接入网论文:试论光通信技术在用户接入网中的应用 试论光通信技术在用户接入网中的应用 接入网是指用户网络接口与业务节点之间实现传送承载功能的网络实体。随着接入网传送全业务的需要和光纤通信技术的日趋完善和发展,用光纤构成接入网来实现传送承载功能已成为接入网的发展方向,光纤宽带接入网将以其独特的优点,在全业务宽带通信接入网中发挥主要作用。 1. 光纤接入网的拓朴结构 电信网络最基本的拓朴结构有线形、星形和环形,由这3种基本结构组合而成的有双星形。环形/星形、双环形、树形、网状网等等。其中线形、星形(包括多星形)、树形、网状网结构是适用于光纤接入网的拓朴结构。 1.1线形网络结构上、下业务灵活,可以节省光纤,简化设备,因此有广泛的应用前景。 1.2星形网络结构无论是其容量还是其业务服务内容都可以根据需要进行扩容、升级;并且,多星形结构馈线部分的复用系数很大,所以,采用星形类结构,可以大大节省光纤数量和建设成本,是光纤投入网发展中最主要的网络拓朴结构。 1.3树形网络结构适用于广播式信息传递,其应用有一定的局限性。但是在有线电视或采用tdma或cdma技术的电信光源光网络(pon)中有很大的应用前景。 1.4网状网结构经济、灵活、维护运行费用低,网络升级方便,在接入网中具有很大的优越性。 2. 光纤用户接入系统的组成 目前,接入网的用户终端设备都属于电气设备(如计算机。电话机、传真机、电话机等),所以在局端和用户端之间,以光波作为载波,光纤作为传输媒介时,在两端都要进行光信号与电信号之间的转换。光通信系统的组成主要有光源、光纤、光检测器。 发端的光源在电信号的作用下,发出与之时应的光信号,完成电/光转换的任务。 常用的光源有半导体激光二极管和半导体发光二极管。 接收端收到从发端经过光纤送来的光载波时,首先由光检测器把收到的光信号转换成对应的电信号,再经过放大均衡,还原成所需要的电信号。可见,光检测器是光信号接收的关键器件。在光纤通信中,常用的光检测器有pin光电二极管和雪崩光电二极管。 光纤在信号的传输过程中起着媒介的作用。光纤按其传输模式可分为单模光纤和多模光纤。在光纤中只能传送一个模式时称为单模光纤,同时传送多个模式时称为多模光纤。 目前,在光纤通信系统中使用的载波波长有3个:0.85pm、1.31pm、1.55pm。第1代光纤通信系统使用的是0.85pm波长,多模光纤;第2、3代光纤通信系统使用的是1.31pm 波长,多模光纤和单模光纤;最新的第4代光纤通信系统是用1.55pm波长,单模光纤。光纤的工作频带宽,传送的信号频率高,能满足全业务传输的需要。 3.光信号的复用技术 利用光纤作为传输媒介,其最重要的特点是光纤可以传输很高速率的数字信号,并且容量大。光纤的传输容量取决于光信号的复用技术。 3.1波分复用(wdm)和密集波分复用(dwdm)技术 利用波分复用器件,将多个波长不同的光载波合路后在一根光纤卜传送的方法,称为波分复用。利用不同波长的光载波没不同方向传输,还可以实现单根光纤的双向传输。波分复用的容量与相邻两个光载波波长之间的间隔有关。通常将波长间隔比较大(50-100nm)的系统,称为wdm系统;波长间隔比较小(1-10nm)的系统,称为密集的波分复用(dwdm)系统;波长间隔小于是1nm时,称为光频分复用(fdm)系统。 实现波分复用技术的关键在于波分复用器件,即分波和合波器。它们的作用是在发端将同一系统中各光源产生的不同波长的光合路到一根光纤上传输,在接收端将接收到的光信号分成不同波长的光信号送到光检测器进行光/电转换。 光波分复用技术具有很多优点,利用光波分复用技术可以根据业务发展的需要,在原有光缆容量的基础上进行扩容;波分复用器件具有方向可逆性,即同一个器件可用作合波和分波, 所以在同一根光纤上可以实现双向传输;在光波分复用技术中,各个波长工作系统所用的调制方式、传输速率、传送的信号类型彼此没有关系,但相互兼容。采用wdm技术可以增加用户接入网组网的灵活性。wdm技术在高速宽带通信网发展中将占有重要地位,它将促使全光通信网成为现实。 3.2频分复用(fdm)技术 频分复用与波分复用本质上没有什么区别,因为信号的频率与波长互为倒数关系。通常把光载波波长间隔小于1nm的系统称为光频分复用系统。 与光波分复用系统类似,光频分复用的关键在于频分复用器件。由于fdm的波长间隔很密,必须用分辨率很高的技术来选取不同波长的光信号。目前主要采用两种方法:可调谐的光滤波器和相干光通信技术。 fdm技术成熟,复用系数高,在混合光纤/同轴接入网(hfc)中得到广泛应用。 3.3空分复用(sdm)技术 空分复用就是利用不同的空间(不同的线路)构成不同的信道传送各路光信号的方式。例如在多芯光缆中利用不同的芯纤传送不同的信号或者传送不同方向的信号。可见, sdm系统的容量与光缆的芯数成正比,因此,在光接入网建设初期,业务容量小时采用 sdm技术是即简单又方便的方式。当业务容量增大,需要扩容时,只要在原有的光缆线路上采用适当的光复用方式,就可以达到目的。 3.4光时分复用(otdm)技术 光时分复用就是让经电/光转换后的各路光信号在不同的时间占用同一根光纤传输。实现otdm技术的关键在于超短脉冲光源、光调制器、光时分复用器、全光解复用器。 采用otdm技术可以实现超大容量的传输,传输速率可达几百gbit/s,如日本ntt的 160gbit/s,200kmotdm光孤子通信系统。otdm技术与wdm技木相结合,还可以达到更高的容量。但是目前,当光传输速率较高时,很难实现发送端与接收端的时钟频率和相位的精确向步,所以在光接入网上otdm通信系统还未进入实用化阶段。由于otdm采用高速光信号处理技术,易于与未来全光网兼容,所以在未来的高速通信网发展中,也将占有很重要的地位。 3.5副载波复用(scm)技术 副载波复用技术是让各路基带电信号光经过一次电载波(射频波)的调制,既电的频分复用,再将已频分复用的电信号对光载波即光源进行调制,然后经光纤进行传输。在接收端,凭经过光/电转换,恢复出电频分复用信号群,再经过电解调,恢复原来的各路基带电信号。第一次调制用的电载波被称为副载波。 利用副载波复用技术,所传送的信号可以相互独立,互不相干,因而可以实现模拟电话、数字电话、图像信号以及各种数据业务的兼容。目前,scm技术多用于catv多频道传输系统的用户接入网方案。 光纤通信技术以其大容量、高速率的特点在信息传输中已获得广泛应用。但是,在信号的整个传输过程中,要经过多次光信号与电信号的转换。由于电子器件存在带宽限制、功率损耗大、易受电磁波干扰等缺点,使信号在传输过程中产生“电子瓶颈”现象,限制了系统的容量和速率的进一步提高。为此人们正在研究开发用于代替现有电器件的光器件,如光开关、光放大器、光滤波器、波长路由器、波长转换器、光交叉连接设备、光atm设备等,全光通信网的实现已指日可待。 接入网论文:GPON技术在接入网中的应用浅析 摘要:本文详细描述了gpon技术的组成、特点、应用模式及组网方案,并通过工程案例介绍了gpon在接入网中的应用。 关键词:gpon;组成及特点;应用模式 组网方案 pon(passive optical network,无源光网络)一直被认为是光接入网中颇具应用前景的技术,它打破了传统的点到点解决方法,在解决宽带接入问题上是一种经济的、面向未来多业务的用户接入技术。gpon(gigabit-capable pon)技术是基于itu-tg.984.x标准的最新一代宽带无源光综合接入标准,具有高带宽,高效率,大覆盖范围,用户接口丰富等众多优点,可以为用户提供优质、可靠、安全的语音、数据、视频三网合一业务接入。 1. gpon系统组成及特点 1.1 gpon系统组成 gpon系统主要由olt(光线路终端)、odn(光分配网络)、onu(光网络单元)组成,其中odn由光分路器和光纤线路等组成。olt放置于业务接入中心节点,为接入网提供网络侧与城域网之间的接口,通过多个ge/fe接口上联不同的业务网络;onu放置于小区或楼内机房,为接入网提供用户侧的接口,提供语音、数据、视频等多业务流的接入,通过ge光口经odn上联至olt。 1.2 gpon技术特点 高带宽和高传输效率,下行速率高达2.488gbit/s,上行为1.244gbit/s,可以满足运营商对未来业务的接入带宽需求,使用gem的封装方式时,综合传输效率在93%以上。 单纤接入,使用单根光纤就可以满足用户的接入需求,可以大量节省运营商在接入层馈线段的光纤资源。 可以支持的接入距离更远(大于20km)。针对fttb开发的gpon系统,其olt到onu的最远接入距离可以达到60km以上。 作为电信级的技术标准,对设备的互操作性能有详细的要求,对各种业务类型都能提供相应的qos保证,gpon还规定了在接入网层面上的保护机制和完整的oam功能,光纤自动倒换时间小于50ms。 位于室外的光分配网中只有物理介质特性非常稳定的光纤和无源分光器,没有任何有源设备,使得网络具有高可靠性。 在接入网层面上提供一个统一的接入平台,节约了运营商维护和处理故障的成本。 2. gpon在fttn中的应用模式 2.1 fttb应用模式 光纤到楼宇(fttb:fiber to the building)是宽带光接入网的典型应用类型之一,其特征是,以光纤替换用户引入点之前的铜线电缆,onu部署在传统的分线盒(用户引入点)即dp(distribution point分配点),onu下采用其他介质接入用户,如现有的金属线或无线,每个onu典型支持用户数为十多户到一百户左右。 在fttb系统中,olt通常放置在端局,作为用户业务的收敛及分发,上联网络侧采用光纤接口,通过光纤网络连接onu设备,在onu处终结光信号,用户侧提供铜线或五类线接口,接口类型包括pots、isdn、adsl/adsl2+、vdsl/vdsl2、以太网等。 fttb网络结构在onu点需要解决供电问题,可以采用本地供电,或者由位于局端的远程供电系统,也可以区域集中供电,目前以本地供电为主。另外,由于mdu(multiple dwelling unit,多住宅单元)提供较多voip语音业务的接入,需要考虑备用电源解决方案;业界主流的备用电源解决方案包括:交流ups;一次电源+蓄电池;楼道应急电等。 由于fttb网络中,onu布设到dp,使得onu的数量较多,每个onu接入的用户数量不多,因此选择光纤传输技术时,应着重选择支持较多onu数量的、能够节省光纤资源的传输技术。现阶段及以后一段时间内,gpon是比较好的技术选择。具体的应用模式又有如下几种 fttb+xdsl 具体实现是将光纤端接点分布在楼层(高层楼宇)或楼道(多层建筑),小型dslam设备网络侧采用gpon上联口,用户侧提供xdsl接口通过双绞线入户。这种方式利用现有的双绞线资源,采用成熟的adsl2+、vdsl相关技术,可以充分利用现有的线路投资。 提供中小容量的dsl mdu,并且有适合室外恶劣环境的一体化机柜。 fttb+lan 具体实现是将光纤端接点分布在楼层(高层楼宇)或楼道(多层建筑),由onu终结光信号,onu提供多个以太网接口。由于以太网五类线具有的距离限制,这种实现需要保证onu到最终用户的走线距离不超过100米。 2.2 ftth应用模式 光纤到家庭用户(ftth:fiber to the home)是利用光纤传输媒质连接通信局端和家庭住宅的接入方式,引入光纤由单个家庭住宅独享。在物理网络构成上,ftth在olt与onu之间采用全程光纤的接入方式,将onu光节点部署到居民用户家中,此时onu称为ont(optical network terminal),直接提供uni接口连接居民家庭网络。 在ftth网络中,无论是别墅区还是多层小区,onu都是置于用户家中,在olt和onu之间采用无源的光分配网络,在gpon系统中,主要是光分路器和光纤构成,olt可以置于远端的端局机房,也可以置于小区机房,具体可以依据实际条件而定。fttb网络结构在onu点需要解决供电问题,可以采用家庭220v直接供电或通过ups供电。 语音业务采用voip将是适合于网络发展的选择,实现方式有两种:onu本身内置iad功能或通过外置iad来实现。 olt和onu侧都提供了高速接入的数据接口,对于数据业务具备有天然的接入。由onu的以太网接口提供用户的宽带上网接入,根据现阶段的宽带应用实际,用户认证和管理仍然可以由bras来完成,以保持与现有用户管理方式的一致性。对数据业务的接入,主要是需要采用合适的qos策略,根据不同的业务提供不同的qos保证,从而为不同的业务提供不同的带宽保证和业务质量。 对于ftth模式,比较适合社区信息化场合。社区信息化覆盖目前已经比较普遍,大多数社区采用adsl接入技术实现,随着iptv和高清电视等高带宽业务引入家庭,传统社区接入网络面临改造。gpon光接入平台立足高带宽接入,根据高档小区、别墅小区和普通小区的消费承受能力,分层次提供一步到位的ftth。接入业务包括语音、数字家庭、宽带上网(有线和无线方式可选)、iptv视频、catv视频业务等,提供系列化onu/ont终端,满足家庭用户有线方式、无线方式、广域网和局域网等各种业务接入需求。 3. gpon组网方案 3.1 星型方式 当olt与onu之间按点到点配置,且每一onu直接经一专用光链路与olt相连,中间没有光分路器时就构成星形结构。由于这种配置不存在光分路引入的损耗,因此传输距离远大于点到多点配置。但此种应用方式对光纤浪费严重,不能体现gpon的技术优势,实际应用较少。 3.2 树形方式 树形拓扑是点到多点配置的基本结构,这种结构利用了一系列级联的分配点(dp)对信号进行分路,传给多个用户,同时也靠这些分配点将上行信号结合在一起送给olt。分配点的分路器常为1:n型,在重要客户接入中,可能采用2:n分光以实现主干光纤保护。在本地网应用中,考虑复杂的光纤网络布局,一般使用一级分光,如需多级,建议控制在三级以内。 3.3 总线方式 总线结构也是点到多点配置的基本结构。这种拓扑,实际上是olt和分配点的拓扑,分配点到onu仍然是星型结构。这种结构利用了一系列串联的分配点以便从总线上向onu分配olt发送的信号,同时又能将每一onu发送的信号插入总线送回到olt。此种方式一般应用于监控系统,分光器为1:2不等分分光,分光器有5:95或10:90或20:80多种可选择,建议使用10:90分光器,实际可使用以光功率计算原则为准,一般不超过7级。 4. gpon在安哥拉罗安达社会住宅项目中的应用实例 4.1 项目概况 安哥拉首都罗安达社会住宅项目分为住宅区和别墅区,住宅区位于地块中央,共24个地块,用户为20002户。住宅区东西长约3.5公里,南北宽约1.7公里,平均每个地块长宽400米。住宅区两侧为别墅区。需要为社区内用户的业务包括语音、宽带、有线电视等。 4.2 解决方案 针对项目特点,并考虑到今后扩容、升级等因素,采用gpon光纤到户(ftth)的整体解决方案。olt就近部署在各地块的接入机房内,采用以太网点对点接口方式通过主干上联到中心机房优秀交换设备,分光器按楼布放,onu放置在每用户的综合信息箱内。 5.结束语 使用gpon技术在接入网层面上提供一个统一的接入平台,节约了运营商维护和处理故障的成本,可以在现阶段解决绝大部分fttn的业务需求。同时,在运营商fttn的应用中可以充分体现其广覆盖、高带宽、双纤保护等特点,并且位于室外的光分配网中只有物理介质特性非常稳定的光纤和无源分光器,没有任何有源设备,使得网络具有高可靠性。相信随着设备成本的降低,gpon在接入网中的应用会越来越广泛。 接入网论文:海拉尔通信段ZXA10综合接入网常见故障维护分析 摘要:文章主要介绍了接入网的概念、基本组网、性能原理、技术指标、业务功能以及常见的故障判断方法。着重分析了管内曾经发生过的故障及处理方法,以供对今后维护工作所借鉴和帮助。 关键词:接入网;v5接口;v5协议;判断;实例 1 接入网概述 按照服务范围、 网络 拓扑和接入逻辑, 现代 通信网可划分为:优秀网、接入网、用户驻地网。所谓接入网是指交换局到用户终端之间的所有机线设备。 1.1 接入网的分类:接入网按设备大致可分为以下几种:无源光网络pon;高速数字用户线hdsl ;不对称数字用户线adsl;具有v5接口的综合数字用户环路;宽带接入网络;无线接入网。 1.2 海拉尔通信段管内zxa10接入网组网介绍:海拉尔通信段管内接入网线路终端机oltb七个,除海拉尔oltb外,还有牙克石oltb,下挂onub13个;博克图oltb下挂onub15个;扎兰屯oltb下挂onub12个;阿里河oltb下挂onub10个;伊图里河oltb下挂onub17个;根河oltb下挂onub12个。分别承载段管内所有v5链路下的公、专网电话及铁路运输所需的会议、红外线、车号识别等各种音频业务。 2 常见故障判断分析 2.1 v5.2用户接入网 接入网系统的障碍主要分为an网元故障,传输故障,用户线路故障,交换机故障,电源故障,112测量系统故障。 2.2 下面举例说明常见故障的处理方法: 2.2.1故障现象:无法创建用户数据 相关部件:操作维护系统 故障分析定位:用户数据的创建与相关的用户子节点是否与硬件连接无关,而是与局码、号码段、用户号码、l3地址等有关。 可按以上步骤查看相关数据。 2.2.2故障现象:用户摘机无法听到拨号音 相关部件:ssu板、odt板、tpu板、alc板、传输系统、交换机、连接线。 分析定位:从理论上讲,从摘机开始各处理机进行信令配合的各个环节及拨号音发出到用户所经过的各个环节都有可能引发这一故障,如:v5信令连接方面,v5信令交互方面。 2.2.3故障现象:pc机与mp通讯故障,命令下不去,告警上不来 相关部件:维护台包括数据配置、网线、网卡等,mp 分析定位:维护台pc机与mp通信故障产生原因一般涉及连接故障、pc机设置故障,也可能是mp的网卡问题。 3 管内典型实例分析 3.1 zxa10-oltb接入网用户来显异常处理 问题描述:zxa10-oltb有线网络博克图oltb下挂多个onub用户陆续申告来电显示异常,乱显乱码或不显。 原因分析:故障发生在多个点上,且以前正常; 与tpu版本保护地与工作地压差,用户话机无关;查看352初始振铃定时器标志位为1,把标志位改为8后正常。 3.2 zxa10一oltb/有线网络整柜用户384不良 问题描述:用户反映某接入网整柜用户384打不进也打不出。 原因分析:扎兰屯oltb下团结乡用户申告,先用1608测试了一下子节点,通讯正常,初步排除了oltb的系统问题,再检查相应用户状态,显示用户状态正常,但电话打不进也打不出,怀疑交换侧出错,删除重做用户,还是不好,根据现象判断,由于是整板用户不通,可能还是接入网侧问题,但接入网通讯测试正常,后来更换了onu侧的相关单板,olt侧的odt,调整了2m传输,都没用,只剩hw线、子节点没换了于是更换了hw线,故障消除,拨打用户测试正常,这个故障比较奇怪,一般用168测试没问题话,接入网侧问题基本可以排除了,但这个问题就出在了接入网侧。 3.3 zxa-onub audb用户板通信故障 问题描述:伊图里河oltb有一audb用户板开通铁路专用会议电路,开通测试良好,但有时断时续现象,影响用户使用。 原因分析:audb板用户时时不好,应先排除onub与上级oltb故障,怀疑硬件问题,更换audb板后仍有上述问题发生,检查tpu板数据配置发现管理audb板的tpu板2m电路单配,而用户板则满配,怀疑资源不足造成,给tpu增加配置2m电路后故障恢复。 3.4 zxa10:oltb下挂onub同时发生中断现象 问题描述:博克图oltb下挂15个onub同时发生中断现象,接入网用户申告公网、专网用户均不通。 原因分析:首先发现15个onub网元,多数tpu状态异常,有通信中断告警,公网、专网交换机下其它用户良好,根据经验马上判断为传输层出现故障,检查传输层数据,发现多个2m有vcl2远端缺陷指示,tu12不可用时间开始,处理传输故障,故障解除后,以上问题消失,用户使用正常。 3.5 zxa10 oltb下所有公、专网电话不通 问题描述:用户申告伊图里河所有接入网电话均不通。 原因分析:首先由于伊图里河smii下除v5用户不好以外其它均正常,排除交换机的故障。查看oltb无任何告警,对承载v5公、专网主次链的odt进行复位没有任何反应,拔插odt板,网管不上告警。怀疑主用mp与pc机通信故障,使用4290同步备机数据、4298转储数据命令后切换mp至备用,对v5接口重新激活,对链路进行确认后故障恢复。 4 结束语 总之,在接入网的维护中会碰到各种各样的故障及现象,根据具体情况进行分析,不断 总结 经验,提高维护水平。 接入网论文:IPTV LAN接入网解决方案设计 [摘要] iptv即交互式网络电视,是一门全新的多种交互式技术,本文围绕业务分离、接入认证、组播复制、qos、安全保证等几个方面展开iptv lan接入网的技术解决方案的设计。 [关键词] iptvlanpppoe dhcp iptv即交互式网络电视,是一种利用宽带有线电视网,集互联网、多媒体、通讯等多种技术于一体,向家庭用户提供包括数字电视在内的多种交互式服务的崭新技术。iptv是利用计算机或机顶盒+电视完成接收视频点播节目、视频广播及网上冲浪等功能。它采用高效的视频压缩技术,使视频流传输带宽在800kb/s时可以有接近dvd的收视效果(通常dvd的视频流传输带宽需要3mb/s),对今后开展视频类业务如因特网上视频直播、远距离真视频点播、节目源制作等来讲,有很强的优势。就目前来看,iptv的接入承载网有dsl接入、lan接入、fttx等多种模式,本文则围绕iptv lan接入网的技术解决方案展开论述。 一、基础内容 首先,我们了解一下,iptv的业务模式,见图1。由于iptv的业务特性,将采用单播方式来处理对vod、接入认证等,而采用组播方式来处理btv、nvod此类的业务。iptv接入网的难点在于btv业务组播流的处理,结合iptv在国内尚处于初期发展阶段,现网中设备大都无法直接支持iptv业务的现状,提出了集中组播复制和边缘组播复制两种解决方案。在iptv发展初期,用户量较少时,采用集中复制。而在业务规模开展时,采用边缘复制。这样将组播复制的压力分散在楼道交换机上,可以满足大量iptv用户接入的要求。 二、业务分离 网络用户业务主要可以分为his(上网业务)、iptv业务和voip业务等三个方向,由于每种业务对于网络的都有各自具体的要求,为了便于qos和安全策略的部署,因此我们必须将业务进行分类,区别对待。而其中最简单的办法就是通过不同vlan来标记不同的业务。 伴随着业务的分离,我们也就必须对用户进行精细化区分与管理,然而,通常我们对于iptv的业务采用的是较为粗犷的管理模式,因此笔者建议对于上网业务,采用pupv(每用户一vlan),而对于iptv/voip业务,则采用pspv(每业务一vlan),即同一局域网内的iptv用户采用同一vlan,不同局域网的iptv/voip用户采用不同的业务vlan。在局域网的总段,则通过灵活qinq对上网业务的vlan打外层标签,对于iptv业务的vlan不打外层标签。而不同业务的vlan具体划分是通过家庭网关来实现的。 三、接入认证 目前,宽带网中使用的最主要认证技术包括两类,即pppoe和dhcp(或者dhcp+web)技术。[3]要采用pppoe进行认证的方式,主要需解决组播数据的下发,因此,一方面要求bras设备支持iptv业务的pppoe认证,其相关的单播数据通过pppoe的通道下发,另一方面组播数据通过ipoe的通道进行下发。而dhcp认证方式,其主要问题是保证dhcp接入的安全性和真实性,这就需要引入option82选项,通过option82来识别用户位置。对于存在多个终端同时使用dhcp的场合,为了区分这些终端,还需引入option60选项。 pppoe认证技术比较成熟,安全性高,不需要进行接入网设备的改造,但是需要bras的支持,而dhcp认证方式安全性较差,为保证接入的安全性需要进行接入网的改造,如要求接入网设备支持option82,为防止dhcp server欺骗需要进行二层的用户隔离,而目前lan接入网大部分还无法提供。 四、组播复制 根据组播复制/控制点的不同,在本方案中接入网的组播大致可以分为以下三种形式。 1.基于bras的组播复制方式。用户stb通过使用pppoe或者ipoe方式接入,与bras之间建立pppoe或者ipoe通道,bras终结stb的igmp报文,由bras负责实现用户stb的组播复制,将组播报文复制在stb相应的pppoe或者ipoe通道内,如图2所示。该形式不适合大规模iptv的组网。一般在iptv业务开展初期使用。 2.基于汇聚交换机的组播复制方式。用户stb可以采用多种接入方式,pppoe或者ipoe,但采用pppoe接入时,stb必须支持双栈,能发送基于ipoe封装的igmp报文,汇聚交换机终结stb的igmp报文,负责将组播m-vlan的iptv直播业务跨vlan复制给用户,如图3所示,该方式适合iptv业务开展的过渡阶段。 3.基于二层交换机的组播复制模式。用户stb可采用多种接入方式,pppoe或者ipoe,但采用pppoe接入时,stb必须支持双栈,能发送基于ipoe封装的igmp报文,二层交换机终结stb的igmp报文,负责将组播m-vlan的iptv直播业务按接入端口复制给用户,如图4所示,二层交换机作为组播复制/控制点,是最佳选择。 五、qos 由于iptv业务中视频码流的实时性、连续性,需要承载网络提供qos保证。本方案中通过家庭网关设备在业务终端接入时就分配vlan和优先级标志,在网络中采用的是diffserv模型,针对不同的业务定义不同的cos值,l2交换机上采用sp队列调度,保证端口拥塞时高优先级业务优先传输。 六、安全 iptv承载网的安全性包括业务本身的安全和承载网自身的安全两个方面。对于防止非授权用户的访问,可以通过在组播复制点上配置igmp权限控制,从而防止非法用户。对于承载网自身的安全,主要通过vlan隔离或端口隔离来实现用户隔离。 接入网论文:接入网技术在铁路通信工程中的应用 接入网技术在铁路通信工程中的应用 新时期国家重点投资铁路工程建设,通信系统是其中有位置关键的组成部分,搞好通信系统的结构设置关系着后期人员及货物运输的安全进行。 1 接入网在铁路通信中的应用及趋势 随着通信技术迅猛发展,电信业务向综合化、数字化、智能化、宽带化和个人化方向发展,人们对电信业务多样化的需求也不断提高,同时由于主干网上sdh、atm、无源光网络(pon)及dwdm技术的日益成熟和使用,为实现话音、数据、图象“三线合一,一线入户”奠定了基础。如何充分利用现有的网络资源增加业务类型,提高服务质量,已成为电信专家和运营商日益关注研究的课题。因此,接入网成为网络应用和建设的热点。 2 传统铁路通信存在的问题 当前,通信工程已经成为铁路交通发展中不可缺少的一部分,通信工程的设计质量关系着未来交通事业的发展趋势,决定着最终工程建设的收益大小。根据现有的铁路通信设计流程研究,施工单位采取的规划方案与操作流程还存在诸多问题。 1)设计方面。铁路通信设计是一项复杂性的规划工作,必须要从铁路运输的各个方面考虑铁路信息传输的要求。由于前期准备工作不充分,设计人员在编制铁路通信方案时缺少可靠的参考资料,建筑通信工程的应用成效不理想。如:建设单位提供的结构图纸不详细,设计单位的实地考察不全面等,这些前期工作对铁路通信设计方案的质量造成了不利影响。 2)模式方面。就铁路通信模块来说,国内已掌握的设计方法包括人工设计、自动化设计两种方式,不同的设计方法均有相应的使用场合。铁路通信设计所用的方法不当,导致工程成本造价提高而降低了经济收益。如:通信工程应尽可能手工设计完成通信工程的规划,设计单位采用自动化设计增多了成本投入,难度较大的通信系统则应结合计算机等完成自动化设计。 3)性能方面。标准的设计流程可指导设计人员有序地完成规划任务,保证了通信工程功能的全面发挥。铁路通信设计流程不全面等问题普遍存在,缺少系统性的设计模块而限制了相关设备的使用。整套铁路通信设计方案应从资料筹集、通信分析、系统组件、配件安装等方面考虑,工程建设中对各项问题考虑不周全,造成通信网络的传输性能不理想。 3 接入网技术的实际应用 随着通信技术的快速发展,人们对铁路通信技术提出了更高的要求,铁路部门必须采用先进的、现代化的有线和无线通信的传输和接入方式,实现铁路通信网的升级,发挥铁路通信网在国民经济中的社会效益和经济效益。 3.1 有线接入技术 1)高速率数字用户环路技术。通过2-3对双绞线双向对称传送基群数字速率信号,传送距离为3 km-5 km,上行速率与下行速率相等。通过回波抵消技术实现在一对双绞线上全双工传输,通过特定的编码和调制方式提高传输质量,用多线对并行传输,以降低每对双绞线上的传输速率,增加无中继传输距离。 2)非对称数字用户环路技术。它的上行速率和下行速率不相等,下行速率可高达(9-10)mbit/s,上行速率只有数十或数百kbit/s,此技术适用于视频点播vod系统;其高速下行信道可向家庭用户提供多路的数字图像信号及低速语音信号,而上行信道用于传送用户控制信号。adsl的优势在于它几乎不需要对现有的对1双绞线作任何改动就可获得高传输速率。 3)混合光纤同轴电缆接入技术。它是基于有线电视系统catv发展起来的。在有线电视中心与地区中心、地区中心与光节点之间采用光纤连接,光节点与用户设备之间采用同轴电缆连接。其主要是使用副载波调制,将catv原有的单向传输系统改造成双向传输系统。 4)光纤用户环路技术。以光纤为主要传输媒介,根据光纤向用户延伸的距离,可以分为fttc(光纤到路边),fttb(光纤到大楼),ftth(光纤到家)等。fttb是用户接入信息高速公路的最终理想目标,但根据现有通信发展的实际,fttc、fttb与铜缆相结合的用户接入,虽然是有过渡性质的折衷方案。 3.2 无线接入技术 无线接入网是在接入网中部分或全部引人无线传输媒介,为用户提供固定终端业务和移动终端业务。无线接入可分为固定接入和移动接入两大类。其基本结构由控制器、基站和用户终端设备构成。应用技术 主要包括微波1点多址技术、蜂窝技术和微蜂窝技术等。无线接人由于其灵活方便易于建设,目前已得到极大的重视。集群通信系统是一种功能强大的专用移动通信系统,是通信与微处理机技术、程控交换技术、计算机网络技术紧密结合的产物。 4 基于接入网技术的工程管理策略 通信工程设计方案的科学性及合理性对系统功能的发挥有着重要的影响。鉴于铁路通信设计流程存在的各种问题,设计单位应按照建设单位提供的设计要求开展工作,积极引入先进的科学技术以满足高效率通信模块的需要。接入网技术运用于铁路通信工程后还需加强人员、技术方面的综合改进,为接入网技术创造更好的运行环境。 1)管理方面。坚持管理规范化也是铁路通信的重点,利用管理措施约束设计人员的操作流程,可引导其遵循行业标准完成不同的信息处理操作。利用接入网必须要适应通信工程的使用需要,无论选用哪一类形式的铁路通信方案需朝着“数字化、综合化、宽带化”等主流趋势改进。“能耗、成本、安装”等问题也是通信工程重点考察的指标。 2)人员方面。通信单位对参与铁路通信建设人员实施规范化管理是第一步,只有设计人员的专业素质、实践技能、设计水平等方面全面提升,才能保证铁路通信方案的实用性、科学性。规范化管理涉及到多方面内容,可制定综合性的培训计划辅助设计人员增强其业务能力,确保铁路通信规划时严格按照标准编制接入网通信方案。 3)技术方面。先进的科学技术是铁路通信质量的保证,也是指导信息传输、处理、收集、显示等一体化操控的条件。接入网技术作为现代通信的新技术,其必须要配备相应的辅助技术才能发挥作用。如:利用计算机为辅助平台,结合有线通信、无线通信等技术完成操作,既减少了运营商的成本投资,也使得数据信息的处理水平有所改善。 5 结论 总之,接入网技术运用于铁路工程建设是未来通信行业的发展趋势,为了适应这种通信模式的要求,运营商应结合铁路运输的实际需要规划通信方案,保证数据信息传输的可靠运行。建立电信网络之后,还需从日常应用方面加强综合管理,防止通信故障发生带来的有害问题。 接入网论文:接入网技术在铁路通信中的应用探讨 摘要:铁路列车向高速化与准高速化方向的迈进,对通信业务和服务提出了新的要求,必须采用先进的、 现代 化的有线和无线通信的传输和接入方式,实现铁路通信网的升级,发挥铁路通信网在国民 经济 中的社会效益和经济效益。介绍了铁路接入网技术的现状和 发展 趋势,并就铁路通信工程接入网的建设进行了探计。 关键词:铁路;通信工程;接入网 1 铁路接入网技术的现状 由于铁路列车具有高速运动的特点,因而无线(移动通信)接入网在铁路通信网中占有相当大的比重。固定位置的车站(场)、单位以及各种固定设施之间的通信方式,首选方案仍是采用sdh光同步数字传输设备进行组建,同时应考虑采用atm交换以及 网络 ip通信等先进技术来构成通信主干网及光纤用户接入网。另外,采用远端用户单元(rsu)和数字环路载波(dlc)设备。组网更灵活、方便。组网的过程中要把投资与效益综合统筹来考虑,使系统不仅满足现在乃至几年内铁路通信的需求,而且还能够为出行的旅客及地面用户提供先进的电信业务,并且还需具备便于扩容的功能。 按照通信网被分为主干网,局域网和接入网等三部分的构思来看,铁路通信网也可以通过上述划分方法进行,就铁路的通信网来看,接入网占有相当大的比重,包括有线接入网和无线接入网两大部分。铁路有线接入网的情况与电信的接入通信网相似,是由铁路部门依托于基础铁路电信网,组织建设的可以支持众多信息服务的、具有多媒体通信能力的全国范围的 计算 机网络,铁道部将有可能成为我国第六个面向大众的计算机信息互联网络单位,为铁路通信走向市场做准备。 2 接入网在铁路通信中的应用及趋势 我国铁路传输网分为3层:长途干线网、局间中继网、区段接入网。其中接入网占有相当大的比重,包括有线接入网和无线接入网两大部分。铁路有线接入网的情况与电信的接入通信网相似,铁道部基本建成可覆盖全国大中城市的铁路互联网,它是由铁路部门依托于基础铁路电信网。铁路通信的无线接入部分目前仅有的是无线列调系统,它完成车站值班员与进入其管辖区段的列车车长以及列车司机之间的通话。 铁路接入网系统能为铁路各专业的远程监控系统和各单位信息管理系统提供2m、64k数据、isdn、自动电话和音频等主要业务。主要有四个特点:一是组网方式灵活,保证了铁路现代通信的高可靠性要求;二是在电路和接口配置上可以根据铁路每站业务的不同而做到按需配置,在同类业务可以在olt处做到交叉整合向上一级传输,节约电路和投资;在自动电话业务中以v5接口提供高集成比用户接入,为铁路及铁通在自动电话业务需求上有足够的支持且投资较低;四是在各种低、高速数据节点、视频业务节点和租用线等多业务节点方面铁路光接入网系统适合现有我国铁路各车站的信息管理和文化传播。 随着改革的进一步深入和社会信息化的进展,不仅要求铁路通信网具有更强的保障铁路安全运营的通信功能,以适应高速列车通信的需求,而且要以铁道部的全程全网的优势全力发展电信增值服务及经营与 3 铁路通信工程中接入网建设的建议 铁路通信网是为铁路运输服务的专用网。有其特有的 服务性质和运营机制,它的建设已远远落后于电信公网的建设。在市场 经济 条件下,铁路通信网的职能也正逐渐从服务型向服务经营型过渡。为了适应 现代 通信网 发展 的需要,铁道部加速了铁路通信网的数字化建设,传输通道光纤化、交换设备程控化,并且其建设力度正在逐渐加强。但在大力发展传输网、交换网建设的同时,也不能忽视面向用户的接入网的建设。因为接入网建设的好坏,对用户提供业务服务的优劣。直接关系到整个通信网信誉及发展。我国的接入网建设正处于起步阶段,电信公网和铁路通信网的接入网建设处在同一起跑线上,必须抓住这个契机,结合铁路通信网的现状,大力发展接入网,争取以少量的投资,换取较大的经济效益,为提高自己的市场竞争能力打下基础。 (1)坚持“大容量、少局所”,发挥接入网的优越性。接入网的推广建设,应遵循“大容量、少局所”的原则,否则接入网的优越性就得不到充分的发挥。新线建设中,尽量减少交换点。延长交换机放号的范围;减少交换网分级,优化 网络 结构,取消支所和远端模块的概念。从而提高交换网的可靠性,并大大减少定员节约成本。在新线建设中,程控自动交换机与接入网设备尽量采用同一生产厂家的产品,不仅保证二者间v5接口连接畅通,而且节约投资。在接入网建设项目中,要解决的问题不仅是传输和用户接口,还包括交换机,因此接入网的建设要与spc的建设统筹考虑。如果交换机升级困难、功能单一。对接入网经济效益的发挥是不利的。 (2)坚持把安全可靠性作为铁路通信接入网的重要基础。确保接入网的安全可靠性,就铁路调度通信网而言,显得十分重要。数字式调度交换机代替目前采用的dc27模拟调度总机是铁路通信发展方向,但其正处于起步阶段·其使用过程中或许不可避免地出现一些问题。在铁路新线建设中,采用数字式调度交换机通过接入网提供调度主用系统,另用接入网提供的音频专线加干缆中的实回线和传统dc27调度总机提供调度备用系统。从而提高了调度系统的可靠性,保证行车安全。小站电源不可靠对接入网的可靠性影响极大,各铁路小站电源稳定性不高,且无人值守,机房内温度、湿度变化较大,门窗防盗功能较差,这些都直接影响到接入网系统的正常运行。因此对无人值守的通信机房,在网管终端所在地进行集中监控十分必要。 (3)尝试把有线电视传输纳入接入网系统。铁路点多线长,各小站地处偏僻山区,荒无人烟,文化生活贫乏,电视信号不易接收。为解决这一问题,从分局所在地发送节目源通过olt中的catv模块传送,在传送中使用单独的一根光纤,这样每个小站通过光分路器可以接收到清晰的节目。小站的光分路器设在onu中,便于统一维护,同单独建设catv工程相比大大节省工程投资。 接入网论文:无线接入网在铁路通信工程中的建设 无线接入网在铁路通信工程中的建设 引 言:铁路列车高速化与准高速化的快速发展方向, 对通信业务和服务提出了新的要求,常规的铁路通信网的接入方式已不能满足出行的旅客在列车上享受放松环境下的信息交流的需求,所以需采用先进的、现代化的无线通信的传输和接入方式,实现铁路通信网的升级。将要建立的铁路通信网必须具有更加完善的功能,更加先进的技术构成。 1.无线接入技术的发展 1.1接入网定义 根据itu-t(国际电信联盟标准部)g.963建议,接入网是由业务节点口和用户网络接口之间的一系列传送实体组成。它是osi/rm中由中继系统或中间系统组成的通信子网的重要组成部分。它可以部分或全部取代传统的用户本地线路网,含有复用、交叉连接和传输功能。传输煤质具有多样性,可灵活支持各种接人类型和业务。接入网技术是铁路通信中一项关键技术,由于原有用户铜缆接入的普遍性和现在光纤技术的发展, 接入网建设就必须考虑通信网络的现状与发展, 这就决定了接入网技术的多样化。接入网从接入方式上可分为有线接入和无线接入,有线接入技术又分为高速率数字用户环路技术、非对称数字用户环路技术、混合光纤同轴电缆接入技术、光纤用户环路技术。 1.2 铁路接人网技术的现状 如今高速运动铁路列车的主要特点,因有线接入网的智能性、方便性,因此在铁路通信网中占有很大的比例。当然,固定位置的车站或者车场、单位以及固定设施之间所采用的通信方式,仍是优先选择组建sdh光数字同步传输设备,同时通信主干网及光纤用户接入网还应采用网络通信和atm交换等先进技术来构成。比如采用高速、安全、传输质量高、价格合理的双纤单向环接入方式,其不仅具有等光纤通信的传统优点,而且还具有路由迂回、设备备用等特点,因而具备了自愈合功能,这就大大提高了系统的可靠性。另外,采用远端用户单元(rsu)和数字环路载波(dlc)设备,组网会更方便、灵活。 要把投资与效益综合统筹起来组网的过程中必须要考虑的问题,因为现在乃至几年内铁路通信的需求不仅需要满足,而且还要使系统能够为出行的旅客及地面用户提供先进的电信业务,并且还需具备便于扩容的功能。通信网被分为三个部分,分别为主干网,局域网和接入网,按照这个构思来看,上述划分方法铁路通信网也可以参考进行。就铁路的通信网来看,接入网占有相当大的比重,包括有线接人网和无线接人网两大部分。铁路有线接人网的情况与电信的接人通信网相似,在未来的1一2年内铁道部将建成覆盖面更广的铁路互联网,可覆盖全国大中城市,它是由铁路部门基础铁路以电信网于依托,组织建设的可以支持众多信息服务的、具有多媒体通信能力的全国范围的计算机网络,这样看来,铁道部将很有可能成为我国第六个面向大众的计算机信息互联网络单位,为铁路通信走向市场做充分的准备。 1.3 无线接人技术 无线接人网是在接人网中部分或全部引人无线传输媒介,为用户提供固定终端业务和移动终端业务。无线接入可分为固定接人和移动接人两大类。其基本结构由控制器、基站和用户终端设备构成。应用技术主要包括微波i点多址技术、蜂窝技术和微蜂窝技术等。无线接人由于其灵活方便易于建设,目前已得到极大的重视。 2.铁路无线接入网现状 随着通信技术的快速发展,人们对铁路通信技术提出了更高的要求,铁路部门必须采用先进的、现代化的有线和无线通信的传输和接入方式, 实现铁路通信网的升级, 发挥铁路通信网在国民经济中的社会效益和经济效益。铁路通信网的建立是为了为旅客和铁路公务、应急抢险、行车维修等人员提供及时可靠的通信,以提高服务等级和运输效率,保证列车的安全,达到高效运营,它是一种集列车公务通信和区间移动作业通信 为一体的列车移动通信系统。但是由于铁路结构自身的特点,该系统又与公用移动通信网和区域性的专业移动通信网有明显的差别,它是一种属于线面结合、以线为主的链状网。 铁路通信的无线接入部分目前仅有的是400mhz的无线列调系统,当列车即将进站或即将出站时,由它完成车站值班员与进入其管辖区段的列车车长以及列车司机之间的通话联系。为了节约频率资源,减少同频干扰,如果没有特殊的情况,则在列车运行于区间时,通话一般不进行。但是,随着铁路现代化改造进程的快速发展,从前单一的无线列调系统已经远远不能满足铁路无线通信的需要,这样就迫切需要建设一套先进的适合于采用小区制,并完成大三角功能的无线通信系统来适用于铁路现代化运营指挥。也就是说,调度中心与车站值班员之间、车站值班员与列车司机之间、列车司机与调度中心之间的通话功能,线路管理区间的公务移动通信功能,调度中心与列车司机室之间实时的双向数据通信功能系统必须能够同时实现。基于这一想法,现有的无线通信方式的集群通信方式、gsm移动通信方式、cdma移动通信方式也可以是可采用的构成铁路无线通信接入网的方式。 集群通信系统是通信技术、微处理机技术、程控交换技术、计算机网络技术紧密结合的产物,已成为功能强大的专用移动通信系统。它集交换、控制、通信于一体,分配给系统内部用户一组信道自动最优地动态,通过无线拨号的方式最大限度地利用系统资源和频率资源及各种可利用的资源,最终目的是提高服务质量。它不仅适合于调度指挥以及应急、抢险等场合,并能较好地解决了通信频率合理分配的 问题 ,因为它具有组呼、群呼、强插、强拆等功能,因此成为为现行铁路移动通信方式的首选方式,但是这一系统除优点之外也具有一定的缺点,主要包括频率分配采用动态形式,没有考虑到与周围公用网的有效融合问题,没有先进的路由合理选择功能,在建立通路和自动过网过程中存在信息丢失现象,保密性不强,容易受干扰等,这些缺点虽然不会太多影响话音通信,但是会对列车与调度指挥中心之间的实时双向数据通信造成较大的误码,因而并不适合于要求较高数据通信误码率的场合。 3. 铁路无线接入网未来的发展趋势 随着改革的进一步深人和社会信息化的进展,高速列车通信的需求也越来越高,这就不仅要求铁路通信网具有更强的保障铁路安全运营的通信功能,以适应快速发展的现状,而且要把握铁道部的全程全网的优势,全力发展电信增值服务及经营与中国电信业务范围一样的电信业务。这就要求应用更加先进的移动通信技术,对铁路通信网进行改造,建立新的通信系统。 从无线接人部分来看,需要做出更好更快的移动通信系统。预测认为在通信系统寿命期内,运输会出现明显的增加,考虑到未来铁路发展对通信的需求,作为用户联络手段的通信系统,在规划其指标构成时,必须计算一定的弹性需求。此外还要考虑通信系统的容量扩充性问题,选择便于扩容的通信方式。从系统高可靠性的要求出发,还必须与别的系统(如微波/租用线路等)结合起来构成一个统一的整体,以此提供必要的备份。 结束语:中国铁路引入现代无线接入网技术还刚刚不久,还需要一段时间对其了解、分析和实验。铁路无线接入网建设,应加强对无线接入网施工技术和组网方式的研究,紧密结合中国铁路的特点和具体情况规划和建设铁路无线接入网,为铁路通信现代化做出贡献。 接入网论文:对我国农村接入网发展途径的研究 一、国外接入网状况 目前,世界各国电信公司普遍把发展接入网作为主要的经营策略之一,倾注了很大的力量。设备制造商也积极适应这方面的需要,开发了各种各样的接入网设备产品。 接入网概念的出现,使电信运营者能够综合考虑用户环路的设备配置问题,既着眼于现在的需求又放眼于网络未来的发展。但由于发展的不平衡,服务水平都存在巨大差异。在现阶段接入网发展建设过程中,普遍面临着两个方面的主要问题:一个是在电信欠发达地区缺乏配套的用户线问题,另一个是电信发达地区用户环路的数字化与宽带化问题。在发展中国家,城市和乡村普遍存在着因没有用户线而造成的大量待装用户无法及时装机。 许多国家的电信运营公司认为,采用无线用户环路解决电话网的机线矛盾是见效最快的方法,尤其在偏远的农村和山区,效果更明显。因为目前的农村电话用户基本是固定用户,不存在不同无线技术之间的互通问题,也基本不考虑漫游问题,所以原则上可以不对采用的技术加以限制。 另外,sdh/sonet已大规模推广,atm也已经从实验室走向公用网,开始商用。因此用户环路也需要相应宽带化以支持各种宽带业务。现在,电信运营公司已经认识到用户环路宽带化刻不容缓,纷纷提出改造或重建用户网络的计划。 用户环路宽带化的方案有很多,如fttb、fttc、ftth、hfc、hdsl、adsl、wll等等,并且有可能不断推出更新的接入技术。 对于新的各种接入技术,fttb、fttc、fttz将在近期内占有较大市场;国外电信界普遍认为ftth是未来的发展方向;hfc是目前较看好的提供catv等宽带业务的方法;hdsl在利用现有用户线对提供基群速率业务方面技术相对比较成熟;wll还限于提供基本电话业务,与有线技术相比很具竞争力。但无论采用什么技术,运营公司最关心的是每线成本及商用的时间。 无线用户环路(wll)目前主要用于提供基本电信业务,所采用的主要技术是以数字/模拟蜂窝为基础的技术、数字微波技术和毫米波(28ghz)技术、一点多址技术。 目前,无线用户环路在发展中国家应用较多,想以此加快提高和发展电信业务。一些发达国家新的运营公司也用wll作为竞争手段,在日本,已把发展无线接入技术作为今后通信发展的主要技术政策之一。日本ntt公司将从1998年开始在人口密度低的农村地区,采用光纤接入和固定无线接入方式或有线无线混合接入等方式正式商用phs-wll固定无线接入技术,并把这种技术推向国外。一些国家在局部高密度用户区域也开始应用无线接入技术(phs等)以扩大业务。 二、我国接入发展状况 自“八五”、“九五”规划期以来,我国电信网建设获得了巨大成绩,综合通信能力明显增强,通信网正向全数字化、综合化方向发展。电话网网络规模已跃居世界第二位(交换机总容量达1.1亿门)。全国县城以上城市全部开通了程控电话交换机,程控化比重达到99.7%,长途话路中数字电路占99.2%以上,据itu统计,1995年美国电信网数字化率达73%。应当说我国通信网路装备水平实现了历史性跨越。但从网络整体看,我国处于网络末端的用户线路短缺问题在一些地区和农村地区十分突出,传统的模拟铜缆为主要的用户线传输手段,在一定程度上限制和制约着通信新业务的发展,成为建设现代化电信网的瓶颈。随着经济发展,高速数据、高质量视频业务等宽带业务的需求日趋迫切,作为交换局与用户终端间的连接纽带,用户接入网的数字化宽带化也被提到重要日程。我国农村通信市场迅速启动,将成为电信业务发展新的增长点。因此,农村用户接入网的建设也十分迫切。农村用户接入网建设受农村用户分散、地形条件复杂,山区、水网、用户线路超长,再加上农村经济条件差,这些特点,使得农村地区的用户接入网建设难度比城市用户接入网建设的难度更大。 目前,接入网的许多技术仍不够成熟,或成本太高,离大规模商用化还有一定距离。我国有关接入网的体制、标准正在抓紧制定中,相关的接入网试验也在几种交接上进行实用化试验工作。因此,在确定各地区接入网发展途径和建设中,一定要根据城市和农村地区具体情况,根据不同特点和条件,坚持实事求是,因地制宜地发展接入网。 三、接入网的定义和定界 国际电信联盟itu-t已通过关于用户接入网定义、定界和功能的g·902建议,以及接入网的接口建议g·904、g965,我国已制订了接入网的相关标准。 接入网(an)是由业务节点接口(sni)和相关用户网络接口(uni)之间的一系列传送实体所组成的,为传送电信业务提供所需传送承载能力的实施系统,可经由q3接口进行配置和管理,传送实体提供必要的传送承载能力,对用户信令是透明的,不作处理。换言之,接入网是由网络侧v或z参考点与用户测t或z参考点之间的所有机线设备所构成。 接入网所覆盖的范围由三个接口定界,即网络侧经由sni与业务节点(sn)相连,用户侧经由uni与用户相连,管理方面则经q3接口与电信管理网(tmn)相连。其中sn是提供业务的实体,是一种可以接入各种交换型和/或永久连接型电信业务的网元,而sni即是an与sn之间的接口。可提供规定业务的sn有本地交换机、租用线业务节点或特定配置情况下的点播电视和广播电视业务节点等。 四、接入网的功能、位置及标准化接口 根据接入网的定义,接入网为本地交换机与用户端设备之间的实施系统,它可以部分或全部代替传统的用户本地线路网,可含复用、交叉连接和传输功能。接入网可支持包括窄带和宽带多种业务的综合接入。 为了支持不同的业务,接入网需要有不同的接口。交换侧和用户侧的接口根据具体的应用情况配置,两侧的接口可以是不对称的。目前itu-t规范接口版本交换侧采用的为v5.1和v5.2接口,将来接口类型还要向前发展,例如宽带v接口,如vb5.1,vb5.2,sdh接口和租用线接口等。 v5接口的诞生对接入网的发展起到了极大推动作用。 直到不久前,音频(vf)接口仍是电话用户与本地交换机之间的唯一接口。超过铜线用户电缆的覆盖范围时,只有采用远端模块或音频转接的用户环路载波设备(slc)来实现接入。这两种技术目前都存在严重的缺陷。slc设备在交换机侧需要进行一次a/d和d/a转换,无论在经济上还是技术上都极不合理,而且无法解决数据业务的接入问题,因为数据要求透明传输,不能转换。远端模块在技术上和经济上都比较合理,然而,交换机与远端模块之间的数字接口没有统一规范,不同厂家的设备不能互通,给网络的规划和建设造成一定困难。交换机局间中继的数字接口则由于不能支持用户线信令而不能用于接入网。 v5.1和v5.2建立在2.048mbit/s接口基础上,除了帧同步时隙外,使用一个或多个时隙作为通信控制信道来传送信令,其它时隙作为承载信道,可以传送64kbit/s数字话音信号或isdn的b通道信号。v5·1支持1个2mbit/s链路,1个位于ts16时隙的通信控制信道,其余各时隙固定分配给各承载信道。v5·2支持1~16个2mbit/s链路,1个或多个通信控制信道,承载信道时隙动态分配,且具有集线功能。 v5链路接入协议定义了v5的所有功能,内容包括:电话网用户信令信号的双向传递、用户端口的状态和控制信息的双向传递、isdn的d通道信息的双向传递、v5.2承载信道的动态分配和集线控制、v5.2的多个控制信道的倒换功能和承载信道连接功能、v5.2的多个2mbit/s链路的管理功能等。 v5接口支持的接入类型包括:模拟电话、isdn基本速率接口、isdn基群速率接口(仅v5·2)及半永久连接租用线路。 v5接口的问世推动了接入网的技术和产业的发展。 (1)由于v5规范了数字化的用户接口,从而使接入网的引入变得既经济又有效,使得用户环路中音频转换接技术slc作为一种应用技术将被取代。 (2)由于v5支持多种业务以及它们的综合接入,使得从此在接入网上能够实现模拟和数字多种业务的综合接入。 (3)由于v5接口将交换机的数字接口标准化,故为开放式接口,打破了交换机远端模块的专有性,交换机与接入网设备可由不同厂家提供。大批的厂家加入到接入网行业中竞争,大量的生产降低了设备的成本。各本地网所处地理位置不同,经济发展水平不齐,对接入网的业务需求差异较大,广大农村地区拉入网的发展相对滞后,但随着交换机数字化,isdn的引入,多种接入网组网方式的应用,迟早要在农村地区实现。 五、接入网的组网技术选用 1、有线接入技术 当前比较实用的有线接入方案中,除了传统的铜线接入方式外,有以下四种接入技术: (1)光纤接入(fttb、fttc、fttz、ftth等)。fttb、fttc、fttz、ftth等接入方案是按光纤敷设到那里来区分的,即以接入网主干系统与配线系统的交界点—光网络单元(onu)的位置进行划分的。fttb是指光纤敷设到办公大楼,fttc是指光纤敷设到路边,fttz是指光纤敷设到用户小区,ftth是光纤直接到每个家庭。从技术的角度看,fttb、fttc、tffz基本相近,没有实质性区别。 从运营角度看,当前业务量最大,用户需求最迫切的是fttb。fttb的特点是全数字化接入与传输,主干系统的传输媒介是光纤,各种业务以时分复用方式接入,传输速率为155mb/s或140mb/s;配线系统使用星型结构的铜绞线作为传输媒介,根据终端设备的种类,配线系统可以使用二线连接或四线连接结构;fttb与交换局之间应使用v5接口。可实现多种业务的综合服务(包括宽带业务),容易向环型光纤网过渡。 目前发达地区农村接入网已广泛采用了架空光缆,今后在地形条件适宜的农村地区,光缆到乡、镇、村是发展的方向,地、县到乡镇之间地理环境允许的情况下应敷设光缆,接入技术仍可优选远端模块。模块服务半径7~10公里。光缆应备有传送catv信号的单独光纤为实现共缆分纤综合传输电话和catv提供基础装备。虽然目前农村普及率水平很低,但近几年农村电话发展速度持续高涨,农村通信水平将有大幅度增长,因此建设农村的光缆接入网应有长远规划来指导建设。 (2)光纤同轴混合接入(hfc)。它的基本特征是以模拟传输方式,综合接入多种业务信息。hfc的主干系统使用光纤,采取频分复用方式传输多种信息;配线部分使用树状拓扑结构的同轴电缆系统,传输和分配用户信息。在hfc网上传输数字语音和数字图像信息时,必须经过宽带调制器(64qam)将数字信号调制到模拟信道中传输。 hfc可用于解决catv、电话、数据等业务的综合接入问题。 (3)高速数字用户环路(hdsl)。为了充分发挥现有市话电缆的作用,解决用户线不足和高速业务的需求的矛盾,国外研制开发了高速数字用户环路hdsl技术。使用两对用户线传输2.048mb/s信息的能力。hdsl可充当用户接入网的主干传输系统。 hdsl的优点是充分利用现有铜缆实现扩容,也可以解决少量用户传输384kbps和2mbps宽带信号的需求;安装hdsl设备时基本不改变原有设备,施工方便迅速;当更大容量用户环路建成后,hdsl设备可以转到异地使用。对于原来已铺设有铜缆到乡、镇及村的农村地区,hdsl方式对迅速扩容和开放数据业务也是一种可行的方案。 2、多种固定无线接入技术 在有线通信不断发展的同时,无线通信技术以其灵活方便、建设速度快、维护费用低、受环境限制少、适合于远距离分散用户等功能特点,成为接入网建设中必不可少的手段之一。其中,固定无线接入是解决我国目前机线矛盾等问题的主要方式。地、县到乡镇之间地理环境不允许敷设光缆,接入技术应优选多终端固定无线接入。服务半径10~30公里。 在城、乡用户线紧张的地区,用户的扩容也可采用无线技术接入手段,日本已大量采用无线接入手段、phs-wll。 无线接入大体上可分为: (1)现有移动技术的固定应用,如蜂窝技术和无绳技术; (2)专为固定无线接入设计的技术; (3)微波技术(一点多址技术)。 从技术的角度上讲,在城市和农村地区均适用。上海市区已应用一点多址无线接入系统开通电话、传真、数据等业务,农村地区也有较多应用。 采用移动技术或专用固定无线接入技术的系统从应用的角度来说有两种系统结构:与移动混合组网;单独组网。 (1)基于蜂窝移动通信网的网络结构,即固定无线终端接入到移动交换机msc。此方式可使运营者以同一系统结构服务于移动和固定的不同用户群; (2)典型的固定无线接入系统结构,即直接接入到pstn/isdn,而不接入到移动交换机。 这种结构是由pstn/isdn本地交换机来进行呼叫处理、计费和编号识别等。 当固定无线接入系统与pstn或isdn连接时,固定无线接入系统应能透明地支持; (1)pstn的电话业务、电话新服务项目及非话业务。 (2)isdn的用户综合(电信)业务、承载业务以及补充业务。 (3)微波一点多址技术是提供中低容量大范围覆盖(几十公里到几百公里)的用户环路技术。它的技术特点决定了它适合在水网地区和山区,每到夏季汛期,通信紧张的矛盾极为突出,但受地理条件限制无法采用有线技术的农村使用,从目前的商用情况看,它的确是解决农村通信的一种主要手段。 农村的接入网在具体建设中应根据各地的经济条件、业务需求、地形条件、用户密度等因素统筹考虑、合理规划,以建设经济实用,可满足目前电话和低速数据业务,同时又要兼顾到今后更多业务种类的需求。应防止出现农村通信建设中的短视行为。 (4)采用定点卫星通信接入手段,将全国各地区分布的边远分散用户,采用有线方式和地面无线接入方式 ,均不能比较经济、方便地接入各本地网内的农村用户,集中统一组织卫星通信网。长远地解决各本地网中部分装机难的用户。由国家统一组织卫星通信网,解决分散在全国的山区、沙漠、森林、海岛等地区电话用户的入网问题要比各个省、各自为政分别用卫星手段来解决这些地区通信问题要来的更经济、组网更合理。建议有关部门尽快研究卫星解决边、远、难用户入网通信的切实可行的技术方案来,以适应农村通信发展的需要。实现邮电发展2000年村村通电话的发展目标。 接入网论文:采用V5接口技术优化佛山供电局供电所语音接入网 【摘要】v5接口是专为接入网(an)的 发展 而提出的本地交换机(le)和接入网(an)之间的接口,具有开放性、业务能力强等优点。文章首先介绍v5接口的技术特点及v5.2接口的协议结构,然后介绍了改造前佛山供电局供电所语音接入网的现状及语音业务的主要缺陷,重点阐述了如何采用华为c c08交换机及fa16接入网设备,利用v5接口技术优化供电所电话接入网,并对交换机和接入网设备对接过程中应用到的配置参数进行说明。 【关键词】 v5;供电所;语音;接入网v5 1. 引言近几年,佛山供电局为提供更好的供电服务,在佛山五区新建改造了多个供电所和营业厅。随着供电所和营业厅数量增加及电话用户增多,传统的使用z接口延伸方式的电话接入网已不能满足话务需求。因此,佛山供电局采用了深圳华为公司的fa16接入网设备,利用v5接口技术与交换机对接,实现语音业务的灵活透传,优化了供电所语音接入网的组网及管理。 2. v5接口的技术特点及v5.2接口的协议结构 2.1v5接口的技术特点。v5接口是专用于本地交换机(le)和接入网(an)之间的接口。已颁布的v5接口规范包括了v5.1接口(itu-t建议g.964,邮电部标准ydn-020-1996)和v5.2接口(itu-t建议g.965,邮电部标准ydn-021-1996)。v5.1接口由一个2048kbit/s链路构成,时隙与业务端口一一对应,用于支持模拟电话接入、基于64kbit/s的isdn基本接入,和用于半永久连接的、不加带外信令信息的其它模拟接入或数字接入。这些接入类型都具有指定的承载通路分配能力,在接入网内无集线能力;v5.2接口按需要可由1~16个2048kbit/s链路构成,时隙动态分配,它除了支持v5.1接口的接入类型外,还支持isdn一次群速率接入,具有集线能力。由于v5.2接口支持的接入类型具有灵活的、基于呼叫的承载通路自动分配能力,因此,广泛应用于连接本地交换机和接入网。 2.2v5.2接口的协议结构。v5.2的接口协议分为物理层、数据链路层和 网络 层三部分。 (1)第1层为物理层,主要实现接人网(an,access network)与本地交换机(le,local exchuge)的物理连接。一个v5.2接口具有1~16个e1,这些e1接口由交换机和接入网的e1接口板来提供,每个e1称为一条链路。e1接口可由同轴75欧姆或平衡120欧姆电缆连接,可经过pdh、sdh等设备透明传输。v5.2接口的每个e1链路由32个时隙组成,其中,时隙ts0用作帧同步和服务于crc-4规程;时隙tsl5、tsl6、ts31用作物理c通路,即物理通信通道(用于传输pstn信令、控制协议、链路控制协议、bcc协议、保护协议以及isdn d通路等信息);其余时隙则用来作为业务承载通路。 (2)第2层为数据链路层,该层仅对c通路起作用,目的是将不同的信息流灵活地复用到c通路中去。数据链路层使用的规程称为lapv5。lapv5基于isdn的lapd规程分为:封装功能子层(lapv5-ef:用于封装an和le间的信息,实现透明传输)和数据链路子层(lapv5-dl:定义了an和le间对等实体的信息交换方式)2个子层。另外,接入网的第2层功能中还包括帧中继层(an-fr),用以支持isdn网d通路信息。第2层中各个子层之间的通信由映射功能完成。 图1v5.2接口的协议结构 (3)第3层为网络层,支持不同的面向消息的第3层协议,包括pstn协议、控制协议(公共控制和用户端口控制)、bcc协议、保护协议和链路控制协议,后三个协议仅用于v5.2接口。[1] 3. 传统供电所语音接入网的现状及语音业务的主要缺陷传统的佛山供电局供电所语音接入网主要采用z接口延伸方式把二线模拟语音业务通过pcm及sdh从交换机侧传送到用户侧,部分供电所在本地安装敏迪2000l小型交换机,直接在当地下业务。 图2采用z端口延伸方式的供电所接入网组网简图随着用户点不断增加及各用户点的业务需求不同,传统的语音接入网表现出巨大的弊端: (1)高成本、低效率:必须在本地交换机侧及pcm用户侧配置大量的话路板;必须通过sdh传输网开通足够多的e1进行连接(采用z接口延伸的方式必须给每个话路分配一个固定时隙,而每个e1只能提供30路话路时隙)。 (2)运行维护工作量大:由于每个话路都必须先从本地交换机的话路板通过音频双绞线成端到vdf配线架,然后硬跳线接至pcm的交换机侧话路板的对应端口,经过传输网在用户侧pcm的话路板下话路再跳接到用户处,因此,每开通一个话路都需要配置交换机和接入网侧的数据,并且需要至少2次的硬跳线。并且,当业务出现故障时需要逐级检查多个环节。 4. 采用v5.2接口技术优化佛山供电局供电所语音接入网随着办公大楼语音业务需求增加以及供电所、营业厅的站点增加,传统的供电所语音接入网只有进行扩容和改造才能满足业务需求。改造后的供电所语音接入网应用v5.2接口技术,主要由哈里斯ixp2000lx交换机、华为c c08交换机以及华为fa16设备组成。 4.1采用华为fa16设备改造供电所语音接入网。以改造后的南海及三水的供电所语音接入网组网为例,如图3所示。 图3改造后南海及三水的供电所接入网组网简图在南海局机房和三水局机房各安装一套华为fa16设备,配置为olt(optical line terminal),采用gv5-ⅲ子架,安装8块dte板(每块dte板可提供8个e1接口,整个子架可提供62个e1接口,保留最后2个e1为设备内部总线),配置如图4。 图4olt——gv5-ⅲ子架而南海、三水的各供电所及营业厅分别安装一台华为fa16设备,配置为onu(optical network unit),采用pv8-10子架,根据用户数量配置话路板(一般使用的asl用户侧语音板每块可提供16个话路,最多可配置10块,共提供160个话路),配置如图5。在南海局机房的c c08交换机的v5数字中继板(v5tk)上分别开通4个e1通过sdh传输网与南海的olt和三水局的olt设备的数字中继板dte相连,南海局、三水局的olt设备的dte板也分别通过传输网开通所需数量的e1分别与当地的各供电所、营业厅所安装的onu设备相连。由于v5.2接口具有时隙动态分配的功能,只有当用户摘机拨号时,才会即时占用e1中的时隙,根据电力系统语音业务的收敛比配置合理的e1数量,可以有效节省交换机和接入网资源。供电所、营业厅侧安装的华为fa16设备一般配置2块主控板(pv8/pv4),当接入2个或以上2m时,把2m分别接到不同的主控板上。利用v5.2接口承载的保护协议,接入网网管侧从两块主控板上各选一个2m配置为同一保护组的主备链路。当主链路中断或堵塞时,自动启用次链路承载业务,使用证明,倒换时间在1分钟内。实际应用中,我们还把所用的2m采用不同的物理路由传输,确保业务的可靠运行。 4.2交换机和接入网设备对接过程中应用到的配置参数。交换机与华为fa16设备利用v5接口技术对接时,必须采用双方一致的以下配置参数,以南海c c08交换机与南海、三水olt的对开的两个v5.2接口为例: (1)接口标识:取值为:0~224-1。接人网和交换机可以有1个或多个v5接口.每个接口都应有唯一的标识以区分。南海c c08交换机与南海olt的v5接口标识为0、与三水olt的v5接口标识为1。 (2)变量编码:取值为:0~255。当对接的le对变量值有要求时,需取其要求定义变量值;若无明确要求,在an侧和le侧都取0即可。南海c c08交换机与南海olt和三水olt的v5接口变量编码均为0。 (3)是否启用链路身份标识规程:链路身份标识规程是v5接口协议中的一个检验2m链路是否正常连通的规程,用来防止pcm物理连线交叉接错。其取值为不启动、定时启动、重启动时启动、重新指配时启动、链路故障恢复时启动四种。启用链路身份识别会影响启动速度,因此正常应用时一般都不启用。 (4)v5接口物理通道保护组类别:1个v5.2接口最多可以有16条2 m链路,每一条链路的第15、16、31时隙都可以用作物理通信通道。但是,1个v5.2接口只允许有1条保护组一主用的物理通信通道(一般用16时隙),用于运载v5接口的各种协议信令;还可以有1条保护组一备用物理通信通道,对保护组一主用的物理通信通道进行保护,同时运载保护协议的信令(在主用通道故障时,le和an能通过备用通道上的保护协议的数据链路通信,协调进行保护切换到备用的2m上)。另外,1个v5.2接口还可以有多条保护组二主用的物理通信通道及最多3条保护组二备用的物理通信通道。当需要传送的pstn协议和isdn的d信道信令太多,保护组一主用的时隙不够用的情况下,才使用保护组二的通信通道。佛山局使用的每个v5.2接口一般包含2~8条2m链路,只采用保护组一方式。 (5)v5接口逻辑通信通道标识:取值为:0~65535。该标识是接入网和交换机用来识别逻辑通信通道的唯一标识。对于保护组中主用物理通道,一般取值与“v5接口标识”的值相同;对于保护组中备用物理通道,则固定为65535,表明该物理通道暂时不承载逻辑通信数据。因此,南海c c08交换机与南海olt的v5逻辑通信通道标识为0、与三水olt的v5逻辑通信通道标识为1。 (6)对接2m链路的链路标识:取值为:0~255。由于1个v5.2接口可以有1~16条2m链路,为了区分不同的2m链路,为免连接时收发2m线间交叉或检验2m线是否连接正确,需要给每条2m链路指定1个唯一的标识,只有2m线两端的交换机及接入网设备对该2m的链路标识一致,v5接口才能正常启用。 (7)对接2m链路的crc4校验:指明v5接口的2m链路是否需要启用crc校验及差错对告功能。若交换机和接入网设备对该功能的启用不一致,则将出现线路告警。因此两侧需保持一致,佛山局不选择启用crc4校验。 (8)pstn协议通信通道标识:取值为:0~65535。pstn子协议的数据链路可以在任何一个主用物理通信通道上传递,所以必须配置其所在的逻辑通信通道标识。佛山局只采用保护组一的方式,即只有l条主用物理通信通道,则pstn协议通信通道标识就是保护组一主用的物理通信通道所用的逻辑通信通道标识。为了更好地管理配置数据,一般取值为v5接口标识、v5接口逻辑通信通道标识和pstn协议通信通道标识三者一致。 (9)用户端口的协议地址(又称l3地址):取值为:0~32767。交换机对通过指定v5接口传输的每一个电话号码定义相应的协议地址,接入网设备把协议地址对应到用户端口。这样当用户摘机时,v5.2协议才能通过两侧一致的协议地址将用户端口和交换机的电话号码对应起来,建立起一条话路。[2] 5. 结束语采用v5接口技术改造后的佛山供电局供电所语音接入网组网灵活简单,业务运行比采用z端口延伸的方式更可靠稳定,节省了大量设备板件及线缆等资源,同时大大减少了语音业务开通及维护的工作量,达到了优化供电所接入网的预期效果。但是,接入网的建设很大程度上受传输网的制约,需要接入的供电所和营业厅必须在传输网覆盖的范围中。因此,佛山供电局的光纤传输 网络 覆盖范围广、容量大是本次接入网优化的前提条件。 接入网论文:接入网技术在铁路通信中的应用 世纪之交的通信技术是先进的数字技术、 计算 机技术、微 电子 技术与光电子技术的有机结合体,它将向着数字化、宽带化、智能化、高速化及个人化的方向 发展 。未来的通信要彻底克服时间与空间的限制,能够使用户在任何时间、任何地点与任何人进行包括语音、数据和视频等信息的交流。在这种情况下,出行的旅客也需要在列车上享受如同在办公室环境下的信息交流,比如同其它人进行语音、数据、传真、图像等信息交流,还要接入国际互联网。另外,随着铁路列车向高速化与准高速化方向的迈迸,为保证行车安全,实现有效的人机控制和提高运输效率,要求建立一个功能更加完善的,技术构成更加先进的铁路通信网。随着我国电信业垄断格局的打破,拥有仅次于 要想使上述构想成为现实,就必须打破常规的铁路通信网的接入方式,采用先进的、 现代 化的有线和无线通信的传输和接入方式,实现铁路通信网的升级,适应信息社会的发展,发挥铁路通信网在国民 经济 中的社会效益和经济效益。 一、铁路接入网技术的现状 由于铁路列车具有高速运动的特点,因而无线(移动通信)接入网在铁路通信网中占有相当大的比重。当然,固定位置的车站(场)、单位以及各种固定设施之间的通信方式,首选方案仍是采用sdh光同步数字传输设备进行组建,同时应考虑采用atm交换以及网络ip通信等先进技术来构成通信主干网及光纤用户接入网。比如采用“双纤单向环”接入方式,其不仅具有高速、安全、传输质量高、价格合理等光纤通信特有的优点,而且还具有路由迂回、设备备用等特点,从而具备自愈合功能,并使系统的可靠性大大提高。另外,采用远端用户单元(rsu)和数字环路载波(dlc)设备,组网更灵活、方便。组网的过程中要把投资与效益综合统筹来考虑,使系统不仅满足现在乃至几年内铁路通信的需求,而且还能够为出行的旅客及地面用户提供先进的电信业务,并且还需具备便于扩容的功能。 按照通信网被分为主干网,局域网和接入网等三部分的构思来看,铁路通信网也可以通过上述划分 方法 进行。就铁路的通信网来看,接入网占有相当大的比重,包括有线接入网和无线接入网两大部分。铁路有线接入网的情况与电信的接入通信网相似,铁道部将在未来的1~2年内建成可覆盖全国大中城市的铁路互联网,它是由铁路部门依托于基础铁路电信网,组织建设的可以支持众多信息服务的、具有多媒体通信能力的全国范围的计算机网络,铁道部将有可能成为我国第六个面向大众的计算机信息互联网络单位,为铁路通信走向市场做准备。关于有线接入这里不再叙述,下面主要讨论铁路的无线接入网,为此首先回顾一下移动通信的发展过程。 1.移动通信的发展过程 移动通信技术经历了由模拟到数字,由频分多址到频分+时分多址,再到码分多址(cdma)的发展过程,并即将向宽带化、智能化和个人化的方向发展。移动通信系统大体可分为二代,第一代是以模拟技术为主,频分多址,工作在400~800mhz频段。由于模拟系统存在频谱利用率低、容量小、设备复杂、抗干扰性能差、保密性不强、价位高、业务面窄等固有缺点,不能满足通信市场急速发展的需要,因此诞生了第二代移动通信系统。第二代移动通信系统采用数字化、时分多址方式等全数字化技术,克服了第一代移动通信的缺点,得到了迅速发展, 目前 的移动通信数模兼容,以数字系统为主。随着用户对信息接入量的需求呈指数的增长,电信工作者们着手建立最新一代的移动通信 第三代移动通信系统。 第三代移动通信系统具有全球化、智能化、个人化和综合化的特点,工作在2000mhz波段,采用宽带的cdma技术,涵盖地面系统和卫星系统,包括海陆空三维服务面,集成话音、数据、视像、isdn和多媒体多种业务。这一系统以多种空中接口和接入方式,可向高速和慢速移动用户提供服务。 2.铁路无线接入网现状 铁路通信网是为旅客和铁路公务、应急抢险、行车维修等人员提供及时可靠的通信,以提高服务等级和运输效率。保证列车的安全,达到高效运营而建立的,它是一种集列车公务通信和区间移动作业通信为一体的列车移动通信系统。但是铁路结构自身的特点,决定了该系统与公用移动通信网和区域性的专业移动通信网的差别,它是一种属于线面结合、以线为主的链状网。 铁路通信的无线接入部分目前仅有的是400mhz的无线列调系统,它完成车站值班员与进入其管辖区段的列车车长以及列车司机之间的通话联系。当列车即将进站或即将出站时,这些通话才进行,否则如果没有特殊的情况,则在列车运行于区间时,通话一般不进行,这主要是从节约频率资源,减少同频干扰的角度出发的。但是,随着铁路现代化改造进程的迅速推进,从前单一的无线列调系统已经远远不能满足铁路无线通信的需要,这样就迫切需要建设一套适合于铁路现代化运营指挥需要的先进的无线通信系统。这一系统应该采用小区制,并完成大三角功能。也就是说,系统必须可以实现调度中心与车站值班员之间、车站值班员与列车司机之间、列车司机与调度中心之间的通话功能,必须可以实现线路管理区间的公务移动通信功能,同时还必须能够实现调度中心与列车司机室之间实时的双向数据通信功能。基于这一想法,构成铁路无线通信接入网的方式可以采用现有的无线通信方式的集群通信方式、gsm(全球移动通信系统)移动通信方式、cdma移动通信方式。 集群通信系统是一种功能强大的专用移动通信系统,是通信与微处理机技术、程控交换技术、计算机网络技术紧密结合的产物。它集交换、控制、通信于一体,通过无线拨号的方式把一组信道自动最优地动态分配给系统内部用户,最大限度地利用系统资源和频率资源,降低系统内呼损,提高服务质量。由于它具有群呼、组呼、强插、强拆等功能,特别适合于调度指挥以及应急、抢险等场合,并较好地解决了通信频率合理分配的 问题 ,因而倍受专业运营管理部门的青睐,被确定为现行铁路移动通信方式的首选类型。但是这一系统还具有一定的缺点,主要包括采用动态的频率分配,没有考虑与周围公用网的有效融合问题,没有先进的路由合理选择功能,并且在建立通路和自动过网时存在信息丢失现象,保密性不强,容易受干扰等,这些缺点对于话音通信的 影响 不大,但是会对列车与调度指挥中心之间的实时双向数据通信造成较大的误码,因而对于要求较高数据通信误码率的场合并不适合。 即将动工的秦沈客运专线的移动通信系统主要包括400mhz的无线列调系统和800mhz的集群移动通信系统,考虑到集群移动通信系统在越区切换过程中会存在信息的损伤,因此将数据通信部分交由无线列调系统来完成,集群移动通信系统仅进行区间通信(如大三角功能的话音通信,公务通信以及应急抢险通信等),并留有调度电话进入的余地和接入公用通信网的功能。这一系统也是我国铁路以集群通信的方式为无线接入系统的第一例,是我国铁路通信史上的一个重大变革。 二、铁路无线接入网未来的 发展 趋势 随着改革的进一步深入和 社会 信息化的进展,不仅要求铁路通信网具有更强的保障铁路安全运营的通信功能,以适应高速列车通信的需求,而且要以铁道部的全程全网的优势全力发展电信增值服务及经营与 接入网论文:海拉尔通信段ZXA10综合接入网常见故障维护分析 摘要:文章主要介绍了接入网的概念、基本组网、性能原理、技术指标、业务功能以及常见的故障判断方法。着重分析了管内曾经发生过的故障及处理方法,以供对今后维护工作所借鉴和帮助。 关键词:接入网;v5接口;v5协议;判断;实例 1 接入网概述 按照服务范围、网络拓扑和接入逻辑,现代通信网可划分为:优秀网、接入网、用户驻地网。所谓接入网是指交换局到用户终端之间的所有机线设备。 1.1 接入网的分类:接入网按设备大致可分为以下几种:无源光网络pon;高速数字用户线hdsl ;不对称数字用户线adsl;具有v5接口的综合数字用户环路;宽带接入网络;无线接入网。 1.2 海拉尔通信段管内zxa10接入网组网介绍:海拉尔通信段管内接入网线路终端机oltb七个,除海拉尔oltb外,还有牙克石oltb,下挂onub13个;博克图oltb下挂onub15个;扎兰屯oltb下挂onub12个;阿里河oltb下挂onub10个;伊图里河oltb下挂onub17个;根河oltb下挂onub12个。分别承载段管内所有v5链路下的公、专网电话及铁路运输所需的会议、红外线、车号识别等各种音频业务。 2 常见故障判断分析 2.1 v5.2用户接入网 接入网系统的障碍主要分为an网元故障,传输故障,用户线路故障,交换机故障,电源故障,112测量系统故障。 2.2 下面举例说明常见故障的处理方法: 2.2.1故障现象:无法创建用户数据 相关部件:操作维护系统 故障分析定位:用户数据的创建与相关的用户子节点是否与硬件连接无关,而是与局码、号码段、用户号码、l3地址等有关。 可按以上步骤查看相关数据。 2.2.2故障现象:用户摘机无法听到拨号音 相关部件:ssu板、odt板、tpu板、alc板、传输系统、交换机、连接线。 分析定位:从理论上讲,从摘机开始各处理机进行信令配合的各个环节及拨号音发出到用户所经过的各个环节都有可能引发这一故障,如:v5信令连接方面,v5信令交互方面。 2.2.3故障现象:pc机与mp通讯故障,命令下不去,告警上不来 相关部件:维护台包括数据配置、网线、网卡等,mp 分析定位:维护台pc机与mp通信故障产生原因一般涉及连接故障、pc机设置故障,也可能是mp的网卡问题。 3 管内典型实例分析 3.1 zxa10-oltb接入网用户来显异常处理 问题描述:zxa10-oltb有线网络博克图oltb下挂多个onub用户陆续申告来电显示异常,乱显乱码或不显。 原因分析:故障发生在多个点上,且以前正常; 与tpu版本保护地与工作地压差,用户话机无关;查看352初始振铃定时器标志位为1,把标志位改为8后正常。 3.2 zxa10一oltb/有线网络整柜用户384不良 问题描述:用户反映某接入网整柜用户384打不进也打不出。 原因分析:扎兰屯oltb下团结乡用户申告,先用1608测试了一下子节点,通讯正常,初步排除了oltb的系统问题,再检查相应用户状态,显示用户状态正常,但电话打不进也打不出,怀疑交换侧出错,删除重做用户,还是不好,根据现象判断,由于是整板用户不通,可能还是接入网侧问题,但接入网通讯测试正常,后来更换了onu侧的相关单板,olt侧的odt,调整了2m传输,都没用,只剩hw线、子节点没换了于是更换了hw线,故障消除,拨打用户测试正常,这个故障比较奇怪,一般用168测试没问题话,接入网侧问题基本可以排除了,但这个问题就出在了接入网侧。 3.3 zxa-onub audb用户板通信故障 问题描述:伊图里河oltb有一audb用户板开通铁路专用会议电路,开通测试良好,但有时断时续现象,影响用户使用。 原因分析:audb板用户时时不好,应先排除onub与上级oltb故障,怀疑硬件问题,更换audb板后仍有上述问题发生,检查tpu板数据配置发现管理audb板的tpu板2m电路单配,而用户板则满配,怀疑资源不足造成,给tpu增加配置2m电路后故障恢复。 3.4 zxa10:oltb下挂onub同时发生中断现象 问题描述:博克图oltb下挂15个onub同时发生中断现象,接入网用户申告公网、专网用户均不通。 原因分析:首先发现15个onub网元,多数tpu状态异常,有通信中断告警,公网、专网交换机下其它用户良好,根据经验马上判断为传输层出现故障,检查传输层数据,发现多个2m有vcl2远端缺陷指示,tu12不可用时间开始,处理传输故障,故障解除后,以上问题消失,用户使用正常。 3.5 zxa10 oltb下所有公、专网电话不通 问题描述:用户申告伊图里河所有接入网电话均不通。 原因分析:首先由于伊图里河smii下除v5用户不好以外其它均正常,排除交换机的故障。查看oltb无任何告警,对承载v5公、专网主次链的odt进行复位没有任何反应,拔插odt板,网管不上告警。怀疑主用mp与pc机通信故障,使用4290同步备机数据、4298转储数据命令后切换mp至备用,对v5接口重新激活,对链路进行确认后故障恢复。 4 结束语 总之,在接入网的维护中会碰到各种各样的故障及现象,根据具体情况进行分析,不断总结经验,提高维护水平。 接入网论文:接入网铁路通信工程论文 1铁路通信工程接入网技术应用现状 铁路用户接入网应当为铁路部门下属各类用户以及路外用户提供综合性业务的接入服务(包括话音接入,数据接入,传真接入,图像接入,以及调度接入等内容在内)。系统建设初期,需要支持包括铁路专用通信电话调度电话,专用数据业务铁路运输管理信息系统,计算机联网售票预订系统,铁路调度管理信息系统下所涉及到的全部多媒体业务。伴随着近年来通信技术的发展与完善,铁路通信网传输通道建设过程当中的基本要求为:满足建立在SDH光同步数字传输通道基础之上的接入网系统,同时尝试通过引入ATM交换技术以及网络IP通信技术的方式,形成通信主干网以及光线用户接入网相配合的通信系统。我国当前铁路通信工程建设过程当中已经形成了一个稳定的铁路传输网络系统,共三个层级。第一层为长途干线网,第二层为局间中继网,第三层为区段接入网。其中,区段接入网的构成比例最大,可以进一步按照接入方式的不同,划分为两个部分,第一部分为有线接入,第二部分为无线接入。对于铁路通信工程中所涉及到的有线接入网而言,其接入情况与电信系统中的接入情况是基本一致,通过接入的方式,实现绝大部分城市与地区铁路通信系统的互联。而从无线接入的角度上来说,当前多表现为建立在无线通信基础之上的列车调度系统。该系统的主要功能是:支持列车司机与列车行驶至对应管辖区段内列车车长的交互通话。在实际工作中,若无特殊情况,一般不进行通话连接,以避免发生同频干扰的问题,同时使频率资源能够得到合理的节约。 2接入网技术 结合铁路通信工程的发展现状来看,受到传统用户终端铜缆接入以及光纤通信技术快速发展的双重影响,在接入网建设过程当中,必须以整个通信网络的发展现状为出发点。从这一角度上来说,当前可作用于实践的接入网技术有多种类型。根据接入方式的不同,可以划分为以下两个大类: (1)有线接入技术:这种接入技术的主要代表包括以下几个方面:HDSL技术,即高速率数字用户环路技术;ADSL技术,即非对称数字用户环路技术;HFC技术,即混合光纤同轴电缆接入技术。首先,从HDSL技术的角度上来说,其依赖于2~3对双绞线,在双向对称的原则下对基群数字速率信号进行传送,信号传输中的速率取值大多在3.0~5.0km范围内,且上行与下行速率基本一致。具体到铁路通信的角度上来说,可以通过引入回拨抵消技术的方式,满足在一对双绞线上进行全双工传输的要求。同时,可借助于编码调试的方式,促进其信号传输质量的提升,也可通过多线对并行传输的方式,增加无中继传输距离。其次,从ADSL技术的角度上来说,其与HDSL技术最大的差异就在于数据传输中上行速率与下行速率有比较大的偏差,上行速率往往不足千kbit/s,而下行速率可达到9~10Mbit/s。由于这一特点,使该技术对于视频点播等功能的支持效果较佳。在将其作用于铁路通信工程的过程当中,不需要对现有的双绞线做特殊处理,即可确保传输的高速性。最后,从HFC技术的角度上来说,这一技术方案是建立在有线电视系统基础之上发展起来的,通过同轴电缆实现用户设备与光节点之间的连接,而光节点与地区中心之间的连接则通过光纤线路实现。该技术方案对现有的有线电视系统进行了充分地应用,在将其作用于铁路通信工程的条件下,投资少,且可构成一个具有综合业务特性的宽带业务网。 (2)无线接入技术:在铁路通信工程建设过程当中,应用无线接入技术的优秀在于:在接入网中部分或全部引入基于无线技术的传输媒介,从而为用户终端提供固定的业务以及移动终端业务。在无线接入的基础之上,可进一步将其划分为固定接入与移动接入这两种类型。整个系统的构成包括控制器、基站、以及移动设备这三个方面。当前,铁路通信工程中可供采纳的无线接入技术主要包括以下几个方面:蜂窝技术,微蜂窝技术,微波一点多址技术。以上技术均具有建设方便,操作灵活的特点,故而备受重视。 3发展建议 以上多种接入网技术均可尝试引入铁路通信工程的建设中。针对当前铁路通信网络存在的滞后性问题,新业务的出现会导致原通信系统无法满足新的要求。因此,应用各种现代化的接入网技术势在必行。在此过程当中,需要特别重视以下几个方面的问题: (1)在铁路调度通信网的运行过程当中,如何确保接入网的安全性是值得各方人员深入思考的问题之一。数字式调度交换机代替目前采用的Dc27模拟调度总机是铁路通信发展方向,但其正处于起步阶段。其使用过程中或许不可避免地出现一些问题。因此在铁路新线建设中,采用数字式调度交换机通过接入网提供调度主用系统,另用接入网提供的音频专线加干缆中的实回线和传统DC27调度总机提供调度备用系统。从而提高了调度系统的可靠性,保证行车安全。 (2)可尝试在接入网系统中纳入有线电视传输技术。我国幅员面积广阔,因此部分铁路点多线长,各小站地处偏僻山区,荒无人烟,文化生活贫乏,电视信号不易接收。为解决这一问题。从分局所在地发送节目源通过OLT中的CATV模块传送,在传送中使用单独的一根光纤,小站的光分路器设在0NU中,便于统一维护。同单独建设CATV工程相比大大节省工程投资,综合经济效益确切。 4结语 在当前时展的崭新背景之下,通信技术的发展变革是非常剧烈的。在接入网领域,特别是光纤接入网领域中,相关接入技术的应用得到了各方人员的高度关注与重视。结合我国实际情况来看,铁路系统中对现代接入网技术的应用还处于初级起步阶段,还需要一段时间来展开对接入网技术的分析与试验工作。因此,在铁路通信工程建设中,需要相关工作人员加强对接入网应用技术以及组网方式的研究工作,结合我国铁路发展的具体特点与趋势,对铁路接入网进行全面规划,从而更好地促进整个铁路通信网的全面发展。 作者:周会生 单位:中交机电工程局有限公司 接入网论文:铁路通信工程中光纤接入网技术应用 【摘要】依据我国目前铁路通信工程的发展及应用实际,不难看出光纤接入网技术是一项十分重要的技术。因此,通过对光纤接入网技术的研究,以期该项技术能在铁路通信工程中发挥更大的力量。本文简要阐述了光纤接入网技术及其应用,旨在表明该项技术的重要程度。 【关键词】铁路通信工程光纤接入网技术应用重要程度 引言: 1966年英籍华人高锟博士发表了一篇划时代的论文,他提出利用带有包层材料的石英玻璃光学纤维,能作为通信煤质。从此,开创了光纤通信领域的研究工作。迄今为止,光纤技术的传输速度呈线性增长态势,光纤通信技术更是以指数速度猛增,其增速之迅猛可见一斑。光纤通信技术不仅有着极快的更新速度,其应用范围的拓展速度也是极快的。目前该项技术已在多个领域进行了实际运用,其中也包括了在铁路通信中应用。现代化铁路通信的目标是满足通信智能化、素质化等要求,而光纤通信技术能够满足其在实际运行过程中对通信技术的要求,因此,光纤通信技术运用于铁路通信将势在必行。 一、光纤接入网技术简介 国际电联标准部(ITU-T)根据今年来电信网的发展演变趋势,提出了接入网的概念:从整个电信网的角度讲,可以将全网划分为公用和用户驻地网(CPN)两大块,其中CPN属用户所有,因而,通常意义的电信网指的是公用电信网部分。公用电信网又可以划分为长途网、中继网和接入网三部分。长途网和中继网合并称为优秀网。相对于优秀网,接入网介于本地交换机和用户之间,主要完成使用户接入到优秀网的任务,接入网由业务点接口(SNI)和用户网络接口(UNI)之间的一系列传送设备(如:线路设备和传输设施)组成。原则上对接入网可以实现的UNI核SNI的类型和数目没有限制。接入网不解释信令。接入网可以看还成是与业务和应用无关的传送网,主要完成交叉连接、复用和传输功能。1、光纤接入网的基本组成。光纤接入网(OAN)是以光纤为传输介质,并利用光比作为光载波传送信号的接入网,泛指本地交换机或远端交换模块与用户之间采用光纤通信的系统。光纤接入网主要包括三个部分,即远端设备、光网络单元与局端设备、光线路终端,设备之间主要通过传输设备进行连接。2、有源光网络和无源光网络。有源光网络(AON),ONU设备串联在光纤网络中,每个ONU收到信号时经上级ONU光-电-光变换后的信号。无源光网络中,ONU设备是通过光路器并接在光纤网络上,各ONU收到的信号都由OLT直接发送下来。当网络需要增加之路时,有源光网络系统必须在支路节点增加光接口板以实现光方向的增加,而无源光网络系统则只需要更换光分路器,采用分路数更多的光分路器即可增加光方向,因此无源光网络系统更方便且投资成本更低。 二、铁路工程中运用光纤接入网技术 1、光纤接入网在铁路中应用范围。 光纤接入网在铁路中的应用主要分为公用和专用两方面。其中专用业务为:⑴专用数据业务:铁路运输管理信息系统TMIS铁路客票发售和预定系统、调度集中CTC、调度监督、红外轴温远程监测、中间站电源设备及环境等远程监测与控制、电力远程监测与控制、铁路运输调度指挥管理信息系统TDCS;⑵铁路专用通信:专用电话、区间电话、调度电话、闭塞电话和站间电话;⑶其他多媒体业务:电视会议系统、电缆电视(CATV)等。 2、接入网技术的应用特点。 在铁路工程中应用光纤接入网技术最显著四个特点:①设置的信息交换点过多;②设置线路过长;③光纤接入网的节点较多;④在一些小规模火车站中应用时,自动化程度低,主要靠人工进行。 3、接入网技术应用中相关设备的安装方式说明。 Ⅰ、配线装备说明。机架的装备设计基础是文件设计要求和光线接入设备中的线路,有了对应基础再参照具体是设计图进行相关设计。特别注意预留一些额外空间来进行机架的侧门的设计。进行相关配线设计的电缆设备中,在卡接操作时使用卡接钳进行操作且一定不要进行接头装备的设计;准备配线装备的过程中,特别注意选择一个合理的电阻值和地线的无差错承接;隔离各个配线装备时采用隔离片,一定要有相应保安单元格设置在外线各个端口之间。Ⅱ、相关设备的充电和软件的调试过程。设备充电操作的主要准备工作:①确认相关设备有一个完整的配线操作,以避免混接或虚接情况的出现;②确认地线装置有良好的性能;③调试系统电源,确认电源与预期设计一致;④确保相关设备安装位置的稳定性和准确性;对以上关键点确认完毕后对相关设备进行充电,大约半小时之后,便可对系统内部进行单机测试。单机测试主要完成三方面测试,即数据接受口、低数据端口、音频接入端口。Ⅲ、综合的系统测试。在其他站址的有效配合下,系统综合测试的关键点是含有相关管理设备的站址。系统测试的具体流程,完成单机测试后,连接对应设备,第一步测试光纤通过通道与相关标准是否一致,然后检测系统的信息传送效果、信息接收装置、整体性能、信息传输终端的接收设备等等。 4、铁路光纤接入网的安全机制。 由于铁路通信汇总光纤接入网的应用在组网的方式相对比较灵活,因此能够实现铁路通信的可靠性。铁路通信中光纤接入网能够为用户提供图像、调度、数据、语音等业务的接入,并且支持铁路调度的管理、运输信息的管理、联网售票及预定等系统,加上通信电话、专用电话、调度电话及红外轴温远程控制监测等多种业务,能切实保证铁路通信网的可靠性。 三、铁路通信中光纤的使用情况 1、准同步数字系列(PDH)系统的光纤。 1982年铁路通信工程中光纤接入网技术在北京进行试验。此次试验测试长度为15千米,设置四芯短波光纤并开启二次群系统,采用八芯光缆且二芯设备为35Mb/sPDH,进而将整个网络系统构建为局线通信系统。 2、同步数字体系(SDH)系统的光纤。 SDH光纤技术在实际中的应用,促进了铁路通信的进一步发展。SDH技术能将信号在帧结构中进行固定且能够实现信息的高速传输。 3、密集型光波复用(DWDM)系统的光纤。 DWDM能够在同一根光纤中,把不同波长同时进行组合和传输,这样,在给定的信息传输容量下,就可以减少所需的光纤的总数量。DWDM的一个关键优点是它的协议和传输速度是不相关的。总结:在铁路通信工程中能够较好的应用光纤接入网技术,是铁路通信中信息传递系统的重要组成部分。加大光纤接入网技术在铁路通信工程中的应用,必将推动整个铁路通信的高速发展。 作者:丁鹏 单位:中国铁建电气化局集团北方工程有限公司 接入网论文:接入网技术对铁路通信工程的作用 摘要:随着科学技术与人类社会发展的日新月异,铁路行业在整个社会中所扮演的角色也愈发重要。接入网技术作为铁路通信工程的技术支撑手段,也成为铁路行业运营过程中举足轻重的内容之一。据此,该文便从铁路通信的现状入手,并就接入网技术的具体应用以及发展趋势作出分析,以期为各位读者朋友提供参考。 关键词:铁路;通信工程;接入网技术 接入网技术不仅是铁路信息工程发展的保障,同时也是实现铁路运行安全化、高效化、信息化的题中之义。其技术内涵主要是由计算机技术、数字技术、光电子技术以及微电子技术等先进技术共同构成。接入网技术有着丰富的内容架构,因此,本文对于铁路通信工程中接入网技术的应用所展开的分析,则具有了十分重要的现实意义。 1铁路通信工程中接入网技术的含义及应用现状 1.1铁路通信工程中接入网技术的含义 伴随着人们生活水平的提高与物质世界的极大丰富,原有的铁路通信方式已经不能完全适应当下人们的现代化通信需求。要完善接入网技术的建设水平,便要加强对于先进接入方法的探索。铁路通信工程中的接入网技术,主要包括了有线接入与无线接入两大常见方式。其中,有线接入主要包括了四个方面的内容:第一,不对称的数字用户环路技术,此种技术能够向客户提供低语音和多路数字图像的信号,并且能够在无需改动双绞线的情形下也可以获取到高速、优质的传输效率。第二,光钎用户的环路技术,这种技术也是当前铁路运营中,通信工程所使用的最为常见的方法,其连接的方式也较为多样,利用客户与光钎之间延伸的距离作为依据,实现光钎到接入目标之间的连接。第三,混合光钎中有关同轴电缆的接入技术,这种技术方式在于通过光钎连接,使用户的设备与光节点之间形成一个支持多项通信业务且投资量较少的业务网络,以此实现接入目的。第四,高速率的数字用户环路技术,此种技术主要是通过先进的回波抵消,在双绞线上完成全双工的传输,这种特定的调制方式和编码的使用办法,对于信息传输的质量、效率的提升也起到了显著作用。而无线接入指的是一种无需通过线路则可进行的网络通信传输的方式。具体的操作就是在接入网中,以无线传输设备为媒介,并以此向每位用户提供专业的通信及其他相关业务。无线的接入方式又可细分为移动接入和固定接入两大类别。但这两种接入方法在内部构成上也极为相近,主要都由控制装置、基站、用户的终端设备等内容组成。无线接入同有线接入相比较来说,其操作方法更为灵活、应用的范围也更加广泛,具有广阔的发展前景。 1.2接入网技术在我国的运用现状 接入网技术的运用不仅在铁路通信工程中承担极为重要的环节,决定铁路行业的工程效益,同时对于未来的铁路交通发展方向也产生着深刻的影响。由于在铁路上运行的列车会在较长时间段里处于高速运动状态,因此,铁路上的通信接入网则为铁路通信工程的建立和完善提供了更为便利、完善的途径。我国目前的铁路传输网分为了长途的干线网、区段接入网和居间中继网3层。并且已经基本建成了可以对全国大中型城市的互联网覆盖。但在现阶段的接入技术实践过程中,也时常面临一些问题,简要概括起来,包括了以下几个方面:第一,设计方面仍有较大缺陷。设计问题是具有先决性与中心性的难题,技术人员在预先设计的过程中也会因为缺少可靠的、全面的技术材料,而使其所获得的效果不尽如人意。第二,在技术性能等方面还存在不足之处。在完成标准的设计阶段后,技术人员需要将各项规划落到实处,通过收集资料、安装配件等步骤中完成操作流程,而在此过程中若出现的错漏,则会导致通信效果受到不利的影响。第三,在模式方法的使用上也面临一些困难。在通信工程的适用过程中,使用方法的不合理,不仅直接导致了成本的增加与经济效益的降低,同时也会使得通信工程在运行技术方面不能得到实现。 2铁路通信工程中接入网技术的运用 2.1铁路通信工程中接入网技术的具体运用 铁路通信系统中接入网技术的应用分析,可以简单分为两个部分:第一,在技术推广的过程中,应当严格遵照“大容量”的原则进行实践。要想最大限度地将接入网技术的优势在铁路通信工程中发挥出来,便需要严格按照上述的原则进行建设。在施工过程中适当减少交换点、延长交换机的命令范围,与此同时尽量减少交换网分级,对网络的架构也进行逐步优化,以达到节约成本和提高交换网实用性、安全性的目的。除此之外,自动交换机与所有的接口设备也应当采取同一批号的产品,这样既利于交换机的升级方式更加快捷,也保证了设备功能的齐全。第二,将有线电视的传输也列入接入网的系统之中。铁路的运行因其站线过长、所经地理位置条件偏僻以及信号微弱等原因,容易使得列车上需要利用网络信号与计算机、媒体设备等开展的休闲娱乐活动也无法照常进行。要解决这一难题,便可将有线电视的传输纳入到接入网系统之中,例如,利用各个分局将节目源一CATV模块的形式发送出去,并且在信号源传送的过程中,运用单一的光钎,使铁路沿线的每个站点都可以经由分路器设备,接收到稳定的信号节目。值得注意的是,列车站点里光分路器应当布设在OUN之中,这样既便于技术人员统一的开展维护工作,同时此种方式与建设CATV比较而言,又降低了工程量与投资成本,同样实现了列车上信号源接受的目的。 2.2铁路接入网技术的系统应用方法 接入网技术在我国铁路部门的运用,主要体现在为广大用户提供数据、传真、话音、图像、调度等综合业务的接入上。在初期的建设中,主要是指铁路系统中的通信电话、调度电话、站间电话与专用电话等专用数据管理、处理系统以及铁路客票的预定系统与联网售票系统以及有关铁路调度方面的信息管理系统。后来,铁路接入网技术在铁路通信工程的运用,能够为铁路的远程监控系统与各个单位的信息管理系统所提供的IS?DN、64K数据以及自动电话与音频等相关业务,包括了具体的数字调度、TDCS、PMIS、TMIS、远程中继、资金结算、3G网络、ZDL、PCM、图像传输、会议电视等数据业务,以及无线列调、电化运动、信号微机监测、光钎监测、气压监测、环境监测、抢险直通、普报、确报、人工话路、微机联网、寻呼、数传与会议等业务。这些系统的使用,主要建立在红外轴远程控制监测中的媒体业务上,而这种铁路通信的传输普遍采用了SDH光同步数字传输与接入网技术进行组建的方法,同时也可以利用ATM的交换和网络IP通信等技术,构成了通信的主干网和光钎用户的接入网。虽然我国的无线接入技术应用在目前来说,主要用在无线列调的系统方面,此系统可以实现车站置办人员和其管辖区段的列车车长、列车司机之间的通话。但在未出现紧急、特殊事项的正常情况下,一般为了减少频率资源的浪费与避免同频干扰现象的发生,这种通话也并不经常进行。接入网系统的应用主要存在以下优势:其一是组网的形式多样,确保了铁路现代化通信的高标准得以实现;第二是在电路与接口的配置上可以按照铁路的不同业务需求做到按需配置;第三是在同样的业务内容上,也可以使用OLT向上一级进行传输,既节约了投资成本也减少了电路浪费。此外,在自动电话的业务要求中,如利用v5接口为用户提供高集成接入条件,也为铁路和铁路通信在自动电话的业务中获得更多的支持奠定有利基础。总的来说,铁路的接入网系统也因为管理灵活、业务全面、扩容配置方便灵活等最为显著的特点,成为铁路通信连接的首要选择。 3接入网技术的发展展望 接入网技术在我国的适用与技术革新,目前迎来了蓬勃的发展阶段。尤其是依靠数字网络技术支撑起的高速铁路的综合调度工作,由于其站间的距离较大,更需要通信接入技术的更高目标得以达成,这种实时性的网络信息技术的传播,也为接入网先进技术的高速发展开辟有益途径。其应用发展的趋势简要来说也有以下方面的特征: 第一,应用接入网技术整体朝着智能化、数字化、网络化的方向发展。铁路通信工程中的接入网技术尤其是无线接入的技术,成为了铁路通信工程的必然要求。通过更快、更好的移动系统的建立,才能满足铁路行业的科技化发展需求。 第二,铁路通信中增值业务的发展势头会更加迅猛。接入网技术乃至整个铁路通信系统都必须既满足铁路运营的基本要求,同时又要符合市场需求特点。使用先进的移动通信技术对于目前铁路的通信系统进行的改革,以及完成全面的通信技术、设备的升级,也为提供铁路运营质量和运输服务起到重要的帮助作用。从上述的分析中不难得出,了解铁路通信工程与接入网的作用内容,具有极其重要的意义。并且铁路通信项目也不同于其他通信工程,铁路行业的通信工程往往还具备了保障通信、运输、安全等多方面的内涵。因此,将接入网技术铁路与通信工程相互结合,才能保证让每位用户都享受到最为优质、高效的服务。 4结束语 接入网技术的运用既有利于满足人机高效的运输效果的实现,同时也使旅客享受到更简单、快捷的信息交流服务,对提升铁路运营能力起着巨大的促进作用。但目前有关接入网技术的运用,仍旧处于初级阶段,要想使得接入网技术取得更好的利用效果,还需要广大从业者不断加强技术探索,总结实践经验,才能促使铁路通信工程获得较大的飞跃。 作者:张宏 单位:兰州大学 信息科学与工程学院 接入网论文:关于农村接入网发展方法的研讨 一、国外接入网状况 目前,世界各国电信公司普遍把发展接入网作为主要的经营策略之一,倾注了很大的力量。设备制造商也积极适应这方面的需要,开发了各种各样的接入网设备产品。 接入网概念的出现,使电信运营者能够综合考虑用户环路的设备配置问题,既着眼于现在的需求又放眼于网络未来的发展。但由于发展的不平衡,服务水平都存在巨大差异。在现阶段接入网发展建设过程中,普遍面临着两个方面的主要问题:一个是在电信欠发达地区缺乏配套的用户线问题,另一个是电信发达地区用户环路的数字化与宽带化问题。在发展中国家,城市和乡村普遍存在着因没有用户线而造成的大量待装用户无法及时装机。 许多国家的电信运营公司认为,采用无线用户环路解决电话网的机线矛盾是见效最快的方法,尤其在偏远的农村和山区,效果更明显。因为目前的农村电话用户基本是固定用户,不存在不同无线技术之间的互通问题,也基本不考虑漫游问题,所以原则上可以不对采用的技术加以限制。 另外,SDH/SONET已大规模推广,ATM也已经从实验室走向公用网,开始商用。因此用户环路也需要相应宽带化以支持各种宽带业务。现在,电信运营公司已经认识到用户环路宽带化刻不容缓,纷纷提出改造或重建用户网络的计划。 用户环路宽带化的方案有很多,如FTTB、FTTC、FTTH、HFC、HDSL、ADSL、WLL等等,并且有可能不断推出更新的接入技术。 对于新的各种接入技术,FTTB、FTTC、FTTZ将在近期内占有较大市场;国外电信界普遍认为FTTH是未来的发展方向;HFC是目前较看好的提供CATV等宽带业务的方法;HDSL在利用现有用户线对提供基群速率业务方面技术相对比较成熟;WLL还限于提供基本电话业务,与有线技术相比很具竞争力。但无论采用什么技术,运营公司最关心的是每线成本及商用的时间。 无线用户环路(WLL)目前主要用于提供基本电信业务,所采用的主要技术是以数字/模拟蜂窝为基础的技术、数字微波技术和毫米波(28GHz)技术、一点多址技术。 目前,无线用户环路在发展中国家应用较多,想以此加快提高和发展电信业务。一些发达国家新的运营公司也用WLL作为竞争手段,在日本,已把发展无线接入技术作为今后通信发展的主要技术政策之一。日本NTT公司将从1998年开始在人口密度低的农村地区,采用光纤接入和固定无线接入方式或有线无线混合接入等方式正式商用PHS-WLL固定无线接入技术,并把这种技术推向国外。一些国家在局部高密度用户区域也开始应用无线接入技术(PHS等)以扩大业务。 二、我国接入发展状况 自“八五”、“九五”规划期以来,我国电信网建设获得了巨大成绩,综合通信能力明显增强,通信网正向全数字化、综合化方向发展。电话网网络规模已跃居世界第二位(交换机总容量达1.1亿门)。全国县城以上城市全部开通了程控电话交换机,程控化比重达到99.7%,长途话路中数字电路占99.2%以上,据ITU统计,1995年美国电信网数字化率达73%。应当说我国通信网路装备水平实现了历史性跨越。但从网络整体看,我国处于网络末端的用户线路短缺问题在一些地区和农村地区十分突出,传统的模拟铜缆为主要的用户线传输手段,在一定程度上限制和制约着通信新业务的发展,成为建设现代化电信网的瓶颈。随着经济发展,高速数据、高质量视频业务等宽带业务的需求日趋迫切,作为交换局与用户终端间的连接纽带,用户接入网的数字化宽带化也被提到重要日程。我国农村通信市场迅速启动,将成为电信业务发展新的增长点。因此,农村用户接入网的建设也十分迫切。农村用户接入网建设受农村用户分散、地形条件复杂,山区、水网、用户线路超长,再加上农村经济条件差,这些特点,使得农村地区的用户接入网建设难度比城市用户接入网建设的难度更大。 目前,接入网的许多技术仍不够成熟,或成本太高,离大规模商用化还有一定距离。我国有关接入网的体制、标准正在抓紧制定中,相关的接入网试验也在几种交接上进行实用化试验工作。因此,在确定各地区接入网发展途径和建设中,一定要根据城市和农村地区具体情况,根据不同特点和条件,坚持实事求是,因地制宜地发展接入网。 三、接入网的定义和定界 国际电信联盟ITU-T已通过关于用户接入网定义、定界和功能的G·902建议,以及接入网的接口建议G·904、G965,我国已制订了接入网的相关标准。 接入网(AN)是由业务节点接口(SNI)和相关用户网络接口(UNI)之间的一系列传送实体所组成的,为传送电信业务提供所需传送承载能力的实施系统,可经由Q3接口进行配置和管理,传送实体提供必要的传送承载能力,对用户信令是透明的,不作处理。换言之,接入网是由网络侧V或Z参考点与用户测T或Z参考点之间的所有机线设备所构成。 接入网所覆盖的范围由三个接口定界,即网络侧经由SNI与业务节点(SN)相连,用户侧经由UNI与用户相连,管理方面则经Q3接口与电信管理网(TMN)相连。其中SN是提供业务的实体,是一种可以接入各种交换型和/或永久连接型电信业务的网元,而SNI即是AN与SN之间的接口。可提供规定业务的SN有本地交换机、租用线业务节点或特定配置情况下的点播电视和广播电视业务节点等。 四、接入网的功能、位置及标准化接口 根据接入网的定义,接入网为本地交换机与用户端设备之间的实施系统,它可以部分或全部代替传统的用户本地线路网,可含复用、交叉连接和传输功能。接入网可支持包括窄带和宽带多种业务的综合接入。 为了支持不同的业务,接入网需要有不同的接口。交换侧和用户侧的接口根据具体的应用情况配置,两侧的接口可以是不对称的。目前ITU-T规范接口版本交换侧采用的为V5.1和V5.2接口,将来接口类型还要向前发展,例如宽带V接口,如VB5.1,VB5.2,SDH接口和租用线接口等。 V5接口的诞生对接入网的发展起到了极大推动作用。 直到不久前,音频(VF)接口仍是电话用户与本地交换机之间的唯一接口。超过铜线用户电缆的覆盖范围时,只有采用远端模块或音频转接的用户环路载波设备(SLC)来实现接入。这两种技术目前都存在严重的缺陷。SLC设备在交换机侧需要进行一次A/D和D/A转换,无论在经济上还是技术上都极不合理,而且无法解决数据业务的接入问题,因为数据要求透明传输,不能转换。远端模块在技术上和经济上都比较合理,然而,交换机与远端模块之间的数字接口没有统一规范,不同厂家的设备不能互通,给网络的规划和建设造成一定困难。交换机局间中继的数字接口则由于不能支持用户线信令而不能用于接入网。 V5.1和V5.2建立在2.048Mbit/s接口基础上,除了帧同步时隙外,使用一个或多个时隙作为通信控制信道来传送信令,其它时隙作为承载信道,可以传送64Kbit/s数字话音信号或ISDN的B通道信号。V5·1支持1个2Mbit/s链路,1个位于TS16时隙的通信控制信道,其余各时隙固定分配给各承载信道。V5·2支持1~16个2Mbit/s链路,1个或多个通信控制信道,承载信道时隙动态分配,且具有集线功能。 V5链路接入协议定义了V5的所有功能,内容包括:电话网用户信令信号的双向传递、用户端口的状态和控制信息的双向传递、ISDN的D通道信息的双向传递、V5.2承载信道的动态分配和集线控制、V5.2的多个控制信道的倒换功能和承载信道连接功能、V5.2的多个2Mbit/s链路的管理功能等。 V5接口支持的接入类型包括:模拟电话、ISDN基本速率接口、ISDN基群速率接口(仅V5·2)及半永久连接租用线路。 V5接口的问世推动了接入网的技术和产业的发展。 (1)由于V5规范了数字化的用户接口,从而使接入网的引入变得既经济又有效,使得用户环路中音频转换接技术SLC作为一种应用技术将被取代。 (2)由于V5支持多种业务以及它们的综合接入,使得从此在接入网上能够实现模拟和数字多种业务的综合接入。 (3)由于V5接口将交换机的数字接口标准化,故为开放式接口,打破了交换机远端模块的专有性,交换机与接入网设备可由不同厂家提供。大批的厂家加入到接入网行业中竞争,大量的生产降低了设备的成本。各本地网所处地理位置不同,经济发展水平不齐,对接入网的业务需求差异较大,广大农村地区拉入网的发展相对滞后,但随着交换机数字化,ISDN的引入,多种接入网组网方式的应用,迟早要在农村地区实现。 五、接入网的组网技术选用 1、有线接入技术 当前比较实用的有线接入方案中,除了传统的铜线接入方式外,有以下四种接入技术: (1)光纤接入(FTTB、FTTC、FTTZ、FTTH等)。FTTB、FTTC、FTTZ、FTTH等接入方案是按光纤敷设到那里来区分的,即以接入网主干系统与配线系统的交界点—光网络单元(ONU)的位置进行划分的。FTTB是指光纤敷设到办公大楼,FTTC是指光纤敷设到路边,FTTZ是指光纤敷设到用户小区,FTTH是光纤直接到每个家庭。从技术的角度看,FTTB、FTTC、TFFZ基本相近,没有实质性区别。 从运营角度看,当前业务量最大,用户需求最迫切的是FTTB。FTTB的特点是全数字化接入与传输,主干系统的传输媒介是光纤,各种业务以时分复用方式接入,传输速率为155Mb/s或140Mb/s;配线系统使用星型结构的铜绞线作为传输媒介,根据终端设备的种类,配线系统可以使用二线连接或四线连接结构;FTTB与交换局之间应使用V5接口。可实现多种业务的综合服务(包括宽带业务),容易向环型光纤网过渡。 目前发达地区农村接入网已广泛采用了架空光缆,今后在地形条件适宜的农村地区,光缆到乡、镇、村是发展的方向,地、县到乡镇之间地理环境允许的情况下应敷设光缆,接入技术仍可优选远端模块。模块服务半径7~10公里。光缆应备有传送CATV信号的单独光纤为实现共缆分纤综合传输电话和CATV提供基础装备。虽然目前农村普及率水平很低,但近几年农村电话发展速度持续高涨,农村通信水平将有大幅度增长,因此建设农村的光缆接入网应有长远规划来指导建设。 (2)光纤同轴混合接入(HFC)。它的基本特征是以模拟传输方式,综合接入多种业务信息。HFC的主干系统使用光纤,采取频分复用方式传输多种信息;配线部分使用树状拓扑结构的同轴电缆系统,传输和分配用户信息。在HFC网上传输数字语音和数字图像信息时,必须经过宽带调制器(64QAM)将数字信号调制到模拟信道中传输。 HFC可用于解决CATV、电话、数据等业务的综合接入问题。 (3)高速数字用户环路(HDSL)。为了充分发挥现有市话电缆的作用,解决用户线不足和高速业务的需求的矛盾,国外研制开发了高速数字用户环路HDSL技术。使用两对用户线传输2.048Mb/s信息的能力。HDSL可充当用户接入网的主干传输系统。 HDSL的优点是充分利用现有铜缆实现扩容,也可以解决少量用户传输384Kbps和2Mbps宽带信号的需求;安装HDSL设备时基本不改变原有设备,施工方便迅速;当更大容量用户环路建成后,HDSL设备可以转到异地使用。对于原来已铺设有铜缆到乡、镇及村的农村地区,HDSL方式对迅速扩容和开放数据业务也是一种可行的方案。 2、多种固定无线接入技术 在有线通信不断发展的同时,无线通信技术以其灵活方便、建设速度快、维护费用低、受环境限制少、适合于远距离分散用户等功能特点,成为接入网建设中必不可少的手段之一。其中,固定无线接入是解决我国目前机线矛盾等问题的主要方式。地、县到乡镇之间地理环境不允许敷设光缆,接入技术应优选多终端固定无线接入。服务半径10~30公里。 在城、乡用户线紧张的地区,用户的扩容也可采用无线技术接入手段,日本已大量采用无线接入手段、PHS-WLL。 无线接入大体上可分为: (1)现有移动技术的固定应用,如蜂窝技术和无绳技术; (2)专为固定无线接入设计的技术; (3)微波技术(一点多址技术)。 从技术的角度上讲,在城市和农村地区均适用。上海市区已应用一点多址无线接入系统开通电话、传真、数据等业务,农村地区也有较多应用。 采用移动技术或专用固定无线接入技术的系统从应用的角度来说有两种系统结构:与移动混合组网;单独组网。 (1)基于蜂窝移动通信网的网络结构,即固定无线终端接入到移动交换机MSC。此方式可使运营者以同一系统结构服务于移动和固定的不同用户群; (2)典型的固定无线接入系统结构,即直接接入到PSTN/ISDN,而不接入到移动交换机。 这种结构是由PSTN/ISDN本地交换机来进行呼叫处理、计费和编号识别等。 当固定无线接入系统与PSTN或ISDN连接时,固定无线接入系统应能透明地支持; (1)PSTN的电话业务、电话新服务项目及非话业务。 (2)ISDN的用户综合(电信)业务、承载业务以及补充业务。 (3)微波一点多址技术是提供中低容量大范围覆盖(几十公里到几百公里)的用户环路技术。它的技术特点决定了它适合在水网地区和山区,每到夏季汛期,通信紧张的矛盾极为突出,但受地理条件限制无法采用有线技术的农村使用,从目前的商用情况看,它的确是解决农村通信的一种主要手段。 农村的接入网在具体建设中应根据各地的经济条件、业务需求、地形条件、用户密度等因素统筹考虑、合理规划,以建设经济实用,可满足目前电话和低速数据业务,同时又要兼顾到今后更多业务种类的需求。应防止出现农村通信建设中的短视行为。 (4)采用定点卫星通信接入手段,将全国各地区分布的边远分散用户,采用有线方式和地面无线接入方式,均不能比较经济、方便地接入各本地网内的农村用户,集中统一组织卫星通信网。长远地解决各本地网中部分装机难的用户。由国家统一组织卫星通信网,解决分散在全国的山区、沙漠、森林、海岛等地区电话用户的入网问题要比各个省、各自为政分别用卫星手段来解决这些地区通信问题要来的更经济、组网更合理。建议有关部门尽快研究卫星解决边、远、难用户入网通信的切实可行的技术方案来,以适应农村通信发展的需要。实现邮电发展2000年村村通电话的发展目标。
通信技术专业论文:通信技术专业英语信息化教学论文 1信息化教学模式简介 目前,我们已经进入一个信息爆炸的时代。随着信息技术在社会各个领域中的广泛应用,各种资讯充斥着互联网,使信息具备多源性、易得性和可选择性。由此,作为教育工作者,必须利用信息化教学模式来拓展自己的教学方法,使信息技术助力于现代化教学改革。作为现代化的教学方法,信息化教学模式能够充分利用计算机网络,提高教师和学生的信息处理能力,帮助教师和学生有效利用教育信息资源。目前,在教学过程中,常用的信息化教学模式包括以下7种: (1)个别授导。个别授导模式是通过计算机实现教师教学的一种典型方式。在该模式中,教师可以对学生进行个性化授课,即单独教学。其基本流程为:计算机呈示与提问—学生应答—计算机判别应答并提供反馈。在这种模式下,教师可以根据学生的不同教育背景,灵活选择教学内容,使教学过程因人而异,使交互形式更加生动活泼。 (2)操练与练习。操练与练习的过程中并不向学生教授新的内容,而是由计算机向学生逐个呈示问题,学生在机上作答,计算机给予适当的即时反馈。应当注意,练习与操作存在概念上的区别:练习的目的是为了帮助学生巩固知识和技能,因此大多采用短答题和构答题之类的形式;而操作是设计联想和记忆,多采用选择题和配伍题之类的形式。 (3)教学游戏。作为信息化教学模式,教学游戏与计算机密不可分。作为信息技术的一种,教学游戏从本质上而言是一种模拟程序,但是为了使学生有兴趣学,有乐趣玩,在其中加入了竞争性、趣味性和参与性因素,真正做到了寓教于乐。例如,可以让学生扮演企业家,在游戏的市场竞争中求发展,从而让学生在游戏的过程中实现学习的目的。 (4)情境化学习。情景化学习属于建构主义学习,是目前重点研究的教学方法之一。在该教学模式中,通过信息化手段模拟实际情景,可以有效激发学生直观、生动的想象,从而唤醒记忆中关于知识、经验的积累,使学习者在回顾以往知识的基础上,更好地去吸收、掌握、同化当前学习的新知识,并且赋予新知识某种意义。情境学习模式的主要方法有认知学习、抛锚式学习等。 (5)探究性学习。探究性学习(InquiryLearning)本质上是将信息检索技术应用到教学中。在该教学模式下,学生能够灵活应用数据库系统和情报检索技术,根据需要从学科数据库中检索有用的信息。例如在历史、地理等大数据量学科的学习中,学生可以利用信息检索服务功能,通过收集合理的信息,经过严密地推导,得到对教师所提问题的正确解答。 (6)计算机支持合作学习。计算机支持合作学习(Computer-SupportedCooperativeLearning或Computer-SupportedCollaborativeLearning;CSCL)是一种与传统的个别化CAI截然不同的概念。在个别化CAI中,教学过程往往注重于人机交互活动对学习的影响。而CSCL则重点强调在计算机的支持下学生之间的相互交流活动。在计算机网络等现代信息技术的帮助下,学生可以突破在时间和地点上的限制,随时随地进行彼此之间的交流,促进互帮互助等合作性教学的展开。 (7)集成信息化教育系统。集成信息化教育系统是对不同信息化教学模式系统的综合。信息技术的迅速发展,促进了计算机网络、多媒体技术、人工智能以及人际交互技术的发展。集成信息化教育系统将不同的信息资源、学习情境、教学工具综合在一个系统当中。这样,该系统就融专家系统、数据库、辅助练习于一体,使教师能够灵活地组织教学,使学生能够方便地参与到学习活动中。 2信息化教学模式在通信技术专业英语教学中的应用 如何将信息化教学模式融入到通信技术专业英语的教学过程中,实现做中学、学中做,从而提高学生的学习的积极性和学习的效率,已经成为现代教育技术中的一个重要研究课题。以下将从3个方面,结合上述信息化教学模式进行阐述。 2.1基于“微课”的通信技术专业英语教学模式 “微课”是按照教学标准和实践环节的要求,利用视频拍摄技术,记录教师在课堂内外围绕某个知识点或者教学环节展开的精彩教学活动过程。“微课”拍摄的教学活动包括课堂讲授环节和课外实践环节。在视频设计中,应该包含与教学主题相关的教学设计、素材选择、练习布置,同时还应包括学生反馈、教师点评等辅助性教学资源,通过将它们以一定形式进行组合,可以营造出一种半结构化、主题式的资源单元应用“小环境”。由于“微课”教学主要集中在课后时间,并且包含大量练习,因此可以实现“个别授导”和“操作与练习”的目的。教师在采用“微课”进行教学时,既要充分考虑课件的趣味性,又不能忽略通信技术专业英语课程的特殊性。首先,要严格控制微课时间。通常通信技术专业英语的文章会较长,这使得学生在学习过程中感到枯燥乏味。在“微课”制作过程中,通过将学习内容分成若干个小的片段,可以让学生轻松学习。其次,要注意结合多媒体。“微课”制作切忌简单播放已有的PPT文档,要做到声、像结合,最好能插入互动情境,这样学生才能有兴趣主动学习。最后,要考虑分层次教学。由于“微课”教学是课后学生有选择的自主学习,因此可以针对不同基础的学生制作不同的课件和习题,让不同层次学生都能够找到适合自己的学习内容。 2.2基于“情境教学”的通信技术专业英语教学模式 在“情境教学法”中,教师通过创造或引用一些以形象为主体的教学场景,使学生产生身临其境的感觉,从而帮助学生体验教材,理解教学内容,使学生的学习过程更加生动、深刻。“情境教学法”关键在于激发学生的情感,通过对社会和生活的进一步凝练,“情境教学法”才能影响学生。由于“情境教学”需要学生熟悉环境、了解环境、融入环境,因此可以实现“教学游戏”“情境化学习”和“探究性学习”3种信息化教学模式。在通信技术专业英语的“情境教学”过程中,任课教师需要充分利用现代化信息技术手段,促进学生自主学习。首先,教师在课前可以根据下次课程的情境布置预习作业,让学生通过网络检索相关知识,熟悉下次课程的教学情境,从而对课程做到预习。其次,教师在教学过程中,可以导入工作环境,让学生能够知道为什么学习这部分专业英语知识,同时明白如何将这部分知识应用到工作当中。最后,教师根据教学情境,可以适当设计教学游戏,让学生充分参与,寓教于乐,达到在游戏过程中学习的目的,提高教学效率。 2.3基于“管理信息系统”的通信技术专业英语教学模式 随着校园网的发展,信息管理成为校园网上的焦点。网络在学生和教师之间搭建了一条数字化桥梁,通过信息的传递,学生和教师之间可以更高效、更准确、更及时地建立联系。在校园网建立“管理信息系统”则更有利于充分利用学校的信息资源,促进教师尽快回应学生的动态学习需求,达到高效管理、教学的目标。由于“管理信息系统”可以充分利用计算机网络,实现对学生学习的管理和指导,因此可以实现“计算机支持合作学习”和“集成信息化教育系统”2种信息化教学模式。教师在利用“管理信息系统”指导学生学习通信技术专业英语时,既可以及时反馈学生的问题,又可以将学生的网络答题成绩进行分类统计,掌握学生学习的薄弱环节,有针对性地进行强化指导。 3结语 通过“微课”“情境教学”“管理信息系统”等信息化教学模式可以将学生学习延伸至课后,使学生在学习过程中变“被动”为“主动”,充分利用信息资源自主学习、获取信息,从而实现教师在教学过程中提高学生的综合素质,促进学生全方位发展的教学目标。 作者:段俊毅 龙章勇 单位:南京铁道职业技术学院 通信技术专业论文:专业人才通信技术论文 1、明确移动通信技术专业人才定位 移动通信技术紧跟市场需求,明确岗位定位。移动通信技术培养从事移动通信运营和移动通信制造行业的应用型技术人才和销售服务人才。毕业生能够掌握移动通信技术的基础理论和专业技能,能够从事通信工程安装、调试、设备管理与维护,移动通信相关产品、检修、测试、营销工作。从事的岗位主要是网络优化工程师,基站运维工程师,室内分布工程师,数据传输工程师等。 2、我校移动通信技术结合外国的办学经验和我校的办学特色 总结多年来校企合作办学的经验,构建“专业知识+通识教育、课堂学习+课外活动、理论知识+实践教学、学校+企业、知识能力+技术技能”的新的培养模式,推进我校移动通信技术专业教学改革与实践。应用型人才的培养,更注重知识与一线生产实践的结合,更加重视实践性教学环节。所以在教学过程中,更多的采用案例教学法,项目教学法,任务教学发等,更加注重项目实训和企业实习,并将此作为融会贯通学生有关专业知识和专业技能,并将此转化为生产力。 3、构建新的教学环节 “基础课程———专业基础课———专业拓展课”专业教学课程体系以及“理论———模块实践———整体项目实训”的实践教学环节开展全面的校企合作,适应现代社会工作新需求的发展需要,合理的改革相关专业课程,并且与企业共建专业课程,加强校内校外实践基地的建立,培养学生具有一定的管理和操作技能,还要有创新设计和开发能力。 4、积极促进教师团队的建设 教师队伍要强调学术和实践的统一。教师队伍要一手抓学习,一手抓研究,面向全体,突出骨干,循序渐进,在较短的时间里让教师的工作能力有了迅速地提高。随着信息时代的到来,终身学习成为我们生活和工作的重要内容,知识更新变化特别快,尤其是通信领域,每一年都有很大的变化,前两年3G才刚刚普及,现在4G就已经飞速发展,所以作为老师也要不断学习,提升自己的专业水平,“要想给学生教授一杯水,自己要有一桶水”。 老师也应该开展研究和科研工作,只有不断的总结研究,才能从课堂中,从教学中,从实践中不断反思,提高教学质量。在教师队伍中还聘请企业一线的工程技术人员和实践经验丰富的专业学者到学校作为兼职教师,企业工程师经验丰富,具有丰富的项目实战经验,我校通过企业岗位需求和真实项目总结整合出适合学生训练的项目,由企业工程师带领大家一起感受工作中的项目特点和需求,加速学生的职业化进程。我们应该转变传统的观念,与时俱进,不断创新,针对移动通信技术的专业特色,优化课程设置,深化教学改革,加强师资队伍建设,加强校企合作,为社会培养出更加适合社会需求的高水平的应用型人才。 作者:郝庆华单位:哈尔滨华夏计算机职业技术学院 通信技术专业论文:探讨通信技术专业的建构路径 学校各专业的办学定位直接决定了专业建设的方向与目标,也决定了高职院校的长远发展,所以,准确的办学定位是人才培养方案的基本指导思想[1-2].通信行业产业线长,人才的岗位定位难以确定,因此,在重点专业的建设过程中,邀请了企业资深专家共同参与制定培养方案,通过深入交流和探讨,确定了适合通信技术高职层次人才的就业岗位,主要集中在研发制造企业的测试、工艺生产和品质管理岗位,以及通信网络工程和维护行业中工程设计施工、网络规划优化以及维护岗位.由此,依据学生的就业岗位而制定的培养方案,主动适应了人才的需求,形成了专业自身发展的相对区域优势,对提高我校通信专业学生的就业率奠定了坚实的基础. 在专业正确定位的基础上,通过广泛的调查之后,明确苏职大通信专业的培养目标为:培养既有理论知识,又有职业能力,具备较好的通信系统的规划、安装、调试维护,以及通信设备生产、技术支持的能力,面向生产服务一线的高级技术应用型技术人才,使苏州市职业大学通信专业成为苏州地区及周边通信产业高技能人才的重要培养基地.课程体系是高职教育教学改革的优秀,是人才培养目标实现的重要保障[3-4].因此,根据岗位优秀能力的要求设置优秀课程,加大实践课程的比重;学生通过企业认证课程的学习自主选择行业职业资格证书考核;提出了以项目任务为导向,构建“工程化”实践课程体系;实施“校企合作、工学结合、顶岗实习”的人才培养模式,“做”中“学”,加强学生理论联系实际的能力,促进学生综合应用知识能力的培养;并以电子竞赛、通信技能竞赛等为载体,培养学生的创新能力. 实训基地的建设 实训基地的建设是专业建设的基础[2],实训基地建设的理念以及建成怎样的实训基地是重点专业建设的一个重要指标.为满足通信技术专业实践教学的需求,保证专业技术课程的实用性和可操作性,必须依托校企双方的资源[5],因此,苏州市职业大学结合通信技术国家重点专业的建设与上海大唐移动通信设备有限公司开展了校企合作项目,联合建设了“苏州市职业大学—上海大唐移动联合实习实训基地”,在合作共建的过程中,大唐移动将企业的人才培养优秀体系融入到学校人才培养工作中,共同建设通信技术专业,培养符合通信行业需求的高素质通信网络人才.校企合作实训基地的建设,为课程教学服务,既能满足学生专业能力的培养,又能承担职业培训,还能满足教师实践锻炼的需求.校企合作实训基地的建设为学生的实训课程提供了真实的职业环境,而且也为双师素质教师的培养搭建了实践平台.校企合作实训基地的建设包括两个方面的建设:校企合作的校内实训基地建设以及校企合作的校外实训基地的建设. 1校内实训基地 校内通信技术实训基地主要完成学生三个阶段的能力开发,第一阶段是认知实训,初步掌握通信技术专业技能,此阶段的实训主要以“课堂讲授与动手操作相结合”的方式展开,利用现场演示、上机操作等方式实现教学和实训互动,有效地落实学生单一技能的掌握,采用“学中做,做中学,学做合一”的教学模式,使初学者快速入门并激发其兴趣,如“电子实验基础实训”、“模拟电子技术实训”、“高频电子线路实训”、“单片机实训”、“传感器技术实训”等;第二阶段是综合技能实训,该阶段的实训要求学生运用已掌握的基本技能进行一些系统化通信工程的实践,通过校企合作共建的实训基地进行学生专业技能的培训,进而培养学生运用综合技能的能力,为校外工学结合、顶岗实习打下基础,如进行“3G移动通信设备与维护实训”、“3G移动通信网络优化”、“微波技术应用实训”、“物联网实训”等;第三阶段是创造性的实训,学生通过参与学校或企业合作的一些技术开发与技术服务的应用性课题,锻炼自身的创新意识和精神,并能够顺利地完成毕业设计任务. 2校外实训基地 在校内实训课程的基础上,校外实训注重实训内容的针对性和连贯性,尤其是要把实训与就业结合起来.高职教育的学制一般是三年,学习时间比较紧张,因此,校外实训主要以暑期社会实践的方式展开.学生入学后第一学年主要是专业基础课程的学习以及校内单一技能的实训,所以在第一个暑假安排学生的校外实训主要以认知参观及企业文化的熏陶为主;学生第二学年在校实训主要是专业优秀课程的学习以及综合技能运用能力的培养,为了接轨校内学习内容,第二个暑假的校外实训主要安排生产性的实践,运用“工学结合”的教学模式,在工作中学习,在学习中更好地工作,理实一体化,通过企业真实的工作情景、职业环境和管理,培养学生良好的职业素养和职业道德;学生在校第三学年的实训主要是专业综合课程的学习以及基础技术应用及开发,因此,第三个暑假的校外实训以毕业综合实践的形式进行,通过“顶岗实习”能够真正胜任工作岗位,为实现学生“零距离”就业做好充分的准备. 师资队伍建设 师资队伍建设是专业建设和发展的关键,必须根据人才培养方案的要求配备专业教学团队.“双师结构”教学团队建设是培养专业优秀竞争力的根本保障,重点专业建设小组提出的“双师结构”教学团队的建设,主要包括以下两个内涵. 1在校专职教师的“双师结构” 由于高职教育的培养目标要求教师既需具备一般高等学校教师素质,又需具备生产第一线工程师素质的双重素质,所以在职教师要以“培养和培训”相结合的方式构建“双师结构”.首先,在日常教学中,要彻底改变传统的单一理论教学的方式,教师应结合课程类型及教学目标形成针对就业需求的“项目化教学”方法,主要提高学生的分析问题能力及专业技能应用能力.其次,教师自身素质的提高也是构建“双师结构”的关键,对于通信技术专业的教师尤为重要,通信技术发展日新月异,要让教师能紧跟技术发展步伐,就必须要让教师走出校门参加培训和实习.比如,通过让教师到其他示范院校的通信专业去进修学习,委派年轻教师到能引领通信行业发展的企业去参加企业锻炼,参与企业科研实践项目,使得教师的专业认知及专业技能得到提升. 2专兼结合的“双师结构” 校企合作中的一个重要特点就是“资源共享,优势互补”.学校专任教师和企业的“能工巧匠”各有优势,在教学的过程中,可以把教学过程设计成不同的单元,比如,一些通识课程及专业基础课程由在校专任教师担任,而实践技能课程可由具有高技能水平的大唐移动通信的兼职教师完成,从而形成一门课程的双师教学,实现校企师资共享;另外,合作企业大唐移动也派专业工程师参与校内典型课程的授课工作,现场指导在校教师的课程实训活动,使得在校专职教师的动手实践能力得到提高,真正实现“双师结构”教学团队,提高教学质量. 教学质量评价体系的建立 教学质量的优劣直接关系到学生专业能力的培养,所以建立科学的教学质量评价体系能够对人才培养方案的实施效果进行监测和改进.在苏州市职业大学重点专业的建设中,评价体系中要求合作企业共同参与,并确定考核评估标准,主要包括三个方面. 1课堂教学质量的评估 课堂教学质量评估坚持以学生评教为主,构建学生评教、教学督导、同行互评、校外专家考评相结合的课堂教学质量评价体系.组织学生、骨干教师、教学督导组、校外技术专家四方面的人员对教师进行全面评估,能够更好地反映教师的教学水平及整改的方向. 2实训课程质量的评估 对于每门实践课程的“课程标准”都应具备完整的评价标准[6],如生产规程、工艺、参数指标等,实训课程的考核以课程小组答辩的方式进行,实施“教考分离”,答辩小组由在校教师及企业技术能手共同组成,对学生的实训成果进行考核的同时也要对指导教师的教学质量进行相应的评估,以促进实训课程的教学质量的提高. 3专业就业质量的评估 专业建设与学生的就业质量密切相关,客观地评估学生的就业质量能够反映出专业建设的成效[4].评估不仅仅是以就业率来衡量,因为高的就业率并不等同于高的就业质量,最重要的是要对学生的就业岗位特点、学生就业的主观满意程度等进行评估分析,即:工资收入的高低、工作时间的长短、工作环境的和谐性,工作的稳定性、专业的对口性、专业发展前景和社会保障的完整性等方面进行分析.而就业质量的调查对象应锁定为已毕业1~2年的毕业生,调查单位应选择一些具有一定规模的用人单位,通过毕业生的质量跟踪调查反馈情况及时地调整人才培养方案,促使学校最大限度地培养适合市场发展需求的、高满意度的、不可替代性的通信高职类技能型人才. 结语 在重点专业建设实践的基础上,通信专业建设取得了阶段性的成果.首先建立了苏州市职业大学与上海大唐移动通信设备有限公司良好的校企合作关系,苏州市职业大学通信专业以职业标准为导向,形成了良好的教学模式和课程体系.其次,教师队伍素质得到了根本性改善,建立了一支学历和职称结构合理,教学科研能力强的“双师型”师资队伍.最后,毕业生的就业率得到了显著的提高,与去年同期相比,签约率提高了30%.通信技术专业建设是一项长期的工作,在实践中重点专业建设小组还会不断地加以完善,在更新教学内容和完善教学体系的基础上,大力改进教学方法和教育技术,不断优化人才培养方案以适应区域市场的需求,同时,探索新形势下的校企合作的新思路、新举措、新办法将是下一步的工作方向.(本文作者:周燕、苏品刚、范海建、陈杰 单位:苏州市职业大学电子信息工程学院) 通信技术专业论文:高数与通信技术专业融合研究 摘要通过分析学情和课程设置等方面影响高等数学与高职通信技术专业融合的因素,结合奥苏伯尔有意义学习理论探索解决的对策,深化教学改革,提高教学质量。 关键词通信技术;高等数学;有意义学习理论 1引言 高职通信技术专业是门复合型专业,包括通信、电子、计算机等相关内容,旨在培养掌握通信技术基本理论,具有通信系统运维、通信设备安装调试基本技能的一线高素质技能型人才。通信技术专业的优秀知识点大多依赖数学理论作为支撑。以“服务专业,必需够用”为原则开设高职数学课程,已成为高职院校广大数学教师、专业教师和学校管理人员的共识[1]。本文从学情及课程设置方面分析影响高等数学为通信技术专业服务的原因,并结合奥苏伯尔有意义学习理论探索解决的对策。 2高职通信技术专业学情分析 高职通信技术专业一般都开设了电路基础、信号与线性系统等与高数密切相关的专业课。在实际的专业教学过程中,教师和学生都倍感压力,原因在于本应助力于专业学习的高等数学课程却成为专业学习进程中的拦路虎。为此,分析造成这一现象的原因与研究对策是专业教育教学改革迫在眉睫的事情。基本情况调研以笔者所在的湖北科技职业学院(以下简称学院)为例,通信技术专业开设的系列专业基础课、专业优秀课涉及的高数知识如表1所示。由表1可知,在通信技术专业课程体系中,专业课程的大部分重要知识点都以数学为基础,数学作为上位知识,专业课作为下位知识。倘若学生不能分辨这种具有上下位关系的新旧概念和命题的异同,则新的有意义的学习就不能出现[2]。为了获得数学与专业融合程度的第一手资料,笔者对学院2011、2012级通信技术专业毕业生142人以及2014级通信技术专业在校生56人共计198人进行问卷调查。调查问卷分别如表2、表3所示,表3调查结果见图1。调研结果分析调查结果表明,本专业约90%的毕业生从事与通信专业相关的工作,大部分毕业生认为数学与通信专业关系很密切,同时也认为专业课难学难懂,其中主要原因之一就是专业课里涉及的数学知识多、深、难。在校生则觉得数学和专业知识关系不大,并且日后工作不一定能用得上,因此,学习数学课时积极性不高。经过笔者近3年的探索与调研,总结了造成这一现象的几个原因。1)学生成长过程中的学习习惯问题。部分高职学生是因为高考失利或者学习成绩不佳才进入高职学校学习,他们智商正常,欠缺的是良好的学习习惯。据调研发现,很多高职生的家庭教育就是不太让人满意的,因此养成的学习习惯不尽如人意。同时,学校的学习氛围不够浓厚,在从众心理的影响下,不少学生渐渐随波逐流,不再追求积极上进。根据问卷调查显示,只有不足10%的学生会在上课时做笔记,约50%的学生能听懂一半的课堂讲授知识,只有约17%的学生会利用课余时间进行预习、复习,能在草稿纸上进行反复演算、作图、推导的是极少数。通信技术专业本身就是有一定学习难度的专业,所涉及的大部分专业知识都与电路、计算机有千丝万缕的联系,而数学又是其根本,若不花时间来预习、复习、演算,上课时能真正理解的知识就会十分的有限。因此,如何从学习习惯的改善方面着手进行教学改革,是教师必须要思考的问题。2)高数课程设置情况与专业课学习问题。近年来,在理论够用原则的驱使下,各大高职院校对数学等基础课进行了系列改革,提高了对数学的要求,同时缩减了数学教学的课时。这就加剧了教学内容多而课时少的矛盾,使得教师为了赶上教学进度,对一些重点内容和应当精讲细讲的内容一笔带过,影响了教学质量和效果[3]。在专业课的学习方面,从第一学期开设的电路基础到第五学期开设的通信工程项目管理课程,首要的先修课程就是高等数学。据统计结果显示,学院通信技术专业14级在校学生的高数成绩优秀率仅为2.1%,合格率为60%。专业课教师反映,学生在学习专业基础课时有点儿吃力,不能很好地理解一些专业的计算方法和思维方式。教师会根据需要适当地补充一些相关的数学知识,此时学生学习积极性还比较高;到了专业课学习阶段,由于课程内容的难度有所上升,并且所需数学知识也越来越艰深,专业课教师无法给学生讲授难度较大的数学知识。这就导致专业课的学习进入举步维艰的状况,很多学生到了这一阶段学习热情骤减,学习质量急剧下滑。 3高等数学与通信专业课程有机融合的对策研究与实践 高数课如何与专业课融合的问题存在已久,近年来,各大高职院校为了解决这一问题都进行了大量的课程改革。就高等数学而言,教学改革从压缩内容发展到模块教学;就通信技术专业课而言,教学改革引入真实的工作情境。但二者的课改都是分别独立进行,相互没有很好地融会贯通,因此对于通信技术专业学生来说改善不大。成功的教学改革离不开成熟教育理论的指导,在奥苏伯尔有意义学习理论的指导下,笔者就高数与通信技术专业的融合进行了一系列课改探究实践。奥苏伯尔有意义学习理论奥苏伯尔(Ausubel)是当代美国著名的认知学派教育心理学家。他在吸取其他心理学家研究成果的基础上,针对西方传统的学习理论在不同程度上忽略了人的学习特点的共同缺陷,提出以确认人的学习特点为前提的有意义学习理论,并将其学习理论与教学论有机结合[4]。奥苏伯尔所说的有意义学习(有意义接受学习)是与机械学习相对的,其实质在于在以符号(语言文字及其符号)所代表的新知识与学习者认识结构中已有的适当观念之间,建立起非人为性的和实质性的联系[5]。这种联系强调的有两点,一是“非人为性”,二是“实质性”,在专业学习领域中可以认为是学生已掌握的基础知识与正在学习中的新专业知识之间建立起来的因果、主次、递进、并列等逻辑上的联系,并且能够用平实的语言通过不同的形式来表述。如在学习信号与线性系统的奇异信号的内容时,在学生已掌握的导数、积分等数学知识与单位冲激信号的形成与特点之间建立起逻辑联系,当这种逻辑联系建立并稳固之后,学生就能很好地理解并掌握单位冲激响应与系统函数之间的傅里叶正反变换的关系,这样的学习就算是“有意义”的。高数与通信技术专业课程融合的研究与实践近年来无论是高数课还是通信技术的专业课,教师设计课改的初衷是美好的,但为什么学生参与度不高,效果不好呢?很多教师把达不到预期目标的课改原因归咎于学生,认为是由于学生的基础薄弱、自控力不强等原因造成。作为教学一线人员,更应该从学生的角度出发来考虑课改的问题。因为作为教改的重要利益相关者,任何改革都必须从学生的关切点、焦虑点和争议点出发[6]。1)重视学生情感因素,增强学习动机。教学活动的主体是学生,学生在入学时已经具有了各自独立的想法,是有着丰富的情感体验的个体。奥苏伯尔认为要进行有意义学习,首先,学生得具有有意义学习的心向,即积极把新知识与自己认知结构中原有的适当知识关联起来的心理准备状态[2]。虽然情感因素不会直接影响知识的学习与智力的提升,但是情感因素当中的学习动机、坚持态度的强弱都会对后续的学习产生重大的影响。因此,关注情感因素,增强学习动机,是教学改革首先要考虑的因素。2)了解学生的认知结构,合理安排教学。奥苏伯尔认为,在有意义的学习中,新的学是建立在原先的学习基础之上,人们总是利用原先的学习来促进后续的学习,而后续的学习又可以巩固和加深原先的学习[2]。为了促进学生的有意义学习,教师首先必须了解学生的认知结构、知识的掌握情况,即学生学过了哪些知识,对这些知识的掌握情况。据调查发现,学院通信技术专业安排的36学时的高数学习是无法满足学生后续知识学习要求的,经过高数教师和专业教师的反复研究后决定,在36学时的高数教学中,讲授函数、一元微积分、常微分方程这些基础理论,称之为“基础模块”;另在第二学期开设专业的通信数学36学时,讲授线性代数、概率统计、积分变换等与通信工程实际密切相关的专业数学,称之为“专业模块”。同时,在数学课教学过程中,任课教师引入数学实验的内容,利用现代信息技术来改良教学方法,从多个方面让学生“体验”到数学,学会利用数学知识解决一些简单的专业问题。3)利用信息化技术,促进高数与专业的融合。在激发学生的学习动机,了解学生的认知结构后,接下来思考如何在专业教学中融入数学的思想。传统的板书加PPT教学的方式是远远不够的,可以借助各种现代化信息技术促进高数与专业的融合,可利用MATLAB、Simulink等软件进行仿真实验。MATLAB是美国MathWorks公司推出的科技应用软件,可以进行数值计算和符号计算[7]。如在信号与系统课程中,在讲解工程上用得较多的“调制”的概念时,首先利用软件观察原信号的频谱F(w)的波形,接着观察已调信号的频谱波形,从仿真结果来看,已调信号的频谱是原信号频谱的线性平移,即将原信号的频谱图左右各平移到中心的位置上,图形由一项变成两项。这样学生先会有一个感性的认识,了解调制的本质就是频谱的搬移,为接下来的理论讲解奠定基础。最后从数学公式上分析调制的实现方法,通过MATLAB软件仿真,将数学知识、专业知识以及工程实际有效地结合在一起,引导学生进行有意义学习。4)系列课改实践效果。笔者在学院从学生情感因素、高数与专业课课程设置、利用信息化技术等方面进行高数与通信专业融合的系列课改探索,从学生的高数成绩以及部分专业课成绩的统计情况来看,课改达到预期目标,如表4、表5所示。 4结束语 笔者结合奥苏伯尔有意义学习理论,在通信技术专业进行了近3年的高数与专业课程教学改革,从高数课程的设置到专业课程的调整,做了一系列积极的探索。通过改革,学生的学习兴趣日益浓厚,专业课成绩逐年见长,就业竞争力不断增强,课改成效明显。 作者:朱珺 李珈 通信技术专业论文:通信技术专业人才培养研究 1以行业需求为导向的通信技术专业人才培养方案的研究 1.1指导思想 国务院于2014年6月颁布了《关于加快发展现代职业教育的决定》,其中明确指出坚持以服务发展为宗旨,以促进就业为导向,适应技术进步和生产方式变革以及社会公共服务的需要,加快现代职业教育体系建设,深化产教融合、校企合作,培养数以亿计的高素质劳动者和技术技能人才。此文件不仅对高职院校专业建设提出了新的要求,也为高职院校人才培养方案的研究和探索指明了方向。 1.2研究思路和方法 1.2.1建立以行业需求为导向的通信技术专业人才培养职业能力模型 围绕通信技术专业的行业需求,对应学生的第一岗位(软调工程师、网优工程师、工程督导、项目助理及话务员)及第二岗位(工程经理、项目经理、商务经理、销售代表),进行岗位任务的分解。通过问卷调查、座谈会等形式对行业专家进行广泛调研,围绕对应的典型工作任务进行工作任务到职业能力的梳理,并明确各个岗位任务的目标纬度及评价标准。以行业需求为导向的通信技术专业人才培养职业能力模型如图1由三个层面组成。其中商务、方案、团队、规范、流程、文档、调测、安装为支撑通信技术行业典型工作任务的基本业务能力,在基本业务能力培养的基础上建立设计规划、维护优化、市场谈判三项发展业务能力,同时将项目管理能力融入到基本业务能力与发展业务能力培养的过程中。通过以行业需求为导向的通信技术专业人才培养职业能力模型的建立,明确人才培养的岗位能力要求,最终使得人才培养胜任第一岗位及第二岗位,并能持续满足通信技术行业快速发展对从业人员的技能要求。(1)指标分析:依照行业需求为依据构建通信技术专业的典型工作任务技能点。(2)评价方式:分类别对岗位技能点进行评价。适合采取量化数据考核的用量化指标评价;适合采用互评、开放式评价的采取互评加权汇总的办法处理;适合定性评价的采取定性评定。(3)数据的采集方式:采取上报、数据共享、测评、导入多种途径进行数据采集,丰富数据来源,提高工作效率,为采样的科学性和全面性打下基础。(4)人员的参与:由行业专家、企业讲师、学校教师、用人单位、社会人员,构成综合的调查对象。(5)操作的流程:构建逐级操作的流程,确保过程的规范性。 1.2.2开发以行业需求为导向的通信技术专业人才培养方案 结合职业能力模型及工作过程,建立具有区域特色的、系统的动手能力培养和系统基础知识培养的课程体系,实现人才培养的不可替代性。课程体系的建设以职业能力的培养为优秀,注重课内和课外,显性和隐性,理论和实践课程的融合,最终实现通信技术专业人才培养方案在不同学年明确的分层次培养目标。(1)第一学年准职业人训练。掌握基础知识和基础理论,为后续的专业知识和专业技能学习铺垫;引导认知行业,完成三年学习目标规划及学习计划;养成自我管理习惯,具备规范意识;提升学生团队协作能力,为后续的团队项目运作打下基础。(2)第二学年建立职业雷达。掌握通信理论知识和专业产品知识,具备初步独立工作技能。了解通信行业岗位技能要求及企业的组织架构,优秀业务流程及制度;进行岗位能力培养,制定并完成第二年的岗位能力培养计划;职业观和敬业精神养成。(3)第三学年精确就业。提升已了解熟悉的通信行业的理论知识和工作技能;拓展岗位能力培养,熟悉从市场策划到合同签订的全部业务流程;顶岗实习。 1.2.3构建通信技术专业人才培养方案的优秀要素 在品牌专业建设的基础上,建立完善的科学管理机制,确保人才培养方案的有效实施,通过校企混编师资进行课程建设。对人才培养方案的实施进行监控和反馈,通过总结分析构建通信技术专业人才培养方案的优秀要素。 2以行业需求为导向的通信技术专业人才培养方案的实践过程 为通过具体项目使得学校专业群建设达到新的水平,以专业为抓手,更好地提高技术能力和对外服务能力,深入实践技术课题,通过技术反哺,提高人才培养质量,最终实现学生的就业能力的提升。南京信息职业技术学院与中兴通讯开展行业按需培养班。本项目结合通信技术未来的发展趋势和企业方对相关岗位的人才需求规划,制定本专业的培养目标和培养方案,以确保高质量、快速就业。经过前期的准备,南京信息职业技术学院已完成行业按需培养班阶段性工作。虚拟公司为NGTIME公司,通信技术专业学生已按照霍兰德职业兴趣测试进行了分组并评选出各部门主管。该班学生必须遵守企业规章制度,认同企业文化,并对其进行企业式KPI考核,并且有专人对各部门负责,下发任务给学生完成,模拟工作情景,提前培养学生职业素养和“工作经验”,更好地适应毕业后的工作。企业讲师走进校园来承担相关专业课的教学,来自企业的讲师将企业丰富的工程案例、工程经验与学生分享,大大提高授课质量和学生学习兴趣;同时为学生毕业走上真实的工作岗位提供实践帮助。 3以行业需求为导向的通信技术专业人才培养方案的实践成果 本专业人才培养方案实施以来,专业内涵建设颇有成效,对学生技能证书的获得、专业教师的技术提升、知识保鲜以及社会培训辐射力和影响力的扩大都有很大的帮助和支持。本专业现每年招生稳定,为广大中小通信企业输送了大批通信工程施工、通信系统运营等高素质技能型人才,已经成为江苏省内主要通信企业高职层次人才的招聘首选,在行业内具有较高的声誉和影响力。 作者:施泽波 单位:南京信息职业技术学院 通信技术专业论文:创建移动通信技术专业实训基地创新 一、构建高职移动通信技术专业一体化实训基地的必要性 信息产业是国民经济的战略性、基础性和先导性支柱产业;信息技术是当今世界经济社会发展的重要驱动力;在加快工业转型升级、推进工业化信息化深度融合中具有重要使命。“十二五”期间,信息产业的战略任务是加快转型升级,推动深度融合,“无线化和宽带化”将成为通信发展的两大主要趋势。随着我国2008进行电信重组、2009年颁发3G牌照、2010年开启三网融合,通信产业全面进入移动化、IP化、宽带化和融合化的全业务运营时代。主要通信运营商和众多快速成长的通信服务商,对掌握移动通信综合职业能力的高素质技能型人才需求保持持续增长,高职移动通信技术专业人才培养大有可为。新时期高职建设是以提高质量为优秀,深化教育教学改革,推进体制机制创新,大力推行工学结合,实施人才培养模式转型,服务产业结构调整升级。移动通信技术专业应立足服务移动通信行业发展、2G/3G/LTE建维优化和三网融合需要,面向移动通信运营商与移动通信服务商,对接培养移动通信规划、施工、维护、网优和售前售后技术服务支持等岗位人才。为了适应这些岗位上的蓝领人力资源,就需要有效培养高职学生掌握移动通信类岗位的综合职业能力;要培养这种在真实工作情境中整体化的解决移动通信岗位综合化问题的能力,从事移动通信企业无线网络建设维护和网络优化等职业或相近职业所具备的本领,就需要学生具备一定理论基础,但更强调理论在实践中的应用,也就是需要深化工学结合。移动通信技术专业的工学结合人才培养模式和课程体系,需要系统化的专业实训基地去承载和实施,包括工学结合人才培养方案、工学结合的课程体系、课程和行为导向的教学法等,都需要建立在系统化专业化的实训基地基础上。因此,系统化建设移动通信技术专业实训基地具有重要意义,是提高人才培养质量的关键和基石。 二、高职移动通信技术专业实训基地建设中需要解决的问题 首先,在开设移动通信技术专业的高职院校中,专业实训基地建设模式比较多的继承了传统实验室的建设状况,比较普遍的存在实训项目单一和比较孤立的状况,与通信企业全程全网、在线调测维护的实际情况脱节,不能完全满足企业需求,缺乏真实情景的训练和实训项目。其次,移动通信实训设备,还表现在配置维护等实训教学操作终端数量有限,即工位有限,难以做到以学生为主体,培养学生的综合职业能力;难于达到有较为丰富的具体任务训练载体,体现工作过程要素;难以让学生遍历比较完整的工作过程,可以身临其境进行整体化学习。第三,移动通信设备相对比较昂贵、高职院校教学经费相对紧张,设备更新速度较慢,难以与时俱进同步升级。很多起步开设移动通信技术专业的高职院校,常常是从购买仿真软件,建设基于计算机的仿真软件实训室开始。与真实的移动通信“交换、传输、无线接入、通信电源”联网;“GSM/WCD-MA/CDMA2000/TD-SCDMA”相互联网;“建、维、管”一体;与企业岗位保持一致等方面存在一定差距。第四,移动通信专业技术知识内涵涉及通信领域的面比较广,包含线路、传输设备、交换、数据库、无线、接入、开关电源等,即便是无线接入,涉及的专业知识也包括了GSM/WCDMA/CD-MA2000/TD-SCDMA和塔桅天馈等多个方面,对移动通信双师型教师能力要求较高,对建立科学简洁的实训基地教学模式相对困难。第五,构建移动通信基于工作任务行动导向的教学,需要开展“做中学”“做中教”和“学中做”“学中教”的课程教学,进行“做、学、教”一体化教学实践,调动学生学习兴趣和积极性。但在移动通信专业实训基地中,基于工学结合模式的运行管理机制保障调度力度不够,落实实训教学遍历情境和工作过程的难度较大。解决以上问题,探索、实践并建设高职移动通信技术专业实验实训基地,建设“全程全网”的专业实训基地的方案和建设模式;总结建设“全程全网”的移动专业实训基地的思路与方法;并完成移动通信相关实训技能项目或工作任务的开发方法;建立移动通信实训基地应用模式和促进应用效率,具有重要意义。 三、构建高职移动通信技术专业“全程全网”一体化实训基地 移动通信全程全网是指:任何一次通信都会与端到端的所有节点发生联系是为“全程”,也会与端到端网络各节点设备的各层设备有关联是为“全网”。每一个通信局所,仅是一个网络节点;每一个节点,都需要与其他节点共同构建成网络,联合作业,环环相扣,全程全网协作配合才能实现通信。建立移动通信“全程全网”联合作业实训基地建设模式:依托各独立专业实训模块,通过整体规划,充实完善专业实训设备,将移动通信专业实训基地建成开放型、功能齐全、与企业运行设备同步,并涵盖交换、传输和接入,集2G系统和3G三种基本制式的“全程全网”一体化联合作业专业实训基地。集通信电源、通信传输和交换节点为一体,实现固移互联(FMC),满足学生技能实训、企业用户工程师培训、职业技能鉴定、社会行业技术服务为一体的实训基地。四、构建高职移动通信技术理实结合“教学做考”一体化实训基地一个职业之所以能够成为一个职业,是因为它具有特殊的工作过程;工作过程指的是旨在实现确定目标的生产活动和服务活动的顺序;工作过程导向的课程来自职业行动领域里的工作过程。掌握课程任务需要在工作过程中习得掌握和获取经验策略,实际就是需要在课程中建立具备咨询、决策、计划、实施、检查、评估的六要素。移动通信技术专业要完成工学结合的课程目标,必然需要建立符合“教学做考”一体化的校内实训基地,以完成任务过程中的学生主动参与、讨论、决策和执行,培养完成完整职业行动的良好能力与习惯,达到理实结合。在基地建设思路上必然需要考虑容量的可扩充和操作终端的可扩充。此外,通过建立“仿真+全真”相结合的移动实训基地,通过仿真软件机房进行预算规划、模拟配置、模拟维护和故障排除;再到真实设备上,进行实训演练。从而解决移动通信实训设备不足和终端工位受限的不足,基于工作任务系统化的构建“做中学”、“学中做”的课程教学模式,实现理实结合的“教学做考”一体化,如图1所示。 四、构建高职移动通信技术校企合作“建维用管”一体化实训基地 移动通信设备相对比较昂贵,设备更新换代速度较快,运行维护技术要求较高。充分发挥校企合作、共建共享的实训基地建设运行机制特别重要。加强与生产厂商、运营商的合作,真正做到服务企业,成为企业移动通信专业的人才蓄水池,建高职移动通信技术校企“建维用管”一体化实训基地,互惠双赢。校企合作建设实训基地的关键是考虑企业需要。移动通信实训基地的建设,要紧跟移动通信技术发展步伐,满足企业新技术、新业务的试验使用;满足为企业提供通信全网的在线模拟、新设备入网前联网测试以及新业务的开发和测试;克服企业在实际网络中由于不能中断业务,从而不能完成员工技能训练与提升的弊端。学校负责提供实验室所需的房屋与电力,并按企业确定的实验室整体布局设计和相关技术规范的要求完成机房的改造、整治;按企业标准对设备进行安装与调测;负责实训基地的日常管理与维护,确保实验室设备运行符合企业确定的技术标准。在管理上,建立校企合作从上到下的联动机制,在领导层面建设校企合作专家指导委员会,负责沟通、监督;在实训基地建维层面建立专业建设小组或实训建设小组,负责建设、维护、升级与应用开发。最大限度满足企业需要、以服务企业来驱动运行的实训基地建设,才能保证与企业标准一致,符合真实工作环境,才能保持与企业同步升级和得到相应的技术支持。为我所用,提高学生的实际动手能力。建设成为校企合作“建维用管”一体化的实训基地。 五、高职移动通信技术专业实训工作任务的构建方法 移动通信技术专业工学结合的优秀课程,是以培养移动通信典型工作岗位的综合职业能力为目标,建构符合高职学生思维习惯的训练任务载体,使学生能经历比较完整的工作过程,可以身临其境进行整体化的学习。课程任务载体的设计思路如图2所示。在移动通信理实结合一体化课程任务的建立中,首先要考虑移动通信典型岗位工作任务的要求。如移动通信基站现场维护工程师,典型的岗位工作任务是基站主设备的近端维护、天馈的维护、基站电源的维护和空调环境的维护。建立课程任务实训环境时可以此维护岗位任务进行设置,或对每个任务进一步细分设置。其次,要考虑任务的工作顺序与过程为主线。解决好任务情境设置的顺序,需弄清楚实际典型岗位任务的衔接主线,不能随意插入无联系的任务,否则会使课程零碎,学生无法建立基于完整过程的工作任务。如基站现场维护,按例行维护和应急维护分类,在各自情形下进入基站现场后,维护的现场前后顺序是什么,实质是一个工作的基本流程。移动通信课程在建立各工作任务时,最好以例行维护为顺序进行设置,在最后的综合训练中,可以应急维护进行训练。第三,移动通信理实结合一体化课程实训任务的建立,要考虑工作任务的前后关联,由易到难,逐级进阶。如同样是移动通信基站现场维护,要从最初的基站主设备、天馈场地的认识;基站主设备的单板配置;再到基站主设备的接口、参数配置;再到近端维护的一般操作;最后才是故障案例模拟排除。第四,实训课程任务的设计,要考虑工作岗位综合职业能力的训练。从事移动通信中一项典型任务的综合职业能力包含三部分:专业技术能力和专业之外的方法能力、社会能力。人物设计载体一定是以专业技术能力的训练为前提,没有某项能力的训练也就不能成其为任务,但是,在设计过程中还要考虑学生寻找解决任务的能力和环境,让学生在工作任务的训练过程中学会咨询、决策、计划、实施、检查、评估的各个方面。 六、高职移动通信技术专业一体化实训基地的应用模式 移动通信专业技术知识内涵涉及通信领域的面比较广,技术涉及的单板、接口、协议相对繁杂,即使是实训任务的学习和训练也比较枯燥。如何最大限度地发挥移动通信技术实训基地效用,促进移动通信理实一体化实训基地的实用效率?方法是亟须加强实训基地应用机制建设,建立移动通信一体化实训基地的应用模式。如图3。首先,以竞赛促进实践训练。近年来,在教育部和工信部指导下,高职高专通信类专业教学指导委员会相继开展了移动通信的多项技能竞赛,也带动各省、各学院组织了多种形式和内容的移动通信选拔赛,通过这些竞赛,引领和带动了移动通信技术专业实训。将竞赛内容融入学生的实训课程中,普适性的培养学生技能;在训练中选拔优秀学生参加竞赛,用竞赛成绩取代课程学分,调动实践训练的学习积极性,极大的鼓励和促进了实践训练。其次,以认证带动课程学习。依托高职移动通信技术专业“全程全网”一体化实训基地,“仿真+全真”的职业训练环境,以职业岗位技能培养为主线、素质培养和知识培养贯穿始终,开展职业技能鉴定,引入“双证书”制度。将职业资格证书制度纳入专业教学计划,使专业技能训练和考核与社会职业技能鉴定接轨。鉴定考核内容引导实训课程任务的学习,可以形成指挥棒效应,带动学生学习。第三,以开放增加使用效率。课时内的实践任务学习,是照顾多数学生的普适训练任务,不能完全满足个性化的技术和训练渴求。建立课余和自习时间的实训基地全开放,建立指导教师轮班值守制度,实现学生在课余的按需训练和随到随学,让学生除规定的实训内容外,可以按照自己的专业、能力、兴趣等个性化需要,选择适合自己的训练项目、仪器设备进行单项补充训练。这种开放式的实训,既增加了基地使用效率,也满足了学生需求。 七、结束语 “移动改变生活”的愿景已经实现。移动通信已经为惠及国民、享受方便快捷的信息化生活铺开画卷;已经成为提高社会信息化水平、提高人民生活品质的重要源泉。可以预期,高职移动通信技术专业技术人才的培养必将大有可为。熟悉构建高职移动通信技术专业实训基地的思路与方法,并有效发挥实训基地的应用,将深化移动通信技术专业人才培养模式改革,提高人才培养质量。 通信技术专业论文:通信技术特色专业创新及实践 随着信息技术的发展和3G牌照的发放,北部湾经济圈的构成和发展,东盟一体化的进程加快,社会对通信技术人才需求越来越大,也为通信技术类专业人才培养带来了新的机遇与挑战,我们应当适时地调整通信技术专业建设的战略,培养出适应市场需求的高职高专人才。为了能够实现学生与岗位尽快无缝对接,通信技术特色专业建设的实验实训教学改革势在必行。 1目前通信技术专业实验课程教学现状 实验课程的建设具有举足轻重的作用,其目的在于培养学生的实践、创新能力,目前在通信技术专业实验实训教学中主要存在以下问题: 1.1教学目标定位偏颇 以往人们对实验教学的作用和教学目标认识不到位,难以适应学生发展的需要。传统的教学目标以三基(基本概念、基本理论、基本方法)为中心,实验课程成了验证理论知识的“第二课堂”。导致实验教学投入很大,但学生的参与度不高,能力锻炼有限,改革实验教学内容、教学模式和教学方法,对于学生获得较强的操作技能和解决实际问题的能力,适应新时期信息技术的发展存在较大的局限性。 1.2实验教学内容零散、陈旧,演示性和验证性实验多,设计性和综合性实验少 传统的实验教学沿袭理论教学的做法,偏重知识的传授与灌输,这对于培养学生的创造力很不利。现有的实验教学课程体系从属于理论教学,实验内容简单孤立,内容肤浅松散,注重知识的理论性,没有系统和综合性的设计实验教学内容;实验教材内容陈旧,更新较慢,不能反映通信技术专业前沿的技术成果;实验内容中理论性和灌输性的知识比较多,综合性与设计性较少,限制了学生创新思维培养,影响学生专业工作能力、科研创新能力及创业能力。 1.3教学模式单一,不能真正完成实践能力培养任务 长期以来,在实验室所作的大量演示性和验证性的实验,已经不能满足实验创新的要求。其中,简单的实验箱无法体现通信系统的完整体系;网络实验环境过于简单,无法融合多种现代通信技术;缺乏有效全真实践环境,实践与“实际”联系不紧密,有的甚至不知学有何用,感性认识得不到加强,不利于学生理论与实践相结合,不能够运用到今后的就业过程中。 1.4教学方法缺乏创新,过于程序化,不利于学生创新能力和创业能力的培养 传统实验教学模式是采用教师主导的单个实验教学“命题式”方法,教师将实验原理、实验步骤和实验要求都详细列出;该注意的地方,教师讲解后,学生才按部就班地进行实验;只要得到正确的数据或波形,实验就结束了,整个过程,学生都处于接受的状态,接受的知识与书本上的知识都非常接近,需要思考的东西很少,不利于学生创新与创业能力的培养。 2通信技术专业实验实训教学改革探讨 基于目前通信技术专业实验实训存在的以上几点问题,我们提出了以桂林航天工业高等专科学校的实验实训课程改革为例的几点方案: 2.1改革教学内容,增加设计性和综合性实验的比例 教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》中重申:“把工学结合作为高等职业教育人才培养模式改革的重要切入点”。从实验内容中,我们可以评判出教学质量,从而,很好地培养了学生的创新能力、实践爱你能力和创业能力。在实验内容中,我们增加了很多综合性的和实践设计性的项目,建立理论教学与实验之间既有有机结合又相对独立、操作难度循序渐进的、实验内容阶段性相关的、实验技能训练合理高效的实验课程教学体系,进而实现实验教学内容现代化、层次化、系列化;实现实验内容与现代通信专业技术发展相适应,与生产和工程技术的实际衔接。 (1)重组、优化经典的验证性、操作简单的实验。依托理论教学目标和动手能力培养的基本要求,删减重复交叉以及因技术进步而已经不适用的教学内容。筛选出学科中与培养职业能力相关的内容,以实际工作项目为背景,根据具体岗位和工作任务按照教学单元或课题方式编排,将验证性、操作等实验要求按教学单元划分到相应的项目、案例或范例中。尽量创造更多的实践机会,让学生自主的思考,自主设计与创新,确保课程的教学内容能与企业需求同步,培养学生的创业素质。 (2)将实验内容项目化,具体的项目、具体的设计与分析,以完整的案例展现给学生。更新实验项目、内容,对职业技能基础课和职业技能模块进行调整、整合、优化。以工作过程为载体,选择具有代表性的工作任务对应的行为过程,并将这些过程提炼成不同类别的项目和课题,让学生树立工程设计和研究的思维,确保学生就业后的适应性。 (3)与时俱进,结合现在先进的科学技术,增加更多具有先进性的综合性实践。结合学校现有的3G教学平台和电信增值业务平台以及通信技术特色专业及一体化建设的需要,让学生参与或自行开发具有实际应用价值的科研项目,以激发学生的创新意识,培养学生的创新能力。总之,实验教学内容的改革要优化知识的体系结构,构建以实验目标为导向、实验内容为载体、创新与创业能力为优秀的实验教学体系。 2.2实施灵活多样的实验教学模式,注重职业岗位技能培养 引入多种教学模式是改革传统实验教学模式缺陷的一种重要手段。根据通信技术专业的岗位特性总结出教学的案例,进行情景教学,在实验教学实施的过程中,对不同的项目任务,不同的完成阶段,可以引入一下几种教学模式: (1)基于工作过程的教学模式。以工作过程为导向,结合专业课程设置,分析课程体系中的专业特点,总结出相应的情景教学环节,组织与设计出更多的实践环节,学生才能更好地适应岗位需求。对于通信技术专业而言,在3G时代,通信行业面临着巨大的设备市场,围绕该专业的职业岗位能力培养,创造与企业工作情景近似的实践环境,将工作过程导向的教学理念融入教学,以行业和企业为主导的订单式人才培养模式,为学生提供模拟、仿真和真实的实习、实训环境,使学生在校期间就能完成上岗前的专业教育和职业能力培养,完成学生向员工的实际角色转换,在数量和人才培养质量规格方面满足社会对相关专业技术人才的需 (2)自主式实验教学模式。实验中以4~6个学生为研究小组,学生在教师的指导和引导下“自行”选择具体的研究项目,要求学生自行分工完成查阅文献,验证项目的可行性,自己撰写论文和报告,最后形成项目完成书。通过这样的模式突出学生在教学中的主体地位,从而培养学生自主分析问题和解决问题的能力,并以此提升他们的设计研究意识和团队精神。 (3)参与式实验教学模式。学生参与教师正在研究的各种实践教学项目,让学生去发现问题、分析问题,从而形成可行的教学项目。该模式主要提高学生的专业素质,促使学生了解学科的先进知识,并在实验中提高学生的科学思维、创新思维和科研能力,为实现独立研究创造良好的基础。 2.3构造多样化实践平台,建立行之有效的教学资源配置机制 不同的教学模式需要不同的实践平台。在教学场所的配置上,也要打破传统的教室局限,增强教学的情境性和直观性,积极依托现有的通信教学平台和3G设备,将情景模拟教室设计成与工作过程相适应的场景,构建创新设计以及通信系统综合设计等具有立体化、多层次、开放式、适应复合型创新人才培养的多样化工程设计实践平台,以达到全面培养学生的工程意识、创新思维、动手能力、设计能力和创业能力的目标。 2.4完善评价体系 首先,完善对学生的评价体系。新的实践目标下,运用基于工作过程的实践教学模式进行教学,能够提高学生的动手能力和应用能力,激发他们的创新精神。但是,我们有必要改善传统的考核评价体系,建立和实施一套多元化的实践考核体系。在考核学生理论知识掌握程度的同时,注重考核学生实践技能、创新能力等方面,从而,保证了整个体系合理的考核学生。考核方式也可以将同组协作完成项目的工作方法和工作能力等同成绩按一定比例合并在一起。其次,完善对教师的评价体系。面向特色专业建设的改革和实践教学,对教师提出了更高的要求,对教师课前实验环节的准备、实践项目的设计、实践项目的评比要比其他的实验环节付出更多的脑力和体力,加之实践教学待遇低、时间长。为此,我们建议变革以往的评价、考核体系,特色专业建设的实践教学加大换算系数,设立特色专业建设专项津贴,加大对特色专业建设教师的培养力度,在充分调动教师积极性的基础上加快特色专业的步伐。 3通信技术专业实验实训教学改革与实践的目标 探索行之有效的实验课程内容、教学模式和教学方法,使学生通过实验课程获得创新和创业能力,具体包括以下几个方面:一是通过本项目的研究,改革通信技术专业的实验教学内容、教学模式和方法,为其他专业的实验教学改革提供新思路;二是充分利用学校通信设备实验基地的教学资源,开发有利于增强学生的实践动手能力,创新与创业能力的新型实验教学体系,切实提高学生的综合实践能力;三是进一步提升学生的创新和创业能力,使学生具有更强的实力和优秀竞争力,为毕业生将来就业、自主创业以及进一步发展奠定良好的基础;四是适应广西通信技术行业高速发展的需要,践行“教育服务广西新发展行动计划”。 4结束语 在充分调研的基础上,结合桂林航天工业高等专科通信技术专业实验实训教学情况,以华为通信NGN优秀交换、3G(WCDMA)移动通信网络、SDH光传输网络、宽带接入网络、计算机通信和网络安全系统为基础搭建的全真通信网络实训环境,通过整合各种教学资源、教学要素及各个教学环节,探索新的教学理念,优化通信专业课程体系的实验实训教学,深入研究基于工作过程和项目实施的先进教学模式,注重提高学生的创新能力和实践能力的培养。 通信技术专业论文:高职通信技术专业教学探讨 关键词: 高职通信技术专业;校企合作 高等职业教育与一般的大学专、本科教育不同,高职教育的培养目标是以能力为中心的职业技能培训,是针对就业岗位的的技能训练。高职教育作为从业前的教育,应按照企业对员工的要求,初步培养学生具备职业人的基本素质,能够适应在企业的发展,让学生与企业顺利接轨。校企合作是学校和企业双方共同参与人才培养的过程,以培养学生职业能力为目标,以校企双向参与为途径,以相互服务为宗旨的一种办学模式。校企合作通过采用学校理论教学和企业实际工程经验相结合的培养方法,培养企业需要的人才。通过校企合作,可以将学校所学和社会所需实现无缝对接,达到学生学有所用,企业需有所供,学校教有所成的局面。校企合作也是随着市场经济的发展,职业教育与企业共同发展的必然选择。我校通信技术专业在办学过程中,逐步由传统的教学模式走向校企合作模式。 一、校企合作的必要性 (一)国家政策方面 早在2002年,国务院在《关于大力推进职业教育改革与发展的决定》中就明确要求职业院校应与企业加强合作,确立了职业教育校企合作的办学模式。2004年教育部出台了《关于以就业为导向深化高等职业教育改革的若干意见》,再次明确提出高等职业教育以服务为宗旨,以就业为导向,走校企合作发展的道路。2005年国务院在《关于大力发展职业教育的决定》中重申职业教育必须大力推行工学结合,校企合作的人才培养模式。2014年国务院《关于加快发展现代职业教育的决定》中要求加快现代职业教育体系建设,深化产教融合,校企合作,培养数以亿计的高素质劳动者和技术技能人才。 (二)通信行业特点 从2G到3G再到4G,大家都能感受到通信的快速发展,近年来通信行业的特点就是发展迅速,技术更新快,新业务变化快。通信技术处在日新月异的变化中,相应的通信设备更新换代也快。对通信专业的办学来讲,学校的实验室建设,实训条件要想同步跟上行业的发展速度,就需要不断投入大量资金更新设备让实训条件能模拟企业的操作,这对学校来讲,靠自身能力很难办到。只有通过校合作的方式,借助企业的场地和设备,建立校外实训基地,让学生到企业真实的岗位上进行实训,才能做到理论与实践的对接。 二、校企合作主要内容 (一)共同制定人才培养方案 通信行业新知识、新技术不断推陈出新,学校教学往往滞后于行业的发展。通过与企业的校企合作,可随时了解企业实际情况,技术设备更新的情况。与企业共同制定人才培养方案,为人才培养目标的确定和专业课程的设置提供了现实依据,让学校教学避免了闭门造车及与实际脱节的情况,使学生所学与企业所需一致。 (二)共同进行课程体系建设 合理的课程体系是培养方案顺利实施的保障,课程体系应能及时体现社会对该专业的需求情况,应依据行业发展趋势,以培养应用型人才为着眼点,来建设课程体系。针对通信专业技术发展特点,通过校企合作,不断听取行业企业专家意见,对课程体系做动态调整,让课程体系具有前瞻性和发展性,真正体现为行业服务,为企业服务。 (三)共同组建专业教学团队 学校与企业共同打造一支由学校专职教师和企业业务骨干组成的师资队伍。学校聘请企业经验丰富的员工担任兼职教师,承担实践性较强课程的授课任务。邀请企业专家不定期来校开讲座,把行业新知识、新发展介绍给广大师生。由于通信技术更新快,教师也需要不断学习才行,通过校企合作,选派教师到企业相关岗位锻炼,与企业共同进行产学研合作,提高教师的业务能力。 (四)共同建设实训基地 学校与企业共同建设实训基地,一是企业要为学校提供校外实训基地,让学生能在企业实际的工作岗位实地操作。二是学校在建设校内实验室或实训基地时,要尽可能听取合作企业的意见。 三、我校通信专业校企合作实践 我校通信专业校企合作工作起步虽较迟,但目前已在人才培养目标制定、课程体系建设、校外实训基地等方面进行了不少的合作。学院与中国电信内江分公司签订了校企合作协议,电信内江分公司为通信专业的学生实训基地。克服了以前由于无场地、无实训条件,很多课程实训无法开展的情况,将实训课程放在校外实训基地,校外实训课程由电信企业技术员工指导,学生在电信公司的实际运营岗位上进行实际动手操作。学校在建设实验室时,也充分听取电信专家意见,如学校建设的4G移动通信仿真教学系统实验室就是在听取电信专家意见后建设的。15、16级的教学计划及课程设置由专职教师与电信专家共同讨论制定,将以前对培养目标描述中过时的岗位去掉,去除象《程控交换技术》等这类过时课程。新生入校,一是通过去电信参观认知实习,二是请电信专家做专业介绍,树立专业意识。今后将在师资建设上加强合作,聘请更多经验丰富的企业员工做兼职教师,让专职教师到企业挂职锻炼。通过校企合作,不仅促进学生理论知识的学习,更将所学知识应用于实践,并能在真实的环境中,在企业技术人员的指导下锻炼学习和培养解决实际问题的能力。通过校企合作模式,共同培养企业需要的通信高技能应用型人才。 作者:陈涛 单位:内江职业技术学院 通信技术专业论文:信息与通信技术专业人才的培养 1ICT类专业人才培养模式的挑战及突破 ICT类专业均是宽口径的专业,具有应用面广、知识更新快和发展速度快的特征.近年来,ICT类专业人才已成为国家经济建设中急需的人才.但是随着ICT业的高度精细化、专业化,ICT人才需求也变得多样化.这也导致传统的ICT类人才培养模式与用人单位模式陷入两难的境地.如何结合闽北地方经济文化建设和发展的需要,建立“立足闽北,适合闽北,服务闽北”的ICT类专业人才培养体系,培养出“会做人,会学习,会应用,会创新”的专业基础扎实、实践创新能力强、综合素质高的ICT类应用型本科人才;如何能让ICT类专业的学生能在校期间紧密结合市场需求,增强ICT行业适应能力,提高ICT就业综合竞争力等.这些,都是制定ICT类专业人才培养方案时亟待解决的问题.近年来,武夷学院主动围绕闽北地方社会经济发展及产业结构调整,正确处理教学、科研和服务社会的关系,积极加强学校与行业、地方和政府的沟通与合作,积极寻求合作途径,闯出了一条“太阳班”等校企合作办学之路,探索出了一条适合ICT类专业人才培养的“产、学、研、用”新模式. 2从市场需求中定位ICT类专业人才培养目标及层次 信息通信业的快速发展及3G通讯行业的兴起,需要一大批懂得最新通讯理论,扎实通信技能的人才.工信部已将信息通信人才作为紧缺人才,列入了“十二五”信息产业人才规划.鉴于以上市场需求,武夷学院适时制定了面向移动通信新兴产业,利用深度“校企合作”,培养ICT类综合性、应用型高级人才的总体目标.社会对人才需求的类型及社会经济发展要依靠学术型、工程型、技术型3种人才[6].武夷学院作为应用型、地方性本科院校,自然要把ICT类专业人才培养层次定位为工程应用型人才.从这个定位出发,ICT类专业教育要从工程技术性的角度来制订相应人才培养方案.教学体系中应具有较宽厚的理论基础和系统的专业知识,注重学生工程技术能力的培养,突出创新能力的培养.为此,制定的课程体系结构,见图1.图1ICT类专业课程体系结构实践创新教育平台占整个专业课程体系的近1/3,突出了实践能力和创新能力的培养. 3企业订单、校企联合的ICT类专业人才培养新模式 3.1“太阳班”订单式培养模式 2011年11月8日,福建南平太阳电缆股份有限公司与武夷学院举行合作办学签字仪式.福建南平太阳电缆股份有限公司董事长李云孝,武夷学院党委书记何三保、校长杨江帆等出席仪式.随后,武夷学院工程实训中心(太阳楼)开工仪式在施工现场举行.该中心建筑面积9502.8m2,计划投资1900万元,2013年9月完工.2012年2月19日,太阳电缆武夷学院电缆专班开班仪式在福建南平太阳电缆股份有限公司举行.太阳电缆武夷学院电缆专班首批20名同学,将按照订单培养的模式进行教育培养.由校企双方主管、专业技术人员组成的专业建设指导委员会,有针对性地邀请企业介入学生培养全过程.从培养目标的设定、人才培养方案的制订到课程教学内容安排、理论与实践环节衔接,再到毕业设计与论文指导、生产实践教学等方面全程介入,实现产学深度合作,使教学工作紧紧围绕企业岗位技能要求,最大限度地提高人才培养工作的实效性和针对性.“太阳班”的成功经验,使我们逐步建立了“校企一体、产学结合、订单培养”的ICT类人才培养模式. 3.2校企联合办学,突出“产、学、研、用” 武夷学院地处闽北山区,区域经济相对落后,政府投入有限.资源缺乏严重制约着学校发展与提升.ICT类专业属于高新技术,又要紧跟时展.因此,必须重视外延发展和引进社会资源,积极探索产学研用一体化培养途径. 3.2.1校企共建实验室改善校内实验条件武夷学院实验室建设资金不足,直接导致ICT类专业学生没有合适的实验设备.2010年学校率先通过校企共建的形式建设了“智能网络与信息安全实验室”,引入了企业先进的设备,初步改善了实验条件.通过实验室进一步加强了ICT类学生对知识能力的训练,强化了对ICT类专业课程体系的支持.通过与三大移动运营商合作,建设与现网运行环境一致的高水平实验室.借助行业主流设备,搭建信息与通信技术综合实训平台.使之成为以现代通信技术、计算机网路和创新实验区为主体架构,服务于ICT类专业的综合实验教学平台. 3.2.2与企业“零距离”的校外实训基地建设与合作企业建设“ICT类专业实习实训基地”,建立实际工作实训环境,让学生进入实训室,零距离体验,亲手操作,针对学生的实践项目和实际动手能力进行企业化训练,实现从原理验证性实验过渡到以掌握实际工程技术为目标的技能训练.在企业围中,学生可以学习企业员工之间团结协作、积极进取的优秀文化价值理念.毕业后,学生已具有较强的操作、应用能力和企业文化、职业道德等综合素质,进入企业后即可独立工作. 3.2.3“产学研结合,以用为先”在产学研结合上,强调科研服务的应用性.在教学中,教师科研也为教学服务.同时,教师科研吸收优秀本科生参与,培养学生的科研思维和创新能力.由于学生在校期间有了科研活动,就业时自然会受到企业和社会欢迎.校企联合办学,实施“基地建设合作、课程建设合作、师资培养合作、培训认证合作、实践就业合作”五位一体的校企合作新模式.培养“闽北用得上、留得住的具有创新精神和创业能力的高素质ICT人才”. 3.3“项目实战,课证融合”双体制的校企合作模式 经过几年的探索与实践,构建了“项目实战”+“课证融合”的能力递进式ICT类人才培养模式,取得了较为显著的教学成效,形成了鲜明的办学特色. 3.3.1项目实战模式“项目实战”的突出特点是将教学过程与项目工程充分融为一体,围绕项目工程的需要构建课程内容,组织实施教学,有利于提高教学的针对性和实效性;在项目工程的具体实施过程中学生根据自己的兴趣和特长,重点选择不同的职业岗位、扮演不同的角色,学习目的更明确、针对性更强,有利于学生个性的培养,也为学生未来的择业奠定良好基础.以具体工程项目或生产项目带动教学,使整个教学过程能始终贴近生产第一线,学生可以及时了解行业的发展趋势,掌握最新的设计理念、管理理念和工程施工技术,将专业教育融入行业背景,有利于学校专业教育与市场行业运作的衔接,有利于实现学生与行业、与社会的“零距离接触”,真正实现以需求为宗旨,以就业为导向,产学研相结合的教育理念. 3.3.2课证融合模式“课证融合”的突出特点是将国家职业标准融入到课程标准中,紧扣职业标准中职业功能、工作内容、技能要求及相关知识,作为制订教学计划与构建课程体系的基本策略,在制订教学计划与构建课程体系时,深入细致地考虑职业资格证书的内涵要求,在理论教学的相应课程中强调应知内容,在实践教学的环节中落实相应的内容,确保学生在完成学历教育的同时,取得职业资格证书. 3.4与企业深度合作,打造“双师型”教学队伍 在ICT类专业本科教学中,把企业面向市场运作的前沿技术“请进来”,植入课堂,完成大学阶段的专业教育与企业就业的无缝嫁接.对于“双师型”教师的内涵,不应简单解释成一种资格,而应理解为一种教师的知识能力结构.这种能力结构应涵盖四个要素:专业理论、专业理论的实践能力、教育理论以及教育理论的实践能力.从国家提出双师型师资团队建设要求以来,高校在实际操作中面临极大困难.在招聘环节、培养环节,以及企业工程能力保持环节,都存在难以克服的困难.可以通过高校、企业混编师资队伍,把企业人员和高校教师融合,教学活动和企业培训活动融合,从而组建和保持一个真正意义上的双师型师资团队.授课教师队伍由专业教师及部分来自中国联通南平分公司的一线技术人员组成.这些来自企业的一线技术人员及专业讲师具有丰富的专业技术知识和工程维护经验,能够结合信息通信行业在技术领域培养的规律,以及行业从业人员需掌握的技术方向传授学生理论知识,同时可以手把手地指导学生实践操作.在达到提高学生专业技能的同时,重点培养学生的综合理论素质,完善学生个性,帮助学生形成良好的职业素质.这样,通过以上措施可以在学生、学校、企业之间架起一座桥梁,实现学生、学校、企业三赢的局面. 3.5教师教科研与地方产业对接,联合培养ICT人才 学校全面推行与行业、企业对接办学,2011年ICT类专业有两项与地方产业对接培养人才项目立项:面向移动通信的产学研用人才培养模式研究、电子信息工程专业与南平市产业发展对接人才培养方案改革.这些教学改革将使学校和企业的联系更加紧密,ICT类专业教师还可借此加强横向课题的申报与立项,寻找企业急需解决的问题,以使教师的科研成果能借助企业完成转化.ICT类专业教师还大力开展科学研究和本科教学质量改革,自2010年至今,ICT类专业已有省级自然科学基金项目6项,省教育厅科技项目25项,南平市科技发展项目5项,省级人才培养模式改革创新实验区1个,省级精品课程3个,省级教育科学规划课题1个,省级大学生创新性实验项目15个,部级大学生创新训练项目8个,校级质量工程建设项目若干项.大量教学改革项目的实施,极大的调动了ICT类专业教师的积极性、创造性,一系列改革成果正逐步应用到ICT类专业学生的培养上.ICT类学生的科研能力和科技创新能力大大增强.自2010年以来,连续三年获全国、省级数学建模竞赛一、二、三等奖若干项,电子设计大赛省级二等奖两项,软件设计大赛省级三等奖一项等. 4结语 我们根据武夷学院应用型本科的实际情况,结合ICT行业发展的要求,以强化ICT类学生工程应用能力和创新实践能力为切入点,大胆改革,探索出了一条符合武夷学院校情的改革之路.牢牢抓住“校企合作”这一培养途径,拓宽了校企合作的深度和广度,提出了ICT类人才培养新模式.模式的实施加快了学校ICT类应用型人才的培养步伐,增强了应用型本科院校在ICT行业的社会服务能力,提高了学校的社会认可度.开创了“学生欢迎,社会欢迎,用人单位欢迎”的三欢迎有利局面.但是,随着社会经济的高速发展,ICT行业需求的日新月异,应用型人才培养的需求也会不断发生变化.我们也会按目前的改革模式不断完善和充实,努力探索与时俱进的ICT类应用型人才培养新路子。 作者:石贵民单位:武夷学院数学与计算机学院 通信技术专业论文:通信技术专业课程设置 1基于工作过程系统化通信技术专业课程设置 1.1通信技术专业基于工作过程系统化课程设置原则对于工作过程化的课程设置,首先应依据充分的市场需求调研,确定本专业的职业岗位群,通过分析职业岗位的工作过程,把工作过程中复杂的工作内容结构化,以学生为主体,以从业者所需要的技能、知识和素质为主要目标和要求,开发实践与理论教学一体化的学习领域课程,基于工作过程系统化的进行教学课程设置。高职教育要求的“职业能力”本质上是知识、技能、方法、价值观的综合发展,体现了学生职业生涯发展的多项要素。其课程标准应对相关“职业行动领域”进行具体描述,同时融入职业资格证书的要求,以培养学生综合职业能力为宗旨,体现工学结合特征,强调工作过程知识的掌握。通过一系列可以操作、学习和传授的具体工作任务,让学生获得与企业发展需要相一致的职业能力,并能拓展更加宽广的职业发展空间,为学生的终身职业生涯发展奠定基础。 1.2通信技术专业岗位群分析对于通信技术专业,结合高职高专人才培养的要求我们了解到,在通信行业的企业中,有很多岗位非常需要具有较强实际操作技能的应用型人才,具体岗位群分析如表1所示: 1.3以工作过程为导向的通信技术课程业典型工作任务分析 1.3.1通信终端生产与维修主要有专用工具如手机综测仪等的使用;通信终端(移动终端、固定终端等)设备故障诊断;通信终端(移动终端、固定终端等)设备检测等工作任务。对应这些工作任务,要求学生有使用测试仪器等专用仪器与工具的能力、诊断通信终端设备故障的能力、检测通信终端设备的能力以及维修通信终端设备的能力。 1.3.2通信设备及产品的营销主要有通信产品咨询;通信产品演示;各部门协调;客户销售等工作任务。对应这些工作任务,要求学生有掌握通信产品的特点与用途的能力、熟练操作通信产品各项功能的能力、进行良好的计划、沟通的能力以及进行通信产品销售的能力。 1.3.3程控交换运行维护主要有本局配置;开局出局配置;设备安装;设备维护;业务管理等工作任务。对应这些工作任务,要求学生有配置程控交换机的能力、能安装维护程控交换设备的能力、管理程控交换业务的能力和撰写维护报告的能力。 1.3.4传输设备维护主要有传输设备工程安装;传输设备工程调试;传输网日常管理;业务配置与网络保护等工作任务。对应这些工作任务,要求学生有安装调试传输设备的能力、进行传输网日常管理的能力、进行传输业务配置的能力和撰写维护报告的能力。 1.3.5通信工程监理主要有通信系统规划;通信设备安装指导;通信线缆铺设指导;监理报告撰写等工作任务。对应这些工作任务,要求学生有熟悉电信工程实施规范的能力、指导通信设备的安装的能力、撰写工程报告的能力以及进行初步的工程概预算的能力。 2基于工作过程系统化课程体系设置 鉴于以上对于通信技术专业工作过程的分析,主要对课程进行两个体系的设置: 2.1通信技术专业通识课程体系通过课程体系开发归纳、总结学生应具备的通用能力,形成了全面提升学生中英文听、说、读、写能力,全面锻炼学生身心的通识课程体系。通识课程包括基础应用英语等18门课,通识课程通过知识的基础性、整体性、综合性、广博性,使学生拓宽视野,培养独立思考与判断能力、社会责任感和健全人格。(如图1所示) 2.2通信技术专业通信技术专业方向按照职业岗位工作所需要的专业知识、专业技能、职业素质,形成了有利于传授专业知识、培养职业能力、提高职业素养且具有工学结合特色的6门专业优秀课程和12门专业支撑课程的专业课程体系。(如图2所示) 3通信技术专业基于工作过程化课程的实现与评价 课程实施应是学生在教师指导下主动构建知识、提高技能、活跃思维、展现个性的过程。教学中,为学生创设必要的主动学习,自主学习的环境,以促进学生的个性发展。在实施过程中,应注重学生创新意识和创新能力的培养。在设计教学过程中,以生动有趣的创造性活动内容、形式和情景,培养学生的想象力,增强学生的创造意识,开发学生的创造性潜质。在整个课程实施的过程中,应围绕综合职业能力培养目标,课程评价注重过程与结果的结合,重视能力的评价。评价方式上采用自评、互评和他评等多种形式。评价指标不仅涵盖专业能力要点,更应关注学生对工作的兴趣、爱好、情感反应、参与态度和程度等职业素养要点,以及学生创新意识和创新能力的要点等诸多方面。 4结束语 基于工作过程系统化导向设置通信技术专业的课程体系涵盖了职业岗位工作所需要的技术、能力与知识体系,重视校企合作,很好地实现了课程教学与职业岗位的良好对接,能够真正实现为社会培养专业通信技术人才的目标。 作者:王玥杨永记腊国庆单位:郧阳师范高等专科学校 通信技术专业论文:移动通信技术专业的实践 一、专业建设中的校企合作 我院在专业建设的初期就与河北新龙科技股份有限公司制定了校企合作方案,实施了校企“合作办学、合作育人、合作就业、合作发展”的“四合作”机制,实现了“校企合作双主体育人”模式,即我院与新龙公司共同担任人才培养的主体。移动通信技术与谷歌公司建立合作关系,加入了谷歌公司的“Android学术合作计划”,分享谷歌公司的优秀课程建设资源,参与谷歌公司组织的各项活动,包括师资培养、大学生挑战赛、创新项目等。通过与谷歌公司合作,及时了解Android架构的发展与变化,培养师资队伍,锻炼学生的设计开发能力。作为具有电力特色的专业,我院与电力公司人力资源与职工培训部门建立了长效沟通机制,定期交流指导专业的建设。我院定期派遣专职教师到供电公司下场锻炼,深入了解电力行业在智能移动终端设备岗位的职务需求,同时培养移动通信技术的师资队伍。学生顶岗实习与综合训练阶段,派遣学生到电力公司指定岗位顶岗实习。 二、加强课程建设 课程是为了实现一定培养目标而精心选择的教育与训练内容的范围及其安排的总和,是专业建设的优秀。课程不仅要教授学生技能以适应生产世界的要求,还要注重对学生精神世界的建构,实现学生职业能力发展与内在精神建构二者的有机结合。本着课程不仅是教育还是培训的目的,我院针对培养方案,经过与合作企业技术部门和培训部门反复论证,最终形成了移动通信技术专业课程体系。移动通信技术专业的主要课程如图1所示。课程体系分为两条主线、六个阶段、四个方向(数据库、java开发、Android开发、电网通信)。移动通信技术专业课程体系,既具有软件专业通用性,又具有我院的电力特色。在不同学期根据情况安排企业人员进行专业引导与教育、课程项目全程贯穿引导、素质拓展、心理讲座、职业素养培养等,综合培养学生的理论知识、能力、心理素质;每个阶段都有明确的目标,并由相应的职业资格认证和考核。 1.教学内容建设在优秀课程教学内容的设计过程中,通过对实际工作岗位中的应用需求进行详细的分析与研究,依据通用性原则对教学内容进行整合和序化,将整门课程设计成多个具有代表性的学习情境,既考虑到实用性,又兼顾到知识的逻辑性,改变传统教学过程中学生通过学习和练习一些毫无关联的小程序来理解与掌握程序流程,但在解决实际问题时仍一筹莫展的教学问题,使学生在开始学习程序设计时就理解未来工作中将要遇到的概念和问题,充分体现了职业性、实践性和开放性的要求,使学生切实感受到现实工作的实际需求,充分激发学生的内在学习动力。在教学内容的选取和组织上本着“必需,够用,切实可行”的原则,力求体现以学生学习为主,教师教学为辅的“教、学、做”一体化的教学模式,以适应高等职业教育人才培养规格要求为目标。打破学科体系,以能力为主线,把理论、实践内容进行充分融合,把多种相关技术整合成一门课程,强化案例式教学和知识的模块化。 2.教学手段与考核方式建设(1)丰富多样的教学手段。移动通信技术专业充分利用教学做一体化教室、网络资源、电子平台和第二课堂等多种手段作为课堂教学的补充,激发了学生的学习兴趣,提高了教学质量和工作效率,在学生和教师间均获得了良好的反馈。利用一体化教室构建贴近实际工作的教学环境,课上教师讲完理论部分,亲自动手做演示,带领学生动手完成本次课内容,加深学生的理解与认识,同时锻炼学生的动手能力。所有课程的多媒体课件、源代码等资源对学生全部公开,学生可以根据自己的需要,结合手头的教材,及时复习巩固已经学习过的内容,预习新的章节。沟通与交流的过程就是知识传播的过程,每学期会安排两次师生座谈会,由系部安排教师与学生代表进行沟通交流。除面对面的交流之外,电子邮件、BBS、E-mail和QQ、MSN等均是师生之间沟通的桥梁。通过这些手段,学生有问题可以及时请教和反映;而教师也可以及时得到反馈,对自己的教学内容、手段和进度进行调整,从而改善教学效果。(2)灵活多样的考试考核方式。移动通信技术专业所有课程考核都是以能力为中心,采用形成性考核方式,即通过课堂教学过程考核、实训项目考核、单元测试考核、期末理论考核相结合的方式。其中课堂教学过程考核强调平时的出勤、课堂纪律、课堂表现和作业;实训项目考查学生分析问题、解决问题的能力;单元测试考查学生对单元知识的掌握情况;期末的理论考核考查学生对课程知识的综合运用能力。同时,为了有效考察学生的项目能力、动手能力、理论知识、职业素质等综合素质,在专业课考试方式的改革上做出了多方面的探索。首先,对传统笔试一考定终身难以考察出学生的真实水平做了完善,加大了平时对学生考查的力度,设立了多处考查点,将平时上课的评价成绩纳入考核体系,要求学生注意平时积累,而非考前突击。其次,上机考试方面结合具体的专业课程,以项目为单位组织考试题目,且多是一次考试布置一道完整的项目题目,综合考查学生多方面的综合能力。再次,针对每学期末的项目实训,采取项目组答辩的方式,除了对项目小组的项目成果进行评定之外,对每组的成员个体也要单独考查,从技术能力、团队合作到精神风貌、语言表达,都会有一个综合评价。最后,通过与企业合作,引入企业的考核模式,由企业出题并派监考教师来考核学生,试卷或者上机项目由他们来组织评审,这样一方面题目更贴近真实,更贴近企业的需要,另一方面也实现了教考分离。 3.教材与教学资源建设移动通信技术专业在选取教材上尽量选用面向工作过程思想编写的教材,使用任务驱动,围绕工作任务展开知识点的讲解,使学生在“做中学”。通过分析工作任务制订工作步骤,在实现任务的过程中完成对知识点的理解,并最终完成工作任务。教材中选用的任务和案例都具有很强的综合性和代表性,选择了在程序开发中经常使用的功能作为程序案例,使学生在今后的实际项目开发中能直接利用相似的程序功能。移动通信技术专业积极选取企业教材,并按照课程标准与教学大纲要求,与企业合作共同编写与就业相结合,注重实践动手能力培养,适合基于工作过程的教材。另外,每学期期末的实训项目均来自企业。 三、实践教学 1.实践教学体系设计实践教学体系与理论教学体系既相对独立又相辅相成。移动通信技术专业高度重视实践教学,在人才培养方案中突出实践教学地位,实践教学学时为1990个小时,占总课时的62%。所有实践课程都制定了相关课程标准。实践教学分阶段,循序渐进分为基本技能实训、专业技能实训、岗位技能实训三种实训并贯穿于人才培养方案整个过程。实践课程体系如图2所示。实践教学实施过程由我院与合作企业——河北新龙科技股份有限公司共同承担,基本技能实训由校内“双师型”教师承担,但其中的课程项目贯穿由企业兼职教师承担,在整个理论课教学过程中由兼职教师带领学生完成1个或多个项目。专业技能实训以校内“双师型”教学为主、企业兼职教师为辅来共同承担。兼职教师主要是设计项目实训内容、提出项目实训要求,进行项目实训验收或答辩;日常实训过程的指导、辅导主要由校内“双师型”教师来完成。岗位实训主要以企业兼职教师为主、校内教师为辅的方式来承担教学工作。校内教师主要参与方案的制定、实训过程的检查和实训结果的验收;企业兼职教师(软件研发工程师)在企业内的实训基地(厂中校),按软件公司的开发流程,带领学生完成至少2个真实的软件项目,实现学生从准职业人到职业人的转变。 2.实践教学条件建立校内外实训基地是培养和提高学生技术应用能力、实践创新能力、提升高职学生就业竞争力的有效途径和重要保障。我院根据专业需要,对实践教学基地建设进行了全面规划,建成了较为完善的实验实训室和实训基地。校内实践教学基地由三部分组成:一是公用实训室;二是班级综合实训室;三是专业特色实训室。每个实训室都由品牌机构成,并配置了完善的教学设施,保证了教学做一体化。首先,移动通信技术专业建有6个公用实训室,根据每个实训室的计算机软硬件配置不同,所承担的主要教学任务也不同。其次,移动通信技术专业建成了4个班级综合实训室,该实训室具有理论授课和实践教学两重功能。平时上课保证人手一机,课堂练习以及课程设计实践环节在班级综合实训室完成。阶段综合实训等实践环节根据情况可在班级综合实训室完成,也可在公用专门实训室完成。班级综合实训室的建成,为学生充分培养和锻炼自己的基本技能、专业技能、项目实践能力、创新性实践以及承接一些软件开发项目,起到了保障作用,提供了很好的实践平台。最后,专业还建有一个专业特色实训室。实训室除了配置有PC机外,还配置有企业捐资和自购的多种型号、品牌、类型的Android系统移动终端设备,方便学生参与到一些承接的软件开发项目中来。 四、教学团队建设 高水平的师资队伍是提高教育质量、培养高水平人才的关键。目前,移动通信技术专业教师团队主要由10名校内专任教师和6名企业兼职教师构成。其中校内专任教师主要由博士、硕士组成,占教师总数的70%,主要负责教授移动通信技术专业的理论相关课程;企业兼职教师主要由来自企业的管理人员、工程技术人员构成,具有良好的职业道德和较强的教学组织能力,主要承担职业素质拓展和企业实训等课程。高职教育要求教师不仅要有深刻的理论知识,还要有实践技能水平,对开展的实践教学项目,从理论、实践操作到考核认证都必须达到企业一线技术骨干的水平。移动通信技术专业从建设初期就注重鼓励教师掌握新技术、新理念,定期组织教师到企业现场工作一年或半年时间进行调研、学习和锻炼。三年以来,专职教师下厂锻炼3人共计23个月,其中两名教师分别先后到合作公司软件开发部下厂锻炼半年,学习企业的开发过程、开发技术、开发理念;一名教师到电力公司下厂11个月进行锻炼调研,了解电力系统的需求,尤其是智能电网的发展,以便使移动通信技术专业的发展与电力行业更加紧密的结合,为社会与电力行业提供服务。 五、结语 根据保定电力职业技术学院的区域特点及电力行业背景,以Android智能终端的迅猛发展和智能电网快速建设为契机,移动通信技术专业通过不懈努力取得了一定成绩,多名学生在全国“蓝桥杯”大赛、“天翼华为杯”软件大赛、河北冀软“安博杯”软件大赛以及谷歌手机软件设计大赛上获得奖项;手机初级开发课程建设成校级精品课程。作为电力系统下属一所具有显著行业特色的职业院校,通过与电力公司进行合作,为电力公司智能电网移动终端培养了开发、维护人员,得到了电力公司的认可和好评。今后需要继续广泛调研和深入调研,紧跟行业人才需求,进一步完善人才培养方案。 作者:王立国张建英单位:保定电力职业技术学院信息工程与管理系张家口供电公司培训中心副主任 通信技术专业论文:管窥高职通信技术专业课程革新 1通信技术专业课程体系改革思路 1.1课程设置的改革 改革的重点是要培养高素质的应用性与技能型人才。实施以就业为导向、培养学生职能为目标的改革,主要应该注意以下几方面的工作: (1)要明确改革的目标。通信技术专业课程改革的目标是培养中、高级技术应用型人才,在企业生产、管理和服务等一线岗位发挥重要的作用。在课程设置时要把握“理论够用、实践为主”的原则,重点提升实践能力,专业知识强调针对性和实用性。 (2)在设置专业课程时应以毕业生应具备的技术应用能力、岗位能力为主线,删除陈旧的、理论性太强的、与专业培养目标相距过远的课程或课程部分内容,增添就业岗位需求的、专业发展所涌现的新知识新课程,整合教学资源,设置几门优秀课程,以理论教学与实验、实训相配合的方式,提升学生专业知识和综合职业技能。 (3)以专业技能培养为中心,以校内实验实训为基础,结合参观学习、社会实践和“学徒制”企业顶岗实习,完成学生职业技能的培养。 1.2实践教学改革 1.2.1打破课程界线,进行综合性、研究性课题设计,主要针对部分理论深厚的学生进行研究性实践,提升综合能力。四是根据通信技术专业岗位要求进行“学徒制”校企合作顶岗实习,在实习中每个师傅带领几名学生进行多个实际岗位轮流实习,逐步熟悉职业岗位的能力需求,体现职业性,同时在实习中完成毕业设计,打破传统的课堂内完成毕业设计的模式。 1.2.2实践教学模式改革 (1)开放性实践教学模式一是时间开放,学生可以在课外预约实验时间和实验室,实验仪器做到一人一组,由学生单独进行试验。二是内容开放,学生完成基本的实验实训后,可以根据自身所学进行扩展实验。 (2)以赛促学以赛促教的实践教学模式依托各级别技能竞赛,提升学生学习的积极性、主动性,使学生的实践能力得到提升,专业技术和水平得到发展,团队协作能力得到加强,创新能力进一步发展,符合企业招聘员工的需求。 1.3教学方法、教学手段改革 1.3.1制作高质量的多媒体课件传统教学模式在一定程度上限制了教学水平的提高。通过多媒体,制作高质量的课件,有助于提高学生的学习兴趣和理解能力。多媒体技术的发展,使复杂的通信技术以丰富的图片,形象生动的表现出来。 1.3.2应用仿真软件目前,通信技术专业所需的仿真软件比较齐全,这些仿真软件带有国际通用的虚拟仪器及电子元器件库,如Multisim、Matlab等,可以方便地进行原理图的设计和仿真测试,观察其工作状态及变化情况。学生也可以仿真各种电路或通信功能模块,从而使其更形象地深入理解所学知识。 1.3.3在部分优秀课程中教师可以根据企业岗位进行项目设计,布置任务,教师只做启发式引导,具体由学生自己完成,将所学应用到具体岗位上。 1.3.4采用理实一体化教学对通信技术专业的专业基础、专业课程中实践性强的课程采用理实一体化教学,采用半节课理论半节课实践的教学方式,让学生学完理论立即进行实践操作,既能使理论与实践更好的结合,又能提升学生的实践能力。 2结束语 学生是主体,学生的就业和社会发展的需求是我们的的第一目标,对高职通信技术专业课程体系改革的的目的就是体现职业性,提升学生的实践能力、应用能力,增强专业素质,以便能更快更好的适用专业岗位,快速贴近实际通信行业,提高就业竞争力。 作者:江西渝州科技职业学院单位:冯新红 通信技术专业论文:数学类专业学生通信技术的革新探究 一、课程的结构体系和教学内容的优化 目前,《通信技术》这门课讲解内容有:(1)均匀传输线理论与天线的基本概念,主要介绍均匀传输线方程及其解,传输线的阻抗与状态参数、无耗传输线的状态分析,评价天线性能的几个主要指标,基本振子辐射和天线常用的各种电参数;(2)微波中继通信系统,主要介绍数字微波中继通信的概念,工作原理,设备组成,微波中继站的转接方式;(3)卫星通信系统,主要介绍通信卫星和地球站,卫星通信的分类、工作频率及其特点;(4)光纤通信系统,主要介绍光纤的结构与分类,光纤的导光原理和传输特性,光纤通信的主要特点,数字光纤通信系统的组成和工作原理;(5)移动通信系统,主要介绍移动通信的特点和工作方式,移动通信中无线电波的传播特性,移动通信组网技术,数字调制技术,蜂窝移动通信系统. 参照国内外重点大学此类相关课程教材,结合自身的特点,需适当调整《通信技术》这门课程的结构体系和教学内容,尤应增加当今最前沿的通信技术及其发展趋势,拓宽学生的知识面,如3G通信技术在现实中的应用及其市场发展前景,认知无线电技术基本概念及其主要研究成果,激光通信技术,可见光通信技术等.《通信技术》课程大部分相关教材内容很少揭示通信问题所对应的数学模型,很少用数学的理论去解释一些通信中的结论,而数学类专业学生的数学理论基础扎实,教学中可以补充相应内容引导学生应用数学理论、方法研究通信中的问题.比如,讲解均匀传输线理论时,可以与学生一起建立均匀传输线系统数学模型,得到传输线上任意一点z处电压和电流的基本方程式中:U、I分别为电压、电流,Z=R+jwL为单位长度的串联阻抗,Y=G+jwC为单位长度的并联导纳. 数学类专业学生求解上式方程的稳态解是件容易的事,因此可以安排学生自己求出方程的解,最后再将方程解中各个参量的物理意义解释清楚.这样,学生不仅可以体会到学习数学的用途和运用数学理论、方法解决问题的快乐,而且对通信知识的理解更加深刻.再比如,卫星通信系统按轨道分类有低轨道和中高轨道,可以引导学生推导轨道高低与通信卫星电波覆盖地球表面的关系,使学生了解需要多少颗卫星才能实现全球通,进一步考虑通信卫星使用寿命、发射成本、维护难易、干扰的抑制以及保密性能等因素,建立一个多目标评估系统,根据多目标优化理论,建立数学模型,通过数学方法分析模型,结合软件进行数值仿真验证,最终提出实际可行的参考报告.《通信技术》课程每个章节都有这方面的内容,在教学过程中应注意挖掘这样的教学素材. 二、教学观念、手段的更新 以往教师讲授《通信技术》这门课主要是单向说教,老师唱独角戏,形式单调,调动学生主观能动性、培养学生创新能力的方法欠缺.教学应从单纯的知识传授转变为研究式的教学,用研究式的教学作为提高教学质量和教学水平的重要手段. 研究式教学要求充分发挥师生双方的主动性和创造性,这对于习惯了“模仿+记忆”的教学模式的学生来说必然会碰到更大的困难.在讲授天线、卫星通信、光纤通信以及移动通信等内容时,老师可以先布置课外查询任务,查阅这些技术的起源、发展、现状及未来趋势,然后让学生在课堂上交流对这些内容的认识、理解.老师根据学生交流情况汇总那些理解不清的概念、技术等内容,然后详细讲明白“是什么”和“为什么”.现在网上有大量的新技术科普片,观看科普片同样可以获得新知识,也是丰富课堂教学方式的途径之一.因此可以收集天线、卫星通信、移动通信、激光通信等新技术的科教宣传片,在授课过程中穿插科教宣传片,使学生能更加直观理解通信相关技术. 三、课外专题的研讨 组织兴趣小组,分组进行课外专题研究,最终各小组形成讨论专题报告,并在全班进行研究结果的回报.其目的是进一步强化运用数学理论、方法解决实际问题的能力,同时培养学生的科研、创新能力.课外讨论专题具体如下:1.智能天线在实际中的应用,采用智能天线提高系统容量及服务质量的数学模型,解决该模型的数学方法及其性能分析.2.为什么要使用MIMO系统?如何做到在不增加总的发射功率或者带宽的情况下,使MIMO信道容量随发送、接收天线数有显著增长.3.同步卫星的轨道高度计算,低轨道小卫星通信中信道公平合理切换策略,卫星通信技术的信号覆盖问题所对应的数学模型,结合性能、实用性、成本、市场价值等因素如何优化模型.4.编码技术被认为是克服由噪声、自然干扰、人为干扰、衰落以及其他信道损耗所造成的不良影响的一种有效方法,研究编码问题中的数学方法应用.5.频率复用是通信中一项重要技术,建立频率分配优化方案,在实际应用系统中如何通过优化的数学模型参数设置,减少系统整体信道间的总干扰,提高通信系统的通信质量.6.MIMO信号检测就是按照一定的准则从被噪声和干扰所污染的接收矢量r中译出发射符号矢量s.根据MIMO信号发送方式的不同,往往会采取不同的检测算法.建立MIMO系统的信号检测的系统模型,比较不同的检测算法的性能,针对某些算法不足,提出改进的方法. 作者:戴建新蒋志芳殷晓晖单位:南京邮电大学理学院 通信技术专业论文:移动通信技术专业卓越人才培养研究 摘要:移动通信技术具有很强的实践性特征,在具体的教学中应该重视对于专业技能人才的培养,因此国家大力倡导校企合作,重视企业与学校联合起来进行人才的培养,在校企合作活动开展的过程中出现了一些有待解决的问题,因此有必要对于问题进行具体的研究,以便于培养出专业的移动通信的技术人才。 关键词:校企合作;移动通信技术;专业人才培养;问题;策略 1前言 校企合作是近年来流行的一种培养人才的新模式。对于移动通信技术专业的学生来说,将学校学习到的书本知识通过校企合作的平台应用到实践中以后,会获得更多的收益,更有利于学生今后的职业发展与规划,使得学校培养出来的学生能够适应社会对于人才的需要。由于我国开展校企合作的人才培养模式起步较晚,各项相关的内容还不够完善,因此文章主要研究的是校企合作模式下,如何培养移动通信技术人才。 2校企合作中移动通信专业人才培养存在的问题 2.1学校教学手段落后 在一些开设移动通信技术的学校中,很多学校的教学仅仅停留在书面教学,并没有让学生得到实际的专业技能的训练。在学校课程的设置方面,与具体的移动通信工作不相符合,造成了学生不能够符合企业对于移动通信人才的要求。在具体的教学过程中,由于教学资源的有限性,教师只能重视对于书本知识的研究,造成学生只会进行课本知识的学习,而不会进行实际的操作。即便是在校企合作的背景之下,企业对于学生还是会有一定的基本要求,一些学生由于达不到企业的合作要求,就会失去实际锻炼的机会。因此说,学校教师在具体的教学过程中,应该重视对于学生专业技能的教学与训练。 2.2校企工作开展存在问题 在校企合作过程中,存在一些有待解决的问题。首先就是学校对于学生的学习要求与企业制定的用人要求存在一定的差异,这种差异的存在会导致学校培养出的学生不能够适应企业的用人制度[1]。学校和企业在各项制度方面很难达成工作的共识,这就使得企业对于学校输送的专业移动通信人才不满意,学校对于学生在企业的表现不满意,使得企业与学校之间产生矛盾。除了双方制度方面相矛盾以外,两者在对于学生的考核方面也存在一定的差距,造成学生评价体系不能适应学校和企业的要求。学校是通过学生的实际考试成绩对学生进行评价,企业是通过人才的专业能力及其为企业做出的贡献来评价人才,因此有必要形成一个统一的人才评价、考核制度。 2.3校企师资共建工作存在问题 在校企合作的过程中,很多问题需要学校与企业共同去解决。在师资队伍建设方面,学校和企业在教师队伍建设方面没有形成一个共识,学校的教师不能够在学校教学中与企业一同重视师资队伍的建设,造成移动通信专业不仅仅缺少专业教学的教师,还缺少对于学生进行专业训练的老师,严重影响到企业的发展问题。教师是培养人才的基础,因此在校企合作过程中应该重视师资力量的建设。 3进行校企合作培养移动通信专业人才的策略 3.1丰富教学手段,完善教学内容 面对新时代成长起来的学生,很多学校的教学手段已经不能够吸引学生的学习兴趣。移动通信技术专业具有很强的实践性,知识内容都是一环扣一环的,在实际的教学过程中应该重视教学手段的丰富,利用先进的多媒体技术进行教学,并且对于教学实际操作中的难点进行动态的模拟,使得学生可以通过多媒体的教学手段实现对于实际操作知识的理解,掌握操作技巧和能力。完善教学手段是为了实现学校教育体系的成熟,如今很多学校都进行卓越人才培养计划的制定,其目的就在于通过系统的教学培养出适应社会发展需求的优秀学生。因此,学校应该针对不同专业的学生进行卓越人才的培养,对于电子通信技术专业的学生来说,在制定卓越人才培养方案的过程中,应该重视校园卓越环境、卓越课程与卓越管理的建设,为学生提供更加成熟的教育模式。 3.2重视实训基地建设 在具体的工作中,对于移动通信技术专业的学生来说,实际操作是最为重要的一个环节。进行校企合作的过程中,学校和企业都应该共同致力于实训基地的建设,这样有助于为企业培养更多符合企业要求的学生,同时还使得学生可以有一个专门的实训场所,在学习专业知识的同时可以进行实际的技术实践。建设实训基地首先应该重视基地的教师队伍安排,可以选择具有企业工作经验的职工作为学生实际操作训练的教师,增强实际操作的针对性[2]。同时,还应该重视实训课程的安排,在传统的实习中,学生只有在将要毕业的时候才重视实习,但是面对新的形式,应该重视移动通信专业学生实习的常态化,在学生刚刚进行学习的时候就应该重视学生实际动手能力的培养,这样才符合企业的用人需求。3.3强化师资队伍建设首先应该重视骨干教师的培养。在具体的移动通信教学实践中,应该重视骨干教师的培养,委派部分教师到企业中去学习实际的操作知识,并且通过骨干教师的培养会使得教师提升实际操作方面的教学能力,不断实现学生学习能力的提升。同时,要重视学生综合素质的教学。目前的人才市场缺少的就是一专多能的复合型技术人才。近几年,教育部推出了卓越教师培养计划,该计划的主要目的就是实现教育资源的公平分配,因此在师资队伍的建设过程中,应该重视对于卓越教师的培养,并且通过国家政策引入优秀的教师进行学校教学,这样可以培养出更加优秀的人才。 4结语 随着我国高等教育体系的不断发展和完善,各项教学机制的成熟,很多专业的人才得到培养。但是,企业的实际用人需要在一定程度上仍然得不到满足。因此在校企合作当中,学校应该抓住机遇,重视对于移动通信专业人才的培养。 作者:王瑾 单位:重庆信息技术职业学院 通信技术专业论文:移动通信技术专业人才培养模式分析 1高职移动通信技术专业的特点与不足 1.1高职移动通信技术专业的特点 从专业特性谈起:移动通信技术专业,是针对我国移动通信事业发展,对人才需求量增多而新增的专业。不属于传统专业。因为移动通信相关专业人才需求量大,比如移动手机软件开发人才、移动设备维护人才、移动通信的相关企业需要的人才等。所以,学生在毕业后的就业前景广阔。但是有利必然有弊,弊端是,迅猛发展的移动产业,使得技术更新换代的速度变快。一些主流技术在3,4年后,可能就会很少使用,甚至被淘汰。这对学校的教学内容发起了极大的挑战。 1.2高职移动通信技术专业存在的不足 首先,专业创建时间短,造成该专业软硬件教学环境还不十分完善。实验室、实训室、教学基地等不能完全满足教学需要。其次,技术更新换代速度快,高职如果不实时与企业保持联系,建立合作伙伴关系,就容易被知识甩在后边。出现教学与岗位技能脱节的情况。再次新兴专业的教学资源匮乏。教材、教辅以及相关的教学资料不足,更加不能适合于每个高职移动通信技术专业的侧重方向。 2人才培养模式改革方式方法探索 2.1侧重实践教学锻炼学生技能 实践教学体系建设。实践教学是培养学生的实际动手能力,提高学生综合素质的重要环节。通过实践提升学生的专业兴趣,提高学生综合运用知识的能力,培养学生的创新精神。有特色的实践教学体系是目前教育发展的趋势,鉴于移动互联网迅猛发展的态势,针对我校实际情况和应用型人才培养的特点。完成工学结合的课程开发;实施行动导向的教学。移动通信技术专业工学结合课程体系的开发思路,按照移动通信主要岗位群能力培养要求,完成职业工作过程中的典型任务,以具体工作过程为导向建立课程体系。 2.2深入与企业合作,工学结合 高职移动通信技术专业教育,归根到底是为培养高职类型的通信企业移动技术类岗位蓝领人力资源。构建高职移动通信技术专业工学结合人才培养模式是适“材”的最佳选择。职业教育需要工学结合,工学结合是一种将学习与工作相结合的人才培养模式,不同专业可以采用不同的形式实现,目的是使工作系统与学习领域相结合,在适合的机制体制创新模式下完成纽带联结,最终实现变工学割裂为工学结合、变无效学习为有效学习、变被动学习为主动学习、变压迫式教学为任务式教学、变传授知识教学为学生行为导向后总结知识点的教学、变理实分离为教学做一体化的教学 2.3打造过硬的教师队伍 师资队伍建设目标。这就要求通信工程专业的教师不但理论知识丰富,更需要具有工程实践经验,尤其是擅于将计算机与通信技术结合来解决工程实践的教师,所以师资队伍的培养应以“双师型”教师为目标。具体采取用了以下几个措施:第一,建立青年教师导师制度。由有经验的教授和专家做导师,从青年教师的教学、工程实践及学科方向、科研等各个方面进行指导和培养,针对青年教师教学过程中存在的实际问题,提出具体的建议和意见。青年教师不仅能从导师那里学到教学经验,而且导师的思维方式、人格魅力都会对青年教师产生潜移默化的影响。第二,完善教师培养机制。定期举办青年教师教学技能比赛,以赛促学、以赛促教;举办课件制作大赛,提高教师多媒体与网络技术应用能力;选派青年教师到省内外高校盯课、学术交流;有计划地选派教师深入企事业单位或生产一线进行实践锻炼,全面提升自身的综合素质。 2.4依托互联网技术,打造教学研产一体平台 移动通信技术与互联网技术息息相关。软件开发起到重要作用。依托成熟的互联网软件技术,可以开发网络平台。重教学方面,可以搜集丰富的教学资源,更可以为师生交流、教师研讨创建便利条件。从学习方面,学生可以下载学习资料。可以跨越时间与距离,向教师提问。更加可以拓展为教学选课,自我知识题库考核的多样化学习平台。从研究和生产研发角度。让企业与教学通过平台搭建桥梁。将项目、任务、科研目标通过平台,让学生和企业人员、教师共享。共同开发,共同合作,完成任务。 作者:孙丽丽 单位:哈尔滨信息工程学院
