现多媒体教学的目标。这里,我们也要强调四点: 1.多媒体技术要考虑光的物理三属性所引起的视觉的三种心理机制。视觉的刺激是光,光是电磁波,电磁波的范围很广,而人可见的电磁波只占电磁波的一小部分。波长不同,会使我们在视觉上产生色调的差别,从而产生不同的色觉。色觉不仅取决于由波长所引起的色调,还和主观感觉的明度和饱和度有关。明度是对光波强度(振幅)的反应,饱和度则由物体发射或反射的光的纯度来决定。所以,多媒体教学技术在视觉媒体设计上要处理好可见视觉、色调、明度和饱和度这几方面的关系。 2.多媒体教学技术要考虑对感光物质的视觉感受器心理机制。视觉感受器的真正感光器官是视网膜上的一些细胞,其中锥状细胞感觉颜色,棒状细胞感觉明度,这两种细胞中感光物质的化学性质不同,光使这些物质分解,色素被漂白,从而刺激了感受细胞的膜,引起神经冲动。所以,多媒体教学技术在视觉媒体设计上要研究这两种感光物质的化学性质。 3.多媒体教学技术要考虑视觉过程,即眼睛看东西是一个编码过程,视网膜上的不同感受野在视觉中枢有不同的神经细胞,各有其功能,不同的细胞对所刺激信息系统的不同特征分别反应,并像计算机那样编码,这种编码实际是对一些图像的辨认。所以,多媒体教学技术在视觉媒体设计上要利用好视觉感受野与信息的特征。 4.多媒体教学技术要考虑各类视觉现象,特别是决定视力高低的视角、强弱光下的适应、视觉后暂留的后像、不同背景的视觉对比、不同明度下对不同光波长的感受性等等造成视觉的各种差异。所以,多媒体教学技术在视觉媒体设计上要运用各类视觉现象产生的规律。 (二)在多媒体教学技术中,视听是紧紧地联系在一起的。在计算机环境下,眼睛知觉动画图像,耳朵则知觉解说语言;在演讲的情境中,视觉通道加工投影仪上幻灯片的内容,听觉通道则加工演讲者的声音。听觉材料主要是声音,包括语言信息、音乐信息和效果声信息。这些信息通过听觉媒体技术上数字化后整合为多媒体信息。在这一过程中,我们从技术角度作如下三点说明: 1.声音信息尽管是一种一维的模拟信号,它可以通过采样、量化、码字分配实现数字化,但它比文本信息的数据量要大,通常采用呈现声音和声音合成技术。 2.声波是起源于发声体的振动,在弹性媒质中传播的是一种机械波。它在气体或液体媒质中传播的是纵波,在固体媒质中传播的则是纵波、横波或两者的复合。声音信号有时域特征、频域特征和声色与失真特征。 3.声频或音频是人耳可闻的振动频率,频率范围每秒钟约为20-20000次(赫兹),声频信息数字化后其数据速率大、保真度好和动态范围大。当然,对于不同类型的声频信号,其信号带宽是不同的,电话、调幅广播、调频广播和激光唱盘等的声频信号是有较大区别的。随着声频数字化的发展,压缩编码技术是多媒体教学技术的关键之一。(三)要使多媒体教学技术的听觉材料被学习者更容易接受,也必须顾及人的听觉心理基础。这里,我们仅作两点分析: 1.多媒体教学技术要考虑声音的物理三属性所引起的听觉的三个特征。正像光有三种物理属性一样,声音也有三种属性,即振动的频率、振幅的大小、基音与陪音的倍数配合关系,以及所产生的听觉的音调(或因高)、音强(或响度)和音色的三个特征。人对不同音调的感受性是有差别的,尽管声频在20-20000Hz范围,但声频为1000-4000Hz之间音调感受性较好(即阈限较低),这是由于耳膜神经纤维承担的振动频率所决定的。测量音强的方法以分贝(dB)为单位,这是物理学与心理学都认可的,即两个声音之间的强度比率为1∶1.26(1分贝),因为1.26是能清楚辨别出两个声音振幅大小的区别。人的音色是由基音和陪音的不同比例的配合决定的。在音调和音强相同的情况下,人们之所以能够分辨出是哪种琴所演奏的曲子,正是由于不同琴的基本振动(基音)与分段振动(陪音)的比例是不一样的,这种比例成整数倍数为乐音,不成整数倍数则为噪音。所以,多媒体教学技术在听觉媒体设计上要利用好音调、音强和音色的三个特征。 2.多媒体教学技术要考虑听觉的感受野。因为听觉神经细胞是有分工的,研究指出,听觉中枢神经细胞有40%只反应噪音而不反应乐音,另外60%的神经细胞对乐音的反应也有分工。冲动频可以出现在声音的出现时,可以出现在声音消失之后,也可以出现在声音出现和消失的一刹那;可以在声频降低时发生变化,也可以在声频升高时发生变化。 由此可见,我们在分析多媒体教学的相关技术的同时,也要注意学习者的心理基础,因为学习者是以特有的心理活动的方式来加工视觉和听觉等媒体信息的。 三、多媒体教学技术及其教育基础 (一)在教育中应用多媒体技术,首先是多媒体教学软件的开发,此外,创作工具和虚拟现实等技术也在教育中应用。每一种技术既为教育服务,又有其教育的需要和基础。由于教育对象是人,所以在教育中不管怎样去应用多媒体技术,都要体现每一种技术为人服务,并把学习者和教育者的要求作为出发点。 (二)多媒体创作工具是指能够集成处理和统一管理文本、图形、静态图像、视频影像、动画、声音等多媒体信息,使之能够根据用户的需要生成多媒体应用软件的编辑工具。当前,多媒体创作工具的种类归纳起来主要有以下三种类型: 1.交互式流线或图标编辑控制型,编辑人员按照脚本的要求将选定的不同类型的图标根据需要一一放置于流线上进行编辑。 2.描述式页控制型,将多媒体素材根据需要编辑在一幅画面之中形成一页书,再将页与页之间按一定的调用关系联系起来以形成一本书的概念,不同页之间根据需要交互性地呈现即形成多媒体应用软件。 3.时间流程型,这类工具在编辑信息时显示出较强的时间前后顺序,即时间流程(TimeLine),主要用来编制一些简报类的程序。 多媒体教学技术论文:化学实验中多媒体教学技术的运用 摘要:在化学教学中,实验是非常重要的一部分。化学实验对化学的学习非常关键,它能够使一些化学现象在实验中得到展示。在化学实验中,经常会需要对整个实验过程进行演示,然而,受到不同因素的影响,可能不能够展开实验,或者是效果不好,这就会对学生的学习带来很大的麻烦。因此,在多媒体盛行的今天,把多媒体运用到实验中会给实验带来不同凡响的效果,会使实验过程非常清晰的展现在同学面前,让学生对化学实验非常清晰地进行观察,从而使化学教学有很大提升。 关键词:化学实验 多媒体教学技术 浅析 高中化学更加注重实验,它对自然科学进行研究,如果单纯地进行讲解,有的地方学生是不能够理解的,没有事物学生记忆起来也非常困难。多媒体教学技术在化学实验中非常重要,它用图片或者视频等形式,把化学实验清晰的展现在学生面前,让学生对实验的全过程了如指掌,让他们非常清晰地观察到实验的变化,这就改变了以前的教学缺陷,使课堂更加清晰和生动,学生就会产生很大兴趣。 一、对实验内容进行导入,调动学生学习乐趣 不管做什么事情,开头是非常难进入状态的。所以,要抓好开头,这是非常重要的。在化学使用课程中,开头也是非常重要的。如果一开始老师能够运用各种方法把学生的注意力都集中起来,那么这堂实验课就成功了百分之五十。所以,老师要在实验一开始就调动其学生兴趣,让他们愿意去学,愿意去听。因此,多媒体教学就必不可少。它通过图片和视频等形式,让学生眼前一亮,一些图片和视频非常有趣,而且趣味性非常强,它使学生的注意力一下子都集中起来,从而使化学实验课产生了不一般的效果,使课堂质量提高了一大截。比如,在讲解原电池原理的时候,可以设计一个化学实验,把铁片和铜片放入到稀硫酸中去,先把导线连接铁片和铜片,然后放入稀硫酸,通过多媒体把这个实验展示出来,因为对这部分知识不太熟悉,学生好奇心非常的强烈,这样就激发出他们学习兴趣,积极投入到学习和思考中去,这样就会记牢知识。 二、使实验效果增强,加强学生思考 因为学校的条件比较简陋,有时候进行化学实验非常不现实,不是缺少实验设备,就是缺少实验场地,在加上有的实验本身危险性很大,因此,就使得化学实验被搁置起来。另外,传统实验方法设备少,地方大,这样学生观看起来就非常不清楚,很多的学生都挤在一起观看,非常的不清楚,很多的同学都看不到,这样就会降低实验的效果,很多实验过程变化非常快,往往是一瞬间就消逝了,学生就很难看到所发生的变化,结果学生对实验就不能有很深的印象。现在,通过多媒体就能够解决这些缺陷。多媒体可以把一些微小的实验进行放大,这样就能够使所有学生都清晰看到,还可以使一些迅速的化学现象放慢,使学生非常详细的观察实验,从而使学生积极思考。比如,在学氧化硫、氯气制取时,因为他们都有毒,在操作中会对学生和老师会带来很大危害。在氯气和甲烷反应时,会发生更大危险,操作中就会更加不方便。因此,这些危险的实验,通过多媒体会更加安全,而且观察的也非常清晰,不仅不会影响教学效果,而且还会让学生们主动去观察实验过程,让他们积极思考。比如,在试管中,用氢气去还原氧化铜,黑色的氧化铜会变成红色的物质,而且还会在试管口处有小水滴,如果离的远,就会看不到这小水滴。这样,运用多媒体技术,把试管口处的小水滴进行放大,学生就会非常清晰地看到小水滴,就能够对其进行观察和思考。 三、通过多媒体进行补充背景知识 对背景知识进行补充,可以运用多媒体技术。在化学课堂中,化学原理非常多,而且这些原理非常深奥、难理解。学生们对这些原理感到非常头痛,觉得就像拦路虎,怎么都过不去,不知道该怎么学习。如果,把这些原理的背景资料补充完整,就会使化学学起来非常容易。比如,关于爆炸性的学习,可以通过多媒体把诺贝尔发明炸药的例子展示出来,这样学生们就能够很容易理解了。老师可以找出几个爆炸的画面,通过多媒体放映出来,这种爆炸的场面就会对学生视觉产生很大的冲击,使他们更好地学习爆炸。总之,在高中化学实验中,可以运用多媒体技术,使课堂变得更加生动、有趣,而且富有活力。多媒体会把学生的注意力集中起来,让他们主动去学习、主动去观察,主动去思考,使课堂气氛更加活跃起来。但是,作为多媒体技术也不是全部都在化学实验中运用,也不是越多越好,不能滥用。作为一名化学教师,要认识到多媒体技术只是一种教学手段,而不是教学的所有。所以,在高中化学实验中,要合理运用多媒体,这样才能效果更加明显,才能使化学实验课取得更好效果。 作者:王俊红 单位:山西省临汾市第二中学校 多媒体教学技术论文:多媒体教学技术对古代文学课程的影响 摘要:根据同行建议、古文及其他专业老师看法和学生意见为对象,采用灵活性强的采访方法进行采访,可发现多媒体教学对中国古代文学课堂有不良影响。高等教育理当主张抛弃采用多媒体技术在古代文学课堂中的教学模式。教学质量的评判标准不该以是否采用课件作为绝对考核条件,而应该根据古代文学的专业特征进行相对的综合评定。高等学校应当严谨追踪查实并估测专业老师使用多媒体的重要性与真实效果。 关键词:多媒体教学;中国古代文学;采访建议;不良影响 0前言 随着科学技术的快速发展,多媒体在大学课堂的广泛应用某种程度上已是信息时代的必然趋势。本世纪以来,高等教育从精英教育转变为大众教育及信息技术的快速普及,使得大学教室的配备更加多媒体化,极大推动了多媒体教学的发展。从教师多媒体教学的经验来看,多媒体教学并非适合所有学科,学科特点是影响多媒体教学适用性的重要因素。就我们所讨论的中国文学来说,多媒体的应用在某些方面有其重要性,然而有时候人们过于肯定了它在实际教学中的必要性,导致其在某种程度上产生不良作用。为了充分认识并理解媒体教学对古代文学课堂的不良影响,笔者对其进行了调查研究。 1调查情况阐述 因实际情况,笔者以采访的形式搜集资料,考虑研究的主题,综合自身授课和听课的感想整合出以下几个要点。 1.1采访主题 古代文学教学使用多媒体的不良影响。 1.2采访人物 负责古代汉语教学的教师大约15人;古代文学、现代文学理论、外国文学专业老师各3人;中文专业本科生30人。 1.3资料整合方法 以在相对轻松的环境为谈话场所来搜集资料,选择笔者有针对性的记录内容概括整合出所要的信息。 1.4采访情景 以座谈会、学术聚谈和日常聊天的方式对古代汉语同行进行采访为主。在聚餐中对古代文学、现代文学理论及外国文学专业的教师采访,以笔者的工作特点采用两种方式对30名中文专业学生进行采访。一方面,.因笔者给此专业本科生讲授汉代文学,所以采访就以课间交流的模式进行。2另一方面,笔者近年来从事毕业论文指导,在工作方便之余通过看学生论文了解到多媒体在古代文学课堂上的负面影响,以此进行采访。 1.5整合访谈内容的方法 (1)因研究课题为“古代文学课堂使用多媒体的不良影响”,为达到与内容相一致的效果,关于多媒体正面作用的内容,一律没有录用。(2)为使研究更具说服力,在进行学生访谈意见整合时主要录用那些正在准备中文研究生考试并有一定古代文学素养的学生的意见。(3)所述内容类似时只录入一次。采访看法较为口语化出时笔者根据需要进行适当修饰。 2汉语文学老师看法的简述 笔者从多媒体在教与学中的负面作用的角度出发对不同等级的很多古代汉语老师进行采访,得出以下结论:从教的角度:(1)多媒体的使用需要设备的支持,一旦设备故障,会影响教学进度。以A老师(汉语文学老师)的例子来说:她原本想是用多媒体,但使用过程中突然黑屏。这种状况下即便维修人员及时赶来修理,但教学进度和师生心情都遭到破坏,大大降低了课堂的质量;(2)客观看待对多媒体在古代汉语课堂上的使用。B老师认为,汉语文学的内涵是朴素,这种品质要求我们笔墨纸砚是最好的传承文化的方式。所以透过屏幕所传递出来的东西并不能真正的直击人心;(3)C老师因工作需要,经常去听同行的专业课。他发现好多老师们是被迫使用多媒体教学的,因为他们觉得现代化的课堂就应该用多媒体。有些老师觉得屏幕显示方便了自己的教学。从学的角度大概包括以下几点:(1)D老师觉得,学生通过课件拷贝而非动手记笔记的方式去学降低了学习的效率。其次,学生主观认为老师所讲就是课件上的内容,自己课后可以自己学,这导致他们在上课时不注意听讲,错过了老师的讲解;(2)E老师认为,讲师的教学情绪会不自然的被身边的机器干扰使用,这直接导致学生心情也变得沉闷压抑,也会让活跃积极的学生显得很浮夸;(3)F教师表示,多媒体毕竟是以光电技术为主的现代科技,而这些光电并不能在汉语文学课堂中达到人文精神传承的效果。所以,我们需要淡化光电在汉语文化课堂中的使用。 3其他中文专业教师的意见概要 本人通过举办一次聚会同样从教与学两个方面采访了其他中文专业的若干老师,包括上文所提到的,在此就不一一列举了,其负面影响主要为:从教的方面:(1)G老师觉得:记诵是学习中国古代文学的必经之路,一个好的老师不应该是学富五车,出口成章的那种,这样的才能根本无需使用多媒体,上课就能滔滔不绝。相反,过度使用多媒体反倒使老师懈于丰富自己的知识,这样对传统教育是严重的打击;(2)H老师表示:多媒体教学与古代文学的学习指向相违背。我们学习古代文化是为了使人情得到练达,这应该是一个心灵的交流。可是多媒体却使课堂变得机械化,甚至是过于呆板,这一切都不利于古代文化的学习;(3)I老师认为:汉语古代文学源远流长,某种程度上代表了中国文化,包含着我们民族的自信,通俗点讲这是与西方完全不同的只属于中国的珍贵的东方文化。但多媒体技术却是西方科技发展的产物,用西方科技来传递东方文化隐约都会让人感觉到西方文明的压迫感,这对中国文化的传播是不利的。从学的方面:(1)J老师觉得:多媒体的使用中国古代文学课堂会出现古今杂糅的不和谐氛围,这对古代文学知识的传递是个干扰信号;(2)K老师表示:与文学理论课堂不同,中国古代文学课堂的宗旨是透过教学努力使学生克服文字差异、理解错误、语言传达障碍等一些列困难而“直达作家心源”。多媒体机器对于学生追求与古人“心灵想通”是一个让人头痛的重要干扰因素;(3)L教师认为:长期使用多媒体,使学生将关注的对象从老师转移到屏幕,长期以往老师的素质和才能就得不到重视。 4中文专业学生想法概述 笔者同样从教与学两个方面分别采访了若干位多位涉及中文专业且都上过《中国文学史》这门课的大学生和研究生,总结出使用多媒体的负面影响,内容如下:从教的角度:(1)大一教材上说,魏晋南北朝时期的‘文’,主要是用华丽的语言进行修饰,从而表达出内心的所想。所以这一时期“辩说”的文化氛围很浓烈。如果老师上到这段内容时使用多媒体则无法是学生领悟其中要领;(2)对大二课堂的看法:像《赠汪伦》这种令人回味无穷的唐诗,图片的展示反而使诗中的朦胧意境被破坏掉。这同时也是老师对自己讲课不自信的一种表现,如果讲解很生动又何须用图片来增强学生的理解呢?(3)针对大三课堂的看法:很多老师觉得在课堂上放一些经典著作翻拍的影视剧会活跃课堂氛围。但学生未必这样想,反而会觉得老师在图省事;(4)大四毕业生的看法:过多的多媒体使用让学生产生一种老师的注意力在屏幕而不在学生的错觉。从学的角度:(1)大一课堂的意见:先秦文学中提到到了很多的名物,老师为了让学生对名物有一个大致的认识会用多媒体展示相对应的图片。但过多的文物图片让学生分不清主次,觉得这是来文物考古还是学习古代文化?(2)对大二课堂的看法:现代很多音乐都是在古代诗词上谱曲的,比如李清照词。很多老师为了提高学生的兴趣,会选择在学习过程中播放音乐。虽然配乐使学生对李清照词中的婉约有了一些意会,但学生如果不够清醒就把这首现代曲子误当成李清照那个时代的音乐,这样就会产生一些歧义。若学生太过清醒,就会在潜意识里排斥这种仿古作品;(3)对大三课堂的看法:透过影视作品来学习古代文学作品也许适合艺术专业学生,但对文学专业的学生来说,这绝非良策。文学学的是作品本身,过多的视角效果反而会让学生形成思维定势,局限了学生的想象力;(4)大四毕业生的看法:用多媒体进行古代文学教学,仅仅方便了我们的学习过程,其效果未必有老师直接讲课,学生记笔记的方式好。 5综合以上访谈的分析 (1)多媒体教学的不良影响具有普遍性,不光在古代文学,同样存在于其他学科。2004年,美国一著名调查研究所以“高等教育的教学技术问题”为主题在全国进行调查。综合多所不同类型的大学生的访谈结果,得出以下结论:大多数学生觉得,一些老师比起在黑板上直接写教学内容,使用多媒体教学的效果反而更差。这表明多媒体教学的不良影响在全球是一个普遍的问题。(2)多媒体教学的不良影响是新事物发展的必然过程。多媒体教学对于中国古代文学学习的必不可少性,现在依旧不能清楚的表明。正如上面访谈所提到的,多媒体教学如今正在一点一点的吞噬传统的古代文学的教学模式,这些都导致了老师和学生在很多方面的不适应。也许多媒体的综合性对文字的淳朴和简单是一种摧残。(1)因为中国古代文学是一个关乎人情和内心感受的学科,而多媒体的使用却与这一学科属性相违背,这就是造成多媒体教不良影响的关键因素。古代文学的优秀是人文主义精神,其主要内容包括:“心灵”和“情意”。这种人文精神告诉我们最好的古代文学课堂应该是师生之间心灵上的沟通,思想上的辩论,这样才能通透先人的内心世界。这样学生才能达到老师们心目中“才气充盈”和“诗意通达”的理想状态。然而多媒体的使用却对古代文学课堂造成了“课件干扰”:有老师埋怨光电技术对自己的情绪造成不良影响;有老师觉得讲台上的机器设备使师生产生了心灵隔阂,让内心交流变得苍白无力;学生指责多媒体教学过于注重试听效果,这淹没了他们对文字本身产生的情感。拿古代文学课堂来说,多媒体的使用将形式表现得太过露骨,一点也没有古代文学的含蓄之意,更别提内心世界了,学生的情感都被光电机器设备挤掉了,这使得形式和内容的主次关系发生对调,形式反倒凌驾于内容之上了。综合的说,多媒体教学便捷了大学课堂的教学,但却使得古代文学的人文精神消磨殆尽。 6结束语 综合以上的观点,即使多媒体教学在大学古代文学课堂中的应用已是司空见惯,然而它的必不可少性和优越性在教学实践中并没能完全展现,也没有足够理论来反驳这一观点。相反它的不良影响却成为了高等教育中存在的一个显著问题。面对这种情形本人提出以下建议:(1)大学教务处要对这种感受给予理解,改变支持利用多媒体进行古代文学教学的立场。(2)对古代文学课进行教学测评时应考虑该学科的属性,客观合理的给出一个综合评价。(3)综合多媒体教学为主的中国古代文学课堂和老师使用多媒体的真实效果两方面,考虑多媒体产生的不良影响,对使用多媒体的课堂效率进行调查核实与谨慎评估。 作者:范萍 单位:陕西职业技术学院 多媒体教学技术论文:多媒体教学技术基础教学 摘要:多媒体技术具有整合性、集成化、多维式、数字化和分布式等技术特点。多媒体教学是在这些技术特点的基础上实施的。多媒体教学技术不仅依赖于计算机技术,而且还要考虑学习者的心理特点和教育学基础。多媒体计算机技术可以使家用电脑用声音媒体、光学媒体和动画媒体来交换信息,它在教育中有着广泛的前景。在教育中应用多媒体技术,应开发多媒体教学软件,注意应用创作工具和虚拟现实等技术。 关键词:多媒体教学;多媒体技术;计算机技术;心理学;教育 多媒体教学的发展,与其技术的发展有直接关系。在一些相关论著中,学者们更多的是对多媒体教学技术的论述,强调的是技术,而很少涉及学习者和教育者这样的“人的因素”。虽然对多媒体教学技术的研究是不可缺少的,但是探索多媒体教学的心理机制和教育基础则更为重要,因为人类是以完全不同的方式来加工多媒体教学的。只有这样,才能在多媒体教学中考虑学习者和教育者的主体性。 一、多媒体教学技术及其计算机基础 多媒体与多媒体技术应视为同义词。关于多媒体技术的特点虽然还没有形成共识,但是,也有一些基本的共同之处。早在1996年,吴炜煜先生在《多媒体世界》撰文提出了多媒体五大特点:1.将不同的媒体数据都表示成统一的结构码流;2.实行新的技术标准体制,以适应系统级集成和规范相关产品的性能指标;3.建设“全球信息高速公路”;4.应用“双向性设计”,统一信息提供者、接受者和控制者的关系;5.赋予信息系统对客观世界信息的自然模拟与处理能力。[1]华中师范大学傅德荣教授认为,多媒体特点主要有:1.整合性,通过计算机实现多种单媒体的整合;2.数字化,将各种单媒体变换成数字信息,读入计算机进行统一的整合,数字化技术是多媒体技术的一种基本技术;3.交互性,交互成多媒体系统;4.超媒体,是一种网状式的结构形式。[2]3黄孝建先生主编的《多媒体技术》一书指出,“多媒体技术是一种能同时综合处理多种信息,在信息之间建立逻辑联系,使其集成为一个交互式系统的技术。”“多媒体的关键性在于信息载体的多样性、交互性和集成性。这也是多媒体技术研究中必须解决的主要问题……多媒体系统一般具备如下功能:捕捉、操作、编辑、存储、呈现和通信,为用户服务。”[3] 根据以上关于多媒体技术的几种观点,我们认为,多媒体技术主要有5个特点:一是整合性。多媒体实时地综合,把文本、图形图像、声音、动画以及视频这些媒体中组成两种或两种以上的结合体,为的是借鉴各种媒体的优势,形成一种在功能上更加完善的体系。二是集成化。多媒体表示的并不单纯是信息的多样性,而是通过多种媒体表现、多种感官认知、多种仪器设备、多学科汇聚、多领域应用等交互作用,集成信息码流、设备控制、人与客观现实关系的一体化。三是多维式。多媒体是趋于人性化的多维信息处理系统,目标是要尽可能实现让人类在现实生活的自然环境下,保持信息交流的高保真效果、通信带宽和交互控制能力。四是数字化。多媒体具备数字化处理系统,其信息是一种数字化的信息,其信息结构是一种超媒体的网状式结构,所以高速宽带网络支持多媒体通讯和资源共享,建造全景化虚拟世界数据库成为现实。五是分布式。目前,多媒体技术正朝着分布式的方向发展。分布式多媒体是一门综合性技术,它集计算机的交互性、网络的分布性和多媒体信息的综合性于一身,突破了计算机、通信等传统产业间相对各自独立发展的界限,是计算机和通信领域的一次革命;分布式多媒体的发展涉及两个关键性的技术问题,一个是多媒体网络技术,网络的频宽、信息的交换方式及网络的高层协作,这直接决定着网络质量;另一个是数据压缩技术,使信息量巨大的多媒体数据、特别是视频和声频数据得以在网络上传输;分布式多媒体向社会提供全新的信息服务,使用户不但可以选择播放的节目以及内容,而且还可利用此系统得到诸如咨询、交流等信息服务。多媒体教学正是在上述5个技术特点的基础上实施的,这些技术特点,为我们提供了教学领域内各种综合性的信息服务,并帮助地理位置不同、时间安排不同的用户,克服各种障碍来共同完成教学任务。由此可以看出,在对多媒体教学技术及其计算机基础的理解中,我们不仅要重视计算机的技术,而且也要关注人与机器的关系、人性化的系统和用户至上的观念。 多媒体并不是多媒体计算机的代名词。多媒体计算机只是多媒体的一个特例。[4]它既有计算机的显著特性,又有多媒体的功能,所以学校进行多媒体教学时,通常以多媒体计算机为载体。然而,多媒体计算机仅仅是多媒体系统中的一个分系统,因此,它常常被认为是多媒体中的一个典范,或者说是多媒体的一种狭义的范畴。 多媒体教学为什么要应用多媒体计算机?计算机虽然也是单一的媒体,但它同电视、音响的不同之处就在于它具有强大的扩展性。就目前的科技水平来说,只要在计算机内加上适当的部件,就多了相应的媒体功能,对于多媒体教学来说,非常简便、经济,更重要的是它还能“胜任”多媒体教学的功能,是不可多得的优质的技术设备,必然被学校广泛应用。多媒体计算机正在以我们无法想象的速度发展。其主要作用是让计算机的使用和操作更加接近于人们的日常生活,使人们在日常生活中用各种各样的媒体交换信息。如使用纸张、广播和电视交换新闻、消息和知识。多媒体计算机技术可以使家用电脑用声音媒体、光学媒体和动画媒体来交换信息,它在教育中有着广泛前景。在多媒体教学中,它主要通过文字、声音、图形图像以及视频与动画这4个方面媒体的形式呈现出教学软件,掌握这四方面媒体的制作,成为制作多媒体教学软件的基本技能基础。 二、多媒体教学技术及其心理基础 从媒体技术的基础来分析,多媒体教学技术离不开视觉媒体技术、听觉媒体技术和触觉媒体技术等。多媒体信息是这些媒体信息数字化后整合而成的,如前所述,数字化技术是多媒体技术的基础技术。在数字化的过程中,各种单媒体有各种不同的国际标准,然而,如果重视“感觉通道说”[5],那么就要在探讨这几个方面的媒体技术问题的同时,必须揭示使用者(尤其是学习者)的感觉、知觉的心理机制,特别是人的视觉和听觉特征。 多媒体教学技术的出现扩展了人们用视觉模式呈现材料的具体途径。视觉材料包括文本信息、图形图像信息、视频信息。这些信息通过视觉媒体技术数字化后整合为多媒体信息。在这个过程中,我们对其技术上要作四点说明:第一,视觉媒体是一个非常复杂的信息系统。文本信息是文字信息的集合,它既是一种符号系统,又具有颜色、大小和种类等特征;图形是点、线、面、体等信号的集合,以面为例,不仅指一般的平面图,还包括曲线、地图、设计图等;图像是静止图像和活动图像的集合,所谓视频信息就是活动或运动的图像信息,它由一系列时间轴(周期)呈现的画面构成。第二,视觉媒体信息的数字化是根据上述各种视觉媒体信息的特征进行的。不管是文本信息还是图形信息,它们的数字化都是各自按编码的国际标准完成的。第三,视觉媒体的各种信息根据不同信号实现数字化。静止图像是一种二维信号,先要经过扫描转换成一维信号,再经过采样、量化、编码实现数字化;活动图像的视频按一幅一幅的静止图像以一定周期展示,每一幅的数字化方法与静止图像类似。第四,视觉媒体信息处理是一种按照物理学原理进行的技术。它们都是利用光电和电光转换原理,把光学图像转换为电信号进行处理后再还原为光图像。 为了使 多媒体教学技术的视觉材料更容易被学习者所接受,就必须要顾及人的视觉心理基础,也就是说,上述视觉媒体技术只有通过视觉心理机制才能实现多媒体教学的目标。这里,我们也要强调四点:第一,多媒体技术要考虑光的物理三属性所引起的视觉的三种心理机制。视觉的刺激是光,光是电磁波,电磁波的范围很广,而人可见的电磁波只占电磁波的一小部分。波长不同,会使我们在视觉上产生色调的差别,从而产生不同的色觉。色觉不仅取决于由波长所引起的色调,还和主观感觉的明度和饱和度有关。明度是对光波强度(振幅)的反应,饱和度则由物体发射或反射的光的纯度来决定。所以,多媒体教学技术在视觉媒体设计上要处理好可见视觉、色调、明度和饱和度这几方面的关系。第二,多媒体教学技术要考虑对感光物质的视觉感受器心理机制。视觉感受器的真正感光器官是视网膜上的一些细胞,其中锥状细胞感觉颜色,棒状细胞感觉明度,这两种细胞中感光物质的化学性质不同,光使这些物质分解,色素被漂白,从而刺激了感受细胞的膜,引起神经冲动。所以,多媒体教学技术在视觉媒体设计上要研究这两种感光物质的化学性质。第三,多媒体教学技术要考虑视觉过程,即眼睛看东西是一个编码过程,视网膜上的不同感受野在视觉中枢有不同的神经细胞,各有其功能,不同的细胞对所刺激信息系统的不同特征分别反应,并像计算机那样编码,这种编码实际是对一些图像的辨认。所以,多媒体教学技术在视觉媒体设计上要利用好视觉感受野与信息的特征。第四,多媒体教学技术要考虑各类视觉现象,特别是决定视力高低的视角、强弱光下的适应、视觉后暂留的后像、不同背景的视觉对比、不同明度下对不同光波长的感受性等等造成视觉的各种差异。所以,多媒体教学技术在视觉媒体设计上要运用各类视觉现象产生的规律。在多媒体教学技术中,视听是紧紧地联系在一起的。在计算机环境下,眼睛知觉动画图像,耳朵则知觉解说语言;在演讲的情境中,视觉通道加工投影仪上幻灯片的内容,听觉通道则加工演讲者的声音。听觉材料主要是声音,包括语言信息、音乐信息和效果声信息。这些信息通过听觉媒体技术上数字化后整合为多媒体信息。在这一过程中,我们从技术角度作如下三点说明:第一,声音信息尽管是一种一维的模拟信号,它可以通过采样、量化、码字分配实现数字化,但它比文本信息的数据量要大,通常采用呈现声音和声音合成技术。第二,声波是起源于发声体的振动,在弹性媒质中传播的是一种机械波。它在气体或液体媒质中传播的是纵波,在固体媒质中传播的则是纵波、横波或两者的复合。声音信号有时域特征、频域特征和声色与失真特征。第三,声频或音频是人耳可闻的振动频率,频率范围每秒钟约为20-20000次(赫兹),声频信息数字化后其数据速率大、保真度好和动态范围大。当然,对于不同类型的声频信号,其信号带宽是不同的,电话、调幅广播、调频广播和激光唱盘等的声频信号是有较大区别的。随着声频数字化的发展,压缩编码技术是多媒体教学技术的关键之一。 要使多媒体教学技术的听觉材料被学习者更容易接受,也必须顾及人的听觉心理基础。这里,我们仅作两点分析:第一,多媒体教学技术要考虑声音的物理三属性所引起的听觉的三个特征。正像光有三种物理属性一样,声音也有三种属性,即振动的频率、振幅的大小、基音与陪音的倍数配合关系,以及所产生的听觉的音调(或因高)、音强(或响度)和音色的三个特征。人对不同音调的感受性是有差别的,尽管声频在20-20000Hz范围,但声频为1000-4000Hz之间音调感受性较好(即阈限较低),这是由于耳膜神经纤维承担的振动频率所决定的。测量音强的方法以分贝(dB)为单位,这是物理学与心理学都认可的,即两个声音之间的强度比率为1∶1.26(1分贝),因为1.26是能清楚辨别出两个声音振幅大小的区别。人的音色是由基音和陪音的不同比例的配合决定的。在音调和音强相同的情况下,人们之所以能够分辨出是哪种琴所演奏的曲子,正是由于不同琴的基本振动(基音)与分段振动(陪音)的比例是不一样的,这种比例成整数倍数为乐音,不成整数倍数则为噪音。所以,多媒体教学技术在听觉媒体设计上要利用好音调、音强和音色的三个特征。第二,多媒体教学技术要考虑听觉的感受野。因为听觉神经细胞是有分工的,研究指出,听觉中枢神经细胞有40%只反应噪音而不反应乐音,另外60%的神经细胞对乐音的反应也有分工。[6]冲动频可以出现在声音的出现时,可以出现在声音消失之后,也可以出现在声音出现和消失的一刹那;可以在声频降低时发生变化,也可以在声频升高时发生变化。一句话,听东西也是一个编码的过程,即在听觉的范围内也会有视觉中那种感受野的情况。由此可见,听东西绝不是简单的录音,听觉过程是有分工的,是一个侦察器在那里侦察。所以,多媒体教学技术在听觉媒体设计上要揭示听觉感受野,以及反应乐音与噪音信息的特征。 由此可见,我们在分析多媒体教学的相关技术的同时,也要注意学习者的心理基础,因为学习者是以特有的心理活动的方式来加工视觉和听觉等媒体信息的。 三、多媒体教学技术及其教育基础 在教育中应用多媒体技术,首先是多媒体教学软件的开发,此外,创作工具和虚拟现实等技术也在教育中应用。每一种技术既为教育服务,又有其教育的需要和基础。由于教育对象是人,所以在教育中不管怎样去应用多媒体技术,都要体现每一种技术为人服务,并把学习者和教育者的要求作为出发点。 多媒体教学软件是为教育制作的以计算机为基础的教育应用软件,它包括计算机辅助教学软件、计算机管理教学软件以及应用于教育的图标统计类等的实用软件,其中多媒体教学软件是优秀技术。多媒体教学软件的开发,是一项对视觉媒体、听觉媒体和触觉媒体数据加以分析、处理和编辑的过程,这个过程包括两个环节,即设计和制作。在多媒体教学软件的开发设计中,有一个编写稿本的重要技术。傅德荣教授在《多媒体技术以及教育应用》 一书中设专章论述这个问题。他指出,“稿本是表示多媒体教学软件内部结构的各种文档的总和。它是一种多媒体文档。编写稿本的实质是多媒体教学软件的设计”。[2]230这个设计包括三个方面:一是总本设计,涉及内容结构分析、开发策略、超媒体的结构框图和制作原理等;二是详细设计,设计超媒体结构设计、人机界面设计、学习流程设计和框面设计;三是媒体数据设计、涉及静止图像数据设计、视频图像数据设计,动画数据设计和声音数据设计。稿本编写体现出工作的计划和制作的蓝图;成功的稿本编写是多媒体教学软件开发成功的一半,多媒体教学软件就是根据稿本进行制作的。与此同时,多媒体化的教学设计把活动分为三种类型,有课堂型、课外型和知识扩展型。多媒体教学软件设计要从教学实际出发,根据这三种教学模型编制教学软件,前两种属于课程软件,后一种属于参考软件。多媒体教学软件的制作,既需要有多媒体计算机等硬件环境,又需要有多个媒体数据整合而成的软件环境。在制作中,有一个立项、写本、编辑、加工、整合等开发流程;要使用某种算法语言和各种工具的两种方法,强调坚持教育性、可调节性、因材施教和非结构化教材等原则;制作成果是课件,也就是说,是有关课程某一部分内容的多媒体教学材料(包括教科书、参考书、录音带、录像带、幻灯片、影片等),是专为教学活动设计的计算机软件(包括用于控制和进行教育活动的程序,帮助开发、维护程序的文档资料,帮助教师和学生使用程序学习的课本和练习册等)。多媒体教学软件的开发,体现了多媒体技术是计算机教育的最佳手段。因为多媒体教学软件形式丰富多彩、趣味性强,符合学生心理特点;形象直观、生动、活泼,易于理解;有着丰富的教学资源,特别是和国际联网,以获取最新资料;改革教学模式,呈现交互式的教育方式;体积小、分量轻的光盘能容纳庞大的信息等等。多媒体教学软件的开发尽管有一些妨碍教师主导作用的负面影响,但它是各级各类学校教学的需要。现代教育对学习者记忆与学习的要求、师生互动组合方式的要求、个别化教学与因材施教的要求、不同教学环境、不同教学模式的要求等,这些都为多媒体教学软件开发奠定了教育基础。 多媒体创作工具是指能够集成处理和统一管理文本、图形、静态图像、视频影像、动画、声音等多媒体信息,使之能够根据用户的需要生成多媒体应用软件的编辑工具。当前,多媒体创作工具的种类归纳起来主要有以下三种类型:一是交互式流线或图标编辑控制型,编辑人员按照脚本的要求将选定的不同类型的图标根据需要一一放置于流线上进行编辑。二是描述式页控制型,将多媒体素材根据需要编辑在一幅画面之中形成一页书,再将页与页之间按一定的调用关系联系起来以形成一本书的概念,不同页之间根据需要交互性地呈现即形成多媒体应用软件。三是时间流程型,这类工具在编辑信息时显示出较强的时间前后顺序,即时间流程(TimeLine),主要用来编制一些简报类的程序。编制一个优秀的教育软件,我们需要了解诸如软件的使用体、运行环境等问题。其中关系到软件成败的一个重要因素是要了解创作工具的特点,这样,才可根据需要有目的地进行选择。多媒体创作工具与其他工具软件相比,具有以下特点:1.操作简便,易于入门;2.强大的集成性开发环境;3.开发周期的缩短是软件得以投入运作的最好方式;4.具有极大的扩充功能。在软件的制作中创作人员一般都追求一种极大的时效比,也就是在较短的时间内,用较少的原程序求得较好的效果、较高的质量、亮丽的界面和较低的运作环境。因此,如何从众多的多媒体创作工具中选择符合自己最满意的多媒体创作系统,直接关系到以上所罗列的各种要求。一般来讲,选择多媒体创作工具时应从以下几个方面进行考虑:对创作人员,要求其个人能力与经验;对多媒体创作工具运行的环境,我们以PC机的环境作为标准。此外,MAC多媒体系统是一种多媒体的典范;由于多媒体教学软件有诸如教育型、演示型、娱乐型、百科全书型等不同类型,因此,对创作工具的选择要求根据具体需要考虑选取不同的类型。因为不同的多媒体创作工具其适用范围是不一样的。综上所述,现在教育系统使用多媒体教学技术,其质量是受多媒体创作过程影响的。目前,为满足大、中、小学制作多媒体教学软件的需求,在制作软件时需按要求选取适当的创作工具,提高制作人员的业务素质,才能做出质量较高的教育软件。 虚拟现实是一种人和计算机接口的技术,亦称“灵境技术”。它是利用计算机生成一种高度逼真的、模拟人在现实世界中进行视、听、动等行为的虚拟世界。虚拟现实不仅能够展示现实世界的各种现象,而且还能实现现实世界难以实现的特征。虚拟现实通过多种传感设备,使人有很好的临场感,产生身临其境的体验。虚拟现实技术实现人与虚拟环境的自然交互,实现对虚拟系统的自主控制,实现感知的现实、操作的现实和运动的现实所构成的三要素。这里要强调传感设备。它有显示和呈现视听感知现实的立体头盔等设备;有输入人体对虚拟现实操作行为的数据手套等设备;有通过合成和传递方式实现运动现实的计算机模拟等设备。这些传感设备,既有穿戴在人体上的装置,又有设置于现实环境中的传感器,如摄像机、声响设备、远程传感设备等。虚拟现实尽管经费昂贵且有一定实验的危险性等,但作为多媒体教学的一种技术,它在丰富学习环境、为学生扩大知识信息、提高实践能力、增强创造才华等方面还是有教育价值的。虚拟现实的出现,是教学训练、特别是复杂技能和特殊专业训练以及教学评价的需要。如果有条件,教师也可以使用。不少现代教育,如建工、医学、航空、航天等专业的教学,若采用虚拟现实技术,对提高教学教育质量会有很大的帮助。所有这一切,都为虚拟现实技术奠定了教育基础。 多媒体教学技术论文:试探英语多媒体教学技术特性 摘要:现代教育技术在教学中被广泛应用,它可以促进学生智能的发展,提高教学质量,还能提高信息增殖率,扩大教学规模。 关键词:信息技术;课件;多媒体技术 随着科学技术的发展,多媒体技术越来越多地运用于课堂中,它改变了以往的教学模式。传统教学内容单一、手法单调、信息量少、课堂气氛沉闷,教师传授给学生知识的重要方式只有板书。多媒体的出现则大大更新了这一传统教学模式,尽可能地让学生的听觉、视觉、乃至感觉全部调动起来,不再拘泥于听、读的形式,而这种现代化的多媒体教学模式则更好地体现在英语课堂上。 在课堂教学中,教师应尽可能多地利用多媒体教学手段,创造接近生活的语言环境,激发学生的兴奋点,让学生全身心地投入情境中,使所学内容与相应的情境交融,这样才能帮助学生从整体结构上增强感知和把握知识的能力,才能展开初步的交际活动,才能较快地掌握各种场合所需要的恰当的语言。经过几年的试验,笔者认为采用多媒体教学,可以优化英语课堂教学。多媒体在英语课堂教学活动中的作用主要表现在以下几个方面: 一、虚拟情景,营造乐学氛围 新课程标准在“教学中应注意的几个问题”中提出:“教师应根据学生的年龄特征,从学生熟悉的情境和已有的知识出发,开展教学活动”,以激发学生的学习兴趣。这就要求教师在教学过程中,为学生创设一种愉悦的学习情境,使学生乐学。通过自身实践,利用多媒体虚拟情境,的确可以得到较为理想的教学效果。每个学生都带着他的情绪进入课堂,课堂上发生的每一件事都与人的情绪相关。常言道,心情好,一切好。因此积极的情绪是学生从事学习活动的首要条件。 二、营造情境,培养学生的学习兴趣和创新意识 利用信息技术的手段可以更好地为提升学生提供平台。我国学生尤其是农村学生学习英语缺乏语言氛围、语言实践的机会。多媒体集图、文、音、像、画、照片等功能于一体,具有形声、动画兼备的优点,使抽象的教学内容有声有色,声形并茂、生动有趣,从而使教学活动情理交融,有张有弛,学生动脑、动眼、动耳、动口、动手,多种感官共同参与,更准确生动地感知理解和掌握所学知识,所以在营造语言氛围或实践机会方面比其他方法更直接、更有效。 例如,在教学China一课时,笔者先向学生展示五星红旗伴着国歌冉冉升起的视频资料,然后自然过渡到 CapitalcityofChinaisBeijing,FlagofChinaisredwith5stars,TheGreatWallisfamous.等等。同时还展示了说英语的国家的国旗和首都,让学生自己先口头描述然后简单写下这些国家的概况,这些视屏资料已经给学生留下了很深的印象,他们写起来就非常容易,有的学生说都已经背下来了,问可不可以写这节课没有展示到的其他的国家。 又如在讲解What’stheweatherlike?一课时,笔者首先向学生展示四季的图片资料以及每个季节的活动,然后让学生针对每个季节分别进行口头描述,看着春天处处美丽的景色,夏天河里游泳的小伙,冬天雪地里嬉闹的孩童……就连成绩最差的学生也争着回答问题(他们回答前有的问我“teacher,howtosay放风筝和野炊”,“howtosay捉鱼”,“howtosay堆雪人打雪仗?”)。最后留下笔头训练“Myfavoriteseason”时,有学生问:“MayIwritetheseasonsofAustralia,becauseitisdifferentfromthoseinChina?” 三、提供形象,有助于学生理解记忆 英语八年级Unit5Topic1SectionC主要教学任务是通过讨论两部电影的故事情节,进一步学习“联系动词+形容词”这一知识点和学唱其中一部电影的主题歌。笔者提前让学生看了相关的视屏资料,在看之前就给学生提出要求,看完后必须复述故事情节,必须用上联系动词+形容词这一结构。因此,在教这一课时,学生对每个主人翁的外貌特征和心情记忆犹新,在理解课文和独立练习(2workalone)中均不需要教师再讲,而在课堂活动(3classactivities:singthesong)中,学生在看电影时就会唱了。 又如,在讲take(away)和bring(here)的区别时,用两个QQ表情(一个笑着的和一个生气的,均配上了效果声音),和一些百元的money,当money被take(away)(拿走)了,用哭脸;当money被bring(here)(带来了)用笑脸。学生在这一笑一生气的转换中就记住了这两个(拿)的区别。 可见,多媒体能使静态信息动化,生动形象地呈现教学内容,使学生的大脑处于不停的兴奋状态,帮助学生充分感知,把抽象的知识具体化,把难点知识简易化,容易理解。使学生视、触觉并用,获得的信息灵活扎实,记忆牢固,从而大大提高课堂教学效果。 四、储存信息,更新评价手段 新课程标准明确要示:“教学评价要有利于促进学生发展”,这是转变教学观念的一个重要方面。利用计算机网络,可以根据学生自己的特点建立学生作品库,让学生有针对性的选择,然后为每位学生建立各自的成果子目录,将学生平时的学习情况存放到自己的子目录中,有利于教师及时了解对每位学生的学习进展,从整体分析学生学习能力并进行全面评价。通过这样及时、有效、全面的评价以达到促进学生全面发展的目的。因此利用信息技术辅助教学,既能节省时间,又能提高教学效益。课堂教学时间上的节省,可以使学生在课堂上学到更多的东西,同时增加学生课堂交流、自学和练习,并使其加深理解,增强记忆,培养技能,减轻课外作业负担。另外,通过课堂上教师与学生的互动也培养学生各方面的综合能力。 “因特网远程教育教学模式”的应用主要取决于Internet的普及程度。比如,大部分家庭上了Internet,那么,教师可在网上答疑,信息,或通过BBS与学生进行讨论。电子邮件则提供了非实时的交互,可以不受时空限制进行交流。 现在,不少高等院校或高级中学已建成局域网,对学生来说,可适当鼓励他们上网浏览、学习。教师也可把作业、辅导、解答等放在网上,让学生下载,或用电子邮件传送作业、解答疑难等。“网上教育”应是未来教育发展极为重要的教学方式之一。 将信息技术有效地应用于教学过程中是实现教育现代化和实施新课程改革的一项重要手段。多媒体辅助教学是一门新兴的学科,它以计算机为基础,以声音、图像、文字等多种媒体为表现形式。它在侧重培养学生某一种能力的同时,也培养和提高了学生其他方面的能力,是培养学生综合能力的好助手。在教学中,我们必须更新教学思想,正确认识多媒体,把握好使用尺度,做到画龙点睛,恰到好处,发挥最佳效益。 总之,运用多媒体技术辅助初中英语课堂教学,我们能在课堂上模拟栩栩如生,丰富多彩的现实生活情景,为学生创设良好的学习语言的氛围。在以学生为主体的英语课堂教学活动中,这不仅满足了初中生好奇、好动的心理,而且潜意识地培养了学生的主体学习意识和创新意识,增强了学生的学习信心。因此,在今后的课堂教学中,我们应当更加重视并更好地应用多媒体进行教学,进一步提高英语课堂教学效果。 多媒体教学技术论文:多媒体教学中互动屏幕技术的运用 1.互动大屏幕技术之动感捕捉技术 互动大屏幕的动感捕捉技术在动画表演中是高端的应用。在动画表演中,表演者负责根据剧情做出各种动作和表情,运动捕捉系统将这些动作和表情捕捉并记录下来,然后通过应用软件,用这些动作和表情驱动角色模型,角色模型就能做出与表演者一样的动作和表情,并生成最终把这些动作赋予一个电脑里的动画人物。 (1)动感捕捉技术之三维应用软件技术。在给定观察点和观察方向以后,使用计算机的硬件功能,实现消隐、光照及投影这一绘制的全过程,从而产生几何模型的图像。Web3D的实现技术,主要分三大部分,即建模技术、显示技术、三维场景中的交互技术。以下将典型的Web3D工具软件作一分析、比较。VRML(VirtualRealityModulingLanguage)。VRML是指虚拟现实建模造型语言。VRML可以直接接入互联网以创建3D网页与网站,实现三维动画效果以及基于三维对象的用户交互。它的文件量小,易于网络传输。3DSMAX同样也具有VRML的开发功能。Viewpoint。Viewpoint由ViewpointSceneBuilder、Viewpointmediapublisher、ViewpointMediaPlayer三个部分组成。一个Viewpoint场景是由以下媒体元素组成的:3D对象、材质、动画、交互动作和场景的定义信息(比如全景图片或场景贴图)。VET和用户发生交互操作,通过鼠标或浏览器事件引发一段动画或是一个状态的改变,从而动态地演示一个交互过程,最终可以把一个Viewpoint场景嵌入到网页中浏览。Cult3D。Cult3D由Cult3DDesigner、Cult3DExporters和Cult3DViewer组成。只要用鼠标在3D物件上直接拖运,就可以移动旋转放大缩小,还可以在Cult3D物件中加入音频和操作指引,它还支持Mac用户。 (2)动感捕捉技术的应用优势体现。传统手动调节方式特点:制作人物模型→设定人物动作→导入动画场景→手动调节人物动作→完成动作制作;耗时、耗力,成功率低,动作失真。解决传统手动调节方式缺点方案:制作人物模型→录制动作→导入骨骼→完成动作制作;高效率、高成功率、节省时间、动作逼真。 2.互动大屏幕技术在多媒体教学领域中的应用优势 互动多媒体时代即时互动实现了人们的沟通方式的多元化,摆脱了传统教学中的束手束脚。屏幕传输技术系统智能化高,系统设置少,方便了教师使用。屏幕广播速度快,实现了直接屏幕广播大画面视频。通过窗口形式遥控,教师可以直接遥控其中某个学生机并同时监看其他多个学生。全体同步功能,教师能同时操作所有的学生机器;同时,此项系统支持教师机端两路声音同时传送;指定程序广播不仅可以广播全屏幕、指定的屏幕区域,还可以只广播指定的程序。 (1)为学习者创建自主学习环境。在教学领域中,虚拟现实技术已超越了二维或三维的图形既定路径动画等媒体表达范畴,能使接受者真正融入到真实的虚拟场景中,并通过不同的操作方式或交互设备来使产品或其物象启动,全方位展示其本身所具备的功能及运作过程,通过这种交互过程可以让学习者全面了解和使用虚拟产品或虚拟环境。这对调动学生的学习积极性,突破教学的重点、难点,培养学生的技能都将起到积极的作用。可见,凭借虚拟现实技术能够为学生提供生动、逼真的学习环境,从而加速学生学习知识的过程,为学习者创造了自主学习环境。 (2)方便学习者进行技能训练。在教学中应全面贯彻科学发展观,为创建节约型社会做出努力,同时应不断改善实验和实习教学条件,采用多种方法改造和更新实验设备,特别要将信息技术教学管理的网络化、数字化和现代化。实验室在培养学生的实践动手能力、理论联系实际能力、开拓创新能力和提升综合素质等方面起着举足轻重的作用。虚拟实验室就是以计算机网络为优秀,将虚拟仪器通过网络连接起来,以实现数据采集、分析、远程操作的一个系统。在多媒体教学中利用虚拟现实技术,可以建立各种虚拟实验室,如地理、物理、化学、生物实验室等等,它非常有利于学生各种职业技能的训练。 3.小结 互动大屏幕在多媒体教学中除了拥有强大的软件资源优势和互动效果外,又考虑到教育行业的独特需要,改变了传统的教师手写黑板、课堂教学效率低等弊端。运用此项技术的产品,采用模拟电阻技术同时特别考虑到抗干扰、无辐射的环保需求,且避免学生们由于好动等特点而造成的伤害。无论是现场演示教学还是实习教学,此项互动技术,是交互式教学和互动演示系统教学的必备技术。 作者:许兰玲 单位:无锡技师学院 多媒体教学技术论文:高校多媒体教学二维码技术分析 1高校多媒体教学中二维码技术的应用设计 (1)应用架构设计。 笔者结合我校多媒体教学实际情况,对多媒体教学中二维码技术应用设计架构进行探讨。二维码技术并不与传统计算机相匹配,而是与有摄像头的智能手机和PAD相关联。一方面,在多媒体课堂教学中,老师可以把相关知识重点、难点通过纸质材料或二维码投影的方式展示给学生,学生用手机扫描二维码获取知识点解析,第一时间获取学习资料。另一方面,老师将课程相关二维码发送到学习平台,学生通过老师推送的KEY进行读取。扫描获取的二维码通过APP自带功能进行课程分类排列,在有网络的情况下,学生不仅可以随时阅览学习,还能通过即时通讯软件和老师进行沟通。老师可以一对一及时解答也可以通过回答问题平台将典型问题和解答共享给学生。这样学生学习处于相对封闭的环境中,而且互动性增强,不受时间地点的限制。这种架构如图1所示。 (2)学习资源设计。 ①学习资源的获取。二维码技术教学应用中的学习资源主要由两部分组成。一部分是数字化资源,其包括了前文提到的音视频、FLASH等,还有知识点的数字化转换。另一部分是纸质教材,纸质教材是在传统教材的基础上针对二维码教学定制而来,纸质教材中不仅包含了高校课程中所涵盖的知识,还有二维码图像供老师、学生扫描下载,教师可以对纸质教材随时进行扩充,而学生也能从二维码教学平台上获取更新内容。②服务、管理、评价设置。二维码技术应用于高校多媒体教学是对高校教学模式的扩充,将学生自主学习能力的培养和教学主体凸显。但是自主学习不是自由学习,不是对学生放任自流。所以在二维码教学中要对学生学习进行管理和评价。在高校多媒体教学中,二维码技术的应用属于新鲜事物,但新鲜不等于不负责。对于教学而言犯错成本高,所以对学生通过二维码学习要有及时、准确的管理和评价系统。首先,二维码学习平台能够记录学生学号登录、下载、阅览、互动的每一次记录,通过数据分析,为该学生推送其需要的学习热点内容,实现个性化。其次,对上述记录进行深层次整理分析,判研出该学生学习状态、进度等指标,为个性化指导提供依据,同时也为教授老师、辅导员的干预提供了数据,以更好地展开教学工作。 2二维码技术在高校多媒体教学中的具体应用 学生可以凭借自己的喜好来选择不同种类的学习辅助软件,通过下载所选课程的APP实现个性化、及时化学习,尽最大可能充分利用教学资源和空间。通过扫描二维码可以适得学习更加具有便利,使用智能手机即可以轻松实现实时互动讨论活动,手段灵活多样,在有网络的地方均可进行操作,突破空间的限制,可以发送语音,图片、视频等内容。教师可以通过这一平台以教学大纲要求为中心,指引学生的学习方向,掌握学生的学习进度,评估学生的学习效果。二维码技术在高校课堂中的应用需要教师和学生都有智能手机,且下载了相应的学习软件,并注册登录。 (1)借助教学软件中的二维码识别技术实现跨越时间和空间的互动交流学习 即学生通过用手机扫描二维码获取相应的信息,帮助学生自主学习,对重点知识点进行巩固学习,如有学习问题还可以通过这一学习软件发送给相应学科的老师,真正做好便捷/高效。另外,这一学习软件的二维码还有提供标准答案的功能,即教师通过设定把标准答案设置于到对应的二维码中。 (2)通过二维码扫描技术,使得教学活动依托于网络背景更加灵活个性。 学生通过用手机扫描二维码可以便捷登录学习软件,共享网络平台上的信息资源,比如下载影音资料,图书文本,期刊数据等等。随着网络技术的不断发展,二维码学习平台也可以提供个人拓展阅读学习功能,即对学生经常登录下载的学习资源相关信息自动弹出,或者在超链接中加以提示,让网络教学的便利性发挥得更淋漓尽致。 (3)网络教学软件更加重视以人为本。 具体来说,同为一种学习软件使用者的各个成员间可以进行文字、语音、图片、视频等方面的交流与讨论。教师同样可以参与到学生们的讨论活动中来,并通过这个教学软件针对共性问题和个性问题分别解决策略,指引学生们在正确的道路上不断探索。 3使用二维码网络软件进行教学中要注意的问题 (1)版本的兼容性问题。 众所周知,相同的软件要应用于不同版本的手机就存在某些手机不兼容的问题,例如当前IOS、Android和WP系统所用软件版本不一,学校无法对学生智能手机版本进行统一,而开发不同版本的软件又是高投入项目,所以软件版本不兼容的问题是困扰二维码技术推广的一大阻力。 (2)二维码硬件普及问题。 据调查显示,随着社会的进步与经济的发展,我国高等院校的贫困生呈现出上升趋势。对于贫困生这一特殊群体来说,拥有智能手机是一件奢侈的事情。所以,如果将二维码网络软件作为教学活动的常态引入高校会给贫困生的学习带来障碍。而且,智能手机由于其品牌和性能的不同,从大几百到大几千差距十分大,对于经济不富裕的学生来说,为了能利用网络教学资源,退而求其次选择低档便宜的智能手机,势必在使用的过程中会遇到性能不稳定、功能简易等问题,在影响学生学习效果的同时,容易给学生带来心理困惑和伤害。所以鉴于现阶段二维码硬件普及问题,高校应保留传统的其他方式的互动交流模式和平台。 (3)手机电池损耗问题。 一般情况下,智能手机的耗电量相对较大,由于是在信号不好的地方,使用频繁过高和长时间上网使得手机搜索信息的能力更低,从而引发上网速度过慢、过卡等问题,进而影响手机的二维码扫描功能,最终制约了二维码技术在高校普及的深度和广度。 4高校普及二维码技术的有效策略 由以上分析可知,二维码技术因为特有的便利性和优势,在高校多媒体教学中发挥重要作用。作为高校,应尽早将二维码技术引入课堂教学中来,将二维码这种新技术纳入到高校教学体系中,给传统教学活动增添了新意和创意,使得原本枯燥的教学活动变得丰富多彩,富于变化,且更加个性化,突出以“学生”为本的教学理念,鼓励学生积极思考,极大地调动了学生的学习积极性和学习热情,营造出和谐融洽的授课环境和学习氛围,有助于教学质量和效率的提高。另外,高校在推进二维码技术应用于教学课堂的过程中,需要根据学校自身的特点和需求制定出具体的实施步骤和短期、中期、长期目标,以真正把二维码技术落实到现实教学活动中去,充分发挥二维码技术的功能与潜力,建立并完善数据化教学信息平台和开放的学习环境。要注意的是,高校在大力推进二维码技术的时候不能因此而摒弃掉传统的教学方式和模式,做到各取其长,充分发挥各个教学手段的优势,提高总体教学质量和效果。高校多媒体教学模式已经发展得成熟且富有成效,在二维码应用日益广泛的今天,高校多媒体教学要勇于接受二维码技术并利用其展开更好的教学。在物联网高速发展的背景下,二维码技术势必越来越便利,所以研究其在多媒体教学中的应用,不仅是对当前教学模式的反思,也是为今天教学模式改革趋势的预判。本文抛砖引玉,希望引起更多的教育工作者关注并研究二维码技术在高校多媒体教学中的应用。 作者:罗钢 单位:武汉大学本科生院
医学影像学论文:医学影像学多媒体教学脚本的编写 随着电脑多媒体技术的不断发展,多媒体教学以形式多样、图文并茂、动静结合的优势显示它广阔的前景,越来越受到大家的青睐。教学内容的多媒体制作和演示,除了形式以外,更重要的是需要反映教学内容的、好的多媒体脚本,就象一部好的电影首先要有好的剧本一样。目前国内医学影像教学中的多媒体制作资料还比较少。去年以来,我们在医学影像专业中开展多媒体教学,根据教学大纲,对教学内容进行多媒体脚本的编写摸索。完成了各系统医学影像多媒体教学的脚本编写,通过多媒体制作并在我校医学影像专业教学中开始应用,收到良好的教学效果,现总结介绍如下。 脚本编写内容,以人民卫生出版社《放射学》教科书上中下册为蓝本,辅以其他中外影像学专著为参考书。参加编写教师6名,均为有多年医学影像专业教学经验的副教授以上教师。编写方法:1、文字编写,按照教学大纲所要求贯彻的内容把每次课内容的要点,以幻灯片的形式进行编写。编写基本格式为:“教学目的与要求一基本原理一病理一病理与影像学联系一影像学检查方法一影像学表现一诊断和鉴别诊断要点一小结”。2、图像插入。根据内容需要,插入适当的插图。包括教师自己绘制的线图,或通过扫描仪获取教科书线图,本科影像学教学片图像,教科书中图片、录象带或VCD插入。3、实物插入演示:一些教具,如各种造影剂或导管教学,实物演示比图像更能说明问题,即把这些教具编排到脚本当中。 按照规定的基本格式进行设计、编写,共完成了各个系统医学影像教学多媒体脚本220个。参加编写的教师,目的清楚、任务明确,编写出的每个脚本格式统一,内容全面,图文并茂,动静结合,都能通过教研室审核,完成多媒体制作。在广西医科大学医学影像专业94、95级学生专业课教学中使用,授课学生共56人,参加授课教师11人。在接受多媒体教学方法授课之前,94级学生已经过传统影像学教学方法进行呼吸系统,循环系统等内容的学习。经过比较,教师体会授课得心应手,容易讲解。学生反映学得生动活拨,易懂易记,收到良好的教学效果。 医学影像学多媒体脚本必须包括教学大纲内容。内容决定形式,形式反映内容。在教学中,无论采取那种教学方式,都首先要保证教学内容的全面贯彻。多年来我们使用的教材均以人民卫生出版社出版的《放射学》教科书(上中下册)为主,该教科书内容保证了学生基本知识,基本技能,基本操作的掌握。进行多媒体脚本编写时,编写的教师首先要熟悉教科书每次课的内容,精通要授课的技术,结合多年的教学经验,把要讲授的内容以课堂讲授的形式编写出教学的提纲和要点,包括文字内容的编写和各种插图编排,成为内容完整,简单扼要,重点突出的幻灯片形式的脚本。脚本内容的顺序、使用的语言文字尽可能与书本上保持一致。以方便学生课前课后进行预习和复习。两年来的教学实践证明,编写的脚本不仅能够满足教学内容的贯彻,比传统的教学方法,多媒体演示形式教学更灵活,更方便。教师所要教授的内容信息量更大,从而有可能在课堂上给学生介绍一些有关的新知识、新技术,扩展学生的知识面。 医学影像多媒体教学脚本编写格式统一,使编写教师在编写中目的明确,思路清楚;且容易编写,编写的内容全面而不至于遗漏。同时将老教授的丰富教学经验和每个教师的先进教学方法适当地编写进去,传授下来,保证在不同教师授课,收到尽可能相同的教学效果。有了统一格式的多媒体教学,教师授课时比较容易从基础到临床理论,从临床诊断到影像诊断,深入浅出地讲解。应用两年来,学生认为上课时能够思想连贯地掌握疾病的病理生理,病理与影像学间的联系,以及影像学检查方法和表现,达到掌握每个疾病的影像学检查与诊断技术的目的。 大量的医学影像插图是多媒体脚本编写的一个很大的优势。为了对要讲授的内容更好地说明,特别是对一些征象,一些疾病的影像学表现,插入适当的图像,包括线图、影像图像、实物等大量图像,以协助讲解,从而增加学生的理解能力。图像的选择,力求简单、明了、典型,能够说明或印证所讲解的内容。我们认为,需要帮助说明解剖的插图,一般采用线图,需要说明疾病的影像学表现,则以各种影像学图像为主,需要介绍影像学检查的方法,特别是造影或介入放射学的操作,则最好选用录象或VCD动态形式;需要介绍某些影像学检查仪器设备,特别是一些小的仪器,则可通过多媒体投影仪进行实物投影来演示。利用多媒体技术的优势,使过去单纯的课本或黑板文字形式,变得形式及内容都丰富多彩。学生易于理解,印象深刻,获得一种视听新感觉,从而收到良好的教学效果。 医学影像学论文:有关医学影像学教学的几点思考 【关键词】 医学影像 医学影像学是现代医学领域发展最快、涉及范围最广的学科之一。从形态学到功能、分子影像学,从静态到动态,从二维到三维,从定性诊断到定量诊断,从单纯诊断到诊断、治疗并重,现代医学影像学与传统医学影像学相比,有许多新特点、新领域。如何改革与完善医学影像学教学,使之更好地适应临床、科研以及教学的需要,有不少问题值得思考 [1,2] 。 1 教学内容与教学重点 现代医学影像学借助普通放射、CT、MRI、DSA、USG和ECT等不同的成像原理与方法,使人体内部解剖和器官成像,以了解人体解剖、生理功能状况及病理变化,在影像监视下采集标本或对某些疾病进行治疗,达到活体诊断和介入治疗的目的。其获取影像、处理影像、分析与利用影像的深度和广度都是传统放射学科无法比拟的。实习现代医学影像学不仅要掌握丰富的专业内容,而且要具备一定的物理、数学、计算机知识,有扎实的解剖、病理、生理、生化甚至分子生物学基础,同时也要了解和掌握内、外、妇、儿等临床相关学科知识与技能。仅靠四五年系统学习与实习很难系统掌握全部内容。在现有学制的情况下,强调专业知识的培养,必然影响基础理论和相关临床知识的学习,使学生知识面过窄,影响学生的发展空间和发展潜力。反之会造成学生专业知识少,一时难以适应影像科工作,又会影响学校和学生的声誉,甚至影响学生就业。因此,基础理论、专业知识、临床相关学科知识,及专业本身各内容如何合理安排和突出重点,需要组织医学影像学专家、老师、有相当工作经验的影像毕业生及在校学生进行深入讨论;是否参考国外做法,改变医学影像学专业学生的学制与培养方法需要探讨 [1~4] 。 2 医学影像学发展与教学内容更新 自伦琴1895年发现X线,放射学形成到现在,影像专业虽然只有百年历史,但其发展着实令人惊叹。不仅CT、MRI软硬件的更新令人目不暇接,数字影像给普放、介入崭新的发展机遇,现在几乎人体每个系统都与影像有着密切的关系;DSA、CT、MRI、USG等导向下的治疗更使介入治疗“无孔不如、无孔也入”,各种微创治疗在国内外开展得正是如火如荼;现代影像学已不在单纯是反映人体的解剖和病理改变的经验学科。它不单可提供质的诊断,还可区分量的差别,已深入到活体功能研究(脑、心、肝、肾等功能成像)、反映活体生化代谢及分子生物学改变等领域,分子影像学已经悄然兴起。现在世界上每年都会涌现许多新的影像成果和专著。而我们的影像学教材,尽管不断改版与更新内容,仍然明显落后于医学影像学的发展。一些内容没掌握已经过时,一些内容学了临床已不再应用,一些临床常用的内容反而没学的现象经常遇到 [1,2,4] 。因此,医学影像学教师加强学习与交流十分重要,这样既利于及时补充学术界公认的重要内容、删除过时内容,也利于启发学生探索学习新知识的兴趣。 3 基础理论学习与学习能力培养 现代医学影像学横跨诸多学科,在知识时代不仅本身随影像设备和检查技术不断发展,相关学科的进步也在有力地推动着影像学学科的发展。学生时代再长、学生再用功,掌握的内容仍然是有限的。这就使得培养学生的学习能力尤为重要;这就使解剖、病理、生理、生化等专业基础学科显得尤为重要,它们不仅是影像的基石,而且知识更新相对较慢 [2,4,5] 。只有医学基础扎实,自学与终生学习能力较强者,才能最终成为医学影像学科的佼佼者。 4 讲授式教学与启发式教学 随着计算机软硬件的飞速发展,多媒体教学已逐渐为 各大院校采纳。教学模式概括起来可分为讲授式教学与启发式教学两种,前者教师先讲授基本原理、概念、定义,如龛影、充盈缺损的定义及影像征象,附以图像、文字说明加深基本知识的理解,以使学生有效的学习。后者教师先提出问题,由学生通过计算机网络的影像教学系统及手头资料,进行检索、学习,教师可及时回答个别问题,也可通过投影仪呈现共同存在的问题,进行归纳和总结。讲授式教学教师主动、学生被动,学时易控制,适合基本原理、概念和定义等内容的学习。启发式教学应学生主动、教师引导,注重学习过程,利于提高学生对影像知识的分析能力、自学能力及运用能力 [6~8] 。实际教学过程中那些内容适合讲授式教学,那些内容适合启发式教学,两种方法如何相互结合,达到相得益彰的效果尚需在影像多媒体教学中不断探索提高。 5 知识考核与能力考核 传统的考核多注重考核学生掌握知识的多少,而不是学习知识能力的大小;注重考核学生技能掌握的多少,而不是学习技能能力的高低。学校以此判定教师工作的好坏,医院以此评价学生的优劣。这种考核只能反映一定时期的教、学结果,不能反映学生学习新知识、新技能的本领,难以适应医学影像快速发展的需要,这不仅使教师的教学方法陷于陈旧古板,而且使一些再学习能力、发展潜力大、动手能力强的学生长期得不到有效锻炼和培养 [1,2,7] 。因此,如何传统的考核知识与技能与考核学生掌握新知识、新技能的本领相结合,也应已成为学校和医院教学中关注的问题之一。总之,现代医学影像学涵盖学科领域广,知识更新速度快,学生学习任务重,目前确实有必要站在发展的角度,从学校培养学生的近期和远期效果综合审视现代医学影像学的教学内容、教学方法及教学目的与考核机制。 医学影像学论文:医学影像学传统教学及多媒体教学的比较 医学影像学是以病理为基础,根据图象来进行疾病诊断的科学。形象、直观为其特点,因此在教学上亦有其特殊性。97年下学期我们开始尝试改变传统教学方式,对94级影像医学专业学生采用多媒体教学。为了总结经验,我们通过任课老师的座谈会和在学生中进行反馈性调查,比较使用传统教学方法和多媒体教学方法的效果。现总结如下。 一、材料与方法 教师方面的调查以座谈会方式进行,参加座谈教师10人,7人为有10年以上上大课经验的教授及副教授;3人为讲师,主要是带实习。全部教师均用多媒体形式进行教学,学期课时20小时以上。座谈的内容,包括多媒体教学对授课内容的贯彻是否全面,上课演讲难易度,示教效果,备课所需时间及效果等。学生调查形式为问卷调查。接受问卷调查的学生为94级医学影像专业学生,28人。在接受多媒体教学之前,这些学生已经通过传统教学方法上完了放射诊断学中的呼吸、循环、头颅五官系统。消化、泌尿、骨关节系统则采用多媒体教学。 二、结果 1、全部教师认为与传统教学方法对比,多媒体教材信息量大,图文并茂。所包括内容完全满足教学大纲的要求。课前准备所花时间少,借助电脑优势,相当于在课前把所需要贯彻的内容首先输入电脑。 2、上课时演讲方便,轻松自如,生动,得心应手,易于讲深讲透。 3、避免了过去上课中由于记忆不深可能出现讲漏或少讲的情况。 4、有时因工作需要,教学中可能临时需要更换教师,因为教研室有同一的多媒体教材,替换上的教师稍加备课也能掌握授课内容与进度,保证授课内容的前后衔接,承上启下。 5、多媒体教学已不需要板书,减少了传统的烦琐和不卫生的黑板书写教学工作 6、学生调查结果见表。 教学效果调查表 课堂生动 图文清晰 笔记易记 易理解 课后不必复习 课后稍复习即可记忆 多媒多媒体教学 68% 100% 43% 64% 20% 60%传统教学 32% 18% 67% 36% 5% 50% 三、讨论 1、多媒体教材代替了传统的讲义。多媒体教材由有丰富教学经验副高以上职称的教师编写脚本,根据教学大纲以统一的格式编写每一次课的脚本,并将丰富的教学经验及教学技巧融入多媒体教材。编成的多媒体脚本通过Powerpoint的形式制作成多媒体演示稿,并储存于电脑。便于保存、修改及重复使用。教师上课前通过提供的多媒体教材进行备课,改变了过去备课时写教案背教案的教学准备方法,也可根据自已的教学习惯和当时需要进行教材的修改、补充,添加新的知识。在教学中,即使不同的教师讲课,也可能获得到相同的教学效果。 2、灵活的多媒体演示使老师讲课得心应手。作为医学影像学主要课程的放射诊断学,传统的医学影像学一般通过老师黑板、挂图、影像图像演示、语言讲解来进行。尽管教师想方设法在语言描述、画图,幻灯片制作等方面作了很大改进,但常常感到“影像影像,有影不象”,学起来枯燥无味,影响教学效果。多媒体教材将教学内容提纲、重点制成幻灯片,结合图像信息库中大量图像,配上背景图案、声音、动态效果,进一步扩大表现手段。通过大屏幕多媒体投影仪同步演示,书本上的知识就具体、准确、形象的展示在学生面前。教师在教学演示中,根据内容需要随时调动多媒体资料,如需要图像演示,可调出储存在电脑硬盘、光盘中的各种图像,需要进行血管造影、胃肠道造影演示可通过多媒体系统调出录象、VCD的有关资料,需要演示实物标本,书本资料,可通过实物投影来完成。教师在整个课堂中轻松自如,理论联系实际,动静结合地进行讲解和演示,讲得生动活泼,得心应手,取得应有的教学效果。 3、多媒体教学使学生有一个视听新感觉。灵活多变的多媒体教学既贯彻了教学大纲的内容,充实学生的基础知识,又增加了新技术、新进展,拓宽了知识面。68%的学生认为课堂气氛更活跃;多媒体教学图文并茂,动静结合,通过视觉、听觉,从多方面剌激大脑皮层,改变过去单一的教学方式,引发学生学习兴趣。100%学生认为多媒体教材图像更清晰,文字简洁、清楚,一些复杂的影像学解剖、各种异常的影像学表现和征象过去越说越复杂,越说越糊涂,通过多媒体大量图片,多方位的旋转演示,学生轻而易举接受。真可谓“百闻不如一见”,“为看不知道,一看忘不掉”。学生反映多媒体教学,课堂的趣味性,生动性,可学性非常明显,便于知识消化吸收,便于记忆,70%的内容课后稍加复习甚至不用复习即可记住,增强了学生学好专业知识的信心;64%学生认为多媒体教学融图、文、声于一体,理解印象深刻,更容易掌握书本知识。 4、有待改进提高的问题。反馈调查中,部分学生认为幻灯片翻页过快,做笔记跟不上,影响课后复习,因而可能影响考试成绩,认为传统教学边讲解边板书更容易做笔记和理解。这可能是一个适应过程。多年来的教学习惯,教师和学生都比较容易适应照本宣科,逐条逐段地讲解和学习。学生认为背好书本内容就能考好,就能学好。多媒体教材容大量理论和临床实践内容,比如必要的文字以显示内容的重点,加上线图、解剖图进一步说明,再加上包括传统X线照片、CT、MRI等各种实际图像从多方面反复演示,反复印证地进行讲解。说明的内容增加,自然演示翻页可能过快。实际上只要能记住基本内容和重点,各种演示的图像并不需要死记硬背,了解、有印象就可以了。由于我们多媒体教学才刚刚起步,教师在多媒体制作和教学中也还存在提高和改进的问题。多媒体最好图文结合讲解,文字显示少而精,突出重点,所用的图像能够说明问题。讲课中不能简单地宣读多媒体上所显示的内容,应根据所讲的疾病从基础理论、临床表现、影像学表现和诊断方面由浅入深,从简到繁地讲解,讲解的内容反映在多媒体上。这样才可能引导学生通过听老师讲解,在理解老师讲解内容的基础上来做笔记,而不是盲目地、没有理解地来做笔记,获得真正的教学效果。 医学影像学论文:谈医学影像的融合 科技的进步带动了现代医学的发展,计算机技术的广泛应用,又进一步推动了影像医学向前迈进。各类检查仪器的性能不断地提高,功能不断地完善,并且随着图像存档和传输系统(PACS)的应用,更建立了图像信息存储及传输的新的模式。而医学影像的融合,作为图像后处理技术的完善和更新,将会成为影像学领域新的研究热点,同时也将是医学影像学新的发展方向。所谓医学影像的融合,就是影像信息的融合,是信息融合技术在医学影像学领域的应用;即利用计算机技术,将各种影像学检查所得到的图像信息进行数字化综合处理,将多源数据协同应用,进行空间配准后,产生一种全新的信息影像,以获得研究对象的一致性描述,同时融合了各种检查的优势,从而达到计算机辅助诊断的目的[1,2]。本文将从医学影像融合的必要性、可行性、关键技术、临床价值及应用前景5个方面进行探讨。 1 医学影像融合的必要性 1.1 影像的融合是技术更新的需要 随着计算机技术在医学影像学中的广泛应用,新技术逐渐替代了传统技术,图像存档和PACS的应用及远程医疗的实施,标志着在图像信息的存储及传输等技术上已经建立了新的模式。而图像后处理技术也必须同步发展,在原有的基础上不断地提高和创新,才能更好更全面地发挥影像学的优势。影像的融合将会是后处理技术的全面更新。 1.2 影像的融合弥补了单项检查成像的不足 目前,影像学检查手段从B超、传统X线到DSA、CR、CT、MRI、PET、SPECT等,可谓丰富多彩,各项检查都有自身的特点和优势,但在成像中又都存在着缺陷,有一定的局限性。例如:CT检查的分辨率很高,但对于密度非常接近的组织的分辨有困难,同时容易产生骨性伪影,特别是颅后窝的检查,影响诊断的准确性;MRI检查虽然对软组织有超强的显示能力,但却对骨质病变及钙化病灶显示差;如果能将同一部位的两种成像融合在一起,将会全面地反映正常的组织结构和异常改变,从而弥补了其中任何一种单项检查成像的不足。 1.3 影像的融合是临床的需要 影像诊断最终服务于临床治疗;先进的检查手段,清晰的图像,有助于提高诊断的准确性,而融合了各种检查优势的全新的影像将会使诊断更加明确,能够更好地辅助临床诊治疾病。 2 医学影像融合的可行性 2.1 影像学各项检查存在着共性和互补性为影像的融合奠定了基础 尽管每项检查都有不同的检查方式、成像原理及成像特征,但它们具有共同的形态学基础,都是通过影像来反映正常组织器官的形态、结构和生理功能,以及病变的解剖、病理和代谢的改变。而且,各项检查自身的缺陷和成像中的不足,都能够在其他检查中得到弥补和完善。例如:传统X线、CT检查可以弥补对骨质成像的不足;MRI检查可以弥补对软组织和脊髓成像的不足;PET、SPECT检查则可以弥补功能测定的不足。 2.2 医学影像的数字化技术的应用为影像的融合提供了方法和手段 现在,数字化技术已充分应用于影像的采集、存储、后处理、传输、再现等重要的技术环节。在首要环节即影像的采集中,应用了多种技术手段,包括:(1)同步采集数字信息,实时处理;(2)同步采集模拟信号,经模数转换装置转换成数字信号;(3)通过影像扫描仪和数码相机等手段,对某些传统检查如普通X线的胶片进行数字转换等;将所采集的普通影像转换成数字影像,并以数据文件的形式进行存储、传输,为进一步实施影像融合提供了先决条件。 3 医学影像融合的关键技术 信息融合在医学图像研究上的作用一般是通过协同效应来描述的,影像融合的实施就是实现医学图像的协同;图像数据转换、图像数据相关、图像数据库和图像数据理解是融合的关键技术。(1)图像数据转换是对来自不同采集设备的图像信息的格式转换、三维方位调整、尺度变换等,以确保多源图像的像/体素表达同样大小的实际空间区域,确保多源图像对组织脏器在空间描述上的一致性。它是影像融合的基本。(2)影像融合首先要实现相关图像的对位,也就是点到点的一一对应。而图像分辨率越高,图像细节越多,实现对位就越困难。因而,在进行高分辨率图像(如CT图像和MRI图像)的对位时,目前借助于外标记。(3)建立图像数据库用以完成典型病例、典型图像数据的存档和管理以及信息的提取。它是融合的数据支持。(4)数据理解在于综合处理和应用各种成像设备所得信息,以获得新的有助于临床诊断的信息[1]。 图像融合的方法主要有4种:(1)界标配对:界标作为两种图像相对应的融合点且决定融合的一些参数,它被广泛应用于放射治疗和立体外科学[3];(2)表面相合(SFIT)法:SFIT法又称头和帽法。其原理:所有融合影像上可识别的同一解剖结构表面之间的均数平方根(RMS)距离最小,其中,可用手工或半自动的边缘探测规则从每种影像的一系列图片得到的器官外部轮廓就是表面;头代表从较高分辨率影像中获得的表面模型;帽子代表从较低分辨率影像中获得表面的一系列独立的点[4];(3)空间力矩配对:协调中心点和主轴(PAX),使PAX惯性力距最小,融合时包括计算偏心和旋转以协调PAX和比例[5];(4)交叉相关法:此法基点是两种影像的相关系数值最大(接近)。主要用于同一种显像方式影像的融合[6]。以上4种融合方法可分为两大类:(1)前瞻性融合法:在显像采集时使用特别措施(如协调器具,外部标志等);(2)回溯性融合法:在显像采集时不采取特别措施。 近年来,有学者从另外的角度将融合技术归纳为单模融合、多模融合和模板融合[2]。(1)单模融合:是指将同一种影像学的图像融合,多用于治疗前后的对比、疾病的随访观察、疾病不同状态的对比、运动伪影和设备固有伪影的校准等方面;(2)多模融合:是指将不同影像技术的图像进行融合,包括形态和功能成像两大类,多模图像融合主要是将这两类成像方法获得的图像进行融合,其意义在于克服功能成像空间分辨率和组织对比分辨率低的缺点,发扬形态学成像方法各种分辨率高、定位准确的优势,最大限度地挖掘影像学信息,直接进行不同成像方法之间的比较,多用于神经外科定位手术、制定治疗计划等方面;(3)模板融合:是指将患者的图像与模板(解剖或生理图谱等)图像融合,这种方式也适用于不同患者的图像融合,主要用于正常结构的统计测量、不同患者同一类病变的比较、监测生长发育和衰老进程等方面。 4 医学影像融合的临床价值 利用计算机技术对获取的影像信息进行处理,并将其成果应用于临床已成为现代医学影像学发展的主要方向。通过影像的融合,将多项检查成像进行综合分析、处理,再现出全新的、高质量的影像,对于临床的价值主要体现在3个方面:(1) 对影像诊断的帮助:融合后的影像能够清晰地显示检查部位的解剖结构及毗邻关系,有助于影像诊断医生全面了解和熟悉正常组织、器官的形态学特征;通过采用区域放大、勾画病变轮廓、增添病变区伪彩色等手段,能够增加病变与正常组织的差异,突出显示病灶,有助于诊断医生及时发现病变,尤其是早期不明显的病变和微小病变,避免漏诊;在影像中集中体现出病灶在各项检查中的典型特征,有助于诊断医生做出更加明确的定性诊断,特别在疑难疾病的鉴别诊断中,作用更为显著[7]。(2) 对手术治疗的帮助:在影像的融合中,采用了图像重建和三维立体定向技术,充分显示出复杂结构的完整形态和病灶的空间位置,同时清楚地显示出病变与周围正常组织的关系;对于临床制定手术方案、实施手术以及术后观察起了重要作用[8]。(3) 对科研的帮助:影像的融合集中了多项检查的特征,同时体现了解剖结构,病理特征,以及形态和功能的改变,并对影像信息做出定性、定量分析,为临床进一步研究疾病提供了较为完整的影像学资料。 5 医学影像融合的应用前景 目前,图像融合主要应用于体层成像。随融合技术的不断发展,其在非体层成像方法中的应用逐渐增多。已有研究将血管内超声与二维X线血管造影图像进行融合,认为融合图像能克服超声显示冠状动脉形态的局限性、准确重建出血管的解剖结构、反映血管的真实弯曲[9]。 以医学成像技术为基础,结合影像诊断、影像导航、介入治疗和外科等学科所形成的计算机辅助科学是计算机在医学应用新的发展方向。图像融合技术有助于计算机辅助科学的成熟,特别是三维图像融合的研究与开发。 随着PACS在医院逐渐推广应用,为多种影像学技术的综合应用提供了广阔空间,加速了图像融合的发展。有人利用图像融合建立自动识别警告系统,校正PACS进行图像存储及归档的错误[10]。 远程医学是网络时代产物,是实现医学资源全球共享的方式。图像融合在远程医学中有广阔的应用前景。如进行远程手术,将多模图像融合成多参数、仿真人体模型,配准到术中真实器官上,可有效指导制定远程手术计划,有助于顺利实施手术[11]。 综上所述,医学影像的融合是利用计算机技术将多项检查成像的特征融合在一起,重新成像;影像融合既保留了原有的后处理技术,又增添了新的内容;它是信息融合技术、数字化技术、计算机技术等多项技术的综合和在医学影像学应用的深入和扩展。医学影像的融合将会带动医学影像技术的又一次更新,并将是影像医学新的发展方向。 医学影像学论文:人工神经网络及其在医学影像分析中的应用 摘要:人工神经网络(ANN)是在结构上模仿生物神经联结型系统,能够设计来进行模式分析,信号处理等工作。为了使医学生和医务工作者能对神经网络,特别是人工神经网络及其在医学图像和信号检测与分析中的应用有个全面了解,本文避免了繁琐的数学分析与推导,以阐明物理概念为主,深入浅出地就有关问题加以阐述,期望有所裨益。 关键词:人工神经网络;产生;原理;特点;应用 人工神经的出现与发展,从而解决了对于那些利用其它信号处理技术无法解决的问题,已成为信号处理的强有力的工具,人工神经网络的应用开辟了新的领域。二十世纪九十年代初,神经网络的研究在国际上曾经出现一股热潮,近年来有增无减,已广泛应用在民用、军用、医学生物等各个领域。 1 神经网络与人工神经网络 1.1 神经网络 神经网络就是由多个非常简单的处理单元彼此按某种方式相互连接而成的计算机系统。该系统是靠其状态对外部输入信息的动态响应来处理信息。 1.2 人工神经网络 1.2.1 神经元模型的产生 神经元(神经细胞)是神经系统的基本构造单位,是处理人体内各部分之间相互信息传递的基本单元。每个神经元都由一个简单处理作用的细胞体,一个连接其它神经元的轴突和一些向外伸出的其它较短分支——树突组成。人的大脑正是拥有约个神经元这个庞大的信息处理体系,来完成极其复杂的分析和推导工作。 人工神经网络(ARTIFICIALNEURALNETWORK,简称(A.N.N.)就是在对人脑组织结构和运动机智的认识理解基础上模拟其结构和智能功能而构成的一种信息处理系统或计算机。二十世纪40年代初期,心理学家Mcculloch、数学家Pitts就提出了人工神经网络的第一数学模型,从此开创了神经科学理论的研究时代。随后F.Rosenblatt、Widrow和Hopf、J.J.Hopfield等学者先后又提出了感知模型,使人工神经网络技术有了新的发展。 1.2.2 人工神经网络的工作原理 人工神经网络首先要以一定的学习准则进行学习,然后才能工作。现以人工神经网络对手写“A”、“B”两个字母的识别为例进行说明:为了讨论方便,先规定当“A”输入网络时,应该输出“1”,而当输入为“B”时,输出为“0”。因此网络学习的准则应该是:如果网络做出错误的判决,则通过网络的学习,应使得网络减小下次犯同样错误的可能性。首先,给网络各连接权值赋予(0,1)区间内的随机值,将“A”所对应的图像模式输入给网络,网络将输入模式加权求和、与门限比较、再进行非线性运算,得到网络的输出。在此情况下,网络输出是完全随机的,“1”和“0”的概率各为50%。这时如果输出为“1”(结果正确),则使连接权值增大,以便使网络再次遇到“A”模式输入时,仍然能做出正确的判断。如果输出为“0”(结果错误),则把网络连接权值朝着减小综合输入加权值的方向调整,其目的在于使网络下次再遇到“A”模式输入时,减小犯同样错误的可能性。如此操作调整,当给网络轮番输入若干个手写字母“A”、“B”后,经过网络按以上学习方法进行若干次学习后,网络判断的正确率将大大提高。这说明网络对这两个模式的学习已经获得了成功,它已将这两个模式分布地记忆在网络中所含的神经元个数越多,则它能记忆、识别的模式也就越多。 1.2.3 人工神经网络的特点 人工神经网络的特点是高速信息处理能力和知识存储容量很大。人工神经网络同现行的计算机所不同的是,它是一种非线性的处理单元。只有当神经元对所有的输入信号的综合处理结果超出某一门限值后才能输出一个信号。因此,神经网络是一种具有高度非线性的超大规模连续时间动力学系统。它突破了传统的以线性处理为基础的数字电子计算机的局限,标志着人们智能信息处理能力和模拟人脑智能行为能力的一大飞跃。 2 人工神经网络的种类 人工神经网络分为误差逆传播神经网络(多层感知网络)、竞争型(KOHONEN)神经网络、前馈神经网络和Hopfield神经网络四种。 3 人工神经网络的应用领域 3.1 民用领域 人工神经网络在民用领域主要用于语言识别,图像识别与理解,计算机视觉,智能机器人故障检测,实时信息翻译,企业管理,市场分析,决策优化,物资调运,自适应控制,专家系统,智能接口,神经生理学,心理学和认知科学研究等。 3.2 军用领域 人工神经网络在军用领域主要用于语音,图像信息的录取与处理,雷达、声纳的多目标识别与跟踪,战场管理与决策支持系统,军用机器人控制,信息的快速录取,分类与查询,导弹的智能引导,保密通讯,航天器的姿态控制等。 3.3 生物医学工程领域 人工神经网络在生物医学工程领域主要是解决用常规方法难以解决和无法解决的问题。在生物医学信号的检测和分析处理中主要集中对心电、脑电、肌电、胃肠电等信号的识别,脑电信号的分析,听觉诱发电位信号的提取,Holter系统的心电信号数据的压缩,医学图像的识别和数据压缩处理。即广泛应用和解释许多复杂的生理、病理现象。例如:CT脑切片。人工神经网络从MR图像分割组织和解剖物体,如肿瘤。这种基于二次扫描的方法包括无指导聚类分析,维数减少和通过非线性拓扑映射的纹理特征可视化。采用后处理技术逼近贝叶斯判断边缘,然后用人和神经网络的交互对这些结果进行优化。 3.4 人工神经网络在肺部CT片定量分析中的应用 肺部CT图像定量分析是先通过计算ROI区域的纹理和其它形态学的特征,形成特征矢量,然后交由后续的神经网络去进行分/聚类,从而达到定量分析的目的。现以其中常用的BP网络为例加以说明。由于BP网络存在纹理特征的计算很费时间和很难找到对某一病理区域有特异性的纹理特征等参数的缺陷。Heitmann等直接使用了Kohonen自组织映射网络(SOM)来对弥漫性肺病在HRCT中的典型征象——磨玻璃样影(GGO)进行自动识别。他将一55大小的ROI的CT数值直接作为SOM网络的输入,经网络聚类后,输出结果的真阳性超过95%,但也有太多的非GGO区域被误分成GGO区域,假阳性竟高达150——300%。特别是靠近胸膜和靠近气管与血管处的区域最易被误分类,而这类区域处的对比度比较高。也就是说单个SOM网络无法清楚地区分GGO相对均质的区域和低密度肺组织靠近高密度结构处的强对比区域。鉴于以上情况,Heitmann又设计了一个包括三个简单网络的分层结构。其中:一个简单网络可以检测几乎所有正确的GGO区域以及高对比度处的假GGO区域,而另两个网络(一个针对靠近胸膜处的组织;另一个针对靠近气管和血管处的组织)仅仅被训练成高对比有反应,而真正的GGO区域则无法检出。将这三个网络的输出以一定的逻辑规则(即三个网络的输出都为真,则该区域才是GGO)相连,最终结果比单个网络的结果精确了许多,它去掉了约95%的假阳性区域。虽然一些强对比区域的真的GGO区域也不可避免地被移走,但真阳性仍在可接受的范围内。实践证明:那些被误分类的区域实际上大多是肺内血管、气管、胸壁或纵隔的部分容积效应,以及有心脏主动脉搏动或呼吸位移引起的运动伪影。可以通过解剖结构信息来校正。 神经网络的研究内容相当广泛,反映了多学科交叉技术领域的特点。迄今为止,在人工神经网络研究领域中,有代表性的网络模型已达数十种,而学习算法的类型更难以统计其数量。神经网络研究热潮的兴起是20世纪末人类科学技术发展全面飞跃的一个组成部分。它与多种科学领域的发展密切相关,纵观当代新兴科学技术的发展历史,人类在征服宇宙空间、基本粒子、生命起源等科学领域的进程之中历经了崎岖不平之路。在以人为本的21世纪,我们将会看到探索人脑功能和神经网络的研究将伴随着重重困难的克服而日新月异,同时人工神经网络在医学领域的应用前景也会更加广阔。 医学影像学论文:医学影像存档与通讯系统的开发与初步应用 摘要:目的:通过组建简便医学影像存档与通讯系统(picturearchivingandcommunicationsystems,pacs)实现影像诊断设备的网络化,诊断报告书写计算机化、标准化。方法:ct、mri和sunadvantagewindows(简称aw)2.0工作站连接成医学数字影像传输(dicom)网络;dicom服务器与各图像浏览及诊断报告书写终端连接成以太网(ethernet)网络;二者再通过集线器连接成pacs。advantageviewerserver/client1.01软件分为服务器端和客户端两部分。结果:成功地实现了数字化图像在pacs内的传送、中心存储、易机图像处理、不同操作系统(unix和windowsnt)不同格式图像(adv和dic)在dicom3.0标准水平的相互兼容和图像交流,以及诊断报告的书写与共享打印等功能。结论:pacs提高了工作效率及管理水平,推动了医生工作模式的变革;方便了工作、科研和学习;提高了教学质量。规范化、计算机化的诊断报告质量优于人工书写报告。 随着信息时代的到来,数字化、标准化、网络化作业已经进入医学影像界,并以奔腾之势迅猛发展,伴随着一些全新的数字化影像技术陆续应用于临床,如ct、mri、数字减影血管造影(digitalsubtractionangiography,dsa)、正电子体层成像(positiveelectrontomography,pet)、计算机放射摄影(computedradiography,cr)及数字放射摄影(digitalradiography,dr)等,医学影像诊断设备的网络化已逐步成为影像科室的必然发展趋势,同时在客观上要求医学影像诊断报告书写的计算机化、标准化、规范化。医学影像存档与通讯系统(picturearchivingandcommunicationsystems,pacs)和医学影像诊断报告系统应运而生并得到了快速发展,使整个放射科发生着巨大变化,提高了影像学科在临床医学中的地位和作用。 概述 pacs是近年来随着数字成像技术、计算机技术和网络技术的进步而迅速发展起来的、旨在全面解决医学图像的获取、显示、存贮、传送和管理的综合系统[1-4]。pacs分为医学图像获取、大容量数据存贮、图像显示和处理、数据库管理及用于传输影像的局域或广域网络等5个单元[2,4]。 pacs是一个传输医学图像的计算机网络,协议是信息传送的先决条件。医学数字影像传输(dicom)标准是第一个广为接受的全球性医学数字成像和通信标准,它利用标准的tcp/ip(transfercontrolprotocol/internetprotocol)网络环境来实现医学影像设备之间直接联网[3]。因此,pacs是数字化医学影像系统的优秀构架,dicom3.0标准则是保证pacs成为全开放式系统的重要的网络标准和协议。 1998年我院放射科与航卫通用电气医疗系统有限公司(gehangweimedicalsystems,简称gehw)合作建成医学影像诊断设备网络系统,它以dicom服务器为中心服务器,按照dicom3.0标准将数字化影像设备联网,进行医学数字化影像采集、传输、处理、中心存储和管理。 材料与方法 一、系统环境 (一)硬件配置 1.dicom服务器:戴尔(dell)poweredge2300服务器(奔腾ⅱ400mhzcpu,128mb动态内存,9.0gb热插拔sici硬盘×2,nec24×scsicd-rom,yamaha6×4×2cd-rw×2,etherexpresspro/100+网卡;500w不间断电源(ups)。 2.数字化医学图像采集设备:螺旋ct:gehispeedct/i,dicom3.0接口;磁共振:gesignahorizonlxmri,dicom3.0接口。 3.医学图像显示处理工作站:sunadvantagewindows(简称aw)2.0,128mb静态内存,20in(1in=2.54cm)彩显,1280×1024显示分辨率,dicom3.0接口。 4.激光胶片打印机:3m怡敏信(imation)969hqdualprinter。 5.医学图像浏览终端:7台,奔腾ⅱ350~400mhz/奔腾ⅲ450mhzcpu,64~128mb内存,8mb显存,6gb~8.4gb硬盘,15in~17in显示器,10mbps以太网(ethernet)网卡,ethernet接口。 6.医学影像诊断报告打印服务器:2台图像浏览终端兼作打印服务器。 7.激光打印机:惠普(hp)laserjet6lgold×2。 8.集线器(hub):d-linkde809tc,10mbps。 9.传输介质:细缆(thinnet);5类无屏蔽双绞线(utp);光纤电缆。 10.网络结构:星形总线拓扑(starbustopology)结构。 (二)软件 1.操作系统:螺旋ct、mri、aw工作站:unix;dicom服务器:windowsnt4.0server(英文版);图像浏览及诊断报告书写终端:windowsnt4.0workstation(中文版)。 2.网络传输协议:标准tcp/ip。 3.网络浏览器:netscapecommunicator4.6。 4.数据库管理系统:interbaseserver/client5.1.1。 5.医学图像浏览及影像诊断报告系统开发软件:borlandc++builder4.2。 6.医学图像浏览终端:gehwadvantageviewerserver/client1.01。 7.医学影像诊断报告系统:gehw医疗诊断报告1.0。 8.刻录机驱动软件:gear4.2。 (三)系统结构 螺旋ct、mri和aw工作站按照dicom3.0标准通过细缆连接到主干电缆(细缆)上形成总线拓扑结构的dicom网络;dicom服务器与各图像浏览及诊断报告书写终端通过双绞线以集线器(hub)为中心连接成星形拓扑结构的ethernet网络;二者再通过集线器连接成星形总线拓扑结构的pacs。螺旋ct、mri、aw工作站各自通过光纤电缆与激光胶片打印机相连,进行共享打印。本pacs由如下各子系统构成: ct/i:gehispeedct/i;aw2.0:sunadvantagewindows2.0;mri:gesignahorizonlxmri;dicom:digitalimagingandcommunicationsinmedicine;ethernet网络:以太网络;t-bnc:同轴电缆接插件t型连接器;terminator:终结器;transceiver:收发器;utp:无屏蔽双绞线;thinnetcoaxialcable:细同轴电缆 1.数字化图像采集子系统:从螺旋ct、mri等数字化影像设备直接产生和输出高分辨率数字化原始图像至dicom服务器,供中心存储、打印、浏览及后处理。 2.数字化图像回传子系统:将中心存储的图像数据回传给螺旋ct、mri等数字影像设备,供打印、对比参考及后处理(三维重建等)。 3.医学图像处理子系统:在aw工作站及各图像浏览及诊断报告书写终端上进行调节窗宽/窗位、单幅/多幅显示、局域/全图放大、定量测量(ct值、距离、角度、面积)、连续播放和各种图像标注等。 4.医学影像诊断报告书写子系统:书写规范、标准的医学影像诊断报告。 5.图像中心存储子系统:图像短期内(5~7天)保存在dicom服务器的硬盘中,当图像数据累积到一定数量(650mb)时,将其刻录到cd-r(compactdisk-recordable,刻录盘)盘片上作为长期存储。 二、医学图像浏览及影像诊断报告系统 医学图像浏览及影像诊断报告系统使用的软件包是由航卫通用电气医疗系统有限公司(简称gehw)提供的advantageviewerserver/client1.01。该软件以windowsntserver/workstation4.0为操作平台,分为服务器端和客户端两部分:服务器端软件负责完成医学图像的传输、中心存储、数据库管理等任务;客户端软件具有医学图像浏览和影像诊断报告书写功能。 服务器端软件包括图像浏览、图像管理、光盘数据库和系统设置4个模块。(1)图像浏览模块具有简单的图像浏览功能;(2)图像管理模块包括存储、删除、图像输出等子模块,在这些子模块中通过以患者姓名、年龄、性别、ct号、检查序号、检查类型、检查日期等为关键词在dicom服务器硬盘、光盘上查询所需图像并进行相关处理;(3)光盘数据库模块储存有每张光盘图像检索信息以备查询;(4)系统设置模块管理各输入输出设备的ip地址等。 医学图像浏览软件具有强大的图像处理功能,可以通过网络从dicom服务器硬盘、光盘上调阅所需图像,并进行图像浏览和后处理。它包括窗宽窗位、图像、几何、网络、显示格式、连续播放等功能模块:(1)窗宽窗位模块通过预定义、用户自定义及精确设定窗宽窗位,使图像得到最佳显示,另外还可以通过鼠标左键进行调节;(2)图像功能模块可以对图像进行放缩(1~300倍)、滤波、对比度(-100~100)、旋转(0~360°)、三原色(rgb)色彩处理;(3)几何功能模块可以将图像垂直或水平翻转、加网格、负片处理、定量测量(ct值、距离、面积、角度)及标注等。经过后处理的图像可以直接输出至诊断报告系统或以不同文件格式存盘以供制作幻灯片。 医学影像诊断报告系统软件镶嵌于医学图像浏览软件内,可以在浏览图像后直接书写诊断报告。医疗诊断报告主窗体上的输入项如姓名、性别、年龄、ct号、检查序号及检查日期可直接从数据库获取,报告日期由系统自动生成,科别、报告模板等项通过下拉菜单选择。检查所见、印象两项可直接从诊断支持库提取正常或常见病、多发病的检查所见、印象,直接或经局部修改后形成诊断报告主体。程序提供了撤消、剪切、复制、粘贴、清除、全选、字体等编辑功能。该软件可输出4种格式的诊断报告,其中可包含1~2幅典型图例。用户可通过1个或多个关键字段检索和调阅诊断报告。 结果 在上述pacs的硬件设备安装、组网完成后,在基础网络连接(tcp/ip)和dicom水平传输这2个层次上,对pacs进行整体调试,成功地实现了数字化图像在pacs内的传送、中心存储、易机图像处理、不同操作系统(unix和windowsnt)不同格式图像(adv和dic)在dicom3.0标准水平的相互兼容和影像交流,以及pacs内影像诊断报告的书写、共享、打印等功能。1999年初pacs正式用于我科的ct及mri室,显著提高了科室的工作效率及管理水平。 讨论 数字技术、计算机技术和网络技术的飞速发展带动了医学影像技术的突飞猛进的发展,同时也推动了医生工作模式的变革:要求医生逐渐习惯于在显示器的荧光屏上观看医学图像;通过计算机检索和调阅医学图像,并且调节窗宽窗位;通过计算机网络随时获取所需的医学图像及诊断报告等相关信息。 一、传统的医学图像处理方式存在的问题 (1)保存胶片需要很大的存放空间。(2)在显影、定影、冲洗、烘干、归档等环节上要耗费大量的人力和财力。(3)胶片库手工管理效率低,查询慢且容易把胶片归错档。(4)数年后由于胶片的老化使其上的图像变得模糊不清,给再次查阅和科研工作带来极大的不便。(5)把ct、mri等图像硬拷贝到胶片上,固定的窗宽、窗位已经丢失了大部分原始信息,保留的只是操作医师认为有用的信息,图像无法后处理,丢失了对病人复诊和其他医师认为是有用的诊断信息。 二、pacs在影像学科中的应用价值 (1)利用pacs网络技术,在ct、mri等影像科室之间能快速传送图像及相关资料,做到资源共享,方便医师调用、会诊以及进行影像学对比研究,更有利于患者得到最高的诊断治疗效益。(2)pacs采用了大容量可记录光盘(cd-r)存储技术,实现了部分无胶片化,减少了胶片使用量和管理,减少了激光相机和洗片机的磨损,降低了显定影液的消耗,节省了胶片存放所需的空间,降低了经营成本。(3)避免了照片的借调手续和照片的丢失与错放,完善了医学图像资料的管理,提高了工作效率。(4)可在不同地方同时调阅不同时期和不同成像手段的多幅图像,并可进行图像的再处理,以便于对照和比较,为从事医学影像学工作的医务人员和科研人员提供方便的工作、科研和学习的条件。(5)有利于计算机辅助教学,进一步提高教学质量。运用pacs可无损失地储存图像资料,待日后调阅发现有价值且符合教学内容要求的图像,标上中英文注释,利用powerpoint软件制作成教学幻灯片,采用大屏幕多媒体投影仪示教。 规范的医学影像诊断报告书写功能,可打印出图文并茂的影像诊断报告。 三、诊断报告规范化、计算机化 (1)基本项目要求规范化。诊断报告中反映病情的一般项目齐全,备查项目比较完整。(2)报告的专业术语规范化。内容表述清楚,主次分明,先描述阳性征象,后描述阴性征象,先描述主要病变,后描述次要病变,描述部分与结论一致。(3)基本格式规范化。先一般项目,再描述图像情况,然后作结论表述,最后还有做其他进一步检查的建议。 医学影像诊断报告系统与人工书写相比较具有许多显著的优点:(1)医学影像诊断报告书写系统可以更加完整地保存各种影像诊断数据资料,避免重复性劳动。(2)报告格式规范,字迹清楚,克服了手工书写报告字迹潦草的缺陷[5]。(3)可打印出图文并茂的影像诊断报告。(4)患者查询及科研病例的统计分析快捷。 pacs为放射学与计算机及计算机网络相结合的科学,单靠放射学家或计算机及网络专家单方力量很难完成设计及使用任务,因此多方合作极为重要。 医学影像学论文:试析新形势下高职高专医学影像技术课程设置的思考 [论文摘要]《普通高职高专专业目录》调整了原来的医药卫生类高职高专的招生专业,由医学高职高专院校原来可以开办的相关医学类的专业调整为只能开办医学技术类专业,培养的目标是高级应用技术人才,这使高职高专医学影像技术专业面临新的挑战。为了更好地应对这一挑战,医学影像技术专业必须对现有的课程设置进行调整,以培养人才为手段,同时起到引导市场正确走向的作用。 [论文关键词]医学影像技术 课程设置 技能培养 2005年教育部颁布《普通高职高专专业目录》(试行)“规定了专业划分、名称及所属职业技术门类,反映了职业技术人才的业务规格和培养目标,是国家对高等职业技术教育进行宏观管理的一项基本的指导性文件,是指导高等院校设置、调整专业、制订培养方案、组织教育教学和人才预测等工作的重要依据”。在该《普通高职高专专业目录》中,医药卫生类高职高专的招生专业由原来的可以开办相关医学类专业调整为只能开设医学技术类专业。在《普通高等学校高职高专(医药卫生类)目录专业简介》中,对医学技术类中医学影像技术专业的主要培养目标、专业优秀能力和专业优秀课程与实践环节作出了界定:“专业培养目标:培养掌握医学影像学的基本理论和操作技能,从事临床影像检查、诊断与治疗技术工作的高级技术应用型专门人才。专业优秀能力:医学影像检查与治疗技术。专业优秀课程和主要实践环节:人体解剖学基础、医学电子学、诊断学基础、内科学基础、外科学基础、医学影像诊断、医学影像检查技术、核医学与放射治疗、医学影像设备原理及构造、课程实习、毕业实习等,以及各校主要特色课程和实践环节。”该简介中培养目标强调高职高专院校医学技术应该培养高级技术应用型专门人才而非学科性人才。学生所具有的专业优秀能力是影像检查与治疗技术。为了适应新的需求,高职高专的医学影像技术专业只有改革传统的课程设置,才能应对新形势对高职高专院校的挑战。 一、高职高专医学影像技术专业课程设置存在的问题 (一)对课程设置阐释 课程设置主要是指课程结构的合理性和课程内容安排的科学性。课程结构的合理性指各门课程之间的结构合理,包括开设的课程、开设的先后顺序和各课程之间的有序衔接,能使学生通过课程的学习与训练,获得某一专业所具备的知识与能力。课程内容安排的科学性指课程的内容安排符合知识论的规律,课程的内容能够反映学科的主要知识、主要的方法论及时展的要求与前沿。课程设置必须符合培养目标的要求,它是一定学校的培养目标在一定学校课程计划中的集中表现。 (二)高职高专医学影像技术专业目前的课程设置存在的问题 存在的问题主要有:(1)课程结构不合理。没有合理定位影像技术专业课程。目前大多高职高专医学影像技术专业课程不是脱胎于原来的中专学校,就是参照医学类本科院校课程,很少做必要的调整,有的学校甚至是因人设课,能够真正深入社会调查市场需求和用人动态而调整专业计划并合理设置课程的高职高专院校很少。课程科目的设置往往偏重医学类科目,学时分配不合理,单纯理论性学时过多。通识类课程、专业基础课和专业课开设不合理,通识类课程和专业基础课所占比例过大,人文类课程太少或几乎没有开设。教材的选择两极分化,不是沿用中专的教材,就是采用本科医学类的教材,不能反映学科的主要知识、主要的方法论及时展的要求与前沿,这就导致学生所学不多或难于消化吸收,不能符合培养高级应用技术人才的需求。(2)轻实践环节,重理论课讲授。高职高专院校培养的是高级应用技术人才,而目前高职院校的课程设置不注重实践,单纯突出理论课的讲授作用,多数学校在进行课程设置时并不重视实验环节,认为实践内容只是理论内容查缺补漏的方式而已,没有固定的实践课程安排,实践内容安排的随意性大,缺乏系统和科学性,完全达不到实践课程在技术类课程中所应该具有的巨大功效。而且实践环节往往集中安排在理论学时之后,学生只是单纯按照试验大纲或实验指导进行操作,极不利于发挥学生的主动意识和提高学生的动手意识,导致学生丧失了实践中的探索、钻研意识,对知识的掌握停留在表面层次上,最终培养出来的只能是基础知识不牢动手能力又差的学生。(3)采取单一的考核方式,考核结果不能作为全面衡量学生能力的依据。大部分高职高专院校因为升格于中专学校或脱胎于本科院校,对学生的考核方式仍旧沿袭原来学校的考核方式,主要采取单一的考核方式,侧重理论知识的考核,对实践环节的考核往往流于形式。单凭理论考试成绩确定学生的优劣,学生的实际动手与操作能力被忽略不计,学生在学业上掌握的程度不能被全面客观地评价。从这种考核方式上反映出的教学质量情况难免以偏概全,失去准确度。 二、应对新形势,优化高职高专医学影像技术专业的课程设置 按照《普通高等学校高职高专(医药卫生类)目录专业简介》中所界定的高职高专医学影像技术专业的培养目标,医学技术影像专业的课程设置中仅仅突出专业基础课和专业课的实用性和综合性还不够,更要建立科学、系统和完善的实践培训体系。在课程设置中除加入人文知识内容外,还应该通过课程的设置,提高学生的继续学习和终身学习的能力。 (一)课程选择上应立足于高职高专院校 由于高职高专院校大多提升自中专院校或脱胎于本科院校,加之医学影像技术专业的特殊性,人才培养方案的制订和教学内容不是相对滞后就是脱离高职高专院校实际,处于探索与实践阶段的高职高专院校课程建设还是参照传统的医学类专业的课程建设模式,不能脱离母体的羁绊,所做的只是在课程科目的数量和难度上加以减少和降低,而没有开设适合高职高专的课程。为了适应医学影像技术专业服务社会的职能,高职高专院校应该结合专业特点和市场需要,优化原有的课程设置,脱离医学类专业的课程体系,创设新的课程,增开一定门类的技术类课程。结合服务区的需要和本院校的资源与优势,大力发展校本教材。教师在课程内容的选择上要有所取舍,侧重实际应用技能的展示与讲解,适当减少单纯的理论研究。 (二)医学技术类专业的特点是课程体系基石,实践内容所占比重过小 合格的高级应用技术人才是高职高专医学技术类专业培养学生的主要目标,是影像技术专业课程设置开设成败的关键。科学、完整、合理的课程体系应该建立在工学医学结合基础之上,以学生为中心,以就业为导向,以能力为本位,根据就业市场用人需求,通过让学生及早接触与熟悉工作岗位,激发学生的学习兴趣和积极性,从而提高他们的学习成绩及实践操作技能。同时要兼顾学生职业能力可持续提升,培养学生的继续学习和终身学习的能力。 (三)教学内容契合专业特点,要以影像技术岗位职能培养为出发点 教师安排教学内容,必须充分考虑到医学影像技术类专业工作职能要求,改革传统的以理论内容为主忽视实践教学的教学方式,根据医学影像技术类专业的人才培养目标、岗位的职能要求等选取课程内容。在课程内容的编排上,本着“理论内容是实践能力的基础,实践能力是理论内容的升华”的指导思想,明确理论课程与实践课程的关系,从而达到培养高级应用技术人才的目标。时刻以问题为基础,知识教育与职业资格考证相融合,教学中采取院校与模拟医院和附属医院结合的方式,充分利用学校影像中心和现代化教学设备及附属医院专业岗位的人力、设备等优势,把部分理论课堂内容直接搬入模拟教室或到附属医院影像科室去讲授,为学生实践能力的培养提供了真实的学习场景。 (四)以坚持技能培养和工作相结合为出发点,积极推进整体课程实施 在具体的课程实施过程中,应该在传统讲授方式的基础上,积极探索新路,注重学生校内学习的完整性和系统性,做到校内学习和实际岗位工作需求的统一。在专业技能课程方面,采取理论为点,实践铺开的方式,采用任务型教学,要以学生为中心,以实践应用为载体,以注重培养学生具体的分析问题、解决问题、总结问题能力为目标,为学生理论素养和实际应用能力的可持续提升提供一个有效和良好的途径。 采用模块化教学方式,将医学技术类专业的专业课程设置为一个总教学模块,参照综合医院影像科的设置来设置子教学模块,也就是各门课程所包含的章节。这样各门课程之间的衔接上就会避免出现错位现象。学生在系统学习掌握好实际操作后既可胜任医院影像科的某一个职业岗位工作,学校也可根据各级医院影像科不同的职业岗位需要培养学生的岗位职业技能。这样,既便于安排各门课程的教学进程,又可让学生根据自己的个性发展及就业岗位意向重点选择一个或几个课程模块,毕业后能很快适应工作。 改变传统的考核方式,淡化成绩观念,提高能力衡量分值。采用笔试+ 技能操作+ 平时作业+ 实践报告的综合考评方式。通过测评,客观公正地评价学生的专业基本理论知识、专业技术能力。重视实践考核的绩效分值,使其考核总分值与理论考试成绩权重相等。考核内容以医学影像技师所应掌握的技术标准,考核学生的实际操作技能、临床思维能力、解决实际问题的能力。 (五)加大实践教学内容的比重,培养学生实际操作能力 实践性教学相对于理论教学而言,有着它自己的独立性,通过加强实践教学能够印证学生在理论课中掌握的理论知识,能提高学生的综合素质、更好地培养学生的创新精神和实践能力,起着日常理论教学所不可替代的特殊作用,通过加大实践教学在课程设置中的比重,能有利于“高技能应用型人才的培养”。在实践性教学所包含的实验、实训与实习三大环节中,不但要认真编制实践教学大纲与计划,还应该对实验内容及方法进行合理改革调整,在实验中,指导教师一定要精于演示,才能带动学生,促进学生的实际技能操练。可以采用role playing的方式,在实验与实训中让每两位学生结成训练对,分别扮演医生和患者的角色进行操作训练并互换角色,教师对于学生操作中存在的问题和不足及时给予指导。实践教学是影像技术专业的重点和难点,是一门应用性的学科, 应该着重培养学生的动手能力和解决实际应用的能力。在日常教学中还应该适当增加实训教学,每学期抽出一定的时间,以“模拟医院的方式将医学模拟设备应用于影像技术专业技术实践教学, 倡导以贴近医院的真实环和更符合医学伦理学的方式开展实践和考核”。或者带领学生到附属教学医院,充分利用医院的影像设备提高学生的综合能力和临床实际操作技能。在临床实习教学中,充分安排学生在三级以上具备CT、MRI等大型影像设备以及具有较高诊断和操作技术水平的教学医院实习,开展技能实训,让学生在岗位的氛围中印证所学专业知识,激发学生的学习热情。健全实习管理制度,确保实习质量。 (六)立足校本实际,深化丰富教学资源 课程设置的成功依赖于学校提供的教育资源。首先要加强师资队伍的建设,教师的整体素质决定了课程的实施。作为应用型的医学影像技术专业,教师不但要有扎实的理论功底,还要富有前瞻性,能够站在技术的最前沿,要充分掌握本行业的工作背景和行业发展情况。院校在师资的培养上要注意突破教师的单一教书职能,积极鼓励教师到医疗卫生行业的一线进行充分的理论实践,丰富教师的专业素养。同一门课程可以由不同的教师承担,互帮互学,取长补短。院校可以根据需要合理地甄选本行业优秀人才做兼职教师,与专任教师发挥各自所长,共同承担课程的教学任务。 积极研制与开发校本教材,从本院校与服务区的实际出发,增强专业课程的适应性。在《普通高等学校高职高专(医药卫生类)目录专业简介》中,鼓励各个高职高专院校开设学校的特色课程。而目前大多院校的课程建设研究只是初级阶段,基本是沿用原来的老教材,目前还没有使用效果更好、具有影响力的教材。所以院校应该根据影像技术专业的特点,大力进行校本教材的开发。根据医学影像技术专业特点和职业岗位的要求,可以由院校和附属医院共同合作编写医学影像技术专业特色教材及与之相配套的实验、实训指导书,并由附属医院共同承担部分专业课程的教学与实训工作。充分利用各种渠道、各种方式和现代教育技术,改革教学模式,以提高提高学生专业技能水平为目标,为毕业生在各级医院就业做好更充分的岗位适应准备。鼓励教学一线教师积极采用国内外同类课程的优秀教材,通过对该教材内容的吸收与消化,并结合本校实际和专业的特点进行适当的调整和进行校本化处理,提高教材的适用性。体现医学影像技术类专业的特点,理论知识宜广不宜深,实践内容要以就业岗位职能为依据。充分利用学校现有的教学资源,同时加大资金投入,购入先进的教学设施和相应的实验设备,充分满足教学需要。 人类已经迈入21世纪,随着科技的进步和人民生活水平的提高,社会对各类医学人才的需求急剧加大,所以医学影像技术专业必将会有极大的发展空间。为了应对新的机遇,高职院校医学影像专业必须深化课程改革,了解课程结构的现状,深入分析其不足,对现有课程结构体系进行变革,按照有关依据和原则构建合理的课程结构,以培养一大批适应市场需求的专门人才。 医学影像学论文:医学影像学实习生辐射防护知识知晓率及影响因素分析 的 了解医学影像学实习生辐射防护知识知晓率及其影响因素。 方法 选取2011~2012年在西双版纳州某医院实习的218名医学影像学实习生为调查对象,应用自编的调查问卷收集资料,使用epidata 3.0软件建立数据库和spss 19.0进行数据处理和统计分析。 结果 本科和专科实习生辐射防护知识主要来源分别是课堂学习(67.68%,67/99)和带教老师(66.39%,79/119),二者在课堂学习(χ2 = 11.300,p = 0.021)和带教老师(χ2 = 9.117,p = 0.037)这两种知识来源以及在诊断技术的优化选择(χ2 = 11.131,p = 0.040)、相关法律法规(χ2 = 13.119,p = 0.017)和正确的辐射防护措施(x2 = 9.703,p = 0.034)三方面的知晓率差异均有统计学意义(p 0.05);多因素非条件logistic回归分析显示,男生是辐射防护知识不知晓的危险因素;本科学历和知识来源于带教老师是辐射防护知识知晓的促进因素。 结论 医学影像学实习生辐射防护知识知晓率相对较低,需要有针对性的加强男生、专科学历实习生的辐射防护知识,同时带教老师要注意加强对学生的辐射防护教育。 [关键词] 医学影像学;辐射防护;实习生;知识知晓率;影响因素 随着医学科技的进步,ct、ect、数字减影、核磁共振、超声、放射治疗、医用加速器以及介入性诊断治疗等放射技术已深入到医学诊疗的各个领域[1]。医学影像设备和技术从种类、数量到质量都有较大发展, 与此同时患者接受放射诊断和治疗的频率也有较大幅度的提高, 技术的发展、设备的更新, 给广大患者带来了巨大的医学利益, 同时也给放射工作人员带来了潜在的辐射危害[2]。医学辐射安全防护已成为辐射防护领域影响面最广的重要课题。美国密西根大学已将医学辐射防护课程作为学生专业必修课程之一,并成立医学辐射防护工程学系来研究和开设相关课程[3]。我国也越来越重视辐射对医务人员的影响研究,《放射性肿瘤判断标准》(gbz97-2002)等标准的颁布,对放射工作人员中发生的恶性肿瘤源自辐射的病因做出的判断具有法律效力[4]。但是,由于放射工作人员对射线的危害意识薄弱, 没有严格按照放射防护规章制度操作, 在辐射源操作过程中怕麻烦而不佩戴或少佩戴个人防护用品, 从而受到过量照射等情况时有发生,放射工作人员存在比较严重的健康隐患[5]。为此,本次研究探讨医学影像学实习生辐射防护知识知晓率及其影响因素,提高辐射防护意识,为促进健康提供理论依据。 1 资料与方法 1.1 一般资料 研究对象2011~2012年在西双版纳州某医院实习的218名医学影像学实习生,平均年龄(23.8±9.7)岁,其中男生104名,占47.71%;女性114名,占52.29%;本科99名,占45.41%;专科119名,占54.59%。 1.2 研究方法 对该院全体医学影像学实习生进行普查,采用自编问卷进行调查,问卷包括性别、年龄、学历等基本人口学信息和辐射防护知识来源、辐射对人体的危害、正确的辐射防护措施等调查项目。问卷设计后请相关专业领域的专家修改,在现场调查前进行预调查,调查员经过专家统一培训,统一标准和认识。现场调查时问卷由研究对象填写,共发放问卷224份,回收问卷224份,问卷回收率100.00%,有效问卷218份,问卷有效率97.32%。 1.3 统计学方法 应用epidata 3.0软件建立数据库,二人平行录入有效数据,并进行一致性检验。有效数据导入spss 19.0统计软件进行统计学分析,计数资料采用χ2检验,多因素分析采用非条件logistic回归分析,在α = 0.05的检验水准进行统计推断。以p 0.05为差异有统计学意义。 2 结果 2.1 辐射防护知识来源 医学影像学实习生辐射防护知识有56.42%(123/218)来源于带教老师,55.05%(120/218)来源于课堂学习,31.19%(68/218)来源于课本,20.18%(44/218)来源于同学。本科学历实习生主要来源于课堂学习(67.68%,67/99),专科学历实习生主要来源于带教老师(66.39%,79/119),二者在课堂学习(χ2= 11.300,p = 0.021)和带教老师(χ2= 9.117,p = 0.037)这两种知识来源上比较差异有统计学意义(p 0.05)。见表1。 2.2 辐射防护知识知晓情况比较 以回答正确5个问题及以上为知晓,回答正确不足5个为不知晓,本次研 中本科和专科辐射防护知识知晓率分别为76.48%和68.29%。专科学历实习生,本科学历实习生在诊断技术的优化选择和相关法律法规方面的知晓率高于专科学历实习生,但在正确的辐射防护措施方面知晓率低于于专科学历实习生(p 0.05)。见表2。 2.3 辐射防护知识知晓率影响因素分析 以医学影像学实习生辐射防护知识知晓情况为因变量(不知晓 = 1,知晓 = 0),以性别、学历、民族、知识来源等因素为自变量进行非条件logistic回归分析。结果提示,男生(or = 1.041)是辐射防护知识不知晓的危险因素;本科学历(or = 0.391)和知识来源于带教老师(or = 0.663)是辐射防护知识知晓的促进因素。见表3。 3 讨论 现代医学影像学的快速发展对其专业人员提出了更高的要求,我国规定新参加放射性工作的人员要进行放射防护的培训,考核合格并取得放射工作证才可从事放射性工作。所以医学影像学专业医师不仅要懂得自身的安全防护,而且还要懂得对患者的防护[6]。本次研究提示,医学影像学实习生辐射防护知识主要来源于带教老师(56.42%)和课堂学习(55.05%),本科学历实习生主要来源于课堂学习,专科学历实习生主要来源于带教老师,二者差异有统计学意义(p 0.05),可见,带教老师的讲解和课堂学习是影像医学实习生辐射防护知识的主要来源,课堂学习是理论知识的来源,带教老师在医学实践中的讲解是会加深学生对理论知识的理解和认识。有研究显示,放射防护课程与其他医学课程相比,存在着内容繁多、学时少的特点,这在无形中使医学生产生“非主科”意识,认为放射防护课程是教学大纲“要我学”,而非“我要学”,在潜意识中影响了学习本课程的积极性,就更需要带教老师在临床实习过程中加强辐射防护的健康教育[7]。 生和专科实习生的辐射防护知识知晓率分别为76.48%和68.29%。说明医学影像专业实习生对辐射防护知识有一定的了解,但不全面,有待于进一步加强。本科实习生对诊断、治疗时严格按照操作规程,遵守医疗照射正当化和放射防护最优化的原则,在实施放射诊断检查前对不同检查方法进行利弊分析,在保证诊断效果的前提下,优先采用对人体健康影响较小的诊断技术等诊断技术的优化选择原则知晓率高于专科生。同时,本科实习生在《中华人民共和国职业病防治法》、《放射性同位素与射线装置安全和防护条例》、《放射诊疗管理规定》等相关法律法规方面的知晓率高于专科实习生,说明本科实习生对辐射防护专业的知识掌握程度比专科生全面,需要加强专科学历实习生的专业知识。但在操作前穿铅衣,戴铅帽、口罩、橡皮手套,穿专用鞋,防止污染日常衣物和头发以及吸收放射性气体,严禁在工作场所饮水、进食物和存放食物,以及工作规范化、制度化,认真准备,熟练操作,合理应用时间、距离、屏蔽三种防护手段、降低辐射量等辐射防护措施方面知晓率低于专科学历实习生,说明本科实习生对实践操作中基本的、常规的辐射防护知识有所忽略,需要带教老师强调。二者在辐射来源、放射卫生防护标准(gb4792-84)以及人体接受过量辐射可以引起人体组织细胞发生染色体变异或畸形变不可逆的辐射损害等辐射对人体的危害三方面的知晓率均不高,也需要加强学习。 非条件logistic回归分析显示,男生(or = 1.041)是辐射防护知识不知晓的危险因素,说明男生与女生相比对自身健康不够关注,对辐射防护的意识有待提高。本科学历(or = 0.391)和知识来源于带教老师(or = 0.663)辐射防护知识知晓的促进因素,说明本科生相对专科生对本专业知识掌握的更为全面,需要加强专科生的健康教育,同时说明带教老师在带教过程中的健康教育对实习生加强辐射防护知识有重要的作用,每一位带教老师都要积极主动地对实习生进行辐射防护教育,增强辐射防护意识,促进健康[8-10]。 医学影像学论文:试析对大型综合性医院医学影像学科建设与管理的几点思考 论文关键词:综合性医院 医学影像 学科 建设 管理 论文摘要:本文主要论迷了现代医学影像技术的迅猛发展时医院影像学科管理模式变革的决定性意义和作用,大型综合性医院通过组建医学影像中心在专业化、标准化、综合性基础上充分发挥全院医学影像科室的整体优势。 医院的医学技术装备建设是医疗、教学、科研的物质基础,也是提高医疗质量和服务质量、提升医院整体经济技术实力的重要前提和基本条件。医学影像学科体系是现代医院的一个重要组成部分。在医院中,医学图像信息量占医疗信息总量的70%左右,医院影像科室的组织结构、管理模式、设备配置、学术交流、人才培养以及与临床的分工协作问题对全院影像技术功能的发挥、医疗质量和服务质量的提高、科技实力的增强以及经济效益与社会效益的提高具有重要的作用。结构决定功能,效益取决于管理。对大型综合性医院来说,通过组建疗影像中心,从人才、设备、技术标准和管理效能等方面加强医学影像科室建设,在专业化、标准化、综合化的基础上充分发挥整体优势,逐渐成为主流趋势。 1.成立影像中心是现代医学影像技术飞速发展对影像科室管理模式的必然要求 技术决定战术,现代医学影像技术的迅猛发展对影像科室的管理模式发挥着决定性的作用。 近二十年来,伴随着影像技术的数字化、计算机化、网络化趋势和介人医学的兴起,医学影像学已经由传统的形态学检查发展成为组织、器官代谢和功能诊断及治疗为一体的,包括超声、放射性核素影像、常规x线机、pei,一ci’, ct, mri, dsa,cr, dr以及pacs、电子内镜等多种技术组成的现代影像学科体系,成为与外科手术、内科药物治疗并列的现代医学第三大治疗手段。医学影像学科已经是现代化医院的支柱之一,影像学设备占医院固定资产三分之一以上。医学影像技术的革命性变化必将改变医院对影像科室的管理模式,促进影像学科的发展。 1.1影像学科医技人员的专业化和临床实践的标准化将得到进一步的重视和加强,成为学科发展的立足之本。随着数字化、计算机化、网络化技术的广泛应用,在技术和设备进步的新形势下,影像学科的发展需要理、工、医的紧密结合,影像科医技人员按系统分专业将进一步强化,并且逐步向纵深专科领域扩展,影像科人员的工作模式也必须随之改变,向着人员专业化和临床实践标准化方向不断发展、完善、提高。这种专业化、标准化构成了医院医疗质量控制与管理的基础,也是影像学科发展的出发点和落脚点。 1.2随着影像学科医技人员的专业化进程,影像学科的亚专业与各临床学科之间的联系也更加紧密,临床与影像学科之间的互相渗透使彼此界限逐渐模糊,工作配合得更好,效率更高,使由于设立临床、影像科室和划分不同专业而引起彼此工作和知识脱节的问题得到解决。一方面影像学科医生的临床专业知识更加深人,另一方面临床学科医生对医学影像学知识的了解更好,或一人具有两个学科的行医资格,可以身兼两职。同时,影像学科亚专业各科在理论与实践上出现了许多交汇点,在诊断与治疗上相互借鉴、互相支持、密切配合,在一个新的、高层次上协作共进。 1.3数字化成像、存储、传输的实现,pads系统的建立,使各种影像技术手段得以优势互补、扬长避短、资源共享,使诊断综合化的目标得以实现。 pacs,医学影像存储与通讯系统(picture archiving and communication system, pals)是医学影像技术与数字化图像技术、计算机技术和网络通讯技术相结合的产物,它是通过计算机和网络通讯设备对医学影像资料进行采集、存储、处理、传输和管理的综合性系统。它使得影像设备不再是孤立的一台设备,而是pacs网上的一个节点。科室间数据流的屏障被解除,以实现资源共享和医院内数据流的无缝连接。 诊断的综合化是影像学料发展的一个方向,即在诊断台上比较多种诊断设备的图像,发挥各种设备的综合优势,进而可以用工作站将不同检查设备的图像进行“图像融合”,大幅度提高诊断准确率。随着诊断综合化的实现,在影像学科内部管理模式上,必将改变目前以诊断设备为主的“分工”分组,转向以人体器官/系统为主的专业化分组,充分发挥影像技术人员和装备的系统性、整体性优势,进一步提高技术一经济效益。 与技术进步相适应,在管理模式上影像科室的发展也经历了三个阶段:专科化发展阶段~专科协作发展阶段~系统专业化发展阶段。 当前,国内外医院pacs的规模有四种类型: 1.4成立医学影像中心是优化医院诊疗工作流程,提高效率,实现“以病人为中心”的根本保证。在传统的影像科室管理模式下,医学影像信息在医院各影像输出科室之间以及影像输出与输人科室之间传输、存储、使用过程中,存在着流程环节多、周期长、通道狭窄、手工作业化程度高,经常发生诊疗工作的延误和堵塞,影像信息的丢失和误差率也居高不下(有关资料表明:即使一个管理制度十分完善的医院,由于借出、会诊等,x光片丢失率也会在10%一20%之间)。通过对全院医学影像(输出)科室的服务与管理模式调整与改革,组建全院医学影像中心后,就可以通过pacs网络改造和优化医院诊疗工作的作业流程,简化医学影像流通环节、提高效率,为临床一线提供快捷、优良的医学影像信息服务,可以有效地缩短平均住院日、手术待诊时间、提高住院病人的三日确诊率,降低病人的诊疗费用,“把时间还给医生、护士,把医生、护士还给病人”成为现实,力争实现以病人为中心、努力争取最佳诊疗效果、提高医疗质量和服务质量的目标。以先进的技术包装陈旧的医院影像科室管理模式是行不通的。 1.5组建医学影像中心可以大幅度提升医院的学术水平和整体实力,通过组建全院医学影像中心,实现“强强联合”,使医院影像学科体系更加完备、科学、合理,影像学科体系和影像技术装备体系良性互动、相得益彰,人才培养、科研实力和学术水平有大幅度的提升。医院医学影像(输出)学科实力的增强也将带动全院学科建设的发展,从整体上提高医院的医、教、研能力。 2医院组建医学影像中心要总体规划、分布实施、掌握标准、注重实效 对大型综合性医院而言,医学影像装备及临床医学信息网络建设是组建医学影像中心的物质基础,应本着“总体规划、分布实施、掌握标准、注重实效”的方针,在建立r1s, pacs. c1s建设的基础上,为医学影像中心的组建准备充分的装备、网络、人才、技术条件和管理经验。 组建医学影像中心更应充分论证其组织结构、职能与工作范围以及运行管理,使其真正能够充分发挥技术经济优势,提升医院整体实力。 医学影像学论文:医学影像专科生的就业前景及对策 作者:杨仕海 吴奇华 周渝南 车大刚 【摘 要】 对近几年在我院实习的医学影像专科生的就业情况进行随访,得出目前影像专科生的就业前景良好,就业压力相对较小,为了更好的就业,毕业的影像专科生要看准医院的发展前景及给予你的发展空间,不要盲目的提高自己的就业要求,一味的追求效益及医院规模,更要不断的完善自我,提高业务水平,为更好的就业做好准备。 【关键词】 就业;发展空间;前景;对策 由于连续多年的高校扩招,毕业生数量逐年增多,就业压力明显加大;我国目前正处在医疗改革的关键时期,改革的前景还不明朗,医疗体制政策还不完善,较多医疗卫生单位严重差人也不愿或不能进人,导致医护人员处于超负荷工作状态,医疗事故频发,同时,部分专业的医学毕业生明显供过于求,导致大多数用人单位纷纷提高进人门槛;在这种就业困难的情况下,我院实习的医学影像专科生保持了较高的就业率,现将原因分析如下: 1 就业情况的随访 对近几年在我院实习的31 个医学影像专科生的就业情况进行随访研究,其中男生9 人,占35.8%,女生22 人,占64.2%,已工作或已签约县级、区级及市级医院或同等级医院的共19 人,占61.3%,其中女生13 人,男生6 人,县级以下医院7 人,占22.6%,已经或正在专升本的5 人,占16.1%,;其中从事超声工作的14 人,占45.2%,从事放射技术工作的8 人,占25.8%,同时从事放射诊断及技术工作的4 人,占12.9%,均在县级以下医院工作;通过以上调查,得出影像专科生近几年的就业率达到83.9%,加上已经或正在专升本的5 人,就业率达到100%。 2 就业前景分析 2.1 医学影像毕业生的就业范围 医学影像学科涉及面广,整体性强,发展迅速,是一门独立而成熟的学科。它的研究范围主要由以下三部分组成:①放射医学、包括传统的x 线诊断、计算机体层成像(ct)、磁共振成像(mri)、介入性放射学;②超声医学(us),包括b 型超声、超声心动图、介入超声;③核医学,包括γ照相、单光子发射计算机断层照相(spect)、正电子发射计算机断层照相(pet)和介入核医学。 2.2 医疗技术及医疗事业的发展 1970 年代,电子计算机x 线断层扫描仪(简称ct)和核磁共振诊断技术的发明和应用,被誉为自伦琴发现x 射线以后,放射诊断学上最重要的成就,随着计算机图像分析技术越来越强,能够对大量的来自高度检测仪的数据进行快速分析,迅速成像;20 世纪后期,世界上掀起了以微创手术为主的医疗技术革命,出现了许多以医学影像设备引导下的介入技术学,通过最新影像诊断技术,可以检测出早期肿瘤和其他许多早期病变,为进一步的治疗提供影像学依据。随着医疗技术的发展,一方面医生越来越倚重仪器设备的检查,另一方面在目前紧张的医患关系下,各项仪器检查结果成为医生在治疗过程中有无过错的重要法律依据,此仪器检查使用率必然提高,导致我国医疗卫生单位医学影像科室的迅速扩张,出现医学影像人才短时间内的相对匮乏。 自改革开放以来,随着人民生活水平的不断提高,其个人医疗服务的投入也不断增大,同时国家也加大医疗卫生投入,基本建立起遍及城乡的医疗卫生服务体系及城镇职工医疗保险制度,同时各地政府纷纷提出医疗卫生事业的发展规划,如西部唯一的直辖市重庆政府提出在2015 年前重庆区域内三级综合医院将达到30 所,以上政策和措施进一步促进了我国医疗卫生事业的发展,特别是近几年来各种高端影像设备不断普及到县及县级以下医院,导致目前中国较多医疗卫生单位,特别是西部医疗卫生单位对影像专业人才需求缺口增大;在目前这种医疗体制下,医疗卫生单位需要影像专业人才,但又无法提供足够的人员编制,很多医疗卫生单位不得不以招聘影像专科生来解决这种矛盾。同时,随着医疗技术的发展,影像专业也越分越细,主要分为影像诊断及影像技术两个专业,目前设有影像技术专业的医学院校相对较少,毕业生也较少,特别在西部省份的毕业生就更少,那么他们的就业情况就相对较好。 2.3 医院自身的发展 长期以来,在政府投入严重不足的情况下,公立医院都靠自我创收维持发展,床位越多,病人越多,设备越先进,创收就越多。为了保持领先地位,在激烈竞争中立于不败之地,各同级及同区域医院还互相开展“军备竞赛”,不断要在医院规模上压倒对方,同时还在先进仪器设备数量上压倒对方,先进仪器设备中大部分为影像设备;同时,部分区县级医院没有专门的影像技术人员,为了医院的发展,必须新招收专业的影像技术人才;以上几方面也是导致医学影像技术专业人才短缺的重要原因。 3 就业对策 3.1 努力学习理论知识,尽力提高自己的知识储备 实习生在实习之前,应该做好充分的思想准备,树立搞好实习的信心。充分估计实习中的困难,并作好应对措施。在医学知识方面,实习生在实习前有必要重温与影像学密切相关的临床知识和基础知识,尽快了解和熟悉所到影像科室的有关医疗制度,为今后圆满实习做好准备。在实习过程中,要善于学习、思考、提问、总结,尽量将所学书本知识与临床实习结合起来,做到有的放矢,有意去培养良好的思维方式,为今后的工作打好基础。 3.2 增强带教老师的责任、着重提高实习生的实践技能 影像实习带教中,教师应注重如何使学生更好地运用影像检查手段,知道何种疾病应首选何种检查方法,如何识别疾病的基本影像学表现;加强学生在教学活动中的主体地位,培养学生主动学习的意识和能力。采取以问题为中心的教学方法去引导学生,反复让学生将学到的影像学知识运用到实际的临床病例中来,围绕问题、病例进行影像实习带教,让学生主动地参与日常的工作、读片和病例讨论,为学生提供参与、相互合作、学习的良好学习环境,同时带教老师要多使用多媒体教学形式,为同学们讲解更多的典型临床病例,设置更多形式的自我测试、教学考试等形式,多渠道来提高学生的实践能力,让学生们学会将人体解剖、病理生理、临床检查资料等与影像学资料相结合的方式来自主分析解决问题的能力,同时,也要尽力教会学生如何去书写各系统基本疾病的影像报告。总之,带教老师要想尽一切办法把自己的知识和经验毫无保留的传授给学生。 3.3 认真做好简历 简历应该是客观、真实的自我说明。简历的语言应当是站在第三人的立场上,用说明性的语言向用人单位进行介绍。简历必须做到诚实信用、短小精悍、重点突出、针对性强、表达准确、设计美观、干净整洁等,一份设计完美的简历表,将起到事半功倍的作用,为你提供更多的面试机会。 医学影像学论文:数字化医学影像学教学模式研究 [摘要]目的:通过医学影像信息系统结合传统模式在医学影像学专业学生临床教学模式中的应用,探讨数字化趋势下医学影像教学的新模式,使医学影像教学满足现代医学影像学学科发展与临床工作的需要。方法:选取南京医科大学医学影像学专业大三年级学生300名,按照随机数表法将其分为对照组和观察组,每组150名。对照组学生采用传统授课方式,观察组学生采用传统授课模式结合医学影像信息系统进行授课,对比分析两组学习成绩、教学效果评价及满意度。结果:观察组学生对影像资料的病例分析、典型征象辨认及疾病判断各项评分均较对照组具有优势,且观察组学生对教学方式新颖度、知识理解程度、知识广度、课程内容印象性以及学习积极性均高于对照组,差异有统计学意义(t=196.620,t=31.365,t=6.283,t=38.509,t=21.394;P<0.05);观察组学生对教学效果满意率为96.00%,高于对照组,差异有统计学意义(x2=20.369,P<0.05)。结论:数字化医学影像信息系统结合传统授课模式的教学方法,对提高影像学的教学质量及学生的临床实践能力具有重要作用,值得在临床医学教学中推广并借鉴。 [关键词]医学影像;数字化;实验教学;教学评价 随着科学技术的不断发展,数字化逐渐运用于医学的各个领域,特别是医学影像信息系统的运用,改变了以往临床医学影像资料繁多、查找困难的现象[1-2]。目前,医学影像信息系统(picturearchivingandcommunicationsystems,PACS)已在医学影像科室中广泛应用,其主要目的是将各种影像设备产生的医学影像通过数字化的形式保存在网站的工作平台中,需要时可通过授权很快调出,同时还可通过增加辅助诊断管理功能,为临床影像诊断工作提供帮助[3]。医学影像信息系统的广泛应用,要求对影像学专业学生的教学也做出相应调整,以适应影像学的发展,培养与时俱进的影像专业人才[4]。本研究选取医学影像学专业的学生,在日常教学中,比较医学影像信息系统与传统授课方式的效果,探讨医学影像教学的新模式[5]。 1资料与方法 1.1一般资料选取2012年1月至2015年5月南京医科大学医学影像学专业大三年级300名学生,按照随机数表法将其分为对照组和观察组,每组150名。其中,对照组中男性90名,女性60名;年龄20~24岁,平均年龄(22.25±0.21)岁;入学成绩为400~520分,平均成绩(450.23±10.43)分。观察组中男性91名,女性59名;年龄19~24岁,平均年龄(22.46±0.31)岁;入学成绩为410~523分,平均成绩(450.43±10.31)分。对照组和观察组学生的一般资料比较无差异,组间可进行良好的对比。1.2教学方法(1)对照组:采用传统授课方式对学生进行影像学学科的授课,老师通过搜集影像学资料及图像,制成幻灯片,并结合理论知识对学生授课。(2)观察组:在传统授课模式上,结合医学影像信息系统进行授课,具体措施为:①授课老师在理论知识结合相关图像资料做出幻灯片对学生进行讲解的基础上,通过影像信息系统挑选出相关临床病例,从不同角度及层面对学生进行讲解,并提出问题,让学生自行讨论,协商解决找出正确答案;②开设医学影像信息系统实验课程,让学生在实践中更多地接触数字系统,教会学生如何使用医学影像信息系统查询相关影像资料,并通过链接共享其他医院的影像信息资源,更好地了解医学影像信息系统带来的巨大方便。1.3观察指标将对照组和观察组学生的学习成绩、对教学效果的评价及满意度进行对比。①学生成绩评分采用随堂测试的方式,每次授课结束后对所有学生进行所授知识的测试,采用同一影像资料,选择统一评分标准,满分为100分;②教学效果的评价采用问卷调查的形式,主要调查内容有学习积极性、知识理解程度、知识广度、课程内容印象性以及教学方式新颖度等8项,每个项目总分为10分。1.4统计学方法采用SPSS18.0统计软件对数据进行处理,两组学生的学习成绩及对教学效果的评价用均数±标准差(x-±s)表示,两组比较采用t检验;两组学生对教学的满意率比较采用卡方检验。以P<0.05为差异有统计学意义。 2结果 2.1两组随堂测试成绩比较观察组学生的医学影像专业病例分析、典型征象辨认及疾病判断各成绩评分与对照组相比更具有优势,差异有统计学意义(t=117.281,t=74.515,t=50.106;P<0.05),见表1。2.2两组教学效果评价比较观察组学生的对教学方式新颖度、知识理解程度、知识广度、课程内容印象性以及学习积极性各教学效果评价分值均高于对照组,差异有统计学意义(t=196.620,t=31.365,t=6.283,t=38.509,t=21.394;P<0.05),见表2。2.3两组对教学效果满意度比较观察组学生对教学效果满意度为96.00%,对照组学生对教学效果满意度为78.67%,观察组更具有优势,两组相比差异有统计学意义(x2=20.369,P<0.05),见表3。 3讨论 在医学影像学专业学生的学习过程中,要求学生能够将理论知识与实践联系起来,做到融会贯通,并通过临床实践将理论知识在实践中进一步得到验证,从而有效提高学生的实践能力[6]。临床医学不单纯是理论知识的掌握,同时还要求理论和实践有机的结合起来,这就对教学人员提出了更高的要求[7]。传统的医学影像教学模式主要通过胶片及观片灯形式进行围观式教学,以教师主动讲授及学生被动接受知识为主,学生无法观看到完整的影像学图像的处理过程,不能满足更高层次教学的需求[8]。随着医学影像学科建设的飞速发展,医学影像信息系统在影像科室教学中得到了广泛的运用,其能够提高教学质量,进一步加强学生的理解力和记忆力,因此受到影像学专业学生的广泛认可[9]。医学影像信息系统运用于影像学专业的教学中,是适应当今数字化教学潮流的重要举措。对医学影像学专业学生的教学,由于内容主要是各类影像图像,即使是同一病例也会产生多种不同的影像,加重学生的负担,使教学变得枯燥。采用传统授课方式,单靠老师的描述及学生的记忆,很难激发学生潜能[10]。因此,将医学影像信息系统运用于对影像专业学生的教学中,具有以下的优势。(1)医学影像信息系统能够充分发挥学生的主体作用,并将理论与实践进行有机结合,从而加深学生的印象,提高学习的积极性[11]。教学中采用医学影像系统与传统授课方式相结合,可调出不同类型的影像资料,并对资料进行重建和后处理,帮助学生进一步理解如何对疾病采用不同影像检查进行综合分析判断,以免漏诊和误诊[12]。(2)采用医学影像信息系统,授课老师可将病变部位进行360o无死角动态旋转显示,从而全面分析病变部位的特点,将整个诊断过程示范给学生,加深学生对影像诊断技巧的认识[13-14]。传统授课方式授课老师需从不同渠道搜集影像的临床资料,并通过制作幻灯片进行教学,过程较繁琐,且不能将系统化、清晰化的影像学资料展示给学生,造成学生学习的不全面、不细致,而医学影像信息系统的应用,方便查找,且其具有海量、高清影像存储的特点,能够轻松将系统全面的临床医学影像资料呈现出来[15]。(3)医学影像信息系统不仅能够提高学生的专业技能,同时还能培养学生运用数字化工具的综合能力,在医学影像学教学中具有显著的临床价值[16-17]。 4结论 本研究选取300名医学影像专业学生,分别采用传统授课方式和医学影像信息系统结合传统授课方式对影像专业学生进行教学。对比两种教学方式的效果,采用医学影像信息系统结合传统授课方式的观察组学生在病例分析、典型征象辨认及疾病判断成绩分值以及学生的积极性、知识理解程度、知识广度、课程内容印象性以及教学方式新颖度等教学效果评价分值均高于采用传统授课方式的对照组,且观察组学生对教学的满意率也较对照组更高。在医学影像学科大数据化趋势下,医学影像信息系统结合传统授课方式进行教学,对提高影像学的教学质量及学生的临床实践能力具有重要作用,值得在临床医学教学中借鉴并推广。 作者:赵宇 滕婷 祝因苏 张玲 医学影像学论文:医学影像学研究生临床教学的思考 [摘要]影像学科是医院中最重要的临床科室之一。医学影像学研究生是影像学发展的中坚力量。为了培养高层次的影像专业人才,研究生导师必须不断完善和改革教学理念及模式。在本文中,笔者从培养“三结合”与“大影像学”人才的临床思路、灵活应用PBL、TBL及CBL的教学模式及加强导师队伍的建设等方面对医学影像学研究生的临床教学工作提出一些思考性的建议。 [关键词]研究生;影像医学;教学 近年来,随着影像学技术的飞速发展及影像学设备的不断改进,影像学检查在临床上的应用领域不断扩大,其诊断水平也不断提高。目前,影像学科室已成为医院中最重要的临床科室之一。在这种趋势下,如何更高效地培养高层次的影像专业人才成为临床教学工作的重点。医学影像学研究生是影像学发展的中坚力量。研究发现,对医学影像学研究生进行传统的“填鸭式”教学不能获得理想的效果[1]。我们在对医学影像学研究生进行临床教学时必须不断完善和改革教学理念及模式,努力提高其临床技能和科研能力,使其具备扎实的临床医学专业知识和独立从事科研工作的能力,以适应医疗市场多样化的需求。 1培养医学影像学 “三结合”与“大影像学”人才的临床思路这里的“三结合”是指将患者的影像学表现、临床表现与病理表现结合起来,准确地分析诊断其病情。影像学表现是患者机体发生的病理改变、临床症状及体征在影像仪器上的映射,因此患者的影像学表现、临床表现及病理表现的关系密不可分。“大影像学”的范畴包括放射科、超声科、核医学科和介入科等影像学科。医学影像学研究生若能全面掌握这些影像学亚专业学科知识并使之融汇贯通,可实现各种影像学技术的优化选择与信息互补,并可将影像学诊断与临床治疗密切结合起来[2]。影像医学与解剖学、病理学及相关临床学科的关系均十分密切。医学影像学的研究生应充分认识和掌握相关解剖学部位正常及异常的影像学表现。疾病并非一成不变,而是在逐渐发展变化或发生转归。因此,医学影像学研究生应全面掌握疾病在不同发展阶段导致的病理改变,并能够结合患者的病程对其进行影像学检查及病情诊断。在处理“同病异影”的情况时,医学影像学研究生应使用不同的影像学检查技术对患者进行检查,并详细了解其临床表现,进而对其病情进行诊断与鉴别诊断。在对医学影像学研究生进行教学的过程中,必须使其建立比较思考、逆向思考和归纳思考的思维模式,养成运用多学科知识、多角度、多方法地认识问题和分析问题的习惯,培养其在临床实践中的逻辑思维能力。 2灵活应用 PBL、TBL及CBL的教学模式经过本科阶段的学习和临床实习培训,医学影像学研究生已具有充足的影像专业基本知识的储备及一定的临床操作技能。因此,采用以教授式教学(LBL)为主的传统模式对医学影像学研究生进行教学具有较多的弊端,可抑制其学习的主动性和学习兴趣,不利于其进行主动思考和分析,不能培养其开拓创新的精神。近年来,以阐释问题为基础的教学模式(PBL)、以团队合作为基础的教学模式(TBL)、以案例分析为基础的教学模式(CBL)等新兴的教学模式已成为医学院校开展教学工作的主要模式。在本单位(延边大学附属医院),我们也相继开展了一系列的创新性教学活动,比如,在为学生讲解一些疑难病例及常见疾病的罕见影像学表现时,我们以相关疾病的影像学特征为切入点,以临床工作中遇到的实际问题为基础内容,以学生为主体进行教学,教学方案是:首先安排学生独自阅读和分析相关的病例,并查找和利用相关的文献资料,并对其进行系统分析和综合比较,对病例中涉及的疾病做出初步的诊断。然后,引导学生围绕病例进行集体讨论与研究,根据相关疾病的影像学特点对病例中的疾病进行诊断及鉴别诊断。对于在临床上难以遇到的疾病,可为学生举办相关的专题讲座,对其进行专题讲授。我们在开展上述的教学活动时发现,灵活应用PBL、TBL、CBL等多种教学模式对医学影像学研究生进行教学既有利于培养和强化其对影像学知识进行判断、比较、选择、分析及综合整理等方面的能力,又有利于提高其学习的主动性及分析和解决实际问题的能力,使其能够将理论知识与临床实际紧密联系起来,从而培养出更全面、更高层次的影像学人才[3]。 3提高学生的综合素质,促进学生的全面发展 做好医学研究生的教育和培养工作关系到为社会培养高素质、高层次的医疗人才,也关系到未来医学技术的发展。近年来,如何提高医学研究生的教学质量已成为当前临床教学工作的优秀问题。 3.1重视培养医学研究生的诊断思维模式 导师应根据医学研究生的个体情况为其制定不同的培养方案,并重点培养其临床诊断的思维模式。在本科毕业后直接考上研究生的学生尚无临床经验,导师需从影像学的基本知识和断层解剖知识开始对其进行培养,使其掌握常见病和多发病的影像学特点,逐步形成系统的临床诊断思维模式。在工作数年后考上研的学生具有一定的临床经验,导师需加强对其进行基础知识的培训,将其所学的新知识与已有的临床经验融会贯通,逐步培养和提高其综合素质。 3.2重视对医学影像学研究生科研素质的培养 创新能力、适应能力和实践能力是高质量人才必须具备的能力,也是研究生教学工作努力的方向。医学研究生不仅要从事临床实践工作,更要具备足够的科研能力。培养研究生的创新能力是首要的教学任务。导师不仅要指导其研究新理论、新技术,还要鼓励其创造新的研究方法,培养其学习的自主性及敢质疑、敢提问、敢干、敢于向传统和权威挑战的精神[4]。 4教研相长,进一步加强导师队伍的建设 在我国,培养医学研究生的方案主要是使其在导师的指导下从事临床实践和科研工作。在此方面,研究生导师肩负的责任重大。要提高影像学科的整体水平,培养高层次的影像专业人才,必须建立一支高水平的研究生导师队伍,并充分发挥其在教学工作中的主导作用。在培养研究生的过程中,应以导师为主导,以学生为主体[5],重点培养学生对影像学知识的学习能力、临床诊断思维能力和科研能力。导师应明确研究生的科研方向,积极承接高水平的科学研究项目,为训练、指导研究生掌握科研方法及培养其创造力提供先决条件。此外,导师还应积极开展各学科间的学术交流活动,突破学科的限制,开拓研究生的视野,为提高其诊断临床疾病的水平打下坚实的基础。 作者:金光玉 梅苹 夏雷 李德奇 单位:延边大学附属医院影像一科 医学影像学论文:循证医学影像学及网络资源研究 【摘要】计算机网络技术的迅速发展下,医学影像学发生了诸多变化,从胶片到数字成像的转变,和特别是介入影像学方面的发展。一种新的医学临床实践———循证医学(EBM)逐渐被广泛接受和应用,迅速兴起并成为研究热点。通过从循证医学定义和循证医学影像学(EBMI)的方法,以及影响发展循证医学影像学的特点,综合阐述了循证医学影像学。医学影像科医生逐渐学会理解和使用可通过网络循证医学检索系统、数据库的工具来查找自己需要的证据,浅谈了相关的网络资源,为利用网络循证医学影像学资源提供参考。 【关键词】循证医学;医学影像学;互联网;资源 在过去的近三十年间,生物医学领域越来越支持临床实践应该基于医学科学研究取得结果的关键评价原则。如今,互联网促进了最新出版物提供即时在线访问以获取这种评价,甚至在他们印刷出版之前。越来越多的信息通过互联网和通过有质量与相关性过滤二级刊物的完全访问。这种根据给定的结果(证据)而进行的临床实践研究,逐渐行成了一种学科———循证医学(EBM)。它正在日益渗透到医疗保健,并且医生的教学学习、临床实践和作出决定发生明显的变化,甚至影响到管理人员和政策制定者决策。 1什么是循证医学 上个世纪下半叶,加拿大麦克马斯特大学的戈登•亚特和戴夫•萨克特提出运用现有的最好的临床科学研究证据指导临床实践研究决策,同时也重视结合个人的临床经验。基于证据的医学,被称为循证医疗或循证实践[1],也就是应用最佳的证据系统,设定可用的选项和策略以衡量在临床管理和决策,即临床研究与最佳可用的外部临床证据和临床专业知识一体化结合[2]。戴夫•萨克特认为:循证医学是明确和明智地使用当前最好的证据在对患者做出认真的决策。意味着循证医学实践中坚持个人的临床专业知识与最佳的可用外部证据系统相结合进行研究。但是,循证医学不只是当前最佳外部可用证据和临床专业技术相结合。还要把患者的价值观和选择必须列入循证医学的第三个因素。因此,循证医学是研究证据、临床专业知识和患者的价值观和选择的组合体[3]。循证医学通常建议应用下两种情况下:一是当学术研究中心为医疗机构的特殊专家群体或专门组织的专家提供高质量的初步研究,所做的系统评价、荟萃分析和决策分析等步骤,都是坚持以证据为基础的指导方针,并努力将他们融入实践中。二是当医生在日常工作实践中发现问题,而进行文献搜索和评价,然后设定为当前最好的应用证据。在实践中有可能发生这两种模式同时提供给医生在决策分析、荟萃分析和指导方针时使用的外部证据。任何一情况下都会改进患者的医疗服务的质量。无论如何,必须发挥临床专业、外部证据和患者的价值观和选择的关键集成作用。然而,循证医学也受到质疑和批评的困扰。被指出:证据未经证实;简化了研究议程和限制了患者的选择;查找证据浪费了昂贵时间;专业自主权和临床研究自由受到威胁[3-4]。由于这些困扰限制了循证医学的发展和应用,而不是根据循证医学本身的内在问题。戴夫•萨克特做出了客观的评价:循证医学的关键作用是通过利用个人临床专长最大限度地提高患者生活质量,医疗服务成本可能会提高而不是降低[3]。应该铭记循证医学的价值,作为循证医学的目的是使用的概率推理为每个患者提供最好的选择,循证医学的支持者们投入大量精力在努力提高当代医学。 2延迟发展的循证医学影像学和以证据为基础的医学影像学特点 循证医学影像学(EBMI)是基于证据的医学影像学,也称为基于证据的成像。近几年才在文献中首次出现。医学影像学被循证医学包含在范围之内,萨克特在1996年指出:"循证医学并不仅局限于随机试验和荟萃分析。我们需要通过找到与临床疑似病症患者相符合的横截面进行研究,做出准确的临床诊断,而不是一项随机试验"[3]。放射科医生是医学影像的翻译和解说员,需要了解现有的文献证据对他们的研究结果和报告的影响。从2001年开始,出现了几篇介绍了循证医学影像学方面的论文。2006年出版了第一部由圣地亚哥•麦地那和克雷格布•莱克莫尔撰写的循证医学影像学著作,书中表示:只有30%临床影像可以通过可靠的科学探究得以证实[5]。而其他作者估计,不到10%左右的临床成像支持足够的随机对照试验,荟萃分析和系统评价的证实。循证医学在医学影像学中的应用推广因此推迟。从这个角度来看,医学影像学是明显落后于其他医学专业。 3循证医学影像学的发展延迟的原因还在于医学影像学学科自身的特征 首先,影像学检查诊断的性能评价必须基于用于图像生成和后处理技术知识。在临床实践中应用临床专业技术知识与最好的外部证据相结合,新技术和新设备的不断发展最好的外部证据也在发生变化,临床影像学的发展本质上是依靠新技术的发展。一直以来临床影像学的发展与新技术的开发息息相关,比如CT由单螺旋发展成多排探测器螺旋扫描仪,从而使开展了心血管CT和冠脉CTA一样,这一新进展开拓了磁共振技术的临床应用,正如20世纪80年代兴起的磁共振成像技术,在研发新序列时由于硬件和软件的创新,使其获得了更高信噪比和对比信噪比、空间分辨率和时间分辨率。而同步更新最新技术知识对于影像医生是个挑战,并且在日常读片时间之外需要贡献一定的时间用于学习新的成像模式或技术,在影像学研究中,每一个市场上出现的新技术都应该对其性能加以测试。其次,在影像诊断中通常会面临无法确切诊断的情况,随着他们越来越多的出现,不断涌现新技术由发展到成熟。新技术创新发展不仅需要理论研究和新设备为基础,而且还反复进行技术性、诊断性和可重复性的研究,新技术的推出必须在临床诊断的需要和患者的切实利益之间取得平衡。新技术的发展更好地提高了影像诊断能力,显著的改善了影像治疗计划,最大限度地提高患者的健康水平和患者的生活质量。循证医学影像学(EBMI)的一般分五步:1)提出需要解决的EBMI问题:提出好的问题是循征医学影像学研究的关键,EBMI问题都是有利于医学影像学发展和提高,并产生积极影响和推动作用,所有工作和内容也将围绕其展开和讨论,密切相关。这些问题往往是来源于临床医学影像学上的疑难问题,提出问题需要运用临床经验和技巧去发现和提取的;2)运用精确关键词获取决策依据:检索相关文献获得证据十分关键。现如今相关证据文献的分布既广泛又分散,涉及到较多的数据库和期刊,查找获取证据是一个耗时费力的过程。其目的是通过系统检索得到证据,为获取可靠证据奠定基础。要求检索者既能熟悉准确、规范的应用医学主题词,还要熟练运用检索引擎;既能熟悉医学影像学相关网站,还要灵活使用检索技巧;3)甄别所获的文献依据:经检索系统获取的有关文献信息并非与你的初衷相吻合,因此,应用系统评价和分析对得到的有关文献进行具体的研判和评价,筛选出指导临床决策的结论来。①文献的研究结果是否是真实可靠地反映情况;②文献的研究结果是否具有实用临床价值;③文献的研究结果是否具有推广适用性价值,是否是特指的环境和人群。这些可以让医学影像人员决定每篇文献是否可以用作最佳证据起到重要的作用;4)得出最佳解决方案:EBMI的最终目的是做出正确的诊断或治疗方法。要求医学影像人员不能仅凭文献评价得出结论,应把评价结论与患者的临床生物特征、自身专长等结合起来。必要时候依据具体患者意愿,与患者或亲属仔细讨论,在了解、知情、同意的情况下,运用获得的证据结论用到患者的诊疗方案中,处理优先的问题;5)效果总结评估:追踪实践总结评价再评价在开展EBMI的实践中也很重要。通过认真细致的分析、评价和总结,以达到总结经验并积累目的,不断提高了专业技能和促进了学术水平,提高医学影像学水平和质量更好的服务大众。美国医药研究所的临床指南中循证医学原则是运用最好的外部证据,结合涉及的临床专业知识和患者具体情况而从事的研究。世界卫生组织所指出:“准则应为利益的平衡和参与各种诊断和治疗提供通用的、关键的和准确的信息,使医生可以在个别情况下发挥最严谨的判断”[6]。 4循证医学影像学的网络资源 研究人员和临床医生今天面临的生物医学信息的广阔和不断增长的数量。可用性和在互联网上的搜索工具的恒定进步以及像移动设备连接,并易于使用的技术,往往导致假设对信息的需求是很容易满足。在诊所或研究环境中的日常工作所面临的挑战在于了解自己需要的信息,并随后能够选择定位和评估提供适当的和最好的信息最有效的方式。因此,系统地制定战略搜索的医学文献技能对每一个保健医生都是至关重要的。 作者:刘大文 单位:山东大学附属山东省医学影像学研究所 医学影像学论文:医学影像学课程中安全性教学的意义 【摘要】对比剂应用的检查和治疗在医学影像科工作中非常普遍,是医学影像学重要组成部分,对比剂安全性和不良反应预防、处置是不可忽视的重要内容。但实际情况却并不令人满意,从临床医生到放射科医师对对比剂安全性的重视程度仍然不够。在目前我国临床医学课程中,药理学课程和医学影像课程均无关于对比剂使用的专门掌节介绍,缺乏系统全面的讲授。因此,有必要在医学影像学教材中增加专门的章节进行详细介绍,从医学本科学习阶段就强调对比剂正确安全使用的重要性,总体上提高安全使用对比剂,降低风险性的意识。 【关键词】医学影像学;教学;对比剂;安全性 随着科技的发展,医学影像学成为医学领域中知识更新最快的学科之一,如何把握本学科发展中的热点趋势和新的研究成果,与时俱进,不断拓展影像学的教学内容和范畴,让学生在接受基础的医学影像知识的同时,及时了解新的理论研究成果和发展方向,成为亟待解决的问题。CT和MRI目前在临床已经是非常普及和应用广泛的影像技术,是医学影像的专业教学的重要组成部分。对比剂增强扫描是CT、MRI非常重要的检查方法之一,在临床应用也非常广泛,通常在医学影像学疾病讲述中都要提及对比剂增强后的影像学表现。随之而来的关于对比剂使用安全性的认识日益受到重视,对比剂相关性疾病的研究也引起更多关注,但实际情况却并不令人满意,从临床医生到放射科医师对对比剂安全性的重视程度仍然不够。因此,有必要在医学影像学本科教学就增强相关知识的教授和传递,让这些未来的医生提早了解相关的知识和信息,总体上提高安全使用对比剂,降低风险性的意识。 1对比剂安全性的重要性 对比剂(ContrastMedia,CM),又称造影剂,是医学影像科常用的一组化学结构中含有碘、钆或其它金属原子的化合物的总称,通过静脉注射到人体组织或器官为增加组织或病变的对比度,提高显示率和诊断能力。临床上广泛应用于血管成像和多种疾病的诊断。文献报道[1-2],早在2003年全世界碘对比剂的用量就已经达到800万升,碘对比剂不良反应的发生率为0.6%~2%,严重不良反应发病率约为0.01%~0.02%。对比剂引起的不良反应已经被广泛关注,常见的轻症不良反应包括恶心、呕吐和荨麻疹,可能与特异质反应、抗原抗体反应、血管内皮细胞受损、焦虑等中枢神经系统变化、心血管系统变化以及对比剂过量等有关。严重的不良反应包括血压下降、严重的支气管痉挛和喉部水肿、癫痫发作甚至过敏性休克等,还有可能引起充血性心力衰竭及肺水肿,虽然发生率低,但一旦发生可能会危及生命。对比剂肾病(Contrast-inducednephropathy,CIN)是碘剂另一种常见的严重的不良反应,是指在注射对比剂后3天内出现的急性肾功能损伤甚至肾功能衰竭。其机制尚未完全明确,可能与对比剂对肾小管上皮的直接损伤和引起肾脏血流重新分布,肾血管收缩,血流减少,导致缺血缺氧性损伤有关。文献报道,在每年上百万进行对比剂增强或造影检查的患者中,约15万人会有严重不良反应CIN的发生,其中死亡率高达34%,CIN已成为医源性急性肾功能衰竭的第3大常见病因[3]。据统计,在药物性急性肾功能衰竭诱因中,CIN发生率仅次于氨基糖苷类抗生素居第2位;已成为继手术和低血压之后,院内获得性急性肾功能衰竭的第3位病因。CIN明显提高患者1年内的死亡率,而且显著增加了继发呼吸衰竭等其他合并症的危险性,导致患者病残率、死亡率、住院时间以及远期肾功能不全均明显提高[4]。MR钆对比剂可能会发生一种肾源性系统性纤维化(nephogenicsystemicfibrosis,NSF)的少见疾病。主要累及肾功能严重受损的患者,出现全身皮肤和结缔组织纤维化,还可累及皮下组织、肌肉、肺、肝和心脏等,导致肌肉挛缩、瘫痪、心跳停止及死亡等使患者致残,病死率很高,钆剂可能是致病原因之一。 2加强对比剂安全性教学的意义 CT和MRI等高端影像设备及对比剂应用越来越广泛,在提高了影像诊断准确率和满足临床要求的同时,相关的风险也随之增加。加上人民群众法律意识的加强,医患之间不信任因素增大,患者体质、遗传等不可预知因素增多等均增加了医疗人员及医院潜在的风险。即使一些轻微的对比剂副反应如果处理和沟通不当,都容易造成医患纠纷的发生,加深医患矛盾。如果发生严重的不良反应处理不当造成伤残甚至死亡,对患者家属、医疗人员和医院都会造成严重后果,影响社会及家庭的安定和谐。而我国的实际情况是大多数基层医院医学影像科医生和技师对于对比剂的使用适应证、禁忌证掌握、使用风险和不良反应的相应处理等还比较淡漠,没有高度的认识和重视,缺乏相应的处理机制和流程,一旦发生对比剂不良反应事件容易手足无措。这实际上是有深层次的原因,影像科医生和技师在医学院校学习的重点是如何使用各种医学影像技术或对各种疾病的影像表现作出正确的诊断和鉴别诊断,并没有过多的学习药理学尤其是对比剂的相关内容。由此可见,人民群众、医院和社会要求我们必须加强对比剂安全的教育。在目前我国临床医学课程中,药理学课程和医学影像课程均无关于对比剂使用的专门掌节介绍,仅在王振常教授主编的全国高等学校教材研究生教材《医学影像学(供临床医学专业研究生用)》中开辟了专门的第三章对比剂进行专门介绍[5]。而现版的人卫版高等医学院校本科教材《医学影像学》课程内容中仅在第一章绪论中简要介绍了对比剂剂的种类和用途,并没有过多的强调对比剂运用的原则、禁忌证及不良反应。医学影像科现在的发展已不仅仅是一门影像辅助诊断技术,而是以诊断、治疗为一体的临床科室,对比剂应用的检查和治疗是非常重要的一部分,是不能忽视的重要内容。国际影像学界已经非常重视对比剂使用的安全性,在世界著名的医学影像学专业学会(北美放射学会和欧洲放射学会)每年的年会上都会有关于对比剂安全性讨论的分会场和论坛,来自世界各地的放射学家们集中讨论和研究对比剂使用的安全性,如上面提到的对比剂导致的肾脏疾病(CIN和NSF)就是近年来研究发现的并逐渐引起人们重视的。我国由中华医学会放射学分会与中国医师协会放射医师分会于2007年成立了中国对比剂安全使用委员会并组织编写出版了《对比剂使用指南》,以期规范我国对比剂的使用[6]。所以,应该从医学教育中尤其是医学影像学专业课程教育中加强对比剂使用的教学内容,提高安全使用及不良反应预防、处治意识。综上所述,笔者建议,应该在医学影像学教材中应增加专门的章节进行详细介绍,重点讲述对比剂的适应证、禁忌证、不良反应的危险因素及防治措施等。从医学本科学习阶段就强调对比剂正确安全使用的重要性,加深对比剂不良反应的预防措施和正确处理的理解。 作者:杨海涛 吕发金 欧阳羽 吕富荣 罗天友 医学影像学论文:医学影像学多元化教学改革分析 摘要:为适应医学影像学快速发展的趋势,通过理论和实践教学在内容上和形式上的科学设计与合理安排,形成多元化教学模式,探索培养具有独立分析问题和解决问题的应用型影像人才培养模式。 关键词:应用型人才;培养;医学影像学;教学改革 近年来,医学影像学发展迅速,影像诊断技术也不断更新和完善并且逐渐趋于数字化及信息化。如何结合本学科知识结构改变,培养医学影像学应用型人才已经成为我们面临的任务,对我们的教学也提出了更高的要求。所谓应用型人才,是指接受医学教育,具有宽广的知识面、一定医学专业知识和全面的素质,能将现有的医学技术转化成临床实践,并具有一定创新和发展能力的专门人才[1]。为此,必须把握医学发展潮流中的热点趋势,改革传统的医学影像学的教学方法。传统的医学影像学教学模式存在着以下不足:(1)教学思路僵化。大多数一线教师缺乏创新性教育的主动性,在教学实践中上体现的是传统的教育思想,学的好与不好主要靠最后的考试来评价;其次,授课教师之间团队意识薄弱、交流匮乏。大多数的教学团队都只是一种形式的组织,并没有做到集中备课、共同拟定系统的、综合的教学方案。(2)教学方法传统。学生们缺乏对影像学技术的了解,尤其是各种影像学技术在具体疾病中的诊断价值与限度。这些学生从事临床工作以后,就会产生不合理的检查和误、漏诊问题,并且有可能延误最佳诊断治疗时机、降低医疗质量。其次,多层次、多专业学生“一种版本、一个模式”的“一刀切”教条模式。这样做的弊端往往是本科学生“吃不饱”,专科学生“吃不了”,达不到基本教学要求[2]。(3)教学方法单一。传统的“教师讲、学生听”的教学方法仍占主流。落后的教学理念必然导致陈旧的教学模式,而这种模式对学生的学习兴趣、学习潜能、学习动力和好奇心是一种不经意的扼杀。为了解决上述问题,我们采用包括教学内容、教学方式、教育手段多元化的教学模式,将多元化教学的建设和实践贯彻在本科生教学实践中,从教学理念、教学内容、教学方法等各方面做改革性教学的尝试,力求培养学生能够成为具有独立分析问题和解决问题的应用型人才[3]。 1转变教学理念,注重能力培养 1.1实施“以学生为中心,以团队为基础”的多元化实践性改革 对《医学影像学》课程在医学本科生的教学方法上,运用以团队为基础的教学模式,旨在树立融知识传授、能力培养、素质教育于一体的教学思想,要求理论联系实际。为此,每个专业设置一个主讲教师,带队3~5名中青年教师,集中备课、共同拟定教学方案,力求最终培养出具有系统的、综合的思维能力的影像人才。其次,改变僵化的教学方法,改革的重点是实施“以学生为中心”“以团队为基础”的多元化实践性教学,引导学生积极主动参与医学影像学教学活动。在实际教学中不再是将知识进行简单的传授,而是通过一个个具体的疾病案例,从临床症状入手,综合实验室检查、影像学表现启发学生进行主动思维,达到对某种疾病的掌握。教学结果表明,这种带有主动创新意识的模式学生喜爱接受,且效果很好[4]。 1.2改变学生成绩评价模式,培养自主解决问题的能力 教师除了课堂上注重培养学生解决问题的能力,在课余也有一些很好的案例要求学生解决,并且学生的最后成绩与平时这些课后的练习挂钩。由此,死记硬背的学生得不到认可,学生主动发现问题并且解决问题的能力大大提高。同时,除了教会学生影像学的专业知识,还要求学生掌握各种影像学技术在具体疾病中的诊断价值与限度,通过临床病例检查成功与失败的案例分析,反复通过测试强化记忆并掌握,与成绩挂钩。这样,就避免了这些学生从事临床工作以后不能恰当使用影像学检查技术,产生不合理的检查和误、漏诊问题,减少卫生资源的浪费。 2教学内容的改革 2.1影像、病理、临床并重医学影像学具有自身固有的特点 利用各种成像技术显示并反映患者的解剖、生理、病理、心理、代谢和功能的改变。对于没有任何临床经验的医学生来说,有必要在教学中更多地强调影像、病理及临床三者的有机联系,引导学生深入了解影像技术如何反映疾病的病理、生理过程,比单纯传授影像诊断知识更为重要[5]。为此,本课题组成员在实际教学中三者并重,力求使学生对某种疾病达到的是一种立体的掌握,而不仅仅是影像。 2.2以点带面,举一反三 以X线诊断学为基础,详细讲解CT、MRI等内容,力争做到每个学生都能全面掌握各种影像技术在临床的应用,以及各种技术临床应用的优势和限度,并逐步增加了CT和MRI的比重。通过拓展学生的知识面,逐步培养他们认识问题和解决问题的能力,最终达到提高学生的自学能力的效果。 2.3改变以教材为中心的教学模式 对教学计划和教学大纲进行相应的修改和适当的调整,既要突出重点,又要兼顾全面。不断充实新知识,增加了介入放射学、分子影像学、PACS等影像专业的前沿知识及新进展,增强学生的学习兴趣,是他们对医学影像学的认识达到一个更高的层次[6]。 3教学方法的改革 3.1以学生为中心,以问题为中心 摒弃传统的“教师讲、学生听”的教学方法,采取以学生为中心,以问题为中心的教学方式。例如,在学生们学会了心血管系统的正常和异常X线表现之后,在理论课1周前选取1例具有典型的临床症状的先天性心脏病室间隔缺损的患者,要求学生在下周理论课上写出该患者影像学表现会有哪些?需要与哪些疾病进行鉴别。学生们课后通过查找资料,阅读相关的心脏病的知识,了解先心病的影像学表现、临床表现、诊断与鉴别诊断。教师随机选取不同的学生,要求他们通过图像和幻灯来展示该病的影像学特点,根据学生的问题讲解,最后总结出该病的影像学诊断方法、影像特点以及鉴别诊断。这样学生全程参与了从提出问题到问题解决,大大提高了学生的学习积极性,让学生从被动学习变为主动学习,强化了学生的影像思维能力,有效的培养了学生的临床思维能力及解决问题的实际能力。在这个模式教学中,教师的作用是引导、启发、促进的作用,而不是单纯的教导式作用,使学生综合素质得到提高,也培养了学生医学检索的能力,使学生在合作与交流、方法与创新等各方面的能力都得到了培养[7]。 3.2开发多媒体课件 为解决学时短和知识内容多的矛盾,在教改活动中,开发了大量的多媒体课件,并充分利用大学校园网的先进技术,将该课件嵌入医学影像系网页,建立网络实验数据库。不但可以提供图文声并茂的临床及影像资料,使学生在听觉、视觉上同步获取教学信息。而且能使疾病的影像特点、手术过程、病理标本三者动、静态图像及临床资料有机的结合,既方便了学生的学习,又可以拓展学生的知识面,有利于提高学生学习兴趣,促进了实验教学质量的提高[8]。 3.3开发网络论坛,完善网上课程教学系统 为学生和教师提供知识交流、学术指导和病例讨论的平台,激发学生增强学习的趣味性和自觉思考的主动性,使学生从病例讨论中提高判断是非和自我完善的能力[9-10]。开辟专门医学影像园网页,学生可以把问题写出来放入答疑栏,老师可以做有针对的问题解答;同时,老师可以选择一些试题和病例在网上,学生可以在网上选择性答题,不懂的内容写入答疑栏,老师及时给予答复。通过这种教学方式,学生可以在网上与老师进行交流,使学生和教师能及时掌握学科的新动态,激发了学生学习医学影像学的积极性、主动性和首创精神,也会较大提高教学效果。 3.4改变以课堂为中心的的教学方式 鼓励学生在课余时间到科室学习,并将我科多媒体教室及阅片室建成临床实践基地。他们学到的不仅仅是某种疾病的影像学表现,而是一整套对疾病诊断及鉴别的思路[11]。每周安排1~2次小型专题讲座,讲座上的影像图片,能在学生对影像学理论课学习之后有了初步感性认识。紧接着会在讲座里面设置一些临床影像病例,要求学生运用所学的理论知识解决临床实际问题,让理论与实践有机的结合在一起。这种教学模式使学生能积极主动参与,使影像图像由抽象变为形象,把理论知识转化为解决实际问题的工具,有助于教学质量的提高。当然,平时还存在实践课授课制度不完善,实践课高级师资授课时间有限等问题。克服这些困难和不足,提高教学质量,有利于培养出主观能动性强的应用型医学影像学人才。 3.5吸收一部分优秀学生参与科研 我们的教学团队成员都有自己的科研项目,对于一些自主学习能力较强的学生,吸收他们参与科研,这在其他一些重点院校已经实施[12],我们刚刚起步。在参与科研的过程中,这些学生会阅读大量的相关外文文献,提高了外文文献检索、阅读甚至写作的能力,为以后进一步深造打下基础。此外,在实际的参与过程中,他们也学会了分子影像学相关学科的技术,如细胞培养、分离、鉴定、标记,动物模型制备等等,科研能力及科研思维得到一定提高。另外,在科研参与过程中,他们接触到了本学科的一些前沿技术,对本学科的发展动态及趋势有所了解,效果表明这批学生的实际应用能力大大提高。总之,我们力求通过理论和实践教学在内容上和形式上的科学设计与合理安排,形成多元化教学模式,培养学生能够成为具有独立分析问题和解决问题的应用型人才。同时,力求通过对本课程的教学改革,使教学队伍梯队结构合理、教学思想和教学方法先进、教学内容符合时代需求,将本课程建设成为省内一流、在国内有影响的具有显著特色的精品课程,对全省影像医学的教学起到良好的示范作用。 作者:王啸 余永强 钱银锋 单位:安徽医科大学第一附属医院放射科 医学影像学论文:围产期医学影像学检查方法诌议 摘要:围产期一般是指怀孕28周到产后一周这一时期,广义包括一次妊娠从妊娠前、妊娠期、分娩期、产褥期(哺乳期)到新生儿期,是确保母婴健康和胎儿、婴幼儿的成长发育的关键时期。围产期选择正确医学影像学检查对确保母婴健康,安全度过妊娠期,顺利分娩,以及优生优育有重要意义。 关键词:围产期;超声成像;磁共振成像 中图分类号:R712 文献标识码:A 围产医学主要研究妊娠时期母体以及胚胎、胎儿、新生儿的生理和病理变化,是从妊娠确诊起对孕妇和胎儿进行监护、预防和治疗的学科,对降低胎儿、婴幼儿死亡率、保证母婴健康、提高子代素质有着非常重要的意义。在围生期常用的医学影像检查方法包括超声波成像(UltrasoundImaging,US)、电子计算机断层扫描(ComputedTomography,CT)和磁共振成像(MagneticResonanceImaging,MRI)等,目前US检查应用较为广泛,而MRI检查虽有待深入了解和进一步研究,但发展前景广阔,CT检查由于存在电离辐射等缺点,应用较为局限。US是一种无创性的影像学检查方法,在临床上有广泛的应用,US检查无电离辐射危害,可实时动态成像,便于随诊复查,在围产期,二维US检查可以清楚显示出母体子宫及附件的解剖结构,三维US检查可以观察胎儿的形态结构和胎儿的心脏搏动、胎动等宫内行为,彩色多普勒超声检查还可以观察子宫附件、胎儿以及胎盘的血流动力学变化,US已经深入到了围产医学的各个阶段、各个方面,由于US检查开展时间较长,医生操作熟练,经验较为丰富,并且价格低廉,易于被患者接受,已成为围产医学中的首选影像学检查方法[1]。Smith等在1983年首次报道使用MRI技术对胎儿进行影像检查,国内大约于1995年开始应用,近几年应用才逐渐广泛,尤其在胎儿神经系统检查上有独特作用和较高的诊断价值[2]。目前,MRI检查在胎儿腹部和盆腔的应用的不多,但是在US诊断困难的情况下,MRI检查能够提供重要的解剖信息,辅助临床诊断,帮助和指导制定围产期手术计划和方案[3]。有很多孕妇(甚至部分妇产科医生)认为,产前检查尽量不要做MRI检查,做US就足够了,因为MRI会产生辐射,对胎儿有害,实际上这是一种错误的观点,MRI利用磁共振现象从人体中获得电磁信号,并重建出人体信息。MRI不用注射放射性同位素就可成像,对电离辐射的担心是不必要的。国外早已将其应用于产前检查[4]。在诊断胎儿神经系统、心脏等的畸形上,MRI的正确率明显优于US[5]。此外,借助MRI也可以对肺发育不良的胎儿进行胎儿肺体积测定,并判定胎儿预后。 1、妊娠早期影像学检查方法的使用 US检查在妊娠早期(一般指孕11周以前)明确孕妇出现阴道流血症状的原因,确定妇科检查发现子宫或附件包块的性质,观察有无胎心搏动,确认有无宫外孕等方面都有重要价值[6]。此外,孕11-14周应常规行US检查,其主要目的是了解胚胎早期发育状况、评估孕龄、早期发现严重的胎儿畸形等[7]。关于MRI检查是否会损害胚胎发育,到目前为止还没有明确的标准,美国放射学会(AmericanCollegeofRadiology,ACR)建议要慎用,美国食品与药品管理局(FoodandDrugAdministration,FDA)建议胎儿MRI检查应在妊娠满3个月后进行,但是有部分学者认为可以使用1.5T的磁共振检查机器对孕妇或胎儿可以行检查(即使处于妊娠的前3个月)。 2、US和MRI对胎儿畸形的诊断价值 胎儿畸形是新生儿致残或死亡的首要原因,因此必须提高胎儿畸形的产前诊断率(尤其是孕28周前)。一般建议3次必需的US检查时间分别为孕9-12周、孕19-22周及孕29-32周,孕11周进行US检查可发现严重的胎儿畸形,如无脑儿等,筛查胎儿畸形的最佳时机是在妊娠的第20-24周,此时胎儿各脏器发育已基本成形,羊水较多,胎儿的骨骼形成的声影还不明显,可以发现多数较明显的胎儿畸形。在对怀孕中晚期的孕妇产前US发现胎儿中枢神经系统发育异常时,应同时做MRI检查,避免漏诊和误诊[8]。 3、US和MRI对胎儿生长发育情况的评估 US检查可以估测胎儿体重,了解胎儿的生长发育情况。US监测可帮助了解宫内生长发育受限的胎儿的临床治疗效果。三维MRI对胎儿及其脏器体积发育的估计测量比三维US更为敏感[9]。胎儿磁共振波谱成像(magneticresonancespectroscopy,MRS)是一种比较新的评价胎儿中枢神经系统(CentralNer-vousSystem,CNS)发育情况的影像学检查方法,是一种无创性检测活体结构和组织化学成分的影像新技术[10]。相关研究显示胎儿脑实质内N-乙酰天门冬氨酸(N-Acetyl-L-asparticacid,NAA)、肌酸(Cr)以及胆碱(Cho)等峰值的变化可以反映脑组织的成熟度[11]。 4、新生儿缺氧缺血性脑病的影像诊断 新生儿缺氧缺血性脑病(Hypoxic-ischemicen-cephalopathy,HIE)是指在围产期窒息而导致脑的缺氧缺血性损害。发生HIE的主要病因是围产期各种原因造成的胎儿或新生儿窒息。绝大多数由宫内窒息引起,次之为娩出过程中窒息,少数为先天疾病所致。HIE的临床症状为新生儿意识状态改变、肌张力变化和惊厥,是新生儿期致死、致残的常见的病因之一,可能引发严重的医疗纠纷,造成沉重的家庭或社会负担。目前以CT和超声检查为主,但MRI成像技术能较好的显示HIE早期的脑损害,及时指导临床治疗和评估预后,是首选和最有价值的影像学检查方法[12],MRS通过代谢产物的测定对新生儿HIE引起的细胞能量代谢障碍、细胞膜功能、细胞内酸中毒和神经元的缺失能提供有价值的信息[13-14],但目前多数地市级以下医院由于技术的限制,并没有广泛开展。 5、US和MRI在围生医学中的技术进展 目前较为先进的US检查设备为四维彩色超声诊断仪,第四维是指时间这个矢量,就是在三维超声图像加上时间维度参数,也被称作实时三维,能够显示胎儿的实时动态活动图像,应用较广。MRI检查中的扩散张量成像(Diffusiontensorim-aging,DTI)技术是目前用于研究HIE的前沿技术,其优势在于可以较目前其他所有影像检查方法更早检出白质发育过程中异常情况,可以无创性的对神经纤维束的走行情况进行跟踪、定量测定以及评估预后。DTI技术的局限性和不足之处主要在于图像的获取和后处理过程中经验尚不丰富[15]。 6、US与MRI的安全性问题和使用比较 US与MRI检查的主要优点有:无创伤、无电离辐射、可任意平面成像。US是产前评价胎儿的首选影像学方法,US的明显优势是应用广泛,操作方便,可动态观察,检查费用低,临床及社会认可度高;但US也有一定的局限性,US图像空间及组织分辨力低,如果孕妇体型肥胖、羊水过少、成像区气体较多以及妊娠晚期胎头入盆后受母体骨盆影响时,US图像较差。在评价CNS病变方面,US存在一定局限性,缺乏特异性表现,例如,US检查不能发现微小的脑实质异常。MRI检查具有较高的空间分辨力及组织分辨力,在CNS异常,特别是在后颅窝病变的诊断中,较US检查有明显的优势[16]。MRI视野范围(fieldofview,FOV)明显较US大,能同时显示母体盆腔及胎盘的异常,但是一些小的脊髓脊膜膨出以及小的蛛网膜囊肿MRI显示不如US清晰。值得注意的是,目前观点认为,在进行胎儿MRI前,一定要先做US检查,在行MRI前要确定胎儿是否存活。一般认为MRI作为US的一种补充方法,能为US发现胎儿的异常提供更多、更全面的信息[17]。MRI的影像检查结果不仅可以进一步验证US所见,还可以发现更多的畸形而改变胎儿的预后[16]。合理使用胎儿MRI,对于是否要终止妊娠,帮助临床医师确定分娩方式,制订胎儿手术计划有重要的参考意义[18]。此外,MRI检查由于其无电离辐射,在妊娠期母体疾病,尤其是CNS病变的诊断上具有无可比拟的重要作用。由于US检查具有“微泡空化效应”和其他未知风险,也不建议医学目的之外的反复多次超声检查,为此FDA已做出警示。值得强调的是,我国法律严禁对胎儿性别鉴定(有特殊医学目的除外)。关于MRI检查在胎儿和婴幼儿病变诊断中的安全性问题,目前,还没有研究发现对胎儿和婴幼儿有危险性。由于妊娠前3个月是胎儿器官发育的关键时刻,所以出于安全的考虑,避免在这一时期进行MRI检查。国际磁共振成像安全委员会(SMRI)要求告知接受检查的孕妇。由于Gd-DTPA可以通过胎盘,产生宫内副反应,即轻度延缓动物发育,故到目前为止,没有进行孕妇静脉MRI增强检查胎儿的文献报道。专家意见是只有当MRI增强的益处明显大于危险性时才使用。需要注意的是,MRI机器本身设有限制检查者接受过多热量的特殊吸收系数,一般控制在3W/kg以下,因此目前尚未有胎儿MRI损伤皮肤的报道。至今没有证据证明短时间暴露于梯度电磁场中对胎儿发育有害。目前值得注意和需要改进的主要问题是周围神经刺激、噪声及特殊吸收率(Spe-cificAbsorptionRate,SAR)较高等[19],随着隔音新材料的使用和新序列的设计,上述问题将被逐渐克。特别强调的是,在胎儿和婴幼儿MRI检查中,一定不要为追逐时间分辨力和空间分辨力而造成较高的SAR值,这一点对于缺乏经验的MRI年轻技师尤为重要。综上所述,随着医疗技术的快速发展,使MRI检查时间快速缩短,妇产科医生也意识到MRI检查的重要意义,但是昂贵的价格是围产期MRI不能广泛开展的一个重要原因,此外,影像诊断医生缺乏经验也是制约胎儿磁共振发展的一个重要因素。所以,短时间内,MRI还不能代替US成为胎儿首选影像学检查方法,但其在围产期中胎儿、婴幼儿影像学检查中前景广阔。 作者:杨娜 佟彤 郭振琳 刘莹 吕贵文 刘国浩 单位:吉林医药学院附属医院 深圳市人民医院 吉林市妇产医院 吉林油田总医院 中国医科大学附属第一医院 医学影像学论文:医学影像学多媒体教学方法论文 一、缺少教学思路影响教学质量 有的教师在采用多媒体教学时缺少一定的灵活性,多媒体课件多半都是复制别人的内容,没有自己的教学思路,对于学生的思维发散有严重的影响。有的教师甚至不进行备课,重复使用教学课件,对于新知识不进行及时的更新,导致知识点的僵化,严重阻碍了学生的思维发展,同时也影响到了影像学的教学质量。 二、医学影像学多媒体教学方法 (一)利用多媒体教学理清学生学习思路 在开展多媒体教学过程中,教师要针对多媒体技术进行研究,熟练掌握其技术特点,根据不同的教学对象和教学内容进行合理的搭配。比如对于一些较为抽象的、难以理解的教学内容,可以利用多媒体技术进行展示,让学生能更直观地了解到动态的病变以及影像学表现。通过多媒体展示,理清学生的学习思路,让学生对于学习影像学的兴趣更加深厚。比如在讲解肺内多发结节灶不同类型知识时,我们要针对其病理的影像学表现及病理学基础来展示出淋巴道分布结节以及支气管血管束分布情况,传统教学无法让学生直观地进行了解,教师可以选择运用多媒体制作相应的视频来展示,即把小叶间隔增厚、结节病及胃肠道转移瘤等影像进行展示,让学生更容易理解其教学内容。在具体教学过程中,教师要把握住多媒体展示的速度,不要在短时间内展示过多的知识内容,应留够时间给学生进行观看与记忆,以便于学生对知识点的理解。 (二)结合传统黑板教学增强学生理解 传统教学中,教师多半都是利用黑板进行辅助讲解。虽然现在多媒体技术得到了高速的发展,但黑板同样是现代教学中的有力辅助教具,它可以弥补多媒体技术的不足。比如在讲解骨关节知识点时,教师可以把一些关键知识点书写在黑板上,然后进行二级分类,把相关的内容结合多媒体进行讲解。这样做,学生更容易整理课堂笔记以及理解教学内容,同时也方便教师针对课堂教学内容进行归纳与总结。此外,利用黑板书写知识点分类,还可以让学生清晰地按照教师所分类的标题进行复习。而对于影像学的某些知识点和教学理念,利用多媒体是无法进行充分表现的③。这样的情况在很多时候会发生,比如多媒体课件所需展示的图片不足,无法全面收集到每一个系统的教学资料,这样就不得不采用传统的黑板教学。讲述肺内结节的动态变化,即在整个变化过程中是如何从良性转变为恶性的过程,这些相关的影像图片和资料是难以寻找到的。像这种情况就只能采用黑板来绘制出恶性结节病变的发展过程,再记录下肿瘤病变的倍增时间。 (三)合理安排多媒体教学课件解决讲解困难 针对教学内容中的重难点,教师要进行仔细的讲解,并合理安排多媒体辅助教学,帮助学生理清思路。比如在讲解泌尿生殖系统知识点时,教师可以利用多媒体课件来展示肾径线的测量,通过直观的图像让学生了解到肾脊以及肾脊角等知识点,有效地解决了教师在课堂教学中讲解困难的问题。综上所述,传统教学与多媒体教学的完美结合,可以提升教学质量。教师要根据不同的教学内容与教学目标,制定出不同的教学课件与教学方法,全方位提升学生的课堂学习能力,培养出更多优秀的医务工作者。 作者:武振艳 单位:陕西省榆林市卫生学校 医学影像学论文:医学影像学相干性分析 1资料与方法 1.1一般临床资料 在我院取09年8月份至次年12月份的急性脑梗死患者共90例,其中男74例,女16例,年龄55~81岁,平均72.8±10.2岁,病程18.1±7.3小时;对这些患者相干资料总结、合并,其中高血压者患者有36例,伴冠心病患者有26例,伴糖尿病患者有16例。所有患者(脑栓塞,头部或全身严重出血,肝肾功能弱者除外)严格按照全国脑血管病会议制定的标准进行诊断,且头部必须经过MRI或CT检查确诊。血小板计数 80×l09/L,血压 200/110mmHg(1mmHg=0.133kPa)。取90例同期在本院体检的健康人群(男性54例,女性36例,年龄48~73岁,均龄59.8且都没有脑缺血等症状)为对照组。 1.2仪器鉴定 用GELOGIQ-500彩色多普勒超声仪(探头频率7.5MHz)及螺旋CT对患者分别进行颈总动脉全长及颈内外动脉的检查。其中对于患者自身姿势的要求为:行仰卧位,头后仰且偏向检查对侧。测量要求为:内—中膜厚度(IMT),同时密切观察斑块的所处位置,大小,形状,是否回声以及管腔是否狭窄等病况。观察指标:颈动脉不同部位斑块的分布情况,脑梗死患者的斑块检出概率,以及不同时期斑块的变化情况。 1.3数据评价标准 内膜评价标准:厚度大于0.9小于1.2为增厚,大于1.2为斑块。颅外段血管管腔狭窄程度的划分标准:轻型(0~15分)30例,中型(16~30分)37例,重型(3l~45分)23例。(严格以《实用颈动脉与颅脑血管超声诊断学》为划分标准,以SSS为评分标准) 1.4统计依据 用MicrosoftExcel建立数据库,采用SPSS13.0统计软件进行统计学分析,同时设定P 0.05为显著差异性。计量资料检验方法:两样本的t值,指标表示方法:均数±标准差(x±s),分类资料检验方法:X2。 2结果 2.1颈动脉粥样硬化斑块经超声检测后的数据资料 脑梗死组颈动脉粥样硬化斑块有64例,其检出率为71.11%,对照组含30例,检出率为33.33%,比较得二组有显著性差异且(P 0.01)。另就斑块发生的部位来说,发于颈总动脉分叉处(CCA)的粥样硬化组中,其中脑梗死组49例,占54.44%,对照组30例,占比56.66%,比较,无显著差异且P大于0.05。 2.2不同患者软、硬斑块的检出情况 检出结果:脑梗死患者软硬斑的检出情况分别占比24.44%和21.11%,明显高于对照组人群且(P 0.05)有显著差异性。归纳总结其特点为:扁平斑:内膜回声不光滑,回声增强且扁平斑还有局部隆起或偏心增厚的特点,厚度小于2mm,中强回声。软斑:凸起的厚度大于2mm,回声均匀且有时强度不等。硬斑:有声衰减,常为混合斑:软斑、硬斑、扁平斑二种或几种斑的混合。 3讨论 对患者进行CT检查,观察其脑血管病变程度和血流速度,提前预测以及估计患者病情变化等方面由于具有非创伤性故而具有重要的价值。颈动脉粥样硬化患者在CCA分叉处常常容易生成斑块,该数据显示患者颈总动脉分叉处斑块形成49例,概率为54.44%,很明显的额高于其他部位的发病率,究其原因可能归结到患者血液中的剪切应力,由于在颈内动脉起始段和颈总动脉的分叉处,血液流速缓慢,脂类物质容易积淀,直接导致斑块不定时性发生。 由于患者的动脉粥样硬化发展过程比较缓慢,所以一般情况下斑块的性质、数量等都会随着随患者的年龄以及患者病程的变化而一步步演变。一般来说,软斑发展速度快而且容易破裂进而出血,患者脑梗死的概率进一步增大,但是硬斑由于表面光滑,不易破裂,因此脑梗死发生的概率反而比较小。分析该研究数据得出,中、重型脑梗死软斑检出率高于轻型脑梗死患者,(P小于0.05)有统计学意义,而硬斑检出率(P大于0.05),无统计学意义,分析这两组结果,得出脑梗死患者是否有硬化斑块与该患者的病情有密切的关系。但是是否颈脉粥样硬化并不是脑梗死的唯一因素,还与患者血液动力学的改变、血流的剪切应力有很大的联系。在刘文武等学者的研究中也发现颈动脉的狭窄程度与脑梗死的发生有一定的关联性,同时在这个研究中我们也发现了由于超生对极低回声软板检出的局限性,当颈动脉狭窄程度高于50%(特别是伴有出血性斑块者)的时候,脑梗死的发生时常高于对照组人群,因为超声检查有时会低估动脉狭窄的程度。 颈动脉粥样硬化的进行性发展时常会致使部分性脑梗死,且发病率快,死亡率高,是急性脑梗死的重要危险因素之一。在该资料中发现颈动脉粥样硬化患者的发病率(71.11%)远高于对照组人群(33.33%),充分说明脑梗死颈动脉粥样硬化二者具有密切的相干性。通过对患者的颈动进行CT检查,可以检测患者的斑块组织学特征、颈动脉粥样硬化狭窄程度,且由于该方法快速无伤,可以预防脑梗死的发生,故而具有重要的临床意义。
智能农业论文:制造智能技术的农业机械论文 1农业机械制造智能技术 智能化是制造自动化的发展方向,很多专业性机械制造智能技术已经发展到相当水平,而在农业制造领域,还在起步阶段。农业机械制造智能技术是专门研究产品的设计、生产、加工、销售、售后乃至维护维修的整个技术过程,并将提高产品质量、效益、竞争力作为最终的目标。农业机械制造智能技术包含了生产对象、生产资料、能源、人力资源、生产和质量信息等内容。其中,生产对象、生产资料与能源属于硬件范畴,生产和质量信息则是软件范畴,而人力资源则是两者都属于。在诸多的生产要素之中,人的要素处于主要地位。 2兵团农业机械制造智能技术现状及其与内地的差距 2.1兵团农业机械制造智能技术现状 近年来,虽然很多企业在农业制造业方面不断采用先进的制造技术,像北疆的科神数控设备已占企业机加工设备的30%以上,且已经引进了CNC加工中心,企业的机加工能力得到了很大提升。公司已经启用了企业资源计划系统(ERP),以系统化的管理思想,为企业决策层及员工提供决策运行手段的管理和服务。南疆的天诚对企业设备也进行了较大投资,且已经在某些焊接生产线采用了焊接机器人,大大提高了产品的焊接质量和工作效率。但是这些进步与内地专业化农业及机械制造业相比,仍在许多方面存在着较大的差距。 2.2兵团与内地在农业机械制造智能技术上的差距 2.2.1管理 内地优秀的农业机械制造业广泛采用计算机进行管理,对于组织和管理制度的更新与发展都较为重视,并对生产模式加以完善,力求达到准时、快速、高效的生产制造。比如采用MES(制造执行系统),该系统包括计划排产、过程纠偏、质量控制、资源优化、数据采集、电子看板、ERP集成等模块。系统依据ERP或手工输入的生产任务,通过精细排产,得到可执行的工序级生产排程,并通过对生产执行过程的详细进度、用料、用时及质量等信息实时跟踪统计,以数字化的方式、智能化的形式直观地展现生产全过程。而兵团农业机械制造业采用计算机管理的水平还正处于起步阶段,大多数的企业仍然处于陈旧的经验管理阶段,是兵团农业机械的制造业发展步伐缓慢的原因之一。 2.2.2技术设计 内地优秀的农业机械专业化厂家对设计方面要求严格,且更新速度较快。由于大量采用计算机辅助设计技术(CAD/CAM),部分大型企业甚至已经开始脱离图纸进行设计和生产制造。而兵团农业机械制造企业,对于计算机辅助设计技术的使用尚比较局限,使用水平有待提高,兵团农业机械制造业技术发展推动力不足。 2.2.3制造工艺 内地农业机械专业厂家比较广泛的使用数控加工,许多新型的加工方法,例如:激光切割、高精密加工、复合加工技术等也得到广泛应用。然而这些新型技术在兵团农机制造企业基本没有应用,有的甚至还在企业议程之中,使得兵团农机机械制造技术仍然处于低水平状态。 3发展建议 3.1系统优化 农业机械制造过程中对速度、精度和效率以及柔性化和智能化的要求较高。在采用高速控制系统的同时又改善了机床的特性,使得机床的速度、精度及效率大大提高。而柔性化不仅仅指机械本身,还有群控系统的柔性,数控系统的本身就是采用模块管理的方式进行管理,裁剪与组合性比较强,能够满足用户的不同设计和需求;群控系统则是根据制作流程的要求不同自动进行修正和调整,使得群控系统的效能充分发挥出来。为了适应快速变化的社会市场环境,仅有柔性化是不够的,机械制造智能化也需要不断升级改造以适应当今科学技术的不断发展和提高,只有具备了智能化才能应对更加复杂的市场发展环境。 3.2多媒体技术的应用 在智能化的数控系统中要做到用户界面的图形化、科学计算的可视化与多媒体的结合和应用。用户界面是系统与使用人员之间的桥梁与窗口,由于使用人员的要求不同和专业性差异,给计算机软件的开发与研制带来了较大的难度,采用图形化用户界面后,使用者在使用时较为方便。科学计算的可视化可使可视信息直接使用,比如说图像、动画演示等。可视化技术的应用与计算机的虚拟技术环境结合起来,使智能化领域又进一步得到拓宽。而计算机、声像以及通信技术完整的结合便形成了多媒体技术,它使计算机拥有了综合处理数据的能力。多媒体在智能化数控领域中可综合化、智能化地处理信息,在现场监控系统中也有着重大的应用价值。 3.3体系结构的优化 在农业机械制造过程中,改善和发展体系结构较为重要。首先,企业数控机床占用比例应不低于50%,使智能制造系统应用效率达到基本要求。在此基础上集成企业CPU资源系统来提高集成度和运行速度。采用高集成化CPU、RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPRD、CPRD以及专用集成电路ASIC芯片的新一代PCNC数控系统,并应用LED平板显示器平台,以实现超大尺寸的显示传导和发散信息。采用增强集成电路的密度来改进性能,使组件的尺寸减小,可靠性提高。其次,硬件的模块化使数控系统的集成和标准化更加简单和方便。如显示器、CPU、输入输出设备、以及存储器等最基本的模块,都可成为独立的载体,在通过不同方法的组装、搭配以及减持和增加以便构成档次和功能不一的数控系统。最后,通过系统中心枢纽对机床进行网络化,通过机床联网的手段,可以在任意一台机床上进行多台操作,使不同机床的画面在同一台机床的屏幕上出现,实现对机床的远程控制或者是无人化操作。将计算机智能技术、网络技术、CAD/CAM、伺服系统、自适应控制动态数据管理及刀具补偿、动态仿真等高新技术融为一体,形成严密的制造过程闭环控制体系,使产品制作过程灵活多变,以适应当前农机市场多品种、多批次的市场需求。 4小结 农业机械制造智能技术的应用是农业机械制造业的发展趋势,该技术的推进将会给农业机械制造行业带来巨大活力,可大大提高产品的质量、效益和市场竞争力,较为有效地促进兵团大农业机械化的发展。 作者:黄春辉 李国祥 单位:新疆科神装备科技开发有限公司 智能农业论文:智能网络下农业信息化论文 1智能网络在农业信息化中的现状 农业信息化是衡量一个地区农业现代化发展水平的重要标志。美国、日本和德国在农业信息化中处于世界领先地位,印度、韩国等紧随其后。美国采用以政府为主体五大信息机构为主线模式,例如美国利用卫星对土地信息进行实时监测,半数以上的农民用直升机进行耕作管理。日本建立全国联网的市场销售信息服务系统和生产数量和价格行情预测系统,是应用型农业信息的典型代表。德国农业信息发展是靠关键技术地推进,例如计算机自动控制,辅助决策、遥感和农机管理等技术都处在世界前列。印度依靠软件发展的优势,紧抓信息技术传输渠道和数据库及网站的建设[3]。我国虽然起步较晚,但发展较快。2014中央一号文件《关于全面深化农村改革加快推进农业现代化的若干意见》提出继续推进农业科技创新,建设以农业物联网和精准装备为重点的农业全程信息化。2014江西省作为农业大省《江西省农业厅关于加快推进农业信息化的意见》,提出新时期推进农业信息化的重要意义。例如,赣南脐橙采用溯源系统防伪,正邦集团、云山集团、乐平蔬菜中物联网的示范应用等。 2智能网络服务推进农业信息化 2.1物联网 农业物联网是利用物联网技术来实现农产品生产、加工、流通、销售各环节信息的获取,通过网络将有效信息进入到物联网的应用层,利用大数据和云计算技术对海量数据和信息进行分析和处理。例如果园生产管理、粮食生产管理、畜牧生产管理、环境监测及农产品安全等农业应用系统。农产品生产过程中物联网应用如在农产品生产阶段,主要利用传感器采集信息,形成信息数据库,并通过远程控制系统分析处理信息,对作物生产进行调控温度湿度、供给营养液等,以达到最佳生产状态。例如在大棚作物的生产中,采用土壤水分传感器、温度传感器、湿度传感器、光照度传感器、二氧化碳传感器等采集作物现场信息,然后推进在线监测、远程控制、联动报警等。在水产养殖中的智能增氧机、智能投饵、水下巡航等技术。在农产品加工阶段,要建立质量安全和监管追溯系统,例如质量安全检测中药物残留、重金属以及病毒检测技术,追溯系统中的二维码、RFID标签技术等[4]。在农产品流通阶段,包括农作物实时跟踪,物流策略等,如全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、销售时点信息系统(POS)等都已经成熟并得到充分的利用。最后在农产品销售阶段,主要包括融合处理,决策反馈功能,为了提供便捷的途径和渠道让更多农产品顺利进入流通市场,如电子商务预定系统,智能仓库物流管理系统。 2.2大数据 随着农业物联网的应用,大数据不可或缺,从各种各样类型的数据中快速有价值的信息。大数据的特性常用五个V来表示:规模性(Volume)、二是高速性(Velocity)、多样性(Variety)、价值性(Value)、真实性(Veracity)。在大数据时代,农业与大数据必然发生各种联系,通过大数据推动智慧农业服务。农业大数据涉及到耕地、播种、施肥、杀虫、收割、存储、育种等各环节,是跨行业、跨专业和跨业务的发展。农作物的监测数据、农业数据、下游数据、经济数据及其它相关数据等源源不断的注入农业大数据的服务平台。这些数据经过各种专业模型和算法,就能为现代农业提供全方位的精准农业决策服务。例如“智能施肥系统”根据作物生长温湿度、光照、雨量、二氧化碳及土壤EC/PH值等环境因素扭转目前盲目施肥带来的污染和浪费。“精准灌溉系统”根据不同地区和不同作物生理需水的特点实现精准节水。“病虫害监测预警系统”实时采集农作物现场的有害生物数据与地理数据库、病虫害知识库、气象数据库等融合决策,实现精准施药,避免过度施药提高食品。“信息管理系统”根据互联网电子商务数据、政策法规、市场流通等信息实现生产与销售的合理分配,解决“供不应求”或者“菜贱伤农”的问题,培育新型农民和引领农民增收。 2.3云计算 农业信息化中的云计算是将农业相关的计算、服务和应用作为一种公共设施提供给公众,使用户能够按需使用互联网上的计算、存储和信息服务资源。云计算从深度和广度巨大地提高了对农业信息化的服务能力,进一步推动农业信息发的发展。云计算从层次分成三种服务模式,分别为基础设施即服务(IaaS)、平台即服务(PaaS)及软件即服务(SaaS)[5]。在农业领域,基础设施即服务为农业信息化提供虚拟硬件配置,满足于农业信息化中的大数据存储和高性能的计算能力,降低了基础设施建设的硬件成本。平台即服务作为中间平台为用户提供应用程序开发,维护和应用等服务,保证农业信息数据的安全与协同能力。软件即服务使用户可以通过云服务器获取互联网上的软件服务,降低了用户的接入门槛及农业信息化建设软件成本。例如,农业中用到的气象图像分析系统,卫星图像的传输利用云存储(IaaS),分析处理利用云计算(SaaS)。 3农业信息化中综合网络服务平台构建 3.1农业信息化中物联网、大数据与云计算关系物联网是农业信息化的基础,农业信息化发展水平由大数据来体现。物联网产生大数据,大数据对物联网的发展起促进作用。在农业信息化中,物联网作为信息采集系统,每时每刻传感器感知的数据和社交网络数据是大数据的来源,而大数据分析则从数据海洋中获取有价值信息,为物联网提供有价值的分析和控制。最大限度地提高农业生产智能化水平。农业信息化中物联网的优秀是应用,将海量数据经过处理分析,生成各种商业模式的应用,最大限度地提高农业物联网的价值,推动农业物联网的创新和发展。大数据和云计算都是为数据存储和处理服务的,大数据是挖掘海量农业信息的价值,云计算是管理扩展数据存储和计算的能力[6]。随着农业信息量的激增,大数据的分析处理离不开云计算,例如把离散的相关农业信息整合,通过云计算有效协同,形成农业的精准安全解决方案。大数据与云计算是一个问题的两个方面,大数据是问题,云计算是解决问题的方法[7]。如怎样把农场获取到的各种情况进行数据整理,有针对性的监测分析农场的生产状况,这种大数据与云计算结合形成的管理平台有利于农场主科学地制定农业生产计划。 3.2农业信息智能网络服务平台构建纵向来看,农业智能网络服务平台和智能网络交通、智能网络家居等平台类似,由农业物联网的感知层、传输层和应用层构成。应用层主要包括大数据管理中心、云存储云计算中心与农业应用平台。农业智能网络服务平台的主要功能包括农产品生产、质量安全、运输加工、农业环境监测、市场行情分析、农业科技培训、信息浏览等。平台主要实现以下功能: (1)数据采集:物联网中各种传感器采集到的数据与互联网中相关资源的汇集,通过数据整合成、加工处理,组成土壤数据库、气象数据库、地理数据库及电子商务数据库等,所有数据库构建农业数据资源中心。 (2)数据存储:依托集群应用、网络技术或分布式文件系统等软硬件技术,提供对农业信息数据库存储和访问功能。农业应用平台可以在任何时间、地点透过任何网络装置连接到云存储上方便地存取数据。 (3)数据分析:根据农业大数据应用平台需求的个性化,采用大数据相关技术,包括数据挖掘、安全加密、网络通信与算法研究等,提取有价值的信息准确的提供给目标客户。 (4)数据浏览:是用户的操作入口,提供多种方式对数据进行查询、展现和统计分析等应用,为农业生产经营主体提供及时、有效的生产技术、教育培训、经营管理、市场流通等信息服务。 4结语 物联网、大数据和云计算驱动下的农业信息化,关乎每个人的生活。大力推进构建农业信息化的智能网络服务平台,有利于提高农业生产经营的标准化、智能化、集约化和产业化,提升资源利用率、劳动生产率和经营管理效率。本文提出的农业信息化智能网络服务平台采用分级管理和监控,对开发农业智能综合平台具有一定的指导性和创新性。 作者:马文科 潘运华 单位:萍乡学院 智能农业论文:农业机械设计中智能CAD技术的运用 摘要:现阶段我国的机械生产制造产业的发展比较迅速,主要是依靠着新技术的支持。其中在对智能CAD技术的应用下,就对机械设计的自动化以及精确性得到了有效保证,将智能CAD技术和农业机械设计相结合,对机械设计的发展就有着促进作用。本文主要就农业机械设计的现状以及智能CAD技术应用优势加以分析,然后结合实际对智能CAD技术在农业机械设计中的应用策略详细探究,希望能通过此次研究分析,对农业机械设计的应用发展起到积极促进作用。 关键词:智能CAD技术;农业机械设计;应用 随着当前我国的计算机技术的迅速发展,在和农业机械设计相结合的情况下,就能有助于设计的优化,能够将CAD技术和农业机械设计的作用优势充分发挥。通过从理论上对智能CAD技术在农业机械设计当中的应用情况进行研究分析,就能从理论上对农业设计提供理论支持依据。 1农业机械设计的现状以及智能CAD技术应用优势 1.1农业机械设计的现状分析 长期的发展过程中,农业机械设计主要是通过手工进行绘制的,在设计上由于人为的疏忽就会造成差误。在对于农业机械图纸设计师来说,随着新的技术升级进步,就能有助于对农业机械设计的精确性以及效率的提高提供技术层面的支持。在农业机械设计过程中通过CAD技术的应用,能够在通过二维以及三维的技术应用将设计进行细化[1]。当前的制造业已经在CAD技术应用中,对人工的劳动强度能够有效减轻,这样就能在经济效益上得到提高。农业机械设计过程中对三维CAD技术的应用以及成为机械设计过程中的重要课题。 1.2农业机械设计中智能CAD技术应用特征 第一,设计方便化。智能CAD的技术应用有着鲜明特征,在零件的设计上更加的方便化,通过三维CAD的技术应用,就能在装配环境当中对零件加以设计,也能通过相邻零件位置和外形对新的零件进行设计,这样就能在零件的设计效率上有效提高,在零件装配的准确率也能提高[2]。对设计环节的损坏情况查找过程中,通过附件软件查找器就能准确高效的查出,这对机械设计的整体质量提高就打下了坚实基础。第二,缩短设计周期。能够将设计的周期有效缩短,这是对CAD技术应用最为优秀的优势,能够在设计的花费时间层面大大缩短。在对整体的工作效率上就能有效提高。机械设计人员在实际的设计过程中,对CAD技术的应用,能对原有的机械设计图样以及信息进行有效保留,这样就不实施重新的设计,这样在局部的修改以及创新上就能实现。 2农业机械设计中智能CAD技术具体应用 三维的设计系统建立下,通过AutoLisp等设计软件的合作应用下,就能对实际设计进行优化,在对装配模型的变型设计理论基础上的机械设计方面,在当前的CAD系统的建立产品几何模型,主要是从零件建模开始实施的,这一方法就比较难对产品功能信息进行有效表达。在装配建模的作用上,主要是通过构建完善对产品装配信息描述的数据模型[3]。主要是通零件间装配关系数据的层次以及关系模型进行表示,在装配模型方面对自然设计的过程相对比较符合,在变型设计的方法上比较良好。对农业机械设计中的底盘设计中,对CAD技术的应用过程中,通过在三维空间当中进行设计,就能对零件的位置进行确定,然后进行建立坐标系和总部件总成坐标系。通过坐标点方法进行对总成装配进行完成,这样在设计过程中,对机械动力性以及操纵性和稳定性等分析工作进行完善,在相应的数据参数应用下,就能进行准确性的设计。对农业机械设计过程中的智能CAD技术的应用过程中,通过模块化的变型设计就是在模块基础上进行的设计,模块和装配关系主要是先进行预先确定的,这样就对使用的范围进行了明确化。在模具的结构设计层面主要有二维以及三维设计,在每种的设计方法上都有着各自的优势和不足[4]。在对计算机的硬件配置要求上不是很高,所以使用的成本也相对比较低廉,三维的设计能够实现设计的参数化,在产品的设计过程中相对比较容易修改,这样就在并行工程方面的目标实现有着促进作用。在对机械车身的设计中对智能CAD技术的应用通过三维造型作为主要基础,这样设计师就能和CAD系统进行交互,能够把自己的概念进行清晰的视觉模式几何实体化,在设计的精确率以及设计的质量上得到了提高。 3结语 总而言之,对农业机械设计过程中的智能CAD技术的应用过程中,只有从多方面进行考虑分析,将这一技术进一步的优化,实现集成化以及网络化等,这样才能更好的为农业机械设计做出更大的贡献。 作者:孙梗 单位:邵阳学院 智能农业论文:智能节水农业:澳大利亚的水耕栽培法和滴灌技术 智能节水农业如何在干旱的地方生产新鲜蔬菜?澳大利亚有几个大的有机蔬菜种植公司,正在探索智能节水有机蔬菜新模式。现在,澳大利亚的智能节水种植的蔬菜虽然在价格上有些偏高,但是,生产过程完全有机,无土栽培,没有使用化肥和农药,大大节约能耗和用水。 澳大利亚的智能节水有机种植技术,使得蔬菜的生产种植不再受地域的限制,这非常适合澳大利亚西部的干旱条件,其种植的无土蔬菜,包括黄瓜、青椒和西红柿等。由于这种新型智能种植技术不依赖于土壤,因此,蔬菜的种植生产基地可以在人口密集的地方进行。 本・克来是澳大利亚有机蔬菜种植公司“开放农业”的总裁,他说:“我们有很多传奇式的方法,可以使蔬菜更加有味道,尤其是西红柿。”智能节水种植的关键是不用土,蔬菜要求新鲜,无污染。智能节水种植中所使用的滴灌技术,只使用相当于普通地面种植所需水量的10%,“开放农业”公司的生产厂房大约有5400平方米,配备了可伸缩的房顶和墙壁,可以自动地开合,这样可以减少水分的蒸发和散失。 澳大利亚智能农业浇灌所使用的水源,来自普通的地表径流在许多水坝中的蓄积,然后使用太阳能水泵将水输送到需要的地方。澳大利亚的河流一般含盐度比较高,这样在接近源头的地方收集水源,可以在水源变咸之前得到利用。克来说:“澳大利亚的小麦种植带在过去的20年,降水量减少了20%,所以,水源短缺是传统小麦种植者和牧羊人所面临的挑战。”克来在越南也有相应的环境工程,专门研究水与现代农业的关系。 克来的团队认为,生态农业将会给澳大利亚的小麦种植带来新的希望。澳大利亚的另一个智能节水农场,就是位于阿德来德的“太阳雨滴”农场,这是澳大利亚第一个以商业级运作的无土栽培有机农场。阿德来德的“太阳雨滴”农场,效仿美国类似农场的经验,使用无土节水技术,也不完全使用自然光照,他们使用富含营养物质的水进行浇灌,使用低能耗的LED灯来增加农作物的光合作用。 “智能节水有机农业是一个全球性的发展趋势,因为这种农业可以在不同的环境条件下进行。”非利普・沙博说,他是“太阳雨滴”农场的投资人之一,“太阳雨滴”的占地面积只有65公顷,位于南澳接近沙漠地У囊桓龈劭凇R桓龇炊越行智能节水农业的普遍观点,就是认为该生产过程能耗太大,主要是指那些室内的人工照明,以及很多的加热和冷却系统。“太阳雨滴”很好地解决了这个问题,主要是通过安装了一个集中型的太阳能工厂来实现的,这个太阳能工厂使用23000个平面镜来收集太阳能,能满足“太阳雨滴”大部分的能量消耗。 在沙博的“太阳雨滴”农场,提高用水效率是首选,由于南澳的降雨珍贵而稀少,然而附近却有大量的海水,沙博就引入海水淡化技术,他的改进后的海水淡化工厂每天大约能生产淡水100万升,农场还使用海水作为天然的消毒剂,避免使用杀虫剂。“太阳雨滴”早期投资是十分高昂的,大约为2亿澳元(1澳元=5.35元),投资者们坚信,通过“太阳雨滴”运营成本的降低,智能节水,以及廉价的能源输入,仍然是有利可图的。 事实也无法否认地证实了这一点,“太阳雨滴”每年出产大约15000吨的西红柿,在一个几乎不毛之地的沙漠港口,这个经济效益是十分可观的。将目前这种产业扩展到其他地方,也是十分可行的,沙博说:“由于我们不依赖于石油,使用智能节水技术,我们的农业可以在人口稠密的地方发展,提高我们蔬菜供应链条的效率。” 墨累・海伦是澳大利亚昆士南的水培专家,他说,到目前为止,澳大利亚的这些智能节水技术,例如无土水培技术,水产农业(一种利用鱼类粪便为有机源的种植技术),并没有得到大面积的推广,还只是停留于人们在后院进行的兴趣种植,或者小的有机果蔬园种植。 沙博说,国家需要一个机制来推广智能节水有机种植技术,“在常规农场,不管你的管理是多么的井井有条,你必须进行浇灌,灌溉时70%的水源都会直接蒸发而损失掉,即使进入土壤的水源达到农作物根部的也不多,不少水源存在于土壤的上层,植物无法利用。营养物质和化肥也一样”。 海伦的两个学生,正在用他们所学到的知识,创造着数百万澳元的产业,例如他们在韩国、印度、加拿大和中东一些地区建设了智能节水有机种植农场。他们坚信,水资源和粮食短缺会促使澳大利亚最终走上智能节水有机种植的道路。■ 智能农业论文:基于无线传感技术的农业大棚智能控制系统设计 【摘 要】介绍了一种基于无线传感技术的数据采集和控制系统方案,实现农业大棚的自动化控制,对大棚环境中的各种信息进行采集。设计了基于ARM的主控模块、信号处理模块、电源模块、LCD模块、无线通信模块等硬件平台。开发了节点设备程序、嵌入式系统应用软件和上位机组态软件。系统通过模拟测试,结果验证了方案设计的可靠性和实时性,可满足农业信息化建设要求。 【P键词】无线传感;ARM处理器;组态监控软件;农业大棚;嵌入式系统 0 引言 我国各地的经济发展水平、环境条件差异较大,存在农业机械信息化生产能力落后、土地利用程度不高等方面的问题,导致农业发展水平落后。同时,我国农业生态环境状况逐步扩大恶化范围、资源配置不合理。鉴于在农业生产过程中严重浪费资源和破坏生态环境的现象,人们越来越关注农业发展的模式。随着时展,农业科技技术不断创新,充分利用理论和科学技术,是缓解农业与资源及生态环境矛盾的有效途径。建立无线网络监控平台,对农业监测点进行全面监管和精准调控,可以组建农业的规范化和网络化管理模式,形成农业物联网的综合信息管理系统[1]。促进农业发展方式的转变,不但可改善生态环境,而且各类农业资源可以得到有效利用,实现可持续发展目标。本文主要根据项目建设的要求,设计一种结合嵌入式单片机和组态监控软件两种工程装备技术的平台,对农业大棚影响的几个因素进行精准管理和统计。 1 系统硬件结构 系统硬件组成如图1所示,主要包括一个主控模块、信号处理模块、电源模块、LCD模块、无线通信模块等。 1.1 主控模块 嵌入式控制系统选用的主控芯片为16位ARM Cortex-M3处理器STM32F103RET6。引脚为64位、内存容量512KB,封装类型为LQFP,工作温度达到-45℃~80℃。 1.2 信号处理模块 传感器输出4mA-20mA电流信号,I/V转换过程采用精密电流环接收方式,选用RCV420芯片,转换成0-5V电压输出信号。D/A数模转换芯片选用AD421,实现16位的数字输入信号转换成模拟4mA~20mA的电流输出信号。电磁阀由于是线圈组成,在通断过程中产生感应电压,为防止断电后对电路构成冲击破坏,增加一个反向二极管IN4001,构成回路,防止对电路电压产生干扰,提高系统的稳定性。 温室大棚中的蔬菜,需要一定强度的光照促进光合作用,提高产量。在大棚中适当增强光照能促进其生长。根据选用光照灯的型号和电压要求,设计最大电流为1A的PWM控制电路。选用具有PWM脉宽调光功能的SD42511芯片,设计最大输出1A的驱动电流电路。电路原理图如图2所示: 1.3 电源模块 STM32处理器内部具有多路A/D模数转换扩展功能,其输入电压转换信号范围为0~3.3V,使用12V锂电池供电电源,要实现对它的电压监控,需要采用间接方式,使用高精度的电阻串联分压方法。选用MC34063芯片采用开关反压电路提供-12V电压给RCV420。选用封装为SOT-223的LM1117系列芯片,转换得到5V和3.3 V电压。放在芯片的输出端置一个10uF的钽电容,改善电路中的瞬态响应和稳定性。旁路中增加0.1uF的瓷片电容,去耦消弱电路毛刺。电路原理图如图3图4所示: 1.4 LCD模块 LCD显示采用1602显示输出数据,采用基于HD44780字符型液晶芯片。电路原理图如图5所示: 1.5 无线通信模块 根据设计要求,无线传输网络选用为自动化控制数据传输而建立的短距离ZigBee无线网络,ZigBee无线短距离传输模块具有低功耗、操作灵活、等电位测量数据无线传输、组网方便、响应速度快等突出特点[2],适合应用在农业大棚的数据传输。ZigBee射频技术利用2.4G频段来进行传递数据信息,安全可靠的实现终端发送或响应指令。采用符合IEEE802.15.4标准的CC2530无线射频收发模块,使用免申请2.4G的频段,采用加密的标准为AES 128,直接序列扩频。 2 系统软件设计 控制系统软件包括节点设备程序、嵌入式系统应用软件和上位机组态软件。节点设备主要完成系统中的执行命令和数据采集传输的作用。嵌入式系统应用软件主要实现数据存储、系统通信、人机交互、自动控制等功能。上位机组态软件主要实现用户登录、数据查询、图像展示、运行状态监测等功能。系统数据信息处理流程如图6所示。节点设备采用的操作系统为μC/OS-II,监控组态软件开发使用组态王Kingview6.55[3-7],优秀板STM32F103RET6处理器编程软件采用KeiluVision4。 3 系统调试 为实现工程目标,利用在线仿真调试工具,对系统各子功能分别进行调试,监测软件工程中的关键变量值。上位机组态软件通过和节点设备采集数据通信应用验证,系统运行稳定可靠。软件运行截图如图7所示: 4 结论 基于无线传感技术开发了农业大棚智能监控系统,通过数据采集和信息传输,实时监控终端设备的运行状态,有效的对资源进行管理和统计分析。通^上位机KingView组态软件对系统中的终端设备监控,可以有效的掌握现场的信息;通过嵌入式硬件设备、工作台和上位机KingView组态软件的联合测试实验,该系统具有低功耗,信息传输稳定,操作简单等优点,对农业大棚信息化建设具有一定的现实意义。 智能农业论文:基于人工智能的农业知识培训平台开发 [摘要]随着科学技术的不断发展,人工智能以其智能性、方便性、可操作性等特点逐渐渗透教育领域,也为教育培训提供了新思路。文章分析了人工智能应用于农业知识培训的优势,并针对于农业知识培训的特点,提出了一种基于人工智能的农业知识培训模式,是人工智能技术应用于农业教育培训领域的一次尝试。 [关键词]人工智能;农业知识培训;模型 随着信息技术的不断发展,计算机科学渗透生活的各个领域,改变了人们的生活方式和学习方式。其中,人工智能作为计算机科学中迅猛发展的一部分,正在以其独特的魅力走进人们的视野。“人工智能”(Artificial Intelligence),顾名思义,即通过应用计算机来模拟人脑的信息接收、思考、判断以及决策等思维行为过程,进而扩展人脑的思维和行动,帮助人们高效智能化地解决特定问题。近年,人工智能在教育领域中发挥的作用越来越显著[1],其与众不同的特点决定了其在教育培训中的地位,将人工智能应用在农业知识培训中的可行性也成为教育界热议的新话题。 1我国农业发展背景和农业培训必要性分析 11我国农业发展背景 我国是传统的农业大国,农业对我国的经济发展具有极其重要的影响,一方面是由于我国人口基数大;另一方面是由于我国进出口贸易主要依靠农产品,农业发展成为影响我国经济发展最重要的因素之一。但由于各方面原因,我国农业发展还比较落后,尤其与发达国家的现代化农业相比,依旧有较大差距。 12开展农业知识培训的必要性 反思其他发达国家在r业发展上实施过的举措,包括重视农业教育、科研和技术推广,注意提高劳动者素质;推广现代农业机械和高技术,重视农场管理;经营集约化、产业化;生产专业化;服务社会化;市场机制与政府扶持相结合;加强农业基础设施建设等,可以看出,我国在农业知识培训、素质教育、技术推广方面与发达国家差距明显。为发展我国农业,培养一批高素质、懂技术、会经营的农民以及一批愿意为农业发展做出自己贡献的高学历人才成为关键。农业的发展离不开农民的发展和进步,也离不开受过高等教育的精英人才的共同努力,而开展农业知识培训,则是为他们的发展奠定了一条夯实的道路。 2人工智能在教育中的应用与发展 近年来,伴随着人工智能在各行业的应用和发展,人工智能在教育领域中发挥的作用也越来越显著。例如,智能化的作业批改可以大大减轻教育工作者的沉重负担,在线学习等网络教学模式可以让人们更灵活地接受教育。从人工智能诞生伊始,其就与教育产生了密不可分的联系,延续发展至今,人工智能在教育领域中的应用主要包含以下几个方面。 21基于人工智能的计算机网络课程 计算机网络教育是对传统教育方式的一次革新,而人工智能对网络教育的渗透,又将其推向了新的发展高度。[2]学生可以自主地登录网络平台进行在线学习,根据智能导学系统制订学习计划,进行在线测试。例如近年来大为流行的MOOC课程,学生可以便捷地通过网络获取全球最高质量的教学资源,并可以量身打造自己的学习计划。 22基于人工智能的教师辅助系统 近十年来,智能传感器、语音识别、图像识别、深度学习、大数据等方面的蓬勃发展令信息的采集及处理越来越准确高效,这无疑使得人工智能与辅助教学系统的融合变得越来越深入。借助于语音识别、图像识别等技术,学生可以将学习过程中遇到的问题上传至系统,借助于数据库系统对信息准确的搜素和整合能力,实时地为学生提供答案或相关信息,答疑解惑。目前此类应用软件的应用广泛,例如小猿搜题、百度作业帮等。 23基于人工智能的教育数据库系统 随着信息化时代的到来,如何高效地搜集、分类和检索碎片化的教育信息和教学资源,无疑是一项巨大的挑战。为了更有效地分配和管理信息,在教育中引入智能化的数据库系统势在必行。现如今数据挖掘和深度学习的研究成果不断深入,依托知识库系统对教育信息的整合与构建,学生可以将已习得的零星的知识点进行扩充,由点至面的不断学习新知识;依托教育资源管理系统中来,教育管理工作者可以合理分配教学资源,让人们从爆炸式的高密度信息中解放出来,真正做到物为己用,因材施教。 3人工智能与农业知识培训的结合 新时代社会经济的发展为国家农业产业的发展翻开了新的篇章,如何加快社会主义农业现代化,促进农业转型,这为新时代的农业知识教育提出了新的要求。另外,近年来劳动力转型的趋势日益显著。随着农业劳动人口数量的减少,为了提高农业生产效率,需要有素质、懂知识的农民投入农业生产中来。因而,对于农业知识培训的革新作为农业现代化建设的重中之重,已被提上日程。 人工智能技术和教育领域融合的不断完善成熟,基于人工智能的农业知识培训正如雨后春笋般涌现,在农业教育培训领域崭露头角。 31人工智能应用于农业知识培训的优势 从我国农业发展的现状看,较之于发达国家,我国农业从业者的基数巨大但是整体受教育程度偏低,农业专业领域的知识匮乏,农业知识教育的推广不仅薄弱,而且效率低下。因此,伴随着信息化时代“互联网+”的新型教育模式对传统教模式的强有力革新,基于人工智能的农业知识培训展示了其强大的威力和优势,具体可以总结为如下两个方面。 311个性化教育针对性强 相比于课堂教学的传统模式,基于人工智能的网上在线教育模式能够为学生个性化地制订学习计划,灵活安排学习时间。这有力地解决了学生参加农业知识培训的时间成本问题,农业从业者可利用闲暇时间自主安排学习。另外,针对于培训者的当前知识水平和培训需求,培训平台可以个性化地安排教学相关领域的专业知识和操作技能。 312教育资源利用率高 我国当前的农业知识培训,教育教师需求数量和实际在岗教师资源极不匹配,具备丰富农业专业知识和农业生产经验的教师数量缺乏,这是导致农业知识培训推广速度缓慢的重要原因。而人工智能为这一问题的解决带来了福音,智能化的教学进程得以让教师从繁重的教学负担中解放。同时,基于网络的课程资源共享可以让先进的农业技术走进千家万户,让学生与优秀农业知识的距离不再遥远。 4平台开发的系统架构 基于人工智能技术,一个合理的农业知识培训平台能够像一个优秀的教师那样具备完备的农业专业知识和优良的教学技能知识,并且能够模拟及扩充教师的教学过程。除此之外,该培训平台还能够准确实时地与学生进行信息交互,有针对性地开展个性化教学,并可以自适应地完成教学效力评估和反馈,不断更新和完善教学内容和教学策略。基于以上分析,该开发平台的系统架构分为学生模型、教师模型、综合数据库模型和人机交互接口四个组成部分,结合下图对每一部分分别进行详细阐述。 41学生模型 学生模型应针对不同的学生,准确地评估学生当前的学习水平,对学生的学习背景、知识水平、知识架构进行诊断和评定,以便有针对性地制订教学方案,进而实施个性化教育。 另外,学生模型需要对学习过程中的学生的学习情况进行记录入库,对教育效果进行评定,从而诊断出当前教学计划是否合适,以便下述教师模型中对教学内容和教学策略的灵活调整。 42教师模型 教师是教学工作开展过程中的主体,一个合理的教师模型应该包括如下三个部分。 教师模型首先完成教学内容的选择,这要根据学生模型中对学生当前的学习水平的评定,并且针对学生既定的学习目标,并从下述知识库中调取对应的内容,为教学的开展做好准备。 在确定了教什么的问题之后,教室模型要确定如何教的问题,即选取合理的教学策略开展教学。教学方式的选择依附于学生模型,而又能根据学生学习情况记录进行反馈动态,不断完善和调整教学策略。 另外,在传统教学模式中,教师传授知识,并能为学生答疑解惑。当学生在学习过程中遇到问题和疑惑时,教师模型应该实时地提供信息支持,为学生提供针对性的帮助。因而教师模型要实现与人机交互接口的实时连接,在问题到来时控制模块驱动应答部分为学生答疑解惑。 43综合数据库模型 综合数据库模块为农业知识培训系统提供数据库支持,主要包括以下三个模块。 知识库模块中分类别地存放着农业领域的专业知识,包括文本、图像、自然语言、多媒体等多个类型的学习知识。一旦教师模型中完成了教学内容的选择,便由此模块中调取相对应的文件开展教学。 专家评估模块用于处理教学过程中的教学效果评价和经验总结,为教师模型中的各个环节的反馈和更新迭代提供数据支持。在一个完善的教学过程,教师需要根据学生的学习效果进行总结和反馈,以此指导下一步的教学内容和策略的更新。 为了对学生阶段性学习的效果进行评估,还需要引入测试考核模块对学生的成绩进行量化考核。测试考核模块中包含学生答题库和成绩测评库,准确检测出开展农业知识培的作用与效果。 44人机交互接口 基于人工智能的农业知识培训的过程是学生和系统进行交流的过程,所以一个友好的人机接口是系统必不可少的组成部分。在这一模块中,友好的图形用户界面的设计能够帮助学生流畅地接收信息,提高学习效率。同时,借助于人工智能中对语音和图像信号的先进识别技术,人机交互接口可以智能化地接收分析和理解学生的自然语言信息和动作信息,进而为系统提供宝贵的输入信息。 5总结和展望 本文提出了一种基于人工智能的农业知识培训模式,是人工智能技术应用于农业教育领域的一次尝试。依托于人工智能应用于农业知识培训的优势,并针对于农业知识培训的特点,提出了农业知识培训平台的具体系统架构,实现了对教学过程的模拟和扩展。这种基于人工智能的培训平台,能够根据学生自身特点因材施教,实现个性化的教学模式;并且具备良好的人机信息交互和教学反馈能力,自适应地开展农业知识教学,是对传统教育模式的扩充与革新。 [基金项目]创新训练项目“‘鲜品铺’农产品电子商务平台”(项目编号:201510638037)。 [作者简介]王香蒙(1996―),女,汉族,四川成都人,西华师范大学;陈琳,电子科技大学;通讯作者:曹蕾,西华师范大学,副教授。 智能农业论文:智能农业将使欧盟农业数字化和精细化 背景 精细农业使用的是以数据为基础的技术,包括卫星定位系统如GPS以及互联网管理作物以减少化学肥料的使用。数字化技术的使用会帮助农民充分考虑到日常工作的细枝末节从而更有效地管理农场。精细农业可以有效使用化肥与农药,在增产的同时又可以保护土壤和地下水,增产和减少能源损耗就可以同时实现。通过使用互联网传感器,农民可以定向使用化学肥料对具体区域施肥,从而减少了化学肥料的使用,同时又保护了环境。与之相反,传统的农业实践会对整个农田区域进行灌溉、施肥、杀虫和除草而忽略了农田间的差异性。 欧盟“共同农业政策”在2020年应采取直接拨款的方式,并与农村发展支持计划相结合,为数字化的推广做准备。 农产品需求增加与环保要求提高促使政策制定者去寻找一种低投入高产出的创新模式。部分利益相关者认为,欧盟共同农业政策应当充分利用“数字革命”,数字化或精细农业概念会在2021-2027年的共同农业政策讨论中成为焦点。 精细农业是以优化投入管理为基础的,所谓投入管理指的是对农作物的实际需求。精细农业使用的是以数据为基础的技术,包括卫星定位系统如GPS以及互联网管理作物以减少化学肥料的使用。简单来说,精细农业能够使农民注意到日常工作中的细枝末节从而使农民的贸易活动更有效率。 欧盟委员会的通信网络内容和技术总司和农业部目前正着眼于实现农业的数字化。AIOTI是关于智能农业领域的一项大规模的试点计划,该计划将得到3000万欧元的资助。由此欧盟农业部门可以在资金和基础设施等方面实现“数字化飞跃”。 寻找创新思维 共同农业政策中存在以创新思维为驱动的计划,该计划名为“农业生产力与可持续的欧洲创新伙伴关系计划”(EIP-AGRI)。这项计划的根本目的是要创建2020地平线计划与农村发展支持计划之间的联系,同时将理论与实践相结合。 在EIP-AGRI计划中,各方参与者致力于建立一个“运营组织团体”,其目的在于寻求创新方法解决地区性难题。最近一个在主流精细农业方面名为EIPAGRI的社团组织发现数字化农业存在着一系列挑战。报告指出,精细农业需要各方参与人的合作,还要培养能够将创新用于实践的顾问。大多数农民认为精细农业对于小农场而言并不会产生利益,因此区域性的培训显得至关重要。报告中提到,目前欧盟中采用精细化农业的主要还是中欧与北欧的大农场主。至于南欧,面对的是农业经济下行压力和缺水的问题,因此精细化水利技术才更为重要。Yara化肥公司公共事务与行业关系部负责人Jean-Paul Beens认为虽然目前已经具备了解决方案,但也缺乏实际的应用。Beens认为鉴于欧洲农业的差异性,应当对成员国进行更加细致的分析,呼吁成员国支持国家创新伙伴关系计划(NIP),该计划可以使欧盟精细农业更有效率、更具可持续性。他以瑞典为例,提到瑞典对于精细农业工具的应用(如N-传感器)被列为EIP最终报告中的最佳实践案例。 宽带基础设施 欧洲农业机械工业协会(CEMA)提出,充足的宽带基础设施是欧盟农业领域向数字化演变的先决条件。CEMA秘书长认为,宽带访问在欧盟许多农村和人口稀少的地区严重滞后,必须着力避免城乡间的“数字化割裂”,要尽力实现欧盟将在2020年让农业企业和作坊拥有30MB/s连接带宽的目标。 Yara化肥公司利用互联网系统准确地进行肥料使用。Jean-Paul Beens告诉欧盟动态网说,只要农民身边有网络,就可以通过互联网工具实现自动化,在一些发达国家,农民将他们的土地数据上传至公司的APP中,就可以更加快捷地购货或者给拖拉机加油。 数字化技术 CEMA认为,农业领域与农村地区的数字化进程演变首先需要数字化技术。然而随着农民的老龄化(欧盟中仅由约8%的农民年龄在35岁以下),新技术的引进会导致农业行业的“脱轨”。基于此,CEMA认为数字化技术应当使农业领域的工作更富有吸引力才能吸引人才进入农村地区,同时要利用公共政策来支持农民进入和投资数字技术领域,2020年后的共同农业政策会起到重要作用。高级顾问Luc Vernet也有着类似观点,他认为任何的突破性实践都是由开拓者来应用的,比如90年代的有机农业技术,但是要充分考虑技术的潜在可能与欧盟农业行业的特殊性,这种特殊性是由不同规模的农场所决定的,农民需要合理的政策支持来抵御风险。 对于Yara公司而言,数字化技术的引入如同电脑技术被第一次引入一样,目前该技术的基本功能已实现但是潜在的功能仍需探索与掌握,许多农民购买了数字化设备却不能完全使用其功能。Yara公司还要考虑技术的标准化,许多供应商提供的技术相互之间是不兼容的,因此标准化的实现也是一种挑战。 2020年的共同农业政策 欧盟的政策制定者与利益相关者已经着手讨论2020年后的“共同农业政策”(CAP)。一项文件显示,欧洲农业机械工业协会(CEMA)建议欧盟的政策制定者应提供更多的直接拨款和农村发展支持计划以促进新技术的实现。该文件同时提到,应当重建与“共同农业政策”(2007-2013)第68和第69项条款类似的一N机制,即成员国拿出10%的直接预算来做具体计划,旨在提高农业土地的生产率。这种机制既可以是直接拨款(预算中的5%-10%),也可以将未用完的预算用以农村发展计划。 同时,欧洲农业机械工业协会(CEMA)也表示,在下一阶段的CAP(2021-2027)应当投入更多的预算(约占总预算的15%)进行农业领域的研发。 “生产率红利”成为这种绿色方案的一部分。生产率红利,简单来说,就是农民通过相互配合的方式来实现生产率的增加。Adam认为这种红利应该在农业全要素生产率(TFP)下来估算,TFP涉及土壤、水以及管理投入等要素。 Farm Europe网站认为欧盟农场的收益率较低,因此数字化农业应当得到投资和政策的双重支持。Vernet认为共同农业政策(CAP)应当以不同方式鼓励新技术投资,欧盟把数字化技术看作是对气候目标的一种有效方式,他还提到CAP应当通过有效的管理方案帮助农民承担风险。除此之外,欧盟还应设计一些其他配套的细化执行方案。 欧盟动态网评论员Thomas Begon认为,为了能够发展稳固而又有弹性空间的数字化农业,欧洲的农民需要建立全球化的3G和4G移动数据网络以便连接所有的农业装置与软件。协作理念被引入农业实践,通过培训合作顾问协助农民采用新技术,就如同过去法国的合作顾问协助农民引入油菜一样。 智能农业论文:基于ZigBee的智能农业灌溉系统研究 (云南农业大学机电工程学院,云南 昆明 650201) 摘 要:传统农业灌溉系统中,运用有线网络实现智能化灌溉,不仅成本较为高昂,整体布设过程也很复杂,需要花费大量的人力物力。正是基于这种情况,相关技术人员研发了ZigBee智能农业灌溉系统,主要利用的是网络节点、超声波水位传感器以及土壤水分传感器等,整体系统能有效实现信息反馈和数据收集,十分便利。本文从ZigBee智能农业灌溉系统的总体结构分析入手,对硬件实施方案以及软件实施方案进行了集中的阐释,旨在为技术研究人员提供有价值的技术建议,以供参考。 关键词:ZigBee;智能农业灌溉系统;硬件;软件 1 基于ZigBee的智能农业灌溉系统总体结构 ZigBee智能农业灌溉系统的参数包括用户终端系统、主控制器、ZigBee内部协调节点以及监控系统等,利用节点参数实现网络组网,并借助控制命令优化系统的运行流程。另外,在ZigBee智能农业灌溉系统运行过程中,当终端节点检测到农田水位超标后,就会产生自动断电制动,系统能利用其自身系统控制参数对电磁阀进行控制,从而有效地停止灌溉操作。而针对检测水位在阈值范围以下时,需要利用系统自动化控制功能开启电磁阀,确保振动控制灌溉项目。技术人员要利用模块对开启灌溉和停止灌溉进行集中管理,针对状态信息以及终端节点建立有效的控制框架[1]。 2 基于ZigBee的智能农业灌溉系统的硬件实施方案 ZigBee智能农业灌溉系统主控制结构主要包括微处理芯片、USB和SPI等,结合图像传感器和MCI,能优化实现系统的高效管理目标,并且可以利用JAVA进行编程操作,将信息缓存后直接输入到存储指令和数据控制模块中。 2.1 基于ZigBee的智能农业灌溉系统的终端节点设计 ZigBee技术在实际应用过程中,能有效实现低能耗和低成本,同时保证整体运行结构安全可靠,正是基于其自组网能力,能在定义标准结构中实现数据链层级和物理层级的优化连接,保证工作参数运行环境维系在2.4G赫兹、868赫兹以及915赫兹3个频段结构中,并保证拓扑结构运行的完整度。 2.2 基于ZigBee的智能农业灌溉系统的控制模块电路设计 要想实现整体ZigBee智能农业灌溉系统的优化目标,就要保证系统在TC35i模块能有效维护主控制器和用户之间的数据交流,保证传递结构的安全可靠。系统运行过程中,技术人员要保证基带处理器和天线接口之间有效连接,并且充分满足供电电路的时序性,符合接口需求,利用40帧电缆线对主控制器和系统结构进行集中管控。在电源接线引脚数据处理时,技术人员要保证短信息收发和软件流的系统化控制,确保工作状态引脚也能得到有效传递[2]。 2.3 基于ZigBee的智能农业灌溉系统的网络控制模块设计 ZigBee智能农业灌溉系统之所以能实现自动化管控,主要是基于网络连接和智能模块技术,借助节点实现系统管控,确保能随时随地提高灌溉系统的访问实效性。除此之外,在系统内还要借助主控制器嵌入以太网,从而有效支持控制层协议,利用物理结构芯片提升处理水平。 3 基于ZigBee的智能农业灌溉系统的软件实施方案 3.1 基于ZigBee的智能农业灌溉系统的主程序设计 在软件系统中,借助自动组网层级能实现ZigBee智能农业灌溉系统的优化运行,技术人员要对农田水位的上限和下限进行集中管理,保证水位、土壤以及电磁阀实现自动灌溉。另外,在系统中能借助路由节点和协调节点进行控制器管理,保证信息用户终端对数据建立集中采集机制,能在提升系统容错能力的同时,保证控制组网的可靠性。 3.2 基于ZigBee的智能农业灌溉系统的控制模块应用程序设计 在ZigBee智能农业灌溉系统运行过程中,要满足实时性需求,对短信息标志位进行集中关注,从而保证检测程序发挥实效性。 3.3 基于ZigBee的智能r业灌溉系统的嵌入式网络搜索设计 嵌入式网络搜索设计结构被应用于ZigBee智能农业灌溉系统,能在提升系统联网有效性的同时,优化异地管控终端结构,确保控制命令在发送后实现灌溉操作。特别要注意的是,在系统嵌入结构中,技术人员要遵循HTTP通信协议,保证结构的有效性和完整度[3]。 4 结束语 总而言之,ZigBee智能农业灌溉系统的推广,实现了自动化农业管理项目的有效运行,不仅能运行远程监控和系统管理,也能进一步升级参数解析能力,一定程度上推动了农业项目的可持续发展。 智能农业论文:基于云平台的智能农业环境检测系统 嵌入式实时处理器与各种智能传感器的结合实现了底层农业信息的采集,处理器控制Wi-Fi网络设备接入互联网实现环境信息的网络传输,远程云服务器与数据库的结合实现环境信息数据的实时网络存储,基于Android或IOS的移动设备通过网络与云服务器连接实时获取环境数据信息。基于嵌入式实时处理器、智能传感器、高性能云平台、实时数据库与移动设备的新型智能农业环境检测系统也将极大的加速农业的现代化发展。 【关键词】嵌入式 Wi-Fi 智能农业 云平台 1 引言 民以食为天,国家的发展与建设无法脱离农业的基础建设与发展而独立运行,农业的发展是关系国家命运的大问题。对于农作物的生长环境数据需要长期大量存储与分析,计算机网络与云计算的发展使得分布式处理得以实现,在不同的空间中布置分布式的数据库,可以有效的进行比较大的容量数据计算和处理,建立在嵌入式实时运行环境、多节点传感采集单元、Linux远端云、分布式数据库、移动设备终端的一体化智能农业环境检测系统将逐步取代传统的农业生产,从多个方面提升农业生长作物的产量。 近些年移动终端设备的崛起,当下基于谷歌开源Android系统定制的手机和基于苹果公司独立开发的IOS系统手机都已普及,嵌入式设备通过互联网将终端采集节点数据上传至智能云平台,远端云将数据存储到分布式数据库中,对于运行Linux系统的云服务器可以对环境数据进行实时分析处理,用户可以独立设置初始预警条件,一旦发生异常情况,智能云将会以短信或信息推送的方式将异常数据及处理下发到订阅的终端设备,实现的数据信息的实时性。 2 整体系统设计 基于云平台的智能农业环境检测系统主要由三大部分构成,分别是智能云平台、嵌入式传感采集终端、移动设备终端,三部分之间通过网络进行数据交互,对传输数据进行相应的帧处理,将每一帧数据格式化成自定义的传输格式,采用用键值去获取环境信息值的Json格式传送数据。 2.1 系统整体硬件电路设计 嵌入式外设传感采集端采用STM32F411作为优秀,外接空气的温湿度采集器DHT11、土壤的温度采集器DS18B20、土壤的湿度采集器FC-28、光照的强度采集器BH1570FVI、二氧化的碳浓度采集器MG811,片内移植Wi-Fi射频驱动程序,可以实时的连接路由网络,与远端云服务器进行通信。处理器运行Mico实时操作系统,负责各种采集任务间的切换与数据读取。 移动设备端使用IOS手机以及PC的浏览器网页,移动设备通过HTTP请求与智能农业云服务器通信获取农作物历史生长环境数据,采用长连接技术的MQTT协议进行设备节点实时的数据透传,PC端由独立的行情@示界面,实时的获取环境数据信息,移动端集成了百度云推送客户端SDK,可以非常方便的进行云端到客户端的信息推送。 2.2 软件系统设计 云平台和移动端设计: 智能农业云平台运行在阿里云之上,配置了Linux的运行环境,选择的操作系统为Ubuntu 14.04,系统配置了SSH远程连接,可以通过网络远程登陆系统,进行文件的部署与开发。云平台后端采用Node.js语言开发,首先配置Node.js运行时环境,在Linux上安装Node.js只需在Linux终端上执行命令apt-get install nodejs即可自动安装最新的版本工具。数据存储运用mongodb,缓存数据库采用Redis数据库,Redis数据库是基于内存的key-value方式存储,可以大大的提升系统数据的存取速率。 实时环境数据信息的发送系统中使用了MQTT协议进行传输,MQTT协议使用Socket长连接技术与云平台进行数据传输,系统中使用30秒的心跳机制,每隔30秒定期的向云服务器发送一帧ping信号,云服务器接得到设备端的心跳,向设备端发送出一个pong信号,心跳机制可以保持网连接的持续性和实现设备端到云端的上行数据传输和云端到设备端的下行数据传输。MQTT协议基于订阅模型,数据的发送需要指定一个主题,数据的接收也需要订阅一个话题为了实现MQTT协议传输。 MQTT服务器主要用于和嵌入式端STM32F411CE和移动客户端IOS进行实时的双向通信,通信的过程中采用了Socket的长连接技术,嵌入式设备端在MQTT服务器上一个话题,即可实现数据与云服务器的传输,云端接收到嵌入式端传来的实时环境信息并将数据存放到环境信息表中,移动客户端在MQTT服务器上订阅一个数据话题,一旦话题的数据发生改变,服务器能够实时的把设备端数据推送到移动客户端IOS上。 系统的主界面左上方有一个设备刷新按钮,我们点击时将自动的刷新获取最新得到的设备信息数据,程序中通过读取离线设备数组,将更新显示列表的数据源重新渲染视图显示页面。点击右上方的设备添加按钮,系统将通过自定义的用户控制器,控制页面自动跳转到设备添加页面。 3 结束语 本系统设计了将云平台与嵌入式处理传感采集单元和移动客户端及PC网页端相结合,实现了农业生产中的环境信息的实时采集与云端的上传存储功能,设计中考虑了如何减少系统资源的使用,使用了低功耗的ARM嵌入式处理器,传感采集单元采用了数字型芯片,客户端采用当下智能的IOS系统作为移动端的展现,PC端可以让用户通过浏览器获取设备的信息。 作者单位 吉林大学电子科学与工程学院 吉林省长春市 130012 智能农业论文:一种智能农业管理软件系统设计 摘 要:应用智能软件管理r业生产,主要针对的是控制、监测影响农作物生长的一系列因素,节约人力成本,充分利用现代科技提高农业产量,完善管理项目,最终实现劳动密集型产业到智能化产业的转型。该文中软件的设计工具为微软银光、C+语言编写、应用银光界面采集并分析硬件传感器数据,通过数据库访问、储存数据。 关键词:智能软件 农业管理 系统设计 智能农业是伴随社会经济、科技发展的必然产物,是指利用计算机软件采集光照、温湿度、氧气浓度等诸多影响农作物生长与产量的数据,而且能够智能控制、调节农作物生长的环境参数。笔者结合软件系统的操作环境,并咨询了具备丰富实践经验的各位农业专家、学者,最终决定从“历史数据查询”“实时数据监测”“报警及报警数据查询”“服务器远程访问”“短信”等几大功能模块进行开发与设计。 1 应用Siverlight技术 网络信息化的时代背景下,为了满足用户的操作习惯和使用需求,各种软件编程技术层出不穷,最终通过技术实现了从HTML静态页面到动态页面的过渡,随着动态页面技术的普及和应用,程序员终于能够设计出梦寐以求的在线应用程序,没过多久,又拥有了A-JAX技术,将软件应用程序从计算机桌面搬上了网络。但是,上述技术都要在JavaScript代码的支持下才能实现,所以在使用中容易出现这样一个问题:页面原本在某种浏览器上能够正常运行,但是换了一个浏览器之后,即使代码完全相同,页面运行也会出现顿卡等现象。 与计算机桌面应用程序相比,Web应用程序的响应速度较慢,于是,一种新的Silverlight技术就出现了,虽然1.0版本并没有开发出创新的应用程序,然而到了2.0版本,程序员就可以使用NET代码开发出基于互联网的应用程序,而且与浏览器无关,直至到了4.0版本,Silverlight已经可以实现隐式、打印等功能,能够很方便地调整数据位置,而且还提供了非常强大的WCF RIA服务,可以随意地把桌面应用程序转移到网络在线应用,而且对界面的运行速度不会产生任何影响。所以,笔者决定采用Silverlight技术来设计智能农业管理软件系统,设计宗旨是提高农业生产人员的效益以及农业生产效率,保证农产品的质量。 2 Blend控制软件的应用 2.1 界面美化 以往在软件开发过程中,常会出现编程员和设计员配合不默契的情况,而Blend是一种交互性设计工具,很好地解决了这一问题。如今,用户对桌面及Web的应用操作越来越高,不仅要求软件具备实用、强大的功能,而且更追求界面的美观简洁,因此,软件的美工设计和代码设计的配合非常关键。作为一名软件开发人员,笔者深有感触,常常与美工人员反复讨论协商,修改软件框架,总要花费大量的时间才能很好地配合。而在Blend中编辑Silverlight项目UI代码,可以与VS直接绑定,从而实现双向修改代码功能,于是就完美地解决了“代码与美工”的配合问题,因此,Blend决定了该文中软件系统的UI界面设计。 2.2 自定义控件 该系统需要使用大量的控件来设计应用程序,特别是UI界面,而Silverlight并不能支持软件所有功能的控件,比如Silverlight就不支持监控界面中的某个节点控件。所以笔者在设计节点时,首先利用Silverlight自带的控件画一个圆,继而再在圆中填进去一张与节点相似的图片。与此同时,笔者还想让这个节点具有发光效果,于是找到自定义控件代码后,将一个Effect填进去然后设置为“发光”效果。完成了自定义控件,就可以添加、引用到程序中,该系统在设计“实时监控模块”时,就会使用到各种各样的节点。 3 数据库设计 3.1 数据表的定义 为了保证数据库的兼容性、稳定性,该文将SQL Server作为系统数据库,先做一张命名为“OldData Table”的历史数据表(如表1所示),设定每隔5 min自动把数据储存在数据库里。 之后再做一张命名为“AlarmtDataTable”的报警数据表(如表2所示),用于存储大棚节点监测过程中超过报警值的数据。 3.2 数据库存储过程 4 结语 该文设计的是能够实现实时监控、美化界面、数据查询等多功能的智能农业管理系统,希望为广大软件开发人员提供参考借鉴,进一步推动我国农业生产发展。 智能CAD技术在农业机械设计中的应用 摘 要:现阶段我国的机械生产制造产业的发展比较迅速,主要是依靠着新技术的支持。其中在对智能CAD技术的应用下,就对机械设计的自动化以及精确性得到了有效保证,将智能CAD技术和农业机械设计相结合,对机械设计的发展就有着促进作用。本文主要就农业机械设计的现状以及智能CAD技术应用优势加以分析,然后结合实际对智能CAD技术在农业机械设计中的应用策略详细探究,希望能通过此次研究分析,对农业机械设计的应用发展起到积极促进作用。 关键词:智能CAD技术;农业机械设计;应用 0 引言 随着当前我国的计算机技术的迅速发展,在和农业机械设计相结合的情况下,就能有助于设计的优化,能够将CAD技术和农业机械设计的作用优势充分发挥。通过从理论上对智能CAD技术在农业机械设计当中的应用情况进行研究分析,就能从理论上对农业设计提供理论支持依据。 1 农业机械设计的现状以及智能CAD技术应用优势 1.1 农业机械设计的现状分析 长期的发展过程中,农业机械设计主要是通过手工进行绘制的,在设计上由于人为的疏忽就会造成差误。在对于农业机械图纸设计师来说,随着新的技术升级进步,就能有助于对农业机械设计的精确性以及效率的提高提供技术层面的支持。在农业机械设计过程中通过CAD技术的应用,能够在通过二维以及三维的技术应用将设计进行细化[1]。当前的制造业已经在CAD技术应用中,对人工的劳动强度能够有效减轻,这样就能在经济效益上得到提高。农业机械设计过程中对三维CAD技术的应用以及成为机械设计过程中的重要课题。 1.2 农业机械设计中智能CAD技术应用特征 第一,设计方便化。智能CAD的技术应用有着鲜明特征,在零件的设计上更加的方便化,通过三维CAD的技术应用,就能在装配环境当中对零件加以设计,也能通过相邻零件位置和外形对新的零件进行设计,这样就能在零件的设计效率上有效提高,在零件装配的准确率也能提高[2]。对设计环节的损坏情况查找过程中,通过附件软件查找器就能准确高效的查出,这对机械设计的整体质量提高就打下了坚实基础。 第二,缩短设计周期。能够将设计的周期有效缩短,这是对CAD技术应用最为优秀的优势,能够在设计的花费时间层面大大s短。在对整体的工作效率上就能有效提高。机械设计人员在实际的设计过程中,对CAD技术的应用,能对原有的机械设计图样以及信息进行有效保留,这样就不实施重新的设计,这样在局部的修改以及创新上就能实现。 2 农业机械设计中智能CAD技术具体应用 三维的设计系统建立下,通过 Auto Lisp等设计软件的合作应用下,就能对实际设计进行优化,在对装配模型的变型设计理论基础上的机械设计方面,在当前的CAD系统的建立产品几何模型,主要是从零件建模开始实施的,这一方法就比较难对产品功能信息进行有效表达。在装配建模的作用上,主要是通过构建完善对产品装配信息描述的数据模型[3]。主要是通零件间装配关系数据的层次以及关系模型进行表示,在装配模型方面对自然设计的过程相对比较符合,在变型设计的方法上比较良好。 对农业机械设计中的底盘设计中,对CAD技术的应用过程中,通过在三维空间当中进行设计,就能对零件的位置进行确定,然后进行建立坐标系和总部件总成坐标系。通过坐标点方法进行对总成装配进行完成,这样在设计过程中,对机械动力性以及操纵性和稳定性等分析工作进行完善,在相应的数据参数应用下,就能进行准确性的设计。 对农业机械设计过程中的智能CAD技术的应用过程中,通过模块化的变型设计就是在模块基础上进行的设计,模块和装配关系主要是先进行预先确定的,这样就对使用的范围进行了明确化。在模具的结构设计层面主要有二维以及三维设计,在每种的设计方法上都有着各自的优势和不足[4]。在对计算机的硬件配置要求上不是很高,所以使用的成本也相对比较低廉,三维的设计能够实现设计的参数化,在产品的设计过程中相对比较容易修改,这样就在并行工程方面的目标实现有着促进作用。在对机械车身的设计中对智能CAD技术的应用通过三维造型作为主要基础,这样设计师就能和CAD系统进行交互,能够把自己的概念进行清晰的视觉模式几何实体化,在设计的精确率以及设计的质量上得到了提高。 3 结语 总而言之,对农业机械设计过程中的智能CAD技术的应用过程中,只有从多方面进行考虑分析,将这一技术进一步的优化,实现集成化以及网络化等,这样才能更好的为农业机械设计做出更大的贡献。 作者简介:孙梗,男,安徽宿州人,研究方向:机械设计制造及其自动化专业。 智能农业论文:基于4G技术的智能农业小气候监测系统 摘要:随着网络技术发展及创新,其在各行各业中有着不可或缺的地位,尤其在农业发展方面有重要指导作用。近年来,4G技术广泛普及,使得农业中小气候监测成为现实,并高效率地促进我国农田、果园、林地、大棚种植业发展。本文就4G技术对农业气候监测的特点及应用情况进行有效分析。 关键词:农业;气候;4G技术;监测 农业小气候指的是果园林地、大棚、农田中贴近地表的环境参数。4G技术传感器在农业发展小气候监控中的普遍应用,为农作物种植优良发育和生长提供重要保障。4G技术监控可分为感知、传输和应用三个阶段,其中,感知是指土壤温度、浓度等环境具体信息数据的采集;传输是将所有采集的数据经由传感器输入分析系统的阶段,在其输送过程中,受采集数据复杂性、海量性影响,容易造成传输信道拥堵,影响数据分析准确性。因此,4G技术的高效、合理运用对小气候监控有着重要意义。 1 小气候中4G技术监控的特点分析 1.1 数据的准确采集 农作物种植环境中对外部环境有着严格的要求,尤其对气候因素的要求最为显著。适宜的光照强度、空气和土壤温湿度、二氧化碳浓度能有效提高作物生长效率,因此准确采集和分析农作物中小气候情况,可利于研究人员及时改善气候环境的不适宜性,以促进作物生长,提高农业发展效率。 1.2 动态监控信息管理 数据采集具有海量性、复杂性的监测特点,因此数据的动态监控管理极为重要。通过实时监控,可在一天内多时态的查看农业情况,及时发现不良情况并予以调整。同时,可在数据不符合作物实际需求时发出警报信号,提醒农业人员给予有效预防措施,保障生长效率。例如土壤湿度下降时可提醒水源灌溉,湿度过高时则停止水源灌溉[1]。 1.3 视屏监控的可视化 为确保农作物生长顺利,则需定期亲自前往查看作物长势、风害、水害、病虫害情况,这无形中加大了物力、财力和人力的浪费。人为检查并不能完全发现不良情况,可能出现检查遗漏,影响判定准确度[2]。而可视化监控能够利用摄像头多方位、多角度旋转扫描的特点,以有效并全面的查看视频信息,提高作物长势的分析效率。 1.4 定位服务 农业管理存在分布广泛、数量多的特点,通过4G定位能够准确判断某一农田、大棚或果园林地小气候情况,以便工作人员能及时对作物生长情况做出管理和改善,以促进农作物快速生长。 2 4G技术在小气候监控中的应用 智能农业是集传感器、监控、视频传输和计算机操作为一体的发展模式,其很好的应用了4G技术的各种特点。通过智能软件的有效监控和数据分析,使得农作物生长环境、生L局势得到正常及合理发展,为智能农业管理提供重要指导。 2.1 感知阶段中传感器排布设计 田地分布区域和环境不同,其传感器的设置类型也会不同。因此,传感器设计的节点可依据农田位置和实际情况设置特定的汇聚节点,并依据各个节点存在的多跳技术汇总数据。传感器分布陈列中,4G路由汇聚节点为父节点,其通信范围中的路由节点则定为子节点,并将路由节点通信范围内的节点定为路由节点的子节点。其通信特点是子节点到父节点通信,相互之间不通信,由此形成了一种簇树结构,使得信息采集的通信结构更为简单和明确。但其对树根部节点的数据信息传送存在反复性,因而容易造成节点能量衰竭,致使区域信息输送错误或数据丢失,导致工作人员不能及时正确查看作物生长状况。 2.2 4G网络专项传输 4G网络可达100兆宽带,可为数据、视频传输和云计算提供通信效率保障。通过4G网,工作人员可以共享云计算系统中的智能温湿度监控技术,以实现对农业小气候的远程测控。例如大棚温室监控,通过远程采集获取小气候数据,再经模型分析后自行监控棚内温室度,并自动控制内外遮阳、喷淋滴灌、顶窗侧窗、加温补光及湿帘风机设备,以充分满足农作物生长需求,实现精细化农业管理格局[3]。因此,从信息数据处理和系统监控后续性发展考虑,4G技术专用通信网络具有较高应用效果,其具备组网灵活、通信范围大、信息安全和流量实际计费的应用优点。 2.3干扰信号分析 4G网络传输可能会受多途径效应影响,致使传输信号质量及能量下降。同时,小型区域内网络的覆盖会发生同频干扰,从而对监控系统的工作效率带来影响。对此,可通过网络路径的最优选择计算法以提高频谱利用效率,保障信号的传输能量,以促进农业4G网络技术的优化及可持续发展。 2.4身份验证系统 4G技术专有的小气候监控系统中,4G用户可经由台式电脑或手机客户端,在访问内网时可直接用IP进行登录。而外网访问时,则需进行以下两个措施:防火墙设置,可有效拦截非法访问;身份验证及密码输入,以确保用户使用权益。同时,系统访问时可对所有访问信息进行跟踪和记录,例如用户名、IP地址、访问时间、访问操作,以便于管理人员对访问信息予以甄别,提高账户安全度。 3 结语 4G网络技术应用是现代农业发展的必备手段,也是提高农作物生长发育和高产量的重要保障。为提高我国农业发展水平,需积极全面推行农业智能化、自动化、高科技发展模式,以将农业生产者从繁重的劳作中解脱,更好地推动现代化农业发展,提高生产生活质量。 作者简介:王汝伟,本科学历,助理农艺师,研究方向:大田作物种植与管理以及农业环境保护技术。 智能农业论文:智能农业气象服务系统初探 【摘要】智能农业气象服务系统指能自动提取分析气象、农业数据,根据气象与农业的关系数据(如农业气象指标、病虫害发生发展的气象因素等),提出农事建议、灾害性天气应对措施,形成服务产品,经人工校对、加工后,进行自动的系统。服务产品的形式包括Word文件、短信等,自动服务产品的方式包括电子邮件、电话、短信、传真、wap网站、打印纸质材料等。本文论述了智能农业气象服务系统实现的条件、必要性、可行性及具体实现方法。 【关键词】农业气象智能农业气象服务数据库 目前,农业气象工作中广泛使用了计算机,大量的农业气象信息通过计算机来获取、整理、统计分析,为智能农业气象服务系统的实现创造了前提条件。同时,由于信息量巨大、业务服务种类繁多、农气服务精细化要求、服务时效性要求(如大风、冰雹等突发灾害性天气信息必须尽快向有关农户,农户才有时间采取措施应对),也要求有智能农业气象服务系统来提高人工农业气象服务效率。之前有人进行了类似的研究,如病虫害专家系统,该专家系统需要人工输入农业、气象数据,且对输入数据的方式限制较多,然后根据输入的数据判断病虫害未来的发展趋势,提出应对办法。该专家系统未能实现所需数据的自动提取。本文提出的智能农业气象服务系统监测分析的数据种类较多,生成的服务产品种类较多。 智能农业气象服务系统主要包括监测模块和执行模块。监测模块监测灾害性天气的出现、重要农事季节的到来等,据此来启动执行模块,生成、服务产品。智能农业气象服务系统执行模块主要包括农气数据的提取、数据分析、形成服务产品、分发服务产品四大部分。 一、农气数据的提取 智能农业气象服务系统需要提取的信息大致分为气象、农业两类数据。气象数据包括实况数据和预报数据,具体包括光照、气温、降水、风、雷暴等数据,农业数据包括作物发育期、生长状况、病虫害等农作物有关数据。目前我省乡镇雨量站、区域站等自动站的使用, 为气象服务提供了高时空密度的气象数据,这些数据可以方便的提取、分析,用于智能农业气象服务系统。气象数据的高时空密度,为智能农业气象服务系统生成精细化、高时效的农气服务产品提供了基础。目前可提取的农业数据包括作物发育期数据、作物生长状况数据等。这些农业数据种类比较单一、数量较少。农业数据的时空密度远不如气象数据。比较重要的农业病虫害数据、温室大棚等设施农业分布的数据比较缺乏,目前我市在农气服务过程中用到的病虫害信息一方面来自农气人员调查,一方面来自我市的植保站,需要用到的设施农业分布数据来自现场调查。 我局之前对我市各县市局观测站的气象观测数据进行了提取、分析、整理,建立了观测数据库,采用的观测资料格式有A文件和B文件。A文件提取速度较快,B文件提取速度较慢,但提取较为方便,因为B文件是Access数据库格式。目前我局建立的观测数据库主要 用于数据查询、为农业气象服务材料制作提供气象分析数据。该观测数据库尚未包含自动站、区域站数据,且隔一段时间更新一次,更新不够实时。目前制约智能农气服务系统的数据因素主要包括农业数据的缺乏、数据格式的规范统一。可通过与农林部门合作建立农业数据库的方式来解决。 二、农气数据的分析 农气数据的分析主要是用农气指标等农业与气象关系数据来分析气象对农业的影响,决定应采取的应对措施。该步骤建立在指标、农业措施等数据库的基础上。目前我局搜集了“四大怀药”、各种蔬菜、水果、养殖的一些指标,建立了农气服务手册,但是这些指标数据尚未建立数据库,尚不能用于智能农气服务系统。 三、农气服务产品的生成 农气服务产品主要采用Word格式、记事本格式。智能农气服务系统根据农气数据的分析产生服务产品,这些服务产品中可包括气象数据分析、图表、农事建议等内容。我局曾用Visual Basic语言的Word组件生成农气服务产品,但自动生成的Word文件内容排版不够完美,需要人工排版。 四、农气服务产品的分发 产品生成以后经过人工修改、加工,然后就可以。可采用邮件、短信、电话、传真、wap网站等方式。自动邮件方式需要服务对象数据库,该数据库主要包括农气服务对象的一些信息,如种植作物种类、所种植作物的发育状况、邮箱地址等。通过该数据库中的信息,将服务产品有针对性地发到有关服务对象的邮箱中。 关于自动短信,需要对移动公司提供的发短信软件的进行二次开发。我局曾使用短信快车软件服务短信,该软件提供了二次开发接口,可以用来实现短信的自动发送。短信自动发送可以大大减少人工操作发短信的时间,利于预警等重要信息尽快到达用户手中。 关于自动发送传真,需要传真电话与电脑的联接。这个联系主要用来实现数字信号与模拟信号的转换。这需要相关硬件开发和配套软件开发。 目前登陆wap网站的手机用户越来越多,在wap网站上农气服务产品将是一个越来越重要的方式。以无线网络作为传输通道,以手机作为终端处理设备的气象信息服务将提高气象信息的传播效率1。通过本系统自动地将农气服务产品到wap网站上,广大手机用户将会迅速方便地收看到农气服务产品。 五、结语 1.智能农业气象服务系统的实现需要多种数据库的支持,尤其是指标数据库、农事建议数据库、气象与病虫害发生发展关系数据库等农业与气象关系数据库的建立。 2.智能农业气象服务系统离不开人工的干预,该系统可以提高人工服务的效率,但是由于服务产品的复杂性,还需要农气人员来改进服务产品的质量,增加服务产品分析的深度,监督智能农业气象服务系统的运行。 3.该系统的使用可以节省一些重复、简单步骤的时间,利于提高人工服务的效率、利于产品的及时。可推广应用于预报服务、专业气象服务等。
客户管理系统论文:证劵公司客户管理系统研究 摘要: 本文阐述了基于JSP技术的证券客户系统的开发过程。该系统使用在j2ee环境下,使用java编程语言并结合Microsoft SQL Server 2005 数据库开发的一套证券客户管理系统。对系统进行了具体实现。文中首先根据证券业务流程,对证券系统的业务需求进行了分析,然后提出了系统的逻辑建构模型,在系统的设计过程中,对相关的关键技术进行了详细说明。本系统实现了证券行业需的基本功能,包括发展中客户、已有客户等三大功能模块,界面友好,操作简单,基本实现了证券客户系统的开发目标。 关键词: 客户; 管理 1 课题的研究背景、目的和意义 信息化、自动化是我国企业改革的必由之路,在西方发达国家,企业的信息化已基本完成,而在国内这也是目前政府倡导的发展方向。证券公司的竞争,不仅包括资金和智慧的搏击,而且还渗透着技术、信息的角逐。为了在激烈的竞争中处于不败之地,我国广大证券公司决策层普遍将信息化建设作为一个重要的工作来抓。对证券公司管理信息系统的模式和设计方法进行研究迫在眉睫。中国已经加入WTO,包括证券业务在内的各行各业已经制定了逐步全方位对外开放的时间表,中国的证券公司与成熟、强大的国外投资银行实力相差悬殊,必须尽快优化和变革业务模式,提高管理水平,加强市场竞争力,引进和消化国外券商先进的管理思想和体制,很重要的一点就是建设高水平、集中式的管理信息系统,来支持和促进管理和业务模式的变革。 2 管理信息系统的基本功能 2.1信息处理这一功能与数据处理系统相似,包括收集、存储、传输、加工、查询等功能,主要提供给一线业务执行人员。 2.2辅助事物处理包括辅助计划管理、物资管理、设备管理、销售管理、认识管理等等,主要辅助中层管理人员,为其提供定期的统计、综合分析报告。 2.3辅助决策即用一定的数据模型模拟企业动作的过程,根据大量历史业务数据描述企业经营走势、预测未来经营状况,辅助高层领导决策。 3 功能需求分析 3.1已有客户信息管理。包含客户的个人资料和其他,例如姓名,电话,住址,QQ,邮箱,职业,资产量,手中的股票或是其他的一些产品,访问时间等。 3.2发展中的客户。包括发展中客户个人信息加,包含购买品种意愿,客户观点(忧虑),是否需要参加公司活动(投资者教育活动),是否已经回访,何时回访,是否预约时间办理业务(开户或转户,或购买何种理财产品),预约何时等一些功能。 3.3为更多的了解客户的需求,可以连接公司网站获取最新资讯,以便客户经理给客户留言。 3.4及时了解客户的反馈信息,并对其进行管理。 4 可行性分析 4.1技术可行性。系统对硬件的要求并不需要太高,首先,系统硬件应具备一定的运算和存储能力,例如采用Inter Pentium 4(处理器),256MB(内存),80G(硬盘)等配置的计算机;其次,系统硬件应具有一定的稳定性,例如采用原装配件以及UPS漏电保护器等。再次,系统的硬件应支持网络功能,例如配置10M/100M网卡等。以上的要求对于在线考试是不成问题的。 4.2经济可行性。系统的经济可行性可以从投入和效益两方面进行研究:系统的投入。本系统的开发主要是在企业现有的软硬件设备,只要在这些设备的基础上进行简单的升级和扩充就可以了,开发的成本相对较低。而且企业本身就有计算机专业维护人员,在硬件的升级和软件的安装上是不会耗费太多的人力和物力的。而且企业还拥有较多计算机软件开发的技术人员,在系统应用上不需要过多的培训,从而节约了大量的培训的成本。系统的效益:系统建成后将扩大企业的销售规模,增加一定的消费群体,进一步降低销售成本,提高企业的经济效益,因而从经济上衡量是切实可行的。 4.3营运可行性。本系统对企业的整体组织机构、现有人员、设施等没有太大的影响,只需对一部分教师进行简单的培训就会熟悉系统的操作。并且企业内各部门的人员对新建系统均表示支持和配合,给新系统的开发提供了便利条件。所以系统在营运方面是可行的。 5 数据库设计 根据系统整体架构设计对系统功能所做的规划的基础上进一步设计数据库。用户的需求具体体现在各种信息的提供、保存、更新和查询,这就要求数据库结构能充分满足各种信息的输出和输入。 数据库概念结构设计本节将根据上面的数据项和数据结构,设计出能够满足用户需求的各种实体,以及他们之间的关系,为后面的逻辑结构设计打下基础。上面的设计规划出的实体有:用户信息实体、发展中客户信息实体、已有客户信息实体等。 6 开发及运行环境 计算机必须满足的条件: 硬件环境:处理器P4 2.0G以上,内存512M以上,硬盘40G以上。 本系统数据库采用SQL Server 2005数据库,系统数据库名称为db_kehu。数据库db_kehu中包含9张表。 7 系统登录模块 系统登录分为经纪人和客户二个权限,经纪人登录后可以添加客户基本信息和查看客户留言。是在系统被访问之前,要对进入系统的用户进行安全性检查,防止非法用户进行系统破坏数据及威胁系统安全,避免不必要的损失。只有合法的用户在输入正确的密码后方可进入系统。 8 发展中客户信息管理 包括添加、删除功能;显示发展中客户信息,这里发展中客户信息资料包括:购买品种意愿,客户观点(忧虑),是否需要参加公司活动(投资者教育活动),是否已经回访,何时回访,是否预约时间办理业务(开户或转户,或购买何种理财产品),预约何时等一些功能。该模块是为了记录每位操作人员的业务资料的基本情况,也是本系统重要的数据之一,主要是为今后经务人对业务资料进行查询和分析的依据,要求经纪人将业务资料基本情况进行详细的记录。 9 已有客户信息管理 此模块功能和发展中客户信息管理相类似,客户基本信息包括ID、客户类型、投资喜好、资产量、所持产品等相关信息。主要是为今后经纪人对手中已有客户信息资料进行查询和分析的依据。 10 留言板设计 留言板是一个比较简单却是很直观的信息/存放系统,它提供了一个和浏览者交流、沟通的平台。现在许多网站都有留言板,它可以收集浏览者提出的各种意见和建议。在留言板系统中,客户可以登录后可以对产品进行咨询。同时在后台管理中,经纪人登录可以对用户留言进行管理。其整个系统的功能如下: 10.1浏览者发表留言; 10.2经纪人查看留言; 10.3经纪人回复留言删除留言。 整个系统要实现的功能可以将系统分为以下几个模块:发表留言模块、查看留言模块、经纪人回复修改、留言设置、留言管理、退出登陆模块。 客户管理系统论文:计算机数据挖掘技术在燃气客户管理系统中的使用 摘 要:数据挖掘技术及其在CRM中的应用研究目前已经受到国内外学术界和企业界的普遍关注。随着数据挖掘技术的进一步发展和深化,这一研究领域体现着越来越大的研究价值。同时,数据挖掘技术在燃气公司CRM中的进一步广泛而深入的应用,必然会给CRM带来更为广阔的。 关键词:客户关系管理(CRM) 数据挖掘 燃气公司 中图分类号:TP27 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)12(a)-0023-01 1 数据挖掘问题的提出 对于数据挖掘来说,数据库是基础,而数据工程又在整个数据库中站了很大的地位,对一个要进行数据库营销的企业,其首要的解决目标是对原始数据进行最好的转化,从而分析和利用这些有效的信息。 虽然随着信息技术的迅速发展,燃气企业积累了越来越多的消费者数据,促使真正能将这些数据用于营销实践的却是凤毛麟角。这一方面是由于目前中国很多企业还没有充分认识到数据的重要性;另一方面是由于分析人员或业务人员越来越发现,当真正面对这些堆积如山的数据时,又觉得无从下手。对于燃气公司来说,这其中主要有两方面的原因:一是这些天然气原始数据普遍存在着很多质量问题,使后续分析无法进行;二是随着中国石油西气东输管道的落成、陕京二线的完工以及西气东输二线的动工,在我国的北方,必将以西气东输管线和陕京管线为主要干线,这些地方的差异造成分析人员的沟通障碍。 2 CRM问题的研究进展 客户关系管理(CRM,customer relationship management)在现阶段电子商务活动中发挥着越来越重要的作用。随着现代商业运作方式和市场营销理念的转变,客户关系管理引起了企业越来越多的关注,而越来越多的研究表明客户关系管理有着广泛的市场价值和研究价值。 客户关系管理系统的关键在于客户忠诚,而保持客户忠诚的关键在于了解客户的潜在需求。如何了解客户的潜在需求,这就需要对客户数据进行有效的管理。但要高效地执行客户关系的管理,真正把其理念转化为实际生产力,离不开计算机技术、网络技术、信息技术的发展,因而学界把技术、理论和实施称为客户关系管理的铁三角。在技术方面,涉及到的内容主要有计算机技术、网络、数据挖掘、信息处理等。 3 数据挖掘技术在燃气客户管理系统的使用 3.1 数据挖掘与CRM 数据挖掘(Data Mining)是指从大量的、不完整的、模糊的、随机的数据中提取隐含在其中的有利用价值的信息和知识的过程。数据挖掘可以做到分类、估值,预言、相关性分析或关联规则、聚集、描述和可视化等功能。因此,在燃气公司的营销活动中,应该把维护老客户与开发新客户放在同等重要的位置上,甚至在某种程度上,应该花更多的时间和精力在维护老客户上面。因而在实际工作中,应尽量避免重“售前”与“售中”,轻“售后”的行为,尽量避免因售后问题,造成老客户大量流失的现象,我们应该采取有效的办法来密切与客户的关系,从而促进销售。 而燃气公司CRM中的数据挖掘就是通过定制化,定制化已越来越受到企业的追捧,其体现的是企业的数据库营销能力。通过数据挖掘,不仅要拥有更多的数据,条目更加明晰,而且还要有数据挖掘分析的能力,从数据中获得更多的客户信息,最终服务好客户。燃气公司的CRM系统把三方面统一起来,包括市场、销售和客户管理。利用数据挖掘理论和技术创建描述和预测客户行为的模型,优化燃气公司CRM流程,以实现燃气公司有效的客户关系管理。 3.2 数据及获取 3.2.1 客户数据 客户数据是指与客户相关的数据。传统理论主要分为三类,分别为描述性数据、促销性灵气、交易性数据。燃气公司的客户数据主要通过天然气供应商和直接客户获得。当然,对于燃气公司而言,客户数据还应该增加售后类数据。 3.2.2 描述性数据 描述性数据是指燃气公司客户的静态数据。主要有客户姓名、性别、收入等基本信息以及客户消费习惯、特殊爱好等行为信息,还有燃气好肥信用等级、潜在燃气消费指数、客户类型(潜在的、现有的、流失的)等信息。 3.2.3 交易性数据 交易性数据是指与客户发生了交易行为后产生的数据。主要包括燃气耗费的时间、地点、金额、产品的规格以及付款方式等。 3.2.4 售后类数据 售后类数据是指客户完成一笔交易后,所提供的反馈信息,如投诉、建议、评价等。主要包括对产品的评价、对服务的看法、对工作的建议、遇到过的问题以及其他不愉快的经历、申请退货的记录,甚至投诉记录等信息。 3.3 数据库设计 数据库设计(Database Design),是以某一具体的数据库管理系统为基础,针对业务需求,分析数据之间潜在的内在联系,设计出数据库的结构并建立数据库的过程。数据库设计一般分为以下几个步骤:需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计、验证设计,常用的设计技巧有数据完整性设计、表冗余设计等。 3.3.1 客户数据分析 根据前面对燃气客户信息的分类,就客户关系管理系统中的业务流程做一些简单的阐述。 需要说明以下几点。 (1)中心数据库,采用了B/S结构图,公司所有相关人员在这里能够找到有关客户的所有信息。 (2)公司的领导、管理人员、营销人员在一定的权限范围内(呈现不同的视图),可以上网查询这些数据。 (3)他们也可以在自己的权限范围内上传与客户的联系情况,其他相关人员也可以在网上看到这些可以时实更新的上传数据。 (4)公司所有相关人员,都可以随时随地掌握与客户相关的所有信息,这对于了解客户的潜在需求,保持与客户的联系,为客户提供优质服务具有很大的帮助。 (5)为后续的客户分析、数据挖掘等提供基础数据。 3.3.2 数据库的设计 根据前面的分析,客户具有四类数据,我们设计四个数据库,分别以客户编号作为主码,以便数据库之间建立关联。并且增加以客户姓名、编号、业务员编号、业务员姓名、联系时间、交易金额等多种关键字的布尔运算的检索功能、这样将能最快速便捷的找到相关的数据。 4 结语 面对信息社会中数据的爆炸增长、“丰富的数据与贫乏的知识”问题的日渐突出,人们迫切需要将海员数据转换成有价值的信息相知识。数据挖掘为这一迫切需要提供了有力的技术支持,CRM是适应企业以客户为中心的关系营销理念的新型管理模式,是数据挖掘的重要应用领域。数据挖掘及其在燃气客户管理系统的应用研究已经成为学术界和企业界共同的关注领域。 客户管理系统论文:企业供应商与客户管理系统的界面管理应用分析 摘要:随着企业信息化应用的不断深入,企业对于供应商和客户管理系统的应用提到了较高的层次上进行应用和管理,如何解决企业对供应商和客户管理的效益对信息系统提出了更高的要求。本文将系统的界面管理理论与企业信息化相结合,对于供应商和客户管理的系统界面进行深入分析,研究其内在联系及相互作用,并用供应商管理系统SRM和客户关系管理系统CRM等管理模块分别阐述了其中包含的界面管理理论与方法,以从中了解界面管理与企业信息化的应用效益。 关键词:系统界面管理;供应商管理;客户管理 根据管理学科的发展,原来界面由工程技术术语转向管理学科的发展应用,形成了针对不同应用领域界面管理的理论与方法。从工程学角度看,界面主要是指系统组件和设备的接口,当系统中的组件或者设备连接时,它们的连接部分就是界面。从管理学的视角来考虑,界面是指经济社会中,部门与部门之间及企业与企业之间的相互磨合或者相互作用情况,是针对企业管理系统中各管理模块之间的交互作用的管理。对应用供应商管理系统和客户关系系统的分析来看,它们的界面主要包括两种:一种是企业内部各部门或者模块之间连接的界面;另一种是企业与外部连接的界面。客户界面属于企业与外部连接的界面,供应商界面也属于企业与外部连接的界面。从供应链的视角分析,生产企业的上游是零部件或者原材料供应商,下游是产品客户。所以,供应商界面和客户界面是企业供应链的两个重要的外部界面。由于两个外部界面的社会分工的差异性,使得企业对于客户和供应商管理的目标不同,信息不对称,进而导致各方之间的沟通不畅和效益损失。为避免界面的缺点,出现了客户关系管理(CRM)和供应商管理(SRM),分别管理客户界面和供应商界面。在界面管理中,客户关系管理和供应商管理分别对应客户界面管理(CIM)和供应商界面管理(SIM)。在企业针对不同供应商和客户交易过程中的交流的界面管理来看,供应商关系管理目的是降低供应商界面管理的成本,而客户关系管理是为了降低客户界面管理的成本,进而加强信息的沟通。供应商管理系统和客户管理系统是运用先进的信息技术,加强企业与供应商、客户之间的联系,加速信息传递的速度和准确性,实现信息的低成本、高效率传递和共享,最终达到企业内外部界面的共同优化。通常来讲,很多企业大都实施了上述系统作为企业经营管理不可缺少的系统管理界面,在此基础上,建立企业供应商和客户管理界面模型。 一、供应商界面管理(SIM)界面分析 1.与供应商交流界面。当前,全世界的跨国公司,大都采用“战略联盟”的方式,建立了繁杂的合作关系,并引入了日趋成熟的供应商关系管理系统,对供应商实行科学的管理,以加强企业的竞争力。如,自2004年,美国等一些西方国家强制企业遵守SA8000社会责任标准认证,这种认证的目的就是要求供应商和生产商生产符合社会责任的服务或者产品。这是随着市场机制的进步,市场逐渐转变为卖方市场的表现,也是人权观念和消费者权益的体现。在当前激烈的市场竞争下,企业必须与供应商紧密合作,利用供应商管理,以客户需求为中心,提供优质的产品或服务,才能在激烈的市场竞争中生存下来。企业之间存在认识上的偏差,主要原因是企业不了解对方的业务状况。很多企业过分高估自己在供应链中的地位,不尊重甚至恶意挤压其他企业。上下游企业之间互相埋怨,缺乏必要的信息沟通,最终导致冲突产生和资源损失。企业之间加强沟通和交流,如企业领导之间的战略讨论,以及普通员工之间的业务交流,都能促进企业之间良好关系的形成,优化企业和供应商的界面。因此,企业管理需要进一步深化为供应链管理,为了加强供应链中各企业之间的整体协调性,对于供应链的管理超越了单个企业的所有权,从整个供应链的角度,实现规划和控制,实现资源和信息共享,最终实现界面优化。 2.供应链上的SIM界面处理。从供应链整体的角度出发,进行优秀企业业务流程再造,可以降低企业成本,并为供应链创造价值,最终实现供应商和主体企业的有效协调和合作。进行供应商关系管理同企业资源计划一样,都需要针对供应链的企业流程再造。最首要的是,供应链中的各节点企业要转变思维模式,从供应链整体思考问题。整体化观念是供应链优化和供应商关系管理的前提。在供应链中,企业与其供应商加强合作,共同开发产品和服务,能够促进供应链管理的科学性和协调性。早期供应商接入(ESI)来自日本的汽车制造业,它表示在产品开发的过程中,就允许供应商参与。之后这种方式被引入西方国家。企业通过与供应商共建联合研发中心,并利用先进的供应商管理系统,实现与供应商的良好沟通和交流。人是企业与供应商合作过程中的主导因素,人的组织是联合研发的关键。 二、客户界面管理(CIM)界面分析 目前我国的经济体制是市场经济,在这种条件下,市场模式已成为卖方市场,消费者在市场中占据主导地位,但是,在一般情况下,消费者很难对企业有全面的了解。信息的不对称普遍存在于市场中,消费者对于一个企业的了解仅限于通过该企业所生产的产品的价格。客户关系管理界面的建设过程中,必须经常调查客户的需求,并听取客户的意见,对于新老客户实现科学的管理,因此客户界面的处理是很有必要的。客户关系管理中企业遇到的困难主要是在向客户提供优质的产品或者服务过程中,保证客户的隐私安全。客户界面的良好协调,目的是提高客户的满意度,使客户对企业产生好的评价和印象,稳定老客户,吸引新客户,有利于企业的营销和开拓市场,使企业占有更大的市场份额。为了进行良好的客户界面管理,有必要使用客户关系管理研究和分析客户的需求。企业的客户需求存在差异,因此应当对客户区别对待。在客户关系管理中,也存在一个二八法则,即20%的客户能够为企业创造80%的利润,这些客户就是企业重点管理的领先客户,剩下的客户就是企业的一般客户。目前很多信息管理方面的技术可以应用于客户关系管理中,便于企业对客户进行科学地了解和分类。如数据挖掘技术、信号传递技术。如在汽车行业中,如果我们已经从知识库中知道客户对零部件的需求情况,就可以根据客户的需求特点和需求频率,把一些备件储存在离批发商和零售商距离不等的仓库中,以有利于快速发运。 企业SRM系统和CRM系统都是企业的优秀,SRM系统直接连接采购供应,而CRM系统与销售部门相连,这两大系统甚至与企业的生产部门的制造系统密切关联。利用现代化的通信设备、计算机等设备,能实现信息的搜集、传递、存储、处理等操作,最终目的是提高工作效率和决策的科学性,并提高企业的效益,属于一种人机系统。各个系统界面管理和无缝连接提高了企业信息沟通的速度。企业SRM系统和CRM系统是为了解决管理过程中的问题,出发点是客户的需求,是对企业过程的重新思考和重新设计,已达到优化企业业务流程,提高企业绩效的目的。综上所述,现代企业以界面管理作为指导思想,应用客户关系管理、供应商管理和界面管理等工具,科学地分析和解决了企业经营在企业信息化过程中的难题,进一步提高了企业的经营效益。 作者简介:翟家英,男,山东枣庄人,硕士研究生,研究方向:软件工程,信息管理。 客户管理系统论文:客户关系管理系统中潜在客户管理系统分析与设计 摘 要:物流行业客户关系管理系统中的潜在客户管理系统,是物流企业客户关系管理系统中分析潜在客户价值、制定客户策略、挖掘潜在客户不可缺少的组成部分,因此潜在客户管理系统对于物流企业来说至关重要。本文根据现存多数客户关系管理系统中对潜在客户管理的现状,结合物流行业市场竞争环境下,物流企业对潜在客户管理提出的新要求进行系统功能分析,并提出设计方案。 关键词:客户关系管理;管理信息系统;潜在客户;物流 在激烈的市场竞争环境下,企业需要通过加强与客户的沟通交流来了解客户需求,通过市场细分之后对目标客户群进行清晰定位,由此来扩大其市场份额,确立潜在客户是企业扩大市场的重要阶段,通过对潜在客户需求特点的分析,极大提高了潜在客户转变为交易客户的可能性,因此客户关系管理系统中,潜在客户管理系统是不可缺少的组成部分。 1 系统背景 客户是企业最重要的资源之一,挖掘目标客户是企业扩大市场的重要途径,对潜在客户价值进行科学分析是对客户持续跟进与否的重要依据。潜在客户群体中存在多种不同类型的客户,在面对这些差异性的客户时,企业需要采取不同的客户策略,以利于实现客户的价值的最大化,并且得到客户对企业的信任,这样才能使得客户与企业建立长久、稳定的合作关系。 2 需求分析 本系统是基于物流行业背景下的潜在客户管理,因此了解潜在客户的特征,是需求分析阶段的主要任务。根据对实际业务流程的调研分析,潜在客户管理模块需要实现对潜在客户基本信息、价值评估、客户策略、客户跟进、需求方案以及客户分配和用户管理七大模块的功能。 3 总体设计 本系统功能设计基于物流行业背景下的潜在客户管理,因此结合物流行业客户服务的需求特征和内容,设计了整体功能模块和业务流程。 3.1 功能模块 物流行业客户关系管理系统中的潜在客户管理系统各模块功能如下: (1)基本信息管理:本模块对潜在客户基本信息进行全面管理。本模块主要用于实现:潜在客户信息、联系人信息、竞争对手信息和业务员基本信息的数据安全维护工作,操作人员可以在本模块对这些基本信息进行制定、更新、撤销和浏览等操作。 (2)潜在客户价值评估:客户价值评估模块根据客户需求来分析客户价值。本模块主要用于实现根据前期收集的潜在客户资料对潜在客户的价值进行评估,为客户策略制定工作提供依据。并且通过报表使企业更加直观的了解客户的价值信息本模块包括按运量、地区、行业等条件分析客户价值。 (3)客户策略管理:客户策略管理模块主要对客户策略进行管理,对不同的客户采取不同的策略。本模块主要用于实现对客户策略基本信息的管理,在与潜在客户沟通之后,按其需求制定解决方案。 (4)客户跟进管理:客户跟进管理模块为本系统不可缺少的模块之一,通过客户跟进管理模块能够及时的获取客户的情况反馈,了解客户跟进的主题,阶段,开始时间以及结束时间等,主要用于实现:客户跟进的更新、创建、搜索、撤销等功能。 (5)需求方案管理:本模块主要用于实现对客户需求方案的管理,根据对客户情况的深入了解,不断的与客户进行沟通,依据客户的需求制定客户需要的方案,实现对需求方案的制定、更新、撤销、浏览等操作。 (6)客户分配管理:本模块实现对客户的分配管理,根据客户特点的不同为其分配最合适的业务人员,也可根据客户的要求进行相应的调整。 (7)用户管理:本模块主要用于实现用户信息的安全管理,现用户信息的维护以防止被他人盗用,提高系统的安全性。 3.2 潜在客户管理系统业务流程设计 根据潜在客户管理系统中的客户信息管理模块、潜在客户价值评估管理模块、客户策略管理模块、客户跟进管理模块、需求方案管理模块、客户分配管理模块和用户管理七大模块的协作关系,系统的业务流程如图1所示: 3.3 潜在客户管理系统数据流图 通过潜在客户管理系统的建立,企业可以形成一套对潜在客户进行科学管理的信息管理系统,通过系统的应用能够很好的解决以往对潜在客户管理中存在的客户跟踪盲目性、方案制定缺乏针对性、工作效率低下等问题。因此潜在客户管理模块是物流客户关系管理系统非常重要的组成部分。物流企业的客户关系管理是物流企业对客户信息资源的数字化管理,并从整体角度进行系统化的客户关系管理,目的是提供优质的客户服务,提高客户满意度,与客户建立长期稳定的合作关系。 作者简介:谢宏武(1976-),男,辽宁锦州人,硕士,副教授,研究方向:计算机教育、电子商务、网络营销。 作者单位:辽宁对外经贸学院,辽宁大连 116052 客户管理系统论文:专业贸易公司视角的客户管理系统优化分析 摘 要:随着国际贸易格局的深刻变化,国内专业贸易公司普遍性的遇到了利润下滑、市场萎缩的经营困局,在此条件下,本文结合专业贸易公司的业务特征,对贸易公司的供应链管理优秀部分客户管理进行了分析,在提出当前我国专业贸易公司存在的问题同时,对构建高效客户管理体系提出了相关建议。 关键词:贸易公司;供应商;客户管理 作为专注于进出口贸易的专业贸易公司,随着近年来外部经营环境的变化、行业竞争的加剧和对贸易商服务要求的提升,都使得传统的基于信息优势的贸易中间服务其获利空间日益逼仄,业务规模不断萎缩。 一方面,贸易公司的主要服务对象―跨国企业为进一步压缩成本均加强了制造中心的采购端伙伴关系建设,将采购链逐渐延伸到了生产企业,同时进一步调整了全球产品价值链分配格局,利润向设计、包装和运输环节集中的趋势愈加明显。这使得专业贸易公司基于信息优势的采购优势难以维持,生存空间不断被压缩。另一方面,作为本土制造企业,也在成本上升、利润微薄的背景下纷纷引入供应链管理措施,缩减了产需端的对接流程,同时压缩了贸易中间环节的可分配利润水平。两方面作用下,作为专业贸易公司,其既不能从生产制造环节上节省开支也不能在销售环节上完全掌控市场,难以再通过常规的方式和路径保持业务规模和利润水平。 正是在这样的背景下,本文尝试结合当前国际贸易的新变化和格局特征,立足于专业贸易公司的供应链管理现实,从贸易公司供应链管理的优秀内容――客户管理上,分析和阐述贸易公司在客户关系管理方面存在的问题和弊病。并为公司建立专业贸易服务型高效供应链管理体系提出优化措施,为我国众多贸易公司降低经营费用、增加效应规模,形成行业优势竞争力提供帮助。 从目前我国众多专业贸易公司的业务实际看,其供应链管理中客户管理方面的主要问题集中在以下方面: 一、过分强调价格优势的供应商选择标准 目前贸易公司的供应商选择过程中,虽然引入了信用评价和供应商风险识别系统,但是在具体业务的供应商选择上,依然以价格最低化和利润最大化的选择标准为最高追求,而总是有意无意的淡化风险、信用、综合资质等方面的选择权重。或者说,一般的贸易公司尚缺乏一套对供应商信用、价格、供应能力、应急能力的综合评价系统从而实现合理价格选择,特别是供应商的价格、信用与供货能力等相关参数出现矛盾时,公司现有的评估体系尚缺乏一种科学的综合分析能够在多家供应商中进行识别与选择,这使得供应商的选择存在一定的风险隐患。同时处于供应链内的各企业,由于作为合作伙伴的加工贸易企业与供应商,为了各自企业的利益,在价格和信息方面经常处于搏弈状态且存在利益冲突,也容易积累违约风险。 二、贸易公司海外分销的终端需求客户培养能力偏弱 一般的贸易公司依托本土化优势,在国内直接需求客户的挖掘与关系网络建设方面均表现出较强的能力与经验,但是在相关产品的海外分销上,由于对市场的熟悉程度差、资金投资能力限制、海外贸易服务竞争优势较弱等原因,贸易公司在出口贸易中往往愿意选择海外贸易商进行产品海外渠道销售,而很少能够直接针对海外终端客户进行贸易服务。这在一定程度上保证了销售速度与资金周转速度。但是以国外贸易商为主构建海外销售网络,会因为贸易商的竞争激烈、价格波动巨大等原因导致销售网络的稳健性极差,同时即使选择进行分销,也往往由于国外贸易商处于买方市场,而难以签订到符合公司预期的长期合同。或者说,国内的贸易公司到目前为止,尚未找到一种良好的模式,能够直接发掘海外终端需求,这与一般公司长期以来忽视海外终端客户培养有关,当然也与国外产品销售市场渠道销售模式的根深蒂固有关。 三、共赢为基础的伙伴关系有待强化 贸易公司的供应链由于其业务特征决定了供应链模式属于共生网络模式,其客户较为松散,在此条件下加强伙伴关系建设的重要基础就是公司与客户间共赢机制的形成。从这一点上讲,当前贸易公司业务中,为客户提供增值能力而体现公司优秀价值的服务尚相对缺乏,公司服务的可替换程度高,无法体现出独有优势。共赢机制的缺乏,使得公司业务部门和高管必须拿出大部分精力投入到与客户关系的经营中。多年前高管满天飞拜访客户、靠人际关系维持伙伴关系的经营模式依然是公司的重要方式。公司高管疲于奔命,而客户流失度依然较高。 基于供应链管理理论和相关伙伴关系管理理论,未来国内贸易公司提升客户忠诚度,扩大客户网络覆盖能力的关键点就在于建立高效供应链模式下的客户管理体系,具体的方向可归纳如下: 1.建立基于供应商综合评价的选择模式 以往以价格为标准选择供应商和采购商的策略,确实在一定程度上能够实现最大化利润的经济目标,但是这种策略选择会形成一种相对松散和碎片化的供应商网络,特别是在供应商的价格、信用、应变能力、技术能力等指标存在差异的条件下,以价格最优为标准在可能造成违约风险的同时,难以培养客户的忠诚度与粘性,也不利于建议一种长期伙伴关系,难以保证供应链的稳定与客户网络的成熟。 因此,国内贸易公司应该将供应商选择的重心从价格策略向价值策略转移,加快建立能够综合反映供应商情况的评价系统。对供应商的选择,不但要审查所提供产品的价格、合格率、交货期、合作态度,还要了解供应商经营产品的状况,经营效益,生产设备、技术水平,服务状况,市场占有率,发展潜力、对新事物的接受能力、人员素质等方面的情况,同时还需要注意企业文化是否有冲突,合作的积极性等,并构建能够综合评估供应商的评价体系。评估体系可参考“Q.C.D.S”系统,即质量,成本,交付与服务四维评估系统,供应商评价综合指标体系可按表1设计, 通过该评估体系企业对所有供应商有一个公平、客观、统一的评判标准;然后在优选出来的供应商中与他们签订长期合作合同,建立供应链合作伙伴关系(Supply Chain Partnership),并对企业内部不合理的购流程进行优化,加强公司供应链系统的协调性、集成性、同步性。 当然,上述综合评价体系在执行初期存在一个较高的信息搜寻成本,需要公司对具体供应链的信息做全面了解,这可能需要一个较长的时间,可以考虑综合系统与现行系统实行并行运转一段时间再实现全面过渡。 2.加强供应商管理,提升供应商粘性 在科学选择供应商基础上,公司应进一步重构贸易供应链中的伙伴关系模式,与经过综合选择评价后遴选出的目标供应商签订合同后,应致力于建立长期合作关系,保持多层面的信息共享,通过高效信息网络的有机连接,使得供应商能够及时使用相关信息来协调他们的供货与买方的需求和计划相匹配,以实现信息对接的无缝一体化,加强企业供应链在市场中的竞争能力。可以参考的策略包括: (1)长期合同管理 与优选供应商签订一份较长期合同。长期合同的签订使得供应商把公司的生存与自己的公司联系在一起,可以为公司储存一部分原材料,不会因为原材料涨价,找不到货源,而影响供货。供应商也不会担心产品滞销的现象出现。如有一些产品市场需求量不是很大,公司也可以先不进行提货,暂时存放在供应商处,以节约库存成本。 (2)引入竞争机制 有意识地引入竞争机制以加强供应商管理强度。因为考虑到只选择一家目标供应商,一旦出现不可抗力因素,唯一的一家供应商无法供货,公司将出现违约与资金损失,因此常规产品与销量大的产品的目标供应商可以选择2-3家,这样在出现问题的时候,还可以有一家备选供应商。而且可以战略性的让供应商之间形成良性竞争,努力提升技术能力,提高产品质量、改善服务。 (3)建立供应商长效沟通机制 公司可以根据往年的销售记录,在年初制定全年的采购计划,并把这一预测报表分享给供应商,让他们在第一时间做好准备提高产能。并在每个月月底与供应商开电话会议,对每月的购量进行总结,比较全年采购计划。对供应商在技术,生产方面的问题给予支持如产品更新等,这样不仅显示了对供应商的高度信任,而且公司也最大程度的掌控了市场,提升了采购效率。 (4)建立积极有效的供应商绩效考核体系 公司应该定期对供应商进行系统绩效考核分析,考评周期可以设计为一年两次,考评内容包括来货批次合格率、来货抽检缺陷率、来货使用报废率、准时交货率、交货周期、订单变化接受率、采购价格成本率、表现的合作态度、参与本公司的产品改进与开发项目、售后服务等,对考评结果进行详细的分析,找出问题点,分析不可控因素。对于需要改进的问题提出限期改进意见。通过绩效考核,不断改善整供应商管理强度,增加T公司与供应商的紧密度。 3.加大与客户间的双赢分享强度 在公司的共生网络供应链中,一个重要的工作就是通过共赢机制的建立,提升客户忠诚度以保证伙伴关系网络的稳定。公司应该高度统一思想,特别是高管层,要有意识的进行共赢机制建设,要能够接受暂时的利润下滑和出让,应该从总经理高度制定与客户与供应商的双赢分享机制,并有意识的加大分享的强度和范围。通过加大分享,形成适当的供应商激励,提高客户忠诚度,刺激供应商与T公司合作的积极性,也能够进一步提升公司在国际市场的议价能力。具体的激励措施可以考虑价格激励、订单激励、商誉激励、信息激励、淘汰激励、新产品、新技术的共同开发激励等方面(详见表2)。 4.拓展海外终端客户的销售网络 海外分销环节终端客户开拓能力不足,意味着海外分销网络的不稳定和利润水平的相对较低,这既不利于T公司提升竞争力与利润水平,也无法为国内客户提供有效的销售渠道从而降低服务质量,T公司应该有意识的加大海外终端客户的培养,可以考虑通过海外供应商网络实现对销售网络的推广,加大终端客户订单的利润分享强度,借助于国外市场专业渠道开拓商的能力加大分销网络建设,也可以针对重点市场和重点产品通过设立外国分公司实现国外市场的本土化,以提高对海外市场的熟悉程度。 作者简介:胡君杰,上海理工大学MBA在读研究生,研究方向:企业管理 客户管理系统论文:基于混合式结构的保险业客户管理系统设计 (成都理工大学信息管理学院,四川 成都 610059) 摘要:论文对保险公司客户管理信息系统的在平台上的实现进行了探讨,阐述了客户管理信息系统的研究意义及其内容。对保险公司客户管理信息系统数据库设计做了概要介绍,进行系统规划,在此规划上进一步细化抽象,得到整个系统的数据库设计结构。并详细介绍了费用管理系统模块和分析管理系统模块涉及的数据表。另外详细介绍了费用管理系统模块和分析管理模块的概要设计,给出了两个子系统的软件结构和各子模块的关系。详细介绍了系统中模块的设计思路及其功能的实现。阐述了各个模块的设计过程及实现效果。实现了保险公司e化客户信息管理。 关键词:;管理信息系统;网络数据库;.Net Framework对象开发库;保险业 信息化已经开始在保险业有了广泛的应用,帮助解决保险公司传统工作方式所带来的一系列不便,提高工作效率和准确性。 现阶段的投保方式上,除了集团客户,对于一般的个人,想要选择适合自己的保险是一个难题,往往又找不到合适的保险员给自己推荐,对于保险公司来讲,这样信息不够对称也会丢失很多潜在的客户,本系统做了一个网上评估系统,大致的收集为客户推荐保险所需的关键信息,由专门负责评估的管理员登录,匹配以后,让保险业务员主动与留下信息的客户联系,做到真正的一对一服务,为客户推荐最适合他的保险,让更多的潜在客户被挖掘出来。 在实地了解中,很多业务保险员并没有充分利用计算机来管理自己的客户资料,选择手工记录的方式,易错,易给工作造成不必要的麻烦。而本系统使得具有不同权限的工作人员登录后,看到不同功能的界面,利用数据库管理客户资料。 除了网上报案功能,本系统有一个新颖的想法,也是各保险公司网站上暂时未出现过的功能,为了让报案处理的流程更加透明化,通过在网上相关页面输入客户已报案的保单号,可以查询保单所到部门,经手人,受理时间。类似追踪快递一样,让客户更能把握自己的时间,使得处理流程变得更人性化。避免反复打电话给保险员或报案时的受理员的麻烦。 1 B/S与C/S混合模式管理系统体系分析 保险业的客户关系管理系统主要是面向保险员,客户的一个系统,收集信息,大量存储信息后进行数据分析,对保险公司后期制定策略起指导作用,对于客户而言,选用B/S结构,客户登录通过网上登录就可以进行操作,查询方便,保险公司更新业务功能后无需通知客户,他们只需要打开网页即可完成功能更新,具有很强的共享性。 而保险公司内部则选用C/S结构,由于不需要从服务器读取数据,响应速度更快,可以实现比在B/S模式下实现的更复杂的功能,如客户数据分析、决策分析等等,以满足业务处理需求。系统结构如图1所示。 2 混合式客户关系管理系统设计 2.1 系统结构设计 客户登录就可以查询自己的资料,进行理赔状态查询或进行为其推荐险种的在线评估功能。保险员主要在系统中处理自己的客户数据,查询客户资料,购买历史,联络历史以及到时间该联系的客户及评估产生的客户。管理员进行保单录入,保单赔付状态输入,将收到的评估信息按险种传给相应的保险员处理及处理收到的报案信息处理。系统功能结构如图2。 评估系统通过问卷的形式直接提交部分客户信息,有利于提高咨询速度和做到有针对性的派遣保险人员为客户服务。 2.2 系统功能设计 2.2.1 基本功能 1)险种介绍 这只是一种静态的介绍,如公司的创建年代,分支机构,业绩介绍,向来访者展示公司的成果,公司现在险种的介绍,适用范围,人群等.还有投保的流程,帮助客户解决现在因为信息不够充分而造成的,想投保却不知道找谁的困境。 2)用户登录 用户登录有三种权限,一种是系统管理员,一种是保险员,一种是客户,分别对应不同的权限和功能。 3)数据维护 进行常规的数据维护和备份,注销用户,产生系统日志等。 2.2.2 客户功能(B/S模式) 1)购买查询模块 为了提高效率,如果是客户可以直接用保单号进入,那么可以看到自己在本公司的所有保险及其投保状态,经手人,经手人的联系方式。在需要的时候,客户可以迅速的查询到可以利用的保险和可求助的人。 2)在线报案模块 由于现阶段报案方式较单一,一般是电话报案,而通过报案模块,客户可以通过输入保单号,按网页提示输入报案理由,确定报案申请。由网络提供一种7天24小时等候服务的状态。 3)在线评估模块 如果是新客户,在注册后,通过在线评估模块,回答网页上的基本问题,使得投保意向通过网页提交给保险公司专门的人员处理,为其制定购买计划,并通过客户留下的联系方式与之联系。由此功能可以收集大量的潜在客户数据。 4)保单赔付状态查询 保险公司受理赔付申请后,客户可以通过保单号查询保单所处的部门,到达时间及其经手人。通过此功能让处理流程更加透明,加强对业务的监督。 2.2.3保险员管理功能(C/S模式) 1)添加新客户 保险员发展的新客户基本资料,由保险员手工录入。 2)客户查询 包括对已有客户的基本资料查询,购买历史查询,经手人,上一次联系的时间,联系的反馈。 3)客户数据分析 对购买某一险种的客户进行按年龄段,地区或职业的排序,生成图标,进行数据分析,为制定保险种类提供决策依据,并由此来确定不同的保险营销策略。 4)待联系客户提醒 对于已有客户,一段时间需要联络一次,推荐新的保险,了解客户新的需求等。由评估模块评估出来的需要购买某险种的客户,也能显示在待联系客户栏里,由保险员联络后,争取发展成公司客户。 2.2.4 管理员管理功能(C/S模式) 1)报案申请处理 管理员登录后将看到的是提出报案申请的保单号及客户资料,与客户联系,收集必要单据移交两核部和勘察部审查并决定受理。管理员相应的输入保单处理的状态。 2)评估资料处理 新的潜在客户在网上提交的投保评估资料,分类后划拨给相关险种的保险员,显示在保险员的提醒模块中,并由保险员与客户联系。 3)添加新保单 在保险员接到买保险后,将保单交回两核部,在进行必要的保单条款及客户自身条件的审核,审理通过后,保单生效,移交管理员进行录入,保单就正式在数据库中存在了。 3 系统实现 3.1 混合模式系统的开发实现 在顾客客户端上使用的是B/S模式的系统,由专门的Web服务器实现,系统由IIS2003搭建,并采用安全性颇高的 2.0语言编写,实现客户所需的查询保单状态,管理购买信息,进行评估等功能,并通过与SQL数据库的安全连接,保存客户操作的相关数据。 而保险员与管理员所使用的是C/S模式的系统,其Server端仍为SQL数据库管理平台。其Client端采用C#语言编写,并附加SSL等安全验证,实现在保险公司内部局域网中的的安全使用,由于C/S模式下可以实现复杂的个性化功能要求,由此实现对客户信息的各种操作管理,作图甚至是回归分析等支持决策和挖掘数据的功能。 3.2 E-R模型的建立 系统中主要的表及相互关系如图3,保险员,待联系人,客户资料,客户注册,保单,赔付记录和理赔员等实体是各个模块中对应的表。它们间的相互关系如图所示。如保险员通过和客户沟通,产生了联系记录,而联系记录中时间属性又产生了待联系人这个表,即待联系人表中的客户,该再一次沟通联系的客户。 4 结束语 本系统充实了客户服务和业务员功能,实现了保险员的网上登录,管理客户信息,查看添加销售信息,做到了让系统提示保险员的待办事项,使保险员的工作从手工方式转变到信息化。通过大量的客户数据,利用数据挖掘方法,可以得到用户忠诚度等一系列的评估数据,避免客户流失。 做出了目前保险公司暂未提供的一种个性化服务,即提供报案流程网上查询,使得保险公司的业务处理更加透明化,客户也可以对保险公司办事速率进行监督或提出疑问。 提供网上快速报案功能,丰富了传统的报案方式,更快捷的提供及时的服务和帮助。 系统查询全面,保险员可以随时随地的登录,查看修改相关信息,输入信息方便,界面友好。系统支持网络提交数据,共享方便。 充分利用了B/S和C/S模式的优势,网页的数据直接和数据库相连,所有数据信息均为动态的,实时更新,系统的维护成本低。 客户管理系统论文:在线客户管理系统的九大利器 在线月租型的客户管理软件是企业通过登陆互联网账号来使用的销售管理工具,此系统可以管理客户信息,包括联系人信息、销售机会管理、项目管理、合同订单管理、产品管理等,目前成为成长型企业优化销售体系的必备工具。主营在线CRM的Salesforce在美国非常成功,而XToolsCRM是中国最优秀的在线CRM之一。 在线销售管理(客户管理系统)目前正受到越来越多的成长型公司的青睐,这种在线使用软件的方式使成长型企业管理的重点从忙于应付内部管理转移到拓展新的业务增长上,真正使企业摆脱为管理而管理的局面,软件系统的每个功能都带来对原有工作的优化,甚至于优化到销售人员的每个销售行为。 北京讯鸟软件有限公司在过去几年业务增长迅猛,目前已经成为互联网时代呼叫中心中间件的领导者,对不同办公场所的人员管理、众多项目的跟进等内部管理难题促使讯鸟总裁吴益民先生迫切希望通过实施月租型XToolsCRM得以快速解决。 吴总通过近一年的应用,了解到解决销售管理、客户管理问题的“九种武器”。 客户视图 吴总一直希望有一个系统可以查找任何客户完整的历史记录,当然不仅仅只是一个客户的联系方式,他希望在一个页面里面,能够完整看到客户的所有信息,包括:历史交往记录、相关销售机会、合同回款情况等,而不需要另外开启窗口查看,吴总看到XToolsCRM的界面设计,感觉非常满意,XTools符合自己的查阅习惯。 实际上,大量的销售人员的数据日常录入基本上是通过“客户视图”添加进入系统的,添加数据非常方便,并且没有脱离“客户视图”页面。而且,销售人员可以同时打开查阅很多个客户的完整数据,这对于销售人员穿插联系客户,同时处理众多客户数据提供便捷。 吴总经常通过“客户视图”页面,直接点击联系人的邮件地址、手机号码、QQ或者MSN,可以给客户发送邮件、短信息、即时信息等,同样显示出与客户沟通的快捷。 营销日报 销售人员的管理一直困扰吴总,吴总希望不定期了解销售人员每天的工作情况,如果让销售人员每天都写述职报告,实际上也比较浪费时间。 XToolsCRM的营销日报工具解决了这个问题,销售人员每天的销售日报CRM能够自动生成让吴总惊讶不已,因为系统会自动提取销售人员每天录入的数据,在一个页面分类展现出来,这些数据包括每个销售人员新增的回款、合同、新增客户名称、新的历史记录和参与任务情况等。通过这个工具,吴总随时了解到异地或者出差人员的工作情况,当然也可以看到销售人员工作量是否饱满,吴总感觉,营销日报功能对自己的日常管理确实必不可少。 热点客户管理 “热点客户管理”实际上是符合中国企业管理者习惯的CRM创新功能。 讯鸟公司呼叫中心技术优秀,潜在需求者众多,对潜在的客户需求需要更加细化的整理和管理。每个月不断有新的可能成交客户涌现出来,销售人员和管理者需要从CRM系统中上万客户里面直观查看或快速记录对这类客户的历史沟通情况,并经常把已经成为正式用户的客户和没有希望成交的客户调整下去,让那些近期可能成交客户一直动态地显示在工作台界面最显著的位置。 群发短信 群发手机短信解决的问题是快速简便的通知所有客户,包括:价格的变化,新的优惠政策,节日问候等,XToolsCRM的群发更具特色,群发可以通过条件搜索,从成千上万的客户资料中,搜索到自己需要的客户群进行群发。 另外,定时的短信发送也是XToolsCRM的特色功能之一,在特定的时间发送包括日程、任务的短信息提醒。 五大报表 五大报表包括企业销售状况总表、销售综合汇总表、人员签署合同明细表、客户回款明细表、人员回款明细表。这个功能对于管理者非常有用,讯鸟公司的管理者通过五大报表看到去年和今年的同期销售情况的对比,看到不同销售人员不同时间的回款情况、合同情况、费用情况等,看到不同时间客户的合同额明细、回款额明细等。以前需要财务人员花上几天统计出的数据,管理者只需要点击鼠标即可完成。 五大报表实际上是销售情况的俯视图,实现了从不同视角来分析销售情况,为领导者提供决策依据。吴总评价:“通过五大报表,想看什么就有什么!”。 网上线索挖掘 网上线索挖掘是一个及时获取从网站来的销售线索和客户需求的工具,通过CRM生成一个表格,把网页表格贴在讯鸟公司自己的网站上。这样通过网站客户提交的信息直接进入CRM系统里面。这样,客户提交的订单,客户提交的投诉,客户提交的销售需求都会及时看到并快速处理。目前电子商务已经深入人心,网上线索挖掘工具使XTools在线CRM锦上添花。 项目跟单 项目跟单一直困扰很多企业,专门的项目管理软件又过于复杂和昂贵,通过XToolsCRM里面的项目管理,使每个项目的主要负责人能够通过日程、历史记录、决策关系图等,让团队工作更容易协调和有效执行,同时让管理层及时了解每个销售人员对项目的工作情况,改变了过去主要依靠会议汇报的方式,解决了信息滞后和错漏的问题。 在项目跟单过程中,项目往往涉及到多个关联公司的多个联系人,涉及到公司内部的多个人员,通过项目视图,大家都可以看到谁为哪个关联公司曾经作了什么,要做什么等。 这样,讯鸟公司全国各地有上百个项目同时进展,销售经理也可以一目了然地知道哪些已经到达了关键环节,哪些项目滞留了多天还没有进展,帮助项目经理抓住重点,集中精力突破难点。 数据字典 数据字典功能使客户可以自定义CRM系统里面的所有的下拉选择项,讯鸟公司对自己的客户有不同的行业、阶段、来源、种类划分,讯鸟公司自己修改这些下拉可选项目。 产品管理 如何让销售人员快速了解搜索到产品的型号,产品的系列,产品的价格是非常必要的,XToolsCRM设计产品功能充分考虑到这一点,多层的产品分类,树型的分类展示和选取等方便销售人员在制作订单时一目了然。 结束语 北京讯鸟公司业务在不断增长,并进入到多个国家的呼叫中心市场。讯鸟中间件在国内多个高端大型商业呼叫中心的稳定运行,充分保障了客户的赢利基础,公司为阿里巴巴、Elong等呼叫中心提供的讯鸟中间件,创造了中国单点最大支持座席数案例。 北京讯鸟公司应用XToolsCRM近一年的时间,吴总体会到XToolsCRM不断的升级,吴总说:“CRM产品不断的频繁升级,这是租用CRM最大的好处,XTools在这个方面做的非常的出色!” 客户管理系统论文:市场营销客户管理系统运用思索 近些年来,我国现代的信息技术以网络技术、通讯以及计算机作为优秀并且日新月异,伴随着我国信息资源不断开发以及信息技术不断进步,我们所处的现代社会也进入到了一个数字化和网络化的时代,在这样数字化和网络化时代中,我国企业必须要面临自身经营环境日益多变复杂这一情况,特别是对网络化时代这一背景下,企业需要适应网络化时代的需要而得到良好发展的客户关系管理系统,客户关系管理系统一直在为企业的管理模式带来了深刻变革。 一、客户关系管理系统的特征 基于互联网基础上展开的客户关系管理系统活动,和过去传统的企业活动相互比较,往往具有以下的特点:第一,客户关系管理系统的虚拟性表现。客户关系管理系统具有虚拟性的表现,这一表现往往是借助互联网所具有的信息处理这一强大功能,从而将远距离中对服务和产品查询实现,对产品和企业的设计进行了解,甚至能够使消费者自身参与到产品的设计之中去,所以,客户关系管理系统虚拟性就表现在能够通过互联网使买卖的双方在远距离之外进行联系和接触,销售方也可以借助这一个渠道和方式彻底的将对于中间商依赖彻底的摆脱,节约了渠道费用这一投资。第二,客户关系管理系统的交易费用比较低。由于客户关系管理系统自身采用了信息化的信息处理技术和方式来进行商业事务的处理,所以,客户关系管理系统能够很轻易的将信息处理实现,并且这一信息处理是按照各自需求这一形式进行的,与此同时,互联网通信的费用不是人们所臆想的按照地理位置远近的不同而进行增减的,这也就使得互联网这一领域和平台中进行各种商业的活动信息处理的成本大大降低了,不管是在小企业中还是在大企业中,我们都能够凭借相似成本跻身全球的电子化市场中去。第三,客户关系管理系统具有全球性。由于互联网连通了整个世界,并且将整个世界信息进行交换和传递,所以,在互联网基础上进行客户关系管理系统的开展,那么,交易中的任何一方都不会受到地理区域限制,也就说明了客户关系管理系统具有全球性。第四,客户关系管理系统具有效率高节奏快的特征。由于客户关系管理系统中的信息容量很大,其在互联网上进行传递的速度也很快,这些都已经对客户关系管理系统是否能够将整个商务活动效率和节奏提高起到了决定性的作用。 二、客户关系管理系统应用下的企业组织结构分析 我们都知道,客户关系管理系统所引发的一系列革命已经对电信业、传媒业以及金融服务业多个领域发展和改革起到了非常重要的推动作用,然而,客户关系管理系统对于现代的企业日常经营又能够产生哪些影响呢?下面笔者就对客户关系管理系统应用下的企业组织结构进行分析,这已经成为了对客户关系管理系统应用下的企业市场营销进行研究中不能忽略的一部分。近些年来,我国信息技术得到了飞速发展,而信息技术的发展足够使人们将过去那些传统时空观念进行改变,以计算机作为根本基础的客户关系管理系统一定会对企业自身内部组织结构产生影响和改变,特别是那些功能相当强大的大型企业,一定会面临那些专业性强而规模比较小的企业的各种挑战,过去传统的企业组织结构都是金字塔的结构,金字塔形的企业组织结构特点就是从企业自身最高层决策人员到企业最底层的员工,企业最高层的决策人员也就是金字塔的塔尖,而最底层员工也就是金字塔的最低端,不管是从数量上还是从位置上,一个金字塔形就能够将这种组织结构栩栩如生的展现出来,而金字塔中间的层次比较多,也就是过去企业组织结构中的企业中层管理人员,企业的中层管理人员一直起着下情上呈和上情下达的重要性作用,是最高决策者和最底层员工的沟通管理渠道。所以,企业自身的中层管理人员运作方式和素质都对企业管理的效能产生了直接的影响,但是,在过去那些传统的企业中往往存在着一种现象,也就是企业中层的职能得到了过分的细化,中层的管理人员也就十分复杂,再加上管理人员之间缺乏一定的沟通,这也就直接造成了企业自身的信息失真率比较高,信息的传递速度比较慢,往往会使管理人员容易进行错误的决策,产生错误的判断。伴随着我国市场得到了不断的发展,我国网络和计算机得到了广泛的应用,这一种企业的金字塔形结构已经不能够使企业以一种更灵活、更快的方式来对顾客和市场不断的需求进行满足,与此同时,这种企业结构模式也不利于企业自身员工之间进行交流,也就妨碍了企业进行新产品的开发利用,网络和客户关系管理系统将过去的传统企业组织结构进行了改变,主要以扁平式的结构将金字塔形这一模式进行了取代,扁平式结构使企业自身内部组织的形态逐渐趋于虚拟化、扁平化和分散化,企业的每一个职能部门自身都能够直接的面向市场,讲究柔性,进行自主管理,因为网络已经将企业的中层管理这一重要的角色进行了担当,企业自身的管理层次也就少了,所以,也就将企业信息管理反馈的速度加快了,从根本上将企业中的官僚作风消除了。扁平式的企业结构模式对横向交流的适应远远多于对纵向控制企业管理需求的适应程度。这也就使企业自身内部管理层对于信息流高速应变性也变得有些许扁平化,互联网主要通过将通信成本降到最低,从而对企业的纵向组织结构产生了影响,扁平式的模式更像一个蜘蛛网,和金字塔形模式有着本质的区别,扁平式模式上面的任何一个节点,都会发生自身十分重要的作用。 三、客户关系管理系统在市场营销中的应用 企业实行整合营销就是指因为企业的营销信息自身具有双向互动这一特性,也就使得消费者能够真正的进行企业整个营销过程的参与,消费者自身所具有的选择性和主动性加强了,那么,消费者在整个企业的营销过程中地位相对于传统的营销进一步得到了提升。在企业整合市场营销中,首要策略就是企业的消费者策略,企业要进行营销,首先就是要进行目标消费者的确定,在确定了目标消费者以后,企业才能够对目标的消费群进行了解和接近,从而能够找到那些互动的、有效的传播和沟通途径,企业的营销传播过程中的终结点和出发点都是将消费者作为根本导向的。企业整合市场营销第二个策略就是方便性的策略,企业的方便性策略主要是指企业将固定分销渠道忘却,对消费者享受服务和购买商品过程中方便性进行充分的重视,这已经成为了企业提升自己竞争能力重要的一点,同样又是企业的营销传播在自身品牌忠诚度的经济条件下,进行消费者自身就是企业自身的服务的上帝这一观念最为基本的表现。在企业整合营销的过程中,沟通策略就是第三个策略,对客户关系管理系统进行充分重视和应用的企业在不断地尝试各种营销手段的同时,往往会发现很多营销手段都是不能达到预期的效果的,消费者并不会对自己的产品产生兴趣,更加不会停止关注自己的产品,其实,原因并不在于企业自身的产品上面,而是企业忽视了沟通策略,企业需要将品牌、服务以及商品信息不断地灌输给消费者,并且要采取一定的方法使消费者愿意将自己对产品的意见和感受反馈给企业,这样就能够真正的形成一种企业、品牌、服务、商品以及消费者之间的联系,而这种联系也就是在客户关系管理系统背景下企业整合营销的沟通策略,这一策略已经成为了企业在客户关系管理系统中营销和传播更高的一个层次,沟通策略的实质其实就是双向传播。 四、结语 由于互联网在整个世界范围内得到了应用和普及,这也就将全球数字化进程进行了推动,在互联网这一技术上得到良好发展的客户关系管理系统,一直在各个方面都向传统的企业进行挑战,所以,传统的企业不仅要进行自身内部的组织结构重新的设计,将市场营销改变,更加需要在客户关系管理系统这一新环境中加强企业本身和其他的企业共同的发展,和其他企业之间必须要有合作和竞争这两种意识,所以,笔者认为,网络和客户关系管理系统正在对我们企业进行重新的塑造。