通信论文:低压电力线载波通信技术论文 一、电力线输入阻抗特性和信道衰减 电力线载波通信模块的店里输入,与信号的效率有着息息相关的效率。因此,在低压电力线的传输特性当中,电网的输入是可以做为其中的重要参数的。低压配电网拥有着多样性以及复杂性等多种特性,在高频信号的情况之下,低压电力线的传输会有一定的衰减,此外,低压电力线传输的衰减性,能够给具体的传输带来一定的困难。从其他研究人员的相关研究报告中我们得知,电力线在于100kHz之下的衰减特性是较为稳定的,而在更高的情况下就会进入线性增长的模式。除此之外,电气的负荷会导致信号衰减的变化。根据相关的测试我们发现,电力线上的信号会随着的频率的衰减而逐渐的衰弱,而频率越高,则有可能出现越大的谐振性。 二、电力线信道噪声特性研究与分析 1、信道噪声的测量。 从不同的噪声测量我们都可以看到,在不同的电网当中,低压电力线的噪声强度是有着相应的区别的,此外,电力线的噪声强度还有一定的时变形。但噪声不管能到什么复杂程度,都是有特定的性质所叠加形成的。 2、信道噪声的分类。 一般来讲,电力信道的噪声分为四类:分别是平滑的噪声、周期噪声、脉冲噪声以及窄带噪声。平滑噪声在短时间内的变化并不大,因此我们可以将其看做是一种背景噪声,而周期噪声以及脉冲噪声都是按照ms级别来进行单位变化的,引起在数据传输的过程当中发生错误。 3、信道噪声模型。 要对噪声进行建模,这就需要对噪声用模型叠加的方式来进行体现,就目前为止,这是最被接受的建模方法之一。在信道噪声模型的实际应用当中,特别是在外围电路设计的过程当中,虑波电路设计是非常重要的一个组成部分。而在窄带和宽带两种不同通信当中,其电路的设计也是各部相同的,窄带当中为谐振电路,而宽带当中则是带通滤波器。 三、信道模型 要建立一个精确的模型,并对所有的电网信道来进行模拟是十分困难的,但建立近似的模型却是有非常大的必要的。1999年,国外学者提出了朵净信号传输模型,这种研究方法得到了普遍的接受。 四、电力线通信调制技术的应用 随着正交频分复用技术的兴起,目前,低压电力线通信的技术已经成为了业内的功课的主要课题之一。OFMD技术能够对频率选择性衰落带来的噪声进行有效的对抗,且由于其独特的特性,也受到了广泛的重视。在此其中,调制解调算法等方面也是重要的研究方向,很多大学都对其做了大量的研究。一般来讲,OFMD可以分为基于判决的估计算法、导频辅助调制以及半盲信道估计三种算法,如今,随着数据通信的快速发展,以及数据通信当中用户的逐渐增加,这种算法已经实现了误差较大且操作简单的特性。国外多家机构都已经致力于对这种算法的研究。由于电力线通信资源是十分有限的,因此,如何才能有限的对资源进行利用也是十分重要的以个研究方向。有学者对此做了专门的研究,并作出了重要的贡献,主要在于电力线多用户的优化问题;合理优化电网信道的特性;提出了信号限制下的快速算法等。 五、未来展望 除了传统的工作内容之外,在未来,低压电力线载波还应该向可靠性的加强;建立不同服务认证体系;资源控制;加强通信安全性等多个方面进行发展。 六、结束语 综上所述,要保证电力线通信网络的适应性,并提高电力线通信网路的可靠性,是此领域中需要急切解决的问题之一,而低压电力线载波通信技术的产生,也使得电力线通信网络的未来发展领域更为广阔,目前,随着时代的进步和科技的不断发展,低压电力载波通信技术已经得到了越来越广阔的应用,在未来,也必将会得到更为良好的发展,为社会和经济的发展带来巨大的效益。 作者:杨磊 冯荣普 单位:燕京理工学院信息科学与技术学院 通信论文:移动医疗信息系统无线通信技术论文 1车载式移动医疗信息系统总体方案设计 本研究出于对网络覆盖范围以及维护难易程度的考虑,使用以太网线连接装置(ethernetlineterminationequipment,eLTE)宽带集群作为本地大局域网的承载。使用1.8GHz频段集群,eLTE集群单站可以最远覆盖4km距离,在4km范围内通过部署长期演进(longtermevolution,LTE)计划技术、用户端设备(customerpremiseequipment,CPE),将LTE信号转换成WiFi信号供CPE周边WiFi设备接入。集群单站与CPE之间不需要线缆连接,通过无线LTE信号进行通信,只需对CPE进行供电即可快速搭建起帐篷周边局域网络。 2车载式移动医疗通信网络系统设计 2.1业务需求分析 围绕医疗通讯车设置“帐篷医疗点”,帐篷相当于科室,内设医疗设备和电脑等,设备需要通过本地无线网络,访问车内数据中心的医院信息系统、实验室信息系统和影像归档及传输系统。同时,本地桌面会诊、远程医疗及物资管理信息等也需要通过无线网络进行通信。 2.2带宽设计 根据现场救援环境需要,本网络按可承受全网80台业务访问终端进行设计。其中带宽需求最大的是PACS传输、远程视频及本地桌面会诊3个业务;HIS、LIS访问及语音通信等业务带宽需求较小。文件传输保留1.2Mbps带宽,桌面共享平均每方60K。由于终端的局限性,本研究设计语音按8并发、2路视频并发、1路文件传输及5路桌面共享计算,共需带宽设计为4种。 2.3传输距离设计 通常帐篷医疗点围绕在通讯车220m范围以内,相互间距<60m。在特殊地形地貌的救援现场,系统应能支持扩展1倍的距离,提供400m左右的通信能力。为进一步发挥移动医疗通信车的作用,如与离开一定距离的医护人员进行通信、从山上对山沟下需要救助人员进行现场环境采集等,系统若能提供千米(km)级的无线通信能力则更好,如支持4km长距离的通信,能够使医疗通信系统适应各种救援现场环境下的灵活部署。 3基于LTE和WLAN的无线通信技术 LTE技术,即3.9G无线宽带技术(准4G),是未来的通信发展趋势和发展目标。基于LTE的无线宽带专网集群系统作为新一代宽带无线移动通讯技术,具备同时传输大容量的下行和上行数据的能力。单站情况下,单小区的下行峰值速率可达到90Mbps,上行峰值速率可达到40Mbps。在4km超长距离下,系统认可提供0.9Mbps的通信带宽。通过强大的宽带数据接入功能,现场人员可以通过无线网络实现远端数据快速查询、现场采集信息便捷上报以及工作电子流现场处理等业务,极大的提高应急救援人员的工作效率。单个CPE的WiFi可覆盖40~90m的范围,<60m范围的WiFi信号衰减较弱,不影响通信带宽,相邻数个CPE同时存在时WiFi设备可以接入信号最强的CPE中。为保障系统能够提供WLAN无线定位功能,本研究在系统设计时将LTE网络上叠加WLAN网络,形成LTE和WLAN的本地无线网络。AP通过CPE提供的LAN接口接入到网络中,以LTE为管道承载数据通信业务,AP由AC集中管控,上电后可自动部署。采用LTE通信技术能够同时提供基于LTE的集群通信功能,实现清晰、易于操作的语音通话以及语音对讲功能。 4LTE和WLAN安全性分析 医疗信息涉及个人隐私,属于保密信息,故整个系统建设需要充分考虑信息安全。LTE高安全加密集群通信和WLAN无线信号支持WIDS/WIPS无线攻击检测;MAC/802.1x接入认证等保障无线网络安全,能够满足一般民用设计的要求。 5结语 本研究对医疗无线通信网络设计选用LTE与WLAN叠加的无线技术,围绕医疗通讯车建立本地无线通讯网络,覆盖帐篷式移动医疗点,最终实现了医疗设备、PC终端及通信终端等与本地数据中心的互通。整个车载移动医疗信息化系统可以在第一时间赶往事件现场,在灾区以医疗通讯车为中心快速搭建起临时医疗救援中心,满足抢险和突发事件等医疗救助需要。 作者:王能才 韦哲 曹彤 单位:兰州军区兰州总医院信息科 通信论文:传输技术通信工程论文 一、通信工程中几种重要的传输技术 1、SDH系统 SDH是指同步数字系列,是在SONET的基础上形成的主要针对光纤传输的新的数字传输网体制。它在应用过程中的主要原理是在信号通过某种形式固定在某个结构上,并使光纤通过其进行传送,以一定的速率并且通过技术手段使光纤信号转换成基本的电信号,并使其在通过电缆和DDF接到所需用户的端口。这种传送信号的方式在发展过程中形成了全球统一的数字传输标准,提高了网络的可靠性。 2、WDM系统 WDM是波分复用系统,是一种可以提高光纤频率带宽利用率的系统。WDM系统的主要特点是使信号在光纤的传播过程中能够适应不同的波长,这种技术采用了光发射机来进行信号的传送,将不同波长的信号附着在一根光纤上,使其先复用再在节点处解复用,这项技术节省了大量的中间环节,使信息传输速度更加快速、稳固。 3、MSTP MSTP是以SDH为优秀来实现多种线路的速率。MSTP具有多种技术的融合优势,同时也具有了一些新的特点,不仅提供了ATM、以太网、RPR、MLSP等多方面的功能,还能够充分满足用户对数据业务的汇集、与整合要求。在信息传输过程中MSTP不仅能够对数据进行整合,还可以满足人们对信息管理的要求,在降低成本的同时提高的相应的传输效率。 4、ASON ASON是通过智能化来完成光网络交换连接的传送网,是在通信工程中最具优秀意义的发展项目,数据信息传输速度快、容量大、安全性强在同领域项目的比较下具有较大的竞争优势。在传输及管理过程中自身的适用性更强,在可扩展性方面也具有相当大的优势,相较于以往的传输管理体系更能适应对信息需求不断增强的现代社会的发展。 二、通信工程传输技术的应用 1、长途干线的传输网建设应用 SDH凭借具有较强的同步复用能力与较强的网管系统因而得到了广泛的认可和应用,它不单单可以在通信工程的传输技术中广泛应用,同时在管理运行网络信息传输方面具有绝对化的优势,它的传输信息的可靠性与灵活性使得SDH与WDM、ASON、DWDM等进行相互组合,调配其兼容性,发挥各自的长处,减少相对成本,从而建立起适合长途干线传输的性能稳定、功能强大的网络系统。 2、本地骨干传输网的应用 本地传输网的的布局要求一般对容量要求较小,可以根据各种传输技术的特点来分配,来实现本地的信息传输过程的要求,本地的信息传输虽然距离短,但相较与长途干线的信息传输要更加复杂化,包括各个节点的设计等等。所以综合考虑成本及传输速率等,一般情况下,本地传输网中的主要节点往往都集中在城市,采用WDM与DWDM具有较强的性价比和实用性,在系统维护、升级、管理等方面具有较大的优势。 3、宽带局域网和接入网中的应用 通信工程的传输技术在宽带局域网和接入网中的应用是十分普遍且具有时展意义的,目前个人用于记入到Internet和有线电视最主要的方式Modem、ASDL和HFC等,企业用户则采用LAN接入,这些接入方式都是以SDH接入传输网,利用ADM提供的灵活的接入口来满足不同宽带用户的需求。对于网络接入是当前各项发展中最为活跃的,人们在学习及工作过程中对互联网的需求是不容小觑的,通信工程在传输技术中的这项应用将为其带来极大的经济利益。 三、通信工程中传输技术应用的未来发展趋势 1、ASON技术系统的发展 在未来的发展进程中,ASON技术能够结合大容量的特点与保护能力强的特点,使得其在未来应用过程中可以更容易实现智能化地网络交接,所以ASON在发展演变进程中具有相对的优势,例如先进性、可靠性、恢复性及保护性等功能,能够自动搜索和发现网络资源,并且为市场需求提供多种准备条件,保证通信工程流通顺畅,所以ASON在未来发展进程中具有很大的空间。 2、小型化的发展趋势 通信工程的小型化发展趋势是信息传输技术的又一个特点,顾名思义,小型化就是将设备设施与产品外形精简化,不仅方便运输安装,而且占地面积小,更加受到人们的喜爱。未来电子产品的发展进程中一般都是以越来越精简化取胜,在相对更灵活的设施设备中却涵盖着更加丰富的使用功能,这是未来发展的必然趋势。 3、多功能化的发展趋势 同前面所讲的小型化发展趋势是一个道理,多功能化也将以方便的服务成为适应潮流的必需品,在客户自主选择的过程中,小型且多功能的设备是首要考虑的因素。将多种功能集中在一个设备上,不仅节省成本及空间,更加减少辐射带来的危害,其优势就是通过将以往的单一传送信号的设备替换为具有直接接入功能设备,以此增加了设备的功能和用途,提高了传输设备增值业务的能力。 四、小结 信息的传输对于现阶段及未来的发展可谓是至关重要,同样通信工程的信息传输技术在发展的进程中也越来越被人们所适应,并在形成了一定的依赖性,良好的信息传输技术使得这个社会正常的运转,所以完善信息传输技术的在通信工程中的应用为未来发展提供了不可或缺的流通资源条件,更加满足了人们在学习及工作当中对信息量的需求。 作者:毛丕玉 单位:黑龙江电信国脉工程股份有限公司 通信论文:接入网铁路通信工程论文 1铁路通信工程接入网技术应用现状 铁路用户接入网应当为铁路部门下属各类用户以及路外用户提供综合性业务的接入服务(包括话音接入,数据接入,传真接入,图像接入,以及调度接入等内容在内)。系统建设初期,需要支持包括铁路专用通信电话调度电话,专用数据业务铁路运输管理信息系统,计算机联网售票预订系统,铁路调度管理信息系统下所涉及到的全部多媒体业务。伴随着近年来通信技术的发展与完善,铁路通信网传输通道建设过程当中的基本要求为:满足建立在SDH光同步数字传输通道基础之上的接入网系统,同时尝试通过引入ATM交换技术以及网络IP通信技术的方式,形成通信主干网以及光线用户接入网相配合的通信系统。我国当前铁路通信工程建设过程当中已经形成了一个稳定的铁路传输网络系统,共三个层级。第一层为长途干线网,第二层为局间中继网,第三层为区段接入网。其中,区段接入网的构成比例最大,可以进一步按照接入方式的不同,划分为两个部分,第一部分为有线接入,第二部分为无线接入。对于铁路通信工程中所涉及到的有线接入网而言,其接入情况与电信系统中的接入情况是基本一致,通过接入的方式,实现绝大部分城市与地区铁路通信系统的互联。而从无线接入的角度上来说,当前多表现为建立在无线通信基础之上的列车调度系统。该系统的主要功能是:支持列车司机与列车行驶至对应管辖区段内列车车长的交互通话。在实际工作中,若无特殊情况,一般不进行通话连接,以避免发生同频干扰的问题,同时使频率资源能够得到合理的节约。 2接入网技术 结合铁路通信工程的发展现状来看,受到传统用户终端铜缆接入以及光纤通信技术快速发展的双重影响,在接入网建设过程当中,必须以整个通信网络的发展现状为出发点。从这一角度上来说,当前可作用于实践的接入网技术有多种类型。根据接入方式的不同,可以划分为以下两个大类: (1)有线接入技术:这种接入技术的主要代表包括以下几个方面:HDSL技术,即高速率数字用户环路技术;ADSL技术,即非对称数字用户环路技术;HFC技术,即混合光纤同轴电缆接入技术。首先,从HDSL技术的角度上来说,其依赖于2~3对双绞线,在双向对称的原则下对基群数字速率信号进行传送,信号传输中的速率取值大多在3.0~5.0km范围内,且上行与下行速率基本一致。具体到铁路通信的角度上来说,可以通过引入回拨抵消技术的方式,满足在一对双绞线上进行全双工传输的要求。同时,可借助于编码调试的方式,促进其信号传输质量的提升,也可通过多线对并行传输的方式,增加无中继传输距离。其次,从ADSL技术的角度上来说,其与HDSL技术最大的差异就在于数据传输中上行速率与下行速率有比较大的偏差,上行速率往往不足千kbit/s,而下行速率可达到9~10Mbit/s。由于这一特点,使该技术对于视频点播等功能的支持效果较佳。在将其作用于铁路通信工程的过程当中,不需要对现有的双绞线做特殊处理,即可确保传输的高速性。最后,从HFC技术的角度上来说,这一技术方案是建立在有线电视系统基础之上发展起来的,通过同轴电缆实现用户设备与光节点之间的连接,而光节点与地区中心之间的连接则通过光纤线路实现。该技术方案对现有的有线电视系统进行了充分地应用,在将其作用于铁路通信工程的条件下,投资少,且可构成一个具有综合业务特性的宽带业务网。 (2)无线接入技术:在铁路通信工程建设过程当中,应用无线接入技术的优秀在于:在接入网中部分或全部引入基于无线技术的传输媒介,从而为用户终端提供固定的业务以及移动终端业务。在无线接入的基础之上,可进一步将其划分为固定接入与移动接入这两种类型。整个系统的构成包括控制器、基站、以及移动设备这三个方面。当前,铁路通信工程中可供采纳的无线接入技术主要包括以下几个方面:蜂窝技术,微蜂窝技术,微波一点多址技术。以上技术均具有建设方便,操作灵活的特点,故而备受重视。 3发展建议 以上多种接入网技术均可尝试引入铁路通信工程的建设中。针对当前铁路通信网络存在的滞后性问题,新业务的出现会导致原通信系统无法满足新的要求。因此,应用各种现代化的接入网技术势在必行。在此过程当中,需要特别重视以下几个方面的问题: (1)在铁路调度通信网的运行过程当中,如何确保接入网的安全性是值得各方人员深入思考的问题之一。数字式调度交换机代替目前采用的Dc27模拟调度总机是铁路通信发展方向,但其正处于起步阶段。其使用过程中或许不可避免地出现一些问题。因此在铁路新线建设中,采用数字式调度交换机通过接入网提供调度主用系统,另用接入网提供的音频专线加干缆中的实回线和传统DC27调度总机提供调度备用系统。从而提高了调度系统的可靠性,保证行车安全。 (2)可尝试在接入网系统中纳入有线电视传输技术。我国幅员面积广阔,因此部分铁路点多线长,各小站地处偏僻山区,荒无人烟,文化生活贫乏,电视信号不易接收。为解决这一问题。从分局所在地发送节目源通过OLT中的CATV模块传送,在传送中使用单独的一根光纤,小站的光分路器设在0NU中,便于统一维护。同单独建设CATV工程相比大大节省工程投资,综合经济效益确切。 4结语 在当前时展的崭新背景之下,通信技术的发展变革是非常剧烈的。在接入网领域,特别是光纤接入网领域中,相关接入技术的应用得到了各方人员的高度关注与重视。结合我国实际情况来看,铁路系统中对现代接入网技术的应用还处于初级起步阶段,还需要一段时间来展开对接入网技术的分析与试验工作。因此,在铁路通信工程建设中,需要相关工作人员加强对接入网应用技术以及组网方式的研究工作,结合我国铁路发展的具体特点与趋势,对铁路接入网进行全面规划,从而更好地促进整个铁路通信网的全面发展。 作者:周会生 单位:中交机电工程局有限公司 通信论文:电力通信光传输网管理系统论文 1电力通信光传输网的含义 电力通信光传输网指的就是将光传输网络应用到电力通信中。这样的电力通信能够达到更大的传输容量、更高的稳定性和传输精准度。由于光传输网的诸多优点,使得其应用极为广泛,并且使得我国的电力网络整体效益得以提升。电力通信光传输网发展到现阶段主要构成为:环状电路和SDH环网电路两大类型。其中SDH环网络电路的传输网络结构主要有其自身的输电线走向来决定的,在发展过程中遇到了极大的瓶颈,并且与承载的业务存在有部分性质的矛盾。因此就要在电力通信光传输网的基础上进行通信资源管理系统的应用,解决其瓶颈问题,缓解存在的矛盾。 2电力通信光传输网发展的现状 2.1电力通信光输网现存问题 我国的科学技术在新形势下,得到了很大的提高,出现了许多的先进的设备、系统、管理手段等。基于新形势的大背景下,人们对光缆和设备也进行了深入的研究,采用诸多先进的技术和管理方式来进行优化,因此我国电力通信光传输网发展到现阶段中,存在有诸多的问题需要进行改进。首先,在电力通信光传输网中,光缆设备是其必不可少的部分,我国在电力通信光传输网中较多的采用的是ADSS光缆。而这类型的光缆若使用时间较长,再加上容易受到周边环境的干扰,就这致使其存在有腐蚀隐患。这样的隐患在很大程度上是落后于我国电网建设的,阻碍着我国的电力通信光传输网的进一步发展。其次,电力通信光传输网中,除去光缆设备这一基础设施外,光传输网络也是重中之重的。但是在现今这个社会中,我国的光传输网络的可靠性和安全性不高。另一方面,在光传输网中,网络资源并没有得到充分的利用,致使网络资源受到了很大的浪费。再加上光传输网络中的设备在建成后也在逐渐的老化,因此设备的各个性能不能满足电力通信光传输网络的发展。 2.2电力通信光输网优化的必要性 在以上的陈述中,可以看出我国的电力通信光传输网存在有设备以及光传输网这两方面的问题,而这两类问题还仅仅是显著存在的,在很多的细微之外任留有别的漏洞。基于此,就要求对电力通信光传输网进行优化,既就通信资源管理系统的引入。只有将通信资源管理系统应用到我国的电力光传输网中,才能够进一步使得电力通信优化,获得到相应的效益,还能够促使我国的电力通信水平得到较大的进步。从另一角度来讲,随着社会的不断发展,人们对于生活品质的要求更高,通信水平的提高也就成为了人们追求的一项。因此对电力光传输网进行不断的优化,并且将通信资源管理系统引用到电力通信中,才能够进一步满足人们对通信业务的要求。因此,对于电力通信光传输网的优化已经成为了一项势在必行的任务,如何将通信资源管理系统应用到电力通信光传输网中也就成为了电力通信界的重中之重。 3如何将通信资源管理系统应用到电力通信光传输网中 3.1通信资源管理系统构成 要深入探究如何将通信资源管理系统应用到电力通信光传输网中,就首先要对通信资源管理系统的构成进行简要的分析。电力光传输网中存在有可靠性和安全性不高的缺陷,而电力通信资源管理系统的引进,能够为电力通信信息增加其可靠性、安全性以及精准性。这样的优势是因为:电力通信资源管理系统是采用了典型的客户端加服务器的形式,这样就能够将系统中的数据统一的储存在数据库的服务器中,而用户端计算机则进行资源管理软件的安装。通信资源管理系统由一下几块模板构成:(1)数据库设计:客户端/服务器的模式。(2)GIS系统,既地理信息系统。(3)系统软件体系结构。(4)硬件组成。 3.2设备管理 在通信资源管理系统中,除去结构构成外,还需要有硬件设备,这样才能够引入到电力通信光传输网中。硬件设备的设置,主要是为了将电信通信系统进行硬件配置,进而对电力通信光传输网进行修改等的操作。与此同时,还能够为其统计和分析光传输网中重大数据。而硬件设备的管理是以地理信息系统为基础的,并且在此基础上,分为传输设备、PCM设备、交换机设备等。只有将设备管理引进到电力通信光传输网中,才能够为电力通信光传输网的整体系统提供其自身的硬件设备的配置、查询以及维护信息的数据,到达统一化管理。 3.3资源管理 在通信资源管理系统中,除去对电力通信光传输网进行设备管理外,还能够对其内部以及周边的资源进行一个有效的整合管理。这也就是指:通信资源管理系统中,存在有一个报表管理模块。这一部分,能够促进电力通信光传输网的工作人员对整个网络系统中的运行日志以及通信动态进行查询,进而对通信网络中的数据进行统计和分析,最终促使工作人员根据资料和数据得出最好的传输线路的方案。在形成方案之后,就能够对电力通信光传输网中的各项可用资源进行一个合理并且精准的调度,使得传输网中的资源都能够获得到很好的利用,减少电力通信光传输网中诸多资源的浪费。通过对资源的合理调度,这样才足以满足每个用户的电力通信业务的要求,客户得到了满意服务,才能够为电力通信光传输网络带来更多的经济效益。最终促进我国的电力通信光传输网获得更大的发展空间。 3.4线路管理 在电力通信光传输网中,最为关键的部分就是传输网中所用的线路了。线路遍布整个网络中,每一项线路都代表着很多的电力通信业务,牵涉到很多用户的电力通信的使用。因此对于线路的管理也就成为了最为关键的一项任务。在对线路进行管理时,通信资源管理能够达到传输电路调度一起传输线路的管理。通信资源在对电路进行管理中,是要求其建立在整个局站之间的,并且还要求在对电力通信光传输网进行操作时,要按照现有的手工业生产的各种业务流程来展开,这样就能够促使在整个电力通信光传输网的管理中,自动地形成电路的开通方式调度单。 4结语 我国电力通信光传输网的发展,虽然取得了很大的成就,但是还存在有诸多的问题,比如光缆等基础设施的老化现象,光传输网络的不成熟等。诸多的缺陷都制约着我国电力通信光传输网的发展,也不能较大的满足用户需求。通信资源管理系统的引进,将为电力通信光传输网带来更好的发展空间,将一些弊端降低到最小值,并且将其自身所具备的优势发挥到最大程度。这样才能够不断的满足人们对电力通信业务日益增长的需要,为企业带来更多的经济效益,进而促使其自身得到飞跃式的发展。 作者:冼庆祺 单位:广东电网有限公司东莞供电局 通信论文:信息系统计算机通信技术论文 一、计算机通信技术在管理信息系统中的技术要点 (1)计算机通信技术能保证基本功能实现。 基本功能,我们知道就是数据的搜索、传输、分类和整理以及分享,这些都必须依靠最基本的计算机通信技术。就我们日常使用的社交网络,如国外的facebook、MSN和国内知名的QQ、Wechat等,最基本的就是信息交流,然后就是网民之间的信息传输和保存。计算机通信技术保障了这些功能的实现,更是让全球化的信息互动畅通无阻。在网络发达的今日,各种新技能的出现,又在一定程度上为信息管理系统的高效运行提供了便捷的服务,从而加强了计算机通信技术在提高信息管理系统的运行方面的速度。 (2)计算机通信技术在数据处理和预测功能的应用 计算机通信技术能够满足管理信息系统对数据处理的要求,不仅能够保证数据处理的高效性和数据传输质量的优良性,而且在数据处理方面的优势无与伦比。计算机技术在管理信息系统的数据处理得到了十分广泛的推广,并且成为了数据处理的主流技术。数据处理和传送是计算机通信实现预测功能的基础,为提高和保证预测准确性提供必要的技术支持,能够充分发挥计算机通信技术预测功能的优势。 (3)计算机通信技术在计划决策和控制方面的应用 信息管理主要是对数据库的数据进行整合管理,计算机通信技术可以帮助提高这方面的管理。国内使用最广泛的通信协议就是以太网,计算机通信技术在此保障下可以很高对数据库数据进行筛选梳理到最后的整合,控制和决定了哪些信息需要,哪些信息需要再加工等决策,为工作人员的工作提供给了便捷的技能。其重要性表现在以下几个方面:1)信息管理系统要实现有效的数据传输,必须应用计算机通信技术在信息管理系统中,数据的传输是系统运行中的重要功能,为了保证数据传输能够满足准确性和高效性的特点,计算机通信技术的应用成为了必然。考虑到计算机通信技术的优点,可以在标准协议的指导下完成不同计算机终端之间信息的传输,所以,出于信息管理系统信息传输的目的,在信息管理系统中计算机通信技术得到了重要应用。2)计算机通信技术为信息管理提供了数据参考服务和决策服务,由于信息管理比较复杂和繁复,使得信息系统对信息管理的有效性成为了系统成功衡量的坐标。如果系统要实现有效性,就必须以计算机通信技术的基础,利用它的优点构建整个系统管理框架,最终实现信息管理的有效性,保证系统的正常运行。3)计算机通信技术之所以能提高系统信息管理的效率,主要是因为这项技术可以解决不同终端计算机之间的信息交流和数据传输,之间传输数据的时间在很大程度上被大大缩短,这就无意间缩短了系统的运行时间,进行提高了系统的整个运行效率。 二、计算机通信技术在信息管理系统中的应用 (1)计算机通信技术在信息管理系统数据处理中的应用 信息管理系统的功能之一是能够对数据进行快速处理,在这一过程中,对数据传输产生了现实的需要,而计算机通信技术的优点是能够提高数据传输效率、保证数据传输质量,基于这一优点,计算机通信技术在信息管理系统的数据处理中得到了重要应用,并成为支撑数据处理的关键技术。 (2)计算机通信技术在信息管理系统预测功能中的应用 信息管理系统预测功能的实现是以大量数据为基础的,而基础数据的获得离不开信息管理系统的数据传输。基于这一现实需要,以数据传输为特点的计算机通信技术在信息管理系统中得到了广泛的应用,成为了实现信息管理系统预测功能的重要技术支撑。 (3)计算机通信技术在信息管理系统计划功能中的应用 信息管理系统的计划功能,主要是基于各个管理层的基础数据而构成的,因此对数据的需求,决定了信息管理系统必须应用一种可靠的技术实现数据的传输,成为了实现信息管理系统计划功能的主要技术。 (4)计算机通信技术在信息管理系统辅助决策功能中的应用 信息管理系统辅助决策功能是整个系统功能中的重点,为了保证该功能的实现,信息管理系统积极应用了计算机通信技术,使信息管理系统能够对数据进行综合处理和传输,提高处理和传输效率,提高辅助决策功能的实效性。 三、结语 我们对计算机通信技术现已有了初步了解,它的重要性以及对整个社会的发展都有着举足轻重的分量。最后的对计算机通信技术的发展方向的预测,让我们对这一技术的未来发展前景更是充满了期待。希望本文能为这项技术的进一步发展在某些方面起到一定的敲侧作用,为实现最终目标共同努力和继续创新不懈追求。 作者:刘聪 单位:黑龙江电信国脉工程股份有限公司 通信论文:无线认知网络与通信网络技术论文 1无线认知网络关键技术 1.1频谱感知 作为认知网络的主要优秀技术之一的频谱感知技术,其目的是要发现在时域、频域及空域的频谱空洞,进而供认知用户机会式利用频谱。频谱感知技术可以分为基于干扰的检测、主用户信号检测和协作检测,目前的频谱感知技术主要是基于主用户发射机检测,其频谱感知方法主要又分为匹配滤波器检测、能量检测、循环平稳特征检测三种。 1.1.1匹配滤波器检测 如果主用户信号是确定性信号,那么在加性高斯白噪声(AWGN)条件下最佳检测器就是匹配滤波器,它可以使输出信噪比达到最大。匹配滤波器检测的优点是能快速度准确检测主用户是否存在,但是,此方法需事先知道授权用户的信息,对授权用户需要专门的接收器,必须定时和频率同步。此外,计算量也较大,若先验知识不准确,则匹配滤波器的性能会大大下降。 1.1.2循环平稳特征检测 通常,无线通信信号都具有循环平稳性,而噪声和干扰则不具有这种特性,因此可以通过循环平稳特征检测法来检测主用户信号是否出现。该方法能从调制信号功率中区分出噪声能量,可以在较低的信噪比下进行检测信号,但其计算复杂度较高。 1.1.3能量检测 能量检测是最简单、最为经典的信号检测方法,也是目前研究的热点。能量检测法相对简单、易实施,另外,它为非相干检测,对相位同步要求低。但是,该方法在低信噪比情况下的检测性能较差,易受噪声不确定性的影响,且不能辨别主用户类型。 1.2频谱共享 无线认知网络的频谱共享是指次用户在不影响主用户的前提下与其共享一段频谱,是认知无线网络的关键技术之一。其目标是有效管理对主用户的干扰,并提高频谱的机会利用率。频谱共享主要包括两个方面:次用户之间的频谱共享以及次用户和主用户之间的频谱共享,可根据架构、频谱分配行为等因素可大致分为三类: (1)基于网络架构 基于网络架构通常可分为集中式频谱共享和分布式频谱共享。集中式频谱共享是由某个中心服务器根据全局信息计算和执行整体二级用户网络的空闲频谱分配。每个二级用户独立进行频谱感知,然后将感知到的信息发送到中心服务器,由中心服务器综合对这些信息分配到空闲频谱。与集中式频谱共享不同,分布式分配将认知终端看作是一个自治的智能体,每个认知终端根据自己获得的频谱信息计算和决定如何使用这些空闲频谱,分布式分配主要应用于无中心服务器的场合。 (2)基于频谱分配行为 基于频谱分配行为又可分为协作式频谱共享和非协作式频谱共享两类。协作式频谱共享考虑到各节点间行为的相互影响,即每个节点都会与其它节点分享自己的感知信息;而非协作式频谱共享则不考虑其它认知节点间的干扰。在实际应用中,协作式方案要好于非协作式方案,更接近整体性能的最优化,在一定程度上更为公平,同时也提高了吞吐量。 (3)基于接入技术 现有大部分基于接入技术研究针对认知无线电商用进行的,主要采用基于填充式共享方式,即只针对主用户未使用频谱下进行的,基于完全检测信息下对主用户的干扰最小。 1.3动态接入 与传统的固定频谱分配方式不同,动态频谱接入技术是一种动态自适应的频谱管理方式,能更好的利用已有的低效的频谱资源来满足无线通信服务。动态频谱接入方式可分为以下三种策略模型: (1)动态专用模式 动态专用频谱管理方式保留了现有的频谱管理策略结构,即主用户有着对频谱资源的独占权;但它们不仅可以自由选择其所使用的技术,还可以选择其所提供的服务。 (2)开放共享模式 开放共享模式这种频谱管理方式得益于无线通信的发展,该技术能够使得不同的系统共存,而且相互之间不会产生严重的干扰,因此,不需要对频谱资源进行独立的授权。 (3)多层接入模式 多层接入模式可以看作是动态专用模式和开放共享模式的一个折中,与动态专用和开放共享模式相比,多层接入模式更符合现有的频谱资源管理策略和无线系统。此外,频谱正交的接入方式与频谱重叠相比去除了次用户发射功率所受的严格限制,一定程度上提高了其信道容量和吞吐量,而且有着更广泛的应用。 2结束语 作为未来无线通信网络技术的引领,无线认知网络就有广阔的研究前景与应用价值。本文对无线认知网络一些关键问题进行了总结,从频谱感知、频谱共享和动态频谱接入几方面进行深入分析与探讨。无线认知网络将在未来的无线通信领域,以其独特的技术优势广泛应用于军事、工业、环境、医疗等各领域。 作者:王鑫 孙军 杜恺 单位:沈阳建筑大学信息与控制工程学院 中国人民解放军93115部队 通信论文:4G移动无线网络通信技术论文 一、4G移动通信技术的无线网络安全方面存在的主要问题 1.无线或有线链路上存在的安全问题 有线链路网络和无线网络共同构成了我们生活中所使用的网络系统,在Internet和无线网络快速进步的今天,他们的紧密的结合在一起,都为4G移动通信提供着支持和服务,复杂的4G移动通信技术在使用的过程中存在着很多的风险,无线和有线网络也同样在众多的安全威胁下提供着服务,主要表现为:(1)移动性:无线终端设备会在移动的过程中享受不同子网络的服务,不是固定于某一个网络下。(2)容错性:减少因无线网络结构不同而造成的差错。(3)多计费:在无线网络使用过程中,均是通过运营商来实现对接的,然而有些网络运营商通过网络随意加收客户的使用费用等等。(4)安全性:攻击者的窃听、篡改、插入或删除链路上的数据。 2.移动终端存在的安全问题 4G网络逐渐的已投入使用,用户们通过4G移动终端实现相互间的交流也更为密切,恶意软件及病毒也随着交流而流窜,使得它们的破坏力度和范围都有所扩大,使得移动终端系统遭受严重打击,甚至有关机或失灵等现象的出现。 3.网络实体上存在的安全问题 网络实体身份认证问题,包括接入网和优秀网中的实体,无线LAD中的AP和认证服务器等。主要存在的安全威胁如下:(1)目前的网络攻击者利用多种手段,类型也是多样化,让网上用户防不胜防。但他们多半都有一个共同特点就是扮演合法用户使用网络服务,这样一来,网络监管方面也无法察觉,用户这边更是没有任何戒备,使得他们有很大的机会接近用户并进行各种骚扰和不良信息的。(2)无线网相对于宽带而言,它的接口数量有限,而且信号不稳定,容易受其他因素的干扰,这也就为攻击者提供了一个进入的漏洞,安全隐患的可能性也随之大大增强。(3)目前的的搜索功能可谓是越来越强大,尤其是“人肉搜索”,让用户的个人隐私等一再受到侵犯,这些攻击者一般都具有良好的计算机技术水平,对网络系统的运行了如指掌,很容易非法窃取用户信息,并展开下一步的追踪。(4)网络用户不肯承认他们使用的服务和资源,使进一步网络实体的认证增加了难度,这是用户可以逃避和不像曝光的行为,其实这样做只会给自己增加麻烦,到时遇到问题也很难得到有效处理。 二、4G通信安全措施 1.要建立适合未来移动通信系统的安全体系机制 主要有(1)可协商机制:移动终端和无线网络能够自行协商安全协议和算法。(2)可配置机制:合法用户可配置移动终端的安全防护措施选项。(3)多策略机制:针对不同的应用场景提供不同的安全防护措施。(4)混合策略机制:结合不同的安全机制,如将公钥和私钥体制相结合、生物密码和数字口令相结合。一方面,以公钥保障系统的可扩展性,进而支撑兼容性和用户的可移动性 2.对于无线接入网一般可采取的安全措施如下。 (1)安全接入。无线接入网通过自身安全策略或辅助安全设备提供对可信移动终端的安全接入功能。防止非可信移动终端接入无线接入网络。(2)安全传输。移动终端与无线接入网能够选择建立加密传输通道,根据业务需求,从无线接入网、用户侧均能自主设置数据传输方式。(3)身份认证。在移动终端要接入无线网络之前,要通过一个可靠的中间机构的认证,确保双方身份的真实性和可靠性。(4)访问控制。无线接入网可通过物理地址过滤、端口访问控制等技术措施进行细粒度访问控制策略设置。(5)安全数据过滤。在多媒体等应用领域,都可以通过数据过滤技术,对想要接入到网络中的非法数据进行拦截,阻止其进行到内部系统及优秀网络,实现无线网络的安全性。 3.提高效率 网络终端的运行效率的提升,最主要就是减少信息量的流通,减少客户端的工作量,不使计算机长期处于超负荷的工作状态中,尽量减少时间的拖延,那么安全协议当中交互的信息量的数额的限定对提高网络运行效率就有一定帮助。 三、结语 综上所述,4G移动通信技术为我们的日常生活带来了前所未有的便利,我们可以通过手机网络进行网上购物、欣赏电视节目、收听歌曲,并进行实时的视频聊天等等活动,然而有网络就会有风险,在我们体验到4G无线网络通信技术丰富我们生活的同时,也存在很大的安全隐患,如手机病毒的传播、个人信息的丢失等等。因此,通信专家们应加快移动网络的安全建设工作,研究出具有独立知识产权的新技术,建立严谨的安全保护机制,国家也要出台相应的法律法规来打击无线网络犯罪,相信在各方的共同努力下,4G通信会越加的安全与快捷,这对发展我国的移动通信技术有着重要的意义。 作者:李杰 单位:黑龙江省能通电气工程安装有限公司 通信论文:蓝牙无线通信技术论文 1蓝牙无线通信技术特点 蓝牙无线通信技术设计之初就是要使得电子设备和数字移动设备之间无需电缆就能实现连接,解决不兼容设备之间不能实现通讯连接的问题。由于无线技术设备所占的体积比较小,能耗很少,很多对数据传输速率要求不是很高的数字和电子设备来说都会首先考虑使用蓝牙技术进行通讯。蓝牙无线通信技术的的广泛应用主要有以下特点: 1.1适应范围广 蓝牙无线通信技术之所以能够在全球范围内广泛使用就在于其工作频段的范围,由于蓝牙技术研发之时选择在全球统一开发的2.4GHz医学、工业和科学ISM频段,全世界范围内多数国家所使用的SM频段是在2.4到2.4835GHz之间,SM频段包含在全球统一的频段之中,各种在使用蓝牙无线通信技术的时候可以不受限于其所在地区的无线电资源部门的许可与否皆可使用。 1.2可同时传输语音和数据 蓝牙采用的是分组交换和电力交换技术,支持异步数据信道、三路语音信道或者语音和异步数据同时传输的信道。除此之外,蓝牙定义了面向同步链接链路SCO以及异步无连接链路ACL两种链路类型,其中ACL主要负责数据的传输,而SCO主要负责语音传输。也就是说蓝牙无线通信技术可以同时进行语音和数据的传输。 1.3能实现临时性对等链接 蓝牙设备在进行对等连接的时候,主动发起连接请求的一方为主设备,被发起连接请求的一方为从设备。蓝牙的基本网络为由链接通信组成的微微网,当一个微微网形成时有一个主设备和主设备以外的一个或者多个从设备。 1.4抗干扰能力强 蓝牙无线通信技术具备良好的抗干扰能力主要在于其使用跳频的工作方式来进行频谱的扩展。现在很多生活中使用的电器设备、局域网和无线设备等会在ISM频段工作,这就和蓝牙设备所在的频段可能会有冲突,这样的情况下,蓝牙设备将2.402到2.48GHz的频段分割成79个频点,相邻频点之间间隔1MHz,数据分组在任意频点发出之后继续跳到另一个频点发送,并且频点的选择顺序没有规律性,频率改变为1600次/s每个频率只持续625μs,由此,蓝牙设备的工作就不会受到其他设备的频段的干扰。 1.5体积小,功耗小 现在电子设备的更新换代越来越快,体积越来越小越来越薄,所以这些设备中的蓝牙模块的体积也需随之改善,以便更好的集成到各种电子设备中去。蓝牙设备的耗能会根据其工作状态的不同会有所增减,处于工作状态的蓝牙一般耗能不多,而非工作状态下的呼吸模式(Sniff)、保持模式(Hold)、休眠模式(Park)消耗的能量较之更少。也就是说,蓝牙设备的体积比较小而且使用的时候均为低耗能模式。 1.6开放接口标准,成本低廉 在蓝牙无线通信技术推广的过程中,SIG将该技术各种标准向全世界公开,所以,企业在研发和生产产品的时候要是能够兼容SIG的蓝牙产品,那么这样的产品在市场上的适用性就更强,与此同时,蓝牙相关的应用程序也随之得到极大的推广。在这样的背景之下,蓝牙技术得到广范围的普及,制造蓝牙产品所需的投资也很大程度上降低了。 2蓝牙无线通信技术的应用 蓝牙无线通信技术的研发初衷就是要在尽可能多的领域实现数字移动设备之间的非电缆的无线通讯连接和相关数据的传输,很多数字和电子设备之间的联网信息能够实现实时的共享,蓝牙技术让设备的功能得到一定范围内的扩充。加之,蓝牙设备大多是成本比较低且体积比较小的集成模块,将其集成于电子设备中之后有利于形成了一些应用模型的出现。无线键盘和鼠标是以电子计算机为连接中心的无线连接;一台打印机可以覆盖多台计算机的打印任务或者其他资源的共享;掌上电脑、数字照相机、智能手机可以通过打开蓝牙无线连接电脑进行信息数据的传输;办公室多台电脑通过蓝牙形成一个无线网络局域网;以及可以实现无线语音通信的新型的蓝牙扩展技术,如无线耳机的应用;集成蓝牙技术的电子小设备,腕表、车钥匙、电子笔等的应用也涉及到各个领域。这些都是对蓝牙无线通信技术的很好应用。蓝牙技术可以通过网络接入点和拨号上网两种方式连接互联网,拨号上网可以让便携式计算机通过移动电话接入internet,蓝牙无线网络接入还可以作为公用电话交换网的接入点使用,这有利于家用电器的无线组网和网络控制,使得上网更加方便快捷。 3蓝牙技术的应用前景的新思考 3.1蓝牙所产生的电磁波对于人的身体健康不会有伤害 因为蓝牙设备在工作的时候起功率比较低,向对的,移动电话这样的高功率设备一般都会产生有损人体健康的电磁辐射,所以集成蓝牙设备的各种类型的电子装置将有很好的应用市场,比如用蓝牙耳机代替手机听筒进行手机对话将会减少手机辐射对大脑的影响。 3.2红外线技术应用的时候会受制于红外线两个传输口的位置和防线 而蓝牙技术则能够突破这样的限制,将其适用范围拓展到三维立体覆盖的面,能够在一定范围内自动的识别和连接设备。除此之外,蓝牙无线通信的1MB/s的速度比红外线技术快,也就是说蓝牙技术相比较于红外线技术能够适用于更多的场合和更复杂的环境。鉴于这些特征,在工业自动化控制领域很多需要立体空间多方位的移动产品的检索识别、信息采集和数据整合等工作都得应用到蓝牙设备。 3.3在信息技术时代,蓝牙技术在电子传感器的信息传输方面应用广泛。 由于蓝牙技术的短距离数据传输速度快、不受限于方向和位置,所以能够将各类传感电子元件采集到的信息通过布设的线缆传输到处理单元;蓝牙技术可以使得小范围内的设备间视频传输变得更加快捷。从音频到视频的扩展完全可以在众多的应用领域得到实现,完全不受限于多媒体的类型。 3.4“智能家居”是物联网的重大应用意向。 用户只要在家中装置一个蓝牙收发基地台,那么家中的各种电器、电子设备和某一些家具都能实现统一的监控和管理。虚拟专用网络+蓝牙,掌上电脑+广域网+蓝牙等方式可实现智能家居的随时控制。不在家的时候用户可以通过蓝牙设备远程控制家中的电子设备;用户不在家的时候,若是家中出现意外事故的时候用户可以通过蓝牙设备获得相关信息……这些应用,蓝牙技术在家居端可以得到真实的体现。 作者:袁晓庆 单位:华北科技学院 通信论文:无线电通信方法与通信技术论文 一、无线电通信技术的优缺点 1)无线电通信技术的优点主要有: 1.可用性高。 无线电通信技术的使用,除了一般普通的日常生活外,最被广泛使用的是军事和经济领域,原因就是,无线通信的设备,一般体积不大,像手机越来越轻巧、方便携带了,它的储存容量大,最小的也要8G,这就很方便对大容量信息进行收集,不必准备大量储存U盘,只有必要时才需要;之所以用于军事,还有一个特点就是隐蔽性好,如果装有重要机密信息的话,只要做好保密工作,即使落到敌人手中,也不容易被察觉找到。总体来说,它的可用性确实很高。 2.可靠性高。 至于可靠性,这就体现在它的质量上,一句话,就是质量好,遇到任何危机情况,比如暴晒雨淋,洪涝灾害,甚至碰上地震等恶劣自然环境下,它的通信信号也还是比较稳定,对信息的传递还是有一定保障的,比传统有限信号相比,可靠性大大提高了它的使用率的普及。 3.时间、地域的灵活性。 在现在通信技术发展迅速的背景下,鲜少有人能留意到交流中所跨越的距离、容量以及空间问题,无线电通信技术不仅有效避免了空间、距离与容量给正常交流所带来的困扰,实现了信息传输功能。 2)缺点主要有: 无线电通信技术最大的缺点就是数据或信息在传输过程中容易遭受干扰,有些无线电的抗干扰能力很差,这就使得文件、视频、图像等在传输中容易失真,获取信息不准确,导致决策的失误;无线电信号并不是在每一个角落都可以普及,建筑物比较多,或者乡村、大山深谷中,就没法使用无线电信号,一是地理位置不方便,而是无线电通信技术并非成熟和完美,到目前位置,任然存在很多问题。 二、关于如何创新无线电通信技术的对策 1.采取数字通信技术 将无线通信技术数字化,不仅可将射频频谱的效率提高,还可使语音、数据以及控制功能通过指定的频谱进行扩展,此外还可实现集成且快速的数据访问。将系统频谱资源的可用率提高,加强信号维持的稳定性,是有效防止在通信中通信信号受到不同因素干扰的手段。 2.推广施行宽带化信息技术 宽带化信息技术是推进光导纤维传输技术以及高通透量网络节点的关键之处,特别是最近几年,技术宽带化逐渐在世界范围内普及,无线电通信技术已呈现出宽带化发展趋势,因此推广施行宽带化信息技术对于稳定无线电通信技术的通信信号而言,具有重要意义。 3.通信技术实现个人信息化 通信技术个人信息化,无意就是将技术切成小块,每个限制了技术的份量,就想吃蛋糕一样,谁都能尝得到,谁都拥有,不至于有人独霸。个人信息化差不多就是这个意思。目的是,减少信息在多人传递过程中导致传递渠道堵塞,信息无法畅通发出,最终又导致要么信息数据发不出去,要么传播的信息有误,图像视频等压缩包损毁。通信技术的个人信息化,是全球信息化的产物,所以,这是时代的必然发展趋势。 4.开发具有潜力的网络接入样式 固定技术上的融合不同于其他的通信业务,WAP(无线应用协议)出现之后,在大幅度调动了无线数据业务的展开之余,同时也促进了许多业务信息通过信息网络进行传送。融合电信网络和计算机网络,新旧结合,开发具有潜力的网络接入样式,从而满足生活中、生产中对通信技术的不同需求。 5.过渡电路网络的交替 现在我们使用无线或有线通信的时候,每个人都会有一个IP地址,这就像你自己的身份证一样,只能个人使用,这就保证了电路网络的不拥堵,增强信号的接受能力。这种方法很好地解决了无信通信信号受干扰的困扰,对数据以及省份的保密都有了一个良好的保障。 6.推广SDR(软件无线电) SDR技术是无线通信中用以操纵与控制纯硬件电路的现代化软件。改变了设备通信功能依赖硬件发展这一格局,通过软件实现多种通信功能。相比传统的无线电系统,SDR具有多种优势。无线电通信技术中的对抗、侦察等方面深受大家的关注,然而该功能局限在军事通讯的范围中,若进一步推广到市场中,将会使无线电通信技术的保密性得到进一步的进步与发展。 三、无线电通信技术的通信方法的拓展 1.将数字化技术植入通信技术领域 为了避免信号的传输受干扰保持信号传输的稳定需要提高系统的频谱资源的利用效率从而也可以加大系统的通信容量保证图像数据的准确性最大程度上实用户信息的安全性和保密。 2.推进无线接入宽带化的发展 在世界范围内的通信领域无线宽带的接入技术已有很大的提高,信息的宽带化推动高通透量的网络和光纤传输技术的发展将这些方面的应用技术相结合就能更好地确保信息技术的传输稳定。 四、结束语 对无线通信技术的优缺点的分析,我们看到,它的优势始终是大于它的缺点,未来前景被市场非常看好,尤其是在中国这个人口庞大的市场,所以很多投资商将目光集中到这里来了,这对我国目前科技的发展,经济的带动,是机遇也是挑战。 作者:李署利 单位:黑龙江电信国脉工程股份有限公司 通信论文:通信企业风险财务管理论文 1当前通信企业风险财务管理概述 企业的风险财务是指由于各种不确定因素的干扰,企业资金的流向总是出现一些不确定性,并且可能会使得企业的实际财务收益和预算不相符,种种不确定性导致了企业的财务活动存在一定的风险,涵盖在企业的生产、销售、存储以及回收的各个环节。对于通信企业来讲,企业的风险财务管理意味着对于生产销售各个环节都需要重视,尤其是通信企业的材料采购以及生产销售的过程,都容易出现风险。通信企业的风险财务管理存在自身的特点,和其他的一些普通行业风险管理有一些区别。 第一,风险涉及范围较广 包括企业外部和内部两个部分,企业外部主要包括供销商经营环节,内部风险主要包括企业内部控制监督制度以及企业内部财务管理活动,包括资金的运动等,这些环节都需要通信企业合理使用资金,提高通信企业的风险财务管理水平。 第二,就是风险财务管理综合性更强 对于通信企业运行的各个环节都需要落实具体责任人,负责具体的财务管理责任。通信企业的财务管理最终资金风险都需要通过风险财务管理的制度体系去规避。 第三,管理内容更加复杂 包括对于企业风险的识别以及评估、决策和控制以及具体的解决方案,这就需要通信企业掌握一定的科学管理方法,同时还需要通信企业的财务管理人员具有良好的专业素质以及广泛的知识面。 2通信企业风险财务管理方法 风险财务管理是企业财务管理的重要环节,按照先后的顺序主要包括风险财务决策、风险财务决策、风险财务预算控制和财务处理四个过程,管理者需要结合具体的情况采用灵活科学的管理方法提升我国通信企业风险财务管理的水平。这几个过程需要采取以下几种方法: 第一,风险识别和风险估量。 通信企业在生产经营活动当中会存在对于社会环境以及市场环境的分析,识别潜在风险,并且对于风险和收益进行定量的分析,采取科学的风险财务管理方法。通信企业需要根据国家政策制定企业战略,尤其也要关注税收优惠政策以及高新技术产业扶持政策等,尽量使用可以利用的资源,及时降低和规避企业的财务风险。 第二,最大期望收益和最大后悔值方法。 财务管理人员通过罗列决策矩阵,计算每一个备选方案风险投入产出比,通过各类科学分析确定最优方案。其中也需要也有风险爱好型以及风险规避型的区分,对于很多风险规避型企业来说,采取最大后悔值的办法可能更加适应企业决策,就是选取风险最小,可能后悔的概率最小,付出的投入最低的方案。 第三,风险转移。 通信企业可以通过发行企业股票和债券以及保险联合经营的各种办法将部分的财务风险转嫁给其他群体,这样可以有效地降低企业出现难以承受的资金风险的可能性。风险转移的过程当中一旦出现了风险或者损失就可以得到其他群体的及时跟进和补偿,提高企业的抗风险能力。 第四,自我风险承受消化。 通信企业需要不断加强内部控制和内部监督,有计划地预留风险损失预算,有计划地储存一些计划风险资金,可以增强我国通信企业的抗风险能力。浙江省作为发达的东部沿海城市,其通信业的发展需要省里拨付一定的资金加以扶持,尽量减少企业出现风险造成的损失,提高企业的抗风险能力,促进通信企业的不断发展。 3通信企业风险财务管理具体内容 企业风险财务管理内容内涵比较丰富,主要包括自然风险、社会风险以及市场风险和经营风险。 第一,自然风险主要就是指各种天灾人祸造成客观破坏和摧毁的结果 这类风险往往难以预测和估量,而且一旦发生对于企业的危害可大可小,企业只能结合已有的经验和信息采取一定的方法措施,但是很难有万全之策确保企业不受到自然风险的影响。自然风险一旦发生,就不是针对个别的企业造成的风险,可能是一个区域甚至一个城市到一个国家造成巨大的影响。企业只有站在具体的财务决策的理性角度去采取适当的措施规避自然风险。 第二,社会风险主要就是指因为出现群体性事件或者其他社会动荡因素导致社会革命、战争、国际金融危机等情况出现 这些风险很多也是致命的,但是绝大多数不会轻易发生,大部分出现的社会风险就是国内经济政策或者法律法规变化、国际贸易震荡等,这些都会导致企业的供产销以及筹资和投资活动受到很大的影响,但是企业对于社会风险的财务管理应该是需要保守型的管理方式。很多情况下,社会风险不会直接对具体企业造成具体的影响,只会对行业产生影响,企业需要做的就是及时识别这一风险,并且尽快地采取措施降低对自身的影响,这和企业的经营管理活动密不可分。 第三,市场风险是企业风险财务管理的一个重要内容。 市场是企业活动的一个基础型平台,任何财务活动无论是内部控制还是外部性活动最终都是为了企业在市场竞争当中占据一席之地而采取的,所以说市场风险应该是企业风险财务管理活动具体风向标,市场和企业之间互相影响、紧密联系,市场的波动会引起企业各种经营活动出现相应的波动,因此如何保持企业和市场大方向一致性对于企业的发展十分重要。在我国社会主义市场经济体制下,市场十分复杂而且庞大,企业要想规避市场风险基本是很难做到的,只能最快速地对市场风险做出识别和评估,并且及时反应,降低市场的风险对于企业造成的损失。企业需要将市场风险财务管理提升到企业的发展战略层面上来,与企业的经营风险结合在一起。 第四,经营风险是企业风险财务管理的内部环节,与前面三个风险具有显著的区别。 经营风险能否规避,处理得好与坏,很大程度上取决于企业自身的风险财务管理水平。尽管也会存在很大的不确定性,但是都是与企业经营管理紧密相关的,都是处在企业可控范围之内的,这就十分考验通信企业的风险财务管理水平和能力。企业不同的经营活动存在截然不同的经营风险,主要包括供销生产风险、筹资风险、投资风险以及资金流动风险和外来资金风险等,这些风险都需要企业有较高的管理水平、较高的风险财务处理能力才可以很好地规避,也是浙江省乃至全国通信企业需要进一步加强的环节。 4结论 总而言之,企业的风险财务管理是企业的财务管理和风险管理的交融点,因此对于企业的长远发展也是十分重要的环节,我国通信企业需要改变传统的管理理念和管理思想,不断提高自身的风险财务管理能力,确保企业的财务资金的安全性,确保企业资金稳定安全的流动,增强领导层的决策科学性和合理性,提升通信企业的整体的效益水平,促进浙江省通信业整体的发展。 作者:詹末芳 单位:中国联合网络通信有限公司湖州市分公司 通信论文:检验仪器联机通信医学检验论文 一、四层结构联机通信实践探析 近年来,美国材料与试验协会(ASTM)为检验仪器和计算机提出一种新的通信方式,在二者的通信中,语句是重要的组成元素,包含多名患者的检验请求以及检验结果等。通常,这些信息都会以垂直状进行呈现。这里的通信信息语句中,可能包含多名患者,使得每个样本中包含多条命令,又产生多个检验结果。而检验通信程序通过语句信息发现结果,就会视其为最近的检验请求结果,将样本、检验请求、检验结果等都通过语句表达出来。而不同环节的第一个数字将被记为序列号,以此检验当前层次的串行顺序,垂直结构的通信信息通过一维方式呈现,利于其进行串行传输。例如:上图的检验信息垂直关系中的病患1可以用语言表述为:语句开始-病患(病患1)-检验请求(检验请求11)-检验结果(检验结果111)-检验结果(检验结果112)-语句结束。基于ASTM的一维通信方式,进一步提出了四层结构通信模型,将医学检验仪器和计算机的通信过程准确进行描述,从低层到高层,通信结构分别为物理层ASTM低层、ASTM高层和应用层,其中ASTM高层将来自应用层的需求构建成消息,并传递给ASTM低层,低层在接收到消息后,将对消息进一步解读,处理成数据帧格式后,再转发给物理层。同时,低层接收来自物理层的数据帧,也会将其构建成消息,再分解为与传输特性相符的数据帧格式,再利用物理层的传输媒介,将接收到的消息进行传输,以此完成医学检验仪器和计算机间的联机通信。而四层结构中的消息构建与解构,都是依照一定的语法进行的,也就是需要依据一定的规则进行编码。通常来说,消息都是通过记录组成的,也是消息传送的最小组成单位,以“消息头记录”作为通信结构的开始,“消息结束记录”为结束。四层结构中的通信消息单条记录的第一个字符,往往都是记录的ID,接着按照要求写入每个规定域内,在此之前要先写入域分隔符,在没有其他数据的情况下,可以不写入,而输入了无效值,就需要写入双引号。当然,如果输入的是元素域,它的编码过程则不同,在两个及其以上元素的情况下,要使用元素分隔符将其隔开,无效值也要写入双引号;而没有域存在的话,则元素域也将为空。在四层通信结构中,反复出现多次的域要用重复分隔符分隔,如果还有其他数据,就循环重复上述步骤,直至所有的消息记录完成,这时才能够写入记录结束符“CR”,表示整条消息记录结束。在四层联机结构中,消息的构建与解析过程正好相反,解析消息时作为接收方,将会自动忽略不必要的重复,在不存在有效记录的时候,将会默认为没有数据。域和元素同样,出现无效情况下,就自动认为不存在域和元素,当然无法判断的数据,也认为是无效值。排除所有的无效值后,才能通过系统程序解析处理所接收的数据消息,完成检验仪器和计算机间的通信。利用四层联机通信结构,在医学检验仪器向计算机发出查询检验类别的消息后,计算机通过信息的解析会向检验仪器反馈检验类别的全过程。在这一过程中,首先检验仪器需要发送 ENQ 给计算机,计算机通过程序接收并确认 ACK ,这时医学检验仪器就开始发送样本消息,消息发送完成后,就会向计算机发送 EOT ,确认消息发送结束。计算机在接收到检验仪器的消息后,通过程序解析构建将发送检验类别的信息给检验仪器,而计算机反馈消息的发送过程与检验仪器相同,需经过 ENQ ,检验仪器 ACK 确认, EOT 确认消息发送完毕等步骤。在医学检验仪器和计算机整个联机通信过程中,消息的构建、解析都是至关重要的,通过四层结构保证通信的顺利完成。 二、结语 综上所述,通过四层联机结构模型的建立,能够更好的利用语法解决医学检验仪器和计算机通信的兼容性、局限性问题,并有效的完成二者间的通信,具有广泛的实践推广应用价值。这样将大大提高医学检验仪器的工作效率,进一步为医生确诊提供可靠依据,有效的降低因人工检验而出现的错误,为广大病患提供安全保障。 作者:侯艳 吴道群 张铭超 高巧珍 王继博 黄金侠 单位:佳木斯大学检验医学院 佳木斯大学信息电子技术学院2012级 黑龙江省佳木斯大学信息电子技术学院 通信论文:CAN总线皮带综合通信技术论文 1内嵌CAN控制器的PIC18F248单片机性能简介 使用内嵌CAN控制器的PIC18F248单片机构建CAN通信网络节点时,硬件设计简单,软件编制也容易许多,系统的抗电磁干扰能力大大增强,软硬件设计也大大简化,降低了成本。图1是该单片机的引脚情况,其23、24引脚分别是其内嵌CAN模块的发送和接收引脚。PIC18F248内嵌的CAN模块主要有如下特点:1)能够支持CAN2.0A、CAN2.0B协议规范;2)数据信息支持标准帧和扩展帧;3)3个传送信息缓冲器,2个接收信息缓冲器,6个有优先级的接收过滤器。 2应用系统中CAN通信部分的硬件电路设计 系统中CAN通信部分的硬件构成部分主要由PIC18F248、PCA82C250、6N137器件构成。三个器件构成一个CAN总线通信节点,其中PIC18F248主要负责数据信息的收集、组织、发送和接收,保证节点之间的通信正常畅通;光电耦合器6N137实现外接总线和控制系统之间的完全电隔离,提高系统的抗电磁干扰能力。 3CAN通信系统的软件设计流程 系统中CAN节点通信部分的软件设计主要就是初始化子程序、数据发送子程序、数据接收子程序。程序初始化部分包含CAN模块工作方式配置、设置屏蔽寄存器与接收滤波器、设置波特率参数、设置发送优先级和设置中断允许寄存器等。数据发送程序是由CAN控制器据总线协议自动完成的。其工作过程是先将发送缓冲器控制寄存器清零,然后将要发送的数据装载到发送缓冲器中,在命令寄存器中将“发送请求标识位”激活,当检测到总线可用时,器件自动开始发送数据。数据接收程序也是由CAN控制器自动完成的,采用中断方式接收数据。每当接收到一条信息时,该信息就会通过接收过滤器过滤,满足条件的信息才送到接收缓冲器(RXBn)中,置位相应的接收中断标志位(RXBnIF)并产生中断;在接收数据中断服务程序中,直接从接收缓冲器中将内容取出并进行相应的处理即可。 4皮带综合安全保护问题分析 皮带综合保护有如下部分构成:主、副滚筒转速,皮带打滑、撕裂、跑偏、堆物、拉绳急停开关及其信息的综合分析。主副滚筒转速数据和打滑传感器(安装在皮带上通过与皮带摩擦而转动的测速装置)输出的数据用于判断皮带运转是否正常,当主副滚筒转速在正常范围内,而打滑传感器输出不正常,可以判断出皮带打滑;撕裂、跑偏、堆物传感器在出现故障时都是输出开关量信号。本系统中数据长度设置为8个字节,第一字节表示皮带序号;主滚筒、副滚筒、皮带打滑传感器转速分别使用一个字节;撕裂、跑偏、堆物、拉绳急停占用四个字节,每一个传感器节点占用一位,传感器动作则相应位置1,这四个字节中空余的位和字节用来扩展测量点用。当任意一个节点上出现异常系统就向CAN总线上发送数据,每次发送8个字节的数据。当正常运行时每间隔1s也向CAN总线上发送8个字节的数据。 5CAN通信配置程序 PIC18f248的CAN通信主要就是CAN模块的配置,将CAN模块的各个寄存器配置好后,需要发送数据时将发送缓冲器装载好数据后,就可以直接请求发送;接收采用中断方式接收数据,当PIR3bits.RXB0IF(注:此处使用接收缓冲器0)为1时表示缓冲器0接收到信息,由此引起中断。 6结束语 内嵌CAN总线控制模块的单片机PIC18F248组成的系统,在开发CAN总线通信时具有硬件结构简单、编程容易、系统抗电磁干扰能力强等优点,在未来的工程应用中越来越受到重视。文章从硬件构成和软件编程两方面对PIC18F248内嵌的CAN模块的使用进行了详细的介绍;并将此应用到洗煤厂皮带综合保护应用系统中,取得了良好的通信效果,对CAN总线系统开发有一定的实际参考价值。 作者:李洋 单位:曲阜师范大学工学院 通信论文:计算机技术与通信技术论文 1.计算机通信技术的特点分析 在计算机通信技术自身有着比较鲜明的特点,首先就是在数据的传输服务上的范围比较大,速率较高,这一技术能够通过无线或者是有线的方式组建计算机网络,在网络内的终端间可进行信息互换以及数据的传输,这对于以往的空间限制和数据处理的地域限制得到了打破,从而使得信息能够迅速的传递,为数据的传输提供了新的传输模式和途径。在传输的速率上也有了很大的提高,尤其是光纤通信技术在计算机网络中的应用,已经从Mb上升到了Gb的程度;还有就是应用范围广的特点,这一技术由于自身的优势,已经在诸多的领域得到了应用,例如在信息的处理系统方面的应用,能够将网络内的数据以及资源得到有效的管理控制。从而为企业的决策提供数据信息的参考依据。另外在办公自动化的系统当中的应用也能够将数据的处理和传输的速率得到有效的提高;还有就是支持多媒体数据存储以及传输的服务这一特点,这样在安全性以及完整性方面有了很大程度上的提高。 2.计算机通信技术的实际应用与发展 2.1计算机通信技术的实际应用 将计算机技术和通信技术得到有机的融合是技术融合的典范,不仅能够将数据的传输效率得到有效的提高,同时也能够将传递的容量得到扩大,保障信息的安全性以及完整性。计算机通信技术能够进行远程实时的通信,通过将有线或者无线的形式将其和终端的设备与网络进行联合,可以将信息的传递性能大幅度的提升,能够高效的完成人们所需要完成的工作。在无线通信技术的方面开看体现的比较显著,它能够对一部分的区域没有办法创建有线通信网络的用户进行提供服务,从而有效的实现远程实时的通信,这样能够将通信技术的价值最大化的得以体现出来。在计算机的信息技术方面,是其中的最为重要的一个技术,高科技的发展和信息技术有着密切的联系,在当前的信息技术的发展方面也比较的复杂,所涉及的内容较为广泛。信息技术可说是计算机技术的一个优秀技术,主要是将收集的信息进行整合以及加工利用,而计算机技术也可以称作是信息的加工处理厂。从信息技术的本身发展来看,它主要是计算机技术和通信技术两者结合而发展形成的,在单个的计算机可以将其看成成神经元,是通过通信卫星以及光纤网络等进行组建而成。整个通信网络可以看成是神经系统。在当前社会对信息的重要性愈来愈重视的背景下,信息技术的发展也显得格外重要。在计算机通信技术的发展下,这一领域已经成了研究中的热门,在计算机通信技术的实际应用过程中它的对象主要是数据,也就是以二进制的形式进行标示的数据,也可以将其称作是计算机数据通信技术,在这一通信技术的形式方面比较的多样,可以通过电子表格以及语音和文本文件等形式进行实时的通信。在对于近距离的通信方面只要把终端的设备端口通过电缆进行连接即可,这样就能够对数据进行高速的传输,针对于远距离的通信就需要在网络的基础上进行,把多台的通信设备以及电脑按照相应的规则进行连接,在不同的传输介质基础上来完成对数据的传输。在计算机通信技术的有效融合下,能够使得用户间的资源得到共享,可以将通信的作用得到最大化的体现。另外就是在计算机通信技术的基础上能够构建在功能上更加的丰富以及结构灵活的分布式的数据库系统,通过这一系统的统一规则以及数据库的平台能够有效的将数据库的管理效率得到有效提高,并能够为协作办公创造良好的条件,在火车票的站点以及飞机票全国预定功能等领域都有着应用。 2.2计算机通信技术的发展趋势 在当前我国的科技不断进步的过程中,计算机通信技术也逐渐的成熟以及完善,在今后的研究发展的对象会逐渐的向着计算机通信网络以及多媒体通信的技术上进行迈进,在未来的发展过程中,计算机通信技术将会在更多的领域得到应用,并未企业的发展提供服务以及工作质量和效率。在当前的电脑硬件的设备不断的开发以及相关的软件在功能上不断的增强的背景下,在计算机和通信技术的融合过程中也会向着三网融合的目标迈进,在这一过程中将会在信息的传递速度上得到更高的提升,在所应用的资源以及共享的范围和综合性能方面也会得到更大的进步。 3.结语 总而言之,对于当前我国的计算机技术以及通信技术的融合正处在重要的发展阶段,所以要能够将多发面的问题进行重视。从目前的发展形式来看,两者的融合已经成了一种发展的形势,对这一领域得到有效的加强就显得格外重要,另外在计算机通信技术和蓝牙技术、信息技术方面还有着很大的发展潜力,在未来发展中将会起到更加重要的作用。 作者:顾冰冰 单位:辽河石油职业技术学院 通信论文:电力通信精细化管理论文 1.不断完善标准化的作业体系 我们所说的精细化管理是在一定领域而言的,它是用相对具体的量化标准来代替相对模糊的管理,将量化的概念逐渐的渗入到每一个环节当中,运用量化的数据来提出问题,让无形的管理形式变得有规矩,不断的推行标准化作业一直是我国电力通信专业实施的一项非常重要的措施,为了进一步的开展扩大标准化的覆盖面积,提升通信专业的运维能力,我国在通信工程以及日常的检修方面都进行了现场作业标准化,而且也取得了很好的效果。 1.1巡视作业标准化 通信设施的日常巡视工作是非常重要和关键的,可以在巡视的过程当中找出问题,而且在常年的巡视工作中也积累了很多的经验,但是如果按照专业精细化管理和现场作业标准化的要求相比的话,还是会出现一些问题,比如说巡视的内容相对简单,取得的效果也很低,安全措施方面不是特别的到位。为了更好的开展通信设施巡视工作,推动通信的精细化发展,我国开展了通信厂站和通信线路巡视标准化的作业指导书编制和完善,完善的是安全预控措施,也进一步的明确了作业人员的基本要求,根据现场的作业对象,进行行之有效的分析,从而制定相应的预防措施,这样就在一定程度上提高了工作人员的安全意识,进一步的实现了现场作业工作任务清晰、作业程序清晰,安全责任清楚,也确保了工作人员思想到位、措施到位,真正的实现了安全生产。 1.2验收作业标准化 通信工程的验收环节也是非常关键的,它会直接关系到通信设施运行维护的最终质量,由于这些年我国对于通信工程的管理不是特别的规范,没有一个较为明确的验收标准,使得很多的工程在验收的时候只能够让老工作人员依靠经验来进行验收,这就给通信设施的运行和维护带来很大的影响。随着我国管理体制的不断发展改变,使得运行维护和工程的建设进行了有效的分离,而通过与工程施工等部门的合作,也为通信工程的标准化施工提供了非常可靠的依据。 1.3检修作业标准化 由于通信设备是非常复杂而且种类也是特别多的,通信的专业人员对于设备的熟悉程度也是各不相同的,目前的情况就是图像设备的专业人员对于设备的熟悉程度普遍偏低,缺乏转项的学习,作业人员对作业的程序以及各项安全方面的规则不是特别的熟悉,从而导致作业的最终质量不好,同时也会给运行设备带来一定的安全方面的隐患。 2.开展基础性工作 2.1运行分析制度化 为了更好的加强通信系统运行的管理,我国对通信系统运行分析和统计评价的内容和形式都做了非常明确的规定,规定会定期的召开运行分析会,对通信的信息网等系统进行运行情况的分析,通过对出现失误的分析,找出通信系统的弱点,针对这一弱点,进行有针对性的预防和改进措施,对在巡视当中出现的弱点进行分析和处理,通过上诉的做法,可以在很大程度上提高员工的安全生产意识,也进一步的解决了通信设备运行维护当中出现的难点问题,加强了个部门之间的有效交流和沟通,从而保证了整个通信网的安全。 2.2经常进行基础性的普查 我们可以根据设施的巡检计划,每年对通信设施的基础性资料进行一次整合,结合通信厂站设备的巡检工作,及时有效的对配线系统进行清理,这样就可以进一步的确保配线资料的准确性。通过对通信设施基础资料的整合,能够积累大量的数据,也能够有效的确保现场设备和运行资料的一致,只有准确的掌握运行设备的真实情况,才能够为通信设施的维护和改造提供准确的理论依据。 3.不断的促进专业管理水平的提升 电力通信专业精细化管理主要指的是细微方面的问题,所以只有不断的改进完善,才能够满足不断变化的通信需求,随着通信事业的快速发展,我国很多的电力部门都面临着人员不足的问题,为了更好的让通信专业有效的服务于电网,就要及时的提高通信专业的管理水平。首先要做的就是以状态的评价作为优秀目标,因为通信线路的状态评价都是根据通信线路的特点进行设定的,我们根据评价的结果来确定通信线路的实际情况,而根据通信线路状态评价的数据,考虑通信线路的相关风险因素,最终确定通信线路是属于哪种状态。其次是以状态检修作为手段,一般传统的通信线路检修都是预防为主,防治结合的维护手段,主要是以故障检修等被动的检修模式为主,通信线路状态检修就和传统的检修模式不同,它是根据通信线路状态评价的相应结果,按照认为应该修的就要修,一旦修上就必须要修好的原则,充分考虑通信线路的一些风险因素,其实通信线路状态检修更加符合预防为主的检修原则,因为它是通过不同的诊断收单在了解清楚通信线路的状态之后才去决定检修的内容的,可以说通信线路的状态检修是一个非常科学的检修模式。最后,通信线路的状态检修人员要具备非常全面的专业领域知识,要有非常强的处理突发事故的能力,要求我们的检修人员在处理故障和检修的过程当中将经济方面的损失降到最低的标准,这是对一个专业的检修人员最基本的要求。这样可以保证通信线路的整体效率,也为提高通信线路的实际运行水平提供了技术方面的保障。电力通信专业精细化管理对于我国来讲,还是处于比较初级的阶段,所以想要推出新的管理模式,就要做好前期的准备工作,要充分考虑到多方面的因素,让所推出的模式能够更加符合通信专业的实际发展需求,此外,为了进一步的提高电力通信专业的精细化管理水平,要全面的开展电力通信设施的状态检修工作,逐渐的改进和完善电力通信设施,运用精细化的管理手段来提升专业管理的水平。 作者:卢君 单位:国网黑龙江省佳木斯供电公司信息通信分公司
煤矿通信论文:煤矿企业无线通信论文 一、在煤矿企业中应用的无线通信技术的种类 1、PHS技术 PHS技术就是常说的矿井小灵通,是现代社会矿井无线通讯的主要设备之一。矿井小灵通综合使用了大量硬件技术,如FPGA和DSP等,该技术的软件开发以模块化为标准,其控制体系以逐级分布为主;系统的配置灵活性较高,用户可以随机调换系统的业务功能和系统容量;该系统还能够统一指挥和调度矿区内固定和移动的用户,实现公众通信移动网络和矿区通信移动网络的联合发展。 2、SCDMA技术 SCDMA技术是常说的矿井大灵通,在矿井开采过程中发挥着至关重要的作用。SCDMA技术不符合国际电信联盟标准,在实际开采过程中的应用范围较小。主要原因是该技术仍存在着覆盖方式以泄露电缆为主和限制手机定位等缺陷。 3、矿井无线数字对讲 该技术在矿井开采中应用范围十分广泛,相关的配套设施和产业链已经非常完善,具有可靠、实用和经济实惠等特点。但是,在实际应用过程中该技术仍很难实现一部手机全双工的保密通信要求;难以完成电信公网和企业原有的固话交换之间的相互连通;并存在业务信道较少以及覆盖面狭窄等缺陷。 4、矿井无线局域网 矿井无线局域网属于短距离无线宽带数据传输领域,是非移动无线宽带数据通信产品的典型代表,该技术与其其他通信技术相比最大的区别在于它不支持语音业务和移动数据传输,在无线网片和无线网桥领域应用比较广泛。 二、煤矿企业中无线通信技术的发展趋势 1PHS技术 据相关统计结果显示:PHS技术是目前我国煤矿企业应用频率最高的无线通信技术,该技术在煤矿企业的发展建设过程中具有极大的技术优势,最典型的特点有语音通话效果好、移动切换呼通率高一级组网通信规范等。近几年,伴随着无线通信技术的深入发展,PHS技术的原有频段将转移到3G组网上。该项技术转移的主要原因有:第一,PHS技术中必须使用的基站和手机功率相对而言较小,属于无线微蜂窝通信体制的范畴,原有频段转移到3G最往后,网络通信受干扰程度较小;第二,转移到3G组网的原有频率可以完成自动调整,确保在新通话收集的通信频道不被切换;第三,原有频段转移到3G组网后,PHS和DECT系统可以同时实现与3G网络的兼容发展;第四,PHS技术主要集中在矿井下,对地面3g网络信号不会产生影响。 2Wifi无线局域网技术 Wifi技术系统在未来的发展领域十分广泛,主要由于该技术在无线通信领域占有十分广阔的发展空间和技术优势,该技术正逐步替代PHS技术在煤矿无线通信领域的地位。该技术的使用可以使矿井工作人员在同一个网络平台上完成无线和有限网络通信,网络点非常容易连接,井下或者井上都可以随时完成无线通信。 3NGP移动通信技术 NGP无线通信技术在我国未来的发展范围十分广泛,主要由于该技术具有节约电缆、人员定位以及自行监控井下作业等优势。NGP移动通信技术在根本上实现了煤矿开采过程中矿井多网合一无线通信的实际需求。NGP移动通信技术的新通信协议能够实现及时和精确的定位,并能上传有效的定位信息,是现阶段煤矿企业发展过程中最有效的移动成产调度系统之一。该技术在使用过程中与其他无线通信技术之间不产生任何冲突,在煤矿开采过程中发挥着至关重要的作用。 三、结束语 总之,要想促进煤矿开采效益的提升,就必须提升现代煤矿无线通讯技术的发展水平。煤矿企业应该在了解无线通信系统的特点及技术优势的前提下,对PHS技术、SCDMA技术、矿井无线数字对讲以及矿井无线局域网等技术进行深入的研究的探讨,为促进我国煤矿企业的发展提供技术保障。 作者:唐欣媛 李光平 单位:陕煤集团神木红柳林矿业有限公司 煤矿通信论文:完善煤矿定位技术的无线通信论文 1.井下现有定位技术 1.1有源RFID定位技术 RFID(RadioFrequencyIdentification)技术,又称为无线射频识别技术,是一种非接触式的自动识别技术,根据标识卡是否需要供电又可分为有源RFID技术及无源RFID技术,无源RFID标识卡一般识别距离在几厘米~几米,难以达到矿井井下人员定位系统的要求。因此,目前,矿井人员定位系统应用较多的是有源RFID技术:每个下井人员携带一个433MHz或2.4GHz的有源定位标识卡,该标识卡每隔一段时间(1~3s)发送一次代表携带人员身份的射频编码,该编码信号被安装在矿井巷道内的读卡器接收并传送到地面服务器,由于读卡器的位置在定位系统中已经设置完成,因此,我们可以判断出井下人员的位置。该系统的优点网络结构、算法简单,建设成本较低,缺点是定位精度低,一般为读卡器的接收半径,约几十米~几百米。 1.2RSSI定位技术 RSSI(ReceivedSignalStrengthIndicator)是接收信号的强度指示,RSSI定位技术是通过接收到的信号强弱来测定信号发送点与接收点之间的距离,进而根据接收点位置坐标来进行定位计算的一种定位技术,该技术在矿井人员系统中应用较多,如TICC2431芯片就集成了RSSI定位引擎。RSSI定位技术精度较有源RFID定位技术有所提高,通过算法优化的RSSI定位精度可达8m。RSSI定位技术的主要问题是易受环境的影响,如环境湿度的变化、人体的遮挡等均会引起信号强度的较大变化,使得测试数据波动较大。 1.3TDOA定位技术 TDOA(到达时间差)方法是通过测量移动目标发出的信号到达多个接收基站的时间差来对目标进行定位的方法,即各接收基站对来自同一移动台的信号作到达时间TOA的测量,然后将各TOA值传送到定位处理中心,中心根据TOA求出各基站间的TDOA并计算出目标的位置坐标。 1.4起源蜂窝小区技术 起源蜂窝小区定位技术(COO即CellOfOrigin)是一种基于移动台的定位技术,它根据移动台所注册的小区识别号ID来确定移动台的位置。由于矿井无线通信系统的井下基站安装的巷道位置是一般是固定的,只需知道哪些移动台在当前小区注册,系统把该小区基站对应的巷道位置和覆盖半径发送给移动台,移动台就能知道自己处在什么地方。同时,系统也可通过小区内注册用户信息得到移动台所处的位置信息。起源蜂窝小区技术无需对移动网络和移动台进行修改,响应时间短,方案简单、经济。但是,由此导致的缺点是精度较差,定位误差就是一个蜂窝的大小。 2.基于TD-SCDMA系统的定位技术 本项目研究了基于TD-SCDMA系统的定位技术,系统采用了TA(TimingAdvance)定位技术,又可称为CellID+TA,即小区识别号+时间提前量。无线信号在空中传播是有延迟的,时间提前量TA由基站BTS(BaseTransceiverStation)测量后通知移动台MS提前这段TA时间发送数据,目的是为了补偿基站BTS与MS之间的传输时延。TA定位方法就是利用现有的参数TA来测算定位目标MS和基站之间的距离,再经过相关软件处理和计算得出各终端具体位置信息,同时体现在监控中心,从而实现通过终端进行定位的功能。TA定位实现原理: (1)定位请求控制 a.定位中心负责监视定位命令表,发现有用户定位请求,取出用户信息;b.通过诊断测试流程将定位用户消息发送至网元,定位结果返回后写入定位数据表中;c.将命令表中对应的记录状态置为已发送状态。 (2)终端类型判断 由于不同厂商的终端对TA测量处理有差异,部分终端TA测量值差异较大,需要针对终端类型进行距离修正,所以在进行终端定位前,要先获取终端类型。终端的IMEI由15位数字组成,其组成为:前6位数(TAC)是“型号核准号码”,一般代表机型;接着的2位数(FAC)是“最后装配号”,一般代表产地;之后的6位数(SNR)是“串号”,一般代表生产顺序号;最后1位数(SP)为检验码,一般中断效验码都设置为0。在本项目实际使用中,由于同一个批次的终端,前8为数字一般相同,可以根据终端的IMEI前8位来确定终端类型。对于定位请求,RNC在获取终端的IMSI后,发起IdentityRequest,请求类型为IMEI,IUC收到呼叫中心CC的Identity查询后,给RAC发送下行直传消息,请求UE上报IMEI信息。IUC收到RAC的上行直传消息后,从NAS消息中解析出IMEI后,将IMEI写入到UE表中,需要判断UE表中RRC的建立原因,如果是Terminating-causeunknown,该IMEI信息不需要给CN回复。然后给CC回复IMEI查询成功指示消息。 (3)修正值确定 本项目选取一款使用数量较多,且上报TA值稳定的终端,其默认的定位修正值为0,并在每个基站的天线处,通过多次测量TA值,然后取平均值的方法确定各个基站的TA修正值;并通过多次计算,确定出基站修正距离Ud(uepathdistance)、终端修正距离Td(terminaldistance)、阶段修正距离Pd(partdistaice),并配置各基站最大定位范围Md(maximumdistance)为基站间距离,确定修正值后,存入修正值表中。 (4)距离计算方法 定位中心收到一条定位消息,转换为对应表的数据结构,并进行下一步判断。根据终端所在小区CELLID,判断终端位置是在地面还是井下。如果是井上,计算结束。如果是井下,根据IMEI确定终端类型。根据终端类型调用系统中储存的相关修正值。根据测量值减去修正值,得到修正后的测量值。 3.结束语 通信联络系统是煤矿安全生产六大系统之一,矿井安全生产中具有重要的作用。矿用TD-SCDMA无线通信系统是近年来在煤矿安装应用较多的一种无线通信系统。本文提出了一种基于TD-SCDMA无线通信系统的手机终端定位技术,该定位技术是基于移动终端上报的TA值,不需要额外增加其它定位设备,系统成本较低;且系统的定位误差约为15米,相比原有的基站小区定位技术有很大提高。经实际应用表明,该定位系统能满足矿井对手机定位应用的需求。 作者:顾义东 单位:天地(常州)自动化股份有限公司 中煤科工集团常州研究院有限公司 煤矿通信论文:煤矿井下无线通信论文 1矿用无线通信技术现状 1.1WiFi无线通信技术 WiFi无线通信技术采用OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)正交频分复用技术,其优势在于具有较高的数据带宽,低廉的设备成本,同时使用2.4GHz的公共频段,不需要复杂的审批手续。但WiFi技术不属于国际电信联盟ITU(InternationalTelecommunicationUnion)规定的移动语音通信标准,不具备规模组网通信的理论基础与技术标准,其定位就是短距异步宽带数据无线接入。由于WiFi采用的是短码扩频技术,只适合视距无遮挡点对点直线通信,而对矿井这种遮挡严重,多径反射剧烈,场强衰落快速变化的现场,将直接导致WiFi的通信距离大大缩短。WiFi通信技术所使用的通信体制、占用带宽、调制方式与目前煤矿井下人员定位系统的RFID和ZigBee完全相同或近似,使得系统之间会产生严重的电磁干扰,严重的还会使系统瘫痪。 1.2TD-SCDMA无线通信技术 TD-SCDMA技术是ITU的第三代移动通信空间接口技术规范之一。TD-SCDMA的特点是上下行同频段,通过时隙配置为上下行信道提供无线承载。TD-SCDMA可支持速率为8kbit/s~2Mbit/s的语音、互联网等所有的3G业务。TD-SCDMA系统采用时分双工模式,它的一个载波占用1.6MHz的带宽,仅能提供速率为2Mbit/s的3G数据业务。并且在产业链方面TD-SCDMA不够成熟,终端数量较少。目前,TD-SCDMA矿用通信系统采用BBU(BuildingBasebandUnit)+RRU(RadioRemoteUnit)拉远方式,BBU部署在地面,RRU作为井下无线站点部署在井下,地面与井下采用私有的IR接口,必须使用裸光纤,无法直接使用井下工业以太环网,且当BBU出现故障时,会导致全网无法工作。某个中间RRU故障会导致整个链上的RRU无法工作,维护、扩容较为困难。 1.3WCDMA无线通信技术 WCDMA技术是ITU正式的第三代移动通信空间接口技术规范之一,是集CDMA、FDMA(FrequencyDivisionMultipleAccess,频分多址)技术优势于一体、系统容量大、抗干扰能力强的移动通信技术[4]。WCDMA发展空间较大,技术成熟性最佳,有较高的扩频增益,可支持速率为8kbit/s~5.76Mbit/s的语音、互联网等所有的3G业务。WCDMA作为产业链最为成熟、网络部署最为广泛、终端最为丰富的3G技术,其网络除能实现语音通信功能外,还可提供高速率数据和图像传输功能。但是,传统WCDMA系统总体造价相对较高,不利于大规模推广,而且井下巷道错综复杂,其无线信号的全矿井无缝覆盖困难大。 1.4Femtocell无线通信技术 1.4.1Femtocell技术简介Femtocell又可称为毫微微小区、家庭基站[5],是近年来根据3G发展和移动宽带化趋势推出的低功率、超小型化移动基站。Femtocell使用IP协议,通过用户已有的ADSL、LAN等宽带电路连接,远端由专用网关实现从IP网到移动网的联通。它的大小与ADSL调制解调器相似,具有安装方便、自动配置、自动网规、即插即用的特点。1.4.2Femtocell技术优势(1)可覆盖宏小区不能覆盖的地方。(2)可以减少来自于宏小区基站的高功率开销并提高宏小区基站的性能。(3)辐射更低,手机电池也更耐用。(4)为固网与移动网融合提供了一个理想的解决方案。Femtocell的网络架构如图1所示。目前业界主流的设备商主要采用的是把NodeB和RNC(RadioNetworkController,无线网络控制器)功能集成于一个接入设备的扁平化架构,由Femtocell网关提供标准的Iu接口。更进一步的扁平化架构可以把SGSN(ServingGPRSSupportNode,GPRS服务支持节点)/GGSN(GatewayGPRSSupportNode,网关GPRS支持节点)等功能集成于Femtocell接入设备。扁平化架构的优势是它符合下一代移动网络的发展趋势。由于独立节点的减少,使得网络端到端时延大大降低(降低40%左右),从而大大增强用户在使用高速数据业务和实时业务时的体验。同时,节点的减少也大大提高了网络的可靠性。 2基于Femtocell的矿用 WCDMA无线通信系统传统的矿用CDMA-2000,TDS-CDMA以及WCDMA系统总体造价相对较高,不利于大规模推广,而且井下巷道错综复杂,其无线信号的全矿井无缝覆盖困难极大;但随着Femtocell技术的应用,使得WCDMA无线技术应用到煤矿井下变得简单。针对煤矿井下的环境特点,提出了一种基于Femtocell的矿用WCDMA无线通信系统,系统结构如图2所示。从图2可看出,基于Femtocell的矿用WCDMA无线通信系统采用现有的IP网络传输,Femtocell通过工业以太网与地面主系统相连,井下通信的网络架构可采用标准的Femto网络架构,实现井下、井上通信的结合,传输使用矿区已经部署的井下工业以太环网。Femtocell基站集成了NodeB(即移动基站,一般由控制子系统、传输子系统、射频子系统、中频/基带子系统、天馈子系统等部分组成)和RNC的功能,它通过SIP(SessionInitiationProtocol,会话初始协议)/IMS(IPMultimediaSubsystem,IP多媒体系统)连接到地面优秀网络(优秀网包括移动交换中心MSC和用户归属位置寄存器HLR等),优秀网络采用WCDMA专网的自建优秀网。 2.1系统的关键技术 2.1.1即插即用Femtocell所扮演的角色类似于终端设备,因此,其使用方法必须简单明确,安装好Femtocell基站后,只要接通电源和网络就可以使用。Femtocell和服务器之间必须能自动完成IP连接和IP分配,能够进行远程的自动软件升级、自动网络规划(包括最小干扰频点的选择、扰码的自动分配、邻区列表的自动创建及发射功率的自动调整)。2.1.2接入控制接入控制主要有3个层面:①接入层的UE(UserExperience)接入鉴权。用户必须可以设置Femtocell的接入模式,如是否允许所有用户接入、能否设置不同的接入用户、Femtocell信号是否可以独享等。因此,Femtocell必须设置一个白名单编辑功能,以满足对Femtocell接入终端的控制。②Femtocell基站设备的接入控制。服务器要能够监控Femtocell基站的使用,并控制其IP接入。目前主要采用在Femtocell基站内置一张类似于SIM卡的信息鉴权设备,运营商可以在SIM卡上烧制相应的鉴权信息。③优秀网3GPP标准的UE接入鉴权。Femtocell对用户的接入必须满足3GPP对3G的各项标准规定[6]。2.1.3IP传输网络质量要求因为Femtocell是完全通过IP网络实现与优秀网的连接,因此,如何保证业务的QoS服务等级,特别是语音业务的QoS要求非常关键。因此,对于IP传输网络需要有一定的性能要求,如对满足语音业务、满足视频电话及PS384K业务在时延、抖动、丢包率、带宽等方面的指标均有最低要求。2.1.4时钟同步技术Femtocell基站主要通过接收周围宏基站信号来提取同步时钟信号,如果Femtocell完全处于孤岛环境,就需要通过自身的时钟振荡器来获取时钟。 2.2系统优势分析 综合了Femtocell技术与WCDMA技术的特点,基于Femtocell的矿用WCDMA无线通信系统主要有以下优势。(1)组网灵活。由于系统采用Femtocell技术和小型化设备,且可即插即用,系统安装维护方便,组网更加灵活。(2)稳定可靠。系统内设备采用电信级标准设计,确保系统可靠性。无线资源池共享技术的应用使得系统稳定性和可靠性大大提高,且满足突发情况下设备的资源需求;在正常情况下,设备运行负荷均衡,工作状态稳定。(3)业务丰富。系统不仅支持基本的高质量语音通信和短信业务,而且基于WCDMA的高带宽特性,可灵活承载移动办公、无线监控、生产巡检等各种数据业务。另外,可根据数字化矿山的特点,灵活定制适应于矿山安全生产的多种移动业务。(4)兼容性高。基于Femtocell的矿用WCDMA矿用无线通信系统设备采用国际通用通信标准设计,设备可以和不同制造商生产的公网模式的WCDMA制式终端兼容;可以和多家主流设备制造商生产的用户级交换机和局用交换机互通。 3结语 随着社会的进步和科学技术的发展,我国煤炭的信息化水平已经大幅提高,矿用无线通信技术也在不断的发展以适应煤矿信息化进程,从PHS技术,WiFi技术到现在的3G技术及今后的4G技术。下一代矿用无线通信系统中,高质量的语音通信必不可少,但是其只是煤矿信息处理的小部分。随着4G网络到来,井下高清无线视频监控、无线传感器、无线数据采集、视频会议等无线业务将会是今后数字化矿山的重要标志。4G技术的引进也是下一代矿用无线通信系统的必然趋势,其将会是未来煤矿信息化的一个重要平台。 作者:徐寿泉 徐宝平 张阳太 武钰 单位:天地(常州)自动化股份有限公司 重庆邮电大学 潞安新疆煤化工(集团)有限公司 煤矿通信论文:煤矿无线通信技术论文 一、无线通信技术应用于煤矿开采的重要意义 由于煤炭生产的施工环境比较复杂,井下人员较多,设备流动性也较大,在生产操作中,常常采用多工种联合流水作业的形式进行煤矿开采,这就要求需要大量的重型设备参与到煤矿生产中,无论是在设备运输中,还是在安装、调试中,其都有较高的要求,若不注重煤炭井上井下的协同生产,则容易发生瓦斯爆炸等事故。然而,随着移动通信技术的发展,建立基于4G通信技术的无线移动通信系统,并将其应用于煤矿生产中,其不仅可以确保煤矿生产顺利进行,还可以完成紧急事故的处理,因此,煤矿4G无线通信移动系统的实现,具有十分重要的意义。 二、基于4G通信技术的煤矿无线通信系统 (一)无线移动通信系统架构 针对当前煤矿生产对无线移动通信系统的需求,利用4G中的TD-LTE通信技术来实现高传输速率的宽带无线网络,建立信息化、自动化、智能化于一体的煤矿安全生产管理系统,打破当前煤矿系统安全生产局面,将煤矿井下传感器、视频等各类业务数据进行统一的网络部署,有效解决信息孤岛的问题,确保煤矿安全生产,从而提高煤矿的生产效率。因此,建立基于分时长期演进(TD-LTE)的宽带无线网络,由于基于4G通信技术的无线移动通信系统可以在频谱带宽20MHz下可以实现上行峰值速率和下行峰值速率分别为50Mb/s,100Mb/s,其接入时延可以小于100ms,如表1所示[3],表示4G通信系统与3G无线通信系统的对比,因此,采用TD-LTE无线通信技术不仅可以满足语音和数据业务的实时传输,也可以有效避免数据丢包、延时等问题。下面对基于4G通信技术的无线移动通信系统进行对比分析:1.基于TD-LTE通信技术的系统架构。TD-TLE煤矿无线通信系统网络总体架构主要由基站、接入网关、BRAS及优秀网通信构成,其中,优秀网网元可以实现语音通信、数据传输及集群呼叫功能,其主要通过IMS+EPC+DSS集群模式来实现的[4]。2.建立基于TD-LTE通信技术的基站通信系统。将Femto/Pico基站应用于无线通信系统建设中,增强区域的覆盖范围,通过自身的传输网络统一接入到安全网关中,采用IPSEC的方式,以保证网络传输安全。当基站通过提供WLANAP来承载数据业务过程中[5],其也可以通过PDG直接接入网络来承载数据业务,为了确保提高高质量、高传输速率的数据和语音业务,则可以通过直接接入3GPP优秀网来满足不同的产品需求,实现统一的业务活动,建立以SmallCell为基站的网管系统,从而实现下层无线网络通信系统与上层网管系统的对接。3.建立基于IMS+EPC+DSS集群模式的优秀网[6]。在系统中设置优秀网,其主要作用是提供用户连接、系统管理、网络承载等功能,分析该系统的优秀网系统AXUNiEPC-5[7],其主要依托电信级EPC优秀网的优势来实现网元MME、PGW等功能融为一体的模式,该优秀网实现了移动办公、遥感业务、监视控制及电子商务等基本业务,其可以为用户提供安全可靠的LTE接入。另外,优秀网系统还利应用了IMS系统,其是一种全新的多媒体业务形式,其不仅可以满足多样化的多媒体业务需求,还可以实现LTE语音业务系统,并且DSS优秀网可以实现LTE的集群呼叫功能,DSS与EPC相比,其都采用了ATCA架构,并且都可以实现设备小型化的优秀网。4.建立综合应用无线通信系统平台。利用分布式高性能计算机框架架构来建立一个安全、可靠、统一的综合应用系统平台,为了构建灵活、适用强的处理平台,应在软件处理平台基础上增加分析处理数据的专用支持工具,如支持LTE、Wi-Fi网络和终端的基站系统[8],实现数据传输、视频及语音等各类业务,提供统一的数据存储及应用接口,从而实现自动化管理的应用系统。 (二)无线移动通信系统功能概述 1.调度功能。调度系统是煤矿生产的重要通信手段,生产调度员通过利用调度功能来统筹调度所有资源,并对煤矿生产中各种突发状况进行处理,以保证煤矿生产顺利进行。调度功能主要包括生产进程管理、煤矿生产流程整合及资源分配等功能。2.语音业务。其主要包括以下几种业务:第一,移动电话,其可以提供语音通信功能;第二,紧急呼叫业务,当煤矿井下的集群用户发起紧急呼叫,呼叫中心将会做出答复,其类似与电话业务,具有简单方便、快速的特点;第三,主叫号码识别显示业务,其主要功能是提供主叫用户号码给被叫用户。3.集群通信。为了实现用户之间的通信,利用无线集群通信系统来实现自动化的信息共享功能,与公众无线移动通信相比,无线集群通信系统不仅可以提供系统内部的全呼、组呼之外,还可以提高双向通话功能,通过建立优先等级呼叫和紧急呼叫功能,以满足煤矿生产安全部门指挥调度的需求。4.增殖数据服务。在增殖数据业务中,主要包括提供视频通话、物联网接入、手机终端定位、多种数据等业务,其中,对于视频通话,通过手机实时进行无线视频业务,以便于井上工作人员的判断和决策;数据网接入,通过利用3G通信技术来实现终端及无线传感器等接口的采集,并利用物联网提供终端接入;手机终端定位,即利用4G无线通信技术来实现语音通话及矿用无线通信手机终端定位,即通过操作人员携带的手机与基站之间的信号传输来获得操作人员在井下的信息,这样地面上的工作人员则可以通过计算机来了解井下工作人员的信息,其可以确保煤矿井下的安全生产,同时也可以提供实时信息;数据业务,为了满足煤矿井下多种业务对宽带的需求,实现高速分组无线数据业务,并通过智能手机绑定内部系统,实现信息、视频监控及安全生产实时监控等功能,将综合自动化系统应用于系统中,实现组态软件实时显示功能,当煤矿井下出现异常情况,系统将会提供自动报警提示功能。 三、结束语 建立基于4G无线通信技术的煤矿无线通信系统,利用TD-LTE无线通信技术来建立宽带无线网络,由于TD-LTE无线通信技术具有覆盖面积广、信号强、传输速率高的优点,将无线移动通信系统应用于煤矿生产中,不仅可以煤矿地面井下实时通信,也可以确保煤矿井下安全生产,因此,建立基于4G通信技术的煤矿无线移动通信系统具有十分重要的意义。 作者:朱赛虎 单位:天地(常州)自动化股份有限公司 煤矿通信论文:煤矿井下无线通信传播论文 1煤矿井下无线通信技术的现状 1.1TD-SCDMA无线通信技术的应用现状TD-SCDMA技术是ITU研发出的第三代移动通信空间接口技术。其特点为上下频段统一,能通过对时隙配置提供无线承载。TD-SCDMA无线通信技术可以支持匀速为8kb/s~2Mb/s的所有3G业务。TD-SCDMA系统采用时分双工模式,但是由于载波占用的宽带为1.6MHz,TD-SCDMA系统提供的速率有一定的数据限制。目前,TD-SCDMA矿用通信系统采用BBU+RRU方式,因没有办法直接使用太环网,当某个中间RRU故障会导致整个链上的RRU无法工作,维修、扩容比较困难。 1.2WCDMA无线通信技术的应用现状WCDMA技术与TD-SCDMA都是ITU正式的第三代移动通信空间接口技术规范之一,该无线通信技术集CDMA、FDMA技术优势于一体,是一种系统容量大、抗干扰能力较强的移动通信技术。WCDMA与TD-SCDMA相比,技术较为成熟,并且发展空间大,在扩频的基础上能够获得巨大的经济效益,此外,还支持所有的3G业务。WCDMA作为产业链最为成熟的技术,不仅可实现语音通信功能,还能提供高速率数据和图像传输功能。但其成本较高,使得多数煤矿企业望而止步。 2煤矿井下无线通信的技术难题 电磁波在矿井隧道中不能很好地进行传播这已是公认的事实。一直以来,井下通信的技术难题是制约煤矿安全的重要因素之一,下面将从3个方面进行论述。 2.1巷道的环境条件对电磁波的影响煤矿井下巷道一般比较狭窄,弯曲延伸,存在多个分支,且分布在不同的地下平面。巷道的截面宽度不同,且巷道四周为煤层,粗糙不平。这一特殊的传播环境对电磁波的传播特性产生重大影响。电磁波频率对传输的速度有较大的影响,巷道截面尺寸对电磁波传输也有影响,截面的尺寸与巷道内电磁波频率成正比。此外,矿井下有照明线、动力线、钢轨等纵向导体,这些线路的存在都会对电磁波的传输产生一定的影响。 2.2井下环境机电噪声干扰严重如今,井下作业机械化与自动化设备的应用,不可避免地会增加噪声的强度,但是这一问题并未引起人们的重视。通信技术中,噪声是衰减和损耗通信质量的又一个重要因素。机械设备的作业一般是24h不停歇,因机械设备自身配置量大,启动频繁,所产生的电气噪声频谱较宽。由于信号微弱会导致井下通信困难,噪声问题是井下移动通信需解决的技术难题。 2.3接收点有用信号十分微弱无线电在井下的传播可以被看作在一个特定的空间内进行,由于电磁波在传输的过程中受到煤岩层及磁导率的影响,因而其传播速度并不是恒定不变的。煤矿井下的管道由于表面比较粗糙,且分布不均,这些都会对电磁波的传输造成影响。对于某个接收点来说,接受机本身信号微弱,在干扰之后很可能接收不到信号,这种特性的存在破坏了有用信号的传输,最终导致电磁波传输距离减低为数百米,从而使得井下通信非常困难。 3无线通信技术的发展方向———Femtocell技术的运用 Femtocell是根据3G技术发展和无线技术宽带化发展方向而推出的一种低功率、超小型化的移动基站。它的运用在一定程度上提高了煤矿井下的安全性。Femtocell通过IP协议将用户最先具备的ADSL/LAN宽带进行线路连接,远端由专用网关实现从IP网到无线网的连接,具备安装便捷、能够自动配置、直接使用的优点。 3.1Femtocell的技术优势Femtocell技术的运用能够最大范围地覆盖宏小区不能覆盖的地方,可以减少来自宏小区基站的高功率开销并提高宏小区基站的性能。此外,辐射更低,手机电池也更耐用,这些优势都优于其他无线通信技术。当前在煤矿企业中,设备供应商主要是将NodeB和RNC功能集成于一个接入设备的扁平化架构,由于Femtocell网关的接口是Iu接口,扁平化架构可以将SGSN/GGSN功能集成于Femtocell接入设备,其技术优势在于符合下一代移动网络的发展趋势,并在减少节点时提高网络的可靠性。 3.2Femtocell的系统优势Femtocell技术采用的是小型化设备,可以随时使用,并能够维护系统安全,增强灵活性。系统内部采用电信级标准设计,确保系统的稳定可靠性,无线通信能够共享技术的应用,使系统的稳定性及可靠性大大提高,并能够满足设备的资源需求。Femtocell系统设备运营均衡,工作状态较为稳定。此外,Femtocell技术系统的运用采用的是国际通用的通信标准设计,设备可与终端设备兼容,并能够与多家主流设备的制造商生产的用户交换机进行交换。 4结语 无线通信技术的应用极大地实现了地面对井下作业的监测和管理,能够有效地保障井下作业的安全。就无线通信技术在井下使用的现状而言,无线技术与自动化系统的深度融合还存在一定的发展空间,因而,应当不断研究和实践,使其更好地应用在煤矿行业中。 作者:刘庆伟单位:中国神华神东煤炭集团锦界煤矿管理处 煤矿通信论文:煤矿生产调度管理通信技术论文 一、煤矿井下调度管理存在的问题 分析当前的煤矿生产调度系统,在运行过程中,存在以下几个方面的问题:第一,调度系统的工作效率较低,针对现有的煤矿生产调度系统,受技术条件的限制,煤矿企业还不能充分利用现代的网络技术来加强煤矿生产调度管理系统的建设,导致出现界面不友好、无法实时查看信息,用户操作困难,数据管理分散的现象,甚至调度管理中的信息出现重复记录的现象。在煤矿生产中,由于煤矿生产调度管理系统仅限于指挥部门使用,在没有对调度信息进行科学管理的基础上调度部门所获得的信息是不能被其他部门使用的,信息缺乏共享性,致使调度管理系统的使用效率低下。第二,缺乏完善的信息统计功能,由于调度信息缺乏共享性,这就给煤矿井下安全生产的决策分析带来了一定的困难,例如在某个时间段内生产事故等情况不能及时得到统计和处理,其严重影响了系统在煤矿安全生产中组织和协调作用的发挥,进而影响了煤矿井下的安全生产。第三,无法实现对生产调度台账和报表的实时生成,在煤矿生产调度管理系统中,虽然实现了基础数据的管理功能,但是,在调度管理系统中还没有真正实现实时生产报表的功能。在生产过程中,生产调度台账和报表的实时生产不仅可以起到统计作用,也可以起到组织和协调作用,其中,生产调度日报、煤矿井下生产值班情况表及掘进工作面调度记录等报表可以很直观的对煤矿生产进行科学决策分析。第四,无法实现动态查看功能,由于图形信息管理功能不全面,在现有的调度管理信息系统中,其只能实现经验的图形管理,而实时生成的动态图形在现有的调度管理系统中不能得到充分体现。在调度管理信息系统中,若采用无小型化网络设备,不仅成本高,设备体重大,也不具有支持数据业务的功能,因此,采用无线通信技术与安全生产管理调度系统,其可以有效满足煤矿井下安全生产的需求。 二、建立基于TD-SCDM无线通信的调度管理系统 随着计算机网络技术的发展,通信技术的应用已受到了社会各界的广泛关注,相应的网络平台经历了终端主机方式到服务器方式的演变。并且在信息数据收集、存储和处理上,也从封闭式逐步走向开放时。由此可知,通信技术的转变,促进了我国社会经济的发展。在科学技术不断发展的今天,井下越来越多的电力设备、调度中心的信息资源共享及工作流程优化的要求,为了有效满足煤矿井下的安全生产要求,建立基于通信技术的调度管理系统,不仅可以确保煤矿安全生产,同时也是促进煤矿企业经济可持续发展的重要保证。由于煤矿生产调度系统在煤矿井下安全生产中发挥着不可替代的作用,因此,利用通信技术来建立煤矿生产调度管理系统,规范煤矿生产的调度管理,减少指挥人员的工作负担,从而提高工作效率和精确度。 针对当前煤矿生产调度管理系统存在的问题,在建设调度管理信息系统中,首先应借鉴国内外比较先进的煤矿生产调度管理信息系统进行分析、研究,结合煤矿企业内部的具体生产情况和实际需求进行分析,将两者有效结合,采用TD-SCDM无线通信技术,并结合煤矿企业现有的信息化平台,提供语音、视频、数据一体的网络平台,如图1所示,通过利用通信技术与调度管理信息系统连接,其可以及时对井下生产进行指挥,同时也可以及时进行紧急情况的处理。采用TD-SCDM矿用无线通信与煤矿生产调度系统,其主要有以下特点:第一,具有先进的无线管理功能,通过搭载无线视频监控和人员定位等数字化建设,指挥调度人员只需要通过语音、视频进行调度或召开会议,则可以进行通信与管理;第二,信息收集与分析功能,对掘进队的生产数据及井下各个环节的安全生产情况等基础资料进行收集,按照年、月、日对煤炭生产产量及安全情况进行统计分析,实现信息共享,及时地、有效地解决煤矿生产中的实际问题;第三,资源合理分配功能,根据煤矿企业内部的具体情况和煤炭生产需要合理分配劳动力,对机电设备、配件、雷管等进行检查;第四,数据资料存储、查询功能,对收集到的生产数据及相关资料以超文本的形式存在,从而实现规范化的煤矿安全生产;第五,可靠的冗余功能,煤矿生产调度系统支持单板、设备、网络级等三级冗余能力,在煤矿生产中,若某一环节或节点发生故障,调度管理信息系统将会自动进行主设备的倒换,以保证整合系统的正常运行;第六,漫游功能,利用无线通信技术在煤矿井上设置多个基站,实现多点漫游和无缝却换的功能,这样系统不仅可以实时对煤矿井下的生产进行监测,也可以对各个基站的指挥调度人员进行网络级调度和漫游调度,该系统支持全局录音功能;第七,多级调度功能,指挥调度人员只需权限设置,则可以实现上级调度台对下级调度台的调度,同时总调度台可以对各分调度台进行调度,建设全网多级调度管理信息系统,以满足对多用户管理的需求。 三、结束语 煤矿井下生产是一项具有危险性、施工环境恶劣的工程,为了实现煤矿井下的安全生产,建设煤矿生产调度管理信息系统是非常重要的。通过加强信息化建设,建立生产调度管理信息系统,使调度生产管理信息系统在煤矿生产中起到组织、协调和指挥的作用,以保证煤矿安全生产,以促进煤矿企业的可持续发展。 作者:刘涛单位:神华神东煤炭集团开拓准备中心生产指挥中心 煤矿通信论文:煤矿自动化通信技术论文 1煤矿自动化 煤矿自动化,是指在煤矿生产和管理的过程中对各项工作都实现自动化的管理行为,包括对煤矿生产过程中生产环节的自动化、生产过程中煤矿安全保护自动化、监控进程自动化、管理行为自动化等一系列自动化的行为,最终将煤矿自动化的工作内容综合组成一个煤矿自动化运行平台,实现煤矿的生产和管理内容自动化的目标。具体来讲,煤矿自动化的功能特点和关键技术可以根据煤矿在生产管理过程中的不同任务内容来具体划分为以下内容: 1.1煤矿机械设备的运行和管理自动化随着现代计算机技术的不断发展,现代科技早已经实现了通过传感器和计算机技术对机械设备进行智能监控与管理的过程。将这一新型计算机技术应用在煤矿生产过程中和机械设备的运行当中,对煤矿机械设备的运行自动化进程有着质的帮助和提升。在煤矿的生产以及管理过程中,已经实现运行自动化的机械设备包括采煤机、工作面运输机等多项设备,其中采煤机自动化主要是通过计算机对采煤机各电机及液压系统的控制,实现采煤机在运行和管理过程中的自动化;运输机则是通过对其和计算机技术相结合来实现运输机的智能控制和管理,使其能够自动负担更加大容量、高强度、重型化的工作内容和具有更长使用期限的寿命优点。 1.2煤矿运输系统的自动化 煤矿运输系统的自动化是指在矿产资源运输的过程中对有关运输的机械设备进行自动化管控的过程。当前我国对于煤矿运输系统已经开始逐渐引进国外先进的胶带运输方法,随之而来的是胶带大载荷长距离运输对动力系统的高要求,对保护投入的严标准,目前利用计算机技术,将主电机和皮带运行中的各种数据利用传感器采集并汇集到PLC自动控制系统上,通过上位程序对胶带运输设备进行集中的控制和保护,对相关设备在运行过程中出现的故障能够及时地作出预防和处理,保护矿产资源在运输过程中的安全性,提高煤矿运输的效率和质量。 1.3煤矿洗选系统自动化 煤矿洗选系统自动化是指针对提高煤质去除矸石的洗选设备进行集中控制,对设备运行中的各种参数进行在线监控,使各种保护能够有效的联锁,确保洗选系统安全高效运行的控制系统。当前各洗煤厂使用的控制系统不尽相同,常见的系统有美国AB,德国西门子,相比使用人力去就地控制各种水泵、皮带、破碎机、分级筛等设备,使用自动控制系统可以大量缩减人员的投入,减少因噪音、粉尘等对人体的伤害,同时各种保护的联锁投入也可以消除因个别设备的故障造成洗选系统的崩溃,避免机电生产事故的发生,对煤矿来说洗选自动控制系统的参与即减少了企业的运营成本,又大大提高了安全生产效率。 2煤矿通信技术 煤矿通信技术是指将现代通信技术应用在煤矿生产和管理的过程中而形成的煤矿系统特有的通信技术类型。煤矿通信技术根据煤矿生产任务以及应用环境的不同,具体可以总结为以下内容。 2.1全矿井生产调度通信技术 全矿井生产调度通信技术是指在煤矿井下的生产过程中对矿井的生产过程施行通信管理的一种技术,其通信设备一般包括调度主机、安全隔离器以及本安自动电话机等,煤矿管理人员可以通过对以上设备的利用来实现对煤矿井下生产和运输过程的即时管理和控制,保证煤矿井下生产过程的安全和效率。全矿井生产调度通信技术也有不同的技术类型,例如煤矿井下建立专用的调度主机和行政交换机相互结合使用的通信技术方法,通过煤矿井下生产调度员的管理来对调度主机和行政交换机综合使用,实现对煤矿井下生产过程的管理和控制,比较适用于大型煤矿企业。其他例如不建立专用的调度主机,只使用行政交换机的通信技术类型或者只建立专用的调度主机不使用行政交换机的通信技术类型则比较适用于较小的煤矿企业。 2.2井下光纤通信技术 井下光纤通信技术则是指将光纤通信技术应用在煤矿井下生产过程的管理和控制过程中,井下光纤通信技术相较于其他通信技术来说具有通信速度更快、通信质量更高、通信容量更大等一系列的优点,具有优秀的防爆阻燃性能和通信抗干扰的能力。目前井下工业环网的普及应用,为煤矿信息化建设搭建了基础接入平台,使通信系统、人员定位系统、综采设备运行监控、电力系统监控、视频监控等多种系统进行融合成为了可能,成为煤矿数字化建设的重要推动力。 3结语 煤矿的自动化技术和通信技术是保证煤矿生产与管理过程中工作质量和工作效率的重要方法之一,也是煤矿工作未来发展的必然趋势,加强煤矿自动化技术和通信技术的进程,实现对煤矿生产与管理过程的有效保护和支撑。 作者:高小川单位:陕西清水川能源股份有限公司冯家塔矿业分公司 煤矿通信论文:短距离通信技术在煤矿井下的应用 一、短距离通信技术的含义 通常情况下,通信收发两方利用无线电波井下传输信息,且能够在几十米范围内传输,皆可叫做短距离无线通信,也可称为短距离通信技术。短距离通信技术具备多种共性,即对等性、成本低以及功耗低等。短距离通信技术实质指一般意义上的无线个人网络技术,主要有以下几种标准,ZigBee、IrDA和RFID等;此外,短距离技术有各种不同接入技术,如无线局域网技术等。矿井无线通信有感应通信、动力线载波通信等形式。但动力线载波通信在矿井中应用时,由于抗干扰能力弱,难以匹配传输阻抗,所以其效果较差。而感应通信是以电磁感应原理进行通信,发话时,移动通信机的磁性天线与感应线很相似,同时有尺寸大的发射天线,但干扰噪声过大且传输参数可靠性差,很少应用。井下巷道属于一个限定空间,主要是岩壁组建而成的封闭环境,岩壁往往限制电磁波的传播,传播中衰减程度过大。所以选用短距离通信技术应用于煤矿井下中,有着重要意义,短距离通信技术功耗、成本均相对比较低,网络铺设简单,便于操作。 二短距离通信技术在煤矿井下中的应用探讨 短距离无线通信技术具备功耗相对较低的优势,因此对于“本安型”电路的相关设计十分符合。不仅如此,在煤矿井中,使用频谱的要求较为宽松,所以,在煤矿井无线通信系统中,短距离通信技术具有广阔的应用价值。 1.ZigBee技术的应用分析 在短距离通信技术中,ZigBee技术是其中最有代表性的技术,同时应用于煤矿井下占据重要的位置。ZigBee技术指以IEEE802.15.4为主要物理层标准,并以此将大量微小传感器间的通信进行协调。此类传感器无需巨大能量,经过无线电波且利用接力形式,实现两个传感器之间的数据传输,发挥高通信效率。ZigBee技术拥有三个特点:功耗低,即休眠状态下的耗电量为微瓦级,工作状态下的耗电量为毫瓦级;超大网络容量,即1个ZigBee可支持的节点有65000个;广泛的覆盖面积,网络覆盖范围可达100~1000m。ZigBee技术具备双向性定位优势,将ZigBee技术充分应用于煤矿井下中,有效实现井下与地面之间的信息交流,提高定位信息的规范性以及准确性。此外,ZigBee技术在实行双向传递时,可将某些意外或突发事件的发生进行控制和防止,同时,传输的速度相当快,信息准确性也较高,从而提高决策反应效率。ZigBee技术系统在反映井下定位现状的时候,能够利用计算机将井下活动轨迹进行详细描述,也就是经过标识卡活动状况、各种站点间信息的传递等,进行了解和掌握井下活动的具体现状,当发现有不良现象发生时,可立即采取措施,避免发生意外。如在某市煤矿中,因井下地形复杂,在进行煤矿开采时,常常发生事故,发生事故之后,营救人员不能将井下受灾人员的分布情况以及人数进行较好确定,若将营救设备盲目开进,则会误伤受困人员,从而无法及时营救受困工人。然而使用ZigBee技术之后,能将事故受困人员分布位置以及具体情况进行准确确定,促进营救工作的顺利开展,及时救出受困人员,进一步降低煤矿井下安全事故的发生率,确保工作人员的生命安全。 2.IrDA技术应用分析 一般情况下,IrDA技术在调制时,常常利用脉冲相位,如此一来,不但将抗干扰能力增强,而且使连续电平功率大于脉冲电平功率,防止了红外二极管无法承受高功率的现象出现。IrDA技术具备成本低,易控制传播距离、范围,保密性高、抗干扰能力强等特点,将该技术应用在煤矿井下通信系统中,可发挥遥控器的作用。此外,根据国家煤矿安全相关监控系统新标准,对于井下传感器,必须利用红外遥控传感器,无需使用精度产品及电位器调零点产品等。由此可见,IrDA技术应用在煤矿井下中具有重要的作用。 3.无载波UWB通信技术应用分析 在煤矿井下应用无载波UWB通信技术,能够降低煤矿井下通信系统的成功。在煤矿井中,可通过超宽带信号频带宽的优势,将传输距离进行换取。利用UWB无线通信,能快速实现通信和测距及定位统一,多功能一体化等,将无载波UWB通信技术应用在煤矿井下,有利于准确定位井下人员,在发生各种恶性事故的时候,保持无线通信系统通畅,可提高救生抢险的效率。 三、结束语 总之,短距离通信技术在煤矿井下中发挥重要作用,如无载波UWB通信技术、IrDA技术应用和ZigBee技术应用等,只有将这些技术充分利用,才能提升我国煤矿井下开采工作的效率和质量,从而促进煤矿行业的快速发展。 作者:赵娟 朱彤 单位:河南工业贸易职业学院 煤矿通信论文:煤矿通信技术的发展研究 目前,大多数的煤矿企业都对于矿井的安全生产制定出了一系列的监控系统,对于煤炭工作之中无论是矿用带式输送机电控系统,还是矿用电力监控系统都设置了监控系统,同时加强综合检测控制系统的监控,在不断完善发展的基础之上建立了局部生产环节自动化系统。局部生产环节作为整个矿井系统的组成部分具有重要作用,处理好整体和局部的关系,从而保证整体的部分大于局部之和,从而更好的推进矿井综合自动化的不断发展与进步。 1矿井数字化工业电视系统当下多数的煤矿企业采用的都是通过电视系统对于矿用工业进行模拟性的传输,随着科学技术的发展以及通信技术的不断进步,对于井下的数字化工业电视系统而言,具有更强的发展前途。可以说是“如虎添翼”,从三网合并发展来看,它将是未来矿工井下作业的一个新的发展方向。 2工作面巷道监控中心对于大多数煤矿企业而言,目前的自动化控制主要集中在液压支架等单机操作之中。对于其全面技术控制方面还存在一些欠缺,因此对于煤炭开采挖掘等方面,包括供电设备等集中监控控制中还存在着瓶颈。这就会影响信息的直接传送。而这些就意味着调度中心不能及时的了解情况从而做出合理的判断,从而直接影响一系列的机载信息以及移动可视信息在传送到工作面巷道控制中心的状况,从而影响挖煤机等机械的作业1。 3矿井水泵自动化系统。矿井水泵自动化系统作为煤炭自动化的重要系统之一,但在很多煤矿之中忽视对其的使用。对于矿井之下的水泵房而言,这里的每台水泵最低都有几百瓦,而由于水泵排空阀门较容易受到矿井之下水质的影响出现故障,从而出现问题不能及时被发现,这便会给井下作业带来巨大的麻烦。因此处于各方面的考虑,对于安装矿井水泵自动化系统都有十分重要的现实作用,通过对于井下水泵传送信息的及时了解,可以根据情况作出相应的应对措施,从而保证井下作业的顺利进行。 煤矿通信技术 随着通信技术的不断发展以及网络技术的不断应用,IP语音通信技术由于自身的优势很快在煤炭通信技术之中脱颖而出,成为矿井之间相互联系的一个主要通信工具,通过不断探索将煤矿通信技术推向一个新的发展方向。 1全矿井生产调度通信 对于矿井的通信而言,在实际生产过程之中,使用较广的当属于对于矿井的生产调度通信。矿井通信最主要最直接的目的便是对于矿井的生产调度,它是直接作用于实践指挥的产物。通常是由调度主机、安全隔离器以及本安自动电话机等组成。它们通过相互联系而存在,当下在矿井生产调度中,对于通信系统主要分以下三种: 设专用的调度主机,又有行政交换机。目前我国的大多数煤矿是既设专用的调度主机,又有行政交换机。因为这些除了涵盖普通的使用之外,还可以通过调度员的需要来对通话方式进行不断的改变,从而实现应对特殊情况的特殊需要。这一系列的富有专业特色的服务功能为煤矿生产都起到了很大的帮助,为紧急情况以及特殊指示下的通话创造了条件,从而为保证煤炭的安全生产起到一定的作用。 不设专用的调度主机,仅用行政交换机。对于一部分的为降低投资成本的小型矿井而言,它们大多数会选用不设专用的调度主机,仅用行政交换机的通信设备。这种设备成本较低,而且井下用户可以根据实际需要而自动拨号,使用起来也较为方便。但是,一旦发现出现紧急状况,这种通信设备由于不具备调度员无阻塞通话功能,便很难将紧急预案中采取的措施传达下去,因此对于井下作业安全而言,还存在着一定的隐患。 设专用的调度主机,不设行政交换机。对于具有自动交换及联网的功能的专用调度主机而言,它们自身的功能完全可以代替行政交换机的功能在现实之中应用。但由于调度主机的总容量较小,因此,这种技术的应用主要集中在地面用户较少的煤矿之中2。由于程控调度通信系统的不断发展,使得信号稳定通话质量更高,而且传送数据稳定的通讯技术出现。随着通信技术的不断发展,相信数字交换技术在投入使用之后必然会将程控技术所代替。 2矿用小灵通通信系统 矿用小灵通通信系统作为一种无线通信技术来讲,它的覆盖性较强,而且使用起来相对方便。由于此通信工具是针对矿用而研制的,因此对于矿井之中的巷道中使用效果相对不错。但是由于目前系统缺乏调度功能,同时,在系统之中的一些主要设备基站和基站控制器都为隔爆设备,因此对于工作面巷道而言是不可使用的3。适用范围的受限并不影响其自身的发展,我们可以通过增加调度功能和开发本安型基站等来实现矿用小灵通通信系统的更好使用。 3井下光纤通信 井下光纤通信系统作为“后起之秀”迅速发展起来,其原因在于它通信容量较大而且对于井下通讯而言,拥有很好防爆性能和抗干扰能力。这样可以很快很好的适应复杂的井下环境。井下光纤技术由于近几年的不断深入研究,井下光纤通信技术具有更多的优点,从而更好的投入到生产作业之中。目前井下光纤除了具备基础的通信功能之外,还拥有自动化的检测功能,它的高质量传输目前是井下工业电视系统中的重要组成部分,而且随着科研人员的不断深入研究,相信它的作用和地位将有更大的提高和利用。 存在技术问题 我国煤炭产业的生产发展虽然紧密的同高新技术相结合,但其中还存在一系列的问题,而且一些局部化的环节仍需要加强重视,从而可以保证在作业过程中,一个整体之间可以相互联系促进,从而为更好的作业提供保障。 1加强对于高效矿用光缆开发利用,加强光缆修复技术 光缆是我国煤矿井下工作合理进行的一个重要工具,但由于井下环境复杂,它的主要投入还局限在大巷之中。而对于其他环境之下,普通的光缆自身承载不了,因此很容发生断裂等现象,而且它的修复工作也极为困难,但由于光缆在井下工作性能较高,它是实现自动化控制作业的载体,通过传送电视监控资料而来控制整个作业的进度,同时由于井下距离较长,只有矿用光缆可以承担得起这些传送,而且性价比很高。因此解决矿用光缆对于在恶劣环境下的使用和修复问题是目前开发的重点,对于承受能力较强、材质延伸度较好的材料可以更好更快的推进煤矿自动化作业,从而保证煤矿作业的自动化与通信技术相结合更好的为煤炭发展作出贡献4。 2增强局部薄弱环节的作业,从而保证各个环节的顺利进行 煤矿自动化的高速监控网络已有多种方案可选,而且各个生产环节分工不均,同时技术参差不齐,这就直接影响煤矿自动化运行水平,从而一些因为难以承载相应的负荷便会出现故障,这就要求各生产厂家进行不断完善提高,保证工作进度。 结语 煤矿产业对于社会具有重要作用,煤矿的自动化技术应用是实现高效开采的基础,而对于煤炭开采工作而言,安全问题是其中最重要的。质量安全是生产作业的重中之重,因此便需要利用通信技术来加强井上与井下的联系,同时对于整个矿山之间的相互联系。运用科学的技术手段既可以提高作业的效率也可以保证作业的安全与科学,因此,煤矿的自动化技术同通信技术相结合,正是体现了这一点。我相信,随着科学技术的不断发展,一定可以走出一条低能耗的集约化发展道路。加大对于科学技术的不断应用,从长久利益看来是切实可行的,而且节能减排对于构建社会主义和谐社会也会具有重要意义。(本文作者:张晓红 单位:天地(常州)自动化股份有限公司) 煤矿通信论文:煤矿安全生产监控及通信技术诌议 【摘要】我国是煤炭生产大国,煤矿行业发展迅速为我国经济增长起到巨大推动作用,但是由于煤矿生产安全管理水平较差,安全问题一直困扰着整个煤矿行业,煤炭生产安全形势十分严峻,为有效改善矿山安全事故等紧急事务的处理能力,综合了通信、计算机、网络技术建立的煤矿安全生产监控与通信技术成为我国落实煤炭产业安全生产重要基础,始终为煤矿行业发展提供驱动力。本文对煤矿安全生产监控与通信技术进行简要阐述,讨论了煤矿安全生产监控与通信技术应用及其发展趋势。 【关键词】煤矿;安全生产;监控与通信技术 1引言 煤炭资源作为我国经济发展的基础有非常重要的作用,已经成为我国经济发展和人民群众日常生活密不可分的一部分,但煤矿行业存在的安全问题不仅成为了煤矿企业的困扰还引发了较为普遍的关注,安全对煤矿生产的重要性是不言而喻的,需要采取各种措施和手段进行保障,其中煤矿安全生产监控与通信技术是较为成熟的措施之一,在煤矿生产当中发挥着巨大作用[1]。 2我国当前煤矿安全生产监控与通信技术现状 相关部门针对煤矿生产特点提出具有较高可行性安全生产监控与通信技术,其中包括现场总线本质安全防爆、煤矿监控信息传输、煤矿监控数据处理、断电控制、馈电状态监测、开关电源本质安全防爆、矿用本质安全防爆电源、备用电源连接等方式内容,制定了一系列满足煤矿安全生产监控技术标准,建立了生产过程中及时发现问题并有效解决的监控系统。通过信号采集、计算机监控、数据通信方式对煤矿生产进行监控,并且相对简便的线路连接就可以满足煤矿恶劣的生产环境具有良好的通用性,不仅实现了对煤矿生产活动的监督,更为煤矿生产安全监控提供了便利条件,煤矿安全生产监控与通信技术系统主要包括:安全生产监控技术及系统、井下人员定位技术及系统、移动通信技术及系统三大部分[2]。 2.1安全生产监控技术及系统 煤矿安全生产监控系统和技术需要根据煤矿井下环境进行选择确定,对于传输距离远、井下电气环境复杂的情况,可采用树形结构来布设煤矿安全生产监控系统及安装;对于电网电压变化范围大、作业环境恶劣的环境,要采用远程供电方式替代煤矿安全生产监控系统传感器。 2.2井下人员定位技术及系统 普通的GPS定位信号无法全面覆盖井下通道,这就对煤矿井下人员定位技术及系统提出更高要求,一般井下人员定位识别卡位移速度应大于等于五米每秒,安全生产监控系统分站与井下人员定位识别卡无线传输距离不得低于十米,井下人员定位识别卡并发数量大于等于八十,总安装数量不少于八千。煤矿安全生产监控系统为井下生产作业人员提供位置检测系统,特别是井下作业过程中出现事故问题,井下人员位置检测系统可以检测到人员具体位置,便于营救人员及时、准确开展救援工作,减少人员损失,同时井下人员位置检测系统还可提升生产管理工作,让管理人员及时了解井下人员位置和出勤情况,以便更好的安排工作。 2.3移动通信技术及系统 移动通信技术及系统需要覆盖全矿井范围,因为煤矿作业无线传输损耗量大,需要较强的抗干扰能力,同时各个矿井无线传输的特点和规律是不同的,在移动通信技术及系统应用布设过程中需要充分考虑煤矿工作环境对移动通信及其他环境方面的需求,确定全矿井移动通信系统及其技术的应用方式,充分结合现代无线网络技术发挥作用[3]。 3煤矿安全生产监控与通信技术未来发展 3.1人员精确定位技术 煤矿井下生产发生安全事故时,为能及时进行有效的应急救援处理,需要对井下人员具体位置进行精确定位,因为只有精准的人员定位才能为应急救援提供良好的条件,争取更多的时间,挽救更多人的生命,现阶段煤矿井下主要采用的人员定位技术是部分功能的移动设备(RFD)和漏泄电缆等方式,一定程度上实现井下人员位置监测,遏制了超定员生产作业状况,但是这些技术与系统无法实现人员精确定位,不满足事故救援要求,因此人员精确定位技术是煤矿安全生产监控与通信技术未来发展的主要方向之一。 3.2建立矿用物联网系统 普通的煤矿安全生产监控工作仍需完善,现阶段国家倡导了物联网技术可以进行有效应用,建立完善的矿用物联网系统,将煤炭生产过程中所需的物资进行整合,对比物资质量、价格、特点,为煤炭生产提供自主选择机会,通过矿用物联网结合煤矿实际,选取最优物资,充分降低生产成本,实现资源优化配置,为煤矿行业提供安全生产技术交流与学习的平台,满足国家对煤矿行业生产流程的监督要求。 3.3建立煤矿一体化通信技术与系统 煤矿一体化通信技术与系统具有生产调度、报警联动、应急扩音通信、紧急呼叫、避险与逃生声光提示、位置监测等功能,为煤矿安全生产监控提供良好的技术支持,可对煤矿安全生产进行全方位监控,具有优越的通信功能保障交流畅通,管理人员借助煤矿一体化通信技术与系统可对生产过程中出现的问题及时进行纠正,并加以指导完善,充分落实相关工作规划,同时在发生安全事故的情况下能使相关人员及时与救援人员进行沟通,解除安全隐患,降低安全问题带来的人身与财产损失[4]。 3.4引入地面遥控技术 煤矿生产过程中,采掘工作面是事故多发地点,需要煤矿监控、通信、机械化升级等渠道尽量减少工作面作业人员数量,将人员集中在相对安全的施工地点进行作业,其他部分通过地面遥控技术来完成,在这个过程中需要煤岩分界识别技术和仪器的配合,通过研究液压支架、采煤机、刮板输送机精确定位技术,提升监控可靠性,充分节约人力资源,降低煤矿生产事故的发生几率。 3.5完善生命探测技术 除基本的人员精确定位技术外,还需要生命探测技术提供支持,因为生命探测技术及相关装置是保障事故处理速度的重要设施,能有效提升事故救援速度,提升人员生还几率,由于煤矿井下无线传输衰减大、电气防爆要求高,在地面使用的大量技术在井下受到限制,难以直接应用,为解决这一问题需要充分了解煤矿井下生产工艺环境,研究设计出适应煤矿井下生命探测的技术与设备。 3.6应用重大灾害预警技术 煤矿生产环境极易出现重大灾害,不仅影响正常生产,还可能造成巨大的经济损失、人员伤亡,因此,重大灾害预警技术是煤矿安全生产的有力保障,现有的煤矿安全生产监控与通信技术系统具有实时检测、断电、报警等功能,部分系统能有效应对井下冲击、水灾、瓦斯等环境,针对这些重大灾害有一定的预警功能,但是准确率仍旧不能让人满意,无法充分满足煤矿安全生产的需要,为提高重大灾害预警准确性,基于煤矿安全生产监控与通信技术系统研发水灾、瓦斯和冲击地压等重大灾害预警技术,提高了矿山生产安全。 4结语 我国煤炭产业发展迅速,市场繁荣,但是无论煤炭产业发展到何种程度,安全问题仍旧是一大焦点,值得不断探索、完善推动产业发展的同时提供生产安全性,减少生产过程中出现的各类安全事故,这同时需要社会对煤矿生产的安全问题引起足够的关注与重视,在煤矿生产过程中,充分应用安全生产监控与信息技术,开发矿用物联网技术,建立一体化通信技术,引入地面遥控技术,实现煤矿生产工作现代化、信息化管理,充分完善煤矿行业安全监督管理体系,推动我国煤炭产业科学快速发展,为我国经济发展和改善人民群众生活提供良好支持。 作者:蒋锐 单位:天地(常州)自动化股份有限公司 煤矿通信论文:CDMA2000无线通信系统对煤矿的应用 摘要郓城煤矿CDMA2000无线通信系统在井下采用定向天线的设计,实现了矿井无线信号的无缝覆盖;实现了本系统与矿井固定电话网络、电信公网的对接,实现了井上井下矿用手机与调度固话、警务通、外网手机固话的互联互通,极大地提高了工作效率。 关键词CDMA2000技术;无线通信;煤矿 近年来,随着国家对煤矿安全生产的重视以及各煤矿企业增强企业竞争力的需求日益强烈,煤矿对通信的安全性、便捷性、可靠性、实用性的需求日益强烈。目前在矿用无线通信系统中所采用的技术有:小灵通、TD-SCDMA、WiFi、CDMA2000等无线通信技术,其中矿用小灵通通信系统因随着通信技术的发展已退出历史舞台。本文主要介绍CDMA2000无线通信系统在郓城煤矿的设计与应用。 1方案选择 1.1系统选择 矿用WiFi通信系统、矿用TD-SCDMA通信系统、矿用CDMA2000通信系统3种系统间的比较如表1。图像传输的重任。鉴于此,郓城煤矿选择使用CDMA2000无线通信系统。 1.2系统覆盖形式选择 系统在地面采用电信公网信号覆盖。本系统通过2M线与电信对接,保证地面及井下的手机、警务通、调度电话在任何地点互联互通。井下覆盖方式采用定向天线。定向天线用定做支架支撑,根据覆盖距离及巷道方向每台基站配置1到3个天线,对于重要巷道预留出足够的覆盖冗余,以保证特殊情况下信号的完全覆盖。 2方案设计 郓城煤矿CDMA2000无线通信系统构成如图1所示,主要由地面设备(包括优秀网CN、基站控制器、网管电脑、SIP调度服务器、交换机、数字中继、调度台)、井下设备(基站、光缆)及手机等组成,井下基站由光缆连接到环网交换机,优秀网通过PON环网控制井下基站。示意图见表1。(1)设备配置:地面中心机房优秀网1套、网管电脑1台、SIP服务器1台、数字中继1台、交换机2台,地面3楼调度室调度台1台;井下基站共30台,包括主井筒和副井筒各2台基站,井下定向天线70套;本安集群手机300部;光缆、电缆及辅料若干。(2)覆盖范围:能满足地面、主井副井周围巷道、运输大巷、皮带大巷、回风大巷、1300轨道顺槽、主变电所、主井筒、副井筒、辅助轨道的信号覆盖,完全满足矿方的通信需求。 3系统功能及特点 3.1系统功能 (1)实现全矿流动人员、监狱警务通、调度电话在地面和井下的互联互通。(2)提供丰富多彩的业务和应用,包括语音、短消息等业务功能,还可提供语音调度功能。(3)系统基于IP架构,可实现与矿方现有固话网络的无缝连接,充分利用原有的网络资源,避免矿方的重复投资。 3.2系统特点 (1)系统容量大,同一覆盖区域可以实现多个用户同时通话。(2)系统采用先进的CDMA20003G技术,使用适合煤矿井下传输的次800M黄金频段,抗干扰能力强,覆盖广,语音清晰,话音质量好。(3)支持1X/1xEV-DO、IP化等特点,并具备向下一代网络LTE平滑演进的能力,全IP交换,实现快速部署网络,满足移动网络的未来演进,避免了矿方重复建设的投资。(4)有线、无线融合的一体化调度通信功能,实现有线与无线用户的统一调度功能,系统可提供模拟中继(FXO)和数字中继(E1)两种方式的中继接口,并支持七号信令和ISDN-PRI等信令。(5)系统采用全IP架构,组网灵活,可扩展性强,可实现单一矿井组网或集团多矿井异地组网。(6)系统具有手机与手机、手机与有线电话之间的互联互通功能。(7)系统具有小区切换功能,合法用户可在不同的基站之间进行切换,系统可支持专网与公网的自由切换。(8)系统可实时查看基站的工作状态并统一管理网内各无线通信基站。(9)系统具有调度管理功能,可对专网用户进行统一的调度管理。(10)系统可支持通话监听、通话录音、录音保存和录音回放的等监管功能,系统支持组呼、全呼以及会议等调度管理功能。 4结语 郓城煤矿的成功运行和使用情况表明,CDMA2000无线通信系统采用定向天线的覆盖方式真正解决了郓城煤矿井下复杂巷道的无线信号覆盖要求,实现了矿井无线信号的无缝覆盖;高质量的语音通信解决了煤矿井下移动人员和零散作业人员的通信要求,提高了地面与井下通信的实时性与可靠性;强化了人员的管理,做到人员快速合理调配,同时减少了管理人员数量,并实现了本系统与煤矿固定电话网络、电信公网的对接,实现了井上井下矿用手机与调度固话、警务通、外网手机固话的互联互通,极大地提高了工作效率,为郓城煤矿的安全生产提供了完善的通信保障。 作者:奚伟民 单位:山东省郓州监狱 煤矿通信论文:煤矿安全生产监控与通信技术分析 【摘要】本文首先指出在煤矿安全生产中使用监控技术和通信技术的原因,接着指出我国煤矿安全生产监控技术及安全生产通信技术的现状,最后指出我国煤矿安全生产监控与通信技术应该如何进一步发展和应用。 【关键词】煤矿;安全生产;监控;通信技术 近些年来,我国的煤矿资源呈现出供不应求的趋势,煤矿企业为了获取利润,不断加大对煤矿的开采量,往往就会把煤矿的安全生产工作给忽视掉,最后酿成非常恶劣的煤矿安全事故。合理开采矿井资源,保障煤矿工人的人身安全,是煤矿安全生产中不可缺少的一部分。 一、煤矿安全生产中使用监控与通信技术的原因 (一)我国煤矿安全生产中存在的问题 1.开采强度过大一些煤矿通过加大对煤矿的开采力度以至于获得更高的利润。比如在井下同一个班内安排过多的作业人数;没有根据实际情况设计采矿施工等,都容易造成煤矿结构的破坏和不稳定,加大采矿施工风险;再加上生产组织的过于集中,加大了施工事故的破坏程度,一旦发生意外,会带来严重的人员伤亡。2.非法组织生产一些地区,特别是农村地区存在持证不全甚至无证就组织煤矿开采工作的情况;违反国家相关规定越界超层开采煤矿;无视执法部门惩处或者警告,继续组织煤矿开采工作等,这些非法组织的煤矿生产活动,存在着很大的安全隐患,严重威胁矿工的生命安全。3.安全管理混乱煤矿管理人员因为自身的安全生产意识薄弱,将会对整个煤矿安全管理工作完成的质量造成影响,比如:部分安全管理人员对煤矿管理的相关规定无视,允许工作人员在未规划的工作面采煤;对开采设备及辅助设备的安装不及时、不到位;煤矿监控系统安装管理不明确,安装地点不到位;对矿井工作人员的要求和监管力度不强等,会加大煤矿事故发生的几率,造成严重的矿难。4.煤矿企业对生产安全问题的忽视现代工业企业在经济发展的刺激之下单纯以追求经济利益为主,往往忽视了工业生产过程中的安全问题,安全第一的口号仅仅成为了一句口号,大部分煤矿企业并没有把煤矿从业人员的人身安全放在首位,发生事故的几率便会大大提升,发生事故之后的紧急处理工作不到位,没有以安全生产为重要目标。并且煤矿生产作为一项具有危险性的操作,一定的监督工作是必不可少的,但是在实际情况中,很多煤矿企业并没有建立比较健全的监督管理制度,甚至出现监督岗位的缺失现象。这种只重视经济利益而忽视了安全生产的做法,不仅不利于生产技术的更新,而且不利于生产规模的扩大,最终导致恶性循环,会给煤矿生产带来更大的安全隐患。5.煤矿操作事故防范措施不健全就我国目前的煤矿发展的状况来看,我国颁布的相关安全生产法律虽然在形式上弥补了生产安全方面的法律缺失,但是一些法律条款过于简单,内容不够全面细致,法律方面的漏洞很多,因此在法律层面对煤矿安全生产的保障作用仍然不够明显。煤矿企业的事故防范措施不健全,有一些煤矿企业甚至并没有制定相关的事故防范措施,加上煤矿操作的工作环境恶劣,如果煤矿企业的救生设备不健全,一旦事故发生,现场工作人员不能及时自救,对生命安全造成威胁。 (二)煤矿安全生产监控与通信技术使用的作用 1.保障煤矿工作人员的人身安全通过使用安全生产监控技术,能够及时掌握井下煤炭的开采状况,以及矿工的工作状况,如果有问题或者突发情况能够进行及时的反馈和解决。使用安全生产监控技术还可以提高监控人员和管理人员的监督和管理效率,降低事故发生的几率,更好地保障矿工的人身安全。2.减少事故发生几率,降低事故危害安全生产监控与通信技术的作用,不但能够把煤矿工作人员的工作状态和煤矿各项设备的运行状态给及时反馈出来,而且还能够保证煤矿开采工作的安全进行,从根本上降低事故的发生几率。除此之外,当出现预警信息,急需矿工撤离时,可以利用通信技术快速通知井下工作人员,避免其受伤害;而一旦事故发生,也可以利用通信技术掌握受困矿工情况,为营救工作创造条件,从而降低事故带来的伤害。 二、我国煤矿安全生产监控与通信技术现状 (一)煤矿安全生产监控系统 1.煤矿安全生产监控系统的作用安全生产监控系统中,硬件系统线路连接较为简便,整个系统通用性强,对工作环境的要求不高,因此,被广泛地应用于煤矿安全生产监控中。该系统能够加强对煤矿安全管理。在煤矿通风瓦斯管理方面,煤矿运输管理方面,煤矿供电方面,劳动组织管理方面等,煤矿安全监控系统都充分发挥了它管理的作用。2.煤矿安全生产监控系统的工作方式煤矿安全生产监控系统将包括信号收集系统、计算机控制系统、数据通信系统,它能够对软件程序与硬件电路的各个子系统进行中和处理,从而达到监督煤矿生产活动井而有序的目的。煤矿安全生产监控系统以软件为技术支撑,将计算机作为媒介,借助数据通信技术实现对数据的传输,计算和判断,并及时做出评价,预警生产过程中的安全隐患,在非本质安全电路的情况下实现断电[1],从而实现煤矿生产的安全,降低事故发生的几率,保障矿工的人身安全。 (二)煤矿安全监控技术 根据井下工作环境选择合适的安全监控技术:在电线传输距离远,电气易爆炸的井下环境中,安装树形结构的安全生产监控装置;在工作环境恶劣,电网电压波动幅度较大的井下环境中,传感器应该选择远程供电,代替中继器,以提高监控系统的抗故障能力[2]。 (三)煤炭产量监控系统 为了保证煤矿资源的长久使用,避免无节制开采带来的能源消耗以及安全隐患,应在煤矿安全生产监控过程中建立和使用煤炭产量监控系统。该监控系统能够实时监测煤炭产量,并传输多种信息数据,从而整合汇报成每小时的产量数据,以便于对煤炭生产状况做出检查,分析和评估,这样一旦出现煤矿生产不符合国家相关规定,相关部门就会收到预警。正是煤炭产量监控系统的存在,使相关部门对煤矿生产工作检查的效率得到了提高,还增强了对煤矿企业的威慑力,从而煤炭产量监控系统有效减少煤矿过度开采现象的发生,在保证煤矿资源的可持续开采的同时,降低了因过度开采引发事故的可能性。 三、我国煤矿安全生产通信技术现状 (一)全矿井移动通信系统 煤矿井下工作环境对移动通信的要求很高,与其他环境对移动通信的要求相比存在很多不同的地方,因此,煤矿井下工作的无线传输有一些特殊的要求和特点。在煤矿井下工作环境中,设备安置难度高,无线运输的损耗量较大,而且发射功率会受到多种因素的限制,为了保证无线传输的稳定性,就需要选择体积小,抗干扰能力强和抗故障能力强的设备,同时这些设备的保护性质要好,能够适应井下环境较大幅度的电源电压变化。为了满足井下环境对移动通信的特殊要求,相关的研究人员借助计算机技术和通信技术等,分析设计出了具备较多基站的矿井移动通信系统网络结构模式[3]。这种移动通信系统与WIFI技术配合使用,在保证煤矿安全生产,及时预警信息,进行人员紧急转移,以及事故发生后的营救工作等方面发挥出十分重要的作用。 (二)计算机通信技术 计算机通信技术在煤矿安全生产中的使用顺序,计算机通信技术对煤矿生产相关数据进行记录,并将这些记录的数据进行储存和传输,以便于相关人员进行查看和分析。还可以使用计算机通信技术对曾经出现过的生产事故进行记录和统计,便于对事故原因的追究,以及今后的生产安全预警工作。 (三)远程通信系统 煤矿企业为了保证煤矿井下工作人员的人身安全,要限制井下工作人员的数量。在实际的煤矿工作中,为了防止出现井下工作人员过多,不符合规定的现象,就需要利用远程监控系统对井下人员的人数进行实时监控,并利用远程通信技术将井下工作人数状况进行传输,一旦人数过多,系统就会发出预警,方便安全管理人员调整矿井作业人员。通过远程通信系统,能够实现对井下工作状况的实时控制,保证井下工作人数在合理的范围内,避免因施工人数过多造成的安全隐患;还可以减少煤矿企业的矿工开支,提高经济效益。 (四)矿井安全预警技术 煤矿安全生产的重要保障是预警。在煤矿的开采过程中,除了要保证井下工作环境的安全,以及工作人员施工的安全外,还要借助相应的监控技术和通信技术,做好煤矿矿产安全性的预警处理工作。根据煤矿的特殊要求,建立起火灾监测预警系统,瓦斯监测预警系统,冲击地压监测系统,以及断电功能监测预警系统。为了保证这些监测预警系统的有效性,除了使用正确的监控技术外,还一定要做好通信技术,只有利用高效的通信技术,才能够及时传输数据,及时对数据进行分析和处理,及时对生产过程中的安全隐患显示出来,保证预警的高准确性与高效性,只有做到这一点,才能切实保障井下工作人员的安全。 四、我国煤矿安全生产监控与通信技术的发展方向 (一)减少人员使用,提高自动化水平 煤矿安全事故的多发场所是采掘工作面是导致的,通过大量的煤矿安全事故恰恰也说明了这一点,而这一场所的巡视工作在现阶段主要都是由工作人员负责进行的,而人工操作在降低安全事故系数,减少煤矿人员伤亡方面并不能够起到有效的帮助。为了解决这一问题,在煤矿生产和监管过程中就应该多使用机械设备与先进技术。使用煤矿安全生产监控和通信技术,并配合高科技、自动化、机械化的设备代替人工操作,减少人力资源的使用,从而降低采掘工作面的危险系数。通过使用回采巷道遥控,记忆割煤技术,实现对识别和开采难度大的煤矿的远距离控制[4];适当的使用液压支架,有效的保证技术生产和设备运行之间的一致性;建立并维护好通讯系统,保证井下移动通信的及时性,能实现紧急避险指引和紧急呼救等多项功能;不断更新通信系统,提高煤矿安全生产监控与通信技术,能够提高通信系统的语音和视频功能。 (二)利用物联网技术,加强生产管理 在煤矿安全生产中,引入物联网技术,可以整合煤矿生产过程中需要用到的物资,对比不同物资之间的价格和质量等方面的差异,为煤矿企业负责人提供更多的选择。煤矿企业负责人可以根据煤矿生产的具体情况,选择最优的物资,从而降低生产成本,还可以在一定程度上保证煤矿生产过程的安全。通过物联网技术,可以为煤矿企业的生产管理提供经验交流和学习的平台,有利于提高煤矿企业的安全管理能力。同时,物联网技术还可以方便企业管理部门以及国家相关管理部门对煤矿生产过程的监督管理,从而提高煤矿企业对安全生产的重视程度,实现煤矿企业的安全生产。 (三)结合监控技术与通信技术,建立煤矿一体化通信系统 通过监控技术,实现对煤矿井下工作环境、工作人数、井下工作人员位置、煤矿生产状况、采矿设备使用情况等方面的监控。通过通信技术实现对监控数据信息的实时传输,保证系统能够及时分析和预警煤矿安全生产的状况和问题;还要保证通信技术和通信设备使用的稳定性,保证通信系统的报警联动、紧急呼救、扩音引导以及避险指示等功能的及时实现。不断更新监控技术、通信技术,使煤矿一体化通信系统具有语音、视频等先进的通信功能,一旦事故发生,可以通过这些通信技术及时掌握受困人员的状况,对于稳定受困人员情绪,提高营救效率具有重要意义。结语将煤矿安全生产监控技术与通信技术结合,并配合使用多种先进技术与先进设备,不但能够提高煤矿生产的自动化水平,而且能降低煤矿安全事故的发生几率,从而更好地保证煤矿生产工作的安全以及井下作业人员的安全。 作者:郭文军 郭选明 单位:六盘水师范学院矿业工程系 煤矿通信论文:通信技术对煤矿生产调度管理的应用 摘要:在合理调度煤矿资源方面,通信技术承担着重要角色。良好的通信技术能够保障资源更合理地被利用,能够提高煤矿企业效益与安全度。阐述煤矿发展过程中存在的生产调度问题,并就如何运用通信技术解决该问题做简单论述。 关键词:煤矿生产;通信技术;调度管理;应用分析 引言 在煤矿企业发展过程中,调度系统正常运作直接关系到煤矿产业的安全生产。煤矿企业具有不同于其它行业的性质,所以煤矿生产过程中几乎都存在调度部门,主要协调煤矿生产过程、收集井下环境情况信息与传递及对突发事件做出应急措施等。目前信息技术应用范围广泛并且发展较迅速,从而使煤矿行业调度管理工作更加完善。通信技术作为煤矿生产调度管理系统中重要的一部分,它的技术发展直接影响煤矿生产的安全度[1]。 1煤矿生产调度管理系统的应用现状 目前中国煤矿生产条件比较差,煤矿从业人员专业基础与专业技能不同,在实际煤矿管理工作中,调度管理人员综合素质较低,往往不能根据专业知识实施工作,而只是依据日常经验操作,导致安全事故频繁发生。目前中国煤矿生产过程中,收集数据之后并不能有效分析信息,导致数据信息丢失,无法及时指导施工过程。为提高煤矿生产安全,必须加强煤矿调度信息管理系统建设。通信技术能够有效收集煤矿井下或其它工作过程中各方面信息、整理分析并与其它部门分享,从而达到协调、组织的功能,增加煤矿产业效益。在计算机发展过程中,煤矿生产调度管理系统也在进一步改革。在调度系统发展的前期阶段主要是单机管理系统,在单机管理阶段主要以表格形式收集信息,使用AutoCAD软件对设备等进行图纸设计,并且可以进一步扫描图片从而达到信息储存的目的。在这个过程中,单机管理系统不能够及时处理最新信息,并且信息保存也不完整。煤矿井下工作必须根据有效信息进行施工,只有这样才能够减少安全事故的发生。后期阶段发展主要是网络管理,作用主要是针对煤矿生产过程中的数据、文件等及时调度管理,网络拓扑如图1所示。 2煤矿井下调度管理存在的问题 目前煤矿企业调度过程中主要存在几方面问题:工作效率低、信息统计功能不完善、报表与调度台账无法及时核对、无法实现动态查看,本文从这几方面介绍煤矿井下调度管理中的问题[2]。 2.1调度系统工作效率低 煤矿生产调度过程发展是一个缓慢的过程,目前煤矿企业调度管理系统工作效率仍然比较低。煤矿生产调度系统由于技术操作不完善,企业不能够将现代网络技术应用在生产过程中,所以生产过程信息不能及时被应用,导致数据不能被集中,而且还可能出现信息记录错误。在实际煤矿生产过程,煤矿调度过程中由于参与工作的部门的单一性,不能够及时有效整理调度信息,而且无法实现信息资源共享,从而降低了调度系统的工作效率。 2.2信息统计功能不完善 由于煤矿井下工作环境特殊,调度管理人员更应该做好信息及时统计工作。在实际煤矿工作中,调度信息不能集中处理、无法及时共享信息,导致相关工作人员对煤矿事故安全事件无法做出正确解决方案,从而直接影响煤矿工作的安全性。 2.3报表与调度台账无法及时核对 目前调度管理工作中虽然已完成了对数据的基本收集及处理,然而由于无法将信息技术应用在实际工作中,导致数据与调度台账无法及时核对,无法完成实际统计、组织和协调功能。科学分析解决煤矿生产过程中的问题主要取决于生产调度日报、井下生产状况、工作调度记录等多方面。 2.4动态查看功能无法实现 图形信息管理能够满足煤矿生产过程中实时监测,但是目前调度管理系统无法体现该功能。网络设备不完善,无法将实时动态图应用在煤矿井下安全生产过程中。调度信息管理系统设备技术落后,不能够满足现展对于数据处理的要求。 3建立基于TD-SCDMA无线通信的调度管理系统及优化 信息化成为现代化社会发展的象征,计算机技术已普及在各个产业生产中,作为计算机网络中的重要组成成分的通信技术已被广泛应用。通信技术不再仅限于一个产业,它的发展带动各个行业的进步。网络信息处理方式由终端主机转变到服务器方式,对于数据信息的处理,也从单一封闭式转变为多元开放式,在调度管理系统发展过程中,也推动中国各产业进一步发展。为进一步推动煤矿井下工作顺利进行,必须要建立相应的通信技术管理系统,只有这样才能够在保证安全生产的状况下带动煤矿经济健康发展。将通信技术应用在煤矿生产调度管理系统中,能够协调好各部门的工作,规范煤矿生产过程,提高煤矿生产效率。 3.1通信技术在煤矿生产中的应用优化 在完善煤矿调度管理工作中,企业首先应了解目前国内外在调度管理系统工作方面的发展,积极研究先进的管理技术,然后针对自身企业特点及生产过程具体分析,采用科学合理的信息调度管理系统,提高企业生产效率。根据现代的信息化技术,采用TD-SCDMA无线通信技术,将煤矿企业信息传播与语音、视频等结合在一起。通信技术与调度管理信息系统相结合,有利于人员了解煤矿井下工作环境,并能够及时有效指挥现场情况。煤矿生产中使用的通信技术TD-SCDMA,它的发展应用基于3G移动互联网、光纤网络、物联网等信息化技术。在煤矿应用过程中,TD-SCDMA应该在系统容量、网络复杂度等方面优化。系统容量减少后,各个部分可以在同一个设备中完成各自功能,实现集中调度信息处理[3]。 3.2调度管理系统与TD-SCDMA矿用无线通信的特点 在施工过程中,系统利用先进的软硬件技术和电信工程设计,建成TD-SCDMA无线专网,可以实现井上和井下3G移动,以保障在发生意外时能够及时更换设备等,使煤矿施工能够顺利进行;相关管理人员能够利用先进的无线设备进行信息交流,利用信息收集和分析功能达到即时通讯的目的,保障信息资源共享,有利于管理人员指挥煤矿施工各阶段;利用调度管理系统能够实现资源合理分配,根据煤矿生产过程中的实际生产情况合理分配劳动力;能够有效储存数据,有利于查询收集到的数据;系统可以对各用户进行多点漫游转接;通过建立完善多网调度系统,能够对用户进行多级管理[4]。 3.3煤矿井下通信技术的基站设计 TD-SCDMA3G通信系统在煤矿调度管理中安装完成后,要不断进行测试及优化,使其能够在煤矿生产过程中发挥实际功能。针对煤矿通信技术的发展,主要考虑TD-SCDMA3G优秀网络系统、3G基站在井下环境的应用设计及网络技术等方面的优化发展。3G移动通信系统和地面信息运营结合在一起,形成调度信息管理系统优秀部分,在进行井下通信技术应用过程中,应该注意对通信技术基地的科学合理建设。井下工作环境恶劣,为保障施工安全,所使用的通信技术设备和其它设备都要符合国家规定安装使用标准。在煤矿行业发展过程中,调度管理系统是整个煤矿安全生产过程的指挥中心。调度管理系统将各个部分的信息集合在一起,利用现代化的信息技术进行处理分析。目前阶段煤矿行业发展中仍然存在一些问题,应该不断更新及完善调度管理系统,将先进的科学技术应用到实际生产中。快速发展的通信技术带动了煤矿产业安全发展,提高生产效率。 4结语 网络信息化煤矿管理系统已成为煤矿发展的必然趋势。为保障煤矿井下生产的安全性,必须要建立、完善煤矿生产调度管理信息系统,只有这样才能够将信息系统真正运用在实际生产中,提高生产效率。针对目前中国煤矿生产现状及问题,相关人员需要完善调度管理信息系统。通信技术在提高生产安全性的同时也能够提高煤矿生产工作效率,利用无线技术,能够延长系统使用寿命,能够更好地做好各系统间的协调工作,从而为煤矿工作生产提供最大的安全保障。 作者:郭延玲 单位:霍州煤电集团有限责任公司辛置煤矿 煤矿通信论文:煤矿安全生产中通信控制组件的设计 摘要:在煤矿安全生产过程中,多种信息化监控软件,例如煤矿安全生产监控系统,人员定位系统、紧急避险系统等,都通过有线、无线等多种方式,与矿井多种传感器进行数据通信,获取传感器数据,判断安全生产环境或获取生产数据。在这些系统中,无论是哪种形式的网络链路,都存在通信控制功能。对此,从各种应用系统的实际需求出发,通过设计命令池及控制流程,研究设计了一种广范应用于煤矿各类监控系统的通信控制组件,极大地缩短了各产品的开发周期,提高了开发效率和产品的稳定性、可靠性。通信控制组件设计在多个系统中已得到广泛应用,经长期运行实践,验证了软件的可靠性和稳定性。 关键词:煤矿安全生产;通信控制组件;订阅 作者简介:张羽(1980-),女,工程师。现主要从事煤矿安全管理系统的研究工作 0引言 以煤矿安全避险六大系统为首的安全生产系统是避免或减少瓦斯、火灾等重特大事故发生,应急救援和紧急避险的有效措施[1]。这类生产系统均是通过对煤矿井下各传感器数据的采集,实时监测或预测生产环境(包括人员位置)。通信过程的控制,包括命令发送、等待响应、命令接收、是否需要重发等,是确保通信数据稳定和可靠的重要过程。本文研究了一种可广泛应用于煤矿安全生产中的通信组件,通过设置参数和调用接口,能满足不同的应用场景的需求,有效缩短了各业务系统的开发周期,集中力量进行组件维护,能有效提高组件的可靠性和稳定性。 1通信控制组件的设计 通信控制组件设计了消息队列来管理命令,并设计了一套通信流程,按照不同业务系统赋予的命令的特性进行整个通信过程。 1.1整体设计 通信控制组件的整体数据流设计。各业务系统通过调用接口,向组件消息队列命令,通信控制模块获取消息队列中的命令进行单次通信过程,并将接受数据返回给业务系统,并不断循环此过程。在通信控制组件中,管理的对象是命令,本组件采用消息队列来管理命令。队列的主要目的是提供路由并保证消息的传递,如果发送消息时接收者不可用,消息队列会保留消息,直到可以成功地传递它。消息队列一般按照先进先出的原则进行消息的传递,消息传递完毕后即被及时销毁。对于该组件的应用场景,因为一些特殊命令例如巡检命令,必须滞留在组件内部进行循环发送,故设计了一种可满足命令的存取、持久化、排序、销毁等一系列功能的消息队列。队列持久化到本地,可保证队列中的命令在组件重启时不丢失。队列可以按照命令的设备标签采用冒泡法排序。队列采用指针记录当前命令发送位置,当遇到优先级别高的命令插包后,可以快速恢复到原来位置继续发送。 1.2组件功能设计 通信控制组件的系统功能如图2所示,组件功能主要有消息队列、通信过程控制及对外接口组成。消息队列包括命令生命周期管理,优先级别管理。通信过程控制模块主要包括通信通道维护和单次通信过程管理。对外接口则负责接收命令、和接收通信数据以及应答数据的反馈。组件内部设计的消息队列,用于处理业务系统中复杂多样化的通信命令,例如巡检命令、心跳命令、握手命令、控制命令等。通信过程控制模块则专注于单次的通信过程控制,从命令发送、等待、接收数据、是否超时,是否需要重发等过程。组件内部业务分工明确,有效提高了组件的处理效率。 2关键技术 组件如何与各业务系统采用松耦合的方式进行通信,即只需要把消息传递,而无须理会对方是否收到,降低了组件和业务系统的依赖,不会互相干扰而造成系统奔溃。订阅是具有异步的、多点通信的特点[2],可以高效并且可靠的在分布式组件直接传输信息。组件的设计采用订阅模式,向各个业务系统提供接口,用于应答的反馈。订阅是指用户可以订阅订阅系统中感兴趣的信息,在订阅系统中主要有消息者、消息订阅者和订阅服务器[3]。各业务系统(订阅者)首先向/订阅中间件注册一个订阅条件,当通信控制过程(者)把接收到的数据发送到服务器,服务器根据订阅条件与消息进行匹配比较,把消息发送给符合订阅条件的各业务系统(订阅者)。 3关键流程设计 通信控制组件的关键流程有通信主流程和单次通信管理流程。 3.1通信管理主体 通信管理主体是整个通信控制组件的主流程,负责循环的对消息队列中的命令进行通信的,此流程主要保证消息队列中的命令按照优先级别、用户制定顺序进行准确无误的发送。通信管理主体启动通信后,获取当前命令包的第一条命令,记录当前位置,判断是否有优先级别更高的命令和是否允许被插包后,进行当前命令的发送,并销毁发送后的命令,根据当前位置获取下一个命令进行发送流程。在一些应用场景下,由于通信协议的限定[4],一条完整的命令需要被分成2~3次进行发送,故命令池中的命令包设计成命令队列的形式。在命令队列中,当遇到优先级别较高的命令时,需要判断是否允许被插包。命令发送完毕后也需要判断是否销毁,类似一些控制命令只发送一次,就需要被销毁。而普通的巡检命令因需要循环发送,因此不需要被销毁。 3.2单次通信管理流程 单次通信管理流程是对单一命令的通信过程的管理。通过计算理论等待时间,在该时间段内,接收到期望的数据,则返回给上层应用系统,例如串口通信时,理论等待时间计算公式为:(发送命令的字节数+期望接收的字节数+2)×11×1000/当前通信速率)+当前命令等待偏移量。在理论等待时间后未接收完毕,则根据需要重发。接收完毕后将数据返回给上层应用程序。 4应用说明 其他业务系统在使用通信控制组件时,需要首先添加本组件引用,定义通道参数并初始化通道,订阅数据发送、接收、无响应等事件,向消息队列增加命令包后即可启动通信过程,通信控制组件接收数据或者判断无响应后,将结果给业务系统,业务系统再进行后续工作的处理。对于业务系统来说,只需要将命令包组织并添加成功,并启动通信过程即可,不需要管理其中复杂的通信过程。业务系统可以专心处理其他业务例如界面查询、报表打印等。在命令包的组织过程中,心跳和巡检命令为最常用的命令。心跳命令为检测网络上设备是否存在,类似于心跳的命令,一般起辅助作用。这种命令的特性是一发一收,收到即说明设备存在,没收到即说明设备掉线。心跳命令将自动销毁标志置为TRUE,发送完毕后自动销毁。巡检命令为常规命令,定时或者循环向设备获取数据,一般是依据设备的编号,循环发送。巡检命令将自动销毁标志置为False,在命令队列中循环发送,若想按照设备标签顺序进行巡检命令,每次新增命令的时候,调用排序接口,将命令包排序。其他命令例如控制命令,可将优先级别设置成最高,这样保证当系统需要发送设备控制命令时,能即时发送。对于电子显示牌命令,要求以最后一次发出的命令为准,即对于同一地址来说,如果有多条命令,仅发送最后一次的命令,将电子显示牌的优先级别设置为最低,命令包参数中的自动替换标志设置成TRUE即可实现。 5结语 通信控制组件已经开发完成并通过测试,并用于井下物流管理系统、井下信息系统等监控系统的开发,有效地降低了软件开发的工作量,缩短了软件的开发周期。上述系统在开发周期上有效的缩短了3个人月的开发和测试时间。测试结果表明,通信控制组件在压力测试下能7天无故障运行,通信完成率为100%。以上系统在成庄煤矿、口孜东煤矿、阳煤一矿等现场进行了应用,长期运行中验证了软件的可靠性、稳定性。 作者:张羽 单位:天地( 常州) 自动化股份有限公司 煤矿通信论文:煤矿无线通信系统分析及发展 一、3G通信 3G通信技术的出现推动了煤矿无线通信技术的发展与应用,因为它进一步的提高了数字传输功能,对于煤矿之前所使用的无线通信系统而言,3G无线通信技术所覆盖的业务范围更广阔。目前,煤矿使用的3G无线通信系统在覆盖结构上可以分为分布基站和微微蜂窝。所以,煤矿使用的3G无线通信系统可以通过接口与矿井调度电话、行政电话互相通话,具有组呼、群呼等功能,其中也包括进行可视电话的通信。3G通信系统不仅有先进的技术与完备的功能,而且还有巨大的产业链,具体表现在:职场的商家较多;技术与产品可靠;产品较多,可对其转化为煤矿使用;有明确的发展方向;得到了政府的支持。即使3G无线通信功能强大,但是在无线数字宽带上有一定的局限性,对于工业电视而言,它是需要高宽带的系统,因此在设备集控与瓦斯监测方面得不到满足,3G也就不能替代wifi无线通信的能力。 二、无线通信技术的特点 为了改变前期煤矿通信系统的不足,现阶段国家提倡全程实现无线通信系统,利用无线通信系统实现煤矿信号的稳定传输。从使用无线通信的情况来看,煤矿使用无线通信技术的特点包括以下两个方面:1、高效。信号传输的效率较低是煤矿通信的常见问题,因为煤矿井下的复杂环境干扰了通信信号的传输效率,引起传输效率较慢。使用无线通信系统后,煤矿的内部信号传输就会得到全面的提升,信号的传递速率就会加快[2]。2、稳定。无线通信系统能记录煤矿的调度指挥过程的语音信息,是煤矿调度指挥的主要设备。无线通信所记录的语音信息,可以作为监督调度、事故发生分析的依据,因此无线通信系统具有稳定性。目前的无线通信系统都具有该特点,对于外界的干扰可选择最优的线路传输,增强了信号的稳定性。 三、发展 3.1构建设计煤矿的无线通信系统构建矿井高速光网络干线上的子系统,是为了不受煤矿井下复杂环境和无线传输特性的局限,这种构建设计具有优化组合的特点,但要对新煤矿和老煤矿的通信系统的构建设计进行区别对待,在此基础上本着技术改造、充分利用的原则,在技术、投资等方面找到最优的解决方法。线路负载、高压耦合等因素造成载频通信的不稳定,为了此问题的发生,该系统编程无线数据的耦合通道。因为最早的无线通信系统是泄露通信系统,因此,它没有任何的通信功能优势,但是泄露电缆的技术是成为无线通信系统的主要组成,尤其是在煤矿下的小面积通道及在一些特殊的环境下,可以作为天线使用,有着极大的影响。可以通过PHS(小灵通)、CDMA(码分多址)、WIFI(无线保真)这三种无线通信系统的技术特点进行比较,如表1所示:3.2方向随着社会的进步,我国的煤炭信息化水平逐渐完善,煤矿无线通信技术的使用也在不断的提高。从小灵通技术,无线保真技术到现在的3G与4G技术。将来的煤矿无线通信系统中,语音通信必须是具有较高的质量,但这只是煤矿信息化处理的一方面。随着4G信号的到来,井下视频监控、数据采集、信息、视频会议等都会出现在无线通信系统平台上。4G技术的发展为将来的煤矿无线通信系统做出了巨大的贡献,将是煤矿未来信息化的重要平台。此外,将来的无线保真通信系统会与无线局域网标准结合,使无线传输速率达到128Mbps以上,无线局域网标准是使用正交频分复用调制的技术与多入多出的技术,构成MIMO-OFDM通信系统;天线与无线电等技术,可以在一定程度上提升无线保真的性能;天线与传输系统的改进会加大无线通信系统的传输距离[3]。 四、结语 煤矿通信技术的不断发展与进步,为煤矿的生产提供了很多的方便与好处。煤矿通信系统在未来的发展中,传输能力会更强、覆盖范围会更广、使用功能更多。目前使用3G无线的用户较多,虽然其通信功能强大,但是在无线数字宽带上有一定的局限性,对于工业电视而言,它是需要高宽带的系统,因此在设备集控与瓦斯监测方面得不到满足,3G也就不能替代wifi无线通信的能力。 作者:张增平 煤矿通信论文:煤矿井下通信系统的建立释解 分站模块的建立 移动通信系统具有良好的信息传输性能,不但高带宽,而且通讯质量好、可承载话音、数据、视频的多业务,在一个平台之下处理各种数据信息,满足目前井下人员定位、视频监控、工业以太网与工业控制网络互联的生产、管理与应急救援需求。分站的冗余以太网模块是千兆以太网模块,具有多环冗余功能,无线数据传输中的工作频段为2.4GHz,使用Wi-Fi接入点模块。分站还包括有同样工作频段的射频识别读卡器模块,双串口服务器模块和IP-PBX模块,即使整个数据网络出现问题依然可以实现信息通信功能。井下传输分站安装有不间断电源模块,在停电或临时断电突发事件情况下依旧可以正常工作。井下无线传输分站是移动通信系统的技术优秀部分,负责所有音频视频等一系列的信号传输。在井下设置这些分站进行工作必须综合考虑各方面的因素,例如体积、重量、防爆性能等等一系列因素。每个分站当中都包含很多的功能模块,全部安装在隔爆壳内,采用隔爆兼本质安全的形式。信号传输分站能够显示整个分站各个设备的工作状态,包括电源、端口、各模块功能等等。主要是为了所有数据信号的传输,主要实现手机和井上调度台之间、手机与手机之间的信息通信。独特的IP语音交换功能,即便整个移动通信系统在脱网情况,分站也可以继续工作,保证接入的手机之间的语音交换功能。在系统通信发生故障时,分站能够对所有的数据进行存储,这里面最主要的是人员定位信息,待系统恢复正常时能及时上传回主机。每个分站都设置不间断备用电源,保证移动通信系统即使在发生电源故障时的仍能稳定工作。 调度台模块的建立矿井生产调度 通信是实现煤矿井下安全生产调度的主要工具。实现调度通信的载体--调度台应集调度、人员定位、存储查询、显示、录音和电源保护及自动切换等多种功能于一身,实现矿井生产调度员全方位监控通信系统内的任何一部电话(包括扩音电话、移动电话等),不受被叫摘机、占线等限制,有利于保障生产的顺利进行。矿井的开采是在环境极其恶劣的情况下进行的,工作区域小,湿度大,照明很多时候都不足,另外还有很多的不安全因素,例如瓦斯、顶板事故等等。这就要求开采人员之间必须紧密配合,团结合作,信息传递也要准确及时。在地面上的生产调度人员及时协调好生产中出现的问题,既要满足生产,又要保障人身安全,做好生产、指挥、管理等方面的通信工作。调度模块能够实现无阻塞呼叫保证调度通信畅通无阻;能接收内部用户的紧急呼叫,优先处理并自动录音;处理多路呼叫,而互不干扰;地面用户通过调度台可以呼叫井下的用户;反之,井下用户可以通过调度台呼叫地面的电话。调度时调度员可退出或插入;可通过设置值班话机(有线电话或移动电话),由值班话机应答呼叫调度的电话并完成转接。 通信终端模块的建立 作为井下的移动通信终端,手机应具有拨号、通话、显示、查询、存储和定位等主要功能,目前井下移动通讯终端功能单一、信道窄、传输距离短、抗干扰能力差。终端手机的设计可全面解决这一系列问题。通讯模式具有无线以太网单模或GSM与无线以太网双模,集话音、短信、网络浏览与下载、图片与视频播放、拍照与摄像功能于一身。终端定位的本质安全型无线以太网移动通信终端,为在井下工作移动通讯、人员定位、应急救援提供良好的条件。本安全型无线以太网移动通信终端满足井下爆炸性气体环境用电气设备安全技术要求,按相应的通信模式进行I/O编码输入到射频前端电路最终馈入到天线,由天线将信号向空间辐射输出;最终通过模拟电路部分转换出话音信号,传递给收听者。终端采用多模式处理器实现GSM与无线以太网的双模通讯,工作频段为2.4GHz,终端的中央处理器采用OMPA730处理器芯片实现。基带处理器采用TWL3016处理器芯片实现。采用锰酸锂材料做电池芯,采用电阻或恒流二极管串联作为保护电路。井下移动通信系统的模块化建立为井下的实时通信提供了便利,最大程度上满足了井下生产的实际需求。该通信系统模块具有端口丰富、信号稳定、覆盖面广等特点,适合在全国各大煤矿企业推广。 作者:钱彬 韩凌玲 单位:河北能源职业技术学院 煤矿通信论文:煤矿井下通信体系研究 煤矿井下通信系统是矿井安全防护及生产调度必不可少的设施,是矿井信息化和安全生产管理的重要组成部分。将无线通信系统技术应用于煤矿企业,提高井下无线通信水平,加快井下通信发展步伐,为煤矿安全生产、提高生产效率、提高企业的管理水平搭建起有效的信息平台,成为煤矿无线通信发展的重要任务。由于井下环境差,巷道分布多,干扰信号源多,对无线的发展障碍比较大,早期我国井下通信主要为有线方式。随着无线通信技术的日新月异,煤矿井下无线通信技术也得到了迅速发展。煤矿无线通信主要有以下方式: 1 超低频透地通信 超低频透地通信系统是以大地为电磁波传播媒介、无线电波穿透大地的无线电通信方式。主要产品是澳大利亚开发的PED 井下无线通信与急救系统,90 年代进入我国煤炭领域。该系统主要应用于井下急救,即在紧急情况发生、其它通信方式完全中断时,通过 PED 系统发射系统,使其超低频信号穿透岩层到达井下任何位置,迅速有效地与井下人员通信。该系统可靠性高,但缺点是信道容量小,不能用于语音等需要较大信道容量的通信,只能用于传呼、简单遥控等,而且电磁干扰大,特别是 50 Hz 工频干扰对特低频透地通信干扰严重。另外,透地通信系统需要在地面架设长达数千米的天线,限制了该方法的应用。 2 中频感应通信 中频感应通信系统借助专用感应线,利用无线电波感应场引导电磁波传输,频率选择在中低频。主要产品是南非的 RB2000,90 年代末进入我国煤炭领域。该系统投资费用低,小范围内信道稳定,设备携带方便,采用中低频感应操作,可在井下恶劣环境中锁定最佳的通信波段,输出高强度信号;系统采用导频抑噪技术,在噪音较高的电磁环境中使用且通话效果十分清晰。但缺点是靠近感应体通信效果好,稍远离感应体信道不稳定,感应通信受受巷道内导体影响较大,信道性能不稳定,通信距离一般不大于2m ,信道容量小,电磁干扰强。 3 漏泄通信 漏泄通信系统利用漏泄电缆的漏泄原理实现矿井无线电通信,系统采用超高频进行无线通信。漏泄通信主要应用于90 年代,主要产品为加拿大的 FLEXCOM。该系统具有信道较稳定、电磁干扰较小等优点。但缺点是漏泄电缆上每隔350 m 需加 1 个中继器,使系统的可靠性变差,任一中继器和电缆故障将会造成该中继器以下的部分系统瘫痪。并且随着中继器的增加,噪音易累加,信号容易失真。系统的各个通道指定用于固定的设备,信道利用率不高。 4 PHS 通信 PHS又名无线市话 PAS,它基于成熟的城市无线PHS(小灵通)技术之上,采用微蜂窝技术,利用定向天线及全向天线,以无线方式接入固定电话网,依托固定电话网提供通信服务。矿井 PHS 通信系统由基站控制器、基站、局端设备、本安型手机、网管计算机等组成。PHS 通信系统从 2003 年进入煤炭领域,主要用于煤矿井上、井下语音通信及人员定位,具有安装简单,维护成本低,通话质量好的优点。但其无线信号的发射和接收受基站无线信号的传输距离及井下巷道状况的限制。随着公网小灵通的退市,PHS 通信系统的发展已停滞。 5 CDMA 通信 矿用 CDMA(大灵通) 通信系统是基于地面成熟的CDMA技术的产品,它属于大蜂窝通信体制,采用定向天线、全向天线及泄漏电缆 3 种井下覆盖方式,主要由地面机柜、基站控制器、基站、无线耦合器、无线功分器、漏泄电缆、本安手机等组成。矿用 CDMA(大灵通)通信系统从2008 年进入煤炭领域,系统单基站业务信道多、语音通话质量好、组网通信规范严格、移动切换呼通率高,具有信号稳定,移动性好,抗干扰能力强,支持无线高速分组数据业务,对巷道状况要求低等优点。但缺点是系统占用设备较多,安装、维护繁琐,造假较高,但是它存在着功能单一、协议标准化差、抗灾变能力差的缺点。 6 WIFI 通信 矿用 WIFI无线通信系统采用无线微蜂窝覆盖技术和WIFI移动通信技术,实现了基于千兆环网的定位、语音通信及监测信息的无线综合传输。该系统由 IP PBX软交换设备、网关设备、矿用无线通信基站、WIFI 手机、直流稳压电源组成。WIFI无线通信系统采用集中式管理,分布式组网架构,造价低,具有强大的移动性,能够适应各类调度终端,语音系统容量大,可以实现综合数据业务的扩展。但其缺点是WIFI 手机跨基站断话和大规模组网能力差,多用户同时通话时语音严重滞后,甚至影响呼叫,语音传输技术采用有损压缩算法,通话质量失真,快速移动通信时会严重影响通信距离。所以,该技术作为矿井无线通信与生产调度应用,其市场狭窄。但由于 WIFI具有宽带数据接入和以太网传输的强大功能,因此,把它作为煤矿综合自动化监控数据传输、光纤环网对接和多网合一的网关设备应用,是较好的宽带数据通讯解决方案,是当前煤矿无线通信的主流技术。 7 XGP(新一代 PHS) XGP是全球第四代移动通信的技术平台之一,XGP技术综合了传统矿井小灵通移动语音组网通信质量好和WIFI宽带数据接入传输能力强的优势,实现了语音视频数据的并网传输。XGP 系统中的基站、基站控制器和移动交换机全部依赖以太网平台传输,可直接与井下光纤环网无缝对接,实现了全网一体化统一通信,组网能力强,语音通话质量好,支持手机主动精确定位,定位精度可达20米。XGP 技术最大的亮点是国内首创支持基于手机平台操作的移动指挥调度,是真正意义上的移动生产调度系统。从矿井无线通讯技术与市场长期发展演变的角度看,XGP无论从技术标准性、开放性、继承性,产品成熟性、可靠性、实用性等方面综合分析,应成为时下煤矿无线通信领域的最主流解决方案选择。 总之,当前煤矿无线通信系统基本能满足矿井无线通信的要求,但是,随着煤矿生产自动化和信息化程度的提高,传统的数据和语音通信,必将不能满足煤矿安全生产和无线可视多媒体服务的需要。这就需要采用全新的网络结构及全新的无线传输理论与技术,构建矿井宽带化综合通信系统,实现井下各种有线和无线监视、监测、语音信息的传输。 煤矿通信论文:无线电通信对煤矿开采影响 无线通信技术早期应用于社会通信行业,主要是为了满足用户之间的通信需要,保证信息传递的稳定进行。与传统的有线通信相比,无线通信技术不仅摆脱了传输电缆的约束,在通信范围上也有了很大的扩展,实现了远距离的信息传输功能。煤矿开采是我国国民经济中的主要产业,在开采阶段必须要构建综合性的通信功能,这样才能实现矿井内外的持续通信。 1煤矿开采的现状和不足 (1)煤矿开采存在安全问题。近几年来,各地关于煤矿开采的事故报道层出不穷,让群众对于煤矿开采的安全措施产生很大的质疑。众所周知,煤矿开采事故产生的主要原因包括瓦斯泄露、缺氧、明火爆炸、漏电漏水等,既造成了严重的人身伤亡,也带来了巨大的经济损失。除了人为管理的疏忽,科学技术的滞后也是造成连续不断事故产生的主要原因之一,因为很多事故正是由于矿井通讯设备的不完善,不能够在第一时间接收信息及时进行援助,导致矿工被困,缺氧而亡。对于煤矿开采这种高危作业,保持密切有效的联系是保证工程顺利和人身安全的必要措施。 (2)煤矿开采存在环境问题。煤矿作为不可再生能源,其开采和利用有一定的条件和限制,包括它的开采环境和开采深度等。不合理的开采很容易导致地表下沉,产生房屋塌陷、渗水,植被破坏荒芜等环境问题,严重影响附近居民的生活和生产,给经济和环境带来不可估量的损失。因此,依靠科学技术来判断矿产的开采可行性、确定采留比例、衡量环境破坏率是实现煤矿开采合理有效的重要保障。 (3)煤矿开采存在监督问题。煤矿开采不仅要考虑到开采的技术和方法,还要实时监控矿井的风向、瓦斯体积分数、电力设备和顶板承受能力,而现在大多数煤矿对于安全措施的监督仅仅局限于人为提醒和巡视,容易造成疏漏和不精准的判断。煤矿企业在开采资源过程中,将重点局限于煤矿资源的产量质量,并没有做好相关技术的调控运用,导致整个开采过程因缺乏监督体制而出现质量问题,破坏了原先设计的煤矿生产模式。 2无线通信技术用于煤矿开采的优势 (1)提高工作效率,降低生产成本。随着无线电通信的发展和普及,其成本也大大降低,煤矿开采中使用无线电通信也相应地节省了资金,减少投资,降低生产成本[1]。另一方面,无线通信技术的使用可以使操作简单化、方便化,通过创建标准的通信模式传递信息(如图1)。能够在最短的时间内完成工作任务,提高工作效率,获得较高的利润,真正实现低投入、高收入的经济发展目标。(2)提高运作安全,保障人身安全。煤矿开采中无线通信技术的使用其最大的优势就是提高了采矿工作的安全性;能够保证工作现场和外界密切的联系,能够在第一时间互通有无,保障工人的人身安全。 (3)提高领导效率,优化企业管理。无线通信技术的使用在一定程度上可以实现非现场操控,领导在办公室就可以通过网络掌握工作进度,了解工作状况,及时进行派遣和指挥[2]。应用无线通信技术,煤矿企业可以加强多方面的生产管理及引导,加快提高了领导层次的管理水平,真正实现管理一体化,帮助煤矿企业在生产期间创造更大的经济效益。 (4)保障作业质量,实现绿色环保。煤矿开采中应用无线通信技术可以方便管理和加强联络;应用传感器技术可以准确探测到矿井内的瓦斯体积分数;利用类似波导的物质进行探测,可以避免矿井内因金属而产生的导电和绳索冗长等带来的不便。从安全角度考虑,无线通信技术推广之后,煤矿开采作业能够处于一个相对安全稳定的生产环节。 3无线通信技术存在的不足和改进措施 (1)操作不规范,技术不纯熟。由于从事煤矿开采的工人通常都是年龄较大、文化程度较低的中年人,对于从人工作业到机械作业的转变需要一定的适应阶段和学习过程,而他们对于电脑技术的操作学习接受能力比较慢,学习不全面,也可能导致操作失误和延缓工期。因此要对工作人员进行系统、全面的电脑技术培训,保证无线电通新设备的顺畅使用。在操作过程中必须要实施有效的操作流程,从各个角度考虑通信设备的持续运行。 (2)技术发展不完善,通信技术有限制。无线通信技术的发展虽然越发成熟,覆盖面越来越广泛,但依然存在着局限性,受到通讯距离、发射功率和工控环境、天气等各种因素的影响,无线信号会受到不同程度的干扰,从而影响到煤矿开采的进度和管理。鉴于此处,一方面要求国家和政府积极支持和鼓励无线通信技术的开发和研究,促进无线通信技术的发展;另一方面,煤矿开采要依据工程的实际情况选择合适先进的通信技术和工具,尽量保证通信质量。 (3)人工无线监控相配合,实现双管齐下。实时监控对于煤矿开采具有举足轻重的作用,无线通信技术的使用可以使监控管理更方便,但是也不是万无一失,不能够面面俱到,一旦出现网络故障,监控中断很容易造成信息的滞留和错误。因此,要把人为监控和无线监控两者结合起来,添漏补缺,保证信息的及时性和有效性[3]。通过对无线通信设备运行的实时监测,可以及时发现通信设备的故障问题,创造良好的无线通信规划技术。 4煤矿开采技术的革新趋势 (1)自动操控技术。煤矿企业可以利用计算机创建自动化操控技术,如:美国煤矿开采利用计算机具备的数据采集、处理、决策、贮存、传输、通讯、管理等功能,对煤矿开采设备智能化控制[4]。一些倡导环境保护的国家煤矿生产时,利用自动操控技术配备了相应的洗煤工艺,对原始煤矿资源进行全面筛选,选择适合生产需求的控制技术。 (2)导向钻井技术。煤矿开采前期需要进行一系列的测量工作,早期传统的方法是有线测量,增加了煤矿开采区域的勘测难度。导向钻井技术中引进了无线测量的方法,同时实现了数据信息的无线传输,随钻测量及导向钻井技术是煤矿行业技术改革的代表。 (3)智能开采技术。目前,发达国家使用智能开采技术实现了井下智能生产,且利用计算机网络实现数据的自动化传输,一般传输速率达104bps,105bps和106bps[5]。智能开采的优秀技术在于分布式传感器,把传感器与微处理器组合起来,在通过传输线缆把井下数据传输给钻井上控制中心,其信息传递流程如图2所示。 (4)数据挖掘技术。数据挖掘是计算机信息自动处理中常用的技术,其能够将煤矿企业数据库资源综合调配运行,根据产量分析的情况指导现实生产。煤矿企业在生产期间创建了诸多生产模式,不仅方便了企业的油井开采作业,对油井产量分析起到了辅助作用。 5结论 总之,无线通信技术作为新世纪科学发展技术的结晶,其成本低廉、使用方便、覆盖范围广阔等优势决定了其在重工业领域发展的必然趋势。作为煤矿企业,在实际生产作业期间要控制好各个环节的生产,同时采用先进的通信技术辅助作业;要结合煤矿开采的具体情况,充分利用无线通信技术的发展优势,最终实现煤矿开采高效、经济、可持续发展的目标。 煤矿通信论文:无线信息通信技术对煤矿安全管理中意义 1概述 2004年,伴随着哈尔滨市煤矿瓦斯信息系统的建立,哈尔滨市所属煤矿的高瓦斯矿井全部装备了瓦斯监测子系统,采用四层联网模式,运用计算机网络对全市煤矿的瓦斯、通风来实行全方位数字化远程监控,及时发现和消除事故隐患,这就较好的控制了瓦斯爆炸事故的发生。但是随着科技发展和进步有线网络监控在监控领域的弊端逐渐显现,组网成本高、可扩充性差,受场地限制大等因素束缚矿井层级的监控工作。本文讨论无线技术在煤矿监控中的应用,期望进一步优化矿井层级的监控系统方案。2无线技术及可靠性分析 2.1微波技术。 微波技术可分为模拟和数字两类,目前在国内得到广泛应用的微波技术是数字微波即多载波正交频分复用技术。这种技术具有信号质量好,传输不受障碍物的影响,延时小的优点,微波扩频通信一般接入速率为64K~2Mbps,使用频段为2.4G~2.4835GHz,该频段属于工业自由辐射频段,也是国内目前唯一不需要无委会批准的自由频段,但是微波传输距离有限,系统容量教小,在有限区域内多个终端之间会存在相互干扰,导致信号质量衰损严重。同时采用微波技术的无线监控系统是完全开放的,不具备安全性。如果不考虑安全性,在小范围内无线监控应用中具有明显的优势,因此微波监控设备得到了较多的应用。 2.2宽带无线技术。宽带无线技术代表了宽带技术的一种新的不可忽视的发展趋势,具有建网开通快、维护简单、用户较密时成本低等特点,主要有WiF(i802.11b标准)和WiMAX(全球微波互联接入)两种。WiFi具有以下优势:信号半径可达100米左右,可满足楼间联网;传输速度快,可达到11Mbps,厂商进入该领域的门槛比较低,厂商只要在机场、车站、咖啡店、图书馆等人员较密集的地方设置“热点”,并通过高速线路将因特网接入上述场所,用户只要将支持无线LAN的笔记本电脑或PDA拿到该区域内,即可高速接入因特网。WiFi是目前无线监控中被应用最多的无线技术。 WiMAX具有更远的传输距离,其能够实现50公里的无线信号传输距离,网络覆盖面积是3G(TD-SCDMA)发射塔的10倍,只要少数基站建设就能实现全城覆盖;提供更高速的宽带接入,能提供的最高接入速度为70M,是3G(TD-SCDMA)所能提供的宽带速度的30倍;作为一种无线城域网技术,它可以将WiFi热点连接到互联网中,也可作为DSL等有线接入方式的无线扩展;提供电信级多媒体通信服务等优势。 2.3无线移动网络。 目前国内的无线移动网络监控主要应用CDMA和基于GSM的GPRS技术,它们的最大优势就是成本较低,具有较大的覆盖面,而CDMA由于其传输速度相对较快(实际应用中可达到70Kbps,比GPRS的20-30Kbps快得多)。不过,在目前,虽然CDMA的传输效果较好,但其覆盖面没有GPRS大,依然存在一定的劣势。基于公网的CDMA/GPRS技术,由于带宽限制,图像质量有限,即使采用多路捆绑技术,一般最多也只是达到CIF清晰度,难以胜任处理突发事件的应急处理。 3原理 经过以上分析,决定采用微波载频技术将工作面的有害气体浓度通过移动式传感器实时采集值通过无线方式传输到设置在工作面规定位置的监测系统和地面监控中心。 4解决方案 移动式瓦斯传感器采集瓦斯信号,经过微弱信号放大电路,A/D转换后由单片机存储管理其数据。传感器采用定时输出、无线发送方式。其优秀电路由检测桥路、放大电路、单片机、5GHz发射电路组成。该传感器有两种供电模式,当装置放置在采煤机上时由采煤机电源转换后的直流电源供电;当由矿井工作人员便携时,则由矿灯电源供电。传感器将瓦斯信息从采掘点传输到矿井回风巷的端头。在回风巷端头设有瓦斯监控分站。 监控分站包括电力负荷控制和电子监控电路。监控分站的优秀是嵌入式电路,该嵌入式电路外接5GHz的传输模块,实现无线信号的搜集与处理。当瓦斯超限时能够发出控制信号,该控制信号控制声光报警器发出报警信号,也可以控制工作面的供电系统,实施断电。该电路还能实现电力负荷的监测功能。遍布整个矿井的网络监控站的信息可以传到地面中心。地面中心的主要任务是实时显示各个监控点的瓦斯信息,供矿井调度实施生产指挥与调度。 该方案充分发挥微波无线技术优势,以单片机技术为载体,具有易实现,低成本,信号稳定,传输速度快等特点。本方案系统是可以工作在5GHz频段上的高速无线以太数字微波(WirelessEthernetBridge),支持点对点(PTP)和点对多点(PTMP)的网络结构,真正实现高性能、多功能平台的经济型方案。可以继续扩充无线接入以及骨干网连接功能。系统可通过编辑WEB界面进行友好的远程管理,易于安装维护。系统扩充后的空中速率高达54Mbps,提供高达26dBm输出功率。本方案系统可以增加自动设定无线频率通道,以及天线校准功能和自我诊断能力,可以有效解决无线网络安装中最困难的安装配置问题,使其安装和维护简便易行。由于5GHzU-NII/ISM频段系统是免许可证的频段,使得本系统具有先进的抗邻区(inter-cell)互扰能力。本方案系统具有双向自适应调制能力,能够在多种调制方法中依次调节无线链路质量,不仅优化了频谱利用率,还解决了既定网络环境下的信号衰减问题,从而保证了最高的数据吞吐量。 煤矿通信论文:煤矿井下生产中监控与通信技术的应用 【摘要】 煤炭在能源消费结构中所占的比重最大,然而煤矿井下安全问题仍然是社会关注的重点。伴随着监控与通信技术的不断发展,通信及监控技术在煤矿井下安全生产中获得了广泛的应用,有利于提高煤矿井下的安全性,而且一些新的监控与通信技术也陆续得到开发与应用。 【关键词】 煤矿井下;安全生产;监控与通信技术;应用 煤炭是我国最主要的能源,而我国又是世界上的产煤大国,产煤量占世界比例已经超过了40%。然而近些年来,我国煤矿安全生产问题较为突出,死亡人数、事故数量等虽然都有所下降,但是与国际上的其他国家相比仍然有较大的差距。因此为了促进煤炭行业健康、可持续的发展,监控与通信技术发挥着不可替代的作用。 1当前监控与通信技术在煤矿井下安全生产的应用 1.1煤矿井下移动通信系统实际上煤矿井下对于移动通信的需求还是存在的,但是在煤矿井下无限传输衰减会非常大,发射的功率也会受到一定的限制,基于煤矿井下的这种通信情况,可以设置多基站移动通信系统,根据煤矿井下移动通信网络状况以及相关的性能要求,开发和使用在WIFI环境下煤矿井下的移动通信系统。这使得煤矿井下安全生产调度、避险以及抢险救灾发挥了巨大的作用。 1.2煤矿井下人员定位系统由于GPS信号没办法完全覆盖煤矿井下的巷道,针对这种情况在基于RSSI技术的基础上,来对煤矿井下人员进行实时、准确的定位。根据RSSI测距公式:RSSI=A-10nlg(d)(式中:P为当前RSSI;A为主从机1m距离时的RSSI;n:传播因子,与温度、湿度等相关;r:当前距离。)具体来说,RSSI技术是通过通信过程来实现的,所以需要主机传送数据信息到从机,不断的更新所测的距离。煤矿井下人员的定位系统是避免有外人进入到煤矿井下,在一定程度上能够实现合理的定员生产;同时也能及时处理煤矿井下安全事故的应急,降低事故发生率;另外还可以为考勤、调度工作提供系统支持,为安全生产提供了有力的保障。 1.3无人值班远程监控系统为了更好地控制煤矿井下定员,避免较多的人员在煤矿井下人员,从而避免或者减少一些安全事故的损失,研究和开发了无人值班远程监控系统,这种系统能够实现对煤矿井下机电硐室、水泵房等进行无需人员值守,直接进行远程的监控。在工作面有工作人员巡视的情况下,回采巷道的遥控技术也得到了应用,这对于煤矿井下的安全生产活动是非常重要的的,在一定程度上是对传统监控模式的突破,在远程的基础上实现了无人值班,即提高了煤矿生产的效率,又保证了煤矿井下安全生产活动的顺利开展。 2监控与通信技术在煤矿井下安全生产的应用发展 (1)基于物联网的矿用无线通信技术。为了能够更好地防止假冒机电设备被运用到煤矿安全生产中,为煤矿井下安全生产活动提供稳定有效的物资来源,可以考虑基于物联网的矿用无线通信技术。要知道在煤矿井下无限传输的衰减会较大,而且诶地面物联网技术的运用难以在煤矿井下得到实现,所以要根据煤矿井下的具体特性,对运用物联网技术:①对相关的矿用物联网信息数据进行编码、输送和整理;②设计和研究煤矿用车、煤矿机械设备、人员等多个动态目标和静态目标的管理控制系统;③针对部分工作人员和操作人员,例如瓦斯检查员、放炮员、水泵操作工等设计人机环闭锁系统;④关于矿用产品以及其他重大设备设计全程跟踪系统。伴随着现代科技和网络技术的不断创新,煤矿井下各类各类矿用产品、重大设备都需要借助基于物联网的矿用无线通信技术来实现,从而提高煤矿井下安全生产的工作效率和质量。 (2)煤矿井下人员准确定位技术。要知道煤矿井下是最易发生安全事故的场所,因此当事故发生时需要对煤矿井下进行定位,及时全面了解人员的状况,从而正确更好的救援效果。然而GPS全球定位系统是没办法覆盖到煤矿井下的各个巷道,而且当前煤矿井下人员的定位技术仍然采取无线射频识别技术、漏泄电榄技术等,能够对煤矿井下人员进行定位,从而更好地监控和管理煤矿井下的人员情况,对于煤矿井下安全生产工作相当重要。不过现行的这些系统还无法做到准确定位,难以满足灾后的相关救援工作。所以,务必要根据煤矿井下各个巷道的具体特点,更加深入的研究煤矿井下定位的网络状况以及相关算法,从而开发和研究更加精准的煤矿井下人员定位系统,提高煤矿井下安全生产工作的效率。 (3)煤矿井下生命探测技术。煤矿井下发生安全事故或者险灾后,生命探测装备能够更快地实施抢险救灾,提高了搜救的进度,从而尽可能地减少人员的伤亡率。煤矿井下的环境和条件较为复杂,一些关键的技术没办法在煤矿井下应用。为了能够更好地应对煤矿井下的特殊环境,需要开发和研究煤矿井下相关的生命搜救技术与定位技术。这种技术能够尽可能地穿透煤矿岩层,更好地了解和掌握煤矿井下人员的生命状况,通过生命探测技术,能够最大程度地降低煤矿井下事故伤亡率,真正地为煤矿井下安全生产提供人身保障。 (4)传感器全方位分布技术。为了能够对煤矿井下瓦斯浓度进行实时的检测,防止因为瓦斯浓度超标而引起的重大事故。需要在煤矿井下分布大量的传感器,这些针对瓦斯浓度检测的传感器并不会增多资金投入,反而分担了系统的工作量。所以在实际的系统运用中,可以依据煤矿井下煤矿采掘位置、通风状况、巷道风速、瓦斯分布和变化具体状况等,来设计和安置传感器的位置,主要考虑是否有吊挂位置、断电的具体浓度、警报临界值、复电的浓度等等,从而实现传感器全方位分布,确保煤矿井下工作的安全性,促使煤矿井下安全生产工作的顺利开展。 3结束语 实际上煤矿井下监控与通信技术是煤矿井下安全生产工作顺利开展的关键保障,在进行煤矿井下作业时,应当合理运用监控与通信技术,减少一些煤矿井下人员,避免不必要的安全事故发生。只有合理的应用监控与通信技术,使其在抢险救灾、事故调查、环境与条件监管方面发挥最大的效用。 作者:岑龙 单位:山西高河能源有限公司
软件设计毕业论文:软件设计专业毕业生自我评价 转眼间,已临近毕业。蓦然回首,以前那位无知的青葱少年在大学里就像一个初生的牛犊,不怕苦不怕累的去追寻。再照一下镜子,眼前的我成熟稳重了,做事都多了一份思考。因为自己清楚地知道要面临的机遇和挑战。 作为一名软件专业的大学生,从不懂不爱程序,到喜欢并热爱上编程,这是个很大的转变。读文科上来的我曾认为自己的脑子会跟不上那逻辑的转动。但勤能补拙这是真理。更何况我并不笨,一个勤奋好学的我在大学的学习、生活和工作中都能给自己一个满意的评价。 大学四年,自身专业从基础课程到重点课程,不仅理论上能完成合格通过,而且在实践动手上能结合理论,使自己在一定程度上提高动手创造能力和逻辑思维能力。并在专业团队协作工作中,学到沟通和协调能力。深入专业课程的同时不忘拓宽自己的知识面,培养自己其他方面的能力。 身为班级干部的我,在完成本职工作的同时能很好地协助老师和其他班干部完成班级的大小事务,为管理好班级尽自己最大的努力。生活上,作为一位乐观向上的大学生,本人生活俭朴,责任心强,办事沉稳,适应性强,具有良好的心理素质。兴趣广泛的我,能与同学融成一片,能积极参加各种有益的社会活动,踊跃参加学校和班集体活动。 在校期间,我在XX公司技术部门进行了近一年的见习工作磨练,培养了我良好的工作作风和团队意识,多角度了解和掌握软件技术的前沿应用,全方位协助团队开发新产品,埋头苦干的求实精神以及主要配合的协作观念等。相信在今后的工作中,我会任劳任怨的工作,成为一名称职的软件设计工程师。 大学,美好的记忆。一个新旅程的起点,我相信在以后的人生道路上我能走的比现在更好! “人生没有彩排,每天都是现场直播!”如今毕业在即,我相信,经过自己的勤奋和努力,一定能使我在将来的工作中实现自己的人生价值。 软件设计毕业论文:项目导向教学方式软件设计论文 一、TRIZ理论与项目导向教学方式在软件 1.TRIZ理论在软件设计类课程教学中的作用 TRIZ是俄语теориирешенияизобретательскихзадач的英文音译缩写,其中文全称是发明问题解决理论。TRIZ理论是由前苏联以阿列赫舒列尔(G•S•Altshuller)为首的研究人员在研究了近250万件涉及各学科领域的发明专利的基础上总结出来的。TRIZ理论成功地揭示了发明创造的内在规律和原理,它是一种创新方法理论体系,运用TRIZ理论可大大加快人们创造发明的进程而且能得到高质量的创新产品。运用TRIZ理论的工具和手段改进教学方法,将TRIZ理论与学生创新能力培养相结合,最终用以进行软件设计类课程创新性教学的实践。这些都将为学生未来的专业发展提供广阔空间,以应对激烈的行业竞争。 2.项目导向教学方式对软件设计类课程教学的作用 项目导向教学方式是在案例教学法之上发展起来的。只不过单纯的案例教学法中案例零散,相互之间没有联系或联系不大。而项目导向教学方式则在整个课程体系中以统一的项目进行引导,对课程内容体系中涉及的所有知识点作为小项目整合入大项目开发中。类似的教学法均属于建构主义理论指导下的教学方法。因为建构主义的观点认为,学生是学习的主体,知识获得的方法主要依靠学生去发现,教师为学生获得知识创设情境,引导和帮助学生通过意义建构获得知识,让学生在意义建构的过程中进行创造。在软件设计类课程中项目导向的教学方式较好地模拟了真正软件项目开发的全过程,能够给学生以任务的刺激,将帮助学生提高学习兴趣,增强主动学习意识,同样有助于学生创新意识的培养。 二、TRIZ理论与项目导向教学方式在软件 设计类课程中的应用对于学生软件设计能力的培养,高等学校计算机相关专业通常都有较为完整的课程体系。一般包括三个层次,即软件工程方面的基础理论课、培养学生软件设计思维的基础语言课、当前流行的软件设计开发工具课程(java、MyEclipse、NET等)。笔者所在院系的教研团队在计算机相关课程中一直采用项目导向的教学方式,并且,通过自己所承担的课程针对TRIZ理论在相应教学环节中进行了一定的实践应用,取得了一定的成果。TRIZ理论与项目导向教学方式在教学中的综合应用对教师教学思维的拓展,对学生学习兴趣、自主学习能力、创新意识和创新能力的培养都起到了较为积极的作用。其相应的应用不仅要具体建立在某门课程中,更应自始至终贯穿在所有的教学与学习环节中。 1.TRIZ理论与项目设计思维在教学中的引入 (1)软件项目的开发过程与重点。任何项目的开发与市场应用均离不开“解决问题的意识”、“针对问题的思考”、“围绕问题的设计”、“具体环节的实施”、“成形项目的市场运作”、“市场反馈与项目支持”以及“对应问题的继续关注”等多个环节的内容。目前的项目教学重点以关注“具体环节的实施”这一步骤为主,从人才系统培养这一角度上来讲显然是片面的、较低级的。因为人才的培养贵在具有解决问题的意识和设计上的创新思想,然后才是通过软件设计类课程中所设计的软件来解决实际的问题。因此,教师在课堂中要不断引导学生在生活中发现问题的习惯。通过TRIZ理论的问题解决策略对问题进行梳理整合,运用软件工程等方面的理论知识进行软件系统的设计,通过相应的语言来实现。这样不仅培养和锻炼了学生创新的思维,同时对学生创新能力的培养起到了推动作用。(2)问题的叠加与解决对学生创新思维的影响。学生学习兴趣与创新意识的引导源头在于“问题”。学贵有疑,小疑则小进,大疑则大进。TRIZ理论与项目设计思维对于学生的影响应该建立在自入学开始的学习与生活中,针对地方高校理工类学生的特点,相应思维方式与意识的引入更应贴进学生生活。例如,在入学第一学期的“计算机文化基础”课程教学过程中,通过与学生日常生活的交流,会发现学生常常抱怨课间时等待电梯时间过长这一情况。那么,教师就可以引导学生进入对这一问题的思考,即你知道电梯的工作原理是什么吗?以及对这一问题最简单的创新解决方法是什么?此时,就可以给出“操作系统的工作原理”以及“TRIZ方法论中的发明原理、冲突矩阵、物场分析等工具”。通过这些内容具体地引导学生了解他们的专业可以解决的问题,深化学生对于其专业知识的理解和应用。 2.软件设计类具体课程中项目的构思与设计过程 (1)项目设计对学生能力的促进。通过有针对性的引导与训练,学生发现问题的主动意识与创新的能力将会有很大程度的提高。此时,教师就可以在相应的软件设计类课程中给出某些不太复杂但针对性较强的项目。项目应符合复杂的现实环境,与实际生活紧密相关,只有这样才能真实反映出完整项目所包含的事件本身、其产生的原因、目前所存在的问题、挑战解决的途径以及资源限制等。学生通过项目必将真正了解工程师在实际设计中所面临的复杂境地以及艰难的抉择。这种项目式教学,既可以增强该课程的整体教学效果,可以运用TRIZ的相关理论进行训练和巩固。学生有针对性的对项目进行分析研究,经过对项目的分析、讨论、决策等环节,进而建立起系统的实践方案。在对项目的构思与设计过程中,学生学习了相关信息的搜集、整理,以及运用TRIZ方法对解决方案进行评估和最终决策的知识。这样的学习有助于训练和提高学生在复杂环境下运用TRIZ来解决实际工程问题的能力。(2)设计团队的组建对学生创新能力和学习效果的影响。现阶段的学生个性差异较大,类别明显,主要分为不同的两种类型:第一种学生思维活跃,易于接受新事务,但与计算机相关的理工类基础知识薄弱。第二种学生思维习惯传统,但相关基础知识掌握的较为系统。目前在地方高校中,第一种学生所占比例为多。教师通过实验教学过程很快就能够掌握学生的不同特性,在软件开发实践环节就可以将不同类型的学生进行整合。由于TRIZ理论来源于大量的专利,对各种场、参数和原则等概念能够真正理解的人才能更好运用TRIZ理论解决实际问题。因此,每个设计小组都由小部分“第二种”学生和大部分的“第一种”学生组成,根据任务的大小进行人数的分配。通过这一方式的应用,学生在系统设计的实践环节所完成大作业的创新性、可转化程度以及设计的质量较之以前按学号分组等情况都有了很大的提高。(3)合理划分项目工作以刺激学生参与意识。地方高校中学生自主学习意识较弱,对项目不能积极参与。针对这种情况,在对指定项目的实施过程中需要按设计小组中的每个人为单位对项目进行合理的划分与整合。例如,在教学楼里排课系统的设计中,小组成员为10人。首先,要选定设计小组长。小组长不一定在技术上全面或某项技术上突出,但应该具备良好沟通能力,并对本小组成员的特点非常了解,这样才能协助教师作好分工协作与管理。然后,通过组长的协助,将项目不同设计周期的任务进行划分。为自主学习意识不强的学生划分简单、技术性不强但非常重要的工作,如对教学楼中的教室面积、桌椅数量、是否是多媒体教室、所属院系等内容进行统计,或者将统计的数据录入数据库、建立数据表等基础且重要的工作。其他成员可根据其特长和能力对项目工作进行划分。通过项目合理的划分就可以使学生在学习的过程中,充分利用现有专业知识选择有效的方法和技术,以项目为对象有兴趣、有责任参与到项目开发和研究的全过程中。学生在参与项目的过程中,运用TRIZ理论的知识方法,从系统的角度处理好整体和局部,集体和个人的关系。(4)积极选取突出的项目设计案例进行成果转化。培养学生发现问题和创新思维意识以及对软件项目设计的能力,其主要动力来源应该是积极促使团队设计成果的转化。可以联系相关部门试用产品,对软件进行市场跟踪。相应的学生对软件工程中软件的整个生命周期会有更深入的了解。 3.注重课程实践对学生创新思维和开发能力的培养 (1)整合课程内容为加大实践课时占比做铺垫。对计算机专业课程,尤其是软件设计类课程的课程内容进行的大胆整合,将整合后让出的理论课时替换为课程实践。例如,原有的C语言、C++和Java分三学期连续讲授。讲的多练的少,学生的思考仅为片段式思考,对三个软件之间的连续性没有深刻认识,对学生创新意识、创新思维和创新开发能力的培养效果并不突出。为此,我们尝试了课程内容的整合,将三学期的教学内容压缩为两个学期。在学生基本掌握了程序设计的思维方式与相应软件的设计方法后,就给出课程设计的任务。只在实践教学引导中给出软件的特色、优秀以及需要注意的内容即可,这样不仅加强了课程实践,为学生到企业实训倒出时间,更重要的是能够引发学生自主思考,突出了学生创新能力的培养。(2)教师在课程设计中注重培养自身与学生的创新思维和能力。青年学生思维活跃,作为软件设计专业任课教师一定突破年龄,保持积极活跃的思维才能够在教学的各个环节,尤其是课程设计的环节中有效地发现和引导学生的创新思维和能力。在更高一层次上,教师可以结合教学经验,通过对TRIZ相关内容的不断学习实践,进而合理有效地在实践课中穿插使用TRIZ理论中ARIZ算法等教学工具,引导部分学生在实践过程中对理论内容进行总结与验证,对教材中的现有内容及项目案例进行改进与创新。 三、结语 上述我们探讨了软件设计类课程中TRIZ理论与项目导向教学方式的应用。总之,在软件设计类课程教学中就是要不断拓展教学思路,把培养学生的有效创造性作为首要教学任务。首先,注重TRIZ理论与课程的结合。在教学环节中将TRIZ理论与课程的结合作为贯穿教学内容始终的任务。加大发掘和利用TRIZ理论所揭示的发明创造的内在规律和原理。根据课程的具体情况运用对应的TRIZ理论的工具和手段改进教学方法,将TRIZ理论与学生创新能力培养相结合,拓展教学思路用以培养有创造性思维和创造性能力的学生。同时,以项目驱动教学方法作为教学的基础。将项目导向作为软件设计类课程中最主要的教学方式。项目驱动教学方法是在简单的案例教学法中发展而来的。毋庸置疑的是,软件设计类课程的教学过程时刻伴随着大小案例。我们已论证了这一教学方法对学生学习兴趣以及创造性能力培养上的作用。因此,在软件设计类课程中应全方位、多层次的使用这一教学方法并不断进行了改进和创新。近年由于校企间的密切合作,使得软件设计类课程的教学也与企业进行了对接。即由企业给出任务(通常该任务来源于真实的客户合同需求),此等任务具体驱动整个教学与实践实训过程。在项目导向教学方法的应用前提下,不断更新教学思路,将培养学生的有效创造性作为软件设计类课程的首要教学任务。软件设计人员一般会选择一线城市作为就业地点。地方高校的计算机相关专业毕业生在第一次就业时,考虑技术水平、机会以及发展等原因往往也会选择一线城市作为就业地点。但地方高校所培养的人才应该优先服务于地方经济,这就需要在进行软件人才培养时加入地方特色产业的实践内容,以此为地方战略新兴产业发展做出应有的贡献。 作者:单位:伞颖 陈秀玲 陈井霞 哈尔滨广厦学院 黑龙江职业学院 软件设计毕业论文:导航信号软件设计论文 1测试方法的理论基础 在现代雷达应用中,为了提高雷达信号的抗干扰能力,提高雷达的距离分辨率,有种方式是采用伪随机噪声序列产生的二相编码雷达波形,这种雷达波形带来的好处是当匹配滤波器时域波形与雷达波形匹配时,在匹配滤波器输出一个尖锐的峰值,一旦失配,则匹配滤波器输出峰值快速跌落[8]。导航信号均采用伪随机码序列调制,具有良好的自相关特性和互相关特性,因此,采用基于匹配滤波器接收机模型实现载波相位估计。在本地产生一系列不同初始相位的载波调制信号,与待测试载波调制信号进行相关积分,在输出波形的最佳采用时刻提取幅度,只有到本地载波调制信号的初始相位与输入待测试载波调制信号的初始相位一致,两个波形完全匹配时,最佳时刻的匹配滤波器输出信号幅度最高。由于QPSK导航信号存在正交的两路载波调制信号,在估计其中一路信号的载波相位时,另一路信号则被视为多址干扰。 2测试系统的连接 导航信号IQ正交性测试系统的设备连接如图1所示。测试设备主要包括控制和处理计算机、网络设备以及高速数字示波器。控制和数据处理计算机通过网线和网络设备实现对高速示波器的控制。高速数字示波器的本振设置为外参考,其外参考输入为导航信号发生器的基准频率参考10MHz信号,保证高速示波器和导航信号发生器同源。控制和数据处理计算机控制示波器通道1进行采样触发,通道2对导航信号进行采样。 3开发平台及软件功能 3.1软件的开发环境和体系结构 导航信号IQ正交性测试软件的开发和运行完全基于Windows操作系统运行,虚拟内存至少需要512MB,需要安装Matlab2009或以上版本,软件基于Matlab2009版本的GUIDE用户界面设计。 3.2软件的主要功能 3.2.1测试设备通信功能。用于网络设备TCP/IP接口的参数设置,建立高速数字示波器与控制处理计算机之间的网络连接。3.2.2仪器设置功能。通过网络,设置示波器的采样率、采集数据长度、通道数目、各通道序号示波器显示幅度范围、触发方式和触发电平。3.2.3秒脉冲触发点搜索功能。对载入的卫星秒信号采集数据处理,获取秒脉冲变化沿对应的时刻。3.2.4导航信号参数选择功能。根据导航信号体制,设置导航信号的中心频率,伪随机码码率,本地伪随机码的生成。3.2.5导航信号频谱显示和功率标定功能。对采用的导航信号进行频谱分析,显示导航信号的频谱,并进行导航信号的功率计算,得到示波器通道输入导航信号的功率电平。3.2.6载波相位粗估计功能。从0~2π的范围内用大的步进量,生成一系列的本地伪随机噪声序列调制的波形,与输入波形匹配滤波,确定最佳匹配的本地波形对应的载波初始相位。3.2.7伪随机码相位同步功能。根据载波相位粗估计结果及本地伪随机码,实现输入导航信号的相关捕获,从而确定导航信号的伪随机码相位,实现伪随机码相位同步。3.2.8载波相位精细估计功能。完成伪随机码同步后,以载波相位粗估计值为中心,在粗估计步进量为上下限的范围内,以小的步进量,生成一系列的本地伪随机噪声序列调制的波形,与输入波形匹配滤波,确定最佳匹配的本地波形对应的载波初始相位。3.2.9IQ正交性计算功能分别完成I支路和Q支路的载波相位精细估计后,得到I和Q支路的载波相位,计算得到IQ正交性结果。4.2.10测试结果显示保存功能。将测试过程中生成的频谱曲线、匹配滤波输出曲线图用指定的文件名保存到指定目录。 3.3输出参数 输出参数包括:(1)控制计算机与高速数字示波器的通信连接状态的界面显示;(2)信号频谱特性的界面显示;(3)载波相位粗估计中各不同载波相位匹配滤波器输出结果曲线;(4)导航信号伪随机相位估计的相关曲线;(5)载波相位精细估计中各不同载波相位匹配滤波器输出结果曲线;(6)测试结果的图形文件。 4测试程序流程 在完成设备的连接、被测件和测试设备加电,被测件工作正常并预热到规定时间后,执行测试软件。导航信号IQ正交性测试软件的整体设计和工作流程如图2所示。其中图2(a)是整个测试程序的流程图,在测试流程中包含两个复杂算法的载波相位估计模块和导航信号伪随机码同步模块。载波相位估计模块的详细流程如图2(b)所示,该模块适合载波相位粗估计和精细估计,伪随机码的同步可以采用多速率码同步或部分相关同步技术[9,10],这里采用部分相关的码同步方法,具体实现的详细流程如图2(c)所示。 5仿真结果 以GPS卫星导航系统IIF系列中的L5C信号作为参考,模拟生成一定长度的导航信号,导航信号的仿真参数如下:(1)中心频率:1176.45MHz;(2)调制方式:QPSK;(3)伪随机码速率:10.23MHz;(4)伪随机码长度:10230;(5)伪随机码周期:1ms;(6)I支路载波初始相位:3.2°;(7)Q支路载波初始相位:95°;(8)信号幅度:1mV。高速数字示波器的设置参数:(1)采样率10GHz;(2)存储深度8M。通过导航信号IQ正交性测试软件对模拟生成的导航信号进行处理。导航信号频谱显示和功率标定模块完成信号的频谱显示及功率测试,其结果显示如图3所示。在模拟的QPSK信号中加载白噪声,当载噪比为典型值45dBHz情况下,对I和Q支路进行载波初始相位估计,并计算IQ正交性,其中连续仿真20次,所得的模拟测试结果如表1所示。I支路和Q支路载波初始相位估计的平均误差约为0.045°和-0.11°,IQ正交性设定值为95-3.2=91.8°,仿真测试结果平均值为91.735°,平均测试误差为0.065°。IQ正交性的测量不确定度为0.4833°。 6结束语 导航信号IQ正交性测试软件利用计算机通过网络设备控制高速数字示波器,对导航信号源秒脉冲信号和导航信号进行高速采样,软件对采样后的数据进行数字信号处理,实现导航信号IQ支路载波正交性的精密测试。软件设计和实现带来的好处如下:(1)对导航信号进行直接微波采样,避免了传统导航信号质量评估中首先下变频到中频后采样的方式所附加的非线性失真,测试结果准确度更高;(2)采用波形匹配的雷达信号相关接收技巧,降低了传统导航信号软件接收机相关捕获跟踪处理的复杂度以及对样本数据长度的需求;(3)提出算法依靠数字信号处理,实现简单。在典型的载噪比情况下,IQ正交性测量的随机误差小于0.5°;(4)采用可视化软件的主界面设计,测试处理过程直观,测试过程和结果等相关数据保存方便,软件操作简单,界面友好,效率高。 作者:崔小准 郑育红 付林春 聂欣 李懿 单位:中国空间技术研究院总体部 中国空间技术研究院通信卫星事业部 软件设计毕业论文:CAN总线软件设计论文 1单一主节点下位机CAN总线通信应用软件设计 1.1总线中断处理程序设计 硬件的设计架构[7]如图3所示.由于控制分系统下位机外部中断只有5个,其中定时、星敏感器、GPS秒脉冲、应急中断占用了4个外部中断,因此两路CAN中断信号经过FPGA进入CPU的同一级中断.星务中心计算机为主节点,控制分系统计算机为下位机.星务中心计算机发送轮询控制序列,被选择的从节点收到后,向星务中心计算机发送信息数据包.星务中心计算机接收数据校验正确后,本次轮询应答过程结束[2].下位机CAN应用软件设计为帧中断接收、发送方式.当SJA1000接收到来自CAN总线上的一个有效的报文后,系统将在INT引脚上产生一个硬件中断信号(低有效,接收中断).此时应用软件进入接收中断接收星务数据;应用软件将应答第一帧写入发送缓存器并置位命令寄存器的发送请求TR标志,使能SJA1000发送后退出接收中断,在总线数据发送成功时CAN控制器会产生下一个发送中断.CAN中断寄存器的状态[5]如表1所示,其中D1位(发送中断)当发送缓存器状态从逻辑0到逻辑1(释放)后,发送中断位被设置为1,D0位(接收中断)当接收缓存器状态非空,接收中断被设置为1.CAN总线的帧中断(包括接收和发送)经过FPGA处理进入CPU中断后,应用软件需要在中断处理函数中分别查询CAN1和CAN2中断寄存器的状态,确认是发送中断还是接收中断,并调用相关处理函数.控制分系统下位机中断处理函数的流程如图4所示. 1.2总线数据接收程序设计 在控制分系统下位机的中断处理函数中,如图4所示,若查询中断寄存器为接收中断,则调用接收函数.下位机需要接收星务发送的单帧/多帧数据,并根据协议发送单帧/多帧应答数据.根据协议,星务单帧发送,控制分系统下位机单帧/多帧应答.星务多帧发送,控制分系统下位机单帧应答.对于广播数据(单帧或多帧),则只接收,不应答[2].控制分系统下位机采用帧中断接收、帧中断发送方式,所以在接收星务多帧发送数据时,需要多次进入CAN总线接收中断,多帧数据接收完成并通过校验后,才能发送应答数据.同样,在控制分系统计算机发送多帧应答数据时,也要多次进入CAN发送中断,多帧数据发送完成后,结束发送.从图5可以看出,控制分系统下位机单帧应答和多帧应答的第一帧是在CAN接收中断中完成的. 1.3总线数据发送程序设计 当发送缓存器中的一帧数据在总线发送完成后,SJA1000会产生发送中断,只有需要发送多帧应答数据时,才会利用发送中断发送后续数据.当控制分系统下位机接收星务轮询(单帧),需要应答多帧数据时,在接收中断中(如图5所示)写入需要应答的第一帧数据到发送缓存器,启动发送请求后,退出接收中断.每一帧数据发送完成后,会产生发送中断.如有后继帧数据需要发送,在后继发送中断中将后继帧数据写入发送缓存器,启动发送请求后,退出发送中断.最后一帧数据发送完成后,直接退出发送中断,完成本次轮询. 2在CAN总线并发通信情况下应用 软件设计在图3中,主节点只有一个星务计算机,但是在某些系统中(如图3虚线部分所示)GPS接收机能以主节点方式广播整秒时间数据(单帧数据),和星务计算机完全异步,并可能同时出现在CAN1和CAN2总线上[7].在两个主节点同时发起通信的情况下,可能会产生如图6故障时序.图6中由于①或者④事件的发生,假设①比④靠前,通过FPGA运算,CAN_INT在⑥产生上升沿,根据软件设计,CAN_INT设置为上升沿触发中断,因此CPU在此时刻登记(PENDING)CAN_INT.假设CPU在⑦时刻进入CAN的中断处理函数,根据软件流程,在②时刻读CAN1的中断状态寄存器,因为CAN1发生中断,所以进入CAN1中断处理分支,在⑤时刻读CAN2的中断状态寄存器,因为CAN2发生中断,所以进入CAN2中断处理分支,最后在⑧时刻退出中断.但是由于某种条件的存在,⑤事件发生之前产生了③事件,这样导致CAN_INT在⑥时刻产生有效的上升沿后一直为高电平,致使在⑧时刻退出中断后无法产生有效上升沿,从而导致无法进入CAN中断.导致上述故障模式发生的两个条件:1)两个CAN必须都产生中断,而且④必须发生在②之前.如果GPS和OBDH各占用1个通道,这样的条件是很容易满足的.2)③必须发生在②与⑤之间.在连续接收多帧数据的情况下,如果在⑥和⑦之间发生了其他高级中断,导致⑥和⑦之间的时间较长,则多帧数据会存储在SJA1000的接收FIFO中;如果在②和③过程中释放接收缓存器,SJA1000就会立即产生接收中断;在连续发送多帧数据的情况下,如果在②和③之间发生了其他高级中断,导致②和③之间的时间较长,则1帧数据发送成功后会立即产生发送中断. 2.1总线中断处理程序重新设计 虽然控制分系统下位机外部中断可能丢失,但是SJA1000的中断寄存器的状态仍然可以查询,所以在中断处理函数设计中,通过重复查询表1中断寄存器的状态,避免控制分系统下位机外部中断丢失情况.重新设计的流程图如图7所示. 2.2总线数据接收程序重新设计 当GPS秒脉冲校时广播数据在多帧接收或多帧发送之间到来,原应用软件记录的帧序号发生错误,导致本次接收/发送通信失败.因此需要将GPS秒脉冲校时广播数据单独处理,即在图5接收程序读取CAN接收缓存器接收完本帧数据后,软件不再将发送帧序号清零.在A分支中,若识别为单帧数据且是GPS秒脉冲校时广播,只记录数据内容,不置发送帧序号为零.若识别为单帧数据且需要应答单帧或多帧数据,增加帧序号清零. 3结论 国内小卫星采用CAN总线作为星上网络数据传输总线.为解决主节点(星务)CAN总线与控制分系统计算机采样自身下位机如各种姿态敏感器和执行机构之间的中断及通信冲突的矛盾,控制分系统下位机采用了中断接收、中断发送的方式.针对接收主节点(GPS)数据引起的CAN并发通信中断冲突的问题,应用软件在控制分系统计算机外部中断程序处理中多次查询CAN中断寄存器,同时在CAN接收程序中识别不同的主节点数据,解决了两个主节点情况下CAN总线的通信问题.对于可能出现的两个以上主节点的情况,同样可以通过重复查询CAN中断寄存器的状态,避免CAN总线中断丢失.CAN接收程序需要根据具体的协议层数据协议重新设计.控制分系统下位机CAN总线通信应用软件设计,已经形成标准的软件模块,在多颗小卫星实际应用,满足总体提出的各项性能和功能指标. 作者:谢晓兵 董筠 周新发 李鹤 单位:北京控制工程研究所 软件设计毕业论文:并发服务器软件设计论文 1并发服务器的算法 将并发引入服务器中的主要原因是需要给多个客户提供快速响应时间。如果构造要求有相当的I/O时间的响应的情况下,允许服务器并发地计算响应意味着,即使机器只有一个中央处理器,它可以部分重叠地使用处理器和外设。当处理器忙于计算响应时,I/O设备可以将数据传送到存储器中,而这可能是其他响应所需要的。如果各个请求所要求的处理时间变化很大,时间分片允许单个处理器处理那些只要求少量处理的请求,而不必要等待处理完那些需要很长处理时间的请求。如果服务器运行在具有多个处理器的计算机上,服务器在具有多个处理器的计算机上并发执行,这可以允许一个处理器为一个请求计算响应,而同时另一个处理器为另一个请求计算响应。 2并发的、二种连接服务器的算法 并发无连接服务器的最简单的版本遵循着主服务器线程接受传入请求(数据报)并为处理每个传入请求而创建一个从线程(可能在一个新进程中)。尽管创建一个新线程或进程的精确开销依赖于操作系统和下层的体系结构,但这个操作可能是非常昂贵的。在无连接协议中,我们应该考虑到并发性的开销与速率上的获益谁更大。其实,由于创建进程或线程的昂贵性,在无连接服务器中很少使用并发实现。面向连接的服务器在多个连接之间(而不是在各个请求之间)实现并发性。在很多情况下,服务器与客户之间的连接将处理不只一个请求:协议允许客户重复地发送请求和接收响应,而不必终止这个连接或重新创建连接。并发服务器使用着面向连接协议的特定步骤:主服务器线程接受传入连接,并为每个连接创建一个从线程或进程以便对其进行处理。从线程处理完毕后,它就会关闭这个连接。 3如何获得表面上的并发性 由于某些操作系统创建线程或进程的开销非常昂贵,以至于服务器无法承担为每个请求或每个连接创建一个新线程或进程的重担。因此,使用单个执行线程来处理客户的请求也很有意义。更加重要的是,很多应用都要求服务器在多个连接中共享信息。尽管可能通过共享存储器的线程达到期望的并发性,但如果出现在服务器中的全部请求没有超过服务器处理它们的能力,那么可能会获得表面上的并发性。为此,服务器作为单个执行线程来运行,使用select系统调用进行异步I/O。单线程服务器要处理多个连接所要采取相应的步骤:服务器线程等待下一个准备就绪的描述符,这个新的描述符意味着一个新的连接到达,或是某个客户在已有的连接中发送了一个请求。 4并发服务器死锁的问题 服务器死锁是许多服务器实现都有的一个共同缺陷。当操作系统不能满足一个系统调用时,会因调用程序的阻塞而产生死锁。如果客户不能正常工作是由于不能处理响应,那么服务器也有可能会以一种更加微妙的方式产生死锁。如果服务器使用了与客户通信时可能会阻塞的系统调用,一个不能正常工作的客户可能会引起单线程服务器死锁。在服务器中,死锁是一个严重的问题,因为它意味着一个客户的行为会使服务器不能处理其他客户的请求。 5结束语 为达到有效性,服务器往往通过同时处理多个请求来提供并发服务。面向连接的服务器为处理每个新连接创建一个线程或进程,它通过这种方法,在各个连接之间提供了并发性。无连接的服务器通过为处理每个请求而创建一个新线程或进程而提供并发性。但如果是一个单线程实现,且又使用了同步系统的调用,那么它就可能会被死锁。 作者:王立静 软件设计毕业论文:Android软件设计论文 1安全软件的功能分析 根据Android的特性及安全现状,可从功能性需求和非功能性需求对安全软件进行分析。就软件功能需求来看,主要包括查看网络流量信息,其需求时序为:用户点击进入检测界面获取系统应用信息调用数据库查询流量信息并返回处理数据并将其展现在界面上反馈给用户;检测和处理恶意软件,其需求时序为:点击进入检测界面将检测结果传送给处理模块存入数据库并返回给用户;控制软件权限细粒度,其需求时序为:在用户进入管理界面前初始化配置用户进入管理界面后获取配置信息对数据信息进行处理并显示给用户重新配置权限并将信息存储到数据库将更新后的数据显示给用户界面;短信和来电过滤设置,其需求时序为:根据短信或来电数据初始化数据库过滤短信和来电号码将拦截下来的信息存入日志数据库并将过滤结果反馈给用户。就软件非功能需求来看,主要包括性能需求、数据库需求和外部接口需求等内容,在此不作过多列述。 2安全软件设计及实现 2.1恶意软件检测模块设计及功能实现 恶意软件检测和处理功能需要网络流量信息监测、异常识别、响应处理以及关键信息存储等模块的相互配合来实现。其一,网络流量信息监测模块的设计,为提高流量信息捕获效率,将该模块放置于Linux内核中,采用LKM开发模式,开发流程如下:模块初始化(钩子函数注册和初始化)关闭模块(钩子函数注销及模块卸载)编译内核模块;其二,异常识别模块的设计,根据Android移动终端的特点以及恶意软件对该系统流量信息的影响情况,采用SVM分类算法,通过构造特征向量,提取进程ID、数据包发送/接收时间、上/下行流量、源/目的IP地址等特征来反映系统网络流量的特征,再通过Netlink方式从监测模块中获取待识别数据,改进交叉编译后移植给Android平台;其三是响应处理模块设计,根据安全策略对被检测软件进行相应处理,主要包括对访问通信录、恶意软件联网、发送和读取短信等权限进行控制,将可疑信息上传云储存服务器供监测系统分析使用。 2.2深度短信和来电拦截模块设计及功能实现 深度短信和来电拦截功能需要短信和来电过滤与关键信息存储模块的相互配合来实现。其一,短信和来电过滤模块的设计,该模块在Android的Framework层进行开发,通过修改系统源码来添加短信和来电拦截功能,短信和来电过滤模块的函数调用流程如下:初始化时序通知函数调用时序监听注册函数时序过滤处理函数调用时序;其二,关键信息存储模块的设计,按照设计的数据库表来创建数据库,主要包括模型数据表、训练数据表、关键信息表、权限管理表、操作日志表、过滤表、信任名单表、模块设置表和安全策略表,对外提供数据库表的操作接口,接口定义在DBsql。 3结论 Android智能终端的广泛应用,人们对来自Android平台的各类安全问题越来越重视,提出针对Android终端的安全防护解决方案,设计Android平台下基于流量监测的安全软件,具有一定的指导意义。 作者:肖贺 软件设计毕业论文:仪器软件设计论文 1通过FPGA实现软件设计的仪器 测量领域的另一个重要突破是基于FPGA的测量硬件的出现。未来,传统意义上的“仪器”将不再是功能单一的测量设备,而是演变成测量系统,认识到这一点是非常重要的。此外,工程师们正在寻求的不仅是设备测试仪器,而且还包括用于设计和原型更大型系统的仪器。FPGA这一重要技术将下一代仪器的性能推向一个新的高度。FPGA提供了出色的处理能力,如图1所示。由于FPGA的出现,现在硬件可实现基于软件的测量功能。目前许多射频仪器采用功能固定的FPGA来执行平整度校正、ADC线性化、IQ校准和数字下变频等任务。NIPXIe-5644R矢量信号收发仪(如图2所示)等软件设计的仪器以一种全新的方式受益于FPGA技术,因为FPGA可帮助用户实现定制化。例如,将仪器控制和决策任务从PC转交给FPGA可以大大减少复杂测量系统的测量时间。此外,该功能与先进的基于FPGA的信号处理相结合,可使仪器应用于更广泛的嵌入式应用。 2系统设计软件:软件设计仪器的优秀 如果要将计算和测量技术集成到当今的模块化硬件中,正确的系统设计软件工具是不可或缺的。LabVIEW已经从仪器控制软件演变成一个全面的系统设计平台,使工程师能够创建复杂的高性能测量系统。工程师可以在处理器和FPGA上使用一套通用的工具和语言开发应用,从而无需掌握不同的语言和工具。LabVIEW提供了更高层次的系统级抽象,这也使工程师能够实现更底层的优化来满足非常高的性能需求或其他复杂需求。 3多模式RF设备特性化 美国高通创锐讯公司在测试新的802.11ac产品时,需要在比以往更多的操作条件下测试其设备,从而导致测量复杂度大幅增加。使用基于FPGA的NI矢量信号收发仪和LabVIEW后,他们设计的测试系统可实现数字DUT控制与RF测量的同步。该测试系统大大降低了整体测试时间,使得工程师能够在多种工作模式下观察设备的行为。从图3可以看出,传统的测试仪器(左)仅可获得一组迭代测量数据。由于测量非常耗时,测试工程师不得不选择部分工作点来进行特性研究,从而导致实际上只能大致猜测设备的工作特性。但是,通过采用基于FPGA的仪器方法,他们将测量性能提高了200倍,能够在单次测试扫描中采集所有模式下的30万个点数据。图3中的右图显示了所得到的特性曲线图,提供了更多有关该设备的信息。 4嵌入式应用的仪器 软件设计仪器的第二类应用是嵌入式通信和信号处理。过去我们通常认为仪器就是测量设备,但是模块化软件设计的仪器却可让工程师将射频仪器应用于嵌入式领域中。今天,越来越多的工程师正在使用模块化PXI仪器进行嵌入式应用开发,比如频谱监测、被动雷达系统(类似于图4中的系统),甚至是通信系统的原型设计和软件无线电。这些应用需要仪器更加小型化、模块化,并且能够更好地访问确定性信号处理终端。通信系统设计软件必须能够抽象日益复杂的系统,使工程师能够发现新的通信算法并在处理器和FPGA上部署算法。 5RF设计和测试的未来展望 软件设计的仪器以前所未有的程度模糊了设计和测试之间的界限。其中一个更可行的方式是在设计和测试之间共享IP——无论该IP是在处理器还是在嵌入式FPGA上运行。借助LabVIEW等系统设计软件,工程师将能够使用统一的工具来创建新的通信协议,并将协议部署到基于FPGA的硬件上进行原型开发。今天,由于开发算法所使用的数学软件和设计工具种类繁多,实现这一目标变得非常具有挑战性。如果要使工程师完全实现设计、实现与测试之间的无缝过渡,则多个计算设计模型之间的更高层次综合和集成是必须的。最后我们注意到在测试和测量领域,软件已经不再是最初用于实现各种独立式仪器自动化的简单工具。相反,软件已经成为仪器本身的优秀——使得仪器能够解决测量和系统设计中更高难度的挑战。实际上,自动化已经成为工程师应对复杂测量需求时一项必不可少的功能。当前的软件设计测量系统仅仅是一个开端,未来它们将彻底改变RF设计和测量。 作者:Mike Santori 软件设计毕业论文:微机记录仪软件设计论文 1主程序设计 本设计主程序主要完成的目的有:将系统初始化,定义单片机的I/O控制寄存器,芯片配置寄存器,中断控制寄存器定义等。数据采集程序系统将A/D采样设计为外部中断处理程序,并且设置为中断最高级别就是保证采集记录为重要地位。AD采集流程如图2:数据处理程序具体的流程图3: 2通讯程序 本系统的通讯系统包括RS485通讯和USB接口与优盘之间的通讯。串口和上位机之间的通讯,设置为中断法通讯即当控制中心计算机发出对微机记录仪进行通讯命令请求的时候,CPU在没有其他高级中断在执行的情况下,中断当前正在执行的程序,来响应控制中心计算机的通讯要求。和USB之间的通讯设置为移位寄存器方式即有CPU在扫描到有键盘输入命令后,在没有任何中断程序执行的情况下,立即进行将历史数据存入优盘的工作。和上位机的通讯波特率在本系统中设置了2400,4800,9600和19200四种通讯特率。用户根据自己的实际情况可以选择不同的波特率进行通讯。由于单片机的波特率由16位寄存器(BAUD_REG)中的内容决定,具体的公式在前面已经讲过,在实际运用时BAUD_REG取值的最高位为1,表示选用XTAL1作为频率源,低15位才是计算的波特率值。设置好工作方式和波特率后在单片机中还必须明确一下几点:使用串口发送数据时,首先要将IOC1.5设置为1,表示选择了TXD/P2.0引脚的TXD功能,在接收的候,应将SP_CON寄存器REN设置为1,即选择RXD/P2.1。波特率寄存器BAUD_REG在片内特殊功能寄存器(SFR)区域内虽然用同一个字节地址(0EH)表示,但实际上它是16位寄存器。因此,在设计串口波特率时,应将波特率常数用字节传送指令分两次写入片内0EH单元中。直接读SP_SATAT寄存器时,TI和RI标志读出后都会被清除,为了避免这一点,可对其进行间接读出,例如先把寄存器中的内容拷贝到某个通用的寄存器中,然后在判断此寄存器中TI和RI对应状态位的值即可。串口发送和接收中断共用一个中断向量,因此进入中断服务程序后要进一步的测试SP_SATAT寄存器的内容,确定系统是需要发送还是接收。进行USB接口程序的通讯时首先要从新对单片机进行串口设置,将串口方式设置为0,即串口既可以送出数据又可接收数据。ORBIOC1,#20H;选择P2.0引脚的TXD功能。LDBBAUD_REG,#01H;波特率低字节。LDBBAUD_REG,#80H;波特率的高字节,波特率设置为1.5Mbps。LDBSP_CON,#00H;方式0,关接收,不检测。然后就可以向USB接口模块实现数据传输.当USB接口模块之间的通讯结束以后立即将通讯方式设置1为中断方式,即保持与控制室接收信号的状态.进行上下位机之间通讯的时候前单片机设置为:ORBICO1,#20H;选择P2.0的TXD功能。LD30H,#低字节波特率存放地址。LDBBAUD_REG,[30H];将30H中对应地址位中的波特率低字节取出存放在波特率寄存器中。LDBBAUD_REG,#80H;波特率的高字节。LDBSP_CON,#09H;方式0,关接收,不检测。LDAX,#中断向量地址。STAX,200C[0]STBSBUF,20H;清串口缓冲器。LDBINT_MASK,#40H;允许串口中断。当有控制信号发来的通讯请求时自动实现了接收中断,发送的时候还是采取查询的方式。 3结论 根据以上理论依据设计出的微机记录仪运用效果很好,证明了设计的合理性。同时可以通过对信号采集、信号处理、软/硬件设计的加强,提高微机记录仪在现场工作的稳定性、可靠性和先进性。 作者:谭荆 单位:重庆工商大学计算机与信息工程学院 软件设计毕业论文:四天线读写器软件设计论文 1初始化设备 初始化通讯端口与数据结构是设备初始化的优秀。UHFRFID读写器优秀模块采用串口与USB2.0通讯,将通讯端口设置为自动搜索连接。串口通讯波特率为115200波特率,无检验位,数据位为8位,停止位1位。UHFRFID读写器优秀模块的串口工作状态,是通过串口命令改写模块ARM7芯片中寄存器的值来控制的。通过对串口发送结构体数据完成MAC寄存器的值修改操作。设计结构体如下:structpc_reg_req{INT16Uaccess_flg;INT16Ureg_addr;INT32Ureg_data;};结构体共8个字节,3个成员变量。其中,ac-cess_flg是MAC寄存器读写标志位,0x0000为读操作,0x0001为写操作;reg_addr是MAC寄存器地址,不同的地址代表着不同的读写器功能;reg_data对应MAC寄存器地址的值,不同的值,对应读写器相应功能中不同的状态。完成了UHFRFID读写器优秀模块的通讯端口初始化与结构体初始化之后,必须对模块进行天线配置,才能使模块进入四天线工作模式。 2天线参数配置 使用UHFRFID读写器优秀模块天线,必须对所有天线的参数进行配置,天线参数数据结构如下:在天线参数结构中,定义了物理天线号、天线功率和延迟时间等天线工作必须参数。在使用天先前必须对天线的参数逐个进行赋值,然后才能进行天线工作模式配置。 3配置天线工作模式 UHFRFID读写器优秀模块采用了Impinj公司R2000芯片配套固件,设备上电初始化后默认双天线工作,设置四天线工作模式,必须通过修改OEM寄存器值使能4个天线端口。地址为0x00000087的OEM寄存器控制天线使能。寄存器值如表1所示。由表1可知,使能四天线,必须将OEM寄存器地址为0x00000087的区域值设置为0x00000000。 4四天线轮询访问标签 天线轮询访问标签软件流程如图3所示。使能四天线之后,可在任一时刻选用任一天线进行标签访问,在某一个天线对标签进行访问期间,必须关闭其他天线的使能。天线在工作期间,会自动搜索匹配使能的天线。如果多个天线同时使能,则读写器优秀模块始终会使用最小号天线进行标签访问。采用四天线轮询访问标签,必须根据访问标签的数量设置天线轮换时间。如果标签较多,天线轮换频率过快,则标签读取率低;如果标签较少,天线轮换频率低,则会造成时间的浪费。依据每个天线访问的最大标签数量,选取天线轮换时间。 5测试与应用 UHFRFID读写器优秀模块射频前端工作在925MHz,使用频谱测试仪对软件配置结果与硬件设计进行测试,测试结果如图4所示,横轴为输出频率,纵轴为射频前端输出功率。由图4可以看出,UHFRFID读写器优秀模块工作在925MHz时,输出功率为31.6dBm。使用UHFRFID读写器优秀模块对2个标签进行轮询访问,实际访问率达到100%。经过测试与现场应用,四天线UHFRFID读写器模块优秀软件能有效地控制读写器优秀模块对标签进行准确访问。 6结束语 四天线UHFRFID读写器模块优秀软件能够有效控制四天线UHFRFID读写器模块,有效读取远、近距离标签数据,读写范围广,标签读取率高。较以往双天线读写器模块而言,四天线读写器软件更智能,并且能够控制使用多个天线进行标签访问,增加了读写器覆盖范围,标签读取率也有显著提高。四天线UHFRFID读写器必将成为RFID读写器优秀模块设计趋势,四天线读写器优秀模块控制软件将会有非常广阔的应用前景。 作者:陶怡 张亚军 胡建晨 单位:西安航天自动化股份有限公司 软件设计毕业论文:DSP程序下载软件设计论文 1硬件设计 1.1DSP芯片 本文所选用的DSP芯片为TMS320C6713,其时钟频率高达300MHz,是浮点运算能力最强的一款32位高速浮点型DSP芯片。HPI-16是HPI接口的升级增强版,是该芯片的主机口,最重要的特征是DSP的整个片内空间可以被主机访问。HPI接口与主机的数据通信主要通过HPI控制器(HPIC)、地址寄存器(HPIA)、数据寄存器(HPID)和HPI内存块来实现。 1.2USB芯片 本文所采用的USB芯片是CYPRESS公司的EZ-USBFX2系列芯片CY7C68013,特点是主机上就存储这其芯片固件,这样容易使代码直接通过网络升级。它的休眠模式比较特殊,具有低功耗的效果,减少资源的损耗,有利于更好的保护器件,避免长时间通电遭到损坏。2.3硬件电路连接本设计采用CY7C68013-128PVC与TMS320C6713的HPI模块接口相连接,工作模式设置为GPIF模式。 2软件设计 2.1USB固件程序设计 固件程序的开发环境选择KEILC51。固件函数库提供了许多函数,该函数都与USB协议相关,可以在不熟悉USB协议的情况下,利用固件框架进行所需功能的程序编写。寄存器初始化、电源管理、重枚举等功能已经设计完整,可以直接使用。整个执行过程是一个相对简单的循环过程。第一步,优先初始化内部变量;然后,调用TD_Init()函数进行寄存器的初始化工作;TD_Init()函数执行结束之后,使USB接口处于位配置状态,并开中断,检测端口0是否接受到一个SETUP包,否则端口0执行延时重枚举操作。初始化函数TD_Tint()函数负责完成初始化芯片的寄存器,设置适当的参数,通常在固件运行时开始调用。 该函数首先CPUCS寄存器进行初始化操作,设置48MHZ的时钟频率;然后分别配置端点2作为IN输入bulk状态、端点6使其工作于OUT传输状态,而端点4、8暂时没有使用,所以设置为无效状态;之后调用GpifIint()函数,以初始化GPIF的相关寄存器,进入工作模式。调度函数TD_Poll()函数在固件代码中循环执行,以负责完成用户指定的功能。该函数首先判断检测传输是否完成、CY7C68013的GPIF的接口是否处于空闲、端点2缓冲区是否为空闲状态,当这些条件均成立时,将马上启动GPIF写传输。另外,在USB高速传输状态时,GPIF能够一次读取4096字节的数据,适合处理庞大的数据;而在USB全速传输时,GPIF一次只能读取64字节数据,处理速度比较慢,适宜处理数据量比较小的情况。TD_Suspend()函数,从固件框架中可以看出,该函数只有在USB处于空闲状态是,才执行。在例程当中,只有简单的一句returnTRUE代码,开发者可以根据实际需要,添加相应的代码以完成相关的功能,还可以配置设备的工作状态,一般设置为低功耗状态,以减少对电源的消耗,其最终结果返回真值,反馈给用户。TD_Resume()函数,当执行完TD_Suspend()函数之后,若返回的是真值,程序会进入挂起状态,然后开始执行TD_Resume()函数,该函数也只有returnTRUE一句代码,当外部需要执行唤醒中断或者USB总线需要执行数据传输等操作,就会对处理器进行重新启动,开始下一个循环。 2.2应用程序设计 使用LabWindows/CVI支持的VISA的库函数和堪比VC++的控制件库能够轻松设计出美观且符合用户要求的应用程序界面。用LabWindows/CVI设计的应用程序界面,。按钮是界面设计中常用到的控件,该应用程序主要由打开设备、复位和程序下载三部分组成。 3总结 本文设计了USB接口与DSP系统的结合使用,设计出一套基于USB接口的DSP程序下载软件,提供了一种新的数据传输解决方案。总体上,整个软件基本能完成打开设备、复位和代码下载的功能。 作者:蓝雷波 毕艺飞 莫锦河 单位:中国海洋大学信息科学与工程学院 软件设计毕业论文:线测试设备软件设计论文 1线测试设备硬件结构 该测试系统采用一台工控机作为测试控制主机,工控机具有网络端口、GPIB板卡、RS485串口卡以及继电器板卡。按照测试工作流程,依次与GPIB测量仪器、网络示波器、串口测试设备等进行通信,分时控制这些设备进行数据采集和测试,然后从这些不同总线设备获得测试数据后进行数据处理和分析达到测试目的,其硬件主要结构如图1所示。 2线测试设备软件结构 软件采用C/C++语言编程,软件总体结构。软件主要功能包括:设备自检、设备参数设置、自动测试控制、波形显示及数据处理、参数回放及打印等功能。设备自检部分主要完成继电器板卡及通道自检、GPIB板卡端口及设备通信自检、与网络示波器通信自检以及串口端口自检等功能;设备参数配置主要完成测试记录(测试设备编号、测试项目、操作人、测试时间等项目)填写、按照不同试验项目选择不同的测试项目、预先设定测试项目阈值用于作合格判据;自动测试控制程序部分采用了多线程设计技术,将测试流程里的测试项目作为串行处理测试节点,按照测试流程分时完成各测试节点的通信测试;波形显示及数据处理部分将读回的示波器波形进行显示,将读回的数据进行处理获得最大值、最小值和均值,将每次测试记录填写到由CBCGP⁃GridCtrl派生的Grid控件表格,最后输出数据到报表中;参数回放部分与Grid控件联系紧密,参数回读后数据显示在Grid控件表格,通过点选Grid控件中的每次测试记录,将对应的每次测试存储记录包括波形和数据进行回放,并能通过报表进行参数打印。 3线测试设备关键编程技术 3.1读GPIB设备编程技术 通过GPIB总线接口设备可以对快速测量信号或高压信号进行测试,这里采用数字万用表3410A通过GPIB总线接口设备完成测量任务,测试系统软件首先申明GPIB端口地址等属性,打开相应端口地址后,通过自检GPIB⁃IEEE488.2通信接口查询找到对应的GPIB设备。在自动测试流程线程,当程序运行到GPIB参数读取测试节点时,测试系统软件将测试数据从GPIB测试设备读回,通过Windows窗口消息机制返回到窗口界面显示测量数值。 3.2读网络示波器编程技术 通过示波器设备可以直接对测量信号进行精细化测量,可以达到纳秒级的测量精度,测试设备采用泰克DPO4054B示波器进行测量。软件设计时在头文件中包括了Visa.h头文件,在库链接中链接了Visa32.lib库文件,同时结合AgilentIOlibary接口库软件,运用Visa编程技术,查找到TCP网络示波器后打开示波器进行通信。软件启动后通过自检网络查询找到对应的示波器设备,在自动测试流程线程,当程序运行到示波器参数读取测试节点时,测试系统软件将测试数据从示波器读回,随后运用一定的算法处理数据,可以获得示波器无法直接测量的数据值。 3.3RS485 总线串口编程技术软件串口编程技术比较成熟,通常设计方法为应用程序开启即打开所有串口,在应用程序退出时关闭所有串口,不推荐在应用程序内不停打开或关闭串口,这样存在与硬件兼容性的风险,也不容易排除故障。本应用程序在设备自检打开端口后,在自动测试流程线程,当程序运行到串口设备参数读取测试节点时,通过读/写串口端口完成数据读/写。 3.4界面设计编程技术采用 BCGControlBar界面库设计软件总体界面,软件显示采用OutLook模式,左侧一列显示主窗口操作按钮,按钮操作允许对设备进行自检;在测试界面和报表显示界面进行切换;进行参数设置及参数回读操作。软件居中采用ProEssentials绘图软件控件设计波形曲线窗口,既可用于测量时显示波形曲线,又可在参数回读时显示波形曲线。软件右侧采用基于CBCGPGridCtrl类派生基类生成的参数报表,可以用于显示每次实验数据。每做完一次试验则在报表显示一列数据,记录一次试验波形数据,方便使用者在一个时间段观察试验记录。 4软件可靠性设计 测试系统软件设计中采用了一定的可靠性设计方法保证测试设备的软件健壮性,首先在软件启动的自检阶段确保与所有端口设备连接正常并通信正常,确保后续自动测试流程前软硬件通信正确无误;软件采用Windows消息机制,避免线程内对Windows窗体进行操作;对返回的波形数据软件采用一定点数的平滑滤波处理技术,防止读回的数据异常影响软件边界。 5结论 经过实验验证,该测试系统软件可以很好地完成连续性试验任务,能很好的适用于实时性要求不高但需要连续测试记录的试验场合。证明采用多线程分时控制技术可以很好地将多种总线接口测量设备结合在一起测量不同类型的信号,从而达到一个测试系统完成多种测量任务的目的。 作者:林立杰 耿涛 单位:中国工程物理研究院 软件设计毕业论文:计算机系统工程软件设计论文 1计算机系统工程方法的内容 1.1系统工程方法的概述 系统工程方法作为现代科学决策方法,主要将相关问题及情况分门别类,确定边界,侧重各门类之间内在联系,确保处理方法的完整性,采用全面和运动的观点、方法分析主要问题及整个过程。其具有综合性、科学性、实践性等特点。利用系统工程理论指导软件开发和维护,主要使用工程化概念、原理、技术及方法开展软件开发、维护的工作。当前,软件开发方式主要存在三种方式:自顶向下的结构化方法;基本要素为对象、类、继承等的面向对象方法;简单的形式化方法。采用系统工程方法是用系统的原理、方法研究系统的对象,立足整体系统,制作出科学的工作计划及流程,有效地完成任务。 1.2系统工程方法的基本内容 系统工程方法依从系统全局观点,从系统与要素、系统与环境之间相互联系、相互作用出发研究相关对象,实现最佳处理问题的目标。其基本内容有:全面调查研究有关资料和数据,提取有效信息,系统了解相关问题信息,进一步确定完成任务所需条件;提出相关方案,展开定性和定量的理论分析,进而进行实验研究,客观评价系统技术性能、经济指标,注重社会效果,为最终方案在理论和实践上做铺垫;经由系统分析与综合,比较和鉴别出最优系统设计方案进行实施;依据系统设计方案,制定有效计划,将开发研究出的系统投入使用,并对系统的性能、工作状态及社会反应作出相关评价和检验。 2系统工程方法在计算机软件设计中的应用 2.1提出任务 计算机软件开发交办单位针对软件开发系统向开发人员提出要求,布置相关开发软件任务。在提出任务阶段,交办单位下达任务书,并与开发人员签订合同,同时,对项目有直接管理权限。开发人员需对任务书认真研究、分析其内容。 2.2论证和批准 开发人员对需开发的软件系统进行可行性研究,从而提出有效方案,后由专家学者做评审工作,并通过主管部门的批准,再进行系统的开发工作。这是软件系统开发的首要前提,需开发人员经过精心搜索有用信息做储备资源,调查市场行情,综合考虑经济可行性、技术可行性以及法律可行性等问题。 2.3需求分析 可通过网上调查问卷的形式,了解用户在软件系统方面的期望,从而对开发软件系统的功能、性能、运作速度、设计限制等进行总体分析,制作出严谨的规格说明书,以支持后续软件的开发进程。 2.4概要设计与详细设计 软件的概要设计与详细设计是软件开发的重中之重。软件概要设计依据上述准备工作,建立起目标系统软件的整体架构及总体结构与模块间的互相联系,设计完整的数据结构,从而定义各接口和控制接口。同时需要对相关部分进行审核。而软件的详细设计则是对概要设试,以便用户使用手册的编写及完善。 2.5成果鉴定与推广应用 最后,开发人员需将开发设计出的系统软件,在用户实际使用环境中试安装,并在责任时间里运行,在通过正式鉴定后交付用户,并提供指导用户使用与在用维护服务。同时,在用户使用阶段,开发人员需关注软件运行进程,并对软件系统进行维护。 3结束语 综上所述,系统工程方法在计算机软件设计方面应用较广,同时起着重要作用。结合系统工程方法的特点,在计算机软件设计阶段可规范其流程,促使计算机软件设计进程加快,同时提高开发人员的工作效率,为软件系统研发速度的提高打下基础。 作者:王应邦 孔春丽 单位:保山中医药高等专科学校 软件设计毕业论文:水厂监控软件设计论文 1监控系统组态软件功能 水厂监控系统组态软件主要包括数据采集显示、保存、报表查询和参数异常报警等功能[2],确保值班人员通过组态监控界面实现对水厂各个环节的监控。水厂监控系统功能框图如图2所示。1)数据采集显示功能。水厂监控系统通过与PLC的通信,在监控界面上实时显示数据,使工作人员了解生产环节的情况。2)数据保存和报表查询功能。管道压力、电机电流、水池水位及供水流量等重要数据实时保存在数据库中。报表上显示中心水厂向各分水厂供水流量、管道压力、水池水位及时间等。工作人员能够查询实时或历史数据,为自来水厂的合理生产提供参考。3)参数异常报警功能。水厂生产过程中出现某一环节参数异常时,监控系统能够及时报警,提醒工作人员处理,提高生产的安全性。 2软件设计 2.1系统登录界面 登录界面添加水厂地理位置图像,界面显示整个供水管线的分布。界面左上部分设置“系统菜单”按钮,单击选择下拉项中的“登录”,输入密码进入水厂监控系统。登录界面上设置的矩形框分别代表水源地基站、中心水厂及3个分水厂。单击矩形框进入对应监控界面,如要进入中心水厂监控界面,单击画面中的“中心水厂”矩形框跳转到中心水厂监控界面。矩形框中的蓝色部分高度表示各水池水位情况。 2.2水源地监控 水源地7口机井负责将地下深层水抽取输送至水源地清水池,泵房内3台30kW的变频泵(1台备用泵)从清水池内抽水加压后输送到19km处的中心水厂。主控室值班人员远程监控水源地基站运行状态,负责7口机井的开启/停止、变频泵频率的设定,维持清水池水位处于安全区间。清水池水位的安全区间为1.5m~3.5m,当水位值高于3.5m或者低于1.5m时,值班员停止或启动部分机井,以减少或增加进入水池的流量;同时通过改变变频泵的频率来增加或减小出池流量,维持清水池水位值恢复至安全区间。夏季用水高峰期7口机井24h常开,用水淡季只需开启部分机井。冬季水源地清水池和泵房不需要工作,打开旁路电动阀,关闭主线电动阀,源水从机井抽取通过旁支管道直接送至中心水厂。水源地监控界面上方设置“去井群”按钮,单击进入井群监控界面,如图3所示。界面上显示7口机井泵组电流、电压,水井水位及管道压力等参数。监控人员通过对每口机井的“开启”、“关闭”按钮远程控制机井的启停。使用STEP7MicroWIN编程软件编写PLC程序。图4为1号井PLC与STC-201数据采集程序中的部分梯形图,完成读取从站保持寄存器的数据功能。建议每一个读写功能(即MBUS_MSG)都用上一个MBUS_MSG指令的Done完成位来激活,以保证所有读写请求必须使用脉冲触发。RW位读写操作,0表示读,1表示写。注意:开关量输出和保持寄存器支持读和写功能;开关量输入和模拟量输入只支持读功能。Count通讯的数据个数,Modbus主站可读/写的最大数据量为120个字(是指每一个MBUS_MSG指令)。DazaPra为数据指针,如果是读指令,读回的数据放到这个数据区中;如果是写指令,要写出的数据放到这个数据区中。 2.3中心水厂监控 源水进入中心水厂处理后经管道进入2个1000m3的清水池,泵房中的3台变频泵(其中2号变频泵为备用工作泵)负责将清水池中的水加压供给3个分水厂。主控室值班人员主要负责监控2个清水池水位,变频泵的启停状态、工作电流和分水厂管道流量计的数值等。清水池4m深,监控系统在水位高于3.5m或低于1.5m时报警,值班人员接到报警提示后,手动改变中心水厂变频泵频率,增大或减小自来水出厂流量。同时改变水源地变频泵频率,改变进厂源水流量,使中心水厂清水池水位恢复到安全区间范围。监控界面上显示当前清水池液位值、泵组电流、电压值等参数,并在“历史曲线”中实时显示数据动态曲线[5]。 2.4分水厂监控 自来水从中心水厂出厂分流供给3个分水厂,如图5所示。每个分水厂设置有2个1000m3的清水池。值班人员远程监控各分水厂水池水位,通过控制中心水厂出水量和分水厂电磁阀的启停状态,控制水池水位处于安全区间。 3结语 本文根据组态软件KingView开发周期短、系统配置灵活及可靠易操作等优点,开发了莫索湾水厂自动监控系统上位机软件。监控界面简洁,清晰。运行结果表明,有效地降低了工作人员劳动强度,提高了水厂供水的可靠性和经济效益。 作者:马强 李江全 李彬 单位:石河子大学 软件设计毕业论文:机车显示器软件设计论文 1架构设计 该软件采用程序与协议无关的设计思想,将整个软件分割成界面、界面数据接口、数据中间处理模块、通信接口几部分(如图2),减少程序对协议依赖性和相关性。界面程序部分主要完成界面的绘制和图形显示。界面数据接口为需要实时更新和变化的数据变量和数据结构,并与界面上的各种控件相关联,从而实现界面的动态变化和显示。数据处理模块负责完成与各种通信接口的数据交换和处理。通信接口传送的数据为从各种通信方式(MVB、Lonworks、RS485、CAN等)传递过来的原始数据,该数据的传递方式与内容和协议保持一致。上述分层的设计思想,使显示器应用程序与传输协议相分离,不会因为协议的变动而牵涉到界面显示部分程序的修改,从而软件架构更加清晰,也方便后期的维护,增强了软件的可重用性和可移植性。 2软件功能模块 DDU作为司乘人员与机车的人机接口,应全面实时为司乘人员提供必要的信息和更多的帮助来指导司机操作;同时也提供必须的测试诊断信息,有利于司乘人员对机车进行必要的测试诊断,所以在软件设计时,目录结构必须清晰明了,界面设计更加人性化,更加直观。下面从功能模块、界面设计、重要功能模块几个方面介绍该软件。 2.1功能模块 该软件的功能模块主要包括主要数据、维护与诊断、机车设置等(功能模块结构如图3)。主要数据包括机车的一些实时的运行状态信息,如网络模块工作状态、辅助系统状态、主电路状态、手动切除信息、列车状态信息、牵引系统信息、WTD状态数据等;维护诊断模块主要包括轮径设置与校正、实时监测数据(I/O状态数据)、版本信息、系统时间、故障信息、故障处理信息等;机车设置主要包括机车长度设置、低恒速设置、车顶隔离开关设置、2/3功率设置、内燃机控制设置、车次设置等。 2.2界面设计 界面是直观展示机车信息的平台,友好清晰、更加人性化的界面显示方式将对司乘人员提供更多的指导和帮助。界面以黑色为主要背景,本着直观、形象、醒目的原则进行设计,采用图标、数字、控件、图形相结合的显示方式。譬如,在DDUA的主界面上显示相关内容:①利用大小为52×58像素的不同颜色的图标醒目直观地提示机车所处区域的信息(交流区、直流区、分相区)、空转、撒砂、停放制动、故障等级等信息;②通过柱状图动态显示当前编组机车的牵引制动力之和与弓网电压、电流以及本机车的各个电机所发挥的实际牵引/制动力;③通过仪表控件和加速度控件显示机车的当前速度和加速度,并且在低恒速工况下,仪表盘的刻度会随之改变,并同时显示当前低恒速下机车的实际速度和设定速度,使之更加人性化;④在界面底部,实时显示编组机车所发生的最新故障,并用不同底色标识不同等级的故障,严重故障用红色,中等故障用白色,一般故障用白色,在有钥匙信号的条件下,司机也可通过按“ACK“键进行故障的确认。DDUA主界面示意图如图4。在DDUB主界面中,利用控件显示编组中各个机车的当前状况,包括受电弓状态、钥匙信息、当前工况(2/3功率、正常模式、低恒速度)、机车编号、当前发生故障项目缩写等,同时可以通过选择查看具体某台机车所发生的某条故障信息。故障信息显示在界图2软件架构设计面底部的故障信息显示栏,通过控件显示,可以清晰地了解当前编组各台机车的运行状态。DDUB主界面示意图如图5。 2.3重要功能 与国内的其他机车显示器软件相比,该软件增加较多新功能,如编组节点反向、手动切除、手动覆盖、内燃机车控制、主控制校正等。下面重点介绍编组节点反向、内燃机车控制和显示器数据同步功能。编组节点反向功能。节点反向处理逻辑如图6。即在重联编组中,当主控机车为实际编组中最后一台机车时,则需要将整个编组的所有与重联相关的信息进行反向显示(主要包括机车重联编组的状态信息,如故障信息、运行条件信息等),并且当主控车节点变化时(包括编组数量变化与主控车位置变化),首先对先前获取的数据缓冲进行清零操作,再根据当前处理后的节点信息获取数据。内燃机车控制功能。该技术为国内首次应用。通过与内燃机车最邻近的电力机车完成对内燃机车的控制。首先在显示器上完成内燃机车设置,根据当前的实际情况设置内燃机车类型和数量,内燃机车设置界面如图7,在内燃机车设置有效后,根据当前的机车运行工况和各个内燃机车牵引制动特征曲线完成对内燃机车的牵引制动力的计算,并在主界面显示内燃机车相关信息,内电重联主界面如图8所示。显示器数据同步功能。南非机车为单司机室结构,2个DDU设备位于司机控制台正中间(分别命名为DDUA、DDUB),由于2个显示器在网络中所处地位等同,任一显示器都可进行数据设置,而当2个显示器数据不一致时,网络则无法判断从哪个显示器获取数据,此时则需要将2个显示器发送的数据进行同步,保证2个显示器对网络系统发送的数据保持一致。同时由于在其中一个显示器中操作而引起显示器界面发生变化,则需要通知另一显示器,使得另一显示器显示界面发生同样的改变,此时需要对另一显示器发送同步显示数据。例如故障确认,当在DDUA显示器中进行确认,故障显示发生改变后,则需通知DDUB显示器该故障的显示也发生改变。显示器数据同步数据通信流程如图9所示。 3结语 目前南非双流制电力机车有40多台完成无故障考核,已经被南非业主签收并投入商业运行,截至2014图9数据同步流程图年12月已累计运行约61万km。显示器应用软件已在现场完成了各项功能性测试,通过2期共半年的客户验证测试与调试,运行状况良好;该软件架构设计与国内机车相比有明显改进,同时目录结构层次更加清晰,具有友好美观的人机交互界面,受到客户的一致好评。 作者:饶天贵 李宇锋 谭军祥 李锐 单位:株洲南车时代电气股份有限公司 软件设计毕业论文:风门控制系统软件设计论文 (1)控制要求 系统上电后,风门处于关闭状态,系统周期检测传感器信号,人车运动过程中会触发微波传感器输出信号,系统则根据传感器信号执行开关风门和风门互锁。人车接近风门时,两侧风门的微波传感器检测到有效运动速度信号,首先进行信号竞争,根据竞争结果开启某一风门。2个风门入口信号4选1采取竞争方法进行选择,即微波移动传感器输出信号A1、A4、B1、B4处于竞争状态,一个检测周期内,只有一个信号有效。2个风门各2个方向。 (2)控制策略 控制系统风门互锁的控制要求并不复杂,关键是有效判断风门区域人员车辆的状态,并根据状态进行开闭风门。人员在巷道内行进过程是随意的,系统需要根据人员在微波传感器检测区域内的最终状态,对人员行进完成状态估计。如图3所示,根据人员的位置和传感器有效信号可以把人员行进的状态和风门控制策略分成9种,如表1所示。风门控制策略是控制系统的优秀,策略制定的优劣直接影响着风门控制的可靠性。表1中根据人员行进的最终位置分为不同的状态估计,结合定时器对人员状态进行状态估计和制定控制策略。 (3)实现方法 有限状态机(FSM)理论是本风门自动控制系统状态转换和控制策略的理论基础。FSM包含有限的状态,但在任一给定时刻必须而且只能处于其中的一个状态,系统的状态变化受事件的驱动,事件是系统的活动或外部输入信号,它受当前状态约束。因此,研究有限状态机的关键就是在其状态空间中找到状态转换的轨迹,这要求在每个状态下全面分析驱动状态转换的事件(包括系统的活动和输入信号)和转换的目的地(即转换后的状态)。每个状态都有其特定的输出(系统的各项功能和性能指标),即系统状态转换伴随着系统的性能指标随时间的变化。风门自动控制系统的动态特性就是通过状态转换表现出来,巷道风门检测区域内人员行进过程中的每个有效位置都相当于一个状态,在任何时刻风门只能处于一个工况状态,工况间的转换受传感器信号即事件的驱动。当传感器信号满足进入某一工况的条件时,风门立即进入该工况下运行,一旦外部事件不受该工况下条件的约束时,风门立即离开该工况寻找另一个工况。每个风门区域可以作为一个对象,该对象有微波传感器和定时器属性,属性取值为开或关。2个操作开门和关门。根据人车通行过程和风门对象属性值的不同组合,可以把工作流程划分为5个状态:初始态,状态1,状态2,状态3,状态4。用统一建模语言中的状态机视图表达,如图4所示。图4风门状态转移示意图该视图中对不同区域设置不同传感器配合定时器对人车运动状态进行分类。从初始状态开始,当人车运动速度满足最低传感器1阈值接近区域入口时,风门开启,进入状态1,此时开启定时器1;若在定时时间到后区域检测不到信号则判断为人车退出风门区域,返回初始状态;若传感器2信号有效则进入状态2,同时开启定时器2,此时判断人车进入风门,人车的行走不会影响状态的改变,直到传感器3信号有效。状态2和状态3的人员已经进入风门,系统处于等待人车通过风门区域。传感器4有效时进入状态4,此时人车前端已经通过风门,系统等待其他部分通过风门区域。此时如果传感器没有信号则进行短暂延时后关闭风门。下一步就是根据状态机视图为PLC编写梯形图程序了。程序中使用了置位指令SET和复位指令RSET进行状态的切换,有些型号的PLC没有提供置位和复位指令,但都有实现置位和复位指令功能的变通方法,可以根据常开常闭寄存器切换,因此利用该状态机视图编程序具有很好的通用性。 (4)结语 风门自动控制系统采用了最小PLC系统,利用微波传感器信号对人车进行区域状态的信号检测,借助于FSM的分析与设计理论,对人车行进状态进行状态估计和分类,用状态机视图描述风门控制系统的静态结构和动态行为,既提高了风门控制系统的自动化水平,也改善了风门控制系统的可靠性。 作者:武超 赵颖 刘瑞国 单位:山东科技大学 山东省泰安市泰安二中 软件设计毕业论文:定速巡航控制系统软件设计论文 1车速的采集 车速传感器可以发出一定占空比的方波信号,设计采用单片机的脉冲模块来捕捉可以用来测量信号的周期。车速采集的程序流程如图2所示。步进电机的转动不但代表汽车的行驶速度,还代表节气门的开度,每转动一定角度就相当于节气门的开度。因此,当输入的实际车速A等于目标车速B时,步进电机将不转动;当输入的实际车速A大于目标车速B时,步进电机会反转,减小节气门开度,从而使实际车速降低至目标车速;当输入的实际车速A小于目标车速B时,步进电机会正转,加大节气门开度,使实际车速升高至目标车速,汽车进入定速巡航控制。 2软件可靠性措施 为了提高软件系统的稳定性和可靠性,采取以下措施:(1)封锁。实际系统中最强的干扰来自自身,如被控的负载电机的通断、状态的变化等,在设计软件时应适当采取措施避开这些干扰。如:当系统要断开或接通大功率负载时应暂停数据采集,等到干扰过去后再继续进行;在适当的地方封锁一些中断源;几个通道互相封锁。这些都是避免或减少干扰的有效方法。(2)程序的失控保护措施。在控制系统中,一般情况下干扰都不会造成计算机系统硬件损坏,但会对软件的运行环境造成不良影响。表现在:数据码和指令码的一些位受到干扰而出现跳变,使程序出现错误,最典型的是程序计数器发生跳变,可能把数据当作指令码。这种程序盲目执行的结果,一方面造成RAM存储器的数据破坏,另一方面可能会进入死循环,使整个系统失效。因此,应采取有效措施避免程序失控。 3Proteus仿真验证 3.1定速巡航控制系统总体仿真电路设计 设计中定速巡航控制系统的主要参数是车速值及节气门开度,因为进行实物测试有设备要求,外围设备比较复杂,而且测试结果不够直观,所以设计最终结果通过Proteus仿真来实现。仿真电路如图3所示。Proteus软件的元件库中拥有AT89C52单片机、ULN2003驱动芯片、步进电机等元件,可满足设计研究仿真需要。Proteus软件中的车速采集信号可通过改变脉冲而改变车速,电动机的转速可直观地显示出来,还可体现节气门开度的大小。 3.2试验结果与分析 在Proteus仿真平台上分别对4种情况进行仿真,即实际车速A等于目标车速B、实际车速A大于目标车速B、实际车速A小于目标车速B及实际车速大于120km/h、小于40km/h,仿真结果分别如图4~7所示。从图4~7可看出:当输入的实际车速A等于目标车速B时,步进电机不转动;当实际车速A大于目标车速B时,步进电动机反转,节气门开度减小;当实际车速A小于目标车速B时,步进电动机正转,节气门开度加大;当实际车速A超过120km/h、低于40km/h(即脉冲频率低于100Hz、高于999Hz)时,巡航控制系统会自动退出,步进电机不转动。表明所设计的软件能实现简单的巡航控制系统指令,满足预定要求。 4结语 该文使用AT89C52单片机作为微处理器,通过车速传感器采集实际车速信号,与预先设定的速度进行对比,运用PID控制方法,调节节气门的开度,从而达到设定的车速,使汽车可以恒速行驶;并对所设计的定速巡航控制系统的硬件电路及软件进行了仿真试验,以保证系统设计的可行性与稳定性。 作者:黄宝山 包凡彪 单位:北京理工大学