网络管理论文:电子抗干扰技术网络管理论文 1电子防护技术介绍 1)脉冲压缩。 采用脉冲压缩技术的就是通过发射信号在总功率不变的条件下兼顾高的距离分辨率将时域加宽降低其峰值功率。因加宽了其时域对于电子侦察系统就难以实现对捕获信号线性匹配和相位匹配,增加信号抗干扰能力和反侦察能力。 2)空间选择。 对于接收系统的抗干扰就是要尽量避免被敌方侦察到和干扰,以便能更好地发挥设备的性能。让敌方的干扰信号进入我方接收设备的机会减少,发射天线的波束控制就是实现一个空间滤波,就是只有当信号在滤波通道内才可接收,而以外就会被滤除掉。天线旁瓣抑制技术就是空间滤波的主要环节,因现代的干扰信号发射功率都比较大,甚至超过了有用信号的强度,主瓣抑制掉的信号多会从天线旁瓣进行接收。采用多天线接收,主辅相成,利用调节辅助天线的幅度、相位和增益等指标,从而对有源干扰进行归零,达到抗干扰目的。 3)调频技术。 频率捷变一般指辐射源发射的信号载频在可预见或随机的方式下进行频率跳变,使得信号难以干扰。发射信号、本振信号、相位信号同时进行变化且保持关系稳定的全相参辐射源是目前最有效的抗干扰技术。 2网络化管理 抗干扰技术有很多种,为实现对特定的信号最有效的抗干扰,从辐射源的发射到我方系统的接收都应有相应、有效的管理。数据链网络控制站就是一种网络控制的优秀。 1)网络规划。 为实现给定参与单元预计完成的工作下,设计出数据链网络链接平台,使所有单元可通过其进行相互通信。该网络在满足系统电磁兼容条件下尽量完成传输量化和链接性要求。在约束条件多的情况下,进行网络的规划是网络管理的关键,所以设计网络拓扑使得其可靠性最大已是其发展的必然趋势。 2)网络工作状态。 对于多种性质的干扰一般都会有相应的抗干扰技术,所以如何有效的完成相应的对策确保网路调控的高效性和可靠性,必须监视网络运行情况,其有多种管理,功能管理:对敌方干扰信号进行属性分辨,调控有源系统进行抗干扰的调试控制。故障管理:对网络中出现的故障现象进行判断、定位、诊断等。性能管理:分析评价任务完成的效果,规划改善系统性能。 3)网络运行管理。 对抗干扰数据资源通过网络运行管理,可使其发挥最大的效率。不同的战场拥有不同的数据资源、不同的网络结构和特征。其网络运行管理也是根据不同的环境进行不同调控,对于敌方各种辐射源干扰,我方将通过网络系统程序调用相应的抗干扰方案进行应对。网络工作站带有多功能显示器负责监视各个网络终端的工作完成状况,管理和调控每个数字终端的工作。如发现检测出一些妨碍相关作战的问题,数据系统自动提醒操作者是什么问题和潜在问题,并自动记录用于以后排故或进行分析。 4)网络控制与设计。 网络管理的优秀就是要保证各个设备都能有效的工作,如果一台设备无法识别终端命令,找不到地址,那么其相关的设备也会瘫痪,不能传送信息。设备与设备之间良好的传输,保证信息的完整、准确地交换战术数据是决定战争胜负的关键因素。因此网络控制终端站的系统控制单元必须是所有系统中最为先进的,与其他系统的通信状况也是最佳的。其在接收位置上也应能够直接接收刚入网的任何一个设备的属性信息。根据定义与环境的考虑,在满足各个设备电磁兼容的条件下,在设计网络时应进行系统的部署,好的网络控制是离不开健全的网络规划的,规划最先要根据我方的数据属性进行编制,不同的辐射源信号应给与相应的抗干扰方案,其次考虑客观环境的影响,如网络平台数量、任务管理、活动区域、入网设备、网密要求、网络容量分配等等,使得网络最终能够满足作战需求的传输容量和终端与终端的连通性。 3总结 在现代战争极为复杂的电磁环境中,电子设备为避免被敌方的辐射源所干扰形成的抗干扰系统的运作也越来越困难,单一网络工作站分布的分散性与交错性极易被电磁攻击,所以使用电磁加固的网络设施,构建出一个统一高效的网络控制系统来抵御电磁攻击是十分必要的,而大量分布式网络是没有这个能力的。在信息时代的战争中,就是通过破坏对方的信息系统、抵御对方对我方的干扰来影响其观察能力、判断能力最终达到我们想要的结果。 作者:马良 单位:中航飞机西安飞机分公司 网络管理论文:Web林业科研网络管理论文 1系统开发目标及基本要求 1.1开发目标 借助现代的计算机、通信网络以及电子技术,构建结构严谨、操作方便的林业科研计划项目网络管理系统。管理系统开发完成后,可实现科技计划项目的全过程管理,保证科技项目的申报、审批、立项、实施、延期和验收等各个环节的畅通和高效运行。实现科技计划项目管理与服务的信息化,在申报单位与委托单位之间搭建沟通媒介,实现信息共享、信息交流和信息反馈,保证科技项目从申报到审批等各个环节的畅通、高效,提高林业科技项目管理、审批等工作的运行效率。 1.2系统基本要求 1.2.1安全加密 系统应采用安全加密技术,强化各方面保密性。在访问权限方面,需将登陆用户分为不同的等级,并赋予不同的访问权限,保证数据库中数据的安全。在用户登陆方面,使用全新的MD5加密算法技术,登陆需通过验证码认证。在信息保护方面,申报人只可查看自己的项目内容,杜绝涉密资料外泄。 1.2.2易于维护 系统应采用科学而简单架构,容易维护和修缮。采用当今最为流行的B/S(浏览器/服务器)架构,用户使用起来就像正常浏览WEB网页一样方便,此外,由于代码脚本修改只在服务器端进行,避免了一般软件需在用户端系统的升级,不需用户维护。 1.2.3功能实用 系统应具有多样化功能,且具有显著的实用性。如登录用户提交项目只需要填写简单数据,程序会帮助用户检查数据的正确性,并可预览表格并打印。设计电子备份功能,保证项目资料保存完整。无论设计何种功能,均要以降低用户操作难度、减少信息处理量、缩短申报工作时间为目的。 1.2.4实时互动 系统具有实时交流、多方互动、信息速递的功能要求。系统实现申报人和主管部门的实时双向交流,提供了科技信息交流的环境,方便用户、专家及科研管理单位相互沟通,使科技项目管理工作走向信息化。 2系统设计方案 为了实现信息数据采集、处理、输出、交换、分析、WEB等多种跨平台功能,采用MacromediaDreamweaver8、JavaScript和VbScript等多种开发工具,应用ASP、Web交通技术,综合多种工具的技术优势,实现相应的系统功能,并可满足系统升级需要。 2.1系统架构 系统采用Browser/Server模式(B/S模式),操作系统平台选择中文版Windows2003AdvancedServer,数据库平台选择Microsoft的SQLServer2000,客户端采用WindowsIE5.0以上的浏览器。系统使用全新的MD5加密算法技术,增加页面验证码。此架构既能满足上级数据集中管理的要求,又能满足远程客户端操作方便、运行稳定的要求,保证了科技计划项目数据的一致性、完整性和安全性。 2.2数据库平台 为确保管理系统运行安全,服务器安装Windows2003AdvanceServer和SQLServer2000数据库,创建ODBC连接,应用MacromediaDreamweaverMX建立站点,连接数据库,再进行代码设计和调试。提供WEB页面FTP上传空间及系统运行专用域名或IP地址,为各级用户提供正常网上项目申报和审查应用。 2.3工作原理 系统工作框架主要包括项目申报、项目评审、审批流程、合同管理、项目进度跟踪、项目验收、成果推广、项目评奖等。基于“信息共享、决策支持”原则,设计“一站式”科技项目管理服务系统,实现科技项目承担单位与科技项目管理单位的统一管理。同时,提供多级科技项目管理模式,实现基层与上级管理层单位科技项目的同步管理及网络化信息共享与传递。 3系统功能实现 3.1用户身份认证 本系统建成后,在网站首页设置用户名和密码输入框,并提供用户注册和忘记密码功能。系统用户身份认证采用逐级授权方式,分为审查单位认证、推荐单位认证、申报单位认证、申报人认证4个级别。首先,由审查单位进行初始注册,认证成功后,直接登陆系统;第二,审查单位登陆后,设置推荐单位名称,通知申报单位分别注册;第三,申报单位注册成功后,经审查单位审核信息开通后,登陆到系统中;第四,单位登录后,设置本单位项目申请人,在其注册成功后自动开通,登录后即可填报项目建议书。 3.2申报管理 申报管理是指项目申报人随时登录、填写、修改、提交项目的过程,具体包括项目建议书管理、可行性研究报告管理两方面。推荐单位和审查单位不定期审查建议书内容,并给出明确的指导性意见,审查不通过的项目建议书予以退回。通过审查的项目建议书进入项目库,开启可行性研究报告的申报程序。经过初审、复审、专家论证、复核等环节,合格的项目结束可行性研究报告管理阶段,所申报的项目列入年度计划,进入任务书管理阶段。 3.3任务书管理 任务书管理是指项目申报人按照任务书要求补充内容项的过程,包括课题经费的银行账户、开户银行、财务负责人等信息。任务书中绝大部分内容直接移自可行性研究报告,如目标任务、年度计划、成果指标、经费预算等,这些内容已经通过专家论证,无需重复审查。任务书的审查过程分为一次审查和二次审查,一次审查未通过的项目自动退给申报人修改,提交后自动进入二次审查。通过审查的项目申报单位身份转变成项目承担单位,申报人身份转变成项目负责人。 3.4实施过程管理 实施过程管理是指项目正式启动后,对于各项研究任务的管理过程,主要体现在实施方案、年中总结与年末总结等文件中。项目申请人填报项目实施方案,每年提交两次的项目总结。如无实施方案,不能填写项目总结,也将影响到本单位下一年度的项目立项。项目总结提交后,承担单位、审查单位和推荐单位逐级审查通过。如在项目实施过程管理中发现提交材料不合格,退回重新填写,被退回累计5次的项目负责人,将自动锁定其申报新项目的资格。 3.5成果管理 成果管理阶段是指申报单位通过成果登记模块,录入以往年度科技成果基本情况,审查单位初审确认,项目进入成果库。自管理系统启用后,已经完成鉴定验收的项目,自动进入成果库。建立成果库和项目库之间相互关系,通过项目库找成果库,或通过成果库关联到项目库,分析成果的使用情况,形成饼状图、柱状图,以便为决策分析和政策制定提供有效的信息和参考资料。在首页的数据库检索栏目中提供关键词查询功能,使科技项目管理更加公开和透明,在集中的科技项目数据库管理系统基础上,提供多级科技项目管理模式,实现网络化信息共享和传递。 作者;祝彦杰 江璟瑜 卢中波 许谭 单位:黑龙江省森林工程与环境研究所 网络管理论文:村务网络管理论文 一、传统村务公开中存在的问题 1.村务公开工作不规范。 一是公开时间不及时。二是公开形式单一,公开地点不适中。三是公开内容不完整。四是公开程序不严谨。五是公开制度坚持不够。 2.内部监督机制不完善。 村务公开缺乏必要的制度保证,一些与之相关的制度不够配套完善,加之考核与奖罚也不完全到位,影响了村务公开的质量和效果。 3.管理不到位。 职能相互交叉,基层无所适从。同时,村干部和村集体二者之间缺乏有机联系,互动性不够,存在“两张皮”的问题。 4.轻视公开后的反馈。 只重视公开的形式,而轻视公开后的情况收集和处理,有公开无落实。村级事务不公开已经成为农民群众反映最强烈的问题之一,也是造成一些地方农村干部与群众关系紧张,影响农村社会稳定的主要矛盾。现实要求必须对村级事务公开的方式模式进行改革。 二、探索符合时代要求的村务公开新模式势在必行 (一)用现代科学技术武装党的建设是党对组织工作提出的最新要求 党的十七届四中全会《决定》根据世情、国情、党情的深刻变化对党的建设提出的新要求,提出了“提高党的建设科学化水平”这个重大命题和重大任务。科学方法的运用,对提高组织工作水平至关重要。《决定》强调,要继承和发展党在长期实践中积累的党的建设的成功方法,并要积极探索适合新形势需要的新方法,善于运用现代科学方法。 (二)群众的需求推动公开方式转变。 随着市场经济的深入发展,农村社会的不断进步,广大农民群众参政意识和法制观念日益增强,越来越珍惜并懂得利用法律保护手中的民主权利。近几年国家不断加大对农业、农村的投入和扶持力度,农民对选什么人当干部,对选上的村干部能否把各种惠农政策真正落到实处,能否尊重农民的知情权、参与权、决策权、监督权等民主权利,必然更加关注。随着经济发展,农村人口的流动性越来越大。据统计,目前45岁以下的青壮年农民80%的外出务工,张榜公开党务村务的形式,无法让外出务工人员及时了解党务村务公开信息。因此,如何让外出务工人员及时了解到本村村务公开信息,让在家的村民足不出户、随时掌握村情动态,已经成为制约村务公开的瓶颈。 (三)网络的发展给党务村务公开信息化提供了可能。 最新的《中国互联网发展状况统计报告》称,中国网民达4.2亿,居世界第一位。互联网以非凡的发展速度在我国风生水起,网络已成为“第四媒体”。网络时代下的中国政治正悄然改变。国家主席、国务院总理走进网络,与网民“零距离”交流,各地官员也日益重视网络舆情,纷纷约见网友“灌水”、“拍砖”,体现了党和政府对网络的重视。正如广东省委书记约见网友时所说,“谁重视网络、谁培育网络、谁让网络能够尽早地渗透到经济社会生活的各个方面,谁就占领了二十一世纪的重要制高点”。如果可以充分利用网络的高效、便捷、传播面广、传播速度快、互动性强和社会影响大的特点,有效地为群众提供服务,实现与群众双向、直接的沟通、交流和互动,将各项村级事务置于广大群众的监督之下,这既是顺应民心、顺应时展潮流的有益探索,又是加强村级班子建设的积极尝试。 三、村务公开网络化探索 潍坊市寒亭区的村务公开民主管理信息网是全国首家运用网络实现村务公开的网站,该网站实行“主管部门牵头,乡镇组织,干群双向互动,社会全面监督”的管理运作机制,具体由组织、民政部门负责整个组织协调工作,由乡镇街道对各村的政务财务情况审查把关后,每月10日上传公布,群众随时可以上网查询,对群众留言提出的问题和意见建议,及时组织有关方面调查处理,并反馈结果。在具体操作上重点突出了公开的全面性、真实性、长效性、互动性、严肃性五个方面的工作要求。该网站运行多年来形成了一套完整的运行和保障机制,取得了较好的社会效果,被誉为“风吹不走,雨淋不掉,随看随有,永不消逝的公开榜”,为农村经济和社会平稳发展提供了有力保证。 四、实行网络公开特点和优势 与传统的村务公开方式相比,实行村务网络公开具有无可比拟的优势。 1.领先性。 实现了互联网与村务公开的有机结合,符合信息时代的发展要求,符合党建工作科学化的目标。 2.开放性。 实行网上公开,面对的是整个世界,不但本地人民可以查阅,全国其他群众,甚至是外国朋友都可以查阅。管理员能随时上传信息,广大群众能够通过网站随时随地查询了解最新情况。 3.全面性。 对涉及群众关心的热点难点敏感问题,大到党和国家的方针政策,党委政府的政策决定,小到各村党务村务都可在网上公开。 4.长久性。 在网上公开的内容,根据实际情况,最大限度地延长公开时限,对村务、财务情况至少保留两年的时间,对政策法规只要不调整废止就长久保留,同时,建立了信息资料库,对更换下来的信息资料分门别类整理建档,保证群众随时查询。无论何时何地,只要鼠标轻轻一点,上到党和国家有关政策,下到各村党务、政务、财务便尽收眼底,被群众誉为“风吹不走,雨淋不掉,随看随有,永不消逝的公开榜”。 5.高效性。 信息能随时上传,随时随地查阅,都可随时随地监督。区、镇街干部坐在办公室里,就能随意抽查每个村的党务村务公开情况,发现问题,及时指出,限期改正,形成了下对上和上对下的多层面监督,这一做法有效解决了党务村务公开不全面、不彻底、不经常、不及时、不规范、难监督的问题,上级党委、政府和群众可随时随地监督,进一步提高了村级工作透明度,有力推进了基层民主建设和新农村建设。 作者:宋丽莉 单位:潍坊市寒亭区委党校 网络管理论文:高校图书馆网络管理论文 一、随书光盘管理传统模式 传统的随书光盘管理模式主要有以下几种。 1.光盘随书流通 即光盘夹在书中或固定在书页封底,随书一同流通。这种方式省时间省人力,且便于读者使用随书光盘内的资源。缺点是没有专人管理光盘,易丢失,书在弯折时光盘易损坏,使用次数多光盘也容易耗损。 2.光盘只做收藏不流通 这种方式很古老,早期光盘容量小、内容少,图书馆规模有限的时期可能会使用。缺点是读者完全无法利用随书光盘的资源,会降低图书资源的使用效果。 3.光盘和书分别流通借阅 随书光盘同书一样著录入图书馆管理系统,和图书用相同的索书号收入光盘架,和图书分离,有专人管理借阅,学生通过OPAC检索索书号,或者根据书库中图书查看索书号,即可借阅光盘。这种管理方法比较科学,缺点是需要有专人管理光盘的著录、排架和外借,读者要单独借阅光盘,比较麻烦,利用率不高。光盘再多次外借之后,会自然损耗,逐渐无法读取。 二、非书资源管理的现状 非书资源管理系统就是对光盘等多种非书资源进行著录编目、加工上传、网络的完整系统,可管理各种文件格式,管理随书光盘、磁带等各个类型的文件。通常随书光盘管理系统由光盘数据著录、镜像制作、资源平台等组成。读者通过网络访问资源管理平台Web首页,进行检索光盘、下载光盘、光盘请求等操作,通过网络管理使用非书资源,读者有更多的选择性和自主性,不受借阅量使用次数限制。现阶段,图书馆已经逐步实现对随书光盘使用数字化网络化的管理。现在已经有许多家公司开发了非书资源管理系统,通过非书资源管理系统管理随书光盘等数字资源,由读者通过网络下载使用。现在常见的随书光盘管理系统有北京人天书店的畅想之星非书资源管理系统,汇文软件公司和南京昂克科技有限公司联合开发的“非纸质资源管理系统”,杭州麦达电子有限公司“博文非书资料管理系统”等等,很多专业的数字图书馆信息公司都在开发自己专有的非书管理系统,例如北京超星、清大新洋等。 三、非书资源管理系统的优缺点 我校现阶段使用的是畅想之星非书资源管理系统,并已经由本地版升级至中心版,结合我校实际情况,探讨非书管理系统优点缺点和常见问题及解决方式。 1.本地版 首先须在校园网内架设服务器布置管理系统,磁盘阵列存储光盘镜像等数字资源,读者通过网络下载光盘镜像来使用非书资源,管理员添加著录书目信息,并制作光盘压缩镜像上传至服务器,这种是典型的本地版非书资源管理系统。管理系统假设在校园网本地,校内使用可提供的下载速度比较快,单人使用时可以达到校园网单点最大带宽10M/S,即交换机最小带宽。多人同时使用会平均分配速度。 2.远程版 我校(长春工业大学)是以工科为主综合性地方大学,每年新增图书中,会有大量的计算机等工业技术类图书,还有其他常见图书,随书光盘不仅种类多,容量也大,有大量DVD盘,这种情况是不适合远程版管理系统的,外网下载时的网速有限,一张光盘所需下载时间过长,非常不利于使用。而且对于有下载流量的学校,也不适合从外网下载,例如我校每月限额20G流量,仅仅能够下载大约5张DVD盘。所以远程版虽然简单方便,维护简便,但是只适合文科类学校,小型图书馆使用。 3.中心版 中心版即是本地版和远程版的结合,是畅想之星非书资源管理系统的最新版本,它的特点是以本地资源为主,云存储辅助的方式提供服务,本地服务器存储没有的镜像,可以通过云下载从外网下载。有需求的光盘,服务器会优先推送到本地存储磁盘阵列。云存储是在云计算概念上延伸发展出来的新概念,是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能,将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来,协同工作,共同提供数据存储和业务访问功能的系统。云存储用于非书资料系统,可以大大减少每所高校图书馆加工光盘的数量,一家加工多家使用,光盘更新效率提高,光盘的匹配率提高,工作人员重复劳动大幅减少,加强了图书馆的服务效率,读者满意度也会提高。 四、结语 数字化非书资料是时展的必然趋势,没有最好的非书资料管理系统,只有选择了最适合的方式,才能最好的为读者提供服务。这其中在使用过程中,还不断有新的障碍问题需要我们发现和解决,例如下载速度,下载并发数,存储空间,系统稳定性,终端兼容性,版权等等问题,都有待于工作人员不断的解决完善。 作者:杨晰媛 王巍 单位:长春工业大学图书馆 网络管理论文:面向NGB的卫星传输网络管理论文 一、面向NGB的卫星传输网络管理系统的设计及其所能实现的功能 (一)卫星传输网络管理系统及其设计要点。 卫星传输网络管理系统是在传统网络管理系统的基础上发展而来的,该系统主要借助卫星及相关技术来对通讯信号进行远距离传输,并能够维持系统自身平稳运行。通常情况下,在对网络管理系统进行设计时,要能够整合网络管理软件对网络配置、安全、性能及故障等状况进行监督和管理,同样,卫星传输网络管理系统的设计也要能够达到以上各要求,且能够针对系统问题进行智能化的分析和处理。面向NGB的卫星传输网络系统要包含数据信息安全模块、数据采集模块、实时数据传输模块、网络系统安全预警及管理模块等几个部分。 (二)构建NGB卫星传输网络管理系统所需的技术支持。 对于中国下一代广播电视网的建设而言,卫星数据传输网络的结构较为复杂,且需要现代化技术为其正常运转做支撑。NGB技术体系包含两个主要部分,一是卫星传输网络管理体系,二是业务支撑体系。可见,卫星传输网络管理系统的重要性。在该系统中,防火墙技术、数据采集技术及新一代网络通讯技术是卫星传输管理系统的优秀技术。 (三)卫星传输网络管理系统的功用。 由于NGB是要为全国人民服务的,因此,NGB所需要的卫星传输网络管理系统要能够满足其业务多样化的特征。从整体来看,卫星传输网络管理系统可以避免空间环境对卫星传输的干扰,而且,该系统能够实现超高速实时信号传输的功能,使远距离高清直播成为可能。另外,面向NGB的卫星传输网络管理系统能够保证长时间安全运作,因其具备系统修复功能,如若系统内部出现差错,该系统可以自动运行预警模块,从而降低卫星传输网络管理系统的风险性,保证NGB正常播送节目。 二、构建面向NGB的卫星传输网络管理系统的前景展望 现阶段,在国家重点科技研究项目的支持下,关于构建面向NGB的卫星传输网络管理系统的研究已经取得了可喜的成绩,并且将其付诸于实践、覆盖我国大部分省市地区,尤其是为上海构建智慧型城市的发展目标提供了有力的支撑。就目前卫星传输网络管理系统的实际运行状况来看,在未来,该系统的各项职能作用将被更充分的激发出来,为我国广播电视事业提供更为高效的服务。 三、结束语 通过对我国现阶段广播电视卫星传输网络管理系统设计要求及目标的分析与研究,结合NGB网络管理系统的传统构建模式,提出新的设计要求,并且在满足项目正常运行的基础上,针对某些重点环节进行了研究和调整,使其适应我国当前广播电视事业的发展状况。通过对卫星传输网络管理系统中的接口协议及数据库模块的设计进行改善以后,实现了符合NGB项目执行标准的卫星传输网络管理系统的架设,为我国广播电视事业的发展注入了新的动能。 作者:岳昕 单位:国家新闻出版广电总局2022台 网络管理论文:田径运动会网络管理论文 1系统设计 1.1设计思想 体育竞赛是体育运动最基本的特征,是整个体育事业的一项重要内容,它以各种运动项目为内容,根据竞赛规程进行个人或集体的体能、技艺、战术心理等方面的较量.体育竞赛中的组织和编排、信息的输入和输出、统计与查询一直是体育竞赛工作中最繁重、复杂的工作.一直以来,许多基层运动会都采用人工操作,这样既耗费了人力、物力、财力,也对数据的准确性和实效性提出了要求.而采用计算机网络化管理,可以优化资源,减少人力、物力和财力的浪费,更重要的是可以保证数据的准确性和实时性.笔者利用网络开发软件的强大功能,实现了运动会从报名—编排—成绩录入—公布查询—总分统计的完全计算机网络化的管理,基本实现无纸化的工作模式.该系统尽可能地综合所有管理功能,以准确、实用为基本设计原则,并依据最新田径竞赛规则,设计了相关的计算程序和各种表格.该系统充分体现了计算机应用技术的优势,有利于运动会管理工作的规范化. 1.2系统结构 该软件的设计选择Delphi2010为开发平台.Delphi集成开发环境,具有开发C/S和B/S的框架应用系统功能,兼容NetFramework,支持Pascal,C#,HTML,JavaScript,jQuery等高级语言和框架,是全新的可视化编程环境,是一种方便、快捷的Windows应用程序开发工具.软件系统体系结构有2种形式:C/S结构和B/S结构.C/S结构是客户机和服务器结构,可以充分利用两端硬件环境的优势,将任务合理分配到Client端和Server端来实现,降低了系统的通信开销.B/S结构的用户工作界面是通过Internet来实现的,主要事务逻辑在服务器端实现,这样就大大简化了客户端电脑载荷,减轻了系统维护与升级的成本和工作量.采用B/S结构比较方便,但是系统又需要进行大量的分析计算工作,采用C/S结构可以提高效率.因此,该研究采用C/S和B/S相结合的结构模式进行设计.在数据采集、查询部分可采用B/S结构,在数据分析计算部分可采用C/S结构,使系统的整体设计更加方便、快捷,易于操作. 1.3数据库设计 数据库系统是现代计算机信息管理系统的重要优秀部分,对数据的完整性、唯一性、安全性提供了一套有效的手段,可维护数据的完整性、一致性,在计算机技术和应用发展中起着重要的作用.以关系型为代表的数据库在计算机应用领域获得了极大成功.目前,市场上主要的数据库管理软件包括SQLServer,MySQL,DB2,Oracle等.其中,DB2和Oracl均为大型商用数据库,需支付高额的授权费用才可使用,且需配置专门的维护人员,开发上有诸多不便.MySQL是一个开放源码的小型关联式数据库管理系统,其体积小、速度快、成本低,是当前应用最为广泛的数据库管理系统之一.它具有强大的跨平台能力和丰富的开发接口,且具有快速、可靠和易于使用的特点.当前使用Linux+PHP+Apache+MySQL已成为中小型网站提供Web服务的主流模式.此外,MySQL是一种开放源代码的软件,非常便于研究和开发.综上,在体育运动管理系统中,选择MySQL作为数据库管理系统,可以完整地实现数据存储、检索、排序、显示等功能,可以很好地完成设计要求. 2系统主要特点 2.1标准化的设计 该软件严格按照最新田径竞赛规则进行编制,竞赛编排、表格的设计等均按中国田径协会审定的《中国田径竞赛裁判工作指南》中规定的要求进行设置,这样就使应用该软件管理田径比赛规范且标准.在录取编排方式上,根据不同比赛规模的要求,提供了多项选择,既可以分预赛和决赛2个赛次进行编排,也可以按名次加成绩的录取方法进行预、次、复、决4个赛次的编排. 2.2完善的初始化程序设计和数据备份与恢复功能 对于同一级别单位的运动会,每届运动会的基本设置是相同的.为了避免重复的工作,该软件设置了初始化模块.该初始化程序设计就是根据程序运行要求设计,简化、完善初始化模块,使其达到简便、快速地完成以下工作:设置系统和数据库连接参数、调用用户界面设置参数、调用用户信息、进行用户权限和日期检查、解密系统文件、检查运行环境、更新设置.基本设置模块将运动会中相对固定的数据编制在数据表中.在运动会报名前先将该模块的内容预先输入,那么在今后的输入过程中,只需点击该项的下拉菜单条,即可进行选择,或直接输入代码,加快了录入的速度,使操作更简便、准确.考虑到比赛过程中有许多不可预见的错误和突发事件,该软件设置了完善的数据备份和恢复功能,在比赛过程中可以随时备份比赛数据,当遇到输入错误或者突发事件造成数据丢失时,可以将最新备份的数据快速恢复,只需一个按键,就可实现数据恢复. 2.3分布式、网络化,实现多用户操作 该软件可以使用局域网和互联网,不同部门、不同地区可同时工作,实现运动会的分散、异地报名,多人、多项同时录入比赛成绩,网上成绩、成绩查询,实现运动会比赛的信息化,大大减少人员及经费的开销.田径运动会中,最大的工作量就是报名单的录入和成绩的录入,为了减少重复的操作,充分利用现代化的网络技术,该软件设定了2种网络报名方式:一种是采用WAB浏览器的数据库查询方式,利用SAP动态网页技术实现通用数据库网络报名和查询功能,任何一台电脑只要接入运动会的局域网,不用安装任何软件,按照指定的域名就可对运动会所有相关信息以及比赛的实时信息进行各种查询和远程报名.这种方式虽然无需安装报名程序,但是,需要对网页进行定期的维护,因此,对于没有专业网站及维护的单位来说,会带来一定的难度;另一种是专门编制运动会报名及成绩查询软件,该软件完全绿色,无需安装,各参赛单位只需通过下载报名软件到本地计算机上即可使用,通过密码进入本单位,进行运动会的报名和比赛过程中的实时成绩查询,无需专业的计算机人员对网页进行长期的维护等工作,这种方式更适合一些基层学校使用.2种模式均采用前台制作和后台调用2个模块.前台制作即用户见到的前台操作界面,2种操作界面完全一样,只是打开的方式不同;后台调用应用ASP调用运动会原始数据库,即MySQL数据库,实现实时报名和查询功能.比赛成绩及时准确地公布及下一赛次的快速编排,是运动会能否顺利进行的关键.对于参赛运动员比较多的单位,由于该软件采用了后台调用数据的方式,可以实现多台计算机同时进行成绩录入及各比赛项目点直接录入成绩等多项功能,充分地利用了现代化的网络通信技术,减少了人力、物力,避免了重复工作,实现了比赛的快速、实时功能.比赛成绩的好坏直接关系到各单位最后的总分,因此,在比赛过程中,成绩一直是各单位关注的焦点.该软件专门设置成绩查询模块,各单位可以在专门的网页或本地计算机的运动会报名程序中,轻松地查阅比赛成绩、团体总分情况,为各参赛单位查看运动员信息及实时查找比赛成绩提供了极大的方便. 2.4打印功能齐全 田径运动会在比赛前、中、后各个阶段中都需要打印各类表格,如果由人工来完成易出错,并造成重复的工作,因此该软件除了设计从竞赛日程、竞赛分组、队员名单到检录单、成绩单、团体总分表、单项成绩单及总成绩册等的打印文件,还设计了比赛过程中需要的一些固定表格的打印文件,为用户提供了比较全面的表格,使比赛更加规范、合理。运动会所需要的表格种类各不相同,有些是需要赛前和赛中实时进行打印的,还有一些是需要将各种表单重新组合排版进行打印,因此,该程序设置了预览、打印和PDF、HTML、RTF、TEXT、XLS等不同的输出模式的选择,用户可以根据需求选择相应的输出模式.例如,检录单、成绩单等比赛数据的实时输出可以选择直接打印;秩序册需要量大,必须排版印制成册进行印刷,因此,需要用户根据自己的情况选择输出RTF或TEXT等模式;而总成绩册生成后为避免人为的数据修改,一般可采用输出PDF格式,进行保存印制. 2.5性能稳定,无需安装 该系统采用MySQL数据库,可安装到Windows,Unix系统下,适应性强,对硬件要求不高.客户端采用Windows操作系统,直接采用编译语言,编译成exe文件,运行速度快,系统资源开销少,高效稳定,功能设计涵盖了运动会的所有需求,功能全面.由于考虑到各基层单位对网络环境的需求不同,该程序设计了数据库远程调用和本地安装2种模式.一般情况下,该软件会将数据库安装在服务器中,各单位只需将主程序下载到在本地机上,无需安装,就可以远程调用各类数据,实现实时报名、成绩录入、查询等功能,占用空间小,对本地机的处理速度和硬盘的要求较低.而对比赛场地没有网络的单位,可采用本地安装MySQL数据库软件,实现本地调用数据,完成比赛,但是,不能实现实时查询功能. 3结语 基于C/S结构和B/S结构,后台操作系统采用Windows2000,数据库采用MySQL,前台操作系统平台采用WindowsXP,应用软件采用Delphi2010开发平台,开发了田径运动会网络管理系统软件.在编制过程中采用了动态管理模式,确定的指标体系部分可随运动会规模等实际情况进行设定和调整,适合于基层各级各类运动会.该系统软件在2011,2012年宁夏大学田径运动会上试运行后进行了修改完善,并于2013年校运会和宁夏回族自治区青少年田径锦标赛上正式运行,效果良好,实时、快速、准确地公布成绩并统计团体总分;统计资料及表格齐全,功能详尽,管理规范,减少了人力、物力,从根本上节约了成本,基本上实现了该软件预期的功能和目的,得到了使用者的好评. 作者:宋文才 李晓玲 单位:宁夏平罗县体育中心 宁夏大学体育学院 网络管理论文:学院图书馆网络监管体系创建思索 本文作者:郑玉凤 单位:南京铁道职业技术学院 图书馆的最大的功能就是为学生提供各种课内课外学习资源,因此,图书的质量和数量同等重要,既不能为了增强图书规模而滥竽充数,也不能为了体现时代顺应发展而不顾对质量的要求。我们的图书馆书籍不仅要有针对课外的一般性书籍,还必须有对应较强学科性质的专业书籍。在选购书籍方面,这种书籍的搭配是非常有必要的。例如,在选择对英语的辅导资料时,既要对专业英语资料进行合理的搭配选购,又要有针对普通学生的英语资料。尽量保证内容的全面,避免重复。还应该要注意考试资料的与时俱进,避免脱节。图书室作为高校文学资源最重要的一部分,必须能够根据教学方向,学科性质来定位图书馆的书籍内容走向,力争从多角度出发,创建多方位,多层次的管理系统,确保图书资料的安全性。而图书馆最大的、也最实际的问题就是借还书的管理问题。 如果没有一套针对本校图书馆性质的借还书程序,同样也会导致管理的混乱。比如,有的高校实行学生自主借还书体制,在图书馆的出口处设有书本条形码扫描仪,学生只要把图书的条形码置于光标下,计算机就能自动识别书本类别,同时记录书本名称。对于这样只靠学生自觉性的借还书系统来说,的确在传统的人工记录模式上实现了很大便捷性,但是也对学生的道德素质进行着巨大考验。为了防止这种漏洞,可以在实施这种体制的初期,选择具备较高素质的管理人员进行监督,等到学生习惯这种体制之后再实行无人化的借还书系统。 由于各种原因的影响,使得我们高校图书馆的管理人员素质不达标,管理队伍结构复杂。很多的管理工作者都是从不同的渠道走入图书管理岗位的。因此,他们对图书馆管理工作专业知识的掌握程度也多少不一,受管理教育的程度也有深有浅。这样的管理队伍一般都是没有经过特别管理培训的人员,对图书馆专业管理的知识也非常匮乏,更有些管理人员不把图书馆管理当作自己的事业来看待。这样的工作态度,这样的思想素质怎么能对图书馆管理事业起到正面的作用呢!因此,对管理人员的考核很重要。比如,可以在每个月末对图书馆管理人员进行制度的考核,“如何才能为学生借还书提高便捷性”“如果学生借书超过了规定的时间,应该按怎么样的程序去处理”等。只有这样才能时刻提醒管理人员的行为规范,更加有效的服务读者。 首先,管理人员需要具备广泛的知识,并且不断的去更新知识,只有这样的紧随时代的管理才不会被飞速的发展潮流所淘汰。比如,计算机已经融入到当今的图书馆管理中,取代了手工管理,这就必须要求管理人员能对计算机有基本的了解并且会操作使用。图书馆管理人员是整座图书馆的“主人”,他们既是知识的倡导者,又是学习的实践者。只有他们能不断的更新知识理论,提升自身价值水平,才能更好的为图书馆管理的发展做贡献。其次,管理人员具有较强服务能力。通过自己的观察以及与读者的交流,准确的判断读者的意图与需求。要给读者创造一个整洁、舒适的借阅环境。注意自身的文明礼仪及待人处事的原则和方法,使读者满意,同时展示自己丰富的内涵。第三,图书管理人员要具有团结互助的精神,团结互助是图书馆员职业道德素养基本要求。也是管理成功的重要保证。图书馆的工作是是各位管理人员共同的工作。需要大家共实现。 目前,运用计算机进行图书馆管理已经在各大高校得到的广泛的的普及,它作为一种新型的现代化管理方式,依靠计算机网络系统以数字化的东西实现有条不紊的管理。它主要是利用数字为技术手段来处理和储存各种文字图形,是一种多媒体分布式的信息系统。它以信息资源的加工存储为基础,检索和传输为任务,实现数字化利用管理的全过程。这种数字化的管理模式为我们高校的图书管理带来了很大的便捷性。它的主要特征是,数字化图书资源极其丰富,各种数字化图书之间能够紧密联系,它还具备智能化的图书检索系统,不仅提高了管理的优化性,还缩短了读者找书的时间。动态结构的构建是高校图书馆能有效实现数字化模式管理系统最重要的部分。 网络的覆盖作为整个动态设计的前提,它是通过利用网络资源的宽泛性,把读者、管理员与电子资源进行紧密贴合,同时实现其交流的一种方式。但是,数字化的管理模式在网络环境下的运行是极其复杂的,必须通过详细的问题分析并及时做出解决途径,才能真正的实现动态结构管理建设。这种数字化模式主要是以电子身份号为进入口令,然后通过计算机网络的关键字搜寻寻找到需要的相关内容,从而进行的一种知识的平台的检索。当前,各大高校图书馆都在积极的建立以特定对象为目标的数据信息库,并从根源上紧抓数字化模式的特色,力争实现模式化管理的层层递进,完善数字模式化的管理进程,提高图书馆的管理水平。 综上所述,要实现图书馆的完美管理,必须从当前图书馆现状出发,结合学生的自身特点,加强管理人员素质,并以数字化的管理模式来建立起完善的图书馆管理系统。只有这样才能使我国高校的图书管理水平得到质的提升,从而完善高校学生文化建设,不断提高高校学生的整体素质水平。 网络管理论文:论网络安全监管内涵 作者:段秀红单位:吉林工商学院 第一,计算机网网络安全管理制度问题。由于网络安全管理技术知识要求很高,我国目前并没有充分重视制度以及法规的制定,或者法规比较落后,已经与当代情况不相适应,或者即使有新的制度但是只局限于比较形式化的规定,没有详细的实施细则,因此很多时候在实践中没有相应的法律法规作为支持,没有做到有法可依。 第二,计算机网网络安全管理技术问题。目前计算机网络安全管理存在一些技术上的盲点以及漏洞,使得很多不法分子有威胁网络安全的切入点,主要包括病毒的入侵、木马程序的潜伏、不正当手段介入网络、高频率信息的干扰等。 第三,外力侵害。我国很多的网吧、机房不具备抵御外界侵害的能力,主要外界侵害包括自然的灾祸以及周围环境侵害等,自然的灾祸指的是自然的灾祸,如雷电、洪涝灾害、火灾、电磁泄露等;周围环境侵害包括断电引起数据、设备损害问题和噪音问题导致的数据高误码率等。第四,用户意识不高。很多用户在进行计算机网络使用的时候,没有足够的网络安全意识,对于密码、权限、口令等私密的东西没有保护好,随意泄露,或者没有及时修补一些网络漏洞和补丁,黑客可以找到攻击点。除此以外,还存在网络安全技术人员素质不足、监管不到位等问题 改进计算机网网络安全管理对策 针对目前存在的计算机网网络安全管理问题,提出了以下对策。 第一,为了改进计算机网网络安全管理,要加强用户网络安全管理意识。对于密码、权限、口令等比较隐私的东西,用户要保护好,不要随意泄露,对于网络漏洞和补丁,要做到及时修补,不要给有心人有机可乘的机会,进行数据备份,防止突发意外事故发生之后,数据的丢失,保持数据完整性,做到能够及时恢复系统,减少延误损失; 第二,为了改进计算机网网络安全管理,要加强自然等各种外力侵害的防范。在网吧以及机房等公共场所,首先要安装空调,控制室内温度以及湿度,防止温度以及湿度过高,造成网络瘫痪。其次要装好相应的防止雷击的措施,多进行建筑检测,尤其注重电源、网络传输线等的防范措施,最后是防火措施要做好。各种装修材料有可能的话,尽量选择防火的,保持室内通风,放置好防火器等设施; 第三,为了改进计算机网网络安全管理,要加强计算机网网络安全管理技术问题的研究,管理人员要及时更新病毒数据库,强化对病毒的检测以及清除,加强防火墙的建设,发挥防火墙的作用,做到限制服务访问、防止无权限的外部网的入侵、统计相应的网络流量并进行适时限流等,进行网络入侵检测,一旦发生这些情况要及时的制止。要加强检测、扫描以及评估漏洞,减小安全隐患; 第四,为了改进计算机网网络安全管理,要加强对网络安全管理制度的建立和完善。要完善已有的计算机网网络安全管理制度,对一些过于形式化的网络安全管理制度,要缩小范围,提出其操作的细则,对其中有不适应现展的规则进行修正以及改善,使其更能与当代网络发展相适应,对于没有及时建立的法律以及法规,要及时建立,并在实践中不断改进以及发展; 第五,为了改进计算机网网络安全管理,要实施安全加密。主要有非对称以及对称密钥加密的方法,主要原理是应用一些算法,将转出的信息转换成代码和密文,当密文传到接收者手中,又通过相应的配对解密技术,解开代码以及密文的内容以及信息,确保信息只为特定用户接收,防止不必要的泄露; 第六,为了改进计算机网网络安全管理,要提高网络安全技术人员素质。由于计算机网络以及计算机信息技术具有变化速度快、形式多样、种类繁多等特定,而要改进计算机网网络安全管理,人在其中的作用是不言而喻的,只有充分发挥了人的作用,才能更好的保障计算机网网络安全管理,因此要多对网络安全技术人员进行网络安全先进理论以及知识的教育和培训,增强网络安全技术人员对知识的了解以及掌握,提高他们应对网络安全变化的能力。 第七,为了改进计算机网网络安全管理,相关部门要加大监督力度。要加大对计算机网络安全的监督和管理,发现不法事件,要严厉惩罚,树立负面典型,警惕相关人员,防止类似事件再发生。由于现代计算机网网络安全是保证计算机网络正常运行的关键环节,因此,各方要加强对此重视,更好的维护网络秩序以及网络安全。 网络管理论文:网络会计体系内部管控思索 本文作者:邢月波 单位:哈尔滨市普宁医院 加强网络安全管理,本地局域网工作站禁用匿名登录,每个用户必须实名登录,不定期为操作系统及时安装安全漏洞补丁,不给非法用户对网络会计系统的入侵提供可乘之机。为了提高系统会计数据的容错性和安全性,我们建立“双备份”机制,由两名或两名以上的人员持有备份数据,设有各自的口令,并存在不同的物理存储设备中,如果单位有条件还可以利用网络实时传输功能和日益丰富的互联网服务项目对原始凭证用数字方式存储,即建立“云存储”。由具体操作人员使用的数据按正常操作规程保存。由监管人员持有的数据,如果非常重要的话,需采用一定的加密算法,对文件进行加密处理。建立严格的数据存储措施以外,还需要利用网上公证实现原始交易凭证的第三方监控。另外,可根据实际情况建立一个审计跟踪制度,即设置一个日志,对当日所有的操作进行监管日志记录,保存所有用户操作活动,留下痕迹便于以后审计。设置一个系统安全性检测和自动恢复程序,系统开始运行前检测程序对系统各种状态进行校对,发现不一致时,系统恢复到上次正确配置。 会计人员的水平以及执行人员职业素养的高低,都会影响网络会计内部控制系统的运行效果。就目前情况,大部分会计人员专业知识缺乏,受单位编制的限制,有些单位人员少,具备会计专业素质的人更是少之又少,很多没有受过会计专业培训和教育的人专职或者兼职从事会计的工作,有些会计人员甚至无证上岗,他们缺乏起码的会计专业知识,工作知其然,而不知其所以然,业务素质参差不齐,影响了单位会计信息的准确性。另一方面,会计人员年龄老化。近几年开展的会计电算化,会计人员由于年龄老化,学习计算机很困难,导致会计电算化难以推广。因此,在信息时代下,财务工作的从业人员,需要具备丰富的工作经验、学习能力、适应能力和良好的诚信,逐步有计划进行调整和实施,不断提高会计人员素质,调动他们的积极性,加大对会计从业人员的培训力度,而且要分层次分对象的培训,使会计从业人员全面熟练的掌握相关的业务知识及计算机知识,切实提高会计人员的水平,促使会计人员不断更新知识、积累经验,优化知识结构,以适应会计岗位的需要。 所谓不相容职务,是指那些如果由一个人担任既可能发生错误和舞弊行为,又可能掩盖其错误和舞弊行为的职务。“内部牵制”是不相容职务分离的优秀,网络会计系统将许多不相容职责相对集中,加大了舞弊的可能性;系统信息以电子数据的形式存储,也容易被修改、删除或伪造。因此,应对相关的职能部门人员进行恰当的分工,使不相容岗位与职务之间能够相互监督、相互制约、相互牵制,形成有效的制衡机制,以达到网络会计系统内部控制的效果。一般来说,网络会计系统中不相容职务包括:会计业务授权审批与会计业务经办相分离、会计业务经办与会计记录相分离、会计记录与财产保管相分离、会计数据记录与会计数据稽核审查相分离等等。 会计信息安全与否直接关系到单位经营管理活动的科学性和其他要素(系统资源、资金、财产物资)的安全,是电子商务安全交易的关键,是网络会计系统安全的优秀,是会计监督的安全保障。因而,应加强对会计档案的管理。有关部门应按照国家有关规定设置专用、坚固的档案库房,配备必要的设备,采取防盗、防火、防霉、防蛀等措施,规定存有会计数据的载体应存放在防潮防磁的容器内等,编造适用的检索工具和参考材料,加强会计档案的信息化管理,建立健全会计档案保管制度,定期对会计档案的保管情况进行检查,确保会计档案的安全。设置专人负责保管相关会计档案,规范会计档案立卷,根据案卷的保存价值确定保管期限,按卷内文件的最高密级及其保密期限确定会计档案的密级及保密期限,并由会计档案管理人员按有关规定做出标识;科学规定会计档案的有关权限,规定查询以前年度的会计档案应经有关人员审核批准;制定会计档案安全与完整的措施,规定用计算机打印出的账簿应按全文档案的有关规定装订成册,有关内容要清晰完整,按时按序进行封存保管;对于已离任的会计人员,其会计工作接交材料应存档保管,不得自行存放。必须定期对会计档案管理人员进行岗位技能培训,使其熟练掌握会计档案管理的基本知识与操作技能,进而从本质上做好网络系统会计档案的管理工作。 内部审计机构的监督是单位对网络会计系统内部控制建立与实施情况进行监督检查,评价内部控制的有效性,对于发现的内部控制缺陷,及时地加以改进,它是实施网络会计系统内部控制的重要保障。内审部门对单位内控的执行、财务管理情况进行检查和监督,切实履行对财务部门的工作指导、管理和监督的职能,定期不定期地进行财务检查,促进财务网络管理整个系统水平的提高。 加强内部审计机构的监督控制重点在建立适合本单位业务特点和管理需要的内部会计控制制度和建立以安全审计为优秀的风险评估和应急处理机制上下功夫,主要包括组织控制、开发和维护控制、数据访问权限和重要数据备份控制、应用控制、日常管理、安全审计等等。还应注意,内部审计机构应保持相对的独立性,组织机构的独立是审计工作独立性的保障,不能够设在财务部门内部,也不应当由财务部门内部人员兼任内部审计机构的成员,内部审计活动在确定内部审计范围、实施审计及报告审计结果时应不受任何部门、单位和个人的干扰,内审人员要保持形式和实质上的独立,内审工作经济来源上保持独立性的物质基础。 随着网络会计系统在日常工作中的应用,它的重要性也日趋明显,内部控制环境更加复杂,内部控制重点范围也逐渐扩大,只有在网络系统安全与人员素质控制、不相容职务分离控制、会计档案管理控制、内部审计机构的监督控制等方面,制定一套较为完善的内部控制制度,才能促进国家各项政策、法规的贯彻落实,维护资产安全完整和有效使用,提高信息报告质量和经营效率,保证会计信息真实可靠,最大限度地发挥网络会计系统的优势,促进实现发展战略。 网络管理论文:农村电视网络管护与发展 本文作者:廖莲芳 单位:广西河池罗城仫佬族自治县东门镇文化广播电视站 乡镇农村地区的村落较为分散,居民住所不集中,居民居住的整体范围较广泛,给安装有线电视带来了极大的困难。农户居住比较分散。农村地区除了村落分散之外,其居所也较为分散,各个居民之间的房屋间距较大,不宜管理。地势较为复杂联网费用高。部分农村地区的环境较差、道路不通,地势复杂,信号接收能力较差,需要在此安装信号接收站,使得联网的费用不得不提升,这对部分农民造成了影响。农民较低的素质、薄弱的法律知识,无法集中管理。农村地区部分居民素质不高,对法律法规的了解程度也不够深入,当安装了有线电视以后,他们不懂得去保护,不利于管理。 依照农村经济发展存在着较大的差距可以了解到,农村经济发展不平衡,村与村之间、乡与乡之间经济收入都存在着较大区别,那么针对农村地区的这种不平衡发展的现象,先对家庭条件较好的用户进行安装,再对家庭条件较差的用户进行安装,先在人口居住较为密集的地区安装,逐步向周围扩散,对于新旧客户,则应该采用一户一线分配式入户,能够帮助站点有效管理,也能够降低网络故障,获得较好的信号,且所花费的投入资金也相对较少,实践证明,在部分新网安装途中,运用一户一线分配方式能够保证用户获取较好的信号,效果很理想。不过,部分村还应该根据乡镇实际情况来制定相应的用户接入网络结构模式。 对于任何一个企业来讲,最基本的目的都是希望能够在最短的时间段内获得最大的经济效益,对于部分农村地区来讲,大量采用光接点模式,所运用的模式能够获得在最低成本的基础上获取最大的利润,对于面积较广阔,人口较为集中的部分村落,就可以安装光接点,放大器一般在3~5级之间,面积较小、居民不集中的村落则可以根据其环境、地势等将周边的几个村联合起来安装一个光接点,光接点的服务半径至少要小于等于2千米,并通过光接点向四周逐步扩散,不断的增加有线电视最终覆盖范围。 当部分用户的网络出现问题,一定要第一时间赶到现场为其检查线路,查找原因,保证用户能够享受到较高的服务,提升服务水平和服务质量。平时也要加大对信号传输设备等的检查和维护力度,减少损失。广播电视局应该成立专门的执法组织,对部分毁坏有线电视信号、设备等人员应该依照相关法律法规给予处分。有线电视的收费可由广播电视局根据实际情况灵活多样的制定收费制度。在农村地区落实架设、安装、验收环节后,对于各个设备等都应该进行编号,并将部分技术参数认真登记,并存档,妥善保管,方便管理与查询。广播电视局还应该增强宣传力度,让人们了解到有线电视网络是国家所有,每个公民和企业都有权利和责任对其进行保护。另外,对于网络工程的脚架上则应该印上“维护有线电视网络,人人有责”等字样,来提醒人们要将网络保护作为自己的一种责任,尽可能的减少有线网络的损失。对于广播电视局的管理人员应该做到职责明确、公私分明,倘若因为管理人员失职而让网络出现故障或者发生其他事件,则应该给予其责任人严厉的处分。 乡镇地区的监督员则应该由当地的村干部来担任,乡镇干部的文化程度较高,具有较强的综合素质,与周围群众相处的时间较长,能够密切联系群众,当有线网络出现故障,能够及时的解决问题,实现预防与对策的双效合一。倘若用户的信号出现问题,经过再三核实,确定了问题不在于电视机之后,就应该及时向上面反映,较小区域内的问题就应该在第一时间内开始维修,尽可能的使其在24小时内抢修成功,主干线地区则应该在3~7天时间段内得到修复,倘若有关部门在规定的时间内完成修复工作,用户也就应该在规定的时间内缴纳相应的收视费,否则,相关部门有权利对其进行作出暂停信号的处理。 农村地区由于地理位置、条件等因素,使得农村部分用户的电线杆上面的线路较多,有电话线、农电、电信等多种线路,所以,广播电视局还应该做好与农电、电信、村的关系,做好各个线路之间、器件之间的和谐工作,避免发生意外事故。现阶段,很多用户都有多台电视,为了能够方便自己,他们开始偷接、私接电缆,形成分支,这样就能够让两台电视机都同时播放,但是电视节目质量较差,倘若不对这些现象高度重视,将会为这些偷接、私接电缆的用户提供条件,更加为所欲为。所以,对于这类现象,一经发现则应该按照广播电视保护条例6依法严处,从各个方面促进老、新网的稳定发展。 现阶段,农村地区的有线电视发展有了很大的突破,但是还需要我们进一步深入研究和分析,找出其更能够促进农村有线网络发展的举措,促进农村有线电视稳步发展。相信未来将会有更多的能人学士在这方面做出更加有力的诠释。 网络管理论文:路由交换平台网络管理论文 1简单的网络管理协议 SNMP是一种比较简单的标准网络管理协议,以TCP/IP的Internet网络为基础,具有方便实用、结构简单的特点,可用来解决网络管理造成的系统资源占用问题。除此之外,SNMP还具有成本低、维护容易、扩展性和健壮性强的特点,因此,当前世界范围内支持SNMP协议的网络设备厂家非常多。SNMP中明确规定的协议数据单元PDU主要有五种,也就是SNMP的报文,主要用来对和管理进程之间进行交换[2]。主要负责将发生的事情告知管理进程,并向进程主动发出报文。get-response操作由进程发出get-response操作,返回多个或一个参数值。set-require操作主要负责将一个或多个参数值从进程中提取出来。get-next-request操作在进程处进行参数值的提取。get-request操作主要负责将一个或多个参数值从进程中提取出来。 2在架构式交换平台中使用基于路由交换平台来配置管理功能 网络管理部分在路由交换设备中的主要作用是对设备报警信息进行监控、对用户信息进行管理、对设备工作的配置和状态进行查询、对设备的工作参数进行查看。因此,可以说路由交换设备中的网络管理主要有三种基本的功能模式,也就是报警监控、查询和配置[3]。具体情况见图1。 2.1实现网络管理的查询和配置 功能基于路由交换平台能够将很多数据模式提供出来,在这其中主子模式运用的最广泛。主子模式指的是对进行分层,将其分为子和主,使其能够各司其职。在大型分布式网络管理中,使用主子协调合作模式能够极大的提高大型分布式网络管理的时效性和稳健性[4]。在路由交换平台ZebOS中,普遍的使用模块化设计,可以容纳多个模块在软件运行时同时运行。在路由交换平台中还设有协议模块、IMI模块和NSM模块。由于路由交换模块的这一特点,可以使用SNMP的主子模式。在主子模式中,可以将SNMP的主独立出来,使其成为一个相对独立的进程模块;然后在路由交换平台中进行子的集成,从而实现多模块的运行。使用Agentx协议,可以实现主和子之间的通信。主既要接收来自MIB库的注册请求和子的Agentx会话请求,又要接收上级的设备网管请求。主并不直接操作MIB,而是对每个子分发MIB的操作请求,再由子负责直接操作MIB库,从而对各进程模块内的数据进行直接操作。在设备管理中使用SNMP,要将管理信息库的MIB提供出来,这是由于管理信息库的MIB能够对网络元素所在位置的变量进行指明,网络元素所在位置的变量指的是能够被管理进程设置和查询的信息。通过MIB,能够将网络中所有管理数据对象的结构给找出来。在进行MIB文件的制作时,要注意被管理对象在MIB文件中的定义。可以使用与文件一一对应的OID来标识每个被管理的对象,为此需要使用一一对应的MIB文件来与子对应,每个子都只能处理与自身对应的MIB定义对象。通过对MIB对象进行设置和读取,设备网络管理就可以有效的控制和检测设备。通过应用get-request报文操作和get-next-request报文操作,能够对用户信息、设备参数以及设备的工作状态信息进行单个或批量查询,将查询的结果通过get-response报文操作进行返还。例如,可以对端口参数信息、路由交换设备的流量统计信息等进行查询,要对用户信息和设备参数进行配置,可以使用set-require报文操作。在进行查询和设置的过程中,查询请求和配置请求主要由MIB从设备网管端进行发送,由SNMP主对其进行接收。接收之后要以OID为依据,向子发送命令,由子进行处理。 2.2实现报警功能 要实现报警功能,就要实现其主动性和实时性。交换平台要能够在报警状态时第一时间内主动向设备网管端发送报警信息,此时由SNMP的trap报文对报警信息进行操作,并向设备网管端上交trap报文。报警功能并不需要MIB的支持,这是由于其具有主动性。Trap报文的API接口是由Net-snmp主源码提供的。状态信息和报警信息的上报功能主要是靠接口的方式实现的。可以将SNMP主建立起来,并建立向SNMP主传输报警信息的通道,由SNMP主对报警信息进行接收和封装,向设备网管端发送trap报文。通过NSM模块,可以对报警的描述信息、报警的级别、时间和类型进行分析,并对其进行封装。要将固定的空间分配给报文的每个信息,从而提高信息提取和报文分析的效率。IP接收端需要接收并分析报文,以报警类型和级别为依据对其进行处理。根据不同的报文格式,网管端可以对报警报文进行解析,从而对其进行针对性的处理。该报警设计方法的效果良好,能够实现实时准确的报警功能。 3结语 在此对路由交换平台中SNMP的应用进行了简要的分析,并简要的减少了SNMP和ZebOS,以及软件系统中的运行流畅和功能的实现,设计了相应的报警功能。基于路由交换平台的网络管理具备扩展性强、可移植性强和架构式设计的特点,在基于路由交换平台的设计中,要切实提高其网络管理的可操作性、简单化、可视化。该软件系统能实现报警功能、查询功能和系统配置功能,能够结合路由交换平台和SNMP的特点,具有较强的移植性、可扩展性和稳定性。在其他路由交换设备中也可以使用该软件系统,从而有效的节约后续路由交换设备的开发时间和开发成本,使管理者能够通过同一图形化网管平台来进行网络管理,提高管理的便利性。 作者:黎楚彬 单位:深圳龙岗职业技术学校 网络管理论文: 分层式舰船网络管理论文 1模式分析 我国现有的舰船网络管理系统主要采用M/A集中式网络管理模式,如图1所示。这种网管模式结构简单,管理职能集中,有利于对整个网络系统的全局管理,但也存在以下缺点:1)数据处理过于集中。所有的被管设备管理信息都被集中到管理者处理,当管理信息很多且对数据的处理很复杂时,管理者付出的代价很大,严重影响系统性能。2)系统扩展性差。当被管设备和网管数量增多时,网络中传输的管理信息数据及网络带宽负载会增加,管理者要处理的数据也会增多,降低了网络管理系统的可靠性和健壮性。3)灵活性不够。网管系统是C/S(Client/Server)架构的,网管人员只能在管理站进行管理操作。随着我国海军舰船通信网络的飞速发展,集中式网络管理模式已经不能满足现行状况的需求,一种分层式网络管理模式应运而生。如图2所示,在该模式下,整个网络管理任务由、子网管理者和超级管理者SM(SuperManager)共同完成。负责接受该子网中子网管理者的管理操作;子网管理者负责接受超级管理者的管理指令,监视和管理所属子网的及设备,并收集被管设备的管理信息;超级管理者负责对所有子网的监控和管理。同时,子网管理者与之间传输该子网使用的SNMP协议或者私有协议,而超级管理者与子网管理者采用XML协议来传递其对各子网及其子网设备的管理信息。另外,对子网管理者与超级管理者采用B/S(Browser/Server)架构来提高对系统的远程操作功能。这种模式使得整个系统对被管信息数据进行了分层分级处理。相比上述的集中式模式,分层式模式将数据的处理分散给子网管理者和超级管理者。子网管理者会对所有的被管设备信息数据进行初步的过滤和处理,之后再将必要的数据传送给超级管理者处理。这样加快了整个网络管理系统的处理速度,进而提高了系统的效率、性能和可靠性。另外,该模式只需要增加新的子网管理域来扩展其对更多子网及其设备的管理,因而具有更好的扩展性。其超级管理者与子网管理者的B/S架构也使得整个系统能够进行图形化直观控制和远程管理而具有更好的统筹性和灵活性。 2模块设计 2.1超级管理者 图3为该模式下的超级管理者模块架构。整个模块分为数据通信层、数据处理层和数据显示层。数据通信层为超级管理者与各子网管理者交互通道。超级管理者与各子网管理者通过HTTP/SOAP方式传送XML协议来交互管理信息。HT-TP/SOAP方式具有跨平台、可靠、简洁和互操作性等特点,能够满足XML协议传输的需求[4]。数据处理层负责对XML数据的处理。首先通过XMLSignature等对XML协议进行安全性的检验;然后采用XMLSchema对该XML协议进行合法有效性校验;之后使用DOM技术对XML进行数据的解析;最后将解析的数据和数据库的数据进行业务逻辑处理。数据显示层为该模块中各大网管功能的界面显示,主要是将数据处理层中的数据以图形化界面显示给网管人员和用户,并且接收用户的网络管理界面操作和输入。 2.2子网管理者 图4为该模式下的子网管理者模块架构,其子网管理者与管理之间传输的协议以SNMP协议为例。整个模块也分为数据通信层、数据处理层和数据显示层。数据通信层通过HTTP/SOAP来传输XML协议与超级管理者通信,并通过SNMP等协议与交互。与超级管理者相比,子网管理者的数据处理层多了XML/SNMP网关,它主要负责将XML协议与SNMP等协议进行相互转换。文献[5~7]分别提出了相应的XML/SNMP转换方法,这些方法都具有一定的理论和实践指导意义。数据显示层主要负责该子网的网管功能界面显示并接收用户对该模块的界面输入和操作。 3实例分析 本文将传统的集中式模式和分层式模式进行实例对比分析。响应时间表示从发出请求报文到收到报文时的中间时间间隔,主要包括接收方处理报文的时间和网络传输的时间。为了保证数据的可靠性,我们对同一实验做了10次试验,通过Wireshark网络抓包工具进行时间统计。两种模式下对同一被管对象相同数据查询的响应时间结果如表1,两者数据的平均值图形化展示如图5所示。由表1和图5可以看出,当查询数据时,集中式模式比分层式模式的响应时间要多很多。同时,当查询数据数目增多时,集中式的响应时间显著增加,而分层式则比较稳定。这也证明了相比集中式模式,分层式模式数据处理速度更快、效率更高。 4结语 针对我国海军舰船通信网络不断增多且越来越复杂的现状,本文提出了一种基于XML的分层式舰船网络管理模式,并结合某大型舰船网络管理系统对该模式下超级管理者与子网管理者两个模块进行了设计,最后通过一个实例对该模式的有效性进行了验证。通过理论分析和具体实践,该模式具有扩展性好、统筹性好、效率性能高等优点,能够满足大型通信网络管理系统的需求。 作者:杨大生 宁达 曾文艺 单位:武汉船舶通信研究所 网络管理论文:奶牛场数字化网络管理论文 1繁殖母牛类型划分 根据奶牛全生命周期的特点及不同生长、生理阶段的差异性,本研究模型将其区分为犊牛、青年牛、育肥牛、泌乳牛、干奶牛等5种类型。近交系数(inbreedingcoefficient)是指根据近亲交配的世代数,将基因纯化程度用百分数来表示,也指个体由于近交而造成异质基因减少时,同质基因或纯合子所占的百分比,通常以F或f来表示。其计算公式[12]:Fx=∑N)21[(×(1)]A+F(1)式中:FX-X个体的近交系数;∑-总和的符号;FA-共同祖先本身的近交系数;N-从个体的父亲通过共同祖先到个体的母体的连线上所有的个体数。考虑到奶牛个体向后追溯谱系均有一个且仅有一个父亲及母亲,因此个体系谱的查询原理与二叉树遍历算法完全吻合。所谓遍历(traversal)是指沿着某条搜索路线,依次对树中每个结点做一次且仅做一次访问。访问结点所做的操作依赖于具体的应用问题。遍历是二叉树上最重要的运算之一,具体算法通过模块集成熊本海等[13]开发的程序,并结合本平台修改相应的数据接口而实现。奶牛生产主要包括周期性繁育后代与泌乳生产,因此不仅需要记录奶牛个体的繁殖事件,也需要记录奶牛的产乳、营养、防疫等数据和数据分析。因此,一级功能模块主要包括:系统维护、牛只管理、繁殖管理、产乳管理、饲养管理、健康管理、统计分析、场内管理等8大部分(图1)。其中“1.系统维护”承担用户登录信息设定、用户自维护、数据备份与恢复、各数据表的记录统计及日志管理等;“2.牛只管理”模块记录牛只基本信息、繁殖信息以及与计步器相连的奶牛体况信息等;“3.繁殖管理”记录分析公牛、母牛的系谱,个体或群体近交系数计算,冻精使用信息等;“4.产乳管理”模块记录产乳的数量与品质数据及奶牛的DHI数据;“5.饲养管理”记录饲料的消耗及饲料配方的更替信息;“6.健康管理”模块记录发病及用药、消毒与免疫信息等;“7.统计分析”具有开展各种繁殖性能参数及泌乳参数的可视化分析,通过数据表的内在集成,提供在群奶牛个体的全部信息即牛只资料卡等;“8.场内管理”则对场内应该发生或将要发生的事件做出各种基于生理、生产参数的智能提示,指导牛群生产,如安排生产计划与物资供应等。本研究的完成在中国农业科学院北京畜牧兽医研究所网络中心,选用的奶牛场为北京鑫运奶牛场,服务器操作平台为WindowsServer2008,数据库操作系统为MicrosoftSQLServer2008,系统开发采用Microsoft的.Net技术[14],对统计分析数据的图形化处理采用FusionCharts技术[15]。 2结果 2.1实现对奶牛个体基本信息的集成管理 依据设计的数据结构及开发的数据录入模块,以北京鑫运奶牛场的真实数据为例,基于采集的奶牛基本信息,如编码信息、出生信息、系谱信息、繁殖状态信息,图2为通过网络平台实现的牛只基本信息网络化管理输出界面。如图2所示,远程管理的奶牛头数为559头,基本信息既可批量浏览,也可单个点击展开。此外,点击页面头部的任何项目,可分别进行升序或降序的排序,在输入或选择的项目区,确定不同的条件及其组合后,快速过滤提取指定牛场及满足检索条件的奶牛,快速定位需要查阅的牛只小群体甚至个体。 2.2实现指定事件数据的智能分析与目标提示 实现生产过程事件的预先提示,与事先定义奶牛繁殖与泌乳理论参数相关联。依据设定的理论参数,通过记录事件信息,随着日期的变化,系统可以对牛只未来应发生的事件及时给出“今日提示”。今日提示内容包括:发情配种、初检复检、产犊泌乳、干奶、催乳、淘汰及犊牛断奶等。本研究以中国荷斯坦奶牛的生理及生产特征为依据,设定用于奶牛生产的繁殖理论参数共13项,用于提示牛只淘汰参数6项,用于提示产乳性能参数4项,共23项(图3)。图4为“场内管理”模块下“今日提示”分析结果。在分析之前,选定待分析的场名,根据系统内存贮该场对应的奶牛基础状态数据,确定需要提示的内容,包括“发情配种”、“初检复检”、“产犊泌乳”、“干奶”、“催乳”、“淘汰”、“犊牛断奶”等,分析得到的数据可以直接导出到Excel。在图4上选定“发情配种”后,分析表明,可配种的奶牛达481头。进一步仔细分析发现,实际上有不少超龄牛因为没有淘汰,系统默认为可以配种的。如果按“淘汰”做进一步分析,发现有84头高龄胎次牛,一般定义为6胎及以上胎次奶牛,且离最近一次配种日期距离较大,或者是泌乳产量明显偏低的牛等,系统经过逐步分析后提示应该淘汰。因此,除去提示84头应该淘汰的牛,那么实际提示发情配种牛应为397头。因此提示数量的准确性,关键在于前期是否录入了每头牛的具体繁殖状态事件等数据。选择不同内容的模块,会及时在线获得具有指定要求的牛只信息,有助于对生产的指导与分析。 2.3实现对指定牛群全体及个体的近交系数监测 选用“3繁殖管理”中的“公牛近交预测”及“鑫运奶牛场”,并从中选取牛号为“9745”公牛后,经系统内部模型计算后得到,该牛场有在群母牛419头,可以与指定的公牛进行模拟配种,模拟子代的近交系数出现了0.2500、0.1875、0.1250、0.0625及0.0等5种情形,近交系数越大,表示近交情况越严重,近交系数为0表示非亲缘杂交。系统提供的模拟奶牛后裔的近交系数,主要用于监控奶牛配种,防止近亲繁殖及奶牛遗传性能的快速退化。 2.4实现奶牛个体资料卡的在线生成 所谓“奶牛资料卡”是将指定的奶牛个体发生的不同事件信息,从存放在不同数据表的信息整合到母牛资料卡中(图5),主要包括基本信息、泌乳信息、繁殖信息、谱系及相关评定信息等。由于奶牛个体不断发生各种事件,因此,奶牛资料卡是动态生成的。如图5所示,展示了该模块强大的数据集成功能,可集成奶牛的最基本信息、不同泌乳胎次的泌乳数据及派生出的泌乳曲线(图6)、繁殖记录、谱系及后裔信息等。利用该模块提供的数据分析功能,是实施奶牛个体精细化管理的基础,是决定奶牛是否转群甚至淘汰的数据科学依据。 2.5实现奶牛泌乳胎次结构的数字化及可视化分析 根据记录繁殖事件,系统可在线分析泌乳奶牛的胎次结构,并通过图形及数字化协同展示。图7所示为指定牛场的母牛胎次结构,也可以进行不同奶牛场的母牛胎次结构的比较(图8)。事实上,通过奶牛胎次结构的分析与比较,可从中发现潜在有价值的信息。 3讨论 3.1奶牛个体的唯一性编码是关联各数据记录的关键 就奶牛生产而言,繁衍后代与泌乳生产周期性地进行,一方面不断发情、配种与产犊,另一方面泌乳与干奶,而且在不同的胎次之间,有200d以上时间,泌乳与妊娠同时发生,导致妊娠生理、泌乳生理,尤其是围产期的生理不断发生巨大变化,由此不断产生繁殖状态数据及泌乳生产过程数据等。如何将这些事件与奶牛个体甚至全体关联起来,则是通过将奶牛唯一性ID号作为主键来实现,即不同数据表中出现的牛号或ID号。ID号确定的前提是其唯一性及可拓展性。如果牛只的编号只在牛场内部使用,则可自行编码,以不重复为前提。但是,如果出现牛只购入与卖出,长远有效的做法则是按农业部第67号令[16]对在群的牛只进行全国唯一性标识。 3.2过程数据的挖掘分析提升数据的利用价值 规模化牛场,繁殖、泌乳等不同性质数据的日积月累,对数据分析的时效性要求越来越高,只有模块化的数据分析设计,才能驾驭大量甚至海量的数据[17]。因此,本研究设计了如图1所示的功能模块,实现牛只记录的信息分析与处理。本系统还提供了大量其他数据分析模块,如分析“应配奶牛”、“应配青年母牛”、“高产奶牛”、“低产奶牛”、“优秀母牛”及“胎间距”等。尤其对“胎间距”的个体及群体指标的分析,综合反映了对每一个体乃至群体的管理水平。其次,数据记录是按物理顺序追加的,但几乎所有的浏览窗口下考虑了字段索引,可以进行正向或反向排序。配合系统的“导出到Excel”模块,就可以得到变化了物理顺序的电子表格,为管理人员带来方便,也便于建立基本信息的电子文档及纸质文档的有序保存及分析[18]。这些辅助的功能在AfiFarm,Agritec等系统中未见实现[6-7]。 3.3结构化数据的可视化分析渲染了数据的变化规律 在规模化奶牛场中,具有同类特点或性质的牛群需要经常进行统计与分析。例如,对于断奶后的青年母牛及成母牛的数量,尤其是母牛胎次结构比例,只有通过如图7、图8所示的图形及数值分析后,才能从数以百计(或千计、万计)的记录中形成胎次结构的分布规律,直观分析胎次的合理性与否。一般而言,为了保持奶牛的稳产、高产,必须对奶牛群逐年更新与调整,使成母牛的年龄、胎次结构合理。前人研究与生产实践表明,在泌乳牛群中,合理的胎次结构比例为:1—2胎母牛为40%,3—5胎为40%,6胎及以上为20%[19-20]。而图8所示的“鑫运奶牛场”及“森茂牧业奶牛场”的3个胎次区间的奶牛,在不考虑0胎即后备母牛后,1—2胎比例为43.13%对76.51%,3—5胎为39.16%对22.17%,6胎及以上的为17.57%对1.35%。这表明,前者胎次结构基本合理,对维护牛群的稳产甚至高产有利,实际上该场2013年下半年,其泌乳牛群尤其是高产牛群的产奶性能表现良好,而后者的胎次结构前2胎比例过高,3胎及更高胎次的牛只明显偏少,可能意味着成母牛的淘汰过快,可通过提高管理水平及奶牛的健康水平,延长奶牛利用年限,经过几年的调整运行后,有望其母牛胎次结构趋于合理。 3.4开发的数据集成平台还具有拓展性 构建的数据平台基本实现了预期的数据分析、可视化展示与输出等功能。但是,这些最基本的过程数据,如果能结合奶牛场的主要投入品的数量与价格,产出的牛奶及牛犊的数量与价格参数,完全可以开启奶牛场运行的经济性能评价,甚至开发ERP(EnterpriseResourcePlanning)系统。为此,赵春平等[21]研究了规模饲养模式下,不同数量的奶牛场、不同牛群的胎次结构,获得盈亏平衡点的各个牛场的成母牛的平均产奶水平。Hansen等[22-23]则从可操作变量及策略变量两方面,包括饲料价格、泌乳牛规模、产奶水平、奶价及奶牛的繁殖与健康状况等参数,提出测定奶牛场效益的评估模型,并通过牛场的实际发生数据验证了构建的模型基本可行。郑国生等[4,9,24-25]分别从保证牛群的精细化管理效益和提高繁殖效率提出了数字化管理的主要内容,重要的是如何准确预测全混合日粮(TMR)的需要量,并使每头奶牛获得需要的TMR的数量与质量等。肖建华等[3]则通过牛群繁殖理论模型,将奶牛场的整体运行与繁殖参数的分析与优化关联起来。事实上,只有将技术与特定时空下的经济目标融合起来,才会对管理策略的及时制定与调整产生更深远的影响。 4结论 结合设定的奶牛生产理论参数,借助于计算机的模块化程序设计,实现对牛只生产智能化分析与事先提示,包括在线分析指定不同性质牛群数量、牛群结构、胎间距、胎次产量分布等,在线智能提示即将发生的各种事件涉及的牛只细节是可行的。针对不同的结构化数据,采用不同的数据表述方案,或采用不同风格的可视化图形分析,渲染不同类型数据的变化趋势,更有助于管理者对数据进行分析并做出科学决策。 作者:杨亮 吕健强 罗清尧 熊本海 单位:中国农业科学院北京畜牧兽医研究所/动物营养学国家重点实验室 网络管理论文:企业告警前转网络管理论文 1概述 告警前转这项技术应用于日常的企业网络管理报警中,一旦出现规定情况中的报警信息,系统就需要通过电子邮件、手机短信或者是Lync、微信等各种网络信息手段,将获取到的告警信息及时地传送到负责运行维护企业网络的管理人员处。通过这一形式,管理人员获取了更为有效的技术支持,免除了现场考察的不必要麻烦,也使得解决问题的过程变得简单、有效和快速,从整体上提高了故障处理的效率和系统监管的控制管理能力。在日常的企业网络管理工作中,程序编定人员往往通过提前进行短信平台和网络管理数据库的连接配置,就可以实现告警前转这一目的,采用手机短信这种通知形式也能够保证管理人员在任何时间任何地方都能够准确、快速地获取故障的信息,进而方便整个网络运行系统的正常运转。 2工作模式 2.1不反转模式 这是在缺省的情况下,网元的告警反转即为不反转模式,这时候如果将端口处的告警反转进行调整,使之转换成为“使能”的状态就会转换失败。因此,在不反转的模式下,端口的告警反转状态不能被更改。使用该种工作模式时,需要进行Alm-set-invmode的命令设置,将参数设置为0,用该命令进行反转模式的查询时,可以得到返回结果:Mode1。 2.2人工恢复模式 如果需要对系统进行一定操作时,就需要将网元从不翻转的工作模式转换到可以操作的模式,人工恢复模式就属于这一种,该模式需要人工进行命令的输入和程序的编写。在人工恢复模式下,如果操作人员将端口处的告警反转状态设置为“使能”,这个时候不管端口是否处于故障报警状态,其上报的告警状态都将转变为与实际情况相反的形式,即事实上存在告警状态但系统没有发出报警,实际上没有告警状态但系统发出了报警。如果在这个时候将端口处的状态设置为禁止状态,那么系统将一直持续以上这种告警相反的工作状态。使用该种工作模式时,需要进行Alm-set-invmode的命令设置,将参数设置为1,用该命令进行反转模式的查询时,可以得到返回结果:Mode2。 2.3自动恢复模式 除了人工恢复的模式,也可以设定系统自动回复的模式,将网元设定为自动恢复的工作模式时,如果没有告警信息出现,则该模式设置失败,也就是说自动恢复模式只能在有反转告警的情况下进行设置。使用该种工作模式时需要进行Alm-set-invmode的命令设置,将参数设置为2,用该命令进行反转模式的查询时,可以得到返回结果:Mode3。 3架构研究 对于告警前转这项技术的架构设计来说,是先通过对相关数据进行采集和处理,之后再进行数据的转换,对于数据处理这一过程需要使用到SNMP等数据采集器进行数据的采集;在完成数据转换之后,就可以获得整个网络拓扑和IT资源,这些资源主要包括网络设备各项性能的具体参数;之后将采集到的数据进行汇总和分析研究,这一阶段在处理层进行,研究人员通过借助图形图表、三维仿真等各种各样的方式展现了局域网、广域网、服务器的连接、IT资源分布情况和基本设备配置信息等,这些都实现了IT资源运行状况的可视化展现,体现出了企业的信息化建设程度;最后,当存在告警的信息时,告警前转将通过电子邮件和短信等各种形式将告警信息发送给用户。 4应用研究 通过集成接口,告警前转可以将告警的信息传送到企业短息平台上,再通过平台以短信的形式发送到各自的运行维护工程师的手机中。短信发送的范围可以根据告警信息的实践、故障时间等级和对象范围来制定,这样保证实现工作运转的高效性。在告警前传和短信平台中间,可以通过DB的方式将告警信息编写道到息平台数据库中,通过短信的形式统一发送。通常情况下,企业网络管理采用的短息平台数据库是Oracle数据库。 作者:白伟 单位:中国石化销售有限公司河南石油分公司 网络管理论文:OSEK网络管理论文 1网络管理报文格式 节点的网络管理报文将和PGN、数据长度一起发送。网络管理报文的类型都可以通过标志位来识别,此标志位是网络管理CAN数据帧数据场的一部分。表3定义了网络管理报文的基本参数。表4定义了网络管理CAN数据帧的数据场的格式。以PD2014车型仪表为例,其网络管理报文格式见表5。 2直接网络管理策略 网络管理策略规定了节点网络管理报文的时序流程,其目的是建立和维护节点之间的联系。网络管理策略只是提供网络的状态信息,而不同状态的控制方法由应用程序负责。网络中各个节点状态见表7,状态之间的转换关系见图5。1)睡眠状态当睡眠条件满足时,节点需要进入睡眠状态。通过对Ring报文中的:“Sleepindi-cation=1”和“Sleepacknowledge=1”来切换到睡眠状态。睡眠协商通过以下步骤完成(图6):①睡眠条件满足后,下一个要发送的Ring报文中的位Sleepindication置1;②当Ring报文在逻辑环中传递一周,并且所有接收Ring报文中的位Sleepindication都被置1,那么最先发出Sleepindication=1Ring报文的节点发送Ring报文,并将位Sleepacknowledge置1;③所有接收到Sleepacknowledge=1的Ring报文的节点停止发送任何应用报文,所有节点进入到睡眠状态,启动定时器TWaitBusSleep,在TWaitBusSleep期间,没有网络启动条件发生,当TWaitBusSleep后总线进入非激活状态。2)网络启动每个节点的启动顺序都一样,见图7。图7表示了节点A发生了本地唤醒之后的网络启动顺序。①在tNwStartupLocal,A时间,节点A能够接收数据。为了唤醒网络上的其它节点,节点A发送激活报文。此唤醒报文开始了节点B和节点C的初始化。只要节点A没有接收到其它节点的CAN协议应答,节点A的CAN控制器将重复发送激活报文(总线负载为100%),直到被别的节点应答。②在节点A第一次发送激活报文之后的tNwStartupRemote,B时间,节点B能接收应用报文。节点B接收激活报文,同时CAN控制器进行应答。节点A的CAN控制器停止重复发送激活报文。③节点C比节点B的启动过程要慢。它没有接收到节点A的激活报文,在节点A第一次发送的激活报文之后的tNwStartupRemote,C时间,节点C也可以接收应用报文。④节点B在tNwStartupRemote,B时间,节点C在tNwStartupRemote,C时间分别发送各自的激活报文,但是这些报文不影响网络的启动行为。⑤tNwActive,A时间之后,节点A从网络启动状态转移到网络激活状态。这是节点A最早可以发送应用报文的时间,因为至少在此时,所有的节点能够接收应用报文。此时,节点A允许发送包含导致网络唤醒的信号信息的应用报文。3)激活状态在激活状态下,节点主要在“逻辑环”中进行Ring报文的接收和发送。4)跛行状态跛行状态表明网络通信存在故障。进入跛行状态的前提条件:NM报文发送失败;在TMax时间内没有收到有效的Ring报文。当以上情况的发生使得网络管理计数器NMRx-count、NMTxcount的数值超过各自的阈值NNm-RxLimit、NNmTxLimit时,节点进入跛行状态。跛行状态下,节点以Terror周期地发送LimpHome报文,使得网络上的所有节点仍然能够监听到它。接收到LimpHome报文的节点应更新自身网络的LimpHome配置。当总线进入睡眠或接收到任意一条NM报文后,LimpHome状态结束。 3PD2014车型CAN网络管理测试 PD2014网络管理测试主要包括:3轮台架测试,2轮labcar集成测试,2轮在车测试,1轮EMC测试,4轮道路试验。每轮测试包括间接网络管理测试和直接网络管理测试。间接网络管理测试包括网络启动性能测试、网络停止性能测试。直接网络管理测试包括正常网络管理通信测试、网络唤醒和睡眠测试、电源电压情况测试、网络启动测试、网络关闭测试、跛行状态下节点收发能力测试、网络管理配置测试。下面以直接网络管理中的睡眠测试为例,介绍网络管理台架测试的方法。1)测试设备笔记本电脑PC,CANcardXL(包含CANcab),插接件若干(DB9转接头、OBD-DB9转接头等),120Ω终端电阻(2个),可调电源。2)测试环境①如果待测节点未集成终端电阻,则电路需要连接图8中“1”和“2”终端网络;②如果待测节点集成了120Ω的终端电阻,则电路只需要连接图8中“1”终端网络。3)测试步骤①CANoe建立3个具备网络管理功能的虚拟节点;②启动CANoe,使虚拟节点在线;③本地事件触发DUT通信;④CANoe监测总线报文,查看DUT是否和虚拟节点建立稳定逻辑环;⑤满足DUT睡眠条件;⑥等待2000ms;⑦CANoe监测总线上的报文,查看DUT是否发送网络管理报文将“SleepIndication”位置“1”。4)评价指标DUT发送SI置1的Ring报文。 4结论 本文介绍了OSEK网络管理原理,并对南京依维柯PD2014车型网络管理实现机制进行了阐述。对深入理解OSEK网络管理和将OSEK网管应用到具体的工程项目中,以及研究或开发特定要求的总线OSEK网络系统具有指导意义。 作者:李芳 宋伟 陈燕梅 单位:南京依维柯汽车有限公司产品工程部
电力电气论文:电气自动化的电力工程论文 1.电气自动化技术具体内容 为了进一步满足我国社会与经济发展对电力行业提出的要求,各个电力企业开始大力引进全新的信息技术,用以提高电力工程的自动化水平,提高工程质量。在这一需求驱动下近几年电气自动化技术有了极大的发展,各单位的电气自动化水平不断提升。所谓的电气自动化技术具体指的就是所使用的电气装置具有自动控制和自动测试的功能,可以进一步实现远程控制、检测和调节电力系统的目的。近几年电气自动化技术得到进一步发展,其中信息化技术在其中发挥了重要作用,通过这一技术可以有效实施对电力工程的远程监控和管理,提高管理效率,保证电力系统安全。要想实现电气自动化除了信息技术以外,还需要配置自动化的电网和配电网技术,配电网技术可以有效改善城乡配电网,加强城乡电力网络的正常运行,这对于电气自动化技术的推广有着重要意义。因此,必须对这一技术起到足够的重视,要保证电力系统的整体发展,只有这几者相互协调和发展才能实现电气自动化。所以,在应用电气自动化技术时要充分利用好网络,通过网络全面收集、统计和分析与电力系统相关的数据信息,保证电力系统的正常运行。在电力系统运行过程中使用电气自动化技术可以有效减轻电力工作人员的工作压力,降低工作强度。而且这项技术可以快速发现在电力系统中出现的问题,并且能够通过信息处理技术解决电力系统中存在的问题,有效保障电力系统的正常运行,维护系统安全。电气自动化技术在电力系统中有着极为广泛的应用空间,无论是电气开关,还是电力工程,电气自动化技术都可以发挥其作用。所以随着电气自动化技术的不断提高,电力工程也在快速发展,这对我国社会经济建设都有着重要意义。 2.在电力系统中电气自动化技术的具体应用 2.1变电站及配电自动化技术的应用 在电气自动化技术中变电站自动化技术占有重要地位,这一技术主要是由电子技术、现代通信技术、信息处理技术以及先进的计算机技术构成的,通过这项技术可以进一步重新组合和优化设计变电站的二次设备,进而实现了配电自动化目标。通过这一技术的应用可以有效节省人力资源,降低相关工作人员的工作强度,提高工作效率。于此同时,通过运用变电站自动化技术还可以进一步实现对各种电气设备的管理,实现从多个角度、全方位的控制电气设备的运行状况,实现高效控制目标。在实际电力企业运行过程中变电站自动化主要是依靠使用新型设备实现的,与传统的电磁式设备相比新型设备具有自动化、智能化和可视化功能,能够实现自动化的管理。除此之外,变电站自动化也是构成电网调度自动化的重要组成部分,不仅可以满足变电站自身的操作需求,也对整个电力系统运行有着重要影响,是电力生产现代化的重要构成。近几年,随着科学技术的快速发展,变电站自动化技术也得到了进一步发展,目前已经建立了综合性自动化的监测系统,使得变电站运行得到进一步的保证,有效的降低了电力运行的成本,提高电力运行质量,为经济发展创造更便利的条件。 2.2电网调度自动化技术的具体应用 电网是电力工程中的重要组成部分,电网存在面积广、所跨区域大等特点,所以在管理过程中存在一定难度。但是随着电网调度自动化技术的快速发展,电网管理难度也在不断降低,现在电力企业可以运用大屏幕显示器、计算机等自动化系统对各地的电网实行远程监控和管理。依据电力工程中对电网运行状况的分析,实时监控电网运行状况,发现电网运行过程中存在的问题,并且通过自动化系统对整个电网系统进行评估、调配和预测。这一技术的广泛应用可以有效减少电网运行过程中出现的各种电力故障和异常情况,及时判断出电网运行过程中出现的问题,并采取适当的措施解决电网安全事故,降低电力工程运行过程中的设备安全事故和人员伤亡事故。此外,在电力运行过程中应用电网调度自动化技术还可以加强对整个电网的管理力度,通过系统监测和分析得到的数据能够帮助寻找电气事故的原因和发生地,防止电力事故的扩散,降低事故危害面,维护电力运行安全。 2.3分散测控系统自动化技术的具体应用 在电力工程建设过程中分散监控系统自动化技术也发挥着重要作用,这项技术主要是依靠太网、过程控制单元、高速数据通讯网以及工程师工作站等一步步对电厂的运行状况进行全面的控制和管理。在生产运行过程中运用过程控制单元主要是通过接受热电阻、电气量以及热电偶等信号实现的,系统可以对这些信号进行自动处理和运算,并且对电网进行全面的监控管理。这项技术对于提高电力工程电气自动化技术有着重要作用。 2.4计算机自动化的应用 电气自动化技术在电力工程中的应用主要是引入了计算机操作系统,通过微型计算机让整个电力系统自动记录、反馈电气设施的实际工作情况。同时,对反馈信息进行的误差判定。加强软件的查找、分析、测算的应用,从而在电力工程中实现操作技术的使用性,更加便于电力工程的管理。在电气自动化技术中还要注意对监控方式、现场总线监控进行设计。只有全面加强电气设备的监控信息及监控方式,才能提高监控系统的效率以及整个系统稳定性、可靠性。 2.5电力自动化技术的发展趋势 我国的经济不断的发展,人们的的经济水平和生活的质量也在不断的提高,因此,对供电系统的需要和依赖也是越来越高,但是由于电力系统的的内部之间的原因,造成了各个部门之间不能达到有效的资源共享,也就会使电力系统出现各种各样的问题。因此,在以后的发展过程中,我们针对这种现象,就应该加强和改善,对电力部门之间的内部资源进行资源整合和统一,然后达到电力资源的统一共享,这样就会形成一个内部信息可以高效利用的效果。随着电力自动化的发展,新技术也在不断的发展,如果电力资源的内部管理恰当,再更好的运用电力自动的技术,在电力工程的发展上面就能提高经济效益。 3.结论 通过本文介绍可以知道在电力行业发展过程中电气自动化技术发挥着重要作用,是一个具有极大生命力的综合性学科。所以,电力工作人员应该加强对这一技术的研究,并且在实际电力运行过程中合理应用这项技术。这样才能进一步推动我国电力行业的发展,提高电力运行安全,满足我国社会经济建设对电力行业所提出的要求。 作者:姜丽娟 单位:哈尔滨电力工程安装公司道理分公司 电力电气论文:电气设备安全检查电力线路论文 1电力线路的安全检查 1.1架空线路的安全检查 通常情况下,一般每隔一个月就要对相关的架空线路进行一次彻底的安全检查。但是如果在此期间发生特殊情况,如大风、大雨等,必须增加检查次数。架空线路安全检查的主要内容包括以下几个方面:①电线杆有无出现倾覆、腐朽或基础下沉等问题。②在架空线路下方有无堆放强腐蚀性、易爆性或易燃性物体。③在架空线路铺设的周围有无危险建筑物或构筑物。④架空线路上有无杂物悬挂。⑤板桩与拉线的固定情况是否牢固可靠。⑥架空线路接头部位有无腐蚀、老化、过热或断掉等现象出现。⑦避雷装置的安装情况是否良好,有无绣断情况发生等。这些看似不起眼的检查工作,一定要从细节处入手,不能有丝毫的麻痹大意,以保证检工作的全面性。 1.2电缆线路的安全检查 电缆线路通常需要布置在地面以下,这就决定了要想做好电缆线路的安全检查工作,就必须要对地下线缆的敷设方式、走线方向、结构布置和电缆头布置等情况进行详细的调查和了解。所以每个季度要对地下电缆进行一次安全检查,遇到特殊情况如洪水、特大暴雨等还要增加检查的次数。检查的主要内容如下:①电缆终端和瓷套管有无放电痕迹或破损情况,对于填充有电缆油或电缆胶的电缆终端头等,还需要检查其有无漏油或漏胶情况。②对于裸露在地表之上的电缆线,在检查有无损伤、锈蚀或支架脱落等问题的同时,还要检查电缆线路附近有无强腐蚀性或易燃易爆性物体堆放。③对于地下敷设类型的线缆,检查线缆的敷设保护物和盖板的情况是否良好,线路的标桩是否完整。④电缆沟内是否有渗水或积水情况、是否有易燃易爆或腐蚀性物体堆放。⑤线缆线路上各种接地情况是否良好,有无锈蚀、断股或松动问题等。由于电缆线路通常深埋于地下,所以检查周期会长一些,检查工作的难度、强度也更大一些。 1.3车间配电线路的安全检查 同线缆的安全检查类似,要想做好车间配电线路的安全检查工作,就需要对车间配电线路的辐射情况、结构形式和配电箱位置等情况先进行详细的调查和了解。通常需要一周一检,而具体的检查内容主要包括以下几个方面:①车间配电线路的导线有无发热问题。②线路有无负荷问题。③检查配电箱、开关、分线盒、母线槽和熔断器等的实际运行情况,尤其是对线路母线接头的腐蚀、损害情况和接线情况进行详细的检查。④对线路上及其周边的情况进行检查,确保不存在影响线路运行的情况,如导线上有悬挂物等。⑤对于那些敷设在腐蚀性或者潮湿环境中的线路,要定期进行绝缘性检查。这项检查工作比上面提到的两种都要复杂琐碎,却又无时无刻不伴随在生产和生活的周围,发生事故的几率也比较高,因此要格外重视,务必保证这项工作的常态化。 2电气设备的安全检查 完好的电气设备是确保各类机械设备正常运行的基础和前提,而电气设备的安全检查则是确保电力设备正常运行的有效手段和措施,所以对电气设备的安全检查进行探讨是十分必要的。下面以电动机、发电机和高、低压柜等电气设备的安全检查为例,对检查工作中的一些要领和注意事项进行阐述。 2.1电动机的安全检查电动机的安全检查内容主要有 ①电动机的电流和电压是否稳定,有无超标问题。②电动机的运转是否正常,有无卡壳问题。③电动机的风扇罩、外壳有无破损问题。④电动机风扇罩内部有无杂物。⑤电动机螺栓的固定是否牢固。⑥电动机在实际运行的过程中有无杂音或异味。 2.2发电机的安全检查发电机的安全检查内容主要有 ①发电机的线圈和铁芯运转是否稳定,进出口的风温是否有超标问题。②发电机内部有无火花或放电问题。③发电机的电压和励磁电流与其一次电流和电压是否保持一致,有无超标问题。 2.3高、低压柜的安全检查高、低压柜的安全检查内容主要有 ①油断路器的油位是否过低或过高。②互感器、绝缘子和断路器的包面是否清洁、干燥,有无破损或放电现象。③高、低压柜的柜顶有无杂物。④断路器、指示灯和转换开关的状态是否保持一致等。 3结语 电力线路和电气设备的安全检查工作是企业生产和居民生活的重要保障,检查工作不但要细致入微,而且还要常态化。发现问题在妥善处理的同时还要及时上报给有关单位和领导,为以后的检查工作提供可以借鉴的经验。 作者:孙绚单位:南阳市中心医院 电力电气论文:电气设备电力工程论文 1.控制配线、配管工程质量 配线是电气设备安装用到的最为重要的耗材,导线与电缆数量和质量事关工程安装进度和质量。建筑物所用的导线和电缆必须由阻燃材料制成,结合图纸要求,选用既符合国家质量标准又合乎图纸要求的导线与电缆。导线穿管是不允许有接头的,而且严格控制线管中的导线数量,以10根为最多上限。同一线管中的导线要求同样的电压,如果导线电压差距较大,需要分别选用线管,如果导线连接的是不同的电表量程,也应分别穿管,接地线和支流回路才可以在同一跟线管中同行。连接导线也要严格按照相关工艺要求,接头需要一般都要采用压接工艺,确保导线界都没有加渣、裂缝问题出现,制作线头一定要规范,密实包扎。配管是电气设备必不可少的材料,所有的配管必须符合国家标准,PVC管是用的最多的材料,一定要确保PVC是阻燃材料制造,而且严格根据图纸和设备要求选用型号。如果需要用到钢管,一定要确保未经腐蚀,不能有任何锈迹,截取钢管时需要用钢锉处理管口,不能存在毛刺,防止割裂或者刺破导线绝缘层。施工时选用配管的管径一定要和图纸要求相一致。需要用弯管设备进行煨弯,煨弯半径必须符合要求。对于薄壁钢管需要借助丝扣来连接,并且整齐排列丝扣,薄壁钢管不能采用焊接方式处理。严格根据相关要求来埋砼,必须达到深度要求,如果配线管需要暗敷就要随墙埋入。 2.控制配电箱安装质量 首先需要根据工程施工实际定植配电箱,确定好是用明箱还是暗箱。如果是暗箱需要认真研究预留洞大小,找平、竖直、确定标高,并将箱体的周边用砂浆填实。如果是明箱,在确定好尺寸的前提下选用合适的膨胀螺栓来固定牢固,确保箱体不能倾斜,箱体的油漆不能蹭破。订货之前认真研究图纸中三相负荷是否平衡,如果不平衡则要及时调整。最后根据调整的具体情况来区分导向的色别,并把具体的参数以书面形式提交供货商家。其次,在安装箱体过程中,第一步要检查箱体的尺寸规格,根据电气施工预埋管的管径和数量开启敲落孔。如果商家已经根据常规需要设计了预留孔,直接打开就行;如果商家没有预设,则要选用专业开孔器根据配管数量和口径来开孔,电气焊开启很容易对箱体造成破坏,同时需要做好开孔处的防腐蚀处理。再根据箱体的形状、大小和图纸及施工环境选择合适的位置。安装牢固以后用水泥灌注,等箱体足够牢固以后再进行箱内走线和设备安装,用专用PE保护线汇流排引连接接地螺栓,不仅能够解决箱体的接地问题,而且能够有效解决钢管进箱焊接灼伤箱体的问题,防止箱体受热变形。安装固定好配电箱以后,需要实施穿线,仔细研究图纸设计,根据要求选好导线规格型号,并且保障导线都要整齐顺直穿入,折弯也应整齐划一,不能高低起伏,更不能出现交叉交合问题。同时,考虑以后维修和优化等后续工作,需要预留一定的导线,根据箱体半周长截取预留导线长度。每一个接线柱上只能接入一根导线,不得已也最多只能接入两根导线。依照图纸对应回路做好编号,并标注控制回路名称。 3.整理好相关资料和竣工图 在施工过程综合考虑安装的特殊环境和业主的临时要求,需要对相关内容作出一定的变更,施工完成以后必须对整个施工做好整理,尤其是对施工过程中的变更一定要在施工图中作出相应的标注,并做好有关资料的记录,最后绘制出完成的竣工图。施工单位与监管人员同时到场开箱检测合格证及相关资料,交工时需要把与之相关的资料和图纸一并教给监管人员审核,确认无误后装入竣工资料档案保管。总之,电力工程相关电气设备安装工艺是一项综合性系统工程,需要安装好电气设备,还需要做好合作单位、各个工种间的相互关系,确保工程顺利施工,保障工程质量和安全。 作者:罗玉苹赵华平单位:国网江西新建县供电有限责任公司 电力电气论文:电气自动化电力论文 一电力自动化发展历程及应用现状 1.1配电自动化配电自动化 就是借助网络,通过计算机系统可以实时了解电力的相关参数,并在此基础上进行配电的设置。自动化技术的应用,一方面有利于降低劳动强度与投入资金,提高工作效率。配电自动化系统可以按照配电容量与规模分为三种:大型、中型以及小型配电自动化系统。通常说来,在进行智能配电自动化系统类型的选择时,必须要与工程建设目标、要求以及未来的发展规模相结合,以确保其可扩展性、经济性以及安全稳定性。配电自动化系统最为突出的优点表现在:具有非常好的灵活性,并且在建设初期,可选择中型配电自动化系统建设类型,装设主站、子站和终端。在今后的发展中,如果需要扩建配电系统,就需要对主站系统的数量有所增加,并且将其中一个主站当作中心站。在智能配电网自动化系统建设过程中,自动化系统的作用是非常大的,但也有很高的要求,如开关设备符合标准要求,又满足管理操作系统,配电自动化系统建设过程中的相关技术指标,可参见标准文件。 1.2电网调度自动化电网调度自动化 就是利用计算机和网络等一系列现代化高科技技术对电网进行自动的调控,所有操作通过软件进行分析和决策,能够做到比人工更加精准,同时也能避免一些意外事故的发生。我国的电网不仅能够供应大量的电力,还要保障供电系统的稳定性和监管系统地安全性,因此电力自动化变逐渐扮演更重要的角色。 (1)SCADA应用系统SCADA系统即为数据采集和监视控制系统。在电力系统中,可以运行的SCADA系统的现场监控设备,实现数据采集、设备控制、测量、参数调整和各种报警信号等功能,即我们所说的“四遥”功能。远程终端单元和馈线终端单元是SCADA系统的重要组成部分,在目前的变电站综合自动化建设中起到了相当重要的作用。 ()AGC应用系统应用AGC系统自动发电控制系统,能量管理系统是一个重要的功能。应用变频调速系统AGC输出模块以满足用户不断变化的需求,使电力系统经济运行情况。AGC应用系统的基本功能有:负荷频率控制、经济调度控制和备用容量监视。AGC应用系统通过对电力系统安全运行的管控,可以对运行中的故障及时报警,然后运用数据采集与监视控制系统对电力的运行质量把关,以提高电力系统的运行质量和运行效果。 (3)仿真应用系统仿真应用系统,根据系统分析各要素之间的关系的基础上,建立系统的体系结构可以描述的行为或过程的仿真模型。在计算机中,运用系统仿真技术创建模拟电网模型,提供仿真环境,可供电力调度工作人员使用。此外,利用仿真应用系统有利于工作人员积累实际经验,提高操作技术。 (4)PAS软件的应用PAS软件主要是通过电网各种实时信息,分析电网运行状态,从而为调度员提供科学的据侧依据,使其制定出最优的电网运行方案,有利于进一步提高电网运行的经济、可靠性。其中,电网各种实时信息主要包括了实时测量值、断路器隔离开关的实时状态等。 二电气自动化的发展趋势 1.平台开放式的发展 电气自动化发展的需要一个通用的平台,先进的技术才可以发挥作用。电气自动化的发展趋势表明,使用标准化接口程序,按目前国家标准,规范使用IEC接口所有电气设备和管理更加简单方便,而且使设备运行编程过程缩短。标准化是电气自动化具有统一接口和编程语法,以及利用互联网技术在设备允许信息交流更容易。实际的操作方式为利用一个和外界相通的接口,实现对电力系统各个部件和相应系统的监视调节,实现有效的管理控制,是电力系统运动技术、信息管理方面的技术优秀。 2.操作系统通用化发展 Windows操作系统是目前最为通用的操作平台,其具有操作简单、维护便捷的优点。通常,电力系统的正常运行需要多个系统进行协调,通过内部网络结构实现各个设备系统的有效控制。因此,系统结构的通用化是一大重要发展趋势,其有利于实现电力系统内部的协调一致性,以最大化地发挥电气自动化控制系统的作用。 作者:张举刚单位:万山供电局 电力电气论文:电力电子技术教学电气专业论文 一、“电力电子技术”课程教学改革具体内容 1修改人才培养方案人才培养方案制定得是否合理,关系到本专业的生存和发展。随着现代科学技术的迅猛发展,电类的各专业的界线越来越模糊,各学科相互交叉、相互渗透,电气专业传统的“发电、输电、用电”知识结构已经不能满足当今人才培养要求。因此,对人才培养方案和教学计划要进行适当的修改和调整。由于电气工程及其自动化专业是一个强电和弱电相结合的宽口径专业,而电力电子技术是诸多学科相互交集的学科,是由基础课到专业课过渡的桥梁和纽带,是强电和弱电的有机结合。因此,在修改和调整人才培养方案和教学计划时,要体现出电气专业的“以强电为主、弱电为辅、强弱协调”的主导思想,加大教学力度,要意识到“电力电子技术”课程在电气工程及其自动化专业教学中重要性和必要性,以拓宽学生的知识面,提高学生的工程实践能力和创新能力以及扩大学生毕业后的就业面。 2教材内容的合理取舍任课教师要选择一本合适的电力电子技术课程教材作为主教材,再参考其他的辅助教材,取长补短,主讲教师应具有宽阔的知识面及丰富的电力电子工程实践经验,注重应用型人才培养目标。教材的内容既有丰富的理论知识,还要注重工程实际的应用,要体现电力电子技术发展的新技术,也要体现出“电力电子技术”课程是基础课到专业课平稳过渡的桥梁,使教材内容更符合二本院校电气工程及其自动化专业的人才培养的要求。主教材中除重点讲授交流变直流、直流变交流、直流变直流、交流变交流四大类基本变流电路及它们的组合之外,还要联系当今电力电子技术的发展趋势及应用情况,注重电力电子技术在电力系统及其他工程领域中的应用,注重主电路设计、驱动电路设计、保护电路设计、参数计算及元器件选择,还应该适当介绍SVC、SVG、高压直流输电、开关电源、UPS电源、感应加热电源、光伏逆变器等装置的工作原理和实际应用情况,以适应电气工程及其自动化专业宽口径就业要求。 3课堂教学方式改革教学过程中应以学生为主,教师为辅,避免一人堂和填鸭式教学方法,针对教学内容和学生的具体情况组织安排教学内容。由于“电力电子技术”课程的教学内容繁多,课堂教学中需要绘制大量的电路图和波形图,以及诸多公式推导及各种参数计算等。由于课程学时少而教学内容又多,仅仅依靠传统的黑板加粉笔的教学方式显然是达不到教学效果的,所以多媒体技术逐渐走进了“电力电子技术”的课堂教学,大大地提高了课堂教学效果。这里需要强调的是,多媒体教学的引进并非完全取消黑板加粉笔的课堂教学方式,二者应该相互协调、相辅相成,各有各的长处。对于复杂的电路及波形的绘制和分析,可以充分利用多媒体的音容并茂的特点,使学生更容易理解和掌握电路的基本原理和工作过程,如以flash动画的方式显示电力电子器件的开通和关断过程、过电流和过电压的产生过程、电路的输入输出电压和电流波形等,使学生感到生动而有趣,使学生的课堂学习不再枯燥无味;而对于简单电路的分析以及例题习题的讲解,还是黑板加粉笔的方式显得更简单便捷,更具亲和力,加强了教师与学生间的互动和情感交流。总之,课堂教学十分重要,教师要根据自身的特点、教学内容、学生的素质,充分利用现代化教学手段及互联网资源,在有限的课堂教学时间内,最大程度地使学生理解和吸收所学的知识。 4改革实验教学环节为了提高学生的工程实践能力,对原有的电力电子实验室设备进行了更新和改造,引进近几年内较为先进的电力电子实验设备,对原有的验内容和实验计划进行了修改和调整,尽量减少简单的验证性实验,增大设计性和综合性实验的比例,根据专业的特点和理论教学情况组织实验教学。我院现有的电力电子综合实验室可开出多种实验,囊括了AC/DC、DC/AC/、AC/AC、DC/DC四大电力变换所需的实验,如整流及有源逆变实验、交流调压及交流调功实验、直流斩波实验、无源逆变变实验等。为了培养学生的科技创新意识,还增设了开放性实验和创新性实验,加强了教师与学生间的知识交流,也使电力电子课程的实验教学延伸到课外,对教学时间的不足起了一定程度的弥补作用;同时,在我院的大学生电子挑战杯大赛中,部分学生的竞赛题目与电力电子技术有关,提高了学生的电力电子技能。另外,我院每个学期举行教师实践技能大赛,有相当一部分竞赛题目与电力电子技术有关,大大提高了教师的电力电子技术实践能力和实验教学水平。 5将Matlab仿真软件引进课堂教学和实验教学Matlab仿真软件是各院校普遍开出的课程,将Matlab仿真软件与电力电子技术课程相结合,在课堂上,利用Matlab仿真软丰富友好的图形界面,使学生更直观地掌握所学的知识,也避免了教师画电路图、波形图的繁琐及时间的浪费;将Matlab仿真软件与电力电子技术课程实验相结合,是原有的实验操作的有益补充,同时又具备原有实验装置不具备的优点,如解决设备费用高、实验所花时间长、危险性大的缺点。而利用仿真教学工具代替实际元件在计算机上进行仿真,既不担心元器件损坏,也没有任何危险,学生完全可以在无人指导的情况下,在任何地点的计算机上自行完成电力电子电路的仿真实验,在此基础上再进行适当的真实性实验,这样不仅激发了学生的学习兴趣,更重要的是提高了学生发现问题、解决问题和实际动手的能力,会收到事半功倍的实训效果。 6课程设计环节的改革“电力电子技术”课程教学改革后,在课程教学的后期,增加了课程设计环节,由主讲教师布置该课程的设计任务,为避免雷同,每人一题,主要以电力电子技术的四大电力变换为优秀,结合工程实际,根据给出的技术参数和技术指标,要求学生综合运用所学的相关知识,设计出总体方案、主电路图、驱动电路、保护电路等,并进行相关参数计算及元器件选择。较简单的题目,要求制作电路板和元器件焊接,并使用实验室的仪器和工具进行调试;较复杂的题目要求用实验室的实验设备验证或进行matlab仿真,最终以论文的形式完成课程设计,并进行课程设计答辩。课程设计环节的增加,拓宽了学生的知识面,提高了学生独立分析问题、解决问题的能力,是理论与实践相结合的有益补充,同时为后期的毕业设计、就业及将来打下基础。 7毕业设计环节的改革为了提高电气专业学生的电力电子技术理论知识和工程实践能力,近几年来,在电气工程及其自动化专业毕业实习过程中,除了到发电厂、变电所参观实习外,有相当一部分学生到电力电子装置的厂家实习;有时也请电力电子产品的专家学者做专题报告。在毕业设计选题方面,除了发电厂、变电所、继电保护、电气照明等传统设计题目外,许多教师在本科毕业设计中也增加了许多有关电力电子技术方面的设计课目,如感应加热电源、大功率开关电源、UPS电源、光伏逆变并网系统、SVC、SVG、高压直流输电等方面的题目。有些设计题目还获得了省级或校级优秀学士学位论文。 二、结束语 二本院校的电气工程及其自动化专主要是为社会培养业急需的本科层次的应用型人才,既有相应的理论知识,又有较强的工程实际能力,既不同于重点本科院校的研发型人才培养模式,又不同于高职高专的纯技能型人才培养模式,而是二者兼而有之。几年来,通过我们对电力电子技术课程各教学环节的改革探索,取得了一定的教学效果,调动了学生学习电力电子技术的积极性,提高了学生的实践动手能力和科研创新意识,为应用型人才的培养打下了一定的基础,同时也为其他课程的教学改革提供了一定的经验。当然,“电力电子技术”课程教学改革是一项长期而艰巨的任务,需要我们师生和学校乃至整个社会的共同努力,积极探索电力电子技术教学改革的经验和方法,培养出更多的符合社会要求的本科层次应用型人才,为社会做出我们二本院校应有的贡献。 作者:巴金祥原琳单位:辽宁工业大学电气工程学院 电力电气论文:电力拖动控制线路设计电气专业论文 一、掌握典型控制线路的原理图及安装调试 1.能够画出典型控制线路的原理图如三相异步电动机的单向运行控制;正反转控制(含接触器联锁的正反转控制、按钮联锁的正反转控制、双重联锁的正反转控制);星三角降压起动控制(含手动控制的星三角降压起动控制、自动控制的星三角降压起动控制);双速电动机控制(含手动控制的双速电动机控制、自动控制的双速电动机控制)等。学生通过理论学习以后,应具有相应的画图能力;然后通过到实训室学习,不仅可以强化学生的画图及动手安装接线的能力,还可以为后面的课程设计打下基础。 2.正确安装典型控制线路通过分析电气原理图后,进行安装接线;学生要能够把原理图中电气元件符号,与实物上的各对应部分联系起来,正确接线;先接主电路,在接主电路时,要注意电源的进线是上进下出;接控制电路时,根据编号,依次完成接线;在接按钮盒时,要注意,进盒的线要通过接线端子引入。对每个元件在所接线路中的作用,学生一定要清楚。 3.调试学生安装接线完成后,先通过静态检测,对所接线路有一个初步的判断,即是否存在短路或断路情况,静态值是否合理;然后是进行通电测试,通过通电试验,可以直观看到各元器件的动作,及电动机运行情况是否正常。这一过程,让学生看到每个元件的动作情况,以及所接线路完成的控制功能。 二、学习简单控制线路的设计 1.首先根据所设计控制线路的要求,对所需要用到的电气元器件写出材料清单(元器件的名称、数量、型号)。 2.根据所设计线路的要求,通过自己在理论学习和实习学习中掌握的知识,考虑如何设计。 3.通过分组完成或自己完成,画出能够实现设计要求的电气原理图,分析工作原理,请带实习的教师审核图纸,提出建议,方可照图安装接线。 4.在我们设计线路时,还要考虑一个重要的因素,就是要根据现有的元器件条件,完成我们的设计课题。因为,每个设计线路的功能,可以通过很多种控制方式来完成。 三、设计实例(三相异步电动机单向运行控制,扩展为两地控制的两台电动机手动顺起,手动逆停控制线路,具有短路、过载、欠压及失压保护) 1.元件清单三相空气开关1个、主熔断器3个、控熔断器2个、交流接触器2个、热继电器2个、三联按钮2个。 2.设计思路 (1)由于要完成两地控制,必须考虑甲、乙两地均有起动按钮和停止按钮;根据现有的条件,我们只能提供两组三联按钮,所以,在设计线路时,学生必须考虑其中两个按钮,即要做起动按钮使用,又要做停止按钮使用。学生还需要掌握一个要点,就是只要是多地控制,每台电动机的控制电路,起动按钮要并联、停止按钮要串联。 (2)两台或多台电动机要求顺序起动时,控制第一台电动机的交流接触器常开辅助触头,必须串联在第二台电动机的控制电路里,以此类推。 (3)两台或多台电动机的逆序停止时,控制第二台电动机的交流接触器常开辅助触头,必须并联在第一台电动机的停止按钮上。 3.画出设计电路根据设计思路,画出能够实现控制要求的电路图,(主电路省略)。控制电路中SB11、SB12是第一台电动机的停止按钮,SB21、SB22的常开触头是第一台电动机的起动按钮,SB21、SB22的常闭触头是第二台电动机的停止按钮,SB31、SB32是第二台电动机的起动按钮。通过这六个按钮,我们就能够实现在甲乙两地控制两台电动机的运行。KM1控制第一台电动机,KM2控制第二台电动机。 四、我们在设计了手动控制基础上,进一步学习自动控制的设计(两地控制的两台电动机自动顺起,自动逆停控制电路) 1.元件清单三相空气开关1个、主熔断器3个、控熔断器2个、交流接触器2个、热继电器2个、三联按钮2个、增加一个时间继电器、一个中间继电器,减少两个按钮。 2.设计思路 (1)起动时,第一台电动机起动一定时间后,第二台电动机自行起动。根据要求,我们可以采用通电延时型时间继电器或断电延时型继电器完成顺序控制的要求;通常情况下,首选通电延时型时间继电器,利用它的延时闭合常开触头串接在第二台电动机的控制电路中,实现按时间顺序起动的控制要求;相当于利用时间继电器的延时闭合常开触头,代替第二台电动机的起动按钮,当延时触头自动闭合时,第二台电动机就自行起动。由于是两地控制,所以,两个起动按钮需要并联完成两地控制要求,如图二所示。同学们也可以在此电路的设计思路上,考虑如何采用断电延时型时间继电器完成顺起逆停的控制电路的设计。 (2)停止时,第二台电动机停止一定时间后,第一台电动机才能自行停止。根据要求,我们在设计上可以采用两个时间继电器完成顺起逆停控制,但是,由于实际现场情况,只有一个时间继电器可用,在设计上,就必须考虑同一个时间继电器需要完成两个功能,起动时经过延时,使第二台电动机自行起动。当第二电动机起动后,KM2的常闭触头分断,时间继电器线圈断电,时间继电器暂时停止工作。当需要停止时,按下停止按钮,第二台电动机停止的同时,时间继电器重新工作,通过延时分断的常闭触头延时分断,切断第一台电动机控制电路,第一台电动机就可以自行停止了。 (3)为了能够正常顺序起动逆序停止,电路中需要采用一个中间继电器,通过中间继电器的常闭触头可以保证起动正常完成,在时间继电器暂时断电时,第一台电动机不会停止工作;在完成自动逆停时,由于中间继电器工作,常闭触头分断,使第二台电动机不会重新起动。3.画出设计电路根据设计思路,画出能够实现控制要求的电路图,如图二所示(主电路省略)。控制电路中SB11、SB12是第一台电动机的起动按钮,SB21、SB22是第二台电动机的停止按钮,通过这四个按钮,我们就能够实现在甲乙两地控制两台电动机的运行。KM1控制第一台电动机,KM2控制第二台电动机。KT、KA、KM1、KM2、共同完成自动顺起、自动逆停的控制。通过设计手动控制的两台电动机顺起逆停,到自动控制两台电动机顺起逆停的设计,学生对设计线路有了一定的认识;感兴趣的学生对以上两个线路还可以设计出不同的电路来。随着PLC技术的迅速发展,接触器控制的顺序控制已经被取代,学生可以在PLC实验室将自己设计的顺序控制电路,改为由PLC控制实现。学生通过学习简单的课题设计,对今后在学习PLC课程设计时,有积极的帮助作用。 作者:丁晓松单位:云南机电职业技术学院电气工程系 电力电气论文:电气自动化电力工程论文 1电力系统自动化技术 ⑴变电站自动化。运用全微机化的装置替代电流信号电缆式设备,采用数字化技术、网络化技术,以计算机电缆或者光线替代电流信号电缆,实现自动化的监控和操作,从而减少人力资源的浪费,提高工作效率和运行水平,保障变电站运行的安全性和稳定性。 ⑵电网调度自动化。通过电网调度加强对计算机网络系统的控制,使电力在生产的过程中能够获取实时数据,能够对电网运行情况进行实时监控和分析、评估和电力负荷的预测等操作,提高电网运行的质量,适应电力市场运营的需求。 ⑶发电厂分散测控系统(DCS)。能够有效的对运行参数和设备状态进行实时显示和打印,促进整个系统生产过程的检测、控制盒联锁保护等功能,保障系统运行的安全。 2电力工程中电气自动化技术 ⑴全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管。晶闸管作为第一代电子电力器件,在我国电力工程发展中起着十分重要的作用,伴随着电力技术的发展和提高,交流变频技术的兴起,第一代半控型晶闸管已经不能适应现代化电力系统发展的要求,以CTR/GTO/P-MOSEFT为代表的第二代全控式电力电子开关逐步的被广泛的研制和应用。根据各种器件的性能适应于各个电流、电压额等电力系统范围中。而由于第二代全控型器件必须要有较大的控制电流,使电流在控制方面难度增加。而MOSFET作为一种电压驱动器件,其对驱动电力要求简单,开关时间快,并且安全工作区十分稳定,但是其通态电压额会随着额定电压的增加而倍增加,从而不利于P-MOSFET的推广和应用。在这种背景下,作为新一代的复合型电力电子器件IGBT/MGT应运而生,IGBT拥有和MOSFET一样的高输入阻抗、高速特性和GTR大电流面密度特性的混合器件。开关速度快,通态电压低,工作频率高,并且具有宽而稳定的安全工作区,工作效率高,驱动电路简单,更符合现代化对电力器件的需求。新一代的复合型电力电器件,随机复合化技术的不断提高,电器件生产范围不断扩大,应用也不断的深入,在电器复合化的同时,加强对电器向模块化的发展,使电力电器件向更高要求发展。 ⑵变频器电路从低频向高频方向发展。在电力电子器件不断更新的过程中,为了能够适应电力电子器件的需求,由它组成的变换器电路也在不断的更新换代中,以往的变频器电力已经不能满足新一代电力电子器件的需求。采用谐夺式直流环逆变器能够有效的降低开关损耗,保障开关在频率上的提高,把逆变器挂在高频振荡过零的谐振路上,使电力电子器件在零电压或零电流下转换。加强变频器电力从低频向高频方向的发展不仅能够有效的降低开关损耗,并且节约成本,提高逆变器集成化,在电气自动化技术中具有广阔的发展前途。 ⑶交流调速控制理论的日趋成熟。随着对交流调速控制理论的深入研究,将复杂的矢量变化与电动数学模型进行简化处理,在对交流调速控制理论研究过程中,其控制思想独特,具有创造性,控制结构简单,控制手法直接,对信号处物理概念明确,转矩响应迅速,大大的提高了调速效率,形成一种高静动态性能的新型交流调速方法。适应现代化的电气自动化技术发展的需求。 ⑷通用变频器开始大量投入使用。随着变频器技术的成熟发展,高动态性能矢量控制性开始大量投入生产和实用中,它主要采用全数字控制,通过相关的软件能够对系统进行自动化的设定和操作,提高变频器的变结构控制盒自适应控制。伴随着技术的不断提高,变频器的可靠性、可维修性、可操作性等相关的功能在单片机控制动技术的支持下不断的提高。 3结束语 随着电力系统的深入发展和应用,电气自动化技术在电力工程中所起到的作用也越来越突出,电气自动化技术作为当前最具有发展前景,最活跃,最具研究价值的综合性学科之一,在电力工程发展和应用中电气自动化技术起着十分重要的作用。而电气自动化技术本身应用范围广泛,几乎是渗透到国民经济的各个部门,是推动社会进步的重要技术依据,因此,在我国科技技术不断发展的过程中,加强电气自动化技术的提高成为了电力系统发展的必然选择。 作者:马沙萍单位:内蒙古阿拉善右旗电力公司 电力电气论文:电力业扩工程电气主接线优化设计论文 1电气主接线的设计要求 从用户的角度出发,电气的主接线设计要求需要满足可靠性、灵活性和经济性。(1)可靠性,对于不同客户的用电需求,主接线线路的设计必须具备足够的可靠性,特别是面对重要负荷的供电工作,在发生突发情况导致故障或者检修的时候,减少用户的用电范围和时间,从而减少用户的经济效益的损失。(2)灵活性,灵活性是在电气主接线能够保证正常的输电任务下,在使用过程中,能够灵活的控制,特别是针对不同企业的特殊用电需求,使用频繁,供电负荷较大的部分电路,能够很好的灵活控制,并且在控制和调节部分电路的时候,不影响其他用电负荷的正常使用,这对于企业长远规划有着非常重要的意义,而且主接线的线路设计还要能够根据需要灵活的扩建,这些都是灵活性的主要设计。 2基层电力客户常用的电气主接线类型的对比分析 首先电气主接线的主要类型有以下几种,分别是单母线接线、单母线分段接线、双母线接线、桥形接线、线路变压器组接线。其中常见的有单母线接线、单母线分段接线等。 2.1单母线接线 对于单电源用户一般有两种接线的方式:分别为一路高压电源进线,然后使用单变压器供电,然后在主线路侧采用单母线接线,另一种是使用两台以上的变压器供电,在主线路侧使用单母线接线方式。其中第二种接线方式比较适合用电过程中受季节或者昼夜变化影响较大的客户。对于双电源的客户而言,一般有两种接线方式:如图一中左侧的设计,采用两路电源的进线方式,供电的时候使用单台变压器,采用单母线接线。右侧则使用了两条供电电源,使用两台以上的变压器,同样的后者也比较适用于季节性和昼夜影响较大的用电客户。主要的运行方式为把电源I看做是主供电电源,把电源II看成是热备用电源。两个电源在原则上在进线开关之间互相闭锁,用电过程中,保证能合上其中一路的进线开关。一般情况下,在开关2断开,开关1合上的时候,主供电电源带动两台主变同时工作;当电源I无法保证供电负荷要求的时候,开关2合上,开关1断开,热备用电源开始带上两台主变开始工作。单母线接线方式的优点非常明显,那就是接线过程加单,操作也非常的方便,经济投入较少,而且便于后期的扩建工作。但缺点是可靠性较差,一单发生故障或者需要进行设备检修的时候,全部都要停止供电,导致电力使用的瘫痪。 2.2单母线分段接线 单母线分段接线采用两路高压电源,使用两台或者两台以上的变压器供电,母线的两边使用单母线分段接线,单母线分段接线方式主要的设计思想是。将单母线用分段断路器分成几个小段,与单母线不分段的接线方式相比的话使用更加的灵活,如图二所示:其中,QF为分段断路器,QS为分段隔离开关,单母线分段接线的优势在于,两条母线既可以分裂运行也可以并列运行,大大增加的使用的方面性。其中针对重要负荷的用电需求,可以使用双回路接在不同的母线的分段中,保证不间断的供电。而且任意母线或隔离开关检修的时候,只需要停止该段的供电,其余的分段仍然可以继续的使用,这样在面临故障或检修工作的时候,能够大大的减少停电的范围。尽管能大大的增加灵活性和可靠性,但缺点也是非常明显的,首先分段的单母线增加了占地面积和分段部分的经济投入。当某段母线发生故障面临检修的时候仍然存在停电的情况,某回路断路器发生检修的时候,也同样会使得该回路停电。当企业面临后期扩建的时候需要向两端均衡扩建,扩建的方式受到了制约。 3电力业扩工程电气主接线的优化思想 业扩系统服务的对象毕竟是最终的客户需求,在电气主接线的设计和安装过程中,需要综合考虑到用户的用电性质、负荷需求、负荷特性、电网结构、运行情况等指标,初步确定业扩工程的电气主接线的方式,并且根据客户的具体铺垫线路的位置,考虑初步的变压器位置设置,以及线路的铺设过程,具体的优化设计主要包括:①针对不同电力使用领域的优化,考虑到用户的不同使用领域,无论是小区还是商业,或者工业等使用领域的不同,对业扩电气主接线的设计进行优化,考虑不同应用领域的特点分析优化相关的主接线设计;②不同的用电容量,用电容量的不同,对于系统的可扩建性是有着不同的需求,对于不同的用电容量采用设备内部的优化方案,例如对于工业用电来说,针对容量计算方式,优化相应的设计风。③合理的选择变压器,对于不同种类的变压器,合理的选择能够使得主接线路的线路投资减少,而且也能大大的减少用电负荷的浪费。 4结语 通过讨论电力业扩工程中常见的主接线方式,并且对主要的主接线方式进行了优点和缺点的分析,并且提出了相关的优化思想,业扩工程是电力产业服务的综合水平体现,只有针对不同的用户,提出智能化自由度的选择方案。 作者:邓明辉 单位:茂名天成电力设计咨询有限公司 电力电气论文:电气设备安装电力工程论文 1.做好电气设备安装前的准备工作 作为安装施工单位首先必须认真研究图纸,有监管、技术人员以及主要负责人认真观看图纸,分析图纸,明确施工要求,研究施工的技术要求和安装的可行性。如果对其中的设计不清楚,需要及时提出并认真研究,真正理解透彻图纸设计;如果发现图纸设计有问题,也应及时上报商榷,确保图纸没问题,理解到位,设计和施工保持高度一致,施工单位和专业人员完全明晓设计的意图和关键。施工单位既要考虑业主的目标和要求,又要充分考虑行业规范和地方部门要求。安装单位研究好图纸以后,需要和土建部门及时取得联系,一起商榷图纸,制定协同施工计划,做好协调配合。安装电气设备既要进度更要质量,根据图纸要求,立足施工条件,制定切实可行的施工计划,并把计划上报业主和监理单位,等候评估。然后做好专业技术人员、施工人员、管理人员、负责人等熟悉安装工艺和程序,保障顺利施工和如期验收。并把施工人员名单交于监理单位和业主,由监理单位派遣专业人员进行监督审查。最后,根据工程施工需要准备所需的各种器械工具,选用合格的弯管仪器、测试绝缘电阻的设备、吊车、接地电阻测试仪器等,并对这些工具认真检查,既要满足数量要求,更要满足质量要求,并做好检测和记录工作。 2.控制配线、配管工程质量 配线是电气设备安装用到的最为重要的耗材,导线与电缆数量和质量事关工程安装进度和质量。建筑物所用的导线和电缆必须由阻燃材料制成,结合图纸要求,选用既符合国家质量标准又合乎图纸要求的导线与电缆。导线穿管是不允许有接头的,而且严格控制线管中的导线数量,以10根为最多上限。同一线管中的导线要求同样的电压,如果导线电压差距较大,需要分别选用线管,如果导线连接的是不同的电表量程,也应分别穿管,接地线和支流回路才可以在同一跟线管中同行。连接导线也要严格按照相关工艺要求,接头需要一般都要采用压接工艺,确保导线界都没有加渣、裂缝问题出现,制作线头一定要规范,密实包扎。配管是电气设备必不可少的材料,所有的配管必须符合国家标准,PVC管是用的最多的材料,一定要确保PVC是阻燃材料制造,而且严格根据图纸和设备要求选用型号。如果需要用到钢管,一定要确保未经腐蚀,不能有任何锈迹,截取钢管时需要用钢锉处理管口,不能存在毛刺,防止割裂或者刺破导线绝缘层。施工时选用配管的管径一定要和图纸要求相一致。需要用弯管设备进行煨弯,煨弯半径必须符合要求。对于薄壁钢管需要借助丝扣来连接,并且整齐排列丝扣,薄壁钢管不能采用焊接方式处理。严格根据相关要求来埋砼,必须达到深度要求,如果配线管需要暗敷就要随墙埋入。 3.控制配电箱安装质量 首先需要根据工程施工实际定植配电箱,确定好是用明箱还是暗箱。如果是暗箱需要认真研究预留洞大小,找平、竖直、确定标高,并将箱体的周边用砂浆填实。如果是明箱,在确定好尺寸的前提下选用合适的膨胀螺栓来固定牢固,确保箱体不能倾斜,箱体的油漆不能蹭破。订货之前认真研究图纸中三相负荷是否平衡,如果不平衡则要及时调整。最后根据调整的具体情况来区分导向的色别,并把具体的参数以书面形式提交供货商家。其次,在安装箱体过程中,第一步要检查箱体的尺寸规格,根据电气施工预埋管的管径和数量开启敲落孔。如果商家已经根据常规需要设计了预留孔,直接打开就行;如果商家没有预设,则要选用专业开孔器根据配管数量和口径来开孔,电气焊开启很容易对箱体造成破坏,同时需要做好开孔处的防腐蚀处理。再根据箱体的形状、大小和图纸及施工环境选择合适的位置。安装牢固以后用水泥灌注,等箱体足够牢固以后再进行箱内走线和设备安装,用专用PE保护线汇流排引连接接地螺栓,不仅能够解决箱体的接地问题,而且能够有效解决钢管进箱焊接灼伤箱体的问题,防止箱体受热变形。安装固定好配电箱以后,需要实施穿线,仔细研究图纸设计,根据要求选好导线规格型号,并且保障导线都要整齐顺直穿入,折弯也应整齐划一,不能高低起伏,更不能出现交叉交合问题。同时,考虑以后维修和优化等后续工作,需要预留一定的导线,根据箱体半周长截取预留导线长度。每一个接线柱上只能接入一根导线,不得已也最多只能接入两根导线。依照图纸对应回路做好编号,并标注控制回路名称。 4.整理好相关资料和竣工图 在施工过程综合考虑安装的特殊环境和业主的临时要求,需要对相关内容作出一定的变更,施工完成以后必须对整个施工做好整理,尤其是对施工过程中的变更一定要在施工图中作出相应的标注,并做好有关资料的记录,最后绘制出完成的竣工图。施工单位与监管人员同时到场开箱检测合格证及相关资料,交工时需要把与之相关的资料和图纸一并教给监管人员审核,确认无误后装入竣工资料档案保管。 总之,电力工程相关电气设备安装工艺是一项综合性系统工程,需要安装好电气设备,还需要做好合作单位、各个工种间的相互关系,确保工程顺利施工,保障工程质量和安全。 作者:罗玉苹 赵华平 单位:国网江西新建县供电有限责任公司 电力电气论文:电力工程电气自动化论文 1电力电气自动化的概述 1.1电力电气自动化的运用意义 不管是电力工程,还是自动化本身技术,将电气自动化渗透在电力系统中都具有很强的现实意义,其主要表现在:推动电力系统自动化水平上。它本身属于高科技的范畴,在电力应用中,以电力设施与技术更新为主,当然也能带动电力工程信息化水平,特别是电力设施权限上;具体如:电气设施模糊化,同时运用范围日渐加宽也极大的推动了电气自动化技术水平的提高。将自动化技术应用到电力工程中,具有明显的优势。同时,电气自动化和计算机有着密切的联系,在相关设施维护时,只要经过计算机就能达到要求;然后再由工作人员结合数据信息,利用计算机运行以达到对相关设备运行的维护,同时这也是控制工作人员工作强度的有效方式。将电气自动化技术运用在电力工程中,能够有效提高管理效率。为了满足电气自动化应用要求,电力设施与技术管理都需要不断调整。就目前的电气自动化相关设备来看:由总线连接构成,其连接过程简单,在总线控制的过程中,同时也是对整个过程进行有效管理的方法。 1.2电气自动化技术的设计原则 目前,大多数电力系统已经带有自动保护装置,故在设备选型时,通常会优先选择自动化综合系统,其选型接线方式比较简单,结合继电保护就能实现自动化设备的有效应用。从总体来看,电气自动化技术必须遵循的原则,主要包括以下方面:电气自动化控制设施的连线形式必须结合原有的系统设计,即使使用的是监测系统也必须添加设备数量与种类,并且在图纸设计中详细说明,以保障设备连接的精确性。在计算机远程开关中,必须使用远程闭闸、开闸智能开关,以确保远程操作中的自动化控制顺利实现。利用计算机实现开关监控,在接点打开的情况下,将其纳入监控体系。如果是低压开关,必须设置辅助接点。在设置与安装继电保护设施时,必须整合综合电气与变压保护技术。 2电力电气自动化在电力工程的应用 2.1变电站自动化 变电站自动化,是利用站内电气设施监控,在计算机替代传统监控设施的环境,确保二次设施的数字化与集成化;变电站利用光纤替代传统的电缆传输,以提高信息传输效率在自动化技术的运用,同时它还可以在计算机截面上进行操作,以统一记录运行状态。另外,变电站自动化也能满足各种电气设施的运行要求,它在电网自动化中发挥了很好的作用。 2.2PLC系统 PLC作为计算机技术与继电接触整合的产物,通过电力系统,它实现了工作指令的信息记录与自动编程,在有效控制电力系统信息运算和记录的同时,减小电力系统耗能,让整个系统更加灵活、轻便。PLC在电力系统数据分析、转换、整合、采集、传递、转换等方面都具有得天独厚的优势,在吸纳到电力系统进行有效控制的同时,对不份额柔性操作进行智能控制。利用电力系统中的独立模块,以及总线信息中的通信连接,不仅能保障电力系统正常控制,对促进电力系统相关工作协调化也有重大作用。 2.3电网调度 电网调度组成,主要包含电网调度中心控制中的工作站、计算机网络、打印设施、显示器等。在电网调度自动化中,利用电力系统的广域网与专用网进行连接,由电网调度范围、中心控制内的终端和发电厂构成。在电力生产中,它不仅能满足数据采集、调度自动化,还能对电网监控进行有效分析。另外,它在估算电力状态、预测电力负荷时也有很大作用,电网自动化不仅有助于调动经济调度与发电控制功能,对满足电力市场运营要求也有很大作用。 2.4发电厂测控 在单元控制过程中,控制单元一般由智能模件与主控模件构成。其PCU能直接面对生产中的热电偶、变送器、电气量、脉冲量、开关量等各种信号接收。在处理运算中,通过实时显示运算设施与参数,在打印好输出信号与执行机构后,以完成过程生产的控制、监测与联锁保护。其中,工程师与运行员为其准备好人机接口,工程师主要负责组态修改与设置,以确保系统维护与诊断;运行员接收PCU的信息,为其提供良好的控制与监视手段。 2.5计算机 计算机作为整个电气自动化最主要的技术之一,它的应用对象主要有电力系统的变电、配电和供电环节。而智能电网则是电力系统应用最广的技术,调动电网的技术是电力系统应用计算机技术最典型的代表之一,同时也是现行电力系统自动化最主要的部分,它不仅能实现国家电网相关信息的收集工作,同时还能对各个区域、省市、县级电网进行自动调控与调动。 3结语 电气自动化作为一项综合性很强的现代技术,它具有广阔的应用前景。随着社会步伐加快,国内电气自动化技术也得到了很好的发展与利用,但是和西方国家相比,依然存在很大差距。对此,相关人员必须不断探索,在提高电力系统运行效率的同时,确保服务质量和自动化技术,这样才能不断增强自动化技术活动,让电力系统有更好的发展。 作者:贺桂义 单位:国网河北沧县供电公司 电力电气论文:电力企业电气工程论文 1电气工程施工准备阶段的质量控制要点 首先,要求相应的施工人员具有高素质、高水平,这样才能保证施工工作的高品质,进而才能确保电力企业电气工程质量的高品质,因此在施工前应该选择具有高素质和高水平的施工队伍及其施工人员,还需要及时进行相关施工内容的培训,做好技术的交底工作。而且还需要有针对性的进行技术和质量保障体系的制定,给予施工队伍一定的施工质量控制规范和制约,并保证施工中各项技术措施的有效性。其次,还需要进行施工原材料采购环节的严格监控,这样才能保证施工用料的质量,因为在施工质量控制中,施工用材的质量也是重中之重,有着决定性的作用,一定要避免偷工减料或者采买不合格的施工用料现象的出现,在进行具体实施的时候,需要进行所用施工用材的严格核实,施工中也需要进行材料规格、型号和材质进行检查,是否符合于施工清单上相应的要求。同时,还需要进行施工顺序的优化,这样才能避免施工中“等工”现象的出现,进而影响了施工进度,还对企业的经济效益造成了或多或少的影响。此外,还需要对所用的设备进行检查和确认,才能为后期施工阶段创造有利条件。 2电气工程施工阶段的质量控制要点 需要对电力企业电气工程施工的规范操作加以严格推行,进行符合电气工程实际施工工艺标准和规范的编制。在电气工程施工阶段过程中是整个电气工程主体功能得以实现和形成的重要阶段,也是质量控制的重要阶段,严把电气管材和线盒质量关,一般采用阻燃型的重型管。在材料购买后以及施工前,都需要进行相关性能的检测,防止从中做假和不合格材料进入施工现场,进而存在安全质量隐患。而且预埋电线管后方以用于工程,为了不对结构造成影响,就需要保证其保护层的厚度,而且不能在钢筋外侧进行预埋电线管的敷设,如果电气设备连接不牢固,那么很容易在砼振捣的时候导致接头脱落,所以一定要注重胶水的质量,最佳的方法就是选择和线管同一品牌的胶水,一般情况下,都能与其要求相符合,在进行浇注砼的时候,一定要有电工随时监控着每台输送泵,这是为了能够及时对被压坏的线管和线盒进行处理。 对于建筑安全非常重要的还有均压环、避雷链和防雷引下线等,这些地方是否存在漏焊,其焊接长度和质量是否与相关施工规范和设计要求相符合,也是电气工程施工中质量控制的要点。施工中,需要仔细检查每个环节,尤其是在结构转换层中,因为调整柱子主筋,容易错焊和漏焊防雷引下线,所以,要求施工人员着重注意该问题,必须认真检查,这样才能确保电气工程的施工质量。此外,还需要加强施工中的安全管理,这也是控制电气工程施工质量的重要环节。当电气工程的施工用材和设备进入施工现场中需要做好绝缘检查,其中电缆、电线产品应该具有安全认证标志,并加以绝缘层完整程度的检查,尤其是其绝缘层厚度均匀且满足相关规定。当电气工程出现短路现象的时候,电流将会比正常时的高几倍甚至是几十倍,因此需要将配电设备中的熔断器配置到电气工程线路中,这样就可以起到短路保护的作用,并且选择熔断器的时候也需要选择具有相应分断能力的,以此达到短路后也能保护电网的效果。对于电网线路的漏电保护器,应该取30mA/s来作为标准,需要满足触电保护的要求,这样才能保证其十足的安全性。电力设备接地也应该结合负荷和用电特点的不同,所采用的工作接地形式也有所不同,利用重复接地、防雷接地、屏蔽接地等方式,保证电力网络及其设备的安全性和稳定性,做好电力设备接地的保护工作。 3电气工程施工后的质量控制要点 在进行电气工程施工后期进行调试阶段,其中施工质量控制是通过各种的手段进行电气工程施工所造成的故障的判断,例如直观法、测量电压和电阻法和强迫闭合法等。在电气工程进行试运行阶段,也就是电气安装工程施工完毕后,负荷电力工程试运行的操作需要按照相关操作规程进行,并且在试运行中还要认真进行工作的记录,对运行中出现的问题进行及时发现并处理。在电气调试的过程中,也要着重关注工程的质量管理,一定要把设备的调试工作做好,这样才能让电力工程施工任务保质保量地完成。 4结束语 总而言之,针对电气工程施工的前期准备、施工阶段和施工完毕后三个阶段中可能出现的问题进行考虑,采取具有针对性的质量控制措施,尽可能地规避材料选择、管道设置等各个施工环节出现的问题,这样才能让工程施工质量得到保障,同时还能有效提升施工安全,提高电力企业的综合效益,促进企业和电力行业长久可持续发展。 作者:赵明菊单位:国网湖北省电力公司宣恩县供电公司 电力电气论文:电气自动化视域下的电力工程论文 1电气自动化技术 随着我国社会经济的不断发展,电力企业运用新的信息技术,提高电力工程的自动化水平,促进了电气自动化的迅猛发展。电气自动化技术就是运用了具有自动检测功能与自动控制功能的电气装置,可以实时对电力系统进行远程调节、控制、及监控。在信息化技术大力发展的同时,通过信息监测技术能够实现对电力工程的远程控制与管理。电气自动化技术需要自动化的电网配置、配电网技术协同工作。在电气自动化技术中,要充分利用网络对电力工程的各项信息进行统计、收集、分析从而加强电电力系统的稳定运行。减轻了以往电力工作人员的工作强度,充分利用电力工程中的自动化设备进行监督,在面临突发状况时,能够及时采取信息处理技术对电力系统进行有效地处理。而配电网技术可以配合电气自动化技术改善城乡配电网,加强城乡电力网络运行工作,完善电气自动化技术在城乡电网中的运用。电气自动化技术的应用范围广泛,从电气开关到电力工程都有电气自动化技术的身影。电气自动化技术的不断提高也促进了电力工程的不断发展。 2电气自动化技术在电力系统中的应用 2.1变电站及配电自动化的应用 变电站自动化技术是采用现代通信技术、先进的计算机技术、电子技术以及信息处理技术,实现对变电站的二次设备的重新组合和优化设计,从而减少了人力资源的浪费,减低了变电站及配电站工作人员的工作强度,提高变电站及配电站人员的安全性及整个系统运行的有效性。不仅如此,变电站自动化技术还可以多层次、全方位地对多种电气设备的运行状况进行安全检测以达到高效控制的目标。在实际的应用中,主要通过新型的设备代替以往的电磁式装置从而使得现场的监视操作更加智能化、可视化。变电站自动化除了满足变电站运行操作任务外还作为电网调度自动化不可分割的重要组成部分,是电力生产现代化的一个重要环节。随着对科学技术的应用以及监控设备的更新,种综合性的自动化监测系统能够提高变电站运行的稳定性,降低运行维护的成本,高质量输电过程,经济效益提高很多。 2.2在电网调度自动化中的应用 在电力工程中,电网的总调度能够通过大屏幕显示器、计算机服务等自动化系统对电网进行远程监控。根据电力工程中电网的运行情况进行分析,监控电网的实时状态。通过各个分系统传送的电力工程中的生产数据、控制发电的数据,对电力工程整个系统进行评估、调配和预测,从而减少了电网在运行过程中出现的电力故障及异常情况,通过电气自动化技术能够及时作出判断,检测更加及时。从而减少了电力工程中危及人身安全和设备安全的事故。另外,通过电气自动化技术还能对整个电网进行实时监测和分析,调度从大屏幕上可以清晰的采集信息,找出电气事故的发生地并提出应对措施,防止事故的扩散,减低影响。 2.3分散测控系统自动化的应用 在电力工程的发电厂分散测控系统中,通过太网、过程控制单元、工程师工作站、高速数据通讯网等对分层对电厂的生产状况进行测试和控制。经过过程控制单元可以在生产运行的过程中通过接受热电阻、热电偶、电气量等信号,处理运算的结果、参数等,通过这种方式对电网进行监控,从而提高电气自动化在电力工程中的检测、保护和控制功能。 2.4计算机自动化的应用 电气自动化技术在电力工程中的应用主要是引入了计算机操作系统,通过微型计算机让整个电力系统自动记录、反馈电气设施的实际工作情况。同时,对反馈信息进行的误差判定。加强软件的查找、分析、测算的应用,从而在电力工程中实现操作技术的使用性,更加便于电力工程的管理。在电气自动化技术中还要注意对监控方式、现场总线监控进行设计。只有全面加强电气设备的监控信息及监控方式,才能提高监控系统的效率以及整个系统稳定性、可靠性。 2.5电力自动化技术的发展趋势 我国的经济不断的发展,人们的的经济水平和生活的质量也在不断的提高,因此,对供电系统的需要和依赖也是越来越高,但是由于电力系统的的内部之间的原因,造成了各个部门之间不能达到有效的资源共享,也就会使电力系统出现各种各样的问题。因此,在以后的发展过程中,我们针对这种现象,就应该加强和改善,对电力部门之间的内部资源进行资源整合和统一,然后达到电力资源的统一共享,这样就会形成一个内部信息可以高效利用的效果。随着电力自动化的发展,新技术也在不断的发展,如果电力资源的内部管理恰当,再更好的运用电力自动的技术,在电力工程的发展上面就能提高经济效益。 3结论 一个国家经济发展水平的重要标志就是电气自动化的水平。电气自动化是整个电力系统的重要支撑也是我国经济建设的重要保障。 作者:和琎单位:国网太原市滨河供电公司 电力电气论文:电力工程中的电气设备安装技巧 【摘要】伴随着人们生活质量的提升,科学技术的日益发展,电力工程设备的安装技巧也有了更高的要求,结合不同的电气设备根据实际情况进行分析,针对不同电气设备采取不同的安装方法,保质保量,而且好的方法也会提升安装效率。在电气设备的安装过程中主要会涉及到诸如配电箱、开关箱、安装板和导线等设备。配电箱中所包含的电器主要是安装在一种具有绝缘性的安装板之上的,此外在工作过程中还需要将配电箱中的相关机械进行固定性的加固,进而实现其能够与电气进行顺畅的连接。下文就针对电气工程中电气设备的安装技巧进行简单的分析和阐述。 【关键词】电力工程;电气设备;安装;技巧 1引言 电力是国家一直长期关注的重点,而且近年来,国家对电力设备的安装也在逐年增加,电力是与每个人生活都息息相关的。电网已经在全国广泛的安装,而电网的安全运行也关系着广大人民的安全,电气的安装技巧此刻就显得尤为重要,如果稍有不慎就会造成重大的影响以及隐患。[1]电力行业中,如果想要电气设备能够得到有效的发挥,就需要进行严谨的设计,才能够在安装的时候避免很多不必要的麻烦。所以需要立足于电气设备工艺的研究,从实质上进行改进。 2电力设备安装工艺的注意事项 2.1图纸的反复检查 任何工程都会设计到一个关键的环节,就是图纸的设计,在电力工程当中,设计图纸需要经过监理人员以及施工人员、设计人员共同反复推敲,不断的加以改进,[2]可能这段过程是整个过程中最耗费时间的过程,但是为最终的结果奠定了良好的基础。可以针对图纸展开研讨会,大家进行不断交流,发现问题要及时提出,在最终确定施工方案,完成图纸阶段。 2.2工作人员技术的提升 伴随着时代的不断发展,科技的日新月异的不断发展,只有不断提升个人能力,提高个人素质才能够为电力工程的设计带来帮助,定期举行考试以及培训,提升员工以及设计人员的个人素质,完善个人能力,为工作的开展奠定良好的职业铺垫。提升个人能力,各个单位应该开展各种鼓励机制,鼓励员工们积极学习,考取与职业相关的各种证书,给予一定的奖金鼓励。员工们也可以竞相学习,互相探讨工作,业余时间可以组织技术交流的活动,定期开展学习交流的座谈会,找到相关有经验的同事进行经验分享。 2.3互感器的安装 互感器是实现变电环节中的重要设备,安装水准的高低直接影响到了工作的顺利开展,安装电流互感器的时候应该高度的注意其二次回路上是否符合规范要求,[3]是否足够合理。而且要注意安装过程中的细节,在科学合理的规划中,选择合适的位置,确保线路的合理,尤其注意防止电流互感器在主保护中出现的遗漏问题,还需安装相关的避雷防雷设施,防止发生雷电事故。 3重要保护措施 3.1断路器的安装 断路器是保证电路安全问题的重要环节,技术人员应该严格的按照规范进行操作,应该定期对现场环境进行时时检查,确保相关设备是否能够正常工作,是否处于最佳工作状态,技术人员需要严格、认真的进行相关检查,定期进行相关设施的检修。配管材质的选择一定要符合国家的标准,还有钢管一定要没有经过腐蚀的,而且不能带有锈迹。 3.2绝缘设施 绝缘设备是线路当中的重要设备,在安装之前要做好充分的准备工作,现场的清洁也要有一定的保障,定期的对相关设备进行除锈工作。电力工程相关设备的正常运行能够促进电力工程的价值的发挥,电力设备中的互感器、断路器、绝缘开关以及变压器都是非常重要设备,在安装过程中除了对设计图纸进行细致的检查之外还应该对线路工作地点进行细致的检查。派经验丰富的人员进行实际操作,才能够保障电力设施的正常运行。提高电力工程中相关电气设备的安装工艺水平,可保证电气设备的安装质量及使用性能,具有高度的现实意义。 4结语 电力工程在生活工作中尤为重要,电力工程的安装需要工作人员不断提升个人的技术能力,对相关设施的定期检修以及清洁,员工之间对于相关工作事项的经验交流,对于提升个人工作能力也会起到一个非常关键的效果。此外在配电箱之内和开关箱之内的电气需要根据其规定的位置来进行安装板的固定,也是非常关键的,能够防止出现松动,使得电器之间进行高标准的结合,避免出现松动的隐患,将所有的细节问题处理好才能够让最终的工程变得更加完美。配电线中的连接线也是非常重要的,在绝缘导线的选择上需要按照要求选择横截面≥2.5m2的铜芯材质的,在连线的过程中也要注意导线的型号,横截面的选择一定要足够的精准,跟电路图上的截面要相匹配,对于线路的选择安全问题也至关重要,一定要选择安全系数高的产品。 作者:吴雷 单位:吉林省送变电工程公司 电力电气论文:电气工程中电力电子技术的应用 摘要: 作为一个能源消耗大国作为一个能源消耗大国,电气工程的应用对于我国的经济发展有着至关重要的结果影响,只有不断地加强电气工程的质量,加快电力电子技术的创新与应用,推动电气工程的发展,才能够更好的地促进经济的发展。电子技术的应用推动了电气工程的发展。现阶段,电子技术已经达到了较高的水平,如何将其应用到电气工程中,提高电气工程的质量以及工作效率成为了广大的技术工作者需要思考的问题。本文从电子技术的现状出发,浅析电子技术的应用。并就如何进行应用问题进行探讨分析。 关键词: 电力电子技术;应用研究;电气工程 1前言 作为当前时展的大趋势作为当前时展的大趋势,电子技术的推广应用已经成为了未来电气工程项目的主要潮流。电能作为目前的主要的供给能源,在国内的应用极其广泛,正是因为其地位的重要性和需求的广泛性性和需求的广泛性,为了提高电网运行的质量和效率,进行电子技术的应用是当前电气工程发展的必然诉求。只有深刻认识到电力电子技术的优势,将其广泛应用,才能促进电气工程更好的地发展和进步。 2电力电子技术的的内涵 2.1电子电力技术含义 其是指三个领域其是指三个领域,分别为电子、电力与控制,它是利用电子技术控制电能变化子技术控制电能变化。技术特点是强电力被弱电子控制。该技术目前被广泛应用于各大领域技术目前被广泛应用于各大领域,对于国防与能源、工业和农业甚至交通方面都有极大的贡献业甚至交通方面都有极大的贡献,在电气工程中对于电子电力技术的应用也在不断深入,对于提高发电机和电动机对于电能的利用、生产及转换等方面电能效率发挥着巨大的作用,还可以提高生产率还可以提高生产率、节约能源。电力系统的稳定与安全是工作中重点关注因素作中重点关注因素,电子电力技术可以对稳定性和安全性进行增强,使理想中灵活可控的电力系统工作模式成为现实。 2.2电力电子系统在电气工程中应用的重要意义 作为人口大国作为人口大国,不仅有着庞大的用电群体,而且在地域上分布极为广阔分布极为广阔。在城镇化速度越来越快,对于电力的需求也越来越大的基础上,社会各界对于电气工程要求也越来越高,不仅要求载荷大不仅要求载荷大、容量大还需要稳定性强安全性高,传统的电力系统已经不能满足人们的需求力系统已经不能满足人们的需求,这使得电子技术的应用越来越迫切来越迫切,对于技术的要求也越来越高。但是但是,目前由于技术的局限性和科技水平的制约,在电气工程的建设中仍然存在一些问题工程的建设中仍然存在一些问题,也会出现故障和效率低等问题。这种形式下,电力电子技术的应用就显得格外重要,该技术对于电气工程系统的安全性和稳定性都发挥着极大的作用。电力电子技术能够在电气工程中进行广泛应用,不仅技术针对性强,适用性强,而且操作简单方便,性能高,极大的推动了电气工程的进步。 3将电子技术应用在电气工程中的优势 3.1应用范围广应用范围广,操作简单 我国幅员辽阔我国幅员辽阔,人口众多,作为生产生活中的重要供给能源,对电能的依赖性非常的地大,尤其是近年来经济的不断发展,生产的不断扩大,对于电能的需求越来越大,对于电气工程的要求也越来越严格。电力系统涉及面广,构成复杂,因此在实际的运作当中就会出现牵一发而动全身的现象在实际的运作当中就会出现牵一发而动全身的现象,只要一个环节出错个环节出错,便会引发连锁效应。电子技术的应用可以利用其高技术含量来维持电气系统的稳定性。电子技术不仅可以在电气工程中广泛应用,而且还极易操作,在应用中会极大的地降低操作难度,提高工作效率。 3.2电子技术提高了电气工程的质量和性能 一般在电气系统当中一般在电气系统当中,由于电力系统的复杂性,使得电气系统不仅涉及面广系统不仅涉及面广,需要考虑的因素众多,不仅需要进行自身技术的替身,另外还涉及到一些电力行业的其他技术,综合性强强。电力电子技术的应用,大大的大大地减少了操作时间提高了操作效率高了操作效率,避免了操作失误,让整个设计更加的地严谨和实用实用。电力电子技术的技术不断进步,也使得其自身更具科学性,在应用时能够最大程度的地发挥其作用,也使得电气工程系统的质量更高程系统的质量更高,性能更强,让其组织结构更加合理科学。正是因为电力电子技术的重要性正是因为电力电子技术的重要性,因此必须对其更加重视,不断地进行技术的改进和突破断地进行技术的改进和突破,让电气工程有更好的发展。 4电子技术在电气工程中的实际应用 4.1变电站的电子技术应用 在变电站中在变电站中,电子技术应用也是非常广泛的,不仅可以有效提升变电站工作的效率效提升变电站工作的效率,一些人工操作的步骤也逐渐被取代,免除了繁重的工作量,有效避免由于人为操作而造成的工作失误作失误,使工作质量得到很大幅度的提升。相关工作人员通过借助电子技术过借助电子技术,实现对变电站一切工作的监督管理,及时的发展地发现工作中存在的一些潜在的安全隐患发展地发现工作中存在的一些潜在的安全隐患,并找出有效的方法的方法,使其得到有效地解决,最大程度的地减少事故发生的概率概率,为变电站一切工作的顺利进行提供可靠的保证。 4.2在发电厂中的电子技术应用 由于电气工程的复杂性由于电气工程的复杂性,在发电厂的管理中,由于其相关的互助设备多而杂的互助设备多而杂,导致在进行管理时不仅需要花费大量的人力物力,不仅经济效率低而且管理难度大。而电子技术的应用应用,可以进行较为集中的管理和监控,让后期管理工作节省了大量的工作内容了大量的工作内容,提高了工作效率,并且压缩了管理运行成本。电子技术在发电厂中的应用不仅使得发电厂的工作难度降低了降低了,而且让发电厂的运行更加的稳定安全。 5结束语 在国内的电气工程系统当中在国内的电气工程系统当中,因为电子技术的高稳定性、高质量高质量、应用范围广、可靠性强以及高技术好而得到了大量的地投入使用地投入使用,电子技术的大量使用让电气工程得到了发展和提高提高,两者之间相辅相成,互相影响互相进步。笔者根据相关的资料以及自身的经验对其进行了较为系统的阐述的资料以及自身的经验对其进行了较为系统的阐述,但是受到目前认知的局限到目前认知的局限,仍然还有一些不足,认识还比较浅显,还希望能够得到专家的指导希望能够得到专家的指导,对于国内的电气工程发展进行进一步的研究和发展一步的研究和发展,让当前的电力电子技术及电气工程能够得到更为成熟的发展和改进得到更为成熟的发展和改进,实现电网系统的健康可持续发展发展。 作者:覃小美 单位:佛山市高华电力设备有限公司 电力电气论文:建筑电气工程中电力电缆的应用 摘要: 电力电缆是建筑电气工程的重要组成部分之一,建筑电气工程作为一个整体化的系统,需要依赖电力电缆来保障其正常的运行。电力电缆的作用主要是在完成电能生产、运输及使用的基础上,保障电能的质量,使人民大众居住的社会环境安全、稳定。本文主要围绕电力电缆在建筑电气工程中的应用做出讨论与研究。 关键词: 电力电缆;建筑电气工程;应用研究 0引言 在建筑电气工程中敷设电力电缆是非常重要的工序之一,电力电缆在建筑电气工程中发挥着重要的作用。敷设电气电缆是建筑电气工程在施工过程中的一个主要项目,同时为建筑电气工程的质量提供了有力保障,为我国电力系统的安全运行保驾护航。 1电力电缆的敷设方法研究 在建筑电气工程的施工过程中,敷设电力电缆的方法有很多种,比如说:隧道敷设法、架空敷设法、直埋敷设法、穿管敷设法、浅槽敷设法、沟敷设法等等。敷设方法的选择并不是随机的,而是要结合施工地的具体情况来分析确定的,比如:施工地的城市发展规划方案、施工地周边的已有建筑物电力电缆的情况等。通过多年的具体施工经验及调查、分析总结,我们发现:从技术角度来说,隧道敷设法、沟敷设法在电力电缆进行施工、维护及检修的过程中具有优势;公用隧道敷设法的投资成本高、建筑材料的消耗量大,不适合国内的建筑电气工程,但在经济发达的国家具有很高的应用程度;直埋敷设法因其投资成本低,又称经济型敷设方法,在国内建筑电气工程施工中应用程度最高,但是如果发生电力电缆故障时,需要重新开挖电力电缆沟来进行检测与维修的工作,给人们的生活、交通等带来不便。 2电力电缆路径选择的研究 不同的企业在建筑电气工程施工过程中,对于电力电缆的路径要求不同,部分企业要求选择最短路径,这就为日后的建筑用电带来了极大的安全隐患。所以,选择电力电缆的路径要依据下面六条规定:一是电力电缆在受到机械外力的作用下,防止发生高温、腐蚀等危险;二是在确保电力系统安全的前提下选取电力电缆的最短路径;三是确保电力电缆的半径能够弯曲;四是确保开展敷设、维护、检修电力电缆工作的便利;五是确保电力电缆与即将开挖地段之间距离足够远;六是考量好排水系统,尽可能利用自然排水,必要时也可以选择其他排水方式。 3电力电缆截面筛选的分析 选择合适的电力电缆截面,可以延长其使用年限,维持电网的稳定运行,具有较高的安全性。所以,筛选电力电缆截面的方法主要有以下几点:一是温升,在已知发热条件的情况下,保证电力电缆在长期工作时的电流要比线路的工作电流大;二是经济电流密度,根据年费支出的最低的原则来对电力电缆的截面进行筛选(≤10kV的配电线路除外);三是电压损失方式,通过电压损失方式对电力电缆的截面进行校验,要保障所有电力设备的端电压符合标准要求。 4电力电缆型号选择的分析 油浸电缆、局绿意绝缘电缆、交联聚乙烯电缆是我国较为常用的电力电缆。随着生产技术及施工水平的不断提高,在建筑电气工程施工过程中,交联聚乙烯电缆得到了广泛应用。在对电力电缆的型号进行选择时,要根据施工地的具体情况进行选择,充分考虑到各种影响因素。 5电力电缆检测技术的分析 在建筑电气工程施工过程中,仅凭借施工人员的力量来确保配电线路的安全性与可靠性是不够的,为了实现排查故障及解决故障的及时性与有效性,还需要借助一些现代化的科技手段来检测管理电力电缆。比如:火灾漏电监测技术,电力电缆在发生漏电现象时,存在一定的火灾安全隐患,但并不一定会发生火灾,这就要求工作人员及时检查电力电缆,要重点排查长期漏电的电力电缆,防止火灾的发生。 6电力电缆施工中的有效方法分析 在建筑电气工程施工过程中要严格按照有关规定进行施工,其中以下几点要格外注意。一是敷设电力电缆之前,要认真核对电力电缆的型号,查验其规格是否符合相关规定,确定其线盘与保护层有无损坏现象及其两端是否受潮;二是敷设电力电缆的过程中,将其从盘的上方引出,禁止在支架上或地面上出现摩擦、拖拉现象,防止出现未处理的机械性损坏;采用直埋敷设法时,要注意敷设的速度,以往出现弯曲半径太小而出现电力电缆的损害;如果采用沟敷设法、隧道敷设法时,要明确电力电缆在支架上的位点,严格按照顺序敷设电力电缆,避免出现电力电缆交叉穿越的现象,同时要留出适当的伸缩余地。在机械牵引时,避免摩擦、挤压电力电缆,敷设速度要小于15m/min。 7结束语 在建筑电气工程中敷设电力电缆,要使用科学、合理的施工方法,以确保其安全性。在进行施工的过程中,要充分调查、研究施工地的具体情况,使用恰当的施工方式,同时还要保证遵守电力电缆的施工原则,旨在确保工程施工的质量。为了加大建筑电气工程施工及建筑用电的安全性,要根据实际情况选择电力电缆敷设的具体方法及选择截面、路径及型号合适的电力电缆。 作者:汤亮 单位:中科芯集成电路股份有限公司 电力电气论文:电力工程电气自动化技术解析 摘要: 我国在实现经济实力不断提升的同时,在科学技术领域也取得了十分瞩目的成绩。电力行业的发展与其他行业发展息息相关,是国家社会经济、文化等各项事业发展的基础力量。随着科学技术的不断发展和应用,其在电气行业中也得到十分广泛的运用。本文主要分析电气自动化技术在电力工程中的应用,旨在为促进电气行业实现健康发展提供一定的借鉴。 关键词: 电气自动化技术;电力工程;电网调度 由于新技术在电气企业中的广泛运用,电力自动化技术不断成熟起来,而且在电力工程的发展过程中发挥着举足轻重的作用,促使电气自动化持续发展。电气自动化技术能够有效利用其自动控制和自动检测功能,实现对电力系统的实时监控与远程性调节和控制。当前,我国的信息化技术水平逐渐提升,运用信息监测技术实现对整个电力工程的远程化操控。但是,电气自动化技术如何在电力工程中实现有效运用成为影响其发展的重要问题之一。 1电气自动化技术概述 电气自动化技术涉及到的电气装置功能有自动控制及检测功能,其能够有效实现对电力系统相关的远程性控制以及远程调节、监控。社会经济的不断发展带来电气企业的新生命,很多新型技术层出不穷,促使电力工程的自动化技术明显提升,电气自动化开始发展起来。后来,在信息化技术不断推进的过程中,电力工程不仅能够实现远程管理及控制,还能够运用信息技术监测完成大量工作。电气自动化技术可凭借网络对工程相关信息展开全方位分析及整理,使得电力系统实现稳定运作和发展。在运用电气自动化设备的过程中,电力工作人员的工作压力大大降低,在遭遇紧急情况的时候可采取有效的措施进行处理,进而保证电气工程实现稳定运行和发展。此外,电气自动化技术的使用范围相对较广,从电气的开关一直到整个电气工程都可运用,是推动电气工程持续进步的重要条件。 2电气自动化技术的实际运用意义 2.1提升电力系统自动化水平 我国总体科技水平的提升带动了电气自动化相关技术的发展。电气自动化技术在实际运用的过程中能够有效提升电力系统的自动化水准,利于电力工程的健康发展。电气自动化技术的运用对于电气设备的相关性能有更高的要求,需要对于现有的一些设备进行更新和升级,带动电气企业相关设备的更新换代。此外,电气自动化技术能够明显提升电力工程管理水准,使得企业管理工作更具有科学性、合理性,与现代的信息化标准相符[1]。最后,电气自动化技术在电力企业中的有效运用可有效促进其自身的发展,并迎合电力系统实际运行的相关需求。 2.2便于维护 电气自动化技术在电力工程中的运用,使得其维护工作更加便利。该技术在技术水平上要求相对较高,但维护工作较为简单。电气自动化设备和计算机等相关终端设备互相连接,可通过计算机进行操作,完成对电力设备的维护工作。在日常维护的工程中工作人员需要输入自身的数据和信息,促使电力系统可实现对相关运行数据等的科学调整,从而达到设备维护的相关要求。这种维护方式不但能够有效提升企业中对人力资源的有效利用,还能够降低工作压力,提升工作效率,利于实现企业的可持续发展[2]。 2.3提高工作效率 电气自动化技术的有效运用能够明显提升电力企业相关管理部门的工作效率。电气自动化技术的运用需要首先具备一定条件,需要电气工程相关企业能够在日常管理等工作中积极创造良好的环境。因此,企业为了能够真正发挥电气自动化技术的运用效果,努力实现电气设备的更新及有关技术的完善,从而促进管理人员工作效率的提升[3]。 3电气自动化技术在电气工程中的运用 3.1电网调度 电气工程在实际运行的过程中主要以显示器及计算机相关设备为工具展开电网调度工作,这种工作方式能够为以后电网调度工作的发展和研究提供信息依据。加入电气自动化技术之后,工作人员能够针对电网的实际运行状况展开实时监控,并快速传递相关信息数据等,促使电网调度的工作稳定开展。电网调度在整个电气工程中能够发挥重要作用,要想实现电气运行的有序发展,就需要高效完成电网调度工作[4]。传统意义上的电网调度工作中,一些工作人员不能及时对电力故障了解到位,导致一些安全事故发生并造成重大经济损失。运用电气自动化技术之后,工作人员可有效借助屏幕对电网实际运行的情况进行实时监控,尽快发现故障,并寻求解决办法,降低电力运行风险。 3.2变电站 由于电气自动化技术属于以计算机、现代化通信技术等相关电子技术为基础的技术类型,其能够使得电力企业实现对变电站设备的有效整合及优化设置,促使相关企业的人力资源利用率得到明显提升,并减少工作人员的工作量,降低工作压力,使得电力企业实现更快发展。因此,电气自动化技术运用在变电站的工程中,工作人员能够有效检测变电站设备日常的运行状况,促使电气设备的相关性能得到更为有效的发挥,保证电力系统的安全和稳定发展[5]。此外,电气自动化技术的有效运用促使一些传统设备开始被淘汰,变电站相关的电力运行状态被更好地管理和控制,实现电气设备的智能化发展。变电站运行过程中涉及的大量任务都需要借助电气自动化技术来得到实现,这为促进电力现代化的健康发展提供了良好的条件。 3.3分散测控系统自动化及计算机系统 分散测控系统属于发电厂日常运行系统的一部分,其主要通过高速数据通讯网络及工程师工作站等针对其日常生产的状态实现全程监控及测试。工作人员能够凭借过程控制单元在实际生产时有效接收电气量等相关信息,对运算得到的结果及相关参数等进行分析和处理,并完成对电网的监控工作,促使电气自动化的维护和控制等相关性能取得持续性提高。此外,电力工程中电气自动化技术的运用,有效引入了计算机操作系统,及时记录电力信息,并反馈电气设施的具体运行状况。计算机系统的有效运用还能够有效确认相关工作人员的具体工作信息,及时控制信息误差,提高所得数据的准确性。计算机操作系统还能够用于电力工程的日常管理工作中,监控电力运行情况,对相关的数据和信息展开详细分析,监督人员的工作情况。 4结语 在未来的发展过程中,电力系统将更多地运用电气自动化技术,逐步实现人工智能化等发展,为促进电力行业的可持续发展提供技术支持。如今,在国家经济水平逐步提升的过程中,电气自动化技术发展水平随之提高,促进电力系统实现健康发展。笔者先阐述电气自动化及其实际运用的意义,接着分析电气自动化在电气工程当中的有效运用,希望为促进电气行业的可持续发展提供帮助。 作者:胡诗和 单位:成都理工大学
医学图像处理课程教学研究:“专题式”教学在医学图像处理课程中的应用 [摘要]目的: 探讨“专题式”教学在医学图像处理课程中的应用。方法∶ 对本教研室承担的《医学图像处理》课程进行授课方法改革,形成科学的培养方案,并对教师授课情况进行综合评价,对学生学习效果根据“形成式”考核方案,进行科学评价。结果∶ 通过对教师授课及学生考核评价改革后,极大的激发了学生学习的积极性,同时形成了科学的培养计划,学生反映良好,教师的授课满意度达到98%以上,学生学习效果较往届有明显提高,成绩优秀率在89%以上,同时学生真正接触到临床医学图像后处理环节。结论∶ “专题式”教学模式下不仅提高了授课的灵活程度,更有利于培养学生的学习能力,较好地体现了医学图像处理课程的教学目标和教学要求。 关键词 : 医学图像处理; 专题式教学; 评价 “专题式”教学模式目前已经广泛的应用于大学课堂教学中,这种教学模式主要指的是教师选取并紧紧围绕教学目标,以学科体系和课程教学大纲指导内容,把各知识点按教学任务分解为多个教学专题, 以专题的模式取代传统教材授课顺序,并辅以相应的教学方法和手段,通过对各专题的讲解,使学生掌握每个专题内容,从而完成教学任务[1]。本文主要探讨专题式教学模式在我院医学图像处理课程中的应用。 1数字图像处理专题教学模式的目标 “专题式”教学模式以学科体系和课程的教学大纲为指导,不受时间、地点和教材章节的限制。[2-3]医学图像处理专题教学模式,既要体现专题式教学的优点,即教学重点突出、信息量大、针对性强,讲述内容深刻,在授课过程中教师可以根据教学大纲的基本要求, 结合本学科研究的热点和重要成果,科学合理设置课堂授课内容,通过对各个相对独立内容进行深入探讨和学习,增强医学图像处理课的针对性和实效性,同时要求紧密结合计算机软件设计基础,充分调动学生学习的积极性,培养学生利用该技术进行大胆创新应用的能力,同时结合医院大影像科工作实际,了解最新图像后处理工作技术,并对各技术以专题的形式向同学们介绍。 2 “专题式”教学模式的前提要求 在“专题式”教学实施之前,首先要求教师转变教育思想、更新教育观念,并且要求渗透于教学工作的各个方面,贯穿于教学改革的全过程。随着临床医学影像技术的飞速发展,在容积扫描数据基础上,可以实现多种成像方式,所以要求教师能够认识到临床医学图像后处理工作的重要性,改革教育思路及观念,同时还要学习医学知识, 学习由计算机学和医学交叉所形成新学科,同时密切联系医学影像专业的教学目标和要求,掌握医学图像处理技术的新思路、新技术和新方法在临床工作中的应用, 拓宽知识面,了解前沿动态[4]。 3专题式教学模式的实施内容 3.1 教学实施专题化 充分利用我院网络实验室的教学资源,完成教学分组,3-5人一小组。将医学图像处理课程内容分为若干教学研讨单元,在每个教学专题授课前,教师讲解本专题的基础知识和原理并简单介绍各种图像处理算法实现的关键环节,同时要求每个有各自的学习及研讨任务,再次上课时,各组分别将负责的专题范围及应用领域进行汇集和整理,并对其内容进行阐述, 其他组员进行补充说明,外组同学可以提问题[5],由小组负责人进行解答,教师给予完善。 3.2 充分利用网络教学资源,加强网络实训 教师在某些专题提供专题分组讨论后,需要在计算机上强化处理,通过选用 MATLAB软件作为实验教学软件,针对专题特点设置相应的实验,例如,教师事先准备好在临床中采集的X线(包括CR、DR)、CT、MRI等图像,让学生直接对这些图像进行处理和改善,从而达到预期的视觉效果。再有,采集256CT容积重建扫描数据,让各小组在各角度,各断层对影像进行三维及各断层重建实训,培养学生实践动手能力。 3.3 增强“专题式”教学的评价效果 医学图像处理课教学效果要在教师和学生之间双向进行效果评价,要看学生是否能够真正掌握理论学习效果。充分根据医学图像处理的课程特点,采用多向性、多角度评价手段,增加师生之间的双向评价,教师评价学生,学生也评价教师,教研室之间还进行互评,同时邀请院内教学督导团队进行督导打分,最后根据学生评价、教研室教师评价、院内督导评价情况,最终确定教师的教学方法的可行性,并对各专题设置进行讨论,形成围绕教学大纲的专题设置,同时激励教师不断进行教学研究,用更新、更好的方法提高教学效果[6]。 传统的学生考核评价模式,效果单一,不能体现多元化的评价效果,针对专题式教学模式,我们主要运用自主式命题,并根据“形成式”考核方案,科学设置考核方案,其中笔试成绩占50%,实验报告成绩占20%,增设实验操作考核,根据各组间的操作情况进行综合评分,同时注重平时考核,根据学生搜集资料、课堂发言和作业的完成情况综合进行评价给分。 通过对教师授课及学生考核评价改革后,极大的激发了学生学习的积极性,同时形成了科学的培养计划,学生反映良好,教师的授课满意度达到98%以上,学生学习效果较往届有明显提高,成绩优秀率在89%以上,同时学生真正接触到临床医学图像后处理环节,有利于提高学生的专业学习效果。“专题式”教学模式下不仅提高了授课的灵活程度,更有利于培养学生的学习能力,较好地体现了医学图像处理课程的教学目标和教学要求。 医学图像处理课程教学研究:医学图像处理课程的教学经验探讨 摘要:本文分析探讨了医学图像处理课程的特点,结合医药院校学生的实际情况,从课堂教学所用教案及实验教学所选软件和内容两个方面对医学图像处理课程教学方法进行了探讨。 《医学图像处理》是以《数字图像处理》为基础,结合医学院校的特点和教学要求,以医学图像为处理方向,开展的一门课程。作为一门医科院校的工科课程,《医学图像处理》课程的对象是医学院校的工科学生,是生物医学工程、计算机科学等专业的必修课程。该门课程教授的是指将医学图像信号转换成的数字信号用计算机技术对其进行处理的算法和过程,要求学生既掌握基础的医学常识又有教深的计算机编程的经验。由于专业与课程的特殊性,导致该课程在教学过程中存在些许问题和困难:如学生没有较强的基础理论知识,听课过程中遇到困难,容易失去学习兴趣,不能掌握专业知识,或者只懂理论而不知道如何在计算机上编程实现应用。经过多轮的教学和不断的探索,将已有的一些经验做一个小结,以期对提升教学效果有所帮助。 1 多媒体动画教案的优势和应用 《医学数字图像处理》课程需要重点讲解的内容包括:图像运算、图像灰度变换、直方图处理、图像的空域增强及频域增强、图像分割、图像配准、图像复原、图像压缩编码、形态学处理等内容。图像处理课程涉及面广、跨度大、内容多,且具有较强的工程性,在教学上存在一定难度。多媒体动画教案的应用能将学生难以理解的抽象内容及复杂的变化过程,通过动态模拟和局部放大的手段,动态直观地展现在学生面前,将抽象的算法转换为浅显生动的形象[1]。 例如进行图像增强时常采用均值滤波和中值滤波算法,仅用数学公式教导的办法,因其较抽象导致效率低且效果不好,将算法步骤先用动画直观展现出来,再结合数学公式解释阐明,大大降低了学习难度,保证了学生的学习兴趣。又例如频域滤波法中的高通滤波算法可增强图像的高频分量而滤除图像的低频分量从而达到突出图像边缘的目的。这一算法是基于傅里叶变换及信号处理等抽象理论发展出来的,理解起来有一定的难度,在课堂上,首先给学生展示一张脑部CT图片及其对应的频域图,对应高通滤波算法逐渐改变滤波范围使原来的图像相应发生改变,让学生对脑部CT图片在计算机上进行逐步动态锐化,锐化后脑膜轮廓清晰可辨,达到了增强图像边缘的目的。利用多媒体教学,可以直观地看到图像在处理前后的明显变化,便于学生接受,增强了学生对重要概念的理解,提高了教学质量和课教学效率。多媒体的动态教学需要贯穿这个课程始终,例如讲解图像灰度变换时可以开窗算法为例,辅以显影效果不甚理想的医学图片如细胞显微图等讲解利用代数运算对图像进行处理的方法,并将处理后得到的增强图片与原图像加以比对,让学生真切地看到图像处理的作用,了解其价值和意义。此类例子还有很多,通过具体的医学图像实例进行直观生动的课堂演示,可以提高学生的学习兴趣让他们积极参与到教学过程中来,成为教学中的主体。 多媒体动画教案在教学中的作用不言而喻,因此制作合适的教案是能否成功完成教学任务的关键。经过多轮的摸索总结,我们发现教学案例的选择要结合实际,除了让学生掌握理论外,还要让他们知道学到的知识可以用到什么方面、怎么用。 2 实验教学工具与内容的选择 目前,医学图像处理教学选用比较多的软件有PhotoShop、Matlab和VC等。在实际教学中需根据学生的特点选择不同的医学图像处理教学软件,比如我们学院生物工程专业学生编程基础较弱,在学习医学图像处理时选择的是PhotoShop和Matlab,通过PhotoShop软件向学生展示各种医学图像处理算法的实现效果[2],而使用Matlab编程工具实现各种图像处理算法,另外调用Matlab图像处理工具箱中的系统函数可以实现医学图像的增强、分割等基本图像处理功能,可以让学生掌握一些基本的医学图像处理编程方法。而对于计算机专业的学生,由于他们系统地学过计算机课程,因此在医学图像处理实验教学时就采用VC编程实现各种图像算法。首先提供给学生一个用VC编写好的图像处理平台代码,然后交给学生如何在该平台上增删改他们所需要的图像处理算法。尽管直接使用VC++编写医学图像程序通常代码都比较长,学生比较难掌握,但是采用VC编程相对MatLab编程而言更容易实现可视化界面,编写出的程序可以模仿PhotoShop软件的部分功能,极大地提升了学生的学习兴趣。除此之外还可以使学生了解医学图像处理的每一个细节,彻底领悟医学图像处理各种实现算法的精髓,从而加深对抽象的医学图像处理理论的理解。 在实验内容的选择上多选用验证性算法,以期让学生通过实验巩固和加深对医学图像分析的各种常用算法的理解与掌握在我们的教学中;为了提高学生对实验的重视程度和实验积极性,将实验考核成绩引入总成绩,占到总成绩的10%-20%。 3 小结 本文对医学图像处理课程的特点,课堂教学方法及实验教学工具和内容的选择进行了探讨。由于医学图像处理课程难度大,理论性和实践性均很强,教师在教学时需根据医学院校学生理工基础弱,编程能力差的特点选择合适教学方法帮助学生克服困难,提升教学效果。 医学图像处理课程教学研究:医学图像处理课程在线学习系统设计 摘要:《医学图像处理》作为生物医学工程专业的一门专业必修课,教学内容多,课时安排紧凑,不利于同学们对理论知识的消化理解,同时书本资料匮乏,电子资料不易搜索,导致了部分同学学习积极性不高,学习效率低下。在线学习系统作为一种新的教学模式,利用计算机互联网实现网络授课、学习、文档共享及师生在线交流,突破了传统教学的时空限制,具有资源共享、快捷高效等优点。该课题经过系统需求分析的调研,运用Dreamweaver软件开发平台、ASP动态网页制作和ACCESS数据库开发技术,通过编写VBScript脚本语言,设计完成了一个基于B/S网络框架的《医学图像处理》课程在线学习系统。 关键词:在线学习系统;ASP;ACCESS数据库 1系统开发环境及工具 本课题采用Windows XP及以上操作系统、ASP和ACCESS完成本次设计。ASP是美国微软公司出品的WEB编程语言,运行环境是微软出品的WEB服务器IIS。数据库采用ACCESS数据库。 其他软件包括:IE6以上、Dreamweaver7或更高的版本。 2在线学习系统的设计 2.1系统总体结构的设计 系统主要有以下模块构成:用户管理模块、公告栏模块、留言板模块、友情链接模块、下载资料模块、聊天室模块、在线练习模块。现对用户管理模块设计简单介绍。 用户管理模块主要包括用户注册、管理员审核、个人信息修改、删除用户等等操作,管理员、教师、学生都会涉及这一模块的制作。 图1管理员主页 2.2后台数据库的设计 人们把数据库设计分为需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库实施、数据库运行与维护6个阶段。概念结构设计就是对信息世界进行建模,常用的概念模型是E-R模型,它是P. P. S. Chen于1976年提出来的。 概念结构设计的任务是在需求分析阶段产生的需求说明书的基础上,按照特定的方法把它们抽象为一个不依赖于任何具体机器的数据模型,即概念模型。概念模型使设计者的注意力能够从复杂的实现细节中解脱出来,而只集中在最重要的信息的组织结构和处理模式上。 概念模型(E-R模型)的组成元素有:实体、属性、联系,E-R模型用E-R图来表示。实体是用户工作环境中所涉及的事务,属性是对实体特征的描述。 3在线学习系统的实现 在正确安装IIS之后,即可进行程序语言的编写和程序调试。 3.1连接数据库 不同数据库有不同的连接方法,对应ACCESS数据库,有字符串连接方法和DSN链接方法此处使用第一种由于几乎所有的ASP动态网页都需要连接数据库,所以将以上字符串连接数据库方法粘贴到config文件下db.asp文件中,而在其他需要调用数据库的文件中调用此文件即可,调用方法为: 3.2功能模块的实现 在完成以上操作之后可以开始进入整站制作的过程,动态页面从流程图开始,涉及到的具体语句中只对较为重要的编程语言进行讲解。 3.2.1引用文件编写 由于在编写程序时,ASP本身提供的函数并不足以满足我们的所有应用,所以在设计时将经常用到的一些功能如:连接数据库语句、翻页功能等编写为引用文件,在需要使用这些功能的文件头部引用即可,将这些文件统一存放config文件夹下。 3.2.2模块实现 此处选取注册功能进行讲解。 在本站中,没有注册成功或者审核通过的用户无法浏览网站内容的。 用户注册功能是本站开始设计的第一个步骤,也是一个很基础的功能,以上叙述的设计过程是以后每一个功能模块都严格遵循的设计过程,在每一个模块完成之后,都要开始进行相应的运行与调试。 4系统运行与调试 4.1测试概述 本章根据用户需求,设计测试用例,对软件进行系统测试。并根据测试结果填写测试表格的测试结果栏。测试的重点是确保各项功能的正常运行。测试的目标是确保所开发的功能符合用户的需求。 4.2系统部分测试 在第四章设计系统实现中重点讲了注册功能的实现,此处也以注册页面的测试为例讲解测试步骤。 在Dreamweaver中打开register.asp页面,点击在浏览器中预览/调试按钮。根据流程图3,首先验证用户名或者密码为空情况:可以看到最后一名用户就是刚刚注册的用户,其姓名、性别、联系方式等内容都与注册内容一致。u_check默认为空,在管理员审核通过之后用户即可登录本站。 5结论 本课题实现了一个基于ASP和ACCESS的医学图像处理在线学习系统,可供学生、教师、系统管理员三方用户安全使用,界面友好、功能完善、通用性强。其主要模块包括:公告管理、留言板管理、友情链接管理、学习资源管理、聊天室管理以及在线练习管理等。 该系统简介易用,投入使用之后可以利用计算机互联网实现网络授课、学习、文档共享及师生在线交流,突破了传统教学的时空限制,具有资源共享、快捷高效等优点,可以有效地促进该课程的理论和实验教学,帮助改善同学们的学习状况,常适用于高等院校的远程教学,具有非常广阔的应用前景,由于预算有限和时间仓促,本系统尚存在如下一些缺陷: 未能购买域名、将系统放在网上进行远程调试; 整站结构的设计还不够十分合理,网站结构使用了两种方式,既存在以身份为划分建立的admin、stu、teacher文件夹,也存在以功能为划分的message文件夹,可能造成网站投入使用之后的功能移植会比较繁琐; 系统缺乏统一的排版格式,而且为了节约空间,提高页面载入速率,网站所用图片很少,也没有复杂的布局结构,导致整站虽然简洁,但是缺乏美感,可能不足以在视觉上吸引同学; 多数页面只是实现了基本的功能,如添加习题、公告等,但是目前还缺乏实质性可以立即投入使用的内容; 友情链接功能与学习资料上传功能还面临路径和文件名不能包含中文字符的问题。 除此之外,随着浏览器版本的提升,众多浏览器厂商对安全性的控制更加严格,系统中很多html静态网页的特效不能显示,比如对于按钮或者图片,可以制作为鼠标放上去之后显示一些说明文字,但是在实际应用中chrome内核的浏览器选择直接直接忽视其内容,IE内核的浏览器会提示限制此文件显示可能访问计算机的活动内容,这样的页面会带给用户安全性能上的顾虑,但是,缺乏这些特效的网站在外观的吸引力方面又有所降低。 在线学习系统是一个正在兴起的应用领域,主要利用页面制作、数据库等技术实现网上教学的实时性、交互性、动态性。本系统突破一般多媒体辅助教学工具的思想,目的是尽可能将现实的活生生的教学环境和方法应用于网络教学中,提高学生网上学习的兴趣,从而真正提高网上教学质量。作为传统教学的延伸,信息化教学的作用正逐步被人们所重视,随着网络技术和多媒体技术的进步,信息化教学系统还会有更多的发展空间。 医学图像处理课程教学研究:双语教学在医学图像处理课程中的应用 摘 要 双语教学是一种新的培养人才的教育模式,通过在医学图像处理课程教学中应用双语教学,在各个教学环节进行研究与探索,发现在教师与学生英语水平、课堂教学方法、教材的选用及考核机制等方面存在一定问题,并提出相应的改进措施。 关键词 医学图像处理;双语教学;教材 双语教学是指除汉语外,用一门外语作为课堂主要用语进行学科的教学。作为一门国际化的语言,英语的重要性越来越被人了解。在高校中开展专业课的双语教学可以增强学生了解世界科技最新成果的能力,加快高等院校高层次教育与国际接轨的步伐。同时双语教学课堂可以为教师提供一个提高自身英语综合运用能力的训练机会,提高教师进行科学研究和国际学术交流的能力[1]。 医学图像处理是高校生物医学工程专业普遍开设的专业课程之一。近年来,河南科技大学医学技术与工程学院在开展多媒体教学的基础上,大胆尝试双语教学在本课程中的应用,根据教师的实际教学经验,结合大多数学生的反馈,总结在双语教学过程中发现的问题,并提出几项改进措施。 1 双语教学中存在的问题 1.1 从教师角度 学院生物医学工程专业的医学图像处理课程使用教材的是罗述谦等著的《医学图像处理与分析》,在应用双语教学之后,教材更换为Rafael C.Gonzalez教授所著的Digital Image Processing,该教材内容阐述清晰易懂,几乎覆盖了学生所必须掌握的全部基础知识。本书已被全世界500多所大学和研究所使用,是国际知名高校的经典教材。 对于担任本门课程的教师来说,需要反复理解中文和英文原版教材,在吃透教材内容的基础上,结合图像处理的最新技术制作多媒体课件,将原来准备好的中文课件转换为英文课件,并把原来已经讲熟练的课堂内容用英语讲授给学生。其中存在的问题有:1)教师之间对双语教学的认识有偏差,一部分教师认为双语教学应该完全用英语授课,而其他大多数教师认为既然是双语,那么可以用两种语言交叉授课,以学生理解为最终目的;2)教师的英语口语水平不够高,毕竟不是英语专业出身,平时用到口语的机会也不是很多,所以教师都对自己的口语不是百分百自信。 1.2 从学生角度 双语教学对学生的基础英语应用能力,尤其是听说能力要求较高。学生在课堂上本来就需要经过思考才能完全理解教师讲的内容,现在还要在听懂英语的基础上进行思考和继续听课,这对学生尤其是英语基础不是太好的学生来说是比较困难的。虽然大部分学生已经通过大学英语四级考试,甚至有部分学生已经通过大学英语六级考试,但他们的英语实际听说能力相对于应试能力却较为薄弱,仍然有可能听不懂教师的讲解,因此听说能力成为他们用英语进行学习和交流的主要问题。 医学图像处理课程中涉及许多医学图像,因此有关医学的英文词汇也出现不少。医学词汇较为难记,长单词较多,这也给学生的课堂听讲带来一定的困扰,影响了课堂内容的吸收,效果较差。 1.3 从考核角度 既然是双语授课,那么在考核时同样需要考虑到两种语言的问题。如果用全英文出试卷,恐怕会出现学生连题都看不懂的情况;如果用中文试卷,又无法体现双语教学的优势,难以考核教学的效果。 2 相应的改进措施 针对在双语教学中遇到的问题,思考后认为:在医学图像处理课程的双语教学中,应明确课程双语教学的目的仍是传授专业知识,这一点在教学过程中必须始终坚持,英语只是一种工具,否则专业课的双语教学就变成专业英语课。为实现这样的目标,结合师生的实际情况,提出相应的改进措施。 2.1 加强教师培训,提高讲课水平 双语教学成功与否取决于从事双语教学教师的水平,因此,加强授课教师的英语能力是十分必要的。学院与外语学院联系,请专业的英语口语教师为承担双语教学任务的教师开展英语培训,培训的内容包括教学过程中经常使用的教学专用术语以及学科中常用的英语阐述和评论能力。除此之外,学院还派青年教师到国内著名高校或国外学习进修,参加学术研讨会议和培训班等,提高教师的专业水平和英语能力。 除加强教师水平之外,还要更好地发挥多媒体教学手段在教学中的作用。对于较难理解的专业术语、句子等,在课件中用中英文对照帮助理解,这样可以保证即使英语水平较低的学生也能够领会教学中的基本内容。由于本课程是医学图像处理,因此在课件中可以多引入一些新型图像处理技术在医学图片中的应用。这些知识与本专业的其他专业课也有相关联之处,学生对这方面的内容较为感兴趣,课堂气氛活跃,教学效果良好。 2.2 发挥学生主体作用,增强学习兴趣 上课时教师应鼓励学生用英文发言、提问,加强师生之间及学生之间的英文沟通和交流能力,激发学生的学习热情和主动性,引导学生自主思维。授课结束,可由学生用英文做重点总结,然后教师补充。精选教学内容,对于一些常用的专业术语和句子,课堂上需要经常复习。引导学生逐步学会用英语结合专业知识进行思考分析,提高学生分析解决问题的能力,加深对授课内容的理解。双语教学难度大,只有充分调动学生的学习积极性,发挥他们的主体意识,才能取得良好效果[2]。 2.3 改进考核方法,提高教学质量 双语教学仍然是以学生为主体的,因此采取一个合理有效的考核方法能够激发学生的学习兴趣,取得良好的学习成绩。可以考虑作业、课后练习、实验报告采用全英文模式,在这种情况下,学生有时间在组织好英语答案的情况下进行回答。课堂上的讨论及问题回答以英文为主,必要时辅以中文解释,这样也可以锻炼学生的口语能力,并提高他们参与讨论的热情。最后的期末考试可以采取中英文结合的方式,对于一些相对简单的题目如填空题等可以用英文出题,要求英文回答;而一些较为复杂的问答或计算题,可允许学生用中英文作答。这些考核内容在最终成绩中所占的权重不同,如可定为平时成绩占总评成绩的30%,考试成绩占总评成绩的70%。这样的考核方式也可促进学生在平时的学习兴趣,加强日常的学习积累。 3总结 通过这些改进措施,能够提高学生对双语教学的学习兴趣,调动学习的积极性,使学生通过学习不仅能够学到专业知识,也提高了英语听说读写能力。双语教学作为一种较新的教学手段,仍然在实践中摸索,在教学过程中不断完善,只有不断地发现问题、解决问题、积累经验,才能更好地发挥双语教学的效果。 医学图像处理课程教学研究:医学图像处理与分析课程教学改革的探索 摘 要 医学图像处理与分析是生物医学工程专业的专业基础课之一。在简要介绍CDIO教学模式基础上,提出几点该课程教学改革的措施,包括融合多媒体教学和传统教学手段;引导学生整体把握知识点;调动学生的学习积极性;培养学生的实践动手能力;形成理工医结合的思维方式。教学实践证明,所提教改经验能全面培养学生的学习技能,激发学生的学习兴趣,很好地增强教学效果。 医学图像处理与分析是研究图像处理的基本理论及其在生物医学工程中的应用的一门学科,是生物医学工程专业的专业必修课。该课程的任务是:系统介绍图像处理与分析的基本理论和基本方法,侧重使学生掌握其在生物科学领域的实际应用,目的是使学生系统掌握数字图像处理的基础概念、基本原理和实现方法,学习图像分析的基本理论、典型方法和实用技术,为在生物医学工程领域从事研究与开发打下扎实基础。 医学图像处理与分析课程理论抽象,涉及医学、计算机、数学、物理、信号处理等多个领域的知识,学科之间高度交叉、渗透,学生很难理解其中的相关知识和技术,因此课程起点高,教学难度大[1-2]。笔者在教学方法上也与时俱进,摒弃传统教学方法的弊端,引入新的教学模式和教学方法,实现培养高质量人才的目标。 本文提出笔者基于CDIO教学模式的医学图像处理与分析课程教学改革方面的一些经验。总体说来,该课程教学改革的主要思路是:以全新的教学理念为指导,以先进的教学手段和方法为桥梁,以学科交叉的眼光有机结合课程教学与课外教学、理论教学与实践教学、系统讲授与学生自学等多种方式,实现教学内容的完整性、前沿性、理论性与实践性,使学生掌握本门课程的理论框架与思维方法,掌握生物图像处理与分析的相关技能,能够采取合适的处理方法实现特定的医学图像处理目的。 1 CDIO教学模式 CDIO教学模式是近年来国外工程教育改革的最新成果,其中C代表构思(Conceive),D代表设计(Design),I代表实现(Implement),O代表运作(Operate)。CDIO模式是以产品研发到产品运行的生命周期为载体,强调让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式来学习工程,并以综合培养的方式使学生在多方面达到工程师的预定目标。实践证明,CDIO教学模式比传统教学模式适应面更宽,更有助于提高教学质量,尤为重要的是CDIO模式中的新评测标准,为工程教育的系统化发展奠定了基础[3]。 2 医学图像处理与分析教改措施 2.1 融合多媒体教学和传统教学手段 目前高校授课中普遍存在两种极端: 一种是只板书授课,形式单调,内容枯燥,课堂时间无法有效利用,知识容量小; 另一种则完全采用多媒体授课,课堂教学变成单纯地播放幻灯片,缺乏学生参与互动的空间和可能。 笔者强调打造“多媒体+板书”的高质量精品课堂: 一方面,优秀的教学课件能提升和精炼教材内容,通过利用图像、声音和动画等多媒体技术将教材中相关概念、算法、原理及应用转化成形象逼真的影像展示给学生,介绍和比较不同的图像处理方法应用于医学图像的不同效果,为学生提供生动的感性认识; 另一方面,将板书穿插于多媒体教学中,对图像处理算法的关键步骤进行推导和演算,同时展示教学进度、层次和重点,有利于学生对重要知识点的系统把握,有效避免知识讲授过程中的“碎片化”现象。 2.2 引导学生整体把握知识点 在教学过程中,引导学生从整体上把握学习的总体要求,理清教学知识点、学习难点以及学习技巧,对于落实课程的知识点非常关键。每一章教学伊始,首先提出本章主线,即要解决什么问题,以什么样的方法和步骤来解决问题,所介绍方法对于解决问题的优点何在。当教学内容章节较多,分成多次讲授时,这个主线将会反复强调,从而不断加强学生对有关内容学习目的性的认识,开展针对性的学习。 2.3 调动学生的学习积极性 德国教育学家第斯多惠认为:“教育的艺术不在于教授的本领,而在于激励、唤醒和鼓舞。”[4]心理学研究也表明,学习动机与学习效果之间的关系十分密切,不同性质的学习动机对于学习效果有不同的影响。学生的学习动机直接制约他们的学习积极性,影响学习效果。笔者在课堂教学中经常采用问题学习法(problem based learning,PBL),以提高学生的学习积极性,促进学生参与教学。学生通过图书馆以及网络等资源,查阅资料,系统分析,形成读书报告,再到课堂上讨论和交流,教师则主要起到布置任务和经典总结的作用[2,5]。这种启发式、互动式、讨论式、研究性等教学方法,能够充分调动学生的积极性和学习兴趣,培养学生的创新思维和研究能力。另外,还可以通过课程网站、在线聊天等现代交流手段,将课堂教学和课后辅导有机结合,建立多渠道的教学互动模式,使学生得到及时的指导,增强学生学习兴趣。 2.4 培养学生的实践动手能力 本课程是一门以实践为基础的课程,必须十分注重学生实践能力的培养和开发,使学生熟悉医学图像处理课程基本理论的同时,掌握如何通过计算机实现这些算法,能够将所学知识和设计的算法应用于医学图像处理和分析,能够根据具体临床需要对算法进行设计、改进和优化,使处理后的图像符合临床要求。为此,本课程设置了相关的课程设计环节,两周时间内要求学生完成5~6个实验,检验算法效果,最终形成实验报告。 2.5 形成理工医结合的思维方式 现代生物科学已经呈现高度综合和高度分化的发展趋势,作为生物医学工程领域的本科生,需要具备丰富扎实的理工科知识和一定基础的医学专业知识,才能在今后的工作中有所发展和创新。南通大学的生物医学工程本科专业设置于电子信息学院,隶属工科范畴,而学生的医学知识背景相对较弱。因此,本课程讲授时要注重与医学成像技术、医学电子学等课程的衔接和交叉,不仅在讲授某一种图像处理方法时突出重点、分化难点,更要将医学实例的处理融合于各章节,体现出理、工、医三者结合,对从方法论和认识论的较高层次上形成新的研究思维起到指导作用[2]。 3 结论 本文结合笔者多年来的教学经验,在简要介绍CDIO教学模式的基础上,针对医学图像处理与分析理论教学方面提出一些改革措施。实践表明,医学图像处理与分析课程教学应紧密结合医学实践,注重图像处理方法与具体医学应用的有机结合和交叉,激发学生的学习热情和创新思维能力。笔者今后还将围绕实践教学环节的改革开展一些有益的探索。 医学图像处理课程教学研究:医学图像处理课程教学模式探索 摘要:在分析了医学图像处理课程特点的基础上,结合医学院校学生的实际情况,对课程教学模式开展了探索与实践。通过串烧式的课堂讲解和讨论、课程实验、教学环节的实施,设计开发基于matlab的医学图像处理教学平台系统,把教学与学生兴趣、能力很好地结合起来,新颖的考核方式得到学生肯定。 关键词:医学图像处理;理论教学;串烧;教学平台 我校在开设《数字图像处理》课程的基础上,结合医学院校图像处理的对象——医学图像(片)的特点开设了《医学图像处理》,是计算机各专业及影像学专业重要的专业基础课程。如何在学习图像处理技术的同时体现各专业特色,提高学生的图像处理技术的应用能力,是医学图像处理课程建设、课程改革的重要内容。现就接合经过两轮的课程教学活动,并融合学生的反馈信息,对该课程进行了教学模式的探索,希望有助于教学效果和教学水平的提高。 1 理论教学 1.1 专业素养的培育[1] 建立在数学及信号处理技术基础上的医学图像处理,以计算机算法为工具,并充分考虑解剖学的知识、临床医学的知识,对医学图像的采集、传输中产生的如噪声、失真、退化等现象分析处理,以提高医学图像的质量,并为后续的图像感兴趣区域的选取,病灶区域的分割等临床应用提供依据。但《医学图像处理》课程涉及的内容多、广,其中的算法更是以数学公式的推导为基础。而医学院校的学生普遍缺乏理工科知识,造成学生对理解抽象概念的困难,很易造成畏难情绪。与此同时,学生对通过本课程的学习对知识结构的构建及就业的帮助心存疑虑。缘于此,授课之初,需要进行专业素养教育。 1.1.1 按专业,分内容克服学生的畏难心理 因计算机专业与影像学专业的培养方向,教学内容和侧重点不同,计算机专业专注于各种图像处理算法和编程实现。而影像专业应从繁琐的数学公式的推导中解脱出来,而更注重实际应用,并进一步了深化对图像处理的理解、分析。 1.1.2 课程设置对就业的影响[2] 图像处理是计算机视觉、模式识别,图像理解、分析的基础。熟练掌握各种算法可以为将来从事如指纹、条码、人脸、虹膜识别、车辆和其他与医学图像相关工作提升竞争力。因具有医学知识背景,也可去医疗器械公司或医疗软件开发公司,当然因具备医学知识背景的同时,掌握图像处理的各种算法及实现为应聘到医院的医疗技术部门提供了保障,我校已有此专业学生成功应聘三甲医院的事例。通过这些学生身边鲜活的事例提高学生的自信心,拓宽学生的思路和视野,引导学生找到自己的发展方向和目标,因此可以更有效地利用时间。 1.2 打破了传统的章节式教学方法,探索“串烧”式教学 传统的灌输式教学中,重点内容并突出,讲解中存在片面性,局限性,没有深挖跨学科知识的内在关系。医学图像处理是一个注重实际应用的课程,应根据设置的专业特点设置知识点,并融合基于案例的教学内容,根据其内部逻辑关系“串烧”涉及的相关的知识。 1.2.1 内容选择上的“串烧” 医学图像处理教学的要求是了解医学图像的特点和图像处理的基本概念,掌握医学图像(片)处理的基本原理、技巧,能够利用计算机来完成对各种医学图像的处理,现以我校两专业的两本不同教材为基础,在充分涉列大量的医学图像处理技术、文献的基础上,根据各类知识点间的相关性以及课时要求将课程分为:医学图像的描述表达、图像的运算、图像的增强、图像的变换、形态学处理、图像分割及特征提取等专题。 “串烧”的医学图像处理的内容是完成后,接下来考虑如何在传授知识的过程“串烧”,如在讲授医学影像的运算操作时,如基本的“加”,“减”,“乘”,“除”时,把医学图像中的减景技术及数字减影在血管造影中的应用“串”到讲授内容中;在图像的采集表示时,可以“串”进各种成像设备及其成像原理,可以把数学运算中的差分运算内容串入医学图像的边缘检测算法中。 1.2.2 教学形式上的“串烧” 教学形式上采用了传统教学方式与“串烧”式教学相结合的形式,讲授基本知识时,以传统按授课方式为主,让学生了解对医学图像处理的整个过程。授课内容中选取了学生感兴趣的内容,让学生们图书馆自己查资料,寻根问源,调动学生学习的积极性,下次课时选一二名学生在课堂上对内容进行阐述,教师对学生阐述的内容进行补充[3]。选择了图像表示和图像分割两个知识点让学生在教学过程中的“客串”讲授,通过本环节的实施,充分调动了学生的积极性,激发了学习热情,迸发出许多有趣的想法,可以方便地了解学生对知识的掌握程度与存在的问题,与此同时,结合本课程的特点及影像学专业学生人数较少(08级71人,09级90人)的特点,把课堂教学过程移至计算机机房,可以边讲授边演示准备好的在临床中采集到的X 光、MRI等医学图片, 让学生直接观察对这些图片进行处理和改善的效果,课堂气氛非常活跃,授课效果较好。 1.2.3 充分利用多媒体教学技术,搭建医学图像处理平台[4]。 通过“串烧”方式的实施,使学生通过在课堂上的医学图像处理的演示,了解、掌握了各种医学图像处理方法和其在医学临床中的应用,但众多算法都需要计算机仿编程仿真实现,为缓解由此给学生带来的压力,提高学习效率,搭建了以淋球菌感染图为例的济宁医学院医学图像处理演示平台,学生通过平台的实用,加深了对所学的医学图像处理知识的理解,提高了学生的实际应用能力。 1.2.4 教师的医学知识积累 我校的信息工程学院的教师承担着医学图像处理课程的授课任务,授课教师虽有较高的计算机编程能力,但缺乏医学知识,使在为强调应用的影像专业学生上课时,在如何淡化数学推理,着重临床医学图像处理应用中遇到了很大的压力。特别是在第一轮次的讲授医学图像分割时,面对一个陌生的医学图像,不知道如何选择图像的特征点,纵有丰富的编程思想却无从下手。缘于此,医学图像处的授课教师需自觉地将医学和工程学结合,通过广泛的与医护人员的交流,并积极参加医学相关的知识讲座丰富自己医学方面的知识,我校信息工程学院组织的院内专家、学者的信息大讲堂是一有益的尝试。 2 实践教学[5] 实验教学是教学课程的重要组成部分,通过本环节的实施,不仅加深了对理论的理解,同时也培养了学生的独立思考、创新能力,虽然很多关于图像处理实验指导书,但他们中的大多数并不适用于医学院校的学生,接合医学院校学生的实际对相关的实验内容的选取及验收进行了相应的改革。 2.1 实验方案的实施 2.1.1 实验的准备 根据医学图像处理的要求,选用了工具箱使用方便,计算能力强的MATLAB软件作为实验教学软件,并准备好医学图像(片)的采集。 2.1.2 实验内容的选择 实验内容的选择上,考虑到不同的专业的特点和医学图像处理的内容,选择了医学影像的表达,图像运算,图像增强,图像变换,形态学处理,图像分割,特征提取等内容。根据难易程度分为基本实验、开放型实验和演示实验。让学生不仅学习图像处理的基本知识,并能独立进行实验设计,使学生快乐的获取知识,在实践中提升应用能力。 2.1.3 医工结合,分工协作 依托我校的教学医院中的众多的医疗影像设备,鼓励计算机和影像专业的学生假期期间多去医院参观实习,了解各种医疗设备仪器的功能,工作原理。为开放型实验的实施做好充分准备。 医学院校医学生最大优势是具有一定的医学基础,因此在为学生开设开放型实验时,充分考虑使医工学生相结合,每个开放型实验安排2名影像专业的学生,负责对相关医学图片的认识、理解和提炼。4名计算机专业的学生进行相应的编程实现。 2.1.4 实验的扩展-科学素养的提高 经过《医学图像处理》理论的讲授和实验教学活动的实施,学生具备了运用图像处理的基本理论知识处理具体医学图像的能力,为学生提供机会参与任课教师的研究活动,提高实践能力和创新能力。为学有余力且有兴趣的学生开设了基于任课教师的科研项目的课程设计,主要涉及到了涉及医学图像处理课程建设、动态医学图像处理算法展示又包括下一步医学图像处理的实验平台的搭建。通过学生的积极参与,一方面,加深了对所学专业知识的理解,同时培养学生主动学习的良好习惯,另一方面通过在理论教学、实践教学的“串烧”方式的实施,学生的团队意识得到明显提升。 3 验收考查环节 根据专业设置的特点和课时的安排,为准确反映出学生学习差异性,对传统的考核方式进行适当的调整,加强实施“一加一减一强化”[6]的系统的评估方法。“一减”:根据学科特点和各业课程设置对学生的要求,在不同专业不同试卷的前提下,改传统闭卷考试为开卷考试,在心理上减轻学生对数学公式推导和恐惧,也减少了记忆量,使学生可以更专注于医学图像处理应用、理解,“一加”,以加强学生的积极思维,勇于表达自己的想法的意识。“一强化”,主要指强化了实践环节验收的多样性,根据医工各专业特点,验收的侧重点体现出差异性。具体做法是,对医科生实验结果的验收,强调理解、临床应用、效果分析,而对工科生的实验结果的验收,主要侧重算法的编程实现。如对上图的淋球菌感染图进行分割实验时,以医科生的图像的特征选取的有效性、可行性,实验报告的撰写为主要对像,而工科生则侧重编程实现的效率,当然在后继的课程建设及课题中,工科学生做的课程网页,各种算法的flash动态展示也可成为验收结果,实践结果验证了学生对此考查验收方式给予的肯定。 4 结语 结合我校计算机、影像各专业对图像处理的要求和数字图像处理本身的特点,充分考虑医工学生的差异,对课程教学环节的实施过程进行了探讨,把教学、科研及学生能力结合起来,经过三个年级的教学节实施,学生的综合能力得以提高。与此同时,如何依托医科院校的医学优势,实现医工间“无缝连接”,培养具有医学特色的创新人才,必将需长期的探索研究。 [作者简介] 刘二林(1975.9-),男,济宁医学院,讲师,控制理论与控制工程专业,主要研究方向:图像处理、机器视觉、信息处理。
地质勘探机论文:机电一体化技术对地质勘探工程的应用 摘要:随着时代的发展,科学技术的进步,机电一体化技术也发展迅速,其应用范围也越来越广,在地质勘探工程中也发挥着非常重要的影响。在现实的地质勘探工程中,随着计算机、微电子等技术的发展以及对地质勘探的相关设备进行的渗透形成了地质勘探领域的机电一体化技术,极大地改善了地质勘探领域的技术不足问题,对我国的地质勘探发展产生巨大的推动作用。 关键词:地质勘探;机电一体化;技术要点;应用 1概述 随着社会进入信息化时代,科技在生活中的作用也越来越大,不同学科之间的渗透与交叉也逐渐加深,所有的工程领域几乎都开展了技术改造与革命。而机电一体化就是以电子信息技术和机械技术为基础,多种学科相互交融、渗透,互相结合的新型学科。地质勘探则是运用各种方法和手段对不同的地质情况进行探测、勘察,以便确定适当的持力层,并根据其承载地基的承受能力,确定地质的基础类型,计算出基础的参数以及相关数据的调查活动。随着研究水平的不断提高,调查成果在生产生活中应用的发展,对相关设备的规模与控制能力的要求也越来越严格,这也从侧面推动了机电一体化技术的进步与发展。 2地质勘探概况 (1)地质勘探领域的主要任务。地质勘探主要是以地质测绘为基础,通过地质勘探,可以深入到地下深层岩石中,取得相关工程所需的地质资料,这是一种查看地质资料的可靠方法。地质勘探的使用方式主要有地质物探、坑探和钻探等。其任务主要是查明工程场地的地质构造与相关岩性;划分地质层次确定相关的接触关系;查明岩石的风化、侵蚀等程度,划分地质风化带;对岩石的裂缝发育状况、产状等进行研究;对岩层破碎带、褶皱和断裂情况的空间变化与分布进行研究[1]。对地质的水文条件进行探究,即对隔水层、含水层的性质、埋深与分布等进行研究,还要查明地下水位的具体情况。(2)我国地质勘探的发展情况。新中国成立以前,我国地质勘探发展缓慢。新中国成立后,国家提出矿业先行的口号。二十世纪六七十年代,随着我国矿业的发展,大部分地表矿产都被查明,容易勘察的矿产也随之减少,加大了对地质勘探的难度。改革开放以来,随着地质勘探理论与技术的发展以及与国际先进水平的交流增多,我国引进了一些新的勘探技术与方法,而且国内的地质勘探工作者,也在新工艺的基础上,研发一些符合我国国情的方法、仪器等,促进我国地质勘探的发展。 3机电一体化技术 现代科技的发展引起许多领域的变革,机电一体化技术指将相关设备的动力、控制、信息处理等功能引入电子信息技术,把电子化技术与软件和机械设备相结合。发展到今天,机电一体化已成为有着独特体系的学科。从相关系统出发,综合使用传感、机械、软件、电子、信息转换、接口等技术,实现特定的价值与功能,提高质量与可靠性,并降低损耗,发挥多种功能,从而使整个系统功能达到最优化的要求。 4机电一体化技术在地质勘探中使用的技术要点 (1)系统整体技术。指在设备运营目的与功能的基础上,从整体系统出发,从系统的角度和立场对整体进行研究,对系统内各部分的职能进行研究并合理的进行调整,改善系统内部结构,使系统的各部分之间配合合理,相互协调,从而提高整体的系统功能,使系统更好的发挥作用[2]。(2)机械技术。机械技术与设备的使用是机电一体化技术发挥功能的基础,为了提高机电一体化技术相关设备的质量与效率,需要引进先进的设备,使机械设备与机电一体化更好的配合与协调,促进系统的优化与提升,增加系统的稳定性、精度和运营质量。从而使机电一体化技术更好的为地质勘探服务,满足需求。(3)信息技术。对相关信息进行处理是机电一体化技术的重要组成部分,系统在运行时对相关信息进行采集与传递,并对其进行计算,根据结果了解相关系统的运营状况,及时进行调整,从而保证相关设备的良好运转。机电一体化技术内使用的设备在运营时直接被系统命令信息所控制。 5机电一体化技术在地质勘探工程中的应用 在地质勘探领域中,机电一体化技术的具体应用表现为使用微处理器以及集成电路技术,把相关设备中用到的控制与传输系统与仪表器等衔接起来,提高整体设备的功能,从而确保地质勘探的质量。常见的机电一体化设备包括全液压岩芯钻机与瞬变电磁仪。(1)全液压岩芯钻机。由全液压进行驱动的全液压岩芯钻机使用先导控制方法,对设备的负载和电液的比例进行集中的控制,可以提高对设备控制的准确性与精度,是地质勘探领域内使用最广泛的机电产品之一。可以在丘陵、平原等复杂的地形中工作,还可以抵御严寒、高温的侵袭,对相关非金属和金属矿床的勘探非常适用。还可以应用于煤气与天然气、地热井与水井的勘察,矿山内坑道和排水通风口以及工程的抢险施工等。它的特点是结构比较紧凑,操纵集中,方便灵活,动力头使用液压马达齿条平移装置,使钻口孔口偏离主轴,有利于绳索取芯及其他相关机具的运行,桅杆前部配置夹持卸扣器,有利于钻杆的上卸扣操作,降低了操纵者的劳动时间与强度,提高了效率[3]。而且,其操作者上下工作台方便操作并带有导正器和孔口液压夹持器等。此应用的技术特点:a.钻进程序自动化。可以通过钻探数据库,对不同深度的地层进行钻进参数,钻头的类型,泥浆的性能及配方的优化,在进行钻进时,只要按下按钮,机械就根据相关参数自行进行钻进活动。b.钻杆的自动化装卸。所有的钻杆都装在钻杆盒里,通过相关的自动系统,可以进行钻杆装卸的自动化,有利于提高效率。c.孔口自动化操作。钻杆的自动化装卸可以使钻具孔口实现自动的拧卸,使人手从繁重的拧卸工作中解放出来。d.液压系统故障诊断。钻机上有各种不同的传感器,可以对钻机的液压系统的各种参数进行监测,获得其工作状态,一旦有故障,及时进行排解。e.远程数据无线传输。远程数据可以使用无线网系统进行数据的传输,方便远方驻地人员实时掌握现场动态。(2)瞬变电磁仪。瞬变电磁仪在目前类别繁多的电磁法、电法仪器中使用广泛,在地质勘探领域发挥巨大的作用。具体应用于石油、地下水、地热的勘探;矿产、活断层的勘探;地壳构造研究与地质填图;地震评级与环境等多方面的勘探。近些年,随着我国的发展,瞬变电磁法也得到迅速发展,电磁法仪器软件与设备等都有很大的进步。瞬变电磁仪最大的特点是它把一次磁场和二次磁场相分离,只观测纯二次场,这是电磁法的根本特点。使用这种方法可以使FEM中的主要噪音自动的被消除,其装置比较灵活,可以根据实际要求选择不同形态的装置。而且其不连接地回线,可以在各种地形上测量。其测量所得信息比较丰富,有利于对资料进行解释。目前,瞬变电磁法在地质勘探中的应用还比较初级,要实现在这一领域的成熟,还需要进行更深的探索,从而更好地为地质勘探服务。 6结束语 机电一体化技术在地质勘探中的使用并不是偶然的,它是时展的必然要求,是许多科技发展的成果,体现社会生产力的提高与发展,也随着地质勘探事业的进步不断发展。机电一体化把不同领域的技术集中在相同的设备里,对不同的技术合理的进行设置,以便最大程度的发挥设备的功能,提高设备的经济与社会效益。为了使机电一体化技术在地质勘探领域得到更好的应用,需要大力对机电一体化技术进行扶持,推进科技进步,加强与国际先进经验的交流,推动我国机电一体化技术的发展。 作者:张占光 单位:宁夏回族自治区煤田地质局 地质勘探机论文:地质勘探中机电一体化探究 摘要: 伴随着地质勘探设备的研发、微电子技术以及计算机技术的发展,也使得机电一体化技术在地质勘探中的应用逐渐加深,有效解决了地质勘探技术应用缺陷与不足问题,促进了我国地质勘探工作的进步与发展。本文主要对机电一体化在地质勘探中的应用进行探讨与分析。 关键词: 机电一体化;地质勘探;应用 二十一世纪以来我国迈入了信息化的社会,信息科技越来越影响着人们的生产与生活,通过各种学科之间的交叉与渗透,很多工程领域都展开了技术的革命以及改造。新时期机电一体化是在机械技术以及电子信息技术的基础上,通过多种相关学科之间的结合、渗透与交融而得到的新技术[1]。机电一体化在地质勘探中的应用较为广泛,下面就进行综合分析。 1我国地质勘探的发展状况与基本任务 1.1我国地质勘探的基本发展状况 近些年我国经济得到了飞速的发展与进步,特别是改革开放以来,我国重视矿产行业的发展,并在不断发展的过程中各方面水平都得到了快速的提升。然而随着我国大部分矿产的开采与勘查,使得容易勘察与开采的矿产资源不断缩减,想要获取更多的矿产资源就需要深入地质深处找矿,这在一定程度上加剧了地质勘探的困难。新时期伴随着与先进国家的技术交流以及地质勘探技术与理论的发展,我国地质勘探技术开始引进并研发一些新方法、新手段、新仪器等,以便促进地质勘探工作的健康与持续发展[2]。 1.2我国地质勘探工作的基本任务 地质勘探工作开展的基础就是地质测绘,地质勘探实际上是获取地质资料的关键手段,通过地下深层岩石的深入调查,从而获取工程施工所需要的各种地质资料与数据。一般常用的地质勘探技术包括有钻探、坑探以及物探等。地质勘探工作的主要任务就是要将工程实施区域的相关岩性以及地质构造等探测清楚;研究岩石断裂、褶皱以及破损带情况的分布与空间变化;研究地质产状以及岩石的裂缝发育状况;查明并探测岩石的侵蚀以及风化程度,从而对地质风化带与侵蚀带进行划分;对地质层次进行划分,并研究地质基础的关系。地质勘探还要探究地质的水文等条件,主要对地质含水层与隔水层的分布、埋深与性质等进行分析与探讨,并对地下水位的实际情况进行查明。 2机电一体化的概述分析 我国现代化科技的发展带动了较多行业领域的技术变革与改造,而机电一体化技术就是把电子信息技术引入到相关设备的信息处理、控制、动力等功能中,从而将机械设备、软件与电子化技术结合在一起。如今机电一体化技术发展到今天已经演变成了独特体系的一门学科。机电一体化就是在相关系统的基础上,并结合接口、信息转换、电子、软件、机械以及传感等技术,从而实现独特的功能与价值,提高运行的可靠性以及质量,发挥优势与功能特点,减少能量的损耗,从而优化整体系统的功能效果[3]。 3地质勘探中机电一体化的技术要点与应用要点 3.1地质勘探中使用既定一体化的技术要点 (1)地质勘探应用的系统整体技术要点:在应有时要满足设备正常运营的功能与目的,并结合整体系统,站在系统立场与角度上来研究整体,研究系统内不同组成部分之间的功能,对其中的不足进行必要的纠正与调整,保证系统内不同组成部分之间可以互相协调并合理配合,以便提高并完善整体系统的功能效果,优化系统发挥的效果与作用。 (2)地质勘探应用的机械技术要点:机电一体化技术实施应用的功能基础就是设备与机械技术的使用,为了进一步的完善机电一体化相关设备的运行效率与质量,还要不断引发并引进先进的技术与方法,从而使机电一体化与机械设备良好的协调与配合,保障系统运行的质量、精度以及稳定性,以便使机电一体化技术可以更好满足地质勘探的工作需求。 (3)地质勘探应用的信息技术要点:机电一体化关键构成部分就是相关信息的处理,当系统处于运行状态时还要传递并采集相关信息,并对这些信息进行计算,以便掌握整体系统的运行情况。出现不足时还要及时的纠正与调整,从而提高设备运转的水平。一般都是通过系统命令信息来对机电一体化设备的运营进行控制。 3.2地质勘探中常用的机电一体化设备分析 地质勘探应用机电一体化技术的关键表现就是采用集成电路技术以及微处理器,将相关设备中的仪表器、传输系统与控制系统衔接在一起可以完善设备运营的功能,以便提高地质勘探工作的效率与水平。地质勘探中常用的机电一体化设备有瞬变电磁仪设备与全液压岩心钻机设备,下面分别分析: (1)机电一体化的瞬变电磁仪设备:该设备在地质勘探工作中的应用优势比较高,主要应用在地热、地下水以及石油的勘探;地震环境与评级方面的勘探;地质填土与地壳构造研究方面;活断层以及矿产的勘探。如今我国科技建设速度不断提高,因而瞬变电磁方法也不断更新与发展,有关电磁法设备与仪器软件等都得到了明显的进步。该设备应用的特点就是将二次与一次磁场分离开来,并单独观测电磁的纯二次场,采用该设备可以消除噪音,并且装置应用起来比较多变与灵活,可以满足不用形态的需求。同时采用该设备不需要进行接地回线的连接,因此可以适应各种地质与地形的勘探测量,新时期该设备在应用时还不够全面与完善,还需要进一步的研究与探索,以提高地质勘探工作的质量与效率水平。 (2)机电一体化的全液压岩芯钻机设备:该种设备主要以全液压为驱动力,并且采用的方法为先导控制,可以集中控制设备电液与负载的比例,以提高设备控制的精度与准确性,这也是我国地质勘探机电一体化技术中常用的设备之一。该种设备可以在平原、丘陵等复杂地质与地形条件中应用,并且还可以避免高温与严寒的影响,比较适用金属矿床以及非金属矿床的地质勘探。同时该设备还可以用于水井、地热井、天然气、煤气的勘探,或者应用在工程抢险施工、排水通风口或矿产坑道中。全液压岩芯钻机设备的主要特点就是灵活方便、操纵集中、结构紧凑,将该液压马达装置作为动力头,并将钻口控制在主轴偏离的位置,这样便于其他机具的运行以及绳索的取芯工作。将卸扣器配置在桅杆前部,可以便于钻杆的卸载与装扣操作。另外为了便于操作的方便还可以设置夹持器以及导正器等。该种设备在地质勘探中的技术应用特点为:首先实现了自动化的钻进程序,以钻探数据库为基础,从而优化不同深度地层钻进的泥浆配方与性能、钻头类型以及钻进参数等,在操作时可以自动进行;其次,设备具备自动化装卸功能,实现了自动化的孔口操作;该设备可以诊断液压系统的故障,便于及时监测运行中的问题与故障;最后设备可以实现无线远程的数据传输,便于人员可以及时掌握地质勘探现场的情况与动态。 4结语 总而言之,地质勘探工作中对机电一体化的应用较为广泛,这也是时代与技术发展的必然趋势。将机电一体化应用在地质勘探工作中可以有效的发挥机电一体化的功能作用,提高地质勘探工作的效率与质量,新时期我们要不断研究机电一体化技术在地质勘探中的应用,从而推动我国地质勘探事业的持续健康发展。 作者:段强 单位:江西省地质调查研究院 地质勘探机论文:地质勘探机电一体化技术探讨 在地质勘探过程中,通过应用机电设备,能够降低勘探工作量、提高工作效率,同时能够准确把握勘探数据。 1煤矿机电技术 机电技术也被称为机械电子工程学,是跨学科的综合性高科技,主要是由计算机技术、微电子技术、自动控制技术、信息技术、液压技术、机械技术等相互融合而成。机电技术的应用,对于整个煤炭行业的进一步发展具有重要的意义,除了能够提高运行管理水平外,对于企业效益的提升也有重要的意义。 2机电一体化技术的应用 机电一体化在固有的机械技术基础上,融合了计算机技术、自动控制技术、微电子技术和通信技术等多种技术,通过推广应用机电一体化技术能够推动传统生产模式和手段的变革,使生产运营更为科学、高效。未来的发展方向是全面实现智能化、模块化、网络化、微型化。在煤矿机电技术中,机电一体化技术有着很好的应用前景。 3地质勘探机电一体化技术的主要构成 地质勘探机电一体化技术作为一门具有独立体系的新型学科,是通过将信息处理、控制把控、实时监测、地质勘探等相关技术进行有机综合而形成的一个整体。通过应用这一技术,不仅能够很好地适应各种环境应用需求,同时也实现了勘探数据的高精度、勘探工作的高效率,对于地质勘探工作的顺利开展有积极的意义。3.1机械设备及技术。机械设备及技术是机电一体化相关功能实现的基础,通过与地质信息及设备技术的配合,能够在提高勘探精确度的同时,实现产业结构的优化、设备性能的升级,促进勘探工作的顺利开展。3.2信息处理技术。信息处理技术就是在系统运行过程中,对相关信息的采集、传递、计算、分析,是机电一体化技术的重要优秀之一。通过在勘探过程中应用信息处理技术,能够实现对勘探所获取数据的系统化采集、整理、分类、筛选、反馈,同时通过指令传达可靠把握勘探设备工作情况,解决突出状况造成的不利影响,保证勘探工作的顺利开展。3.3自动化技术。在地质勘探机电设备方面,自动化技术是自动化控制实现的重要基础,通过对勘探过程中设备运行的把控、指导,保证了相关工作的可靠完成。自动化技术的应用,更好的推动了机电一体化技术的发展,在勘探进度、位置、深度、面积等方面都能很好地掌握。同时,由于减少了人员直接参与,避免了人为因素造成的数据、操作失误。3.4接口技术。接口技术的应用,保证了主系统及各组成部分之间顺利的可靠连接,通过接口技术,能够保证系统指令顺利下达到相关各部分,并实现反馈信息的快速传达与交换。接口技术保证了信息交流的实时性、精确性,进而保证了勘探工作质量。3.5系统总体技术。系统总体技术,就是以机电一体化系统整体为切入点,实现对各部分综合控制、调整的技术。通过将系统内各部分进行调整、分类,细致的对其进行分析、确定,根据性质不同针对性的有机配合和连接,并应用最优化技术组成方案指导各部分科学的合作。目的是保证系统内各部分之间合理的配合,相互协调,提升系统整体性能,使各项功能得到了更好的发挥。 4地质勘探过程中常用的机电一体化设备 目前,在煤炭地质勘探过程中经常应用到的机电一体化设备包括瞬变电磁仪、全液压岩心钻机等。4.1瞬变电磁仪。瞬变电磁仪是地质勘测中用以检测地面含水层的工具,具有三分量同时观测、分辨率高、动态范围大、信噪比高、观测装置灵活、稳定性高、工作温度宽等诸多优点,所以在国内煤炭地质勘测中得到了广泛的应用。随着机电一体技术的发展及应用,目前瞬变电磁仪也实现了软硬件一体化,在提高探测性能的同时,降低了操作损失、勘探误差、操作难度和噪声影响。在应用过程中,其分辨率、勘探范围也越来越广泛,勘测属于精确度也得到了提高,大大缩短了煤炭地质勘探周期。4.2全液压岩心钻机。全液压岩心钻机是一种岩心钻探设备,主要应用于金属、非金属固体矿产的普查及勘探,同时也可应用于工程、水利、油气等领域的勘探。全液压岩心钻机是目前最先进的设备,主要是依靠液体流动来带动机组运行。由于应用了机电一体化技术,所以具有可集中操作、场地适应灵活、工作效率高、施工范围广等优点,能够满足不同应用环境的需求。通过在煤炭地质勘探中应用全液压岩心钻机设备,降低了勘探人员的工作强度、减轻了恶劣环境下的勘测难度,同时在缩短勘测周期、保证工作质量等方面都有着积极的意义。 5结束语 煤矿机电技术的应用对于提高煤炭企业运行管理水平及经济效益具有积极的意义。通过将这些新技术充分应用在煤炭企业中,会不断推动煤炭机电技术向全面实现自动化、智能化、信息化发展。 作者:贾飚 单位:山西省煤炭地质115勘查院 地质勘探机论文:地质勘探管理机制改善对策 1运行机制概述 在地质勘查行业运行的过程中,政府管理部门、行业协会和相关的勘查单位之间,在地质勘查活动中相互协作、相互制约的运行模式和制度,就可以称之为勘查管理的运行机制。所以地质勘查行业的管理运行机制简单的看,就是规范市场、政策和市场之间的相互制约。运行机制本身就形成了对行业的规范和管理制度。在这个体系中政府的地勘部门是权威的主管部门,而行业协会、学会等行业组织和从事地质勘查活动的各类市场主体就构成_r被管理的客体。三者之间的相互关系就构成了整个地质勘查的行业管理要素。从现行的运行机制看,国土资源部门和省级国土资源管理部门是勘查行业的管理机关,国土资源部门负责研究和制定相关的地质勘查行业发展的规划、政策、技术指标、市场准入门槛等,以此保证勘查市场监督和信息服务质量,并指导两个客体的运行。省级的国土资源部门负责对本地区的地质勘查行业进行具体的监督和服务,维护地区性勘查_市场的秩序,指导当地地质勘查单位的发展和改革。各地地质勘查的行业协会、学会等行业组织是政府与勘查企业之间的桥梁机构。主要负责的是促进行业规则建设,开展市场调研、经验交流、技术培训、研发等,为政府的政策制定提供必要的资料和意见。各个勘查企业则负责具体的勘查工作,为市场提供地质信息和资料,以此获得相应的利润。 2我国勘查行业运行机制的弊端 我国的地质勘查行业一直受到经济模式限制,其运行模式一直带有浓重的计划经济色彩,因为国土资源的国有化和计划惟管理,导致地质勘查行业的计划经济色彩浓重。而且到了今天,一些管理和运行机制还是不能完全摆脱国有地质管理的影子,这样的管理运行机制面对市场经济时就显现出明显的弊端: (1)因为勘查工作的主体为事业单位,其工作主要是围绕计划进行,而且对于勘查的结果不需要负担经济责任,找矿的效果与效益没有关系。首先,勘查企业只能按照计划完成“工作”,没有盈利的能力,导致企业缺乏发展动力;其次,企业对勘查工作的资源投入逐渐减少,因为经费制度的影响,虽然是勘查成果与经费相互挂钩,但是按照事业单位的运行机制,企业有固定的经费支持,“保本”的心理导致勘查资源投入减少,形成了:费用低一投入小一成果少一经费减少的恶性循环。 (2)勘查内容的界限过于分明,按照矿种进行划分管理部门,隔断了地质勘查与地方经济发展的联系,影响了地方政府对勘查部门的管理和支持,也使得勘查部门和企业不能融人到地方特色的经济发展,与外界环境脱离导致了基层勘查单位对计划经济机制的依赖,不能向市场化迈进。 (3)国家计划对勘查机制的影响。计划性勘查指导制度,影响了市场化的运行机制进入到地方勘查部门(企业)中。首先,多年来我国的勘查工作一直由国家计划进行统一管理,公益性和商业化的勘查项目混合运作,勘查企业按照计划的为企业和市场找矿,而形成的效益与勘查企业无关,所以找矿的效率不能受到市场机制的影响,排斥了价格机制、供求机制、竞争机制往勘查中起到的正面作用,造成了勘查和开发需求的脱节。其次,勘查企业不能自主创收也导致了某种程度上的资金占用和浪费。最后,地质勘查在计划经济的影响下,投资的主体较为单一,不利于市场经济对勘查行业的优化作用的发挥。 (4)在勘查中按照行政区域划分勘查队伍,也容易造成勘查生产力与地质条件脱节,使得某些勘查单位在没有矿的区域内长期无事可做,导致效益的下降,消耗了本有的优势技术、人员、设备资源。 3地质勘查行业管理运行机制的完善策略 (1)从政府角度整合勘查管理部门在勘查行业运行机制的改革中,首先应当按照政府和市场向分离的原则对政府管理部门进行必要的整合和职能调整。将政府级别的管理部门的职能提高到宏观调控的高度。而消除其对基层市场和企业的过分的干预。利用构建协调和沟通机制消勘查行业管理交叉的问题。利用职能转变将政府部门提升到宏观高度,即提高从调控的能力和水平,从而明确政府级部门监控的重点,从行业标准、t场规范、准入制度、监控措施等方面建立完善的宏观管理体系,以此从第三方的角度管理勘查行业的市场环境,并可以有效的控制其发展。 (2)利用行业协会辅助执行国家调控政策行业协会和学会可以为行业的发展提供必要的客观资料和数据,并可以从基础层面对勘查企业或者单位进行管理和指导。虽然是基层组织单位,但可以起到联络平台和与政府沟通的作用,是国家对行业管理的终端和参谋。发达经济体的行业协会都可以起到带动行业发展,促进行业规范化的作用。我国对勘查行业管理中也可以借鉴此种模式。适时的指导转变行业协会学会的作用,提高其在勘查市场中的影响力,建立一个全国统一的勘查协会,并按照市场化模式制定管理规范和工作目的,以此保证行业协会和学会等起到上下沟通协调,促进行业健康发展的作用。 (3)加快政企分离的进程勘查行业的发展受到限制主要与其深厚的计划经济背景有关,因此将勘查单位推向市场实现企业化,是建立有效运行机制的重要手段。政企分离是必要的步骤,而且此步骤应当加快进行。征完成政企分离的时候应当符合市场规律,即将勘查企业市场化的时候,应保证其成为市场的主体,即一面扶持一面分离,通过对原有的勘查计划的市场化运作,利用投招标的方式将“计划”项目推向市场,以此刺激勘查单位进人到市场化运行中,促进其自身的发展,以其原有的优势形成市场中的龙头企业,以此实现勘查单位的市场化。 4结语 要满足经济发展的需求并形成有序而科学的开发利用矿产资源,就应当建立起一个符合我国特色的勘查行业管理运行机制,从前面的分析不难看出,建立市场与调控并重的运行机制才能满足我国的矿产管理需求。 地质勘探机论文:矿产地质勘探运行机制 随着市场体制的革新,矿产地质勘查运行体制中的弊端越来越明显。加之矿产地质勘查业自身的特殊性,即高投入、高风险、高回报,使得现有机制下的矿产勘查运作出现了诸多与市场经济不相适应的问题。要使矿产勘查与社会市场经济相适应,就必须从矿产地质勘查投资运行机制现状着手,分析矿产地质勘查投资运行机制的合理性,并根据我国矿产地质勘查存在的问题和相关法律法规,做出合理的投资运行机制规划。 1我国矿产地质勘查风险投资运行机制现状 一直以来,矿产地质勘查投资都是风险较大的项目。这其中的原因是多方面的,有矿产地质勘查自身的一些因素,也有一些外因。但是从目前的发展情势来看,我国矿产地质勘探的投资机制需要进行合理的改革,要将风险投资进一步深化,这样才能够适应社会发展需要。从目前存在的情况来看,矿产地质勘查风险投资总金额还是在稳定中增长,投资的结构也在不断的发生着改善,投资的渠道也在一步步的拓宽。在这样的情形之下,投资的主体也要从单元化逐渐朝多元化的格局变化。要让矿产地质勘查风险投资朝着法制的、开放的、市场化的方向发展。 2我国矿产地质勘查存在的问题 目前,我国矿产地质勘查风险投资存在的问题及风险比较大,特别是整个市场的规模相对偏小、发育还不健全,因此投资的体制还需要进一步的深化革新。从各种实际情况综合起来看,主要是存在如下一些问题。 2.1投资主体的信息不对称 在很多投资的工程当中,企业和风险投资家之间的信息不对称,这就带来了较大的法律风险,这些问题主要包括客观方面的风险,即是外生性的非对称信息,也就是应为投资领域高度专业性进而导致客观存在信自不对称。另一方面就是主观上的风险,那就是双方刻意隐瞒自己的信息或者提供一些虚假信息,导致最后的信息不对称。 2.2投资协议履行过程中存在的法律风险 在风险投资的时候虽然需要签订协议,但是在履行过程中会出现一系列问题。主要是法律风险,在现有法人治理结构及勘查运行机制机制下,勘查实施主体和矿业权人之间缺乏有效的约束机制,很容易造成某一方因为信息的不完全对等而造成违约事件的发生,从而导致某一方的权利受到损害。 2.3资本不能流转带来的风险 对于矿产勘查来说,无论前期投入如何巨大,工作做得如何细致,但是都不可能完全掌控矿产勘查结果不尽如人意的高风险性。一旦勘查没有取得成功,就不可能带来相应的经济效益,那么整个勘查的结果都将失去价值,都不可能带来获利。因此,投资者在关注合同的时候最关注的就是退出机制,也就是他们不愿意投资的时候如何退出,并要求自己拥有随时退出投资合作的权利。 3促进我国矿产地质勘查风险投资运行机制 虽然我国矿产地质勘查风险投资正在改善,但是还是跟不上时代前进的步伐,还需要进一步完善。要想尽快适应社会的发展,就必须根据现状制定出科学合理的措施,建立我国矿产地质勘查风险投资运行体制。 3.1拓宽后退的渠道 风险投资,顾名思义就是存在着较大的风险,因此必须要考虑现实中的退出。如果退不出而套进去,那就势必造成严重的亏损。因此,我国矿产地质勘查风险投资就要考虑如何退出,要形成良性的循环才能让投资者放心投资。从目前的各种情况来看,我国的风险投资退出渠道比较狭隘,这是一个比较薄弱的环节,因此需要加大力气改善。 3.2构建更多的矿业权市场 每个行业都有自己的中介,矿业权市场也应该拥有自己的矿产地质勘查中介。只有这些市场得到了发展运用自身高效灵活的特性,引入中小型的高风险勘查企业进入,才能够提高勘查行业的高收益,才能够融入到风险投资市场中去。当然,要实现这个问题就必须有一些条件作为保证。首先,就是要建立完善的政策法规。任何行业和任何企业做任何事情,如果得不到国家的法律法规的保障,推行下去是十分困难的。其次,对于矿业权而言要建立合理的收益分配制度。如果矿业权的交易旦成功,但是收益分配上面却没有•个合理的措施,不但会滋生出更多的问题,还会严重挫伤一些企业投资的积极性,这样就会阻碍矿业权资产进入到市场。最后,要建立一个良好的矿管秩序。一个市场交易之中,没有一个良好的交易秩序,就会导致整个交易市场•片混乱,这也会大大的挫伤投资企业的积极性。因此,必须建立一个良好的交易环境,为交易构建一个公平、公正、公开的矿业权市场。 3.3引导地质勘查单位进入市场化 要加快我国矿产地质勘查风险投资运行机制,这就需要加强这些企业进行企业化经营理念,进行行政指导与理论指导。引导中小型勘查企业面对不正常现象和改革的方向性等问题,让他们学会应该如何处理。 3.4政府要加大扶持力度 政府在风险投资运行机制中要起到主导作用,尽快制定出战略方针和中长期的规划。同时还要采取一系列刺激措施,提高中小型勘查企、的积极性。不但要制定勘查风险投资的退出机制,还要完善矿业权的流转市场。 4结语 矿产的地质勘查本来就具有风险高、收益高的特征,而且现在的技术都在朝营高新方向发展。这些方面都显示了l矿产地质勘查风险投资不像一般行业,稍有慎就很难获得融资的渠道。因此,我们只有研究和借鉴已经存在的成果,结合我国矿产地质勘查风险投资的自身特点,大胆的进行探索与创新,才会取得进步。 地质勘探机论文:透析地质勘探的监理机制 摘要:面对着日益激烈的市场竞争。在现代化管理体制中引入了监理的概念,有效的发挥监理机构的监督管理作用。用科学系统的方式对现代化企业全面进行管理控制。地质勘探作为一门严谨的调查研究工作,工程勘探的质量优劣,直接影响到后期工程项目的设计、建设和生产。将现代化科学管理方式融入地质勘探研究工作中来。推动地质勘探市场进入良性循环发展的阶段,也是对地质探勘基础工程的有效保障。 关键词:地质勘探监理机制工程质量 一、地质勘探引入监理机制的意义 国土资源部副部长、中国地质调查局局长汪民指出:“开展地质勘探项目监理工作不仅是保证地勘项目质量和提高国家投资效益的需要,也是探索建立地质勘查运行新机制的需要;它对加强我国地勘单位队伍建设、提高勘查质量和效益,都将具有明显推动作用。”因此在综合规模化的勘探项目中。出现了施工单位多,分项、分部工程繁杂等局面,现在的工程项目工期要求紧,跨阶段性施工。如此重叠、烦乱的项目组织必须依靠监理机构,通过专业、科学的管理才能为项目方带来稳定、安全的项目收益。 另外市场对地质勘探需求的增加,导致各种不同性质的地质勘探组织纷纷涌入市场,导致技术水平参差不齐、施工水平降低,出现以进度为主要指标,存在安全、质量等潜在隐患,勘探、研究结果限于形式化,导致浪费大量财力物力而未能得到预期的研究成果。因此,监理机制在地质勘探中的应用正是为了更科学化、正规化的进行行业监督管理,保证地质勘探行业的健康稳定的发展。 二、地质勘探监理机制的运用 在地质勘探中实施监理机制是为了有效的控制地质勘探中的各个环节,保证规划的专业性、保障工程施工的质量、安全和进度,确保能得到最可靠、完整、科学的地质勘探资料。以大唐国际发电股份有限公司投资内蒙古锡林浩特市胜利煤田东区二号露天矿为例的监林理机制的运用,分析该地质勘探工程中监理机智的运用。 胜利煤田东区二号露天矿位于内蒙古锡林浩特市东北10km。面积42.4km2,设计钻探总工程量169500m,以及水文地质、工程地质、地质测绘和地质填图等工作。该项目投资近亿元,是在原普查基础上的跨阶段综合性勘探项目。为了保证工程质量和进度,提交可靠、完整的地质资料,河北省煤田地质局第四地质队负责对该工程的设计、施工和地质资料的提交进行全程监理。首先参考相关资料及甲方要求,制定监理工程实施细则,并将地勘行业相关技术要求、质量标准和行业规范汇集成册,成为监理工作指导标准。随后由总工程师负责,地质、钻探、测量、水文、物探等专业技术人员组成设计审查小组,参照技术规范,对该工程设计进行审查。该工程中审查结果:设计钻孔量由原设计403个调整为259个,工程量由169500m,减为121600m。在进入野外勘探施工阶段,重点对进场钻机进行审查,要求钻机及配套设施符合钻探深度要求和技术要求。实际中查出2台钻机不符合要求,对其下达监理工程师通知单清除出场,保证施工技术和能力。监理过程中,重点依据的相关技术规程、规范及标准。现场监理人员必须做好监理工作日记和每次会议内容。有利于对掌握整个工程的进展情况提供详细的详细的资料。在东区二号露天矿的实际施工情况分析中,先期开采区以200×200网距钻孔施工,保证钻孔布局的合理,同时严格控制无效进尺,按设计要求控制钻孔打到终孔层位15m内终孔,通过掌握现场第一手材料,及时的通知钻机及指挥部终孔测井,保证更加合理的使用工程量,为投资方节约了资金。根据《工程监理实施细则》,坚持按时编写监理旬报,对每旬中关于施工质量、生产进度及发现的问题及时向投资方和施工方进行通报。为保证整个工程施工质量,监理人员在施工现场进行巡查,对未按要求和不符合技术规范的施工方下发监理工程师通知书,要求整改停钻,整改达标后经监理人员验收后方能复工。在案例的野外施工中,共编写通报监理旬报8期,对施工井队下达监理工程师通知书18项,对指挥部下达建议书2项,保证了工程施工质量得到了有效的监控。 三、地质勘探工程的监理机制 通过该工程对监理机制的应用可以发现,监理的目的在于提高工程水平,规范工程。监理机构对建设的工程质量、造价、进度进行全面的管理和控制。在施工准备阶段,参考专业的技术、规范、标准对工程设计进行审核,提出修改建议,建立完善的管质量、技术理和质量保障体系。在施工过程中,重点对于进场施工的钻机等设备进行严格的审查,对现场的实际问题提出具体要求,对发现的问题要及时的进行停钻整改,对现场问题和情况进行详细的记录。监理机构要根据设计的施工情况制定相应的工程计划表和工程进度表,进行整体控制。根据地质勘探监理机制的运用过程来看,地质勘探监理机制的主要是:施工前期准备,对工程质量、造价、进度的控制工作。 地质勘探监理是一个新兴行业,需要在工作实践中不断的发展和探索、逐步的完善,为提高地质勘探工程质量提供了保障。在市场经济下,需要对监理工作和市场进一步的规范化、制度化。加强质量、进度、资金控制等监理工作,使监理工作更加科学、全面。才能让地质勘探工程监理在规范的范围内。合理的使用资金、控制质量、实现项目的经济价值。 地质勘探机论文:安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的运用 【摘 要】煤田行业是能够为我国提供能源的行业,煤田行业的发展直接关系着我国国民经济的发展情况和民生质量。煤田地质勘探是煤田行业的重要组成部分,其为煤田行业探明储量、调查地质结构、研究开采难易程度、发展衍生矿藏开发提供重要依据。煤田地质勘探作为煤田行业的重要组成部分,在勘探过程中如何减少或预防机电事故,提升工作效率成为日常工作中的重点。因此,加大安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的运用研究具有重要意义。 1 引言 煤田地质勘探机电管理中,由于安全生产管理不当,施工人员安全意识低下,设备老化等问题,会严重威胁到施工人员的生命与财产安全,因此,安全生产管理系统十分重要。本文首先将从安全生产管理系统的含义及意义入手对安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的运用进行研究,其次结合安全生产管理系统与地质勘探机电管理的关系,对安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的具体运用进行分析。最后,本文将提出安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的改进和优化建议。希望本文的研究能为提升煤田地质勘探机电管理中的安全生产管理水平提供参考性建议。 2 安全生产管理系统的含义及意义 安全生产管理系统的含义,就是完成监测、收集、整理、归纳和分析地质勘探相关信息的任务。该系统主要是由故障管理、维修管理、资料管理、安全管理等模块组成。地质勘探在生产过程中,对于设备与工人的管理有条件实现数字化。其工作原理是以行业标准为基础,将操作模式规范化、格式化,用图形数据等测绘出监控与分析决策图,以此监控设备及工人的生产。一旦机电设备发生故障,可以通过系统专家提供的决策恢复功能,再根据分析报告,对机电设备进行维修和保养。 安全生产管理系统的意义在于保障设备运行的安全。通过信息化的应用提升机电设备管理,通过系统实现管理不仅可以以规范的形式明确分工,还能够在生产过程中提供整合故障、维修管理、巡检管理等外在功能,使机电设备之间高度共享,流程更加规范,工作效率也有所提升,从而从根本上降低了机电设备事故发生的可能性。同时,安全生产管理系统的应用,也能够减少一定数量的人力成本,实现机电设备管理的有序性。 3 安全生产管理系统与机电管理的关系 机电设备在煤田地质勘探生产中发挥着重要作用,但机械化水平也带来了安全隐患。就目前状况而言,我国许多煤田企业已经拥有了属于自己的生产管理系统,其主要功能是针对煤田的生产与开发环节,如煤田的信息采集与分析等。但是,煤田地质勘探单位相对缺乏安全生产管理系统的监控与指导。在机电设备管理方面,企业应该通过地质勘探的检测系统、卫星定位等,对施工地及周围设立通信系统,以此监控地质勘探中的作业情况,从而能够及时地发现问题,远程监控、预警等,减少员工的风险。煤田地质勘探安全生产管理系统,可以通过监控器,收集并分析信息,提高工作人员对机电设备突发事故的应对能力,提高煤田地质勘探生产中的安全性。 4 安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的运用功能 4.1 对煤田地质勘探机电设备的基本信息进行管理 煤田地质勘探安全生产管理系统具备许多优势,其中之一就是能够对煤田地质勘探机电设备的基本信息进行有序管理。该系统会将机电设备的信息进行整合,上传到统一管理的信息化平台中,以便于维护人员的查询和管理。若有新的机电设备引入,技术人员会将该设备的相关数据和参数记录下来,同样上传至管理系统。其中的参数包括使用时间、注油Q油情况、更换周期等,这些设备的使用工艺和运行模式也会记录在案。管理人员可通过系统进行实时记录和更新,如出现设备故障,系统可以智能地对故障进行恢复,若超出可恢复的范围,故障专家就要根据系统中的数据进一步排除故障[1]。 4.2 对煤田地质勘探机电设备的运行状态实时检测 煤田地质勘探单位能够安全生产,就需要机电设备能够安全稳定运行。这就要求在机电发生故障时,系统能够及时地发现,并且识别出设备的异常之处,以报警形式告知管理人员,避免意外事故发生[2]。传统的机电设备运行状态的检测无法实现实时化,只能定期进行巡查,检查之后由专家来对故障进行一一排查,这种方式严重耽误了生产效率,使煤田的生产不能稳定持续进行。而安全管理系统可以实现实时监测,并及时将故障分析成报告,为专家提供检修依据。该系统对于煤田机电设备运行状态的实时监测主要包括温度、电压、电缆、机械疲劳、设备破损等问题,这些功能都是通过监测温度传感器、压力传感器、通信设备等实现的[3]。 4.3 监测机电设备的运行气候及地质环境 安全生产管理系统在机电设备管理中,还可以监测出机电设备的运行气候及地质环境。机电设备的正常运行,需要系统对所处环境进行监测,通过监测得到气候及地质条件后,系统会自动提示相对应的操作行为,并判断操作人员的行为是否在安全可行的范围之内。与此同时,系统会将监测结果反馈至机电技术人员,机电技术人员就可以根据这一结果,判断出生产的区域环境,然后有针对性地提出设备预防保护措施。为了提高系统对于气候及地质环境监测的精准性,可多方位设置监测器,以增强安全生产管理系统的高效性。 5 安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的改进和优化 安全生产管理系统虽然可以在煤田地质勘探机电管理中得到有效应用,但是,为了从根本上控制机电设备的故障发生率,在具体的操作中仍然有一些部分需要注意。第一,煤田地质勘探单位要对引进的机电设备进行严格检查,以保证其规格满足国家地质勘探机电设备的安全使用标准。第二,煤田地质勘探队需要组织人员定期对机电设备进行巡视,确保设备的小问题在生产前得到排查,对需要更换的设备零件提前更换更新。第三,安全生产管理系统工作前,要对工作区域内的线路及架设问题进行检查,以保证工程的稳定持续。第四,煤田地质勘探单位要定期对系统管理人员进行培训,使管理人员熟悉安全生产管理系统的各项功能,使工作人员规范的使用系统,认识系统,同时,要随着煤田地质勘探机电设备的升级,及时地对系统进行更新和升级,以适应对机电设备功能的检测。 6 结语 煤田地质勘探机电设备管理是煤田地质勘探安全生产的重要基础。本文从安全生产管理系统的含义及意义入手对安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的运用进行研究。接着,结合了安全生产管理系统与机电管理的关系,对安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的具体运用和功能展开了论述。第一,对煤田地质勘探机电设备的基本信息进行管理;第二,对煤田地质勘探机电设备的运行状态实时检测;第三,检测煤田地质勘探机电设备的运行环境。最后,本文提出安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的改进和优化建议。希望本文的研究,能为提升煤田地质勘探机电管理中的安全生产管理水平提供借鉴。 地质勘探机论文:针对地质勘探机械维护管理的措施分析 摘 要:地质勘探对后期工程项目的影响较大,加强地质勘探的维护管理具有重大意义,对于地质勘探工作而言,机械设备的性能、结构是决定设备质量、使用寿命的关键要素,需要加强对机械的全方位维护管理。该文针对国内地质勘探工作的条件、受力状况等进行了分析,提出勘探机械的管理、维修措施,并对国内现存问题提出τ解决措施。 关键词:地质勘探机械 维护管理 措施分析 建筑行业的发展需要借助勘探技术的辅助,地质勘探工程对工业、农业、建筑、交通等均具有重大影响作用。一般勘探借助对应机械进行处理,必须采用满足规定规范要求的机械进行施工,避免工程质量缺陷、安全隐患等问题,为了保证施工质量、施工进度满足对应工艺需求,必须加强对勘探设备的维护管理、更新控制,提高整体勘探质量。 1 地质勘探机械的工作状况及相关性能分析 地质勘探的设备一般包括钻探、坑探、施工设备几大方面,一般为户外进行,因此,设备零件的稳定性与工作状况、设备性能的相关性较高。 1.1 勘探设备的工作机受力状况分析 一般情况下,设备零件对温度的要求相对较低,高温、低温以及交变温度等均不会产生明显影响。此外,地质勘查设备的机械受应力种类、应力类型及大小的影响较为明显,需要根据工程项目的实际特点等进行合理分析,保证其类型的合理控制。最后需要引起重视的是,地质勘探机械、载荷分布等均与对应介质有关,静载荷、冲击载荷、循环载荷的影响不同,一般需要保证野外工作的介质具有无腐蚀的条件,且零件的润滑性良好,满足一般工况的运行需求。 1.2 地质勘探零部件的相关性能探讨 对于地质勘探工程而言,需要对传动轴类的零部件进行合理分析,保证其性能合理、指标满足工程需求,必要时进行相关指标的实验分析;针对齿轮类的零部件,一般需要对其芯部、表面的强度和韧性进行核验;弹簧类的零部件一般需要核查屈强比、弹性极限、屈强比和对称拉伸或压缩应力时的疲劳极限等;紧固螺栓类零件则应该及时检查和分析屈服强度、对称拉伸或压缩应力时的疲劳强度及布氏硬度;工具模具类则应当检查和分析其硬度、强度、韧性等;滚动轴承则要检查弹性极限、抗压强度、对称应力时的疲劳强度及表面硬度等。 2 国内地质勘探行业设备维护状况分析 国民经济快速发展带动了各行业的进步,地质勘探行业作为工业、交通业、建筑业的重要辅助部分,对施工具有基础指引作用。国内施工作业人员一般延续传统设备机械的管理方法进行处理,重视机械设备的使用,对其维护、检修等保养工作较为忽视,少则引起工作效率低、施工质量差,严重时甚至会导致勘探环节的意外事故发生。为此,加强对机械设备的性能分析,提高设备异常状况下的警戒处理,是避免后期勘测设备引起意外伤亡的基本举措。 现代地质勘查行业施工中,对机械设备一般会进行事先检测,保证其满足施工要求,但是需要引起业内相关作业人员重视的是,机械设备的使用环节,受自然因素、人为因素、设备自身因素的影响,会产生一些突发故障状况,必须进行及时更换、维修处理,并经检验合格后方可投入施工使用。但是目前该行业的维修工作无法保证高效性、及时性,主要原因是修配机构未进行对应维修处理的材料准备工作。 另一方面,勘探设备长期高负荷运行,已发生零部件老化、断裂、损伤等性能受损的状况,如齿轮折弯、壳体开裂等,产生这些问题的原因相对较为复杂,如:冲击载荷过高易导致断裂状况,过度摩擦会引起零部件的表面受损、龟裂,高温挤压会引起细小部件的变形等,这些均需引起相关管理人员的重视。 3 勘探设备的维护管理措施分析 为了保证地质勘探行业的稳定进行,需要对机械设备进行合理的维护管理控制,从基础环节提高整体系统的可靠程度。 3.1 加深地质勘查机械设备的维护管理意识 地质勘探的工程一般任务量大、成本高、范围广,引起设备的应用频率、应用强度相对较大,对机械设备的损害较为明显,为此,提高勘探设备的维护管理意识,加强设备维护工作的宣传教育具有重大意义。勘探设备的损害对工程进展具有负面影响,对勘探结果的准确性、安全性、合理性影响较大。加强对地质勘探工作中各个工序的合理设计,是提高机械设备运行效率、工程质量的关键。国内地质勘探工程的运营,缺乏对应机械设备的维护理念,对设备的损害程度较高,严重影响了设备维护、设备使用寿命,增加了后期设备的维护成本,为此,加强对设备的维护意识,是经济利益最大化的重要举措。 3.2 加强预防措施分析 提高设备维护意识后,需要进行预防措施的全面落实。制定预防措施时,需要从全局角度出发,加强对细节的有效防范,避免易损害部位的故障,定期进行监督、巡视处理。一般具体要求分述如下:(1)施工暂停期间,需要对施工现场进行合理清理,保证对应操作人员在与设备的接触环节中,不会发生零部件磨损、松动等负面状况;(2)定期对优秀零部件进行检测,避免后期发生安全事故问题;(3)加强责任分工管理,在特定区域特定部位的监管需要满足对应规章制度的要求,因个人原因导致的监管失衡、设备故障等问题,需要进行责任追究处理。 另一方面,需要保证对应维护制度的明确规定,保证细节问题、措施要求等具有科学性、合理性,根据操作要求进行规范化控制监管,实现各个细则的详细落实,对不同勘查设备的维护管理需要保证频率周期的合理性,全面落实维护制度的各项要求。 3.3 施工前准备工作分析 地质勘查工程中,操作人员需要根据设备种类、工程特点进行可能故障的合理预测,做好对应准备工作。(1)应当携带相关的修理工具,不仅应当准备设备的专用工具以及修理设备过程中经常要用到的扳手,还应当准备在户外修理中可以起到部分车床作用的工具,如焊枪、割枪、大锤、大斧等;(2)提前准备好设备运行过程中容易损坏的零配件,如不同规格的螺丝螺母、各种密封圈、油封、摩擦片等;(3)修理机械设备过程中所需要的一些辅助材料,如铁钉、铁丝、钢丝绳、电焊条、金属粘合剂等;(4)准备小型发电电焊两用机,不但可以很好地照明,同时也能方便快捷地进行焊接和切割;(5)应该配备一些精通所有设备并且可以正确修理这些设备的修理人员和操作人员。 3.4 修理方法的灵活应用 地质勘探工作一般是户外作业,突发状况较多,需要相关维修作业人员具有良好的检修经验,能进行高效处理。对于一般的裂纹可以采用双重修补法,让金属粘合剂配合电焊设备对其起到封堵密封作用;借助零件位置互换、安装形式改变进行有效修理,具有高效性,满足成本低、使用效率高的要求;此外,借助现场可用材料进行有效替换,是避免零部件受损延误施工进度的常用方法。 4 结语 地质勘探行业中,机械设备的重要价值不言而喻,一定程度上决定了后期工程投标结果、施工质量、安全管理等关键要素。为此,加强地质勘探机构的设备维护管理,提高其科学性、有效性、合理性,定期进行维护检修,是提高作业效率、控制投资成本的关键举措,可以促进勘探机构的经济效益不受负面影响。勘探单位需要根据工程状况、社会需要不断进行相关专业人员、管理人员的技术培训,提高整体技术管理水平,优化设备的维护管理,进而实现国家对应勘查项目的需求。 地质勘探机论文:地质勘探钻头失效机理研究 【摘要】随着我国石油等资源勘探工作的不断深入,我国地质勘探环境也越来越恶劣,钻头失效情况越来越多。本文介绍了地质勘探钻头失效的形式,分析了钻头失效的主要机理,旨在促进地质勘探工作的进一步发展。 【关键词】失效形式;失效机理;钻头本体;硬质合金齿 目前地质勘探钻头冲击破岩主要是利用钻头轴向冲击和钻头回转刮削两种作用,这两种作用造成钻头不仅要承受高频的冲击应力,还要承受岩石的剪切反力,受力情况极为复杂。另外在实际工程工作中,地质勘探工作环境恶劣,钻头失效情况十分严重,已经影响到了地质勘探工作的效率,因此研究地质勘探钻头失效机理具有极其重要的意义。 一、地质勘探钻头失效形式 地质勘探钻头失效部位主要是勘探钻头本体以及钻头硬质合金齿。地质勘探钻头本体失效是指钻头花键和钻头冲击端面失效,花键失效主要形式是花键侧面塑性变形之后受压剥落,而钻头冲击端面主要失效形式是断面金属冲击疲劳。钻头硬质合金齿失效形式主要是合金齿磨损、断裂以及脱落等。 二、地质勘探钻头本体失效机理分析 (一)勘探钻头花键部位失效机理。钻头花键是钻头冲击岩石进行地质勘探的轨道,将钻头与冲击器连接成一个整体。对钻头工作时的花键进行受力分析,可知花键侧面在钻头冲击过程中既会受到由于变化的剪切反力造成的脉动压应力,还会受到脉动压应力带来的摩擦等,容易造成花键失效。通常来说钻头花键失效主要有两方面原因,第一钻头花键本身的硬度较低,通常花键材料与钻头母体材料形同,但在脉动压应力下花键侧面容易产生塑性变形;第二钻头花键配合间隙不均匀,花键与冲击器之间需要保持一定的间隙配合才能保证钻头正常的往复运动,但由于金属加工、运输以及安装等原因,钻头花键齿与冲击器之间的配合间隙不够均匀,花间配合间隙大小不一,若是花键配合间隙过于小,则此配合花键齿上应力过于集中,容易导致花键失效,若是花间配合间隙过大,则花键在钻头回转时将受到很大的冲击应力从而产生塑性变形。 (二)钻头冲击端面部位失效机理。在实际工程中,钻头冲击端面部位失效主要是端面受活塞撞击导致金属冲击疲劳。由于活塞与钻头冲击端面不能全面接触,其作用力方向不一定与钻头轴线重合,在大量的冲击作用下必然会产生偏心撞击,使冲击端面产生塑性变形。在冲击端面多次塑性变形后端面会出现裂纹,裂纹向内倾斜,并由内部折向冲击表面,这样裂纹上部分的材料脱落形成麻点,大量的麻点形成麻坑,麻坑进一步扩展造成部分浅层脱落,脱落部位被活塞冲击打平,再次产生裂纹,如此反复,直到冲击端面脱落达到2毫米以上时,活塞已经不能够有效传递能量,钻头冲击端面失效。另外若在冲击端面产生塑性变形后,活塞多次冲击作用在冲击端面上,可能会使裂纹源出现在端面最大切应力处,进一步冲击使得裂纹扩展到表面形成凹坑,裂纹垂直于端面时会造成大块深层脱落,裂纹平行于端面时则出现端面浅层脱落,这两种情况都会造成冲击端面失效。 三、勘探钻头硬质合金齿失效机理分析 (一)硬质合金齿的磨损研究。地质勘探钻头一方面利用冲击回转力破碎岩石,在这个过程中会出现合金齿与岩石之间的两体磨粒磨损,另一方面依靠高压气流排出岩石岩屑,这时会出现合金齿与岩石、岩屑之间的三体磨粒磨损。在实际工作过程中可以将硬质合金齿的磨损分为四类,一是两体磨损时出现的合金齿表面刮削磨损,当高速旋转的合金齿遇到岩石尖锐的棱角时,合金齿圆弧处将受到非常高的压应力,表面出现压痕或者是脆断,当脆断后的合金齿表面与岩石大角度相遇时则容易出现刮削磨损;二是高应力碾碎磨粒磨损,在钻头破碎岩石时,若是硬质合金齿与磨粒之间的最大压应力超过了磨粒的极限破坏强度,则会将磨粒不断碾碎,在接触点处产生集中压应力,该压应力反复作用使硬质合金齿出现疲劳破坏,也即出现高应力粘碾碎磨损;三是磨粒在硬质合金齿表面滑滚进而出现推挤、碾压等磨损;最后一种是三体磨粒磨损时高压气流排出岩石岩屑的冲刷磨损,这种磨损不易发现,需要在特殊的合金齿表面形貌下才能发现。 (二)硬质合金齿断裂研究。在实际工程中,硬质合金齿断裂进而导致合金齿失效主要有三种:第一种是冲击剥落, 根据相关理论介绍,在应力冲击波通过硬质合金齿传递给岩石时,将出现反射波,反射波会以拉应力波的形式返回到钻头处,若是岩石与合金齿接触不良,拉应力波将加大,合金齿抗拉强度比抗弯强度低很多,再加上合金齿两侧面受到很大的岩石剪切应力,因此硬质合金齿中存在着不平衡的应力场,并且在该应力场作用下,硬质合金齿颗粒将会形成微孔,微孔不断长大聚合就会形成微裂纹,微裂纹不断增加则会出现大面积的合金齿断裂,在宏观上看来就是硬质合金齿表面出现很多剥落坑以及由很多剥落坑连接形成的沟槽。第二种是冲击疲劳,在大量变化的冲击压力作用下,金属表面会产生疲劳裂纹,而疲劳裂纹不断增长会导致合金齿局部剥落。第三种则是冲击热疲劳,当钻头冲击回转时,岩石和合金齿之间摩擦将产生冲击热,进而导致硬质合金齿出现冲击热疲劳,这种热疲劳要在足够的热应力和大量磨损平面使裂纹充分发展才能够看到。 (三)硬质合金齿脱落研究。一般来说,硬质合金齿脱落齿数大概占到所有齿数的20%,大多发生在钻头边缘部分,其发生原因主要有:首先是钻头本体磨损,这是造成边缘部分脱齿的重要原因,在钻头工作时,钻杆振动导致钻头偏心旋转,进而造成钻头某一位置瞬时应力很大,使得钻头本体部位磨损,暴露出合金齿的齿根部位。其次是合金齿的松动问题,地质勘探钻头本体材料硬度比较小,在冲击载荷的不断作用下,合金齿与钻头本体之间可能会产生间隙,尤其是边缘齿松动更加严重,其齿孔可能会出现塑性流动、点蚀以及周边疲劳裂纹。另外还有高压气流携带的岩屑等固气混合流体对钻头的冲蚀作用,不断地磨损钻头本体和硬质合金齿和活塞冲击产生的入射波对合金齿拉伸作用等。 四、总结 总而言之,在地质勘探中钻头主要失效部位是钻头本体和硬质合金齿,因此要想提高地质勘探钻头的使用寿命,就要做好钻头花键和冲击端面的保护工作,减少硬质合金齿的磨损问题,延长钻头使用时间,促进地质勘探工作的发展。 地质勘探机论文:浅谈地质勘探机械维护管理问题及应对策略 摘要:地质勘探工程是当前多数建筑工程都会用到的一门工程技术,它在工业、农业、建筑、交通、桥梁、道路、管道等方面都有较为广泛的应用。而地质勘探工程中用到的主要设备就是勘探机械,只有合理采用符合规定的勘探机械进行施工前的地质勘探,才能使得工程满足工程中所用到的各种工艺的技术要求,同时确保施工质量和施工进度。随着我国当前经济的发展,地质勘探单位也随之发展,因此应当对勘探设备进行及时更新,满足当前工程施工前的各种地质勘探需求。 关键词:地质勘探;机械维护;管理问题;应对 1导言 地质勘探工程主要应用在工业、农业、交通、建筑与国防建设等多个领域,应用范围十分广泛,而地质勘探机械保证地质勘探工作实施的基础,是施工的主要装备。高质量、高性能的地质勘探机械的应用能够满足新施工工艺的实施、施工速度与施工质量要求。 2地质勘探概述 “地质”在文学方面又被称为“地质学”,但是因为我们在生活中习惯了“地质”的叫法,所以一直延续下去。地质学是七大自然科学之一,具有悠久的历史,其主要是研究地球的发展史及其地势变化。地质学在现今社会应用范围非常的广泛,主要应用地震预测、矿产勘测和地势分析等等。在生活中,地质学的运用随处可见。比如建筑在地面上的物体在建筑之前,都要搞清楚地下的情况,要了解是否是水的源头或者土壤是否疏松等问题。但地质勘探是当今社会最具备技术含量的应用。地质勘探主要用来寻查地表或岩层是否有矿产资源,并对勘测到的资源进行开采,为工业的发展提供矿产能源。 3地勘设备机械维护管理现状 虽然我国经济在飞速发展,相应的地质勘探单位也在不断发展,但是当前的施工单位中的管理人员依然沿用传统的管理思想与理念,并将这些应用在当前的施工中,他们比较侧重机械的使用,却忽略了对机械的正常维护和管理,而这些都会引起机械勘探过程中的一些重大事故。并且地勘设备操作的工作人员大多都是临时招来的员工,他们对施工中所使用的设备机械以及机械的性能都没有清楚的认识,这样在机械设备发生异常的时候,他们就无法及时发现并停止勘探。 同时虽然事先对机械设备都有检查,且符合当前的施工,但是在具体的使用过程中,设备的机械零件往往会由于一些无法预料到的原因发生损坏,因此操作人员应当及时更换或是维修,更好的满足当前的施工要求。而且多数修配车间没有充分备好维修工作中需要的一些材料。 4解决地质勘探机械维护问题的方法 4.1提高对地质勘探机械的维护意识 地质勘探机械的成本较高,使用范围较广,所以使用频率与使用力度都比较大,对机械造成的损害就相对更大,这就需要提高勘探机械的维护意识,重视机械的维护工作,严禁因勘探任务重、时间短的问题忽视了对机械的养护工作。因为勘探设备的损害,不仅影响了地质勘探工作的进程,也影响了勘探的准确性,增加了地质勘探工作的危险系数。在地质勘探工作中,每一道工序都要求高质量的完成,而勘探机械则是保证勘探工作质量的基础。缺乏勘探机械的维护意识,就会加重机械的损害程度,影响工作效率,减少机械的使用寿命,增加维护成本,所以要提高对设备的维护意识,才能保证机械的工作效率,控制成本,实现利益的最大化。 4.2加强预防措施 在提高了勘探机械维护意识后,要加强预防措施,降低机械损害的可能性。在制定预防措施时,要做到从整体出发,注重防范细节,提早预防易损害的位置,定期巡视与监督,将预防工作做到位;具体的预防措施有以下四点: 4.2.1在施工暂停的过程中,要及时清理施工现场,清理人员在和勘探设备接触中,如果发现设备有零件松动、磨损问题时,要及时处理。 4.2.2定期检查机械易损伤的零件,因为细节往往是引起问题产生的关键,所以定期检查易损伤零件,避免引起重大的机械事故。 4.2.3实行责任分工制,加强责任管理。在某区域或某部位要安置专业人员进行监管,要求及时发现机械存在的问题,并能找出解决对策;如果因个人原因使监管工作不到位,导致机械发生问题,就要追究其个人责任。 4.3建立完善的维护制度 在提高维护意识与做好预防措施的前提下,建立完善的维护制度是必然的。制定的维护制度要有明确的标准,维护细节与措施要科学合理,并且还要设置操作者与监管者,保证制度的每一条细则都能被落实;对不同的勘探设备,要根据其性能与使用频率,安排合理的维护周期,保证维护制度的科学性与全面性。 4.4提高维护人员的维护技术 维修人员要想解决勘探机械维护管理中的问题,做好机械的维护工作,就要不断的提高对机械的维护技术,常用的维护技术有: 4.4.1双层修补法。这种修补方法主要是把金属粘合剂和电焊设备配合使用,修复常出现的机械裂纹,具有良好的效果; 4.4.2互换修理法。就是改变或互换某个零部件的安装位置,在不影响机械性能的基础下,延长零件的使用寿命,减少更换成本; 4.4.3替代修理法。机械在施工中,若出现故障,需要更换机械配件时,若临时不能找到原装配件,也可以在施工现场寻找替代材料,先保证设备的正常运行。 5结论 机械设备是地质勘测施工单位最为主要的组成部分,它在很大程度上还决定了勘察单位在投标中是否能够成功。地质勘探单位不但应当具备足够的机械设备,同时还应当对这些机械设备进行科学有效的管理,并定期维护和检修,不断提升机械设备的使用效率,促进勘探单位的经济发展。同时勘探单位应当根据实际情况,配置高素质的专业设备管理和维护人员,强化技术培训,提高相关人员的技术和管理水平,更好的对当前的设备进行维护和管理,更好的满足单位承担大型勘察项目和紧急勘察任务的需求。 地质勘探机论文:新常态背景下地质勘探企业员工激励机制探讨 摘要:在经济新常态下,地质勘探企业的发展将迎接更加严峻的挑战。本文对地质勘探企业人力资源管理常见的问题进行分析,并在此基础上提出了员工激励机制对企业发展的重要性,进一步剖析当前地质勘探企业激励机制存在的问题,从转变传统管理模式、完善多元化激励机制、加强激励创新,建立公平的激励环境等方面综合分析,最大程度开发员工的潜能,提高员工工作效率。 关键词:地质勘探企业 员工激励机制 策略 人力资源是地质勘探企业发展过程中的重要资源,企业的竞争归根结底是人才的竞争。随着人才竞争越来越激烈,很多地质勘探企业都在积极加强人力资源管理理念和模式的改革创新。当前,地质勘探企业效益明显下滑,员工收入受到严重影响,加上地勘企业员工长期的“大锅饭”、“铁饭碗”等特殊的成长背景,表现出工作效率低下,对企业发展缺乏信心,项目开发动力不足等慵懒浮拖的现象,这不仅影响企业当前目标,也将影响企业持续健康发展的长远目标。怎样激励人,开发其内在潜能,成为企业目前最为关键和最困难的事情,因此探索如何建立健全科学长效的激励机制来提高地质勘探企业员工工作积极性,是地质勘探企业摆脱困境、参与外部竞争的必然选择。 一、员工激励的作用 地质勘探单位工作环境比较艰苦,工作条件恶劣,很难招到合适的人才,更难留住优秀的人才。企业可以通过各种优惠政策、丰厚的福利待遇、快捷的晋升途径等激励措施来吸引所需要的人才。面对当前煤炭市场的强烈冲击,地质勘探企业发展步履放缓,导致员工工作积极性不高,缺乏干劲和创新驱动力,再加上地质勘探工作的劳动强度大、危险性较高,员工很容易出现消极怠工情绪。高效的员工激励,可以调动员工的积极性,主动承担相应的责任,履行应尽的义务,另外,员工激励也是增强企业活力、创新驱动力和竞争力的重要手段。因此,构建符合地质勘探企业发展实际的员工激励机制,充分调动员工积极性,将员工个人目标与企业目标有机结合,实现员工自身发展与企业发展的双赢状态。 二、地质勘探企业员工激励存在的问题 1.企业管理者对激励机制认识不到位 地质勘探企业的管理者大多是从基层提拔上来的,管理的理念和方法欠缺,他们普遍认为激励就是涨工资、发奖金,认为物质和金钱的激励是最有效的员工激励方法,对激励机制的内涵缺少深刻的理解和认识,建立的激励机制缺乏理论体系的支撑。美国心理学家赫茨伯格提出的激励-保健双因素理论认为:能够使员工感到满意的因素成为激励因素,会使员工感到不满意的因素成为保健因素。激励因素与工作本身的性质及人的满意情绪有关,保健因素是指防止人们产生不满意的因素,多与工作环境和工作条件相关。由此可见,单纯的涨工资是不能让员工满意的,要调动员工积极性和能动性首先要注重保健因素对人的激励,规避员工的不满意情绪,同时更要适时利用激励因素,给员工提供发展的平台,发挥其内在潜能。 2.忽视激励对象的需求 在对员工激励的过程中,很重要的一步就是识别员工的差异化需求,激发人未满足的需求才能充分调动员工的积极性。由于地质勘探企业自身体制问题,企业的管理方式带有强制性和浓厚的行政色彩,管理者缺乏与员工的有效沟通,往往并未从员工的需要和动机出发进行系统分析,再加上管理者水平的局限性,对所有层次的员工采用相同的方法来激励,忽视了每一个员工的差异化需求,忽略了同一个员工在不同发展时期的差异化需求。 3.地质勘探企业员工激励制度不健全 (1)激励制度方法滞后 当前很多地质勘探企业对内部员工激励采用传统的物质、金钱激励方法和“一刀切”的激励模式,甚至存在着没有激励机制或激励作用体现不出来的问题。管理者认为员工就应该好好干工作,给不给奖金都是应该的,甚至制定的激励措施根本没有考虑本企业的实际情况,照抄照搬其他企业的激励模式,存在一定的盲目性,很难长期有效地激发员工的积极性。 (2)地质勘探企业的薪酬福利待遇体系不够健全 第一,地质勘探企业中的人员组成结构比较复杂,而薪酬设计过于笼统和简单,平均主义和“大锅饭”现象比较严重,付出与收入不成正比,没有真正体现绩效与薪酬挂钩,缺乏内部公平性和外部竞争性。 第二,当前,地质勘探企业受到煤炭市场经济低迷的冲击,为了控制和压缩人工成本,他们大多会从缩减员工的薪酬福利方面着手。这种粗放式的管理方式,只会让员工对企业发展失去信心,对自己的基本需求得不到保障而整日忧心忡忡,工作效率低下,严重时还会引起员工和地质勘探企业之间的激烈的矛盾。 第三,缺乏全面薪酬体系的概念。薪酬过多的考虑货币类报酬,而忽视了非货币类报酬即员工获得的成就感、满足感或良好的工作氛围等因素。 4.缺乏公平、合理的激励环境 地质勘探企业前身是事业单位,虽然改制取得了实质性进展,但是相当多的管理制度还沿用以前的老办法。在实际工作中,没有严格执行选人、用人机制,大多时候,讲究的是论资排辈。所谓的年度考核和绩效考核流于形式,晋升渠道只是针对部分人员,很多优秀、有能力的年轻员工得不到重视和锻炼,严重挫伤了他们的积极性和自信心,影响了工作绩效和企业长远发展。 三、新常态下地质勘探企业员工激励策略 在新的发展形势下,地质勘探企业应该找准定位,创新理念,给员工提供良好的工作环境,提供多样化的激励措施,以员工的动机作为提升地质勘探企业竞争力的重要发力点。本文试着从激励的主体、激励的对象、个人和企业目标的达成、多元化的激励手段和激励的时效性等五个方面分析,以期更好的解决地质勘探企业员工激励问题。 1.转变传统的地质勘探企业管理观念 随着现代管理理念的快速发展,地质勘探企业应该转变传统的管理理念和方式,“以人为本”,健全激励制度,创新激励模式,完善配套的激励方法和绩效考核机制。在新时期,要加强管理者的管理理论学习,打破粗放式管理的僵化思想,从企业发展实际出发,针对目前管理中存在的种种问题,制定切实有效的激励机制,全方位设计激励体系,使得地质勘探企业的人力资源管理制度更加完善、薪酬福利体系更加合理,激励机制更加实用。 2.建立公平合理的激励机制 美国心理学家亚当斯的公平理论指出:人是社会人,一个人的工作动机和劳动积极性不仅受其所得报酬绝对值的影响,更重要的是还受到相对报酬多少的影响。公平感是影响人行为倾向和激励强度的一个极为重要的社会因素。在企业中员工都会把自己所得的报酬与付出的劳动之间的比率同其他人的比率进行比较,也会把自己现在的投入-所得比率同过去的投入-所得比率进行历史比较。当员工通过这种心理比较发现自己的收入-所得不成正比的时候,内心就会感到紧张不安,不公平感增加,其不良情绪甚至影响身边其他同事的情绪,出现逆向的或者消极的行为,他们往往表现出“消极怠工”、“推卸责任”、“窝里斗”、与部门领导“矛盾激化”甚至辞职等。因此,在企业人力资源管理中,必须建立公平合理的激励机制,做到一视同仁,使收入分配制度、激励制度、奖惩措施、人事管理制度等人力资源管理制度公开化、透明化。 3.将个人的人生目标与企业战略目标相结合 (1)制定以员工需求为导向的激励制度 美国行为心理学家马斯洛的需要层次理论认为,人的需要分为五个层次,低层次需要得到满足后,人才能产生更高一级的需要,低层次需要满足程度越高,对高层次需要的追求就越强烈。五个层次的需求是人生来就有的,但每一个人的需求强度、显露程度是不同的,即使是同一个人,在不同的情况下也会有不同的需要,从而促使他优先考虑某种需求。因此企业在制定激励制度的过程中要充分考虑员工个体差异和不同时期的不同需求。对于地质勘探企业而言,要达到激励的效果必须对企业员工的基本状况进行全面了解。在企业内部要建立全方位的沟通机制,形成管理层与部门领导、部门领导与普通员工、管理层与普通员、普通员工之间的多层次交流沟通机制,通过对收集的所有员工资料进一步整理和分析,得出详细、准确的人员信息和需求,便于制定以员工需求为导向的激励措施,从而能够找到更合适的切入点对员工进行有效地激励。 (2)将员工的个人目标和企业目标有效地结合在一起 在市场经济下,企业采取的所有激励措施都是以企业盈利目标为宗旨的,只有在个人目标和企业目标一致的时候,员工才会无怨无悔的付出,企业在实现组织目标的同时也帮助员工实现了个人的人生目标,做到了个人价值和企业价值的有机统一,实现了企业与员工的双赢。在现代企业中,个人最终要对自己的发展计划负责,这就需要员工准确认识自身的个性特点和优劣势,找准职业定位,并评估个人目标和现状的差距,充电增值,增强职业竞争力;企业通过深入了解员工的发展愿望和职业兴趣,为设计适合企业的组织目标进行人才盘点,引导员工的个人发展目标与企业战略目标相统一,使员工感到企业时刻关注和重视他,做到人尽其才,提升员工满意度和忠诚度的同时使企业与员工结成紧密的利益共同体。 4.采用多元化的激励手段和措施 (1)完善薪酬待遇激励与物质奖励 薪酬福利在员工激励方面起到较大的作用,它就象一个杠杆,通过激励能不断使员工发挥最大潜力,薪酬福利等激励作为一种外在激励方式虽然能显著提高效果,但是不易持久,处理不好有时会降低工作情绪。因此,在薪酬体系设计上要注意以下几点:首先,薪酬体系设计应公平、公开,体现岗位差异化并紧密结合企业的战略和文化,系统科学的考虑各项因素,真实反映员工工作绩效和价值,遵循按劳分配、效率优先、兼顾公平及可持续发展的原则,充分发挥薪酬的激励和引导作用。其次,在基本薪酬设计上应该依据员工所处工作岗位在组织的重要性、能力要求及工作条件的差异核定,在项目津贴设计上要体现员工所参与项目的技术要求、难易程度和绩效评定等因素按比例分配;最后,引入员工持股制度,通过员工持股的长期激励机制使员工与企业形成利益共同体,使他们对企业有一定的拥有权,进而增强责任感和义务感,更加努力工作。 (2)加强精神上的长期激励 物质上的激励只是一种短暂的激励,长效的激励是一种可持续的引导,是一种精神层面的激励,精神激励和情感激励作为一种内在激励方式,虽然激励过程需时较长,但一经激励,不仅可提高效果,且能持久。精神激励的实施是一项长期、艰巨且复杂的工程。包括企业文化激励、情感激励、荣誉激励、职业发展激励等多种方式。要发挥精神激励的作用,就要制定客观的评价标准,把人为主观性降到最低,实现物质激励与精神激励“软硬兼施”,最大程度的发挥激励效用。 第一,企业文化激励。“企业发展的灵魂是企业文化。独具魅力的企业文化,能给企业的快速发展提供优秀竞争力。”企业管理者应该注重企业文化建设,培养员工对企业的认同感和归属感。首先要革新传统管理模式,摒弃墨守成规、故步自封的陋习,提高管理层的现代化管理理念和意识。在事转企的过程中,管理思路要紧跟市场经济发展趋势,为员工提供公平竞争,择优上岗的发展平台和机会。其次要秉承地质勘探企业“努力奋斗、献身煤海”的优良传统文化,加大企业优秀文化的宣传力度,激励年轻人向老一代模范职工学习。最后,在新的发展时期和“十三五”规划转眼在即的紧要关头,更要创新企业文化,增强员工集体意识和团队观念,使员工之间处于竞争合作、相互鼓励、互利共赢的工作环境和和谐、友爱的工作关系中,为激励机制的有效发挥提供有利保障和支持。 第二,情感激励。随着社会发展和科技进步,物质供给越来越丰富,人们生活水平普遍提高,物质追求逐渐满足后,人们会不断的增加精神方面的追求。企业应该充分考虑员工更高层次的需求,通过情感激励形成良好的人际关系,让员工有一种被信任、被尊重的感觉,意识到他们的工作一直被领导关注,从而建立起企业与员工相互信任、相互关心、共同发展的和谐氛围。 第三,荣誉激励。人都有为了实现自我价值而努力奋斗的动机,员工非常重视自己在企业的地位和声望,企业对自己的认可和荣誉有时候比物质奖励更能激励员工。因此,企业应该了解人有更高层次的需求动机,通过提高员工在单位的职务、授予荣誉称号、宣传表扬等方式鼓励人积极工作、敢于创新,勇于奉献,并实现自身的价值。 (3)职业生涯发展激励 为了适应新时期企业发展要求,并在煤田地质行业保持竞争性和创新性,企业要充分开发员工个人成长动机,做好员工的职业生涯发展规划,一方面在企业现有足够的职位层次基础上,为员工提供较多的职业发展机会,提供各种先进知识和技能培训机会和进修平台,另一方面为员工职业发展提供多元化的上升通道,同时建立终身学习的培训体系,以终身教育理念构建员工培训体系,把受教育、培训作为一种激励手段,让员工得到更多的发展机会,达成企业与员工的双赢。 5.激励要有时效性 选择激励的时机很重要,因为不同时期进行激励所带来的效果是截然不同的。激励越及时,激励的效果越明显,员工得到的满足感就会越强烈,越能促进员工积极性和创新性的发挥,为企业带来更大的效益。以某地质勘探企业年终奖为例,由于事业单位传统的管理模式,工作拖延、滞后比较严重,员工真正拿到年终奖已经到第二年的五、六月份了,这种年终奖对员工的激励作用大打折扣,使员工想当然的认为年终奖和每个月的工资一样,是迟早都要发的,而不是说只有努力工作,工作效率提高了,才会有更多的年终奖。相反,如果员工还没有在工作上做出成绩之前就进行激励,员工对激励还缺乏足够的认识和了解的情况下,会认为只要干活,都会得到奖励,干多干少,干好干坏都无所谓,那么激励机制就形同虚设,不会有任何效果。因此,作为企业的管理层,一定要有全局意识,准确掌握激励的最佳时机,使得激励机制发挥最大的效用。 综上所述,在地质勘探企业的发展过程中,人力资源是一种可以不断开发并不断增值的增量资源。要合理开发人的潜在能力,就要正确运用激励理论,掌握每个员工的差异化需求,在未来的管理过程中,采取符合地质勘探企业实际情况的多元化激励措施和手段,对员工进行科学合理地开发和激励,挖掘其潜在能力,鼓励创新,为地质勘探企业摆脱困境、实现可持续发展提供有力保障。 机械设备在地质勘探中的重要作用 [摘 要]伴随着科学技术的迅猛发展,越来越多的先进技术和机器运用到了地质勘查中,为地质勘查发展做出了巨大贡献,也间接为国民经济发展提供了能源保证。本文对地质勘探机械的工作条件与性能分析,同时对机械零件选择及机械设备维护作了要要阐述,提出机械设备在工程地质勘查中的作用。 [关键词]地质勘探 机械设备 零件材料 维修管理 一、 地质勘查机械设备种类 当前,国内地质勘探机械种类有钻探机械(地质钻机、勘探钻机、岩芯钻机、工勘钻机、水井钻机、地热钻机、灌浆钻机、引孔钻机、深孔钻机、水平钻机、隧道钻机、矿山坑道钻机、锚固钻机、全液压钻机、履带钻机、取芯钻机、多功能钻机、拖挂钻机、钻塔、泥浆泵)、钻探工具、静力触探、锚固机具、水利机械及通用机械设备等。 二、地质勘探机械的工作条件与性能分析 地质勘查机械的钻探险设备、坑探设备、工程施工设备均在野外工作,零件损坏形式与其工作条件密切相关。 1、 勘探机械零件的工作条件与受力情况: 1.1零件的环境温度:工作的温度状况,低温、高温、常温或是交变温度。 1.2零件的应力情况:工作应力的种类、大小、分布、残余应力及应力的集中。 1.3零件的载荷性质:可分为静载荷、冲击载荷、循环载荷等。 1.4零件的工作介质:有无腐蚀性氛围、零件润滑条件等。 2、机械零件的机械性能分析: 2.1对地质勘探机械传动轴类的零件,通常要注意分析其疲劳强度、屈服强度及表面硬度等。2。2齿轮类则要求重点分析表面硬度,心部强度及韧性。 2.3弹簧类零件则要求弹性极限、屈强比及对称拉伸或压缩应力的进的疲劳极限等。 2.4坚固螺栓类零件则要求屈服强度、对称拉伸或压缩应力的进的疲劳强度布氏硬度, 2.5工具模具类则要求硬度、强度、韧性等,流动轴承则要求弹性极限、抗压强度、对称应力时的疲劳强度及表面硬度等。 3、地勘设备机械维护管理情况 3.1传统的管理思想仍在很大程度上支配着现在的施工单位,重使用轻管理现象严重,这种管理思想与行为往往是造成机械产生更大的故障或责任事故的主要原因之一。 3.2操作人员多为临时工,对设备零部件机械性能缺乏整体性了解,不能保证及时感知设备异常。 3.3在使用的过程中,设备的机械零件由于各种原因发生损坏或失效,需要更换或修复。 4、造成地勘设备机械零件损坏的各种因素 4.1断裂,如螺纹拉断、拨叉断裂、齿轮轮齿的弯曲折断、壳体开裂等,造成断裂的原因包括静载荷、冲击载荷造成的断裂、疲劳断裂、应力腐蚀断裂等‘ 4.2表面损伤:包括磨损、胶合、点蚀损伤等,造成疲劳麻点、表面龟裂、使零件降低甚至丧失工作能力。 4.3变形;分弹性变形和塑性变形,过量的弹性变形或塑性变形,高温的蠕变等到,造成机械零件的损坏面不能使用。 4.4功能失效;某些原因导致零件不能完成规定功能的失效,如钻机传动皮带打滑、机架坚固螺纹松脱、离合器盘压溃等。 三、地质勘探机械零件材料的合理选择是修配车间主要问题 1、机械性能的要求, 在维修地勘设备时,零件材料的选择,首先应满足机械性能上的要求,因为零件的机械性能,是保证地勘设备工作安全可靠和经入耐用的先决条件,是地勘机械零件材料选择首先要考虑的问题,一般零件在选用时考虑的机械性能包括强度、塑生、硬度、耐磨性、冲击韧性、多次冲击抗力及疲劳强度等。 2、 物理化学性能的要求包括密度、导电性、导热性、耐热性、耐蚀性等到, 在材料成份一定时,材料的金相组织状态则靠热处理方法决定,因此,用钢材制造机械零件时,常需要进行处理以改善物理学和机械性能,所以,地勘机械零件在选择材料的同时,应根据零件的工作特性,同步提出零件热处理技术条件,常用的热处理有退火、正火、淬火助记词回火(调质)、表面淬火、渗碳淬火等。 3、 材料工艺性能的要求 地勘机械零件的选材,在首先满足零件机械性能要求的同时,还应兼顾材料的工艺性能,使所选择材料具有良好的工艺性。 4、 机械零件材料的性能在地勘设备系统中的优化。选择机械零件材料,不能只能以某种材料的某种或几种性能来评定它是绝对好或差的材料,而应全面分析所选的地勘机械零件材料在整个地勘设备系统中的功能及作用,即不仅要考虑某种材料是否适合作地勘机械的某种零件,还应考虑它在整个地勘机械中是否合适。 5、 材料经济性的要求,要满足零件使用性的前提下,选材时还应降低零件的总成本。 四、维修工艺制定及维修方法 在地勘单位修配车间的生产技术条件下,合理地选择维修地勘设备零件的材料,并根据所维修的地勘设备上的机械零件材料的不同性能,制定合适的加工工艺和维修手段,使地勘设备的修理达到优质、高效、低成本。 1、维修工艺制定 1.1外修工人在现场做好清洗打扫,只有经过认真的清扫,通过与设备近距离亲密接触,才能及时发现设备存在的隐患。 1.2认真细致的检查工作,对每个螺丝、螺母、第个油嘴、第条线路、每个表针和每个触点等都要细致入微地检查。 1.3严格监督操作规程,任何都有自己的最大承载能力,修理人员和专职设备管理人员要进行严格监督,确保设备正常使用。 1.4设备运行的现场监测,修理人员要经常和操作人员一起对设备启动运行过程进行监测,提前采取预防维修措施。 论地质勘探机电一体化探究 地质勘探机论文:摘要:机电一体化技术在地质勘探中起着举足轻重的作用。,本文结合笔者多年实践工作经验,针对地质勘探机电一体化做出全面深入的分析,首先阐述了地质勘探的整体概况,其后针对机电一体化技术做出有效的探究,最后总结了机电一体化设备在地质勘探中的实践应用,与大家共同探讨。 关键字:地质勘探;机电一体化;电磁仪;岩芯钻机 正文:当今社会不断高速发展,地质勘探工作在我国的发展起步相对较晚,然而机电一体化技术在其他发达国家的发展,相对而言也显得比较缓慢。但是随着现代社会的不断发展,机电一体化也随之得到了空前的发展,其相关方面也日益显得成熟和完善。机电一体化设备在当今社会地质勘探工作中的使用,也是显得越来越广泛,受到地质勘探单位的对其的重视。基于此背景,笔者对此做出下文阐述。 一、地质勘探的任务 地质勘探一般在地质测绘的基础上进行。它可以直接深入地下岩层取得所需的工程地质条件资料,是探明地质情况的可靠的方法。地质勘探的主要方式有地质钻探、坑探和物探。其主要任务为探明建筑场地的岩性及地质构造;划分地层并确定其接触关系;以及基岩的风化程度、划分风化带;研究岩层的产状、裂隙发育程度及其随深度的变化;研究褶皱、断裂、破碎带以及其他地质构造的空间分布和变化。探明水文地质条件。溶岩的规模及发育程度;滑坡及泥石流的分布、范围、特性等。提取岩土样及水样,提供野外试验条件。从钻孔或勘探点去岩土样或水样,提供室内试验、分析、鉴定之用。 二、机电一体化技术 现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,导致了工程领域的技术革命与改造。在地质勘探领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向地质勘探设备的渗透所形成的机电一体化,使地质勘探发生了巨大变化。机电一体化是指在机械设备的主功能、信息处理功能、动力功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。 机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不但发展,还将被赋予新的内容。在高质量、低能耗、多功能、高可靠性的意义上实现特定功能价值,使整个系统最优化的系统工程技术。机电一体化技术是基于多种技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合与拼凑。机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸,还是人的感官与头脑的眼神,具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。 三、机电一体化设备在地质勘探中的应用 实践中机电一体化技术在地质勘探中的全面应用,笔者经过总结将其分成两种常用的设备进行阐述,主要有瞬变电磁仪以及全液压岩芯钻机。 (一)瞬变电磁仪 瞬变电磁仪是目前利用电磁法、电法种类繁多的仪器中的一种,是地质勘探中应用普通,效果最佳的仪器之一。广泛应用于地质勘探领域,近5~6年电磁法和电法仪器设备和软件有了长足发展和巨大变化,新一代仪器设备的最大优点是,噪音低,分辨率高,频带宽,动态范围大,多功能,灵活轻便,低功耗,硬件和软件的完善结合。当今一流的电磁法和电法仪器必然是高超的硬件和软件的完美结合,以达到高分辨率,高信噪比;宽频带,大动态范围;高集成,多功能,低功耗;操作简单,轻便灵活,现场施时显示结果。 (二)全液压岩芯钻机 全液压岩芯钻机集多种功能与一身,在地质勘探中广泛应用的机电产品之一。能适应平原、丘陵地带、高温、严寒等恶劣环境下工作,适用于金属非金属固体矿床勘探、煤层气、天然气、水文水井、地热井、矿山坑道、通风排水孔及工程抢险施工, 是广泛应用于地质、煤炭、冶金、有色、石油、水文、工程等行业,以金刚石和硬质合金钻进为主,满足绳索取芯、顶驱钻进等多功能钻探要求的性能卓越的钻探设备之一。 它的特点是全液压驱动,钢履带行走,组合式桅杆,动力机、主、副卷扬机、泥浆泵等一体布置,结构紧凑,集中操控灵活方便;液压系统采用先导控制,负载传感,电、液比例联合集中操作控制;动力头给进与提升采用油缸链条倍速结构,提升力,给进力均较大;动力头主轴回转采用双马达驱动,辅以三档机械变速箱,并有效地满足了高转速大扭矩的高效施工要求;动力头采用液压马达齿条平移装置,使主轴偏离钻孔孔口,便于绳索取芯和其他机具的施工;桅杆前端配有夹持卸扣器,便于钻杆的上卸扣操作,减轻了操作者劳动强度和提高工作效率;此外,上下工作台方便操作者操作需求及带有孔口液压夹持器、导正器等。这些特点给地质勘探中作者带来了极大的方便,缩短勘探工期,节省劳动力,降低劳动强度,更方便,更安全。 四、综上所述,地质工程勘察工作是一项较为复杂和漫长的过程。所以,针对地质工程的发展,我们需要适时的采取有效相应的措施,对于勘察数据的准确化和科学化要不断的进行有力的加强。因此,在实践中进行的地质勘探工作,机电一体化的出现并不是独自孤立的形式存在,其在社会中经过多年的发展,是许多科学技术不断进行发展融合于一体的结晶,也是当今社会生产力不断发展到一定阶段所体现出来的必然要求,然而地质勘探在社会但中的进一步发展,机电一体化的出现也是其必然存在的结果。有效的将机电一体化在地质勘探中加以有力的运用,这样才可以更好的做好地质勘勘探工作,真正有效的保证优质的工程质量。 地质勘探机论文:地质勘探中机电一体化技术的现状和发展趋势 摘要:随着社会的发展与进步,重视地质勘探中机电一体化技术对于现实生活具有重要的意义。本文主要介绍地质勘探中机电一体化技术的现状和发展趋势的有关内容。 关键词 地质;勘探;机电;系统;控制;技术;发展; 中图分类号:F407.1文献标识码:A文章编号: 引言 现代的科学技术正以迅猛之势进行发展,极大的推动了不同领域之间的交叉渗透与融合,机电一体化就是不同领域之间交融的产物。机电一体化的产品应用在地质勘探中,大大提高了工作效率以及工作的质量,已经在地质勘探工作中得到了普遍的使用。 一、地质勘探中的机电一体化概述 地质勘探是通过各种手段、方法对地质进行勘查、探测,确定合适的持力层,根据持力层的地基承载力,确定基础类型,计算基础参数的调查研究活动。是在对矿产普查中发现有工业意义的矿床,为查明矿产的质和量,以及开采利用的技术条件,提供矿山建设设计所需要的矿产储量和地质资料,对一定地区内的岩石、地层、构造、矿产、水文、地貌等地质情况进行调查研究工作。我国的地质勘探工作开展相对较晚,机电一体化技术相对发达国家的发展也相对缓慢,但经过多年发展, 也日趋复杂和完善。机电一体化设备在地质勘探工作中的应用也越来越广泛。 二、机电一体化的内容 2.1机电一体化技术是从系统工程观点出发,应用机械、电子等有关技术,使机械、电子有机结合,实现系统或产品整体最优的综合性技术。机电一体化技术,主要包括技术原理和使用机电一体化产品(或系统)得以实现、使用和发展的技术。机电一体化技术是一个技术群(族)的总称。 2.2机电一体化系统(产品)由若干具有特定功能的机械和电子要素组成的有机整体,具有满足人的使用要求的最佳功能,机电一体化系统(产品)。主要是指机械系统(或部件)与微电子系统(或部件)相互置换和有机结合,从而赋予新的功能和性能的新一代产品,有良好的人机协作关系。一个机电一体化的系统主要是由机械装置、执行装置、动力源、传感器、计算机这5个要素构成。 2.3机电一体化工程( 机械电子工程)是机械工程与电子工程的综合集成,即给定机电一体化系统(或产品)“目的功能”与“规格”后,机电一体化技术人员利用机电一体化技术进行设计、制造的整个过程体系。机电一体化工程是系统工程在机电一体化系统(产品)中的具体应用。 2.4机电一体化思想体现了“ 系统设计原理”和“综合集成技巧”。系统工程、控制论和信息论是机电一体化技术的方法论。从某种意义上讲、机电一体化思想相当于“一体化”思想。它带来了诸如光电机一体化、机电液一体化、科工贸一体化、人机一体化等技术及其产品。 三、发展现状 地质勘探中的机电一体化技术的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。 20世纪70年代~80年代为第二阶段,可称为蓬勃发展阶段。这一时期,计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展,为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。 20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中展露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法、机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用也做了大量的工作,虽然取得了一定成果,但与日本等先进国家相比仍有相当差距。 四、发展趋势 由于地质勘探中的机电一体化技术是多学科技术交融的技术,因此其发展的程度必然受制于其相应支撑技术的发展,同时其相关技术的发展也必然促进机电一体化技术的发展。 4.1智能化 智能化是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向,而机器人与数控机床的智能化就是其重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、心理学、生理学和混沌动力学等新方法,模拟人类智能,使它具有自学习、自组织、自适应、思维和决策等能力,以求得到更高的控制目标。 4.2模块化 机电一体化产品种类繁多。让它们自由地交换信息是一项十分复杂的事,因此有必要研制具有标准机械接口或电气动力接口等的机电一体化产品。如果机电产品能够象“搭积木”那样让需求者根据要求自由组合,那么无论是对资源的节约,还是服务于各行各界,都有着其巨大的作用。 4.3 网络一体化 由于网络的普及,推进了全球化的进程。而基于网络的各种远程监控技术,让家用电器网络化成为可能。把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统(Computer Integrated ApplianceSystem,CIAS),使人们无论在家里还是在外面,都能随时享受各种机电产品带来的好处。因此,机电_体化产品无疑会朝着网络化的方向发展。 4.4微机电化 微机电化指的是机电系统主要装置的特征尺寸在亚微米至亚毫米范围。微机电系统产品由于体积小、耗能少、运动灵活,在军事、生物医疗、航空、信息等方面具有不可比拟的优势。 4.5 绿色化 绿色化主要是指产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,而且是低能耗、低材耗、协调而可再生的产品。 结束语 综上所述,地质勘探中的机电一体化技术是现代科学技术发展的必然结果,是人们为了满足社会日益丰富的需求而不断地对已有的技术进行变革创新并且使它们有机结合的一门综合性技术。因此,研究地质勘探中的机电一体化技术对我们人类的发展有着极其深远的意义。 地质勘探机论文:浅谈地质勘探的监理机制 摘要:面对着日益激烈的市场竞争。在现代化管理体制中引入了监理的概念,有效的发挥监理机构的监督管理作用。用科学系统的方式对现代化企业全面进行管理控制。地质勘探作为一门严谨的调查研究工作,工程勘探的质量优劣,直接影响到后期工程项目的设计、建设和生产。将现代化科学管理方式融入地质勘探研究工作中来。推动地质勘探市场进入良性循环发展的阶段,也是对地质探勘基础工程的有效保障。 关键词:地质勘探 监理机制 工程 质量 一、地质勘探引入监理机制的意义 国土资源部副部长、中国地质调查局局长汪民指出:“开展地质勘探项目监理工作不仅是保证地勘项目质量和提高国家投资效益的需要,也是探索建立地质勘查运行新机制的需要;它对加强我国地勘单位队伍建设、提高勘查质量和效益,都将具有明显推动作用。”因此在综合规模化的勘探项目中。出现了施工单位多,分项、分部工程繁杂等局面,现在的工程项目工期要求紧,跨阶段性施工。如此重叠、烦乱的项目组织必须依靠监理机构,通过专业、科学的管理才能为项目方带来稳定、安全的项目收益。 另外市场对地质勘探需求的增加,导致各种不同性质的地质勘探组织纷纷涌入市场,导致技术水平参差不齐、施工水平降低,出现以进度为主要指标,存在安全、质量等潜在隐患,勘探、研究结果限于形式化,导致浪费大量财力物力而未能得到预期的研究成果。因此,监理机制在地质勘探中的应用正是为了更科学化、正规化的进行行业监督管理,保证地质勘探行业的健康稳定的发展。 二、地质勘探监理机制的运用 在地质勘探中实施监理机制是为了有效的控制地质勘探中的各个环节,保证规划的专业性、保障工程施工的质量、安全和进度,确保能得到最可靠、完整、科学的地质勘探资料。以大唐国际发电股份有限公司投资内蒙古锡林浩特市胜利煤田东区二号露天矿为例的监林理机制的运用,分析该地质勘探工程中监理机智的运用。 胜利煤田东区二号露天矿位于内蒙古锡林浩特市东北10km。面积42.4km2,设计钻探总工程量169500m,以及水文地质、工程地质、地质测绘和地质填图等工作。该项目投资近亿元,是在原普查基础上的跨阶段综合性勘探项目。为了保证工程质量和进度,提交可靠、完整的地质资料,河北省煤田地质局第四地质队负责对该工程的设计、施工和地质资料的提交进行全程监理。 首先参考相关资料及甲方要求,制定监理工程实施细则,并将地勘行业相关技术要求、质量标准和行业规范汇集成册,成为监理工作指导标准。随后由总工程师负责,地质、钻探、测量、水文、物探等专业技术人员组成设计审查小组,参照技术规范,对该工程设计进行审查。该工程中审查结果:设计钻孔量由原设计403个调整为259个,工程量由169500m,减为121600m。在进入野外勘探施工阶段,重点对进场钻机进行审查,要求钻机及配套设施符合钻探深度要求和技术要求。实际中查出2台钻机不符合要求,对其下达监理工程师通知单清除出场,保证施工技术和能力。监理过程中,重点依据的相关技术规程、规范及标准。现场监理人员必须做好监理工作日记和每次会议内容。有利于对掌握整个工程的进展情况提供详细的详细的资料。在东区二号露天矿的实际施工情况分析中,先期开采区以200×200网距钻孔施工,保证钻孔布局的合理,同时严格控制无效进尺,按设计要求控制钻孔打到终孔层位15m内终孔,通过掌握现场第一手材料,及时的通知钻机及指挥部终孔测井,保证更加合理的使用工程量,为投资方节约了资金。根据《工程监理实施细则》,坚持按时编写监理旬报,对每旬中关于施工质量、生产进度及发现的问题及时向投资方和施工方进行通报。为保证整个工程施工质量,监理人员在施工现场进行巡查,对未按要求和不符合技术规范的施工方下发监理工程师通知书,要求整改停钻,整改达标后经监理人员验收后方能复工。在案例的野外施工中,共编写通报监理旬报8期,对施工井队下达监理工程师通知书18项,对指挥部下达建议书2项,保证了工程施工质量得到了有效的监控。 三、地质勘探工程的监理机制 通过该工程对监理机制的应用可以发现,监理的目的在于提高工程水平,规范工程。监理机构对建设的工程质量、造价、进度进行全面的管理和控制。在施工准备阶段,参考专业的技术、规范、标准对工程设计进行审核,提出修改建议,建立完善的管质量、技术理和质量保障体系。在施工过程中,重点对于进场施工的钻机等设备进行严格的审查,对现场的实际问题提出具体要求,对发现的问题要及时的进行停钻整改,对现场问题和情况进行详细的记录。监理机构要根据设计的施工情况制定相应的工程计划表和工程进度表,进行整体控制。根据地质勘探监理机制的运用过程来看,地质勘探监理机制的主要是:施工前期准备,对工程质量、造价、进度的控制工作。 四、结 语: 地质勘探监理是一个新兴行业,需要在工作实践中不断的发展和探索、逐步的完善,为提高地质勘探工程质量提供了保障。在市场经济下,需要对监理工作和市场进一步的规范化、制度化。加强质量、进度、资金控制等监理工作,使监理工作更加科学、全面。才能让地质勘探工程监理在规范的范围内。合理的使用资金、控制质量、实现项目的经济价值。 地质勘探机论文:浅谈地质勘探中的机电一体化 【摘 要】机电一体化技术在地质勘探中的应用是指在地质勘探设备中引进计算机控制技术和微电子技术,提高地质勘探设备性能,以达到进一步提高地质勘探工作效率与质量的目的。机电一体化技术在地质勘探工作中的应用前景十分广泛,如何提高机电一体化技术在地质勘探中的应用效果,是当前地质勘探工作的重点。论文对机电一体化技术在地质勘探中的应用情况进行了分析与介绍。 【关键词】地质勘探;机电一体化;计算机控制技术 地质勘探工作是在抵制测绘的基础上开展的,通过各种勘查手段和方法,获得地层构造以及矿体分布情况,并确定矿体开采相关数据,是我国采矿事业的基础保证,同时在矿体开采过程中开采技术、开采方法方面起到指导性作用。随着我国社会经济的发展和科学技术水平的提高,机电一体化技术在地质勘探过程中的应用在提高地质勘探设备使用性能的同时,也一定程度的保证了地质勘探工作的经济效益和社会效益,机电一体化技术在地质勘探中的广泛应用有力的推进了我国地质勘探事业的进步的发展。 1 地质勘探机电一体化技术概述 将电子技术应用在机械设备各组成部分例如动力、传动、控制、信息处理等,建立由机械设备和电子设备组成的系统,我们称之为机电一体化。科学技术的进步推进了机电一体化技术的创新与进步,微电子技术、传感测控技术、信息交换与处理技术、计算机技术以及相关软件的综合应用实现了设备的多功能化、高精度、高效率、高稳定,对于实现设备或机构的预期功能,实现设备价值具有重要意义。 地质勘探机电一体化技术是指将微电子技术和计算机控制技术应用在地质勘探设备的动力、控制以及信息收集和处理等工作中,实现勘探设备机械化与自动化的有机结合,提高勘探设备自动化程度与使用性能,从而确保地质勘探工作的顺利进行。 2 机电一体化技术的应用对地质勘探工作的重要意义 机电一体化技术对与提高地质勘探工作水平、保证勘探质量具有重要意义,机电一体化技术在地质勘探工作中的应用意义主要体现为:(1)实现地质勘探设备多功能化。微电子技术和计算机技术在地质勘探设备中的综合使用增加了地质勘探设备功能种类,实现地质勘探设备多功能化,有效的提高了地质勘探工作的效率。(2)提高地质勘探设备工作精度。机电一体化技术采用的微电子技术以及计算机技术可以对设备工作过程进行实时监控,及时调整设备误差,实现了地质勘探设备高精度、高效率运行,保证了地质勘探工作质量。(3)优化设备结构,提高设备可操作性。传统的地质勘探设备采用机械传动装置以及控制装置,微处理器和集成电路先进技术的应用在减小设备体积、降低设备重量的同时,也实现了设备结构的合理优化,提高设备运行性能和自动化程度,增强了设备的可操作性。(4)提高设备稳定性。机电一体化技术在地质勘探设备中的应用提高了设备综合使用性能,此外,机电一体化材料不断创新与改革提高了设备的稳定性,在地质勘探较为恶劣的环境中,有效的保证了设备的正常稳定运行。 3 地质勘探中机电一体化技术要点 3.1 系统整体技术 系统整体技术是指在设备功能和运行目的的基础上,从系统整体出发,利用系统的观点和方法对系统整体进行分析,确定系统各组成部分的功能并进行合理的调整,优化系统结构,保证系统各组成部分合理配合,共同发挥系统整体功能。提高系统整体性能。 3.2 机械技术 机械设备与技术是机电一体化系统发挥自身功能的基础保证,为保证机电一体化设备高效率、高质量的运行,必须积极引进先进机械技术,机械技术与机电一体化技术相配合,优化系统结构,提高系统综合性能和稳定性,减小系统体积与质量,提高系统精度和运行质量,保证机电一体化满足地质勘探工作的需求。 3.3 信息处理技术 信息处理技术是指机电一体化系统运行信息的采集、传递以及计算,并根据计算结果了解系统运行情况,输出相应的指令,保证设备的正常运行。机电一体化设备的运行是直接受控于系统命令信息的,因此,信息处理技术是设备运行的关键,提高信息处理技术水平,保证信息准确、及时、全面的处理,是设备正常运行的保证。 3.4 自动控制技术 自动控制技术是指对设备各部分进行控制,保证系统各部分有规律运行,确保系统不同组成部分预期功能的实现。自动控制技术涉及到设备运行的多个部分,例如设备运行速度控制、最优控制、模糊控制以及位置控制等,为确保控制系统实现对设备系统整体的控制作用,在完成系统设计后应进行系统仿真,确保设备安装方案的准确性;在设备完成安装后,设备运行前应进行现场调试,及时调整控制系统出现的问题,避免系统运行失误。 4 机电一体化技术在地质勘探中的应用 机电一体化技术在地质勘探中的应用具体体现为利用电路集成技术以及微处理器,将地质勘探设备的中需要用到的传感器、信号传输系统、控制系统以及仪表等连接在一起,提高地质勘探设备的整体性能,保证地质勘探工作质量。地质勘探过程中,常用的机电一体化设备包括瞬变电磁仪和全液压岩芯钻机。 4.1 瞬变电磁仪 瞬变电磁仪是基于电磁法以及电法的原理,具有应用范围广、测量精度高的优点,普遍应用于矿体勘探、石油勘探、地热能勘探、地下水勘探等地质勘探工作中。今年来,随着科学技术水平的提高,瞬变电磁仪也不断进行创新与改革,新型瞬变电磁仪的性能有了很大的提高,通过硬件与软件的结合,实现瞬变电磁仪低噪音、高分辨率、宽频带、低能耗、功能强大,有效的提高了瞬变电磁仪的综合性能与地质勘探工作的水平与质量。 4.2 全液压岩芯钻机 全液压岩芯钻机是全液压驱动,设备结构紧凑合理,钢履带行走方式以及集中控制系统提高了设备的操作灵活性,是多功能化、应用范围广的设备,适用于山区、平原、丘陵等多种地形且温度变化的影响小,广泛应用于地质勘探、煤炭、冶金等多个行业。 全液压岩芯钻机液压系统采用先导控制方式,实现了设备负载以及电液比例的集中控制,提高了设备的控制精度和准确度。动力系统中,进给系统采用的油缸链条倍速结构有效满足了设备运行所需的进给力和提升力,双马达驱动的主轴回转系统为设备运行提供了高转速、大扭矩的动力。此外,在桅杆前端设置夹持卸扣器减轻了地质勘探过程中工作人员的工作强度,提高了地质勘探工作效率和工作质量。全液压岩芯钻机各部分配置参数符合地质勘探工作特点,对提高地质勘探工作效率、缩短工作时间、确保地质勘探工作安全进行具有重要意义。 5 总结 机电一体化技术是将多个领域的知识集中在同一设备中,将不同技术或设备进行合理的设置,确保设备最大限度的发挥功能并提高设备的社会效益与经济效益,是我国自动化控制建设的重要发展方向。随着我国地质勘探业的发展与进步,机电一体化技术在地质勘探领域中应用范围的逐步扩大,发展方向也逐步向智能化、微型化、系统化、模块化发展,这是实现地质勘探机电一体化建设,提高地质勘探水平与工作质量的重要保证。