无线通信在工程机械中的运用:无线通信在工程机械中的运用 1无线通信技术的简析 MMDS技术容易的信号质量和阻塞问题极易受到天气的影响,其可以使用的频带也有限,不超过200MHz,另外,MMDS技术对于路径的传输也有比较严格的要求,目前为止,MMDS技术并没有一个统一的标准。集群通信技术具有高利用率和大用户容量等优点,该技术的应用提高了通信信号的抗干扰能能力,加上数字加密理论的应用,使得通信传输的质量和信息保密度都得到了大幅度的改善。如今,随着计算机和通信技术的发展以及不断提高的业务要求,无线通信技术的进一步发展还有待研究。 2无线通信技术在工程机械中的应用 无线通信技术的迅猛发展使得其应用范围越来越广泛,尤其是在在工业和农业方面。而在工程机械中的应用,是无线通信技术的另一应用领域,无线通信技术在机械工程中的应用使得工程机械中的重难点问题得到解决,尤其是在大型工程机械的施工作业中。本节从以下4个方面对无线通信技术在工程机械中的应用进行简要的分析概述。 2.1监控港口工程机械中的应用 在监控港口的工程机械中,结合无线通信技术的应用,使得无线局域网的应用不需要建立独立的基站点,也不再需要申请专用的频道,也不再需要对网络进行维护,提高了无线局域网的技术,加快了网络的升级速度,节省了大量的功耗。利用无线局域网技术使得数据的传输容量得到了极大的提高,传输的距离也大幅度延长,在弱信号甚至无信号区建立安装WLAN技术设备,能够彻底解决网络覆盖的盲区问题。由于港口码头的工程机械施工作业环境极为恶劣,露天野外工作受到刮风、下雨、电闪雷鸣等的影响,不仅作业施工的效率受到影响,作业区的空间电磁设备等也会受到一定的干扰,利用无线局域网实现对港口施工的掌握和控制,解决了环境和天气因素对施工作业的影响。通过无线局域网技术能够对施工作业区实现实时的操作和指挥。 2.2军用工程机械中的应用 在比较大的遥控遥测系统中,多应用的是传统的无线数据传输电台。随着军事工业的发展需要,无线数传技术已经逐渐应用到军事工程当中,无线数传中的短波通讯的以其发射功率小、可进行远距离的传输、该技术的建站速度快、机械性能好等特点在军事工程机械中得到广泛的应用。在军事工程中建立无线通信网,可以对工程机械的作业进行远程控制。车载状态监测模块、非民用的无线自由组装网和远程监控中心共同组成了军事工程机械中远程监控系统。能够对信息进行采集、分析信号、显示机械状态,实现故障报警和人机交互等作用。 2.3塔吊无线遥控系统中的应用 在塔吊无线遥控系统中,所用的无线通信技术是微功率通信技术。微功率通信技术是无线通信技术中比较实用的技术,该技术利用单片射频进行芯片的收发,再加入微控制器和一些外围器件的安装,即可实现无线通信的通用模块。在以德国为代表的发达国家在超过20吨的移动式塔吊机械中都安装应用了无线电的控制系统。我国塔吊工程机械方面的无线电控应用与发达国家之间还存在着较大的差距,对塔吊的控制多采用控制室进行控制,受到多方面因素的影响,导致控制的准确度不够,使得该施工作业还存在着较大的安全隐患。在微型计算机技术的基础上,对塔吊机械采用微功率通信技术的应用,能够提高对塔吊机械的控制,为塔吊施工作业提供了安全保障。 2.4工程车辆中的应用 在工程车辆中使用现代GPRS通信技术能够实现车辆的跟踪定位和管理等多方面功能,这主要是由于GPRS在现有的网络资源的基础上,其高速且大容量的数据传输,在永久在线中具有很强的实时性能。工程车辆中的智能机械远程控制包括工程机械群、GPS系统、GPRS系统、因特网便携式的数据采集系统和客户群监控系统、远程监控系统等。当然,GPRS的实时性比专业的无线数传电台差,要拓宽它的应用范围,还需要运营商的配合。 3结语 总之,在工程机械中利用无线通信技术,一方面保障了工程机械作业中的安全,提高了机械作业效率;另一方面,无线通信技术在工程机械中的应用,为未来工程机械群的大型在线监控方面的应用研究奠定了基础。 无线通信在工程机械中的运用:小议无线通信在工程机械中的运用 1无线通信技术的简析 MMDS技术容易的信号质量和阻塞问题极易受到天气的影响,其可以使用的频带也有限,不超过200MHz,另外,MMDS技术对于路径的传输也有比较严格的要求,目前为止,MMDS技术并没有一个统一的标准。集群通信技术具有高利用率和大用户容量等优点,该技术的应用提高了通信信号的抗干扰能能力,加上数字加密理论的应用,使得通信传输的质量和信息保密度都得到了大幅度的改善。如今,随着计算机和通信技术的发展以及不断提高的业务要求,无线通信技术的进一步发展还有待研究。 2无线通信技术在工程机械中的应用 无线通信技术的迅猛发展使得其应用范围越来越广泛,尤其是在在工业和农业方面。而在工程机械中的应用,是无线通信技术的另一应用领域,无线通信技术在机械工程中的应用使得工程机械中的重难点问题得到解决,尤其是在大型工程机械的施工作业中。本节从以下4个方面对无线通信技术在工程机械中的应用进行简要的分析概述。 2.1监控港口工程机械中的应用 在监控港口的工程机械中,结合无线通信技术的应用,使得无线局域网的应用不需要建立独立的基站点,也不再需要申请专用的频道,也不再需要对网络进行维护,提高了无线局域网的技术,加快了网络的升级速度,节省了大量的功耗。利用无线局域网技术使得数据的传输容量得到了极大的提高,传输的距离也大幅度延长,在弱信号甚至无信号区建立安装WLAN技术设备,能够彻底解决网络覆盖的盲区问题。由于港口码头的工程机械施工作业环境极为恶劣,露天野外工作受到刮风、下雨、电闪雷鸣等的影响,不仅作业施工的效率受到影响,作业区的空间电磁设备等也会受到一定的干扰,利用无线局域网实现对港口施工的掌握和控制,解决了环境和天气因素对施工作业的影响。通过无线局域网技术能够对施工作业区实现实时的操作和指挥。 2.2军用工程机械中的应用 在比较大的遥控遥测系统中,多应用的是传统的无线数据传输电台。随着军事工业的发展需要,无线数传技术已经逐渐应用到军事工程当中,无线数传中的短波通讯的以其发射功率小、可进行远距离的传输、该技术的建站速度快、机械性能好等特点在军事工程机械中得到广泛的应用。在军事工程中建立无线通信网,可以对工程机械的作业进行远程控制。车载状态监测模块、非民用的无线自由组装网和远程监控中心共同组成了军事工程机械中远程监控系统。能够对信息进行采集、分析信号、显示机械状态,实现故障报警和人机交互等作用。 2.3塔吊无线遥控系统中的应用 在塔吊无线遥控系统中,所用的无线通信技术是微功率通信技术。微功率通信技术是无线通信技术中比较实用的技术,该技术利用单片射频进行芯片的收发,再加入微控制器和一些外围器件的安装,即可实现无线通信的通用模块。在以德国为代表的发达国家在超过20吨的移动式塔吊机械中都安装应用了无线电的控制系统。我国塔吊工程机械方面的无线电控应用与发达国家之间还存在着较大的差距,对塔吊的控制多采用控制室进行控制,受到多方面因素的影响,导致控制的准确度不够,使得该施工作业还存在着较大的安全隐患。在微型计算机技术的基础上,对塔吊机械采用微功率通信技术的应用,能够提高对塔吊机械的控制,为塔吊施工作业提供了安全保障。 2.4工程车辆中的应用 在工程车辆中使用现代GPRS通信技术能够实现车辆的跟踪定位和管理等多方面功能,这主要是由于GPRS在现有的网络资源的基础上,其高速且大容量的数据传输,在永久在线中具有很强的实时性能。工程车辆中的智能机械远程控制包括工程机械群、GPS系统、GPRS系统、因特网便携式的数据采集系统和客户群监控系统、远程监控系统等。当然,GPRS的实时性比专业的无线数传电台差,要拓宽它的应用范围,还需要运营商的配合。 3结语 总之,在工程机械中利用无线通信技术,一方面保障了工程机械作业中的安全,提高了机械作业效率;另一方面,无线通信技术在工程机械中的应用,为未来工程机械群的大型在线监控方面的应用研究奠定了基础。 本文作者:吴勇单位:河南日报报业集团 无线通信在工程机械中的运用:GPRS无线通信在工程机械中的应用研究 摘要:随着我国经济的不断发展以及科学技术的持续进步,机械化建设的规模越来越大。工程机械在机械中起了重要的作用,但是工程机械中的通信系统却较为落后。因此,发展通信系统显得尤为重要,本文就GPRS无线通信在工程机械中的应用展开讨论,说明了GPRS无线通信的含义,论述了GPRS无线通信在工程机械中实现的一些重要功能,最后分析了GPRS无线通信在工程机械中上的发展前景。 关键词:GPRS;工程机械;无线 0 引言 随着社会的进步和生活水平的逐步提高,近年来我国的机械化建设水平蓬勃发展。然而在取得进步的同时也开始暴露一些不足的地方,比如机械化工作效率相对较低,无线通信水平相对落后等。如何更好地发展和利用GPRS无线通信系统是目前各领域共同面临的难题,相关领域也十分重视对GPRS无线通信的研究与发展。下面对GPRS无线通信系统的含义进行说明,并且论述GPRS在工程机械中的重要应用及发展前景。 1 GPRS无线通信的含义 GPRS是通用分组无线业务(General Packet Radio Service)的简称,它是在传统GSM系统的延续,主要是为了向GSM用户提供分组形式的移动数据业务。通俗地讲,GPRS是一中对数据进行高速处理的技术,它以"分组"的形式把资料传送到用户手上,连接及传输都会十分方便。 2 GPRS无线通信的优势 GPRS无线通信系统采用的是分组通信技术,因此用户在进行数据通信的过程中并不会固定占用无线信道。GPRS无线通信与GSM系统相比,GPRS的主要特点在于运用了分组传输和IP协议的透明传送。具体的优势如下: 2.1 传输速率快,稳定可靠 由于采用分组通信技术,GPRS无线通信系统的速率最高可以达到120kbps-170kbps,可以说是GSM系统传输速率的几倍乃至几十倍。随着技术的不断进步,未来用户可以实现快速的上网体验。并且GPRS在工作过程中抗干扰能力强,不易受到破坏,信号持续稳定。 2.2 信号覆盖范围广 目前GPRS无线通信的信号的覆盖率已经接近95%,全国大部分地区可以实现快速稳定的信息交流,未来可实现全部覆盖。 2.3 实现了IP协议的稳定传输 由于GPRS无线通信系统支持互联网的IP协议,所以用户可以接入互联网浏览站点和资源,实现与IP网络的连接,从而使用户体验一些特殊的应用 。 2.4 数据资源利用率高 与传统的GSM数据传输不同,GPRS无线通信系统采用的是分组通信技术,这是十分重要的技术,也就是说一条无限信道提供给多个用户使用,因此用户在数据通信的过程中并不会固定占用无线信道,更好地利用了数据资源。 2.5 资费较低 GPRS无线通信的计费方式比较灵活,按照数据流量进行计费,资费比较低。 3 GPRS无线通信在工程机械中的重要应用 3.1 数据无线通信 工程机械的使用规模一般比较大,各个施工地点的距离相对较远,并且地点不是固定不变的,搭建有线通信系统往往会比较繁琐。而建立GPRS无线通信系统是一个比较合适的选择,两端通过接入互联网,可以实现各个地点的数据交换与信息交流。而且GPRS无线通信系统传输速率快,价格较低,稳定可靠。 3.2 远程管理系统 工程机械相对其他机械来讲比较复杂,操作者在使用过程中可能会无法高效地利用,甚至有些情况下会出现失误,造成不必要的损失。并且在出现紧急情况下需要精确协调地操控机械,这就大大增加了操作难度。因此,建立机械远程操作系统是非常有必要的,操作者使用这种带有远程管理系统的机械,不需要亲自到施工现场,坐在操作间就可以了解机械的运行情况。操作员通过控制电脑设置的相关参数来间接控制机械运作,这就由传统的人为操作转变为电脑操作,很大程度地提高了操作的正确性,并且充分保障了使用者的人身安全。 3.3 工程机械定位系统 该系统由主控制中心和机械装置上的数个监视器组成,当在野外工作的机械装置出现故障时,监视器会自动采集机械装置上的故障参数,并且对该装置进行准确定位,然后通过GPRS将这些信息传送到主控制中心,主控制中心将这些信息整合、处理,生成一份排除故障的具体方案。操作人员根据这些方案对机械装置进行维护与检修。 3.4 工程机械防盗报警系统 这种系统基于全球定位系统和GPRS无线通信系统,操作人员按照防盗要求对系统的参数进行设置,系统在运行过程中遇到特殊情况会自动收集敏感信息并且自动启动报警装置,处理器对信息进行处理并通过GPRS无线通信系统传输到主控制中心,主控制中心根据具体情况下达命令对特殊情况进行处理,从而实现监控与报警功能。 4 总结 目前GPRS无线通信系统已经逐步应用在工程机械领域,较以往传统的工程机械装置,现在的工程机械装置大大提高了工作效率 ,降低了出现错误的概率,使工程机械装置逐渐趋近于智能化和信息化。我相信经过以后的深入探索与完善,GPRS无线通信系统在工程机械领域会取得了更好的工作效果。 GPRS无线通信是一种先进的通信技术,它有着传输速率高,稳定可靠,信号覆盖范围广高效利用数据资源等优势。日后它必将进入更多的发展领域,带动更多领域走向智能化,我们对基于GPRS无线通信的工程机械充满着信心。
我国社会经济水平的快速提升,推动了移动通信产业的发展,加之计算机网络技术的支持,移动通信网络已经从4G网络逐渐向5G网络延伸。从5G网络的基本概念上看,未来的通信会进入到一个高度智能的无线网络状态之中。如果要想实现5G网络的建设,就要消除各种因素的干扰,提升其关键技术的水平。 15G无线网络的特点 从现阶段我国5G无线网络的发展现状上看,5G无线网络发展的最终目的是要利用不同的现代化无线通信技术,来提升我国移动通信业务水平。此种新型无线网络的特点有以下几种表现:(1)5G无线网络通过使用无线技术,极大的提升了资源利用率;(2)5G无线网络不但提高了处理移动通讯数据的效率及质量,同时也使得其通信系统众部分频段等资源得到有效的开发利用;(3)5G无线网络在研发时遵循的是“以人为本”的理念,在实际使用过程中,极为重视客户的体验效果,并且其希望利用高效的运行性能及快速的传输效率,来满足人们日益增长的移动通信需求;(4)5G无线网络在实际通信过程中,需要室内的移动网络保持全覆盖的状态,只有这样,才能够使其有关移动设备发挥出最大效用及功能。 25G无线网络的关键技术 2.1无线传输技术 5G无线网络的无线传输技术主要有三种:(1)多载波技术;(2)MIMO技术;(3)全双工技术。多载波无线传输技术需要利用滤波器组的设计才能够在5G无线网络中发挥出其功能。在实际应用中,多载波无线传输技术能够极大的提升移动通信的功能,增强其频谱效率及在大规模空间内的分辨率。除此之外,此种无线传输技术在其运行过程中,对于多载波的性能有着极高的要求。因此,在使用此无线传输技术时,要将滤波器的设计长度符合国家相关标准,只有这样才能够将移动通信的信道数量与其实际频谱频率保持相一致的状态,从而使多载波无线传输技术发挥其最大功效。MIMO技术在5G无线网络中的运用十分广泛,这是因为MIMO技术拥有着较高的空间分辨率及高度的运行功率,同时其频率资源也极其丰富。不论天线的数量是否充足,MIMO技术都能够确保移动通信设备具有一定的发射功率,进而使MIMO技术能够在信号传输、编码等工作中发挥其优势。全双工技术具有极为明显的同频同时特点,是一种双向技术,将其运用在5G无线网络之中,能够有效的提升移动通信系统中的频谱利用率,增强其频谱资源多元化。但是此种无线传输技术在实际使用中,在接受信号及发送功能上常常会出现一些差异变化,而且其自身还会产生干扰问题。因此为了解决全双工技术的种种问题,有关人员在使用5G无线网络时,应将此种无线传输技术与MIMO技术及其他相关组网技术相融合,提升其技术的完整度,进而对双全工技术进行整体优化、升级,减少因信号处理上的差异问题及自干扰问题的发生。 2.2无线网络技术 5G无线网络的无线网络技术主要有四种:(1)超密集网络;(2)自组织网络;(3)软件定义网络;(4)内容分发网络。在5G无线网络实际应用中,会涉及到许多的宏站及低功率的小站,因为其具有明显的密集网络节点,所以使得其相关无线网络技术的形式也多以超密集网络为基准。5G无线网络在运行时,由于其具有超密集网络技术,这使得其移动终端系统容量及通信、频谱的效率也大大的提升,使其能够满足广大移动通信用户对于无线通信的需求。自组织网络又被称为网络智能化技术,主要是指将多种自组织能力运用到无线网络结构之中,比如:自配置能力、自优化能力等,进而降低5G无线网络的研究建设成本,提升其系统的运行效率及功能。但是,现阶段的5G无线网络大多还是使用超密集网络作为基础,若想促进5G无线网络运行性能多元化发展、避免不同网络自由化干扰的产生等状况,就要采取更加先进使用的网络技术,比如:SON技术,这有这样才能够使5G无线网络的运行达到预期效果。软件定义网络技术能够有效分离移动通讯设备中一些网络互联节点的控制功能,从而增强其信号转发及其他控制功能的独立性,将其通讯设备功能进行简化处理。目前,因为5G无线网络在其配置优化上较为复杂,所以若想对其全面化管理,需要克服很多的干扰因素。为了能够促进5G无线网络更好的发展,有关研究人员就要全面完善现行的SDN技术,使各个移动运营商可以将网络设备及其基础设施建设及管理相统一,以此降低各个运营商的运营成本,提升5G无线网络管理水平。内容分发网络技术是通过缓存服务器,将众多移动通讯用户的信息及请求发送至相对应的服务节点上,从而为用户提供其所需的数据信息,满足用户对无线网络的要求。并且此种无线网络技术能够有效地解决4G网络中存在的一些问题,比如:网络堵塞、服务器承载能力差等。 3结束语 综上所述,5G无线网络是移动通信发展过程中必须要经历的一个阶段。在实际应用中,有关企业及研究人员要全面掌握其网络特征,同时要充分了解5G无线网络所使用的虚线网络技术及传输技术,要掌握好关键技术点,这样才能够使研发出的5G无线网络满足未来社会的发展主要,进而提升人们的通信环境。 参考文献 [1]张炜阳.浅谈蜂窝结构与5G无线通信网络的关键技术[J].数字通信世界,2018(02):55. [2]欧栓.5G无线通信网络中关键技术及发展趋势[J].中国新通信,2017,19(08):12-13. 作者简介何晓露(1981-),女,云南省个旧市人。大学本科学历。研究方向为5G技术,大数据,AI人工智能。
智能变电站论文:智能变电站无源光网络技术论文 1智能变电站无源光网络设计 1.1网络设计原则 变电站网络设计涉及多种因素,其主要原则包括: (1)数据业务分类。 变电站中各种数据业务通信要求不同,利用变电站数据业务分类的特性,组建不同特点的通信网络,在多种信息混合的情况下保证实时信息传递的实时性和可靠性是网络设计的基础。信息多样化和传递实时性是通信系统中的一对矛盾体,解决这个矛盾是选择网络通信方案的基本原则。 (2)网络互通和隔离。 通信网络应提供IED互联的便利性、灵活性,为变电站自动化技术的发展预留空间;同时网络应满足各个系统间隔离的要求,以保证各个专业系统(保护、自动化)互不影响。互通和隔离是一对矛盾,构建变电站通信网络应该妥善解决这个矛盾。 (3)通信系统的建设成本。 变电站通信系统的性能与成本是网络设计中的另一对矛盾,较高的性能要求,往往导致较高的建设成本。降低成本的途径一是采用合理的网络结构设计,避免复杂的网络结构,减少通信设备数量;二是采用标准、成熟、流行的技术;三是合理配置网络资源,裕度考虑合理。 1.2“两层一网”整体构架 本研究根据网络设计原则,综合考虑智能变电站网络性能要求和建设成本,利用数据通信业务分类的特性,组建“两层一网”通信网络。“两层一网”中,两层指站控层、设备层,“一网”指全站MMS\GOOSE\SV合一网络。在“两层一网”两层网络方案中,笔者采用无源光网络技术,组建统一通信网络,。本研究通过采用面向连接、接近电路交换特点的交换技术(MPLS-TP)替代以太网技术,构建逻辑网络。通过网络互连使得变电站成为一个整体,变电站中任意两个IED设备通过统一网络可以直接实现通信,通过网络互连使得变电站成为一个整体,便于发挥各种自动化保护、测控系统的整体效益;同时,可以充分利用网络提供的广播、组播技术实现保护、测控数据的一对多的跨间隔传递,大幅度提高通信的效率。 1.3无源光网络的设计 本研究变电站通信网络设计采用“两层一网”结构,通过引入无源光网络技术PON,将整个通信资源划分为许多小时间片实现数据的传输和交换,其关键技术主要包括无源光网络技术、分组交换技术、并行网络技术和逻辑子网技术等。 (1)无源光网络技术 智能变电站网络引入了无源光网络技术PON,PON技术将整个通信资源划分为许多小时间片实现数据的传输和交换,多倍地增加通信资源数量;每一路数据占有一个专属自己的时间片,各路数据之间不产生资源竞争。系统通过无源光网络的应用提高设备集成度和网络覆盖能力,引入高精度时间同步技术以提供具有亚微秒精度的同步控制环境;通过采用多重路径快速保护机制,提高数据传递可靠性,增强网络的鲁棒性和生存能力;通过采用专用业务网络技术,提供传递高速同步控制为基本业务兼容信息网、多媒体数据业务的综合通信平台。 (2)分组交换技术 为克服以太网交换技术的不足,“两层一网”网络设计中采用面向连接、接近电路交换特点的分组交换技术(MPLS-TP)替代以太网技术作为实时交换机的基本技术体制。分组交换技术采用固定的分组连接,每一个连接固定分配一定的资源,基本保证连接的资源不受干扰;通信网络可以为每两个IED设备之间提供固定的连接和固定的带宽。这种技术在数据传递前通过带宽资源分配机制确定资源,在数据传递过程中固定不变,强调面向连接、严格控制、资源独占和通信保障,因此该技术可以保证通信的可靠性,提供固定的通信时延。 (3)并行网络技术 在统一物理网络的基础上,本研究采用并行网络技术,实现IED设备由单点接入到双网络接入的转变,提高系统的可靠性和稳定性。具体组网中,主备两台完全相同的交换机和接入网络组成并行网络,IED设备配置P模块接口,采用标准的PRP方式(即双路并发、主动放弃方式,IEC62439),实现主备网络无缝、无损的保护切换。全站设备以并行网络保护方式接入,实现覆盖全系统的N-1保护和全路径端到端的1+1保护。 (4)逻辑子网技术 本研究根据数据业务的类型对通信网络资源进行实质性的划分,依据高级、紧急、快速业务资源专用,低级、慢速业务资源复用,各类业务之间资源占用互不影响的原则,利用可预配置时分复用交换技术,将一个物理网络划分成若干独立的逻辑子网分别传递不同类型的业务。本研究通过资源划分,将智能变电站典型业务分成GOOSE逻辑子网、SV逻辑子网和MMS逻辑子网3个逻辑平面,各业务之间逻辑隔离,互不影响,提高了数据传输可靠性。 2实验结果与分析 以国网公司220-A1-1通用设计方案为例,变电站规模为主变3台,220kV采用双母线接线、出线6回,110kV单母线三分段接线、出线12回,35kV单母线分段接线、出线8回。本研究采用“三层两网”组网方案,冗余双网配置,全站需配置站控层中心交换机4台、间隔层交换机8台、过程层交换机39台,合计51台交换机,网络设备投资约190万元。笔者按本研究“两层一网”组网方案,构建无源光网络,冗余双网配置,全站设A、B两个网,A网优秀交换机冗余配置、双主工作模式,主要接入主变间隔保护一、220kV间隔线路、母线保护一、110kV间隔和35kV间隔;B网优秀交换机冗余配置、双主工作模式,主要接入主变间隔保护二、220kV间隔线路、母线保护二。全站共需配置4台实时交换机。网络设备投资约60万元,较“三层两网”方案,交换机数量减少47台,投资减少130万元。 3结束语 本研究介绍了采用面向连接的分组交换技术和无源光网络组建的智能变电站“两层一网”网络构架,并将其应用于220kV变电站。结果表明,通过组建全站统一的无源光网络,变电站中任意两个IED设备都可以直接实现通信,减少交换机的中转,提高了网络性能;实现了全站间隔层与过程层的整合,全站交换机数量由51台减少为4台,网络设备投资减少60%以上,经济效益显著。 作者:俞辰颖 高亚栋 尹康 徐俞音 潘国兵 单位:国网浙江省电力公司经济技术研究院 浙江工业大学机械工程学院 智能变电站论文:智能变电站二次系统设计论文 1智能变电站二次系统配置方案 1.1保护配置 保护配置主要从变压器保护、线路保护以及母线保护三个方面进行。在进行线路保护时要注意提高采样值差量和暂态量的速度。在进行变压器保护时要注意励磁涌流的影响,通常会采用广义瞬时功率保护原理来辅助差动保护。这两点都是易于实现的主保护原理。广域后备保护系统由于其具有智能决策功能,可以在进行后背保护在线整定时集中全网信息,利用最少的通信量最快的数据更新速度完成决策工作。智能变电站二次系统在进行保护时简化了原来的布线,将主保护功能由原集控室下放到设备单元内,使通信网络的负担减轻。并利用集中式母线保护和具有主站的分布式差动来实现母线主保护。 1.2通信配置 在通信配置这一方面,智能变电站与传统变电站的差别不大,但是就其发展而言,数据的更快速的传播与数据量的加大会对通信配置提出更加安全可靠的要求。1.3计量配置采用三态数据为预处理数据的计量模块,进行误差量溯源实现现场检验和远程检验。根据计量模块所具有的通信优势,促进变电站与大用户之间的互动,进行信息采集与资源的优化配置,促进各个智能化电网环节的协调运行。 2智能变电站二次系统设计方案及应用 2.1系统构成 过程层、间隔层、站控层是变电站二次系统在功能逻辑方面的划分。其中站控层对间隔层以及过程层起到一个全面监测与管理的作用。其主要构成是操作员站、主机、保护故障信息子站、远动通信装置、功能站。间隔层具有独立运作的能力,能够在没有网络的状态下或是站控层失效的状态下独立完成监控,由测量、保护、录波、相量测量等组成。过程层主要进行采集电气量、监测设备运行状态以及执行控制命令的工作,由合并单元、互感器、智能终端构成。 2.2网络结构 过程网络的组网标准是电压等级。主要的网络形式有双星形、单星形、点对点等。通常要依据不同电压等级和电气一次主接线配置不同的网络形式。单套配置的保护及安全自动装置、测控装置要采用相互独立的数据接口控制器同时接入两套不同的过程层网络。双重化配置的保护及安全自动装置应分别接入不同的过程层网络。单星形以太网络适合用于110KV变电站站控层、间隔层网络。双重化星形以太网络适合用于220KV及以上变电站站控层、间隔层网络。考虑到变电站网络安全方面以及运行维护。智能变电站,特别是高电压等级、联网运行的变电站,在兼顾网络跳闸方式的同时仍保留直采直跳的方式。 2.3二次系统网络设计原则 本文以220KV变电站为例,分析站控层设备的配置。远动通信装置与主机均采用双套配置,无人值班变电站主机可兼操作员工作站和工程师站。保护及故障信息子站与变电站系统共享信息采集,无需独立配置。 1)网络通信设备配置需按一定原则进行。特别是交换机的端口数量一定要符合工程规模需求,端口规格在100M~1000M范围内。两台智能电子设备所接的数据传输路由要控制在4个交换机以内。每台交换机的光纤接入量要控制在16对以内。由于网络式数据连接中交换机起到重要的作用,为保证智能变电站的安全运行,交换机必须保证安全稳定,避免故障的发生。 2)应对独立配置的隔层设备测控装置进行单套配置,采用保护测控一体化装置对110KV及以下电压等级进行配置,采用保护测控一体化装置对继电保护就地安装的220KV电压等级进行配置。继电保护装置的配置原则与常规变电站一致,220KV变电站故障录波及网络分析记录装置按照电压等级分别配置,统一配置110KV及以下变电站,单独配置主变压器。 3)过程层的配置。对于110KV及以上主变压器本体配置单套的智能终端,对于采用开关柜布置的66KV及以下配电装置无需配置智能终端。在配电装置场地智能组件柜中分散布置智能终端。 4)合并单元的配置。110KV及以下电压等级各间隔单套配置,双重化保护的主变各侧冗余配置,同一间隔内电压互感器和电流互感器合用一个合并单元。 3结束语 综上所述,智能变电站的发展、变革以及建设是实现电网发展完善的基础。智能变电站二次系统设计方法的不断发展优化会促进智能变电站作用及优势的更好的发挥。针对我国智能化变电站二次系统设计的实践经验及相关原则,其应用发展道路一定会更广阔。 作者:黄兰芝 单位:国网菏泽供电公司 智能变电站论文:智能变电站计算机仿真论文 1仿真的总体思路 1.1信息一体化平台 信息一体化平台采用一体化模式,集监控和五防功能于一体。一方面作为后台监控系统软件,模拟数据采集处理、运行监控、正常操作、事件和报警处理等,实现常规站监控系统功能,同时新增加智能变电站特有的高级应用功能:一键顺序控制、告警信息分类、智能告警等;另一方面作为五防系统软件,嵌入到信息一体化平台中,不仅保留就地间隔内电气设备的电气联锁,同时还通过以太网实现相互通信,交换设备的状态,实现智能变电站站控层、间隔层、过程层3级防误闭锁功能。 1.2智能化保护测控系统 智能化保护测控系统按照保护测控装置的物理原理建立数学模型,采用定值驱动法,当故障发生后计算的故障电流结果到达定值要求时自动启动保护测控装置,按照其工作原理进行判别,相关保护动作,报出故障信息报文,有关指示灯点亮,与变电站真实设备保持一致。 2系统功能 智能变电站高级应用功能的仿真是以智能变电站仿真系统为基础,将智能站高级应用集成于信息一体化平台中,实现了智能变电站特有的一键顺序控制、智能告警信息分类、故障综合分析决策功能的仿真。该系统从其功能上可以作为培训和测试的平台。 1)培训功能。智能变电站高级应用功能是智能站特有的新应用,对运行人员来说是全新的知识,需要进行培训学习。该系统真实再现了智能变电站场景,可以为运行人员提供一种有效的培训手段,使运行人员能够学习智能变电站中的新知识、新技术,提升专业素质。该系统已经投入培训使用,系统运行稳定,人机界面友好,培训功能完善,培训效果逼真。 2)测试平台功能。智能变电站高级应用功能的仿真还可以为高级应用功能的研究提供测试平台。由于电力系统的特殊性,不能在真实运行设备上进行任意操作,而该仿真系统通过为其他系统或软件提供开放的数据接口,可以反复进行操作和设置故障,对被测系统或软件运行情况进行测试,通过与某公司合作,能够正确地实现测试功能,为研究智能站高级应用功能提供了一种有效的测试平台。 3智能告警信息分类的仿真 通过建立故障信息的逻辑推理模型,对故障告警信息分类过滤,并对变电站运行状态进行实时在线分析推理,能够实现智能告警功能,可以自动报告站内异常状态,并根据需求提供分层分类的故障告警信息。智能变电站各种运行告警信息量非常大,包括3类: 1)提示性信息。这类信息不需要特别关注; 2)告警信号。这类信息虽然没有直接引发事故跳闸,但实际隐含着可能的故障,若不进行综合分析,消除异常,持续发展会导致事故发生,需要给予重点关注; 3)事故信息。事故信号产生一般都会有保护动作、开关跳闸,要求在尽可能短的时间判断故障原因,以便上报,并依据调度指导进行故障隔离和恢复操作。因此,需要对故障告警信息进行过滤,提供分层分类的告警信息,以方便运行人员工作。智能告警信息分类的仿真包括以下几个方面: 1)图形界面仿真。智能告警信息分类通过信息一体化平台进行展示,信息告警图形界面是信息分类结果的直观展现。在进行仿真开发时,按照智能变电站信息分类的原则,根据告警信号重要性,告警实时显示窗口由多个页面组成,包括:全部告警、严重保护事件、一般保护事件、SOE、开关刀闸动作和智能告警6类,所示同时还会根据告警信息的级别,通过声音的方式发出告警。 2)数据库仿真。智能告警信息量非常大,其仿真时所需的数据量也很多。仿真时全站采集信息采用统一的命名格式。变量命名格式包括:变量名、变量描述、变量单位、变量标识、变量数据指向。变量名是信息的代表,当变量为1时,其变量描述才有意义,该描述会在智能告警图形界面中显示出来;变量单位的作用是区分告警信息变量的间隔,是实现变量筛选分类的基础;变量标识的作用是区分告警信息变量的重要程度,以便于告警信息的分类;变量数据指向主要用于数据通信。 3)告警信息筛选分类功能。由于告警信息总量很大,为满足不同的关注需求,在告警显示窗口设置信息筛选的功能,在窗口中选择某一设备间隔,根据告警信息变量的标识,可以在告警窗口各页面中自动显示出有关该间隔的所有信息,将不关注的信息屏蔽。可以通过左上角下拉列表选择变电站间隔来显示不同间隔的告警信息,使运行人员更有针对性地查看所需的信息。 4故障综合分析决策的仿真 故障综合分析决策是指在故障情况下对事件顺序记录、保护装置动作及信号、故障录波数据等进行深入挖掘,通过多专业综合分析,并将变电站故障分析结果以简洁明了的可视化界面综合展示。通常当变电站发生异常或事故时,其处理过程是运行人员按照现场情况、规程及经验进行判断处理,这种方式不仅要求值班员非常熟悉变电运行规程、规范及设备运行要求,而且需要较长的分析判断时间。故障综合分析决策功能可自动为运行人员提供一个或多个可能的事故分析报告,便于迅速确定事故原因和应采取的措施。 4.1故障仿真 故障仿真是进行故障综合分析决策仿真的基础,该仿真系统中对真实系统中可能发生的故障类型进行了分析总结,可实现真实系统中常见故障的仿真。在仿真中故障类型,分为4类,一百多个故障: 1)一次设备故障及异常,包括线路、母线、主变压器、电容器、所用变、断路器操作机构、SF6泄露等; 2)保护与测控装置故障; 3)智能组件故障,包括智能终端、合并单元、网络故障; 4)低压交直流故障。其中,一次故障可以进行故障相别、故障距离、故障性质(瞬时/永久)进行分别设置。在仿真中既可以单独设置一次、二次故障或网络故障,也可组合一次、二次故障和网络故障。故障仿真范围全面,效果逼真。通过仿真系统在培训中的应用,该系统能够在故障和异常发生时,能够真实反应故障现象和保护动作情况,故障信息详细,为故障综合分析决策提供分析依据。 4.2故障综合分析决策仿真的基本结构 故障综合分析决策仿真的基本结构,以仿真支撑系统为服务器,进行故障模拟、采集信息、建立推理知识库、故障综合分析推理,并将分析结果以可视化的形式在信息一体化平台中展示出来。信息采集是对设备实际状态信息和故障信息的采集,在仿真时通过支撑系统完成数据的采集;推理知识库存放专家提供的告警及故障分析知识,推理机完成故障信息的综合分析,给出推理结果,推理知识库和推理机以数学模型的形式存放于支撑系统中;推理结果展示是将推理结果以一条条报文的形式展示在信息一体化平台的告警窗口中。 4.3建立推理知识库 推理知识库的知识源自变电运行规程、规范及运行人员的经验总结,通过分类归纳总结,形成一定的知识规则,在仿真过程中其规则内容包括设备名称、事件、原因、推理相关信息等。它采用统一建模方式,可以通过修改、完善知识库中的推理逻辑来提高综合分析决策的功能。 4.4推理机 推理机是利用类似专家解决问题的思维方式,通过推理机来实现知识库的价值。在故障发生后,推理机将采集到的告警信息、设备状态信息与知识库中的推理建立起关联关系,采用正向推理策略,按照推理规则进行反复匹配和判断,最终给出一个或多个合理的推理结果以供参考。 4.5推理结果展示 推理结果展示既是将推理结果以报文的形式展示在信息一体化平台的告警窗口中,告警窗口“推理信息”页面提供简单的故障分析结果报文信息,包括故障发生时间、设备名称及简单推理结论,通过双击该报文信息调用具体故障分析报告的展示窗口,分析报告显示的内容包括故障发生的时间和间隔、动作事件、故障原因、故障相关信息分析的结果。通过推理结果展示,可以直观的看到故障综合分析决策的结果。 5结束语 本文介绍了实现智能变电站高级应用功能仿真的总体思路,并对一键顺序控制、智能告警信息分类、故障信息综合分析决策功能的仿真进行了详细阐述,该智能变电站高级应用功能的仿真为既为高级应用功能的研究提供了测试平台,同时也为运行人员提供了培训平台,有较好的推广意义。 作者:张洪波 刘国宏 徐岩 单位:国网河南省电力公司技能培训中心 智能变电站论文:智能变电站自动化技术论文 1智能变电站自动化的特点 在电网的建设中,智能变电站是非常重要的组成部分,主要是传输和分配电能,并且进行监测、控制和管理。变电站综合自动化系统具有的特征包括这些方面,首先是功能综合化,指的是结合变电站自动化系统的运行要求,综合考虑二次系统的功能,优化组合设计,以便促使继电保护和监控系统达到统一。其次是构成模块化,模块化和数字化保护、控制和测量装置,这样就可以利用通信网络来连接各个功能模块,以便有效的共享信息。再次是运行管理智能化,变电站综合自动化的实现,可以促使无人值班、人机对话得到实现,并且操作屏幕化、制表、打印以及越限监视等功能也可以实现,对实时数据库和历史数据库进行构建。在变电站自动化技术中,非常重要的一个组成部分就是变电站自动化、智能化,需要实现的功能有很多;对电网故障进行检测,以便对故障部分尽快隔离;对变电站运行实时信息进行采集,监视、计量和控制变电站运行情况;对一次设备状态数据进行采集,以便更好的维护一次设备;促使当地后备控制和紧急控制得到实现。主要有这些表现,在微机保护方面,保护站内所有的电气设备,如母线保护、变压器保护、电容器保护以及其他的安全自动装置,如低频减载、设备自投等等。其次是数据采集,在状态量方面,断路器状态、隔离开关状态以及变压器分接头信号等都属于这个方面的内容;各段的母线电压、线路电压以及电流和功率值等则属于模拟量;脉冲电度表的输出脉冲是脉冲量,促使电能测量得到实现。 2智能变电站自动化技术的调试 智能变电站自动化技术需要进行调试,主要调试的内容在于:第一,进行站内网络调试,站内网络主要由交换机以及通信介质构成,需要对外部、通信广联、通信铜缆进行检查。第二,对计算及监控体系进行调试,对设备的外部进行检查,进行绝缘实验以及上电检查,检查遥信、遥调、遥控等功能,检查无功控制、定值管理、主备切换等功能。第三,调试继电保护,主要包含的是绝缘试验、上电检查、单体与整组调试、调试继电保护的信息管理系统等。第四,调试电站中的不间断电源,实时监测网络状态,主要是对网络报文记录系统以及网络通信检测设备进行调试。第五,对采样值系统进行调试,主要包含的是过程层的合并单元调试与电子互感器的电子采集调试等。上述调试试验的主要目的在于保证智能变电站的安全、稳定运行,减少工程建设的试验时间,从而为变电站的自动化技术奠定坚实的基础。 3智能变电站自动化的建立 3.1建设单元管理模式单元管理模式主要是依照物理层、网络层等实行隔离管理,对一些数量较多的元器件应当采用“点对点”的形式进行监控,每一个元器件都需要有一个代码进行相应的信息存储与信息管理,而且还可以借助GPS等形式,提高电力管理效率。 3.2建立应急系统智能变电站无法解决所有的问题,因此可以在原有的基础上设置应急系统,此系统平时不会参与电气运行,但是需要定期对其进行检查,因为如果出现了相应的电力故障,应急系统由于自身原因无法及时投入使用,那么将会造成不可预计的损失。一般情况下,可以对一二次设备以及通信网络进行合理分配,主保护与备用保护要分开,方便设备运行时的保护与运行后的维护。 4结语 综上所述,文章已经对智能变电站的安装施工要点进行了系统的分析。智能变电站可以提高电力系统的自动化运行,减少相应的人为工作量,这正是我国电力系统自动化发展的重要趋势,但是在实际的安装施工过程中,需要对每一个要点进行系统的分析,每一个安装的步骤都要严格进行把控,争取保证智能变电站的正常运行,为我国电力系统的发展提供坚实的保障。 作者:何祥单位:达州供电公司 智能变电站论文:智能变电站通信网络论文 1时间性能要求 不同的时间信号有着不同的传输介质,时间信号的准确度也决定着智能变电站的时间性能,目前一般要求的时间信号准确度如表1所示。DL/T860标准根据通信信息片通信要求的不同,在整个智能变电站需要多种联络传输报文协调通信信息片的属性,不同的报文类型规定不同的性能要求。DL/T860标准定义了7种报文类型,其属性范围由性能类建立,每种报文对应不同性能类具有不同的时间性能要求。对于控制和保护性能类定义为P1/P2/P3,P1一般用于配电线间隔或者其他要求较低的间隔,P2一般用于输电线间隔或用户未另外规定的地方,P3一般用于输电线间隔,具备满足同步和断路器分合时间差的最好性能。对于计量和电能质量性能类定义为M1/M2/M3,M1用于具有0.5级和0.2级精度计费计量,最高5次谐波,M2用于具有0.2级和0.1级精度计费计量,最高13次谐波,M3用于电能质量计量,最高40次谐波。智能变电站应用数据的时间性能要求在DL/T860标准中也有所体现,主要参数如表2所示。时间性能包括时间准确度和传输时间两个方面,既然定义了不同的参数指标,对设备是否符合规范的时间性能定义,只有通过测试才能明确检测和分析。因此目前时间测试不能只停留在时间准确度的测试上,必须要深入到传输时间的测试内。时间的准确度只能说明设备的时间是可靠的,但智能变电站是一个设备与设备协调工作的整体,设备和设备之间传输时间的变化将直接影响到智能变电站的稳定性,毕竟变电站的安全稳定运行才是电力系统的重点,因此时间准确度是基石,而传输时间是系统工作的保障。 2时间性能测试 通过对智能变电站数据报文传输延迟测试技术的研究和分析,目的在于如何在智能变电站的测试和日常维护中为智能变电站的稳定运行提供有力的测试设备和依据,解决电力用户对智能变电站数字化信息的准确把握。电力系统分为发电、输电、变电、配电、用电等五大环节。变电站是变电环节的重要部分,它实质是一个转换电压的枢纽,实现不同电压等级的电力转换。所有变电站的一次设备的工作状况都是通过二次设备之间的通信网络来完成。二次设备利用自身设备的功能实现测控、保护、计量等工作,然后通过通信网络将变电站的数据信息送到本地或远程监控系统实现电力系统的数据采集和监控。通信是一个基于信号的交流渠道,为了增加变电站通信交互双方对信号的识别能力,变电站内的各个设备都必须工作在同一时刻,也就是说需要在变电站内设置时间同步系统来完成设备的时间同步,确保设备时标一致,信息识别度能清晰,应用处理能简约化,其中对传输延迟的测试是必不可少的部分。电力系统的快速发展,对时间同步的要求也越来越高。任何一个变电站都需要准确、安全、可靠的时钟源,为电力系统各类运行设备提供精确的时间基准。高性能的时钟源可以为电力系统变电站提供统一的时间基准,满足变电站各种系统(监控系统、能量管理系统、调度自动化系统)和设备(继电保护装置、智能电子设备、时间顺序记录SOE、厂站自动化故障测距、安全稳定控制装置、故障录波器)对时间系统的要求[8],确保实时数据采集时间一致性,提高系统运行的准确性,从而提高电网运行效率和可靠性。国内智能变电站完全遵循DL/T860标准的设计规范。DL/T860标准覆盖变电站通信网络与系统,其中智能设备中各个逻辑节点之间的通信由数千个独立的通信信息片进行描述,而通信信息片主要完成逻辑节点之间对于给定通信属性的信息交换,包括对它们的性能要求。如何保证基本功能的正常运行以及支撑通信系统的性能要求的关键是数据交换的最大允许时间,即传输时间。 传输时间是智能变电站的系统要求,其定义如图2所示。一个报文的完成传输过程包括收发端必要的处理。传输时间计时从发送方把数据内容置于其传输栈顶时刻开始,直到接收方从其传输栈中取走数据时刻结束[10]。图中定义了完整传输链的时间要求。在物理装置PD1中,功能f1把数据发送到位于物理装置PD2中功能f2。传输时间将包括各自通信处理器时间加上网络时间,其中有等待时间、路由器与其他网络设备所耗费的时间。由于物理装置和网络设备可能来自不同的厂商,故对总传输时间的任何测试和验证都必须在现场验收测试时进行。智能变电站报文数据传输延迟属于性能测试的应用范畴。传输时间的定义的间隔中,tb时间间隔取决于网络底层结构,不属于智能电子设备的范畴,从智能电子设备的角度出发,只有输出和输入延迟可以被测量。标准中规定时间性能的测试方法[11]如图3所示。对于传输时间的输入输出延迟测量值应不大于DL/T860标准中所规定的相应报文类型的总的传输时间的40%。图3方法中定义了回环测试环境,被测设备的输入信息与输出信息都与测试系统建立连接,当测试系统产生被测设备需要的物理输入信号或者报文信号后,测试系统通过接收被测设备产生的报文或者物理的输出信号来检验输入输出时间性能。有了以上测试方法之后便可以对实际的设备进行测试。以下是对某变电站中一台时钟源的测试,该时钟源的PTP同步报文经过一层交换机如图4所示,交换机为TC模式,测试仪器对经过交换机以后的PTP报文进行测试。有效数据共测试60次,时钟源的准确度和路径传输延迟测试结果如表3所示。使用上述的测试方法可以测试时钟源同步信号经过两层或者两层以上交换机时的准确度和路径传输延迟,同时也适用于GOOSE、SV9-2报文传输延迟的测试。 3结语 目前电力系统从国网、南网到每个省的电科院都设置了关于时间的工作组,相关的测试标准也已经具备,但是国内专业的测试机构只对规约报文的一致性进行分析和测试,不针对时间性能做检测,没有制定详细可操作的方法或者手段。综上所述,智能变电站时间性能的分析研究和检测对于智能变电站的实施和投运后的安全运行将有很大帮助,因此我们每一个从事电力事业的工作人员都需要清楚地认识时间性能的概念,它全面覆盖整个智能变电站时间的准确度和智能变电站应用信息的传输时间定义。希望在电力行业所有工作人员的共同努力下,尽快成立针对时间性能检测的专业的机构,并制定详细的可操作方法和手段。推动智能变电站健康稳定的发展,为我们的国家和社会做出更多的贡献。 作者:高吉普徐长宝张道农黄兵赵旭阳王小勇单位:贵州电力试验研究院华北电力设计院工程有限公司上海远景数字信息技术有限公司 智能变电站论文:智能变电站光纤通信系统论文 1智能变电站站内光纤通信系统设计 1.1设计原则 巍山变电站是110kV智能变电站,因此在智能变电站的光纤通信系统建立时,需要从总体上考虑光纤系统的可行性和可实现性,在保证传输安全的前提下保证数据传输的效率,即可靠性。智能变电站光缆的选择要符合施工的实际情况,光纤的接口应该尽量统一,在施工中要尽量采用新技术。方案的设计要尽可能节约光缆的使用量,提高光纤的利用率,同时要在设计中明确施工目标,从而保证施工效率。在进行光缆的铺设时要注意光缆的保护等。 1.2光缆的选择 在智能变电站中,光缆产品的性能决定了智能变电站的通信效率,因此光缆的选择是其在设计时需要优先考虑的,在实际的工作中要根据实际情况进行光缆的选择。在智能变电站内数据的传输距离长,通常选用单模光缆,以确保数据的准确传输;站内各LED之间的通信,则要选用渐变性多模光缆。在进行户外配电装置的选用时,对光缆的抗磨损性要求较高,因此大多选用铠装型光缆。在光缆的选择之后,还要进行光缆连接器的选择,即接入光模块的光纤接头。根据使用的光缆块不同,光缆连接器的选择也有不同。该变电站采用光纤代替了二次电缆技术,并且通过智能终端使各项数据可以共享。 2智能光纤通信系统的主要实施手段 2.1光缆线路设计 在进行信息数据传输时,为了保证传输的稳定性和可靠性,使光纤在各种环境下都能够进行长期使用,需要将光纤制作成光缆。在进行光缆设计时要对光缆进行足够的保护,保证光纤不受外界因素的损坏,光缆的材质要选择重量较轻、便于施工和维护的材料。针对不同的传输环境,选择不同结构的光缆,从而将传输的线路进行优化处理。在进行光缆的安装时,要对光缆之间的挤压、磨损、扭转等进行规范操作,清除光缆附近的障碍物,进行电场强度控制,使其感应电场不超过规定值。由于110kV巍山智能变电站光缆的安装是在高电压的环境下进行安装,因此要格外注意人身安全和安装设备安全,在安装时要进行安全措施防护,保持作业的安全。要注意施工的环境,在施工结束后要在附近悬挂警示牌和设立相关的标志,及时进行光缆的维护等。 2.2通信系统设计 110kV巍山智能变电站的通信系统主要由传输设备、接入设备和电源设备组成,SDH传输设备是光纤系统的优秀,所有的控制信号都要通过SDH进行转换才能进行数据的传输。PCM接入设备将传输设备中的2M信号转换为可控制传输的64K信号,而电源设备是通信系统正常运行的重要保证,只有电源提供稳定的电源,才能保证数据传输的可实现性和准确性。在进行通信设备施工时,要对施工人员进行大地放电,消除人体静电,以防止通信设备的损坏。通信设备对周围环境的要求很高,要设置专门的通信机房,安装防静电地板,同时要保证机房的温度和湿度恒定,将通信电池和设备相分隔开,以防止火灾的发生。巍山智能变电站的设计中采用了全封闭式的组合电器,具有很强的抗干扰功能,智能化远程遥控可以大大减少人为操纵的风险。 3现阶段变电站中光纤通信系统存在的问题 3.1光缆施工安全隐患 在智能变电站建设中,光纤通信作为其主要通信介质发挥出了极大的作用,但是在施工建设中容易出现一系列问题,导致变电站通信质量受到损坏。在导入光纤时接口密封不严,使保护钢管中容易出现积水,造成冬天积水无法排除结冰膨胀,从而造成光纤被积压,不仅降低了传输效率,同时也影响了光缆的安全性。在进行光缆材料的选用时没有固定的标准,捆绑材料也达不到标准,使光缆在固定时不稳定,余缆容易出现散落的现象,从而造成安全隐患。光缆的材料选用不足,也会造成施工工艺的差异,产品的质量达不到统一的标准,导致同一个智能变电站中出现不同施工工艺的现象。在进行光缆的固定和安装时,其固定架间隔之间缝隙存在着质量问题,部分型号的光缆固定架间隙不足,导致传输的质量和速率下降,固定架和光配机架上下距离不够充足,使光缆在固定保护套管弯曲过大,使馆内光纤造成积压,从而降低传输速率。 3.2材料选择不规范 智能变电站光纤通信系统涉及到多个专业,施工需要采购的设备数量多,型号也分为很多种类,因此在进行设备采购时针对光缆固定架、配线单元、保护套管等材料的配备要符合施工的要求。但是从巍山智能变电站光纤通信系统的材料选购上看,设备进行采购时常常出现遗漏的现象,设备材料的供应商数目众多,其产品型号难以统一,给材料的配置带来了很多的困难。不同型号进行的施工工艺也不相同,造成工程的工艺不规范。 3.3施工人员素质不强 智能变电站光纤通信系统的构建是一个非常复杂的施工工程,施工规模大,项目多,作业环境危险,这就需要施工人员增强安全意识和专业技能,但是现阶段很多施工人员不注重技能的提升,不能够及时掌握新技术,在进行高电压作业时防护措施不到位,高空作业时没有配备相应的安全设施,造成人身安全隐患。在进行通信设备的建设时没有进行大地放电,身上的静电造成通信设备的损坏等。 4加强变电站站内光纤通信的有效措施 4.1进行变电站初期研究 在进行智能变电站光纤通信系统的构建时,要与相关部门进行沟通,确定系统的可实现性,要对光缆通信建设的目标进行明确,同时优化设计方案,将设备材料的选购、光缆设计数量、安装方式和投入使用等各界环节进行预算和估量,在设计时要严格审核期设备的选用,人员的调配和施工技术的应用也要符合相关的规定。要选择专业的设备厂家进行设备材料的选购,保证设备的型号一致,将安全隐患在初期研究阶段降到最低。110kV巍山变电站的顺利实施和政府的支持紧密相连,其各项施工也符合国家的施工要求。 4.2规范施工中的各项操作 在进行光缆的安装和调试运行时,施工人员要严格按照相关的规定进行规范操作,在进行光缆施工时,要以光缆数据传输效率最大化和传输安全为标准进行光缆的安装。结合巍山当地的气候特点,对于施工中出现的客观因素如天气原因等要进行及时的调整工期,保证施工的进度和工期。及时将新技术应用到施工建设中,从而让通信建筑更好地发挥其作用。在建筑中明确责任人和监督人,监督施工按照相关规定操作,保证施工的安全。 4.3加强施工人员的培训 在进行光缆通信建设时,施工人员的操作是保证系统顺利运行的关键。要加强对施工人员的技能培训和综合素质的提高,不断提升员工的专业技能水平,让新技术运用到光纤通信建设中。增强员工的安全意识,在员工进行危险环境作业时,要让员工配备相应的安全工具,如安全帽等,在进行通信设备建设时,要注意对员工进行大地放电,减少通信设备的损害。建筑单位要及时对光缆进行维护,防止光缆的损坏造成极大的损失。 5结语 随着我国电力产业的发展,国家供电量需要大幅度的增加,国家电网建设越来越重要。在电网建筑中,最重要的部分就是变电站的建设,其可以有效的进行数据信息的传输,保证了供电系统的完整性。在进行智能变电站光纤通信系统的构建时要依照其设计原则进行设计,在施工时要注意施工安全和施工细节。提升员工的专业技能和安全意识,对于会影响到通信传输的各项因素进行及时的处理,发现问题时要进行及时的处理,防止损失的进一步增加。要大力发展智能变电站光纤通信系统的构建,让我国的电站通信更好的发展。 作者:洪健明单位:云南电网公司大理供电局 智能变电站论文:智能变电站系统设计论文 1我国智能变电站一体化装置架构 智能变电站自动化系统,由一体化监控、输变电设备的状态监测以及辅助设备等部分构成。一体化监控系统纵向贯穿于调度、生产等系统,横向对变电站内部的各个自动化设备进行联通,是智能变电站自动化的一个重要组成部分。该系统能对电站内部的电网和二次设备的运行信息进行直接的采集,通过标准的接口、输变电设备状态监测以及辅助应用等信息进行交互,实现对变电站的数据采集、处理以及监督控制[1]。智能变电站一体化监控由安全Ⅰ区和Ⅱ区两个部分组成,安全Ⅰ区的监控是对智能变电站各种设备的运行状况参数进行采集,并且对整个电网系统的运行状况信息进行采集,以及对信息数据进行综合的分析,最后将这些信息数据上传到系统服务器上。与此同时该区域的运行信息是通过直接采集和传送的方式,经过安全Ⅰ区通信网络,将其与智能变电站一体化监控系统中的调控中心进行实时信息交互。此外要想确保这些信息的可读性,对于所采集到的数据信息要对其进行规范化的处理,生成可读性比较高的标准文本格式。安全Ⅱ区是对智能变电站的环境进行监测、采集和处理安防和消防等方面的信息。通过对变电站输变电设备的状况进行监测,并且实施与其他辅助设备、综合应用服务器进行信息交互。此外对于采集到的这些信息要对其进行规范化的处理和分析,随后将其上传到调控中心[2]。 2智能变电站一体化装置系统功能和系统设计 2.1智能变电站一体化装置系统功能。功能:①运行监视功能,采用可视化技术,对电网运行信息、保护信息、一次和二次设备的运行状况等信息进行监视和展示,包括对运行的状况进行监视,对设备状况进行监测,利用远程进行浏览;②操作和控制功能,对变电站设备的就地和远方操作进行控制,包括对顺序、无功优化等进行控制、防误闭锁操作等。调控中心主要通过数据和图形通信进行调度控制和远程浏览;③信息分析与智能告警功能,对智能变电站的各项运行数据进行分析和处理,并且为变电站提供分类告警以及故障分析报告等结果信息;④运行管理功能,通过人工方式进行录入和系统交互等,建立智能变电站设备的基础信息,并且对一次和二次设备的运行、操作以及检修维护工作进行规范化,以权限、设备以及检修等方面的管理为主。2.2智能变电站一体化装置系统设计。1)硬件配置。站控层是重要的组成部分,该设备的作用主要是对变电站的数据进行处理、集中监控以及数据通信,主要包括监控主机,数据通信网关机以及数据服务器等。综合应用服务器也是一个重要的设备,包括接收站内部一次设备在线监测数据,设备基础信息等,对其进行集中处理和分析。数据服务器也是一个重要的硬件配置,其主要是对变电站全景数据进行集中存储,并且为站控层设备和应用提供数据访问服务。此外还包括监控主机双套、数据服务器单套配置等[3]。2)系统软件配置:①操作系统,关于智能变电站一体化应该采用LINUX/UNIX操作系统;②历史数据库,该配置主要是采用比较成熟,且商用的数据库,能对数据库管理和软件开发工具进行维护和更新;③实时数据库,对系统提供安全和高效率的数据存取,还支持多应用并发访问和实时同步更新;④标准数据总线与接口,该配置主要是进行信息交换,对信息与信息之间的不同应用的和传送提供依据。 3结束语 综上所述,在当今社会对电力需要越来越高的情况下,确保智能变电站能够得到高效率和稳定的运行是非常重要的。虽然在智能化变电站的建设过程中取得了很大的进步,并且在智能变电站的运行与维护方面取得了一定的成绩。但我们必须承认的是在智能变电站一体化装置构建的过程中,我们还有很多方面的技术有待加强。因此,作为相关的设计人员,需要不断学习和借鉴国外的先进技术,并与实际设计过程中所存在的问题相结合,进而保证智能化变电站的一体化系统设计更加完善,以促进我国社会更好的发展。 作者:姚金玲 单位:河北省电力勘测设计研究院 智能变电站论文:智能变电站自动化系统分析论文 1.智能变电站设计的特殊性 首先,电路回路接入。对于常规变电站而言,设计电流、电压电路时,通常选择次级对应方式进行接入,设置录播与测控设备,通过各个设备、装置,实现了交流采样,通过A/D转换器,对数字量进行处理、识别。使用双重化保护装置,通过互感器,产生二次绕组。若一次设备未达到设计次级数量,通过电流互感器,将同一次级绕组向不同保护装置接入,利用串联方式接入。而智能变电站,对一次系统开关量、模拟量,实现就地数字化,再通过光学互感器,实现光纤输出,直接输出数字信息,不产生电流开路、多点接地、电压短路等问题。通过单元合并,对采集器信号进行采集,按照不同装置,例如计量、测控、保护等装置,组织、分配相关数字。然后通过不同回路,向二次设备传输不同熟悉信号,利用光纤多收信息、多发信号,进而提升现场接线稳定性、安全性。所以,通过智能变电站,其电压、电流等数字信息,由电流互感器出口开始计算,通过单元合并,实现数字采样,在一个通道上,实现不同次级电压量与电流量的同步发送。对于常规变电站而言,由A/D设备装置转换开始计算数据,在装置内实现采样,但一个次级无法与其他次级进行合并传输。对于智能化电流与电压,与常规站回路比较,实现采样更简捷、更安全,且具备极强可操作性。其次,新型二次接线方式及特点。对于常规变电站,回路、设备共同确定功能,使设备更具特定功能,而厂家定义了外部输出、输入等接口,利用已设定电缆回路,与各设备装置链接,满足变电站功能需求,而各方施工需按照设计图纸执行。对于智能变电站,对数字化技术进行优化整合,实现了紧凑型功能、二次回路的设计。通过常规站,实现二次电缆的分散链接,确保二次回路的信息规范整合、数据集中分配。对于常规线路设计,严格电缆装置、接地屏蔽装置、保护装置等要求,必须考虑施工重点、二次设计因素。对于智能变电站,通过光缆实现信息传输,具有极强抗电磁干扰性能、带宽较高等特点,防止电缆电磁兼容、交流误碰、电压接地等问题,防止出现继电拒动、误动行为,消除各类干扰源,利用控制电缆,实现二次设备耦合,进而保证保护装置正确操作,降低设备损坏率。另外,在各层级之间,选择相关数据传输,具有更高可靠性、稳定性,进而确保设备的稳定运行。第三,虚端子、虚回路运用。对于常规变电站而言,利用直流接点、电压信号、交流信号等,通过硬电缆,传输相关模拟信号。而智能变电站,利用直观感知,消除电缆接线硬件回路,使二次系统设计不再使用。由于硬电缆回路被取消,可生产虚回路体系,实现网络信息共享。根据IEC61850标准,明确定义了GOOSE、采样值传输的两种抽象模型。通过GOOSE模型,为变电站提供快速传输数据,确保遥信量、跳闸命令、合闸命令的传输。IEC61850标准作为虚回路基础,具有网络工程实施、回路表达方式,利用系列工具软件、网络自动配置,使智能变电站的回路检验、运用问题得以解决。同时,对于IEC61850标准而言,构建虚回路体系,满足建模基本要求,需确保各逻辑接点的输出信号、输入信号,在SCD文件中,实现全站信号关联,为GOOSE参数订阅、数据采样提供充足信息。保证这些信息之后,通过SCD文件,将二次图纸作为变电站的设计条件、数据表达。而系统高度集成、设计融合,使全站模型文件向厂商导入数据,减少为对照图纸,人为输入信息的差错率、重复率。对于采样值传输与GOOSE两种模型的输出信号,属于网络传递变量,和传统屏柜相比,端子具有对应关系,而逻辑连接点就是虚端子,通常采取CAD文件表达虚端子图。在具体运用中,采取EXECL表达表达采样值传输与GOOSE两种模型,标注各逻辑节点数据属性与名称,确定装置名称、虚端子标号。以序号11为例,信息栏内容为:GIS信号为信息类别,跳闸动作为发送装置信息,而接收信息委跳闸动作,信息传输采取点对点方式,信息装置栏显示为110kV智能终端,RPIT/ProtInGGIO为数据集属性。订阅装置栏:110kv保护装置为装置名称,而PI2/CKGOINGGIO1$ST$SPCSO6$stVal为数据集属性。采取这种数据显示方式,若按照原有设计图纸,增加了二次施工调试难度。而智能变电站是以间隔设计为基础,通过间隔设计一套图纸,利用二次设备进行联系图组网,对GOOSE示意图、虚端子表、过程图信息进行表达,提高检修人员、调试人员、整合人员的图纸易懂性,主要为背板接线图与屏后接线图。 2.220kV智能变电站中自动化系统的可靠性分析 首先,对于智能变电站而言,其自动化系统是否可靠,需对自动化系统可靠性进行分析。在系统具体运作过程中,可满足电力用户的通信需求。需评价系统可靠性,评价、分析的基本思路为:以平均无障碍时间、平均障碍时间参数,评估网络基本元素安全性、可靠性。另外,通过全面功能,以降级功能可靠度、效能指标,评价系统安全性、可靠性,按照系统拓扑结构,对系统可靠性、安全性进行评估与分析。其次,智能变电站的可靠度、智能组件、模型分析等,主要为电子器件,通常属于典型性组件,显示故障率曲线。随着时间变化,故障率也随之改变。若故障率属于常数,正常寿命处于II区。若故障率处于I区或III区时,故障率较高,主要由于设备生产时间延长,机械设备逐渐老化所致。 3.结语 综上所述,随着智能变电站的推广和应用,新的规程规范需要更好地完善和补充,同时也需要大力推进智能变电站的电气二次典型设计工作。 作者:陈世永宋丽娜单位:许继电气股份有限公司 智能变电站论文:3D场景显示在智能变电站中的应用 《电气技术杂志》2014年第七期 13D场景显示开发环境的比较及选择 在计算机领域有多种成熟的三维图形显示技术可以选择。常用的3D开发软件主要有Unity3D,HTML5等。Unity3D能轻松创建诸如三维视频游戏、建筑可视化、实时三维动画等类型互动内容的多平台综合型游戏开发工具,是一个全面整合的专业游戏引擎,具有优越的效果和很高的扩展空间[5];在网络方面,Unity3D提供了很强大的可视化编辑器和语言层面的网络类,支持重载和命名空间。HTML5是基于SVG、Canvas、WebGL和CSS3的3D功能的开发工具,在浏览器中能达到惊人的3D显示效果,HTML5在支持跨平台进行使用的同时,还提供数据与应用接入开放接口,使外部应用程序可以直接与浏览器内部数据直接相连,例如视频影音。Unity3D相对于其他开发环境,其优势在于:可以轻松的创建三维视频,并且可以使用AssetBundle动态载入外部模型,或者使用3dsMax正常制作三维模型,导入生成FBX文件,载入Unity3D中构建,最后进行交互操作。尽管HTML5也可是创作模拟出三维场景,但HTML5存在漏洞,产生的数据垃圾会对用户进行轰炸,甚至会在短时间将硬盘塞满。综合各方面因素,选用Unity3D进行三维场景的模拟在技术层而言相对稳定,并且易于操作。此外,Unity3D对于同一项目,在不需要修改的前提下,可以通过菜单到各种平台,市场空间很大。 2实现的关键技术 2.1三维模型建立首先是进行数据采集,包括地理信息、建筑物纹理等,在变电站中根据现实需求设置多个传感器,通过传感器获取设备或周边环境情况的信息,如图1所示。对信息进行采集,包括录像、信息、建筑物纹理等。在变电站中不同的位置设置摄像机,对实时情况进行录像,通过3dsMAX根据采集的信息进行三维模型建立。在三维模型空间中,设置一个摄像机的点,通过设置摄像机的角度,依据现场摄像机所提供的实际的参数转换为三维界面中摄像机的模拟参数,形成逼真、生动的现场效果模拟3D图像。设想有一个任意方向、任意位置的物体,我们要把它渲染到任意方向、任意位置的摄像机中。为了做到这一点,必须将物体的所有顶点从物体坐标系变换到世界坐标系,接着再从世界坐标系变换到摄像机坐标系。其中的数学变换总结如下:这样就能在渲染的循环外先将所有矩阵组合起来,使循环内作矩阵乘法的时候只需要和一个矩阵相乘即可(物体有很多顶点,省一次矩阵乘法就会提高不少效率),如下:通过摄像机和传感器完成对信息的采集之后,存储到相应的数据库中,利用三维制作软件3dsMAX根据已经采集的信息进行三维模型的建立。下面将比较动态贴图技术和使用Unity3D软件进行3D场景显示的两种方式。 2.2动态贴图技术动态贴图技术利用在三维模型的不同面以动态贴图的方式,从不同角度看到的视频角度不同,在视觉上初步实现3D视频显示。未经过动态贴图的三维模型为灰色,通过摄像机获取监控视频的画面,将视频画面截取为一帧一帧的图片,利用已经截取的图片对已经建立的三维模型动态贴图。通过在模型不同的面,间隔时间段的进行贴图,如图2所示。通过视频播放控件与GUI界面中的视频窗口叠加,视频截图不间断的替换出现,从而实现对视频的播放。但是,通过在三维模型上动态贴图的方式实现3D视频显示的同时也存在一些缺陷。由于三维模型的分辨率较低,将分辨率高于三维模型的视频截图动态贴入三维模型时,视频截图的分辨率也会随之降低。背离了3D视频显示清晰、真实的技术要求。 2.3Unity3D软件实现3D场景显示对建立的变电站的三维模型进行透视投影原理进行模型渲染,至Web,通过视频播放插件与GUI界面预设视频窗口叠加,实现3D场景显示。1)模型建立各个点的摄像机获取的场景和设备纹理以及传感器获得的各种信息,通过程控放大器、A/D数模转换以及逻辑控制,传送到服务器的数据库中。利用三维软件3dsMAX,根据计算机存放的数据库采集的变电站现场的信息进行模型的建立,将建立的模型进行场景的拼接,模拟出变电站现实场景相对应虚拟现实的初步三维模型。利用Unity3D可以导入外部模型的特性,将已经建立的虚拟现实的初步三维模型导入Unity3D中进行模型的透视投影和渲染等。2)透视投影的实现对于透视投影的标准模型,视平面的坐标模型如图3所示,它的坐标原点位于视平面的中心,x轴正向水平向右,y轴正向垂直向上。要把透视投影的结果在计算机屏幕上显示的话,需要对透视图进行坐标变换,将其从视平面坐标系转换到屏幕坐标系。3)载入3D模型在3dsMAX中,已经根据现场所采集的信息,包括设备、建筑等按照视频需求比例进行了三维模型建立;使用MattFairfax实现的Model_3DS类支持3DS模型文件的载入。并对已经导入的变电站的三维模型进行视图变换、透视变换和屏幕变换。4)视图变换为表示透视投影的模型,实现了KCamera类,除保存视点的位置和姿态,还保存视图变换矩阵m_kmView,随着视点位置和姿态的变化,视图矩阵也不断更新。对于世界坐标系中的任何一点v(x,y,z),通过v=m_kmView×v将其变换到透视投影的标准模型坐标系,通过KCamera::Transform函数实现。5)透视变换经过视图变换之后,利用KFrustum类用来对透视投影的模型进行建模,其成员包括视平面的尺寸大小,以及近截面和远截面的z轴坐标。KFrustum通过Project函数将视图变换的结果变换为透视坐标。代码实现如下:6)屏幕变换实现视图变换和投影变换之后,需要将其转换为适合屏幕大小的模型,继而需要进行屏幕变换;屏幕变换的算法通过宏实现,代码如下。7)三维模型的渲染将已经导入经过投影变换的变电站的电力系统以及变电站周边环境的三维模型进行渲染,渲染使用软件来实现,没有使用任何第三方图形库,主代码在KCamera::Render函数中,它接收两次参数:Model_3DS和KSurface,对Model_3DS中的顶点进行透视投影。渲染代码如下:7)三维模型的渲染将已经导入经过投影变换的变电站的电力系统以及变电站周边环境的三维模型进行渲染,渲染使用软件来实现,没有使用任何第三方图形库,主代码在KCamera::Render函数中,它接收两次参数:Model_3DS和KSurface,对Model_3DS中的顶点进行透视投影。渲染代码如下:8)视频叠加重合三维模型渲染结束之后,将其至Web上,在GUI客户端界面的设计过程中,预留的配置了Web浏览器的视频播放窗口,将Unity3D虚拟视频与预先定义的视频窗口进行叠加重合,实现3D视频的播放功能,从而达到理想中的3D场景显示的效果,如图5所示。 2.4试点应用上述两种方式均能实现3D视频的显示,但通过实际模型对比得出第二种方式实现3D场景显示的效果优于第一种方式。因此采用第二种方式在220kV武侯变电站上试点建设一套3D显示系统来展现变电站场景及站端辅助系统。用户可以通过客户端访问系统,客户端所采用的通信协议,具有很强的开放性和兼容性,完全能融合在电力系统现有网络中。通过标准的客户端,相关负责人和管理人员可根据不同的权限对系统进行配置及监控,操作界面全部为中文可视化界面,使用非常方便。此系统将获取的真实站端动环数据,如环境温湿度、风度、风向等环境量以及门禁,集成到3D场景显示系统中。在此3D显示界面上,管理人员可以根据3D虚拟现实视频中得到的实时数据的模拟数据,判断设备周边环境和设备运行情况。图6所示为设备周边环境,能真实地反映出周边环境温湿度、风度、风向等环境量以及门禁等的变化。图7所示为设备运行情况,根据3D虚拟现实视频中的实时数据,立体、形象、真实地反映了变电站各个设备的细节和特征以及运行情况,让管理人员和技术人员可以更直观地了解设备的运行情况。试点表明利用透视原理,使用Unity3D软件可以很好的展现生成变电站3D场景,并能把辅助系统的相关数据都融合到这个界面上,对变电站的全景数据进行有效的展示。 3结论 目前,3D视频显示技术虽然已经应用于众多领域,但在电力企业的信息化建设中应用并不普遍,武侯变电站的试点结果表明,在电网的信息化建设中,采用3D场景显示技术呈现变电站设备的空间关系以及环境数据的实时变化,既可以纵览全局,也可以观察局部详细信息,为变电站的智能化管理提供了直观、准确并且真实的监控管理方式。利用3D场景显示技术进行有效的监控和管理,能更好的满足生产运维、安防应急的需求,同时也有利于工程人员进行扩建项目的分析和设计,将大大提高管理的可操作性并提升了电网信息化的管理和决策水平。 作者:马玫杨鸿昌白丁单位:国网四川省电力公司信息通信公司 智能变电站论文:智能变电站远动模型映射研究 《软件工程师杂志》2015年第三期 1信息分级及子站端实现(Informationclsification) 电力调度分级划分为国调、网调、省调、地调、县调和集控,一般按照电压等级对变电站内不同设备信息进行分级采集,如图2所示。子站端远动系统采集变电站的一次设备、过程层设备、间隔层设备及站控层设备的实时测控信息,通过实时数据库(db)与内置调度分级系统,根据不同调度需求和信息分类规则,生成各级调度转发数据库(zfdb),按调度规定的相应规约把站内信息送至各级调度中心。信息分类一般规则按一次设备(开关、刀闸、机构、测量等)、过程层设(OSE链路状态、SMV链路状态等)、间隔层设备(保护动作、保护告警、压板、装置告警、通信状态等)、站控层设备系统信息(通信状态、系统故障、系统告警等)进行划分。 2子站端信息分级模块及映射研究(Modelmapping) 根据智能变电站信息分级和各级调度采集规则,利用智能化信息分级远传软件系统实现信息分级以及远传功能。子站端软件主要包含五个模块:(1)智能信息分类功能模块;(2)全站信息建模功能模块;(3)远传分级建模功能模块;(4)IEC61970模型映射功能模块;(5)IEC104远传通信模块。各功能模块关系如图3所示。智能化信息分类模块根据关键词和相关定义建立分类规则库,在全站信息建模时按分类规则自动实现全站信息的分类,并生成智能分类后的全站信息数据库(db),由远程分级模块对信息进行远程信息分级,通过IEC104远传通信模块及IEC61970模型映射功能模块把分级后的信息送至主站。子站各模块关系如图3所示。 2.1子站端远传规约选择变电站子站与调控主站间的通信协议采用电力系统实时数据通信应用层协议IEC104。104规约应用服务数据单元(DU)结构一般结构如表1所示,由数据单元标识,一个或多个信息体和应用服务数据单元的公共时标所组成[4]。为实现信息分级及控制功能IEC104规约扩充了两个DU:信息分级传送文件(DU54)和信息分级文件(DU127)。扩充DU的基本原则是不改变IEC104协议的帧结构和通讯流程。 2.2子站端电网模型(IEC61850)与远动实时数据库的映射研究子站端电网模型(IEC61850)不对具体的通信技术和采用的通信协议做出限定,满足技术需要并能传输标准的信息模型,就可以使用该通信技术和协议,需要解释该通信技术和协议如何承载标准的信息模型,既映射问题[6]。子站端电网模型(IEC61850)与远动实时数据库(db)的关联关系,映射研究内容包括:(1)站内IED与实时数据库IED地址的映射;(2)遥测类的映射;(3)遥信类的映射;(4)遥控类的映射;(5)遥脉类的映射;(6)定值类的映射。如下:(1)站内IED与实时远动数据库IED地址的映射选择一个SCD文件查找到其中的IED名称进行IED映射,给每个IED分配IED地址。网关的名称命名为IED名称。如表2所示。(2)遥测类的映射遥测类的映射CDC类型:MV、CMVBSC、WYE、DEL等。如表3所示。(3)遥信类的映射CDC类型:SPS、DPS、SPC、DPC、INS、ACT、ACD。如表4所示。(4)遥控类的映射CDC类型:SPC、DPC、INC、BSC(遥调)、ISC(遥调)、APC等。如表5所示。(5)遥脉类的映射CDC类型:BCR,如表6所示。(6)定值类的映射映射定值数据集,是为了配合国内实施规范。如表7所示。 3工程应用(Application) 在变电站子站端远动系统调试界面中增加调度分级配置功能,可以方便配置信息分级,如图4所示。在某地区实际工程中,应用具备信息分级功能的子站远动系统后,减少子站运维人天数27人/天,大幅度降低了变电站子站端和调控主站端信息接入联调的工作量,提高了子站端信息远传的调试工作质量和效率,节约了运行维护的成本。 4结论(Conclusion) 本文在目前智能变电站数量和调度信息量激增的情况下,根据不同调度主站端职能和对智能变电站信息远传的要求,提出了一种在子站端进行信息分级和远传方案。通过进行子站端电网模型(IEC61850)与实时数据库(db)映射研究,分析了站内IED与实时数据库IED地址、遥测类的映射、遥信类、遥控类、遥脉类、定值类的映射;子站端开发相应软件模块,实现基于调度信息分级规则、IEC104扩展协议的子站端调度信息的自动分级处理及远传。 作者:刘宝江段运鑫刘建勇魏勇单位:许继电气股份有限公司河南龙源许继科技发展股份有限公司 智能变电站论文:智能变电站设备监测技术研究 1交换机状态评估 1.1评价因素权重的确定模糊综合评价方法中,各因素权重对评价结果有很大的影响。如何确定权重是模糊评判中的重点和难点之一。本文采用层次分析法[11-12],构建的判断矩阵。 1.2模糊关系矩阵的隶属度模糊关系矩阵的关键是建立符合实际的隶属度函数。隶属函数的指派要反映这些元素对集合的隶属程度。如何确定一个模糊集的隶属函数至今还是尚未解决的问题[13]。目前作为隶属函数的分布函数类型比较多,常用的分布函数有:抛物型、正态型、柯西型、岭型等。每种分布函数又可分为偏小、偏大、中间型。岭型分布函数具有主值区间宽、过渡平缓的特点[13],能较好地反映交换机状态的模糊关系,因此本文用岭型函数来计算隶属度。岭型分布函数表示。在建立隶属函数具体表达式的过程中,遵从最模糊原则和最清晰原则,即表1中区间的端点处于最模糊状态,隶属度属于相邻两级指标状态的值均为0.5,在区间中点其类别是最清晰的,隶属度属于该级的值为1。根据交换机各评价指标的参数范围,把各指标数值代入式(3)~式(5)中相应公式,即可得出它们相对于评价集的隶属函数。需要说明的是,交换机有多个不等数量的端口,交换机状态与每个端口有关的指标有:流量、端口接收光强、端口发送光强、端口误码率。每个端口都单独采集,取劣化程度最大的作为交换机状态评价的输入值。 1.3模糊综合评价根据各个指标的值,代入该指标对应的隶属函数,即可得到模糊关系矩阵。保护、测控装置等二次设备的状态评价都可以采用同样的方法来评价其状态,但评价因素集要根据具体设备选定。 2智能组件跳闸回路定检 为防止保护出口跳闸回路触点粘连、失效、忘投压板等问题,设计后台监控系统与智能组件配合,实现跳闸触点定检的智能告警。充分利用智能终端操作回路硬件软件化的特点,对传统操作箱功能改进,实现跳闸回路(包含触点及压板)的在线监测和离线定检功能。开关处于合位时,智能终端可实现跳闸回路在线监测,及时发现、定位跳闸回路存在的异常。开关处于分位时,智能终端可接收系统命令进行分闸回路离线定检、实现合闸预置功能,避免忘投压板等人为疏忽。定检实现原理:如图1所示。保护出口驱动电路上串接TZ1、TZ2触点,两触点中间至正、负电间各串接一个用于检测的光耦(监测1、监测2)。智能终端接收保护装置定检命令后,首先闭合保护触点TZ1,正电经保护触点TZ1、监测2光耦回路导通,监测2光耦反馈检测结果,完成保护触点TZ1的检测;然后闭合保护触点TZ2,正电经监测1光耦、触点TZ2、TBJ继电器、压板回路导通,监测1光耦反馈检测结果,完成保护触点TZ2、压板、TBJ继电器的检测。同样,可以在分闸回路上实现相同的定检功能。 3过程层通信故障诊断 智能变电站中,间隔层与过程层用网络通信代替了信号电缆,之间用SV、GOOSE传送信息[14]。当SV、GOOSE收发异常时,需要及时诊断是间隔层装置、还是智能组件故障。本文提出一种不依赖网络报文分析仪[15]的诊断方法。分析SV、GOOSE的传输机制和特性,可采用接收端是否接收到相应的发送端信号来确定发送端的通信状态,而不是直接监测发送端的状态。间隔层装置发送GOOSE到智能组件,智能组件把接收到该GOOSE的状态用另外一个GOOSE送给间隔层装置,间隔层装置再把该状态值送到监控后台,完成一个间隔层装置GOOSE发送、智能组件GOOSE接收的状态上送,如图2所示。间隔层装置接收GOOSE的状态可以直接用来判断智能组件发送、间隔层装置接收的状态。一个智能组件可以把SV、GOOSE发送至多个间隔层装置,同样也可以接收多个间隔层装置下发的控制GOOSE,数据接收、发送是多对多的关系。如图3所示。故障诊断原理:根据所辖的发送端口和接收端口判断。当有任意一路发送端口或任意一路接收端口通信正常,则认为网口正常。如果所有的发送端口和接收端口都异常,才判定为网口故障。为此监控后台设计的过程层网络监测模型如图4所示。 4运行实例 基于上述原理的综合智能告警在贵州都匀泉东110kV数字化变电站投运。某一时刻采集到某交换机的一个状态数据(选用劣化程度最大的端口值),12345u,u,u,u,u的值为(35,20.8,16.7,28.5,0.65),得到模糊关系矩阵为。 5结语 设备状态监测是状态检修的基础,是二次设备检修的发展方向。针对智能变电站自动化系统的技术特点,交换机是智能变电站自动化系统的优秀关键设备。研究了交换机状态监测信息采集,在此基础上提出了用模糊综合评价方法对交换机进行状态评价;为防止保护出口跳闸回路触点粘连、失效、忘投压板等问题,设计了智能组件跳合闸定检回路进行监测;根据SV、GOOSE的传输机制和特性,当SV、GOOSE收发异常时,提出了一种不依赖于网络报文分析仪,及时诊断是间隔层装置、还是智能组件故障的方法。本文提出的模型、方法在实际变电站运行中得到了验证。 作者:徐长宝庄晨蒋宏图单位:贵州电力试验研究院上海思源弘瑞自动化有限公司 智能变电站论文:智能变电站电气设备的技术特点 1概述 随着我国经济发展和科技进步的速度越来越快,各行业对电力能源的需求不断增加,给国家电网的生产运行带来了前所未有的挑战。提高供电质量一直是我国电力系统的主要工作目标,为实现这一目标,满足社会发展的需求,国家提倡并大力建设智能电网。变电站作为电网中的重要组成部分,也加快了智能化建设,不仅实现了生产效率的提高,还降低了能源消耗,符合我国节能减排的发展政策。在变电站智能化建设过程中,对电气设备技术也有了更高的要求,光电传输、数字通信以及计算机技术等都融入到变电站建设中,简化了变电站的业务流程,提高了电力系统整体的运行效率。 2变电站电气设备介绍 智能化变电站电气设备是对数字化变电站技术的进一步发展和升级,与数字化变电站既有联系,也存在一定的差异。 2.1数字化变电站数字化变电站是按照国际标准建立的一种现代化变电站,其电气设备结构由过程层、间隔层和站控层三部分构成,能够实现变电站内各电气设备之间的共享和交互操作。数字化变电站的电气技术就是将变电站中所采集的信息进行传输、存储、分析和输出等,这一系列工作均是通过数据和信息的形式进行,通过相应的通信网络和系统实现各项功能。数字化变电站电气设备技术的突出特点是所有作业均是以数字化的形式实现,变电站自动化系统的一次设备智能化、高级应用和智能电网的支撑功能都有了很大进步。数字化变电站为建设智能变电站奠定了基础,而智能化变电站的建设是对原有变电站的进一步改进和升级,也是未来变电站发展的主要趋势。 2.2智能化变电站智能化变电站电气设备结构与数字化变电站有一定区别,主要由设备层、间隔层和控制层三部分组成,一次智能电气设备组成了设备层;检测和继电保护设备等二次设备组成了间隔层,这层主要采用分散型方式连接大部分母线应用;服务器、人机设备、路由器和站级计算机组成了控制层。该层利用光纤介质实现与间隔层的通信联系,并设置了计算机监控系统,以实现对变电站电气设备的实施检测、远程控制,并能在设备发生故障时,及时做出反应,保护电网系统免受更大损失。 3智能化变电站电气设备技术分析 3.1计算机终端与控制终端的结合智能化变电站将计算机终端与站内电气设备技术中的控制终端相结合,这就相当于在变电站中加入计算机系统,利用该系统可实现对站内运行信息和数据的采集、存储、分析,根据数据分析结果做出相应的指令,然后通过通信技术传输给各个电气控制终端。计算机终端还能对变电站系统的运行情况进行全程监测,根据设备运行情况做出准确判断,并采取有效的解决措施,这就能有效的降低电网运行故障处理不及时带来的经济损失。 3.2分布式控制技术的应用智能变电站电气设备分级控制是通过在变电站系统中采用了分布式控制技术,该技术具有独立控制性和自主调控性,这就能有效的将变电站中各类潜在风险进行分散和减弱,提高智能变电站运行的安全性和可靠性。分布式控制下的系统运行过程中若某一层出现故障,并不会影响其他层的正常运行,这种功能极大的提高了变电站的运行效率,降低了相关电气设备的负荷。 3.3光纤技术的应用光纤技术的应用,提升了智能变电站各层的通信速度和信息质量,实现了不同设备、系统之间的信息采集和传输高效化,这就为局域网管理功能的提升奠定了基础。控制层和设备之间的信息传输主要通过光线技术实现,该技术具有快速、准确、抗干扰能力强等优点,提升了整个变电站的运行效率。 3.4通信系统软交换的应用智能化变电站在很大程度上实现了电力通信的灵活性和便利性,其主要原因是在通信系统中应用了软交换,这不仅降低了后期的设备投资,还简化了设备维护工作,降低了变电站电气设备的维护成本。 4智能化变电站电气设备技术问题分析 我国变电站电气设备技术发展迅速,极大的提升了我国电力系统的运行质量,但仍存在一些不足需要进一步改进。如设备仍采用定期维护检修的状态、设备操作和监控仍需要人工完成等。为进一步提高我国变电站的智能化水平,应加大对以下问题的研究力度: 4.1电气设备检修智能化变电站中的所有电气设备都应该按照相关工作要求,科学合理的实施检修,在检修过程中,必须严格遵守设备配套的安全措施卡中的操作要求,防止意外事故的发生。为减少定期检修引起的停电,企业应积极加快在线检修技术的推广和应用,通过安全保护设备的配备,操作人员专业水平的提升确保在线检修的安全性,减少检修停电引起的各项损失。 4.2实时监控为提高智能变电站设备的运行质量,应进一步加强实时监控技术的应用,这样就能随时了解电气设备运行过程中的性能状态,通过各项监测数据的分析,对设备的运行状态进行判断,然后制定合适的养护措施。为确保实时监测功能的实现,应在变电站内建立统一的信息共享平台,利用该平台规范、统一各个系统的数据信息,提高信息传输速度,缩短系统反应时间。 5结语 智能化变电站是在数字化变电站基础上发展起来的一种新型运行形式,变电站的智能化是通过传统变电站技术与各类新技术结合实现的,目前尚处于起步阶段,还有一系列急需解决的问题需要我们进一步研究和实践。变电站智能化是我国构建坚强智能电网的关键环节,各部门应该积极配合,不断学习先进的管理理念和专业操作技能,确保变电站运行的安全性和可靠性。 作者:田召庚 单位:国网山东桓台县供电公司 智能变电站论文:浅谈智能变电站通信网络技术应用 摘要:智能电网建设目前已成为我国重要发展项目之一,作为智能电网建设中的关键和重头戏,智能变电站的建设改造任务显得尤为重要,智能变电站的建立在某种程度上可以推动我国电网智能化的出现。所以本文立足于我国现阶段通信系统和通信网络的现状,指出其中的特点和不足,并提出相应解决措施,矢志为我国智能变电站的建设和电网智能化的实现提供实际有效的理论依据,推动电网智能化在我国的开展落实。 关键词:智能变电站;通信网络 0引言 随着社会进步和繁荣,我国各行各业对电力的需求也在逐步提升,更多的需求也为智能电网建设带来更多挑战,智能变电站在用电、送电、配电和调度方面,都起着至关重要的作用,其联系各个环节,是使各个环节环环相扣的重要支撑,起着重要的纽带作用,在电网运行过程中起着不可替代的重要作用。然而,现在的智能变电站的网络系统较为僵化死板,仍然存在着重要的现实问题,所以,如何进一步加强智能变电站的技术研究,是我国当前智能电网项目中的重要课题。 1发展现状 近年来,随着我国经济实力的不断提升,现代科学技术也在不断发展,这也促使我国的变电站更多的趋向于智能方向发展,尤其是在“互联网+”的大环境的冲击下,我国智能变电站的通信网络技术也得到了较大的发展。通常情况下,电力通信网络运行的整个过程中,变电站是网络通信得以顺利实行的重要节点,变电站的合理推行,能够维护通信网的安全稳定,促进电力系统的平稳运行,提高运行效率和运行速度。在实际工作过程中,电力通信网络一般会分为两部分,一部分是骨干通信网,一部分是中低压通信网。这两部分的划分依据是电网通信的覆盖范围。 (1)骨干通信网 随着电力行业的不断发展,当前,我国的电力与传统的电力系统有了较大的区别。我国电力部门将通信网络划分为四个层次,由点到面,按照区域行政规划的方式进行区分,骨干通信网是指在四个层级中,覆盖可达到110(66)kV以上电压地区的部门,骨干通信网在整体电力通信网络中,起到调度控制的作用。目前来看,我国社会深度发展,电力系统的运用也更加完善,各个层级电力系统互相协调,相互作用,共同促进我国电力系统的完善和发展,人们生活水平不断提高,用电需求增加,也对电力系统的进一步发展提出更多挑战。目前,我国电缆使用状况良好,电缆使用总长度已经达到59.24万km,覆盖范围较广,覆盖深度强[1]。随着社会进一步发展,城市化规模越来越大,通信系统的发展总体来说是机遇和挑战并存的。现阶段,我国省级、跨区级、县级通信网络的传输率逐渐趋于每秒2.5Gbit和每秒10Gbit,速度加快,信号传输稳定,传输内容损失率低,在经济发展较快的城市,甚至已经出现波分复用技术,这一技术随着我国科技进步和需求增大,将在国内得到更大范围内的使用。但由于我国在通信系统方面起步晚,发展时间短,因此,在承载超大容量数据这一块,我国的骨干通信网络已经呈现出颓态,逐渐暴露一些缺陷和弱点,需要科技工作者进一步加强与完善[2]。 (2)中低压接入网 骨干通信网主要指覆盖范围在110(66)kV以上的地区和用户,与之相对应的,中低压接入网的覆盖范围即为110(66)kV以下的地区和用户,和骨干通信网的作用类似,中低压接入网主要起调度的作用,是一个场站、地区甚至个人的调度场所。一般来说,在进行中低压接入网端口连接时,需要注意以下几点:1)首先,在电力通信网络工作运行时,中低压接入网可以承载配电自动化、中压电力线载波等情况,另一方面,可以承接无线公网的运用,适用范围较广泛,使用场所也更加多元;2)其次,在电力通信网络合理运行的过程中,难免会出现收集用户用电信息等业务工作,为了满足这一需求,在远程通道中,科技工作者经常采用光纤、无线公网等方式进行信息收集;而本地服务则一般采用短距无线的方式进行信息采集。目前,我国在中低压通信网方面投入较大,投入成本较高,耗费了大量资金和人力物力,但是由于中低压通信网络可以覆盖更大范围,更适合社会化需求,因此短期内必须继续采用这一方法。我国在中低压通信网的网络管理方面仍存在漏洞和缺憾,缺少一套行之有效的管理措施,管理体制僵化,急需改革,这些都对电力通信网络的发展起到不利影响,甚至在一定程度上拖慢了我国电网设施的完善和发展。 2应用研究 (1)中低压接入网通信技术应用研究 我国电网系统中,中低压接入系统由于涉及范围广,覆盖面较大,因此,分管的位置相对来说较为分散,给通信技术的管理和应用带来一些阻碍,针对这一情况,我国科技人员计划从以下几个方面入手进行管理:从当前我国的运用现状来看,中低压接入网的通信技术主要包括PON技术、TD-LTE技术以及PLC技术三种,其中,PLC技术是当中最为主要的关键,在各级传输信号网络中都会运用。这种技术以电缆为媒,搭载波长,主要输送数据和语音信号。这种传输方式运用简单,操作无负担,对一些行业来说,采用这一方式进行操作工作,能够提升电网搭载信息的使用效率,完善电力线性道在电网工作中的基本目标和基本要求,提高数据传输能力,增强传输质量,降低传输过程遗漏或数据缺失的可能[3]。 (2)骨干通信网技术应用研究 在我国的通讯网络技术中,需要注意的是骨干通信网络是我国电力通信网络中极为重要的一环,不可或缺,不可忽视。为了进一步加强骨干通信网在我国电力部门的具体运用和实施,笔者根据当前实际情况提出一些方案供参考:骨干组网方案。ONT技术是光转网中一项新的技术,目前正在进入投入使用的过程中,这一技术方案与原有的传输技术相比,具备DWDM和SDH技术的优势,使用过后,整个骨干组网络的操作更加简便,极大提高网络的使用效率,加快实现数据传输无障碍的目标,对于一些大容量数据来说,使用这一技术,已经有效降低数据的损耗程度和损耗率,因此,ONT技术正不断被推行和应用[4]。另一方面,为了提高整个网络的实用性和适配性,在ONT技术实施的基础上,增加PTN+OTN+SDH的模式,满足区域内各行业的实际需要。在保证大容量数据的传输安全和传输效率的同时,确保简单容量的数据在传输过程中不遗失,提高工作质量和业务水平。例如,在骨干通信网中,有的业务工作对时间延长有要求,因此,使用SDH技术可以在不耽误时间延长的基础上进行工作管理;对于区域内覆盖来说,可以使用PTN这一技术进行优化改革,确保简单的信息容量在传输过程中可以保持高度精准。采用层级分明,规划恰当的管理措施,是解决区域内数据信息不安全的重要手段之一。在这一状态下,骨干通信网内的各级技术得到大幅发展,业务的收敛和汇聚作用都得到有效体现[5]。采用这一方法,能够有效发挥各层级的作用,提高网络的利用率,还可以提升整体网络的灵活性和输送能力,推动骨干通信的科学合理有序发展。 3结束语 我国是发展中国家,人口众多,因此,对于基础设施的需求也就相对于发达国家更大一些,随着现代社会的不断发展,电力成为了人民日常生活中不可或缺的一部分,不得不说,电力始终是一个国家经济发展和社会稳定的重要保证,当前我国进入改革开放新时期,社会各行各业对电力发展抱有充分信心和极大期待,与此同时,我国电力部门也相应面临严肃的挑战。作为我国支柱性能源,电网建设尤其是智能电网的建设在国内的发展更需要提到重要层面,智能电网的有效实施,能够在一定情况下促进经济发展和科学水平的提高。所以,必须进一步加强变电站的通信应用技术和网络技术,进行项目改进和创新,不断提高项目的总体效果和综合实力,严格按照国家法律法规和相关规章制度进行工作,促进电网智能化水平的提高,推动变电站通信网络服务的质量提升,为我国带来更大的经济效益和社会效益。 作者:刘文杰 单位:许继电气电网保护自动化系统公司 智能变电站论文:智能变电站通信网络技术应用探讨 摘要:智能电网建设目前已成为我国重要发展项目之一,作为智能电网建设中的关键和重头戏,智能变电站的建设改造任务显得尤为重要,智能变电站的建立在某种程度上可以推动我国电网智能化的出现。所以本文立足于我国现阶段通信系统和通信网络的现状,指出其中的特点和不足,并提出相应解决措施,矢志为我国智能变电站的建设和电网智能化的实现提供实际有效的理论依据,推动电网智能化在我国的开展落实。 关键词:智能变电站;通信网络 0引言 随着社会进步和繁荣,我国各行各业对电力的需求也在逐步提升,更多的需求也为智能电网建设带来更多挑战,智能变电站在用电、送电、配电和调度方面,都起着至关重要的作用,其联系各个环节,是使各个环节环环相扣的重要支撑,起着重要的纽带作用,在电网运行过程中起着不可替代的重要作用。然而,现在的智能变电站的网络系统较为僵化死板,仍然存在着重要的现实问题,所以,如何进一步加强智能变电站的技术研究,是我国当前智能电网项目中的重要课题。 1发展现状 近年来,随着我国经济实力的不断提升,现代科学技术也在不断发展,这也促使我国的变电站更多的趋向于智能方向发展,尤其是在“互联网+”的大环境的冲击下,我国智能变电站的通信网络技术也得到了较大的发展。通常情况下,电力通信网络运行的整个过程中,变电站是网络通信得以顺利实行的重要节点,变电站的合理推行,能够维护通信网的安全稳定,促进电力系统的平稳运行,提高运行效率和运行速度。在实际工作过程中,电力通信网络一般会分为两部分,一部分是骨干通信网,一部分是中低压通信网。这两部分的划分依据是电网通信的覆盖范围。 (1)骨干通信网 随着电力行业的不断发展,当前,我国的电力与传统的电力系统有了较大的区别。我国电力部门将通信网络划分为四个层次,由点到面,按照区域行政规划的方式进行区分,骨干通信网是指在四个层级中,覆盖可达到110(66)kV以上电压地区的部门,骨干通信网在整体电力通信网络中,起到调度控制的作用。目前来看,我国社会深度发展,电力系统的运用也更加完善,各个层级电力系统互相协调,相互作用,共同促进我国电力系统的完善和发展,人们生活水平不断提高,用电需求增加,也对电力系统的进一步发展提出更多挑战。目前,我国电缆使用状况良好,电缆使用总长度已经达到59.24万km,覆盖范围较广,覆盖深度强[1]。随着社会进一步发展,城市化规模越来越大,通信系统的发展总体来说是机遇和挑战并存的。现阶段,我国省级、跨区级、县级通信网络的传输率逐渐趋于每秒2.5Gbit和每秒10Gbit,速度加快,信号传输稳定,传输内容损失率低,在经济发展较快的城市,甚至已经出现波分复用技术,这一技术随着我国科技进步和需求增大,将在国内得到更大范围内的使用。但由于我国在通信系统方面起步晚,发展时间短,因此,在承载超大容量数据这一块,我国的骨干通信网络已经呈现出颓态,逐渐暴露一些缺陷和弱点,需要科技工作者进一步加强与完善[2]。 (2)中低压接入网骨干通信网主要指覆盖范围 在110(66)kV以上的地区和用户,与之相对应的,中低压接入网的覆盖范围即为110(66)kV以下的地区和用户,和骨干通信网的作用类似,中低压接入网主要起调度的作用,是一个场站、地区甚至个人的调度场所。一般来说,在进行中低压接入网端口连接时,需要注意以下几点:1)首先,在电力通信网络工作运行时,中低压接入网可以承载配电自动化、中压电力线载波等情况,另一方面,可以承接无线公网的运用,适用范围较广泛,使用场所也更加多元;2)其次,在电力通信网络合理运行的过程中,难免会出现收集用户用电信息等业务工作,为了满足这一需求,在远程通道中,科技工作者经常采用光纤、无线公网等方式进行信息收集;而本地服务则一般采用短距无线的方式进行信息采集。目前,我国在中低压通信网方面投入较大,投入成本较高,耗费了大量资金和人力物力,但是由于中低压通信网络可以覆盖更大范围,更适合社会化需求,因此短期内必须继续采用这一方法。我国在中低压通信网的网络管理方面仍存在漏洞和缺憾,缺少一套行之有效的管理措施,管理体制僵化,急需改革,这些都对电力通信网络的发展起到不利影响,甚至在一定程度上拖慢了我国电网设施的完善和发展。 2应用研究 (1)中低压接入网通信技术应用研究 我国电网系统中,中低压接入系统由于涉及范围广,覆盖面较大,因此,分管的位置相对来说较为分散,给通信技术的管理和应用带来一些阻碍,针对这一情况,我国科技人员计划从以下几个方面入手进行管理:从当前我国的运用现状来看,中低压接入网的通信技术主要包括PON技术、TD-LTE技术以及PLC技术三种,其中,PLC技术是当中最为主要的关键,在各级传输信号网络中都会运用。这种技术以电缆为媒,搭载波长,主要输送数据和语音信号。这种传输方式运用简单,操作无负担,对一些行业来说,采用这一方式进行操作工作,能够提升电网搭载信息的使用效率,完善电力线性道在电网工作中的基本目标和基本要求,提高数据传输能力,增强传输质量,降低传输过程遗漏或数据缺失的可能[3]。 (2)骨干通信网技术应用研究 在我国的通讯网络技术中,需要注意的是骨干通信网络是我国电力通信网络中极为重要的一环,不可或缺,不可忽视。为了进一步加强骨干通信网在我国电力部门的具体运用和实施,笔者根据当前实际情况提出一些方案供参考:骨干组网方案。ONT技术是光转网中一项新的技术,目前正在进入投入使用的过程中,这一技术方案与原有的传输技术相比,具备DWDM和SDH技术的优势,使用过后,整个骨干组网络的操作更加简便,极大提高网络的使用效率,加快实现数据传输无障碍的目标,对于一些大容量数据来说,使用这一技术,已经有效降低数据的损耗程度和损耗率,因此,ONT技术正不断被推行和应用[4]。另一方面,为了提高整个网络的实用性和适配性,在ONT技术实施的基础上,增加PTN+OTN+SDH的模式,满足区域内各行业的实际需要。 在保证大容量数据的传输安全和传输效率的同时,确保简单容量的数据在传输过程中不遗失,提高工作质量和业务水平。例如,在骨干通信网中,有的业务工作对时间延长有要求,因此,使用SDH技术可以在不耽误时间延长的基础上进行工作管理;对于区域内覆盖来说,可以使用PTN这一技术进行优化改革,确保简单的信息容量在传输过程中可以保持高度精准。采用层级分明,规划恰当的管理措施,是解决区域内数据信息不安全的重要手段之一。在这一状态下,骨干通信网内的各级技术得到大幅发展,业务的收敛和汇聚作用都得到有效体现[5]。采用这一方法,能够有效发挥各层级的作用,提高网络的利用率,还可以提升整体网络的灵活性和输送能力,推动骨干通信的科学合理有序发展。 3结束语 我国是发展中国家,人口众多,因此,对于基础设施的需求也就相对于发达国家更大一些,随着现代社会的不断发展,电力成为了人民日常生活中不可或缺的一部分,不得不说,电力始终是一个国家经济发展和社会稳定的重要保证,当前我国进入改革开放新时期,社会各行各业对电力发展抱有充分信心和极大期待,与此同时,我国电力部门也相应面临严肃的挑战。作为我国支柱性能源,电网建设尤其是智能电网的建设在国内的发展更需要提到重要层面,智能电网的有效实施,能够在一定情况下促进经济发展和科学水平的提高。所以,必须进一步加强变电站的通信应用技术和网络技术,进行项目改进和创新,不断提高项目的总体效果和综合实力,严格按照国家法律法规和相关规章制度进行工作,促进电网智能化水平的提高,推动变电站通信网络服务的质量提升,为我国带来更大的经济效益和社会效益。 作者:刘文杰 单位:许继电气电网保护自动化系统公司 智能变电站论文:探微智能变电站中网络通信与信息处理 1智能变电站的网络通信技术 智能变电站中使用的网络通信技术使用的是以IEC61850标准为优秀的基本结构,这种结构可以分为过程层、间隔层和站控曾。这种基本结构的结构图如图1所示。站控层中使用的设备的功能是使用全站的信息对整个变电站的设备进行控制和检测,并和远方的控制中心进行通信。间隔层中使用的设备的功能是采集间隔设备的信号并对这些设备进行控制和跳闸等控制动作,然后将相关的信息发送到站控层的设备并接收来自站控层设备的命令。过程层中使用的设备的功能是实现所有的和一次设备有接口的功能,并把直流的状态信号和交流的采样信号直接转换成数字信号,可以将其看作是一次设备的智能化和数字化的接口。这三层设备是通过网络通信来实现信息共享和数据的交换的,在间隔层和过程层设备中的网络叫做过程层网络,之间的通信内容包括交流的采样信号SV、直流的状态信号GOOSE以及硬对时信号1588。在站控层和间隔层设备之间的网络叫做站控层网络,之间的通信内容包括全站的保护信息和所有需要监控的信息。智能变电站中网络结构和传统的变电站的结构的不同就在智能变电站的继电保护装置是通过点对点的通信模式来实现采样和直接跳闸的,这就保证了继电保护装置的独立,极大的提升了继电保护装置的安全和可靠。在智能变电站中网络结构的各个层次的网络通信协议如表1所示。 1.1SV 由IEC61850标准的规定可知,SV是映射到以太网的数据链路层和物理层的,通过组播的方式进行传送,其传输网络可以分成点对点直接网络和通过交换设备的网络。采样值若通过交换设备进行传输,则装置和合并单元都是链接到网络的交换设备上的,所有的信息是共网传输的,数据的流向是通过组播的地址、VLAN的信息和APPID的信息来确定的。 1.2GOOSE GOOSE的原理和SV是类似的,都是映射到以太网的数据链路层和物理层的,都是通过组播的方式进行传送的,传送的网络都是分成点对点的直接网络和通过交换设备的网络,但是,GOOSE使用的是一种重发的机制来确保跳闸等相关的重要信息能够可靠的进行传输。在正常的情况下,GOOSE按照一定的时间发送报文来保证通信链路的完好,若是有事件发生,换一种时间间隔连续两帧发送事件报文,然后再换时间间隔发送事件报文,最后或辅导初始状态下的时间间隔。 2智能变电站的数据通信 因为变电站系统之间的通信在新型的智能变电站中占有十分重要的位置,所以,变电站自动化系统的优秀就是要建一个安全可靠的数据通信链路,又因为变电站具有一定的特殊性,其数据通信要求具有以下能力:①变电站自动化系统中的数据信息在传输网中要快速准确的传输,要保证其传送的实时性;②变电站是一个电磁干扰很严重的特殊环境,通信中信道本身的通道就较为复杂,在恶劣的通信环境中要拥有一个优秀的兼容性能;③在变电站的系统设计中若是出现失误或者错误,将会对设备甚至是人身造成极大的损害。 2.1智能变电站中常用到的通信接口 智能变电站中常用的通信接口就是RS-485接口,它的优点是多数的智能单元的接口方便,同时它的接口十分的标准规范,RS-485的接口是通过RS-232串口通信发展起来的,它采用差分的方式进行总线式的通信,具有良好的抗干扰能力,其传输的速率和距离都有了明显的提高,又因为总显示的通信方式可以在接口上进行,构建起通信网络来很方便。RS-485总线有两种连接方式可以选择,即半双工和全双工,常用的为半双工的方式,其网络拓扑图如图2所示。 2.2在智能电站中常用的设备通信协议 在智能变电站中使用比较广泛的和智能设备通信接口相匹配的协议有以下几种:①Modbus协议,这种协议时采用的客户端/服务器通信模式的一种基于串行链路的应用层协议,它的结构较为简单,在实际中应用也比较广泛,通常情况下,变电站和断路器设备中都是广泛的使用基于RS-485接口的此种协议;②TCP/IP协议,是由传输层的TCP/UDP协议和网络层的IP协议组成,是目前应用最为广泛的网络基础协议;③TCP/UDP协议,这种协议是完全以网络层为基础的通信协议,其中TCP的特点是向用户提供一种可靠的面向连接的字节流服务,UDP和TCP不同,它是基于传输层的协议,面向的是数据报文。 3实用分析 某智能电网系统的变电站的自动化系统中使用开放式的分层分布式的系统,由过程层、间隔层和站控层组成,站中的二次设备按照标准建模进行统一组网,实现信息共享。同时,变电站配备了通信记录监视系统,能够对整个电站的通信状态和信息进行时间和记录,该通信记录监视系统配备了两台监听装置和一台监视终端,其中一个监视装置负责采样值和GOOSE信息的监听和记录分析,另外一个监听装置负责对网络通信信息和另一个网的采样值以及GOOSE信息的记录,而监视终端通过交换机和两台监听装置相连,显示监听和分析的结果。在上述过程中,操作人员随时可以对系统中信号的变化、异常和传输中的异常状态灯进行监听,能够及时高效的对各种异常进行处理。在通信报文的记录文件到录波文件的转换过程中,同时采用了采样值按采样序号对其和按记录时间对其两种方式,这样,操作人员就可以通过两种方式的结果对比等到更为贴近实际的结果了。 4结束语 智能电网的建设关系到我国经济的发展和社会的进步步伐,而智能变电站在技术和功能上都与传统中的变电站发生了极大的变化,变电站中的运行信息需要以网络通信的方式进行交换和传输才能很好的满足智能化的要求,所以只有做好智能变电站的网络通信和信息处理的技术的研发工作和普及工作才能很好地做好智能电网的建设工作,才能更好地让电网为人民服务。 作者:陈敏 单位:国网湖北省电力公司孝感供电公司
电力通信论文:电力通信系统与通信网论文 1方式单管理系统 以前的通信方式单大多都是采用人工录入的方式编写完成的,存在操作烦琐、效率低下、容易发生错误的情况,同时,也对编写人员的业务能力提出了很高的要求。国网力推的TMS系统虽然提供了强大的通信管理功能,但是,由于不同用户的使用习惯和具体情况不同,所以,目前建立国网公司内部统一的方式单管理系统是不太可能的。现阶段,电力通信网业务主要包含光缆网络纤芯架构的呈现、继电保护业务、数据网业务、电话等多种业务,通过编制方式单,可以了解整个电力通信网络拓扑情况、业务组建形式。建立方式单模板,实现自动生成方式单系统,这样既可以快速生成通信方式单、完成网络拓扑结构重构、实现调度通信业务的梳理,又可以大幅度提高工作效率,节省工作量,查询业务时还能做到有据可查。因此,建立成熟、稳定、规范、系统化的方式单电子管理系统对今后工作的开展具有重要意义。方式单管理系统主要包括日常运行方式单管理和年度运行方式管理两大部分。日常方式单管理系统包括方式单的申请、填报、审批、会签、下发、执行、归档;年度运行管理方式系统包括年度方式的资料收集、方式编制、方式审核、方式审批、方式上报、方式下发。年度运行方式管理是以日常运行方式为基础的,这就需要有一个强大的综合管理支撑平台。此平台涵盖方式单填报、审核等管理系统所要求的各个环节,其中,方式单的填报是中心环节,它贯穿于整个系统中。具体的方式单管理系统组成如图1所示。在方式单管理系统的基础上,可以整合整个电力通信系统的资源,优化网络结构,建立一体化资源平台,这对整个系统今后的规划设计具有重要的现实意义。 2检修工作单管理系统 在电力通信系统中,检修工作涉及范围很广——在输电线路改造、改接等工作中,需要加固、移动、更换或中断通信光缆,中断相关业务的办理;在电网基建、技改、检修时,可能会影响通信电路的相关工作;凡影响到电力通信机构所辖、许可范围的通信设备(设施)、通信电路的工作;无法提前申请的重大缺陷处理的临时检修工作;由于特殊情况(市政工作等)引起的通信光缆、设备临时检修工作等,这些都需要提前填写检修工作票。填写检修工作票时,必须要严格按照电网通信检修工作票的格式填报,要根据不同工作内容的检修工作选择正确的检修单填报。要详细填报检修工作的类型、范围、申请单位、申请人、现场联系人、申请工作时间、申请完工时间、检修设备、检修工作内容、影响业务范围和安全措施等内容,以便于在检修工作开始后实时监控管理现场,规避风险。在提请检修工作单后,要层层审核、审批,之后才能下达相关通知,所以,检修工作单的上报要及早、准确,信息要真实、可靠。在此过程中要注意的是,凡属于省级及以上通信机构所辖、许可设备的检修都需要在国网T-MIS系统的通信检修工作票栏目中按照相关要求填写具体信息,不具备条件的部门或单位需要通过打印、手写等方式提出申请,并传真至省级通调核批。如果检修工作未能在规定时间开工,要在第一时间内申请延期;如果涉及到上级业务时,要及早上报审批。在检修工作结束后,现场施工人员要及时汇报现场的工作情况,在相关专业人员确认业务恢复正常后方可将此工作单结票归档。一般情况下,通信检修工作流程如图2所示。统一的检修票管理系统是整个电力通信网业务运行维护中的重要组成部分,它能够实现电力通信检修工作的规范化运作和管理,能真正做到检修工作有据可依、有单可查,从而确保电网的安全、稳定运行。 3其余台账管理系统 在电力通信系统中,还有一项重要的业务,即春、秋检工作。一年一度的春、秋检工作是保证电网安全运行的必要环节,而春、秋检的目的在于做好设备的清扫、检查、消缺工作,测试评估光缆、设备的运行状态。根据监测结果,可以及早发现其中存在的问题,采取适当的检修措施排除故障,防止过犹不及的情况发生,确保生产安全。在春、秋检工作结束后,要将检测数据存档备份,尤其是光缆测试情况。在统计、分析了光缆纤芯的工作状况后,能及时发现光缆运行过程中的薄弱环节,同时,资源紧张的情况也一目了然。这为今后运行检修工作的开展提供了必要、可靠的参考依据。通信系统中的光缆路由图、设备网络拓扑图也是资源管理系统中不可或缺的组成部分。绘制准确、完整、标准的系统图册,是进行网络建设规划的必要依据,对网络的可持续性、有序性发展具有重要意义。而前面所提到的运行方式管理系统的建立又成为了绘制各项图形的基础性资料,利用方式系统中的纤芯方式可以绘制光缆路由图,利用方式系统中的业务开通情况可以绘制不同业务的网络拓扑图。通过对光缆路由图、设备网络拓扑图的逐年绘制对比,可以很清楚地反映出通信系统的网络建设、业务类型和业务组成情况,为今后网络的优化、资源结构的调整提供参考依据。由于通信系统资源管理平台中包含的内容多而复杂,涉及范围广,所以,这里只介绍系统中几种常见的资源体系,不足之处请指正。 4结束语 电力通信系统资源体系的建立是电网资源有序发展的重要环节之一。虽然目前一体化资源平台技术尚不成熟,且存在实际差异,但是,该体系的建立已经迫在眉睫,建立综合的资源管理体系能够让运维部门实时掌握各类通信系统的现状和运行情况,及时、正确地配置网络资源,合理、适时地安排通信检修,提高服务管理水平和运维效率,更好地为智能电网的发展服务。 作者:戎丽 单位:国网山西省电力公司信息通信分公司 电力通信论文:电力通信光传输网光纤通信论文 1光传输网中存在的问题 1.1光缆质量差 光缆的主要成分为硅单质,硅单质的纯度会影响光缆的质量,所以对硅提纯技术的提高是光缆建设的必要条件。但现阶段的硅提纯技术还有待提高,不能保证硅的纯度,以至所生产的光缆质量较差。在生产光缆的过程中也存在问题,技术手段的滞后会使生产出的电缆存在质量的欠缺。 1.2网络问题突出 光缆的应用主要在信息的传输上,现代化网络的发展就依靠着光缆建设的完善。但现阶段网络的高覆盖化也成为了光缆应用的一大问题,网络的传输需要大量的传播介质的支持,光缆作为最高效的信息传输介质虽然工作效率高,但其成本价格较其他种类的信息传播介质偏高,所以对于一般不要求高网速和高准确度的网络传输都不会采用光缆作为家庭网络传输介质[3]。过高的成本将减少使用光缆的用户,进一步将影响光传输网的发展。 1.3设备配置与规范不相符 电力通信中的光传输网系统中最为重要的部分就是站点网元,它是信息传输的基础,一般为110kV和220kV两种站点。光传输网中有很多的优点,它的维修十分简单,一般定期对光设备进行检查与修护就可以满足时光网传输的条件。但随着经济的不断发展与科技的不断进步使老旧的光设备配置与规范不相符,光端机的各个槽位具有宽度均匀,且可扩充到10G的能力,可因光缆与设备结构比较复杂,对于能正确合适的与卡槽相符的光缆的制作要求很高,所以造成了光传输设备配置与规范不相符的情况。 2光传输网的优化方案、优化原则与应用 2.1光传输网的优化原则 电力通信主要的工作内容就是进行对信息的传输,所以对于电力通信来说,信息的传播速度与准确度至关重要。对于这两点最为符合要求的信息传输网就是光传输网,它主要承担整个网络的信息交流、会接与传输的作用。所以对光传输网的信息灵敏度与信息传输的稳定性与准确度的要求都很高,首要优化的就是光缆的质量问题。利用新型的单晶硅提纯技术,保证光缆的硅纯度达到正常工作的指标,并且在光缆的制造上也要严格要求其精度,进一步保证光缆的质量达到规定要求。对于网络的设计应以网格与环形为主,这两种形状能降低光在传输过程中损耗程度,同时提高了信息的传输效率。在对管传输网的容量选择时,首先考虑的应该是现有业务信息的情况,对日常统计的容量需求数据经行分析,选择对未来市场最有利的传输容量,为未来业务拓展提供优势。 2.2光传输网的优化方案 现阶段的光传输网还在不断的发展与进步,对于早现已投入使用光传输设备已存在很多实际操作性问题。若要使陈旧的设备符合现代需要的工作要求,所能实行的解决措施就是更换新型的光传输设备或对旧的设备进行改造。根据现有的人均经济水平分析,重新更换光设备对与大多数企业来说都是高成本的,同时也是对资源的一种浪费,所以现阶段对于解决光传输网的更新随度快的问题应该利用改进旧设备来解决。在网络结构重新组建的过程中,可以继续使用单向通道的保护环,只需将使STM-4与STM1并网就能做到网络重新构建。光的电路层优化就是对对设备端口的优化,选择最适合光传输的端口,提高光信息的传输效率。 2.3光传输网优化应用 光传输网在优化以后对于网络传输信息的发展起到积极的作用,在现代化企业中对网络的应用十分广泛,对于企业的宣传发展与管理都离不开网络的协助,高效而严谨的工作也离不开网络的应用。光传输网的优化将有效地提升网络运行的速度与安全性,同时也会完善网络的灵活性,从而使企业的技术与工作效率得到全面的提高,并对企业的发展起到推动的作用。 3电力通信光传输网的发展趋势 随着电力通信光传输网的不断优化,其所涉及到的领域也将更为广泛。光传输网有着其他传输技术无法替代的优势,它的高效性稳定性与准确性保证了信息的有效传播。在降低其成本与改善现有的问题后,光传输网将服务于我们日常生活的网络传播,它的传输信息高效性将改善现有网速较慢的普遍性问题,使我们日常用网也达到畅通无阻的目标。电力通信光传输网在今后的发展前景十分可观,对信息的传播发展有积极的作用。 4结语 电力通信在近些年的发展十分迅速,在光传输网的出现与发展更加推动了电力通信的进一步的发展。光传输网的特点是十分稳定且安全性高,对于信息准确度的保证起到重要作用,所以对电力通信的光传输网进行优化是对信息领域的发展十分有利。 作者:翟柱新 单位:广东电网有限公司东莞供电局 电力通信论文:电力通信网络信息管理论文 1电力通信网络管理信息系统的设计与实现 (1)设计前期的综合分析。信息系统的设计以满足客户的实际需求为目的,而设计的原则是安全性、稳定性和开放性。在设计过程中,应使用优化的技术,比如系统中的大量图表、数据和文字等,由于处理工作量比加大,需选择功能强大的软件与程序[3]。同时,设计多方方面,选择最优的方案。(2)建立数据模型。建立系统的数据模型,主要是为了用以管理大量的数据信息。同时,数据模型可将数据形象化,提升可操作性与管理效率。一般而言,数据模型有两部分组成:①采用同DBMS分析电路的走势,对于工作人员了解和掌握空间因素具有很大的帮助;②记录线路的位置[4]。(3)建立数据库。在建立数据库前,首先需要做收集和整理数据信息的工作,这也是建立数据模型所需要做得工作。同时,考虑未来发展的需要,研发一些子系统,在建立数据库的过程中,便可清晰把握图层之间的关系,以及阶层之间的相互关系和联系,形成功能完善、强大的通信网络。不过在实际设计过程中,数据库框架即为图层处理,包括多个点层信息,主要是基站层、路面层和通道层等。设计完成数据库后,在系统投入使用前,尚需设计者将搜集到的数据传输到数据库中。在传输时,通常采用ArcSDE平台,将数据传输到数据库中的服务器中,凭借ARCSDE数据管理功能,实现对数据信息的处理。在数据传输时,将同一类别数据,归类到同一图层中,并记录数据信息的实际要去与对应关系,提高管理的有效性[5]。同时,为了方便用户选择和查阅系统内的数据,可在数据库中建立一个空间索引,提高通信网络的管理效率。(4)设计的注意事项。当前,在各种地理信息系统中,往往应用电力通信网络信息管理系统,需整合一个较大的综合管理软件实现统一管理。在设计时需要注意以下两点:①通信信息科通过计算机传输;②对于客户提供的资源,支持地理信息技术与可视化及时。另外,在设计前,收集客户需求的同时,检测客户提供的资源,提高系统的安全性、稳定性和可扩展性。目前,电力通信网络管理信息系统的开发平台一般为Ar-cGIS,需处理图形、文字和数据等多种信息,所以可加入Orade数据库提高系统的处理功能,使得系统的各项功能更加完善。 2电力通信网络信息管理系统的建设 2.1系统的目标 系统设备的升级速度比较快,且运行方式不断演变,实现电力通信网络管理系统的全覆盖,成为必然的趋势。因此,这就需要加大对空白区的覆盖管理力度,有效提升管理的能力。同时,采用先进的管理系统,摒弃人工作业方式,升级为系统自动记录和传输信息,这能够降低网络系统运营的成本。而对于系统的基础设施,比如电源设备、配线设备等,也应加强覆盖管理,以找出原有系统的不足与漏洞,实现改善系统互通性、提升运行效率的建设目标[6]。 2.2系统的结构 一般而言,电力通信网络管理信息系统包括两种结构形式,一种是分布式结构形式,一种是主从式结构形式。其中,主从式结构形式包括电路和统一调配的设备,具有高度集中的操作管理,不过缺点也是明显的,比如资源分布比较集中,增加处理故障的难度。此外,在实时监测方面,由于管理的集中,网络数据易积塞,且节点和链路比较多,监测的效果往往不理想。再比如,如果后台出现问题,整个系统将失去控制中心,增加系统瘫痪的风险。而分布式结构形式具有完善的管理配置模式,这种模式以中央平台为中心,具备独立的数据控制功能,可通过各层管理级别的通信协议,与、管理站和数据库等,构成一个完善的系统。其中,根据环境的不同,管理站可进行不同的设计,是一种介于操作者与系统之间的界面,而信息库主要用于数据的存储,而主要是可实现对电力通信设备和电路数据的处理。 3结语 随着计算机网络技术的快速发展,电力通信网络信息管理系统的建立和完善成为可能,这将使网络发展朝着复杂化、规模化和大数据的方向发展,这就给管理系统带来很大的挑战和要求。电力通信网络信息管理系统对各方面的建设,均有着较高的要求,在本文中,笔者结合相关的文献资料,从电力通信网络信息管理系统中设计、注意实现和实现等几个方面对该命题进行了分析与总结。 作者:郑伟 电力通信论文:静电防护电力通信设备论文 1静电的产生 电磁感应与人体活动。在电子设备的运行过程中会产生辐射与物体静电产生电磁感应。还有两个不同的物体在接触的过程中产生摩擦后分离都会有静电。 2静电的危害 静电在生活中是最常见的,静电的危害也影响着正常的生活。例如常见的影响吸尘工作、复印件。甚至比较大的危害—医院麻醉蒸汽爆炸、飞机在航空过程中出现失联现象。在电力通信系统,因为电子设备在微电条件下工作的集成电路、半导体元器件较多,静电的危害也是常见的,若没有正确的防护措施,很容易造成重大事故。 2.1电弧电流 在静电发生时,静电导体间的电压超过存在电压时,就会产生电弧。在尖峰的电弧是对人体危害最大的,甚至会产生几十甚至上百的电弧电流。聚集过多的电流,会使局部产生高温,损坏通信设备。严重甚至会引起火灾事故的发生。 2.2静电放电对电力通信设备的危害 在机房内,由于电磁辐射的干扰,很容易通过物体的接触产生静电反应,这些静电对电子通信设备有着很大的影响,容易受到威胁。 第一:在通信设备运行过程中受到了静电的干扰,使信号改变,发出错误的指令,影响着通信设备的正常运行。第二:通信设备有着很多半导体的组成器件,它们有着细微的结构,这些细小的组织却对静电下的放电现象极为敏感,很容易给运用过程中带来一些麻烦,易损坏、烧毁器件组织,通过数据显示,器件的损害有大部分是由静电放电影响的。第三:电磁波受到静电的干扰,造成信号数据紊乱。会使部分数据造成间接性数据损失,静电停止干扰,设备就会恢复到原始状态。这种干扰虽然没有造成机器上的损害,但也会影响机器的正常运行,造成业务上的失误,工作人员查找数据也会非常困难。加大了工作的难度。 根据以上所说,静电对电力通信的运行有着一定的影响,所以,必须做好静电防护措施。加强管理力度,保证工作的正常运行,将损失减到最少,以免造成不必要的损失。 3静电防护措施 对于静电的防护需要加强管理,虽然不可能做到没有静电的产生,但还是要尽量减到最少,将危害的损失也减到最少。因此,我们要在以下几个方面加强对静电的防护。 3.1环境防静电 控制好机房的温度与湿度,可以减少静电电荷的产生。机房的湿度与温度控制得当,不可以过大也不能过少。湿度过大,容易短路;因此,在充分考虑温度、漏电的情况下,一定要在温度控制在20℃~25℃中间,湿度在50%~65%中间。 3.2人体防静电 人体防静电必不可少的有防静电工作服、鞋,防静电电腕带等,还有防静电工作帽、手套等辅助工具。这些防静电装具材料使用导电材料,具有接地连线,在与皮肤接触的过程瞬间将电压放到最小,工作人员必须严格按照遵守防静电章程,在使用工作装具后才可以接触电子通信设备。 3.3其他防静电措施 电力通信系统为了保证防静电的良好运行,还可以使用其他途径。例如:静电消除器。静电消除器在使用过程中会产生反电荷,能消除通过摩擦产生的电荷,可以减少人体、设备通过移动产生的静电。还可以在设备的表面安装防静电的工具,例如:在机房门口安装除尘器。另一方面,在健全电力通信网络的同时,还要提高工作人员的整体的素质,规范相关知识,完善相关体系,保证通信系统的正常运行。 4结论 对静电的防护,对于通信系统的未来发展,标准的、规范的、系统的静电防护有利于促进通信系统的发展。因此、我们每个人都要进行严格要求,从基础做起,认真遵循静电的防护措施,认真落实,减少对电力通信系统的损害。 作者:赵光石 单位:河北省承德供电公司 电力通信论文:电力通信三维虚拟技术论文 对机房的管理,监控,维护,流程等行为此时是分阶段,分批次。不同的数据展示在不同的平台之上,如果想查询某一数据,可能需要查阅不同的系统,流程数据的查询更是要跨越多个系统,自己人工在进行综合的分析而得到最终自己想要的结果,大大加大人员的工作量。从运维历史来说,自传统运维管理方式的诞生,到ITIL运维方式的更新,到现在的契合企业本身业务的业务运维方式,更改了以往传统运维的侧重点,优化了ITIL运维的流程管控,契合企业本身业务的业务运维,综合了ITIL优势所在,优化ITIL框架的流程化管理,提升效率,与业务知识契合度更高。 1项目研究依据 在传统运维中:侧重点为监控;监控的主要内容是网络以及IT资源运行的健康状态;偏重技术层面,对了解IT资源运行情况有所帮助;目的在于保障IT资源的正常“运行”;但几乎没有“维护”的成分。在ITIL运维中:参照ITIL标准建立的运维体系,流程为主;规范企事业单位在IT管理过程中的步骤,与监控结合不紧密;虽以低成本高效率为目标,但在国内的实施案例中发现,几乎很难达到这个目标;根本原因在流程增加了运维的过程,缺少关键业务支撑“服务”。而业务运维中:管理维度由“IT资源”转向为“业务”;形成自上而下的自动化事故分析机制;从全景业务视图可追溯到故障资源的物理位置;更加易于管理,运维过程更加透明、可控,效果更加明显;业务系统性能评估服务,让决策更有依据。站在运维的角度去为用户解决目前运维中的各个信息孤岛,将系统数据完美结合到本系统之中,并以图片,三维,报表等方式将各部分数据分类显示。实现运维操作一体化,简化维护人员工作,便于领导查阅及安排工作。 2项目关键难点 项目的研究过程中主要攻克了:(1)三维虚拟技术使用,将设备、实际环境、机房厂址建模形成完整场景,并依据地址形成完整网络拓扑链条;(2)数据采集系统的研发;(3)培训系统的研发等难题。本项目在IT运维领域上实现三维虚拟技术开展的新模式,将机房的日常运营维护升级成为全景系统,从ITIL中吸取其优势之处,与业务完美结合,同时简化其流程,使不同的操作人员和领导分层显示自己的界面,将界面友好度和流程度简化,减轻维护人员的操作难度,提高工作效率。 3项目建设目标 全景平台建立,依托三维虚拟技术,图形化真实的设备及物理位置和机房本身物理地址,构成一个完整的网络拓扑。网络分析,提供平面拓扑,鹰眼拓扑,鱼眼拓扑等多种不同角度展现模板,采取原始网络数据,生成模型,给故障预警提供重要依据。监测预警平台建立,采取报警数据,以实时的告警浏览方式预警,可快速掌握当前报警信息,了解历史报警趋势,定位故障原因。统计分析,提供多种分析方式和数据,让参与运维的每个角色都可以查询到与自己关系最紧密的统计分析报告。数据采集接口系统研发:获取机房相关系统相关数据。培训平台建立,以虚拟现实方式,让学员身临其境的学习业务知识,了解业务体系,并以实际数据位模板结合三维虚拟技术改变以往培训模式,提高培训效率,提升学员学习兴趣,扩升学员知识面,使培训实际相结合,避免产品分离。 4项目应用效果 项目依托“SG186”信息一体化原则,建立了一体化三维虚拟全景运维平台,实现对机房的的远程全景管控,预警,展现,统计,分析等功能,将电力机房的各个点以三维虚拟技术为基础形成的网络拓扑全景化管理,将管控方式表现为全景视图化管理,为不同的人员提供不同的界面,合理利用资源,历史数据综合建立培训系统。减轻维护人员的工作负担,提高问题解决速度,维护人员的工作效率。与其余电力系统数据进行接洽融合,整合目前电力系统相关通信专业在线、离线数据,将信息展现在统一的全景平台之上,提高数据有效使用率。 5结束语 项目的建成投运,为探索研究三维虚拟技术为电力通信网提供更加形象、科学的展示迈出了关键步伐。通过实景仿真程度较高的数字化电力通信网为通信数据展示、培训及辅助决策分析提供了高效的技术手段,为电力通信管理人员保障网络安全,提高管理水平奠定了良好基础。项目的建设过程中,培养和锻炼了一批技术扎实、作风优良、刻苦耐劳、精诚团结的创新型队伍。为项目进一步深化应用,保障电力安全提供可靠的人力资源储备。 作者:柳鹏 王荣 单位:国网山西省电力公司长治供电公司 电力通信论文:电力通信电源论文 1通信电源故障的分析 通信电源的配置以及工程建设和系统设计都存在着不同程度的问题,对通信电源的设计只考虑了可靠的使用性,而忽略了应急方面的设计。在建立新的通信站时供电设备不齐全,发生通信事故时,蓄电池不能长时间持续供电,当时又没建立应急措施,便会导致通信线路中断。另外,并没有按照严格要求建立通信站,在运行过程中,极可能会引起电源系统的故障,比如火灾等一些严重事故。选址通信站的建立环境相当重要,除了好的主设备机房配备外,其它的组成部分比较差,导致电源设备不能长期而可靠的运行,相应的机房对防台风、防汛、防雷电工作也不到位。无法保证通信电源长期可靠的运行。电力通信系统运行管理的不完善与设计技术的不规范不切实,在设计和维护时遵循的规章制度不完善,给整个电力通信网的正常运行带来了严重的影响。基本没有设置专门的通信电源维护和管理的有关岗位。另外,没有相应的技术管理,也更是缺少相应的维护方法,通信电源各种设备的运行维护不能有计划的、科学的维护管理。 2通信电源常见的故障及维护 2.1蓄电池出现的故障及维护在多数的变电站事故中,多数导致事故的原因就是蓄电池内部发生短路的情况,由于电流出现了异常,最终致使蓄电池产生了爆裂的情况,蓄电池负极的接线外绝缘层可能受到了损坏,接触到了蓄电池架。由于蓄电池架连接着地面,绝缘层的损坏处接触到蓄电池架,导致对地放电,电源线会严重过热,从而引起火灾。所以管理人员在建设通信站时一定要注意在建立蓄电池柜时尽量不接触地面,以免造成上述的事故。交流供电替换载波机,交流分配屏接至载波室,防止微波室和载波室接地网通过电源线连接。另外,严格对蓄电池进行定期的检查工作,如发现蓄电池的损坏情况,及时地做出更换,并同时进行蓄电池的充放电工作,使蓄电池性能保证正常的使用要求,在通信站中蓄电池是不可或缺的部分。如果我们平时用电停止输送时,蓄电池发生故障,那么会导致所有的机器设备停止工作,进而整个通信发生中断现象。因此,蓄电池的维护工作非常重要。当然,蓄电池的维护工作也是有一定困难的,目前,我国的蓄电池大都是阀控式密封铅酸蓄电池,这种蓄电池较比以前的蓄电池有明显的优势,最为明显的就是大大减少了日常维护的工作量,而这种优势也导致工作人员忽略蓄电池的日常维护,致使长期的使用而并没维护的过程中出现故障。因此,虽说这种蓄电池的优势较大,但也要在正常的使用中定期的对蓄电池进行维护检查工作,如有损坏以便及时更换,保证蓄电池的使用状态达到指定的标准。 2.2高频开关电源的故障及维护如果主干网端发生了失压的情况,应首先对电源开关进行检查,检查结果会发现内部的一个开关电源出现交流警告,接着对出现交流警告的电源开关仔细检查,发现整流模块已经没有了丝毫的电压,对开关电源的检查,进线交流接触器没有完全的接合,再对交流切换控制的电路板检查,电路板控制插件出现了松动情况,那么立刻对控制插件进行紧固,使控制插件重新开始工作,经检查维修电源开关正常运行,还要对它观察一些时间,留意查看防止再出现异常。在出现失压的情况下,要对主要控制插件进行检查紧固,使其重新工作。设备重新工作时,还要留意观察,以防再次出现异常。电路板上的控制插件出现松动,是这种情况发生的主要原因。通常情况通信机房在初建时都会设置一台带有自动切换单元的交流配电屏,它具备两路自动切换单元功能。一般情况下两路市电是经过交流配电屏然后到达通信电源。所以工作人员应该甩开两路自动切换电源,将市电直接引入到整流模块控制空开和交流负载配电单元,经过改革后的通信电源交流电流,增加了稳定性,工作运行中会更安全、更稳定。 3小结 随着通信事业的不断发展,通信电源的安全与维护,直接影响到电力的安全运行。目前通信站的建设、设计和运行中的定期维护等方面还存在着许多问题,要强化工作人员对通信电源中的各项设施做到定期的维护与更换。所以,通信电源的故障分析与定期维护成为重点。由于维护人员与设备的不足,通信电源相关的管理制度不完善,对此,电力通信中的管理服务和制度需要全面的修改和制定,增加相应的仪器、设备和物料,满足相关的维护更换工作。 作者:李相镇单位:太平湾发电厂信通部 电力通信论文:故障分析的电力通信系统论文 1MSTP技术 1.1技术特点MSTP的出现迎合了电力二次系统针对各类通信业务(如安稳系统、继电保护、远动通信、电力系统信息化等)接入和动态带宽处理的需要。基于SDH系统,MSTP具备集成对多种业务(主要是时分多工TDM、以太网业务和ATM业务)支持的能力,实现了对城域网业务的汇聚。其技术特点大致有以下几点:1)延续了SDH技术的诸多优势:如具有杰出的网络倒换保护性能和良好的TDM信号业务支持能力,能很好地兼容现有的TDM信号业务。2)对多种协议的支持。对多种协议支持以增强网络边界智能硬件性能,通过对各种业务的交换、聚合或路由划分来筛取不同种类的传输流,使MSTP对多种业务支持的能力得以实现。3)可支持波分复用(WavelengthDivisionMulti⁃plexing,WDM)扩展。MSTP的信号类型随所处网络位置的变化而发生变化,如MSTP设备被置于优秀层时,信号类型最低可为OC-48,并能扩展为密集波分复用信号;当MSTP被置于汇聚层和接入层时,其信号类型则变为OC-3/OC-12,且可在必要时扩展至支持密集波分复用(DenseWavelengthDivisionMultiplexing,DWDM)的OC-48。4)支持动态带宽的分配。MSTP具备支持虚级联和级联的功能,因此MSTP可对所用带宽进行灵活多样的分配,其通常的带宽可分配颗粒为2Mbit/s,某些厂商甚至能将带宽可分配颗粒调整至576kbit/s。基于此,MSTP不但可以满足对SDH帧中的列级别以上带宽的分配需求,还能通过支持其链路容量调整机制(LinkCapacityAdjustmentScheme,LCAS)技术,动态地配置、调整链路带宽。5)提供综合网络管理功能。拥有对不同协议层的综合管理能力,有利于MSTP管理和维护网络[5-6]。MSTP管理涵盖整个网络,无论是对网内性能的告警监控还是对业务的配置,均基于直接为用户提供的网络业务。配置MSTP网管上的业务时,仅需要配置好网络业务的源、宿及相应的时隙、端口等参数,网络业务便能快速自动生成,避免传统的SDH系统需逐个对网元相关参数进行设置的繁复操作,进而实现业务的快速开通。此外MSTP还具备一些非电力通信需要但被运营商广泛使用的功能,如计费和带宽租用等。 1.2MSTP技术在电力通信中的应用广西某市地区电力通信网涵盖网内20多个变电站,每个变电站建立一个网元节点,组网采用产自UT斯达康公司的NetRing系列光传输设备,该系列设备均具有MSTP特性。其中NetRing10000-(IV2)系列设备主要针对大型网络的骨干网和城域优秀层需求设计,是高集成STM-1/4/16/64(155M/622M/2.5G/10G)多业务传输平台,具有大容量高、低阶交叉连接矩阵,分插复用功能及Ethernet/ATM信元交换功能,最大交叉连接能力为512×512VC-4,4032×4032VC-12。此外该设备可按实际需要,灵活配置成2.5G或l0G,可平滑地由2.5G升级到10G。基于NetRing传输平台,该市地区电力通信网为电力系统提供了多条符合实际生产管理和管理信息需求的通道,如地区级综合数据网通道,承载的业务包括:综合信息化管理、电力统一通信、电视电话视频会议系统、营业所及变电站在线视频监控;地区调度数据网电力调度自动化、电能在线计费、电网一体化运行智能、VoIP(VoiceoverInternetProtocol)调度电话等。保障了该市地调与各变电站之间、发电厂之间及厂站间的各类专线信号;供电局与各下属二层机构之间的专线信号的信息传递与交互。 2MSTP设备的日常维护与故障分析 2.1MSTP设备的日常维护作为一项综合性较强的工作,MSTP光传输系统的日常维护项目很多,例如对光缆设备的定时巡视记录、设备电源清洁保养、配线架端子测试等。下面是MSTP设备日常维护的一些简单但值得注意的要求:1)供电电压不可超限。传输设备可正常工作的直流电压范围是-57.6~-38.4V,即MSTP设备的直流电压允许范围为-48±20%V。2)保证设备的运行环境。通常MSTP设备的允许机房温度是0~40℃,但根据实践经验,通信机房的建议保持温度约为25℃[7]。3)设备应按照行业规范采用三地联合接地,综合通信大楼的接地电阻要求小于1Ω,普通变电站内通信点接地电阻要求小于5Ω,否则雷击打坏设备的概率会大大增加;另外接地线的长度最好小于30m,并且尽可能短;两个接地体在最近点用导线短接。4)禁止小角度弯折尾纤,避免经常打开光连接器。5)网管、本地维护终端(LocalCraftTerminal,LCT)用电脑应专机专用,严禁挪作他用,以免电脑中毒瘫痪。6)插入单板时,先将单板的上下边沿与机框的左右导槽对齐,然后沿左右导槽慢慢推进单板,直至其刚好嵌入母板。更换单板时,在更换前要确认待换单板与在用单板型号一致。 2.2MSTP设备的故障分析高效地开展MSTP设备维护工作是电力通信网络安全稳定运行的保障。但由于网区内各个站点之间、厂站之间的距离较远,因此能否准确分析并定位故障,是MSTP设备故障处理中极为关键的切入点。与传统SDH故障定位方法一样,MSTP设备的故障定位也遵循“先系统,后单站;先线缆,后设备;先设备,后单板;先线路,后支路”的准则。通信检修人员可结合设备网管、光时域反射仪(OpticalTimeDomainReflectometer,OTDR)等测试仪表,充分利用性能事件、环回、在线检测帧等技术手段,分步、有计划地对MSTP设备故障定位。在故障出现初期,先分析告警的可能成因、相关业务流向及性能事件,初步判断后,再逐步缩小故障点的范围;然后通过分别对支路板和光板进行逐段环回(注意设备参照点)的方式,排除外部干扰,把故障点定位到单站,接着到单板。在MSTP设备故障处理过程中,首先应该排查SDH层面的问题,较为常用的SDH故障定位方法有告警性能分析法、仪表测试法、环回测试法及替换法等。1)告警性能分析法。该方法借助网管捕获有关的性能及告警信息,定位潜在故障。检修人员通过网管可以获得每一个站、每一块单板故障的详细情况;全网设备的故障状况,以及业务两端间的告警信号;告警信号的产生、结束时间和所有历史告警信息。例如检查网管时如果发现网管报TU-AIS和TU-LOP等SDH层告警,就可初步判定单板硬件有问题,需准备更换故障板件。2)仪表测试法。该方法需要采用各种仪表(如2M误码仪、万用表、光源、光功率计、以太网测试仪、SDH分析仪等)检查传输设备的故障点。如:用2M误码仪检测业务信号通断情况、误码数量;用光源、光功率计测试相关设备的收发光状况;用万用表检测设备的直流供电电压,判断是否存在电压越限影响设备运行的问题。用仪表定位故障的方法很有说服力,但前提是故障现场需要备有相关的仪器仪表。3)环回测试法。该方法使信号在网元的Tx、Rx端口间环回流转,藉此定位故障。环回测试法的两种典型方法:硬件环回和软件环回。硬件环回又分光接口、电接口两种,其中光接口的硬件环回,用尾纤或借助光纤配线架(OpticalDistributionFrame,ODF)配线端子,使光接口板的Tx端口和Rx端口互联;电接口的硬件环回,用电缆线或经由数字配线架(DigitalDistributionFrame,DDF)配线端子,将电接口板的Tx端口与Rx端口连在一起。软件环回则是指通过网管下发命令环回某一网元中的某一单板,又可分为内环回和外环回两种,如图2、图3所示。软环回的对象相对较多,包括电支路、光支路、光线路等。在分段自环设备的各种不同位置点后,便可将故障点从纷繁的信息中剥离出来,继而排除故障。值得注意的是,硬件环回光板时必须视具体情况在光板加入适当衰耗,以免损坏光板4)替换法。该方法是使用正常部件去替换疑似异常工作部件,以达到定位、排除故障的目的。这里的部件,是指与设备相关的物品,如线缆、单板、模块甚至于芯片等。这种方法在排除传输外部设备问题时应用较多,当故障被定位到单站后,替换法则更多地用于排除站内设备单板或模块的问题。通过上述方法排除SDH层面的问题后,检修人员可以转入以太网层面对故障进行定位。实践中一般采取环回手段+Ping和测试帧定位以太网层面的故障。例如在本端MSTP设备以太网单板端口Ping对端路由器或者交换机的IP地址,若能Ping通,则可基本确认本端设备以太网层无异常,Ping包的格式有很多种,常用的Ping包格式如下:pingxxx.xxx.xxx.xxx-11000-t11000表示数据包的包长是1000,-t即持续不断Ping包。其中的包长可视具体情况设定,在测试时不妨同时多开几个Ping窗口来尝试。如果Ping不通,则考虑检查线缆、网线、设备等硬件工作正常与否,在排除硬件方面的问题后,应在网管或LCT排查网元上的端口工作模式的设置、TAG属性、封装协议的匹配、虚容器(VisualContainer,VC)通道捆绑情况、端口VLANID的设置等,假如这些设置均被正确配置,但网络还是Ping不通,此时就应考虑检查两端站点路由器循环冗余校验码(CyclicRedundan⁃cyCheck,CRC)的配置情况。较常见的,如本端设CRC校验,对端不设CRC校验,也会造成Ping不通。但是即便Ping包正常也不可轻易认为本端MSTP设备以太网层无异常,因为当端口工作模式配置不正确时,也可能出现小流量Ping包能通过但大流量Ping包存在时延或丢包的现象。此时应考虑查验本端站点与对端站点设备的使能流控设置一致与否,两端设置不一致的情况下,大流量Ping包很可能存在丢包现象,故建议双方都关闭流控。此外这种现象也可能与带宽配置不够有关,带宽配置不够有用户业务量小但突发业务比较大或用户业务量大两种情况。带宽是否充足可通过多绑定几个2Mbit/s的方法来验证。针对基于多协议标记交换(Multi-ProtocolLa⁃belSwitching,MPLS)的报文类型或基于VLAN的报文类型的故障业务,最有效的手段是借助以太网性能分析仪辅助定位故障点,如果现场没有相关的测试仪表,则可借助“模拟发包”类的软件,使用计算机网卡模拟设备发送业务报文的办法来定位故障点。当涉及用户内网时,tracert也是一个非常实用的命令,其可用于圈定IP数据包访问目标所采取的路径。通过跟踪数据包的访问路径,检修人员可以了解数据走向,缩小故障范围,有助于故障信息的定位和处理。 3结语 建立在SDH基础上的MSTP是近几年在城域光网络中被广泛采用的一种光通信技术。MSTP技术优势主要体现在多种业务的接入和处理方面的能力,因此十分适合当前电力系统数据业务高速发展的要求。本文介绍了MSTP技术的工作原理、技术特点及其在电力通信网的应用现状,探讨的MSTP设备故障处理过程,为电力通信检修人员更好地开展MSTP设备运维工作提供了实用性的参考。 作者:罗锦泉欧阳博单位:广西电网有限责任公司梧州供电局 电力通信论文:Wifi电力通信技术论文 1、Wifi专网介绍 目前,电力通信接入网现采用的无线通信技术包括:230MHz电台专网、GPRS公网、Mobitex专网、Wifi专网等。其中应用于电力通信的230MHz电台专网通信技术、GPRS公网、Mobitex等窄带技术,由于带宽低、租赁或建设成本高等原因,已不能满足电力信息化(尤其是智能电网建设)发展要求。Wifi无线专网属于无线宽带技术,有着带宽高、覆盖范围大(网桥)、建设成本低、安全机制多等特点,满足智能电网无线传输的各项要求。Wifi是基于802.11a/b/g的宽带无线本地接入系统,是Wifi-WirelessLocalAreaNetwork的缩写,又称无线局域网。Wifi宽带无线接入系统使用2400~2483.5MHz和5725-5850MHzISM授权频率,采用OFDMA、MIMO等先进技术,并具备灵活的GoS/QoS管理策略和电信级的安全策略。每基站可提供高达54Mbps的数据传输速率,并支持低速移动、QoS等功能;终端client、终端PCMCIA无线上网卡均可提供高达10Mbps的上下行数据传输速率。 在通信技术日益发达的今天,无线通信安全已经显得非常重要,无论是Wifi技术网桥采用MAC地址绑定,WPE加密等方式还是Wifi的AP采用WAP、WPA2等安全技术,都让无线通信变得安全可靠。 Wifi网桥技术,通过自身进行灵活组网,可以点对点进行组网也可以点对多点进行组网,安装简单、方便。2.4G网桥目前也可实现点对16点,5.8G网桥目前可实现点对8点。如果采取AP组网方式,远端接入点将会更多,中心基站的数据也会更大。大概每台AP可实现250个远端点的接入。目前Wifi产品非常小巧,重量不超过2Kg,体积不大于198×198×63mm,安装简单,使用方便。801.11n作为Wifi技术未来发展趋势,由于采用MIMO技术,采用OFDM调制技术,使得每个基站带宽大大超越802。11A/B/G54M带宽,使得Wifi技术拥有了300M数据带宽,真正意义上实现语音、数据、视频等综合接入。 2、W8171电力通信模块技术特点 电力智能电表实时采集用户用电量信息,各智能家电用电功率、状态等信息传输给配电调度,同时向用户传送实时电费、分时电价、智能家电控制等信息。每电表按300min/15min信息量考虑,通信带宽 0.01K/s,1个110kV变电站通常有20条10kV出线、400个配电台区,共有20万户智能电表。为实现电表信息的采集,各智能电表可通过RS485电缆、载波、zigbee等方式汇聚到台区集中点,采集终端再通过Wifi专网上送采集主站。 W8171设备是一个用于WFET-1000和WFET–1800型号的国家采集终端上可插拔的Wifi模块。采集终端为W8171无线Wifi模块提供电源和USB的接口。W8171无线模块支持802.11g/n协议,通过连接外部天线,实现一发一收的客户端功能。W8171无线模块的功能是通过2.4G的无线网络将采集终端上的相关信息传输到电力的中央控制中心。W8171无线通信模块安装于GPRS模块的采集终端的塑料模块盒中,如图1所示。W8171无线通信模块通过外部天线连接器与广域网连接。采集终端通过一个2×15销头的连接器同W8171无线通信模块连接,如图2所示。模块中留有一个外置USB2.0接口,用于采集终端的升级。W8171无线通信模块可以为每个采集终端分配独立的IP地址和网关,工作温度范围:-40℃到+70℃,如果工作温度低于-30℃,设备需要一个小时热身期。硬体恢复缺省按钮在sim卡/USB的下方,覆盖原本用于GPRS的位置。无线数据速率最大到150Mbps,具体应用如图3所示。 W8171通信模块的数据传输采用多种安全技术构建成特有的安全体系,很好地保证信息传输安全,如:ACL可以有效地防止非法用户盗用运营商的网络资源,或盗用第三者合法用户的帐户资源等欺诈行为。对空中信道的加密可以避免用户的通信信息、身份信息和信令消息被非法截取和译码。系统还充分考虑了各种专业应用对通信保密性的需求,支持可定制的端到端加密机制。 3、结束语 基于2.4GWifi无线通信模块的设计为用电信息采集扩充了通信方式,降低了每年向通信运营商支付的通信费用。基于2.4GWifi无线专网的搭建,能有效支持用电信息采集、配网自动化、输电线路在线监测等诸多农网智能化应用。通过多种通信方式的结合,满足日益增多的农网智能化建设的需要,为农网电力安全生产、设备管理等工作提供了智能化建设的基础。 作者:史占成郭雅薇单位:国网河北任丘市供电公司 电力通信论文:电力通信网网络资源论文 1电力通信网资源信息的维护方法 对通信网资源信息进行维护,能够确保网管系统管理功能的正常、稳定发挥。从网管系统的角度看,根据资源的获取方式,可以将电力通信网资源信息分为动态资源信息和静态资源信息两种。根据系统的建设阶段,可以将电力通信资源信息分为存量资源信息和增量资源信息两种。其中,存量资源信息是指网管系统在投运前储存的各种网络资源信息;增量资源信息是指网管系统投运后,利用网管接口动态采集储存的网络资源信息。 1.1网络资源信息的获取方法动态资源信息主要是通过网管系统接口适配层的软件进行动态采集的,网管接口采集到资源信息以后,会通过传输设备将资源信息传输到网管信息管理中心进行资源信息分析、处理和存储;专业的设备静态属性信息则由厂家网管方提供,然后资源信息维护人员会通过数据库客户端,将这些信息直接录入系统中;网络中各个网元资源的行政区域信息和地理位置信息需要由网络管理方提供,而机房、局站等经纬度信息需要从GIS系统中获得。网络中连接类和路径类信息的获取方式有两种:①系统对网元的配置信息进行整理、协调,获取相应的管理对象信息;②由网官方提供相关资源,并由资源维护人员将这些信息录入系统中。 1.2资源信息的一致性维护资源信息的一致性是指网管系统中存储的资源信息要与实际工作中网络资源的信息保持一致。在综合网管系统中,动态资源信息的变化比较频繁,网管系统接口采集到动态信息后,会将信息临时存储在原始数据库中,同时,接口的适配器会对采集到的信息资源与系统中原有的信息进行对比,然后同步配置信息,并将信息传输到资源信息管理中心。 1.3资源信息的完整性维护在电力通信网网络资源中,描述网管系统各个资源对象的属性资源信息不仅是多种多样的,而且这些资源信息的获取途径也十分广泛。这就需要在实际工作中对同一资源对象的不同管理信息进行整理,确保对象资源信息的完整性。 1.4资源信息的相关性维护在电力通信网中,各个资源对象并不是独立的,而是相互承载、相互连接的——对某个资源对象的信息进行增加、修改、删除时,这个资源对象承载的其他对象信息也会发生相应的改变,这就需要对资源信息进行相关性维护。资源信息相关性维护主要体现在两个方面:①对资源信息的相关性进行审核,检查这些资源信息在没有发生变化的前提下,各资源对象之间的关联关系是否发生变化;②对某个资源对象的信息进行增加、修改、删除时,也要对与这个资源对象相关联的对象信息进行更新和维护。 2电力通信网资源信息维护流程 2.1系统资源信息的准备在建设网络系统时,需要对网管功能的相关资源信息进行整理、准备。由于网管系统的建设时间比较短,不可能花很长时间对网管需求进行分析,加上网管系统的建设性很强,因此,在系统资源维护方面需要制订相应的管理规范,确保网管系统建成后,能为软件开发和功能设计提供相应的数据支持。系统资源信息准备的主要内容有分析需求、确定资源管理对象和资源管理范围、确定资源信息模型,明确资源的关联关系、制订资源数据模型和数据字典、制作资源标签和资源勘查模板、测试外部网管接口等。 2.2系统资源信息初始化网管系统会不断地发生变化,为了有效管理网络,必须得有一个初始化过程,从而保证被管网络与系统资源信息处于同步状态。初始化过程通常是在网管系统部署阶段进行的,主要是对大量存档的资源信息进行整理。一般情况下,这些资源信息是分散储存的,但彼此间有十分复杂的逻辑关系,因此,需要将这些信息整理成网管系统需要的信息,并进行保存。 2.3系统运行过程中的信息维护静态资源信息是固定的,在进行维护时,需要通过人工操作对这些信息进行增加、修改和删除;动态资源信息则是通过运维平台进行流程化资源信息维护。各种资源信息的维护虽然不同,但总的来说,资源信息维护包括资源信息录入、审核原始信息的正确性、检验系统数据操作权限、更新系统资源数据库、审查数据信息的完整性和相关性、保存流程操作资源等。 3总结 网络资源信息的维护对电力通信网的稳定运行有着十分重要的意义,因此,电力企业要加大对电力通信网网络资源信息的维护管理力度,并规范其维护流程,从而为电力通信网的稳定运行提供保障。 作者:高捷单位:国网福建闽清县供电有限公司 电力通信论文:电力通信网中的通信电源论文 1通信电源存在的问题 目前,我国通信电源在设备配置、工程建设以及系统设计方面都存在着一定的问题。在对通信电源进行设计时,只是着重考虑可靠性的要求,对于应急方面并没有进行深入的设计。同时一些通信站在建立时,其供电设备不是十分齐全,当通信站出现突发事故之后,蓄电池无法持续长时间供电,又没有其他应急措施,从而导致通信线路长时间中断。此外,在建设通信站的过程中,并没有严格按照要求进行建设,当通信站投入到使用时,非常容易引起电源系统的故障,严重时甚至会出现火灾等一些事故。同时,通信站的环境也是非常的重要。在建设通信站时,除了主设备机房的配备好一些之外,其余的组成部分相对来说就比较差一些,使得电源设备无法长期可靠地运行。因此,对于电力通信电源系统运行管理和设计技术来说,相关章程和制度还不够完善。当对通信电源进行设计时或者是对其进行维护时没有可遵循的规章制度,从而导致了在进行这项工作时极度不规范,严重地影响到了电力通信网的正常运行。在对通信电源进行维护和管理时,没有专门设置于此有关的岗位,同时还缺少相应的技术管理,没有相应的维护方法,无法以电源系统中各种各样的设备运行和维护的特点作为根据,进行合理的、有效的维护和管理。 2电源系统中常见的故障和维护 2.1蓄电池方面出现的故障变电站中出现事故之后,其最有可能出现的原因就是因为蓄电池内部出现了短路的情况,电流出现了异常,从而导致了电池发生爆裂的情况,电池组的负极在接线处的绝缘层可能受到损坏,并且与蓄电池架有所接触。蓄电池架是与地面相连接的,电池组经过蓄电池架对地放电,使电源线过热,从而引发了火灾。所以,工作人员对通信站进行建设时首先要注意在建立蓄电池柜时使其尽量不要接触地面,以免出现上述故障。其次,要定期对蓄电池组进行检查,当发现蓄电池出现损坏的情况,要及时地对其进行更换,同时对所有的蓄电池进行充放电,使蓄电池的性能达到指定的要求。蓄电池在通信站中是必不可少的部分,如果在市电停止输送时,蓄电池出现故障,那么所有的设备都将会停止工作,从而使得整个通信出现中断的情况。因此,对于蓄电池的维护工作是十分重要的,同时相对来说也是有些困难的。目前,我国使用的蓄电池一般都是阀控式密封铅酸蓄电池,这种蓄电池较原有的蓄电池有着非常明显的优势,其中最为明显的就是维护的工作量大大减少了,从而导致了维护人员出现了一些错误的认识,认为这种蓄电池是可以不用维护的,忽略了对蓄电池的维护,从而导致了在正常的使用过程中出现故障。因此,工作人员在对蓄电池进行维护时,应该定期对其进行仔细的检查,使蓄电池的状态达到指定的标准。 2.2高频开关电源方面的故障当主干网设备光端机出现了失压的情况,首先应该对电源的开关进行检查,通过检查可以发现其中的一个开关电源出现交流告警,然后对出现告警的开关电源进行仔细的检查,会发现整流模块没有丝毫电压的存在。蓄电池组的电压是42V,对开关电源再一次进行仔细的检查,会发现进线交流接触器没有完全的吸合,同时对交流切换控制的电路板进行检查,控制插件出现了比较松动的情况,此时,应该将控制插件进行紧固,并且使其重新工作。当设备正常运行时,对其观察一段时间,看其是否会再次出现异常。一般出现这种状况的主要原因是因为其电路板上的控制插件出现了松动的情况,使得开关电源交流接触器不能进行正常的吸合,整流模块就会出现失压的状况,从而使得整个电力通信出现业务中断的情况。一般在对通信站进行建设时都会设置一台交流配电屏,这种配电屏具备两路自动切换单元的功能。两路市电在通常的情况下是经过交流配电屏然后到达通信电源。所以,工作人员应该直接将自动切换单元抛开,将市电直接引入到其中。当通信电源交流电流经过改造之后,大大地增加了其稳定性,使其可以更加安全、稳定地进行工作。在使用高频开关的过程中一定要注意,大功率的设备不要进行随意的增加,同时在满负载的状态下一定不要进行长时间的运行。通信电源一般都是24h运行的,很少出现中断的情况,增加开关电源的负载量是及其容易造成模块出现故障,甚至是损坏整个电力通信网中的电源系统。 3结语 通信电源在整个电力通信网中占据着十分重要的地位,它直接关乎着电力通信的稳定性和可靠性。因此,工作人员应该重视对电源系统故障分析和维护的工作,从而使电力通信网可以更加安全和稳定地运行。 作者:祁志宏单位:广东电网公司湛江供电局 电力通信论文:电力通信光缆线路设计论文 1光缆线路设计要点 由于各种光缆大同小异,现就电力通讯最常用的ADSS光缆来说明设计中的有关注意事项。 1.1路由查勘与选择路由的查勘与定夺,要遵循一些基本原则,如在保证通信质量的前提下,尽量选择方便抵达,维护容易的路线;尽可能裁弯取直;选择坚固、稳定的地区,如主干道两旁;避免地基不稳或等待建设的地段,如沟壑、沼泽;尽可能不穿越铁路、水域等等。 1.2光缆型号确定由于ADSS光缆是与输电线路共有杆塔,因此要考虑杆塔的承重及分布,再结合当地气象资料,线路断面以及特殊跨越点来共同参照,才能最终确定每节段各自的跨距,挂点落差,最大承受能力,最大风速等参数。由于不同规格线缆在不同跨距条件下,弧垂和张力的对应关系都有所变化,选择时以实际情况为准,但可以现成规格作为参考。如有条件,可用试差法试验几种规格选定最优的方案,以达到最佳条件。 1.3运行张力设计运行张力与弧垂具有对应关系,主要受风力影响。其影响作用体现在杆塔负荷,弧垂中心点距地面高度,以及控制点具体高度几个方面,一般对运行张力最大值取三倍安全系数即可。它对光缆元件的尺寸、模量和制造材料也有较大影响。 1.4传输损耗设计由于光缆传输损耗主要发生在接头部位,因此,在不影响传输效果的前提下,可适当增加大长度光缆数目,以达到减少接头的效果。 2光缆线路施工要点 2.1光缆架设机械使用要点光缆架设的主要设备有张力放线机和牵引机,此外视具体要求使用一定数量滑轮。张力放线机顾名思义,通过匀速放线,使得光缆始终保持一定张力,为达到这一要求,通常将张力控制在3000~4500N左右,最大不超过5000N。牵引过程中,光缆顶端与牵引绳之间最好以网套,以避免内部光纤在外力作用下损坏。最后,线路架设中,务必保证每个滑轮都有专人看守,确保光缆不会脱出。 2.2施工注意事项光缆架设过程中,要特别小心不要磨损外部保护层,滑轮内部必须有橡胶缓冲层或其他缓冲措施,严禁在地面或其他粗糙表面拖拽,严禁用金属等硬物剐蹭表面,如果外部防护层发生磨损,就可能会失去防水性,进而有很大可能发生电腐蚀,使得光纤传导信号受到外界辐射的干扰,这将严重影响光缆的使用质量。对于耐张段光缆,可用棘轮来精确调节其紧张度,进而判断出光缆运行张力。此外,接续点的连接和接头盒的装配工作,都应该提前在地面完成,接续盒应装配在一般人所不能及高处,防止误触和恶意损毁。ADSS光缆的一大优点就是能带电架设,施工中应特别注意雨雪天气等可能的安全隐患,以免酿成事故。 2.3其他注意事项架设线路尽量不穿越人口聚居区,尽量不穿越经济园林;在同等条件下,选择慢车道或人行道地下施工,避开快车道;与其他建设管线,特别是热力与煤气管线保持距离,具体可参考国家规定;避开大型工业区,或有较高建筑物及树木的地区;施工所在地已有其他输电线路时,要保持两米以上的安全距离,特别要考虑到光缆悬垂高度而非杆塔架设点高度,同时在施工当中,要注意采取保护措施,必要时可切断电力供应。 3结束语 在本文中,作者通过结合自身工作经验,对于电力通信光缆的特点及其设计和施工要求做了一定的思考,提出了可行且具有指导意义的经验总结,希望能对行业具体工作有所助力。 作者:吴君丽单位:国网山东青岛市黄岛区供电公司 电力通信论文:电力通信中的光纤通信论文 1电力通信系统中光纤通信技术的应用 1.1自承式光缆自承式光缆在已经建好的电力线路中使用得较多,自承式光缆有全介质自承式光缆和金属自承式光缆两种类型,全介质自承式光缆是一种特殊的光纤,它的直径很小,质量很轻,同时还是全绝缘结构,因此具有相当稳定的光学性能。金属自承式光缆在电力系统中的应用非常广泛,它的结构简单,应用时不需要考虑热容量和短路电流,而且投资成本比较低。自承式光缆适用于山谷、江河和雷电比较集中的地区,为利用高压输电线杆塔来建设通信网络提供了技术保障。自承式光缆的光缆质量不受任何因素的影响,通信量也不受任何因素的影响,它具有优越的环境性能、光缆机械性能和光纤传输性能,在强电场环境中光缆传输信号也不会受到任何影响,是电力通信系统中最方便,也是最有效的传输方式。组成自承式光缆的材料都是非金属材料,抗电磁干扰和耐腐蚀的能力比较强,自承式光缆的设计充分考虑了电力线路的实际情况和温差、风速等外界因素的影响,具有抗震动、抗弯曲、抗老化和抗冲击的特点。同时,自承式光缆的质量轻,成本低,用高强度的芳纶纱和高弹性的模量作为抗张元件代替传统电缆中的钢丝加强构件,也从根本上减轻了自承式光缆的自重。因此,自承式光缆可以在不改变输电线杆塔的前提下直接安装在原来的输电线杆塔上,对输电线杆塔的负载力也比较小。下图2为自承式光缆的结构示意图。 1.2光纤复合相线光纤复合相线指的是输电线路相线复合光纤单元的一种电力光缆,是电力通信线路中一种必不可少的光纤类型,光纤复合相线与光纤复合地线结构相似,但是在设计、安装和运行方面有本质的区别。光纤复合相线的接线盒与其他光缆使用的接线盒也不相同,分为终端接线头和中间接线头。光纤复合相线在设计时需要计算挂点,考虑档距、配盘和弧垂张力等问题,安装时需要利用光电子分离技术和光纤接续技术将运行相线中的光纤单元分离出来,光纤复合相线安装时对光纤接续技术的要求很高,在安装过程中还要确保高压绝缘。一根光纤复合相线和两根导线形成的三相电力系统可以解决电网的通信、调度和自动化的问题,大大提高了电网传输的数量和质量。光纤复合相线是电力通信中的新型光缆,它有效地避免了在电磁兼容、路由协调和频率资源方面与外界的矛盾,避免了雷击的发生,满足了架空线路的要求,同时,光线组合相线充分利用了电力通信系统的线路资源,确保了地线绝缘式的运行方式,还起到了节约电能的作用。 2电力通信中光纤通信技术的发展趋势 2.1新型光纤的使用随着IP业务量的不断增加,传统的单模光纤已经不能满足高质量、长距离的数据传输,因此,电力通信必须向新的发展阶段迈进,新光纤通信技术的研究与开发就成为了电力通信建设的关键,关系到整个电力系统的发展。无水吸收峰光纤和非零色散光纤等新兴光纤已经得到了技术上的支持和认可,使用新型光纤一定会促进电力通信的发展。 2.2光联网光联网在继承传统波分复用系统技术优越性的同时,还改善了传统的波分复用系统技术在可靠性和灵活性上的弊端。光联网适应了电力通信系统的发展需要,实现了超大容量的光网络,增加了网络的节点数,扩大了网络的范围,增强了网络的透明度,加强了网络的灵活性,使得不同系统之间的不同信号也能有效地进行连接。同时,光联网的网络恢复速度快、时间短,确保了电力通信系统的正常运行,同步数字系统电联网之后,光联网势必会在未来电力通信系统占据重要地位。 2.3光接入网近年来,网络在数据传输和交换方面发生了翻天覆地的变化,由软件主宰的,高度集成的数字化智能网络逐渐形成,但是双绞线接入网在数据交换和传输方面存在着很多局限性,光接入网不仅能解决这些局限性,还能降低网络的管理和维护成本,增加新的经济收入,同时,光接入网能够帮助建成光透明网络,推进多媒体时代的到来。 作者:刘诗怡单位:广州供电局有限公司 电力通信论文:电力通信技术信息安全论文 【摘要】针对某城区电力信息通信网存在的弊端,结合信息安全防护范围、重点、原则,根据通信网络安全分析结果,提出一套可行的安全防护方案及技术手段,为做好网络信息安全保障与积累成熟防护技术提供参考。 【关键词】电力自动化;通信技术;信息安全 电力行业在国民经济中占主导地位,近几年,凭借科技不断发展,电力行业正日益向自动化方向迈进。通信技术在电力自动化中起到了举足轻重的作用,但其涉及到的信息安全问题却关系到供电稳定性与安全性。因此,强化对信息安全方面的探究,找出现阶段存在的问题,采取有效防护措施予以处理和加强,是具有重要作用与现实意义的。 1信息安全防护范围与重点 某城区通信网的主要任务为对市区内22座变电所提供纵向通信,所有通信网均采用光纤通信电路,根据方向的不同,可分成东部与西部两部分。其中,东部采用ATM网络,设备选择为Passport6400;西部采用IP+SDH交换机网络,设备选择为Accelar1100与150ASDH。该市区通信网负责县级调度与少数枢纽变电所通信,主要采用自带两类适配端口的设备。在通信网中,信息安全防护范围为整个信息通信网,主要防御对象为黑客或病毒等经过调度数据网络与实时监控系统等主动发起的攻击与破坏,确保传输层上的调度数据网络与实时监控系统可靠、稳定、安全运行。 2安全防护原则分析 电力调度数据网络与实时监控系统在实际运行过程中各个变电所和调度通信中心之间存在若干条纵向通信,根据相关规定,在系统总体技术层面上主要提出以两个隔离为优秀的安全防护基本原则。其中,涉及通信隔离的基本原则可总结为以下几点:(1)为确保调度数据网运行安全,网络需要在通道上借助专用网络的设备组网,并采取同步数字序列或准同步数字序列,完成公用信息网络及物理层面上的有效安全隔离;(2)根据电力系统信息安全防护技术路线明确的有关安全防护区涉及的几项基本原则,为所有安全防护区当中的局域网均提供一个经过ATM配置的虚拟通信电路或者是经过同步数字序列配置的通信电路,采取这样的方式为各个安全等级提供有效的隔离保护[1]。 3通信网络的安全分析 根据上述目标要求与基本原则,通信网必须向不同的应用层提供具有良好安全性的传输电路,即VirtualPrivateNet-work,虚拟专用网络,其原理如图1所示。该市区已经完成了各项初步设计工作,具备充足的条件严格按照目标要求与基本原则开展后续工作。在现有通信网的ATM系统中,根据实时要求或非实时要求,已完成对四个安全区的有效划分,每一个安全区都可以配置虚电路,因虚电路的端口主要适配于ATM系统的适配层,借助ATM系统的信元完成信息传输,各个虚电路的内部连接属于典型的端与端物理式连接,不同虚电路之间不涉及横向上的通信,并且与外界也不存在通信联系。因此,对于通信网络的ATM系统而言,其在虚拟专用网络方面的虚电路之间主要为物理隔离,不同区的虚拟专用网络传输具备良好的安全性。对1100IP交换机系统而言,它需要承担不少于四个区的实时业务通信,因为这些业务通信区在所有站上都采用交换机完成传输与汇接,不同区之间仅仅是根据IP地址方面的差异而进行划分,形成各自的VLAN(VirtualLocalAreaNetwork,虚拟局域网),区之间并未完成原则上要求的物理隔离,作为虚拟专用网络主要传输链路,无法满足其在专用局域网方面的基本要求[2]。根据上述分析结果可以看出,该城区通信网络将ATM视作虚拟专用网络的信息传输链路基本满足安全性要求,但交换机实际传输与汇接却存在不同程度的安全隐患,违背了安全防护方面提出的各项基本要求,为了从本质上确保通信网络安全,必须对此予以有效改造,可采取如下改造方案:充分利用西部系统现有电路,增设2M/10M适配设备,借助同步数字体系为所有安全区构建透传电路,在中心站集中交换机,每个安全区都配置一个交换机,以此达到“一区一网”的根本目标,即一个安全区配置一个虚拟专用网络。 4安全防护技术手段 该城区设置的电力信息通信网本质上属于专门为电力系统提供服务的通信网络,其自身作用较为单一,仅为信息中心和调度通信中心与各个变电所间的通信,根据安全防护提出的各项基本原则,充分考虑现阶段网络基本状况,可实施采取以下技术手段:(1)切断与外界之间的直接通信,确保系统和外界不存在直接通信关系;(2)采用同步数字体系向所有安全防护区提供专用电路,同时采用速率适配装置等实现和业务端之间的连接;而不同业务端之间则可以使用点与点的方式进行通信,以此满足安全防护区以内通信业务方面的纵向通信要求。由同步数字体系设置的专用电路通常不会产生横向通信[3];(3)由ATM系统向所有安全防护区提供虚电路,以此构成一个完整的虚拟专用网络,并确保不同虚拟专用网络间没有产生横向通信的可能;(4)城区整体电力信息通信网与市县级通信网在完全相同的安全防护网中构成相同的虚拟专用网络。 5总结 (1)根据电力系统信息安全防护明确的防护范围与各项图1虚拟专用网络基本原理低碳技术基本原则,对某城区所用通信网潜在的各类安全问题进行深入分析,并结合现阶段实际发展要求,提出一系列技术手段,为制定合理、有效的处理方案提供依据。(2)该城区电力信息通信网本质上属于一个具有封闭性特点的单一用途通信网络,可实现与外部间的完全隔离以及系统内部电路之间的相互隔离,其具备的安全防护能力可以很好的满足系统安全运行要求。然而,考虑到系统安全防护水平的提高必然会引起相关要求的改变,因此以上结论仅限当前水平。 作者:周建新 单位:国网湖南省电力公司沅江供电分公司 电力通信论文:电力通信工程设计质量控制论文 一、电力通信工程概述 保障电力系统的安全稳定运行是电力通信的主要作用,由于在通信保护控制、信息传递的准确性、可靠性和快速性等方面电力行业的要求非常苛刻,再加上电力部门在发展通信技术方面具有很大的优势,为此,很多国家都在电力部门中将专用的电力系统通信网建立了起来。电力通信除了是电网调度自动化以及控制自动化得以实现的基础之外,同时也是确保电网实现生产运行以及商业化运行的基础。总之,在保障电网的经济、安全和稳定运行方面电力通信具有十分重要的作用,在电力系统中电力通信的意义重大。 二、电力通信工程设计质量的有效控制措施 2.1制定科学的质量管理制度 必须要将编制审核和批准设计文件的制度制定出来,将各级设计人员的岗位责任制明确下来,从而确定好审核人员的质量责任,从而层层的分解质量管理的各项指标和任务。各个系负责人必须要将签字关认真的把握住,要避免出现流于形式的情况,真正的做到严格把关,控制质量。在质量管理工作中做到奖惩有据、标准从严,最终能够将结合约束和激励的管理机制形成。 2.2严格的进行项目质量控制 要对电力通信工程的设计文件和原始勘察资料进行认真的检查,要确保设计文件符合国家相关的规章制度、行业的有关规范,从而能够将提升整体质量的途径找到。要想做好电力通信工程设计质量的控制工作,首先就要将产生质量问题的因素找出来,在具体的设计项目质量控制中可以选择排列图分析的方式将会使质量受到影响的各种因素找出来,选择因果分析图的方式将导致质量问题产生的原因找到,严格的控制这些因素,最终使电力通信工程设计质量得到保障。 2.3对设计阶段质量控制进行强化 对电力通信工程质量合理化的追求就是设计阶段的质量控制工作,在对投资限额进行严格控制的前提下,能够实现电力通信工程的最佳质量水平和功能,这就是所谓的合理化质量。所以在设计阶段除了要避免出现对过高的质量标准、过全的功能进行追求而将投资的控制工作忽视的情况之外,同时还要防止将必要的功能牺牲掉,对工程投资的控制工作进行过分的强调。在具体的电力工程设计与控制工作中必须要将科学合理的质量控制点设置出来,只有这样才能够将电力通信工程设计的薄弱环节、关键部位和重要控制对象等确定下来,因此确定质量控制点是保证是实现设计质量目标的必不可少的前提。在对电力通信工程设计的质量控制点进行设置的时候,需要严格的以项目设计的特点为根据将其中会使质量受到影响的主要原因抓住,主要是在设计准备阶段、设计全过程以及设计的后期服务阶段对质量控制点进行设置,最终使电力通信系统的设计质量得到保证。 2.4对设计质量标准化进行积极的推行 对电力通信工程设计文件质量优劣进行衡量的非常重要的一个依据就是设计技术标准,产品质量在技术标准中具有十分明确的界定和文字表述。如果电力通信工程的设计质量符合标准规定的要求,那么其就属于合格的设计;如果其不符合规范规定的要求,那么就属于不合格设计,因此在审查的时候就不能够通过。而要想顺利地实施技术标准,就必须要具备较高的工作标准和管理标准,所以,对提高电力工程设计的产品质量而言将标准化工作做好具有十分重大的意义。尽管从事电力通信工程设计工作的人员具有不同的经验和水平,然而通过标准化设计可以使设计文件的质量得到最大限度的保证,并且可以确保通信工程设计具有较高的重量水平。与此同时,还要严格的以工程设计的特点为根据将相关的作业指导书制定好,主要内容包括设计作业流程、现场勘查细则以及关于设计内容的深度、格式要求等,最终能够使设计质量管理具备好的基础。 三、结语 在保证电力系统安全稳定运行的工作中电力通信具有十分重要的作用,本文首先介绍了电力通信的基本概念,随后从制定科学的质量管理制度、严格进行项目质量控制、对设计阶段质量控制进行强化、对设计质量标准化进行积极的推行等几个方面介绍了如何有效地控制建立通信工程的设计质量,希望能够对我国电力通信工程设计工作具有一定的促进作用。 作者:桂晓明 雍蓉 单位:国网中卫供电公司 电力通信论文:智能电网中电力通信技术论文 1电力通信技术现状 我国电力通信已逐步进入数字通信时代,主推移动通信、注重通信软件的发展,由于光纤传输的优势而逐渐替代传统的同轴电缆组成的电力通信网的结构,同时,电网的程控模式使电力通信控制更加便捷。智能电网的开展使发电厂、电力部门和变电所等组成部分之间的通信更加方便。电网结构不断优化、通信技术的加速发展,推进了电力通信网的发展。随着改革开放进程的不断加深,电网在我国已实现了全面覆盖,全国水利发电、火力发电、风力发电及新能源发电等总发电量已基本能满足所有用户的用电需求,电网规模庞大,但是很多地方的电网质量还有待提高。随着电网的大力发展,电力通信技术也随之发展,通信机构不断增多,国家科研投入增加,逐渐形成较为完善的管理模式和技术标准,都有利于电网通信的智能化发展。 2电力通信技术在智能电网中的应用 为了实现智能电网的全面建设,稳健的电力通信技术是基础。智能电网对改善公众用电需求,用电质量和电网安全维护等方面有着重要意义。电力系统质量的好坏直接关系着国家安全,当然智能电网的建设也给电力通信提出了新的要求。首先,要求电力通信平台朝多功能化发展,为智能电网提供通信信道。同时,要求更加开放的电力通信平台,使网络通信趋于标准化,各设备间的通信便捷化。电力通信系统已经遍及变电站、发电站和输电站等电网的末端,全面保护电网信息的获取与保护。电力通信具备高可靠性,较强的抗攻击性和保密性,确保电力网络的安全运行。智能电网的生产运营中,需电力通信系统的自动调度、网络经营、现代化管理等支持以使其安全运行。电力通信主要分为发电、输电、配电、调度和用电等6个部分。智能电网的建设主要包括以下几个部分: (1)应加大资金投放,使配电网综合化发展。 (2)妥善处理好通讯、电力通道和环境保护间的关系,寻求可持续发展。 (3)增加电力通讯与国外先进通讯的合作力度,加强与国外通讯公司的文化交流,便于技术交流。电网的管理技术也是智能电网成功的关键,可以充分分析用户的用电数据,以更好的实现电网调度、电网构建,并提升管理的自动化水平。智能电网的建设目的是实现电能信息的智能化采集、统计、查询和线路分析,实现双向通信、传输速度快、带宽高的通信网络。智能电网的构建需要完善的通信系统的支持,高效实时、集成性高的特点是大型电网实现实时信息动态交换的基础。对提高我国电网系统运行的安全、经济特性有着积极的影响。今年来无线通信技术、嵌入式技术的发展也未网络传输的智能化发展提供了便利,是数据监控和数据传输更加高效。 3电力通信技术中存在的问题 电网覆盖面和构建规模都不断增大,作为电网信息通道的电力通信系统,是组成智能电网的重要部分。智能电网的建设,应借鉴过往电网建设存在许多企业级标准的经验教训,应制定统一的电网运行标准,进行统一规划。尽管目前电力通信平台开放性不断增强,通信模式的标准化程度不断提高,设备间的通信畅通,网络覆盖面广,并实现各电网末端的全覆盖。这也便利了智能电网在数据采集和数据保护。但仍然存在许多不足之处需要改进,如实时、双工通信和大容量的接入网的缺乏等。首先,在智能电网对调度、决策、控制自动化技术要求不断增加的同时,对技术创新的要求性也增加,也是智能电网能够在未来更好造福于民的前提。同时,在倡导低碳环保、绿色节能、循环利用的今天,对电力系统本身的能源浪费和利用的要求提高不少,对电力发展与周围环境的发展应该引起重视,确保遵循可持续发展的科学发展观。其次,人力资源特别是高端通信人才的缺乏。电力通信持续发展,同时学校教育中知识较为陈旧,且缺少实际应用和实习,因此存在脱节现象。人才的贫乏制约着电力通信的发展,因此,注重通信人才的培养,鼓励学习高端通信技术,加强通信人才的培训对电力事业的发展影响重大。 4结论 目前我国经济、科技发展迅速,电网不断朝智能化方向发展,以实现高效、实时的电力通信系统。电力通信技术的发展决定着智能电网的建设进程和质量,因此需切实完善电力通信技术。本文就目前电网发展现状,电力通信在智能电网中的应用及遇到的问题进行分析和介绍。 作者:胡少强单位:广东电网有限责任公司江门供电局