计算机网络科技发展趋向:电子信息工程与计算机网络科技分析 摘要:科学技术水平的不断提升使电子信息工程建设越来越完善,电子信息工程的研究范围也在进一步的扩大。计算机网络科技在电子信息工程中的应用为人们生活水平的发展带来推动力。计算机网络科技能够有效的推动电子信息工程水平,使电子信息工程能够更好的为各行业的发展服务。本文对电子信息工程中计算机网络科技的应用情况进行相应的研究。 关键词:电子信息工程;计算机;网络科技 电子信息工程在社会发展中的作用越来越突出,发挥着重要的作用。计算机网络科技的运用促进了电子信息工程发展的效果提升。实现了电子信息工程建设的创新发展。现代电子技术与网络科技的结合应用为电子信息工程的发展提供了有利的条件。我国对于电子信息工程中计算机网络科技的运用还存在一定的问题,需要重视电子信息与计算机网路科技的结合研究,这样才能够保证我国电子信息工程建设现代化发展。 一、电子信息工程突出特点 电子信息工程具有复杂性特点,是对信息进行系统处理控制的分析技术,计算机网络科技的应用能够更加明显的突出信息通讯传输性特点。电子信息工程能够更加广泛的推动各行业的发展,在技术的应用上具有综合性。利用电子信息工程能够更加便捷快速的进行信息资源的传输,利用无线电磁波能够传递更多的信息。电子信息工程是在现代科学技术发展的前提下不断的创新应用,发展速度快速。无线网络是电子信息工程最为突出的发展项目。 二、计算机网络科技 计算机网络科技是电子信息工程主要的推动力,主要是利用通信技术与计算机技术进行结合发展起来的。实现了计算机联合应用资源共享。在电子信息工程建设的过程中终端机、光纤等的利用将无线网络通信变成现实。计算机网络科技在资源共享、信息传递等方面都为电子信息的管理提供了便利条件。在计算机网络科技的基础上发展了电子信息工程。并且电子信息工程与计算机网络科技在无线通讯等领域有着广泛的合作应用。共同构成了现代网络通讯系统。为人们生活质量水平的提升发挥着重要的作用,为工作的开展提供了便利条件,能够对资源信息进行集中式传递。电子信息工程的开展需要以计算机网络科技为指导基础,充分的发挥计算机网络科技的影响作用。不断的扩大电子信息工程的用途。强化电子信息工程作用需要进一步的提升计算机网络科技的研究水平。 三、计算机网络技术的应用 电子信息工程在设备的应用上需要发挥计算机网络科技的作用,对于设备参数质量等方面进行设定检测。计算机网络科技能够为设备设定提供依据。设备开发中计算机网络技术的应用主要体现在以下2方面:①通讯干线。当前许多局域网欠缺统一的信息系统,因此,通信就必须依靠整个计算机网络系统。②通讯传播。信息工程中的新设备需要依靠计算机网络实现。电子信息工程的复杂性特点需要对工程建设总体质量进行系统化分析,这样才能够实现信息资源的有效应用。计算机网络科技在电子信息工程技术的维护上能够实现独立系统运转,为电子信息工程开展维护工作提供技术设备支持。这样能够保证系统工程质量,提升系统应用的根本需要标准。电子信息工程主要涉及通讯行业,在计算机网络科技的影响下,能够将通讯行业的信息数字化处理,进一步的推动信息的传播。计算机网络科技是电子信息工程发展基础,能够为电子信息工程构建中转站,实现信息资源的互相交流共享。通过应用计算机网络科技将信息传递转换为现实无线通讯,在通讯领域得到了实践证明。四、计算机网络技术在电子信息工程中的应用计算机网络科技在电子信息工程的应用上具有广泛性特点。计算机网络科技能够促进信息资源的开发,充分的发挥互联网在电子信息工程中的作用。电子信息工程对于计算机网络科技的依赖水平不断的提升。随着计算机网络科技应用能力的加强,互联网功能在电子信息工程运行中得到明确的凸显。电子信息工程更加注重计算机网络科技的应用。在电子信息工程开发的过程中需要按照计算机网络科技要求对数据进行及时的传输,并且根据设备分层标准进行设计。这样电子信息工程在互联网的应用过程中能够更加直接快速的对信息资源进行处理,这样能够使用户得到全新的体验。计算机网络科技能够为电子信息工程提供最为专业的安全指导,通过计算机网络科技建立的防火墙将会对电子信息工程进行防护,保证用户应用的安全效果。同时计算机网络科技能够及时的发现电子信息工程存在的问题,对于电子信息工程漏洞进行自动修复,并且能够将信息进行备份,这样就能够避免恶意破坏下产生的资源丢失。随着科学技术水平的不断提升,人们获取信息资源的渠道更加的便捷,在应用信息资源效率提升的同时,计算机网络安全越来越受到人们的关注。通过电子信息工程与计算机网络科技的联合应用,使人们获取信息资源的水平越来越高,更加有助于双方进行的交流与信息处理。大大的缩短了信息获取的时间,同时还能够保证信息资源质量。计算机网络科技在电子信息工程中的应用能够提升资源获取的安全性。计算机网络科技的应用发展能够提升电子信息工程的工作效率,充分的发挥电子信息工程的功能,使人们充分的享受到计算机网络科技的优势,更加快速的信息,使人们能够及时的引用信息。拓宽信息传输渠道保证信息的准确性将会更加广泛的使人们获取信息,更加高效的对信息进行处理,在一定程度上能够推动国民经济水平的提升。 结束语: 电子信息工程建设的开展需要充分的利用计算机网络科技,为电子信息工程水平的提升提供技术支持。本文对电子信息工程中计算机网络科技的应用情况进行分析,明确电子信息工程的主要特点,突出电子信息工程与计算机网络科技之间的关系。电子信息工程随着计算机网络科技的不断创新,电子信息工程建设水平越来越高,满足社会的发展需求。为国民经济水平的提升带来全新的发展动力。 作者:张雷 单位:长春市水务(集团)有限责任公司 计算机网络科技发展趋向:计算机网络科技在工程施工监管运用 传统的施工组织模式由于不利于信息的及时交流与传递,基于网络化的计算机组织信息传递更加快速,知识共享程度更大,资源利用率更高。信息传递实时、准确、安全、无障碍地传递,才能充分发挥基于计算机和网络在建筑工程管理的优势。 1计算机及网络技术在建筑施工管理中的应用 1.1工程概况 工程由主厂房及设备基础建(构)筑物、电气建(构)筑物、输煤建(构)筑物、除尘排烟建筑物、除灰建筑物等组成。本工程建(构)筑物众多,工序衔接紧、工序穿插多,施工难度大,工程量较大,资料的归档和整理较多。 1.2钢筋工程中的应用 主体结构基础尺寸较大,钢筋用量多达,主厂房框架结构跨度大、框架梁截面尺寸大,钢筋用量大。钢筋工程是主体结构的一个重要分项工程。对钢筋工程进行有效的管理控制,对于节省工程投资,缩短钢筋工程工期,保证钢筋工程质量都有重要的意义。按惯例,根据设计图纸编制钢筋配料计划,班组按单下料,并根据梁板号将各种钢筋混合堆放,以便于安装。待制作完成后再按梁板号顺序将钢筋运至工作面安装。工程实践表明,这种钢筋制作方法带有较大的盲目性与任意性。主要弊端表现如下,其一,钢筋制作时间长,工人在断料时,要边看图纸边断料,花费时间多,考虑的也不周全。其二,钢筋断料后焊接接头位置难以确定,很难保证接头位置构造要求错开。其三,钢筋下料长度随意性大,钢筋工人断料时对拟用钢筋(特别是负弯矩钢筋)过长一般不加以切断,短一些的也不接长,这些都影响了钢筋工程的质量。另外,钢筋制作顺序堆放位置均要考虑安装时的需要,这就要求钢筋工人有较高的技术素质。这些问题如不妥善处理,在工程中势必会造成比较大的损失和浪费。为了改进这种传统的钢筋配料方法,本工程通过计算机来管理钢筋工程,在钢筋切断前进行综合计算,合理调整。 计算机EXCEL软件给我们提供了很好的解决方法。首先我们可以把钢筋配制结果输进计算机,然后利用EXCEL的数据排序功能对记录进行排序。EXCEL电子表格最多允许3个排序关键词,我们只要分别指定关键词及其升降序,就可以完成排序操作。例如:以“钢筋直径”为关键词,按递增顺序排序,或者以“下料长度”为第二关键进行排序。在计算机提供的巨大表格上,像平时一样填写表格内容,同时进行大量的数据处理,使我们所需的结果一目了然。接下去,我们可把同一直径的钢筋筛选出来进行下料计算,在计算机上进行模拟钢筋切断,根据钢筋的长度与数量、长短塔配,先断长料后断短料,尽量减少和缩短钢筋短头。在这过程中,我们可以不断寻找钢筋切断方法以达最佳效果。同时也可以增加一些内容,编辑一些计算公式,直接计算出钢筋的重量、数量和总重,可以避免一些烦琐的计算,最后通过网络的方式及时将数据共享给各部门,实现企业内部、企业与外界的信息流、物流和资金流得顺畅传递,从而保证了工程质量与进度,降低成本,提高效率。 2计算机及网络技术在项目管理中的应用 2.1进度管理 项目进度控制采取的主要措施有组织措施、技术措施、合同措施、经济措施和信息管理措施等。而对于网络化组织而言,由于各成员间并没有行政所属关系,因而主要依靠以下措施对项目进度进行控制。 (1)合同经济措施。对于网络化组织成员之间主要是以契约关系组成的一种合作关系,在订立合作契约时,一定要把各部门的完工时间、各方的权利义务、以及相互关联部门之间各方的责任明确清楚地写在契约中,确保项目按计划顺利完成。 (2)信息措施。由于网络化组织具有网络技术、PDM等技术的支持,从而保证了各工序在约束条件具备的条件下第一时间开始,避免了信息延误而造成的进度延误。 (3)技术措施。远程监控技术是网络技术、计算机技术和监控技术的结合,随着网络化、信息化的发展,远程监控对于保证网络化组织的正常运转起到越来越重要的作用。在网络化组织上施行远程监控可以让项目负责部门及时监控工程的进度、质量、成本等情况,当偏离预定计划时发出预警,以便及时采取应对措施保证项目的顺利实施。在网络化组织中,综合利用多媒体技术、面向对象编程技术可以实现在远程机上的监控和报警。 2.2质量、安全、资料管理 用Excel、Access将公司的《工程质量、安全管理手册》、《建筑工程质量评定表、自检表》、《人力资料管理表》编成电子文件,方便存档、查阅、打印输出。根据工程进度,从《工程质量、安全管理手册》中调出分项工程的技术交底卡、安全交底卡打印给各施工班组。所有的往来文件均采用Word格式送交各单位,甲方、监理单位的通知。纪要、变更文件及工程有关的文件均通过扫描仪输入计算机分类存档。 对于现场所需的图集、规范和技术书籍,我们采用了瑞天图书管理系统,将所有的图集、规范和技术书籍按自己内部编号、出版社和作者信息进行分类录入图书信息库,这样对现场所有的图集、规范和技术书籍做到一目了然。项目部每个人员进行编号,把每个人的信息录入读者信息库,这样做到对项目上的每个人的图书借阅情况实行电子管理,对于项目上的图集、规范和技术书籍的借阅情况可以做到随时了解。 信息管理中计算机的应用。应用计算机及网络使管理业务规范化。按工程、材料、设备、质量等进行统一编码,并利用这些具有规律性、通用性的编码进行核算、统计和编制报表。可将工作中使用规范化的表格输入计算机中,如:每周例会纪要、月报、进度计划、施工组织设计、施工作业指导书、技术交底等文件。这样,查询与调档十分方便,可定期报送业主、监理,内容全面,使业主及时了解工程进度情况。 3结束语 随着我国建筑业的发展,与之相应,计算机及网络在建筑工程中的应用会越来越广泛,这将是建筑业的一次革命。本文初步探讨计算机及网络在工程中的施工和项目管理中的应用问题, 计算机网络科技发展趋向:浅析计算机网络科技的发展趋向 [摘 要]计算机科技和通讯策略相互融合给计算机网络策略的形成打下基础。计算机网络逐步迈向高可靠性,高性价比以及容易拓展的新方向,并且在各个区域都产生非常重要的影响。当前,网络技术逐步融入了生产和生活的方方面面,英特网把散布在全球的大型以及小型计算机网络进行各种对接,使计算机网络成为政府,公司和个人的重要工具。本文首先研究了计算机网络发展历史,进而分析了未来计算机网络发展趋向和发展模式。 [关键词]计算机网络;可靠性;性价比;发展趋向;发展模式 1 引言 计算机网络即使电脑中间采用传输介质,譬如网络传输线以及光纤等介质完成互联,并且依据网络协议实现信息通讯以及资源共享的模式[1]。计算机网络自1960年在美国兴起,最初用作军事通讯,后来逐渐进入民用行业。并且在几十年的发展进程中,逐步应用在各个方向中。计算机网络给世界经济,技术以及社会生活带来很大的作用,并且伴随网络应用体系的深化,各类新型应用逐步给计算机网络提出了新的要求。 2 计算机网络的发展史 2.1 早期的电脑网络模式 在上个世纪五十年代之前,由于电脑的开销[2]非常巨大,但通讯线路以及通讯装置开销较少,为便于实现计算机主机资源以及数据的综合处理,构成首代以单独主机为优秀的联机装置。 在第一级的计算机网络线路中,全部终端都能够分享主机资源,从终端到主机部分都公用一条通道,由于数据的利用程度低,并且主机装置需要进行数据通讯以及信息测控,因而主机的利用效率不高,但该网络组织模式是基于集中测控方式下的,因而可靠程度较低。 2.2 h距离大规模互联期 上世纪六十年代产生的大型主机,并且引出大型主机资源互联的标准[3],通过程控交换的通信模式完成远距离的通讯需求。第二代的网络选用多个主机实现通信线路联通,给使用者提供相应服务。 在上世纪六十年代后期,网络的主机中间不能够通过线路直接联通,进入八十年代则选取接口报文操作的方式完成链接。IMP以及其中的通讯线路能够实现主机之间的通讯操作,并且搭建通讯子网模式。在两千内之后网络连接模式变得更加复杂。 3 计算机网络策略的发展模式 3.1 升级WEB模式的研究 升级WEB模式主要从以下几个方向进行研究:语义组网模式,WEB服务模式[4]以及WEB信息监管和网格管理模式。 语义网络是针对现有WEB模型的拓展,即采用标准化语言,应用WEB资源便于机器解析,给使用者提供自动化索引模式。WEB服务模式则是在现有的WEB标准下,给使用者提供开发设定,互联以及监管的网络开放系统。 3.2 网格测算 由于英特网上包含了大量信息,程序以及计算资源,各种数字化装备以及测控系统为实现生产,应用知识打下基础。当前的网格测算还在发展中,P2P[5]以及分布模式逐步成为现有计算机网络的主流。采用P2P实现分布化网络搭建能够从底层实现文字嵌套。 3.3 业务综合化 现有的业务综合化主要指数据互联和处理,并且融合多媒体信息实现不同种类以及速率的处理。如语音,传音等业务,广播视频,数字电视等宽带化业务;电话会议,视频会议等互联宽带项目。业务综合化能够采用电脑实现互联,通信以及虚拟现实等技术。 3.4 移动通讯 便捷化智能体系能够选取无线策略在任何区域实现联网,使用者采用PCS完成个人通讯能够在任何区间收发呼出信息。PCS和无线策略能够转变大众通讯水准成为未来数据通讯的组成部分。 4 计算机网络的未来发展趋向 计算机网络通过几十年的发展,从产生到简单再到复杂,实现在经济,政治和文化领域的巨大作用。如今针对未来计算机网络的研究已初检模型。 4.1 未来计算机网络科技概述 未来计算机网络科技又叫做次元代网络,通常认为是英特网,移动通讯网络,固定电话通讯网络的三网融合模式,IP网络以及网络的结合,包含语音,信息以及多媒体等综合业务模式,形成业务驱动,测控分离以及承载分开的网络,并且在单一协议下的分组模式。 4.2 未来计算机网络科技性能 未来计算机网络科技性能划分为四个板块,即输入板块,传输板块,媒体板块,控制板块,网络服务板块,MPLS以及E-NUM等策略。 4.3 未来计算机网络科技的作用 未来计算机网络科技将在TDM的基准下结合PSTN语言模式以及IP/QTM方案融合,构建新型的网络语音,视频以及信息等业务,并且实现语音,信息,多媒体的综合化,全开放特征的数据系统,能够完成千兆光纤到户。未来计算机网络科技将在现有的网络策略下实现语音,信息,多媒体等多类型服务,并且将现有的长途电话IP电话和本地市话相互综合,进而实现话费开销的减小。 5 本文总结 本文主要分析了计算机网络科技的发展趋向,首先研究了计算机网络的发展史,给出早期的电脑网络模式,远距离大规模互联期。进而研究了计算机网络策略的发展模式,分析了升级WEB模式,网格测算,业务综合化以及移动通讯方式。之后对计算机网络的未来发展趋向进行了预测和分析。 计算机网络科技发展趋向:电子信息工程中的计算机网络科技分析 摘 要:科技发展到今天,人类社会已经进入了网络信息时代。计算机的发展日新月异,在人们工作、生活的方方面面都得到了应用:医疗上、工业上、教育教学上、生产工作上、工程建设上、政府机关上、军事上。计算机网络技术的应用大大改变了人们的生产方式以及生活质量,创造了不可估量的科技与经济价值,其中最突出之一要数计算机网络技术在电子信息工程当中的应用。本文针对电子信息工程中的计算机网络科技做一个探究,首先分别介绍电子信息工程和计算机网络科技,浅析电子信息工程的特点。其次,依据当今现代化的计算机网络技术,对计算机网络科技在电子信息工程中的应用做介绍,并且对计算机网络科技进行分析,以期能够为相关的领域提供可行性的研究依据。 关键词:电子信息工程;计算机网络科技;网络信息时代;应用;分析 时代的快速发展催生了电子信息工程,可以说,电子信息工程一定程度上是时展的必然要求,电子信息工程涉及到人们生产、生活的各个领域,其相关技术的应用也十分的广泛,在近年来的社会发展当中电子信息工程的重要性日益显著。与此同时,计算机网络技术的迅猛发展势头促进了社会经济发展的良好而又快速的发展,也同样对电子信息工程的发展进步做出了积极贡献和技术支持。计算机网络科技一方面为电子信息工程实现了全方位的提高,另一方面也使得电子技术与现代化的通信信息达到了有机地结合,极大地方便了人们的日常生活以及生产工作。然而,就我国目前的电子信息工程技术发展情况而言,相较于其他的发达国家仍然存在着相当大的差距。当人们对更高层次的信息技术有所需求的时候,我国的现行相关电子信息工程技术无法满足。所以,这就需要在结合当前计算机网络科技的前提之下,探究推动我国现代化电子信息工程技术发展的有效途径,必须重视二者的相关性,依据对计算机网络技术在电子信息工程当中的应用进行分析,达到最终能够促进电子信息工程技术更加快速发展的目的,从而满足人们对更高层次的信息技术的需求。 1 电子信息工程与计算机网络技术 1.1 电子信息工程的概念 所谓的电子信息工程实际上就是依靠计算机网络科技来有效的处理电子信息,并对其进行有效的控制的技术。关于电子信息工程技术的设计范围有以下几点: 1.1.1 采集并且处理采集到的数据信息。 1.1.2 建立并且应用电子设备信息系统。电子信息工程发展到今天,已经被应用到了各个领域,大大的方便了人们的日常生活,改善了人们的工作环境以及提高了人们的生活质量。比如在现在随处可见几乎人手一部的智能手机、移动电视、智能手环等等这些产品,大大小小都是基于电子信息工程技术。电子信息工程技术是一个庞大而复杂的信息系统工程,主要包括计算机网络技术、信息技术和通信技术等。 1.2 电子信息工程特点 实际上关于电子信息工程的范畴是十分广的,首先最主要的职能性的作用就是对信息进行分析,同时对这些信息进行相对应的处理,其次,电子信息工程也会涵盖到信息系统和相关的一些电子产品的开发生产以及相关应用。电子信息工程未来发展趋势是与现代网络技术相互融合,并结合计算机技术、通信技术和信息技术。电子信息工程能够加大新产品开发力度,凭借其自身强大产业链,不断带动其他产业向前发展,促进国民经济进步。例如,电子信息产业就是其中之一,在网络技术支持下得到了迅速发展,逐渐成为重要的新型经济产业,为我国经济社会发展注入新鲜血液。 1.3 计算机网络技术的含义 计算机网络技术是通信技术与计算机技术有机相结合下的产物。计算机网络是根据网络协议,将地球上独立的、分散的计算机互相连接的集合体,同时也是实现信息传递和资源共享的系统。双绞线、电缆、光纤、微波、载波或者通信卫星等都是网络连接的介质。计算机网络具有强大的共享软件、硬件以及数据信息资源的功能,能够对共享数据资源进行集中处理和管理维护。计算机对图文、数据、影像等信息进行快速的传递,具有较强的实践性和操作性。 2 计算机网络技术在电子信息工程中的应用 作为一项借助计算机网络技术为技术指导的工程技术,计算机网络技术在电子信息工程的发展中具有重要的意义。由于信息的传递与通信技术息息相关,而信息的处理也离不开计算机,可以说,计算机网络技术就是计算机技术和网络技术的有机结合。随着全球经济一体化与电子信息的网络化与社会化,对计算机网络技术造成极大的影响。对电子信息知识的掌握有利于模拟各种数字信号及掌握各种信息的运行机制。计算机网络技术是电子设备开发及设备资源共享的基础条件。其中TCP/IP涵盖网络接口层、应用层、网际层及运输层的分层体系,而这部分分层体系则实现传输控制协议,主要负责聚集信息与传输信息。目前,大部分的电子设备之间都是以网络技术实现对资源的传递,而网络信息的传递则通过TCP/IP协议来实现。电子信息工程是在计算机网络技术的指导基础之下而更有效的成功运作的,其中的计算机网络科技有着广泛的应用。 3 计算网络技术在电子通信工程中的应用 近年来的社会科技发展中,计算机已广泛应用在人们的生活中、工作中,而信息处理、信息传递的保密性、通信工程的安全性等方面受到人们的高度重视,这也就对电子通信工程提出了更高的要求。目前,计算机网络技术在电子信息通信技术安全方面出现的安全隐患非常多,主要是由于网络的开放性使计算机网络遭遇外界的攻击,且攻击的方式多种多样,其中包括物理传输线路的攻击、对计算机软件的攻击、系统安全漏洞的攻击及黑客的攻击等。通过应用防火墙,能有效预防非法用户的侵入。而防火墙就是在内部网与外部网、专用网与公用网之间构造的保护屏,实现计算机的软硬件相结合,保障着计算机网络的安全。通过安装防火墙,实现对互联网的实时监控,并强化文件访问权限与网络目录的设置,以提高网络的防毒能力,同时避免使用具有不安全因素的硬盘存储器、程序,并避免下载可疑的文件。为了避免计算机在遭受攻击后数据丢失造成用户的不变,数据库管理人员应备好数据库信息,以便恢复。而维护数据的完整性与安全性就是电子信息技术在网络安全中的应用。 结束语 综上所述,计算机网络科技的发展对电子信息工程有着非常重要的作用,并且对当今社会各方面的发展和影响都十分重要,电子信息工程对于现代社会经济发展当中有着推动作用以及重要的地位。信息技术的发展总是与通信相关联,信息技术也好,通信也好,都要依靠计算机网络科技的支持。电子信息工程技术的发展意义重大,与国家的经济以及社会发展有着紧密而重要的影响,因此,强化计算机网络科技并且将其与现代化的相关技术相结合,大力发展电子信息工程有着重要的时代意义。
交通与运输论文:公众参与交通运输管理论文 1公众在参与政府交通运输管理中面临的问题 政府交通运输管理职能的转变是整个政府职能转变,建设创新型政府的重要一环,公众参与交通运输管理的重要性不容忽视,但由于我国政府管理体制单一、封闭,公众参与政府交通运输管理中还存在一些问题,具体如下: 1.1公众参与积极性不高,流于形式第一,参与意识不强。由于长期以来我国交通运输管理采取“自上而下”的管理体制,公众往往处于被动听从安排,执行决定的地位,导致公众忽视了自己的参与权与表达权,参与意识薄弱;第二,公众参与知识不足。交通运输管理部门不愿或疏于向公众公布有关交通决策的相关信息,加之公众获取信息的渠道十分有限,导致其没有充足的时间参与准备并提出有效的意见;第三,公众参与渠道不足。近来,交通运输管理部门开通了问卷调查、投诉热线、微博互动等公众参与渠道,然而由于相关法律缺失,管理部门回应缓慢等影响,导致公众参与渠道形同虚设;第四,公众参与影响力不够。公众参与只是停留在提意见的阶段,交通管理部门往往采用有利于自己的意见,导致公众参与影响力不足,甚至公众参与流于形式。 1.2公众参与范围受限,参与渠道不畅交通运输管理部门作为政策的制定和实施者,在缺少监督的情况下,往往倾向于作出更有利于自己的决定,公众参与监督增加力交通运输管理的压力。所以,交通管理部门为防止公众过度干预交通管理事务,只是允许公众参与交通服务运营商的监管及对使用交通运输产品的社会公众违法违规情况的监管,而交通项目招标、交通处罚及交通罚款等优秀流程却不对公众开放,公众监管范围的受限,使得公众参与监管机制形同虚设。而且,由于政府管理部门职责不明确,导致公众在参与监督渠道多样化的前提下,却遭遇信访无人接待,举报电话无人接听,上访遭拦截、部门相互踢皮球的尴尬,参与渠道有待疏通。 1.3公众参与的组织性弱,参与过程失序随着信息时代的到来,公众参与交通管理监督,维权的意识越来越强,但由于参与范围、参与渠道受限等影响,公众虽然有强烈的参与愿望,却不知道如何形成强有力的影响力,只能不断的抱怨、发泄不满。目前,公众参与多以个人的形式,团队与组织参与的较少,导致在与管理部门交涉的过程中,力量过于薄弱,影响力不足。公众对于交通运输管理的监督分为事前、事中、事后三部分,由于管理部门习惯与独揽大权,独自决定,导致公众仅仅在交通运输管理部门公布行政命令或出现交通事故后进行监管,事前及事中监管缺位。 1.4公众参与效能评估过程公开反馈偏失在公众参与政府交通运输管理的过程中,长期以来处于信息劣势地位,导致公众在参与交通项目评估中,由于对交通部门的工作流程、工作内容及工作职责不清楚,评估主观色彩较强,而使得评估科学性受到质疑。另外,交通管理干部对于公众参与评估的结果反馈不及时“,滥用职权“”暗箱操作“”皆大欢喜”的现象比比皆是,严重打击了公众的参与热情。 2引导公众科学参与政府交通运输管理的有效策略 根据公众参与政府交通运输管理中存在的问题,提出解决对策如下: 2.1增强公众参与决策的意识,拓宽参与渠道长期以来,公众认为交通运输决策规划是政府部门的事情,与自己没有关系,忽视了自己作为公民的权利与义务,导致其参与决策的意识不强,现阶段首先需要增强公民的参与意识,正确运用自己的权利与义务,积极参与到交通运输管理中来;其次,加强交通运输管理部门的信息透明度使公众可以事前了解交通规划项目,做好知识储备,已提出科学的建议;再次,加强相关法律建设,在保障公民权益的基础上,保障公众参与渠道畅通,并及时与公众互动,拉近官民距离,提高决策效率;最后,鼓励公众以团队或组织的形式参与到交通管理工作中,深层次参与政府交通管理决策,增强其在与政府交涉中的影响力,同时加大对交通管理部门违法干预公众参与交通管理的惩治力度。 2.2扩大公众参与范围,提升参与监管效率公众参与监管的范围直接决定公众参与监管的权限。要全面扩大公众参与监管的范围,让公众参与到交通运输违法处罚、基础设施建设的行政审批、交通管理监督及问责中来,让公众参与贯彻整个交通管理工作的事前、事中、事后。同时,创新公众监管方式,广泛利用微博、电视、论坛等数字化平台,加快监管信息的公布与更新,提高公众参与监管效率,并按照“谁许可、谁监管、谁负责”的原则,加强对交通运输管理工作的监督,明确各部门职责,防止责任推诿的现象出现,实现官民良性互动。 2.3促进监管力量集聚,稳定公众监管地位要转变公众参与以个体为主的局面,首先,需要在调动公众参与积极性的基础上,集聚审计、法律、规划等方面的专业人士以及热衷于交通管理监督工作的广大民众抱团成具有极大力量的公众团体,在交通运输管理工作中各取所长,增加在与政府交涉过程中的话语权,同时,充分利用百度贴吧、微博、电视等媒介,加强公众之间的信息共享与交流,在保证监管信息真实性的基础上,形成合力,加大其影响力;其次,从国家立法层面明确公众的监管地位,保证公众的知情权、参与权与监督权,并将公众参与交通运输管理纳入交通管理部门行政绩效考核当中,以稳定公众监管地位,同时,规范公众参与交通运输管理的相关流程,完善监管公众个人信息的保密工作及人身安全,解决公众参与的后顾之忧。 2.4建立公众参与效能评估激励机制提高公众参与交通运输管理的效能,首先,需要转变交通运输管理人员的观念,使其明确交通管理信息公开是交通运输管理部门的法定义务,是拉近官员距离,提升政府公信力,接受公众监督的有力保障;其次,要平衡好信息保密与公开之间的范畴,明确界定信息种类,在不损害国家利益的基础上,最大限度的向公众公开信息,提高公众决策的科学性;最后,要设立专门的交通运输管理网站门户,加强与公众交流,确保参与评估公众对于评估对象具有一定的了解,以提高评估的准确性及效能。 作者:王莉杰单位:通辽市科尔沁区交通运输管理所 交通与运输论文:交通运输与国民经济的关系研究论文 【摘要】本文从交通运输与社会经济,社会经济类型的变化与运输业的发展以及WTO与我国运输业的发展三个方面出发,较详细地论述了交通运输与国民经济的内在本质联系。从而说明交通运输体系作为国民经济的一个物质生产部门,它对任何一个国家的经济(或区域经济)的发展起着十分重要的作用。 【关键词】交通运输社会经济WTO 一、交通运输与社会经济 交通运输是国民经济中一个重要的物质生产部门,他把社会生产、分配、交换与消费各个环节有机地联系起来,是保证社会经济活动得以正常进行和发展的前提条件。运输业在社会劳动分工过程中成为独立的物质生产领域,是从19世纪初随着铁路,轮船的出现才形成的。随着社会大生产的到来和发展,根据生产发展的需要,作为服务与社会化生产的交通运输业,以一个独立的生产部门立足于社会。 它的基本任务就是通过极大地提高整个运输业的能力和工作质量,改善国家各经济区之间的运输联系,安全迅速,经济合理地组织旅客和货物运输,保证最大限度地满足社会和国防建设对运输的需求。另一方面,交通运输又可以推动社会经济发展,因为优良的交通运输和通信联络,对于充分开发,利用各地区潜在的资源,以推动当地经济发展能起重要的,有时甚至是决定性的作用。 青岛的黄岛开发区有良好的投资环境,青岛市政府投入了四十多亿人民币对其进行开发,与此同时,还颁布了一系列优惠政策,鼓励客商前来投资办企业。可是来投资的客商却不是很多。后来调查发现,原来是因为交通不方便。当青岛市政府决定修建交通要道后,黄岛便开始出现了经济的繁荣。 任何地区的社会经济发展,地区间的分工交流,都是以安全,高效的交通运输联系为前提的。即首先是建设道路和相关的基础设施。只有具备了高效的交通运输体系,才能进行地区(或城市)开发和把国民经济的各个基地联结起来,才能进行商品交换和信息交流。反之,交通运输基本设施的短缺会导致对经济发展的干扰,使经济发展出现徘徊和不必要的消耗,阻碍其发展。 世界各工业发达国家的经济发展经验表明,在工业化过程中都有一个交通运输业超前发展的时期,这是一个普遍性规律。其主要原因是原料的运进,市场的开拓,都需要由与之相匹配的运输业。美国从19世纪30年代到20世纪20年代为铁路大发展时期,铁路作为路上运输的主要方式,它的优点是通达性强,受自然条件限制小,运量大以及价格低廉,从而得到了迅速发展。1926年美国铁路网建设达到阶段性顶峰,总里程达40.8万公里。之后,随着运输技术的进步,运输需求的变化,公路、内河、民航、管道等运输方式也有了很大的发展。目前美国拥有24.5万公里铁路,650万公里公路,4万公里内河航道,44.8万公里民航航线和36.3万公里输油气管道,形成了综合运输能力强大的交通体系。总的来说,美国的运输系统相对国民经济发民而言是超前的,他带动了经济的高速发展。因此,我们可以得出这样的结论,在经济建设中,交通运输业超前发展,并有一定的储备能力,是市场经济高度发展和社会化大生产的客观要求,它是由市场经济的本质特征所决定的,是社会经济规律的要求和体现。 如果我们对越来越多的新型运输方式进入运输体系的现象加以考察,就不难看出这种现象是竞争和取代效应的结果。新的运输方式以它特有的优点吸引一部分运量。由于可供使用的运输方式增多,选择性增强,以及交通运输工具相互连接的可能性增大,这就使运输供给能够更准确,更灵活地适应越来越高的运输需求,这些规律适用于经济发达国家,也适用于发展中国家。 二、社会经济类型的变化与运输业的发展 在经济与交通运输业的相互关系中,考察和分析经济与交通运输的历史发展,可以看出经济结构、产业结构、产品结构的变化直接影响到运输体系的发展和变化。如果我们将一个长时期的生产规模和结构与运输规模和结构作一个比较,可以看到在社会发展初期经济规模较小,结构比较稳定,各地区都以农业生产为主,即现在所说的以第一产业为主,生产规模和结构与运输规模和结构基本上是相对稳定的。随着生产的发展,经济结构,产业结构的变化,劳动力从第一产业向第二产业(即加工工业领域)转移。这时,第一产业的比重不断减少,而第二产业的比重不断增加。在工业化和市场大规模扩大的过程中,原材料如媒、矿石、钢铁等大宗货物运量急剧增加,货运量的平均增长率接近或者超过国民经济的增长率。在工业化过程中,工业品和消费品的轻工业在工业中所占的比重越来越大,在所运送货物的平均价值明显增大的同时,它们的平均体积和重量却减小了,依次在这一进程中,货运量的增长速度将逐渐减缓,其增长率会逐渐低于国民经济的增长率。而客运量则保持接近于国民经济增长率。由于生产结构、产品结构发生了变化,对运输提出了迅速、方便、安全等侧重于运输质量的高要求,客运方面提出了高速、安全、舒适、方便的更高要求。由于公路运输和航空运输开始蓬勃发展,运输规模和结构有了很大变化。 经济分工和生产专业化进一步加强了物质、人员和信息的交流,经济上的劳动分工导致了地区劳动分工。地区劳动分工取决于与地点有关的生产成本,交通体系的运输能力。这样,一个地区劳动分工以及相应的交通体系,形成了一个具有不同规模和不同作用的区域中心。 从而可知,社会经济类型的变化直接或间接地影响着交通运输体系的发展变化。但同时,运输业又对社会经济类型的变化起着推动作用和更直接安全的服务作用。 三、WTO与我国运输业的发展 我国加入WTO将为我国经济建设营造更加有利的国际环境,从而使我国的运输事业也得到发展。同时也带来许多挑战和更多的要求。 加入WTO有利于运输行业引进国外的资金,先进技术和管理经验;有利于运输行业的改革;有利于激发运输行业的竞争意识;有利于企业进入国际市场。入世后无论是国际还是国内各种物资的运输量必将大大增强。另外,由于我国幅员辽阔,人口分布不均,资源分布不均,地区经济发展差异较大等原因,入世后,必将形成比现今更为强大的人流和物流。然而,国内许多地区的交通运输通道已经饱和,这成了制约国民经济发展的突出因素,严重影响了地区个体发展速度和国家的整体优化进程。如我国铁路就存在通运能力十分紧张,路编组站能力严重不足,管理体制落后等问题。因此,如何在入世后建设和规划运输体系,将放在国民经济发展总体中首当其冲的位置。 由此可见,交通运输体系是国民经济的重要组成部分,两者之间相互促进,相互制约。因此,在经济发展过程中,协调好两者的亲系具有举足轻重的地位。 交通与运输论文:交通运输与社会经济研究论文 一、交通运输与社会经济 交通运输是国民经济中一个重要的物质生产部门,他把社会生产、分配、交换与消费各个环节有机地联系起来,是保证社会经济活动得以正常进行和发展的前提条件。运输业在社会劳动分工过程中成为独立的物质生产领域,是从19世纪初随着铁路,轮船的出现才形成的。随着社会大生产的到来和发展,根据生产发展的需要,作为服务与社会化生产的交通运输业,以一个独立的生产部门立足于社会。它的基本任务就是通过极大地提高整个运输业的能力和工作质量,改善国家各经济区之间的运输联系,安全迅速,经济合理地组织旅客和货物运输,保证最大限度地满足社会和国防建设对运输的需求。另一方面,交通运输又可以推动社会经济发展,因为优良的交通运输和通信联络,对于充分开发,利用各地区潜在的资源,以推动当地经济发展能起重要的,有时甚至是决定性的作用。 青岛的黄岛开发区有良好的投资环境,青岛市政府投入了四十多亿人民币对其进行开发,与此同时,还颁布了一系列优惠政策,鼓励客商前来投资办企业。可是来投资的客商却不是很多。后来调查发现,原来是因为交通不方便。当青岛市政府决定修建交通要道后,黄岛便开始出现了经济的繁荣。 任何地区的社会经济发展,地区间的分工交流,都是以安全,高效的交通运输联系为前提的。即首先是建设道路和相关的基础设施。只有具备了高效的交通运输体系,才能进行地区(或城市)开发和把国民经济的各个基地联结起来,才能进行商品交换和信息交流。反之,交通运输基本设施的短缺会导致对经济发展的干扰,使经济发展出现徘徊和不必要的消耗,阻碍其发展。 世界各工业发达国家的经济发展经验表明,在工业化过程中都有一个交通运输业超前发展的时期,这是一个普遍性规律。其主要原因是原料的运进,市场的开拓,都需要由与之相匹配的运输业。美国从19世纪30年代到20世纪20年代为铁路大发展时期,铁路作为路上运输的主要方式,它的优点是通达性强,受自然条件限制小,运量大以及价格低廉,从而得到了迅速发展。1926年美国铁路网建设达到阶段性顶峰,总里程达40.8万公里。之后,随着运输技术的进步,运输需求的变化,公路、内河、民航、管道等运输方式也有了很大的发展。目前美国拥有24.5万公里铁路,650万公里公路,4万公里内河航道,44.8万公里民航航线和36.3万公里输油气管道,形成了综合运输能力强大的交通体系。总的来说,美国的运输系统相对国民经济发民而言是超前的,他带动了经济的高速发展。因此,我们可以得出这样的结论,在经济建设中,交通运输业超前发展,并有一定的储备能力,是市场经济高度发展和社会化大生产的客观要求,它是由市场经济的本质特征所决定的,是社会经济规律的要求和体现。 如果我们对越来越多的新型运输方式进入运输体系的现象加以考察,就不难看出这种现象是竞争和取代效应的结果。新的运输方式以它特有的优点吸引一部分运量。由于可供使用的运输方式增多,选择性增强,以及交通运输工具相互连接的可能性增大,这就使运输供给能够更准确,更灵活地适应越来越高的运输需求,这些规律适用于经济发达国家,也适用于发展中国家。二、社会经济类型的变化与运输业的发展 在经济与交通运输业的相互关系中,考察和分析经济与交通运输的历史发展,可以看出经济结构、产业结构、产品结构的变化直接影响到运输体系的发展和变化。如果我们将一个长时期的生产规模和结构与运输规模和结构作一个比较,可以看到在社会发展初期经济规模较小,结构比较稳定,各地区都以农业生产为主,即现在所说的以第一产业为主,生产规模和结构与运输规模和结构基本上是相对稳定的。随着生产的发展,经济结构,产业结构的变化,劳动力从第一产业向第二产业(即加工工业领域)转移。这时,第一产业的比重不断减少,而第二产业的比重不断增加。在工业化和市场大规模扩大的过程中,原材料如媒、矿石、钢铁等大宗货物运量急剧增加,货运量的平均增长率接近或者超过国民经济的增长率。在工业化过程中,工业品和消费品的轻工业在工业中所占的比重越来越大,在所运送货物的平均价值明显增大的同时,它们的平均体积和重量却减小了,依次在这一进程中,货运量的增长速度将逐渐减缓,其增长率会逐渐低于国民经济的增长率。而客运量则保持接近于国民经济增长率。由于生产结构、产品结构发生了变化,对运输提出了迅速、方便、安全等侧重于运输质量的高要求,客运方面提出了高速、安全、舒适、方便的更高要求。由于公路运输和航空运输开始蓬勃发展,运输规模和结构有了很大变化。 经济分工和生产专业化进一步加强了物质、人员和信息的交流,经济上的劳动分工导致了地区劳动分工。地区劳动分工取决于与地点有关的生产成本,交通体系的运输能力。这样,一个地区劳动分工以及相应的交通体系,形成了一个具有不同规模和不同作用的区域中心。 从而可知,社会经济类型的变化直接或间接地影响着交通运输体系的发展变化。但同时,运输业又对社会经济类型的变化起着推动作用和更直接安全的服务作用。 三、WTO与我国运输业的发展 我国加入WTO将为我国经济建设营造更加有利的国际环境,从而使我国的运输事业也得到发展。同时也带来许多挑战和更多的要求。 加入WTO有利于运输行业引进国外的资金,先进技术和管理经验;有利于运输行业的改革;有利于激发运输行业的竞争意识;有利于企业进入国际市场。入世后无论是国际还是国内各种物资的运输量必将大大增强。另外,由于我国幅员辽阔,人口分布不均,资源分布不均,地区经济发展差异较大等原因,入世后,必将形成比现今更为强大的人流和物流。然而,国内许多地区的交通运输通道已经饱和,这成了制约国民经济发展的突出因素,严重影响了地区个体发展速度和国家的整体优化进程。如我国铁路就存在通运能力十分紧张,路编组站能力严重不足,管理体制落后等问题。因此,如何在入世后建设和规划运输体系,将放在国民经济发展总体中首当其冲的位置。 由此可见,交通运输体系是国民经济的重要组成部分,两者之间相互促进,相互制约。因此,在经济发展过程中,协调好两者的亲系具有举足轻重的地位。 【摘要】本文从交通运输与社会经济,社会经济类型的变化与运输业的发展以及WTO与我国运输业的发展三个方面出发,较详细地论述了交通运输与国民经济的内在本质联系。从而说明交通运输体系作为国民经济的一个物质生产部门,它对任何一个国家的经济(或区域经济)的发展起着十分重要的作用。 【关键词】交通运输社会经济WTO 交通与运输论文:奥运会与城市交通运输研究论文 [摘要]奥运交通运输保障工作是奥运会成功举办的重要条件之一,交通运输部、北京市交通委员会高度重视,并做了大量细致的工作。本文系统总结了奥运会交通组织的经验,希望奥运会的交通组织经验能够对类似大型活动的交通组织有所启发。 [关键词]交通组织交通管理措施单双号智能交通 一、北京奥运期间交通运输保障措施总体情况 1.采取的保障措施 (1)明确了12条城际“奥运快速通道”,确保奥运车辆优先通行,做到通过收费站无障碍行驶; (2)全面加强对奥运通道交通运行的监测、预警与出行服务信息工作。实施“奥运快速通道”全程监控,及时沿线公路交通流量、车辆速度、公路路况等交通运行状况; (3)全力做好奥运车辆行驶途中的休息接待与服务工作。对奥运快速通道沿线的公路服务区,按照国际服务标准和风俗习惯进行改造和布置; (4)做好公路交通应急处置的各项准备。由交通部牵头成立奥运公路交通服务保障省际协调小组,强化跨省应急处置工作,确保省际间无缝衔接。 2.成立北京奥运交通运行中心 作为奥运会主办城市的交通主管部门,北京市交委牵头成立了北京奥运交通运行中心,全面协调和负责奥运赛时交通安全保障、赛事交通服务、城市运输服务和交通设施保障工作。 (1)奥运交通基础设施相继投入运行。地铁5号线、10号线一期、奥运支线、机场线相继开通试运营,机场南线、机场第二高速、京平高速、京津二通道等相继建成通车。奥运场馆周边道路建设项目、临时公交场站、公交临时指路标志标牌都已全部完成。 (2)加强奥运交通环境整治。对全市道路、涉奥道路及沿线环境进行了全面整治。加强交通执法力度,查处交通违章违规行为,保障城市交通正常有序。 (3)奥运赛事交通服务保障准备就绪。做好专车客户群的运输服务保障工作。建立协调指挥与运行组织保障机制,制定奥运会注册人员、持票观众赛时免费乘坐公交政策和奥运注册车辆道路快速通行政策,保障覆盖所有竞赛场馆交通站点的奥运专线有序运行。 (4)奥运交通保障方案及配套措施。会同有关部门,制定实施《2008年北京奥运会、残奥会期间北京市交通保障方案》。在客运保障和货运保障方面,分别制定了相应的政策和配套措施,保障奥运期间城市交通和奥运物资运输正常有序。 (5)深入开展“平安奥运行动”。建立市交通系统“平安奥运”工作体系和三级指挥协调机制,制订和实施平安奥运行动工作计划。组建交通应急救援保障队伍,加强公共交通安全防范工作。 二、单双号车辆限行措施 北京奥运期间最引人注目的措施就是实行单双号车辆限行。从7月20日0时至9月20日24时,北京市机动车及外省区市进京机动车需按号牌尾号分单双号上路行驶,期间每日0时至3时设置3个小时缓冲时间,机动车上路不受单双号限制。单双号限行首日,车流量下降一半,各环线主路车速都有很大的提高,部分道路上的车都能保持在时速七八十公里的状态。来自交管部门的统计数字显示,限行的前4天,市区主要道路车流量比平日下降26%,拥堵和事故报警分别下降76%和46%。而全市道路的交通流量比限行前下降41%,拥堵报警下降96%,事故报警下降48.5%,长安街和二、三、四环路等7条主干道高峰小时流量下降24.7%;交通秩序安全稳定,剐蹭等轻微事故下降50.2%,未发生重大恶性交通事故。全面实行单双号限行措施后,每天约有180万至200万辆机动车停驶,约有410万市民要从小汽车里走出来。这无疑增加了每天乘坐公共交通出行的人数,为了保证市民的正常出行,北京市采用了发车更密集、容量更大的公交车;线路更多、发车间隔更短的地铁——公共交通每天将多运送乘客400余万人次。在距北京奥运会开幕仅有20天之际,北京地铁10号线一期、奥运支线和机场线3条新线同时开通。 在首都市民全力支持北京奥运会的同时,也要让市民充分享受奥运,最大限度地减少对市民日常出行的影响,北京市公交集团总公司增加配车、缩短发车间隔、提高车辆周转率、延长运营时间。坐地铁的乘客也感觉地铁越来越便捷了。从7月19日开始,5号线早高峰的发车间隔就已经从3分半钟缩短到了3分钟,早高峰时间也从2小时延长至3小时,直到9时才结束。目前,地铁1号、2号线列车最小运行间隔为2.5分钟,13号线为3分钟,八通线为3.5分钟,均以最大运力全力保障市民出行。7月20日以来,地铁的日客运量比以前增长了15%左右,日客运量超过350万人次。据悉,8条地铁线日客运量最高可达580万人次,完全可以满足奥运会时市民、观众的出行需求。 单双号限行相关政策也体现了人性化的管理。7月20日至9月20日期间,每天0时至3时将设置3个小时缓冲时间,允许机动车不受单双号限制上路。许多有夜生活习惯的市民又可以在夜间与朋友相聚言欢,夜班编辑们也解决了凌晨返家这个迫在眉睫的难题。这也成为限行令推出前最引人瞩目的人性化举措。除此以外,还采取了很多项人性化措施,如考虑到部分市民一人多车的实际情况,允许本市拥有两辆尾号同为“单号”或“双号”私人小型客车的个人申请变更号牌等,尽最大可能为群众出行提供方便,努力做到让国际社会满意、让各国运动员满意、让广大市民满意。 三、智能交通管理系统保障奥运交通 1.现代化的交通指挥调度系统。该系统集成了电视监控、交通信号控制、诱导显示、单点定位等多个应用系统的相关数据,通过制定的预案进行智能化的指挥调度。依托交通指挥调度系统,市交管局建立了由现代化的奥运交通指挥中心、交通勤务指挥中心和38个场馆群交通指挥所组成的三级奥运交通指挥科技体系。对社会交通和奥运交通进行有效组织、精确管理,保证奥运交通和社会交通有序运行、和谐运转。 遇有突发事件,指挥人员通过警力定位系统,实时掌握全局路面警力部署,动态调整警力投入;也可以根据需要,调派装备卫星通信、无线传输、图像采集等科技系统的交通指挥通信车赶赴现场,实现快速反应。同时,在指挥调度集成系统可视化的图形界面下,可以按照预案同步实现电视监控、交通控制和交通诱导等多个技术系统联动,一方面利用信号系统对事件周边路口、快速路出入口进行控制,减少附近车辆向事件地点的汇聚,另一方面利用路侧大型可变情报信息板诱导信息,提示附近驾驶员绕行,缓解事件点段交通拥堵。 2.交通事件的自动检测报警系统。奥运会期间,由安装道路上的上百台交通事件检测器等组成的交通事件检测系统,可在第一时间发现交通事故、路面积水等各种意外事件,自动报警并对事件过程全程录像,在指挥中心实时显现,指挥人员使用警力定位系统迅速显示事件区域的警员、警车分布,指派最近民警在最短时间内到达现场进行处置。意外事件自动报警应用以来,对交通意外事件的处置时间平均减少3分钟至5分钟,大大提高了对交通意外事件的快速反应和处置能力,确保城市主干道的安全与畅通。 3.自动识别“单双号”的交通综合监测系统。遍布全市快速路、主干路网和奥运专用路线,交通综合监测系统的上万个检测线圈、超声波、微波设备,是城市交通管理的神经末梢,24小时自动准确采集路面交通流量、流速、占有率等运行数据。系统还能对每天上路的几百万车辆进行自动检测,包括违反“单双号”限行规定等多种违法车辆,为保证道路的通畅,创造良好的交通环境提供强有力的技术支撑。 4.数字高清的奥运中心区综合监测系统。在奥运中心区,建成的基于高清数字化技术的综合监测系统,实现了对进出中心区车辆的全时空、全方位监测。这个系统的路面监测设备把原来视频监控、流量统计、车辆识别、事件检测、违法检测等5种功能融为一体,一个设备替代多个设备,如此高集成度的应用在我国也是首次。5.闭环管理的数字化交通执法系统。固定安装在路面上的1100套的电子警察全部联网,对闯红灯、超速等9种路面违法行为进行24小时自动监测,并将违法信息上传中心数据库,与42个车辆检测场、车管所、执法站高度共享,实现了科学的闭环执法管理。此外,利用移动的巡逻警车车载交通监测设备,在行驶过程时随时随地无线联网中心数据库,对过往车辆进行实时检测、抓拍,自动识别逾期未检、套牌车等涉车交通违法行为,可每小时检测车辆2200辆左右,从识别到系统终端报警不超过1秒。 6.智能化的区域交通信号系统。根据北京路网结构和行人、机动车、非机动车混合的交通特点,市交管局在城区建成了交通信号区域控制系统,系统通过埋设在路口的交通流检测器采集到的交通流信息,对路通信号进行实时优化,可以实现单点的感应优化控制、干线绿波协调控制和区域优化协调控制。可以在中心随时查看路口信号控制的实时显示界面。近2000台信号机在计算机自动控制下协调联动,实时检测并根据路网流量变化,在高峰时进行最大通行量控制、在平峰时进行协调控制、在低峰时进行感应自适应控制。能够通过合理调整车辆通行时间来优化车辆在道路空间的分布,大大提高了路口、路段的放行效率,增强路网整体管控能力,路网综合通行能力提高15%。另外,在奥运中心区内的信号灯控路口,还首次增加了行人过街绿灯倒计时和盲人语音提示功能,最大限度提供人性化服务,礼让民权、保障行人安全。 7.灵活管控的快速路交通控制系统。快速路网,也就是我们常说的环路及其联络线,是城市道路交通的主动脉,承担了城区一半以上流量,也是奥运专用路线的组成部分。北京市交管局建成了目前世界上最大规模最智能化的快速路交通控制系统,利用设置在二、三、四环及其联络线主要出入口的信号灯,根据流量变化自动关闭和开启出入口,对进出快速路交通流进行智能控制。在快速路主路流量达到拥堵警示标准时,通过信号灯控制进出主路车流,诱导司机从辅路通行。当快速路主路出口由于拥堵造成车流不畅时,出口信号灯控制出口上游辅路车流量,为主路出口提供更为顺畅的通行条件,保证主动脉的畅通;并通过可变信息板及时提示驾驶员选择路线,注意进出口车辆,有效预防出入通事故。 8.公交优先的交通信号控制系统。优先发展公共交通是缓解城市交通拥堵,改善城市交通环境的根本出路。奥运期间,市交管局在已经施划公交车道和奥运专用道的道路上,建设了126个具有公交优先控制的信号灯路口。当公交车辆通过这些路口时,设置在道路上的公交车辆检测器将检测到的公交车辆信息传送给信号控制系统的计算机,计算机根据当前路口的信号放行状态和流量情况,或是缩短另一方向的放行信号时间,或是延长本方向的绿灯放行时间,使公交车辆在路口的延误时间最短,达到优先放行的目的。充分满足大容量、高速度的客运需求,为奥运大家庭成员、观赛人群提供高效、快捷的交通服务。 9.连续诱导的大型路侧可变情报信息板。利用分布在全市主干路、环路的228块大型路侧可变情报信息板,每两分钟一次将本区域,以红、黄、绿三种颜色分别表示拥堵、缓行和畅通的实时路况信息,提供给道路交通参与者,同时,每天奥运交通管制、道路限行、绕行路线等交通服务信息上千条,实现对奥运车辆和社会车辆的全程连续诱导。 10.交通实时路况预测预报系统。系统对交通检测设备采集来的全市路网交通流数据,进行深层次挖掘分析,准确掌握实时的路网运行状态,并通过预测预报数学模型,预测路网流量变化。在该系统的支持下,利用互联网站、手机WAP网站和各种媒体,为广大民众提供最权威、最及时、最准确的个性化交通信息服务。不仅包括实时交通路况信息、交通管制信息,而且提供交通预报和行车路线参考,做到随时随地贴身服务。 四、奥运期间的交通管制措施对物流业的影响 从7月1日开始限制外地车辆进入北京,从7月20日开始实施单双号限行,这2项限行措施将一直持续至9月20日,前后将近3个月的交通限行,对于每天运营都离不开车辆的物流行业来说,影响不小。为了满足交通限行措施中对于车辆环保标准的要求,物流企业需要报废黄标车,购置符合环保标准的车辆。即使是这样,在单双号的限制之下,车队这样的规模在满足奥运期间的运输要求方面仍有一些困难。许多企业选择临时租用一些车辆,那时的租车价格肯定会升高,但是为了保证货物的运输,企业肯定会受些损失。为了应对北京市对外地进京车辆的限制,有的企业在六环以外建立了一座临时转移站。外地运入的货物卸载在这个转移站中,然后再由可以进入城区的车辆送往目的地。这座转移站是为了奥运会期间管控措施而特别修建的设施,对于企业来说也就是一笔额外成本。在成本上涨的压力下,企业不能马上提高价格,价格是不能随便动的,否则会让消费者失去对公司的信任感。 清华大学现代物流研究中心的高本河教授建议说:“单双号措施对物流企业的影响只有一天,可以尽量利用人员,延长车辆在一天中的运营时间,比如在凌晨和夜晚都继续运行,都是解决问题的方法。” 为应对交通限行,中外运敦豪(DHL)选择天津、青岛、南京和上海等机场口岸作为北京机场的备用口岸,以降低可能出现的货量激增、航班延误和航班取消给运输带来的影响,并提供保税卡车将货物在上述各机场与北京之间运转。还打算加强与各航空公司的运力协调管理;租用更多的单双号牌车辆,将车队规模增加至现有的两倍,并预先进行路径规划以避开交通管制区域;确保车辆符合“绿色标志”排放标准,并能做到24小时运营,以及在廊坊、燕郊及香河等地设立紧急运输枢纽等。DHL已经确定的五项应对措施:第一是争取到更多可免受限制的运行证件;第二,确保车辆的排放标准可以达到要求的水平,为此公司最新购置了40辆绿标车;第三,通过购买和租赁,扩大车队规模;第四,与EMS(记者注:EMS是中国邮政集团公司直属公司,根据保障方案,邮政用车不受单双号限制)以及下游供应商合作,共享车辆;第五,与客户加强沟通,确保中国政府开列的禁运物品名单不在快递之列。 五、结语 奥运会的交通组织的成功经验可以总结为:“领导重视、部门配合,规划科学、方案缜密,实施严谨、宣传得力”。奥运智能交通管理系统的建成、投入使用,极大提高了首都科学交通管理水平,为保障道路交通安全、有序、畅通,实现平安奥运,提供了强有力的技术支撑和保证。整个交通组织方案制定的自始至终都得到了各级领导的高度重视,各部门对方案给予了高度的配合;同时交通组织方案坚持理论联系实际,善于总结经验,在实践中不断修改完善;在实施过程中,加大方案的宣传力度,组织方案得到了交通参与者的大力配合。希望奥运会的交通组织经验能够为大型活动的交通组织提供借鉴。 交通与运输论文:区域经济与交通运输体系一体化探讨 摘要:在社会生产各类产业发展过程中,交通运输业所消耗和占用的能源比较多。虽然交通运输业的发展为人们的出行提供了便利条件,但是在其发展的过程中,也出现了诸多问题。区域交通运输系统是区域经济系统的重要组成部分,并且推动区域经济发展。站在经济发展的高度上分析,必须高度重视交通运输体系的健康发展,以实现区域经济发展与交通运输体系一体化。针对区域经济发展与交通运输体系一体化的概况及发展进行分析、探讨。 关键词:区域经济发展;交通运输体系;一体化 1区域经济及区域一体化交通运输体系 1.1区域经济 区域经济是指在相应的区域内,在经济发展的过程中,其内部因素和外部环境的相互作用影响下所出现的生产综合体。其中,一定的区域范围是在经济发展过程中,各个要素及与其密切结合的区域发展实体。作为综合性的地理概念,区域经济能够充分反映各个地区之间的资源开发与利用情况,尤其表现在能否恰当地对土地以及矿物等资源进行合理的利用,地区之间的生产力布局是否能够将科学性与经济效益融为一体是区域经济的主要表现。通常情况下,区域经济发展所取得的成果不能仅仅从单一的经济指标上来表现,需要进行全方位的思量,将社会经济发展的总体效益和地区性的生态效益进行结合。从我国大多数地区的经济发展情况,可以分为五点。1)分析地区经济在国家经济中所扮演的角色,以及其作用。2)其发展速度、规模是否与当地的发展现状一致。3)其方案是否能够对合理利用当地的自然资源发挥作用或者是能否发挥保护环境的重要作用。4)能否正常发挥其协调作用,对于提高整个区域经济发展水平有着重要的作用。5)适应于基础设施。 1.2交通运输的发展与人类文明的发展密不可分 在人类生活和获得生产资料的活动中,运输发挥着重要的作用。随着社会经济的迅猛发展,一体化的区域交通运输体系也在渐渐形成。区域经济一体化的发展目标要打破各个传统的行业界限,根据一体化交通运输体系结构的相关要求,可以将区域内整体的交通资源进行统一规划、合理地进行组织与协调工作,从而保证区域内交通运输体系能够健康运转,并且为交通资源的合理利用创造十分便利的条件。此外,能够充分满足交通运输需求的各类条件,进而能够有效地促进区域交通运输体系整体效益的提高。从整体上来看,区域一体化的交通运输体系具有几个重要特征。1)区域经济一体化作为交通运输体系的重要载体,其制定的发展方向、总体规划都必须符合区域一体化发展所制定的要求标准。2)区域一体化的交通运输体系并非是将各类运输方式进行叠加汇总,而是将其结构与特征进行有效组合。作为交通运输综合体,其具有全局性、创新性和整体性的特点。3)顾名思义,区域一体化交通运输体系中最主要的特点就是一体化,主要包含市场、政策以及规划建设等各项要素的一体化。4)区域一体化运输体系能够将区域间经济和交通运输业之间的相互作用充分地展现出来,同时,也成为促进各种运输方式协调健康发展。 2区域交通运输一体化对经济发展的作用及措施 2.1交通运输和区域经济的相互作用 区域经济和交通运输之间相互影响,相互作用,区域经济发展的目标可以说就是能够将资源进行合理的优化配置,并且能够将各个地区之间的布局以及产业结构进行资源整合,有效处理区域经济运行过程中所存在的问题。只有这样,才能获得较好的经济效益。区域经济的内容包含社会生产的多个方面,比如区域之间的生产和流通,分配和消费等等。较之于其他系统来说,一致性、层次性和关联性是区域经济所特有的特征。可以根据这些特征对区域经济系统进行划分,可以将之分为区域经济的发展条件、区域生活以及基础设施等各式子系统。此外,作为区域经济发展的子系统,区域经济发展和交通运输系统二者之间存在着紧密相连的关联性,二者缺一不可。1)交通运输业的发展可以对区域的经济发展起到推动作用,交通运输业成为构成国民经济增长的重要因素,其中,交通运输基础设施扮演着重要的角色,成为区域经济快速发展的保障。在对发展中国家的经济发展条件进行研究的过程中,不难发现,交通运输业在推动区域经济发展方面发挥着重要的作用。如果说一个地区经济发展的关键因素只能有一个的话,那么这个因素不是制度,也不是文化,而是交通运输。在区域经济活动的过程中,交通运输业是链接各部门的桥梁,能够充分实现区域之间的协调合作。由此可见,一旦交通运输系统出现功能提高的情况,在一定程度上就能提高区域经济发展的开放程度。交通运输业是国民经济中重要的物质生产部门,也是区域内的主要经济收入,同时,交通运输系统功能一旦提高,在一定程度上就能够保证区域经济系统开放程度的提高。同时,交通运输业是国民经济中重要的物质生产部门,也是区域内主要的经济收入来源。同时,合理利用与交通运输业相关的产业间的关系,保证其和谐发展,便能够带动区域内经济的快速发展。2)区域经济能够拉动交通运输业的发展。区域经济的发展在一定程度上来说,能够使交通运输业产生高标准的运输需求,并且区域间的经济发展战略部署对交通运输业的整体规划目标都有着不容忽视的促进作用,对行业的整体发展方向业发挥着重要的指导作用,同时,进行区域内的产业结构升级,也能够影响运输结构和运输布局的调整。区域经济和交通运输之间的均衡状态需要跟随改革开放的脚步不断地进行发展。我国经济建设从改革开放以来,取得了突飞猛进的发展成就。交通运输业的发展也在不断发展的社会需求中不断进步,不断完善所产生的,目前,交通运输行业已成为的现代物流业发展的重要载体,也是其不断发展所需要的必要条件,区域经济和交通运输业要在均衡的状态下保持不断的发展空间,就必须做到以下两点。第一,交通运输业的发展在一定程度上可以为区域的可达性提供发展的便利条件,同时,还能够有效地对区位条件进行改善。区域可达性通常是指从一个位置到达指定的活动位置,其存在的便利程度便可称之为区域可达性。区域可达性的提高,将直接促进区域对外开放的程度,以及加强区域和外界的沟通联系,从而促进区域经济发展,此外,通过减少运输成本和缩短运输距离的方式,能够有效改善区域的区位条件,为其带来区域的竞争优势。第二,在区域经济不断发展的过程中,要特别注重增加各经济要素之间的联系,保证联系不间断。交通运输业作为区域经济发展的重要组成部门,在加强区域间的交流、合作方面发挥着举足轻重的作用。交通运输业成为区域间的人、物等要素之间的重要载体,在交通运输事业蓬勃发展的道路上,扮演着重要的角色,这就要求要对各个地区的资源进行合理地优化配置,并且充分展示区域优势,整合资源,从而实现市场一体化的规划目标。 2.2发展交通运输一体化的措施 1)重视区域交通运输发展的整体部署。对区域交通运输业的运输结构以及空间布局进行合理地配置,并且同步建设多极化、网络化的运输系统。打破行业界限,积极发展各类运输方式,合理分工,提高综合运输能力。2)加快区域交通运输市场一体化。各地区之间的贸易壁垒必须打破,在多样运输方式之间进行优势互补,并强化区域整体发展的观念,保证交通运输业的整体效益处于不断发展的状态。充分发挥市场在资源配置中所起的基础作用,降低市场的交易成本,促进区域内合作市场机制的正常运作,提高运输效率和服务水平。3)加快区域交通运输制度规范一体化。制定相关的管理规范,健全和发展区域内的协调机制,减少多头管理,从制度上来保障区域交通运输一体化。打破行业垄断,形成公开、透明的市场规定,推动区域统一的市场发展。 3结语 社会经济在不断发展,在其不断发展的过程中,我国公路建设水平也在不断地进步发展,公路的承载和运输能力也得到了相应的提高。如今,提高经济发展水平已经显得日益重要,交通运输业的服务水平也成为经济发展过程中的重中之重,其建设质量必须同经济发展的需求目标相适应,进一步完善交通运输体系,以保证实现区域经济发展和交通运输体系一体化。 作者:蒋海峰 单位:鹤壁市交通运输执法局 交通与运输论文:交通运输与环境保护的和谐发展 1交通运输发展的意义 交通运输业是国民经济的基础,俗话说得好“要想富,先修路”;是人类社会进步的表现也是其基础;是社会各地经济联系的重要纽带,是资源配置的运输工具;是现代工业和国民经济的先行部门;是土地开发和城市布局的重要因素,对加强国防建设和巩固国家的统一,扩大国际间经济贸易的合作和国际间人员友好往来有着重要的意义。因此,交通运输业的发展具有重要的社会意义、政治意义、国防意义和经济意义。 2交通运输对环境的影响 交通运输业的快速发展有利于国民经济的持续快速增长。大宗货物的运送,人们频繁出行等对交通运输业的发展都有巨大的需求。但是我们也要看到,交通运输业的发展不仅会占用到大量的土地、不可再生能源和资金,基础设施的建设以及交通工具运输构成中排放的污染物对环境也会造成不同程度的破坏,日益严重的城市交通拥堵,更会加大这种不好的影响。交通运输的基础设施在建设过程中不仅占用土壤还会造成不同程度的破坏,一些化工原料的使用会污染土壤,破会土壤的酸碱性。施工过程产生的噪音污染也很严重,对周围居民的生活会带来很大的影响,人们的睡眠质量受噪声影响,这会进一步引起身体和精神上的困扰甚至疾病,影响人的健康和生活。运输过程中产生的汽车尾气、轨道交通运输中机车燃料燃烧排放的污染物等也会污染环境,汽车尾气已成为城市大气污染的主要污染源。车站等基础设施规模不断扩大,用水、用电量也随之增大。此外各类突发交通事故等造成的经济财产损失、人员伤亡等不仅损坏了自然生态系统,还对人们的生活产生了更为严重的影响。 3交通运输与环境保护协调发展的措施 面对全国全面建设小康社会、发展经济的新形势和贯彻落实可持续发展的新要求,交通运输业想要更进一步发展必须走发展与环境相协调的内涵式发展道路。资源是有限的,交通运输发展的同时必须考虑资源和环境的承受能力,减少对土地、能源等的消耗和破坏,降低环境污染。在基础建设施工和运营过程中应该尽可能的减少对生态环境的影响,使交通运输与生态环境协调发展,人们的生活质量得以保证。加强环境保护,首先政府要在发展运输的同时与加强环境保护两手抓,对于运输过程中产生的大气污染可以加大对车辆尾气的检查和收费等;对于运输过程中产生的噪声污染可以采取改进车辆技术,传统制动对设备的损耗、噪声大,空气制动被广泛应用铁路、地铁等交通车辆,安全性和可靠性都有很大提高;对于运输过程对水质的污染,可以加强对排水系统的设计和维修;对土壤的保护,减少施工作业,政府要加强这方面的技术支持和资金投入;对于越来越普遍的道路拥挤问题,在设计道路时要充分考虑组织交通以及妥善处理各种设施之间的关系,架空高速道路,人行过街大桥,地下道路等缓解交通拥堵,我们还可以利用现代高科技交通信号控制手段改善入城路段交通瓶颈问题等。先进技术的采用。智能运输系统(ITS)应运而生,利用计算机、网络技术与数据库技术,通过科学合理管理规范化,构建安全、可靠的管理平台,实现各部门管理工作的信息化。采用ITS可提高交通运输的安全性,有序性,减少拥堵,缩短行驶间隔距离,加强交通的效率,从而降低能源消耗,减少运输对环境的污染与破坏。完善交通体系。建设综合运输体系,一方面,大力发展公共交通,公共交通系统主要包括公共汽车、公共电车(有轨、无轨)、小型公共汽车(中巴)等,出租车为辅助公共交通,在国家构架“公交优先”战略指导下,各城市都把大力发展公共交通放在重要位置。此外还应该加强地铁的建设,提高其服务质量,诱导人们选择公共交通出行,减少行车量,从而减少对环境的污染。另一方面,鼓励多种经济成分参与城市公共交通的投资建设和经营。此外,通过对各种运输方式进行综合评估,我国交通运输应选择“优先发展铁路、促进铁路公路协调发展”的战略模式,增加对铁路的投资,加大铁路在运输中的比重,促进多种运输方式在发展过程中各自优势进行分工与协作,使交通运输体系越来越优化。资源的有效利用,要求建设资源节约型交通运输体系。反对以高投入、高消耗、高成本为代价进行交通设施建设和运营的作法。首先,节约土地资源,合理使用运输枢纽这一资源,鼓励旧线路改建、扩建,充分利用荒山、荒地。其次,鼓励通过改进工艺、更新设备、完善配套等方式,加强旧的站场、线路等的技术改造工作,提高旧线资源利用效率。再次,充分利用废旧物,例如报废汽车、机车等进行技术改造再利用。和谐发展战略。要树立以人为本的观念。加大科技投入,提高交通管理水平和服务质量,使交通运输设施更舒适、安全、方便。要使交通运输是为了更好地提高人们的生活质量和水平而服务的,更加经济、安全地安排城市的人们出行流通的问题,以最终保证交通和环境和谐发展。 4总结 总之,交通运输业要想可持续发展,必须兼顾环境保护,就应该在保证生态环境的基础之上,统筹兼顾,协调发展,既要有效利用资源、加强环境保护、采用先进的智能运输系统,又要严格交通规章的制定,注重发展运输的同时更要加强环境保护要求,使交通运输业与环境科学、协调地发展。环境保护和交通运输协调可持续发展是21世纪经济社会发展的两大主题。交通运输与环境的可持续性要求交通运输必须与保护环境相协调。所以,必须建立相关的对策减轻可能对环境产生的影响,以保证减少对环境的危害,保证人们的生活质量不受损害,真正起到方便人民、发展经济的效果。 作者:常小倩 单位:包头铁道职业技术学院 交通与运输论文:交通运输安全与平安建设工作要点 全市交通运输系统务必紧紧围绕“科学发展、安全发展”这个主题,按照“三更、三最”要求切实做好2013年交通运输安全工作。现提出2013年市交通运输局交通运输安全和平安交通建设工作要点如下: 一、交通运输安全 2013年,全市交通安全工作将以深入贯彻落实十八大精神和《省政府关于坚持科学发展全面提升全省安全发展水平的意见》(苏政发〔2012〕112号)为主线,开展“三化三整治”活动,以“三化建设”推进长效治理,以“三项整治”解决突出问题,不断夯实安全生产基础,提升安全监管水平,提高事故预防预控水平,强化应急处置能力,有效防范和坚决遏制重特大事故发生,保持交通运输安全生产形势持续稳定。 (一)推进企业安全生产标准化建设,不断夯实企业安全生产基础 按照交通运输部要求,从事客运、危险化学品和烟花爆竹等重点运输企业力争在2013年底前达标,其他交通运输企业在2015年前达标。因此,企业标准化建设将是今后三年交通运输安全工作的重点。一是迅速宣贯标准化建设实施意见。按照《省交通运输企业安全标准化工作实施意见》,分别组织召开道路客运企业、道路危货运输企业、石油化工码头等企业安全生产标准化建设宣贯会,明确交通运输企业安全生产标准化达标创建工作的目标任务、序时要求,督促企业积极主动开展标准化建设工作。二是指导企业开展达标自评。运用《道路客运企业安全生产标准化建设指南及自评手册》和《道路危险货物运输企业安全生产标准化建设指南及自评手册》,引导企业对照自评要求深入开展自检自查,找准薄弱点,完善工作措施。指导企业健全自我完善、稳步提高的工作机制。三是严格控制考评工作质量。强化对考评机构和考评员的监督管理,确保考评机构清正廉洁、客观公正从事企业安全生产标准化达标考评工作。要根据交通运输部对企业标准化建设的相关要求,理清质量控制重点,编制考评技术指导文件,细化评分规则。四是确保达标考评年度目标顺利完成。要根据市局工作部署、企业标准化建设情况和提交达标考评申请情况,制订考评工作计划。 (二)推进行业安全监管规范化建设,不断加强监管主体责任落实 坚持安全监管制度和规范建设,强化监管责任落实和绩效考核,努力提升安全监管的能力和水平。一是明确建设目标把握建设方向。要认真梳理各项安全监管规章制度,以建立覆盖全行业各领域、各层级的安全生产规章、制度体系为目标,理清现行安全监管规范体系存在问题。要加快规范安全监管队伍建设,加强安全监督执法,保证行业安全工作的投入力度,确保安全监管规范体系有效落实。要健全统一协调与分工负责相结合的安全监管体制机制,建立良好的、科学的、可持续发展的安全监管内控机制,全面落实行业主管部门的专业监管、行业管理和指导职责。二是以安全生产标准化建设促进安全监管规范体系建立健全。配合企业标准化建设工作开展,大力加强安全监管规范建设,明晰相关安全监管责任,建立各门类安全监管标准。三是加强安全工作绩效考核。开展安全监管绩效评价体系研究,按照厅《交通安全监管绩效综合评定指标》,细化调整年终工作目标考核中安全生产工作考核内容,实行事故指标和监管绩效双考核,合理量化分析和评估监管成效。四是大力开展安全培训工作。认真落实《国务院安委会关于进一步加强安全培训工作的决定》,持续开展我市交通施工企业“三类人员”培训教育工作,严把“三类人员”人员持证准入关,严格落实安全监管监察人员持证上岗和继续教育制度。 (三)推进安全管理信息化建设,不断提升安全监管工作效能 2013年是安全管理信息化建设的基础年,主要任务是开展数据统计体系研究,加大信息化应用力度,提升对整个行业安全生产现状的把握,统筹安全工作的开展。一是落实安全工作数据统计制度。行业条线主管部门和各市交通运输局要严格落实统计报送规定,加强对交通运输行业生产安全事故、营运车辆道路交通事故、道路运输站场安全生产事故、水上交通安全生产事故、港口安全生产事故、交通运输建设施工安全生产事故、城市客运安全生产事故等六类事故的统计分析,每季度向市局报送安全生产形势统计分析报告。二是推广应用事故隐患跟踪管理系统。借助信息化手段,实现安全隐患识别、控制、消除等工作内容的标准化、流程规范的系统化、统计分析的自动化,进一步提高事故预防预控能力。通过系统应用,构建事故隐患排查治理的网络化、动态化、信息化工作格局,实时掌握隐患排查治理工作的开展情况,切实监督各类安全隐患整改到位。三是推广应用省厅应急指挥系统。推进应急处置预案的数字化建设,实现全省交通重点交通基础设施等的动态监控和应急值守管理,进一步规范应急工作流程,一旦发生突发事件能迅速准确反应,及时掌握情况,快速确定和调度各类应急保障资源和保障力量,实现上传下达、多级联动、快速响应,实现高效的应急处置。四是进一步加强安全管理信息化项目建设。按照“强化服务、突出应用、示范引领、重点突破”的原则,要加强对局应急指挥平台功能的维护开发,发挥好指挥平台安全生产突发事件信息报送、资源管理、预案管理、协调指挥和应急评估等功能的实效。确保交通安全管理信息化建设应用水平不断提升,并成为交通安全工作的新亮点。 二、平安交通建设 (一)深化“平安交通”创建,扎实开展“三项整治” 结合上述“三化建设”,深化打非治违、隐患排查和专项整治活动。 一是开展水上交通安全专项整治。要巩固去年水上交通安全专项整治成果,进一步加大对重点水域、重点船舶、重点航段的监管力度。实施“救生衣工程”。确保旅水上旅游区按乘客定额100%配备救生设备,严格督促乘渡旅客穿戴救生衣;确保全市执法船艇按乘员定额100%配备救生设备,确保水上执法人员100%穿戴救生衣执法。二是开展危险化学品运输专项整治。运管、海事、航道部门要联合行动,进一步规范危险化学品运输和安全管理行为,确保危化品水陆运输安全、有序。运管要加强水、陆危险货物运输经营资质审核检查;海事部门要加强危化品船舶申报制、报港制和实船签证工作检查;航道部门要设立危化品运输船舶专用停泊区,加强危化品船舶安全管理,要以石油化工码头压力管线安全为整治重点,加强对港口码头危险货物罐区的安全管理。三是开展道路交通运输安全专项整治。进一步巩固道路客运专项治理工作成果,继续开展“道路客运安全年”活动。进一步规范客运企业安全检查行为,指导企业建立定期自评制度,组织专家对“安全带-生命带”、安全告知、车辆动态监控等工作落实情况开展专项检查。会同公安、安监部门加强《道路旅客运输企业安全管理规范》的落实,组织开展企业安全工作负责人、安全管理干部培训。按照交通运输部“汽车客运站车辆安全例检工作和技术规范”,组织开展宣贯培训,指导和规范客运站车辆安全例检。继续提升公路安全通行条件,深化源头治理,全面实行违法超限运输信息抄告制度,推广关联处罚机制,加强对重点源头企业的监管;加大路面执法力度,定期开展联合治超行动,有效控制国省道公路平均超限率。 (二)坚持全面实施社会稳定风险评估 全面实施社会稳定风险评估工作,凡重大决策的决策部门、重大项目的审批部门、重大事项的决定部门必须开展社会稳定风险评估工作,今年原则上“应评尽评”“全覆盖”。将社会稳定风险评估工作作为重大项目实施、重大事项和重大决策出台的前置条件和必经程序,认真落实市《社会稳定风险评估工作查究办法》,着力构建“党委统一领导、政府组织实施、主管部门具体负责、综治维稳部门指导考核”的运行机制。从源头上有效预防和减少社会矛盾及不稳定因素,推进交通运输事业又好又快发展。 (三)加强重点单位重点部位治安防范 要按照“谁主管,谁负责”原则,加大对重点要害部位、易燃易爆物品的监管力度,严格落实责任。要建立灾害预警、防范和应急处置机制,制定各项安全事故、自然灾害紧急处置预案。要继续协助有关部门做好车站、学校等周边地区的治安环境整治工作。加强水路客运、货运和交通重点工程建设的行业管理和安全防范工作,协助有关部门加强车站、公路客运、货运和交通重点工程的治安管理,查禁危险品和禁运品,保护旅客生命财产安全。 交通与运输论文:交通运输科技与信息化工作要点 2013年全市交通运输科技与信息化工作的总体思路是:学习贯彻党的十八大精神,以实现交通运输现代化为目标,以构建综合交通运输体系为主题,以加快发展方式转变、推动经济转型升级为主线,重点推进公路建设养护关键技术和新型设备应用研究、桥梁健康监测与状态评估、运输组织与行业监管信息化技术以及节能减排技术材料的应用研究等,推动综合交通运输体系科学发展,提升行业科学监管能力与服务水平,为交通运输现代化提供有力支撑、服务和保障。 一、科技工作方面 (一)建立政产学研用合作机制。加快建立以企业为主体、市场为导向、平台为支撑,全行业参与的创新体系,广泛利用社会科技资源推进行业科技创新活动,建立基础研究、应用研究、技术创新、成果转化协调发展的机制。结合交通运输发展需求,将交通运输发展融入创新型城市建设战略的大局中,通过政、产、学、研、用相结合,推动在养护装备、工程材料、物联网和现代服务业等多层面的技术水平提升和产业集聚发展。 (二)加强重点科技项目攻关。加快推进既有公路桥梁养护、检测和新材料应用等关键技术研究和成果总结,确保课题研究按序时进度计划如期完成。加快推进公路建设养护技术、桥梁健康监测与状态评估、城市客运运营与服务技术、内河航道基础设施养护管理技术等专项研究并取得一批阶段性研究成果。解决交通基础设施建设、运营养护和安全高效运输等面临的关键技术难题,力争形成一批技术水平领先、成果实用性强、经济社会效益显著的科技成果。 (三)加强成果总结与转化应用。加强已有科研成果的总结提炼,通过深化研究、试点应用、综合集成等形式,研究制订技术标准、指南和指导意见,促进成果标准化与推广应用。认真组织学习2010-2012年交通运输科技成果汇编,加强成果推介和技术供需方信息交流。探索成果转化应用的有效途径与措施,建立科技成果转化应用协调机制和激励机制,发挥各级交通运输主管部门的组织协调作用,在工程设计、建设、运营、养护等环节,加大新技术成果的应用力度,限制和淘汰落后技术,突出科技成果研发和应用单位的成果转化应用绩效考核,促进成果转化和推广应用。 (四)开展科技示范工程建设与技术培训。推进临海高等级公路等一批重点国省干线公路建设养护中科技成果的集成应用示范。重点开展旧路面废料循环再生、温拌(橡胶)沥青路面、新型护岸结构、运输组织智能化等技术示范应用,促进科技成果的集成应用和规模应用。加强技术培训,结合年度科技成果推广项目,在沥青路面养护、桥梁安全监测和节能减排等领域进行专题培训,及时宣贯近年来研发的新技术,促进全行业技术进步。 (五)建立交通地方标准工作体系。组织全市交通运输行业申报年度标准制修定项目,组织各个标准项目的可行性调研,在此基础上配合有关部门完成“地方标准”的相关制定、和宣贯工作;协助做好国家和地方有关技术标准、服务标准的宣传、实施和培训。 (六)加强交通计量检定工作。贯彻落实2013年交通工程专用检测仪器检定校准、公路动态汽车衡计量检定等计划并组织实施。认真组织各项计划实施的中间检查和年度总结,做到年初计划下达,年中抽查检查,年底总结,确保计划落实,找出不足和努力方向。 (七)推进质量管理工作。组织开展2013年度省QC小组优秀成果申报推荐工作,促进优秀QC成果在我市交通运输行业推广应用工作,促进QC成果转化为生产力。配合开展省交通设施产品抽检工作。做好交通运输行业科普宣传、知识产权保护等基础管理工作。 二、信息化工作方面 (一)加强信息化建设组织与管理。建立健全信息化建设管理组织机构,建立信息化建设、运维长效机制,加强对信息化标准的执行及跨行业的交流与合作。信息化部门要主动协调各业务部门加强前期调研和需求分析,加快推进项目立项和前期设计工作,并逐步建立完善稳定的协调机制和督查考评机制,有效推动各信息化项目加快实施,不断提升行业信息化发展水平。 (二)着力提升公众出行信息服务。加快提升公众出行信息服务水平,加强数据采集处理,整合交通出行信息资源,提升门户网站和96196交通服务热线的服务功能和服务水平。加强城市智能公交信息化建设交流和技术指导,强化城市公交信息化服务与管理,提高IC卡刷卡配置率,不断扩大应用范围,稳步推进城乡公共交通省域“一卡通”建设。加快推广全省出租汽车“一号(96520)召车”服务和手机自助招车服务。 (三)加快推进交通物流信息化建设。重点推进甩挂运输信息平台建设,通过把握行业特点和关键环节,依托物联网等现代信息技术,加快推进我市甩挂运输公共信息服务平台建设。完成重点运输过程监管服务示范工程建设,推进车载终端和监控平台的双达标工程,强化重点营运车辆GPS联网联控管理,建立道路运输市场动态运行信息监测体系。配合省厅完成“北斗双模”车载终端安装任务,并在“二客一危”、重型载货、半挂牵引等车型中大力推广应用,鼓励农村客运车辆安装北斗兼容车载终端。 (四)协调推进水运信息一体化建设。推广内河航道便捷过闸系统,推进水路交通运输情况监测预警、船舶电子签证等研究工作。加快“平安航道”调研和分析研究工作,依托盐河航道整治工程,完成盐河航道智能信息化整体架构设计工作。全面推进内河水上应急管理信息化平台建设,推进12395内河应急指挥接处警软件系统在重点水域海事机构部署工作,强化重点渡口视频监控,完善内河水上应急资源信息库。加快推进内河港口信息化建设。 (五)继续深化公路交通信息化建设。推进国省干线公路收费站ETC车道建设,推广货车使用电子支付卡支付通行费,加快实施204国道赣榆段不停车超限检测系统建设,配合省厅推进公路网运行监测与数据综合分析决策支持系统应用以及相关配套基础设施建设。 (六)重视加强交通安全与应急信息化。保障省厅应急指挥系统正常使用,确保应急现场与省厅应急指挥中心视频、音频的互联互通。配合省厅推进“省、市、县”三级联网工作,强化通信信息基础设施与信息安全保障,实施信息安全风险评估与等级保护,加强行业信息安全管理。协调推进市级交通、公安部门信息交换共享和业务协同。 (七)抓好效能监管与决策服务系统建设。加快推进交通运输行政权力网上公开透明运行三级联网工作,实现与公路、运管、航道、地方海事业务系统以及政府平台的数据交换。推广交通工程建设项目管理系统暨电子监察系统应用,实现质量控制、变更控制、计量支付、资金拨付等事项的在线审批办理。完成市级交通系统办公OA联网建设。配合省厅开展公路水运建设与运输市场信用信息服务系统、交通运输统计分析监测和投资计划管理信息系统等建设。 交通与运输论文:交通运输的解析与测试 交通运输分析及预测是公路建设项目在可行性研究阶段的重要组成部分,是其研究的优秀内容之一。它是综合分析建设项目的必要性和可行性的基础,同时也是确定公路建设项目的技术等级、建设规模以及经济效益评价的主要依据。由于各方面的原因,许多人在进行交通运输分析及预测时一直是站在项目、行业和部门的角度,而不是站在综合运输的角度来从事这项工作,必然导致交通量预测依据的预测结论令人难以信服,严重影响了项目建设必要性论证的质量和说服力。 1从整体进行交通运输分析 整体交通运输分析是利用各种经济分析方法,通过分析交通运输发展规律,来指导交通需求预测,同时也为整体分析项目建设必要性和可行性提供依据。整体交通运输分析主要包括四项内容。 第一是运输结构分析。首先分析拟建项目影响区内综合交通运输方式的结构,各种运输方式占运输总量的比重及变化情况,并分析发生变化的原因。 然后介绍拟建项目走廊内主要相关的各种交通运输线路特点,包括运输线路的走向、长度、等级(包括线路等级和港、站等级)以及历史发展变革等。在此基础上,分析拟建项目走廊内整体交通运输方式的构成、各种运输方式运量占走廊运输总量的比重及其变化情况,并分析发生变化的原因。 第二是能力利用分析。能力利用分析的目的是为了了解拟建项目走廊内各运输线路是否适应交通需求。铁路运输可以通过计算线路实际运量与设计运输能力的比率来加以分析。公路运输除了采用此方法外,还可利用公路实际路况和交通构成计算现有公路分区段(城镇路段或非城镇路段)的服务水平来进行。通过对拟建项目走廊内各运输线路能力利用程度的分析,可以进一步论证项目建设的必要性和紧迫性。 第三是运量增长分析。为了把握各种运输方式历史变动情况和发展趋势,必须对拟建项目走廊总运量和各种运输方式运量,历年或各个历史时期的增长速度进行分析。总运量可以采用运输量或运输周转量统计资料作为分析依据。公路运输可以采用主要相关公路观测站历年交通量观测资料或直接影响区运输量、车辆保有量统计资料作为分析对象。铁路运输可以采用主要相关线路客货运密度、主要车站发送和到达量统计资料作为分析对象。水运运输可以采用主要港口客货吞吐量或水运运输量统计资料作为分析对象。 用最小二乘法计算运量平均增长速度时,是以交通运输量作为被说明变量,以时间变量作为说明变量。 第四是运输特点分析。对运输特点的分析包括各种运输方式的客运特点、货类特点、货类构成及其发展趋势分析;各运输方式的交通区间构成(区间内与区间外、过境运输)及其发展趋势分析;各种运输方式平均运距、客运及分货类不同运输方式最佳分界点里程及其发展趋势分析(可根据实际情况按其交通区间构成情况分类分析);各种运输方式的分工特点及发展趋势分析;可能发生转移的主要货类特点(来源地、消费地)及其运量增长态势分析等等。 对运输特点的分析必须建立在拥有各种运输方式资料的基础上,公路运输资料可以通过调查得到,铁路运输资料可以在铁路部门收集或利用铁路站点发送到达量及运输密度资料推算得到,水路运输资料可以利用水运港口吞吐量及平均运距推算得到。 2综合交通运量预测。 第一、运量预测。客运量预测可以采用国内交通规划中经常采用的四阶段法:先汇总各种运输方式基年旅客运输量表,然后预测综合客运量,再通过交通分布得到超未来特征年旅客综合运输量表。根据旅客出行目的、出行时间和费用进行未来状况下有无拟建项目两种情况的交通方式分担,得出将来有无拟建项目状况下的公路和其他方式旅客运输量表,通过交通分配和不同车型构成及实载率,预测出有无拟建项目状况下公路不同车型客运交通量(有无拟建项目状况下公路客运交通量的差值即为客运转移交通量),同时得出将来有无拟建项目其他运输方式客运量。 根据目前我国现状,综合交通客运量预测一般在公路与铁路之间展开。通过对调查得到的公路资料和铁路资料的分析,以及对这两种运输方式运输特点的分析。 第二、货运量预测。总体思路是在综合交通运输分析的基础上,选择几种可能发生转移的主要货类的综合运量进行交通方式分担分析,再结合各种运输方式运输规划预测。 具体采用以下步骤: 2.1按照目前采用的方法预测出公路无拟建高速公路、其他运输方式运能无质的变化状况下未来公路货运交通量表。 2.2分类汇总基年有可能产生竞争关系的主要货类货物运输量。 2.3根据统计资料、运输规划资料以及与这几类货物有关的产业发展规划资料预测出这几类货物的未来运输量表。 2.4通过运输方式选择模型或采用定性与定量相结合的方法计算无拟建项目状况下其他运输方式运能有无质的变化两种情况的交通方式分担,得到这两种情况下公路运输所承担的货运量表。将这两个货运量表的差值换算成交通量表(代号“B”)AB即为未来状况下无拟建项目情况的公路货运交通量表。 2.5通过运输方式选择模型或采用定性与定量相结合的方法,计算未来状况下有无用拟建项目两种情况的交通方式分担,得到这两种情况下公路所承担的货运量表。将这两个货运量表的差值换算成交通量表(代号“C”),A-B+C即为未来状况下有拟建项目情况的公路货运交通量。 2.6通过交通量分配得到将来有无拟建项目公路货运交通量。其他运输方式未来货运量可根据其规划或采用定性与定量相结合的方法,并结合C得到。当预测期内其他运输方式运能不会发生质的变化时,可以省略第四步,此时B=0。 另外,也需适当考虑公路和铁路、水路之间货运量相互转移的数量。 在以上分析的基础上,结合拟建项目走廊内各种运输方式规划,采用四阶段法预测出未来走廊内公路、铁路客运量和拟建公路运输客运量,采用定性与定量相结合预测出未来走廊内公路运输、铁路、水运货运量和拟建公路货运交通量。 交通与运输论文:交通运输与廉政发言稿 同志们 今天我这里召开2011年全市交通运输工作暨廉政工作会议。中心议题是贯彻落实全国、全省交通运输工作会议、市委经济工作会议、全市2011环境创优年”动员大会和市十三届人大三次会议精神,经市委、市政府同意。总结2010年及“十一五”交通运输工作,安排安排2011年及“十二五”交通运输工作,动员全市各级党委、政府、广大干部群众特别是交通运输系统的广大干部职工,进一步认清形势,振奋精神,团结奋进,真抓实干,努力推进全市交通运输工作再上新台阶,为实现福民强市总体目标做出新的贡献。 赵震局长代表交通运输系统作了一个全面系统的工作演讲,刚才。总结工作全面深入、实事求是布置工作思路清晰、目标明确,任务具体、措施得力,符合我实际,符合市委、市政府的要求,完全赞同,希望各县(市)区、各部门、各单位结合自身工作实际认真贯彻落实。会议惩处了2010年度全市交通运输工作先进单位、先进集体和先进个人,这里我代表市委、市政府向受到惩处的先进单位、先进集体和个人表示热烈的祝贺!下面,再讲两点意见。 一、充分肯定“十一五”交通运输工作取得的巨大成绩 全市交通运输系统在市委、市政府的正确领导下,十一五”期间。坚持科学发展,攻坚克难、锐意进取,全面完成了十一五”各项目标任务,取得了显著成绩,为全市经济社会发展做出了重要贡献。 服务经济社会发展全局的能力大幅提升。五年累计完成投资122亿元,一是交通基础设施建设更加完善。比“十五”期间增长了17%新建改建公路总里程6600公里,全市公路总里程达到1.79万公里,密度达到117公里/百平方公里。高速公路通车里程达246.5公里,建成了二广高速境大安至寄料段27公里。连霍高速段改扩建工程、至栾川高速、至洛宁至卢氏高速已全面掀起建设高潮。干线公路进行了大规模的升级改造。新建改建了凌波大桥、宜阳洛河桥、开元大道与洛界高速连接线、庙祖线栾川方村至卢氏交界、省道331高兰线境改建等重要路网项目502公里,干线公路总里程达1956公里,其中一、二级公路1254公里,占总里程的64%。农村公路新建改建6071公里,其中:县乡公路1687公里,村村通4384公里,桥隧150座8829延米。十一五”末,全市农村公路总里程达15690公里。2007年底实现全市所有行政村通水泥(油)路。道路运输场站合理布局,不时完善。全市有一级客运站1个,二级客运站12个,市被列为国家公路运输枢纽乡村;建成乡镇客运站147个、村庄招呼站1274个,极大地改善了农民群众的出行条件,为社会主义新农村建设做出了积极贡献。 通行保证能力显著提高。十一五”末,二是交通运输服务能力全面提升。全市客运线路789条,班线客车达3901辆,旅游客车278辆,形成了连接国内145个大中城市,辐射全省17个省辖市、207个县市,覆盖全市130个乡镇2672个行政村的客运网络;营运货车达96944辆、37.6万个吨位,比“十五”末分别增长了225%和183%。农村客运通达深度大幅提高,乡镇客车通达率达100%行政村客车通达率达98%比“十五”末提高15%基本实现了路通、车通、站成的目标。圆满完成了历年春运、牡丹花会、黄金周”河洛文化旅游节的旅客运输任务,尤其值得肯定的汶川抗震救灾、抗冰雪保运输、世界邮展、省运会等重要时段,交通运输部门顾全大局,勇挑重担,提供了有力的交通运输保证,做出了突出贡献。 交通继续发展的活力不时增强。十一五”期间,三是交通改革实现了重大突破。市交通大发展的时期,也是交通改革不时深化、实现重大突破的时期。进一步深化干线公路养护体制改革,顺利实现了事企分开、管理分离、人员剥离”目标;农村公路管理养护体制改革实现了县、乡、村道路分级养护,实行养护工程市场化运作,全市共成立乡(镇)养护站147个,切实承担起了农村公路养护职责。积极推进国有企业改革改制工作,汽配集团、配件公司圆满完成了改制工作;交通企业不时深化内部改革,推进管理创新,扩大经营规模,坚持了稳步发展的势头。积极稳妥地推进废品油价格和税费改革,按要求取消了6项交通规费,结束了60年来征收交通规费的历史,市域内8个二级公路收费站全部停止收费。 行业文明建设效果显著。依照“建设创优质、管理争一流、服务创品牌、平安零事故”管理理念,四是行业管理水平明显提高。积极开展交通工作管理年活动,行业服务水平全面提升。坚持依法行政,加强交通法制建设。深入开展法制宣传教育,推行政务公开和政府信息公开,强化执法监督,加强交通执法队伍建设。交通基础设施建设市场进一步规范,公路“三乱”得到有效遏制,运输市场环境明显改善。全方位开展了固定治超、流动治超和豫西三市区域联动治超,强化执法力度,完善监控网络,全市公路超限超载率稳控在4%以下。交通运输系统行业文明创建活动效果显著,市交通运输局和局属单位全部建成文明单位,其中包括1个部级文明单位,5个省级文明单位。 还有其他很多方面的效果没有提到总体上说这五年交通取得的效果确实是可圈可点,以上效果总结并不全面。应该给予充分肯定。这些成果的取得,市委、市政府正确领导的结果,交通运输局党组坚强有力的领导和交通运输系统广大干部职工顽强拼搏、忘我奉献的结果,各有关部门通力协作的结果,各级党委、政府强力推进的结果。此,代表市政府,向交通战线的广大干部职工表示亲切的慰问,向关心支持我市交通运输事业发展的各级党委、政府、各有关部门、社会各界朋友们表示衷心的感谢! 也要清醒地看到工作中存在困难和问题。一是交通基础设施总量上仍显不足,看到成果的同时。与市委、市政府提出的福民强市”总体目标和“一中心五组团四支撑”总体布局的要求还有相当差异,交通基础设施建设步伐需要进一步加快;二是行业管理亟待创新。近年来行业管理工作取得了很大的效果,但多年来形成的一些深层次矛盾和问题还没有很好的解决。例如,运输结构还不十分合理,能力总量发展不够平衡,增长方式还比较粗放,行业科技含量不够高等等。如何有效地解决这些问题,关键是改革和创新,特别是管理创新。要优化运输结构和布局,加强资源整合,大力发展现代物流等服务业,着力推进法制交通、诚信交通、平安交通、绿色交通、科技交通建设,全面提升行业管理整体水平;三是多渠道筹措资金的力度需要进一步加大。繁重的任务需要我开动脑筋、多出点子、多想办法,进一步加大财政投入的同时,积极向上争取政策、资金支持;此外,还需要我扩大招商引资范围,加大工作力度,吸引更多的外来资金参与到交通运输事业大发展中来;四是队伍自身建设与效能建设还需进一步加强。交通运输系统的各个单位,都是窗口单位,人们心目中也是一些有职有权的热点部门。有些部门和单位,还不能很好地履行职责,管理方式简单,执法措施不力,与政府的要求和群众的期望仍有很大差距。有的工作人员服务意识不强,工作作风浮漂,还有一些工作人员平时不注重学习,法纪观念淡薄,依法行政能力不强,更有甚者,有令不行,有禁不止等等。以上这些问题都有待于我今后工作中认真对待、认真研究,迅速改进和提升。只要我坚持解放思想,勇于开拓创新,就一定能够化解矛盾、破解难题。 二、强化措施,创新理念。全力以赴打好六场攻坚战 市继续深入贯彻落实科学发展观、构建社会主义和谐社会、实现全面建设小康社会目标的关键阶段。交通运输各项工作任务十分繁重,十二五”时期。市委、市政府对交通运输工作高度重视,对全市交通运输系统广大干部职工寄予厚望,人民群众对交通运输工作的期望也非常高。要紧紧围绕市委确定的福民强市”总体目标和“一中心五组团四支撑”总体布局,创新理念,强化措施,全力以赴打好交通项目建设、经济转型、交通企事业改革、城建提升、民生改善、环境创优这六场攻坚战,为全市经济社会发展当好先行。 努力打造高速公路建设最优施工环境,一是交通项目建设攻坚战。首先。全面加快连霍高速公路郑州至段等3条6段337公里在建高速公路建设步伐。确保连霍高速公路郑州至段今年年底前建成通车,连霍高速至三门峡段改扩建工程、洛栾高速至嵩县段、嵩县至栾川段和郑卢高速至洛宁段、洛宁至卢氏段2012年年底前建成通车,加快推进武西高速尧山至栾川段和栾川至西峡段前期工作,争取早日开工建设。这几条高速公路建成后,将进一步完善境内高速路网,实现从“一中心”四支撑”即栾川、洛宁、嵩县、汝阳四县一小时到达,为经济社会又好又快发展提供有力支撑。第二,要加快规划建设“一中心”五组团”快速通道建设,实现从市区到周边四县一市一区半小时通达,构建半小时经济圈。2011年,至顾县段、至宜阳快速通道建成通车;至吉利快速通道市区至孟津段建成通车,孟津至吉利段开工建设;启动至伊川、至新安两条快速通道的项目前期工作,完成环评等手续审批、施工图编制报批。2012年至2014年开工并建成至吉利快速通道二期工程、至伊川快速通道、至新安快速通道。这个总体规划已经在日报》公布,这是向全市人民作出的公开许诺,交通公路部门和有关县(市)区一定要加快推进,不折不扣地完成。第三,作为国家公路运输枢纽乡村,要加快客运枢纽站建设,完善与铁路、市区轨道交通、乡村公交等运输方式的衔接。公路运输枢纽客运南站要加快拆迁工作进度,早日形成实质性开工,确保2012年建成投用,公路运输枢纽客运东站要加快建设步伐,力争今年上半年建成投用。 把加快转变交通运输发展方式贯穿始终,二是经济转型攻坚战。要处置好发展与转变的关系。努力实现在发展中促转变,转变中谋发展。由以建设为主向“建设、管理、运输”协调发展转变,由依靠物资资源消耗向科技进步、行业创新、从业人员素质提高和资源节约环境友好转变,由主要依靠单一运输方式发展向综合运输体系发展转变。交通基础设施建设中,要将“尊重自然、维护环境”理念贯穿于交通规划、设计、施工、运营全过程,进行管理和技术创新,提高土地集约利用水平。要加快运输行业的转型升级步伐,全面提升行业管理和服务水平。不时提高运输组织化水平,继续深化运输组织和运力结构调整,推进运输企业规模化、集约化经营。积极推进现代物流业发展,引导激进道路运输业向现代物流业转型,培育一批物流龙头骨干企业,积极推进农村物流发展,大力发展甩挂运输,降低物流本钱。大力促进交通运输绿色发展。要大力发展低碳运输,推广应用技术先进、经济平安、环保节能的运输装备,加快淘汰技术落后、污染严重、效能低下的运输装备。依照市里做大做强旅游产业的要求,要抓好通往景区道路的改造升级和环境整治,为游客提供平安便利的通行环境,不时发展壮大交通旅游集团,做好游客服务中心建设,引领全市旅游产业集团化发展。 2011年全市要实现企事业单位改革改制工作大头落地,三是交通企事业改革攻坚战。依照市委的统一部署。交通运输系统目前有7家国有企业、两个事业单位尚未改制,任务艰巨,困难很多。各单位要按照“坚持职工利益优先、坚持公开公正操作、坚持因单位制宜”三大原则和“包改革、包发展、包稳定、包安全”要求,学习借鉴国内、省内其他乡村胜利经验,抓紧研究制定改革改制的具体工作方案和详细路线图,广泛征求干部职工意见,确保改革中职工合法利益得到维护,通过改革使职工受益,做到以人为本,赢得民心,积极稳妥地加快推进实施企事业单位改革改制,确保2011年交通运输系统企事业单位改革改制任务大头落地。 积极做好310国道改线工程前期工作,四是城建提升攻坚战。做好乡村出入口道路的改建提升和环境整治。要抓住国家政策调整的机遇。市区段按乡村道路规范改造,提高通行能力。重点抓好洛栾高速公路市区连接线新建工程,打造市区往南的又一重要通道。乡村建设,三分靠建,七分靠管,文明乡村创建工作是城建提升攻坚战的重要抓手,交通运输行业点多、线长、面广,同时又是重要的窗口单位,创建文明乡村工作任务十分繁重。要始终把文明乡村创建工作作为改善交通环境,提升交通品位,提高人民群众生活质量,促进交通全面发展的重要举措抓实抓好。要努力打造“畅、洁、绿、美、安”公路交通通行环境;突出抓好出租车车容车貌治理和驾驶员优质服务、文明礼仪教育,打造“平安、卫生、热情、文明、诚信”出租车行业形象;汽车站、高速收费站等窗口要坚持“运输有终点,服务无止境”理念,不时优化服务方式,美化服务环境,始终坚持文明用语、微笑服务,处处展现交通人的文明形象。 继续以“县县畅、乡乡联、串村道路等级化”工程建设为重点,五是民生改善攻坚战。要严格落实《河南省农村公路条例》规定。加快农村公路建设工作。今年要完成350公里农村公路建设任务,作为十大福民实事之一,要抓好落实、兑现许诺,不折不扣地完成。同时,依照毛书记提出的农村公路要“二分建、八分养”要求,继续加大农村公路养护、危桥改造和安保工程的实施力度,加快推进城乡客运一体化进程,进一步提高建制村客运班车通达率,加快客运班线公司化改造步伐,逐步实现公车公营,为人民群众提供平安便利的出行条件。 繁重的工作任务,六是环境创优攻坚战。交通运输系统人员多、摊子大、任务重、涉及面广。需要建设一支高素质、作风硬、能打硬仗的队伍。春节后上班第一天市委、市政府就召开了环境创优年”动员大会,交通运输系统各单位要按照市委、市政府要求,认真开展好“环境创优年”活动,转变作风,增强机遇意识、忧患意识、攻坚意识“三种意识”弘扬奋发有为之风、哀兵必胜之风、迎难而上之风“三种作风”着力解决毛书记指出的庸、懒、散、软四种顽症和郭洪昌市长指出的过分强调部门利益,缺乏大局意识、服务意识不强,工作不负责任、中梗现象突出,执行层层衰减、相互推诿扯皮,不愿承担责任、矛盾层层上交,沟通协调不力、创新意识不强,工作规范不高、工作拈轻怕重,作风纪律涣散、工作拖沓懒惰,办事效率低下、故意设卡刁难,四乱”屡禁不止等九种突出问题。结合工作实际,要选好标杆,学习在全国、全省、全行业政务环境最优、效能最好的单位的经验和做法,认真查摆我工作中存在突出问题,并及时改进,全面提高。全市交通运输系统领导干部要在领导方式转变上下功夫,组织学习好卢展工书记《用领导方式转变加快发展方式转变》做到五个进一步强化”一要进一步强化发展。发展才是硬道理。要实现福民强市的目标,第一要务就是发展。强化发展,首要是强化发展意识。发展意识强,才干自觉地把自己的工作和的发展联系起来,才干守土有责想干事、务实创新多干事、轰轰烈烈干成事。二要进一步强化为民。工作中,要始终把群众满意满意意作为一切工作的动身点、落脚点和全过程。要让广大人民群众切切实实地在交通运输发展中得到更多的实惠。三要进一步强化创新。只有不时创新,才干冷静应对新的挑战和困难,攻坚克难,勇往直前,推动我各项工作顺利进行,圆满完成各项任务。四要进一步强化统筹。统筹兼顾,全市一盘棋,可以集全民之智,举全市之力,调动方方面面的积极性,形成干事守业的强大合力,促进交通运输事业的发展。五要进一步强化运作。运作,就是执行,就是落实,就是具体操作。为政之要,贵在落实;落实之要,贵在运作。只有运作,才干知难、迎难、破难,攻坚克难干成事。 还要高度重视交通廉政建设工作。关于今年的廉政工作,宏伟同志已经讲得很明确,不再多讲,但必须强调的交通基础设施建设项目多,资金流量大,廉政风险点也多,党风廉政建设的重点领域,希望汲取以往的教训,能够清醒地认识到自己应该做什么,不应该做什么,为我交通廉政建设做出贡献。一是要进一步加强领导干部教育、监督和廉洁自律工作,不时夯实廉洁从政的思想道德基础,筑牢拒腐防变的思想道德防线,同志曾在一首诗中说道“手莫伸,伸手必被捉”党和人民时时刻刻在监督着你一言一行,有纪检系统、监察系统的监督,有人民群众的监督,有舆论的监督,可以说是天网恢恢,疏而不漏,千万不能心存蒙混过关的侥幸心理;二是要以工程建设领域突出问题专项治理为重点,切实抓住工程建设招投标、工程分包、资料推销等容易滋生腐败的重点领域和关键环节,加快形成按制度办事、以制度管人、靠制度管权的机制,提高反腐倡廉科学化、制度化、规范化水平;三是要始终坚持“标本兼治、综合治理、惩防并举、注重预防”方针,进一步完善交通运输系统惩治和预防腐败体系,切实加强对权力运行的制约和监督,坚定不移地把党风廉政建设和反腐败斗争推向深入;四是各级党员领导干部都要认真学习《廉政准则》熟知《准则》各项规定,时刻用《准则》对照自己的工作和生活,要严格约束自己,要求他人做到自己首先做到要求他人不做的自己首先不做,时时刻刻坚持高度警惕,始终做到警钟长鸣。腐败毁掉的党和国家的事业、个人的前途和家庭的幸福,各级领导干部一定要从对自己负责、对家庭负责、对事业负责动身,打好这“六场攻坚战”同时。顶得住诱惑,耐得住寂寞,守得住清贫,慎独、慎微、慎言、慎行,切实做到洁身自好、廉洁自律,要做到五个怕”怕法纪铁定的威严,怕领导严厉的面孔,怕群众监督的眼睛,怕亲人无助的眼神,怕自己悔恨的泪水。 交通与运输论文:区域经济与交通运输协调发展调研报告 摘要:该文分析了交通运输与区域经济发展的关系、交通运输与经济协调发展的含义,建立了经济系统与交通运输系统评价的指标体系,运用主成分分析与回归分析相结合的方法对区域经济系统与交通运输系统协调发展进行综合评价。并以陕西省为例,对1994~2003年的经济系统与交通运输系统协调发展状况进行了分析,最后结合陕西省交通运输与经济发展的实际,对评价结果进行了验证和解释,提出了陕西省应以交通运输建设为重点,实施对经济系统与交通运输系统的协调发展管理。 关键词:交通运输;区域经济;协调性评价;陕西 1.引言 交通运输是国民经济中一个重要的物质生产部门,它把社会生产、分配、交换与消费各个环节有机地联系起来,是保证社会经济活动得以正常进行和发展的前提条件。交通运输系统是区域社会基础产业中最重要的组成部分之一,是各项产业发展的基础条件,是区域投资环境的主要构成主体[1]。交通运输的发展能强化其对区域经济发展的支持作用,推进区域经济的发展;而区域经济的发展又增加了对交通的需求,因此,经济系统和交通运输系统是相互影响的,应该相互匹配,协调发展。 作为区域社会经济发展的基础性产业,交通运输发展适度超前或与经济发展同步,会促进经济的快速发展;若交通运输滞后于经济发展,就难以为经济发展提供支持,从而阻碍经济的健康发展。但如果交通运输过度超前于经济发展,则会占用大量的建设资金,影响其它行业的投资,同样也会使经济发展面临困难。交通运输与经济协调发展是区域发展的重要条件之一,研究两系统如何协调发展是实现区域健康发展的重要一环。而要达到区域经济系统与交通运输系统的协调发展,就要找寻经济系统与交通运输系统协调发展的评价方法与实现手段。 目前,关于交通运输与经济协调发展的研究已取得了一些研究成果。汪传旭对交通运输与经济的协调发展做了较多的研究,建立了部分量化分析的模型。他将灰色系统协调模型用于判断交通运输与经济之间的协调关系,计算协调发展系数,将交通运输系统变量作为系统作用变量,经济系统变量作为系统的行为变量,用gm(1,2)进行拟合,计算交通运输与经济之间的出协调度[3]。运用了大系统的理论与方法,提出了一套反映交通运输与经济协调发展程度的综合指标——协调发展指数,并建立了定量分析模型,提出了相应的定量评价计算方法[4][5]。王孝坤也研究了综合运输复合系统协调发展[7]。但现有的评价模型计算出来的协调度只是运输系统对经济系统的状态协调度,并没有体现经济是否有力地支持和推动交通运输的发展,所以是片面的;建立协调发展指数模型时,首先需要专家确定交通运输系统与经济系统各指标之间的相互影响程度,这样计算出来的协调发展指数主观性较强。 为了较为客观地评价经济系统与交通运输系统的协调性,本研究拟采用主成分分析方法计算出交通运输系统与经济系统的综合发展指数,再用回归分析方法计算出经济系统对交通运输系统协调发展的适应度及交通运输系统对经济系统协调发展的适应度,最后得出交通运输系统与经济系统的静态、动态协调发展度。这种评价方法可以有效地避免评价过程中主观因素对评价结果的影响,同时又能清晰地反映出经济系统与交通运输系统之间的相互适应程度。 2.经济系统与交通运输系统协调发展的含义 2.1经济系统与交通运输系统协调发展 交通运输系统与经济系统同是社会经济大系统中具有密切关系的两个子系统。交通运输是经济发展的必要条件,也是经济持续发展的根本保证;经济发展水平又决定着交通运输设施的数量和质量。交通运输与经济的协调发展是指:交通运输与经济两个系统之间相互依存、相互促进、相互适应、协同发展的状态和过程。 2.2经济系统与交通运输系统发展的协调度 交通运输系统与经济系统之间或系统组成要素之间在发展演化过程中彼此和谐一致的程度称为交通运输与经济系统的协调发展程度。由于各种因素的影响,交通运输系统与经济系统的协调关系总是处于动态的变化中。 2.3经济系统与交通运输系统协调发展管理 当经济系统与交通运输系统协调度偏离某一范围时,就会严重阻碍经济的发展,因此,政府应当采取一定的调控措施,使得交通运输系统与经济协调发展。这种调节经济系统与交通运输系统失调状态,并使得经济与交通运输之间的摩阻减少,使经济与交通运输相互适应的过程称为协调发展管理。 3.经济系统与交通运输系统发展评价指标体系 3.1指标体系的建立 3.1.1指标体系建立的原则 科学性原则。指标体系能比较全面地反映交通运输系统与经济系统的特征,真实地反映交通运输与经济发展的状况。 典型性原则。尽可能的选择反映系统特殊性、综合性的关键性指标。 简明性原则。指标体系具有代表性和浓缩性,尽量通过数个主要的指标,勾勒和刻画评价对象的状态特征。同时,各指标之间必须建立有机的联系,具有相互影响的关系。 可操作性原则。从数据来源与数据处理的角度,应选择通过现有的标准数据库能够较容易获得的数据指标。 3.1.2指标体系 遵循上述原则,本研究建立的经济系统与交通运输系统协调评价指标体系如表1。 将区域的经济系统与交通运输系统复合系统分为经济子系统和交通运输子系统,分别用两级指标来表征。其中经济子系统分为经济规模指标(反映经济总体发展),经济结构指标(反映经济系统构成),经济效益性指标(反映经济效益)三个特征面,用9个具体指标表示;交通运输子系统分为交通运输规模指标(反映交通运输发展),交通运输结构指标(反映交通运输构成),交通运输发展性(交通运输投资)指标三个方面,由16个指标表示。4.评价方法与步骤 4.1经济系统与交通运输系统综合发展指数计算 4.1.1首先对指标数据(i=1,2,…,p;j=1,2…n)进行标准化处理,得出经济系统与交通运输系统的标准化数据。 4.1.2采用spss软件中的主成分分析对指标数据(i=1,2…p;j=1,2…n)进行计算。根据相关系数矩阵r的特征向量及最初的标准化数据,可以得出相关系数矩阵r的主分量。如果主分量对应的方差贡献率,即可利用前个主分量来计算交通运输、经济系统的综合发展指数。由前个主分量及其对应的方差贡献率p可以得到经济、交通运输系统的综合发展水平值为:(ⅰ) 4.2经济系统与交通运输系统协调发展指数计算 4.2.1回归分析 以x、y分别代表交通运输系统、经济系统,并把y作为因变量,x作为自变量,作回归拟和分析,可以得到交通运输系统对经济系统的综合发展指数y’; 以x、y分别代表交通运输系统、经济系统,并把x作为因变量,y作为自变量,作回归拟和分析,可以得到经济系统对交通运输系统的综合发展指数x’; 4.2.2协调性计算 (1)静态协调性的计算 计算公式为: 式中,为交通运输、经济系统综合发展协调性指数;为交通运输系统对经济系统协调发展的适应度;为经济系统对交通运输系统发展的适应度。 式中,为交通运输系统综合发展指数;为经济系统对交通运输系统的综合发展指数;交通运输系统综合发展指数的均方差。 同理可以得到: 其中,为系统在各个时刻的静态协调度。 设t2>t1(任意两不同时刻),若,则表明系统一直处于协调发展的轨迹上。 5.陕西省经济系统与交通运输系统协调发展实证研究 本研究选取了陕西省1994~2003年的相关数据,采用spss软件进行分析。 5.1综合发展指数计算 对陕西省经济系统与交通运输系统进行主成分分析,得出经济系统与交通运输系统的综合发展指数值,结果如表2、表3及图1所示。 5.3结果分析 5.3.1综合发展指数及与发展实际的对照 本研究对经济系统和交通运输系统进行定量评价的结果与陕西省经济和交通建设的实际比较相近。从图1可以清楚看出,经济系统整体的综合水平呈平稳逐渐增长趋势,交通运输系统整体的综合水平也呈上升趋势,但是具有波动性。1994~2003年这10年间,陕西省经济系统与交通运输系统综合发展水平分为两个阶段,第一阶段为1994~1998年,两个系统综合水平值都为负值,原因是在这期间产业结构的调整进程缓慢,基础设施发展滞后等许多突出问题的存在影响了经济与交通运输发展;第二阶段为1999~2003年,经济系统综合水平值为正,从1999年国家主席在西安发出西部大开发的动员令之后,陕西省经济综合发展上了一个新的台阶;但1999年对交通运输系统基本建设投资和更新改造却比1998年明显减少了,从而使交通运输系统的发展滞后于经济系统的发展;2000年随着西安—安康铁路建成、陇海线西安—宝鸡段提速工程全面完成、宝鸡—中卫铁路正式运营、宝鸡至牛背梁等一级公路,及秦岭隧道、府谷黄河大桥等一大批大型、特大型公路桥梁隧道的建成,使得陕西交通运输系统的发展迈上了一个新的台阶,从而使得此阶段交通运输与经济系统的发展又开始同步;2002年,陕西省对交通运输系统基本建设投资和更新改造比2001年明显减少了,因而使交通运输系统的发展滞后于经济系统的发展。 5.3.2静态协调度分析 从图2看出,经济系统与交通运输系统的静态协调发展处于波动状态,尤其明显的是1999年和2002年出现了协调发展指数的低谷,这与图1中反映的情况一致。其原因也是由于1999年和2002年用于交通运输系统基本建设投资和更新改造投资比前一年明显减少了,影响了交通运输系统的发展,而同时经济的发展却是保持稳定的增长状态,对交通运输的需求不断增大,因此交通运输系统满足不了经济发展的需求,使得交通运输系统与经济系统的协调发展程度降低; 5.3.3动态协调度分析 从图3看出,经济系统与交通运输系统的动态协调发展指数表达的是任何一个时间点的前一个时间段的平均发展状况,一直处于下降趋势,但与静态协调发展指数比较,明显具有平滑的特点。平均的动态发展状况较各年度考察的静态发展状况具有滞后性。在静态发展协调度评价中,协调指数的最低值出现在1999年,而动态协调指数的最低值出现在2002年。总体看来陕西省经济系统与交通运输系统动态协调发展一直在缓慢下降,反映出区域经济的快速发展对交通运输的需求进一步增大,满足不了经济发展对交通运输的需求,因此有必要对交通运输系统与经济系统进行协调发展管理。 6.结论与建议 6.1本研究采用主成分分析与回归分析相结合的综合评价方法,有效的避免了多目标模糊综合评价中的主观性影响,能更加客观地反映陕西省经济系统与交通运输系统的协调发展状况; 6.2本研究评价模型计算的结果与陕西省的发展基本相近,能较好地解释陕西省经济系统与交通系统发展的实际; 6.3考察本研究的结论,可以对陕西省交通运输发展提出以下建议; 从发展趋势上看,陕西省1998年以后的经济系统综合发展指数高于交通运输系统综合发展指数,经济系统与交通运输系统静态和动态发展协调度分别呈现波动下降和缓慢下降的趋势,说明经济发展对交通运输的需求不断增大,实现经济系统与交通运输系统协调发展主要矛盾是交通运输系统的建设。因此,政府有必要实施对经济系统与交通运输系统协调发展管理,以促进两系统的协调发展,从交通基础设施、运输工具、交通运输管理与信息技术、政策支持等方面大力加强交通运输系统建设。 6.4本文研究的只是交通运输与经济发展从总体上呈现的协调态势,只能说明了交通运输系统与经济系统之间的协调性,不能解决交通运输方式与经济结构协调性评价问题。 因此,在本文的研究基础上,需要运用其它定量方法进一步研究交通运输方式与经济结构协调发展的问题。 交通与运输论文:区域经济与交通运输协调发展调研报告 摘要:该文分析了交通运输与区域经济发展的关系、交通运输与经济协调发展的含义,建立了经济系统与交通运输系统评价的指标体系,运用主成分分析与回归分析相结合的方法对区域经济系统与交通运输系统协调发展进行综合评价。并以陕西省为例,对1994~2003年的经济系统与交通运输系统协调发展状况进行了分析,最后结合陕西省交通运输与经济发展的实际,对评价结果进行了验证和解释,提出了陕西省应以交通运输建设为重点,实施对经济系统与交通运输系统的协调发展管理。 关键词:交通运输;区域经济;协调性评价;陕西 1.引言 交通运输是国民经济中一个重要的物质生产部门,它把社会生产、分配、交换与消费各个环节有机地联系起来,是保证社会经济活动得以正常进行和发展的前提条件。交通运输系统是区域社会基础产业中最重要的组成部分之一,是各项产业发展的基础条件,是区域投资环境的主要构成主体[1]。交通运输的发展能强化其对区域经济发展的支持作用,推进区域经济的发展;而区域经济的发展又增加了对交通的需求,因此,经济系统和交通运输系统是相互影响的,应该相互匹配,协调发展。 作为区域社会经济发展的基础性产业,交通运输发展适度超前或与经济发展同步,会促进经济的快速发展;若交通运输滞后于经济发展,就难以为经济发展提供支持,从而阻碍经济的健康发展。但如果交通运输过度超前于经济发展,则会占用大量的建设资金,影响其它行业的投资,同样也会使经济发展面临困难。交通运输与经济协调发展是区域发展的重要条件之一,研究两系统如何协调发展是实现区域健康发展的重要一环。而要达到区域经济系统与交通运输系统的协调发展,就要找寻经济系统与交通运输系统协调发展的评价方法与实现手段。 目前,关于交通运输与经济协调发展的研究已取得了一些研究成果。汪传旭对交通运输与经济的协调发展做了较多的研究,建立了部分量化分析的模型。他将灰色系统协调模型用于判断交通运输与经济之间的协调关系,计算协调发展系数,将交通运输系统变量作为系统作用变量,经济系统变量作为系统的行为变量,用gm(1,2)进行拟合,计算交通运输与经济之间的出协调度[3]。运用了大系统的理论与方法,提出了一套反映交通运输与经济协调发展程度的综合指标——协调发展指数,并建立了定量分析模型,提出了相应的定量评价计算方法[4][5]。王孝坤也研究了综合运输复合系统协调发展[7]。但现有的评价模型计算出来的协调度只是运输系统对经济系统的状态协调度,并没有体现经济是否有力地支持和推动交通运输的发展,所以是片面的;建立协调发展指数模型时,首先需要专家确定交通运输系统与经济系统各指标之间的相互影响程度,这样计算出来的协调发展指数主观性较强。 为了较为客观地评价经济系统与交通运输系统的协调性,本研究拟采用主成分分析方法计算出交通运输系统与经济系统的综合发展指数,再用回归分析方法计算出经济系统对交通运输系统协调发展的适应度及交通运输系统对经济系统协调发展的适应度,最后得出交通运输系统与经济系统的静态、动态协调发展度。这种评价方法可以有效地避免评价过程中主观因素对评价结果的影响,同时又能清晰地反映出经济系统与交通运输系统之间的相互适应程度。 2.经济系统与交通运输系统协调发展的含义 2.1经济系统与交通运输系统协调发展 交通运输系统与经济系统同是社会经济大系统中具有密切关系的两个子系统。交通运输是经济发展的必要条件,也是经济持续发展的根本保证;经济发展水平又决定着交通运输设施的数量和质量。交通运输与经济的协调发展是指:交通运输与经济两个系统之间相互依存、相互促进、相互适应、协同发展的状态和过程。 2.2经济系统与交通运输系统发展的协调度 交通运输系统与经济系统之间或系统组成要素之间在发展演化过程中彼此和谐一致的程度称为交通运输与经济系统的协调发展程度。由于各种因素的影响,交通运输系统与经济系统的协调关系总是处于动态的变化中。 2.3经济系统与交通运输系统协调发展管理 当经济系统与交通运输系统协调度偏离某一范围时,就会严重阻碍经济的发展,因此,政府应当采取一定的调控措施,使得交通运输系统与经济协调发展。这种调节经济系统与交通运输系统失调状态,并使得经济与交通运输之间的摩阻减少,使经济与交通运输相互适应的过程称为协调发展管理。 3.经济系统与交通运输系统发展评价指标体系 3.1指标体系的建立 3.1.1指标体系建立的原则 科学性原则。指标体系能比较全面地反映交通运输系统与经济系统的特征,真实地反映交通运输与经济发展的状况。 典型性原则。尽可能的选择反映系统特殊性、综合性的关键性指标。 简明性原则。指标体系具有代表性和浓缩性,尽量通过数个主要的指标,勾勒和刻画评价对象的状态特征。同时,各指标之间必须建立有机的联系,具有相互影响的关系。 可操作性原则。从数据来源与数据处理的角度,应选择通过现有的标准数据库能够较容易获得的数据指标。 3.1.2指标体系 遵循上述原则,本研究建立的经济系统与交通运输系统协调评价指标体系如表1。 将区域的经济系统与交通运输系统复合系统分为经济子系统和交通运输子系统,分别用两级指标来表征。其中经济子系统分为经济规模指标(反映经济总体发展),经济结构指标(反映经济系统构成),经济效益性指标(反映经济效益)三个特征面,用9个具体指标表示;交通运输子系统分为交通运输规模指标(反映交通运输发展),交通运输结构指标(反映交通运输构成),交通运输发展性(交通运输投资)指标三个方面,由16个指标表示。4.评价方法与步骤 4.1经济系统与交通运输系统综合发展指数计算 4.1.1首先对指标数据(i=1,2,…,p;j=1,2…n)进行标准化处理,得出经济系统与交通运输系统的标准化数据。 4.1.2采用spss软件中的主成分分析对指标数据(i=1,2…p;j=1,2…n)进行计算。根据相关系数矩阵r的特征向量及最初的标准化数据,可以得出相关系数矩阵r的主分量。如果主分量对应的方差贡献率,即可利用前个主分量来计算交通运输、经济系统的综合发展指数。由前个主分量及其对应的方差贡献率p可以得到经济、交通运输系统的综合发展水平值为:(ⅰ) 4.2经济系统与交通运输系统协调发展指数计算 4.2.1回归分析 以x、y分别代表交通运输系统、经济系统,并把y作为因变量,x作为自变量,作回归拟和分析,可以得到交通运输系统对经济系统的综合发展指数y’; 以x、y分别代表交通运输系统、经济系统,并把x作为因变量,y作为自变量,作回归拟和分析,可以得到经济系统对交通运输系统的综合发展指数x’; 4.2.2协调性计算 (1)静态协调性的计算 计算公式为: 式中,为交通运输、经济系统综合发展协调性指数;为交通运输系统对经济系统协调发展的适应度;为经济系统对交通运输系统发展的适应度。 式中,为交通运输系统综合发展指数;为经济系统对交通运输系统的综合发展指数;交通运输系统综合发展指数的均方差。 同理可以得到: 其中,为系统在各个时刻的静态协调度。 设t2>t1(任意两不同时刻),若,则表明系统一直处于协调发展的轨迹上。 5.陕西省经济系统与交通运输系统协调发展实证研究 本研究选取了陕西省1994~2003年的相关数据,采用spss软件进行分析。 5.1综合发展指数计算 对陕西省经济系统与交通运输系统进行主成分分析,得出经济系统与交通运输系统的综合发展指数值,结果如表2、表3及图1所示。 5.3结果分析 5.3.1综合发展指数及与发展实际的对照 本研究对经济系统和交通运输系统进行定量评价的结果与陕西省经济和交通建设的实际比较相近。从图1可以清楚看出,经济系统整体的综合水平呈平稳逐渐增长趋势,交通运输系统整体的综合水平也呈上升趋势,但是具有波动性。1994~2003年这10年间,陕西省经济系统与交通运输系统综合发展水平分为两个阶段,第一阶段为1994~1998年,两个系统综合水平值都为负值,原因是在这期间产业结构的调整进程缓慢,基础设施发展滞后等许多突出问题的存在影响了经济与交通运输发展;第二阶段为1999~2003年,经济系统综合水平值为正,从1999年国家主席在西安发出西部大开发的动员令之后,陕西省经济综合发展上了一个新的台阶;但1999年对交通运输系统基本建设投资和更新改造却比1998年明显减少了,从而使交通运输系统的发展滞后于经济系统的发展;2000年随着西安—安康铁路建成、陇海线西安—宝鸡段提速工程全面完成、宝鸡—中卫铁路正式运营、宝鸡至牛背梁等一级公路,及秦岭隧道、府谷黄河大桥等一大批大型、特大型公路桥梁隧道的建成,使得陕西交通运输系统的发展迈上了一个新的台阶,从而使得此阶段交通运输与经济系统的发展又开始同步;2002年,陕西省对交通运输系统基本建设投资和更新改造比2001年明显减少了,因而使交通运输系统的发展滞后于经济系统的发展。 5.3.2静态协调度分析 从图2看出,经济系统与交通运输系统的静态协调发展处于波动状态,尤其明显的是1999年和2002年出现了协调发展指数的低谷,这与图1中反映的情况一致。其原因也是由于1999年和2002年用于交通运输系统基本建设投资和更新改造投资比前一年明显减少了,影响了交通运输系统的发展,而同时经济的发展却是保持稳定的增长状态,对交通运输的需求不断增大,因此交通运输系统满足不了经济发展的需求,使得交通运输系统与经济系统的协调发展程度降低; 5.3.3动态协调度分析 从图3看出,经济系统与交通运输系统的动态协调发展指数表达的是任何一个时间点的前一个时间段的平均发展状况,一直处于下降趋势,但与静态协调发展指数比较,明显具有平滑的特点。平均的动态发展状况较各年度考察的静态发展状况具有滞后性。在静态发展协调度评价中,协调指数的最低值出现在1999年,而动态协调指数的最低值出现在2002年。总体看来陕西省经济系统与交通运输系统动态协调发展一直在缓慢下降,反映出区域经济的快速发展对交通运输的需求进一步增大,满足不了经济发展对交通运输的需求,因此有必要对交通运输系统与经济系统进行协调发展管理。 6.结论与建议 6.1本研究采用主成分分析与回归分析相结合的综合评价方法,有效的避免了多目标模糊综合评价中的主观性影响,能更加客观地反映陕西省经济系统与交通运输系统的协调发展状况; 6.2本研究评价模型计算的结果与陕西省的发展基本相近,能较好地解释陕西省经济系统与交通系统发展的实际; 6.3考察本研究的结论,可以对陕西省交通运输发展提出以下建议; 从发展趋势上看,陕西省1998年以后的经济系统综合发展指数高于交通运输系统综合发展指数,经济系统与交通运输系统静态和动态发展协调度分别呈现波动下降和缓慢下降的趋势,说明经济发展对交通运输的需求不断增大,实现经济系统与交通运输系统协调发展主要矛盾是交通运输系统的建设。因此,政府有必要实施对经济系统与交通运输系统协调发展管理,以促进两系统的协调发展,从交通基础设施、运输工具、交通运输管理与信息技术、政策支持等方面大力加强交通运输系统建设。 6.4本文研究的只是交通运输与经济发展从总体上呈现的协调态势,只能说明了交通运输系统与经济系统之间的协调性,不能解决交通运输方式与经济结构协调性评价问题。 因此,在本文的研究基础上,需要运用其它定量方法进一步研究交通运输方式与经济结构协调发展的问题。 交通与运输论文:交通运输中数据通讯与计算机网络的应用 摘要 随着计算机网络技术及数字通信技术的不断发展,数据、语音、图像等各种数据通信技术在现代各行各业、各个领域均得到广泛应用,其中也包括交通运输领域。本文就针对交通运输行业中数据通讯及计算机网络技术的应用展开讨论。 关键词 交通运输;数据通讯;计算机网络技术 1 数据通信的相关概念 所谓的数据通信,是指按照相应的通信协议,通过数据传输技术实现两个终端之间数据信息的传递,其属于通信方式及通信业务的一种。计算机之间、计算机与终端之间以及终端之间可以利用数据传输技术传递数据信息。可以说数据通信技术是在电报、电话业务之后的第三大通信业务。但是其与电报、电话又有着本质上的区别,数据通信的主要作用是实现终端与计算机之间以及计算机与计算机之间的通信,而且还可以实现智通终端与人之间的通信。数据通信传递信息的过程表现为二进制数据形式,而且它总是和远程信息处理有着密切关系,其属于广义范畴的信息处理技术,其包括计算机技术、过程控制以及信息检索等多项内容。数据通信系统是一个由计算机、数据电路、远程终端和相关的通信设备共同组成的完整系统。所有的远程信息处理系统或者计算网络都要实现两个基本功能,即数据通信及信息处理,其中数据通信服务于信息传输,而信息处理则以数据通信为基础实现系统的应用。 2 交通运输对数据通信系统的要求 在交通运输领域,数据通信系统的主要作用是对交通运营管理、路况监控及收费系统提供相应的传输通道,以实现语音、数据信息及影像资料的传输,它是保证交通运输高效运营、向着现代化方向发展的必要技术手段,因此其对于交通运输而言有着极为重要现实意义。在我国交通运输领域所采用的数据通信业务包括收费数据、收费系统图像、监控系统图像、监控数据信息、硬盘录像机、日常处理业务数据信息及语音等各项内容。实际应用中,其通信传输的带宽设计则要根据业务量的多少来确定。通过上述传输内容可以看出,带宽资源占用最多的业务种类当数收费系统及监控系统的图像信息,因此在设计数据通信系统前,要先对交通道路中收费系统及监控系统的图像传输方式、传输图像的实际路数、各种业务传输量等资料信息做出统计,从而将干线通信传输系统及区域内的通信传输系统所需的实际的带宽确定下来。 3 数据通信技术在交通运输中的应用 交通运输中,公路的数据通信技术采用的是SDH光纤数字传输系统,我们以某高速公路的收费系统为例,对其具体的应用实现过程进行阐述:该系统先利用MPEG-2编码格式将收费系统图像进行编码,再接入以太网通信接口进行传输。在这个过程中,监控系统图像的传输是通过多路视频复用光端机与级联光端机相结合来实现的,不接入通信传输系统以太网口进行传输。整个路段每个收费站点均有9路图像,但是只有两到三路图像需要向收费中心进行实时传输,最多的时候为21路图像同步传输。利用MPEG-2对图像进行编码后,每路图资大概占用4M左右的带宽资源,那么就可以根据全线收费站图像的实际路数确定出实际的带宽需求。 4交通运输领域计算机网络系统 按照自身节点地理位置分布的不同,可以将计算机网络分为局域网、网间网及广域网。仍以上文中所及的某高速公路收费系统为例来介绍计算机网络技术在交通运输中的具体应用。该系统的网络结构图如下图1所示: 按照网络概念,上述网络系统可以分为收费站局域网、管理处局域网及广域网等3部分。其具体应用如下:第一,选择网络结构,该系统的网络结构为现阶段最常用的客户机/服务器结构,其不仅减少了编程、维护及调试工作的劳动强度,使得系统运行成本更低,并且如果客户机服务器两端功能的分布合理,还可以使得系统的整体功能得到大幅提高;它还允许在同台客户机中运行不同平台的多个用户;此外,一旦用户的需求有所变更,进行系统扩充也非常方便、简单,因此该网络结构对提高收费工作的效率有着重要作用;第二,收费站的网络结构,因为高速公路收费站与各车道的距离在1km以内,因此车道计算机与站级计算机的连接可以通过局域网的方式来实现。收费站计算机网络的拓扑结构为星型,从而车道计算机、管理计算机等均可以通过HUB连接服务器,如果管理计算机的数据较多,可以利用集线器进行扩展;第三,建立不停车收费体系计算机网络系统,可以在收费站建立起局域网,而局域网的主机则通过Modem与公用电话网络相连接,从而实现电子收费系统的广域网,也可以由路由器与X.25或者ISDN等公用网络相连接。由于收费站局域网中过车记录要进行实时传输,因此对于数据的传输速度有较高要求,所以局域网最好采用10M光缆HUB与工作站中的光网卡相连,所有的通信及网络设备的连接均利用光缆实现。 交通与运输论文:浅谈计算机技术在交通运输规划与管理中的应用 摘要:自从计算机被应用于交通运输业以来,计算机技术在交通运输规划与管理中就得到了越来越广泛的应用。本文分析了计算机技术在交通运输规划与管理中的应用领域,详细讨论了计算机技术在智能运输系统和道路交通系统仿真中的应用。 关键词:计算机技术;智能运输系统;道路交通系统仿真;应用 一、前言 随着计算机技术的发展,计算机技术的应用已渗透到社会的各个领域和各个方面。20世纪60年代以来,计算机技术逐步被应用于交通运输业,由于它既能同时处理大量数据,又能实现实时通信,特别是在智能运输系统和交通仿真系统中发挥着重要的作用,所以与传统的交通运输规划与管理分析方法相比,计算机技术具有不可替代的优越性。 二、计算机技术在智能运输系统中的应用 (一)智能运输系统。随着计算机技术、通信技术、电子控制技术等高新技术的飞速发展,人们意识到利用这些技术把车辆、道路和使用者紧密结合起来,能够有效地解决交通过程中的阻塞问题,对交通事故的应急处理、环境保护以及资源的节约都有显著的效果。于是,人们引进系统的原理,对道路交通运输系统进行重新审视,促进了交通运输智能运输系统的诞生。交通运输智能运输系统,是将信息技术、计算机技术、数据通信技术、传感器技术、电子控制技术、运筹学、人工智能等各种先进的技术有效地综合运用于交通运输、服务控制和车辆制造,从而加强了车辆、道路和使用者三者之间的联系,形成一种精准、高效、智能的综合运输系统。 (二)计算机技术在智能运输系统中的应用。现阶段,计算机技术在道路交通智能运输系统中得到了十分重要的应用,这体现在以下三个方面。首先,智能运输系统需要处理各类信息进而建立各类信息系统,所有信息系统均要依靠计算机数据库技术建立有关领域的数据库、知识库,方法库等。其次,智能运输系统中信息的流通、信号的通信需要依靠计算机网络加以实施。最后,智能交通控制系统吸收交通监视、通信、控制等技术,成为交通信息流的载体,最终形成一个计算机管理网络,实现对道路交通运输的科学化,精确化、实时化管理。 目前公路收费站综合管理系统,很多都是以常规监视和计算机为基础,根据各具体收费站的实际要求和各自特征,利用计算机网络技术、计算机控制技术、多媒体技术等高科技构成。收费站综合管理系统由收费站监控系统和收费站计算机管理系统构成。其中,收费站计算机管理系统由车道控制系统、数据库系统、票据管理系统、办公管理系统、财务管理系统等组成。系统能提供实时、全方位、多层次的多媒体信息数据,通过计算机管理系统的数据分析与管理,从而实现公路交通运输现代化综合管理的目标。 三、计算机技术在道路交通系统仿真中的应用 (一)道路交通系统仿真。道路交通系统仿真是随着计算机技术的进步而发展起来的采用计算机数字模型反映复杂道路交通现象的交通分析技术。从试验角度看,道路交通运输系统仿真是再现交通流时间和空间变化的模拟技术。随着汁算机技术的迅速发展,利用计算机仿真方法研究道路交通问题已成为国际交通工程界的研究热点。道路交通系统仿真是以相似原理、系统工程和交通工程领域的基本理论和专业技术为基础,以计算机技术为工具,利用系统仿真模型模拟道路交通系统的运行状态,采用数字方式或图形方式来描述动态交通运输系统,以便更好地把握和控制该系统的一门实用技术,对于道路交通运输管理具有非常大的应用价值。 (二)计算机技术在道路交通系统仿真中的应用。随着计算机技术日新月异的发展,使得交通仿真系统正在日趋优化,为完善的智能化管理的交通运输系统提供理论基础与实践依据。例如,可视化仿真、多媒体仿真、虚拟现实仿真等新的仿真技术的开发应用以及对网络系统采用并行计算机系统等均对计算机仿真产生了深远的影响,从而使以计算机为基础的道路交通运输系统仿真进一步优化;计算能力的增强在计算机软硬件技术的强大支持下,微型计算机的计算能力得到大大提高;近年来,计算机编程方法的完善使得软件工程学得到快速的发展,而且程序设计理论本身的研究也有了较大的进展。除了并行算法,现代编程方法也加速了仿真技术的发展,从而促进了道路交通系统仿真的完善。 与传统的交通分析技术相比,由于计算机技术的日益成熟,它的运用使交通仿真技术的优点更加明显。首先,模型机制更具有灵活性和柔软性。其次,交通分析借助于计算机技术,通过良好的用户输人输出界面,模型的运算结果可方便地与用户交互,增强了模型应用的实用性。同时,仿真结果动画演示的直观性使得即使是非专业人员也很容易理解。最后,由于计算机技术的应用,它具有强大的路网动态交通状态描述功能。 四、结语 随着社会经济的发展,人们对交通运输的要求已不仅仅满足于是否便利通畅,而是希望在道路规划与管理过程中达到安全可靠、环境保护、能源节约等各种交通要素的协调统一,实现最大限度的资源优化。而计算机技术的日益完善使得人们的期望得以完成。本文着重分析了计算机技术在交通运输智能运输系统和道路交通系统仿真中的应用,它的应用使交通运输规划与管理更加成熟与完善,使人们的生产生活更加便利安全。 交通与运输论文:公路设计因素与交通运输安全的关联性分析 摘 要:伴随着经济的发展和社会的进步,公路作为交通网络的枢纽项目,其实际价值在逐渐增高,提升其实际质量也十分重要,不仅仅要建构更加系统化的设计模型,也要针对交通运输项目进行全面处理和综合升级,确保管理机制和运行维度之间的契合度,借助公路设计因素的优化升级提高交通运输项目的安全价值。本文从提升公路运输安全设计水平的时代必要性入手,对公路设计因素和交通运输安全的关联性进行了集中分析,并阐释了优化设计因素提升交通运输安全的重要措施,旨在为公路设计人员提供有价值的参考建议。 关键词:公路设计因素;交通运输安全;关联性;影响 1 公路运输安全设计研究背景和研究 近几年,社会经济发展带动了人们生活水平的变化。汽车用户数量激增,现存公路交通网络无法更好的满足需求,基于此,需要设计人员结合实际需求和管理措施,提高整体设计效果。不仅要扩大公路交通的运行规模,也要从技术结构方面升级公路安全性,从而进一步促进我国交通网络的完善,为经济长期发展奠定坚实基础。在对具体问题进行综合分析的过程中,若是从科学角度出发,要保证最大程度提高公路的设计有效性,并且积极践行更加系统化的设计原则和设计理念,促进交通安全系数有效提升。 在交通网络建立和运行过程中,要结合时展特征,建立健全质量安全模型,确保整体管理效果和管理参数体系的完整性,基于质量和安全考量,要将政治因素、文化因素以及经济因素融合在一起,提升沟通效率的基础上,能保证社会经济发展的进步,也为现代化发展提供有价值的参考建议。也就是说,公路设计只有满足实际需求,结合车型信息、交通情况信息以及自然因素信息等建立健全有效的处理机制,保证管理效果的最优化[1]。与此同时,在公路设计项目中,设计机制不正确,会对交通产生制约,也就会是直接影响民众出行效果,因此,要积极提升公路运输的实效性,才能为交通安全提供保障,确保整体要求和管理效果相符。 在交通网络中,有设计不合理的地方,不仅仅会对车辆的安全行驶造成影响,也会对其常规化操作产生制约效果,因此,需要对其进行全面升级和优化设计,提升整改效果后,建立科学化以及合理化的公路设计规划,确保我国公路结构的优化升级,也为综合国力的优化奠定坚实基础。只有从根本上保证公路设计机制和应用领域完整度,才能有效提升交通网络技术的运行效果,提高其安全性和实效性价值。 2 交通运输安全分类 交通运输经营类别主要包括城市公共汽车客运、城市轨道交通运输、出租汽车营运、道路旅客运输、道路危险货物运输、道路普通货运、道路货物运输场站、机动车维修、汽车客运站、港口客运(滚装码头、渡船渡口)、港口普通货运、港口危险货物营运、水路旅客运输、水路普通货物运输、水路危险货物运输、交通运输建筑施工16个类别,相应的运输安全处理机制和类别体系要适应其安全模型。 3 优化设计提升交通运输安全的措施分析 3.1 优化视距设计结构 在实际设计处理过程中,要结合安全性要求,积极建构综合化设计模型和管理层级结构,确保公路视距关键点能得到有效落实。其一,要对基础设施建设项目的相关规定进行深度分析,并且对3min超车时间和视野进行统筹处理,确保公路设计过程和相关法律法规结构的稳定性,保证设计要求符合标准[5]。其二,要对超车视距进行统筹优化,保证超车空间以及形成安全宽度等参数符合标准,为其驾车项目的综合优化提供保障。其三,在设计过程中,要减少视距设计和规划体系之间的偏差,确保驾驶员不会出现视线受阻的问题,提高安全性。在公路建设过程中,公路设计因素和公路的安全运输项目之间存在一定的必然关联,需要相关设计人员结合实际情况提升设计要求,确保公路实现安全运输,不仅仅能减少交通事故带来的负面影响,也能保证车辆驾驶人员的驾驶体验[2]。 第一,视距关联性。对于公路设计来说,视距因素十分关键,也是设计环节中重要的参考因素,其远近不仅仅能对行车人员的架势判断造成影响,也会对安全运行效果产生作用,需要设计人员结合实际需求进行综合分析后集中设计。在实际参数处理过程中,要对纵断视距以及平面视距进行统筹分析,确保相关参数和视距范围符合标准,也要结合突发情况进行整合,确保驾驶员能争取到足够的时间,从而建构更加系统化的判断模型,减少突发情况或者是事故问题,从根本上保证生命安全。另外,在实际设计过程中,也要对超车视距以及行车前方的会车视距等参数进行集中处理和统筹分析,提高分析效果的精度,升级管理模型的有效性,并对靠边停车时的视距范围进行综合优化和统筹分析。值得一提的是,超车视距是其中非常关键的设计要点。驾驶员在超车时,只有获取较为广泛的视野,才能提升超车的安全性,其中,视野要求、预计极限、包容数值等都非常关键,需要相关设计人员结合实际情况进行深度处理和综合分析[3]。第二,平面线性。平面线性的设计能为驾驶人员提供更加安全且有效的线路参考,并且保证设计人员能在平面线性设计中分析公路的走向以及驾驶员的视觉效应。也就是说,在实际设计机制建立过程中,要对相关信息和运行维度进行统筹分析和综合处理,确保控制效果和管理维度的有效性,也要将平面线性视为重要的安全控制因素,将驾驶员车速掌控以及方向掌控作为设计基础元素,保证其整体效果和运行维度之间的契合度,确保突发情况判断力能得到有效的延伸和处理。若是驾驶员在行车过程中出现严重的驾驶失控或判断失误,都会对其运行质量和驾驶效果产生影响,甚至会引发不同程度的交通事故。基于此,设计人员要对其具体设计要素进行系统化分析。并且,对公路平面线形进行合理设计,一定程度上减少公路事故,真正践行安全运行的相关要求,切实维护驾驶安全[4]。 3.2 化平面线性设计结构 设计人员要从全局出发,积极践行更加系统化的设计要求和运行维度,保证公路平面线性设计结构贴合实际,从管理效果和管理要求出发,积极践行更加系统化的控制维度,确保设计参数贴合实际,并有效处理相关信息和控制模型,提升地理环境的分析和综合优化,改进公路平面线形设计,对公路的地理环境以及优势等信息进行集中分析和综合控制。一定程度上提高公路设计的合理性,只有保证公路设计模型和运行控制结构符合标准,才能从根本上提升整体运行维度的有效性,保证行驶安全[6]。并且将保护生态环境作为最重要的管理效果和管控要求,积极践行生态性控制维度和管理模型,确保设计要求和设计参数之间的稳定性。 4 结语 总而言之,公路设计项目和公路的安全性有着必然的联系,需要设计人员统筹分析相关因素,提高建设环节的实效性,确保控制维度和数据分析要求之间的贴合度,也为驾驶员安全出行提供便利,建立健全更加合理化且专业化的公路设计模型,提升指导价值,为公路安全运行奠定坚实基础。
过程控制系统论文:钢包炉精炼(LF)过程控制系统的软件架构设计及开发 摘要:设计了一套钢包精炼炉过程控制系统,介绍了过程控制系统的技术方案和实现的功能。系统功能包括生产数据的管理、生产过程监控、报表打印、模型计算和数据通信等,以标准化流程指导生产,改善产品质量,降低生产成本。 【关键词】 过程控制 钢包炉精炼 一、引言 钢包炉精炼(LF)是优化炼钢生产的一项重要工艺技术,它不仅仅能够调控产品质量,还可以优化工艺和产品结构、开发高附加值产品、节能降耗、降低生产成本、增加效益,调节生产节奏,保证生产稳定进行。通过钢包炉精炼过程控制系统包括生产标准数据管理、生产过程监控、模型计算、生产信息收集等人C界面(HMI)、外部通讯管理。 二、过程控制系统的软件架构 本软件系统使用.NET4.0框架。开发工具选用Visual Studio 2012,后台程序和前台画面都采用Microsoft Visual C#.NET高级语言开发,数据库可以通过配置可以支持目前市场上流行的通用大型数据库,如 ORACEL 和SQL SERVER等。 系统采用C/S架构,分为表现层、逻辑处理层、数据访问层。表现层(人机界面系统):系统的操作界面采WPF技术,并应用了MVVM设计模式,把程序的业务与展现逻辑从用户界面干净地分离开,保持程序逻辑与界面分离能够帮助解决很多开发以及设计问题,能够程序能更容易的测试,维护与升级。逻辑处理层(系统逻辑处理系统):系统根据过程控制的不同功能,分为多个功能模块比如数据通讯模块、数据采集模块、物料跟踪模块、模型计算模块等,降低不同模块间的耦合性,使得系统功能的扩展、开发和调试等到大大提高,提高了系统的灵活性。数据访问层(数据处理访问系统):数据访问层框架采用ORM框架中的NHibernate,Nhibernate从数据库底层来持久化.Net对象到关系型数据库,大量减少开发时人工使用SQL对处理数据的时间。 三、过程控制系统实现的功能 钢包炉精炼过程控制系统应包括以下功能: 1、与外部计算机系统的通讯。过程控制系统与下列系统之间网络连接介质用工业以太网,通讯协议采用TCP/IP协议Socket方式交换数据。与上级生产管理系统(3级)计算机之间通讯数据内容包括:生产计划数据、原料数据、检化验数据、生产状态信息、生产实绩数据。与基础自动化系统之间通讯,数据交换内容为生产过程数据。 2、生产计划管理。此功能模块为钢包炉精炼生产工序起始端。主要显示3级系统下发的精炼计划,由操作工选择该计划进入合适的工位进行生产,并监视当前工位的生产状态。 3、生产原料管理。此功能模块管理钢包炉生产中用到的物料种类及各种属性信息。 4、检化验数据管理。此功能模块可以根据炉次号或者精炼生产顺序号查询该炉次的检化验实绩以及自动匹配该炉次计划钢种中的成分上下限数据与检测数据进行对比来指导生产。 5、生产过程监控。此功能模块主要显示工位当前的实时数据信息。数据包括:生产事件信息、测温信息、加料信息、通电信息、化验数据等,并提供钢种标准查看、手动投料、投料值管理等功能。 6、生产实绩管理。此功能模块主要根据不同的查询条件如时间、班次、班别、炉次号、计划号、制造命令号等查询炉次生产实绩数据,并提供报表打印功能。 8、模型优化管理。模型优化管理包括二个模型应用:合金加料模型、温度预测模型。该优化工具可以作为一个独立的子系统运行,但属于二级机系统的一部分,计算所需的部分关键数据以及计算的结果由二级机系统统一调配。 1)合金加料模型。合金优化配料模型的功能为:根据当前钢水中元素实际含量,当前可用的合金料,考虑一定约束条件,采用单纯形法解决线性优化问题,计算出达到钢水目标要求的化学元素含量所要加入的合金料重量。计算结果满足钢液成分要求和成本控制。 2)温度预测模型。温度预测模型采用使用神经元网络模型预报钢水温度,步骤:1.建立神经元网络模型;2.收集样本数据;3.离线学习;4.在线应用。该模型的优点是具有自学习功能,因而能够在不同程度上反应出一些不能被检测的因素对输出的影响、使用比较方便。 结论:该系统对钢包炉精炼实现了信息化的管理,便于三级系统对生产进行系统化的管理与调配,保证数据的准确性;对生产过程进行实时监控与跟踪,方便生产人员对生产进行管理与监控;对生产过程数据进行系统化的采集与分析,以便对生产过程进行优化;采用了数学模型来计算调节钢水成分所需要添加的合金重量和预报钢水温度曲线,不仅降低了生产成本,而且提高了生产效率和产品质量,从而提高了产品在国际市场中的竞争力。 过程控制系统论文:过程控制系统中自动调节系统浅析 摘要:所谓过程控制系统是指对生产过程实现自动控制的系统。如绪论中所述,在石油、化工生产过程中,一般包括自动检测、自动保护、自动操纵和自动调节等方面的内容。自动检测系统只能完成“了解”生产情况的任务;信号联锁保护系统只能在工艺条件下进入某种极限状态时,采取安全措施,以免发生生产事故,自动操纵系统也只能按照预先规定好的程序进行某种周期性或规律性的操作,只有自动调节系统才能自动地排除各种干扰因素对工艺参数的影响,使它们始终保持在预先规定的数值上,以保证生产维持在正常或最佳的工艺操作状态。 1 自动调节系统的组成 自动调节系统是在人工调节的基础上产生和发展起来的,自动调节系统的组成包含三部分: 1.1 测量变送器 测量实际液位高度并将其转换成统一的标准信号。 1.2 调节器 接收变送器送来的液位信号,与事先设定好的工艺希望的液位值即给定值进行比较得出偏差,然后根据一定的运算规律进行运算,然后将运算得出的调节器命令用统一标准信号发送出去。 1.3 执行器 通常指调节阀,它和普通阀的功能一样,只不过它能自动地根据调节器送来的调节命令改变阀门的开度。 2 自动调节系统的分类 2.1 定值调节系统 所谓定值调节系统就是给定值是恒定的调节系统。在工艺生产中,如果要求调节系统的被调参数保持在一个生产指标上不变,或者说要求工艺参数的给定值不变,那么就要采用定值调节系统。在定值调节系统中,引起被调参数波动的原因是各种干扰,对于这类调节系统,设计分的重点是在存在干扰的情况下如何将被调参数控制在所希望的给定值上。石油、化工生产中大多数调节系统属于这种类型。 2.2 随动调节系统(或称自动跟踪系统) 随动调节系统即给定值不是固定的,是随时间不断变化的,而且这种变化不是预先规定好的,即给定值是随机变化的。随动调节系统时目的就是使所控制的工艺参数准确而快速地跟随给定值的变化而变化。比如各种变送器均可看作是一个随动调节系统,它的输出应严格、及时地随输入而变化,再比如后面将要介绍的比值调节系统、串级调节系统中的副回路都是随动调节系统的一些例子。 2.3 程序控制系统 这类系统的给定值也是变化的,但它是一个已知的时间函数,即生产指标需按一定的时间程序变化。近年来,随着微机的广泛应用,为程序调节系统提供了良好的技术工具与有利条件。 3 自动调节系统的过渡过程 当调节系统受到外界干扰信号或给定值变化信号时,被调参数都会被迫离开原来的平衡状态而开始变化,只有当调节作用重新找到一个合适的新数值来平衡外界干扰或给定值的变化时,此系统才可处于新的平衡状态。因此,调节系统的过渡过程实际上是:当调节系统在外界干扰或给定干扰作用下,从一个平衡状态过渡到另一个新的平衡状态的过程,它是一个调节系统的调节作用不断克服干扰影响的过程。 自动调节系统的过渡过程直接表示了调节系统质量的好坏,与生产中的安全及产品产量、质量有着密切的联系,因此研究过渡过程具有相当重要的意义。 4 自动调节系统的静态与动态 自动调节系统的过渡过程包括了静态与动态。把被调参数不随时间变化的平衡状态称为系统的静态,而把被调参数随时间变化的不平衡状态称为系统的动态。 当一个自动调节系统的给定和外界干扰恒定不变时,整个系统就处于一个相对的平衡状态,系统的各个组成环节如调节器、调节阀、变送器等都暂不动作,它们的输出信号都处于相对静止状态,这种状态就是上述的静态。注意这里所指的静态与习惯中所讲的静态不同。习惯中所说的静态都指静止不动,而在自动化领域中的静态是指各参数(或信号)的变化率为零。如果一个系统原来处于相对平衡状态即静态,由于干扰的作用,破坏了这种平衡。被调参数就会变化,从而使调节器等自动化装置也就会改变调节作用以克服干扰的影响,并力求使系统恢复平衡状态。从干扰的发生,经过调节,直到系统重新建立平衡,在这一段时间中整个系统的各个环节和参数都处于变动状态之中,这种状态就称之为动态。 在研究调节系统的过渡过程时,虽然研究其静态是重要的,但研究其动态更为重要。因为在干扰引起系统变动后,需要知道系统的动态情况,即被调参数是如何运动的,并搞清系统究竟能否建立新的平衡和怎样去建立平衡,干扰作用总是会不断产生,调节作用也就不断地去克服干扰作用的影响,所以自动调节系统总是处在运动状态之中,而静态或平衡是暂时的,因此,研究自动调节系统,重点要研究过渡过程的动态。 5 分析自动调节系统常用的干扰形式――阶跃干扰 在生产中,出现的干扰是没有固定形式的,多半属于随机性质。在分析和设计自动调节系统时,为了安全和方便,常选择一些定型的干扰形式,其中最常用的是阶跃干扰。 所谓阶跃干扰就是在某一瞬间t0,干扰突然的阶跃式地加到系统上,并继续保持在这个幅度上。采用阶跃干扰是因为考虑到这种形式的干扰比较突然、比较危险,它对被调参数的影响也最大。如果一个调节系统能够有效地克服阶跃干扰,那么对于其它比较缓和的干扰一定也能很好地克服;同时,这种干扰的形式简单,容易实现,便于分析、实验和计算。 过程控制系统论文:选矿厂磨矿分级过程控制系统研究 摘 要:在选矿厂的磨矿分级过程中,其主要特点就是非线性、时带性和时变性,同时还具有极为明显的不确定性等特点,由其特点可以看出此过程是极为复杂的。选矿中磨矿分级过程的控制能力是影响其矿厂中发展收益和资源利用率的主要因素,因此磨矿分级过程也愈来愈受我国学者的关注和研究。本文通过对我国选矿厂磨矿分级过程控制系统进行探讨,并对其工作原理进行深入剖析,同时给出了一定解决在选矿厂磨矿分级过程中出现问题的方法,为今后选矿工作人员在运用自动化信息技术进行运行提供有力借鉴。 关键词:选矿厂;磨矿分级过程;控制系统;工作原理 中图分类号:TP309 选矿厂磨矿分级的问题一直备受各类工程学家的关注和研究,磨矿这一环节是选矿厂在生产过程中的首要任务。由于磨矿所用的设备磨矿机具有容量极大、总体构造极为简单、生产率高、破损率高、有极好的稳定性等特点。因此被作为选矿厂磨矿分级的首选设备,并同时被广泛应用于水泥、采矿及陶瓷等各类行业中。 1 磨矿分级过程的现状及发展趋势 磨矿分级过程的发展大体上可以分为初级、稳定生产以及最优化生产三个阶段。 1.1 初级阶段 其初期阶段是处于20世纪50年代之前,此阶段中选矿厂生产的过程主要依赖于人工操作而非磨矿设备的生产,因此导致了所生产的矿物数量以及矿物质量极为不稳定,况且在不断发展的过程中矿物的机体性质以及物理特征也不断变化,这就给磨矿工作人员的手工操作造成了一定的困难,使磨矿分级过程中的难以保证生产指标的按时完成。同时磨矿工作人员的个人工作强度也不断增加,工作条件也较为恶劣,更在心理和生理上给工作人员造成一定的生产压力,使得生产量难以趋于稳定状态。但是随着社会的不断发展和信息化技术的逐渐普及,磨矿分级过程中也开始在一些采用相关的仪表以及信息化设备检测对一些项目进行较测,譬如在磨矿设备的回路中添加了皮带秤等。这样一来不但使磨矿的过程逐渐趋于简单化而且也在一定程度上减少了工作人员的劳动力,使工作人员的工作条件更加优化,同时也很大程度上提高了磨矿分级过程的稳定性以及生产效率。 1.2 稳定生产阶段 于稳定生产阶段而言,此阶段已处于20世纪60年代,这时较多的自动检测仪表如矿浆PH计、金属探测仪以及矿浆浓度计等都开始应用于磨矿分级过程中,使该过程实现了自动化生产的目标。在60年代后的几十年间发展更是迅速,使磨矿分级过程几乎可以通过对相关一起的数据进行调控来完成,大大提高了生产数量、质量以及生产的稳定性。后来计算机行业随之出现并被应用于采矿过程中来,磨矿分级过程中所遇到的难以解决的生产问题都交予现代控制技术去处理,这些技术的出先和发展都给磨矿分级过程带来了发展优势,使该过程处于极为稳定的控制状态。目前大多数国家的磨矿分级过程都处于该发展阶段。 1.3 最优化生产阶段 对于最优化生产阶段来说,这一阶段出现于10世纪90年代至21世纪初期,磨矿分级过程也随着控制理论的迅猛发展而实现了最优控制的目标。因为影响采矿的因素较为繁杂,而且所磨矿物的物理及化学性质差异较大,所以各个工作的车间及机组都通过计算机对其性质特点进行记录然后传送于统一的管理计算机中,从而完成对该磨矿分级过程的最优制,在南非的一些国家的磨矿分级过程已处于该阶段中。对于现今的计算机控制磨矿设备大多为球磨和棒磨,此类设备在我国已经被研究和试用多年,其主要是采用现代控制理论中的自适应控制控以及多变量控制等对球磨和棒磨进行控制,但是由于自磨机的工作原理及机制极为复杂而使专家们难以得到合理的解释及研究结果,而且进入自磨机的矿石的特征的多样化也会使自磨机的运作机理随之变化,这样一来就使工作人员难以掌握自磨机的作业原理及机制,因此我国的自磨磨矿还处于人工操作的阶段。 2 选矿厂在生产过程中存在的问题及其影响因素 2.1 选矿厂在生产过程中易存在的问题 由于在选矿厂磨矿分级的过程中需要人力对磨矿设备进行手动操作,因此磨矿量的多少不但取决于磨矿机的运作,更多的是由操作人员的个人专业水平及工作经验决定,所以在磨矿过程中如若有存在工作人员责任心不强或者个人操作不熟练等情况,就会使磨矿数量受到一定影响。 与此同时,在磨矿机磨矿的过场中需要水源的供应,但给水量的多少也需要工作人员进行手动调节。由于给水的过程中会受到矿量变化以及供水压力等因素的影响,从而导致磨矿机中磨球的浓度难以控制在平稳状态,这时亦会影响到磨矿量的多少,且在给水过程中如若水量失衡较为严重的话,还会引起磨矿设备有一定的故障发生。 2.2 影响磨矿分级的因素 磨矿作业会直接对磨矿产品的质量及其过程中的矿物处理能力造成影响,从而影响到生产的整体速率和该矿场的综合经济能力以及知名度,因此在磨矿过程中把握好对磨矿机的使用方法及力度是极为关键的。在磨矿分级过程中所产生的一系列参数的准确性是直接决定整个矿场的生产质量以及生产效率的主要因素,但是由于在磨矿分级的过程中会存在譬如生产过程较为缓慢、滞后时间过长、磨矿机工作机理太过复杂等问题,且磨矿系统的整体还具有时变性及非线性的特点,所以在选矿厂磨矿分级过程中会产生或多或少的干扰使此过程难度增加。与此同时,在磨矿分级过程中磨矿设备所发出的噪音一般高达100dB,会使工作人员的工作环境过于嘈杂而对工作人员在心理和生理上都造成一定的影响,从而使工作效率有所降低、生产量过少等情况发生。 综上看来,影响磨矿分级的因素可以分为多个方面。主要影响因素为所磨矿物的自身因素以及磨矿机的自身因素,对于所磨矿物而言,其自身的给料粒度、矿石的耐磨性、矿石粒的大小等都会对磨矿分级过程造成影响;对于磨矿机而言,其自身的规格、大小、衬板形状、型号等都会对磨矿分级过程造成影响。与此同时,在磨矿工作人员的操作过程中出现的例如磨矿物的形状以及其填充率、介质的尺寸以及相互之间的配合、介质的材料合成、加棒球的制度、磨矿设备的转速、所磨矿物的浓度以及料球比等问题也会使磨矿分级过程受到影响。 3 结束语 综上看来,虽然我国的磨矿分级过程正处于不断发展不断进步的局面,但是其间还存在较多的问题及漏洞,而且在相关技术上还需要更进一步的发展和提高,这就需要我国相关的工程家及工作人员不断研讨和创新的磨矿机器及设备,使我国磨矿分级过程更加优化。 作者简介:李琦(1973.01-),男,内蒙古包头人,导师,副教授,硕士,研究方向:工业远程控制;斯琴(1986.06-),女,蒙古族,内蒙古包头人,本科,研究方向:控制工程。 作者单位:内蒙古科技大学,内蒙古包头 014010 过程控制系统论文:应用型技术本科院校“过程控制系统”课程教学方法讨论 摘要:“过程控制”是当前工科院校自动化专业开设的一门专业必修课。结合应用型技术本科院校特点,本文分析了我校开设该课程过程中所存在的问题,并对该课程的教学改革的方法和取得的一些成果进行阐述,有利于指导进一步的教学。 关键词:过程控制;教学改革;教学 一、引言 《过程控制系统》是工科院校自动化专业的一门优秀专业课程,课程知识点涵盖了自动控制理论、自动化仪器仪表、工艺技术、计算机和网络技术等,是一门具有很强应用性和实践性的优秀专业课。国内大多数理工科高校的自动化专业都开设了《过程控制系统》这门课程。我校作为技术应用型本科院校,也将“过程控制系统”课程作为我校自动化专业的一门重要专业课,本课程的教学要求学生能够掌握过程控制系统的基本特点、控制系统组成与基本控制原理;掌握控制系统数学模型及建立方法,掌握计算机集成控制系统、计算机网络控制系统结构与应用。开设本门课程之前学生已经学过“自动控制原理”、“计算机控制系统”等课程,目前,我们学校自动化专业获得了上海市试点专业资助建设,为我校自动化专业的特色专业课程建设提供了契机。 二、改进化教学方法 我校一直致力于培养具有扎实理论技术基础,具有较强技术创新和实践能力,能在一线生产现场从事工业技术应用、管理与技术服务的高等技术应用型人才,这使得我校的课程教学跟985研究型大学不能完全一样,需要紧跟办学仿真改革教学方法。 目前存在的问题:当代大学生多是独身子女,学习态度一般,特别专业性强的专业课,如果纯粹填鸭式理论教育,学生的收获不多。 针对以上所指问题,《过程控制系统》这门课的教学改革以如何激发并提升学生的学习兴趣、提高学生自主学习和创新能力为最终目的。教学改革的方法重点包括改进教学(包括实践环节)方法、授课方式等,将枯燥的理论与实际工业现场尽量联系起来,增加实践设计,包括实验设置的二次开发,或者购买新的实验设备,培养学生自主设计控制系统,对所学理论知识的应用能力。 (一)讲好绪论课,提高学习兴趣 如何在课程之初就吸引学生,提高学生的学习热情是课程组教研的重点内容之一。在绪论课上,老师首先向学生强调本课程的性质、任务及地位等,同时强调和其他已学课程的关联性,以及会和哪些后续环节相关联。同时讲述过程控制的历史发展和研究现状,重点给学生展示大量的实际工程应用案例以及学生利用课程设计与毕业设计开发的成品和教师在过程控制方面的科研成果。让学生对这门课充满期待,找到学习方向,以此来提高学生的学习兴趣。 (二)注重实际案例分析,培养学生的工程思维 在每个重要的控制系统讲授完成之后,都要讲授一个实际机组实例,实例中不但包含模拟量控制,还有相应的信号测量部分和手自动跟踪部分,同时结合控制逻辑进行讲解。同时基于安全考虑,介绍一些报警和连锁保护知识,这样,学生除了对知识有了系统认知,也培养了学生的安全意识。 (三)增加知识讲座,了解行业发展现状 希望学院每年都能请一些有工作经验的校友讲一些过程控制现场情况,以及企业对人才需求的方向,使学生更好地了解行业现状,毕业前应该进行哪些方面的知识储备。同时也希望请一些过程控制领域内的专家学者进行学术报告,让学生有机会了解过程控制的前沿研究,关注过程控制的未来发展。 三、改进教学手段 (一)高质量多媒体课件的研发与应用 过程控制课程是一门和实际结合紧密的学科,内容既有控制理论知识,又和工厂运行实际相结合。为了增加直观性,本课程已采用多媒体授课很多年,但是多以PPT课件为主,板书为辅,形式过于单一。将来希望课题组教师对本门课程的课件进行大力度的研发,多增加一些动画演示,与多媒体教学结合起来,使得知识点直接明了,授课方式更加生动,学生掌握起来更容易,同时也提高了学生的听课兴致和提升了学生的学习效率。 (二)网上教学平台的开发和应用 建立网络交流平台,可以使师生之间的协作不受时间和空间的限制。老师可以将教学的相关资料上传到网站上,并在网站上布置作业、网上答疑、讨论,学生能及时方便地得到老师和其他同学的解答。 (三)辅助教学软件的应用 过程控制课程的教学重点是给学生一个“系统”的概念,实际应用的过程控制系统,大多数都是闭环反馈控制系统,主要包括检测传感器、控制器,执行器和被控对象等组成。过程控制系统主要是根据控制指标的要求,进行系统建模和控制器设计计算,并对各部件进行选型并整定。在讲解过程中,应用Matlab软件里面的SIMULINK软件,根据过程对象的数学模型,搭建系统模型,并进行仿真验算,通过调整控制器参数,观察系统仿真输出曲线,直到达到系统要求的目标为止。尤其在控制器动态特性和各种复杂控制系统以及控制系统的整定等知识的讲解中,MATLAB仿真实例便于学生比较各种控制方法的优缺点,增强了直观性,同时也能让学生学到一种解决问题的方法和手段。 四、强化实践应用能力 实践环节包括实验环节、课程设计和后续的仿真培训等。 (一)实验设计 实验教学是过程控制系统课程教学的重要环节,实验环节是培养学生独立设计控制系统能力的重要实训手段。实验教学主要以突出学生独立自主完成系统设计能力的培养,学生为主,授课老师为辅。我校过程控制实验室设备是浙江天煌教仪研发的,学生可以在实验台上进行一些验证性和自主设计实验,包括单容液位定值控制系统、液位与进水流量串液级控制系统、锅炉内胆水温前馈――反馈控制系统等。另外,新建的PLC和DCS实验室也可以满足学生的一些自主设计实验的需求。 (二)课程设计改革 过程控制系统论文:温度场模型在加热炉过程控制系统中的开发与应用 【摘要】 随着计算机网络技术的不断进步,过程控制系统在加热炉过程控制系统中的应用日渐广泛,本系统解决了人为凭经验控制钢坯温度,带来的加热质量问题,实现了透明加热炉。 【关键词】 温度场模型 加热炉 开发与应用 一、背景 对于钢铁企业来说,如何控制好钢坯在加热炉内加热过程中的表面温度和芯部温度是非常重要的,直接影响到后续的加工质量,如轧制工序等。加热质量是所有质量的源头,加热质量不好,如加热未烧透、加热不均匀、过烧等,不光会带来能耗的浪费,过多的烧损,更会直接导致后续轧制时轧制力过大,厚度不稳定,轧制泄压,麻面等等各种问题。因此,对于钢铁企业来说,将温度场模型融入日常生产管理中是很有必要的。以往生产中,由于各种因素,未采用温度场指导生产,对钢坯温度的监控主要是以L1的炉温值结合人的现场观测经验为主,存在不直观、工作量大、且效率过低的问题。人的经验起着决定性作用,有的班加热质量好,有的班加热质量不理想,总体加热质量不稳定。通过温度场模型的有效引入生产,很好的指导了生产的操作,稳定了加热质量,从源头上把控了生产的整体质量。 二、温度场模型的建立 2.1建立传热模型微分方程 导入微元体的总热流量 + 微元体内热源的生成热 = 导出微元体的总热流量 + 微元体热力学能(即内能)的增量 三、温度场模型的应用 1、系统体系结构。加热炉在线过程控制系统采用C/S体系结构,即控制软件系统分为前台和后台两个子系统,前台系统为客户端系统。后台系统为服务器端系统,由多个进程组成。前后台系统之间,后台系统的不同进程之间,通过数据库系统进行信息交互。 2、服务器端系统组成。服务器端系统有5个独立进程组成,钢坯加热流程跟踪系统(简称流程跟踪系统)、钢坯温度状态跟踪系统(简称钢温跟踪系统)、加热炉炉温优化设定系统(优化设定系统)、与三级系统通信系统(简称三级通信系统)、与轧钢系统通信系统(简称轧钢通信系统)。1)流程跟踪系统的基本任务。承担着加热炉生产过程工艺流程的跟踪任务,是过程控制系统的基础。该系统承上启下,收集过程信息,组织钢坯记录,发送生产指令,为其它子系统提供所需的各类过程服务。2)钢温跟踪系统的基本任务。在其它子系统的支持下,“钢温跟踪系统”使用温度场模型,跟踪钢坯温度状态的变化过程。3)优化设定系统的基本任务。在其它子系统的支持下,使用钢坯速度跟踪模型和温度场模型,预判钢坯烧透时间。同时,通过计算钢坯预期炉温的方式,确定当前最佳炉段温度。4)轧钢通信系统的基本任务。承担着整个加热炉过程控制系统与轧钢过程控制系统的信息交互任务。该任务由两部分组成:向轧钢控制系统发送钢坯出炉温度、从轧钢控制系统读取钢坯开轧温度。5)三级通信系统的基本任务。承担着整个系统与三级控制系统(又称MES)的信息交互任务。该任务由两部分组成:从MES获取钢坯计划信息、向MES发送MES需要的钢坯加热过程信息。 3、服务器端子系统设计。在后台系统中,属于应用系统范畴的子系统共有5个,分别是:钢坯加热流程跟踪系统、钢坯温度状态跟踪系统、轧钢通信系统、三级通信系统。由于每个子系统相对独立,彼此之间的信息交互均通过数据库系统实现,因此在设计上,每个子系统作为独立系统考虑。 四、实现效果 本系统自上线以来,稳定、高效、直观。提供了很好的人机界面,直观反映了炉内的钢坯实时状况。利用加热模型、速度模型、结合黑匣子数据及加热代码信息将钢坯所在位置的炉温转换为钢坯实时温度,计算目标出炉温度,指导炉温设定,控制加热节奏,同时将钢坯21层出炉温度发送给轧机二级,帮助轧机二级优化轧机模型。加热炉过程控制系统的投用,实现了加热炉的透明,直观反映了炉况,扭转了由于钢坯温度不可预知而造成的钢坯“烧不透”,“烧不匀”,“烧过头”的现象,指导了生产,从源头保证了钢板的质量。 过程控制系统论文:1580热轧生产线的粗轧过程控制系统 摘 要:本文主要介绍京唐1580热轧生产线的二级过程控制系统,从非控即平台、数学模型两方面进行概述。介绍了HDP平台的运行机制及环境,数学模型方面以模型的架构和相应的数学模型介绍为主。 关键词:热轧;非控平台HDP;二级过程控制;数学模型;粗轧 1580热轧工程是国内自主集成的热连轧系统,其自动控制系统集成了北科麦斯科(一级总承包)、北京金自天正(二级总承包)、澳大利亚IAS、ABB(传动)等国内外热轧领域的优秀单位,经过一年的安装、调试、冷试、热试、试生产、生产达产,设备逐渐进入稳定运行期,通过各方人员共同不断的摸索和优化,产品质量及新品种开发也有显著的提高,逐步成为京唐热轧的品种钢基地。 本文将以介绍该生产线的粗轧自动控制系统的二级过程控制为主,包括粗轧数学模型和软件平台的阐述。 1 运行平台简介 京唐1580热轧生产线的粗轧二级过程控制的软件运行平台是北京金字天正开发设计的HDP (Happy Develop Platform)平台,是支持过程控制系统开发的计算机系统开发平台。 HDP包含一个系统框架hFRAME和一批功能模板hTemplets。系统框架是过程控制系统的基础框架,它实现了进程与线程管理、共享区管理、报警与公共服务、系统监控维护和模拟测试等过程控制系统的基础功能,同时为集成系统的其它功能模块提供了简明规范的接口。功能模板可以生成与系统框架相适应的功能模块,利用它们能够迅速搭建你所需要的系统。 系统框架的程序模块已经固化,开发新系统时,所有基础功能均使用系统配置的办法实现,不需要编制任何程序。系统框架采用统一规范的接口与其它功能模块进行连接,因而采用HDP平台开发的过程控制系统的可靠性是有充分保证的。 1.1 系统的运行环境与开发环境 过程控制系统运行在安装有Windows2000 Server操作系统的PC服务器上,数据中心还需要Oracle数据库管理系统的支持。HDP的开发环境是VC++、Office以及Oracle Developer。 1.2 HDP系统框架 HDP系统框架hFRAME本质上是一个封装好的软件包,其范围几乎含盖整个过程控制系统,只有hPCS中的应用线程模块appThreads不在其中。系统框架的工具箱只包含系统监控程序Monitor这个基本的工具。 2 粗轧数学模型 概述 粗轧模型软件通过C++程序语言来实现模型具体功能的编程过程,以及模型程序同平台应用程序之间的数据交换和结构关系。 2.1 软件架构 粗轧模型系统以一个独立进程的方式存在于整个系统平台中,粗轧模型系统进程同其他应用进程之间的数据交换通过访问系统统一的共享区来实现,模型进程下创建有预设定线程、设定线程、自学习线程。模型进程的起停由HDP系统平台统一管理,模型进程下的应用线程同样由系统平台的事件来管理。粗轧模型系统的模型参数表,保存在由系统统一创建的模型共享区中。 2.2 模型控制系统 粗轧模型控制系统实现粗轧过程计算机的优秀功能,它的任务是实时计算出粗轧轧制过程所需的各种基准值,和根据轧制中实测的数据自动学习、优化模型参数,并将计算出的基准值保存到数据通讯进程所需要的共享区。 粗轧模型控制系统的主要内容有:操作方式管理;模型预设定;模型重计算;模型自学习。 操作方式管理功能主要是负责处理操作工通过HMI画面选定的设备功能投用和参数修改,主要有:轧机甩架;除鳞方式改变;侧导板控制;轧制策略改变。 模型预设定主要是根据HDP控制逻辑进程触发时所发送的板坯号信息和PDI对应的板坯参数进行粗轧模型设定,主要有:加热炉入炉设定;加热炉出炉设定;加热炉即将出炉设定;HMI画面请求的模型再计算。 模型重计算是根据当前轧制道次所采集到的实际生产数据,修正计算剩余道次的轧制规程,除粗轧整个轧制道次的最后道次不进行重计算外,其余道次均根据实测数据进行重计算。 模型自学习是根据所采集到的实际轧制数据和模型设定的基础数据进行比较,通过自学习的方法对模型参数进行自动修正,主要有:轧制力、温度等的自学习(此功能在模型重计算中实现);粗轧宽度自学习;对精轧出口宽度自学习。 操作方式管理:操作方式管理功能,主要是接收处理HMI画面上操作工所选定的设定功能,将HMI所选定的功能进行处理后传入模型设定模块,让模型按照HMI画面设定的要求进行功能设定,同时将HMI画面上所请求的参数输出到HMI画面上去。 ①甩架功能设定,在HMI画面上操作工通过模型设定画面上的机架投用画面可以点击设备投用或设备甩架,甩架原则是:平辊甩架必须和立辊联合一起甩,立辊可以单独甩架。模型接收到甩架信息将所甩机架置上甩架的标志,模型计算时根据甩架的标志获取相应的模型参数。如果是立辊、水平辊联合甩架模型还将根据所甩设备的位置确定新的轧制策略。 a单甩立辊方式:模型依然按照粗轧两机架的方式进行轧制策略设定和水平辊的规程设定,只是在进行立辊模型设定时,如果该机架立辊道次有甩架标志,立辊道次的辊缝按没有立辊控制的辊缝进行设定。 b立辊、水平辊联合甩架:模型根据所甩机架的标志,重新分配粗轧的轧制策略,水平辊和立辊的规程都通过一个机架来设定。 ②除鳞方式设定,当除鳞设定的HMI画面上选择是二级自动方式时,粗轧的所有除鳞方式按照模型表中默认的除鳞方式进行;当除鳞方式选择到二级手动时,模型根据HMI设定的除鳞方式进行模型设定。操作工设定除鳞方式时可以手动在模型现有设定方式基础上进行修改设定,也可以根据模型提供的不同除鳞策略自动选择设定。如果当操作工将某除鳞设备的工作状态选择成关闭,模型计算时遇到此除鳞设备时直接选择弃用除鳞的方式。 3 结语 粗轧区域的平台采用金自天正传统的HDP平台,其数学模型程序作为该平台的一个子进程运行。该控制模式在1580热轧线的应用很成功,模型设定精度很高,模型参数调整工具灵活、适用,二级维护人员可通过参考模型设定数据采集系统的日志文件和实时的数据PDA图形系统检查模型调整的效果。京唐1580粗轧模型通过精确的设定和完善的自学习系统及维护人员的及时调整,现在运行稳定、控制精确,有效地保证了该热轧线的宽度控制质量。 过程控制系统论文:试论基于PLC的过程控制系统设计与实现 [摘 要]现阶段,是信息化飞速发展的阶段,因此对于过程控制系统而言,需要不断地对其进行优化设计。本文主要探讨了PLC的组成部分和特点,以及PLC的过程控制系统的具体设计方案。 [关键词]PLC;过程控制系统;设计 中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)33-0101-01 PLC控制方式,是目前自动化领域内的一种主要的控制方式。这个控制方式,和以往的方式相比,具有成本低、控制灵活、维护简单的优势,因此值得在自动化领域进行广泛的推广。 1.基于PLC的过程控制系统概述 PLC,即为一种可编程控制器,它主要是借助控制功能软件来实现系统的编程功能的,因此可以适用于较为恶劣的工业环境,它具有较强的抗干扰能力。PLC主要由以下几个特点:一、性价比较高;二、较为突出的可靠性;三、可编程强;四、在线编程较为简便。PLC的实质,是用于工业控制的计算机,其硬件结构类似于微型计算机。它的主要结构包括以下几个方便,具体如图1所示: 其工作原理为:它的工作过程主要包括三个方面,即为输入采样和用户程序执行,以及输出刷新。进过这三个阶段的流程,即可完成一个扫描周期。目前,该控制系统多用于工业制造之中。 过程控制系统属于一个封闭的控制系统。它主要包括四个组成部分,即为计算机、被控对象、测量变送、执行装置。其中,过程控制系统的控制机,就是这四个组成部分中的计算机。它依赖于现代的控制理论,以及经典的控制理论,来实现工作运行的。基于计算机的控制器,它的技术基础就是:计算机技术和自动控制化理论这两个方面。 德国西门子PLC公司生产的可编程程序控制器,在我国主要应用在冶金、化工、食品等领域内。西门子生产的可编程程序控制器,其产品主要包括LOGO、S7-200、S7-300等,这些产品具有以下几个特点:体积较小、速度较快,同时其网络通信能力较强,具有更加可靠的性能,因此可以在冶金、化工、食品等领域内进行更为广泛的推广。 2.基于PLC的过程控制系统设计 基于PLC的过程控制系统设计主要包括以下几个流程: 2.1 做好前提准备工作 用PLC做控制优秀,要充分考虑在工业生产中的独特性,因为生产过程涉及多个流程,而生产机械也不尽相同。所以在底层以PLC来作为生产的基本控制时一定要多方监控和操作,做到数据合理统计分析。只有将细化了的工业生产流程和机械的特点和特性全面把握,才能在控制过程中提高运作质量水平。总的来说,在进行具体受控对象操作时,一定要从逻辑、时序和模拟上充分了解受控体机、电之间的具体联系和区别,从而在PLC控制程序设计上精确其参数,优化结构,满足要求。 2.2 过程控制具体方案流程 1)对生产工艺步骤的了解 这篇文章主要研究的是在PLC控制下裂化催化剂成胶工艺流程的具体控制方案。(此次研究过程有两个反应器)下面是裂化催化剂成胶的具体工艺控制步骤:第一点要在反应器Ⅰ中加入两种物料,分别记做物料A和物料B,在物料全部加入完毕时启动搅拌机,将搅拌工作时长控制在10min;第二点,在第一次加入物料A和B搅拌完成停止后再将物料C加到反应器Ⅰ中,将搅拌工作时长调整到15min接着搅拌,然后以同样的工作流程加入物料D进行10min搅拌,将物料E最后放入反应器Ⅰ中进行最后15min的搅拌,当加入物料E搅拌完成后,停止搅拌机。除了进行反应器Ⅰ的工作,同时还要进行反应器Ⅱ的工作,反应器Ⅱ的工作内容和流程和反应器Ⅰ相同,但是它们是相互独立和分离的,之间无任何干扰项。只是反应器Ⅰ和Ⅱ之间要进行每25min的交替运行工作,从而组成一个整体化的生产步骤流程。 2)确定控制要求 在生产设备处于初始工作状态的情况下时,其进口阀门关闭,循环阀门打开,而计量罐则保持空闲;当过程控制系统开启时,整个系统开始运转,这时情况发生反转,进口阀门会变为打开状态,而循环阀门则会转为关闭状态,而计量罐则会开始容纳所需物料;当物料加满时,进口阀门再次关闭,循环阀门再次打开,这就完成了一次完整的物料添加过程。根据反应器的需要,上述动作会呈现出循环重复的状态。 3)确定控制方案 由于在整个过程控制系统控制过程中,开关量扮演着输出和输入信号的角色,所以,在设定任务时,就将其设定为一套单机逻辑控制系统。具体流程如图2所示: 2.3 PLC输出与输入设备的选择 严格遵照过程控制系统的控制要求和设计方案是选择PLC设备的先决条件。输出设备由信号指示灯/执行设备和电磁阀组成;而输入设备由电磁阀/传感器和位置开关组成。 2.4 PLC设备的类型选择 不同的厂家生产的不同型号的PLC设备的结构、性能、容量和成本也都不同,在进行选择时,要从PLC设备的机型、容量等方面进行综合的考量。首先是机型方面,不但要保证功能可靠、维护方便,还要在性价比上占据优势,只有符合这些要求才能纳入考量范围。 2.5 设计控制软件与调试 根据该系统的具体要求,所需要的编程软件主要包括STEP7 V5.5和WinCCSP4。STEP7 V5.5主要完成逻辑控制部分程序;WinCCSP4主要实现人机界面程序设计。设计步骤完成之后,需要对其进行测试和调试。主要包括两个方面,其一是实验室的模拟,科研人员需要在实验室内对该设计进行测试,根据测试的各项数据来设计现场的调试的方案。基于PLC的过程控制系统的设计与实现,需要经过这两个步骤的测试,最终才能投入实际的生产使用之中。 3.结束语 在基于PLC的过程控制系统的设计,可以有效的节省这个系统所需的研制费用,节省了其单机手动,以及半自动控制的按钮数量,也可以最大程度的节省PLC的占用输入点数。这些运行程序方面的节省,最大程度的减少了这个系统所需的安装工作量,以及接线工作的任务量,也在最大程度上为操作这个系统的工作人员带来了很大的便利。因此基于PLC的过程控制系统设计与实现对于工业生产而言,具有十分重要的意义,因此值得对其进行广泛的推广。本文选取的设计方案,可以在恶劣的工作环境中进行有效的运行,它可以承受住现场施工的考验,其较高的通信速率、较低的出错率、较好的运行效果,均体现了其广阔的市场应用前景[1]。 过程控制系统论文:日立冷连轧过程控制系统轧制力自适应模型 [摘 要]本文以日立UCM串列式6辊冷轧机组过程控制系统轧制力自适应模型为实例,介绍了轧制力自适应模型的功能、计算过程,并着重描述了日立冷连轧过程控制系统轧制力自适应模型计算过程。 [关键词]冷轧机组 过程控制系统 自适应 模型 绪论 日立过程控制系统轧制力计算模型是用数学公式来描述轧钢过程轧制力的内在规律。由于现场条件的差异,轧制力计算数学模型不可能100%的准确表述轧制过程中的实际情况。在此背景下,轧制力自适应功能应运而生,自适应的根本宗旨就是要提高轧制力计算模型的计算精度,从而提高产品的质量。轧制力自适应模型功能的最终目的是计算出轧制力计算数学公式的自适应系数。 1.轧制力自适应系数计算概述 日立过程控制系统轧制力计算数学模型在计算轧制力的时候考虑了变形抗力、张力、摩擦力、接触长度、轧制力自适应系数等因素。自适应模型通过实际值反计算轧制力时自适应系数等于1。通过现场反馈的实际值计算理论轧制力时,首先计算实际的摩擦力系数,然后计算实际的动态变形抗力。自适应模型轧制力自适应系数计算流程如图1所示 3.结束语 轧制力自适应系数极大地提高了轧制力计算模型的计算精度。模型计算的精度提高后使一级基础自动化控制更加优化,从而大大提高了成品的质量。 过程控制系统论文:过程控制系统数据采集接口建设研究 【摘要】 为解决企业管理信息系统与过程控制系统之间互不联通,形成信息孤岛,需要建设两类系统之间的数据接口。介绍了数据采集接口的架构及各模块的功能和要求,通过接口的建设,实现面向整个企业各生产、管理层面所有业务活动的数据服务与支持,建成合理的企业数据管理模式。 【关键字】 过程控制系统 数据采集 接口 建设 现今信息应用已发展到生产运行指挥、综合分析、辅助决策等高级阶段,对信息数据的获取要求更全面、更及时、更方便。企业在开展生产业务的同时,也建设了包括生产调度指挥系统、模拟仿真、诊断分析在内的其他大量企业管理系统。通常各系统之间互不通联,数据整合复杂度高、实施周期长、且系统运维难度和工作量大,导致了运维成本高和运维效率低下。数据采集接口的规范建设将改善企业数据管理模式,实现整个生产过程的优化管理,切实提高企业的数据利用效率,提升信息服务的价值。 一、数据采集接口架构 数据采集接口是企业信息管理系统采集过程控制系统数据的接口,是对不同厂商、不同型号的过程控制系统,如DCS、PLC、SCADA等进行统一的数据采集、规范化的处理。数据采集接口主要实现采集、存储、三种功能,通过数据采集网关设备采集过程控制系统数据,采集数据存储于实时历史数据库中,同时把实时历史数据库中的数据进行,为企业管理系统提供及时有效的数据支持。 采集接口通常包括数据采集、数据管理、数据服务等组件,还应包括专用网络、网络安全组件,以及数据采集接口运行管理组件。 数据采集接口通常由数据采集网关、应用数据库、数据接口(数据访问接口和数据应用接口)、安全防护设备(隔离网闸和防火墙)四部分构成,采集生产网过程控制系统数据,通过数据采集网将其存储于应用数据库中,以便于企业信息网中企业管理信息系统获取过程控制系统数据。系统架构如图1所示: 二、 接口功能 过程控制系统通过数据访问接口传输给数据采集网关,且对外仅支持数据采集网关的数据采集要求;数据访问接口根据设置和设定的安全策略校核数据及服务请求,允许合法用户的访问,禁止非法用户的请求,是单向传输的。通常有多种从过程控制系统获取数据的方式,如从控制系统服务器获取、从控制总线获取、从操作站/工程师站获取,或采用共享文件方式获取等。具体采用哪种方式,应考虑控制系统安全、目标需要、数据采集复杂度等因素后作出选择。为了对过程控制系统进行统一的数据采集、规范化的处理,数据访问接口宜将过程控制系统的专有通信协议转换为标准协议,提供过程控制系统的数据访问功能。对新建的控制系统,应在其设计阶段就考虑数据采集网关,对于现有的控制系统,经综合分析、论证,必要时需对现有系统进行升级改造。 数据采集网关的主要功能是采集过程控制系统数据,并转发到应用数据库。它通过数据采集网关内置或二次应用开发的通信协议与过程控制系统的通信协议进行转换通信,实现过程控制系统的数据采集。数据采集方式主要是考虑现场环境与管理需求,用户可进行同步/异步、自动通知、订阅/等方式进行设置。数据采集网管是数据采集接口的主要设备之一,应支持常用的通信协议如:Modbus、OPC等,支持轮询、逢变则报等数据采集规则和一定的数据缓存及补传能力。 应用数据库主要功能包括存储、归档、采集网关转发的过程控制系统数据,包括实时数据库、历史数据库。数据存储应该具备数据缓存、压缩、归档、备份、点数扩容等基本要求,数据吞吐量应满足理论数据吞吐量的2倍。 应用数据库与数据采集网关数据交互通常采用Modbus和OPC协议, 与企业管理信息系统数据交互可采用OPC、ODBC或OLE DB、WebService等数据访问服务或服务器自身应用程序编程接口方式的数据访问服务等。 数据应用接口主要功能是为企业管理信息系统过程控制系统数据,并提供过程控制系统数据的访问功能,企业管理信息系统需要向数据应用接口进行注册申请,获取访问权限后才允许向数据应用接口进行单向访问,且应该只通过数据应用接口访问过程控制系统数据,不宜直接对过程控制系统进行数据连接访问。 三、网络架构及防护系统 过程控制系统数据采集接口的网络架构包括三层网络:生产网、数据采集网、企业信息网。 生产网内典型的控制系统由基本过程控制系统(BPCS)、安全仪表系统(SIS)及火灾报警和气体检测系统(F G)三部分组成[1],每个系统提供数据访问接口用于该系统的数据输出。数据访问接口搭建在各个系统的集成服务器端,而不需要直接连接到现场的控制器上。数据采集网包括数据采集网关、应用数据库、数据接口、安全防护设备四部分。其中应用数据库是由实时数据库与历史数据库组成。企业信息网由一系列的企业管理信息系统组成,这些系统需要访问过程控制系统数据时,需要向数据采集接口中的数据应用接口进行访问申请,一般不允许通过其他途径对过程控制系统的数据进行访问。 安全防护系统主要是为了保证过程控制系统数据采集接口的数据采集过程不影响生产网的正常运行、不破坏生产网的安全性,同时隔离与企业信息网的连接预防受到网络攻击,由连接生产网与数据采集接口的隔离网闸与连接数据采集接口与企业信息网的防火墙两部分组成。 安全隔离网闸通常布置在两个安全级别不同的两个网络之间,管理员可以从信任网络一方对安全隔离网闸进行管理。网闸基本原理是切断网络间的通用协议连接,将数据包分解重组为静态数据,对数据进行安全审查,包括网络协议检查和代码扫描,确认后的数据安全流入内部单元,内部用户通过严格的身份认证机制获取数据[2]。本系统架构中隔离网闸主要隔离生产网与数据采集网,部署于这两个网络之间,实现数据采集网与生产网之间安全适度的应用数据交换,只允许数据由生产网向数据采集接口单向无反馈传输,由于隔离网闸系统在外网与内网中间设有隔离交换单元,内外网与隔离交换单元通道不可能同时连通,保证了生产网的绝对隔离,从而保证了企业生产网的安全。 防火墙部署于数据采集接口与企业信息网之间,隔离数据采集网与企业信息网。它依照管理要求设定的规则,允许或是限制传输的数据通过。未经授权和安全认证,不允许其他任何设备、网络或系统接入数据采集网。保护数据采集网免受非法用户的侵入。 四、结束语 过程控制系统数据采集接口的统一规范化建设为满足企业信息网对生产网的访问要求、企业管理信息系统对过程控制系统数据的访问要求奠定了基础,为深化生产信息数据的业务应用、为管理层掌握一线生产的实时情况提供了条件,实现了数据资源的共享,推动了企业信息化的建设。 过程控制系统论文:如何实现常规过程控制系统仿真 对于智能操纵算法在实际操作中有一些麻烦,比如硬件成本高、软件编程实现困难等等,引入MATLAB设计智能操作算法,利用MCGS监控算法及控制过程,将MATLAB的多种算法与MCGS良好的人机接口进行融合,有力的改善了智能操纵算法操作难的问题,提高了系统的监控质量。大量实际操作研究显示,该算法操作便捷,操作性能稳固,降低了成本,减少了开发所需要的时间,在进行操纵过程中方便实行,具备较好的实用价值。 【关键词】MATLAB MCGS 仿真 动态数据交换 本篇文章使用MCGS组态监控软件系统来操控薄膜厚度,实时收集数据信息,设置硬件的接入点,使人们和机器能直接对话,并且用可动画面的形式来表现操控系统的实时情况。这个时候,把MATLAB作为在后台运转的平台,达到以Back Propagation多层前馈网络为基础整定比例-积分-微分控制器(PID)以及进行弯曲线路创作的功效。使用者使用DDE软件进行双方的信息交换,感受不同角度、不同层次、不同范围观看仿真流程的可观看的人员和机器的交流过程。 1 薄膜厚度操作体系的组成部分 1.1 MATLAB中的PID控制器设计 薄膜厚度控制系统是由现场设备和上位机这两个设备组成的:现场设备中的可编程逻辑控制器对薄膜厚度施行收集,并且对控制数量进行输出,同时对加热控纽的功率进行改变来实现对薄膜厚度的掌控,再将厚度检测仪器检测到的薄膜厚度反馈到上位机器操控体系;上位机器的操控体系是以MCGS为基础进行设计的,有着强大的功能,例如对硬件接入点进行设计,对信息进行动态搜集,实机人员和机器的交流,对信息数据进行登记等,能够模仿操控体系实时的运行状态,把所有变化数据的信息实时地展现出来。为了达到以Back Propagation多层前馈网络为基础整定比例-积分-微分控制器(PID)以及曲线制作的功效,在后台运转的信息操作模块以MATLAB为开发平台。使用Dynamic data exchange通信协议,把MCGS里需要进行测算的信息转送至MATLAB中,由MATLAB对这些数据进行处置,然后将最后的处置结果发送回MCGS,这样,可以提升MCGS操控PLC的本领。 1.2 MCGS组态软件的设计 MCGS软件研究出搜集相关数据信息,对这些数据信息进行处置并且对这个过程进行操控的相关计划和工具,通过这些工具,能够为使用者提供相关动画展示和报表等内容,使用者通过使用这些工具可以完成相关的工程操作。 在MCGS组态软件操控的窗口中,依据使用需要对“系统管理”、主要用户界面、“系统设置”等功能进行了处理,点击不同的菜单就能够进入到对应的操控页面。MCGS系统窗口能够维系及驱动外部装置,同时,可以在这里面加入外部硬件工具和模拟工具如PLC。在对通道进行策划时,可以把A /D、D /A通道和动态信息库中的信息对象对应结合起来。在使用者窗口模式中,设置了主要页面、厚度自行调整页面、体系配置页面等操控页面。 以上的页面,都是在MCGS的使用者小窗中使用相关的测绘模具对监控平台体系进行设计。MCGS可观看图像的功能能够便捷地构造要策划的所有页面,再将动画相关联,就是构造页面画面对象和动态信息库的信息变量之间的联系。在这个窗口中需要设置一些数值可变的量,主要用于信息搜集、操作、输出操控、动画连合和装备驱动,这些可变的信息量是组成动态信息库的主要组成部分。 1.3 MATLAB和MCGS的DDE连接 MCGS提供了一个和另外一个应用程序实施信息互换的方式,这就是动态数据交换(Dynamic data exchange),所以,MATLAB也接受动态数据交换(Dynamic data exchange)通信协议。薄膜厚度仿真操控体系当中,把MCGS当作SERVER程序,把MATLAB当作CLIENT程序,经由动态数据交换协议把MCGS里设置的薄 膜厚度设计数值输送到MATLAB,由以Back Propagation多层前馈网络为基础的比例-积分-微分控制器运算得出最佳比例-积分-微分控制器参数,然后把参数发送给MCGS,从而实现比例-积分-微分控制器参数能够自行整定。 1.4 如何在MCGS中设置DDE 在MCGS和MATLAB中构造一个动态数据交换(Dynamic data exchange),必须在MCGS的“动态信息库”的小窗里构造可改变的量,然后点组态平台里的“工具”按纽,再选择动态数据交换(Dynamic data exchange)连接管理,打开后,将里面的通信的厚度设置数据改成动态数据交换(Dynamic data exchange)输出就可以了。 2 仿真控制效果 为了将以Back Propagation多层前馈网络为基础的比例-积分-微分控制器和原来的比例-积分-微分控制器的功能进行比较,使用这两个系统来实行仿真操控,并且在第三百个采集样本时间加入外加干扰d(k)=2,用来计算抵抗干扰的水平。PID相关参数的数值设定为不变的:kp=0.4,ki=0.03,kd=0.2。以Back Propagation多层前馈网络为基础的PID操控器选择Back Propagation多层前馈网络构造是4-5-3,学习效率以及惯性数值设置为:Z=0.002,T=0.0008。在MCGS的薄膜厚度自行设置页面里把薄膜厚度设置为二十二μm,按下“测算PID参数”这一项,MATLAB经由动态数据交换(Dynamic data exchange)系统在MCGS里选中薄膜厚度信息,在运行系统中用以上两个控制系统实行仿真操控,原来的比例-积分-微分控制器数据量为百分之四十,回应时间是一百五十秒,并且受到的干扰比较大。使用以Back Propagation多层前馈网络为基础整定比例-积分-微分控制器(PID)基本没有超调,采用基于BP神经网络的PID控制器几乎没有超调,回应时间是一百秒,受到的干扰比较小。运算结束后,MATLAB将以Back Propagation多层前馈网络为基础整定比例-积分-微分控制器(PID)整定得到的PID参数发送给MCGS。通过这样的仿真实验显示,以Back Propagation多层前馈网络为基础的比例-积分-微分控制器的优点为超调数量比较小、回应时间短、适应性比较强等等,把其使用在MCGS组态系统中能够增强双向拉缩薄膜厚度操控系统的性能。 3 结语 笔者引入MATLAB设计智能操作算法,利用MCGS监控算法及控制过程,系统无需增加硬件,算法实现简单,是智能控制算法工程实现的有益尝试,具有较大的应用价值。 作者单位 盐城工学院机械工程学院 江苏省盐城市 224051 过程控制系统论文:探究自动化过程控制系统在工业中的应用 摘 要 随着社会经济不断发展,对自动化过程系统的要求也不断增加。自动化过程控制系统在工业领域被广泛应用,为工业领域发展起到了很好的作用。自动化过程控制系统不仅提高了工业产品的生产效果,还降低了生产劳动成本,减少了财务损失。本研究通过对自动化过程控制系统在工业中的应用进行探讨分析,具体分析报告如下: 【关键词】系动化过程控制 工业应用 自动控制是指在没有人力参与的条件下,利用外加的设施设备,使机器按照一定程序运行工作。自动化过程控制系统,是根据科学理论、计算机科技以及其他的一些信息技术设备,对企业或工厂进行检测、优化、调度。随着经济不断发展,自动化过程控制系统被广泛应用于多个领域,且在多个领域都起着很重要的作用[1]。自动化过程控制系统的好坏是评定一个国家科技水平的标志。工业是我国一大重要产业,自动化过程系统在工业领域中的应用满足了我国经济发展的需求,同时也符合人们对工业产品质量的要求。 1 自动化过程控制系统在工业领域应用的含义以及组成部分 在现代工业应用的基础设施中,自动化控制系统(Autom ation Control System )被广泛应用到工业领域。工业生产过程中,自动化过程控制系统是将温度、流量、液位以及材料成分等工艺参数设定为被控制系统的自变量。比如自动化控制系统在工业应用中,恒温室的温度调节过程就是自动化过程控制系统,由于温度是一个不断变化的物理量,通过检测仪器可以检测出具体的数据。如果想要设定一个温度恒等不变的环境,首先需要进行温度测量,当测量结果显示低于恒温数值时,采取加热方式升高环境内温度;当测量结果显示高于恒温数值时,停止加热。整个过程中,温度属于一个控制变量,对温度进行检测,采取加热措施让温度保持在一定的标准,这就是一个自动化控制过程。自动化过程控制设备中可编程逻辑控制器(PLC)是最常见的一种过程控制设备,它的原理是根据所输入的数字信号,提前进行设定,从而输出数字信号,输出的信号经过功率放大模板的作用后,会产生模拟信号,最后再通过相应的执行元件,得出过程控制。自动化过程控制系统的组成元素主要有: (1)检测元件,主要用于检测被控制元件的物理量。 (2)控制器,其主要作用是比较设定值和测量信号的数据,计算出两者之间的偏差,再按照设定好的控制规律进行计算数值,最后将得出的最终结果作为控制信号传送到执行装置。 (3)执行器,其作用是接受控制器传送的控制信号,并推动控制信号,改变被控制变量。 2 工业自动化过程控制系统的特点 过程控制主要是对生产过程中的程序控制,控制设备不同,其特性也不同。 (1)连续性。在工业自动化过程控制中,其整个控制过程是不间断的、经常性的运行着,很多运行原理都是循环进行的,中间不能停,要求过程控制在自动条件下不间断的完成。 (2)方案多样性。不同产品其自动化过程控制方案也有所不同。 (3)自动化过程控制系统的实时性。在一定条件下,被控制变量随着外界因素的影响,不断变化。 (4)复杂性。自动化过程控制系统所控制的范围比较广,其被控制变量也比较复杂,控制程序要求比较多且复杂,这些因素都影响过程控制系统的复杂性。 3 工业自动化过程控制系统的安全问题 工业设施设备包含电力、水利以及石油天然气等行业,这些行业是我国经济发展的重要纽带,自行花过程控制系统在工业中的应用还存在很多安全问题,具体过程控制系统应用出现故障,可能造成的安全问题有: (1)危害工作人员的生命安全,甚至造成工业内员工群死、群伤的不良事件发生。 (2)造成工业企业经济上的巨大损失,还会波及到我国整体经济发展和经济建设成果。 (3)危害当地人群的生活以及国家安全,甚至还会引起一些不法恐怖分子袭击事件发生。 (4)影响我国环境,造成环境灾难,甚至会给后代子孙发展带来严重后果。 4 自动化过程控制系统在工业中的应用 过程控制的自动检测系统。运用一些适当的检测仪器表对工艺参数进行检测,并记录数据以便后期计算使用。过程控制中的自动保护系统。对温度、流量、液位以及材料成分等工艺参数进行检测,检测结果不能满足要求范围,自动发散相应信号,与此同时将安全阀门打开或是切断某一通路,保证自动化过程系统受到外界破坏。过程控制中的多冲量控制系统。是指在自动化过程控制系统中,变量信号比较多,通过相应计算后,最后共同控制一个执行元件,从而保证被控制工艺变量的整体质量。在锅炉给水系统中常采用多冲量控制系统。 分程控制系统的主要应用。分程控制系统主要是将输出信号传送到其他两个或两个以上的控制阀设备中,且每一个控制阀的工作范围都是在信号之内。分程控制系统主要用于控制不同介质流量,以达到工艺生产的整体效果,还用于工业成产中的安全防护,另一方面还用于扩大控制阀门的调整范围,以达到改善和控制产品质量的效果。 工业生产中的软条件保护措施。软保护措施就是当短时期生产时,通过设定特定自动选择性控制系统,从而达到自动保护生产的目的,同时还可以有效减少由于停车造成的经济损失。 自动控制系统。利用自动控制系统装备对关键性工艺参数的控制,使这些关键性参数免受外界影响,从而保持稳定状态。 自动操作和开车停车系统。根据设备中预先规定的操作顺序,对需要操作的设备进行周期性的运行。自动开车停车系统,同样也是预先规定好操作顺序,按照系动化过程控制程序运行。 5 自动化过程控制系统的各项指标和要求 自动化过程系统在中常见的几种信号有:斜坡信号、阶跃信号、正弦信号以及加速信号等。这些信号的特点就是容易产生,且对过程系统信号输出影响比较大,方便计算和分析数据。在阶跃信号的作用下,被控制变量会随着时间不同呈现不同的形式:发散震荡过程、衰减震荡过程以及非震荡过程。其各项性能指标应该满足的三种特性: (1)稳定。过程系统必须是稳定的,可以正确运行各项功能,并能按照程序的规定控制整个生产过程。其性能指标还会出现衰减率、超调量。 (2)准确。过程控制计算结果必须是正确的,尽量控制好偏差。 (3)及时响应。尽可能缩短系统偏差时间,其评定指标包括:恢复时间、震荡时间和频率以及上升时间。 6 总结 综上所述,自动化过程控制系统已经在工业领域中广泛应用,自动化过程控制系统的技术也已经发展成熟,但是随着我国经济不断发展,人们对产品的质量要求不断升高。工业自动化过程控制系统也需要不断改善,才能保证我国工业基础设备的安全,才能保证生产产品的质量。所以对自动化过程控制系统的研究和探索也成为当前的重要任务。要不断探索研究自动化过程控制系统,随着社会的需求不断改善,同时还要经济发展需求。自动化过程控制系统在工业中的应用,不仅节省了很多人力、物力、财力,同时也提高了产品的质量。 作者单位 中海油山东化学工程有限责任公司 山东省济南市 250000 过程控制系统论文:压力过程控制系统设计 摘 要: 本文首先介绍过程控制系统的组成、特点、控制质量指标、过程建模方法及分系统设计方法和步骤。然后 分析压力过程控制的工作流程、控制系统的设计方案、系统建模及调节器的参数整定。实现压力过程系统的PID控制。 关键词:过程控制 PID控制器 参数整定 一、过程控制系简介 1.过程控制的任务 过程控制的任务就是在了解、掌握工艺流程和生产过程的静态和动态特性的基础上,根据工业生产对过程控制安全性、经济性和稳定性的要求,应用理论对控制系统进行分析和综合,最后采用适宜的技术手段加以实现。 2.过程控制系统的组成 过程控制系统是指工业生产过程中自动控制系统的被控量是温度、压力、流量、液位、成分等这样一些过程变量时的系统。 3.过程控制的特点 (1)系统由过程检测控制仪表组成。(2)被控过程的多样性。(3)控制方案的多样性。(4)过程控制的控制过程多属慢过程,而且多半属参量控制。(5)定值控制是过程控制的一种主要控制形式。 4.控制系统的控制质量指标 一个控制性能良好的过程控制系统,再受到外来扰动作用或给定值发生变化后,应平稳迅速准确地恢复到给定值上。 二、压力过程控制系统设计 压力的测量和控制在生产过程自动化中具有特殊的地位。保持实际生产过程的压力为一个稳定值,对生产过程有着至关重要的作用。考虑到经济成本等问题,本系统采用单回路控制。下面对整个系统作详细介绍: 1.工作流程 1.1工艺简况 在工业生产过程中,气体测量罐设备应用十分普遍,为了保证生产的正常进行,空气进出量需均衡,以保证过程的物料平衡。因此,工艺要求空气罐内的气体压力需维持在某给定值上下,或在某一小范围内变化,并保证空气罐压力不致过大。本系统要求超调量小于5%。 1.2工作流程 本系统使用的介质为空气。空气从空气压缩机进入系统空气入口,经过节流阀的调节后,进入过滤器过滤,过滤后的空气进入减压阀1,减压阀1的出口压力一般保持在1kg/cm^调节后的空气进入减压阀2,减压阀2的出口压力一般保持在0.55kg/cm^这时空气的流向有两种方式,当扰动电磁阀打开时,空气一部分经过节流阀、扰动电磁阀流向外界;一部分进入控制阀。当扰动电磁阀没有打开时,空气全部进入控制阀,经过控制阀的空气最后流进测量罐中。 2.压力过程控系统建模 用测试法建立被控对象的数学摸型,.首要的问题就是选定模型的结构。 自衡单容过程对象的对象特性的一般形式为 ,为建立其数学模型,可通过测量其 阶跃响应的方法求得对象特性参数K、T、τ。 3.压力过程控系统的设计方案 3.1被控参数选择 被控参数的选择对于稳定生产、提高产品的产量和质量、改善劳动条件、保护环境卫生等具有重要意义。若被控参数选择不当,则无论组成什么样的控制系统,选用多么先进的过程检测控制仪表,均不能达到预期的控制效果。由于本系统是模拟实际生产过程的一套实验过程控制系统,被控参数压力在系统设计之前已决定。 3.2控制参数选择 扰动作用是由扰动通道对过程的被控参数产生影响,力图使被控参数偏离给定值;控制作用是由控制通道对过程的被控参数起主导影响,以使被控参数尽力维持在给定值。在分析与设计控制回路时,要深入研究过程的特性,认真分析各种扰动,正确选择控制参数。 在本系统中,被控参数是压力,模拟的生产过程是测量罐,测量罐的容积和湿度在某一实验中几乎是不变的,因而测量罐中的压力只能由气体的物质的量决定,控制参数也就唯一确定了,即:气体的物质的量。 3.3执行器 调节阀的选择:执行器由执行机构和调节阀组成。在过程控制中他接受调节器输出的控制信号并转换成角位移或直线位移,来改变调节阀的流通截面积,以控制流入或流出被控过程的物料或能量,从而实现对过程参数的自动控制。 调节阀的尺寸选择根据对象的惯性特征选管径。在生产过程中,调节阀气开、气关形式的选择,主要是从工艺生产的安全角度来考虑,当气源一旦中断时,阀门处于全开还是全关状态,在生产上要能保证设备和人身的安全。所谓气开式,即当信号压力P 0.02Mpa时,阀开始打开,也就是说“有气”时阀开,气关式则相反。 因为调节阀的特性对整个过程控制系统的品质有很大的影响。理想流量特性就是在调节阀前后压差一定的情况下得到的流量特性。它取决于阀芯的形状。阀芯的形状有快开、直线、抛物线和等百分比等4种,其相应的流量特性有直线流量特性、对数(或称等百分比)流量特性、抛物线流量特性、快开流量特性。 综上考虑,本系统根据选用气开式气动调节阀V-5110,其流量特性为直线流量特性。动力源由空气压缩机提供的。 3.4测量变送 测量和变送是解决一个信息获得和传递问题。信息的测量和边送必需迅速可靠地反映被控参数的实际变化情况,为系统设计提供准确的控制依据。本系统选用差压式压力传感器作为检测和反馈元件,将测量罐的压力值转化为电信号,被测压力值为大气压力值加压差。 3.5调节器 本系统选用东芝EC-311型调节器 通常,选择调节器动作规律时应根据对象特性、负荷变化、主要扰动和系统控制要求等具体情况,同时还应考虑系统的经济性以及系统投入方便等。 广义对象控制通道时间常数较大或容积迟延较大时,应引入微分动作。如工艺容许有残差,可选用比例微分动作;如工艺要求无残差时,则选用比例积分微分动作。 当广义对象控制通道时间常数较小,负荷变化也不大,而工艺要求无残差时,可选用比例积分动作。当广义对象控制通道时间常数较小,负荷变化较小,而工艺要求不高时,可选用比例动作。当广义对象控制通道时间常数较大或容积迟延较大,负荷变化也大时,简单控制系统以不能满足要求,应设计复杂控制系统。 根据本系统的过程特性与工艺要求,所以选用PI或PID控制规律。根据成系统负反馈的原则,确定调节器的正、反作用。由于选用调节阀为气开式,即反作用调节阀,Kv为正;由于测量罐进气时,即测量罐内气体的物质的量增加时,测量罐内的压力也增加,所以K0为正;一般测量变送器Km为正。为使系统各环节的静态放大系数极性乘积为正,也就是为了构成负反馈,选择调节器Kc取正,即选用反作用调节器。 过程控制系统论文:铝板带箔轧机板形控制系统动态过程控制异常处理方法探讨 摘 要:随着我国铝加工行业的转型升级,更加关注于铝加工产品的厚度控制精度和板形控制能力,在铝板带箔轧机控制领域引进了SIEMENS、ABB板形控制系统。本文针对SIEMENS板形控制系统在动态过程控制中出现的一此问题进行了较为深入的研究和总结,希望对我们以后在使用和调试铝板带箔轧机板形控制系统时有所帮忙。 关键词:铝板带箔轧机、动态过程、板形控制 一、铝板带箔轧机箔材动态轧制过程板形控制异常状态现象描述: 某铝加工厂铝板带箔轧机引进了SIEMENS板形检测控制系统,采用的SIEMENS板形辊共26个压力检测环,某规格产品箔材覆盖SIEMENS板形辊第4#-23#环,在箔材动态轧制过程SIEMENS板型辊第15个压力环检测值明显偏大(I.U值偏大),SIEMENS板型辊第24#-26#压力检测环在轧制过程中检测压力明显异常(注:由于板型辊第24#-26#环辊面上没有受到铝板带箔压力的作用,正常状态时RAW值应3300左右)。如图1所示: 二、铝板带箔轧机箔材动态轧制过程板形控制异常状态处理过程: 1、验证L1级AFC控制系统的有效性,按照AFC控制系统控制原理,当SIEMENS板形辊压力环检测压力大于设定目标值时,AFC控制系统应控制减小对应板形辊环域的冷却喷射量以使工作辊相应的环域热膨胀,对应环域的铝板箔材会有微量变薄的趋势,从而使铝板箔材板形I_Unit接近于目标值。但这次板型辊第15个环压力环检测值明显偏大,板形已严重超出控制目标 I_Unit值,冷却喷射量已调整到极限为零,不能再进行调控,这种现象说明AFC控制系统的控制是正确的,只是当冷却喷射量调控到极限值后还是不能改善铝板带箔处于板形辊第15环的板形。如图2所示 2、验证板形控制系统冷却喷射控制的有效性,通过强制手动控制第1-26组冷却喷射阀,一一验证了1-26组冷却喷射阀控制的有效性。而且在轧制过程中强制开启板形辊第15个压力检测环对应的冷却喷淋阀,可以明显看到板型辊第15个压力环检测的压力越来越大,验证了处于异常状态时板形辊第15个压力检测环对应的冷却喷淋阀处于关闭状态,AFC控制和冷却喷淋控制是正常的。 3、验证板形辊压力环检测的准确性,用同样的4种砝码对板型辊1#-26#压力检测环一一进行标定,板形辊每个压力检测环的线性值均大于0.9999,只要达到0.9998就合格,板形辊的检测精度和线性处于非常良好的状态,验证了Siemens板形辊压力环检测的准确性。如图3、图4所示。 4、验证冷却喷淋喷嘴角度与板形辊环域对应性,由于在箔材动态轧制过程SIEMENS板型辊第15个压力环检测值明显偏大(I.U值偏大)时,强制将与板形辊第14个或16个压力检测环对应的冷却喷淋关闭,虽然这期间板形辊第14个或16个压力检测环的检测压力会减少而偏离目标值,但板形辊第15个压力检测环的检测压力会渐渐接近于目标值,说明15#环域受14#或16#环域喷淋控制的影响,因此怀疑冷却喷淋与板形辊各压力环对应性不好,或者冷却喷淋喷嘴角度不对。用红外标线器进行对中测试,板形辊各压力环与各冷却喷淋喷嘴一一对应。冷却喷淋喷嘴角度的一个固定的斜角,以确保喷射的覆盖面能与板型辊的幅宽一致,而且检查冷却喷淋喷嘴也没有堵塞和异常喷射现象。并且将板形辊第24#-26#压力检测环与14#-16#压力检测环对应的冷却喷淋喷嘴进行对调,以验证冷却喷淋有效性。 5、验证工作辊磨削精度的可靠性,如果工作辊在15#环域磨削精度不够也可能造成上述异常现象,因此不仅对工作辊磨削精度进行了检测,并连续更换了2副工作辊以验证工作辊磨削精度的可靠性。 6、验证铝板带箔来料板形的可靠性,用扫描式凸度仪检测铝板带箔来料板形良好,并将同一批次的铝板带箔在其它轧机上轧制同规格的箔材产品均未出现这种板形控制异常状态,有效排除了箔材来料板形对板形控制异常的影响。 7、测量SIEMENS板形辊每个压力环的电压值,在不受外力作用下1-26#压力检测环电压值均为1.2V左右,RAW均为3300左右,将气源关闭后,RAW均为1900左右。检测结论正常。如图5所示。 8、测试铝板带箔轧机机前机后辊系水平度,由于SIEMENS板形辊第24#-26#压力检测环在进行标定时检测正常,但在轧制过程中检测压力明显异常,由于板形辊第24#-26#环辊面上没有受到铝板带箔压力的作用,出现这种现象可能是板型辊与铝板带箔不是垂直力,因而使24#-26#压力检测环受到4-23#环的挤压,而造成压力检测异常。因此对机后、机前辊系的水平度均进行了静态检测,检测结论是正常合格。 通过采用以上验证措施后,铝板带箔轧机SIEMENS板型辊第15个压力环检测I.U值和第24#-26#个压力环检测I.U值和仍然得不到很好的控制,可能是SIEMENS板形辊装配不好,环与环之间的间隙不一致,使SIEMENS板型辊第15个压力环第24#-26#个压力环受其它外力的作用,因此对SIEMENS板形辊拆开进行再次装配并调整环与环间隙,可在轧制过程中仍然出现上述箔材板形控制不好现象。 三、铝板带箔轧机箔材动态轧制过程板形控制异常状态处理结果: 对铝板带箔轧机箔材动态轧制过程中SIEMENS板形辊转动状态进行试验,按照SIEMENS板形辊工作原理,在铝板带箔轧机轧制过程中SIEMENS VAI 板形辊第24-26#个压力检测环由于不与铝板带箔接触,检测环在不受外力的作用下用手指轻压就可以让其停止转动,但此时需要一个较大的力才能让其停止转动,因此可以推测板形辊与其它辊系的平行度和水平度还不是太好。由于动态轧制过程中包角辊处于工作状态位置,前期在进行包角辊的水平度检测与校准时是以非轧制状态包角辊处于抬起位置为基准,此时以包角辊处于轧制工作状态位置进行水平度检测,发现包角辊在轧制工作状态位置水平度操作侧明显高于传动侧0.289mm,因此以包角辊轧制工作状态位置做为基准对包角辊水平度进行了校准。如图6所示。 对铝板带箔轧机辊系工作状态位置的水平度进行校准后开始进行轧制,轧制过程中铝板箔材板形控制良好,板形控制系统控制状态良好,SIEMENS板型辊1-3#压力检测环、24-26#压力检测环由于不受外力的作用,RAW值均为3250左右,处于正常状态,板形辊第15#环板形检测I.U值正常。如图7所示。 过程控制系统论文:过程控制系统及仪表维修的新理念 【摘要】维修工作是保障系统及设备持续有效运转的重要保障,在过程控制系统及仪表技术水平不断提高同时,过程控制系统及仪表的维修理念也需要不断更新,重视预防性维修和维修方法设计,实现面向系统及仪表维修向面向服务对象转变、设备更新改造与维修结合,全面提升过程控制系统及仪表的维修水平。 【关键词】过程控制系统;仪表设备;维修理念 0.引言 控制系统及仪表是工业连续生产的重要保障,控制系统及仪表的性能及稳定性对工业连续生产的影响也越来越重。尤其在过程控制系统及仪器仪表应用信息技术和自动化技术的程度越来越高的情况下,控制系统及仪表的自动化水平逐渐提升,控制系统及仪表在保证工业连续生产中发挥了不可或缺的作用[1]。基于过程控制系统就仪表的技术水平越来越高,重要性也来越大,从事自动化系统和仪表维修人员的素质要求也越来越高。维修人员维修过程控制系统及仪表的观念及方法都需要根据过程控制系统及仪表的改变而更新。 1.重视预防性维修管理 传统控制系统及仪表维修方法为被动式维修,既过程控制系统及仪表出现问题后,维修人员根据生产现场工作人员的反应情况前往现场观察控制系统及仪表出现的问题,查找系统及仪表出现故障的原因,再排除和解决系统及故障的方法。然而,随着控制系统及仪表技术水平的提高、系统及仪表应用程度提高,控制系统及仪表在工业生产过程中出现的故障和问题也从少到多、从简单到复杂。传统被动式的维修方法无法满足及时快速解决系统及仪表故障的要求,而过程控制系统级设备是保证持续生产的关键,无法及时快速解决故障让系统及仪表恢复正常状态,将给企业造成巨大的损失[2]。因此,过程控制系统及仪表维修要求维修人员提前做好准备工作,预防故障。 重视预防性维修管理也是一种符合生产质量管理规范的维修理念。随着社会对工业生产质量管理规范要求的提高,工业生产软件设备和硬件设备都应做好预防性维修。基于预防性维修理念,维修人员需要为过程控制系统及仪表建立维修管理文件,总结归纳系统及仪表维修项目及周期,使零散的设备维修工作得到规范化管理,让系统及仪表维修工作“有章可循”、“有文件可依”,使系统及仪表维修工作实现被动维修向主动预防维修转变。预防性维修对维修人员也提出更高的要求,它要求维修人员需要提高对过程控制系统及仪表服务对象的认识,树立其结。维修人员还需要不断强化服务意识,提高维修基本功训练,提高维修水平。只有这样,维修人员的素质才能满足提供主动预防性维修管理的要求。 2.面向系统及仪表维修向服务对象转变 传统工业生产中应用过程控制系统较少,仪表应用较多,因而日常维修工作以为此仪表维修工作为主。仪表维修的最大特点在于维修工作只需根据仪表的特点开展一些简单的日常维护手段。然而,由于控制工程成果在工业生产设备和系统中应用越来越多,仪表技术也得到质的飞跃,现代仪表维修和传统仪表维修有很大的区别。而且受生产的影响,不同生产对过程控制系统及仪表的选型要求不同,过程控制系统及仪表维修更要求结合多方面因素。 基于工业生产中过程控制系统及仪表的变化,过程控制系统及仪表维修也需要从面向系统及仪表维修向服务对象转变,既根据控制仪表选型及系统应用开发服务的对象确定维修方法。面向服务对象的维修是指维修人员不仅要了解过程控制系统及仪表的特点,还应计划对它们服务对象的属性的研究结果[4]。结合工业生产实际情况,在连续的生产过程中,过程控制系统及仪表可能会出现异常现象,异常现象可能有仪表及系统自身的很定失效或偶然失效引起,也可能又生产工艺过程的偶然变化或环境影响引起。在此情况下,维修人员应该对过程控制系统及仪表服务的对象有更多的了解,才能在维修中占据主动权。因此,维修人员需从面向系统及仪表维修向面向服务对象转变,掌握生产工艺及生产设备的特点。 3.重视维修方法设计 过程控制系统是一个复杂的大系统,实际应用中的复杂性更高。而仪表本身也属于高科技产品,仪表集成信息处理、电子电路、机械结构等多个学科的技术和知识,也是一个小系统,过程控制系统及仪表应用在实际过程中也需要考虑合理性。因而从宏观角度来看,控制系统系统是一个巨系统,各类仪表则是巨系统中的小系统。这要求在过程控制系统及仪表发生故障后,维修人员在实施维修操作前需要对故障或失效问题从整个系统角度进行诊断。如若过程控制系统及仪表自身具备故障诊断功能,维修人员则可直接利用故障诊断功能进行诊断,如不具备该功能,维修人员则需要利用自己的知识及经验设计故障诊断方法,确定故障诊断步骤[]。在众多的过程控制系统及仪表维修经验中,许多维修人员由于缺乏系统性观念,不懂得在采取维修操作前设计维修方法,导致错误维修系统及仪表,造成小问题愈发严重。因此,维修人员需要依据规程程序设计维修方法,再实施维修操作。 4.设备更新改造与维修结合 工业生产规模越来越大,生产设备也在不断增加,过程控制系统及仪表使用逐渐增多。许多企业已经将过程控制系统及仪表用于生产,过程控制系统系统的仪表已经进入故障频发时期,或者在未来一段时间内仪表将因使用年时间过长进入故障频发时期,过程控制系统及仪表潜在的隐患将对生产线持续生产形成巨大的威胁。而过程控制系统的仪表产生的问题已经无法通过简单的维修方式即可解决问题。因此,过程控制系统及仪表维修需要将设备更新改造与维修结合。 维修人员需要对现有过程控制系统及仪表的结构及性能进行分析,结合过程控制系统及仪表服务的对象,对现有过程控制系统及仪表的结构进行全面的改造,才能提高过程控制系统的使用性能和使用率。例如笔者曾对控制系统及信息显示系统进行分析,确认控制系统及信息显示系统存在问题后,对控制系统及仪表的特性进行摸底分析后,制定了系统预防更新改造方案。通过更新改造控制系统后,原有控制显示系统与更新改造后的控制显示系统完美兼容,极大地提升了控制系统及仪表的软件性能和硬件性,及时的解决了过程系统及仪表出现的故障,保证了系统及仪表的性能,还提高了维修效率,有效保障了生产持续进行。 5.结语 随着设备管理制的不断完善,过程控制系统及仪表制造企业纷纷推出资产管理系统或设备管理系统,设备管理制度及流程规范程度越来越高。尤其是信息技术和计算机技术的引入使过程控制系统级仪表维修管理也趋向于信息化管理模式。而且大量实践也证明信息化管理下的控制系统及仪表维修具有极高的效率。因而维修人员更需具备与时俱进的理念,结合不断发展的科技,才能实现过程控制系统及仪表维修理念的更新,形成更加完善的过程控制机仪表维修方法。 过程控制系统论文:基于三菱FX系列PLC的过程控制系统设计 【摘 要】本设计通过PLC、变频器、A/D、D/A模块等设备完成对液位、流量等参数的控制,利用PID进行调节校正,实时生成各个参数的趋势曲线图,达到对流量的稳定控制的目的。结构简单,安装方便,操作简单直观,可以长期连续稳定在无人监控下稳定工作。 【关键词】PLC;PID控制;过程控制 0 概述 在工业生产中有时必须对生产过程的某些参数进行控制,使其保持定值或按规律变化,确保生产正常进行,因此精确的参数控制显得尤为重要。本设计基于三菱PLC FX3u可编程控制器,以两个水箱作为控制对象,实现对水箱系统的过程控制。 总体设计方案:通过人机界面对水箱系统的压力、液位、流量给出设定值,通过PLC控制系统运行,使得水箱系统能够按照要求进行工作,人机界面可以实时监控各项数据,并随时对相关参数进行更改。通过温控调节器调节温度。 现场水箱的数据采集后经过A/D转换给PLC进行PID处理,PLC处理的结果再经过D/A转换给变频器控制电机的转速,实现对参数的稳定控制。 1 方案设计 1.1 系统模块选型 本系统主要包括PLC控制模块,数模转换单元模块、人机界面监控模块等。 1.1.1 PLC选型 本系统设计采用三菱FX3U系列PLC为优秀控制器。该PLC为三菱推出的新型PLC,有丰富的扩展性和新型的功能,具有结构简单,使用灵活且易于维护等特点。 1.1.2 A/D、D/A转化模块选型 本系统A/D,D/A转化模块选用三菱FX2N-4A/D和FX2N-4D/A。 数模转换模块FX2N-4A/D为四输入通道,模拟量输入范围有-10~10V,-20~20mA,4~20mA,CPU只能以二进制处理模拟量值,模拟量输入模块可以将过程模拟信号转换为数字信号。 模数转换模块FX2N-4D/A为四输出通道,模拟量输出范围有-10~10V,-20~20mA和4~20mA。模拟量输出模板可以将数字量输出值转换为一个模拟信号。 1.2 系统结构设计 基于PLC的过程控制装置由上下两个水箱组成,包括流量、液位、压力传感器,可以根据所需不同的要求可构成不同的回路,如图2所示该控制系统主要实现流量、压力、液位、温度的自动控制。 1.3 系统软件设计 系统设计中用到的软件主要有:GX Works 用于FX3U程序编辑;GT Designer3用于GOT人机界面编辑。 1.3.1 监控系统功能 完成压力液位数据,变化量变化趋势、PID参数调节以及报警记录的实时显示。 1.3.2 水箱自动调节系统功能 水箱自动调节系统可以将功能分为数据采集和智能调控两个方面:系统时刻采集者流量、温度、压力、液位参数,并根据需要进行自动调整;而且,当液位过低时,它会自动停止加热,避免干烧而产生的危险。 1.4 PID控制器调节 (1)PID控制原理是根据设定值与实际值之间的偏差,将偏差按比例积分微分通过不同的组合构成控制器,对被控对象进行调整控制。 (2)PID具体指令 1)PID指令必须通过A/D将模拟量测定值转换成数字量PLC,因此,对A/D模块的初始化及其采样程序是不可缺少的一部分。 2)PID的指令设定值SV及 PID控制参数群参数必须在指令执行之前送入相关的存储器。所以PID指令的初始化程序必须在执行PID指令前完成。 3)用PID指令对设定值SV和测定值PV的差值进行PID运算,并将运算结果送入到MV寄存器。 4)如果是模拟量输出,则还要经过D/A模块将数字量转换成模拟量送到执行器,因此D/A模块的初始化和其读取程序也是必不可少的一部分。 (3)PID调节过程 1)设定I、D基础值为0,改变P值,分别为1、2、3、4、5、6、9、15; 2)设定流量目标值为100 cm/s,观察流量当前值随时间的变化; 3)当P值很小时,流量达到设定值的时间较长,当P值很大时,就会出现震荡,流量会在设定值左右变化,误差会较大,此时P值为2; 4)此时P值为2,D为0,改变I值,分别为0、1、2、3、4、5、6、15,观察曲线的变化; 5)当I值过大时,积分作用不明显,I值过小时,系统会出现震荡,使系统稳定性能降低,此时确定I值为5; 6)设定P值为2,I值为5,改变D值,观察当前值变化; 7)D值越小,微分作用就越弱,D值过大,系统会出现震荡,甚至发散,确定D值为1。 1.5 控制系统流程 1)控制系统流程开始后会进行初始化,包括硬件的复位和软件内部寄存器的清零。 2)打开触摸屏进行所需参数的设定,不然电机无法运行;电机运行后实时数据将显示在触摸屏上,在一定时间内如果未达到理想的要求值时可以重新设定参数来进行调整,直到它达到自己的要求。 3)达到要求值之后可以调整其他参数或者停止设备。 1.6 程序设计与人机界面 采用三菱FX3U系列PLC,进行程序编辑,完成相关控制要求:液位、流量、温度等相关采集量的处理以及反馈。通过人机界面可以对PLC的控制效果实时监控。 2 结束语 基于PLC的过程控制系统的设计,人机界面软件(GT Designer 3)的强大数据处理、图形表现能力和交互能力。PLC实用性广、抗干扰能力强、适用于工业现场的特点,融合了先进的自动化技术、计算机技术,具有可靠性高、维护容易等特点。系统实现了对流量、压力、液位等对象的测量、自动控制和实时监控,具有人机交互功能,监控软件界面美观,操作起来简单明了,程序使用方便灵活,可移植性较高,实现了操控要求。
铁路专业论文:铁路“四电”工程内、外部专业之间接口关联论证 [摘 要]本文论述了既有线宁启复线“四电”工程专业之间以及与站前工程专业之间的接口关系,明确了专业之间接口识别项,提出了各专业之间相互配合的重要性。 [关键词]“四电”系统、房建、路基轨道、桥梁、接口关系、专业之间衔接配合。 一、概述 宁启铁路增建复线并电气化,既有线电气化改造、部分路段进行提速改造,南京枢纽新建宁启下行线以及高里下行联络线引入在k7附近新设浦口北站,关闭葛塘站。该工程涉及房建、桥梁、路基、铺架、电力、电力牵引(接触网)、通信、信号多个专业,因此处理好各专业之间接口关系,对保证工程安全、质量、工期至关重要。 为优质快速完成宁启铁路路复线电化工程建设,加强宁启电化工程建设中的接口管理,落实“四电”专业接口管理工作中各方职责,明确有关的工作流程和工作程序,系统、完整地实现工程建设中各专业接口的合理衔接,全面、准确、系统地把握“四电”专业接口的动态,科学有序的全过程控制好接口施工安全、进度、质量,在总结其它工程接口管理实践经验的基础上,对此加以论证。 本文所称接口,是指宁启电化工程建设中两个或两个以上专业之间的部分、设施、功能、管理相互关联,并且需要协调的结合部。 二、接口管理工作必须遵循以下原则 1、接口管理工作必须按规定的程序办理。凡涉及接口事项,该接口相关的各方不得单方面进行决策或决定。 2、接口管理工作涉及不同单位或部门时,各单位或部门不得以惯例、内部的特殊性或其它理由拒绝接口事项的落实。 3、接口管理工作从接口的提出、讨论、处理、实施到反馈等过程必须形成一个信息的闭环,避免造成接口的遗漏。 4、接口管理的过程和结果必须以正式的书面形式进行记录并签认,不得以口头或非正式的方式作为依据。 接口管理工作的相关方是指与某接口有关联的各方,包括建设单位、设计单位、施工单位、监理单位、设备(材料)供应商。 5、接口管理工作的相关方必须承起各自的职责和义务,不得以任何理由或借口推诿应该承担的接口管理职责和义务。 6、项目部总工负责,工程部长协调落实各专业接口的相关工作。 三、接口管理工作主要应以接口图(“四电”系统外部接口图、“四电”系统内部接口图),接口识别表(“四电”与外部各系统接口识别表、“四电”系统内部接口识别表)的方式,对“四电”专业内部接口及“四电”专业与外部各系统接口处进行工程管理和有效的闭环控制。 四、在接口管理中分为主要责任方和协助责任方。 主要责任方负责提出该接口方的技术要求和参数、协助责任方负责将技术要求和参数落实在设计或施工中。在站前和站后专业的接口预留中,站前专业一般为协助责任方,站后专业一般为主要责任方。 五、接口管理相关方若发现新的接口,及时进行对接,并纳入系统接口总图和接口识别表中。 六、接口管理相关方在接口处理过程中,前一工序方应为后一工序方负责。 七、在接口管理过程中应建立接口日志,确保接口状态可控和可追溯性,接口日志由接口主要负责方建立和更新。 八、宁启复线电化“四电”工程接口说明: 1、本项目建设是一项多专业参与的联合协同工作体。 各部门、各专业相互依从、制约、联系,从而形成一个十分繁杂的接口体系。 铁路专业论文:铁路通信专业微课应用探索 摘要:随着教育信息技术的发展,微课作为一种新兴教学资源被广泛应用于课堂教学中。微课以视频为载体,选取内容比较独立,教学形式丰富多样,展现素材生动有趣,内容直观,方便学生学习理解,大大激发学生的学习兴趣。该文对微课在高职铁路通信专业教学运用进行了有益的探索。 1 微课的特征 (1)时间较短,一般是8到10分钟,一般不超过12分钟。在这个时长下学习,学生注意力相对较为集中,接受程度高,符合学生的认知规律。 (2)选题比较独立,微课主要是为了突出课堂教学中某个学科知识点(如教学中重点、难点、疑点内容)的教学,或是反映课堂中某个教学环节、教学主题的教与学活动,微课的内容更加精简,问题聚集,主题突出,更适合教师的需要,因此称为微课。 (3)体积小,微课视频及配套辅助资源的总容量一般在几十兆左右,视频格式是支持网络在线播放的流媒体格式,常见的格式有MP4和Swf等,制作者可以很方便地将微课到教学平台,微信公众号,QQ空间供学生在线观摩学习,也可以直接提供o学生保存到终端设备(如笔记本电脑、手机、MP4等)上实现移动学习,为学生在不同的时间、地点学习提供了方便。 2 微课的制作模式 (1)PPT转视频方式 这种形式的微课对制作者的要求最低,适合初学者制作 ,选题以知识点的讲授为主。首先是制作 PPT 课件,课件要图文并茂、动静结合、具有视觉艺术效果,可以通过字体型号和颜色的搭配、背景设置、自定义动画、幻灯片切换等,为了得到最佳的视频观看效果,要求以图片展示为主,文字描述为辅。文字的字号不要小于36pt,颜色宜用对比色。然后是录制旁白,推荐使用高品质的麦克风,选择安静的录制环境。打开已经设计好的 PPT 文档,选择“幻灯片放映”选项卡对应的功能区当中的“录制幻灯片演示”,在弹出的窗口选择“开始录制”按钮,即可以开始录制。录制过程中,可以适当操作鼠标,对展示内容进行标记,以吸引学生观看。最后是将录制好的 PPT 另存为视频文件。这项功能要选择高版本的PowerPoint软件,在PowerPoint2013中,选择另存为,选择 MPEG-4 视频格式,即可完成PPT到视频的转换。 (2)录屏模式 这是目前被广泛使用的微课制作方式,使用录屏软件对屏幕进行录制,以得到微课视频。Camtasia Studio是众多录屏软件中功能最强大、易用的软件。它具有屏幕录制、配音、剪辑、过场动画、添加说明字幕和水印、制作视频菜单和封面、播放和压缩功能,可以输出 MP4、flv、mov 等多种视频格式。用户可以在任何颜色模式下轻松地进行屏幕的录制、配音及各种屏幕动作。 启动Camtasia Studio软件后,选择录制屏幕,录像机功能即被激活,在设置界面,用户可以选择“全屏幕”,也可以选择“自定义”,手动输入尺寸大小或拖动鼠标设置屏幕录制范围。如果电脑安装有摄像头,还可以同时录制屏幕内容和摄像头内容。录制视频的同时,还可以同时选择录制电脑操作时播放的声音和麦克风输入的声音。录制这类微课,教学方法灵活,可以边书写边讲解,对硬件要求低,教师可以自己录制,如果能同时录制摄像头中教师的教学画面,可以使微课更加生动有趣,更能吸引学习者的注意力。 (3)专业拍摄模式 对需要动手操作演示的教学内容,前面两种方式就不适合,这时我们需要通过摄像机来进行拍摄。拍摄环境要光线充足、整洁。拍摄前,针对微课的主题,要进行详细的教学设计,写好拍摄的脚本,以指导拍摄过程。拍摄情境可以是真人在白板上演示,或者到现场进行实际操作。拍摄后可以对视频进行修改美化等后期制作。这种方式制作的微课效果最好,但需要专门的制作团队,对制作设备及环境要求高,成本高。如果条件有限,也可以使用手机、平板进行拍摄,现在的移动终端基本上都可以拍摄高清视频,如果环境选择得当,也可以拍出较好的效果。 3 题材与内容的选取 (1)教学重点与难点。重点与难点往往是一门课程的优秀内容,学生学习起来有难度,但又必须要求学生花时间去掌握。微课通过比较直观和生动的呈现方式,能有效降低学习难度,提高学生学习效率。 (2)无法在课堂上展示的内容。比如在列车无线调度通信系统课程中,为了讲述客列尾系统的结构和工作过程,可以到铁路现场拍摄司机通过CIR操作客列尾系统的视频,制作成微课,然后在课堂上展示给学生观看。 (3)抽象的内容。有些内容比较抽象,比如数字传输系统中数据帧的封装,无法用眼睛观察到,学生很难理解掌握,通过制作动画形式的微课,可以帮助学生在头脑里建立画面,从而增强学习效果。 4 通信专业微课的教学组织 高职学生的自主学习能力较差,要想让微课发挥作用,就必须进行精心的教学组织,需要给学生以明确的任务。教师在课前应该学习指导,包含内容为:①学习指南,告知学生本堂微课应达成的目标、学习方法的建议、下次课堂学习的形式等;②学习任务,旨在让学生通过观看微课自学,完成相关学习任务的描述,这些学习任务尽量设置得容易些,不要太难,任务数量也不要太多,一般建议是3到5 个任务;③困惑与建议,即学生在观看微课的过程中存在的困难或者建议。学生必须将微课中的作业和教学反馈提交到指定的教学平台,以便教师通过教学平台研究学生学习的情况、存在的问题等,督促进度落后的学生;同时教师也可以针对学生学习的反馈信息对对微课进行更新和修改,保证微课资源库的动态更新和不断发展。 5 结语 微课是其它教学资源的一种有益补充,在高职院校的教学工作中已经初见成效,。教育部每年举办的微课大赛,极大地促进了教师制作微课的水平,推进了微课在教学中的应用。开发适合高职学生的微课资源库,有效利用微课资源为教学服务,提高教学质量,值得我们进一步探索。只有通过不断实践、不断总结,才能使辛辛苦苦开发的微课资源得以充分利用,最终使我们的教学质量更上一层楼。 铁路专业论文:军校铁路排长专业的铁路装备素养生成途径研究 摘 要:目的 为有效地提高铁路排长专业的铁路素养,方法 提出了养成铁路装备素养的总体规划和四级培养平台,运用CDIO 工程教学模式构建了培养体系,采用逆向教学设计法开展教学和师生易位法进行认知实训;以“车站联锁”课次为例,说明了任务需求、问题导向和师生易位法的具体应用;结果 应用生成途径的两个教学班次考试成绩和毕业任职效果明显提高,结论 铁路装备素养生成途径是行之有效的。 关键词:装备素养; 铁路装备;军校 引言 素质教育一直是高等院校人才培养中关注和研究的热点[1],不同层次的高等院校进行的素质教育目标和要求各不相同[2],军队院校教育是培养军事人才、提高官兵素质的主渠道,中央军委颁发了《2020年前军队院校教育改革和发展规划纲要》提出,到2020年形成现代军队院校教育体制,构建军事创新教育机制,基本实现院校教育信息化,为官兵成长成才提供优质教育,为新质战斗力建设提供人才保证。为了弥补铁路排长专业人才培养上的不足,需建立铁路装备素养生成体系,为提升军事交通运输指挥人才的装备素养提供途径。 1 装备素养 装备素养是军校人才培养中专业综合能力的一个重要内容,是影响学员胜任部队实际岗位的关键因素。装备素养教育的目标是培养学员使用装备完成各种训练和作战任务所必须具备的基本素养和能力,包括熟悉装备体系构成,形成爱护装备的意识和行为。装备素质是军队学历院校中专业教学关键环节,出现不同专业的装备素质培养模式,已有一些相关的成果和,如海军工程大学梅志远提出的“合训分流组训方式专业素质培养问题与对策”[3],装备学院秦红燕提出的“装备素养与培养研究”[4],都在尝试装备素养培养中取得一些成果。 2 生成途径 2.1 规划及要求 根据铁路排长专业设置特点和部队岗位实际需求,分析装备素养中的装备种类知识、运用能力和实践需求,选定内燃机车、货车车辆、运输调度和信号通讯设备等为必修装备,建立相关装备知识、装备能力构成的装备素质和装备运用能力、装备情感构成的装备修养。在校学习期间,应具有机车车辆的专业知识,提高解决问题的能力。在课外期间,还需要进行爱岗敬业的职业精神、献身国防的理想信念的熏陶,逐步具备军事交通运输和指挥的必备素养。 2.2 四级递进培养平台 根据铁路排长装备素养内容要求和生成规划,建立四级递进培养平台,由装备课程平台(选定专业课程)、课堂教学平台(课堂+场地教学)、装备自学平台(专修室)和和装备实践平台(厂段实习、部队实践)组成,如图1所示,实现从装备认识、装备使用到装备运用能力的模式生成。 2.3 CDIO教学模式 CDIO工程教育理念由美国麻省理工学院和瑞典皇家理工学院等四所高等院校联合提出。CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实施 (Implement)和运行(Operate),以项目从研发到运行的整个生命周期为载体,让学生主动参与实践,通过课程间相互联系的方式学习工程专业[5]。 以应用型人才目标要求为驱动,应用GDIO工程教育模式的进行铁路排长装备素质培养和实践,开展“教中学、做中学、做中思”的教学实践,将内燃机车、铁道车辆、运输设备和信号设备的知识传授、使用能力落实在各门专业课程教学中。 结合铁路排长的自身特点,以部队岗位需求为导向,基于CDIO理念构建相应的铁路装备素养课程体系,形成一、二、三课程,铁路装备素养的课程体系如图2所示。二级课程由专业类课程、专业特色课程等组成,专业类课程又可以进一步归类为机车类、车辆类、行车组织类和线路类,各门课程之间相互联系;三大实习包括认识实习、生产实习、毕业实习,旨在促进理论知识和工程实践的融会贯通。三级课程在二级课程下进行拓展,为加强优秀课程而设立的应用课程,课程包括装备投送概论、部队机动投送等。 2.4 教学方法构建 逆向教学设计(Backward Design)是美国课程与教学领域的专家GrantWiggins 和Jay McTighe于1999 年提出了一种新的教学设计模式,逆向教学设计是一种先确定学习的预期结果,明确预期结果达到的证据,设计教学活动以发现证据的教学设计模式。 1. 课堂逆向教学设计 逆向教学设计总原则是需求驱动学习,逆向教学设计在理论知识内容讲述上,针对重点知识和难点知识采用问题导向法进行,以提高学生解谜底的好奇。寻求问题方法就是提出多种可能解决的问题的途径和方法,引出最佳求解问题的方法。例如采用逆向教学设计和问题导向法讲授“车站联锁”知识,具体设计如图3所示。 2.认知实训逆向教学设计 逆向教学设计在铁路装备认知能力实训上,采用师生易位教学法和双向互动教学法进行铁路装备实操和认知实践,现代教育论强调学生是学习的主人,让学生主体能力得到全面释放和开发。美国心理学家马斯洛指出:人都希望自己的各种潜能得到发展和自我实现。如在“车站联锁”实践时,先请学生上讲台讲解车站联锁机的组成和主要部件,然后给出几种车站联锁设备型号,让学员对照实物认识实际部件,开展双向互动教学,教师加以答疑,这种教学方法消除了以往的“填鸭式”灌学,提高学员的学习兴趣,有利于学员综合能力锻炼。 3 生成效果 在新一轮课程改革中,将铁路排长装备素养生成途径全面地应用于教学中,提高了学员学习的兴趣和效果, 通过 2011级(改革后)和2010级(改革前)两个教学班次的考核成绩对比发现:平均分数由81分提高到86分;通过所建立的铁路排长装备素养生成途径的培养,毕业21名学员在一年多中的部队工作中,因工作出色,业务能力强,已有50%人提升副连长。 4 结束语 在军校铁路排长装备素养培养中,构建四级递进培养平台,提出了基于CDIO工程教育模式的课程设置,应用逆向教学设计法实施课程教学和认知实训,对军队铁路排长的装备素养生成是有成效的。 铁路专业论文:探析铁路工程轨道专业的投标报价技巧 摘要:本文分五个部分介绍了铁路工程轨道专业的投标报价思路与技巧,对预算人员应熟练掌握的轨道施工工序、常用定额组合、定额抽换、运杂费分析、快速成本测算进行了针对性的阐述,对该专业中容易出现的思维、使用误区均做了相应介绍并提出了解决途径。 0 引言 随着铁路铺轨工程技术水平的不断发展,中国铁建系统内施工产值名列前位的工程公司每年的铺轨里程数可达1000公里左右,为与之施工承揽数量、质量相匹配,预算人员在编制铁路工程轨道专业投标报价时须熟练掌握概(预)算编制办法、施工工序、铺轨专业定额、费用标准、价格信息等方面的知识。但由于编标阶段时间较为紧张,往往无法对施工组织设计、图纸技术要求等研究透彻,难以有积累、总结、提高的时间。只是幸好目前广泛使用的《铁路工程投资控制系统》软件对各类预算基础数据进行了固化处理,且投标阶段一般会获得重要参考资料进而可快速分析取定各类取费方案、编制期价格水平、定额套用细节以加快交标进程。由此预算人员愈加缺乏以施工工序指导预算编制的历练,再加上轨道章节设计院概算指标多有雷同、涉及的轨料扣配件型号众多、难以推断补充材料的重量和基价、运杂费方案分析繁琐等因素存在,渐渐制约着专业预算编制水平的稳步提升,本文将从以下五个方面讨论如何编制一份质量过硬的轨道预算。 1 掌握常规铺设方法 预算人员应大略了解单枕铺设法、换铺法、直铺法三种铺设方法的主要工序,应充分认识到施工工序对轨道定额的准确套用起到至关重要的作用,不漏项、不增项、不迷信外部参考资料是专业素养的具体表现。有时权威机构编制的外部预算资料会存在丢项情况,导致价格指标与施工实际价格严重不符,必须在过程中及时发现定额漏项并修改或及时上报公司备案待查。如果不及时修正只是原样套用,只会给后续中标资料的交接埋下争议的伏笔。以当前铁路标在各工程公司任务承揽中所占的份额来看,投标报价的编制水平对企业经济效益的影响绝对不可忽视。 1.1 单枕铺设法施工工序 ①轨料装车;②列车编组进场;③长轨抽拉;④轨枕转运;⑤布枕、收轨、安装扣配件;⑥收尾。 1.2 换铺法施工工序 1.2.1 人工铺设 ①轨料散布;②锚固枕木;③钢轨入槽及整道。 1.2.2 (或)机械铺轨排 ①轨排组装、运输;②倒装轨排和喂送轨排;③铺轨机铺轨;④拨线整道。 1.2.3 换铺长轨 ①人工换铺;②换轨车换铺。 1.3 直铺法施工工序 ①轨料散布;②枕木锚固;③人工撬拨长轨入槽;④或铺轨机推送长轨入槽。 2 掌握常用轨道定额组合 针对单枕法,经常使用的相应定额、主材、费用指标组合:GY-5单枕法工艺、GY-180轨料量价、GY-8轨料运输单枕法1km以内装运、GY-9轨料运输单枕法增运1km、GY-14工地接触焊、GY-18钢轨打磨、GY-28应力放散及锁定、厂内焊接500m长钢轨、GY-1121抽换电容枕、GY-26胶结绝缘接头、GY-1长轨压接焊作业线安拆与调试、GY-2长轨铺轨机安拆与调试。 针对换铺法、直铺法,经常使用的相应定额、主材、费用指标组合:GY-39轨节拼装、GY-60轨节铺设、GY-6换铺法工艺、GY-176轨料量价、GY-10轨料运输换铺法1km以内装运、GY-11轨料运输换铺法增运1km、GY-14工地接触焊、GY-18钢轨打磨、GY-28应力放散及锁定、厂内焊接500m长钢轨、长钢轨供应有关费用、电容枕。 2010版轨道定额在无缝线路的铺设方法上主要由单枕法、换铺法构成,出于何种原因对直铺法未进行表述不得而知,但在实际使用时,铁路设计院工经专业普遍使用换铺法进行轨道章节的概预算编制,偶尔出现的铺轨机直铺法也是以换铺法进行组价,以至于经常出现与施工组织设计并不相符的情况。 在使用定额时,要注意点击其工作内容,对一些重要工序定额逐步建立起直观印象,对定额编号大概座序、基期价格水平、定额单位都要有所熟悉,树立起专业的认知培养专业的水平这一重要观念。 3 掌握定额的积累、抽换 在使用2011版铁路工程投资控制系统选取定额前,首先要对外部资料进行总体上的浏览,观察一下补充定额、补充材料是否使用较多,对这些预算系统内并没有默认存在的数据要提前导入合适的补充定额、补充材料库,建议每一年对无碴轨道部分的CRTSⅠ、Ⅱ、Ⅲ型综合大定额做修订,既然现阶段施工单位已不太容易再从外界获取补充定额的详细资料,不如将施工一线掌握的数据逐步转换为企业定额以方便使用,比如对曲线、直线部分的工料机定额含量有所区分,将适用的条件、包含的工序进行简要描述,此类特殊工艺、工序的积累是一劳永逸的。 轨道定额在使用时涉及最多的调整就是抽换轨料、扣配件,常用种类都达上百件之多,这一章节在所有结构中最为复杂,可以这样评价,掌握轨道定额的各种抽换、推算是一名预算人员业务成熟的标志。应先熟悉当前项目的甲供轨料、扣配件的种类及数量,然后再与单项概算进行比对,部颁材料无需关注,重点是补充轨料、扣配件的对价,尤其材料单重是处在被隐藏的情况下,此时需要采用差值法,即在其他材料重量已知的情况下将差值部分除以补充材料的数量后计算得出,并及r选择材料运输类别、汇总标志、甲供方式、主材标志。在实际运用中,往往会同时出现一个细目中有多个补充材料不知单重的情况,这就突显平时积累的重要性,每次做完的数据在交标后,都应将推断出的确切单重的材料进行归纳,并以设计院不同编号进行存档,因各家的补充数据库都是不同的,应进行分类管理。如仍然无法解决,可选择较接近型号的已知部颁材料或补充材料的单重,往往也会达到较接近的水平。 4 掌握运杂费单价分析 铁路工程投资控制系统在清单细目小计中针对运输方案设置了三个选项,其中按材料百分数计算不适用于轨道章节,最常用的方式为直接输入运价,即外部参考资料体现的每吨价格为多少,便直接输入,方便快捷对原始价格指标。但此种方式也有较为不利的方面:手工输入的运费单价,属于固定数值,以铺新轨(钢筋混凝土枕)为例,材料费占比达50%~60%,运杂费占比达10%左右,两者合计则达到60%~70%左右,此即意味着对于轨道章节,如果采用固定数值往往会占住了运杂费的浮动空间,对于后期调价来说则增加了难度,因为材料费按规则是不能随意更改的,预算人员只有逐项反复加减运杂费单价试算以慢慢接近目标单价值,费时费力。但如若从调整阶段便进入运输方案中,根据施工组织设计中材料供应情况针对钢轨、道岔、砼枕、扣配件进行运杂费分析,选择比较合理的运输工具搭配,在降价时只需要对运距、运价做统一调低,整个轨道章节便会出现较为均衡的降幅,此类调价手段较为严谨。 5 掌握快速成本测算 在铁路工程中轨道章节的成本测算一直较为快捷,一是章节所采用的定额数量远远小于线下部分,无需逐条测算,轨料、扣配件已经被建设单位单独提出作为甲供材料进行供应,而辅助材料则被融合放入了工序单价之中;二是针对一定工程量的铺轨作业,主要材料至铺轨基地的运费已经由建设单位承担,只要施工单位的现场组织、人员及设备调度合理,工料机消耗就不会出现大起大落,测算费用与现场实际发生的吻合度较高。但特别需要注意的是,如果在预算软件中没有将甲供材料的数量、型号与当前投标项目甲供材料数量表进行核对,则在后期可能会出现概算数量实际多扣了的情况发生,因为在编制单元较多的情况下,设计院进行汇总也是较为容易出错的,施工单位的投标报价人员往往肩负着替设计单位把关的职能。 综上所述,铁路工程轨道专业的投标报价较线下部分的调整显得更为复杂,做出一份价格合理的报价标书需要掌握各种编制及调价技巧、及时更新铁总颁发的各种造价升级文件。 铁路专业论文:高铁文化对高职铁路特色专业人才培养的作用和途径 摘 要 高职铁路特色专业的人才培养目标是为高铁建设、维护、管理、运营、服务等培养技术技能人才,高铁文化随着高速铁路快速发展而形成含有高铁元素的铁路企业文化,在高职铁路特色专业人才培养中,融入高铁文化,提升学生的职业素养,增强学生的社会适应能力,彰显专业办学特色,激发学生学习铁路特色专业的兴趣,并通过在人才培养中,营造高铁文化氛围,引入高铁管理制度,课程设置和开发体现高铁标准等途径,实现符合高铁岗位要求的高职铁路特色专业人才培养目标。 关键词 高铁文化 高职教育 人才培养 作用途径 高教育就是培养适应生产、建设、管理、服务第一线的高素质技术技能人才,与本科教育有不同的区别,要充分体现出的职业特性,高职教育要培养符合现代企业要求、适应企业文化的技术技能人才要求,能践行企业中“工匠精神”,从而决定了加强高职院校学生企业文化教育的重要性和必要性。中国高铁发展和技术处于世界领先水平,高职铁路特色专业人才培养要与高铁技术发展相适应,把高铁文化与专业人才培养结合起来,提高学生的职业能力以及职业素养,彰显高职铁路特色专业人才培养特点。 1 企业文化与高铁文化内涵 1.1 企业文化内涵 企业文化一词最早出现在美国理论界研究美日比较管理学的领域中,哈佛大学的福格尔著《日本名列第一》开启对日本企业管理方式系统深入的研究和探索,斯坦福大学和哈佛大学阿索斯合著《日本企业管理艺术》和威廉・大内著《Z理论―美国企业如何迎接日本的挑战》论述企业文化对企业管理影响。虽然国内学者对企业文化概念理解不完全相同,一般来说,企业文化是企业为解决生存和发展而树立形成,被组织成员认为有效共享,并共同遵循的基本信念和认知。①企业文化集中体现了一个企业经营管理的优秀主张,以及由此产生的组织行为,企业成员通过不断学习和体会,形成共同的价值观念和行为规范,提高企业凝聚力和职业素养。 1.2 高铁文化内涵 高铁文化是伴随着高速铁路的快速崛起而逐渐产生发展起来,高铁文化是铁路企业文化中有关高铁元素的部分,②以企业文化为基本的表现形式,以“运行高速度,安全高可靠,服务高品质”为基本内涵的高铁文化,③高铁文化在我国高铁设备制造、建设、运营、管理中发挥了不可缺少的作用,高铁文化促进高铁行业员工素质提高、优秀技术提升起到重要作用,也是高铁行业企业中现代管理的重要内容之一。 2 融入高铁文化是实现高职铁路特色专业人才培养目标的需要 具有世界先进水平的中国高铁正以速度最快、成本最低、运营里程最长等优势成为“中国制造”的新名片,④总理才会多次在外交场合上自信地向各国宣传推销中国高铁。随着国内高铁网大量建设营运和中国高铁走向世界,需要大量具有高铁企业职业素质的铁路特色专业高技术技能人才。高职铁路特色专业毕业生主要面向高铁建设、高铁技术运用、管理、运营、服务等各岗位,在人才培养过程中,引入高铁文化,能激发学生学习专业的兴趣,培养学生团队合作意识、创新精神、社会责任意识、奉献意识和吃苦耐劳精神。⑤ 3 高铁文化对高职铁路特色专业人才培养的作用 目前高职铁路特色专业学生对以“运行高速度,安全高可靠,服务高品质”为基本内容的高铁文化内涵了解不够深入。高铁文化内涵要求高铁岗位员工必须掌握一定相关专业技能,拥有精湛的技能水平,能弘扬高铁企业中“工匠精神”。目前,因为高职铁路特色专业在人才培养过程中,对高铁文化学习、宣传重视不够,把高铁文化全方位融入人才培养中不够深入,加之高职学生在理论学习能力尚有欠缺,行为习惯方面存在不足,导致高铁企业招聘高职铁路特色专业毕业生,对高铁各岗位要求、标准、制度不适应,甚至消极情绪,不能适应学生到高铁员工角色转换,因此,高铁文化融入高职特色专业人才培养是十分必要的。 3.1 有利于培养学生具有高铁精神的职业意识和职业道德 高铁文化的内在表现为高铁精神,高铁精神是铁路企业在高铁技术创新、建设、管理、运营、服务中形成的?如“勇攀科技高峰,争创世界一流”的精神等。⑥是高铁企业员工的价值观念和精神支柱。“运行高速度,安全高可靠,服务高品质”为基本内容的高铁文化,是对高铁运输生产管理最好的诠释。高职铁路特色专业教育注重学生专业能力和技术应用能力培养,同时融入高铁精神和高铁文化教育。在高职铁路特色专业人才培养过程中,应重视对高铁文化学习和宣传,在校园内、课堂上、实习初训中处处体现高铁行业要求,使学生受到高铁文化熏陶,让学生知晓高铁文化表现形式和内涵,逐步培养学生具有高铁精神的职业意识和职业道德。逐着学生对高铁认知的深入,对高铁标准、要求理解日益深刻,树立高铁运行高速度、安全高可靠、服务高品质的意识,提升学生职业素养,形成相应的职业和社会适应能力,实现高职铁路特色专业人才培养目标。 3.2 有利于加强校企人才培养的深度融合,彰显专业办学特色 通过高铁文化与人才培养相结合,高职院校的铁路特色专业人才培养过程中融入高铁先进的服务理念和管理体系;校企共建具有企业情境的实习实训基地;共享教育资源,实现师资互聘;专业教师下现场;高铁文化宿舍等。高铁文化的融合有利于对高铁技术技能人才全方位的培养,同时调动铁路企业与高职院校合作积极性,实现校企共育技术技能人才。 3.3 有利于激发学生的学习铁路特色专业热情 在铁路特色专业技术技能人才培养过程中,通过营造高铁文化氛围或让学生直接接触高铁以及高铁文化,使学生亲身感受铁路企业的优秀价值观、高铁精神,特别是高铁技术创新、建设、管理、运营、服务理念中的高速度、高可靠、高品质意识,切身感受到专业知识、技能在高铁的运输生产中所发挥的巨大作用。高铁运行是否安全可靠,关系旅客生命安全能否得到保障,甚至影响我国高铁进一步走向世界,从而激发起学生学习专业知识与技能的内在动机。⑦ 4 实现高铁文化与高职铁路特色专业人才培养融合的途径 实现高职铁路特色专业人才培养理念与铁路企业高铁文化的对接,就要充分发挥校企文化的聚合优势,通过高铁文化与具有特色鲜明的高职专业人才培养理念的最佳结合,更好地丰富校企文化内涵,在铁路特色专业的人才培养过程中全方位地借助和吸收高铁文化的内容, 创新人才培养理念,打造校企深入合作典范。 4.1 在铁路特色专业人才培养过程中,营造高铁文化氛围 铁路特色专业人才培养过程中营造高铁文化氛围,帮助学生树立正确的职业观念,养成良好的职业习惯,弘扬高铁精神。学院通过与高铁企业进行校企合作,高职铁路特色专业的学生在入学教育时,安排学生参观高铁运行生产现场,观看高铁建设发展所取得系列成就的影视材料,增加学生对高铁文化的感性认识。在校园文化建设时,突出包含高铁文化内容,使学生经常耳听目染到高铁文化。我校铁道运输系系部文化建设,结合所开设铁路特色专业,紧密与高铁文化相结合,形成了“重安全、守纪律、形象佳、技能精、后劲足”系部物质文化。 4.2 在教育教学管理中引入高铁管理制度,感受高铁文化教育 高职铁路特色专业教育教学实施过程中,根据高铁岗位管理方法制定相应的管理制度,渗透“运行高速度,安全高可靠,服务高品质”高铁文化内涵,强化学生诸如吃苦耐劳、敬业爱岗、诚实守信等意识,使学生的意识、行为规范与高铁的规范贴近,从而保证学生的观念和行为举止“零距离”地适应铁路企业中高铁岗位。⑧如参照高铁员工管理守则制定相关的学生管理制度;以铁路企业高铁岗位“准员工”的要求,营造工作环境,如客运组织习,按“以服务为宗旨,待旅客为亲人”标准来规范学生的实习行为。高铁行业具有半军事化性质,学校对学生日常管理中实行统一以吹军号为学生起床、就寝信号,上课时学生列队进教室,由班长向任课教师报告出勤情况。在实训教学过程中,严格按流程进行,按标准操作。注重培养学生知标准、懂规矩的意识。 4.3 在高职铁路特色专业课程设置和开发中体现高铁文化 为了进一步强化校企双主体在专业课程开发中作用,一方面由学院牵头和30多家高铁企业共同参与,成立南方高铁技术人才培养基地,另一方面衡阳市政府与广州铁路集团公司签订共建学院高职铁路特色专业协议。根据高铁岗位需求,岗位职业素质、社会能力、专业能力要求,校企共同研讨、设置和开发专业课程,并体现高铁文化内涵,贯彻工学结合、校企合作的原则。最大程度保证课程的针对性、科学性和合理性,加强实践教学与素质教育的有机结合,相互融合渗透,达到专业技术应用能力与职业素质同步培养提高。⑨ 高铁文化在高职铁路特色专业人才培养中的作用越来越重要,影响越来深入。只有在高职铁路特色专业培养过程中全方位地融入高铁文化,从高铁岗位的需求出发培养学生,才能保证学生毕业后与高铁发展相适应,为高铁输送更多技术技能人才。 铁路专业论文:形体训练对提铁路服务专业学生身体素质的作用 摘 要:分析形体训练对提铁路服务专业学生身体素质的作用,有助于实际专业教师深入了解形体训练,从而在实际教学的过程中,结合学生的学习特点和提铁路服务专业的需求,不断创新专业教学形式和内容,以此为学生提供优质的形体训练。 关键词:形体训练;提铁路;服务专业;学生;身体素质 提铁路专业教学是一项非常特殊的行业,其对工作人员的要求非常的高。铁路中提供服务工作的人员大部分的工作都是车厢服务,具备着整体旅客的安全和服务工作,多样化的个人素质对实际铁路公司的形象和经济效益有一定的影响。因此,一名优质的铁路服务工作人员,需要具备完善的职业能力、身体素养、服务观念以及坚定的仪态、坚定意志等,这些素质都是通过长时间的训练构成的。而形体训练可以有效提升服务工作者的这些素质。 一、形体训练实施的重要性 (一)形体训练的目的 形体训练主要是将多样化的健身训练方案变得艺术化,在实际运动的过程中更好的协调和舒缓,从而更好的展现身体中的魅力。依据形体训练可以有效改变人们的姿态,并从其中感受到美的享受,提升艺术素养。铁路服务专业的创造对学生的身心发展有的一定的影响,不但可以提升学生的身心健康,还可以培养学生的身体素质和形体素质,促使学生可以全面的发展,增强学生在实际沟通和表达中的信心,为自己的仪态增添信心。学校在实施形体教学的过程中,需要构成系统化的教学训练方案,引导学生更好的学习站姿、坐姿以及走姿,促使学生可以长时间维持全面化、科学化的形体练习,从而提升学生的自我控制能力、协调能力以及灵活的锻炼能力,并且逐渐构成优质的体形和魅力的姿态。 (二)形体训练课的内容 其主要分为以下几点:第一,瑜伽。瑜伽配置的音乐时舒缓的,更为关注身体肌肉、韧带的延伸,从创造完美的身体曲线。这样的训练方式不但可以美化外在形象,还可以缓解自身的压力,减少不安的情绪。第二,健美操。其是一项要求力度的身体联系,运动性非常的强,很容易出汗,以此促进新城代谢。同时,经常参与健美操运动的人们可以提升肌肉的力量,以此展现人体的力量。铁路服务专业人员不但要具备优质的职业素养,还要拥有完善的健康身体。在实际工作的过程中,不但要为乘客帮忙搬抬行李,还要照顾特殊的乘客,这些大量的运动工作,需要具备完善的工作体魄实施工作。第三,形体礼仪。随着社会的发展与文明程度的提升,人们不再满足身体的健康,更为喜爱形体、体态的美。形体是一个人的门面,形体美可以为人们带来自信,促使人们在心理上产生特点。优质的礼仪素养也可以让学生在工作中保持一定的心态,规范自己的言行举止,构建完善的人际关系,从而在复杂的工作环境下更好发展[1]。 二、形体训练对提铁路服务专业学生身体素质的影响 (一)改变不良姿态,创造完美体形 健美体形的基础就是指健康,也就是体格形态是优质的,发育是正常的,之后要让身体的各个部位满足美学的需求,各个部分的比例要对称,彼此和谐发展。在实际生活中,一些不正确的坐姿、走姿、站姿都会影响体形的塑造,以此出现弯背、扣肩等问题,这些问题对形体美产生一定的影响。 (二)培养气质,塑造优雅形象 容貌优质的人气质不一定好,但是体态优质的人一定具备完善的气质。气质是一个人个性特征之一,可以为欣赏他的人带来新的视觉享受。例如,外表甜美、举止端庄、性格温和的人,对人对事都会给人一种优雅恬静的魅力影响;身材较壮,行动快速、性格开朗的人,在对人对事中都为给人一种大气、粗狂的动态气质美;外表俊美,举止文雅、性格平稳,在对人对事中给人一种温文尔雅的气质[2]。 (三)增加健康,提升身体素质 形体训练可以依据健康美为根本教学内容,健康的身体是铁路服务专业学生的重要需求,依据根本的动作练习和多样化的系统动作训练,可以有效提升学生的身体素质、体能适应能力满足实际工作的需求,同时得到形体美的标准。形体训练实施的目标是为了让铁路服务专业工作者的身体的肌肉得到有效的发展,全面展现出韵律美、动态美以及静态美,促使学生建立欣赏美和创造美的审美观念。 (四)建立坚强的观念,提升心理素质 提升身体素质的锻炼在实施的过程中是非常辛苦的,学生在刚刚实施的过程中较为辛苦,但是后期是非常疲倦的。健身实施的目标是非常明确的,美体塑形理念非常深的人,会在形体训练中发现快乐,但是自我控制能力非常差的人难以坚持下去。铁路服务专业工作人员提供的服务需要一定的耐心,从而让参与旅途的工作人员更好的参与到路途中,并且保障服务工作人员提供满足旅客的需求。在遇到突发问题的时候,需要铁路服务工作人员依据自己的耐心为旅客提供帮助,以此传递更多的正能量,提升旅客对铁路服务专业工作者的支持和信任[3]。 三、结束语 因此,在实际进行形体训练的过程中,依据学生为主导,以就业为导向,理论和之间结合,不断创新教学方案,以此提升学生的素质。构建形体训练与专业结合的大系统,提供主动服务,促使形体课成为提升学生素质的重要方案。 铁路专业论文:高速铁路专业职业实用体育课程的整体设计 摘 要 中国经济纵深发展,高铁技术日益进步,这对高铁运输相关岗位人员的职业素养提出更高要求。高校专业教育是人才职业技能养成的主要基地和重要平台,学校有责任更有义务为学生职业生涯的顺畅做出相应努力。设计适合高铁专业的职业实用课程方案,不仅有利于该专业学生职业素养的养成,还将对我国高铁事业的发展做出巨大贡献。基于此,本文研究高铁专业职业实用体育教育课程方案设计的必要性、主要原则以及课程教学应当注意的主要问题。 关键词 实用体育 高铁职业 学校课程设计 一、整体设计课程方案的必要性 职业实用体育课程方案的设计应该基于学生生理实际,在传统体育的范畴之内,但又要充分考虑学生将来所从事职业对身体素质的具体要求,跳出传统体育课程的窠臼。并且,必须遵循学生职业和生命周期规律,从整体着眼,制定出科学的有针对性的专业化的体育课程方案。调查发现:同时高铁专业的学生,对课程方案做了整体评估和设计的院校,其毕业生毕业以后就业率、薪酬福利和晋升机会以及生活的幸福程度都要明显优于其他院校,对经济社会做出的贡献也就明显高于其他院校。而社会对此类院校的综合评价以及毕业生对母校的感恩指数都要高出其他院校不少[1]。由此可见,无论是对于个人、院校乃至于国家都是一个具有较高价值的举措。 二、职业体育课程整体设计要考虑的因素 上文主要探讨对高铁专业职业体育课程进行整体设计的必要性。着重强调以整体思路职业实用体育课程可能对个人前途和我国高铁事业发展带来的正面影响,接下来我们重要阐释在进行高铁专业职业实用体育课程整体设计过程中要关注的因素。整体设计体育课程方面要需要综合考虑以下要素:一是学生的身体情况。包括现时的身体健康状况和未来相对较长的一段时间内可以预测到的身体状况,从而制定出针对其整个生命周期的课程方面部分;其次是学生具体的职业需要,除了一般的身体健康要求之外,各个行业都有有别于其他行业的对工作人员的身体差异化要求,并且这个要求是动态的,是要和该行业的发展情况与时俱进的;故我们在设计课程的时候,必须对学生所在岗位的整个职业生涯做出合理的估计和评价;除此之外,我们必须把整个人生看成一盘棋,故专业化的体育课程设计,还得考虑如果升值或是转行了以及退休后的情况,这就需要我们有意识的地制定出引导学生树立终身体育意识的课程[2]。我们认为,对身体的锻炼固然重要,但是让学生把健康体育意识内化于心,可能会具备更大的效用。 三、要遵循的原则 (一)实用性原则和针对性原则 实用是职业体育设计的第一要义。即是说,所设计课程方案必须是针对高铁工作的,并未还应充分考虑毕业生第一个岗位和将来工作岗位变迁(如升职)的方案。也可以这样说,我们应该为不同阶段的工作设计相应的体育课程方案。 开设职业教育的院校,不仅要针对整个职业教育做出相应的科学规划,还必须针对高铁专业教育,针对个性化的教育身体特征,针对岗位的教育课程做出分析。高铁职业的工作人员主要分为三类[3],一是面向顾客类工作人员;另外是机车调度和辅助调度人员;第三类是站台和线路维修人员。工作人员的岗位不同,对于身体的要求也就不同。以服务乘客和其他列车上其他人员的工作人员为例,他们工作持续时间长,但强度不高,也就是开开车门,扶一下行动不便的乘客或是帮助乘客放置行李等,这些工作对体力和精力都具有一定程度的要求但对瞬间反应的灵敏程度则不做严格要求;对于机车调度人员和辅助调度人员而言,他们不仅要持续专注于列车的运营情况,还必须随时做好处理异常情况的准备,故而要求具备较强的反应能力和旺盛的精力。但站台工作人员和线路维护人员则并不要求连续工作,他们的累积工作时间不长,但的工作强度相对较高,比如他们有时候要拼尽全身力气,维持乘客秩序,避免冲撞事故发生等,这就要求他们具有较强的体力和瞬间爆发的能力。 (二)科学性原则 科学性主要包含三个层面的意思。首先,所涉及的方面必须充分考虑学生现阶段的身体状况和接受能力。步步为营不可取,好高骛远的同样有害。必须在掌握学生各项生理指标的基础上,针对处于相同区间的学生,设计合乎实际的课程方案。除此之外,还应该考虑学生将来所从事职业的实际。不能为高铁工作人员设计一套办公室白领的职业教育方案;最后,必须是呵护学生整个生命周期和职业生涯的课程方案。要具有长远目标,不能只关注目前的要求。 (三)终身性导向原则 人无远虑,必有近忧。据调查,大多数的毕业生在参加工作后,因忙于事业或是耽于逸乐而往往忽视身体的健康。这就要求,高校在学生时代就应该给学生们灌输健康体育或是休闲体育等终身体育的意识或是思想。让学生时时刻刻的关注自身身体健康状况,并且不断制定和调整健身计划,以给工作和学习带来便利。 四、结论 通盘考虑高铁专业学生生命周期和职业周期,从整体着眼,遵循相关原则,制定出有益于去将来工作开展,身体健康的实用性强的体育课程方面,不仅对学生个人前途还是高铁事业的发展乃至于整个国家的进步都具有十分重要的意义。 铁路专业论文:关于加强铁路政工专业职称评审工作的探索与思考 摘 要:太原铁路局积极落实人才发展规划,在政工专业职称评审工作中积累和摸索出了一套以“真、细、新”为主要特色的人才队伍建设新做法,但在队伍发展、质效提高等方面仍然存在着诸多不足,为此有针对性提出了整改对策。 关键词:铁路;政工;职称评审;思考 为了推动和造就一支适应改革发展的高素质政工专业人才队伍,近年来,太原铁路局以落实人才发展规划为主线,在建立健全绩效优先、业内认可、公平公正的人才考核评价体系方面进行了积极探索。在政工专业职称评审、聘任工作中,不断积累经验,探索新做法,政工专业评审工作质量不断提高。 1 严格源头审核,突出一个“真”字 1.1 “诚信承诺书”:从源头上打消了假念头。在政工专业职评工作中坚持推行诚信承诺制,参评人员参评前必须签订《专业技术人员参评诚信承诺书》,从思想根源上阻断了伪造学历、资格证书、考试成绩、成果业绩剽窃作弊途径,营造了良好学术风气。 1.2 “学术不端检测”:从源头上屏蔽了假论文。引入“中国知网”学术不端检测平台,实施学术打假,限定参评论文文字引用比例,对文字复制比超标论文直接取消当年参评资格,对复制比超过80%的论文给予两年内不予参评的惩罚处理。论文打假促进了学风转变,确保了参评论文质量。 1.3 “学历公开认证”:从源头上拦截了假人才。推行了学历认证制度,国民教育学历须取得《中国高等教育学历认证报告》,党校学历须提供中共中央党校查询网页,对无认证报告的学历一律不予参评接收。有力打击了学历造假行为,创造了公平公正的人才选用环境。 2 规范组织程序,突出一个“细”字 2.1 量化评审指标,确保审核全面。围绕“经验和能力”、“奖励与成果”、“论文论著”等方面制定了详细、具体的量化指标,构建起了以业绩为重点,以品德、知识、能力为主要因素的人才评价序列指标体系。以业绩达标为尺度,聚焦专业水平、突出成果贡献,按“业绩达标、对标模糊、不达标”划出等级,提交评委会审议。 2.2 严密答辩组织,提升评审质量。为规范评审答辩工作,答辩评审坚持“公开、平等、竞争、择优”、“业内认可”、和“知识与能力并重”三原则。一是严格论文阅评、答辩程序,匿名评议和命题,严格回避和保密制度。二是答辩尾数淘汰,按“优秀、良好、合格和不合格”成绩等次,严控比例,不合格者淘汰。三是研发了论文网络评议和答辩系统,减少了人工操作环节,有效规避了找关系、打招呼现象。 2.3 规范评审流程,健全评价体系。坚持“五规范、六公开、三公示、二认证”制度,从申报、推荐、公示,到路局审核、组织答辩、评审及结果公示,严格遵守“领导负责制、重大事项报告制、专业职务评审公示制和违纪责任追究制”,严格流程推进,严格过程把控,严格责任落实,做到“人才重在业内认可、成果重在实践检验”,彻底打破论资排辈传统。 3 灵活服务方式,突出一个“新”字 3.1 推行网络电子评审,创新服务手段。研发职评管理信息系统,构建起了集学习、申报和评审为一体的强大网络阵地。实现了人员信息自动获取、资历自动计算审查和表格自动生成,方便参评人员同时,实现了网络化信息、资料提报审核、论文评议答辩、评审和无线投票等功能,达到了无纸化目标。 3.2 优化三个平台,提高服务水平。搭建了远程教育培训、数字知识支持和信息化培训考试三个服务平台,构建起了以在线学习管理、网络在线考试、数字图书馆等八大系统为载体的信息化学习培训阵地,实现了工学“零矛盾”,考生“零奔波”和知识支持“零距离”。 3.3 面向基层一线,拓展服务空间。针对交流提拔、交叉任职形成的专业系列不符和人员职务津贴不能享受问题,积极组织资格套改,规范专业管理。为增强专业领域吸引力, 2013年起对职务津贴进行了大幅上调,并主动跟进服务,针对性开办了多种培训班和考试,为人才发展提供了有力支持。 虽然,太原铁路局在政工职评工作和专业人才培养方面进行了有益探索,积累了一定经验,但仍然存在着诸多不足,亟待去改进和完善,为此提出以下不足和建议。 4 存在的不足 4.1 部分单位对政工专业人才队伍建设和职评工作重视不足,政工人才队伍结构需进一步优化。人才工作不主动,管理不规范。另外,个别领导人员存在懒惰、怕麻烦和思想守旧,不能主动适应岗位要求。 4.2 考核激励制度不健全,人才评价管理乏力。部分单位人才考核评价缺乏有效激励和考核机制,管理模式老旧,岗位竞争力不强,人才评价和考核未形成闭环管理,没有建立起一整套覆盖全员、操作性强、科学有效的人才培养、服务、指导和业绩量化考核制度。 4.3 专业管理人员知识和素养有待提高。职评工作政策性强、文件规定多,而相当单位组织人事工作者业务不精、政策不熟,工作中把关不严,纰漏问题较多,客观上制约了职评工作水平的提升。 4.4 政工专业人才管理、待遇落实和服务工作不到位。部分单位政工专业人才管理粗放,考核聘任管理流于形式,职务津贴发放不到位,未能有效激发起专业技术人员岗位奉献、晋位升级的积极性和主动性。对专业人员的专业水平要求和帮教指导不到位。 5 措施和建议 5.1 加大对政工专业人才培养重要性认识。落实好党管人才任务,从发展和进步的眼光去分析现状和思考问题,制定好人才规划和目标,优化队伍结构,提高专业层次。 5.2 增强政工岗位工作吸引力。要强化监管指导,优化岗位编制比例,配强专业人才。要吸收大量富有经验年轻人才补充政工岗位,实现政工人才队伍梯次培养。 5.3 重视和关心政工人才成长和发展。要定期分析,掌握底数,对符合学历资历晋升职称条件人员纳入工作范畴,重点关注和培养,促进专业资格与履职岗位匹配升级。 5.4 加强政工职评和政工专业队伍的管理。要专人负责,强化培训,提高专业管理人员政策水平,加大对职评政策的宣传力度,为政工人员在专业领域内晋升职称提供强有力的帮助和引导。 5.5 推行任职资格与履职岗位匹配升级考核。要通过考核聘任和津贴考核发放等办法,提高政工人员在专业领域晋升职称和岗位成才的主动性和积极性,营造人才发展进取的良好氛围。 6 结束语 该文章通过对铁路政工职评的实践与思考,对企业政工队伍发展具有一定借鉴意义,希望通过交流,促进政工专业队伍素质提高。 铁路专业论文:对中职铁路通信专业人才培养的思考 摘要:为适应高速铁路建设对通信专业技术人才的需求,结合我校的实际情况和多年的办学经验,本文针对我校中职铁路通信专业人才培养提出了具体的思路。 关键词:中职;铁路通信;人才培养 一、 引言 作为铁路运输的重要组成部分,铁路通信被称为铁路的神经系统。根据铁路“十二五”规划,到2015年,全国铁路营业里程达12万公里。铁路建设的迅猛发展,为铁路通信新技术发展提供了新的机遇,这对铁路院校通信专业人才培养提出更高的要求,原有的人才培养模式需要进一步优化。 二、 铁路通信岗位需求 中职铁路通信专业学生毕业后主要面向铁路施工单位,从事铁路通信设备安装、调试、维护及工程施工等工作[1]。一方面要求学生具有较强的专业技能,到岗即上岗;另一方面由于铁路施工环境艰苦,工作强度大,要求学生具有良好的身体素质,并具有一定吃苦耐劳的精神。 三、 我校铁路通信专业现状分析 1、 教材内容与铁路通信发展现状脱节 伴随铁路建设的快速发展,大量新技术、新设备在铁路通信系统中应用。但是我校现有教材受编写和出版时间限制,内容陈旧,传授的知识面有限,不能充分反映现有铁路通信新技术的现状。 2、 教材内容理论性较强,晦涩难懂 以我校学生现状分析可知,大部分中职学生的文化程度远远没有达到一个初中毕业生应有的水平,甚至有一些学生还达不到小学毕业生的水平。通信专业课程理论性、系统性较强,大部分学生学习起来很吃力。 3、 现有实验室条件限制 铁路通信设备种类多、费用高,学校财力有限不可能购进全部设备。例如,光纤通信实验室由于受光纤熔接机数量的限制,学生只能进行简单的模拟训练,不能让每个学生都能够完全参与光纤接续训练。另外,学校暂时没有完善的室外通信站及区间线路设备模拟训练场。 4、 通信、信号没有交叉和渗透 根据高速铁路实施办法,铁路电务工作的发展趋势就是通信、信号一体化[2]。但是我校现在的人才培养模式,通信、信号专业相互独立没有交叉。因此要根据铁路通信技术的发展需求进行相应的调整。 5、 学生自身缺乏吃苦耐劳的精神、文明礼仪方面欠缺 首先,中职学生由于年龄小,大部分又是独生子女,从小娇生惯养,吃不了苦,又不喜欢参加体育锻炼,身体素质不好;其次,他们中大部分来自农村,不少家长自身缺乏文化素质,在人生观、道德观方面很难给孩子正确的引导,导致很多学生走向工作岗位以后不适应。 四、 应对策略 1、 改革专业课程设置 课程设置应更加突出专业特色,顺应当今铁路通信技术的发展,有一定的前瞻性。以岗位典型的工作任务为依托,增加一些有利于提高学生人文素养和增强体质的课程,形成完善的职业能力培养体系。改革后的课程体系组成如下图所示: 其中,基本素质课包括文化素质课和体能训练课两部分。文化素质课在原有课程(语文、数学、英语、职业道德)基础上,增设文明礼仪、法律基础、人文素质与修养课以提高学生文化素养。体能训练课除体育课外,学校应定期组织学生进行户外拉练活动增强学生身体素质。专业基础课除电工基础、铁道概论等课程外增设信号基础课,保证通信、信号相互渗透。专业优秀课包含通信线路、GSM-R铁路移动通信、列车无线调度通信、铁路专用通信四门课程不变,但教材内容要进行调整。实训、实践课仍以通信线路实训、通信施工实训、通信工证考试、顶岗实习为主。另外,根据企业岗位需求增设专业技能拓展课:CAD绘图、工程施工与管理、铁路新技术等课程。 2、 编写校本教材 根据我校中职学生的学习特点和素质要求,本着实用、够用的原则,编写专业优秀课程的校本教材,让学生容易理解和接受。教材内容尽量采用模块化组织,要做到少而精,切忌涉及范围广泛,内容空洞, 3、 保证学生质量,建设专业教师队伍。 受传统思想影响,大部分学生家长对职业教育没有信心。大部分中职学生文化基础薄弱,学习能力欠缺,在这样的形势下,招生更应该确保学生的质量,并且要有计划的培养部分拔尖学生,创造中职学校良好的社会声誉。 中职教师不仅要学习专业方面最新、最先进的知识,还要根据教学对象的不同掌握相应的操作技能,专业知识方面应分为普铁、高铁、地铁三个方向选择性培养教师,使每个人侧重有所不同,每个方面都有专家,做到专业教师技能化,技能教师企业化。 4、 通过校企合作的方式完善实训场地建设。 铁路通信专业课程要做到教、学、做一体,最有效的途径就是校企合作。通过校企合作的方式建设铁路通信专业实训基地是加强实践教学的重要途径[3]。校企合作一方面可以弥补校内实训设施的不足,另一方面给学生和教师到企业实习提供机会,为建设“双师型”教师队伍奠定基础。 五、 结束语 本文针对我校铁路通信专业现状,提出本专业人才培养模式优化的具体措施,为我校人才培养方案的制定提供了思路。人才培养任重而道远,我们必须不断吸取经验教训,努力探索,让中职铁路通信专业的毕业生适应行业的发展和社会的需求。 铁路专业论文:高速铁路工程及维护专业教学资源库建设探究 【摘要】在信息技术高速发展的时代,教育体系的信息化成为教育领域当前建设的重要内容,其中教学资源库的建设是信息化的主要环节。高速铁路工程及维护专业作为一种现代化的专业,更需建设相应的教学资源数据库,以满足其对高技能人才培养的要求,本文即围绕高速铁路工程及维护专业展开,探究其教学资源库建设的现状,并分析了教学资源库建设的结构与内容。 【关键词】高速铁路工程及维护专业;教学资源库;高职教育 网络的普及与应用使信息化成为各个领域当前建设的主要方向,教育领域的信息化当前的主要任务即建设科学、合理的教学资源库,为人才的培养提供更加强有力的支持。高速铁路工程及维护专业是一种涉及多种技能的综合性高职专业,其教学资源数据库的的建设需要满足多样、生动、灵活、立体的要求,以保证人才质量的最优化,为高速铁路工程建设提供更多高质量的综合型人才。 一、高速铁路工程及维护专业教学资源库建设的背景现状分析 1、专业资源库建设的背景 在新的时代背景下,传统的教学模式已然不能满足人才培养的需求,在课堂教育的体制下,人才培养往往趋向于同步化、集体化,忽视人才的差异性,不利于学生个性的培养与特长的发挥,在信息化的背景下,教学资源库的建设为学生提供丰富的学习资源,不同特点的学生可以根据自己的个性与特长选择相应的学习资料,拓展课堂空间,提升人才素质,满足新世纪对人才素质的要求,因此,教学资源库的建设是时展的需求。 我国高速铁路工程目前正处于发展阶段,需要大批高素质人才,而各学校的专业建设依然不能满足该行业对人才的需求,建设高速铁路工程与维护专业的教学资源库是拓展人才培养空间的重要举措,在此资源库的支持下,能培育出更多高素质、高技能的专业型人才,促进我国高速铁路事业的快速发展。 2、专业资源库建设的现状 ⑴资源利用率及共享率不高 目前,多数专业教学资源库仅仅是以课堂录像作为主要内容,其他教学资源没有得到充分的开发与利用,另外,专业教学资源数据库目前的体系建设较为混乱,资源质量高低不一,分类整理状况较差,且缺少方便快捷的学习软件,导致资源的使用率及共享率较低,无法充分开发资源价值。 ⑵专业针对性缺乏 高速铁路工程及维护专业是一种技术性、专业性较强的专业,但目前教学资源库的建设对此专业的特殊性与差异性却缺少必要的重视,模仿抄袭、重复建设的现象较为普遍,严重损害了此专业应有的学科特色,不利于人才培养,也无法满足该行业对人才的需求。[1] ⑶创新性与实用性缺乏 教学资源的信息化应与时展相适应,不断做出创新,但当前高速铁路工程与维护专业的教学资源库建设往往不能及时更新资源内容,资源库建构方式与利用方式的发展也存在一定的滞后性,另外,此资源库的建设往往只重视课程体系的建设,不重视课程教学与实际工作的联系,忽视技能培养,理论与实践严重脱离,无法满足高速铁路对人才的需求。[2] 二、高速铁路工程及维护专业教学资源数据库建设的结构体系分析 1、资源库主要建构体系 高速铁路工程及维护专业作为一种实用性及技术性较强的专业,应将理论教学与实践教学充分结合起来,以满足高速铁路岗位需求为目标,因此,教学资源库应从课程建设与人才培养两个方面入手。首先,要科学地设计、组织课程体系,课程体系建设所采用的各种技术手段要保证能相互支持,以保证资源库的兼容性,另外,还要保证资源库设计的功能都能通过技术得以实现,保证资源得到有效利用。其次,要以分段培养,逐层递进的方式建构人才培养模式,这就需要在资源库中构建多个子系统,其功能建设要以岗位需求为基点,并服务于资源库整体,将人才职业能力的培养分为基本能力、新能力、岗位能力三个方面进行。[3] 2、资源库整体结构模式 高速铁路工程及维护专业的教学资源库的结构模式主要由四个单元模块建构而成,其中岗位技能标准为第一层,其根据在于服务领域的需求及职业岗位的需求,以此标准进行人才培养方案的建设,专业建设要求是资源库的第二层,主要以高速铁路行业的背景及相关专业学校的特色为依据进行专业的建设,课程体系的建设为第三层,它以技能型人才成长的规律与教育教学的规律为依据进行课程的开发与建设,第四层是学习单元层,该层的建设主要是通过校际合作与校企合作实现教学资源与学习资源的整合,提供实践教学的案例。 三、高速铁路工程及维护专业教学资源数据库建设的主要内容 教学资源库的主要目的在于实现信息的共享,使信息得到充分的利用,因此,面对数量庞大的信息,教学资源库在建设时应将信息存储、信息数字化、信息管理、信息传播等方面纳为一体,建构其功能强大、管理集中的资源管理平台。高速铁路工程及维护专业教学资源库在这种功能性及集中式的管理要求下,应以最大限度涵盖专业相关内容,像专业课程标准、相关法律法规、专业技术、理论知识、教学案例等都应涵盖其中,并建构相应的管理平台,如课程管理平台、资源管理平台、就业交流平台、实训平台等,将整体的教学资源库建设成多层次、多功能、快捷灵活的服务体系。专业教育资源库的内容众多,本文主要介绍专业教育资源库与实训资源库的主要内容。 1、专业教育资源库的内容 专业教育资源库的主要内容是由该专业的资源素材组成,实现教学资源的集中管理与共享,高速铁路工程与维护专业主要资源素材包括六大方面:①课程建设素材,如课程标准、考核标准、教学设计与案例、优质课程等等;②人才培养素材,主要包括培养目标与方案;③实训素材,主要包括指导实训的文本资源、图片及视频、音频资料;④虚拟实训素材,主要包括虚拟的企业与项目;⑤测评素材,如专业考核制度与体系、相关试题库;⑥就业服务素材,主要是由就业指导与服务平台构成。根据上述内容,对教学资源库进行建设,其中形成的资源字库主要有以下几个:①学习资源库,由高级教师与专家构建与高速铁路工程与维护专业相关的课程体系,设计相应的教学方案,保证教学资源库的方便、快捷。②实习资源库,主要由学校及相关企业负责对学生实习的管理;③专业测评库,为学生的专业知识与专业技术水平提供相应的评价体系;④职业技能鉴定库,主要负责对学生的职业技能进行培训,并给出相应的职业资格鉴定。 2、实训室资源的主要内容 实训资源库要实现校内实训资源与校外实训资源相结合,校内实训要从基础性实训、专业性实训、生产性实训三个方面展开,构建完善的校内实训体系。实现对高速铁路工程及维护专业人才的培养,更重要的是要实现校外实训,构建起完善的校外实训资源体系,其中校外高速铁路线路实训基地应包括线路实训室、轨道铺设实训室及线路维护实训室,高速铁路检测实训基地应包括监测实训室、测量实训室及检测实训室,另外还有工程地质实训基地,这些实训基地资料都将纳入整体的教学资源库之中,为学生提供充足的实训资源与机会。 资源的开发利用,还需要有相应的技术支持,要使实训基地的作用得到发挥就需要借助于网络平台开发出便捷、科学的模拟软件,以满足学生进行自我实训的要求。这种网络实训室应包含相应的实训指导资料、实训材料、实训方案、实训考核等,使学习者在网络上实现实训的一系列过程,使自己的实践能力、技术能力、操作能力都能得到有效的锻炼。 【结语】目前各高职学校对高速铁路工程及维护教学资源库的建设已经初成规模并取得显著成效,但其运行过程依然存在不足之处,此资源库的建设是一个长期的过程,各院校应在建设的过程中不断探索、不断改进、不断创新,为高速铁路行业提供更多高质量人才。 铁路专业论文:关于高职铁路特有专业实训基地建设的探索 [摘 要]本文依据湖北省高等职业教育实训基地建设标准,以铁道通信信号专业为例,系统阐述了铁路特有专业实训基地建设的探索与实践。 [关键词]铁道通信信号;实训基地;探索与实践 铁道通信信号为铁路特有专业,培养的铁路信号工属于铁路特有职业(工种)。2008年5月,武汉铁路职业技术学院该专业实训基地被确定为省级实训基地建设项目。期间,以国家示范院建设为契机,依托“湖北轨道交通职业教育集团”,圆满完成了实训基地建设各项任务。2012年6月,该实训基地被确定为“湖北省高等职业教育实训基地”。 1 专业办学定位 1.1 培养对象 本专业主要面向国有铁路,地方铁路,城际铁路,地铁、轻轨企事业单位,培养在生产、管理、服务第一线能从事轨道信号设备的维护、管理,安装施工及应用开发工作,具有基本的专业技术理论知识、应用能力、良好职业道德和职业生涯发展基础,德智体美全面发展的高技能人才。本实训基地面向铁道通信信号专业、城市轨道交通控制专业两个专业的实践教学;面向铁路信号工职业技能鉴定的培训及考证工作;面向铁道部及各铁路局技术骨干及职工培训工作。 1.2 人才需求 根据我国《中长期铁路网规划》,到2020年,全国铁路营业里程将达10万N,主要繁忙干线均实现客货分线,复线率和电气化率均达到50%,客运专线达到1.2万N以上。对铁道通信信号专业高技能人才数需求量为3~5人/公里,4万公里线路的建成对本专业人才的需求将达到12万~20万人。 1.3 就业率及就业方向 近年来,武汉铁路职业技术学院铁道通信信号专业毕业生就业质量良好。在2010年全省高职高专就业率最高的5个专业中,武汉铁路职业技术学院电气化铁道技术、高速铁路工程及维护技术、铁道通信信号三个专业同时入选。2010年,武汉铁路职业技术学院荣获全国高校就业50强荣誉称号。 1.4 合作培养 为更好地培养能适应企业需要的应用型人才,我院铁道通信信号专业与武汉铁路局、武汉地铁等企业签有联合办学协议,积极开展双主体订单班高技能人才培养。同时,该专业承担了原铁道部电务监察、高级信号工等技术骨干培训工作。 2 专业及基地办学条件和基本情况 2.1 专业设置情况 武汉铁路职业技术学院1956年建校至今,始终致力于铁路特有专业教育教学,积淀了深厚的专业基础。铁道通信信号专业与铁路企业紧密联系,深度合作,得到了行业的高度认可,为全国铁路信号专业教学指导委员会副主任单位。1999年铁道信号实训基地被郑州铁路局命名为示范演练基地。1999年该专业被命名为铁道部优秀专业;2008年该专业被确定为湖北省高等职业教育重点专业。 2.2 教师结构与建设 在师资队伍建设上,坚持“培养骨干、校企合作、专兼结合”原则,积极拓宽师资队伍的来源渠道。教学团队由16名专任教师、8名企业兼职教师组成。2008年,铁道通信信号教学团队被评为湖北省省级教学团队。 2.3 专业实训基地面积、设备、校外基地及生均教学仪器设备值 校内专业实训基地。以课程体系改革、课程开发与实施为出发点,建成了多个集教学、培训、技能鉴定、生产、技术服务于一体的具有真实岗位环境的共享型、生产性校内实训基地。 3 专业教学改革情况 以工学结合人才培养模式改革、课程体系构建、基于工作过程的课程开发为重点,以生产性实训基地建设为基础,以专兼结合的双师教学团队建设为保障,以专业资源库建设为辅助,以提升专业人才培养质量和社会服务能力为目标,铁道通信信号专业教学改革取得了显著成绩。 3.1 人才培养模式改革 (1)探索并实施“岗位导向、学做一体”工学结合人才培养模式。 (2)以典型工作任务为载体,实施优秀课程教学。 (3)人才培养模式的实施。 高技能人才培养分为职业基本能力培养、职业优秀能力培养及职业岗位能力培养3个阶段,分别在3个学年中完成。 3.2 课程改革与建设 与武汉铁路局等企业的技术专家联合组建课程开发团队,根据铁道信号技术领域和铁路信号工职业岗位(群)的任职要求,参照铁道部铁路信号工职业资格标准,结合企业岗位技能要求,改革课程体系和教学内容,建立以职业综合能力培养为目标的课程标准,规范课程教学,提高教学质量。 (1)基于铁路信号设备维护工作过程,参照职业岗位任职要求,构建课程体系。突出职业岗位技能培训,把“双证”课程融于教学计划中,使学生在校期间就可考取“中级信号工”职业资格证书。 实践课时比例达到计划课时的50%以上,校内生产性实训达到实践教学的80%。半年以上顶岗实习的比例达到100%。 (2)课程建设。课程的设计与教学实施从基本训练、专业技能训练到职业综合训练(岗前培训认证)循序渐进。 (3)实施以信号设备维护真实任务为载体的教学方法,建立突出职业能力和职业素养的课程标准。 3.3 教学管理改革与质量监控 适应工学结合人才培养模式改革需要,强化“政府、学院、企业”三个结合,突出“管理体系、标准体系、监控体系、评价体系”四项重点,优化教学质量保障体系。 3.4 本基地职业资格鉴定 在基地的建设方案中,参照了铁道通信信号相关的国家职业标准,充分考虑了实训基地设备功能在国家职业资格鉴定中的关键作用。 3.5 实践教学改革成效 根据人才培养目标,建立了科学、完整的实践教学体系。主要是培养学生的职业能力与职业素质,由基本技能、专业基本技能、专项技能、顶岗实习、铁路信号中级工技能实训及考证构成,符合高技能人才培养规律。 本实训基地具有真实或仿真职业氛围,硬件和软件建设配套,特别是一些国内技术领先的设备,为职业认证课程体系实施和“教、学、做”一体化的教学提供了有力的硬件支撑,这对提高学生的基本技能起着重要作用,同时,也为实现资源共享,加强教师队伍建设,构建培养“双师型”教师的平台打下了基础。 4 专业校企合作,产学结合 依托湖北轨道交通职业教育集团,本着“校企合作,工学结合,共建共享,互惠双赢”的原则,武汉铁路局、湖北城际铁路等相关铁路企业为武汉铁路职业技术学院无偿调拨信号基础焊接组装设备、继电器测试台、计算机连锁系统、微机监测系统、6502大站电气集中控制及轨道转撤机等设备,设备总价值达585.42万元。 武汉铁路职业技术学院各专业与武汉铁路局、武汉地铁等企业签有“订单”培养协议。每学期聘请企业能工巧匠承担一定的实训课、专业实习指导等教学工作;开展工学交替、订单式培养项目,每年去联合办学企业工作的专业教师人数及时间达到一定规模。 5 实训基地的管理与考核 5.1 实训基地管理水平 按武汉铁路职业技术学院实训室管理办法,实训中心会同教务处、教学督导处、基建与后勤管理处等部门,对学院实训基地的建设、管理和运行进行全过程监控,全方位管理。 5.2 实训基地考核制度 学院制定《武汉铁路职业技术学院实训室管理办法》、《武汉铁路职业技术学院实训基地建设管理办法》等30多项管理文件,确保基地稳定运行。 6 学校与地方政府、行业主管部门的重视和投入情况 6.1 政府支持 湖北省人民政府认真贯彻《国务院关于大力推进职业教育改革与发展的决定》,明确了“十一五”期间职业教育发展的目标任务,并在深化职业教育管理体制改革,办学体制改革,教育教学改革,多渠道筹措职业教育发展资金等方面制定了一系列政策措施。 6.2 经费支持及创收 近年来,依托实训基地,本专业共为铁道部及铁路局企业培训职工534人;为武汉地铁公司员工进行中级信号工职业鉴定167人;为企业技术服务到款额达350.5万元。所有这些都为武汉铁路职业技术学院建设铁道通信信号实训基地建设创造了可持续发展的条件。 7 示范作用与社会服务 在校内实训室建设方面,探索并实践了全新的校企合作建设模式,突出产学研结合和学做一体、校企合作共建、工学结合和工作过程导向、校企共建共管共用及引入企业文化 “五新”建设模式,被国内多所院校借鉴。 铁道通信信号职业教育实训基地面向企业开放,为铁路局等国企提供职工实训服务,建立并形成良好运行机制同时面向院内相关专业开放,促进了相关专业实训教学质量的提高。本实训基地主动服务轨道交通企业。以铁道通信信号实训基地为依托,承担原铁道部及各铁路局的各类培训工作,及时地顺应了行业企业的需求,受到铁道部、各铁路局及参培人员的高度肯定,取得了良好的社会效益。 铁路专业论文:服务铁路施工企业物流管理专业人才培养模式的探索 摘要:当前,国家大量投资基础设施建设项目,施工企业急需一大批高素质的工程物资管理人才。陕西铁路工程职业技术学院物流管理专业经多年探索形成了服务铁路施工企业的“学工对接、五进五出”人才培养模式。 关键词:铁路施工企业;物流管理;人才培养模式 近几年,我院加大了物流管理专业的改革,按照施工企业物资管理职业岗位任职要求和职业资格标准,把“提升专业服务产业发展能力”作为专业建设的出发点和落脚点,创新、实施、优化了服务铁路施工企业、融入企业文化的“学工对接、五进五出”人才培养模式,取得了良好的效果。 专业定位 我院物流管理专业主要培养符合施工企业物资管理岗位任职要求,具备工程物资采购、仓储、成本核算与控制、材料质量检测等专业能力;能适应施工企业艰苦的工作环境,熟悉企业文化,吃苦奉献;具有较强的沟通能力、诚实守信的职业道德和敬业精神;终身学习能力强的“下得去、留得住、用得上、干得好”的技术技能人才。 人才培养模式改革 我院自开办物流管理专业以来,深化校企合作,成立了由行业企业专家参与的专业建设指导委员会,与企业共同制定人才培养方案,根据市场变化和人才培养目标定位不断优化人才培养模式的内涵。经过多年的实践探索形成的“学工对接、五进五出”的人才培养模式(如图1所示),将企业优秀文化、职业素养教育和立足企业、服务社会的理念贯穿于人才培养全过程,以能力培养为主线,以实践教学为突破口,以课程体系、教学组织模式和教学内容改革为优秀,充分发挥了人才培养的育人功能和社会服务能力,确保了毕业生能力培养与企业岗位需求的“零距离”对接。 “学工对接”是指专业与产业对接、课程内容与职业标准对接、教学过程与生产过程对接、学历证书与职业资格证书对接、职业教育与终身学习对接、校园文化与企业文化对接。 专业与产业对接是指专业的发展适应物流产业发展的需求,在专业人才培养模式建设过程中,通过企业市场调研,确定人才培养的岗位。专业设置来源于施工现场需求,专业建设与产业发展相适应,实现专业与产业的对接。 课程内容与职业标准对接是指将物资管理职业标准引入课程标准中,开设的课程内容与材料员、物资采购员、物资保管员等相关职业岗位工作内容兼容,实现课程内容与职业标准对接。 教学过程与生产过程对接是指以物资管理业务操作流程为导向,设置课程、整合课程内容,重构新模式下的课程体系。通过校内外实训基地,在实现教学过程中融入实际生产过程,实现教学过程与生产过程的对接。 学历证书与职业资格证书对接是指学院实行“双证书”制度,要求学生必须同时取得毕业证书和材料员、物资采购员、物资保管员等职业资格证书,实现学历证书与职业资格证书的对接。 职业教育与终身学习对接是指课程体系构建时除满足学生职业能力培养的要求外,还兼顾学生终身学习的需要。学生毕业后还可随时根据需要重新回到学校进行学习和深造,进一步提高工作能力。此外,通过专升本、函授本科等途径,为学生提供继续教育的平台,实现职业教育与终身学习对接。 校园文化与企业文化对接是指与企业共同制定融入企业文化的人才培养方案和课程体系,研究优秀企业文化进校园、进课堂的内容、载体、路径和方法。进一步探索校企共同开展工作价值观教育的理论、内容、途径及具有可操作性的有效教育教学模式,实现专业文化对接、课程文化对接、职业生涯指导文化对接、工作价值观教育对接。 “五进五出”是指学生从入校到毕业五次进出校园(课堂)和企业(实训基地),实现“学工对接”。“一进一出”:学生入学之初即走出学校、介入企业,进行1~2周的认知式学习,初步了解专业;“二进二出”:第二阶段,学生走出课堂,进入充满企业氛围的综合实训基地接受为期1个月的模拟岗位训练;“三进三出”:第三阶段,学生走出校门,进驻企业,进行为期1个月的岗位角色体验式实习;“四进四出”:第四阶段,学生走出校门,融入企业,进行为期6个月以上的顶岗实习;“五进五出”:第五阶段,学生毕业后,可随时根据需要重新回到学校进行学习和深造,进一步提高工作能力。 课程体系开发及课程建设 课程体系构建 通过与企业合作,针对行业特色、职业岗位任职要求、专业人才需求层次进行调研,以职业能力为主线,从专业培养目标入手,基于工程物资管理岗位的工作过程整合课程内容,重构了新模式下的课程体系,如图2所示。 课程建设 将工程物资管理技术标准引入课程标准,以工程施工项目为载体,依据施工过程中物资管理环节设计学习情境,依据各环节工作任务确定学习情境教学目标和教学内容。与企业合作,打破传统教材以知识传授为主的陈规,创立以实践能力为主线、以任务驱动、以工作流程或项目驱动要求为单元的教材模式,编写了《物资仓储》、《物资采购》、《物资成本核算与控制》等5本特色校本教材。建成了“物资管理职业认知”等6门专业优秀课程教学资源库,包括课程标准、多媒体课件、教案、试题库、图片、录像、案例集以及网上辅导答疑等,达到规范专业教学要求,共享优质教学资源,开放教学环境,为学生进行自主学习搭建良好的资源平台。 教学组织模式改革 根据本专业人才培养模式的特点,推行“八学段、双交替”的教学组织模式。如图4所示。 第一阶段:“职业基本能力”培养阶段(1、2学段)。第一、二学期(1、2学段)主要在课堂和校内实训室(基地)对学生进行专业基础知识培养,完成信息核算员、材料司磅员、现场物资管理员等3个岗位相关理论知识与技能的学习与模拟训练以及其他岗位基本能力培养;1~2周的认知式学习采用班级交替学习,使学生形成对工程物资管理工作岗位及其流程的感性认识。 第二阶段:“职业优秀能力”培养阶段(3、4、5、6学段)。第三、四学期分别安排四个学段(3、4、5、6学段),主要在课堂采用“理实一体、工学交替”教学形式对学生进行专业知识教学,在校内实训基地和企业分别进行为期1个月的模拟岗位训练和角色体验式实习,完成职业岗位优秀能力培养。受实训基地场地和项目化教学需要限制,第三学期分两个学段,第一学段在校内采用项目化教学安排物资采购、工程物资成本核算与控制等课程学习,并进行为期半个月的岗位角色模拟训练;第二学段安排物资仓储、施工企业运营与管理、商务谈判等课程学习,并进行为期半个月的岗位角色模拟训练,见表2。 实训基地模拟岗位训练,主要由企业兼职指导教师与校内指导教师共同指导完成,让学生熟悉施工现场环境,学习工程物资管理的工作内容和工作流程,解决物资计划、物资采购、物资验收、物资保管、物资发放、物资回收、成本核算等理论与实际的对接,树立专业思想,培养职业意识。 通过不断探索和改革,我院物流管理专业学生综合素质得到了很大的提升,毕业生供不应求。我院已成为中铁、中铁建等企业的工程物资管理技术技能人才的培养和培训基地。 铁路专业论文:适应铁路货运改革需求的高职铁路物流管理专业人才关键能力培养研究 【摘要】 本文分析了铁路物流管理专业人才培养目标与就业岗位指向;并提出铁路物流管理专业人才应重点构建货运处理能力、货运计划编制与实施能力、采购能力、供应链方案设计能力、市场营销能力和铁路物流信息处理能力等关键能力。 【关键词】 铁路物流专业;人才培养;关键能力 1问题提出 伴随着我国铁路总公司的建立,铁路货运改革不断深入进行。铁路货运工作从传统的“站段”模式进入到了以货运营销为中心的独立经营模式。当前,货运部门从车务段、车站“以行车安全为中心”的体制模式中独立出来,是一次体制变革的历史性突破。货运组织改革标志着铁路运输真正走向市场。铁路货运组织改革提出的一系列新观念、新政策,既有利于加快铁路市场化的步伐,又有利于铁路更好地服务于货主、服务于社会,更有利于铁路货运参与运输市场竞争。但现有各铁路局货运中心在改革过程中面临铁路员工不能适应铁路物流市场化的需求。各铁路物流中心及下属物流车间普遍存在铁路货运人员年龄结构老化、缺乏物流专业知识与技能,缺乏铁路物流营销能力等问题。因此为适应铁路货运改革的需要,为铁路培养合格的铁路物流专业人才显得非常紧迫。2014年全国铁道行业职业教育教学指导委员会运输专业委员会研究决定,在高职层次新增铁路物流管理专业以适应铁路货运改革的需要。那么作为为铁路建设培养铁路货运培养高级技能型人才的铁路物流管理专业,为适应当前铁路货运改革的新形势,迫切需要对铁路物流管理专业人才关键能力的识别与培养进行研究。 2高职铁路物流管理专业人才培养目标与就业岗位指向 2.1高职铁路物流管理专业人才培养目标 本专业以培养德、智、体全面发展,熟练掌握铁路物流管理专业知识,熟悉铁路货运基本业务工作流程和作业要求,具备铁路货货运输操作与铁路物流业务服务能力,适应铁路物流行业生产、服务和管理第一线需要的高素质技能型人才。 2.2高职铁路物流管理人才就业岗位指向 表1 3高职铁路物流管理专业人才关键能力构成 针对铁路物流管理专业人才培养目标及就业岗位指向分析,铁路物流管理专业人才应重点构建以下几个方向的能力。 3.1货运处理能力:掌握铁路普通货物运输基本条件,掌握特殊货物的运输条件,掌握集装箱运输条件能熟练操作运设备与工具,掌握普通货物、超限货物的运输组织、危险货物的运输组织。掌握普通、特殊货物、危险货物运输安全管理。 3.2货运计划编制与组织实施能力:熟悉计算铁路运价的计算方法,能熟练编制货运计划,并能按照日班计划组织全站货运日常工作,能正常处理货运与事故和应急情况处理,具备团队组织协调能力。 3.3采购能力:按照采购计划,采购原辅料零部件设备等各类用品;在已有的采购程序控制下,以最优的价格和周期完成采购定单;收集市场供应商等相关信息,开发新渠道和供应商通过调查搜集信息能够掌握市场需求;通过采购洽商选择合适的供应商; 3.4供应链解决方案设计能力:铁路物流企业为提升竞争力必须依托于客户的供应链提供其所需要系统的、个性化的物流服务,只有注重与大客户客户建立长期合作关系才能获得生存与发展。因此,铁路物流专业人才要具备针对每个客户必须实施一对一营销,为其设计从原材料采购、进口报关、运输、配送直到成品出口报关、销售等一体化的供应链解决方案设计能力。 3.5铁路物流市场营销能力:铁路物流市场营销是指铁路物流企业以市场需求为优秀,通过采取整体营销行为,以提供物流服务来满足顾客的需要和欲望,从而实现铁路物流企业利益目标的活动过程。铁路物流管理专业人才营销能力包括铁路物流市场机会识别能力、物流市场分析及目标市场选择能力、营销组合策划实施能力等。 3.6国际物流能力:随着铁海联运、及国际多式联运业务的开展,铁路物流会越来越多地涉及国际物流业务。根据海关规定,代表所属报关单位办理进出口货物的报关业务;提供齐全正确有效的单证,准确填制进出口货物报关单,并按有关规定办理进出口货物的报关手续。 3.7铁路物流信息处理能力:对系统网络的管理;公司资料档案的管理;信息的管理流通,定期整理,网络(电脑)数据库的及时更新;物流费用的预算和控制;搜集和应对客户对于物流效率效果的反馈;保证网络数据库信息的安全。 4总结 高职教育要求培养高素质技能型人才,因此要求在高职铁路物流专业学生的教育中,在注重理论基础教育的同时加强对学生关键能力的培养,因此在师资配置、实习实训基地建设资金保障等方面都要进一步进行保障。 作者简介: 戴开勋(1977.1-),男,硕士,讲师,研究方向:铁路物流。 铁路专业论文:高职院校铁路专业实习实训基地建设研究 [摘要]实训基地是高等职业院校培养高技能人才的重要保证条件,是提高学生职业素质和职业能力的着力点。铁路专业实训基地建设投资大、周期长、仿真效果差,是高职院校普遍面对的问题。文章以高职院校铁路专业为基础,探索校企共建实训基地的新模式。 [关键词]实训基地校企共建校企共同运营 [作者简介]张海志(1959- ),男,内蒙古包头人,包头铁道职业技术学院副院长,高级讲师,主要从事高等职业教育研究。(内蒙古包头014040) 高职院校铁路专业实训基地作为实践性教学体系的重要组成部分,是高职学生与职业技术岗位“零距离”接触,突出培养学生的职业能力,巩固理论知识,训练职业技能,全面提高综合素质的重要平台,也是高职院校加强内涵建设的难点之一。目前高职院校普遍面临办学经费紧张,缺乏足够的资金建设实训基地,因此如何利用现有有限的资金,既结合校企实际情况,节约实训基地建设投入,提高双方合作稳定性,又考虑专业群、岗位群的兼容性,提高实训基地利用率,最大限度地实现学校人才培养与企业人才需求的无缝对接,建设好铁路专业实训基地,已成为高职院校高度关注并着力解决的问题。 一、当前高职院校铁路专业实习实训基地建设存在的主要问题及原因 (一)实习实训基地建设成本高,功能不全,没有铁路运输生产活动功能 许多高职院校铁路专业建有实习实训基地,也仅是有一台机车、两个车辆、几百米铁路线而已,不能保证铁路专业所有工种实习实训,并且不能相互联动,体现不出铁路各工种之间相互配合,是一个大联动机的特点。铁路运输生产活动是指综合运用线路、车站、机车、客车、货车、通信信号等各种运输技术设备,统筹协调各个专业部门和各个生产环节的关系,完成铁路旅客运输和铁路货物运输任务。学院自建的几百米铁路线根本不能进行铁路运输生产工作,只能进行简单的实物教学,简单的一些工种技能练习,达不到高职院校实习实训基地的要求。 (二)现有校外实习实训基地,校企合作关系稳定性差 高职院校的教学进程是按照人才培养方案组织实施的,具有稳定的模式和计划。而铁路运输现阶段运量大,运能紧张,行车事故频发,加之负面的社会影响报道增多,给铁路站段安全管理增大了压力。在此情况下,原有的实习实训基地协议就不能完全按照协议实施,造成流产的多,稳定性差。 (三)实习实训基地设备陈旧,实习实训工位严重不足 学院自建的实习实训基地因设备昂贵,建成后没有更多的资金进行设备更新,许多实习实训基地已使用十多年,只进行简单的维护,只能维持使用,随之对应的是铁路发展突飞猛进,尤其动车、高铁的发展已达到世界先进水平,而这些设备更昂贵,对于一个学院来说是不可能购买的。随着铁路的发展,营业里程的增加,运量的扩大,需要大量高端技能型人才。高等职业院校为发展,为满足铁路大量的技能人才需要,铁路专业招生规模在不断扩大,一个专业一届200人、300人很正常,多到一届500人的也有,一个学院的实训实习基地所具有的实习实训工位已不可能满足要求,一个学院所在地的铁路行业所具有的岗位也不可能满足学生的实训实习,很多实习实训已流于形式。 (四)“双师型”教师少,技能型教师短缺,制约和影响了实习实训基地的可持续发展 随着铁路跨越式发展,铁路行业需要大量的本科、硕士学历的毕业生,因铁路行业的特殊优势,高职院校很难与它们竞争抢到优质的毕业生,导致铁路专业的教师短缺,生师比极其不合理,多数院校已超过30U1。另外,近几年地方铁路发展速度也很快,铁路上一些具有专业技能的退休人才,已被待遇高的单位早早挖走,高职院校铁路专业基本聘请不到合适的兼职教师。这样,“双师型”教师数量少、知识更新慢、操作技能有待提高,同样影响了实习实训基地的发展。 (五)设立实习实训基地时,只关注专业的特殊性而忽略了铁路专业与专业之间的内在联系 各院(系)只围绕自己设置的专业自行建设实习实训基地,而不是在学校统一领导下以主干专业为优秀,协同其他专业科学规划建设辐射整个铁路行业的专业群实习实训基地。铁路是一个大的联动机,各专业、各工种之间相互联系密切,如果只以专业为单位,各自建设,不成体系建立起来的实习实训基地,由于实习实训条件兼容性差,造成利用率低。 (六)铁路专业实习实训基地投资少,投资渠道单一 铁路虽然点多线长,但布局极其不均衡,在广阔的西部地区铁路线路少,并且技术装备低。这些地区不但铁路少,铁路企业也少,高职院校铁路专业基本不被政府重视,政府所给的投资不能满足铁路专业实习实训基地的建设,更没有其他铁路企业愿意给铁路院校的实习实训基地建设投资。 二、拓宽高职院校铁路专业实习实训基地建设的思路 随着铁路跨越式发展,新技术的不断应用,现有铁路高等职业院校的实习实训基地已不能满足需要,各高职院校也在积极探索铁路专业实习实训基地的建设问题。本文结合高等职业院校铁路专业情况和铁路行业现状,提出拓宽铁路专业实习实训基地建设的一些新思路。 (一)校企共建、共营实习实训基地 1.共建、共营铁路行业练功场地。铁路经过十几年的快速发展和近几年对职工队伍培训的重视,每年都要举办各种练功比赛。铁路局为了组织比赛,建有规模较大、功能比较齐全的比赛场;各生产站段为了锻炼自己的参赛队伍,建有功能比较完善的各种练功场地。这些比赛场和练功场地只有在比赛和练功时才使用。这些场地和设备常年闲置,会造成场地陈旧加快、设备锈蚀严重(铁路设备大多是露天放置的),而且每次比赛时都要投入大量的资金进行维护和修理。铁路高职院校应进行深入调研、认真论证,与铁路局和各生产站段共建练功场地。铁路高职院校可以把学院的实习实训经费投入到这些练功场地的日常维护,保证这些场地的完好和设备的正常使用,保证学生在这些场地进行实习实训,实现校企共建、共营实习实训场地。这样,学院节约了建设实习实训基地的资金,企业节省了维修、维护的费用,实现了校企共赢。 2.共用救援列车基地。铁路救援列车是当铁路线路上发生行车事故或滑坡、塌方、火灾等重大自然灾害时,执行抢修事故任务的列车。它一般由起重吊车、修理车、工具车、宿营车及工程材料车等组成,并配备有一定数量的救援人员,停放于车站、机务段等指定地点(称基地)。为保证救援的及时,铁路在不同地区设有救援列车,并有专门供救援列车停放的地方。救援列车和停放地共同组成救援列车基地,并有专门的管理人员和救援队伍,隶属机务段管理。 救援列车基地的职工长期在同一个环境里进行同样的等待,职工的思想、心理都有一定的压力,个别职工无所事事,每天不知道干什么。如果学生进入救援列车基地实习实训,那么基地马上就有了人气。可以聘请职工当管理教师,业务好的师傅当指导教师,职工和学生一起进行学习,丰富职工的工作内容,稳定职工队伍,这样职工能够同学生建立友好的关系。 (二)租用铁路,担当实习实训基地 随着国家产业结构的调整和铁路建设的快速发展,原有厂矿企业的铁路,一些铁路专用线运量急剧减少,一天只能开行一对列车,铁路完全处于亏损经营状态。随着铁道部的撤销,铁路公司的成立,这些亏损的铁路线,铁路公司肯定不会继续经营,很可能是停止营业,不再运营。铁路高职院校可以选择性地租用一条或几条这样的铁路线,聘请一些现场工作人员进行管理和运营,同时修改学院人才培养方案,采用“2+1”的培养模式(两年在学院,一年在现场),每届学生第三年到租用的铁路线实习。实习学生在师傅的带领下,承担一定的工作量,这样可以降低铁路运营成本,要比铁路自己经营节省费用,同时学生一届跟着一届,能够持续发展。这样既保证了铁路线的继续运营,又满足了高职院校铁路专业学生的实习实训需要。 (三)购买铁路报废、淘汰设备,充实自己的实习实训基地 近几年,铁路快速发展,铁路运量急剧增加,原有的设备已不能满足运输的需要,铁路运输设备又不是简单的增加,所以原有铁路设备淘汰、更新快;与铁路相关的新设备、新技术不断产生,不断地投入使用,铁路原有的设备也在不断淘汰、更新。铁路淘汰、更新下来的设备因使用年限不到,一些设备被地方铁路购买,用于运量小、技术要求低的地方铁路,但大部分更新下来的设备被铁路物资公司拍卖,基本上是废品价。高职院校可以进行调研、多方联系,跟踪铁路设备更新这个巨大的市场,选择适合自己学生实习实训的设备,及时采购回来,充实、建设自己的实习实训室,节约大量的资金。 (四)加强师资队伍建设,胜任实习实训指导教师工作 铁路快速发展,新技术、新设备、新知识层出不穷,急需大量的高端技能型人才,也急需大量的教师对其职工进行培训。铁路企业是生产单位,同时又因任务紧,没有大量的教师和工程师储备用来培训职工,高职院校铁路专业要抓住这一时机,积极与铁路企业联系,承担铁路的培训。经过给铁路企业职工的培训,可以使教师学习新技术、新设备、新知识,同时又加强了学院与企业之间的联系,也增加了学院的收入。通过学院教师给铁路企业的培训和技术服务,达到企业和学院双赢,企业职工得到培训,同时学院的教师也学到了新技术、新知识,能够胜任实习实训基地的指导教师工作。 (五)建立铁路专业实习实训基地多元化资金筹措机制 高职院校铁路专业因实习实训设备昂贵,单靠政府的专项设备资金和学院的自筹资金是不可能建设和完善铁路专业实习实训基地的,必须建立多元化的资金筹措机制。(1)政府投入。每年中央财政、省财政、市财政都对高职院校实习实训基地有财政投入,这些投入因资金有限,对昂贵的铁路设备显得杯水车薪,但高职院校可以将几年的政府投资集中起来使用,这样虽然周期长,但可以解决一些实际问题。(2)校企共投。随着土地成本的提高,铁路企业再建自己的培训基地,成本急剧加大。现在随着高职院校新校区的建设,高职院校大都有闲置的土地资源,高职院校可以出让土地,把铁路企业引进来。高职院校投土地,铁路企业投设备,校企共投、共建实习实训基地。(3)引入社会资金。现在社会闲散资金很多,这些资金在寻找投资渠道,因高职院校投资时间长、见效慢,大多数资金不愿意投入,但对高职院校投资也有优势,就是投资相对安全。因此,高职院校要做好宣传工作,做好利益的分配,从而得到一部分投资。(4)加大银行贷款。现在的商业银行很愿意给教育贷款,并且很多银行都是低息贷款,甚至世界银行等一些国际银行都是无息贷款。学院要积极争取这样的贷款,扩大学院实习实训基地建设的投资渠道。 实习实训基地建设是高职院校提高教学质量,凸显办学特色的重点;同时实习实训基地也是职业技能培训、职业技能鉴定和高新技术推广应用的场所。高职院校铁路专业的实习实训基地建设更是高职院校铁路专业培养高端技能型人才的重要手段,是培养学生的动手实践能力和增强毕业生就业竞争力的重要方式。