通信电力论文:电力通信工程论文 1电力通信设备状态检修的作用和意义 随着经济的发展,电力企业也在不断的发展、壮大。这就要求通信网络设施也要随之发展。高速化和准确化进程的加快使得大型新设备的投产成为可能,从此情形看也预示着通信专业检修工作量在逐步地增加和提高。如今,在国家电网公司智能化部署战略中,通信信息平台在电力系统的应用越来越得到重视,新技术、新工艺、新设备越来越得到更加广泛的应用,通信设备运行检修工作的难度也越来越大。相关的工作者需要重视以下两个方面的工作:一方面,合理的安排检验项目和周期、准确地进行状态评价,通过这样的方式可以减少电力设备的损耗,提高通信设备可用系数,延长其使用寿命,从而节约设备的维护费用;另一方面,运用状态检修数据的储备和分析,能够科学的规划网络设置,提高电力生产的检修效率和工作效率,进而能够提高资源的利用效率,促进国家电网不断优化健康地发展。 2通信设备状态检修的要点 (1)落实状态检修需要祥光的电力工作者的管理观念,夯实管理基础。“修不如换”不是简单的更换设备,而是要充分的考虑投入和产出的预算,维护好设备转变到使用好资产,对于难以检修或多次检修依然不能使用的设备要进行更换,更换的设备要优于之前的设备。要实现状态检修的常态化就要不断的引进新科技。利用科技手段进行科学的分析。 (2)实施状态检修必须高度重视数据积累。改变传统的单一数据单一应用的方式,要进行整体的统筹和规划,将得到的各项数据进行汇总、归纳,并将其梳理形成系统,从时间、指标等多纬度、多角度对比联系,实现数据的共享,充分发挥其作用,更有利于使用系统分析的方法进行状态评价和检修决策。 (3)状态检修通常是采用比较先进的在线检测和辅助诊断技术。从目前发展方向上看,设备在线监测要从告警向预警方向发展,对可表征设备状态的重要工况量进行监测。人工智能的介入能够有效的对设备数据进行处理、分析和决策,降低主观人为的干预性。通信技术的应用使得智能电网的建设步伐不断加快。 (4)贯彻资产全寿命管理理念,更好地发挥通信设备的效益,需要电力企业内部多个部门的密切配合才能得以实现。 3通信设备状态检修的方略 现在大多数电力公司都是按照国家电网公司的相关要求和标准进行建设工作部署,对状态检修进行全面的推广,尤其是要加强二次电路及通信专业的管理,加强状态检修标准化的力度,具体来谈需要做好下面几个方面的工作。 3.1加强组织领导 推动工作扎实有条不紊地开展要对公司状态检修整体规划进行掌控,同时建立相应的电力调度通信中心工作小组,明确相关的责任人,建立了二次设备状态检修常态机制,这样就分别从管理、技术、资料信息、执行、宣贯与培训等方面进行工作。由专家组和专业技术人员组成专家组,对实际的工作进行分析,召开专题研讨会议,协调各方力量,推进工作进程。按照集团公司统一部署,各供电公司积极构建公司、车间、班组三级管理体系,对状态检修进行细化分级开展,落实相关岗位的分配,明确岗位职责,规范信息收集与评价、检修策略、绩效评估的原则和流程,逐步推进全方位状态检修的进程。 3.2健全技术体系 为状态检修提供保障可以借鉴一次设备状态检修的经验,可以根据区域发展的实际情况制定电力设备相关状态检验准则。结合通信专业的特点,细化通信设备状态检相关的技术标准和信息收集规范,拟定相应的电力企业通信设备状态检修工作流程书,将可能出现的故障和危险提前进行预估,并在现场灵活的进行运用,从而使有关技术标准更加贴近实际,作业流程更加安全完善。 3.3加强资料与信息收集 制定相应的专业管理技术标准建立检修巡检和运行巡视的信息收集机制,拟定通信设备巡检的相关指导流程,并将其时间到实际的电力设备检修工作中,按照周期进行设备巡检。规范专业资料的收集整理。依托生产运行标准化来建设,按照“5s”标准对所有图纸资料按专业、资料类别分别定置、编号,实现图纸资料的定置管理,并开发资料电子查询系统,方便随时查阅与更新。 4成效与收获 (1)进一步提高设备管理的科学性、专业性。同时还要重视检修策略的指导作用,对于”正常状态”的设备要进行定期的检查以延长其使用寿命。对于被评价为“异常状态”或“严重状态”的设备,限期检修或立即检修,并缩短其检验周期。 (2)进一步完善丰富设备状态信息的获取方法和手段。 (3)不断完善设备检验方法和评价标准。要根据实际的情况进行设备的周期检测,并及时的进行调整。 5结束语 总之,我国当前的通讯设备状态检修工作还没有一套完整的流程,需要相关的技术人员进行不断的实践和探索,逐步的完善相关的电力设备检修制度,虽然现在也已经有了一定的成果,但是仍然需要不断的进行技术的革新和理论实践。不过这一过程是漫长而复杂的,需要我国的相关技术人员进行持续不断的探索,克服诸多困难才能够实现电力通信设备的完全应用。 作者:臧欣单位:国网山西省电力公司经济技术研究院 通信电力论文:EPON电力配电网络通信论文 1关于EPON网络通信技术的内涵特征的研究 1.1EPON网络通信技术的概念及内涵基于以太网无源(光的传输及分配无需电源)光网络,是一种采用点到多点(P2MP)结构的单纤数据双向传输的光纤通信技术。EPDN技术始于20世纪90年代,经过这十年来的发展,如今已发展到大规模商用阶段。EPON系统设备由三部分组成,分别是线路侧设备(OLT)、中间分光设备(POS)、用户侧设备(ONU)。EPON技术具有以下特性:首先,在物理结构和数据流上均实现了点到多点;其次,在光传输上使用无源分光器(无需电源);最后,采用WDM(波分复用)技术实现单纤双向传输。 1.2EPON网络通信技术基础EPON网络通信技术是以无源光网络(PON)以太网(Ethernet)技术的结合发展而来。无源光网络(PON)的概念由来已久,它具有节省光纤资源、对网络协议透明的特点,在光接入网中扮演着越来越重要的角色。同时,以太网(Ethernet)技术经过二十年的发展,以其简便实用,价格低廉的特性,几乎已经完全统治了局域网,并在事实上被证明是承载IP数据包的最佳载体。随着IP业务在城域和干线传输中所占的比例不断攀升,以太网也在通过传输速率、可管理性等方面的改进,逐渐向接入、城域甚至骨干网上渗透。而以太网与PON的结合,便产生了以太网无源光网络(EPON)。它同时具备了以太网和PON的优点,正成为光接入网领域中的热门技术。 1.3EPON网络通信技术接入系统EPON网络通信技术接入系统作为一个高效的通信技术接入技术,具有如下方面的特点: 1)EPON网络通信技术的局端(OLT)与用户(ONU)之间仅有光纤、光分路器等光无源器件,无需租用机房、无需配备电源、无需有源设备维护人员,因此,可有效节省建设和运营维护成本。 2)EPON通信技术采用以太网的传输格式同时也是用户局域网/驻地网的主流技术,二者具有天然的融合性,消除了复杂的传输协议转换带来的成本因素。 3)EPON网络通信技术采用单纤波分复用技术(下行1490nm,上行1310nm),仅需一根主干光纤和一个OLT,传输距离可达20公里。在ONU侧通过光分路器分送给最多64个用户,因此可大大降低OLT和主干光纤的成本压力。 4)EPON网络通信技术的上下行均为千兆速率,下行采用针对不同用户加密广播传输的方式共享带宽,上行利用时分复用(TDMA)共享带宽。高速宽带,充分满足接入网客户的带宽需求,并可方便灵活的根据用户需求的变化动态分配带宽。 5)EPON网络通信技术的点对多点的结构,只需增加ONU数量和少量用户侧光纤即可方便地对系统进行扩容升级,充分保护运营商的投资。 2关于EPON网络通信技术的组网结构和技术应用的研究 通信光缆布放是随着配电网电缆走向来实施的,通信网络的结构应与电力配电网缆线结构相符合,结合现有几种常用的配电网络拓扑结构,设计EPON系统的网络结构有以下几种: 2.1EPON中单电源辐射网结构EPON链形组网,其结构契合单电源辐射网络,在配电子站布放OLT,通过OLT的1个PON口级联多个POS,POS可置于每一个分段开关处(例如杆塔或缆线分支箱),每个ONU置于FTU或其他箱体内。EPON单电源辐射网结构采用单线路电源供电,接线简单、建设投资较少。当线路或设备故障、检修时,用户停电范围大,系统供电可靠性较差。EPON单电源辐射网结构方式在农村电网占主导地位。 2.2EPON双T组网结构或双电源双T网EPON双T组网,其结构契合双电源双T网络,在2个配电子站分别布放OLT,相对于手拉手网络,其OLT的光方向基本一致,设备布放位置也区域相同。双变压器接线,具有T形接线的优点,节省电力电缆的用量,运行方式灵活,又使变压器和低压配电系统有备用,接线可靠性高。配电自动化是智能电网建设的重要组成部分,而信息传输平台的通信系统则是配电自动化系统功能实现的基础。EPON网络通讯技术是一个新的信息传输平台,它作为一种新型光纤接入技术,其优势十分显著,因为它施工简单、成本低廉、性能优越。它能够灵活地与配网线路环形、链形结构相融合,能良好地满足配电自动化终端到配电子站通信安全、经济的需求。 3总结 总而言之,以EOPN电力通信技术来建设经济、实用的基础通信平台,是我国电力自动化和智能化建设的方向,它对我国的电力工程建设和管理有着重要的现实意义。 作者:李琳单位:河北广电网络集团秦皇岛有限公司 通信电力论文:通信调度管理下的电力论文 1山西电力通信网简介 目前山西省级骨干通信网通信设备包括了光传输设备、微波设备、调度交换机、行政交换机、视频会议系统、同步网设备、数据通信路由器、通信PCM设备、保护PCM切换装置、、通信电源及蓄电池。各类通信设备均有各自的网管系统,同时各网管系统按照全省综合监控系统的要求,逐渐接入该系统,实现大集中式的监控。随着智能电网的快速发展,目前的山西电力通信网已逐渐无法满足智能电网的高速发展和电力系统信息化应用大需求的要求。“十二五”期间,将进一步加强主干光纤网、骨干数据通信网、地区通信网、农电通信网、通信支撑网以及各通信网管系统的建设。 2通信调度的职责 国网山西电网通信调度是全省电力通信网运行管理指挥中心。负责全省电力通信网的运行管理工作,负责电力通信网调度,对所辖通信网实时监控,负责通信网故障、检修受理时的各级通信专业间的指挥协调及与省调间的协调,负责电路(光路)管理、统计评价分析,负责受理所辖区域通信设备检修计划的制定、上报及检修工作票的监督执行,负责组织主干通信网反事故演习及应急演练,负责主干通信网应急预案的编制与修订工作,负责所辖设备的季节性安全检查、隐患排查治理、安全性评价工作,负责主干通信网信息化管理系统、实时监控系统的管理等工作。 3加强通信调度运行管理 随着智能电网的快速发展,通信网络将会更进一步地得到快速发展。网络结构的复杂,通信设备种类的繁多,通信新技术的应用,通信运行维护将面临更加严峻的考验。省公司“三集五大”体系建设的“回头看”、通信调度与信息调度融合的推进,通信调度作为通信网运行管理窗口,也随之面临新的挑战和机遇。那么如何应对即将到来的考验和机遇,通信调度应从以下几方面提供运行管理水平。 3.1加强通信专业的学习交流 通信调度人员原则上应具备通信网各专业基本理论知识及实际操作经验,只有如此才能达到遇到故障发生,通信调度员能在第一时间发现问题,通过查看网管、试话等手段,初步判断故障发生的原因,并及时准确地组织协调各级通信调度及相关专业人员进行故障受理,能够准确下发调度指令、指挥合理到位,而不是盲目地将申报人描述的故障现象重复性地复述给相关人员。因此要利用工作及业务时间为通信调度人员提供、创造学习交流的平台,通过与其他专业技术人员的互通学习或邀请通信设备厂家技术人员以授课的方式进行讲解,掌握更多更细的通信技术知识;通过对通调人员的集中培训或现场实际操作学习,提高通调人员故障处理的分析判断能力;通过对典型案例进行较为细致的分析探讨,为通调人员积累故障处理判断经验。另外,由于全省各级通信调度人员普遍存在年龄偏大的问题,这对于及时了解通信新技术、掌握新系统的操作使用、掌握各类网管的实际操作都存在较大的弊端,因此建议为各级通信调度充实年轻技术力量,为进一步提高通信调度的运行管理工作以及为下一步与信息调度融合奠定坚实的基础。 3.2完善通信调度各项规章制度及台帐 为了适应新形式、新体制的发展、不断提高通信网运行管理水平,建立健全运行管理规程、制度,完善、优化各类电路、方式汇编和基础资料是规范通信调度管理的首要条件。进一步完善通信调度管理规定,明确通信调度职责范围、岗位要求、值班规范以及各类巡视制度,规范了专业台帐和各种日常工作记录,规范了通信检修审批流程、规范了通信运行方式的下发形式和格式等。为了便于通信调度员的日常查看,在故障判断或处理时能够迅速准确地找到中断电路运行方式票,通信调度对历年下发的通信运行方式,按照业务类型、重要等级等方式,进行汇编。每年整理汇编出山西电网输电线路继电保护通信运行方式、国网一、二级电路运行方式、山西电网调度数据网通信运行方式、山西电网调度数据网二平面通信运行方式、山西电力通信网行政、调程中继通信运行方式以及山西电力数据通信网通信运行方式等。同时根据电网改造,新建站点、设备的增加,对山西电网主干光缆系统图、主干光纤系统图、NEC系统图、GPT系统图、波分系统图、国网、华北网设备连接图进行实时更新。 3.3制定合理规范的检修计划 通信检修工作实现分级管理、逐级审批的管理原则。通信检修是电网检修的重要组成部分,应严格按照电力通信设备检修工作有关规程、规定的要求执行,实施闭环管理。涉及通信业务的电网基建、检修工作应纳入通信检修管理范围。通信检修计划分为计划检修、临时检修和紧急检修。计划检修包括年度计划检修和月报计划检修;未列入年度和月度计划检修的检修为临时检修;因遭外力破坏和不可预测的通信设备故障需立即实施的通信检修为紧急检修。按照《国家电网公司通信网检修管理办法》,进一步规范通信网检修管理。主干通信网检修结合电网一次检修和通信独立检修,每年、月制定合理的通信检修计划,按照相关要求将影响电网或上级单位的检修按时上报省调度和上级通信单位,并按照相关流程严格执行通信检修工作审批流程。待所有审批环节通过后,通信调度需落实是否已采取相应的保障措施,如已采取保障措施,方可依据通信检修票的申请工作时间安排相关单位开展检修工作。 3.4做好主干通信网的运行统计、分析工作 通信网的运行统计、运行分析以及运行月报是衡量通信网运行情况的三份总结性报告。其中运行分析、运行月报的编制均要依据通信调度值班日志,通信工作检修计划及检修票的执行情况等作为基础性资料,通过对通信调度所辖范围内通信网的运行情况按照月度进行统计分析及评价,分析系统中存在的安全隐患,及时提出整改意见。并通过月报的形式使各专业部门了解通信网的运行情况。统计分析包括了对通信设备的统计分析、设备故障的统计分析以及通信通道的统计分析。其中通信设备的统计分析是通信调度所辖范围内的各级通信网中通信设备基础数据的统计,分析所辖区域内通信设备的使用状况、建设规模及发展趋势和规划需求;设备故障的统计分析是针对本年度各类通信设备故障数量、故障时间、故障类别、故障原因、故障分布、采取措施的统计分析,及时准确地反映各类通信设备运行质量及各相关单位的运行维护水平;通信通道的统计分析是按照对通信通道数量、故障次数、业务中断时间及保障率进行统计,从而分析通信设备及运行管理单位对通信业务的保障能力等。 3.5强化通信调度信息化管控手段 信息化技术的深化,已渗透到各行各业,通信专业也不例外。由于通信设备种类的繁多以及各类设备的数量大,为了便于监控这些分布分散的各类通信设备,通信专业建设了20多套通信设备网管系统。但这些网管系统自成体系,没有形成一个统一的查询操作界面,不便于通信调度人员的实时监控。鉴于此,国网公司从2012年起推广的国网通信管理系统(TMS系统)已逐步成为各分部、省公司通信调度日常工作中重要的组成部分,该系统实现了对个单位所辖区域通信资源的运行维护和资源调度的全过程管控,实现了通信系统值班管理、检修管理、方式管理以及故障管理等流程的全过程管控,同时还实现了对各单位各类网管的对接,为通信调度员提供了实时监控的功能。实践证明,该系统的成功应用,为通信调度的运行管理提供了信息化平台,提高了通信调度的协调指挥能力。 3.6提高通信调度的服务意识 通信调度作为通信专业的窗口,不仅承担着各级通信调度的协调指挥、承上启下的重任,同时还负责着省公司办公电话查询、电话宽带业务受理、生产信息的以及迎接各级领导的参观指导工作,因此优质服务是通信调度工作中一项非常重要的内容。在日常工作中,通信调度人员要保持饱满的精神状态,热情的工作态度,规范的工作方式,标准的文明用语,用“优质、方便、快捷、真诚”对待每一位客户,不断改进工作中的不足,使通信调度真正成为信通公司的形象部门。3.7与信息调度的融合随着“三集五大”体系建设的磨合提升和机制完善,通信调度与信息调度的融合也会逐步完善。对于两个截然不同的专业,信息通信调度的成立将切实作为两大专业融合的一个切入点。因此为了能够顺利融合信息调度的工作方式及内容,在保障电网安全生产的前提下,通信调度应逐步借鉴学习信通调度的扁平化管控模式,了解并逐渐掌握信息调度值班管理制度、值班监控内容、检修规程以及各类信息系统的监控方式等,最终实现通信调度与信息调度的融合,实现国家电网公司提出的“三统五大”(三统:统一组织架构、统一人员队伍、统一标准流程,五大:大值班、大日志、大报表、大运维、大展示)。 4结束语 通信调度是通信网运行管理的指挥中心,也是对外窗口。加强通信调度的运行管理,不仅需要各方领导给予高度的重视,更需要通信调度人员的自身努力,在提高自我综合素质的同时,掌握更多的通信技术,做好做实做细每项工作。随着通信技术的日新月异、智能电网的快速发展以及与智能电网相应的电力通信网信息化应用的全面推进,通信调度与信息调度的合署办公、相互融合将成为通信与信息两大专业相互渗透的一个切入点。相信通过两个专业的共同努力,通信调度与信息调度的合并将为两专业间业务融合提供更为坚强的平台,同时也为电网安全稳定运行提供更为坚强的支撑。 作者:张丽霞高伟单位:山西省电力公司信息通信公司山西省电力公司 通信电力论文:电力信息通信网络技术论文 一、网络技术在电力信息通信中的实践应用 (1)网络技术在电力信息通信系统中的重要性分析 网络技术主要通过信息的采集、传输以及模式的转变,推动了电力信息通信系统的变革,其在电力信息通信系统建设中的重要性主要表现在以下几个方面:其一,网络技术在电力信息通信中的应用,能够保证电网企业外部和内部在共同的协同作用下,提升业务流程的管理效率;其二,能够显著的提高电力信息通信建设的管理能力,信息网络的发展能够保证电力企业、发电企业、电网企业之间建立良好的关系,通过电力系统各个企业的协同管理,能够快速的实现各个企业之间的协同方向,在满足各个企业利益的同时,提高智能化电网建设的速度;其三,加速电网企业发展模式的转变速度,网络技术开创了电力信息通信系统建设的方式以及技术路线,能够为电网企业创造更多的新转变,加强了电网和人之间的互动,开创了电力信息通信建设的新模式,加快了电网建设的发展速度;其四,显著的提高电力信息通信建设的管控能力,通过将网络技术应用在电力信息通信中,能够实现能量管理,显著的提高电力信息通信建设的管理效率;其五,显著的提高电力信息通信建设的监督管理能力,网络技术在电力信息通信系统中的应用,能通过对电力信息通信系统进行检测、分析以及控制,能够显著的提高系统的监督管理效率,并实现对信息通信的安全监管,显著的提高电力信息通信的安全性和优质性,保证电网系统能够更加安全、稳定的运行。 (2)电力信息通信业务分析 电力信息通信业务主要包括以下几个方面:其一,行政电话、调度电话等属于传统的语音业务,通过电话沟通为行政工作与电力调度创造一个良好的通信平台;其二,继电保护信号,该业务对可靠性的要求相对较高,通过采用PCM设备的G.703/64kbps接口接入SDH传输平台,能够保证电力信息通信传输的有效性;其三,电网调度自动化数据信息,该业务主要是为电力信息通信中心提供实时数据信息,以此保证电力调度的准确性和有效性;其三,视频会议业务,结余H.323运行在分组交换网络的IP视频会议系统,逐渐的被众多电力企业所接受;其四,电网在自动化调度实时数据时,能够为电网调度中心提供可靠、延时小的实时数据;其五,通信监控信息、通信支撑网等众多附属业务可以通过IP或者TDM两种方式进行谢星浩国网福建福安市供电有限公司福建福安355000实现;其六,管理信息系统,该项业务在电力信息通信系统中发挥着非常重要的作用,能够提供信息查询功能,显著的提高信息通信的效率以及质量,并能够创建各系统计算机信息相互联系的平台,实现各系统之间的信息共享。 (3)网络技术的未来发展思路 电力信息通信中的网络技术是通过传统的SDH体制实现语音传输等TDM业务的,其自身并不支持IP业务,不能够满足IP业务的实际应用要求。因此,需要对目前的SDH网络进行升级与扩容,创建MSTP技术、RPR弹性分组环以及DWDM波分复用技术等多业务传输平台。首先,大力推广MSTP技术,该项技术与传统的SDH网络相比,增加了数据处理功能,通过与多个独立的网络设备进行连接,能够更好的适应电力信息通信中业务数据动态变化的特点,并且给予SDH网络的多业务传送平台,能够实现管理和控制一体化,由此可见,MSTP既能够满足目前日益增强的IP数据业务的要求,同时兼容目前TDM业务,还采用了成熟的SDH网组以及保护技术,能够显著的增加电力信息通信的可靠性和安全性;其次,对于已经建成SDH网络的区域,应该充分的利用现有的设备以及技术,然后逐渐的将其升级至能够承载IP业务的电力信息通信网络,而对于尚未创建SDH网路的区域,应该根据地区的实际状况创建合理、科学的选择技术体制,以便于满足当地电力信息通信建设的需求。 (4)电力信息通信数字化的展望 随着电网建设的不断完善,提出了“提高信息化水平、提高自动化水平、提高装备水平、加强电网”结构的电网建设新思路,深入的研究电网自动化技术及其应用,能够显著的提高电网的自动化水平,促进电力信息通信逐渐的向数字化化、自动化、智能化方向发展。 二、结束语 总而言之,网络技术在电力信息通信中发挥着至关重要的作用,是推动传统电网向智能化电网方向发展的重要动力。随着网络技术在智能化电网建设中的推广和应用,能够促使新能源变革和网络技术融为一体,并提高电力企业资源的利用效率,对于保证电力企业安全、稳定运行,以及实现经济的可持续发展具有非常重要的作用。由此可见,值得将网络技术广泛的推广和应用在电力信息通信中。 作者:谢星浩 单位:国网福建福安市供电有限公司 通信电力论文:电力信息通信网络技术论文 1网络技术应用的优点 (1)可以提高电网对信息的控制能力现代电网的发展已不再是过去旧的机械式的管理模式,已大量采用智能化技术,智能电网得到了进一步的应用,这在很大程度上改善了电网的整体运作系统,特别是在电网的控制、电能的输送方面都有着十分重要的作用。 (2)为电力企业的发展创新提供了新的思路我国的电力企业大都属于国有企业,在长期的发展中形成了很多的固有模式,在新形势下,对于企业的发展是不利的,企业要革新发展模式,就必然会引入当代先进的科技来做活力的注入,网络技术借助计算机系统对电力信息通信系统进行了全面的创新,以自动化、智能化的方式实现了新的运行,对新型电网系统的运作效率有很好的提高作用。 (3)对电力资源的输送智能化有很重要的实际意义电力资源的地域输送是电网系统管理的重要组成部分,网络技术的应用为输送组织管理提供了一个新的模式,也就是新型的智能化模式,这种模式有效促进了电力系统中各个部门的衔接协调性,使整个电力运作更加有效率。 2当前我国电力信息通信网络的现状 (1)网络结构的构成不合理。从目前我国电力企业通信网络的发展来看,其结构大体上呈现出星型结构和树形结构,这种构成方式使得电力资源在共享上没有达到预期的效果,而且长此以往,很多电力基础设施的维护工作也无法做到彻底,这就为后期的电力工序活动开展带来一定的不便,遗留下安全隐患。 (2)电力信息通信网络的资源传输质量不高。经济的迅速发展,导致电力企业的电能资源输送管理出现了很多的不足,在很多的通信网线上只是简单的包装,没有进一步的屏蔽层包装,加大了外界因素的干扰,而且在线质的选择上大多采用的是单股的铜线,这种材质很容易折断,加上地域间的差异性和需求性的不同,SDH节点的数目就会增多,这在很大程度上降低了传输线路的质量,影响到信息通信的有效性。 (3)地域间发展失衡。我国地域辽阔,各个地区间由于经济水平的差异,在电力建设上形成不均衡的现象,有的地方经济条件好,选用的建设材料质量好,基础设施也就更稳固,而有的地区由于资金缺乏,建设材料也只是根据资金状况来决定,而且这种差异性也随着电力系统的发展变得越来越明显。 3网络技术的具体应用分析 (一)信息业务中的体现。 (1)语音业务。这一业务主要包括基于电力在调度过程中的电话以及行政电话,而且,它为电力系统的其他行政工作与调度之间建立了一个很好的平台,对其安全性也有了进一步的优化; (2)应用在在电网中对于变电站的监控信息与电网在调度过程中自动化程序的实时数据基础上; (3)对继电保护作用中的信号和电网管理系统中信息的实现的应用。 (二)网络技术机制的选择和发展思路 当前,我国的电力信息通信中,网络的网架构成方面还存在着一些或大或小的问题,因此,就要综合引用多种相关网络技术,加大对纯IP宽带网络的重视力度。 作者:明星 单位:国网福建泰宁县供电公司 通信电力论文:电力自动化中通信技术论文 1在电力自动化中的应用分析 1.1移动手机短信通信技术的应用分析 随着现代通信技术的快速发展,航天技术和电话通信技术的结合,移动手机通信技术得到了快速发展和广泛应用。手机短信遥控电路技术是移动手机通信技术在电力自动化中的典型应用。以往,移动手机通过短信控制太空中的卫星和读取卫星上的传输数据,而装上蓝牙系统后,可采用无线方式接收和发射信号,且可有效控制卫星对电力自动化进行监控。其原理为:手机短信遥控电路技术集合了过滤器、短信内容提取和来电显示等模块,在移动电话控制模块内输入具有相应权限的手机号码,并编制遥控指令的短信内容后,仅具有相应资格的手机号码和正确的短信内容,才能接收短信,从而实现对电力自动化的遥控,否则,无法驱动遥控对象,将拒绝执行短信遥控命令。 1.2DTMF拨号遥控技术的应用分析 DTMF信号是一种稳定性、可靠性相对较高的实用通信技术,最早应用在程控电话交换系统中。DTMF信号包括以下2种: ①高音组。包括1633Hz、1477Hz、1336Hz和1209Hz。 ②低音组。包括941Hz、852Hz、770Hz和697Hz。共8种频率信号,DTMF拨号遥控技术选用8选2的方式,分别在高音组和低音组中选择1个信号组成复合信号,进而形成16组特定编码的遥控信号系统。DTMF拨号遥控技术在电力自动化中的应用原理为:在远端电话控制模块中设置具有遥控权限的电话,并保证电话号码具有相应的身份遥控功能;当拨号验证通过时,通信系统能提供相应的提示,并进行相应的DTMF编码拨号,驱动相应的遥控对象动作;对于没有相应权限的电话,则不予以接听和拨号。DTMF拨号遥控指令编码方案主要包括9种: ①第一路开关。遥控开启拨号编码为1*,遥控关闭拨号编码为1#。 ②第二路开关。遥控开启拨号编码为2*,遥控关闭拨号编码为2#。 ③第三路开关。遥控开启拨号编码为3*,遥控关闭拨号编码为3#。 ④第四路开关。遥控开启拨号编码为4*,遥控关闭拨号编码为4#。 ⑤第五路开关。遥控开启拨号编码为5*,遥控关闭拨号编码为5#。 ⑥第六路开关。遥控开启拨号编码为6*,遥控关闭拨号编码为6#。 ⑦第七路开关。遥控开启拨号编码为7*,遥控关闭拨号编码为7#。 ⑧第八路开关。遥控开启拨号编码为8*,遥控关闭拨号编码为8#。 ⑨第1~8路开关。遥控开启拨号编码为9*,遥控关闭拨号编码为9#。 1.3电话振铃遥控技术的应用分析 电话振铃遥控技术的振铃遥控由提取来电显示号码、号码过滤器和振铃电压等模块组成,将具有相应权限的固定电话或移动电话设置在远端电话控制模块中,以保证电话号码具有相应的“身份证”。电话振铃遥控技术的远端控制模块仅接收具有相应权限电话的振铃信号,并驱动相应的遥控电路,进而根据相应的状态信息回传给远端电话,振铃遥控信号的回传。此外,还需要采用不同的传感器连接,比如采用单片机电路,电路接口用下沿触发,触发电平自高而下,从5V至0V。对于没有权限的电话,则不予以接收振铃信号,进而也无法驱动遥控电路。 2结束语 总而言之,电力自动化系统必须紧随通信技术、计算机技术和其他IT技术的发展趋势。将现代电话通信技术应用在电力自动化系统中,能利用现代电话通信技术全面监控整个电力自动化系统,及时、准确地发现电力自动化系统中存在的故障,并迅速采取有针对性的措施解决,从而降低电力自动化系统故障处理的维护费用,降低维护人员的劳动强度,能获得较大的经济效益和社会效益。 作者:陈永松 单位:国网福建东山县供电有限公司 通信电力论文:电力监控系统通信技术论文 1国内外电力监控系统通信技术现状 传统的电力监控系统所使用的是有线通信技术,虽然该技术性能更好,但是并不适合城市电力监控系统的建设。而且所需要花费的资金较高,在任何一段线路出现问题就会导致整个监控系统无法正常运转,那么在这种情况下就要发展无线通信技术。以往电力监控系统的通信主要分为三种,首先是利用电力线载波通信技术,其次就是利用电缆和光纤实施通信。最后就是利用大微波技术实现通信。但是这三种通信方式都有其缺陷,例如电力载波通信技术需要电网要达到35kv以上,但是在电力监控系统中主要是监控城市的用电情况,而城市的电网电压通常是10kv,所以电力载波技术室无法运用在电力监控系统中的,通常电力载波技术是运用在长途电力监控系统中,因为长途输电电网中的电压都超过了35kv。而通信电缆和通信光纤虽然通信质量较好,但是相应的其建设资金也较高,而且城市电网的建设速度较快,通信电缆和通信光纤无法及时加快建造步伐。另外还有不少城市为了保证城市形象就使得一些电力设施进行改造,即通信电网建设在地下,那么通信电缆和通信光纤也要随之改道,这样无形之中又增加了电力监控系统建设的成本。所以这种方法也没有得到较多的运用。大微波通信属于无线通信技术在电力监控系统中也得到了较多的运用,不过运用的范围有限,因为大微波技术受到微波传输特点的影响一般运用在长距离的输电线路监控系统中,并不适合城市的电力监控系统。城市电力监控系统的建设对于城市居民用电有很大的影响,但是电力监控系统中最重要的通信技术没有得到较好的解决。而无线通信技术则可以处理电力监控系统中的通信难题,无线通信技术不仅传输的速度较快,而且在数据的传输过程中不需要通信电缆,信号更为稳定、质量也更高。 2无线通信技术在电力监控系统中的应用 目前电力监控系统中的无线通信技术主要采用的是ZigBee技术,ZigBee技术适用于近距离的电力监控系统,可以进行双向通信。 2.1快速的传输数据 电力监控系统需要快速的数据传递,这样才能够在终端计算机上对电网进行控制,ZigBee技术的优点之一就是传输的速率较快,电网的运行状态是瞬息万变的,如果采集设备所采集到的信息不能够及时的传递给终端计算机,那么电力工作人员就无法快速的得知电网的实时运行动态,从而无法对电网进行管控。 2.2提高了工作效率 电力监控系统更大限度的加快了电力部门的工作效率,使其能在电力故障发生之后迅速的反应,并排除故障。但是在没有运用电力监控系统之前是无法实施快速的检修与抢修。因此在电力故障发生之后会造成较大的经济损失。电力监控系统可以很好的改变电力故障中存在的问题,使得电力工作人员能够在发生电力故障之后迅速的找出故障位置,快速的消除故障,更大限度的挽回经济损失。 2.3降低系统建造成本 电力监控系统建造中通信技术是至关重要的,而传统的有线通信会花费较多的资金,而且在进行电网改造之后要重新搭建有线通信,那么就会造成较多的资金。而无线通信技术就可以较好的解决这一问题。不仅能够有效的完成通信工作,而且还可以为电力企业节省较多的资金,所以无线通信技术在电力监控系统中的运用将使得电力企业得到更好的发展。随着无线通信技术的发展,其在电力监控系统中的使用将越来越多,并且所取得的效果将会更加显著。 作者:武鹏蛟 单位:内蒙古电力有限责任公司阿拉善电业局 通信电力论文:电力自动化通信技术信息安全论文 1电力自动化通信信息安全防护技术 加密技术通过密钥体现出来,是确保电力通信安全的基础。电力自动化系统在实际运行中,必须要加强对密钥进行管理,防止发生信息泄露。对密钥进行管理时,要延伸到其使用的所有范围和周期内,严格管理,层层把关,防止受到外界攻击。根据电力环境、使用频率、网络特征等因素综合分析,建立科学的管理机制,通过维护和管理,保证电力通信的安全。通常管理机制包含以下几种:密钥分配模式、与之所有共享密钥、密钥产生及应用、密钥启动机制、随机数的生成。电力通信加密技术属于比较复杂的过程,涉及的知识广、学科多,因此必须要加强对密钥的管理,才能提高系统的安全性。 2电力自动化通信技术中信息安全对策 2.1采用多层次加密的方式实现信息保护 随着网络信息技术的推广应用,在进行数据信息的网络化传输中,为了保障所传输数据的安全性,多采用加密方式进行保障,其中,通过网络链路加密、信息传输端口加密、混合加密等三种加密方式是比较常见的网络信息加密方式。 2.2采用合适的加密算法实现信息保护 在进行网络信息安全保护中,通过使用合适的加密算法实现网络信息的安全保护也是一种常见的网络信息安全技术,它主要是通过在网络信息传输的网络层以及应用层之间,进行SSL层设置,并通过对数据流的完全加密,以实现网络信息的安全保护。值得注意的是,在SSL层进行完全加密的数据流中,加密的内容只包括应用数据和传输协议内容。在进行网络信息加密保护过程中,通过将数据流分割成数据段进行加密,并在加密后数据由明文变成密文,以此来实现网络信息的安全保护。 2.3以摘要算法实现网络信息安全保护 在进行网络信息安全保护中,以摘要算法的方式实现网络传输数据信息的安全保护,也就是通过对于网络传输的数据流进行分段,并通过摘要计算后,将摘要附注在信息明文之后,以进行传输信息完整性的校验,从而来保证网络传输数据信息的完整性与安全性。 2.4加强应用管控,杜绝违规外联 对所有用户终端、网管终端加装防违规外联程序,发现违规外联第一时间进行阻断。严格维护用户准入制度,加强用户口令管理,强制口令定期更新,控制远程维护授权管理。 2.5对通信系统网络进行优化 实施分层、分级管理,优秀业务必须通过严格的物理隔离措施经交换平台连接用户。 3电力自动化通信技术在电力通信中的应用 3.1电力通信网络及其特征分析 在电力系统中,电力通信网络,顾名思义是借助电力光缆线路或者载波等实现的一种数据通信与传输方式,现实中,比较常见的电力通信网络有电缆线路、无线等多种通信手段与形式构成的通信方式。而比较常见的电力通信方式主要有电力线路载波通信、电力光纤通信和其他电力通信。首先,电力载波通信主要是借助电力线路进行工频载波电流输送的一种通信方式,它主要是将音频或者是其他数据信息由载波机转换成一种高频弱电流形式,然后通过电力线路完成通信传输,实现电力线路的载波通信。与其他电力通信方式相比,电力线路载波通信具有通信传输可靠性、成本低、通信传输效率高等特征,并且电力线路载波通信与电网建设能够保持一致,具有较为突出的特征优势。此外,在电力通信系统中,电力线路载波通信还具有通过电力架设线路实现载波信号传播等形式,这种电力载波通信线路与普通线路相比,具有较高的绝缘性,并且通信传输过程中造成的电能损耗比较小。最后,比较常见的电力通信形式还有明显电话、音频电缆以及扩频通信等多种形式,对于电力通信的发展都有着举足轻重的作用和影响。 3.2电力通信特征与自动化通信技术的应用 在网络通信领域中,电力通信作为一种通信网络与其他通信网络相比,不仅具有相对较高的可靠性,并且进行通信传输的数据信息量较少,能够实现通信传输的数据信息种类相对较多、通信传输的实用性突出、耐冲击力也比较高,同时,电力通信网络也具有通信网络结构复杂、覆盖范围广、无人值守通信点比较多等局限性特征。根据电力通信网络的这一特征,在实现电力数据与信息的通信传输中,为实现其自动化控制与管理,应用较多的一种通信形式为光纤通信,这与光纤通信本身的抗干扰能力强、通信传输信息量大、传输损耗小等特征有着密切的联系。 作者:程雪 单位:国网四川省电力公司南充供电公司 通信电力论文:电力信息与电力通信技术论文 1电力信息和通讯技术融合的文化环境因素 随着时代的发展,在较大程度上完善了通讯方式,用户要想获得各类信息,可以随时随地的获得,借助于信息网络的生产方式和工作方式,可以促使信息化社会体系得到构建。如今电网系统拥有更强的竞争力,将语音、视频和数据的应用给大部分融合了过来,促使电力企业员工统一服务的需求得到满足,并且可以有效应用到先行网络环境中。 (1)可以促使员工的工作效率得到有效提升 电力企业的规模在不断扩大,电力企业要将为人民服务的原则给贯彻下去,通过电力通讯,来对员工更好的服务,并且促使员工的工作需求得到随时随地的满足,以便更加快捷的开展工作,并且通过融合电力信息和电力通讯,将多样化的服务提供给员工,促使员工的工作效率得到提升。 (2)多样化的工作方式 通过融合网络,我国现代化电子商务的需求和移动办公需要能够得到满足,融合网络数据,可以应用企业信息通讯,员工可以更加灵活的工作,操作可以随时随地进行,并且将电脑以及手机等通讯工具应用过来,促使现代信息化操作功能得到实现。 2电力信息和通讯技术融合的技术环境分析 电力企业在网络技术日趋成熟和广泛应用的大环境下,将会越来越广泛的用于因特网的信息化业务管理内容。通过不断引入新型技术,统一应用多种业务和技术,电网将会朝着这个方向发展。通过有效融合电力信息和电力通讯,同时将一些先进技术应用过来;具体来讲,包括这些方面的内容: (1)融合优秀网技术 借助于IP/MPLS技术,来对优秀网络进行构建,促使网络的可靠性、拓展性以及低延时性得到提高,带宽的利用率得到提升,同时,借助于先进的信息技术,以便更好地服务于员工。 (2)融合接入网技术 如今,接入网技术获得了较快的发展,有着更加广泛的应用范围,但是还没有完善全网宽带化。通过有效融合电力信息和电力通讯,借助于一系列的通讯条件,如因特网和WLAN等,介入多元化的宽带。就目前的情况来讲,要想促使发展需求得到满足,就需要充分重视光纤接入网和无源光网。 3电力信息和电力通信技术的融合策略 (1)对企业工作流程进行优化,统一整合 在企业发展的过程中,需要对信息通信调度室进行统一构建,这样调度人员就可以统一监控调度信息通信,分开调度室和机房,以便连通通信和信息,对统一的通信信息调度运行平台进行构建。借助于通信调度,信息工作许可就可以得到实现,向通信调度反馈信息的监控结果,这样就可以对信息传输状态及时了解。要想促使通信系统运行的统一调度、统一运行目的得到实现,就需要对通信信息的运行、维护管理工作等进行强化,对信息监控系统进行全方位的构建,对各个通信站的通信运作进行实时监测,并且监督反馈工作需要及时进行。 (2)将基础技术作为技术融合的立足点 通信和信息的基础信息是通信信息融合技术发展的立足点,在通信运行模式下,需要对通信管理体系制度进行完善的构建,这样才可以更加规范和标准地开展通信运行维护工作。要对应急通信处理方案进行定制,将针对性的应急措施给应用过来,促使操作的可行性得到强化。要严格依据相关的规范要求来实施通信作业,现场督查工作要严格进行,按照规程工作,促使通信质量得到全面提升。对信息化的系统运行平台进行构建,对信息监控中心进行构建,促使信息资源的共享化得到实现。借助于基础培训,对电网信息资源全面掌控,并且借助于IMS系统,促使监控和追踪工作能实时进行,定期来分析整理信息指标,对信息系统中的故障进行及时处理,促使系统的连通性得到保证,这样各个信息管理部门的管理水平得到提升。 作者:刘焱 单位:国网福建闽清县供电有限公司 通信电力论文:电力自动化网络无线通信论文 一、无线通信网络存在的安全问题 无线通信网络和有线网络由于具有一定的共性,所以也无可避免的会面临不少相同的安全问题,比如病毒攻击、黑客入侵等。不过由于无线网络本身开放性、移动性、传输信道的不稳定性等特点,所以会具有一些有线通信网络不一样的问题:首先,与有线网络的私密性不同,无线网络相对比较开源开放。如有线网络具有明确的实体边界,电力自动化无线通信网络却没有确定的物理边界,比如WLAN,它的接入点的信号由于发向天空,在没有控制措施的情况下,无线覆盖范围之内具有一样接收频率的使用者就可以获取发送的信息,甚至可以经由接入点访问上一级的网络。所以无线通信网络的开放性,可能会引起非法信息接收和违法信息服务等相关的安全问题。第二,无线通信网络的传输信道比有线网络不稳定,容易变化。电力自动化无线网络由于传输环境是不确定的,随着用户的移动而产生变化,会受到多种外界因素的干扰影响,引起信号质量的起伏不定,以致通信中断的情况出现。所以,无线网络由于传输信道的不稳定会造成通信质量的不稳定,进而影响其安全性。由于以上无线通信网络的固有性特点,决定了它的安全问题主要体现在如下五个方面: (1)监听攻击:空中的通信信号被截取,信息被非法获取并被计算机系统分析。 (2)插入攻击:利用监听获得用户身份信息等,伪装成合法用户,借助无线通信的信道进入系统,再控制系统。 (3)无线网络干扰:指发射较大功率的相同频率信号干扰无线信道的运作。 (4)未授权信息服务:部分用户在未经授权的前提下使用系统信息资源。 (5)移动IP安全:终端用户在一定区域内漫游的情况下,管理信息以及用户信息可能存在安全泄露威胁。 二、无线通信网络安全问题的解决策略 对于以上五个方面的问题,我们一一进行分析,并提出一定的对策。 1反监听攻击 为了预防以及遏制监听攻击的问题,首先要避免空中信号被拦截情况的发生。可以采用不易被侦测到的信号加密技术,如直接序列扩频调制或跳频扩频调制的方式。在该技术的前提下,加强对重要信息的保密处理,也就是万一空中信号被非法截取后,必须要一定的分析计算工具才能破解相应信息,比如用户系统的ID等。 2放插入入侵 如果非法用户采取窃听获取了用户的信息,他也就可以伪装成正规用户,借助无线信道传输信息系统、进而掌握系统的指挥权。为了预防这种情况的出现,应采取接入控制技术。身份认证是接入控制技术的关键,用户想进入系统必须通过身份编码识别系统的认证才行。目前,与无线网络的身份认证有关的协议主要有RADIUS协议、IEEE802.1x协议、扩展认证协议(extensibleauthenticationprotocol,EAP,包括EAP-TLS、EAP-SIM、EAP-MD5、EAP-OTP)等。申请者、认证者、和认证服务器三个部分组成了一个典型的接入控制系统。图1主要体现了WALN的接入和控制结构。申请者表示为用户站点(STA),认证者是接入控制器部分(AC),包括认证服务器(authenticationserver,AS)。 3预防未授权信息服务 虽然用户可以获得合法的授权,并享受相应的信息资源的服务,并不代表就能查阅任意资源的,系统将分权限管理。如果用户想要获得访问权限,必须要提交身份认证,并在系统的检查通过的情况下,才能获得访问权限,该方法可以充分阻止未授权信息服务。但是结合无线通信网络开放性的特点,仅仅通过检查用户权限,并不能全面预防未授权信息服务,必须有条件的接收用户。接入点发射出来的无线信号会被加密,接收机没有正确的密码将无法正确的打开信息。 4移动IP安全 移动IP用户可能会受到多种攻击和干扰,但最主要的便是拒绝服务(DOS)、窃听等。某个破坏者尝试阻止一个用户的正常无线网络通信,让该用户的信息无法传递,既可以成为拒绝服务。DOS主要分两种情况:第一种是破坏者破坏用户传输到节点的数据包;第二种是破坏者用大量垃圾信息包干扰用户主机。DOS攻击经常发生在破坏者利用假注册对特定移动节点的破坏上,这种情况会引起合法用户的移动节点无法传输,甚至合法用户传向移动节点的数据包被破坏者截取。破坏者窃移动节点与家乡之间的信息交换称为被动监听。破坏者可能通过物理终端接口进入网络。在这个共用的网络环境下,合法用户的信息都可能暴露在破坏者的监听下。窃听者同无线信号设备接收信息,因此将变得无迹可寻。所以这种窃听防不胜防,最合理的办法便是采用点对点加密技术。破坏者的主动行为主要变现为插入攻击,通过窃听移动节点与家乡之间的信息交流经过,阻止以及中断移动节点的通信并且插入和家乡的传输过程。端到端信息加密是解决这个问题的最好方法,一般会采取虚拟专用网(VPN)的方法来实现,这样就算信息被截取,破坏者只会得到虚假的资料。 5无线干扰 根据相关的数据显示,无线干扰问题不仅发生次数较多,而且可以造成很大的破坏。一旦破坏者采用发射较大功率的相近信号破坏无线信道的正常运行,这种攻击一般是故意而为的。对于此问题的应对方法,不仅可以通过无线电管理及时查找干扰源、排除干扰源的方法,来解决无线干扰以外,还可以采取应用载波检测—跳频通信技术。通过发射机对信道载波使用情况进行实时的监测与判定,一旦出现频道被非法占用的情况,立即变换通信所用的频道。跳频通信不仅可以通过随机的方式更换频道,也可以改变图形运行,结合纠错编码,能够阻止一定条件下的恶意破坏。 三、结语 结合以上情况,我们不难发现,电力自动化下无线通信中的信息安全思路构建的优秀和关键,便是加密技术的运用。解决无线通信安全问题的很多技术,都有赖于技术的支撑和运用。而且无线通信有其固有的特点,因此加密技术也需要符合其特殊要求。所以我们应当一切从实际出发,既保证无线通信的质量,又必须提高其安全强度,构建新形势下无线通信安全的更高标准。 作者:程雪 单位:国网四川省电力公司南充供电公司 通信电力论文:电力隧道内无线通信论文 1隧道内的无线覆盖技术 1.1泄露电缆方式 传统覆盖中,使用泄漏电缆进行隧道覆盖。电磁波在泄漏电缆中纵向传输的同时通过槽孔向外界辐射电磁波,外界的电磁场也可通过槽孔感应到泄漏电缆内部并传送到接收端。但是,泄漏电缆的传输损耗大,仅适用于覆盖要求高而均匀的场景。这种方法的优点为,可减小信号阴影和遮挡,在复杂的隧道中采用泄漏电缆,信号波动范围减少,与其它天线系统相比,隧道内信号覆盖均匀,可对多种服务同时提供覆盖,泄漏电缆本质上是宽带系统,多种不同的无线系统可以共享同一泄漏电缆,考虑到在隧道中经常使用某些无线系统(寻呼系统、告警系统、广播等),采用共享一条泄漏电缆的方法,可省去架设多个天线的工程。其缺点在于,由于整个是一个串联系统,在隧道比较长的情况下,放大器需要串联使用,系统噪声比较高,降低了信号的可靠性。如果泄露电缆长度较长,其信号衰减明显,使用成本大幅上升,而且成本相对较高,系统结构相对复杂。适用于无源系统安装受限的环境 1.23G微蜂窝方式 本方案由3G移动通信微蜂窝基站、3G专用优秀网共同组成。针对隧道通信的专用场景,本方案将采用微蜂窝联合组网的方式进行覆盖。微蜂窝基站通过以太链路和固定网络进行连接,同时,有线网络连接优秀网设备,构成完整的接入侧网络,如图1。本系统提供标准的3G移动通信功能,同时兼容WCDMA、TD-SCDMA两种模式基站组网。基站侧提供WCDMA、TD-SCDMA两种版本的设备,可以提供标准商用终端的接入使用。支持基站间切换功能,保障移动场景下的业务畅通。网络支持语音、视频、短消息以及PS域数据业务。同时实现和SIP网络以及IMS实体的互联互通。考虑到专用通信场景的需要,系统同时支持强插、强拆、分组会议、广播、群呼、监听、录音等调度业务。组网时规划将按照场景实地的无线环境进行评估,重点区域如闭塞位置、屏蔽位置将重点部署基站设备,利用微蜂窝基站的低成本、灵活配置的特点实现目标全域的信号覆盖。优秀网将部署安装在网络中控机房,同时提供友好的配置使用界面,快速配置和调整网络设备和组网规模。 1.3WLAN覆盖方式 电力隧道无线专网覆盖方案可采用WLAN覆盖方式。WLAN无线局域网(WirelessLocalAreaNetworks)利用无线技术在空中传输数据、话音和视频信号。能够方便地联网,因为WLAN可以便捷、迅速地接纳新加入的雇员,而不必对网络的用户管理配置进行过多的变动;WLAN在有线网络布线困难的地方比较容易实施,使用WLAN方案,则不必再实施打孔敷线作业,因而不会对建筑设施造成任何损害。如在电力隧道中采用该方案,需采用500mW的合路型AP,AP采用直放+吸顶天线覆盖方式。从POE交换机通过网线与AP连接,AP再接天线,对目标隧道进行全面、无缝的覆盖。本方案边缘场强根据AP及无线终端接收天线灵敏度确定,同时根据现场无线环境、干扰源情况、系统容量、数据流量、系统信噪比等因素,本系统设定边缘场强≥-75dBm, 2方案对比 为了直观比较三个方案的优缺点,综合成本、配置、管理等多方面因素。综合上述分析,采用WLAN技术进行无线网络覆盖是较可行的方案。 3结语 无线通信系统在电力隧道中的应用是一个新的课题。如何使无线通信系统可靠、便捷地满足电力隧道内各类数据、语音业务的需求,保证电力隧道内各类设备的安全稳定运行,需要进一步对无线通信方案进行研究,并细致地进行无线通信系统的覆盖优化,使无线系统的覆盖能够满足安全生产运行的要求。 作者:江冬娜 姚灏 单位:广州电力设计院 通信电力论文:电力通信中的光纤通信技术论文 1光纤通信原理和特点 在应用过程中,按照用途将光纤进行分类,可分为传感光纤和通信用光纤;按照制作工艺分类,可分为材料组成类、制造工艺类和光学特性类;按照传输介质分类,可分为专用和通用两种,并且,功能器件光纤可以应用于放大光波、分频、整形和光振荡等方面,从而以不同形态呈现在人们眼前。根据光纤通信的应用情况可知,光纤通信的基本构成结构包括光源、光纤和光检测器三部分,具有如下几个特点: (1)信号干扰小、保密性强。 (2)通信容量超大,可完成远距离传输。一般一根光纤的带宽在20THz以上,在没有中继传输的情况下,可传输到几十公里以上。 (3)重量较轻、细径较细,一般制作材料是石英,大大降低了有色金属的耗损,使资源得到合理利用。 (4)不受外界因素影响,在任何情况下可使用,具有较长使用寿命。 (5)较强抗电磁干扰能力和绝缘性能,因此,信息传输质量非常好。 (6)没有辐射,不容易被窃听,提高信息传输的安全性。 (7)环绕性好、抗腐蚀能力强,在使用过程中,不会出现火花,减少安全事故。 2光纤通信技术在电力通信中的应用 在电力通信中,电力特种光纤包括OPGW(光纤复合地线)、MASS(金属自承光缆)、OPPC(光纤复合相线)、ADL(相/地捆绑光缆)、ADSS(全介质自承光缆)和GWWOP(相/地线缠绕光缆)等六种,而我国应用较多的电力特种光缆是ADSS和OPGW两种,大大提高了电力通信的工作效率,使电能损耗得到大量减少。 2.1ADSS(全介质自承光缆) 根据我国电力通信的发展来看,ADSS(全介质自承光缆)在35KV、110KV、220KV的电压等级输电线路上得到了广泛应用,尤其是目前已建成的线路上使用范围非常广,使电力部门利用高压输电线杆塔建设通信网络变得更加方便和快捷,大大减低工作人员的工作量和建设成本。在进行光缆设计时,对温差、风速和气候等外界因素进行了充分考虑,因此,ADSS(全介质自承光缆)具有很强的抗震动性、抗冲击性,可以随意弯折和抗老化性,并且,成本较低、安装非常方便、易携带,给杆塔带来的负载非常小。由于ADSS(全介质自承光缆)具有光纤传输性能强、环境性能好和光缆机械性能卓越等特点,在实际应用过程中,可以与高雅电力传输线架设在同一根电杆上,因此,成为了电力系统中最完美的电网通信传输介质,确保了电网通信的信号质量,使光缆传输效果得到大大提高。我国现代化建设中,ADSS(全介质自承光缆)在山区、跨度较大区域和雷电集中区等地方的线缆架空敷设中非常适用,在满足了电力部门自身的通信要求的同时,为通信业务不断发展和开展新业务提供新的途径。 2.2OPGW(光纤复合地线) 在电力通信中,OPGW(光纤复合地线)是电路传输线路的地形中含有供通信用的光纤单元,由此可见,架空地线中含有光纤,OPGW(光纤复合地线)是架空地线和光缆的复合体。由于OPGW(光纤复合地线)的一次性投入较大,在新建线路或旧线路更换时会选择使用,具有可靠性高和不需要维护的特点。在实际应用过程中,OPGW(光纤复合地线)拥有两种功能:一是,与复合在地线中的光纤一起完成信息传输,二是作为输电线路的防雷线,可以对输电导线起到屏蔽保护的作用。一般情况下,OPGW(光纤复合地线)有铝管型、钢管型和铝骨架型三种,具有光学性能、电气性能和机械性能,可以应用于具有架空接地线的输配电线路中,从而使光纤的可靠性和安全性得到大大提高,使我国输电容量得到机一部提高。在新建线路的应用中,OPGW(光纤复合地线)不需要增加建设成本,在旧线路更换中,只需要将原来的地线更换掉就可以了,并且不需要对杆塔进行加固或重新设计等,从而大大减少工作人员的工作量。另外,OPGW(光纤复合地线)的安装非常方便,不需要特殊的工具,成为我国电力事业未来发展的重要研究方向。 3结束语 综上所述,对我国电力通信中常用的光纤通信技术进行分析可知,光纤通信技术在电力通信中的应用,使电力通信的传输性能得到大大提高,从而为通信网建设的未来发展提供了先进技术保障。 作者:李成乾 卢文鹏 朱昊 单位:南京邮电大学通信与信息工程学院 南京邮电大学电子科学与工程学院 南京邮电大学 通信电力论文:通信电力论文:电力通信技术论文 1电力信息通信技术中的常规通信技术 1.1是SDR技术 所谓SDR就是软件无线电技术,这种技术在电力信息通信中比较常见,之所以被广泛应用是因为此种技术拥有以下几种优势: 1.1.1A/D与D/A转换技术 此种技术在近年来取得了较大的进步,因为它能够实现高速信号的转换,在实现高速通信的同时能够最大程度上的减少了无线转换器原件的使用量,为制作数字元器件提供方便,可以说是一举多得。 1.1.2短距无线电技术能够通过铺设更为广泛的宽带实现无线通路 这样一来其机动性就有了很大程度上的提高,机动性提高的另一方面的体现就是此种技术能够支持不同的频段,这样一来使得技术的应用范围就更为广泛。 1.2.3此种技术具有很强的可拓展性 对于软件无线电技术来说它的模式并不是固定的,而是可以通过软件的升级开发出更多的服务与技能,重要的是这种升级能够适应复杂的实际操作要求,开放性使其具有无限的升级可能,这也是其被广泛应用并被认可的最为主要的原因。还有就是,软件本身能够通过实践发现问题并改进技术,很多时候这种改变是根据不通使用条件下的用户的要求而改变的,可以说,这种技术更“亲民”更为用户着想,在客户满意度方面有着很大的优势。 1.2就是DSP也就是数字信号处理技术 这项技术是近代以来电力系统不断完善升级的结果,可以说它代表了当今电力通信技术的最前沿的技术,此项技术实现的前提是无线数据通信的飞速发展,21世纪是通信技术的时代很可能在未来的很长一段时间都是,因为通信技术能够给所有社会人带来前所未有的便捷,所以近年来可以用飞速来形容此项技术的发展,当然这也就为DSP技术的发展提供了机会,可靠、准确、快捷和安全不仅仅是普通人的要求更符合电力系统对电力通信技术的要求,前文我们已经提到,我国的幅员辽阔电网覆盖的地域广泛,地质条件,气候条件,人文条件极为复杂,如何通过及时的、准确的通信来保证电力传输的安全稳定成为每一个电力人应该思考的问题,电力信息的体量十分巨大,编码译码又要求速度,VLIW技术应运而生,这项技术能够实现在不加快时钟速度的前提下完成极大体量的数字信号处理工作。 1.3就是智能天线技术 此项技术与其他技术相比优势比较明显,因为智能天线技术能够实现移动通信在较高的频段复用和较大体量的系统容量需求情况下进行无阻碍的工作,因为现代技术的进步频段的使用存在高度的复用率,如果没有稳定的信号很容易出现断开连接或者连接不畅的现象,此项技术在很大程度上避免了这种现象的出现。 1.4就是更为先进的全光网络通信技术 这种技术最大的优势就是速度和效率,因为所有的传输与交流都是以光的形式完成的,这中间不需要进行一般技术需要的光电转换,从而大大提高了传输的速率和效率队,电力信息传输来说这是最为重要的,但是作为最快的传输技术也存在着一个致命的缺点———成本,光纤传输的成本往往高出其他技术的几倍甚至更多,单纯的从经济角度来说目前实现全光网络传输不太现实,还有待于科技的研究和发展,可喜的是我们已经有了一些成果如光纤与电缆混合即HCF模式等。 1.5就是我们现在最常听到的一个词4G 中国的通信网络近年来用一年一样来说一点都不为过,先是3G网络的全覆盖进而4G,中国这几年走过的是其他国家几十年走过的路程,而4G技术也能够在电力信息通信技术领域广泛的应用并成为主流技术。第六就是Femtocell技术,此项技术也叫飞蜂窝技术,形象一点说就是超小移动基站应用,这种技术的最大特点就是具有很大的灵活性,投资少功耗低,相对其他技术来说投入的成本要低很多,而且此项技术能够实现即插即用,对室内通信网络可以实现真正意义上的无缝覆盖,因而在一些领域广泛应用,但是此项技术有两个问题需要解决,一个就是飞蜂窝基站之间难免产生的互相干扰的问题还有就是在无缝覆盖的同时实现准确切换的功能。 2电力信息通信的新需求 随着社会经济的不断的发展,信息化进程的不断加深,21世纪计算机与网络已经更为深刻的影响到了人类的方方面面,对电力系统的影响就是整个系统更趋于自动化,智能化,对现代电力控制来说,高精尖技术的引进是必然的,这就产生了第四代电力自动化系统,第四代系统技术含量更高也更为复杂但是更加可控准确,统一的平台,高度的集成化,使得整个系统更方便管理。提升电力控制系统的智能化是现代电力发展的必然要求,电力网络的日益发达必然对电力系统本身的协调控制提出更高的要求,而实现这种高度协调与控制就必须依靠强有力的通信系统,通信系统是电力系统正常运转的保障,智能电力的最终目标就是通信系统与电力系统的完美结合,并且能够深入到每一个使用电力的用户家中,能够更好的为他们服务,确保电力系统安全正常的运转。 3当前电力通信所面临的形势 我国是电力大国,拥有世界上最大规模的电力使用体量,电力基础设施的建设也一直是我国经济基础建设的重要工作,时至今日我们可喜的看到,我国的电力通信网络规模已经十分巨大,并且有着多种方式,技术,架构日趋稳健,技术也逐步成熟,为电力系统的自动化做出了有益的探索,但是庞大的电力通信技术体量也存在着一些问题,如网络覆盖的不够,通信资源分配不到位,用户与输送环节基本脱节,网络快速准确的优点发挥不明显等等。 4结束语 电力是国家经济建设的重中之重,关系到社会发展的方方面面,工农业对人们的日常生活影响深远,也正是基于这种重要性更要求每一个电力人把电力通信技术做好,为电力系统的正常运转保驾护航。 作者:宋文龙 单位:国网石嘴山供电公司 通信电力论文:电力自动化无线通信论文 1电力自动化通信网络现状 随着互联网以及光纤通信技术的快速发展,网络通信在我国各个领域的应用也越来越多。就我国电力系统而言,其专用通信网络现已建设成为以光纤通信为主干网的通信线路,覆盖各地区的变电站和发电厂。电力系统数据通信网络不仅能够支持EMS、远动、实时数据通信等业务,而且还能支持基本语音通信业务,如行政及调度电话等。当前,我国电网自动化系统现场局域网对不同电压等级分别采用了不同类型的通信网络控制,如RS485总线、CAN总线、互联网等。近些年,伴随着智能开关及电子互感器的问世及其在电网中的应用,电力系统设备自动化程度不断提高,这就使得电网中一次设备与二次设备的无缝集成变为可能。 2无线通信网络在电力自动化中的应用 无线通信网络主要由以下几个部分组成:无线基站、管理服务器以及无线终端等。目前应用于电力自动化系统中的无线通信技术主要有4种,即WPAN、WLAN、WMAN及WWAN。与传统的有线通信网络相比,无线通信网络在应用方面的优势更加明显,其中以变电站的远程监控效果最佳。但无线通信网络在应用中却存在如下缺点:由于它并不像有线通信一样依靠通信线路进行信号传递,而是利用无线电波在空中传播信号,使得该信号很容易被窃听。若重要信息被窃听的话,则会对电力系统造成威胁。为此,研究一种防窃听的无线通信网络将会是未来的主要趋势。电力自动化系统在使用无线通信网络时,可以有以下两种选择:①以现有的网络设施为基础,如蜂窝网络。②架设专用的无线通信网络。这种方式可以使电力企业掌握更多对通信网络的控制权,应作为首选方案。但专用无线网络的架设需要较为庞大的安装资金,并且投入使用后的维护费用也相对较高,若采用该方式,企业必须认真分析方案的可行后方可实施。随着数字电子技术及无线通信技术的不断发展,可能将混合式网络变成现实,而且这将为电力自动化通信网络的实现提供便利条件。 3电力自动化通信网络方案选择 3.1总线网 电力系统的总线网络具有不同的功能和作用,如图1为无线通信网络。监控网主要用来控制网络的各种状态,录波网则负责故障信息的传递。电力系统主要以光纤为主要的通信介质,通信距离约为2km。由于变电站的网络接口都能与总线网络有很好的链接,同时具有很高的可靠性,所以在中低压变电站进行使用非常合适。而对于220kV以上的变电站,在使用过程中由于节点过多而使能够分配到的带宽大大减少,造成网络冲突。随着冲突不断发生,通信将变得毫无效率可言。因此,对于高压变电站来说,此方案不具备很好的适应性。 3.2嵌入式以太网 变电站设有三个光纤以太网,三个网络之间互相独立存在。如果用嵌入式以太网代替总线网,则与高压变电站的间隔单元组屏不相适应,所以变电站的通信网络应当被分为两个层次,将10MB/s的以太网作为主干网络,将后台及PC端进行连接,而总线网则发挥连接保护装置的作用,从而把总线网的信息传到主干网。这样,以太网和总线网的结合就很好地规避了自身的不足,将二者各自的优势得以发挥。在以总线网进行连接时,由于需要和所有保护装置进行连接使网络节点增多、流量增大,加上带宽的限制,不断地重发信息,势必会影响到网络通信的效率。如果将嵌入式以太网和总线网进行结合,虽然没有改变带宽,但是大大减少了节点,大大降低了总线网的负荷,而当信息传输到主干网络上之后,由于主干网络带宽较大,即使保护装置较多,也能保持较高通信效率。这样,将嵌入式以太网和总线网结合使用就有效提高了网络通信的效率,同时以太网支持的长帧也要远远大于总线网,这样使得录波的传输效率也得到了很大的提升。由于PC机要和总线网连接,必须要使用PCLTA卡,这种卡的专业性比较强,因此价格十分昂贵。如果PC使用量较大,则会加大使用的成本。如果使其和以太网进行连接,可以更加方便,也节省更多成本。为了使各公司通信产品可以互相操作,IEC正在制定内部通信协议,采用嵌入式以太网也具有更大的优势。 3.3通信网络传输 网络传输的实时性是衡量网络通信的关键因素之一。首先,分析间隔内部LonWorks网络的实时性。LonWorks网络通过网络变量来实现节点之间的通信,不同的网络变量可以设置成不同的优先级,这样开关变位等重要信息就可用优先级高的网络变量优先传输。在这种情况下,间隔内部LonWorks网络的传输实时性是有绝对保证的。以太网虽然没有LonWorks网络或CAN总线的优先级设置,但其带宽达到10MB/s,因此可承受的网络负荷很大。研究表明,当网络负荷不超过带宽的37%时,网络上的冲突率很低,故以太网的传输效率是有保证的。实际上,变电站自动化系统内部若使用合理的通信规约和传输模式,其网络负荷与带宽10MB/s的37%相比是很小的,网络冲突率极低。美国电力研究院(EPRI)在制定UCA通信协议体系时,对以太网用于变电站自动化系统中的网络传输实时性作了研究分析,结果表明当使用交换式集线器时,10MB/s的以太网是完全可以满足实时性要求的。因此,选择10MB/s的以太网作为变电站自动化系统的内部通信网,其网络传输实时性是有保证的。但需要注意的是,必须使用交换式集线器。 4结束语 电力系统变电站智能化程度的高低,在很大程度上取决于通信网络的优越性及可靠性。随着科学技术的不断发展以及信息化的不断进步,对电力自动化也提出了更高要求,电力系统变电站也越来越向智能化发展,而电力系统的智能化发展与其通信网络的发展是密不可分的。因此在设计变电站的通信网络方案时,应该满足电力自动化对通信网络的高要求,选择可靠性高、可操作性高、稳定性好的通信网络。 作者:朱晓文 甘小勇 刘杰 单位:重庆彭水县供电有限责任公司 通信电力论文:电力通信工程设计质量控制论文 一、电力通信工程概述 保障电力系统的安全稳定运行是电力通信的主要作用,由于在通信保护控制、信息传递的准确性、可靠性和快速性等方面电力行业的要求非常苛刻,再加上电力部门在发展通信技术方面具有很大的优势,为此,很多国家都在电力部门中将专用的电力系统通信网建立了起来。电力通信除了是电网调度自动化以及控制自动化得以实现的基础之外,同时也是确保电网实现生产运行以及商业化运行的基础。总之,在保障电网的经济、安全和稳定运行方面电力通信具有十分重要的作用,在电力系统中电力通信的意义重大。 二、电力通信工程设计质量的有效控制措施 2.1制定科学的质量管理制度 必须要将编制审核和批准设计文件的制度制定出来,将各级设计人员的岗位责任制明确下来,从而确定好审核人员的质量责任,从而层层的分解质量管理的各项指标和任务。各个系负责人必须要将签字关认真的把握住,要避免出现流于形式的情况,真正的做到严格把关,控制质量。在质量管理工作中做到奖惩有据、标准从严,最终能够将结合约束和激励的管理机制形成。 2.2严格的进行项目质量控制 要对电力通信工程的设计文件和原始勘察资料进行认真的检查,要确保设计文件符合国家相关的规章制度、行业的有关规范,从而能够将提升整体质量的途径找到。要想做好电力通信工程设计质量的控制工作,首先就要将产生质量问题的因素找出来,在具体的设计项目质量控制中可以选择排列图分析的方式将会使质量受到影响的各种因素找出来,选择因果分析图的方式将导致质量问题产生的原因找到,严格的控制这些因素,最终使电力通信工程设计质量得到保障。 2.3对设计阶段质量控制进行强化 对电力通信工程质量合理化的追求就是设计阶段的质量控制工作,在对投资限额进行严格控制的前提下,能够实现电力通信工程的最佳质量水平和功能,这就是所谓的合理化质量。所以在设计阶段除了要避免出现对过高的质量标准、过全的功能进行追求而将投资的控制工作忽视的情况之外,同时还要防止将必要的功能牺牲掉,对工程投资的控制工作进行过分的强调。在具体的电力工程设计与控制工作中必须要将科学合理的质量控制点设置出来,只有这样才能够将电力通信工程设计的薄弱环节、关键部位和重要控制对象等确定下来,因此确定质量控制点是保证是实现设计质量目标的必不可少的前提。在对电力通信工程设计的质量控制点进行设置的时候,需要严格的以项目设计的特点为根据将其中会使质量受到影响的主要原因抓住,主要是在设计准备阶段、设计全过程以及设计的后期服务阶段对质量控制点进行设置,最终使电力通信系统的设计质量得到保证。 2.4对设计质量标准化进行积极的推行 对电力通信工程设计文件质量优劣进行衡量的非常重要的一个依据就是设计技术标准,产品质量在技术标准中具有十分明确的界定和文字表述。如果电力通信工程的设计质量符合标准规定的要求,那么其就属于合格的设计;如果其不符合规范规定的要求,那么就属于不合格设计,因此在审查的时候就不能够通过。而要想顺利地实施技术标准,就必须要具备较高的工作标准和管理标准,所以,对提高电力工程设计的产品质量而言将标准化工作做好具有十分重大的意义。尽管从事电力通信工程设计工作的人员具有不同的经验和水平,然而通过标准化设计可以使设计文件的质量得到最大限度的保证,并且可以确保通信工程设计具有较高的重量水平。与此同时,还要严格的以工程设计的特点为根据将相关的作业指导书制定好,主要内容包括设计作业流程、现场勘查细则以及关于设计内容的深度、格式要求等,最终能够使设计质量管理具备好的基础。 三、结语 在保证电力系统安全稳定运行的工作中电力通信具有十分重要的作用,本文首先介绍了电力通信的基本概念,随后从制定科学的质量管理制度、严格进行项目质量控制、对设计阶段质量控制进行强化、对设计质量标准化进行积极的推行等几个方面介绍了如何有效地控制建立通信工程的设计质量,希望能够对我国电力通信工程设计工作具有一定的促进作用。 作者:桂晓明 雍蓉 单位:国网中卫供电公司 通信电力论文:电力自动化中电话通信技术论文 1在电力自动化中应用的优势 ①通过在电力自动化系统中应用现代电力通信技术,能对电气自动化系统和电气设备的运行状况进行实时监控,当检测出故障后,能及时、准确地采取措施处理,迅速将故障排除,以保证电力自动化系统和电气设备的准确性、稳定性和安全性,尤其是现代电话通信技术具有的远程遥控、维护和诊断等手段,可有效推进电力自动化进程。②与常规的遥控方式相比,不需要设置专门的传输通道和线路,能利用用户电话交换网络、无线移动电话网络和有线固定电话网络等具有的便利性,以及电话通信网络不受遥控距离限制的条件,进行全天候、跨省市甚至是跨国的传送和控制。③利用移动手机、办公电话和住宅电话等,可对电力自动化系统和电气设备进行远程诊断,对于实现使用简单、安全可靠、造价低和降低维护费用具有非常重要的作用。 2在电力自动化中的应用分析 2.1移动手机短信通信技术的应用分析 随着现代通信技术的快速发展,航天技术和电话通信技术的结合,移动手机通信技术得到了快速发展和广泛应用。手机短信遥控电路技术是移动手机通信技术在电力自动化中的典型应用。以往,移动手机通过短信控制太空中的卫星和读取卫星上的传输数据,而装上蓝牙系统后,可采用无线方式接收和发射信号,且可有效控制卫星对电力自动化进行监控。其原理为:手机短信遥控电路技术集合了过滤器、短信内容提取和来电显示等模块,在移动电话控制模块内输入具有相应权限的手机号码,并编制遥控指令的短信内容后,仅具有相应资格的手机号码和正确的短信内容,才能接收短信,从而实现对电力自动化的遥控,否则,无法驱动遥控对象,将拒绝执行短信遥控命令。 2.2DTMF拨号遥控技术的应用分析 DTMF信号是一种稳定性、可靠性相对较高的实用通信技术,最早应用在程控电话交换系统中。DTMF信号包括以下2种:①高音组。包括1633Hz、1477Hz、1336Hz和1209Hz。②低音组。包括941Hz、852Hz、770Hz和697Hz。共8种频率信号,DTMF拨号遥控技术选用8选2的方式,分别在高音组和低音组中选择1个信号组成复合信号,进而形成16组特定编码的遥控信号系统。DTMF拨号遥控技术在电力自动化中的应用原理为:在远端电话控制模块中设置具有遥控权限的电话,并保证电话号码具有相应的身份遥控功能;当拨号验证通过时,通信系统能提供相应的提示,并进行相应的DTMF编码拨号,驱动相应的遥控对象动作;对于没有相应权限的电话,则不予以接听和拨号。DTMF拨号遥控指令编码方案主要包括9种:①第一路开关。遥控开启拨号编码为1*,遥控关闭拨号编码为1#。②第二路开关。遥控开启拨号编码为2*,遥控关闭拨号编码为2#。③第三路开关。遥控开启拨号编码为3*,遥控关闭拨号编码为3#。④第四路开关。遥控开启拨号编码为4*,遥控关闭拨号编码为4#。⑤第五路开关。遥控开启拨号编码为5*,遥控关闭拨号编码为5#。⑥第六路开关。遥控开启拨号编码为6*,遥控关闭拨号编码为6#。⑦第七路开关。遥控开启拨号编码为7*,遥控关闭拨号编码为7#。⑧第八路开关。遥控开启拨号编码为8*,遥控关闭拨号编码为8#。⑨第1~8路开关。遥控开启拨号编码为9*,遥控关闭拨号编码为9#。 2.3电话振铃遥控技术的应用分析 电话振铃遥控技术的振铃遥控由提取来电显示号码、号码过滤器和振铃电压等模块组成,将具有相应权限的固定电话或移动电话设置在远端电话控制模块中,以保证电话号码具有相应的“身份证”。电话振铃遥控技术的远端控制模块仅接收具有相应权限电话的振铃信号,并驱动相应的遥控电路,进而根据相应的状态信息回传给远端电话,振铃遥控信号的回传。此外,还需要采用不同的传感器连接,比如采用单片机电路,电路接口用下沿触发,触发电平自高而下,从5V至0V。对于没有权限的电话,则不予以接收振铃信号,进而也无法驱动遥控电路。 3结束语 总而言之,电力自动化系统必须紧随通信技术、计算机技术和其他IT技术的发展趋势。将现代电话通信技术应用在电力自动化系统中,能利用现代电话通信技术全面监控整个电力自动化系统,及时、准确地发现电力自动化系统中存在的故障,并迅速采取有针对性的措施解决,从而降低电力自动化系统故障处理的维护费用,降低维护人员的劳动强度,能获得较大的经济效益和社会效益。 作者:陈永松 单位:国网福建东山县供电有限公司
计算机通信论文:信息管理系统计算机通信论文 1信息管理系统 信息管理系统(MIS)具有较强的实用性,从专业的角度上来说,可以把它看做一门综合性极强的交叉学科,其以计算机作为基本操作工具,涉及的学科主要包括管理学、统计学、计算机技术、经济学、运筹学等,且其理论和方法正处于不断改进和完善的状态。建设信息管理系统的目的,主要是为了对信息进行更加全面、系统且准确的处理、存储和管理,以期为人们提供更大的便捷,并进一步形成一个高效运作的集成化系统。 2计算机通信技术的特点和优势 计算机通信技术主要以计算机为基础平台,借助计算机技术进行数据的传输、交流和后处理,相较于传统的书面、电话通信,特点突出,优势明显,经笔者总结,主要集中在以下几个方面: 2.1适用范围广传统的通信方式 受传输形式和携带方式的限制,适用范围有限,而计算机通信技术形成方式多样,可在二值信号的基础上,完成对文章、图片、声音、影像信息的高效传输和再现,适用于多种媒体形式,大大扩展了其应用范围。 2.2传输效率高 二值信号使计算机通信技术的传输速度大大提高,对模拟信号的传输由传统的每分钟1.8万个字符,提升大每分钟48万个字符,且光纤时代的到来,还将进一步提高计算机通信的传递速度。 2.3抗干扰能力强 计算机通信技术主要依靠二进制的方式实现数据的处理和传输,相较于传统的通信技术,便于实现对各种干扰和噪声的清除,有效保证信息传输的质量和效率。 2.4安全性高 借助二进制的数据处理方式,计算机通信技术可轻易实现对传输数据的加密和解密,一方面大大提高了数据的保密效果,同时也保证了通信内容的完整性,极大的加强了安全效果。 3计算机通信技术 在信息管理系统的应用计算机通信技术的迅猛发展,使工业、农业、商业及教育界等社会生活的各个方面都在实现着计算机通信技术的应用,尤其是在信息管理系统中,计算机通信技术借助其有效的数据传输能力,极大的保障了信息管理工作的准确性和高效性。计算机通信技术在信息管理系统中的应用主要集中在对信息管理系统数据处理的应用、在信息管理系统预测功能、计划功能、控制功能以及决策功能中的应用。无论是信息管理系统中的哪一项功能,都必须依靠庞大的数据库作为基础,传统的通信技术无法同时兼备大容量信息和高效率数据,这时,计算机通信技术的使用就显得尤为必要。对数据的高效处理和对数据安全的有效保障可使计算机通信技术大大降低了信息管理系统中的人为工作强度,在一定程度上解放了用于信息管理的人工劳动力,从而有利于创造出更大的社会经济财富。 4信息管理系统中计算机通信技术的发展趋势 从早期的书信传递到电报传输、电话通信再到现在的计算机通信,人类通信技术不断进步,尽管计算机通信技术的发展只有短短约半个世界的时间,但其在互联网时代的大背景下,已形成较为完整和成熟的体系。放眼现代社会,光纤逐渐普及,人们的移动通信也迎来3G和4G时代的到来,智能手机、平板电脑、上网本、智能家电、互联网云端的出现和普及都在为计算机通信技术提高良好的平台。笔者预测,对于信息管理系统的应用,计算机通信技术也会逐步朝着移动通信和智能化的方向发展,使其愈来愈小巧便捷,更大的改变我们的生活。 作者:刘剑楠 单位:沈阳电信工程局 计算机通信论文:新时期计算机网络通信论文 一新时期计算机网络通信技术发展中存在的问题 1技术上存在故障 当浏览器出现错误打不开网页时,一般情况下是由于网络信号不好或者断网等造成的,借助电脑管家、金山毒霸等软件进行电脑诊所进行诊断,然后点击修复即可正常上网。然而有时可能是计算机本身运行出现错误,弹出一个禁止命令的对话框进行提示,此时则需要具体问题具体分析,找到具体、准确地原因才能进行操作。2网络通信存在安全隐患由于计算机网路通信技术在社会生活中的多个领域广泛地应用,范围涉及越多,越容易产生出各种各样的安全问题。信息需要做到保密性、安全性、及时性等工作,然而运用计算机进行信息传输,在信息进行记录、保存、传输的过程中很容易受到攻击,或者感染病毒,使得信息可能损毁、可能丢失、可能被人盗取等。 二提高计算机网络通信质量的策略 1为计算机终端设置防火墙 为确保信息的安全要给每台计算机安装防火墙,选取具备三级过滤技术的对系统进行全面防范的防火墙,仿佛为计算机设置了安全屏障,抵制病毒的入侵或者黑客的攻击。能够对即将呈现的网络信息进行安全扫描,提前做好预防工作,对存在危险性的信息进行拦截。 2全程保护计算机网络通信系统的主机 在计算机网络通信系统中主机起着领导全局的作用,所有的信息来源都需先经过主机的集合整理、分析,然后进行数据信息的传输和发送,因此保障主机的安全至关重要。鉴于主机比较容易受到外部入侵的威胁,需要在日常工作中就有意识地对主机进行定期维护和保养,派专人负责主机的安全管理和监护工作,确保主机的安全性。本着安全使用的原则,对主机电脑漏洞进行及时的修复,升级主机系统的版本,使得主机始终处于一个健康运行的状态。 三新时期计算机网络通信的发展方向 1逐渐向多网融合的方向发展 电子技术的快速发展使得手机、笔记本、平板电脑大量涌入人们的生活中,对家用台式电脑提出了挑战。因此需要在新时期将光通信技术、移动网络技术和多媒体信息技术进行有机整合,融合光通信技术的强大、快速的信息处理能力,移动通信技术的方便快捷,多媒体通信技术的多元化等特点,衍生出一种新型的网络通信技术。既可以最大限度地实现资源的优化配置,节省成本和时间;还能使得网络通信企业的经济效益得到提升,推动真个信息化社会的向前发展。 2移动通信技术经历着深刻的变革 移动通信技术的发展可谓日新月异,从之前的2G时代跨越到3G时代,现在已经出现了4G,人们正在经历着更加快速的上网体验。无论是几G网络,都是为了满足年轻客户群对网络的新需求,只有满足了消费者的意愿和追求,才能真正实现自身的价值。而如今的4G网络的问世,很大程度上是为了保护移动通讯三巨头在市场上的地位,巩固自己的电子信息产业,并没有从保障消费者的利益出发来制定营销计划。因此对于现今的计算机网络通信系统来说,如何做到为民众服务,才是实现长远发展的正确选择。 3无线网络通信方式不断完善 人们对于网络使用的便利性要求越来越高,那么无线通信技术就有了发展的可能,应该抓住这一有利时机,不断开发WiFi技术、中国移动的CMCCEDU、中国电信的chinanet等技术,向国外的无线通信技术靠拢,提升技术的科技含量。国家若是可以加大对于无线通信技术的科研力度,划拨充足的资金,实行政策上的支持和鼓励等,为我国自主研发无线通信技术开辟广阔的发展空间,让我国研发的网络系统惠及广大民众,真正做到为人民服务,才能在根源上保障我国的网络通信安全。 四结束语 综上所述,当计算机网络技术被用于通信方面,产生出计算机网络通信系统时,人们对于网络通信的便捷性、安全性、快速性等提出了更高的要求。只有在努力解决计算机网络通信技术发展中出现问题的基础上,才能探寻通信技术的发展新趋势。 作者:熊民敏单位:新建县农村信用合作联社 计算机通信论文:通信技术计算机网络论文 一新时期计算机网络通信技术发展中存在的问题 1技术上存在故障 当浏览器出现错误打不开网页时,一般情况下是由于网络信号不好或者断网等造成的,借助电脑管家、金山毒霸等软件进行电脑诊所进行诊断,然后点击修复即可正常上网。然而有时可能是计算机本身运行出现错误,弹出一个禁止命令的对话框进行提示,此时则需要具体问题具体分析,找到具体、准确地原因才能进行操作。 2网络通信存在安全隐患 由于计算机网路通信技术在社会生活中的多个领域广泛地应用,范围涉及越多,越容易产生出各种各样的安全问题。信息需要做到保密性、安全性、及时性等工作,然而运用计算机进行信息传输,在信息进行记录、保存、传输的过程中很容易受到攻击,或者感染病毒,使得信息可能损毁、可能丢失、可能被人盗取等。 二提高计算机网络通信质量的策略 1为计算机终端设置防火墙 为确保信息的安全要给每台计算机安装防火墙,选取具备三级过滤技术的对系统进行全面防范的防火墙,仿佛为计算机设置了安全屏障,抵制病毒的入侵或者黑客的攻击。能够对即将呈现的网络信息进行安全扫描,提前做好预防工作,对存在危险性的信息进行拦截。 2全程保护计算机网络通信系统的主机 在计算机网络通信系统中主机起着领导全局的作用,所有的信息来源都需先经过主机的集合整理、分析,然后进行数据信息的传输和发送,因此保障主机的安全至关重要。鉴于主机比较容易受到外部入侵的威胁,需要在日常工作中就有意识地对主机进行定期维护和保养,派专人负责主机的安全管理和监护工作,确保主机的安全性。本着安全使用的原则,对主机电脑漏洞进行及时的修复,升级主机系统的版本,使得主机始终处于一个健康运行的状态。 三新时期计算机网络通信的发展方向 1逐渐向多网融合的方向发展 电子技术的快速发展使得手机、笔记本、平板电脑大量涌入人们的生活中,对家用台式电脑提出了挑战。因此需要在新时期将光通信技术、移动网络技术和多媒体信息技术进行有机整合,融合光通信技术的强大、快速的信息处理能力,移动通信技术的方便快捷,多媒体通信技术的多元化等特点,衍生出一种新型的网络通信技术。既可以最大限度地实现资源的优化配置,节省成本和时间;还能使得网络通信企业的经济效益得到提升,推动真个信息化社会的向前发展。 2移动通信技术经历着深刻的变革 移动通信技术的发展可谓日新月异,从之前的2G时代跨越到3G时代,现在已经出现了4G,人们正在经历着更加快速的上网体验。无论是几G网络,都是为了满足年轻客户群对网络的新需求,只有满足了消费者的意愿和追求,才能真正实现自身的价值。而如今的4G网络的问世,很大程度上是为了保护移动通讯三巨头在市场上的地位,巩固自己的电子信息产业,并没有从保障消费者的利益出发来制定营销计划。因此对于现今的计算机网络通信系统来说,如何做到为民众服务,才是实现长远发展的正确选择。 3无线网络通信方式不断完善 人们对于网络使用的便利性要求越来越高,那么无线通信技术就有了发展的可能,应该抓住这一有利时机,不断开发WiFi技术、中国移动的CMCCEDU、中国电信的chinanet等技术,向国外的无线通信技术靠拢,提升技术的科技含量。国家若是可以加大对于无线通信技术的科研力度,划拨充足的资金,实行政策上的支持和鼓励等,为我国自主研发无线通信技术开辟广阔的发展空间,让我国研发的网络系统惠及广大民众,真正做到为人民服务,才能在根源上保障我国的网络通信安全。 四结束语 综上所述,当计算机网络技术被用于通信方面,产生出计算机网络通信系统时,人们对于网络通信的便捷性、安全性、快速性等提出了更高的要求。只有在努力解决计算机网络通信技术发展中出现问题的基础上,才能探寻通信技术的发展新趋势。 作者:熊民敏单位:新建县农村信用合作联社 计算机通信论文:可靠性计算机通信论文 一当前影响计到算机通信网络可靠性的主要因素 1用户方面所带来的影响因素 在使用该系统的过程中,所有用户都受到用户终端设备设置的影响,因此,确保计算机通信网络的可靠性至关重要。这不仅关系到了计算机通信网络的整体运转状况,还关系到了用户端能否实现日常的高效维护,而只有时刻确保计算机通信网络终端处于高效的运转状态,并具备较强的交互能力,才能提高该通信网络系统的可靠性。 2网络管理方面的影响因素 一般情况下,如果计算机通信网络的规模相对较大,那么其在设计的过程中必定是十分复杂的,这是基于设备供应商以及相关网络产品的差异性所决定的。针对规模大、系统复杂的计算机通信网络,就需要配备相应的网络管理技术。只有实现网络管理技术的同步化,才能实现对网络运行状态的全方位监控,这样才能第一时间发现问题,并实现有效的解决,从而在降低甚至避免故障发生几率的同时,以实现计算机通信网络的高效运转,提升系统的可靠性。 3信息传输设备方面的影响因素传输设备方面 对计算机通信系统可靠性所造成的影响因素来源于计算机的布线系统,以及网络集线器,这方面的影响因素通常都成为了当前计算故障诊断中的最难环节。所以,这就要求在设计布线系统时,首先就需要使用符合标准的设备,并要将其冗沉以及容错的能力考虑到其中,需要确保留出一定的发挥空间。在设计网络集线器的过程中,要明确如果一旦网络集线器出现问题,就会致使整个计算机通信网络的可靠性丧失,这是做好提升计算机通信系统可靠性的首要环节。如果集线器出现了故障,那么所有与这一集线器相连接的用户都不能工作。 二在设计计算机通信网络可靠性时应遵循的原则 在实施可靠性设计的过程中,需要遵循以下三点原则:首先,要以国家的相关标准为设计前提。当前,我国对计算机通信系统可靠性的设计提出了如下标准:要采用开放式的设计结构,并要具备与异构系统以及易购设备相连接的能力,在不断提高系统扩展能力的基础上,保证系统的实用性,同时也要确保系统的先进性与稳定性。其次,要确保此系统具备较高的互联能力。只有计算机通信系统具备较高程度的互联能力,才能够在实际应用的过程中实现对多种通信协议的支持,这样才能保证在提升网络稳定性的基础上,实现系统运转可靠性。最后,要建立健全的管理条例。建立健全的计算机网络通信管理条例,是强化网络管理人员意识、实现网络的定期维护的有效途径,只有这样,才能从根本上为计算机网络的可靠运行创造出必要的环境。 三提高计算机通信网络可靠性的途径 1提升计算机网络软件的可靠性 作为计算机可靠性保障系统中的重要环节,只有有效地提升计算机网络系统的安全性,才能更好地避免计算机被恶意病毒侵袭。这就需要设计者对网络软件进行周密的设计。通常上对计算机的防火墙地址进行规则转换能够有效提升计算机网络软件的可靠性。实行这一安全措施之后,计算机在和互联网或者局域网进行信息传输与交换的过程中能够建立起安全级数较高的安保系统,阻止其他计算机群对系统内信息的截取,从而实现了计算机通信可靠性水平的提高。 2对计算机系统进行分层处理 计算机系统是一个相互联系的、统一的整体,其由多个系统层次组合而成,因此对计算机整体通信可靠性与单一层次通信可靠性的要求也存在一定的差别。而为了更好地提升计算机的通信可靠性水平,科学合理地对其进行有针对性的管理是十分必要的。而要实现计算机通信可靠性的提高,一方面需要依赖于先进的网络设备,另一方面也需要依赖先进的网络层次结构与网络体系结构。网络设备高性能的发挥需要建立在合理的网络层次结构与网络体系机构的基础上,只有确保网络层次结构与网络体系结构的合理化,才能够实现网络设备高性能最大限度的发挥,最终促进计算机网络可靠性的提高。如果网络层次结构与网络体系结构存在不合理的情况,不但无法促进网络设备高性能的充分发挥,反而会造成设备资源的浪费,对网络数据传输造成影响。随着计算机网络技术的发展与计算机网络信息传输量的增加,网络服务向着分布式方向不断发展,交换设备也向着用户级不断完善,最终形成了适应网络发展需求的高速网络分层设计方式,实现了计算机网络的模块多层设计。网络多层设计中的网络容量具有自我调节的功能,会随着网络节点的增加而不断扩大。多层次网络结构的确定性较好,在运行的过程中能够对故障进行快速的查找与定位、排除,促进了其运行效率的进一步提高。 3做好计算机通信系统的容错设计 提高计算机通信水平的重要方式之一就是提升计算机系统的容错性,而这主要通过以下两个方面来实现:首先需要将计算机系统中的广域网络、路由器和数据链接设备进行互联,这样一来,当计算机通信系统在出现问题时就不至于使整个通信系统陷于瘫痪;其次就是利用并行方式将计算机的终端与计算机的服务器连接到计算机网络中心,提高计算机的冗余,从而实现计算机通信可靠性的提高。 作者:宋良涛单位:国家广播电影电视总局二九三台 计算机通信论文:雷击故障计算机通信论文 1通信网络系统故障解决方法 1.1通信线路雷击故障的整改办法 观测场与综合业务室通信线路金属电缆改造为光纤通信。我局业务室与观测场通信电缆全长95米,而且铜芯电缆线与电源线合并一个通道平行布线,埋地铺设时采用PVC塑料管道,没有做任何屏蔽措施,极容易产生二次感应雷电波。这也是我局自动气象站频繁雷击故障的主要原因。 1.2市电电源故障的处理办法 观测场自动气象站设备由常规市电的供电线路改造为UPS供电。确保市电停电情况下自动站供电正常,同时在主线路如果老化或者短路情况下马上启动备用线路。最好原则备用线路与主线路走不同的金属屏蔽套管,确保主线路万一短路的情况不会烧坏备用线路和通信线路。电源线路故障检查办法:采用万用表交流电700V档位,在自动站电源输入端2根线间测试,正常应该是210-230V正常,否则供电异常并及时处理。 1.3综合布线改造业务值班室与观测场的埋线 地沟必须保持全程的可检修状态。并做好标签同时记录存档。目前我局原地沟因2013年台站路面硬化工程完全被破坏,线路中断后无法检修和恢复,新的管道或地沟整改为直线距离每间隔10米和拐角处设置检修天井。故障发生后方便随时检修或重新布线。 1.4直流电电源故障处理办法设备 巡视时注意查看自动站电池状态和电压,特别注意电池漏液情况,电池用了2年后最好强制性的淘汰。12V65AH蓄电池,停电后工作时间最多为3天。县站必须随时准备有2个12V全新的备用电池。电源供电不正常的情况下,自动站完全利用电池供电,新的电池最多可以承担3天的供电,3天后电池完全耗电干净后的情况下,检修的时候才能发现。这时马上启用备用的2节12V电池,如果万一没有备用电池,利用加密自动站2节6V电池串联成12V临时供电。 1.5雷击故障整改意见 综合业务计算机网络系统防雷整改。电源SPD保护、接地、等电位连接、屏蔽、引下线、接地电阻等必须做到符合GB50057-2010和GB50343-2012等国家标准,由专业的防雷工程公司做好整改。 1.6电脑主机损坏处理方法和软件故障安装系统恢复办法 我局发生多次雷击将电脑串口击穿打坏的事故,此时必须应采用备用机或者更换新的主机并安装好自动站维护软件。 2电脑主机损坏的解决方法具体操作流程如下: (1)自动气象站后台主机故障 电脑主机串口打坏后马上启用新的备份电脑,同时将最新如下数据从主机拷贝到新主机或者上;具体文件如下:D:\OSSMO2004\Sysconfig;D:\OSSMO2004\WorkQuality2个目录;同时把D:\OSSMO2004\AwsSourse目录下的当月的Z文件整点数据文件和P、T、U、W、R5个分钟数据文件拷贝到对应的目录下。把对应的当年当月月数据文件拷贝到对应目录。 (2)为减少数据卸载时间 拷贝完成后请立即修改D:\OSSMO2004\Sysconfig\TimePara文件中启动时间和运行时间。将Starttime和Runtime2行代码后面的时间修改为空白。 (3)正常启动后等整点数据发送省局后再卸载空缺数据 如果前面有中断的数据请首先卸载正点数据,一个小时正点时间卸载时间是1分钟左右,分钟数据大概是1.5-2分钟左右。如果2014年9月7日8时到11时中断,无数据上传或者是人工补测的数据,请首先卸载本时间段的整点数据,卸载完成后通过OSSMO平台正点地面观测数据维护中每个正点数据发更正报发送。 (4)如果是全新的计算机 首先安装OSSMO完整版文件(V4。0。1)和最新升级Updatapack文件(V5。0。2),然后将原主机下的需要应急拷贝的2个目录文件和7个数据文件,并修改数据卸载启动时间。 (5)等数据传输恢复正常并把缺报的报文通过更正报发完省局完成后,再做如下工作 a.请将空缺的所有分钟数据和上传文件全部从采集器的主板卸载到本地主机。b.将OSSMO目录下最新数据文件备份到另外一个目录,将OSSMO2004目录下所有文件全部拷贝到新电脑上。拷贝完成后再把最新的数据文件剪切回对应的目录下。c.将安装通信软件报警软件安装拷贝对应的目录下,目录监测报警软件、音频播放软件、VPN、3G无线通信软件。 (6)网络故障及VPN通信中断解决办法 一般情况VPN故障频次最多,但导致的业务错情非常少。VPN经常自动中断。有时也有可能是省局服务器的问题。这是比较常见的故障,但也是最好解决的故障,只要值班人员稍微有点责任心都可以避免由此带来的错情。 3总结 总之县级气象台站计算机网络和自动气象站维护工作繁重而复杂,系统维护员对本局网络架构和设备原理必须有清晰的认识。故障发生后能保持清醒的头脑,根据故障的特点类型能第一时间判断出可能的故障点,尽最大可能减少维护时间,保证全局通信系统正常运行。如果系统维护人员能防范于未然,将可能发生的故障隐患因素提前消除在萌芽中,完全可能将系统故障降到最低点。 作者:宗宏鸿单位:江西省定南县 计算机通信论文:实践教学计算机通信论文 一教学改革思路 针对以上实际教学现状,必须积极探索,寻找解决办法。我们认为,通过设置自治区级教学质量工程立项———“计算机通信网”优质公开课教学改革与实践,来对课程的理论教学和实验教学进行全面改革,可以有效改变课程的教学现状,提高课程教学质量。教改项目的具体改革思路与方法如下。 1注重实践教学 环节将理论课程与实验课程交替进行,在实验内容的选取上,应以专业技能和综合素质培养为主线,注重实用性,对于一些过时的,或在实际应用中很少出现的,予以取消或缩减,相应增加一些针对目前流行的网络应用技术的实验。全面构建课程实践教学体系,以实验、实训项目来组织实践性教学内容,对实践教学独立考核,以掌握专业技能和实践能力为重点,以培养创新人才为目标,提高学生的学习兴趣,激发学生的学习主动性,拓宽学生的思路。 2鼓励开放式教育 教师充分利用已有的优质教育资源———MOOC,在授课前观看相应的MOOC视频,再结合本校特色进行学情分析,适合本校学生的教学视频、扩展资源(PPT课件、课前引导问题等),形成自己的教学设计,最后明确教学要求。学生在实验前有充足的时间完成自主学习,通过网站上的适量引导问题及实验要求,观看PPT课件和教学视频,按小组进行自主学习和协作学习,以小组讨论的形式完成实验方案设计。对于小组暂时未能解决的实验难点问题,可以在微信交流平台发起讨论,也可以在线寻求教师帮助。 3引入微课程理念 构建微实验室众所周知,实践出真知,这是实践教育的出发点。因此,我们在课程教学中引入微实验室教学手段,配发基于物联网技术的微型实验硬件平台,该平台小巧轻便,方便学生携带,学生可在课后随时进行相关实验操作,完成实验教学内容。另外,老师在课后布置一些实践认知活动,如了解校园网的拓扑结构,观察双绞线、同轴电缆、光纤的内部结构等,学生课外可以针对自己感兴趣的问题去组织实地考察或查阅资料,扩充自己的知识面,甚至可以利用开放实验室的时间,到实验室进行创新性实验。 二教学改革实践结合 我院教学实际,我们在对本院“计算机通信网”公开课教学上积极探索,进行大胆改革,从以下几个方面着手: 1精选教学内容,优化课程体系 在公开课程内容的选取上,利用与企业合作的优势,紧跟当前使用的主流新技术,以工作过程为导向,优化、整合教学内容。课程的项目设计上以典型的技术应用或服务为载体进行设计,教学顺序按照项目编排展开。我们对课程内容精心选择,既保证课程内容内在的逻辑结构,又轻重有度。 2采取多种教学模式 我们围绕公开课的教学目标,采用了多元化的教学手段。教学手段有多媒体教学、讨论式教学、项目驱动式教学、启发式教学等。教学中注重个性化教学,开放式课堂,将师生的交流从传统的课堂拓展到网络课堂、网络讨论、电子邮件、实验室、机房。除此之外,引导学生去公司参加各种实践活动,技术讲座等,增进学生对市场的了解,并扩大学生的知识面。 3提高教师综合素质能力 一堂优质的公开课,大部分因素取决于教师的讲课水平。随着世界范围教育水平的不断提高,教师的专业发展越来越受到公众的重视,在促进学生主动、合作、探究学习的同时,教师还应当不断提高自身综合素质能力。授课教师应从以下几个方面提高教学能力:语言表达能力;专业水平;创新能力等。 4提供丰富网络教学资源,提高学生自主性创新能力 网络教学资源可以包含以下几种形式:文本、视频、动画等媒体素材;题库(包含行业资格认证题库);案例(具有指导意义和教学意义的工程实践项目案例);课件;电子教材;实验实训指导书;课程标准等。通过网络教学资源库建设,使教学主体进一步由老师为中心向“学生为主体、教师为主导”的转变;使教学形式由单一型向多样型转变;使教学内容由注重知识传授向注重创造、创新意识培养转变。 三课程改革心得 通过项目实施,我们在教学内容、教学手段、教学资源对“计算机通信网”公开课程进行了改革,使学生很好地掌握了课程的理论知识,思维和视野得到扩大。除掌握课程知识本身,还掌握了获得知识的方法,自学能力得到加强,以点带面,也促进了对其他课程和专业知识的学习,还端正了学生的学习态度,提高了学习积极性、主动性,通过理论与实践的良好结合提高了其解决实际问题的能力,这种良好的教学效果也得到了学生的认可。以上是我们开展“计算机通信网”优质公开课教学改革与实践的一些探索,对于其他专业公开课的建设和改进,也有一定的参考价值。 作者:郭中华单位:宁夏大学物理电气信息学院宁夏沙漠信息智能感知重点实验室 计算机通信论文:计算机通信技术网络安全论文 1网络安全协议在计算机通信技术当中的作用 1.1网络安全协议的安全性检测 目前,信息技术得到快速发展,各类网络安全协议不断应用于计算机通信中,对于信息传递和数据的传输具有重要意义。然而,在网络安全协议过程中,设计者未能全面了解和分析网络安全的需求,导致设计的网络安全协议在安全性分析中存在大量问题,直接导致一些网络安全协议刚推出便由于存在漏洞而无效。对于网络安全协议的安全性检测,通常情况下证明网络安全协议存在安全性漏洞比网络安全协议安全更加简单和方便。目前,对于网络安全协议安全性的检测主要是通过攻击手段测试来实现网络安全协议安全性风险。攻击性测试一般分为攻击网络安全协议加密算法、攻击算法和协议的加密技术以及攻击网络安全协议本身,以便发现网络安全协议存在的安全漏洞,及时对网络安全协议进行改进和优化,提升网络安全协议安全性。 1.2常见网络安全协议设计方式 在网络安全协议设计过程中,较为注重网络安全协议的复杂性设计和交织攻击抵御能力设计,在确保网络安全协议具备较高安全性的同时,保证网络安全协议具备一定的经济性。网络安全协议的复杂性主要目的是保障网络安全协议的安全,而网络安全协议的交织攻击抵抗力则是为了实现网络安全协议应用范围的扩展。在网络安全协议设计过程中,应当注重边界条件的设定,确保网络安全协议集复杂性、安全性、简单性以及经济性于一身。一方面,利用一次性随机数来替换时间戳。同步认证的形式是目前网络安全协议的设计运用较为广泛的方式,该认证形式要求各认证用户之间必须保持严格的同步时钟,在计算机网络环境良好的情况相对容易实现,然而当网络存在一定延迟时,难以实现个用户之间的同步认证。对此,在网络安全协议设计过程中可以合理运用异步认证方式,采用随机生成的验证数字或字母来取代时间戳,在实现有效由于网络条件引发的认证失败问题的同时,确保网络安全协议的安全性。另一方面,采用能够抵御常规攻击的设计方式。网络安全协议必须具备抵御常见明文攻击、混合攻击以及过期信息攻击等网络攻击的能力,防止网络击者从应答信息中获取密钥信息。同时,在设计网络安全协议过程中,也应当注重过期消息的处理机制的合理运用,避免网络攻击者利用过期信息或是对过期信息进行是该来实现攻击,提升网络安全协议的安全性。此外,在设计网络安全协议过程中,还应当确保网络安全协议实用性,保障网络安全协议能够在任何网络结构的任意协议层中使用。在网络通信中,不同网络结构的不同协议层在接受信息长度方面存在一定差异,对此,在设置网络安全协议秘钥消息时,必须确保密钥消息满足最短协议层的要求,将密码消息长度设置为一组报文的长度,在确保网络安全协议适用性的同时,提升网络安全协议的安全性。 2计算机网络安全协议 在CTC中的应用近年来,随着计算机通信技术、网络技术以及我国高速铁路的不断发展,推动了我国调度集中控系统(CentralizedTrafficControl,检测CTC系统)的不断发展,使得CTC系统广泛应用于高铁的指挥调度中。CTC系统是铁路运输指挥信息化自动化的基础和重要组成部分,采用了自动控制技术、计算机技术、网络通信技术等先进技术,同时采用智能化分散自律设计原则,是一种以列车运行调整计划控制为中心,兼顾列车与调车作业的高度自动化的调度指挥系统。调度中心冗余局域网主干由两台高性能100M交换机构成,并为服务器、工作站等计算机设备均配备两块100M冗余网卡,以便实现与交换机之间的高速连接。同时,调度中心通过两台中高端CISCO路由器实现与车站基层广域网的连接,为了满足CTC系统的通信需要,该CISCO路由器应具备足够带宽以及高速端口。同时,同CTC系统的路由器与交换机之间装设了防火墙隔离设备,能够有效确保CTC系统中心局域网的安全。CTC系统的车站系统的局域网主干主要由两台高性能交换机或集线器构成,并在车站调度集中自律机LiRC、值班员工作站以及信号员工作站等设备上配备两个以太网口,以实现与高速网络通信。为实现车站系统与车站基层广域网之间的网络通信和高速数据传输,车站系统配备了两台路由器。车站基层广域网连接调度中心局域网通过双环、迂回的高速专用数字通道实现与各车站局域网的网络通信,其中,该数字通道的带宽超过2Mbps/s,且每个通道环的站数在8个以内,并采用每个环应交叉连接到局域网两台路由器的方式来确保其数据传输的可靠性。CTC系统在网络通信协议方面,采用TCP/IP协议,并在数据传输过程中运用CHAP身份验证技术和IPSEC安全保密技术,在有效实现数据高速传递的同时,确保的网络通信的安全。 3结语 网络安全协议在计算机通信技术的应用,能够有效确保数据信息的完整性和安全性,同时也能够有效提升计算机网络通信的安全,有利于计算机数据信息的处理。对此,应当不断完善和改进网络安全协议,提升网络安全协议的网络安全协议的安全性和可靠性。 作者:石全民何辉单位:兰州工业学院 计算机通信论文:计算机病毒网络通信论文 1计算机网络通信存在的病毒和问题 1)计算机本身系统带的安全隐患 计算机是一个自动更新的系统,在每天甚至是每一个时段的更新过程中,可能会自动携带病毒。同时,人们在使用计算机时,由于打开了含有病毒的网页,或者是接收了带有病毒的链接等,这些操作都可能使得计算机染上病毒。而一些比较严重的计算机病毒则是由一些网络黑客来操控的,一种恶意侵害计算机系统的行为。一些网络黑客,出于不良目的,利用相应的网路技术,侵入用户的电脑系统中,或者窃取用户的重要信息,或许进行监听活动等,总之给计算机的安全运行带来了隐患。这些计算机系统本身的安全隐患,要想得到彻底处理,还需要用户定期对电子计算机的系统进行监控,可以通过程序找到磁盘碎片整理,将不用的程序删除掉,还可以利用杀毒软件,将含有病毒的软件和系统筛选出来,进行补丁和安全维护。总之,对于电子计算机系统本身携带的安全隐患,需要从最基础的操作来进行改变。 2)计算机网络通信中的防护体系不全面 我们国家的计算机应用技术起步晚,因此,在最近几年里对于防护体系的建立还不够完善,这是有一定的社会因素的,其一是,由于我们国家在第二次科技革命中错过了技术的更新换代,因此计算机技术的引入比较晚,所以人才储备不足,缺乏高端的计算机防护体系的操作人员;其二是国家对于计算机防护体系的建立重要性认识不足,无论是政策上还是资金上都没有给予一定的支持,所以单独凭借社会上的一些企业力量进行全面的网络通信防护体系的建立是不可能的。因此导致安全隐患多。 3)计算机网络通信中的防范意识不全面 一方面是运行商的防范意识比较薄弱,运行商将全部的经历放在了新的技术的研发,以及新的市场份额的抢占上,因此,对于计算机网络病毒的防范意识比较薄弱,这一方面没有响应的技术支持和人力支持,所以难以得到落实;另外一方面使广大用户的防范意识也相对于薄弱,计算机网路技术的问世方便了人们的沟通,尤其是异地信息的传递,快捷高效,人们为了更好的获取信息,因此往往依赖于电子计算机进行网络数据的传输,而这个传输的过程中经常会伴随产生病毒。运营商与用户双方在传递信息数据时都缺乏防范意识,所以存在严重的安全隐患。 2计算机网络通信的防护措施 1)加强互联网的防护系统 互联网的IP地址通常来说是一个广义的开放性的,由于多个用户通用一个路由器,或者是多个用户共用一个信号,则可能造成一些钓鱼软件或者是含有病毒的网页弹开,将病毒带入到互联网中。要想彻底的解决这一问题,关键是要建立起一个互联网的防护系统,加强对于病毒入侵的防护。可以建立起完善的流量监控系统,密切关注平时的流量动态,如果流量出现异常,则需要立即进行安全检查,也可以定期对系统进行安全隐患的排查等,实际可用的方法还是比较广泛的,不同的用户和互联网应用中心可以结合实际情况选择适当的方法,以维护互联网信息的安全。 2)加强网络传输信息的安全 随着人们对于互联网的依赖性的增强,大量的信息每天充斥在互联网中,一些不安全的病毒隐患就会潜藏在其中,威胁用户的信息安全,因此,需要建立起一个完善的监控系统,能够及时的检测传输信息的安全性,扩大检测的范围,一旦发现了病毒的踪迹,立即启动杀毒软件进行杀毒。同时,对于一些特别重要的信息数据需要进行加密处理,加密的信息更加安全,收取信息的用户必须有安全秘钥才能打开,因此给了传输信息一个更加安全的保障。 3)完善网络安全制度 目前我们国家的计算机管理还比较松散,责任划分不明确,管理方法落实不到位,因此,需要建立起一个比较完善的网络安全制度,提高对于网络通信安全的监管力度,并要求有专门的监督和管理人员,一旦出现相关的安全问题,能够及时应对,并对一些责任现象进行追责,把责任落实到每一个人,这样就能够营造一个相对安全的网络空间。 3结束语 总之,对于计算机安全的防护以及网络通信病毒的治理工作并不是朝夕之间可以解决的,它既需要相关的计算机硬件的完善,同时也需要计算机软件的技术革新,最重要的是,它需要运营商从技术上进行弥补,还需要广大用户在日常的使用中提高警惕,避免打开不安全的网页等,所以,需要多方共同努力,营造一个健康安全的网络空间,让互联网最大限度的服务社会造福人类。 作者:邵小岗单位:广东省边防总队珠海支队 计算机通信论文:多目标优化计算机通信论文 一影响计算机可靠性因素 1用户设备对可靠性的影响 计算机通信网络有完善的性能必须满足网络可靠性,但是,在计算机通信网络运行时,会存在一些因素,给计算机通信网络造成影响。因为用户终端设备面向的是用户设备,用户设备对计算机网络是否可靠起到至关重要作用,而且对网络运行过程进行维护,是确保用户终端能够良好运行的关键因素,计算机通信网络技术受用户终端的交互能力影响。 2传输设备对网络可靠性的影响 为提高网络可靠性,使计算机通信网络正常运行,必须考虑到传输设备的影响。解决通信网络传输问题时,最好的布线方式为双线,如果采用单线布置,一旦通信网络线路出现故障,不能做到及时切换,网络集线器可以将若干个用户端接入网络中来,将连接的设备与通信网络隔开,而且集线器是单点失效设备,一旦发生故障,与其相连的用户设备将无法运行。所以集线器对提高网络安全起到重要作用。 3网络管理对可靠性的影响 计算机网络确保具有可靠性,必须对其进行管理。对于大型计算机而言,管理难度更大,不同供应商所提供的不同设备,网络产品和网络设备规模庞大,为了确保传输的信息更完整,防止信息丢失,降低故障发生概率,必须做好网络安全设计,并采用先进的网络技术进行管理,采集网络运行参数并对网络信息进行统计,及时对运行状态进行监视,及时发现问题,排除网络故障。 二计算机通信网络多目标优化理论和遗传算法 多目标优化是指在极大或者极小的约束条件下,达到不同的目标函数。多目标优化针对一个问题可以找到一个或者多个解决方案,使得通信网络设计者能够利用所有目标值,在通信网络设计时,保证可靠性,并降低费用。遗传算法是计算机通信网络多目标优化的主要方法,它一种新型优化方法,通过对生物在自然环境遗传和进化过程进行模拟,然后形成自适应全局优化概率探索法,通过确立编码、适应度运算、选择运算、交叉运算、变异运算的方法,重复运算,直到产生规律的优良个体,将优化与遗产相结合,得到适应值,进而得到对网络设计最有价值的优化结果,实现对计算机通信网络技术进行多目标优化。 三结语 笔者对计算机通信网络可靠性理论进行分析,因为可靠性是保证计算机通信网络运行的重要条件。并通过遗传算法实现多元化目标优化,选取有可靠度的函数表达方式,成功解决计算机通信网络问题,使计算机网络各项指标达到标准,提高现代网络信息质量。 作者:孟欣单位:长江大学 计算机通信论文:网络通信计算机安全论文 1计算机网络通信安全的含义和内容 1)计算机网络通信安全的含义 实质上就是对网络通信中各数据信息的完整和机密性进行安全保护,保证数据信息在存储、交换、网络接点、通信链中各个过程中的真实、占有和实用性。 2)计算机网络通信安全的内容 其一,具有恶意攻击、软件漏洞、安全隐患的网络威胁;其二,具有安全机制认证、保密和访问数据完整性控制的服务;其三,通信网络的安全协议,含AH和ESP的网络层IPsec协议。 2计算机网络通信存在的病毒和问题 1)计算机本身系统带的安全隐患 计算机是一个自动更新的系统,在每天甚至是每一个时段的更新过程中,可能会自动携带病毒。同时,人们在使用计算机时,由于打开了含有病毒的网页,或者是接收了带有病毒的链接等,这些操作都可能使得计算机染上病毒。而一些比较严重的计算机病毒则是由一些网络黑客来操控的,一种恶意侵害计算机系统的行为。一些网络黑客,出于不良目的,利用相应的网路技术,侵入用户的电脑系统中,或者窃取用户的重要信息,或许进行监听活动等,总之给计算机的安全运行带来了隐患。这些计算机系统本身的安全隐患,要想得到彻底处理,还需要用户定期对电子计算机的系统进行监控,可以通过程序找到磁盘碎片整理,将不用的程序删除掉,还可以利用杀毒软件,将含有病毒的软件和系统筛选出来,进行补丁和安全维护。总之,对于电子计算机系统本身携带的安全隐患,需要从最基础的操作来进行改变。 2)计算机网络通信中的防护体系不全面 我们国家的计算机应用技术起步晚,因此,在最近几年里对于防护体系的建立还不够完善,这是有一定的社会因素的,其一是,由于我们国家在第二次科技革命中错过了技术的更新换代,因此计算机技术的引入比较晚,所以人才储备不足,缺乏高端的计算机防护体系的操作人员;其二是国家对于计算机防护体系的建立重要性认识不足,无论是政策上还是资金上都没有给予一定的支持,所以单独凭借社会上的一些企业力量进行全面的网络通信防护体系的建立是不可能的。因此导致安全隐患多。 3)计算机网络通信中的防范意识不全面 一方面是运行商的防范意识比较薄弱,运行商将全部的经历放在了新的技术的研发,以及新的市场份额的抢占上,因此,对于计算机网络病毒的防范意识比较薄弱,这一方面没有响应的技术支持和人力支持,所以难以得到落实;另外一方面使广大用户的防范意识也相对于薄弱,计算机网路技术的问世方便了人们的沟通,尤其是异地信息的传递,快捷高效,人们为了更好的获取信息,因此往往依赖于电子计算机进行网络数据的传输,而这个传输的过程中经常会伴随产生病毒。运营商与用户双方在传递信息数据时都缺乏防范意识,所以存在严重的安全隐患。 3计算机网络通信的防护措施 1)加强互联网的防护系统 互联网的IP地址通常来说是一个广义的开放性的,由于多个用户通用一个路由器,或者是多个用户共用一个信号,则可能造成一些钓鱼软件或者是含有病毒的网页弹开,将病毒带入到互联网中。要想彻底的解决这一问题,关键是要建立起一个互联网的防护系统,加强对于病毒入侵的防护。可以建立起完善的流量监控系统,密切关注平时的流量动态,如果流量出现异常,则需要立即进行安全检查,也可以定期对系统进行安全隐患的排查等,实际可用的方法还是比较广泛的,不同的用户和互联网应用中心可以结合实际情况选择适当的方法,以维护互联网信息的安全。 2)加强网络传输信息的安全 随着人们对于互联网的依赖性的增强,大量的信息每天充斥在互联网中,一些不安全的病毒隐患就会潜藏在其中,威胁用户的信息安全,因此,需要建立起一个完善的监控系统,能够及时的检测传输信息的安全性,扩大检测的范围,一旦发现了病毒的踪迹,立即启动杀毒软件进行杀毒。同时,对于一些特别重要的信息数据需要进行加密处理,加密的信息更加安全,收取信息的用户必须有安全秘钥才能打开,因此给了传输信息一个更加安全的保障。 3)完善网络安全制度 目前我们国家的计算机管理还比较松散,责任划分不明确,管理方法落实不到位,因此,需要建立起一个比较完善的网络安全制度,提高对于网络通信安全的监管力度,并要求有专门的监督和管理人员,一旦出现相关的安全问题,能够及时应对,并对一些责任现象进行追责,把责任落实到每一个人,这样就能够营造一个相对安全的网络空间。 4结束语 总之,对于计算机安全的防护以及网络通信病毒的治理工作并不是朝夕之间可以解决的,它既需要相关的计算机硬件的完善,同时也需要计算机软件的技术革新,最重要的是,它需要运营商从技术上进行弥补,还需要广大用户在日常的使用中提高警惕,避免打开不安全的网页等,所以,需要多方共同努力,营造一个健康安全的网络空间,让互联网最大限度的服务社会造福人类。 作者:邵小岗单位:广东省边防总队珠海支队 计算机通信论文:多媒体信息处理计算机通信论文 一、计算机通信技术的应用 计算机通信技术经过长时间的发展,在各个方面都有着很大的应用,并且发挥着巨大作用,为人们生活提高了较大便利。 (1)在信息处理和管理系统中的应用 随着计算机技术的普及,人们在办公时越来越依靠计算机来完成相应的工作,而信息处理和管理系统都可以很好地运用计算机通信技术。计算机通信技术应用到信息处理后,大大提高了人们信息交流的速度,同时还减轻了大量的人力物力。另外一方面,一些企业可以运用计算机通信技术来联系新客户、处理内部管理业务等,同时还开发了VPN技术,来办理企业的异地业务,从而打破了时间和空间的限制,为企业赢得了巨大利润。 (2)在多媒体领域中的应用 计算机通信技术运用在多媒体领域体现了很多方面。首先在传统的电视、计算机方面,计算机通信技术推动了网络电视、手机网络的发展,很多电视厂家都在运用计算机通信技术来加强自己产品的革新;其次在多媒体信息的采集、处理和传输方面,大量的计算机通信技术也运用到其中,比如远程教育、视频通话等功能开始陆续出现,不仅可以满足人们的办公教学需求,还极大地丰富了人们的娱乐需求。远程教育是其中比较有代表性的,也是发展比较成熟的一种,打破了以往时间和空间的限制,学生可以在家中就可以完成相应的文化教育,这样既节省了大量的人力物力,就可以提高学生学习的效率。随着远程教育的不断开展,这种形式的教学模式也成为我国职业教育非常重要的一种模式。 (3)在即时通信中的应用 即时通信技术是目前最为常见的一种通信方式,比如手机下载的QQ、微信、微博、饿了吧等APP软件就是其中非常有代表性的一种,而计算机通信技术就是它们得以利用的主要工具,主要原理在于手机终端通过服务器和其他手机终端进行信息交换,从而实现网络通信的目的。这种即时通信的大量普及对方便人们的日常生活有着非常大的作用,比如人们利用QQ、微信等聊天工具可以实现远端即时对话,打破了时间和空间的限制;人们利用淘宝、京东商城可以足不出户就可以购买自己喜欢的商品;人们利用饿了吧、美团网就可以在家中等待自己团购的快餐等。所以我们的日常生活正在慢慢被计算机通信技术而改变,从衣食住行的每一个角落都有计算机通信的介入,这样大大方便了我们的生活起居,节省了人力物力,这就是计算机通信技术的魅力。 (4)在远程控制中的应用 远程控制是计算机通信技术进一步发展的方向,也是进一步方便人们日常生活的主要趋势。比如目前苹果公司的产品就是利用计算机通信技术来实现远程控制,人们可以直接利用手机就可以对家中的设备进行指令,从而更加方便人们的生活。计算机通信技术在远程控制中应用的原理在于:家庭终端设备和电话、计算机等工具相连,从而通过后者来操纵前者的运转,达到指挥的目的。 二、总结 目前计算机通信技术在远程控制方面的应用还存在很大发展空间,并且其成本也相应过高,所以还没有像前几种应用那样普及,为了实现远程控制方面的进一步发展,需要加大科技创新,让更多的群众感受到计算机通信技术在这方面的功能。 作者:邢伟单位:太极计算机股份有限公司 计算机通信论文:网络安全计算机通信论文 一计算机通信网络系统存在的安全问题 纵观当前计算机通信网络系统不难看出,其仍旧存在较多的安全问题,具体包括防范系统不健全、体制不完善、技术员工专业性不强等。伴随计算机系统技术的快速发展,网络安全问题逐步凸显出来。当然,计算机应用阶段中,网络安全问题始终无法避免,因而如何有效的防护、制定科学有效的应对策略,确保网络应用的可靠规范性十分必要。网络安全问题具体表现形式为病毒入侵、人为的恶意攻击以及黑客的非法操控等。在网络系统广泛普及的信息时代,较多企业单位乃至国家安全系统均同计算机通信网络技术整体安全性紧密相关,如果无法制定有效的安全防范策略,那么将使国家、社会面临无法估量的损失,为此做好计算机通信网络系统的安全防范尤为必要。伴随我国市场经济的飞速发展,计算机系统应用成为促动经济建设的重要产物之一。当前,我国构建的计算机通信网络系统仍旧不够完善,欠缺有效的管理工作体制。再加上各企业单位没能全面重视网络系统安全性,过多的看重经济效益水平,忽视了促动发展的优秀方式在于网络安全。另外,维护管理系统的工作人员欠缺专业、全面的知识储备,因而技术水平无法符合既定标准。各企业之中在创建内部系统的过程中无法思考技术员工相关的配比问题,导致计算机维护管理阶段中无法形成安全防范的良好效果。信息技术的飞速发展,令整体信息市场变得更加复杂,而计算机网络系统技术逐步发展成为一个重要学科,现代社会之中更多的培训学校崭露头角,导致计算机网络系统安全技术工作人员掌握的技术实力与水平并不平衡,呈现出参差不齐的状态。技术员工素质水平不高,导致在维护管理企业通信网络系统安全的过程中势必会形成不同类别的安全漏洞,令整体体系陷入混乱不堪的局面。而正式的技术员工还会由于没能重视网络系统整体安全的重要性,而在实践过程中存在敷衍、应付的问题,这些现象均成为威胁计算机网络通信系统安全的重要因素。 二提升计算机通信网络安全科学对策 1创建整体化防范系统创建完善、整体化的计算机通信 网络安全系统是做好安全防范工作的一项重要内容。由于整体企业网络系统较为庞大,应用单一一种方式保障计算机通信网络系统安全存在一定难度。信息时代,为令企业信息系统更加安全可靠,便需要采用现代化的方式手段,引入先进性的工具设施,激发其优秀功能价值,进而确保网络系统整体安全,降低企业后续维护管理耗费的经济损失。有关技术员工应更为注重网络安全,创建完善的防范系统,针对连接企业内部应用系统的计算机应做严格细致的把关与筛选。同时,在设置客户端应用密码的过程中,应通过多重防护进行有效防范。唯有如此,企业计算机通信网络系统安全方能得到更大的保障,进而推动企业的不断进步与全面升华,促进市场经济的飞速发展。 2健全网络系统管理体制 计算机通信网络技术快速发展的时代,网络安全问题渐渐被人们忽视,进而导致网络体制存在一定的漏洞,对企业提升生产管理效益形成了不良威胁。为此企业工作人员唯有注重计算机通信网络安全,提升安全防范意识,强化网络安全系统建设,方能达到事半功倍的工作效果。当前,网络系统进入到更多的企业之中,有关机密的信息数据、企业重要资料均存储至计算机系统之中,因此安全管理人员应更为重视网络安全,进而为企业单位的健康持续发展提供更优质的内在保障。网络管理工作人员应更多的借鉴吸取先进的经验,掌握符合时代需要的安全管理工作方法,形成对通信网络系统安全保障的正确认知。同时应强化体制建设,创建出更为完善健全的网络系统平台,引进更多的优秀人才,进而为企业单位的安全、健康、持续发展保驾护航。 3提升计算机通信网络安全技术水平提升 计算机通信网络安全技术水平为确保整体网络系统有用性的重要环节。企业安全系统之中,应引入有效的防范措施,通过科学的手段方式做好多重防护。企业工作人员登录内网应设置单独的口令,进而确保企业单位内部系统安全。通常应对外部入侵行为需要借助防火墙系统,采取必要的访问控制手段,利用专业化的安全管理知识确保企业整体安全。在引进工作人员的过程中,应注重考核应聘人员的专业技能以及综合素质,创建健全完善的人才培养机制,方能为企业单位计算机通信网络安全提供更大的保障。 三结论 做好计算机通信网络安全保障,对推动现代社会的持续发展发挥了重要作用,只有创建健全的安全防范措施,优化安全管理体制,创建整体化防范体系,提升计算机通信网络安全技术水平,做好专业人才培养,方能由根本层面杜绝威胁网络系统安全因素的负面影响,持续推进现代社会的信息化、持续化、科学化发展。 作者:袁满单位:中国联合网络通信有限公司哈尔滨市分公司 计算机通信论文:航空飞机计算机通信论文 1滤波器硬件设计 基于小波变换算法的滤波器硬件框架设计。输入的计算机通信信号依次经过控制单元模块至地址模块,最后将输出的小波分解系数储存到外部存储器。控制单元模块由外部存储器输入的信号是原始通信信号。行变换滤波器由8个加法器、8个选择器和4个延迟寄存器构成。它利用延迟寄存器将输入的通信信号划分为偶数序列和奇数序列,利用选择器对通信信号的嵌入式拓展过程和运算过程进行控制。偶数信号经过选择器和加法器与滤波器系数相乘进行运算,再与奇数信号相加,最后利用pipeline寄存器进行流水线处理。列滤波器的结构和行滤波器的结构极为相似,但没有延迟寄存器。由于其处理的信号是行滤波器处理后的结构,因此,小波变换滤波算法实现流程小波变换滤波器的框架设计行滤波器的结构图只有输出一定数目的行时才进行滤波 2实验结果及分析 为了验证本文设计的滤波器的有效性,需要进行一次实验。利用不同系统进行滤波。在实验的过程中,采集的航空飞机计算机通信信号能够利用传统滤波系统,以粒子群算法为基础进行滤波,获取的信号能够用本文设计的滤波系统进行滤波,利用本文系统进行航空计算机通信系统滤波,获取信号的真实度明显高于传统算法,充分表明了本文系统优越性。利用不同算法进行10次航空飞机计算机通信滤波实验,在实验的过程中,设置外界干扰信号的复杂度逐渐增加,对实验过程中的数据进行整理和分析,利用本文系统进行航空飞机计算机通信系统滤波,能够极大地提高计算机通信系统的抗干扰性能,缩短了滤波的时间,效果令人满意。 3结论 针对利用传统的滤波器进行航空飞机计算机通信滤波的过程中,假设外部环境中的干扰信号种类不断增多,导致滤波效率降低的弊端。为此,提出基于小波变换算法的抗干扰滤波器设计方法。根据小波变换算法相关原理,综合软阈值的特点,利用自适应调整参数的方法得到最优小波系数的阈值,使得阈值函数具有更强的适应性。对基于小波变换算法的滤波器进行设计,重点对行滤波模块和列滤波模块的设计进行了详细阐述。实验结果表明。利用本文设计的滤波器能够对航空飞机计算机通信过程中的干扰信号进行有效滤波,缩短了滤波时间,提高了计算机通信系统的抗干扰度,取得了令人满意的效果。 作者:史迎馨单位:通化师范学院 计算机通信论文:通信技术计算机通信论文 1计算机通信技术的特点 (1)适用于各种媒体 适用于各种媒体都计算机通信技术相对于电话传输通信而言的,这也体现了计算机通信技术的超然性。电话传输通信通常只是应用于语言传输方面,而在文字、图像,甚至更为复杂的电影、歌曲方面很难传输。而计算机通信技术以其强大的功能在这些方面都能实现很好的传输,从而弥补电话传输的缺陷。 (2)传输效率高 计算机通信技术以强大的计算机作为通信传输平台,所以传输效率比较高,并且随着计算机技术的发展,这种传输效率还在不断提高。据有关部门统计,目前计算机通信传输在数字信息传输方面可以达到6000bit/s的速率,也就是每分钟可以传送大约48万个字符,这是语言模拟信息传输速率的3倍,极大地满足了人们的需求,所以在商务办公、信息交流等方面,人们更愿意选择计算机通信的数字信息传输。 (3)抗干扰能力强 很多传输工具在传递信息时往往会受到各种外界因素的影响,这样就严重影响了人们的正常办公和学习。而计算机通信技术在传递信息时是以二进制为主要形式的数据信号传输,这样就可以利用比较简单的整形来消除传输中产生的噪声,同时还可以做出加密运算的处理,进一步提高传输信息的保密性。 2计算机通信技术的应用 计算机通信技术经过长时间的发展,在各个方面都有着很大的应用,并且发挥着巨大作用,为人们生活提高了较大便利。 (1)在信息处理和管理系统中的应用 随着计算机技术的普及,人们在办公时越来越依靠计算机来完成相应的工作,而信息处理和管理系统都可以很好地运用计算机通信技术。计算机通信技术应用到信息处理后,大大提高了人们信息交流的速度,同时还减轻了大量的人力物力。另外一方面,一些企业可以运用计算机通信技术来联系新客户、处理内部管理业务等,同时还开发了VPN技术,来办理企业的异地业务,从而打破了时间和空间的限制,为企业赢得了巨大利润。 (2)在多媒体领域中的应用 计算机通信技术运用在多媒体领域体现了很多方面。首先在传统的电视、计算机方面,计算机通信技术推动了网络电视、手机网络的发展,很多电视厂家都在运用计算机通信技术来加强自己产品的革新;其次在多媒体信息的采集、处理和传输方面,大量的计算机通信技术也运用到其中,比如远程教育、视频通话等功能开始陆续出现,不仅可以满足人们的办公教学需求,还极大地丰富了人们的娱乐需求。远程教育是其中比较有代表性的,也是发展比较成熟的一种,打破了以往时间和空间的限制,学生可以在家中就可以完成相应的文化教育,这样既节省了大量的人力物力,就可以提高学生学习的效率。随着远程教育的不断开展,这种形式的教学模式也成为我国职业教育非常重要的一种模式。 (3)在即时通信中的应用 即时通信技术是目前最为常见的一种通信方式,比如手机下载的QQ、微信、微博、饿了吧等APP软件就是其中非常有代表性的一种,而计算机通信技术就是它们得以利用的主要工具,主要原理在于手机终端通过服务器和其他手机终端进行信息交换,从而实现网络通信的目的。这种即时通信的大量普及对方便人们的日常生活有着非常大的作用,比如人们利用QQ、微信等聊天工具可以实现远端即时对话,打破了时间和空间的限制;人们利用淘宝、京东商城可以足不出户就可以购买自己喜欢的商品;人们利用饿了吧、美团网就可以在家中等待自己团购的快餐等。所以我们的日常生活正在慢慢被计算机通信技术而改变,从衣食住行的每一个角落都有计算机通信的介入,这样大大方便了我们的生活起居,节省了人力物力,这就是计算机通信技术的魅力。 (4)在远程控制中的应用 远程控制是计算机通信技术进一步发展的方向,也是进一步方便人们日常生活的主要趋势。比如目前苹果公司的产品就是利用计算机通信技术来实现远程控制,人们可以直接利用手机就可以对家中的设备进行指令,从而更加方便人们的生活。计算机通信技术在远程控制中应用的原理在于:家庭终端设备和电话、计算机等工具相连,从而通过后者来操纵前者的运转,达到指挥的目的。目前计算机通信技术在远程控制方面的应用还存在很大发展空间,并且其成本也相应过高,所以还没有像前几种应用那样普及,为了实现远程控制方面的进一步发展,需要加大科技创新,让更多的群众感受到计算机通信技术在这方面的功能。 作者:邢伟单位:太极计算机股份有限公司 计算机通信论文:通信网可靠性计算机通信论文 1计算机通信网可靠性综述 计算机通信网可靠性是比较容易受到各方面因素影响的,为了保证计算机通信网可靠性设计优化的方向,必须要认识到影响其可靠性因素,笔者认为主要受以下几个方面因素的影响,首先是传输交换设备对网络可靠性的影响,在计算机通信网建设运行过程中,为了能够有效地提高网络可靠性,那么这就必须要考虑有一定的容错能力和冗余,因此在布线时最好布双线,以便网络线路出现故障时能够及时地进行更换。其次是网络拓扑结构对网络可靠性的影响,网络拓扑结构是计算机通信网可靠性规划设计的重要内容,它决定着计算机通信网的可靠性,但是网络拓扑在不同行业领域是不同的,在网络系统建设初期,需要保证网络拓扑的直径和连通度。最后是用户设备对网络可靠性的影响,用户设备是直接面向用户的,它的可靠性相对而言是至关重要的,同时也是计算机通信网络可靠性的关键,所在,在计算机通信网运行过程中,需要对设备进行日常维护保证用户设备的良好运行。 2计算机通信网可靠性设计方案 计算机通信网可靠性的优化设计,作为计算机通信网络系统建设的重要内容,能够有效地确保计算机通信网络系统的安全运行,当然最为重要的是能够促进计算机通信网络技术的进一步发展。由于各方面的原因目前我国计算机通信网在建设方面仍然存在不足,安全性问题普遍存在,这也就促使计算机网络可靠性设计势在必行,但是在对其进行优化设计时必须要设计出能够满足系统建设的需求,并且要全方面的考虑到与计算机通信网有关的所有设备的可靠性设计。笔者认为可以从以下几个方面对计算机通信网络进行优化设计。 (1)多级容错系统设计方法。这种方法能够在网络出现故障的时候,继续有效地保证计算机通信网正常的运行,由于计算机通信网在人们日常的生活和工作中占据着越来越重要的位置,如果网络出现故障那么就会给人们的工作造成一定的影响,严重的会影响我国国民经济的发展,因此必须要建立保证网络在出现故障之后还能够正常运行的系统,也就是容错系统。目前建立容错系统是最为有效的对付网络故障的方法,这种方法对于大中型的网络而言是十分重要的,不然频繁的网络故障将会严重影响到网络的正常运行,这也就给网络维护费用增加了负担。多级容错系统能够让网络具有一定的自我保护能力和自愈能力,即使在计算机通信网出现故障之后,容错技术还能够有效地保证网络正常工作,并不需要对故障单元进行立即修复。 (2)分层处理方法。采用分层处理方法主要是由于计算机通信网本就属于多层次系统,并且计算机通信网对于整体的可靠性要求与层次性要求有着一定的区别,将分层处理方法应用于解决计算机通信网所面临的相关问题中,能够有效地解决计算机通信网出现的相关问题。通过对计算机通信网进行分层方式,将计算机通信网分为系统层、服务层以及逻辑层等其他不同的层次,然后再在每一层次上的差异化、可靠性进行度量,以此来制定针对性的优化方案,提高计算机通信网可靠性,最终保证计算机通信网技术设计最优化目标的实现。 (3)最优选择方法。最优选择方法是通过研究各种满足网络可靠性要求的方案进行比较的,简单来说也就是针对于网络可靠性优化方案,从中选择出最优方案并且对设计方案进行进一步的优化,以此来保证计算机通信网的可靠性。如果在费用较为充足的情况下,还可以设计一定冗余的方式来增加计算机通信网可靠性,以保证计算机通信网系统的升级能够顺利进行,从而促进计算机通信网可靠性设计最优化的实现。 3结语 综上所述,随着计算机通信网络技术逐渐的进步和发展,给人们的生活和工作带来了极大的改变,也有效地增加了计算机用户的数量,那么自然也就对计算机通信网可靠性有了更高的要求。这就需要积极地采取有效的优化方案,从根本上保证计算机通信网的可靠性,促进我国计算机信息化建设。 作者:刘文静单位:江西省广播电视台动力保障中心
煤矿自动化通信技术研究:煤矿安全生产监控与通信技术的应用 摘要:在煤炭企业发展中,安全问题一直都是关注重点,因此,就需要重视煤矿安全生产监控与通信技术。但在实际工作中却发现,很多煤矿企业在应用安全生产监控与通信技术中存在不少问题。所以应联系实际情况提出有效解决措施,促进煤矿企业发展。 关键词:煤矿安全生产;监控;通信技术 1煤矿安全生产监控与通信技术的目的 尽管经过多年发展,煤炭行业发展十分迅速,也为国家带来了巨大经济效益,然而,煤炭开发安全问题却成为人们关注重点,为减少安全事故发生,促进煤炭行业发展,避免人为参与造成管理不善等不良事故的出现,就需要在事故出现以前,通过预警机制减轻安全事故所带来的不利影响,这就需要重视煤矿安全生产,加强对煤炭安全生产的监督,强化通信技术,只有这样才能保证煤矿始终处于安全生产,更可以促进煤炭企业发展。 2煤矿安全生产监控与通信技术应用 2.1煤矿安全监控技术与标准 为防止煤矿生产中会发生爆炸的情况,缩短电线传输距离,优化井下工作环境,就需要构建树形结构安全生产监控设施,增强煤矿企业在市场中的竞争能力。针对井下工作环境较差,电网电压容易受幅度范围等因素的影响,在实际安全生产监控系统中就要应用合适的传感器,同远程供电的方式实现供电目标,同时,采用这样的方式还可以去到中继器在煤矿生产中的应用,这也是提高煤炭安全生产的有效措施[1]。 2.2全矿井移动通信技术与系统 要实时了解煤矿井下实际工作情况,相关工作人员经常需要运用调查的方式实现这一目标,为更好地掌握井下工作情况与煤矿井下的无线传输规律与特点,就需要做好矿井工作分析,满足移动通信需求等各种需求。由于煤炭矿井工作中对无线运输损耗的影响较大,发射功率也会受到很多限制,不仅要求所使用的设备体积要小,还要具有良好的抗干扰能力,减少故障发生概率,同时,可以接受多种电源,所以就需要做好基站分析工作,保证矿井始终处于移动通信中。为实现这一目标就需要将现代科技应用进来,研制出与WIFI技术相类似的产品,增强矿井移动通信系统,这样就可以保证煤矿始终处于安全运行状态,不仅可以防止安全事故发生,还可以将危险转移出去,即便发生安全事故,也能够做好救援工作,将安全事故所带来的损害降到最低[2]。 2.3确定煤矿工人位置的监测系统 虽然煤矿企业为防止安全事故发生所带来的不良影响,让下井的工作人员都佩戴了GPS系统,但受多种因素影响,井下并不能完全被GPS信号所覆盖,这就需要联系实际情况,做好定位检测系统的研究。在实际设计中至少要满足以下几点要求:首先,保证识别卡与安全监控系统分站间的无线传播距离在10m以上。其次,对于安全生产监控系统中所使用的识别卡,在位移中的速度至少要在5m/s以上。再者,针对识别卡的并发数量最低应为80个。最后,将安全生产监控系统的出错率降到0.01%以下,在安装识别卡的过程中,要保证最少为8000个。由于安全监控系统的主要作用是为监控部门提供井下工作人员精准位置,所以,如果当井下工作人员出现超标或有人进入危险区域以后,位置检测系统就要及时确定人员具体位置,帮助相关工作人员最好营救工作。此外,还要通过了解工作人员的位置,掌握工人的出勤情况与工作情况,以便做好管理人员安排,减少不良事件的出现。 2.4提高煤炭产量的监控技术 为保证煤炭资源可以长久使用,相关技术人员要重点研究提高煤炭产量的监控系统。这样不仅可以促进煤炭生产,还可以为煤炭企业提供实时信息,做到每隔一小时汇报一次产量数据,并根据国家与地区的政策做好数据核对与分析。如果发生煤炭企业所开采出现的资源与国家或地区设定标准违背,相关部门就可以立即受到报警信息,然后通过严惩防止此类情况再次发生。此外,煤炭企业还要做好技术监控,帮助相关部门做好审查工作中,保证所提供的监测数据真实有效,与企业实际生产相一致。同时,在企业发展中还要做好规范工作,避免随意开采煤炭资源情况的发生,只有这样才能促进我国煤炭资源能够被后世使用,这也是促进我国经济发展的重要力量。 2.5远程监控技术 首先,为减少煤炭资源开发中所带来的不利影响,就要将各种事故降到最低,参与井下工作的人员也要尽量少,因此,国家相关部门就要明确指出参与井下工作的具体人员,避免因参与人员过多而造成不必要的损失。做好实行远程无人监控,通过这样的技术不仅可以实时了解井下工作人员的实际情况,还可以随时获得井下具体人数,如果人员过多,就会发出预警信息,相关工作人员也可以及时将多余人员调上来,防止意外情况的出现。其次,为避免井下施工人员过多,通过无人值守远程监控技术也可以为相关工作人员提供必要的供电系统、运输系统等,且这些系统都是在无人的情况下开展的这样就有效防止了因人数过多而造成不必要的损失,同时还可以节省大量人力、物力与财力,不仅可以降低煤炭资源成本,还可以提高企业经济效益。这些都是应用无人远程监控系统所带来的好处。 3煤矿安全生产监控与通信技术未来发展 为提高煤矿安全生产监控与通信技术的应用,还需要重视未来技术的发展与研究。首先,煤矿安全生产监控与通信技术应朝着物联网技术发展,以此降低成本,同时也可以使煤矿安全生产监控更加完善,增强企业在的竞争能力。其次,构建煤矿一体化通信技术,为提高煤矿安全生产能力,还需要重视煤矿生产调度,增强应急通信能力,最好将语音通信、视频通信等联系在一起,只有这样才能促进企业发展,尤其是在救援上应实现通过视频了解井下人员的实际情况。最后,在井下还要应用生命探测技术,特别是在灾难发生以后,可以利用该技术在地上就了解人员生存情况,做到及时探究井下幸存人员的生命迹象,确定其准确位置,然后根据实际情况开展营救,将损失降到最低,只有这样才能真正发挥煤矿安全生产监控与通信技术的作用。此外,还要做好探寻无盲点,在搜救过程中应尽量使用救灾机器人,以防人工搜救发生危险等情况的出现,利用机器人就可以将人类损失降到最低,真正起到安全生产的作用。 4结论 监控技术与通信技术的不断提高,可以促进企业发展,同时还可以规避安全事故。尤其是在开发煤炭资源的过程中,要加强煤矿安全探究,只有这样才能保证井下人员的生命安全,真正促进煤炭企业发展,并实现可持续发展,这与国家政策也是一致的。因此,一定要做好煤炭安全生产监控与通信技术的研究。 作者:程亮 单位:贵州工程应用技术学院 煤矿自动化通信技术研究:煤矿安全生产监控与通信技术研究 摘要:基于煤矿安全生产监控的基本概述,分析目前中国煤矿安全生产监控与通信技术的现状,提出其发展趋势,旨在加强行业交流,提高煤矿生产的安全系数,确保员工生命健康,以利于煤矿企业长远发展。 关键词:煤矿安全生产;监控;通信技术 0引言 煤炭是中国经济建设发展的重要资源,其占中国一次能源消费的比重约70%。然而煤矿井下地质构造十分复杂,并且开发条件十分恶劣,接近一半的矿井都是瓦斯矿井,进而增加安全生产煤矿工作的难度,而且近年来煤矿事故死亡人数居高不下[1]。此外,随着煤矿采掘深度不断加深,高效率、高产量矿井不断涌现,煤矿企业需要更新安全技术。由于煤矿安全事故频频发生,加上煤矿企业长远发展的需要,很多煤矿企业都采用安全监控系统,该系统是指企业采用机电设备监控煤矿生产中排水、提升、运输等环节及温度、烟雾、风速、瓦斯等参数,并且通过计算机技术处理信息数据的一种应用系统[2]。该系统的应用可有效提高煤矿生产的安全系统,并且大幅度提高煤矿生产效率。 1基本概述 目前,很多煤矿企业已经采用安全生产监控系统,该系统将数据信息通信、控制与监测、采集信号等功能集中在同一系统中,充分利用板块化的构思来对软件程序、硬件思路进行设计[3]。监测人员通过该系统可实时观察矿井员工的作业环境有无危险因素,并且分析监测数据信息预测是否会发生煤矿安全事故,有利于管理人员及时发现危险因素,并且及时采取有效的预防措施来确保作业员工的生命健康,降低煤矿事故的发生率。该系统采用特定的芯片作为实时传输数据的工具,并且根据用户需要将历史数据以不同的电路及数据状态显示出来。系统设计人员采用非常简单的方式连接硬件,不管在多么恶劣的工作环境中,该系统都可正常工作,且确保通信数据的质量,正是由于这些优势,该系统得到广大煤矿企业的认可而广泛应用。通过分析监控与通信系统,可发现其具有四方面特征:a)可监测与控制相同时间内整个煤矿井下的状况,真实记录模拟量,通过可调取历史报警记录来获取完整的资料信息[4];b)可在电脑操作状态下采用编码技术,且通过通信技术来判定数据,以声光的形式提醒矿井作业人员,确保井下作业环境的安全;c)可对断电进行恢复操作,无需到现场执行,采用异步控制及远程控制就可达到预期效果;d)在实时监控过程中,能全面、真实了解矿井下员工的工作环境,为正确判断其安全性提供依据。 2煤矿监控系统的现状 2.1井下作业员工定位技术 因为多数矿井下的GPS相关信号难以覆盖所有通道,所以国家对此提出一系列要求:企业在井下设置的识别卡必须超过8000个,监控系统产生的漏读率必须低于0.01%,识别卡的数量必须超过80个,识别卡发生位移的速度必须超过5m/s,监控系统分站、识别卡间的传播距离必须超过10m。大部分煤矿事故都是发生在矿井下,要想确保井下作业员工的生命安全,煤矿企业必须在井下设置定位系统,该系统可实时收集井下的数据信息,及时发现存在的安全隐患,为调整开采计划提供依据[5]。倘若矿井下已发生特大煤矿安全事故,该系统可利于缩短抢救人员搜出井下员工的时间,赢得抢救时间。过去的GPS信号难以覆盖矿井下的每个地方,相当一部分的巷道属于信号盲区。随着信息技术迅猛发展,目前很多企业逐渐采用漏泄电缆、RFID系统,为定位井下员工提供向导。 2.2全井下移动通信 有关专家发现很多煤矿井下具有特定的无线传输规律,研究发现井下无线传输具有电气防爆能力强、防护性能良好、抵抗故障较强、设备体积不大、衰减速度较大等特征,为此,认为可采用多基站类型的网络结构[6]。有的研究通过高科技术,顺利研发构建在WIFI基础上的通信系统,实践证明,该系统对于应急救援、安全避险等过程中具有至关重要的作用。 2.3监控系统技术 一些研究发现,对于作业环境非常恶劣的矿井,并且电压波动较大,为此技术人员应当采用远程供电;对于电线可传输较远距离、电气极易出现爆炸情况的煤矿井,技术人员应当采用树形结构安装。 2.4产量监控系统及其技术 近几年,中国煤炭生产难以满足经济建设的需要,进而很多煤炭企业只追求短期利益,对煤炭进行无节制、无计划地开采,严重威胁子孙后代的利益。为了提高中国煤炭资源的开发及使用年限,一些专家着手研究产量监控系统,该系统通过远程传输手段,实时监控煤矿产量,按照相关规定来评价、核对收集的数据。倘若煤炭企业产量已经超出相关规定,则管理部门系统会出现警告信息,给予企业一定的处罚。通过产量监控系统,管理部门可清楚掌握企业生产情况,便于审查,同时有效提高监测数据的精确性及准确性,规范企业的生产工作,有效制止企业无节制开采的行为,确保国家煤炭资源的使用年限,有利于中国经济建设长远发展。 2.5无人值守的远程监控系统 为降低特大煤矿事故的发生率,在进行井下煤矿开采过程中,通常应尽量减少井下作业员工。为此,管理部门应针对井下作业员工的人数提出相关要求,为有效避免井下作业员工人数超出标准,要实时监控井下人数。有些专家研发无人值守的远程监控系统,管理人员通过该系统能实时掌握井下作业员工的数量,倘若发现井下员工数量超过标准的情况,则该系统自动显示预警,进而有利于调整井下工作员工的数量。为防止井下作业员工数量超出标准的情况,该系统设置无人轨道、无人胶带、无人供电等系统,可有效降低由于井下作业员工数量超标而导致煤矿安全事故的发生率,并且大幅度节约煤矿生产的财力、物力及人力资源,可有效降低生产成本。 3煤矿监控与通信技术发展趋势 3.1一体化的通信系统及技术 为提高应急通信的要求,煤矿企业应当研发一体化的通信系统。该系统应当具备以下功能:固定与移动通信,短信、视频、语言等形式的通信,监测位置、紧急呼叫、应急扩音、报警联动等功能。 3.2矿用物联网 为减少煤矿企业的库存煤炭量,并且降低企业生产成本,企业应当采用矿用物联网技术,全程监管地测、通风、电气、提升、运输等装备的使用、仓储、运输、采购等各个环节,可从以下几点着手:研发水泵操作人员、采煤机器的司机、绞车的司机、放炮员工、电钳员工、安全检查人员等员工工作环境员工、机器环闭锁的相关系统,研发员工、掘进机器、采煤机、胶轮车等静、动目标的管控系统,制定联网技术处理、传输、编码等相关标准。 3.3特大事故预警技术 研发特大事故预警技术是降低事故发生率的有效措施。目前,监控系统具有断电和预警功能,少数企业监控系统具有特大事故预警的作用,但准确度不高,无法满足安全工作要求。为此,煤矿企业应当强化这方面的研究。 4结语 煤矿监控与通信技术对于作业人员、企业长远发展、国家经济建设都具有至关重要的作用。为此,探究煤矿监控与通信技术具有现实的意义。在简要分析监控与通信系统的基础上,从井下作业员工定位技术、全井下移动通信、监控系统与技术、产量监控系统及其技术、无人值守的远程监控系统等方面阐述目前中国煤矿企业监控与通信技术的应用现状,从一体化的通信系统及技术、矿用物联网技术、特大事故预警技术等方面提出未来发展趋势,以期提高煤矿生产的安全性,确保作业员工的生命安全,促进企业长远发展。 作者:李大鹏 单位:潞安集团潞宁煤业有限责任公司 煤矿自动化通信技术研究:煤矿自动化通信技术现状与发展 1煤矿自动化和通信技术的发展历程 1.1煤矿自动化技术 煤矿自动化技术在我国的发展起始于20世纪60年代,继电器是当时主要的煤矿自动化器件,当时的煤矿自动化也只是简单的开停与闭锁控制,而且控制器不但体积庞大,安全性与可行性也很差。20世纪70年代和80年代中期,晶体管与逻辑电路开始的大量出现,它们的出现取代了继电器成为主要的煤矿自动化控制器件,它们的应用使控制器的体积得到了大幅度的缩小,并且把控制器的功能改进了。80年代末90年代初,开始出现了单片机,由于单片机的运算与控制能力都比较强,晶体管与逻辑集成电路控制系统很快被其取代,单片机成为了自动化控制系统的优秀控制单元,这使得煤矿自动化控制系统的安全性与可靠性都得到了大幅度的提升,煤矿自动化控制与检测系统才真正具有了实用功能。但这个时期形成的煤矿自动化系统还属于独立系统,各系统之间不能进行信息交换。简单的调制方式是其内部信息传输的主要方式。直到21世纪初,随着太网信息网络技术的发展,实现了煤矿各专用监控系统之间的信息传输可以用高速信息网络来传输,总线传输技术也逐步成为各专用监控系统内部之间信息传输的主要方式,高速信息通道的建立,使煤矿各专用监控子系统的集成与实时监控得到了实现,使煤矿自动化系统的自动化水平跃上了一个新的台阶。 1.2矿井通信 煤矿的生产指挥工作要想顺利进行,必须要做好矿井通信工作。由于煤矿企业的生产工序较多且作业地点分散,要想用一种通信系统和方式来把全矿覆盖很难。按使用方式可把矿井通信大致分为固定通信与移动通信,按通信覆盖区域可把煤矿通信系统分为全矿井通信与局部矿井通信。防爆磁电电话是我国早期主要采用的矿井调度通信方式,随着时代的发展矿用模拟程控调度通信系统在20世纪80年代开发出来了,90年代时数字程控调度通信系统也开发出来了,这时已经几乎能满足矿井调度通信的需求。矿用透地通信系统、矿用泄露通信系统、矿用感应通信系统、矿用载波通信系统、矿用小灵通通信系统以及矿用CD-MA通信系统是矿用移动通信系统的主要形式。其中应急救灾时主要用到的通信系统是矿用透地通信系统,局部通信主要用到的通信系统是漏泄通信系统,感应通信系统,矿用载波通信系统,全矿井无线通信主要用到的通信系统是矿用小灵通系统与CDMA通信系统。 2煤矿自动化技术 2.1高速监控网络 工业以太网、专用工业控制网、CEPON网以及MCIP系统是我国目前主要使用的高速监控网络。其中冗余工业以太网是我国煤矿自动化系统的主要传输平台,很多矿井都在使用。由于专用工业控制网的开放性比较差,在我国只有几个别的矿井在装备使用,而矿用CEPON网络系统是一种新系统,视频、数据、语音等信息都可以传输,其应用前景十分广阔。 2.2自动化平台软件 管控软件和Web服务软件是自动化平台软件的两种主要形式。管控软件在控制层的管控服务器内安装,Web服务软件在管理层的Web服务器中安装,它们是煤矿自动化控制的重要实现手段。 2.3局部生产环节自动化 矿井局部生产环节自动化大致可以分为:安全监控系统、电力监控系统、水泵自动化系统、调度控制矿井机车系统、矿井数字化工业电视系统、工作面巷道监控中心。 3煤矿通信技术 矿井有线通信主要使用的是矿井程控数字调度通信系统与工作面局部扩音通信系统。随着矿井大规模应用网络技术以及IP语音通信技术的逐渐完善,矿井有线通信一个重要的发展方向便是矿井IP调度通信系统。人们还在不断的探索和研究矿井移动通信技术,矿用透地通信系统、矿用泄漏通信系统、矿用感应通信系统、矿用载波通信系统、矿用小灵通通信系统、矿用CDMA通信系统等等。 4若干技术问题 4.1完善与提高局部生产环节自动化技术 已有多种高速监控网络方案供煤矿自动化控制选择,影响煤矿自动化正常运行能否实现的一个重要因素已经成为局部生产环节自动化,这主要是由于监控量大、面广、并且种类繁多是局部生产环节监控系统的主要特点,要想使矿井自动化系统更完善,这就需要各生产厂家不断完善与提高自身的技术。 4.2开发高强度快速安装式矿用光缆 我国的矿井已经开始广泛应用光缆,但大巷是其主要应用的地方,而在工作面上的应用技术还不完善,这主要是由于工作面的生产条件更恶劣,易断是普通矿用光缆的主要特点,一旦这种普通矿用光缆断裂后很难修复。而工作面液压支架电液控制系统,顶板监测系统监控的信息量都非常大,要求的信息传输速度高,更适合采用光缆传输,为了适应矿井未来的发展需求,我们必须开发开发高强度快速安装式矿用光缆。 4.3煤矿供电安全技术 电参数测量以及各种保护功能是目前防爆开关设备等供电设备主 5总结 实现煤矿高效安全开采的关键技术之一便是煤矿自动化技术,而矿井通信技术又是煤矿生产指挥必须具备的手段之一,历经几代人的努力钻研,开发出了一系列这方面的产品,并已经被广泛应用于煤矿企业的安全生产中,但就目前煤矿企业的发展现状而言,它们还远远不能满足煤矿企业安全高效生产的需求,为了真正满足这一需求,我们要不断利用新技术,新手段完善与提高煤矿自动化技术与通信技术,只有这样才能保证我们煤矿企业的安全、高效生产。 作者:王博翰 单位:陕西陕煤黄陵矿业一号煤矿 煤矿自动化通信技术研究:煤矿自动化和通信技术的发展 1煤矿自动化和通信技术的发展历程 1.1煤矿自动化技术煤矿自动化技术在我国的发展起始于20世纪60年代,继电器是当时主要的煤矿自动化器件,当时的煤矿自动化也只是简单的开停与闭锁控制,而且控制器不但体积庞大,安全性与可行性也很差。20世纪70年代和80年代中期,晶体管与逻辑电路开始的大量出现,它们的出现取代了继电器成为主要的煤矿自动化控制器件,它们的应用使控制器的体积得到了大幅度的缩小,并且把控制器的功能改进了。80年代末90年代初,开始出现了单片机,由于单片机的运算与控制能力都比较强,晶体管与逻辑集成电路控制系统很快被其取代,单片机成为了自动化控制系统的优秀控制单元,这使得煤矿自动化控制系统的安全性与可靠性都得到了大幅度的提升,煤矿自动化控制与检测系统才真正具有了实用功能。但这个时期形成的煤矿自动化系统还属于独立系统,各系统之间不能进行信息交换。简单的调制方式是其内部信息传输的主要方式。直到21世纪初,随着太网信息网络技术的发展,实现了煤矿各专用监控系统之间的信息传输可以用高速信息网络来传输,总线传输技术也逐步成为各专用监控系统内部之间信息传输的主要方式,高速信息通道的建立,使煤矿各专用监控子系统的集成与实时监控得到了实现,使煤矿自动化系统的自动化水平跃上了一个新的台阶。 1.2矿井通信煤矿的生产指挥工作要想顺利进行,必须要做好矿井通信工作。由于煤矿企业的生产工序较多且作业地点分散,要想用一种通信系统和方式来把全矿覆盖很难。按使用方式可把矿井通信大致分为固定通信与移动通信,按通信覆盖区域可把煤矿通信系统分为全矿井通信与局部矿井通信。防爆磁电电话是我国早期主要采用的矿井调度通信方式,随着时代的发展矿用模拟程控调度通信系统在20世纪80年代开发出来了,90年代时数字程控调度通信系统也开发出来了,这时已经几乎能满足矿井调度通信的需求。矿用透地通信系统、矿用泄露通信系统、矿用感应通信系统、矿用载波通信系统、矿用小灵通通信系统以及矿用CD-MA通信系统是矿用移动通信系统的主要形式。其中应急救灾时主要用到的通信系统是矿用透地通信系统,局部通信主要用到的通信系统是漏泄通信系统,感应通信系统,矿用载波通信系统,全矿井无线通信主要用到的通信系统是矿用小灵通系统与CDMA通信系统。 2煤矿自动化技术 2.1高速监控网络工业以太网、专用工业控制网、CEPON网以及MCIP系统是我国目前主要使用的高速监控网络。其中冗余工业以太网是我国煤矿自动化系统的主要传输平台,很多矿井都在使用。由于专用工业控制网的开放性比较差,在我国只有几个别的矿井在装备使用,而矿用CEPON网络系统是一种新系统,视频、数据、语音等信息都可以传输,其应用前景十分广阔。 2.2自动化平台软件管控软件和Web服务软件是自动化平台软件的两种主要形式。管控软件在控制层的管控服务器内安装,Web服务软件在管理层的Web服务器中安装,它们是煤矿自动化控制的重要实现手段。 2.3局部生产环节自动化矿井局部生产环节自动化大致可以分为:安全监控系统、电力监控系统、水泵自动化系统、调度控制矿井机车系统、矿井数字化工业电视系统、工作面巷道监控中心。 3煤矿通信技术 矿井有线通信主要使用的是矿井程控数字调度通信系统与工作面局部扩音通信系统。随着矿井大规模应用网络技术以及IP语音通信技术的逐渐完善,矿井有线通信一个重要的发展方向便是矿井IP调度通信系统。人们还在不断的探索和研究矿井移动通信技术,矿用透地通信系统、矿用泄漏通信系统、矿用感应通信系统、矿用载波通信系统、矿用小灵通通信系统、矿用CDMA通信系统等等。 4若干技术问题 4.1完善与提高局部生产环节自动化技术已有多种高速监控网络方案供煤矿自动化控制选择,影响煤矿自动化正常运行能否实现的一个重要因素已经成为局部生产环节自动化,这主要是由于监控量大、面广、并且种类繁多是局部生产环节监控系统的主要特点,要想使矿井自动化系统更完善,这就需要各生产厂家不断完善与提高自身的技术。 4.2开发高强度快速安装式矿用光缆我国的矿井已经开始广泛应用光缆,但大巷是其主要应用的地方,而在工作面上的应用技术还不完善,这主要是由于工作面的生产条件更恶劣,易断是普通矿用光缆的主要特点,一旦这种普通矿用光缆断裂后很难修复。而工作面液压支架电液控制系统,顶板监测系统监控的信息量都非常大,要求的信息传输速度高,更适合采用光缆传输,为了适应矿井未来的发展需求,我们必须开发开发高强度快速安装式矿用光缆。 4.3煤矿供电安全技术电参数测量以及各种保护功能是目前防爆开关设备等供电设备主要具有的功能,他们一般都缺乏主动分析故障与报警的功能,这就需要我们继续在这方面加大研究力度,把井下变电所无人值守的整套设备争取能够开发出来。 5总结 实现煤矿高效安全开采的关键技术之一便是煤矿自动化技术,而矿井通信技术又是煤矿生产指挥必须具备的手段之一,历经几代人的努力钻研,开发出了一系列这方面的产品,并已经被广泛应用于煤矿企业的安全生产中,但就目前煤矿企业的发展现状而言,它们还远远不能满足煤矿企业安全高效生产的需求,为了真正满足这一需求,我们要不断利用新技术,新手段完善与提高煤矿自动化技术与通信技术,只有这样才能保证我们煤矿企业的安全、高效生产。 作者:王博翰 单位:陕西陕煤黄陵矿业一号煤矿 煤矿自动化通信技术研究:煤矿自动化和通信技术探讨 摘要:现如今,我国煤矿的发展已经越来越好,很多大型煤矿已经充分意识到自动化技术和通信技术的重要性。在实际的煤矿开采中,人们应用非常先进的技术手段,将煤矿开采工作推向了更高的层次。从目前的情况来看,我国煤矿开采融合了自动化技术和通信技术,这些都是现代化煤矿发展中的优秀内容。为了能够更好地提升煤矿产业的高效发展,有关工作人员应该充分认识到煤矿自动化和通信技术的重要性。本文将会针对煤矿自动化和通信技术的发展历程进行简单的分析,并对煤矿自动化技术和煤矿通信技术等内容进行具体的阐述。 关键词:煤矿;自动化技术;通信技术;现代化发展 1煤矿自动化和通信技术的发展历程 1.1煤矿自动化技术。煤矿自动化技术最早出现于20世纪60年代,当时继电器是一项主要的自动化器件,但是由于受到技术方面的限制,继电器的体积非常庞大,不仅操作起来十分困难,其安全性也较差,并不能够实现长期稳定的发展目标。到了20世纪70年代,我国自动化继电器的发展出现了一定的进步,主要是晶体管与逻辑电路的发展开始出现,这为继电器的使用给予了有力的保障。后来,单片机的出现开始替代了传统的自动化设备,这些都将会影响到煤矿自动化通信的安全性。随着社会的不断发展和进步,越来越多的高效设备已经融入到煤矿自动化设备的发展当中,并且为提升煤矿开采的高效性奠定了坚实的基础。1.2矿井通信。在煤矿开采的过程中,会涉及很多的内容,为了确保矿井通信设备的快速发展,不仅要保证矿井设备的先进性,还需要保证通信系统的分散性。由于在实际的矿井通信中,经常会遇到各种各样的问题,要想从根本上保证矿井内部工作人员的安全性,就应该充分认识到矿井通信的重要性,要求矿井覆盖面积达到一定的程度,然后按照区域覆盖面积将煤矿通信系统分为全矿井通信与局部矿井通信。这些都是矿井通信技术所包含的主要内容。在矿井通信技术的发展中,还有一些矿用通信系统是为了更好地提升矿用透地通信系统的工作效率,常见的有CDMA通信系统、小灵通系统与矿用载波通信系统,这些都是矿井通信系统中能够经常运用的系统。 2煤矿自动化技术 2.1高速监控网络。随着社会的发展和信息化技术的进步,高速监控网络已经实现了快速的发展,这为提升我国煤矿自动化技术的发展奠定了坚实的基础。工业以太网、专用工业控制网、CEPON网以及MCIP系统都是我国煤矿产业中常见的高速监控网络系统,其中,冗余工业以太网是我国煤矿自动化系统的主要传输平台。但是,从宏观的角度来看,由于我国工业控制网的开放性比较差,在我国只有少数煤矿企业应用该技术。然而,在矿井装备当中,常用的矿井网络系统会将视频、数据、语音等多种信息结合到一起,这样的通信效率会更高,也会更加准确地掌握煤矿自动化技术的发展情况,所以,综合来看,煤矿自动化系统将会有着更好的发展前景和发展空间。2.2自动化平台软件。煤矿自动化控制不仅需要专业的人力资源,更需要先进的信息化网络技术,管控软件和Web服务软件是自动化平台软件的主要形式。自动化平台软件之所以能够更好地推动煤矿通信技术的发展,就是因为自动化平台软件可以结合很多现代化的信息技术,让先进的科学技术与实际的网络化发展完美地融合到一起。其中,Web服务软件在管理层的Web服务器中比较安全,也可以起到很好的自动化控制作用,让自动化平台服务的发展实现全面的发展。不仅如此,煤矿自动化发展在现代化的社会发展中必将会具有非常广阔的发展前景和发展空间。与传统的煤矿产业相比,现代化的煤矿产业中,自动化平台软件的发展将会更受欢迎,因为现代化的自动化平台软件不仅大大地节省了人力资源,还会很好地提升煤矿开采效率,为提升自动化平台的快速发展奠定了坚实的基础。2.3局部生产环节自动化。在煤矿自动化和通信设备发展的过程中,经常会涉及一些安全监控系统、电力监控系统、水泵自动化系统以及调度控制矿井机车系统等,这些系统在实际的矿井自动化运行中有着十分重要的意义和作用。矿井数字化工业电视系统在实际的矿井生产中也起着至关重要的作用。局部生产环境自动化是煤矿发展过程中的主要内容。为了更好地提升煤矿自动化的发展和建设,就应该充分认识到现代化技术的科学性,不要一味地运用传统式的技术对煤矿进行开采,这样不仅会浪费人力、物力,还会严重影响到矿井的未来发展。为了更好地提升矿井自动化发展,就应该从根本上落实煤矿生产环境自动化体系。让矿井实现数字化、工业化的发展。 3煤矿通信技术 在现代化的矿井通信技术发展过程中,矿井有线通信技术占据着十分重要的地位,无论是网络技术还是IP语音通信技术都应该不断地发展,为推动矿井有线通信技术的快速发展奠定坚实的基础。现如今,为了推动煤矿产业的高效发展,还应该学会不断地探索和研究矿井移动通信技术,矿井移动通信技术与传统的矿井通信技术相比具有很多的优势,首先,矿井通信技术能够更加全面地掌握矿井的内部情况。现如今还有很多较为科学的通信技术在实际的通信系统运行中都应用非常广泛。 4若干技术问题 4.1完善与提高局部生产环节自动化技术。随着信息化技术的不断发展和进步,越来越多的人已经认识到自动化技术对矿井生产的重要性。很多高速监控网络方案能够为煤矿自动化控制选择给予保证。影响煤矿自动化正常运行是提高煤矿生产效率的先决条件,为了更好地让煤矿实现长期稳定的发展,就应该不断地提高局部生产环节自动化技术,让自动化技术充分融入到实际的煤矿生产当中,为加强通信技术的发展给予更有力的保障。在未来的发展中,煤矿自动化和通信技术必将迎来更加广阔的发展前景。随着人们生活水平的不断提高,越来越多的人已经认识到先进技术的力量。无论是在实际的煤矿开采中,还是在自动化技术的研究中,高科技技术都是推动煤矿产业前行的有力保障。4.2开发高强度快速安装式矿用光缆。煤矿生产力越来越大,传统的矿用电缆已经不能满足现代化煤矿产业的发展。只有将光缆融入实际的煤矿自动化中,才能加快自动化设备的运转效率。因为一旦这种普通矿用光缆断裂后就很难修复,不仅会对煤矿内部的正常运行造成一定的影响,还会对煤矿工作人员的安全带来一定的隐患。为了更好地确保矿用电缆的安全,就应该将原有的旧式电缆替换成光缆,这样不仅可以提高电缆的利用效率,还可以大大提高煤矿的生产效率。4.3煤矿供电安全技术。现如今,煤矿供电安全技术发展十分迅猛,很多时候煤矿供电设备会出现一些故障,如果处理不当很容易对工作人员和煤矿自身带来严重的影响。为了能够进一步加强煤矿的生产安全,就应该充分认识到煤矿供电安全技术的重要性,加强供电过程中的安全问题,避免出现一些不必要的安全隐患。为了大大减少人力资源的损失,还应该加大设备研究力度,争取研制出无人监管设备。这样的设备管理模式不仅可以降低人力资源成本,还会大大提升监管效率,为煤矿供电安全给予更有力的保障。 作者:司志良 单位:安徽恒泰电气科技股份有限公司 煤矿自动化通信技术研究:煤矿自动化和通信技术的现状与发展趋势 1煤矿自动化和通信技术的发展历程 1.1煤矿自动化技术 煤矿自动化技术在我国的发展起始于20世纪60年代,继电器是当时主要的煤矿自动化器件,当时的煤矿自动化也只是简单的开停与闭锁控制,而且控制器不但体积庞大,安全性与可行性也很差。20世纪70年代和80年代中期,晶体管与逻辑电路开始的大量出现,它们的出现取代了继电器成为主要的煤矿自动化控制器件,它们的应用使控制器的体积得到了大幅度的缩小,并且把控制器的功能改进了。80年代末90年代初,开始出现了单片机,由于单片机的运算与控制能力都比较强,晶体管与逻辑集成电路控制系统很快被其取代,单片机成为了自动化控制系统的优秀控制单元,这使得煤矿自动化控制系统的安全性与可靠性都得到了大幅度的提升,煤矿自动化控制与检测系统才真正具有了实用功能。但这个时期形成的煤矿自动化系统还属于独立系统,各系统之间不能进行信息交换。简单的调制方式是其内部信息传输的主要方式。直到21世纪初,随着太网信息网络技术的发展,实现了煤矿各专用监控系统之间的信息传输可以用高速信息网络来传输,总线传输技术也逐步成为各专用监控系统内部之间信息传输的主要方式,高速信息通道的建立,使煤矿各专用监控子系统的集成与实时监控得到了实现,使煤矿自动化系统的自动化水平跃上了一个新的台阶。 1.2矿井通信 煤矿的生产指挥工作要想顺利进行,必须要做好矿井通信工作。由于煤矿企业的生产工序较多且作业地点分散,要想用一种通信系统和方式来把全矿覆盖很难。按使用方式可把矿井通信大致分为固定通信与移动通信,按通信覆盖区域可把煤矿通信系统分为全矿井通信与局部矿井通信。防爆磁电电话是我国早期主要采用的矿井调度通信方式,随着时代的发展矿用模拟程控调度通信系统在20世纪80年代开发出来了,90年代时数字程控调度通信系统也开发出来了,这时已经几乎能满足矿井调度通信的需求。矿用透地通信系统、矿用泄露通信系统、矿用感应通信系统、矿用载波通信系统、矿用小灵通通信系统以及矿用CD-MA通信系统是矿用移动通信系统的主要形式。其中应急救灾时主要用到的通信系统是矿用透地通信系统,局部通信主要用到的通信系统是漏泄通信系统,感应通信系统,矿用载波通信系统,全矿井无线通信主要用到的通信系统是矿用小灵通系统与CDMA通信系统。 2煤矿自动化技术 2.1高速监控网络 工业以太网、专用工业控制网、CEPON网以及MCIP系统是我国目前主要使用的高速监控网络。其中冗余工业以太网是我国煤矿自动化系统的主要传输平台,很多矿井都在使用。由于专用工业控制网的开放性比较差,在我国只有几个别的矿井在装备使用,而矿用CEPON网络系统是一种新系统,视频、数据、语音等信息都可以传输,其应用前景十分广阔。 2.2自动化平台软件 管控软件和Web服务软件是自动化平台软件的两种主要形式。管控软件在控制层的管控服务器内安装,Web服务软件在管理层的Web服务器中安装,它们是煤矿自动化控制的重要实现手段。 2.3局部生产环节自动化 矿井局部生产环节自动化大致可以分为:安全监控系统、电力监控系统、水泵自动化系统、调度控制矿井机车系统、矿井数字化工业电视系统、工作面巷道监控中心。 3煤矿通信技术 矿井有线通信主要使用的是矿井程控数字调度通信系统与工作面局部扩音通信系统。随着矿井大规模应用网络技术以及IP语音通信技术的逐渐完善,矿井有线通信一个重要的发展方向便是矿井IP调度通信系统。人们还在不断的探索和研究矿井移动通信技术,矿用透地通信系统、矿用泄漏通信系统、矿用感应通信系统、矿用载波通信系统、矿用小灵通通信系统、矿用CDMA通信系统等等。 4若干技术问题 4.1完善与提高局部生产环节自动化技术 已有多种高速监控网络方案供煤矿自动化控制选择,影响煤矿自动化正常运行能否实现的一个重要因素已经成为局部生产环节自动化,这主要是由于监控量大、面广、并且种类繁多是局部生产环节监控系统的主要特点,要想使矿井自动化系统更完善,这就需要各生产厂家不断完善与提高自身的技术。 4.2开发高强度快速安装式矿用光缆 我国的矿井已经开始广泛应用光缆,但大巷是其主要应用的地方,而在工作面上的应用技术还不完善,这主要是由于工作面的生产条件更恶劣,易断是普通矿用光缆的主要特点,一旦这种普通矿用光缆断裂后很难修复。而工作面液压支架电液控制系统,顶板监测系统监控的信息量都非常大,要求的信息传输速度高,更适合采用光缆传输,为了适应矿井未来的发展需求,我们必须开发开发高强度快速安装式矿用光缆。 4.3煤矿供电安全技术 电参数测量以及各种保护功能是目前防爆开关设备等供电设备主要具有的功能,他们一般都缺乏主动分析故障与报警的功能,这就需要我们继续在这方面加大研究力度,把井下变电所无人值守的整套设备争取能够开发出来。 5总结 实现煤矿高效安全开采的关键技术之一便是煤矿自动化技术,而矿井通信技术又是煤矿生产指挥必须具备的手段之一,历经几代人的努力钻研,开发出了一系列这方面的产品,并已经被广泛应用于煤矿企业的安全生产中,但就目前煤矿企业的发展现状而言,它们还远远不能满足煤矿企业安全高效生产的需求,为了真正满足这一需求,我们要不断利用新技术,新手段完善与提高煤矿自动化技术与通信技术,只有这样才能保证我们煤矿企业的安全、高效生产。 作者:王博翰 单位:陕西陕煤黄陵矿业一号煤矿 煤矿自动化通信技术研究:煤矿自动化通信技术论文 1煤矿自动化 煤矿自动化,是指在煤矿生产和管理的过程中对各项工作都实现自动化的管理行为,包括对煤矿生产过程中生产环节的自动化、生产过程中煤矿安全保护自动化、监控进程自动化、管理行为自动化等一系列自动化的行为,最终将煤矿自动化的工作内容综合组成一个煤矿自动化运行平台,实现煤矿的生产和管理内容自动化的目标。具体来讲,煤矿自动化的功能特点和关键技术可以根据煤矿在生产管理过程中的不同任务内容来具体划分为以下内容: 1.1煤矿机械设备的运行和管理自动化随着现代计算机技术的不断发展,现代科技早已经实现了通过传感器和计算机技术对机械设备进行智能监控与管理的过程。将这一新型计算机技术应用在煤矿生产过程中和机械设备的运行当中,对煤矿机械设备的运行自动化进程有着质的帮助和提升。在煤矿的生产以及管理过程中,已经实现运行自动化的机械设备包括采煤机、工作面运输机等多项设备,其中采煤机自动化主要是通过计算机对采煤机各电机及液压系统的控制,实现采煤机在运行和管理过程中的自动化;运输机则是通过对其和计算机技术相结合来实现运输机的智能控制和管理,使其能够自动负担更加大容量、高强度、重型化的工作内容和具有更长使用期限的寿命优点。 1.2煤矿运输系统的自动化 煤矿运输系统的自动化是指在矿产资源运输的过程中对有关运输的机械设备进行自动化管控的过程。当前我国对于煤矿运输系统已经开始逐渐引进国外先进的胶带运输方法,随之而来的是胶带大载荷长距离运输对动力系统的高要求,对保护投入的严标准,目前利用计算机技术,将主电机和皮带运行中的各种数据利用传感器采集并汇集到PLC自动控制系统上,通过上位程序对胶带运输设备进行集中的控制和保护,对相关设备在运行过程中出现的故障能够及时地作出预防和处理,保护矿产资源在运输过程中的安全性,提高煤矿运输的效率和质量。 1.3煤矿洗选系统自动化 煤矿洗选系统自动化是指针对提高煤质去除矸石的洗选设备进行集中控制,对设备运行中的各种参数进行在线监控,使各种保护能够有效的联锁,确保洗选系统安全高效运行的控制系统。当前各洗煤厂使用的控制系统不尽相同,常见的系统有美国AB,德国西门子,相比使用人力去就地控制各种水泵、皮带、破碎机、分级筛等设备,使用自动控制系统可以大量缩减人员的投入,减少因噪音、粉尘等对人体的伤害,同时各种保护的联锁投入也可以消除因个别设备的故障造成洗选系统的崩溃,避免机电生产事故的发生,对煤矿来说洗选自动控制系统的参与即减少了企业的运营成本,又大大提高了安全生产效率。 2煤矿通信技术 煤矿通信技术是指将现代通信技术应用在煤矿生产和管理的过程中而形成的煤矿系统特有的通信技术类型。煤矿通信技术根据煤矿生产任务以及应用环境的不同,具体可以总结为以下内容。 2.1全矿井生产调度通信技术 全矿井生产调度通信技术是指在煤矿井下的生产过程中对矿井的生产过程施行通信管理的一种技术,其通信设备一般包括调度主机、安全隔离器以及本安自动电话机等,煤矿管理人员可以通过对以上设备的利用来实现对煤矿井下生产和运输过程的即时管理和控制,保证煤矿井下生产过程的安全和效率。全矿井生产调度通信技术也有不同的技术类型,例如煤矿井下建立专用的调度主机和行政交换机相互结合使用的通信技术方法,通过煤矿井下生产调度员的管理来对调度主机和行政交换机综合使用,实现对煤矿井下生产过程的管理和控制,比较适用于大型煤矿企业。其他例如不建立专用的调度主机,只使用行政交换机的通信技术类型或者只建立专用的调度主机不使用行政交换机的通信技术类型则比较适用于较小的煤矿企业。 2.2井下光纤通信技术 井下光纤通信技术则是指将光纤通信技术应用在煤矿井下生产过程的管理和控制过程中,井下光纤通信技术相较于其他通信技术来说具有通信速度更快、通信质量更高、通信容量更大等一系列的优点,具有优秀的防爆阻燃性能和通信抗干扰的能力。目前井下工业环网的普及应用,为煤矿信息化建设搭建了基础接入平台,使通信系统、人员定位系统、综采设备运行监控、电力系统监控、视频监控等多种系统进行融合成为了可能,成为煤矿数字化建设的重要推动力。 3结语 煤矿的自动化技术和通信技术是保证煤矿生产与管理过程中工作质量和工作效率的重要方法之一,也是煤矿工作未来发展的必然趋势,加强煤矿自动化技术和通信技术的进程,实现对煤矿生产与管理过程的有效保护和支撑。 作者:高小川单位:陕西清水川能源股份有限公司冯家塔矿业分公司
通信工程论文:网络计划技术通信工程论文 一、网络计划技术意义 目前在国际上,网络计划技术是被许多国家认可的一种科学的计划管理技术,它在工程项目计划管理中发挥着巨大的应用价值。它不仅降低消耗,提高生产力,缩短工期,也利于项目管理的加强,是项目管理最有效的技术之一。网络计划技术是一种行之有效的进度控制方法,它在通信工程项目管理中的发挥着重要的意义,不仅可以改善通信工程管理中较薄弱的环节,同时克服了单一的工程施工进度计划管理的手段。通信工程建设的优秀其实是通信网络能力的建设,网络计划技术为网络经营打下了坚实的基础,不仅保障了工程进度及通信工程的质量,也提高了客户对网络服务的感知度,目前,在工程成本控制方面也发挥着有力作用。 二、通信工程的进度控制方法 网络计划技术在通信工程管理中的主要作用是管理工程施工进度。通信工程同别的建设工程比较,在拥有一般工程项目特点的同时,也具有自身通信信息技术的特点,因此,通信工程的划分也是较复杂的。 2.1通信工程的特点 1、工期紧迫。 通信工程具有较强的时效性与针对性,那么,工期的完整性不仅关系着投资的利益,影响市场拓展时机,也决定着企业后续发展,因此对工期的要求较高。通信工程建设是一个涉及很多施工单位的复杂的社会过程,也与建设单位组织管理制度密切联系,要求员工全员全程参与,在建设成系统后还要让用户使用和维护,因此通信工程的维护期也被拉长。 2、技术复杂。 通信工程是一种知识密集型工程,而信息技术是其根本依托。信息技术的发展更新,又同其他技术结合发展,一些新的技术分支不断出现,这些最后都会反过来影响到通信工程,进而在其工程中检测技术、掌握技术、把握技术方向等方面加大了难度。 3、需求复杂。 通信工程涉及专业广泛,由于不安定因素复杂,其构成目标多样化,可视性极低,因此对于最终需求无法单次或简单解释说明,需求不清而易引发扯皮、矛盾、纠葛、争议或返工等问题。管理与需求的变更始终贯穿通信工程建设中。 4、风险因素复杂。 通信工程建设过程是受多种因素制约的,存在着很大的风险,主要来自技术因素与非技术因素两大部分。数据显示,非技术因素占据风险成分中的绝大部分,这可能由建设单位与承建单位单方面,或两者之间配合因素导致的工程失败而未达到预定目标。 5、环境复杂。 通信工程由于网络规划的需要,工程地点较分散,如环境恶劣的山区,交通滞落的郊区地带,繁华的市区等;且工程地点周围地理、交通、人文环境皆不相同,工程建设的影响压力来自不同的方面,有如天气、业主、市政工程等。 6、不确定因素多。 通信工程中不可控因素复杂多样,有如选定站址、运输设备、挖传输管道等。这些都需要时间去协调控制,对项目预测管理、动态控制、前期准备等。 2.2通信工程进度控制的概述 通信建设工程主要根据两大方面,即:工程按建设项目;单项工程。通信工程进度控制是指在项目实施阶段的进度进行控制,其目的是通过控制实现决策控制时间内的目标,拟定出经济且合理的进度计划。进度控制是需要不断调整进度计划的。通信工程建设进度控制的终极目的是保障在规划时间,工期内建设的投入使用或提前交付使用。 2.3通信工程进度控制方法 1、甘特图。 一种横道图或线形图,主要用途是计划安排与确定工程项目中各项工作的进度,具有制作简单、方便、清晰的优点。 2、网络计划技术。 一种进行计划管理与组织生产的科学方法,利用网络图表达工程进度安排及工作间的逻辑关系。主要包括计划评审技术与关键线路法两种模式等。 3、其他进度控制方法。 线形图,包括时间距离图,时间效率图等。 三、通信工程项目的网络优化方法 通信工程的最后形式是网络规模的形成与扩大。随着通信事业的大力发展,及政府给予的支持,在内部竞争的前提下,也逐渐对国际运营商开放,这要求各通信公司转变经营理念与调整战略目标。通信工程采用网络计划技术的优化方法可以方便地对通信工程项目施工进度安排。网络计划可以对初始网络计划图进行优化,达到缩短工期、减少资源消耗、降低成本低的目的。网络优化主要包括以下三种内容方法。 3.1进度时间优化法 时间优化法是指在人财务俱全的前提下,以最短工期为目的,使一项工程尽快完工与发挥投资效果。关键线路作业是影响总工期的重要因素,为达到缩短工期,确保规划时间里完成任务工程,应采取以下措施: 1、利用时差。 调动其他闲余部分物力跟人力,补充关键工序,加大集中使用,可有效缩短线路的持续时间。 2、采取组织措施。在合理允许的前提下,关键线路上的所有工序尽量进行平行和交叉作业。 3、采取技术措施。 提高技术水平与改进工艺设备以缩短工期。通过以上措施,可以将关键线路转化为非关键线路,并能以此进行后续的转化调整,这将大大利于工程控制在规定工期内完成。 3.2时间与资源优化法 所谓资源是指完成工作所需资金、材料、人力、机械设备等。资源又称生产要素,在应用网络计划技术时,应对各类资源认真研究,强化管理,合理调配使用资源。在这个过程中应用网络计划技术时,首先根据项目资源库,描述所用资源名称,单位时间费率或单个使用费率的资源费率,单位时间内可获得的最高限量的资源限量,还有可获得的时间等,再根据网络计划中各项工作的需求,将资源库中的资源合理分配到对应的相关工作上,之后按照各工作的进度统计出每个单位时间内项目对资源的需求量,如果需求量超出资源限制量,仍需要对资源计划工作做出调整。一般的,资源计划安排存在两种方法。 1、在规定工期内安排好各工作活动时间 使资源消耗均衡,但施工生产存在不均衡性,会出现单位时间对资源需求高低峰现象,那么可以采取调整施工进度计划,确保单位时间资源需求量保持在平均水平,这样就能合理有效利用空间与时间,减少临时设施数量与资源储存量,节约施工用地、降低成本。 2、在施工进度计划中相对应的资源的需求量受到某一种资源限制时,若资源的数量得不到补充,将会影响工程进度,延长工期,甚至不能进行。 那么,在资源受限制的条件下,就应该进行调整施工进度计划,使各单位时间资源需求量全部达到满足资源限量的要求,以求得工程施工进度计划的顺利进行。依据有限资源在各工作之间合理分配的原则,进行调整施工进度计划,以求资源有限工期最短的进度计划与简单快捷的优化方法。资源安排与优化的最优秀意义就是资源的调配,适量、适时、配备比例适当,投入资源不但要满足资源使用率,还有项目实施的要求。此外,计算机技术在项目实施过程中的应用,能够解决非常复杂的资源安排优化工作,项目管理软件可以对资源动态进行管理,使多种资源同步安排优化,满足项目实施过程中不断出现的变化需求。 3.3时间与成本优化方法 所谓时间成本优化是通过分析工程周期长短与其对应的费用多少之间的线性关系,减少时差,以求工程中间接与直接费用总和最低值的赶工日程。分类与优化方法如下: 1、工程费用的分类。 工程费用包括直接与间接费用两大内容。直接费用指与工程直接相关的费用,比如原材料费、能源费、工人工资等。间接费用则相反,包括折旧费、管理费等。 2、工期与费用的关系。 延长工期会导致间接费用增加,缩短工期则会使直接费用增加。时间与费用的优化是通过分析工期与费用线性关系,降低成本,缩短工期,减少时差,达到最佳工期点与最低总费用。 3、优化的方法。 绘制初始网络图,确定关键线路;若有多条关键线路,可以同时赶工,将时间控制一致;从关键线路费用率最小的作业时间着手,缩短总工期;计算费用节约额与提前竣工天数。 四、结束语 随着我国改革开放的深入发展,面对激烈的竞争环境,很迫切需要一种先进科学的方法或工具来管理大量的数据信息。通信工程是具有较强的时效性与针对性的一种科技含量高的知识密集型工程,如果只是用传统的进度控制手段,则很难实现资源的优化控制与降低成本的目的。网络计划技术的盛行,带来了更为宽广的应用和发展,不但起到优化计划制定期间的资源、工期、成本的作用,也对计划过程有效的控制、监督、调整,同时也确保实现预定目标。作为一种先进的管理方法与技术,在未来,它一定会使人类在实际工作中取得辉煌的成绩。 作者:薛宝起 单位:中国通信建设第一工程局有限公司 通信工程论文:信息技术通信工程论文 1通信工程信息技术的基本理论分析 1.1通信工程信息技术的概念 通信工程是电子工程的一个重要组成部分,同时,通信工程的发展主要也是需要依托电子技术发展而来的。由于通信工程强调的对于用户的服务质量,主要承担的工作是用户之间的信息沟通。所以,通信工程更需要重视信息的传输质量和信号传输的速度。虽然,通信工程的起步时间比较晚,但是由于社会需求比较大,因此发展十分迅速,因此,得到了社会各界的广泛关注。它给社会带来了极大的便利,有利于人们之间的沟通,因此,具有更广阔的发展前景,更具有研究分析的必要和价值。 1.2研究通信工程信息技术的重要意义 1.2.1通信工程信息技术的发展有利于进行人力资源的合理调配。 通信工程的进步和发展,不仅是一个行业的变更,也带动了我们国家整个企业的内部调整,它的出现是工业与信息化的有效融合,更有利于节约人力成本,提高工作效率,推动我国的产业化由粗放型逐渐向节约型发展,这是社会的进步,同时也是工业的进步。 1.2.2当今社会是一个信息高速发达的社会,人们会在浏览的信息的过程中潜移默化的受到信息导向的影响。 因此,积极进行通信工程的信息技术的建设,有利于在第一时间进行最广泛的信息宣传,以提高人们的思想认识,缩小不同地域和不同文化之间的差异,这在一定程度上必然会提高公众的文化素养和水平,是带动文化建设的一个有效途径。 2通信工程信息技术的内容 2.1无线信息通信技术。 所谓无线通信技术,简单的说就是通过电磁波的信号在无线的空间内进行信息的传播与交换,这也是近几年我国通信领域发展较为迅速的技术,其应用的范围相对较为广泛,在很大程度上为人们的生活提供了便利。无线通信信息技术奖传统光纤技术中存在的不足之处进行改善,降低了自然灾害对其造成的影响,也避免了在自然灾害的过程中网络彻底瘫痪的现象,可以保障电网的安全与稳定运行。现阶段的无线信息通信技术相对较为常见,例如Wifi技术、LMDS技术以及WMN技术等等都属于这一范畴,并在不断的实践过程中逐渐完善与成熟,在人们的生活中有着广泛的应用,也是保障资源共享的主要形式,但其安全性还存在一定的不足之处。无线通信信息技术是电力系统的重要辅助,其不仅可以对传统光纤通信技术中存在的缺陷进行改善,也可以加快数据传输的速度,满足社会发展新形势下人们对网络的要求,为我国通信的发展做出了巨大的贡献。 2.2宽带电力线通信技术。 宽带电力线通信技术在过去的十年内是通信工程的主要技术,目前其主导地位在逐渐的下降,但是仍然具有很大的使用用户和发展空间。该项技术主要是将电信公司的提供信号的网络,与用户的用户端相互连接,通过有形的电力线实现电信公司信号的传输与用户的信号接收。用户利用宽带电力线技术能够实现搜索互联网、拨打电话、进行可视通话等,给广大用户提供更多的便利,有利于社会的进步和百姓精神文化的建设。同时,这种技术只需要铺设简单的电力线即可,能够有效的节约使用能源,进而降低成本,是附加值比较高的一项新技术。此外,该项技术还具有另外一个比较明显的优势,即也可以对现有的低压配电网络资源进行科学、合理的配置,充分利用线路与基础设施等资源,在很大程度上节省了人力资源与物力资源,减少了投资的成本,也降低了通信工程中技术的难度。此外,在这一过程中的信息传播速度相对较快,网络覆盖的面积相对较为广泛,并且安全性与稳定性可以得到保障,真正的实现了智能化的控制效果。 2.3移动网络通信技术。 如果说宽带技术是互联网技术的一大进步,那么移动网络通信技术的兴起,则是另外一个通信工程技术的重大突破。目前的移动通信技术应用比较广泛的就是3G技术,2014年开始4G业务也开始受到一些青年人的追捧,但是目前的4G业务尚且不够完善,一些地区还没有完全覆盖,同时信号不是很稳定,3G仍然是市场的主导。它实现了人们之间的通信不再依托一条网线,用户可以随时随地打开无线网络,进行信息的检索和使用,大大的降低了网络对于地域的限制,用户的使用更加便捷。 2.4光纤通信技术。 光纤通信技术主要是通过光导纤维来进行信号传输的,有效的实现了信息的传递,在实际的使用过程中,光纤通信系统使用的光纤相对较多,有许多光纤聚集在一起形成光缆,光纤通信技术的传播速度相对较快,也正是由于这一优势得到了广泛的应用。现阶段,光纤通信技术的主要发展方向就是超高速度、超长距离以及超大容量,这也是传输系统的主要研究方向。 3通信工程信息技术的发展趋势 通信工程信息技术的主要发展方向是以人们的应用需求为导向的,例如宽带化、大众化、综合化以及个人化,这都是我国通信工程信息技术的发展趋势。由于CDMA在技术与使用上存在着明显的优势,由此,宽带WCDMA在我国移动通信过程中会有着较为广泛的发展前途,逐渐成为我国目前阶段移动通信发展的重点。同时这一技术也满足了用户的多元化需求,由此可见,宽带化技术是我国通信工程信息技术的主要发展方向。同时,通信工程信息化的综合型也有着至关重要的作用,其主要将图片、文字等不同的信息进行综合型的传递,这也是人们对通信技术进行应用的关键环节,将不同的功能业务进行结合,有效的实现资源共享,以此来满足人们对网络与信息的需求。通信工程信息技术面临的对象时人民群众,所以应该具有大众化的特点,这也是国家信息基础结构中的重要部分,为了满足大众的要求,在对网络接入点进行建设的过程中,应该重视对不同信息源的发掘。此外,还应该重视通信工程信息技术的个人化发展,虽然信息技术主要是面向大众化的,但也应该体现其自身的特色,面对不同的用户群体有着明显的针对性,以此来满足不同的用户需求。 4结束语 总之,通信工程的迅猛发展,使得越来越多的企业开始投资于通信工程的建设,因此整个通信工程的竞争压力也越来越大。因此,广大信息企业,要提高员工对于通信工程信息技术的研发,加大科研资金投入和人力支撑,同时,制定更加规范全面的管理方法,以全面推动我国通信工程的整体发展,为社会的繁荣与发展贡献出一份力量。 作者:秦玉涛 单位:黑龙江省专用通信局 通信工程论文:标杆管理中通信工程项目管理论文 1传统通信工程项目管理面临的问题 (1)一些新兴市场在通信技术的快速发展下不断形成,企业能否在这种情况下抢占先机,就要看否在工程项目管理上及时实现创新。 (2)随着经济全球化的发展,国内企业必将迈出国门,在项目管理上如何与国际接轨,也是企业要考虑的问题。 (3)专业的、高端的管理人才缺乏。就我国目前的情况看,工程管理方面缺乏建造师这样的专业管理人才,工程实践中人才的专业程度达不到要求,还存在许多靠经验实施工程的情况,并且即便是现有的经验,也需要固化。这些问题归根结底是如何整合企业资源以更好地完成工程项目,并以此提高企业竞争力,争创企业品牌的问题。传统的工程项目管理基本任务包括“三控三管一协调”,在现实工作中,这几个方面都会设定目标,但往往被割裂开来,导致各部分目标存在片面性,因此,需要对通信工程项目进行管理变革。标杆管理是能够较好地实现这种变革的途径。 2标杆管理在通信工程项目管理中的应用 2.1标杆管理 标杆管理就是不断寻找和研究一流公司的最佳实践,以此为基准与本企业进行比较、分析、判断,从而使企业得到不断改进,以创造优秀业绩的良性循环过程。其本质是一种面向实践、面向过程的,以方法为主的管理方式,强调系统优化,不断完善和持续改进。同时,标杆管理也是一种直接的、中断式的渐进管理方法,其思想是企业的业务、流程、环节都可以解剖、分解和细化。因此,标杆管理应该关注的是更优的方法、更优的流程、更优的模式,追求目标、流程、成本、计划、信息、技术、知识、绩效的精细化,这应该是一个动态的、不断调整的过程。 (1)立标。标是在质量、数量和价值方面所期望获得的业绩标准,杆是参照物,所以,标杆就是可参照的、预期要达到的目标,实质上就是一个基准,立标也就是确定这个基准,基准可能包含若干指标。 (2)对标。对标就是对照标杆进行测量分析,从而发现自身短板及差距,并分析与尝试改进方法,探索达到或超越标杆水平的方法与途径。 (3)达标。达标是指实施对标得出的方法或途径,通过改进落实,在实际工作中达到标杆水平或实现改进成就。实施过程主要应包括:确认正确的纠正性行动方案,制定详细实施计划,在组织内部实施最佳实践,并不断对实施结果进行监控和评估,及时做出调整,以最终达到目标。 (4)创标。达标之后,通过不断积淀,形成超越最初选定的标杆对象,形成新的、更先进的实践方法。从整个过程来看,标杆管理是持续的管理过程,不是一次性行为,形成的是一个有效循环。 2.2标杆管理在通信工程项目管理中的实施 当前,市场竞争日益激烈,企业获利逐渐减少,管理者希望了解哪些成本或费用是可以自控并降低的。这说明两个问题,一是通信工程建设的激烈竞争使企业有改善的意愿;二是企业仍然抱有头痛医头、脚痛医脚的旧观念,仍然单纯认为降低成本是提高效益的必由之路。“三控三管一协调”这几个方面的任务都是使工程项目能够顺利完成,其根本目标是一致的,故不能把这几个任务割裂开来,而应该系统考虑。这就需要找到一个聚焦点(关键要素),使这几个任务围绕这个聚焦点展开,或者说使这几个任务通过这个要素有机整合起来。因此,这个过程应该是先由面及点,再由点及面的一个过程,也就是先由任务提炼出聚焦点,为实现效益再确定各个任务的具体指标或标准。实际上,“三控三管一协调”的根本目的就是使企业获益。因此,效益就是聚焦点(关键要素)。如何获益呢?就要几个任务完成得好。如何完成得好?就要归结落实到操作方法上。制定了正确、详细的操作方法,根据操作方法的结果则可以分别确定几个任务的标杆。这就是形成标杆的过程。下面以立电杆为例说明标杆管理在通信工程项目管理中的实施。 (1)立标。通信工程由一个一个工序或环节构成,是可以进行分解细化的,也就是针对每个工序或环节制定标杆。但是对于合同管理、信息管理和组织协调这三个基本任务来讲,没有必要进行拆分,他们可以从整体进行定标,应该以工程项目作为基本单位进行定标,企业可以此标杆作为每个项目的基准。而对于进度、成本、质量、安全几个方面,可以按照工序进行立标,这个标杆的确定可以有两个途径。1)从外部确定标杆。首先收集外部数据,包括外部公开发表的信息;其次通过调查和实地访问收集外部一手研究资料;然后分析收集的有关最佳实践的数据,与自身绩效计量相比较,提出最终标杆。这些数据常见的有:①国家、行业相关的标准、规范,但这些标准、规范往往是最低标准,是社会平均水平,大多数企业都能完成,并不能显著提高竞争力;②其他相关企业的实践方法,包括同行业企业和其他行业企业(跨行业本身就是创新),选择企业应该站在全行业甚至全球视野上寻找基准,这样可以突破企业的职能分工界限和企业性质与行业局限,但要注意的是这种“拿来主义”不是简单抄袭,而应该是一种“重建新规则”的行为。2)从企业内部确定标杆。首先收集内部数据,包括内部公开发表的信息;其次通过内部访谈和调查,收集内部一手研究资料。这些常见的资料可以是具体方法、某个流程、某个模式、某种经验等。以立9m水泥杆工序为例,在传统的管理中,各个方面都是有标准的,质量标准在施工规范中规定在硬土中杆坑挖深为1.5m,杆坑应为圆形,立杆后,直线线路中电杆的中心垂线与路由中心线左右偏差不多于5cm,在通信工程预算定额中规定,耗费技工和普工工日均为0.61,电杆用量为1.01根,这些可以作为标杆使用,即完成立标。但是,不管哪种方法确定的标杆,重要的是基准应该能够衡量,能衡量的才是能管理的。如果不能测量就不可能控制、管理,因此,对于能够量化的指标应尽量量化。当然,并不是所有指标都必须量化,如通信工程质量、进度、成本都比较容易量化,而协调不容易量化,如果过于强调量化会使得问题复杂化,反而有悖于标杆管理简单化的初衷。 (2)对标。作为通信工程的管理,有些指标或要素可以寻找整体最佳实践进行标杆比较,比如合同管理、信息管理和组织协调,而有些指标或要素可以发掘优秀“片断”进行标杆比较,比如进度控制、成本控制、质量控制、安全管理。由于现实中不同的企业各有长短,所以这种“片断”标杆可以使企业的比较视角更开阔,也容易使企业集百家之长。 (3)达标和创标。对于立9m水泥杆来讲,通过对标的分析和实践,能够实现标杆的基准,这就是达标。还需要进一步进行分析企业的优势、经验积累沉淀情况,是否能做得更好,如何做等问题。这时需要聚焦到施工操作方法,分析自身的情况,例如,有的企业在施工中积累了一些好的经验、方法,提高了效率,如用改进的“洛阳铲”挖坑又圆又直又快,用改进的小推车运送、竖立电杆又快又安全,在满足质量标准的同时技工工日可以降低到0.3,普工工日可以降低到0.35,电杆消耗可以降低到1.001。也就是说,在这种施工操作方法实施之下,可以获得这样的结果,那么把这种结果固化,并且返回去作为新的标杆,即为创标。实际上,任何一个工序都可以利用这样一个过程,不断循环,持续把好的经验方法融入到标杆中,企业的水平自然越来越高。 2.3需注意的问题 在实施标杆管理的过程中,以下问题需要引起注意。 (1)必须获得企业领导及高层的重视。 (2)企业内部各个方面都应该参与协作,应该实行全员责任制。 (3)标杆管理目标应该明确,各个标杆的重要性要做好均衡,而且有些标杆不应该过分追随高标准。 (4)应该把日常运作与未来最佳实践紧密结合起来。 (5)标杆管理重在实施,再好的标杆不贯彻也是没有价值的。 (6)应该致力于持续的标杆管理,不应该认为标杆管理是一次性活动。 3结语 通过模仿创新不断细化每个工程项目实施环节标杆的过程,也是固化企业积淀,形成持续标杆管理的过程。同时,标杆管理也加强了各个标杆之间的内部联系,实现了整体优化和资源整合,使各个要素有一个中心点,从而不断提高企业管理水平和竞争力,使企业获得更高效益。但要注意的是,在实践中,标杆管理也存在许多局限,例如:标杆管理的相互学习和模仿会导致企业竞争战略趋同;单纯为赶超先进而持续推行标杆管理,则会使企业陷入繁杂的“落后—标杆—又落后—再标杆”的“标杆管理陷阱”之中。因此,标杆管理只是一种管理方法或技术,而不是包治百病的灵丹妙药,企业要结合实际情况定位标杆管理,才能使标杆管理发挥应有的作用。 作者:张志平 张梅梅 单位:石家庄邮电职业技术学院电信工程系 华北电力大学经济管理学院 通信工程论文:项目管理通信工程论文 1成本(C)控制 1.1提高效率 直接费包括人工费、材料费、施工机具使用费和企业管理费;直接费用会因施工方案的不同而不同,因此施工方案是否合理会直接影响到直接费用的高低,进而会直接影响到施工成本的高低和施工的费用目标能否达到;因此合理的选择施工方案至关重要。另一个就是工期,工期越长,直接费用就会越多,因此要减少人工费就要在不增加人员的情况下尽可能的提高人员的工作效率,而工作效率的提高是有一定的方式和方法;由于某些工作是需要同时开展,各部门、各人员相互配合才能进行的,因此需要优化不同工作间的组合和人员的搭配,能够用最少的时间做最大量的工作,工作效率提高了,工期自然也就缩短了,施工成本也就得到了控制。 1.2节约材料 控制成本需要在不影响项目质量、安全、和进度的基础上做到最大程度的节约,提高材料利用率,达到控制成本的目的;另外,材料的使用要严格按照标准,杜绝浪费。材料的购置部门和人员人员,要清楚地了解和把握材料市场的行情,并严把材料的质量关,只有这样才能把材料控制在合理范围内。 2工期(T)控制 工期的控制工作首先是要编制一个切实可行、科学合理的进度计划。具体如下: 2.1施工方案要切实可行、科学合理 施工方案主要包含方法管理和技术运用。施工方案是否切实可行、是否科学合理直接影响到施工的质量和竣工的时间,因此,相关工作人员要选出科学合理、符合实际的施工方案;同时,根据实际情况选用先进可行,符合经济效益的施工技术方法。 2.2施工进度要进行合理规划 施工进度的合理与否直接影响到工程项目进度目标的完成和施工企业的经济效益。为了缩短工期而一味的加快施工进度,会增大企业的成本;相反,一味的节省成本也会影响工期目标的实现。 2.3提高施工作业人员的工作积极性 通信工程项目施工过程中,各个施工环节都是环环相扣,一个环节有问题就会影响到下一个环节,进而影响到整个项目,因此各个环节间紧密配合才能顺利进行项目的实施。在实际中往往会因为某个环节或某些环节作业人员的工作衔接不好,造成工作的互相推脱,相关施工作业人员工作积极性也会受到影响,进而会使工作质量出现了下降,因此出现此类情况需及时采取措施处理,并杜绝此类现象的再次发生。 3质量(o)控制 加强质量控制首先应逐步建立和完善质量管理体系,并加强政府和社会对工程质量的监督,建立相关的工程质量奖罚制度,建立工程的保修和索赔制度等。另外还要经常组织质量检查,发现质量问题及时处理,杜绝后患。质量检查应采用的自检一、互检一、专检相结合的方式。具体如下: 3.1依据国家相关验收规范和强制条文严格进行工程质量验收 内容包括施工的技术要求等是否符合国家相关标准、是否符合强制标准,是否符合施工合同要求。 3.2严格依据试验制度、检验制度对施工质量进行控制。 对不符合国家相关质量标准、强制标准的应依据相关规定作出处罚,并进行改进,不能改进的必须重新返工,不能因为怕增加成本而姑息放任。 3.3为避免或减少质量问题的出现。 首先是先做好预防工作,在每一项工作、每一道工序实施前,严格依据预防措施做好该项工序的预防工作。如果只在施工完成时才对工程的质量进行检验,即使发现重大的质量和安全隐患也已经不能修改,只能进行返工处理,会给施工企业造成了重大的经济损失;因此应重视对施工过程中的施工质量监督控制工作,及时检查并发现问题,及时针对问题进行分析,并予以正确的补救措施。 4安全(S)控制 安全生产是我国的基本政策.并且安全管理也是项目管理中首要的任务,也是建设单位和施工单位必须放在首位的任务。在安全管理重在预防,必须坚持“安全第一,预防为主”和“生产必须安全,安全促进生产”的原则。安全管理应首先应建立健全企业的安全责任制度,采用现代科学技术改进生产条件,做好安全预防措施,做好施工人员和其他人员的安全管理工作;并建立健全各级、各部门、各系统的安全生产责任制。项目安全控制是指项目经理对施工项目安全生产进行管理和控制,从而保证施工中人身的安全、设备的安全、结构的安全、财产的安全等。具体如下: 4.1控制人的不安全行为 人在施工过程中发挥着主导作用,直接从事施工作业的人,随时随地处在危险因素之中,随时都可能受到自身行为失误或环境危险状态的威胁和伤害。因此,应及时检查和发现施工现场的人和环境系统的安全性和可靠性问题,控制住人的不安全行为。 4.2控制物的不安全状态 物的不安全状态是由于捂得能量可能释放引起事故的状态,它是能导致事故发生的物质条件。物的不安全状态反映了物的自身特性,同时也从钡吐面反映了人的素质和认识水平。随着社会的进步、科学的发展、工具的改进,施工现场使用的工具和设备也越来越多,捂得不安全状态也会越来越多,为了减少事故的发生,应及时消除或减少捂得不安全状态。4.3改善作业环境是减少对作业人员和设备伤害的重要措施安全生产与文明施工应该相辅相成。施工安全生产不但要施工作业人员人身安全,还要保护设备安全。因此需要在任何时间和条件下都要给施工作业人员创造良好的作业和生活环境。 5成本、工期、质量和安全(C下QS)的关系 一个施工项目有三大目标,即成本、质量和工期,而安全项目管理中最重要的任务。成本、质量和工期三大目标既统一,又相互制约;任何一个发生的变化,都必然会引起其他一个或两个条件发生相应的变化,因此何人一个措施都应综合考虑对三者的影响。成本、质量、工期三者之间的关系可以看出,在实现项目管理的高质量、低成本和快进度的目标时候,只能取其平衡点,不可能三者兼得。而安全是首要条件,没有安全作为保障,三大目标实施起来毫无意义。所以,为了保证施工顺利安全的进行,必须在施工中要采取措施减少或杜绝各类安全事故的发生。因此,通信项目管理的就是在保证安全的前提下,以较低的成本、较高的质量和较短的工期完成项目。 作者:涂鸿鹏 单位:铁通工程建设有限公司河北分公司 通信工程论文:高职概预算课程通信工程论文 1教学内容的改革 随着生产力水平的不断发展,通信建设工程定额每隔几年都会修订,或产生补充定额等,所以《通信工程概预算课程》的教学内容也要不断变化以适应社会发展的需求。 1.1精选教材 我们早期使用的教材,定额陈旧,工程项目案例偏少,项目案例不够典型,不利于教学。现在我们采用的教材是于正永教师所主编的《通信工程概预算项目化教程》,该教材采用08版通信建设工程定额,适应新标准,新规范,以实际工作岗位及能力要求为依据,嵌入全国职业技能大赛项目内容,以实际工作过程为主线,以典型的工程项目案例为载体,强化学生职业能力培养,更适合高职教学使用。 1.2合理组织授课内容。 我们会根据学生专业不同,先修课程有所区别,选择授课内容并合理组织授课内容,当然对应的教学大纲要求也会不同,教学课时可分为45课时,60课时,90课时等。如果学生没有学过通信工程项目管理,工程设计等内容,我们在教学时就增加对这部分内容的教学。如果学生具有了一定的学习概预算课程的基础,我们就以通信建设工程概预算文件编制的实际工作过程为主线,根据实际的工作过程来序化知识的教授和相关技能的训练,这样就摒弃了传统的以学科体系为主线的章节安排方式,更遵循高职院校学生的认知规律,适应高职学生“不愿学习陈述性知识,而对过程性知识学习较快”的学习特点,与过去相比,更受学生欢迎。 2教学方式的改革 2.1板书与多媒体结合使用 《通信工程概预算》课程是一门实践性较强的课程,存在大量的概念,预算定额及相关法律法规条文,工程图纸等,因此在课堂讲解时,如果全部采用板书,很费时间,无法完成相应的教学内容。如果全部采用PPT讲解,虽然比较节约时间,丰富了教学内容,但教学效果仍有折扣。我们采取了多媒体为主,板书为辅的折中方式,对于陈述性内容,采用多媒体讲解,对于向工程量统计之类的内容,则采用多媒体和板书结合的方式,使学生对照图纸,与老师一起思考,进行工程量统计,提高学生分析问题,解决问题的能力。 2.2合理利用Excel软件和专业软件 市场上有很多专业通信工程概预算软件,通信企业也普遍使用软件进行概预算表格的编制。我们在教学中,要教会学生利用概预算软件编制概预算文件。但是,经验告诉我们,不要过早让学生使用软件进行通信工程概预算的编制。因为一旦让学生学会使用软件,就再也不想用Excel编制了。这样不利于学生深入了解概预算的详细过程,对表一至表五中各个表之间的关系也缺乏深刻的理解。笔者在教学中,在预算定额查找及台班费用定额使用,通信建设工程工程量统计,通信建设工程费用定额的使用等技能训练中全部采用Excel表格,在讲解概预算文件编制时,也采用Excel表格来演示。用Excel表格编制概预算虽然速度较慢,但可以培养学生细心严谨的工作态度。在概预算文件编制的技能训练环节,如果课时充足,教师应鼓励学生先利用Excel编制概预算,利用公式在多个Sheet之间的单元格中建立链接,每个Sheet占概预算表格表一至表五中的一个表。在学生能熟练运用Excel编制概预算表格之后,再让学生学习使用软件进行概预算表格的编制。在经历过采用Excel表格编制概预算文件,再利用专业软件编制,学生会觉得概预算编制原来如此简单。 2.3综合利用项目教学法与分组教学法 项目教学法是通过完成完整的项目而进行的教学活动。分组教学法可以让小组成员在组内讨论、讲解、交流,增强团队精神。该课程可以综合利用项目教学法与分组教学法进行教学。笔者在技能训练的教学实践中,采用这种教学方式,每个技能训练相当于一个项目任务,教学步骤如下:1)将学生分组,向学生阐明技能训练任务。2)要求组内成员积极讨论,可互相帮助,教师给予适当指导。3)学生独立完成相应任务并进行自检、互检。4)教师审核每组完成情况,了解技能训练效果。在技能训练中采用这种方式,可减轻教师的辅导工作量,并调动学生的学习积极性。 3考核评价方式的改革 考核是评价学生对课程的掌握程度,好的考核方式可以促进学生学习的积极性,引导学生向提高素质的方向良性发展,而差的考核方式则起到相反的效果。《通信工程概预算》课程采用结果考核和过程考核相结合的综合考核方式,基本考核方法是:学生平时成绩(出勤情况、课堂提问、学生作业)占20%,阶段测试占20%,技能训练占20%,期末考试占40%。出勤及课堂提问纳入考核,对于个别学生自控力较差,沉迷于游戏,逃课或上课玩手机,经常迟到等现象都能起到一定的遏制作用。阶段考核测试则是在完成一个阶段的学习以后,对学生进行的考核,这样有助于学生经常回顾,复习已学知识,加深对相关知识点的掌握程度。技能训练成绩主要取决于技能训练时的表现及报告情况,对学生学习具有较好的促进作用。期末考核作为一个传统的考核方式,用来考核学生对课程的基本概念,基本方法等知识点的掌握程度,仍然是非常必要及有效的考核方式。 4结语 我们通过多年的教学实践,对《通信工程概预算》课程的教学进行了初步的改革探索,取得了一定的效果。今后在教学实践中,还要伴随着时代的进步,学生的变化,不断完善和改进教学内容,教学方法,提高课程教学质量。 作者:束美其 单位:淮安信息职业技术学院计算机与通信工程学院 通信工程论文:卓越工程师计划的通信工程论文 1现状分析 我国的通信行业在很短的时间内经历了飞速的发展,通信工程专业在高校也一度灸手可热,不管是哪个级别的院校都开设了该专业。不同层次的高校在办学定位、学科专业、人才培养、科学研究、师资队伍等各方面都不尽相同。非重点地方本科院校获得地方政府财政支持有限,在设备经费方面面临很多困难;学生层次复杂,需求不一,办学定位困难;师资力量薄弱,中坚力量基本以刚毕业的青年教师为主。目前地方本科院校多数是参照现有重点大学教学大纲,按照课程设置实验内容。实验内容常年保持不变,各课程实验独立,缺乏系统性的前后联系。实验器材多数是以验证性实验为主的实验箱,学生通过连接相应实验模块,观察对应测试点的信号,验证课程原理。这种模式广受学生和老师诟病,改革迫在眉睫。 2内容改革 在专业方面,通信工程专业常规课程主要有电路电子理论与应用课程:电路原理、模拟电路、数字电路、单片机、EDA等;通信专业基础课系列:信号与系统、数字信号处理、通信原理、信息论与编码、通信电子线路等;通信专业课:移动通信、光纤通信、现代交换原理、微波技术与天线等。从工程化思路分析,我们提出以下改革措施。 1)精简基础课实验。 从工程化角度考虑,学生没有必要去过分关注基础细节,一些教材中的内容也早已过时,所以这部分实验内容可以精简。比如在电路电子理论与应用课程系列中,完全可以进行课程实验调整;对电路与模电课程中的基础实验,可以适当压缩,甚至可以将两门课程的实验整合成一门实验课程。 2)突出课程群概念,加强跨课程实验。 在课程群中,不同课程之间存在着很强的相关性。只有将不同课程的知识综合运用,才能够深刻理解理论与实践之间的结合。所以,可以借助于跨课程综合实验内容,以综合实验项目为引导,实现对相关课程的串联,这样才能真正让学生从系统和宏观的角度去了解所学的理论知识,这是实现知识融会贯通的捷径。针对该问题,我们提出3个综合课程群实验内容:①电子电路综合实验:尝试将模拟与数字、低频与高频、弱电与强电这些概念的界限打破,用一系列具有应用背景的实验内容吸引学生。遵循从简单到复杂的理念,一步步引导学生基于所学电工电子理论,设计实现有应用意义的模块系统,培养学生的工程实践能力。②信号处理综合实验:在完成信号与系统、数字信号处理这些课程学习后,可以设置该综合实验。例如要求学生完成一个语音信号采集处理分析系统,既可以基于MATLAB、SystemVue等软件实现仿真,也可以基于单片机或者EDA进行硬件实现,使学生真正将所学的信号采集、数字化、编码、滤波、频谱分析的内容学以致用,而不是记忆一堆复杂机械的公式。③通信系统综合实验:在完成电子电路课程、通信原理、通信电子线路等课程后,可以设置一个让学生实现完整语音无线通信系统实验,包括信号发射和接收模块,将振荡器、变容二极管调频、振幅调制、高频功率放大、小信号调谐放大、混频、锁相频率合成、中放、二次混频与鉴频,包络检波等通信理论融会贯通。 3)加大设计性实验内容。 类似“连连看”游戏的验证性实验已经在很大程度上挫伤了学生的参与热情,其实验效果甚至还不如基于计算机软件的仿真实验。地方本科院校在经费、场地、设备和师资条件上受到限制,如何在有限条件下,尽可能广泛开展设计性实验是一直以来的难题。我们从以下几个方面积极拓展条件:①以电子设计大赛、创新实验项目申请为契机,广拓经费渠道。从国家到地方,甚至学校层面都提供了以学生为主体的学科竞赛和大学生创新实验项目。通过这些途径,既可以申请经费支持,又能吸引有兴趣的学生主动参与。这些项目本身都具有综合设计性,是对实验开展的有力补充。②充分利用各类仿真软件进行实验。现在有各种各样的专业软件可以进行电路设计、信号处理和通信仿真。以电路设计为例,即便没有硬件环境,也可以在前期进行相关仿真实验,达到设计性实验目的。③从简单到复杂,吸引学生积极参与设计性实验。目前一些硬件平台的复杂性也使一部分学生面对工程设计性实验望而却步,比如单片机和EDA技术往往需要一定的基础。现在出现了一些门槛较低的硬件平台,比如较为热门的Arduino,它是一个开放原代码的软硬件平台,使用类似Java和C语言的开发环境,能利用各种各样的传感器来感知环境,通过控制灯光、马达和其他的装置来反馈、影响环境。该平台价格便宜而且入门简单,很适合用于学生进行设计性实验开发。 3形式改革 目前高校通信工程专业的传统实践形式包括:课堂实验、开放实验、课程设计、电子实习、生产实习和毕业设计。在教学实践中存在诸多问题。 1)开放性实验形同虚设。 开放性实验的概念早已存在,它是承载设计性实验内容的重要形式,但是在实际执行过程中,由于地方本科院校的各方面条件限制,其实并没有真正广泛开展起来。学生没有兴趣或者有兴趣无场地无经费,教师参与热情不高。要解决该问题可以采取以下措施:考虑设置开放性实验学分,将开放实验与公共选修课相融合。之前也有人尝试过开放性实验计学分,但是实际中无法操作,并且缺乏监管,出现了很多问题。那么将开放实验与选修课接轨、教师以开设选修课的形式进行开放实验课程申报就可以在很大程度上解决这些问题。有专门教师负责,责任到人;以选修课模式实施,教务处管理有据可依,并且可以依托现有选修课管理系统,减少管理成本;教师通过开设开放实验也能获得选修课教学的工作量,调动了教师积极性。 2)课程设计与课堂实验功能重叠。 目前的课程设计往往是以面向单独的某一门课程设置,在课程结束后进行,其原本目的是希望通过该形式将实验内容融合拓展,达到综合设计的目的。这种独立设置忽略了课程之间的联系,加上监管不力,很容易演变成对课程实验的重复,丧失了其原本存在的意义。因此不妨将课程设计的功能转向课程群,提出“综合课程设计”的概念,正好可以承载前面提到过的跨课程实验内容。 3)实习环节缺乏与专业课程联系。 目前通信工程专业实践环节一般都开设有电子实习,但是承担该教学任务的往往是实验中心或者工程中心,缺乏与专业任课教师的交流和沟通。以电子实习为例,比较通常的做法是训练学生对基本电子元件的认知、练习电路图的设计和焊接工艺。其实在这个环节,可以结合学生所学知识,将实习与专业课程衔接,在实习中从工程角度去设计实现一个课程中所学到的电子系统。实习与实验课程交叉渗透,相互关联,一举两得。 4)生产实习效果不佳。 生产实习本来是面向工程化实践的重要形式,校企联合培养的概念也由来已久,但是在操作上有许多障碍,比如目前学生所学内容与工程实践的脱节,导致一线企业不愿意接收学生参加实习,即便接收也往往以参观为主,很难参与实际操作。要解决该问题那就不妨把企业人员请进来,在生产实习前的一个学期,以开设选修课或者讲座形式请一线工程师走进校园,进行岗前培训;另外在实验室建设上也可以考虑和企业共建实验室,将实验室工程化,学生不出校门就能得到工程实践训练。 5)毕业设计流于形式。 毕业设计本来是本科生实践环节极其重要的一环,修完学分的学生最后将专业知识综合形成一个相对完整的系统设计。但是由于就业或者考研压力,大四下学期的学生很多都忙于工作、实习或者研究生复试,无心进行毕业设计。多年来这种矛盾一直存在,一味加强管理、控制学生不准外出似乎也很难奏效。面对这个问题,不如“堵疏结合”。针对找到实习单位的同学,不妨在实习单位、家庭和学校三方签约的前提下,鼓励学生在实习单位结合实习工作进行毕业设计。针对考研学生则引导其选择与复试内容相关的毕业设计课题,毕业设计内容会成为其复试内容的储备,不但避免矛盾,还能互补有无。总之,面对学生的合理需求,不能一味堵截,而是要顺势引导。 4结语 所谓穷则思变,如果地方本科高校在面临人才培养与社会需求脱节问题时不能主动改革,很有可能陷入进退两难的尴尬境地。在国家出台诸如“卓越工程师计划”和号召地方本科院校进行转型的背景下,地方高校只有顺应历史潮流,把握时机,积极响应,才能走上健康发展轨道,既能够为社会输送急需工程技术人才,推动社会经济发展,又能使自身立于不败之地。 作者:李祖贺 王凤琴 田二林 单位:郑州轻工业学院计算机与通信工程学院 通信工程论文:施工质量控制中通信工程论文 1通信工程施工特点及质量影响因素 1.1施工特点 通信工程施工特点主要表现为以下几点:①通信工程施工与一般建设工程不同,施工环境更为恶劣、条件更为艰苦,且深受外界因素的影响,因此不利于实现均衡生产;②流动性大。通信工程具有不可移动性,因此施工人员必须在完成一个站点的施工任务后转移到新的站点施工,转移过程中存在一定的变动性及流动性;③点多、面广、协作复杂。通信工程建设涉及的专业领域较广,在实际施工过程中存在交叉施工的现象且需要与多个单位保持联系,如果在施工过程中协调不到位,那么极有可能对工程施工质量及进度造成不良影响;④一次性。通信工程的产品具有单件性、多种类性的特征,因此很少按照同一个模式进行大批量生产,每个施工环节都是一次性的,这就增加了施工难度。 1.2影响因素 通信工程具有系统性,施工阶段各个环节的质量都会对整体质量造成影响,所以影响工程质量的因素存在于施工生产的全过程,影响因素主要包括以下几点:①人为因素。主要包括设计人员、施工人员、现场监理及管理人员等参建人员。在整个工程项目建设中,人是直接参与通信工程施工活动的主体,其意识、技能水平、能力、素养等方面,都会对工程质量造成影响。②原材料及设备。材料及设备属于物质条件,也是确保通信工程质量的基础之一。一旦材料存在质量问题,那么将会直接影响到工程整体质量。光缆是通信工程中应用范围最广的材料,该材料较为柔韧的材料且规格较多,如果选择不当或质量不高,那么将会对工程施工质量造成严重影响。除此之外,仪器仪表也是必不可少的设备之一,由于通信工程具有一定的特殊性,因而在实际施工中还需使用一些特殊的仪器,这类仪器的先进性、性能、精度及可操作性等都会对施工质量造成不同程度的影响。③施工工艺及方法。这是确保通信工程施工质量的重要因素之一,通常情况下,通信工程项目的施工工艺和方法是固定不变的。随着我国科技水平的不断提高,新材料、新技术及新设备等不断涌现并在通信工程建设中得到广泛应用,这就需要不断创新施工工艺以适应发展需求,而所选用的施工工艺及方法的合理直接决定工程的施工质量及进度。④环境因素。环境是影响施工质量的外在因素,通信工程施工周期长、涉及范围广,因而受自然因素的影响较大。环境因素不但会影响施工进度,还会对施工质量造成一定影响,所以在实际施工过程中,必须要对环境因素提高重视。 2通信工程施工中质量控制的有效方法 2.1施工准备阶段的质量控制 通信工程施工准备阶段也就是施工前期阶段,是确保施工质量的重要基础,因此,必须要提高重视,可以从以下几个方面来加强控制:①技术准备。a.需要仔细研究通信工程的整体设计图,认真核对设计工程量,在确认无误的基层上,编制施工指导书及备料计划;b.需要做好各项施工技术准备工作,例如施工规范、质量验收标准等,然后制定出科学可行的施工组织计划及质量控制方案;c.需要核对施工所需的各种仪器及设备,如果有遗漏则需要及时补齐。②光缆单盘测试。只有确保光缆技术性能完好的情况下,才能开展光缆施工。a.需要利用光时域反射仪来对光缆进行单盘测试,从而保障光缆的指标均符合设计要求;b.检查光缆的型号、规格及盘长等参数,确保其与订货合同、设计要求相符合。与此同时,还需认真检查光缆的外观质量,例如表面有无损坏、包装是否严密、缆身有无损坏、端头封装是否完好等等。如果发现光缆包装破损或表皮损坏的,必须做好记录工作,在相关指标测试时,需要重点检查记录的部分;还需要检查光缆的合格证书及测试记录,用光时域反射仪来测试其衰弱常数,以确保光纤性能良好。③光缆配盘。在光缆配盘过程中,需要参考复测路由的结果来计算光缆敷设的总长度,然后再根据光纤传输质量的具体要求来选配单盘光缆。具体要求如下:靠设备侧的光纤应该选择物理参数偏差较小且一致性较好,尽可能减少光缆的接头数量,以便后期维护与检修。 2.2施工阶段的质量控制 通信工程施工阶段的质量控制是最重要的环节,想要保障通信工程的整体质量,就必须采取有效的措施来加强控制。①光缆架设。a.最小弯曲半径。在架设光缆线路时,需要减少光缆线路的移动,因为温度、风力及光缆自重等会造成光缆移动,导致机械损伤对传输性能造成影响,这就需要确保光缆最小弯曲半径符合要求;b.跨越障碍物的最小距离。光缆线路在架设过程中需要跨越铁路、河道等,为了防止光缆出现下垂或摆动,需要选用比常规强度高的钢绞线,对于特殊地形,还需要做好三方或四方拉线处理以确保光缆与地面的垂直度符合相关要求;c.预留出足够的U形弯。在施工过程中,需要每隔几根杆的光缆预留出一定的U形弯,这样能够适应光缆变化而引起的伸缩;d.均匀盘缆。光缆上挂钩前需要整理好光缆,并将余缆均匀地盘在一个余留的盘架内,不得单独在某处盘一个圈而不上余留盘架,或者只用挂钩挂在吊线上,因为这样会导致这一圈光缆打成死结而造成光缆损伤。②光缆接续。a.制备光纤端面。剥除光缆外护套需要由专业人员完成,这样能够控制好下刀深度避免造成纤芯损坏;b.剥除光纤涂覆层。作业人员需要熟练掌握剥纤法,以确保光纤完好;c.切割。在切割光纤时,动作需要尽可能保持自然、平稳,这样能够避免断纤、毛刺等不良端面的出现;d.光纤熔接。在熔接过程中,需要确保光纤在熔接室或导槽中放置的位置准确,这样有利于仪器校准调节,仔细观察是否存在过粗、过细、分离等不良情况,如果存在,必须要立即查明原因并采取措施加以解决。③测试。在熔接过程中,需要跟踪监测每根光纤并做好例检,从而确定盘纤造成的损耗,确保全部光纤检测合格后方可进行封盒。 2.3竣工验收阶段的质量控制 ①需要将竣工验收资料准备齐全,然后组织最终检验及初步验收。在终检时,需要参照相关的质量评定标准来全面检查工程质量;②在完成质量评定后,验收小组需要做好竣工技术资料的审查复核工作,并移交至维护使用单位;③需要对隐蔽工程进行质量验收,并认真做好记录以供后期维护管理工作参考。 2.4加强对影响因素的控制 ①需要加强人员的管控,减少各种失误,确保工程整体质量。可以通过教育培训活动来使其树立起质量第一的观念,提高专业技术水平及综合素质;然后通过激励机制来激发其工作积极性与主动性。②强化材料及机械的质量控制。a.需要严把材料质量关,做好入场检查工作,严禁使用质量不合格的材料施工;b.需要认真检查机械设备并做好养护工作,确保设备都处于最佳的工作状态。③施工方法的控制。项目经理需要确保施工方案及施工组织计划的科学合理性,从而有效解决施工中出现的难题,最终提高工程进度及质量、降低工程成本。④控制好环境因素。在工程施工过程中,需要综合考虑周围环境特点,采取有效措施来降低环境因素对施工质量的影响,为施工安全及质量创造有利条件。 3结束语 综上所述,通信工程施工具有一定的复杂性、系统性及特殊性,因而施工质量控制具有一定的难度。施工企业必须要对通信工程施工特点有着正确认识,要能够认真做好施工前期的准备工作,严格控制整个施工阶段的各个环节及细节,只有这样,才能为通信工程整体质量的提高打下坚实的基础。 作者:曾海彬 单位:四川邮电职业技术学院 通信工程论文:电力系统光纤通信工程论文 1光纤通信技术的特点 光纤通信技术之所以获得如此高的评价,其原因在于它所拥有的卓越特点:一是通信距离远,传输信息量大。在光纤这种特殊材质的媒介中,光波传输的损耗极其微小,在没有中继设施的状态下可以传输上百公里,而且信息传输量极其巨大。二是抗电磁干扰能力强,光纤通信具有无线电通信所不具备的抗电磁干扰能力,能够有效保障信号传输质量。三是易于施工和运输。由于光纤体积小,重量轻,对于施工敷设和运输储存都很方便。四是光纤的主要成分是玻璃纤维,使用光纤通信技术可以节约大量的有色金属,有利于环境保护。五是光纤使用寿命长,从而降低光纤通信的维护要求和成本。 2光纤通信技术在电力系统中的应用 随着经济的发展,电网规模不断扩大。当前电力传输正向着大容量和长距离方向高速发展。电力企业不断加强电力通信传输网络的研究力度,以期尽可能地保障信息传输安全和通信网络的高效运行,降低投资成本,提高经济效益。和其他公共通信网络相比,电力系统的通信系统有着突出的特点,业务总量巨大,业务单体容量偏小,信息传递可靠性要求极高,杆路资源丰富等。在使用光纤技术组建电力系统通信网络时必须从电力通信自身的实际特点出发,尽可能地运用已有的优势的基础开展通信网络建设工作。现阶段电力系统通信网络中常见的通信光缆有三种类型,分别是架空地线复合光缆(OPGW)、无金属自撑式光缆(ADSS)、金属自撑式架空光缆(AD-Lash)。 2.1架空地线复合光缆 架空地线复合光缆简称OPGW(OpticalFiberVompositeOver-headGroundWire),该种光缆是专门为电力系统通信而设计开发的,同时具有通信光缆和普通地线两种特性。架空地线复合光缆具有三层结构,由外至内分别是铝线、钢芯和光纤。三层结构采取不同的方式进行组合,从而使OPGW分为层绞式、中心束管式、骨架式3种类型。它具有通信容量大、抗强电干扰能力强、温度特性好、导电性能佳、机械强度高、安全可靠等特点。以该种光缆架设的架空地线复合光缆通信通道能够有效节约光缆工程对空间和土地的占用。目前架空地线复合光缆普遍应用于110kV以上高压线路中。 2.2无金属自承式架空光缆 无金属自承式架空光缆以芳纶纤维为抗张元件。芳纶纤维是一种极具弹性的轻质高强度纤维,同时还具有较好的防弹能力和负膨胀系数。芳纶纤维是通过松套层绞填充方式进行套装而成,里层还有PE内护套、高强度、耐电痕护套等,从而具有很强的整体抗电腐蚀能力。另外,无金属加强材料的使用,使纤维对于雷电和高温等恶劣环境有很强的防护能力,电力线运行可靠性好。无金属自承式架空光缆一般与高压电力线路同塔架设,在电力系统中应用较多。 2.3金属自承式架空光缆 金属自承式架空光缆由多模或单模光纤、搞模量塑料、防水化合物、金属加强芯、涂塑钢铝待、钢绞线和聚乙烯护套组成。防水化合物能有效提高光缆的耐水解性,聚乙烯护套降低了光缆与其他接触物体的摩擦,便于安装施工,同时给光缆提供了良好的抗紫外线辐射能力。 3电力系统光纤通信组网技术 光纤通信组网方式是影响光纤传输速率的最主要因素。科学高效的通信组网方式对于对信息传输速度要求很高的电力系统通信网络来说至关重要。当前,在电力系统通信中常用的组网方式是SDH技术、OTN技术、PTN技术和EPON技术有机结合的方式。 3.1SDH技术 同步数字体系(SynchronousDigitalHierarchy,SDH)是一种综合信息传送网络,以网管系统为操作中枢,具有复接、线路传输及交换多种功能。在同步数字体系中,不同速度的数位信号具有不同的等级,通过标准的复用方法和映射方法,将低等级的SDH信号复用为高等级的,实现了网络传输的同步,使局部网络与优秀网之间的接入问题获得有效缓解,大幅提高了网络带宽的利用率。同时,SDH系统自我保护能力较好,能够适应电力通信复杂苛刻的使用环境。 3.2OTN技术 OTN(OpticalTransmissionNet,光传送网)结合了ASON与DWDM两种技术的特点,不仅充分发挥了原有DWDM(DenseWavelengthDivisionMultiplexing,密集波分复用)技术的优势,并在此基础之上赋予组网和电路调度工作灵活多变的特性。作为针对SDH与WDM网络的缺陷所开发出来的新型光传输技术,OTN全面继承了SDH和WDM网络的优点,不仅具有WDM网络超大容量的带宽,更具有SDH网络的运行管理性。同时,它还具有路由功能与信令功能,能够为业务提供更为安全的保护策略和更高的传输效率。OTN的传送带宽大颗粒业务最为突出,从而受到广大用户欢迎,发展空间极为广大。从现在电力通信的集中管理模式来看,未来电力通信网业务传输特点主要是汇聚,各地区供电局汇聚大量IP业务至省公司可采用OTN方式承载。 3.3PTN技术 PTN(分组传送网,PacketTransportNetwork)最主要的特征是针对分组业务流量的突发性和统计复用传送的要求在底层光传输媒质和IP业务之间设置一个层面,以分组业务为主,其他多种业务为辅开展工作,从而在保证光传输原有特点的基础上有效降低整体成本。它所具有的光传输特点包括高可用性和可靠性、高效的带宽管理机制和流量工程、便捷的OAM和网管、可扩展、较高的安全性等。数据业务是PTN的发展重点,可以实现数据业务的无缝对接,具有高效的带宽管理机制和流量工程。 3.4EPON技术 EPON是一种采用点到多点结构的单纤双向光接入网络。它综合了千兆以太网技术与无源光网络(PON)的特点,具有树型、星型、总线型等拓扑结构等多种拓扑结构,可以划分为网络侧的光线路终端(OLT)、用户侧的光网络单元(ONU)和光分配网络(ODN)三个部分。随着电网智能化程度的提高,配网自动化趋势日渐明显。针对配电终端分布分散、通信节点数量众多、单个节点的通信数据量小,数据实时性要求和配电网停电区故障处理能力的要求高的特点,E-PON采取无源光网络机制,有效应对上述问题,保障通信质量。另外,使用EPON技术,可以提高配网自动化水平,从而提高整个配电系统的管理水平和工作效率,进一步保障供电安全和供电质量。 4结束语 光纤通信技术所具有的独特优势,使其成为电力系统最主要、发展空间和未来前景最为广阔的的通信方式。电力企业要加强光纤通信的应用与管理,以保障光纤通信优势的充分发挥,更好地为电力通信提供优质服务。 作者:臧欣 单位:国网山西省电力公司经济技术研究院 通信工程论文:投标文件编制下通信工程论文 一、国际通信工程承建的关键——有效进行国际通信工程投标文件编制 国际通信工程投标文件编制的组成。国际通信工程投标文件编制一般包括商务部分、价格部分、技术部分三个部分。商务部分包括公司资质,公司情况介绍等一系列内容,同时也是招标文件要求提供的其他文件等相关内容,包括公司的业绩和各种证件、报告等。技术部分包括工程的描述、设计和施工方案等技术方案,工程量清单、人员配置、图纸、表格等和技术相关的资料。价格部分包括投标报价说明,投标总价,主要材料价格表等。 二、国际通信工程投标文件编制的前期工作——现场实地调查 首先要把侧重点放在现场调查这个基础工作之上,这样才能使我们在投标及今后工程实施过程中做到心中有数。避免因失误而造成损失。接到工程招标文件后,认真详细地研究工程招标文件,明确招标工程的范围、内容、技术要求等技术性问题,尤其对专用合同条件、工程量、地质、施工措施加以特别注意。因为国际通信工程存在的风险比国内要大,难于预料各种不确定因素。加上对当地的情况了解不多,也会给编制标书工作带来偏差或损失。因此,首先派员亲赴工程项目所在地进行实地考察,收集编制标书所需的有关资料,如当地政局、经济发展、地理环境、地貌、气候条件、税收政策、劳动力资源、分包商、工程材料、运输、机具租赁、宗教文化等方面的情况,取得了第一手资料。因为这些内容在招标文件中不可能全部包括在内,但对编制标书有着至关重要的影响。所以,现场实地调查是投标者的权利和责任,我们必须慎重地对待。 三、国际通信工程投标文件编制针对性要强 国际通信工程投标文件编制中,不能简单地套用国内专业定额,也不能在套用国内专业定额的基础上增加或减少多少百分比来确定报价,而应参照国际工程估价编制方法进行测算,这样才能符合工程的实际情况,才能保证报价具有竞争力。我们在编制工程报价时,可以采用竞争性投标策略,即报价=直接成本测算价+加价。直接成本测算价包括人工费、施工机械使用费、材料费及分包商费用;加价包括公司管理费、利润和风险金。实际做法则参照国内专业定额中人工工日、机械台班、材料量。对以上费用进行分解测算,有针对性综合考虑工程的特点确定报价。在时间允许的情况下,能够获得分包商的报价,同时有助于提高我们的报价准确性。 四、国际通信工程投标文件编制复杂性 国际通信工程投标文件编制工作看起来简单。但在实际操作中却是一项细致而复杂的工作,既要考虑方方面面,又要使投标文件内容趋于合理并具有竞争力。避免造成完全不能获取利润,甚至可能导致亏损;或报价太高、方案不合理等因素,造成不能赢得合同。 五、国际通信工程投标文件编制策略总结 1、尽可能地收集有关的信息资料,加以分析和研究,筛选出能用的数据。尽力搜集大部分参加投标竞争者的有关数据之后,则须研究采取何种投标策略并分析将会发生什么情况并依据实际情况慎重处理。 2、认真研究招标文件中所涉及内容。如招标须知、招标范围、技术要求和规范等,尽可能避免漏项或缺陷造成误差和损失。编制投标文件过程依赖编标人员对许多因素的评估和设想,因此,编标人员的知识水平和判断力对于编标的准确性极为重要。 3、不能完全套用国内专业定额进行造价编制。应根据具体情况参照国际工程估价编制方法来进行测算,使工程估价符合报价要求,严格而细致地检查加价对成功率变化的敏感度。 4、在进行国际通信工程投标文件编制过程中,应充分分析和考虑竞争对手的实力。同时,减少人为主观因素的影响。 5、改进对风险评估的工作。改进风险的评估方法,即使是一项很简单的工程,也还会有风险,必须对工程的工期及可能获取的必要资源做出相应的风险评估。 作者:舒喆 蒋大鹏 单位:湖北邮电规划设计有限公司 通信工程论文:传输技术视角下通信工程论文 1通信工程传输技术的类型 1.1ASON系统 ASON系统作为通信工程传输技术中一项重要的科研项目,它有效的将通信数据与网络有机的连接,并实现了IP所具有的一些特征。同时,在通信传输过程中,ASON系统可以实现超大容量的接收,针对所连接的网络进行全面的覆盖,有效的整合了网络信息传输资源,实现了自动搜索的智能计算方式,是一种高效率的传输网络系统,在通信工程管理中,ASON也发挥了极其重要的地位和作用,它可以将部分信息进行控制移动,然后进入系统控制层进行分布设置,完成一系列的智能恢复业务,以及动态式的管理方式链接。 1.2MSTP系统 MSTP是以SDH为基础进行通信工程传输的新传输系统,它可以通过多条线路进行同时传输,也可以与其他通信工程系统进行交叉同步传输,这种传输方式大大提高了工作效率以及信息传输的稳定性。满足了广大用户对信息传输量需求大的要求,同时也实现了多系统的整合与汇集。这样在传输过程中即便发现问题也能针对数据进行有效的解决。 1.3WDM系统 WDM是一种能够在很大程度上提高光纤频率带宽利用率的系统,它属于波分复用系统;其工作原理是在光层上复用之后,通过光发射机将不同的波长信号进行传输,附着在一根光纤上,到达节点之后,可以再解复用。WDM系统在本质上属于同时在光纤上传输不同的波长信号的技术,它可以实现光信号的传输,主要应用技术有OXC、OADM、DXC、ADM等,这些新技术并不需要通过OE技术的转换。 1.4SDH系统 SDH是一种数字系列,它是在SONET的基础之上,通过整合新的技术手段而得到的,其主要的功能是针对光纤传输的新型的数字传输网体系。国际上针对SDH技术有着标准的光路接口和统一的帧结构数字传输标准速率,以保证网管系统互通;它有着很好的横向兼容性,能够与现在通用的PDH完全兼容,并能够整合、容纳新的业务信号,形成统一的、全球通用的数字传输系统,从而实现了网络的可靠性。SDH的主要工作原理是将信号固定在一定的帧结构之上,在电路层上复用之后,以一定的速率在光纤上传输。当光纤通过进入到ADM之中后,信号就转变成为基本的电信号,再通过数字配线架(DDF)及电缆系统,接入到用户端口。 2传输技术在通信工程中的应用 2.1无线传输 信息传输技术大多采用电磁波方式来实现其无线传输,这项技术因其稳定性高,成本低,故此被广泛的应用于生产生活的方方面面。尤其是针对其安全防范措施而言,这项技术是一项比较优越的信息监控系统,在很多场合,例如商业大厦、智能小区都设有其这种无线监控系统,以便更好的通过无线传输的方式可以监测到环境的各方面,且无线传输技术对于环境的适应性很强,对于铺设布线等要求比较低,是当今广泛被使用的一种无线传输技术。这种无线传输技术对于网络传输维修的费用相对较低,在起初使用的过程中,信息系统拥有其自我免费维修系统,随即可以被使用。无线传输技术与监控技术的有效结合更加可以针对现场各个传输地点进行有效的无人监控,通过信息传输将信息画面传输至控制中心并通过视频软件呈现,这种监测手段不仅仅可以确保信息传输过程中的质量,还可以有效的保障信息传输的连续性。 2.2光纤传输技术 随着无线传输的广泛使用,为了提高通信工程更好的服务于社会生产生活的各个方面,在此基础上以光纤为媒介的传输方式开始大量的使用。这种传输技术可以通过光纤可以传输视频以及数字信号,且传输速度比铜线的传输更加稳定可靠。光纤传输过程中信息容量比较大且在很大程度上可以抵御电缆传输过程中所产生的噪音,而且维修成本相对较低。就目前发展阶段而言,光纤传输被广泛的应用于工业与商业领域之中,尤其是在军事方面更加可以有效的进行监控、防御等军事监控。其他广播媒体和卫星与光导纤维结合在一起,将在交通运输、传感器、机器人、航空电子学、武器系统中得到专业应用和商务通信。 3结束语 随着科学技术的不断发展和进步,通信行业取得了瞩目的成绩。传输和通信技术也都得到了不断的完善。一方面,通信工程的发展为传输技术的广泛应用提供了大量的机遇,另一方面,传输技术的不断进步也大大地促进了通信行业的进步。文章便是对传输技术在通信工程中的应用进行了介绍。分析了在通信工程中常常使用的传输产品的一些特点,介绍了传输技术的具体应用。只有在网络建设上不断完善,才能让各个运营商在当前激烈的市场竞争中占据一定的基础优势。因此,对于传输技术的研发和应用是不容忽视的。总之,随着人们的生活节奏的加快及社会经济的快速发展,通信工程技术正在越来越广泛的应用到人们生产、生活的各个方面,它在为人们提供更加舒适、快捷的生活、工作环境方面,发挥着重大的作用。但是,在实际的应用过程中,通信工程技术也存在着一定的技术缺陷,因而必须不断的加强通信技术的改进与创新,才能够为人们带来更多的便利。 作者:李欣蔚 单位:哈尔滨工业大学电子与信息工程学院 通信工程论文:校企合作通信工程论文 1校企合作进行通信工程本科人才培养模式改革 为了适应通信技术的快速发展,我们通过加强校企合作,依托行业背景确定培养目标,以市场为导向制定专业知识和能力要求,以增强学生实践能力为目标调整课程体系。具体实施过程如下: 1.1加强校企合作,依托行业背景确定培养目标 我们与国内多家通信相关企业合作,对通信运营商,通信设备制造商,通信教育产品制造商进行了深入调研。通过与企业的深入交流,加强了学校与通信行业的联系,开拓了专业建设的思路,修订了通信工程专业的人才培养方案,确定通信工程本科专业的培养目标为:瞄准市场发展需求,培养学生的实践动手能力、分析问题和解决问题能力,激发学生创造性思考的潜力,使之具备良好的科学素质和人文素养,能系统地掌握通信设备与信息通信系统的设计、研究、开发和技术管理等方面的技术,最终培养出与企业“无缝”对接的通信技术应用性人才,实现毕业生零距离上岗。 1.2以市场为导向制定专业知识和能力要求 通过对当前通信行业发展和市场需求分析,强化学生在通信工程及其应用领域的实际动手能力和综合应用能力,使本专业体系不但是面向专业的,更是面向企业的,确保学生的就业空间。在学生专业知识和能力要求方面增加了以下方面的内容:(1)、掌握通信信息系统的研究分析、设计、开发和集成方法;(2)、具有通信系统和通信设备的科学研究和实践工作能力;(3)、具有电子技术、计算机技术应用方面的设计开发能力;(4)、了解和初步掌握信息与通信领域的新动向和新技术。 1.3以增强学生实践能力为目标调整课程体系 在专业建设项目组的指导下,对现有课程体系、教学内容、毕业设计内容进行了一系列的改革。主干课程进行重组整合,增加了实践课的学时,减少理论课的学时;增加了新技术的内容;增加了与职业岗位联系紧密的知识。专业基础课及必修课包括高等数学、工程数学、大学物理、电子技术(模电、数电)、信号与系统、微机原理及应用、通信原理、计算机网络、数字信号处理、信息论与编码等。并按专业方向设置了两个模块的限选课,同时设置了大量的专业选修课,充分保障了学生专业实践能力和综合应用能力的培养。 2校企合作进行专业师资队伍建设 我们在专业建设中,为形成一支以专为主、专兼结合的“双师型”教师队伍,主要从以下两个方面进行了建设:一方面加强专业师资的引进,从相关企业引进专业技术人才,注重兼职教师的聘用,让兼职教师在专业师资队伍中占到一定比例。我们聘请了软件开发公司的技术人员来校讲授《Andriod系统开发》和《C语言网页编程》课程,聘请了电子设备制造公司的技术人员来校讲授《嵌入式系统开发》课程。在研究所、企业的深度参与下,培养适应企业需求的高素质工程师。另一方面对专业的专任教师则是采用岗位培训、到企业跟班锻炼、跟班研讨、导师带徒弟等方式,让他们定期到企业了解市场需求、设备生产、工艺技术和科技信息,熟悉通信技术的应用,积累教学需要的技能和实践经验。他们把所学到的知识和方法与专业教学结合起来,在校内开设相应的项目开发课程,使专业教学由单一教学型向教学、科研、生产实践一体化转变。 3小结 通过几年的研究和实践,我们总结了一套适合通信工程专业的人才培养模式,即校企合作进行通信工程本科人才培养模式改革,校企合作进行专业师资队伍建设,校企合作进行专业实验中心的建设。通过这种模式,为学生培养了良好的能够适应企业需求的工程能力和创新能力。 作者:尹向东 黄文 李文 单位:湖南科技学院计算机与通信工程系 通信工程论文:基于传输技术的通信工程论文 一、通信工程传输技术的重要性 可以满足不同用户对多种信息及多项业务的信息及时输送要求,大大提高了信息传输的效率。而且整个传输过程仅靠一台终端就可以完成,分散的边际用户也可以随时介入到传输网络中来,降低了光缆芯数的占用率。再加上通信工程传输相关的设备体积小、耗材少,有的仅有手掌般大小,极大的节约了信息传输成本。另外,随着通讯技术的发展,通讯工程传输设备的功能也在不断强化,很多设备增加了远端监控功能,减少了机房的建设量,提高了工程进度,降低了投资成本,因而得到了广泛的应用。正是基于通讯工程传输技术的强大功能,运营商们利用传输设备的以太网信号传送和业务接入功能开发出很多信息业务类型,例如我们熟悉的ADSL宽带的接入和IP电话等业务等。同时通信设备制造商也在不断的加大投资力度,不断扩容站点设备,来增加通信网络的覆盖面,从而大大提高了通讯工程事业的发展。 二、通信工程传输技术的具体应用 以往的通信工程技术功能比较简单,只能用于信息或信号的传输,应用范围比较局限。随着通讯工程技术的发展,通信产品的一体化进程在加快,我们可以将更多的功能集中在一台设备上,大大提高了信息传送的便捷性,因此其应用范围得打了极大的拓展。下面,我们从长途干线传输和本地骨干传输两方面对通信传输技术的应用进行了探讨。 2.1通信工程传输技术在长途干线传输中的应用 通信工程传输技术在长途干线传输中发挥着重要作用。同步数字信息通讯拥有强大的网络管理系统、灵活的电路以及同步复用能力,是通信传输技术应用最为普遍的。同步数字技术在技术应用、设备功能、结构等级以及传输结构等方面都有成熟的标准,大大提高了长途干线的管理性能和经济效益。同步数字体系不仅与目前所有的网络兼容,而且还可以容纳新的业务信号,实现了通信信息传输的高效和灵活化。后台的工作人员可以及时跟踪同步数字体系中的信息传输过程,实现了传输信号的无盲区覆盖,提高了长途干线的网络建设效果,受到很多用户的一致好评。但同时我们也发现,由于同步数字体系采用电域复用技术,使其只能处理临近用户的信号,在长途干线运输过程中,由于相隔距离较远,在信息传输过程中,同步数字传输体系的性能会开始减弱,降低了传输效果。为了解决该问题,一来可以提高传输的网络容量;二来可以结合密集波分复用技术,密集波分复用技术可以在一定程度上提升光纤频率带宽的利用率,可以实现长距离的大容量信息传输。密集波分复用技术与同步数字体系的有机结合可以实现传输容量的几十倍的增容,保证了传输的效果。但随着宽带业务的发展,对信息传输稳定性和便捷性的要求越来越高,运营商们应该不断创新和发展传输技术,将发展自动交换光网络(ASON)设备等作为未来发展的主要方向。 2.2通信工程传输技术在本地传输网络中的应用 本地传输网基本上都在城市的重点区域或者中心地带密集,与长途干线传输网络有所区别,本地骨干传输网络的容量相对较小,在利用光纤资源时比较局限,一般只能从管道内进行传输,这不仅是通信工程的设计问题,更是通信工程传输部门需要面对的难题。根据经验,在通讯信息传播中利用密集波分复用性价比较高,可以将光纤资源最大化的加以利用,而且在系统升级、管理、维护方面都有优势。应用密集型光波复用系统过程中,通过技术人员的技术扩展,能够有效降低经济成本,从而丰富其支持种类,满足社会公众的通信需求。传送数据业务时应用密集型光波复用技术,对于光纤技术、骨干层管道资源比较欠缺的传输网络非常必要。网络投入运行后,故障维护人员要以实时监控网络运行为重点,不断更新原有的维护方法,确保维护好网络,同时提出各种网络优化需求。 三、结语 总之,随着我国信息化进程的加快,我国通讯工程取得了跨越式发展,现代社会生产和生活对信息的需求越来越高,给通讯工程传输提出了压力和挑战。这就需要我们不断加强传输技术在通信工程中的应用,促进通信工程系统的优化,实现通信行业更加完善的发展。 作者:纪义鹏 单位:沈阳铁道勘察设计院有限公司 通信工程论文:通信工程质量管理论文 一、通信工程施工过程中存在的问题 由于当前形势发展的硬性需求,施工周期比从前抓得更紧,经过设备初验试运行通过后,由工程部交付网络维护部门正式投入使用。期间,有些施工单位可能存在施工过程中偷工减料、弄虚作假的现象。当前我国通信工程施工过程中存在的主要问题有:第一,光纤和电缆不按设计要求深度埋设,不按规定要求做保护管道,或者管道底板强度不够。第二,对设计过程责任分工不明确,设计组织技术接口缺少控制,出现了问题,就本案而言,工程设计项目涉及多个专业,若不对内部设计技术接口进行很好地控制,不明确设计分工和设计范围,就很容易在专业接口方面出现缺口或重复等问题,在过程方法应用上出现问题,发生了“无人管理”和“重复管理”情况,导致施工设计图纸出现错误。第三,交换机软硬件测试时,现场工程师责任心和流程意识淡漠,未逐项和完整地对各部件的状态和部件之间连接的正确性做规定的测试验证,为根据网络需求对所有功能做验证测试,结果交付使用后造成大量终端用户投诉,影响网络正常运行。 如果施工过程中不注意的质量的检查、管理、控制,在施工过程中不按规范要求,就很难保证工程的质量。 二、通信过程施工过程中的质量管理措施 2.1 建立完善的质量管理制度 建立并完善文件编制、审核、会签和批准制度,制定各级施工人员的岗位责任制,明确各级审核人员的质量责任,把质量管理的各项任务、指标层层分解。各级技术负责人要认真把住签字关,不能把签字工作流于形式,要起到审核把关、控制质量的目的。做到标准从严、奖惩有据,形成激励与约束相结合的管理机制。质量控制其关键要从工序控制入手。为了增强各工序间的质量管理,可编制《工程管理办法》、《质量管理办法》、《作业指导书》及《员工绩效考核办法》等,进一步明确各阶段、各专业工程项目必须大道的深度、质量控制标准,加强概预算的基础管理,定期收集设备、材料概预算价格的动态指标,才能做到工程预算的量准价实。特别强调“事前指导”、“中间检查”、“事后校审”,加强工程施工过程的各项监督检查工作。 2.2 对通信过程的设计阶段进行严格的质量管理 通信工程设计项目工作主要有现场勘察(测量、绘制草图、收集整理数据资料),设计过程(包括确定设计方案,绘制图纸、编制预算、撰写设计说明),设计文件审核,设计文件的出版与发送,后期服务等流程。通信工程的设计好坏、质量高低对工程的施工的顺利进行起着重要的作用,要针对通信工程设计项目常见的质量问题,提出改进措施,以推进工程设计质量管理工作的进程,提高工程设计质量管理水平,减少不合格设计过程的发生,降低工程设计质量风险,建立健全科学有效的工程设计质量管理体系。 2.3 建立项目质量管理责任制。 项目负责人是工程项目质量的全权负责人,必须亲自抓质量工作可设项目质量经理按质量计划规定,质量经理的职责是:负责编制项目质量计划。大型项目还并组织实施;组点督促、检查项目质量计划执行情况,特别是主要质量控制的验证、检查和评审活动;对发现重大的管理方面或技术方面的质量问题,织研究解决,向项目团队负责人报告;编制项目质量报告,报上级质检部门和项目经理。项目质量经理对质量的监督检查,不能代替项目其它岗位的质量职责,项目各个经理、专业负责人、各部室、各专业人员各自均应完成自己应负的质量责任,项目质量才能有保证。比如,通信工程主要设备、主材等都严格执行招投标和采购流程,质量大多得到了保障,但是通信工程辅材一般都由施工单位提供,虽然业主对施工单位自行采购的辅材有质量要求,但一般都没有人来监督和检验,在实际情况中常常都是失于监管的情况,作为建设单位工程管理,要重视辅材的质量,提高辅材的使用标准,可制定明确材料设备在封样、采购、进场检验、抽样检测及质保资料提交等一系列控制标准来防止在辅材的使用上以次充好;同时材料进场时监理要实地检查;必要时还可对厂家、供货商作考察以确保材料的质量。使通信工程建设不留隐患,提高通信设施的质量,提高通信工程的防灾、抗灾能力。 2.4 进行严格的质量监督检查 工程部对工程质量实行以抽查为主的监督检查制度,对易发生质量问题的工序、部位及影响工程质量的材料、部件、装备进行抽查,对存在的质量问题进行分析处理。项目部对施工质量进行日常检查和定期检查,及时上报工程质量月报表。对关键过程、特殊过程、隐蔽部位进行中间检查和施工交接检查。项目部接受工程部及其他上级质量监督机构和建设单位委托的相关监理、随工人员的监督检查。 严格执行“三检制度”,对每道工序按要求进行检验。 (1)每道工序完成后,操作者应进行自检,发现问题及时纠正,合格后转入下道工序; (2)下道工序操作者检验上道工序质量情况,上道工序不合格不得继续施工; (3)质检员按检验计划进行检验,对每道工序进行检验,将检验结果填写在“过程(工序)质量检验一记录”中; (4)对质量控制点适当增加检验频次。 同时规定,凡在施工过程中,发现有违章施工,不按设计图纸、施工规范、工艺标准和已批准的施工方案施工的,责令其立即纠正;坚持内部预验收制度,项目负责人要组织相关人员对完工工程进行工程预验,对存在的问题要及时整改,预验要保留记录,并上报工程部;对发现的不合格品,首先要进行纠正,根据具体情况进行分析,必要时采取纠正措施,防止不合格再发生。 通信工程论文:移动通信工程论文 1移动光缆传输骨干网项目风险管理 中国移动省际光传送网传送系统六期二阶段工程,是在已建成的WDM平台上进行扩容,并新建部分WDM系统。根据中国移动集团公司的部署,该项目总共分为31个项目同时建设,涉及到全国31个省、市、自治区移动公司。 1.1项目风险预测 本工程涉及面广,需安装的设备较多,调测工作量大,整体建设情况比较复杂,项目组需要尽力做好各方面的协调工作,把握工程主动权,把工程中的不可变因素转变为可控因素。项目立项批复后,项目组采用检查表法、专家调查法等多种方式,全面评估项目中可能存在的风险环节,针对不同的风险点,分别制定出合理的解决、规避方案。 1.2AHP法评估工程风险 明确项目施工中可能存在的风险后,项目组采用工程项目风险管理层次分析法(AHP)梳理各环节风险因素,在分析过程中需要设定对应的属性进行衡量,这些属性被称作为子目标,在本案例中就是指技术风险、组织和管理风险、采购风险和其他风险等。风险递阶层次结构如图1所示。从图1中可以看出,系统总风险评价是最高的目标层,安全措施、方案等是最底层D。 1.3风险系数的判定 基于层级结构较低一层中的各个元素相对隶属上层的重要程度,构造出判断的矩阵,从而建立A—B,B—C,C—D判断矩阵。建立矩阵后采用SRI软件计算风险的权重。SRI软件包含了大量的风险缝隙的工具包,能够根据建立好的判断矩阵进行模特卡罗仿真预测,并且自动生成风险权重的结果报告。最终通过软件得到各个风险的权重计算结果:W0=(w1,w2…w15)=(0.132,0.388,0.201,0.041,0.066,0.002,0.011,0.01…)其中w对应图1当中的最底层D中相应的属性。根据得到的权重系数将风险分为三个等级:轻微风险:0≤w 0.03;一般风险:0.03≤w 0.1;严重风险:0.1≤w 1。根据SRI的计算结果和风险等级的描述,由此可以知道施工质量和进度的权重最大,其次就是施工人员对项目的把握程度、采购设备的适用匹配性等,这些均属于严重风险。在项目的实施过程当中,应该对这几个方面做出更加深入的分析,制定合理科学的措施。轻微的风险则按照一般的程序处理就可以了。 2总结 本文旨在通过介绍项目风险管控的相关概念,针对通信工程项目中存在的风险,利用具体案例,深入实际的为通信工程项目在风险管控方面提供了一个较为典型的思路以及切实可用的方法,对于同类型工程项目的风险管控具有较好的参考价值。 作者:张洁 单位:中国移动通信集团云南有限公司 通信工程论文:无线通信工程论文 一、无线通信技术概述 1.1无线通信技术 无线电通信是指利用(电磁波)的辐射和传播,经过空间传送信息的通信方式。目前主要利用的无线通信技术有:2G(包括GSM、CDMA)、3G(包括wcdma、cdma-2000、TD-SCDMA)、4G(LTE-A)、WiMax、UWB、RFID以及WiFi。UWB和RFID主要用于短距离的无线通信。无线移动通信技术主要经历了4个发展时期。第一个发展时期。最早的移动通信电话采用模拟蜂窝通信技术和FDMA技术。由于受到传输能力的限制,不能用于长途漫游,只能作为一种区域性通信手段。第二个发展时期。这一时期,信息技术得到了极大的发展,因此移动通信采用了GSM和GPRS通信技术。由此,正式步入了数字化时代。在这一时期,为了增强数据传输效率,通信运营商开发出了EDGE技术,也就是人们常说的2.5G技术。第三个发展时期。这一时期主要的技术为3G技术。3G技术有不同的技术标准。分别为:WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000以及WiMax。目前各项标准都开发的比较成熟,使用范围也在不断的扩大。第四个发展时期。4G技术的广泛应用。4G能够满足更高的传输要求,通信速度更快、网络频谱更宽,通信方式更为灵活,同时实现终端设备的智能化。2013年12月4日国家工信部正式向中国移动、中国电信和中国联通三大运营商4G牌照,标志着我国正式步入4G时代。 1.2无线通信工程的特点 1.工程位置不固定。无线通信工程要确保通信信号的质量和传输效率,就要保证工程的通信容量和覆盖面积。由于工程的区域通常比较分散,因此工程位置不固定。在一些人口密集的地区,通过设置加大容量的基站,保证通信的质量和效率。在偏远的地区设置基站,确保交通不便利的地区位于信号的覆盖范围之内。 2.工程干扰因素较多。在进行基站建设时,常常会遇到周围居民因担心辐射而阻挠基站建设,同时在较远地区搭建信号塔和摆放通信设备时,还可以能要租用民宅,由于部分房屋的图纸很难寻找,往往对设备的安装造成影响。 3.运输线路较长。通信工程主要利用传输光缆进行信息传输。因此在铺设时不但光缆的长度很长而且光缆间的间距小,在不同的地区或者地段的工作量相当之大。 二、无线通信工程发展现状和4G技术的介绍 2.1无线通信工程的发展状况 1.无线通信包含了无线通信设备的制造开发以及通信的服务行业两个大的部分。一般来说,无线通信的服务行业主要是通过无线网络的通信技术运营实现的。 2.通信工程最重要的部分为通信制造。目前我国主要普及的是3G技术,正在推广4G技术。3G技术为通信行业的发展带来了更广阔的市场和发展前景。目前,通信制造业不断进行改造和完善,出现了很多先进的通信产品。目前2013年全国3G用户高达9万余户。 3.通信工程的发展过程中最重要的支柱之一就是电信行业的发展。我国电信行业近几年迅速发展主要是依靠3G时代的发展,因此我国要为能够更好地促进3G时代的发展做更多的努力,从而达到普及扩大通信工程的目的。但是就目前而言,我国很多企业在发展的过程中,还是存在一些技术或者资金相对不足的现象。 2.24G技术的介绍 4G移动系统网络结构可分为三层:物理网络层、中间环境层、应用网络层。物理网络层提供接入和路由选择功能,它们由无线和优秀网的结合格式完成。中间环境层的功能有QoS映射、地址变换和完全性管理等。物理网络层与中间环境层及其应用环境之间的接口是开放的,它使发展和提供新的应用及服务变得更为容易,提供无缝高数据率的无线服务,并运行于多个频带。 1.OFDM技术:在3G向4G转变的过程中,OFDM是关键的技术之一。它包含了V-OFDM,W-OFDM,F-OFDM,MIMO-OFDM,以及多带-OFDM这些类型。OFDM是多载波调制的一种,它的各种载波是相互正交的,将高速数据信号转换成并行的低速子数据流,然后进行子信道传输。由于子信道可以看成平坦性衰落,所以就消除了信道间的干扰。OFDM对脉冲噪音以及信道快衰落有很强的抵抗力。 2.SDR软件无线电技术:由于4G系统中的软件系统比较复杂,因此将SDR引入到4G移动通信系统之中。SDR能够减低系统开发的风险,减少硅芯片的容量,从而降低产品的开发成本和生产成本。SDR是以现代通信为基础,以数字信号处理为优秀,实现把无线和通信功能编译为多信号进行传输,满足用户在不同地点对接入网络的需求。 3.SA智能天线技术:SA采用天线的原理进行无线信息传输。主要是利用信号传播方向的差异,讲同频率、同时隙的信号加以区分,能够最大限度的利用有限的频谱。智能天线技术可以成倍的扩充通信容量,可以有效解决大量用户产生时延扩散、瑞利衰落、多径、共信道干扰等影响。4.MIMO技术:无线电传输信号时,每个信号都是一个空间流,使用单输入输出的系统只能收发一个空间流,而MIMO允许多个天线同时收发多个空间流。因此MIMO有时被称作空间多样。只有站点(移动设备)或接入点(AP)支持MIMO时才能部署MIMO。目前它在3G通信系统中得到了广泛的应用,同时也是4G的关键技术。 5、载波聚合技术:LTE-A通过“载波聚合”(SpectrumAggregation)的方式进行带宽增强,即把几个基于20MHz的LTE设计捆绑在一起,通过提高可用带宽,LTE-A将带宽扩展到100M。但是实际上很可能没有一整块的空闲带宽,所以LTE-A允许离散频带的聚合。在具体应用中还面临很多问题,如载波聚合时多个可选载波是否需要划分可用集合和各种集合的等级划分;在切换中载波变化的通信问题;载波变化时的信令传输问题;各个载波的激活和去激活过程。这些问题都在3GPP会议中提出并存在多种方案。 6、无线中继技术LTE-A系统容量要求很高,这样的容量需要较高的频段。为了满足下一代移动通信系统的高速率传输的要求,LTE-A技术引入了无线中继技术。用户终端可以通过中间接入点中继接入网络来获得带宽服务。减小无线链路的空间损耗,增大信噪比,进而提高边缘用户信道容量。无线中继技术包括Repeaters和Relay。 三、无线通信工程的发展前景 无线通信工程在未来的发展方向,应当是注重运用高速的网络传输技术,满足人们对信息传输的要求。例如,通过手机观看电视直播、参加手机会议、进行互动的游戏等等。将无线通信技术运用到人们的日常生活之中,不但能够使人们的生活更加的方便快捷,而且也能够促进其他行业的电子化、信息化发展。可以利用无线通信工程来完善IT服务。IT技术作为基础设施的使用和交付模式,目前已经在社会上广泛使用。通过IT可以实现在网络上的交易与服务,从而实现通信工程的全面运营与推广,发挥通信工程独特的功能。同时在无线通信领域,各种技术的互补性日趋鲜明。这主要表现在不同的接入技术具有不同的覆盖范围,不同的适用区域,不同的技术特点,不同的接入速率。比如4G、3G和WLAN、UWB等,都可实现互补效应。4G和3G可解决广域无缝覆盖和强漫游的移动性需求,WLAN可解决中距离的较高速数据接入,而UWB可实现近距离的超高速无线接入。因此,在政策上我们应该综合推进各种无线接入的发展,推进组网的一体化进程,通过建网的接入手段多元化,实现对不同用户群体的需求覆盖,达到市场细分和业务的多元化,解决移动通信发展不均衡的状况。 从公众移动通信网络发展来看,4G已经成为全球包括中国移动网络演进的主要进程。从欧美发达国家的经验来看,由于其移动话音用户的普及率高,通过发展用户实现增长的模式已成为历史。因此,他们期望通4G搭建更大的业务平台,从而实现利润的新来源。从宽带无线接入技术来看,全球该领域发展十分火热。该领域的发展呈现出向高带宽快速跃进、覆盖范围逐步扩张的趋势。未来,该领域还可能出现更强大的新技术,从另一个角度对整个无线通信产业起到推进作用。无线通信工程的发展有赖于与无线通信技术的进步。通过对我国当前无线通信工程的发展状况进行全面的了解,抓住无线信息工程发展的良好态势,不断进行技术创新和应用,才能保证我国通信行业快速稳定的发展。 作者:罗涛 单位:湖南省通信建设有限公司 通信工程论文:通信工程国民经济论文 一、通信工程技术在国民经济各个领域中的应用 (1)在国家安全领域,通信工程技术以卫星监测的形式实现了对我国领土、领海和领空等重点要害防区的实时监控,以监控摄像视频的形式实现了对城市主干道、重点路口、居民区、涉钱、涉密类公司等的实时监控,一旦发现异常情况即可利用各类通信传媒进行全民通告。 (2)在航空航天领域,通信工程技术为载人火箭、宇宙飞船等航天设备的成功发射升空、完成宇宙探测使命提供基础通信技术保障,监其飞行轨道和运行状态,提高各类飞行器的动作精确度,实时摄录飞行实况景象,采集、传输特定高度、速度、时空环境下的宇宙数据,提高我国航天科研领域的创新发展。 二、通信工程行业的发展前景 1.通信工程行业的未来发展方向 据相关科研资料显示,我国通信工程在未来发展过程中,一方面将运用光通信技术、云电技术和无线宽带网络技术实现全国全城无线战略,摆脱空间距离的沟通限制,彻底改变人们的通信体验;一方面将与生态环保理念相结合,降低通信工程在生产和消费上的环保成本,加大通信工程技术与生态环保科研成果的密切结合,结合国民经济各领域的行业发展现状,设立以生态通信理念为主导的综合类通信工程技术项目,让通信工程更好地服务于当代社会的同时,也要更好地造福于子孙后代。 2.通信工程行业未来发展的人才保证 通信工程行业的综合性较强,属于服务面广、跨学科、宽口径的学科门类,因此在人才培养标准上,一方面要着眼于学术人才培养,加强对通信网络和通信系统相关技术理论的学习掌握和创新,一方面要着眼于应用人才培养,加强对通信工程行业在国民经济领域中涉及的技术研发、产品设计、设备制造和终端应用等各个环节的学习掌握和创新。以此满足我国通信工程行业向纵深方向发展对高端技术人才的需要[2]。 三、结论 通信工程在国民经济各领域获得了技术应用,改变了人们的沟通体验,提高了信息资源的使用效率,促进了社会整体进步发展,并收到了良好的经济效益。在未来的发展道路上,通信工程行业应以生态通信理念为指导,加大环保型通信技术在国民经济各领域项目建设中的应用力度,让更好的通信技术、更多的通信人才服务当今社会,造福子孙后代。 作者:莫铎
自动化技术论文:建筑物自动化技术管理论文 摘要:中国行业标准JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》第26章《建筑物自动化系统(BAS)》所规定的模拟和数字混合的集散型系统(TDS),已面临更新为全数字系统的挑战。就像工业自动化一样,建筑物自动化市场在技术接受期曲线上,通常落后于商业领域技术应用会有几年之久…… 关键词:建筑物自动化总线技术 中国行业标准JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》第26章《建筑物自动化系统(BAS)》所规定的模拟和数字混合的集散型系统(TDS),已面临更新为全数字系统的挑战。就像工业自动化一样,建筑物自动化市场在技术接受期曲线上,通常落后于商业领域技术应用会有几年之久,因此,在商业领域已经成功运用多年的个人计算机和以太网通信,现在却成为BAS更新途径的热门话题。PC-BasedControl和以太网技术,已经开始全面进入BAS领域。2000年3月,Honewell公司推出的全数字化闭路电视监视系统DVM,就用PC-BasedVideoServer,类似于商业领域应用的个人计算机式视频服务器,取代了传统的模拟和数字混合的CCTV闭路电视矩阵切换器和磁带录象设备;DVM系统中,经过信号转换接口把所有摄像机的视频信号直接连入以太网通信,每20台摄像机使用1台VideoServer。这种第三代保安监控电视的全数字化CCTV以太网系统,已经在澳大利亚悉尼机场使用。 PC机技术日新月异的进步,使BAS的中央站功能不断增强;PC机的商业软件,如ODBC、API等等,已成为BAS的标准软件;基于PC机技术的分站不断发展。信息领域的以太网技术对工业自动化和建筑物自动化各个层面的影响,从上到下。BAS管理层的以太网正在下植到自动化层和更低的现场层。BAS三层结构将会成为以太网"一网到底"的三层网络。完成这项"通体透明网络"革新的主要技术,就是以太网现场总线。以太网现场总线,也可称为以太网I/O(Input/Output),是控制技术和信息技术的完美结合,性能发挥到极致,它或许能够解决工业自动化长期争论不休的现场总线标准化问题,是商业技术影响工控技术的一个范例。 以总线为脉络,分析计算机总线、测控总线和网络总线在BAS技术发展中分别担纲的角色,可以加深对BAS未来发展的了解。 1、总线BUS 总线一词,源于计算机技术。总线是各种信号线的集合(包括地址、数据、控制、电源等),是各种信息传输的通路,有汇总的涵义。微软百科词典定义总线为:计算机系统中各部件之间用于数据传输的一组硬件连线(导线)。IBM公司将其简称为用于传输信号或功率的一根或多根导体。在建筑物自动化中,BAS总线可解释为用来连接中央站分站、现场设备或者各种系统的那些具有导电性的通路,以完成数据或信号的传输。 以应用范围来分,BAS总线可划分为计算机总线、测控总线和网络总线、。计算机总线用于上位管理计算机和中央站内部部件的连接。测控总线用于中央站与分站的连接,分站与现场设备的连接,现场设备之间的连接。网络总线则是将上位管理计算机和中央站、浏览器等视为节点而共同连接在一起的一条多分支线路,将数据置于网络总线中,数据将会经所有的节点检测后,由其指定地址的节点接收。BAS管理层的以太网就是网络总线。当以太网下植到自动化层和现场层以后,以太网又扮演着测控总线的角色,在这种背景下,我们借用"网络就是计算机"的概念,不免也可以说"网络就是控制器",因为所有传感器、执行器、分站、中央站已经遍布以太网中,以太网被赋予完成分布式控制兼有普通信息存取的能力,人们可以随心所欲使用以太网,无论是进行实时控制还是传递管理信息。 2、标准化Standardization 作为信息传输通路的总线,追求标准化,是各种总线的共同目标;只有标准总线,才能够支持更多的性能不同的产品的连接,完成更多更好的系统的集成,实现更完善的控制和管理,因此,总经以其有汇集性能的特点,尤其需要标准化。标准总线的形成,主要有两种方法,一种是由非商业的或政府组织所产生的标准,目的在于使某一种类型总线开发和使用规范化,例如RS232C;这种正规的合法的技术标准,是在对已有方法、途径及技术开发进行仔细研究的基础上起草,并经正式批准后产生,这种标准通常包括着一些国际标准。另外一种方法,是有某一家公司先行开发出一种总线技术,由于成功,得到其它公司模仿和广泛使用,以至一偏离该总线就会产生不兼容问题,导致产品在市场中受到限制,例如现场总线LonTalkBus;这类事实上的总线技术标准,是基于市场需求产生而形成的,无需正式批准,这种标准通常包括大量流行的工业标准。 3、计算机总线ComputerBus 中国行业标准JGJ/T16-92第26章BAS,对中央站硬件、组态、系统软件的规定(26.4.26.5)非常简单,仅是基于采用计算机作为监控中心的一般原则,如应设置CPU、CIU、CRT、打印机等规定,对上位管理计算机则仅限于优化控制与管理某些功能要求。但是,近年来计算机技术发展很快,系统软件、应用软件、存储系统、处理器技术、输入输出系统和计算机结构,都是如此,其中,计算机总线技术与工业自动化、建筑物自动化关系密切,计算机总线是计算机系统信息总通道,性能优劣,对BAS上位管理计算机和工作站的影响是至关重要的。因为采用先进的计算机总线,可以提高工作站的带宽,改变工作站的兼容性和开放性,并能提高工作站的可靠性,这对控制系统无疑是最重要的性能。例如,使用PCI总线技术的PC机,每年停机时间可以小于315秒中,可靠性高达99.99%,因此,BAS用户已经开始关心工作站的计算机总线,2000年9月山西省太原市某国际贸易中心大厦BAS招标文件中,明确提出中央站应该使用计算机33MHz三总线结构PCI(外部设备互联总线),说明用户不仅关心各种功能模块设置,还要求提供工控级别的总线来保证工作站性能。随着基于PC机控制的技术进展,计算机总线对BAS的影响会更加重要。因为BAS将逐渐最终成为由一台PC机控制几条现场总线的系统。 3.1计算机总线的发展历史 1970年,DEC公司首先推出了称为Unibus的总线,把PDP11小型计算机上所有的部件、设备都连接在一起。它是一种单总线结构。 1981年,IBM公司在第1台个人计算机IBMPC/XT上推出了XT总线,也是单总线,1984年,采用16位CPU的IBMPC/AT出台,AT总线在XT总线结构上,增加了一组输入/输出总线,形成双总线结构。AT总线就是著名的工业标准总线ISA,全称是IndustrialArchitecture工业标准结构,它是通过将板卡出入IBMPC及其兼容机的标准扩展槽来添加计算机部件的总线设计规范。1989年康柏、惠普等9家公司在ISA基础上,推出EISA,扩展工业标准结构,这是一种把附加卡(例如视频卡、内置卡MODEM卡及支持其它外围设备的卡)联接到PC机主板的一种总线标准。EISA总线操作频率比ISA高很多,能提供很多的数据吞吐率。 为了提高PC机性能,使某些扩展板可以直接与微处理器通信,而不必经过通常使用的系统总线,Intel公司提供了PCI总线规范。这种局部总线允许在计算机上安装多至10个PCI兼容的扩展卡,PCI局部总线系统需要在某个PCI兼容插槽中安装一块PCI控制卡,每次可以以32位或64位的速度与CPU进行数据交换。PCI规范还考虑了多路复用Multiplexing。因此,PCI总线已成为今天计算机事实上的局部总线标准。由于PCI独立于处理器,不仅Intel系列可用,DEC的Alpha、Motorola的PowerPC等系列也可以用,它的向前向后兼容性,能使现有的多种计算机都能平滑过度到新标准,所以尤其受工业控制机行业的欢迎,建立了PCI工业计算机协会PCIIndustrialComputerManufacturersGroup(PCIMG),致力于在工控机行业推广PCI总线。1995年,出版了CompactPCI规范。 PCI总线在计算机中配置了3组总线,时钟33MHz,与CPU时钟频率无关,宽度32位,可扩展至64位,带宽达132Mbps至246Mbps,可以和ISA、EISA、VL-BUS等总线兼容,支持5V和3.3V两种电压,可以在芯片、软件和开发工具方面广泛利用PC机丰富资源,它具有良好的网络性能、图形视窗介面和数据存贮性能,是工业自动化和建筑物自动化中央站理想的计算机总线。 4、网络总线NetworkBus 中国标准JGJ/T16-92第26章BAS,规定"优先采用共享总线型"局域网结构作为BAS管理层、自动化层、现场层的网络拓扑,即用一条总线,把上位管理计算机、中央站、分站、现场设备各自连接在一起,形成三层局域网。因为所有节点共享一条传输通路,一次只能允许一个节点发送信息,所以需要建立信息发送的控制方式,JGJ/T96-在26.6.6条文说明中,没有明确规定是用IEEE802.3以太网的CSMA/CD波及监听多路访问/冲突检测争抢发送,还是用IEEE802.4令牌总线排队访问控制,只有指出这两种方法都是"目前流行的",但是"并无一致的看法"。在26.6《信号传输与数据通信》中,则把现场层至自动化层之间的信息传递成为"信号传输",把自动化层和管理层之间的信息传递,称为"数据通信",以示区别,前者为现场设备与计算机通信,包括模拟信号,后者为计算机之间通信,全部为数字信号。 20多年来,发展极为成功的以太网技术,已经得到公认。人类进入英特网时代,以太网也迅速进入工业自动化的各层网络。电气电子工程师协会IEEE基于802.3以太网国际标准,正在积极制定现场与以太网通信的新标准,使以太网能够直接为现场层所使用,可以预见,正象个人计算机PC迅速进入工业自动化领域一样,以太网以及TCP/IP、UDP/IP协议将十分迅速进入工业自动化各个领域,包括BAS。 网络总线是网络通信总线的简称,在BAS中,网络总线是上位管理计算机、中央站、分站、现场设备之间的连接总线,从计算机系统结构的角度上看,它是计算机的外部总线,计算机总线则可视为内部总线。网络总线属于网络技术,计算机总线属于计算机技术,网络是多个计算机的集合系统,数据通信和资源共享是其特点。今天,已经进?quot;网络就是计算机"的时代,通信和计算机技术紧密结合、同步发展,计算机总线和网络总线是计算机一种技术的两个方面。新一代的计算机已经把网络接口集成到计算机母板上,网络功能已经嵌入到操作系统中,使得网络总线可以视为计算机总线的外部延伸,密不可分。不进入网络的工作站,是不完整的工作站。在建筑物领域,BAS是建筑物整体计算机网络的重要子网,形成建筑物管理和建筑物设备控制一体化是从网络开始的。计算机总站维系着BAS的通信子网,资源子网和通信子网的组合,就是建筑物自动化网络,就是建筑物自动化系统。 4.1以太网的发展历史 1968-1972Aloha无线电系统夏威夷大学开创争用型通信 1972-1977首台以太网2.94MMetcalf和Boggs先生建立CAMA/CD 1979-1983粗同轴以太网10MCom(DEC、Intel、Xerox)10BASE5 1980-1982细同轴以太网商品化10M3ComISA总线与10BASE2相连 1984-1987双绞线以太网1MUTPHP、AT T1BASE5 1986-1990综合布线+双线绞线以太网10MSynOptics、HP10BASET 1990-1994交换式和全双工以太网10MKalpanaEtherSwitch 1992-1995快速以太网100MUTPGrandJunction100BASET 1996-?千兆位以太网1000MIEEE802.3z1000BASEF 4.2以太网与局域网国际标准IEEE802.3 以太网是商业市场上发展的,而802.3标准是独立的标准组织《电气与电子工程师学会》开发的802.3是基于以太网第1个版本制定,但在一定程度上改进了设计,1983年公布以后,以太网以此又作了修改,原来互不兼容的局域网,变为互相兼容(但不完全兼容)。二者主要区别是结构不同,例如,最大数据单元,802.3是1460字节,以太网是1500字节。但是,通常可以把802.3视同以太网。 以太网速率有10M和100M两种,最大1518字节,最大段长度500米(粗同轴)、185米(细同轴)、100米(UTP),中断段综合长度2500米(粗同轴)、925米(细同轴)、2500米(UTP)。 在BAS中用以太网作为网络总线时,现在BAS供应商所提供的以太网接口卡NIC(安装在中央站中),应该是10M/100M自适应型,以满足用户部署100M快速以太网的要求,例如Intel公司的PRO/100+管理适配器,适用于有PCI总线的台式机,能自动监听集线器速度,从而自动选择10M或100M,能支持最新的连接管理规范wfw2.0,支持所有的主要操作系统和网络操作系统,WinNT、95、98、2000,Nerware、UNIX,支持10BAS-TX,5类UTP,RJ-45连接器,数据路径宽度32位,可在0-55℃环境中工作。 4.3以太网介质访问控制(MAC)CSMA/CD 载波监听多址访问/冲突检测是以太网抢先式信息发送的主要技术,它包括有先听再讲、无声则讲、有空就讲、边讲边听、一人独讲、退避三舍等信息发送规则,保证所有站点都能以公平方式通过竞争来访问大家共享的以太网,虽然难免有"后到先服务"的现象,但是,由于CSMA/CD有一套完整的处理冲突的方法,大体上实现了对网络总线的公平访问。它是退避三舍的自调整功能,保证所有信息的发送都是成功的,例如常用的一种冲突退避延迟算法,称为"截断的二进制指数回退(EBE)",它使发送信息的站点,每冲突一次,自动延迟一个以2的幂函数计算的退避时间,用这种不断扩大回退时间来适应网络流量的变化,这是一种很巧妙的方法。它规定了退避也是有限度的,即最大退避时间以210倍为限,忍让次数也是有限的,以216次为限,否则就会丢掉这个屡发屡败以太冈帧,这种情况是绝少发生的,除非以太网已经瘫痪。 以太网每帧发送之间有一个固定的间隙64字节、512位,称为时间片,用来识别由于冲突而失败的发送信息帧碎片(最小帧规定为64字节,包括48字节数据),在512位时间内,网络冈所有站点检测到载波(有信息发送)和合法的冲突、信息帧碎片,从而保证以太网能正常工作,不受非有效帧(碎片)的影响。 一般谈到以太网,主要是指802.3的CSMA/CD协议,它是以太网的主经软件(其它还帧结构软件等)此外,以太网还包括以太网接口卡NIC、收发器、中继器硬件。总之,以太网是一种局域网,是共享总线型局域网(包括集线器Hub网络),是国际标准局域网之一,应用最广泛。 4.4以太网与TCP/IP 传输控制协议/网际协议(TCP/IP)是实践中产生的解决网络互连和异构计算机之间提供可行的透明通信服务的一组协议,它是世界上最大网络因特网的基础。以其公用性和有效性,成为公认的开放系统。TCP/IP是网络数据传输事实上的标准,或者简称其为因特网通信协议。 BAS结构图中,标明以太网,是说网络采用共享总线拓扑,标明TCP/IP,是说数据传输采用因特网通信协议。 TCP/IP独立于特定的计算机软硬件、独立于特定的网络系统,即使你不接入Internet,用它也是最好的组网方案,所以,我们在本文开始,对JGJ/T16-92BAS的网络结构就标明采用TCP/IP,更何况,BAS进入Internet也是势在必行的事情。 TCP/IP协议有三个特点,首先它的开放性,可以把现行的各种局域网互联起来,其次,它统一了地址规则,这种IP地址与域名系统的唯一性,保证了因特网走向全球,最后,高层协议基本标准化,使各种用户可靠而且便利,这一特点,在工业自动化中,有很好的应用,可以把标准化的控制总线协议,包装在高层协议中,使TCP/IP成为工业控制通信协议。 TCP/IP分成4个层次: 应用层--常用的应用程序有SMTP(邮件传送)、NFS(网络文件)、NIS(网络信息)、SNMNP(网络管理)、FTP(文件传输)、DNS(域名系统)等,以及工业自动化通信协议,也可在本层打包,如Moddbus、HoneywellC-Bus等。 传输层--提供端到端(即应用程序之间)的通信,主要功能是信息格式化、数据确认和丢失重传等,主要有(TCP传输控制协议)和UDP(用户数据报协议UserDataprogramProtocol,它在工业自动化应用中看好,它把数据先打包,后经IP发送,效率高于TCP) 网络接口层--不同网或同网中计算机之间的通信,处理数据报和路由,主要是IP(网际互连协议) 网络接口层--提供与物理网络的连接,它包括所有现行的网络访问标准,最重要的是以太网(802.3系列)。 5、测控总线MeasureandControlBus BAS现场层和自动层的总线,可视为测控总线。JGJ/T16-92第26章BAS26.6.l节规定"从现场到计算机系统的信号传输,需综合考虑""(1)简化传输控制的硬件结构;(2)减少传输导线的根数;(3)弱化维修的技术难度",还进一步指出了采用的方法"可选用一对一的传输方式、矩阵选码一公用线传输方式或多路复用技术的一路通道多方使用的传输方式(阵列式传输方式)""首先考虑时分制"等等。反映中国行业标准对测控信号传输的重视以及要求采用最新技术的愿望。在当时的历史条件下,已经把测控总线阐述得淋漓尽致。 自从HGH/TI6颁布近十年来,测控信号传输领域发生了重大的变化,这就是现场总线技术所带来的深刻变革,对BAS的影响当然也是非常深远的。只有现场总线技术才能符合JGJ/T1-92第26.6.1节规定的三项要求:最简单的传输控制,最少的导线根数,最方便的维修技术;而且,最重要的是,现场总线带来了工业自动化开放系统的新局面,减少了自控系统寿命周期成本LifeCycleCost。 因此,测控总线的讨论,可以归纳为现场总线的讨论。 国际电工委员会IEC定义现场总线是安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线。 安装在控制室内的BAS中央站与现场的分站,分站与现场的传感器,它们之间的信号传输均适用现场总线技术。换言之,自动化层和现场层,采用现场总线技术是历史发展的必然。当有人提?quot;现场总线是管理控制一体化方案的催化剂"时(美国Fisher公司Martin先生),我们深刻体会这一隽语的丰富内涵。 5.1现场总线发展历史 1983年,Honeywell公司推出的差分信号驱动器,成功地在4-20mA直流信号上叠加了数字信号,随即投入市场的智能化仪表Smart变送器,是现场总线产品的前驱,这些带有微处理器芯片的仪表,除了在原由模拟信号仪表的基础上增加了复杂的计算功能外,还在4-20mA直流信号上迭加了数字信号,使现场与控制室之间的连接,从模拟信号过渡到了数字信号。这种工作机制,成为美国fisher-Rosemount公司著名的现场总线HART通信协议的基础。 1984年,美国仪表协会ISA/SO50工作组,开始制定现场总线标准。IEC也成立现场总线工作组IEC/TC65/SC65C/WG6,开始研究现场总线标准。 1985年,国际电工委员会决定由ProwayWorkingGroup负责研究现场总线体系结构和制定标准。 1986年,德国推出Profibus过程现场总线标准。 1990年,美国Echelon公司推出LonWorks现场总线产品。 1992年,Siemens、Rosemount、Rosemount、ABB、Foxboro、Yokogawa等80家公司联合,成立ISP协会,着手在Profibus基础上制定标准。 1993年,Honewell、Bailey等公司成立WorldFIP协会,有120家公司参加,准备以法国标准FIP(FactorInsrtumentationProtocol)为基础制定标准。 1994年,ISP和WorldFIP北美部份合并,成立FF现场总线基金会(FieldbusFoundation)。推动现场总线国际标准的开发。 1996年,FF公布了低速总线H1标准。 2000年1月4日,IEC宣布现场总线国际标准以86%赞成、12%反对通过,IEC-61158面世。 5.2现场总线国际标准IEC-61158 8种现有的现场总线纳入国际标准,如果考虑到世界上已有30多种现场总线,这也还是在统一的路程上,前进了一大步。 从上表可以看出,8种现场,有8种通信协议,互不兼容,距离统一标准的现场总线,还有很大距离,虽然这些现场总线在功能上可以互补。 为了解决现场总线统一问题,借鉴IT行业的统一网络通信标准,就是第5种类型,即以太网现场总线。1998年,在美国休斯敦召开的ISA展览会期间,成正了工业自动化开放式网络联盟IAONA,建议把FF的H2高速现场总线,改成高速以太网HSE,有Honeywell参加的18个公司31位工程师正在Foxboro公司积极进行开发,希望HSE能成为众望所归的现场总线。 HSE的特点是速度高(100Mbps),数据通过量大,与计算机联接容易,价格低。有两类用途,一类是完成由于计算量过大而不适合在现场仪表中进行的运算,另一类是作为多条低速H1总线或其他网络的网关设备。 HSE是否适用干BAS,是有待研究的事情。 在IEC61158国际标准中,有欧洲标准建筑物自动化系统MBS-TC247推荐的ProfibusFMS总线和WorldFIP总线,但是没有欧洲推荐的LonWorks总线和欧洲设备总线EIB。 5.3现场总线的三层结构 从IEC61158标准中的8类总线,可以看出现场总线并不需要保持与ISO/OS17层结构一致,只需物理层、数据链路层、应用层等三层就可以了。因为面向控制的信息比较简单,但需要快速而可靠地到达目的地,七层模式使数据转换变慢,会滞后实时控制的时间要求,七层有关的网络接口成本也较高,同时,现场设备也不需要OSI地址。 IEC61158还规定,所有2至8类现场总线,均需对类型1的FF总线提供接口,但2至8类总线之间,不要求提供接口。 5.4以太网作为现场总线的主要问题及其解决方法 由于以太网802.3采用随机式的CSMA/CD信息发送方式,对事实控制来说,就带来一?quot;不确定性"问题,不能事先预言测控信息传送的时间,存在着"后到先服务"现象。而令牌式"排队发言"信息传送是可以预言的。要克服这个缺点,就要提高以太网的传输能力。由于10/100BASE-T全双工交换式以太网技术发展,基本上解决了CSMA/CD随即发送带来的"不确定性"问题。1990年,智能交换机的出现,基本上淘汰了信息发送时的冲突,而且,智能交换机的成本不断下降,为工业控制实际应用提供了可能。智能交换机(网络开关EtherSwitch),能同时提供多条数据传输途径,功能和电话交换机相似,使整体吞吐量显著提高,同时智能交换机还使用一种名为"切入法"(CutThrough)的新桥接技术(常规桥接是使用存储转发技术),是延迟时间又降低了一个数量级。1993全双工技术是以太网可以同时发送和接收数据,理论上又可以使传输速度翻上一番,再加上快速以太网的出现,以太网在处理事实控制方面,已经可以做到测控信息的传输不再是"不确定"的,而是有着"良好概率GoodProbability"的表现,能够适应事实控制的需要。 以太网传送测控信息的另一个问题是线路"利用率",线路效率。利用率是指线路用来成功地传输帧的时间部分。每个以太网数据包中那些不代表实际数据部分(同步、地址、字段长度、错误检验)较大,共26个字节,这种"开销"使线路利用率下降。在测控领域,实际数据很短,例如,DI20个字节、DO16个字凇IAO200个字节、通信接口500字节、PID运算500字节、计数器4个字节等,这样,当使用以太网信息包包装时,大量信号还需要加上填充符才能满足最小48个字节数据段的长度要求,如DI、DO、计数器,因此,效率较低。 但是,实际上,由于争先式发送,会改变效率,计算指出,如果连续发送两个64字节的以太网信息包,效率可以提高到54%。尽管如此,在工业自动化领域,仍然重视如何减少"开销",提高通信效率,例如,在通信协议中,想已用户数据报协议UDP来取代最常用的传输控制协议TCP,因为UDP信息包的包装比TCP简单,只有4个字节,而TCP,则是26个字节。IEC61158国际标准现场总线HSE高速以太网就考虑采用UDP/IP来代替TCP/IP。 不过,以太网的高速度,已经把这些问题全部覆盖了,就算是以最低速3Mbps有效速率运行,一个100个字节的实时控制信息,在以太网的传输时间,只有0.336毫秒([100+26]×8/3M),对BAS,已是很理想的数据了。 5.5TCP/IP作为现场总线的通信协议的讨论 TCP/IP协议是一组协议,采用四层结构,与现场总路线三层结构很相似,因此,适用于现场总线。 采用TCP/IP的以太网现场总线,由于数据链路层的CSMA/CD,使得数据传输时间是建立?quot;概率"基础上,但由于以太网线路的改进,情况大为改善。 TCP/IP是非常流行的技术,移植到现场总线是顺理成章的事,问题之一是TCP/IP是为因特网设计的,TCP是要处理面对成千上万的网站,它要处理好这么多路由的连接,只能采取在TCP层,设置发送机和接收机,提供端到端的可靠的进程间的通信,使数据报在传输过程中始终保持连接状态,只有双向通信。TCP才去发送数据报(双向通信不是指两机器独占式通过网络对话,而是说两台机器间有一交互信息流),TCP发出信号后,必须等待对方应答信号,否则会重发,这种定向连接协议,使两个端机经常以适当的速度相互通话,TCP传输控制在两个机器问来回发送状态信息。而UDP用户数据表协议却比TCP简单得多。对于自动控制的应用程序来说,并不需要时时保持个连接,以节约开销和网络通信量,而UDP是一个无连接系统,从TCP到UDP放弃了许多功能,简单了许多,只是作为一个数据报的发端机和收端机操作,而不理会二者之间的连接。帧的结构简化为源端口2字节,目的端口2字节,长度2字节,校验2字节。UDP传递服务不建立通信双方的连接,发完数据就完事大吉,所以,比较灵活,效率高,非常适合测控数据的发送,因为这类数据非常短,还有,在控制网络中,通行的站点比起因特网来,少之又少,非常强调二者之间的连接管理,就显得多余,比起TCP的大文件来,测控程度只是"发出一个请求"或者"等待一个响应",三言两语,传递本身就会很可靠。此外,在实时控制中,有时强调一种完全控制,即使在信号传输过程中发生错误,控制器业能够自行处理作出决策,而不需要让TCP一遍又一遍重复发送数据,因为自控系统控制器的自制能力都极强。 无论TCP还是UDP,应用程序都是驻留在通信协议顶层的应用中,包括控制和人机接口等一系列应用程序以及用于系统集成的OPC,都藉信息传输,获取其中的数据。 5.6以太网在工业自动化中的应用 美国Foxboro公司在1995年就推出了采用以太网10BASE-5粗同轴电缆I/AnodeBus用于现场总线控制系统,近年来,新I/A现场总线系统已经改为双绞线BASE-T,室内及机柜内,都使用RJ-45接插件,对室外及振动严重的场所,则按防护等级IP-67生产了密封式RJ-45的连接器,Hirschman公司也能提供现场总线中作为以太网连接的接插件,抗震密封,适用于工业环境。 1997年,Schneider公司为其著名现场总线ModbusTCP通信协议产品,它的PLC产品中的I/O模块,Momentum系列,均可以设置以太网端口。这些I/O模块通过这些端口直接连入以太网中。Schneider公司把Modbus通信协议变址为TCP/IP通信协议,这是世界上较早的以太网I/O产品。TCP/IP和UDP/IP的一个重要的优点是在同一个以太网中,可以运行许多不同的通信协议,它们都变址在TCP/IP或UDP/IP中。 Honeywell公司几年前就已经开始着手把以太网用于建筑物自动化系统自动化层总线通信的应用工作,目前,第一步已经实现,即,把所有测控总线通过TCP/IP接口连入以太网中,通过以太网得数据通信,进行实时控制。以太网成为BA、FA、SA集成的通信平台,进而与管理系统在此平台上完成管理控制一体化集成。 随着以太网应用技术的进一步发展,把以太网芯片内嵌与现场设备的一天,也许会很快来临,意味着因特网内置与现场设备的时代终会来到,其意义在于因特网与控制网融为一体,因特网无处不在,会进一步改变工业自动化和建筑物自动化的面貌。 5.7建筑物自动化的现场总线 现场总线这个技术热点,长期争论不休,虽然出台了IEC61158所推荐的8种国际标准总线,但是仍然没有一种统一的标准现场总线能够满足各种行业有要求。在这纷争的局面中,以太网的确受到了许多厂商的重视,在管理层(工厂级)采用以太网已经成了共识,而在低层次上的应用,还要假以时日,许多厂商正在积极研究和开发。 目前,LonWorks现场总线在BAS行业中的地位,是很重要的,尤其LonMark产品给用户带来产品互换互操的巨大利益(大幅度下降系统的寿命周期成本),所以受到用户的重视。Honeywell公司在2000年6月推出了全LonWorks现场总线系统,原来的C-BUS已经可以换用LonTalk现场总线,所有其它生产厂商的LonWorks现场总线,可以直接联入Honeywell中央站。 此外,BACnet通信协议在BAS中的地位也举足轻重,Honeywell公司在BAS系统中,设置有BACnet服务器和BACnet客户机两组软件,以适应BACnet总线产品的连接和系统的集成。 总之,随着个人计算机PC和以太网技术在工业控制领域中应用的不断发展,尽管LonWorks、BACnet、Modbus等传统明星会继续发挥作用,但是,新动向确实值得关注,LonWorks技术也正在使用以太网技术,就说明了这点。 自动化技术论文:自动化控制网络技术发展论文 摘要:简要介绍了楼宇自动化系统,分析了传统集散控制系统和新兴的现场总线控制系统优缺点以及应用,并介绍了楼宇自控领域中流行的4种现场总线。说明了以太网技术的发展以及在楼宇自控领域中的最新应用情况,对现场总线控制系统和以太网进行了比较 关键词:楼宇自动化控制网络现场总线控制系统以太网楼宇自动化系统 目前日益流行的智能建筑(inteuigentbuidings)是建筑技术与计算机信息技术相结合的产物,是信息社会的需要,也是未来建筑发展的方向。智能建筑主要由楼宇自动化系统(buidingautomationsystem,缩写为bas)、通信自动化系统(cas)和办公自动化系统(oas)三大系统组成。其中,楼宇自动化系统是智能建筑中最基本和最重要的组成部分。楼宇自动化系统是利用计算机及其网络技术、自动控制技术和通信技术构建的高度自动化的综合管理和控制系统,将大楼内部各种设备连接到一个控制网络上,通过网络对其进行综合的控制,这些设备包括空调、照明设备、电梯、消防设备、安防设备等等。它确保建筑物内的舒适和安全的办公环境,同时实现高效节能的要求。 2现场控制系统fcs的出现以及在楼宇自控中的应用 上个世纪七八十年代,伴随着计算机可靠性提高,价格大幅下降,出现了由多个计算机递阶构成的集中、分散相结合的分布式控制系统(distributedcontrolsystem,简称dcs)。dcs是利用计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的一种综合控制系统。它的测量变送仪表一般是模拟仪表,因此它属于一种模拟数字混合控制系统,这种系统较以前的各种控制系统有了较大的进步。dcs在工业自动化控制领域获得了广泛的应用,也开始应用到楼宇自动化控制领域。但是dcs存在如下一些缺点: (1)安装费用高。采用一台仪表、一对传输线的接线方式,导致接线庞杂、工程周期长、安装费用高、维护困难; (2)可靠性差。模拟信号传输精度低,而且抗干扰性差; (3)系统封闭。各厂家的产品自成系统,系统封闭、不开放,难以实现产品的互换与互操作以及组成更大范围的网络系统。 上个世纪90年代以来,随着控制技术、计算机技术、通信技术的发展,出现了基于现场总线的控制系统(fcs),fcs克服了dcs的缺点,它是一种全数字化的、全分散的、全开放、可互操作和开放式互连的新一代控制系统。目前,现场总线技术已经成为自动化技术中的一个热点,备受国内外自动化设备制造商与用户的关注。fcs极大地简化了传统控制系统繁琐且技术含量较低的布线工作量,使其系统检测和控制单元的分布更趋合理。与传统的dcs(分布式控制系统)相比,fcs具有可靠性高、可维护性好、成本低、实时性好、实现了控制管理一体化的结构体系等优点。现场总线的出现,为工业自动化带来了一场深层次的革命,从而开创了工业自动控制的新纪元,被誉为自动化领域的计算机局域网。鉴于fcs的许多优点,控制专家们纷纷预言“fcs将取代dcs成为2l世纪控制系统的主流。”现在,fcs已经被应用到楼宇自动化控制领域。 2.1应用于楼字自动化领域的几种现场总线 由于诱人的市场商机和不同的应用领域的存在,世界一些大公司或公司联盟纷纷提出自己的现场总线协议标准。据不完全统计,目前国际上有40种宣称为开放型的现场总线标准。这些协议根据国际标准化组织(iso)的计算机网络开放式互连系统的osi参考模型来制定的。大多数现场总线只是用其中的一、二和七层协议。于是现场总线呈现杂乱纷呈的局面。在这些现场总线中不乏优异的现场总线,如can、modbus、profibus、lonworks、bacnet、devicenet等等。其中lonworks、bacnet、can、eib等现场总线在楼宇自动化领域获得了、较广泛的应用。尽管基于现场总线的fcs克服了dcs的许多缺点,但还是有一些不如人意的地方,最明显的缺点:多种现场总线并存而互不兼容,导致fcs的可互操作性只能在同一种现场总线系统中实现。后面将对fcs的缺点做进一步说明。 (1)lonworks 美国echelon公司1991年推出了lon(local0penationnetworks)技术,又称lonworks技术。它得到了众多计算机厂家、系统集成商、仪器仪表以及软件公司的大力支持,已经在楼宇自动化、工业自动化、电力系统供配、消防监控、停车场管理等领域获得广泛应用。具体地说lonworks具有以下优点: ①网络结构灵活、组网方便。它支持多种网络拓扑形式,包括总线型、星型、树型、自由拓扑型等,这样可适应复杂的现场环境,方便现场布线; ②支持多种传输介质。包括双绞线、同轴电缆、电力线、光纤、无线射频等;两种传输速率:78bps和1.25mbps,最大传输距离由网络拓扑形式和传输介质决定,一般可从500m到2700m。可接人的节点最多为32385个; ③完善的珏发工具。提供完善的系统开发环境,采用开放的neuronc语言,它是ansic语言的扩展; ④无主的网络系统。lonworks网络中各节点的地位相同,网络管理可设在任一节点处,并可安装多个网络管理器; ⑤开发lonworks网络节点的时间较短,也易于维护。lonworks采用的lontalk协议固化在echelon公司的neuron芯片中,这样可以节省开发lonworks网络节点的时间,也方便维护。 同其它现场总线一样,lonworks也有自身的缺点。首先,lonworks的实时性、处理大量数据的能力有些欠缺;其次,由于lonworks依赖于echelon公司的neuron芯片,所以它的完全开放性也受到一些质疑。尽管lonworks存在一些不足,但是lonworks的fcs还在楼宇自动化领域获得了广泛的应用。世界上有2万多家oem厂商生产lonworks相关产品,其中种类已达3500多种。目前世界上已安装有500多万个lonworks节点,lont~k协议也被接纳为欧洲centc247、centc205的一部分。自1996年以来,lonworks也开始在国内获得大量的应用。在建设部的支持下,国内一些研究所和企业开始陆续开发出基于lonworks的楼宇自动化控制系统,并在一些新建智能大厦和建设部智能化小区试点工程中得到应用。 (2)bacnet bacnet是作为世界上第一个楼宇自动控制网络的数据通信协议。它代表了智能建筑发展的主流趋势。bacnet不是软件或硬件,也不是固件,严格地说,bacnet并不是现场总线,而是一种网络协议,即通信规则。为不同商家产品的系统之间进行信息交流提供平台和支持。bacnet详细阐述了系统组成单元相互分享数据实现的途径、使用的通信介质、可以使用的功能以及信息如何翻译的全部规则。bacnet采用了etherent、arcnet、ms/tp、ptp、lontalk五种网络技术进行通信。可根据系统通信是和通信速度选择不同的网络技术。相对其它现场总线,bacnet标准最大的优点是可以与etherent、lonworks等网络进行无缝集成。不过bacnet主要为解决不同厂家的楼宇自控系统相互间的通讯问题设计,并不太适用于智能传感器、执行器等末端设备。bacnet标准已在全球得到了广泛的应用,全球生产和经营楼宇设备和楼宇自控设备的主要厂商均支持bacnet标准。bacnet在不到10年的时间内就从一个行业学会标准迅速成为楼宇自控领域中唯一的iso标准。虽然我国是wto和iso成员国,但是bacnet在我国建筑领域中的应用范围还是相对较小,而且在工程中采用的bacnet产品和技术也基本上全部是从国外引进的,还没有真正意义上的国产化bacnet相关产品。 (3)can can总线最初是德国bosch公司为汽车监控控制系统设计提出的,现在它已经成为一种国际标准,在电力、石化、空调、建筑等行业均有应用。can具有以下优点: ①采用8字节的短帧传送,故传输时间短、抗干扰性强: ②具有多种错误校验方式,形成强大的差错控制能力。而且在严重错误的情况下,节点会自动离线,避免影响总线上其它节点; ③采用无损坏的仲裁技术; 4can芯片不但价格低而且供应商多。 can缺点是:can总线上最多可挂接110个节点,这不完全能满足整个智能建筑的需要。不过可以通过利用中继器进行扩展,相对其它一些现场总线,can总线技术比较简单,can相关产品的开发费用也远远低于其它现场总线技术产品的开发费用。因此,很早国内就有一些企业推出了基于can总线的楼宇自控的相关产品。如狮岛、索龙集团开发出了$2000楼宇自控系统。 (4)eib eib是欧洲安装总线(europeaninstallationbus)的缩写。它在1990年被提出,经过十多年的发展,成为欧洲最有影响的建筑智能化现场总线标准,在欧洲得到了进300家厂商的支持。1999年eib被引进中国的智能化建筑领域,并在上海同济大学建立了eib认证技术培训中心。在短短的几年里,国内的会展中心、博物馆、办公大楼、别墅等场所的灯光、窗帘、空调等控制和安防系统方面获得了广泛应用,如厦门国际会展中心、大连国贸中心、浙江人民大会堂等。国内的eib项目基本上被abb公司和simens公司所垄断。 3以太网开始进入楼宇自控领域 以太网发展至今已有20年历程,作为局域网组网的主要技术,以其简单、价廉、高带宽、维护方便以及不断发展等优点一直在局域网领域中牢牢占据着统治地位。近年来,以太网技术获得了快速地发展。交换型和全双功以太网的出现,克服了传统以太网的共享公共传输媒体和半双功传输的弱点,实现了站点独占传输媒体并同时收发数据,也减少了网络上的数据碰撞。以太网的标准不断更新和扩展,目前的以太网不仅在物理层(包括拓扑结构、传输速率、传输媒体),并且在数据链路层与原来的传统以太网标准有了很大的进步,以太网标准系列已扩展成20余个。现在已太网不但由局域网向着接入网和城域网领域发展,同时开始进入工业控制和楼宇自控领域。新的ieee802.3af标准开始对以太网供电作出了规定,它消除了以太网技术进入现场控制领域的一个严重障碍。目前,3com、华为、dlink等公司开始提供符合ieee802.3af标准的交换机产品。另外,一些现场总线的协会或组织也开始提出基于其现场总线的开放式以太网标准,即工业以太网标准,如odva(开放devicenet供货商协会)和ci(contolnet国际组织)的ethernet/ip标准、ff(现场总线基金会)的hse(hig}lspeedethemet,高速以太网)、profibus国际组织的profinet。支持这些工业以太网标准的交换机、网卡等产品也开始出现,如moxa公司的eds-508系列工业以太网交换机(支持ethernet/ip)、北京航天华辉自动化技术有限公司的anybus-sio/100m(支持ethemet/ip和modbus/tcp)等。美国vdc(venturedevelopmentcorp.)调查报告指出,ethemet在工业控制领域中的应用将越来越广泛,市场占有率将从2000年的ll%增加到2005年的23%。 伴随着以太网技术在工业控制领域的成功应用,以太网技术也必将越来越多地渗透到楼宇自控领域。目前,以太网多用于基于现场总线的楼宇自控网络集成到智能建筑中的信息网(如图l所示),在一些新开发的楼宇自控系统中,以太网直接进入了控制层,如北京楼宇自动化中心开发的基于以太网的enc-2001ip智能建筑测控系统。enc-200lip控制系统的结构如图2所示。一般的空调、照明等系统通过enc参量控制模块集成到以太网上;带有rs232或rs485接口的系统通过网关转换模块集成到以太网上;ip电话以及ip摄像机直接连接到以太网上。 在楼宇自控网络中采用基于现场总线的fcs的优点是: ①可靠性、实时性好。现场总线为工业控制设计 图1楼宇自控网络集成到信息网的,有屏蔽、接地与防爆等措施,同时其实时性也比采用csma/cd的以太网的时实性好; ②用户的投资成本低。现在,开放的现场总线技术已经比较成熟,有很多公司提供的相关产品可供选择。其缺点是:实现现场总线无缝接人以太网复杂,当多种现场总线共存在一个系统中时,集成起来更复杂,系统的扩展性差。 在楼宇自控网络中采用以太网的优点是:实现了从管理层(信息网)到现场设备控制层(控制网)的“一网到底”,即实现人们期望的通信协议的兼容和统一;这样系统扩展起来也比较方便;与智能建筑中其它系统(信息网通信自动化系统和办公自动化系统)集成起来更加容易。其缺点是:首先,目前开发基于以太网的控制系统产品的难度较大,开发费用和成本相对还是较高,用户可以选择的厂商也很有限,垄断利润较高,研发成本还没有被消化,这些都导致产品价格过高。其次,以太网的实时性、可靠性等方面还有待进一步完善。 4结束语 就目前而言,不管是应用在楼宇自控网络中的基于现场总线的fcs还是以太网,都有其优点和缺点。随着时间的推移和技术的进步,它们也必将会被进一步完善。据统计,我国目前有从事楼宇自动化业务的企业3000家以上,产品供应商约3000家。另外,随着我国绍济的快速发展和人们生活水平的不断提高,建筑和社区的数字化建设正在兴起,fcs和以太网都必将在楼宇自控领域中获得更广泛的应用,在今后相当长的时间内,两者在竞争的同时也将继续并存。 自动化技术论文:机械自动化技术论文 论文关键词:机械自动化;现状;发展 论文摘要:本文对机械自动化的产生及在我国的现状做了概述,在此基础上探索了我国机械自动化的发展之路。 引言 机械自动化,主要指在机械制造业中应用自动化技术,实现加工对象的连续自动生产,实现优化有效的自动生产过程,加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展,是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准,不仅影响整个机械制造业的发展,而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。 一、机械自动化的产生 机械自动化技术从上个世纪20年代首先在机械制造冷加工大批量生产过程中开始发展应用,上世纪60年代后为适应市场的需求和变化,为增强机械制造业对市场灵活快速反应的能力,开始建立可变性自动化生产系统,即围绕计算机技术的柔性自动化。它是在制造系统不变或变化较小的情况下,机器设备或生产管理过程通过自动检测、信息处理、分析判断自动地实现预期的操作或某种过程,并能够自动地从制造一种零件转换到制造另一种不同的零件。社会实践证明,这种定义下的制造系统自动化与当代大多数企业的实际不相容。目前,世界各国的机械自动化水准除少数工业发达国家的某些生产部门外,大多数还处于操作阶段的自动化。我国也不例外,需要循序渐进,不断努力,创造条件,向自动化的高级理想阶段迈进。 二、我国机械自动化的现状 机械自动化技术从上个世纪20年代开始发展应用以来,已经得到了迅速的发展,特别是近年来计算机的高度集成化,开始采用了计算机集成制造系统,大大加快了机械自动化的发展,但我国仍处于初级操作阶段的自动化。目前,世界各国的机械自动化水准除少数工业发达国家的某些生产部门外,大多数还处于操作阶段的自动化。我国也不例外,我国的产业结构层次低。我国机械制造业目前有11.4万个企业,发展很不平衡,有大量落后于现代水准的产业,大部分企业还比较落后,手工劳动占有相当的比重,我国能独立开发现代机械自动化技术的企业可以说没有;我国机械制造业企业中自动化装备少、水准低,不仅在数量上同世界先进国家有较大差距,而且在品种上、质量上、使用上,同世界先进水准也存在阶段性差距。实现我国机械自动化技术是一个长期的过程,不可能一蹴而就。需要循序渐进,不断努力,创造条件,向自动化的高级理想阶段迈进。当前,我国还处在社会主义初级阶段,经济、财力、生产力水准、国民素质等,与世界主要国家的差距是很大的;我国有丰富的劳动力资源,每年城镇新增就业人口达两千多万,且今后每年的就业人数还会增加。机械自动化最大限度地提高劳动生产率,劳动力的过剩和分工的转移就是一个现实问题。 三、我国机械自动化发展之路探索 (一)结合生产实际发展机械自动化技术 先进制造技术的全部真谛在于应用。发展机械自动化技术,应以企业的生产和技术发展的实际需要及具体条件为导向。只有对合适的产品采用与之相适应的自动化方式进行生产,才能收到良好的技术经济效益和社会经济效益。我国发展机械自动化技术,应结合实际,注重实用,即对国民经济产生实际效益。那种盲目搞自动化、搞自动线的做法,全年生产任务只需1~2个月就完成的低负荷率生产也要搞的倾向应当纠正,对国民经济不产生显著促进、效率低下的要缓搞。我们要的是效益,而不单纯是速度。国产造型生产线因产品质量差、可靠性低、实用性差,开工率一般仅在50%~60%。而能在生产中长期服役的主力生产线很少,像第一汽车制造厂的01线、第二汽车制造厂的BMD线等具有全年开工业绩的线更是凤毛麟角。这种现象不属偶然或局部,而是带有普遍性。据调查,我国引进的弧焊机器人,完全正常运转、充分发挥效益的只占1/3;另外1/3处于负荷不满或不能完全正常运转状态;还有1/3不能正常使用,直接影响了用户使用更多机器人的信心。(二)发展投资少、见效快的低成本自动化技术 发展低成本自动化技术,潜力大,前景广,投资省,见效快,提高自动化程度,可以收到事半功倍的经济效果,适合我国现阶段的发展需要和国情。美国麻省理工学院提出的精节生产LP模式,就是以最小的投入,取得最大的产出的具体表现。日本丰田公司采用适时生产JIT、全面质量管理TQC和成组技术GT、弹性作业人数和尊重人性为支柱的精节生产方式,使自动化程度不高的工厂取得了良好的效益。芬兰NOKOAData机工厂的组装车间内拥有一条能制造286、386和486微机的灵活生产线,它并不完全由自动化设备组成,中间穿插着借助计算机指导的人工参与,将高新技术与原有工艺基础巧妙灵活地结合在一起,从而使这种生产线的造价较低,同时却具有柔性制造系统的性能。实际上精节生产本身就意味着从国情和企业实际情况出发,借鉴国外发展机械制造业低成本自动化技术的经验是有益的。我国机械制造业各企业有大量的通用设备,在发展现代机械自动化技术时,若以原有的设备为主,合理调整机床布局,添加少量的数控设备,引入CAD/CAM技术,就能充分发挥计算机自动化管理的优势和人的创造性,共同构成一个以人为中心、以信息自动化为先导、树立自主的单元化生产系统,为我国机械制造业自动化技术发展应用提供了一条投资少、见效快、效益高、符合我国国情的机械自动化技术发展应用新途径。 (三)注重配套发展机械自动化技术 现代自动化技术在机械制造中的应用就是在控制理论的指导下,对生产的物流和人的作用进行综合的研究,涉及到机械技术、微电子技术、自动控制理论和计算机技术等。发展机械自动化技术,必须主要地关注电子学、电子计算机技术、零件检测和机床装料自动化,广泛采用程序数控机床,以及研制高效的和可靠的自动化生产线、计算机应用于生产的信息系统和自动化控制系统等。发展应用机械自动化技术,要扎扎实实地抓好自动化技术应用项目的基础工作和从实际出发的推广应用工作,既要发展主机,也要配套发展自动化元件及控制系统。可编程控制器、微处理机、各种传感器、新型刀具、控制系统及系统软件、电子计算机等,这些都将是今后机械自动化的主要技术基础。 自动化技术论文:机械自动化技术研究论文 论文关键词:机械自动化;现状;发展 论文摘要:本文对机械自动化的产生及在我国的现状做了概述,在此基础上探索了我国机械自动化的发展之路。 引言 机械自动化,主要指在机械制造业中应用自动化技术,实现加工对象的连续自动生产,实现优化有效的自动生产过程,加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展,是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准,不仅影响整个机械制造业的发展,而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。 一、机械自动化的产生 机械自动化技术从上个世纪20年代首先在机械制造冷加工大批量生产过程中开始发展应用,上世纪60年代后为适应市场的需求和变化,为增强机械制造业对市场灵活快速反应的能力,开始建立可变性自动化生产系统,即围绕计算机技术的柔性自动化。它是在制造系统不变或变化较小的情况下,机器设备或生产管理过程通过自动检测、信息处理、分析判断自动地实现预期的操作或某种过程,并能够自动地从制造一种零件转换到制造另一种不同的零件。社会实践证明,这种定义下的制造系统自动化与当代大多数企业的实际不相容。目前,世界各国的机械自动化水准除少数工业发达国家的某些生产部门外,大多数还处于操作阶段的自动化。我国也不例外,需要循序渐进,不断努力,创造条件,向自动化的高级理想阶段迈进。 二、我国机械自动化的现状 机械自动化技术从上个世纪20年代开始发展应用以来,已经得到了迅速的发展,特别是近年来计算机的高度集成化,开始采用了计算机集成制造系统,大大加快了机械自动化的发展,但我国仍处于初级操作阶段的自动化。目前,世界各国的机械自动化水准除少数工业发达国家的某些生产部门外,大多数还处于操作阶段的自动化。我国也不例外,我国的产业结构层次低。我国机械制造业目前有11.4万个企业,发展很不平衡,有大量落后于现代水准的产业,大部分企业还比较落后,手工劳动占有相当的比重,我国能独立开发现代机械自动化技术的企业可以说没有;我国机械制造业企业中自动化装备少、水准低,不仅在数量上同世界先进国家有较大差距,而且在品种上、质量上、使用上,同世界先进水准也存在阶段性差距。实现我国机械自动化技术是一个长期的过程,不可能一蹴而就。需要循序渐进,不断努力,创造条件,向自动化的高级理想阶段迈进。当前,我国还处在社会主义初级阶段,经济、财力、生产力水准、国民素质等,与世界主要国家的差距是很大的;我国有丰富的劳动力资源,每年城镇新增就业人口达两千多万,且今后每年的就业人数还会增加。机械自动化最大限度地提高劳动生产率,劳动力的过剩和分工的转移就是一个现实问题。 三、我国机械自动化发展之路探索 (一)结合生产实际发展机械自动化技术 先进制造技术的全部真谛在于应用。发展机械自动化技术,应以企业的生产和技术发展的实际需要及具体条件为导向。只有对合适的产品采用与之相适应的自动化方式进行生产,才能收到良好的技术经济效益和社会经济效益。我国发展机械自动化技术,应结合实际,注重实用,即对国民经济产生实际效益。那种盲目搞自动化、搞自动线的做法,全年生产任务只需1~2个月就完成的低负荷率生产也要搞的倾向应当纠正,对国民经济不产生显著促进、效率低下的要缓搞。我们要的是效益,而不单纯是速度。国产造型生产线因产品质量差、可靠性低、实用性差,开工率一般仅在50%~60%。而能在生产中长期服役的主力生产线很少,像第一汽车制造厂的01线、第二汽车制造厂的BMD线等具有全年开工业绩的线更是凤毛麟角。这种现象不属偶然或局部,而是带有普遍性。据调查,我国引进的弧焊机器人,完全正常运转、充分发挥效益的只占1/3;另外1/3处于负荷不满或不能完全正常运转状态;还有1/3不能正常使用,直接影响了用户使用更多机器人的信心。(二)发展投资少、见效快的低成本自动化技术 发展低成本自动化技术,潜力大,前景广,投资省,见效快,提高自动化程度,可以收到事半功倍的经济效果,适合我国现阶段的发展需要和国情。美国麻省理工学院提出的精节生产LP模式,就是以最小的投入,取得最大的产出的具体表现。日本丰田公司采用适时生产JIT、全面质量管理TQC和成组技术GT、弹性作业人数和尊重人性为支柱的精节生产方式,使自动化程度不高的工厂取得了良好的效益。芬兰NOKOAData机工厂的组装车间内拥有一条能制造286、386和486微机的灵活生产线,它并不完全由自动化设备组成,中间穿插着借助计算机指导的人工参与,将高新技术与原有工艺基础巧妙灵活地结合在一起,从而使这种生产线的造价较低,同时却具有柔性制造系统的性能。实际上精节生产本身就意味着从国情和企业实际情况出发,借鉴国外发展机械制造业低成本自动化技术的经验是有益的。我国机械制造业各企业有大量的通用设备,在发展现代机械自动化技术时,若以原有的设备为主,合理调整机床布局,添加少量的数控设备,引入CAD/CAM技术,就能充分发挥计算机自动化管理的优势和人的创造性,共同构成一个以人为中心、以信息自动化为先导、树立自主的单元化生产系统,为我国机械制造业自动化技术发展应用提供了一条投资少、见效快、效益高、符合我国国情的机械自动化技术发展应用新途径。 (三)注重配套发展机械自动化技术 现代自动化技术在机械制造中的应用就是在控制理论的指导下,对生产的物流和人的作用进行综合的研究,涉及到机械技术、微电子技术、自动控制理论和计算机技术等。发展机械自动化技术,必须主要地关注电子学、电子计算机技术、零件检测和机床装料自动化,广泛采用程序数控机床,以及研制高效的和可靠的自动化生产线、计算机应用于生产的信息系统和自动化控制系统等。发展应用机械自动化技术,要扎扎实实地抓好自动化技术应用项目的基础工作和从实际出发的推广应用工作,既要发展主机,也要配套发展自动化元件及控制系统。可编程控制器、微处理机、各种传感器、新型刀具、控制系统及系统软件、电子计算机等,这些都将是今后机械自动化的主要技术基础。 自动化技术论文:自动化机床的故障排除技术探究论文 论文关键词:数控机床故障排除分析 论文摘要:数控机床电气系统故障的调查、分析与诊断的过程也就是故障的排除过程,一旦查明了原因,故障也就几乎等于排除了。因此故障分析诊断的方法十分重要。 一、故障的调查与分析 这是排故的第一阶段,是非常关键的阶段,主要应作好下列工作: 1、询问调查在接到机床现场出现故障要求排除的信息时,首先应要求操作者尽量保持现场故障状态,不做任何处理,这样有利于迅速精确地分析故障原因。 2、现场检查到达现场后,首先要验证操作者提供的各种情况的准确性、完整性,从而核实初步判断的准确度。由于操作者的水平,对故障状况描述不清甚至完全不准确的情况不乏其例,因此到现场后仍然不要急于动手处理,重新仔细调查各种情况,以免破坏了现场,使排故增加难度。 3、故障分析根据已知的故障状况按上节所述故障分类办法分析故障类型,从而确定排故原则。由于大多数故障是有指示的,所以一般情况下,对照机床配套的数控系统诊断手册和使用说明书,可以列出产生该故障的多种可能的原因。 4、确定原因对多种可能的原因进行排查从中找出本次故障的真正原因,这时对维修人员是一种对该机床熟悉程度、知识水平、实践经验和分析判断能力的综合考验。 5、排故准备有的故障的排除方法可能很简单,有些故障则往往较复杂,需要做一系列的准备工作,例如工具仪表的准备、局部的拆卸、零部件的修理,元器件的采购甚至排故计划步骤的制定等等。 下面把电气故障的常用诊断方法综列于下。 (1)直观检查法这是故障分析之初必用的方法,就是利用感官的检查。 ①询问向故障现场人员仔细询问故障产生的过程、故障表象及故障后果,并且在整个分析判断过程中可能要多次询问。 ②目视总体查看机床各部分工作状态是否处于正常状态(例如各坐标轴位置、主轴状态、刀库、机械手位置等),各电控装置(如数控系统、温控装置、润滑装置等)有无报警指示,局部查看有无保险烧煅,元器件烧焦、开裂、电线电缆脱落,各操作元件位置正确与否等等。 (2)仪器检查法使用常规电工仪表,对各组交、直流电源电压,对相关直流及脉冲信号等进行测量,从中找寻可能的故障。例如用万用表检查各电源情况,及对某些电路板上设置的相关信号状态测量点的测量,用示波器观察相关的脉动信号的幅值、相位甚至有无,用PLC编程器查找PLC程序中的故障部位及原因等。 (3)信号与报警指示分析法 ①硬件报警指示这是指包括数控系统、伺服系统在内的各电子、电器装置上的各种状态和故障指示灯,结合指示灯状态和相应的功能说明便可获知指示内容及故障原因与排除方法。 ②软件报警指示如前所述的系统软件、PLC程序与加工程序中的故障通常都设有报警显示,依据显示的报警号对照相应的诊断说明手册便可获知可能的故障原因及故障排除方法。 (4)接口状态检查法现代数控系统多将PLC集成于其中,而CNC与PLC之间则以一系列接口信号形式相互通讯联接。有些故障是与接口信号错误或丢失相关的,这些接口信号有的可以在相应的接口板和输入/输出板上有指示灯显示,有的可以通过简单操作在CRT屏幕上显示,而所有的接口信号都可以用PLC编程器调出。 (5)参数调整法数控系统、PLC及伺服驱动系统都设置许多可修改的参数以适应不同机床、不同工作状态的要求。这些参数不仅能使各电气系统与具体机床相匹配,而且更是使机床各项功能达到最佳化所必需的。因此,任何参数的变化(尤其是模拟量参数)甚至丢失都是不允许的;而随机床的长期运行所引起的机械或电气性能的变化会打破最初的匹配状态和最佳化状态。此类故障多指故障分类一节中后一类故障,需要重新调整相关的一个或多个参数方可排除。 (6)备件置换法当故障分析结果集中于某一印制电路板上时,由于电路集成度的不断扩大而要把故障落实于其上某一区域乃至某一元件是十分困难的,为了缩短停机时间,在有相同备件的条件下可以先将备件换上,然后再去检查修复故障板。 鉴于以上条件,在拔出旧板更换新板之前一定要先仔细阅读相关资料,弄懂要求和操作步骤之后再动手,以免造成更大的故障。 (7)交叉换位法当发现故障板或者不能确定是否故障板而又没有备件的情况下,可以将系统中相同或相兼容的两个板互换检查,例如两个坐标的指令板或伺服板的交换从中判断故障板或故障部位。这种交叉换位法应特别注意,不仅硬件接线的正确交换,还要将一系列相应的参数交换,否则不仅达不到目的,反而会产生新的故障造成思维的混乱,一定要事先考虑周全,设计好软、硬件交换方案,准确无误再行交换检查。 (8)特殊处理法当今的数控系统已进入PC基、开放化的发展阶段,其中软件含量越来越丰富,有系统软件、机床制造者软件、甚至还有使用者自己的软件,由于软件逻辑的设计中不可避免的一些问题,会使得有些故障状态无从分析,例如死机现象。对于这种故障现象则可以采取特殊手段来处理,比如整机断电,稍作停顿后再开机,有时则可能将故障消除。维修人员可以在自己的长期实践中摸索其规律或者其他有效的方法。 二、电气维修与故障的排除 电气故障的分析过程也就是故障的排除过程,因此电气故障的一些常用排除方法在上一节的分析方法中已综合介绍过了,本节则列举几个常见电气故障做一简要介绍,供维修者参考。 1、电源电源是维修系统乃至整个机床正常工作的能量来源,它的失效或者故障轻者会丢失数据、造成停机。重者会毁坏系统局部甚至全部。西方国家由于电力充足,电网质量高,因此其电气系统的电源设计考虑较少,这对于我国有较大波动和高次谐波的电力供电网来说就略显不足,再加上某些人为的因素,难免出现由电源而引起的故障。 2、数控系统位置环故障 ①位置环报警。可能是位置测量回路开路;测量元件损坏;位置控制建立的接口信号不存在等。 ②坐标轴在没有指令的情况下产生运动。可能是漂移过大;位置环或速度环接成正反馈;反馈接线开路;测量元件损坏。 3、机床坐标找不到零点。可能是零方向在远离零点;编码器损坏或接线开路;光栅零点标记移位;回零减速开关失灵。 4、机床动态特性变差,工件加工质量下降,甚至在一定速度下机床发生振动。这其中有很大一种可能是机械传动系统间隙过大甚至磨损严重或者导轨润滑不充分甚至磨损造成的;对于电气控制系统来说则可能是速度环、位置环和相关参数已不在最佳匹配状态,应在机械故障基本排除后重新进行最佳化调整。 5、偶发性停机故障。这里有两种可能的情况:一种情况是如前所述的相关软件设计中的问题造成在某些特定的操作与功能运行组合下的停机故障,一般情况下机床断电后重新通电便会消失;另一种情况是由环境条件引起的,如强力干扰(电网或周边设备)、温度过高、湿度过大等。这种环境因素往往被人们所忽视,例如南方地区将机床置于普通厂房甚至靠近敞开的大门附近,电柜长时间开门运行,附近有大量产生粉尘、金属屑或水雾的设备等等。这些因素不仅会造成故障,严重的还会损坏系统与机床,务必注意改善。 自动化技术论文:配电网自动化故障区段定位技术分析论文 一、当前配电自动化系统中故障区段定位的主要模式 在配电自动化系统中,故障区段定位是优秀内容。其主要作用是:当线路发生故障时,在最短时间内自动判断并切除故障所在的区段,恢复对非故障区段的供电,从而尽量减少故障影响的停电范围和停电时间。选择科学合理的故障区段定位模式,大大提高配电自动化系统的性能价格比及对供电可靠性的改善程度。当前的配电自动化故障区段定位手段主要是有信道模式、无信道模式以及两者相结合的混合模式三种。 (一)有信道的故障区段定位模式 有信道的故障区段定位模式是指在故障发生后,依靠各分段开关处具有通信功能的柱上开关控制器FTU(FeederTerminalUnit,馈线终端单元)之间或FTU同配电主/子站之间通过通信设备交换故障信息,判断故障区段位置。这种模式包括基于主/子站监控的集中(远方)判断方式和基于馈线差动保护原理的分散(就地)判断模式。基于主/子站的集中判断方式是以配电自动化监控主站/子站为优秀,依靠通信实现整个监控区域内的数据采集与控制。基于馈线差动保护原理的分散判断方式是当故障发生时,各保护开关上的FTU利用高速通信网络同相邻开关上的FTU交换是否过流的信息,从而实现故障的自动判断与隔离。 (二)无信道的故障区段定位模式 无信道的故障区段定位模式是通过线路始端的重合器同线路上的分段开关的配合,就地自主完成故障定位和隔离功能,它包括重合器同过流脉冲计数型分段开关配合、重合器同电压时间型分段开关配合以及重合器间配合等实现方式。重合器同过流脉冲计数型分段开关配合的方式:过流脉冲计数型分段器不能开断短路电流,但能够在一定时间内记忆重合器备开断故障电流动作次数。重合器同电压时间型分段开关配合的方式:故障时线路出口处的重合器跳闸,随后沿线分段器因失压分闸,经延时后重合器第一次重合,沿线分段器依次顺序自动加压合闸,当合闸到故障点所在区段时,引起重合器和分段器第二轮跳闸,并将与故障区段相连的分段器闭锁在分闸位置,再经延时后重合器及其余分段器第二次重合就可以恢复健全区段供电的目的。重合器配合的方式:重合器方式延续了配电网电流保护的原理,自线路末端至线路始端逐级增加启动电流和延时的整定值,实现逐级保护的功能。 (三)有信道集中控制与无信道就地控制相结合的混合模式 有信道集中控制与无信道就地控制相结合的混合模式是结合前面两种模式的特点,对于以环网为主的城市配电网,当系统通信正常时,以集中判断方式为主,当通信异常时,可以在配电终端就地控制;对于农电县级配电网,一次网络既有环网供电,更多的是辐射型供电方式,因此放射形网络的故障定位选用无信道的就地判断方式,环路网络采用集中判断方式。 二、目前配电自动化中故障区段定位手段的特征比较 基于有信道故障区段定位模式的配电自动化系统由于采用先进的计算机技术和通信技术,正常情况下可以实时监控馈线运行情况,实现遥信、遥测、遥控功能及平衡负荷;故障情况下可以综合全局信息,快速完成故障的志别、隔离、负荷转移和网络重构,避免了出线开关多次重合对系统的影响,适用于配电网络结构复杂、负荷密集地区的配电管理系统。但它的缺点是故障的判断和隔离完全依赖通信手段,对通信速率和可靠性要求高,需投入资金较多;通信设备或主站任何一个环节出现问题都有可能导致故障紧急处理的全面瘫痪。 无信道的故障区段定位模式将故障处理下放到设备层自动完成,根本上消除了通信设备可靠性环节对定位功能的影响,具有原理简单,功能独立,封装性好的特点,并且投资比有信道的方式少。重合器同分段开关配合方式的缺陷在于判断故障所需的重合闸次数较多,故障产生的位置距离电源越远,重合闸次数和故障判断时间很长,难以达到馈线保护功能对故障处理快速性的要求;重合器配合的方式通过各开关动作参数整定配合判断并切除故障,无需出线重合器的多次重合闸,但由于配电网存在线路短,故障电流差别不大的特点,容易引起故障时的越级跳闸;并且越靠近出线侧的重合器故障后延时分闸时间很长,不符合故障处理快速性的要求。 有信道和无信道混合模式结合了两者的优点,可以根据地区配电网的时间情况进行有效组合;但它的缺点是存在着控制实现困难、结构复杂的问题,并且不经济。配电自动化系统中,无信道的故障区段定位模式由于减少了通信环节,在故障处理的可靠性和经济性方面都要优于有信道的模式;但故障区段定位过程需要多次投切开关的缺点限制了它进一步提高供电可靠性的能力。 三、基于暂态保护的配电网故障区段定位方法研究进展 目前配电自动化系统所采用的故障区段定位方法延续了电力系统继电保护中电流保护的优秀理念,其构成原理建立在检测故障前后工频或接近工频的稳态电压、电流、功率方向、阻抗等电气量的基础上,此领域的研究工作也是围绕着如何提高这种原理的性能展开的。实际上,由于输电线路具有分布参数的特性,当电网发生短路故障时,线路在故障的初始时刻一般都伴随着大量的暂态信号,故障后的初始电弧以及在电弧最终熄灭前的反复短暂熄灭和重燃会在线路上产生较宽频带的高频暂态信号;行波由色散产生的频率较集中的高频信号发生偏移和频率分散,会产生频带较宽的高频信号。这些在故障过程中产生的暂态高频电流电压信号含有比工频信号更丰富的故障信息,如故障发生的时刻、地点、方向、类型、程度等。但由于故障暂态信号具有频带宽,信号幅度较工频微弱,且持续时间短的特点,受信号提取和分析手段的限制,在传统的保护方法里被当做高频噪声滤除掉。但是,随着信号提取及分析技术的快速发展,基于暂态保护原理的故障处理技术越来越受到人们的重视。 自动化技术论文:机械自动化技术应用策略论文 摘要:随着社会的不断发展,制造技术是发展制造业的关键技术,是创造财富和为科学技术发展提供现金手段的基础。本文分析我国先进制造技术及其自动化的现状,并阐述我国先进机械自动化的发展趋势。 关键词:机械自动化技术现状应用与发展 一、引言 机械自动化,主要指在机械制造业中应用自动化技术,实现加工对象的连续自动生产,实现优化有效的自动生产过程,加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展,是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准,不仅影响整个机械制造业的发展,而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。如何发展我国的机械自动化技术,应实事求是,一切从我国的具体国情出发,做好各项基础工作,走中国的机械自动化技术发展之路。 二、机械自动化在我国的特点及作用 机械自动化的特点很多:第一,机械自动化是面向21世纪的技术,是具有明确的范畴的新的技术领域;第二,机械自动化技术是面向工业应用的技术,可以提高制造业的综合经济效益和社会效益;第三,机械自动化技术是面向全球竞争的技术,同时是驾驭生产过程的系统工程,是市场竞争优秀时间、质量和成本三要素的统一。 在工业生产中,机械自动化的作用很大:第一,机械自动化的应用,可以提高生产过程的安全性;第二,机械自动化可以提高生产效率;第三,机械自动化可以提高产品的质量;第四,机械自动化可以减少,生产过程的原材料和能源损耗。 很多方面机械自动化的特点与作用相辅相成,在工业中起到很大的作用,并且我国处于机械自动化的初期,需要循序渐进,不断努力,创造条件,向自动化的高级理想阶段迈进。 三、我国机械自动化的现状 机械自动化技术从上世纪20年代开始发展应用以来,在各行各业都得到了迅速发展和广泛的应用,特别是近年来计算机的高度集成化,开始采用计算机集成制造系统,大大加快了机械自动化的发展,但我国让处于初级操作阶段的自动化。 近年来,我国的制造业不断采用先进制造技术,但与工业发达国家相比,仍然存在一个阶段性的整体上的差距。 1.管理方面。工业发达国家广泛采用计算机管理,重视组织和管理体制、生产模式的更新发展,推出了准时生产(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生产(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业拒不采用了计算机辅助管理,多数小型企业仍处于经验管理阶段。 2.设计方面。工业发达国家不断更新设计数据和准则,采用新的设计方法,广泛采用计算机辅助设计技术(CAD),大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD技术的比例比较低。 3.制造工艺方面。工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米、纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高,尚在开发、掌握之中。 4.自动化技术方面。工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS),实现了柔性自动化、只是智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段,柔性制造单元和系统仅在少数企业可见。 四、我国机械自动化的发展之路 1.结合中国生产实际进行发展机械自动化技术。先进制造技术的全部真谛在于应用。发展机械自动化技术,应以企业的生产和技术发展的实际需要及具体条件为导向。我国发展机械自动化技术,应结合实际,注重实用,即对国民经济产生实际效益。所以我国应结合具体生产实际,逐步实现我国机械自动化发展的全球化,一方面由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈,例如在机械制造业中,国内外已有不少企业,甚至是知名度很高的企业,在这种无情的竞争汇总纷纷落败,有的倒闭,有的被兼并。不少暂时还在国内市场上占有份额的企业,不得不扩展新的市场;另一方面,网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展,这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。这两个原因的相互作用,已成为全球化制造业发展的动力,全球化制造的第一个技术基础是网络化,网络通讯技术是制造的全球化得以实现。 2.发展投资少、见效快的低成本自动化技术。发展低成本自动化技术,潜力大,前景广,投资省,见效快,提高自动化程度,可以收到事半功倍的经济效果,适合我国现阶段的而发展需要和国情。这需要我国机械自动化技术向网络化和虚拟化方向发展。网络通讯技术的迅速发展和普及,给企业的生产和经营带来了革命性的变革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品小勺都可以异地或跨越国界进行。此外,网络通讯技术的快速发展,加速技术信息的额交流、加强产品开发的合作何经营管理的学习,优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和最低成本为目标,进行生产过程计划、组织管理、车间跳读、供应链及物流设计的建模和仿真,推动企业向着既竞争又合作的方向发展。 3.我国在发展机械自动化的同时还应结合我国的具体国情进行分析。在发展机械自动化的同时注意到发展的环境,实现发展机械自动化的绿色化。绿色制造通过绿色生产过程、绿色设计、绿色材料、绿的设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产绿色产品,产品使用网以后再通过绿色处理后加以回收利用。采用绿色制作哦啊能最大限度地减少制造对环境的负面影响,同时是原材料和能源的利用率达到最高。 综上所述,我国要搞好机械自动化,不但要起点高,瞄准世界先进水准,而且必须包括各种灵活的提成本、见效快的技术,坚持提高与普及相结合的方针,同时从我国具体的基本国情出发,使我国的机械自动化技术发挥应有的才能健康地走上高速度、高质量和高效益之路。
5G是一种新兴的移动通信技术,它的出现为互联网技术带来了一场革命,同时也促进了智能终端的广泛使用。5G是建立在多种通信技术结合的基础之上的,因而5G具有其他移动通信技术难以比拟的优势,是移动通信技术上的一次革新。 1移动通信技术的现状 移动通信技术的主要分为以下四个发展阶段。第一代移动通信技术诞生在20世纪80年代,80年代的时候出现了第一部真正意义上的民用手机。但是由于技术上的限制,手机的外形巨大,体积重,无法真正大面积推广。20世纪90年代的时候,出线了第二代移动通信技术,与第一代通信技术相比,变化不大,没有突破性的进展。诞生于21世纪的第三代移动通信技术带来了真正意义上的变革,并且投入了广泛的使用,传输速度和渠道有了大幅度的提升。近年来以智能手机为依托的第四代移动通信技术传输速度更快,视频更加清晰,信号失真度大大降低。我国从2013年开始研发5G移动通信技术,并且取得了一定的成绩,但是我国的5G技术尚处于初级阶段。 25G移动通信技术的主要特点 2.1速度快,延时小 4G相较于3G的传输速度更快,人们可以直接使用智能手机等移动终端观看高清视频。5G在速度上比传统的4G技术更快,传输速度可以达到10Gbit/s。网络容量因为传输速度的提升也有了很大的扩展。5G使得多个用户在同一时间使用同一网络变为可能。5G通信传输速度的提高大大降低了通信过程中的传输延时。通信设备厂商对信号元件的处理有了长足的改善,减少了数据包消耗的时间。 2.2采用毫米波 毫米波的频段处于红外波与微波的频段之间,因此具备两种波的特点,具体体现在传输容量、传输质量和全天候通信等方面。 2.2.1通信容量大 虽然数字设备的普及提高了用户体验,但也有明显的缺点———数字信号占用的频带较宽。这个问题反映了毫米波的重要性。毫米波特别适用于高清晰度视频等数字信息的传输,因为它覆盖的频带很宽,可以满足许多数字信号的传输要求。用户的使用体验更佳。 2.2.2抗干扰能力强 毫米波的频率比较高,干扰源比较少,所以毫米波信道比较稳定和可靠。 2.2.3全天候通信 毫米波的优点是穿透力强,能够穿透空气中的烟雾、灰以及雨水。与红外线或激光相比,对环境的要求比较低,并确保通信系统的可靠性和连续运行。因此,毫米波是实现全天候通信的最佳选择。 2.3支持多连接设备,可以实现同频全双工 5G通信采用多输入多输出技术。通过引入一个大型天线阵列,数百个天线可以在同一时间接收信号。5G基站支持相同频率的全双工通信,发射机和接收机可以同时在同一频段进行信息的传输和接收,既减少了时间延迟,又大大提高了网络吞吐量。与目前的4G移动通信技术相比,5G技术的优势更加明显,可以同时支持少量手机或其他移动终端设备同时接入。 2.4需要建设大量的小基站 毫米波还有一个主要特点是的波长很短,所以毫米波的元件尺寸可以做得非常小,占地空间少。毫米波在空气中传输的时候会有一定的衰减。部署大量小基站既是毫米波本身的特点决定的,同时也是现实需要。由于传统基站的功率消耗较大,所以很多人担心建设大量的小基站会不会对能源消耗造成大量的负荷。小基站的占地空间小,体积轻,因而消耗功率也相对较少。 3移动通信技术的应用趋势 3.1万物互联 各种智能工具随着4G时代的来临就在不断发展,但是由于技术水平比较低,所以人工智能的发展尚处于萌芽阶段。这种发展状况与人们提出的万物互联的设想相差甚远。5G技术传输的信息量大、传输速度快,技术先进,为智能时代的全面发展提供技术支撑,物联网必然会随着5G的发展而迅猛发展。例如,车联网技术中最重要的方面是v2x技术,它是车辆房和车辆,车辆和人之间的实时传输。在实现v2x技术后,人们会自发地感知周围环境,及时通知驾驶员障碍物的存在,信号灯的变化以及其他驾驶状况,以方便安全驾驶。5G技术在处理这些海量数据方面发挥着重要作用。 3.2用户可以在移动端体验虚拟现实和增强现实 现如今,4G技术可以让人们随时随地观看高清视频,可当面对快速发展起来的虚拟现实和增强现实技术中所需要传输的海量数据,就显得有些心有余而力不足了。5G技术支持多连接设房备,可以实现同频全双工,极大地提高了网络传输速度。使人们在手机、平板电脑等移动终端上面仍可获得虚拟现实和增强现实体验。 3.3生活云端化 5G技术的应用还有一个非常重要的影响就是使生活变得云端化,可以大幅提升视频的播放速度;在人们的日常生活中,“云”将扮演越来越重要的角色;传统的硬盘存储方式将被淘汰,大量文件将以云文件的形式被保存下来。云化的5G移动内容具有两个发展趋势:从以前的中心云向边缘云方向发展,然后再过渡到移动设备云。随着智能手机等智能移动终端的大量使用,移动数据量变得越来越大,数据越来越多,数据的形式也越来越多样。5G可以有效地分析处理用户的数据,为用户提供个性化的数据服务,推送用户感兴趣的内容,用户的使用体验得到增强。另一方面,随着移动通信技术的日新月异,移动设备可能成为具有提供剩余能力的资源,发展成为云内容,并成为更为先进的移动设备云。 3.4交互智能 智能家居和无人驾驶等智能化工具都需要信息技术的支持,它们的发展与信息技术的数据传输量和传输的效率有着密切的关系。5G技术的优点就是传输速度快,而且可以处理大容量的数据。5G技术的出现为智能城市的建设、模拟现实的游戏提供了技术上的支撑,他们必将改变人们未来的生活。4G时代,在人们的日常生活中,大部分情况下只有电脑和手机才能连上网,在5G时代,各种宠物项圈、家中的各种设备、出行使用的交通工具等等与人们日常生活相关的都可以连上网络。所以5G时代的生活场景很可能是这样的:如果主人饲养的宠物发生意外,可以通过项圈发现宠物的位置和发生的事情;家中如果需要补充食物,冰箱可以及时提醒主人购买缺少的食材;交通连网,可以有效地监督交通路况,防止意外的产生,也可以出现交通事故的时候第一时间了解情况,找出应对的措施。 4结语 移动信息技术对于社会的发展起着非常重要的作用。人们对于移动信息技术的要求也越来越高,无论是处理的信息量和分析处理信息数据的速度都有了更高的要求和标准。研发人员要根据实际情况改进实验方法,革新5G技术,实现5G技术在现实生活中的应用。 参考文献 [1]李革.我国5G移动通信的关键技术与发展趋势[J].科技传播,2016,01:157~158. [2]吴强.5G移动通信发展趋势与若干关键技术分析[J].教育教学论坛,2016,22:82~83. [3]唐赞淞.5G移动通信技术应用及其发展前景探索[J].中国新通信,2017,01:36. [4]宣以所.5G移动通信发展趋势与若干关键技术应用研究[J].信息与电脑(理论版),2017(7):172~174. [5]宋刚.面向5G移动通信技术的射频关键技术研究[J].中国高新技术企业,2017(8):17~18. 作者:冯堪为 单位:无锡市第一中学
随着自动化时代的到来,仪器仪表相关的自动化控制系统可信软件的使用逐渐推广开来,如测量时,有效地控制生产仪器及计算机的连接,将网络接口与计算机接口合理使用,组建一系列较完整的网络连接。这种结合多项技术手段形成的智能化直接造就了快捷方便的一线生产操作工作,也使工作效率得到了大幅度地提升。 一、电气与仪表自动化控制系统的功能介绍 (一)智能监控的功能 目前,自动化系统在工程建设中已然得到了广泛地使用,特别是在工业施工时,利用其能够智能检测与监控的功能,可以有效地检测工业施工后的各环境实际指数,并实时智能监控。通常,使用仪表传感器得到检测结果,数据不仅可以再仪表器中显示,也可以在电脑中显示,红外线发光模块是其主要作用构件。智能化监控通过如下机制进行:一般情况下,红外线发光二极管和光敏三极管共同构成此类收发系统信号源,正常运行时,由红外发射管持续发射红外光线,再由红外接收器接收发射来的光纤信号,最后将信号传送给单片机。然而,在警戒线被覆盖后,红外线接收器的接收信号途径就会受到阻隔,从而不能将光纤信号传输给单片机,反之,对应的警报信号则会传输到相应的基站,实现智能监控。 (二)自动化保护的功能 在工程中,虽然一些高压设备或者大电流设备没有较大的体积,但是在运行中出现错误将会造成危害重大的后果,因此,对运行中的设备进行保护是至关重要的。电气自动化控制系统具有自动化保护功能,它能够有效地控制和保护设备的各个部分。企业在设备运行前应该正确安装电气仪表自动化控制系统,以保护和控制有关设备的良好运作。 二、自动化控制系统模块的介绍 (一)PLC控制模块 电气自动化控制系统涉及的领域极其广泛,先对PLC控制模块进行分析:PLC控制模块主要使用常见于电力系统中,由于PLC控制模块运行错误后的影响较大,导致其使用过程及其有关的电气元件的控制有着较高的要求。首先,在运行前,一定要注意的就是要做好屏蔽系统,保证电磁辐射得到有效地抑制。其次,在工作过程中,要做到严格按照生产规定,仔细检查元器件,把保证产品质量放在首位,一方面要按照检查制度,确保原件可以正常使用,另一方面还有推动全面的电气自动化。另外,PLC控制模块具有体积小、质量轻、系统安装简易和系统升级简易等特点。 (二)通信模块 通信模块指的是将采集的信息使用特殊的设备仪器进行整合、储存,随后通过网络传送至上位机系统,这种通讯系统通常使用网络通信手段进行操作。如计算机使用的TCP/IP协议就可以通过局域网,一方面实现设备资源的合理高效使用,另一方面确保传输准确、稳定的信息。保证通信信号的持续通常,另外将光纤通信运用至此模块还可以很好地屏蔽外界因子对通信的影响,大大降低信息传输过程中可能出现的误码率。 (三)中央控制系统 将中央控制系统安装至计算机中即可使用微型计算机来操控,随着计算机信息技术的不断发展,微型计算机可以通过多个接口与多个设备连接,可以在同一时间完成多个系统任务。这样不仅可以大大提高计算机精度,提高计算机的运行速度和操作效率,而且中央控制系统还可以通过使用计算机内的程序高效的整理传感器采集的数据,寻求合适的解决方案。[1] 三、设计理念和工作流程的探析 (一)主要设计理念的探析 集中控制指的是一个处理器集合了系统的所有功能于一身,这样做的优点使能够有效减少处理器的数量,方便操作和管理,缺点在于较多的存储信息和处理功能同时集中在一个处理器上导致处理器压力较大,处理速度大幅降低,而且由于受到监控系统的影响,系统的可靠性也有一定的下降。近年来,随着台网技术、CAN总线技术的不断成熟完美的优化了这些缺点。智能电器的使用不仅能够避免电缆材料的浪费,还能够通过互联网使整个系统灵活自由地运行,大大降低了出现问题的概率,有效推动了智能电器的发展。噪音是使用无线传感器建设远程监控系统时的最大干扰因子,所以一定要高度重视,设计振动节点是整个系统完美云顶的关键所在。无线传感器网络技术可以是用自己组织而构建无线网络,它拥有一定程度的计算机通信功能。 (二)系统运行过程的探析 自动化电气设备的系统可以在接收到计算机传输的信息后,通过使用前置机进行初处理,然后在相应的设备中完整地保存,与此同时,服务器会把保存的信息传输至相应的服务站,随后通过WEP服务器的处理,保存的信息便可以上传至局域网,供大家浏览、共享数据。RTU的主要功能是执行遥测采集板和AID转换器设备的远程操控指令,随后将变电所的遥测值统计后传输至控制单元,经过中央控制系统的处理,再把信息传送至相应的计算机,经过计算机的最终处理,再把结果传送至调度端,再进行对应的综合处理。 四、结语 综上所述,电气与仪表自动化控制系统具有较复杂的结构组成,每一个模块都有各自对应的功能,并且这些功能模板都集中在同一个控制模板中。在今后的研究中,还应不断加强相关技术水平的改进,使不同系统和组件间具有更密切的联系,电气与仪表自动化控制系统的实际运用效果也会更加卓越。 参考文献: [1]陈明艳.电气自动化仪表与自动化控制技术分析[J].企业技术开发,2015(11). 作者:吴昊 杨曼 单位:中原环保股份有限公司
室内系统设计论文:室内环境监控系统设计论文 1主控电路 系统的主控电路如图2所示,由单片机学习开发板中的最小系统电路来完成。 2外围电路 本系统的外围电路基于主控电路的配置,包括温度传感器DS18B20、nokia5110液晶显示屏、风扇(电动机驱动)、键盘、蜂鸣器、湿度传感器湿度传感器DHT11、可燃性气体浓度传感器MQ-2、加热器YF3030012160J等。其中风扇(电动机驱动)、键盘、蜂鸣器等器件开发板上自带,只需要配置剩余的器件即可。图3温度传感器模块原理图温度传感器模块原理图如图3所示,温度传感器的测温范围为-55℃-125℃,当室内温度高于设置值30℃时,系统将报警,同时单片机通过达林顿管,启动风扇,进行换气,降低室内温度,直到达到预期要求;当室内温度低于设置值(20℃)时,系统将报警,同时单片机通过继电器,控制12V直流电源,启动加热器加热,直到达到预期要求。加热器工作时的表面温度为160±10℃;加热器模块原理图如图4所示。湿度传感器模块原理图如图5所示,湿度传感器的测量范围20-90%,当室内气体湿度高于设置值(60%)时,单片机控制风扇的开启,进行换气,降低湿度,直到达到预期要求。可燃性气体浓度传感器模块原理图如图6所示,当室内可燃性气体浓度高于设置值(25%)时,系统将报警,同时,单片机将驱动风扇,进行换气,降低可燃性气体浓度。 3系统的实现 整个系统主要是由STC12C5A60S2单片机学习开发板中的最小系统电路和温度传感器DS18B20、图5湿度传感器模块原理图图6可燃性气体浓度传感器模块原理图nokia5110液晶显示屏、风扇(电动机驱动)、键盘、蜂鸣器、湿度传感器湿度传感器DHT11、可燃性气体浓度传感器MQ-2、加热器YF3030012160J、等模块电路构成,系统的实物图如图7所示。系统的主要功能是对室内的温度、湿度和可燃性气体浓度进行监控,并在LCD液晶显示屏上进行显示,如图8所示。为了更好地满足人们的需求,提高环境的舒适度,人们能够根据自身需要调整温度、湿度的设置值。图7系统的实物图图8监测数据的显示图5结论本文设计的室内环境监控系统采用STC12C5A60S2单片机作为系统的主控电路,以温度传感器DS18B20、湿度传感器DHT11、可燃性气体浓度传感器MQ-2、nokia5110液晶显示屏、加热器YF3030012160J、风扇(电动机驱动)、蜂鸣器、键盘等外部设备,实现了室内温度、湿度、可燃性气体浓度的检测、显示、报警、控制等功能。与传统的恒温控制系统相比较,该系统集温度、湿度、可燃性气体浓度检测、控制和报警于一体,成本较低,性能稳定,应用前景广泛,市场潜力较大,将环境监控系统应用于日常生活,能够满足了人们的生活需求,有利于改善人们的环境质量。 本文作者:刘姜涛工作单位:湖北第二师范学院 室内系统设计论文:室内装修排水系统设计要点论文 摘要:室内排水管道的建筑安装施工,应该为用户提供符合使用功能的舒适、卫生、安全、方便的卫生设施。但室内给排水工程交付使用后,因管道堵塞或其它问题,常常会造成污水溢流、污染生活环境。如何通过合理的施工和正确的监理手段使室内排水管道施工趋于合理与完善值得探讨。 关键词:室内排水管道;施工监理控制;污水排水管道安装;雨水管道安装 0引言 由于建筑施工是个系统工程,室内排水管道施工不当就可能出现堵塞的现象,特别是卫生间排水管口与地漏更为严重。因此,有必要对室内排水管道系统施工控制的各各节点加以分析,并在重点部位加以控制,以提高室内排水管道施工的质量。 1污水排水管道与配件安装检查 1.1主要控制项目①隐蔽或埋地的排水管道在隐蔽前必须做灌水试验,其灌水高度应不低于底层卫生器具的上边缘或底层地面的高度。检验的方法是:满水15min水面下降后,再灌满观察5min,液面不降,管道及接口无渗漏为合格。②生活汗水铸铁管道及塑料管道的坡度必须符合设计的要求及相关规定。③排水塑料管必须按设计要求及位置装设伸缩节。如设计无要求时,伸缩节间距不得大于4米。高层建筑中明设排水颜料管道应按设计要求设置阻火圈或防火套管。此项检验的方法主要是观察检查。④排水主立管及水平干管管道均应做通求实验,通球球径不应小于排水管道管径的三分之二,通球率必须达到100%。 1.2一般项目的控制 1.2.1在生活污水管道上设置的检查口或清扫口,当设计无要求时应符合下面的规定:一是,在立管上应每隔一层设置一个检查口,但在最底层和有卫生器具的最高层必须设置。如为两层建筑时,可仅在底层设置闭立管检查口,如有乙字弯管时,则在该层乙字弯管的上部设置检查口。检查口中心高度距操作地面一般为一米,允许偏差±20mm;检查检查口的朝向应便于检修。暗装立管,在检查口处应安装检修门;二是,在连接两个及两个以上大便器或三个及三个以上卫生器具的污水横管上应设置清扫口。当污水管在楼板下悬吊敷设时,可将清扫口设在上一层楼地面上,污水管起点的清扫口与管道相垂直的墙面距离不得小于200mm;或污水管起点设置堵头代替清扫口时,与墙面距离不得小于400mm。三是,在转角小于135°的污水横管上,应设置检查口或清扫口;四是,在污水横管的直线管段,应按设计要求的距离设置检查口或清扫口。 1.2.2埋在地下或地板下的排水管道的检查口,应设在检查井内。井底表面标高与检查口的法兰相平,井底表面应有5%的坡度,坡向检查口。 1.2.3金属排水管道上的吊钩或卡箍应固定在承重结构上。固定件间距:横管不大于两米;立管不大于三米。楼层高度小于或等于四米,立管可安装一个固定件。立管底部的弯管处应设支墩或采取固定措施。排水颜料管道支、吊架间距应符合相关建筑标准的规定。 1.2.4排水通气管不得与风道或烟道连接,且应符合下面的规定:一是通气管应高出屋面300mm,但必须大于最大积雪厚度;二是在通气管出口四米以内有门窗时,通气管应高出门、窗顶600mm或引向无门、窗一侧;三是在经常有人停留的平屋顶上,通气管应高出屋面两米,并应根据防雷要求设置防雷装置;四是如层顶有隔热层应从隔热层板面算起。 1.2.5如安装未经消毒处理的医院含菌污水管道,不得与其他排水管道直接连接。 1.2.6饮食业工艺设备引出的排水管及饮用水水箱的溢流管,不得与污水管道直接连接,并应留出不小于100mm的隔断。 1.2.7通向室外的排水管,穿过墙壁或基础必须下返时,应采用45°三通和45°弯头连接,并应在垂直管段顶部设置清扫口。 1.2.8由室内通向室外排水检查井的排水管,井内引入管应高于排出管或两管顶相平,并有不小于90°的水流转角,如跌落差大于300mm可不受角度限制。 1.2.9用于室内排水的水平管道与水平管道、水平管道与立管的连接,应采用45°三通或45°四通和90°斜四通。立管与排出管端部的连接,应采用两个45°弯头或曲率半径不小于四倍管径的90°弯头。 1.2.10室内排水管道安装的允许偏差应符合设计要注和相关建筑规范。 2雨水管道及配件安装的检查 2.1主要控制项目①安装在室内的雨水管道安装后应做灌水试验,灌水高度必须到每根立管上部的雨水斗。②雨水管道如采用塑料管,其伸缩节安装应符合设计要求。③悬吊式雨水管道的敷设坡度不得小于5‰;埋地雨水管道的最小坡度,应符合相关的设计规范的要求。公务员之家 2.2一般项目的控制①雨水管道不得与生活污水管道相连接。②雨水斗管的连接应固定在屋面承重结构上。雨水斗边屋面连接处应严密不漏。连接管管径在设计没有要求时,不得小于100mm。③悬吊式雨水管道的检查口或带法兰堵口的三通的间距不得大于相关的技术规定。④雨水管道安装的允许偏差及雨水钢管道焊口允许偏差均应符合相关的技术规定及设计要求。 3对室内排水管道施工质量检查应重点注意的问题 ①通向室外的排水管下返出户时,应在垂直管段顶部设置清扫口。②柔性连接机制排水铸铁管立管根部加支撑。立管根部没有支撑或不牢靠,管道支吊架间距过大,用临时铅丝固定管道造成管道接口松动漏水或塌腰倒坡。③排水塑料管应注意伸缩节和固定卡子的安装位置。高层建筑明设排水塑料管应在立管穿顶板处设阻火圈,若立管在管井内则阻火圈设在支管穿管井处。④考虑到将来检修的方便,立管检查口朝面应90°向外。⑤地漏水封深度不能小于50mm,地漏箅子及扣碗应便于取出,地漏排水应通畅。⑥排水管的坡度也是检查的重点之一。如果管道安装坡度不均匀,可能会出现局部倒坡。⑦生活污水管不得与雨水及空调冷凝水管合流。⑧高层建筑生活污水管道着层应单独排出。⑨排水管道不得穿过沉降缝、伸缩缝、烟道和风道。⑩生活污水管道直线管段管径100至150mm时,清扫口的最大间距为10米;管径达到200mm及以上时,清扫口最大间距为20米。避免管道连接使用的三通、四通、弯头等管件不符合规定的要求,这样很可能会造成管道排污不畅或堵塞。避免管道支墩、支吊架不牢固、位置不合理。检查时要注意埋在地下的污水管道有没有设置检查口,地上管道检查口位置设置是否不当或漏设检查口、清扫口。注意管道穿地下外墙或地下构筑物时有没有做防水套管或穿套管安装时防水捻口有没有做好,立管及托吊支管穿卫生间楼板时有没有做很好的防水措施。埋地的污水管道以及有保温和防结露保温的管道、有吊顶的污水托吊管、管井内的污水立管在隐蔽前一定要做好灌水试验。管道和支架在做防腐、刷油之前如没有做好除锈工作,可能会造成返锈,管道防腐如没做好的话,支吊刷油漆可能会出现脱皮、起泡现象。塑料排水管道安装之后还要注意成品的保护工作,如果保护不当也有可能造成污染和损坏。 4结语 室内排水管道在施工过程中采用合理的技术措施,进行正确的施工和严格的监理控制,对检查和治理管道堵塞,搞好管道安装与土建密切配合施工,提高工程质量起着极其重要的保证作用。 室内系统设计论文:基于zigbee的室内定位系统设计 【摘要】国内外许多公司和研究机构展开了基于ZigBee技术的无线定位技术研究。不过在实际应用中,因各种外部环境的限制,许多算法存在有待改进的方面,本文主要是利用Zigbee实现基于RSSI的定位算法的研究,提取RSSI值。 【关键词】无线组网;室内定位算法;RSSI值 1.ZigBee协议栈概述 ZigBee技术作为一种新兴的低速率短距离无线通信技术,也是ZigBee联盟(ZigBee Alliance)所主导的无线传感器网络技术标准。完整的ZigBee协议栈有物理层、MAC子层、网络层、应用汇聚子层和高层应用规范层组成。每一层为上层提供一系列特殊的服务:数据实体提供数据传输服务,管理实体则提供所有其他的服务。所有的服务实体都通过服务接入点(SAP)为上层提供一个接口,每个SAP都支持一定数量的服务原语来实现所需的功能。 IEEE802.1 5.4-2003标准定义了底层:物理层(Physical Layer,PHY)和MAC层。IEEE802.15.4定义的PHY层分别工作在两个频段上:868/915MHz和2.4GHz。其中低频段物理层覆盖了868MHz的欧洲频段和915MHz的美国与澳大利亚等国的频段,高频段则全球通用。IEEE802.1 5.4 MAC层采用CSMA.CA机制来控制信道接入,主要负责传输信标帧,同步以及提供可信赖的传输机制。 ZigBee联盟在此基础上定义了网络层(Network Layer,NWK),应用层(Application Layer,APE)架构。网络层的主要职责包括提供设备用来加入网络和离开网络的机制,提供数据帧传输的安全机制和路由机制。应用汇聚层将主要负责把不同的应用映射到ZigBee网络上。ZigBee设备对象(ZDO)负责定义设备在网络中的角色(如ZigBee协调器或中断设备),提出或响应绑定请求,以及建立网络设备间的安全关系。ZigBee设备对象(ZDO)还要负责网络设备的发现及判定对方提供服务类别。 2.实用室内定位方法研究 2.1 基于RSSI的定位算法 基于距离的定位,关键在于准确的获得节点间距离信息。从理论上来说,RSSI是收发双方间所传输功率和距离的函数。接收信号强度将随着距离的增加而减少,公式 给出了RSSI与距离d的理论关系式。其中,n为信号传播常量,也称为传播指数;d是到信号发送者的距离。A是在1米处的接收信号强度值。 三边测距法的缺陷是:由于各个节点的硬件和功耗不尽相同,所测出的距离不可能是理想值,从而导致上面的三个圆未必刚好交于一点,在实际中,肯定是相交于一个小区域,因此利用此方法计算出来的(X,Y)坐标值存在一定的误差。 3.基于ZigBee网络的定位系统设计 3.1 定位系统结构图 定位系统结构图如图3-1所示。无线传感器定位网络中存在3种功能类型的节点,分别为协调器、参考节点和盲节点。协调器有协调器来充当,它在整个系统中起着至关重要的作用,首先它要响应上位机发出的命令,开启网络,等待其它类型节点入网,其次还要接收各节点上传的数据并传送给上位机软件处理。除完成自身特有功能外,协调器也可作为参考节点使用。参考节点是一类静止的、已知自身位置坐标信息的节点,它的任务是接收包含定位相关参量如RSSI和LQI值的数据包,并计算RSSI等参量的平均值,最终在盲节点打包各参量平均值后,将其发送给协调器,传回上位机监测软件处理。部分参考节点除完成参考节点相关功能外,它还具有链路路由功能。盲节点也称之为待定位节点,定位的目的就是要获得该类节点的位置坐标信息。 3.2 实验结果 在PC机上,用串口助手显示出提取到的RSSI值,结果如图3-2所示。 红色方框内的数据就是提取到的RSSI值,和它的原码。接收到RSSI值的数据包后,计算RSSI等参量的平均值,最终在盲节点打包各参量平均值后,将其发送给协调器,传回上位机监测软件处理。 室内系统设计论文:基于Arduino的旋翼无人机室内定位系统设计 摘要:无人机又称为空中机器人, 诞生于20 世纪50 年代, 近年来,旋翼飞行器作为空中机器人的一种平台发展迅速,成为研究热点。针对旋翼飞行器室内定位问题,以Pixhawk开源飞控为下位机,实时解算四轴的电机输入信号,利用Arduino单片机与光流计及超声波传感器构建上层导航控制器,实现系统定高、定点,进而为无人机面向任务的室内自主飞行提供控制基础。 关键词:无人机;自主飞行;Pixhawk;Arduino 无人机又称为空中机器人,诞生于20 世纪50 年代, 近年来,旋翼飞行器作为空中机器人的一种平台发展迅速,成为研究热点。国内外各类机器人竞赛,都不同程度地增加了旋翼飞行器自主飞行的项目,随着技术日趋成熟, 高集成度、低成本的_源飞行控制器也受到行业相关者的广泛关注。目前市面上开源飞控针对多旋翼低空下的定高设计普遍采用气压计定高的方式,定点采用GPS。低成本气压计内部噪声会有影响,气压计测量的是静压,外部气流变化不会影响到静压,但实际上速度还是会干扰到静压,温度湿度变化也会影响到气压度数,而定点只能在室外有GPS环境实现。闭源飞控的定高定点设计成本高。为此,设计一种基于Pixhawk开源飞控的室内定位导航控制系统,可根据任务需求快速实现飞行器的自主飞行。 1 系统总体设计 系统控制方案如图1所示,使用Arduino控制板对光流计与超声波模块的数据信息获取,并进行滤噪处理,实现对无人机的高度测量,通过对光流计采集图像的灰度处理,得出位置信息,实现目标点位信息采集任务。根据任务需求规划的目标位置,采用PID控制算法得出航向、俯仰、滚转及油门值,经过比例换算后赋值给变量pwm,然a后把变量pwm值通过Arduino的pwm输出引脚输出到飞控的油门输入接口,从而实现对无人机油门的控制,进而实现对旋翼飞行器的高度控制。 2 系统硬件组成 2.1 基于pixhawk的底层飞控设计 Pixhawk飞控在室内定位系统中作为底层控制器,主要有两个控制回路,分别为姿态控制与增稳控制,姿态控制回路根据飞行器回传的姿态角采用PID控制算法做角度控制,增稳控制回路根据回传的角速度进行稳定控制。 Pixhawk飞控通过接收Arduino传输到油门、俯仰、滚转、航向四个通道的PWM信号,根据控制算法输出四路PWM信号传输至电调以实现对飞行器的内环控制。 姿态控制器包括PID控制器与输出解算器两部分,根据飞机回传的姿态角采用PID控制算法做角度控制,表示绕机体坐标系轴的欧拉角,对应于惯性坐标系轴即俯仰角、滚转角、航向角,Z为高度,分别为俯仰、滚转、偏航及油门通道的输入量。 2.2 定位导航系统设计 系统用于飞行控制数据处理的上位机为Arduino Mega 2560,定高测距采用HC-SR04超声波模块,光流计定位模块采用机载摄像头,通过对比回传图像能得到飞行器在某段时间内的运动轨迹,从而推算出飞行器的运动速度和方向, 系统选用了PX4FLOW光流传感器。 高度模块实现由超声波测量值与期望定高高度偏差作为输入量进行PID控制,并加入由姿态角度变化引起的高度偏差,进行高度补偿。 光流定位模块是实现通过位置偏差求解姿态控制量。通过简化飞行器的运动学方程可以得出每个姿态角仅有单个输入,因此可以采用单输入PID控制器。光流传感器测得飞行器水平位移速度分量,通过将规划位置与光流积分得到的位置运算得出位置偏差,进行PID控制。 3 系统软件设计 以沿标定点定路线自主飞行为例阐述系统控制流程。飞行器启动后,手摇起飞;进入参数初始化及系统自检阶段,通过则问询是否切换为自主导航,未通过则返回遥操作;确认执行自主导航任务,则系统依次读取路线坐标、解算姿态期望值、计算高度补偿及输出PWM信号至电调,此过程中,需要实时问询是否已到达目标位置点,如否,则继续重复该步骤,如是则切换回遥操作,而确认不执行自主导航则系统切换回遥操作。 4 结语 针对在平整地面上的较精确高度保持和设定目标任务下的良好条件一致性,课题对目标飞行器进行了系统设计,给出了基于Arduino的旋翼无人机室内定位系统设计方案,为后续旋翼飞行器面向任务开展的室内定位工作打下了良好基础。 室内系统设计论文:室内可见光通信系统设计分析 【摘要】 可见光通信技术是一类新型的技术,具有节约能源的特点,可以满足当前社会的低碳需求,故此该技术的推广意义非凡。当前,很多人开始关注室内可见光的技术应用,我国的相关专业人员也开始将研究重点转移到该项研究上,目的是发挥室内可见光的最大功能。本文细致的阐述了通信技术关键性手段,并探究室内可见光的关键技术应用要点,用以推进我国的技术发展,创新我国的通信技术。 【关键词】 室内可见光 通信系统 设计分析 室内可见光通信技g的应用优势是能延长室内的其他设施的应用年限,拓展我国通信领域的范围,且在确保室内设计满足照明这一功能性要求的前提下,提升现有的通信效率。 一、概述室内可见光通信技术 室内可见光的通信技术是来2000年由日本提出的,主要是内容是通过可见光的形式满足信息传递要求。在大量的数据和实践研究的基础上,在2008年专业的室内可见光系统应运而生,但初期发展时室内的可见范围较小。当前,我国有关室内可见光的研究起步还较晚,一直到2006年,相关人员才提出有关室内可见光的通信思想,并在2008年有新的突破,增加可见光的照明距离,让其照明辐射范围更远。先进的室内可见光通信传输技术的实现,一方面能提升照明设备的自身照明需要,且能体现出通信设备的功能性要求,方便人们现有生活的前提下,能满足现代化发展的需要。故此,我国的相关专业技术人员致力于提高可见光的通信关注度,目的是更好的提升社会发展需求。 二、室内可见光通信系统的关键技术 1、光纤通讯技术的应用。1.波分复用技术。在光纤通信技术中,波分复用技术就是将一系列有信息,但是波长不同的光信号合成一束,最后可以沿着单个光纤传输。而在接收端再用某种方法,将各个波长的光信号分开传递的通信技术。这种技术的特点可以同时在一根光纤上传输多路信号。而对于波分复用技术就是利用光纤的低损耗的波段为手段,增加光纤的传输容量,从而就可以使得一根光纤可以传递的信息的物理限度成倍的增加。同时,由于这种技术充分的减少了光纤的使用数量,有效的降低了建设成本,而对于故障的维修来说,也是十分的便利的。这样,对系统的稳定性也起到了更加稳定的作用。2.光弧子通信技术。光弧子通信技术也是光纤通信技术的发展的一种技术方式。光弧子通信简单来说就是光纤中的一种光脉冲无畸变传输的正确方式。可以说光弧子通信技术的出现对于现代通信技术的发展具有里程碑式的意义。在光弧子通信技术中光弧子通信具有长距离不变形的特征,从而使其未来的发展前景更加广阔。同时,光弧子通信技术具有其他技术所无法仿制的优点。光弧子通信技术可以挑战色散。利用光弧子通信技术色散的这一特性,就可以使得不同频率的光波以不同的速度进行传播。从而使得传递的光信号到达的时间也发生了变化,进而就造成了信号畸变失真的情况出现。 2、信道编码技术。室内可见光通信技术与其他通讯技术有着异曲同工之处,主要是信息传输中受到外界的各类因素干扰,数据极易出现乱码的情况。应用信道编码技术能让通信系统的抗干扰性大大加强,提升信息传输中的安全性和有序性。传统室内可见光受传输中会受到距离的影响,导致很多信息如果距离传输时间过长就不能实现传输,但使用信道编码技术能解决传输中的距离制约,延长信息传输的距离,便于用户使用该系统传输信息。 3、分集接收系统。分集接收系统是室内可见光通信传输系统的关键构成部分,该技术的应用能避免室内可见光系统受到外界环境干扰导致信号失真,最终引发信息传输错误。分集接收系统的实现方式主要是探测器,即人们借助于室内可见光的通信系统传递信息,技术人员使用探测器搜寻信号获取信息,根据现有的检查结果传输噪音最大的信号,从而排除小的噪音干扰,保障信息传输的精准性。分集接收技术中,要求广电探测器的性能较高,设计分集接收系统时,工作人员合理布局室内的分集系统,开展科学化的设置方式,让技术人员能借助于光电探测器接收信息,实现数据采集。 4、正交频分复用技术。正交频分复用技术也是室内可见光应用中较为常见的技术之一,该技术最早起源于2001年的日本,该技术能提升室内可见光的传输效率。使用正交频分复用技术,主要是将通信进行不同信道的传输,就如同光纤进进行不同路径的传输一样,应用多个正交子信号的强大功能,让数据传输的效率加大。但应注意使用正交频分复用技术前,要编码通信系统的各类信息,然后再借助调制光源的方式,满足信息传播的需求。 结语:室内可见光通信技术是一种新型的信息通信技术,特点是具备能源节约的特点。最近几年经济社会的逐年发展,关于室内可见光的应用已经有新的突破和发展,更迎来新的发展机遇。可见光系统为更好的优化现有的性能,就要加强抗干扰和加快传递效率,并广泛使用分集接收,信道编码等关键性技术传播手段,目的是为客户提供良好的信息服务。 室内系统设计论文:基于WiFi的交通枢纽室内定位导航系统设计 【摘要】随着人们对基于位置的服务(Location Based Service, LBS)需求日益增大,以及无线通信技术的快速发展,无线定位技术成为了一个研究热点。WIFI网络具有通信快速、部署方便的特点,它在室内场所受到欢迎。近年来,国内大型交通枢纽站点的数目日益增多,经济的发展也促进了交通线路的增长,然而在大型的站点寻找目标位置,对于乘客来讲还是有一定难度的,室内定位导航在这种需求之下也应运而生。 【关键词】WiFi 室内定位 导航 0.引言 WiFi(Wireless Fidelity)“无线保真”,通过拥有众多在业界领先的公司组成的WiFi联盟的大力推动,加上W iFi自身具备覆盖范围大、无需布线、传输速率快和发射功率小的技术优势,这种技术的到了迅速的发展。由于现在的笔记本电脑、PDA和手机等都支持WiFi技术,用户也有移动办公的需求,WiFi技术被广泛应用于各个行业。WiFi网络的接入点遍布于酒店、咖啡厅、学校和医院等场所。可以说WiFi对我们生活的影响也越来越大。 定位服务市场同样发展迅速,定位服务需求量也在迅速增长。例如,医疗行业中产房婴儿防偷,贵重医疗设备的监控;商场购物时在底下停车场需要定位,顾客消费习惯收集等;监狱重点犯人跟踪。 GPS卫星定位,需要在相对空旷、高层建筑不密集的地方才能比较精确定位,在室内基本无法使用,且耗电量较高。这是因为GPS的接收机在楼群密集的城市或者室内工作的时候,由于信号强度受到建筑物的影响而大大衰减,导致定位精度低甚至不能够完成定位。因此利用广泛存在的WiFi网络,对处于楼群密集或者室内定位目标进行定位成为最佳选择技术,有着非常好的发展前景,也被很多厂商认同。 使用WiFi进行室内的定位,可以弥补GPS定位在建筑密集或者室内应用的限制,对于扩大定位服务的应用行业和范围,提高定位精度,降低部署成本,提高设备利用率,增强应对突发事件的救援能力,具有重要的社会意义。 1.基于WiFi的室内定位系统设计 定位有主动定位和被动定位之分。被动定位主要在应用在应急场合,如在火灾现场,消防人员可以通过无线定位迅速捕捉到受困人员所在位置,从而以最快的速度将受困人解救出来。本文涉及的WiFi定位系统属于一个主动定位系统,一般用于一些服务场合,如在大型博览会,用户可以通过自己随身携带的终端设备获取自己当前的位置信息,同时系统会根据用户所处的位置将对应的目的地。 对于第二次或者多次到达某交通枢纽的用户,我们还可以与附近的商铺进行合作,将服务信息推送给用户,这样便达到了游览者和商家双赢的目的。类似的室内场合还很多,主要的应用价值在于定位用户可以获取自己在室内的位置信息,系统可以根据用户当前的位置,选择性推送相关的基于位置的服务信息,这样可以让定位移动终端用户获取较好的基于位置的服务体验。 本文设计的室内定位系统拟采用客户端/服务器架构,主要提供基本的定位功能,不同的系统使用者可以在服务器端的数据库中添加各种丰富的基于位置的服务信息,从而提供LBS。 1.1系统总体框架 C/S (Client/Server)架构,是一种典型的软件设计模式。在本文中,Client端为移动终端设备,Server端为计算机,他们的物理距离可以很远,通过一定的通信方式实现信息的交互以及任务分担。 Client程序将用户的要求提交给Server程序,然后把Server程序执行要求把结果并按照预先设定好的形式返回给用户;Server程序通常一直处于开启等待接收任务的状态,当收到Client程序提出的服务请求后,执行相应的任务把得到的结果返回给Client程序。 C/S结构中服务器端通常是一台高配置的计算机,计算处理能力较强,因此系统很多计算繁杂的工作可以提交给服务器完成。在题基于WIFI室内定位系统设计中,具体优点表现在:其一,客户端获得响应的速度快。客户端应用程序运行于移动终端上,服务器和数据库位于计算机上,当客户端发起定位请求时,服务器程序根据预定的算法,查询指纹数据库执行定位,送回定位结果,这样大大减少了移动客户端的计算工作,比起将这些工作交给计算能力较小的客户端完成,响应速度要快很多。其二,指纹数据库的储存管理对定位用户透明。在定位系统中,指纹数据库中数据的储存、读取及管理功能,是由服务器程序来进行的,定位用户无需也无权干涉这背后的工作。 1.2系统设计 定位客户端和创建数据库客户端均是安装在移动终端上,离线建立指纹数据库时,系统管理员通过手机自带的WiFi无线连接功能连到服务器所在的网络,使得客户端和服务器处在同一局域网内,并按照设定好的参考点位置在每一个参考点使用创建数据库客户端采集WiFi信息,并B同当前的位置坐标传送到服务器端。 系统的客户端安装在手机终端上,具有检测WiFi信息、发送WiFi信息和定位请求、显示定位结果的功能。后台服务器运行于计算机上,具有接收WiFi信息,处理WiFi信息、连接读取数据库、执行定位算法、发送定位结果的功能。 在线定位时,用户启动客户端程序后,并发送一个定位请求到服务器,通过和服务器之间的socket通信进行数据传输,将扫描到的WiFi信号强度通过socket连接发送给服务器,最后接收服务器定位出的位置信息。两个模块的关系,如图2.2-1所示: 定位服务器运行于计算机上并连接到互联网。服务器主要负责辅助离线阶段指纹数据库的创建以及在线定位阶段定位的执行。开启服务器后,相应会开启一个监听线程进行socket监听,等待客户端的指纹信息传输或者定位请求。当收到创建数据库客户端的指纹信息时,服务器要将接收到的指纹信息进行处理,再连接数据库并将相应的WIFI信息存入其中。当收到定位客户端的定位请求时,服务器读取其中的WiFi信息,并读取指纹数据库中提前写入的指纹信息,执行相应的定位算法沾算出定位客户端的当前位置,并将结果返回到定位客户端。服务器端的模块图如2.2-2所示。 2.系统实现 终端设备接入WiFi后打开客户端,设定起点与终点,点击屏幕底部的“开始导航”按钮,设备进入数据获取与路径规划阶段; 服务器端计算完毕后,将数据传回客户端,并在屏幕上显示路径,并进行实时定位,向用户反馈路径信息; 如果用户与规划路径方向不相符,先弹出消息对话框进行提示,并询问是否重新规划和计算路线,经用户确认后,继续进行导航或者重新计算路线。 导航结束后,系统提示是否结束导航,如需进行新的任务,可继续重复以上步骤。 3.总结 本文研究基于WiFi室内定位技术,设计了在交通枢纽场所内,通过当前消费者广泛使用智能手机作为终端的室内定位导航系统,该系统实时获取位置信息,路径规划,商家信息推送的功能,具有部署方便,兼容性好,定位准确等特点,适合当前基于现有的WiFi无线局域网,在大中型交通枢纽场所中进行部署。该系统也存在一定的不足 ,在算法方面需要进一步进行优化以减少路径规划的响应时间。 WiFi技术的应用对于改善智能手机的用户体验是十分重要的,使得智能手机的功能性得到了很大程度的扩展。同时,随着 WIFI 技术的不断演进,其在智能手机中的应用也会呈现出不同的趋势。 室内系统设计论文:基于室内定位的学生签到系统设计 摘要:目前大多数校园学生上课签到以人工点名方式为主,不仅浪费课堂时间,而且往往存在学生代替签到的问题,不利于管理。该系统利用室榷ㄎ患际跏迪至嗽谙呖记凇⒖记诨阕堋⑷鼻谔嵝训裙δ埽方便任课教师以及班主任等及时了解学生考勤状况。 关键词:安卓;javaEE;学生签到;自动办公;室内定位 目前,高校任课教师大多以点名签到的方式进行学生出勤统计,以手工方式进行统计汇总,是非耗费课堂时间。为了解决传统考勤方式的问题,减少任课教师的负担,提高课堂时间利用效率,简化考勤方式,本系统利用创新利用室内定位技术结合安卓与javaEE技术开发设计了一款基于室内定位技术的学生签到系统。本系统采用安卓与JavaEE技术,Mysql作为数据库,实现了C/S结构的考勤管理系统。本系统有三种用户角色:学生、教师、管理员。学生用户可以查看自己的考勤情况,如有异议即可向系统管理员或者相关任课教师提出反馈。教师主要是查看授课班级的出勤情况,可以按照时间节点进行查询。管理员任务是负责学生课表、教师表、学生表、授课表等数据的导入导出日常维护工作。其中,学生端、教师端在Android端登录,管理员功能在Web端登录。 1 软件总体结构 本系统的管理员功能在Web端实现,Web端使用JSP技术作为表现层,采用BootStrap、JQuery等富客户端,提高浏览器兼容性。后台采用SpringMVC、Spring、Mybatis开源框架集成开发而成,引入mail、短信接口进行信息及时推送,减少了消息的延时。采用Mysql作为开发数据库,使得在数据库端控制部分数据完整性成为可能[1]。采取jExcelAPI开源模块读写excel文件,实现了从excel文件中读取学生表、教师表、班级表等功能,以及从数据库中导出数据到excel文件中去。 本系统的学生和任课教师用户是在Android端登录使用。安卓是以Linux为基础的开源操作系统,主要使用于便携设备,在人群中使用占比较大,可以满足签到系统大众化的需求[2]。安卓端采用最新的Matrial Design设计语言,这让按钮的弹入弹出、卡片的滑入滑出以及不同界面之间变化的方式都具有了物理质感,增强了用户体验。本系统利用Android本身的wifi工具包获取周边wifi的相关信息并执行相关算法完成了室内定位功能。本系统使用开源的HttpClient框架实现APP与tomcat服务器的长连接,并且实时接收来自服务器端的信息推送。 2.1 公共模块 该模块主要用于验证用户是否存在以及权限合法性,并根据不同身份返回不同标示码。将该模块作为通用接口,Web页面通过ajax异步交互技术实现,Android端使用HttpClient异步提交方式。如果用户输入用户名不存在或者密码错误则系统会返回有关错误提示。如果信息正确则会显示正确的页面或者Activity,用户可以根据功能模块进行相关操作。 2.2 学生模块 2.2.1 获取周边AP相关信息 首先建立包含响应扫描结果的接收器receiver,并且重载onReceive()方法,通过registierReceiver()方法将receiver向Android系统进行注册。getSystemService()方法用于获得操作WIFI设备的句柄。最后用startScan()方法启动扫描。扫描结果将包含WIFI的SSID(Service Set Identifier,服务集标识)、MAC地址、RSSI(Received Signal Strength Indication,接收信号强度)等数据。 2.2.2 室内定位模块 RSSI测距在15m的近距离精度在2m以内,可以满足基本的室内定位需求,大多数无限传感网络节点远距离定位误差较大[3]。本系统利用高校教学楼wifi充分覆盖这一前提,在此基础上采集了每个教室的可接收到AP的数据指纹,并且形成了一个指纹数据库。在指纹匹配阶段,对每个扫描到的AP(Wireless Access Point,无线访问接入点)的RSSI值,设定一个选择区间[RSSI-q,RSSI+q],q为多次试验得到的经验值并且可调整,在指纹库中查找满足此区间的位置点,若有n个位置点落在此区间范围,则这些位置点分别取权值1/n,在其他的位置点责取权值为0。对所有接收到的AP做如上处理后,选出权值最大的位置点为估计位置。本系统并非得到准确的室内位置,而是精准判断学生用户所在教室即可。 每次上课时,学生只需要打开APP,用自己学号与密码登陆即可,无需其他操作,即可自动完成签到,此时任课老师可及时查看班级学生的上课情况。 2.2.3 查看出勤信息 学生看查看当堂课的签到情况,也可以查看过去学生本人出勤情况。查询出的出勤信息分为缺勤、请假、正常三种情况。 2.2.4 反馈异常数据 由于RSSI的多径效应,可能存在定位失败而导致签到失败的情况。本系统通过引入短信与邮箱接口,学生可及时向任课教师或者管理员反馈异常数据,管理员及时更新升级定位指纹数据库并将修改后的签到情况手动更新正确。 2.3 教师模块 2.3.1 查看班级当堂课出勤信息 教师可及时查看当堂课学生的签到情况。安卓程序设计里,使用AChartEngine绘图引擎,在安卓界面里可直观显示哪些学生缺勤。 2.3.2 按条件查询出勤信息 任课教师可按照日期、学生姓名、上课地点等多种查询条件查询学生出勤情况,并以统计图表的形式将数据可视化。 2.3.3 导出签到表 任课教师可将查询到的签到情况导出xls、txt等常见数据格式,以便课后做更精确的统计等等。 2.3.4 反馈异常数据 任课教师若发现本系统出现异常,即可立即向管理员反馈,以便减少损失。 2.4 管理员模块 2.4.1 学生、教师数据的增加、删除、修改 学生、教师登陆的账号、所在班级等数据,学生具有只读权限,只能由管理员维护这些数据,不允许个人修改,密码除外,个人信息的录入工作主要由管理员负责,管理员可依照人员变动,对人员信息增加、删除和修改。为了避免手工录入工作量巨大,本系统在Web端设计了上传xls文件,服务器端从xls文件中读取数据并插入数据库中,所有的学生信息按照设定的表单字段存储在服务器的Mysql数据库中[4],节省了大量时间。 2.4.2 授n数据的增加、删除、修改 授课数据包括授课教室、授课教师、授课班级以及授课时间。授课班级与班级中学生是一对多关系。授课时间由管理员录入,如遇到节假日、考试放假等情况,并将其排除在授课时间之外,APP端接收到来自服务器端的推送,则在该时间段内不会执行签到功能。 3 结束语 本系统将互联网应用于签到系统,更加充分发挥了网络在高校教学资源中的重大作用,解决了点名签到浪费课堂时间等等问题。利用C/S架构实现了移动办公。以权限为驱动有利于模块化设计开发,不同角色拥有不用功能,达到了考勤目的,具有应用价值。 室内系统设计论文:基于ZigBee的室内智能照明系统设计 摘 要:随着人们对智能化生活需求的提高,传统的室内照明系统存在的布线复杂、电能浪费、不能远程控制等诸多问题已经无法满足人们需求。为此,文章提出一种基于ZigBee技术的室内智能照明控制系统设计方案。系统主要采用集射频与微控制器于一体的片上系统CC2530为优秀器件,实时采集现场光照强度调节照明光强、红外感应人体活动自动开关照明。实验测试表明,该系统操作方便、反应灵敏、更具人性化和节能等特点。 关键词:ZigBee;智能照明;CC2530 1 概述 随着无线通信技术的发展,各种智能设备与智能家居解决方案不断推出,其中照明系统解决方案更是百花齐放。市场上的应用最为广泛的声控灯,其每一盏灯与声控、光控、时钟元件串联在一起组成一个闭环被动执行系统,当有一定大小的声音传入且环境光线较弱时,灯被点亮,延时一定时间后熄灭,看似已经实现了照明设备的自动化,但这种控制仅仅适合楼道等场景使用,同时在点亮的时候需要一定大小的声音,夜间容易产生噪音干扰,也容易被其他声音干扰误点亮。ZigBee技术应用于智能照明系统,能使系统中所有的照明设备在短距离内自动组网,由协调器实现终端无线控制。各个照明设备也能实时判断环境光线的强弱和是否有人员进入,做到感应开启。这一控制系统不需要特定环境,也无需重新布线,只要对既有线路稍微做出更改便可实现无线智能控制。简便的操作、便宜的价格、适用于大部分照明场景。 2 ZigBee技术 ZigBee是一种短距离、低复杂度、低耗能、低速率、低成本的无线短距离双向网络通信技术。因此具有廉价的市场定位,非常适合在照明系统中应用。 ZigBee技术介于无线标记和蓝牙之间的技术方案工作组,主要用于近距离无线连接,采用IEEE 802.15.4技术标准。一个基于ZigBee的无线个人域网能支持高达254个节点。ZigBee采用自组网方式实现组网,在整个网络范围内,节点之间以接力的方式通过无线电波来实现通信,通信效率非常高。 ZigBee组网方式主要有三种拓扑结构:星型结构、簇状结构和网状结构。星型拓扑结构包括一个协调器和多个终端,没有路由,近距离传输。本照明系统采用星型网络拓扑结构,由一个协调器和多个终端设备组成。在本ZigBee网络中,协调器执行命令的发送。协调器将控制命令发送到指定的节点,当指定的节点收到来自协调器的命令后,就做出指定的动作,而各个终端节点之间不能互相通信。 3 系统硬件设计 本系统在架设ZigBee无线通信网络系统时所选择的硬件平台是CC2530模块ZigBee开发套件。CC2530内部已集成了一个8051微处理器与高性能的RF收发器。CC2350能以很低的成本建设强大的网络节点,拥有较大的快闪记忆体,能存储256B数据。本系统主要分为协调器模块和终端节点模块。协调器模块由ZigBee模块和PC组成,终端节点模块主要由ZigBee模块、光敏传感器、红外传感器和照明灯泡组成。控制策略结合ZigBee2007协议,终端节点实时采集照明现场的环境参数发送给协调器,经过协调器上CC2530芯片的逻辑分析后,发回操作指令给终端节点。PC上位机也可实时显示环境参数信息,对照明设备进行集中管理和控制。使用的主要硬件包括ZigBeeCC2530芯片模块、HC-SR501型红外电传感器、5549光敏传感器、灯泡、RS232串口通信线、YL-78 1路继电器、PC机、电源、下载线等。硬件原理图如图1所示。 4 系统软件设计 使用TI公司开发的基于IEEE 802.15.4标准的 Z-Stack协议栈 ,仅仅需要设计各个节点的应用层软件即可。网络协调器初始化网络后,终端节点与协调器完成网络连接的过程,成功组建ZigBee星型网络。光敏传感器对室内光照强度进行实时采集,并将采集的光强信息传给终端ZigBee模块,终端ZigBee模块又将此信息发送给协调器,协调器通过串口将数据送到上位机显示,同时,协调器对光强信息进行分析判断,当光强高于既设阈值时点亮灯泡,小于则熄灭。此模式还要判断是否有红外感应的情况下执行,当没有红外感应时,灯泡一直处于熄灭状态。 本论文实物使用开发板P0.4口和P0.5口作为电磁继电器的信号输入端,设定高电平时继电器断开,低电平时继电器吸合。主要应用ZigBee协议栈SampleApp_Init( )用户任务初始化函数,设置程序发送数据的方式和目的地址寻址模式,定义设备用来通信的APS层端点描述符;SampleApp_ProcessEvent( )用户应用任务的事件处理函数,处理用户按键任务;SampleApp_SendPeriodicmessage( )分析发送信息函数,调用AF_DataRequest将数据无线广播出去;SampleApp_MessageMSGCB( )分析接收数据函数,接收广播信息数据,并执行。 5 系统整体测试 给两块ZigBee开发板上电,组网成功后,当有人体靠近时,红外热释电传感器感应到人体靠近,同时通过光敏模块采集环境光强度,协调器分析处理采集信号,如果环境光强度弱,发出高电平,控制继电器将灯点亮,反之发出低电平,继电器不工作灯泡保持熄灭状态。 PC上位机能够显示远程终端节点的实时环境参数,并能实现对终端节点上的灯泡集中控制。 6 结束语 本设计将ZigBee技术与室内照明相结合,能实现对建筑室内外的照明设备进行集中管理,该系统可用于家庭照明、楼道灯和偏僻地点的路灯等场景的照明控制。利用此系统不但可以降低系统的安装成本与难度,同时可靠性高、维护方便,有着广阔的应用前景。 作者简介:古丹(1991-),女,h族,四川,助理实验师,本科,三亚学院,研究方向:电子技术。 室内系统设计论文:基于ARM的远程室内环境监测与调控系统设计 摘 要: 为了准确便携地测量室内温度、相对湿度、气压、二氧化碳浓度、甲醛浓度与可吸入气溶胶颗粒浓度,设计并实现了一种远程室内环境监测系统。该智能系统采用STM32单片机作为主控制器来处理和发送数据。针对室内环境因素的特点,分别选取稳定性强、灵敏度高、低功耗的传感器进行实时测量,并配有LCD模块显示当前数值,同时将数据存入SD卡。在户外的情况下,系统通过GSM模块发送短信及时通知用户室内环境情况,用户可以回复已设定好的数字信息实现对智能设备的远程操控。经实际应用,该智能化室内环境监测与调控系统的测量精度达到普通环境监测要求,稳定性好,具有很强的实用价值。 关键词: STM32; 显示模块; GSM模块; 传感器; 智能设备 0 引 言 近些年人们的环保与健康意识显著增强,室内空气污染备受关注。目前室内空气污染物主要包含:厨房天然气燃烧及烹饪过程中产生的CO,CO2,SO2等;在客厅吸烟时产生的甲醛、氰化氢、丙烯醛等;房屋装修所用的装饰材料和化工产品释放的甲醛、苯氨、甲苯等[1?2]。因此,研发一种低功耗、智能化、面向普通用户、集成多项参数实时检测并具有远程调控功能的室内环境监测系统已成为必然的趋势。本文提出了一种基于ARM?STM32的远程室内环境智能监测与调控系统,该系统不仅集成了先进的微处理器芯片、各类传感器模块、环境调控模块、电源控制模块、显示模块、GSM无线传输模块,而且配备了智能手机客户端,使得威胁人体健康的污染因素得到远程实时监测及有效调控。该系统安全系数高,便于远程调控,从而有效地提升了室内环境的净化能力。 1 系统总体结构及工作原理 本文的系统总体设计框图如图1所示,其由STM32单片机模块、各类传感器模块、无线传输模块、显示模块、环境调控模块、电源控制模块及手机信息接收端等部分构成。其中:传感器模块主要检测室内环境的温湿度、CO2、气压、甲醛、气溶胶悬浮颗粒;无线传输模块由芯讯通公司(SIMCom)生产的SIM900A芯片及其外围拓展电路组成,负责接入GPRS无线通信网络;显示模块采用2.8寸TFTLCD显示器及其外围电路,其通过FSMC接口与单片机进行数据传输[3];环境调控模块主要包括智能开关、智能红外遥控装置,它们控制着空调、加湿器、空气净化器、新风系统等;电源控制电路主要由供电电源、稳压芯片及继电器组成,选用5 V的直流供电电源和精度较高的线性稳压芯片LM1117?3.3,稳定输出3.3 V的直流电,继电器选用HK4100F?DC5V?SH;手机接收的信息以短信形式显示,用户可更方便、直观的观察。 该系统的工作原理是:首先,STM32处理器内部的A/D模块将前端传感器模块传输来的环境参数转换成电压信号,TFTLCD会实时显示当前的数值,测得的数据也及时保存到外部SD卡中。当检测的值超过系统设定的值时,单片机通过串口发送一个高电平给无线传输模块,使无线传输模块发送短信到设定的手机号码,用户便可以查看短信来了解室内环境质量,用户与系统之间的数据传输是双向的,用户也可以回复已设定好的数字信息来远距离操控智能开关和红外遥控器。智能开关主要控制一些电器的开和关,红外遥控器既能控制开关还具有调节的功能。当系统处理器收到用户发来的指令时,能够根据指令内容进行相关操作。类似地,传感器的开启和关闭也可通过无线传输模块进行远程控制,从而凸显出了低功耗和选择性检测的优势。 2 系统硬件设计 2.1 优秀处理器的选择 意法半导体公司研发的STM32系列处理器是基于Cortex?M3内核架构,它们专用于满足处理性能强、功耗低、实时性好、成本低的嵌入式场合要求[4?5]。在以下场合应用较频繁:工业使用场合、低能耗使用场合、建筑和安防应用、消费类电子产品。综合诸多方面的因素,本文最终采用的处理器为STM32F103ZET6,其处理运算速率可以达到72 MHz,片内集成512 KB FLASH,64 KB RAM,1个USB,1个CAN,112个GPIO,8个定时器,5个USART,3个ADC,1个SDIO,2个DAC,3个SPI,2个I2C,2个I2S,1个SDIO FSMC总线。 2.2 传感器选型 作为室内环境多参数测量中最为关键的部分,传感器的选型直接影响系统性能的优劣。在本系统中,结合测量系统的实际需要,选用BMP180传感器进行气压测量,其具有较高的稳定性,在超高分辨率模式下,分辨率为2 Pa,测量范围[6]为30~110 kPa。通过I2C总线直接与微处理器相连;选用了GP2Y1050AU0F传感器进行气溶胶颗粒检测,该传感器基于光散射原理,PM1以上的粒子均可被灵敏检测到;采用AM2320温湿度复合型传感器进行温湿度测量[7],温度测量范围为-35~75 ℃,相对湿度测量范围0~99.5%,其信号以40位串行数据输出,传输距离可达20 m以上;选用MS1100甲醛传感器M行甲醛浓度检测[8],其能够侦测0~100×10-6 kg/m3浓度范围内的气体,选取AD8628芯片对微弱的输出信号进行运算放大;选用基于非分散红外线技术的CO2传感器,其采用单通道技术,具有稳定性好、精度高等特点。 2.3 无线传输模块设计 无线传输模块采用芯讯通公司生产的SIM900A[9],其采用SMT封装,支持AT指令。采用单电源供电模式,当工作电压为4.0 V时,此模块性能达到最佳。本系统中其与处理器之间采用串口通信的方式,通信速度设为19 200 b/s,TXD,RXD为发送、接收端,分别与STM32单片机的PA10,PA9连接。各类传感器检测的室内环境参数数值可由无线传输模块以短信的形式发送到用户手机上,以便于用户远程实时了解室内环境状况。 2.4 电源电路设计 在本文设计中电源模块分为两部分:单片机及外围设备供电模块和SIM900A供电模块。单片机和外围模块的供电由稳压芯片LM1117?3.3输出的3.3 V直流电提供,其电路连接如图2所示。 其中C2和C4是旁路电容,主要是抑制干扰,而C1和C3是电解电容,起到滤波的作用。SIM900A模块电源采用稳压芯片MP2303,它能稳定输出0.8~25 V的直流电,电路连接如图3所示。其中VCC_BAT端输出电压4.0 V供SIM900A模块使用。 2.5 继电器电路设计 本设计采用的是直流电磁继电器,型号为HK4100F?DC5V?SH,其电路如图4所示,鉴于STM32单片机端口输出的电流不足以驱动电磁继电器,因此在本设计中通过NPN型三极管8050先对输出电流进行放大,然后再连接电磁继电器,其中三极管的基极b接到单片机PA10端口,发射极e接地,线圈的另一端接5 V电源。值得注意的是,为直观了解继电器的工作状态,在继电器线圈两端分别并联一个二极管1N4148、一个1 kΩ的电阻R2以及LED发光二极管,三者共同组成状态指示电路。CN2的1,2,3脚为继电器输出接线端口,本设计中每个传感器模块都连接了一个电磁继电器。 3 软件模块设计 3.1 GSM控制指令 系统中采用GSM无线通信模块SIM900A实现两者的数据通信。GSM无线通信模块SIM900A通过AT命令来进行控制,采用短消息模式进行数据传输,通过服务中心(Service Center)完成信息的存储和转发后,再利用SMS短信息服务进行文本信息收发。SMS主要有Text和PDU两种收发短信模式。8 b数据与GSM字符集的收发操作可在Text模式下完成,而PDU模式不仅可以实现Text模式的所有功能,而且也可支持UCS2字符集和中文字符的收发操作,但需要对收发PDU数据格式进行编码和解码。GSM模块控制指令类型较多,部分常用典型指令如表1所示。 3.2 系统总体设计流程 系统运行总流程如图5所示,首先,需要初始化系统的底层硬件,然后初始化串口,设置波特率等。利用 STM32控制器自带的A/D转换功能对前端传感器模块采集到的环境参数进行转换,数值通过 LCD实时显示,并存储在SD卡中。当检测的参数值超出系统设定的范围时,STM32主控制器通过 SIM900A 发送短信及时通知用户,用户根据接收到的短信息,回复相应的数字信息实现对智能设备的远距离控制。另外为了降低功耗,有选择性的检测,用户也可以通过GSM网络,发送指令给微控制器来驱动电源控制模块(继电器),控制模块电源是断开还是闭合,从而远程智能管理环境调控模块来开启和关闭空调、加湿器、空气净化器、新风系统等设备,改善室内环境。如果用户在规定的时间内没有回复信息,系统会在5 min后重新发送信息给用户,直到收到回复信息才停止。 4 系统测试及实验分析 4.1 系统测试 基于前面软硬件的设计,根据需要制定了实验板并焊接各个传感器及GSM模块、优秀板模块和供电模块,然后进行接线,保证不发生短接、空接或接错等现象。室内环境的温湿度、气压、甲醛浓度、二氧化碳浓度、气溶胶悬浮颗粒物浓度值等通过LCD显示出来。查看SIM900A显示灯显示是否处于正常工作状态,若不正常则检查SIM卡是否插好。在进行远程数据传输的程序调试时,若手机端收到数据,则调试成功,否则,检查相应的程序错误。逐一调试成功后,最后形成一套完整的系统程序,系统实物如图6所示,LCD显示的数值如图7(a)所示,手机端接收到的信息如图7(b)所示。 4.2 实验结果分析 温湿度的标定严格根据温湿度传感器行业规范和规程,结合恒温恒湿箱C180来完成,系统所测得的温湿度值与相应标准值对比结果如表2所示。 甲醛实验模块采用卫家空气甲醛自测盒所测数据和本系统做对比,甲醛自测盒最小分辨率为0.05 mg/m3,甲醛自测盒和系统所测数据值的对比结果如表3所示。 当环境条件满足温度为20±3 °C、相对湿度 气压模块结合Fluke PPC?4压力全自动校准系统,精度达±0.008%,年稳定性优于±0.005%。压力控制器稳定度达4 ppm。Fluke PPC?4和本系统所测数据值的对比结果如表5所示。 从表2~表5的对比结果可以看出,本文设计的环境监测与调控系统和标准仪器所测的温度、湿度、气压、甲醛、气溶胶浓度数值基本一致。系统的固有误差以及零点漂移产生的误差对测量精度有一定的影响,但在普通环境监测条件下,对比结果表明本文设计的系统精度可以很好满足实际检测需求。同时本文实现的室内环境监测系统也便于用户远程监测和智能调控,实用性更强。 5 结 语 针对市场上一些室内环境检测仪器存在的问题,并结合传感、测量、通信以及无线控制等多种技术,本文研究且设计了室内环境多参数远程检测和调控系统。室内环境的温度、相对湿度、二氧化碳浓度、甲醛浓度、气溶胶浓度可通过该智能系统较好的监测和调控。在数据的采集、保存、传输到调控的整个过程中,系统运行的稳定性与可靠性都较强。同时,测量数据的分析也验证了该系统的测量精度基本符合国家标准值,因此该系统能满足普通家庭用户的实际使用需求。 室内系统设计论文:基于AllJoyn的机房室内温湿度监测系统设计 摘 要:为了使管理员多平台实时监测偏远地区基站机房环境,系统使用Arduino单片机和温湿度传感器DHT11,采用AllJoyn开源框架,结合亿联客物联平台,在电脑端和安卓移动端获取温湿度数据曲线,并验证AllJoyn的平台中立性。 关键词:AllJoyn;Arduino;DHT11;物联网;多平台 随着通信行业的发展,基站数量增多,偏远地区机房检测困难。传感器和物联网技术使管理员实时监测并快速解决问题,但多学科交叉使行业标准不统一。AllJoyn具有平台中立性、多平台组件等特点。其优秀是总线机制,服务端和客户端的总线附件先连接到总线,之后系统分配给它们唯一的ID,服务端的总线附件申请共知名称并广播,客户端发现共知名称后连接到总线,建立会话。本设计采用Arduino Due和DHT11模块,结合亿联客物联网平台,运用AllJoyn多平台特性,在电脑端和安卓手机端进行数据曲线显示,更直观地获取室内的情况。 1.系统硬件设计 本系统结合Arduino Due开发板与多个温湿度传感器,使用互联网连接电脑服务端,AllJoyn后台程序传输采集数据,如图1所示。Arduino Due集成SAM3X8E芯片,包括54个数字接口和12个模拟接口,工作电压3.3V。W5100扩展板连接互联网,将数据传输到亿联客平台。DHT11集成电阻式感湿元件和NTC测温元件,附带8位单片机。 2.系统软件设计 (1)搭建AllJoyn框架。安装Java和Eclipse,Visual Studio和AllJoyn SDK,设置命令“scons OS=win7 CPU=x86_64 MSVS_VERSION=11.0 BINDINGS=cpp”,配置好参数完成AllJoyn的软件环境搭建。 (2)使用Visual Studio软件实现AllJoyn总线机制的各环节。创建总线对象,添加接口,创建后台服务连接到总线;连接AllJoyn路由;服务名字请求,确认共知名称;会话创建,包括动作、接口号和绑定;广播共知名称,以便周边设备进行发现并连接服务。 (3)设计温湿度传感器节点软件,包括Arduino温湿度数据检测和连接AllJoyn服务。温湿度检测先设定DHT11传感器的输入引脚,之后读取引脚状态,成功则传输温湿度值,失败则返回刷新。AllJoyn服务则帮助实现温湿度获取和传输的功能,先确定服务参数,与PC端代码设定一致;再初始化单片机,创建对象并注册后台;最后启动客户端,获取温湿度数据,调用电脑端的发送函数,并多次刷新循环。 3.系统结果 首先电脑生成可执行文件,同时把以太网扩展板插到单片机板上,用网线连接扩展板与路由器。并把DHT11模块插到面包板上,与到单片机对应引脚连接。然后启动AllJoyn服务的后台程序。启动单片机,打开Arduino IDE,将程序上传。在电脑端运用命令行工具启动程序,等待Arduino接入后开启会话。最后打开亿联客PC端和安卓客户端,获得实时监测数据,输出界面如图2所示。 结语 本系统结合Arduino Due单片机和DHT11温湿度传感器的特点,实现了远程实时监测,并可在多平台上查看,对于偏远地区的基站机房建设监测更加便捷,AllJoyn整合更多的资源给用户提供了更多选择,其平台中立性可结合其他相关的物联网技术,发展前景广阔。 室内系统设计论文:室内空气监测净化系统设计 摘 要:智能家居是目前物联网技术的重要应用途径之一,近几年发展非常迅猛。基于物联网技术设计了一款室内空气检测净化系统。该系统主要由监测端主机、监测端从机、净化端和上位机组成。监测端主机通过2.4 G无线方式和多个监测端从机通信,接收气体成分的浓度并在人机交互界面显示。监测端从机提供4个不同的空气传感器接口,用户可根据不同的房间选择不同的组合。净化端起到净化空气的作用,具有净化PM2.5,降解甲醛和苯,产生负氧离子,吸收异味等功能。上位机由手机App和电脑客户端组成,可以通过手机及电脑获取室内空气的状况。 关键词:物联网;智能家居;空气净化;2.4 G 中图分类号:TN108+.5 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2016)11-00-03 0 引 言 近年来室内空气污染物的来源和种类不断增多, 室内环境质量日益恶劣,对人体健康影响较大,目前已引起人们的广泛关注并成为研究热点。调查表明,人有80%以上的时间是在室内度过的,室内环境污染对人们的身体健康和生活工作质量带来了直接影响。市场上的净化器只起到净化效果,且其检测及净化装置为一个整体,效果差强人意。本系统采用分立式设计,净化范围广、安装便捷,不仅能净化空气,还具有防火、防泄漏、报警等功能,可消除室内安全隐患[1]。 1 系统设计 本系统主要由监测端主机(1个)、监测端从机(多个)、净化端(多个)和上位机(电脑客户端和手机App)组成,由这4部分构成完整的网络,作为智能家居的组成部分[2]。 1.1 监测端主机 监测端主机是系统的优秀单元,是系统的控制中心和数据处理中心。它采用TFT屏进行人机交互,用户可以查看各个房间的温湿度及气体浓度,当室内空气污浊时自动开启净化端净化空气,若室内有害气体或甲烷浓度高于100 ppm时,认为室内空气危险,启动声光报警。同时配备WiFi模块和蓝牙模块分别用于连接电脑客户机和手机App。监测端主机与从机通过2.4 G模块通信,从机把温湿度以及气体浓度信息传送给主机。 1.2 监测端从机 监测端从机主要负责空气信息的采集,包含气体温湿度、PM2.5、CO2、CO、甲烷等。不同的从机可以携带不同的传感器,每个从机可以同时携带1~5个不同的气体传感器。 1.3 净化端 净化端主要起净化空气的作用。可以净化PM2.5,降解甲醛和苯,产生负氧离子,吸收异味[3]。 1.4 上位机 上位机部分主要由PC端客户机和手机App组成,PC端通过WiFi和监测端主机连接,手机通过蓝牙方式连接。通过WiFi或者蓝牙可以在电脑客户端或者手机App上实时观察室内的空气情况,并将7天内的信息绘制成曲线,给出合理建议。系统框图如图1所示。 2 系统实现 2.1 硬件方案 监测端主机采用功能强大的STM32F407ZET6作为主控芯片[4,5],主频高达168 MHz,拥有丰富的外设模块,可以满足无线收发以及彩屏控制等功能的需要。采用nRF24L01芯片作为无线传输芯片,该芯片通过SPI接口和主控相连。与手机App通信时采用蓝牙方式,所以使用CC2540芯片作为蓝牙传输芯片与手机App进行通信,它通过串口和主控相连,数据传输非常方便。采用WiFi的方式与电脑客户端连接,将ESP8266芯片作为蓝牙传输芯片,当电脑连接上该芯片发射出的WiFi信号后便可与电脑客户端进行通信[6]。ESP8266芯片同样也通过串口与主控相连,配置一块分辨率为320×240的彩色触摸屏进行人机交互。采用5 V开关电源[7]供电为常用供电方式,锂电池为备用供电方式。锂电池充电采用TP4056芯片,其充电电路如图2所示。 考虑到监测端从机功能较为单一,所以采用引脚较少、主频较低的STM32 F103C8T6为主控芯片。与主机一样,无线传输采用nRF24L01芯片和主机进行通信。由AM2321温湿度模块测量室内温湿度,该芯片比较灵敏、准确,对温度的分辨率可达到0.1℃,精度为±0.5℃,它通过I2C总线和主控进行通信。提供4种气体传感器的接口,分别为检测PM2.5的SDS011传感器接口、检测CO2的MH-Z14传感器接口、检测甲烷的MQ-2传感器接口和检测CO气体的MQ-7传感器接口。其中SDS011通过读取数据口的高电平比例来计算PM2.5的浓度,其他气体传感器均采用ADC转换的方式读取气体浓度。供电采用12 V开关电源和锂电池混合供电的方式,开关电源为常用供电方式,锂电池为备用供电方式[8],当停电时立即开启锂电池供电。 净化端内部主要由风扇、过滤网、负氧离子发生器组成。其中负氧离子发生器和风扇由监测端从机控制,负氧离子发生器由紫外灯板组成,紫外灯照射空气后可以产生大量负氧离子,使空气更加清新。过滤网由光触媒滤网、HEPA滤网、活性炭滤网组成,空气经过过滤网后不仅可以降解苯、甲苯等有害分子,还可以吸附PM2.5,吸收异味。当监测端主机检测到空气污浊时,控制风扇和紫外灯板净化空气。 2.2 软件方案 系统共使用4个2.4 G无线模块,模块初始状态均配置为接收方式,每个无线模块拥有不同的地址,依次为0x01到0x04。当某个模块需要发送数据时先配置发送方式,将接收地址和需要发送的数据写入数据包中后开启发送,数据包发送成功后会收到接收方的应答信号,可以根据应答信号的有无判断数据包是否发送成功。如果发送成功则重新切换成接收状态,如果发送失败则重新发送,连续5次发送失败后放弃发送。2.4 G网络数据包格式如表1所列[9]。 WiFi模块、蓝牙模块分别和电脑、手机建立连接后可直接使用发送函数发送数据。 监测端从机每分钟采集10次空气成分信息,经处理后发送到监测端主机。由于测量数据易受环境影响,会产生粗大误差,所以在10次测量结果中剔除粗大误差后取平均值作为当前空气浓度的真实值。剔除粗大误差采用格拉布斯准则:当某测量值Ui的残差的绝对值|Vi| G时,则剔除Ui,其中G值与测量次数和置信概率有关[10],为数据的标准差。 监测端主机首先接收空气成分数据,在TFT屏上显示,若与电脑或手机建立连接则将数据发送到电脑或者手机。当空气污浊(CO2浓度大于500 ppm、PM2.5浓度大于25 g/m3)时,发送净化指令到监测端从机,从机控制净化端净化空气。当有害气体浓度超过正常值时,开启声光警报,同时发送净化指令。监测端主机程序框图如图3所示。 3 系统测试 为检测2.4 G网络能否通信,可通过编程让4个监测端从机每秒发送20个字节的数据,在主机的TFT屏上实时显示接收到的数据,用以验证结果是否达到了预期要求。 为检测系统的净化能力以及测量的准确度,特地购置了阿格瑞斯公司型号为WP6120的PM2.5检测仪。在生活中,PM2.5的来源主要是厨房里的油烟,所以实验地点选择在厨房,将WP6120检测仪和本系统放置于同一地点并产生一定的油烟,记录两者的数据并绘制成如图4所示的净化效果图。 由测量结果可知,本系统的误差在±1 g/m3范围内,对PM2.5的滤除非常有效,整体上达到了设计要求。 4 结 语 本系统实现了空气检测及净化和可燃气体泄漏报警的功能。同时和物联网技术结合在一起,符合当今技术发展的方向。系统具有电脑客户端和手机App,TFT彩色屏等人机交互界面,非常人性化。系统具有很强的实用性,大大提高了人们的生活质量,可广泛应用于家庭、医疗系统、行政机关、企事业单位等场所。 室内系统设计论文:室内有害气体监测系统设计研究 摘 要:目前人们除了关心室外大气污染以外,也开始将关注点放在了室内空气污染方面,为了实时监测出室内空气的有害气体,笔者提出了一种室内有害气体的监测系统设计思路,可以对室内有害气体参数进行实时观测。该系统集成了有害气体的检测传感器,同时设置了集成电路,其在运行中可以对有害气体如甲烷、一氧化碳、甲醛等浓度进行检测,当有害气体浓度达到一定的限定值后,监测系统将发出警报,提醒人们及时对此做出处理。笔者在文中对该系统架构设计及功能实现简要论述,并对其应用进行相关探讨。 关键词:有害气体;监测系统;设计;研究 0.引言 目前市面上有许多种类的室内有害气体监测系统,但是大多数仪器都存在操作较为复杂,成本较高等缺点,导致了该系统难以普及到家庭之中,仅有部分专业机构才会安装该系统。然而目前许多家庭在买房后对房间进行装修,却难以对装修材料散发出的有害气体引起注意,长此以往很容易患上慢性疾病,因此安装室内有害气体监测系统是十分必要的。笔者对此提出一种适合家庭的经济、便捷的有害气体监测设备,其采用传感器作为优秀,具有较高的性价比,能够在日常生活中保护用户人身健康。 1.研究背景分析 随着人们生活水平的提高,加之房产“热潮”愈演愈烈,许多家庭开始疯狂购房,并对其进行装修,然而市面上的装修材料质量良莠不齐,很容易在室内散发出有害气体。据统计,每年因为室内空气污染而死亡的人数已达到11.1万人,可谓是一个非常庞大的群体。一般来说,室内有害气体的来源包括两方面:一是现代化社会需求大,工业发展十分迅速,各类石油、化工、消防、火电厂、医药等厂房向大气排放各种有害气体,这些气体严重影响了厂房工人和附近居民的身体健康,对此,工厂一定要改变原来的排污方式,保证居民的居住环境绿色、健康;二是现代化社会的物质水平提高,人们对室内的装修要求提高,然而各种新式的装修材料中正隐藏着大量的有毒气体。基于以上的原因,目前社会中部分家庭空气质量较差,而仅仅依靠自己的感官是无法判断其是否有害,对此多数科研人员进行了研究,设计出了一套室内有害气体监测系统。过去的系统设计具有操作复杂、价格昂贵的特点,导致了该监测系统并未在普通家庭得到普及。因此,笔者对原系统重新进行改良,设计了一套适合普通家庭使用的有害气体检测系统。 2.系统整体架构 2.1 整体架构 (1)整个系统的框架由六大模块组成,每个模块都有自己对应的功能: 控制模块,该模块采用的是ATmega16单片机设备,它可以大大地提高系统代码的运行效率,比一般的控制模块提高约10倍以上的数据吞吐率。 (2)显示电路,其选用了LCD12864显示屏,为中文字库型系统,适用于中国居民使用,电路可以将处理后的结果显示在屏幕上,给用户直观的感受。 (3)电源模块以及报警模块,电源模块采用USB供电,具有方便使用、节约用电的效果;报警模块则采用普通的蜂鸣器和发光二极管,在有害气体浓度超出指标时进行报警,报警模式为发光和声响交替,能够起到提醒用户的作用。 (4)传感模块,其内部安装有感应不同气体浓度的传感器,可以对空气中有害气体的浓度进行感应,传感器再将得到的信息传递给单片机,而单片机会把信息传递给报警器和显示屏幕,让整个系统得以循环运行。 (5)独立键盘模块,该模块设立了3个键来检测有害气体的浓度状况并将其,另外还设有其他的键可重启整个系统,使得系统可以反复地进行。 (6)GSM模块,该模块选用了SIM900A芯片,其主要功能是在浓度达到限定值后,将已设定好的通知短信发送给用户,以此来通知用户空气中有害气体的浓度达到限定值,并做出相应的处理。 2.2 功能实现 该系统分为6个模块,各个模块相互独立又相互联系。系统启用后,传感器开始工作将收集到的信息传递给单片机,单片机将信息处理了以后再将信息显示在显示屏上,如果超标的话,报警器会开始工作,这样就构成了一个完整的系统,该系统的功能得以实现. 3.系统设计 3.1 硬件设计 本系统主要由6个模块组成,分别为:控制芯片、显示、传感器、独立键盘、供电以及GSM等,整个系统的结构如图1所示。系统的控制优秀采用了ATmega16单片,并且融合了MQ-7、MQ-138和MQ-2等系统来分别监测一氧化碳、甲醛以及甲烷的浓度,通过浓度来判断该气体目前对人体的危害程度。在浓度判断结束后,系统将会把采集的数据传递给单机片,当数据到达后,单机片会对这些数据进行分析处理,处理后会将结果传到显示屏,如果浓度达到限定值,则报警器就会响,以此来提醒用户室内空气中的有害气体浓度已经超标,有助于人们及时做出处理(开窗通风,暂时离开)。报警器采用普通的有源蜂鸣器设备,指示灯则选用发光二极管,供电模块采用USB接口,GSM模块采用SIM900系统,这些设备相对便捷,方便人们操作,以上的功能模式即组成一个完整的系统。 3.2 软件设计 软件部分的设计主要针对传感器检测到有害气体浓度后对低电平进行的处理环节。在程序初始化的阶段后,用户可以在机器的外部通过表示有何种有害气体的监测按钮,选择自己想要监测的气体,并且系统监测后会在LED屏幕上显示监测后处理过的数据,得到室内有害气体的浓度情况和室内空气等级质量数据。当监测浓度超过初始设定的限定值后,报警器发光闪烁并发出报警声响,同时也将发出文字报警短信。在处理室内空气的有害气体后,按下复原键就可以将该装置恢复到初始状态,使得系统初始化,根据用户的需要再次进行工作。 4.系统测试与应用 本产品的设计思路与电路原理较为简单,测试时主要是为了检测测试器电路状况和其工作情况。笔者将其安置在一个密闭的盒子内,先将其中通入一定浓度的甲烷,进行测定后复原,再输入比之前量更多的甲烷,以此类推几次试验后,再用同样的方式对其他的有害气体进行相同的实验。通过实验发现,该系统的监测时间较短,复原较快,并且能够快速而且准确地判读空气中有害气体的浓度并做出分析,同时显示在显示屏上,报警系统也可以正常地进行工作。感应器系统如图2所示,其能够实现良好工作,且由于性能较高,成本较低,因此值得推广应用。 结语 本系统对于室内有害气体的监测具有良好的效果,并且操作十分便捷,成本较低,适用于各收入层次的家庭。因为该系统对烟雾比较敏感,因此在烟雾较多的环境中难以进行正确判断,有时可能产生错误的数据,而这也是该系统的不足之处。但从整体来看,笔者通过多次对该系统进行实验,系统各方面都是比较稳定的,可以正常地进行工作,运行的速度也能够达到设计的要求,该设备的电路模块便携性高,有益于对系统进行调试和升级。总而言之,该室内有害气体监测系统,具有实用性强、价格低廉、操作简单、易于普及等多个优点,可以对室内的有害气体浓度做出正确的判断,从而保证了用户的健康生活。 室内系统设计论文:基于单片机的室内温度控制系统设计 摘 要:单片机在当今世界运用得十分广泛,所以学习以及利用单片机实现我们想要实现的功能是一种趋势和必然。设计中,我们采用STC89C51单片机来控制房间室温的温度。这个系统包括以下几个具体的模块:测温模块、显示模块,以及调节模块共同组成。测温模块运用Pt100温度传感器进行温度的测量并转换成数字输出信号便于检测与进一步的调节,显示模块采用两位LED数码管显示,精度为1摄氏度。调节模块主要由两部分构成,一部分为调低温度的如自动调节温度的风扇及空气压缩机等制冷设备,另一部分为根据室温升高温度的调温电热炉。环境适宜温度:根据资料显示,人的舒适温度为25摄氏度到28摄氏度之间,故该系统预设温度为27摄氏度。 关键词:室内温度控制;STC89C51单片机;Pt100温度传感器 1 各模块的介绍 1.1 STC89C51单片机 STC89C51RC采用的是8051核的ISP系统可编程芯片,ISP为“In System Programming”的缩写。工作时最高可拥有80MHz的时钟频率,片内包含的Flash只读程序存储器为8K Bytes,它可反复擦写1000次,该单片机既由MCS-51指令系统又有80C51的引脚结构,有通用的8位中央处理器在STC89C51内部集成,并且它还包含ISP Flash存储单元,可以实现在系统可编程的功能,可以用电脑进行程序的下载,无需购买通用编程器。STC89C51RC系列的单片机是单时钟/机器周期(1T)的兼容8051 内核单片机,既高速又低耗。 1.2 Pt100温度传感器 Pt100温度传感器是测量温度并利用自身阻值由温度变化而产生变化的特点进行温度信号转换成标准的输出信号的仪表,可以用来检测和调节工程生产过程的温度参数。由两部分构成带传感器的变送器,它们分别是“传感器”和“信号转换器”。热电偶或者热电阻是传感器的主要材料;信号转换器主要由测量单元、信号处理和转换单元组成(由于工业用热电阻和热电偶分度表是标准化的,因此信号转换器作为独立产品时也称为变送器),有些变送器增加了显示单元,有些还具有现场总线功能。 1.3 LED数码管 LED数码管实际上是由七段LED灯组成一个“8”字形,若算上小点则共有八个LED小灯,根据各个小灯亮灭不同,它可以显示从“0”到十六进制的“F”。LED数码管按连接方式的不同可分为共阴极接法和共阳极接法。共阴极接法的数码管要接通高电平才可以导通工作,而共阳极则需要接通低电平才可以导通工作。本设计采用共阴极接法的两位LED数码管,连接在单片机的P2口。 1.4 继电器控制的加热系统 单片机通过P1.1引脚对继电器的断开和和闭合进行控制从而控制加热系统的工作与否。当输出为低电平时,三极管导通,加热系统开始工作。当输出为高电平时,三极管截止,加热系统停止工作。 2 设计思路 2.1 总体思路 本系统运用STC89C51单片机进行对于室温的测量及调控,运用Pt100温度传感器进行温度的测量以及标准信号的传输,这样做是为了进一步的对温度进行调节。我们在上文已经了解到了Pt100温度传感器既包括传感器又包括信号转换器,这满足我们对温度检测后转换成标准信号交给单片机进行判断的要求。它设计的主要原理为根据温度的不同则自身电阻值不同,从而影响电路中电压,所以根据温度的不同可换算成不同的电压值,也就有不同的标准信号相对应。当单片机检测到温度传感器发送给单片机的标准信号之后,单片机根据预先设定的温度进行判断,若高于这个温度则使风扇转动,若低于这个温度则使风扇停转并且使暖炉工作。在所有过程中,用LED数码管来进行温度的显示。 2.2 交流调温风扇部分 该风扇工作原理为根据温度不同来调整风速,风速共有四档,但为了简洁起见只用其中两档,即0档和四档,当室温小于等于27摄氏度时,该风扇为零度,当室温大于27度时,该风扇转速为四档。 2.3 继电器控制的加热系统部分 作为调高温度的部分,它需要交流供电,而单片机只能提供最大为5伏的电压,所以想要通过单片机直接对加热系统进行控制是不现实的,所以在这里用到了继电器来实现加热系统中电路的导通和断开,而用单片机来控制继电器是否工作,当单片机P1.1引脚输出低电平时三极管导通,加热系统开始工作,而当P1.1引脚输出高电平时,三极管截止,加热系统停止工作。 2.4 A/D转换器 在这个室温调控系统中,A/D转换器在Pt100温度传感器电路中,是为了将热电阻测得的温度信号转换成标准的数字信号以便于单片机检测并作出相应的运算及判断。因为单片机只能运算数字语言,即“0”和“1”,不能直接对温度信号加以运算,故我们需要用A/D转换装置将信号进行转化,相当于“翻译”的功能。 3 主接线的设计 在主接线的优秀部分是四十只引脚的STC89C51单片机,它的P2口连接一个共阴极两位LED数码管,而它的阴极分别连接在单片机的P1.6引脚和P1.7引脚,数码管用来显示当前温度,而温度的来源为Pt100温度传感器测量的温度。Pt100温度传感器测量的温度通过一个A/D转换装置连接在STC89C51单片机的P0口上,实现温度信号转换成标准数字信号并向单片机传输的功能。STC89C51单片机接收到温度转换成的标准数字信号后,通过扫描预先下载进去的主程序进行内部的运算与判断,当温度高于27摄氏度时,启动交流调速风扇,进行降温工作,而当温度低于27度后,交流调速风扇将停止工作,并且在室温比27摄氏度低很多(在本设计中为5摄氏度)时使单片机控制继电器使增温系统工作,知道温度重新升回27摄氏度。 4 主程序的设计 本程序运用C语言来进行设计,设计的主体思路是分别设计A/D转换子程序、数码管显示子程序、温度调控子程序,其中交流调速风扇的调速程序要通过中断程序来实现,它的主要原理是:我国交流电的频率为50Hz,即周期为0.02s,我们先将供给交流调速风扇的交流电整流成连续的正半周期的交流电,利用单片机控制通电与断电的占空比从而调节交流调速风扇的档位,在中断程序中根据Pt100温度传感器测得的温度信号转换成的标准数字信号的不同来设定不同的占空比。对于Pt100温度传感器测得的温度信号,要根据公式转换成一个对应的数字,整体趋势是温度越高这个数字越低。这部分由程序中的A/D转换子程序来实现。对于数码管的显示,我们通过定义数字表以及定义端口(用两个不同的参数来表示连接数码管阴极的P1.6引脚和P1.7引脚)来实现对数码管显示的控制。对于交流调速风扇和对加热系统的控制在主程序中是通过设定两个不同的参数来实现的,这两个参数分别代表连接继电器的P1.1引脚和连接交流调速风扇的P1.2引脚,通过给这两个参数赋值(“0”和“1”)来实现降温和升温的功能。 室内系统设计论文:基于物联传感网的抽水蓄能电站ToA室内定位系统设计 摘 要:文章结合抽水蓄能水电站的实际情况,重点对传感网络接入方式、传输网络的构成以及传输网络的多跳级联进行阐述。我们首先提出了基于接收信号强度指示指标RSSI对所有测距的结果进行排序过滤,然后对信号强度越高的测距结果分配越高的计算权重,其对定位结果的影响越大,并且通过增加定位基站的数量来弥补电磁干扰的影响,最后对每个特定的定位基站进行有效测距距离。经过优化后定位精度明显提高。 关键词:物联网;传感网;传输网;水电站;ToA;室内定位 1 概述 物联网是新一代信息技术的重要组成部分,也是“信息化”时代的重要发展阶段。物联网对于电网来说,并非一个全新的事物,相关技术已经“渗入”智能电网的各个环节,被用于信息采集、状态监测、回馈控制等,从而全方位提高智能电网各环节的信息感知深度和广度。物联网技术为提高电网效率、供电可靠性提供了技术支撑,RFID技术、各类传感器、定位技术、图像获取技术等使仓库管理、变电站监控、抢修定位与调度、巡检定位、故障识别等业务实现灵活、高效、可靠的智能化应用。 2 物联网系统框架及软硬件设计 文章设计的物联网平台系统架构如图1所示。 平台包括:2.4GHz定位基站,2.4GHz定位手持机,433MHz贴片式无线测温传感器,433MHz双频无线传感器转发基站,433MHz通信基站,433MHz通信汇聚端以及应用层上位机软件。 2.1 贴片式无线传感器节点 数据收发模块采用CC1101芯片,CC1101是Ti推出的ISM频段无线收发芯片,其主要工作在433MHz-915MHz频段,最大的输出功率可达10dbm,灵敏度高,低功耗的电流,正常接收模式下为16mA,支持0-500Kbps的传输速率,支持多种调制模式并提供对同步字的检测、地址的校验,具有灵活的数据包长度以及支持自动CRC的处理。 2.2 贴片式无线测温节点 文章无线节点采用的是一种星形网络结构,软件主要由以下几方面组成:支持多跳和级联的无线网络通信协议、A/D转换程序、外部中断程序以及温度采集通信程序。无线网络协议程序主要包括无线协议的相关部分以及对传感器信息的处理。A/D转换程序主要是采集电池电压。外部中断程序主要是用于唤醒休眠的CC1101模块。 3 抽水蓄能水电站定位系统设计 3.1 水电站室内定位系统的挑战 在室内环境下,很多遮挡物以及金属对无线电波的反射等原因,能产生多径干扰和非视距测距,它们对实际测距结果会造成较大的误差。由于水电站地下厂房内遍布着金属,电磁环境也比较复杂,必然会给测距结果带来较大误差,例如会产生有效测距距离过近的问题、非视距测距造成测量距离过大的问题。 3.2 有效测距距离过近的问题 表1中的数据是在水电站现场,用定位手持机对定位基站进行测距的测试结果,从结果可以看出在开阔的地下大厅一层有效测距的距离大概为25米左右,然而在向更远的距离进行移动的时候,基本测量不到距离结果,唯一测量到的距离值为78米,但是其真实距离为55米,所以看出复杂的电磁环境对测距结果干扰很严重。 ToA算法的测量距离和真实距离的关系为:d1服从N(d,σ2)分布,其中d1是测量距离,d是定位手持机和定位基站之间的真实距离,σ2是测量方差。σ大小与d成正比例,真实距离越大,测量误差就越大。在非视距测距的情况下,测距误差为1%左右。虽然室内环境的有效测距距离比较近,但是可以满足ToA定位系统的应用。 3.3 非视距测距的影响 在对安装了定位系统的地下厂房进行测试时,发现非视距测距对测距精度的影响很大,当出现如下情况的时候,就会产生非视距测距的现象,造成测距结果比真实结果大,严重影响定位的精度。如图2所示,当手持机与定位基站之间的实际距离为15米时,由于它们之间存在着遮挡物,所以无线电波不能直线到达被测基站,实际的测距结果是通过与后侧墙壁的反射后的距离。实际测距的距离为R1+R2≈35米,比实际距离大了15米。如果此测距结果用于最终的定位算法中,将会严重地影响定位的精度,从而得出工作人员在实际场景中跳来跳去的结果。 3.4 定位系统的优化手段 3.4.1 对定位基站进行扩展参数设置 水电站地下大厅内一共布置了9个定位基站,因此理论上定位手持机最多可以测量到周围9个定位基站的距离,但是最小二乘法等定位算法使用3组测距结果即可。从测试结果来看,每个定位基站的有效测量距离都在40米以内,并且由于遮挡物位置的不同,所以每个定位基站会有所差异。在数据库端对每个定位基站进行有效的距离配置时,当出现超过此测量距离的数值时,可以直接过滤掉该数值,从而最大程度地避免多径干扰和非视距测距距离对定位结果的影响。 3.4.2 对算法进行优化 在传统的ToA算法中,每组测距结果的N个测距值的权重是一样的,这样一个或几个测距偏差比较大的测距值将直接导致定位结果误差偏大。结合水电站的实际使用环境来看,接收信号强度数值越大的测距结果,其真实距离越远,那么测量距离的误差就可能越大。因为安装的定位基站数量比较多,每个基站之间的间隔为25米,所以测距距离越近的越可靠是毋庸置疑的。 4 水电站现场室内定位结果 首先过滤掉不合理的ToA测距距离,在图3中的“*”ToA代表用仅过滤后得到的ToA测距距离进行定位的位置结果,再根据接收信号强度指示指标RSSI对过滤后的ToA测距距离进行排序,并且对信号强度越高的测距结果分配越高计算权重,图中“+”RSSI-ToA代表用排序加权后进行定位的位置结果。 5 结束语 在物联网系统的基础上,为了弥补ToA算法在水电站环境中的缺陷,通过RSSI确定不同的测量距离值分配不同的计算权重值,在水电站地理环境中放置多个定位基站来解决复杂的电磁环境下单个基站有效测距距离过近的问题,对各个基站设定不同的权重值和有效测距距离,最大程度地过滤掉不合适的测量距离值,从而加大可信度高的测距值的权重,使定位结果更接近于实际位置,提高了定位系统的精度。 室内系统设计论文:基于物联网的LED室内照明系统设计趋势探讨 摘要:物联网技术是新时代信息技术的优秀,它借助互联网将物物相连,实现延伸和扩展,通过智能感知、识别技术和普适计算的方法实现信息沟通,应用于网络融合。文章结合物联网LED照明系统概述,以物联网的LED室内变照度照明系统控制方法为例,探讨了照明系统设计的发展趋势。 关键词:物联网技术;LED;室内照明系统;智能感知;识别技术;普适计算 随着信息技术的发展,社会经济文化进入新的时期,人们对未来生活也开展了较多的探索,基于物联网的照明系统设计研究具有重要的意义,也会对LED室内照明领域产生深远的影响。物联网应用信息技术将互感器和控制器等联系在一起,提高了系统中设备和资源的个性化和智能化。物联网技术保证日常应用中的物品有思想,体现出智能化特点,为日常生活带来重要的变革,基于物联网的LED室内照明系统也会为人们提供更高质量的生活。 1 基于物联网的LED照明系统概述 随着人们生活水平的提高,对室内照明系统的要求由原来的节能环保转变为对精神层次的追求,例如照明系统的健康化、智能化和艺术化。LED照明灯具应用功能过程中充分体现出轻巧、不易碎、色彩丰富、便于光色控制和组合的优点,为室内照明灯具的健康化和艺术化奠定了基础。 物联网技术中借助互联网和传感网的优势,实现了室内照明系统的网络化、智能化。在物联网技术发展的大背景下,室外成员可以应用计算机实现远程控制,自动发送电子邮件和短信,完善照明系统的报警功能。室内照明灯具的生产厂家可以借助网络对技术人员提供指导,便于及时排除故障,从而提高产品售后服务的质量。智能化的室内照明系统可以记录用户的生活习惯和作息方式,借助可靠的情景感知技术与其他家用电器之间产生互动,体现智能化的优势,提高人们的生活质量。随着物联网技术在室内LED照明系统中的深度融合,将彻底改变人们的生活方式,成为室内生活的重要角色。 2 基于物联网的LED室内变照度照明系统研究 2.1 照度要求 照度是指物体被照亮的程度,从一个方向上看,在固定方向上任何表面每单位投影面积上的光照强度,照度也是室内照明系统的重要指标。照度会对室内人员的生活产生重要的影响,由于照度给人们的视觉感受不一样,在连续工作的同时,如果照度不足,将会严重影响人们的视力,引发头晕、皮肤病等问题。购物商场内的照度将会影响商品的视觉效果,合适的照度将会激发客户的购买欲望,有利于销售。 在同一栋大楼中,由于房间位置的不同,人们对照度的要求也会不同。与传统灯具相比,LED灯具具有良好的可调性,很容易满足人们对室内照度的需求,光线不足时可以将灯具调亮一些,也可以在光线充足时将灯具调暗一些或者关闭。 2.2 基于物联网的照度控制方法 将物联网技术应用于室内LED照度控制,需要从室内照度的智能感知层、智能建筑网络层和智能变照度控制层方面进行分析。 为了实现对LED灯具的照度控制,需要及时掌握室内的照度,目前在计算室内光照度的过程中,需要结合灯具、室内光反射情况和平均照度,现介绍以下方法: 第一步,选择特定的房间,在地面上做出规划,分出边长为1m的正方形网格,同时测出不同交叉点的照度。 第二步,应用不同交叉点的照度构建光场模型。利用光场模型计算出房间中任何一点的照度。在应用该模型的过程中,已知房间内的点有A1、A2、A3、A4……An,并且已经知道这些点的光照度,结合这些已知点的坐标,求出任意一点的照度。 第三步,在建立模型的基础上,应用已知点的光照度和待定点的坐标为神经网络的输入,计算出相应点的光照度。 为了实现设计目的,在设计过程中应用分级控制方法,不同的灯具作为相应的子节点,集中控制器对不同子节点进行控制,同时将集中控制器连接在中央控制器中。其中子节点可以是无线灯光控制的节点,集控器是无线节点的集中控制单元,机控软件选为局域网PC机的控制软件。 灯光控制可以应用无线通信和无线节点实现集中控制,其中将无线节点集中控制器连接在局域网服务器上,在局域网服务器的帮助下,可以连接到外网服务器上,收集、PC设备等都可以借助外网服务器对灯光进行监测。 系统硬件设计方面,主要涉及到节点模块和集控模块的设计。子节点设计的重点在无线接收模块和照度检测模块。其中无线接收模块可以及时准确地获取信号,并对信号进行解码,如果解码有效,解码信号将会在处理器中被处理,可以结合实际信号,将不同占空比的PWM信号输出,实现灯光的驱动和调节。如果解码信号无效,将不会做出任何处理。照度检测模块主要实现对光通量的变化进行检测,如果光通量出现变化,可以及时将信号反馈到中央处理器,对信号进行分析处理后对PWM进行调节。集控器设计过程中应用多个中央处理器协同工作,实现物联网的组网和信号模拟,将模拟信号转换为控制信号,同时中央处理器也可以实现编码,及时将编码发射出去。 3 基于物联网的LED室内照明系统的设计趋势 在物联网技术逐渐普及的同时,智慧城市的建设理念也被人们接受,设计师在融合物联网技术的过程中,对室内LED照明系统进行深入研究,在未来的发展过程中,照明系统体现出自适应和自管理的优势。 3.1 照明系统借助全面感知的能力实现自适应 未来的发展过程中,室内照明系统将体现出“聪明能干”的特点,体现出自适应的优势。在应用传感技术、无线通信技术和RFID射频识别技术的过程中,照明系统借助内部的传感器系统和微处理系统获取环境的变化信息,基于物联网的LED照明系统感知环境信息,可以随环境而变,自适应地提出解决方案,为人们提供自然的服务。 将先进的传感器系统嵌入到物联网LED室内照明系统中,可以及时感知环境变化,借助神经网络模糊控制方法,结合环境变化快速制定出工作方案,适应用户的需求,可以节省用户的选择时间,灯具的使用过程也更加人性化和智能化,如果用户在应用的过程中出现生活习惯的变化,照明系统将会生成新的设定方式。例如,LED照明系统需要根据冰箱开启的时间自动调节照度,针对智能型热水器而言,可以根据外部环境温度的变化,应用LED照明系统为用户提供水温信息和水量信息。 3.2 照明系统借助智能化技术实现自管理 未来的发展过程中,室内照明系统将体现出自管理的能力。未来物联网LED室内照明系统应用智能化技术,打破传统程序框架的束缚,不仅仅局限于设计师设计定的程序,也会不断改变传统的被动接受指令和执行指令,改变传统控制系统中的单一控制方法,而是发展成为拥有智能化特点、拥有多种思维方式的设备,可以实现自主识别、自主判断、自主学习等功能。 在对照明灯具自身进行控制的同时,还可以应用物联网技术构建智能化控制系统,掌握生产流程和运行参数,对生产环境进行可靠的监控,实现LED产品生产过程的智能化控制和管理,尽可能消除人为因素的影响,保证生产过程中的安全,可以避免生产过程对环境造成破坏。 4 结语 信息技术的发展为物联网技术的应用提供了坚实的平台。将物理网技术应用于LED室内照明系统中,拥有可靠的技术发展平台和良好的技术环境,有利于实现智慧生活,为人们提供更加便捷、舒适、安全、智能的生活空间。目前,室内LED照明系统还处于发展阶段,在物联网技术不断发展的过程中,室内LED照明系统将会朝着网络化、信息化和智慧化方向发展。LED照明系统不仅绿色环保,而且有利于提升城市形象、美化居住环境,为人们提供更加安全舒适的照明系统。 室内系统设计论文:四网协同室内分布系统设计研究 【摘要】 本文结合中国移动通信网络规划及现有室内分布系统工程建设情况,依据中国移动“四网协同”室内分布系统的规划设计及运行效果,对“四网协同”室内分布系统如何设计,从覆盖,容量,分区,切换,外泄,合路等方面进行研究。 【关键词】 四网协同 室分设计 覆盖 容量 小区规划 切换/外泄 合路 一、引言 随着通信技术的发展,移动通信工程建设从单一制式建设发展到多制式共同建设,运营商不同制式的网络该如何进行业务分流?如何利用最少的投资获取最大的利润?如何打造覆盖全面、网络质量高、数据速率快的无线网络?这将是未来室内分布系统设计时应考虑的重点。 所谓“四网协同”即通过整体协同规划原则,实现不同区域、不同场景的差异化网络建设,实现网络价值的最大化。 二、“四网协同”室分设计研究 2.1四网协同室分设计需求细化 在勘测及规划前期,设计人员应详细了解站点环境,明确覆盖需求,须考虑当前及未来两年内覆盖需求区域对移动GSM/TD-SCDMA/WLAN/TD-LTE四网信号的覆盖需求,优选GSM/TD-SCDMA/WLAN/TD-LTE四网系统同步规划。一来在设计规划及工程实施方面可以避免系统调整架构,反复实施工程,站点多次投资;二来可以方便业主一体化协商,降低业主反感程度,有利于最大化实现“四网协同”覆盖要求。 2.2四网协同室分覆盖设计 “四网协同”系统中,WLAN系统因频率最高,穿透能力最差,在同等环境下,室分天线覆盖区域衰减最大。加上终端对边缘场强要求要求大于-80dBm甚至更高,依据空间损耗L0(dB)=32.44+20lgF+20lgD.(式中,F为频率,单位MHz;D为移动台与天线之间的距离,单位KM),可以得出WLAN系统中天线覆盖半径大致6~10米,并优先天线入户布放。对于无WLAN系统热点覆盖的区域,如停车场,避难层等,天线覆盖半径取10~16米。 对于电梯覆盖,考虑多系统合路,应采用定向壁挂隔三层(主瓣朝电梯厅)或隔四层(主瓣朝电梯井道)布放于电梯井道,确保覆盖。 “四网协同”系统中,在规划覆盖天线密度后,可依据现场环境确定平面安装图。根据各系统的边缘覆盖场强推算出各系统要求的天线口功率,再由天线口功率反推出各个系统所需总功率。由于各系统设备功率不一致,适用的主要业务场景和覆盖能力也不一样,从而引发对“四网协同”容量探讨。 2.3四网协同室分容量设计 GSM(GSM900 DCS1800)系统,容量需求主要由话务需求及覆盖需求决定。目前话务一般是这样计算:话务量=站点人流量×手机用户比例×移动用户比例×每用户忙时话务×修正因子。覆盖方面,依据“降三高”及“话务下沉”的原则,单小区配置不高于8,对于部分无线利用率偏高,用户需求较高的区域,可采用GSM900与DCS1800混频组网。 TD-SCDMA系统,容量主要由数据业务需求来决定,即数据业务大概占语音业务的30%,TD-SCDMA系统容量暂时按照2G语音业务×1.3计算。 WLAN系统,容量需求主要由用户数量来决定。一般每个AP大约支持30个用户。对于用户超高区域。如场馆/会所/机场等区域,可加入单独AP覆盖,以缓解容量压力。 TD-LTE系统,容量估算的方法与GSM/TD-SCDMA/ WLAN系统的容量估算方法不同,由于影响TD-LTE容量估算的因素较多,包括结构环境、干扰抑制、设备性能等因素,目前,行业内主要是通过设计仿真,现场测试,然后统计分析数据的方法获得不同无线场景下、网络和UE不同配置下的小区吞吐量和小区边缘吞吐量。 2.4四网协同室分分区规划设计 GSM(GSM900 DCS1800)系统,分区需求主要由容量需求,覆盖需求,频率规范决定。针对用户密度高地区,无线利用率偏高,出现话务拥塞等现象时。可以将原有小区划分为若干单小区,满足话务量高的需要。覆盖方面,由于系统覆盖面积大,馈线布放难度高,馈线损耗大,所以必须将覆盖区域分为若干单小区。频率方面,由于小区较多,会出现同邻频干扰现象,加上容量的影响,可以采用GSM900 DCS1800混频组网分区。 TD-SCDMA系统,分区主要由容量需求及系统升级需求决定。TD-SCDMA系统分区规划一般是:单小区RRU数量优先不超过6台,各光口RRU级联数量不超过3台。 WLAN系统,分区主要由容量需求及频率规划决定。容量需求分区,可以采用2.4G与5.8G分区覆盖相结合。频率规划,WLAN系统现网频点的1,6,11可交替使用。 TD-LTE系统,分区主要由频率规划及系统规模决定。由于TD-LTE子载波众多,室内系统大都采用O1配置。因此业务需求须设置多个小区时,相邻小区间建议采用异频组网。并在建筑物内利用自然阻隔合理进行频率规划。同层小区间频率也可交错复用,受系统规模影响,当单小区LTE RRU数量超过6台时须分区。 2.5四网协同室分切换/外泄设计 “四网协同”系统中,运营商为了充分利用系统资源,并适应话音向数据网络升级转型,已经在各系统间做了优化切换。常见的如:2G/3G网络互操作,G/T网络分流等。在此只对室内分布系统部分进行探讨。 GSM(GSM900 DCS1800)系统,切换主要指室分系统各小区之间及室内与室外信号的切换。室分系统各小区切换主要表现为混频组网切换,楼宇上下切换,楼层左右切换,覆盖区同心圆切换,各覆盖小区与切换小区切换,电梯与楼层切换等。 针对室分小区内部切换,我们可以采取以下几种方法: A.加大切换区域,即在切换边界区域将待切换的小区信号加强,保留足够的缓冲区域。 B.无法加大切换区域时,尽量减少切换。可以借助电梯井道,建筑物天花板、墙体等自身障碍物产生的穿透损耗形成小区间的隔离。 针对室分小区与室外小区切换,除了考虑以上方法,还必须考虑外泄问题:常用防止外泄的方法有: 在临界区域使用定向天线。 利用现场建筑物特点,依靠建筑物的遮挡防止外泄。 现场无法安装定向天线且天线无遮挡时,可适当降低室内吸顶天线口功率防止外泄。 2.6四网协同室分合路方式设计 目前室内分布系统由于通信制式的增加基本都经过了多次工程建设,大多采用了多系统合路共天馈系统方式。但多次合路带来的后果就是:合路器的插损导致各系统功率下降,加上工程工艺质量差或器件质量差导致多系统指标恶化。设计上建议优先使用高性能四频合路器,以满足“四网协同”多系统室内分布系统合路要求。 三、结语 四网协同是综合考虑网络的规划、建设与融合,最终目的是提升客户感知、挖掘管道价值。它既可以均衡网络容量、引导业务分流、保障用户体验,提升整体管道价值,也符合中国移动提出的建设“六分在设计方案、三分在产品质量、一分在工程实施”的工程优生理念。
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通信方面论文:冶金仿真系统数据通信论文 一、系统结构 由于冶金测控仪表的数据结构复杂,数据属性较多,维修成本较高,本文基于冶金数据的特征,提出了一种基于微粒群优化的冶金测控仪表数据通信仿真系统。冶金测控仪表数据通信仿真系统包括数据收集模块、子站通信模块以及主站分析模块。系统主要对冶金测控仪表总实时运行的不同类型正常和非正常的数据进行收集,统一成固定格式的数据集,保存到相应的大型数据库中。数据收集的内容有冶金测控仪表数据、自动存储运行数据、相关传感器优化的不同仪表接口数据,这些数据主要通过二次设备自动化转置的传感器采集得到。冶金测控仪表的子站通信模块,该模块具有重要的价值,是底层通信设备同上层监控设备的纽带,具有服务器性能,该模块基于UDP/TCP报文通信机制完成上下层数据通信。分析模块是数据通信的优秀运算模块,通过基于微粒群优化的数据通信同NRF算法,实现对海量数据中故障进行准确报警,通过优化模型获取冶金测控仪表现场数据。 二、硬件设计 1.测控仪表硬件结构 由于每个检测仪表特别是处于工控机的里层检测仪表信息储存量和信息传输量较高,并且需要无线通信功能模块,因此本文系统中的测控仪表是以功能强大的新型单片机C8051F005作为控制核芯片。该芯片的模拟前端采用8通道模拟多路器、可编程的增益放大器、12位A-D变换器等构成,控制芯片通过这些模拟前端实现桶NRF401无线收发器间的数据通信,并且通过P1启动报警驱动,完成系统的报警功能,采用P2启动键盘矩阵,完成相关参数的设置。 2.仪表显示接口设计 系统的显示接口采用AT89C2051芯片,该芯片通过串口(RXD,TXD)、显示接口以及RS232c接口实现同模拟量输入通道、输入设置、输出控制、报警指示的数据交互,其中输出控制以及报警指示电路应采用5根I/O线,其余的8根I/O线实现数据的显示、输入设置和模拟量采入等性能。通过模拟串口以及串口复用技术完成数字和光柱显示的动态扫描,双64段光柱和8位8段LED数码管显示都使用164输出接口。 3.通信模块设计 通信控制模块的底层控制器同上方操作员站通过40芯的ZIF连接器交换信息,故障数据的分析也是采用该种形式传输数据,并包含Flash存储器保存相关的数据信息,采用天线插口获取的外部环境信息可通过GSM射频部分传递到GSM基带处理器中的复合式EMI滤波器消除电磁干扰,再通过40芯的ZIF连接器同上层控制模块进行数据传递,电源ASIC为GSM基带处理器提供电源。GSM基带处理器中包含两个输入端、两个输出端以及一个接地端,滤波电容C1~C4同共模电感L能够避免出现共模干扰,通过GSM网络确保故障能够及时传输到相应的控制终端中。 三、软件设计 1.检测软件设计 基于微粒群优化的冶金测控仪表数据通信仿真系统基于VisualStudio2005和Matlab进行开发。Matlab具有强大的Simulink动态仿真环境,可以实现可视化建模和多工作环境间文件互用和数据交换。用户可以在Matlab和Simulink两种环境下对自己的模型进行仿真、分析和修改。软件通过分层次的规划方法进行设计,上层模块通过调用下层模块中接口函数实现相应的功能。从上到下包括3个层次: 1)底层数据控制模块,该模块可同不同硬件进行数据通信,主要有仪表数据收集、FPGA数据通信以及模拟电压数据收集等。 2)检测功能模块,对冶金测控仪表的响应时间参数、电流参数、电压参数等一些附加电参数进行检测。 3)结果显示界面,用于向用户呈现仪表数据通信结果以及完成相关参数的设置,实现人机交互,提供人机交互途径。显示界面可提供数据报表显示和打印功能,并且将检测数据导到Excel表格,实现对不同待测仪表、不同检测条件得到的参数进行对比分析。 2.冶金测控仪表故障的检测 本文通过微粒群优化的目标函数全面分析了仪表的损耗、故障次数以及维修次数等因素,确保冶金测控仪表的严重故障能够被及时检测出,冶金测控仪表中存在故障时通过报警模块进行报警,否则通过评估模型和故障数据智能分析模型中的粒子群优化函数实现对系统故障的准确判断,系统中的自动化数据装置采集传感器环境优化的数据,如果存在危险信息则通过报警模块进行报警,否则通过故障数据智能分析模块进行分析,再通过报警模块进行报警。 四、实验分析 通过实验验证本文系统的有效性,实验数据来自于某冶金测控仪表数据库,采集其中的1000个样本数据,分别采用传统系统和本文系统对该实验样本数据进行分析。本文系统下的仪表数据通信效率高于传统系统,并且本文系统下的数据通信效率具有平稳性,传统系统的数据通信效率随着样本数量的增加出现明显的波动,说明本文系统具有较强的鲁棒性。在不同干扰环境下本文系统的数据通信效率优于传统系统,并且在干扰或恶劣的冶金测控仪表数据通信中,本文系统下的数及通信效率呈现显著的优越性,说明相比传统系统本文系统具有较强的抗干扰性能,能够确保数据的准确通信,具有重要的应用价值。随着检测样本数量的增加,传统系统和本文系统下的冶金测控仪表数据通信时间和通信误差都不断增加,而通信效率逐渐降低,并且本文系统下的冶金测控仪表数据通信指标始终优于传统系统,说明本文系统确保冶金测控仪表的数据通信的高效运行,具有较强的优越性。 五、结束语 本文提出了一种基于微粒群优化的冶金测控仪表数据通信仿真系统,塑造了集中式的仿真系统模型,分析了测控仪表、仪表显示接口以及数据通信模块的硬件设计,基于层次设计方法将系统软件划分成底层数据控制模块、检测功能模块以及结果显示三个模块,采用微粒群优化的目标函数对冶金测控仪表的损耗、故障次数、维修次数等数据故障进行准确的判断,及时检测出冶金测控仪表的严重故障,确保冶金测控仪表数据通信的顺利运行。实验结果表明,该种系统下的冶金测控仪表数据通信效率以及抗干扰性能都优于传统系统,具有较高的应用价值。 作者:朱珠 单位:贵州理工学院电气工程学院 通信方面论文:网络编辑通信技术论文 1基于网络编码的数据通信技术研究概述 在网络的数据通信当中有很多的网络通信方式,而不同的网络应用是要采取与之相适应的网络通信方式进行数据通信的。现阶段较为常用的网络通信方式有单播、多播通信以及广播通信这三种,其中单播通信大多数情况下都是用于网页的浏览等相对比较简单的网络通信环境中,而多播通信一般都是用于会话,比如说视频通话这一类的。而广播通信的使用范围与多播通信大致相同,但是广播通信的通信对象是不受通信限制的。我们这里所说的这三种通信方式是目前较为普遍使用的通信方式,还有其他的一些通信方式也被运用鱼不同的网络应用中。 2网络编码 2.1网络编码的基本原理 网络编码较为全面的定义了网络结点输入和输出的关系,中间结点一旦具备编码条件,那么中间结点就会对其所接受到的数据按照相应的方式进行编码方面的处理。当编码的数据被逐渐的传送到后续结点之后,后续结点可以进行编码,也可以不进行编码,如果有需要还要进行编码的话,这时就要对接到的信息按照之前的方式再进行一次编码,然后传输,经过不断的反复编码传输,最终就会实现所有的编码信息都能够到达目的结点。最后一步工作就是目的结点通过对信息进行译码之后,就可以得到最初结点所发出的基本信息了。 2.2网络编码的构造方法 在对网络编码的研究当中最主要的一个问题就是结点要根据哪种方式对所接受的数据分组进行编码组合。从目前的研究来看,学者从不同的角度对网络编码的构造方法进行了相应的分析探讨,比如说采用的编码系数选择方式,分组编码操作方式等方面,其具体的表现是根据编码结点分组进行编码操作的方式,其中线性网络编码主要表现是结点对所接受的数据分组实行的是线性编码组合型操作,不然编码的工程就会变为非线性网络编码。我们根据编码系数的选择方式,把网络编码构造的方法分为两种,一种是确定性网络编码,另一种是随机网络编码。这两种编码都有一定的好处,但是确定性网络编码构造方法的编码系数是根据某一种算法进行确定的,而随机网络编码中编码系数是从伽罗符号中随机进行选择的,因此随机网络编码构造方法在整个的网络编码系数选择中占据着灵活性的地位,这也是随机网络编码构造方法的特点。我们根据编码在网络系统中的具体实现过程,将网络编码分为了两种编码形式,一种是集中式网络编码,另一种是分布式网络编码。集中式网络编码是在编码的过程当中需要了解全局的网络拓扑,根据全局网络的情况来分配相应的编码系数,这一编码形式并不适合拓扑变换较大的无线网络。分布式网络编码仅仅需要了解网络当中一部分拓扑信息就可以进行相应的编码操作,而且分布式网络编码还具有较为良好的应用性能。 2.3网络编码应用网络数据传送的研究 网络编码是一种编码和路由信息交换的技术,在传统道德路由方法基础上,通过对接收的多个分组进行相应的编码信息融合,以达到增加单次传输信息量的作用,从而提高网络的整体性能。网络编码最开始提出时是因为多播技术,网络编码最初是为了提高网络多播的数据速率,而随着网络研究的不断深入,使得网络编码在其他的领域也逐渐有了优势,比如说提高网络带宽的利用率,从总体而言,对网络编码的应用在很大程度上提高了网络的实际吞吐量,进一步的减少了数据分组的传输量,也在一定程度上降低了数据传送的功耗,由此我们看出网络编码为网络的数据传送性能的改善提供了新的途径。 2.4基于网络编码的数据传送技术研究趋势 随着基于网络编码的数据通信技术研究的不断深入,出现了很多新的理论,但是网络编码所面临的问题也随之增多,尤其是网络编码的网络数据传送技术问题,虽然经过近几年的研究取得了一定的进展。但是仍然面临着许多难题需要我们去逐一解决。 1)网络编码复杂度得到降低 现阶段最主要的一个问题就是怎样在提高网络编码效率的同时降低网络编码的复杂程度。这会涉及到网络编码的相应网络开销,这也是作为网络编码性能评价的内容之一,还有就是在网络编码实用化的过程当中,逐渐控制网络编码的复杂程度,减少网络编码需要的额外的计算量,从而降低系统的实施成本。这对于网络部署以及应用网络编码都具有非常重要的意义。 2)数据传送可靠性研究 保证网络性能的一个主要方面就是提高网络数据传送的可靠性,现阶段对网络数据传输可靠性的网络编码研究主要是根据多径路由展开的,这也在一定程度上对网络编码中的数据传输提供了可靠性。因此在多跳动态的网络环境当中,分析研究提高网络编码数据传送的可靠性具有很高的现实意义。 3基于网络编码的数据通信技术的相应解决方案 1)在对网络编码的网络协议结构研究当中,其出发点主要向三个方面集中:一是较为系统的分析网络编码在各个协议层与现有协议相结合的参数,其目的是为了让应用网络编码提高网络的系统整体性能;二是设计相应的对应网络性能指标的线性规划模型,以便求解出线性规划模型的最有设定;三是提高各个协议层之间的信息反馈机制来实现参数的实时调整。 2)在对网络编码时延约束控制的研究当中,针对数据在网络中各个结点频繁的参与编码和解码的操作,使得数据编码时延逐渐成为了网络数据传送累积时延的主体,基于此种情况,我们在网络编码的实际应用当中,提出了基于数据传送时延约束的网络编码模型,这一模型的出现在较大程度上对传送时延进行了优化的控制;与此同时我们还引入了数据传送信息反馈机制,以此来促进数据在网络结点中的及时有效传送。 4结束语 本文通过对基于网络编码的数据通信技术的研究,可以了解到我国的网络编码在实际的网络应用中还是处于较为初级的阶段,还有很多问题都需要我们解决,其中网络编码方案的设计、简化复杂的编码这些问题都是急需解决的关键问题,这些问题如果得到解决,就可以在一定程度上避免目前所应用的协议软件的更改,与此同时也降低了网络编码的复杂度,进而减小了协议运行的开销。希望在以后的研究当中,可以更好的对网络编码的数据通信技术进行创新研究,以便更好的应用于社会的各个领域。 作者:赵晓丹 单位:大庆油田信息技术公司 通信方面论文:光纤电磁干扰通信技术论文 一、光纤通信技术定义 光纤通信主要是以光作为信息载体与将光纤作为传输介质的一种通信方式。在通信系统的对比当中,电波的频率比载波的光波频率低很多,而光纤传输的损耗又比导波管或同轴电缆低,因此光纤通信的容量比微波通信大得多。由于光纤是采取玻璃材料制造出来的,且它可作为电气绝缘体,所以勿需顾虑接地回路问题,光波在光纤中进行传输时,不会由于光信号泄露去担扰信息传输被其他人窃取盗听,因为光纤的芯非常细小,由多条芯组成光缆的直径一样小得很,故传输信道以光缆为主,使得在传输系统中占用的空间相当小,有利于对地下管道拥挤的问题得到有效解决。 二、当前光纤通信技术的优势 1.通信容量大、频带非常宽 在光纤的通信系统中,光纤的传输带宽比电缆或铜线大很多,单模光纤的宽带具有几十GHz•km。对于单波长光纤通信系统来说,因终端设备出现电子瓶颈反应,而使光纤带宽的优势难以发挥出来,一般选取各种不同技术进行传输容量的增加,尤其在当前密集波分复用技术的应用中,极大地使光纤的传输容量得到了增加,能够让光纤的传输容量扩大几倍甚至可达到几十倍之多。从现在来看,单波长光纤通信的传输速率通常在2.5Gbps至10Gbps之间,在采用该技术可以实现的是多波长传输系统的传输速率比单波长传输系统高出数百倍之多,其巨大的带宽优势使得单模光纤成为当前电信宽带综合业务网的首推介质。 2.光纤芯径超细、重量非常轻、柔软无比、铺设简易 光纤的芯径非常细,其直径大约是0.1毫米,采用多芯光纤构成光缆的直径也相当的小,八芯光缆的直径大约为10毫米之小,而标准的同轴电缆却达到47毫米之大。如若选取光缆作为信道传输,可使减少传输系统占用大的空间,让空间得到有效的释放,使地下管道拥挤的难题得到解决,同时极大地节省了地下管道的投资成本;另外,光纤的重量非常轻,柔软性十足,其重量与电缆比较起来轻很多,光纤通信可以应用在人造卫星、宇宙飞船与飞机上面,能够有效减轻卫星、飞船与飞机等的重量,其发展意义不言而喻。 3.电磁抗干扰性能相当强 大家都通晓光纤主要是以石英制作而成的绝缘性材料,绝缘性非常好,且不易于被腐蚀。同其有关的还有一个优势是光波导对电磁干扰的免疫力,自然界中的太阳黑子活动、雷电与电离层的变化都难以对它进行干扰,甚至人为释放的电磁也不会受到其中的干扰与影响,并且还能应用在同电力导体密切组合构成一种复合光缆或者与平行铺设到高压电线。其作为非导电介质的一种,交变电磁波在其中不会产生同信号毫无相关的噪声。如此说来若将它平行铺设到高压电线与电气铁路旁,也难以受到电磁干扰的影响。 4.中继距离长、损耗相当低 石英光纤是当前光纤通信系统中使用最多的一种,该种光纤的传输损耗与任何一种传输介质的损耗相比较都显得低,所以由其构成光纤通信系统的中继距离比起其他的系统要长很多。若将来选取非石英极低损耗的光纤,从理论而言其损耗可以下降得更加低。这说明经由光纤通信系统能跨越更加大的无中继距离;而对于长途传输线路而言,因减少了中继站的数目,所以大大降低了系统成本与复杂性。在当前由石英光纤构成的光纤通信系统中,其最大中继距离有200多公里,而由极低损耗非石英光纤组成的通信系至数公里之长,这样有利于提高通信系统的可靠性与稳定性,更可降低其运作成本。 5.保密性能非常好 随着不断发展的科学技术,电通信方式的保密性存在着一定的缺陷,易于被人偷窃监听,只需在电缆或明线周边布设一个接收器,就能够获得传送的信息,而光纤通信系统却可解决反窃听这一难题,其保密性非常好。光纤通信同电通信有所不同,光纤的设计独特无比,在光纤中传输的光波基本没有跑到光纤的外面,已被局限于光纤的纤芯与包层邻近进行传输。尽管在弯曲半径十分小的地方,泄漏的可能性也非常微弱。所以泄漏到光缆之外的光基本上没有,更况且中继光缆与长途光缆通常均埋在地下,由此可知其保密性能相当不错。 三、电信光纤通信技术的发展与实际应用 光纤技术的发展有赖于通信技术的不断发展,在全新时代的背景下,人们对光纤通信需求将与日俱增中,下面简要介绍四种光纤通信技术的应用情况。 1.电信光纤到户接入技术 随着社会经济的迅速发展,人们的物质生活水准得到了大大的提高,网络信息传递的高速化已成为每个人心目中所要追求的目标,光纤到户接入技术却能使人们的这一种需求得到满足,该技术能够实现宽带波长的不断变化,也能允可同时使用多个用户,使信息传输的高速化得到了实现,让多媒体技术与高速信息传输真正走进人类社会的实际应用当中去。 2.波分复用技术 波分复用技术能够按信道光波的频率或不同波长,以光纤的广播当作信号载波,经合波器进行有效合并,通过一根光纤传输,采用分波器于接收端处把不同的光波加以分开,这样可实现复用传输。在波分复用技术应用的过程中,使光纤通信的大容量传输得到了实现,同时极大地节省了通信运作成本,使通信技术获得了一个新的制高点,并且为运营商们提供了非常大的便利。 3.光联网的实现 波分复用技术主要是以点至点为基础的通信,若在光路上也能让交叉连接得到实现的话,就能够产生光联网。光联网的发展潜力可谓前途一片光明,不但让网络得到了扩展,而且使网络透明性增加了不少,其必然将会成为全球电信网络建设的优秀项目。 4.全新一代光纤 随着不断增加的IP业务量,电信网络架构传输容量大的光纤就成了全新一代网络应用的根本。传统旧有的一模光纤在进行超高速长距离传输时,已显得有点乏力,全波光纤作为全新一代的研发已经拉开序幕,同时也是电信通信业作为开发的优秀目标。 四、结束语 自从光纤通信技术诞生以来,光传输的速率不断在以几何式增长着,而生活在地球的人们对通信容量却是无止境的追求,随着光通信技术的更新换代,必将会推动着21世纪通信业的发展,甚至会对全球经济的发展产生无比巨大的影响。 作者:林海彬 单位:清远市电创通信设备有限公司 通信方面论文:智能电网用电通信技术论文 1.国内智能电网用电信息采集系统的主要职能 1.1数据采集 数据采集是用电信息采集系统的主要职能,它使以往耗时耗力的数据采集工作变得既简单又高效,而且根据各种业务的各种需要,可以对数据采集进行合适的调整,以满足不同业务的需要,这样,可以保证采集工作的定时性,而且还可以对数据进行随机采集,或直接接受用户上报的数据。 1.2数据管理 用电数据采集系统可以使数据的运算、分析和储存得以实现,从而实现原始数据的安全有效,而且可以保证对异常数据的甄别工作的实现。在对数据进行分析后,可以得出三项平衡度,另外,可以根据设定的突变值,定时对线损进行相应的分析,包括用电情况的等。 1.3数据控制 为了控制电网功率的定值,我们也可以使用用电信息采集系统,对用电时段、总的用电量以及保电工作进行控制,还可以实现远程遥控。 1.4综合运用方面 对于用电信息采集系统,除了上述应用职能之外,还可以实行预付费管理、对用电管理人员的考勤管理、通过现代化的信息通信(手机短信、语音)及时向用户发送用电的相关信息,实现与用户的及时沟通、及时联系,使用户对自己的用电情况及时了解,此外,互联网和银行卡等相关媒介的使用也可以实现同样的目的。 2.智能电网用电信息采集系统中各种信息采集系统的优缺点 智能电网用电信息采集系统能够充分利用现有的配电网络来实现信息的快速传输,这是该系统在宽带通信中的优势,在上述的职能中有充分的体现,这里就不再叙述。对于该系统之外的缺点,主要存在于“电磁辐射”、“噪声干扰”、“变压器阻隔信号”以及“BPLC协议”等各方面。第一,在电力线宽带的通信技术中,其重要环节是减小电磁辐射,但是此时,电力线的工作特性与射频天线发射的电磁波,会对现有的短波通讯产生干扰。第二,当电力线宽带在执行通信工作时,配电变压器使信号不能够直接从中压网进入低压网,因此,为了解决这一问题,需要相应的设备的协助,但是这些设备通常比较昂贵,这是该系统中存在的另一缺点。第三,电力线通道的噪声干扰比较大,时变性也比较强,而噪声的来源是各种电器和几点产品以及电力线本身,很难消除。而且,这些噪声还会对电力器件产生作用,使其产生周期性噪声、产生宽带噪声。更糟糕的是,一些未接入电网的设备会将其产生的噪声通过射频耦合进入电力线。 3.智能电网用电信息采集中电力线宽带通信技术的实施要点 电力线宽带通信技术采用的是先进的OFDM通信编码技术,利用电力线来实现对数据通信的传送,这种电力线的应用范围和覆盖面积特别广泛,利用这种电力线将互联网上的数字信号转换为高频无线电波,这些电波在特定端口被送回到效用栅格中,并经过效用变压器进入用户家庭和公司。可以免布线低成本地实现用户的数据终端接入宽带通信网络,适应了现代节约型社会的建设需求。 3.1组网模式 电力线宽带载波抄表系统由采集器电力线载波交换机集中器主站以及传输通道组成。在对其进行组装时,应将采集器与智能电能表连接,通过耦合环,将采集到的电力数据信号耦合进电力线,将其传输汇聚至电力线载波交换机,通过这个交换机将数据汇聚到宽带载波集中器中,集中器再通过光纤通道将数据传动到主站。集中器的上行方面采用了EPON光网络技术实现数据的上传。对于传输方式,有许多方式,具体有施工方式、可靠性、运行维护、传输速率、访问机制、影响因素和可扩展性,通过对不同传输方式的各种指标的对比,可以更好地选择不同要求下的合适方式。 3.2组网结构 根据部署位置,以电力线宽带载波技术的低压用户集中抄表系统为基础的系统构架可分为三个部分,即主站、通信信道和采集设备。 (1)面对系统主站部分的各种物力结构,建议单独组网,应用防火墙来安全隔离营销应用系统、其他应用系统以及公网信道,从而实现系统信息的安全传输。 (2)通信信道主要分为两部分:远程通信信道和本地通信信道在这两种通信信道中,远程通信信道就是一种通信信道,这种通信信道位于系统主站和远端网络集中器之间,包括了多种网络信道。而由于光纤信道具有高宽带、高速率、高可靠性的特点,所以在一定的条件下,可将电力通信光纤专网向配网延伸至每个台区,从而保证主要通信网络的专有性和安全性。而本地通信信道即网络集中器和采集器以及采集器与电能表计之间的通信信道。 (3)采集设备是安装在现场的终端以及计量设备。主要由专一收集各种终端数据并进行处理的网络集中器,用于采集多种电表数据的电能信息并可以与集中器交换数据的电力线宽带载波采集器,以及电能表构成。 3.3网络管理 宽带集抄的全面支持受益于SNMP网络管理,因此,网络管理是电力线宽带通信技术的重要内容,主要包括以下三个方面: (1)网络配置的管理 可以对数据进行远程设置、对各种参数实现获取。而且支持人工设置和自动下载。 (2)性能检测 支持对设备运行状态的远程监控,可以实时检测电力线的通信线路的状态,包括通信速率、信道曲线、载波调制等。 (3)应用升级 它同样可以支持通信控制和应用软件的远程升级,可以采用整体或分模块的升级,为新的应用业务开展提供了简单、经济的解决手段。 4.总结 作为一种新型的宽带通信技术,电力线宽带通信技术具有许多优势,可以适应当今快速发展的社会的发展,为现代化的许多工作带来长久的便捷,和工作过程中的便利。这项技术在智能电网用电信息采集中的应用不仅大大提高了用电信息采集工作的工作效率,而且使信息采集工作变得更加简单,在智能电网的建设中具有很好的应用前景。 作者:姚林 单位:国网安徽寿县供电有限责任公司 通信方面论文:改进教育模式的通信技术论文 1现存“现代通信技术”教学的不足 第一,由于现代科学技术发展的突飞猛进,各种专业技术为了适应社会的发展都在不断的更新,变化迅速,以至于我们的教育发展都跟不上各科技术的变化,导致教学专业的技术教学已经落后于现代技术的实际运用,内容更新慢已成为“现代通信技术”专业教学的重大弊端,亟待解决。第二,“现代通信技术”课程在书本内容上主要以理论讲解为主,而且专业内容广泛,概念性很强,有很多知识与模型只有通过抽象的想象才能完成,是一门专业难度较大的学科。所以,非此专业的学生在学习的时候会觉得枯燥乏味,又没有具体的现场模型和实验给予学生现实的指导,对于这样一门系统性很强,学习内容又抽象的学科来说,给学生的学习增加了很大的难度。因此,应该对这门学科的教学内容与教学形式进行改革,减轻学生学习的难度,提高学生学习的兴趣,培养出能适应当代科学技术发展的实战性人才。 2传统教学方法的改革 学校是学生学习科学技术的地方,主要对象就是学生与老师,学生学习科学技术成就的高低,老师起到了很重要的作用,因此对于老师的授课方法进行改进将大大提高学生学习“现代通信技术”的成就。由于“现代通信技术”专业理念性强的特殊性,老师在教学时,没能对学生进行理论上的深入分析与理解,也没能为学生建立起实际系统的直观了解,使得学生在学习时不能对所学知识与技术进行实战分析与理解运用,致使他们在走出学校踏入社会实践时并不能很好地运用所学知识,现实工作中难度加大,不能很好地适应社会发展。针对这种现象,我们可以在课堂中多加入实验教学与现实事物帮助学生理解所学的知识;实验时,让学生自己动手操作,每个学生都应参与进去,对于所得到的实验原理、实验过程与实验结果由学生们自己进行归纳总结,让他们在现实环境中理解记忆所学知识,并且鼓励学生对于实验与理解过程中所得知识理论与书本概念和老师讲解不一样的地方提出疑问与自己的意见,培养学生多思多想的自主学习方式与独立解决问题的能力,让他们在思考中学习,使得学习与实践相结合,深刻理所学知识内容,以便在实际运用时能从容解决现实问题。 3教学思路的改革 “现代通信技术”作为非通信专业的选修课,应从学生的理解接收能力与现有的学习基础入手,尽量为学生提供思路明确、容易入手的教学模式。教学思路应以基础通信传输过程为主线,将固定数字电话网络和移运通信网络等实践知识作为学生学习的具体案例为学生进行讲解,理论与实际相结合,从基础知识入手,使学生对所学理论能活学活用,透彻地掌握所学知识点。另外,学生学习此专业主要在于能够适应社会的发展,为的是能在实践中作出贡献,而对理论知识的掌握并不在于知识点有多深奥,因此在编辑教材时,我们要由简入繁,由浅入深,对于具体问题结合相关理论知识进行深入分析,并对现实社会通信建设过程中出现的典型案例为学生进行讲解指导,在实战中教授专业技术知识。改变以前内容繁多、复杂和深奥的特点,培养学生实际解决问题、现实操作的能力,使得学生学习时能够步步为营,掌握牢固可靠的专业技术知识。所以综合起来看,整个教学思路可以分为三个部分:理论知识的理解与实验验证、现实案例的实际模拟和专业技术的实习。 4培养模式的改革 学校为了提高学生对理论知识的理解能力,对于通信技术课程采用实验箱来进行相应的实验验证,但是这种实验条件下学生在实验时实际动手的操作范围小,而且进行一次实验学校所投入的资金数目也很大,在这样的环境下教学实验效果是达不到预想的实验效果的,尤其是那些典型的通信系统实验更是难以很好地完成了。针对这种情况,我们可以将与计算机软件与实验内容结合起来,用计算机软件Matlab,LabVIEW等仿真模拟软件来弥补实验室硬件的不足之处。如通信系统,在实验过程中可以通过Matlab软件,让学生自主搭建系统仿真模型,借助软件从而完成CDMA典型通信系统的实验,再结合老师对于相关知识的理论讲解,深刻掌握相关专业知识。基于“现代通信技术”这门学科的知识内容基础性强,而且很多概念都是抽象存在的,为了让学生在学习时不产生枯燥的学习情绪,我们应该尽可能地丰富学生课堂学习内容,对于很多抽象概念,老师可以制作多媒体素材、PPT的电子白板等方式来向学生传递知识,一方面提高学生学习的兴趣,另一方面增强学生对所学知识的理解,加深记忆。如“信号的调制与解调”、数字移动通信技术中的“硬切换和软切换”等概念讲解中,完全可以运用多媒体,以形象生动的虚拟场景来帮助学生理解。 5结语 随着现代科学技术越来越发达,“现代通信技术”在社会发展中也起到了越来越重要的作用,已经逐渐成为现代技术发展的热门课程,学习该课程的各科学生也越来越多。如何让所有学生能够很好地学习这门课程,并在现代科学社会中有效运用,自然而然成了当代青年发展的迫切任务。 作者:舒娜 单位:,重庆邮电大学 通信方面论文:电磁干扰通信技术论文 一、光纤通信技术定义 光纤通信主要是以光作为信息载体与将光纤作为传输介质的一种通信方式。在通信系统的对比当中,电波的频率比载波的光波频率低很多,而光纤传输的损耗又比导波管或同轴电缆低,因此光纤通信的容量比微波通信大得多。由于光纤是采取玻璃材料制造出来的,且它可作为电气绝缘体,所以勿需顾虑接地回路问题,光波在光纤中进行传输时,不会由于光信号泄露去担扰信息传输被其他人窃取盗听,因为光纤的芯非常细小,由多条芯组成光缆的直径一样小得很,故传输信道以光缆为主,使得在传输系统中占用的空间相当小,有利于对地下管道拥挤的问题得到有效解决。 二、当前光纤通信技术的优势 1.通信容量大、频带非常宽 在光纤的通信系统中,光纤的传输带宽比电缆或铜线大很多,单模光纤的宽带具有几十GHz•km。对于单波长光纤通信系统来说,因终端设备出现电子瓶颈反应,而使光纤带宽的优势难以发挥出来,一般选取各种不同技术进行传输容量的增加,尤其在当前密集波分复用技术的应用中,极大地使光纤的传输容量得到了增加,能够让光纤的传输容量扩大几倍甚至可达到几十倍之多。从现在来看,单波长光纤通信的传输速率通常在2.5Gbps至10Gbps之间,在采用该技术可以实现的是多波长传输系统的传输速率比单波长传输系统高出数百倍之多,其巨大的带宽优势使得单模光纤成为当前电信宽带综合业务网的首推介质。 2.光纤芯径超细、重量非常轻、柔软无比、铺设简易 光纤的芯径非常细,其直径大约是0.1毫米,采用多芯光纤构成光缆的直径也相当的小,八芯光缆的直径大约为10毫米之小,而标准的同轴电缆却达到47毫米之大。如若选取光缆作为信道传输,可使减少传输系统占用大的空间,让空间得到有效的释放,使地下管道拥挤的难题得到解决,同时极大地节省了地下管道的投资成本;另外,光纤的重量非常轻,柔软性十足,其重量与电缆比较起来轻很多,光纤通信可以应用在人造卫星、宇宙飞船与飞机上面,能够有效减轻卫星、飞船与飞机等的重量,其发展意义不言而喻。 3.电磁抗干扰性能相当强 大家都通晓光纤主要是以石英制作而成的绝缘性材料,绝缘性非常好,且不易于被腐蚀。同其有关的还有一个优势是光波导对电磁干扰的免疫力,自然界中的太阳黑子活动、雷电与电离层的变化都难以对它进行干扰,甚至人为释放的电磁也不会受到其中的干扰与影响,并且还能应用在同电力导体密切组合构成一种复合光缆或者与平行铺设到高压电线。其作为非导电介质的一种,交变电磁波在其中不会产生同信号毫无相关的噪声。如此说来若将它平行铺设到高压电线与电气铁路旁,也难以受到电磁干扰的影响。 4.中继距离长、损耗相当低 石英光纤是当前光纤通信系统中使用最多的一种,该种光纤的传输损耗与任何一种传输介质的损耗相比较都显得低,所以由其构成光纤通信系统的中继距离比起其他的系统要长很多。若将来选取非石英极低损耗的光纤,从理论而言其损耗可以下降得更加低。这说明经由光纤通信系统能跨越更加大的无中继距离;而对于长途传输线路而言,因减少了中继站的数目,所以大大降低了系统成本与复杂性。在当前由石英光纤构成的光纤通信系统中,其最大中继距离有200多公里,而由极低损耗非石英光纤组成的通信系至数公里之长,这样有利于提高通信系统的可靠性与稳定性,更可降低其运作成本。 5.保密性能非常好 随着不断发展的科学技术,电通信方式的保密性存在着一定的缺陷,易于被人偷窃监听,只需在电缆或明线周边布设一个接收器,就能够获得传送的信息,而光纤通信系统却可解决反窃听这一难题,其保密性非常好。光纤通信同电通信有所不同,光纤的设计独特无比,在光纤中传输的光波基本没有跑到光纤的外面,已被局限于光纤的纤芯与包层邻近进行传输。尽管在弯曲半径十分小的地方,泄漏的可能性也非常微弱。所以泄漏到光缆之外的光基本上没有,更况且中继光缆与长途光缆通常均埋在地下,由此可知其保密性能相当不错。 三、电信光纤通信技术的发展与实际应用 光纤技术的发展有赖于通信技术的不断发展,在全新时代的背景下,人们对光纤通信需求将与日俱增中,下面简要介绍四种光纤通信技术的应用情况。 1.电信光纤到户接入技术 随着社会经济的迅速发展,人们的物质生活水准得到了大大的提高,网络信息传递的高速化已成为每个人心目中所要追求的目标,光纤到户接入技术却能使人们的这一种需求得到满足,该技术能够实现宽带波长的不断变化,也能允可同时使用多个用户,使信息传输的高速化得到了实现,让多媒体技术与高速信息传输真正走进人类社会的实际应用当中去。 2.波分复用技术 波分复用技术能够按信道光波的频率或不同波长,以光纤的广播当作信号载波,经合波器进行有效合并,通过一根光纤传输,采用分波器于接收端处把不同的光波加以分开,这样可实现复用传输。在波分复用技术应用的过程中,使光纤通信的大容量传输得到了实现,同时极大地节省了通信运作成本,使通信技术获得了一个新的制高点,并且为运营商们提供了非常大的便利。 3.光联网的实现 波分复用技术主要是以点至点为基础的通信,若在光路上也能让交叉连接得到实现的话,就能够产生光联网。光联网的发展潜力可谓前途一片光明,不但让网络得到了扩展,而且使网络透明性增加了不少,其必然将会成为全球电信网络建设的优秀项目。 4.全新一代光纤 随着不断增加的IP业务量,电信网络架构传输容量大的光纤就成了全新一代网络应用的根本。传统旧有的一模光纤在进行超高速长距离传输时,已显得有点乏力,全波光纤作为全新一代的研发已经拉开序幕,同时也是电信通信业作为开发的优秀目标。 四、结束语 自从光纤通信技术诞生以来,光传输的速率不断在以几何式增长着,而生活在地球的人们对通信容量却是无止境的追求,随着光通信技术的更新换代,必将会推动着21世纪通信业的发展,甚至会对全球经济的发展产生无比巨大的影响。 作者:林海彬 单位: 清远市电创通信设备有限公司 通信方面论文:改革创新的通信技术论文 一、现代通信技术的主要内容 现代通信技术是一种以通信为主要内容,以卫星通信、无线电通信为辅助工具的技术。实现个人服务、综合化、智能化的网络通信技术。现代的主要通信技术包含多种技术,其中包括我们最熟知的宽带数据,即宽带IP技术,数据通信与数据网。所谓通信,顾名思义就是人与人之间的直接沟通交流。无论是最开始的通过投递信箱的信件,还是后来手机中编辑的限制字数的短信,或是现在的多款交流软件,只要有信号就能实现随时随地与人联系和交流。 二、现代通信技术的特征 1、个人化 从个人角度来看,现代通信能够实现和满足任何人的“随时随地”与人交流联系,即在任何时间任何地点任何人联系,彻底实现可跨国界“零距离”的交流。用户不受限制或是低于限制,可以随意走动或挪动位置地享受通信技术给人们带来的满足感。就算是受到了某种干扰,也可以使用“反干扰”的技术进行调整,操作起来也方便快捷。 2、智能化 所谓智能化,其概念已经开始逐渐向着各行各业甚至是我们生活中看得到的各个方面渗透,甚至是一个小小的角落里也有可能隐藏着某种技术因子。我们现在使用的所有智能的集合,伴着信息技术的发展,技术的研发和创新也在不断地改革,技术含量也变得“深不可测”,对技术开发人员来说越来越复杂,要求也越来越高,那么我们现在经常提到的智能化,也就是智能化系统,随着现代通信技术的迅猛发展,信息化、数字化、网络化等正逐渐想着我们的生活靠近,越来越多的人对通信技术感兴趣,可以说,智能化引领人们走进了“智能生活”。 3、综合化 现代通信技术的综合化也叫做数字化。所谓综合就是所有与网络相关的服务的一个集合,其中的业务种类有很多,包括我们最常见的电话或电脑中的语音和视频功能;把所有的相关业务结合起来,就得到了一个综合性的集合,用某种术语解释,就是在把这些业务信息通过数字化处理之后,在全球范围内就比较容易进行大规模的生产和发展。这样一个具体的模式可以方便人们操作处理,在通信领域更加方便、快捷、有效地与达到沟通交流的目的。 三、现代通信技术的发展阶段和趋势 3.1通信发展的三个阶段纵 观通信发展,共有三个阶段。第一个阶段是语言和文字。在这个阶段上来说,是在十几年前的一个比较传统的时期,交流方式单一,操作不灵活。第二个阶段到达了电通信阶段。电通信的发展阶段在通信进程方面起到了积极地促进作用。第三个阶段是电子信息通信阶段。可以说这个阶段在通信领域中是一个质的飞跃。 3.2现代通信技术的趋势 从移动到光纤到卫星通信,无疑是一个质的飞跃,数个卫星通过信号相互连接,地球上的任意一点,都能够实现随时随地沟通交流。为了满足人们对业务的不同类型的各种需要,现代通信系统在经历了很多变革,对用户来说更加方便实用,可以通过各种渠道找寻到各种自己想要的信息,目前的信息载体的形式相对以往更加繁多复杂,想要获取某种信息要求的技术含量更高一些,对技术操控人员也有着更加专业的要求。从整体看来,各国在开发现代科技通信技术都必经的几个阶段,如综合数字网、宽带综合业务数字网等,可以向用户提供更加便捷优质的服务,其技术发展总的趋势以光纤通信为主体、以卫星通信、无线电通信为辅助,故而展望21世纪,现代通信技术的应用前景相当开阔,且在未来的大趋势中也有着新的机遇。随着通信技术的发展,更新改革的速度也会逐渐加快,如一位专家戏言“让地球上每一粒沙子都有一个IP地址”。 4结束语 从通信技术的定义、性质、趋势以及发展来看,一个快速发展的具体的模式的任务已经达成,在当前的网络构架中,不难发现,每隔一段时间就会更新发展,在未来的网络中,更新换代的速度会更快,时间会更加缩短,随着技术的发展、市场需求的变化,越来越激烈的市场竞争也将会使各个领域里的通信技术融为一体。 作者:任洪田 单位:海军南海舰队司令部 通信方面论文:4G非信令功能无线通信论文 14G时代面临的挑战 社会发展迅速,技术进步快,因此,手机的更新换代更快,手机行业已经向4G方向发展,全国手机行业对4G的研究掀起了高潮,但手机产品在性能不断得到提升的同时,也伴随着一些问题的到来。标准的升级对于收集制造商而言就是一种挑战,新产品的开发需要高素质的设计技术人员,并且对这些优秀设计人员还提出了更高的要求,以满足设计产品的需要;同时,在手机生产制造过程中,对产品的测试也是一大难题,是令制造商头痛的事情。原有的测试设备不能有效测试新标准、新协议,无法满足新产品测试的需求;研制的新产品必须具备与其他模式的兼容性,这样就会带来比以前测试更加复杂的工作,测试的项目更多,测试的时间更长,加大了投入,降低了企业效益。十年前,全球每年手机出货量约五亿部,对每部手机测试1-2个频点,共需测试7.5亿个频点,目前,预计2015年全球手机出货量可达30亿部,每部手机需测试6—9—8个频点,那么,计算得出总共的测试频点为210亿个,约是十年前的28倍。在这种情况下,传统的测试方法已不能满足新的发展需要,因此,将非信令测试方法引入到手机测试中去,能够有效减少测试时间,缩短生产周期,进而降低成本,该方式必将成为主流的手机测试方式。 2面向4G无线通信标准的非信令测试方案 面对手机制造商面临的问题,全球知名的设备制造商安捷伦科技推出了新措施,4G无线通信标准的E6607BEXT测试仪及匹配的E6617A多端口MPA面世,并在安捷伦测试测量大会上进行了相应的展示,EXT和MPA进行组合,覆盖了2G、3G、4G、BT、GPS等范围,对非信令测试进行了相关的优化,适用于智能电话、平板电脑的生产测试,提高测试吞吐量,并有效降低测试成本。E6607BEXT是一种综合性的无线通信测试仪,其中包含矢量信号分析仪、高速序列分析仪(可与测试模式同时进行,达到单次采集多次测量的目的)、矢量信号发生器及多制式硬件,它具有高达3.8GHz的全窝频段范围,并能够有效支持最新芯片组中应用的快速序列测试模式,因此,其功能非常强大。E6607BEXT是一种测试设备,E6607B支持WCDMA、EDGE、TD-SCDMA、CDMA2000及LTE-FDD等协议;E6607BEXT也可对音视频广播标准测试,像FM、CMMB/DTMB、ATSC、ISDB-T等,可以进行广泛的应用。在最初购买仪器的时候,可一同将测量应用软件购买,在购买仪器后,也可进行添加,对于其中的设备硬件则不需要进行修改,这样也便于手机制造商从自身实际出发,结合生产需求合理配置与投资,进而有效降低设备总拥有成本。 为了提高测试效率,还推出了E6607BEXT配套的多端口适配器E6617A,该适配器具有同时接收机、GPS及顺序发射机测试,可实现一次性测试四个双天线设备,极大地缩短了测试时间,效率提高了约60%。例如:一台设备测试用17.4s,同时测试两台,平均每个测试时间降低10.9s,若同时测试四台设备,每台平均测试时间为7.5s,大大地减少了测试的时间,提高了工作效率;E6617A利用八个蜂窝端口和四个GPS端口的即插即用连通性实现上述功能,在初期的测试阶段,将E6607B和E6617A进行组合,就能达到提升测量吞吐量的目的。EXT可能根据工作需要安装相应测试软件,在E6607B中,安装有TD-SCDMA、LTETDD、模拟解调附件,为了实现不同的测试功能,可以自由搭配不相应的软件模块,因为其较好的灵活笥,可以满足不同的测试需要。同时,EXT通过提供软件工具,一方面简化了批量生产和测试开发的速度,另一方面通过创建非令下行链路信号,达到配合EXT使用的目的。Chipset软件提供相应的编程接口和图形用户界面,方便达到支持设备校准、验证、控制等功能。SequenceStudio软件为工程师提供测试计划的和开展故障诊断等工作。 3结语 随着4G通信时代的到来,给手机制造商的产品测试带来了一定的挑战,运用原有的测试设备无法进行产品测试,制约了手机制造业的发展。因此,本文针对这些问题对面向4G无线通信标准的非信令测试进行了探究,分析了该测试方案的可行性,E6607BEXT及E6617A的出现,极大地提高了测试效率,有效地降低了测试成本。 作者:郑中伟 单位:中国联合网络通信有限公司武汉市分公司 通信方面论文:提升通讯效率的无线通信论文 1.网络编码概述 相关文献指出,网络编码技术是将接收到的信息在转发节点进行重新编码,生成新的信息之后再转发出去,而相关信息接收点在已知译码算法的情况下对接收到的信息进行分析,很快得出经过编码后的信息内容。网络编码技术将来自多个信号源的信息在中间节点进行网络编码的方法明显区别于传统的将接收到的信息进行原封不动的储存和转发,不同点主要体现在其吞吐量的大小上。经过网络编码技术处理后的信息吞吐量明显多于传统的信息吞吐量,这样可以大大节省网络资源。网络编码主要在于解决如何将单源或多源到单点或多点的极限问题,尽可能的充分运用网络资源,产生最大的信息吞吐量。网络编码主要作用于中继节点,可以通过对中继节点信号的处理方法对网络编码进行分类,主要的两种物理层的网络编码类型为:模拟的网络编码和数字的网络编码。模拟的网络编码根据放大转发型的中继节点而来,源节点的信息互相交会在两个时隙中完成,在两个源节点消除干扰后,通过译码进行调节,最后得到想要的数据。数字的网络编码根据解码转发型的中继节点而来,源节点的信息互相交会在三个时隙内完成,两个源节点在接到信息后,先消除自干扰,最后进行译码调解后得到想要的数据。 2.网络编码在无线通信系统中的应用 (1)网络编码应用于无线自组织网络 用物理层和网络层来平衡供需是无线自组织网络中的重要战略,主要是利用网络的编码技术对路由算法进行优化,从而增加无线自组织网络的吞吐量。网络编码技术的运用增加了无线通信网络的成本,并使得无线通信更加复杂,因此良好的传输方案是提高网络信息吞吐量和降低无线通信技术复杂性的重要因素。根据相关文献,该作者将通信的链路分类为信宿节点链路和中间节点。由于中间节点经常接收来自各个信息源的信息,采用网络编码技术,增加信息的吞吐量,节约网络资源。信宿节点处在通信过程的末端,只需要采用传统的路由策略,降低无线通信技术的复杂性,节省网络成本。 (2)网络编码应用于无线传感网络 将网络编码用于无线传感网络中,通过将通信节点资源结合起来,能够加强通信网络的安全性。传感器的网络主要包含的是数据,通信节点通常能够接受到很多不同的信号,这样便可以采用网络编码技术。网络编码技术在无线传感网络中主要是在中继节点选择独立的编码系数,对接收到的信息进行相关的计算,再将运算之后的结果传播出来。在信宿节点上,主要是在知道编码节点在线性编码时使用的编码的系数之后,对需要的信息进行解码,得出想要的数据。 (3)网络编码应用于认知性无线网络 在认知性无线网络中,主要需要注意的问题在于解决主要用户和次要用户的无线通信网络资源的共享问题。其要求是,在无线通信的过程中,必须要保证在不影响主要用户的无线网络通信性能的前提下,为次要用户提供最好的通信性能。因此,在认知性的无线网络中,各节点必须进行充分的合作,合理整合信息从而充分提高通信性能,提高通信效率。网络编码技术恰好能够用于协调编码,在认知性无线网络中,不仅可以增加信息的吞吐量,节约网络资源,又可以避免干扰主要用户的通信质量,对认知无线网络的发展具有重要作用。 3.结语 网络编码技术能够将网络中间节点接收到的各类信息进行编码之后再转发出去,这种编码的方式与传统的单纯的存储和转发的传送信息的方式相比,大大提高了无线通信中的信息传播量,从而节省了网络资源并提高了传送效率。本文对网络编码技术进行了简要概述,在了解了网络编码技术的基本工作流程后,分析了网络编码技术在无线通信系统中的应用,具体分析了无线通信系统中的无线自组织网络、无线传感网络和认知性无线网络中对于网络编码技术的应用,并讨论了其产生的积极作用。网络编码技术在通信系统中的应用能够大力增加无线网络的信息流通量,对无线通信系统的发展具有重大作用。 作者:魏海礁单位:92330部队 通信方面论文:全覆盖算法无线通信论文 1机器人本体设计 1.1WCR工作环境 所设计的WCR的主要功能是在无任何支架的情况下携带无损检测工具对油罐进行检测。这种立式油罐主要是石油公司对其进行储油,所以一般都设计半径为5米~10米,高度为15米~25米的圆柱体,材料为钢制,为此本人选用永磁式吸附方式。基于以上油罐相关数据,完成一个如此容量大的整体油罐需要采用钢板进行焊接,势必会存在焊缝,这些焊缝的突起有10mm左右,这将经常导致故障发生,所以WCR在行进时必须能够翻越这个障碍。 1.2WCR工作指标 1)WCR除了克服自身重量吸附在油罐表明外,还需要克服携带的无损检测工具,一般不低于25kg。