智能汽车论文:人工智能汽车制造论文 1人工智能在汽车制造业中的应用 概述制造业是国家的经济命脉,而汽车制造又是战略性支柱产业,它包括了整车、各种零配件厂等生产商,也包括了各地经销企业和销售企业。近年来,我国汽车行业面临着前所未有的挑战,原材料、生产、物流成本上涨、利润下降,以及国际经济形势的影响。因此,汽车企业可以运用具有智能分析功能的商务智能系统,通过分析历史数据快捷、及时地输出各类报告,预测未来的客户需求和销售趋势,在宏观上为企业管理人员提供决策依据。计算机人工智能技术发展到了今天,已经开始使用庞大的知识库来有效地取代人类器官或机构的记忆方法,近些年来很多的专家决策系统在考虑一定规则的基础上对人类的诊断和经验上的分析都能够做出很好的判断,甚至处于主导地位。这个系统可以很好地利用知识库,并从中挖掘出我们想要的问题答案、成功地寻找到其中的关联性,并提取相应的模式等。而实际上,这样的专家系统已经在很多领域都有了非常不错的应用,帮助很多企业在很短的时间内就做出相应的生产计划、调度计划、运输计划等,非常有效率,而且可以大大地增加收益,并很好地控制企业的人力成本。我国工业机器人是从20世纪80年代开始起步。经过二十年余年的努力已经形成了一些具有竞争力的工业机器人研究机构和企业。先后研发出弧焊、点焊、装配、搬运、注塑、冲压、喷漆等工业机器人。近几年,我国工业机器人及含工业机器人的自动化生产线相关产品的年产销额已突破十亿元。目前国内市场年需求量在3000台左右,年销售额在20亿元以上。统计数据显示中国市场上工业机器人总共拥有量近万台,占全球总量的0.56%,其中完全国产工业机器人行业内规模比较大的前三家工业机器人企业,行业集中度占30%左右。其余都是从日本、美国、瑞典、德国、意大利等20多个国家引进的。国产工业机器人目前主要以国内市场应用为主,年出口量为100台左右,年出口额为0.2亿以上。多年来我国汽车零部件生产一直是手工焊、专机焊占据焊接生产的主导地位、劳动强度大、作业环境恶劣、焊接质量不易保证,而且生产的柔性也很差,无法适应现代汽车生产的需要。 1.1搬运机器人在汽车制造业中应用 汽车桥箱类零件具有精度高、加工工序多、形状复杂、重量重的特点。为提高其加工精度及生产效率,各重型汽车生产厂家纷纷采用数控加工中心来加工此类零部件。而在使用数控加工中心加工工件时,要求工件在工作台上具有非常高的定位精度,且需要保证每次上料的一致性。由于人工上料此类的工件具有劳动强度高、上料精度不好控制等缺点现在正逐步被工业机器人或专机进行上下料所取代。工业机器人具有重复定位精度高、可靠性高、生产柔性化、自动化程度高等、突出的优势,与人工相比,能够大幅度提高生产效率和产品质量,与专机相比具有可实现生产的柔性化、投资规模小等特点。机器人智能化自动搬运系统作为减速器壳体加工的重要生产环节,虽然已经在国内重型汽车厂内取得成功的应用,但依然尚未普及。在国家经济建设飞速发展的进程中,重型载重汽车的生产能力及生产力水平亟待有一个质的飞跃,而工业机器人即是提升生产力水平的强力推进器。 1.2焊接机器人在汽车制造业中的应用 汽车行业的发展水平,代表了一个国家的综合技术水平,汽车工业的发展将会带动其他行业的发展。各厂商为了在日渐激烈的竞争中立于不败之地,必须率先实现焊接自动化。因此,今后除了如汽车、摩托车这样的大批量生产行业。一些产品多样化的企业,为了提高焊接质量,也将会考虑使用焊接机器人,如钢结构等行业,与此同时,对焊接机器人的要求也必然会逐步提高,如说对焊道的自动跟踪系统的需求会逐步加大等。作为焊接机器人和焊接机的专业生产厂家,OTC公司将继续为提高中国的高速、高效、自动化焊机做出自己的贡献。对于在汽车工业中的点焊应用来说,目前已广泛采用电驱动的伺服焊枪。日本丰田公司已决定将这种技术作为标准来装备其日本国内和海外的所有点焊机器人。 1.3装配机器人在汽车制造业中的应用 在国内外各大汽车公司装配生产线上被广泛采用的装配机器人。一方面使汽车装配自动化水平大大提高,目前,国外某些大批量生产的轿车的装配自动化程度已达50%~65%。另一方面,有效地减轻了工人的劳动强度,提高了装配质量并明显地提高了生产率。在汽车整车装配中,机器人不仅用于挡风玻璃的密封济涂覆、安装和车轮备胎、仪表盘总成、后悬梁、车门、蓄电池等部件的安装。 1.4喷涂机器人在汽车制造业中的应用 喷涂机器人在汽车制造业中可喷涂形态复杂的汽车工件而且生产效率和很高。多用于汽车车体的喷涂作业,如喷漆、喷釉等。除了上述机器人以外,汽车制造业中应用的机器人还有用于特殊加工的激光加工机器人用于部件形状测量、装配检查和产品缺陷检查的检测机器人,抑制尘埃粒子大小及数量的水切割机器人和净化机器人等。 2人工智能在汽车制造业中的进展分析 随着中国汽车工业的迅猛发展,机器人在先进汽车制造中的重要性也越来越凸显。机器人的产品应用广泛,覆盖焊接、物料搬运、装配、喷涂、精加工、拾料、包装、货盘堆垛、机械管理等领域。在汽车行业的应用主要分为以下五大部分。车身系统中,采用虚拟仿真等手段,主要针对车身覆盖件不断开发出新的标准化、模块化解决方案,动力总成系统中,提供了涵盖汽车传动系统优秀部件,发动机、变速箱和传动轴的全套装配测试系统。在冲压自动化系统方面从卷材与堆垛到零件的码垛,从提供控制系统到企业ERP,从设计到生产支持与效率优化,拥有全面的工程能力,涂装自动化系统方面,以高柔性高精度的喷涂机器人来帮助客户提升涂装质量,减少生产废料,而在焊接自动化系统中,机器人比较典型的应用是电阻点焊、电弧焊,其最新一代机器人配套提供一系列高度人性化的软件工具。汽车工业的最大特点是产量大,生产节拍快,产品一致化程度高。消费者对汽车质量要求越来越高,是促使机器人应用越来越普遍的一个重要原因。机器人本身只是集装箱里的一个货物,随机器人的设备功能越来越精细,客户的思维在这时候逐渐走向成熟,在采购时不再单单考虑某生产工位的瓶颈,而更多地考虑到长期战略因素,如维护成本加入的高低,长期投资回报是否划算,服务涵盖地域是否广泛,响应是否及时,全球技术支持能力有多强,中期后期不同阶段解决问题的能力有多大等等。这时,产品本身的价格和意义相对弱化而长期的价值越发凸显。 3结束语 人类智能主要包括三个方面——“感知能力”、“思维能力”和“行为能力”。而人工智能是指由人类利用人脑特有的智力表现制造出来的“机器”所表现出来的智能。人工智能主要包括“感知能力”、“思维能力”和“行为能力”。人工智能在汽车制造工业方面的应用体现在问题求解,逻辑推理,自然语言理解,自动程序设计,专家系统等方面,这些方面就体现了自动化的特征,表达了一个共同的主题,即提高机械人类意识能力,强化控制自动化,因此人工智能在汽车制造领域将会大有作为。 作者:韩旭萍单位:陕西职业技术学院 智能汽车论文:多元智能理论汽车英语课程设计论文 21世纪是创新的时代,随着经济全球化步伐的加快,英语课程在指导思想、教学目标、教学内容、练习、实践、操作方法和手段的选择等方面都必须不断推陈出新。我国为了全面实现工业化和现代化的目标,对汽车技术应用型人才的需要更趋多样化。而良好的外语沟通能力已成为汽车人才的需要具备能力。汽车英语课程设计是各类学校重点关注的课程,如何把知识和能力结合的更好,是体现其创造力和竞争力的重要表现。因此,本文把多元智能理论引入汽车英语课程设计,为探讨其可行性及策略开辟新的视角,提供新的思路和方法。 一、多元智能理论 多元智能理论(MultipleIntelligencesTheory)由美国哈佛大学发展心理学家、教育学家霍华德•加德纳教授于1983年在《智能的结构》一文中提出后,在世界范围内引发了教育的“革命性”变革。我国于20世纪90年代引进多元智能理论,国内有专家认为,多元智能理论无疑是我们长期以来一直在努力推崇的“素质教育的最好全释”;还有人指出:多元智能理论与建构主义理论一道,构成了我国新课程改革的强大理论支撑。多元智能理论指出人类内涵的能力至少有八种:包括语文智能;音乐智能;逻辑—数学智能;空间智能;肢体—运作智能;人际智能;自省智能;自然观察智能。加德纳认为,相对于过去的一元智力理论,多元智能理论能够更全面地描绘和评价人类的智力能力。加德纳还指出,人类智能还包含有次级智能和多种次级构成要素。 二、基于多元智能理论的汽车英语课程设计 (一)汽车英语课程设计的基本条件 Posner(1994)认为,课程设计的基本条件包括:了解学生的需求、兴趣、能力、知识水平等例如:学生需要什么、需要的原因、已有的能力、待补的能力、已有的基础或条件,缺乏什么等等。熟悉课程情况例如,有能力识别和解释该课程的基本概念和技能,全面和细致的有关知识,目前这个课程的开设情况等。擅长听说读写译五项必备能力,具有丰富教学经验,而不是简单的拼凑、复制、模仿依据以上课程设计的基本条件,做好高职英语课程设计就要求教师进行问卷调查或访谈学生已经完成的课程标准或已经具备的语言知识,要求通过参考有关著作、论文、同类课程、教材等,与同行交流,收集积累案例或经验等等。 (二)汽车英语课程设计的标准 根据Furey提出的标准,高职英语课程设计必须把握下列标准: 1.是否有足够的理论依据英语课程设计必须基于什么样的科学理论基础,是否遵照其本身的科学性和社会性? 2.是否适合学生目标在从事高职英语教学中,教师要因材施教。不但熟悉、掌握学生的自身学习情况、学习兴趣,也注重培养学生的实际效果性。 3.是否具有成功实施的可能性和效果的可评性在从事高职英语教学中,教师要不断自评课程设计的真实效果。 (三)汽车英语课程设计的内容 汽车英语课程设计的内容取决于授课的理念。针对英语语言,如果认为语言是符号系统,课程设计就由语音、词汇、语法、句型构成,强调语言形式的正确性;如果视语言为交际工具,课程设计要考虑的是交际的人,交际发生的条件、交际的目的等。英语课程设计关注的不仅是语言形式的正确性,还有社交的适当性。在教学研究过程中,在多元智能理论的指导下,根据调研结果对课程教学内容进行逐步更新,教材从最初的纯英文阅读形式的到单独开发学生的专业英语阅读能力,从听、说、读、写等能力的平行拓展,汽车专业英语校本教材内容新颖,图文并茂,根据主题确定教学内容、重点及难点,融专业英语听、说、读、写训练于一体,重点突出,实用性强,有利于开发学生的多元英语语言智能,改善课堂教学氛围,提高教学效果。 三、多元智能理论下汽车英语课程设计需注意的问题 首先,汽车英语以提高口语交际能力为本位,突出应用性本课程在对汽车企业英语应用能力需求深入调研的基础上,按确定工作任务模块、同时突出语言技能的要求制订教学大纲和授课计划,明确了教学应达到的知识标准和技能标准。其次,课程体系整合突出全面性、逻辑性、典型性和实用性本课程以国际汽车行业最新的知识体系为基础,以市场为导向,将传统汽车英语课程的以训练专业英语阅读能力为主体的教学内容,整合成为汽车构成的4大部分分别为发动机、底盘、车身、电气设备以及发动机的两大机构五大系统和底盘的传动系统、行驶系统、转向系统和制动系统等各个任务模块以系统的知识主题构成课程内容体系。最后,教学手段优化,突出多元英语智能培养在教学实践中,注重将互动教学、角色扮演、案例教学、多媒体听力、课件加视频等教学手段相结合,增加学生的学习兴趣,提高其用英语分析和理解专业知识的能力和用英语进行专业领域的交际能力,并结合具体课程内容指导学生进行延伸性思考,以增强学生的创新能力,全面促进学生多元智能的发展。 总结 多元智能理论可以说是治疗教学中片面性的一剂特效药,也是寻求最佳教学策略的一个突破口。它对于激发课堂活力、激活学生智能起着举足轻重的作用,为广大教师改革教学方法、创新教学途径、提高教学质量指明了方向。在汽车英语课程设计方面,还将继续改进整体规划,加强课程结构分析和学习领域设计,优化教材内容、形式和课程考核方式,丰富教学情境设计与课堂教学活动,将专业英语教学改革推向一个新的阶段,全面提高学生多元英语智能培养的实效性。 作者:宋敏 单位:长春汽车工业高等专科学校公共教学部外语教培室 智能汽车论文:电子技术实现汽车智能舒适论文 编者按:本文主要从电子技术在现代汽车中的应用;电子技术在现代汽车中的发展趋势;结束语进行论述。其中,主要包括:随着微电子技术的不断发展,车辆中的电子自动化程度越来越高、汽车电子技术主要包括硬件和软件方面的内容、把汽车电子产品归纳为两类、在发动机上的应用、现代汽车发动机的基本功能没有根本变化、喷油泵在同一时间射出所有燃油、在底盘上的应用、自动变速器主要由液力变矩器和行星齿轮变速器组成、通用、福特、丰田等等大厂商采用的自动变速器电子控制系统、整车控制技术、集中综合控制、目前汽车电子技术向集中综合控制方向发展、网络化、汽车上的电子电器装置数量急剧增多等,具体请详见。 [摘要]电子技术在现代汽车上应用越来越广泛,电子技术的应用对于改进汽车性能、提高行驶安全、降低污染、节约能源有着非常重要的作用。文章就现代汽车电子技术的应用、发展趋势及应用前景进行了综述。 [关键词]电子技术微处理器电子控制装置汽车传感器 随着微电子技术的不断发展,车辆中的电子自动化程度越来越高。可以说,机械技术构成了现代车辆的筋骨,电子技术则构成了现代车辆的神经中枢。汽车电子化的程度被看作是衡量现代汽车水平的重要标志,是用来开发新车型,改进汽车性能最重要的技术措施。增加汽车电子设备的数量、促进汽车电子化是汽车制造商夺取未来汽车市场的重要的有效手段。 汽车电子技术主要包括硬件和软件方面的内容:硬件包括微处理器及其接口、执行部件、传感器等;软件主要是以汇编语言及其他高级语言编制的各种数据采集、计算判断、报警、程控、优化控制、监控、自诊断系统等程序。 特别是微处理器的出现给汽车的电子自动化程度带来了革命性的变化,车辆上微处理器的使用数量激增,电子装置在整个汽车制造成本中所占的比例越来越大。例如,一些豪华轿车上,使用单片微型计算机的数量已经达到50个左右,电子产品占到整车成本的50%以上,微处理机将更广泛地应用于汽车安全、环保、发动机、传动系统、速度控制和故障诊断中,目前电子技术的应用几乎已经深入到汽车所有的系统。 一、电子技术在现代汽车中的应用 按照对汽车行驶性能作用的影响划分,可以把汽车电子产品归纳为两类:一类是汽车电子控制装置,汽车电子控制装置要和车上机械系统进行配合使用,即所谓“机电结合”的汽车电子装置;它们包括发动机、底盘、车身电子控制。例如电子燃油喷射系统、制动防抱死控制、防滑控制、牵引力控制、电子控制悬架、电子控制自动变速器、电子动力转向等,另一类是车载汽车电子装置,车载汽车电子装置是在汽车环境下能够独立使用的电子装置,它和汽车本身的性能并无直接关系。它们包括汽车信息系统(行车电脑)、导航系统、汽车音响及电视娱乐系统、车载通信系统、上网设备等。 1.在发动机上的应用 现代汽车发动机的基本功能没有根本变化,但引入了大量的电子控制装置,极大地改进了车辆的排放性能、燃油经济性和耐用性。发动机电子控制系统包括很多电子控制装置,电子燃油喷射和点火装置是其重要组成部分,除此外,还有自适应控制装置、智能控制装置及自诊断操作装置等。 现代汽车上,电子控制燃油喷射装置,因其优越的性能,已得到普及。这种新型燃油喷射装置可以自动保证发动机始终工作在最佳状态;电子点火装置(ElectronicSparkAdvance,ESA)由计算机、传感器及其接口、执行机构等部分构成。该装置可根据传感器送来的发动机各种参数进行运算、判断,然后进行点火时刻调节。在输出一定功率的条件下最大限度地节约燃油和净化空气。 各公司相继研制成功了多种新技术,并且投入了使用,取得了很好的效果。例如,由RobertBosch公司制造的计算机控制系统使用嵌入式微处理器技术实时监测发动机运转情况,确保喷射燃油量恰到好处,使燃油喷射量刚好满足要求,对清洁这些发动机大有帮助。 特别是电控直接喷射和共轨燃油系统两项技术的突破,催生了具有优良性能的新型柴油机的出现。这些新型柴油机电控、加速性良好、气味不浓也不产生烟尘、行程大并且耐用。 在通常的柴油机中,喷油泵在同一时间射出所有燃油,其结果就是产生柴油机标志性的乓乓的敲击声。在直接喷射时,燃料射入之前先有一小部分先行射入,这样当燃料射入时产生的敲击声会变得柔和。与此同时也可以降低燃烧温度,减少NOx(氮氧化物)的排放量。 共轨燃油系统的作用则在于它可以更好地控制燃油数量和喷射定时。共轨系统有一个高压泵,当喷油嘴开启时,高压使燃油产生很好的薄雾使得燃烧更加充分,同时还减少了尾气排放。 现代汽车的各种性能(燃油经济性、排放、驾驶性能和功率等)越来越好,而使这一切成为现实的正是电子技术与计算机辅助设计的结合。 2.在底盘上的应用 底盘电子控制系统包括很多电子控制装置,电子控制自动变速器(Electronic-C0ntrolledAutomaticTransmission,ECAT)是其重要组成部分。现在许多轿车的自动变速器是电子控制的,电子控制也就是微处理器控制。 自动变速器主要由液力变矩器和行星齿轮变速器组成,微处理器根据传感器输入信号和开关信号,通过电磁阀控制换档和变矩器锁止这两个工作过程,达到自动变档的最佳控制精度。发动机曲轴与变矩器涡轮之间通过离合器接合的装置也称为变矩器锁止,其作用是减轻变矩器涡轮与叶轮之间的打滑现象,改善燃油经济性。ECAT优点是加速性能好、灵敏度高、能准确地反映车辆行驶负荷和道路条件等。 自动变速器的电子控制装置是由信号输入系统、计算系统和控制信号输出系统这三部分组成。信号输入系统有:变速器输入速度传感器、变速器输出速度传感器、发动机冷却温度传感器、节气门位置传感器、发动机曲轴转速传感器、润滑油温度传感器、歧管压力开关、制动开关等信号。这些信号反馈到ECU(在通用汽车上称为PCM-动力传动控制组件),在ECU进行计算然后输出控制信号,通过换档电磁阀、离合器电磁阀等控制换档和锁止动作。微处理器接到传感器反馈信号后,根据程序计算的结果发出控制信号接通变矩器的离合器电磁阀电源,驱使电磁阀启动,使离合器接合;如果切断离合器电磁阀电源则离合器分离。ECU是根据汽车行驶状态来操纵电磁阀通电开关开启或关闭的。当汽车速度比较慢或停止时,ECU不启动电磁阀,当汽车速度达到一定值时,ECU就会启动电磁阀使离合器接合。微处理器接到传感器反馈信号后,根据汽车车速、发动机转速及工作温度、节气门位置、歧管真空度、选档位置等输入信号参数选择换档。ECU根据即时变速杆的位置,对照参数计算选择最佳的档位位置,发出控制信号驱动换档电磁阀,令变速器换档。 通用、福特、丰田等等大厂商采用的自动变速器电子控制系统,根据与其连接的变速器和发动机的不同型号而不同,每个系统中的元件和系统的工作过程也随着不同的变速器而有所变化,但其基本的工作方式及基本部件还是一样的。 除此外,还有电子稳定智能控制装置(ElectronicStabilitvPro-gram,ESP)、电控悬架操作装置等。ESP将多种功能整合在一起,并在此基础上进行了扩展。与其他牵引力控制系统比较,电子稳定控制程序不但控制汽车驱动轮,而且可控制从动轮。通过安装在车辆上的轮速传感器、侧向加速度传感器和横摆角速度传感器,电子稳定控制程序能对车辆的状态进行实时监控,当感应到轮胎与地面失去附着力,车辆存在侧滑危险时,电子稳定控制程序会快速而有选择地对需要制动的车轮实施独立操作或降低发动机输出,以使车辆行驶方向尽可能保持与驾驶员的预期相一致,从而提升车辆在各种工况下的方向稳定性及可控性。 目前电控悬架,汽车的悬架系统一般是弹簧刚度和减振器阻尼特性不能改变的被动悬架,它不能根据使用工况和路面输入的变化进行控制和调整,故难以满足平顺性和操纵稳定性的更高要求5近年来,随着电控和随动液压技术的发展,弹簧刚度和减振器阻尼特性参数可调的电控主动和半主动悬架,在汽车上逐步得到应用和发展。 3.整车控制技术 整车控制技术包括车身电子控制、驾驶电子控制等系统。汽车车身电子控制技术所涉及的内容很多,主要包括对汽车照明灯和转向信号灯的电子控制、对电动座椅、电动门窗、电动门锁、自动雨刮等的电子控制以及多媒体系统等。目的是保证视野性、方便性、舒适性、娱乐性、通信功能等。目前车身电控技术呈现如下的发展趋势:进一步满足用户个性化的需求;先进的驾驶和乘坐信息系统,如车辆遥控检测、智能型防盗、乘座适应性控制、42V电子系统、环保设计系统等等。 传统的机械和液力驾驶控制系统由于结构的原因(间隙、运动惯量等),从控制指令发出到指令执行会有一定的延迟,这在极限情况下是不能允许的。电控驾驶控制系统是没有机械和液力后备系统的,电控驾驶控制系统主要由三部分组成:控制系统、执行系统、通讯系统。控制系统的功能是根据驾驶员的意图和车辆行驶状况,对执行器给出执行的设定值。执行系统的功能是在控制系统的控制下,完成具体的执行动作(转向、制动等)。驾驶电子控制技术在现代汽车中,已大量使用,完全取代传统的机械和液力驾驶控制系统是必然趋势。 4.主被动安全系统 汽车的操纵稳定性和安全性是衡量汽车性能的重要指标。电子控制技术的引入为汽车的稳定性和安全性提供了保障。 提高汽车的操纵稳定性,过去一直局限于通过改进轮胎、悬架、转向与传动系的性能来实现。随着计算机、传感器和执行机构的迅速发展,研发了各种显著改善操纵稳定性和安全性的电子控制系统如防抱死制动系统(Anti-LockBrakingSystem,简称ABS)、牵引力控制系统(TractionControlSystem,简称TCS,也称ASR)、四轮转向系统(4WS)、车辆动力学控制系统(VehicleDynamicControl,简称VDC,也称VSC、ESP)。其中,VDC是在ABS和TCS的基础上,增加转向行驶时横摆运动的角速度传感器,通过ECU控制各个车轮的驱动力和制动力,确保汽车行驶的横向稳定性,防止转向时车辆被推离弯道或从弯道甩出。 轮胎压力检测系统(TirePressureM0nit0ringSystem,简称TPMS)是在每一个轮眙上安装高灵敏度的传感器,在行车状态下实时监视轮胎的各种数据,通过无线方式发射到接收器,并在显示器上显示各种数据,任何原因(如铁针扎入轮胎、气门芯漏气)等导致的轮胎漏气、温度升高,系统都会自动报警,从而确保行驶中的安全,延长轮胎的使用寿命。 为了保证行车安全,安全气囊和座椅安全带控制系统是必不可少的。安全气囊的合理触发以及座椅安全带的及时束紧,需要安全系统对行驶状况的及时监测和判断。安全气囊和座椅安全带控制系统将采用越来越多的先进电子传感器、控制芯片以及电子控制装置。 二、电子技术在现代汽车中的发展趋势 随着高性能传感器、微处理器的研制成功以及网络、总线技术的完善,汽车电子技术将向集中综合控制和网络化方向发展。 1.集中综合控制 目前汽车电子技术向集中综合控制方向发展。例如,将发动机管理系统和自动变速器控制系统,集成为动力传动系统的综合控制(PCM);将制动防抱死控制系统(ABS)、牵引力控制系统(TCS)和驱动防滑控制系统(ASR)综合在一起进行制动控制;通过中央底盘控制器,将制动、悬架、转向、动力传动等控制系统通过总线进行连接。控制器通过复杂的控制运算,对各子系统进行协调,将车辆行驶性能控制到最佳水平,形成一体化底盘控制系统(UCC)。汽车的机械结构还将发生重大的变化,汽车的各种操纵系统向电子化和电动化发展,实现“线操控”。用导线代替原来的机械传动机构,例如“导线制动”、“导线转向”、“电子油门”等。 随着汽车电子装置越来越多,消耗的电能正在大幅度地增加。现有的12伏动力电源,已满足不了汽车上所有电气系统的需要,汽车12伏供电系统需向42伏转化。今后将采用集成起动机-发电机42伏供电系统,发电机最大输出功率将会由目前的1千瓦提高到8千瓦左右,发电效率将会达到80%以上。42伏汽车电气系统新标准的实施,将会使汽车电器零部件的设计和结构发生重大的变革,机械式的继电器、熔丝式保护电路将被淘汰。 2.网络化 汽车上的电子电器装置数量急剧增多,为了减少连接导线的数量和重量,网络、总线技术十分重要。集中综合控制要求有一个庞大而复杂的信息交换与控制系统,车用计算机的容量要求更大,计算速度要求更高。采用高速数据传输网络日益显得必要。光导纤维可为此传输网络提供传输介质,以解决电子控制系统防电磁干扰的问题。通讯线将各种汽车电子装置连接成为一个网络,通过数据总线发送和接收信息。电子装置除了独立完成各自的控制功能外,还可以为其他控制装置提供数据服务。由于使用了网络化的设计,简化了布线,减少了电气节点的数量和导线的用量,使装配工作更为简化,同时也增加了信息传送的可靠性。通过数据总线可以访问任何一个电子控制装置,读取故障码对其进行故障诊断,使整车维修工作变得更为简单。 三、结束语 汽车电子技术的应用将使汽车更加智能化和舒适。智能汽车装备有多种传感器,能够充分感知驾车者和乘客的状况,交通设施和周边环境的信息,判断乘员是否处于最佳状态,车辆和人是否会发生危险,并及时采取对应措施。今天,社会进入了信息网络时代,汽车已不仅仅是一种代步工具,人们已可以在汽车上收听广播,打电话,上互联网,处理工作。随着数字技术的进步,具有信息处理、通讯、导航、防盗、语言识别、图像显示和娱乐等功能的车载计算机多媒体系统的开发,汽车也将步入多媒体时代。可以预见到的将来,汽车装置自动导航和辅助驾驶系统,驾驶员可把行车的目的地输入到汽车电脑中,汽车就会沿着最佳行车路线行驶到达目的地。人们可以通过语言识别系统操纵着车内的各种设施,一边驾驶着汽车,一边欣赏着音乐电视,还可上网预定饭桌、机票等。 智能汽车论文:汽车智能管理系统中现代电子技术的应用论文 [论文关键词]汽车电子技术汽车智能管理系统智能化集成传感器多通道传输技术 [论文摘要]汽车是当前重要的交通工具,汽车的发明和汽车相关技术的发展极大地改变了人们的出行方式,加快了商品和人员的流通。 随着汽车工业与电子工业的不断发展,在现代汽车上,电子技术的应用越来越广泛,汽车电子化的程度也越来越高。汽车技术与电子技术相结合催生出汽车电子技术概念。电子技术在现代汽车工业中的广泛应用加快了电子汽车的发展趋势,推动了汽车功能的多元化和便捷化。 一、汽车电子技术 现代电子技术与汽车工业的结合促成了电子汽车概念的诞生和实现,概括地来说当前的汽车电子技术主要包括:智能化集成传感器:提供用于模拟和处理的信号,而且还能对信号作坊大处理。同时,他还能自动进行时漂、温漂和非线性的自动校正,具有较强的抵抗外部电磁干扰的能力,保证传感器信号的质量不受影响;嵌入式微处理机已广泛地应用与安全、环保、发动机、传动系、速度控制和故障诊断中。软件技术:随着汽车电子技术应用的增加,对有关控制软件的需求也相应增加,并可能要求进一步计算机联网。因此,要求使用多种语言,并开发出通用的高水平软件,以满足多种硬件的要求。轿车上多通道传输网络将大大地依赖于软件;多通道传输技术,多通道传输技术的采用,对电子控制集成化的实现是十分必要和有效的。采用这种技术后,使各个数据线成为一个网络,以便分享汽车中心计算机的信息。汽车车载电子网络:汽车电子设备发展的一个重要趋势是大量使用微处理机来改善汽车的性能。随着电控器件在汽车上越来越多的应用,车载电子设备间的数据通信变得越来越重要。为了进一步提高行使的经济性,温度及车速等信息必须在不同控制单元间交换。由此,以分布式控制系统为基础构造汽车车载电子网络系统是很有必要的。集成化技术:汽车电子技术的一个发展趋向是功能集成化,从而实现更经济、更有效以及可诊断的数据中心。光导纤维:汽车电子技术的进步,已使各系统控制走向集中,形成整车控制系统。这一系统除了中心电脑外,甚至包括多达23个微处理器及大量传感器和执行部件,组成一个庞大而复杂的信息交换与控制系统等。 二、国内汽车电子技术发展 电子技术在汽车工业中的应用加快了汽车技术的升级和突破,自20世纪80年代以来,汽车工业的长足发展,也是以电子技术(特别是计算机、集成电路技术)为动力而实现的。采用电子技术是解决汽车所面临的诸多技术问题的最佳方案。因此一国电子产业的发展水平及其在汽车工业领域的应用情况决定了其在未来轨迹汽车行业竞争中的地位和影响力。目前,国产汽车的电子技术应用多数还处于初级阶段。只有少数厂家,主要集中在一些中外合资和国内较为先进的汽车生产厂家,开始将电子控制装置应用在汽车工业中。国内现在采用的电子装置主要包括发动机的燃油喷射、电子点火控制、汽车安全性方面的安全气囊,ABS等领域,而且多数为直接引进国外产品组装,国内科研院所目前有关汽车电子技术应用的研究也主要集中在发动机控制、电控悬架、ABS系统等几个方面,在汽车的电子网络化技术、GPRS导航及智能交通系统的研究等方面与国外还有一定差距。 三、现代电子技术促进汽车智能管理的发展 随着经济的快速发展和人民群众对汽车工业要求的逐步提高,当前的电子技术在汽车工业领域里得到了很好较快较好的应用。汽车智能管理系统就是这一应用的重要体现。车辆智能管理仪(以下简称管理仪)硬件构成主要由CPU,数据存储器扩展电路、IC卡接口电路、GPS接收电路、光电隔离的输入、输出电路、数码相机控制电路、指示灯、蜂鸣器及电源部分组成。采用GPS接收机接收卫星的信号,经过计算后可得出车辆所处的经纬度、行驶速度、行驶方向等参数。管理仪还能够采集与司机操作有关的数据,如刹车、远光灯、近光灯、左右转向灯、喇叭、雾灯、制动气压、车门开关等参数。管理仪根据预先设定的时间间隔和特殊事件的触发,将有关数据保存入IC(IntelligentCard)卡中。根据这些数据,车辆管理部门就可以对车辆的历史运行状况进行检查、管理,以确定车辆是否按照规定的要求运行。管理仪还能够对最近15次停车前,每次停车前50秒的所有信息进行详细记录,GPS数据的采集速度受GPS系统的限制,每秒钟记录1次,其他参数每隔0.2秒记录一次。管理仪还具有数码照相机的控制接口,可以根据外部触发信号,对车内的情景拍照。 汽车工业是高科技工业,汽车性能的每一步提升都伴随着新技术、新工艺的运用。电子技术是21世纪推动经济发展和社会变革的重要技术之一,电子技术的发展及其在汽车工业领域的广泛应用将有效提升汽车工业的发展水平。 智能汽车论文:智能传感器汽车电子分析论文 现代汽车电子从所应用的电子元器件到车内电子系统的架构均已进入了一个有本质性提高的新阶段。其中最有代表性的优秀器件之一就是智能传感器。 一、汽车电子操控和安全系统谈起 近几年来我国汽车工业增长迅速,发展势头很猛。因此评论界出现了一些专家的预测:汽车工业有可能超过IT产业,成为中国国民经济最重要的支柱产业之一。其实,汽车工业的增长必将包含与汽车产业相关的IT产业的增长。例如,虽然目前在我国一汽的产品中电子产品和技术的价值含量只占10%—15%左右,但国外汽车中电子产品和技术的价值含量平均约为22%,中、高档轿车中汽车电子已占30%以上,而且这个比例还在、不断地快速增长,预期很快将达到50%。 电子信息技术已经成为新一代汽车发展方向的主导因素,汽车(机动车)的动力性能、操控性能、安全性能和舒适性能等各个方面的改进和提高,都将依赖于机械系统及结构和电子产品、信息技术间的完美结合。汽车工程界专家指出:电子技术的发展已使汽车产品的概念发生了深刻的变化。这也是最近电子信息产业界对汽车电子空前关注的原因之一。但是,必须指出的是,除了一些车内音响、视频装备,车用通信、导航系统,以及车载办公系统、网络系统等车内电子设备的本质改变较少外,现代汽车电子从所应用的电子元器件(包括传感器、执行器、微电路等)到车内电子系统的架构均已进入了一个有本质性提高的新阶段。其中最有代表性的优秀器件之一就是智能传感器(智能执行器、智能变送器)。 实际上,汽车电子已经经历了几个发展阶段:从分立电子元器件搭建的电路监测控制,经过了电子元器件或组件加微处理器构筑的各自独立的、专用的、半自动和自动的操控系统,现在已经进入了采用高速总线(目前至少有5种以上总线已开发使用),统一交换汽车运行中的各种电子装备和系统的数据,实现综合、智能调控的新阶段。新的汽车电子系统由各个电子控制单元(ECU)组成,可以独立操控,同时又能协调到整体运行的最佳状态。例如为使发动机处于最佳工作状态,就需要从吸入汽缸的空气流量、进气压力的测定开始,再根据水温、空气温度等工作环境参数计算出基本喷油量,同时还要通过节气门位置传感器检测节气门的开度,确定发动机的工况,进而控制,调整最佳喷油量,最后还需要通过曲轴的角速度传感器监测曲轴转角和发动机转速,最终计算出并发出最佳点火时机的指令。这个发动机燃油喷射系统和点火综合控制系统还可以与废气排放的监控系统和起动系统等组合,构筑成可使汽车发动机功率和扭矩最大化,而同时燃油消耗和废气排放最低化的智能系统。 还可以举一个安全驾驶方面的例子,出于平稳、安全驾驶的需要,仅只针对四个轮子的操控上,除了应用大量压力传感器并普遍安装了刹车防抱死装置(ABS)外,许多轿车,包括国产车,已增设了电子动力分配系统(EBD),ABS+EBD可以最大限度的保障雨雪天气驾驶时的稳定性。现在,国内外的一些汽车进一步加装了紧急刹车辅助系统(EBA),该系统在发生紧急情况时,自动检测驾驶者踩制动踏板时的速度和力度,并判断紧急制动的力度是否足够,如果需要,就会自动增大制动力。EBA的自控动作必须在极短时间(例如百万分之一秒级)内完成。这个系统能使200km/h高速行驶车辆的制动滑行距离缩短极其宝贵的20多米。针对车轮的还有分别监测各个车轮相对于车速的转速,进而为每个车轮平衡分配动力,保证在恶劣路面条件下各轮间具有良好的均衡抓地能力的“电子牵引力控制”(ETC)系统等。 从以上列举的两个例子可以清楚看到,汽车发展对汽车电子的一些基本要求: 1.电子操控系统的动作必须快速、正确、可靠。传感器(+调理电路)+微处理器,然后再通过微处理器(+功率放大电路)+执行器的技术途径已经不再能满足现代汽车的要求,需要通过硬件集成、直接交换数据和简化电路,并提高智能化程度来确保控制单元动作的正确性、可靠性和适时性。 2.现在几乎所有的汽车的机械结构部件都已受电子装置控制,但汽车车体内的空间有限,构件系统的空间更是极其有限。理想的情况当然是,电子控制单元应与受控制部件紧密结合,形成一个整体。因此器件和电路的微型化、集成化是不可回避的道路。 3.电子控制单元必须具有足够的智能化程度。以安全气囊为例,它在关键时刻必须要能及时、正确地瞬时打开,但在极大多数时间内气囊是处在待命状态,因此安全气囊的ECU必须具有自检、自维护能力,不断确认气囊系统的可正常运作的可靠性,确保动作的“万无一失”。 4.汽车的各种功能部件都有各自的运动、操控特性,并且,对电子产品而言,大多处于非常恶劣的运行环境中,而且各不相同。诸如工作状态时的高温,静止待命时的低温,高浓度的油蒸汽和活性(毒性)气体,以及高速运动和高强度的冲击和振动等。因此,电子元器件和电路必须要有高稳定、抗环境和自适应、自补偿调整的能力。 5.与上述要求同样重要,甚至有时是关键性的条件是,汽车电子控制单元用的电子元器件、模块必须要能大规模工业生产,并能将成本降低到可接受的程度。一些微传感器和智能传感器就是这方面的典范。例如智能加速度传感器,它不仅能较好地满足现代汽车的各项需要,而且因为可以在集成电路标准硅工艺线上批量生产,生产成本较低(几美元至十几或几十美元),所以在汽车工业中找到了自己最大的应用市场,反过来也有力地促进了汽车工业的电子信息化。 二、智能传感器:微传感器与集成电路融合的新一代电子器件 微传感器、智能传感器是近几年才开始迅速发展起来的新兴技术。在我国的报刊杂志上目前所使用的技术名称还比较含混,仍然笼统地称之为传感器,或者含糊地归纳为汽车半导体器件,也有将智能传感器(或智能执行器、智能变送器)与微系统、MEMS等都归入了MEMS(微机电系统)名称下的。这里介绍当前一些欧美专著中常用的技术名词的定义和技术内涵。 首先必须说明的是,在绝大多数情况下,本文大小标题及全文中所说的传感器其实是泛指了三大类器件:将非电学输入参量转换成电磁学信号输出的传感器;将电学信号转换成非电学参量输出的执行器;以及既能用作传感器又能用作执行器,其中较多的是将一种电磁学参量形式转变成另一种电磁学参量形态输出的变送器。就是说,关于微传感器、智能传感器的技术特性可以扩大类推到微执行器、微变送器-传感器(或执行器、或变送器)的物理尺度中至少有一个物理尺寸等于或小于亚毫米量级的。微传感器不是传统传感器简单的物理缩小的产物,而是基于半导体工艺技术的新一代器件:应用新的工作机制和物化效应,采用与标准半导体工艺兼容的材料,用微细加工技术制备的。因此有时也称为硅传感器。可以用类似的定义和技术特征类推描述微执行器和微变送器。 它由两块芯片组成,一是具有自检测能力的加速度计单元(微加速度传感器),另一块则是微传感器与微处理器(MCU)间的接口电路和MCU。这是一种较早期(1996年前后)的,但已相当实用的器件,可用于汽车的自动制动和悬挂系统中,并且因微加速度计具有自检能力,还可用于安全气囊。从此例中可以清楚看到,微传感器的优势不仅是体积的缩小,更在于能方便地与集成电路组合和规模生产。应该指的是,采用这种两片的解决方案可以缩短设计周期、降低开发前期小批量试产的成本。但对实际应用和市场来说,单芯片的解决方案显然更可取,生产成本更低,应用价值更高。 智能传感器(SmartSensor)、智能执行器和智能变送器-微传感器(或微执行器,或微变送器)和它的部分或全部处理器件、处理电路集成在一个芯片上的器件(例如上述的微加速度计的单芯片解决方案)。因此智能传感器具有一定的仿生能力,如模糊逻辑运算、主动鉴别环境,自动调整和补偿适应环境的能力,自诊断、自维护等。显然,出于规模生产和降低生产成本的要求,智能传感器的设计思想、材料选择和生产工艺必须要尽可能地和集成电路的标准硅平面工艺一致。可以在正常工艺流程的投片前,或流程中,或工艺完成后增加一些特殊需要的工序,但也不应太多。 在一个封装中,把一只微机械压力传感器与模拟用户接口、8位模-数转换器(SAR)、微处理器(摩托罗拉69HC08)、存储器和串行接口(SPI)等集成在一个芯片上。其前端的硅压力传感器是采用体硅微细加工技术制作的。制备硅压力传感器的工序既可安排在集成CMOS电路工艺流程之前,亦可在后。这种智能压力传感器的技术和市场都已成熟,已广泛用于汽车(机动车)所需的各式各样的压力测量和控制单元中,诸如各种气压计、喷嘴前集流腔压力、废气排气管、燃油、轮胎、液压传动装置等。智能压力传感器的应用很广,不局限于汽车工业。目前,生产智能压力传感器的厂商已不少,市售商品的品种也很多,已经出现激烈的竞争。结果是智能压力传感器体积越来越小,随之控制单元所需的外围接插件和分立元件越来越少,但功能和性能却越来越强,而且生产成本降低很快(现在约为几美元一只)。 顺便需要说说的是,在一些中文资料中,尤其是一些产品宣传性材料中,笼统地将SmartSensor(或device)和Intelligentsensor(或device)都称之为智能传感器,但在欧美文献中是有所差别的。西方专家和公众通常认为,Smart(智能型)传感器比Intelligent(知识型)的智慧层次和能力更高。当然,知识型的内涵也在不断进化,但那些只能简单响应环境变化,作一些相应补偿、调整工作状态的,特别是不需要集成处理器的器件,其知识等级太低,一般不应归入智能器件范畴。 相信大多数读者能经常接触到的,最贴近生活的智能传感器可能要算是用于摄像头、数码相机、摄像机、手机摄像中的CCD图像传感器了。这是一种非智能型传感器莫属的情况,因为CCD阵列中每个硅单元由光转换成的电信号极弱,必须直接和及时移位寄存、并处理转换成标准的图像格式信号。还有更复杂一些的,在中、高档长焦距(IOX)光学放大数码相机和摄像机上装备的电子和光学防抖系统,特别是高端产品中的真正光学防抖系统。它的优秀是双轴向或3轴向的微加速度计或微陀螺仪,通过它监测机身的抖动,并换算成镜头的各轴向位移量,进而驱动镜头中可变角度透镜的移动,使光学系统的折射光路保持稳定。 微系统(Microsystem)和MEMS(微机电系统)-由微传感器、微电子学电路(信号处理、控制电路、通信接品等)和微执行器构成一个三级级联系统、集成在一个芯片上的器件称之为微系统。如果其中拥有机械联动或机械执行机构等微机械部件的器械则称之为MEMS。 MEMS芯片的左侧给出的是制备MEMS芯片需要的基本工艺技术。它的右侧则为主要应用领域列举。很明显,MEMS的最好解决方案也是选用与硅工艺兼容的材料及物理效应、设计理念和工艺流程,也即采用常规标准的CMOS工艺与二维、三维微细加工技术相结合的方法,其中也包括微机械结构件的制作。 微传感器合乎逻辑的发展延伸是智能传感器,智能传感器自然延伸则是微系统和MEMS,MEMS的进一步发展则是能够自主接收、分辨外界信号和指令,进而能独立、正确动作的微机械(Micromachines)。现在,开发成功、并已有商业产品的MEMS品种已不少,涵盖图4所示的各大领域。其中包括全光光通信和全光计算机的关键部件之一的二维、三维MEMS光开关。 通过控制芯片上的微反射镜阵列,实现光输入/输出的交叉互联。这是目前全光交换技术的成熟的最佳方案。市场上可买到的MEMS光开关已达1296路,开关转换时间约为20ms。 微机械(也称为纳米机械)则尚处于开发试验阶段,但已有许多很重要的实验室产品涌现,如著名的纳米电机、微昆虫、微直升机和潜水艇等。技术产业界普遍认为,它们的开发成功和投入实际应用将对工业技术和生活质量产生深远的影响。 智能汽车论文:软件设计之汽车智能系统 1.GSM的软件编程 发送短信常用Text和PDU(Protocol-DataUnit,协议数据单元)模式。使用Text模式收发短信代码简单,但是不能收发中文短信;而PDU模式不仅支持中文短信,也能发送英文短信。系统中主要使用Text模式和PDU模式。1)Text模式主要用来传送GPS信息。2)PDU模式主要用来发送汽车的状态和控制信息。由于PDU模式的纯英文短消息解码不方便,因此收发纯英文字符和数字字符时,采用Text模式。GSM的控制指令都是通过AT指令达到的,如表1列出几个常用的AT指令。 2.GSM模块的控制及短消息处理 上位机软件要处理的任务是将初次的定位信息、目标手机号码、要发送的短信内容发送给单片机,让单片机将这些信息存储起来,软件上面能显示初次的地理信息。单片机软件要实现与PC、GPS、TC35的通信,与PC之间的通信只有一次,就是最开始设置目标手机号码、短信内容、传输基座标。单片机可以通过AT指令来控制GSM模块TC35i,发送短信常用TEXT和PDU模式,使用TEXT模式收发短信代码简单,实现起来十分容易,但缺点是不支持中文短信;而PDU模式不仅支持中文短信,也能发送英文短信。根据GSM的定义,短信息的发送和接收模式共有3种:Block模式、基于AT命令的Text模式和基于AT命令的PDU模式。两种模式的选择由AT+CMGF来决定,当AT+CMGF=0时为PDU模式,当AT+CMGF=1时为TEXT模式,当需要发送的短信中含有汉字时,首先应把发送模式设置为PDU模式,再把汉字转换为16位的Unicode代码然后进行发送,而对于数字则在其ASCII码之前补8位二进制0,凑足16位后发送。当手机收到短信时,通过程序判断收到的短信是否有汉字,再决定用何种模式来读取短信。单片机主要通过GSM模块传输两类信息:一类是接收用户的设置及请求命令,并在处理后给予回复;另一类是当单片机判断出在被保护对象离开了安全区域而发送给用户的提醒及位置信息。用户设置及请求信息的格式如下所示。单片机主程序流程图如图2所示。当用户收到定位短信时,即可确定被保护对象的位置。用户可以通过智能手机或计算机通过谷歌地图查询经纬度数据对应的地理位置。 3.系统程序流程 防盗系统控制软件主要完成GPS定位信息、收发短信、对汽车上传感器信息进行采集以及主要部件的控制功能。在完成初始化时钟、端口、串口和开中断以后,系统进入低功耗状态,以节省能源。当有外部的传感器被触发,则结束低功耗状态,进入报警状态,同时发送报警短信给车主;当接收到车主获取GPS短信时,则采集GPS信息,发送给用户,控制部件则根据用户的指令完成断油、锁门等动作。整体程序流程图如图3所示。 4.测试结果及分析 经测试,本系统可实现10m精度以内的定位,并能根据用户的设置向用户提供定位服务。系统操作方便,保护汽车的安全,有较好的实用价值。汽车定位的精度以及系统的反应时间是影响系统性能的主要因素,针对这2个指标,测试结果如下表所示。从表2所示中可以看出,在没有高大建筑物影响的情况下,定位精度很高,并且海拔越高,定位精度越准确。在建筑物下方,GPS接收不到信号,但是可以利用GSM的基站定位弥补这一不足,尽管定位的精度不高,但是足以使车主找回丢失汽车。报警时间指传感器采集到报警信号到用户接收到报警短信的时间间隔,获取GPS时间指发送获取GPS短信到获取到GPS短信的时间间隔,控制时间指发送控制短信到汽车执行控制指令的时间。当然,在重大节日这些时间会适当增加。各项指令的成功率在99%以上。表2中所示测试结果表明,系统定位精度高,无死角,反应迅速,同时功耗低,启动快,性能可靠。与同类系统相比,特色明显,整体性能优越。 5.结束语 GSM和GPS的快速发展和日趋成熟,为本监控报警系统的开发提供了有力的技术支持。该系统体积为90mm×60mm×20mm,价格便宜,使用方便。测试结果表明,监控距离为100m时,在GSM信号正常的情况下,响应时间不足1min,误报率 1%,能够实现物品安全的实时监控,人们将不再担心外出时重要物品遗失,具有很好的市场前景。该文的主要创新体现于利用GSM手机模块的移动通信技术,与当今流行的GPS全球定位技术相结合,配合传统的单片机控制技术,完成了汽车防盗定位系统的设计,在实验室阶段的测试中获得了较理想的效果。进一步改进后,能与手机定位系统软件相结合,简洁直观,方便用户使用,适合批量生产和推广应用。系统的最大优点是利用了公用的移动通信网资源,能够快速建网,通信可靠,投资少,应用前景良好;其次,定位准确,采用免费的GPS技术进行定位,可以满足广大汽车用户的需求,是一种值得推广的车辆防盗系统。 作者:郭萧 祝玲 单位:北方民族大学 智能汽车论文:汽车智能避障仿真研究 1汽车避障原理 汽车避障研究的目的是使得汽车能够在未知环境中通过不断学习前述环境中感知的知识,不断增加自我学习的能力,增加学习方法的经验改善而具备高度自主避障的能力。常用的汽车避障方法主要有模糊逻辑算法、环境地图法和神经网络法和机器学习法。1)模糊逻辑法:模糊逻辑算法采用模糊逻辑控制的思想来实现汽车的自主避障控制,采用外界传感器采集一定量的外界数据,在采集数据分析的基础上,通过多个关键特征的提取,输入到模糊逻辑控制单元,模糊逻辑控制单元综合考虑多个输入因素的特征分布,给出当前的避障方法,控制汽车避障运动。2)环境地图法:环境地图法事先将地图信息植入到汽车存储系统中,在汽车避障行驶的过程中,不断采集外界信息,并且与地图信息进行实时的比对分析,通过分析结果控制汽车安全避障,但此种方法对于新的环境不具有适应性,并且对地图匹配和识别的要求很高,且避障的精度严重受限于图像匹配的精度。3)神经网络法:神经网络法与模糊逻辑法的控制思想基本相同,采用神经网络融合系统的大量信息,然后综合给出神经网络的输出避障控制方法,实现避障。但是神经网络系统存在一定的不稳定性,有时甚至出现发散的现象,作为安全要求性很高的汽车避障系统,是不允许这种不安全因素发生的。4)机器学习法:机器学习法是一种复杂环境中的知识获取新途径。机器学习法与已有的监督学习法和无监督学习法不同,通过增强学习可以利用与环境的交互而获得的评价性反馈信号来实现避障算法优化的性能,在避障中,是一种试错学习的方式。但算法存在一定局限性,主要是因为算法复杂度过高,无法实时应用。综上而言,当前的汽车避障方法的弊端主要体现在算法模型的完整性不够好,不能完整的构建系统的避障模型,所以分析效果较差;另一方面,算法的稳定性差,甚至不收敛,复杂度高,可行性差,这些因素严重限制了避障方法的应用。 2复杂障点分布模型 复杂障点分布模型是一种对复杂障点的状态和量度进行标定的模型建设方法,以纯数学的方式建立模型,用于微分方程求解。复杂障点模型可以解释为障点信号在分析平面内绕原点旋转任意角度后构成的复杂障点模型域上的表示。其定义式如下。从上述定义可以发现,复杂障点模型的输入可以看作是将输入分解在复杂障点模型域的一组完备正交基上,通过改变旋转角度α便可以得到不同的基,使复杂障点模型的信号在某个基上达到最佳的能量聚集特性,从而对复杂障点模型的检测信号具有很好的作用。工程应用中需要计算复杂障点模型的分数阶,目前已有不同的复杂障点模型快速算法,使得复杂障点模型可用于工程实践中。本文采用直接将连续复杂障点模型离散化的方法来获得离散复杂障点模型的核矩阵。此种方法在改变分数阶幂p时不需要重新计算整个过程,只需计算一个对角矩阵即可,较大的提高了实时计算的效率。而且与复杂障点模型有非常相近的输出结果。复杂障点模型变换时,分数阶复杂障点模型变换的性质则说明了信号改变引起其在分数阶复杂障点模型变换域的变换关系。设x(t)是一个复杂障点模型的抽象信号,Xp(u)表示x(t)在阶数为p值的分数阶复杂障点模型变换,定义up轴为p阶分数阶复杂障点模型域。up和up+1是正交的,而up+1和up-1是共线的且彼此反向。另up和up''''是任意两个非正交的分数阶复杂障点模型变换域,复杂障点模型相关信号在它们之间表示为。 3基于复杂障点凝聚的汽车智能避障方法 汽车智能避障方法的复杂障点凝聚技术是指通过对多个汽车智能避障信号进行提取,形成障点分析的原始数据,然后同时对多个障点信息进行深度分析,提取出信号的有用信息和特征,最后融合输出障点信息。一个汽车智能避障数据的障点信号形式为定义:。复杂障点分析的小波峰脊轨迹表明,对于复杂障点分析的障点信号,理论推导结果正确,对于复杂障点分析的信号,在靠近1的尺度附近,其小波峰脊具有与障点特性类似的直线轨迹特性,事实上,如果将障点信号的瞬分析率进行级数展开,可以得到:通过上面基于复杂障点凝聚的汽车智能避障算法,可以很好的实现障点凝聚分析,从而大大改进避障的效果。避障中,通过最近障点与其余所有障点数据的有效凝聚,可以很好的实现信息融合,从而最终给出最佳的避障方案。 4仿真与结果分析 为了测试基于复杂障点凝聚的汽车智能避障方法对于复杂障点环境下的避障性能,采用一组低复杂的多障点进行实际的测试实验,原始障点分布如图2所示。从图2可以看出,原始障点散布在仿真平面的各个部分,杂乱无章,无法看出有效的避障路径来实现避障,所以,面对上述实验环境,如果采用传统的避障方法,则系统计算避障路径的难度会非常大,因为系统障点数目的增多。 作者:王崇单位:齐齐哈尔大学计算机与控制工程学院 智能汽车论文:智能教学在汽车维修教学中的运用 1.智能教学在技校汽车维修专业教学中的实施目标 通过智能教学的实施,在技校汽车维修专业教学中的主要实施目标分为知识、技能、能力等目标。目标的实施对汽车维修专业教学有着重大的作用,制定合理的教学目标可以更好的提高学生汽车维修专业知识的学习和掌握能力。知识目标,主要针对汽车维修的各个部件、系统、结构等理论知识进行教学;技能目标,主要是掌握汽车电气的各个系统、汽车设备的组装和拆卸、各个部件信息等,通过对各个技能的理解,在汽车维修中也便于理解和处理;能力目标,对能力的目标来说主要是以培养为主,通过不断培养学生的各个能力作为提升学生维修的主要能力,例如,汽车电气的各个设备掌握的能力、对电气各个系统的掌握能力等。通过智能教学在技校汽车维修专业教学中的应用,可以对学生进行针对性的教学,主要以实践教学为主,突出教学的实用性,另外,可以加强对学生电路、电气故障的分析、诊断和排除的能力,使得学生能更有效的掌握解决汽车故障的技能,而且智能教学可以充分体现出“举一反三”的教学,发挥学生主动分析和动手的能力,充分提高技校汽车维修专业的教学效果。 2.智能教学在技校汽车维修专业教学中应用的过程 汽车维修是一项非常繁琐的工作,当然,如果采用传统的教学模式教学比较简单,只需照本宣科的方式将教材上的理论知识传输给学生既可,然而,这种过分依赖理论性教学的方式却不利于学生学习效率的提高,而采用智能教学的方式则会凸显出汽车维修工作的实用性和实践性。尤其是在应用到技校汽车维修专业教学的过程中,显得教学过程非常详细,如,汽车维修基础知识介绍、现场教学、实训等,而且涉及到的教学工具也非常多,如,汽车维修中应用的各个部件、汽车设备、蓄电池、万能表、发动机台架、整车等,但教学效果还是很好的,相比于传统简单的教学方式,智能教学更有提高学生汽车维修专业技能的优势。具体教学过程如下: 2.1对学生做好汽车维修基础知识的了解教师主要通过有效的方式来引导学生通过观察汽车维修间的工作、在平时多翻阅一些汽车维修资料或观看一些汽车维修视频等方式,以此来提高学生对汽车维修的了解,掌握汽车维修的定义以及基本知识,而学生在教师的引导下,通过以上几种方式来收集汽车维修的相关资料,可以利用直观的方式来加深自己对汽车部件、结构以及设备的理解,如,通过一些图片、实物、文字等方式,通过智能教学的第一个过程,学生在教师的正确引导下,可以提高自主动手、动脑的能力,通过这种方式来提高学生学习汽车维修专业技能的兴趣,正所谓“兴趣是学习最好的老师”,有了学习兴趣才能增加学生的学习效率。 2.2对学生掌握的汽车维修专业水平进行分组教学这个过程主要是对学生学习的专业水平进行调查和分析,再根据学生的学习情况将其分为诺干个小组,通过分组实践实训来指导学生掌握汽车维修的基本技能,而学生在这个过程中所能掌握的汽车技能主要有:零件、设备、部件的拆卸;各个零部件以及结构的功能;掌握各个结构的组成,以及组成汽车各个零部件的形状;对汽车各个零部件的安装位置进行了解和掌握;掌握汽车的各个零部件、结构的工作原理等。通过智能教学的第二过程,可以有效培养学生对汽车维修知识的归纳、总结的能力,并锻炼学生的语言表达能力,在此过程中让学生收获成果,获得成功的喜悦来提高学生学习的兴趣,并培养学生之间的合作意识,对技校汽车维修专业教学有着重大的作用。 2.3组织学生讨论,增加学生的总结能力在这个过程中主要是针对上一个实训过程进行总结,教师可以组织学生之间进行有效的讨论,通过讨论的过程来发现汽车维修实训中的问题,并作出相应的总结,而在此过程中,每组学生都有机会发表自己的见解,通过学生的共同讨论来进行总结,在这个过程中可以让学生学会如何分析问题、表达问题、解决问题,为学生在今后汽车维修专业学习提供有力的保障。 2.4对汽车维修实训的提问在实训总结的过程中,充分锻炼了学生的阅读能力、自学能力、归纳能力等,而在这个过程中教师需要发挥引导作用。教师可以通过观察学生汽车维修的实训状况对学生展开关键知识的提问,如,汽车大致分为几个系统?每个系统都有着什么样的作用?每个系统的工作原理以及组成部件等。而学生在实训中是按照自己的思维能力去学习、去操作、去理解,可能会存在一些偏差或对汽车维修知识理解不全面等问题,教师对学生进行提问,通过回答教师提出的问题来发现自己掌握知识的不足之处以及偏差之处,有效提高了学生学习汽车维修专业技术的效率。 2.5总结再实训通过教师提出的问题,学生明确知道自己学习中哪里出现误区、哪里掌握不全,通过翻阅一些资料、同学之间的探讨、观看一些视频等方式来完善自身理论性知识,然后教师再对学生组织实训,通过再次实训来巩固所掌握的知识,在这个过程中与上一个实训过程不同之处是在于知识的掌握面以及实训的目的性,上一个实训过程是学生自主的发挥,通过自己的理解来进行实训操作,而这个实训过程是在原有的基础上再次完善操作的过程,对学生汽车维修整体操作性都有着一定的意义。 2.6布置汽车维修专业技能课后作业教师通过在课堂上对学生进行智能教学以后,充分提高了学生对汽车维修技能的掌握,为了提高学生汽车维修技能,要将智能教学发展到课后作业,通过留取课后作业的形式,让学生在课下自主的去翻阅资料、自主去学习,促进学生学习的进步,激发学生的求知欲,智能教学主要体现在实践的教学形式,而学生可以在课下的时间去走访一些车间、企业等方式来提高自身的专业水平。 3.结束语 本文主要针对于智能教学在技校汽车维修专业教学中的应用进行了具体的分析和探讨,通过本文的研究,我们了解到,在技校汽车维修专业的教学中,教师通过利用智能化的教学手段,有助于提高课堂教学的效果,提高学生的专业能力,促进学生的长远发展。 作者:陈纳新单位:桂林市第二技工学校 智能汽车论文:汽车智能管理系统中现代电子技术的运用 摘要:由于如今在人们的生活当中,汽车是一个特别重要的工具,发明汽车与逐步发展相关汽车技术则将人们出行方式呈现跨越式改变,使得人员与商品的流通加快,而汽车的智能化水平也越来越高,本文正是在这一背景下,研究汽车智能管理系统当中应用现代电子技术的情况,以便能够为相关课题研究提供借鉴。 关键词:汽车智能管理系统;现代电子技术;车辆智能管理仪;电子汽车 1汽车电子技术分析 通过有效结合汽车工业和现代电子技术,这就为诞生与实现电子汽车概念起到有效的促进作用,将如今的汽车电子技术简单予以概括,其主要为以下几点:一是智能化集成传感器,可以提供实施处理与模拟的信号。另外在这一过程当中,还能够自动的实施校正时漂、温漂和非线性,所存在的抵抗外部电磁干扰能力显得十分强,确保不会影响传感器信号质量。控制速度、发动机、安全、诊断故障、传动系、环保等领域已经广泛应用嵌入式微处理机。二是软件技术,由于当前逐步增加应用汽车电子技术,这也就相应的会增加有关控制软件需求,另外也会存在可能做好进一步联网要求。针对这样的情况,这就必须通过多种使用,另外开发出来具备一定通用效果的高水平软件,以便可以将多种硬件要求满足。轿车当中多通道传输网络势必会对软件极大的依赖。通过多通道传输技术的使用,这也就会存在特别的有效与必要来实现电子控制集成化。借助于多通道传输技术,这也就可以将各个数据线连接成一个网络,将汽车中心计算机信息予以分享。三是汽车车载电子网络,通过比较多微处理机的应用来讲汽车性能改善,这是当前一个汽车电子设备发展的十分重要的趋势。由于在汽车上更多的应用电控期间,这也就导致车载电子设计相互之间的数据显得特别重要。要想将汽车所具备的性能要求进一步提升,这就应该处于不同控制单元相互之间交换车速、温度等信息。那么十分有必要选取分布式控制系统当成基础做好汽车车载电子网络系统构造。四是集成化技术,功能集成化这是一个汽车电子技术的发展趋势,以便能够做到更为有效、能够诊断、经济的数据中心实现。五是光导纤维,由于随着汽车电子技术的发展,这也就导致各个系统控制更为集中,从而可以做到整车控制系统。在这样的系统当中,除了中心电脑之外,甚至还存在着二十三个微处理器与数目繁多的执行部件与传感器,这些就构成一个复杂并且庞大的信息控制和交换系统等。 2当前我国汽车电子技术发展分析 随着在汽车工业当中应用电子技术,这也会对汽车技术的升级与突破起到加快作用,汽车工业在二十世纪八十年代之后呈现迅猛发展的态势,而实现这一态势则是将电子技术尤其是集成电路技术、计算机技术当成动力。根据在汽车当中所存在的各种类型的技术问题,为了将其解决,采取的最佳方案则是借助电子技术。针对这样的情况,一个国家具备的电子产业发展水平与汽车工业领域范围内应用电子产业的基本情况,往往可以决定这一国家在未来国际汽车行业竞争当中所拥有的影响力与地位。从当前的情况来看,我国的国产汽车绝大多数应用电子技术还只是停留在初级阶段。仅仅只是存在寥寥数家汽车厂家,其主要是集中在部分国内显得比较先进与中外合资的汽车生产厂家,逐步相继实施在汽车工业领域应用电子控制装置。我国的国内如今实施的电子装置主要包含的是汽车安全性方面的安全气囊、发动机的燃油喷射、防抱死制动系统、电子点火控制等领域,另外绝大多数则是直接引进国外的相关产品进行组装,我国国内的相关科研院所如今研究相关汽车电子技术应用其主要精力则是放在防抱死制动系统、电控悬架、发动机控制等这几个领域范围之内,通过与国外进行比较,依然还是存在着不小的差距在研究汽车的智能交通系统、GPRS导航、电子网络化技术等领域。 3现代技术为发展汽车智能起到有效的促进作用 由于如今经济的迅猛发展,相应也会使得人民群众逐步提升针对汽车的相关要求,如今在汽车工业领域范围内得到比较好、比较快的应用电子技术。针对这一应用的一个十分重要的体现则是汽车的智能管理系统。电源部分、指示灯、输出电路、GPS接收电路、数据存储器扩展电路、蜂鸣器、数码相机控制电路、光电隔离的输入、IC卡接口电路、CPU等这些部件组成车辆智能管理仪(以下简称管理仪)硬件。采用GPS接收机接收卫星的信号,经过计算后可得出车辆所处的经纬度、行驶速度、行驶方向等参数。管理仪还能够采集与司机操作有关的数据,如刹车、远光灯、近光灯、左右转向灯、喇叭、雾灯、制动气压、车门开关等参数。管理仪根据预先设定的时间间隔和特殊事件的触发,将有关数据保存入I(CIntelligentCard)卡中。根据这些数据,车辆管理部门就可以对车辆的运行状况进行检查、管理,以确定车辆是否按照规定的要求运行。管理仪还能够对最近15次停车前,每次停车前50秒的所有信息进行详细记录,GPS数据的采集速度受GPS系统的限制,每秒钟记录1次,其他参数每隔0.2秒记录一次。管理仪还具有数码照相机的控制接口,可以根据外部触发信号,对车内的情景拍照。 4结束语 总而言之,根据我们队汽车工业所进行的分析就能够发现,汽车工业从本质上来说这是属于一种高科技的工业,不管是在哪一步过程当中提升汽车的性能水平,这往往都是相应的进行运用新的技术与新的工艺。电子技术这是在二十一世纪推动整个经济发展与变革的一项特别重要的技术,随着电子技术的迅猛发展,并且在汽车工业领域范围内广泛应用电子技术,势必会将汽车工业的发展水平有效的提升。 作者:冉建光 单位:贵州航天南海科技有限责任公司 智能汽车论文:汽车智能电子控制系统浅论 一、电子节气门控制系统的重要组成部件 电子节气门控制系统的组成:节气门体位置传感器(TP),油门踏板行程位置传感器(APP),节气门作动器,节气门控制模块,发动机控制电脑板ECU。节气门体位置传感器(TP):一般情况下,节气门体内装有两对电位计,节气门体内的两对电刷根据节气门的移动量来接触可变电阻器,触点上的变化的电压信号被发送到ECU。也就是说节气门体总成设有2个节气门位置传感器。一个传感器用于向ECU发送信号,使ECU确定实际的节气门开度,而另一个则用于检测控制传感器的异常,以确保传感器的可靠性。通过节气门的开启和关闭,可以对发动机进气量进行控制。油门踏板行程位置传感器(APP):当油门踏板被驾驶员踩下时,电阻发生改变,从而导致信号电压发生变化,用于监控加速踏板的开度。此传感器将改变的电压值发送到ECU,一个电位计用于向ECU发送驾驶员所操纵的加速踏板行程,而另外一个则用于监视传感器值是否正常,以确保传感器的可靠性。两个传感器具有不同的可变电阻范围,传感器支架上还设置有限位器,其设置有限位器,其设计意图是如果连杆转动超过一定量时,则油门踏板拉线连杆将撞击到限位器上。节气门控制模块与作动器:节气门控制模块是受到ECU控制,然后节气门控制模块控制作动器。在节气门控制单元不向电机提供电源时,节气门在节气门体内的缺省弹簧力的作用下,从其全闭位置稍微开启一点;当向电机供电时,电机将通过中间齿轮,实现节气门的开启和关闭;开启和关闭节气门的力矩采用负荷控制;当断定驾驶员要求快速加速时,施加到电机的电流量将增大,从而加大转动力矩,以迅速作出反应;当力矩水平达到能够满足目标节气门开度的水平时,负荷率即受到控制,以保持节气门的位置;在关闭方向上,当使负荷系数小于被保持的恒定值时,节气门即在节气门回位弹簧力的作用下回位;当需要快速减速时,如驾驶员突然松开加速踏板时,电机的极性将被反转,以完全关闭节气门。发动机控制单元(ECU):接收踏板位置传感器信号,根据输入电压信号计算得知所需动力。并根据其他如急加速,空调,自动变速器起步的扭矩信号,计算出实际的节气门开度。同时还监控节气门系统。 二、电子节气门控制系统的控制策略 发动机实际扭矩是通过发动机转速、点火提前角和发动机负荷信号等求得。ECU将实际扭矩与理论扭矩进行对比,电子节气门系统(ETCS)的节气门开启角度并不完全由油门踏板位置决定,而是ECU根据当前行驶状况下整车对发动机的全部扭矩需求,计算出节气门的最佳开度,从而控制节气门控制模块驱动节气门电机使节气门到达相应的开度,发动机电控系统将通过对节气门适当的调节使实际扭矩值和理论扭矩值一致。传统油门的节气门开度完全取决于驾驶员脚的操作动作。 三、电子节气门控制系统的主要特点 1.电子节气门控制系统的最大优点是使实际扭矩与理论扭矩实现最大重叠,从而实现发动机全范围的最佳扭矩的输出。2.ETCS系统在各种情况下对空燃比进行精确控制,使燃烧更加充分,同时也降低了废气的产生,改善了车辆的排放性能,3.节气门位置传感器与油门踏板位置传感器采用了冗余设计,可使两个传感器相互检测,当一个传感器发生故障时能及时被识别,在很大程度上增加了系统的可靠性,保证行车的安全性,具有更高的车辆行驶可靠性。4.驾驶员可根据不同的行车需要通过模式开关选择不同的工作模式,通常有正常模式、动力模式和雪地模式三种,区别在于节气门对加速踏板的响应速度不同。5.电子节气门控制系统可按照大气压强和海拔高度的函数关系对节气门开度进行补偿,保证发动机输出动力和油门踏板位置的关系保持稳定。6.精确控制节气门开度。首先由ECU对各种工况信息和传感器信号做出判断并处理,接着计算出最佳的节气门开度,再由驱动电机控制节气门达到相应的油门开启角度。除了以上这些优点外,电子控制节气门系统还存在一些缺点:1.成本高;2.汽车在起步时会产生油门迟滞;3.非线性影响。 四、电子节气门控制系统的故障案例分析 故障一:故障现象:一辆广本自动挡车辆,已行驶里程113000KM,曾出过事故,现在出现行驶时升档很晚(换挡迟滞)的故障,在其他修理厂已经修过自动变速箱,清洗过油路,检测过变速箱各个传感器与控制单元工况,完全正常,但故障仍然存在。分析:自动变速箱换挡除了变速箱自身原因,主要和车速、节气门位置传感器、发动机转速信号等有关。通过检测发现发动机转速与车速信号完全正常。最后检查节气门位置传感器,发现节气门位置传感器插座外壳断裂,可能是由于事故造成的,更换节气门总成,故障排除。结论:节气门位置传感器外壳断裂,引起电路接触不良,传给ECU的位置信号不是很准确,造成换挡点不准确,加速缓慢或换挡不畅。故障二:故障现象:一辆广本自动挡车辆,按照正常操作,起动发动机,踩刹车,手拨换挡杆,不能从P档移出换挡杆。分析:换挡联锁电路故障,节气门位置传感器故障。按照维修手册检查,换挡联锁电路正常,怠速时检查节气门位置传感器信号TPS数值大于0.5V,更换节气门体,故障排除。结论:车辆怠速时,如果TPS数值大于0.5V,ECU就会认为此时发动机不是处于怠速状态,此时挂档会有危险,而且对发动机和变速箱寿命不利,所以ECU不给换挡锁电磁阀信号,使其不工作,换挡杆不能移出P当。 目前,ETCS已经向集成化和集中控制方向发展,如将怠速控制、巡航控制、减小换档冲击控制、节气门回位控制及车辆稳定性控制等多种功能集成;或者是将制动防抱死控制系统、牵引力控制系统及驱动防滑控制系统综合在一起进行制动控制。随着ETC等电控系统在汽车上越来越多的应用,各种传感器和电子控制单元急剧增多,造成了整车控制电路复杂、车辆上导线的数量增加。采取多种控制策略相结合,可以提高ETC的控制精度及反应速度。此外,各个系统的信息资源要能够共享。这些都对汽车的综合布线和信息共享提出了更高要求。 本文作者:姜国华工作单位:无锡南洋职业技术学院汽车工程与管理学院实训室 智能汽车论文:智能传感器汽车电子管理论文 现代汽车电子从所应用的电子元器件到车内电子系统的架构均已进入了一个有本质性提高的新阶段。其中最有代表性的优秀器件之一就是智能传感器。 一、汽车电子操控和安全系统谈起 近几年来我国汽车工业增长迅速,发展势头很猛。因此评论界出现了一些专家的预测:汽车工业有可能超过IT产业,成为中国国民经济最重要的支柱产业之一。其实,汽车工业的增长必将包含与汽车产业相关的IT产业的增长。例如,虽然目前在我国一汽的产品中电子产品和技术的价值含量只占10%—15%左右,但国外汽车中电子产品和技术的价值含量平均约为22%,中、高档轿车中汽车电子已占30%以上,而且这个比例还在、不断地快速增长,预期很快将达到50%。 电子信息技术已经成为新一代汽车发展方向的主导因素,汽车(机动车)的动力性能、操控性能、安全性能和舒适性能等各个方面的改进和提高,都将依赖于机械系统及结构和电子产品、信息技术间的完美结合。汽车工程界专家指出:电子技术的发展已使汽车产品的概念发生了深刻的变化。这也是最近电子信息产业界对汽车电子空前关注的原因之一。但是,必须指出的是,除了一些车内音响、视频装备,车用通信、导航系统,以及车载办公系统、网络系统等车内电子设备的本质改变较少外,现代汽车电子从所应用的电子元器件(包括传感器、执行器、微电路等)到车内电子系统的架构均已进入了一个有本质性提高的新阶段。其中最有代表性的优秀器件之一就是智能传感器(智能执行器、智能变送器)。 实际上,汽车电子已经经历了几个发展阶段:从分立电子元器件搭建的电路监测控制,经过了电子元器件或组件加微处理器构筑的各自独立的、专用的、半自动和自动的操控系统,现在已经进入了采用高速总线(目前至少有5种以上总线已开发使用),统一交换汽车运行中的各种电子装备和系统的数据,实现综合、智能调控的新阶段。新的汽车电子系统由各个电子控制单元(ECU)组成,可以独立操控,同时又能协调到整体运行的最佳状态。例如为使发动机处于最佳工作状态,就需要从吸入汽缸的空气流量、进气压力的测定开始,再根据水温、空气温度等工作环境参数计算出基本喷油量,同时还要通过节气门位置传感器检测节气门的开度,确定发动机的工况,进而控制,调整最佳喷油量,最后还需要通过曲轴的角速度传感器监测曲轴转角和发动机转速,最终计算出并发出最佳点火时机的指令。这个发动机燃油喷射系统和点火综合控制系统还可以与废气排放的监控系统和起动系统等组合,构筑成可使汽车发动机功率和扭矩最大化,而同时燃油消耗和废气排放最低化的智能系统。 还可以举一个安全驾驶方面的例子,出于平稳、安全驾驶的需要,仅只针对四个轮子的操控上,除了应用大量压力传感器并普遍安装了刹车防抱死装置(ABS)外,许多轿车,包括国产车,已增设了电子动力分配系统(EBD),ABS+EBD可以最大限度的保障雨雪天气驾驶时的稳定性。现在,国内外的一些汽车进一步加装了紧急刹车辅助系统(EBA),该系统在发生紧急情况时,自动检测驾驶者踩制动踏板时的速度和力度,并判断紧急制动的力度是否足够,如果需要,就会自动增大制动力。EBA的自控动作必须在极短时间(例如百万分之一秒级)内完成。这个系统能使200km/h高速行驶车辆的制动滑行距离缩短极其宝贵的20多米。针对车轮的还有分别监测各个车轮相对于车速的转速,进而为每个车轮平衡分配动力,保证在恶劣路面条件下各轮间具有良好的均衡抓地能力的“电子牵引力控制”(ETC)系统等。 从以上列举的两个例子可以清楚看到,汽车发展对汽车电子的一些基本要求: 1.电子操控系统的动作必须快速、正确、可靠。传感器(+调理电路)+微处理器,然后再通过微处理器(+功率放大电路)+执行器的技术途径已经不再能满足现代汽车的要求,需要通过硬件集成、直接交换数据和简化电路,并提高智能化程度来确保控制单元动作的正确性、可靠性和适时性。 2.现在几乎所有的汽车的机械结构部件都已受电子装置控制,但汽车车体内的空间有限,构件系统的空间更是极其有限。理想的情况当然是,电子控制单元应与受控制部件紧密结合,形成一个整体。因此器件和电路的微型化、集成化是不可回避的道路。 3.电子控制单元必须具有足够的智能化程度。以安全气囊为例,它在关键时刻必须要能及时、正确地瞬时打开,但在极大多数时间内气囊是处在待命状态,因此安全气囊的ECU必须具有自检、自维护能力,不断确认气囊系统的可正常运作的可靠性,确保动作的“万无一失”。 4.汽车的各种功能部件都有各自的运动、操控特性,并且,对电子产品而言,大多处于非常恶劣的运行环境中,而且各不相同。诸如工作状态时的高温,静止待命时的低温,高浓度的油蒸汽和活性(毒性)气体,以及高速运动和高强度的冲击和振动等。因此,电子元器件和电路必须要有高稳定、抗环境和自适应、自补偿调整的能力。 5.与上述要求同样重要,甚至有时是关键性的条件是,汽车电子控制单元用的电子元器件、模块必须要能大规模工业生产,并能将成本降低到可接受的程度。一些微传感器和智能传感器就是这方面的典范。例如智能加速度传感器,它不仅能较好地满足现代汽车的各项需要,而且因为可以在集成电路标准硅工艺线上批量生产,生产成本较低(几美元至十几或几十美元),所以在汽车工业中找到了自己最大的应用市场,反过来也有力地促进了汽车工业的电子信息化。 二、智能传感器:微传感器与集成电路融合的新一代电子器件 微传感器、智能传感器是近几年才开始迅速发展起来的新兴技术。在我国的报刊杂志上目前所使用的技术名称还比较含混,仍然笼统地称之为传感器,或者含糊地归纳为汽车半导体器件,也有将智能传感器(或智能执行器、智能变送器)与微系统、MEMS等都归入了MEMS(微机电系统)名称下的。这里介绍当前一些欧美专著中常用的技术名词的定义和技术内涵。 首先必须说明的是,在绝大多数情况下,本文大小标题及全文中所说的传感器其实是泛指了三大类器件:将非电学输入参量转换成电磁学信号输出的传感器;将电学信号转换成非电学参量输出的执行器;以及既能用作传感器又能用作执行器,其中较多的是将一种电磁学参量形式转变成另一种电磁学参量形态输出的变送器。就是说,关于微传感器、智能传感器的技术特性可以扩大类推到微执行器、微变送器-传感器(或执行器、或变送器)的物理尺度中至少有一个物理尺寸等于或小于亚毫米量级的。微传感器不是传统传感器简单的物理缩小的产物,而是基于半导体工艺技术的新一代器件:应用新的工作机制和物化效应,采用与标准半导体工艺兼容的材料,用微细加工技术制备的。因此有时也称为硅传感器。可以用类似的定义和技术特征类推描述微执行器和微变送器。 它由两块芯片组成,一是具有自检测能力的加速度计单元(微加速度传感器),另一块则是微传感器与微处理器(MCU)间的接口电路和MCU。这是一种较早期(1996年前后)的,但已相当实用的器件,可用于汽车的自动制动和悬挂系统中,并且因微加速度计具有自检能力,还可用于安全气囊。从此例中可以清楚看到,微传感器的优势不仅是体积的缩小,更在于能方便地与集成电路组合和规模生产。应该指的是,采用这种两片的解决方案可以缩短设计周期、降低开发前期小批量试产的成本。但对实际应用和市场来说,单芯片的解决方案显然更可取,生产成本更低,应用价值更高。 智能传感器(SmartSensor)、智能执行器和智能变送器-微传感器(或微执行器,或微变送器)和它的部分或全部处理器件、处理电路集成在一个芯片上的器件(例如上述的微加速度计的单芯片解决方案)。因此智能传感器具有一定的仿生能力,如模糊逻辑运算、主动鉴别环境,自动调整和补偿适应环境的能力,自诊断、自维护等。显然,出于规模生产和降低生产成本的要求,智能传感器的设计思想、材料选择和生产工艺必须要尽可能地和集成电路的标准硅平面工艺一致。可以在正常工艺流程的投片前,或流程中,或工艺完成后增加一些特殊需要的工序,但也不应太多。 在一个封装中,把一只微机械压力传感器与模拟用户接口、8位模-数转换器(SAR)、微处理器(摩托罗拉69HC08)、存储器和串行接口(SPI)等集成在一个芯片上。其前端的硅压力传感器是采用体硅微细加工技术制作的。制备硅压力传感器的工序既可安排在集成CMOS电路工艺流程之前,亦可在后。这种智能压力传感器的技术和市场都已成熟,已广泛用于汽车(机动车)所需的各式各样的压力测量和控制单元中,诸如各种气压计、喷嘴前集流腔压力、废气排气管、燃油、轮胎、液压传动装置等。智能压力传感器的应用很广,不局限于汽车工业。目前,生产智能压力传感器的厂商已不少,市售商品的品种也很多,已经出现激烈的竞争。结果是智能压力传感器体积越来越小,随之控制单元所需的外围接插件和分立元件越来越少,但功能和性能却越来越强,而且生产成本降低很快(现在约为几美元一只)。 顺便需要说说的是,在一些中文资料中,尤其是一些产品宣传性材料中,笼统地将SmartSensor(或device)和Intelligentsensor(或device)都称之为智能传感器,但在欧美文献中是有所差别的。西方专家和公众通常认为,Smart(智能型)传感器比Intelligent(知识型)的智慧层次和能力更高。当然,知识型的内涵也在不断进化,但那些只能简单响应环境变化,作一些相应补偿、调整工作状态的,特别是不需要集成处理器的器件,其知识等级太低,一般不应归入智能器件范畴。 相信大多数读者能经常接触到的,最贴近生活的智能传感器可能要算是用于摄像头、数码相机、摄像机、手机摄像中的CCD图像传感器了。这是一种非智能型传感器莫属的情况,因为CCD阵列中每个硅单元由光转换成的电信号极弱,必须直接和及时移位寄存、并处理转换成标准的图像格式信号。还有更复杂一些的,在中、高档长焦距(IOX)光学放大数码相机和摄像机上装备的电子和光学防抖系统,特别是高端产品中的真正光学防抖系统。它的优秀是双轴向或3轴向的微加速度计或微陀螺仪,通过它监测机身的抖动,并换算成镜头的各轴向位移量,进而驱动镜头中可变角度透镜的移动,使光学系统的折射光路保持稳定。 微系统(Microsystem)和MEMS(微机电系统)-由微传感器、微电子学电路(信号处理、控制电路、通信接品等)和微执行器构成一个三级级联系统、集成在一个芯片上的器件称之为微系统。如果其中拥有机械联动或机械执行机构等微机械部件的器械则称之为MEMS。 MEMS芯片的左侧给出的是制备MEMS芯片需要的基本工艺技术。它的右侧则为主要应用领域列举。很明显,MEMS的最好解决方案也是选用与硅工艺兼容的材料及物理效应、设计理念和工艺流程,也即采用常规标准的CMOS工艺与二维、三维微细加工技术相结合的方法,其中也包括微机械结构件的制作。 微传感器合乎逻辑的发展延伸是智能传感器,智能传感器自然延伸则是微系统和MEMS,MEMS的进一步发展则是能够自主接收、分辨外界信号和指令,进而能独立、正确动作的微机械(Micromachines)。现在,开发成功、并已有商业产品的MEMS品种已不少,涵盖图4所示的各大领域。其中包括全光光通信和全光计算机的关键部件之一的二维、三维MEMS光开关。 通过控制芯片上的微反射镜阵列,实现光输入/输出的交叉互联。这是目前全光交换技术的成熟的最佳方案。市场上可买到的MEMS光开关已达1296路,开关转换时间约为20ms。 微机械(也称为纳米机械)则尚处于开发试验阶段,但已有许多很重要的实验室产品涌现,如著名的纳米电机、微昆虫、微直升机和潜水艇等。技术产业界普遍认为,它们的开发成功和投入实际应用将对工业技术和生活质量产生深远的影响。 智能汽车论文:智能机械手臂在汽车开关检测中的应用 摘要 开发出一种智能型的设备应用于汽车用开关类产品的检测,以满足汽车工业飞速发展、汽车用开关样式、功能日趋多样化的需求。该设备主体由多套伺服电机系统组合而成,具有结构紧凑、装夹柔性、操作便捷等诸多特点,并且能够适用于绝大多数汽车用开关的疲劳性试验的需求。 关键词 智能机械手臂;汽车用开关疲劳试验;伺服控制系统;柔性装夹 1 概述 2001年中国加入了WTO,中国的汽车工业发展显著加速,汽车产量在2003和2004年相继突破了300万、400万辆,并于2005年产量达到了507.4万辆,其中轿车234.1万辆。目前汽车工业已经成为中国的支柱产业,2009年我国汽车工业取得了全球瞩目的成绩,首次超过美国,成为全球产销量第一的国家。2010年中国共生产了1826.47万辆汽车,中国成为世界第一大汽车生产国。汽车工业的飞速发展为汽车零部件的发展带来了空前的机遇,而浙江作为重要的汽车零部件输出大省其产业也取得了显著的成绩。 作为汽车重要零部件的汽车开关包括:仪表灯开关、点火开关、翘板开关、组合开关、电源开关、车灯开关、转向锁开关等。目前已经有一些开关测试设备,但是它们只针对其中一种或有限的几种开关进行检测。因此对于汽车各种开关耐久性试验方法的研究具有非常重要的意义。 为了克服现有技术中存在的上述问题,本研究项目在于提供一种检测汽车各种开关耐久性的机器人装置,是由人机界面进行工业机器人初始化以及程序的编写和输出,下载到机器人控制器,通过机器人控制组合开关动作,工业机器人的操作代替人工劳作,经过电参数仪表采集组合开关各点的电阻参数,通过RS-485通信实时的在检测柜上显示,从而实现汽车组合开关耐久性试验的自动化操作和控制。 2项目研究方案 2.1确立方案研究的依据 本科研项目的研究内容就是研制试验装置控制软件、特制的SCARA机器人、各种手爪结构、操作台以及检测柜等汽车开关相关的性能实验设备。 依据汽车开关类行业标准QC/T 20-1992《汽车用气压式制动灯开关技术条件》、QC/T 198-1995《汽车用开关通用技术条件》、QC/T 218-1996《汽车用转向管柱上组合开关技术条件》、QC/T 427-1999《汽车用电源总开关技术条件》、QC/T 504-1999《汽车用点火开关技术条件》、QC/T 505-1992《汽车用车灯开关技术条件》、QC/T 506-1999《汽车用仪表灯开关技术条件》、QC/T 628-1999《汽车用带点火开关的转向锁》、QC/T 632-2000《汽车用翘板式开关技术条件》、JIS D 0208-1993《汽车开关试验方法一般通则》、JIS D 5808-1994《汽车机械式停止灯开关》、JIS D 5810-1994《汽车倒车灯开关》、JIS D 5811-1994《汽车危险报警灯开关的性能检查》、JIS D 5813-1994《汽车车门开关》。 2.2研究内容的确定 1)该智能机械手臂拥有三组独立的司服电机控制系统,能够完成往复动作测试、上下点动测试、开关旋转动作测试等; 2)全自动无人值守,故障报警,自动记录测试数据并进行分析等功能; 3)以被试验产品为本的柔性装夹,可通过更换夹具获得良好的通用性,以适用于绝大多数汽车开关疲劳性试验的需要。(做到一台检测设备满足十种以上开关检测的需要); 4)该系统可以保存20组标准动作模式,动作自由编辑可达120组,完全满足不同客户的需求; 5)良好扩展性:智能手臂预留信号输出点,可以选配各种夹具。 3 确立研究方案 对于单个开关的耐久性检测可以在末端执行器上安装相应的手爪结构,在机界面上设置单一的动作类型,如上下、旋转、摆动等,就能达到标准规定的实验要求,该实验很容易实现。 但是对于由转向灯、仪表转向指示灯、危险报警灯开关、灯光、水器开关总成的组合开关耐久性能检测要求更高,因为它不但需要实现各个动作类型的组合,还要有一定的合理性、可靠性、准确性。 本项目的关键技术是试验装置必须完全符合标准规定的要求。设备应能根据每个开关的具体情况,设定相应的动作类型和参数进行检测,对于检测结果系统可以自动分析判断并保存,显示总的检测次数、已经执行的检测次数,当实验次数达到目标要求的实验次数时,设备自动停止,对应的指示灯亮,保护设备并提醒操作人员。 根据实际需求和标准要求,绘制出实验装置整体布局图,绘制出各种手爪执行器结构图。见附图所示: 1)图1为实验装置的整体布局图。图中:1.控制柜,2.PC机主机,3.鼠标和键盘,4.PC机显示器, 5.末端执行器, 6.压力传感器,7.接近传感器,8.自转电机(HC-KFE43),9.丝杠电机,10.小臂电机,11.大臂电机,12.螺栓,13.电阻测量仪,14.检测柜,15.总控系统,16.LED显示板,17.工作信号灯,18.报警信号灯,19.停止信号灯,20.开始按钮,21.暂停按钮,22.恢复按钮,23.急停按钮,24.机器人, 25.操作台,26.大臂伺服放大器(MR-E-40A),27.小臂伺服放大器,28.丝杠伺服放大器,29.自转伺服放大器,30.PLC控制器(FX1s-30MT)2个,31.通信模块(FX485-BD)2个。 2)图2为工业机器人操作界面。图中,主要包括状态显示、手动示教、参数查询、动作编程、程序写入等。手动示教实现工业机器人位置的初始化和位置的锁定。动作编程的内容有:动作类型选择(电机及其旋转方向)、动作行程、动作速度、动作延时时间、动作逻辑、有无循环及循环次数等,点击“程序写入”按钮即可将用户总任务下传至控制系统。下位机还可以将机器人的各种状态通过人机界面提示给用户,如上电后控制系统对工业机器人各个关节的状态及系统的状态等。下位机通过人机界面接受用户对工业机器人各个运动关节的位置矫正,以及用户对运动过程中各个模块的参数查询。另外在设备出现故障时系统会自动报警,保护设备安全。 3)图3三为末端执行器对应的上下运动的手爪结构。(用于开关类型) 4)图四为末端执行器对应的摆动运动的手爪结构。 5)图五为末端执行器对应的旋转运动的手爪结构。 3、4、5三种末端执行器的手抓结构,使得该设备适用于绝大多数汽车开关耐久性试验的需要,只需要简单更换手抓结构,设备具有很好的通用性和可移植性。 4 项目的验证 最后经过有关部门验证该项目达到如下性能要求: 1)研制的样机使用功能满足“按、拉、推、拨、拿、旋转”等功能的各类汽车开关耐久性能试验的要求, 符合QC/T198《汽车用开关通用技术条件》等20多项标准规定的性能试验原理、方法及技术要求; 2)研制的样机经计量测试检定所测试,其技术指标达到设计的要求; 3)使用该设备用于汽车开关产品检测,并通过了QC/T198《汽车用开关通用技术条件》等9项标准的省级计量认证和国家实验室认可; 4)研制的样机结构紧凑、装夹柔性,采用的伺服系统可靠,具有便捷的可编控制程序、操作界面可显示各种试验参数、故障报警停机保护等功能。 属国内领先水平。 智能汽车论文:智能汽车飞向移动互联 1886年,卡尔•本茨博士在德国曼海姆近郊的拉登堡制造出世界上的第一辆汽车。虽然这只是一辆单缸四冲程汽油机三轮车,但是很快,汽车就成了工业革命的先锋,在亨利•福特的流水线带动下,汽车更是推动了第二次工业革命的爆发。 当前中国虽是个发展中国家,但是汽车正在全面而快速地进入中国社会,2010年,中国汽车工业产销双双超过1800万辆,分别为1826.47万辆和1806.19万辆,刷新全球汽车产销记录,再次蝉联全球第一。 汽车正在成为越来越多中国人生活中不可缺少的一部分,但是随之而来的是,时刻有可能发生在路上的交通事故、严重的交通堵塞,甚至是尾气排放等环境问题都变得越来越严重。一辆可带来安全、安心、舒适生活的汽车以及相适应的汽车社会,正在成为中国车主们心中的蓝图。 互联生活中的移动因子 正是在这样的美好愿景下,汽车相关企业在为汽车的改良进行着不懈的努力,越来越多的电子技术以及信息通信技术被广泛用在了车辆上面。 2010年9月3日下午2点左右,胡先生驾驶着自己的别克君越车行驶在南康市赣定高速上面,突遇前方大货车翻倒于前方路面,路面上遍布破碎的玻璃以及深深的轮胎橡胶印迹。看着前面的翻车事故,胡先生十分焦急,很担心大货车上是否有人受伤,也不知交警与救援机构是否已经采取措施。这个时候,他想起在自己的君越车上装有车载信息系统,于是他按下了装在后视镜上的红色紧急救援按钮。很快,胡先生就和服务人员建立了通话,胡先生将大货车车祸情况以及相关车辆信息都告诉了服务人员。根据系统信息显示,服务人员迅速确定了胡先生的位置,并立即通知赣州当地警方及救援机构。 在整个事件中与胡先生保持联系的服务人员来自上海安吉星信息服务有限公司(下称安吉星),安吉星成立于2009年10月28日,由通用汽车、上汽集团和上海通用共同出资组建。安吉星为通用汽车在华制造、生产和销售的系列车型提供行车安全保障和车载信息服务。安吉星的母公司美国Onstar成立于20世纪90年代,是通用汽车购买了当时世界上最大的卫星制造商和运营商休斯卫星公司、世界最大的IT公司之一的美国电子数据系统公司和开发汽车电子和控制系统的休斯电子公司,并将三家公司融合最终而成立的。 2010年12月20日,安吉星正式揭晓了其在中国的服务套餐价格。记者了解,通过应用全球卫星定位系统(GPS)和无线通信技术,安吉星可以为车辆提供广泛的汽车安全信息服务,其中包括碰撞自动求助、路边救援协助、全音控免提电话、实时按需检测和全程音控领航(Turn-By-Turn Navigation)等十多项内容。 除了安吉星为别克旗下的车型提供服务外,其他品牌的车辆其实也有自己相应的车载信息系统。 2009年丰田汽车也引入了G-BOOK车载信息系统,目前已导入LEXUS全车系、CROWN皇冠和CAMRY凯美瑞车型以及凯美瑞混合动力的部分车型上,约4万多名客户在使用。 上海汽车在2010年推出的荣威350车型也主打了移动互联特性,该车配备了inkaNet车载信息系统。整个inkaNet系统基于Android平台,可实现诸多互联网应用,例如数字音乐服务、个性娱乐节目、新闻信息服务、实时财经信息、个人移动秘书、客户车辆管理、车辆定位服务、交通信息服务、天气信息服务、旅行贴士、同城交友、车友博客、社区功能以及网页浏览等功能。 “现在互联网应用已经是人们的一种生活方式,自然也会辐射到汽车的使用上,inkaNet代表的就是我们平时的生活。”上海汽车技术中心副主任张觉慧说。 终极目标智能汽车 汽车的移动互联时代真的到来了吗?不管怎样,我们已经听到了它的脚步。特别是在当前,很多汽车厂商所想所做的事情,都在朝着智能汽车发展,他们已经开始注重消费者对车内环境的切身体验,研究驾驶过程中与视觉、听觉的有关的各种智能应用。 在2011年的CES展览上,奥迪、福特、现代等汽车制造商,都有在现场展出,奥迪CEO Rupert Stadler更是与微软总裁鲍尔默这样的IT界大佬一样,亲临现场发表了主题演讲,介绍了奥迪为提高汽车的安全和效率,在车载信息系统方面所做的工作。 在Stadler看来,在每天的生活中,互联网已经变得越来越具有移动性,所以奥迪为自己的汽车量身定制了相应的车载电脑和相关软件系统。 “传统汽车和新兴移动互联网整合的结果,就是一台电脑所带来的安全驾驶和驾驶乐趣的体验。例如,当一辆车在行驶中驶入了另外的车道,或是可能要和其他汽车发生碰撞的时候,我们的车载信息系统能第一时间预先‘感觉’到这些潜在的安全隐患,并通过震动方向盘等方式通知驾驶员,甚至是提前拉紧安全带、关闭窗户、开始制动将车辆将停下来,以免防止发生安全事故。”Stadler表示,车载信息系统除了能够帮助安全驾驶外,另一方面还能帮助消费者将车上的设备都接入互联网,因为大家都在期望互联网无处不在,每个人都希望能尽快用上新应用和新设备。未来的汽车是移动世界的一部分,汽车要和互联网连接,和其他车辆连接,和云计算连接,和交通流量、天气等各种实时数据连接,汽车需要安全和高效的连接技术。 Stadler强调,奥迪并不认同将汽车接入互联网就是“把智能电话或iPad或摄像机连到汽车上”这么简单。因为即使这样做,这些技术和汽车仍旧是断开的。这些设备都是为了能获取用户的注意,而在驾驶过程中,驾驶者的注意力恰恰不能集中在这些设备上面。驾驶者在驾驶过程中获取信息时,必须最大程度地减少关注度。因此,随着驾驶者获得更多的数据,汽车的功能整合必须更加智能。因此,奥迪的车载新系统在确保用户使用增值软件和应用程序有着严格的底线,就是不能让司机分心。 在今年的CES上,奥迪现场展示了能够识别亚洲语言字符的车载信息系统,这套系统会配备在奥迪A3车型上,具有娱乐、导航和车通信等多重功能。“这套系统可以使驾驶者有更多选择,但是不会分散他们的注意力。”Stadler说。 中国企业的机会在哪里 CES上奥迪展台不远处就有一家中国公司的展台,这是一家专门生产GPS定位跟踪系统的企业。与世界第一大汽车市场相比,中国在电子产品及信息系统应用在汽车方面明显落后于整车生产。不过明显能感觉到的是,中国企业正在暗暗发力,紧盯这这块新兴市场。 2010年12月28日,将车载信息系统作为标准配置的华泰汽车B11轿车正式上市。华泰汽车公共传播部部长高红军告诉记者,这是国内第一款原厂搭载英特尔嵌入式车载信息系统批量上市量产的车型。华泰B11轿车在搭载了基于英特尔嵌入式车载信息系统之后,不仅为驾驶者提供正常的导航、影音等正常功能,更可借互连网络进行实时的互联、移动办公、信息收缩、数字化电视以及售后服务、预约等全面立体、实时的汽车数字化的体验。在提高消费者在车内娱乐体验的同时,更会帮助消费者提高工作效率。 高红军表示,B11车型会主推柴油动力版,面向二、三级市场,根据华泰的调研,在这一级市场上,消费者对于驾车途中的移动互联应用需求非常旺盛。“特别是随着3G网络的普及,愈来愈多的消费者希望移动商务的同时也能够畅享汽车3G生活。B11的车载信息系统集成了OFFICE办公软件,可随时处理各种文件,并可通过3G互联网络收发电子邮件,实现了办公无缝链接。这样一来,华泰B11也就成为了真正的移动办公室。车载信息系统通过网络把汽车与外界联系起来,并能够进行自由互动。” 湖南大学整车研发中心常务副主任谢晖也向记者表示,目前他们正在联合深圳航盛电子股份有限公司共同为研发中的一款中高档完全自主技术的轿车开发相应车载信息系统。他认为,未来国产车电子化的比例会越来越高,配备车载信息系统是未来发展的必然趋势。据了解,2010年11月,航盛公司与英特尔建立了汽车电子联合实验室,强化对车载信息、安全与远程控制系统等相关汽车电子领域的研究。 在华泰汽车、上海汽车所提供的车载信息系统中,都强调了3G互联网应用,例如移动商务,与4S店实时对接的保养服务、互联网搜索增值服务等。其背后都有中国移动、中国联通、中国电信三大运营商在作为合作伙伴,提供相应的网络支持。但就目前情况来看,运行商们更多的是在提供3G网络接入套餐服务,至于在车载信息系统平台上的增值服务开展得还比较少。但是随着3G,甚至是4G网络的普及,以及消费者对车载信息系统的价值的认可度不断提高,运营商为车载信息系统提供不同的增值服务必然是下一个互联网应用的热点。在2011年CES(国际消费电子展)上,美国Onstar公司就通过Verizon 4G LTE 移动宽带网络,向观众展示了未来的车载娱乐、通信及安全信息服务系统。在CES现场,借助4G网络,现场一辆搭载安吉星信息服务系统的别克测试车展现了车辆监控、碰撞探测、视频聊天、路况监测和家庭远程遥控等人性化信息服务功能。 除了像华泰汽车、上海汽车这样的整车厂商外,一批国内的软件企业也都把目光投在了车载信息系统上。2010年11月,由普华基础软件股份有限公司联合研发团队开发的“核高基”专项国产汽车电子基础软件平台V3.0版本正式。 据了解,“核高基”专项国产汽车电子基础软件平台由专门为汽车电子领域应用开发的可抢占多任务的实时操作系统、图形化配置工具、为上层汽车电子应用软件提供CAN总线通信功能的CAN通信协议软件栈以及硬件抽象与驱动组成。在平台的开发过程中,普华基础软件与上汽、一汽、奇瑞等国内多家汽车厂商展开了密切合作。 但是也有业内专家表示,中国在车载信息系统领域,特别是其基础的汽车电子领域,要步入世界前列还有不小的阻力。普华基础软件股份有限公司汽车电子部副总经理余力认为:“中国在汽车电子领域的积累还是很有限的,现在更多的是把娱乐的功能引入到了汽车的车载信息系统中,技术含量相对较低。像国外的先进汽车厂,他们能够提出诸如自动刹车这样的功能,是因为他们已经在整车的平台上实现汽车各个系统的同步,这是一个相当复杂的程序,对发动机系统、刹车系统、探测系统有很高的要求,要求各个ECU能够协同作战。所以要想真正找到突破口,中国企业必须在发动机的ECU、整个车身控制方面下功夫,所以中国确实还有很长的路要走。“ 据了解,目前,上汽集团就将基于国产基础软件的车身控制系统、混合动力控制系统、双离合器自动变速系统、电子助力转向系统、发动机管理系统、信息娱乐系统列入其汽车电子产品的发展规划。一汽集团也在底盘设计、车身设计、电子/电气、动力系统应用、整车设计等方面建立了自己的开发团队。奇瑞也在开展整车平台架构以及发动机管理系统的研发工作。 余力认为,国内企业积极自主研发汽车电子甚至是车载信息系统,是一个非常积极的信号。“虽然在短期内要取得不错的成绩还有一定的难度,但是在国家政策扶持下,必将对整个汽车电子产业链的发展起到关键作用。国家的投入让广大的厂家先受益,厂家受益完了最终也会让真正的终端用户受益。当然了,这个过程会比较漫长,还需要相关的从业人员对汽车电子和对汽车的理解进一步加深。” 智能汽车论文:飞思卡尔杯智能汽车竞赛瞄准下一代汽车电子开发者 随着中国汽车电子市场的发展,全球半导体厂商在中国找到了他们在这一领域的商机。更多的半导体厂商把眼光放得更远,通过举办各种大学生竞赛,使他们的技术与产品日渐深入校园。飞思卡尔就是这样的厂商。随着第二届全国大学生“飞思卡尔杯”智能汽车竞赛全国总决赛在上海交通大学落下帷幕,飞思卡尔在中国市场的影响力进一步加深。飞思卡尔半导体高级副总裁兼汽车与标准产品部总经理Paul Grimme表示,通过与高校的合作,不仅能够让飞思卡这样的半导体制造商分享中国汽车电子的广阔市场,同时也推动了中国汽车电子的发展。 飞思卡尔的业务主要包括三个部分,即网络、无线通信和汽车与标准产品部。2006年,飞思卡尔销售额达到64亿美元,其中无线通信和汽车与标准产品部的销售额占到27亿美元。在汽车领域,飞思卡尔已经拥有30多年的经验。今天,飞思卡尔的技术在大多数新型汽车中得到了应用,如模拟产品、传感器以及MCU等产品,分别为高级安全、车身电子、底盘、引擎控制、远程通讯等提供智能和连接支持。 Paul指出,针对汽车电子的应用主要是嵌入式应用,主要包括三件事。一是通过传感器感知周围发生了什么事件,二是对感知到的事件作出判断,三是把这个判断通过执行机构传递出去。飞思卡尔针对嵌入式应用的产品具有重要地位,具体来说,其MCU业务在全球排名第二,传感器业务排名第三,模拟产品排名第五。 就Power架构车用MCU-MPC500系列来说,自1999年推出后的数年时间里,MPC500系列产品的阵容不断扩大,现在总共有11种器件,提供高达1MB的嵌入式闪存和一系列外围器件。2004年,飞思卡尔推出下一代多处理器内核MPC5500 MCU系列的首位成员MPC5554。MPC5500 MCU则是飞思卡尔第一款完全可合成的SoC芯片,为汽车设计进行了优化。MPC5500系列基于飞思卡尔经过验证的130nm技术构建,涵盖了目前高达3MB的闪存阵列、用于动力总成控制的MPC5566,用于高级安全系统的MPC5561和用于成本敏感的车身应用的MPC5510系列。通用汽车公司宣布将在其GM传动系引擎控制系统中全面采用MPC5500系列。 2006年2月,意法半导体公司和飞思卡尔宣布签署一项合作协议,双方将联合设计基于PowerArchitecture技术的其它32位汽车MCU,完善和补充飞思卡尔的Power MCU产品。 现在,针对传动系统的MCU已经分化成很多研究方向,但据Paul介绍,飞思卡尔的研发重点则集中在对MCU性能的改进上,比如通过双核MCU提升性能、改进MCU的架构等。这对用户来说非常重要。一般来说,用户希望汽车电子器件的性能越来越先进,同时价格能够降低。因此,飞思卡尔把32位MCU的概念用到16位MCU中去,使MCU在具备高性能的条件下保持价格竞争力。 控制系统离不开传感器。在汽车传感器领域,飞思卡尔的加速度传感器、压力传感器以及安全和报警器件得到广泛应用,比如MMA6231Q、MMA3204D加速度传感器,MPX等系列压力传感器以及MCl4X系列安全报警传感器等,同时,与MEMS技术相结合,传感器的智能化程度也日益提高。 从全球区域上来看,中国市场是飞思卡尔重点关注的地区。Paul透露,飞思卡尔向日本、欧美发达地区供应汽车高端电子系统解决方案,而发展中的市场是飞思卡尔更关心的。有关预测表明,2007年中国汽车产品销售将达830万美元,占全球市场的12%。在本地汽车制造厂商和外资厂商的投资下,中国的汽车产业链也越来越完善。“未来十年,这个市场会增长很快,而我们的汽车智能大赛会为这个市场培养出更多优秀的工程师。”Paul说。目前,飞思卡尔在北京、成都、天津和苏州设有研发中心,在上海设有多媒体与汽车应用实验室。 智能汽车论文:智能电源技术推动汽车LED前照灯技术成为主流 摘要:本文介绍了LED前照灯的优势,进而说明集成的单芯片ASIC在控制LED前照灯方面的特点和优势。 关键词:LED前照灯;ASIC 引言 近年来,LED技术发展快速,现已接近一个临界点,使它能够为多种汽车前照灯应用提供极佳的解决方案。欧洲有关汽车“日间工作灯(DRL)”的法规即将实施,这或许会促使基于LED的解决方案在大众化汽车中的普及。 引入LED替代卤素灯和氙气灯的其中一个关键动力,就是提供高能效的专用LED驱动器件。这些产品将为设计人员提供专用及高性价比的解决方案,与之相比,市场上继续使用的一般IC可能会需要大量外部支持电路。集成的单芯片专用集成电路(ASIC)解决方案也支持众多重要的额外功能。 LED前照灯的应用动力 前照灯有着不同的应用领域,包括日间工作灯(DRL)、近光和远光头灯、转向指示灯以及雾灯/驾驶灯。 LED前照灯的关键动力和优势在于以下几个方面。 白光LED面世。高性能白光LED的开发开创了应用的可能性,而这在几年前几乎不可想象。 灵活造型。与卤素灯和氙气灯相比,多串LED模块需要更小、更简单的透镜和光扩散片硬件。多个LED光源的光更易于导向,从而大大减轻工程对造型的影响。由于LED物理尺寸很小,它们还有潜力用于开发极紧凑、极薄的模块。将集成ASIC用作LED驱动器解决方案,减少了外部元件数量,从而减小了前照灯模块的尺寸,进一步支持小形状系数的设计。 光强度和效率。LED的光强度处于极快的提升曲线上,目前呈现出每18~24个月光通量将会翻一番的趋势。LED光输出已经超过卤素灯,而在不远的将来,LED的性能还将与发光效率约为100 lm/W的氙气灯性能相匹敌。LED在理论上的最大输出效率为300 lm/W,尽管实际限制约为200Im/W。200 lm/W这个数字将在大约2010年前达到。 可靠性和寿命。只要为LED前照灯模块进行有效的热管理以保持较低的结温,并保护其免受开关导通/关闭、调光期间可能出现的电流尖峰和电池脉冲的影响,保证它们在汽车整个寿命周期内持续使用就并非不切实际。ASIC方案集成了所有监控特性于驱动器芯片之中,并且紧邻LED模块,因而可改善保护特性的反应时间。 燃料消耗。与其它方案相比,LED前照灯使用的燃料/能源要少得多。使用高能效的半导体智能电源技术/芯片,而非需要多个外部元件的一般IC,可更节能。例如,传统的35W汽车日间照明灯使用大约0.3%的汽车燃料,相比较而言,同等功率的LED日间照灯消耗的燃料仅在0.1%范围。 采用ASIC控制LED前照灯 虽然有可能采用诸如降压或升压稳压器加上支持电路这样的普通器件来控制LED前照灯,但ASIC能够提供集成的解决方案,而且ASIC也整合了多种重要的附加功能。从成本角度出发,直接比较时,ASIC并不占有优势。但是,一旦将(普通驱动/控制器件)所需外部元件的成本计算在内,而且考虑到ASIC方案的性能优势,ASIC方案就成为更经济的选择。 ASIC LED驱动器模块一般能够驱动超过一串LED,如图1所示。它们还包括控制接口和完整范围的诊断,消除了使用外部微控制器进行接口连接的需要,能够执行多种其它功能。 脉宽调制(PWM)调光。通过改变LED串电源的占空比,可实现调光效果,这就是所知的PWM调光。“闪烁”频率处于200Hz~500Hz区域。这种方法克服了模拟调光的有关问题,在模拟调光中,电流以模拟方式变化,占空比保持在100%。模拟调光的问题在于LED光色(色温)会随着施加电流的减少而明显变化,这对汽车制造商而言显然不可接受。 PWM调光也能够让DRL用作停车灯,通过将外在光输出降低至全部亮度的大约10%来实现。随着LED技术的不断进步,未来的LED前照灯将比它们之前的产品输出更多流明的光。那时,当车辆因事故损毁而采用LED发光模块替代原来的灯时,这些模块可能比车辆出产时安装的灯具有更佳的性能和光输出,而这会令亮度有显著的差异。嵌入在集成器件中的PWM调光特性能够就此作出补偿,适应车辆寿命周期内相应的自然的光亮度退化。 温度监控。将结温保持在器件规范范围内对于LED的长寿命和可靠性至关重要。ASIC方案提供片上温度监控功能,帮助确保实现这个目标。 集成滤波。ASIC设计可集成电磁兼容(EMC)滤波,确保符合严苛的汽车应用要求。对PWM调光期间,输入电流滤波对LED特别重要,这个时候LED持续地开关。外部滤波电路可能很贵,而且难于实现。使用一般IC的升压器(Booster)含有较高的纹波电流。在调光期间,PWM开关产生较大的电流变化和温度漂移,通常会需要使用昂贵的滤波电路。集成ASIC解决方案产生的输入纹波要低很多,而且在大多数情况下,能够滤除PWM调光的不良效应,而无需外部滤波器件。 结语 对于汽车的前照灯应用而言,LED将成为最佳的技术选择。随着最新LED光输出水平的快速提升,以及智能电源技术提供的高性价比集成控制方案,似乎不用等太久,我们就能看到LED模块在前照灯应用中从日间工作灯快速扩展开来。 智能汽车论文:泛网时代关注汽车电子――打造舒适安全的智能交通生活 目前在我国城市交通信息化还处于起步阶段,无论是交通管理中心、信息服务中心的平台建设,还是交通工具的导航系统配备,都不是很完善和完备,智能交通系统中的各部门、各环节之间的衔接、配合也还存在问题,这些因素都严重制约了我国城市交通信息化的发展。” 在中国当前阶段,相比交通信息化这种基础设施问题,汽车电子的普遍应用对于实现舒适安全的交通生活具有更大的现实意义,也更具有可操作性。“实现智能交通在技术上并不是最困难的,最大问题在于道路规划及变化信息的不流通,这很大程度上降低了解决方案的针对性和有效性。”株式会社瑞萨科技系统解决方案统括本部汽车事业部副事业部长山内直树先生在采访中这样对记者说到。 目前中国道路正在建设当中,包括高楼大厦都在建设阶段,每一天都可以说有一个新的变化。因此需要有一个像中枢神经的区域来及时更新和控制汽车导航系统。山内直树先生说,“在日本,导航系统中的地图等东西,都是以DVD的形式插入到每一个车的GPS里面,然后通过这个DVD,就可以看到每一个路况数据。” 中国汽车市场的特点 由于不同的地域文化影响,欧洲市场与美洲市场的侧重点是不同的,而放眼日韩又有其自身特点。那么中国市场会是什么样的情况呢?山内直树概括道,“日本的汽车导航系统是把很多种功能整合在一起的,包含了导航、电视、DVD等等;在美国来说,则以专门的DVD,车载的电视、车载的导航系统为主,它们是以分散的单独模块为主。” 中国的汽车市场与日美不同,因为中国是个幅员辽阔的国家,有进行长途奔行的需求,同时生活方式上又兼具欧亚特点,对车载娱乐设施也同样有很大的需求,因此需要将两个市场的特点融合起来。中国市场还是刚刚起步,所以也应该根据每一个开车人的想法,一点一点把大家的需求添加进去,发展为比较成熟的产品。目前,中国汽车上面的导航系统可能是国外产的比较多,比如说日本的导航系统放在日本产的车上面,美国产的导航系统放在美国产的车上面,但是我们也正在开发面向中国特色的一款导航系统,把中国人真正的需要,融入到这个导航系统,这个系统预计是在2008年来出现。 瑞萨在中国汽车电子市场的作为 中国提倡自主品牌、汽车自主开发的能力,尤其是像一汽、上汽这样的大企业,他也要求组成开发团队,即涵盖汽车产业链上中下游环节。在中国的模式应该是半导体公司一级供应商-中间系统公司-整车厂。那么作为一级供应商的半导体公司则可为他们提供更多芯片设计级的技术支持和合作,这就是Renesas在很多方面加强跟汽车整车厂直接的联系的原因。另外,Renesas也积极地与政府共同参与一些大的项目开发。 在未来几年内,以微控制器为优秀,引领“泛网时代”将成为瑞萨的主要发展方向,而中国将成为瑞萨最主要投入力量的市场。 智能汽车论文:飞思卡尔推出用于汽车电池监控的智能传感器 在当今的汽车中,日益增加的电力负荷对电池提出了挑战。由电气系统引起的汽车故障通常可以追溯到铅酸电池,一般可以通过了解电池的准确状态加以避免。电池必须能够提供足够的能量以启动发动机并作为一个备份的电源来支持混合动力汽车的新功能,例如起停和智能交流发电机控制。此外,电池传感器的功耗需要尽可能地低以确保能源效率。 飞思卡尔半导体公司日前推出了MM912J637智能电池传感器(IBS),它能准确地测量铅酸电池的电压、电流和温度并计算出电池的状态,而且即便在恶劣的行车状态下也可完成。随着混合动力车的出现和汽车整体电子内容的增加,以及启停系统的推出,能够准确地评估这些电池参数正在变得越来越重要。 MM912J637智能电池传感器为设计师提供了一个强大的并具有成本效益的解决方案,使汽车和工业应用中的关键电池参数的精密测量成为可能。在单片封装解决方案中,该装置集成了16位S12微控制器和一个SMARTMOS模拟控制集成电路,为汽车环境提供低功耗。MM912J637智能电池传感器完全符合AEC-Q100认证,可在-40℃~1 25℃温度范围内正常工作,而且外形尺寸小,采用的是7×7毫米QFN封装。 在当今的汽车中,日益增加的电力负荷对电池提出了挑战。由电气系统引起的汽车故障通常可以追溯到铅酸电池,一般可以通过了解电池的准确状态加以避免。电池必须能够提供足够的能量以启动发动机并作为一个备份的电源来支持混合动力汽车的新功能,例如起停和智能交流发电机控制。此外,电池传感器的功耗需要尽可能地低以确保能源效率。 “随着混合动力车和电动车电气内容的增加和启停系统的出现,能够始终准确地监测车辆电池是重要的,特别是在运动的汽车条件下,”飞思卡尔副总裁兼模拟混合信号和电源事业部总经理GavinWoods说。“我们将提供业界第一款完全符合汽车行业标准且经济高效的解决方案,保证重要电池参数的精确监测,且这些参考可与其他车辆系统和驾驶员共享,当了解电池的状态时,可让驾驶员在一定程度上安心驾驶。” 飞思卡尔全面集成的电池监控装置利用本地互连网络(LIN)进行通信。它包括一个双通道16位模数转换器(ADC),可同时测量电池电压和电流,还包含一个独立的16位模数转换器,用于测量温度。该智能电池传感器提供高分辨率精确监测,甚至在最坏情况下也可以对电池健康状态、充电状态和功能状态做出正确预测。通过汽车认证的车载LIN网络定期或根据要求传达这些参数。 MM912J637智能电池传感器通过位于电池负极的外部分流电阻,支持精确的电流测量:通过位于电池正极的串联电阻,支持精确的电压测量。集成温度传感器与电池安装架结合在一起允许精确的电池温度测量。
智能建筑论文:政务中心视域下智能建筑论文 1楼宇IT化规划——立足行业,放眼全局 数字技术的发展使智能建筑应用进入到IP化时代,智能化系统集成将由面向设备的集成转向面向应用的集成。楼宇智能化应用将随着IT技术的发展日渐丰富,系统集成商自身的IT化能力也有待提高。可以预见系统集成商与IT方案商将逐渐互相融合。楼宇IT化规划要立足行业特点,比如政府、商业、金融业、服务业等都有自身的运作模式、运行规律和功能诉求,其智能建筑功能要和行业背景相适应。同时,要放眼区域信息化发展环境,在与外界的协同中完成IT功能规划。以滨城区为例,2011年在工信部指导下,制定了《滨城区电子政务顶层设计方案》,成为全区开展电子政务工作的蓝本和政务中心功能规划的坐标。滨城区政务中心作为政府智能建筑,被定位为全区信息化高地、统一信息基础平台、智能化政务服务场所,既是信息化场所,又是区域信息化的支撑平台。 1.1IT化目标1)智能化系统基础框架要兼顾当前应用和未来发展,充分结合物联网、移动互联网、云计算等新技术。2)构建全区统一的信息化基础设施平台,支持全区社会经济发展。3)充分考虑中心入驻部门的信息化特殊需求,兼顾好智能化基础框架和特殊需求的关系。 1.2IT化元素1)电子政务内网。与市级电子政务专网衔接,与互联网物理隔离,连接区党委、政府、人大、政协、部门,原则上不再向下延伸,主要满足全区各级政务部门内部办公、管理、协调、监督以及决策的需要。2)电子政务外网。满足各级政务部门进行社会管理、公共服务业务系统部署要求,与互联网逻辑隔离。覆盖区级党政单位,通过互联网向下延伸到所辖街道(乡镇)。3)建设数据中心。按照云计算基础设施技术架构,设置中心服务器区、数据存储区、托管服务器区、优秀网络区、线路设备区、安全系统区、设备配线区等7个区域,支持各部门政务业务应用统一部署。统一信息安全基础设施,为全区电子政务业务应用系统提供统一的安全保障。4)建设政务外网门户。面向全体公务员,提供统一认证、统一入口与统一展现服务,提供个性化的资源共享、业务协同、决策支持、学习交流、个人事务等服务。5)建设运维管理平台。部署系统运行监控引擎和资源管理系统,监控网络、主机、操作系统、应用软件等的运行状态,协助人员及时处置运维服务任务等。 1.3IT化进程1)强化基础结构,追求持续扩展智能建筑是一个发展的概念,在基础架构上追求结构性,留有扩展余地,在系统建设上量力而行,逐步完善。对于“基础”,强调以数据中心为优秀的信息系统布局规划、基础网络的健全、基础应用的部署以及管理方式的虚拟化(软件化);对于“扩展”,支持智能化装备和系统的动态平滑扩展,随需扩张。楼宇IT化进程要根据信息技术的发展,以及用户的需求来决定其系统集成技术的应用,而不是为集成而集成。2)注重单体健全,追求区域协同智能政务中心在追求各单体智能化系统健全的同时,要放眼园区建筑群整体功能优化和优秀支撑能力建设,既能实现单体的“分散控制”,又能实现整体的“统一管理”。随着信息社会的发展,楼宇单体智能化与外界的互动增多,因此,需要更加注重外联信息接口预留。区域整体优化追求畅通的外界联络和区域单体之间的协同、联动。智能化是一个过程,可持续发展是楼宇IT化的重要特性。这就要求依据实际需要、财力状况和技术进步不断发展,而不是为集成而集成,为IT化而IT化。 2智能化功能区布局——以功能布局结构化,呼应楼宇IT化 智能建筑结构化功能布局是支持楼宇IT化的结构基础,有助于楼宇信息化系统互联互通互操作以及可持续集成。以滨城区为例,滨城政务中心包括10栋综合办公楼的建筑群,是全区党委政府集中办公的场所,按照智能建筑标准规划建设,对内进行统一管理,对外进行统一服务。根据现代政府社会管理和公共服务需要,中心分为基础支撑区、优秀功能区和基础办公区。其中,基础支撑区包括基础网络和基础设施——以数据中心和各座楼弱电机房为主要载体;优秀功能区包括三大中心,即政务服务中心、政务管理指挥中心、物业管理中心;基础办公区包括各楼座部门办公区。 2.1基础支撑区1)数据中心数据中心是政务中心智能化系统的优秀,能够向全区提供统一的基础设施、信息资源和应用平台以及统一安全保障体系,强调管理方式的虚拟化(软件化)。2)基础网络滨城区政务中心基础网络包括政务外网、政务内网、部门专网、智能专网。其中,政务外网为各部门提供统一的互联网出口和安全管控体系,便于政府业务类应用的统一部署和管理,提升政府服务社会的能力和水平;政务内网支持省、市及政府部门间网络办公,提升政务效率和质量;部门专网可通过分割形成多个部门专网(物理或逻辑),提高专网建设灵活性,避免重复建设;智能化专网实现政务中心建筑设备智能化控制,包括照明、空调、配电、安防等,提升园区品质和现代化水平。另外,在楼宇综合布线方面,遵循合理够用,适当冗余的原则。3)集成通信信息系统将走向高度集成,集成通讯是未来发展的趋势。中心设园区运营商、广电总接入机房,采用数字程控交换机,集成电信网和互联网,为用户提供语音、传真、数据和视频等多种通信方式。同时,为未来“三网融合”和统一通信提供基础支撑。 2.2优秀功能区——三大中心1)政务服务中心。园区设立的政务服务中心,是一座独立的二层楼,建筑面积近7000m2,定位为行政审批和便民服务窗口,体现政府管理和服务水平。2)政务管理中心。政务管理中心临近数据中心,独占一楼层,约1000m2,集中设置、布局政府部门联系集中区、应急指挥控制区、培训基地等应用平台,呼应政府转型形势,提升政务管理和服务应用水平,使之成为创新社会管理和服务的新型政务管理服务平台。3)物业管理中心。该中心在数据中心旁边(便于共享相关数据),约200m2,主要用于集中管控园区安防、楼控、园区管理等。滨城政务中心作为开放式园区,社会车辆、人员大量涌入,无形中增加了秩序维护管理的难度。物业公司可借助高科技智能化手段,采取人防和技防相结合的措施,加强对园区公共道路、区域的动态巡逻、监控。另外,各单体建筑设置各自的管控中心,通过物业管理中心,能够共享个监管中心数据,达到分散控制,集中管理的目标。 2.3基础办公区——各单体建筑办公环境随着信息社会的发展,楼宇单体智能化与外界的互动增多,因此,需要更加注重与外联信息接口预留。1)采用4C技术,对建筑的电力、空调、电梯、给排水、消防、安保、门禁等设备实行全自动综合监控管理,包括楼宇设备控制、安防、消防、一卡通、停车场等各种传统智能化子系统建设。2)提供建筑内外的一切语音和数据通信,包括接入机房、内部局域网等。3)实现楼宇内办公自动化,用于文字处理、办公服务、文档管理、视频会议、数据交换、物业管理等。 3技术路线——走标准化 信息化建设使全球范围的信息交换与共享得以实现,而只有在信息技术标准化前提下,信息系统才能有效地对内形成闭合循环,对外呈现开放式的对接和互联,最终融入整个社会的大网络,可持续发展。 3.1楼宇IT化困局楼宇智能化工程中存在许多异构系统、许多不同厂家的产品所构建的应用系统、许多为适应不同建筑使用功能的专业(私有)化应用系统以及许多协议并存的局面,造成了楼宇IT化的困局。 3.2传统集成技术1)TCP/IP协议,其开放性可以把现行的各种局域网互连,为用户提供灵活、高效、宽松、可靠的网络环境,便于信息交流、信息共享。随着千兆、万兆以太网的成功应用,每座智能建筑都将拥有自己的Intranet主干网——IBMS集成系统的主干网络。2)现场总线技术:开放性、分散性与数字通信是现场总线系统最显著的特征,它突破了采用通信专用网络的局限,采用了基于公开化、标准化的解决方案,把控制功能彻底下放到现场。现代总线技术的应用,用户可以自由选择不同厂商所提供的设备来集成系统,避免了因最初选择某一品牌产品而被“框死”设备的选择范围的现象。3)中间件技术:浏览器/服务器计算模式已成为智能建筑集成系统主要的计算模式,中间件将成为智能建筑系统集成的桥梁。利用中间件能够提高应用软件系统的开发效率,使系统的可伸缩性和可扩展性更为理想。4)OPC枝术:在统一的OPC环境下,各应用程序可以直接读取现场设备的数据,不需要逐地编制专用的接口程序,各现场设备也可直接与不同应用之间互连。OPC技术将成为智能建筑系统集成的主要方式。 4IT技术新发展 传统集成技术主要解决建筑自身智能化问题,要实现楼宇IT化,还需要关注最新IT技术发展,关注未来城市信息化诉求。未来城市将会成为智慧城市,其优秀技术是云计算、物联网、空间信息、移动互联网、网络技术以及大数据等。楼宇IT化就是要以先进的信息化手段,强化楼宇与信息社会的互联互通互操作,最终融入智慧城市。 4.1物联网物联网是在互联网基础上延伸和扩展的网络,能够实现任何物品与物品之间进行信息交换和通信,达到“物物相连”。物联网技术的广泛应用将打破不同行业、不同部门之间的壁垒,实现数据的分享和整合,形成未来智慧城市的“传感中枢”。 4.2云计算云计算是一种基于互联网的计算方式,使IT基础设施和应用平台等资源以按需、易扩展的方式通过网络获取,它颠覆了人们使用计算机资源的传统观念。充分利用云计算的可扩展性和灵活性,为社会提供物美价廉的基础设施和网络服务。 4.3大数据物联网、移动互联网再加上传统互联网,每天都在产生海量数据,由此“大数据”应运而生。今后人们的决策行为将日益基于数据做出分析,而不是像过去更多凭借经验和直觉做出。“大数据”为我们看待世界提供了一种全新的方法。 4.4移动互联网目前,移动互联网技术的发展和运用日益成熟,已经演变为互联网业务的重要入口和主要创新的平台,并且成为各种新型社会化媒体、电子商务、应用程序等信息资源交流的重要信息枢纽。6.5EPON——光纤宽带接入技术EPON采用点到多点结构、无源光纤传输,利用PON的拓扑结构实现了以太网的接入,综合了PON技术和以太网技术的低成本、高带宽、扩展性强、灵活重组、方便管理等优点。可以预见,EPON将满足未来三网融合和高清电视业务接入需求。总之,智能建筑只有不断地吸纳新的信息技术元素,才能确保楼宇IT化的生命力长盛不衰。 5设备选型 系统集成就是将大量不同性能、不同品牌的设备有效联结在一起,构成一个互动的IT化整体。其中,设备的技术成熟度、兼容性及后期维保服务至关重要,是确定设备选购的重要依据。 5.1设备选型原则1)系统高稳定性。2)主流技术,可以保证用户今后3年网络发展的需要。3)主流设备供应商,所选网络设备应考虑市场占有率大,且发展前景好的厂家。4)主流产品,所选用的产品应该是成熟的产品,已经有广泛的使用范例并得到相关职能部门的检测和认证。5)高性价比。 5.2功能性能定位用户的应用诉求,以及由此制定的楼宇智能化方案是设备选择的依据。以滨城区为例,通过业主、专家、系统集成商等多方讨论,智能建筑智能化系统功能目标要点如下。1)建筑群子系统48芯铠装单模光纤连接数据中心和个单体建筑;24芯铠装单模光纤就近连接相临单体建筑。通过冗余路由确保园区网络畅通,园区实现无线AP全覆盖。2)综合布线楼内楼层间采用6芯多模光纤作为干线,工作点采用双绞线(特殊房间,如会议室、审判庭等采用4芯多模光纤)。每个工作区包括4个专网信息点、2个外网信息点、1个语音点、1个有线电视接口,每层设1个8m2左右的弱电间。3)计算机网络计算机网络要求实现万兆主干,千兆到桌面。优秀交换机,采用先进空分交换技术,提供更可靠的冗余性、安全性、全面业务支持和IPv6技术等;汇聚交换机,采用2个万兆口、24个千兆口三层交换机;接入交换机采用千兆两层交换机(包括4个千兆光电复用口)。对于网络安全,采用防火墙整合流控设备,内外网各1套,并做双工热备。4)程控交换机程控交换机(PBX)采用数字IP式。对外语音通信,租用电信部门PRI数据中继线与公网电话网连接;内部通信通过SIP中继,实现园区通信一点通(手机、固话、PC软终端)、视频会议等功能。另外,通过策略路由、软交换等实现特殊号码(热线电话)指向。5)有线电视星网相结合的结构布线模式,楼间采用单模光纤,楼内采用发泡电缆。6)多媒体会议系统会议室分两个档次:高档会议室采用强光正投影屏幕、LCD桌面液晶;普通会议室采用电动投影屏幕、高清摄像机。小型办公厅设置主席台、电子会标、电动投影屏幕、高清摄像机等。要求支持远程会议,网上直播扩展等。7)LED显示系统在各楼宇大厅相应位置,根据工作需要,装配不同类型、档次的LED大屏,用于形象宣传、通知通告等。要求支持丰富信息源传送与播放,如收听收看实况转播等。8)公共广播系统要求按分区控制。支持背景音乐广播和紧急广播(与消防联动)。9)楼宇自控系统要求分层、分区、分办公室管控。结合物联网技术,借助现代化智能产品和技术,创新物业管理现代化。控制内容包括空调、照明、新风、配电柜、电梯、给排水等。10)数字安防系统涉及数字视频监控、入侵报警(布防、撤防)、门禁、电子巡更等。要求全IP网络摄像机(枪式、快球、半球)。注重系统内及系统间联动。11)机房工程B级机房标准。涉及装修、电气配电、UPS、通风空调、安防、布线、KVM及显示、监控、消防等。依据上述方案要点,可以进行设备功能、性能定位与规划,比如在楼层弱电间,两机柜(放置外网、专网、弱电专用网交换机)内放置6类24口配线架、1U光纤配线架,110配线架及理线架等。而优秀、汇聚、接入交换机的光电口数量及支持带宽等主要参数也可初步确定。目前,IT市场产品型号,种类繁多。以滨城区为例,经过市场调研,结合应用经验和专家评议,将智能化子系统的不同设备进行分类,比如将计算机网络子系统相关设备分为以下7类,即优秀交换机、路由器、防火墙、流量控制、无线AP、视频会议系统、存储系统、服务器系统等,每类产品“圈定”3~4种品牌——具有较大市场占有率和技术成熟度的知名品牌。 5.3设备采购流程根据创业商务中心指挥部设备采购流程:一是甲方“控”,即甲方通过招投标,确定设备品牌和价格;二是乙方“供”,即乙方根据甲方通过招投标确定的价格和品牌,供货并集成。该采购流程能够有效保证设备选型和价格控制,以维护甲方利益。以滨城区为例,区政府领导曾多次强调,在保证项目质量、满足工作要求的前提下,尽量控制弱电智能化整体预算投入,特提出如下建议:一是在招投标过程中,采用多品牌报价,从中选择较低的造价,以压缩投资;二是做好厂商及产品考察工作,以确认厂家信誉和服务支撑能力;三是要求厂家出具现场验货证明,以确保设备产品的真实性。 6逻辑路径 当前,智能建筑在国内的发展状况并不令人满意,楼宇智能化水平参差不齐。首先,业主对建筑智能化认识水平不高,行业咨询机构缺乏,容易造成设计理念的缺失。其次,建筑设计院专业人员主要集中于建筑、结构、水、电、暖五个专业,从事智能化设计的人员很少,仅能提供初步设计。最后,系统集成商多在土建总体工程实施后才参与进来,容易导致与其他专业配合协调不够,造成设计先天不足。因而,明晰其逻辑路径具有现实和长远的意义。 6.1工程准备首先,成立项目建设指挥部,通过招投标方式确定工程总包单位以及系统集成商,由专业的系统集成商负责实施。通过严格招投标程序,基于行业经验、业绩经验、技术实力等因素,选定智能化系统集成商。 6.2扩初设计通常,建筑设计院只提供智能化子系统的简单的初步设计,然后由专业的系统集成商负责深化设计。 6.3需求调研只有充分了解用户需求,才能使设计有的放矢,满足功能要求。以滨城区为例,政务中心建设初期,由信息中心牵头,通过座谈讨论、案例考察等方式,形成了《滨城政务中心智能化需求报告》,成为智能化方案设计的重要依据。 6.4深化设计由系统集成商依据设计图纸和用户需求调研报告,结合信息技术最新发展,经过与入驻单位反复沟通,最终形成深化设计方案。楼宇IT化趋势,要求系统集成商同IT商密切合作来提升自身IT化能力。 6.5方案评审智能化设计方案评审是具有里程碑意义的关键环节,其最终评审结论将成为楼宇IT化工程实施的依据,用以支持后续各项清单、图纸、变更和签证等文件的形成。 6.6工程实施采用目标管理和过程控制相结合的方式,工程目标具体化,注重变更流程和协调机制的建立,落实工程检查制度,在“乱而有序”组织协同中,推进工程实施。 6.7工程验收验收工作包括系统功能、性能指标检测验收和文档验收。通过验收,确保系统满足设计方案的要求,同时有利于今后的操作、运行、管理、服务、使用和维护保养。 6.8跟进扩展智能建筑是一个发展的概念,其结构化的基础架构应为未来留有扩展余地。对于基础框架,强调以数据中心为优秀的信息系统布局、基础网络的完善以及管理方式的虚拟化(软件化);对于未来扩展,强调支持智能化设备和系统的动态平滑扩展,能够跟进信息技术最新发展,做到与时俱进、随需扩展。 7结束语 楼宇IT化,传统智能建筑以楼控为优秀逐渐转向以信息系统为优秀,这就要求遵循科学的设计理念和逻辑路径,确定合理的技术路线和设备选型以及运维阶段扩展策略,以楼宇IT化呼应信息社会时代诉求的变化,在区域信息化大棋局上定位和规划楼宇IT化,依据实际需要、财力状况和技术发展等情况变化,循序渐进的推进楼宇IT化。 作者:张海滨单位:滨城区信息中心 智能建筑论文:楼宇自动控制系统的智能建筑论文 1工程概况 苏州吴中区南溪江路商务中心位于南溪江路和明溪路交叉口,总建筑面积120585.21m2,其中地上建筑面积82871.71m2,地下建筑面积37713.5m2,建筑高度85.3m。主要功能为商业、办公、酒店,地下室为汽车库和设备用房。酒店为五星级酒店(金陵饭店)。南溪江路商务中心采用了楼宇自动控制系统实现了对建筑的智能管理。本文仅介绍BAS系统中空调能耗管理系统的应用。 2设计依据 1)《20kV及以下变电所设计规范》(GB50053-2013)。2)《低压配电设计规范》(GB50054-2011)。3)《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-1995(2005版))。4)《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010)。5)《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-2013)。6)《智能建筑设计标准》(GB/T50314-2006)。7)《综合布线系统工程设计规范》(GB50311-2007)。 3系统原理 本设计采用新型集散控制系统——现场总线系统(FCS系统),能把控制功能分配至现场每个控制回路,并完全分散在现场仪表中,从而提高了系统的可靠性,实现真正的分布式控制。本系统可分为:设备层、控制层和管理层,主要监控对象为AHU、PAU等空调系统及水泵、电梯等设备的运行及故障信号。建筑设备监控主机控制室设在监控中心内,通过光HUB及BNA把TCP/IP协议转换成C-BUS,从而连接多台DDC直接数字控制器(可带远程输入输出模块),把各楼宇设备连通起来;还可通过ODBC、API等接口方式完成与其他系统的通信,实现建筑内的资源共享和综合管理。本建筑BA系统的监控及自诊断功能设于一层监控中心内。建筑物共设33台空调机组,其中5台采用空气净化变频机组。8台排风机组由专用PLC可编程控制器控制。一般变风量空调及一般组合式空调控制原理:由送(回)风传感器控制调节冷、热水电动二通调节阀,同时根据需要对风管电加热器进行分级调节,在电加热器后设置高温保护开关,当保护开关动作时,关闭电加热器;当风机停止时,连锁关闭电动二通阀。对组装式空调器风机进行变频控制,由室内温度控制调节冷、热水电动二通调节阀,同时根据需要对风管电加热器进行分级调节。在电热器后设置高温保护开关,当保护开关动作时,关闭电加热器的电源;当风机停止时,连锁关闭电动二通阀和电加热器。要注意风机开,电加热器才能开。随着高、中、低过滤器阻力的改变,通过控制变频器改变风机转速以维持风量,保证换气次数不变,延长过滤器的使用寿命。在送风总管上设风管压差传感器,同时在夜间值班模式下改变风机运行转速以降低能源消耗。 4供电电源 本系统设备电源由控制室配电箱引来,容量为三相5kW(配UPS不间断电源)。DDC直接数字控制器就近安装于各个空调设备机房内,电源由就近配电箱引出,容量为单相0.5kW。 5电气接地 在建筑工程设计中,供配电设计非常重要,而接地系统是其中的重要组成部分,占据重要地位,因为它能直接影响供电系统的安全与稳定。特别是近年来,社会科技越来越发达,智能化楼宇的出现在给我们带来方便的同时也产生了新的问题。本工程采用TN-S系统。在设置该系统过程中,根据其工作零线与专用保护线以及它们连接的位置,设置智能化楼宇系统的安全保护、交流工作、电子设备直流接地系统、防雷保护系统,以保障智能化楼宇的安全。 6结束语 楼宇自控系统是建筑智能化系统的重要组成部分,它是为实现建筑的使用功能服务。一幢智能化建筑需要自控设计系统承包商、建筑施工单位、业主等各方人员共同协调、密切配合、精心设计和组织施工。楼宇自控技术在智能建筑中的应用节能效果显著。有理由相信,我国智能楼宇自控系统应用将更加合理,技术发展也将更加成熟。 作者:张哲张晓萍单位:苏州设计研究院股份有限公司 苏州工业园区设计研究院股份有限公司 智能建筑论文:基于防火系统的智能建筑论文 1研究智能建筑防火系统背景 1.1智能建筑的特点智能建筑相对于其他建筑系统的集成度高,在为使用者创造出一个安全舒适方便的生存使用环境的同时达到环保节能的效果,且整个系统的运行维护费用也相对更加节省。 1.2智能建筑的火灾特点智能建筑一般来说,其结构跨度相对更大,且建筑内部外部的特性都更加复杂;一旦发生火灾,火灾所引起的建筑物温度变化导致的建筑内气压变化比普通建筑大得多,且智能建筑中的孔洞和上下穿通的井道无疑给烟气和火提供了绝佳的路径,这就直接导致智能建筑内部的火势和烟气的迅速蔓延,快速发展的火势在极短时间内就能将整个巨大的建筑单体所吞没,如同2001年911事件中的世贸大厦和2009年的央视大楼北配楼一样,顷刻间就全部付之一炬。智能建筑的内部材料多用有机高分子材料,燃烧时会产生大量对人体有害的CO、CO2气体,所以其的环境要求和建筑材料要求就会比一般建筑更高。智能建筑中有更多电器设备和监控设备,设备使用的引起的电火花和设备的短路都可能成为引起建筑火灾的因素。且建筑中人员密集,上下交通又多用电梯,一旦发生事故,人员慌乱,逃生难度大,容易酿成重大事故,造成严重损失。总结起来智能建筑的火灾特点为:火势蔓延快、烟气扩散快;疏散困难;火灾扑救困难;火险隐患多、损失严重。 2智能防火系统 智能防火系统是建筑设备管理自动化系统BAS中的一个重要子系统,包括火灾自动报警系统和消防联动控制系统两大部分。此系统根据防火要求和火灾的特点设计,将火灾作为其监控对象,当火灾发生时,该系统能够及时发现和通报火情,并在短时间内做出反应,采取有效措施控制住火灾局势或是扑灭火灾。 2.1火灾自动报警1852年,世界上第一部火灾报警系统在美国波士顿诞生,至此开启了建筑防火的新纪元;英国于1874年安装了世界上第一部水喷淋装置;又研制出感温式火灾探测器;而瑞士人则发明了感烟火灾探测器一直沿用至今。火灾自动报警系统用于探测火灾隐患,对将火灾控制在发生初期,减小火灾带来的危害有重要作用,是建筑智能防火系统中非常重要的一环,肩负着保护建筑物中居民和财产的重要任务。整个火灾自动报警系统主要由火灾探测器和火灾报警控制装置两部分组成,其设计配合所在建筑的智能化系统且要遵守国家标准和规范。①火灾探测器:火灾探测器按结构形式分为两类:点形火灾探测器和线型火灾探测器;按探测方式分为五类:感烟火灾探测器,感温火灾探测器,感光火灾探测器,气体火灾探测器和复合式探测器。火灾探测器监视着整个建筑物的实时情况,判断有无火灾隐患的产生。②火灾报警控制装置:火灾报警器同样有多种分类方式,常按其用途和设计方式分类为:区域控制式、集中控制式和通用控制式。火灾报警控制装置可谓是整个火灾自动报警系统的优秀部分,肩负了监视收集各种实时信号,同时将信号向更高一级的管理中心传递,是连接从感应火灾发生到对火灾进行处理的整个过程的重要桥梁。 2.2消防联动控制系统消防联动控制系统主要由七个部分组成:消火栓系统、自动喷水灭火系统、气体灭火系统、防排烟系统、防火卷帘门系统、消防通讯系统、指挥疏散系统。当接收到火灾警报的时候,消防联动控制系统能在自动或者手动的方式下启动相关灭火设备和各类应急设备,同时监控整个设备系统的运行情况。消防联动系统的布置方式可归纳为三种基本形式:总线———多线联动方式、全总线联动方式和混合总线方式。 2.3消防系统运作方式智能防火系统在智能建筑中既能配合整个智能综合网络系统使用也能独立出来单独运作。当火灾发生时,首先火灾探测器被自动或者手动触发;火灾信号经由火灾报警器接收并判断和处理,或者是通过火灾报警器传递到上一级的管理系统主机中集中进行处理分析,前者称为分布式智能系统,后者称为主机智能系统,是智能火灾监控系统的两种类别;随后,信息由消防控制中心主机接收,继续处理分析、记录,随后再由火灾报警装置将指令向消防联动控制系统传递,快速采取,例如:打开火灾事故照明装置,播放火灾事故广播,打开固定灭火系统控制装置,开启有关出入通道等一系列火灾处理措施。同时通过主机屏幕显示整个控制区域内各处的实时状态,例如:火灾发生的区域,消防设备工作情况,防火门开启状况,消防水箱水位,各通道的风向风速,消防电梯位置和情况等等。并记录下各消防联动控制设施的动态,并进行特别控制;最终达到在短时间内对火情进行判断和处理,力图在最快时间将火灾扑灭,给人员创造逃生机会,增加逃生时间,最大限度保证人员、财产的安全。另,由于分布式智能火灾监控系统是由火灾探测器接收到火灾信号后直接进行处理,这样就为防控主机分担了大量第一级现场信号,使得主机能够运行更通畅,更快对其他运作设备进行管理和控制;效率更高,系统更稳定,所以更为常用。 3结语 智能防火系统必定是如今高层建筑消防的发展方向和重点所在,其把现代建筑对火灾的防控提升到了一种前所未有的高度,运作效果极佳;且整个系统既能配合建筑单体或者群体的智能系统综合网络使用,同时又可以独立于建筑运作良好。效果极佳,特性优良,运作方便必定受到多方面高度重视。在发展智能防火系统的过程中,各种相关法律法规也逐渐完善,但仍有不足,例如对控制整个防火系统的计算机电子技术的统一控制等,只有将这个系统各个方面都由法规严格规定和控制了之后,才能完全保证系统的安全运行,最大限度保证居民和财物的安全。展望未来,计算机和电子信息技术的高速发展和进步必定会刺激智能建筑的BAS系统和其智能防火系统的发展,其在整个建筑中的地位必定会越来越高,规模也会越来越大;建筑的智能化将越来越高,建筑将更加实用,适宜于人类居住生活。建筑智能化,智能防火系统必将是未来建筑发展的大趋势,值得重视。 作者:陈雨童单位:西南交通大学 智能建筑论文:楼宇自动化控制的智能建筑论文 1变配电系统 变配电系统,顾名思义,就是保证建筑物供电与用电安全的系统,实现建筑物正常用电运行是变配电系统的主要监控目标。首先,变配电系统通过对建筑物各类型的电力开关设备进行监测,对配电柜高压与低压的运行状态进行控制来实现对建筑物内部电力供应与使用的监督与管理。其次,变配电系统还会对建筑物电路回路的电流与电压、功率因数这些电力关键参考值进行监测。变压器与电缆的温度、发电机的运行状态的好坏都是变配电系统的重要监督。电力系统本身具有一定的特殊性,其可以在瞬间发生很多的变化,所以在利用计算机系统对电力系统进行控制之时,其监测的频率是很高的,在监测的同时,要对这些监测中设备开关的状态与参数的变化进行准确且连续的记录,只有这样,变配电系统才能够准确地预测事故发生的机率,在自动状态下对变电系统事故地点进行分析。楼宇自动化系统中的变配电系统可以利用计算机对供电设备的开关进行远程控制,在停电发生后,可以对开关进行自动的顺序控制。另外,变配电系统还可以对应急的发电设备进行运行状态的监测,使其在有应急需要之时可以正常运行,自动切断不主要的电路回路,保证应急发电机的负荷在合理的范围之内。变配电系统除了对建筑物进行供电之外,还会对用电量进行计算,对每家每户的电费进行分析与计算,还可以对我国的供电政策进行有效的落实与执行,在供电高峰期超负荷的情况下对不主要的回路进行切断。 2给排水系统 使建筑物内部的中水系统得到正常的运行是智能建筑中给排水系统的运行目标与任务,给排水系统的主要功能是将建筑物内水泵与排水泵、污水泵等运行状态进行监测与管理,使建筑内各水箱的水位保持在安全可靠的限制值当中。另外,给排水系统还会对给水系统的压力进行测量,使水位与压力保持在安全范围内,根据水位与压力的变化及时进行水泵的关闭与开启。 3照明系统 智能建筑中的照明系统是建筑物内主要的节能系统,节能减排主要体现在照明系统的运行之中。照明系统的协调程度与运行力度是建筑物自动化与智能化的重要体现。在智能建筑中,电能是不可缺少的,照明系统是除了空调系统之外最大的电能消耗系统。与传统的建筑管理方法相比,智能建筑中的自动化系统可以实现40%左右电能的节省。照明系统的节能,主要利用于自动化系统对于停车场、走廊与对门厅等照明进行开启与关闭控制,对建筑物内的照明回路进行分组控制,使用电量过大、电路负荷过多时进行自动切断,对办公室与厅堂这些地方的照明系统进行无人熄灯的自动控制。这些控制的实现可以利用计算机中设定的开关开启与关闭时间进行远程控制,门锁与红外线也是比较好的照明系统控制手段。 4电梯系统 电梯系统属于智能建筑中的交通系统,对电梯系统的自动化管理也是楼宇交通管理的重要内容。对于电梯而言,其本身具有全套的自动控制装置,但是,要使其成为智能建筑中楼宇自动化系统的一部分,要将电梯本身的控制装置与楼宇的自动化系统相联系,使其实现数据的共享,使建筑物的管理者可以对电梯的运行状况进行及时的掌握与分析,在有意外事故发生的时候,可以利用自动化系统对电梯进行有效的控制。 5保安监控系统 保安监控系统主要由三部分组成。第一,闭路电视监视系统。闭路电视监视系统主要是利用摄像机完成的,管理人员将摄像机安放在需要进行监控的各个区域之间,利用电缆这一中介将图像传达到建筑控制中心,使建筑物的管理人员可以对大楼内部的实时情况进行观察与管理。还可以利用现代化的计算机技术对这些上传的图像进行分析,使影视中的物体与烟雾等不安全因素得到确认,为事故的处理提供证据。第二,出入口控制系统。对建筑物的出入口进行控制,就是利用电子锁或者是门磁开关这些设备对建筑物的人群进行控制。将读卡机等设备安装在建筑物当中,使建筑物的进入具有一定的权限性,对进入到建筑物的对象与建筑物的开放时间进行控制,随时掌握人员的出入情况。第三,防盗报警系统。防盗功能的实现,是利用各种敏感软件的安装实现对建筑物内部空间的控制,比如说红外线与震动传感器等等,将其安装在重要的防盗部位,如果监测区域内出现异常,报警系统可以做出相应的反应,通过建筑物管理人员对异常情况进行及时的处理。 6结束语 随着科学技术的进步,计算机网络技术的飞速发展,宽带网络融入人们的生活早已实现,它的优越性是任何体系都无可比拟的,对于楼宇自动化系统,正是由于网络的延伸而实现了操作的可能,而且一旦运用得当,将在生活上造福于人民。智能建筑在我国的发展仍不突出,但未来它一定会成为主流建筑,市场潜力巨大。作为其中最基础的重要组成部分,楼宇自动化技术也将会广泛的被应用到各个建筑中去,为广大居民带来安全经济便利的生活。 作者:曾益保单位:兰州石化职业技术学院 智能建筑论文:入侵探测技术的智能建筑论文 1不直接修订标准的具体指标解决相关问题 因为标准是某一类型产品技术指标的浓缩。制修订标准,一方面能改善某一类型的产品的相关指标;另一方面,如果受到产品本身技术原理的制约,无法提升相关技术指标,就无法修订标准,即不能满足行业应用的需求(比如:传统型主动红外入侵探测器的技术就无法将触发响应时间提升至符合应用需求的20ms);最重要的是,随着应用需求的发展与变化,新产品、新技术的引进将成为随机性、常态化的过程,如果缺乏更高、更广层面框架的指引,行业应用将会成为方向无法预见的、被动的、持续的具体标准修订过程。如果能够“搭建一个开放式的、严谨的、完备的描述行业应用需求的框架式平台”——应用规范,则一方面行业用户要求入侵探测工程或其产品的使用效果满足应用规范中的约束条件,而不必拘泥于选择某种原理的产品;另一方面厂家也可以根据行业应用规范描述的内容,从多角度考虑研发方向,并依据哪些约束条件选择新产品应依托的技术,确保产品的主要功能和关键性技术指标可以满足应用需求,确保研发投入的有效性;而在应用规范约束条件下产生的标准,本身也符合应用需求。 2顶层设计的作用 应用规范可以为用户提炼一个系统的、完整的、关于应用效果的准确表达,成为工程设计方全面而严谨的设计和验收的依据,并对施工工艺提供相应的指导。由于应用规范的定义,所有的描述内容仅涉及应用效果,而不规定具体技术和产品,其开放式的结构不仅为更多新技术的进入提供了广阔空间,同时对新技术予以严谨的约束和指导,避免应用中采用“似是而非”的技术;避免生产厂商以“先进技术”误导用户和工程设计及施工方。 3以“顶层设计”的方法规划智能建筑的入侵探测技术配置的一般性过程 3.1全方位准确描述智能建筑的应用环境 3.1.1智能建筑内部空间的基本功能在智能建筑的内部空间中,符合准入权限的人员及其喂养的各类宠物,均可以在其中无拘束地自由活动。 3.1.2智能建筑(以住宅类为例)由各种不同的功能区域构成智能建筑可以由外围屏障式建筑体(院墙/大门)、过渡空间(院落)、主体建筑、附属建筑等多种建筑形态构成,也可以是单独的多/高层楼宇式建筑物。1)室外建筑构成体在外形特征的相关变化院落形态变化对比如表1所示。2)室内空间功能多样化及其内部环境条件多元化为了满足多个不同个体的人员、多层面应用需求,智能建筑内部可能设置有厅/餐/厨/卫/主/客/佣/影视/文娱/体/阅读等不同功能空间。这些空间在不同时段会满足于个体应用需求的温湿度差异;且在不同时段分布不同色温、不同照度、不同波长的光照明、不同频谱、不同规律、不同响度的声音等。3)智能建筑中配置满足不同层面需要的各类设施为了满足住户多层面的应用需求,智能建筑中分布有大量的水/电/气管路;配置了空气温湿度、理化洁净度探测控制装置,各类照明、感应、影音播放及相关控制装置,各类实现建筑物内部及内/外联系的通信装置;不同功能空间中还配置有特定的电器装置,甚至某些空间中还配置了可以自动“行走”的从事清洁等服务的机器(人)。上述各种设施是建筑物内各种频率/振幅的机械振动或波振动源;在不同时段也可能在较宽频谱范围内形成不同调制方式、不同能量的空间电磁波辐射(包括光波)和/或线路上的电磁扰动。综合以上分析得出结论:合法入住的人员及宠物的正常活动,智能建筑内部配置的各类电气装置的正常工作状况,均会成为传统型入侵探测技术的干扰源。 3.2以另一种角度解析入侵探测技术 入侵探测的本质:采用物理测量技术,识别出“不允许进入特定区域的人”。探测技术发展经历了以下几个阶段,并各具相应特性。 3.2.1入侵探测技术的智能化进程初级型阶段的入侵探测技术是针对参照物“有没有”实施最简单判断,使用的典型技术是铁磁性“接近开关”对门、窗的“开/闭”状态判断,以门/窗有没有开启作为触发报警条件。传统型阶段的入侵探测技术达到了“什么样”的判断水平——针对移动特性与体积、重量、温度、外形等参量之一的探测,以上述物理参量是否存在或以某个特定值作为预设的触发报警条件。智能型入侵探测的智能水平达到了判别“是谁”的能力——采用各类生物识别技术,实现对特定人员身份的探测(识别)。本文针对智能建筑的入侵探测应用讨论,所以探讨内容涵盖传统型入侵探测技术和生物识别技术(智能型入侵探测技术)。 3.2.2传统型入侵探测技术——对人的外部物理特征(共性)参量实施探测传统型入侵探测技术针对入侵行为的主要特性——移动,同时为了提升探测的准确性,再针对人员常见的几种外部物理参量之一进行探测,如表3所示。各类传统型入侵探测技术仅针对人员单一的外部物理参量实施探测,探测效果相当于“盲人摸象”,可能得出不准确的结论;更重要的是,传统型入侵探测装置不可能区分出触发者是用户还是非法入侵者,所以不适于在智能建筑的室内安装应用。 3.2.3智能型入侵探测技术——对人的外部社会特性(个性)实施探测用户与入侵者区分依据是人的外部社会特性,是每个人与其他人之间不同的、可测或可度量的、外在的(生物或者人为附加)特征。表4列出了目前不同的生物特征测量技术,对人实现区分所需要的时间和空间条件,而根据这些条件,可以针对智能建筑中不同区域的应用需求,选择合适的探测技术,如表4所示。5.3智能建筑不同功能区域对入侵探测应用需求及配置智能建筑内部区域对入侵探测的应用需求及配置建议如表5所示。 4应用规范的通用性规定 4.1入侵探测装置合法性必须获得强制性认证证书的有效覆盖;没有现行强制性认证标准的产品,需要获得自愿认证证书的有效覆盖。产品参照标准中的具体相关技术指标,均应满足应用规范规定。 4.2配置合理性针对智能建筑的不同部位或区域,配置与应用需求对应类别的入侵探测装置,比如:建筑物内部属于人员及宠物活动区域,入侵探测的应用需求是“确定进入该空间的人员是否具有相应的权限”,依据此需求,建筑物内部原则上不应配置传统型入侵探测装置(当然,针对厨房等某些具有危险物品的空间,为防止婴幼儿或宠物爬入,可能采用传统型入侵探测装置。当然在具体的配置过程中,还需要满足应用需求的其他方面);而传统型入侵探测装置应配置在智能建筑外部,特别是周界,当然还应该满足构成“封闭式防范”和对外观适应性等其他要求。根据表2所列的内容,可以得出明确结论——传统型入侵探测由于不具备识别人员身份的能力,通常只能设置于智能建筑的外部,担任判断是否有“人员入侵”的工作。若安装于围墙/围栏/窗/阳台等不允许人员“合法”出入的周界区域,只要发现有“目标”越过这些区域(无论是“出”或者是“入”),都必须输出报警信号。而具体应该采用何种入侵探测技术,应根据每种入侵探测技术的特点及具体应用需求来确定。 4.3风险等级适配性1)应用规范应规定智能建筑的风险等级,以及入侵探测装置的防范严密性等级。2)配置与风险等级对应的入侵探测装置类别,除了与空间条件相适应外,其探测的严密程度也应该与建筑的风险等级相对应。比如:对于低风险等级建筑的门禁可以采用IC卡、密码等探测技术;高风险等级建筑的门禁应用可以采用其他相应的生物识别技术。3)配置与风险等级对应的入侵探测装置。低风险等级的周界配置的入侵探测装置的触发响应时间或探测灵敏度指标可以较低,而高风险等级的周界配置入侵探测装置的相应技术指标要求较高。 4.4探测介质安全性建筑的入侵探测装置在长期使用的条件下,对人员物不产生任何伤害;建筑物外使用的入侵探测装置,在短时间内不应对人员(包含入侵者)产生伤害。 4.5环境适应性1)入侵探测装置的外观造型应与整体建筑造型风格和景观观感相适应。2)入侵探测装置的探测介质、通讯介质电磁参量等应该与智能建筑整体(局部)电磁环境相适应,不会产生相互干扰。 4.6探测技术的互补与协调性1)在同一空间或区域内,可采用两种或以上探测介质不同但探测区域重合的入侵探测(身份识别)技术,减少漏报警的机会。2)对不同空间或区域配置的相同或不同探测装置之间的异常信号实现统一管理与分析,提高报警准确率。 4.7资源配置的节约性1)由于智能建筑内分布大量的环境类探测器、传感器,形成广泛分布的传输通道,在保障“报警优先”并确保可有效避免“通道阻塞”条件下,入侵探测装置的输出/远端控制宜尽可能利用智能建筑内部配置的其他探测装置的信号通道。2)门禁确认进入人员身份的识别信号,可以提供给后续智能控制系统,实现“具体房间室内温湿度、灯光色调/照度、音响内容与响度、沐浴水温”多参量的个性化调节等应用环节。3)配置于室内的摄像机,可以同时用于入侵探测与火警探测两种报警复核。可考虑具有“模糊的行为识别”与“高清的取证识别”两种工作模式,以应对不同风险等级或应对不同级别隐私保护需求。4)环境类痕量化学传感器与入侵探测功能交互。住户个人生活习惯,如从吸烟或使用化妆品品牌的痕量分析作为身份识别,既可以根据习惯性化学痕量判断对于住户个人的个性化实施调节;也可以将与习惯性品牌痕量分析不符合的分析结果,作为入侵(内部人员非法进入)报警参考条件。 4.8使用便利性入侵探测装置的安装、调试、维护、保养应方便。家居型智能建筑应用的入侵探测装置最大程度提升DIY水平;在不能或不宜采用DIY方式安装的场所,或入侵探测装置本身的DIY程度要求不高的条件下,入侵探测装置应分别配置针对现场用户和安全控制中心的故障提示方式。 4.9与风险等级对应价格体系的合理性与可承受性1)性能/价格比是相应用户可以接受的(首先是性能,然后才是价格)。2)价格与产品风险等级对应,“优质优价”。3)价格体系应该给生产、销售、安装、调试、维保等环节留有相应生存空间,最好还留有发展空间,杜绝恶性价格竞争。 4.10入侵探测装置使用年限的规定入侵探测装置应规定使用年限,以室内不超过5年、室外不超过3年为宜。 4.11入侵探测装置不适用条件的规定1)系统集成商在构成系统过程中,在入侵探测装置无法承受气候时,系统对入侵探测装置予以“屏蔽”。2)用户对于不同空间隐私性、不同时间准入条件等具体应用需求,明确规定不适用的入侵探测装置或入侵探测系统相应功能不适用的时间段。 5结束语 入侵探测装置相当于人的“眼、耳、鼻、舌、手”等感觉器官,是智能建筑最基础也是最重要的构成部分。智能建筑中入侵探测应用需求所涵盖的内容,无论在广度和深度上,都比传统型入侵探测技术有更巨大的发展空间。完成智能建筑“入侵探测技术应用规范”的构建,应该成为智能建筑行业的一个亟需开展的重要课题。制定规范、约束标准以指导产品。是从方法论角度分析和认识行业应用内在规律的一种尝试,此方法在监狱周界预警防范系统应用中,已初见成效。借助本文提供“针对智能建筑行业应用规范简要思考”给各位专家和同仁参考,希望得到大家关注和指正。 作者:邱亮南单位:广州天网安防科技有限公司 智能建筑论文:医院建筑中的智能建筑设计论文 1医院智能化建设目标 阳泉市第一人民医院医技病房楼的设计根据病房楼的使用功能特点与工艺流程,特点为“一个中心,三个密集”,以医患病人为中心,物流,人流,信息流集聚,与以前的传统建筑相比,智能建筑可节能15%~30%,智能化医院更多的强调为患者服务的思想,在医院设计的要求中,要实现智能化建筑、医疗先进化、设计人性化、病房公寓化、环境园林化其重心是建筑集约智能化,没有智能化的设计,就难以实现医疗先进化和病房公寓化。 2医技病房大楼智能化建设内容 阳泉市第一人民医院病房大楼具有建筑设备自动化系统,即“楼宇自控系统、综合布线系统、电视系统及安保自动化系统”等四个系统。病房大楼设有信息化控制机房,消防控制室等,智能化医院采用了空调系统、集中采暖系统和病房以及家庭化设计,病房内具有带洗涤设备的独立卫生间和电话、广播、电视设备,医院大楼内部可实现自动控制的温度、湿度及新风量,可为医护人员提供安全舒适、通信现代化的办公环境,提高办公效率;还能为患者提供一个有序、优良的就医环境,也可体现现代化医院要求的“以人为本”的理念。病房大楼含HIS管理功能,包括门诊管理,电子处方,住院管理,病区管理,药品管理,经济核算,院长查询等系统管理模块。 2.1医技病房大楼管理信息模块现代医院提高医疗护理质量首先是建立医院信息管理系统,满足提高经济效益和社会效益的共同需要。两条信息线贯穿系统内部的框架:第一,病人信息线;第二,费用信息线,以此为总体框架来构造和组织整个系统。全面的医院信息管理系统(HIS)完成了国有信息的全过程捕捉和动态管理,从而做到便捷患者的门诊医疗过程,优化患者就医环境,改变目前患者排队多、等待时间长、医患秩序严重混乱的局面。设备管理系统(BAS),病房大楼的医疗设备包括:1)中心供氧,本设计采用液氧气化系统,应进行系统中各种设备的布局设计,传输管道的安装设计。2)中心吸引,系统由负压吸引站,管道,吸引终端组成。3)压缩空气,病房用于呼吸机的驱动气源。4)笑气供应回收:手术过程的麻醉气体。5)洁净手术部:洁净手术室采用过滤器,对室内空气进行循环过滤,以达到除菌效果。手术室的湿度,温度,进风量,空气余压,洁净度需要监视控制。6)层流病房:用于血液病科白血病的治疗病房,空气洁净度达到100级要求。7)多媒体示教中心:病房大楼集医疗门诊、教学探讨和科学研究于一体,医疗手术的观摩和指导是不可或缺的。手术过程通过手术室的摄像机传送到示教室供学生学习,家属和医护人员通过手术过程记录下来作为存档以备参考。8)能耗计量系统:病房楼各护理单元电量,水量,医用气体,空调热能实现量化管理。9)中心对讲:手术网络配有独立的机柜及交换机,手术室常规在吊塔设置6类数据点,数据终端布置在病房大楼的手术室的墙上,每间手术室设置电话点或者呼叫对讲分机,实现了手术室与护士站的随时联系和双向通话。 2.2医技病房大楼设备集成管理阳泉市第一人民医院病房楼的设备分为两大类:建筑医疗设备和普通楼宇设备。系统的设置应符合适用性强,维修方便的要求,设备投入运营后,能保证不间断开通,具“手动”和“自动”双重功能,实现分散监视和集中控制原则,既要防止系统、设备之间过于依靠而缺乏处理的灵活性,又要避免大量工程的资金投入。 3医技病房大楼设计要点 3.1医技病房大楼的综合布线系统综合布线系统所有其他系统的承载平台是综合布线系统,因此在设计综合布线系统时采取审慎的态度,设计包括电视电话网络和计算机网络。计算机网络系统分为医疗设备专网,医院信息管理内网,病房网,不同网络大楼的布线系统作为病房楼内的语言、数据、通信等系统的传媒。鉴于现代化病房楼环境对网络通讯(CNS)、自动化办公(OA)等系统的传输的需求,在布线方面要求具有高度灵活性、可靠性及综合性,并且要求易扩容、应面向未来的发展方向及方便维护和管理。 3.2高速稳定的网络平台是智能化系统所必需的阳泉市第一人民医院病房大楼信息网络平台特点分析对于大中型综合性医院建设投入大、影响面广,网络方案的设计显得非常有必要。网络平台需求利用目前先进的网络通信技术和设备,架设一个“功能齐全,接口丰富,技术先进,安全可靠”的网络基础平台。“利用千兆以太网技术,实现网络系统千兆做主干、百兆交换到桌面,既具备稳定的性能,又具备良好的升级能力,从而全方位支持用户的信息处理与交换的传输、操作和策略服务”;网络安全需求,随着计算机网络的发展,基于网络的应用日渐增多,网络用户的增多,网络病毒的泛滥,网络的安全性和可靠性成为了系统建设的主要问题。我们可以运用多种技术,如VLAN,QOS,防病毒体系等,对办公网和互联网进行控制,使网络之间在未授权的情况下不能互相访问,保证系统内部的安全。 4智能化意义 综上所述,智能化的终极目标是:1)服务患者,体现人性化服务。将目前国内外先进的“通信技术、计算机系统、网络系统、信息技术系统、办公自动化技术、自动化控制技术”等运用在本次设计中。2)为医生提供方便,便于辅助诊疗。在提供智能人性化的就医和就医环境的前提下,减少管理人员、降低能量消耗、实现安全可靠运行、提高服务响应速度,使建成后的病房大楼高效、稳定的运转。3)为医院管理者提供决策,提高管理效能。医院医疗、科研、教育的网络化管理,促进国内外医学界的交流与合作,提高医院的诊疗水平和能力,更好的满足周边地区人民群众对医疗卫生服务的需求。 作者:张海军单位:中铁十七局集团有限公司勘察设计院 智能建筑论文:智能建筑电气论文 1建筑电气安装施工技术 在进行建筑电气安装施工过程中,对于电气线路安装、配电装置以及电缆安装的施工中施工技术的运用以及设计对于保证智能建筑质量以及建筑电气的安全运行都有很大的影响。下文主要对于建筑电气安装施工中电路管线安装清理、电缆敷设、电路开关接地连接以及电路管线预埋设等施工过程中施工技术的应用以及设计进行论述。建筑电气安装施工中电路管线的安装清理主要是将线路管道内的一些杂物用一些专门的清扫工具进行清理,在电气线路安装施工中,对于线路之间的连接不能进行打结连接,而且留在电气配电盒装置内的线路要留有足够的长度,对于线路管道的通畅检测可以利用线路的引线进行穿引检测。对于建筑电气安装中的电缆敷设安装要从上到下进行安装,在对于电缆安装的电压考虑上也应该是从高压向低压的顺序。建筑电气中电器开关以及电路插头的安装施工,既可以采用安装在墙体表面,也可以隐藏在墙体建筑中间。不管是进行安装在墙体表面,还是隐藏在墙体建筑中间的电器开关以及电路插头的安装施工,都要根据相关施工设计进行规范的施工,在进行施工的过程中对于开关位置的选择一般与建筑门框之间有一定的距离标准,如果建筑内部的电源开关设置较多,那么相互之间也要有一定的距离间隔。为避免建筑电气运行受到外界因素的影响以及保护建筑电气的电压、电路运行,建筑电气设计中一般会设置一些接地保护系统,一般情况下,建筑电气中的接地保护设置一般设置在电源开关处以及低压配电系统开关处,在进行建筑电气的接地保护设计时,还可以根据建筑情况以及建筑电气的设计进行接地保护的设置,以保护建筑电气的安全稳定运行。 2智能建筑电气安装质量控制 对于智能建筑电气安装的质量控制就是提高智能建筑电气安装质量,保证建筑电气安装整个工程的质量。提高智能建筑电气安装质量需要从智能建筑电气安装施工人员、电气安装施工的图纸设计与施工安装三个方面抓起,进行严格把关,以保证智能建筑电气安装施工的质量。 2.1做好工程设计图纸的审查和设计交底 从建筑电气安装工程的施工设计上保证建筑电气安装工程质量控制主要是从建筑电气安装工程设计交底以及工程施工设计图纸的会审上,保证建筑电气安装工程的质量。在进行建筑电气安装工程施工建设中,为避免施工过程中出现不必要的施工错误,同时也能够很好的理解建筑电气安装工程的施工要求,实现电气安装施工的顺利进行,建筑电气安装工程施工者应该对于工程施工图纸进行熟悉并与相关设计人员进行沟通,对于建筑电气安装设计中出现的问题及时发现及早更正,保证建筑电气安装施工顺利实施。 2.2做好电气安装施工过程控制 建筑电气安装施工过程控制是建筑电气安装工程质量控制的重要部分,在建筑电气安装施工过程中,不仅要做好建筑电气安装施工的巡视、检验以及验收等工作,对于建筑电气安装施工材料的质量以及使用也要进行严格的把关控制,其次就是关于电气安装施工中一些施工技术以及施工注意事项的控制等,严格按照相关要求以及规范进行操作,从施工过程中保证建筑电气安装的工程质量。 2.3提高施工人员的技能 电气安装工程施工人员是整个智能建筑电气安装质量的基础关键。尤其是电气安装施工人员的专业技术以及对于建筑电气安装施工人员的管理,更是对智能建筑电气安装的质量有着直接的影响与决定作用。在建筑电气安装工程施工中,安装施工人员是电气安装工程的直接参与者和工程施工者,那么同样建筑电气工程施工人员的电气安装技术水平与建筑电气安装工程对于施工人员的管理直接关系到整个建筑电气安装工程质量的好坏。因此工程监理部门应对于建筑电气安装工程中施工人员以及建筑电气安装工程的施工单位进行严格把关,一定要做到符合相关规定与标准,对于不符合相关标准或者规定的施工人员或者施工单位要坚决取消施工参与的资格。 2.4做好施工验收质量控制 最后就是对于建筑电气安装施工验收的把握,以保证建筑电气安装施工的工程质量。进行电气安装工程施工验收要注意按照相关验收标准进行工程验收。电气安装工程施工验收包括电气安装施工的施工分离验收、工程强化验收以及工程施工过程的控制验收等,对于建筑电气安装工程施工验收中对于建筑电气安装工程的质量控制问题也应进行把握。对于建筑电气安装施工验收中首先要进行验收的对于检验批的质量进行验收,对于不合格的批次一定不能通过验收。其次就是对于建筑电气中较隐蔽的工程施工进行验收,对应该项工程施工的验收一定要按照相关施工标准进行验收,以保证建筑电气安装工程的质量。 3结束语 对于建筑电气的设计应严格按照智能建筑安装的要求以及规范,结合智能建筑的具体情况进行设计规划,并且在进行建筑电气安装施工的过程中注意对具体施工技术以及质量等进行控制,尤其是那些容易对建筑电气工程质量产生影响的施工环节,按照相关设计规划要求进行严格的控制,以保证建筑电气的质量控制,满足人们对于建筑电气的需求。 作者:刘娟张晓单位:河南工程咨询监理有限公司 智能建筑论文:基于物联网的智能建筑安全论文 1传统建筑安全系统存在的问题 物联网有三个特点:首先,它可以使用RFID技术,传感器和随时随地获取信息的对象,如QR码;第二,可靠的交付,集成,实时信息通过各种通信网络和互联网对象的准确表达;三是智能化处理,对大量的行政控制、智能对象的云计算,模糊计算技术模式识别与智能化、数据和信息分析利用和处理。使用智能建筑网络技术的传统保障系统具有以下优点。智能建筑被配有智能化设备,广泛应用于数字通信技术、控制技术、计算机网络技术、电视技术、光纤技术,传感器技术和数据库技术,如高科技构成类型的智能系统,智能建筑行业在我们的范围内是较晚,然而,技术发展非常迅速,未来的建设阶段的发展趋势将推动发展的智能化。 1.1布线优势 传统的安全系统建筑布线可以使用电话线路,公交线路,总线能力,集成度高。为家庭可以共享总线,而不是使用相同的总线的系列。没有额外的布线的电话线,电话线,但是带宽很窄,拥塞信号容易产生,而不适用于图形的传输。信号,绿色信号传输性能的图像不错,但是安全系统更多子系统,每个子系统使用行,布线的复杂性,包括增加建造和修理的难度。另外,旧楼,上述变换存在于多种接线工作量等问题。 1.2远程监控的实现 传统的安全系统将专注于各种安全检测器信号到管理中心,如安全管理中心的建筑物或地方行政中心。设备或由责任智能管理中心的工作人员来监视这些信号和联动处理。这种结构限制在安全范围内建设或执行,不能满足远程监控应用,如智能家居远程监控。为智能家庭,家庭可以共享总线,而不是使用相同的总线的系列。 1.3传感器的智能化 目前,智能建筑,如访问控制,视频监控安全系统。随着火灾报警系统是独立的单个传感器和就业功能的,没有智慧,例如,非法入侵检测红外探测器,红外信号,只要显示器,是否真的非法入侵,将产生报警信号时,仅具有这样一来,可以对应联动系统之间产生的报警。 1.4网络可靠性优势 在传统的布线,如果一个总线发生故障,则该总线上的所有监控设备将瘫痪。无线传感器网络中的每个节点可以协调它们的行动以实现自动网络的分布式算法。由于该中心节点,具有很强的鲁棒性和可生存性的消除。没有额外的布线的电话线,电话线,但是带宽很窄,拥塞信号容易产生,而不适用于图形的传输。使用转发节点,形成一个多-路由跃点而是网络比通过无线传感器网络路由设备通信中的每个节点。绿色信号传输性能的图像不错,但是安全系统有更多子系统,每个子系统使用性,布线的复杂性,包括增加建造和修理的难度。如路由器。因此,即使一个节点发生故障时,其他节点仍然可以依赖于彼此进行通信,这增加了网络的可靠性。 2物联网技术的优势与亟待解决的问题 无线传感器网络技术,可以有效地解决这些问题。无线传感器网络为基础的安全系统布线建筑物本身没有任何限制,需要使用各种无线传感器设计,施工,维修和改造提供了极大的方便,同时也节省了大量的布线材料,布局在人们无法达到的或危险的地区,这是一个明显的优势。为智能家庭,家庭可以共享总线,而不是使用相同的总线的系列,它是一个独特的优势。在RFID(无线射频识别)设备,身份和位置传感器设置传感器。RFID技术与由读取器发射的电子标签和阅读器,无线电波的主要成分扫描范围内的RFID标签,它可在电子标签信息被封装被读出,并且该信息被发送到信息管理系统,以验证这些信息的所有者的身份对应。作为一个单独的安全网络,建立一个桥梁几乎无处不在的互联网终端,通过物联网技术,安全管理人员或租客,可以在任何地方,电脑或手机主动监控建筑空间,当发生异常时,报警信号可发送及时向主管或住户本人。