2)为了使WCR能够在规定时间内很好地完成无损检测工作,需要使其行走速度控制在5米~10米,并能够翻越10mm障碍。3)为了方便地面系统进行控制,采用无线远程遥控,控制半径不低于50米。基于以上要求,WCR需要最终完成复合式任务,比如对油罐厚度进行探测,对那些破损需要修复的表面进行喷砂和喷漆处理。 1.3WCR机械结构设计 基于以上几个方面要求,本WCR选择了4轮驱动的非接触永磁轮式结构。该机器人结构如图1所示,整个机器人本体长约410mm、宽约250mm、高约90mm。本体由车体框架结构、4轮及非接触吸附单元组成;4个直流伺服电机分别驱动爬壁机器人的4个轮子,为使能够翻越障碍,加入了减震机构增加其越障能力。为使WCR转向不会对罐壁喷漆造成损坏,特为每个轮子分别套有特制的耐磨防滑橡胶胶套,这种方式能够提供更稳定的吸附能力。 2控制系统 2.1硬件系统 WCR硬件系统采用二级多层次进行控制。上位机采用基于Web的计算机系统,下位机主要是采用嵌入式计算机系统,二者通过无线进行通讯。具体包括嵌入式计算机系统、视觉系统、电机驱动系统、通信系统、传感系统和供电系统。 2.1.1嵌入式计算机系统 嵌入式计算机系统是下位机优秀,负责协调各个子系统工作,并产生控制命令。它主要包括嵌入式控制器、A/D转换器、D/A转换器、数字量输入输出通道、闪存、无线局域网卡以及无线LAN卡,如图所示。我们选用的是美国RTD嵌入式系统公司的PC/104+嵌入式计算机模块,这种模块体积小、可以支持堆栈式连接、功耗小(一般4mA总线驱动即可使模块正常工作)、可以在强烈振动的恶劣的环境下工作。此款嵌入式计算机模块的工作频率在733MHz,工作频率可以满足WCR数据处理的速度。使用无线LAN控制卡可以完成WCR与地面系统进行Internet连接,这样就可以使用WEB接口对WCR进行远程控制,方便用户管理与监控。 2.1.2传感系统 为了完成对油罐的无损检测任务,为WCR配备了一套传感系统,用来检测各种数据。这些数据都可以通过无线传输系统在地面系统进行监控与记录。配备的传感器有:光学编码器、CCD摄像头、无损检测传感器、重力传感器、加速度传感器等。光学编码器主要是用来测量伺服电机的位置和速度,并反馈给伺服电机;CCD摄像头能够对油罐表面的焊缝进行视频提取,进而可以利用地面系统进行判别。无损检测传感器能够探测出油罐表明的故障。重力和加速度传感器二者进行信息融合对WCR的方位信息作出决策,以便帮助工作人员更好地了解WCR当前的状况,防止发生意外状况以及为以后检测任务提供相关依据。 2.1.3分层级控制策略 到目前为止,机器人控制结构主要分为两种方案:任务执行行为模块、功能模块。在具体应用中主要是采用混合式和分层级控制结构。为了使WCR能够简单有效地工作,本设计采用了分层级控制结构思想,这种控制思想和互联网七层协议有类似之处,传感器采集的信号从底层一级级往上传递,最终达到决策层,决策层接受到信号后按照预先设置好的控制策略发出控制命令,经一级级往下传递最终到达非常勤奋的最底层——执行器,进而带动机器人进行运动,比如在进行转向过程中,最终是由电机带动机械结构进行运动。本设计分成四层控制结构,由下至上分别是:物理层:位于控制结构最底层,完成相关信息的采集和对来自控制层命令的最终执行。在本设计中,主要包括电机、光电编码器、加速度传感器、无损检测传感器、CCD摄像头、执行器等以及无线局域网卡。它们各自完成自己的任务,相互不发生干扰。控制层:本层位于物理层上一级,直接对物理层进行控制和接受来自物理层的反馈信息。主要为电机的位置、力、速度控制提供反馈控制回路,构成电机的三环控制。同时接受来自无损检测传感器和CCD摄像头提供的信息,并且完成对整个系统的无线通信控制。任务层:本层主要是决策出对WCR本体下达各种执行任务,最终此任务到达物理层进行对任务的执行。具体包括对WCR的导航和路径规划、焊缝跟踪以及无损检测等任务。项目层:由用户提出各种具体检测任务,具体包括油罐检测、喷砂喷漆、焊缝跟踪、无线通信任务。 2.1.4基于WEB远程控制 WCR本体与地面系统通过10Mbps无线局域网方式进行相互通信,为此机器人可以很方便地通过Internet网得到用户的控制,进而节省通信线路。而且可以使许多人(如一些某些专家、操作者以及相关工作人员)同时在线查阅检测数据,不必像传统通信方式那样要想查阅数据必须得分别与WCR本体进行通信。通过Internet网不仅可以使上下位系统进行远程通信,同时用户之间也可以通过Internet进行信息共享与互访。 3油罐表面全覆盖算法 3.1方案设计 为了对整个油罐表面进行覆盖,并且能成功避开障碍物,规划WCR进行油罐表面检测。为此设计出一种适合油罐实际情况的油罐表面全覆盖算法,为了更好仿真出WCR在油罐表面的行走路线,为此将圆柱形油罐表面进行展开成平面式进行仿真。在此平面内WCR按照预先设计好的算法进行路径规划。将整个平面分成统一单元网格,每个网格表示传感器的大小。如果单元格与传感器重叠,那么表示此单元格认为被覆盖掉。此规划算法不同于现有的拓扑和利用建立模型式的距离变换方式的路径规划,较之那两种算法本算法简单实用,易于移植到各种机器人处理器中,且能够以较高速率和效率完成对整个油罐表面的行走规划。 3.2仿真结果 为了使规划算法程序和微控制器直接进行兼容,传统基于MATLAB仿真不能展示重复路径,为此利用MicrosoftVisualStudio软件对算法进行仿真。为了能够更好地模仿地面真实油罐的表面情况,对油罐中的旋转梯按照障碍物来处理,且通过产生路径来检验算法的性能。 4结束语 设计了一种4轮驱动的非接触永磁轮式结构油罐检测爬壁机器人,机器人本体控制部分采用二级结构,并根据实际工作要求采用了分层级控制策略,使机器人能够可靠地执行检测任务并实时反馈信息,躲避并有效地实施油罐表面检测。其中主要设计了WCR的油罐表面全覆盖算法,通过仿真和现场试验能够达到预期效果。在后续工作中,需要对路径规划算法继续优化,以提高WCR的行进速度,提高检测效率,并考虑采用无线RSSI定位算法对油罐具体损伤进行定位。 作者:季晓明 文怀海 单位:江苏安全技术职业学院 大连理工大学机械工程学院 通信方面论文:通信发展工业设计论文 一、工业设计概述 工业设计是现代社会新发展起来的一门学科,它是随着社会的发展和人类文明的进步逐渐发展而成立的学科,是现代社会对美学追求的表现。抛开过去人们对产品质量的关注,工业设计在如今社会上更是成为占据市场的关键因素,它在现有的物质条件下创造出更能满足市场要求的产品,把产品的物质需求和外观要求进行完美的结合,给消费者带来良好的体验以适应市场的需要。工业设计是社会进步的重要体现。在1980年巴黎年会上国际工业设计协会联合会(ICSID)把工业设计定义为:“就批量生产的工业产品而言,凭借训练、技术知识、经验及视觉感受而赋予材料、结构、形态、色彩、表面加工及装饰以新的品质和资格,叫做工业设计。”产品的设计目的决定着工业设计的原则,产品的设计是为了满足消费者的需求,迎合市场的需要,工业设计的原则也就是实用、美观、创新性和经济性,做到质量和美学的良好结合为原则。在工业设计的过程中,人机工程学的应用也占据着重要的地位。“人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的因素;研究人、机器及环境的相互作用;研究在工作中、家庭生活中和休闲时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的学科。”人机工程学主要研究两个方面的内容:人机系统和人机界面。主要是良好的处理人、机器和环境之间的关系,为解决产品的可操作性服务。 二、国内外工业设计的现状 工业设计是随着政治、经济、文化和科学技术水平的发展而发展的,工艺的进步和新材料的开发是工业设计的基础,同时受艺术风格和大众的审美指引发展方向。工业设计为社会带来了不可估量的社会效益和经济效益,受到各行各业的重视,然而工业设计在国内外的发展状况各不相同。在国外,工业设计被有些国家强制推行并具有法律的制约,对于企业来说,他们积极利用工业设计带来的良好商机来增强竞争力,积极地进行产品的开发和设计,苹果公司在世界的影响力便是一个典型的例子。工业设计在世界上已经是各国加强竞争力的一个有效途径和平台。在国内,工业设计正在随着经济的发展而迅速的崛起,政府相当支持设计机构模式,专业的工业设计公司也在全国各地迅速发展,“中国制造”也在向“中国创造”一步步地迈进,我国的工业在国际市场中的竞争力也大步提高。 三、通信产品设计的现状 随着社会的发展和科技的进步,通信产品设计周期在大大的缩短,设备的操作性和功能越来越丰富,然而产品的外观设计却跟不上产品功能的步伐,设计单调而缺乏创新;厂家之间为了寻找捷径相互借鉴抄袭同类产品的外观和形式,国内的产品同质化现象愈发严重。相对于国内工业设计的发展,国外的产品外观和质量同步发展,在保证外形简洁新颖的同时还不断在材料上研发和创新,充分考虑人机工程学给消费者带来良好的操作体验,工业设计达到了很高的水平。于是越来越多国内的设计厂家纷纷开始抄袭国外产品的设计,导致中国的“山寨”产品日益增多。我国的工业设计的发展步伐便相对落后,工业设计的研究与发展也就迫在眉睫了。 四、工业设计在通信产品设计中的应用 现如今国内的通信产品的设计压力越来越大,企业大多以生存为目的,多数在仿制国外的产品。而要想设计出能够占有大的市场份额并且收到良好的社会效果的产品,要通过充分而深入的市场调研、设计定位、创意构思、设计效果图、模型制作等过程,每一个步骤都要进行详细的分析和实施。还要将原本的工程结构设计转化为工业设计,使设计充分的结合艺术元素和大众的审美,把产品的质量和外观统一起来,并充分考虑人机工程学、美学、设计心理学等设计因素,还需要充分了解符号语言、价值概念和市场营销的理论知识,最终才能得出一个完整的产品设计。在充满竞争力的通讯产品市场,企业需要改变“通信产品设计只需要在工程技术上寻求突破”的旧观念,要在产品的设计上寻求突破,将产品的内在技术和外观设计相结合,以用户需求为出发点,为用户而进行设计,只有摒弃旧观念,不断接触新的设计理念,才能设计出能够在消费市场占据一席之地的通信产品。 五、优秀产品分析 目前通信领域产生了好多优秀的产品,如苹果公司的通信设备。苹果手机的设计可以说是将米斯.凡德罗提倡“Lessismore(少即是多)”的观念充分运用,无论是iPhone、iPod还是iMac,在苹果的产品上看不到一个多余的按键,简单至极。苹果产品设计合理到位,从产品的选材,设备圆角的弧度,边缘的手感,精妙的icon设计,到看不见的底层效率、甚至包括灯光亮度颜色不那么重要的小角色都经过高标准和严谨的设计,力求每一个细节都能保持水准,并与整体协调。从线以及形状上可以说是现代主义设计,比如正四边形,比例控制良好的矩形,在此基础上引入圆角,引领了时代的风尚。苹果手机的设计外观简洁,功能强大,它不是在形式追随功能亦或是功能追求形式上面权衡,而是在二者之中取得了一个平衡点,使二者都能满足消费者的需求。苹果的设计并不局限于产品外观,它的每一个环节都为消费者的体验精心打造的,任何环节都不让顾客感到迷茫或失望,用户拿到产品后,不需要看说明书便知该如何使用,无论是小孩或老人,都可以在苹果手机上找到属于他们的使用方式,用起来得心应手。在此基础上,它每一次的推陈出新,对旧版本功能的改进,都为用户准备了超出预期的惊喜。消费者了解产品的存在,去购买商品,并在生活中使用,苹果手机是以“为用户进行设计”为目的来推出每一件新产品。正因如此,它才得以在全球畅销,深受用户喜爱。 六、结语 目前产品向多样化发展,企业要在竞争中产生优越性就要充分投入在产品设计之中,把消费者放在第一位,站在消费者的角度,为其进行设计,并设计出具有自己特色的产品,给消费者一种产品强烈的品牌识别性,使产品在消费者心中留下深深的印象,这样才能在消费市场占据一席之地。 作者:严灿璨 单位:武汉理工大学 通信方面论文:通信工程建设论文 1通信工程建设质量的影响因素 1.1人员的素质 作为社会生产活动的主体,人类同时也是项目施工的实际决策者、参与者以及建设者,他们参与到整个项目建设筹划的全过程中,在实施建设当中所展现出来的人文素养、职业操守、管理决策、技术水平等品质,或多或少都会影响到通信项目的筹划设计、方案的执行以及施工质量等方面,进而对整个通信工程产生影响。因此,作为通信工程建设祖逖,建设工作者的行为准则直接影响到通信工程的安全与质量。所以,为了确保工程能够顺利竣工,首先就需要考察员工的施工行为与防范意识,能够做到以人为本,再配合上安全培训讲解,从内部开展管理,确保通信工程施工质量。 1.2设备、材料的质量 通信工程施工过程中所使用的材料与设备的质量对整个工程质量产生了直接影响,同样,也是通信工程质量保障的基石,也间接地控制了工程质量水平。所以,强化材料与设备的的控制与监管才有利于施工质量的提升,同时也可以降低成本投入,确保通信工程质量满足设计要求。 1.3工艺方法 在通信工程实施时,讲求了一定的科学技术与方法,我们将其称之为工艺方法。为了保障通信工程施工质量,在施工时就需要根据相应的工艺方法,考虑到通信工程建设领域所使用的材料、设备与技术随时都在发生变化,所以,相应的建设工艺也出现了变化,才能够适应这种新的发展。对于通信工程的实施而言,工艺方法非常重要,主要是因为它关系到通信工程的实施计划以及所需要满足的质量要求,同时也是整个通信工程建设的优秀所在。 2通信工程建设项目的质量管理措施 2.1勘察设计阶段 对于通信工程项目的勘察设计,需要满足单位的建设需求,通过对所面对的用户的分布范围、规模以及业务的需求来科学的分析与评估工程具体所需要的技术要求以及资金等内容,然后再根据实际的勘察结果制定出通信工程的设计方案。由于整个通信工程的实施,建设初期阶段的勘察设计阶段很重要,会直接影响到整体工程质量,因此,就需要严格的控制。一旦勘察时候不够严谨,或者是由于某一些因素影响到勘察结果,使其偏离了实际,这样的勘察设计就会存在合理性方面的问题,甚至会对之后的工程实施产生致命的影响。为了确保通信工程的质量安全,针对工程中需要涉及到的各项质量指标根据相应的文件来明确列出来。在制定质量指标的时候需要考虑到:在设计质量指标上,应该尽可能在满足通信工程功能要求之上,考虑到工程建设的资本投入,但是由于实际情况会影响到通信工程的建设,因此,在最终性能方面还是可能出现一定的差异;质量指标的制定需要根据前期的项目勘察结果而定,而勘察设计所获取的结果离不开国家的规范标准,并且还需要考虑到项目业务拓展以及未来发展的需求,才能够进行综合考量。 2.2事中控制材料质量、提高施工工艺 在通信工程的建设事中控制上,就应该确保材料的质量,因此,就需要从采购阶段开始,检测材料的各项指标,确保材料性能能够满足设计要求。虽然在出厂时,就会关注材料参数,但是采购中,还需要做好参数的实际测试,做到对材料质量的最大限度控制。考虑到通信工程的特殊性,很多材料的性能会受到环境的影响,所以在实际施工处,需要再次测试施工现场材料,必要时,还需要进行多组的实验,确定在当前的环境之下,最佳的材料使用方法,只有如此,才能确保材料质量。另外,施工工艺的科学性和先进性,也可以确保材料得到最大限度利用。因此,在通信工程的相关设备与施工工艺的使用与选择,还需要将其作为质量控制的主要内容,监管人员就应该站在工程的整体角度上,控制好施工工艺的选择,一般来说,在设计施工工艺方案时,就已经确定了,但是在实际的施工中,由于环境等因素的影响,必定会出现一些与原本设计有出入的地方。这时,就需要质量监管人员严格控制修改后的施工,只有如此控制好材料设备以及施工工艺,才能够确保通信工程整体质量不会受到任何影响。 2.3事后控制 事后控制也就是施工竣工阶段,对通信工程质量加以控制。项目经理应该将各项通信工程验收资料准备好,开展自检与验收工作,根据相应的质量评定标准进行,将工程项目的质量评定工作完成,并且等待小组审查后,移交维护使用单位。 3结语 一般而言,很多施工都将控制重点放在施工环节,但是却忽略了前期准备和后期的质量管理。通信工程属于一项系统而又复杂的工程,把握通信工程建设前中后的质量,才能够确保每一项工程都在有序的环境下进行,才能够提升整体质量,确保通信工程顺利、健康地发展下去。 作者:杨红霞 单位:中国石油天然气管道通信电力工程总公司 通信方面论文:通信建设工程监理论文 一、通信建设工程监理目标 通信建设工程监理目标控制主要是指施工质量监理控制、施工进度监理控制和投资监理控制[1],这是通信建设工程监理最主要的三个目标。这三个监理控制目标之间相互联系又相互独立,相互影响又相互制约,施工进度会影响通信建设工程的投资成本和施工质量,投资成本又直接影响工程的施工质量,因此通信建设工程监理目标控制与应用,必须正确处理这三者之间的关系。通信建设工程监理主要由项目监理单位或者相关监理部门根据通信建设工程的特点,编制工程监理计划,同时结合通信建设工程工程的施工方案、设计方案等内容,确定科学合理的监理目标和监理方案。在选择通信建设工程监理工程师时,要尽量选择经验丰富、资质较高的监理工程师。另外,将通信建设工程监理目标落实在通信建设工程的规划设计、招投标、采购、施工建设和竣工验收的各个阶段,根据通信建设工程施工的实际情况,细化监理目标控制方法,合理规划通信建设工程的监理方案,加强通信建设工程管理和监督。 二、通信建设工程监理目标控制和应用策略 2.1质量控制 通信建设工程质量控制要严格落实到施工建设的各个阶段,在设计阶段,施工单位要组织监理工程师和相关技术人员科学论证施工设计方案,根据通信建设工程施工现场的实际情况,严格审核施工图纸。在工程的施工建设阶段,进一步优化和完善施工工艺和施工工序,按照通信建设工程的施工要求,采购高质量的、高精度的施工设备,同时合理配置施工材料配比,加强通信建设工程全过程中的施工质量管理,保障通信建设工程施工质量。另外,通信建设工程施工单位要构建完善的质量验收目标和质量管理措施,规范通信建设工程的施工流程,严格把关建筑通信工程质量。 2.2进度控制 通信建设工程的进度控制要结合通信建设工程施工现场的实际情况,制定科学合理的施工进度计划,并且将施工进度计划严格落实在通信建设工程的各个施工环节。如果在施工过程中通信建设工程需要变更施工设计,必须按照严格的工程设计变更流程和手续,科学评估和高度重视所有可能影响通信建设工程施工进度的所有因素,严禁随便变更通信建设工程的施工设计[2]。对于需要变更的施工设计,必须组织监理人员和专业技术人员对施工变更设计进行经济上和技术上的论证,分析通信建设工程施工变更的原因,积极采取有效措施,在保障通信建设工程施工质量的基础上,灵活调整施工进度计划,严格控制通信建设工程施工进度,实现通信建设工程监理目标。 2.3投资控制 当前,很多通信建设工程施工单位一味追求质量控制和进度控制,导致整个通信建设工程成本造价严重超标,因此必须严格控制通信建设工程的投资监理目标,将工程投资控制在工程预算范围内,预算和决算正常浮动。为了更好地实现通信建设工程监理投资控制目标,要深入分析影响通信建设工程造价的所有因素,严格控制外包费、人工费和材料费[3],对于一些大型的通信建设工程,要按照工程投招标制度,尽量降低工程的施工造价预算,同时健全通信建设工程的贷款审查机制和工程投资变更机制,全面监控各个阶段的工程费用支出。 三、结束语 通信建设工程监理目标控制与应用是一项复杂的系统工作,要正确处理成本造价、施工进度和施工质量之间的关系,结合通信建设工程的特点,做好通信建设工程各个施工阶段和施工环节的监理目标控制和应用。 作者:孙政 单位:山东港通工程管理咨询有限公司 通信方面论文:全集成式无线通信论文 1全集成式多应用无线通信网络 1.1霍尼韦尔公司产品 1.1.1新开发的现场无线通信网络设备 该公司新开发的现场无线通信网络称为“带Cisco节点的OneWireless工业无线架构”,其中新采用的现场无线通信网络设备有CiscoWLAN控制器、CiscoAironet1552SOutdoorAP节点设备。OneWireless无线通信网络采用了支持标准的Cisco公司组态和拓扑结构统一的无线网络技术,包括使用冗余交换机、冗余的无线局域网控制器以及多重网络接入点MAP(mashaccesspoint)和根接入点RAP(rootaccesspoint),建立一个强大的和高可用性的网络。 1.1.2系统组成 该公司新开发的现场无线通信网络设备组成如图1所示。CiscoAironet1552SOutdoorAP节点设备和原有系统作为网关使用的多功能节点的功能完全一样,可以与ISA100.11a无线现场设备网络连接,作为无线现场设备的接入点;也可以与IEEE802.11a/b/g/nWiFi设备网络连接,作为无线WiFi设备的接入点;还可以用作IEEE的802.11a/n(Mesh网状)无线主干网络连接,实现多个接入点之间的相互无线通信,构建自组织、自愈合的无线主干网络。不同之处在于,该节点设备还支持802.11n,最大带宽可达300Mbit/s,所以速度更快,而多功能节点最大带宽只有54Mbit/s。该设备内嵌CiscosCleanAir技术,能够优化智能无线网络的通信,降低无线信号干扰,提高通信空间的无线通信质量,明显改善无线网络的通信性能,方便用户的使用。CiscoAironet1552SOutdoorAP节点设备共有5根天线。上面3根天线是主干网络和WiFi移动天线;下面2根是ISA100.11a无线仪表天线,可以同无线仪表通信,而且采用了Duocast技术,可实现同时接收数据,通信速度比1根天线时提高1倍,通信距离延长约67%。CiscoWLAN控制器用于管理CiscoAironet1552SOutdoorAP节点设备,可以降低网络设计和运行的维护成本。图1中,多台CiscoAironet1552SOutdoorAP节点设备作为网络接入点设备,接入支持ISA100.11a无线现场仪表和支持IEEE802.11a/b/g/nWiFi的无线设备(包括:图1中所示的移动工作站、无线振动变送器、摄像机、手持设备、无线携带式气体探测器等),多台CiscoAironet1552SOutdoorAP节点设备之间又可通过高带宽的IEEE802.11a/n无线Mesh回传网络通信。其中的1台CiscoAironet1552SOutdoorAP节点设备作为根接入点通过IEEE802.3有线以太网连接到CiscoWLAN控制器,CiscoWLAN控制器负责系统内的无线局域网功能,如安全策略、入侵防御、RF管理、服务质量(QoS)和流动性。无线设备管理器WDM可以支持集成ISA100.11a主干网和ISA100.11a现场设备的CiscoAironet1552SOutdoorAP节点设备,它具有无线现场网络的网关、系统管理器、安全管理器的功能。无线设备管理器WDM的无线现场网络容量为40台CiscoAironet1552SOutdoorAP节点或FDAP现场设备接入点、100台无线现场设备。 1.1.3与主机系统集成 基于R210版本的OneWireless和R400版本的ExperionTMPKS的无线网络与主机系统集成如图2所示,ExperionC300控制器通过WDM获取现场无线仪表的过程数据,C300和WDM的通信协议为ModbusTCP,在C300中把WDM组态为Modbusslave即可,或组态成C300和WDM的CDA内嵌式通信,ExperionPKS控制模块可以集成无线仪表的过程数据和报警信息,支持实时监视和控制,实现历史数据存储,这是在ExperionDCS的控制层L2实现的。在DCS中创建“WirelessDMZ”(无线隔离区),而现场移动操作终端、无线巡检手持设备、可燃气体监测、即时定位、视频信号和其他WiFi802.11a/b/g设备可通过无线主干网络与ExperionDCS的控制层L3路由器连接。控制层L2是监控层,而控制层L3是先进控制和先进应用层。 2艾默生过程管理公司产品 2.1新开发的现场无线系统设备 从DeltaV11版开始,提供了DeltaVS系列无线I/O卡(WirelessI/OCard)和781远程链路(WirelessFieldLink)组成的全冗余WirelessHART解决方案。在新的架构方案中,还可以看到采用CiscoAP节点设备作为主干网络节点,按其在网络中的功能也分为MAP和RAP。 2.2系统组成 上述新的结构将现有的1420无线网关的功能分为两个部件:无线I/O卡和781远程链路,无线I/O卡有2个EthernetI/O口实现与控制系统DeltaV局域网的有线连接,由远程链路实现与WirelessHART无线现场网络连接,这两者之间采用4根导线连接,最远距离达到200m。其中一对导线为无线I/O卡电源线,另一对导线为远程链路的通信线。虽然无线I/O卡可以安装在1级2区危险的环境中,但一般安装在控制室内,远程链路则远离控制室,可安装在防爆等级更高的危险的环境中,如1级1区。DeltaVS系列可接入最多120个无线I/O卡和781远程链路,每对冗余的781远程链路可接入最多100台无线变送器。采用接入点的方式时,某应用于油井的工业无线系统设备组成如图3所示。MAP安装在WirelessHART原有网关附近,以有线以太网方式与网关连接,采集该井口区域无线现场设备的信息;多个MAP又以WiFi无线方式将多个井口的无线现场设备的信息传送到RAP,然后与控制系统以ModbusTCP/IP,OPC等方式连接。 2.3与DeltaV主机系统集成 从DeltaV11版开始,提供了DeltaVS系列无线I/O卡和781远程链路组成的完全冗余的WirelessHART解决方案,如图4所示,可与所有的DeltaV和AMS的应用实现本地集成。无线I/O卡直接挂在控制网络上,本身就是控制器的一个节点,DeltaV提供的组态工具也完全支持无线I/O卡和无线仪表的组态、设备监视等功能,系统还可以自动识别无线I/O卡和无线设备,可方便快捷地进行安装和调试。新的DeltaV架构以冗余远程链路的形式实现全冗余无线网络,全冗余包括DeltaV通信网络、24V(DC)电源、无线I/O卡远程链路以及自适应Mesh网络本身的多条通信路径。 3横河电机公司产品 3.1新开发的现场无线通信网络设备 该公司早期开发的现场无线系统设备包括YFGW710无线现场集成网关和无线现场设备,YFGW710提供网关功能和系统管理器的功能,并直接连接无线现场设备。新开发的现场无线设备有YFGW410现场无线管理站、YFGW510现场无线接入点、YFGW610现场无线介质转换器。YFGW410具有ISA100.11a无线网络管理功能(即系统管理器和安全管理器的功能)和网关功能;YFGW510现场无线接入点为主干路由器,除可接入现场无线设备外,还可提供IEEE802.11a/b/g(无线局域网)及100BASE-TX和100BASE-FX有线连接;现场无线介质转换器YFGW610在YFGW410和YFGW510之间主干通信的连接接口作连接转换,4端口介质转换器YFGW610安装在YFGW410和YFGW510之间,将YFGW410下层的金属网络连接(100BASE-TX)的接口转换成与远程YFGW510的光纤网络接口连接(100BASE-FX)。 3.2系统组成 新开发的全集成式多应用无线通信网络设备组成如图5所示。其中,现场无线子网A由YFGW510的现场无线接入点接入子网内现场无线设备的数据,再通过光纤通信传至YFGW610现场无线介质转换器,转换成YFGW410现场无线管理站可接收的下层金属网络连接信号(100BASE-TX);现场无线子网B由YFGW510的现场无线接入点接入子网内现场无线设备的数据,再通过100BASE-TX直接接入YFGW410现场无线管理站;现场无线子网C由YFGW510的现场无线接入点接入子网内现场无线设备的数据后,再通过无线LAN传到无线LAN接入点,然后与YFGW410现场无线管理站连接。当然,也可通过早期的YFGW710无线现场集成网关以Modbus/TCP的方式接入主机系统。在信息网络层次,设有现场无线OPC服务器、现场无线管理器、NTP服务器,现场无线OPC服务器的软件,提供一个基于OPC基金会规格创建的接口。该服务器软件通过OPC接口与带现场无线管理站或现场无线集成网关系统的主机连接。现场无线管理器用来执行现场无线网络的设置和管理。NTP服务器是网络时间协议服务器,用于现场无线系统进行精确的时间管理,现场无线系统要求NTP服务器与现场无线管理站或现场无线集成网关相连以共享NTP服务器。1对YFGW410现场无线管理站通过同步电缆彼此连接,对主机系统和YFGW510的现场无线接入点提供冗余的无线网络管理和网关功能。在图5所示的每一个现场无线子网中,可安装1个或多个YFGW510现场无线接入点,可连接多达100台现场无线设备。1对YFGW410现场无线管理站可以连接多达20个现场无线子网以及500多台现场无线设备。 3.3与主机系统集成 无线系统可与横河电机目前主要的CENTUMVPDCS连接,即可在CENTUMVP操作和监视屏幕上显示现场设备的测量数据。无线系统与CENTUMVP连接有两种方式:在FCS现场控制站通过子系统以太网通信模块通信(见图6)和通过通用子系统网关(GSGW)通信。在FCS现场控制站通过子系统以太网通信模块(ALE111)通信,要求CENTUMVP为R4版本。菲尼克斯公司产品该公司的WLAN接入点可与多台RAD无线网关组成回传网络,这些设备都集成了802.11b/gWLAN收发器,通过WiFi将采集的所有信息传送到WLAN接入点,然后以标准的Ethernet接口与主机系统相连,如图7所示。 4结束语 随着流程行业无线通信技术的迅猛发展,无线网关加无线现场设备的简单架构的无线网络已经发展到全集成式多应用无线通信网络。使得仅支持无线变送器应用扩展到支持移动工作站、无线巡检、人员安全系统、工厂安全系统、视频监控的应用,提高了无线通信速率,扩大了应用规模,并提供了覆盖从主机系统到现场无线网络的全面冗余配置。 作者:方原柏 单位:昆明有色冶金设计研究院 通信方面论文:传输协议无线通信论文 1、移动娱乐 移动电话不仅是沟通的电话,现在还成功的发展成了游戏机的作用,不仅可以上网打游戏听歌,还可以看电影团购等等。NFC技术可以将不同使用者的需求通过网络传输经过辨认后,迅速转换成使用者想要的资讯。使用者可以随时在网上观看心仪的图片,欣赏喜欢的歌曲,观看想看的电影,也可以对这些信息通过NFC技术下载到自己的手机上。 2、商务旅游 NFC技术为广大使用者解决了很多以前不能在路上解决的问题,例如,着急出差却已经买不到票耽误了行程,NFC技术可以在网上迅速查到票的剩余情况并及时更新;在旅游的路上找不到路,NFC技术可以进行定位;着急打车却没有空车,NFC技术可以通过网络帮助使用者联系车辆并自动定位。 3、NFC的关键技术 3.1调制技术 NFC的工作频段是12.33-14.99MHz。为了保证NFC信号的频谱范围在13.56MHz频段内,NFC信号的波特率必须小于1Mbps。当数据传输速率大于1Mbps时,只有采用多进制调制才能满足高速传输要求。如果采用多进制ASK调制脉冲波形,则由于脉冲波形的调制度较低,多进信号的分辨率很低,这将导致系统输出信噪比的严重下降。多进制差分相移键控可解决这一难题。DPSK信号是利用前后两个相邻码元载波的相位差来传送数字信息,而与载波的幅度没有关系,因此调制信号的幅度在传输过程中始终保持不变。同时,在DPSK接收机中避免了复杂的相干解调,价格低廉、容易实现。因此在高速数据传输时,采用多进制DPSK调制是一种理想的选择。 3.2信源编码 随着数据传输速率的上升,脉冲的宽度变得越来越窄,对电路的脉冲响应要求也愈来愈高。为了减小电路的实现难度,在高速传输时可以采用Miller码进行信源编码。它是Manchester码的一种变形,Miller码的平均脉宽要比Manchester码宽,降低了编码硬件的实现难度。 3.3防冲突机制 如我们所知,NFC技术是两个技术设备相互靠拢就可以开启的网络,但并不是随便的两个设备都可以靠拢,NFC技术在启动之前,都是需要对周围可以连接的系统进行检测,看是否能够有空闲的设备供自己与之想靠拢,这是NFC技术在工作之前必须要确认的一个步骤,因为随便和其它设备相连,会导致网络混乱,网络突然断开,设备与设备之间的联系不紧密,会造成NFC技术的瘫痪。因此,在连接其他设备之前,NFC技术的设备通常都是先对周围进行扫描,当周围的射频场小,也就是说扫描后确定有未连接的设备,在对其他设备进行呼叫,相对近的设备会与这一台设备相连,连接成为网络。NFC技术中没有那两个技术设备是固定连接的,所以在确定了较近的设备正常工作后,会连接成为可安全使用的网络。 3.4传输协议 传输协议的设计主要考虑数据传输的有效性与可靠性。传输协议一般分为三个过程:协议激活、数据交换、协议关闭。3.4.1协议激活协议的激活包含属性的申请和参数的选择,激活的流程分为有源模式和无源模式两种。有源模式的协议激活流程为:第1步:主呼启动防冲突机制,进行系统初始化;第2步:主呼切换到有源模式并选择传输速率;第3步:主呼发送属性请求;第4步:被呼发出属性响应以回应主呼的属性请求,回应成功后选中该被呼作为连接对象;第5步:主呼如果检测到有冲突发生,重新发送属性请求;第6步:如果被呼支持主呼属性请求中的可变参数,主呼在收到被呼的属性响应后发送参数选择请求指令,以改变有关参数;第7步:被呼发出参数选择响应以回应主呼的参数选择请求,并改变有关参数(如果被呼不支持属性请求中的可变参数,则不需要改变有关参数);第8步:利用数据交换协议传输数据。无源模式的协议激活流程与有源模式的协议激活流程基本类似,所不同的是在系统完成初始化后需要进行单用户设备检测。3.4.2协议关闭关闭协议包含信道的拆线和设备的释放。在数据交换完成后,主呼可以利用数据交换协议进行拆线。一旦拆线成功,主呼和被呼都回到初始状态。主呼可再次激活,但是被呼是通过释放请求指令切换到刚开机的原始状态。 4、结语 NFC技术在日常生活中的应用已经不需要过多的用眼欲进行表达,每一位使用者都是NFC技术的证明人,在网络飞速发展的社会,使用者对网络的要求已经不仅仅体现在网速上而已,在安心使用快网速的同时,我们更想要信息得到保护,安全性更是使用者关注的最关键的问题,所以,NFC技术定会成为将来网络的主流网点。 作者:李曙利 单位:黑龙江电信国脉工程股份有限公司 通信方面论文:流程行业无线通信论文 1、多种无线通信技术标准的融合 如果能在单一架构下管理多个无线网络的实时数据,或者说在单一架构下管理统一后的单一无线网络的实时数据,应该是过程行业用户一致的要求,所以我们说多种无线通信技术标准的融合是一个大趋势,它可以提供远程操作的更高可靠性和更低成本。三大无线国际标准合作的技术基础原本是存在的,因为ISA100.11a、WirelessHART和WIA-PA的底层协议都是IEEE802.15.4,而提供芯片和通信协议栈的商家往往同时提供这几种技术的部件,即使是在ISA100.11a、WirelessHART和WIA-PA阵营内,还包括有很多相同的会员。作为ISA100的优秀成员单位的尼维斯(Nivis)公司一向以其管理和优化网状网络的软件而闻名,同时在利用ISA100.11a、WirelessHART和6LoWPAN开发基于标准的无线网状通信堆栈方面拥有丰富的知识和能力。尼维斯公司目前是我们所了解到的唯一同时提供ISA100.11a和WirelessHART两种流程行业无线产品供应商,比如其无线节点和路由器用在ISA100.11a和WirelessHART的型号是相同的,使用户能够在单一的硬件上运行任何一种标准。如VersaRouter910路由器既支持Nivis的ISA100.11a标准,也支持WirelessHART标准,拥有在同一平台上运行的软件,VersaRouter910是一个双启动硬件(Dualboothardware),是集全功能于一身,专门为客户准备好提供的无线解决方案设计的工业级无线路由器。中科博微公司是可同时提供WIA-PA、WirelessHART两种流程行业无线产品供应商,比如其无线网关既有属于WIA-PA无线网络的WIAPA-GW1498、WIAPA-GWS12002种型号的网关,又有属于WirelessHART无线网络的WHT-GW1250网关。北京天宇蓝翔科技发展有限公司也可提供WIA-PA、WirelessHART两种无线网络产品。在ISA100.11a和WirelessHART问世之初,在ISA名下成立过ISA100.12工作组,负责寻找将WirelessHART和ISA100.11a无线标准融合的技术途径。当时认定实现无线标准融合技术途径的唯一方法是提案申请,后有3个团队提出申请。但最终这些团队没有解决以下优秀问题:网络规范的定义能够取代ISA100.11a和WirelessHART及提供2个现有网络的反向兼容。代表ISA100.11a和WirelessHART供应商的两个团队都不能接受修改自己基础网络的要求,因此无法达成任何妥协协议。其原因非技术方面,而是集中在营销效应方面。因此在2013年,ISA100.12工作组已决定放弃在无线通信技术标准融合方面的努力。ISA100.12工作组中的最终用户曾建议的融合备选方案是供应商可提供同时对ISA100.11a和WirelessHART无线网络进行操作的产品,即“双启动”产品的解决方案。2010年初,德国测量与控制标准委员会NAMURPressRelease(公告),开始提出单一(融合)工业无线标准(仅过程自动化领域)的要求,建议三个标准合并为一个IEC标准。2010年8月在伦敦的Heathrow(希思罗)机场召开了工作组第一次会议,工作组即以希思罗命名。2011年3月底在瑞士的融合工作组会议形成备忘录决定成立技术工作组,重庆邮电大学是希思罗工作组的5名优秀成员之一和技术工作组主要成员。技术工作组首先完成“三个标准的异同”资料的编辑,然后达成分三步开展工作的共识,第一步是实现三标准共存,如图1所示,第二步完成渐进式融合,第三步以单一的OSI/ISO层过程仪表协议的现场设备、统一的接入点、统一的网关实现标准的最终融合,这里的现场设备、接入点、网关均以希思罗命名。2012年12月现场总线基金会(FF)宣布与国际自动化学会自动化标准委员会ISA100合作提出了一个通用的框架,允许多个工业通信协议通过共享无线集成架构在过程自动化系统中运行,使现场总线连接到远程的I/O和ISA100.11a、WirelessHART、有线H1协议集成到单一的标准化环境中,这称为基金会的远程操作管理ROM,这是通过第三方的开放融合,以便为用户提供更高的可靠性和更低成本的远程操作。这个框架保持了“基础设施”战略,而不是试图在无线设备水平方面竞争。 2、系统架构的创新 霍尼韦尔公司2004年推出工业无线变送器——基于ZigBee无线技术的XYR5000无线压力变送器,载频为902MHz~928MHz,以此为基础的无线网络系统构成如图2所示。作为网关设备的基站WBR与各种类型的XYR5000无线变送器可直接通信,最大数量为50台,最大距离610m。基站还可有线接入最多25个AO/DO组件,基站与控制系统的连接有RS485ModbusRTU接口,还可提供RS232到WMT无线管理工具上显示。随后IEC三大国际标准的早期无线网络系统的架构是由网关和无线现场设备组成,如横河电机无线系统的早期架构是YFGW710现场无线一体型网关和现场无线设备,一台网关可接入最多10台(刷新率1s)或50台(刷新率5s)现场无线设备,如图3所示。艾默生过程管理公司下属的罗斯蒙特公司真正针对流程行业无线网络系统的研究始于1998年,2006年推出的智能无线解决方案是采用900MHz,2007年以后在欧洲和亚洲则推出2.4GHz的解决方案。早期无线网络系统的架构也是由网关和无线现场设备组成,可能会包括适配器等设备,同时每一台无线现场设备还可作为路由器将其他无线现场设备的信息传送到网关,如图4所示。2007年6月11日,霍尼韦尔公司推出基于ISA100.11a思路的OneWireless无线网络方案,采用了XYR6000变送器,载频为2.4GHz。推出OneWireless无线网络后,系统架构也在不断更新,较早的版本是2009年4月的120版,当时作为网关的是多功能节点;2011年9月200版的新功能包括无线变送器无路由功能改为路由功能可选、增加了现场设备接入点FDAP、增加了HART适配器等,2011年10月又引入了CiscoAironet1552SOutdoorAP节点设备、CiscoWLAN控制器;2013年4月210版的新功能包括在线无线设备授权等新功能。AP节点设备被分为两类:网格接入点(MAP)和根接入点(RAP)。网格接入点是Mesh网络的远程接入点,它作为ISA100.11a无线现场设备网络和IEEE802.11a/b/g/nWi-Fi网络的接入点,这是所有接入点的默认角色。对下层ISA100.11a无线现场设备网络来说,每个网格接入点都可以发送和接收来自无线现场设备的消息,同时,它又作为一个路由器,为其相邻网格接入点以IEEE802.11a/b/g/nWi-Fi网络转发消息,从而在2层网络中为无线设备和主机应用之间实现数据传输,通过转发过程,数据可以找到通过中间网格接入点抵达目的地的最佳路径。如果一个链路因为任何原因而出现故障,网络会自动通过其他路径安排数据传输,直到数据抵达网关为止。根接入点通过光纤、有线以太网或电缆连接器连接到有线网络或服务器,作为到有线网络的“根”或“网关”,它必须在接入点配置时设定为根接入点。通信时,网格接入点通过网格接入点之间的路径或直接传送到根接入点。在这种网络拓扑结构中,接入点之间有许多冗余路径连接,因而特别可靠。随着网络规模的增大和网格接入点数量的增加,有必要使用多台根接入点以保证无线网络所需的性能和吞吐量(如图5所示)。推荐根接入点对网格接入点比值为20,这意味着,最多20个网格接入点可以共享相同的一次和二次根接入点,由于每个网格接入点可接入数十台无线现场设备,每个根接入点可接入20个网格接入点,而根接入点又可以多个同时接入交换机,其应用规模可满足数百点到数千点的大型无线网络的要求。艾默生过程管理公司在WirelessHART网络中也推出了CiscoAP节点设备作为构成回传网络节点的接入点,菲尼克斯公司在WirelessHART网络中也推出了可与该公司多台WirelessHART网关组成骨干网络的WLAN接入点,且都通过Wi-Fi传送采集的所有信息,同时,WirelessHART网络也可接收支持802.11Wi-Fi通信的无线设备的信息。随着工业无线网络将过程控制延伸到工厂现场的各个角落,其应用越来越普及,单个应用实例的规模也越来越大,已突破一个工序或一个车间的范围。在这种形势下,流程行业无线网络设备的制造厂家不失时机地推出可覆盖整个工厂的全集成式多用途无线网络。这样的网络中既包括简单的无线现场仪表网络,也覆盖多种无线应用的场合。创新的系统架构主要体现在接入点设备作为主干网络节点,比如OneWireless无线网络先后推出的现场设备接入点FDAP、CiscoAironet1552SOutdoorAP节点,横河电机ISA100.11a无线网络的YFGW510现场无线接入点,艾默生过程管理公司WirelessHART无线网络推出的781远程链路、CiscoAP节点设备和WLAN接入点,菲尼克斯公司WirelessHART无线网络的WLAN接入点。这些设备具有骨干路由器功能,可将众多的无线现场设备的信息通过底层网络采集后,尽快地通过骨干网络传送到无线网关。这种将网关功能分离为接入点和现场无线管理站以及将信息传送分为底层网络及骨干网络的分层架构,不仅扩大了网络的规模、提高了信息传送速度,还能更好地实现同时管理多个现场无线子网通信系统的要求。 3、引入无线行业领军厂家的技术和产品 借助网络解决方案供应商的技术迅速提高产品档次,霍尼韦尔公司2012年直接采用支持标准的思科(Cisco)公司组态和拓扑结构性统一无线网络技术,这包括使用冗余交换机、冗余的无线局域网控制器以及多重网格接入点MAP和根接入点RAP,实现一个强大的高可用性的网络。如使用CiscoAironet1552SAP节点设备构建OneWireless工业无线网络,同时还采用CiscoWLAN控制器用于管理CiscoAironet1552SAP节点设备,在单一的架构下为Wi-Fi应用和ISA100.11a现场仪表提供无线覆盖,从而有效降低总体拥有成本。CiscoAironet1552SAP节点设备的功能与原有的多功能节点完全一样,但天线数量增加,速度更快,带宽更宽。艾默生过程管理公司早在2007年就已经同思科公司建立了合作伙伴关系,如在异构系统的无线通信方面双方就进行了合作,最近又引入了CiscoAP节点设备。罗克韦尔自动化收购了vMonitor,将划入罗克韦尔自动化控制产品和解决方案营运部门。vMonitor是全球范围内数字油田实施及远程运营领域的先驱,早在2005年1月,它就在壳牌公司的支持下,进行了Kanbode8口油井无线传感器网络的试验,为井口和上游应用提供了创新的监控解决方案,创造性地将最尖端的无线仪表和通信与可视化软件结合在一起,帮助客户制定更明智的决策并改善生产状况。vMonitor的技术涵盖井口传感器与变送器、远程终端单元、网关和调制解调器的全无线产品组合,以及交钥匙监控系统和服务。这些产品覆盖范围广,适合从油气井、管道、泵站和升液站到炼油厂以及油库的各类应用。 作者:方原柏 单位:昆明有色冶金设计研究院
煤矿监测系统论文:煤矿计算机瓦斯监测系统设计与实现 [摘 要] 煤矿瓦斯监测系统的重要内容是加强煤矿安全生产管理,以防止煤矿事故的发生。所以,在煤矿瓦斯监测系统工作中务必提高应对各种突发事故的能力,因此加强煤矿瓦斯监测系统建设的专业素质至关重要,此外,还应加强制度上的规范管理,不断的提高煤矿瓦斯监测系统设计水平,加强对现场的巡视和设备维护等都是必不可少的环节。笔者结合煤矿开采环境,对瓦斯监测系统在煤矿安全生产监督中的应用进行了分析。 [关键词] 瓦斯监测系统; 煤矿; 安全生产 作为煤矿安全生产监控工作的关键性内容,信息的获得无疑至关重要,而获得信息的主要手段就是监测技术。一般而言,通过煤矿安全生产现有的客观资料,我们可以初步确定监控的初始方案,进而在煤矿工程运营过程中根据监测数值、经验方法等内容,开展反馈分析等工作,修正初步方案与施工网络计划,以保证工程按照最优的设计与施工方案进行。因此,监控工作的重要性也就显而易见了。针对我国煤矿工程质量中的一些不安全因素,监测技术在监控中的应用能够很好的解决此类问题,它不但可以很好地掌握工程的工作运营状态,利用监控数据对流量方案进行整改,并指导开采质量作业;还可以预见事故风险,采取一系列的事前措施,给建筑的安全管理提供信息,将事故突发率降至最低,保证了煤矿安全生产的稳定性。通过太阳能光伏技术,我们可以很好地将太阳能转换为电能,并广泛应用在瓦斯监控系统当中,太阳能供电部分监控结合了煤矿开采的相关特点,对煤矿地点的自然环境等因素进行分析,确定了系统设计相关参数,优化了供电系统的相关参数,对煤矿领域的网络瓦斯监控起到了一定的作用。 1 煤矿瓦斯监测系统的准备工作 1.1 规范制度,端正思想 一个良好的组织机构,除具备较好的运行机制和管理制度之外,还应该具有健全的岗位制度而且能够将之贯彻执行。因此,在煤矿安全生产网络瓦斯监控过程中,我们需要一个合适的监控管理结构,以便于明确各个工作人员的职权问题,保证个人任务到位,避免权力交叉和责任推诿的现象发生,这些问题都可以通过建立健全的岗位责任制度得以解决。此外,工作人员不但要对网络瓦斯监控知识有一定了解,思想上时刻保持着“安全第一”意识,保证将综合自动化安全意识渗透到工作的每一个层面,全面提升安全作业人员的工作责任心与使命感。 1.2 加强瓦斯监测系统的设备管理 加强设备巡视管理是网络瓦斯监控的重点,预防设备异常的发生是监控运行管理的主要内容。为了保障监控仪器的准确性,应该建立完善的设备定检制度,仪器设备需要进行定期的检测,对于一些使用频率高的仪器,更是要依据规定检测并建立相应的维护记录以随时了解其运转状态,保证其正常的运行和及时的维护。 1.3 提高瓦斯监测系统的技术管理 由于煤矿瓦斯监测系统存在很大程度上的特殊性,而作为贯彻于瓦斯监测系统整个流程的重要要素,技术管理在中的作用不容小觑。因此,加强设备的绝缘监督工作,利用声波检测、光谱分析等监督手段,及时地发现并排除故障无疑势在必行。煤矿安全工作一旦脱离了技术的支持,就难以称作是有效的工作。对于系统运行工作的异常情况,及时采取跟踪测温,利用图谱库进行分析对比,并提出检测修改的建议,以此来加强设备的有效运行。 2 煤矿瓦斯监测系统的设计 2.1 联网设计 为达到网络带宽的预定要求,在瓦斯监测系统的设计中采取分层瓦斯转发、本地局域网组播的设计方案,也就是在每个网络层构设瓦斯转发服务端口,并且在煤矿现场、区县市局成立监控管理中心,完善各部门瓦斯解码器、电视播放墙等设施。具体的瓦斯监控系统联网设计如图1所示。由于煤矿施工长期通常都较为偏远,带宽并不充裕,这种联网设计则可以很好地应用于广域瓦斯联网,若考虑到以后省级平台瓦斯联网模式,这种设计方案无疑当前2 Mb带宽的最佳选择,不然很容易致使监控网络不稳定甚至不能使用。该联网设计借助已知煤炭网的部分节点,经上级授权之后连接并登录瓦斯流管理服务端口,就可以轻松观看该服务器监控矿区的生产工作瓦斯,且不会增加前端带宽负荷,可同时向多个用户共享图像信息。 2.2 安全系统体系结构设计 在图2中,我们可以清楚地看到安全系统体系结构的设计方案。通过4个监控工作站或D1单画面轮巡,将画面进行分割并上传到瓦斯流管理服务端口,然后统一由瓦斯流管理服务端口对瓦斯信号进行存储和,这样有效地避免工作人员直接访问客户端而导致网络拥塞现象。开展瓦斯监控工作时,前端摄像机瓦斯线依次对前端画面处理器、瓦斯服务器和光端机实施连接,通过光缆把接受到的瓦斯信号传输到监控中心。在这个时候,其他用户很容易不会根据已经规定好的操作流程来对系统进行操作和数据处理,而且由于不受时间、地域的限制,他们还可能会通过输入地址直接对数据库实施访问。如此一来,就很容易造成客户肆意操作,最终致使后台数据库随时都有崩溃的威胁。所以说,我们应该采取一些可运用的技术对系统进行尽可能全面的安全防范,比如说系统加密、防火墙、真实身份认证、授权控制技术等等。监控中心在接收瓦斯信息后,第一时间想远端的瓦斯服务器发出云台控制信号,最终传输到摄像机云台控制线,并直接上传到系统客户端。 2.3 瓦斯控制系统 在煤矿保护层上的回收期,我们可以将高抽巷侧上方的石板巷回风巷段封闭采空区瓦斯抽放管,同时与上隅角采空区瓦斯抽采。抽巷形成的采空区瓦斯的顶板裂隙排水渠,对下部采空区瓦斯发挥作拉动用,减少采空区气体排涌向工作面和的上隅角。通过分段砌筑封闭墙,在封闭墙中铺设管路进行瓦斯抽采,抽采管路为240mm的铁管,抽采流量为91 m3/min,封闭墙间距为110m。封闭墙的组成由砌筑两道墙体,并在其内部充填黄泥,墙体厚度800mm,墙与墙之间的距离不小于4m,这样可以很好地起到密闭和防爆的作用。每个封闭墙内铺设两道管路,在新的封闭墙砌筑充填完成时,根据瓦斯抽采量适时关闭里段抽采阀门,保障了高抽巷瓦斯抽采的连续性。 2.4 瓦斯流管理服务器设计 在瓦斯监控设计中,瓦斯流管理服务器无疑是IP瓦斯监控系统的精神内容。建立瓦斯流管理服务端口,不但可支持瓦斯管理系统同时被多名用户访问,而且还很好地解决了前端瓦斯受网络带宽限制的问题,从而保证了各部门及领导可以直接通过桌面计算机对瓦斯监控系统进行访问,随时可浏览监控现场图像和瓦斯。服务器端拥有通过查询数据库,进而实现对煤炭安全生产信息化的作用,可以为计算机提供很多实用服务。瓦斯流管理服务器与空间数据库建立连接,可提供大量查询服务,例如属性查询服务、矢量和栅格地图服务等。在网络瓦斯监控系统组成部分中瓦斯流管理缓存服务器模块是相当重要的,服务器端缓存模块主要分为缓存管理组件和索引管理组件。两部分组件分工合作,缓存管理组件是根据索引分析所得出的结果,在缓存中处理请求数据然后向客户端发送,或者利用数据库中已存数据,而索引管理组件先索引分析客户端请求,制作出瓦片空间待处理数据列表。若能发展好缓存数据的利用,数据库交互即可免去,同时数据的响应速度也会大大提高。总的来说,瓦斯流管理服务端为煤矿的安全生产提供了有效的图像监视选择和瓦斯存储的功能,可以彻底实现用户权限管理、自动报警与生产安全建议。 2.5 KJ95安全监控系统 KJ95煤矿综合监控系统是由煤科总院常州自动化研究所开发的。该系统通过井下通信和工业电视监视设备,对煤矿井下作业进行全程生产监控。这一过程中的工业电视监视和井下通信不但可以任意搭配组合,还可以单独利用,能够很好地满足不同条件的矿井需求。在KJ95综合监控系统配置框架中,监测系统与通信系统两者之间相互独立,主线采用光纤为材料,以确保通信系统所发出的语音信号和监测系统采集到的数据可以同时被地面的电端机所接收,为方便光纤传输,光端机会将混合后的电信号转变成光信号,再通过矿井下的光端机把光信号转换成电信号传送至井下工作面,最终将数据和语音彻底分开。通过井下的电端机RS232口可以将数据信号传送到矿井下的传输接口,然后由传输接口将之输出带到各个分站。通过分线盒可以把语音信号分送到各个话机,这一系列过程中语音信号与监测数据都是双向传递的。 3 实现效果 计算机网络瓦斯监控技术应用到煤矿安全生产来,根据所监控出来的瓦斯数据,对煤矿生产过程实施自发监控,并且数据处理敏捷准确,而且它可以直接对煤矿生产中必要的地物进行自动标注,并将标注数据存储到数据库中,避免不必要的人为抄写错误。最后在监控成果表输出以后,表格格式规范、信息完整,并能直接进行打印实现了导线点计算、展点、制表一体化。系统界面可视化、操作性强,监控人员不必进行专门的学习或培训,操作使用十分简便。通过面板中输出的原始瓦斯监控画面,可以切实地反映煤矿生产的真实状况,它对煤矿监控系统全过程进行瓦斯拍摄,在瓦斯监控工作开展前掌握了煤矿各节点在实际结构中的相对位置及相互关系,很简单地就可以完成固定环境轮廓的拍摄,提高了煤矿安全生产监控的工作效率。计算机网络瓦斯监控管理不但简单迅速,而且通过数据维护自动更新、表格目录与导线名称检索等方法实施管理,煤矿安全生产监控的效率明显获得了提高。 4 结论 煤矿瓦斯监测系统建设涉及到煤矿生产工作的数百个指标,需要调用大量的数据和信息,并要综合平衡煤矿生产同劳动力之间、供求需要同可开采煤矿之间、煤矿企业自身效益同社会效益之间的各种关系,要求很高,业务性和技术性很强,煤矿煤矿瓦斯监测系统建设过程实际上是一个多目标动态决策过程。因此,顺应技术进步的潮流,以计算机网络技术为手段,辅助设计煤矿瓦斯监测系统,实现计算机对煤矿安全生产管理是非常必要的。 煤矿监测系统论文:基于物联网及云计算平台的煤矿产区白龟山水库水环境监测系统研究 [摘 要] 应用物联网技术对平顶山煤矿产区白龟山水库水环境指标进行远程自动、实时监测,搭建相应的云计算平台,实现海量监测数据的及时有效处理及数据共享,为实现白龟山水库水资源可持续利用和用水安全提供保障。 [关键词] 物联网; 云计算平台; 水环境; 监测; 白龟山水库 水环境监测是水资源管理和安全供水的重要前提。目前,我国各主要湖泊水库的水环境监测尚未实现无人值守和动态监测,多采取监测人员留驻湖泊水库现场以人工方式采集水质数据,采集点和采样频次受到限制,获取的信息量较小,且耗费大量人力物力,另外很多水质指标还需要带回实验室进行测定,导致数据信息无法及时进行时空对比分析。即使部分湖泊水库采用较为先进的监测技术,但由于获得的时空数据量庞大,处理过程复杂度高,筹建所需的大量高性能计算服务器资金消耗巨大,很难实现水环境监测数据的及时、有效处理及合理快捷共享[1-3]。 自2009年以来,“物联网”概念频频出现在人们的视野中。物联网是指把所有物品通过射频识别、传感器等信息采集和识别设备与通信网络(如Internet、GPRS、3G网络等)连接起来,实现智能化管理和应用。日本、韩国、美国、欧洲一些国家基于物联网把新一代IT技术有效运用在生产生活中,通过物联网实现人类社会与物质世界的整合,从而提高了资源利用率和生产力水平[4-9]。物联网技术的发展也为水环境的监测提供了一个全新的方法和有效途径,但同时物物相连的必然产生大量的数据信息,若将这些信息有机的联合起来,就需要建立一个性能稳定的云计算平台,以解决物联网海量水环境监测信息的存储和处理问题。因此,将物联网技术和云计算平台结合,构建水环境监测物联网,搭建相应的云计算平台,实现水环境信息的实时动态监测和监测数据的及时有效处理及数据共享,为实现水资源可持续利用和确保用水安全提供重要依据[10-14]。 1 系统工程构建 1.1 系统体系架构 整个系统主要由水质监测传感子系统、多层次通信网络子系统、云计算平台和太阳能供电子系统构成,其体系结构如图1所示。 水质监测传感子系统的下位机软件采用中心对多点通讯方式,波特率为9600,采用心跳包实现保活机制,通讯信令采用ASCII码信令。上位机软件与数据中心之间拟通过TCP/IP协议来实现数据传输;通过对系统层Socket的封装,以及从数据链路层、网络层到应用层的集成融合通信方式,来实现用户编程接口的统一。云计算平台数据存储中心基于Oracle数据库来构建,事务处理采用并发机制和触发器机制,最后通过作业调度来实现数据的联机事务处理(On-Line Transaction Processing, OLTP)。利用Oracle DWB来建立数据仓库,提供分析型环境。所有的分析产品和用户接口(User interface, UI)均采用B/S架构来实现。系统拟采用目前比较流行的开源框架SSH(Spring、Struts、Hibernate)来搭建。 1.2 各子系统架构 ① 数据中心及采集系统 数据中心体系结构如图2所示,数据流处理包括接收处理数据流和发送数据流。 接受及处理数据流 a) 通过由水质参数传感器、滤波器、A/D转化器组成的采集系统,获得现场实时水质参数数据,并将这些数据按照采样频率传送至数据中心; b) 数据中心接收到实时数据后,进行逻辑分析,剔除脏数据,将正确的数据存储到瞬时数据库; c) 利用ETL(extract, transform and load)工具,结合企业数据库的作业/调度以及触发器等功能,利用瞬时数据库中的数据生成适合分析、统计的水质分析型数据库或者数据仓库; d) 利用数据仓库分析产品或者BI(business intelligence)报表引擎,对分析数据库或者数据仓库进行数据分析处理,生成用户需要的各种分析产品。 发送数据流 a) 用户可通过移动终端设备(比如手机、PDA等)或固定终端的水质数据查看器登录到数据中心,通过数据中心发送信令给采集系统,设定采集系统的采样周期等参数信息; b) 用户还可以通过数据中心向供电系统发送控制信息,开启或者关闭供电系统,或者对供电系统进行远程调控。 ② 多层次通信网络子系统 多层次通信网络系统架构如图3所示,采取分层混合网络体系架构,分为业务层、优秀层、接入层、终端层四个层次。 ③ 供电系统 太阳能供电系统由太阳能电池组件、太阳能控制器和蓄电池(组)构成。其中,太阳能电池板是将太阳辐射能转换为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作,是该系统的优秀组件。 太阳能控制器控制整个系统的工作状态,并起到对蓄电池过充电保护和过放电保护的作用。蓄电池作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来,当遇到阴雨天气的时候或者光照不够充足的条件下,特别是采集系统发生异常时,需要大功率高负荷的实时手动采集时,通过蓄电池来释放能量。 1.3 相关算法 ① 数据ETL算法 传感器水质参数数据通过以下五个流程过程,实现提取、转化和装载,最终建立WSDW数据仓库,算法实现流程图如图4所示。 ② 分类预测算法 基于LSM模型的聚类算法,是一种无教师自动分类算法,针对待聚类的目标数据,随机选取任意一个数据作为标兵数据,其他数据作为候选数据进行聚类。该算法具有敏感度低,数据选取次序无关等良好特性,非常适合传感器数据的分析处理,本工程采用基于LSM模型的聚类算法进行水质业务数据分析。 2 系统在白龟山水库应用 白龟山水库位于淮河流域沙河干流上, 大坝位于河南省平顶山市西南郊,东经112°50′至113°15′及北纬33°40′至33°50′之间。东西长15. 5 km,南北宽4. 2 km,占地近70 km2。水库控制流域面积2 740 km2,水库多年平均降雨量900 mm, 多年平均径流量4. 23 亿m3,总库容达9. 22 亿m3,是一座以防洪为主,兼顾农业灌溉、工业和城市供水的大型综合水库[10]。同时白龟山水库也是南水北调饮水工程的重要调节库。 以白龟山水库作为实验站点,建立基于物联网(无线传感网络)技术的水环境自动监测与分析系统,解决白龟山水库当前人工水质参数采集存在的诸多问题,构建白龟山水库水环境监测云计算中心,实现水资源持续有效利用和确保用水安全。 2.1 云计算平台的数据采集 ① 水环境系统主控因子数据采集 湖泊水库水环境监测指标包括诸多主控因子。白龟山水库主要选取水温、PH、浊度、ORP、溶解氧、总磷、总氮等主控因子。各主控因子数据采集通过搭建无线传感器自动数据采集子系统来完成。 自动数据采集子系统包括6个无线传感器自动采集站。利用各类在线水质传感器,在白龟山水库入水口、1号监测点、2号区监测点以及白龟山水库出水口等地设立6个实验示范性无线传感器自动监测站。自动数据采集系统按照业务需要来设定数据采集频率,对监测点水质进行无人值守实时采集。利用数据采集器进行滤波、A/D转化,最终为无线传输系统提供可靠的原始信号数据。 数据采集子系统获得的信号数据为4-20mA的电流信号,将通过无线网络传送至数据中心,然后转化为实际的水质参数数据,不同参数转化算法不同。转化后的水质参数数据,为准确地掌握水质状况和动态变化趋势提供基础数据,将持久存储在数据中心。 ② 视频数据采集 为现场设备、水域环境及生物活动提供视频采集功能,并通过无线方式按照定频和手动采集方式发回数据中心。依此实现对各个采样点非法入侵、设备破坏、特种保护动物活动提供实时监控。 2.2 云计算平台的数据传输 数据传输子系统用于将获得的实时信号数据传送至数据中心以便对此数据进行转化、分析、处理和存储。数据传输子系统包括传输控制节点、通信网络及数据中心。 传输控制节点负责接收数据采集器获得原数据,并通过RS485网络,将获得的实时水质参数信号数据传送到GPRS无线混合通讯系统,经由GPRS以及3G无线网络传送到有固定IP地址的数据中心。通讯传输采用“中心对多点”的TCP模式,实现数据的可靠透明传输。各传输控制节点间也可相互通信,与有固定IP的数据中心超级节点之间形成多层重叠混合网络,从而实现数据中心对整个无线传感器网络的管理。各用户终端设备通过该子系统完成登入、退出及异常处理,建立稳定网络,为传输信号数据和控制信令建立双向数据传输通道和通讯链路。 2.3 云计算平台的数据处理中心 数据中心是整个云计算平台服务体系的优秀,其主要功能是对数据的计算和存储。通过数据中心,一方面,实现水质数字信号信息的接受、分析处理、预警及存储,另一方面,还可以通过远程无线控制进行随机监控和采样周期设定及视频监控等工作。 2.4 云计算平台的实时监控预警 实时监控预警子系统提供监控和预警两项功能。监控模块主要完成两个方面的工作:一方面,提供实时数据的查看,在线分析和报表下载功能;另一方面,对无线视频采集系统获得的现场图像进行分析、比对,对异常现场状况采取措施;预警模块也主要完成两方面工作:一方面,当数据中心发现异常数字信号后,传送异常类别给实时监控预警子系统,该系统完成对实时数字信号的预警处理任务;另一方,为授权用户和决策人员提供自动预警处理结果。 2.5 野外太阳能供电系统 由于无法通过交流电对白龟山水库水质监测系统供电,因此必须选择适合当地环境的可靠的供电方案来解决此问题。根据白龟山水库的气候特点,本着绿色、节能、环保和低碳的原则,采用太阳能供电系统作为供电方案。 3 结语 应用物联网技术构建的监测系统实现了白龟山水库水环境指标的实时动态监测,云计算平台对监测信息进行及时快捷有效地处理并能实现信息共享,为加强水资源管理和提高用水安全提供了有力保障。 煤矿监测系统论文:基于无线传感器网络的煤矿监测系统设计 [摘 要] 煤矿安全已经成为社会非常重视和关注的问题。针对当前基于有线网络和固定传感器技术的监测系统存在监测盲区的问题,设计了一套基于Zigbee技术的无线传感器网络煤矿监测系统方案。分析了煤矿监测系统的结构,对系统的无线传感器网络部分进行了详细设计,包括硬件设计和软件设计。系统对预防煤炭安全事故有着重要的意义。 [关键词] 煤矿安全; 监测系统; 无线传感器网络; Zigbee协议; 节点 引言 我国煤矿开采方式只要是以矿工开采为主,多数矿井都有瓦斯、煤尘、火灾等隐患。我国煤矿生产形势一直十分严峻,煤矿频繁发生事故,给国家和人民都造成了巨大的损失。安全问题一直困扰着我国煤矿生产,是制约我国煤矿行业发展的主要障碍。但是目前我国使用的安全监测系统主要还是以现场总线为主,通过有线方式进行信息数据的采集和传输,这在矿井特殊环境下存在许多的弊端。如井下监测点数量有限,存在监控盲区;随着挖掘的深入,传感器无法实现快速跟进;一旦网络发生故障,系统就会瘫痪等。 无线传感器网络的网络自组织、结构灵活、以数据为中心的特点很适合矿井环境安全监测的应用,无线通信技术ZigBee的低功耗、低成本、覆盖范围大、高可靠性等都符合系统的要求,很好的解决了上述的弊端。本文设计的煤矿安全监控系统,是通过无线传感器网络实现对煤矿监控区域瓦斯浓度和温湿度等信号的采集测量,同时将所采集的信息在地面控制中心 PC 机上实时地显示出来,对煤矿井下环境数据进行全方位实时监测和智能预警,对煤矿的安全生产具有重大的意义。 1 总体结构 整个系统分为井上及井下两大部分,由协调器、终端节点、路由节点、监控计算机和监控中心管理系统组成。在主巷道的入口处架设协调器,在煤矿井下主巷道和采掘工作面中每隔几十米布设一个路由节点,矿井工作人员佩戴移动的终端节点,每个采掘区形成一个无线传感器网络,它通过协调器采用总线与地面监控计算机相连。其中协调器、终端节点、路由节点构成基于zigbee的无线传感器网络,三种节点相互配合,共同完成对瓦斯浓度、温湿度数据的采集、传输和对网络的管理。系统的总体结构如图1所示。 系统井下部分为路由节点和终端节点构成的ZigBee网络。终端节点上使用瓦斯传感器、温湿度传感器等对井下环境数据进行采集,并通过路由节点的转发送给井上协调器节点。协调器节点与监控计算机通过串行接口将数据传给监控计算机。监控计算机收集数据信息,对数据进行实时监测,并能够通过以太网或Internet将数据传送给监控中心。 2 节点硬件设计 协调器节点、路由节点和终端节点采用相同的硬件设计。考虑到系统具有低功耗和可靠性高等要求, PIC18F4620单片机具有低功耗、性能稳定的特点;CC2420射频芯片只需简单外围电路设计,且支持ZigBee协议。传感器节点采用PIC18F4620单片机和CC2420射频芯片。节点的硬件结构如图2所示。 节点硬件平台以PIC18F4620单片机和CC2420射频芯片为优秀,在单片机上扩展出SPI接口与CC2420进行连接,它们之间采用主从模式进行通信,同时还在外围扩展了RS232和RS485接口电路。针对影响矿井安全环境的因素,系统采用瓦斯传感器和温湿度传感器对矿井环境相关数据信息进行采集,传感器采集的数据经过信号放大、A/D转换等处理后传输给控制器。然后节点利用CC2420射频收发器将数据发送给中心节点,当数据值超标,产生安全隐患时启动报警装置发出警报。瓦斯传感器采用LXK-3,可以实现瓦斯浓度4%以内的检测,且当持续半分钟检测到瓦斯浓度高于1%时,蜂鸣器发出报警信号。温湿度传感器采用SHT11,根据煤矿的温湿度参数自动对瓦斯传感器校零,从而提高瓦斯浓度报警器的准确性。节点采用9V电池供电,通过稳压器将电压输出转换为系统可用电压。 3 软件开发环境 MPLAB IDE是Microchip公司用于PIC 系列单片机的基于Windows 操作系统的集成开发环境,采用汇编语言或C语言使用内置编辑器创建和编辑源代码。MPLAB ICD 2 在线调试器实时调试可执行逻辑,使用 MPLAB ICD 2 器件编程器向单片机中烧写。 ZigBee协议栈由Microchip协议栈的3.5版本来实现。Microchip协议栈的3.5版本能够在大多数PIC18系列的单片机上进行移植,并支持各种ZigBee网络拓扑结构,能够实现全功能设备和精简功能设备的功能。 4 节点程序设计 在本系统中,节点设备的功能不同。传感器终端节点的主要功能是通过瓦斯传感器和温湿度传感器对矿井环境相关数据信息进行采集,并将数据发送给协调器节点;路由器节点的应用层程序主要功能是网络路由的维护、节点的管理和数据的传输等;协调器节点的任务是创建整个网络,并将从传感器节点传输来的数据通过串口传输给监控计算机,同时将控制命令发送给网络中的节点。传感器终端节点、路由器节点和协调器节点均有各自的应用层程序文件:RFD.c、 Router.c、Coordinator.c,这三个文件分别是终端节点、路由器节点和协调器节点的应用程序,分别实现了各自的功能。 终端节点、路由器节点和协调器节点三种节点的应用程序都是通过调用原语,通过改变原语的状态使ZigBee协议栈的各子层实现相应的操作来实现的。在程序的初始阶段都要先对看门狗、硬件、协议栈及其它部分进行初始化操作。节点初始化后,协调器节点建立并维护网络,路由器节点和终端节点在建好网络后加入网络,负责各自在网络中的任务。 4.1 协调器节点程序设计 协调器节点作为网络的中心节点,是无线传感器网络和监控计算机的联系纽带。它一方面要创建网络,对网络地址进行分配,并维护网络状态;另一方面要在收到数据请求时从终端设备节点读取数据信息,并将这些数据传送给监控计算机。在协调器节点开始运行后,要先对PIC18F4620单片机和CC2420芯片进行初始化操作,然后创建网络并对网络进行监听,将接收到的数据发送给监控计算机。节点的程序流程图如图3所示。 4.2 路由节点程序设计 终端节点和协调器节点之间可能因为距离等问题无法直接进行数据的传输,路由节点的功能主要是帮助协调器节点建立完整的网络,管理其覆盖范围内的传感器终端节点,对网络中传输的数据信息进行转发,类似于一个网络中继站。当协调器节点创建网络以后,路由节点要搜索并加入网络,然后管理其覆盖区域的传感器终端节点加入或离开网络。该节点的流程图如图4所示。 4.3 终端节点程序设计 系统的终端节点实现的功能是利用节点上的传感器对环境对象的数据进行感知和采集,对采集的数据进行一定的处理,然后通过CC2420射频芯片将数据通过网络发送给协调器节点。终端节点在收到协调器节点的数据请求命令后才会进行相关数据的采集和发送,在没有数据请求的时候处于休眠状态,以减少能量消耗。终端节点的软件流程图如图5所示。 5 结束语 将无线传感器网络应用到煤矿安全监测中,可随意增加移除监测节点,方便网络扩展,弥补了煤矿目前的煤矿生产安全监控系统的不足,具有重要的现实意义。 随着无线传感器网络和煤矿监控技术的发展,成本的不断下降和体积的进一步减小,无线传感器网络在煤矿安全监控系统中的大规模应用会很快实现,未来的煤矿安全监控系统会更智能、更完善、更稳定。 煤矿监测系统论文:KJ581型钢丝绳芯胶带在线监测系统在彭庄煤矿的应用 摘要:针对矿用胶带钢丝绳芯的漏磁在线检测及X光成像技术的应用与研究,将检测、成像及诊断系统的结合一体,完成对胶带内钢丝绳芯锈蚀、断绳、接头抽动、移位、镀锌层老化等工况的高速、在线、电磁检测及精确定位。对重点隐患部位进行重点检查,及时发现隐患,实现对钢丝绳芯胶带的在线监测,保证设备安全运转。 关键词:在线漏磁成像监测 一、前言 强力胶带机由于运输能力大,运输距离长,所以广泛应用于我国矿山等行业。但是由于强力胶带机运距长、负荷大、设备老化等问题,造成皮带接头易损、带身钢丝绳断裂,设备安全运转存在重大隐患。如果发生事故,不但会造成重大的财产损失,而且造成更为严重的人员伤亡事故。 彭庄煤矿矿现有钢丝绳胶带机2部,在设备运行中发现胶带接头的完好情况是整个胶带机安全运行的基础,现在皮带硫化接头的检查只凭肉眼观测,对接头的硫化仅凭经验,虽然在管理中要求司机在班中严格按规定巡检,但难免监测不到位,因此极不科学,很容易出现断带事故。 目前国内有钢丝绳芯探伤仪,存在着只能以“心电图”形式的记录,不能自动判断,需专业人员才能看懂,不便快速有效的发现胶带在运行中存在的隐患。通过钢丝绳芯皮带电磁在线检测及X光成像技术的应用研究,将检测、成像及诊断结合起来,对重点隐患部位进行重点检查检修,及时排除隐患,保证设备安全运转,为矿井的安全生产打下基础。 二、综合在线监测装置的工作原理及组成 1、工作原理: 首先,通过永久磁场对胶带钢丝绳芯进行充磁,当系统工作时,通过对胶带内钢丝绳芯磁通量的变化情况实现对胶带内钢丝绳芯的锈蚀、断绳、接头抽动、移位、镀锌层老化等工况实行高速、在线、电磁检测。当某处损伤超标或接头抽动超标时再启动 X射线部分进行低速在线或定点透视,从而使用户能更清楚、直观地看到损伤点或接头的透视图像,以便采取进一步的合理修复手段,防范隐患扩大或事故发生。 2、系统的组成: 电磁传感器:完成对输送带内钢丝绳芯的加磁及漏磁信号的拾取与检测; X 光机系统:X光发射、接收装置、皮带定位装置,完成机架内皮带定位及其透视图像的实时采集; 下位计算机:完成对磁信号及视频图像的接收、预处理、打包、发送以及电源的提供; 上位计算机:完成对信号的接收、校验、后处理、存储与实时显示和报表打印。 3、系统的功能: ⑴完成输送带内钢丝绳芯锈蚀、断绳、接头抽动、移位、镀锌层老化等工况的高速、在线、电磁检测及精确定位; ⑵完成输送带内钢绳芯损伤点或接头的 X 射线低速在线或定点透视;⑶检测数据及扫描图像可通过日期、接头号、位置等选项进行查询、观看和比对、分析;⑷系统最终出具检测数据、曲线图、文字报告,并具超限报警功能;⑸实现各检测值的长时间存储及报表打印;⑹系统可通过光纤远距离传输并可进入用户局域网实现数据共享;⑺对输送带进行辅助定位,并进行声音提示。 4、系统的特点: ⑴磁传感器形式:数字式、密集型、单箱式传感器;⑵磁传感器维护:无传感器调节窗口、温度自适应、彻底免维护、免调试;⑶系统模块化的多层单片机结构,使系统运行更快、更稳定、更容易实现更新换代;⑷面对用户的人性化、模块化、傻瓜型的软件设计,使用户无需懂太多计算机知识的人也可以轻松使用该系统;⑸系统可进入用户的局域网,实现数据共享;⑹可大大降低工人的劳动强度,改善其劳动工作条件,缩短检测时间;⑺人可以远距离进行X光透视,免辐射。 三、设备的安装与调试 1、磁传感器的安装: 传感器安装位置遵循以下原则:输送带抖动最小、要尽量远离强磁场、不易受砸、安装维护方便、信号传输距离尽量短等。 传感器应放在上皮带与底皮带之间, 首先将L 型固定板固定在输送带大梁上,套上U型螺丝,用螺母拧紧;再用直杆螺丝将传感器箱吊挂在 L 板上。传感器箱下表面距离底皮带上表面的高度调节为60mm+5mm,最后用螺母拧紧即可。 安装注意事项: ⑴传感器箱应安装在皮带抖动小的地方(最好安装在机头附近,靠近托辊的位置,但为了避免测试误差,请不要装在托辊正上方);⑵用螺母固定传感器箱时,应加装弹垫,切记拧紧,防止长期震动导致螺母松动。 2、X光系统各部分的安装(仅限综合系统): 现场安装期间,发现该装置的固定装置,不牢靠及X光机安装位置在上下胶带之间,要求上胶带胶带下平面与胶带机纵梁上平面之间有不低于300的间距,我们对机架的固定方式及托辊架进行了改造。 原有X光机架为落地式,它要求安装地点的底板必须与胶带平行方可安装,由于井下地理条件的不同及底板的起伏不平,造成机架安装后,X光机纵向移动架与胶带机纵梁交叉,影响机架前后移动距离。我们在与厂家技术人员研究后,提出将机架改造为吊挂式使用,具体方法如下: ⑴在机架前后两端,加工四根等距吊架,将X光机机架整体吊挂在胶带机纵梁上;⑵再在机架前后两端,加工四根拉杆,将机架与胶带机前后H架固定在一起;⑶原有胶带机上托架为插板式,托辊上沿只比纵梁高出60,我们在不停产的前提下将托辊架改造为固定式,且逐渐提高托辊安装高度,使胶带在通过监测装置处形成桥型段,既满足了监测装置的安装要求,又保证了矿井生产的正常进行。 四、使用的注意事项 1、硬件设备: ⑴传感器箱在运输安装时,应避免强烈的震动或碰撞;⑵操作该系统时,操作者必须经过计算机操作培训,并严格按照该使用说明书进行操作;⑶应定期检查传感器箱固定螺丝是否松动;⑷每次使用本产品时,应先进行设备自检,如果发现有设备损坏应及时修理或与厂家联系⑸X光机启动时,请勿在机架附近长时逗留。 2、软件使用: 禁止拷贝与该系统无关软件到本计算机,防止病毒侵入影响,使用 U盘或移动硬盘时先进行杀毒再使用。 禁止删除系统软件中的任何文件,防止软件无法正常运行。 五、常见问题及解答 1、实时监测过程中或处理数据过程中,计算机经常出现死机,不能正常运行: ⑴检查计算机所在室温是否高于35℃或低于 0℃,若是应降低或升高室温;⑵若室温条件满足,故障仍未排除,请检查计算机是否有病毒并用正版杀毒软件进行查杀病毒。 2、报表及图形数据打印,颜色太浅,无法看清。 更换色带、墨盒、硒鼓。 3、计算机自检时显示下位机连接不上: ⑴下位机电源是否已经打开;⑵USB 转光纤模块是否按操作规程(先启动工控机,待启动完毕,再按住 USB 转光纤模块按钮 3 秒),如果不是,请按规定操作,便可正常连接下位机;⑶光纤是否折断(用激光笔从一侧照光纤,另一侧可见到光,即为完好),若折断则需更换;⑷下位机通讯板损坏,需更换;⑸USB转光纤模块损坏,需更换。 六、结语 通过对彭庄矿井下主上仓皮带安装KJ581型钢丝绳芯胶带在线监测系统之后,通过该系统的投入使用,完成对胶带内钢丝绳芯锈蚀、断绳、接头抽动、移位、镀锌层老化等工况的高速、在线、电磁检测及精确定位。提高了胶带使用的安全性和可靠性,并针对胶带的重点隐患部位进行重点检查,及时发现隐患,实现对钢丝绳芯胶带的在线监测,保证设备安全运转,为矿井的安全生产奠定了基础。 煤矿监测系统论文:红外瓦斯传感器在煤矿监测系统中的应用 【摘要】红外瓦斯传感器是预防煤矿井下瓦斯灾害事故,确保生产安全的重要监测系统,对于煤矿生产具有重要意义。本文从目前较为典型的集中瓦斯监测手段入手,分析了其利弊,以综合性能优势较为典型的红外瓦斯传感器技术为例,分析了其应用优势,希望能为煤矿安全生产提供帮助。 【关键词】煤矿;安全生产;瓦斯事故;红外瓦斯传感器 经济社会的快速发展促使人类对于能源的需求量不断提升,煤炭作为最主要的应用能源之一,社会地位愈加重要。煤矿开开采作为向社会提供煤炭的关键手段,近些年来瓦斯事故频发,引发了极大的社会关注,不仅造成了重大经济财产损失,同时也严重威胁着井下人员的生命安全,因此,煤矿安全生产的关键在于有效控制和预防瓦斯事故,将其危害降到最低。瓦斯作为煤矿安全第一杀手,其事故预防和处理要从形成规律、爆炸特性等入手,加强对瓦斯的监控,目前煤矿生产中多应用红外瓦斯传感器来监测,其灵敏度和可靠性对确保安全生产有着至关重要的意义,是煤矿安全生产系统的眼睛和重要组成部分。下面我们结合煤矿安全生产实际,分析一下红外瓦斯传感器在煤矿监测系统中的应用,希望能为煤矿安全生产工作提供参考。 一、瓦斯检测手段与问题 我国国内瓦斯传感器最初主要以热催化型、光干涉型、热导型、气敏半导体型和红外气体吸收型为主。 热催化型虽然实现瓦斯监测,但是稳定性较差,需要频繁校对,且使用寿命短,从安全和成本两方面来考虑,并非最佳选择。光干涉型监测手段对气体浓度的检测较为敏感,通过空气中光波的利用来监测瓦斯浓度,现场使用较为方便,但是如果空气中氮氧分配比例不足,就会容易出现误差,无法长时间大范围使用[1]。热导型是利用热导原理检测空气与所测气体之间的导率差来实现检测,其结构简单,应用安全,寿命长,有众多优点,但是由于其受加工精度影响较大,对于低浓度瓦斯的监测常出现失误,水蒸气、氧气浓度也会干扰其正常工作。气敏半导体型是近年来发展较快的一种检测方法,具有寿命长、能耗少、灵敏度高等特点,但是由于受材料材质、温度等因素影响,应用性较差,在准确度和精度上也有待提高,仍需加强实践与研究[2]。 红外气体吸收型即是目前应用较广的红外瓦斯传感技术,它利用红外光谱对不同气体的吸收强度来检测气体浓度,可靠性、灵敏度高,寿命长,与上面几种技术相比,在各种性能上都有着较为突出的表现,也是目前应用性最强的一种技术[3]。这种技术传入国内时由于受到我国矿井特殊环境影响,使用成本高,兼容性差,但是借由中国煤炭科工集团的深入研究与自主研发,终于成功推出了适合我国井下环境性能可靠的红外瓦斯传感器监测技术,在国际上也达到了领先水准。 二、红外瓦斯传感器原理与优势 红外瓦斯传感器主要是为监测管道内的气体浓度而研发设计,它以红外吸收原理为优秀,采取数字式温度补偿、扩散式采样等技术,具有高检测精度、高稳定性等优势,能够适应多种复杂环境,应用范围广。它能够广泛应用于煤矿瓦斯抽放管道、瓦斯抽放泵站、天然气输气管路等管道内瓦斯气体浓度的监测。监测仪在工作过程中,对环境内的瓦斯提起浓度进行实时监测,当浓度超出系统预先设定的上限值时,就会立即通过声光进行报警,报警系统以发光二极管和驱动蜂鸣器为主,向监测系统发出告警信号[4]。 应用红外吸收原理的瓦斯传感器性能可靠,使用寿命长,调校周期 2月,其一体化水分离装置,能够很好的规避管道内水分、尘埃等多种物质,确保检测精度,气路设计的特殊形式对于各种正压、负压管道都有很好的应用性,浓度检测以红外遥控为主,应用简单,温度补偿精确,不会因矿井下的特殊环境而出现改变或漂移,抗干扰能力强,对于多种杂质、气体都有很好的抵抗作用,能够提供多种常用的数据输出接口,兼容性强,是目前应用优势最为显著的一种矿井下瓦斯监测技术。目前多种瓦斯传感器实际应用中还存在着一定问题,比如功能单一、耗能较大、精确度不高等,且使用模拟电路技术,在抗干扰能力和智能化程度上都较低,是需要加强研究的重要应用课题,对于提升未来矿井下瓦斯安全监测具有积极意义[5]。 三、红外瓦斯传感器的具体应用 煤矿井下的环境较为特殊,复杂多变,不可控因素较多,因而发生安全事故的几率也较高。预防瓦斯事故的发生,确保相关人员声明安全,降低经济财产损失,是井下安全工作的重要目标。红外瓦斯传感器在应用中通过不断技术创新完善着煤矿的监测系统,使用差动补偿信号处理、双敏感元件等技术突破了种种限制,为煤矿生产安全作出贡献。 在监测井下环境瓦斯气体浓度时,传感器可以通过连续自动的将井下沼气浓度转换为标准电信号输送给关联设备,并且应用差动补偿信号处理技术就地显示浓度值,在超出预设值时自动报警。它通过与各类新型监测系统、断电仪、风电瓦斯闭锁装置等配套使用,在煤矿采掘工作面、回风巷道等都可以固定使用。虽然热导型、热催化型技术上存在一定缺陷,但是可以应用两种技术原理与红外传感器技术相结合测量瓦斯浓度,改变原有的单一元件测量不稳定现象,借由人工智能技术优势对信息进行高度精确处理和分析,将稳定性指标再次提升,延长使用寿命[6]。这些技术的结合应用能够加快传感器反应速度,使结构更加坚固,便于使用和维护,同时还增加了断电控制、遥控调校、故障自校自检等功能,节约了维护和使用成本,对于预防煤矿重大瓦斯灾害事故具有重要作用,也是煤矿生产企业更好的产生经济效益与社会效益的可靠保障。 以目前市场上性能较为优越的英国E2V-IR12GJ为例,它基于非色散红外设计原理,采用非色散红外技术(NDIR)原理进行设计,并且传感器的光源采用非常节能的LED光源。LED光源采用特殊的算法产生优化的辐射光谱,并且通过特殊的光学系统和升级过的硒化铅和硒化镉底片上的光敏二极管,结合内置的温度传感器和微电子设备来产生信号。传感器和上级的电子设备采用数字通信,遵循UART格式。它具有以下技术特点:可以检测的气体浓度范围为0-100%或者0-100%LEL;含有温度补偿设计,并且为线性输出;数字输出,可以直接接入上级设备;可以保存浓度、温度补偿和线性数据;极低的能量损耗――小于5mW;防爆Ex认证。它可以连续自动地将井下甲烷浓度转换成标准电信号输送给配接设备,并具有就地显示沼气浓度值,超限声光报警等功能。高分辨率在0-10%范围分辨率为0.01%,在大于10%范围分辨率为0.1%,满足国家安全生产监督管理局实施的《中华人民共和国安全生产行业标准AQ6211-2008-煤矿非色散红外甲烷传感器》要求。传感器在设计上以紧凑、小巧、模块化、整体化为发展趋势,在保持传统红外传感器高稳定、高抗干扰、长寿命、免维护等优点外,将传统红外原理光学部件省略,有效的降低了成本,同时还弥补了传统红外原理传感器易受环境中灰尘覆盖影响透光或反射的强度的问题,这对于减少传统检测仪故障报警缺陷具有积极意义。 煤矿安全生产需要依托监测系统的全面运行,红外瓦斯监测系统应用红外吸收原理,实现对井下瓦斯气体浓度的监测,通过应用多种新技术,实现了对安全生产的维护与保障,是煤矿安全监测系统的重要构成部分。 煤矿监测系统论文:煤矿机电安全生产监测系统设计方案初探 【摘 要】近年来,国内煤矿重大安全事故不断发生,尤其是中小煤矿情况更为突出,给国冢、人民造成了重大损失。以下介绍一种适用于中小型煤矿安全生产与监测设备的设计方案,希望能对各矿的安全生产发挥作用。 【关键词】煤矿机电;安全;监查 1.硬件结构设计 该煤矿安检设备的基本功能有:煤矿各工作面瓦斯浓度的实时采集记录并显示;瓦斯浓度超标报警;井下风速采集记录;负压(压力力)记录;一氧化碳浓度采集记录;温度采集记录;水泵电机工作状态;风机工作状态;绞车工作状态;电源过压报警;失流报警;缺相报警;班次产量记录;开关量采集及设备控制;载波数据传输;GSM/GPRS无线通信;参数设置;数据存储;电源自动切换管理以及系统自检等功能。设备分为井下数据采集终端和地面数据集中器两部分。 2.采集终端设计 数据采集终端是用来采集、监测、控制井下设备状态并将数据记录上传给集中器的装置,可同时采集16路的开关量和16路模拟量,并经A/D转换形成数字量,安装在井下防爆箱内。它为各类传感器提供工作电源,并以RS485总线方式通信;与集中器间以载波通信方式进行数据交换。集中器间采用载波通信方式,集中器可定时或随时召唤井下各设备参数并存储。 瓦斯传感器安装在井下各采煤工作面及巷道上,以采集不同点的瓦斯浓度。量程为0-4%CH4,供电方式采取采集器统一直流l5V供电,保障其安全性。当井下瓦斯浓度超标时,采集终端发出报警,报警灯不停闪烁的同时又通过语音报警以提示人员进行紧急撤离。同时监控室里的集中器也发出报警,提醒地勤人员采取紧急措施。另外,在报警同时打开风门及风机进行抽风,以降低瓦斯浓度。同样,当井下一氧化碳浓度超标也会发出报警。需注意的是,由于气敏传感器都有一定的使用寿命,因此最好一年更换一次传感器,以保障测量的准确性。 巷道风量的测量采用矿用智能风量传感器,期,其测量范围为风速0.3-15m/s;坑道断面积小于30m2;允许误差小于+0.3m/s;重复性误差读数值+1%;输出信号为200-1000Hz/5-15Hz或4-20mA/1-5mA;工作电压为Dcl5v;工作电流小于60mA;换能器工作频率为l40-150kHz。经A/D转换(或v/F转换)后,可测得其通风量的大小,以了解井下空气质量等。 由于井下到处都是易燃的煤,因此,当温度过高时极易发生自燃的情况;由于井下燃烧为不完全燃烧,因此会产生大量的一氧化碳。上述情况会导致井下人员的一氧化碳中毒,当遇到明火时还会产生爆炸。因此井下温度的测量很重要,尤其对于那些井下较干燥的矿井显得更加必要。根据现场情况可安装多个温度测量点以监控井下温度的变化。 井下巷道均由钢架或木架支撑,为防止冒顶、坍塌等危险情况造成人员重大伤亡和财产损失,井下需要实时巡检巷道压力情况,并及时整修。因此,在承重架下安装压力传感器实现压力应变的实时监测,可及时检测到出现的险情,从而能够避免重大事故的发生。 井下设备大多为防爆型没备,因此价格较一般同类型非防爆设备高许多。当出现过压、失流、缺相或三相不平衡等情况时,常会烧坏电机造成停产,从而造成重大的损失。为尽量杜绝或减少出现此类状况后造成损失。在电机进线上安装精密的电压、电流互感器,实时监测电压电流的变化。当出现非正常变化时及时报警,超出预定值时自动断开电源以保障没备的安全。 井下设备的工作状态是否正常对安全生产:非常重要,因此对风机、水泵、绞车等重大没备工作状态的监测是采集终端的另一重要功能。实时监测这些设备的二次触点等开关量,然后经光电隔离、整形、限流电路接到单片机端门,单片机可根据这些开关状态来判定设备的工作状态。另外,主控室还可通过集中器向采集终端下发某设备工作状态命令。 3.数据集中器设计 数据集中器是放置在主控室用来汇集、监测井下设备运行状况、对异常情况进行报警及显示,并能上传的设备。同时,它还具有对地面绞车运行状况实时监控、计量提升煤罐次数并计算生产量的功能。数据集中器可同时管理多个井矿下的采集终端设备,采用大容量掉电非遗失数据存储器NVRAM,对井下各测量点数据可进行定间隔(1-60mim可设)存储一个月的数据;可根据矿上生产情况设定班次及上下班交接时间,同时采集、计算并保存当前班、上一班、上上一班的生产量作为工人工作量核算的依据。采集方法是:在罐笼提升绞车电机进线上安装电压、电流互感器,利用绞车档位控制开关的空触点进行上下、档位的辨别,根据罐笼提升重量的变化导致电机输出功率的变化来判别出是空罐、上下人员还是煤罐。需注意的一点是:由于厂矿电压昼夜变化都较大,因此根据公式P=U×I可看出当电压变化时电流也随着变化.电流互感器感应电流也会随着变化,另外还会出现提升过程中罐笼撞绑导致感应电流瞬时过大的情况,也会有为防止罐笼过度摇摆出现危险而在提升过程中暂停(也叫稳绳)的情况。所以,在实际应用中对提升过程采集的信号经A/D转换后,还需要进行求平均值以及设置稳绳时间、空罐重量参数、正常罐重参数、超重报警参数等参数的没置。根据提升有效罐次乘以标准罐煤重量计算出当前班次的产量,到换班时间没备自动进行换班存储,将当前班次产量转存为上一班次,上一班次转存为上上班次,依次循环。对于小型煤矿,这样的产量统计方式可以避免因错计、漏计、少计的人为因素而导致矛盾的发生。 为便于进行参数的设置,集中器还具有人机接口。液晶显示采用清华蓬远公司内藏T6963C控制器的液晶模块,分辨率为128×64点阵,能显示汉字和图形,可当地通过键盘进行参数设置、远动控制操作等。实时刷新显示井下各采样点的数据及各设备开关状态,当井下瓦斯浓度、温度、负压、一氧化碳浓度等超标时,集中器面板上各对应报警LED进行闪烁报警、并显示出报警点所在位置,同时伴有语音报警。 集中器与采集终端之间通过低压电力线进行载波通信,可实时召唤、存储各采集终端下属设备当前状态字及数据.并讲行显示。用户可通过RS232串口、红外或RS485接口实现本地计算机与集中器的数据交换,也可通过计算机经集中器对各设备进行开、停控制。本方案中还增加了GSM/GPRS通信方式,当设备出现重大报警时,集中器自动将报警内容通过短消息的形式发给预定义好的手机,或者通过GPRS式将各数据记录及报警记录上传到主管部门的计算机。这样做可以实现无人值守的要求。 4.软件设计 本方案所涉及到的软件设计包括三部分:运行于数据采集终端中的数据采集、报警、控制及通信程序;运行于数据集中器中的数据采集、通信、报警及人机接口程序;运行于PC机上的后台监控、数据库等程序。 数据采集终端中的程序采用C51语言编写,数据集中器中的程序也采用C51语言编写,PC机上的后台监控程序即图形界面用户应用程序,是通过Vistlal C++开发环境编写的,采用串行口中断的异步通信方式实现与无线MODEM通信;后台数据库程序采用Microsoft SQL Server2000编写。 5.结论 随着我国经济的飞速发展,对能源的需求越来越大,在加大生产量的同时决不能忽视安全生产、严格管理的重要性。相对较落后的安检设备已不再适应新形式的需要,也满足不了现代化的管理要求。本设计方案采用上述思路和结构,既避免了布线、维修带来的不便,又提高了管理的现代化水平,满足了用户对井下生产状况的实时监控和对险情及时发现和排除的要求,能有效杜绝多数矿难事故的发生,为中小型煤矿提供了一种新颖的监测方法和手段。 煤矿监测系统论文:基于CAN 总线技术的煤矿安全监测系统的设计与测试 【摘 要】煤矿安全监控是煤矿生产中保证安全生产的重要手段。文章首先对我国煤矿安全监控技术的发展进行了回顾,对CAN 总线技术及其应用状况进行了概述。然后设计了一种基于CAN 总线技术的煤矿安全监控系统,并对其进行了测试。测试连续进行了10天,共计240 h,传输数据5.6×108个,误码率为0。 【关键词】CAN 总线技术;煤矿安全;监测系统 1 我国煤矿安全监控系统的发展现状 煤矿安全监控技术是随着煤炭工业和现代计算机和自动化技术的发展而发展起来的一门技术。煤矿安全监控技术为煤矿的安全生产提供了良好的技术保障。我国一直是全球最大的煤炭生产国,对煤矿安全监控也十分重视。从上世纪八十年代开始,我国开始从国外,如德国、美国、波兰等,引进安全监控系统。之后我国逐渐在消化国外技术的同时,结合我国煤矿的实际情况,自行研制了一批监控设备,代表性的国产监控系统有KJF2000、KJ66、WEBGIS,等等。这些设备为我国煤矿安全生产做出了重要贡献。随着安全监控技术的进一步发展,监控数据的传输逐渐成为各国竞相研究的重点领域。目前,我国在数据传输领域还处于比较落后的地位,主要存在的问题有以下几点:①传输速率慢;②非标准化;③高速传输时的传输距离短;④无中继连接的节点数少;⑤传输系统结构灵活性差。 2 CAN 总线技术概述及其在煤矿安全监控中的应用 CAN的全名是ControllerAreaNetwork,属于现场总线的范畴,它是一种有效支持分布式控制或实时控制的本行通信网络。CAN总线技术最早是在1986年由德国电气商博世公司开发的,当时主要用于汽车领域。此后不久,CAN的高性能和高可靠性获得了全世界的认同,并迅速在工业设备、工业自动化等众多领域得到了应用。到了上世纪九十年代末期,人们试着将其应用于煤矿安全监控中,结果迅速取得了成功,大大改善了煤矿安全状况。CAN具有下列主要特性:①多主站依据优先权进行总线访问;②无破坏性的基于优先权的仲裁;③借助接收滤波的多地址帧传送;④远程数据请求;⑤配置灵活性;⑥全系统数据相容性;⑦错误检测和出错信令;⑧发送期间若丢失仲裁或由于出错而遭破坏的帧可自动重发送;⑨暂时错误和永久性故障节点的判别以及故障节点的自动脱离。 CAN中的总线数值为两种互补逻辑数值:“显性”数值表示逻辑“0”,隐性表示逻辑“1”。在总线空闲或“隐性”位期间,发送“隐性”状态,“显性”状态以大于最小阈值的差分电压表示。在“隐性”状态下,VCAN―H和VCAN-L被固定于平均电压电平,V近似为0。在“显性”份期间,“显性”状态改写“隐性”状态并发送。如图l所示。 图1 总线位的数值表示 基于CAN总线的煤矿井下安全监测系统由井上通信系统和井下通信系统(监测网络)组成。CAN总线包含2层通信网络:(1)数据接口和井下监测分站之间的通信;(2)井下监测分站与各种安全监测传感器之间的通信。 3 监测系统硬件设计 3.1 微处理器系统 根据煤矿井下环境的要求,这里选用了ATMEL公司的8位高性能嵌入式微处理器ATmega64作为通信管理机的CPU。首先,ATmega64的执行速度快,采用了单循环周期指令,而且性能稳定,完全可以满足通信管理机的要求;CAN总线上数据收发采用中断的方式,提高了通信管理机的实时性;ATmega64提供了2个串口,一个串口通过Max232提供RS-232串行通讯口,另一个串口备用,实现双机备份功能。 3.2 CAN总线模块接口 CAN总线模块的CPU通过CAN控制器SJA1000及CAN收发器MCP2551连接到CAN总线上,单片机的I/O口连接SJA1000的AD0~AD7以及ALE、CS、RST、RD和WR等引脚,进行数据传输和总线控制。SJA1000的TX0、RX0分别接CAN收发器MCP2551的TXD和RXD引脚,进行数据的收发。MCP2551是CAN协议控制器和物理总线的接口,提供了对总线的差动发送能力和对CAN控制器的差动接收能力。 4 监测系统软件设计 煤矿井下监测是一项非常复杂的工作,检测系统需要监测的内容很多,有生产设备的运行状态,有井下温度、风速、风量、气压以及粉尘浓度的监测,还有气体成分中甲烷、一氧化碳、二氧化碳和氧气浓度的监测。对于如此复杂的监测系统,一旦通信出现故障,后果将非常严重,根据以上分析,主通信选择CAN总线,所以,下面主要介绍一下CAN总线的工作流程,如图2所示。 图2 CAN总线工作流程示意图 5 CAN总线性能测试 测试采用BER误码率测试软件,上位机软件通过RS-232串口定时1s向数据接口发送80个随机数据,并将发送的数据显示在窗口,同时显示发送的数据个数。数据接口接收到数据后按CAN协议进行数据打包,然后发送给监测分站。在数据接口与监测分站之间连接一段长度为12 km的仿真线,监测分站将收到的数据原样传送给传感器。而后,传感器再将收到的数据返回给监测分站,分站将数据返回给数据接口,数据接口将收到的数据解包,通过RS-232送回上位机。上位机将收到的数据与发送的数据逐个比较,若80个数据完全吻合,则将显示收到的数据以及正确数据个数,并根据发送与收到正确数计算误码率。该软件可同时记录测试的时间。以上测试连续进行10天,共计240 h,传输数据5.6×108个,误码率为0。由此,CAN总线性能可靠、稳定,是一种理想的通信总线。 煤矿监测系统论文:煤矿多绳摩擦轮提升机振动监测系统设计及其故障诊断 摘 要:针对煤矿提升机提升系统的运行现状,本文提出并设计了一种矿井提升机振动在线监测系统,该系统可实现矿井提升机的在线状态监测、诊断和报警。同时将有限元模态计算和模态分析结合,利用ANSYS对提升机振动进行模态分析,分析结果与提升机在实际情况下的振动相符,为后期工作提供理论指导。 关键词:多绳摩擦提升机 振动测试 有限元 模态分析 ANSYS 地下采矿等行业使用较多的是一种关键运输机是多多绳摩擦式提升机,此类机器也是提升机未来的发展方向,它对于矿山生产中井下生产和地表运输纽带之间的沟通的作用影响重大。提升机的主要承载装置是电机主轴,其是否是正常运行状态对生产的效率和安全有直接的影响,整个系统的安全与之息息相关。根据振动理论对主电机轴承和天轮轴承的监测和分析,以达到解决提升机实际运行的振动问题对现实有着重大意义。 1 系统硬件组成 (图1)就是多绳摩擦提升机,它是一种大型低速、重负荷旋转机械。驱动电机、联轴器、减速器、卷筒和轴承等构成了煤矿立井提升系统。振动测试有两个特殊点:(1)整栋具有规则的周期性。(2)转动部件是大型设备的主要振动测试对象。有三个方向是震动测试的主要测试方向,也就是水平、垂直和轴向方向,因为不同的方向不同的故障会有不同的现象,比方说水平方向不平衡,垂直方向松动,而轴向反映强烈的是不对称。通常情况下会将径向得像个测点安装在垂直方向,而水平方向最佳高度就是轴中心的高度 本监测系统采用XZD-YB一体化振动变送器,它将振动速度传感器、精密测量电路集成在一起,实现了传统的“传感器十变送器”模式的振动测量系统的功能,实现了经济型高精度振动测量系统,该变送器可直接连接DCS、PLC或其它系统,是电机等设备振动测量的理想选择。采用西门子S7-300系列PLC接收振动变送器的模拟量信号,完成数据的预处理,报警等功能。再通过PLC的以太网通讯模块传输数据到地面监控中心的PC机上,实现在线显示、报警、故障诊断分析等。系统网络化拓扑图如图2所示。 2 系统软件功能 该上位机系统是基于中文Windows XP平台,采用WinCC V6.0组态软件开发而成(图2)。 (1)显示功能。 立体流程画面的显示功能;具有多种类型图表、系统图、曲线图,用户界面更加直观。 (2)报警功能。 根据实际情况设定不同地点的预警值、报警级别及地理位置名称。系统可以完成诊断结果的统计报表,供设备管理使用,包括日、周、月、年的检测结果统计报表和报警诊断结果报表。 (3)上传功能。 实时振动数据网络上传,轻松实现无人值守。按照系统设定的参数(通道参数、保存监测数据间隔等)循环在线监测:实时数据采集数据预处理(有效值、最大值、平均值等统计)报警状态判别(如果有任何测点需要报警)实时显示数据、棒图、趋势图、时间波形等定时将检测数据存入数据库实时数据采集。 (4)图形表格。 用户可定制各种表格:实时数据表、历史数据、统计报表、报警一览表、实时数据曲线和历史数据趋势曲线等。 (5)查询功能。 可以在系统图上直接查询设备信息、运行情况、统计信息等。同时可以实现数据报表和数据库的连接,可以保存历史数据以备后续的分析。 3 系统应用案例分析 本系统现已应用于淮南顾桥矿主副井多绳摩擦提升系统。立井提升机整体是一个质量和刚度分布十分不均匀的,由若干个零部件组成的大型复杂的机器系统,在计算分析振动时,首先要做出较为合理的力学模型,使其既有利于理论分析计算,又能够满足工程上的精度要求。在把提升机整体的实际结构抽象为力学模型的过程中,认为井塔提升机大厅地基为刚性支承,略去各轴承座的弹性,把提升机系统离散成为多质点。本文采用有限元方法和ANS YS有限元分析软件分析振动参数。 (1)有限元法。 一般连续问题近似求解的数值方法就是有限元。在结构的应力分析中最早使用,之后在热传导、电磁场、流体力学等连续问题中很快应用。有限元方法密切结合了工程应用,是为产品设计直接服务的。随着有限元理论的不断发展和完善,涌现了大量大小不一、专用的、通用的有限元结果分析程序。所以工程结构中的一般问题现在直接可以使用通用程序求解,不用再另编计算程序,节省了大量精力和时间。 (2)有限元三维实体动力分析步骤。 三维实体有限元动力分析的一般步骤可以表述如下。 ①连续区域的离散化。 在动力分析中,因为引入了时间坐标,处理的是四维问题。在有限元分析中一般采用部分离散的方法,即只对空间域进行离散。 ②构造插值函数。 由于只对空间域进行离散,所以单元内位移的插值表示是 ③简化求解方程。 利用Galerkin提出的平衡方程与力的边界条件的等效积分形式,同时将位移空间离散后的表达式和初始条件 代入,最终得到系统的求解方程常微分方程组。原则上可利用求解常微分方程组的常用方法(例如Runge-Kutta方法)求解,但是在有限元动力分析中,因为矩阵阶数很高,用这些常用算法一般是不经济的。本文主要用直接积分法和振型叠加法。 (3)有限元分析软件ANSYS。 本文对提升机转轴组件系统的模态分析使用的是美国大型ANSYS有限元分析软件。ANSYS软件本身融合了结构、热、液体、电磁、声学,有限元分析作为基础的大型通用CAE软件。ANSYS软件主要包括三个部分:前处理模块,分析计算模块和后处理模块。由于ANSYS产品家族中的模态分析是一个线性分析,任何非线性特性,如塑性和接触(间隙)单元,即使定义了也将被忽略,因此这里假设系统为线性系统,进行有限元剖分时采用了梁单元、质量单元和弹簧单元,计算了满载时前15阶模态频率见表1,同时利用MATLAB绘制出了前4阶振型图见图3。 4 结论 分析计算模态的结果可以看出,如果该频率和转轴组件系统的轴向、径向和扭转震动的模态频率,频率处会比较容易出现峰值,计算模态分析结果会等同于实测信号的分析结果,而模态频率附近的频带范围经常出现谱峰,也就是转轴组件系统的动态的实际情况是和建立的有限元计算模型相符的。我们将进一步对模型进行优化改进,为今后煤矿立井提升系统的振动改善做出理论指导。 煤矿监测系统论文:煤矿主扇风机在线监测系统改造的研究 摘 要:文章从当前我国煤矿发展中主扇风机运行存在的监控不全,存在巨大的通风安全隐患,选取本矿崔庄风井的风机监测改造为实例,以TF-III型崔庄主扇风机在线监测系统安装调试、运行效果等各方面的改造实施,从而实现老矿井主通风机的现代化,满足现代化矿井生产的要求。 关键词:矿井通风机;在线监测;风机监测改造 1 概述 当前,我国大多数煤矿井的主通风机并没有实现在线监测,无法实现对矿井通风实时监测。现以峰峰集团羊东矿崔庄风机监测改造为例简要说明矿井主风机在线检查系统的实现。 2 设备现状 羊东矿崔庄风井 风机形式:长轴轴流风机(上海鼓风机厂) 数量:2台 风机型号:GAF26.6-16-1.67 负压范围:2628~4000 Pa 流量:148~176.2m3/s 风机调风形式:停机调整风叶角度 风机润滑形式:稀油润滑 (配套润滑油站2个) 配套电机:YR5601-6 异步电动机(湘潭电机厂) 额定功率:1000KW 额定电压:6000V 额定电流:119A 额定转速:989 r/min 功率因数:0.85 启动方式:转子串电抗器 风机在线监测系统:无 3整体改造实施方案 鉴于目前崔庄风井的设备情况,按照煤矿主扇风机运行规程要求及打造数字化矿井的发展需要,均需要增加和完善主扇风机在线监测系统的装备和投入。需要将监测信息上传至矿调度中心,鉴于该风井的地理位置跨越村庄、道路、铁路等设施,不宜采用光缆通讯,采用成熟的点对点无线网络通讯技术,达到对风机检测。 4 TF-III型崔庄主扇风机在线监测系统介绍 TF-III型矿井主扇风机在线监测系统是采用最新技术而设计的第三代主扇风机在线监测系统,编程智能数据采集、工业组态监测和控制、计算机数据库管理、网络通讯等功能为一体。主要功能如下: 4.1 设备监测优秀采用西门子系列可编程控制器,结合现场传感器能够快速、准确实时对风机设备运行状态监测,包括温度、压力、流量、振动、电压、电流、功率、电量等重要参数,对运行监测参数进行快速分析处理,发现异常情况及时报警提示,并且按照相关预案执行保护停机、防止造成重大安全事故。 4.2 监控上位机采用2台工业级计算机(工控机),双机冗余设计,可互为备用和同步显示,上位机监控软件平台采用功能强大、稳定可靠的正版ForceControl工业控制组态软件设计开发,具有高性能、高速度、高吞吐量、高可靠性、跨网络系统的开放式数据库,人机界面友好,操作简单,查看方便。 4.3 提供各种运行数据的实时趋势曲线、历史趋势曲线,便于用户进行数据变化分析。 4.4 具有运行报表功能,自动记录、存储各参数运行数据,形成班报表、日报表、月报表等,代替人工抄录,可随时查阅报表历史记录(数据存储时间为一年)。另外提供数据报表转存功能,可选择存储路径、报表时间范围、数据记录间隔等功能。 4.5 自动记录设备运行异常的报警信息和内容,包括报警发生、确认、消失的具体时间等,通过历史报警窗口可进行查阅、浏览和打印。 5 系统基本结构和配置 监控系统由上位机(监控计算机)、PLC控制柜(数据采集和报警控制)、现场传感器及网络功能接口等组成。 5.1监控上位机 监控上位机采用知名品牌工业级计算机,可同时监测两台风机,上位机人机界面采用工业控制组态软件设计开发,接收的数据进行还原显示、存贮、形成报表、实时和历史曲线等,对数据进行分析判断处理等,并联网通讯满足其它监控平台的数据访问。 5.2 PLC控制柜 PLC控制柜优秀采用西门子S7-1200系列可编程控制器,可编程控制器包括电源模块、CPU模块、模拟量输入模块、数字量输出模块、以太网通讯模块等,结合现场传感器和其他控制设备分别对风机和附属设备实现逻辑控制和运行参数实时在线监测、报警输出和外部通讯等功能。 5.3 现场传感器 现场传感器主要包括温度传感器、压力传感器、振动传感器、位置传感器等。 主要技术参数: 测量范围: 0 ~ -5Kpa;输出:4-20mADC 二线制 基本误差: 0.25% 工作温度:-20℃-+85℃ 长期稳定性: 过载极限:最大额定压力的1.5倍 5.3.1 风量的测量方法 根据空气流动的动力学理论,利用两端面静压变化测定法计算风量,具有测定方法简单、数据稳定、准确的特点,适合进行长期在线风量监测。 5.3.2润滑油压、冷却水压力的监测 采用压力变送器采集润滑油压、冷却水压力,判断供油压力的高低和冷却水进出水压力高低。 6 振动传感器 振动传感器用于测量风机的振幅或振速信号,是监测轴承故障的重要手段之一,一般安装在风机内轴承座体上(或风机机体上),每台风机装有两组(4只)按垂直、水平方向分布的振动传感器。振动传感器有专用配套变送器,将振动信号转换为4-20mA标准信号送入PLC模拟量采集通道。 振动传感器及变送器技术参数: 振动传感器型号:CD-21 C(S) 测量范围:0~500μm; 灵敏度:200mv/cm/s; 横向灵敏度比: 工作环境:温度: -29℃~80℃,相对湿度: 95%不冷凝; 输出电阻:≤500Ω; 最大承受冲击:500m/s2 7 电参数的采集 风机运行的电参数采集采用综合电参数模块实现,该模块是一款性能优异,功能齐全的智能型电参数测量与采集模块,适用于工频三相三线制或三相四线制电路中的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数等信号的测量,采用RS485总线通讯方式,标准MODBUS-RTU通讯规约。 可在市场上购买EDA9033D电参数模块,实现电参数采集的功能。 综合电参数模块主要技术参数: 输入信号:三相交流电压、电流,输入频率:45~75Hz 电压量程: 500V,电流量程: 5A、 通讯输出:RS-485 ,标准MODBUS-RTU通讯规约。 测量精度:电流、电压:0.2级;其它电量:0.5级; 供电电源:DC+10~30V;功耗: 工作环境:工作温度:-20℃~+70℃ 相对湿度:5%~95%不结露 8 系统主要技术参数 ・工作输入电源: AC170~250V,控制器电源: DC24V; ・工作环境:环境温度-30℃~60℃,相对湿度:-5%~95%不结露。 ・压力信号:测量范围0~-5kPa,0~1MPa,测量精度±0.5%, 标准4~20mA信号 ・温度信号:测量范围-20~280℃ 测量精度:±1.0 传感器分度号:PT100 ・振动信号:测量范围:0~500μm 测量精度: 9监控界面 9.1运行主界面(见图1) 9.2 查看实时变化曲线、历史曲线和运行工况性能曲线 选择历史数据曲线,双击趋势框,将弹出历史趋势设置画面,选择需要查询的开始时间和结束时间和时间轴范围(横轴),并且可以调整数据轴(纵轴)的数据范围,鼠标拖动游标可了解具体某一点的详细数据。 煤矿监测系统论文:煤矿井下皮带运输状态监测系统研究 【摘 要】本文在煤矿井下皮带运输的理论研究分析基础上,设计开发矿井皮带运输状态监测系统,为综合监控技术的广泛应用和提高煤矿矿井皮带运输状态监测与事故预警提供理论基础和应用借鉴。 【关键词】皮带运输机;监测;煤矿 0 引言 皮带运输机是一种由电机驱动的连续运输设备,主要用来输送物料和成品,被广泛应用于工业生产各领域。在皮带运输机连续运行过程中,皮带运输机经常会出现打滑、断带、划伤、过载、联轴器断开等故障,导致压矿的严重后果。因此对皮带运输机运行状态的监测具有重要意义。煤矿井下皮带运输系统走向长,环节多且装备了多种类型的皮带运输机。运行经验表明,仅靠提高皮带运输系统的质量难以满足安全生产的要求,还须装备功能完善、质量可靠、技术先进的皮带运输自动化系统,以实现对皮带机群运行状态检测、控制与保护、现场视频监视。 1 煤矿井下皮带运输状态监测系统设计 系统设计工作原理是:皮带运输机的断带、划伤、横撕、打滑、过载、联轴器断开等多种皮带机运行异常状态会给生产带来较严重的后果,为避免这些现象的出现我们可以检测皮带速度、电机转矩作这两个特征参量是否异常。皮带速度、电机转矩成为皮带运输机状态监测系统比较重要信号被测参量。除此以外,当皮带运输机正常运行时,安装在皮带机上的传感器还应检测皮带运输机运行状态的烟雾、温度、跑偏、堆煤、纵撕等特征参量,将表示皮带运输机运行状态的非电量转变成为标准电信号,并将采集到的电信号经过滤波、放大、整形处理后传给主控单元进行信号分析、处理,并与设定的标准信号的阈值进行分析比较,由主控单元采取相应的控制策略,发出控制命令。例如对异常信号进行停机、预警、报警等。制策略。 矿井皮带运输状态监测系统主要由井下控制分站与井上控制主站构成,整个系统采用全分布式控制结构。控制分站负责采集矿井下的各种状态特征参量的采集和对设备做出相应的控制。每条皮带机机头位置安装监控分站一台,监控分站的显示机构可实时显示当前皮带机的运行状态。各监控分站与各状态参量传感器之间采用距阵结构实现联接,控制分站与监控主站之间采用现场网络总线结构接入工业以太网,监控主站与监控主机之间通过矿井环形光纤以太网络联接。监控主机部分位于地面机电监控中心,工业控制计算机上安装组态软件实现对各分站的每条皮带机的运行状态的实时监控。系统结构如图a 所示。 矿井皮带运输状态监测系统监测量有速度、电机转矩、纵撕传感器等,其结果如图b所示。 GSC6-SC型速度传感器,主要用于检测皮带机的运行速度,其基本工作原理为开路式磁阻传感器。用于检测作输送机皮带的运行速度和低速打滑、超速和断带等现象的监测。速度传感器的摩擦滚轮安装于皮带机机头上皮带的下侧,根据压缩弹簧的张力使摩擦滚轮与上皮带紧密接触。此种安装方法鉴于由于上皮带托辊较密,水和灰都不易影响摩擦滚轮,摩擦滚轮转动较平稳,输出频率可靠。 CQG电机转矩传感器基于数字式转矩传感器原理之上研制而成。这种电机转矩传感器采用磁电转换原理,应用相位差原理和数字显示的转矩转速测量方法,是通过磁电变换输出具有相位差的二个电压讯号的传感器,可直接读出扭矩和转速的测量结果。 ZS01-L-Y型纵撕传感器主要用于检测各种规格型号的皮带输送机皮带纵向撕裂。当皮带运输机出现皮带纵撕故障时,便会出发拦索,使之产生位移变化量,通过检测位移变化量的变化来检测皮带纵撕信号量。纵撕传感器安装于受料段皮带下缓冲托辊之间,每个受料段设一组,从传感器内直接输出预警、报警停机信号。 跑偏开关主要用于检测实际运行过程中皮带输送机的跑偏位移量来实现皮带输送机跑偏后自动预警、报警功能;跑偏开关具有两级动作,一级动作用于预警,二级动作用于停机报警。当皮带运输机运行过程中轻微跑偏时,跑偏开关发出预警信号;当皮带运输机运行过程中严重跑偏时,跑偏开关发出停机报警信号。跑偏开关通常安装在机头位置,皮带运输机槽角倾斜安装,开关立辊应当垂直于皮带面,立辊高度的 1/3 处位于皮带面,同时保证电缆出线口安装在皮带机内侧。由于皮带机在正常运行过程中会产生一定程度的自然跑偏,而此自然跑偏不会影响皮带机的正常运行,所以在安装时将立辊距带边留有一定的空间。 GQL0.1-Y烟雾传感器是离子式烟雾传感器的一种,用于环境中烟雾的检测,能有效准确的检测环境中烟雾的浓度信号。 堆煤传感器主要安装在皮带机机头溜煤眼和皮带搭接处。当皮带机头发生堆煤或满仓及超过限位的时候,堆煤传感器动作一定的角度,传感器输出点由闭合变成断开。控制系统监测到后,进行报警和停机,已达到保护皮带机的目的。 GWM-40-W 型号温度传感器是基于热电偶原理的温度传感器,当被测设备或环境温度升高到一定的时候,温度传感器的热敏原件动作输出信号。以保证安全。用于电机运行时温度的检测,能有效准确的检测电机运行时温度信号。 2 结论 运用测试技术和控制理论建立完善的皮带运输机的带速、过载、打滑、划伤、断带、联轴器断开、跑偏、烟雾、温度、等检测与事故预警;系统能实时的监测皮带机的运行状态,能根据现场采集到数据,诊断出系统存在的故障,在达到一级预警预设值时,进行预警,达到二级报警预设值时,进行停机报警;状态监测与事故预警系统与调度电话系统、工业视频监控系统联系在一起,共同对系统的监测发挥各自的作用;系统具有地面远程控制为综合监控技术的广泛应用和提高煤矿矿井皮带运输状态监测与事故预警提供理论基础和应用借鉴。 煤矿监测系统论文:电力监测系统在煤矿供电中的应用 摘要:针对无人值班变电站的大力推广,首先介绍了电力监控系统的总体结构,进而对电力监控系统的原理及连线进行了分析,接下来就实施方案作了详细的规划,最后提出了电力监控系统的意义。 关键词:电力监控与自动化平台的整合 实施方案 无人值守 效益分析 1 概述 近年来,随着电力系统管理体制的深化改革,变电站的无人值守、综合管理和安全管理是电网现代化的必由之路。远程视频/环境监控系统已逐步成为无人值班变电所新增的十分必要的自动化项目,通过远程视频/环境监控系统,安全值班人员、企业领导可以随时对电站的重点部位进行监控和监视,以便能够实时、直接地了解和掌握各变电站的安全情况,并及时对发生的情况做出反应。 为实现供电系统和设备的在线参数监测、远程操作控制、实时事故报警、数据统计分析、运行安全保护、用电计量管理;实现了“四遥操控”,对故障监测预警、保护、定位,上传故障数据和信息,提供了快速解决手段,也解决了煤矿供电系统越级跳闸、电压波动跳闸、漏电接地选线、突发大面积和长时间停电等困扰煤矿供电的运行难题,我矿2008年按计划引进了KJ357矿用电力监控系统。 2 系统总体结构 系统分为四个层次:设备层(即高开综合保护层)、变电层(即变电所内的当地监控和自动化设备――井下测控分站)、通讯平台层(即变电所与地面间的公共通讯平台――光纤以太网平台)、地面监控层。 设备层主要完成数据采集、计算、保护和控制执行,并通过RS485总线接入变电所的测控分站中。测控分站一方面完成数据转发,另一方面实现变电所综合选漏、录波存储、时钟同步和当地监控,并通过光纤以太网,完成与监控主站的通讯。通讯平台是由分站光端设备构成的光纤以太网或是专门的光纤以太网。监控主站是一套供电系统专业版组态系统,可按照供电系统的规范,对供电系统进行监测、控制、统计和分析。 一个变电所装设一台井下监控分站。变电所的高低压综合保护用双绞线接入变电所的测控分站,监控分站直接接入现有环网,以太网与地面监控主站通讯。 系统后台可以用OPC方式将数据传输到矿井综合自动化平台,实现数据共享和网络。 3 实施方案 3.1 系统原理图(图1) 井下各6kV变电所的高、低压开关通过RS485通讯线接入分站,分站通过网线接入千兆环网,监控中心服务器、监控主机通过环网读取各变电所的高、低压开关数据,从而实现监测和控制。 3.2 系统连接 电力监控系统设备连接,在井下泵房和变电所各安装一台监控通讯分站,各变电所的监控摄像头通过网线或光缆(根据现场传输距离情况决定)连至电力监控分站,由电力监控分站将电力监控数据和视频监控数据由网线连至环网交换机,通过环网传至监控服务器和主机。 3.3 电力监控中心站的建立 在调度中心建立电力监控后台,对地面35kV配电房和东地6kV配电房的开关柜进行数据监测和分、合闸控制,井下16个变电所的高、低压开关进行远程监测、遥控、遥信、遥调和遥视。 3.4 地面配电房的接入 需将矿内地面35kV配电房和东地6kV配电房接入要建的电力监控系统实现配电室的监测、监控。 3.5 电力监控分站的建立 在井下共16个变电所中各安装一台电力监控分站。电力监控分站与变电所内的高、低压开关的综合保护器用RS485通讯方式进行联网,实现变电所的就地监控、通讯转发等。电力监控分站就近接入变电所附近的千兆环网交换机,通过已有的工业以太网与地面电力调度中心后台进行数据交换。 3.6 视频的建设 在井下变电所安装带云台隔爆摄像机,并接入变电所的测控分站,进行数据编码和压缩,并通过以太网,将视频传输到地面电力调度中心,实现井下变电所的视频监视,实现变电所的图像监视即遥视,从而可以实现变电所的无人值班。 3.7 与综合自动化平台的连接 ①目前我矿已有千兆工业环网,工业以太网共安装12台环网交换机,地面4台工业环网交换机,井下 8台矿用防爆环网交换机。地面除了在机房安设两台优秀交换机外,还分别在35kV变电站和洗煤厂(正在建设中)各安装一台交换机。井下分别在8个变电所各安装一台防爆环网交换机。地面、井下通过单模光缆构成两个1000M高速光纤环网并实现冗余(环网系统如图2所示)。②现有综合自动化集成软件平台主要包括操作系统、数据库系统、组态平台及应用平台。操作系统选用Windows2003简体中文版,数据库系统使用SQL2005简体中文版。组态平台作为整个系统组态开发平台,采用HMI/SCADA自动化监控组态软件iFIX简体中文版作为组态平台。 综合自动化集成软件平台利用标准软件接口采集不同系统的数据信息,进行集中处理、存储和,以iFIX组态软件模拟生产过程,将数据以图形及表格的方式动态表现出来,并通过Web方式在网络上,使信息资源有机整合到一起,得到最大限度的利用,便于企业领导及时掌握煤矿生产情况并做出合理决策。 综合自动化集成软件平台使用两台iFIX管控服务器,一台运行,另一台备用;还有两台数据库服务器负责对iFIX管控服务器收集的数据进行存储备份,一主一备,一台数据库服务器运行时如发生故障,另一台自动投入运行,确保对iFIX管控服务器所收集数据的正常存储。 电力监测系统通过OPC SERVER与全矿井综合自动化平台接口,实现两者的无缝连接。 3.8 系统效益分析 ①使各变电站真正做到无人值班,以综合性保护和控制增加了变电站整体安全和设备运行可靠性。②极大提高上级管理部门对下级操作部门、操作部门对所属变电站的监督和管理水平:a上级管理部门实时监督操作人员的工作状态和规范程度。b实时管理和监控变电站有关人员、物品进出等安全防护情况。c操作部门可实时监控变电站主要设备的运行状态。d优化相关操作、维护人员的派出和工作计划,极大提高生产效率。e管理部门对变电站的突发事件能清晰看到、准确决策并在第一时间传达指令到现场。③降低变电站的日常维护成本,每个变电站最少可节约两名值班人员人工成本。 4 结束语 该系统还可通过智能分析,预告事故隐患,预防突发电力事故,具有应对突发安全事故时的电力预案程控操作功能,可用于高效准确处置重大安全事故;系统的高精度计量监测、专业图表分析工具、录波分析工具和智能专家系统,是加强供电管理、减少事故、降低损耗、节约电能、提高运行效率和管理水平的最新现代化工具,运用系统网络远程操作控制和智能程控技术,能实现煤矿供电系统和生产设备的全面自动化监控无人管理,很值得推广。 煤矿监测系统论文:井下电力监测系统在龙宫煤矿的设计与改造 【摘 要】本文针对华玫矿业井下供电系统现有的情况和特点,提出了远程供电监测系统的设计思路、实施方案,并对该矿井下变电所实施了遥测、遥控、遥调、遥信等远程监控,有力保障了矿井的安全生产。 【关键词】监测监控 遥测 遥控 遥调 遥信. 1.概括 华玫矿业煤矿井下高、低压开关、变压器、电动机近千余台,高、低压供电线路几万米,供电设备多、线路长,再有井下地质环境复杂,巷道支护条件差,所以造成了供电线路和设备发生短路、漏电故障,从而造成越级跳闸,引起大面积停电的几率也随之增大,发生故障后的恢复供电时间也比较长,严重影响了矿井的安全生产。为了解决以上问题,煤矿对井下主要变电所和配电点设备进行了升级和优化,建立了矿井井下供电监测监控系统,及时发现问题并加以解决,以提高矿井供电系统的可靠性,节约的相关开支。 2.设计方案 系统共有三层网络结构组成:地面主站调度监控系统层、监控系统层,RTU设备层组成。系统可以扩展以太网交换机通讯,利用光纤相连,构成基于环形光纤的现场总线网;各个分站与地面调度监控系统间用光纤环网相连,构成光纤以太网。系统构建符合矿井条件的千兆工业以太网络,做为供电监测监控系统数据传输的主要通道,将分布于各个采区的变电所、配电点相关信息联通到一起,直接传输到地面监控中心,由监控中心服务器和上位机进行数据采集和整理。 井下RTU终端采用开封测控的DSB600B(高压)、WZB-6GT(低压)型保护器,具备各种关键数据的采集功能(电压、电流、故障、电量、状态等)和输出功能。利用RTU终端的RS485总线及以太网通讯,实现供电分站的数据采集、处理、统计、显示、操作等功能,分站显示屏能够显示相应的主要数据为巡检人员检修提高方便。最后供电分站就近接入环网交换机将数据传输至地面监控中心。 3.实施方案 本着节约开支的原则,对井下高、低压开关进行改造升级,井下电力监测监控系统主要集中在开关的综合保护装置(含电力数据采集、监测、监控、通讯和各种电气保护功能),购置主要是采购市场上比较先进的具有通讯功能的开关,以此完成设备层的实施。实现配电网及其设备正常运行及事故下的监测、保护、控制、用电负荷配电管理的现代化,对RTU终端设备实现遥控、遥测、遥信等管理。 井下环网安装西门子X408交换机3台、X308交换机5台,敷设48芯光缆近万余米,能够实现供电监测监控系统的就近接入;井上环网安装西门子X408交换机2台、X308交换机2台,敷设48芯光缆两千米;监控中心安装思科优秀交换机2台,分别连接井下、井上环网,从而实现环形架构。 高压开关方面通过优化开关内部控制线路、更换保护器装置的方式,对井下现有的天津天矿、济源矿用、中国电光等厂家的高压开关改造;低压开关方面通过更换整体开关、改造原低压开关、接入有通讯功能的开关等三种方式来实现。 系统经过优化设计最终确定安装供电传输分站7台,对每台高低压开关的RTU终端,均采用RS485通讯总线方式进行连接并就近接入供电分站。 4.远程电力监测系统组态软件设计 井下电力监测监控系统是整个远程电力系统的优秀,能够实现电力监测的四遥功能,即遥信、遥测、遥控、遥调。通过上位机软件能够实现报表统计、故障录波、快速复电等附加功能。 上位机的供电组态软件选用力控电力版6.1,实现采集并记录井下上传的各个分站的数据,并有相应的远程操作窗口来实现远程的相应操作,最终实现集中管理。图2为龙宫煤矿电力监测的主界面。(中央变电所) 5.结束语 通过井下供电监控系统的实施,极大的减少了煤矿供电的故障率,提高了工人劳动效率,部分变电所和配电点实现了无人值守,降低了工人劳动强度,解决了传统管理模式下的诸多人为因素,提高了供电系统运行的可靠性、安全性、快速性,杜绝了部分事故的发生,有力的保证了矿井的安全生产。 作者简介: 陈见伦,(1974~ ),毕业于哈尔滨工业大学工业电气自动化专业,现任济南华玫矿业有限责任公司机电副主任,曾主持矿山机电设备技术升级改造项目十余项。 煤矿监测系统论文:关于采用KJ216煤矿顶板动态监测系统预测周期来压和瓦斯涌出的研究 【摘 要】 珲春矿业集团八连城煤矿31901工作面通过采用KJ216煤矿顶板动态监测系统,现场研究了综采支架压力与采场瓦斯涌出变化之间的关系,介绍了KJ216在线液压传送系统的安装与使用,分析了周期来压与采场瓦斯涌出的的内在联系,准确预报周期来压的到来,积极采取措施,从而大大减小瓦斯带来的灾害。 【关键词】 周期来压 瓦斯 液压系统传送 1 地质概况 八连城31901工作面煤厚2.1m~4.5m,平均厚度3.5m。煤层倾角2°~6°,平均4°。绝对瓦斯涌出量17.4m3/min。伪顶0.3m粉砂质泥岩,直接顶12.0m粗砂岩,老顶0.9m泥岩。煤层硬度f2~3(如表1)。 一般情况下,采场瓦斯涌出包括3部分,煤壁瓦斯涌出,落煤瓦斯涌出及采空区瓦斯涌出。对于煤壁瓦斯涌出,当采煤机不断割煤,新鲜煤壁不断暴露,瓦斯就沿着煤层的破坏裂隙向工作面涌出。采煤机落煤,把煤粉碎成各种块粒状煤,提高了煤的瓦斯解析强度,导致瓦斯涌出量增加。采空区瓦斯由采空区落煤、围岩顶板裂隙和邻近煤层涌出的瓦斯构成。 2 KJ216在线液压传送系统的应用原理 (1)系统概述。综采支架工作阻力监测系统用于煤矿综采工作面的支护工作阻力在线监测。系统现场总线采用标准RS485数据总线,总线可连接64台压力监测分站,压力监测分站可现场实时显示支架工作阻力、最大工作阻力。本安型分站控制巡测下位压力监测分站,通讯分站的数据发送到上位监测主站。(2)系统结构与组成。31901工作面综采支架工作阻力监测系统采用配套KDW28型隔爆兼本安电源供电。每台供电电源可负载一台本安型分站和8台压力监测分站,以下为传送路线,监控分站1号通讯分站通讯主站光端机光纤环网地面电脑系统软件矿井局域网。 3 周期来压与采场瓦斯涌出量的监测 (1)监测方法。31901工作面共有64个综采液压支架,设置了8个测站,间距平均分布,每个测站连接8个综采液压支架,分站的主机采用通道液压管和支架的支柱连接,主机与主机之间采用电源线连接,最后通过光纤与地面电脑连接。所观测的数据在线传送到八连城煤矿地面调度室、地面区队、地面技术科、地面总工程师室。技术人员可以随时观测和分析数据,把异常数据随时反馈到上级领导那里,进而有效指导生产。(2)监测结果分析。八连城煤矿采用KJ216在线液压传送系统共连续监测到6次周期来压。见图1。 从现场监测到的6次周期来压与工作面瓦斯浓度监测的关系分析可知,该矿31901工作面的周期来压约为5~7天左右,根据工作面推进速度推进(5.0m/d)计算,工作面周期来压步距大约为25m~30m。周期来压时顶板活动剧烈,有时有响声,工作面部分片帮,支架压力明显增大,瓦斯浓度稍有提高,瓦斯的浓度增幅不大,瓦斯浓度增大趋势时间略滞后于支架压力增大趋势时间。 通过1个月的观测,共发生6次周期来压,通过来压前后压力的变化,瓦斯浓度的变化,片帮深度对比,各项指标在周期来压前后有一定的变化。在观测第一个周期来压之后,我们通过分析数据,预测了第二次周期来压,第三次周期来压,第四到第六次周期来压,周期来压步距与实际误差仅为2m到3m。事实上,我们采用KJ216煤矿顶板监测系统,我们预测周期来压的准确程度大大的得到提高。在周期来压之前,我们采取了预防措施,检查好泵站到工作面的供液管路,工作面综采支架补足压力,全部伸好护帮板,区队长跟班作业,现场观测顶板与煤帮的压力变化,有漏液的液压支架随时修补。加大本煤层瓦斯抽放,增加本煤层底板瓦斯抽放,增大煤层瓦斯高位复抽,做好上尾巷瓦斯抽放工作,调节工作面通风风量,清除回风巷、入风巷、工作面障碍物,减小通风阻力,扩大工作面底板打眼覆盖面积,充分释放工作面瓦斯。在周期来压前后,加大瓦检员检查采煤工作面和上尾巷、回风巷的瓦斯检查力度,有情况随时向采煤施工队和调度汇报,做到有隐患及时处理。在周期来压前后,根据支架压力显现和瓦斯浓度的变化,适当放慢循环进度,使瓦斯得到充分释放,等到瓦斯浓度降到允许施工范围内,周期来压过去后,采煤工作面才步入正规循环。 4 周期来压外与瓦斯涌出量的关系 通过观测,瓦斯的涌出量在周期来压前后有较大的变化,平常瓦斯涌出量的变化幅度小,这与尾巷的冒落状况、顶底板岩性、顶板淋水情况,顶底板邻近煤层的赋存状态、采空区的影响、工作面的风流、循环进度的快慢、煤层瓦斯的抽放等各方面因素有一定的关系。虽然平常瓦斯的涌出量变化幅度不大,但不可疏忽。通过监测数据暴露出问题是,工作面有时有个别综采支架漏液,综采支架多数存在初撑力不足,综采支架没有顶靠工作面顶板。在综采支架都补足压力,同时加强在线液压传送系统的观测,探索出支架压力的变化与工作面瓦斯量涌出的变化之间内在更具体的联系,才能发挥出在线液压传送系统的更大效能。 煤矿监测系统论文:无线传感器网络在煤矿瓦斯监测系统中的应用 摘要:针对近些年煤矿瓦斯监测不够精确等问题,本文结合无线传感器网络技术,提出了基于无线传感器网络的煤矿瓦斯监测系统的设计方法。根据该设计思想将系统分为信息采集、传送、监控和路由设计等几部分。针对现场实际的需求,提出固定节点和移动节点的实现方法并对两类传感器结点进行了软硬件设计。结点硬件部分主要包括:控制模块、传感器模块、无线通信模块和电源模块。软件部分主要包括数据采集采集模块与处理模块和数据传输模块,并给出了各模块的流程图。 关键词:甲烷 监测 无线传感器网络 节点 1 引言 我国煤炭资源丰富,但是煤炭开采却面临诸多困难,近年全国各地煤炭瓦斯事故不断发生,如何准确有效的监测瓦斯浓度成为煤炭安全生产的主要问题。本文主要对当前瓦斯气体监测有线方式布线难,检测效率不高、无人值守、检测设备携带不方便等问题,提出了设计基于无线传感器网络煤矿瓦斯气体监测系统。 2 传感器结点硬件电路的设计 传感器结点电路的设计主要包括两类结点的设计,分别是移动结点和固定结点。移动传感器结点负责现场的信息感知,并将现场的信息通过自组网的方式传送到所在簇的簇头。移动结点是根据通信空间的关系或者地理位置的不同分成若干个簇,每个簇以固定结点为簇头,簇头作为路由将信息实时的传送到地面监控中心的网关服务器部分,然后网关服务器将再将接收到的信息传送给瓦斯监控平台,经过处理后实时显示监测区域的瓦斯浓度。图2为节点关系图。 2.1 移动节点与固定节点硬件组成结构 移动节点结构主要由四部分组成:传感器模块、无线通信模块、控制器模块和电源模块。图3为传感器移动节点模块结构图。 考虑系统的性能要求及性价比我们选择加密性强、运行速度快、抗干扰能力超强(高抗静电ESD保护、EFI测试轻松过2KV/4KV快速脉冲干扰、宽电压,不怕电源抖动、款温度范围、芯片电源经过特殊处理)、超低功耗的STC12C5A60S2单片机芯片,无线通讯模块我们这里采用射频芯片nRF905,该芯片广泛应用的射频收发通讯中。 对于固定结点是传感器结点汇聚信息的纽带,在设计中使用了和移动节点一样的硬件结构,唯一不同的是固定结点中的汇聚结点增加了RS-485接口通信,便于与地面进行有线通信。 3 瓦斯数据采集软件的设计 瓦斯传感器结点需要实时采集监测区域瓦斯的浓度,然后将采集的数据信息进行相应的处理后,使其构成无线传感器网络,并将数据信息传输到监控和管理系统。 在井下监控区域内需要建立合适的无线传感器网络系统,按照功能可分为瓦斯数据采集和瓦斯数据传输两个模块。瓦斯数据采集模块中又包含了瓦斯数据采集和处理。瓦斯数据采集模块流程图如图5-6所示。 瓦斯信息采集后还需要瓦斯处理,瓦斯数据处理流程图如下。 4 瓦斯数据传输模块软件的设计 瓦斯数据传输模块主要负责通过控制模块处理后进行数据通信。通信设备有两部分组成,一部分是发射器,一部分是接收器。图7为传输模块流程图。 5 网络的建立与新结点入网 在自组织的无线传感器网络中,网络的性能主要依赖于拓扑控制。如何有效的满足网络覆盖和连通度,去除结点不需要的通信链路,是传感器网络拓扑控制的主要目的,这样可以形成一个数据转发的优化的网络结构,最终延长网络的生存周期。一个好的拓扑结构可以增加路由协议和MAC协议的传输效率。本设计是运用层次型无线传感器网络的拓扑控制,依据分簇的方法形成一个处理并转发数据的网络。在网络的形成阶段,首先需要协调器建立一个网络,然后固定结点和移动结点分别加入到网络中,对于无线传感器网络,有许多的信道可以供使用,为了减少网络的建立时间可设计监测系统在一个固定的信道上,如果在一个监测区内需要多个无线传感器网络,则可以将它们固定在不同的信道上,这样可以减少网络间的相互干扰。建网过程开始后,固定结点首先要对能量进行扫描,通过扫描协调器可以获得所规定信道内无线信号的哪些能量高哪些能量低,以便查得能量峰值,如果预期设定的可接受标准低于能量峰值,协调器会继续进行能量扫描,一直到该信道上能量峰值满足要求为止,如果能力扫描结果可以接受,固定结点为即将建立的网络选择一个网络ID作为它的唯一标识。 网络建立起后,便可以接受未入网的新结点加入到网络,新结点首先会在提前设定好的一个信道撒花姑娘进行一个固定时间的主动扫描。在扫描国产中,新结点将向网络中的所有结点广播信标请求信息,协调器和已入网的结点收到这个信息后会向该结点发送自己的信标帧,因此在网络连通状况良好的情况下,新结点将会收到很多个信标信息。扫描结束后,新结点将会选择与信标中标识允许连接的网络结点进行连接,如果多个网络结点允许连接,那么新结点会按照所收到信标帧的顺序来选择靠前的结点连接。如果主动扫描结束后,新结点没有收到任何一个信标帧,则新结点会重复主动扫描过程,直到发现可以连接的网络结点为止。为了使结点可以获取网络中邻居结点的信息,便于数据传输,设计每个结点都维护一个记录了该邻居结点信息的邻居表,对于每一个新结点,其邻居表初始值为空,一旦新结点进入到网络,它将会把信标信息保存到邻居表中,并将邻居表中的做出记录,之后新结点将会向网络中结点发送请求加入信息,该信息包括了结点类型信息,网络中结点收到这个信息后,如果允许该结点加入,则会为该结点分配相应的网络地址,并将信息存入到邻接表中,然后网络中的结点向新加入的结点发送应答信息,包括网络ID、给该结点分配的网络地址等相关参数信息,新结点收到这个应答信息后,记录其中的内容,这样就完成了新结点入网的过程。 6 结语 最后通过传感器节点的软硬件设计,在实验室及走廊取三个传感器节点进行了实验,通过数据结果分析,效果良好。为以后实时运用的煤矿生产现场奠定了基础。 煤矿监测系统论文:KJ550在线监测系统在三河尖煤矿防冲中的应用 摘要: 徐州矿务集团三河尖煤矿是国内受冲击矿压危害最为严重的矿井之一,自1991年发生第一次冲击地压以来,已先后发生各类冲击地压事故31起,对冲击地压的治理已成为三河尖煤矿安全管理的重要内容。7439工作面使用的KJ550煤矿冲击地压监测系统,大大提高了三河尖煤矿冲击矿压预测预报准确性和冲击矿压防治水平,实现了安全回采,具有巨大的潜在社会效益和经济效益。 1 概述 7439工作面位于东四采区,运输巷和切眼与7419工作面采空区相邻,轨道巷与F7断层(h=11m)相邻,该面的对面为7429工作面采空区,其下2m为东四轨道巷,煤层顶板为粉细砂岩,厚度14.4m。7439工作面三面环采空区,一面临采区断层,是典型的孤岛残采综放工作面。运用综合指数法评定指数为0.737,为中等(偏强)冲击危险。 2 KJ550冲击地压在线监测系统基本原理 2.1 岩层运动、支承压力、钻屑量与钻孔围岩应力之间的内在关系。KJ550煤矿冲击地压监测系统是基于当量钻屑量预报冲击地压的机理:发生冲击地压之前,采动应力存在逐步增加的过程,当应力必须达到煤体破坏极限时,就有可能发生冲击地压,此时钻屑量将超过额定的安全指标,因此,应力增量的变化规律与钻屑量存在相关性,通过监测应力增量的变化规律,实时在线监测工作面前方采动应力场的变化规律,找到高应力区及其变化趋势,实现冲击地压危险区和危险程度的实时监测预警和预报[1]。 2.2 监测系统包括三个主要组成部分:①地面监测主站;②井下监测分站(包括一个供电电源);③压力传感系统。另外还包括接线盒、电缆、光缆等本质安全型连接部件以及相应的软件组成。 2.3 相对应力与绝对应力的关系。主要功能KJ550系统的压力传感器测得的是相对应力,它是支承压力与绝对钻孔围岩应力综合作用的结果。相对应力值和绝对应力值的关系如图1所示。可见,本系统的压力传感器揭示的支承压力峰值附近的应力变化情况,一般小于绝对应力。 由于应力增量可以实现实时在线监测,因此,可以通过监测应力增量,实现冲击地压的监测预警。监测系统具备以下功能:①根据在线监测处理软件,能够实时显示冲击危险区及其危险程度,具有三级预警。②具有在地面监控室远程诊断每一个井下传感器工作状况的功能。③具有预报顶板来压的分析功能和输出冲击危险性预警报表功能。 3 7439工作面测点布置 根据7439工作面的具体实际情况,在轨道巷布置9组测站,运输巷布置9组测站,每组测站包含两个测点,埋深为14m和8m,测点间距为1m,如图2所示,图中灰色线条表示测点,在7439两道分别从开切眼往外每隔20m布置一组测站,测点埋在回采工作面内,一次布置完9组测站;如图2所示7439工作面KJ550测点布置示意图。 4 7439工作面KJ550应力在线监测系统监测结果及防治情况分析 7439回采工作面是“孤岛残采”工作面,受断层构造应力、采空区残余应力和区段煤柱应力集中影响,回采过程中面内及两道超前50m范围板炮、煤炮频繁,强度大,且轨道侧巷道变形严重,底鼓较为明显,尤其2012年12月23日早班在轨道侧进尺点187m处进行煤粉检测时有连续的板炮和吸钻现象,且煤粉颗粒增大到3~4mm,该地段电磁监测数据最高时达到98mV,有趋增趋势。为预防冲击地压发生,在该地点及时实施煤层大孔径卸压,卸压解危后,动压显现有所趋减,但在2012年12月25日轨道巷侧推进142m时,第18号深孔检测点(孔深为14m)监测数据突然出现上升,由最初的8Mpa上升为15.3Mpa,然后持续上升到28.9Mpa,已超过冲击预警值15Mpa。25日早班实施煤层大孔径卸压时煤粉颗粒大,钻出的煤粉量达到10吨左右,动力显现较为明显,为进一步达到更好的卸压效果,于26日夜班在轨道巷18号进尺点10m范围内巷道两侧帮部布置6个卸压孔,实施煤层深孔卸载爆破,钻孔过程中伴有吸钻、板炮等动压显现,孔深7m时最大煤粉量为6.9Kg,卸压解危后,电磁辐射值和煤粉量均小于冲击预警值。 7439运输巷侧受邻近7419采空区残余应力和7419遗留煤柱停产线边界应力集中影响,加之工作面推进速度快,工作面后方采空区顶板垮落产生的压应力达到运输巷侧超前50m处,2013年1月1日运输巷推进172m时,运输巷的180m处的深孔、220m处的浅孔应力持续上升,分别为16.61Mpa、23.28Mpa。2日早班在7439运输巷应力在线监测异常测点附近1~2m范围实施煤粉监测,钻眼过程中有轻微吸钻、煤炮现象,最大煤粉量为3.5kg/m,为此,于2013年1月3日早班对7439运输巷内侧帮部布置4个卸压孔进行煤层深孔卸载爆破,降低了煤体积聚的弹性能和应力集中程度。 5 主要结论 通过利用冲击危险性影响因素的分析,以及利用采矿地质条件确定冲击危险综合指数和工作面实施的卸压解危措施,可以得到如下结论:①通过对冲击矿压发生的机理分析结果看,冲击矿压的发生是能量的积聚与释放的过程,而且均有一定的延时性,因此7439工作面的冲击矿压进行动态防治是完全可行的。②从电磁辐射和煤粉量监测数据可以看出,对7439工作面掘进和回采期间的冲击矿压动态防治是成功的,既保证了生产的安全,又没有影响生产进度。③有冲击危险的工作面通过煤体大直径钻孔卸压能够释放煤体中聚集的弹性能,降低其应力值,消除应力升高区,使煤体应力峰值向煤体深部转移,从而可有效地防治和减弱冲击矿压的危险性,达到防治冲击地压的目的。④通过KJ550煤矿冲击地压在线监测预警系统的应用,大大提高了三河尖煤矿冲击矿压监测预报准确程度及冲击矿压防治水平,成果具有较强的普遍性和可适用性,具有相当广泛的应用市场,具有巨大的潜在社会效益和经济效益。
摘要:在智能建筑理念快速发展的过程中,弱电智能化工程的覆盖面变得越来越广泛,在保持建筑功能不断完善、可扩展标准化的过程中,综合体建筑弱电智能化设计需要按照相关的设计原则,确保弱电智能化工程的设计能够为综合体建筑充分发挥作用提供良好的支持。在了解相关设计原则的基础上,通过综合体建筑弱电智能化设计等实际案例,分析综合体建筑弱电智能化工程设计的内容、方法以及应用模式,以保障综合体建筑功能得以充分发挥作用,为智能建筑理念的进一步深入提供良好的基础。 关键词:综合体建筑;弱电设计;弱电智能化 一、前言 弱电工程包含的内容较多、较复杂,通讯线缆、门禁、广播等系统都是建筑弱电系统设计的内容之一,而在综合体建筑建设的过程中,为了保障建筑功能得以全面实现,需要进一步对建筑的设备系统、应用系统、管理系统以及相关的硬件进行完善。在丰富建筑功能的同时,实践中能够在多方面提供良好的服务效果,从而为人们打造便利、舒适、安全的建筑服务。 二、综合体建筑弱电智能化设计原则 (一)实用性 实用性是保障弱电智能化技术得以充分利用的重要基础,为了确保综合体建筑弱电智能化设计能够满足建筑在实际使用过程中对相关内容的需求,在设计时通常会更全面地考虑相关问题,但同时功能的完善并不意味着建筑服务质量的提升,例如提供公共服务的建筑、场所中,若过分重视弱电系统的设计,会导致其服务功能的下降,同时还可能带来资源、成本浪费问题[1]。因此,在弱电智能化设计的过程中,需要充分考虑到设计内容的实用性,通过综合平衡的方式,使弱电设计具有最高的性价比,从而保障综合体建筑功能的有效发挥。 (二)可靠性 在完善综合体建筑弱电系统功能后,需要确保每个功能能够有效运行,确保各个功能运行的可靠性。虽然传统设计理念中,可以通过模块化的设计方式,使子功能在出现故障问题后,不会对弱电系统整体带来影响。但在设计的过程中,必须保证各个功能之间保持一定的联系,从而确保相关功能得以有效实现。例如在安防系统的设计过程中,消防报警系统应当与视频安防监控系统进行有效的联动,从而确保火情得以及时发现,并通过第一时间的报警,避免建筑受到进一步的损失。 (三)先进性 智能化是现代各种行业的主要发展趋势,对于建筑弱电系统的设计而言,设计的先进性对于保障相关功能的实现,并适应智能建筑发展需求具有重要的意义[2]。同时,在设计的过程中弱电系统的先进水平,也可以进一步扩大综合体建筑的应用面,使其能够从不同的角度提供良好的建筑功能服务,以满足人们对建筑多样化的功能需求。 (四)可扩展性 智能建筑和弱电系统都处于不断发展的过程中,当前完善的功能并不一定会完全满足未来对智能建筑、智能弱电系统的多方面需求,例如在2000年之前,建筑弱电系统的设计过程中就很少考虑到无线网络、远程控制功能等内容。良好的可扩展性,可以提升建筑与弱电系统的灵活性,使其可以根据技术的发展,快速响应时代对弱电系统以及智能建筑的多方面需求,从而有效保障建筑工程项目的功能得以充分实现[3]。但同时,在提升弱电系统可扩展性能的过程中,必须充分重视弱电系统的标准化建设,确保设计的内容、接口的内容、功能性等多方面能够进行合理的衔接,以避免不兼容现象对弱电系统带来的不良影响。 (五)工程概况 该项工程为我国沿海城市综合性医院的弱电智能化工程,建筑自身具有医疗、办公、生活以及综合医院,需要具有液氧、污水处理、医疗垃圾处理等设施。建筑的功能较多,同时具备医院设施的特殊性,因此弱电智能化工程设计的内容较为烦琐。 三、综合体建筑弱电智能化工程设计 (一)通信系统 1.综合布线虽然现阶段无线通信技术得到了快速的发展,但有线通信依然是最稳定的通信方式,综合布线可以有效联系医院的各个房间,并进一步通过图像、语音、数据传感器等方式收集信息、传输信息,从而满足不同医院房间功能的有效实现。在设计的过程中为了保证通讯的效果,布线方式采用六类线进行设计,并在此基础上设计配线的子系统,通过非屏蔽六类子系统,保证子系统在建设的过程中能够发挥良好的通讯作用。同时,在通信的主干线中,需要进一步安排子系统,使其能够将医疗区域、科研区域、生活教学等信息集中汇聚到机房进行处理,然后将通信系统分布到各楼层的弱电管理间,确保机房和各系统保持良好的通信效果。为了确保数据传输的可靠性,使不同规格的信息能够准确、快速地传输,可使用多模光纤,以保障通信效果[4]。最后,需要将通信管理的主设备分配到各个弱电间内,并按照通信等级、次序安排数据总配线架、机柜。 2.无线物联网无线通信网络为实现智能医院功能提供良好的保障,在建设过程中,通过室内超宽频信号系统,确保医院内外无线通信网络的畅通,使其能够有效连线医院的各个无线功能系统。通过一体化建设,减少医院无线通信系统的建设成本。首先,在设计的过程中,需确保无线通信网络全面覆盖医院的各个建筑设施,使其能够满足医院日常业务的使用需求。例如移动查房、移动护理等业务的要求;其次,为了使医院能够提供良好的公共服务,需要确保门诊公共等候区域能够覆盖外网无线信号,以满足患者使用无线网络展开就诊活动,同时满足患者在等候就诊过程中的休闲娱乐需求[5];此外,需要确保无线互联网信号能够覆盖医院建筑的功能区域,例如ICU、检验科等区域,确保物联网系统的正常使用,使其能够对医院正常业务的展开提供良好的支持。为了进一步保障不同物联网系统之间的有效互动,无线互联网通信网络还需要对通信协议进行有效的扩展,使其能够适应Zigbee、RFID等不同的物联网协议需求,使物联网设备能够充分发挥作用,例如对讲系统信号的全面覆盖,保持安防对讲的通畅性,使医院的安保工作有效展开;最后,还应当确保手术室、ICU等区域的定位网络信号覆盖,从而满足医疗人员对医疗资源管理、使用方面的需求,并展开对医疗业务的动态全流程管理。 (二)信息管理系统 1.信息广播信息广播需要保证各项信息、公告发布的完整性,在设计的过程中可以通过一体机、LED屏幕、控制工作站等内容的设计,确保信息广播能够有效支持医疗业务的展开。因此,在设计的过程中必须重视广播设备所处的位置、尺寸,以及管理站的位置,从而提升信息广播的便捷程度。 2.多媒体办公在多媒体办公系统的弱电设计过程中,需要在原有的信息网络基础之上,针对医院业务的特点,建立普通会议、视频会议、业务功能等多元的多媒体办公系统。确保相关信息能够得到及时的传输,并通过音频、视频等方式,对医院的各项信息进行及时地传递,从而充分发挥多媒体办公系统对医院日常业务、人员培训、学术讨论交流等方面的便利作用。 (三)智能功能系统 1.智能安防智能安防系统包括的内容较多,为了确保安防系统能够正常运作,需要进一步明确智能安防的管理点和管理内容。(1)视频监控视频安防系统建设的过程中,通过视频传感器、有线通信系统进行数据的传输与管理,采用数字监控设备保障视频监控的效果。并进一步使用云存储设备,使安保数据能够得到追溯。为了保障监控的效果,需要采用较清晰的彩色网络摄像机采集视频监控数据,并使用UPS设备,避免停电等原因导致的监控漏洞。此外,还需要在配置的过程中留有一定的余量,从而有效应对安防系统进一步扩展的未来需求。(2)入侵报警通过总线管理的方式,对不同的安防数据进行全面检测。在初入医院的区域,设置入侵报警系统,并使用电子地图的功能,精准提供报警信息,确保报警信息的准确性、可靠性,避免漏报现象的产生。同时,入侵报警系统应当在停电之后,快速恢复到原有的工作状态,以避免安全漏洞的产生。(3)电子巡查在不同的楼层设置电子巡逻点,并针对该区域发生的特殊情况进行及时地报警。在设计的过程中,需要确保识读器安装位置的合理性,提升识读器的识读能力。并根据计算机软件的智能管理,对电子巡查的位置、路线进行有效的记录和帮助,从而避免漏检、未按规定巡查等现象的发生[6]。(4)消防系统根据消防部门的相关规定,建立消防报警系统。同时需要做好消防备用电源的设计,以避免停电等问题造成的消防系统无法正常启用的情况。 2.门禁门禁设置的位置主要针对医院特殊区域,采用TCP/IP协议进行组网,确保门禁信息能够得到系统的快速识别。设置的区域应当在挂号收费、药房、科研楼等特殊位置,采用非接触读卡方式,提升门禁检测的效率。同时,为了避免断电、关机等原因造成的门禁失效现象,门禁控制器应当具有独立的储存模块,使其能够在相关情况发生后依然发挥门禁作用,并在系统恢复正常后,及时传送相关数据,以保障门禁系统管理的可行性。此外,门禁系统还需要与消防系统建立良好的联系,当出现需要紧急疏散的情况下,所有门禁系统会自动关闭并保持进出通道的通畅性。为了确保门禁控制设备能够正常工作,还需要在每层弱电间内设置门禁控制设备,以保障其良好的工作效果。 3.停车场管理(1)出入口管理。医院的地下停车场拥有4个进出通道,因此出入口管理的过程中需要设置4套停车场管理系统,采集车辆信息,并根据车库管理系统进行智能管理。一方面,需要通过视频图像识别车辆信息,在入口录入信息,在出口进行车辆信息对比,然后放行车辆;另一方面,各个入口都需要安装管理工作站,并使用PC、显示屏、出入口闸机等设备构成停车场管理工作站的硬件系统。各个系统通过通信网络进行联系,都具有图像对比功能,通过对服务器中的图像进行对比,避免停车场出现管理问题。(2)停车位引导。在停车场停车线路安装车位检测系统,从而对停车场的车位情况进行全面掌握,判断不同车位是否有车辆停留,并通过指示灯进行提示。通过物联网系统将车位信息上传至数据平台,在获得数据平台的情况下,向停车场管理系统发送车位信息,并进行数据的更新,然后通过相应的车位引导指令,引导车辆从地下停车场的引导屏有效进入空闲车位。(3)机械车位引导。机械车位引导的过程中,可以通过无线超声波探测器对车位的停留状态进行检测。然后使用无线通信的方式发送到数据平台。根据停车的信息、车位信息,及时更新停车场的车位信息。并利用有线、无线通信网络将车位的停车信息发送至数据管理平台,使用户、管理系统均可以对车位信息进行查询,在实现对空闲车位引导的同时,方便用户快速找到停车位置。 4.电梯通话为了确保电梯设施的正常工作,需要确保电梯的轿厢、电梯机房、管理机房等位置有设置对讲设备,从而实现电梯对讲的效果。在用户遇到紧急情况或者在电梯维护的过程中,可以利用电梯通话设备进行及时的求助。 5.楼宇自控(1)智能照明管理。检测医院的照明环境,并根据医院的照明需求提供合理的照明。最大限度利用自然光源,并通过自动控制、智能控制以及传感器控制,确保医院建筑的照明系统能够满足实际照明需求。并进一步减少医院照明的能源浪费现象。同时根据各传感器收集的信息,可以检测医院照明系统的故障状态,及时反馈相关故障,提升相关问题的解决速度。(2)智能空调管理。对医院的空调系统进行监控,确保空调机泵、冷却塔等设施得到及时的管理。利用网络传感器获取空调设备的工作信息,并将其的工作状态、故障信息及时传送给管理控制中心,从而确保设备能够正常工作。在良好的运行条件下,并进一步使用DDC硬件对空调的运行情况进行监控,使空调系统能够充分发挥作用。 四、结语 综上所述,综合体建筑弱电智能化工程的设计过程中,需要根据不同的工程需求进行实用性、合理性、先进性、可扩展性等方面的研究,利用现代技术在数据共享方面的优势,对综合体建筑进行全程、动态地监控与预测。并在此基础上实现精细化的管理,利用物联网设备的管理优势,进一步提升综合体建筑弱电智能化工程的工作水平,从而达到提升综合体建筑工作效果的目的。此外,在弱电系统的智能化管理过程中,管理人员不但可以通过相关的信息监测所有的弱电设备,还可以通过远程操作、控制等方式,调整弱电工程的工作效果,对于提升建筑功能,保障建筑的服务效果做出了重要的贡献。 参考文献 [1]马云.综合体建筑弱电智能化工程设计[J].中国新技术新产品,2022(16):108-110. [2]吴鑫.探析城市综合体建筑弱电智能化设计和应用[J].四川建材,2021,47(4):192-193. [3]崔一鸣.试述综合体建筑弱电智能化工程设计[J].居舍,2020(12):77. [4]吴沁园.大型综合体建筑中的智能化实施问题[J].纯碱工业,2018(3):42-44. [5]冯丽芳.试述综合体建筑弱电智能化工程设计[J].门窗,2018(2):151. [6]刘从伟.综合体建筑弱电智能化工程设计[J].中华建设,2017(7):112-113. 作者:仇晓华 单位:上海宝通汎球电子有限公司
电子测量论文:电子测量仪器发展分析论文 一、成功研制出微波毫米波矢量网络分析仪 我们已经成功地研制了被称为“世界电子测量仪器之王”的微波毫米波矢量网络分析仪。随着我国新体制电子信息系统和新式武器装备的发展,占领和利用有限的频谱资源已经成为高新技术发展和军事电子技术及装备发展的一个重要特点,其中充分利用频谱资源中的电磁波幅度、频率、相位和极化信息是现代电子装备的优秀特点。而现代电子装备的发展又急需能同时获得被测对象的幅度、相位和群时延特性的高性能矢量网络分析仪。特别是雷达相控阵列技术的普遍应用,对相位和群时延特性的测试要求越来越高,因此矢量网络分析仪便成为现代电子装备必备的、关键的测试设备,是其他测试设备无法取代的重要检测手段。另外微波毫米波有源器件CAD技术正在日益普及,而有源CAD的基础是提取有源器件的S参数,当前只有矢量网络分析仪有能力同时获得有源器件的S参数,使CAD的设计结果更接近于实际应用。除此之外,矢量网络分析仪已走出传统的线性网络的应用领域,而在非线性、大功率网络的测试和分析中发挥着重要作用。另外,以矢量网络分析仪为优秀可以组成天线、RCS、大功率、T/R组件等自动测试系统,因此它的应用领域将是非常广阔的。 为了适应我国的急需,信息产业部电子第41研究所已成功研制成高水平的矢量网络分析仪,该仪器的突出特点主要有以下几个方面: 1.工作频带宽,一次扫描即可完成45MHz~40GHz全频段幅频特性和相频特性的测量。 2.测量精度高,由于采用误差修正技术,大大减小了系统误差对测量结果的影响,即使采用非理想的硬件电路,也能获得高精度测量。 3.大动态范围,由于矢量网络分析仪采用高灵敏度幅相接收机技术和数字信号处理技术,提高了小信号测试灵敏度,拓展了测试动态范围。 4.高速实时测试,由于采用了嵌入式高速计算机技术,将测量校准、测量控制、误差修正、显示控制等过程程序化、软件化,提高了自动化程度和测试速度,使实时测量成为可能。 信息产业部电子第41研究所,经过多年的艰苦努力,该所研制的矢量网络分析仪已实现系列化和家庭化,有十多个型号可供用户选择,包括同轴和波导校准件在内的测试附件齐全,配套性强,能够满足不同层次用户的测试要求,其频率范围可在0.0003~110GHz内选用。 国产矢量网络分析仪的研制成功,使我国矢量网络分析仪的设计和制造水平跨入了世界先进行列,成为继美国之后世界上第二个掌握此项技术的国家,产品的技术水平和品种可以与国外同类产品相比,同时通过对矢量网络分析仪的研制,掌握了多种以矢量网络分析仪为优秀的自动测量技术和自动测试系统。 二、掌握了调制域测试技术,研制成功调制域分析仪 调制域测试技术是二十世纪末出现的一个新的测试技术领域,它与过去我们熟知的时域测试、频域测试成为目前的“三域”测试技术。时域测试是测量输入信号随时间而变化的信号值,是信号幅度与时间的关系。频域测试是测量输入信号随频率而变化的信号值,是信号幅度与频率的关系。调制域测试是测量输入信号随时间而变化的频率值,所产生的显示图形代表信号的调制域,是信号的频率值与时间的关系。调制域测试技术是一门新兴的非常重要的而技术难度又非常大的测试技术,这主要取决于科学技术和电子装备的飞速发展。大家知道,过去大多数电子信息传送的是幅度变化信息,现在转向传送数字信息以后,信息越来越多地作为数字脉冲之间的定时或相位关系的方式传送出去,单单使用示波器或频谱仪这类的以幅度为基础的仪器,就不能满足表征这些数字信号需要了。于是提出了相位数字化新方法。这种方法非常适合测量定时信号、相位编码信号或频率编码信号。调制域测试技术的出现,必将对众多的测试问题做出新贡献。事实已经证明,调制域分析技术,在越来越多的应用领域成为一种不可或缺的测试技术,尤其是在军事电子测试领域更有其重要的意义。 譬如,随着综合业数字网和同步光纤网络等新的数字通信技术进入主流电话系统,其高速传输速率应用传统的测试手段已经不能精确地测量传输信号;再有通信传输中晃动的精确测量,是传输中至关重要的一个问题。由于调制域分析技术可以进行二百万次/秒,64000次背对背的频率测量,因而它是当今唯一能直接显示随时间而变化的晃动技术;再有,调制域分析技术在军事上具有其独特的应用,由于它可以测量、分析迅速变化的频率、时间间隔或相位关系函数,因此调制域分析技术可对这种信号进行调谐,以达到电子装备的最佳性能,以雷达而言,可以消除其盲点,减少目标运动的负效应,改善雷达系统的作用距离和分辨率。此外,调制域分析仪还非常适合设计防抱死制动系统、可调节悬浮系统、自适应巡航控制系统、防撞雷达、各种各样的航天和防御系统等。总之,调制域分析技术是可以用来加速设计和表征诸如雷达、电子战、监控系统、扩频通信等的工作和性能特征。 南京新联电子设备有限公司已经研制成10Hz~2.5GHz的调制域分析仪,达到国外同类产品的水平,填补了国内空白,为我国跳频领域的电子设备和军事装备提供了低于国外价格1/3~1/2的测试手段。为了更好地满足测试需要,下一步将继续研制更高频率的调制域分析仪。三、VXI总线技术取得重大进展 VXI总线技术是二十世纪末出现的一个新的母线技术。它首先出现于美国,应用于美国空军电子测量仪器。VXI总线将VME总线和GPIB结合起来构成一个新的标准,这种模块式仪器平台可以满足未来仪器应用的需要,使电子测量仪器和系统步入一个新的发展时期。VXI总线是一个新的行业标准接口母线,是一种完全开放的、适应多厂家仪器产品(模块、插卡式)的行业标准。这个标准的推出有三个原因:一是适应技术发展的要求,二是多厂家的仪器缺乏互联性,三是军方的需要,而且这是最重要的一个方面。军方需求什么?一是军用电子测量仪器战争现场所强调的便携性,VXI可以大大减小设备的体积和重量;二是大大提高测试速度,VXI比GPIB的速度可提高40倍;三是测试系统的适应性、灵活性大为提高;四是价格适中;五是有利于充分发挥计算机的作用。 这个新的总线标准,在美国应用之后,我国各界都非常欣赏,研究者众多。我国经过几年的探索,已经取得了较大的进展,在若干方面实现了具体的应用。如成都电子科技大学测试技术及仪器研究所CAD研究室研制的VXI总线测试软件平台是我国VXI测试技术的重大突破,其主要技术指标:1.硬件环境:内嵌VXI控制器、MXI控制器和GPIB-VXI转换器;有NIPCI-GPIB、AT-GPIB/TNTHP82350/82341和ES1400等GPIB接口,还有打印机和UPS等其它必要外设。2.软件环境:Windows98操作系统;支持标准模块驱动器(VISA32)。3.软件特性:可编辑的图形化编程环境;可自定义的虚拟面板;丰富的数据处理函数;开放的外部程序接口;同时管理VXI、GPIB、1553B、RS232仪器和模块;方便使用的帮助系统。该研究成果已应用于“XXX型号远程雷达综合测试系统”、“火控雷达综合测试系统”和各种装备的VXI总线自动测试系统中。 四、电子测试仪器向毫米波推进 众多民用和军用电子装备都在向毫米波发展,特别是在军事方面,其发展更为迅速。预计未来电子战系统的信号环境将达100~200万个脉冲/秒,装备系统可能要执行几十亿条指令,目前集成电路的处理能力还不能满足军用电子设备的要求,这将影响新一代电子战系统的作战能力,为此必须发展超高速集成电路(VHSIC)。于是集成电路的测试将从几十万门/芯片升至几百万门/芯片,其测试难度相应地大幅度增加。鉴于“现代战争的胜利属于能驾驭电磁频谱的一方”,因此从80年代起,美、苏等国就将毫米波技术纳入新式武器装备研制计划。由于微波/毫米波单片集成电路(MIMIC)能够在一个基片上制作出宽带接收机或宽带功率组件,从而能做出重量小于25磅,体积小于90立方英寸,能随1000g冲击加速度的小型宽带灵巧的投掷式干扰机和多倍频程相控阵干扰单元。但是从若干年的研究看,测试技术已成为制约MIMIC进一步发展和提高的瓶颈。因此近几年我们电子仪器重视向毫米波发展。 信息产业部电子第41研究所最近研制完成的AV3615三毫米S参数测试装置及校准件,与主机一起可以进行三毫米波段的幅度和相位精确量;频谱仪的毫米波扩频模块与该所研制的高性能频谱分析仪一起组成系统可实现9kHz~110GHz频段的频谱分析;毫米波功率计探头系列与主机一起实现了微波/毫米波功率的直接测量。南京新联电子设备有限公司研制完成的EE3395型毫米波频率计数器,其频率测量范围达10Hz~110GHz,该产品可广泛用于毫米波电子对抗系统、卫星通信设备、高精度雷达及射电天文等领域。 五、通信测量仪器达到高技术水平 通信产业的发展速度超过了人们的想象,所以我们必须适应通信产业的发展,以最快的速度发展我国的通信电子测量仪器。近几年成都前锋电子仪器厂研制完成了无线寻呼检测仪、电台综合测试仪、数字微波通信测试仪;信息产业部电子第41研究所研制完成了误码测试仪、数字传输/数据通信分析仪、七号信令测试仪等。这些产品都达到了二十世纪末国际先进水平。 六、数字化仪器迅速发展 近几年,数字化仪器在迅速发展,我国也在不断研究推出各种新型数字化仪器,譬如数字示波器、数字调制装置、数字化函数/任意波形发生器、数字化频率计数器等众多产品。其中四川川嘉电子有限公司的数字化视音频测量仪,是把若干硬件功能软件化的电子测量仪器,除去众多的基本测量功能外,还可以进行远距离传输和测量,测量23个视频项目和4个音频项目,现为我国广电系统选定的最佳仪器。 其他诸如在光通信测试仪方面,合成信号源方面,VXI总线仪器模块方面、声学测量仪器方面等等,都研制出不少二十世纪末国际水平的产品,但与信息技术的飞速发展相比,我国电子测量仪器必须瞄准世界技术的发展方向,做出与信息技术发展相适应的一流的电子测量仪器产品。 电子测量论文:我国电子测量仪器发展论文 中国电子测量仪器经过40多年的发展,为我国国民经济、科学教育、特别是国防军事的发展做出了巨大贡献。随着世界高科技发展的潮流,中国电子测量仪器也步入了高科技发展的道路,特别是经过“九五”期间的发展,我国电子测量仪器在若干重大科技领域取得了突破性进展,为我国电子测量仪器走向世界水平奠定了良好的基础。 一、成功研制出微波毫米波矢量网络分析仪 我们已经成功地研制了被称为“世界电子测量仪器之王”的微波毫米波矢量网络分析仪。随着我国新体制电子信息系统和新式武器装备的发展,占领和利用有限的频谱资源已经成为高新技术发展和军事电子技术及装备发展的一个重要特点,其中充分利用频谱资源中的电磁波幅度、频率、相位和极化信息是现代电子装备的优秀特点。而现代电子装备的发展又急需能同时获得被测对象的幅度、相位和群时延特性的高性能矢量网络分析仪。特别是雷达相控阵列技术的普遍应用,对相位和群时延特性的测试要求越来越高,因此矢量网络分析仪便成为现代电子装备必备的、关键的测试设备,是其他测试设备无法取代的重要检测手段。另外微波毫米波有源器件CAD技术正在日益普及,而有源CAD的基础是提取有源器件的S参数,当前只有矢量网络分析仪有能力同时获得有源器件的S参数,使CAD的设计结果更接近于实际应用。除此之外,矢量网络分析仪已走出传统的线性网络的应用领域,而在非线性、大功率网络的测试和分析中发挥着重要作用。另外,以矢量网络分析仪为优秀可以组成天线、RCS、大功率、T/R组件等自动测试系统,因此它的应用领域将是非常广阔的。 为了适应我国的急需,信息产业部电子第41研究所已成功研制成高水平的矢量网络分析仪,该仪器的突出特点主要有以下几个方面: 1.工作频带宽,一次扫描即可完成45MHz~40GHz全频段幅频特性和相频特性的测量。 2.测量精度高,由于采用误差修正技术,大大减小了系统误差对测量结果的影响,即使采用非理想的硬件电路,也能获得高精度测量。 3.大动态范围,由于矢量网络分析仪采用高灵敏度幅相接收机技术和数字信号处理技术,提高了小信号测试灵敏度,拓展了测试动态范围。 4.高速实时测试,由于采用了嵌入式高速计算机技术,将测量校准、测量控制、误差修正、显示控制等过程程序化、软件化,提高了自动化程度和测试速度,使实时测量成为可能。 信息产业部电子第41研究所,经过多年的艰苦努力,该所研制的矢量网络分析仪已实现系列化和家庭化,有十多个型号可供用户选择,包括同轴和波导校准件在内的测试附件齐全,配套性强,能够满足不同层次用户的测试要求,其频率范围可在0.0003~110GHz内选用。 国产矢量网络分析仪的研制成功,使我国矢量网络分析仪的设计和制造水平跨入了世界先进行列,成为继美国之后世界上第二个掌握此项技术的国家,产品的技术水平和品种可以与国外同类产品相比,同时通过对矢量网络分析仪的研制,掌握了多种以矢量网络分析仪为优秀的自动测量技术和自动测试系统。 二、掌握了调制域测试技术,研制成功调制域分析仪 调制域测试技术是二十世纪末出现的一个新的测试技术领域,它与过去我们熟知的时域测试、频域测试成为目前的“三域”测试技术。时域测试是测量输入信号随时间而变化的信号值,是信号幅度与时间的关系。频域测试是测量输入信号随频率而变化的信号值,是信号幅度与频率的关系。调制域测试是测量输入信号随时间而变化的频率值,所产生的显示图形代表信号的调制域,是信号的频率值与时间的关系。调制域测试技术是一门新兴的非常重要的而技术难度又非常大的测试技术,这主要取决于科学技术和电子装备的飞速发展。大家知道,过去大多数电子信息传送的是幅度变化信息,现在转向传送数字信息以后,信息越来越多地作为数字脉冲之间的定时或相位关系的方式传送出去,单单使用示波器或频谱仪这类的以幅度为基础的仪器,就不能满足表征这些数字信号需要了。于是提出了相位数字化新方法。这种方法非常适合测量定时信号、相位编码信号或频率编码信号。调制域测试技术的出现,必将对众多的测试问题做出新贡献。事实已经证明,调制域分析技术,在越来越多的应用领域成为一种不可或缺的测试技术,尤其是在军事电子测试领域更有其重要的意义。 譬如,随着综合业数字网和同步光纤网络等新的数字通信技术进入主流电话系统,其高速传输速率应用传统的测试手段已经不能精确地测量传输信号;再有通信传输中晃动的精确测量,是传输中至关重要的一个问题。由于调制域分析技术可以进行二百万次/秒,64000次背对背的频率测量,因而它是当今唯一能直接显示随时间而变化的晃动技术;再有,调制域分析技术在军事上具有其独特的应用,由于它可以测量、分析迅速变化的频率、时间间隔或相位关系函数,因此调制域分析技术可对这种信号进行调谐,以达到电子装备的最佳性能,以雷达而言,可以消除其盲点,减少目标运动的负效应,改善雷达系统的作用距离和分辨率。此外,调制域分析仪还非常适合设计防抱死制动系统、可调节悬浮系统、自适应巡航控制系统、防撞雷达、各种各样的航天和防御系统等。总之,调制域分析技术是可以用来加速设计和表征诸如雷达、电子战、监控系统、扩频通信等的工作和性能特征。 南京新联电子设备有限公司已经研制成10Hz~2.5GHz的调制域分析仪,达到国外同类产品的水平,填补了国内空白,为我国跳频领域的电子设备和军事装备提供了低于国外价格1/3~1/2的测试手段。为了更好地满足测试需要,下一步将继续研制更高频率的调制域分析仪三、VXI总线技术取得重大进展 VXI总线技术是二十世纪末出现的一个新的母线技术。它首先出现于美国,应用于美国空军电子测量仪器。VXI总线将VME总线和GPIB结合起来构成一个新的标准,这种模块式仪器平台可以满足未来仪器应用的需要,使电子测量仪器和系统步入一个新的发展时期。VXI总线是一个新的行业标准接口母线,是一种完全开放的、适应多厂家仪器产品(模块、插卡式)的行业标准。这个标准的推出有三个原因:一是适应技术发展的要求,二是多厂家的仪器缺乏互联性,三是军方的需要,而且这是最重要的一个方面。军方需求什么?一是军用电子测量仪器战争现场所强调的便携性,VXI可以大大减小设备的体积和重量;二是大大提高测试速度,VXI比GPIB的速度可提高40倍;三是测试系统的适应性、灵活性大为提高;四是价格适中;五是有利于充分发挥计算机的作用。 这个新的总线标准,在美国应用之后,我国各界都非常欣赏,研究者众多。我国经过几年的探索,已经取得了较大的进展,在若干方面实现了具体的应用。如成都电子科技大学测试技术及仪器研究所CAD研究室研制的VXI总线测试软件平台是我国VXI测试技术的重大突破,其主要技术指标:1.硬件环境:内嵌VXI控制器、MXI控制器和GPIB-VXI转换器;有NIPCI-GPIB、AT-GPIB/TNTHP82350/82341和ES1400等GPIB接口,还有打印机和UPS等其它必要外设。2.软件环境:Windows98操作系统;支持标准模块驱动器(VISA32)。3.软件特性:可编辑的图形化编程环境;可自定义的虚拟面板;丰富的数据处理函数;开放的外部程序接口;同时管理VXI、GPIB、1553B、RS232仪器和模块;方便使用的帮助系统。该研究成果已应用于“XXX型号远程雷达综合测试系统”、“火控雷达综合测试系统”和各种装备的VXI总线自动测试系统中。 四、电子测试仪器向毫米波推进 众多民用和军用电子装备都在向毫米波发展,特别是在军事方面,其发展更为迅速。预计未来电子战系统的信号环境将达100~200万个脉冲/秒,装备系统可能要执行几十亿条指令,目前集成电路的处理能力还不能满足军用电子设备的要求,这将影响新一代电子战系统的作战能力,为此必须发展超高速集成电路(VHSIC)。于是集成电路的测试将从几十万门/芯片升至几百万门/芯片,其测试难度相应地大幅度增加。鉴于“现代战争的胜利属于能驾驭电磁频谱的一方”,因此从80年代起,美、苏等国就将毫米波技术纳入新式武器装备研制计划。由于微波/毫米波单片集成电路(MIMIC)能够在一个基片上制作出宽带接收机或宽带功率组件,从而能做出重量小于25磅,体积小于90立方英寸,能随1000g冲击加速度的小型宽带灵巧的投掷式干扰机和多倍频程相控阵干扰单元。但是从若干年的研究看,测试技术已成为制约MIMIC进一步发展和提高的瓶颈。因此近几年我们电子仪器重视向毫米波发展。 信息产业部电子第41研究所最近研制完成的AV3615三毫米S参数测试装置及校准件,与主机一起可以进行三毫米波段的幅度和相位精确量;频谱仪的毫米波扩频模块与该所研制的高性能频谱分析仪一起组成系统可实现9kHz~110GHz频段的频谱分析;毫米波功率计探头系列与主机一起实现了微波/毫米波功率的直接测量。南京新联电子设备有限公司研制完成的EE3395型毫米波频率计数器,其频率测量范围达10Hz~110GHz,该产品可广泛用于毫米波电子对抗系统、卫星通信设备、高精度雷达及射电天文等领域。 五、通信测量仪器达到高技术水平 通信产业的发展速度超过了人们的想象,所以我们必须适应通信产业的发展,以最快的速度发展我国的通信电子测量仪器。近几年成都前锋电子仪器厂研制完成了无线寻呼检测仪、电台综合测试仪、数字微波通信测试仪;信息产业部电子第41研究所研制完成了误码测试仪、数字传输/数据通信分析仪、七号信令测试仪等。这些产品都达到了二十世纪末国际先进水平。 六、数字化仪器迅速发展 近几年,数字化仪器在迅速发展,我国也在不断研究推出各种新型数字化仪器,譬如数字示波器、数字调制装置、数字化函数/任意波形发生器、数字化频率计数器等众多产品。其中四川川嘉电子有限公司的数字化视音频测量仪,是把若干硬件功能软件化的电子测量仪器,除去众多的基本测量功能外,还可以进行远距离传输和测量,测量23个视频项目和4个音频项目,现为我国广电系统选定的最佳仪器。 其他诸如在光通信测试仪方面,合成信号源方面,VXI总线仪器模块方面、声学测量仪器方面等等,都研制出不少二十世纪末国际水平的产品,但与信息技术的飞速发展相比,我国电子测量仪器必须瞄准世界技术的发展方向,做出与信息技术发展相适应的一流的电子测量仪器产品。 电子测量论文:电子测量仪器技术分析论文 中国电子测量仪器经过40多年的发展,为我国国民经济、科学教育、特别是国防军事的发展做出了巨大贡献。随着世界高科技发展的潮流,中国电子测量仪器也步入了高科技发展的道路,特别是经过“九五”期间的发展,我国电子测量仪器在若干重大科技领域取得了突破性进展,为我国电子测量仪器走向世界水平奠定了良好的基础。 一、成功研制出微波毫米波矢量网络分析仪 我们已经成功地研制了被称为“世界电子测量仪器之王”的微波毫米波矢量网络分析仪。随着我国新体制电子信息系统和新式武器装备的发展,占领和利用有限的频谱资源已经成为高新技术发展和军事电子技术及装备发展的一个重要特点,其中充分利用频谱资源中的电磁波幅度、频率、相位和极化信息是现代电子装备的优秀特点。而现代电子装备的发展又急需能同时获得被测对象的幅度、相位和群时延特性的高性能矢量网络分析仪。特别是雷达相控阵列技术的普遍应用,对相位和群时延特性的测试要求越来越高,因此矢量网络分析仪便成为现代电子装备必备的、关键的测试设备,是其他测试设备无法取代的重要检测手段。另外微波毫米波有源器件CAD技术正在日益普及,而有源CAD的基础是提取有源器件的S参数,当前只有矢量网络分析仪有能力同时获得有源器件的S参数,使CAD的设计结果更接近于实际应用。除此之外,矢量网络分析仪已走出传统的线性网络的应用领域,而在非线性、大功率网络的测试和分析中发挥着重要作用。另外,以矢量网络分析仪为优秀可以组成天线、RCS、大功率、T/R组件等自动测试系统,因此它的应用领域将是非常广阔的。 为了适应我国的急需,信息产业部电子第41研究所已成功研制成高水平的矢量网络分析仪,该仪器的突出特点主要有以下几个方面: 1.工作频带宽,一次扫描即可完成45MHz~40GHz全频段幅频特性和相频特性的测量。 2.测量精度高,由于采用误差修正技术,大大减小了系统误差对测量结果的影响,即使采用非理想的硬件电路,也能获得高精度测量。 3.大动态范围,由于矢量网络分析仪采用高灵敏度幅相接收机技术和数字信号处理技术,提高了小信号测试灵敏度,拓展了测试动态范围。 4.高速实时测试,由于采用了嵌入式高速计算机技术,将测量校准、测量控制、误差修正、显示控制等过程程序化、软件化,提高了自动化程度和测试速度,使实时测量成为可能。 信息产业部电子第41研究所,经过多年的艰苦努力,该所研制的矢量网络分析仪已实现系列化和家庭化,有十多个型号可供用户选择,包括同轴和波导校准件在内的测试附件齐全,配套性强,能够满足不同层次用户的测试要求,其频率范围可在0.0003~110GHz内选用。 国产矢量网络分析仪的研制成功,使我国矢量网络分析仪的设计和制造水平跨入了世界先进行列,成为继美国之后世界上第二个掌握此项技术的国家,产品的技术水平和品种可以与国外同类产品相比,同时通过对矢量网络分析仪的研制,掌握了多种以矢量网络分析仪为优秀的自动测量技术和自动测试系统。 二、掌握了调制域测试技术,研制成功调制域分析仪 调制域测试技术是二十世纪末出现的一个新的测试技术领域,它与过去我们熟知的时域测试、频域测试成为目前的“三域”测试技术。时域测试是测量输入信号随时间而变化的信号值,是信号幅度与时间的关系。频域测试是测量输入信号随频率而变化的信号值,是信号幅度与频率的关系。调制域测试是测量输入信号随时间而变化的频率值,所产生的显示图形代表信号的调制域,是信号的频率值与时间的关系。调制域测试技术是一门新兴的非常重要的而技术难度又非常大的测试技术,这主要取决于科学技术和电子装备的飞速发展。大家知道,过去大多数电子信息传送的是幅度变化信息,现在转向传送数字信息以后,信息越来越多地作为数字脉冲之间的定时或相位关系的方式传送出去,单单使用示波器或频谱仪这类的以幅度为基础的仪器,就不能满足表征这些数字信号需要了。于是提出了相位数字化新方法。这种方法非常适合测量定时信号、相位编码信号或频率编码信号。调制域测试技术的出现,必将对众多的测试问题做出新贡献。事实已经证明,调制域分析技术,在越来越多的应用领域成为一种不可或缺的测试技术,尤其是在军事电子测试领域更有其重要的意义。 譬如,随着综合业数字网和同步光纤网络等新的数字通信技术进入主流电话系统,其高速传输速率应用传统的测试手段已经不能精确地测量传输信号;再有通信传输中晃动的精确测量,是传输中至关重要的一个问题。由于调制域分析技术可以进行二百万次/秒,64000次背对背的频率测量,因而它是当今唯一能直接显示随时间而变化的晃动技术;再有,调制域分析技术在军事上具有其独特的应用,由于它可以测量、分析迅速变化的频率、时间间隔或相位关系函数,因此调制域分析技术可对这种信号进行调谐,以达到电子装备的最佳性能,以雷达而言,可以消除其盲点,减少目标运动的负效应,改善雷达系统的作用距离和分辨率。此外,调制域分析仪还非常适合设计防抱死制动系统、可调节悬浮系统、自适应巡航控制系统、防撞雷达、各种各样的航天和防御系统等。总之,调制域分析技术是可以用来加速设计和表征诸如雷达、电子战、监控系统、扩频通信等的工作和性能特征。 南京新联电子设备有限公司已经研制成10Hz~2.5GHz的调制域分析仪,达到国外同类产品的水平,填补了国内空白,为我国跳频领域的电子设备和军事装备提供了低于国外价格1/3~1/2的测试手段。为了更好地满足测试需要,下一步将继续研制更高频率的调制域分析仪。 三、VXI总线技术取得重大进展 VXI总线技术是二十世纪末出现的一个新的母线技术。它首先出现于美国,应用于美国空军电子测量仪器。VXI总线将VME总线和GPIB结合起来构成一个新的标准,这种模块式仪器平台可以满足未来仪器应用的需要,使电子测量仪器和系统步入一个新的发展时期。VXI总线是一个新的行业标准接口母线,是一种完全开放的、适应多厂家仪器产品(模块、插卡式)的行业标准。这个标准的推出有三个原因:一是适应技术发展的要求,二是多厂家的仪器缺乏互联性,三是军方的需要,而且这是最重要的一个方面。军方需求什么?一是军用电子测量仪器战争现场所强调的便携性,VXI可以大大减小设备的体积和重量;二是大大提高测试速度,VXI比GPIB的速度可提高40倍;三是测试系统的适应性、灵活性大为提高;四是价格适中;五是有利于充分发挥计算机的作用。 这个新的总线标准,在美国应用之后,我国各界都非常欣赏,研究者众多。我国经过几年的探索,已经取得了较大的进展,在若干方面实现了具体的应用。如成都电子科技大学测试技术及仪器研究所CAD研究室研制的VXI总线测试软件平台是我国VXI测试技术的重大突破,其主要技术指标:1.硬件环境:内嵌VXI控制器、MXI控制器和GPIB-VXI转换器;有NIPCI-GPIB、AT-GPIB/TNTHP82350/82341和ES1400等GPIB接口,还有打印机和UPS等其它必要外设。2.软件环境:Windows98操作系统;支持标准模块驱动器(VISA32)。3.软件特性:可编辑的图形化编程环境;可自定义的虚拟面板;丰富的数据处理函数;开放的外部程序接口;同时管理VXI、GPIB、1553B、RS232仪器和模块;方便使用的帮助系统。该研究成果已应用于“XXX型号远程雷达综合测试系统”、“火控雷达综合测试系统”和各种装备的VXI总线自动测试系统中。 四、电子测试仪器向毫米波推进 众多民用和军用电子装备都在向毫米波发展,特别是在军事方面,其发展更为迅速。预计未来电子战系统的信号环境将达100~200万个脉冲/秒,装备系统可能要执行几十亿条指令,目前集成电路的处理能力还不能满足军用电子设备的要求,这将影响新一代电子战系统的作战能力,为此必须发展超高速集成电路(VHSIC)。于是集成电路的测试将从几十万门/芯片升至几百万门/芯片,其测试难度相应地大幅度增加。鉴于“现代战争的胜利属于能驾驭电磁频谱的一方”,因此从80年代起,美、苏等国就将毫米波技术纳入新式武器装备研制计划。由于微波/毫米波单片集成电路(MIMIC)能够在一个基片上制作出宽带接收机或宽带功率组件,从而能做出重量小于25磅,体积小于90立方英寸,能随1000g冲击加速度的小型宽带灵巧的投掷式干扰机和多倍频程相控阵干扰单元。但是从若干年的研究看,测试技术已成为制约MIMIC进一步发展和提高的瓶颈。因此近几年我们电子仪器重视向毫米波发展。 信息产业部电子第41研究所最近研制完成的AV3615三毫米S参数测试装置及校准件,与主机一起可以进行三毫米波段的幅度和相位精确量;频谱仪的毫米波扩频模块与该所研制的高性能频谱分析仪一起组成系统可实现9kHz~110GHz频段的频谱分析;毫米波功率计探头系列与主机一起实现了微波/毫米波功率的直接测量。南京新联电子设备有限公司研制完成的EE3395型毫米波频率计数器,其频率测量范围达10Hz~110GHz,该产品可广泛用于毫米波电子对抗系统、卫星通信设备、高精度雷达及射电天文等领域。 五、通信测量仪器达到高技术水平 通信产业的发展速度超过了人们的想象,所以我们必须适应通信产业的发展,以最快的速度发展我国的通信电子测量仪器。近几年成都前锋电子仪器厂研制完成了无线寻呼检测仪、电台综合测试仪、数字微波通信测试仪;信息产业部电子第41研究所研制完成了误码测试仪、数字传输/数据通信分析仪、七号信令测试仪等。这些产品都达到了二十世纪末国际先进水平。 六、数字化仪器迅速发展 近几年,数字化仪器在迅速发展,我国也在不断研究推出各种新型数字化仪器,譬如数字示波器、数字调制装置、数字化函数/任意波形发生器、数字化频率计数器等众多产品。其中四川川嘉电子有限公司的数字化视音频测量仪,是把若干硬件功能软件化的电子测量仪器,除去众多的基本测量功能外,还可以进行远距离传输和测量,测量23个视频项目和4个音频项目,现为我国广电系统选定的最佳仪器。 其他诸如在光通信测试仪方面,合成信号源方面,VXI总线仪器模块方面、声学测量仪器方面等等,都研制出不少二十世纪末国际水平的产品,但与信息技术的飞速发展相比,我国电子测量仪器必须瞄准世界技术的发展方向,做出与信息技术发展相适应的一流的电子测量仪器产品。 电子测量论文:电子测量仪器技术发展论文 中国电子测量仪器经过40多年的发展,为我国国民经济、科学教育、特别是国防军事的发展做出了巨大贡献。随着世界高科技发展的潮流,中国电子测量仪器也步入了高科技发展的道路,特别是经过“九五”期间的发展,我国电子测量仪器在若干重大科技领域取得了突破性进展,为我国电子测量仪器走向世界水平奠定了良好的基础。 一、成功研制出微波毫米波矢量网络分析仪 我们已经成功地研制了被称为“世界电子测量仪器之王”的微波毫米波矢量网络分析仪。随着我国新体制电子信息系统和新式武器装备的发展,占领和利用有限的频谱资源已经成为高新技术发展和军事电子技术及装备发展的一个重要特点,其中充分利用频谱资源中的电磁波幅度、频率、相位和极化信息是现代电子装备的优秀特点。而现代电子装备的发展又急需能同时获得被测对象的幅度、相位和群时延特性的高性能矢量网络分析仪。特别是雷达相控阵列技术的普遍应用,对相位和群时延特性的测试要求越来越高,因此矢量网络分析仪便成为现代电子装备必备的、关键的测试设备,是其他测试设备无法取代的重要检测手段。另外微波毫米波有源器件CAD技术正在日益普及,而有源CAD的基础是提取有源器件的S参数,当前只有矢量网络分析仪有能力同时获得有源器件的S参数,使CAD的设计结果更接近于实际应用。除此之外,矢量网络分析仪已走出传统的线性网络的应用领域,而在非线性、大功率网络的测试和分析中发挥着重要作用。另外,以矢量网络分析仪为优秀可以组成天线、RCS、大功率、T/R组件等自动测试系统,因此它的应用领域将是非常广阔的。 为了适应我国的急需,信息产业部电子第41研究所已成功研制成高水平的矢量网络分析仪,该仪器的突出特点主要有以下几个方面: 1.工作频带宽,一次扫描即可完成45MHz~40GHz全频段幅频特性和相频特性的测量。 2.测量精度高,由于采用误差修正技术,大大减小了系统误差对测量结果的影响,即使采用非理想的硬件电路,也能获得高精度测量。 3.大动态范围,由于矢量网络分析仪采用高灵敏度幅相接收机技术和数字信号处理技术,提高了小信号测试灵敏度,拓展了测试动态范围。 4.高速实时测试,由于采用了嵌入式高速计算机技术,将测量校准、测量控制、误差修正、显示控制等过程程序化、软件化,提高了自动化程度和测试速度,使实时测量成为可能。 信息产业部电子第41研究所,经过多年的艰苦努力,该所研制的矢量网络分析仪已实现系列化和家庭化,有十多个型号可供用户选择,包括同轴和波导校准件在内的测试附件齐全,配套性强,能够满足不同层次用户的测试要求,其频率范围可在0.0003~110GHz内选用。 国产矢量网络分析仪的研制成功,使我国矢量网络分析仪的设计和制造水平跨入了世界先进行列,成为继美国之后世界上第二个掌握此项技术的国家,产品的技术水平和品种可以与国外同类产品相比,同时通过对矢量网络分析仪的研制,掌握了多种以矢量网络分析仪为优秀的自动测量技术和自动测试系统。 二、掌握了调制域测试技术,研制成功调制域分析仪 调制域测试技术是二十世纪末出现的一个新的测试技术领域,它与过去我们熟知的时域测试、频域测试成为目前的“三域”测试技术。时域测试是测量输入信号随时间而变化的信号值,是信号幅度与时间的关系。频域测试是测量输入信号随频率而变化的信号值,是信号幅度与频率的关系。调制域测试是测量输入信号随时间而变化的频率值,所产生的显示图形代表信号的调制域,是信号的频率值与时间的关系。调制域测试技术是一门新兴的非常重要的而技术难度又非常大的测试技术,这主要取决于科学技术和电子装备的飞速发展。大家知道,过去大多数电子信息传送的是幅度变化信息,现在转向传送数字信息以后,信息越来越多地作为数字脉冲之间的定时或相位关系的方式传送出去,单单使用示波器或频谱仪这类的以幅度为基础的仪器,就不能满足表征这些数字信号需要了。于是提出了相位数字化新方法。这种方法非常适合测量定时信号、相位编码信号或频率编码信号。调制域测试技术的出现,必将对众多的测试问题做出新贡献。事实已经证明,调制域分析技术,在越来越多的应用领域成为一种不可或缺的测试技术,尤其是在军事电子测试领域更有其重要的意义。 譬如,随着综合业数字网和同步光纤网络等新的数字通信技术进入主流电话系统,其高速传输速率应用传统的测试手段已经不能精确地测量传输信号;再有通信传输中晃动的精确测量,是传输中至关重要的一个问题。由于调制域分析技术可以进行二百万次/秒,64000次背对背的频率测量,因而它是当今唯一能直接显示随时间而变化的晃动技术;再有,调制域分析技术在军事上具有其独特的应用,由于它可以测量、分析迅速变化的频率、时间间隔或相位关系函数,因此调制域分析技术可对这种信号进行调谐,以达到电子装备的最佳性能,以雷达而言,可以消除其盲点,减少目标运动的负效应,改善雷达系统的作用距离和分辨率。此外,调制域分析仪还非常适合设计防抱死制动系统、可调节悬浮系统、自适应巡航控制系统、防撞雷达、各种各样的航天和防御系统等。总之,调制域分析技术是可以用来加速设计和表征诸如雷达、电子战、监控系统、扩频通信等的工作和性能特征。 南京新联电子设备有限公司已经研制成10Hz~2.5GHz的调制域分析仪,达到国外同类产品的水平,填补了国内空白,为我国跳频领域的电子设备和军事装备提供了低于国外价格1/3~1/2的测试手段。为了更好地满足测试需要,下一步将继续研制更高频率的调制域分析仪。 三、VXI总线技术取得重大进展 VXI总线技术是二十世纪末出现的一个新的母线技术。它首先出现于美国,应用于美国空军电子测量仪器。VXI总线将VME总线和GPIB结合起来构成一个新的标准,这种模块式仪器平台可以满足未来仪器应用的需要,使电子测量仪器和系统步入一个新的发展时期。VXI总线是一个新的行业标准接口母线,是一种完全开放的、适应多厂家仪器产品(模块、插卡式)的行业标准。这个标准的推出有三个原因:一是适应技术发展的要求,二是多厂家的仪器缺乏互联性,三是军方的需要,而且这是最重要的一个方面。军方需求什么?一是军用电子测量仪器战争现场所强调的便携性,VXI可以大大减小设备的体积和重量;二是大大提高测试速度,VXI比GPIB的速度可提高40倍;三是测试系统的适应性、灵活性大为提高;四是价格适中;五是有利于充分发挥计算机的作用。 这个新的总线标准,在美国应用之后,我国各界都非常欣赏,研究者众多。我国经过几年的探索,已经取得了较大的进展,在若干方面实现了具体的应用。如成都电子科技大学测试技术及仪器研究所CAD研究室研制的VXI总线测试软件平台是我国VXI测试技术的重大突破,其主要技术指标:1.硬件环境:内嵌VXI控制器、MXI控制器和GPIB-VXI转换器;有NIPCI-GPIB、AT-GPIB/TNTHP82350/82341和ES1400等GPIB接口,还有打印机和UPS等其它必要外设。2.软件环境:Windows98操作系统;支持标准模块驱动器(VISA32)。3.软件特性:可编辑的图形化编程环境;可自定义的虚拟面板;丰富的数据处理函数;开放的外部程序接口;同时管理VXI、GPIB、1553B、RS232仪器和模块;方便使用的帮助系统。该研究成果已应用于“XXX型号远程雷达综合测试系统”、“火控雷达综合测试系统”和各种装备的VXI总线自动测试系统中。 四、电子测试仪器向毫米波推进 众多民用和军用电子装备都在向毫米波发展,特别是在军事方面,其发展更为迅速。预计未来电子战系统的信号环境将达100~200万个脉冲/秒,装备系统可能要执行几十亿条指令,目前集成电路的处理能力还不能满足军用电子设备的要求,这将影响新一代电子战系统的作战能力,为此必须发展超高速集成电路(VHSIC)。于是集成电路的测试将从几十万门/芯片升至几百万门/芯片,其测试难度相应地大幅度增加。鉴于“现代战争的胜利属于能驾驭电磁频谱的一方”,因此从80年代起,美、苏等国就将毫米波技术纳入新式武器装备研制计划。由于微波/毫米波单片集成电路(MIMIC)能够在一个基片上制作出宽带接收机或宽带功率组件,从而能做出重量小于25磅,体积小于90立方英寸,能随1000g冲击加速度的小型宽带灵巧的投掷式干扰机和多倍频程相控阵干扰单元。但是从若干年的研究看,测试技术已成为制约MIMIC进一步发展和提高的瓶颈。因此近几年我们电子仪器重视向毫米波发展。 信息产业部电子第41研究所最近研制完成的AV3615三毫米S参数测试装置及校准件,与主机一起可以进行三毫米波段的幅度和相位精确量;频谱仪的毫米波扩频模块与该所研制的高性能频谱分析仪一起组成系统可实现9kHz~110GHz频段的频谱分析;毫米波功率计探头系列与主机一起实现了微波/毫米波功率的直接测量。南京新联电子设备有限公司研制完成的EE3395型毫米波频率计数器,其频率测量范围达10Hz~110GHz,该产品可广泛用于毫米波电子对抗系统、卫星通信设备、高精度雷达及射电天文等领域。 五、通信测量仪器达到高技术水平 通信产业的发展速度超过了人们的想象,所以我们必须适应通信产业的发展,以最快的速度发展我国的通信电子测量仪器。近几年成都前锋电子仪器厂研制完成了无线寻呼检测仪、电台综合测试仪、数字微波通信测试仪;信息产业部电子第41研究所研制完成了误码测试仪、数字传输/数据通信分析仪、七号信令测试仪等。这些产品都达到了二十世纪末国际先进水平。 六、数字化仪器迅速发展 近几年,数字化仪器在迅速发展,我国也在不断研究推出各种新型数字化仪器,譬如数字示波器、数字调制装置、数字化函数/任意波形发生器、数字化频率计数器等众多产品。其中四川川嘉电子有限公司的数字化视音频测量仪,是把若干硬件功能软件化的电子测量仪器,除去众多的基本测量功能外,还可以进行远距离传输和测量,测量23个视频项目和4个音频项目,现为我国广电系统选定的最佳仪器。 其他诸如在光通信测试仪方面,合成信号源方面,VXI总线仪器模块方面、声学测量仪器方面等等,都研制出不少二十世纪末国际水平的产品,但与信息技术的飞速发展相比,我国电子测量仪器必须瞄准世界技术的发展方向,做出与信息技术发展相适应的一流的电子测量仪器产品。 电子测量论文:汽车电子测量管理论文 随着汽车中电子系统的增加,如何对高度机电一体化汽车系统进行高效率的测试是中国测试工程师面临的挑战,作为本文针对汽车研发过程中所涉及到的各种测试问题,请横河电机介绍满足发动机、驱动、振动、环境影响、燃料电池效率和CAN总线测试需要的完整解决方案。 随着汽车工业与电子工业的发展,越来越多的电子技术被应用在现代汽车上。汽车也将由单纯的机械产品向高级的机电一体化产品方向发展。由于实时驾驶信息系统及多媒体设备在汽车上普及,汽车更具个性化、通用性、安全性和舒适性。无线及移动电脑技术迅速发展,即使独自驾驶在陌生的土地上,也不会觉得孤独或迷失方向。汽车在人们的生活中不仅仅是代步工具,而逐步成为一种享受生活的方式。在汽车电子领域的研究成为汽车研发中最活跃的一部分,在这方面取得的成果,将在市场上取得更大的回报。 本文针对汽车研发过程中所涉及到的发动机分析、驱动分析、振动分析、环境影响、燃料电池效率分析、CAN总线分析等方面,介绍横河电机提供的各种测试解决方案(图1)。 电动汽车燃料电池的测试 对于从事汽车研发的工程师来说,在测试中如下几方面是影响测试效率和结果的重要因素: 1.各种高频和低频、高功率和低功率的电磁辐射干扰 2.共模电圧、振动、多变的环境 3.数据采集分析的可靠性 4.路试时仪器的供电及能耗 5.便于移动和现场使用 通过和汽车生产研发企业的测试工程师沟通,横河电机不断改进其产品,使其更适应汽车研究发展的需要。譬如为了适应电动汽车燃料电池的研究需要,横河电机在DARWIN系列的基础上开发出DAQMaster系列MX100。 因为每个电池只输出0.8-1.5VDC,为了输出足够的电力。燃料电池组一般由约一百个单片电池组成,特别是汽车应用,电池组会由六百个单片电池构成。电池电压监视(CVM)系统通过测试电池组结构中每个单片电池的电压可以检测出有问题的电池;分析现场或带负荷长时间运行时的电池性能。 检测电池电压时使用差动输入。虽然单片电池的电压不高,可是差动输入端子对测试仪表地端会产生几百伏的电压。这种电压被称为共模电压。多数数据采集仪器(DAQ)没有绝缘,输入电压限制范围一般是5伏或10伏。另外,非绝缘仪器经常容易受接地环路的影响。为了克服燃料电池CVM系统中高共模电压的问题,要求高电压绝缘。虽然可以使用外部信号变换器或缓存,为了在减小体积和间低成本的同时保证较高的信号分辨率和精度,现在许多的DAQ系统内置缓存。 MX100DAQMaster可以提供最高水准的通道对地,模块间和通道间隔离。另外,它的模块化结构和标准软件使MX100很容易实现最多1200通道的电池电压的监视。 同时实现高电压绝缘和多通道的DAQ系统的设计是一个难题,因为大多数数据采集仪器模块使用单一A-D转换器与前端倍增或扫描组合。高共模电压信号在经过绝缘变压器和A-D转换器实现绝缘和离散化之前一定要通过切换继电器。 MX100在扫描器中使用横河专利技术的高耐压固态半导体继电器,实现了多通道输入信号的切换,这种继电器由高耐压(1500VDC)、低漏电流(3nA)的MOSFET(金属氧半导体场效应晶体管)和电压输出的光电耦合器构成,具有1秒周期内10通道高速扫描、无触点、长寿命、无噪音等优点。 此外,MX100内部的绝缘变压器和积分式A-D转换器也是横河的专利技术。其他使用电磁式继电器提供绝缘的DAQ系统,会产生切换时间,切换稳定性,和日常维护的问题。最后,MX100DAQMaster提供高性能的绝缘和4通道的同期采样,因为4通道模块每个通道的硬件采用互相独立的硬件构成。 对于正确再现波形,采样率非常重要、高速采集可以得到正确数据。为此MX100的最小测量周期10ms,并且一个系统中可以混合使用3种测量周期,测量周期可以对每个模块单独进行设定。MX100支持最大容量2GBytes的CF卡,当通讯故障时开始数据备份当通讯恢复正常时,重新自动开始向PC传送数据。MX100针对燃料电池测试的高速/多通道/高耐压/多周期的特点,帮助测试工程师提高了测试的效率和准确性。 CAN总线分析 在当今汽车中广泛采用了汽车总线技术。汽车总线为汽车内部各种复杂的电子设备、控制器、测量仪器等提供了统一数据交换渠道。汽车上由电子控制单元(ECU)控制的部件数量越来越多,例如电子燃油喷射装置、怠速控制(ISC)、防抱死制动装置(ABS)、安全气囊装置、电控门窗装置、主动悬架等。随着集成电路和单片机在汽车上的广泛应用,车上的ECU数量越来越多。于是,一种新的概念--车上控制器局域网络CAN的概念也就应运而生了。CAN最早是由德国BOSCH公司为解决现代汽车中的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种数据通信协议,按照ISO有关标准,CAN的拓扑结构为总线式,因此也称为CAN总线。 随着CAN总线的广泛使用,在汽车的研发、生产、维修的各个环节上总线信号的测试与分析变得越来越重要,特别是噪音信号观测与分析。 由于电缆配线长度、终端阻抗位置而引起的反射噪音等或由连接复数接点时超负荷LEVEL变动等造成的异常现象,可以利用DL7400系列的CAN信号触发,捕获CAN总线信号并显示其波形。根据CAN协议进行的分析以列表的形式和波形信号显示在一起。触发条件能被设置成CAN数据帧(ID,Data,RTRbits,等.)的字段或多字段。触发在错误帧时也能被激活。可在时间轴上对捕获的CAN总线波形数据进行分析,每帧的ID和数据以16进制或二进制符号显示。 ABS工作时的电池电压波动 ABS控制装置通过比较来自附在每个车轮上的速度传感器的信号监测车轮是否被锁上。当ABS控制装置探测到一个轮子被锁上后,它会给ABS传动装置送去一个信号从而打开阀门。ABS传动装置包括螺旋管阀门、泵、马达、制动液箱。打开阀门可以瞬间降低盘式液压,减弱制动力,可以恢复车轮速度。接着再次迅速提高盘式液压,通过ABS传动装置增加制动力。换句话说,可通过增减盘式液压防止制动器被锁上。增加盘式液压也就是用泵将液体压入汽缸,会使泵马达迅速工作。这个快速的马达将影响控制螺旋管阀门的PWM电流信号。一般ABS操作无法得到这是否影响电池电压波动。因此,有必要观察这个电池电压波动。 利用DL750Max.1GW长内存可以高速采样捕捉从开始到结束的所有制动动作过程。也可在捕捉到整体过程后,利用放大功能详细地测试其中某个不规则部分。此功能可自动设定波形参数的自动测试区域,包括放大区域。此放大功能不仅能够准确的测试一个周期中的不规则部分也能够自动测试该放大区域内的波形参数。 动力方向盘控制ECU(含变频器)/电机开发 动力方向盘(EPS)在小型汽车中应用已经比较普及了,但在需大扭矩的大型车中应用时需要采用3相电机.不同于传统的DC机,测试3相交流电机需要功率计测试电力及效率.此外,ECU间采用CAN总线通信,还必须测试CAN总线信号。 DL7400可以对CAN总线上特定的ID/Data触发,实现与其它信号的同步观测。通用示波器DL1640/DL1740,可以测试ECU的CPU信号,使用100MHz差分探头和150A电流探头还可以测试电机的浪涌电流等。DL750最多16ch绝缘输入,适用于变频器输入输出电压/电流及ECU控制信号的长时间观测。WT1600可以评测大型汽车EPS用3相驱动系统变频器的1次端DC、2次端的3相电流/电压/功率,变频器效率。对特定运行模式还可以进行累积功率测试。使用WE7000的时间模块/CAN模块/隔离A/D模块/温度模块等可以实现多通道综合测试。操舵角/消耗电流/电压/温度等多通道长时间同时测试。使用CAN模块可以将CAN总线上的数据同时转化为物理量实现同时测试。 直喷式柴油发动机喷射实验 直喷式柴油发动机可以降低燃料费用和净化废气排放.以下就其开发的关键-高压喷射和电子控制的性能评价方法提出解决方案: 1.机械部分设计值的评价(喷射时间与喷射压力) 测试对象是喷嘴喷射出燃料的喷射压力,发动机转速变化及喷嘴电磁阀开关时间。发动机开发需要进行动态测试(逐步提高发动机转速检查是否符合设计要求)和静态测试(在转速固定状态下检查是否运转稳定)。 2.与ECU控制信号同步测试 与ECU控制信号同步测试,测试ECU正时和实际喷射正时。 本文小结 由于和世界各地整车及部件公司有着广泛的合作,横河电机在这一领域有很多测试实例。横河电机希望能为汽车电子的发展贡献力量,在合作中能解决更多的测试难题,出现更多的横河产品应用实例. 电子测量论文:微课视角下电子测量课程教学探究 摘要:从电子测量课程借鉴微课教学模式的意义出发,分析了微课对电子测量课程教学改革的启示意义,并指出微课在电子测量教学中的优势与不足。 关键词:微课;电子测量;教学改革 微课的雏形是60秒的课程,这个概念由1993年美国北衣阿华大学LeRoyA.McGrew教授针对化学课程提出来的,包括三个部分:总体介绍、解释说明、举例分析[1-2]。另外,微课也包含了一分钟演讲,这个概念是1995年由英国人T.P.Kee提出的,他认为学生应该掌握优秀概念以应对快速增长的学科知识与交叉学科的融合,提出让学生进行一分钟演讲,并要求演讲必须做到精练,具备良好的逻辑结构且包含一定数量的例子[3]。目前,微课的推广在中小学教育比较多,大学课堂应用仍然较少。实际上,我国正处于微课发展的起步阶段,对微课的认识理解尚未统一,资源建设尚未成型,应用研究零散,评价模式不够完整,微课的组织化、系统化、规范化建设还有很长一段路要走[4-5]。 一、电子测量课程借鉴微课模式的意义 在参加过“中国高等教育教师发展研究会”主办的“高等院校慕课、微课教学开发与利用骨干教师”培训会后,通过与授课专家及各同行的教学研讨交流,我们专业确立了“电子测量”这门课程作为微课的试点课程。“电子测量”是一门电类、自控类的专业课程,一般安排在大学三年级的时候开设。这个时候,学生已经掌握了模拟电路、数字电路、高频电路、通信电路等基础课程的相关知识,再学习电子测量的误差理论分析和测试仪器原理就显得水到渠成,有承前启后的作用。由于电子测量这门课程包括比较多的公式推导和计算,学生学习的积极性普遍不高,尤其是在讲解到示波器、频率计数器、电压表的工作原理时,有学生不以为然,认为只要会用这些仪器就足够了,至于这些仪器的内部结构无需了解。这样就达不到最好的教学效果。此外,误差分析也是纯理论的内容,数学基础不好的学生往往有畏难情绪,看到教材中大段的公式推导就蒙了,学好这门功课的信心也无从建立起来。有鉴于以上的原因,课题组一直在想方设法采用各种方法试图提高学生的积极性,包括设立学习兴趣小组,开放实验室等,但收效甚微。学生参与到课程教学中的积极性低下,通常都是听完课,做完作业就算完事了。因此,如何让学生对这门课产生浓厚的兴趣并且引领学生建立严谨的数据分析科学态度,达到教学预期目的,就成了摆在课题组面前的难题。微课学习概念的到来,为课程的学习提供了一个全新的视角,电子测量未来的教学改革方向应该以微课为契机,借助于微课资源共享平台,使得课内教学和课外的自主学习相得益彰,从根本上把学生的被动学习变为主动学习,从而提高教学质量,让学生亲自动手参与到课程学习中来。 (一)教师教学理念有了根本改变 传统教学,教师始终处于主导地位,主导着课堂讲授的节奏,学生必须亦步亦趋地紧跟着教师的思路,不能开一丝小差,不然就不知道教师的思路跑到哪里去了。这样的学习需要精神高度紧张,几堂课下来学生觉得精神疲惫,学习效率并不高,学生需要在课后再花大量的时间去复习和自习。微课的出现改变了这一局面。教师不再是教学的主导者,而是指引者。教师在课前就提出要求,要求学生进行课前预习,预习的作业是布置一些微课程的制作。举例来说,可以把一个班的学生分成若干个学习小组,每个学习小组分配给一个知识点,要求小组成员课前预习,集体讨论,理解该知识点,然后制作一个3到5分钟的微课程视频,用来对班上其他同学讲解清楚该知识点。教师只需要在播放完该知识点的微课程之后,进行补充解释或者点评,适时地多加鼓励,以激发学生的积极性。另外教师还需要做一个串联的工作,把一节课上的若干个知识点承前启后,形成一个整体。 (二)学生积极投身参与教学中 由于学生被分配了制作微课程的任务,在掌握了录制、配音、配字幕、剪辑这些基本的计算机操作技能后,每个学生都能成为“导演”,按照自己的喜好导演出一部精彩的微课程。当然,为了不本末倒置,我们并不需要微课程有多好的特技,所有的技术都是为内容服务的。只需要学生能把这个知识点讲解清楚,就算是一个成功的微课程。所以教师在点评时要注意这点,不要因为某个视频的特技用得多而过于给予美誉,以免引起以后的效仿而忽略了内容讲解的浅白清晰,失去微课程的意义。学生制作微课程,目的不是炫技,也不是用来提高软件操作能力,而是考查他们对预习内容的理解。分学习小组也是为了互帮互助,有困难时可以互相启发,在讨论中对知识点的理解能更加深入。 二、微课对电子测量课程教学改革的启示 微课的优势很明显,但是微课也有其不足之处,我们不可能用微课这种教学模式完全代替传统的课堂教育。原因很简单,对于简单的知识点,学生依靠自学不会出现理解上的困难或者偏差,但是对于困难的知识点,在没有教师的讲解和指导下,学生在理解上有很大的困难,所以不赞成全程采用微课模式。但是作为一种新的教学手段,微课还是为“电子测量”这门偏向技术的课程带来了新的启示。 (一)为电子测量众多仪器的操作提供了示范平台 在以往的电子测量课上,重点讲解各种测量仪器的工作原理,伴随着的是大量数学推导。数学基础差的学生会被众多的烦琐公式弄得不知所云,从而失去学习的兴趣和动力。而且电子测量这门课长期以来有个误区,学生以为只要会操作仪器就行了,对于仪器内部结构、工作原理不求甚解。对于测量得来的数据,也不做数据处理。微课需要学生把各种测量仪器,比如示波器、电压表、频率计等的使用方法用微视频来展示,同时配上语音讲解,对于后期的误差分析也用图表展示出来。因此微课是在凸显这门课程的教学目的和优秀价值理念的前提下,把学习主动权交还给学生,教师起到的是领路人的角色,更多的责任在于启发和引领,归纳和总结。与以前的口若悬河滔滔不绝相比,淡化了教师的主体地位,提升了学生学习的主观能动性。 (二)为电子测量构建了新的教学模式与学习方式 在微课的冲击下,如何让学生感兴趣并且主动参与到课堂教学上来,如何吸引学生注意力,如何掌控课堂的节奏,这些都是教师应该考虑的问题。教师不能仅仅着眼于把课讲好,更应该注重学生的个体发展,尊重个体差异,给予每个个体足够的发展空间。”翻转课堂”已经作为一种新型教学手段,在某些专业教学中采用并取得了较好的效果。翻转课堂要求学生在上课前先观看微课程视频,完成相应知识点的学习,再回到课堂中来,对于线下学习不明白的地方进行师生互动,解决线下遇到的困难。这样一种方式实际上是把传统教学和新型教学模式有机地结合起来,不仅对于学习者而且对于教导者都提出了新的要求。 (三)有效采用微课教学方式,发挥实践课程的优势 作为一门有众多实验课程的功课,“电子测量”需要通过做实验来加深对课本上的知识点的理解。目前的普遍情况是,女生动手能力比男生差,如果分组到一起,一般都是男生动手调试仪器,女生记录数据。这样不利于女生动手能力的培养。究其原因,有怕触电的畏惧思想,有怕麻烦的畏难思想,还有根本不懂怎样做的。如果能在做实验之前观看了微课程的示范操作,她们也就明白做实验其实也很容易,只要规范操作就不会出问题。作为工科专业的学生,实验和实践必不可少,合理利用微课程能大大提高实验的成功率和操作的规范性。 三、微课在电子测量教学应用中的优势与劣势 (一)优势显而易见,作为一个3到5分钟的微课视频是能够在这个时间段中吸引学生的注意力,过长的时间必然会导致学生注意力的分散。微课在内容编排上通常是一个知识点一个视频,不拖泥带水,不可责备求全。力求能讲清楚一个知识点即可,如果学生在观看完这个视频后仍有疑问,可以在课堂上向教师提问,教师作为引领者,负责答疑解惑。课下,教师也可以通过网络进行答疑,拓宽了学习的场所。由于观看微课程的地点既可以在学校,也可以在家里。在宽松的环境下,学生能以放松的心情投入到学习中。 (二)劣势3到5分钟的微课颠覆了传统教学理念。有的教师会认为既然有视频,就不需要教师讲解了,让学生都去看视频就行了。这种认识上的不到位会使得微课的作用大打折扣。诚然微课能为教师省却很多讲解知识点的时间,但是内容的展开,知识点的总结,课堂习题的讲解,还是要教师来完成。另外,微课视频的制作容易陷入本末倒置的境地。有些教师认为要吸引学生的注意力,视频的制作就需要越炫越好。结果在技术上投入了大量的精力,反而失去了务实求真的精神。学生的注意力都被绚烂的技术吸引过去了,对于视频讲解的知识点反而忽略了。另外,一个微课视频包含的内容也非常值得斟酌。有些教师认为微课就是说课,说课就是把一堂40分钟的课浓缩成3到5分钟的微课,导致内容过多,没有重点。 (三)反思作为一种新型的教学方式,微课利用移动设备进行教学的模式目前在全世界范围内都得到了推崇,国内的教育界对这种新型教学方式也是持肯定的态度。引用这种新的方式在电子测量课堂教学上,还需要不断磨合,去芜存菁,使得这种先进的教学模式更加适应我们的教学,更加接地气。 作者:张辉 单位:广东第二师范学院 电子测量论文:独家原创:浅谈职业学校电子测量课堂教学 摘要:大力发展高等职业教育是国家的既定方针,国民经济的飞速发展对应用性人才的需求也十分迫切。但我国的高等职业教育历史不长,对高职的发展规律目前仍处于摸索阶段,特别的一些职业学校把以前的三年制变成了两年制,国内众多高职院校在教育教学改革方面也进行了大胆实践,取得了一定的成效。本文针对职业学校《电子测量》课堂教学中学生出现的种种问题进行分析,然后提出了相应的措施,最后给文章来个简单的总结。 关键词:电子测量,职业学校,课堂教学 课堂教学是学校教育教学工作中极为重要的组成部分,他直接关系到学校的办学质量及学生的学习成效。作为一名教师,我们每天都要组织课堂教学,可目前我国职业学校在教学当中存在很大的问题: 1.就中专生缺乏学习的积极性,大部分都是想着自己成绩差与大学无缘,然后在同学和老师的谈说下来到了职业学校,但因为中专生的基础较差,在上课时感觉是饱受煎熬、受尽折磨。 2.教师课堂组织教学失策。这种情况当然不多,但的确存在。主要表现在错误的教育观和学生观、课堂教学行为中的随意性,如课堂语言毛病多、上课讲话过快、教学过程安排不当等、课堂教学缺乏艺术性、课堂管理不当、滥用处罚手段、教师情感的偏差等方面。诸如教师本人的业务水平不高,教学方式方法不当;对教学不负责任;对学生要求不一致,明明错了还要掩饰;讽刺和训斥学生等等。这些因素的存在“经常打击学生的积极性、自尊和自信”等等。这些因素的存在,都会导致教师威信的降低甚至丧失。 3.电子测量是一门孤躁而又累的专业,很多学生因为自己的对电子的认识不够,就是对课堂的内容不明白,加上孤躁的电子测量。从而主动性和兴趣都没有了,对于一门理科,如果没有了兴趣,那还能学下去吗? 4.由于课堂上,很多老师都是以传授为主,对学生的问题过于忽略,那样课堂上的主体还是老师,学生根本就不能真正的学到知识。 5.学生的心理影响,特别的在农村,在职业学校读书的学生一般都是被认为不是很好的学生,无形中,很多学生就开始带有一定的影响还有就是学生的压力过重。继而导致学生的心理 6.电子测量需要的更多是学生自己的动手能力,但是有的职业学校因为条件的原因只是给学生来个简单的描述,从而使学生的动手能力偏低。 针对职业学校电子测量教学中出现的问题,笔者做了几点阐述: 1.提高教师的教育教学和管理能力是解决这种课堂问题的关键所在。作为课堂教学的直接操纵者,教师的教育理念如何,决定着他如何实施教学,决定着他如何组织和管理课堂,也决定着他如何处理课堂中的问题行为,那么也就决定了有什么样的课堂。这有赖于每一位教师更加主动、积极的学习,有赖于每一位教师真正把课备得深入浅出,符合学生实际,让学生学到东西。教师要精心设计课堂教学,丰富教学活动,努力提高教学艺术。老师可以通过师生互动培养学生与老师的感情。还有就是提高学生主动性,比如通过讨论问题,让学生成为课堂的主人。 2.实践教学。通过实践教学掌握科学的实验方法,养成严谨的工作作风。经过系统化、规范化的训练,使学生熟练使用常规的电工电子仪器、仪表和设备,具有电工电子线路和常用控制系统的测试分析能力。实验内容除验证性项目外,采用较多的设计开发性项目。单独开课的实验课程为:电路实验、电子技术基础实验、电机与电气控制技术实验,可编程控制器应用实验、电视原理实验、高频电子技术实验等,实验教学实现实验室的开放教学,激发学生自主学习的热情。比如就拿示波器做个例子,要学生理解示波器的原理,实验的目的和示波器的操作,同时对于职业学校来说要学生明白示波器的用途 3.增加课堂的趣味,因为电子测量是一门高科技的学科很多学生会因为难度较大从而自信心下降,从而对本课程产生反感的现象,所以可以通过一些抢答形式提高学生的兴趣。 4.定期考核,因为学生都是不想自己考那么少分的,对于职业学校也一样,可以再期末对学生进行期末总结,评出好成绩的学生,并给予一定的奖励,那样学生的主动性就会提高了,像以前那样浪费时间。 5.互帮活动,那是老师与学生间,同学与同学之间的活动,因为一间学校总有好的同学和差的同学,由于差同学可能因为考试不好导致心理问题产生不想学的念头,老师可以给与学生帮助,一方面可一拉近老师与学生的距离,另一方面又可以鼓励学生去学习,另外,可以采取一帮一的活动,就是老师安排每一位差的学生有一个成绩好的学生来辅导。 6.提倡多问,因为老师讲课的速度很快,可能一些学生不能明白一些内容,在这里,同学就要多问。不要觉得害羞,提倡不懂就要问的教学理念。 7.中等职业学校课堂教学内容一定要结合专业特点,岗位需求实际,在课堂教学实践中善于创设职业训练氛围和情境,使学生能够做到学以致用。在我们日常听评中,发现有部分课程在这方面做得比较好,可供借鉴。职业学校培养人才的规格、质量必须以社会需求为出发点和归宿点。课堂讲授要实用、实际,紧密联系企业生产实践活动,以及为适应生产活动所需要的各种能力,包括职业道德和行为规范、思维能力、表达能力、职业发展能力和实践能力等。 8.实习基地建设,学校要加大经费的投入,另外与企业进行合作,将先进的生产工艺和技术穿插到实际的教学环节中去,学生的课程设计可联系生产实践来进行,比如让学生自己来操作示波器,让学生自己动手,激发学生的兴趣。充分锻炼学生,调动学生的积极性、主动性,同时发挥学生社团的作用,积极调动和组织学生开展校外实践。校外实习基地不仅可有效缓解教学设备不足、理论与实践脱节的矛盾,对企业来说也可以获得高素质的人才,提高企业的知名度,形成学校和企业双赢的效果。 9.职业学校课堂教学一定要避免和克服脱离实际的所谓全面和打基础,避免空洞的说教,而要“眼睛向外”,从劳动力市场实际需要出发,真正做到就业岗位需要什么就讲什么,就做什么,这不是短视,而是抓住了职业教育的本质特征,是在办真正的职业教育。文化课功能化,专业课实际化. 总结:职业学校电子信息技术是近年来发展最为迅猛的领域之一,越来越成为一个国家发展水平的标志。电子信息产业的发达与否在今后相当长的一段时间内将决定一个国家综合实力的强弱,我国也把电子信息产业作为国民经济的一个支柱产业大力扶持。对于我国职业学校的电子测量教学在新课标下还是存在一定的问题,因此还要加大对职业学校教学的调查和研究,加大中专生的测量教学,从实职业学校办学理念。 电子测量论文:从《电子测量》课程看现代高职电类工具课程改革 摘要:随着现代化制造业的飞速发展,对于实用高技能型人才的需求日益增长,随之而来的是高职教育的同步改革。在高职电类专业教学中,课程的设置需紧跟行业企业的需要,其中非常重要的一部分是仪器仪表的使用,工具课程如何教学成为亟待解决的问题。文章从《电子测量》课程教学方法出发,探索新形势下电类工具课程的改革方法。 P键词:工具课程;课程改革;课程融合 1背景 当前高职教育,以培养实用技能型人才为主要目标,其根本目的是更好地适应现代化生产需求。高职教育有其特殊性,不要求高深的理论钻研,更多的是对实用技能的了解和使用,能够掌握一技之长成为对高职学生的基本要求。针对教育的特殊性,高职课程设置及教学方法也有自己的特点。 随着现代制造业的飞速发展,高职教育越来越多地受到社会的重视,行业企业也逐渐参与到高职教育中,并逐渐融入高职教育体系改革。作为我国高等教育的一种新型教育模式,高职教育以工作过程为导向,逐步将课程教学衍变成更适应于技能培养的模式。在此基础上,如何改革课程结构和课程内容也成为当前高职教育所面临的问题之一。 2课程设置的特点 高职课程设置着重于“技术”,为了培养更符合当代社会发展需求,符合制造业快速增长的人才需求,高职电类课程在设置时,是以“实践技能培养”为重点,突出学生的认知规律和职业能力培养规律,提高学生的发散思维,从基础技能的掌握延伸到对现代化智能仪器仪表的熟练运用,从而实现实用技能型人才培养的目标要求。 随着先进的教学模式的改变,在实际教学过程中,改变传统的以教师为主导的模式变得尤为重要。特别是电类课程教学,因为是工科专业,电类课程对学生的实际操作能力要求更高,很多技能的掌握并不能靠教师言传,而对于很多课程本身,在教学时已经要求学生必须具备一定的实际操作基本仪器仪表的能力,因此,就衍生出工具类课程的教学,如《电子测量》。而工具类课程如何教、怎么学也成为必须思考的问题。 3工具类课程改革的必要性 《电子测量》课程是电子信息类专业基础必修课程,主要教授学生有关电子测量仪器的基本知识和电子测量仪器的操作使用能力,其目的是使学生更好地使用和维护电子仪器,初步形成解决实际问题的能力,通过理论与实践的学习与训练,使学生的全面素质得到提高,职业道德观得到加强。 电子制造业在不断发展,各种先进的仪器仪表层出不穷,随之而来的仪器仪表的使用和操作成为了几乎每个电子人的必修功课,通过对仪器仪表的熟悉和实际操作,达到电子产品的设计、生产、检测和维修。可以说,工具课的应用是学生学习其他课程的一个保障。 在工具课程教学中,以往的教学通常是将其单独开设,作为一门独立的理论、实践课程,一般开设在大一的下学期或者大二的上学期。然而在实际教学过程中,由于其他相关课程开设不同步,所以会导致在学习过程中出现听不懂弄不明白的情况,而且非常难纠正。 4融合课程、突出实践 针对《电子测量》课程内容特点,教学过程注重实践环节,这与很多专业课程需要进行实践教学相符,因此,教学过程中,可将课程整体打散,整合到相关专业课程中,不再专门开设在某一学期,同时,采用项目式教学,按照知识点归类,同时配以相应的工具课教学,让学生们在学习专业知识的同时掌握工具使用,以达到齐头并进的目的。 教学过程中,采用专业课教师和实践课教师分离的教学方法,专业课教师专职教授相关专业理论知识,实践课教师负责学生测量仪器仪表使用的培养和专业课内实验教学,两者各司其职又紧密联系,让学生在学会专业知识的同时增强实践操作能力,培养仪器仪表的使用能力。 工具课程的整合,着重在于将其与专业课程的实践教学部分融合,采用项目式的教学方法,将“教学做”一体化带入课堂,带人实验室。可采用翻转课堂的教学方法,对学生提出问题,由学生自行思考、讨论、实验,再由教师进行总结,对理论知识归纳,对实践操作中具体问题进行解惑,加深学生记忆,提高学生熟练度,增强学生动手能力,形成“教师――学生――教师”一整套的课程教学体系。 采用虚拟与现实相结合的方法,引人虚拟仿真,对于课程教学,结合仿真软件,如电路连接、元件参数测量等,利用电路仿真软件锻炼仪器仪表使用方法,再应用于专业相关实践操作中,使学生巩固专业课程知识,同时增强对实践技能的把握,进一步为专业整体人才培养提供支撑,同时使相关实践教学达到更好的效果。 课程在高职人才培养中占据重要地位,课程改革关系到教学活动是否能够更有成效地进行。在实际教学过程中,如何不断改进课程,改进教学方法是我们要思考的问题。随着现代高职教学管理水平的不断提高,越来越多的新的教育模式的提出,也为我们改革课程教学提供了宝贵的经验。在实际教学中,我们要不断创新,对课程不断改革,以适应现代制造业发展的需求。 电子测量论文:数字信号处理技术在电子测量仪器领域上的应用 摘 要数字信号处理是当前使用电子仪器进行测量工作的重要组成组成部分,可以说,测量是人类社会发展过程中必不可少的一项工作,而电子仪器则是测量工作发展至今最为先进的设备。如何才能够通过数字信号处理加强电子测量仪器的使用效果成为了当前函待解决的问题。本文便将对数字信号处理技术对电子测量与仪器的影响进行分析,并提出一些意见与建议。 【关键词】数字信号处理技术 电子测量仪器 应用 1 引言 随着科技的不断发展,我们步入了数字化时代,数字化时代的重点在于数字信号处理。数字信号处理是一种采用数字计算的方法,对信号进行后期处理的理论和技术,它的简称为DSP,英文全称Digital Signal Processing。DSP发展至今,单点指令平均执行速度和每秒处理语言指令之多是我们无法想象和超越的。数字信号处理技术在电子仪器测量中是非常重要的,测量是人类社会发展过程中必不可少的一项工作,人类社会的发展是离不开测量的,电子仪器在使用的过程中主要的作用就是要进行相应的测量,因此,将数字信号处理技术应用到电子测量仪器领域就变得越来越重要。本文就是对数字信号处理技术在电子测量仪器领域上的应用进行分析,为相关的研究提供借鉴。 2 测量的作用 测量在生产实践中占据着重要的地位,将抽象事物具象化是测量的主要内涵,尤其是针对生产制造领域,一个产品想要批量生产,各项的参数信息必不可少,获取这些信息就就是测量的工作。另外,测量能够促使生产活动规范化,同样是多应用于制造业,零件生产出来之后,必然要进行检查,通过一系列数据来对所生产的产品进行评估,以判定其是否符合生产标准。 3 数字信号处理技术的重要意义 电子仪器是进行测量工作的主要工具,随着测量技术的不断发展,对电子仪器的要求也就越来越高,目前多数的电子测量仪器都是通过电信号的形式传递测量结果的,度数的难度较大,更不要说进行分析处理了。而有了数字信号处理技术,就能解决这一难题,针对测量仪器的数字信号处理,其主要内容是将将电信号转换为熟悉信号,然后通过数字信号对信息进行分析,后续工作才能够进行。 4 数字信号处理技术在电子测量仪器领域的应用 4.1 在发生器上的应用 发生器就是信号源,它是一种能提供各种频率、波形和输出电平典型的设备。在测量各种电信系统或电信设备的振幅特性、频率特性、传输特性及其他电参数时,它可以用作测量的信号源或激励源。发生器在测量时使用的是频率合成技术,需要利用低通波滤器来完成相应的测量工作,而数字信号处理技术的主要内容就是进行滤波,采用数字计算的方法,对信号进行后期处理的理论和技术,它能够克服晶振仅仅能够提供特定频率的相应缺陷,提高了信号输出频率的准确性和稳定性。 4.2 在电压测量中的应用 电子测量时泛指以电子技术为基础手段的一种测量技术。它是测量学和电子学相互结合的产物。 在电子测量的过程中,电压是电子技术测量的一个基本参数,电压测量是电子测量的基础。很多电子设备都与电压有关,如信号发生器、发射机和接收机等。电压的测量对电流、场强、衰减等参数的测量也很重要。目前的电压测量已经被数字化,实际应用中,在数字信号处理的过程中有两种形式:一是交流电压和直流电压转换之后再进行A/D转换,另一个就是在得到了直流电压的时候直接进行A/D转换。在这两种转换方式都涉及到了A/DD换,A/D是指模数转换,是数字信号处理技术中非常基础的环节,它将模拟量或者连续变化的量进行量化(离散化),转换为相应的数字量的电路。A/D转换包含三个部分:抽样、量化和编码。如果将A/D变换的三个部分都应用在电压表上,就会大大提高电压表测量的准确性、抗干扰能力以及分辨能力。 4.3 在示波器中的应用 示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器,它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像,便于人们研究各种电现象的变化过程。它通过波形的形式将所要测量的信号显示出来,被测信号通过电子束打在荧光屏上,显示的图像有助于测量人员的分析与解读,电流、电压、频率等都能通过示波器。进行显示,此外,一些较为特殊的信号也能够在示波器上显示出来,诸如调幅度、相位差的显示也常常出现在示波器的应用范围内。假设使用一个标准信号,将其输入到相应的示波器中,并且将这一输出信号设定为s(k),在这样的情况下,就能够准确地计算出示波器对于信号的离散型算式h(k),在对这一离散型算式进行存储的过程中,需要加存一个信号重构的反卷积算法,在这样的情况下,就可以得到以下的结论:无论示波器达到了什么样的标准,信号是否存在着失真的现象,都能够根据现有的信号进行重构,从而得出我们想要得到的信号。这样,进行电量信号的观测便无须再受到示波器的限制。 5 结论 随着数字信号处理技术的不断发展,它在多个领域都是具有很大的发展空间,通过上文我们不难发现,数字信号处理技术是当前使用电子仪器进行测量工作的重要组成组成部分,它对提高电子测量效果以及电子测量仪器的使用有着非常重要的作用。本文详细分析了数字信号处理技术对电子测量与仪器的影响,并提出相应的意见与建议,具有一定的实际指导意义。 参考文献 作者简介 王志勇(1983-),男,吉林省白山市人。助教。研究方向为电子信息工程。 作者单位 长春理工大学光电信息学院 吉林省长春市 130012 电子测量论文:基于自动化控制的电子测量技术发展 摘 要:自动化控制技术的不断发展对电子测量技术的应用提出了更高的要求,为了能够更好地了解电子测量技术,本文展开了研究,首先分析了基于自动化控制的电子测量技术的发展概况,在此基础上,分析了基于自动化控制的电子测量技术发展的重要性,并对加强基于自动化控制电子测量技术的发展提出相关策略和措施,希望对电子测量技术发展有所启发。 关键词:自动化控制;电子测量技术;发展研究 一、基于自动化控制的电子测量技术的发展概况 (一)基于自动化控制的电子测量技术的发展背景 我国的经济发展是从20世纪80年代迅速发展起来的,尤其是我国的一些国家政策和经济发展规模,都是那个时代起步并取得卓越成绩的。我国经济刚刚起步的过程是十分艰难的,整个科学技术水平受到很大程度的限制。所以导致我国的经济生产力和生产技术是比较落后。我国是人口大国,为了更好地发展,只有在生产上投入大量的人力,尤其是针对生产建设,投入大量的人力势必会造成更大的成本支出,为了能够更好地建设和发展生产,我国的科学家艰苦创新,对生产技术水平进行发展,而且随着整个生产技术的发展,我国的自动化控制技术取得了良好的成绩,在建设生产上对于自动化控制技术的应用逐步取代了大量的人力进行生产建设,对于生产建设的成本是很大的一种节约。生产自动化技术不断发展,对于我国的现代化建设有非常大的贡献,在自动化控制技术发展过程中电子测量技术不断发展。电子测量技术应用到自动化控制过程中,能够为我国自动化控制技术的发展提供强大的动力支持,从而进一步完善我国的现代化生产过程。 (二)基于自动化控制的电子测量技术的发展现状 通过对自动化控制技术的研究和分析,能够发现在我国自动化生产技术应用过程中,整个电子自动化控制的电子测量技术的发展时间较短,所以对于电子测量技术来说,其应用的过程和应用实际还没有达到很成熟的阶段,在整个自动化控制中的电子测量技术中还存在一定的问题,影响整个电子测量技术的发展,尤其是针对整个电子测量技术,对于整个自动化控制技术来说,在实际生产应用中,使用电子测量技术还没有达到一定的规模,尤其是针对整个自动化控制技术来说,但是在整个电子测量技术的发展上,发展技术和发展空间很大,尽管是作为一种新兴的技术,但是同时能够保证我国绝大多数生产和建设工作取得良好进展。电子测量技术的发展成本很高,这大大限制了整个电子测量技术的发展,所以很多一些规模较小的企业和生产单位还不具备在自动化生产中应用电子测量技术的基础,从而导致电子测量技术的发展受到进一步的限制。 二、基于自动化控制的电子测量技术发展的重要性 (一)利于电子测量技术动态性的发展 通过研究和调查,能够发现在电子测量技术发展过程中,往往只是利用自动化技术对生产建设进行一种单一的管理模式,这种管理模式对于整个生产建设工作的管理是一种弊端,管理模式是动态的管理模式才能够促进生产建设工作的效率提高。但是在进行实际的管理工作中,只应用自动化控制技术对整个生产建设进行管理是一种静态的管理。所以在实际的生产工作中,要把电子测量技术应用到整自动化控制技术中,从而能够保证整个生产建设工作实现动态管理。这种管理方式对于我国的自动化生产来说是一种重大的突破,有利于电子测量技术动态性的发展,从而能够保证整个现代化建设步上一个新台阶。 (二)利于电子测量技术高效性的发展 在国民经济发展过程中,自动化控制是检验我国生产企业是否得到提高与发展的重要标志,同时通过对自动化控制技术的管理,能够看出我国的经济水平和生产建设的重要作用,能够为对我国经济水平的稳步提高做出重要的贡献。在自动化控制技术中应用电子测量技术能够将整个电子测量技术的发展提上一个新台阶,电子测量技术通过借助自动化控制这个平台能够得到更大的完善,为了能够将生产过程更加完善,自动化生产控制技术也需要对整个生产技术进行优化和调整,而电子测量技术能够将自动化控制技术的效益发挥到最大,能够有效提高自动化控制技术在生产过程中管理的高效性。为了能够将整个电子测量技术进行完整发挥,需要对应用过程中产生的问题进行调整和优化,从而保证生产建设的有序性,这种应用模式能够促进生产力的提高,从而有助于我的自动化生产企业的获取更大的经济效益。 (三)利于电子测量技术全面性的发展 在对自动化控制技术的研究中不能忽视电子测量技术的效用,只有对两者的效益进行研究,才能够保证整个电子测量技术发挥最大的功效。两者结合能够产生出更大的效益。所以为了能够保证整个电子测量技术发挥出更大的效益,要对整个自动化控制技术进行完善和优化,在应用过程中,要结合自动化控制技术的特点,不断实现更大程度上的应用效益,有利于促进我国的电子测量技术在未来的发展过程中得到更为全面的应用与发展,从而创造出更大的经济效益。 三、加强基于自动化控制电子测量技术发展的主要措施 (一)重视自动化控制电子测量技术的推广 电子测量技术在我国的应用情况需要与整个生产建设相结合,只有在自动化的生产建设中应用电子测量技术才有助于电子测量技术的推广。所以在进行自动化生产过程中,有关单位和部门要注重对电子测量技术的推广,只有将电子测量技术所能产生的效益推广到建设单位手中,要管理人员明晰整个电子测量技术与自动化控制结合所能产生的效益,才能够保证整个电子测量技术在自动化控制中的发展和应用。注重对电子测量技术效益的宣传,能够更好地实现电子测量技术的发展。 (二)拓展自动化控制电子测量的范畴 在自动化控制技术中应用电子测量技术能够实现更大的生产效益,但是在实际的应用过程中,整个电子测量技术受到功能的限制,会导致应用程度不完善,所以要针对这一情况去进行研究和创新,要能够不断拓展电子测量技术的应用范畴,保证整个电子测量技术在自动化控制环节中的实际应用。只有这样才能够促进整个自动化生产建设的大发展。 (三)降低电子测量技术的成本费用 电子测量技术的应用成本较高是制约电子测量技术发展的主要原因,为了更好地发展电子测量技术要能够对电子测量技术的成本费用进行降低,不断对科学技术水平进行创新,加强对电子测量技术的研究,降低电子测量技术的成本费用,以达到提高整个电子测量技术的应用效果。 结语 总体来说,电子测量技术在自动化控制中发挥重要作用。为了促进自动化生产,我们要结合自动化控制的电子测量技术的发展背景和发展现状,对电子测量技术在自动化控制中有利于电子测量技术动态性的发展和高效性的发展以及全面性的发展的重要性进行分析,然后积极采用重视自动化控制电子测量技术的推广、拓展自动化控制电子测量的范畴和降低电子测量技术的成本费用等措施希以达到提高电子测量技术发展的效果。 电子测量论文:浅谈我国电子测量专业的发展 摘要:电子测量技术在生产应用中主要用于测试测量,对于电子电路进行相应的测量也是测量专业的必备课程,同时国家对于电子测量专业的发展也是极其的重视。与此同时,许多年轻人也意识到这个专业的前景,积极投入到这个专业当中来,为这个专业增添了大量的活力。 关键词:电子测量专业;发展;前景 1.电子测量概述 电子测量泛指以电子技术为基础的一种测量手段,是测量技术学与电子工程学相互结合的一种产物。电子测量除了具体运用电子测量的原理、方法和设备对各种电量、电信号以及电路元件的特性以及参数进行测量外,还可以测量各种敏感器件和传感器件,以及测量一些常规器材无法测量的器件,并且这种测量具有简单方便、准确率高等特点。最近几年计算机基础与微电子技术的快速发展为电子测量技术增添了巨大的活力。电子计算机的使用尤其是微型计算机与电子测量技术的结合,构成了一种新的仪器与测量系统,即人们通常所说的“智能仪器”和“系能检测机器”。并且对其功能可以进行自主选择,如数据处理、数据传输、故障诊断、误差修正等,这样不仅改变了若干传统的测量方法与概念,更对整个电子测量和其他的相关产业产生巨大的推力,现在电子测量技术已经成为电子科学领域中最为重要且发展迅速的一门分支学科。 2.电子测量技术的发展、现状以及存在的问题 2.1测量技术的发展 20世纪60年代中期,我国刚刚改革开放,同时也随着中小集成电路工厂的建立,所谓的集成电路就是讲电阻、电容、二极管和三极管等等电源器材进过半导材料工艺或者薄膜工艺制作过程中在同一个硅胶片上,并且按照某一种顺序排列起来,具有某种特征和功能,从而打破了传统半导体材料的概念,实现了材料、电路、元件三位一体的目标。集成电路的产生使得原本的基本电路变得更小。因此由电子集成电路做成的电子测量仪器越来越小,同时其测量的范围更为广泛,精确度也大大提高了,从而极大地推动了电子测量专业的快速发展。现在一些比较先进的电子测量技术都是由集成电路组成,并且现在还有了智能功能,特别是在顶尖的世界仪器和现代化的农业生产中,集成电路的测量仪器具有巨大的优势。20世纪70年代以来,计算机、微计算机发展迅速,同时也适应了现代化农业生产的新需求甚至是战争的需求,测量技术与仪器在不断地进步与改进。随着测量技术的不断提高又相继出现了智能仪器、虚拟仪器和互换性虚拟仪器等计算机仪器和自动测试系统。计算机与现代机器之间的联系日益紧密,同时二者的界限也逐渐模糊,电子测量领域也不断拓展。近几年,以网络为代表的网络技术的出现以及与其他高科技的结合,不仅使智能网络进入日常生活中,而且也为电子测量技术带来了前所未有的发展空间和机遇,网络化测量技术与网络功能的新兴产品也由此诞生。 2.2测量技术的现状与存在的问题 在我国,由于国际化需求,在航天器和武器系统的单元系统也设计了电子测量技术,进行自我检测功能。但是在实际自我检测功能自动测试的试验中,尤其是在武器系统的自我检测中,缺少人工检测步骤,这就存在大量的安全隐患。由于缺少实用的人工智能检测技术,导致了故障检测水平低、实用性差、网络水平低。所以在这个方面,电子测量专业还要向自动化的方向发展,将自动化和测量进行有效的结合,给电子测量技术注入新的活力,电子测量和自动化是相同重要的,电子测量需要通过自动化的方式来体现。而对于现在的科学水平还不可以进行有效的结合,所以就要对测试体制方面进行改革。在国内还没有完整的边缘扫描技术和完整的智能内装系统。因此国内的电子测量技术与国际还存在着一定的差距,国内20世纪末就提出了内装测试系统和可行性系统的探索,并且随后就研制了相应的设备,并制定了相应的制度与规定。近些年,我国的测量技术的可靠性和稳定性得到了很多方面的重视,国内的电子测量技术有了很大的改观,测试技术产业在最近几年也有了很大的改变,已经走出了前几年的低谷。电子测量技术产业已经步入正轨,我国的测量技术取得了长足进步,特别是通用电子测量与汽车设备的测量与研发方向,与国际上的平均水平正在快速地拉近,对国外的电子测量产业的巨头产生了一定的冲击。模块化和虚拟技术的发展,为我国的电子测量技术带来了新的契约,加上各级政府的重视,我国自主运用标准的实践与运用,都在为该产业提供前所未有的动力和机遇。通过这几年来看,我国的电子测量技术增长速度极其迅速。国家也想通过这几年的努力发展来改变现状,快速地拉近与国际化平均水平的差距。 3.电子测量技术的前景 网络技术的出现,正在并极大地改变了人们生活的各个方面。在现实中具体表现在计量测试、测控技术和仪表领域中。微机化仪表的产生,高档精密机械的出现以及测量信息的地域性、全国性乃至全世界共同标准资源的共享,各个等级测量标准的选定都与电子测量技术有关。电子测量技术水平提高了,与之对应的微计算机、高端知识产业等科研先进部分都会有所联系,并且,电子测量在科研的部分中占据着很重要的部分,这也是一个重要的研究基础。那么电子测量技术在这个过程中起到了至关重要的作用,知识的引导、技术的支持、思想的总结等等高端的指导思想。 21世纪,我国的电子测量技术的发展趋势和方向是:测量数据的采集以及处理都采用自动化的模式进行处理,采用了自动化、实时化与数字化,测量数据管理的科学化、标准化和规格化,将粗量数据传播与应用的网络化、多样化、社会化、数字化以及先进化的全面测量等广泛地运用到工程测量中,并且发挥电子测量的主导性、主观性与准确性。我国测试技术已经进入到了全球平均化的水平,同时我国的标准化测量已经进入了设计阶段,而且采用了世界先进水平与我国自身水平相结合的方法,逐步向世界一流先进水平迈进。但是如何进一步发展,发展的主要内容是什么,这些都是摆在测量工作者面前的首要难题。所以,当从事电子测量专业时,就应该准确地思考测量基础行业的发展方向以及基础行业要做的是什么。只有了解这些问题以后才可以很好地解决自身与工作之间的问题。任何技术的发展都取决于社会发展的需要以及社会人们的思想状态。根据调查,20世纪初硬件成本6%,检测开发24%,检测操作57%,维护成本占了13%。除了硬件成本外,其他3项基本都是软件开发、维护、操作成本。因此,对于软件的开发、移植、维护,应该是检测系统重点研究的问题。因此,美国对于此次的调查格外重视,并且提出了相应的重点描述和规范,以信息模型对采来的数据进行格式化的、标准化的处理,很好地消除了信息之间的层次性与间断性,并且消除了整体应用的障碍,将测试从宏观上分为产品描述层、仪器控制层、测试资源管理层等等内容。其根本目的就是建立一种通用的认知模式与思考模式。该体系在衍生出由具体硬件、软件和系统实现的整体体系,使得测试与检测贯穿产品从设计思想到装配现场的整个寿命周期。从初期的设计阶段到成型阶段需要大量的测量技术,涉及高端的技术产业还需要使用电子测量技术来提高精度。在产品成型阶段所需测试程序与过程中信息的使用都是紧密相连的。故在产品的隔离和修理中,在判断报告和诊断测试中需要维护信息的收集和诊断信息的反馈。同时通过渐行的方法逐步确定开放系统的体系环节,设计了4个开发项目,每一个发展目完成后,产生一个开放系统体系完整的开放部件,通过每一个独立的零部件的相互补充最终形成了一个完整的个体。他们之间是紧密结合的,每一个部分的相对位置都是事先计算好的,这种误差需要降低到最小。电子测量技术在这里起到了至关重要的作用。所以,现代化的每一个部分都需要精密的电子测量技术。 4.结语 电子测量专业是一门用计算机等现代化技术进行电子信息测量的学科主要是研究信息的获取与处理能力,电子设备与信息系统中的某些部件的测量。现在,电子测量已经涵盖了社会的诸多方面,比如航空设备的运动路线的测量、国防建设武器的合理性规划等,甚至现在人们日常生活中都可以用到的具体工具等都体现了电子测量技术。所以这个专业的毕业生在较为广泛的领域内具有较好的技术适应性,就业范围广、实践能力强、工作上手快、就业率高是他们的特点,毕业生在相关的企业和工作单位中可以较快胜任生产、经营与技术管理等工作。 电子测量论文:数字信号处理对电子测量仪器的影响分析 摘 要:数字信息化在我国越来越受到重视,许多人开始关注数字信息化,这也就决定了数字信息化在我国的使用范围和影响。测量是社会发展过程中必不可少的一项工作。在研究的过程中会发现数字信号处理与电子测量有着很密切的联系,在使用电子仪器进行测量的时候是离不开数字信号处理的,离开了数字信号处理电子测量是无法正常运行的,所以说数字信号处理与电子测量是紧密联系的。为了方便使用,就需要对数字信息处理和电子测量技术之间的关系进行研究。基于此,文章就数字信号处理对电子测量仪器的影响展开分析和探讨。 关键词:数字信号处理 电子测量仪器 影响因素 引言 数字信号处理技术就是指利用计算机或者是其他的信息设备来对相应的信号进行分析和处理,从而得到有用的信息的过程的一门技术。数字信号处理技术可以将同一类型的信号转变为数字信号,这样计算机就可以进行相应的处理。目前,人们对数字信号处理技术在电子测量仪器领域上的应用进行了大量研究,数字信号处理技术对于电子仪器的测量有着非常重要的意义,必须要重视数字信号处理技术。 1.数字信号处理技术的重要性 1.1测量的作用 测量也可以使得生产活动的行为更加规范,在机械零件制造的过程中,已经生产完成的机械零件必须要进行相应的检查,判断这些零件是否符合相应的标准,而且通过测量也可以了解相应零件的各个环节是否符合零件的使用要求,工作人员对于零件的参数进行充分的了解,才能够在生产制造的过程中落实到每一个生产环节。 1.2数字信号处理的意义 测量技术在不断地发展,目前测量工作使用的都是电子测量仪器,电子测量仪器的应用使测量结果更加精确,也提高了测量的效率,但是电子测量仪器的测量结果都是利用电信号的形式来进行表示的,这样测量人员就很难对测量结果进行相应的分析,但是数字信号处理技术可以将电信号进行转化,转变为数字信号,这样工作人员就可以利用数字信号处理技术来对相应的数字信号进行分析,保证了后续工作的稳定运行。在电子测量仪器测量的过程中,如果使用的是直流电压,那么就要进行数模转换,如果使用的是交流电压,那么就要先进行交流电压和直流电压的转换,之后再进行数模转换。这样就可以使得测量的结果更加准确。 2.数字信号处理对测量仪器性能的提高 (1)信号发生器。信号发生器是产生设定信号的电子仪表,利用频率合成技术促进了信号发生器质量的提高。通常采用直接数字频率合成方法的低通信号处理技术,和间接锁相式合成信号处理技术。合成信号处理技术促进了输出信号的稳定性和准确性提高,几乎保持了与基准信号相同的水平。所以数字信号处理技术的提高促进了信号发生器性能的稳定和使用范围。 (2)示波器与模拟示波器。示波器可以测量电子电路中的微量信号,并动态的实现在工作平面上,示波器的工作特性很大程度上取决于采样技术。数字化的采样和处理技术保证了示波器的采样质量,从而可以为测量人员提供准确稳定的测量波形图,指导后续数据处理等工作。采样技术包括实时采样、非实时采样、顺序采样、随机采样等,扩展了示波器的工作范围。模拟示波器可以根据实验测量要求,自由的改变波形信号和触发点的位置,输出较为理想的波形。 (3)频谱分析仪。频谱分析仪主要应用于频域测量领域,分析数字信号的频域特性的一种电子测量仪器。频谱分析仪采用的数字信号处理技术有高斯滤波、离散傅里叶变换、拉普拉斯变换、快速傅里叶变换等。高斯滤波的频谱分析仪促进了电子测量设备的小质量和高可靠性,快速傅里叶变换可以模拟信号处理,实现了信号的实时测量与分析。另外扫描外差技术和快速傅里叶变换技术结合的频谱分析仪拓宽了频谱分析的范围,提高了频率分辨力。实时频谱分析仪通过带通滤波的输出信号与A/D转换实现数字化,可以分析、调制和信号显示。 3.数字信号处理技术在电子测量仪器领域的应用 3.1在电业测量中的应用 电子测量的过程中,电业测量是非常常见的,也是最为基本的测量方式。电业测量的机理就是将测量的电压转变为直流电压之后再进行相应的测量。目前电业测量已经被数字化,数字信号处理的过程中涉及两个优秀的问题:一个是交流电压和直流电压转换之后再进行A/D转换,另一个就是在得到了直流电压的时候直接进行A/D转换。但是无论是哪一种转换,A/D转换所包括的量化和取样都是数字信号处理技术中非常基础的环节。在实际的应用中,将这两者应用在了电压表上,这样电压表的测量准确性就得到了一定程度的提升,y量的范围、抗干扰能力和分辨能力都得到了提高。 3.2在示波器中的应用 示波器是一种利用波形来显示测量结果的一种电子测量仪器,被测量的信号必须要将电子束打在相应的荧光物质上,这样屏幕上就会显示出相应的图像,工作人员就可以对所显示的图像进行分析和解读。如果使用的是常规的电量,那么示波器均能够进行相应的显示,例如频率、峰值、电流和电压。但是如果遇到了特殊的电量,就要通过一定的调整才能够利用示波器进行测量,例如调幅度和相位差等。示波器是一种常见的电子测量仪器,但是示波器在使用的过程中必须要符合相应的规范,如果违背了相应的操作要求,就会导致测量结果出现偏差。在正常的情况下,示波器设备所显示出来的图形能够准确地描述出被测量的信号,以下就是对数字信号处理技术在电示波器中的应用进行分析: 如果将示波器设备当作是信息系统,那么就可以得到相应的关系式: 其中,s(t)是我们需要测量与观察的相应信号,s0(t)是在示波器上所显示出的相应的波形,*是一种卷积运算的符号,h(t)是指已经输入的信号源。因此为了保证测量人员所观察的信号和示波器上所显示出来的信号的契合度较强,那么就要保证示波器的输入激响能够满足迪拉克函数的要求。 只有这一函数成立的时候,s0(t)与s(t)才能够相等,按照斯彭斯的信号理论可以得知,如果上述的说法要想成立,那么就示波器的宽带就要无限大,但是在实际的应用中,这一条件是无法达到的。而且示波器在使用的过程中,还会受到相应的3db带宽的影响。进行估算的时候,使用的是方根原则,而且被测量的信号就是高斯信号,而且高斯信号也是方根原则能否成立的关键,在实际的应用中,高斯信号极少,这样就导致了高斯信号与示波器之间会出现较大的误差。要想减少这一误差就要利用数字信号处理中的反卷积技术,相应的关系式如下: 在这一公式中,l/*就是指反卷积计算,在这对关系式中可以将误差缩小,这一计算公式在过去仅仅是在理论推力中得到广泛的应用,而在实际的应用中很少被应用。但是在科技不断发展的今天,通过数字信号技术就可以将这一理论应用到具体的项目测量中,使得电子测量仪器的应用范围更加广泛。 假设使用一个标准信号,将其输入到相应的示波器中,并且将这一输出信号设定为s(k),在这样的情况下,就能够准确地计算出示波器对于信号的离散型算式h(k),在对这一离散型算式进行存储的过程中,需要加存一个信号重构的反卷积算法,在这样的情况下,就可以得到以下的结论:无论示波器达到了什么样的标准,信号是否存在着失真的现象,都能够根据现有的信号进行重构,从而得出我们想要得到的信号。这样,进行电量信号的观测便无须再受到示波器的限制。 结语 电子测量是一种实现数字化、数据化、信息化的必要手段,电子测量仪器是实现电子测量的必要装置。数字信号处理技术可以更新目前的电子测量设备,促进测量设备性能的提高。多种信号处理技术集成到电子测量设备中将丰富电子设备的测量功能,优化测量效率和品质,提高测量设备的智能化、集成化。
煤矿井下论文:煤矿井下特种车辆工业设计论文 1井下特种车辆的外观造型设计 (1)井下特种车辆外观造型设计约束 产品造型设计是设计师综合分析推理各种约束,以求最优解的过程。井下特种车辆造型设计方法与之相同,不同之处在于所受约束种类及各种约束间的重要性不同。经过分析研究井下特种车辆外观造型设计约束 ①功能约束产品外观造型设计中最重要的作用是能够完成其功能。井下特种车辆主要外观造型部件有车身结构件、覆盖件、进气栅格、驾驶室顶等。每个部件都有各自特定功能。如覆盖件具有防护功能、方便打开维护功能、发动机进气散热功能等。在特种车外观造型设计的过程之前,必须以满足全部设计约束为目标; ②美学法则约束井下特种车的外观造型需要符合形式美法则,让人审美愉悦。主要包括比例、尺度、对称、均衡、对比、调和、节奏、变化、统一等美学法则。井下特种车在满足美学法则的过程中,受到功能、工艺制造的约束较大。因此井下特种车主要以整车的整洁性、整车的统一性为美学法则,在此基础上体现产品造型的美学因素; ③工艺制造约束设计的形态过程中要考虑加工工艺的可行性与方便性。井下特种车辆企业的工艺制造水平直接影响着产品外观造型水平,一些工艺制造水平能够实现复杂的造型设计,一些工艺制造水平只能完成简单几何体加工。因此井下特种车辆的造型设计需与工艺制造所匹配; ④品牌形象约束产品设计过程中,通过应用统一的企业标志、统一的色彩、统一的造型来传达企业的形象。井下特种车辆同样需要根据企业形识别,产品特征设计出产品识别系统,来提高产品的识别性。 (2)外观造型设计流程 井下特种车辆隶属工程机械类,功能及结构设计是特种车辆的优秀设计内容,外观造型设计在特种车的整个研发周期仅是一部分。因此,井下特种车辆的外观造型设计具有研发团队较小,研发周期较短的特点。通过分析这些特点及研发周期中数据转化等,选定外观造型设计软件,并构建井下特种车辆造型设计流程。选用Rhino+Keyshot+Solidworks软件组合有诸多优势: ①强大的造型能力以及可参数化设计功能; ②Keyshot操作简单、快速,并能快速渲染出高质量效果图; ③产品模型数据量小,交换容易; ④开发周期短。 (3)外观造型实例 以40T支架搬运车为例对此进行外观造型设计。通过分析40T外观造型设计约束,根据以上流程进行设计, 2井下特种车辆人机设计 (1)人-机设计内容 人-机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素;研究人和机器及环境的相互作用;统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题和学科。人-机工程在井下特种车辆的安全性、操作舒适性、操作效率等方面具有重要意义。井下特种车的人-机设计主要包括:操作空间、视觉区域分析、作业动作分析、手动控制器尺寸适宜性分析。人机设计软件系统主要有BOEMAN、COMBI-MAN、SAMMIE、JACK、SAFEWORK、RAMSIS、CATIA计算机辅助人机设计评价系统。本文以CATIA为人机评价工具对井下特种车辆人-机系统进行分析。CATIA软件中包含了人-机工程学设计与分析模块,其中包含HumanMeasurementsEditor、HumanActivityAnalysis、HumanBuilder、HumanPostureAnalysis4部分。井下特种车辆可应用CATIA四大模块对特种车的驾驶室、其他操作件进行人-机分析。 (2)人机设计方法 应用CATIA人-机分析软件可对井下特种车辆的空间布局、人体姿态进行分析,图4为井下特种车辆人机分析流程。 ①构建人体模型根据井下特种车辆需要分析的尺寸,确定人体尺寸百分位数、及各种修正量来确定人体尺寸。CATIA的人体模型库中包含美国人、加拿大人、法国人、日本人、韩国人及台湾人,未包含中国人。因此井下特种车辆的人-机分析的人体尺寸需要以GB10000-88中国男性为标准逐一确定。分析过程中设定修正量,要求考虑煤矿井下工人的特殊性。以驾驶室顶高设计为例构建人体模型为例,井下煤矿工人都为男性,且在井下工作时都是佩戴矿灯安全帽。依据GB10000-88中国男性P95坐高为958mm,在加上心理修正的基础上,还需考虑煤矿工人在井下通常佩戴矿灯安全帽。因此最终驾驶室顶高为1240mm; ②设定人体姿态根据人-机分析所需姿态,对人体姿态进行设计,以驾驶室姿态为例,对人体的头部、颈部、胸部、腰部、骶部及四肢的角度进调节,调节到人体舒适部位; ③人-机分析评价应用HumanPostureAnalysis模块对人-机系统进行分析。打开HumanPostureAnalysis模块,就能够通过分数及颜色直观地显示出人体各个部分的舒适度。若舒适度不达要求,可以通过调整某个部位的位置和角度提高舒适性。可以打开人体的可达域及视域,可以直观地看到人体的操作舒适域及视觉所达域。 (3)人-机设计实例 以40T支架搬运车驾驶室人机分析为例,对驾驶室的舒适性进行分析。按照以上流程分析出了人体在较为舒适的姿态下,人在井下特种车辆驾驶室内的视域及可达域,这样可以方便确定操作手柄的位置。3结语本文提出了井下特种车辆快速敏捷的外观造型设计及人机设计方法,通过实例验证了此方法的有效性及可行性。应用CATIA在井下特种车辆的人-机分析过程中虽然起到了重要的辅助作用,但是不能够完全以此分析为设计标准。首先因为CATIA的人机分析功能部分缺失,如生物力学分析、噪音分析等;其次,近30年国标没有更新,人体尺寸已经发生很大变化,专门针对井下工人的人体尺寸更是空缺。因此人机分析在井下特种车辆的完美应用还需研究分析。 作者:刘玉荣 单位:中国煤炭科工集团 煤矿井下论文:煤矿井下机械设备管理论文 1原理与方法 1.1人工神经网络基本原理 人工神经网络是一个并行的分布式数据处理与决策系统,将人工神经网络理论应用到故障诊断当中,不仅能够提高诊断的数据处理速度和诊断精度,而且还能够按照人们的设定对特定工作环境进行学习,具有良好的环境适应能力。人工神经网络的模型时模拟人类的大脑结构和工作原理进行信息处理的,其基本单元是神经元其中,wi表示每个输入xi所占的权重,当wi为正数时表示该输入xi对神经元产生激励,为负数时代表该输入对神经元产生抑制。其中f(x)是一个非线性函数,可以是阈值函数或者Sigmoid函数中的一种,标准的BP神经网络由输入层、隐含层和输出层三层神经元结构构成,其结构如图3所示。BP神经网络通过输出层神经元的逐层向前传播,以将输出误差“分摊”隐含层和输入层的每个神经元,进而得到各个层单元的参考误差和相应的权值,最终使误差加权值能够满足系统的误差要求。 1.2决策树 决策树是从一些杂乱无章的数据中通过层层归纳总结,得到最终决策结果的过程,它的结构是自上而下的,在每一个节点处都要进行属性判断,每一个分支表示数据流的通路,每个分支的终点表示决策的一类属性。决策树的基本结构如图4所示。 2故障诊断系统设计 故障诊断系统将人工神经网络技术应用到专家系统,使系统具有了良好的学习功能,能够很好的适应矿井下复杂的工作环境,实现对采矿机械系统故障准确诊断的目的。 2.1建立训练样本 实验以河南平顶山煤矿的一款煤炭采掘机作为实验对象,首先对其正常的工作状态进行监测分析,然后分别对机头和电机底座的螺丝进行人为的松动,对系统的主轴和各个齿轮进行人为不同程度的破坏,建立训练集,对系统进行训练。 2.2预测模型的建立 该系统采用CC55号测振动点和振动强度分别为150dB、160dB、170dB、180dB、190dB、200dB、210dB、220dB作为人工神经网络的输入层,输出层包含一个神经单元,用于表示CC55号振动点的故障位置,中间层选择16个神经元对输出误差进行平摊,尽可能减小输出层的输出误差,最后利用判决树的结构对预测结果进行定性判决,最终输出故障原因预测结果。 2.3预测结果与分析 试验中通过多次实验对比,选定人工神经网络的最大迭代次数为2万次,学习精度为0.005,在WIN7系统上运行MATLAB2011建立煤矿采掘机的BP人工神经网络预测模型,并首先利用150~220dB的振动强度对模型进行训练,然后分别对各个部位的小故障进行预测分析。以采煤机的常见故障主轴轴承损坏为例进行说明,主轴轴承损坏会加大一部分波段的振动强度,如图5所示,该振动强度区域比较密集地分布在一个区域中,采用BP人工网络3级处理的方法能够高效且尽可能多地将该区域覆盖,具有良好的效果。BP神经网络预测误差与训练迭代次数的关系曲线如图6所示,由图6中可以看出,当训练次数达到6000次时,模型的预测误差远远小于0.005,达到了预期迭代20000次。 3结果与讨论 1)由于人工神经网络具有很好的自组织和广泛的学习能力,在得到充分的学习和训练后,网络能够达到很高的精度,且具有很好的收敛性,因此在煤矿井下机械设备故障诊断中可以通过建立BP-人工神经网络预测模型对机械设备的故障进行监测。 2)利用专家系统和判决树的判决结构对煤矿井下机械系统的故障原因进行定位判决,不仅保证了判决结果的准确度,而且还大大提高了系统的判决效率,同时降低了系统的复杂性。将专家系统与BP人工神经网络技术相结合对矿井下机械设备进行故障诊断,首先,克服了传统故障诊断系统的环境因素的限制,能够很好的适应井下的工做状态,对井下机械设备的工作状态进行实时监控;其次,提高了故障定位的精度,同时能够给出解决方案,为排除故障提供了有效的依据。 作者:董晓钧 单位:平煤神马建工集团安装处 煤矿井下论文:煤矿井下电气设备论文 一、煤矿井下电气设备可能存在的安全事故 (一)电网漏电故障与触电伤亡事故 煤矿井下巷道狭窄,空气潮湿,作业复杂,电气设备在这种条件下长期运行,即便采取了绝缘保护措施,也无法从根本上杜绝漏电故障的发生。作业人员在井下作业虽然都严格执行操作规范和《煤矿安全规程》,但是很多情况下,由于电气设备漏电,作业人员即便不直接接触电气设备,也容易发生触电事故,加之一些作业人员安全意识不强,并未能严格执行安全操作规定,接触高压带电体,容易发生伤亡事故[1]。 (二)电气设备短路和电火灾事故 电气设备长期过负荷运行,供电线路因载流导体温度升高而损坏,短路情况就容易发生,电气设备短路会出现电火花,一旦引燃周围的木支架、绝缘材料,或者是瓦斯煤尘,就会引发火灾。电气设备连接部分接触不良,在电流通过连接部分时,接触点电阻就会增大,致使局部温度升高,这时也容易引发火灾。电缆接线盒因质量不高,长期受到潮气的入侵,也容易发生短路,一旦点燃煤尘,就会引发火灾。由于短路,引发过载事故,电气设备通过的电流值要远大于额定值,一旦绝缘体损坏,也容易引发火灾[2]。 (三)电气设备失爆 统计数据显示,电火花是引发瓦斯爆炸和煤尘爆炸事故的主要元凶,而电火花则是由电气设备失爆引起的,换言之,电气设备失爆很容易引发的瓦斯爆炸和煤尘爆炸事故,这也是煤矿井下安全预防的重点。在电气设备运行中,只有保证其处于正常的工作状态,预防故障产生的电火花,使其不至于点燃煤矿井中的煤尘,才能有效减少瓦斯爆炸和煤尘爆炸事故的发生。 二、煤矿井下电气设备安全事故的预防 (一)做好漏电和触电的安全预防工作 预防电气设备漏电,应正确选用设备的型号,注意检查电缆,做好接地保护工作,利用中性点绝缘供电系统来预防漏电事故的发生。应在开关跳闸位置处安设漏电保护装置,在高、低压配电线上安设检查漏电的保护装置,高压配电线上的检漏保护装置应是有选择性的,低压配电线上的检漏保护装置应选择有闭锁的,在未安设这两种检漏保护装置的情况下,必须安设自动切断漏电装置。为了防止触电事故的发生,井下作业人员绝不能接触或接近电气设备带电体,在特殊情况下,不得不接近带电体时,必须采取必要的防护措施,相关操作应按照《煤矿安全规程》进行。 (二)做好电过流故障和电火灾的安全预防工作 电气设备过流可能引发短路,应采用过流保护装置来预防电流故障,在电气设备超负荷工作时,应对过流保护装置的设定值进行调整确保整定值的可靠性。此外,还可以选择校检保护装置对最小两相和最大三相短路电流的安全动作系数以及动热稳定性进行调整。为了预防电火灾,应对电气设备和电缆进行定期巡检,做好维护工作,防止过负荷运行以及短路故障,应安装继电保护装置,并整定各类短路保护装置,使其能够正常发挥作用,有效预防电火灾事故的发生[3]。 (三)做好电气设备失爆的安全预防工作 电气设备中的动力设备和开关电闸应选择防爆外壳(具有隔爆和耐爆性)。隔爆外壳要有一定的强度,即便在隔爆壳内发生爆炸,外壳也不会变形,确保电气设备发生的电火花及其引发的火焰受到足够的冷却,不至于引燃隔爆壳外的煤灰和瓦斯。此外,还可以选择提前切断电源,优先采用本质安全型电路,并对电气设备的防爆装置进行日常巡检和周期性巡检,使其能够正常发挥作用。 三、结论 鉴于煤矿井下作业的复杂性以及安全事故的不可预测性,为了更好地预防电气设备的安全事故,应加强井下电气设备基础管理,制定和建立安装、使用、维护、巡检等制度,实现管理的规范化和制度化。 作者:庾彦武 李孝利 单位:陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司 煤矿井下论文:煤矿井下无线通信论文 1矿用无线通信技术现状 1.1WiFi无线通信技术 WiFi无线通信技术采用OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)正交频分复用技术,其优势在于具有较高的数据带宽,低廉的设备成本,同时使用2.4GHz的公共频段,不需要复杂的审批手续。但WiFi技术不属于国际电信联盟ITU(InternationalTelecommunicationUnion)规定的移动语音通信标准,不具备规模组网通信的理论基础与技术标准,其定位就是短距异步宽带数据无线接入。由于WiFi采用的是短码扩频技术,只适合视距无遮挡点对点直线通信,而对矿井这种遮挡严重,多径反射剧烈,场强衰落快速变化的现场,将直接导致WiFi的通信距离大大缩短。WiFi通信技术所使用的通信体制、占用带宽、调制方式与目前煤矿井下人员定位系统的RFID和ZigBee完全相同或近似,使得系统之间会产生严重的电磁干扰,严重的还会使系统瘫痪。 1.2TD-SCDMA无线通信技术 TD-SCDMA技术是ITU的第三代移动通信空间接口技术规范之一。TD-SCDMA的特点是上下行同频段,通过时隙配置为上下行信道提供无线承载。TD-SCDMA可支持速率为8kbit/s~2Mbit/s的语音、互联网等所有的3G业务。TD-SCDMA系统采用时分双工模式,它的一个载波占用1.6MHz的带宽,仅能提供速率为2Mbit/s的3G数据业务。并且在产业链方面TD-SCDMA不够成熟,终端数量较少。目前,TD-SCDMA矿用通信系统采用BBU(BuildingBasebandUnit)+RRU(RadioRemoteUnit)拉远方式,BBU部署在地面,RRU作为井下无线站点部署在井下,地面与井下采用私有的IR接口,必须使用裸光纤,无法直接使用井下工业以太环网,且当BBU出现故障时,会导致全网无法工作。某个中间RRU故障会导致整个链上的RRU无法工作,维护、扩容较为困难。 1.3WCDMA无线通信技术 WCDMA技术是ITU正式的第三代移动通信空间接口技术规范之一,是集CDMA、FDMA(FrequencyDivisionMultipleAccess,频分多址)技术优势于一体、系统容量大、抗干扰能力强的移动通信技术[4]。WCDMA发展空间较大,技术成熟性最佳,有较高的扩频增益,可支持速率为8kbit/s~5.76Mbit/s的语音、互联网等所有的3G业务。WCDMA作为产业链最为成熟、网络部署最为广泛、终端最为丰富的3G技术,其网络除能实现语音通信功能外,还可提供高速率数据和图像传输功能。但是,传统WCDMA系统总体造价相对较高,不利于大规模推广,而且井下巷道错综复杂,其无线信号的全矿井无缝覆盖困难大。 1.4Femtocell无线通信技术 1.4.1Femtocell技术简介Femtocell又可称为毫微微小区、家庭基站[5],是近年来根据3G发展和移动宽带化趋势推出的低功率、超小型化移动基站。Femtocell使用IP协议,通过用户已有的ADSL、LAN等宽带电路连接,远端由专用网关实现从IP网到移动网的联通。它的大小与ADSL调制解调器相似,具有安装方便、自动配置、自动网规、即插即用的特点。1.4.2Femtocell技术优势(1)可覆盖宏小区不能覆盖的地方。(2)可以减少来自于宏小区基站的高功率开销并提高宏小区基站的性能。(3)辐射更低,手机电池也更耐用。(4)为固网与移动网融合提供了一个理想的解决方案。Femtocell的网络架构如图1所示。目前业界主流的设备商主要采用的是把NodeB和RNC(RadioNetworkController,无线网络控制器)功能集成于一个接入设备的扁平化架构,由Femtocell网关提供标准的Iu接口。更进一步的扁平化架构可以把SGSN(ServingGPRSSupportNode,GPRS服务支持节点)/GGSN(GatewayGPRSSupportNode,网关GPRS支持节点)等功能集成于Femtocell接入设备。扁平化架构的优势是它符合下一代移动网络的发展趋势。由于独立节点的减少,使得网络端到端时延大大降低(降低40%左右),从而大大增强用户在使用高速数据业务和实时业务时的体验。同时,节点的减少也大大提高了网络的可靠性。 2基于Femtocell的矿用 WCDMA无线通信系统传统的矿用CDMA-2000,TDS-CDMA以及WCDMA系统总体造价相对较高,不利于大规模推广,而且井下巷道错综复杂,其无线信号的全矿井无缝覆盖困难极大;但随着Femtocell技术的应用,使得WCDMA无线技术应用到煤矿井下变得简单。针对煤矿井下的环境特点,提出了一种基于Femtocell的矿用WCDMA无线通信系统,系统结构如图2所示。从图2可看出,基于Femtocell的矿用WCDMA无线通信系统采用现有的IP网络传输,Femtocell通过工业以太网与地面主系统相连,井下通信的网络架构可采用标准的Femto网络架构,实现井下、井上通信的结合,传输使用矿区已经部署的井下工业以太环网。Femtocell基站集成了NodeB(即移动基站,一般由控制子系统、传输子系统、射频子系统、中频/基带子系统、天馈子系统等部分组成)和RNC的功能,它通过SIP(SessionInitiationProtocol,会话初始协议)/IMS(IPMultimediaSubsystem,IP多媒体系统)连接到地面优秀网络(优秀网包括移动交换中心MSC和用户归属位置寄存器HLR等),优秀网络采用WCDMA专网的自建优秀网。 2.1系统的关键技术 2.1.1即插即用Femtocell所扮演的角色类似于终端设备,因此,其使用方法必须简单明确,安装好Femtocell基站后,只要接通电源和网络就可以使用。Femtocell和服务器之间必须能自动完成IP连接和IP分配,能够进行远程的自动软件升级、自动网络规划(包括最小干扰频点的选择、扰码的自动分配、邻区列表的自动创建及发射功率的自动调整)。2.1.2接入控制接入控制主要有3个层面:①接入层的UE(UserExperience)接入鉴权。用户必须可以设置Femtocell的接入模式,如是否允许所有用户接入、能否设置不同的接入用户、Femtocell信号是否可以独享等。因此,Femtocell必须设置一个白名单编辑功能,以满足对Femtocell接入终端的控制。②Femtocell基站设备的接入控制。服务器要能够监控Femtocell基站的使用,并控制其IP接入。目前主要采用在Femtocell基站内置一张类似于SIM卡的信息鉴权设备,运营商可以在SIM卡上烧制相应的鉴权信息。③优秀网3GPP标准的UE接入鉴权。Femtocell对用户的接入必须满足3GPP对3G的各项标准规定[6]。2.1.3IP传输网络质量要求因为Femtocell是完全通过IP网络实现与优秀网的连接,因此,如何保证业务的QoS服务等级,特别是语音业务的QoS要求非常关键。因此,对于IP传输网络需要有一定的性能要求,如对满足语音业务、满足视频电话及PS384K业务在时延、抖动、丢包率、带宽等方面的指标均有最低要求。2.1.4时钟同步技术Femtocell基站主要通过接收周围宏基站信号来提取同步时钟信号,如果Femtocell完全处于孤岛环境,就需要通过自身的时钟振荡器来获取时钟。 2.2系统优势分析 综合了Femtocell技术与WCDMA技术的特点,基于Femtocell的矿用WCDMA无线通信系统主要有以下优势。(1)组网灵活。由于系统采用Femtocell技术和小型化设备,且可即插即用,系统安装维护方便,组网更加灵活。(2)稳定可靠。系统内设备采用电信级标准设计,确保系统可靠性。无线资源池共享技术的应用使得系统稳定性和可靠性大大提高,且满足突发情况下设备的资源需求;在正常情况下,设备运行负荷均衡,工作状态稳定。(3)业务丰富。系统不仅支持基本的高质量语音通信和短信业务,而且基于WCDMA的高带宽特性,可灵活承载移动办公、无线监控、生产巡检等各种数据业务。另外,可根据数字化矿山的特点,灵活定制适应于矿山安全生产的多种移动业务。(4)兼容性高。基于Femtocell的矿用WCDMA矿用无线通信系统设备采用国际通用通信标准设计,设备可以和不同制造商生产的公网模式的WCDMA制式终端兼容;可以和多家主流设备制造商生产的用户级交换机和局用交换机互通。 3结语 随着社会的进步和科学技术的发展,我国煤炭的信息化水平已经大幅提高,矿用无线通信技术也在不断的发展以适应煤矿信息化进程,从PHS技术,WiFi技术到现在的3G技术及今后的4G技术。下一代矿用无线通信系统中,高质量的语音通信必不可少,但是其只是煤矿信息处理的小部分。随着4G网络到来,井下高清无线视频监控、无线传感器、无线数据采集、视频会议等无线业务将会是今后数字化矿山的重要标志。4G技术的引进也是下一代矿用无线通信系统的必然趋势,其将会是未来煤矿信息化的一个重要平台。 作者:徐寿泉 徐宝平 张阳太 武钰 单位:天地(常州)自动化股份有限公司 重庆邮电大学 潞安新疆煤化工(集团)有限公司 煤矿井下论文:煤矿井下随钻测量技术论文 1一般水平定向钻进钻孔轨迹 媒矿井下水平定向钻孔轨迹空间坐标作为基础,逐步实现钻孔轨迹描述与绘制作业。其操作步骤主要为:第一,依据区域特征及实际,建立钻孔轨迹空间坐标系,对钻孔轨迹所处于的实际空间位置进行确定。传统方式的地面钻孔,多会选择以地面作为参照,依据钻孔表现的方向,多将向下方向作为垂直轴,设置为Z,表示正方向,然而井下钻孔作业,不仅仅存在着垂直孔与下斜孔,还存在着近水平孔,钻有上仰孔,且其钻孔地点均位于地面以下,为方便研究与描述其钻孔钻进状态,其基本参照物多选择井下钻场,依据其参照体系,构建出垂直于轴向上为正方向的煤矿井下钻孔坐标系。第二,地面钻井作业中,其关于井斜的描述,多是选择钻孔垂直轴及轴线之间所存在的夹角作为重要参数来表示。然而煤矿井下钻孔,多选择水平面与钻孔轴线之间的仰角作为重要参数值,且考虑到地面情况与井下条件下,其X,Y轴在正反向取向上保持着一致性,然而在坐标系中,Z轴方向却存在着相反性。地面坐标系中,多将Z轴向下作为坐标系正方向,其坐标系统满足右手螺旋法则。在井下坐标系统中,则多将Z轴向上作为坐标系正方向,此时坐标系则满足左手螺旋法则。 2水平定向钻孔轨迹的基本要素 在实际开展水平定位钻孔轨迹设计操作、测量操作及数据信息处理的过程中,一般多选择钻孔轨迹L中的某一个测点作为研究的基础对象,其选择测点所相应的孔深、倾角与方位角,则被称之为水平定向钻孔轨迹的基本要素。依据相关理论,则测点数据信息仅表现了该点位置的空间位置,测点位置的切线则表示为钻进过程中的前进方向线,亦被称之为钻孔当前轴线,可以通过钻孔当前轴线、来表述测点附近一段钻孔轨迹。测量数据的处理操作与钻孔孔迹绘制,其对钻孔轴线的绘制,均是依据钻孔轴线进行操作的。为确保钻孔轨迹绘制及描述的准确性,要求对钻孔孔迹中存在的测点相应的孔深、倾角与方位角基本要素进行精确处理。在其基本要素中,理论孔深定义为:测点位置所具备的实际钻孔深度值,在近水平钻孔中,多指的是孔口位置到测点钻孔曲线之间的实际长度值,多采取钻杆进行测量,一般用L进行孔深记录;倾角:是指钻孔当前点的切线与水平面之间的最小夹角;方位角:是指钻扎当前点的切线在水平面的投影与北向(N轴)之间的夹角;设计方位钱:开孔方位线在水平面上的投影,代表钻孔深度廷伸主方向。 3煤矿井下水平定向孔轨迹的一般形式和描述方法 本煤层预抽钻孔的布且形式预抽钻孔一般情况都布宜在煤层厚度大、透气性好、瓦斯含且高、煤层硬度较大的称定煤层中,这样不但有利于成孔和后期钻孔橡定,同时能够保证钻孔的高渗透性。有利于瓦斯的逸出。报据钻有利于瓦斯的逸出。报据钻孔相对于工作面延伸方向的不同水平定向钻孔布龙形式主分为走向和倾向布置两种形式。为了保证良好的抽放效果,不能使钻孔穿透工作面或从巷道穿出帆,在实施定向拐商钻孔前,孔相对于工作面延伸方向的不同水平定向钻孔布置戳主钻孔布t形式一般以走向或倾向平行布皿为主。在实施向拐夸钻孔后,可采用“一孔多分支”的钻孔布1形式。这样可在顺槽直接开孔,减少钻机椒运次数,提高钻进效率,同时起到“一孔多用”的效果。 4煤矿井下随钻测量技术钻孔轨迹数据处理方法 在煤矿井下随钻测量技术钻孔轨迹数据处理中,提出应用平均角法进行轨迹计算。为确保钻进轨迹描述的准确性,可以进行多点测量,降低两侧点间距,提高计算精度,这种方法计算简单,在实践应用中应用较为广泛。此外,在煤矿井下随钻测量技术钻孔轨迹数据处理中还可以采取平衡正切法。然而其方法应用精度偏低,为满足现场实际需求,本文提出应用Excel进行钻孔孔迹测量参数计算,并绘制钻孔轨迹图。Excel工具具备着强大的数据处理功能,通过测量仪器,收集测点深度、倾角与方位角等信息,通过Excel形式进行保存,采取相应的计算方式进行孔迹坐标计算,选择图表导出方式,直观获得钻孔轨迹水平及垂直投影。 5结束语 随着煤矿开采深度增加,为确保煤矿生产安全性,实现生产效率,在煤矿开采中多采取定向钻进技术,以实现对煤矿钻进工作的有效控制。在分析钻孔孔迹一般水平定向钻进、水平定向钻孔轨迹的基本要素、煤矿井下水平定向孔轨迹的一般形式和描述方法等基础上,探究钻孔孔迹数据处理方法,典型的钻孔孔迹数据处理方法包括平均三角法、平衡正切法等,本文提出Excel法进行钻孔孔迹测量参数计算,实践证明其可行性,且效果良好。 作者:徐冠男 单位:中煤科工集团西安研究院有限公司 煤矿井下论文:煤矿井下槽波地震勘探论文 1设计理念 矿用节点式地震仪的设计理念可以概括为“节点式设计、独立型激发、分布式采集、三通道存储、集中式回收”,这些设计理念较好地呼应了煤矿井下地震仪器设计的客观需求,其主要特点体现在[4-5]:1)节点式设计是指仪器无主机、无大线、无数据传输,节点式地震仪集传统的分布式仪器的主机、采集站、交叉站、电源站于一体,可以灵活布设、方便采集,但又遵守统一的时间约定。2)独立型激发是指可以独立同时激发(ISS,in-dependentsimultaneousshooting)方式采集,对震源激发时间不作任何制约,可在确保安全的情况下同时放炮,大幅提高了作业效率,缩短了采集时间。3)分布式采集是指以各个节点式地震仪为单元,按照设计的位置布设接收点,独立进行数据采集,采集道数可以自由扩展。4)三通道存储是指每台节点式地震仪设计为3个通道,可以满足三分量采集的需求。5)集中式回收是指井下数据采集结束后,全部数据在回到地面后利用高速以太网实现数据集中回收。综上可知,基于“节点式设计、独立型激发、分布式采集、三通道存储、集中式回收”的仪器设计理念,矿用节点式地震仪实现了本安防爆、技术先进、施工快捷的要求,每个采集通道的折合质量约1kg,为煤矿井下槽波地震勘探技术的应用奠定了基础。 2槽波地震的观测系统设计 2.1槽波地震勘探原理在煤层与顶底板的3层地质结构中,煤层的速度、密度相对较低,是一个“低速槽”,且煤层与顶、底板存在较大的波阻抗差异,属于良好的地震反射界面。因此,在煤层中激发的地震波,遇到煤层顶底板后就会发生反射、透射和折射,且在较短的距离内地震反射波的入射角将会达到或超过临界角,从而形成了全反射的条件,此后地震波的能量被“禁锢”在煤层的低速槽中而极少“逃逸”出去。因此,槽波是一种在煤层中激发、在煤层中接收、沿煤层传播的制导波,其理论基础完备,形成机理、传播方式、波场特征等比较清楚。槽波地震探测就是利用煤层的这一导波特性,以探查煤层内断层、陷落柱、煤厚变薄区、岩浆岩侵入范围等地质异常的一种地球物理探测方法,它也是目前煤矿井下构造探测精度最高的方法[6-8]。 2.2槽波地震勘探方法槽波地震勘探是利用在煤层中激发和传播的导波,探查煤层不连续性的一种地球物理方法,是地震勘探的一个分支。槽波地震勘探可以探查小断层、陷落柱、煤层分叉与变薄带、采空区及废弃巷道等地质异常,具有探测距离大、精度高、抗干扰能力强、波形特征较易于识别以及最终探测结果直观的优点,在探测精度、探测距离上优于其他煤矿井下物探方法,是目前最有效的煤矿井下探测方法之一。煤矿井下槽波地震勘探方法主要包括透射槽波地震勘探技术和反射槽波地震勘探技术,其中透射槽波地震勘探技术较为成熟、应用广泛。1)透射槽波的观测系统。它是利用从震源透过煤层传至接收点的槽波信号,以探测工作面内断层、陷落柱、煤层变薄区等地质异常体。因此,透射槽波地震勘探时,炮点与检波点布置在不同巷道内,根据槽波的有无、强弱来判断有无构造异常,透射槽波的最大探测距离可达煤厚的300倍。考虑到基建矿井、生产矿井的巷道条件以及地质需求,图1给出了几种典型的透射槽波地震勘探观测系统设计示意[12]。图1中的巷道以2条平行细线来代表,炮点与检波点分别布置在巷道中,炮点距离、检波点距离等依据设计要求确定;图1中的阴影区域为透射槽波控制区域。可以看出:节点式地震仪能够灵活适应各种巷道的任意组合形式,这是集中式或分布式槽波地震仪所无法比拟的。2)反射槽波的观测系统。对于反射槽波而言,炮点与检波点布置在同一巷道内,其最大优点是可以开展巷道两侧或掘进工作面前方的小构造探测,反射槽波探测的距离可以达到煤厚的100倍。如果槽波在煤层中传播时遇到了地震波的波阻抗差异界面,就会产生反射槽波信号,通过分析反射槽波信号就能判断出煤层不连续体的位置,从而进行地质推断解释。但是,目前煤矿井下反射槽波地震探测技术尚不成熟 。 3探测实例分析 在过去的十年里,煤炭资源高效开采技术与装备发展迅速,煤炭资源高效集约化开采成为未来的一种发展趋势,其突出特征表现在“一井一面”、全煤巷掘进、综采放顶煤、超长超宽工作面以及快速掘进等,这就要求煤矿地质工作要能够满足大距离、超前探测的要求,透视槽波地震勘探技术可以实现采区、盘区范围、多个工作面以及超长超宽工作面的超前探测。 3.1超大工作面槽波地震勘探某矿1904N工作面走向长1834m,倾向长317~330m,开采9号煤层(图2)。掘进过程中共发现断层14条,其中落差大于1m的7条,未发现岩溶陷落柱。9号煤层厚度3.58m,分为上、下分层,其中夹矸厚0.05~0.27m;煤层上分层平均厚度1.20m。工作面内煤层倾角在21°~36°,平均倾角26°。按照矿方要求,仅对1904N工作面中段1200m的范围进行探测(图2虚线范围)。如果采用煤矿井下有线地震仪施工,至少需要分别铺设2000m的炮线、通信线和1200m的接收电缆,工作量较大;而采用基于节点式的无缆地震仪进行数据采集,无需布设炮线、通信线,施工效率可以提高3~4倍。经过正演模拟,槽波地震勘探的观测系统参数如下:回风巷、运输巷均采用10m接收道距,共布置检波点258个;回风巷、运输巷均采用30m炮间距,共布设激发物理点94个。数据采集时,回风巷、运输巷分别独立激发,布设在回风巷、运输巷的所有检波器同时接收。图3给出了回风巷激发、运输巷接收的透射槽波记录,透射槽波能量较强;图3左侧虚线圈定的范围内,槽波透射能量较弱,这与运输巷实际揭露的落差2m是一致的;另外,槽波实际透射距离大于800m。 3.2盘区槽波地震勘探由于透射槽波的探测距离较大,因此利用透射槽波探测技术可以实现大距离的盘区探测,从而通过一次探测可以实现2~4个工作面的构造探测,为盘区范围工作面的优化设计提供依据。图4中某盘区包括2个工作面,每个工作面设计走向长度2800m、倾向宽度220m,其上部工作面巷道掘进长度2800m,2个工作面中间的巷道掘进长度500m,下部工作面巷道掘进长度1300m(图4)。采用节点式地震仪可以灵活布设的优势,在每条巷道均匀布设炮点与接收点,其中左侧2个梯形区域为利用3条巷道联合透视的控制范围,而右侧三角形区域为仅利用上、下2条巷道的控制范围。因此,利用透射槽波探测技术可以实现采区、盘区工作面的大距离探测。在煤层埋藏较浅、地形崎岖、工农关系复杂地区,在地面开展三维地震难度较大,且效果不好。这时,如果借助煤矿井下大距离槽波透视技术,实现盘区构造的精细探测,可以达到事半功倍的效果。 3.3跨层透射槽波地震勘探在高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井以及水害严重矿井,在采煤工作面布设前,为了确保安全生产,需要提前开拓瓦斯高抽巷或底板泄水巷,以掩护煤巷安全掘进。在这种情况下,可以从瓦斯高抽巷或底板泄水巷向目标煤层施工浅孔,利用钻孔布设炮点/检波点,并结合一条掘进的煤巷,构成跨越空间岩巷—煤巷的三维立体探测系统,实现地质构造的超前探测。 4结论 1)相对于常规的集中式地震仪、分布遥测式地震仪而言,节点式地震仪不需要主机、交叉站、电源站和大线,施工时不需要相互通信,无需布设炮线、电话线,且具备独立同步施工的能力,是煤矿井下槽波地震勘探的理想仪器。2)节点式地震仪采用“节点式设计、独立型激发、分布式采集、三通道存储、集中式回收”的设计理念,较好地满足煤矿井下地震仪器本安防爆、指标先进、施工快捷等基本要求。3)节点式地震仪灵活、无约束布设的优势,使得煤矿井下超长超宽工作面、互不贯通的巷道之间以及采区、盘区和煤巷-岩巷跨层条件下的槽波地震探测得以实现。为了更好地发挥煤矿井下槽波地震勘探技术的优势,今后应该进一步加大反射槽波地震勘探、钻孔—巷道的透射槽波地震勘探技术与装备研究。 作者:程建远江浩姬广忠吴海单位:中国煤炭科工集团西安研究院有限公司 煤矿井下论文:煤矿井下无线通信传播论文 1煤矿井下无线通信技术的现状 1.1TD-SCDMA无线通信技术的应用现状TD-SCDMA技术是ITU研发出的第三代移动通信空间接口技术。其特点为上下频段统一,能通过对时隙配置提供无线承载。TD-SCDMA无线通信技术可以支持匀速为8kb/s~2Mb/s的所有3G业务。TD-SCDMA系统采用时分双工模式,但是由于载波占用的宽带为1.6MHz,TD-SCDMA系统提供的速率有一定的数据限制。目前,TD-SCDMA矿用通信系统采用BBU+RRU方式,因没有办法直接使用太环网,当某个中间RRU故障会导致整个链上的RRU无法工作,维修、扩容比较困难。 1.2WCDMA无线通信技术的应用现状WCDMA技术与TD-SCDMA都是ITU正式的第三代移动通信空间接口技术规范之一,该无线通信技术集CDMA、FDMA技术优势于一体,是一种系统容量大、抗干扰能力较强的移动通信技术。WCDMA与TD-SCDMA相比,技术较为成熟,并且发展空间大,在扩频的基础上能够获得巨大的经济效益,此外,还支持所有的3G业务。WCDMA作为产业链最为成熟的技术,不仅可实现语音通信功能,还能提供高速率数据和图像传输功能。但其成本较高,使得多数煤矿企业望而止步。 2煤矿井下无线通信的技术难题 电磁波在矿井隧道中不能很好地进行传播这已是公认的事实。一直以来,井下通信的技术难题是制约煤矿安全的重要因素之一,下面将从3个方面进行论述。 2.1巷道的环境条件对电磁波的影响煤矿井下巷道一般比较狭窄,弯曲延伸,存在多个分支,且分布在不同的地下平面。巷道的截面宽度不同,且巷道四周为煤层,粗糙不平。这一特殊的传播环境对电磁波的传播特性产生重大影响。电磁波频率对传输的速度有较大的影响,巷道截面尺寸对电磁波传输也有影响,截面的尺寸与巷道内电磁波频率成正比。此外,矿井下有照明线、动力线、钢轨等纵向导体,这些线路的存在都会对电磁波的传输产生一定的影响。 2.2井下环境机电噪声干扰严重如今,井下作业机械化与自动化设备的应用,不可避免地会增加噪声的强度,但是这一问题并未引起人们的重视。通信技术中,噪声是衰减和损耗通信质量的又一个重要因素。机械设备的作业一般是24h不停歇,因机械设备自身配置量大,启动频繁,所产生的电气噪声频谱较宽。由于信号微弱会导致井下通信困难,噪声问题是井下移动通信需解决的技术难题。 2.3接收点有用信号十分微弱无线电在井下的传播可以被看作在一个特定的空间内进行,由于电磁波在传输的过程中受到煤岩层及磁导率的影响,因而其传播速度并不是恒定不变的。煤矿井下的管道由于表面比较粗糙,且分布不均,这些都会对电磁波的传输造成影响。对于某个接收点来说,接受机本身信号微弱,在干扰之后很可能接收不到信号,这种特性的存在破坏了有用信号的传输,最终导致电磁波传输距离减低为数百米,从而使得井下通信非常困难。 3无线通信技术的发展方向———Femtocell技术的运用 Femtocell是根据3G技术发展和无线技术宽带化发展方向而推出的一种低功率、超小型化的移动基站。它的运用在一定程度上提高了煤矿井下的安全性。Femtocell通过IP协议将用户最先具备的ADSL/LAN宽带进行线路连接,远端由专用网关实现从IP网到无线网的连接,具备安装便捷、能够自动配置、直接使用的优点。 3.1Femtocell的技术优势Femtocell技术的运用能够最大范围地覆盖宏小区不能覆盖的地方,可以减少来自宏小区基站的高功率开销并提高宏小区基站的性能。此外,辐射更低,手机电池也更耐用,这些优势都优于其他无线通信技术。当前在煤矿企业中,设备供应商主要是将NodeB和RNC功能集成于一个接入设备的扁平化架构,由于Femtocell网关的接口是Iu接口,扁平化架构可以将SGSN/GGSN功能集成于Femtocell接入设备,其技术优势在于符合下一代移动网络的发展趋势,并在减少节点时提高网络的可靠性。 3.2Femtocell的系统优势Femtocell技术采用的是小型化设备,可以随时使用,并能够维护系统安全,增强灵活性。系统内部采用电信级标准设计,确保系统的稳定可靠性,无线通信能够共享技术的应用,使系统的稳定性及可靠性大大提高,并能够满足设备的资源需求。Femtocell系统设备运营均衡,工作状态较为稳定。此外,Femtocell技术系统的运用采用的是国际通用的通信标准设计,设备可与终端设备兼容,并能够与多家主流设备的制造商生产的用户交换机进行交换。 4结语 无线通信技术的应用极大地实现了地面对井下作业的监测和管理,能够有效地保障井下作业的安全。就无线通信技术在井下使用的现状而言,无线技术与自动化系统的深度融合还存在一定的发展空间,因而,应当不断研究和实践,使其更好地应用在煤矿行业中。 作者:刘庆伟单位:中国神华神东煤炭集团锦界煤矿管理处 煤矿井下论文:煤矿井下采矿生产技术论文 1煤矿井下的采矿方法 在矿井开采煤炭中,为了提高煤矿的生产效率,就需要对高度集约化的开采技术给应用过来,同时,将各种具有较高性能的采煤工艺和装备等引入进来;选择的开采技术属于高度集约化,同时应用的采煤工艺和设备具有较高的性能,煤矿井下采矿作业的安全性就可以得到实现,以便顺利开展煤矿生产工作。如果开采的煤矿埋深较浅,还具有较硬的煤层和顶板,那么就需要将埋深浅控制技术、硬顶板控制技术和硬煤层处理技术给应用过来,以便有一套完善的现代化采煤技术形成,实现高产高效的目标。在对缓倾斜长壁薄煤层进行开采时,选择的薄煤层采煤机或者刨煤机需要具备较高的可靠性和较大的功率,并且具有较小的体积。为了将采煤机的作用给充分发挥出来,需要利用采煤机来进行加固,保证足够的稳定,在对开采技术选择时,需要将采煤机和薄煤层实际情况给纳入考虑范围。为了促使采矿的高产高效目标得到实现,就需要对煤矿开采的机械化程度进行提升,将一系列高产高效设备给应用过来,这样方有良好的保障系统形成。结合具体情况,对支架设备合理选择,以便对矿井围岩进行加固,保证足够的稳定,将相应的监控设备应用过来,监控支架的支护质量和围岩状态等;之后,结合监控信息,对采煤机和矿井的运行情况进行分析和诊断,支架的操纵和改善利用电液控制阀组来完成,对信息自动采集系统进行完善,以便及时掌握液压信息、支护质量信息等。实践中福建地方小型矿井依然采用炮采采煤方法,也即是爆破采煤法。炮采工艺流程包括有破煤、装煤、运煤、顶板支护、回柱放顶等。 2煤矿井下的采煤生产技术 在煤矿井下生产实践中,我们需要从技术角度上来强化采矿方法,应用这些开采技术: 2.1深矿井开采技术 在深矿井开采技术的应用中,有诸多的环节都需要引起人们的重视,如严格控制开采矿压,科学布置井巷,防治冲击地压以及防治瓦斯和火灾等等。在具体实践中,我们发现深矿井开采技术还不够成熟,有诸多的问题出现,需要进一步研究,涉及到很多方面的内容,如深井作业环境变化、巷道支护技术以及掘进技术等等。 2.2巷道布置开采技术 在煤矿井下生产中,非常重要的一个环节就是巷道布置,巷道布置情况将会对煤矿井下的生产产生直接影响,同时,煤矿井下巷道布置也关系到了煤矿开采成本,因此,就需要对其产生足够的重视。煤矿企业需要结合自身具体情况,对煤矿井下深入考察,并且将选择的采煤方式和采煤技术给充分纳入考虑范围,对煤矿井下巷道科学合理的布置。为了促使煤矿生产效益得到提高,还需要优化煤矿巷道布置;深入研究煤矿巷道布置技术,保证其能够有机结合其他方面的因素,如煤矿开采技术、煤矿井下作业条件等,这样矸石运输方面花费的时间和成本都可以得到减少。结合优化之后的巷道布置,来对开采技术合理应用,边挖掘边开采能够实现,采矿效率得到了较大程度的提升。 2.3采场围岩控制技术 要严格控制采场围岩,如果采场围岩稳定性不够,那么就会在较大程度上威胁到采矿作业人员的生命财产安全;依据相关的开采经验,有机结合现代化的理论以及先进的计算机测量技术,可以将地质构造情况给准确探测出来,这样可以更加顺利的进行煤矿开采,还可以全方面掌握煤矿采场的岩层情况。对于煤矿井下顶板,一般可以将其划分为两种类型,分别是坚硬岩层顶板和破碎岩层顶板,对于岩层控制技术的选择,需要充分依据煤矿井下顶板情况来进行,这样方可以获得较好的成效,并且降低生产成本。在处理岩层顶板时,过去通常将高压注水处理技术、深孔预裂爆破处理技术等应用过来,这些技术比较的复杂,并且需要较高的成本,在时代飞速发展的今天,这些技术逐渐暴露出来了诸多的问题,那么就需要对岩层顶板处理技术不断的研发和创新。将优化后的开采技术给应用过来,可以促使生产效率得到显著提升。同时,还需要深入研究高产高效的矿井,以便能够全方位的优化矿井内部的巷道和开拓等各个方面。 3结语 综上所述,煤矿资源是人类生产生活中非常重要的一项基础性资源,社会经济的发展和工业化程度的提高,我国对煤矿资源有着更大的需求;传统的煤矿开采模式在实践过程中逐渐暴露出来了一系列的问题,那么就需要结合时展的要求,深入的研究和探讨煤矿井下采矿生产技术和采矿方法,不断的优化和创新,提高生产效率,降低成本,推动煤矿企业获得更好的发展。在具体实践中,需要综合考虑诸多方面的因素,充分依据自身具体情况,来对煤矿井下采矿生产技术和采矿方法合理选择,以便促使高产高效采矿的目的得到实现,能够安全生产,提高经济效益。 作者:赖建民 单位:福建省福能集团煤电公司 煤矿井下论文:煤矿井下人员安全管理论文 1煤矿井下人员跟踪定位安全管理系统工作原理 KJ25IA型人员定位系统的构成包括井上地面计算机、监控主机、服务器、信息传输平台、人员定位分站、人员动态识别功能、人员标识卡以及信息传输线路等。其中,监控中心主要负责对系统所有设备以及井下人员标识卡进行检测、数据收集、检测分站数据的传输、统计数据的存储、人员显示、井下人员实时查询与数据打印、网络通讯、画面编辑等。其具体的系统结构如图1所示。井下定位系统的软件功能实现包括:井下人员信息编码采集——人员信息识别——人员数据信息加工——人员信息数据显示——人员信息存储——井下人员的查询及报表打印。人员定位分站通过与动态识别器的直接通讯,实时获取人员编码相关信息,负责直接与监控主机进行联系。系统的动态目标识别器的主要功能在于接收井下人员标识卡发出信息编码,并将之作为与井下人员联系的唯一编码信息。当激活标识卡之后,其发送无线信号给人员动态目标识别器。人员标识卡的主要装载于矿灯、矿帽、腰卡以及胸卡等部件。 2井下人员定位系统在煤矿安全管理工作中的应用 通过利用井下人员定位系统的安全管理功能,可以有效地解决煤矿井下安全管理工作中的诸多问题,概况为以下几个方面。 2.1煤矿工作面劳动组织与作业查询管理 软件系统应用管理过程中,首先要将识别卡进行统一的编号管理,并将所有员工相对应的信息录入到软件管理系统的数据库中。每一张识别卡中所包含的井下人员基本信息,如姓名、年龄、性别、工种、照片等。通过系统所具有的考勤、报表查询功能,煤矿安全管理部门可以与工作面的当班工作人员进行系统考勤、报表查询等操作,便于煤矿安全管理人员进行管理。同时,还可以针对工作面上的特殊工作,例如跟班干部、电钳工、班组长等,按规定要求对出勤进行配置。人员定岗、班组工作是否到位、超时作业状况,从而使得煤矿的安全管理工作得到强化。 2.2巡回检查管理 巡回检查人员是确保煤矿井下安全的重要措施,其主要执行人员包括安检人员、瓦斯检查人员以及科室跟班人员。利用井下人员定位系统,可以对安检人员、特殊工种和科室跟班人员的巡检情况进行轨迹查询,从而找到所有人员各个阶段经历的路径,并能够进行人员活动轨迹的回放。利用系统的轨迹查询功能,可以获得人员所在地、人员所到地点到/离时间、巡检工作时间等相关信息,从而督促并落实巡检人员按照既定的制度进行巡检,从而从根本上消除造成系统的安全隐患、事故。 2.3安全调度、救援呼叫应用 系统通过联网可实现远程终端信息显示功能,并可实现信息多点共享,供多个部门及领导同时在不同地点查看信息,系统程序通过计算机能够显示出而相关信息。井下人员遭到险情时,可以通过佩戴的识别卡主动发出求救信号,调度人员接到系统报警后,立即启动应急预案开展救助。同时,调度人员接到险情报告时可以通过系统的呼叫功能,像受险情威胁的相邻区域人员发出呼叫撤离信息、通知人员提前撤离危险区域,避免事故的发生或扩大。 2.4安全管理禁区警报 通过利用系统的安全禁区警报功能,安全管理及通风部门可以对井下不安全的区域进行设定。当佩戴有标示卡的人员进入到该区域之后,系统将自动报警,并在系统的显示界面显示进入该禁区中的人员姓名,调度值班人员在接到告警信号之后,则立即启动对应的安全管理程序,指挥进入禁区的人员立即撤离不安全区域。 2.5煤矿井下救灾演练应用 为了加强矿井的安全管理工作,矿井安全管理人员日常需要进行救灾演练。但是,当所实施的救灾演练、演习以及工作面顶板强放爆破等风险相对较大的演练方案时,可以将所有可能受影响区域的人员、车辆等纳入到定位管理系统追踪体系中,便于在紧急事件发生时撤离危险区域,且在演习之后便于安全管理人员通过该系统确认人员是否已经完全撤离,从而有效避免井下出现险情。一旦井下发生水、火、顶板等灾害事故时,地面监控主机可以显示事故发生的类型、发生地点、所影响的人员等信息,便于制定并采取对应的救援预案,增加抢险救援的效率和针对性。 3系统运行过程中需要关注的主要问题 在系统的实际运行过程中,需要关注的主要问题是定位检测过程中的漏卡问题和定位精度问题,其中漏卡容易导致地面主机在统计数据的过程中出现统计结果的不准确,进而导致监控主机没有受到识别信号。因此,在系统的设计过程中要求采用扩频技术强化信号传输强度、或者增加识别卡的数量,以解决漏卡问题。而定位不准确的问题主要是因为识别器布置不合理、或者布置数量不足,这时需要对识别器的布置距离、范围等进行合理设置,通过在实际应用过程中解决这些问题。 作者:宁东晓单位:平煤股份八矿 煤矿井下论文:煤矿井下机电设备论文 1煤矿井下机电设备有效运行的重要性 1.1保证煤矿的安全生产 随着我国煤矿行业的不断发展,逐渐加大了对井下机电设备的投入力度。尤其是在井下生产过程中,各个环节都离不开机电设备的参与。因此,只有做好机电设备的日常维护与维修工作,才能保证机电设备的正常运行和煤矿的安全生产。 1.2提高生产效率,降低生产成本 现代科学技术的进步,推动了煤矿井下机电设备的改进与发展,尤其是在性能方面,对于提高煤矿工作效率起到了至关重要的作用。先进机电设备的引进、维护与维修不仅可以提高煤矿井下的生产效率,而且还能有效的降低企业生产成本,提高企业经济效益。 1.3有利于井下安全生产管理 通过相关的调查和分析发现,煤矿井下安全事故的发生绝大部分是由于机电设备出现故障造成的。因此,加大对煤矿井下机电设备的维护和维修工作,可以有利于推动井下安全生产管理,降低井下事故的发生率。 2井下机电设备维护与维修过程中存在的问题 煤矿井下机电设备运行状态的好坏将会直接决定井下能否安全生产。然而在对井下机电设备维护和维修的过程中,经常会出现日常维护与维修管理不到位、技术和资金投入力度不够、机电设备制造和采购混乱等现象,从而导致煤矿井下机电设备的维护和维修工作不能有效进行,导致其运行过程存在安全隐患,具体方面如下。 2.1机电设备日常维护与维修管理不到位 部分煤矿企业对机电设备的日常维护与维修工作疏于管理,缺乏足够的重视力度,从而导致运行故障频发,这样不仅降低了设备的使用寿命,而且还给工作人员和煤矿企业造成了巨大损失。其主要表现为:①管理机构不健全。有些煤矿企业缺乏专门的井下机电设备管理小组,导致机电设备的使用、存放、维护、维修环节未建立系统性的跟踪台帐,同时机电设备的使用和维护工作混乱不堪,导致维护和维修人员不能定期对设备进行检测和保养工作。同时相关人员对煤矿井下机电设备的检查、督促落实不到位,未能充分发挥管理服务的作用。②现场专业维护和维修人员的技术水平和责任心参差不齐。有很多煤矿企业的设备维修人员对机电设备维护与维修知识掌握不全面,导致机电设备的维护和维修工作不该干的天天干,该干的不干,从而造成了人力、物力和财力的大大浪费。③未严格按照规章制度操作。对于机电设备的维护与维修方面,很多维修人员对设备的基本知识掌握不足,不能通过观察来判断设备运行状态,同时各项操作也未按照规程来做,从而导致机电设备的维护与维修工作难度增大。 2.2技术和资金投入力度不够 如今生产力已经成为煤矿行业考虑的主要因素,但是很多煤矿企业由于技术和资金的投入力度不够,从而导致机电设备不能及时进行维护、维修和更新,而且在对其进行检查过程中也不愿意投入更多的配件,检修工作一般停留在表面。对于专业操作技术方面,也很少引进高学历的专业人才,导致煤矿井下机电维护与维修管理工作跟不上时展的步伐。有些煤矿企业不重视对员工的教育与培训,几乎很少进行维修方面的专门培训,而开展的仅是一些与机电维修和维护无关的制度和文件学习方面的培训,从而导致煤矿井下机电维护与维修工作不能顺利进行。 2.3机电设备的制造和采购混乱 随着煤炭市场对煤炭需求量的不断增加,加快了相关机电设备设计与制造,同时也造成了机电设备的类型、性能参差不齐,某些设备很难满足煤矿井下的生产、维护、维修要求。究其主要原因是:①有些非煤炭设备专用厂家通过对自己的设备进行简单改造便卖给了煤矿企业,而企业由于自身缺乏相关技术人员,设计出来的图纸完全是纸上谈兵,设备生产过程中未与煤矿企业进行有效的沟通,从而导致生产和使用不能有效的衔接在一起。②煤炭设备生产行业具有较大的利润,所以有些单位为了赢占市场先机,对于设备的生产未严格按照国家规定的标准进行操作,经常出现投机取巧、以次充好的问题,导致某些设备不能顺利的应用于井下生产,也给维护和维修工作带来不便。③在利益的驱使下,部分销售人员尽自己最大努力抢占机电设备销售市场,从而导致部分唯利是图的销售人员混入其中,利用一些非常规手段通过煤矿企业重重关卡,让一些劣质品、次品甚至是无产品合格证的设备应用于煤矿井下生产,从而影响了井下的生产效率。 3提高煤矿井下机电设备维护与维修的措施 3.1完善机电设备的维护与维修制度 一个完善的规章制度可以有效地确保企业稳定发展,机电设备的维护与维修工作也不例外。通过对相关规章制度的建立和完善,不仅可以管好、用好设备,而且还能避免人力、物力、财力的浪费,从而确保煤矿的安全生产。因此,要从以下几个方面加强对煤矿井下机电设备维护与维修制度的完善:①完善机电设备采购管理制度,以确保设备的整体质量。②完善机电设备维护、保养、检修标准以及维护、保养、检修时间,以确保设备的安全运行。③完善机电设备责任制,将其责任到人。④建立机电设备维护、维修管理档案,记录设备的相关技术参数、维护与维修项目、零部件的更换,以保证每台设备从投入使用到报废都有据可查。⑤成立技术攻关小组,对机电设备的一些疑难杂症进行有效的攻克。⑥规定设备使用与更换时间。 3.2加强对设备维护与维修方式的更新 大部分煤矿井下机电设备的维护与维修方式比较落后,他们基本上不重视对设备的维护工作,仅当设备出现故障时才对其进行维修。因此,煤矿企业要充分考虑机电设备的使用寿命,利于信息化技术,委派专业人员对机电设备的运行状态进行监测,发现设备隐形故障,要及时对其进行维护,最好将问题处理在萌芽状态。检修时要加大对检验设备的投入力度,按照相关规范和标准进行维护与维修,从而提高设备的使用效率。 3.3提高员工的综合素质水平 现阶段,煤矿井下生产阶段普遍存在一个问题,即生产力水平比较低,很多员工来自于农村,文化程度参差不齐,因此,煤矿企业首先要对这些员工进行系统性的教育和培训,使他们能够全面地了解和掌握机电设备维护与维修方面的知识,提高员工的综合素质水平,以便于做好煤矿井下机电设备的维护与维修工作,确保机电设备的正常运行。 4结语 综上所述,煤矿企业要想从根本上提高煤矿井下的生产效率,提高企业的经济效益,就需要做好井下机电设备的维护与维修工作,不断完善机电设备的维护与维修制度,加强对设备维护、维修方式的更新以及提高员工的综合素质水平等,只有这样才能确保井下机电设备的正常运行。 作者:李云鹏单位:西山煤电集团公司 煤矿井下论文:煤矿井下眼爆炸伤处理论文 [摘要]目的总结煤矿井下眼爆炸伤的致伤原因和处理办法。方法回顾性分析眼爆炸伤致伤原因及临床表现。处理办法摘要:(1)首先抢救病人生命,尽快脱离生命危险。(2)解决今后伤眼复明新问题摘要:①及时妥善处理创口达到一期愈合;②控制眼内感染;③正确处理眼的并发症和后遗症,如外伤性白内障及继发青光眼等;④抓住主要矛盾,分清主次进行处理是恢复视力的关键所在。结果采取积极处理创口及并发症和后遗症可恢复和提高视力。结论眼爆炸伤是眼外伤中最复杂、最严重的综合性外伤,多处眼内同时发生病变,常合并颅脑及全身其他部位的损伤。对此我们采取积极抢救的治疗办法是十分必要的,一定要引起大家注重。 []爆炸伤;眼外伤 眼爆炸伤是眼外伤中最复杂、最严重的综合外伤,是主要致盲原因之一。积极采取综合性办法,对视力不同程度的恢复十分重要,现将处理点滴心得报告如下。 1致伤原因 致伤原因摘要:(1)钻孔时,误触及残留的“哑炮”。(2)工作不协调,爆破时,工作人员未脱离危险区而爆破,或工人正连接导线而忽然爆破。(3)严重管理不当,零散的雷管遗留在工作面上,作业时触及而爆炸。 2临床表现 爆炸伤常合并颅脑损伤、鼻及副鼻窦损伤、颌骨骨折等一系列外伤,引起创伤性、失血性休克等症。爆炸伤所造成的眼部损伤极为复杂,多处眼内组织均可同时发生病变,产生眼部多种表现,以角膜异物、裂口伤为最多见,往往伤情严重,对眼球及视功能破坏最大,经常致残而失明。 3眼爆炸伤的处理 3.1积极抢救创伤性、失血性休克,尽快使病人脱离生命危险这项工作,经常在处理眼爆炸伤之前或同步进行,在外科医生协助下,多数病人脱离生命危险,但少数病人,单纯注重眼外伤的处理而忽视全身状态的变化,由于脑挫裂伤较重而死亡,十分痛心,必须引起临床医生的高度警惕。 3.2对眼爆炸伤的处理眼爆炸伤常引起双眼多处眼内组织发生病变,所以必须按解剖部位逐处仔细进行检查,抓住主要矛盾,分清主次进行处理。 3.2.1对角巩膜创口的处理结膜、角巩膜除有大小深浅不同密集的煤质异物外,还存在着多处不规则、大小不等的穿透或非穿透创口,其中夹杂煤尘和沙粒。处理这样的创口,原则上,尽量一次彻底清除异物,准确对合创口修补缝合。以免再次取异物对角膜组织破坏较大影响视力,同时也减少眼内感染机会。利用10%庆大霉素液,用针头边冲洗,边剔取异物。超过3mm的创口按正常进行修补,创口间眼内容物一律剪除。术毕,结膜下注射庆大霉素2万u加地塞米松1mg。 3.2.2虹膜脱出的处理对虹膜脱出,以前各位学者主张受伤时间较短、虹膜表面清洁可送回原处,保持瞳孔圆正。通过我们临床实践心得到,虹膜脱出无论时间长短或清洁和否,一律剪除为好。这样做的益处有摘要:(1)减少眼内感染机会。(2)虹膜脱入创口间,受创口挤压,多次推送揉搓,虹膜色素脱失,虹膜本身弹力和张力及生理功能减低,勉强送回不能伸展而卷曲或堆积创口四周,易和创口粘连,或前后粘连,导致继发青光眼的发生。(3)色素膜嵌顿创口内,眼内慢性炎症反应长期不退而影响视力的恢复。 3.2.3较重的双眼爆炸伤的处理原则上应尽量保护双眼,无论创口大小、伤情严重程度,均进行创口妥善处理,不必摘除眼球。因为摘要:(1)眼爆炸伤,伤情复杂,当时很难正确判定哪个眼有保留价值。(2)防止交感性眼炎发生,无临床意义。 3.2.4对伤后眼球摘除的启示伤后眼球摘除的几点启示摘要:(1)伤后眼球逐渐眼压偏低而萎缩,较大的裂口伤下面常存留较大煤质异物。B超和CT对此可做准确诊断。(2)睫状体部位损伤眼球经常萎缩,睫状体组织机化呈膜性物附着,这可能为房水分泌减少之故。(3)玻璃体浓缩呈冻样改变目前原因未明。 3.3对眼并发症及后遗症的处理眼外伤后眼内并发症处理得当,对视力恢复也很重要。 3.3.1外伤性白内障在处理角膜创口的同时,对晶体明显水肿混浊,或部分皮质脱入或游离于前房内,利用注吸针头从原创口吸出皮质或冲洗,可减轻术后炎症反应,防止继发青光眼的发生。外伤性白内障,假如没有眼内并发症出现,伤后3~6个月行针吸术,否则立即实行手术。 3.3.2前房积血前房出血量少,无需治疗,可自行吸收;大量出血,除了术中冲洗外,我院目前以药物治疗为主。具体办法摘要:(1)病人取半坐位,积血向下流动,上半部房角显露,有利房水循环。(2)20%甘露醇和激素静点,降低眼压有利于血液的吸收。(3)中药四物汤治疗前房出血可收到明显效果。(4)前房出血在7天内,或者有并发症出现,可以做前房穿刺术。(5)近几年来应用尿激酶治疗前房出血和眼内出血收到了满足效果。 4小结 煤矿井下爆炸伤是眼外伤中最复杂、最严重的损伤,常导致双眼失明,伤后及时采取积极处理创口及其并发症和后遗症是恢复和提高视力的关键,所以一定要引起重视,而最关键、最有效的办法是对眼爆炸伤的预防。 煤矿井下论文:煤矿井下消防洒水系统设计策略 摘要:在矿井建设中,井下消防、洒水工程无疑是建设中不可或缺的工作,为井下的安全生产带来了举足轻重的作用。井下消防、洒水工程减轻了井下煤尘、保证了工人的健康、防止井下煤尘的爆炸以及外来因素火灾的及时灭火,而且在井下建设中,运用洒水是最经济和有效的方法。 关键词:煤矿井下消防;洒水系统;设计策略 煤矿井下消防、洒水设计是煤矿井下安全生产的重要保证。在煤炭行业不断发展的当今时代,对于井下消防安全的要求也逐渐提高,国家颁发的《煤矿安全设施设计规范》也在日渐改进。在实际生产中,并不能保证所有煤矿都会遵章守纪以及不可避免的突发性情况,所以,在消防洒水井下作业中所面临的问题也是不尽相同的。 1井下洒水给水系统的设计 1.1喷雾降尘 将有压力的水通过雾化喷嘴,形成覆盖一定区域的密集水雾,从而对各种煤矿生产防尘、防火、灭火。在井下煤仓放煤口、卸煤站、运输机、转载点和采煤面都安装自动喷雾装置,在控制粉尘浓度的前提下,就可以让巷道的粉尘受到控制。在液压支架移驾时普通的采矿工作中应当用KZP-G型号的自动喷雾装置,此装置是由主机、传感器、电磁阀和喷雾器等组合而成,每8个支架中间会安插一组喷雾的装置,每一组安放四个喷嘴,而每个喷嘴的0.03L/s-0.10L/s;水压为1.0MPa-2.0MPa。经过对神东煤矿补连塔煤矿使用此装置的调查,该装置使用时间在10h-12h中,降尘率在80%以上,并且设备的灵敏度很高,几乎没有故障。在综合机械化采矿工作中的降尘,我们优先考虑的是煤炭科学研究总院重庆分院所开发的YDPF型多功能自动控制阀装置,因为该装置是通过每个支架的液压联动达到喷雾降尘的。此装置的移动雾化喷嘴是每个支架安装4个;而在放煤口的每个支架也安装4个。当此装置设计为每只喷嘴的水流量为0.097L/s,水的压力达到1.8MPa时,并且每天的工作时间为4h-8h这样所产生的工作效果是最佳的。在煤矿巷道定位喷雾的所有装置中,目前采用了现阶段较流行的KHC7型矿用自动防尘装置,我们在这个装置上安装上不同的传感器,就会适应各种情况的煤尘所带来的不同效果。如果在收稿日期:2016-04-05作者简介:张宇(1982-),男,本科学历,助理工程师,现在陕西省何家塔煤矿从事煤矿给排水供热工作。KHC7型矿用自动防尘装置上如搭配上KGT17-LX系列传感器,就可以充分的运用在炮采、炮掘工作爆破时的强喷雾降尘,当我们设定每个喷嘴水流量为0.3L/s,水压为0.8MPa-1.0MPa,是最完美的工作效果,从而实现了由地面到中心的自动喷雾降尘体系。 1.2煤层洒水 在矿井中,可以在采煤前向被采的煤层洒水,缓解在煤过程中产生的煤尘。煤层的注水量取决于煤层的地质情况,一般每吨煤的注水量为20L-30L。参照国内外注水的经验,注水压力应当将水压控制为中低压长时间注水,渗水性较强的煤层采用3MPa的低压,渗水性较弱的煤层采用3MPa-10MPa的中压,如果有必要,可以再增高压力到大于10MPa。洒水作业的工作时间由注水作业与采煤作业平行、交错而定。 1.3特定风流净化水幕 在矿井井下巷道内,漂浮着无数的煤尘和岩尘,可以使用的最佳方法是风流净化水幕。风流净化水幕是由若干喷头组成,将其安装在采煤工作面的回风巷处、掘进工作面装车点下风向20m的地方,配上LZS-PG型光控水幕装置,装置间距控制在200m,水压为5MPa,喷头用水量为1.3L/s,从而在井下巷道横断面上形成一层水幕。在郑煤集团告成煤矿的调研中,降尘率在90.6%以上。 1.4清洗井下巷道 井下所有主要运输通道,包括总回风巷道以及主要回风巷道、采集区域的回风巷道和皮带运输巷道、挖掘工作表面及周围以及所有煤尘可能汇集的巷道都是必须进行冲洗的,发生煤尘爆炸的主要原因就是没有定期冲洗巷道内的煤尘,导致煤尘沉积,难以消除。所有的巷道内一般都会安装消防给水管道,也可以用消防给水管道内的水对巷道进行冲洗,关于冲洗所用到的用水量设定为0.4L/s-0.6L/s,水压为0.3MPa-0.5MPa,日工作时间为6h-8h。陕西省何家塔煤矿是近水平斜井,矿井垂直深度80m,机械化采掘,皮带运输巷道为8000m,其中顺槽皮带4000m盘区运输皮带2000m主斜井皮带2200m。针对此煤矿分析皮带巷道起火的原因以及防治工作。皮带巷道起火的原因有:没有按照相关煤矿安全生产的规定,致使阻燃皮带面长期摩擦发热而起火;安全保护装设施不完善,巷道内的环境恶劣造成皮带与托辊摩擦而起火。我们为了抑制这种不必要的皮带起火现象,间接性的对皮带巷道采用自动停机,添加润滑,让皮带巷道可以在自行发热后能够自动喷出水来,从而起到降温的作用。定期务必加强对皮带巷道的彻底检查。 2井下消防给水及灭火系统设计 2.1地面消防水池设计 消防水池一般设在消防管道入井处,它的作用是储备消防用水。消防用水是不能与其他用水共用一个储水池的,即使共用也应采取措施确保消防用水不为他用。何家塔煤矿所设计的消防水池总容积在600m3距离井底垂直距离约160m,其所能供应的水量和水压完全符合煤矿消防需求。 2.2井下消防管道与消火栓的设置及供水量 井下消防与洒水对水质的要求是一样的,因此从经济原则出发,采用消防、洒水合一的管道设计为宜。在铺设管道的时候,尽量保持水管水流方向与风向一致,管道必须延伸到可以对全部用水点进行供水的全部地方,如主要的运输巷、上山与下山的巷内、采煤工作面运输与回风巷、挖掘内巷道等等地方,每隔100m安装一个控制阀。对于水管阀门的设计要考虑到现实需要,对于易产生火灾的地方要有专门设计。井下消火栓的供水量就是由矿井的生产能力来衡量的。当消火栓的供水量达到5L/s时,矿井的生产能力为0.9Mt/a,当消火栓的供水量达到7.5L/s时,矿井的生产能力在1.2Mt/a-3.0Mt/a中间,当消火栓的供水量达到10L/s时,矿井生产能力为4Mt/a。当火灾危险程度增加时,消火栓供水量应当控制在5L/s-10L/s的范围内是最为合适的,此时井下消火栓出口压力应为0.35MPa-0.50MPa;工作时间6h。 2.3井下消防灭火系统的设置 对于火灾应提早做好防范措施,自动喷水灭火系统装置一般设置于容易发生火灾的位置,如带式输送机的机头机尾上。此装置的具体操作就是感温探测器和感烟探测器探测到过热的热度以及过浓的烟雾时,探测器就会向报警控制器发出信息,雨淋阀就会自动开启,致使洒水喷头就会向外喷水,从而灭火。自动喷水灭火装置的综合测试设计数据为:喷水强度应达到8L/(min/㎡),巷道的最佳长度为14m-18m,洒水喷头的出口处压力应为0.1MPa-0.2MPa为最佳,最长作业喷水时间为2h。针对立井或斜井的采矿环境,采用水喷雾隔火装置进行灭火。水喷雾隔火装置普遍为三层喷雾装置,每层的间距为3m-5m,每层安装喷头2个-3个,工作时间为6h。通过水喷雾隔火装置可以断开井上与井下之间的火灾关系。 3结语 井下消防、洒水系统都是煤矿作业安全保证的重中之重。面对错综复杂的井下环境,如何根据不同各个煤矿矿区的特殊之处,来设计出最适合的井下消防及洒水系统的方案,一定得不断优化设计,不断完善相关设计才能为开采挖掘煤矿资源提供安全、可靠的环境。 作者:张宇 单位:陕西省何家塔煤矿 煤矿井下论文:煤矿井下机电设备管理方法探讨 摘要本文首先阐述了机电设备管理的重要性,进而探讨了机电设备管理的基本原则,最后提出了机电设备管理的一些方法。意在进一步加强机电设备管理,保障机电设备的稳定性,延长机电设备的使用寿命,最终达到提高生产效率的目的。 关键词煤矿开发;井下机电设备;管理问题 根据煤矿开采企业的资料显示,我国大多数的煤矿开采企业都已经使用了机电设备,并且,在机电使用中,其成本支出几乎占了总成本的40%,此外,煤矿企业的安全事故的发展很多情况是由于机电设备出现故障而导致的,因此,就要加强对机电设备的管理,采用现代的管理技术,加强日常维护、制定好科学的维修方法、完善人才培育,从而降低机电设备故障的发生,延长机电设备的使用寿命。 1加强机电设备管理的重要性 1.1保障正常生产 随着煤矿开发的技术不断提升,大量的机电设备投入到了生产之中,极大的提升了煤矿开发的效率,如果机电设备一旦出现故障,就必然的影响到了工作的进程,因此,加强机电设备的管理,对于保障正常生产起到了至关重要的作用。 1.2节约成本,提高经济效益 机电设备是高科技的产品,随着煤矿矿井作业要求的不断提升,人们不断的改进机电设备,从而极大的提升了机电设备的性能,从而实现了生产效率的大幅提升,节约了大量的人力成本,这对于企业的经济效益提升是具有毋庸置疑的作用。 2机电设备管理的基本原则 2.1安全性原则 矿井下的机电设备是一个整体的工作系统,各个设备之间有着紧密的关联性,在井下煤矿开采过程中,使用采煤机进行煤矿开采,然后通过刮板输送机收集煤矿,再运用转载机、运输带、给煤机将煤矿送至提升机上输送到地面。整个工作链中,每台机电设备都有他独特作用,都是不可或缺的环节。一旦某个设备出现故障,都会导致整个工作链停止。并且,矿井之下环境复杂,一旦机械设备出现短路、设备失灵、设备爆炸等等现象,都极易导致发生矿井瓦斯或煤尘发生爆炸的危险。所以,煤矿井下机电设备的管理必须以保障生产的安全性为前提。 2.2生产效益原则 进行设备管理的目的就是为了保证正常生产和效率的提升,这就要求在机电管理中,应注重机电设备的合理配置以及规范使用问题,才能确保正常的稳定进行,最大化的利用设备进行生产,延长设备的使用寿命,减少机械故障,从而保障生产效益。 3加强设备管理的方法 3.1实现机电设备管理的制度化 首先,实现管理的标准化。要根据机电设备的使用规范和安全标准来进行使用,比如《煤矿安全规程》《设备完好标准》《电气设备防爆标准》《矿井三大保护整定细则》及供用电标准化标准等都对煤矿矿井作业中的机电设备使用进行了细致的规定,煤矿企业必须按照规范来使用机电设备。其次,实现设备管理的制度化。在用电设备的使用中,严格执行用电设备“四检制”和订单检修制度,将“订单式”检修由综采和机掘单位推广至全矿井上下各设备使用单位,做好大型用电设备和井下电气设备的安全监控运行管理。实行用电设备编码管理,确保全矿井安全装备的可靠运行。最后,实现机电设备管理的档案化。要进一步加强机电设备管理的档案化,做好及时的信息整理与更新。其中,对于机电设备管理的档案内容应该包括:设备的性能、设备的价值、设备安装调试的情况、日常维护情况、定期检修情况、零件维护与更新情况等等,这样就能对机电设备进行全程的跟踪与监控,通过这种方式,一方面可以提升人们对设备实用性的认识,使得设备管理走向精细化、标准化,另一方面可以提高人们对设备风险的评估与判断能力,降低设备使用风险的发生。 3.2做好机电设备运行中的管理 机电设备在矿井下的作业时间较长,工作量大,加之井下的环境对设备的影响也极大,因此,就必须做好机电设备运行中的管理。 (1)要做好机电设备的防爆管理工作。 一是要做好机电设备入井钱的防爆检测,在确认安全之后要贴上入井许可才能运送到井下作业;二是要加强日常的检修,每天都要进行安全防爆检测,一旦发现隐患就要及时排除;三是要制定定期的全面性检测工作,可以每个月对机电设备进行全面检查1次,每一个季度在检查完之后更新一个防爆验证标签。 (2)加强设备的检修与维护。 煤矿井下工作环境十分恶劣,不但对矿工身体伤害很大,对机电设备的伤害也很大。煤矿井下温度高,湿度大,淋水、围岩、腐蚀性气体时常危害着机电设备。在设备的工作过程中,要委派专人对设备进行日常的检修与定期的维护,一旦发现零件损伤或是过度疲劳,就要及时的进行更换,要市场更换轮滑剂、机油等辅助材料,如果线路出现老化或是腐蚀生锈要及时的更换。通过日常检修和定期维护来确保设备的安全稳定性。 (3)要做好设备故障应急方案 煤矿设备一般价格昂贵,额外采购1台备用设备显然是不经济的,因此,应对故障问题,最好是培养一些维修人员,备好一些容易出现故障的零部件,一旦部件出现问题,可以及时的更换,不会影响生产。此外,还要加强井下供电的管理,要派专人对供电设施进行定期的维护,排除供电设施的安全隐患,从而保障机电设备的安全稳定运行。 3.3建立设备安全监督管理体系 通过对大量机电设备事故产生的原因进行分析,往往会发现,企业完善的安全监督管理体系是重要的原因之一。所以,必须要完善设备安全监督管理体系建设,并认真落实到位。首先,扩大生产安全员的责任范围,将机电设备的各项管理工作纳入其职责范围内,让其每天都要对机电设备管理的各项事务进行监督与审核。其次,充分发挥使用人员的监督作用,建立机电机电设备异常上报制度,员工在使用设备时,只要发现设备存在或是可能存在异常,应及时上报检修;还要建立检修监督制度,让使用人员参与到对检修人员的监督之中。 3.4要加强专业人才的培育 煤矿井下机电设备的安全稳定运行是进行生产的基础,而机电设备的管理与维护都需要由专业的人员来进行,因此,企业要做好机电设备管理专业人才的培育工作。煤矿企业可以定期开展机电设备管理与维护的培训工作,请专家来讲解设备的相关性能、使用方法和常见的故障问题与排除方法;企业还可以派维修人员到生产企业去学习,从而更要的掌握设备工作原理,方便在日后设备养护及维修时及时找到问题根源。当然,对于煤矿企业来说,还有更重要的就是要开展设备管理与维护的演练工作,从而提升管理与维护人员的实践操作水平。此外,还要求修护人员要具有一定的外语水平,这样才能在企业引进先进的国外设备时,依然能够得心应手。 4结论 煤矿井下机电设备的使用越来越多,确保机电设备的安全稳定运行对于保障生产安全、提高生产与经济的效益都有着重要的作用。这就要求煤矿企业要做好井下机电设备的管理工作,要确保设备的安全性、稳定性以及故障的快速排除。因此,煤矿企业就要实现机电设备管理的制度化、从源头抓好设备的管理、做好机电设备运行中的管理、要加强专业人才的培育,从而提升机电设备的管理水平,使井下机电设备的运行和使用寿命达到最佳状况,最终达到提升企业经济效益的目的。 作者:汤保民 孙国强 单位:山东鲁泰控股集团有限公司 兖矿炭素制品有限公司 煤矿井下论文:关于煤矿井下有线宽带信息传输 【摘要】随着目前我国经济的发展,对于煤矿建设的增长也有了显著提高,煤矿的井下作业是我们需要时刻关注的一个问题,对于工作人员的安全和国家的经济效益是影响非常大的,目前我国的井下作业还存在很多的危险,所以必须要通过现代化的科技手段来进行改进,通过实现井下岗位的实时监控和综采综放作业的人员控制,有效的对井下进行监控、监视工作的进行,现代化的矿井信息传输都应该建立宽带与有线、无线形式的结合,通过对于现代化科技手段的不断探索,实现对于煤矿井下作业的有线宽带信息传输。本文主要针对煤矿井下的有线宽带信息传输的要求及结构展开分析。 【关键词】煤矿有线传输;宽带传输 对于以往的煤矿行业的作业通常情况下都是经过人工来进行开采,煤炭的产量和效益由于技术的复杂变得非常的少,并且井下作业的风险系数非常的高,作业人员的安全问题存在隐患。在国家对于矿产生产的大力支持下,我国的煤炭改革已经迎来了新的时期,现在的信息化技术越来越多的应用到了煤矿的生产过程中,逐渐的取代传统落后的生产模式,现代化、信息化的技术手段在更大程度上满足了人们对于安全生产的要求。对于煤矿产业的生产目标,实现对于煤矿井下有线网络传输的信息化研究可以实现对于矿井作业的安全生产过程,进行全程的监控、安全环境监控和各种信息的收集,这也是一项非常重要的技术手段。通过利用先进的科技手段和管理思想,建立起高科技技术的检测与监控管理系统,形成一种低成本、高效益的生产模式,更大的提高了生产的安全性能。 1矿井信息传输系统总体要求 如果要进行矿井信息的传输作业就必须要对井下人员进行有效的管理,减少矿井下作业人员的数量,可以通过各方面固定岗位的无人值守和远程监控进行有效的生产控制,必须要实现通风、排水、供电、运输等方面的功能。综采综放的采煤工作面人员作业和地面的远程监控都要控制到位。这就要求煤矿监控系统要有一定的数量和技术水平,有模拟、开关、累计等功能,还必须加强对于检测、报警、显示、存储、打印附加的辅助功能的设计。对于矿井外的周边环境和自然情况及时的预防报警,做到安全生产,降低矿井作业的风险。如果要实现矿下作业无人值守、综采综放采煤工作面的少人作业,除了对于基本的要求煤矿监控系统的地面远程控制功能以外还需要增加辅助的设施,可以通过对关键部位放置摄像机的形式进行煤矿作业环境和设备运行的实时监督,对于煤矿井下的设备运行和网络需要具备专用的矿用调度通信系统,以及移动通信系统,可以有效地满足矿井下的信息传输,及时的指挥作业人员进行矿井情况告知。实现高效的现代化矿井信息传输平台必须要满足同时传输监控数据、语音和图像等多方面的信息内容,并且还需要满足以下方面的要求:(1)传输宽带的要求,必须配备专门信息传输宽带用来满足监控数据、语音和图像等多种信息的传输工作,进行有效的实时传输。(2)有线与无线相互结合,有线无线的形式可以满足固定和移动监控、监视和语音通信的各方面的要求。(3)传输距离要远。由于井下作业的作业面距离比较长,所以如果要做到监控到位就需要满足对于工作面的监控数据、语音和图像等信息传输到地面的控制中心来进行有效的控制。(4)安全性好。系统中的设备(除电源外)都应该确定有最好的安全性能,由于井下作业本就属于高危险作业所以对于传输设备必须要具备安全型防爆电气设备,电源应为隔爆兼本质安全型、浇封兼本质安全型等本质安全与其他防爆型式的复合型式防爆电气设备。 2煤矿井下有线传输网络结构 我国煤矿产业的地质地下情况都非常的复杂,对于施工作业也有一定的难度,在井下的作业结构也很多样化,有多重的工作面形式。煤矿井下电缆或者光缆必须要沿着通道两侧来进行固定,以减小对于空间的利用。采取吊挂的形式可以减少顶板的冒落和发生事故的时候对于电缆和光缆造成破坏性的伤害,井下的电缆或者光缆可以沿着地板进行埋设,同时做好防水处理,以免出现被水浸泡的现象。对于矿压和底鼓的矿井形式属于比较严重的矿井,不适合采取埋入式的方式进行电线电缆的敷设。所以如果想创建理想的煤矿井下有线传输网络必须采用适合矿下结构的方式。目前我们国家比较多见的煤矿井下有线传输网络可以可以分为星型、环型、树型和总线型几种方式,下面对于各个结构进行具体的分析:(1)星型网络结构,其自身的优势在于故障点对于系统的影响非常的小、对于故障的排解能力强,但是在对于电缆和光缆的消耗量比较大、成本大、接入点相对的较多、产生故障的可能性比较高,同时后期的维护和安装工作量也很大。(2)环形网络结构,操作过程中使用的电缆或者光缆相对较少,但是没有自己解决故障的功能,在环网上设备停电或者产生其他故障的时候都可能影响系统的正常运行。同时串联的设备设计的越多,会造成传输拥挤,在传输时会造成时延的状况。(3)总线型网络结构,相对的情况下分支长度有一定的限制,不适合在煤矿井下长分支的环境来进行选用。并且在串接有源设备的时候,这些有源设备停电或出现故障都会造成系统无法正常工作的情况发生。(4)树型网络结构,树型网络结构相对于其他的几种结构使用电缆或光缆最少,比较适合在煤矿井下巷道布置,并且系统中不串接任何有源设备,系统中任何设备停电或故障都不会对系统造成影响,传输的时延小。树型网络结构的缺点在于主干电缆或光缆出现故障会造成整个系统的无法正常运行。 3煤矿井下有线宽带信息传输技术 煤矿井下有线传输介质包括矿用光缆、矿用电缆等。矿用信息传输技术主要有工业以太网、工业现场总线、XDSL、RS485、动力线载波等。为满足监控、监视、语音通信等综合信息远距离(不小于10km)传输需求,煤矿井下主干传输平台应采用具有冗余功能的基于无源光网络的矿用以太网和基于有源光网络的矿用以太网。 4结语 综上所述,煤矿行业发展井下宽带信息传输可以有效地进行机械化、自动化、信息化的生产,降低对于工作人员的安全隐患,实现井下固定岗位无人值守的关键措施,通过对于井下宽带信息传输的设计可以更有效的推动煤矿产业的效益和可持续的发展。 作者:李森,陈江波 单位:广州杰赛科技股份有限公司 煤矿井下论文:煤矿井下无线通信系统的应用 摘要: 分析了目前煤矿主流无线通信系统的技术特性和无线通信系统在煤矿的应用前景,论述了煤矿无线通信系统的发展方向,为煤矿井下无线通信系统的研究提供了借鉴。 关键词: 无线通信系统;安全生产;智慧煤矿 随着通信技术、计算机技术、传感器技术的不断发展,煤炭生产企业正在朝着安全化、信息化、智慧化的道路不断前行。不断完善及发展的煤矿井下无线通信系统已经成为高效、安全、智能的现代化矿井的重要组成部分。 1我国煤矿井下无线通信系统的现状 目前我国煤矿井下使用的无线通信系统主要有PHS无线通信系统,3G通信系统,WIFI通信系统,4G通信系统。1)PHS无线通信系统:一种成熟的无线本地电话技术,PHS技术采用微蜂窝通信技术,本质上属于第二代数字移动通信技术。该系统由基站、局端接入设备、线路延伸器、基站控制器、线路复用器、本安型手机、控制计算机等组成,基站与手机之间采用时分双工模式TDD,其无线信道基于时分多址TD-MA结构,声音传送编码采用32kbpsADPCM(自适应脉冲编码调制)方式,利用微蜂窝和信道动态分配技术,可以有效地提高频率利用率和通信容量[1]。PHS无线通信系统主要用于语音通信及人员定位,由于优秀供应商UT斯达康及中兴已不再生产相关设备,以及面临非法使用频段的问题,PHS无线通信系统在煤矿的应用前景不容乐观。2)3G通信系统:无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的第三代移动通信系统。目前国际通行的三个无线接口标准分别为美国CDMA2000,欧洲WCDMA,中国TD-SCDMA。我国煤矿井下采用的3G技术大多为TD-SCDMA标准。TD-SCDMA采用AMR(自适应多速率)语音编码方式,使用1.28Mcps的低码片速率,扩频带宽为1.6MHz(在1.6MHz带宽上理论峰值速率可达到2.8Mbps),同时采用了动态信道分配、上行同步、接力切换、可变扩频系统等先进技术,使其具有零活的上下行时隙配置,以及能够克服呼吸效应和远近效应的特点。3)WIFI通信系统:由网络接入点和无线网卡组成的无线网络,WIFI无线通信系统采用OFDM(正交频分复用)技术,其优势在于具有较高的数据带宽和低廉的设备成本。目前WIFI无线通信系统工作频段为2.4GHz,基站与手机发射功率为50mW,单台基站通信信道为12个,调制方式为DSSS/OFDM,通信协议支持CSMA/CA、TCP/IP,由于WIFI系统采用短码扩频技术,只适合视距无遮挡点对点直线通信,煤矿井下的复杂地质结构,WIFI的通信距离将大大缩短[2]。4)4G通信系统:第4代数字移动通信技术的简称,能够进行高质量的语音通信也能快速且高质量地传输多媒体文件。4G无线通信技术采用OFDM、多重输入和MIMO(多重输出)技术,使4G网络的数据传输速度有了大幅度的提高,同时4G网络拥有的智慧型天线技术能够充分利用信号的空间方向性,在传输数据时消除其他信号的干扰,使数据传输更加稳定,在煤矿井下这样障碍物较多的环境也能稳定快速地进行数据传输[3]。 2煤矿井下无线通信系统的应用前景分析 2.1煤矿井下安全生产监管体系 随着煤炭行业安全生产监管体系的逐步完善,煤炭生产企业安全生产管理水平的不断提高,我国煤炭行业安全生产形势逐年好转,但与世界发达国家相比仍有较大差距。高效的煤炭生产企业安全管理与安全监测监控系统的先进与完善密切相关[4]。不断推进的采掘工作面以及井下流动的作业人员,使得煤矿井下无线通信系统必不可少。1)瓦斯浓度的监控:煤矿瓦斯浓度监控系统通常包括传感系统、无线通信系统、地面控制系统等,传感系统通常包括瓦斯浓度激光探测传感器、风速流量传感器、一氧化碳浓度传感器及负压传感器等,无线通信系统会将采集到的传感器信号传输到地面控制中心。地面控制中心会对监控参数进行数据分析,一旦数据超过阈值,浓度监控系统会通过无线通信系统发出警告,通知相关人员进行进一步处理,保证煤矿生产过程中瓦斯浓度处在安全水平。2)矿井矿压的监测:矿压的监测通常通过井下关键区域液压支架压力情况的监测来实现。通常煤矿要在一个采区的关键位置设置多个矿压传感器,无线通信系统会将液压支架上的压力数据传输到地面控制中心,当矿压信号的实时数据超过设置的临界值时,控制系统会将报警信号实时传递到井下工作人员,避免造成不必要的伤害。3)实时语音、视频监测:无线通信系统将会使井下工作人员的语音通信更加方便快捷,人员和设备定位信息数据实时获取,安装在井下各个区域的视频监控信号也将实时发送至地面,地面监控中心发送的风险信息提示也会被井下工作人员及时接收,提高了煤矿井下的安全生产管理水平。 2.2智慧煤矿的数据传播载体 我国煤炭工业在新中国成立后,以机械化、信息化、自动化为手段,经历了普通机械化、综合机械化、生产集约化、安全高效化4个阶段,生产方式以原始生产、机械生产向自动化生产发展。智慧煤矿将成为未来煤矿生产的发展趋势,推动煤矿安全生产、高效开发、绿色开发、和谐开发。智慧煤矿的优秀是以透彻感知、深度互联为载体,建立广泛而可靠的智能应用,用以优化煤炭生产企业物质流、信息流、控制流、价值流,从而覆盖矿山生产和经营管理的各个环节。智慧煤矿同样拥有广泛的能够感知机电、环境、温度等实时状态的传感设备,诸如掘进机截割减速器油温油位传感器、锚杆定位传感器、主运皮带故障传感器等,这些传感器植入各类机械设备及自然对象来获取感知对象的静态及动态特性。煤矿井下无线通信系统正是将这些复杂而又繁多的数据传输到矿山智能应用系统,矿山智能应用系统通过建立智能控制及智能管理的应用,从而实现煤矿生产相关设备“监测、管理、控制”智慧化的运行。通过与虚拟现实、云计算等互联网技术的深度融合,智慧煤矿能够真正实现无人值守的现代化煤矿生产运行机制,最大限度地提高生产效率,降低生产成本,帮助煤炭生产企业对煤炭生产中的“采、掘、运、风、水、电、安全”等各个生产环节优化管理。 3煤矿井下无线通信系统的发展方向 3G、4G无线通信技术都已在煤矿井下获得实际应用,煤矿安全监测系统以及智慧煤矿的发展对无线通信技术有了更高的要求。5G通信技术,即第五代移动电话通信标准的研究正在加速推进。根据目前的研究显示,5G技术相比目前4G技术,其峰值速率将提升数十倍,从4G的100Mb/s提高到10Gb/s,端到端延时将从4G的十几毫秒减少到5G的几毫秒。虽然5G网络通信标准目前暂未,但可以预见的是,5G技术一旦投入应用,将极大地提高煤矿井下无线通信系统的实用性及可靠性,使智能采煤、智能运输,无人煤矿等智慧煤矿的概念成为现实。 4结束语 目前我国大多数煤炭生产企业的无线通信系统仍然仅仅处在初级利用的水平,伴随着社会的不断发展以及科技水平的不断提高,矿用无线通信技术也将会得到不断发展以适应煤矿现代化、信息化、智慧化的发展要求。随着5G通信时代的到来,巷道数据自动采集、生产设备自动运行控制,主动式安全保障预警提示等无线业务将是未来智慧煤矿的重要标志,无线通信系统必将会为我国煤矿信息化建设发挥更加重要的作用。 作者:宋海鹰 单位:西山煤电集团公司官地矿 煤矿井下论文:煤矿井下采掘安全管理的改进 摘要: 由于经济发展和工业制作的需要,煤炭的需求量一直处于较高的位置,因此,煤矿采掘在中国十分必要,而近些年,煤矿采掘出现的安全事故越来越多,造成的人力物力财力损害十分巨大,所以,煤矿采掘的安全问题越来越受到重视,煤矿安全管理的改进迫在眉睫。本文从现阶段我国煤矿安全管理现状出发对煤矿井下采掘安全管理的改进进行了研究探讨。 关键词: 煤矿采掘;安全管理;制度改进 现如今,中国煤矿安全管理依然存在着许多问题,技术,人员,材料,管理等多个方面的问题有大有小,而这些问题时刻危害着煤矿井下工人的生命安全,一旦出现任何事故,就会造成巨大的人员伤亡和物质材料损失,这样的代价是惨痛的,因此,更要注重煤矿采掘过程中的安全管理问题。 1煤矿井下采掘安全管理所存在的问题 1.1管理阶层和基层工人缺乏安全意识 传统的管理模式之下,煤矿采掘更多的是注重工作效率,即更加看重煤炭采掘数量,而忽视了煤矿井下采掘的安全问题。管理阶层的管理更多的是倾向于工作效率,各种管理制度比如奖惩制度也多半是倾向于提高效率和提高煤炭采掘量,以提高煤矿采掘的经济效益,同时,基层的煤矿工人由于对煤矿采掘工作安全问题不甚了解,对煤矿井下采掘安全也不甚重视,这样也就从根本上导致了煤矿井下采掘安全问题得不到解决。 1.2管理人员缺乏技术性 近年来发生的各种煤矿事故让很多企业都已经重视了煤矿井下采掘安全管理,但是,管理阶层依然存在着问题,缺乏专业性和技术性,一味的凭经验安排施工。煤矿井下的采掘涉及到很多学科方面的知识,对煤矿井下安全设施的设计需要相关方面的专业知识,同时管理各类安全设施也需要拥有相关技术的专业性人士,但是,现阶段的煤矿井下采掘安全管理由于资金和人才的原因,煤矿井下采掘安全管理队伍人员不足,缺乏技术性,不能科学的指导采掘工作,从而使煤矿井下采掘安全得不到保障[1]。 1.3安全管理缺乏资金支持 煤矿井下采掘安全管理相对于其他管理方面需要更多的资金支持,因为各种安全设备的管理养护需要大量的资金,同时,对煤矿井下采掘安全各个方面的准备需要时刻进行检查,这就需要大量的人力物力财力,而现阶段由于意识层面问题和企业盈利的需要,在煤矿井下采掘安全管理方面的资金投入是远远不够的,煤矿工人的安全也就得不到完善的保障。 2煤矿井下采掘安全管理的改进方法和措施探讨 2.1完善煤矿井下采掘安全管理体系 煤矿井下采掘安全管理体系包括基层采掘工人的管理,煤矿井下采掘安全设施的检查和管理,安全管理制度和安全管理奖惩条例等几个方面。 2.1.1基层采掘工人的管理 要完善煤矿井下采掘安全管理,首先要对数量巨大的基层采掘工人进行管理。提高安全意识是首要的,对基层工人进行安全意识的宣传和培养,让他们明白煤矿井下采掘安全管理的重要性,时刻对身边任何设施任何情况保持警惕,一旦发现问题立刻上报,同时,对基层采掘工人进行安全问题应对措施的培训,提高其面对突发事件的应对能力,减少煤矿井下采掘事故发生的频率,同时也减少事故的人员伤亡[2]。 2.1.2完善、落实安全管理制度 安全管理制度是整个煤矿井下采掘安全管理体系中必不可少也是极其重要的一部分,安全管理制度是一切安全管理工作有序进行的制度保障,只有完善了企业的安全管理制度,明确各部门安全管理职责,使各部门各司其职,使安全设施管理,如巷道维修,顶板支护的管理,人员安全管理,采掘工作管理如爆破安全管理等各项工作有序开展,相互配合,以减少安全事故的发生。 2.2树立煤矿井下采掘安全管理意识 意识层面的问题必须得到重视,无论是管理阶层还是基层工人,都必须树立煤矿井下采掘安全管理意识,充分认识到煤矿井下采掘安全管理的重要性,提高对煤矿井下采掘安全管理的重视程度,同时创新煤矿井下采掘安全管理理念,改变煤矿井下采掘管理以效益为主,忽视安全的做法,做到一切“以人为本”,时刻将人员的安全问题放在第一位,做到“零伤亡,零死亡”[3]。 2.3运用科学技术对煤矿井下采掘进行安全管理 随着科技的进步,许多的生产工程已经逐渐实现了自动化,高效化,准确化,因此,煤矿井下采掘安全管理也应该利用科学技术实现安全高效的目标。采用声波和红外线仪器对施工现场和整个煤矿井下进行监控,做到实时全方位监控,做到对整个煤矿的实时情况有一个整体性把握和了解,收集煤矿井下各个部分的安全信息,对信息进行整合,及时发现各种问题,然后解决,以保证整个煤矿井下工作安全有序进行。 2.4为煤矿井下采掘安全管理提供足够的资金 煤矿井下采掘安全管理的资金问题必须得到解决,如果缺乏资金,意识理念,制度,技术等等一切都是空谈,只有资金充足,煤矿井下采掘安全管理才有进行下去的资本,资金问题是煤矿井下采掘安全管理的基础性问题,因此,必须为煤矿井下采掘安全管理提供充足的资金。 3结语 煤矿井下采掘安全管理涉及到多个方面,只有从意识层面,经济层面,技术层面,制度层面等多个方面对煤矿井下采掘安全管理进行改进,才能推动煤矿井下采掘安全管理的完善和进步。 作者:祁清平 单位:鹤壁中泰矿业有限公司 煤矿井下论文:煤矿井下机电安全供电技术管理探究 摘要:本文主要从井下机电安全供电技术管理相关问题出发,并加以分析和研究,针对这些问题提出相应的管理办法。 关键词:煤矿生产;井下;机电安全供电技术管理;思考 随着时代的发展和进步。煤矿生产技术也得到前所未有的发展和进步。但是,在煤矿生产过程中还存在一系列的问题,例如供电安全问题、管理制度缺失问题等,其中机电安全供电技术管理问题至关重要。要保证煤矿井下生产的效率和质量,做好机电安全供电技术管理工作具有重要作用和意义。 1煤矿井下机电安全供电的相关问题 1.1施工设备相对比较陈旧 在煤矿生产的过程中,影响供电有效管理的实施除了相关的施工人员之外,还与设备有着直接联系。设备的好坏、缺失都能直接作用煤矿生产的质量和效率。管理好设备资源是煤矿生产过程中供电管理的重要内容,不仅是安全生产的重要保证保证,更是经济效益的基础所在。但是在实际生产的过程中,设备还存在一系列的问题,例如设备资源经久未换,设备过于陈旧、老化,设备兼容性比较差。在煤矿生产的过程中,企业过于注重经济效益的提升,知识设备超负荷运行,对于设备的更新往往不是很注重,导致生产过程中一直使用陈旧的设备,这或多或少再生产的过程中就已经埋下不小的生产安全隐患,不仅无法避免安全事故的发生,而且对生产效益有着直接的影响。 1.2管理制度的缺失 煤矿生产作为一种地下生产方式,生产管理制度的建立显得尤为重要。但是,在现实中,我国的煤矿井下作业的监管机制并不是很完善,这主要是因为煤矿企业不够重视制度的形成,导致制度过于形式化、过于片面化。然而随着科学技术的不断发展,若是只有技术运用,没有相应的制度或者比较完善的制度,就不能有效地进行生产和管理。煤矿企业应该根据实际情况,结合企业的内部特点,建立健全监督机制和相应机构,并认真加以实施和践行,有效地提升煤矿机电设施的自动化水平,注重对相关设备的定期检查和不定期首查抽查。为了保证制度的有效进行,应该从实际出发,建立健全相应的监管小组,由监管小组严格贯彻制度的执行,但是我国的监管小组的建立形式还不够规范,监管小组的智能还不够明确,导致我国的煤矿生产过程中的监管力度严重不足。另外,在机电操作人员制度管理制度方面,由于煤矿企业没有根据煤矿的实际情况建立健全相应的人员管理制度,导致有些项目不能有效地开展和执行,严重影响煤矿生产效益。 1.3施工设备的管理有待提升 在煤矿项目推进的过程中,工程项目的细节问题比较多,既要注重基础设备的监管和养护,还要注重基本工程和人员的监管,这都需要从实际出发建立健完善的设备管理系统。设备管理和人员管理一样,在煤矿生产管理中占据着重要作用和地位。首先,就要注重井口相关设备的把关工作,保证输送方面的安全,但是由于制度的却是,管理形式不容乐观。其次,煤矿企业不够重视机电设备的更新,导致项目开展的延迟和落后。另外,在相关的机电设备的文件管理上也存在一定的不足,一旦丢失和破损,直接影响整个生产项目的开展和质量的提升。 2提升煤矿井下机电安全供电技术的相关策略 2.1根据实际情况,优化机电安全供电技术的管理组织 在煤矿生产的过程中,要保证相关基础项目有效地开展和执行,就应该从实际出发,对基础项目加以集中优化,根据项目的不同将管理小组进行有效地划分,有效地执行一对一的管理方式,促进不同的技术都能有所提升。相关技术单位要在实际项目的推进多称重,针对性建立健全电气管理小组,统筹兼顾井下作业的基本供电情况,加大对供电情况的监管,注重对供电设备、生产设备的管理和维修。从实际情况出发,组建相应的防爆电器管理组,注重对小型防爆电器的集中实验和管理,注重有效、及时地维护煤矿生产过程中的基础电缆,加强对基础电缆的质量和使用效率的检查。要保证煤矿生产管理和供电技术管理的质量和效率,就应该管理组织的建立,以管理组织作为推手,促进煤矿生产过程中的各项工作的开展和事实。 2.2建立健全相应的机电安全技术管理制度 在煤矿生产的过程中,建立健全有效地机电安全技术管理制度显得尤为重要,要严格执行三关政策,保证检修、验收、入井操作三方面工作的有效开展。煤矿企业的相关的施工队伍应该按照要求,严格注重这三项的监管和执行。首先,应该严格按照管理办法,注重对基础防爆电器设备的检修和整理,必须要保证基础设备的安全使用。在进行设备的检修的过程中,还应该注重对防爆装置的防锈工作,避免由于地下环境给相关设备带来不利的影响。若是在检修的过程中,发现设备出现相应的问题,应该及时加以更换和维修,保证整个设备有效地运行。其次,相关复杂人应该注重对机电设备的双验收,要求技术人员和基本防爆检测员同时或依次对整体的设备进行验收,确保整个设备能够满足实际需求,如此才能保证设备有效开展。最后,应该做好入井管理工作,对煤矿生产井下机电安全供电技术管理而言,其重点内容便是入井操作,所以相应的管理人员应该注重对基础设备的反复验收,保证设备都符合实际要求和入井标准,对防爆电器的合格验收单进行相应的申报,保证文件管理的功效。 2.3注重煤矿井下机电供电技术的设计管理 由于井下环境的特殊性,要保证生产项目的有效开展,就应该建立健全相应的环境评价体系,充分考量自然因素对供电技术设备的影响。根据实际情况,把握机电系统的设计要点,初步推进机电安全供电技术的实行。在煤矿生产的过程中,应该高度重视对基本工作的有效评估,注重预案的形成,注重对设备和电缆的细致化管理,根据实际情况,绘制相应的设计图案,保证机电安全供电技术的质量和效率。 3结语 煤矿井下机电安全供电技术管理作为煤矿生产的重要组成部分,应该从实际出发,注重细节化的管理,注重提升监管人员的管理意识,注重相关设备的维修和更新,注重管理制度和管理组织的建立健全,保证各个设备能够有效地运行,使整个项目有效开展。 作者:王庆华 单位:山东省滕州市滕东生建煤矿
生产调度论文:充分发挥调度指挥巾心作用保障矿山安全生产 [摘 要]随着我国矿山资源的不断整合,打造“数字化矿山”已经成为矿山行业长期战略与未来发展的主题。安全生产调度指挥中心系统就是对矿山的生产动态管理和实时监控和应对突发事件的需要而研发的大容量、多终端、多接入的调度指挥系统。可以有效地协调矿山企业各个部门的工作。 [关键词]调度指挥、集中管控、安全联动、灾害救援、视频会议 我国矿山企业的信息化建设起步晚、起点低,总体信息化水平还不够高。近年来,随着我国矿山资源的不断整合、企业规模的逐步壮大,矿山行业的经济形式和发展速度日新月异,打造“数字化矿山”已经成为矿山行业长期战略与未来发展的主题,采矿实时过程控制、资源实时管理、办公自动化、自动控制等的应用充分说明了信息化建设对矿山企业工业化、信息化发展有着重要的促进作用。河北钢铁集团矿业有限公司(以下简称矿业公司)安全生产调度指挥中心(以下简称调度指挥中心)系统就是矿业公司对其下属矿山的生产动态管理和实时监控和应对突发事件的需要而研发的大容量、多终端、多接人的调度指挥系统,该系统采用了多媒体计算技术、数字通信技术、数字信号处理技术等业界先进的高新技术,可适应矿业公司各级部门多变的通信需求,同时可配置多种通讯接口,支持多种电话终端,并实现了传统调度与IP调度的无缝结合,可在系统中融人多媒体终端;调度指挥人员可以和系统终端用户以最快、最便捷的方式建立联系,以最快的速度、最有效的手段向各终端进行紧急通知和命令,有效地协调矿山企业各个部门的工作。 矿业公司安全生产调度指挥中心系统结构 矿业公司安全生产调度指挥中心系统分为总部矿山两级结构,包括总部调度指挥中心和各矿山的调度指挥中心。系统功能分为两部分,即调度监控系统和指挥系统。监控内容在各矿山实施,在总部和矿山的指挥调度中心以视频、数字、图形等方式显示。 监控系统分为两部分,即视频监控和动态数据检测。视频监控是通过视频画面了解现场的生产安全情况。动态数据检测是通过动态监测数据了解现场的生产安全情况。如矿山主生产系统的运转情况,生产作业人员数量及分布情况,主要生产管理人员在岗情况等。 检测数据的内容包括露天采场设备GPS信息、露天边坡表面位移、内部位移信息、废石堆场和低品位矿石堆场边坡表面位移信息、井下风速、CO浓度和环境温度、水仓液位监测信息、尾矿坝浸润线、尾矿坝孔隙水压力、尾矿坝表面位移、尾矿坝内部位移、尾矿库内水位、尾矿库干摊指标信息等。检测数据可以通过数字、图表、三位立体图等多种方式显示。 指挥系统包括语音调度会系统和视频会议系统两部分。通过语音调度会进行音频信息的双向交流,实现语音调度指挥。通过视频会议系统进行音频、视频信息的双向交流,实现视频调度指挥。 矿业公司安全生产调度指挥中心主要功能 1、下属企业生产过程的集中管控功能 矿业安全生产调度指挥系统可以提取现有矿山生产过程中的各种视频监视和检测监控信息,通过现场视频画面和动态监测数据可以实时了解现场的所有情况,如矿山主生产系统的运转情况,生产作业人员数量及分布情况,主要生产管理人员的在岗情况,并且可以通过我公司现有ERP的三级系统可以直观了解个矿山的主要生产进展情况。 2、安全联动功能 通过VPN隧道联通各矿的尾矿库实时监测系统,对于有地下矿的矿山,联通井下人员检测井下人员定位系统,当采集到环境数据不正常时,可联动该地域的监控图像立即显示在指定的监视设备上(如:指挥调度终端、浏览终端),同时视频录像服务器启动对该监控点图像的录像任务,尽量避免出现安全隐患。 尾矿库在线监测系统对库区内设备设施的安全和周边环境的变化实行有效监控,弥补了过去采用人工观测周期长、监测数据不精确、信息量小、工作量大的不足,为进一步规范现场作业管理,确保尾矿库的安全运行提供了有力保障。 井下人员管理系统是集计算机软硬件、信息采集处理、无线数据传输、网络数据通讯、自动控制等技术多学科综合应用为一体的自动识别信息技术产品,该系统是通过对矿坑道远距离移动目标进行非接触式信息采集处理,实现对人、车、物在不同状态(移动、静止)下的自动识别,从而实现目标的自动化管理。系统采用DSSS 2.4G直接序列扩频技术,具有很强的抗干扰能力和高速数据传输速率,彻底解决了远距离,大流量,超低功耗,高速移动标识体的识别和数据传输难题。为矿山井下人员的安全定位和管理提供高效、安全的解决办法。 3、灾害救援决策中心功能 借助于矿山综合视频指挥调度系统独具的多种级别和权限模式设置,上级管理者通过指挥调度终端可以向下级指挥和调度命令,上下级各个部门、各级领导与下属之间可以实时地进行音、视频信息的双向交流,可实现点对点指挥、点对多点指挥、多组指挥、插入指挥等多和指挥调度方式。 4、视频会议功能 矿山集团管理层可根据需要适时召开视频会议,实现早调会、工程会、工作例会等各种会议,进行多点多方双向音视频交流互动。主席可以设定多个例会,每个例会包含相对固定的成员,主席可以方便地组织会议。会议采用手拉手麦克形式,摄像头会自动跟踪发言人。会议成员可随时加入和退出会议组。主席可以对各个会场的发言权进行控制,并可广播某一分会场。并且可以对视频会议进行录播,方便存档。 矿业公司安全生产调度指挥中心应用意义 管理决策水平得到提高。该系统采用多媒体技术、计算机网络技术、通讯与传感器技术、地理信息系统与工程数据库等技术,将自成体系的矿山安全、工矿监测与生产调度方面多个子系统集成为有机整体。用图、文、声等形式将这些信息实时、动态、准确、全面地显示在调度室多个高分辨率的大屏幕上。实现了机关、矿领导及技术、管理人员可随时在其办公室内或者通过网络直接调阅各有关矿井、采矿、工作面生产安全工况的实时动态图形与监测数据,井上下主要生产环节与设备的电视图像、生产安全调度多媒体数据库图形和各种生产报表,便于及时、准确掌握矿井生产与安全状况。因而大大促进了矿山管理决策的科学化及整体科技水平的提高。 社会经济效益显著。由于决策者及管理技术人员及时准确掌握有关信息,因而大大有利于保证矿井安全生产。降低成本,减少浪费,提高设备运行寿命该系统的经济效益是多方面的,如监测检修提高设备作业率,监测运输环节,充分利用矿上现有设备,节省不必要的设备投资等等。矿业公司公司自安装该系统后,就再也没有发生过重大伤亡故。一股性故也直线下降,这方面的效益高达数百万。 应用前景广阔。在该系统基础进行扩展,可形成集矿安全生产调度视频会议系统。建立企业内部网络,实现矿内集安全生产信息的远程交换,在网内进行环境与灾害分析、救灾方案确定,建立矿山数字化信息系统。要达到这些目标,软件是关键,空间信息的可视化及决案支持能力是决定性因素,而地理信息系统及丰目关技术的应用是前提条件。如利用三维数据的可视化和虚拟现实技术,有望将地下开采的矿井“虚拟”到该系统中,给安全生产策指挥分析带来极大的方便;实时GIS可大大提高安全监测信息的时空可视化程度,更准确地描述井下安全信息及井下地质位移变化、发生与发展规律;智能GIS理论、方法的应用将大大改进现有的安全管理决策支持系统,使之变得更加方便实用、准确可需。随着研究工怍的进一步深入,这些目标会逐步得到实现。 生产调度论文:试论公司企业如何抓好生产调度及核算工作 摘要:公司企业应如何抓好公司管理的调度工作,如何全面做好公司财务核算管理,使企业走上的良序发展的道路。这是摆在公司企业面前必须处理好的课题。当前,公司企业专业技能急需提高,责、权、利如何落实到位,设备如何保证质量,这都是急需解决的问题,本文从公司企业如何抓好生产调度工作,如何做好企业核算工作入手,试论公司企业如何抓好生产调度及核算工作的。 关键词:公司企业;生产调度;核算管理 引言 公司企业为了抓好生产调度管理,应当认真做好核算工作,公司企业对管理人员要明确责任目标,充分发挥部门的管理职能作用,实施财务管控系统的融合,包括采购合同、费用结算、付款等业务的统一。管理系统要根据立品数量、产品质量及合同考核条款自动结算单价、总价、折标单价等,对各批次产品质量和价格信息进行整合,自动生成产品结算单据,每月生成月结算单,经审批后推送至财务管控系统,自动生成凭证,进行结算,避免了在立品结算过程中的人工干预,也大大简化了产品成本结算的流程,实现了从业务端到财务端的无缝协接,提高了工作效率。 一、公司企业要做好调度管理、实现公司企业降损增效 1.近年来,由于国内外市场发展的变化,公司企业要推行周调度计划,让企业生产与市场营销紧密联合,调度岗位员工要知道如何在企业设计产能极限的状况下,合理的调动人员安排,保质保量的满足市场按时供应;公司生产系统出谋划策,合理安排调动人员安排,保质保量的满足了当前市场按时供应。 2.公司企业生产项目建设体量大、结构好、数量多、措施实,保证了重点项目良好的建设势头。但是,部分项目目前还存在前期工作不实、手续办理相对滞后、完成投资未达标等问题。 3.公司企业要高度重视调度管理工作,切实落实责任,加快各类项目手续办理,确保重点项目按进度要求顺利推进。要按照确定的目标和时限,增强责任感和紧迫感,确保重点项目全面进入实际行动开工阶段。 4.公司企业要集中精力抓好新开发的重点项目,做好各项重点项目的督促检查及调度工作,按时推进项目建设,真抓实干,推动重点项目重点工作落到实处、实现重大突破,确保圆满完成各项目标任务。 二、实现“6S”管理对公司企业的重要性 1.公司企业从加强内部管理入手,禁止跑冒滴漏现象,发现一次,考核一次,让员工提高节约意识,“6S”工作推出后,企业管理通道畅通,物品摆放有序,员工作业规范,区域性标识完成,促进公司整个发展。 2.分解年度安全指标,做好年初调度计划落实,完善安全工作规章制度,狠抓隐患排查治理,落实“谁主管、谁负责”的原则,形成清晰的调度流程。 3.公司企业在安全体系建设上,公司保质保量地完成全年决算工作,组织员工开展会计基础自查自纠,检查经济业务,就填报质量,落实核算、强化收入等关键指标,保证核算误差不超过3‰; 4.严格执行公司下达计划指标,充分反映收入和成本费用,开展资产清查,夯实资产质量,体现财务管理成效;清理涉税事项,做好优惠政策落实与税收筹划。 三、实现企业成本核算,是强化企业发展的重要环节 1.随着市场竞争的日益激烈,为了强化企业核算管理工作,公司在人员培养方面下功夫,做到核算人员以强带弱,以老带新,扬长避短,合理调配,结合实践,在提高核算人员C合能力,增强核算经营意识。 2.对公司企业成本核算进行梳理,要按照产生产品为核算对象。商品以销售量为基础,销售量和生产量之间自然存在差异。 3.公司企业核算要全面实现“管理精细化、制度规范化、保障集约化、手段信息化、考评系统化”总体目标,破解财经管理难题,促进企业建设由外延扩张向内涵发展转变。 4.实施成本核算管理,突出组织机构建立关系顺畅、合理规范的运行机构;规范成本范围界限,确保成本核算的准确性、真实性;健全完善管理制度,实现核算管理工作制度化、规范化。 5.推行全资产核算管理,重点落实核算采购制度;加强信息化管理,构建以网络、数据库和一体化工作平台为重点的信息化基础建设。使企业成本核算实现有章可循,产生了良好的经济效益和社会效益。 四、实现医药成本核算内在化 1.将环境成本纳入企业成本核算,对公司企业成本核算进行梳理,企业要明晰产品成本构成。 2.公司企业初步制定出行业成本核算制度,调研的产品成本核算。 3.企业还要有效调动核算会计人员的工作积极性和主观能动性,形成了责任和利益有机结合的正向激励机制,会计核算过程得到层层监督控制。提高了金融服务效率,减少了风险环节,把各种风险消除在萌芽状态。 4公司要按照规定设置账簿、强化财务核算,对于出现不规范核算的情况,要根据相关法规,核定其应纳企业所得税税额,并要根据行业财务会计制度的规定和会计核算的要求,正确登记成本费用总账及相应的明细账、日记账。 五、为进一步规范企业核 预防核算业务风险 1.公司企业要不断提高会计核算水平,要按照核算有关业务规定和要求,落实规章制度,以查找漏洞、规范操作、防范风险为突破口,通过对照检查、查漏补缺、落实责任、整改纠正、评比竞赛等方法,在全辖范围内进一步深入推行核算业务规范化管理工作。 2.核算业务实行规范化管理,就要实现核算业务规范化有序推进进行,明确其工作职责,通过组织学习、自查自纠、检查监督、竞赛评比、集中整改阶段开展工作。 3.为确保核算业务规范化管理工作的有效开展,公司企业要加强领导,明确任务,要设立相应组织机构,一把手亲自安排,亲自检点,亲自督查,做到任务明确,责任到人。并要求学习全面,自查深入,整改到位。 4.监督检查彻底,整改督办到位。不搞形式,不走过场。建立工作长效机制,落实工作责任制。为使工作机制得以有效运转,以目标责任制的形式进行了确定。 六、结语 综上所述,随着我国公司企业的快速发展,核算业务已成为目前公司企业管理工作的重要组成部分。因此,如何规范合理地管理核算工作,如何准确、及时地核算公司业务,对准确反映医药公司的财务状况、经营成果及现金流量情况,提高经济效益,具有非常重要的作用。公司企业要在自主营业务的范围内,划分好调度与核算工作的分水岭,让主营与非主营业务收入和成本提供依据,增加公司业务核算特点的相关会计科目,解决了代垫、暂收款项纳入公司营业额一并征收税等问题。 生产调度论文:基于固定在制品数投料系统的半导体生产线调度 摘 要:为优化半导体生产系统,针对半导体生产线的特点,建立基于在制品数(Work in Process,WIP)水平控制投料的数学模型. 通过仿真试验,得出不同WIP水平对生产线性能的影响;比较固定在制品数(CONstant WIP,CONWIP)投料系统与固定时间间隔投料(CONstant Release INterval,CONRIN)系统之间的性能差异. 在不停线的情况下,对增加生产品种的生产线进行分析,得出一些关于影响WIP水平因素的定性规律. 关键词:半导体;固定在制品数;固定时间间隔;投料控制;仿真 0 引 言 半导体在现代生活中发挥着日益重要的作用,但其生产线是目前世界上公认的最复杂的生产线之一.半导体制造过程一般可分为前段工序和后段工序两部分:前段工序主要指对硅片的加工;后段工序主要指封装和测试.一般意义上的半导体制造系统的投料和调度都是针对前段工序而言的,其特点不同于一般传统生产线的特点.[1,2] (1)可重入:重入,即同一工件在加工的不同阶段可能会出现在同一设备前等待加工;或工件在加工的不同阶段会重复访问同一设备.这一特点使产品对加工设备的竞争变得更加激烈,同一设备上需要调度的工件数量大大增加,不确定因素也有所增加,这无疑使调度变得更加困难. (2)高度不确定性:由于半导体制造具有可重入的混合加工方式、次序和相应的准备时间等特点,决定其加工周期的不确定;并且半导体制造的设备众多,发生的故障具有不确定性,所有这一切都导致半导体制造过程具有高度不确定的特点. (3)生产规模巨大、制造周期长:半导体产品的加工周期为2个月左右,加工步骤通常具有400~600步,加工设备种类80~100种,设备总数超过200台,这些都造成半导体生产的规模巨大和过程复杂. (4)多种产品同时在线生产:因为半导体的制造周期长,为了满足客户订单的需要,存在几种产品同时在1条生产线进行混合生产的情况.由于客户订单到达具有随机性,所以产品上线生产的时间也具有一定的随机性,这就需要合理安排新上线的产品与已经在线生产产品之间的关系. 半导体生产线的上述特点决定半导体制造系统调度的复杂性,因此根据实际生产需要,开发出一套适合调度、控制和分析的工具来解决生产实际问题,实现真正的计算机控制生产过程具有重要的现实意义. 1 调度与控制 目前,半导体生产线上生产任务的管理主要是投料控制与工件调度.前者是控制何时投入多少新的Wafer进入生产线;后者是尽可能在满足生产约束(交货期、资源和工艺路线等)的前提下,安排使用资源以及加工先后顺序,以获得产品的制造时间及成本的最优化. 目前的投料控制方法[3]可以简单地分成两类:静态投料控制和动态投料控制.静态投料控制是指事先制订好一定的投料规则,然后开始实施生产,不管生产线的状况,一直按照此规则进行投料,如固定时间间隔投料(CONstant Release INterval,CONRIN)法、按随机分布泊松流投料法等.动态投料控制是指事先选择一些生产线参数作为控制指标,当此参数满足一定条件后才进行投料,这相当于对生产线引入反馈机制,以改善控制效果.常用的动态控制有:固定在制品数(CONstant Work in Process,CONWIP)投料法、避免瓶颈设备饥饿法等.实际生产情况与仿真实验都表明,不同的投料策略会产生差距很大的在制品(Work in Process,WIP)水平、产出率和设备利用率等性能指标. 工件调度也可以分成启发式调度策略和基于模型的调度策略两类.启发式调度策略实现起来较为简单,在实际生产中的作用发挥良好,故目前所采用的调度多为启发式调度策略;基于模型的调度策略可以利用模型对生产线的某些性能进行离线分析,如负载平衡的调度策略.但是由于半导体生产线存在随机性设备故障、不确定性重入以及机台维护,故事先制订的离散调度计划往往无法很好地执行,因此把这两种调度策略结合起来,用基于模型的方法做离线分析,用启发式的方法实现实时调度. 2 CONWIP系统介绍 CONWIP的优秀是建立1个固定的WIP水平,当生产线的实际数量超过或者达到该水平时,则停止投料;只有当制成品离开生产线时,才能投入新的物料.所以生产线的在制品库存接近1个定值. SPEARMAN等[4]指出,CONWIP系统就像1个闭环排队系统,其优点为: (1)能够适应不断变化的产品品种,具有较强的鲁棒性; (2)能够适应因为产品不同或机械故障造成的生产线瓶颈漂移,工件会自动聚集到实际生产线加工瓶颈前,而总的WIP水平不变; (3)能够减轻各工序劳动力数量的压力,生产节奏控制灵活. 对于WIP水平的设置,目前常采用计算机仿真法.WIP的控制并非十分敏感,只要能够使产出达到预期的结果,并且WIP数量基本合理,生产就能顺利进行.估算WIP水平最有效的方法是先分析历史数据,然后通过Little公式[4]推算. 平均WIP=平均生产率×平均生产周期 随着生产的进行,可以对WIP水平(在一定范围内)进行适当的修正.理想状态下的循环时间等于工件的加工时间,没有工件排队等待时间.但这在实际生产中是不可能的.这是因为每道工序及每个机台的加工能力不同,故无法保证1个工件离开当前机台时,上道工序的工件正好到达.所以总有一定数量的工件等在工位前,避免机台停工待料.因此,实际的循环时间等于加工时间与等待时间两项之和. 生产周期和WIP控制是1项重要的生产制造指标,降低WIP的优点在于:可以有效控制投料速率,使订单保存在生产计划中,而不是在生产车间以及仓库中,减少对宝贵生产线的空间占用,减少因质量缺陷和返工带来的直接经济损失;缩短生产周期,有利于及时响应客户到达的订单,提高客户的满意度. 3 仿真模型分析 为了清楚地描述半导体制造系统,可把其分为对机器的数学描述和工件的数学描述. 3.1 对机器的数学描述 把平均制造周期、设备产出量和瓶颈设备利用率这3个目标函数作为评判仿真结果优劣的依据.平均制造周期短,在单位时间内产出的产品就必然多,资金的周转速度就加快;产出量高,必然产生高的经济效益;瓶颈设备的利用率由半导体制造系统自身的特点决定,半导体制造设备价格昂贵,尤其是瓶颈设备,提高瓶颈设备利用率,可减少固定资产的无形损耗.简言之,这3个目标都直接与企业的经济效益有关,控制好这3个因素,必然会增加企业的经济效益. 为了使模型简洁清晰,对上述模型进行一些假设: (1)Wafer的装卸时间计算到加工时间中; (2)对加工设备前Buffer的容量不进行限制; (3)生产线上有足够多的工人,即不考虑人员对生产线的影响; (4)生产线设备完好,不考虑维护检修. 仿真程序采用面向对象的编程方法,将25片Wafer组成1个Lot,各个Lot按照泊松分布规律到达生产线的输入端.仿真程序对离散生产过程中所有的Wafer和设备活动进行跟踪记录.根据各机器设备前等待加工的队列长度,计算WIP水平并作出投料决策.将实验中不同时段下的结果进行统计,得到下面结果. 4 仿真试验与结果分析 共采用2组不同的数据进行试验.第1组数据[5]来自Intel提出的5台机器、6步工序、单一产品的芯片生产线模型.如图1所示,其中机器A和B模拟实际生产线的“扩散”工序,每批加工3个Lot;机器C和D模拟实际生产线的“离子注入”工序,每批加工1个Lot;机器E模拟实际生产线的“光刻”工序,每批加工1个Lot. 第2组数据采用亚利桑纳大学提供的IC生产线数据[7],此生产线共有83种机组,其中瓶颈机组1个,包含3台机器;2种产品,产品A的加工步骤为210,加工时间为228 h,经过瓶颈机组14次;产品B的加工步骤为245,加工时间为250 h,经过瓶颈机组16次. 对第1组数据的试验基于CONWIP系统仿真,主要分析不同WIP水平对生产线性能的影响,仿真时间长度为1 000 h(见表1). 从表1可以看出,生产线在WIP水平为10 Lot时性能最优.当WIP水平低于最优值时,降低WIP水平,生产线的产出量以及瓶颈设备的利用率都会随之降低,平均加工时间有所缩短,这表明生产线的生产能力并没有完全发挥出来,投料量还可以增加;当WIP超过最优水平时,增加WIP水平,生产线的产出量会随之减少,平均加工周期迅速增加而瓶颈设备的利用率几乎没有改善,这表明生产线的生产能力达到“饱和”后,一味增加投料量,并不能带来性能的改善,反而使得生产线性能下降. 第2组数据主要比较固定时间间隔投料CONRIN系统与CONWIP系统之间的差异,以及2种产品同时在线生产的复杂情况,仿真时间长度为10 000 h. 试验1:基于CONWIP系统,分别对2种不同产品单独生产情况以及同时生产情况进行仿真. 从图2可以看出,对于相同的生产线,不同产品的WIP水平不同,产品B的加工步骤以及经过瓶颈设备的次数都多于产品A,所以其产品在线的时间大于产品A,故产品B的WIP水平比产品A低. 从图3可以看出,2种产品同时在线生产时,其最优的WIP水平与产品A的最优WIP水平相同.即多种产品混合生产时,其WIP水平取所有产品中的WIP水平最大值. 试验2:对比CONWIP系统与CONRIN系统的性能差异. CONWIP: (1)产品A与产品B同时生产(符号AB); (2)先生产产品A,然后经过1 000 h投入产品B(符号AAB); (3)先生产产品B,然后经过1 000 h投入产品A(符号BAB). CONINT: (1)产品A与产品B同时生产(符号AB); (2)先生产产品A,然后经过1 000 h投入产品B(符号AAB); (3)先生产产品B,然后经过1 000 h投入产品A(符号BAB). 试验中的观测值(见表2)为:(1)产品A与产品B的产量;(2)产品A与产品B的加工周期;(3)生产线的总产量(产品A与产品B的产量之和). 从表2可以看出,CONWIP系统明显优于CONRIN系统.这主要是由CONWIP系统自身特点所决定的.正如前面所述,它会使工件自动聚集在瓶颈设备前,而总的在制品数量保持不变,这样可以使现有的资源得以充分利用. 在CONWIP系统仿真试验中,“先生产产品A,然后经过1 000 h投入产品B”与“先生产产品B,然后经过1 000 h投入产品A”比较发现,当开始投放两种产品后(也就是生产1 000 h后),它们的最优WIP水平与第1个试验的最优WIP水平相同,即只要是同一条生产线,同样的产品,其最优WIP水平是确定的,不会因为投料时间与方式的改变而改变.这对实际生产具有重要的意义. 通过大量试验可以得出一些关于决定WIP水平的定性规律:(1)与产品的加工时间有关,加工时间长,产品驻留生产线的时间必然就长,所以对应的WIP水平势必高些;(2)与经过瓶颈的次数有关,瓶颈设备是整条生产线中最紧张、竞争最激烈的资源,若产品经过瓶颈设备次数多,那么它所要等待的时间就长,其WIP水平自然就高. 5 结束语 目前,对半导体生产系统调度的研究还处于初级阶段,许多地方尚有待研究和改进.良好的调度与控制能够提高企业的产量,降低成本,增加企业的竞争力.但是半导体生产制造系统是十分复杂的系统,在实际生产中还有很多因素直接影响生产线的产量与性能,例如:操作人员班次的安排、车间的设备布局等.因此,应该充分利用计算机管理系统,建立良好的生产环境,充分发挥生产线效能,提高企业的市场竞争力. 生产调度论文:基于混合粒子群算法的航空零件生产车间柔性调度研究 摘要:航空零件生产车间调度具有目标多样性和不确定性问题,普通方法难以求得最佳调度顺序。针对这个问题,采用了混合粒子群算法优化加工工序。该算法通过个体交叉,变异的方法来反复迭代寻优,从而得到更好的零件加工工序。通过仿真实验验证了该算法的有效性,从而为航空零件加工车间调度优化提供了一种新的思路。 关键词:航空零件;模糊目标;柔性;车间调度;混合粒子群 航空零件生产是一个复杂的过程,往往需要经过多个生产车间的加工才能完全加工成型。并且由于各零件的安装顺序不通,对于不同的零件,需求的时间不同。因此在航空零件加工的过程中需要合理分配各零件的加工车间顺序,从而达到合理利用产品制造资源,提高零件加工效率,更好地完成飞机组装线需求的目的。 粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)是Kennedy博士和Eberhart博士在1995年提出的一种基于群体智能的优化算法,它源自对鸟类捕食的研究,个体通过竞争搜索完成对复杂搜索空间最优解的搜索。PSO算法虽然具有收敛速度快的特点,但是容易陷入局部最优。混合粒子群算法是标准粒子群算法的改进,该算法摒弃了标准粒子群算法的依靠速度跟踪极值的方法,而是引入了遗传算法中交叉和变异算子,粒子通过和个体极值和群体极值交叉和粒子变异的方法来跟踪极值,寻找最优问题最优解,本文用混合粒子群算法来对车间调度进行优化。 1 问题模型 1.1 调度问题模型 航空零件柔性车间调度问题可以描述为有n个待加工的航空零件要在m(m 2)台机器上加工,已知的参数如下所示[1-2]: 1)机器集M={m1,m2,…mm},mj表示第j台机器,j=1,2,…,m; 2)航空工件集P={p1,p2,…,pn},pi表示第i个航空工件,i=1,2,…,n; 3)工序序列集OP={op1,op2,…,opn},opi={opi1,opi2,…,opik}表示航空工件pi的工序序列。 4)可选机器集OPM={opi1,opi2,…,opik},OPij={opij1,opij2,…,opijk}表示航空工件pi的工序j可以选择的加工机器。 5)使用机器加工工件的时间矩阵T,tij∈T表示第i个工件pi使用第j个机器的时间。 6)使用机器加工工件的费用矩阵C,cij∈T表示第i个工件pi使用第j个机器的加工费用。 并且问题满足下列条件: 1)每个工件的每道工序使用每台机器不能多于1; 2)每个工件的加工遵循一定的顺序,只有在前面工序完成后才能进行下一个工序; 3)每个工件的每道工序的生产开始后就不能停顿,直到该工序完成为止。 求解工件加工的排序S,使得所有工件的提交时间和总费用的加权和最小。 1.2 模糊提交时间 在航空零件的加工过程中,由于加工顺序不同,各零件组装的时间不一样,以最小完工时间作为优化指标并没有意义。因此,本文采用了遵循安装时间不通的模糊提交时间,对于零件pi的交货期,用下面的梯形模糊数来表示: Ti=(ti1, ti2, ti3, ti4) 模糊隶属度计算公式如下: 式中,μd(x)表示x属于模糊集Di的隶属程度,其范围为0到1之间的数,这样每得到一个工件的提交时间时,都计算提交时间的模糊隶属度作为该个体适应度值中的提交时间。 2 混合粒子群算法 2.1 混合粒子群算法 粒子群算法是一种群体智能优化算法,它是Kennedy博士和Ebehart博士在1995年提出的。算法首先初始化一群随机粒子,每个粒子都有自己的运动速度,粒子通过跟随个体极值和全局极值更新速度和位置完成寻优过程,粒子寻优的公式如(2),(3)所示[3]: 其中,Vk id为粒子速度,Xk,Xk+1是粒子位置,就是问题的潜在解,Pk ibest是个体极值,Pk gbest是群体极值,c1和c2是加速度因子;r1和r2是分布于[0,1]之间的随机数。 标准粒子群算法虽然操作简单,算法能够快速收敛,但是随着迭代次数的不断增加,在种群收敛集中,各粒子也越来越相似,可能在局部解周围无法跳出。因此,本文采用了一种混合粒子群算法,该算法引入了算法中的交叉和变异操作,通过粒子通过和个体极值,群体极值交叉以及只身变异的方法来搜索最优解[4-5]。 2.2 个体编码和适应度计算 粒子采用实数编码的方法,每个粒子表示零件在所有机器上的加工顺序,当零件数为n,加工顺序为m时,个体的长度为2*n*m,其中前面表示所有工件的加工顺序,后面表示加工机器序号。 根据每个粒子的编码求解该粒子的适应度值,由于机器的加工数量限制,每一个零件的某一工序投入加工时,首先应该判断加工机器的上一个零件是否加工完,没加工完则等待上一个零件加工完再投入加工。适应度的计算公式如公式4所示: ftness(s)=k1/time(i)+k2*cost(i) (4) 其中, time(i)表示所有任务的提交时间模糊隶属度和,cost(i)表示所有任务所需费用和,k1,k2为系数,fitness(i)为粒子i对应的适应度值。 2.3 进化算子 混合粒子群算法中的进化算法为交叉和变异,其操作方法如下: 1)交叉方法:交叉方法采用整数交叉法,首先选择出全局极值或个体极值的前n*m和个体的前n*m位,然后随机选择交叉位pos后,将交叉位pos后的加工顺序互换得到新个体,然后对新个体编码的工件重复加工和未加工完的编码进行调整,把重复加工的工件变化为没有加工完的工件。然后按照旧粒子的机器安排重新排列新粒子的n*m+1-2*n*m位。采用了保留优秀个体策略,只有当新粒子适应度值好于旧粒子时,采用新粒子更换旧粒子。 3)变异方法:变异方法采用个体内部两维互换方法,对于变异个体,首选选择变异位置pos1和pos2,然后把个体中pos1和pos2位的加工工序以及对应的加工机器序号对换。同样采用了保留优秀个体策略,只有当新粒子适应度值好于旧粒子时,采用新粒子更换旧粒子。 2.4 计算步骤 混合粒子群算法优化柔性车间调度问题的计算步骤如下所示: Step 1:初始化种群,计算种群适应度值,找到个体最优和群体最优位置; Step 2:粒子进行交叉操作; Step 3:粒子进行变异操作; Step 4:计算新种群的适应度值,更新个体最优和群体最优位置; Step 5:判断迭代是否结束,若否返回Step2 。 3 仿真实验 采用混合粒子群算法进行航空零件加工模糊车间调度,共有10台机器,6个航空零件,每个零件都有6道加工工序,每个工序可以选择的机器如表1所示。 每个零件的加工均需要一定的时间和费用,根据飞机安装时间的需求,每个零件的提交时间满意度遵循不同的模糊隶属度矩阵。采用混合粒子群算法求解该问题,每个粒子有72维整数,前36维表示加工顺序,后36维表示所选机器,种群中共有20个个体,个体通过同最优个体交叉和自身变异寻找新个体。进化次数为50次,最优个体适应度值随进化变化趋势和对应最终优化零件加工甘特图如图1,2所示。 最优个体对应各零件提交时间及对应的时间满意度模糊值如表2所示。 从图表中可以看到,混合粒子群算法车间调度能有效调度零件加工次序,得到各零件提交时间满足飞机组装时间需求。 4 小结 本文研究了混合粒子群算法在航空零件加工车间调度中的应用,通过个体同优秀个体交叉,个体自身变异等方式寻优合适的零件技工工序,并得到了较好的车间调度方法,为航空零件加工问题提供了一种参考方法。 生产调度论文:试论公司企业如何抓好生产调度及核算工作 摘要:公司企业应如何抓好公司管理的调度工作,如何全面做好公司财务核算管理,使企业走上的良序发展的道路。这是摆在公司企业面前必须处理好的课题。当前,公司企业专业技能急需提高,责、权、利如何落实到位,设备如何保证质量,这都是急需解决的问题,本文从公司企业如何抓好生产调度工作,如何做好企业核算工作入手,试论公司企业如何抓好生产调度及核算工作的。 关键词:公司企业;生产调度;核算管理 引言 公司企业为了抓好生产调度管理,应当认真做好核算工作,公司企业对管理人员要明确责任目标,充分发挥部门的管理职能作用,实施财务管控系统的融合,包括采购合同、费用结算、付款等业务的统一。管理系统要根据立品数量、产品质量及合同考核条款自动结算单价、总价、折标单价等,对各批次产品质量和价格信息进行整合,自动生成产品结算单据,每月生成月结算单,经审批后推送至财务管控系统,自动生成凭证,进行结算,避免了在立品结算过程中的人工干预,也大大简化了产品成本结算的流程,实现了从业务端到财务端的无缝协接,提高了工作效率。 一、公司企业要做好调度管理、实现公司企业降损增效 1.近年来,由于国内外市场发展的变化,公司企业要推行周调度计划,让企业生产与市场营销紧密联合,调度岗位员工要知道如何在企业设计产能极限的状况下,合理的调动人员安排,保质保量的满足市场按时供应;公司生产系统出谋划策,合理安排调动人员安排,保质保量的满足了当前市场按时供应。 2.公司企业生产项目建设体量大、结构好、数量多、措施实,保证了重点项目良好的建设势头。但是,部分项目目前还存在前期工作不实、手续办理相对滞后、完成投资未达标等问题。 3.公司企业要高度重视调度管理工作,切实落实责任,加快各类项目手续办理,确保重点项目按进度要求顺利推进。要按照确定的目标和时限,增强责任感和紧迫感,确保重点项目全面进入实H行动开工阶段。 4.公司企业要集中精力抓好新开发的重点项目,做好各项重点项目的督促检查及调度工作,按时推进项目建设,真抓实干,推动重点项目重点工作落到实处、实现重大突破,确保圆满完成各项目标任务。 二、实现“6S”管理对公司企业的重要性 1.公司企业从加强内部管理入手,禁止跑冒滴漏现象,发现一次,考核一次,让员工提高节约意识,“6S”工作推出后,企业管理通道畅通,物品摆放有序,员工作业规范,区域性标识完成,促进公司整个发展。 2.分解年度安全指标,做好年初调度计划落实,完善安全工作规章制度,狠抓隐患排查治理,落实“谁主管、谁负责”的原则,形成清晰的调度流程。 3.公司企业在安全体系建设上,公司保质保量地完成全年决算工作,组织员工开展会计基础自查自纠,检查经济业务,就填报质量,落实核算、强化收入等关键指标,保证核算误差不超过3‰; 4.严格执行公司下达计划指标,充分反映收入和成本费用,开展资产清查,夯实资产质量,体现财务管理成效;清理涉税事项,做好优惠政策落实与税收筹划。 三、实现企业成本核算,是强化企业发展的重要环节 1.随着市场竞争的日益激烈,为了强化企业核算管理工作,公司在人员培养方面下功夫,做到核算人员以强带弱,以老带新,扬长避短,合理调配,结合实践,在提高核算人员综合能力,增强核算经营意识。 2.对公司企业成本核算进行梳理,要按照产生产品为核算对象。商品以销售量为基础,销售量和生产量之间自然存在差异。 3.公司企业核算要全面实现“管理精细化、制度规范化、保障集约化、手段信息化、考评系统化”总体目标,破解财经管理难题,促进企业建设由外延扩张向内涵发展转变。 4.实施成本核算管理,突出组织机构建立关系顺畅、合理规范的运行机构;规范成本范围界限,确保成本核算的准确性、真实性;健全完善管理制度,实现核算管理工作制度化、规范化。 5.推行全资产核算管理,重点落实核算采购制度;加强信息化管理,构建以网络、数据库和一体化工作平台为重点的信息化基础建设。使企业成本核算实现有章可循,产生了良好的经济效益和社会效益。 四、实现医药成本核算内在化 1.将环境成本纳入企业成本核算,对公司企业成本核算进行梳理,企业要明晰产品成本构成。 2.公司企业初步制定出行业成本核算制度,调研的产品成本核算。 3.企业还要有效调动核算会计人员的工作积极性和主观能动性,形成了责任和利益有机结合的正向激励机制,会计核算过程得到层层监督控制。提高了金融服务效率,减少了风险环节,把各种风险消除在萌芽状态。 4公司要按照规定设置账簿、强化财务核算,对于出现不规范核算的情况,要根据相关法规,核定其应纳企业所得税税额,并要根据行业财务会计制度的规定和会计核算的要求,正确登记成本费用总账及相应的明细账、日记账。 五、为进一步规范企业核 预防核算业务风险 1.公司企业要不断提高会计核算水平,要按照核算有关业务规定和要求,落实规章制度,以查找漏洞、规范操作、防范风险为突破口,通过对照检查、查漏补缺、落实责任、整改纠正、评比竞赛等方法,在全辖范围内进一步深入推行核算业务规范化管理工作。 2.核算业务实行规范化管理,就要实现核算业务规范化有序推进进行,明确其工作职责,通过组织学习、自查自纠、检查监督、竞赛评比、集中整改阶段开展工作。 3.为确保核算业务规范化管理工作的有效开展,公司企业要加强领导,明确任务,要设立相应组织机构,一把手亲自安排,亲自检点,亲自督查,做到任务明确,责任到人。并要求学习全面,自查深入,整改到位。 4.监督检查彻底,整改督办到位。不搞形式,不走过场。建立工作长效机制,落实工作责任制。为使工作机制得以有效运转,以目标责任制的形式进行了确定。 六、结语 综上所述,随着我国公司企业的快速发展,核算业务已成为目前公司企业管理工作的重要组成部分。因此,如何规范合理地管理核算工作,如何准确、及时地核算公司业务,对准确反映医药公司的财务状况、经营成果及现金流量情况,提高经济效益,具有非常重要的作用。公司企业要在自主营业务的范围内,划分好调度与核算工作的分水岭,让主营与非主营业务收入和成本提供依据,增加公司业务核算特点的相关会计科目,解决了代垫、暂收款项纳入公司营业额一并征收税等问题。 生产调度论文:10kV配网线路预操作平台在调度生产工作中的应用 【摘 要】本文通过对10kV配网调度工作进行深入分析,对可能存在的造成调度误操作的因素进行了逐条分解,并针对性的提出了整改措施,从而开发了一款关于调度配网操作的系统,为调控人员操作运行提供了可靠依据,为调控新人员的培养提供成熟的外部环境。 【关键词】10kV配网线路;采取措施;实施策略 1 项目背景 一直以来,10kV配网线路是调度工作的软肋。线路联络多,方式倒换频繁,事故多发等。所涉及到线路开关、刀闸的操作较多,调度员下令之前,必须清晰了解当前线路运行方式方能进行正确操作。配网模拟预操作平台,可以使调度员直观明确的了解当前方式,同时模拟操作,保证10kV配网线路不造成带负荷拉合刀闸,误停送电,低压合环等误操作,确保电网安全可靠运行。 调控一体化后,调度员与监控员业务素质参差不齐,新进人员需要快速成长,目前的培训仍然停留在口头传授和偶尔的技术讲课层面,使用此平台,可以促进新进人员和调控人员主动学习,共同讨论,持续提升相关技能,保证日常培训效果。 10kV线路运行方式一直是口头交代和记录于遗留工作,日积月累,遗留项目越来越多,调控人员要找到相关线路的运行方式往往需要花费几分钟时间,模拟预操作平台与线路当前方式时刻保持一致,使调控人员实时、直观、正确的了解电网运行情况,杜绝因记录不清或交代不明造成的方式遗忘。 2 项目实施的步骤 2.1 主要研究内容 (1)要求标准化、规范化的绘制出10kV配网联络图,预留空间进行实时增减。 (2)编写线路联络开关、刀闸分合状态智能识别程序,预操作某一开关、刀闸时能够得到与之有联络开关、刀闸的状态的告警提示。 (3)智能更新开关、刀闸分合指示颜色、状态标识,根据图示可了解当前线路运行方式。 (4)创建预操作模拟平台,根据人员操作变位,类似于五防模拟系统。 2.2 采取措施 图1 设备带电状态判断功能逻辑示意图 图2 设备操作提示、变位功能逻辑示意图 (1)具体实施方式 如附图1、2所示,10KV配网线路预操作系统,包括元件数据库、操作程序、电网一次接线图、程序操作图。电网一次接线图是最初展示效果,根据需要选择进入某一程序操作图界面。 如图1、2所示,设备带电状态判断功能,1、在数据库中寻找程序操作图中的电源点。2、在数据库中寻找所连接的出线设备。3、根据数据库记录,判断出线设备的分合状态。4.1、若设备在分位。9、则停止,程序结束。4.2、若设备在合位。5、继续在数据库中寻找设备所连接的线路。6、将所找到的线路变换为与电源点和开关一致的颜色,表示来自同一电源。7、在数据库中寻找所连接的其他元件。8.1、若没有接有其他设备。9则停止,程序结束。8.2、若接有其他设备。则返回第2步。 (2)设备操作提示、变位功能。 1)进行“合”操作。1、判断当前需要操作元件的状态。2.1、若已是合位,提示并停止。2.2、若是分位。3、搜集相邻开关状态,并给予提示,4、用户确定是否要进行合位操作,4.1、若否,则停止。4.2、确定要进行合位操作。5、检查两边是否带电。5.1、若同时带电。6则判断需操作的开关是开闭所设备还是线路设备,6.1、若是开闭所设备,7、置此开关为合位状态,6.2、若是线路设备则不允许进行操作(由于公用线线路设备载流量不同,合环容易引起设备过载)。5.2、若只有一边带电,7、置此开关为合位状态。8、从此开关开始,寻找与之联通的线路和在合位的开关,置其状态为带电状态。 2)进行“分”位操作:1、判断当前需要操作元件的状态,包括开关、刀闸、小车开关、负荷开关。2.1、若已是分位,提示并停止。2.2、若是合位。3、搜集相邻开关状态。并给予提示4、确定是否要进行分位操作。4.1、若否,则停止。4.2确定要进行分位操作。5、查找此设备所属电源,由电源开始计算。计算到当前开关时,置其状态为分位。6、判断是开闭所设备还是线路设备。6.1、若线路设备。7、继续寻找相连下级的其他线路和设备,置他们为不带电状态。6.2、若是开闭所设备。8、判断是否两边同时带电。8.1、若是两边同时带电。9、相连下级设备带电状态改变(颜色变化)。8.2若否。返回第7步。 3 系统简介 3.1 10kV配网线路预操作平台简介 受客观因素限制,10kV配网线路一直都是各电网的薄弱环节,联络多,事故多发,方式倒换频繁。如今,客户对供电可靠性的要求越来越高,主动提高事故相应能力,利用线路互带,使用户少停电是当前我们的一个工作任务,开发此平台,让调控人员在日益复杂的联络线路中实时、直观、正确的了解当前运行方式,正确无误进行倒闸操作。 如下图3所示,,图3是用户进入系统点击自己即将要进行操作的设备后弹出的操作模拟图。用户可以在操作模拟图上进行一系列的模拟操作。 为节省寻找设备花费的时间,我们设计了可以直接进行查找的功能,按ctrl+f就可以直接进入查找界面(如图4)。 针对模拟图上的设备,系统设置了“分”与“合”两种操作选项。 当用户选择任一选项后,系统会提示相邻设备的运行状态,以此来提醒用户对当前设备的操作是否合理。 当用户确认当前操作无误后,操作模拟图开关变位,并在数据库中记录存档。为了便于用户区分,不同的电源,系统设置了不同的颜色。 4 实施效果和应用前景 4.1实施效果 我局按照QC小组提出的10kV配网操作平台实施后,促进了新进人员和调控人员技能持续提升,保证日常培训效果。保证10kV配网线路操作时不造成带负荷拉合刀闸,误停送电,低压合环等误操作,确保电网安全可靠运行。使调控人员实时了解电网运行情况,杜绝因记录不清或交代不明造成的方式遗忘。 4.2 应用前景 本QC的目的是开发一种10KV配网线路预操作系统,填补电网运行在10kV配网操作系统方面的空白,把地区电网10kV配网线路全部归纳到系统中进行模拟操作,使电网运行管理者及时掌握10KV配网线路的运行方式,根据线路和设备颜色明确电源点,在对变电站或线路上的开关、刀闸进行操作时,按照设定的程序分析判断与之有关联的开关、刀闸的状态,为电网运行管理者进行正确操作提供依据。 5 结论 保证10kV配网线路操作时不造成带负荷拉合刀闸,误停送电,低压合环等误操作,确保电网安全可靠运行。使调控人员实时了解电网运行情况,杜绝因记录不清或交代不明造成的方式遗忘。开发此平台,让调控人员在日益复杂的联络线路中实时、直观、正确的了解当前运行方式,正确无误进行倒闸操作。 生产调度论文:浅淡生产调度在煤化工企业中的重要性及具体方法 生产调度是组织执行生产进度计划的工作,生产调度的“调”是指科学的协调,“度”是指把握一定的尺度。调度工作的基本任务是贯彻执行党和国家安全生产方针政策,在确保安全的前提下组织和指挥生产,全面、均衡地完成生产任务。协助领导组织、协调、指挥事故抢救、抢险和生产恢复工作。调度已成为一门集技术与管理于一体的综合性很强的专业,为更好的发挥其在企业中指挥中心和主要管理部门职能的作用,调度工作的规范化、制度化是最基础的工作。 山东兖矿国际焦化有限公司是由充矿集团有限公司与巴西淡水河谷公司、日本伊藤忠商事株式会社共同投资组建的三方合资公司,横跨冶金、化工两大行业,涉及焦炭、甲醇、煤焦油、粗笨等多种产品,另有热力发电,工艺流程复杂,自动化程度高,连续性强。如此多元化的企业中,怎样才可确保生产的安全性和计划性,充分发挥生产调度的“总指挥家”的作用既有保障。 一、生产调度的必要性和重要性 1.一个生产计划的具体实施需要生产调度来完成 现在编制一个周密、完美的生产计划对一个现代化的大型企业来说是件很容易的事情,但是怎么把理想化的生产计划万无一失的变成现实的生产活动,以达到期望的可以销售的合格产品及获得可观的利润,就需要一个专门负责实施生产计划的部门来完成。现代的煤化工业企业,生产环节多,协作关系复杂,生产连续性强,不可预见的情况多且变化多端,某一个点或面发生故障,或某一措施没有如期实现,往往都会波及整个生产系统的安全、稳定运行,甚至发生事故。因此,生产调度工作,对于督促、控制、管理,及时了解、掌握生产情况,研究分析影响生产的各种因素,根据不同具体情况采取相应策略,确保生产计划的顺利完成是非常必要的。 2.生产调度的重要性 一个生产计划的具体实施会受到很多因素的制约,尤其是对一个大型的生产系统更是如此。实际生产过程中,情况十分复杂,千变万化,有局部的,也有整体的;有内部的,也有外部的;有人员方面的,有工艺方面的,也有设备方面的;有主管因素,也有客观因素。这些问题一旦出现,小则造成生产被动,大则造成生产过程中断,生产系统一旦停车,计划就难于完成;企业的生产计划是基于安全的前提下获得最大利润的,有时企业会因自身经营因素,或国内外市场因素,而不能赢的利润反而亏损,生产调度就要及时调整生产计划,以减少企业损失,短期生产计划的调整可能会造成整个生产计划不能按期完成,此时暂时计划的调整怎样把握一个“度”也是非常关键的。另外,生产系统会因不可预见或不可抗拒的因素而被迫中断,甚者会有生产中断而引起安全事故。面对突发事件,及时、有序、准确的进行有效组织生产和事故抢救也是生产调度的主要职责之一,“养兵千日,用兵一时”,当国家和人民生命财产受到威胁时,更显生产调度的重要性。 因此生产调度要及时全面详细的了解生产影响因素,协调有关部门、有关人员处理解决这些不利因素,消除隐患,以保证生产长周期安全、稳定、高效的运行,确保生产计划达到期望的目的。可想而知,如果没有生产调度夜以继日的指挥协调,要想及时解决生产过程中随时出现的矛盾,维持生产过程的正常运行是不可能的,同时人民的生命也难以安全。 二、生产调度的具体方法 1.调度管理方面 1.1 加强学习,提高思想境界,只有思想先行,行动才会跟随;只有实现思想统一,行动才会一致;“严肃活泼,团结紧张”是调度团队的整体精神意识所在。时时不忘学习,提高自身综合素质,使自己具有高度的事业心、责任感和良好的职业道德,具有较强的组织协调能力;做到内行管理,熟练把握本企业生产布局、生产系统流程,了解主要设备性能、完好情况,掌握生产所需主要原材料等生产要素;熟记标准化管理和掌握本企业《安全规程》、《作业规程》、《安全技术操作规程》及有关安全生产管理规定,并能灵活运用于生产管理中。 1.2 搞好调度质量标准化建设,抓好调度基础管理工作。调度质量标准化建设是响应煤化工企业整体标准质量化建设的要求,可以促进调度工作的规范化,统一化,树立良好的调度形象,以更好、更有效的为安全生产服务。调度日常管理工作是最基本的也是最主要的工作。在日常工作中,要坚持原则,实事求是,严格按照操作规程和生产组织管理规定执行;调度员要经常深入生产一线,掌握第一手原始资料,并建立完整的原始记录;了解生产变化的趋势,深入细致地分析研究所出现的问题,及时向有关领导汇报或是提出有建设性的意见,及时处理和解决生产中的关键问题。 1.3 为进一步规范本企业生产调度专业管理工作,逐步推行调度管理制度化、问题处理闭环化、应急管理程序化、资料管理档案化、调度装备信息化“五化”建设,及时协调、解决生产中发生的实际问题,确保生产系统的安全稳定运行。 2.调度生产工作原则 2.1 安全第一原则。生产调度组织工作应坚持“安全高于生产,不安全不生产”的根本方针不动摇,对威胁安全生产的重大问题有权下达调度指令,并督促有关部门采取积极措施解决。 2.2 集中性原则。坚持生产调度集中统一指挥为原则,凡有关车间或部室生产、建设、安全、经营的一切调度指示、命令,一般须通过调度指挥系统下达。情况紧急或必要时,生产调度指挥系统有权调度公司范围内的所有人力、物力,以确保生产安全、系统稳定运行,保质、保量、按时完成生产任务。 2.3 效益最大化原则。生产调度应以市场为导向,以“少投入、多产出、快产出”为原则,科学利用资源,合理组织调配,有效进行生产过程控制,获取最佳经济效益。 2.4 准确及时性原则。生产指挥应做到准确无误、记录详实。在听取汇报时,时间、地点、事件、汇报人必须记录准确,如实反映客观情况;一切数据计算要准确无误,上传的资料、数据必须及时、准确;对生产中出现的问题和矛盾要及时判断、解决和处理,信息反馈要迅速。 2.5 闭环管理原则。对生产组织过程中出现的问题,应有原因分析、解决方案、整改落实进度跟踪、结果评价和总结,并做好相关记录,做到闭环化管理。 3.调度装备 生产调度是企业生产作业控制、日常生产管理、生产信息汇集的中心;有上下贯通、左右协调、集中统一的功能,是保证企业安全稳定生产的优秀部门。因此调度要配备具有录音、扩、放、群呼及直通等功能的调度电话,录音资料保存3个月以上;配备转真机、电脑、打印机;一些重点工作地点的配摄像头;配有无线通讯设备及应急交通工具。现代化的、灵活高效的生产调度系统有利于调度工作的顺利开展,高效、快速的指挥实际生产,同时一定程度上也降低了调度人员的工作强度。 4.加强考核,统一意志,统一指挥,树立调度部门威信。 调度室制定严格的考核制度,并严格执行。企业的规章制度是企业的法律、法规,是各单位应该遵守的工作内容和工作程序,是每一个所属公司人员都必须遵守的规范和准则,具有严格的强制性和约束性,任何单位和个人违反制度都要受到相应的惩罚。调度制度保障调度工作能够顺利进行,对生产组织原则来说是最有力的保证。只有树立了调度室在企业中的权威,才可以确保调度命令畅通无阻,才可以更好的按计划组织、协调生产;以便为公司做出最大的贡献。 三、结语 综上所述,要保障复杂、多元化的现代化大型企业安全、连续,稳定、高效的生产,调度工作具有举足轻重的作用;为了更好的为生产企业服务,调度人员要不断的加强自身综合素质的提高及工作方法的改进,并把先进的现代化装备有效利用到实际工作中。由于调度这门专业起步晚,有很多不足之处待改进,还需大家共同努力,壮大调度队伍,为企业发展做好后勤保障。 生产调度论文:浅谈防汛生产调度中心电子屏信息系统的设计与应用 摘要:通过对飞来峡防汛生产调度中心电子屏信息系统设计与应用的阐述,明确电子屏信息系统为飞来峡信息提供一个服务平台,使职工及来访人员直观地了解枢纽的相关信息,同时也可以更好地宣传企业文化。 关键词:防汛生产;电子屏;信息;应用 1.概述 飞来峡水利枢纽防汛生产调度中心是飞来峡水利枢纽工程建设的后续项目,项目的建设将进一步提高飞来峡水利枢纽生产、运行、调度、管理水平,更好地适用全省防汛指挥信息系统建设及枢纽防汛指挥的需要,确保枢纽以防洪为主等功能得到充分发挥,为防洪安全和枢纽运行提供更有力的保障。为了使职工及来访人员直观地了解枢纽的相关信息,也为了更好的宣传企业文化,为信息提供一个服务平台,在飞来峡防汛生产调度中心大楼首层建设一套液晶大屏幕信息系统。 2.信息系统设计原则与建设目标 2.1设计原则 大屏幕拼接显示系统建设的总体设计原则是:系统充分考虑到先进性、可靠性、经济性、可扩充性、可维护及管理性等原则,建设一套采用先进成熟的技术、遵循布局设计优良、设备应用合理、界面友好简便、功能有序实用、升级扩展性好的液晶大屏幕拼接系统,以满足对大屏幕图像和数据显示的需求。 2.2建设目标 信息系统设计目标为:建成基于局域网或者互联网的信息系统,该系统接入调度中心大楼的办公网络,办公网络内任意电脑可实现对所有信息的管理和,支持目前所有的主流媒体文件格式,为大楼构建一个视频、图片、字幕、Flash动画、网页等多种媒体信息的多媒体信息平台,为用户提供高质量的多媒体信息服务。 在建设方案中,主要考虑设计3行3列55寸液晶屏拼接大屏显示方案,该设计结合目前最先进的图像处理和控制技术,能满足防汛中心当前的使用需求。 3.系统构成设计 3.1信息系统构成 (1)55英寸DS-D2055NH LCD显示屏:9块55英寸工程专用LCD显示单元能够保证系统设备的亮度、使用寿命、稳定性。 (2)液晶单元支架:9个模块化框架,3个基座 (3)拼接控制器(含配套专用控制软件):1套 (4)传输线缆:9条,将信号源传输到LCD电视墙上面显示。 3.2系统架构图 根据系统设计原则和实际应用需要,提出信息系统的构架图如下: 液晶大屏幕拼接显示墙由一套3(行)×3(列)55”(LED)超窄边液晶显示屏――DS-D2055NH组成,尺寸特性如下: 单屏尺寸:1215.3.0(w)×686.1(H)×118.0(D)(单位mm)。 组合尺寸:(686.1mm×3)×(1215.3mm×3)。底座高度:实际高度根据现场确定。 背后维护空间:默认1000mm,实际空间根据现场以及拼墙高度确定。 3.3系统组成效果图 4.系统功能设计 信息系统主要包括“信息制作、信息、播放管理、素材管理、系统设置、终端管理、系统备份还原、数据统计、日志管理”等基本功能以及扩展的功能应用。主要功能如下: 4.1所见即所得的信息制作 用户登录系统管理端以后可编辑需要的信息,灵活组合背景图、视频、音频、图片、字幕和实时数据等,排版组合成多媒体信息,各区域播放内容使用单独的播放列表进行控制,并可以设置信息有效播放时间。也可以使用信息模板对界面排版进行快速制作,同时支持信息导入导出功能,对信息进行快速更改。 4.2全效的信息播放控制(可选择播放方式) 垫片播放、周期播放、定时播放、间隔插播、独占信息插播、分组播放,以上几种播放方式使播放的节目内容更具有针对性,大大提高关注度。 4.3严谨的系统权限管理 信息审核:用户需要上传的信息必须经过审核方可由管理员进行信息编辑及播放终端播放。配合用户权限管理可以对播放素材进行可控性管理。 用户权限管理:管理用户的个人信息,配置用户的所属机构及角色权限。可以配置是否具体素材审核权限及具体终端管理权限。 信息审核、用户权限管理能够控制一切非平台审核通过的信息在终端上播放。能有效控制信息内容的安全。 4.4实时的终端监控维护 远程控制:支持远程设置终端的开始播放/停止播放、定时开关机、连接中心服务器设置、流媒体播放、紧急信息插播、固件升级等,便捷实现终端的远程控制及维护。 4.5生产信息实时显示 通过与水利系统数据管理模块进行对接,可以完成对水情、溢流坝、船闸、电站等生产实时系统数据库的连接、读取、修改和显示,需显示的数据既能从各生产实时系统读取直接显示,也可经本地修正后再显示,即支持本地存储修改后再显示到电子屏幕中。同时还可以灵活设置各生产实时系统数据在电子屏中显示的内容和样式,可自由选择需显示数据的组合,数据的具体显示形式F场确定。 需显示的生产实时信息系统包括:水情遥测预报调度系统、溢流坝闸门计算机监控系统、船闸收费调度系统、电站计算机监控系统等。 4.5.1水情遥测预报调度系统 需显示的信息包括:气象信息、上游实时水位、下游实时水位、入库流量、发电流量、闸门流量、总出库流量。 数据源:其中气象信息数据取自枢纽综合集成管理系统数据库;上游实时水位、下游实时水位、入库流量、发电流量、闸门流量取自水情遥测预报调度系统;总出库流量由发电流量与闸门流量相加所得。 4.5.2溢流坝闸门计算机监控系统 需显示的信息包括:15个泄水闸门开度、3个3号副坝闸门开度,1个排漂孔闸门的开度等信息。 数据源:15个泄水闸门开度、3个3号副坝闸门开度,1个排漂孔闸门的开度等信息均取自枢纽综合集成管理系统数据库。 4.5.3船闸收费调度系统 需显示的信息包括:上游待闸船只、下游待闸船只、日过闸量、月过闸量、年过闸量等信息。 数据源:上游待闸船只、下游待闸船只、日过闸量、月过闸量、年过闸量等信息需通过SQL语句对船闸收费调度系统数据库进行查询统计后才能得到。 4.5.4电站计算机监控系统 需显示的信息包括:4台发电机组的负荷;A、B点负荷;机组日发电量、月发电量、年发电量等信息。 数据源:4台发电机组的负荷、A、B点负荷取自电站计算机监控系统网关机数据库中;机组日发电量、月发电量、年发电量等信息需通过SQL语句对枢纽综合集成管理系统数据库进行查询统计后才能得到。 4.6枢纽政务信息 随着飞来峡水利枢纽标准化、规范化、科学化管理的需要和信息化的发展,管理处对各项工作的管理将越来越规范,并且由于分处两地办公,效率也需要进一步提高。各个部门有越来越多的信息与需求共享,通过信息化、数字化、网络化的多媒体信息系统,完全可以替代以往的打印海报、张贴宣传单等落后宣传手段,所有需要的信息都可以在第一时间编辑、制作、传输并到指定电子屏上显示,大大降低了人力的工作量,缩短了流程,提升效率和正确性 5.电子屏信息系统的运行维护和安全管理 遵循统一管理、分工负责、共同建设的原则,信息系统的运行部门为管理处办公室,办公室设置专门的运行管理人员,负责信息的上传和运行管理工作。信息中心提供技术支持,保障信息系统网络运行环境,确保网络安全畅通,负责信息系统设备安全稳定运行。 信息工作必须坚持“严格依法、具有特色、全面真实、安全保密”的原则。信息要体现我处的管理职能和水利行业特色,符合重在宣传、提升飞来峡形象和加强管理处与社会公众信息沟通的总体要求。 各部门要的信息应先由部门负责人、分管处领导审核同意后,以“部门领导”用户通过综合集成管理系统将电子文本发送至“办公室”和“处办领导”邮箱,经办公室审核后。对于处的重要政务活动信息,其图片和文字必要时由处主任审核后方可。 6.结语 飞来峡防汛生产调度中心电子屏信息系统采用本设计目前已完成建设,通过调试投入\行。电子屏信息系统对于实现飞来峡水利枢纽管理网络化、信息化,提高管理效率,起到了重要作用。所设计的功能符合管理处的需求,能够实现包括“信息制作、信息、播放管理、素材管理、系统设置、终端管理、系统备份还原、数据统计、日志管理”等基本功能以及扩展的功能应用,为飞来峡水利枢纽管理处提供了高质量的多媒体信息平台。 生产调度论文:以调度为中心的大柳塔选煤厂均衡化生产对策探析 【摘 要】 选煤厂调度室是把厂里各个生产环节:从原煤的供应、原煤的破碎和筛分、洗选过程、到装车外运等,组织协调起来达到综合平衡的工作机构。选煤厂的均衡生产是指合理协调检修与生产的关系从而达到公司外运计划的平稳实现。能否实现均衡化生产是衡量选煤厂管理的一个重要指标,本文提出:协调好生产与检修的关系,及时追踪各检修项目的落实情况,随时与矿井及运销公司联系,树立调度室的权威,减少设备空转时间,仓满停车时间安排在白天,本安理念牢记于心,等以调度为中心的大柳塔选煤厂均衡化生产对策。 【关键词】 选煤厂,均衡化生产,调度室 1、前言 选煤厂的均衡生产是指合理协调检修与生产的关系从而达到公司外运计划的平稳实现。其一是指:原煤的供应与装车外运的均衡,避免出现有煤无车,有车无煤的情况;其二是指:生产的各个环节,也就是各车间之间的均衡。 选煤厂的均衡生产受到众多因素的影响,其中洗选系统和装车系统属于内部影响因素,外运计划任务、原煤供应、铁路车辆供应情况、运销反馈的客户需求属于外部影响因素。 外运计划是公司总调度室在了解了矿井原煤供应和选煤厂仓存和生产状况以及铁路车辆供应的情况下制定出的,一般来说具有合理性。对选煤厂来说,外运计划量是计划也是任务,日计划是月计划的细分,月计划是年计划的细分,日计划的完成情况会影响到年计划的完成情况。因此选煤厂需要做的优秀是合理组织生产,保证外运计划的完成,这就需要洗选系统和装车系统运行正常。 大柳塔选煤厂的正常运行所受到的所有制约因素具体分析如下: 1.1、原煤的供应 原煤供应主要需要协调的是上煤时间、停煤时间、检修时间,以及一些大型的检修项目,尽量做到协调与匹配。对于有稳定煤源、煤质较稳定的大柳塔选煤厂来说,原煤的供应能否充足取决于矿井检修、矿井工作面故障、矿井突然来压、外购煤上煤是否及时。 1.2、选煤厂设备的运行状况 即使一个运行稳定成熟的选煤厂也会受到突发性设备故障、预防性检修、日常检修、产品仓满、矸石仓满等因素的影响。而且对于流水作业的各车间来说,任一车间的设备故意都会影响到整个系统的正常运行,而且选煤厂的故障还会造成全公司的故障,对整个公司的均衡生产带来负面影响,总之,选煤厂的均衡生产就是协调一切外部因素和内部因素的基础上圆满完成外运计划。 1.3、装车情况 装车外运决定了大柳塔选煤厂产品的输出,是否能正常输出取决于铁路的影响、厂内设备的影响、以及运销公司反馈的客户需求信息。 厂内设备的影响主要有装车系统故障、商品煤是否储备足量。铁路影响主要有:铁路天窗时间、南站满线后重车带不出去空车带不进来、火车机车供应不足等机车、铁路倒黄标,前边这四种是导致火车不能及时进来的因素,另外火车进来以后,除了正常的车辆检查还会有车门烂、冻底、红矿底、垃圾底等特殊情况需要处理,这些情况都会影响车辆整备时间。运销的客户需求在一定时期内具有稳定性,车型与煤种一般具有匹配关系,但也会因客户需求而变化。铁路车辆供应情况一般分天窗日和非天窗日,但也会受到一些外部因素的影响而引起进车不及时。 2、调度室在大柳塔选煤厂均衡化生产中的作用 大柳塔选煤厂的均衡化生产还需克服外部影响因素:如矿井、运销、铁路带来的影响。克服外部影响主要通过生产指挥中心和公司下发的的预防性检修计划表,如某日矿井有检修,那么可以把厂内的检修安排在同一时间段,或者尽量利用这段时间以减少对生产的影响。铁路天窗时外运计划会比平时少,应该利用天窗时间安排厂内检修。 大柳塔选煤厂的均衡生产,需要调度室和以上各单位协调解决一系列问题。其中生产指挥中心和总调度室是上级指导和领导部门,给选煤厂通知和命令以及一些业务上的指导;矿井调度、外煤站、运销公司、铁路是选煤厂的业务相关单位,选煤厂和他们的业务合作通过调度室的协调来进行。排矸公司、专门化的维修公司是服务机构,负责一些设备的维修。另外厂领导是调度室的直接领导,是调度职责“上情下达、下情上达”最直接的“上”。 2.1、合理安排系统停车起车时间 调度员根据生产指挥中心下发的外运计划,及时与矿调联系了解矿井的生产情况,参考本厂的仓存以及原煤仓的仓位情况,来安排日常检修和预防性检修计划,确定生产系统的停车时间和起车时间。在外运备足确定了停车时间后,要通知生产指挥中心和矿井调度,看是否有突发情况发生影响计划好的停车时间和起车时间,如需要还得做调整。调度室要随时与业务相关单位联系,及时沟通,保证原煤供应、选煤厂生产系统运行、商品煤装车都顺利进行。 2.2、随时掌握现场生产情况 随时通过集控画面监控系统运行状态,如皮带过煤量、设备电流、桶位、密度等监测数据,并根据这些数据判断系统是否运行正常,如有问题如实、迅速地告知现场岗位司机,对于不易处理的还要告知车间主任,如有必要还要汇报厂部值班领导和生产指挥中心,指挥现场人员排除故障,最终达到尽最大可能缩短故障影响时间,尽快恢复正常生产的目的。 2.3、及时处理生产中出现的故障 生产中出现故障后首先通知到岗位司机,根据岗位司机的要求如有需要还要组织到电工和钳工,并汇报到车间值班主任处组织人员落实处理,确保安全生产。然后汇报厂领导和生产指挥中心。对于两套系统并行的系统,在某一台设备出现故障且短时间内处理不好的情况下,与现场值班主任或者厂领导联系,是否只开启不故障的那半套系统,并通知现场打插板等,给故障设备检修恢复的时间,更重要的是避免因为一台设备的故障而停下整个车间甚至整个系统的作业,进而影响到生产任务的完成。 2.4、有条不紊地处理紧急情况和突发事件 遇到紧急情况和突发事件按照程序进行处理。发生事故时组织和指挥事故抢险,最大可能地控制和减轻事故造成的危害。当发生重大事故时,调度室需及时汇报车间和厂领导和生产指挥中心,并根据领导指示,组织有关部门,调动所需人力、物力,积极进行抢救,并组织尽快恢复正常生产。 生产调度论文:论三集五大形势下调度生产管理系统的深层应用 【摘要】电力调度自动化系统的综合数据管理子系统是电力调度自动化系统平台的优秀组成部分之一。本系统的主要内容是基于山东积成电子股份有限公司系列产品一一IES600电力调度自动化系统平台,对三集五大形势下调度生产管理中的应用分析。 【关键词】 中图分类号: F407.61文献标识码:A 文章编号: 电调自动化是电力运营环境中对电网调度监视控制的自动化应用,是一项复杂庞大而又十分重要的工程,关乎国计民生。好的电调环境要求必须具备安全可靠、平稳可控、反映及时、统计准确等方面,我国的电网目前正在使用并逐步完善有独立知识产权的现代化调度自动化系统。 一、三集五大形势下对电力调度的要求 三集五大运作模式上由原先的“生产、管理一体模式”转变为“管理、业务支撑体系”配合模式,这样的结构和模式转变给调度生产管理带来了新的挑战,横向上如何规范协调两大体系之间以及业务支撑机构和两大体系之间的的联系;纵向上如何加强省级电网、地区电网和县级电网之间的管理互联实现信息共享;如何落实“三集五大”体系的减员增效精神,提高系统可用性和使用人员的工作效率;这三大问题促使调度生产管理系统必须进行完善扩充以及更深层的开发应用。 加强系统的深层应用,实现新老系统的平稳过渡并和省调度生产管理系统接轨,保证业务流程的全省统一,在全省范围内实现“三集五大”后县调、地调、省调之间的一体化管理。项目完成后应当实现全局调度、运方、继保、自动化和通信等专业信息化管理的实用化,实现地调、县调与省调之间管理业务的一体化管理。该系统的服务对象涉及电网调度的运方、调度、保护、自动化、通信等各个专业,应用人员涉及以上各专业的技术人员、“大运行”、“大检修”、“大建设”体系中的相关技术人员。 二、三集五大形势下IES600系统在调度生产管理中的应用 1、IES600系统对所采集的信号进行分类 信号分类原则采用以下原则: 一类事故信号:主要反映由于非正常操作和设备故障导致电网发生重大变化而引起断路器跳闸、保护装置动作(含重合闸等)的信号以及影响全站安全运行的其他信号,如全站直流消失、火灾报警等。 二类异常信号:主要反映电网一二次电气设备状态异常及设备健康水平变化的信号,如断路器控制回路断线、装置异常、装置闭锁、过负荷、开关非全相、模拟量越限、通信电源-48V输出告警等信号。 三类状态信号:主要反映电气设备运行状态以及运行方式,如开关、刀闸变位信号、反映保护功能压板、同期压板投退的信号等,同时包含保护装置、故障录波器、收发信机等设备的启动、异常消失信号等。调控中心监控系统将信号区分为重点信号和非重点信号。原则上三类状态信号中二次设备启动等次要信号,反映综自系统状态信息的信号,供远动、保护专业人员查询的信号均不列为调控重点信号。 2、无效或冗余信息过多过滥处理 (1)微机保护信息展示:微机保护主动上送的动作、告警事项以历史事项进行存储。 (2)把微机保护信息作为常规远动信号的补充查询功能,不用来启动告警,只在事项详细查询和四层查询界面展示,故障录波、动作值、出口信号、测距等信号通过时间与开关判别事故进行关联,减少事故误判。 (3)在系统信号基础上进行梳理,报警信号采用综自硬接点优先,软报文补缺,综合信号首选,报警具有唯一性,排除包容性,其余信号归属查询。 (4)开展微机保护信号直采工作后,实现测量、控制、保护信号、定值、压板、动作值、故障录波的信息最大交互,对厂站信息的过滤、分类、告警、闪烁、展示由主站设备对象参数属性给予设置,所采信号全部做为查询展示,不纳入告警、主监视界面,并做为原有信号系统的冗余详细核查作用。 (5)为杜绝设备检修传动期间信号导致自动化系统误推事故画面、信号频发干扰调控人员正常监视,必须采用及时挂检修挂牌对检修设备相关信号进行短时屏蔽。对冷备用或备用间隔告警信号的告警过滤,可采用挂牌方式对告警信号进行过滤,但在挂牌取消时,信号应该立即解禁分类告警。对于控回断线、母线失地、弹簧未储能,电机启动(收发信机动作)等短时动作复归信号,采用(变电站综自延时18秒)校核后再发送主站。可疑事项处理。对于连续出现的周期事项,标示上可疑标志,并且以不同颜色显示,可以设定停止语音报警时间,但在监控系统事项窗提示标识。 (6)同时、同点SOE信号只单遍记录。实时告警事项窗SOE不展现,但在专门实时、历史事项查询窗可通过SOE和非SOE给予屏蔽或显示。各厂站采用GPS校时要采用软硬校时相结合,主时钟时差要控制在1μs(要求做专项检查)。 3、对监控信号事项显示界面重新设计 (1)设置监控动态组合窗为了满足监控人员实时了解监视设备动态情况,减少频繁切换监控界面,特建立并优化此窗口,此窗口主要包括一类、二类动作告警动态光子窗、遥测越限、系统告警(如通道、系统网络、模块)动作事项动态窗和告警实时事项窗组成。信号确认复归后自动消失,对频繁动作不合理数据也可通过人工干预给予屏蔽展现。不同报警等级的事项采用不同颜色显示。 (2)监控系统界面采用电脑三分屏界面,事项窗固定在其中一分屏,该分屏不参与监控界面轮换,不同报警等级的事项采用不同颜色显示,从而使监控界面各类信号一目了然。新系统监控界面采用三分屏显示,新的事项组合窗(重要信号一目了然,大大减少监控人员切换时间)。 事项监视窗口采用并列显示子窗体方式,变流水事项监控方式为分区重点监控方式,梳理、删减、合大量信号,便于及时发现设备异常工况,提高监控效率。电网发生事故时,系统弹出事故推图窗口,可迅速查询该间隔事故跳闸前后的所有事项,有助于调度员及监控员快速判断事故性质并及时处理。信息分层展示,监控重点信息在第三层间隔图中显示,采用语音报警、变位闪烁等功能进行提示。设备详细信息在第四层设备图中显示,按照名称排序索引,便于监控人员查找、确认和复归。 4、加强事项查看器的功能 监控系统对信号增加了按其采集源进行分类,如开关变位信息,刀闸位置信息,保护遥信信息等。事项可以根据厂站、时间、类别(开关、刀闸、SOE、保护等,保护可分软报文、硬接点、报警类别,操作、系统等)进行查询、打印,并可以导出EXCEL文档。使系统的某些信息管理、查询、检索功能得到有效利用,即使发生涉及多个设备的事故或异常时,大量信息使重要或关键信息溢出监控界面,也可以方便快捷地通过检索功能查到相关信号。对异常或事故做出正确判断。 在事项显示窗内只显示调控监视重点信号,不显示SOE信号。信号按不同类别在不同区域显示,原则上按下列六个区域显示。 (1)开关事故跳闸区:该区显示开关位置在非正常操作状态下由合到分变位信号。 (2)事故信号区:由保护动作硬接点以及相应的事故类软报文组成。 (3)异常信号区:显示异常类的软报文以及硬接点信号。 (4)状态信号区:显示反映电气设备运行状态的信号。 (5)遥测越限区:显示各负荷、电压、温度等遥测信息的越限信号。 (6)全部信号区:汇总上述五个区的信号。事项显示窗按变电站、事项类别进行个性化定义。事项显示窗具备多窗口显示功能,各窗口能同时显示。各类信号以不同的颜色显示,其中开关事故跳闸及事故信号显示红色。各类信号有不同的声音报警:开关事故跳闸及事故信号发警笛,异常发警铃,状态信号发提示音。 5、实现监控控制界面一体化 IES600系统将自动电压控制(AVC)模块集成一体,实现了监视控制界面一体化,达到了无功电压根据电网情况自动调整的目标。数据平台建成了数据中心和应用集成环境,实现数据整合、交换、共享、联机应用支持及数据分析展现、信息。 三、总结 在三集五大形势下将ies600系统应用到电力调度中,通过面向流程管理的调度生产管理系统实现了输、变电运行检修的全过程管理,实现全局数据的唯一性及数据共享,实现信息化带动生产自动化,从而提高地区电网的现代化管理水平和效益。 生产调度论文:论三集五大形势下调度生产管理系统的深层应用 摘要:随着国家电网公司“三集五大”改革的深入进行,“大运行”、“大检修”体系及其业务支撑机构对电网及其设备安全稳定运行起着至关重要的作用,改革优化后,在机构和管理上的变化对原先作为联系两大体系的调度生产管理系统也提出了更高的要求。 关键词:“三集五大”;调度生产管理系统;自动化 1 研究背景 以福建地区地级电网为例,“大运行”体系下地区电网调度控制中心负责地区所有的110 kV及以上变电站的监控,县(配)调负责35 kV以下变电站的监控。地调负责调度管辖110 kV电网和220 kV馈供网,县(配)调负责调度管辖35 kV及以下电网,城区配调划归地调管理。地调负责“大二次”归口管理,原生技部保护、厂站自动化和直流电源管理职能划归地调。通信专业管理职能划归运检部,同时组建业务支撑机构——市信通公司,负责电力通信网运行和维护。“大检修”体系下重组成立运维检修部构建电业局层面“一部一公司”的生产组织架构。对原生产技术部、营销部、配电管理工区等部门人员及业务进行合并重组,在生产技术部基础上成立运维检修部(简称运检部),把原属于营销部、配电管理工区有关配网管理的职责分离并入运检部统一管理。同时组建业务支撑机构——市检修公司与运检部合署办公,市检修公司层面不再设置生产技术管理岗位。市检修公司设输电运检工区、变电运维工区、检修试验工区、配电运检工区,负责电网设备的日常巡视维护及检修。 这样部门运作模式上由原先的“生产、管理一体模式”转变为“管理、业务支撑体系”配合模式,这样的结构和模式转变给调度生产管理带来了新的挑战,横向上如何规范协调两大体系之间以及业务支撑机构和两大体系之间的的联系;纵向上如何加强省级电网、地区电网和县级电网之间的管理互联实现信息共享;如何落实“三集五大”体系的减员增效精神,提高系统可用性和使用人员的工作效率;这三大问题促使调度生产管理系统必须进行完善扩充以及更深层的开发应用。 基于以上改革背景以及所产生的问题,完善和扩充调度生产管理系统功能、提高系统功能的规范性、合理性、全面性已迫在眉睫。笔者认为新调度生产管理系统理念的具体内涵主要体现在规范化管理、精细化管理、横向管理、纵向互连这四个方面。而且该理念的四个方面是相互依赖、相辅相成的。新系统应用功能可分为:调度子系统、运方子系统、保护子系统、自动化子系统、通信子系统、水调子系统、公共子系统等业务功能。由于各专业间存在紧密的业务联系和数据关联性,各子系统之间并非相互独立,它们通过数据层和业务层的内在联系,自然构成一个完整系统。这种业务子系统的划分主要依据的是业务主体,并不意味者应该割裂各专业系统之间的内在联系。对于涉及多专业、多部门参与的业务功能模块(如保护整定单流程管理、设备检修申请管理等),我们将根据其业务主体,将其划分至某一个专业子系统,但这种划分并不代表该业务功能模块只专属于某一专业,这样灵活的设计理念可以实现机构改革后不同机构、不同专业间从属关系的平稳过渡。 2 完善和扩充后的新系统的建设目标 加强系统的深层应用,实现新老系统的平稳过渡并和省调度生产管理系统接轨,保证业务流程的全省统一,在全省范围内实现“三集五大”后县调、地调、省调之间的一体化管理。项目完成后应当实现全局调度、运方、继保、自动化和通信等专业信息化管理的实用化,实现地调、县调与省调之间管理业务的一体化管理。该系统的服务对象涉及电网调度的运方、调度、保护、自动化、通信等各个专业,应用人员涉及以上各专业的技术人员、“大运行”、“大检修”、“大建设”体系中的相关技术人员。 3 完善和扩充后的新系统的建设路线 为贯彻落实“三集五大”精神,应实现电力调度集约化管理,实现自动化、保护、运方、通信、公共等子系统的流程、报表、台帐的新功能开发及规范化升级;与省调度生产管理系统的全面对接,保证省地县调度生产管理系统流程交互的闭环及报表、台帐上报的快捷性;与GPMS、ERP、SCADA、EMS等系统接口,大大减轻系统使用人员重复录入数据的工作量,达到提高工作效率的目的。新系统的建设路线如下: ①实现系统建设经济新、统一性,县调、地调调度生产管理系统采用现有的统一业务应用平台。 ②省、地调度生产管理系统之间通过中间库、WebService、数据交换附件传输等技术,实现自动化、保护、运方、通信、公共等子系统的流程、报表、台帐和省调度生产管理系统的全面对接,保证省地调度生产管理系统流程交互的闭环及报表、台帐上报。 ③对地县调各专业的业务功能进行垂直、规范化管理。采用一体化的思路设计调度管理、运方管理、继保管理、自动化管理、通信管理等信息业务。实现“管理标准化、操作规范化、业务流程化”,打造“三集五大一流电网调度控制指挥中心”的目标。 ④深入贯彻“三集五大”建设目标,升级后的系统应能实现电力调度集约化管理,特别是加大省调对地调、地调对县调的专业化指导和监督力度。 4 完善和扩充系统的设计原则 ①整体规划、分步实施、整体最优的原则,在整体规划的前提下,各功能模块按照分步开发推广的原则分步实施。 ②保护原有资源原则,充分考虑现有资源,尽力保护现行系统的信息和设备资源。对原有主机、网络和数据库平台资源予以继承。在数据规划设计时考虑原有管理信息系统数据导入问题,以达到最大限度的将原有数据库数据导入新系统中,避免原有数据的重新输入。 ③系统安全性的原则,在系统建设时,满足国网公司关于二次系统安全防护的要求,确保系统信息和信息传输的安全。 ④系统可扩充性的原则,应用软件系统采用模块化设计,充分考虑系统的可扩充性,以便于随着系统服务项目的增多和业务量的增加平滑地进行系统的扩充。 ⑤系统实用性和先进性相结合的原则,在系统建设时,优先考虑系统的实用性,使系统建设费用低、周期短、见效快,建成的系统稳定、可靠、易用,在确保实用性的前提下,应尽量采用先进技术和产品,延长系统的生命周期。 ⑥用户参与原则,管理信息系统的实施应当充分强调用户全面、真正参与系统建设,必须是在充分听取领导、资深的业务专家、最终用户意见的基础上,满足电力调度业务管理需求并得到用户认可并充分考虑“三集五大”改革后的生产、工作模式的系统。 ⑦流程自定义原则,系统工作流应可以根据“三集五大”后的业务变化、人员变化、组织机构变化等自定义。 5 完善和扩充后的系统功能及其社会效益 完善和扩充的系统应提高信息交互和共享能力,随着信息化的发展和管理规范化标准化的新要求,在应用中发现原有的系统基本上是以部门管理为主的程序系统,很难与其他部门方便地进行信息共享,“信息孤岛”比较严重,“三集五大”改革后该问题将更加凸显。需要进行统一的数据规划,使变电管理产生跨部门的信息化,并具备电力系统内相关专业的信息互连, 为此省公司专门建设了以省为单位的数据共享中心。在此背景下,新一代的调度管理生产系统数应加强与数据交换平台的数据交互,实现省、地市调度业务之间大量生产和管理数据的交换和共享,实现调度管理系统与EMS系统、生产部门的输、变、配电管理(GPMS)及安监两票系统等数据交换和共享。通过调度生产管理系统可以把各个部门有机地联系起来,使各部门既具有独立性又具有相关性,使用具有统一的数据库管理系统平台,实现数据共享,有效地避免了“信息孤岛”的产生,系统通过规范化和标准化管理,有利于设备及系统的信息化管理,实现对典型的管理流程进行闭环控制,提高应用效率。 完善和扩充后的调度生产管理系统,对原有的管理模式、管理方法、业务流程进行了改造和调整,运用计算机及网络通信技术把需求和资源整合在一起,形成一个完整的供需链,同时进行统一的数据规划,较好的解决了“三集五大”生产管理模式转变后各部门之间、业务支撑机构之间以及上下级调度管理机构之间的规范化管理和数据共享,并与电力系统内相关管理专业进行信息互连,达到调度管理、变电管理的数字化和信息化;通过面向流程管理的调度生产管理系统实现了输、变电运行检修的全过程管理,实现全局数据的唯一性及数据共享,实现信息化带动生产自动化,从而提高地区电网的现代化管理水平和效益。 生产调度论文:多阶段流水生产系统的批量流调度问题 【摘 要】调度问题要求在空间和时间上合理安排任务和资源,在满足技术和资源约束限定下,使预定目标达到最优。 【关键词】多阶段;批量流;调度 一、引言 调度问题通常可按就绪时间或加工时间进行划分。按工序就绪时间的异同可划分为动态调度问题和静态调度问题;按工件加工时间的性质可分为确定型调度问题和非确定型调度问题。 二、批量流调度问题的概念和分类 1.基本概念与分类 批量流就是把一个被加工的产品批量划分为若干个子批量,按子批量分别组织加工和工序间的运输,当在一台机器上一个子批量加工完成以后,这个子批量无须等待,就可以直接转运到下台机器加工。 2.Lot Streaming调度问题的一般假设条件 (1)假设在零时刻,所有产品准备就绪。(2)产品数、机器数、每种产品每个零件在各台机器上的加工时间及产品加工的工艺约束—加工路线是已知的。(3)被加工的产品批量划分为若干个子批量,按子批量分别组织加工和工序间的运输。(4)当在一台机器上一个子批量加工完成以后,而且相继机器空闲,这个子批量无须等待其余子批量在此机器上的加工完成,就可以直接转运到下台机器上进行加工。(5)子批量的大小是一致的。(6)子批量的加工时间和它的大小成正比,。(7)独立的调整时间(或可分离的设置时间):在一台机器上,从加工一种产品转到加工另一种产品要求机器的调整。(8)允许产品在工序之间等待,允许机器在产品未到达时闲置。 以上假设条件允许改变和放松,由此可构成不同类型的Lot Streaming调度问题。 3.多阶段、多产品流水车间批量流调度问题的符号和变量 以最小化最大完工时间为目标函数,考虑各产品的子批量可以混排的情况,给出多阶段、多产品流水车间调度问题的数学模型。 符号和变量: 决策变量: 三、混合遗传算法的设计 1.产品的基因编码 举例说明,例如:对于产品,可以表示成: 其中“*”代表的是第个产品的一个单位产品,两个“1”之间代表这个产品的一个子批量所含的单位产品数。也就是,用位来表示,第一位是“1”,表示一个子批量从这里开始,到下一个“1”之间就是这个子批量所含的产品零件数,再从这个“1”到下一个“1”是另一个子批量所含的产品零件数,直到最后一位“1”。 生产调度论文:以调度为中心的补连塔选煤厂均衡化生产对策探析 摘要:选煤厂的均衡生产是指合理协调检修与生产的关系从而达到公司外运计划的平稳实现。能否实现均衡化生产是衡量选煤厂管理的一个重要指标,本文通过以调度为中心的补连塔选煤厂均衡化生产对策进行分析,以供补连塔选煤厂参考。 关键词:选煤厂 均衡化生产 调度 1前言 均衡化生产,就是在避免大量生产的同时,有效的满足顾客的需求,最终带来整条价值流中的最优化的库存量、系统生产时间、设备维护时间。选煤厂的均衡生产是指合理协调检修与生产的关系从而达到公司外运计划的平稳实现。 选煤厂的均衡化生产,本质上是流程均衡。其一是指:原煤的供应与装车外运的均衡,避免出现有煤无车,有车无煤的情况;其二是指:生产的各个环节,也就是各车间之间的均衡,因为从原煤到商品煤的过程需要各车间相互协调、流水作业,这个过程中一旦有一个车间出现故障那么将会影响整个选煤厂的顺利作业。 选煤厂的正常运行影响因素,具体如下图所示: 2调度室在选煤厂均衡化生产中的作用 选煤厂的均衡化生产,既要克服内部影响生产顺利进行的因素,更要克服外部的影响:如矿井、运销、铁路带来的影响。厂内的影响有生产设备与装车系统是否能正常运行。克服外部的影响主要通过生产指挥中心下发的和公司下发的的预防性检修计划表,比如某日矿井有检修,那么可以把厂内的检修安排在同一时间段,或者尽量利用这段时间,以减少对生产的影响时间。铁路天窗时外运计划会比平时少,调度室应该利用天窗时间,安排厂内的检修。 2.1合理安排系统停车起车时间 调度员需根据生产指挥中心下发的外运计划,及时与矿调联系了解矿井的生产情况,然后根据本厂的仓存情况以及原煤仓的仓位情况,来安排日常检修和预防性检修计划,确定生产系统的停车时间和起车时间。在外运备足确定了停车时间后,要通知生产指挥中心和矿井调度,看是否有突发情况发生影响计划好的停车时间和起车时间。总之,调度室要随时与业务相关单位取得联系,并及时沟通,保证原煤供应、选煤厂生产系统运行、商品煤装车都顺利进行。 2.2 随时掌握现场生产情况 随时通过集控画面监控系统运行状态,如皮带过煤量、设备电流、桶位、密度等监测数据,并根据这些数据判断系统是否运行正常,如有问题如实、迅速地告知现场岗位司机,对于不易处理的还要告知车间主任,如有必要还要汇报厂部值班领导和生产指挥中心,指挥现场人员排除故障,最终达到尽最大可能缩短故障影响时间,尽快恢复正常生产的目的。 2.3 组织和协调生产准备工作 及时追踪各检修与保养项目的贯彻落实情况,对停产检修和一些季节性工作做到统筹安排,对选煤厂经济技术指标如:灰分、水分、发热量要求及完成情况做到心中有数,分析原煤加工、运销过程中可能存在的问题及影响,并提前做好应对工作。 2.4有条不紊地处理紧急情况和突发事件 遇到紧急情况和突发事件,能够按照程序进行处理。发生事故时组织和指挥事故抢险,最大可能地控制和减轻事故造成的危害。当发生重大事故时,调度室需及时汇报车间和厂领导和生产指挥中心,并根据领导指示,组织有关部门,调动所需人力、物力,积极进行抢救,并组织尽快恢复正常生产。 3以调度为中心的补连塔选煤厂均衡化生产对策探析 根据选煤厂调度室在均衡化生产中的作用。本文提出以下几点以调度为中心的选煤厂均衡化生产对策。 选煤厂的均衡生产需要在保证外运的完成的同时,还留有足够的时间进行日常检修和预防性检修工作,从而达到生产与外运的均衡,不出现因为原煤仓满而因为系统故障产品仓空的状况,也不出现在铁路车辆供应充足、外运计划没有完成的情况下,仓空无煤等装。 3.1协调好生产与检修的关系 根据矿井检修情况,外运计划,结合夜间和早晨各车间上报的检修票项目,以及仓存情况合理安排好停车时间与启车时间并报告给各岗位,在备够外运、原煤仓位不高的前提下,留够充足的时间让各岗位充分利用停车时间进行各项检修,减少设备在运行过程中故障的机率,增加均衡生产的机率。 3.2及时追踪各检修与保养项目的贯彻落实情况 每天提前告知岗位停车时间、起车时间将日常检修落实到位,岗位司机在每天的停车时、以及设备运行时,分别检查设备是否正常,从而降低设备故障率。定期进行预防性检修工作,必要时申请机械维修中心与电器维修中心的协助,以及请外委施工单位来解决。产品仓满停车时间如果安排在白天,可以利用该段时间检修,若安排在夜间系统就空停着。浪费了检修的时间,为生产中出现故障造成隐患,不利于均衡化生产的实现。 3.3保持与矿井及运销公司沟通联系 调度室要随时掌握矿井原煤生产情况,掌握列车到达情况,提前询问运销公司对商品煤的需求,及时告知运销仓存情况,避免所安排进车与仓存情况不符。装车情况影响产品仓的仓位情况,仓位情况影响是否能够按时起车生产,如精煤仓满没有精煤车,那么系统会因为仓满而不能起车,这时如果原煤仓满,矿井来压停不下来,那么就会因为补连塔选煤厂的不均衡生产造成矿井单位的不均衡生产,进而造成整个公司的生产不均衡。 3.4减少设备空转时间 设备在起停车时如果各岗位协调不好,那么就会出现设备空转的情况,设备空转会造成电的浪费,造成生产成本的增加,造成检修时间的浪费,增加了设备运行时间。,均衡化生产需要充分利用设备运行时间生产,充分利用停车时间检修,因此设备空转不利于均衡化生产的实现。这需要调度员提前告知各岗位启车时间,岗位工根据停车与起车时间安排检修项目,在起车前检查好设备,有问题提前处理,不要拖延加煤时间。 3.5本质安全的理念牢记于心 对一个生产性单位来说,安全的重要性是摆在任何事情前面的,均衡化生产是以安全生产为前提的,一旦出现安全问题,均衡化生产就失去了意义。调度室在工作中必须把本质安全的理念要了然于心,在停送电过程中坚持谁停电谁送电原则,送电试车时问清每个停电人是否可以送电试车,所有人都同意了方可指挥电工前去送电,在日常调度工作中不违规指挥,不违规操作,不违反劳动规程,坚持安全第一的思想理念。 4结论 通过以上分析,得出结论:调度室都应该“将合理协调检修与生产的关系从而达到公司外运计划的平稳实现”作为日常工作的一个重要目标与标准,克服过程中遇到的各种困难。并提出:协调好生产与检修的关系,及时追踪各检修项目的贯彻落实情况,定期落实对设备的保养工作,随时与矿井及运销公司保持联系,加强调度室的权限树立调度室的权威,减少设备空转时间,仓满停车时间尽量安排在白天,本质安全的理念牢记于心,一下以调度为中心的补连塔选煤厂均衡化生产对策,以供补连塔选煤厂参考。 生产调度论文:预警指令调度系统在公司安全生产指挥中心的智能应用 摘 要:近年来,随着燕山石化公司信息化整体水平的不断提升及专业化重组的进一步深入,是否能够及时准确地监控、关注、解决各类生产监控预警信息,在公司生产指挥及生产调度中显得尤为重要。预警指令调度系统集成了公司各类预警信息,是公司生产调度的优秀系统,文章简要介绍了预警指令调度系统的设计思想及实现功能,重点说明了在公司安全生产指挥中心,如何通过该系统实现预警信息、预警图像与监控屏幕的智能联动。在实际应用过程中,通过这种智能应用,有效减轻了公司调度人员的劳动强度,切实提高了工作效率。 关键词:预警;调度;屏幕;智能;应用 1 概述 燕山石化公司安全生产指挥中心(以下简称“指挥中心”)是负责企业日常生产调度工作的指挥和管理优秀,是公司近年来提升信息化管理的一个重要组成部分,是集安全、生产、环保、保卫和处理突发事件的神经中枢,并实现了多部门的“合署办公”。关注预警、处理预警是公司生产调度人员每天的重点监控工作,而原来的预警信息是分散在不同系统里面。针对此现状,公司领导提出开发预警指令调度系统(以下简称“预警系统”),系统将分散开来的所有预警信息按类型有效集成,并与指挥中心监控大屏有效结合,实现“黑屏”管理,调度人员不用时时盯着显示器,一有预警自动弹出,提醒调度人员处理,通过实际应用,有效减轻了调度人员的工作强度,可以说,预警系统的智能化操作初步形成。 2 预警指令调度系统简介 2.1 设计思路 原来预警处理模式预警查询需单独登录各自信息系统,查询后,公司调度人员还需再通知生产调度人员预警情况,最后再由生产调度组织相关技术人员处理预警,操作繁琐,且流程复杂,并不适合公司专业化重组后的生产要求。 现在的预警处理模式预警信息集中在预警指令调度系统中,并自动在公司安全生产指挥中心大屏展示,公司调度、生产厂调度根据预警等级分别处理预警信息,预警信息经过审核后关闭,同时,公司调度、生产调度及审核人员根据预警重要程度互相沟通,并可实现预警信息处理情况的追溯查询。 2.2 系统功能 (1)集成性:将实时数据库、生产运营实时监控、LIMS、炼油化工产供销监控、设备及物资实时监控、消防远程监控等系统有效集成,并划分为炼油、化工、产供销、火炬、可燃气体、安全、设备、质量、环保等9大类预警主题,数据抽取频率与源系统基本一致,预警操作界面简洁直观,适合各个岗位职工操作。(2)预警分级:打破了以往由公司调度统一处理预警的单一模式,按照配置规则,将预警分为公司级、厂级两级预警,公司调度、生产厂调度分级处理。(3)闭环管理:实现预警产生、处理及审核闭环管理。(4)智能性:将同一物料、同一装置重复预警次数较多的,并排在前5名的预警信息通过曲线图、柱状图展示,便于分析原因;与安全生产指挥中心大屏的有效集成,下文详细说明。 3 预警指令调度系统智能应用的效果与实现 3.1 实现效果 当监控屏幕未实现与预警系统智能集成时,所有屏幕都会24小时点亮,公司调度需长时间监控9块预警屏幕是否有预警信息,同时还要通过视频监控系统调用生产装置监控图像,查看是否有火炬报警画面,长时间盯着屏幕图像或长时间看同一页面的内容,很容易造成眼睛疲劳、注意力分散等问题,从而遗漏报警信息,影响公司正常生产任务部署。如图1所示。 针对上述的问题,目前,公司安全生产指挥中心针对预警信息实现了与大屏的智能应用,其主要体现在预警信息及预警图像上,如图2所示。智能应用主要有2种直观效果:(1)效果1:预警信息的“黑屏”操作。9类预警信息,初始状态下全部是“黑屏”,只有当预警产生时,对应的预警屏幕自动点亮;9块预警屏幕不固定预警类型,而是动态分配,保证预警信息“点亮”的屏幕是连续的。(2)效果2:火炬、可燃气预警图像的自动“弹出”。正常状态下,生产装置6个监控图像自动轮循,当有火炬或者可燃气报警时,6个监控屏幕自动变化,实现1、2、4、6、9预警图像切换。 3.2 实现过程 公司安全生产指挥中心经过一次改造,改造后的指挥中心存在多种大屏模式,整个安全指挥中心屏幕模式变换的实现较为繁杂。在此,主要将预警信息、火炬及可燃气图像与监控屏幕的“智能”预警实现过程进行说明:(1)预警系统与大屏控制系统建立网络链接。(2)预警系统接口程序发送预警数据包。(3)大屏控制程序接收并解析预警数据包。(4)查找预警关联的矩阵输入和对应的输出。(5)切换矩阵,控制屏幕。(6)如果是质量、炼油、化工、产供销、安全、设备、环保类预警信息,程序结束,即实现了预警信息的“智能”展示。如果是火炬、可燃气预警,还需进行步骤7-步骤10,实现预警图像的“智能”展示。(7)调用大屏模式。(8)查找视频图像对应的矩阵输入。(9)查找对应的矩阵输出。(10)切换到矩阵,显示预警图像。 4 结束语 近年来,随着燕山石化提出的“打造数字燕山,建设智能工厂”建设目标,信息系统的“智能化”应用越来越突出,越来越重要,传统意义上单纯的监控或者展示系统不再适合燕山使用,“智能工厂”、“智能指挥”建设势在必行。实践证明,文章提到的智能应用满足公司领导及使用人员要求,通过系统梳理了预警处理的流程,减轻了调度人员的工作强度,提高了使用人员的工作效率,同时也受到了总部及兄弟单位的好评和关注。 生产调度论文:地方电视台生产调度中心结构化综合布线系统 摘 要:湖南电视台新成立的生产调度中心是整个湖南电视台节目生产与调度的优秀,是湖南电视台的心脏,针对节目生产调度中心科室相对独立,部门多而杂,有些技术型部门,认为是外行管内行,对中心的管理表现为排斥等一系列矛盾,现代化的办公管理就像一剂润滑剂、一只无形的手,能够加强和推进节目生产调度中心科学管理。因此以计算机为依托的办公自动化,对于节目生产中心的管理有积极推动作用,一个统一的网络对于组建设对于湖南电视台的科学管理是多么重要.本文从网络基础建设出发,针对湖南电视台的现有状态,利用自己所学知识,阐述湖南电视台生产调度中心结构化综合布线系统的科学架构、设计以及验收全过程。 关键词:ST接口;超五类;非屏蔽双绞线;突变折射率;相对湿度;铜缆;光缆 综合布线是一种模块化的、灵活性极高的建筑物内或建筑群之间的信息传输通道。通过它可使话音设备、数据设备、交换设备及各种控制设备与信息管理系统连接起来,同时也使这些设备与外部通信网络相连的综合布线。它还包括建筑物外部网络或电信线路的连接点与应用系统设备之间的所有线缆及相关的连接部件。综合布线由不同系列和规格的部件组成,其中包括:传输介质、相关连接硬件(如配线架、连接器、插座、插头、适配器)以及电气保护设备等。这些部件可用来构建各种子系统,它们都有各自的具体用途,不仅易于实施,而且能随需求的变化而平稳升级。 随着计算机应用的不断普及,新技术越来越多地运用于电视节目,甚至改变原有节目形态。计算机作为一种工具、一项技术,网络作为一种连接方式、一种载体,是怎样溶入节目,从而影响与推动电视节目;电视台的信息化程度以及现代化办公体系对电视节目的重要推动作用;新技术运用到电视当中是一种怎样不可阻挡的趋势;新技术的运用对考核节目有什么样的重要作用;以及怎样洞悉新技术,运用新技术,让节目生产中心的成立成为湖南电视台的一个新的起航。 为了建设好湖南电视台调度中心的办公网,综合布线系统是基础。它为信息资源的传递提供了物质通道。因此寻求一种更合理、更优化、弹性强、稳定性和扩展性好的布线技术,已成为当务之急,它不但能够满足现在的需求,更重要的是迎接未来对配线系统的挑战。 结构化布线系统是现代通讯领域高科技的结晶,它为用户提供了最合理的布线方式,并依靠其高品质的材料,一改传统布线面貌,为现代化的大厦能够真正成为智慧型的楼宇奠定了线路基础。它将计算机数据处理和数据通信系统、语音通信系统、广播系统、基带图像传输和处理系统、楼宇监控自动化系统等等,综合集成在一组布线系统内,以开放的体系,灵活的模块化结构,以及遵循国际工业标准的设计原则,支持众多厂家的系统及网络,从而达到信息的高度共享,以增强自动化管理的程序,也以最好的性能价格比来满足现代通信发展的需要和适应综合业务数字网(ISDN)的需要。 一、系统详细设计 (一)传输介质选择 在系统设计中首先要考虑的是选用哪一类传输介质。 结构化综合布线系统中常用有四种传输介质可供选择: a. CAT.3 (三类)非屏蔽双绞线 b. 五类(超五类)非屏蔽双绞线(或屏蔽双绞线) c. (GigaSPEED)千兆比特(六类)4对非屏蔽双绞线 d. 光缆 根据湖南台具体情况及用户所提出的要求,本方案设计中数据主干传输介质采用linkbasic兰贝六芯室外多模光缆,建筑物内的水平子系统在性能上可采用三类、超五类和六类线缆。三类线缆一般使用其作为语音和低速设备的传输介质,超五类线缆能支持最高622M的高速网络,技术成熟,在各行各业得到了广泛的应用;六类线缆其性能指标在超五类的基础上有所提高,但其成本相对昂贵,且对产品的兼容性及施工技术要求严格,而且湖南台只是做为办公网在使用,非编网有专用的网络。因此我们确定水平子系统的传输介质选用际联信息科技有限公司的linkbasic兰贝的超五类非屏蔽双绞线,完全满足其数据、语音、图像传输及抗干扰的要求。 (二)工作区子系统 工作区子系统为用户提供一个满足高速数据传输的标准信息出口,并实现了信息口与设备终端的匹配、连接。该部分主要包括跳线、软线等非有源器件,其数据部分采用(RJ45-RJ45)超五类压接跳线,每个信息插座应可支持如下的终端设备:数据通信、语音通信、图像传输等。 根据湖南电视台调度中心的要求,本项目共计数据点289个。详细的分布见表1。 (三)水平(配线)子系统 水平(配线)子系统由信息插座、信息插座至楼层配线设备的电缆或光缆、楼层配线设备和跳线组成。信息插座均为RJ-45制式。每一条数据水平双绞线的长度均不应超过90米。水平双绞线布线从房间内的信息点引出并布到相应的楼宇配线柜内。整个布线为星型拓扑结构连接方式。其敷设采用PVC线槽安装。信息点插座采取安装在墙壁上的办法,其安装高度全部为离地300mm。 (四)设备间子系统 整个主设备间(计算机中心机房)设在主楼(T1区),主要放置主配线机柜、网络服务器、交换机及其它网络设备等。考虑到大楼的高度及宽度,在T2区与T3区分别设立分配线间。 为了保证系统的安全可靠性,所有的配线设备及网络设备必须置于机柜内。 设备间至少应具有以下三个功能: (1)提供网站管理 (2)提供设备进线 (3)提供管理人员值班 数据系统的主机房设于T1区紧靠弱电井的计算机网络中心。语音系统的主机房与数据系统设于同一机房,系统安装200门内部使用的数字程控交换机,语音总配线架MDF亦安装于此。机房内配置48芯光配线架一台,24口模块式配线架一个,2000×600×600标准机柜一台。 设备间的地面荷载要求达到大于5KN/m2,设备间环境条件: 1.湿温度 根据综合布线有关设备对温度、湿度的要求,可将温湿度分为A、B、C三级,如表所示。 常用的微电子设备能连续进行工作的正常范围:温度10~30℃,湿度20%~80%,超出这个范围,将使设备性能下降,寿命减短。 2.尘埃 设备间不仅应有防止有害气体(如SO2、H2S、NO2等)侵入,还应有良好的防尘措施。 设备间通话的尘埃含量限值见表2: 设备间的温度、湿度和尘埃对微电子设备的正常运行及使用寿命都有很大的影响,过高的室温会使元件失效率急剧增加,使用寿命下降,过低的室温又会使磁介质等发脆,容易断裂;温度的波动会产生“热噪声”,使微电子设备不能正常运行。相对湿度过低,容易产生静电,对微电子设备造成干扰;相对湿度过高会使微生物的作用还会使微电子设备内部焊点和插座的接触电阻增大,尘埃或纤维性颗粒积聚,以及微生物的作用还会使导线被腐蚀断掉。所以,在设计备用时,除了按GB2882-89《计算站场地技术条件》执行外,还应根据具体情况选择适合的空调系统。 3.电磁干扰: 设备间的无线电干扰场强,频率应在0.15~1000MHz范围内,不大于120dB。 设备间内磁场干扰场强不大于800A/m。 设备间低压配电系统应采用频率50Hz,电压220V/380V,TN-S或TN-C-S系统,通常采用直接供电与不间断电源(UPS)供电相结合的方式。 (五)(垂直)干线子系统 干线系统是指从主配线间至楼层配线间的电缆。本综合布线系统由于没有另外设置楼层配线间,故不考虑垂直干线子系统的设计。 干线子系统是由设备间和楼层配线间的连接线缆组成,它是综合布线系统的主要组成,是楼层之间垂直缆线的统称,本工程干线子系统的数据传输采用SM DEPRESSED COAD 1310/1550单模光缆加4根超五类非屏蔽双绞线。设备间至T2区3、1层楼层配线间布放6芯光缆各1条,设备间至T3区1、3层楼层配线间布放12芯光缆各一条。 (六)建筑群子系统 建筑群子系统将一个建筑物中的线缆延伸到建筑群的另外一些建筑物中的通信设备和装置上。它是整个布线系统中的一部分(包括传输介质)并支持提供楼群之间通信设施所需的硬件,其中有铜线,光缆等。本项目中建筑群子系统指的是湖南电视台调度中心办公楼与湖南电视台办公室之间的光纤连接。本方案中的数据主干线缆采用际联信息科技有限公司的linkbasic兰贝六芯室外型多模光缆,其敷设方式室内采用金属桥架,室外采用走地沟的方式。 生产调度论文:基于光纤通信网的生产调度通信系统的可行性和必要性 【摘要】 随着时代的进步社会经济的发展,科学技术的革新速度越来越快,光纤通信因为具有一系列的优势,被广泛应用于企业通信中。本文以某企业为例,分析了光纤通信网的生产调度通信系统的可行性和必要性,希望可以提供一些有价值的参考意见。 【关键词】 光纤通信网 生产调度通信系统 必要性 某企业有着较大的地域面积和很多的子单位,职工人数众多,目前在通信方面主要是这样的,S1240程控交换机10000门,长途出局从电信公司及联通公司中继出局,内部有几个模块局及电话站,生活电话几乎没有,几乎都是办公生产的行政电话;那么在信息化飞速发展的今天,就需要对现有通信环境进行改造,构建专业的生产调度指挥系统。 一、建立光环网生产调度通信系统的可行性与必要性 光环网中所用PCM概述:将先进的PCM设备应用于光环网中,具有一系列的优势,它具备的接口有很多,不仅提供音频,还可以提供宽带数据;主要可以从这些方面来理解:一是提供的用户接口板比较多样,这样就可以将非常丰富的业务接入能力提供给用户,其中,自动电话、专线电话以及公网电话等都是由AL2U1用户板提供的。二是时隙交叉连接能力比较的强大:本设备在时隙交叉连接能力方面比较的全面,可以互相交叉时隙的上下线路,不仅可以单向广播较差,还可以实现双向广播交叉。这样就可以有效实现自动电话。三是网管系统比较的统一和高效,可以灵活的进行组网管理和配置,专业就可以有效进行自动电话的软件设置。 在光环网业务配置现状方面:目前,光环网中的业务类型又很多,比如话音、远动数据以及以太网信息等等,其中,可以将语音和远动数据通过PCM来进行传输。在语音业务方面,目前一般将一路公网电话配置于每一个外围光纤站,也可以多大4路。但是只需要将一个AL2U1板配置于光纤站PCM,话路数量就可以达到16个,最大情况下,可以将12块AL2U1板配置于PCM,因此话路有着较大的容量,这样就可以更好的添置自动电话业务。 构建光环网生产调度通信系统的必要性:行政交换机用户的远端延伸就是公网电话,它对局行政交换机的资源进行了占用,如果有故障出现于行政交换机,那么就会中断公网电话。另外,如果有故障出现于调度总机故障,那么就会中断调度台到各个变电所的系统内电话,因此,就需要将光环网的现有资源利用起来,构建一个自动交换系统,这个交换系统是不依赖于行政交换机和调度总机的,因此可以直接服务于企业各个部门的生产管理人员。 二、光环网生产调度通信系统建立方法 一是在硬件配置方面:结合本企业的具体情况,通过中心站PCM将一部或者两部自动电话直接接入到调度台,另外,将自动电话接入到其他部门的负责人。在外围站配置方面,因为各个外围站PCM的话路板有着充足的容量,那么就不需要增加用户板,只需要将一部自动电话接入到所辖站点的有关用户即可。 二是在软件配置方面:将光环网网管系统打开,登陆主机,按照下面的步骤进行操作;在物理端口配置方面,首先是配置管理,找到物理端口配置,对某一网元进行选中,找到用户板属性,对某一个空闲用户支路号进行选择,将其设置为自动电话,然后进行发送关闭步骤即可。其他各个单元按照这种步骤进行操作即可。 三是在时隙配置方法方面:利用一个新的2M在软件上有效连接各个外围站SDH以及中心站的SDH,然后将各站的PCM时隙配置于网管上。在配置的过程中,需要注意的是,不能将时隙连接应用到HW6和HW10之间,因为这种类型的自动电话会将通道设置为那些设定过的若干时隙,只需要连接HW10的空闲时隙以及AL2U1板的空闲时隙即可。 三、结语 通过上文的叙述分析我们得知,基于光纤通信网构建的生产调度通信系统具有一系列的优势,可以有效满足使用要求,并且也不需要那么高的投资成本,将光环网的潜能给充分挖掘出来,促进企业更好的生产和发展。本文以某企业为例,分析了光纤通信网的生产调度通信系统的可行性和必要性,希望可以提供一些有价值的参考意见。
15G移动通信技术的特点及优点 首先,该技术特点是5G技术的更新,是极大的创新型发展,是一个跳跃性的变革,5G将会是全新技术,通俗来说,5G在速度上远超4G,但在功耗上要低于4G,也就是功效与实用性实现了质的飞跃,随之还将会带来网络架构的改变,从而也会带来全新的电子产品。从5g技术的特点进行分析,武器技术室中那3G、4G技术各方优点,所发展起来的通信技术,是一个跳跃性的变革,是全新的技术,通俗来说5G在速度上就远远超过4G速度,在功耗上低于4G也就是在有限的资源内实现更大的效率,提供了实质性的飞跃,还为电子产品带来了全新的模式。5G术的优点方面主要是针对用户来说,无忌的价值来说就是一个字快,它的使用频率可以比4G高达几十兆,比如在下载一部高清电影,4G需要好几分钟,甚至一个小时,而5G则是在眨眼之间,一秒之中便可以完成,速度的提升,可以使得用户达到更好的使用体验,并且还可以推动无人驾驶技术的研发,使得物联网等多方面技术共同发展。 25G无线通信技术的概述 光纤即光导纤维的简写,光纤通信即利用光导纤维,以光为载体进行信息传播的通信技术。自上个世纪90年代以来,我国光纤通信技术得到了最快的发展,尤其是在有线电视网络,能源勘测方面等得到了广泛的应用,随着有线电视的普及率提升,光缆的优点逐渐取代电信号传播,尤其是光缆在广播电视的应用过程中,呈现出激增的优势。一般光缆通信技术主要分为两种,光纤接入技术和波分复用技术,这两种关键技术是最主要的通信技术。光纤接入技术,也是指光纤到路边和用户的宽带网络连入技术,光纤通信可以极大的满足家庭企业信息通信的要求,成为是电信通信技术的重要替代品。尤其是光纤到户工程,可以使得用户不受限制的进行信息接收与反馈,我国自2003年以来进行光纤到户部,即到2014年,已经在全国30多个省市建立了光纤到户网络,满足了企业家庭等多方面的需求,发展结果极为鲜明。而波分复用技术则是通过将不同波长的光信号整合在一根光纤中进行传统运输,到达之后再区分为不同波长的信号,使得传输的数据最终达到所需之处,完成传输任务,这一技术提升了光纤通信信息技术的传输量,受到了相关领域的广泛关注和广泛热议。 35G通信技术施工与建设问题探索 技术的好坏直接决定了施工的质量。因此,要想提高施工质量,首要提升施工技术。这里的施工技术主要包括光缆铺设技术、线路接续技术等。(1)要对光缆的设计位置进行精确准确的定位,在施工过程中,光缆铺设的位置如果有所偏差,那将会对整个工程产生莫大的影响。千里之堤,溃于蚁穴,必须要从细节入手,对光缆的铺设位置一定要做到精准精确,减少光缆位置偏移所带来的损耗,从而提高信息在传递过程中的准确率。(2)则是针对光缆在铺设过程中重物挤压磨损问题进行探讨,因为地形地质的不同,在我国各地铺设光缆的过程中,往往会存在着重物挤压的问题使得,光缆的寿命大大缩减。因此在施工过程中,相关技术人员必须要对地形具体问题具体分析,针对特定地形,因地制宜铺设最高效的道路,使得光缆能够正常使用,保持正常寿命,减少光缆道路内部杂物的磨损,以及光缆受重力影响的磨损。(3)要保证光缆的牵引力都有所弹性,因为光缆质地比较柔软,不能生拉硬拽。这就要求施工人员在进行铺设的过程中,必须要把握恰当的牵引方法,不能强拽、硬拉,这会使得光缆的寿命缩短,甚至直接报废,在牵引时必须要预留出一段光良的智力,保证光缆牵引的弹性,使得光缆能够在长距离中正常运行。 4结论 5G的技术革新在日新月异的发展过程中不断有所突破,研究者普遍钉住了空闲的高频谱资源,这对5G技术的革新来说,有着重要的切入点一一因此在更多高平资源和更高平铺的利用效率下,张发展为下一代移动通信技术的创新,多流汇聚来解决未来通信技术的重点难点,这也是使得不同网络进行大融合的有力构想。 参考文献 [1]张馨丹,刘明.5G无线通信技术的发展方向探索[J].中国新通信,2017,19(20):38. [2]王琼,乔宽,杨中豪.蜂窝结构与5G无线通信网络关键技术[J].广东通信技术,2016,36(03):28-31+46. [3]倪善金,赵军辉.5G无线通信网络物理层关键技术[J].电信科学,2015,31(12):48-53. [4]杨绿溪,何世文,,代海波.面向5G无线通信系统的关键技术综述[J].数据采集与处理,2015,30(03):469-485. [5]周江.面向5G的分层次分布式云服务系统资源优化调度与分配[D].电子科技大学,2015. 作者简介李敬义(1990-),男,吉林省长春市人。大学本科学历。现为吉林吉大通信设计院股份有限公司工程师。主要研究方向为5G无线通信技术分析。