在每个技术的终端是一个智能传感器节点,信息收集,数据处理和通信能力的三个方面。它不仅具有传感器本身的功能,可以使各种数据智能处理和组织在一起形成一个系统的智能联动;安全子系统。如果一个节点由一个确定的信号节点数据处理模块本身检测的红外线检测器的警报信号,以确定它是否满足特征的红外信号的非法侵入,通过视频监控摄像机现场报警图像采样模块,进一步证实了非法入侵的图像特征的依从性,最终决定是否报警。这可以有效地减少或防止误报的发生。由于中心节点,具有很强的鲁棒性,可以消除生存能力。在使用转发节点,以形成多条路由的网络,而不是通过在无线传感器网络中的通信路由选择设备的每个节点。即使个别路由器节点失败,其他节点仍然可以保持依赖,从而提高网络的可靠性而互相沟通。 3基于物联网技术的智能建筑的系统结构 IOT应用程序通常可以分为三层:感知层,网络层和应用层。主要目标是感知层;网络层来定义主要是收集信息,信息传输和处理;应用层结合行业需求,以实现智能技术行业网络融合。基于智能家庭网络技术。一方面,它可以直接通过移动互联网向手机用户发送警报字段控制信号或接收用户,另一方面,可以将命令发送到Internet信息服务器。联合监控终端包括手机和电脑连接到互联网,用户可以在各种各样的运行监控软件。在网络安全系统使用智能大厦技术具有明显的优势。但因为它是仍处于早期发展阶段,这可以有效地减少或防止误报的发生。所以有一些迫切需要解决的问题:节点的电池能量,有限的计算能力和存储容量的问题,高容错的网络信息安全问题的网络需求。4结束语物联网技术有广泛的发展前景。该方案是一个网络技术的应用,如智能建筑子系统也有一定的参考价值。有效地解决了智能楼宇可能发生的问题的智能安全系统问题。 作者:杜群单位:陕西职业技术学院 智能建筑论文:智能建筑中的电气工程论文 1电气工程及自动化技术对智能建筑的意义 智能建筑是依靠建筑这一平台实现,智能建筑中的弱电系统设备与线缆安全则都需要依靠电气工程及自动化技术,比如电源技术、抗干扰技术、防雷技术、接地技术、防静电技术、屏蔽技术、防谐波技术、布线技术等。电气工程及自动化技术实现了设备和系统整个工作流程的有效监控,由于建筑本身结构复杂,电气系统的组件繁多、功能多样性,传统的运行方式会导致故障时常发生。但电气工程及自动化技术则通过“采集—处理—反馈”,对系统进行实时监控,第一时间将信息进行反馈到控制中心,实现高效率不间断的控制与管理。此外,电气工程及自动化技术可以将建筑当中的配电、消防、照明及空调等系统连接成一个整体,这就提高了联动能力,有效解决了电梯系统的有序运行和紧急情况下(火灾等)的自动识别等。还有电气工程及自动化技术还提高了安全性,在发生故障时,可以通过遥感技术进行控制,这就大幅降低了故障对操作维修人员的安全系数。因此,电气工程及自动化技术是实现智能建筑的关键。它能够帮助智能建筑实现真正的智能,还能加强智能建筑的安全与防范能力,实现智能建筑之间的信息传输。这充分表明电气工程及自动化技术对智能建筑的发展有着极为重要的意义。 2电气工程及自动化技术在智能建筑中的重要应用 2.1TN-S和TN-C-S系统的应用 TN-S系统是能够严格区分保护地接线PE和中性线N的低压配电系统,采用保护线地线PE加上三相四线的一种接地系统,能够达到保护智能建筑系统中所有设备的路线,也能达到预警、防静电、机房交换机等功能目的。TN-C-S系统主要由TN-C和TN-S2个接地系统组成,这2种系统的分界面主要在PE线与N线的连接点上,其安全性极高,是智能建筑的一个重要接地系统,能够有效提高住宅用户的安全性。 2.2楼宇控制系统的应用 智能建筑的楼宇控制系统主要有排水、照明、通风和消防监测等系统,且这些系统都是和用户的生活密切相关,智能建筑楼宇若能实现控制系统自动化,则能够大幅提高各项系统的运行效率。比如,用户最能感受到的照明系统中的智能开关,能够准确的控制灯的开关,根据实际需求利用照明,能够最大程度节约能源,且其监控系统还能自动检测,不必安排人员进行夜间巡灯值班。再比如,智能建筑中的消防检测系统,能够提供应用在线监测,利用传感器技术,实现自动监测,自动传输数据和报警数据的自动发送,能够第一时间掌握智能建筑的实际动态,进而实现第一时间将火灾隐患扼杀在摇篮中。 2.3通信自动化系统的应用 智能建筑的优秀是智能化,而智能建筑的智能化的优秀就是通信自动化系统,因此在智能建筑的电气工程设计中必须要实现通信系统的自动化。通信自动化系统的主要功能就是调整和处理智能建筑内外各种语言、图像、文字和数据之间的通信。这样就能将智能建筑的用户建立局域网,进行办公区内的计算机和其他外部设备之间的联接,实现电子数据的业务交换,这就能够满足用户对这一方面的一定需求。另外,卫星通信系统的引入,更加实现了国际信息间的联系,更是起到了零距离的作用,这样将可以更加有效形成较为完善的智能建筑网络体系,实现全球资源的实时共享。 2.4办公自动化系统的应用 智能建筑一般为项目比较大,其需要处理的事情也比较多,这就需要不少的人力、财力和物力,这无形之中就增大了成本。但若能实现办公自动化,那么将能有效降低成本。办公自动化就是利用先进的科学技术,逐步将人的部分办公业务活动物化到设备当中,促使这些设备和办公人员形成人机信息处理系统。其目的就是最大程度地利用信息资源,提高劳动生产效率和工作质量,并帮助提供决策依据。在具体的办公室中,主要以计算机为中心,利用打印机、传真机、复印机、电子信箱等现代化办公及通讯设备,广泛、全面和迅速地收集、整理和加工成能够使用的信息,从而为科学管理和进行决策提供服务和支持。因此,办公自动化系统的建立,能实现自动分析、采集信息,实现提供各种优化方案,协助决策者能够做出正确决定。 3电气工程及自动化技术在智能建筑中应注意问题及智能化展趋势 3.1电气工程及自动化技术在智能建筑中应注意问题 电气工程及自动化技术在智能建筑中还有很多应注意的问题,例如屏蔽接地、防雷接地、安全保护接地和静电接地及直流接地等技术。其中,安全保护接地主要是因为智能城市中会安装很多金属设备,这些设备的内部又带有很多导电线,如果导电线上的绝缘层能够破坏,就特别容易出现漏电现象,这就将导致安全事故发生。因此,系统中的金属设备都需要安装安全接地装置,四线降低电阻和防止电流外泄。直流接地,特别是现代信息技术和城市化快速发展的今天,在智能建筑中,通信设备和各种计算机技术被广泛应用。这些系统都需要微电。因此,为保证让电子设施能够正常运行,系统就需要一个稳定的电压、电源和基准点位。 3.2电气工程及自动化技术的智能化发展趋势 智能化建筑是近年来所发展起来的一个新领域,它给人们提供了一个良好的办公和生活环境,为此智能化建筑相关活动也接连开展。但是,目前国内的智能建筑行业还存在概念炒作、缺乏整体规划、盲目追求和达不到预期效果的现象,其中最为突出的一个问题就是相关配套服务的缺失。随着各项技术的不断提高,真正的智能化建筑将逐步覆盖的各个城市。并且,随着新能源技术等的发展,低碳节约节能型电气工程及自动化技术会成为今后智能化发展趋势。 4结语 随着我国科学技术水准的不断提高,智能建筑逐渐将成为我国建筑行业的发展趋势,但智能建筑各项功能的实现都离不开电气工程及自动化技术。同时,电气工程及自动化还能大幅降低对人工的需求,增大测量的准确性和及时性,这样就能有效避免事故发生。因此,相关人员在智能建筑的电气工程及自动化设计中需要加强自动化技术的应用,切实提高智能建筑电气工程及自动化的运行效率。 作者:吴新锋单位:湖南天下洞庭粮油实业集团有限公司 智能建筑论文:我国智能建筑设计优化探究论文 摘要:随着人类文明的不断进步,人们对生活及办公环境的舒适、方便及安全都有了更高的追求。而科学技术的进步,人类已掌握了电子控制技术,在这些基础上,为了适应人们的要求智能建筑应运而生。特别是近年现代高科技和信息技术(IT)正在由智能大厦(IB)走向智能住宅小区,进而走进家庭(SH)。现代社会的家庭成员正在以追求家庭智能化带来的多元化信息和安全、舒适与便利的生活环境作为一个理想的目标。因此也就必然促使智能化技术从智能大厦建设热中向住宅小区智能化乃至家庭智能化的方向发展。 关键词:智能建筑;构成;系统;实施 现在国内智能化建筑选用的设备大部分都从国外进口。但近几年来我国计算机系统技术水平与产品质量提高的也非常快,完全可以满足一些中小型智能化建筑的使用要求,相信在不久的将来,智能建筑一定能发展兴盛起来。智能建筑物能够帮助建筑物的主人,财产的管理者和拥有者等意识到,他们在诸如费用开支、生活舒适、商务活动和人身安全等方面得到最大利益的回报。智能建筑已成为我国建筑的未来发展趋势。 一、智能住宅的含义 所谓智能住宅,是指将家庭中各种与信息的通讯设备,如计算机、电话、家用电器和家庭保安等装置通过家庭总线技术连接到一个中心进行集中或异地的监视、控制和家庭事务性管理,同时能与住宅外部世界联系,并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调,从而给住户提供一个安全、高效、舒适、方便适应当今高科技发展要求的人性化住宅。 构成智能住宅的基本条件有如下三点: 1、具有相当于住宅神经的家庭网络; 2、能够通过这种网络提供各种服务; 3、能与社会等外部世界相连接。 一般认为智能住宅应具备的四种功能 1、安全防卫自动化系统。 2、身体保健自动化系统。 3、食物烹调自动化系统。 4、文化、娱乐、信息自动化系统。 二、我国智能建筑要求具体表现 1.根据《建筑领域加入WTO后的对外承诺》,我国加入WTO后五年,允许外商成立独资企业,取代外商在我国现有的办事处机构,他们可以直接在我国签定内贸合同,从而使产品和工程质量有了进一步的保障。 2.按WTO取消数量限制和关税减让原则,我国将降低对外市场准入程度,届时会有更多智能建筑产品和系统进入中国市场参与竞争,为我们提供更大的选择余地,并得到更多的实惠。 3.随着国外企业参与我国智能建筑行业的竞争,他们会把国外成熟的管理体制、规范的运行程序和操作技巧带入中国,有助于提高中国智能建筑行业的整体水平。 三、智能建筑的智能化系统 智能建筑并不是特殊的建筑物,而是以最大限度激励人的创造力、提高工作效率为中心,配置了大量智能化设备的建筑。在这里广泛地应用了数字通信技术、控制技术、计算机网络技术、电视技术、光纤技术、传感器技术及数据库技术等高新技术,构成各类智能化系统。就目前的技术发展水平来说,智能建筑的优秀可归纳为: 1、CA通信自动化系统CommunicationAutomationSystem:CA是通过数字程控交换机PABX来转接语音、数据和图象,借助公共通信网与建筑物内部GCS的接口来进行多媒体通信的系统。目前,公共通信网在我国有城市电话网、长途电话网、数据通信网CHINAPAC和CHINADDN。如果需要用卫星通信建立VSAT网,可租用卫星转发器以实现C波段到CU波段的卫星通讯。 2、OA办公自动化系统OfficeAutomationSystem:OA按计算机技术来说是一个计算机网络与数据库技术结合的系统,利用计算机多媒体技术,提供集文字、语音、图象为一体的图文式办公手段,实现信息资源共享与高效的业务处理。OA系统已在政府、金融机构、科技单位、企业、新闻单位等的日常工作中起着极其重要的作用。在智能建筑中OA常由两部分构成:物业管理公司为租户提供的信息服务和物业管理内部事物处理的OA系统,大数使用机构与租用单位的业务专用OA系统的。 3、BA建筑设备自动化系统BuildingAutomationSystem:BA系统是通过中央计算机系统的网络将分布在各监控现场的区域智能分站连接起来,以分层分布式控制结构来完成集中管理和分散控制的综合监控系统。BA系统运行的目标是对建筑物内所有建筑设备进行全面有效地监控和管理,以保证建筑物内所有设备处于高效、节能和最佳运行状态。通常在BA系统管辖下的有空调、给排水、冷热源、供配电、照明、电梯、停车库等设备。 4、SA安全自动化系统SecurityAutomationSystem:SA系统常设有闭路电视监控系统(CCTV)、通道控制(门禁)系统、防盗报警系统、巡更系统等。SA系统24小时连续工作,监视建筑物的重要区域与公共场所,一旦发现危险情况或事故灾害的预兆,立即报警并采取对策,以确保建筑物内人员与财物的安全。 5、FA火灾自动报警系统FireAiarmSystem:FA系统是消防系统具有火灾自动报警与消防联动控制功能,是一专用计算机系统。 6、GCS综合布线系统GenericCablingSystem:GCS是在智能建筑中构筑信息通道的设施。它采用光纤通信电缆、铜芯通信电缆及同轴电缆,布置在建筑物的垂直管井与水平线槽内,一直通到每一层面的每个用户终端。GCS可以各种速率(从960bit/s到630Mb/s)传送语音、数据、图象信息,称之为智能建筑的神经系统。 四、智能建筑在实施过程中应注意的问题 1应明确三个“不等于” (1)在建筑物内采用了综合布线“不等于”实现了建筑智能化; (2)在建筑物内设置的信息插座越多“不等于”智能化水平越高; (3)系统集成“不等于”集中控制; 2必须做到三个“统一” (1)需求与经济相“统一”; (2)需求与技术可能相“统一”; (3)理论与实际相“统一”。 3必须做到三个“优化” (1)优化设计 智能建筑系统采用了多家厂家的产品,多种智能化系统的优化设计是关键。 (2)优化施工管理 在施工阶段,出现多专业、多工种、多个施工单位的配合协调,优化施工管理是措施。 (3)优化物业管理 智能建筑的各智能化系统是各家厂商提供的,要运行正常,物业管理十分重要,物业管理必须在满足业主商业利益的同时还能为用户提供安全、高效、舒适和便捷的环境。公务员之家 智能建筑在政府的有效管理下,逐步走上了健康、有序规范化的发展道路,我国广大工程技术人员,经过实践,总结、提高,为实现现代化而发挥着积极的作用。我们要冷静、有序、健康地发展智能建筑!只有把需求、实施、管理贯穿其中,才能收到应有的效果。 智能建筑论文:智能建筑设计论文 关于楼宇自控系统,"民用建筑电气设计规范"JGJ/T16-92中对其提得较为明确,就其功能来看,几乎包括相当多的方面,但其主要的目的在于: 1.确保建筑物(群)内环境舒适; 2.提高建筑物自身以及人员与设备的整体安全水平和灾害防御能力; 3.通过最佳控制节省消耗; 4.提供可靠的、经济的最佳能源供应方案,进行节能管理; 5.使设备高效运行,减轻人员劳动强度; 6.不断地、及时地提供有关设备运行情况的资料,集中收集、整理,作为设备管理决策的依据,实现设备维护工作的自动化。 依据以上的应用功能,BA系统应划分为二个子系统,它们是: 1.防火与保安子系统,包括: a.火灾报警与消防控制系统; b.人员出入监视系统; c.保安巡更系统; d.防盗报警系统; e.其它需要实现安全监控的系统(如地震监视与报警,煤气泄漏报警等等)。 2.设备运行管理与控制子系统包括: a.采暖、通风与空气调节(HVAC)系统; b.给水(含冷水、热水、饮用水)与排水系统; c.变配电与自备电源系统; d.电力供应与照明控制; e.其它一切需要监控的系统(如电梯、广播、电缆电视等等)。 从技术角度来看,这两类子系统的划分,具有硬件设备资源的共享好,便于整体的管理和维护,可以统筹在正常与异常情况下的设备控制方案,从而达到实现全面的集中监控。 这种系统的构成方式,与国际上有些做法是相类似的。只不过我国的消防管理体制要求火灾自动报警系统应为一个独立的系统。但随着技术的发展,逐渐在某些地方,允许火灾自动报警系统向楼宇自控系统发送信号。既平时BA系统可以从火灾自动报警主机上获取其运行状态的各类信号。火灾时,火灾自动报警系统可向楼宇系统发出信号,这种单向性的信息流向,反映的是我国消防部门管理的需要。例如某家国外著名的建筑设计事务所,在我国承担的几项工程设计,就是将楼宇自控系统和火灾自动报警系统的一些功能混合起来,并将应归到消防系统联动的消防设备,纳入到楼宇自控系统中去控制。在实施过程中,由于管理体制的要求,不得不按国内的要求进行改动,将消防的专用设备归到消防联动中。除消防之外的楼宇自控系统中的各项子系统,则可实现小集成。 这种做法,我们在北京的某项重点工程设计中,就采取了将楼宇自控系统、闭路监视系统、防盗报警系统、门禁系统进行了有机的集成,或称之为联动,以满足实际运行管理的需要。 在这项工程中,有关子系统的联动关系,可举某事件为例,看其之间的相互关系和动作。例如保安系统设置的闭路电视和防盗报警系统,白天由于监视区域内人员来回走动,闭路监视系统处于工作状态,而防盗报警系统则处于撤防状态。由于此建筑属于业主自己使用,人流相对在上班期间流动。当下班人员离开后,防盗报警系统处于设防状态。考虑到夜间无人办公,有些公共区域的照明由BA系统控制关闭,留下少量的照明灯。一旦防盗报警的探测器探测到有人非法闯入,立即将报警信号送至BA系统,由BA系统控制开启相关区域的照明。同时,闭路监视系统立即进行跟踪监视,保安监控的录像机则进行实时录像。 另外,对于大楼内设置的门禁系统,也与消防报警系统进行联动,当发生火灾报警并确认后,有关的消防通道上的门禁也将被旁路,使人员能够顺利地进行疏散,保证了楼内人员的安全。通过对工程设计的实践感觉到,在设计中,若要做到各子系统能有机地进行联动,首先要求各子系统在通信协议上应该一致,避免在集成过程中出现无法集成,或是需要一些额外的设施方可集成,给业主造成不必要的负担。关于信息资源的一致性,这不仅是对承包商提出要求,而是对智能建筑系统的全过程提出要求。因为目前市场还未达到一个统一的规范,所有的系统并不完全是由一家承包商来提供,而各生产厂家的产品并不都是完全一致,它们的通信协议也有所不同。就目前市场情况来看,在确定产品时有这么几种情况: 一种是由系统集成商中标后,由中标方统一考虑各子系统产品厂家。这种做法,容易选择通信协议一致的产品,能够较好地达到相关子系统之间的联动(或集成)。也就是在BMS系统中,各子系统之间信息资源容易达到共享。 第二种做法是由业主自行招标或确定各子系统的承包商,完后再由系统总包来负责。这种做法,业主往往片面地追求了价格,而忽略了系统集成中所必须注意的问题,即系统未达到统一的通信协议。有的系统不具备开放性,由于先天不足,给总包方带来了困难,最终还是业主自身受到损失。为了能在BMS下集中管理,要达到各子系统之间资源共享,又须花费额外资金进行弥补。例如在设计阶段,设计人员根据工程要求和特点合理进行子系统之间的集成,在集成过程中,可以要求各子系统的通信协议应能符合TCP/IP协议。 在楼宇设备的控制中,我们强调产品和系统的开放性,目的也就是在于使产品能有信息资源的一致性。值得注意的一点是,有许多产品供应商或承包商都称自己的产品或系统是开放的,能与各家的产品进行通信,将不同厂商的产品或系统集成在一个系统内,并由主系统对其进行监视和控制。但必须注意,并不是所有的产品都是完全开放的,它们可能是由于通信协议的差异导致系统集成中的不尽人意,或是需付出额外的软件编制费用,修改接口界面。 例如有两家公司的产品均符合BACnet协议,然而第一家公司的产品是BACnet9.6kbMS/TP,第二家公司的产品是BACnet156kbArcnet,当两家公司产品接进同一网络时,则会因为传输速率的不同,而出现互联方面的困难。所以并不是所有符合BACnet协议的产品都可互联,我们还必须看这些产品的详细特征。 因此建议从规划设计开始,就必须强调系统的开放性,强调系统联网中的信息资源共享问题,在以后施工、安装过程中,均应有所要求,前后一致,满足要求。 鉴于智能建筑中目前存在的问题,一是尚未有正式的设计标准,同时也没有统一的验收标准,具体要达到一个什么样的程度,以什么标准来验收,很难有一定论。因而造成了有些系统运行不正常的结果,这在有些地方的调查中占有一定的比例。这同样是存在于设计和施工质量的问题。对于设计和施工中存在的问题,大致有以下几点: 1.设计人员对此了解不深,有的单位基本不设计智能化系统,而是交给系统承包商。而系统承包商由于在商务谈判中费用较低,因此在系统深化设计中,对挡次、标准等有所降低,控制点较少且不合理,精度满足不了要求,只求系统能运行起来。 2.设计BA系统不仅是电气专业弱电人员的事情,BA系统中,占大头的是HVAC,这就要求必须与设备专业的人员密切配合,包括承包商的深化设计等,均应与设备专业人员密切配合。否则,对原设计人员的设计思想,控制要求等,均不能做到切合实际,而只能将系统运行起来,达不到预期的目的。 3.施工问题,质量达不到要求,目前国内的承包商,由于经营方面的原因,在工地现场施工人员中,只有一部分是公司的员工,大部分是临时或是合作的施工方,许多人的素质不高,野蛮施工的情况时有发生。 4.公司内部人员,水平参差不齐,可能某些人负责的工程较好,而某些人则不行,并不是人人都有高水平。 5.有的公司对某些出效益、有名利的工程能认真对待,反之则有所折扣,造成了有些大公司做不好小活。使有的业主产生畏难情绪,是按什么为依据来确定承包商。总之,楼宇自控系统的联动设计,是我们实现BMS系统的重要环节。从设计、施工以及承包商均应进行密切配合,了解设计意图,进行精心施工。只有这样才能达到真正意义上的系统联动(或集成),达到处理突发事件的能力。也只有这样,才能提高智能建筑中设备运行管理的能力,达到预想的要求。 在智能建筑设计中,对于建筑内的各智能化系统设置的设计中,目前存在着几种做法。一种方式是认为应将各子系统进行集成,即将我们通常所称之为3A的系统进行集成,这种做法,在前几年中势头较大。一谈到智能建筑,就要进行如此的集成,否则就认为不称其为智能建筑,经过近两年的大量工程实践,在这方面又开始有点降温。另一种方式是建筑内的各子系统都相对独立,各子系统在处理自身系统的工作外,与其它各子系统没有系统上的物理联系。这种做法,各子系统工作状态好坏,完全是该子系统自身的状况所决定,不受其它子系统影响。还有一种方式,则是有选择性地将某些平时工作上有联系的子系统之间,产生一种联动关系,也不妨称之为有关子系统的小集成。 在智能建筑的系统集成方面,有着不同的做法,这完全是正常的现象。纵观我国智能建筑的发展,真正在建筑界广泛进行规划和设计也只有几年的时间,也就是从九十年代初,我国基本建设发展的高峰期间,在智能系统方面才逐渐被广大业主、房地产开发商以及设计人员理解、认识和接受,并开始着手进行设计和实施。但作为智能建筑中的一些子系统,早在80年代就开始进行了设计。自从96年初在上海召开了我国第一次智能建筑研讨会后,在行业内才真正有系统、有目标地在这方面进行了大量的工作。随着对智能建筑的设计、研究,才开始提出对各系统的集成问题,许多承包商在此时,为了公司业务的发展,纷纷开始拓展自身的业务范围,打出了系统集成商的旗号。 然而在国际上,智能建筑的发展,并不象我们那样炒作的热火朝天,而是本着务实的态度,该具备哪些系统,就由那些有专长的承包商来承担。需要集成到何种程度,均是从实际应用的角度来衡量,在有的系统之间的联络,可通过日益发展的互联网进行。从而达到各有必要联系的系统之间的信息资源能够共享。 智能建筑论文:电气技术和智能建筑研究论文 摘要:智能建筑是计算机、通信、自动控制、传感、多媒体等一系列先进技术发展的结晶。综合性强,涉及专业的领域更广,本文通过实际案例的分析和处理充分验证了电气技术在智能建筑中的重要功能。摘要:智能建筑、电气技术、谐波、电磁干扰、等电位。摘要:电气技术智能建筑1、前言智能建筑产业是随着信息产业的发展而诞生,且迅速发展起来的。现代建筑物的电气发展是经过电气化阶段、自动化阶段和当今的智能化阶段。智能建筑技术的发展非常迅速,它是由电子技术、通讯技术、网络技术、计算机技术、自动控制技术、传感技术及多媒体技术等一系列最先进技术飞速发展的结晶。非凡是智能建筑系统工程,它作为弱电系统工程的延伸和发展,综合性强,涉及的专业领域更广,新的弱电系统不断加盟到智能建筑技术领域内。建筑物使用功能现代化的需求和相关技术的不断更新和进步,共同促进智能建筑弱电系统技术的快速发展。智能建筑弱电系统中的电子和微电设备较多,这些弱电系统的设备耐受电压较低,如电子设备耐受电压为5V,微电子设备耐受电压只有1.5V,这些设备过电压、过电流的能力差。信息系统设备(包括缆线)在遭受雷害和电磁干扰(如地电位升高、磁耦合、电耦合和电磁耦合等)时,必然会使信息系统中的设备、网络和布线将遭受感应过电压和电磁干扰的危害;各种高频、超高频的通信设施不断涌现,相互间的电磁辐射和电磁干扰日益严重,大量的运行和实践证实,电磁干扰和谐波对智能化设备和布线系统危害的案例和教训也应引起我们足够的重视,不可掉以轻心。智能建筑需要不同行业的专家共同参和,除了业主之外,设计师、自动化技术、信息技术、通信技术、人造智能技术及电气技术众多专家一起密切合作才能得以实现。“弱电较弱”正是指在智能建筑中,整体弱电系统工程是建筑电气工程中较薄弱环节,无论是技术力量、人员素质、设计和施工、智能化系统工程施工监理等相对较弱。这对我国的智能建筑的迅速发展是很不利的。2、网络和布线智能建筑的实质是诸多智能设备的网络化新问题,它包括智能建筑弱电系统的集成(BMS或IBMS)。但由于火灾自动报警系统及消防联动(FAS)是采用集散型控制方式,所以FAS系统目前我国还是独立的控制系统,只是留有通信接口待今后和BAS系统集成,而美国的FAS系统是分散型控制方式可和BAS系统集成。综合布线系统作为全新概念的布线系统,其优越性是传统的布线系统无法比拟的。主要体现在综合布线系统的开放性——向所有的通信协议开放,灵活性——设备的开通更改只需增加设备和跳线管理,可靠性——器件通过ISO等组织认证,星形拓朴结构等一条线路故障不影响其它线路正常运行;先进性——采用最新通信标准的5类、超5类、6类双绞线或光纤,实时传输多路多媒体信号;经济适用性——将分散线缆综合到统一标准布线系统中。从网络架构上来分,网络可划分为局域网(LAN),控制网(Infrenet),广域网(WAN)和城市网(MAN)。世界公认的网络协议标准——TCP/IP协议,使得局域网和广域网实现了无缝连接。城市网是在局域网的基础上发展起来的一种新型的数据网,介于广域网和局域之间把多个局域网互相连起来,构成覆盖范围更大,支持高速传输和综合业务,成为适合城市范围使用的计算机网络。为了保证系统的开放性和可操作性,实现和信息网络的互联互融,尽管目前控制网络中多种总线标准同时存在,但由于以太网速度控制性价比高,我区一直在控制网络中推广应用TCP/IP协议的以太网。在众多的现场总线技术中推广Profibus、Interbus、LonTalk、Modbus及CAN等总线。由于这样的规定从而使我区的智能建筑还没出现瘫痪现象。3、目前智能建筑存在的新问题《智能建筑》刊物2004年第5期“谈工业以太网及其在智能建筑领域的应用”一文中写到“事实上目前有60%的智能建筑是瘫痪的”,其原因一是在众多的总线标准中LonWork协议是非常完善的控制面层的总线协议,它有完善的七层协议,BACnet协议则是系统集成层面的协议标准,但没有在我国得到很好运用;二是多种现场总线并存,系统集成当然很困难;三是中国的物业管理技术水平相对较差,厂家在还能运行,一旦厂家支持不在时,系统很可能瘫痪”。针对目前智能建筑存在的新问题谈一下个人的看法摘要:(1)我国智能建筑缺少一整套完善的行之有效的可操作的设计、施工和验收标准。现有的智能建筑设计、施工验收标准有《民用建筑电气设计规范》JGT/T16-92。上海市工程建设规范《智能建筑设计标准》、《智能建筑评估标准》、新疆行业工程建设标准《智能建筑设计标准》XJJ002-1999、国家标准《智能建筑设计标准》GB/T50314、新疆《综合布线施工验收标准》、《建筑和建筑群综合布线系统工程设计规范》GB/T50311-2000、《建筑和建筑群综合布线系统工程验收规范》GB/T50312-2000等。这些国家、行业、地方标准对智能建筑的设计、施工、验收起到一定的积极功能。但还缺少智能建筑的火灾自动报警系统及消防联动、平安防范、计算机房等施工验收标准和规范。现行的《智能建筑设计标准》针对不同类型的智能建筑的可操作性还有些欠缺。这给智能建筑弱电系统的设计带来了较多的难点。(2)智能建筑的设计应由具有智能化设计资质总承包单位的设计院来承担。再由集成商进行多次的深化设计并交设计总承包单位审查方可招标施工。这是因为设计院熟悉和把握国家、行业、地方的设计标准,设计中始终遵循国家的方针政策,坚持技术先进成熟、经济合理、实用可靠;系统设计和设备选型符合标准,且要求具有开放性、灵活性、和可扩性,不是以追求高额利润和推销产品为目的。设计院把握设计程序和全过程,和施工、监理、质量监督和业主沟通较轻易,和各专业配合也密切。设计院能给集成商创造一个良好的建筑平台和环境,反之集成商并不了解智能建筑设计程序和全过程并和相关专业配合十分困难。集成商也不熟悉土建施工图绘制规定和表达方法。集成商由于自行设计、自行施工,施工图设计纸质量就较差,达不到施工图设计深度的要求。由于建设单位并不完全了解智能建筑的内涵,如系统众多、复杂、施工周期长、设备和线缆的性能等等。也不了解智能建筑弱电系统的重要性、综合性和技术难度大等特征。故目前建筑智能化系统大多数是单独招标、独立签约,中标后集成商自行采购、自行设计、自行施工、自行管理、自行约束,这种没有智能化资质的监理公司监理的智能建筑,将给今后的弱电系统的安装、调试、运行、维护管理带来无穷的后患。当前由土建监理公司代替有智能化资质的监理公司监理的现象还很普遍,它将会给智能化系统工程带来设计方案失控、采购产品失控、施工进度失控、工程质量失控等等弊端。4、电气技术在智能建筑中的重要功能智能建筑是在建筑平台上实现的,脱离了建筑这个平台,那么智能建筑也就无法实施。智能建筑中弱电系统的设备、缆线平安必须依靠电气技术如摘要:电源技术、防雷和接地技术、防谐波技术、抗干扰技术、屏蔽技术、防静电技术、布线技术、等电位技术等众多的电气技术来支持方可奏效。下面从列举的几个案例中就能验证了电气技术在智能建筑中的重要功能。(1)案例1摘要:阿拉山口海关闭路电视监控系统的主要功能,是辅助保安系统对整个海关建筑物内外现场实况进行监视。详见监视电视系统图。该系统图是由现场的摄像部分(摄像机、云台、防护罩)、传输系统(光纤、光发射机)、监控中心(光端接收机、视频分配、监控服务器、矩阵主机)等部分组成。其监控中心的操作采用了计算机系统,以用户软件编程的全键盘方式来完成驱动云台的巡视、视频切换、报警处理、设备状态的检查等工作。数字视频监控报警系统采用计算多媒体技术,CCD摄像机作为报警探头。探头将获取的视频信号经光电转换传输到主机,主机里的高速图像处理器对视频信号进行数字化处理,将视频信号形成的图像和背景图像进行分析比较,若发现有差异就报警,这种全屏幕报警系统最大特征是不易漏报。主机自动采集报警图像并存入计算,事后用户可根据时间、地点随时查阅报警现场的图像,以了解报警原因。该系统将电视控制系统和报警系统合二为一,实现了监视、报警和图像记录的同步进行,而且这种系统中没有录像机,没有视频分析器,一切报警记录都在计算机的硬盘内,所有操作都根据屏幕上的软件提示操作,对用户和使用者来说是一种全新概念的平安防范系统。该系统设备的选型摘要:摄像机为日本松下产品;云台、防护罩为美国派而高产品;光端传输设备数据接口选用美国NTK产品,这些也都是国外品牌产品,应该不会出现什么新问题的。但该系统开通以来,光发射机(A、B、C、D)的光端数据接口Rs422,室外摄像机的防护罩配置的温度继电器、冷却风扇、电加热器、雨刷器经常被烧毁,更换和维护量很大,工作极不正常,用户意见很大,集成商也很头疼。经分析是光发射机的220VAC电源质量存在新问题,尽管选用了高精度稳压电源也是承受不了瞬流(包括电涌)的冲击,瞬流可以损坏任何一种电器,何况耐受电压很低的电子和微电子设备呢?摄像机因距海关大楼较远无法保证AC220V专用线供电。前端机电源就近接在30kW直流电磁铁的配电线路上,该线路上的瞬流和电涌从发生到消失的过程极快,属于微秒到皮秒级,其电压幅值可高出工作电压的几十倍、几百倍甚至几千倍。根据当地供电部门反映,80%的瞬流是从电力系统内部产生的,主要是由于电力负载的频繁开关和负荷频繁变化引起的。另外电磁铁的直流电源是由三相可控整流取得的,故电源线路内含有大量的3、5、7、9等奇次谐波,远超过谐波电压限制和谐波电流答应值,谐波严重危害配电线路及设备的平安。因此,智能化系统应选用净化电源,有效地抑制瞬流、谐波的产生。低压配电线路还上应具有雷电过电压、电磁兼容(EMC)、电磁脉冲(LEMP)的保护功能,最大程度地改善和提高电源质量,以确保整个智能化系统的平安。然而上述案例中全然没考虑,所以系统不能正常开通,并经常损坏系统中的设备。(2)案例2新疆人民银行业务楼是座现代智能型超高层建筑,具有建筑物楼层多、建筑物高、人员流动大的特征,垂直运输和通信系统(国内联网)同样倍受重视。电梯系统是超高层智能建筑中不可缺少的重要设施。为高层、超高层的智能建筑服务时,不仅要求自身有良好的性能和自动化程度,作为建筑设备的自动化系统的一个组成部分,它是以计算为优秀,构成对电梯设备的监控系统,该系统属于BAS的一个子系统和整个BAS协调运行,并受BAS中心计算机的监视、管理及控制。电梯是用于垂直升降的机电一体化运输设备,该大楼选用三菱VVVF方式——交流调压调频的拖动方式,VVVF电梯具有抗干扰、高效、节能、舒适的控制系统,体积小、动态品质性能优越。控制部分采用双微机结构,主微机完成集选功能规定的操纵控制,付微机是实现拖动系统的速度控制。主、付微机采用并行通讯,整个系统由主控制器、控制屏(DDC)、显示装置(CRT)、打印机、远程操作台及串行通讯网络组成。但该电梯起初无法正常工作,电梯忽而上至顶层,忽而下降到底层,不按指令停层,后来发现未做功能性接地所致。该建筑是座旧楼无法利用钢筋混凝土钢筋作为联合接地,也无法做局部等电位联结。那么只有在机房内设置一根独立的接地线(绝缘线缆和动力线等截面),采用非金属接地模块独立式接地,接地电阻R≤0.4欧。接地极和原接地极距离为20~25m呈零电位。做了电梯功能性接地后,电梯正常工作已达5年之久,未出现过任何故障。(3)案例3新疆建筑设计探究院选用迅达电梯,对于功能性接地甲、乙双方持不同意见。VVVF型电梯同样是双微机结构。安装人员果断按厂里规定要求做独立式的功能性接地。我们考虑该业务楼是座智能建筑设有计算机网络和信息系统,强、弱电系统已经采用联合接地(共用接地)系统,《智能建筑设计标准》GB/T50-2000,第10.2.6条,联合接地电阻R≤1欧(而该楼的联合接地电阻实测为0.29欧),该建筑物内已经设置了总等电位联结和局部等电位联结。最后建筑单位采纳了等电位联结和联合接地方式,而没采用厂商提出的独立的功能性接地。因为独立的功能性接地做法经实践证实了并不利于计算机逻辑接地(单点接地),这是因为建筑物做了等电位联结,逻辑接地(单点接地)已不复存在了。在钢筋混凝土的高层民用建筑中功能性接地、保护性接地和防雷接地的三组接地装置要达到相互独立的要求是很难做到。而联合接地(共用接地)还可避免雷电的反击危害。经实测联合接地电阻R≤0.293欧。利用联合接地后,电梯运行至今一直正常。联合接地做功能性接地时接地线需从基础接出,不得和其它接地混接、短接,接地线宜选用25mm2~35mm2绝缘线缆。为保证人身平安和弱电系统的抗电磁干扰,局部等电位联结是最有效的办法之一。(4)案例4电子计算机中心的接地装置不但要满足人身的平安,还应满足电子计算机正常运行和网络系统设备的平安。办公自动化系统包括摘要:计算机、数字化设备等,除产品系列的不同外,高层、超高层建筑由于场地、位置、施工和投资等条件的限制,因此电子计算机在“接地”新问题上有着不同的见解,国外经济发达的国家也有不同的观点。电子计算机“接地”系统是比较复杂的,如处理不好将造成电子计算机不能正常工作。工作在弱信号条件下数字设备接地线的脉冲干扰不容忽视。目前计算机工作频率多在100MHZ、200MHZ今后甚至1000MHZ及1GHZ、10GHZ。这时分布电感,分布电容会引起电流通路的阻抗发生很大的变化,当这些参数对谐波产生共振时又会产生超出常态阻抗和能量,将会直接危及计算机网络系统的平安。有关电子计算机的接地有以下几种方式摘要:交流工作接地、平安保护接地、工作接地、防雷接地等四种接地方式,在智能建筑中宜采用联合接地(共用接地)。经过大量高层、超高层建筑接地方式的调研,联合接地完全可利用其结构钢筋和基础钢筋做接地装置。接地电阻一般值不会超过0.4欧,很适宜作为电子计算机的接地装置。但是中银广场的计算机中心和计算机机房装修设计人员,坚持计算机系统的接地采取单点接地(逻辑接地)。因此,花费了很大力气和资金从四楼计算中心机房,引出VV35m2单芯电缆,穿管经地下室引至室外距基础25m做了一组闭环式逻辑接地极,接地电阻为4欧。采用这种单点接地方式,计算机一直无法正常工作,后经建设单位探究决定,按照设计院设置的计算机房内局部等电位联结及联合接地做为电子计算机的接地,计算机经安装调试后至今一直运行良好。这是因为在同一建筑物内,采用同一个联合接地系统(共用接地系统),以避免不同接地系统间的电位差引发电气事故和干扰。做了建筑物总等电位联结包括局部等电位联结、局部信息系统的网形和星形等电位联结结构、利用钢筋混凝土钢筋做接地装置(含钢筋混凝土基础接地体),其联合接地(共用接地)接地电阻R≤0.4欧,远低于《智能建筑设计标准》GB/T50-2000的接地电阻R≤1欧的阻值要求。更远远小于电子计算机直流接地阻4欧的要求,即不花费投资又不费工,还保证电子计算机的正常工作,何乐而不为呢?目前计算机信息系统和网络系统的应用已遍及各行业各部门乃至家庭。目前防雷技术已提出“建筑物综合防雷系统”的概念,新国标《建筑物电子信息系统防雷规范》已批准实施。建筑防雷工程必须综合考虑,将外部防雷办法和内部防雷办法(接闪功能、分流影响、均衡电位、屏蔽功能、合理布线加装过电压保护等多项重要因素),作为整体来统一考虑防雷办法。从而使计算机电子信息系统、网络系统、布线系统在智能建筑中真正成为标准、灵活、平安、无误的网络和布线系统。5、新疆智能建筑市场发展的前景新疆维吾尔自治区地处祖国的大西北,和独联体接壤,占地面积为全国面积的1/6(约9600万平方公里),地下埋藏着丰富的石油、天然气和煤矿,还有铁矿、铜矿(2000万吨仅次于智利),铝矿和稀有金属,风力发电量居世界第二,仅次于美国。有丰富的火力发电、水力发电、风力发电和太阳能发电的资源。现阶段新疆还属于经济较不发达地区,和经济发达地区如上海、广州、深圳、北京等地相比,智能建筑的数量和标准上都还有着较大的差距。全国数千幢以上的智能建筑中,上海就有400幢之多。随着西部大开发,这几年国内外投资日益增多,国家投资了我区最长的数千公里光纤通信系统,使我区的通信系统和全国接轨。光纤通信使我区的通信得到了高速地发展,前不久塔北油田通信系统已做到光纤到桌面,乌市和塔北等油田的居住小区通信系统光纤已入户。光纤作为通信系统的传输线路,我区也已被广泛采用,随着经济建设的发展人类社会已进入信息社会,信息逐步渗透到人们工作、生活的各个领域。随着计算网络系统和通信网络系统的范围不断扩大及相关技术的高速发展,智能住宅小区、电力、高档写字楼、金融、会展中心、各级政府、生产建设兵团、校园,各行各业越来越依靠计算机技术、通信技术、网络技术和信息技术。就房地产商的业主目前也熟悉到戴上“智能大厦”的桂冠如摘要:高级写字楼、智能住宅小区轻易销售。自治区的1A智能住宅小区是由建设部下达的花园房产世纪花园及新特变的居住小区,现已竣工验收投入运行效果良好,销售率远比一般的住宅小区要高得多。很多业主重视到并提出效率管理,那种智能化得不偿失的说法已不复存在。克拉玛依石油和独山子石化总厂国家投资了500多亿,目前全疆住宅小区处于停滞状态,但克拉玛依市住宅小区纷纷上马,势头较猛。这些住宅小区,是按照国家建筑标准设计《住宅小区建筑电气设计和施工》03D603标准设计(新疆建筑设计探究院主编),包括强弱电设计。其中弱电包括平安防范系统、通信系统、信息管理系统、火灾报警和消防联动系统集中抄表系统等等。独山子市五万多平米的五星级宾馆已出基础,同时日本投资兴建五万多平米的高级写字楼正在设计。金融系统乌鲁木齐市和各地州市也正建设各分支机构。移动、联通和银监行通信系统各地州市都正兴建项目。新疆大学、石河子大学等大专院校,新疆医学院的探究生教学大楼,师范大学教学楼等等。前不久刚接到新疆生产建设兵团机关综合楼建办发出的兵团机关综合楼工程初步设计评审会议的邀请函中写到摘要:“兵团机关综合楼是集办公自动化、信息化、管理智能化、设备现代化、环保节能的高科技综合性智能建筑”。新疆大学电气工程学院为发展新疆智能建筑事业的发展不但开办了“智能建筑”专业,而且建立了智能建筑BAS实验室。根据需要,自治区党委和人民政府、军区都建立了高速、快捷、平安、可靠的通信网络系统。库车石化总厂的办公区综合布线投资高达1000万元。智能建筑已成为新的亮点,网上获取丰富多彩的信息服务已成为新的时尚,我区公用网络的发展必将随着信息社会的发展而腾飞,坚信网络技术及布线技术有着广阔的前途,在我区必将获得更加广泛的应用。参考资料摘要:1、谈工业以太网及其和智能建筑领域的应用方甲松《智能建筑》2004年第5期2、论建筑智能化工程的丙方监理陶根《智能建筑》2004年第8期3、有关智能建筑的思索马克•马冲《建筑智能化》2000年10月4、《低压电气装置的设计安装和检验》 智能建筑论文:智能建筑研究论文 〖摘要〗本文涉及提高智能建筑运行应注意的事项,智能建筑的标准及设计规范制订的 重要性,变送器(传感器)及执行器选择的原则等问题。 〖关键词〗智能建筑标准设计规范变送器执行器 智能建筑最近几年在我国发展很快。许多公共设施,高层建筑,甚至住宅小区都要求智能化,智能建筑热就要到来或已经到来。任何新事物刚一出现人们都有一个认识过程,一旦被人们认识了,很快就会引起一股热潮,但有热就会有冷,当热过了头的时候就要适当冷一点,否则会象人一样热过了头就会生病。一、我国智能建筑概况 我国智能建筑开始于80年后期与90年代初,1991年曾派人去当时瑞士能德公司(后改名为兰吉尔公司,是西门子楼字科技之金属公司,其楼字自控系统S600品牌为兰吉尔·驷法)进行了技术培训与学习。随后便与该公司联合在国内推广楼字自动化系统(BAS)。 1991年开始,我国建成不少智能建筑,但根据有关资料介绍,我国已建成的智能建筑有70%以上运行不正常,上述比例是否正确没有去分析过,但根据工作中接触的情况看,至今见到的运行正常,真正达到智能建筑标准的确实为数不多。造成投资浪费现象惊人。国家已经发现了再这样下去会造成更大的浪费,因此成立了智能建筑专家委员会,开始着手编制有关标准与设计规定,对智能建筑系统集成商进行资质审定工作。 智能建筑运行不正常,可分为以下几种情况:最严重的是系统处于停运状态,这种项目大都建于90年代初期,通过商订货,调试,验收及培训工作不完善,后期服务无法保证,出现问题找不到原订货商,找到了费用也很高;另一种情况是系统仍在运行,但只能进行显示与手动控制,这种情况比较多,部分自动控制能正常投入的项目不太多,达到自动控制全部投入运行,实现经济运行的工程确实不多,只有在近几年来人们注意了对供货商或商资质的审查,并对设计、调试、验收、培训及后期服务在合同中都作了明确规定之后,情况大有好转。 造成大量智能建筑不能正常运行的原因是多方面的,有些是对智能建筑定义认识不正确,有些是设计上的原因,有些是供货商的原因,有些是施工单位的原因。需要进行认真分析,总结经验,不断改进。 由于人们对智能建筑的定义认识不正确应该是实际上也不是的智能建筑也称为智能建筑去宣传到现场参观以后,当然就会对智能建筑产生误解这不仅有损于智能建筑,当然就会对智能建筑运行情况发挥经济效益与社会效益的调查形成误导。 电气施工图设计不完善也是智能建筑不能正常投入运行的一个重要原因,智能建筑中所涉及到的办公自动化系绞(OAS)通信自动化系统(CAS)与楼宇自动化系线(BAS)都是当前世界上的先进技术,设计单位很难一下掌握,熟悉起来要有一个过程,设计单位对选用系统不熟悉,施工图设计就相当困难,对每个系绞应包括那些内容,人家都有分歧,因此3A之后,又出现5A,把本来己经包括在楼宇自动化系统(BAS)中的消防自动化系统(FAs)与保安自动化系统(SAS)单独分出来。在国外楼宇自动化系统(BAS),当然应包括消防自动化系统(SAS)与保安自动化系统(FAS)。国内由于消防部门的要求,消防自动化系统(SAS)要单独设计,否则有关部门无法审批通过。办公自动化系统(OAS)与通信自动化系统(CAS)也要求由设计单位来完成设计。这两个系统施工图设计与产品的关系比较密切,各个厂家的产品在网结结构、产品功能及价格上判别也比较,施工图设计如果定了某一家产品,随着建设周期的拖延,资金的变化等原因,很难按设计图纸进行订货,订货一旦有变化,设计就要变化,所以办公自动化系统(OAS)与通信自动化系统(CAS)施工图设计只能作到综合布线,并提出一个概算,由于设计上认识的不统一,加上一个工程设备订货往往变化多次,这也是造成智能建筑不能正常运行,影响基本经济效益与社会效益的正常发挥的一个重要原因。 供货商及其产品质量也是影响智能建筑正常运行的一个重要因素,运行不正常,不能发挥其经济效益,造成投资浪费大都指楼宇自动化系统(BAS),因为楼宁自动化系统(BAS)运行不正常往往是无法保证自动控制正常投入运行,或者无法实现工况目动转换,以有效利用室外新风来节约能源,显示部分一般都能保证正常运行,由于不直接影响工作,就引不起业主的高度重视。国内智能建筑中所选用的楼宇自动化系统(BAS)基本都是国外产品,而且以兰吉尔、江森与霍尼威尔三大公司的产品为主。国外楼宇自动化系统(BAS)的供货都是从敏感元件、执行机构、阀门、变送器、现场控制站(子站)、网络服务器及所有软件成套供货,其产品质量是完全可以保证的,但国外供货商在现场调试,人员培训,后期服务等方面不能保证,特别在与甲方及施工单位配合上更难做好。设备到货,有些安装调试一结束,再进行联系就相当困难,后期服务费用甲方难以承受,这样就严重影响了楼宇自动化系统(BAS)的正常运行。 现场调试及后期务问题最近几年也引起了国外公司的重视,他们有的在国内寻找商或合作伙伴,有的办事处也开始配备这方面的人员,开始承接工程并负责现场调试与后期服务。所以最近几年智能建筑的楼宇自动化系统(BAS)正常投运率提高了很多。 施工单位的技术力量以及对国外产品的熟悉程度,也直接影响到楼宇自动化系统(BAS)的正常进行。接线错误,特别是因电源线与信号线接错,或地线接错引起设备损坏的现象时有发生。施工质量保证不了,接线混乱给现场调试及系统投运造成的影响是非常大的,所以有些供货商在签订合同时往往希望从工程安装开始承包,事实证明这种办法能够有效保证现场调试与系统的正常投运。但甲方能否接受,施工单位能否同意就很难保证。 二、智能建筑标准的制定 智能建筑中楼宇自动化系统(BAS)正常投运率低,造成投资与能源的大量浪费,己引起政府有关部门的重视,专门成立了智能化系统工程设计专家工作委员会,该委员会作为建设部勘筹设计司的顾问,参谋和助手,协助设计司开展工作,其中一项任务是协助政府制定有关标准、规范与行业法规。 智能化建筑设计标准如何制定,制定之后如何招待是一个值得探讨的问题。标准制订出来,大家就要执行,如果标准制定的不合理,制定出来以后大家都不去认真执行也就失去了制定标准的意义。 有些设计单位结合多年设计工作中的经验,制订了一个智能建筑设计标准,当地政府还发了文件要求本地区参照执行;这种积极性是值得学习的,但标准出来之后,也引起了许多不同看法。分析其原因主要是大家对智能建筑及其标准的制定理解与认识上差异较大。 市场经济情况下标准如何制订,制订出来以后又如何去执行,这都是一个新问题,有些专家建议标准按建筑面积制定,有些专家建议按行业划分来制定,有些专家建议按地区划分来制定,这些都需要由专家去论证,按建筑面积去制定,建筑面积达不到,但投资允许,实际使用又需要,就不能按标准去设计与施工,建成以后再改造如果按行业划分,那么多的省委大楼,市委大楼能否按标准去设计与建设值得讨论,按地区划分来制定问题就更大了,作为出来,让大家进行分析讨论是完全可以的,作为一个政府部门制定出来的标准规定什么地区可以建什么标准的智能化建筑,什么地区不能建什么标准的智能化建筑,可能就不太合适。所以智能化建筑标准的制定如何适应市场经济的发展要引起标准制定者的高度重视。三、智能化建筑设计规范的制定 设计规范在设计中起到法律的作用,国家制定的设计规范实际上就是建设单位与设计单位必须遵守的法规。安全性在智能化建筑中的位置是非常重要的,没有安全性,舒适性和使用性都无法保证。安全性包括人身安全与设备安全。智能化建筑人员集中,设备昂贵,安全性就尤为重要,所以智能化建筑必须严格遵守设计规范,所以大家都希望智能化建筑的设计规范早日制定。但仔细分析一下智能化建筑的设计规范如何制定,制定出来又如何执行都存在不少问题。就这个问题曾经拜访过国内制定电气专业有关设计规范编制的专家学者,他们介绍,设计规范一般都按专业制定,它要求各种类型的建筑物都要遵守,国外还没有类似的智能化建筑的设计规范供参考。 对电气专业来讲,国家颁布了许多规范,如35~110KV变电所设计规范(GB50059-92)。10KV及以下变电所设计规范(GB50053-94),低压配电设计规范(GB50057-95),建筑物防雷设计规范(GB50057-94),工业与民用电力装置的接地设计规范(GBJ65-83)电子计算机房设计规范(GB500174-93),工业计算机监控系统抗干扰技术规范(CECS81:96),建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范(修订本)(CECS72:97)以及消防设计规范等。智能建筑物的电气设计首先要遵守上述规范,不需要组织人力再去专门为智能化建筑制定一个专用的设计规范,否则一旦两个规范出现不统一,或设计施工与验收人员理解不一致,就会给建设工作造成混乱。 智能建筑必须遵守国家有关规范与法规,当然智能化建筑是一门技术先进的新的学科,人们应当集中讨论与研究分析一下国家有关规范与法规不能满足智能建筑的要求,然后再对国家有关规范与法规进行补充或修订,是否需要再单独编制一篇规范,要认真论证。 工作实践发现在计算机网络系统及计算机控制系统的安全防护方面,国家有关规范规定还不明确,而这方面的问题对智能化建筑的运行影响还比较大,轻则影响系统稳定运行,重则损坏吕贵的计算机系统,造成投资的重大损失,有时还破坏系统的数据,对大型网络系统,数据破坏带来的损失更为严重。在35~110KV变电所设计规范(GB50059-92),10KV及以下变电所设计规范(GB50053-94),低压配电设计规范(GB50054-95)及建筑物防雷设计规范(GB50057-94)中对过电压安全防护都作了一些规定,人们可以分析研究一下这些规定可否满足智能化建筑的要求,满足不了时,可进行修改或补充,特别是对低压配电设计规范(GB50054-95)进行补充或修改比较合适。在进行修改时,应注意到现在有些连接件或电子元器件本身已经有了能防止15KV过电压冲击的功能,电压防护等级已经很高,但能量吸收方面能否满足要求,还要和有关配电设计规范进行协调。 接地系统设计一直是困扰着计算机控制与网络系统以及通信系统的一个较重要的问题,这方面由于专业不同,看问题的角度就不同,认识也就很难统一。所以在工业与民用电力装置的臻地设计规范(GBJ65-83)制定时,没有明确计算机控制系统与通信系统的接地要求,严格讲计算机控制与网络系统,以及通信系统接地设计也属电气接地设计范畴,在安全接地方面也必须遵守国家规定的工业与民用电力装置的接地设计规范(GBJ65-83)。计算机控制与网络系统,以及通信系统本身地如何接,工业与民用电力装置的接地设计规范(GBJ65-83)就没有专题进行论述。我们也曾拜访过编制该规范的有关专家,双方还进行过讨论,结论是当时没有计算机专业的专家参加编制工作,国外虽然有些规范可以参考,对有些问题的认识与理解还不能统一,现在看来有必要进行补充或修订。当前在计算机控制或网络系统,以及通信系统的接地上还有一定分歧,其他线除保护接地外,还分为系统地、现场地、逻辑地、数字地、模拟地、信号地等,这么多种地线,有无重复,要由该专业方面的专家去认真分析研究,取得统一之后,才能对其如何接地作出合理的规定。接地方式有的提出要单独接地,但国家有关规范提出集中一点联合接地,这就发生了矛盾,接地电阻有的提出要求小于1Ω,有的要求小于2Ω,国家有关规范规定要求小子4Ω,这里也发生了矛盾,工作实践中曾遇到过有些计算机控制系统要求接地电阻小于0.5Ω(多见于国内计算机控制系统)。国外的计算机控制系统的接地电阻要求各个厂家也不统一,有的要求2Ω,有的要求4Ω,还有的要求10Ω,但没有遇到过小于1Ω的要求。分析其原因主要与计算机控制系统本身的硬件设计,产品加工制造质量有关,硬件设计越先进,产品加工质量越高,对接地电阻的要求就不那么小。 四、结束语 现在国内智能化建筑选用的设备大部分都从国外进口。但近几年来我国计算机系统技术水平与产品质量提高的也非常快,完全可以满足一些中小型智能化建筑的使用要求,造价比国外同类系统低很多。国内有些公司与大专院校也开发出国产的楼字自动化系统,但由于敏感元件、执行机构、阀门与变送器等没有形成配套开发与生产,给国产楼字自动化系统(BAS)的推广与应用造成较大影响,希望能引起政府有关部门与专家工作委员会的足够重视,给予大胆而必要的扶持。为了降低工程造价,我们在一些工业生产的空调系统中,敏感元件、执行机构。阀门与变送器选用国外产品,计算机系统自己开发,运行实践·证明这一方案不仅可节约投资,减少外汇使用,在实际应用中我们自己开发的计算机系统的软件更适合于值班人员使用,而且可以合理地实现空调系统各种运行工况的自动转换,对于温湿度控制精度要求高的工业生产空调系统,更应选用国内开发的计算机控制系统。温度控制精度要求±1℃或±0.5℃,湿度控制精度要求士3%以内时,现场调试周期长,现场各种干扰影响也比较大,这时就要优先考虑选用国内开发的计算机系统,以便通过软件的控制水平来满足温湿度控制的要求。在国内楼宇自动化系统(BAS)还没有从敏感元件开始形成配套生产之前,可以采取过渡的办法,敏感元件、执行机,阀门、变送器选用或部分选用国外产品,计算机控制系统选用国内开发的产品,对于一些中小型智能化建筑是完全可行的,这就需要大家都来支持,为楼宇自动化系统(BAS)早日实现国产化生产作出应有的贡献。 智能建筑论文:智能建筑电气施工图设计探究论文 摘要:本文根据不用户对施工图设计深度的要求,根据实践经验与国家新的标准与规范,对电气设计深度若干实践与理论问题进行了深入的探讨。在其基础上,给出了一般智能建筑电气施工图设计格式及设计深度具体要求。 关键词:设计规范智能建筑设计深度 为了适应因信息社会与智能建筑蓬勃发展而引发地设计规范与设计方法的改变,笔者从加强技术管理、满足现场施工要求以及提高工程图纸设计质量等方面,对电气施工图设计格式及设计深度进行研讨。 近年来,随着智能大厦的拔地而起,弱电系统的防雷措施已引起业界人士的普遍关注。中国建筑标准设计研究所对原国标图集《建筑物、构筑物防雷设施安装》(D562)和《独立避雷针》(D565)图集重新修订,从1999年12月2日开始实行新的国家标准图集《建筑物防雷设施安装》(99D562),该《图集》在原来标准的基础上,着重强调了弱电部分的过电压保护(信息系统及电子设备、电气设备)。由于连接工作站、服务器和客户机之间的电缆很长,冲击过电压的影响正成为数据丢失和系统失效的主要原因。另外,互联网的特性使得进入某一点的浪涌能沿着网络传播而破坏其它工作站,使得网络设备损坏的概率大为上升。可见,弱电过电压保护在电气施工图设计中,具有特别重要的意义。 《图集》(99D562)把雷电及过电压防护分为三个部分:外部防雷、内部防雷和过电压保护。其中 ⑴、外部防雷其中包括:接闪器(针、网、带)、引下线、接地装置、屏蔽。 ⑵、内部防雷其中包括:屏蔽隔离、等电位联结、安全距离。 ⑶、过电压保护是指雷击电磁脉冲(外部电涌防护)和内部操作过电压(内部近旁电涌防护)。一般而言,合理的屏蔽和接地是减少浪涌通过电压对人身及设备破坏的根本前提和途径,为保证电子设备免受浪涌过电压的破坏,应根据实际情况在电源系统、天线馈线系统、信号系统和接地系统等四个方面进行具体的设计,加装多级浪涌过电压防护器(浪涌保护器SPD是指限制瞬态过电压分走浪涌电流的元器件)。国家标准《建筑物防雷设施安装—99D562》对SPD(SurgeProtectivedevice)选型提出了具体的建议。智能大厦中有很多重要的电子设备安装于建筑物内,应当在电源进线处和电子设备供电处根据设备耐过压的能力装设多级SPD.对一、二类防雷建筑物电源的第一级保护应在总进线的配电柜前加“一级SPD”。其通流量In的设计要求:In≥40~80kA.第二级保护在UPS或分配电柜前加装“二级SPD”。其通流量In的设计要求:In≥40kA第三、四级电源保护在重要设备配电系统或工作电源前加装“三级SPD”其通流量In的设计要求:In≥5kA.另外,随着信息社会的发展,住宅智能设计(弱电设计)的重要性和在住宅设计中的地位越来越高,其技术的复杂和难度越来越大。因此,十五期间的住宅设计标准把这部分内容单独为一章。故在住宅智能方面的施工图设计中,应充分考虑技术的先进性、设备的标准化、网络的开放性、系统的可*性及可扩性等诸方面。例如:从综合布线方面考虑,每套住宅宜设置“信息配线箱”,电视、通信(电话和数据)、安全防范等管线可通过“信息配线箱”引出。 住户内设置信息配线箱,有以下好处: ⑴、通信线路接线方便,现在我们引入每套住宅的通信线路有计算机数据通信网络和市内电话网,为了使住户利用卧室或起居室的信息插座方便的在计算机数据通信网络和电话网中选择,在住宅内设置信息配线箱,使用户在计算机数据通信网络和电话网线路之间十分方便地跳线连接。 ⑵、有线电视线路接线方便,每套住宅可以只引进一路电视电缆,在信息配线箱内设置分支(分配)器,再引至卧室、起居室的各个电视终端。 ⑶、以后住宅的装修、线路变动等方便。 根据国家新的标准与规范及笔者的实践经验,下面给出智能建筑电气施工图设计格式及设计深度具体要求。 1、图纸目录、设计总说明及材料表 1.1、施工图设计文件符合初步设计及其批复文件要求,应文件完整、计算正确、图纸清晰、文字通顺、深度及格式符合质量管理体系的要求,能据以编制工程预算、进行非标准设备的制作工程施工、安装及工程验收。 1.2、图纸目录一般先列新绘制的图纸,后列所选用标准图或重复利用图纸(标准图及安装图选用准确合理)。同一系统内的图纸顺序一般应按干线系统图、平面图、剖面及大样图、控制原理图的顺序排列。大型或复杂工程因图纸较多,也可采取按系统划分分册编排的方式。 1.3、图纸首页应列设计总说明,主要设备及材料表紧随其后。不同系统的材料表宜有适当的分隔空行,以利区分;其它图纸排列顺序,一般应按高压到低压、前端至末端、强电到弱电的方式进行。 1.4、设计总说明书中应有对建设项目面积、高度、功能及防火等级主要数据的叙述,以利读图人及审查掌握。 1.5、大型或复杂工程的详细分项说明也可列在干线系统图中或第一张平面图上。大型或复杂工程照明和消防材料表可同时列于每张平面图中(但仍有汇总的材料表)。 1.6、设计依据、设计基础材料齐备,设计文件完整正确;内容和深度符合预结算及现场施工的要求;文字通顺、表达清楚、交代明确,同一工程中主要字体应始终保持一致,以保持图纸协调,不得有较大误差;对有众多管线的厂房应有管线综合图。 1.7、主要设备及材料表中应列出相应图例符号,干线系统中也应列出相应图例符号。电器设备及装置配件的安装高度,除图纸中有所交待外,一般可在材料表的附栏中有所提及。以利于图纸的阅读与理解。 1.8、设计依据中,凡有缺项设计的项目(如变配电所、消防、人防、建筑智能化、需由二次装饰设计确定的照明场所、多层及高层住宅内配电等),应作必要的说明。特别是涉及到建筑安全的,应将建设方有关委托资料存档备案。 1.9、设计条件书与设计计算书是工程设计的基础,工程项目审查人应在审查中认真查验、签署,且应按时归档,并作为工程设计报优的依据之一。 1.10、专业间互提要求,联系资料一般均应以书面方式,并按时归档存查,以保证设计基础资料的完整性。 2、总平面图施工图设计若干要求 2.1、供电系统(含特殊电源)、电力系统、室内外照明、防雷、防静电、接地及其他安全用电措施,其变电所及配电所的位置、设备选择、设备及线路布置原则符合初步设计及其批复文件要求,材料选择合理,有关措施,能满足生产及使用要求。 2.2、在总平面图上,应绘制电力电源的进线及敷设方式(从建筑轴线外起至建筑内受电处止),说明电源引入配电所或变电所的方式及楼层或标高,必要时须做出局部剖面图予以交待。 2.3、绘出建筑物内部配电或变电所的位置,并说明配电所及变电所需求电力电容器容量及变压器装机容量。 2.4、通信系统、自控系统、信号系统的站房及设备选择及线路布置原则符合初步设计及其批复文件要求,具体布线及有关措施合理可*,能满足生产及使用要求。 2.5、在总平面图上绘制通信交接间(箱)的位置,并标出通信干线引入的人孔位置及规格型号。选用人孔须标出其引用的标准图号,非标的必须出大样图说明。对建筑通信规模、容量及组成情况亦需加以说明。 2.6、对有线电视系统,应绘制信号同轴电缆的进线方向、位置,并标示出规格型号。 2.7、涉及有“建筑智能化”系统中相关系统工程的管线走向及埋要求,须在总平面中绘制。(智能化系统工程设计下面有详细说明)。 2.8、室外电气管线与其他专业管线出现平行排列或交错排列等复杂方式时,应绘制局部剖面图交待高度、埋深、间距和特殊的防护处理措施。 2.9、对有防腐蚀、防爆、恒温、恒湿及其他特殊要求的生产环境(如空气洁净度、防微振、防静电及电磁兼容等)有关强弱电系统,要按初步设计及其批复文件的要求,采取合理、可*的总体布局,以满足生产及使用要求。 智能建筑论文:智能建筑中谐波危害与防治探析论文 【论文关键词】智能建筑;谐波;公用电网 【论文摘要】近年来,随着国家工业化和建筑智能化水平的不断提高,现代建筑中的谐波危害也与越来越大,本文分析了危害的产生,从两种性能滤波器的选择给出了谐波的防治措施,仅供参考。 随着技术的进步和计算机时代的到来,国家工业化和建筑智能化水平不断提高,大容量电力整流、换流设备以及电子设备在各工业部门和电力系统及其自动控制中的广泛应用,产生谐波的设备及数量均己剧增,并将继续增长。实践表明,来自供电系统的多种异常波形对敏感的电子设备的正常运行构成了严重威胁,甚至毁坏硬件,数据丢失,所造成的经济损失是巨大的。智能建筑中大量的电子设备及电气设备产生的谐波对配电系统污染严重,随着智能建筑及智能小区的迅速发展,若治理不力,这种污染愈来愈重,将成为公用电网的主要污染源。因此现代智能建筑电气设计中必须很慎重地考虑谐波以及它的不良影响,综合治理好智能建筑的谐波和无功功率,对提高公用电网的电能质量以及提高智能建筑的功能和效益等方面有十分重要的意义。 1谐波的概念 国际上公认的谐波定义为:“谐波是一个周期电气量的正弦波分量,其频率为基波频率的整数倍”。波形畸变是指交流电力系统中电压或电流波形偏离正弦波。一个具有非正弦波形的周期变量可以用一组正弦变量及恒定分量之和来表示。频率与原波形的频率相同的分量称为基波,其余频率为基波整数倍的分量为谐波(hannonic)。谐波频率和基波频率的比值称为谐波的次数。所讨论的非正弦畸变波形应该是周期性重复而且持续一段时间的过程,所以谐波是属于稳态范畴的念。 2谐波的危害 近年来,随着社会的发展、科技的进步,电力系统的谐波源也发生了很大的变化。目前,日益增长的非线性负荷的应用引起的谐波电流将会给电缆、变压器机带来麻烦。智能建筑中产生的谐波电压和谐波电流,对配电系统是一种污染,楼宇中的终端电气设备与电子设备及楼宇智能化系统用电环境恶化,并的通信系统甚至配电系统以外的设备带来危害。智能建筑中谐波主要来自于两方面,一是大量非线性负荷形成的谐波源,导致配电系统的电压、电流发生畸变,产生谐波;二是公用电网本身具有一定的谐波含量和配电变压器等作为谐波源产生的谐波,由网侧传输至配电系统。 2.1附加谐波损耗的产生谐波也能使一些大容量电力整流、换流设备以及电子设备产生谐波损耗。一些附加谐波损耗的包括:其一,由于变压器的温度升高,它的产生由于:谐波电流能增加变压器的铜损和漏磁损耗或者是谐波电压能增加铁损。其二,电动机过热或者产生附加力矩,由于它使电机主磁通呈脉动性,将产生高频噪音、振动和转动的周期变动,容易与机座发生共振现象,破坏机械设备本体,危害的严重性与谐波电压、谐波电流以及旋转电机的型式和结构有关。其三,谐波能引起电容器过热、过压,谐波电压使电容器产生额外的功率损耗,并联电容器其容抗随着谐波频率增大而减少,产生过电流,加速绝缘老化进程,增加绝缘击穿故障。 2.2谐波能损坏敏感电子设备谐波对敏感电子设备的主要影响有:①对过零检测以基波频率为基准的电子设备,因谐波的的影响造成过零误动作,这种多个过零破坏电子设备的运行,最明显的是数字时钟,任何应用过零原理的同步元件都应考虑这种影响。半导体器件经常在电压过零时投入,以降低电磁干扰和涌流,多次过零会改变器件投入时间,破坏设备的运行。②电力电子电源使用波形的峰值以维持滤波电容器的全充电。谐波畸形可提高或削平波峰的峰值。其结果是即使均方根值的输入电压是正常的,电力电源将实际在高的或低的输入电压下,严重时设备的运行可能遭到破坏。③谐波会引起楼宇自动化、消防报警、办公自动化、安全防范等系统的电子装置误动作,甚至无法工作。转 2.3谐波恶化电力电缆绝缘和母线过热电缆的分布电容可使谐波放大,谐波流过电力电缆时,所产生的集肤效应将会加重,使电缆产生过热,附加损耗增大。谐波引起电缆损坏的主要原因是浸渍绝缘的局部放电、介损和温升的增大。电缆的额定等级愈高,谐波引起电缆介质不稳定的危险性愈大。谐波电压引起的电压波形畸变会影响线路正常运行,当谐波电压与基波电压波峰重合时,可能使线路的电晕问题变得严重。在电网低谷负荷下当电网电压上升而谐波电压也升高的时刻,电缆更容易出现故障。 2.4降低开关设备的开断能力高次谐波含量较高的电流将使断路器的分断能力降低。这是因为当电流有效值相同时,波形畸变严重的电流与工频正弦波形的电流相比较大。当存在严重的谐波电流时,某些断路器的磁线圈不能常工作,开断将更为困难,而且由于开断时间延长而延长了故障电流切除时间因而造成快速重合闸后的再燃。各种中压断路器在截断电感电流时,可能发生大的谐频涌波电压和重燃现象,这和截流过程中激发的暂态参数谐振有关,并且常常受到附近电容器的响声。 3简述谐波的控制方法 以上列举了几种危害以及危害产生的原因,就其特点我们主要是从以下两方面考虑:一是装设谐波补偿装置来补偿谐波,这对各种谐波源都是适用的;二是对电力电子装置本身进行改造,使其不产生谐波。 3.1采用无源调谐滤波器以前传统的谐波补偿办法主要是采用LC组成的无源调谐滤波器,由滤波电容器、电抗器和电阻器适当组合而成。它利用电容、电感在谐波频率时发生谐振,提供谐波入地的低阻通路,使谐波导入大地脱离电网。它的优点是:在基波时呈容性,能够同时补偿电网中感性无功功率,具有结构简单、技术成熟、前期投资少、功率容量大、运行可靠性高、运行费用低等优点,一直被广泛使用。但它缺点也较多:受电网阻抗和运行状态影响大,易和系统发生并联谐振,导致谐波放大,甚至过载烧毁;它也只能补偿固定频率的谐波,当所需补偿谐波较多时需装置多组滤波器,既增加了成本也降低了可靠性。 3.2有源电力滤波器有源滤波器是20世纪80年代以来逐渐兴起的谐波抑制新方法,目前己成为谐波抑制的一种趋势。它的优点是:能对频率和大小都变化的谐波和无功进行补偿,可以弥补无源滤波器的不足,获得比无源滤波器更好的补偿特性,是一种理想的补偿谐波装置。与无源滤波器相比,有源滤波器有以下优点:①为高次谐波电流源,不受系统阻抗的影响。②没有共振现象,系统结构的变化不会影响补偿效果。③原理上比LC滤波器更为优越,用一台装置就能完成各次谐波的补偿。④即使高次谐波的频率发生变化,也能完全补偿。有源电力滤波器的变流电路可分为电压型和电流型,目前实际应用的装置中90%以上是电压型。从与负载连接形式的角度可分为并联型有源电力滤波器和串联型有源电力滤波器两大类。现在运行的装置几乎都是并联型,上述类型都可以单独使用也可以和LC滤波器混合使用。目前,有源电力滤波器的研究主要集中在交流有源电力滤波器,直流有源电力滤波器的研究也在逐步开展,典型的研究之一是在直流输电系统中的应用。 3.3高功率因数变流器整流装置是电力系统的主要谐波源。对整流装置改进,使其尽量不产生谐波,并且电流电压同相位,称高功率因数整流器或高功率因数变流器。①采用整流电路的多重化。②采用脉宽调制整流电路。③采用带斩波器的二极管整流电路。④矩阵式变频电路。
电力系统工程论文:全过程设备管理在电力系统工程建设应用 本文主要阐述了设备全过程管理的管理理念,结合大港油田电力系统工程建设实际,探讨如何在工程项目建设中开展设备的管理工作,控制工程的投资、进度、质量,最终实现工程顺利竣工,设备平稳可靠运行。 设备全过程管理是综合设备工程学和过程管理理论提出的一种新的设备管理方法。其基本的思想就是:把设备管理范围扩展到包括设备的研究、设计、制造、购置、安装调试、使用、维修、改造,一直到报废为止的全过程,在这个过程中的每个环节都是必不可少的,每一个环节的问题都会引起整个过程的连锁反应。其基本的目的是通过全过程管理从整体上保证和提高设备的可靠性、维修性和经济性。工程建设阶段,是设备全过程管理的初始阶段,主要涵盖了设备的研究、设计、制造、购置、安装调试等管理环节,是设备管理的基础。而电力系统工程建设,具有设备投资大,协调管理难度大的特点。因此开展好设备管理工作,实现设备的全过程管理不但可以控制工程的投资、进度、质量,也有利于项目建设后的设备日常管理工作。 一、项目立项论证阶段 在工程建设的立项论证阶段,设备管理部门应该超前介入,及时掌握项目的整体进度和物资设备需求情况,与项目建设部门、设计单位加强沟通与交流,提出合理的设备采购方案。 目前,中石油物资采购已经实行了物资的集中采购,集中采购率已经达到了80%,尤其是电力系统设备,绝大部分都实行了定商定价的集中采购方式。以变电站建设为例,变压器、开关柜、综自装置等主要设备技术比较成熟,均已经实行了定商定价,明确了设备的厂家、价格,设备管理部门可以组织建设部门、设计部门可以根据工程实际情况,提出明确的技术要求,与设备厂家进行沟通,确定设备的规格型号。对于集中采购范围外的设备,如电网安全监控系统、在线监控装置等零星设备,设备管理部门应与建设单位、设计单位积极协调,组织编制设备的技术规格书,为设备下一阶段的采购提供技术支持。 二、设备采购实施阶段 在设备的采购阶段,设备管理部门首先应督促建设部门申请设备编码,及时上报设备需求计划及推荐设备供应单位。目前,按照油田公司的采购程序,设备购置审批固定在每月的25-30日,因此当月不能及时审批,只能延迟到下一个月,最终影响设备的采购时间。物资需求计划上报后,设备管理部门应积极与油田公司相关处室、物资供销公司等部门联系,督促设备购置计划的审批,并根据设备采购的金额、技术要求编制合理的采购方案。目前油田公司主要有电子商务、谈判、招标三种物资采购方式。 (一)电子商务采购方式 电子商务采购方式比较简单,变压器、电缆等设备物资主要采用这种方式,由物资供销公司通过中石油的电子商务平台,直接按照网上的设备、物资价格,提交设备采购订单,供需双方进行现场确定就可以确认采购行为。 (二)谈判采购方式 对于采用谈判或未招标方式的设备采购,设备管理部门应及时了解市场信息,通过查阅以前的历史交易记录,分析原材料价格走势,与类似厂家进行电话咨询等方式,掌握设备的基本情况,以便于在谈判过程中掌握主动权,对设备当前的市场价格、生产周期进行摸底,同时与项目建设单位进行沟通,根据工程预算和工期要求确定合理的市场价格和供货周期。特别在设备的具体谈判过程中,通过谈判记录书面形式明确设备的技术要求、设备的交货时间、付款方式、执行标准。 (三)招标采购方式 对于通过招标方式采购的设备,设备管理部门根据工程实际情况划分标段,组织编制招标文件、评分标准,设定设备限价、标底,并组织建设部门、技术部门进行审核,同时应按照油田公司招投标管理程序,办理招投标审批,评委抽取等相关事宜。在完成招标后,督促物资供销公司与中标单位签订供销合同,按照合同约定履行预付款支付等手续,保证设备的正常生产。 三、设备的监造阶段 设备管理部门应该重视设备的监造环节,对于电力系统如变压器、开关柜等关键设备,应该组织专业技术人员实行入场监造,一方面利用入场监造的机会,见证隐蔽生产环节、电气试验的过程,保证设备的质量。另一方面,督促设备的生产进度,确保生产厂家在约定的时间及时送货,保证电力工程的整体进度。 四、设备验收阶段 设备验收按验收阶段划分为设备到场验收,工程调试验收、工程移交验收等。验收人员应由工程建设部门、设备管理部门、设备使用单位、设备供应商组成,验收前验收人员应熟悉设备的基本情况,按照相关的设备验收标准和合同约定开展设备验收工作。 设备验收按工作内容分为设备本体验收和资料验收,电力系统设备验收应特别关注资料验收,注意收集设备的合格证、出场实验报告、装箱清单、说明书等文字资料,并由专人负责收集存档,以便于后期的设备操作维护和电气试验比对。 五、结束语 以上就是我对电力系统工程建设中设备管理的几点经验,从现阶段来看,油田公司逐渐加大电力系统的投资力度,多个LNG变电站、西三变电站工程项目陆续开工建设,实行全过程设备管理将有助于更好地控制工程的投资、进度、质量,也有利于项目建设后的设备日常管理工作。 电力系统工程论文:电力系统工程技术推广分析 一、电气自动化控制系统 自动化系统中应用计算机信息处理功能。自动化系统在电力系统应用过程中有着复杂的工作原理,但是不管事怎样复杂的工作原理,现代的自动化系统主要的技术依托就是计算机。所有工作的开展都是以计算机工作为基础开展的,例如,系统在运行过程中,计算机可以实现对设备运行的数据进行及时的分析和研究,计算机技术可以实现操作的一体化和工作的零失误,不仅能够有效地的保证系统的各个设备按照相应的指令正常的运行,而且还能够在最大程度上减少自动化操作过程中的人为操作失误,从而实现了保证我国电力系统的正常运行。但是由于计算机技术在电力系统中应用受到的干扰因素过多,在机房建设过程中不仅需要排除电磁环境对其干扰,同时还要排除环境以及自身散热对系统的影响,因此,只有提高计算机操作的精确性才能保证自动化技术的安全和可靠。在机房建设过程中应该做好计算机机房的设计工作,将各种不利的干扰因素排除在外,这样才能够有效的保证设备运作的正常化,为自动化整体的应用奠定基础。 二、自动化技术存在缺陷 由于目前,我国的科学技术水平还不是很发达,自动技术在电力系统中的应用还存在着比较大的问题,设备在系统中的运行速度一直是制约自动化系统发展的瓶颈,无法真正实现系统的一体化和科学化,所以系统在出现问题之后,备份系统就需要将相关信息转移到另一台电脑中进行操作,这种情况不仅大大增加了人力、物力和资金的浪费情况,而且在转移过程中一旦数据出现了丢失的情况,很有可能会造成某一方面的系统受到严重影响,从而给电力系统的正常运转造成严重的损失和安全隐患。在技术人员方面,工作人员不能24小时盯着计算机,不能每时每刻检测系统是否存在故障,同时在系统的操作方面,一旦系统中的设备出现了疲劳运行等情况,很有可能会对电力系统造成不必要的损失。在科学技术方面,由于设备是在电力系统中运行,导致设备在运行过程中很容易产生电磁干扰的现象,降低了设备和系统的稳定性和可靠性。 三、自动化技术在电力系统中的发展 自动化技术和自动化系统在我国电力系统中占据重要的地位,他不仅仅是一项符合时展的技术,而且在电力系统中也是整个系统中重要的组成部分。电力系统自动化技术与电力系统的故障检测和维修,电力系统24小时检测、保证电力系统运行的稳定性、降低资金和人员投入、促进电力系统发展等方面有着积极的作用。随着时代的发展和进步,自动化技术对电力系统有着重要的管理作用,他能够使电力系统的管理人员更加轻松的实现设备和系统的管理,并降低工作人员的工作质量,减少人为失误现象的发生。一套科学合理的自动化技术,对于提高电力系统的运行能力有着广阔的发展前景,有利于实现计算机同系统的有效融合发展。 四、自动化技术的作用 自动化技术是一种能够实现电力系统全放为协调的工作系统,自动化技术工作的优秀内容就是在设计过程中按照一定的程序、一定的条件在电力系统运行过程中,实现对各个部门之间的相互制约。这种制约并不是降低电力运行设备的运行效率,而是加强设备之间的相互的联系性,增加信号与信号之间的联系,保证每一个工作流程都能按照既定的步骤进行下去。 五、自动化技术在电力系统应用中存在的问题和对策 1.科学技术方面存在的问题。对于我国现今的自动化技术来说,还存在着比较大的问题,尤其是在科学技术方面,很多科学技术我们都引进国外,很多技术以及不适应时展的需求,这就要求管理者应该加大对技术人员的培训工作,鼓励企业每部的技术骨干人才进行深造,不断丰富自己的专业知识,提高自身的专业素养,培养出理念先进,专业技能高超的技术性人才。 2.从业人员的专业素质不高。随着我国电气企业在管理方面不断应用现代企业的管理理念,企业的管理者越来越重视自动化技术在电力系统中的应用和推广。对着我国科学技术不断发展和进步,具有专业技能的工作人员缺陷逐渐显现出来,设备的管理人员和操作人员的专业技能不高等问题表现突出。这就要求电力系统的各个管理部门要注意不断提高技术人员、操作人员和管理人员的专业技能,定期的组织中坚力量对其进行专业技能培训指导,并鼓励技术人员和管理人员在工作中不断强化自身的学习意识,重视对人才的培养和提拔,努力实现提高管理人员和技术操作人员的专业技能水平,保证电力系统运行的稳定、可靠。 六、结语 总之,自动化技术在电力系统中的应用与发展对提高电力系统的运行能力有着积极的作用,而且能够实现对自身设备起到监督和维护的作用。因此,在现代社会发展过程中,自动化技术在电力系统中的应用有着广阔的前景。 作者:金正阳 单位:泗阳县供电公司 电力系统工程论文:电力系统工程项目管理模式 为了实现电力系统的安全运行与电力企业的可持续发展,电力企业一般进行大修技改工程,并有着一定的管理系统。本文以电力系统大修技改工程项目管理模式为切入点,分析电力系统大修技改的重要性,探究现阶段管理现状,切实提出大修技改工程项目管理模式创新措施,分析具体应用。 一、电力系统大修技改重要性分析 所谓的电力系统大修技改是指电力设备的累计运行时间较长,自身损耗较大,为了确保电力设备的正常使用及使用安全问题,就要对电力设备进行大修。在大修过程中将电力设备、装置等进行技术改造,优化电力设备的质量与使用性能。对于电力企业来说,电力系统运行维护与电力设备的置备都是主要开销之一。通常来讲,当电力设备使用达到一定的期限时,还保持着良好的性能,为了使得电力设备继续服务于电力企业,继续发挥价值,通常选择大修技改,将相关电力设备进行改造,在优化质量与性能同时,大大增加了使用寿命。所以,大修技改可以提高电力系统运行的稳定性与可靠性。不仅如此,大修技改还是电力企业发展的必然需求。加大对电力系统的大修与技改的项目管理,可以确保电力企业中资产健康有效的进行,进而实现经济效益最大化,推动电力企业的可持续发展。故而,电力系统的大修技改对于电力企业来说至关重要,不仅确保着电力系统的安全运行,还为电力企业可持续发展做出贡献。 二、电力系统大修技改项目工程管理现状分析 随着电力企业的不断发展,电力系统大修技改项目工程管理水平也在不断的提高,也有着一定的管理效果,但尽管如此,在电力系统大修技改项目工程管理过程中,还是存在着很多问题,影响着工程项目的科学管理,也在一定程度上阻碍着电力系统大修技改项目工程的进一步发展。以下是对电力系统大修技改项目工程管理现状的具体分析。1管理缺乏制度约束。一些电力企业在电力系统大修技改工程项目管理方面还没有确立相关制度,使得项目工程的管理工作缺乏制度为依据,更缺少制度的约束,使得项目工程的管理工作具有较强的随意性,很多电力企业都是出现问题之后再进行维护管理并没有做到预防问题发生或者及时排除隐患等。直接导致了管理不规范、管理不全面、监管力度不到位等问题。2管理缺乏规范性。管理不规范是影响电力系统大修技改项目工程的进一步发展的重要因素之一。管理模式模糊、管理部门的职责不明确、管理流程不规范等,均为管理缺乏规范性的具体体现。由于大修技改工程在间隔时间相对于企业项目来说较长,所以电力企业对大修技改工程并没有给予足够的重视,在项目管理人力资源设置方面,人数较少,且负责统筹大修技改工程的报批、招标、结算等职能管理工作,而工程项目的申报、过程管理及施工现场管理等各项具体工作则是由生产单位组织落实,如此一来,管理具有一定的分散性,并未形成专门的机构开展系统性管理,在管理方面就有着很多欠缺,不够规范。3管理缺乏全面性。现阶段的电力系统大修技改项目工程管理主要缺乏全面性,电力企业对大修技改工程不够重视、大修技改人员的专业素质水平较低、遗漏大修技改具体项目等都是管理缺乏全面性的重要体现。另外,工程立项、物资采购、结算、资产登记、图纸资料等各项工作虽各有管理系统,但无法相互关联形成大修技改工程全过程管理的技术手段,应对突发事件的处理能力低,已无法适应不断提升大修技改工程项目管理水平的要求。4管理力度不到位。尽管电力企业对于电力系统大修技改工程项目进行管理,但管理的力度不到位也影响着大修技改工程的进一步发展。尤其是项目现场管理力度不够,造成工程管理中出现诸多相互推委、工作断层、现场失控等现象,使得工程项目的监理工作流于形式,成为合法办理工程结算的一项手续。不利于大修技改工程顺遂进行,进而影响大修技改质量,也失去了大修技改本身对电力系统的意义。 三、探究创新电力系统大修技改工程 项目管理模式相关措施综合电力系统大修技改项目工程管理现状来看,大修技改工程项目管理中还有着很大的改进空间,我们可以对大修技改工程项目管理模式进行创新,更好的服务于大修技改工程,使得大修技改工程项目最大限度的发挥其作用。以下是具体措施分析。1建立健全管理制度。前文已述,健全的电力系统大修技改工程项目管理制度可以确保管理工作的正常有效开展,不仅如此,在建立健全管理制度的同时还需要相关管理人员自觉遵守并加大管理力度,切实确保电力系统大修技改工程项目管理发挥应有的作用。2明确责任。按不同实施阶段、不同工作内容将工程项目管理任务分解给业主项目部每位成员,明确管理工作各项权利和义务,调动生产专责、生产班长和相关人员参与管理项目积极性。3加强施工现场的安全管理。大修技改工程均在已投入运行变电站、配电设施、输电线路上开展,具有规模小、点多面广、大修技改设备通常还与在运行设备有着多种物理或逻辑上联系、安全隐患多等特点,施工中稍有不慎便会造成人身、设备及电网事故。运行单位生产班组技术人员对设备和施工现场熟识,是开展施工现场安全技术监督最恰当的技术力量,因此,生产班组是大修技改工程施工现场管理人员的储备库,安排生产班组技术人员参与施工现场安全技术监督是破解大修技改工程安全隐患难题,确保工程质量和人身、设备、电网安全的最为有效措施。结语综上所述,电力系统的大修技改工程项目对于电力系统的安全运行来说至关重要,所以对大修技改工程项目管理对于电力企业来说也十分的重要,在实际的管理过程中,要建立健全的管理制度,明确责任,加强施工现场的安全管理等,切实确保大修技改工程项目发挥最大的效果。 作者:肖晓慧 单位:广东电网有限责任公司惠州博罗供电局 电力系统工程论文:电力系统工程建设研讨 摘要:在电力系统的建设中,建设者必须运用有效的管理策略和方法对工程建筑的过程进行监控和管理,使得电力工程建设顺利完成。电力工程不同于其他的工程,在难度和专业的要求上更为苛刻,因此电力工程建设管理中涉及到的问题一直是人们值得深入探究的课题。近年来,我国电力系统工程建设取得了巨大的成就,但很多管理细节仍存在问题,严重的阻碍了我国电力产业的发展。 关键词:电力系统;工程建设;管理 随着我国经济实力的整体提升,电力工程也随之迎来了建设的高峰,在电力系统的建设中,建设者必须运用有效的管理策略和方法对工程建筑的过程进行监控和管理,使得电力工程建设顺利完成,在管理的过程中要重点关注质量、进度、安全、及成本问题,尤其质量安全更不容忽视。目前我国电力工程建设的管理相对落后,缺少理论的支持和实践的验证,随着经济时代的到来,电力建设工程管理中的问题在逐步的放大,严重制约了我国电力产业的发展。在电力建设中造价投资管理、建设项目的审核等问题有待解决,本文对目前我国电力建设工程管理中存在的问题和优化管理策略进行了浅析。 1我国电力系统工程建设管理中存在的问题 电力工程建设管理是从建设之前开始的,要基本对工程的了解做出合理的资金预算,保证工期的同时要更加注重安全和质量问题,尽可能的避免存在的一切风险。我国的电力工程建管理设初始始于上世纪50年代,自历史记载以来,我国的电力工程建设管理沿袭了前苏联的管理模式,直到80年代初,我国才逐步的形成了自己的管理模式,经过几十年的发展我国在电力工程建设管理工作上取得了实质性的飞越,但相比西方国家仍有很大的差距。我国目前电力工程建设管理上仍存在较多问题: 1.1缺乏资金预算体制 由于资金是一切管理的基本,因此应当引起建造者们的足够重视,精准的资金预算可以帮助企业实现终极目标,保证协调好各部门之间的工作职能,做到专款专用,同时可以提升资金的利用率,有效的保障了电力施工的顺利进行。但是目前在我国电力建设管理中对资金预算的管理做的还不够,没有清楚的规划项目从开始到完成需要的整体资金,经常是“先建设,后算账”的方式开始电力工程建设,同时由于资金的混乱使用、挪用专用资金的现象频繁出现,严重影响了工程的进度和质量,使工程无法按预期的计划完成。除此之外很多建设单位由于资金不足临时改变建设设计或偷工减料给电力的使用增加了安全隐患。 1.2缺乏风险意识 电力系统工程建筑不同于其他行业的建设,要将安全从始至终的贯彻到底,做好每个环节的安全评估和预测对工程整体的进展有重要意义。由于电力建设的多环节性导致了风险存在也是多环节的,任何环节存在的风险都可导致整体电力系统工程建设的失败。我国很多电力建设承包商缺乏基本的安全管理意识,风险意识是识别风险、规避风险的前提,因此缺乏风险意识导致了电力工程建设中存在诸多的安全隐患,除此之外建设者缺乏风险评估系统,没有理论支撑单凭个人经验对风险预估,严重的增加了电力工程建设行业的风险。 1.3质量管理相对缺乏 在电力产业高速建设和发展的今天,切莫忽视最重要的质量问题,质量是生命线,对于电力工程建设更是如此。但是目前很多电力建设商没有认识到质量问题的严重性,对质量的把控不够严格。缺少工程建设质量管理系统也是安全事故频频出现的主要原因,由于电力工程建设涉及到多个部门和企业,质量掌控难度较大,因此,要在工程建设过程中加强管理,严格要求建造的质量[1]。 2优化管理的具体对 优化电力工程建设管理对我国整体经济的提升和人们生活水平的提高有着重要的意义。针对上述存在的问题作出如下的有效措施: 2.1完善工程建质量的管理体系 构建完善的工程质量管理体系主要包括完善组织结构、建立专业的质量检查部门两个部分,首先要在组织结构上配备充足的人员,进行科学合理的人员管理结构设计,各个部门人员比例要协调,严格要求施工人员的专业技能,保证工程有序进行,最大程度上提高工程的质量。除此之外打造专业的质量检测队伍,加强工程实施期间的质量。影响质量的因素包括:人为失误、材料廉价、机械落后、施工工艺欠佳、资金短缺、方案不合理等,所以要想严格要求工程质量就要在工程的前期有精准的预算和规划,在工程实施期间要严格要求物料和施工工艺,必要时可临时调整施工方案,工程结束后还要做好验收工作,检验质量是否达到预期标准,是否能承受实际的压力,施工团队要做好以上三阶段的质量检测,保证安全生产。 2.2做好预算 预算是电力工程建造中重要的环节,精准的财政预算可以全面的把控工程建造的细节问题,重视预算不仅是管理制度的策略,更是一种管理思想,资金预算是电力工程建建设管理的优秀,它是企业一起切运行的基本,因此精准的预算对电力工程建设后期的工作有着重要的意义。电力工程建设之前要做出精准的预算,合理的分配资金,做到转款专用,切忌私自挪用建设资金,建设单位要做好预算管理,加强对员工的约束力,提高资金的使用效率,保证工程建设的顺利完成。电力工程建设周期较长,在期间耗费的人力物力较多,因此预算显得更为重要,建设单位要加强预算管理,从而避免建设过程中出现的其他问题,保证工程建设的质量和完成期限。 2.3合理规划风险 风险管理是电力工程建设中不可忽视的问题,影响电力工程建设风险因素是多种多样的。因此我们要从经济风险、环境风险、管理风险等角度出发,首先要提升承建商的安全意识,对风险要做出客观的预测,要建立专业的风险评估团队和完善的评估系统,不再依靠个人的经验预测风险的大小。合理的规避风险可以解决工程期间存在大多数问题,在施工中,要做好风险管理工作,将可以预见的风险隐患一一杜绝,除此之外在施工结束后要做好质量检测,对于发现的质量问题要及时的处理,降低因质量问题发生危险发的可能性[2]。 3总结 综上所述,电力工程建设是多环节的复杂工作,其设计的行业部门较多,存在的问题也是多方面的,所以要从多方面入手加强管理,重视工程建设初期的预算管理,合理的分配资金,做到专款专用,除此之外最重要的是做好质量监测和风险的评估,保证在规定日期内顺利完成。 作者:姜淑琴 单位:内蒙古电力(集团)有限责任公司锡林郭勒电业局阿巴嘎供电分局 电力系统工程论文:变频器在电力系统工程应用中的干扰及解决方法 摘 要:随着科学技术的高速发展、变频器以其具有调速范围广、调速精度高、控制的多源化、节能、可靠性高等优势,被越来越广泛的应用到工业生产和生活中。然而,变频器的大量使用,人们在享受这些优越感带来效益和实惠的同时,变频器还存在一个不可忽视的问题,变频器的干扰,变频器的干扰由自生产生,不加以优化和控制会对其它电器设备的运行造成影响,甚至会对整个电网造成污染。因此,如何有效的解决变频器干扰问题是值得我们去思考和讨论。 关键词:变频器 电力系统 干扰 1、变频器概述 变频器主要由三相桥式整流、滤波、逆变系统、监测系统、中央控制系统微处理单元等组成的。 变频器的主要部件为三相桥式整流、滤波、逆变系统、监测系统、中央控制系统微处理单元。在具体的控制过程中,采取了分层控制的方式,既提高了控制系统的控制效果,同时也简化了控制流程,使整个控制流程能够得到有效的优化,在具体的控制效果上满足了实际需要。所以,了解并掌握变频器的工作原理,对做好变频器的应用和提高变频器的应用效果具有重要作用。 伴随着科学技术的不断发展,变频器调速技术作为集成自动控制和电力电子参数的技术模型,具有非常重要的应用价值。不仅能实现节能要求,也能利用软启动等方式,减少设备运行过程中的机械冲击,一定程度上延长电机的使用寿命。正是基于此,在工业领域中设置应用模型,能在提高干扰问题处理效果的基础上,提升经济效益,进一步降低劳动强度,建立更加具有针对性的管控措施。 2、变频器的主要干扰源 变频器包括整流电路和逆变电路,输入的交流电经过整流电路和平波回路,转换成直流电压,再通过逆变器把直流电压变换成不同宽度的脉冲电压(称为脉宽调制电压,PWM)。用这个PWM电压驱动电机,就可以起到调整电机力矩和速度的目的。这种工作原理导致以下三种电磁干扰: 2.1谐波干扰 整流电路会产生谐波电流,这种谐波电流在供电系统的阻抗上产生电压降,导致电压波型发生畸变,这种畸变的电压对于许多电子设备形成干扰,常见的电压畸变是正弦波的顶部变平。谐波电流一定时,电压畸变在弱电源的情况下更加严重,这种干扰的特征是会对使用同一个电网的设备形成干扰,而与设备与变频器之间的距离无关; 2.2射频传导发射干扰 由于负载电压为脉冲状,因此变频器从电网吸取电流也是脉冲状,这种脉冲电流中包含了大量的高l成分,形成射频干扰,这种干扰的特征是会对使用同一个电网的设备形成干扰,而与设备与变频器之间的距离无关; 2.3射频辐射干扰 射频辐射干扰来自变频器的输入电缆和输出电缆。在上述的射频传导发射干扰的情形中,变频器的输入输出电缆上有射频干扰电流时,由于电缆相当于天线,必然会产生电磁波辐射,产生辐射干扰。变频器输出电缆上传输的PWM电压,同样包含丰富的高频的成分,会产生电磁波辐射,形成辐射干扰。 根据电磁学的基本原理,形成电磁干扰必须具备三要素:电磁干扰源、电磁干扰途径、对电磁干扰敏感的系统。为防止干扰,可采用硬件抗干扰和软件抗干扰。其中,硬件抗干扰是最基本和最重要的抗干扰措施,一般从抗和放两方面入手来抑制干扰,其总体原则是抑制和消除干扰源、切断干扰对系统的耦合通道、降低系统干扰信号的敏感性。具体措施在工程上可采用隔离、滤波、屏蔽、接地等方法。 3、抗电磁干扰的有效对策 3.1采用软件抗干扰措施 具体来讲就是通过变频器的人机界面下调变频器的载波频率,把该值调低到一个适当的范围。如果这个方法不能奏效,那么只能采取下面的硬件抗干扰措施。 3.2进行正确的接地 通过现场的具体调研我们可以看到,现场的接地情况是不甚理想的。而正确的接地既可以是系统有效地抑制外来干扰,又能降低设备本身对外界的干扰,是解决变频器干扰最有效的措施。具体来讲就是做到以下几点: (1)变频器的主回路端子PE(E、G)必须接地,该接地可以和该变频器所带的电机共地,但不能与其它的设备共地,必须单独打接地桩,且该接地点应该尽量远离弱电设备的接地点。 (2)其它机电设备的地线中,保护接地和工作接地应分开单独设接地极,并最后汇入配电柜的电气接地点。控制信号的屏蔽地和主电路导线的屏蔽地也应分开单独设接地极,并最后汇入配电柜的电气接地点。 3.3屏蔽干扰源 屏蔽干扰源是抑制干扰的很有效的方法。通常变频器本身用铁壳屏蔽,可以不让其电磁干扰泄露,但变频器的输出线最好用钢管屏蔽,特别是以外部信号(从控制器上输出4~20mA信号)控制变频器时,要求该控制信号线尽可能短(一般为20m以内),且必须采用屏蔽双绞线,并与主电路线(AC380)及控制线(AC220V)完全分离。此外,系统中的电子敏感设备线路也要求采用屏蔽双绞线,特别是压力信号。且系统中所有的信号线决不能和主电路线及控制线放于同一配管或线槽内。为使屏蔽有效,屏蔽层必须可靠接地。 3.4合理的布线 具体方法有: (1)设备的电源线和信号线应尽量远离变频器的输入输出线。 (2)其它设备的电源线和信号线应避免和变频器的输入输出线平行。 如果采取了以上的办法之后还是不能够奏效,那么继续以下办法: 3.5干扰的隔离 所谓干扰的隔离,是指从电路上把干扰源和易受干扰的部分隔离开来,使他们不发生电的联系。通常是在电源和控制器及变送器等放大器电路之间在电源线上采用隔离变压器以免传导干扰,电源隔离变压器可应用噪声隔离变压器。 3.6在系统线路中设置滤波器 设备滤波器的作用是为了抑制干扰信号从变频器通过电源线传导干扰到电源和电动机。为减少电磁噪声和损耗,在变频器输出侧可设置输出滤波器;为减少对电源干扰,可在变频器输入侧设置输入滤波器。若线路中有敏感电子设备如控制器和变送器等,可在该设备的电源线上设置电源噪声滤波器以免传导干扰。 3.7采用电抗器 在变频器的输入电流中频率较低的谐波成分(5次谐波、7次谐波、11次谐波、13次谐波等)所占的比重是很高的,它们除了可能干扰其它设备的正常运行之外,还因为它们消耗了大量的无功功率,使线路的功率因素大为下降。在输入电路内串入电抗器是抑制较低谐波电流的有效方法。根据接线位置的不同,主要有以下两种: (1)交流电抗器:串联在电源与变频器的输入侧之间。其主要功能有: a、通过抑制谐波电流,将功率因素提高至(0.75-0.85); b、削弱输入电路中的浪涌电流对变频器的冲击; c、削弱电源电压不平衡的影响。 (2)直流电抗器:串联在整流桥和滤波电容器之间。它的功能比较单一,就是削弱输入电流中的高次谐波成分。但在提高功率因素方面比交流电抗器有效,可达0.95,并具有结构简单、体积小等优点。 4、结语 在今后变频器应用过程中,针对变频器在运行中出现的干扰问题不断引进新技术,进一步开发和完善功能,增强抗干扰能力,更好地应用于电力系统以及其他工业工程建设中。 电力系统工程论文:电力系统工程建设管理策略研讨 摘 要:在电力系统的建设中,建设者必须运用有效的管理策略和方法对工程建筑的过程进行监控和管理,使得电力工程建设顺利完成。电力工程不同于其他的工程,在难度和专业的要求上更为苛刻,因此电力工程建设管理中涉及到的问题一直是人们值得深入探究的课题。近年来,我国电力系统工程建设取得了巨大的成就,但很多管理细节仍存在问题,严重的阻碍了我国电力产业的发展。 关键词:电力系统;工程建设;管理 0 前言 随着我国经济实力的整体提升,电力工程也随之迎来了建设的高峰,在电力系统的建设中,建设者必须运用有效的管理策略和方法对工程建筑的过程进行监控和管理,使得电力工程建设顺利完成,在管理的过程中要重点关注质量、进度、安全、及成本问题,尤其质量安全更不容忽视。目前我国电力工程建设的管理相对落后,缺少理论的支持和实践的验证,随着经济时代的到来,电力建设工程管理中的问题在逐步的放大,严重制约了我国电力产业的发展。在电力建设中造价投资管理、建设项目的审核等问题有待解决,本文对目前我国电力建设工程管理中存在的问题和优化管理策略进行了浅析。 1 我国电力系统工程建设管理中存在的问题 电力工程建设管理是从建设之前开始的,要基本对工程的了解做出合理的资金预算,保证工期的同时要更加注重安全和质量问题,尽可能的避免存在的一切风险。我国的电力工程建管理设初始始于上世纪50年代,自历史记载以来,我国的电力工程建设管理沿袭了前苏联的管理模式,直到80年代初,我国才逐步的形成了自己的管理模式,经过几十年的发展我国在电力工程建设管理工作上取得了实质性的飞越,但相比西方国家仍有很大的差距。我国目前电力工程建设管理上仍存在较多问题: 1.1 缺乏资金预算体制 由于资金是一切管理的基本,因此应当引起建造者们的足够重视,精准的资金预算可以帮助企业实现终极目标,保证协调好各部门之间的工作职能,做到专款专用,同时可以提升资金的利用率,有效的保障了电力施工的顺利进行。但是目前在我国电力建设管理中对资金预算的管理做的还不够,没有清楚的规划项目从开始到完成需要的整体资金,经常是“先建设,后算账”的方式开始电力工程建设,同时由于资金的混乱使用、挪用专用资金的现象频繁出现,严重影响了工程的进度和质量,使工程无法按预期的计划完成。除此之外很多建设单位由于资金不足临时改变建设设计或偷工减料给电力的使用增加了安全隐患。 1.2 缺乏风险意识 电力系统工程建筑不同于其他行业的建设,要将安全从始至终的贯彻到底,做好每个环节的安全评估和预测对工程整体的进展有重要意义。由于电力建设的多环节性导致了风险存在也是多环节的,任何环节存在的风险都可导致整体电力系统工程建设的失败。我国很多电力建设承包商缺乏基本的安全管理意识,风险意识是识别风险、规避风险的前提,因此缺乏风险意识导致了电力工程建设中存在诸多的安全隐患,除此之外建设者缺乏风险评估系统,没有理论支撑单凭个人经验对风险A估,严重的增加了电力工程建设行业的风险。 1.3 质量管理相对缺乏 在电力产业高速建设和发展的今天,切莫忽视最重要的质量问题,质量是生命线,对于电力工程建设更是如此。但是目前很多电力建设商没有认识到质量问题的严重性,对质量的把控不够严格。缺少工程建设质量管理系统也是安全事故频频出现的主要原因,由于电力工程建设涉及到多个部门和企业,质量掌控难度较大,因此,要在工程建设过程中加强管理,严格要求建造的质量[1]。 2 优化管理的具体对策 优化电力工程建设管理对我国整体经济的提升和人们生活水平的提高有着重要的意义。针对上述存在的问题作出如下的有效措施: 2.1 完善工程建质量的管理体系 构建完善的工程质量管理体系主要包括完善组织结构、建立专业的质量检查部门两个部分,首先要在组织结构上配备充足的人员,进行科学合理的人员管理结构设计,各个部门人员比例要协调,严格要求施工人员的专业技能,保证工程有序进行,最大程度上提高工程的质量。除此之外打造专业的质量检测队伍,加强工程实施期间的质量。影响质量的因素包括:人为失误、材料廉价、机械落后、施工工艺欠佳、资金短缺、方案不合理等,所以要想严格要求工程质量就要在工程的前期有精准的预算和规划,在工程实施期间要严格要求物料和施工工艺,必要时可临时调整施工方案,工程结束后还要做好验收工作,检验质量是否达到预期标准,是否能承受实际的压力,施工团队要做好以上三阶段的质量检测,保证安全生产。 2.2 做好预算 预算是电力工程建造中重要的环节,精准的财政预算可以全面的把控工程建造的细节问题,重视预算不仅是管理制度的策略,更是一种管理思想,资金预算是电力工程建建设管理的优秀,它是企业一起切运行的基本,因此精准的预算对电力工程建设后期的工作有着重要的意义。电力工程建设之前要做出精准的预算,合理的分配资金,做到转款专用,切忌私自挪用建设资金,建设单位要做好预算管理,加强对员工的约束力,提高资金的使用效率,保证工程建设的顺利完成。电力工程建设周期较长,在期间耗费的人力物力较多,因此预算显得更为重要,建设单位要加强预算管理,从而避免建设过程中出现的其他问题,保证工程建设的质量和完成期限。 2.3 合理规划风险 风险管理是电力工程建设中不可忽视的问题,影响电力工程建设风险因素是多种多样的。因此我们要从经济风险、环境风险、管理风险等角度出发,首先要提升承建商的安全意识,对风险要做出客观的预测,要建立专业的风险评估团队和完善的评估系统,不再依靠个人的经验预测风险的大小。合理的规避风险可以解决工程期间存在大多数问题,在施工中,要做好风险管理工作,将可以预见的风险隐患一一杜绝,除此之外在施工结束后要做好质量检测,对于发现的质量问题要及时的处理,降低因质量问题发生危险发的可能性[2]。 3 总结 综上所述,电力工程建设是多环节的复杂工作,其设计的行业部门较多,存在的问题也是多方面的,所以要从多方面入手加强管理,重视工程建设初期的预算管理,合理的分配资金,做到专款专用,除此之外最重要的是做好质量监测和风险的评估,保证在规定日期内顺利完成。 电力系统工程论文:论电力系统工程造价管理与质量控制 无论是何种工程都需要做好相应的造价管理与质量控制工作,才能够有效的推动工程的发展和建设。电力系统工程也不例外。电力系统工程在近年来发展迅速,这就使得电力企业市场竞争逐渐加剧,要想使得电力企业能够在激烈的市场竞争中占有一席之地,就需要针对电力企业的系统工程进行造价方面的管理,并且做好相应的电力产品质量控制工作,这样才可以使得电力企业在市场中实现长远可持续的发展。下面本文就针对电力系统工程造价管理与质量控制进行深入的研究。 一、造价管理 1、“价值工程”的运用 工程建设最终的目的就是体现价值,价值工程也由此而来。价值工程可以说是有一种技术分析方式,其具有科学性和系统性。价值工程以建设单位的意愿为基准,以提高工程价值为目标,集合各方的经验智慧,有组织的进行建设活动,细致的对工程造价进行分析和总结。工程的内在价值越大,则说明工程的功能越全面。这就是工程造价管理的标准。 2、对工程项目实行限额设计 在电力系统工程造价的控制上,需要合理的针对电力基建工程实行限额设计,严格的依照已制定的项目计划中对建设所需要投入的资金进行估算和基本的设计,然后在估算设计的基础上,对控制技术以及施工图纸等进行合理的设计。另外,要对工程量进行合理的配置,将投资进行份额处理,切实的将投资金额以及工程量落实到实处,使得设计人员能够根据工程量以及限定金额的要求来进行设计工作。相关的设计人员一定要在充分的保证电力系统工程实际应用效应的基础上,合理对投资额进行设计和分配,严禁出现随意变更的情况,使得总投资额可以保持在限定的范围内。做到了这一点,就能够使得投资额得到充分的应用,无论是在管理上还是在控制上,都具有合理性。同时,将总投资额控制在合理的范围内,还能够使得有关各方面的设计都能够得到良好的控制和管理。 严格的依据设计的步骤来对投资额进行分配,使得投资额与工程量之间可以实现竖向的交叉,并依据工程量来对投资额实行控制。在每一个设计阶段上,都要针对投资进行单元的横向控制和管理。然而,限额设计也不是一味的要将造价进行降低处理,而是要在保障使用性的基础上,对造价尽可能的降低,实现设计的最优化,保障经济和设计相统一。有效的将经济与设计结合在一起,利用较少的投资来赢得较大的经济效益,以保障工程项目限额设计的合理性,从而进一步做好相应的造价管理工作。 二、工程质量控制 1、影响电力工程施工质量的主要因素 1.1人是电力系统工程项目建设的主体 人员的综合素质对工程施工的质量有着一定的影响。人员的技术水平和素质水平对于各阶段的工程施工都有着直接或者间接的影响。因此,要想要提高电力工程施工的质量,就要提高施工人员的素质,培养施工人员的技术能力。 1.2材料质量是工程质量的基础 在电力工程施工中,材料是施工的基础,材料的质量直接决定了工程质量的标准。材料质量不过关,那么工程质量就不合格。而且电力工程的施工规模大,所用的材料也多,材料如果出现问题,那么对整个工程的施工都会有影响。因此,要想提高工程质量,保证施工的顺利进行,就要选用高标准的材料,保证材料的质量。对工程施工中的材料进行严格的把控,确保材料符合检测标准。 1.3施工方案是实现工程建设的关键 在电力系统工程进行建设之前,一定要选择好相应的施工方案,如果施工方案制定存在问题或者是施工方案选择不合理,那么就会直接影响到施工开展的进度,也会使得电力系统工程的建设质量受到影响。因此,要在对施工方案进行控制的过程中,充分的考虑到技术、工艺以及操作等各个方面的因素,在经济效益的基础上,采用先进的工艺,运用得当的措施,从而使得电力系统工程的建设质量可以得到有效的提高,在一定程度上加快施工的速度,降低施工的成本。 2、提高电力工程施工质量的管理措施 2.1加强领导,落实责任制 充分结合市场发展的需求,针对所构建的电力系统工程质量管理制度进行完善,使得相关的质量管理制度可以凸显出电力企业的优势。将责任落实到实处,对单位的领导以及管理人员的职责进行合理的而划分,使得人人都能够明确自己的责任,从而使得责任制能够切实有效的实行,人人都充分发挥自己应尽的职能,同时对电力系统工程施工质量进行合理的监督和控制,以提升电力系统工程的施工质量。 2.2建设一支优秀的施工人员队伍 目前的生产规模相对来说都比较大,要想能够使得生产可以顺利的完成,就需要依靠群众的力量。这也就决定了在工程施工的过程中,施工人员所起到的影响作用最为关键。施工人员如果综合素质不高,那么就会严重影响到工程施工的整体质量。因此,要合理的构建施工团队,保障施工团队中的各个施工人员都具备较强的管理能力,并且掌握相应的操作技术,同时,还要对其进行综合的培训,使得施工人员的综合素质能够得到有效的提升。在培训中,重点要适当施工人员能够具备较强的质量意识,并且能够具备一定的技术素养,这样才能够使得电力系统工程的施工质量得到有效的管理和控制。 2.3制定监理细则,明确监理目标 针对监控以及管理的相关细则进行详细的制定,有效的把控各个阶段的施工质量,做好相应的质量检查以及鉴定工作,要使得施工人员能够清楚的了解到其在施工质量控制中所扮演的角色,从而能够积极的参与到工程监理中,并且能够积极的配合,在工作上进行协调,以求能够进一步的保障工程施工的质量。另外,针对电力系统工程进行建设的过程中,还要构建相应的质量保障制度,依据该制度来对电力系统工程建设质量进行控制,并使得相关的质检工作可以顺利的开展,以确保电力系统工程施工质量管理和控制的合理性。 三、结语 综上所述,针对电力系统工程建设中的造价管理来说,需要从限额设计以及价值工程三个方面入手进行分析。在电力系统工程建设的过程中,很多的因素都会对电力系统工程的建设质量产生影响,人、材料、施工方案均是影响电力系统工程的主要因素。有效的控制这三个因素,并对这三个因素做好相应的管理,就可以有效的提高电力系统工程的建设质量,同时,建立健全的工程管理标准体系以及质量控制制度,就能够使得工程造价有效的降低,使得电力系统工程的建设能够顺利进行。 电力系统工程论文:论电力系统工程造价管理与质量控制 摘 要:造价管理和质量控制是电力系统工程中最重要的部分,其贯穿电力系统工程的始终。随着我国电力工程的造价不断的上涨,对电力系统工程造价的管理就显得尤为重要。造价管理和质量控制决定了一个电力企业是否能够在激烈的市场竞争中站稳脚。本文就电力系统工程造价管理与质量控制进行了简要论述,仅供参考。 关键词:电力系统工程;造价管理;质量控制 工程造价管理一方面是对建设工程投资费用的管理,一方面是对工程价格的管理。工程造价计价依据的管理和工程造价专业队伍建设的管理都是为这两种管理服务的,这是企业在市场竞争中必不可少的条件,但是电力企业想要在激烈的市场竞争中生存和发展,仅仅是靠造价管理是不够的。任何企业在竞争中都少不了产品,如果产品的质量不过硬,那么企业也终将在市场竞争中被淘汰。因此,要加强对电力系统工程的质量控制,只有这样才能保证电力企业在市场竞争中处于不败之地。 1 造价管理 现在,越来越多的电力企业将经济与技术紧密联系起来,采用设计服务经济,经济体现设计的经营理念,将公司的设计方案经济化,以提高设计的内在价值。而要想做好这一点,就要对于企业的各项设计方案进行创新,尤其是工程造价管理,只有控制好电力企业的工程造价,才能够从根本上达到设计的经济化效益。 1.1 “价值工程”的运用 工程建设最终的目的就是体现价值,价值工程也由此而来。价值工程可以说是有一种技术分析方式,其具有科学性和系统性。价值工程以建设单位的意愿为基准,以提高工程价值为目标,集合各方的经验智慧,有组织的进行建设活动,细致的对工程造价进行分析和总结。工程的内在价值越大,则说明工程的功能越全面。这就是工程造价管理的标准。 在电力系统工程的设计中,各个部门和各个项目都要运用到价值工程的内在原则,将已经设计好的方案进行对比比较,从功能和造价两方面入手,充分的将功能和造价两者结合,以期使工程造价的管理更具规范性和实用性。而功能和造价的关系包括四个方面:第一,工程的功能越高则造价可能就越低;第二,1.2当工程的功能不变时,工程造价也可能会降低;第三,工程的辅助工程在一定范围内降低时,则工程造价会大幅度的降低;第四,工程造价在一定的范围内提高造价时,则会使得工程的使用功能大大提升。 1.2 对工程项目实行限额设计 电力基建工程推行限额设计,就是要按照批准的可行性研究报告中的投资估算控制初步设计,按照批准的初步设计概算控制技术设计和施工图设计。同时运用投资分解和工程量控制的方法将投资额分专业下达到设计人员。各专业人员在保证使用功能的前提下,按分配的投资额设计,严格控制不合理的变更,保证总投资额不被突破。这样就实现了对投资额的控制和管理,也同时实现了对设计规模、设计标准、工程量及概预算指标等各个方面的控制。按照设计程序进行投资额和工程量分解形成纵向控制,各设计阶段把投资分解具体到单元和专业形成横向控制。但是,限额设计也并不是单纯追求降低造价,而应该是保证设计的科学性,在保证使用功能的前提下,优化设计,促使技术与经济紧密结合,通过技术经济比较、经济分析和效果评价,力求以最少的投资,创造出最大的效益。 1.3 推广采用标准计划 电力系统工程的设计标准要趋向通用设计标准,这样能够有效保障工程设计技术的质量,使得电力系统工程的经济价值得到更好的提高。通用设计标准集合了大量实践工程项目设计的经验,是衡量工程项目设计的标尺。其符合我国现阶段科学技术的发展水平,保证了设计技术的质量,能够有效的缩短工期,节约成本,从而降低了工程造价。 2 工程质量控制 2.1 影响电力工程施工质量的主要因素 电力工程在施工过程中,其质量的要求会受到各方面因素的影响,这些因素包括以下几方面: 2.1.1 人是电力工程项目建设的主体,对于工程项目的实施有着重要的作用。其人员的综合素质也对工程施工的质量有着一定的影响。施工人员能够直接接触到工程项目建设的各个阶段,人员的技术水平和素质水平对于各阶段的工程施工都有着直接或者间接的影响。因此,要想要提高电力工程施工的质量,首先就要提高施工人员的素质,培养施工人员的技术能力。高素质的人才和高技术的手段是生产高质量产品的最有效保证。 2.1.2 材料质量是工程质量的基础。在电力工程施工中,材料是施工的基础,材料的质量直接决定了工程质量的标准。材料质量不过关,那么工程质量就不合格。而且电力工程的施工规模大,所用的材料也多,材料如果出现问题,那么对整个工程的施工都会有影响。因此,要想提高工程质量,保证施工的顺利进行,就要选用高标准的材料,保证材料的质量。对工程施工中的材料进行严格的把控,确保材料符合检测标准。 2.1.3 施工方法是实现工程建设的重要手段,施工方案的正确与否,是直接影响工程项目进度、质量、投资三大目标控制能否顺利实现的关键。施工单位在制定施工方案时,必须结合工程实际,从技术、组织、管理、工艺、操作、经济等方面进行全面分析,综合考虑,力求做到经济合理,工艺先进,措施得力,操作方便,有利于提高质量,加快进度,降低成本。 2.2 提高电力工程施工质量的管理措施 2.2.1 加强领导,落实责任制。必须建立健全适应市场需求且能发挥企业优势的质量管理体系和各项管理制度。全面落实责任制,明确单位领导、项目负责人、工程技术人员和具体工作人员责任,层层落实责任制,并加强监督和检查。 2.2.2 建设一支优秀的施工人员队伍。现代化的大生产必须依赖于群体的力量才能完成。工程质量的形成受到所有参加工程项目施工的人员的影响也是最大的。对管理技术人员、施工操作人员培训,以提高他们素质。这既要提高施工人员的质量意识,更要提高其技术素质。 2.2.3 制定监理细则,明确监理目标。制定监理细则,对掌握各部位、各工序、各阶段工程质量标准、质量检查、质量评定和验收程序等都作详细规定,使施工企业和工地所有人员都知道在质量控制中做什么、怎么做、以及怎样去评价做的效果,也便于相互工作协调和各工序的衔接。同时建立质量保证体系,包括质检机构、质检制度、质检人员的素质,并明确各级质检人员的权限和责任等。 结束语 电力工程造价管理和质量控制是一项技术性、专业性很强的工作,它贯穿于电力工程招投标、设计、施工及竣工结算各阶段对工程质量和企业效益密切相关。所以,努力建立一套行之有效、可操作性强的工程造价管理标准体系具有重要的意义。大量的实践有力的证明强化项目在工程各个阶段的管理与控制方能将工程造价有效地降低。 电力系统工程论文:探讨目前电力系统工程中110kV电气相关设备的安装方法 摘要:电气设备安装工艺直接影响着电力供应质量和设备工作效率。本工程主供电系统容量为110kV,30MVA。110kV进线电压在经过气体绝缘的开关设备送至110kV/10V主变压器后,经变压器开关柜馈电于电气室。气体绝缘的开关设备与110kV变压器是该工程安装的重点,其安装效果影响着电力工程运营,文章分析了气体绝缘的开关设备和110kV变压器的安装工艺、注意事项,可供同行参考。 关键词:电力系统工程;110kV;设备安装;安装办法 一、 气体绝缘的开关设备安装 气体绝缘的开关设备即为GIS。在进线侧绝缘灭弧介质选择中,选用SF6,而不用油断路器,因为SF6具有断流能力强、绝缘性能好、灭弧速度快、无爆炸危险、可频繁操作、检修周期长等特点,这适应了高压系统断路器发展要求。该系统正常电压为110kV,额定电压为145kV,额定电流为1250A,短时额定电流为31.5kA,3s,频率为50HZ,浪涌脉冲承受电压峰值为650kV。DS、CB、ES都采用电气操作。 CB、CHD、PT、LA等部件都是该设备中主要的组成部分,以为一些单体形状不规则、部件比较重,在安装到GIS室中不便于吊车作业,给安装造成极大困难。另外,在安装过程中,要注意保持部件整洁和干燥。 其具体工艺如下: 1、 安装前检查和准备 安装工作要与施工建筑工作相配合,检查CB基础预埋工字钢,保证其高于混凝土地面10mm。 安装前的准备工作。其一,准备好电源、设备,做好清洁工作,保证工作室无灰尘进入;在安装开始时再拆包,防止拆包过早造成设备长时间暴露在空气中。其二,在无吊车作业的情况下,搭设脚手架和工作平台,利用滚杠和倒链进行吊装工作。 2、 主体安装措施 CB安装:将吊车放置到门口,按照CB规划的安装位置与形状,摆放好滚杠,合理选择出吊点,并使用吊车把CB旋转到滚杠上,同时CB位置进行检查,确保GIS室和所安装变压器室的隔墙及预留洞中心在一条线上。 GIS及气体至油套管的安装:用倒链及脚手架将GIS吊至待安装位置,打开放置于套管与变压器连接处的罩盖,用蘸有酒精的白布,对套管及连接处进行清洁处理后,用塑料将其包裹,以防止灰尘落上。GIS支架就位时,先要把三相套管连接于GIS上,再连接到变压器;检查三相套管位置,要求其距离地面2030m,在确定位置后,固定GIS以及其支架。 CHD的安装:按照安装图纸要求进行定位,清洁CB的气密法兰面,在安装时,将各气体室连接处的临时保护盖打开,防止灰尘进入;将密封胶涂抹在气体密封圈上;按照规定连接触头,保证触头连接深度符合要求。 3、 空压管道的安装 首先要用球状白布将管道清理干净,要求清理两次,且保证每次使用白布清洁;依据安装位置,进行煨管和切管。 4、 测量工作 按照厂家规范要求,进行主电路的电阻测量。要求通100A直流电流,采用电压降压法,测量电阻值必须小于工厂试验数据的1.2倍。 5、 检验工作 检查SF6泄漏情况:利用泄露检测仪,对法兰片和管道连接处进行仔细检查,若发现问题,及时处理。 检验吸湿剂:要检查吸湿剂的绝缘子状况,壳体内部的杂质存在状况,螺母与螺栓的连接状况以及导体表面的状况。发现异常问题要及时更换吸湿剂,在更换时,要求一次性更换,不得中断,更换湿度必须低于80%。 检查空气泄漏情况:必须要按照所设计的管线图,对阀门开合状态进行调整,还必须确保空压机在所规定的压力范围中运行,其泄漏量低于规定值。 6、 外壳接地和基础处理 检测GIS壳体接地端与接地线之间的距离;对预埋工字钢进行除锈处理。 7、其他工作 依照管线布置图,设置SF6气体管道,将管子吹干后,将HITALuBE280黄油涂抹在管道法兰的密封圈上,拧紧法兰上的螺栓;根据安装位置,固定检测仪表,修整穿墙母排气室支架。 二、 110kV变压器安装 总变压器为110kV/10V、30MVA,YNdI1绕组,57.5t重。其具体安装措施有: 1、 基础检查 根据安装图纸,检查混凝土基础及其基础中心,保证各方面符合图纸尺寸要求。 2、 变压器部件安装 安装主油枕:主油枕1.4t,其最高点达到变压器底座5.2m处,而变压器室门高6m,这就造成安装困难。经过反复测量,决定采用8t汽车吊。因此汽车吊的活动拨杆较短,故可靠近变压器室;用一个2t的倒链替代一个吊钩,这利于扩大吊装高度。 安装HVN,LV套管和N.G.S:HVN为浪涌吸收器,可防止因雷电或是电路中过电压形成的瞬时高压电。LV是低压侧套管,在于10kV母线桥相连接时,要注意瓷绝缘保护,避免产生瓷绝缘损坏,采用白布以及酒精进行清洁处理。 N.G.S即为中性线接地系统,安装过程中,保证其接地开关动作灵活,避免出现卡阻现象。 安装散热片:按照安装实际,选定冷却风扇的位置,紧紧固定连接螺栓。 安装OLTC:根据安装图纸安装有载切换装置油箱。 3、 变压器主体安装 变压器较重,为3.3t,安装现场无法展开吊车吊装作业,加之,变压器室内无起吊设备,因此必须在变压器室外搭设平台。变压器主体与GIS连接过程中,采用10mm钢板铺垫室内的排油坑,建立基础平台,保证基础齐平;利用80t承载量的吊车,把变压器放到滚杠上,使用1.5t的板胡慢慢拖拉,直到主体到位。就位之后,采用四个千斤顶将变压器的主体顶起,对中心位置与套管中心进行调整,确保二者处于一条直线,再对HV套管进行安装,进而完成了连接。之后就用膨胀螺栓将主体固定起来,将接地现在相应的接地端进行压接,最终完成接地工作。 4、 抽真空 抽真空具体措施有:其一,在抽真空工作中,使用6000L/h的真空泵,要求其持续72小时作业,若因客观原因如停电,造成运转停止,则要及时关闭截止阀,当电源回复后,进行继续作业,操作顺序为先打开真空泵,再打开截止阀。其二,110kV变压器要求真空泵为0.08MPa,抽真空时,将连通阀打开,避免主油枕和OLTC质检产生过大压力差而造成主油枕损坏。 5、 油过滤和循环 保持整个滤油过程温度在70度左右,加工注油孔法兰,油经过油管进入滤油泵。 6、 结论: 其一,在进行3次循环后,采用60kV绝缘油测试仪测验变压器绝缘强度,经过5此测验,获得其强度值均大于56kV,说明绝缘程度良好。对耐压强度、变压器油微水等试验,以工厂试验结果为准,在安装现场不进行试验。其二,对散热片冷风扇、OLTC驱动部分进行检验,以有效保障设备正常运行。其三,在10kV母线桥导管和10kV开关柜连接后进行检验,并实验母线桥的工频交流耐压状况。 结语: 110kV变压器与气体绝缘的开关设备安装是该电力工程电气部分的主要工作。安装过程中,需要电工、钳工、吊车司机等采用精湛的技术,按照一定的规范进行作业,并要协调各安装程序、施工单位之间的关系,协同解决安装过程中遇到的问题,只有如此,才能保证安装工作顺利进行。 电力系统工程论文:电力系统工程中IT运行自动化的技术应用 【摘 要】IT技术是计算机领域的重要组成部分,对于电力系统的安全稳定运行具有重要的作用。本文重点对IT自动化技术的现状、特点、主要应用技术以及智能电网自动化技术、发展趋势进行分析,以供参考。 【关键词】电力系统;IT自动化;应用;发展 前言 电力系统通常由发电、输电、变电和配电这几个部分组成,各部分都与计算机技术有紧密的关系。通过计算机技术的应用提高了电力系统的自动化运行水平,为电力系统安全稳定提供了基础。 1 电力系统工程IT运行自动化技术的发展现状 伴随着我国经济水平的不断提高,对于我国电力行业的发展水平进行衡量主要运用信息化和自动化指标进行衡量。近年来,我国在不断的加大电力系统工程建设中IT的投资金额,例如在2009年,我国电力行业的IT投资金额约为144亿,和2008年相比,增长了10%。从某种意义上说,IT技术已经逐渐深入到了电力系统工程建设中的各个环节,促进电力系统工程朝信息化、自动化方向发展。在电力系统工程建设的过程中,主要在电网调度自动化、变电站自动化、计量计费自动化、配网自动化以及电力市场自动化等方面运用了IT运行自动化技术。 2 电力自动化技术特点 电力自动化技术是一种集合了电子技术、信息处理技术和网络通信技术等的综合技术,在社会的经济发展中发挥了重要的作用。在电力系统工程的应用中主要体现在:实现发电厂和电力系统调度的自动化;自动更新电力系统运行信息;自动处理电力系统运行过程中出现的一些简单故障;保证电力系统工程的管理可以按照一定的程序自动运行等。总结这些不同的作用,在电力系统工程中应用电力自动化技术可以实现对电力系统运行状况的实时监控和管理,保证电力系统运行的安全性和稳定性。在科学技术的不断进步中,电力自动化技术也会不断地发展,可以为电力系统工程提供更好的技术条件。 3 常见的电力IT自动化技术 3.1 数据库技术的应用 在电力系统工程应用电力自动化技术的过程中,还有一项应用比较广泛的技术,就是数据库技术的应用。在电缆系统工程中应用数据库技术,对于电力自动化技术的开发和发展都有着一定的促进作用,具有重要的意义。相对于传统的信息数据库,电力自动化数据库更加重视对电力系统运行过程中技术和功能方面的支持,符合我国不断增加的电力能源需求。所以,电力系统工程中应用电力自动化数据库技术得到了强大的认可,电力自动化数据库技术在电力系统工程中得到了广泛的应用。在电力系统工程中,对电力自动化数据库技术的应用,主要是主动对象的信息数据库,应用自动化系统的监控性能,获取监控对象的全部信息,并且合理地进行使用,缩短电力系统运行过程中获取信息的时间。 3.2 自动化的电力补偿技术 以前传统的无功和低压补偿技术是利用单一的信号以及三相电容器相互补充。通常这种补偿的方式对于那些主要采用电线负荷的用户,可能会出现三相负荷不平衡的情况,甚至会出现欠补或过补的情况,并且这种补偿技术并没有分析和考虑电压的平衡问题,甚者通常没有配电检测的功能。而智能无功补偿技术是采用动态补偿和固定补偿相结合、三相共同补偿和分相补偿相结合、稳态的补偿和迅速的补偿相互配合的方式,它克服了传统技术单一固定补偿的不足,能够很好地适应负载的变化。而且运用先进的投切的开关、对电压进行科学的限制等技术模式,进而达到对电容器的智能控制,提高补偿的精确度,并且具有缺相保护的作用。 4 智能电网技术自动化的特点以及在计算机技术中的应用 4.1 智能电网技术自动化的特点 智能电网技术,指的是以物理电网作为基础,通过运用现代的通讯技术、计算机技术、控制技术、传感测量技术以及信息技术等,所构成的一种新型电网。其对整个电力系统工程进行智能控制,主要包括电力系统的发展、输电、变电、配电、调度以及电力用户等内容。其中的调度自动化系统、稳定控制系统、柔性交流输电以及变电站自动化系统等均与计算机技术有十分密切的关系。其不仅将计算机技术的高效率进行发挥,而且还保证了控制系统的稳定性、变电站以及调度系统的自动化。虽然智能电网建设的目标、重点不同,但是其受到环境、电能质量、安全以及市场等因素的影响,具有自愈性、兼容性、继承性、高效性、协调性以及优质性的特点。其中,兼容性指的是智能电网能够很好的满足适应式发电站与微电网的接入,能够有效的提高需求侧的管理水平,满足不同用户的电力需求;协调性指的是能够实现电力批发与零售市场之间的衔接,增强系统的安全性;自愈性指的是如果受到电网外部或者内部的损害时,不需要运用人工干预的方式,进而有效的保证电网信息的安全性,提高其抵抗病毒的能力,确保电网的安全、稳定运行。 4.2 智能电网技术自动化在计算机技术中的应用 智能电网自动化技术主要包括网络拓扑、新型传感技术、测量技术、信息管理系统、智能调度技术、分布式能源接入技术以及通信技术等。在对智能电网自动化技术进行建设的过程中,主要以计算机技术为主,以具有双向性、实时性、可靠性特点的网络通信技术为辅。 (1)通信系统:智能电网的建设需要运用高速性、双向性、实时性以及继承性的通信系统,如果没有通信系统,那么将不能满足智能电网建设的要求。只有在构建通信系统后,智能电网才能对数据信息进行获得、控制和保护。通信系统与电网的互相结合,构成了通信网络,并使智能电网具备应该具有的功能。智能电网在和高速、双向、集成、实时的通信系统相结合后,逐渐形成具有实时获取信息、实现电力交换互动以及动态性的基础设施。建立通信系统,对于提高供电的安全可靠性、提高电网资产利用率以及提升电网的应用价值具有十分重要的作用。 (2)网络拓扑:构建具有坚强性和灵活性的电网结构,是促进智能电网未来发展的重要基础。我国通过建设特高压联网工程、直流联网工程以及点对网送点工程,能够有效的改善能源分布不平衡的现象,并对各级的电网规划工作进行优化。随着电网规模的逐渐扩大,电网自身的安全性问题越来越多,需要与计算机网络技术相结合的系统能够有效的解决电网结构出现的各种突发事件。 (3)信息管理系统:信息管理系统主要具备信息的采集处理、分析、显示、信息安全以及集成信息等功能,因此,智能电网中需要运用信息管理系统。对信息进行采集和处理,主要包括对分布式的数据信息进行采集、处理;构建实时的数据信息采集系统;对信息资源进行动态共享以及对采集、处理过的信息进行分析等内容。进行信息集成工作,能够将智能电网构建的信息系统的纵向产业链转变为电网信息集成的横向电网信息集成。信息显示系统能够给智能电网的不同用户提供个性化、可视化的界面;信息安全系统能够有效的保证智能电网利益主体的经济效益。 5 电能自动化技术的发展趋势 伴随着人民生活水平的不断提高,用户对供电系统的稳定性和可靠性要求越来越高,但是由于电力企业每个部门的资源管理不统一,各个体系之间的信息不共享,致使在供电过程中的马虎情况不断出现。所以,在电力自动化进程中,要对电力各部门的资源进行整理,逐渐改变这种情况。将原来分散、成果单一的电力自动化系统转变为信息共享体系,使数据和配电体系、监测控制体系、办理体系、高级的应用软件包、通信体系的集合和馈线自动化整合成一个体系完善、信息共享、平台开放、方便和高效的信息体系。 6 结束语 综上所述,随着计算机技术的发展,其在生产生活中的应用日益广泛,计算机技术在电力系统中的应用也更加广泛,所发挥的作用也越来越大。 电力系统工程论文:控制电力系统工程造价的措施探究 【摘 要】工程造价的管理和控制要贯穿于项目建设的各个阶段。在立项决策阶段、设计阶段、建设项目招投标阶段和建设实施阶段,采用科学的计算方法和符合工程实际的计价依据,合理地确定投资估算、设计概算、施工图预算、承包合同价、结算价及竣工决算等,把建设工程的造价控制在批准的造价限额以内,并随时修正发生的偏差,力求在各个建设项目中能合理地使用人力、物力、财力,保证项目建设目标的实现,取得较好的投资效益和社会效益。同时,提高造价行业的管理水平,加强对造价师的监管,也是提高工程造价管理不可忽视的工作。 【关键词】电力系统;工程造价;工程量清单;企业定额;项目决策;企业效益;招投标机制 0 引言 近几年,我国电力行业发展迅速,煤电、水电、风电、生物发电等各种发电技术齐头并进,电力建设市场的管理体制和运行机制正在逐步完善,电力工程施工已经融入了有形建筑市场,市场竞争日趋激烈,电力施工企业须通过招投标来获取施工任务。同时,随着今后电力需求趋于饱和,电力投资规模和速度都会大幅度下降,大多数电力施工企业都会不同程度面临任务不足、负担沉重的困境。 1 项目决策阶段是工程造价管理的开始 在项目的投资决策阶段,项目的经济决策和各项技术,对项目投资以及项目建成以后的经济效益有着决定性的影响,是项目投资控制的一个很重要的阶段。具体来讲,在项目决策阶段中, 新建的一个项目在项目建议书批准以后,工程造价咨询机构应根据国民经济长期发展规划、地区经济发展和各行业经济发展规划的基本要求,对拟建的项目在技术上是否先进适用,经济上是否合理、有利,在社会上能否创造效益,资金落实情况等方面都进行全面、充分的调查、分析和论证,搞好可行性研究,为决策者决定项目提供可靠的依据。投资决策阶段工程造价对建设工程全过程工程造价具有纵揽全局的决定性影响。建设项目的可行性研究及投资决策是产生工程造价的源头。合理确定造价是评估建设项目、开展后续工作的关键。 2 项目设计阶段是工程造价管理的关键 项目设计阶段的设计费支出只占工程总投资的 1%以下,但对工程造价的影响却占 75%以上,且往往容易被忽视。因此,工程造价咨询机构应将设计阶段的造价管理作为全过程造价管理的重点来抓。项目初步设计概算有一定的准确性并达到国家或行业规定的深度,是有效控制工程造价的前提。抓住设计阶段这个关键点,对工程造价的控制可以取得事半功倍的效果。设计阶段的造价控制,是造价的源头控制,也是最根本、最重要的控制。 3 项目招投标阶段是工程造价管理的重要组成部分 接受业主委托编制实物工程量清单(或工程标底)和一系列相关文件,标底的编审工作是招投标管理的优秀工作,因为标底是确定工程承包合同价的基础,只有有了科学的标底,才能正确地判断投标报价的合理性和可靠性,才能在定标时做出正确的决策,严格执行工程招投标的管理规定,把握标价的合理性和竞争性。评标、定标中把造价执业者以及造价编制依据的合法性作为评判定标价是否合法有效的依据,保证标价的科学合理,为有形建筑市场的投标报价、标底的编制提供社会服务,创造公平竞争的环境。 4 项目实施阶段是工程造价管理的里程碑 工程实施阶段是建筑产品形成阶段,对建设项目全过程造价管理来说也是最难、最复杂的阶段。此阶段除伴随施工的时间推移发生的其它建设费用外,大量的投资资金通过施工这一环节不断“物化”,最终形成固定资产,实现项目投资。为了控制造价,首先,在施工阶段一定要严格执行国家规定的招投标制度,认真审查施工单位编制的工程项目网络图,做好施工单位设计方案的论证工作,在技术上、经济上进行分析对比,选出最合理方案;其次,要严禁通过设计变更扩大建设规模,对必要的设计变更,必须进行工程量及造价增减分析,对涉及到费用增减的设计变更,必须经设计单位代表、建设单位现场代表、监理工程师共同签字,而且应尽量在该工程内容未完成前确认变更,以减少设计变更造成的损失;最后,在施工过程中,建设或管理单位要加强现场施工管理,督促施工方按图施工,严格控制材料代用、随意增加工程量及各种预算外费用。 5 竣工结算阶段是工程造价管理的终点站 该阶段应认真审核工程预结算,剔除其中通过多计工程量、高套定额、高取费用、不切合实际的签证、不合理的技术措施等增加的费用:对工程量的审核应根据施工承包合同要求,对施工过程出现的设计变更、现场签证进行审核,不能多算也不能不按规则计算;在要求施工单位报送相应的工程计算式和材料用量明细表的同时,建设单位也要编制一份完整的结算书和材料明细表,比照审核才能做到客观、公正、合理、准确;要注意审核项目的单价、分项的正确性,结合现场的实际情况进行分析计算;应根据所掌握的材料价格信息,着重审查是否有抬高材料价格的现象。应加强合同管理和执行,实行合同逐项审查制度,使工程造价通过具有法律约束力的合同得以确认和控制,不论是建设单位还是施工单位的审核人员,都应该坚持按合同办事和实事求是的原则,对施工预算外的费用严格控制,对于未按要求完成的工作量及未按规定执行的施工签证一律核减费用,把好未按合同条款履行的违约审核处理关。 6 提高造价行业的管理水平,加强对造价师的监管 6.1 提高造价师的素质,加强对造价师的监管力度 要严格造价师的准入制度,参加造价师考试的人员应有较丰富的专业知识和必要的专业工作经验;考试的内容要包含专业知识、法律、经济管理、计算机等各个方面;要加强造价师的职业培训,防止职业培训流于形式;要加强对造价师工作的监管力度,在防止泄露商业秘密的前期下,努力推行造价报告公示制度。另外还必须要提高造价师的职业道德素养,避免出现由于职业道德感差引起的不利影响。 6.2 造价人员要全程参与,实事求是地做好造价控制工作 造价人员要全程参与项目建设的各个阶段,特别是在决策阶段,造价专业人员要参与决策,防止盲目决策;电力项目建设相关企业以及企业中与造价有关的部门都要参与工程造价管理。工程造价人员认真学习、了解各部门的工作流程,防止在造价管理过程中存在各种不合理的问题。造价人员对各部门提供的信息也要进行核实和论证,坚持原则,实事求是地做好造价控制工作。 6.3 关注市场信息,注重科技进步 编制工程造价时,要随时关注市场信息,了解主要原材料的价格与市场的波动,确保工程造价与市场行情不发生较大差异。要有超前意识和创新思维,要关注新技术、新材料的发展情况,将造价工作与科技进步相结合,尽量使效益显著的新技术、新成果能融入到项目建设中。 6.4 加强造价监管力度,严格执行已确定的造价预算 建设单位要严格内部审计程序,确保工程造价控制在限定目标内。要维护造价监管部门和监管人员的权力,明确监管部门的职责,不断提高监管部门相关人员的管理水平,加大监管力度,对于已经明确的工程造价,没有经过规定的程序不能变更。 7 结束语 总之,市场经济要求电力企业必须尽快增强自己的竞争力,要尽快适应市场,每个电力企业首要考虑的问题是加强工程造价管理,在分析目前国家电力行业定额的基础上,正确把握电力工程造价的发展趋势,提高投标报价的技巧和水平,最终适应在国家宏观调控下由市场确定电力工程价格的管理体制,保证企业足够的利润空间。 电力系统工程论文:电力系统工程技术及自动化应用推广 摘要:随着国民经济的快速增长,电力系统中电气综合自动化技术在变电领域已得到了普遍应用和发展,功能技术水平也已日臻完善。本文介绍了电气自动化控制系统的监控方式和应用,以及阐述了综合自动化技术的发展趋势。 关键词:电力系统 电气自动化 监控 信息化、自动化已成为衡量电力行业发展水平的重要指标。在电力行业中,工业化的典型标志就是电力自动化,包括了调度自动化、变电站及保护自动化、配网自动化、计量计费自动化、电力市场自动化等电力工业的各个环节。 1 电气自动化控制系统 1.1 集中监控方式 这种监控方式优点是运行维护方便,控制站的防护要求不高,系统设计容易。但由于集中式的主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理,处理器的任务相当繁重,处理速度受到影响。 1.2 远程监控方式 最早研发的自动化系统主要是远程控制装置,主要采用模拟电路,由电话继电器、电子管等分立元件组成。这一阶段的自动控制系统不涉及软件。主要由硬件来完成数据收集和判断,无法完成自动控制和远程调解。它们对提高变电站的自动化水平,保证系统安全运行,发挥了一定的作用,但是由于这些装置,相互之间独立运行,没有故障诊断能力,在运行中若自身出现故障,不能提供告警信息,有的甚至会影响电网安全。 1.3 现场总线监控方式 现场总线监控方式使系统设计更加有针对性,对于不同的间隔可以有不同的功能,这样可以根据间隔的情况进行设计。 采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外,还可以减少大量的隔离设备、端子柜、I/0卡件、模拟量变送器等,而且智能设备就地安装,与监控系统通过通信线连接,可以节省大量控制电缆,节约很多投资和安装维护工作量,从而降低成本。另外,各装置的功能相对独立,装置之间仅通过网络连接,网络组态灵活,使整个系统的可靠性大大提高,任一装置故障仅影响相应的元件,不会导致系统瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。 2 综合自动化监控系统应用 2.1 集中模式 集中模式也就是传统的硬接线方式,将强电信号转变为弱电信号,采用空接点方式和4mA~20mA标准直流信号,通过电缆硬接线将电气模拟量和开关量信号一对一接至DCS的I/O模件柜,进入DCS进行组态,实现对电气设备的监控。电气量的采集集中组屏,便于管理,设备运行环境好;硬接线方式成熟,响应速度快。缺点主要有:电缆数量大,电缆安装工程量大,长距离电缆引进的干扰也可能影响DCS的可靠性;DCS系统按“点”收费,不仅投资大,而且只有重要的电气量才能进入DCS,系统监测的电气信息不完整;所有信息量均要集中汇总至DCS系统,风险集中,影响系统可靠性;由于DCS调试一般是最后进行,采用集中模式通常难以满足倒送厂用电的要求;没有独立的电气监控主站系统,无法完成较复杂的电气运行管理工作,不能实现电气的“综合自动化”。 2.2 分层分布式模式 分层分布式模式从逻辑上将ECS划分为三层,即站级监控层、通信层和间隔层(间隔单元)。间隔层由终端保护测控单元组成,利用面向电气一次回路或电气间隔的方法进行设计,将测控单元和保护单元就地分布安装在各个开关柜或其他一次设备附近。网络层由通信管理机、光纤或电缆网络构成,利用现场总线技术,实现数据汇总、规约转换、转送数据和传控制命令的功能。站级监控层通过通信网络,对间隔层进行管理和交换信息。间隔层测控终端就地安装,减少占用面积,各装置功能独立,组态灵活,可靠性高。模拟量采用交流采样,节省二次电缆,降低了成本,抗干扰能力增强,系统采集的数据精度大大提高。系统采集的数据量提高,监控信息完整,能实现在远方对保护定值的修改及信号复归,运行维护方便。分布式结构方便系统扩展和维护,局部故障不影响其他模块(部件)正常运行。设置独立的电气监控主站,便于分步调试和投运,满足倒送电的要求。同时有利于厂用电系统的运行、维护和检修。 3 综合自动化技术发展趋势 3.1 保护、控制、测量一体化 鉴于目前的运行体制、人员配备、专业分工,我国的自动化系统主要采用站内监控采集数据而保护相对独立的模式,以提供较清晰的事故分析和处理的界面。但是从技术合理性、减少设备重复配置、简化维护工作量以及发展趋势等方面考虑,将保护与控制、测量结合在一起会更有优势。 3.2 国际标准的应用 近年来,IED电力自动化方面有了广泛应用。为了实现不同厂家 IED设备的信息共享和互操作性,使厂站电气综合自动化系统成为开发系统,国际电工委员会制定了IEC61850国际标准。为了与国际接轨,国内已经开始了基于IEC61850标准的电气综合自动化系统的产品研发,相信这将是未来自动化系统的一个发展方向。 3.3 以太网技术的兴起 随着电力系统的发展,综合自动化系统需要传输的数据越来越多,对通讯的实时性要求越来越高,以速度快、传输数据量大为特点的以太网满足了这一要求。以太网最典型的应用形式是 Ethernet+TCP/IP。未来的发展应该是在继承了以太网技术的基础上,结合工业过程应用,产生新一代以以太网为优秀的现场总线技术。 4 结语 自动化技术在电力系统中的应用越来越广泛而深入,这也使电网管理方式产生翻天覆地的变化。新技术、新理论的应用使一些概念不断被更新和修正,传统的技术界线逐渐模糊,各种原来看似不相关联的技术会彼此融合和渗透,这些推动着电力自动化系统的不断发展和变化。 电力系统工程论文:电力系统工程中IT运行自动化的技术应用 摘要:随着我国经济水平的不断提高,提高了我国电力系统的发展水平。在电力系统工程的建设过程中,越来越多的运用IT自动化技术。IT运行自动化技术作为计算机技术应用领域中的重要组成部分,对于促进电力系统的安全、稳定、快速发展具有十分重要的作用。在计算机发展的过程中,只要出现新技术或者新成果,均会应用在电力系统工程的自动化建设中,电力系统工程的自动化与计算机技术的发展水平有十分紧密的关系。因此,该文针对电力系统工程中IT运行自动化的技术应用进行详细的分析。 关键词:电力系统工程;IT运行自动化;技术;应用 随着我国计算机技术水平的不断提高,带动了我国电力行业的快速发展。在电力行业中,越来越普遍的使用先进的计算机技术,在给电力行业带来发展机遇的同时,还带来了一定的挑战。计算机信息化水平的高低对于电力系统工程建设步伐的快慢具有一定的决定作用。由于电力系统工程的建设主要由发电、输电、变电、配电以及用电等各个方面共同组成,其各个方面与计算机技术有十分密切的关系。例如电力系统中各个级别的电网调度控制中心构建的计算机系统和变电站构建的计算机监控系统等,均与计算机技术有十分密切的关系。该文通过对电力系统工程中IT自动化技术的应用进行研究。 1 电力系统工程IT运行自动化技术的发展现状 伴随着我国经济水平的不断提高,对于我国电力行业的发展水平进行衡量主要运用信息化和自动化指标进行衡量。近年来,我国在不断的加大电力系统工程建设中IT的投资金额,例如在2009年,我国电力行业的IT投资金额约为144亿,和2008年相比,增长了10%。从某种意义上说,IT技术已经逐渐深入到了电力系统工程建设中的各个环节,促进电力系统工程朝信息化、自动化方向发展。在电力系统工程建设的过程中,主要在电网调度自动化、变电站自动化、计量计费自动化、配网自动化以及电力市场自动化等方面运用了IT运行自动化技术。 2 电网调度的自动化 所谓电网调度自动化,指的是对各种信息进行集中处理的一种自动化系统,在以计算机技术为优秀的电力系统工程中占据着重要的地位,其通过对各个变电站与发电厂实时电网运行的信息进行设置,运用信道传输的方式,将其传输扫电网调度中心的主站系统中,以便让电网调度工作人员使用。电网调度自动化作为电力系统工程自动化中的重要组成部分,对于电力系统工程的快速、安全、稳定发展具有十分重要的作用。在我国,电网调度自动化主要分为五个级别,按照从高到低的顺序分别是国家电网调度、大区电网调度、省级电网调度、地区电网调度以及县级电网调度。 不管在哪个级别的电网调度自动化,其均与计算机技术有十分密切的关系。电网调度自动化主要由电网调度控制中心运用的计算机网络系统、服务器、打印设备、调度发电厂、工作站、大屏蔽显示器、变电站终端设备、电力系统专用广域网下级的电网调度控制中心以及测量控制等多种装置构成。在计算机环境下,这些装置互相结合,构成自动化电网调度控制系统。其具备实时采集数据、监控电网安全稳定运行、对电力系统运行状态进行估计以及对电力负荷进行预测等功能。 在五种不同的电网调度自动化中,县级电网调度控制中心设备是最小的,对电网设备要求最低,主要运用普通的PC机作为工作站或者服务器。和大区调度电网与省级电网相比,地区电网调度的调度范围与功能比较小,只对某个具体的城市进行电网调度工作。对于国家调度电网和大区调度电网来说,其运用最大规模的计算机设备和容量最大的计算机服务器和网络设备,运用最先进、最高端的计算机技术。总之,不同级别的电网调度自动化,均离不开计算机技术。 3 变电站的自动化 电力系统工程建设的重要环节是为了实现发电厂和电力用户的联系,为了实现这个目的,需要实现变电站的自动化。在没有运用计算机技术时,主要运用人工监视、人工电话操作的方式,实现发电厂与用户之间的联系,这种方式严重影响了工作效率,给变电站的监控功能产生一定的影响。实现变电站的自动化后,有效的提高了工作效率,增加变电站的监控功能,提高了变电站的安全运行水平。变电站在使用计算机技术后,逐渐朝网络化、数字化和集成化的方向发展,广泛使用计算机电缆或者光纤技术。变电站实现自动化,不仅能够完成变电站的运行操作任务,而且还能够实现电力企业的现代化。 4 智能电网技术自动化的特点以及在计算机技术中的应用 4.1 智能电网技术自动化的特点 智能电网技术,指的是以物理电网作为基础,通过运用现代的通讯技术、计算机技术、控制技术、传感测量技术以及信息技术等,所构成的一种新型电网。其对整个电力系统工程进行智能控制,主要包括电力系统的发展、输电、变电、配电、调度以及电力用户等内容。其中的调度自动化系统、稳定控制系统、柔性交流输电以及变电站自动化系统等均与计算机技术有十分密切的关系。其不仅将计算机技术的高效率进行发挥,而且还保证了控制系统的稳定性、变电站以及调度系统的自动化。虽然智能电网建设的目标、重点不同,但是其受到环境、电能质量、安全以及市场等因素的影响,具有自愈性、兼容性、继承性、高效性、协调性以及优质性的特点。其中,兼容性指的是智能电网能够很好的满足适应式发电站与微电网的接入,能够有效的提高需求侧的管理水平,满足不同用户的电力需求;协调性指的是能够实现电力批发与零售市场之间的衔接,增强系统的安全性;自愈性指的是如果受到电网外部或者内部的损害时,不需要运用人工干预的方式,进而有效的保证电网信息的安全性,提高其抵抗病毒的能力,确保电网的安全、稳定运行。 4.2 智能电网技术自动化在计算机技术中的应用 智能电网自动化技术主要包括网络拓扑、新型传感技术、测量技术、信息管理系统、智能调度技术、分布式能源接入技术以及通信技术等。在对智能电网自动化技术进行建设的过程中,主要以计算机技术为主,以具有双向性、实时性、可靠性特点的网络通信技术为辅。 1)通信系统:智能电网的建设需要运用高速性、双向性、实时性以及继承性的通信系统,如果没有通信系统,那么将不能满足智能电网建设的要求。只有在构建通信系统后,智能电网才能对数据信息进行获得、控制和保护。通信系统与电网的互相结合,构成了通信网络,并使智能电网具备应该具有的功能。智能电网在和高速、双向、集成、实时的通信系统相结合后,逐渐形成具有实时获取信息、实现电力交换互动以及动态性的基础设施。建立通信系统,对于提高供电的安全可靠性、提高电网资产利用率以及提升电网的应用价值具有十分重要的作用。 2)网络拓扑:构建具有坚强性和灵活性的电网结构,是促进智能电网未来发展的重要基础。我国通过建设特高压联网工程、直流联网工程以及点对网送点工程,能够有效的改善能源分布不平衡的现象,并对各级的电网规划工作进行优化。随着电网规模的逐渐扩大,电网自身的安全性问题越来越多,需要与计算机网络技术相结合的系统能够有效的解决电网结构出现的各种突发事件。 3)信息管理系统:信息管理系统主要具备信息的采集处理、分析、显示、信息安全以及集成信息等功能,因此,智能电网中需要运用信息管理系统。对信息进行采集和处理,主要包括对分布式的数据信息进行采集、处理;构建实时的数据信息采集系统;对信息资源进行动态共享以及对采集、处理过的信息进行分析等内容。进行信息集成工作,能够将智能电网构建的信息系统的纵向产业链转变为电网信息集成的横向电网信息集成。信息显示系统能够给智能电网的不同用户提供个性化、可视化的界面;信息安全系统能够有效的保证智能电网利益主体的经济效益。 5 结束语 总之,随着计算机技术水平的不断提高,其在现代生活中得到了越来越广泛的应用。在电力系统工程的建设过程中,计算机技术已经逐渐融入到了电力系统工程自动化建设的各个环节,并获得了一定的发展。该文针对电网调度的自动化、变电站的自动化以及智能电网的自动化进行详细的分析,旨在能够有效的提高电力系统工程中IT运行自动化的技术水平。 电力系统工程论文:浅议电力系统工程造价控制 摘要:随着我国经济的不断发展, 电力建设也在快速发展,投资项目的增多,各种各样的投资还在不断地扩大, 原材料价格上涨,建设规模的变化,电力工程的总造价和单位造价也在不断提高。如何合理确定和控制工程造价,使工程造价的增长控制在一定范围内,已成为当前一个重要问题。 关键词: 电力系统 工程 造价控制 前言 企业想要提升自身的竞争力和综合水平,需要做多方面的努力,而实施有效的造价控制,则是重中之重。电力系统工程造价,指的是在某一项电力建设工程当中,所需要的全部的工程费用,也就是该项目有计划地进行固定资产再生以及形成铺底流动基金的一次性费用合计。电力工程造价控制,是贯穿于整个项目的全部过程阶段当中,在项目的投资决策阶段、项目的设计阶段、施工阶段以及竣工的验收阶段当中,都需要进行有效的造价控制和管理,进行全面的控制,以求及时发现问题并且及时改正优化。在电力系统的建设当中,造价的控制将直接关系到企业的经济效益,如何很好地分析现今的主要形势,通过具体的方案提高工作效率、降低工程成本,并且改善服务、逐步地优化资源配置,将对电力系统造价控制起到至关重要的作用和意义,而这也正是电力企业需要进行深入思考的重要问题。 一、设计阶段的成本控制设计阶段的造价控制要综合考虑技术、经济两个要素, 既要考虑技术先进性、安全可靠性, 也要考虑经济合理性, 从根本上有效控制造价。 1推行设计招标制度 目前设计人员在设计时只负技术责任, 不负经济责任, 推行设计招标, 引入竞争机制, 迫使竞争者对建设项目的有关规模、功能方案、设备选型和投资控制等方面做出全面地分析、比较, 用最经济合理的方案参加竞赛。 2 积极推行电力工程限额设计, 有效控制造价推行限额设计是项目法人责任制的一个主要部分, 也是控制工程造价的有效手段, 要想控制造价, 必须大力推行电力工程限额设计。要做好项目投资估算, 项目投资估算是初步设计概算的限额。项目投资估算准确程度直接决定了限额能否实施的主要因素, 因此在项目投资估算阶段, 一定要深入现场, 做好勘查工作。另外, 也要注意估算模型的应用, 考虑国家宏观政策等因素。 初步设计概算是施工图预算的限额。施工图设计阶段, 要根据初步设计概算进行限额设计, 主要应该控制预算工程量。 3增加设计深度, 实行设计考核 如果设计阶段, 没有很好的勘查现场, 没有结合地区实际情况, 往往会造成施工阶段设计变更满天飞, 这是增加工程造价的不确定因素, 也给工程造价控制带来一定的难度。因此, 一方面在配合设计做好现场勘查的同时, 应该对设计实施考核, 在签订设计合同时, 必须规定, 如果变更金额超出施工合同一定比例的, 则扣除一定的设计费, 如果在合同约束的范围内, 要给予奖励。 二、工程建设阶段的成本控制 工程建设阶段是资金投入的最大阶段, 也是资金控制风险最大的阶段, 一方面加强实际成本控制, 另外也要加强隐形成本的控制。 1 加强工程招投标工作。必须按照电力程序做好招投标工作, 招投标工作必须本着三公原则进行, 在评标办法制定上, 也要采取比较科学的方法, 避免选到施工力量差的队伍, 虽然节约了现阶段的资金, 但隐形成本十分巨大。 2抓好合同管理, 减少工程索赔。在施工阶段成本控制的关键是对工程变更实行有效控制。避免施工单位“低价中标, 索赔赢利”。一方面要严格合同管理, 按合同办事; 另外, 要做到事前把关, 主动监控。 3严格审核工程变更, 加强现场工程量签证的监督和管理。要减少设计变更, 首先应严禁通过设计变更擅自扩大建设规模, 提高设计标准, 增加建设内容; 其次, 及时核算有关设计变更的造价,对于有问题或者费用偏高的项目可重新考虑, 进行多方案比较, 不能一味求快, 而应求精。对于现场工程量签证, 必须要四方签证,而且务必是实现量化。 4物资采购阶段的成本控制 材料是工程造价的主要组成部分之一, 它对工程造价的影响巨大, 合理的材料价格是控制工程造价的基础。 (1) 推行阳光采购, 减少中间环节, 保证质量。要认真做好设备的选型, 充分听取设计、建设、调试等各方意见。另外, 要严格按照招投标办法实施, 推行阳光采购, 保证材料质量和送货进度等。 (2) 从技术措施上展开项目投资的有效控制。对主要施工技术方案做好论证的基础上, 广泛应用新材料、新工艺、新办法等等,选用新工艺、新材料, 是提高劳动生产率和缩短工期的有力保证。 5加强概算预算阶段成本控制。概算预算阶段的成本控制主要是提高概预算人员的素质, 避免工程量计算错误或者计算程序错误、对施工不熟悉等因素产生造价计算产生偏差, 造成成本的增加。工程概预算人员不但要熟悉概预算知识, 而且要熟悉工程建设全工程。 6加强资金使用阶段成本控制。资金使用阶段的控制主要是按照合同合理拨付资金, 避免由于资金拨付产生的违约金。另外, 要做好年度财务决算和竣工决算。 结算阶段造价控制 1在结算阶段当中,相关的工程工期都存在有工期较短、任务较重等特点,在设计概算等方面,也存在有深度不够等因素,容易在实施的过程之中发生较大程度的工程量变。施工的企业在投标报价之时采用概算中标,在施工阶段当中就容易产生较大的量变。所以,针对以上的这些问题,就需要施工的企业进行合理的施工组织,将节约成本的观念和意识贯彻到每一个工作的细节当中,在管理上要突出效益。 2施工过程之中还需要经营管理的相关员工和技术人员以及机械材料人员等相互配合和了解,将经济管理作为工作的优秀内容,切实地节约工程成本,控制造价。在当前,施工企业往往都在这些方面有所欠缺,经营管理方面存在有诸多的问题,其中的重要环节都处于脱节的状态。同时材料、机械等各自为政,没有有效的联系和相互之间必要的了解,这也就造成了极大的成本流失,对于造价控制的影响可想而知。所以,需要正视其中存在的问题,提出合理的改善解决方案,真正意义上达到造价控制的要求和规范,从实际的角度出发,保证企业的经济效益最大化。 现如今,分包队伍普遍存在有技术力量差、人员素质较低、鉴证过于草率以及对计划的额定内容不熟悉等缺陷,而这些方面的问题都有可能会造成人工费用的流失,造价的加大。在实际的操作当中,材料人员的订货量一定要根据实际的要求来进行控制,订货量要进行及时的反映,特殊材料的价格要得到相关部门单位的认可,以此来保证预算调整能够得到有效的控制。 最后一个方面,工程造价的资料整理,其主要内容包括有工程实施当中产生的一系列相关的现场记录、使用的材料记录、单价结算依据以及结算资料价格信息等,工程造价资料是造价分析结算当中的重要依据,对于业主而言,需要对其中不同类型的造价资料进行统一的整理,并且进行分类保存,以此来作为企业内部造价分析控制管理的重要依据。 结束语 电力工业是资金密集型产业, 电力工程建设是一项复杂的系统工程, 如何在确保建设工期和工程质量的前提下,合理控制工程造价,是电力基本建设一个永恒的主题。近年来,电力工程造价上涨较快,资金筹措难度很大, 工程造价水平已成为影响电力建设健康发展的关键,因此,控制工程造价的问题显得尤为突出。现在, 新开工的电力建设项目都实行项目法人责任制,由项目法人对电力工程项目的立项策划、资金筹措、建设实施、生产经营、贷款偿还和资产保值增值实行全过程负责, 并承担相应的风险责任。项目法人只有加强项目在各个阶段的管理,才能有效地控制和降低工程造价。