智能建筑电气安装探讨:强化智能建筑电气安装质量监控的思考 摘要:近年来,一批智能化楼宇的出现,对智能建筑电气安装的质量提出的了更高的要求。保证智能建筑整体运行的先进水平及智能的发挥,强、弱电系统的先进性、合理性是至关重要。本文主要研究如何强化智能建筑电气安装质量监控。 关键词:智能建筑;电气安装;质量监控 强电系统主要有进线系统:一般由一路10KV电源和自备电源或二路10KV独立电源进线,分列运行,自动切换;配电系统大部分采用双回路自动切换方式,应急电源除了箱内设置自动切换及整流装置外,还可能设置多套UPS电源和EPS电源。弱电系统主要有:楼宇自控、火灾报警、综合布线、电磁屏蔽、安保监控、电视等。上述系统设备先进,结构复杂,安全可靠,自动化程度高,而且工程建设中的投资、质量、工期目标明确,指标要求高,质量监控应着重抓以下几个关键环节: 1.强化智能建筑电气安装的协调环节 由于施工队伍技术水平参差不齐,各行业技术标准、要求不尽相同,可能缺少团结协作,互相扯皮,造成施工协调困难,影响后序的施工,严重者留下质量隐患。为使各施工方协调配合,监控人员要抓好以下几个关键性工作。 建立制约制度,耐心磨合,交错施工。要求弱电队伍必须与总包单位签订分包合同,给总包上交1%的管理费,施工服从总包单位安排,质量接受总包单位管理。重大问题由甲方,监理人员出面协调,并要求他们每周必须参加监理例会和施工问题协调会,给它们发表意见的机会,做到各专业施工逐步适应计划,以期达到较好的磨合和较高的质量保证。 现场督促。在施工中,经常遇到管路不通、漏做管盒和敷管过密的问题;开始总包方对上述问题的处理比较容易接受,时间一长,就表现出不耐烦的情绪。为此,监控人员尽量要求弱电施工方将问题一次查清、搞准确,并耐心与总包方说明,不怕麻烦,组织双方人员深入现场,找部位、指地点,随时补救。建立事件处理交接档案,双方签字,由监理人员保存,防止日后互相指责,推诿。 分清专业施工界面。强、弱电的施工设计图纸界面往往分不清,如空调机的控制柜至电源箱间的管线等,虽属于强电的范围,但要求各施工单位仔细审图,及早提出问题,并通知设计单位进行修改,让各方施工有依据,避免扯皮现象。 2.强化智能建筑电气安装的质量监控环节 首先,监控人员要努力提高自身素质和专业能力,才能做好质量的监控。 认真阅图是做好质量监控的前提。图纸是施工阶段的前提和依据,只有详细消化图纸,做到心中有数,才能发现问题和纠正错误。每一阶段施工前,都要仔细地审图和校图,认真管理核对每一份设计修改通知单,逐一描绘到蓝图上。利用这样的修改蓝图,进行工程质量的监控,才能纠正一个又一个错误,保证系统安全、正确和可靠。此项工作由现场监理工程师牵头,组织各方面人员参加,每项问题做到认真记录备案。 熟悉规范,把好质量关。电气施工质量规范条框较多,监控人员要结合工程实际,边干边学,不断积累,牢记规范条例,并且要有强烈的事业心和责任感,材料的质量和性能是施工质量好坏的关键,要始终把材料质量的监控贯穿于工程建设的全过程。只有杜绝伪劣产品用于工程,才能保证电气施工质量和安全,我们要求监理人员对每批材料进场时间、规格、型号、检验情况、使用部位登记备案。 严把施工工序关。施工工序执行的好坏,对下部施工质量、进度,甚至造价都有很大的影响。工序问题可增添施工难度,造成过多的人为刨、补事情,甚至返工。如钢管套接中的漏焊、缺焊造成堵管;违反规程的对焊,造成穿线损坏导线绝缘;PFC管连结不使用胶结和连结处不做加固处理,造成打砼时造成断管。 实现质量目标的预控。监控人员必须分清工程中的重点环节:配电装置、电力电缆、配电箱是三个重点,设备管、配电箱位置、疏密程度,补管、施工交接等是重点协调环节。监控人员必须预先组织各专业人员对梯间的箱、管设置做专题解决方案会议。必须在监控好重点环节后以点带面,促动整个工程的质量监控。 3. 强化智能建筑电气安装的设备环节 由于电气工程专业性强,监控人员要认真学习、总结经验、分析工程实际、抓住关键环节、避免施工中的偷工减料,以次充好的事情发生。 配电装置。这是电气工程的优秀。对配电装置从设备进货到安装调试,都要严格按图施工和规范验收。配电设备都比较先进,但在实际工程中,常常会发现低压开关柜内回路开关的动作整定电流与设计不符、供货的开关大小满足不了要求。应仔细检查,核对图纸,消除事故隐患,监理人员要将核对情况登记备案。 电力电缆。电缆是输送电能的载体,若质量不高,会造成火灾等事故的频繁发生。电缆多数是沿竖井、桥架和沟道铺设、电缆集中、数量多,各类型号规格多。如不分门别类,严格审查,就会出现施工混乱、以次充好,造成运行中电缆过热,信号电缆相互干扰。应及时通知施工单位并更换电缆,追查责任,避免了类似现象的发生。 配电箱。配电箱是接受分配及计量电能的现场在直接控制器。其工作性能是至关重要。工程中配电箱型号复杂、数量多,大部分还受大楼的消防等弱电专业的控制,工作原理复杂、上下级设制严格。监控人员应对现场的配电箱按设计修改通知单逐一核对,纠正开关容量偏大或偏小、回路数不够、设备的上下级容量不匹配的错误。若不符合技术要求,势必造成系统运行不合理、供电可靠性差,埋下事故的隐患。 弱电设备功能。弱电设备多,专业性强,需专业的技术人员安装调试,监控人员应着重对系统设备的功能进行监控。在签订合同时,专业队伍为了竞争夺标,往往提出实现系统的许多功能和测控点,而报价又不高,以增加竞争优势。在施工时,为了省钱,往往去掉某些功能,忽略一些测控点。管理人员若不按合同监控,就会使工程少测控点、缺功能。 智能建筑电气安装探讨:浅议智能建筑电气设备安装技术 摘要:智能建筑是利用系统集成方法将智能型电脑技术、通信技术、信息技术与建筑技术有机地结合起来,对各种设备的自动监控信 息进行分析、正确判断和处理。建筑物智能要求的提高势必导致电气设备系统日趋复杂,对其安装施工提出了更高更新的要求。 关键词:智能建筑电气设备安装技术 引言 随着智能建筑的不断发展,建筑物内部的电子设备的种类不断的增多,设计也日趋复杂化,建筑电气技术保证了所有设备互不干扰的正常运行,因而在智能建筑领域得以广泛使用。 1.前期准备 由于BAS管、槽、布线的工程量较大,与装修方面配合点较多,施工存在相对难度。施工前应根据设计图纸配合现场实际情况明确弱电竖井设置及重要公共场的位置。施工中,垂直线槽敷设要和装修注意事项配合,充分考虑美观和检修方便。水平金属线槽从弱电竖井出来后在电梯间、走廊吊顶内敷设,一般采用镀锌钢管进入室内。工作区使用按实际需要选用合适的活动地板,导线进入室内后在活动地板下金属线槽内敷设,引到工作区。 2.智能建筑系统的主要内容 目前智能建筑又称为“3A 建筑”,主要包括办公自动系统(OAS)、建筑电气设备自动化(BAS) 、通信自动化系统(CAS) 。因此智能建筑电气设备自动化为智能建筑系统中的一个重要系统之一,是采用具有高信息处理能力的微处理机(即中央处理机)通过通信网络对整个建筑物的空调、供热、给排水、变配电、照明、电梯、消防、广播音响、闭路电视、通信、防盗、巡更等众多设备进行实时测量、监视和全面监控,实现最优化的管理,从而提高系统运行的安全可靠性,节省人力、物力和能源,降低设备运行费用,随时掌握设备状态及运行时间、能量的消耗及变化等。因此其主要内容有: 2.1各种设备按规定时间进行启停控制,以达到节约能源的目的。 2.2供电系统、空调系统、供排水系统、冷热源、电梯等的参数调节控制监视和设备运行状态的监测。 2.3对各种设备运行时间积累和维修期限达到报警,以便及时更换或维修服役期满的设备,延长设备的使用寿命,提高服务质量。 2.4根据建筑实际需要的冷负荷,自动控制冷水机组投入运行的设备台数,达到最佳的运行方式。 2.5据设备运行时间自动更换工作和备用设备,延长设备的使用寿命。 2.6对各种能源消耗进行计量和计费。 2.7各种文本的自动生成和打印。 3.主要安装技术要求 3.1远程处理机的安装要求 楼宇自动控制系统与各RPU之间的通信是透明的,可利用同一线路不同的RPU完成同一个控制系统。一般而言,BAS系统大量监控的是空调机组,所以将RPU布置在机房之中或附近,把空调机组控制系统使用后剩余的输入输出接口用于连接附近的水流量计、水位信号、照明控制等。为了日后的发展,RPU的接口要留出20%~30%为宜。 3.2 BAS线路安装要求 在BAS进行布线时,要注意某些线路需要专门的导线,如BAS的通信线路、温度湿度传感器线路、水位浮子开关线路、流量计线路等,它们一般需要屏蔽线,或者由制造商提供专门的导线。电源线与信号、控制电缆应分槽、分管敷设;DDC、计算机、网络控制器、网关等电子设备的工作接地应连在其他弱电工程共用的单独的接地干线上。智能建筑中安装有大量的电子设备,这些设备分属于不同的系统,由于这些设备工作频率、抗干扰能力和功能等都不相同,对接地的要求也不同。在安装中,按下述方法进行接地: 3.2.1电子设备的信号接地、逻辑接地、功率接地、屏蔽接地和保护接地,一般合用一个接地极,其接地电阻不大于4Ω;当电子设备的接地与工频交流接地、防雷接地合用一个接地极时,其接地电阻不大于1Ω。屏蔽接地如单独设置,则接地电阻一般为300Ω; 3.2.2对抗干扰能力差的设备,其接地应与防雷接地分开,两者相互距离宜在20m以内,对抗干扰能力较强的电子设备,两者的距离可酌情减少,但不宜低于5m; 3.2.3当电子设备接地和防雷接地采用共同接地装置时,两者避免雷击时遭受反击和保证设备安全,应采用埋地铠装电缆; 3.2.4电缆屏蔽层必须接地,为避免产生干扰电流,对信号电缆和1MHz及以下低频电缆应一点接地;对1MHz以上电缆,为保证屏蔽层为地电位,应采用多点接地。闭路电视和工业电视都必须采用一点接地。 4.电气技术在智能建筑中的作用 智能建筑建立在建筑技术的基础之上,将信息技术与建筑技术进行有机的结合的产物,但其具体功能的实现却离不开建筑电气技术。智能建筑需要依靠数量庞大的电子设备才能实现其全部建筑功能。而想要维持这些电子设备正常运转,就离不开布线技术、电源技术、屏蔽技术、抗干扰技术、防谐波技术、防静电技术以及防雷与接地技术等多项电气技术的支持。可以说,在相关的多项电子技术的背后,建筑电气技术才是保障智能建筑基本功能全部实现的基础。 智能建筑中采用了数量众多的弱电系统设备,在此类设备的设计、安装于施工过程中,均离不开建筑电气技术的支持。由于弱电设备之间存在着一定程度的干扰现象,而在智能建筑中,弱电设备的种类和数量都远远高于普通建筑,如果依旧对每套设备进行独立安装,不仅是对人力物力的大量浪费,更主要的是,大量设备之间的成复杂干扰会造成众多设备无法正常运行。而使用建筑电气技术对电子设备的安装进行有计划的安排,不仅可以保证设备的正常工作,减少安装过程中对资源的损耗,还能够让降低设备运行过程中的能源消耗。 建筑电气技术的作用并不只局限于解决弱电设备之间的冲突,它同样也可以应用在其他领域,如帮助智能建筑实现智能化监控、加强智能建筑的安全防范能力、促进智能建筑间的信息传输等。 在电子监控技术方面,建筑电气设计摒弃了老式的计算机集中监控以及集散式控制的办法,转而研发新技术,开拓新领域,在现场总线系统模拟、以太控制网络开发、网络的集成控制以及各种新兴的计算机操作技术在监控领域的应用中做出了突出贡献,大大推动了智能建筑监控技术的发展。 与监控技术结合最紧密的便是安全防范技术。在安防技术发展的初期,安全防范系统中包括电视监控、通道控制、入侵报普、人员巡查、无线对讲、边界防越等子系统均是各自独立的,相互之间的信息交流有限,难以在同一时段内做到对智能建筑进行全面的监控。而当代建筑电气技术已经实现了子系统之间的联动协作,大大提高了安全防范系统的严密度、可靠度和实时度,为智能建筑提供了良好的安全保障。同时,随着各个子系统的相继数字化,整个安全防范系统也不断向着数字化、规模化、综合化的方向发展。 智能建筑是为人们的办公和生活提供便利的人性化建筑,所以发达而完善的通信网络是智能建筑中不可缺少的设施。智能建筑中的通信网络主要包括计算机网络、电话通信网络和双向有线电视传输网络等。而网络的布设和网络间的信息传输离不开建筑电气技术的支持。新兴的以太网络传输技术以其灵活的布线技术、优越的使用性能、高效的传输速率、方便的维护手段和合理的安装价格成为了当代应用最广泛的网络通信技术。通过采用以太网络进行数据传送,极大地促进了智能建筑内部的信息交流,为人们的工作和生活提供了方便。 5.结束语 总之,根据智能建筑电气设备工程的特点,严格按规范和施工工艺要求进行安装,必能确保系统开通和运行,充分发挥系统的运行效果,取得相应的社会和经济效益。 智能建筑电气安装探讨:论智能建筑电气安装工程的质量控制与管理 【摘 要】在建设工程中,电气安装质量的好坏轻则影响整体工程的质量,重则会危及用户的安全。文章针对电气安装工程中容易出现的问题,基于工程实践,提出加强建筑电气安装工程质量控制的具体措施,以供参考。 【关键词】建筑工程;电气工程;安装 随着经济的发展,人们对于自身的居住以及工作环境都有了较高的要求,智能建筑随之产生。智能建筑是利用系统集成方法将智能型电脑技术、通信技术、信息技术与建筑技术有机地结合起来,可以对各种设备的自动监控信息进行分析、正确判断和处理。分析电气安装工程中存在的问题,提出控制措施,势在必行。 1 电气安装工程中容易出现的问题 1.1 安装工程开始前准备工作不足 (1)施工准备工作不完善:施工前没有设备开箱检查,因此施工设备、器具安装前未按规定检查、验收,合格证、质保书等技术文件不全,仓库由于保管不善,导致安装时零配件丢失,油漆损坏;(2)施工条件不具备时匆忙开工:现阶段,我国各地房地产和保障性住房建设正大兴土木,某些施工单位在业主的催促下,为抢工期,不顾安装单位不具备电气工程安装条件强行施工,例如门窗未装、地坪未做,造成电气设备损坏、变形、受潮等,为安全运行留下隐患,也给住户使用留下了诸多的质量缺陷。 1.2 室内敷设钢管的质量问题 (1)管口,存在毛刺,没有跟进采取相应的防护措施,使得管道发生堵塞等现象和情形;(2)管道。主要表现在管道外水泥砂浆保护层厚度小,容易导致墙地面顺管路裂缝:管道不进箱、盒或插入箱、盒内长度与安装标准不符;管道敷设长度超标,与设计方案存在差异;(3)在处理管道时没有采取防腐处理,导致后期的施工出现较大的误差,如:管煨弯及焊接处有扁、凹、裂现象。 1.3 电线、电缆及母线安装质量问题 (1)导线穿线时绝缘层破损:不加管口护圈管管口无护圈,穿线时绝缘层被管口损坏;(2)多股导线接头连接不符合要求:不按规范施工,导致接头连接不压接线耳,造成接触不良,通电后易发热;(3)接头处绝缘包扎不规范:只用黑胶布或仅用绝缘带缠包;(4)线头无号牌或号牌字迹不清晰:无专用号牌及专用标汜笔标记,线头未套,号牌长短不一,字迹模糊不清,字体不端正。 1.4 防雷接地、火灾探测器等保护设施安装问题 (1)避雷设施不覆盖整个屋顶部分:屋顶避雷带没有和建筑物的其他金属物体连接成一个整体,屋顶避雷带无法保护全部建筑物。(2)电气设备接地不符合要求:接至电气设备上的接地线,没有用镀锌螺栓和弹簧垫,电气设备接地电气连接不可靠,电阻大,松动。(3)火灾探测器发生误动:探测器与其他设备、梁、墙的距离不符合要求,造成误报警,探测器安装距离超出报警范围,产生报警死角。 1.5 照明器具和一般电器安装问题 (1)灯具安装质量差,固定不牢固:相同的灯具在同一场所高度不一致,成排灯具不直,吊顶灯具下垂、歪斜;(2)吊顶、吸顶灯脱落:用木塞作固定吊点,木塞干燥后松落,吊灯、吸顶灯在使用一段时间后脱落,或半边脱离顶面;(3)灯架固定不牢固、不水平:不锈钢、铝合金灯架下垂或吊顶不平行、不水平;(4)开关、插座不水平:开关、插座安装马虎,没有调整,开关、插座不水平,成排的开关高度不一致,在同一场所标高不一。 2 加强建筑电气安装工程质量控制的具体措施 2.1 做好安装准备 (1)工程项目施工前必须熟悉电气施工图;审查施工图中的重点,包括变配电房、配电系统、管线敷设、配箱盘、防雷、接地等;对变配电房、有线电视机房、通信机房等机房位置、管线走向等在施工前通过当地主管部门审查认可,并明确施工要求。做好设备安装基础、变配电室地坪和电缆沟、土建留洞和预埋管、柱内钢筋的防雷引下线、底板钢筋和桩基础钢筋作为接地系统的焊接以及重复接地等内容的技术交底。 (2)核实主要电气设备、材料的使用规格和要求,例如对到达场地的设备开箱时按照设备装箱单,对设备逐件进行清查,对设备进行外观检查,包括设备规格、型号是否符合要求,合格证、原产地证明等都进行检查无误后做好记录。 (3)检查施工单位的技术力量和人员素质,施工资格和上岗证书,技术装备,以及安装工程的施工计划、进度安排、质量控制要求、安全用电管理等管理措施,确保合格的施工队伍进场施工。 (4)电气安装工程正式施工前,施工单位必须提交相应的施工组织设计,并报监理单位审批。 例如本人经手的“田东一糖车间电气安装工程”项目:主要负责汽机车间,锅炉车间,蔗渣包装车间的电气安装施工管理和技术指导。 因为涉及管理的车间较多,首先要了解每个车间的主要功能和作用,再根据工期要求合理安排作业班组的工作,并且提前把即将用到安装材料准备好给作业班组,做得工作到,材料到,但是也不能过量的堆积材料,毕竟作业场地有限,不可能大批量的堆积材料,所以要合理的安排好材料进场时间,协调各班组之间的工作衔接联系,协调与业主生产部门,技术管理部门等部门之间的工作联系。 对于技术方面的问题,在经业主方技术负责人现场确认后,如果需更改设计方案时,由业主方联系设计方出设计变更,在根据设计变更进行施工。如小改动不需要设计变更,则可以拟定施工方案,经业主相关部门签证认可后,按方案进行施工。工程完成后归正施工资料,配合资料部门进行竣工资料的编制。 2.2 安装过程的质量控制 (1)配电箱的定位必须根据设计,要求现场确定配电箱位置以及现场实际设备安装的情况,按照箱的外形尺寸进行弹线量度定位。配电箱的定位不能马虎应付,因为配电箱的定位是否正确,关乎后工序的开展能否顺利。配电箱的安装必须平整、稳固。 (2)电缆敷设时,电缆应从盘的上端引出,不应使电缆在支架上及地面摩擦拖拉。电缆上不得有铠装压扁、电缆绞拧、护层折裂等未消除的机械损伤;电缆敷设时应排列整齐,不宜交叉,加以固定,并及时装设标志牌。 (3)智能建筑多属于一级负荷,应按一级防雷建筑物的保护措施设计,要采用针带组合接闪器,避雷带建议采用25mm~4mm镀锌扁钢在屋顶组合大于或等于l0mxl0m的网格,该网格与屋面金属构件作电气连接,与大楼柱头钢筋作电气连接,引下线利用柱头中钢筋,圈梁钢筋,楼层钢筋与防雷系统连接,外墙面所有的金属构件,也应与防雷系统连接,柱头钢筋与接地体连接,组成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。 2.3 系统调试和施工验收 在系统安装施工过程中和投入运行前,要进行一系列的调整试验工作,以保证新安装的电气系统能安全可靠地投入运行,使性能达到设计要求。调整试验的主要内容包括线路测试、电气设备的单体功能试验、绝缘电阻测定、接地电阻测量和整个系统的开通测试。在各种设备系统连接与试运行过程中,应由有关厂家参加协调,进行统一系统调试,发现问题及时解决,并做好详细的调试记录。经调试无误后,施工单位会同有关部门对工程按照现行的《建筑电气工程施工质量验收规范》进行验收,确认合格后办理交接手续,交付使用。 3 结束语 建筑电气安装工程是建筑施工中的重要环节,为了保证电气安装工程的质量,就要对其安装中的每一个环节做到严格的把控,高效的处理电气安装工程中的出现的一切问题,同时保证技术人员、施工人员和管理人员的责任心,以达到安全施工、保质保量的目的。 智能建筑电气安装探讨:智能建筑电气设备安装技术分析 摘要:本文主要论述了智能建筑中电气设备系统的主要内容、设备及构成,并就此提出了相应的安装技术要求,供大家参考。 关键词:智能建筑;电气设备;系统构成;安装技术 1前言 传统建筑电气设计与智能建筑电气设计相比, 传统建筑电气设计存在不利于节能、管理效率低、建筑安全系数较低、使用不方便等不足之处。随着现代科技的进步,经济的飞速发展,人们对办公环境、生活环境的要求也随之提高,此时智能建筑电气设计应运而生。它拥有分布型智能,具有学习能力,电气系统功能重塑性强,一般采用模块化设计,具有很好的扩展性,把多种传统建筑电气设备的控制集成于一体。此技术采用现场控制总线技术,融合弱电技术和强电技术,融合计算机网络技术、以弱电通信的方式控制强电。这样不仅方便了使用者及管理者,而且提高了建筑安全性能,并且高效节能。本文对智能建筑中电气设计技术的重要作用和智能建筑电气安装中的质量监控进行了深入的探讨分析。 2 智能建筑系统的主要内容 目前智能建筑又称为“3A 建筑”,主要包括办公自动系统(OAS)、建筑电气设备自动化(BAS)、通信自动化系统(CAS)。因此智能建筑电气设备自动化为智能建筑系统中的一个重要系统之一,是采用具有高信息处理能力的微处理机(即中央处理机)通过通信网络对整个建筑物的空调、供热、给排水、变配电、照明、电梯、消防、广播音响、闭路电视、通信、防盗、巡更等众多设备进行实时测量、监视和全面监控,实现最优化的管理,从而提高系统运行的安全可靠性,节省人力、物力和能源,降低设备运行费用,随时掌握设备状态及运行时间、能量的消耗及变化等。 因此其主要内容有: ⑴各种设备按规定时间进行启停控制,以达到节约能源的目的; ⑵供电系统、空调系统、供排水系统、冷热源等的参数调节控制监视和设备运行状态的监测; ⑶对各种设备运行时间积累和维修期限达到报警,以便及时更换或维修服役期满的设备,延长设备的使用寿命,提高服务质量; ⑷根据建筑实际需要的冷负荷,自动控制冷水机组投入运行的设备台数,达到最佳的运行方式; ⑸据设备运行时间自动更换工作和备用设备,延长设备的使用寿命; ⑹对各种能源消耗进行计量和计费; ⑺各种文本的自动生成和打印。 3 主要设备和构成 智能建筑设备监控系统是以分布在建筑各处的远程处理机和中央处理系统设备,通过总线桥进行信息交换的,主要包括系统设备(包括主机、网关、通讯设备、DDC、控制屏等)、系统输入设备(包括各类温、湿、压力、流量、电量传感器、水流开关等现场设备)和输出设备(包括各类风门、执行器、阀门及其执行机构等)等。按结构方式分成四大类: ⑴中央处理机系统设备:由操作键盘、彩色显示器、打印机、中央电脑、数字化仪等组成; ⑵远程处理机:智能建筑可以采用TA6711 和 TA6585 两种型号的RPU 设备,这两种型号的RPU 功能基本一致,区别在于其输入输出接口的配置不同。RPU也可单独使用或通过各种设备组合经过总线桥接到M7中央系统,构成2 级控制系统。 ⑶总线桥:是一个用于2 级控制系统的通信网微处理器。它有8 条通信线路,每条通信线路可连接30 个区域控制器及10 个RPU。 ⑷测量元件和控制件:通常采用的测量元件有各种型号的温度传感器、湿度传感器、液位传感器、压差传感器、流量传感器、功率变换器等。控制器件包括各种型号的带执行机构的二通阀、三通阀和直流24V 的继电器。 4 主要安装技术要求 ⑴远程处理机的安装要求楼宇自动控制系统与各RPU 之间的通信是透明的,可利用同一线路不同的RPU完成同一个控制系统。一般而言,BAS 系统大量监控的是空调机组,所以将RPU 布置在机房之中或附近,把空调机组控制系统使用后剩余的输入输出接口用于连接附近的水流量计、水位信号、照明控制等。为了日后的发展,RPU 的接口要留出20%~30%为宜。 ⑵BAS 线路安装要求。在BAS 进行布线时,要注意某些线路需要专门的导线,如BAS 的通信线路、温度湿度传感器线路、水位浮子开关线路、流量计线路等,它们一般需要屏蔽线,或者由制造商提供专门的导线。电源线与信号、控制电缆应分槽、分管敷设;DDC、计算机、网络控制器、网关等电子设备的工作接地应连在其他弱电工程共用的单独的接地干线上。智能建筑中安装有大量的电子设备,这些设备分属于不同的系统,由于这些设备工作频率、抗干扰能力和功能等都不相同,对接地的要求也不同。在安装中,按下述方法进行接地: ①电子设备的信号接地、逻辑接地、功率接地、屏蔽接地和保护接地,一般合用一个接地极,其接地电阻不大于4Ω;当电子设备的接地与工频交流接地、防雷接地合用一个接地极时,其接地电阻不大于1Ω。屏蔽接地如单独设置,则接地电阻一般为300Ω; ②对抗干扰能力差的设备,其接地应与防雷接地分开,两者相互距离宜在20m 以内,对抗干扰能力较强的电子设备,两者的距离可酌情减少,但不宜低于5m;③当电子设备接地和防雷接地采用共同接地装置时,两者避免雷击时遭受反击和保证设备安全,应采用埋地铠装电缆; ④电缆屏蔽层必须接地,为避免产生干扰电流,对信号电缆和1MHz 及以下低频电缆应一点接地;对1MHz以上电缆,为保证屏蔽层为地电位,应采用多点接地。闭路电视和工业电视都必须采用一点接地。 ⑶输入设备安装要求: ①安装位置应能正确反映其性能的位置,便于调试和维护的地方,不同类型的传感器应按设计和产品的要求和现场实际情况确定其位置; ②水管型温度传感器、蒸汽压力传感器、水流开关、水管流量计不宜安装在管道焊缝及其边缘上开孔焊接; ③风管型、湿度传感器、室内温度传感器、风汽压力传感器、空气质量传感器应避开蒸汽放空口及出风口处; ④管型温度传感器、水管型压力传感器、蒸汽压力传感器、水流开关的安装应在工艺管道安装同时进行; ⑤风管压力、温度、湿度、空气质量、空气速度、压差开关的安装应在风管保温完成后进行。 ⑷输出设备的安装要求: ①风阀箭头和电动阀门的箭头尖与风门、电动阀门的开闭和水流方向一致; ②安装前宜进行模拟动作; ③电动阀门的口径与管道径不一致时,应采取渐缩管件,但阀门口径一般不应低于管道口径二个档次,并应经计算确定满足设计要求; ④电动与电磁调节阀一般安装在回水管上。 ⑸安装的其它要求。BAS 的监控是由电脑按照编制好的程序进行的,设计工程大大简化,不需要进行各种设备的电气联锁图控制调节原理图等,只需要简单的监控原理图就可以满足要求。但设计人员必须编制较为详细的监控说明软件。另外还要向制造商提供各测量元件、控制器使用的条件清单,如管道规格、流体名称、压力、温度、流量等,以便制造商选用各种元件规格。安装人员一般只根据图纸及提供的主要元件的规格和数量进行组装。 5 结束语 随着通信和计算机技术的飞速发展, 智能 建筑的相关技术日趋成熟, 目前智能建筑的建设正方兴未艾。智能建筑电气安装技术是一个多门类的综合系统集成技术, 根据智能建筑电气设备工程的特点, 严格按规范和施工工艺要求进行安装, 必能确保系统开通和运行, 充分发挥系统的运行效果, 取得相应的社会和经济效益。
电力自动化通信技术研究:试析电力自动化通信技术中的信息安全问题 【摘 要】随着我国电力建设的不断改革与深化,电力行业引进了诸多先进的技术及设备,在一定程度上促进了电力企业的发展,但同时也伴随着挑战。就我国电力自动化通信技术而言,其内部就存在诸多的安全隐患,本文主要针对电力自动化通信技术中的信息安全问题进行了深刻探讨,重点分析了电力自动化通信系统中的安全漏洞,并提出了切实可行的对策。 【关键词】电力自动化通信技术 信息安全 安全隐患 对策 目前,我国电力自动化通信系统中的信息存在一定的安全漏洞,严重威胁了通信系统信息的安全性,面对这一现状,找出其问题所在,及时采取行之有效的措施加以解决势在必行,它是保证电力自动化通信系统中信息安全的重要手段。 一、电力通信系统安全防护体系 电力通信系统安全防护体系是在电力通信中常出现一些故障等安全隐患的情况下应运而生的,对于电力通信系统而言,其主要作用是预防和处理电力通信系统中存在的安全漏洞。该防护体系改善了电力通信系统管理中的不合理因素,利用其内部的防护技术对电力通信系统中的信心安全进行科学有效的管理。然而其具体所要保护的对象与传统的信心安全工程防护体系存在本质上的区别,电力通信系统安全防护体系,更侧重于管理其内部的相关技术及机制,而传统的信息安全防护体系则主要是对管理设备进行安全防护,从管理侧重点来看,现代信息安全防护体系管理中的特点,现代化的电力通信系统安全防护体系融入了一系列的管理策略及管理理念,降低了其对通信设备的依赖性,使电力通信系统更加科学合理的运行。 二、电力自动化通信系统中存在的安全隐患 电力自动化通信技术在电力企业已经广泛推广开来,它给电力企业带来了一定的发展机遇,但同时也面临着诸多挑战,电力自动化通信技术中的信息安全存在一定的安全漏洞影响了电力通信系统的正常运行,以下是笔者总结的关于电力自动化通信系统中存在的主要安全隐患。 (一)电力通信系统中心站的安全隐患。中心站是电力通信系统运行的重要组成部分,它是一个集合电力通信系统内部各子站数据的节点,同时也是通信应用系统与外部进行数据收发连接等操作的一个接口,它存在很大的安全隐患,因为一旦有入侵者攻击该节点或者是接口,那么整个通信系统的操作数据就会呈现在入侵者面前,从而无法保证通信系统内部的信息安全。 (二)电力通信系统无线终端的安全隐患。无线终端是电力通信系统中最基本的构造,它是利用通信系统的子站与中心站之间的相互配合进行通信的,电力通信系统内部有若干条无线终端,然而数据越多,越容易影响电力通信系统的运行,其在运行中也有一些潜在的安全隐患。就电力通信系统中的应用系统来讲,保护系统中的信息安全与该系统的业务其地位是相同的,要提高保护系统中信息的安全性,就要确保电力通信系统的安全访问,要让信息具备一定的识别性,对于应该看到信息的人可以让其随意查看信息,而对于有非法意图者则应该及时拦截,阻止其查看信息,以此来提高电力通信系统的安全性。 三、电力通信系统中保护信息安全的常用方法 电力通信自动化系统运行常出现一些安全漏洞,对于该问题电力企业常用的解决方法就是运用算法加密技术,对通信过程中的发送方要发出的信号进行加密,将其内部数据全部转化成不可识别的密文,当接收方收到文件后运用与之相对应的解密算法将其转化为可识别的明文,如今在电力通信系统中运用的算法加密技术包含两种加密方式,以下是对这两种加密方式的介绍: (一)数据加密标准算法。数据加密标准算法简称DES算法,该算法其明文分组长是64bit,密匙长是56bit,该加密方式对明文的处理首先需要一个初始置换IP,利用IP将64bit数据进行重新分组,然后将具有相同功能的数据进行16轮转换,当然每轮在置换或者代换过程中都需要进行精确的计算,当16轮转换后将其输出的数据进行左右分割,并交换次序。其次,当通信系统中的数据调换顺序后在利用一个逆初始置换IP-1,这样就得到了64bit密文,对电力通信系统中的信息就可以进行加密操作了。 (二)公开密匙算法。公开密匙加算法属于一种非对称性密匙算法,其中包含了两种密匙,一种是公共密匙,另一种则是专用密匙,两者之间有着密不可分的关系,它们之间相互配合才能保证电力通信系统中信息的安全性。电力通信用户要保障信息及专用密匙的安全,就要将公共密匙出去,并且公共密匙只能用专用密匙来解密,具有唯一性。公开密匙算法与数据加密标准算法的最大不同点就是公开密匙算法不需要连接密匙服务器,操作较为简单,简化了密匙管理。 四、加强电力自动化通信技术中信息安全的对策 (一)采用先进的防火墙技术 防火墙技术主要是针对中心站所存在的安全隐患设立的,它能够作为不同网络及网络安全域之间的信息出入口,从而全面控制信息的流入与输出,其本身具有较强的功能性及抗攻击性,它主要为电力通信系统中的信息提供安全保障。防火墙中一般包含三种设备,分别是分离器、限制器及分析器,在电力自动化系统中运用防火墙技术能够有效监控电力通信系统的整体运行状况,从而确保电力通信系统的安全运行。在通信系统中设置防火墙,可以实现四个目的,第一,阻止无关人员进行通信系统内部网络,它能够自动阻止非法用户,剔除运行中的不安全服务;第二,它能够防御入侵者侵犯通信系统中的防御设备,具有一定的防御功能;第三,对于一些特殊站点,它能够自动化的限定通信用户的访问,避免非法入侵的现象;第四,其具有一定的监控功能,能够全面监控通信系统运行状况。 (二)对无线通信终端进行多层次加密 通信网络系统加密一般分为链路加密、端端加密及混合加密三种方式,链路加密是指通过对网络中两相邻点之间的数据进行加密,任意节点与其相邻节点需要具备相同的密码机及密码,端端加密则是通过通信用户双方认同后进行数据加密,混合加密则是将以上两种加密方式结合在一起,实现多层次加密,从而加大对电力通信系统中信息的保护力度。 五、总结 电力通信自动化系统中的信息安全是电力企业尤为关注的问题,它直接关系着整个电力通信自动化系统运行的安全性与稳定性。中心站是通信系统的重要环节,对其内部的信息安全要重点把握,要保证通信系统中的信息安全需要选择适合的加密方式,将其应用到系统中从而提高电力通信自动化系统中的信息安全性。 电力自动化通信技术研究:电力自动化通信技术中信息安全的探析 摘要:本文首先介绍了电力自动化通信技术中信息安全的概述,阐述了电力自动化通信技术中信息安全存在的问题,并提出了常用方法和对策。 关键词:电力建设;电力自动化;通信技术;信息安全 引言 电力产业是我国国民经济中的重要组成部分,对我国社会经济发展起到至关重要的作用。因此,确保电力产业系统运行的安全性是非常重要的。电力系统的安全运行,对社会经济的发展和稳定产生巨大的影响。我国电力自动化通信技术的发展和自动化通信水平的不断提高,要求电力企业必须采取一定措施,严格加强防护电力自动化通信的安全运行,确保电力系统能够正常运行[1]-[3]。 1 电力自动化通信技术中信息安全的概述 1.1 电力通信安全的防护体系 电网安全的防护工程是一项系统工程,即是将合理的工程实施过程、管理技术及目前能够得到最好的防护技术手段相结合的过程。在理论上,电网的安全防护工程可套用电力信息安全的工程学模型方法,信息技术的安全工程能力的成熟度模型,即是SSE-CMM(如图1所示)能够指导电网安全工程项目的实施过程,可以从单一安全设备的设置转向系统地考虑安全工程的管理、设计、组织、实施及验证等解决措施。将上述信息的安全模型所涉及到各方面因素总结、归纳起来,其主要因素有:策略、技术及管理,这三个因素构成了一种较简单信息技术的安全模型。 从工程实施角度看,信息安全工程是一种无限循环的动态过程,它的设计思想主要是将安全信息管理视为一个动态过程,安全措施要求适应通信网络的动态性。安全模型的动态适应性是由下列流程不断循环组成的:安全的需求分析、监测的实时性、报警响应、信息技术措施及审计评估。 1.2 电力通信数据对安全系统的需求 电力通信数据对安全系统的需求主要有两个方面:一是实时数据,在通信网络传输实时数据时,对通信时间有着严格要求,要求数据传输的时效性和稳定性,避免出现较大的传输延迟。电力自动化系统中实时数据的内容主要是遥测、遥控、遥信、遥调、事件记录、停电和负荷管理等数据,要求这些数据具有较高的实时性、保密性、完整性,因此对电力系统实时数据加密要求必须保持谨慎。二是非实时数据,此数据传输量较大,对实时性要求不高,但是严格要求传输数据的保密性及完整性,并且在一定情况下是允许出现传输延迟,非实时数据主要是有电力用户记录信息和电力系统的设备维护日志等。 2 电力自动化通信技术中信息安全存在的问题 电力自动化通信技术在电力行业中已被广泛的推广应用,而电力自动化通信信息安全是保证电力系统能够安全运行和社会的安全供电,涉及到信息网络系统、配电网自动化及电网调度自动化等相关领域复杂的一项系统工程。许多电力生产的重要环节是依靠电力信息网建设能否正常运行,像电网调度自动化系统是影响无人值班的变电所运行,而用电营销信息系统是可影响电费回收情况等。虽然国内电力自动化通信系统技术有了很大的进展,但是现阶段的电力自动化通信技术在通信信息安全分析(如表1)方面仍存在一些急需解决的问题。 2.1 网络信息的安全问题 随着英特网快速发展,网络病毒传播现象也愈来愈严重,因此给电力企业的信息网安全造成了严重威胁,其电力通讯信息的安全风险主要有:网络入侵者传播代病毒控制命令,导致电力系统出现事故;利用授权的身份进行非授权修改控制的系统配置、指令及程序等操作;非法对网络传输中相关参数、交易报价等进行拦截、篡改,这样造成了一定程度上网络、监控系统瘫痪。 2.2 电力系统的信息安全问题 电力系统信息安全会影响到整个局域网中网络操作系统及网络硬件平台能否可靠运行。任何一种操作系统,都有其特性的Back-Door,但缺乏比较安全的操作系统,像很多蠕虫病毒(振动波、冲击波等)均是借助于一些操作系统的安全漏洞来进行传播。 2.3 应用信息的安全问题 随着计算机、信息技术不断发展,电力行业传递信息内容也愈来愈丰富,又由于控制系统多采用网络技术或计算机接入,所以控制网络系统也越来越多。通信信息在应用时,其安全问题涉及到数据和信息安全性、损坏信息的完整性、泄露机密信息孔破坏系统可用性等。电力企业由于局域网的跨度受限,多数重要信息均在内部进行传递,因此,信息的完整性和机密性是可保证的,但一些重要信息在进行内部传递时所设的加密措施是不完善的,给信息传递带来潜在危害。 2.4 管理信息的安全问题 管理是信息安全中很重要的组成部分,若是没有完善的通讯信息安全管理制度,可能会给员工泄露一些他们所了解的数据信息,或是给一些外来员工随意进入机房重地,从而造成信息的不安全性。更严重的是在网络攻击行为、网络受到一些安全威胁时,信息管理人员也许无法对其进行实时检测、监控、报告及预警等必要措施。所以电力企业必须要求建立完善的网络安全系统。 3 电力自动化通信技术中保护信息安全常用方法 (1)数据加密标准算法,简称DES算法,此算法的明文分组长为64bit,密匙长为56bit,此加密方法对明文处理需要一个初始置换IP。再利用IP将64bit的数据进行重新分组,将其相同功能数据再进行16轮转换,每轮在代换或置换中需进行精确计算,在16轮转换后把输出数据再进行左右分隔,同时交换次序。通信系统中数据在调换顺序后利用一个逆初始置换IP-1,即得到64bit密文,则对电力系统中通信信息可进行加密操作。 (2)公开密匙算法,是一种非对称性密匙算法,包括两种密匙,分别是公共密匙和专用密匙,两者间有着密不可分关系,其是相互配合方可确保电力系统通信信息安全性。电力信息用户若保证信息、专用密匙安全,就要公共密匙,并将公共密匙只用专用密匙进行解密,具有唯一性。公开密匙算法、数据加密标准算法最大区别是公开密匙算法不需连接密匙服务器,其操作较简单,也简化密匙管理。 4 加强电力自动化通信技术中信息安全的对策 (1)采用县级防火墙技术。此技术主要是中心站存在安全隐患所设立的,其可以作为不同网络与网络安全域间信息的出入口,可以全面控制安全信息的流入、输出,其自身具有抗攻击性和较强功能性,主要是为电力系统中信息提供安全保障。防火墙一般有限制器、分析器及分离器暗中设备,防火墙应用在电力系统中能够有效地监控其整体运行的状况,可以保证电力系统的安全运行。在通信系统中设防火墙,其目的有四个,一是自动阻止非法用户,并剔除运行的不安全服务;二是防御入侵者对通信系统的侵犯,具有一定防御功能;三是对一些特殊站点,能自动化限定通信用户访问,预防非法入侵现象;四是具有一定监控功能。 (2)多层次加密在无线通信终端。通信系统网络加密有端端加密、链路加密、混合加密三种,端端加密是经通信用户双方认可后的数据加密,链路加密是经对网络中相邻两点间数据加密,而混合加密是结合上两种加密方式,实现多层次加密,可以加大保护电力系统通信信息的安全性。 5 结语 电力自动化通信技术在国内不同领域起到重要作用,在实际应用中,也会受到一些因素影响,给信息安全带来一定的威胁。针对这些问题,采取有效措施,对电力自动化实行安全防护,确保信息技术安全,才能更好促进电力自动化的发展。 电力自动化通信技术研究:关于电力自动化通信技术中信息安全的分析 摘要:我国社会经济的迅速发展和科学技术的不断进步,为电力行业的迅速发展提供了良好的条件,促进了电力的自动化发展。随着电力自动化通信技术水平的不断提高,在电力系统的运行过程中发挥着重要的作用。所以,保证电力自动化通信安全工作十分重要。文章通过对电力通信技术中的信息安全进行综合的分析,以期能够提供一个借鉴。 关键词:电力自动化通信技术;信息安全;分析 引言 电力是我国国民经济中的重要组成部分,对于社会经济的发展有着重要的作用。所以保证电力系统的安全运行十分重要。电力系统运行的安全对社会经济的发展和社会的稳定有着很大程度的影响。我国电力自动化的发展,自动化通信水平不断的提高需要电力企业采取一定的措施,加强对电力自动化通信的安全防护保证电力系统的正常运行。 1.电力通信系统的安全管理重要意义 1.1电力通信实时数据的基本特点 在电力通信的过程中,无线网络中主要采用的是实时数据的传播方式,也就是说无限网络的主要应用特点就是可以实现对实时数据的传播,而且值得注意的是在实时数据的传播过程中,对于数据的时间的要求是非常严格的,即不可以出现较大的时间延迟现象,也就是说要保证实时数据的有效传输。此外,在无线网络传输的过程中,数据的流量相对较小,所以除了保证数据传输的速度外,还要对数据的稳定性进行分析,以更好的实现数据的安全运行。一般来说,在数据的稳定性的控制方面,数据可以分为上行数据和下行数据两种,对待这两种数据的稳定性的措施是不同的。1)对于下行数据来说,要想实现稳定性的管理,就必须要实现对相关无线设备的安全管理,即对现有的无线自动装置和网络遥控设备进行安全管理;2)对于上行数据的传输过程,要做好相关的信息检测和事件记录,也就是说要根据现有的电网调度的相关信息,对数据的稳定性进行综合分析,即对其使用过程中的可靠性和、安全性进行分析。 1.2电力通信非实时数据的基本特点 对于电力通信过程中的非实时数据来说,其最大的传输特点就是在传输过程中,要同时处理数量较大的信息,也就是说对于数据的传输量的要求比较高,但是值得注意的是对于时间的要求相对较为宽松,也就是说可以允许一定的数据延迟现象的产生。另外,还要注意的是要对数据进行严格的加密处理,因为非实时数据的保密性通常要求也比较高。 2.电力自动化系统数据加密技术和方法 2.1数据加密技术 (1)传统数据加密技术 传统数据加密技术指的是基于某个字母表或者密码谱对文字书信的内容进行重新编码。文字一般是由字母表中的字母一个个组成,所以可以按照一定既定排列顺序来进行文字编码,将字母前前后后都使用数字来进行表示。大部分数据加密算法都具有数学属性,传统数据加密算法表示通过字母进行算术运算从而形成相应的代数码。 (2)现代数据加密技术 信息数据加密技术可以大致分为对称式和非对称式两类。对称式密码加密算法又称之为单钥密码算法,简单而言就是加密密匙和解密密匙为同一密匙。这意味着信息的发送者以及接受者在进行信息交互过程中必须共同持有该秘钥。而对于非对称式加密算法,简而言之就是加密密匙和解密密匙是两个不同的密匙,一个被用来加密信息,另一个用来解密,这意味着通信的双方不需事先交换密匙,就可以顺利进行通信工作。 2.2典型数据加密算法 (1)数据加密标准算法(DES) 目前,数据机密标准算法(DES)主要用于POS机、ATM机、IC卡、磁卡以及高速公路收费站等重要领域。通过对这些领域的一些关键数据进行加密,来实现通信信息的安全保障。DES算法具有极高的保密性和安全性,具体来说密码的明文长为64bit,密匙组长56bit,处理过程主要有三个阶段:首先初始置换一个IP,重新组合64bit的数据,然后进行16轮相同功能的置换和代换运算,最后再通过逆置换生产加密数据。对DES算法进行破密,到目前为止除了穷举法对其进行攻击解密外,没有发现其他更有效的破密手段。由此可见,DES算法对信息传输的安全性是有足够保障的。 (2)公开密匙算法(RSA) 公开密匙(RSA)算法属于现代数据加密技术,又称之为非对称密匙算法,由两对密匙共同组成:公共密匙和专用密匙;用户专用秘钥的加密数据信息只能用公共秘钥来解密,所以用户必须要着重保障专用密匙的安全性。公共密匙的使用不需要联机密匙服务器,并且分配协议相对简单,所以一般对密匙的管理比较简单。 (3)DES算法与RSA算法的比较 如前面所述,DES算法的安全性好,目前为止没有有效地技术手段对其进行破密攻击,但是随着计算机处理能力的提升,加上并行以及分布式处理方式的引进,DES算法的抗破能力会逐渐下降。而RAS算法的加密安全性依赖于大整数因式分解,有些RAS加密方程的变体被证明同样难以分解,目前存在的攻击手段只是针对RAS算法的协议而不是算法本身。因此,对于那些保密级别不是很高的电力系统数据一般使用DES加密算法就能满足要求。 2.3物理隔离技术 物理隔离可以分为纵向隔离和横向隔离,横向隔离主要安装在管理信息大区和生产控制大区之间,目的在于实现两个安全区域的物理隔离,禁止网络服务和数据库之间的穿越以及访问等,纵向隔离装置主要是采用加密以及数字认证的方式,是一种专门用于电力系统的认证装置,保证大区纵向数据传输的安全性。 2.4VPN 技术 VPN 技术又可以称之为虚拟专用网络,采用加密以及隧道技术等建立安全数据专用通道,使用户和企业能够利用互联网连接到其他远程服务器,VPN 技术具有灵活性强以及安全性高的特点,此技术能够加密跨地区的数据传输以及关键业务信息跨部门数据传输,在采用VPN 技术中需要注意的是,必须保着能够协议与现有网络相一致,同时还必须保证每个VPN的电力行业具有自己的密匙技术、加密方法等,保证安全性与网络负载处于平衡状态。 2.5IPSee 技术 IPSee 技术全称为 Internet 协议安全性,主要是为 IPv6 和 IPv4 提供加密安全服务,安全性主要是依靠网络认证协议以及封装安全荷载协议来实现,达到密匙的管理、交换以及加密通讯协商等。IPSee 技术安全服务内容主要包括无连接数据完整性、数据机密性以及控制访问量等,访问控制是通过身份认证机制进行认证,无连接完整性服务是通过数据源验证机制实现,IPSee 使用消息鉴别机制来实现数据源认证服务,发送用户使用消息鉴别计算信息验证码,保存在验证数据字段中,使用算法计算验证数据,在 IPSee 技术中也使用了隧道模式封装 IP,保证数据的安全性。 2.6SSL 技术 SSL 技术又称为安全套接层协议,主要是用来保护网络传输信息,通过加密传输保证数据的机密性,信息的完整性通过MAC技术保护,接受者的身份通过数字正数进行认证,在信息安全防护体系的SSL安全通报道中,完全依照透明性、可移植性的建设原则实现客户端的身份认证。 3.3.通信技术网络管理措施 3.1完善通信网络系统,加强信息安全监督。随着科学技术的发展,电力运行管理系统不断呈现高智能化发展,极大的提高了系统运行效率。但由于受多方面因素的影响,通信网络系统在电力中的建立仍然存在一定缺陷,导致电力信息传输安全性受到威胁。因此,电力部门应当与时俱进,不断应用新技术,更新和升级现有的通信系统,全面提高通信设备设施的使用性能和抵御风险能力,确保电力系统通信环境的安全性。 3.2构建科学管理机制,增强内部管理能力。电力系统内部应当根据行业标准,结合通信技术特点和信息安全要求,制定有效的管理制度,并执行安全管理责任制,将电力通信安全管理责任精细化,实现管理责任落到实处。当前,电力通信网络管理对技术厂家依赖程度比较大,内部管理能力欠缺,信息安全维护不全面。 3.3遵循一定的原则。在电力通信网络管理系统中,受到的影响因素主要是通信系统的规模、技术经济指标和通信网络结构等。在实际的电力通信网络系统管理中加强管理,需要坚持“不同问题选用不同方案”的原则针对不同的问题采取相应的措施。例如电力通信网络系统管理的过程中厦视实时监控设备就须做好监控工作。针对这种问题,电力企业可以建立监控系统和通信系统,组成网元管理系统,实现对整个电力自动化通信系统的实时监控。 3.4建立全面的管理系统。目前俄国电力网络管理系统的相关设备和技术庄要是依靠生产厂家和设计厂家,相对来说比较片面会对电力自动化的通信信息造成一定的安全威胁。因此在电力自动化通信系统的管理过程中,建立系统、全面的网络管理系统十分重要。建立的网络管理系统庄要的内容包括网元数据采集层、网元管理层和业务管理层等不同的内容,具有全自动拓扑发现技术、故障智能检测和分析、支持分布式管理、多维度监控和支持多操作平台等特点,不仅可以实现对电力自动化通信信息数据的实时采集和传输还可以在线对防护体系中出现的故障进行预测和分析保证了电力自动化通信信息技术的安全。 3.5提高网络反病毒技术能力。通过安装病毒防火墙来进行实时过滤,然后再利用网络的入侵检测技术对网络服务器中的文件进行频繁扫描和监测,在工作站上采用防病毒卡,加强网络目录和文件访问权限的设置,在网络的正常运行过程中,限制只能由服务器才允许执行的文件,对于一些被感染的硬盘以及电脑要进行彻底的杀毒,对于一些不知来历的优盘以及不明来历的程序不能轻易使用,对一些可疑的信息也不要轻易下载。最后就是要在计算机网络安全的管理方面要加强计算机用户的安全教育,在管理功能方面也要得到加强,完善计算机网络安全的相关法律规范,从而构建和谐安全的网络社会。 结束语 随着电力自动化无线通信技术的快速发展,对网络信息安全的要求也不断提高。无线通信技术有着其自身的特点,因此必须结合其自身特点和信息安全的需要,开发出新的技术和方案,以提高电力自动化无线通信系统的安全。 电力自动化通信技术研究:现代电话通信技术在电力自动化中的应用研究 摘 要 通过对电话振铃、DTMF拨号、手机短信等现代电话通信技术原理的分析,描述了电话通信技术对电力自动化系统产生的积极影响,证实了其巨大的促进作用,并拥有美好的发展前景。 关键词 电话通信技术;电力自动化;遥控设计;模块结构 1 在电力系统应用中电话通信技术的意义 应用自动化设备远程电话诊断遥控装置是目前解决电力自动化生产运行监控和远程维护比较理想的手段,为了使电网与电力调度自动化系统满足安全稳定的运行的要求,当电气设备出现故障时能迅速反应及处理,就需要有安全、讯速、稳定、准确的自动化维护手段,尤其是能够远程诊断、维护、遥控。 电话遥控与常规的遥控方式相比,不需要进行专门的布线,传输通道可共用,其具有突出的优越性。它是利用有线固定电话网络和无线移动电话网络以及用户电话交换网络共同构成。目前几乎没有死角的移动GSM网络十分完善,正趋于完善的联通CDMA网络和城市小灵通的不断发展和推广,不断促进电话有线与无线移动网络达到结合全国各地联网的作用,使其遥控的距离不受限制。灵活方便的GSM,CDMA、小灵通等无线移动短信通信,可不但以跨市、省乃至跨国传送,且每送一条短信息只要1毛钱。因而利用手机短信来实现超远程遥控工业设备及报警是一个非常不错的选择,因为其成本最低也最便捷。 2 远程电话遥控设计与模块结构 1)电话振铃遥控电路采用的技术原理。远端电话控制模块只有对有权电话的振铃信号进行接收,才可以对相应的遥控电路进行驱动,根据要求将相应的状态信息进行回传。拒绝接收无权电话的振铃信号,这种无权信号不能驱动遥控电路。远端电话的振铃遥控使用结合振铃电压、号码过滤器、提取来电显示号码等手段,将几部有权用户的手机与固定电话设置到远端分机模块中,使其电话号码具有“身份证”遥控的功能。(见图1) 图1 振铃遥控电路原理 2)DTMF拨号遥控电路采用的技术原理。DTMF信号最早应用于程控电话交换系统,是一种稳定可靠的实用技术,用来替代传统的脉冲信号。DTMF信号是由低音组(697 Hz,770 Hz,852 Hz,941 Hz)和高音组(1209 Hz,l336 Hz,l477 Hz,l633 Hz)四个音频信号组成的,使用8中取2的方法,在高低两组音频中,分别选取一个音频信号进行复合组成,形成一个有16个编码信号系统。 远端控制模块中的DTMF拨号遥控是指在远端电话控制模块中先对有权电话进行设置,使其电话号码具有“身份证”遥控的功能,当对其拨号验证通过后,对所构成得通信进行自动提示,再进行DTMF编码拨号,对相对应的遥控对象进行驱动。对非有权电话拨号拒绝接听,非有权电话无法进行拨号。 3)手机短信遥控电路采用的技术原理。远端电话控制模块的短信遥控技术结合了过滤器、短信内容提取过滤、提取来电显示号等方法。先在远端电话控制模块内设置有权手机号码,让其具备遥控“身份证”的功能,并对遥控指令的短信内容进行预先设置。若预置的短信内容和接收到的短信内容相同,电话号码和指定号码也一致后,则对相应的遥控对象进行驱动,对执行命令信息进行回传。反之,则拒绝执行遥控指令。(见图3) 图3 短信遥控电路原理 4)告警信息采集和回传信息传送原理。远端电话控制程序模块的回传信息传送和告警信息采集为保证适合不同传感器的连接,采用单片机电路。回传报警短信息传送至主站主机和有权电话上。告警与回传电路接口分别用上沿触发(触发电平由低变高0 V-5 V)和下沿触发(触发电平由高变低5 V-0 V)。 3 电话遥控技术在电力自动化中应用 自动化设备实现远程电话遥控是一种处理智能遥控系统、维护远程自动化设备的方法,特别是在能够可靠稳定的运行无人值班站自动化设备运行管理中的运用。电话遥控技术充分适应了电网调度自动化系统和电力企业供电保障系统安全稳定的运行需求。成功应用自动化设备远程电话诊断遥控模块,不仅对当前生产运行监控和远程维护问题进行了有效地解决,还对电力企业在设备自动化管理维护的发展起到了促进作用。电话控制模块拥有安装便捷、造价低、安全可靠、使用简单等多种优点。利用电话及移动网络通道建设安装周期短,振铃遥控没有费用,拨号遥控仅需几十秒,特别是手机短信息灵活方便,可以跨市、省,乃至跨国传送,尤其是利用短信息来实现报警、超远程遥控工业设备更能节省维护费用,可利用住宅电话、办公电话、移动手机,因此用电话进行远程诊断遥控方便、简捷、运行费用低。 4 结束语 电力系统通信技术是紧跟计算机和通信等IT技术的发展而发展的,远程电话控制模块在电力自动化系统中应用能够对自动化设备的缺陷故障进行,能够缩短处理设备故障进行快捷、准确、迅速的诊断和解决,使资源浪费的现象得到降低,对现有通信公网资源进行了充分的利用,对电力自动化系统通信专网建设的成本也得到了相应的降低。此外,还降低人员的劳动强度、车辆的磨损等,减少了自动化设备缺陷处理的维护经费,具有显著的社会效益和经济效益,对远程维护发展有着广阔的应用前景和与时俱进的意义。 电力自动化通信技术研究:电力自动化通信技术中的信息安全分析 摘要:近年来,随着电力建设的快速发展,自动化通信技术中的也网络信息安全要求也不断提高。因此,本文作者主要电力信息系统的数据加密技术中的des和rsa两类典型加密算法、密匙的生成和管理方案及加密方案的性能进行了分析。 关键词:电力通信;安全;数据加密标准 1.电力通信安全防护体系。电网安全防护工程是一项系统工程,它是将正确的工程实施流程、管理技术和当前能够得到的最好的技术方法相结合的过程。从理论上,电网安全防护系统工程可以套用信息安全工程学模型的方法,信息安全工程能力成熟度模型(sse-cmm)可以指导安全工程的项目实施过程,从单一的安全设备设置转向考虑系统地解决安全工程的管理、组织和设计、实施、验证等。将上述信息安全模型涉及到的诸多方面的因素归纳起来,最主要的因素包括:策略、管理和技术,这三要素组成了一种简单的信息安全模型。 从工程实施方面讲,信息安全工程是永无休止的动态过程。其设计思想是将安全管理看成一个动态的过程,安全策略应适应网络的动态性。动态自适应安全模型由下列过程的不断循环构成:安全需求分析、实时监测、报警响应、技术措施、审计评估。 2.电力信息系统的数据加密技术 2.1.典型的数据加密算法典型的数据加密算法包括数据加密标准(des)算法和公开密钥算法(rsa),下面将分别介绍这两种算法。 2.1.1.数据加密标准(des)算法。目前在国内,随着三金工程尤其是金卡工程的启动,des算法在pos、atm、磁卡及智能卡(ic卡)、加油站、高速公路收费站等领域被广泛应用,以此来实现关键数据的保密,如信用卡持卡人的pin的加密传输,ic卡与pos间的双向认证、金融交易数据包的mac校验等,均用到des算法。 图1des算法框图 des加密算法的框图如图1所示。其中明文分组长为64bit,密钥长为56bit。图的左边是明文的处理过程,有3个阶段,首先是一个初始置换ip,用于重排明文分组的64bit数据,然后是具有相同功能的16轮变换,每轮都有置换和代换运算,第16轮变换的输出分为左右两部分,并被交换次序。最后再经过一个逆初始置换ip-1(ip的逆),从而产生64bit的密文。 des算法具有极高的安全性,到目前为止,除了用穷举搜索法对des算法进行攻击外,还没有发现更有效的办法。而56位长的密钥的穷举空间为256,这意味着如果一台计算机的速度是每秒检测一百万个密钥,则它搜索完全部密钥就需要将近2285年的时间,可见,对des处法的攻击是难以实现的。 2.1.2.公开密钥算法(rsa)。公钥加密算法也称非对称密钥算法,用两对密钥:一个公共密钥和一个专用密钥。用户要保障专用密钥的安全;公共密钥则可以出去。公共密钥与专用密钥是有紧密关系的,用公共密钥加密信息只能用专用密钥解密,反之亦然。由于公钥算法不需要联机密钥服务器,密钥分配协议简单,所以极大简化了密钥管理。除加密功能外,公钥系统还可以提供数字签名。公共密钥加密算法主要有rsa、fertzza、elgama等。 在这些安全实用的算法中,有些适用于密钥分配,有些可作为加密算法,还有些仅用于数字签名。多数算法需要大数运算,所以实现速度慢,不能用于快的数据加密。rsa 使用两个密钥,一个是公钥,一个是私钥。加密时把明文分成块,块的大小可变,但不超过密钥的长度。rsa把明文块转化为与密钥长度相同的密文。一般来说,安全等级高的,则密钥选取大的,安全等级低的则选取相对小些的数。rsa的安全性依赖于大数分解,然而值得注意的是,是否等同于大数分解一直未得到理论上的证明,而破解rsa 是否只能通过大数分解同样是有待证明。 2.1.3.算法比较。des常见攻击方法有:强力攻击、差分密码分析法、线性密码分析法。对于16个循环的des来说,差分密码分析的运算为255.1,而穷举式搜索要求255。根据摩尔定律所述:大约每经过18个月计算机的计算能力就会翻一番,加上计算机并行处理及分布式系统的产生,使得des的抗暴能力大大降低。 ras的安全性依赖于大整数的因式整理分解问题。但实际上,谁也没有在数学上证明从c和e计算m,需要对n进行因式分解。可以想象可能会有完全不同的方式去分析ras。然而,如果这种方法能让密码解析员推导出d,则它也可以用作大整数因式分解的新方法。最难以令人置信的是,有些ras变体已经被证明与因式分解同样困难。甚至从ras加密的密文中恢复出某些特定的位也与解密整个消息同样困难。另外,对ras的具体实现存在一些针对协议而不是针对基本算法的攻击方法。 综合上述内容,对于保密级别不是很高的电力数据,例如日常电量数据,没有必要适用当时最强大的密码系统,直接引用des密码系统实现一种经济可行的好方案。 2.2.密匙的生成和管理。密钥管理技术是数据加密技术中的重要一环,它处理密钥从生成、存储、备份/恢复、载入、验证、传递、保管、使用、分配、保护、更新、控制、丢失、吊销和销毁等多个方面的内容。它涵盖了密钥的整个生存周期,是整个加密系统中最薄弱的环节,密钥的管理与泄漏将直接导致明文内容的泄漏,那么一切的其它安全技术,无论是认证、接入等等都丧失了安全基础。 密钥管理机制的选取必须根据网络的特性、应用环境和规模。下面对常用的密钥管理机制做详细的分析,以及判断这种管理机制是否适用于无线网络。具体包括以下几个方面: 2.2.1.密钥分配模式。kdc可以是在中心站端,与服务器同在一个逻辑(或物理)服务器(集中式密钥分配),也可以是在与中心站完全对等的一个服务器上(对等式密钥分配)。如果kdc只为一个子站端分发密钥,应该采用集中式,如果kdc为许多的同级子站分发密钥,应该采用对等式。由上文的分析来看,显然应该采用集中式的分配方案,将kdc建立在中心站中。 2.2.2.预置所有共享密钥。网络中的每个节点都保存与其它所有节点的共享密钥。如果网络规模为n个节点,那么每个节点需要存储n-1个密钥。这种机制在网络中是不现实的。网络一般具有很大的规模,那么节点需要保存很多密钥而节点的内存资源又非常有限,因此这种密钥分配机制会占用掉巨大的存储资源,也不利于动态拓扑下新节点的加入。 2.2.3.密钥的生成和分发过程。采用一时一密方式,生成密钥时间可以通过预先生成解决;传输安全由密钥分发制完成;密钥不用采取保护、存储和备份措施;kdc也容易实现对密钥泄密、过期销毁的管理。电力自动化数据加密传输的方案中,密钥的分发建议采用x.509数字证书案,并且不使用ca,而是采用自签名的数字证书,其中kdc的可信性由电力控制中心自己承担。由于方案中将kdc建立在中心站中,因此只要保证中心站的信 息安全,就不虞有泄密的危险。 2.2.4.密钥启动机制。目前电力系统中运行的终端,一般是启动接入数据网络就进行实时数据的传输。采用实时数据加密机制后,数据的传输必须在身份认证和第一次密钥交换成功之后才能开始数据传输。在数据传输过程中,一时一密机制将定时或不定时地交换密钥,此时密钥的启动和同步成为非常重要的问题。 2.2.5.随机数的生成。一时一密的密钥生成方式需要大量的随机数。真正的随机数难以获取,一般由技术手段生成无偏的伪随机性数列。在电力系统应用中,一般可以采用三种手段得到[4]:a)通过随机现象得到。如记录环境噪音、每次击键、鼠标轨迹、当前时刻、cpu负荷和网络延迟等产生的随机数,然后对其进行异或、杂凑等去偏技术,通过一系列的随机性检验后,就可以得到较满意的伪随机数。b)通过随机数算法得到。如线性同余算法,meyer的循环加密算法,ansix9.17算法等。c)以前一次的随机密钥为随机种子,生成新的随机密钥。 3.结束语。在电力建设中,电力通信网作为电网发展的基础设施,不但要保障电网的安全、经济运行,同时更应该提高电网企业信息化水平和网络安全防护体系,从而使企业的安全得到有效的保障。
设计论文范文:加强商品包装设计知识产权的法律保护论文 商品包装设计,是商品整体形象的重要组成部分,在商品形象中占有突出地位。采用外观设计专利、版权以及反不正当竞争行为对商品包装进行知识产权的综合保护,有利于弥补单一法律手段保护之不足,可增强保护的力度。 随着商品经济的日益发达,知识产权保护已经成为商业交易和流通领域中最为重要的问题之一。而商品包装设计,是商品整体形象的重要组成部分,在商品形象中占有突出地位,它与商品的交易流通等各个环节紧密相连。随着市场竞争的日益激烈,假冒和仿冒商品包装设计的行为屡见不鲜,其危害性是显而易见的。基于商品包装和装潢的属性,采用外观设计专利、版权以及反不正当竞争行为对商品包装进行知识产权的综合保护,有利于弥补单一法律手段保护之不足,可增强保护的力度。 1.商品以及商品包装设计 马克思主义政治经济学这样定义商品:“商品是用来交换的劳动产品”。本文所指的商品仅指被生产出来后进入流通领域并能够满足人们的某种需要的商业产品。虽然商品包装也可以包含某些特定服务领域的vi系统,但在本文中不再做此方面的详细论述。 我国在《包装通用术语》国家标准中注明包装为“在流通过程中保护产品、方便储运、促进销售、按一定技术方法而采用的容器、材料和辅助物等的总体名称”。可见商品包装的概念就是:可以在运输、展示等各种流通过程中保护商品,并进一步提高商品附加价值的各种容器和辅助物等材料以及相关商品化技术手段的总称。简单理解的话商品包装就是保护商品并提升商品附加价值的材料和手段。 商品包装设计是为实现上述目的而开展的一系列设计活动的总称,是产品特性的直接和主要传递者,也是产品个性和流通过程中最敏感和最大的影响因素。商品包装设计的最终目的是为了辅助商品更好的完成销售、使用等流通过程。 2.国内外商品包装知识产权保护状况 知识产权(intelectual property)是人们基于自己的智力活动创造的成果和经营管理活动中的经验、知识而依法享有的权利。把来自知识活动的权利概括为“知识产权”最早见之于17世纪中叶的法国学者卡普佐夫,后为比利时学者皮卡第所发展。他认为知识产权是一种特殊的权利,不同于物的所有权。19世纪末期,国际商品包装知识产权保护领域,出现了世界上历史最悠久的、最具权威性的国际公约——1883年保护工业产权《巴黎公约》(pcpip)和1886年保护文艺作品版权《伯尔尼公约》;以及最近的wto的《trips协定》、《wipo公约》等等国际公约。当今世界上,保护包装商品最全面、最权威的国际公约是1994年wto的《与贸易有关的知识产权协定(trips协定)》。 经过近30来年的努力,我国已经形成比较完备的知识产权法律制度,相继颁布实施了《中华人民共和国专利法》、《中华人民共和国商标法》、《中华人民共和国著作权法》等近10部知识产权领域法律以及30多部相关法律法规,并根据国内国际的形势变化,分别于1992年和对专利法和著作权法进行了两次修正。又分别对《中华人民共和国著作权法》和《中华人民共和国商标法》进行了修改,进一步完善了知识产权对商品包装设计的保护作用。 3.商品包装设计的知识产权保护 目前我国已颁布的涉及商品包装设计知识产权保护的相关法律包括《中华人民共和国专利法》、《中华人民共和国商标法》、《中华人民共和国著作权法》、《中华人民共和国反不正当竞争法》等近10部知识产权保护法律以及30多部相关法律法规。商品包装设计的知识产权保护具体途径包括: 3.1运用反不正当竞争法保护包装设计的独特性 商品包装设计的目的是装饰、宣传商品。它作为包装设计的重要组成部分,经常与商标同时出现在商品本身或包装上。《中华人民共和国反不正当竞争法》第5条第2项规定:擅自使用知名商品特有的名称、包装、装潢,或者使用与知名商品近似的名称、包装、装潢,造成和他人的知名商品相混淆,使购买者误认为是该知名商品的,属于不正当竞争行为。 3.2运用商标法保护商业品牌标志设计的专用权 商标设计是不同商品具有的特殊的法定视觉标志,在商品的流通过程中和商品包装的其他视觉识别元素共同起到了利于识别、促进销售的作用。我国商标法将商标定义为:任何能够将自然人、法人或者其他组织的商品与他人的商品区别开的可视性标志,包括文字、图形、字母、数字、三维标志和颜色组合,以及上述要素的组合。这里所说的三维标志即所谓的立体商标,主要是指以商品的外形或包装作为商标。商标法修改后,将立体商标纳入保护范围,从立法层面为包装设计注册立体商标提供了基础。 3.3运用专利法保护商品包装的外观设计专利权 外观设计又称工业产品外观设计,是指对产品的形状、图案或者其结合以及色彩与形状、图案相结合所作出的富有美感并适于工业上应用的新设计。商品包装设计是将美术与技术结合,运用于产品的包装保护和美化的设计,包括造型设计、结构设计、装潢设计等。我国授予外观设计专利权的条件是新颖性、实用性、富有美感,并不得与他人在先取得的合法权利相冲突。如果包装设计符合外观设计专利的授权条件,可以申请外观设计专利保护。 3.4运用著作权法保护商品包装画面的著作权 对于一些构思独特、创意新颖的包装装潢设计,可以通过著作权方式来保护。平面设计以及人体工学设计,包括色彩、图形、文字、商品品牌、条码、包装外形、受力分布、持握舒适程度等要素构成了商品包装设计内容,而具有独创性和可复制性的包装装潢画面即平面设计部分做为消费者的直观视觉体验部分,是其中的重要构成。著作权法保护的对象是文学、艺术和科学领域内具有独创性并能以某会既有照相艺术、浮雕艺术、临摹艺术和色彩艺术,因此,具有独创性和可复制性的包装装潢画面从其完成之日起就可以受到我国著作权法的保护,享有著作权。我国著作权法采取自动保护原则,即作品一经产生就自动取得著作权。所以,采取著作权方式保护装潢设计的,与运用《反不正当竞争法》的保护方式类似,一般都是在作品遭遇侵权后,通过诉讼的方式维护权利。 设计论文范文:电子信息类红外线控小车设计论文 论文关键字:单片机89C51 脉宽调制 直流电机 LED显示 论文摘要:本课题组设计制作了一款具有智能功能的小车,功能强大。小车具有以下几个功能:可遥控小车的车速,方向,可按喇叭,小车的状态用LED和数码管显示。 而小车的车速和转的方向则是通过直流控制电机的正转反转和转速来控制,以及PWM的占空比通过转换成二进制显示在数码管上以显示小车的车速。而本文即是设计了用89C51和74HC138等控制的直流电机实现脉宽调制(PWM)调速系统,硬件电路实现了小车正转,反转,加速,减速的功能,给出了程序流程图程序及仿真结果。 1实习目的及意义 大学毕业实习是完整大学生活的一部分,是本科学生毕业前的一个重要的实践教学环节,是成长为一名高级专门技术人才所得到专门实践训练的重要手段。通过毕业实习可以使学生在毕业前有一定的职业意识、职业素养、职业经验,可以使学生能较深入地了解本专业的生产技术、生产过程和管理知识,进一步加深对所学专业理论知识的理解,进一步熟悉实际电子产品研发的方法与过程,培养学生分析问题、解决问题的能力以及工程实际能力,为实际工作打下良好基础。 (1)巩固、联系、充实、加深、扩大所学知识基础理论和专业知识; (2)提高运用所学知识来解决实际问题的能力; (3)初步掌握专业设计工作的流程和方法; (4)学习体会典型电子产品项目开发团队的角色构成及团队角色协同工作技巧; (5)学习典型的电子产品开发技术; (6)学习体验课堂理论知识在实际工程项目中的应用,积累项目实战经验; (7)感受电子产品研发对学生知识结构、技术技能、综合素质的要求; (8)加速由学生向员工的身份转变,增强同学的就业能力和信心; (9)学习体会电子产品企业规范化、专业化、标准化、规模化的电子产品设计、开发流程、典型开发团队中人员角色设置。 2实习任务及要求 实习题目:红外遥控小车 实习具体要求: (1) 可遥控小车的车速、方向、可按喇叭,同时小车的状态用LED灯和数码管显示。 (2) 独立查资料,同时订立方案,然后画出原理图及其相应的PCB板,并且相关的程序并进行仿真。 (3) 焊接电路板,下载源程序进行调试。 3实习时间及地点 实习时间:2010年3月2日~2010年3月19日(3周) 实习地点:西华大学电气信息学院专业实验中心 4实习情况及完成情况 4.1主要芯片介绍 MCS—51系列单片机及其特点 (1)可靠性高: 因为芯片是按工业测控环境要求设计的,故抗干扰的能力优于PC机。系统软件(如:程序指令,常数,表格)固化在ROM中,不易受病毒破坏。许多信号的通道均在一个芯片内,故运作时系统稳定可靠。 (2)便于扩展: 片内具有计算机正常运行所必需的部件,片外有很多供扩展用的(总线,并行和串行的输入/输出)管脚,很容易组成一定规模的计算机应用系统。 (3)控制功能 具有丰富的控制指令:如:条件分支转移指令,I/O口的逻辑操作指令,未处理指令。 (4) 使用性好 体积小,功耗低,价格便宜,易于产品化。 单片机的发展历史简介 (1)第一阶段(1971年到1978年),以MCS-48系列为代表,称4位单片机。在片内:CPU有四位或8位,ROM有4KB或8KB,RAM有64B或128B,只有并行接口,无串行接口,只有一个8位的定时/计数器,中断源只有两个。在片外,寻址范围只有4K,芯片引脚只有40个。 (2)第2阶段(1978年到1983年),以MCS-51系列为代表的成为8为单片机:在片内:CPU有8位,ROM有4KB或8KB,RAM有256B或128B,只有并行接口,有串/并行接口,有2个或3个16位的定时/计数器,中断源有5个至7个。在片外:寻址范围有64KB,芯片引脚有40个。 (3)第3阶段(1983以后),以MCS-96系列为代表,称16位单片机。在片内:CPU有16位,ROM有8KB,RAM有232B,有串/并行接口,有4个16位的定时器,中断源有8个,增加了D/A和A/D转换电路。在片外:寻址范围有64KB,芯片引脚有48个或68个。 以上MCS-51系列以及优良的性价比,在我过得到了广泛的应用。 4.2硬件模块的设计 在本次的设计中,我们涉及的硬件模块主要包括电源电路、串口电路、晶振电路、复位电路、显示电路以及红外收发电路组成。整体的组成框图如图4.1所示: SHAPE \* MERGEFORMAT 图4.1 硬件组成框图 4.2.1电源电路的设计 这次的设计我们选择用USB接口供电的电路图,是因为用USB接口供电比较方便,并且在此次的设计中,USB仅作供电用,不参与与PC机的数据传输。 在电路设计中,用LED灯来显示电路是否通电,用一个开关制电源的通与断。电源电路如图4.2所示: 4.2.2串口电路 RS-232C是美国电气工业协会推广使用的一种串行通信总路线标准,是DCE(数据通信设备,如微机)和DTE(数据终端设备,如CRT)间传输串行数据的接口总线。RS-232C最大传输距离为15m,最高传输速率约20kbps,信号的逻辑0电平为+3V~+15V。逻辑1电平为-3V~-15V。RS-232信号线和DB-9引脚关系如表4.1所示。 4.2.4复位电路的设计 复位电路可以在单片机不正常工作时,让其复位,使其跳出错误的循环,重新开始进行新的运行。本次设计采用了如图4.5的设计。 4.2.5显示电路的设计 此次设计我们要用到数码管显示电路和LED灯的显示电路用以显示小车状态。数码管显示电路采用74LS138译码器来选择控制数码管的显示,通过PNP三极管对输出信号进行放大来驱动数码管的显示。数码管采用共阳极,显示数据信息通过P2口传输给数码管,这样就能完成数码管对小车状态的显示功能,其电路图如图4.6所示: 图4.6 数码管显示电路 此次电路设计的显示小车状态的电路还有LED显示电路,LED显示电路采用74HC573锁存器将P0口传来的数据用以控制LED灯的亮灭,其电路图如图4.7所示: 图4.7 LED显示电路 4.2.6红外收发电路的设计 该模块使用一体化红外接收头,其电路如图4.8所示。瓷片电容为去耦电容,DOUT即是解调信号的输出端,直接与单片机的P3.7口相连。有红外编码信号发射时,输出为检波整形后的方波信号,并直接提供给单片机。 4.3软件的设计 要对然间进行设计,首先我们应该考虑到红外接收的波形,在熟悉了红外接收的波形的基础上,才好更进一步的对然间进行设计。图4.9是这次设计所用的遥控板的红外接收信号的波形图: 在搞清楚了红外接收波形的原理以后,下面我们就可以开始设计本设计的程序了,图4.10是本次设计的软件流程图: 该流程图设计了P3.7口是否接收到低电平的判断程序,解码程序,遥控执行程序等主要的软件模块。 4.4系统调试 系统调试包括硬件调试和软件调试两部分。 4.4.1硬件调试 在完成了电路板的焊接之后,我们首先要做的是硬件的调试。我们将电路板通过USB接上电源后,电源的显示灯亮了,这表示此电路板已通上电了,把电源处的开关按下之后,指示灯熄灭,这表示此时可以通过电源处的开关来给电路板供电。 然后分别按下与单片机相连的八个开关,对应的LED灯也都亮了,除了第四个灯没亮之外。因此我么就用万用表分别挨着侧了一下与这个LED相关的器件,发现是LED接反了,将其接正了之后,此LED就能正常显示了。由于这个电路比较简单,在加上我们焊接板子的时候比较仔细,因此在硬件调试的时候没有发现电路板有什么大的错误。 4.4.2软件调试 Keil C是重要的软件仿真软件,对软件的编写有着重要的作用。 Keil C51 µVision2集成开发环境是Keil Software,Inc/Keil Elektronik GmbH开发的基于80C51内核的微处理器软件开发平台,内嵌多种符合当前工业标准的开发工具,可以完成从工程建立到管理、编译、链接、目标代码的生成、软件仿真、硬件仿真等完整的开发流程尤其是C编译工具在产生代码的准确性和效率方面达到了较高的水平,而且可以附加灵活的控制选项,在开发大型项目时非常理想。Keil C51集成开发环境的主要功能有以下几点: µVision2 for Windows:是一个集成开发环境,它将项目管理、源代码编辑和程序调试等组合在一个功能强大的环境中; C51国际际准化C交叉编译器:从C源代码产生可重定位的目标模块; A51宏汇编器:从80C51汇编源代码产生可重定位的目标模块; BL51链接器/定位器:组合由C51和A51产生的可重定位的目标模块,生成绝对目标模块; LIB51库管理器:从目标模块生成连接器可以使用的库文件; OH51目标文件至HEX格式的转换器,从绝对目标模块生成Intel Hex文件; RTX-51实时操作系统:简化了复杂的实时应用软件项目的设计。 这个工具套件是为专业软件开发人员设计的,但任何层次的编程人员都可以使用,并获得80C51单片机的绝大部分应用。 Keil Software提供了一流的80C51系列开发工具软件,下面描述每个套件及其内容: ⑴PK51专业开发套件。PK51专业开发套件提供了所有工具,适合专业开发人员建立和调试80C51系列微控制器的复杂嵌入式应用程序。专业开发套件可针对80C51及其所有派生系列进行配置使用。 ⑵DK51开发套件。DK51开发套件是PK51的精简版,它不包括RTX51 Tiny实时操作系统。开发套件可针对80C51及其所以派生系列进行配置使用。 ⑶CA51编译器套件。如果开发者只需要一个C编译器而不需要调试系统,则CA51编译器套件就是最好的选择。CA51编译器套件只包含µVision2 IDE集成开发环境,CA51不提供µVision2调试器的功能。这个套件包括了要建立嵌入式应用的所有工具软件,可针对80C51及其所有派生系列进行配置使用。 ⑷A51汇编器套件。A51汇编器套件包括一个汇编器和创建嵌入式应用所需要的所有工具。它可针对80C51及其所有派生系列进行配置使用。 ⑸RTX51实时操作系统(FR51)。RTX51实时操作系统是80C51系列微控制器的一个实时内核。RTX51 Full提供RTX51 Tiny的所以功能和一些扩展功能,并且包括CAN通信协议接口子程序。 一下是用KEIL C 运行本实验程序的结果如图4.11所示: 图4.11 软件调试图 将用KEILC仿真程序所生成的HEX文件通过串行通信下载到单片机上之后,通过遥控板的控制,就可以实现此次设计的功能:按方向键的时候,相应的LED亮,按档位键的时候,数码管分别显示1、2、3,同时led还要闪烁。 5实习产品的功能及指标参数 本次实习产品是红外遥控小车,小车的功能: (1)显示小车的方向,车速,分别用LED灯和数码管显示了其状态; (2)当遥控板按下方向键时,相应的LED灯会亮,以此表示小车的前行方向; (3)当按下遥控板的档位键时,数码管会分别显示相应的车速1、2、3,同时伴随着LED灯的闪烁,以此表示小车在变速。 6总结与体会 通过三周的努力我们设计出了红外遥控小车的设计、制作和调试的任务。虽然没有真正的小车实物,但我们用了数码管和LED灯来代替了小车的状态,通过遥控板对其进行了控制。 在设计的过程中用到了单片机,用到了Protel 99se。在Protel的界面中找到单片机芯片,画出电源电路,复位电路,晶体振荡电路,LED接口电路连线后实现PCB的转换。做课程设计是为了让我们对平时学习的理论知识与实际操作相结合,在理论和实验教学基础上进一步巩固已学基本理论及应用知识并加以综合提高,学会将知识应用于实际的方法,提高分析和解决问题的能力。在做课程设计的过程中,我深深地感受到了自己所学到知识的有限,明白了只学好课本上的知识是不够的,要通过图书馆和互联网等各种渠道来扩充自己的知识。同时我认为我们的工作是一个团队的工作,团队需要个人,个人也离不开团队,只有在充分的分工合作中才可以事半功倍做到最好,所以必须发扬团结协作的精神。 此次任务中主要做了下面几点较突出的工作: (1)通过查阅大量的相关资料,详细了解了红外遥控系统的原理,明确了研究目标。 (2)通过本次毕业实习进一步加深了对专业软件的了解,并能够灵活运用Protel 99se。 (3)通过此次毕业实习重新复习并进一步学习了单片机;熟练掌握了WORD软件的使用。 同时此次实习中也存在很多的问题,特别是软件方面对程序的编写还比薄弱,编写出的程序还不能完全实现预期的目标。通过这次设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。有了这次的设计经验,相信在以后的学习设计实践过程中,我们可以做到更好。 设计论文范文:基于PHP技术的网站设计毕业论文 摘 要 随着Internet在中国的迅速发展,人们日常生活中越来越多地使用这项新的技术来为自己的工作和学习服务.由于WEB页面能把文本、图像、声音、动画、视像等多种媒体信息集于一体,不但使信息的显示更加生动,而且使信息的浏览更为方便,同时WEB页能实现网上交易平台、客户信息反馈方便了企业与客户之间信息交流,因此许多企业纷纷建设网站以增强企业知名度. 柳州华力网站主要介绍柳州华力的有关信息,并用PHP+MYSQL架设用户登陆以及客户信息反馈,使客户信息第一时间反馈给企业,拉近企业与客户之间的距离。本篇论文是对我设计的网站的一点论述,主要论述了柳州华力网站建设规划的主体思想、利用PHP+MYSQL数据库实现用户登录和信息反馈,以及在设计过程中所遇到的要点、难点等。 关键字:网站规划、PHP+MYSQL数据库 目 录 1 . 绪论 1.1 . 互联网现状 互联网的快速发展使企业可以实现快捷的信息传送以及直接的客户介入,但企业中各个系统的相对独立性使信息渠道比较混乱。企业系统中各类人员的信息渠道多种多样,互不兼容,没有一个统一的应用界面让系统使用者可以根据自己的需要获得想要的信息,这不利于电子商务应用模式的建立和开展。如何通过建立一个单独的界面给企业遍布全球的现实客户、潜在客户、供应商、雇员和合作伙伴提供全面的企业信息和应用呢?于是企业门户(Enterprise Portal)诞生了,并成为一个新的热点。 1.2 . 如何定义企业门户 目前,尚不能准确地对企业门户下一个完整的定义,企业门户与IT业有些名词一样,不同的专业人士和机构对之有不同的理解,并有很多术语用于描述企业为其客户、合作伙伴和员工的方便而采用的"门户",如企业门户、社团门户、员工门户等。同时根据应用的具体功能不同又把企业门户细分为信息门户、知识门户和应用门户等,并且这种划分方法已逐渐得到认可。下面介绍一下这3类门户。 1.2.1 . 企业信息门户 企业信息门户(Enterprise Information Portal,EIP)的基本作用是为人们提供企业信息。企业信息门户提供了一个了解企业的访问入口,所有访问者都可以通过这个入口获得个性化的信息和服务。对企业来说,信息门户既是一个展示企业的窗口,又可以无缝地集成企业的内容、商务活动及社区等,动态地存储在企业内部和外部的各种信息,同时还可以支持网上的虚拟社区。企业信息门户强调对结构化与非结构化数据的收集、访问、管理和无缝集成,这类门户必须提供数据查询、分析和报告等基本功能,企业员工、合作伙伴、客户及供应商都可以通过企业信息门户方便地获取自己所需的信息。 1.2.2 . 企业知识门户 企业知识门户(Enterprise Knowledge Portal,EKP)是一个平台,该平台是知识加工平台、决策平台、知识与获取平台的集成,它使企业各部门职员之间的信息共享和交流更加流畅。这里的"知识"不仅包括数据库、文档、企业政策方针和过程手续等,甚至包括存在于员工头脑中的工作经验与专业技能等非具体化的信息资源。 企业知识门户是企业信息门户的延伸与发展。信息门户的重点是信息的收集、整理及传输,有效利用企业已有的信息、知识和公共关系,并能收集、分析、增值、共享信息和知识。企业知识门户的重点是企业信息的加工与处理。企业知识门户的目的是使恰当的人在恰当的时间使用恰当的知识,企业信息门户主要通过数据挖掘、数据加工技术使零散的信息成为知识,供决策支持服务。 1.2.3 . 企业应用门户 企业应用门户(Enterprise Application Portal,EAP)实际上是对企业业务流程的集成。它以商业流程和企业应用为优秀,把商业流程中功能不同的应用模块通过门户技术集成在一起。从某种意义上说,我们可以把企业应用门户看成是企业信息系统的集成界面,企业员工和合作伙伴可以通过企业应用门户访问相应的应用系统,实现移动办公,进行网上交易等。 以上3类门户虽然在侧重点有所不同,但随着企业信息系统复杂程度的增加,越来越多的企业需要能够将以上3类门户有机地整合在一起的通用型企业门户,这已是一种趋势,我们在这里把它们统一称为企业门户。 最后,让我们试图通过企业门户的作用来帮助读者理解企业门户的定义。维持客户的最基本战略因素是企业整体强大、互利关系网,包括客户、供应商、合作伙伴和员工本身。这些关系的培养主要通过各方之间的相互沟通和信任感--即各方及时收到相关信息、信息准确并且服务最优。企业门户被认为能够满足这种需要,通过使用户利用方便、可靠的工具接入实现有效的信息交换。或者说,企业门户能为用户提供建设信息型企业网站的应用,包括网站生成、信息、信息管理、信息反馈、网站管理等系统,实现企业网上形象展示及对外沟通的需求。 1.3 . 有无必要建立企业门户 在国外,特别是在美国,实施企业门户战略已经被列入了许多大企业的日程表中。与国外相比,国内了解企业门户概念的企业十分少,而计划建立企业门户的企业就更加微乎其微。但是,互联网在国内的发展速度相当迅速,中国企业建立自己的门户网站,为自己的客户、员工和商提供综合性服务的重要性不言而喻。 从网络经济的特点来看,速度和知识是网络经济的两大支柱。首先,企业只有借助于网络才能获得发展的先机,这就要看谁能够以最迅捷的动作联系客户、供应商和商,组织生产和销售。毫无疑问,企业门户是实现上述目标最有力的手段。 从资源利用的角度来看,企业门户是以最小可能成本,实现最大程度开发利用现有资源目标的可行途径。首先,企业门户将本需要占用多台不同硬件系统的应用集成到较少的系统设备上,从而节约硬件的投入。其次,减少了多种未经集成的应用软件的总体维护成本。除了新设立的企业,其他实施企业门户的企业都已有多种应用系统和以数据库、文档等形式存储的信息资源。这些资源往往条块分割,分散维护成本高昂。新的企业门户将现有的资源加以整合,并经过一定的处理,最后集成到企业门户这样一个统一的平台上,提供给更多的用户。由于它的继承和集成,企业可以实现集中维护,从而降低维护成本。第三,企业门户采用高效的互联网作为信息传输的工具,相比建设或租用线路价格低廉,同时减少了人力投入。第四,企业门户的实施可以改进企业的供应链管理,企业门户能够帮助企业实现真正意义上的零库存。 由此看来,企业尤其是大中型企业,不论是从节约成本角度还是从提高竞争力角度考虑,建立企业门户都是有效的方法。 1.4 . 如何建立企业门户 既然企业门户功效如此之大,那么企业要想建立企业门户应该如何去操作?一般来说,企业要成功地部署企业门户可按照如下几方面进行。 1.4.1 . 前期准备工作 企业在建立企业门户之前,要进行大量的信息调查工作,弄清楚企业的商业信息是如何使用的。对于大多数企业而言,这意味着要进行商业信息应用的调查和研究。调查的目的是了解谁使用信息,信息是如何使用,以及信息如何流入和流出。 1.4.2 . 产品与技术的选择 在进行完信息的使用调查之后,企业就要选择门户产品和技术。门户软件不仅要满足商业信息和应用访问的需要,还要满足事先定义的技术层面(如协议)的要求。目前,由于有相当数量的公司推出了企业门户解决方案,这为企业提供了较大的选择余地。但不可否认,目前企业门户的产品良莠不齐,功能和所采用的技术差别较大,如何正确选择适合自身企业需要的企业门户产品是一门学问,本栏目下期对此进行讨论。 1.4.3 . 企业门户的建设 选好技术和产品,接下来就是建设了。这方面需要注意的是企业信息要集成到门户有关目录之下,或安排在某个主题里,以便用户可以容易地找到所需要的信息。信息的组织及个性化,应用和服务以能够满足用户的需求为目的。 1.4.4 . 推广使用企业门户 企业门户建好了,并不意味着工作就完成了,因为建企业门户的目的是让其发挥作用。接下来就是让更多相关的用户群体来了解和使用它。在这个阶段,个性化是举足轻重的。个性化的目的是针对合适的用户群,如营销分析、财务分析、经理或商业伙伴,合理地将门户信息、应用和工具进行有针对性的设计。 2 . 网站规划设计要点 因特网正在改变世界,它促成了网络经济雏形的形成,特别是电子商务正由新概念走向实用化。由于因特网具有传播信息容量极大、形态多样、迅速方便、全球覆盖、自由和交互的特点,已经发展成为新的传播媒体,所以全球几乎各个企业、机构纷纷建立自己的Web站点。 Web站点是向用户或潜在客户提供信息(包括产品和服务)的一种方式。其文档所包含的内容是由被称为超文本(HyperText)的文本、图形图象、声音,甚至电影等组成。使这些超文本能够有机地关联并可使浏览器识别,是通过HTML语言(HyperText Markup Language超文本标记语言)实现的。同时CGI(Common Gateway Interface公共网关接口)能使Web具有交互功能。Web站点指引用户浏览该站点或其他站点上的分页信息,可以通过表格和电子邮件的连接提供双向交互方式。站点建立后,你的企业就在国内、甚至在国际上有了一席之地,有了每周7天、每天24小时的“虚拟门市部”。网站是未来企业开展电子商务的基础设施和信息平台,它是“知识经济”的制高点,企业的网址犹如企业的商标和品牌一样,是反映企业形象和文化的巨大的无形资产。 因此企业网站规划必须注意以下八个方面: 2.1 . 目标明确、定位正确 Web站点的设计是企业或机构发展战略的重要组成部分。要将企业站点作为在因特网--这个新媒体上展示企业形象、企业文化的信息空间,领导一定要给予足够的重视,明确设计站点的目的和用户需求,从而作出切实可行的计划。 挑选与锤炼企业的关键信息,利用一个逻辑结构有序地组织起来,开发一个页面设计原型,选择用户代表来进行测试,并逐步精炼这个原型,形成创意。 分析有些网站的效果不如预想的好,主要原因是对用户的需求理解有偏差,缺少用户的检验造成的。设计者常常将企业的市场营销和商业目标放在首位,而对用户和潜在的用户的真正需求了解不多。所以,企业或机构应清楚地了解本网站的受众群体的基本情况,如受教育程度、收入水平、需要信息的范围及深度等,从而能够有的放矢。 2.2 . 主题鲜明、富有特色 在目标明确的基础上,完成网站的构思创意即总体设计方案。对网站的整体风格和特色作出定位,规划网站的组织结构。 Web站点应针对所服务对象(机构或人)不同而具有不同的形式。有些站点只提供简洁文本信息;有些则采用多媒体表现手法,提供华丽的图像、闪烁的灯光、复杂的页面布置,甚至可以下载声音和录像片段。最好的Web站点将把图形图像表现手法与有效的组织与通信结合起来。 要做到主题鲜明突出,力求简洁,要点明确,以简单明确的语言和画面告诉大家本站点的主题,吸引对本站点有需求的人的视线,对无关的人员也能留下一定的印象。对于一些行业标志和公司的标志应充分加以利用。 调动一切手段充分表现网站的个性和情趣,突出个性,办出网站的特色。 设计论文范文:超声医学科研设计与撰写论文 1、超声医学科研设计 超声医学科研设计,基本与其他临床学科的科研设计相同。通常可分为两大类,一类为前瞻性,一类为回顾性。前者是既往初步作过或尚未作过的课题,作以预计性的研究,如研究一种新技术、新治疗方法对临床的诊断、治疗价值如何, 其结果可有实际应用价值,也可得出相反的结论。而后者是将过去所做的工作给予回顾性的总结评价。目前采用前瞻性研究更具有新的实际意义。 在作前瞻性的课题研究时,首先要立题,而立题一定要新颖,最好通过查新,以确定待作的这项研究,他人是否作过,如果多人已作过并已有了明确结论,自己再作则仅是重复他人的项目而无新的意义。当然,在实际工作中发现了与前人不同的结果,此时为了进一步深入研究,仍可立题,其结果可能是一项重大突破或发明。立题后,继之要对本课题作合理的设计,并且绝对要严谨。 在确定了具体的科研题目后,应按以下几点去做并固定不变。 研究对象:要恒定。包括病人、对照健康人(志愿者),某种动物或其他。这个栏目中,对人体最好不用“实验”两字,对动物或其他类可用“实验研究”。对所研究对象的年龄、性别、条件等应当一致且固定不变,特别在病人组与对照组间的性别、年龄要相当方可。 研究方法:要新颖。检测和治疗方法切勿全部重复他人所用的内容,并且应由专人、专机完成。例如技术熟练者与新参加工作者的技术条件不相同,其检测的结果则会出现人为的差异。又如仪器性能相差过甚时,所作结论会有一定的差异,否则作出的结论均一致,其可信性则值得考虑。 检测指标:要准确。选择容易观察和意义明确的客观指标。如观察胎儿脐带绕颈的时间,最好在分娩前,若距分娩时间较长,则其结果之可信性就不如分娩前。 若使其科学性强,检测的指标要有旁证,如检测诊断冠脉狭窄最好有冠脉造影结果的对比。诊断腹部某脏器之恶性肿瘤则应有手术病理或针吸细胞学的证实。这些在科研设计时应安排好。 研究结果:要有科学性。要按科研设计的目的研究和观察,得出结果以统计学的客观数据为结论,作为本项课题研究的结果最佳。 统计方法:设立对照组:要条件相似。为使结果更具有说服力,应设对照组,通过实验组与对照组的结果对比,分辨出处理因素与非处理因素对研究结果的差距。处理因素包括对病人的检测、治疗方法、剂量等,非处理因素包括社会、环境等。非处理因素在两组均相对一致时,例如,两组间的年龄、性别均一致,检测时期亦相同,如同在某一季节内等,其得出的结果才具有较高的科学性。 随机化:要客观。随机化即研究两种不同检测方法、治疗方法、用药方法等对检测或治疗结果的观察。随机化是保持实验组与对照组相对均衡的方法,即应用抓阄、抽签等方式。这并非按主观愿望挑选,而是被研究对象是从总体中随机抽取的,即每个对象都有同样的机会被抽到。 样本量:要大。样本量越大,其反映客观的真实性越大。病例组与对照组样本最好各在30例以上或再多些。如常见的病例在观察药物疗效时,最好 100~200例或更多,对照组也应有50~80例或更多。如果某种新疗法作鉴定性研究时,样本量应超过200例。有时大样本有一定困难,但应确保研究结果的科学性。样本少时,要求: (1)个体间差异不大; (2)两组间效应差异大(p<0.01)时; (3)严格控制非处理因素; (4)罕见或少见病例,例数可少到10例左右; (5)特殊疾病可个案报道。 2、撰写论文 将自己所做的各种研究,予以真实的、客观的作一总结和评价。但不应同于一般的工作总结。撰写时应重点突出、简明扼要,文字通顺、条理清楚、用词得当、数据可靠。一般论著不超过3000字(含图、表及参考文献),短篇和个案500~1000字,综述亦勿超过5000字为宜。 题目:立题应简明确切。通常20个字左右,最多不超过26个字为宜。应能准确的反映出论文的主要内容。 作者:一般论著不超过5人;综述1人,审校不应超过2人。 摘要:250字左右,并按结构式摘要撰写,即: (1)目的:本项检测或研究的出发点。 (2)方法:所观察或检测的指标,如病人及对照组的数目、性别、年龄、病种,使用的仪器、探头频率以及采用的方法等。 (3)结果:检测或实验方法得出的具体效果或指标,对比数据,最后结果,以及对上述各项的附加解释。 (4)结论:本项目的观察、研究或检测后的总结性的定论。 关键词:凡有摘要的论文皆应标引关键词。关键词主要自文题中选取,不足时可自摘要或正文中选用。选自论文所研究的目的、对象和涉及的新技术等。 (1)定义:可直接表达论文要点、中心内容和特征的词。 (2)用途:提供检索窗口。 (3)数量:3~10个,一般3个。 (4)词性:名词或名词性词组、形容词性。而代词、介词、冠词、连词、情态动词等皆不能作为关键词。 (5)方式:按顺序排列成关键词索引。 (6)要求:用规范化检索语言,即主题词。应查阅中国医学科学院信息研究所编辑出版的《医学主题词注释字顺表》(Medical Subject Headings Annolated Alphabetic List.Me SHAAL)。当所用词未查及时,可用同义词、近意词或关联词,并可配用有关的副主题词,亦应查阅《Me SHAAL》副主题词字顺表〔1〕。 引言:应在250字之内。应概括简明的叙述立题的理论依据,研究思路与基础,国内外现状,并应明确指出本研究的目标。 材料与方法(资料与方法):此部分是论文的基础和关键。评价论文主要看材料和方法的可信度和确定结果的标准。应写明病人、对照组、所用仪器种类、探头频率、检测的方法、药物名称(不用商品名)、剂量等。 结果:此段是论文的优秀部分。研究和检测的最终目的,即所获得的结果。此部分可分别用文字、图表表示。可强调或摘要叙述本研究的主要发现。 结果应有充分的数据及对比性研究,最后结果应是科学的、合乎逻辑的,而不是作者自行判断或推断的。例如:应用B超诊断胎儿脐带绕颈30例分析。在此文章中,仅有诊断多少例的所见及数据,而无最后的分娩证实,这样的文章则欠科学性。 讨论:是论文最重要的部分是反映文章水平高低的主要部分。应重点突出自己的新发现、新概念、新学说、新规律,及所作出的结论和观点。对研究中所发现之不足处亦应说明,此外,可以提出设想或建议。 在书写讨论段时,应注意撰写技巧,要简明扼要、语言顺畅、抓住重点、条理分明的表达出所要说明的主要问题,使读者易懂,看后有收益,但要避免口语化。 (1)讨论之重点是应有自己的某些独到观点和见解,并将之讲深讲透,切勿仅重复他人的或众所周知的内容。如:超声检查法对人体无痛、无损伤、价格低廉……。 (2)讨论段与其他段相关联,特别是结果段中的某些数据及最后的结果,用以进一步表明自己的观点,但并不是结果中的数据又全盘搬到讨论中,造成重复。 (3)讨论中切勿引用他人文献过多,更不要写成:本研究结果与×××和×××的结果一致或符合×××的结论。一来是将论著写成了综述,二来是仅说明自己是重复他人所作。 (4)通常讨论是文章中较长的一段,应突出重点,不要洋洋数百字,冗长的内容反而使该说明的问题模糊不清。此外,不要对某一问题尚未解释清楚时,又另讨论其他内容,使读者费解不得要领。 (5)用语尽量勿重复,如在前言或结果中已用过的语言,讨论中最好不用或少用,更勿过多的使用“国内外未见报道、笔者、我们”等。 参考文献:应引用作者近年来所阅读的正式发表的期刊或书籍内容,勿引用内部刊物或资料,并应遵原著立意不得改动。基础、临床及实验研究引用不超过10篇,综述以不超过20篇为宜。同时应按各期刊对参考文献的要求撰写。 设计论文范文:关于高校毕业设计(论文)教学影响因素与对策研究 论文关键词:毕业设计 毕业论文 教学质量 论文摘要:毕业设计(论文)是实现本科教学目标的综合性实践环节,本文结合天津城市建设学院实际情况、专业特点,分析了影响毕业设计(论文)工作的因素,从多个方面对全面提高毕业设计(论文)的教学质量进行了论述。 毕业设计(论文)是本科人才培养计划的重要组成部分,是对学生综合运用多学科的理论、知识与方法的全面检验,是集中训练学生科研能力和创新能力的必要教学环节,也是检验学生的学习状况、知识活化程度、学识水平和创新思维的主要标尺,对培养学生的实践能力、创新能力,全面提高教育质量具有重要意义。天津城市建设学院(以下简称“我校”)在毕业设计(论文)工作中科学地组织各项工作,形成领导高度重视、教学单位严密组织、指导教师认真负责、评阅答辩严格标准的教学氛围,做到加强“三个突出”、落实“五项检查”,关注薄弱点,制定激励措施,保证毕业设计(论文)质量的提高。 一、提高思想认识是毕业设计(论文)工作的重要前提 提高毕业设计(论文)质量,首先要从思想上高度认识毕业设计(论文)的重要性。毕业设计(论文)是实现专业培养目标的一个综合性实践教学环节,它与其他教学环节相辅相成,构成一个完整的本科教学体系,是毕业前的综合训练,是对所学知识的深化和升华,也是学生走向社会的必要准备。川学校各级领导充分认识到此项工作的必要性和重要性,制定了完善.的管理办法和切实有效的实施措施,从制度保障、时间安排、场地设备、资金支持等方面切实加强毕业设计(论文)工作环节,并重视实习基地的建设,充实与加强校内外毕业实习基地,有效保障毕Zi9,:计(论文)的各项需求。各教学单位在毕业设计(论文)工作开展前成立由院系主管领导牵头的毕业设计工作领导小组,根据专业特点与自身特色,制定本院系提高毕业设计(论文)质量的措施;审定毕业设计(论文)题目和指导教师;定期检查各专业毕业设计(论文)工作的进度和质量,组织毕业设计(论文)的答辩和成绩评。 二、针对毕业设计(论文)的影响因素。加强“三个突出” 笔者认为主要有三个方面的因素影响毕业设计(论文)的质量和水平:一是毕业设计(论文)题目缺乏吸引力。毕业设计(论文)选题中常规、经典、虚拟题目偏多,部分课题仅仅是名称、数据等内容发生变化,研究过程模式化、程序化。题目与生产实际结合不紧密,内容和学生将要就业的单位实际生产状况脱钩,难以激发学生的热情和调动学生的积极性。二是师资不足。招生规模连续多年扩大,一线教师绝对数下降,导致每位教师指导的学生数上升,加上教师必须承担的教学,科研工作,指导教师的精力投入难以保证,工作负荷较重;同时应对扩招需求,教师队伍扩大较快,年轻的新教师直接进入毕业设计(论文)教学中,在指导能力、方法和经验方面的欠缺导致指导质量下降。三是质量监控体系难以实施。毕业设计(论文)是一项环节多、耗时长的教学工作,为加强管理,需要制定相应的质量监控体系,但实际实施过程中,存在制度多、要求多、可操作性差、落实不到位的问题,致使很多监控环节流于形式。针对以上影响因素,我校在工作中加强“三个突出”。 1.突出毕业设计题目与教师科研、生产实践相结合 根据我校以工科专业为主的特点,强调毕业设计的实践性,注重工程实践和设计能力的培养。2008年,我校工学类的毕业设计(论文)课题比例为科学研究l5.5%、生产实践64.2%、教师及学生申报的自拟题目20.3%。毕业设计(论文)题目与教师科研、学生实习及拟就业单位生产’科研等相结合,尽量采用科学、技术、生产等领域能体现专业特点的实际问题,题目的内容具有实践性,学生参与热情高,实践能力、工程能力得到训练和大幅度提高,为就业打下坚实的基础。 2.突出学科特色,校内指导教师与外聘指导教师相结合 教师比例下降和年轻教师增多是无法回避的事实,为解决这一问题,结合学校以建筑类为主的工科特点,我校采取了聘请校外指导教师的方式,既有效解决了师资不足的问题,又充实了具有丰富实践经验的指导教师,提高了指导教师队伍的整体水平和指导质量。在进入毕业设计阶段时,学校通过与实习单位签订委托协议书的方式,规定双方的职责与义务,对实习单位资质、指导教师资格严格要求,实行校内校外双师制。外单位指导教师必须是总工或正高工,每位指导教师指导一名学生,一对一指导;校内配备年轻教师作为助理指导教师,加强沟通与规范管理,弥补校外指导教师在校内规章制度和规范方面的不足;助理指导教师负责最多不超过六名学生,实行全程跟踪负责制,同时向校外指导教师学习实践指导经验。校外指导教师的引入,与校内指导教师的传统指导方式和方法也形成了对比,促进了毕业设计(论文)教学的不断改革。几年的毕业设(论文)检查情况表明学生的毕业设计(论文)质量实践能力和设计都有了大幅度的提升,教师队伍也得到了加强和锻炼。 5.突出检查关键点,由关键点控制实现全过程监控 理想的质量监控是指在毕业设计(论文)的质量管理过程中,详细了解每名学生、每个环节的实施进度,能够及时对出现的问题做出适当的反应。但毕业设计(论文)涉及的学生数量众多,耗费的时间在3个月左右,很难将所有的监控落实到位,从而使很多监控环节流于应付制度、填写表格的形式。因此,对质量监控不能全盘一手抓,要分环节,重点查找各环节监控的关键点。环节进行过程中,是否达到了教学的目标与管理要求能够直接反映到关键点上,因此可以通过集中精力对关键点进行监督、检查,实现对毕业设计(论文)质量切实、有效的监控。 三.落实“五项检查”,开展基于监控点的多环节毕业设计(论文)的监控 我校制定监控体系过程中,将毕业设计(论文)分为毕业设计(论文)选题、初期准备与开题、中期进度监控、后期答辩与归档、学期末专项检查五项检查工作,根据监控的关键点,详细制定了检查要求和检查内容,明确教务处、各院系、指导教师的职责和对学生的要求。各院系根据检查内容和时间安排自查,及时解决存在的问题,并对检查情况进行书面总结和提交检查记录。学校组织专家组对毕业工作进展进行专项检查和抽查,加强监督和管理。 1.监控选题源头,严把指导教师资格关 选题是毕业设计工作的基础,更是完成高质量论文的关键,题目选择直接影响到学生毕业设计(论文)、实习等后续工作的进行,因此是监控的重要环节。选题环节包括两个监控关键点,一是题目的类型,二是指导教师资格。对题目的监控,要求改变目前由指导教师选定题目的状况,按照题目申报、审查公布、学生选题(学生申报题目)、选题确认流程进行,实行双向选择,严格实行一题的原则。各院系按专业对题目进行类型统计,由教务处进行检查,加强工程实践、教师科研等题目的开设。严把指导教师资格关,要求指导教师必须全部具有中级以上职称,具有高级职称的教师必须参与毕业设计(论文)的指导工作。严格控制每位指导教师指导的学生人数,最多不超过8人,平均指导学生数小于6人。教师资格、指导人数的监控促使各院系必须吸引校外工程专家,组建校内外指导教师相结合的指导教师队伍。 2.强化初期、中期检查力度,确保设计进程 初期检查主要从组织管理工作、教学文件、师资力量的配备、设计选题、物质条件及学生的开题情况等几个关键点进行检查。重点包括课题符合教学培养目标的情况、课题名称、内容、工作量及要求,课题结合工程或科研的实际情况,任务书下达完成情况等。 中期检查主要检查毕业设计进度、教师工作状况、学生设计状况、教研室组织管理等方面。重点包括指导教师、学生到位情况,指导教师对学生课题的了解情况,存在的问题;外聘指导教师的管理、质量保证等措施落实情况等;题目展开情况,是否与进度计划相符,存在的问题及解决方法等。 通过毕业设计(论文)初期、中期检查,实现对毕业设计过程的有效监控,确保了指导教师和学生的到位情况和设计进度的执行情况,能够及时了解毕业设计进展并解决存在的问题。 5.后期检查严把教学最后关 后期检点包括课题完成时间、写作规范、论文评阅、答辩安排、成绩评定等情况。严格审查毕业生的答辩资格,达不到要求的学生不予安排参加答辩。各院系成立由学术带头人、优秀教师等组成的答辩委员会,全面负责毕业设计(论文)答辩工作,下设若干个答辩小组,各答辩小组成员不少于5人。所有答辩成员于答辩前召开专门会议,研究答辩的有关事项,严格答辩程序和纪律,明确评分标准,统一答辩要求,加强毕业设计(论文)答辩资格审查,严格控制优秀率和优良率。答辩完成后,各院系对年度毕业设计(论文)工作认真总结,并形成书面材料,完成对毕业设计(论文)资料的归档、保存工作。 4.强力度专项检查,促进工作不断改进与提高 我校连续几年来,在学期结束后,由主管校长带队,聘请由校内外一线教学和管理的专家进行毕业设计(论文)工作专项检查。根据院系数量成立9个检查小组,每个小组设组长1名,由3~5名校内外专家组成,分别深入各院系,按照文件规范和检查指标对工作完成情况进行专项检查。检查日期设在周末,各院系所有领导、指导教师必须到岗,全程陪同,逐项进行。这有利于及时和专家沟通,听取专家意见,学习经验,改进工作。我校已经聘请了多所高校的主管校长、教务处处长、知名教授作为检查组组长人校检查指导,既加强了学校的工作,也学习到了其他高校的宝贵经验,发现改进了工作中存在的不足,促进了毕业设计(论文)质量的不断提高。 四、查找薄弱点,解决实际问题 1.开展指导教师培训工作 随着学校的发展,学生数量增多和教师队伍的充实,指导教师中新增教师逐年增多,为使指导教师充分了解与掌握学校的毕业设计(论文)相关管理制度和规范,抓住学校的发展定位与培养特色,更好地完成毕业设计(论文)的指导工作,学校每年在毕业设计(论文)工作开展前,都组织指导教师集中学习与培训。内容主要包括相关管理制度文件、毕业设计(论文)规范指导技巧、注意事项等内容,并要求各院系进一步根据专业特点和规范要求,对指导教师组织多主题的培训和学习。同时,教师通过集中的学习,能够交流经验,群策群力解决指导工作中发现的问题。 2.加强对新专业的指导与管理 新专业开设的逐年增多是许多高校共同的特征。我校将新专业作为毕业设计(论文)工作的重点对象,加强对新专业的管理和审查,提前与相关院系研究毕业设计(论文)工作,编写指导手册、制度规范,制定从选题至最后答辩的工作流程,挑选优秀教师,积极调动优势教学资源,确保新专业学生的毕业设计(论文)高质量开展。 五、制定激励措施,提高教师学生积极性 1.开展校级优秀毕业设计(论文)评选 为提高学生的积极性,组织开展校级优秀毕业设计(论文)评选活动。以专业为单位按当届毕业生数3%~5%的比例,由指导教师在毕业设计(论文)成绩优秀的学生中提出推荐名单,并由学生本人写出3000~5000字的毕业设计(论文)摘要,经所在院系审核,报学校评审小组评审。对评审通过的学生颁发校优秀毕业设计(论文)证书。 2.开展校级优秀指导教师评选 学生毕业设计(论文)质量的提高,离不开指导教师的悉心指导,校级优秀指导教师的评选是对教师工作的肯定。校级优秀指导教师评选的首要条件就是指导的学生中必须有优秀成绩,要求指导教师对学生严格要求,指导工作量饱满,指导效果优良,、学生评价高。评选活动增强了毕业设计(论文)指导教师的事业心和责任心,是对优秀指导教师指导经验的总结、交流与宣传过程,有助于全校教师的学习、借鉴,对提高指导水平,促进教学改革与发展,起到良陛循环的推动作用。 5将毕业设计(论文)与校外竞赛相结合 仅仅是校内的评选,不能认清学校自身教学水平处于何种地位,因此,学校鼓励各专业积极参加全国性质的各类毕业设计(论文)相关竞赛。如我校艺术系将毕业设计坚持与“中国高校环境艺术专业毕业设计主题年竞赛”活动紧密结合,组织学生毕业设计作品展,由学生和教师投票筛选出参加竞赛的作品。此项活动不但激发了学生的学习兴夔,也增强了学生的竞争意识,使毕业设计整体水平得以大幅度提高,增进了各高校之间艺术设计专业的教学实践及学术交流,找出了与全国同行教学水平的差距,并能及时总结经验,调整教学内容,加强专业设置和学科建设。 六结语 从近几年来毕业设计(论文)工作的情况看,采取的各项措施收到了良好效果,指导教师责任心进一步加强,学生选题质量得到保证,真题真做比冽逐年上升,毕业设计(论文)的质量明显提升,尤其是在毕业设计说明书、毕业论文规范方面效果明显。但应该认识到毕业设计(论文)的质量建设是一项长期的任务,必须全方位考虑,学校要从实际出发,敢于改革与创新,制定完善的制度化、科学化管理模式,成熟的质量监控机制,构建切实可行的管理平台,以保证毕业设计(论文)的质量不断提高。 设计论文范文:通信工程毕业设计论文 1 引言 超宽带(UWB,Ultra Wide Band)无线技术在无线电通信、雷达、跟踪、精确定位、成像、武器控制等众多领域具有广阔的应用前景,因此被认为是未来几年电信热门技术之一。1990年,美国国防部首先定义了“超宽带”概念,超宽带无线通信开始得到美国军方和政府部门的重视。2002年4月,美国FCC通过了超宽带技术的商用许可,超宽带无线通信在民用领域开始受到普遍关注。目前“超宽带”的定义只是针对信号频谱的相对带宽(或绝对带宽)而言,没有界定的时域波形特征。因此,有多种方式产生超宽带信号。其中,最典型的方法是利用纳秒级的窄脉冲(又称为冲激脉冲)的频谱特性来实现[1]。 超宽带无线电是对基于正弦载波的常规无线电的一次突破。几十年来,无线通信都是以正弦载波为信息载体,而超宽带无线通信则以纳秒级的窄脉冲作为信息载体。其信号产生、调制解调、信号隐蔽性、系统处理增益等方面,具有独特的优势,尤其是能够在密集的多径环境下实现高速传输。由于脉冲持续时间很短,多径分量在时域上不易重叠,多径分辨能力高,通过先进的多径分离技术或瑞克接收机,可以充分利用多径分量。 目前,典型的超宽带无线通信调制方式以TH-PPM、TH-PAM为主,本论文中,介绍超宽带无线通信中的调制技术,主要讨论TH-PPM、TH-PAM的基本原理,并且对比调制技术的优缺点,性能的好坏,并进行动态的仿真,从仿真图中较清楚的研究调制方式,从而得出正确的结论,细致的研究超宽带无线通信中的调制技术。 关键字:超宽带 调制方式 PPM调制 PAM调制 OFDM调制 2 概述 2.1 总述 近几年来,超宽带短距离无线通信引起了全球通信技术领域极大的重视。超宽带通信技术以其传输速率高、抗多径干扰能力强等优点成为短距离无线通信极具竞争力和发展前景的技术之一。FCC(美国通信委员会) 对超宽带系统的最新定义是:相对带宽(在- 10dB 点处) (fH - fL)/fc 20 %(fH ,fL ,fc分别为带宽的高端频率、低端频率和中心频率) 或者总带宽BW 500MHz。[1]它与现有的无线电系统比较,在花费更小的制造成本的条件下,能够做到更高的数据传输速率(100~500MbPs) 、更强的抗干扰能力(处理增益50dB 以上) ,同时具有极好的抗多径性能和十分精确的定位能力(精度在cm 以内) 。 2.2 UWB基本原理 发射超宽带(UWB) 信号最常用和最传统的方法是发射一种时域上很短(占空比低达0. 5 %) 的冲激脉冲。这种传输技术称为“冲击无线电( IR) ”.UWB - IR 又被称为基带无载波无线电,因为它不像传统通信系统中使用正弦波把信号调制到更高的载频上,而是用基带信号直接驱动天线输出的[6];由信息数据对脉冲进行调制,同时,为了形成所产生信号的频谱而用伪随即序列对数据符号进行编码。因此冲击脉冲和调制技术就是超宽带的两大关键所在。 2.2.1 脉冲信号 从本质上讲,产生脉冲宽度为纳秒级的信号源是UWB 技术的前提条件。目前产生脉冲信号源的方法有两类: ①光电方法,基本原理是利用光导开关导通瞬间的陡峭上升沿获得脉冲信号。由于作为激发源的激光脉冲信号可以有很陡的前沿,所以得到的脉冲宽度可达到皮秒(10 - 12 ) 量级。另外,由于光导开关是采用集成方法制成的,可以获得很好的一致性,因此是最有发展前景的一种方法。②电子方法,利用微波双极性晶体管雪崩特性,在雪崩导通瞬间,电流呈“雪崩”式迅速增长,从而获得具有陡峭前沿的波形,成形后得到极短脉冲。在电路设计中,采用多个晶体管串行级联,使用并行同步触发的方式,加快了雪崩过程,从而达到进一步降低脉冲宽度的目的[7]。 冲激脉冲通常采用单周期高斯脉冲,典型的单周期高斯脉冲的时域和频域数学模型分别表示为: (2-1) (2-2) 单周期脉冲的宽度在纳秒级(0. 1~1. 5ns) ,重复周期为25~1000ns ,具有很宽的频谱,如图2-1 所示。实际通信中使用的是一长串的脉冲,由于时域中信号的周期性造成了频谱的离散化,周期性的单脉冲序列频谱中出现了强烈的能量尖峰。这些尖峰将会对信号构成干扰,通过数据信息和伪随机码来进行编码P调制,改变脉冲与脉冲间的时间间隔,可以降低频谱的尖峰幅度[2]。 2.2.2 UWB的调制技术 超宽带系统中信息数据对脉冲的调制方法可以有多种。脉冲位置调制( PPM) 和脉冲幅度调制(PAM) 是UWB 最常用的两种调制方式。通常UWB信号模型为: 其中,w ( t) 表示发送的单周期脉冲, dj , tj 分别表示单脉冲的幅度和时延。 a PAM- UWB PAM是一种通过改变那些基于需传输数据的传输脉冲幅度的调制技术。在PAM调制系统中,一系列的脉冲幅度被用来代表需要传输的数据。任何形状的脉冲都是通过其幅度调制使传输数据在{ - 1 , + 1}之间变化(对于双极性信号) 或在M 个值之间变化(对于M 元PAM) 。增加传输脉冲所占的带宽或减少脉冲重复频率,都可以增加一个固定平均功率谱密度的UWB 系统所能达到的吞吐量和传输距离,可以看出这一效果与增加传输功率的峰值的效果是相似的。[8] 采用脉冲幅度调制(PAM)的超宽带信号波形如下:[4] (2-4) 其中, dj 是信息序列, Tf 是脉冲重复周期。根据dj 的不同取值, 可将PAM调制方式分为以下三种: (1) OOK(发送数据为1 ,UWB 信号的幅度为1 ;发送数据为0 ,UWB 信号的幅度为0) ; (2)PPAM(发送数据为1 ,UWB 信号的幅度为β1 ;发送数据为0 ,UWB 信号的幅度为β2) ; (3)BPSK(发送数据为1 ,UWB 信号的幅度为1 ;发送数据为0 ,UWB 信号的幅度为- 1) 。 对于这三种方式,在超宽带的PAM调制方式中多采用BPSK方式。 b PPM- UWB 脉冲位置调制(PPM) 又称时间调制(TM) ,是用每个脉冲出现的位置落后或超前某一标准或特定时刻来表示某个特定信息的[3]。二进制PPM 是超宽带无线通信系统经常使用的一种调制方法,相对其它调制方法来说也是较早使用的一种方法。采用PPM的一个重要原因是它能够使用零相差的相关接收机来接收检测信号,而这种接收机有着非常好的性能。采用脉冲位置调制( PPM) 的超宽带信号波形如下: (2-5) 其中, dj 取0 或1 ,δ为调制因子, 与脉冲宽度Tm (1/Tf ) 是一个数量级。当发送数据为1 时脉冲就会相应滞后一个时延δ。 图2-2 给出了上述四种调制方法的信号波形图,对这四种调制方式给出了一个比较直观的描述。 除了这些对脉冲的调制方法外,用伪随机码或伪随机噪声(PN) 对数据符号进行编码以得到所产生信号的频谱时,根据编码的不同即扩频和多址技术不同,超宽带系统又被分为跳时的超宽带系统(TH - UWB) 、直扩的超宽带系统(DS - UWB) 、跳频的超宽带系统(FH - UWB) 和基带多载波超宽带系统(MC - UWB) 等[9]。 图2-2 不同调制方式的信号波形[4] 2.3 UWB 技术特点 由于UWB 与传统通信系统相比,工作原理迥异,因此UWB 具有如下传统通信系统无法比拟的技术特点[4]: (1)系统容量大。香农公式给出C = Blog2 (1 +S/N) 可以看出,带宽增加使信道容量的升高远远大于信号功率上升所带来的效应,这一点也正是提出超宽带技术的理论机理。超宽带无线电系统用户数量大大高于3G系统。 (2)高速的数据传输。UWB 系统使用上GHz 的超宽频带,根据香农信道容量公式,即使把发送信号功率密度控制得很低,也可以实现高的信息速率。一般情况下,其最大数据传输速度可以达到几百Mbps~1Gbps。 (3)多径分辨能力强。UWB 由于其极高的工作频率和极低的占空比而具有很高的分辨率,窄脉冲的多径信号在时间上不易重叠,很容易分离出多径分量,所以能充分利用发射信号的能量。实验表明,对常规无线电信号多径衰落深达10~30dB 的多径环境,UWB 信号的衰落最多不到5dB。 (4)隐蔽性好。因为UWB 的频谱非常宽,能量密度非常低,因此信息传输安全性高。另一方面,由于能量密度低,UWB 设备对于其他设备的干扰就非常低。 (5)定位精确。冲激脉冲具有很高的定位精度,采用超宽带无线电通信,可在室内和地下进行精确定位,而GPS 定位系统只能工作在GPS 定位卫星的可视范围之内。与GPS 提供绝对地理位置不同,超短脉冲定位器可以给出相对位置, 其定位精度可达厘米级。 (6)抗干扰能力强。UWB 扩频处理增益主要取决于脉冲的占空比和发送每个比特所用的脉冲数。UWB 的占空比一般为0. 01~0. 001 ,具有比其它扩频系统高得多的处理增益,抗干扰能力强。一般来说,UWB 抗干扰处理增益在50dB 以上。 (7)低成本和低功耗。UWB 无线通信系统接收机没有本振、功放、锁相环( PLL) 、压控振荡器(VCO) 、混频器等, 因而结构简单,设备成本将很低。由于UWB 信号无需载波,而是使用间歇的脉冲来发送数据,脉冲持续时间很短,一般在0. 20ns~1. 5ns之间,有很低的占空因数,所以它只需要很低的电源功率。一般UWB 系统只需要50~70mW 的电源,是蓝牙技术的十分之一[10]。尽管如此,UWB 在技术上面临一定的挑战, 还有诸多技术的问题有待研究解决,比如需要更好地理解UWB 传播信道的特点,建立信道模型,解决多径传播;需要进一步研究高速脉冲信号的生成、处理等技术;研究新的调制技术,进一步降低收发结构的复杂度等。 2.4 UWB发射机和接收机组成框图 2.4.1 UWB发射机组成框图 UWB发射机直接发送纳秒级脉冲来传输数据而不需使用载波电路。所以,UWB发射机比现有的无线发射设备要简单得多。TH-UWB发射机组成框图如图2-3所示[5]。 图2-3 UWB发射机组成框图 调制后的数据与伪码产生器生成的伪码一起送入可编程延迟电路,可编程延迟电路产生的时延控制脉冲信号发生器的发送时刻,脉冲信号发生器输出的UWB信号由天线辐射出去。脉冲信号产生电路的一个关键部分是天线,它的作用相当于一个滤波器。 2.4.2 UWB接收机组成框图 TH-UWB接收机采用相关接收方式,接收机框图如图4所示。图4中虚线内的部分是相关器。它由乘法器、积分器和取样/保持电路三部分组成[5]。 接收机与发射机类似,两者的区别在于接收机的基带信号处理器从取样/保持电路中解调数据,基带信号处理器的输出控制可编程时延电路,为可编程时延电路提供定时跟踪信号,保证相关器正确解调出数据。 图2-4 UWB接收机组成框图 2.5 UWB 技术的应用前景 UWB 系统在很低的功率谱密度的情况下,UWB具有巨大的数据传输速率优势,最大可以提供高达1000Mbps 以上的传输速率,使UWB 同其它短距离无线通信系统的技术优势非常明显,如表1 所示。现有的各种无线解决方案(例如802. 11 ,Bluetooth等) 的速率均低于100Mbit/s ,UWB 则在10m 左右的范围之内打破了这一限制,UWB 的应用将使人们可以摆脱更多线缆的牵绊,通信因而变得更为方便[6]。 2.6 结束语 无线通信已经迅速渗入我们的生活当中,对容量不断增长的要求需要一种不对现有的通信系统造成影响的新的无线通信方案,超宽带脉冲无线电系统正好满足了这一要求。UWB 技术对于无线短距离的高速数据通信是非常有竞争力的,随着研究的深入,凭借多方面的优势,它将在很多领域占有一席之地。特别是短距离传输的后3G领域,UWB 将有广阔的发展空间[8]。 3 MATLAB 软件工具介绍 3.1 MATLAB语言的概述 MATLAB是一种科学计算软件,适用于工程应用各领域的分析设计与复杂计算,它使用方便,输入简捷,运算高效且内容丰富,很容易由用户自行扩展。因此,它已成为大学教学和科学研究中最常用且必不可少的工具。 MATLAB是“矩阵实验室”(MATrix LABoratoy)的缩写,它是一种以矩阵运算为基础的交互式程序语言,着重针对科学计算、工程计算和绘图的需求。与其他计算机语言相比,其特点是简洁和智能化,适应科技专业人员的思维方式和书写习惯,使得编程和调试效率大大提高。它用解释方式工作,键入程序立即得出结果,人机交互性能好,为科技人员所乐于接受。特别是它可适应多种平台,并且随计算机硬、软件的更新而用时升级。因而,MATLAB语言是数值计算用得最频繁的电子信息类学科工具。它大大提高了课程教学、解题作业、分析研究的效率。 3.2 MATLAB的历史 在1980年前后,美国的Cleve Moler博士在New Mexico大学讲授线性代数课程时,发现应用其他高级语言编程极为不便,便构思并开发了MATLAB(MATrix LABoratory,矩阵实验室),它是集命令翻译、科学计算于一身的一套交互式软件系统,经过在该大学进行了几次的试用之后,于1984年推出了该软件的正式版本。它是以著名的线性代数软件包LINPACK和特征计算软件包EISPACK中的子程序为基础发展而成的一种开放型程序设计语言,其基本的数据单元是一个维数不加限制的矩阵,这就允许用户可以根据数值计算问题的复杂程序,对问题进行分段甚至逐句编程处理,显然这与C、FORTRAN等传统高级语言完全不同。在MATLAB下,矩阵的运算变得异常的容易,后来的版本中又增添了丰富多彩的图形图像处理及多媒体功能,使得MATLAB的应用范围越来越广泛,Moler博士等一批数学家与软件专家组建了名为MathWorks的软件开发公司,专门扩展并改进MATLAB。 为了准确地把一个控制系统的复杂模型输入给计算机,然后对之进行进一步的分析与仿真,1990年MathWorks软件公司为MATLAB提供了新的控制系统模型图形输入与仿真工具,并定名为SIMULAB,该工具很快在控制界得致函广泛的使用。但因其名字与著名的软件SIMULA类似,所以在1992年正式改名为SIMULINK。此软件有两个明显的功能:仿真与连接,亦即可以利用鼠标在模型窗口上画出所需的控制系统模型,然后利用该软件提供的功能来对系统直接进行仿真。很明显,这种做法使得一个很复杂系统的输入变得相当容易。SIMULINK的出现,更使得MATLAB的控制系统的仿真与其在CAD中的应用打开了崭新的局面。 3.3 MATLAB语言的特点 MATLAB语言有以下特点。 (1) 起点高 每个变量代表一个矩阵,以矩阵运算见长。当前的科学计算中,几乎无处不用矩阵运算,这使它的优势得到了充分的体现。 (2) 人机界面适合科技人员 MATLAB的语言规则与笔算式相似。MATLAB的程序与科技人员的书写习惯相近,因此,易写易读,易于在科技人员之间交流。矩阵的行列数无需定义。MATLAB不必有阶数定义,输入数据的行列数就决定了它的阶数。键入算式立即得到结果,无需编译。MATLAB是以解释方式工作的,即它对每条语句解释后立即执行,若有错误也立即做出反应,便于编程者立即改正。这些都大大减轻了编程和调试的工作量。 (3) 强大而简易的做图功能 能根据输入数据自动确定坐标绘图,能规定多种坐标系,(极坐标系、对数坐标系等),能绘制三维坐标中的曲线和曲面,可设置不同颜色、线型、视角等。如果数据齐全,通常只需一条命令即可出图。 (4) 智能化程度高 绘图时自动选择坐标,大大方便了用户;做数值积分时自动按精度选择步长;自动检测和显示程序错误的能力强,易于调试。 (5) 功能丰富,可扩展性强 MATLAB软件包括基本部分和专业扩展两大部分。 基本部分包括矩阵的运算和各种变换、代数和超越方程的求解、数据处理和傅立叶变换及数值积分等等。可以充分满足大学理工科学生的计算需要。 扩展部分称为工具箱。它实际上是用MATLAB的基本语句编成的各种子程序集,用于解决某一方面的专门问题,或实现某一类的新算法。现在已经有控制系统、信号处理、图像处理、系统辨识、模糊集合、神经元网络及小波分析等工具箱,并且向公式推导、系统仿真和实时运行等领域发展。 MATLAB的优秀内容在于它的基本部分,所有的工具箱子程序都是用它的基本语句编写的。 3.4 MATLAB仿真 通过利用所学的理论知识,建立一个完整、准确的需求说明,清楚、准确地提出仿真试验所要解决的问题。 对所提出的仿真系统给出详细定义,明确系统中的模块、系统构成、模块之间的相互关系,系统的输入输出、边界条件以及系统的约束条件,并明确仿真所要达到的目标。 根据仿真系统分析的结果,确定系统中的参数、变量及其互之间的关系,并以数学形式将这些关系描述出来,从而构成仿真系统的数学模型。数学建模是系统仿真中最关键的一步,所建立的数学模型必须尽可能准确地反映所关心的真实系统的特性,而又不能过于复杂,以免降低模型的效率,增加不必要的计算过程,即建模需要根据求解问题的要求,在模型的近似程度与复杂程度之间折中。电子与通信系统的数学模型通常以方框图形式或数学方程形式来表达。 根据建立的数学模型所需要的数据元素,收集与模型系统有关的数据。根据数学模型建立系统的计算机仿真模型,收集数据,确定其中各子模块的结构,输入输出接口,输入输出的数据表达形式,数据的存储方式等。然后编制相应的程序流程,用MATLAB语言实现。 仿真模型验证的目的是确定计算机仿真模型是否准确表达了数学模型。仿真模型验证通常的方法是将数学模型的解析结果(或理论结果)与仿真所得到的数值结果相比较来完成的;或通过已知的系统输入输出结果,对比在相同条件下的系统仿真结果来验证仿真模型的正确性。 根据仿真试验设计的方案,让计算机执行计算,并在执行计算的过程中了解仿真模型对于各种不同输入信号以及不同参数和仿真机制下的输出,得出试验数据,从而预测系统在实际环境中的运行情况。 对仿真模型的运行阶段所产生的数据进行分析,其目的是从运行阶段所产生的数据中找出系统运行规律,对仿真系统的性能做出评价,为系统方案的最终决策提供辅助支持。对仿真结果进行分析,对仿真数据的可靠性、一致性、置信度等做出判定,最终将仿真结果以曲线、图表和文字等形式形成论文。 4 超宽带无线的调制技术 发射超宽带(UWB)信号最常用和最传统的方法是发射时域上很短的脉冲。这种传输技术称为“冲激无线电”(Impulse Radio,简写为IR)。信息数据符号对脉冲进行调制,其调制方式可以有多种。脉冲位置调制(PPM)和脉冲幅度调制(PAM)是最常用的两种调制方式。除了要对脉冲进行调制外,为了形成所产生的信号的频谱,还要用伪随机码或伪随机噪声(PN)对数据符号进行编码。一般是,编码后的数据符号引起脉冲在时间轴上的偏移,这就是所谓的跳时超宽带(TH-UWB,Time-Hopping UWB)。直接序列扩谱(DS-SS)就是编码后的数据符号对基本脉冲的幅度进行调制,这在冲激无线电(IR)中被称为直接序列超宽带(DS-UWB,Direct-Sequence UWB),这种调制方式似乎非常有吸引力[1]。 对于超宽带信号,也可以通过很高的数据速率来产生而根本不需要具备脉冲的特性。只要UWB定义所要求的相对带宽或最小带宽在整个传输过程中得到满足,那么,靠发射高速率数据而不是窄脉冲所产生的具有UWB射频带宽的系统,就不应该被排除在UWB系统之外。诸如正交频分复用(OFDM),在数据速率适当的情况下也可产生UWB信号。因此,OFDM也是一种超宽带的调制方式。 本文主要讨论TH-UWB、DS-UWB和OFDM调制方式。 5 性能分析及应用前景 5.1 脉位调制(PPM)和脉幅调制(PAM) 脉位调制(PPM)是一种利用脉冲位置承载数据信息的调制方式。按照采用的离散数据符号的状态数可以分为二进制PPM(2PPM)和多进制(MPPM)。在这种调制方式中,一个脉冲重复周期内脉冲可能出现的位置有2个或M个,脉冲位置与符号状态一一对应。根据相邻脉位之间距离与脉冲宽度之间关系,又可分为部分重叠的PPM和正交PPM(OPPM)。在部分重叠的PPM中,为保证系统传输可靠性,通常选择相邻脉位互为脉冲自相关函数的负峰值点,从而使相邻符号的欧氏距离最大化。在OPPM中,通常以脉冲宽度为间隔确定脉冲位置。接收机利用相关器在相应位置进行相干检测。鉴于UWB系统的复杂度和功率限制,实际应用中,常用的调制方式为2PPM或2OPPM[3]。 PPM的优点在于:它仅需要根据数据符号控制脉冲位置,不需要进行脉冲幅度和极性的控制,便于以较低的复杂度实现调制与解调。因此,PPM是UWB系统广泛采用的调制方式。但是,由于PPM信号为单极性,其辐射谱中往往存在幅度较高的离散谱线。对此超宽带信号的幅度谱仿真也证明了这一点。如果不对这些谱线进行抑制,将很难满足FCC对辐射谱的要求[10]。 脉幅调制(PAM)是数据通信系统最为常用的调制方式之一。在UWB系统中,考虑到实现复杂度和功率有效性,不宜采用多进制PAM(MPAM)。UWB系统常用的PAM有两种方式:开关键控(OOK)和二进制相移键控(BPSK)。前者可以采用非相干检测降低接收机复杂度,而后者采用相干检测可以更好地保证传输可靠性[3]。 当发射能量相同时,使用二进制PAM调制的信号可以比使用二进制PPM调制的信号获得更好的性能。 5.2 OFDM调制 OFDM有很多优点:能够提供较大的系统容量,具有较强的抗多径干扰、抗频率选择性衰落和频率扩散能力,适应多径和移动信道传播条件,能够适应不同设计需求,灵活分配数据容量和功率,可提供灵活的高速和变速综合数据传输可以实现较高的安全传输性能,允许数据在复数的高速的射频上被编码。由于OFDM技术的良好性能使得它在无线通信系统中得到了广泛的应用[12]。 OFDM技术是将频道资源分成若干个子信道,每个子信带再采用一定的调制技术,提高频率利用率。OFDM可与PPM、PAM等结合使用,将会有性能更好的调制技术出现。 5.3 UWB的应用前景 超宽带技术在通信、雷达和无线定位等领域都将有广阔的应用前景。近年来,人们对超宽带技术深入的研究使超宽带技术在系统理论、功率放大器、脉冲的产生与接收、同步、集成电路等方面取得了重大进步,尤其是在超宽带无线产生领域的技术进步,使超宽带通信成为无线网络的重要组成部分成为可能。 相对于传统的窄带无线通信系统,超宽带无线产生系统具有诸多优点和潜力,使超宽带无线产生成为中短距无线网络的理想接入技术。根据产生速率不同,挤兑超宽带无线传输系统也具有不同的特点和应用领域。 利用超宽带技术可以提供高数据率传输的能力与定位功能,可以设计依赖定位信息优化网络资源管理的WPAN或WLAN,并应用于多媒体传输、计算机通信和家庭娱乐等领域。 利用脉冲超宽带信号对障碍物的良好穿透特性与精确测距功能,可以设计既具有通信功能也具有定位功能的超宽带脉冲无线通信与定位系统。该系统包括传输距离远(通信速率低)、颁布式移动定位、便携、超低成本、超低功耗、定位可靠性和精度高等特点。因而可以广泛用于传感器网络、消防、公共安全、库存盘点、人员监护与救生等重要领域。利用超宽带脉冲信号低截获概率、保密性高和体积小的优点,该系统还可以应用与侦察、情报收集、伤员救护、武器制导等军事领域[8]。 超宽带信号具有很低的辐射功率,而这样的辐射功率分布在某些方面GHz的频率范围内,功率谱密度极低,类似白噪声频谱,具有低干扰、低截获概率特性;同时由于使用窄脉冲为信号载体并采用跳时扩频,接收端必须已知发射端扩频码的条件下才能解调出发射数据来,加上它对多径干扰具有很好的鲁棒特性,非常适合在军事保密通信的应用。非常低的辐射功率可以避免过量的电磁波对人体的伤害[7]。 结论 超宽带无线通信技术是目前发展的热门技术。它以其自身的优点,被研究人员广泛关注。超宽带无线电技术大体包括基带脉冲传输方式和带通载波调制传输的方式两大类。脉冲传输的特点是把信息调制在离散脉冲信号上发射,而带通载波调制传输的特点则是把信息调制在正弦载波上发射。本论文是以采用基带脉冲传输技术的经典超宽带无线电通信系统为基础进行研究的。 为了更好地了解超宽带通信系统,本文先概括地介绍了超宽带无线通信的基础知识。接着将仿真的基本工具MATLAB的使用说明简单介绍。然后,重点介绍超宽带通信的调制方式,主要包括对TH-PPM、DS-PAM和OFDM调制方式的介绍,并通过仿真图像加以对比,说明调制方式的优缺点。 常采用不同的调制方案,对系统传输速率、搞多径干扰能力有很大影响。对它们进行分析比较,对系统调制信号的设计具有一定的参考意义。通常,在一个通信系统中,应用何种调制方式不仅要看调制方式本身性能,还要根据系统总的设计加以考虑。 设计论文范文:住宅室内储物空间设计论文 摘要: 通过对住宅室内设计实例中物品储存空间的分析,强调住宅室内设计应以居住者的生活内容为设计依据,表现人的活动,感受真挚的生活情感,在解决使用功能的基础上进行设计,营造良好的、个性化的家居氛围。 关键词: 生活 居室 物品 储物空间 在报纸上曾看到这样一篇文章:作者喜迁新居,宴宾送客返家,却走错了家门,一样的住宅楼,一样的崭新,一样淡淡的油漆味,一样的室内装饰,一样的家具摆设,不一样的是家人熟悉的脸容换成了陌生的客套,待内室中走出的女主人疑惑地询问时,作者尴尬地落荒而逃。在作者“何处是我家?”的结语中,我读到了一个设计师的责任。 一、 设计观念: 工业经济时代,产品生产的高度机械化、规模化,解决了社会需求量的问题,产品的雷同也就不可避免了。而在跨越世纪的今天,物质生产已相当丰富,产品的同质化程度日趋提高,人们的生活需求已从单纯的物质转向兼顾精神,这一点也可从马斯洛的“需求理论”中得到证实。在住宅室内设计中讲求个性,为居住者创造良好的生活环境,是对每个设计师的基本职业要求。 个性化的室内设计,不是选择不同的装饰材料,也不是单纯追求造型的变化,而是针对居住者的人口结构、文化水平、职业特点和经济状况等等背景条件差异性而言的。设计者面对的是不同的委托者,以业主的独特生活习惯和生活内容作为入点来进行设计,才能使业主满意,也不致于出现上述质疑。 “以人为本”的设计理念,成为了一个口号,在各种报章媒体中频频出现,有时也成为一个时髦的标签,贴在了某个设计作品上。对于从事住宅室内设计的设计师来说,第一重要的是真正地从生活需求出发,认认真真地观察生活,感受生活;第二重要的是真诚地与业主沟通,了解其职业特点、生活习惯和生活方式,用心来做设计。我们可以没有理论,但是我们不能没有思考。 花大钱追求豪华奢侈生活的业主毕竟数量有限,广大百姓对居住环境的要求只是舒适?整洁?温情,体现居住者的生活情趣,良好的空间感受?完善整齐的居家设施是首要的,对居住者生活习惯?生活方式的关切,将其生活内容体现在设计中远胜于那些抽象莫名的理论,更无需用高档的饰材铺贴去误导业主,千万不要让自己仓促的设计造成人们日常生活的麻烦。 二?设计起由 认识教授夫妇纯属偶然,他们的睿智和豁达吸引了我,分享他们的快乐与烦恼,所幸我的专业知识似乎能帮上一点忙,便自告奋勇。事情是这样的:原本79改良式的住房,正好在扩建,增建厨房?餐厅和小卧室。增加了面积,也增加了对美好生活环境的憧憬,决定借此机会将居室装饰一番。随之而来的烦恼是:多年的生活积累了许多旧物品,因而浓缩着往昔岁月的情感回忆而不忍舍弃,新世纪的丰富物质也随着铺天盖地地广告不断涌进家门,物品零零碎碎?各种各样,却是生活中不可缺少的,该怎样来安排呢? 三?储物空间设计原则 为了不被这些愁绪塞满脑袋,首先将生活中所有的用品一一清理,然后分门别类,根据要求设置储藏空间,理顺关系,让新生活付诸实施。 储物空间设计原则就是: 第一、 精简物品,家具设置适宜,不让室内空间因家具过多而给人压抑的感觉。第二、 就近原则,尽量将各个功能房间中所需使用的物品储存于相应的房间中,便于日常取用,大体积?大重量的物品集中放在储藏室。 第三、 储物空间根据物品尺寸合理分割,常用物品放在中?低各层,换季或取用频率较低物品设于顶层。第四、 关于人体尺度:在室内设计的各种教科书中,都有人体尺度这一章,在各种规范?标准图集上也有平均人体尺度的示意图,而具体进行室内装饰设计时,以主人的尺度为依据进行设计较为合适,虽然在设计制图时带来了一些麻烦,但会为居住者日常生活提供良多便利。 第五、 因小外孙的时常来访,须在儿童用品的储存设计中考虑到增进培养孩子的动手能力和生活自理能力,以便减轻家长的负担;另外,安全因素是不能忽视的,儿童不宜接触的诸如刀剪药品洗涤剂工具等物品应隐蔽或就高放置。 四? 居家新生活 4.1进门处 现代生活带来的全新观念在居家中的体现,从进门时就能看到──外面的忙碌与风尘犹如进行曲在进门处写上了休止符,大门关上了外界的烦杂与喧闹,坚硬的皮鞋换成了柔软的拖鞋,笔挺的外套换成了宽松的家居服。 原有住宅入户处较为狭小,带灰沾尘的外套?皮鞋,皮包?手套?雨伞都要有藏身之处,在不破坏建筑结构的前提下,对进户墙面稍加处理,做一个壁柜,下面部分作为鞋柜,中间的小抽屉可放手套钥匙等零星物品,上面部分则为挂衣服?放皮包用。 4.2 书房 进得门来,原来的客厅作了书房。虽没有直接采光,白天透自厨房的光线已能满足采光;看报读书时,暖黄的白帜灯光却给人真切的家的温馨感:紧靠侧墙面是一排从下到上的书橱,总算给积累了半辈子的书籍安了个家;跟了多年──传自曾祖一代的写字台,还得留着,红色的花梨木质,时光并未抹去昔日的风采──精致的抽屉拉手,透着灵秀之气的线脚和雕花;在其正面白色乳胶漆墙面上,挂着一幅齐白石的兰花,尽管不是珍品,但镶在红木镜框中,仍使小小斗室弥漫着花香与书卷气。 偶有朋友来访,在此也是探讨学术的佳处。 4.3储藏室 原来的储藏室,还是发挥其作用,稍事整理,便是全家大件物品的集散地了。趁装修之便,在其内部做柜子,分层分格,尺寸按照所需放置物品的规格。 老式的樟木箱是女主人的嫁妆,随主人辗转了几个城市,仍然完好无损,而且家中的羊毛?羊绒制品全靠它的保管,只需改装一下铰链,将箱体放成侧面开门,减少了向上开门的空间浪费。 夏日用的席子,从草席?篾席到竹席,因其特殊的规格和不小的重量而较难存放,而且如放在高处则存取不易。席子卷起垂直放置将会减少占地面积,因此在门侧的一小块面积上,做一个300mm高的木盒与其它柜子固定,将席子卷起包扎好直接垂直放在地上就行了。 4.4厨房 厨房中“锅碗瓢盆交响曲”,热闹有加,烦恼不少,好在不锈钢的厨具设施越来越多,适当地选择,合理地设置,会使“马大嫂”乐在其中。在这里还是采用就近原则,确定好洗?切?烧?备餐的流程后,储物内容的关联性也就相应确定了:生菜篮?储米器──水池,废物箱──切,锅/调料筐──烧,消毒碗柜/碗──备餐。 如果说厨房中的物品?餐具是可以在橱柜中一关了事的话,食品的存放则太有讲究了,冰箱并不能解决所有的食品存放问题,姜?葱?蒜?香菇?木耳?红枣……因此也有必要将食品分类,相应的橱门也可以选用百叶门,利用通风,不会引起食品霉变。 因经营现代厨房设施的商店陈列了较多的样品,也因本设计中扩建的厨房面积较为宽松,解决问题也就轻而易举了,在此不再赘述。 4.5卫生间 原来的阳台被扩建成了小卧室,本来就不是很大的卫生间还得放下一台必不可少的洗衣机,而且主人的卫生习惯尚未全盘西化,卫生间除了有浴缸?抽水马桶?洗脸盆外,还要放一些塑料盆?桶之类的物品。洗脸池的台面下做成了可拆卸式的搁架,平时可放盆桶一类的物品,也可存放洗衣粉?多余的牙刷?牙膏?肥皂?卫生纸?洗涤剂等。 4.6卧室 卧室中的主要储存空间就是衣橱了,可能每家都是这样布置的,但大多都存在这样的问题:即注重橱门的外观造型变化,而疏忽其门内的实用性,内部分格较为随意,导致衣物存放的混乱。 衣橱中的衣物可分为床上用品和个人衣装(男?女)两大类:前者折叠规整存放体积小,较易安置;而后者因其包括大到西装?外套小到领带?袜子?丝巾……存放颇为费心。且宜挂在衣架上的衣服与可折叠的衣服要分开;男式的与女式的要分开:裤子?裙子?上衣要分开;领带?丝巾?围巾要分开;春、夏、秋、冬不同季节的服装要分开……这样所需的分格?抽屉就要许多了。 装修时工匠会嫌麻烦,但设计师不能这样,耐心细致地设计,会使主人整理衣物时井然有序。五? 结语 “建筑为人所造,供人所用,也作用于人。”[1]简洁清净的居住空间,与外界纷繁嘈杂的交往,正好是一种平衡,在此,使人的心情得到调节和修养。 对于尚生活在发展中国家的居民来说,所需要的居住空间不是用昂贵的装饰材料堆砌墙面?地面,也不是在各界面上使用哗众取宠曲线?三角形,而是应符合室内设计基本要求,在满足日常生活的使用基础上,讲究造型和风格,才会是一个使用方便?整洁舒适的温馨之家。 从事住宅室内设计,应为居住者的一切活动服务,而不是停留在追求视觉效果上。住宅的室内设计也是生活的设计,虽然琐琐碎碎,也颇让人费力费时,但完成一个设计作品,又多了一些热爱生活的朋友,不是人生的一大乐事吗? 设计论文范文:ASP技术在交互式网页设计中的运用毕业论文 一、ASP技术简介 ASP技术 ASP(Active Server Pages动态网页)是微软公司推出的一种用以取代CGI(Common Gateway Interface通用网关接口)的技术。目前,Internet上的许多基于Windows平台的Web站点已开始应用ASP来替换CGI。 简单地讲,ASP是一个位于服务器端的脚本运行环境,通过这种环境,用户可以创建和运行动态的交互式Web服务器应用程序,如交互式动态网页,包括使用HTML表单收集和处理信息,上传与下载等等。通常情况下,用户通过浏览器看到的网页大多是静态的,目前Internet 上的许多站点,仍然提供"静态"(static)的主页内容。 所谓"静态",指的就是站点的主页内容是"固定不变"的。 当浏览器通过Internet 的HTTP (Hypertext Transport Protocol)协议,向站点服务器(Web Server)要求提供主页的内容时,站点服务器收到要求后,就传送原已设计好的静态的HTML 的文件数据给浏览器。 一个"静态"的站点,若要更新主页的内容,必须手动的来更新其HTML的文件数据。而随着Web应用的发展,用户希望能够看到根据要求而动态生成的主页,例如响应用户查询数据库的要求、生成报表等。当在浏览器上填好表单(form)的输入数据,以提供HTTP要求时,可以在站点服务器中执行的应用程序,而不只是一个HTML 文件。站点服务器收到要求执行的应用程序,分析表单(form)的输入数据,将执行的结果以HTML的格式传送给浏览器。 根据用户请求生成动态主页的传统方法有CGI、ISAPI等。CGI是根据浏览器端的http请求激活响应进程,每一个请求对应一个进程。当同时有很多请求时,程序挤占系统资源,造成效率低下;ISAPI针对这一缺点进行改进,利用dll(动态链接库)技术,以线程代替进程,提高了性能和速度,但要考虑线程的同步问题,而且开发步骤烦琐。这两种技术和另一普遍使用的开发动态网页的技术Java都还存在着另外一个问题,那就是开发困难,程序的开发和HTML写作是两个完全不同的过程,需要专门的程序员开发。而较简单的开发技术如javascript和IDC(Internet Database Connector)等功能有限,不敷使用。 ASP使用的ActiveX技术基于开放设计环境,用户可以自己定义和制作组件加入其中,使自己的动态网页几乎具有无限的扩充能力,这是传统的CGI等程序所远远不及的地方。ASP与常见的在Client端实现动态主页的技术如Java applet、ActiveX Control、VBScript、javascript等不同,ASP中的命令和Script语句都是由服务器来解释执行的,执行结果产生动态生成的Web页面并送到浏览器;而Client端技术的Script命令则是由浏览器来解释执行。由于ASP是在服务器端解释执行,开发者可以不必考虑浏览器是否支持ASP;同时由于它在服务器端执行,开发者也不必担心别人下载程序从而窃取编程逻辑。 ASP通过后缀名为.asp的ASP文件来实现,一个.asp文件相当于一个可执行文件,因此必须放在Web服务器上有可执行权限的目录下。当用户从浏览器输入了.asp文件的地址后,浏览器就将这个URL请求发给Web Server,如果Web Server上装了ASP,就调用ASP。ASP读出相应.asp文件,解释并执行命令,动态生成一个HTML页面回传Web Server,然后Web Server再把结果发送给浏览器。ASP文件的制作和HTML类似,且和HTML开发集成,可以在同一个过程完成,利用ASP将可以执行的脚本嵌入到HTML文件中(将HTML文件的后缀名改为.asp),这使得HTML文件的编写与脚本的开发融合在一起。通过ASP内置的对象、服务器组件(Server Component)可以完成非常复杂的任务,而且用户还可以自己开发或利用别人开发的服务器组件完成专门的任务。ASP比较网关及服务器扩展模式有着以下优点: (1)完全与HTML文件融合在一起; (2)容易创建,不需要其它编译、链接程序; (3)面向对象的并通过ActiveX Server对象可扩展。 二、电子商务数据访问方式 电子商务是指通过电子方式,并在网络基础上实现物资、人员过程的协调,以便商业交换的活动。在电子商务系统中,Web提供了与客户进行通信联络的有效手段,利用Web技术,实现Web服务器与数据库系统的连接,完成对数据的处理与查询,用户可以通过操作简单易学的浏览器来查询处理所需要的各种数据。 实现Web服务器与数据库的连接一般有两种方法:一种是利用中间件技术在两者之间建立连接和通信,如CGI(通用网关接口)和API(应用程序编程接口)。Web服务器通过调用CGI程序实现与Web浏览器的交互,即CGI程序接受浏览器发给Web服务器的信息,进行处理后,将相应结果再送回给Web服务器,通过Web服务器将信息传送给浏览器。但CGI程序在响应速度和资源利用等方面有较大局限性,客户端每请求一个CGI程序,服务器端便打开一个进程,当请求的数量较大时容易引起瓶颈现象,开发人员常利用API编程来扩展服务器功能,API程序占系统资源少,运行效率较高,但它的编程较CGI程序更为复杂;另一种是由浏览器中的Java小应用程序(Java Applet)通过浏览器访问Web服务器上的数据库,利用了JDBC(Java Database Connectivity)技术,它通过JDBC提供的API实现对Web Server的访问。由于Java Applet本身的局限性,目前大多数的应用是基于中间件技术的。 ASP也是属于中间件的一种模式,但在Windows平台上它比较网关及服务器扩展模式有着较大的优点。网关的最大特点是它的平台无关性,但网关程序通常较难编写和改变。网关程序通常是一个独立的程序,并不和HTML文件融合在一起,它需要用如C、C++、VB、Perl等语言来编写独立的应用程序,而ASP应用改变了这一点。使用ASP不仅可以读取Access和 SQL Server的数据库,而且还可以读取其他ODBC(Open Database Connect 开放式数据库互联)兼容的数据库。在ASP中访问数据库是通过ADO(ActiveX Database Object活动数据对象)及事务处理语句来实现的。ADO是一种操作Microsoft所支持的数据库的方法,是一项容易使用并且可扩展的将数据库访问添加到 Web 页的技术。ADO对象的使用与DAO(数据访问对象)、RDO(远程数据对象)的方式相似。在ASP中,ADO可以看作是一个服务器组件,更简单点说,是一系列的对象,应用这些功能强大的对象,即可轻松完成对数据库复杂的操作。 三、ASP在电子商务中的应用 在电子商务中,对用户而言,进行网上信息查询的目的是寻找自己需要的产品或服务,而对于商品或服务提供者来说,其目的则是向用户推销自己的产品或服务。因此,让用户通过浏览器查询服务器的后端数据库是许多Web服务提供者必需有的服务,ASP通过内置的ADODB组件来实现这一功能。可以使用ADO去编写紧凑简明的脚本以便连接到ODBC 兼容的数据库和 OLE DB 兼容的数据源。具体的操作步骤可以归纳为以下几步: ① 创建数据库源名(DSN) ADODB通过ODBC工作,因此要在ODBC中设置DSN(数据源名)。打开Windows的"控制面板",双击"ODBC"的图标,然后选择"文件 DSN "的属性页,单击 添加 ,选择数据库驱动程序,然后单击"下一步",按照屏幕的指示键入数据源文件的名称,然后单击"下一步",再单击"完成"创建数据源。 ②创建数据库链接 链接用以保持一些关于正在访问的数据的动态信息,以及链接者信息。利用ADODB的成员函数Open和先前设定的DSN与数据库连接,其语法如下: SetConnect=Server.CreateObject("ADODB.Connection") '创建了链接对象Connect。 Connect.Open("DSN=dsnname;UID=userID;PWD=password") '打开链接。dsnname为数据源名;userID为用户名;password为用户口令。 ③创建数据对象 ADO中的数据对象通常保存的是查询结果。RecordSet 是ADO中最复杂的对象,有许多属性和方法,灵活运用,可以达到许多好的效果。其创建方法如下: Set RecordSet =Connect.Execute(sqtStr) '创建并打开了对象RecordSet ,sqtStr是一个串,代表一条标准的SQL语句。例如: sqlStr="SELECT*FROM b1" Set RecordSet =Connect.Execute(sqlStr) 这条语句执行后,对象RecordSet中就保存了b1中的所有记录。 ④操作数据库 可利用Execute方便地执行数据的插入、修改、删除等操作。如执行插入操作: sqlStr="Insert Into b1Values(1,2)" Connect.Execute(sqlStr) ⑤关闭数据对象和链接 在使用了ADO对象之后,一定要关闭数据对象和链接。在ASP中通过调用方法close实现关闭。 关闭创建的数据对象:Record Set .close Set Record Set=Nothing 关闭创建的链接对象:Connect. close Set Connect=Nothing 完整的程序片段: 五、结束语 随着Web技术的发展,基于Intranet的电子商务系统无疑较传统商务有着更大的应用前景,如何提务系高这种电子商统中的数据访问效率及事务处理能力仍是当前人们所关注的问题。 设计论文范文:住宅室内储物空间设计论文 摘要: 通过对住宅室内设计实例中物品储存空间的分析,强调住宅室内设计应以居住者的生活内容为设计依据,表现人的活动,感受真挚的生活情感,在解决使用功能的基础上进行设计,营造良好的、个性化的家居氛围。 关键词: 生活 居室 物品 储物空间 在报纸上曾看到这样一篇文章:作者喜迁新居,宴宾送客返家,却走错了家门,一样的住宅楼,一样的崭新,一样淡淡的油漆味,一样的室内装饰,一样的家具摆设,不一样的是家人熟悉的脸容换成了陌生的客套,待内室中走出的女主人疑惑地询问时,作者尴尬地落荒而逃。在作者“何处是我家?”的结语中,我读到了一个设计师的责任。 一、 设计观念: 工业经济时代,产品生产的高度机械化、规模化,解决了社会需求量的问题,产品的雷同也就不可避免了。而在跨越世纪的今天,物质生产已相当丰富,产品的同质化程度日趋提高,人们的生活需求已从单纯的物质转向兼顾精神,这一点也可从马斯洛的“需求理论”中得到证实。在住宅室内设计中讲求个性,为居住者创造良好的生活环境,是对每个设计师的基本职业要求。 个性化的室内设计,不是选择不同的装饰材料,也不是单纯追求造型的变化,而是针对居住者的人口结构、文化水平、职业特点和经济状况等等背景条件差异性而言的。设计者面对的是不同的委托者,以业主的独特生活习惯和生活内容作为入点来进行设计,才能使业主满意,也不致于出现上述质疑。 “以人为本”的设计理念,成为了一个口号,在各种报章媒体中频频出现,有时也成为一个时髦的标签,贴在了某个设计作品上。对于从事住宅室内设计的设计师来说,第一重要的是真正地从生活需求出发,认认真真地观察生活,感受生活;第二重要的是真诚地与业主沟通,了解其职业特点、生活习惯和生活方式,用心来做设计。我们可以没有理论,但是我们不能没有思考。 花大钱追求豪华奢侈生活的业主毕竟数量有限,广大百姓对居住环境的要求只是舒适?整洁?温情,体现居住者的生活情趣,良好的空间感受?完善整齐的居家设施是首要的,对居住者生活习惯?生活方式的关切,将其生活内容体现在设计中远胜于那些抽象莫名的理论,更无需用高档的饰材铺贴去误导业主,千万不要让自己仓促的设计造成人们日常生活的麻烦。 二?设计起由 认识教授夫妇纯属偶然,他们的睿智和豁达吸引了我,分享他们的快乐与烦恼,所幸我的专业知识似乎能帮上一点忙,便自告奋勇。事情是这样的:原本79改良式的住房,正好在扩建,增建厨房?餐厅和小卧室。增加了面积,也增加了对美好生活环境的憧憬,决定借此机会将居室装饰一番。随之而来的烦恼是:多年的生活积累了许多旧物品,因而浓缩着往昔岁月的情感回忆而不忍舍弃,新世纪的丰富物质也随着铺天盖地地广告不断涌进家门,物品零零碎碎?各种各样,却是生活中不可缺少的,该怎样来安排呢? 三?储物空间设计原则 为了不被这些愁绪塞满脑袋,首先将生活中所有的用品一一清理,然后分门别类,根据要求设置储藏空间,理顺关系,让新生活付诸实施。 储物空间设计原则就是: 第一、 精简物品,家具设置适宜,不让室内空间因家具过多而给人压抑的感觉。第二、 就近原则,尽量将各个功能房间中所需使用的物品储存于相应的房间中,便于日常取用,大体积?大重量的物品集中放在储藏室。 第三、 储物空间根据物品尺寸合理分割,常用物品放在中?低各层,换季或取用频率较低物品设于顶层。第四、 关于人体尺度:在室内设计的各种教科书中,都有人体尺度这一章,在各种规范?标准图集上也有平均人体尺度的示意图,而具体进行室内装饰设计时,以主人的尺度为依据进行设计较为合适,虽然在设计制图时带来了一些麻烦,但会为居住者日常生活提供良多便利。 第五、 因小外孙的时常来访,须在儿童用品的储存设计中考虑到增进培养孩子的动手能力和生活自理能力,以便减轻家长的负担;另外,安全因素是不能忽视的,儿童不宜接触的诸如刀剪药品洗涤剂工具等物品应隐蔽或就高放置。 四? 居家新生活 4.1进门处 现代生活带来的全新观念在居家中的体现,从进门时就能看到──外面的忙碌与风尘犹如进行曲在进门处写上了休止符,大门关上了外界的烦杂与喧闹,坚硬的皮鞋换成了柔软的拖鞋,笔挺的外套换成了宽松的家居服。 原有住宅入户处较为狭小,带灰沾尘的外套?皮鞋,皮包?手套?雨伞都要有藏身之处,在不破坏建筑结构的前提下,对进户墙面稍加处理,做一个壁柜,下面部分作为鞋柜,中间的小抽屉可放手套钥匙等零星物品,上面部分则为挂衣服?放皮包用。 4.2 书房 进得门来,原来的客厅作了书房。虽没有直接采光,白天透自厨房的光线已能满足采光;看报读书时,暖黄的白帜灯光却给人真切的家的温馨感:紧靠侧墙面是一排从下到上的书橱,总算给积累了半辈子的书籍安了个家;跟了多年──传自曾祖一代的写字台,还得留着,红色的花梨木质,时光并未抹去昔日的风采──精致的抽屉拉手,透着灵秀之气的线脚和雕花;在其正面白色乳胶漆墙面上,挂着一幅齐白石的兰花,尽管不是珍品,但镶在红木镜框中,仍使小小斗室弥漫着花香与书卷气。 偶有朋友来访,在此也是探讨学术的佳处。 4.3储藏室 原来的储藏室,还是发挥其作用,稍事整理,便是全家大件物品的集散地了。趁装修之便,在其内部做柜子,分层分格,尺寸按照所需放置物品的规格。 老式的樟木箱是女主人的嫁妆,随主人辗转了几个城市,仍然完好无损,而且家中的羊毛?羊绒制品全靠它的保管,只需改装一下铰链,将箱体放成侧面开门,减少了向上开门的空间浪费。 夏日用的席子,从草席?篾席到竹席,因其特殊的规格和不小的重量而较难存放,而且如放在高处则存取不易。席子卷起垂直放置将会减少占地面积,因此在门侧的一小块面积上,做一个300mm高的木盒与其它柜子固定,将席子卷起包扎好直接垂直放在地上就行了。 4.4厨房 厨房中“锅碗瓢盆交响曲”,热闹有加,烦恼不少,好在不锈钢的厨具设施越来越多,适当地选择,合理地设置,会使“马大嫂”乐在其中。在这里还是采用就近原则,确定好洗?切?烧?备餐的流程后,储物内容的关联性也就相应确定了:生菜篮?储米器──水池,废物箱──切,锅/调料筐──烧,消毒碗柜/碗──备餐。 如果说厨房中的物品?餐具是可以在橱柜中一关了事的话,食品的存放则太有讲究了,冰箱并不能解决所有的食品存放问题,姜?葱?蒜?香菇?木耳?红枣……因此也有必要将食品分类,相应的橱门也可以选用百叶门,利用通风,不会引起食品霉变。 因经营现代厨房设施的商店陈列了较多的样品,也因本设计中扩建的厨房面积较为宽松,解决问题也就轻而易举了,在此不再赘述。 4.5卫生间 原来的阳台被扩建成了小卧室,本来就不是很大的卫生间还得放下一台必不可少的洗衣机,而且主人的卫生习惯尚未全盘西化,卫生间除了有浴缸?抽水马桶?洗脸盆外,还要放一些塑料盆?桶之类的物品。洗脸池的台面下做成了可拆卸式的搁架,平时可放盆桶一类的物品,也可存放洗衣粉?多余的牙刷?牙膏?肥皂?卫生纸?洗涤剂等。 4.6卧室 卧室中的主要储存空间就是衣橱了,可能每家都是这样布置的,但大多都存在这样的问题:即注重橱门的外观造型变化,而疏忽其门内的实用性,内部分格较为随意,导致衣物存放的混乱。 衣橱中的衣物可分为床上用品和个人衣装(男?女)两大类:前者折叠规整存放体积小,较易安置;而后者因其包括大到西装?外套小到领带?袜子?丝巾……存放颇为费心。且宜挂在衣架上的衣服与可折叠的衣服要分开;男式的与女式的要分开:裤子?裙子?上衣要分开;领带?丝巾?围巾要分开;春、夏、秋、冬不同季节的服装要分开……这样所需的分格?抽屉就要许多了。 装修时工匠会嫌麻烦,但设计师不能这样,耐心细致地设计,会使主人整理衣物时井然有序。五? 结语 “建筑为人所造,供人所用,也作用于人。”[1]简洁清净的居住空间,与外界纷繁嘈杂的交往,正好是一种平衡,在此,使人的心情得到调节和修养。 对于尚生活在发展中国家的居民来说,所需要的居住空间不是用昂贵的装饰材料堆砌墙面?地面,也不是在各界面上使用哗众取宠曲线?三角形,而是应符合室内设计基本要求,在满足日常生活的使用基础上,讲究造型和风格,才会是一个使用方便?整洁舒适的温馨之家。 从事住宅室内设计,应为居住者的一切活动服务,而不是停留在追求视觉效果上。住宅的室内设计也是生活的设计,虽然琐琐碎碎,也颇让人费力费时,但完成一个设计作品,又多了一些热爱生活的朋友,不是人生的一大乐事吗? 设计论文范文:基于PHP技术的网站设计毕业论文 摘 要 随着Internet在中国的迅速发展,人们日常生活中越来越多地使用这项新的技术来为自己的工作和学习服务.由于WEB页面能把文本、图像、声音、动画、视像等多种媒体信息集于一体,不但使信息的显示更加生动,而且使信息的浏览更为方便,同时WEB页能实现网上交易平台、客户信息反馈方便了企业与客户之间信息交流,因此许多企业纷纷建设网站以增强企业知名度. 柳州华力网站主要介绍柳州华力的有关信息,并用PHP+MYSQL架设用户登陆以及客户信息反馈,使客户信息第一时间反馈给企业,拉近企业与客户之间的距离。本篇论文是对我设计的网站的一点论述,主要论述了柳州华力网站建设规划的主体思想、利用PHP+MYSQL数据库实现用户登录和信息反馈,以及在设计过程中所遇到的要点、难点等。 关键字:网站规划、PHP+MYSQL数据库 目 录 1 . 绪论 1.1 . 互联网现状 互联网的快速发展使企业可以实现快捷的信息传送以及直接的客户介入,但企业中各个系统的相对独立性使信息渠道比较混乱。企业系统中各类人员的信息渠道多种多样,互不兼容,没有一个统一的应用界面让系统使用者可以根据自己的需要获得想要的信息,这不利于电子商务应用模式的建立和开展。如何通过建立一个单独的界面给企业遍布全球的现实客户、潜在客户、供应商、雇员和合作伙伴提供全面的企业信息和应用呢?于是企业门户(Enterprise Portal)诞生了,并成为一个新的热点。 1.2 . 如何定义企业门户 目前,尚不能准确地对企业门户下一个完整的定义,企业门户与IT业有些名词一样,不同的专业人士和机构对之有不同的理解,并有很多术语用于描述企业为其客户、合作伙伴和员工的方便而采用的"门户",如企业门户、社团门户、员工门户等。同时根据应用的具体功能不同又把企业门户细分为信息门户、知识门户和应用门户等,并且这种划分方法已逐渐得到认可。下面介绍一下这3类门户。 1.2.1 . 企业信息门户 企业信息门户(Enterprise Information Portal,EIP)的基本作用是为人们提供企业信息。企业信息门户提供了一个了解企业的访问入口,所有访问者都可以通过这个入口获得个性化的信息和服务。对企业来说,信息门户既是一个展示企业的窗口,又可以无缝地集成企业的内容、商务活动及社区等,动态地存储在企业内部和外部的各种信息,同时还可以支持网上的虚拟社区。企业信息门户强调对结构化与非结构化数据的收集、访问、管理和无缝集成,这类门户必须提供数据查询、分析和报告等基本功能,企业员工、合作伙伴、客户及供应商都可以通过企业信息门户方便地获取自己所需的信息。 1.2.2 . 企业知识门户 企业知识门户(Enterprise Knowledge Portal,EKP)是一个平台,该平台是知识加工平台、决策平台、知识与获取平台的集成,它使企业各部门职员之间的信息共享和交流更加流畅。这里的"知识"不仅包括数据库、文档、企业政策方针和过程手续等,甚至包括存在于员工头脑中的工作经验与专业技能等非具体化的信息资源。 企业知识门户是企业信息门户的延伸与发展。信息门户的重点是信息的收集、整理及传输,有效利用企业已有的信息、知识和公共关系,并能收集、分析、增值、共享信息和知识。企业知识门户的重点是企业信息的加工与处理。企业知识门户的目的是使恰当的人在恰当的时间使用恰当的知识,企业信息门户主要通过数据挖掘、数据加工技术使零散的信息成为知识,供决策支持服务。 1.2.3 . 企业应用门户 企业应用门户(Enterprise Application Portal,EAP)实际上是对企业业务流程的集成。它以商业流程和企业应用为优秀,把商业流程中功能不同的应用模块通过门户技术集成在一起。从某种意义上说,我们可以把企业应用门户看成是企业信息系统的集成界面,企业员工和合作伙伴可以通过企业应用门户访问相应的应用系统,实现移动办公,进行网上交易等。 以上3类门户虽然在侧重点有所不同,但随着企业信息系统复杂程度的增加,越来越多的企业需要能够将以上3类门户有机地整合在一起的通用型企业门户,这已是一种趋势,我们在这里把它们统一称为企业门户。 最后,让我们试图通过企业门户的作用来帮助读者理解企业门户的定义。维持客户的最基本战略因素是企业整体强大、互利关系网,包括客户、供应商、合作伙伴和员工本身。这些关系的培养主要通过各方之间的相互沟通和信任感--即各方及时收到相关信息、信息准确并且服务最优。企业门户被认为能够满足这种需要,通过使用户利用方便、可靠的工具接入实现有效的信息交换。或者说,企业门户能为用户提供建设信息型企业网站的应用,包括网站生成、信息、信息管理、信息反馈、网站管理等系统,实现企业网上形象展示及对外沟通的需求。 1.3 . 有无必要建立企业门户 在国外,特别是在美国,实施企业门户战略已经被列入了许多大企业的日程表中。与国外相比,国内了解企业门户概念的企业十分少,而计划建立企业门户的企业就更加微乎其微。但是,互联网在国内的发展速度相当迅速,中国企业建立自己的门户网站,为自己的客户、员工和商提供综合性服务的重要性不言而喻。 从网络经济的特点来看,速度和知识是网络经济的两大支柱。首先,企业只有借助于网络才能获得发展的先机,这就要看谁能够以最迅捷的动作联系客户、供应商和商,组织生产和销售。毫无疑问,企业门户是实现上述目标最有力的手段。 从资源利用的角度来看,企业门户是以最小可能成本,实现最大程度开发利用现有资源目标的可行途径。首先,企业门户将本需要占用多台不同硬件系统的应用集成到较少的系统设备上,从而节约硬件的投入。其次,减少了多种未经集成的应用软件的总体维护成本。除了新设立的企业,其他实施企业门户的企业都已有多种应用系统和以数据库、文档等形式存储的信息资源。这些资源往往条块分割,分散维护成本高昂。新的企业门户将现有的资源加以整合,并经过一定的处理,最后集成到企业门户这样一个统一的平台上,提供给更多的用户。由于它的继承和集成,企业可以实现集中维护,从而降低维护成本。第三,企业门户采用高效的互联网作为信息传输的工具,相比建设或租用线路价格低廉,同时减少了人力投入。第四,企业门户的实施可以改进企业的供应链管理,企业门户能够帮助企业实现真正意义上的零库存。 由此看来,企业尤其是大中型企业,不论是从节约成本角度还是从提高竞争力角度考虑,建立企业门户都是有效的方法。 1.4 . 如何建立企业门户 既然企业门户功效如此之大,那么企业要想建立企业门户应该如何去操作?一般来说,企业要成功地部署企业门户可按照如下几方面进行。 1.4.1 . 前期准备工作 企业在建立企业门户之前,要进行大量的信息调查工作,弄清楚企业的商业信息是如何使用的。对于大多数企业而言,这意味着要进行商业信息应用的调查和研究。调查的目的是了解谁使用信息,信息是如何使用,以及信息如何流入和流出。 1.4.2 . 产品与技术的选择 在进行完信息的使用调查之后,企业就要选择门户产品和技术。门户软件不仅要满足商业信息和应用访问的需要,还要满足事先定义的技术层面(如协议)的要求。目前,由于有相当数量的公司推出了企业门户解决方案,这为企业提供了较大的选择余地。但不可否认,目前企业门户的产品良莠不齐,功能和所采用的技术差别较大,如何正确选择适合自身企业需要的企业门户产品是一门学问,本栏目下期对此进行讨论。 1.4.3 . 企业门户的建设 选好技术和产品,接下来就是建设了。这方面需要注意的是企业信息要集成到门户有关目录之下,或安排在某个主题里,以便用户可以容易地找到所需要的信息。信息的组织及个性化,应用和服务以能够满足用户的需求为目的。 1.4.4 . 推广使用企业门户 企业门户建好了,并不意味着工作就完成了,因为建企业门户的目的是让其发挥作用。接下来就是让更多相关的用户群体来了解和使用它。在这个阶段,个性化是举足轻重的。个性化的目的是针对合适的用户群,如营销分析、财务分析、经理或商业伙伴,合理地将门户信息、应用和工具进行有针对性的设计。 2 . 网站规划设计要点 因特网正在改变世界,它促成了网络经济雏形的形成,特别是电子商务正由新概念走向实用化。由于因特网具有传播信息容量极大、形态多样、迅速方便、全球覆盖、自由和交互的特点,已经发展成为新的传播媒体,所以全球几乎各个企业、机构纷纷建立自己的Web站点。 Web站点是向用户或潜在客户提供信息(包括产品和服务)的一种方式。其文档所包含的内容是由被称为超文本(HyperText)的文本、图形图象、声音,甚至电影等组成。使这些超文本能够有机地关联并可使浏览器识别,是通过HTML语言(HyperText Markup Language超文本标记语言)实现的。同时CGI(Common Gateway Interface公共网关接口)能使Web具有交互功能。Web站点指引用户浏览该站点或其他站点上的分页信息,可以通过表格和电子邮件的连接提供双向交互方式。站点建立后,你的企业就在国内、甚至在国际上有了一席之地,有了每周7天、每天24小时的“虚拟门市部”。网站是未来企业开展电子商务的基础设施和信息平台,它是“知识经济”的制高点,企业的网址犹如企业的商标和品牌一样,是反映企业形象和文化的巨大的无形资产。 因此企业网站规划必须注意以下八个方面: 2.1 . 目标明确、定位正确 Web站点的设计是企业或机构发展战略的重要组成部分。要将企业站点作为在因特网--这个新媒体上展示企业形象、企业文化的信息空间,领导一定要给予足够的重视,明确设计站点的目的和用户需求,从而作出切实可行的计划。 挑选与锤炼企业的关键信息,利用一个逻辑结构有序地组织起来,开发一个页面设计原型,选择用户代表来进行测试,并逐步精炼这个原型,形成创意。 分析有些网站的效果不如预想的好,主要原因是对用户的需求理解有偏差,缺少用户的检验造成的。设计者常常将企业的市场营销和商业目标放在首位,而对用户和潜在的用户的真正需求了解不多。所以,企业或机构应清楚地了解本网站的受众群体的基本情况,如受教育程度、收入水平、需要信息的范围及深度等,从而能够有的放矢。 2.2 . 主题鲜明、富有特色 在目标明确的基础上,完成网站的构思创意即总体设计方案。对网站的整体风格和特色作出定位,规划网站的组织结构。 Web站点应针对所服务对象(机构或人)不同而具有不同的形式。有些站点只提供简洁文本信息;有些则采用多媒体表现手法,提供华丽的图像、闪烁的灯光、复杂的页面布置,甚至可以下载声音和录像片段。最好的Web站点将把图形图像表现手法与有效的组织与通信结合起来。 要做到主题鲜明突出,力求简洁,要点明确,以简单明确的语言和画面告诉大家本站点的主题,吸引对本站点有需求的人的视线,对无关的人员也能留下一定的印象。对于一些行业标志和公司的标志应充分加以利用。 调动一切手段充分表现网站的个性和情趣,突出个性,办出网站的特色。 设计论文范文:ASP技术在交互式网页设计中的运用毕业论文 一、ASP技术简介 ASP技术 ASP(Active Server Pages动态网页)是微软公司推出的一种用以取代CGI(Common Gateway Interface通用网关接口)的技术。目前,Internet上的许多基于Windows平台的Web站点已开始应用ASP来替换CGI。 简单地讲,ASP是一个位于服务器端的脚本运行环境,通过这种环境,用户可以创建和运行动态的交互式Web服务器应用程序,如交互式动态网页,包括使用HTML表单收集和处理信息,上传与下载等等。通常情况下,用户通过浏览器看到的网页大多是静态的,目前Internet 上的许多站点,仍然提供"静态"(static)的主页内容。 所谓"静态",指的就是站点的主页内容是"固定不变"的。 当浏览器通过Internet 的HTTP (Hypertext Transport Protocol)协议,向站点服务器(Web Server)要求提供主页的内容时,站点服务器收到要求后,就传送原已设计好的静态的HTML 的文件数据给浏览器。 一个"静态"的站点,若要更新主页的内容,必须手动的来更新其HTML的文件数据。而随着Web应用的发展,用户希望能够看到根据要求而动态生成的主页,例如响应用户查询数据库的要求、生成报表等。当在浏览器上填好表单(form)的输入数据,以提供HTTP要求时,可以在站点服务器中执行的应用程序,而不只是一个HTML 文件。站点服务器收到要求执行的应用程序,分析表单(form)的输入数据,将执行的结果以HTML的格式传送给浏览器。 根据用户请求生成动态主页的传统方法有CGI、ISAPI等。CGI是根据浏览器端的http请求激活响应进程,每一个请求对应一个进程。当同时有很多请求时,程序挤占系统资源,造成效率低下;ISAPI针对这一缺点进行改进,利用dll(动态链接库)技术,以线程代替进程,提高了性能和速度,但要考虑线程的同步问题,而且开发步骤烦琐。这两种技术和另一普遍使用的开发动态网页的技术Java都还存在着另外一个问题,那就是开发困难,程序的开发和HTML写作是两个完全不同的过程,需要专门的程序员开发。而较简单的开发技术如javascript和IDC(Internet Database Connector)等功能有限,不敷使用。 ASP使用的ActiveX技术基于开放设计环境,用户可以自己定义和制作组件加入其中,使自己的动态网页几乎具有无限的扩充能力,这是传统的CGI等程序所远远不及的地方。ASP与常见的在Client端实现动态主页的技术如Java applet、ActiveX Control、VBScript、javascript等不同,ASP中的命令和Script语句都是由服务器来解释执行的,执行结果产生动态生成的Web页面并送到浏览器;而Client端技术的Script命令则是由浏览器来解释执行。由于ASP是在服务器端解释执行,开发者可以不必考虑浏览器是否支持ASP;同时由于它在服务器端执行,开发者也不必担心别人下载程序从而窃取编程逻辑。 ASP通过后缀名为.asp的ASP文件来实现,一个.asp文件相当于一个可执行文件,因此必须放在Web服务器上有可执行权限的目录下。当用户从浏览器输入了.asp文件的地址后,浏览器就将这个URL请求发给Web Server,如果Web Server上装了ASP,就调用ASP。ASP读出相应.asp文件,解释并执行命令,动态生成一个HTML页面回传Web Server,然后Web Server再把结果发送给浏览器。ASP文件的制作和HTML类似,且和HTML开发集成,可以在同一个过程完成,利用ASP将可以执行的脚本嵌入到HTML文件中(将HTML文件的后缀名改为.asp),这使得HTML文件的编写与脚本的开发融合在一起。通过ASP内置的对象、服务器组件(Server Component)可以完成非常复杂的任务,而且用户还可以自己开发或利用别人开发的服务器组件完成专门的任务。ASP比较网关及服务器扩展模式有着以下优点: (1)完全与HTML文件融合在一起; (2)容易创建,不需要其它编译、链接程序; (3)面向对象的并通过ActiveX Server对象可扩展。 二、电子商务数据访问方式 电子商务是指通过电子方式,并在网络基础上实现物资、人员过程的协调,以便商业交换的活动。在电子商务系统中,Web提供了与客户进行通信联络的有效手段,利用Web技术,实现Web服务器与数据库系统的连接,完成对数据的处理与查询,用户可以通过操作简单易学的浏览器来查询处理所需要的各种数据。 实现Web服务器与数据库的连接一般有两种方法:一种是利用中间件技术在两者之间建立连接和通信,如CGI(通用网关接口)和API(应用程序编程接口)。Web服务器通过调用CGI程序实现与Web浏览器的交互,即CGI程序接受浏览器发给Web服务器的信息,进行处理后,将相应结果再送回给Web服务器,通过Web服务器将信息传送给浏览器。但CGI程序在响应速度和资源利用等方面有较大局限性,客户端每请求一个CGI程序,服务器端便打开一个进程,当请求的数量较大时容易引起瓶颈现象,开发人员常利用API编程来扩展服务器功能,API程序占系统资源少,运行效率较高,但它的编程较CGI程序更为复杂;另一种是由浏览器中的Java小应用程序(Java Applet)通过浏览器访问Web服务器上的数据库,利用了JDBC(Java Database Connectivity)技术,它通过JDBC提供的API实现对Web Server的访问。由于Java Applet本身的局限性,目前大多数的应用是基于中间件技术的。 ASP也是属于中间件的一种模式,但在Windows平台上它比较网关及服务器扩展模式有着较大的优点。网关的最大特点是它的平台无关性,但网关程序通常较难编写和改变。网关程序通常是一个独立的程序,并不和HTML文件融合在一起,它需要用如C、C++、VB、Perl等语言来编写独立的应用程序,而ASP应用改变了这一点。使用ASP不仅可以读取Access和 SQL Server的数据库,而且还可以读取其他ODBC(Open Database Connect 开放式数据库互联)兼容的数据库。在ASP中访问数据库是通过ADO(ActiveX Database Object活动数据对象)及事务处理语句来实现的。ADO是一种操作Microsoft所支持的数据库的方法,是一项容易使用并且可扩展的将数据库访问添加到 Web 页的技术。ADO对象的使用与DAO(数据访问对象)、RDO(远程数据对象)的方式相似。在ASP中,ADO可以看作是一个服务器组件,更简单点说,是一系列的对象,应用这些功能强大的对象,即可轻松完成对数据库复杂的操作。 三、ASP在电子商务中的应用 在电子商务中,对用户而言,进行网上信息查询的目的是寻找自己需要的产品或服务,而对于商品或服务提供者来说,其目的则是向用户推销自己的产品或服务。因此,让用户通过浏览器查询服务器的后端数据库是许多Web服务提供者必需有的服务,ASP通过内置的ADODB组件来实现这一功能。可以使用ADO去编写紧凑简明的脚本以便连接到ODBC 兼容的数据库和 OLE DB 兼容的数据源。具体的操作步骤可以归纳为以下几步: 设计论文范文:超声医学科研设计与撰写论文 1、超声医学科研设计 超声医学科研设计,基本与其他临床学科的科研设计相同。通常可分为两大类,一类为前瞻性,一类为回顾性。前者是既往初步作过或尚未作过的课题,作以预计性的研究,如研究一种新技术、新治疗方法对临床的诊断、治疗价值如何, 其结果可有实际应用价值,也可得出相反的结论。而后者是将过去所做的工作给予回顾性的总结评价。目前采用前瞻性研究更具有新的实际意义。 在作前瞻性的课题研究时,首先要立题,而立题一定要新颖,最好通过查新,以确定待作的这项研究,他人是否作过,如果多人已作过并已有了明确结论,自己再作则仅是重复他人的项目而无新的意义。当然,在实际工作中发现了与前人不同的结果,此时为了进一步深入研究,仍可立题,其结果可能是一项重大突破或发明。立题后,继之要对本课题作合理的设计,并且绝对要严谨。 在确定了具体的科研题目后,应按以下几点去做并固定不变。 研究对象:要恒定。包括病人、对照健康人(志愿者),某种动物或其他。这个栏目中,对人体最好不用“实验”两字,对动物或其他类可用“实验研究”。对所研究对象的年龄、性别、条件等应当一致且固定不变,特别在病人组与对照组间的性别、年龄要相当方可。 研究方法:要新颖。检测和治疗方法切勿全部重复他人所用的内容,并且应由专人、专机完成。例如技术熟练者与新参加工作者的技术条件不相同,其检测的结果则会出现人为的差异。又如仪器性能相差过甚时,所作结论会有一定的差异,否则作出的结论均一致,其可信性则值得考虑。 检测指标:要准确。选择容易观察和意义明确的客观指标。如观察胎儿脐带绕颈的时间,最好在分娩前,若距分娩时间较长,则其结果之可信性就不如分娩前。 若使其科学性强,检测的指标要有旁证,如检测诊断冠脉狭窄最好有冠脉造影结果的对比。诊断腹部某脏器之恶性肿瘤则应有手术病理或针吸细胞学的证实。这些在科研设计时应安排好。 研究结果:要有科学性。要按科研设计的目的研究和观察,得出结果以统计学的客观数据为结论,作为本项课题研究的结果最佳。 统计方法:设立对照组:要条件相似。为使结果更具有说服力,应设对照组,通过实验组与对照组的结果对比,分辨出处理因素与非处理因素对研究结果的差距。处理因素包括对病人的检测、治疗方法、剂量等,非处理因素包括社会、环境等。非处理因素在两组均相对一致时,例如,两组间的年龄、性别均一致,检测时期亦相同,如同在某一季节内等,其得出的结果才具有较高的科学性。 随机化:要客观。随机化即研究两种不同检测方法、治疗方法、用药方法等对检测或治疗结果的观察。随机化是保持实验组与对照组相对均衡的方法,即应用抓阄、抽签等方式。这并非按主观愿望挑选,而是被研究对象是从总体中随机抽取的,即每个对象都有同样的机会被抽到。 样本量:要大。样本量越大,其反映客观的真实性越大。病例组与对照组样本最好各在30例以上或再多些。如常见的病例在观察药物疗效时,最好 100~200例或更多,对照组也应有50~80例或更多。如果某种新疗法作鉴定性研究时,样本量应超过200例。有时大样本有一定困难,但应确保研究结果的科学性。样本少时,要求: (1)个体间差异不大; (2)两组间效应差异大(p<0.01)时; (3)严格控制非处理因素; (4)罕见或少见病例,例数可少到10例左右; (5)特殊疾病可个案报道。 2、撰写论文 将自己所做的各种研究,予以真实的、客观的作一总结和评价。但不应同于一般的工作总结。撰写时应重点突出、简明扼要,文字通顺、条理清楚、用词得当、数据可靠。一般论著不超过3000字(含图、表及参考文献),短篇和个案500~1000字,综述亦勿超过5000字为宜。 题目:立题应简明确切。通常20个字左右,最多不超过26个字为宜。应能准确的反映出论文的主要内容。 作者:一般论著不超过5人;综述1人,审校不应超过2人。 摘要:250字左右,并按结构式摘要撰写,即: (1)目的:本项检测或研究的出发点。 (2)方法:所观察或检测的指标,如病人及对照组的数目、性别、年龄、病种,使用的仪器、探头频率以及采用的方法等。 (3)结果:检测或实验方法得出的具体效果或指标,对比数据,最后结果,以及对上述各项的附加解释。 (4)结论:本项目的观察、研究或检测后的总结性的定论。 关键词:凡有摘要的论文皆应标引关键词。关键词主要自文题中选取,不足时可自摘要或正文中选用。选自论文所研究的目的、对象和涉及的新技术等。 (1)定义:可直接表达论文要点、中心内容和特征的词。 (2)用途:提供检索窗口。 (3)数量:3~10个,一般3个。 (4)词性:名词或名词性词组、形容词性。而代词、介词、冠词、连词、情态动词等皆不能作为关键词。 (5)方式:按顺序排列成关键词索引。 (6)要求:用规范化检索语言,即主题词。应查阅中国医学科学院信息研究所编辑出版的《医学主题词注释字顺表》(Medical Subject Headings Annolated Alphabetic List.Me SHAAL)。当所用词未查及时,可用同义词、近意词或关联词,并可配用有关的副主题词,亦应查阅《Me SHAAL》副主题词字顺表〔1〕。 引言:应在250字之内。应概括简明的叙述立题的理论依据,研究思路与基础,国内外现状,并应明确指出本研究的目标。 材料与方法(资料与方法):此部分是论文的基础和关键。评价论文主要看材料和方法的可信度和确定结果的标准。应写明病人、对照组、所用仪器种类、探头频率、检测的方法、药物名称(不用商品名)、剂量等。 结果:此段是论文的优秀部分。研究和检测的最终目的,即所获得的结果。此部分可分别用文字、图表表示。可强调或摘要叙述本研究的主要发现。 结果应有充分的数据及对比性研究,最后结果应是科学的、合乎逻辑的,而不是作者自行判断或推断的。例如:应用B超诊断胎儿脐带绕颈30例分析。在此文章中,仅有诊断多少例的所见及数据,而无最后的分娩证实,这样的文章则欠科学性。 讨论:是论文最重要的部分是反映文章水平高低的主要部分。应重点突出自己的新发现、新概念、新学说、新规律,及所作出的结论和观点。对研究中所发现之不足处亦应说明,此外,可以提出设想或建议。 在书写讨论段时,应注意撰写技巧,要简明扼要、语言顺畅、抓住重点、条理分明的表达出所要说明的主要问题,使读者易懂,看后有收益,但要避免口语化。 (1)讨论之重点是应有自己的某些独到观点和见解,并将之讲深讲透,切勿仅重复他人的或众所周知的内容。如:超声检查法对人体无痛、无损伤、价格低廉……。 (2)讨论段与其他段相关联,特别是结果段中的某些数据及最后的结果,用以进一步表明自己的观点,但并不是结果中的数据又全盘搬到讨论中,造成重复。 (3)讨论中切勿引用他人文献过多,更不要写成:本研究结果与×××和×××的结果一致或符合×××的结论。一来是将论著写成了综述,二来是仅说明自己是重复他人所作。 (4)通常讨论是文章中较长的一段,应突出重点,不要洋洋数百字,冗长的内容反而使该说明的问题模糊不清。此外,不要对某一问题尚未解释清楚时,又另讨论其他内容,使读者费解不得要领。 (5)用语尽量勿重复,如在前言或结果中已用过的语言,讨论中最好不用或少用,更勿过多的使用“国内外未见报道、笔者、我们”等。 设计论文范文:关于高校毕业设计(论文)教学影响因素与对策研究 论文关键词:毕业设计 毕业论文 教学质量 论文摘要:毕业设计(论文)是实现本科教学目标的综合性实践环节,本文结合天津城市建设学院实际情况、专业特点,分析了影响毕业设计(论文)工作的因素,从多个方面对全面提高毕业设计(论文)的教学质量进行了论述。 毕业设计(论文)是本科人才培养计划的重要组成部分,是对学生综合运用多学科的理论、知识与方法的全面检验,是集中训练学生科研能力和创新能力的必要教学环节,也是检验学生的学习状况、知识活化程度、学识水平和创新思维的主要标尺,对培养学生的实践能力、创新能力,全面提高教育质量具有重要意义。天津城市建设学院(以下简称“我校”)在毕业设计(论文)工作中科学地组织各项工作,形成领导高度重视、教学单位严密组织、指导教师认真负责、评阅答辩严格标准的教学氛围,做到加强“三个突出”、落实“五项检查”,关注薄弱点,制定激励措施,保证毕业设计(论文)质量的提高。 一、提高思想认识是毕业设计(论文)工作的重要前提 提高毕业设计(论文)质量,首先要从思想上高度认识毕业设计(论文)的重要性。毕业设计(论文)是实现专业培养目标的一个综合性实践教学环节,它与其他教学环节相辅相成,构成一个完整的本科教学体系,是毕业前的综合训练,是对所学知识的深化和升华,也是学生走向社会的必要准备。川学校各级领导充分认识到此项工作的必要性和重要性,制定了完善.的管理办法和切实有效的实施措施,从制度保障、时间安排、场地设备、资金支持等方面切实加强毕业设计(论文)工作环节,并重视实习基地的建设,充实与加强校内外毕业实习基地,有效保障毕Zi9,:计(论文)的各项需求。各教学单位在毕业设计(论文)工作开展前成立由院系主管领导牵头的毕业设计工作领导小组,根据专业特点与自身特色,制定本院系提高毕业设计(论文)质量的措施;审定毕业设计(论文)题目和指导教师;定期检查各专业毕业设计(论文)工作的进度和质量,组织毕业设计(论文)的答辩和成绩评。 二、针对毕业设计(论文)的影响因素。加强“三个突出” 笔者认为主要有三个方面的因素影响毕业设计(论文)的质量和水平:一是毕业设计(论文)题目缺乏吸引力。毕业设计(论文)选题中常规、经典、虚拟题目偏多,部分课题仅仅是名称、数据等内容发生变化,研究过程模式化、程序化。题目与生产实际结合不紧密,内容和学生将要就业的单位实际生产状况脱钩,难以激发学生的热情和调动学生的积极性。二是师资不足。招生规模连续多年扩大,一线教师绝对数下降,导致每位教师指导的学生数上升,加上教师必须承担的教学,科研工作,指导教师的精力投入难以保证,工作负荷较重;同时应对扩招需求,教师队伍扩大较快,年轻的新教师直接进入毕业设计(论文)教学中,在指导能力、方法和经验方面的欠缺导致指导质量下降。三是质量监控体系难以实施。毕业设计(论文)是一项环节多、耗时长的教学工作,为加强管理,需要制定相应的质量监控体系,但实际实施过程中,存在制度多、要求多、可操作性差、落实不到位的问题,致使很多监控环节流于形式。针对以上影响因素,我校在工作中加强“三个突出”。 1.突出毕业设计题目与教师科研、生产实践相结合 根据我校以工科专业为主的特点,强调毕业设计的实践性,注重工程实践和设计能力的培养。2008年,我校工学类的毕业设计(论文)课题比例为科学研究l5.5%、生产实践64.2%、教师及学生申报的自拟题目20.3%。毕业设计(论文)题目与教师科研、学生实习及拟就业单位生产’科研等相结合,尽量采用科学、技术、生产等领域能体现专业特点的实际问题,题目的内容具有实践性,学生参与热情高,实践能力、工程能力得到训练和大幅度提高,为就业打下坚实的基础。 2.突出学科特色,校内指导教师与外聘指导教师相结合 教师比例下降和年轻教师增多是无法回避的事实,为解决这一问题,结合学校以建筑类为主的工科特点,我校采取了聘请校外指导教师的方式,既有效解决了师资不足的问题,又充实了具有丰富实践经验的指导教师,提高了指导教师队伍的整体水平和指导质量。在进入毕业设计阶段时,学校通过与实习单位签订委托协议书的方式,规定双方的职责与义务,对实习单位资质、指导教师资格严格要求,实行校内校外双师制。外单位指导教师必须是总工或正高工,每位指导教师指导一名学生,一对一指导;校内配备年轻教师作为助理指导教师,加强沟通与规范管理,弥补校外指导教师在校内规章制度和规范方面的不足;助理指导教师负责最多不超过六名学生,实行全程跟踪负责制,同时向校外指导教师学习实践指导经验。校外指导教师的引入,与校内指导教师的传统指导方式和方法也形成了对比,促进了毕业设计(论文)教学的不断改革。几年的毕业设(论文)检查情况表明学生的毕业设计(论文)质量实践能力和设计都有了大幅度的提升,教师队伍也得到了加强和锻炼。 5.突出检查关键点,由关键点控制实现全过程监控 理想的质量监控是指在毕业设计(论文)的质量管理过程中,详细了解每名学生、每个环节的实施进度,能够及时对出现的问题做出适当的反应。但毕业设计(论文)涉及的学生数量众多,耗费的时间在3个月左右,很难将所有的监控落实到位,从而使很多监控环节流于应付制度、填写表格的形式。因此,对质量监控不能全盘一手抓,要分环节,重点查找各环节监控的关键点。环节进行过程中,是否达到了教学的目标与管理要求能够直接反映到关键点上,因此可以通过集中精力对关键点进行监督、检查,实现对毕业设计(论文)质量切实、有效的监控。 三.落实“五项检查”,开展基于监控点的多环节毕业设计(论文)的监控 我校制定监控体系过程中,将毕业设计(论文)分为毕业设计(论文)选题、初期准备与开题、中期进度监控、后期答辩与归档、学期末专项检查五项检查工作,根据监控的关键点,详细制定了检查要求和检查内容,明确教务处、各院系、指导教师的职责和对学生的要求。各院系根据检查内容和时间安排自查,及时解决存在的问题,并对检查情况进行书面总结和提交检查记录。学校组织专家组对毕业工作进展进行专项检查和抽查,加强监督和管理。 1.监控选题源头,严把指导教师资格关 选题是毕业设计工作的基础,更是完成高质量论文的关键,题目选择直接影响到学生毕业设计(论文)、实习等后续工作的进行,因此是监控的重要环节。选题环节包括两个监控关键点,一是题目的类型,二是指导教师资格。对题目的监控,要求改变目前由指导教师选定题目的状况,按照题目申报、审查公布、学生选题(学生申报题目)、选题确认流程进行,实行双向选择,严格实行一题的原则。各院系按专业对题目进行类型统计,由教务处进行检查,加强工程实践、教师科研等题目的开设。严把指导教师资格关,要求指导教师必须全部具有中级以上职称,具有高级职称的教师必须参与毕业设计(论文)的指导工作。严格控制每位指导教师指导的学生人数,最多不超过8人,平均指导学生数小于6人。教师资格、指导人数的监控促使各院系必须吸引校外工程专家,组建校内外指导教师相结合的指导教师队伍。 2.强化初期、中期检查力度,确保设计进程 初期检查主要从组织管理工作、教学文件、师资力量的配备、设计选题、物质条件及学生的开题情况等几个关键点进行检查。重点包括课题符合教学培养目标的情况、课题名称、内容、工作量及要求,课题结合工程或科研的实际情况,任务书下达完成情况等。 中期检查主要检查毕业设计进度、教师工作状况、学生设计状况、教研室组织管理等方面。重点包括指导教师、学生到位情况,指导教师对学生课题的了解情况,存在的问题;外聘指导教师的管理、质量保证等措施落实情况等;题目展开情况,是否与进度计划相符,存在的问题及解决方法等。 通过毕业设计(论文)初期、中期检查,实现对毕业设计过程的有效监控,确保了指导教师和学生的到位情况和设计进度的执行情况,能够及时了解毕业设计进展并解决存在的问题。 5.后期检查严把教学最后关 后期检点包括课题完成时间、写作规范、论文评阅、答辩安排、成绩评定等情况。严格审查毕业生的答辩资格,达不到要求的学生不予安排参加答辩。各院系成立由学术带头人、优秀教师等组成的答辩委员会,全面负责毕业设计(论文)答辩工作,下设若干个答辩小组,各答辩小组成员不少于5人。所有答辩成员于答辩前召开专门会议,研究答辩的有关事项,严格答辩程序和纪律,明确评分标准,统一答辩要求,加强毕业设计(论文)答辩资格审查,严格控制优秀率和优良率。答辩完成后,各院系对年度毕业设计(论文)工作认真总结,并形成书面材料,完成对毕业设计(论文)资料的归档、保存工作。 4.强力度专项检查,促进工作不断改进与提高 我校连续几年来,在学期结束后,由主管校长带队,聘请由校内外一线教学和管理的专家进行毕业设计(论文)工作专项检查。根据院系数量成立9个检查小组,每个小组设组长1名,由3~5名校内外专家组成,分别深入各院系,按照文件规范和检查指标对工作完成情况进行专项检查。检查日期设在周末,各院系所有领导、指导教师必须到岗,全程陪同,逐项进行。这有利于及时和专家沟通,听取专家意见,学习经验,改进工作。我校已经聘请了多所高校的主管校长、教务处处长、知名教授作为检查组组长人校检查指导,既加强了学校的工作,也学习到了其他高校的宝贵经验,发现改进了工作中存在的不足,促进了毕业设计(论文)质量的不断提高。 四、查找薄弱点,解决实际问题 1.开展指导教师培训工作 随着学校的发展,学生数量增多和教师队伍的充实,指导教师中新增教师逐年增多,为使指导教师充分了解与掌握学校的毕业设计(论文)相关管理制度和规范,抓住学校的发展定位与培养特色,更好地完成毕业设计(论文)的指导工作,学校每年在毕业设计(论文)工作开展前,都组织指导教师集中学习与培训。内容主要包括相关管理制度文件、毕业设计(论文)规范指导技巧、注意事项等内容,并要求各院系进一步根据专业特点和规范要求,对指导教师组织多主题的培训和学习。同时,教师通过集中的学习,能够交流经验,群策群力解决指导工作中发现的问题。 2.加强对新专业的指导与管理 新专业开设的逐年增多是许多高校共同的特征。我校将新专业作为毕业设计(论文)工作的重点对象,加强对新专业的管理和审查,提前与相关院系研究毕业设计(论文)工作,编写指导手册、制度规范,制定从选题至最后答辩的工作流程,挑选优秀教师,积极调动优势教学资源,确保新专业学生的毕业设计(论文)高质量开展。 五、制定激励措施,提高教师学生积极性 1.开展校级优秀毕业设计(论文)评选 为提高学生的积极性,组织开展校级优秀毕业设计(论文)评选活动。以专业为单位按当届毕业生数3%~5%的比例,由指导教师在毕业设计(论文)成绩优秀的学生中提出推荐名单,并由学生本人写出3000~5000字的毕业设计(论文)摘要,经所在院系审核,报学校评审小组评审。对评审通过的学生颁发校优秀毕业设计(论文)证书。 2.开展校级优秀指导教师评选 学生毕业设计(论文)质量的提高,离不开指导教师的悉心指导,校级优秀指导教师的评选是对教师工作的肯定。校级优秀指导教师评选的首要条件就是指导的学生中必须有优秀成绩,要求指导教师对学生严格要求,指导工作量饱满,指导效果优良,、学生评价高。评选活动增强了毕业设计(论文)指导教师的事业心和责任心,是对优秀指导教师指导经验的总结、交流与宣传过程,有助于全校教师的学习、借鉴,对提高指导水平,促进教学改革与发展,起到良陛循环的推动作用。 5将毕业设计(论文)与校外竞赛相结合 仅仅是校内的评选,不能认清学校自身教学水平处于何种地位,因此,学校鼓励各专业积极参加全国性质的各类毕业设计(论文)相关竞赛。如我校艺术系将毕业设计坚持与“中国高校环境艺术专业毕业设计主题年竞赛”活动紧密结合,组织学生毕业设计作品展,由学生和教师投票筛选出参加竞赛的作品。此项活动不但激发了学生的学习兴夔,也增强了学生的竞争意识,使毕业设计整体水平得以大幅度提高,增进了各高校之间艺术设计专业的教学实践及学术交流,找出了与全国同行教学水平的差距,并能及时总结经验,调整教学内容,加强专业设置和学科建设。 六结语 从近几年来毕业设计(论文)工作的情况看,采取的各项措施收到了良好效果,指导教师责任心进一步加强,学生选题质量得到保证,真题真做比冽逐年上升,毕业设计(论文)的质量明显提升,尤其是在毕业设计说明书、毕业论文规范方面效果明显。但应该认识到毕业设计(论文)的质量建设是一项长期的任务,必须全方位考虑,学校要从实际出发,敢于改革与创新,制定完善的制度化、科学化管理模式,成熟的质量监控机制,构建切实可行的管理平台,以保证毕业设计(论文)的质量不断提高。 设计论文范文:通信工程毕业设计论文 1 引言 超宽带(UWB,Ultra Wide Band)无线技术在无线电通信、雷达、跟踪、精确定位、成像、武器控制等众多领域具有广阔的应用前景,因此被认为是未来几年电信热门技术之一。1990年,美国国防部首先定义了“超宽带”概念,超宽带无线通信开始得到美国军方和政府部门的重视。2002年4月,美国FCC通过了超宽带技术的商用许可,超宽带无线通信在民用领域开始受到普遍关注。目前“超宽带”的定义只是针对信号频谱的相对带宽(或绝对带宽)而言,没有界定的时域波形特征。因此,有多种方式产生超宽带信号。其中,最典型的方法是利用纳秒级的窄脉冲(又称为冲激脉冲)的频谱特性来实现[1]。 超宽带无线电是对基于正弦载波的常规无线电的一次突破。几十年来,无线通信都是以正弦载波为信息载体,而超宽带无线通信则以纳秒级的窄脉冲作为信息载体。其信号产生、调制解调、信号隐蔽性、系统处理增益等方面,具有独特的优势,尤其是能够在密集的多径环境下实现高速传输。由于脉冲持续时间很短,多径分量在时域上不易重叠,多径分辨能力高,通过先进的多径分离技术或瑞克接收机,可以充分利用多径分量。 目前,典型的超宽带无线通信调制方式以TH-PPM、TH-PAM为主,本论文中,介绍超宽带无线通信中的调制技术,主要讨论TH-PPM、TH-PAM的基本原理,并且对比调制技术的优缺点,性能的好坏,并进行动态的仿真,从仿真图中较清楚的研究调制方式,从而得出正确的结论,细致的研究超宽带无线通信中的调制技术。 关键字:超宽带 调制方式 PPM调制 PAM调制 OFDM调制 2 概述 2.1 总述 近几年来,超宽带短距离无线通信引起了全球通信技术领域极大的重视。超宽带通信技术以其传输速率高、抗多径干扰能力强等优点成为短距离无线通信极具竞争力和发展前景的技术之一。FCC(美国通信委员会) 对超宽带系统的最新定义是:相对带宽(在- 10dB 点处) (fH - fL)/fc 20 %(fH ,fL ,fc分别为带宽的高端频率、低端频率和中心频率) 或者总带宽BW 500MHz。[1]它与现有的无线电系统比较,在花费更小的制造成本的条件下,能够做到更高的数据传输速率(100~500MbPs) 、更强的抗干扰能力(处理增益50dB 以上) ,同时具有极好的抗多径性能和十分精确的定位能力(精度在cm 以内) 。 2.2 UWB基本原理 发射超宽带(UWB) 信号最常用和最传统的方法是发射一种时域上很短(占空比低达0. 5 %) 的冲激脉冲。这种传输技术称为“冲击无线电( IR) ”.UWB - IR 又被称为基带无载波无线电,因为它不像传统通信系统中使用正弦波把信号调制到更高的载频上,而是用基带信号直接驱动天线输出的[6];由信息数据对脉冲进行调制,同时,为了形成所产生信号的频谱而用伪随即序列对数据符号进行编码。因此冲击脉冲和调制技术就是超宽带的两大关键所在。 2.2.1 脉冲信号 从本质上讲,产生脉冲宽度为纳秒级的信号源是UWB 技术的前提条件。目前产生脉冲信号源的方法有两类: ①光电方法,基本原理是利用光导开关导通瞬间的陡峭上升沿获得脉冲信号。由于作为激发源的激光脉冲信号可以有很陡的前沿,所以得到的脉冲宽度可达到皮秒(10 - 12 ) 量级。另外,由于光导开关是采用集成方法制成的,可以获得很好的一致性,因此是最有发展前景的一种方法。②电子方法,利用微波双极性晶体管雪崩特性,在雪崩导通瞬间,电流呈“雪崩”式迅速增长,从而获得具有陡峭前沿的波形,成形后得到极短脉冲。在电路设计中,采用多个晶体管串行级联,使用并行同步触发的方式,加快了雪崩过程,从而达到进一步降低脉冲宽度的目的[7]。 冲激脉冲通常采用单周期高斯脉冲,典型的单周期高斯脉冲的时域和频域数学模型分别表示为: 单周期脉冲的宽度在纳秒级(0. 1~1. 5ns) ,重复周期为25~1000ns ,具有很宽的频谱,如图2-1 所示。实际通信中使用的是一长串的脉冲,由于时域中信号的周期性造成了频谱的离散化,周期性的单脉冲序列频谱中出现了强烈的能量尖峰。这些尖峰将会对信号构成干扰,通过数据信息和伪随机码来进行编码P调制,改变脉冲与脉冲间的时间间隔,可以降低频谱的尖峰幅度[2]。 2.2.2 UWB的调制技术 超宽带系统中信息数据对脉冲的调制方法可以有多种。脉冲位置调制( PPM) 和脉冲幅度调制(PAM) 是UWB 最常用的两种调制方式。通常UWB信号模型为: PAM是一种通过改变那些基于需传输数据的传输脉冲幅度的调制技术。在PAM调制系统中,一系列的脉冲幅度被用来代表需要传输的数据。任何形状的脉冲都是通过其幅度调制使传输数据在{ - 1 , + 1}之间变化(对于双极性信号) 或在M 个值之间变化(对于M 元PAM) 。增加传输脉冲所占的带宽或减少脉冲重复频率,都可以增加一个固定平均功率谱密度的UWB 系统所能达到的吞吐量和传输距离,可以看出这一效果与增加传输功率的峰值的效果是相似的。[8] 采用脉冲幅度调制(PAM)的超宽带信号波形如下:[4] (2-4) 其中, dj 是信息序列, Tf 是脉冲重复周期。根据dj 的不同取值, 可将PAM调制方式分为以下三种: (1) OOK(发送数据为1 ,UWB 信号的幅度为1 ;发送数据为0 ,UWB 信号的幅度为0) ; (2)PPAM(发送数据为1 ,UWB 信号的幅度为β1 ;发送数据为0 ,UWB 信号的幅度为β2) ; (3)BPSK(发送数据为1 ,UWB 信号的幅度为1 ;发送数据为0 ,UWB 信号的幅度为- 1) 。 对于这三种方式,在超宽带的PAM调制方式中多采用BPSK方式。 b PPM- UWB 脉冲位置调制(PPM) 又称时间调制(TM) ,是用每个脉冲出现的位置落后或超前某一标准或特定时刻来表示某个特定信息的[3]。二进制PPM 是超宽带无线通信系统经常使用的一种调制方法,相对其它调制方法来说也是较早使用的一种方法。采用PPM的一个重要原因是它能够使用零相差的相关接收机来接收检测信号,而这种接收机有着非常好的性能。采用脉冲位置调制( PPM) 的超宽带信号波形如下: (2-5) 其中, dj 取0 或1 ,δ为调制因子, 与脉冲宽度Tm (1/Tf ) 是一个数量级。当发送数据为1 时脉冲就会相应滞后一个时延δ。 图2-2 给出了上述四种调制方法的信号波形图,对这四种调制方式给出了一个比较直观的描述。 除了这些对脉冲的调制方法外,用伪随机码或伪随机噪声(PN) 对数据符号进行编码以得到所产生信号的频谱时,根据编码的不同即扩频和多址技术不同,超宽带系统又被分为跳时的超宽带系统(TH - UWB) 、直扩的超宽带系统(DS - UWB) 、跳频的超宽带系统(FH - UWB) 和基带多载波超宽带系统(MC - UWB) 等[9]。 图2-2 不同调制方式的信号波形[4] 2.3 UWB 技术特点 由于UWB 与传统通信系统相比,工作原理迥异,因此UWB 具有如下传统通信系统无法比拟的技术特点[4]: (1)系统容量大。香农公式给出C = Blog2 (1 +S/N) 可以看出,带宽增加使信道容量的升高远远大于信号功率上升所带来的效应,这一点也正是提出超宽带技术的理论机理。超宽带无线电系统用户数量大大高于3G系统。 (2)高速的数据传输。UWB 系统使用上GHz 的超宽频带,根据香农信道容量公式,即使把发送信号功率密度控制得很低,也可以实现高的信息速率。一般情况下,其最大数据传输速度可以达到几百Mbps~1Gbps。 (3)多径分辨能力强。UWB 由于其极高的工作频率和极低的占空比而具有很高的分辨率,窄脉冲的多径信号在时间上不易重叠,很容易分离出多径分量,所以能充分利用发射信号的能量。实验表明,对常规无线电信号多径衰落深达10~30dB 的多径环境,UWB 信号的衰落最多不到5dB。 (4)隐蔽性好。因为UWB 的频谱非常宽,能量密度非常低,因此信息传输安全性高。另一方面,由于能量密度低,UWB 设备对于其他设备的干扰就非常低。 (5)定位精确。冲激脉冲具有很高的定位精度,采用超宽带无线电通信,可在室内和地下进行精确定位,而GPS 定位系统只能工作在GPS 定位卫星的可视范围之内。与GPS 提供绝对地理位置不同,超短脉冲定位器可以给出相对位置, 其定位精度可达厘米级。 (6)抗干扰能力强。UWB 扩频处理增益主要取决于脉冲的占空比和发送每个比特所用的脉冲数。UWB 的占空比一般为0. 01~0. 001 ,具有比其它扩频系统高得多的处理增益,抗干扰能力强。一般来说,UWB 抗干扰处理增益在50dB 以上。 (7)低成本和低功耗。UWB 无线通信系统接收机没有本振、功放、锁相环( PLL) 、压控振荡器(VCO) 、混频器等, 因而结构简单,设备成本将很低。由于UWB 信号无需载波,而是使用间歇的脉冲来发送数据,脉冲持续时间很短,一般在0. 20ns~1. 5ns之间,有很低的占空因数,所以它只需要很低的电源功率。一般UWB 系统只需要50~70mW 的电源,是蓝牙技术的十分之一[10]。尽管如此,UWB 在技术上面临一定的挑战, 还有诸多技术的问题有待研究解决,比如需要更好地理解UWB 传播信道的特点,建立信道模型,解决多径传播;需要进一步研究高速脉冲信号的生成、处理等技术;研究新的调制技术,进一步降低收发结构的复杂度等。 2.4 UWB发射机和接收机组成框图 2.4.1 UWB发射机组成框图 UWB发射机直接发送纳秒级脉冲来传输数据而不需使用载波电路。所以,UWB发射机比现有的无线发射设备要简单得多。TH-UWB发射机组成框图如图2-3所示[5]。 图2-3 UWB发射机组成框图 调制后的数据与伪码产生器生成的伪码一起送入可编程延迟电路,可编程延迟电路产生的时延控制脉冲信号发生器的发送时刻,脉冲信号发生器输出的UWB信号由天线辐射出去。脉冲信号产生电路的一个关键部分是天线,它的作用相当于一个滤波器。 2.4.2 UWB接收机组成框图 TH-UWB接收机采用相关接收方式,接收机框图如图4所示。图4中虚线内的部分是相关器。它由乘法器、积分器和取样/保持电路三部分组成[5]。 接收机与发射机类似,两者的区别在于接收机的基带信号处理器从取样/保持电路中解调数据,基带信号处理器的输出控制可编程时延电路,为可编程时延电路提供定时跟踪信号,保证相关器正确解调出数据。 图2-4 UWB接收机组成框图 2.5 UWB 技术的应用前景 UWB 系统在很低的功率谱密度的情况下,UWB具有巨大的数据传输速率优势,最大可以提供高达1000Mbps 以上的传输速率,使UWB 同其它短距离无线通信系统的技术优势非常明显,如表1 所示。现有的各种无线解决方案(例如802. 11 ,Bluetooth等) 的速率均低于100Mbit/s ,UWB 则在10m 左右的范围之内打破了这一限制,UWB 的应用将使人们可以摆脱更多线缆的牵绊,通信因而变得更为方便[6]。 2.6 结束语 无线通信已经迅速渗入我们的生活当中,对容量不断增长的要求需要一种不对现有的通信系统造成影响的新的无线通信方案,超宽带脉冲无线电系统正好满足了这一要求。UWB 技术对于无线短距离的高速数据通信是非常有竞争力的,随着研究的深入,凭借多方面的优势,它将在很多领域占有一席之地。特别是短距离传输的后3G领域,UWB 将有广阔的发展空间[8]。 3 MATLAB 软件工具介绍 3.1 MATLAB语言的概述 MATLAB是一种科学计算软件,适用于工程应用各领域的分析设计与复杂计算,它使用方便,输入简捷,运算高效且内容丰富,很容易由用户自行扩展。因此,它已成为大学教学和科学研究中最常用且必不可少的工具。 MATLAB是“矩阵实验室”(MATrix LABoratoy)的缩写,它是一种以矩阵运算为基础的交互式程序语言,着重针对科学计算、工程计算和绘图的需求。与其他计算机语言相比,其特点是简洁和智能化,适应科技专业人员的思维方式和书写习惯,使得编程和调试效率大大提高。它用解释方式工作,键入程序立即得出结果,人机交互性能好,为科技人员所乐于接受。特别是它可适应多种平台,并且随计算机硬、软件的更新而用时升级。因而,MATLAB语言是数值计算用得最频繁的电子信息类学科工具。它大大提高了课程教学、解题作业、分析研究的效率。 3.2 MATLAB的历史 在1980年前后,美国的Cleve Moler博士在New Mexico大学讲授线性代数课程时,发现应用其他高级语言编程极为不便,便构思并开发了MATLAB(MATrix LABoratory,矩阵实验室),它是集命令翻译、科学计算于一身的一套交互式软件系统,经过在该大学进行了几次的试用之后,于1984年推出了该软件的正式版本。它是以著名的线性代数软件包LINPACK和特征计算软件包EISPACK中的子程序为基础发展而成的一种开放型程序设计语言,其基本的数据单元是一个维数不加限制的矩阵,这就允许用户可以根据数值计算问题的复杂程序,对问题进行分段甚至逐句编程处理,显然这与C、FORTRAN等传统高级语言完全不同。在MATLAB下,矩阵的运算变得异常的容易,后来的版本中又增添了丰富多彩的图形图像处理及多媒体功能,使得MATLAB的应用范围越来越广泛,Moler博士等一批数学家与软件专家组建了名为MathWorks的软件开发公司,专门扩展并改进MATLAB。 为了准确地把一个控制系统的复杂模型输入给计算机,然后对之进行进一步的分析与仿真,1990年MathWorks软件公司为MATLAB提供了新的控制系统模型图形输入与仿真工具,并定名为SIMULAB,该工具很快在控制界得致函广泛的使用。但因其名字与著名的软件SIMULA类似,所以在1992年正式改名为SIMULINK。此软件有两个明显的功能:仿真与连接,亦即可以利用鼠标在模型窗口上画出所需的控制系统模型,然后利用该软件提供的功能来对系统直接进行仿真。很明显,这种做法使得一个很复杂系统的输入变得相当容易。SIMULINK的出现,更使得MATLAB的控制系统的仿真与其在CAD中的应用打开了崭新的局面。 3.3 MATLAB语言的特点 MATLAB语言有以下特点。 (1) 起点高 每个变量代表一个矩阵,以矩阵运算见长。当前的科学计算中,几乎无处不用矩阵运算,这使它的优势得到了充分的体现。 (2) 人机界面适合科技人员 MATLAB的语言规则与笔算式相似。MATLAB的程序与科技人员的书写习惯相近,因此,易写易读,易于在科技人员之间交流。矩阵的行列数无需定义。MATLAB不必有阶数定义,输入数据的行列数就决定了它的阶数。键入算式立即得到结果,无需编译。MATLAB是以解释方式工作的,即它对每条语句解释后立即执行,若有错误也立即做出反应,便于编程者立即改正。这些都大大减轻了编程和调试的工作量。 (3) 强大而简易的做图功能 能根据输入数据自动确定坐标绘图,能规定多种坐标系,(极坐标系、对数坐标系等),能绘制三维坐标中的曲线和曲面,可设置不同颜色、线型、视角等。如果数据齐全,通常只需一条命令即可出图。 (4) 智能化程度高 绘图时自动选择坐标,大大方便了用户;做数值积分时自动按精度选择步长;自动检测和显示程序错误的能力强,易于调试。 (5) 功能丰富,可扩展性强 MATLAB软件包括基本部分和专业扩展两大部分。 基本部分包括矩阵的运算和各种变换、代数和超越方程的求解、数据处理和傅立叶变换及数值积分等等。可以充分满足大学理工科学生的计算需要。 扩展部分称为工具箱。它实际上是用MATLAB的基本语句编成的各种子程序集,用于解决某一方面的专门问题,或实现某一类的新算法。现在已经有控制系统、信号处理、图像处理、系统辨识、模糊集合、神经元网络及小波分析等工具箱,并且向公式推导、系统仿真和实时运行等领域发展。 MATLAB的优秀内容在于它的基本部分,所有的工具箱子程序都是用它的基本语句编写的。 3.4 MATLAB仿真 通过利用所学的理论知识,建立一个完整、准确的需求说明,清楚、准确地提出仿真试验所要解决的问题。 对所提出的仿真系统给出详细定义,明确系统中的模块、系统构成、模块之间的相互关系,系统的输入输出、边界条件以及系统的约束条件,并明确仿真所要达到的目标。 根据仿真系统分析的结果,确定系统中的参数、变量及其互之间的关系,并以数学形式将这些关系描述出来,从而构成仿真系统的数学模型。数学建模是系统仿真中最关键的一步,所建立的数学模型必须尽可能准确地反映所关心的真实系统的特性,而又不能过于复杂,以免降低模型的效率,增加不必要的计算过程,即建模需要根据求解问题的要求,在模型的近似程度与复杂程度之间折中。电子与通信系统的数学模型通常以方框图形式或数学方程形式来表达。 根据建立的数学模型所需要的数据元素,收集与模型系统有关的数据。根据数学模型建立系统的计算机仿真模型,收集数据,确定其中各子模块的结构,输入输出接口,输入输出的数据表达形式,数据的存储方式等。然后编制相应的程序流程,用MATLAB语言实现。 仿真模型验证的目的是确定计算机仿真模型是否准确表达了数学模型。仿真模型验证通常的方法是将数学模型的解析结果(或理论结果)与仿真所得到的数值结果相比较来完成的;或通过已知的系统输入输出结果,对比在相同条件下的系统仿真结果来验证仿真模型的正确性。 根据仿真试验设计的方案,让计算机执行计算,并在执行计算的过程中了解仿真模型对于各种不同输入信号以及不同参数和仿真机制下的输出,得出试验数据,从而预测系统在实际环境中的运行情况。 对仿真模型的运行阶段所产生的数据进行分析,其目的是从运行阶段所产生的数据中找出系统运行规律,对仿真系统的性能做出评价,为系统方案的最终决策提供辅助支持。对仿真结果进行分析,对仿真数据的可靠性、一致性、置信度等做出判定,最终将仿真结果以曲线、图表和文字等形式形成论文。 4 超宽带无线的调制技术 发射超宽带(UWB)信号最常用和最传统的方法是发射时域上很短的脉冲。这种传输技术称为“冲激无线电”(Impulse Radio,简写为IR)。信息数据符号对脉冲进行调制,其调制方式可以有多种。脉冲位置调制(PPM)和脉冲幅度调制(PAM)是最常用的两种调制方式。除了要对脉冲进行调制外,为了形成所产生的信号的频谱,还要用伪随机码或伪随机噪声(PN)对数据符号进行编码。一般是,编码后的数据符号引起脉冲在时间轴上的偏移,这就是所谓的跳时超宽带(TH-UWB,Time-Hopping UWB)。直接序列扩谱(DS-SS)就是编码后的数据符号对基本脉冲的幅度进行调制,这在冲激无线电(IR)中被称为直接序列超宽带(DS-UWB,Direct-Sequence UWB),这种调制方式似乎非常有吸引力[1]。 对于超宽带信号,也可以通过很高的数据速率来产生而根本不需要具备脉冲的特性。只要UWB定义所要求的相对带宽或最小带宽在整个传输过程中得到满足,那么,靠发射高速率数据而不是窄脉冲所产生的具有UWB射频带宽的系统,就不应该被排除在UWB系统之外。诸如正交频分复用(OFDM),在数据速率适当的情况下也可产生UWB信号。因此,OFDM也是一种超宽带的调制方式。 5 性能分析及应用前景 5.1 脉位调制(PPM)和脉幅调制(PAM) 脉位调制(PPM)是一种利用脉冲位置承载数据信息的调制方式。按照采用的离散数据符号的状态数可以分为二进制PPM(2PPM)和多进制(MPPM)。在这种调制方式中,一个脉冲重复周期内脉冲可能出现的位置有2个或M个,脉冲位置与符号状态一一对应。根据相邻脉位之间距离与脉冲宽度之间关系,又可分为部分重叠的PPM和正交PPM(OPPM)。在部分重叠的PPM中,为保证系统传输可靠性,通常选择相邻脉位互为脉冲自相关函数的负峰值点,从而使相邻符号的欧氏距离最大化。在OPPM中,通常以脉冲宽度为间隔确定脉冲位置。接收机利用相关器在相应位置进行相干检测。鉴于UWB系统的复杂度和功率限制,实际应用中,常用的调制方式为2PPM或2OPPM[3]。 PPM的优点在于:它仅需要根据数据符号控制脉冲位置,不需要进行脉冲幅度和极性的控制,便于以较低的复杂度实现调制与解调。因此,PPM是UWB系统广泛采用的调制方式。但是,由于PPM信号为单极性,其辐射谱中往往存在幅度较高的离散谱线。对此超宽带信号的幅度谱仿真也证明了这一点。如果不对这些谱线进行抑制,将很难满足FCC对辐射谱的要求[10]。 脉幅调制(PAM)是数据通信系统最为常用的调制方式之一。在UWB系统中,考虑到实现复杂度和功率有效性,不宜采用多进制PAM(MPAM)。UWB系统常用的PAM有两种方式:开关键控(OOK)和二进制相移键控(BPSK)。前者可以采用非相干检测降低接收机复杂度,而后者采用相干检测可以更好地保证传输可靠性[3]。 当发射能量相同时,使用二进制PAM调制的信号可以比使用二进制PPM调制的信号获得更好的性能。 5.2 OFDM调制 OFDM有很多优点:能够提供较大的系统容量,具有较强的抗多径干扰、抗频率选择性衰落和频率扩散能力,适应多径和移动信道传播条件,能够适应不同设计需求,灵活分配数据容量和功率,可提供灵活的高速和变速综合数据传输可以实现较高的安全传输性能,允许数据在复数的高速的射频上被编码。由于OFDM技术的良好性能使得它在无线通信系统中得到了广泛的应用[12]。 OFDM技术是将频道资源分成若干个子信道,每个子信带再采用一定的调制技术,提高频率利用率。OFDM可与PPM、PAM等结合使用,将会有性能更好的调制技术出现。 5.3 UWB的应用前景 超宽带技术在通信、雷达和无线定位等领域都将有广阔的应用前景。近年来,人们对超宽带技术深入的研究使超宽带技术在系统理论、功率放大器、脉冲的产生与接收、同步、集成电路等方面取得了重大进步,尤其是在超宽带无线产生领域的技术进步,使超宽带通信成为无线网络的重要组成部分成为可能。 相对于传统的窄带无线通信系统,超宽带无线产生系统具有诸多优点和潜力,使超宽带无线产生成为中短距无线网络的理想接入技术。根据产生速率不同,挤兑超宽带无线传输系统也具有不同的特点和应用领域。 利用超宽带技术可以提供高数据率传输的能力与定位功能,可以设计依赖定位信息优化网络资源管理的WPAN或WLAN,并应用于多媒体传输、计算机通信和家庭娱乐等领域。 利用脉冲超宽带信号对障碍物的良好穿透特性与精确测距功能,可以设计既具有通信功能也具有定位功能的超宽带脉冲无线通信与定位系统。该系统包括传输距离远(通信速率低)、颁布式移动定位、便携、超低成本、超低功耗、定位可靠性和精度高等特点。因而可以广泛用于传感器网络、消防、公共安全、库存盘点、人员监护与救生等重要领域。利用超宽带脉冲信号低截获概率、保密性高和体积小的优点,该系统还可以应用与侦察、情报收集、伤员救护、武器制导等军事领域[8]。 超宽带信号具有很低的辐射功率,而这样的辐射功率分布在某些方面GHz的频率范围内,功率谱密度极低,类似白噪声频谱,具有低干扰、低截获概率特性;同时由于使用窄脉冲为信号载体并采用跳时扩频,接收端必须已知发射端扩频码的条件下才能解调出发射数据来,加上它对多径干扰具有很好的鲁棒特性,非常适合在军事保密通信的应用。非常低的辐射功率可以避免过量的电磁波对人体的伤害[7]。 结论 超宽带无线通信技术是目前发展的热门技术。它以其自身的优点,被研究人员广泛关注。超宽带无线电技术大体包括基带脉冲传输方式和带通载波调制传输的方式两大类。脉冲传输的特点是把信息调制在离散脉冲信号上发射,而带通载波调制传输的特点则是把信息调制在正弦载波上发射。本论文是以采用基带脉冲传输技术的经典超宽带无线电通信系统为基础进行研究的。 为了更好地了解超宽带通信系统,本文先概括地介绍了超宽带无线通信的基础知识。接着将仿真的基本工具MATLAB的使用说明简单介绍。然后,重点介绍超宽带通信的调制方式,主要包括对TH-PPM、DS-PAM和OFDM调制方式的介绍,并通过仿真图像加以对比,说明调制方式的优缺点。 常采用不同的调制方案,对系统传输速率、搞多径干扰能力有很大影响。对它们进行分析比较,对系统调制信号的设计具有一定的参考意义。通常,在一个通信系统中,应用何种调制方式不仅要看调制方式本身性能,还要根据系统总的设计加以考虑。
15G移动无线通信技术概述 5G通信技术的主要特点高速率、大容量、低延迟,是5G技术的最大特点。首先对于高速率,目前4G网络的传输速率峰值在100Mbps左右,而5G技术的传输速率峰值要求在10Gbps以上,其传输速度大概比4G网络快一百倍左右。其次对于大容量,随着物联网的发展,网络将接入更多的电子设备,每平方公里百万级的连接数密度以及数十Tbps的流量密度,4G无线网络远无法胜任,而5G网络下的多路传输效率足以保证超大连接数下的优质网络表现。最后就低延迟,5G理想情况下端到端的时延为1ms,典型的为5-10ms左右,缩短为4G的十分之一。5G主要技术场景连续广域覆盖和热点高容量场景主要用于2020年及未来的移动互联网业务;低功耗大连接和低时延高可靠场景满足物联网业务,是5G新拓展的场景,重点解决传统移动通信无法很好支持地物联网及垂直行业应用。(1)连续广域覆盖在保证用户的移动性和业务连续性的前提下,为用户提供无缝的高速业务体验。(2)热点高容量主要面向局部热点区,将极快的数据传输速率提供给用户,使网络满足了极高的流量密度需求。(3)低功耗大连接具有小数据包、海量连接、低功耗等特点。这类终端分布范围广、数量众多。(4)而低时延高可靠主要在车联网、工业控制等垂直行业提供特殊的应用需求 25G关键技术 2.1毫米波:毫米波频谱资源丰富,使用天线较小虽然研究尚处于初期但前景乐观. 2.2微基站:微基站常用于城区和室内,而未来的5G通信架构不再依赖宏基站,微基站的数目将会增加,基站小,功率低,辐射反而越小。 2.3多天线技术:多根天线发送,多根天线接收,LTE时代基站上的天线数量并不多,而到了5G时代,天线数量按阵来计算,较大的天线阵列有利于保持较高频率的天线孔径。 2.4波束赋形技术:这种空间复用技术,由全向的信号覆盖变为了精准指向性服务,波束之间不会干扰,在相同的空间中提供更多的通信链路,极大地提高基站的服务容量。 2.5全双工技术:物理层技术,灵活双工将数据的传输资源动态分配给任一传输方向,从而允许更有效的使用带宽进行通信。 35G无线通信技术的发展趋势 5G作为新一代信息通信发展的主要方向,其极限移动带宽服务满足人们面向2020年,对极高数据速率的持续渴望。对视频业务的广泛需求和对诸如虚拟现实、高清视频的兴趣推动了高达若干吉比特每秒的速率要求。5G将赋能新的物联网领域,以及其他无线通信系统尚未涉足的经济领域,拉近万物的距离,通过无缝融合的方式,便捷地实现人与万物的智能互联,为网络带来超百倍的能效提升和超百倍的比特成本降低,最终实现“信息随心至,万物触手及”的总体愿景。 参考文献: [1]《中国工业和信息化》杂志2018年五月刊总第1期 [2]AfifOsseiran等著陈明等译《5G移动无线通信技术》人民邮电出版社2017 [3]尤肖虎,潘志文,高西奇等《5G移动通信发展趋势与若干关键技术》中国科学:信息科学,2014:44(5) [4]陈辛鹏、赵小玉、庞思远.移动通信技术及发展[J].通讯世界,2016 作者简介:周亚文(1995.12—),女,河南省郑州人,开封市金明区河南大学通信工程专业本科生
广播电视论文:宣传县级广播电视论文 一、县级广播电视宣传工作存在的主要问题 (1)宣传内容不能很好地贴合受众需求,节目质量参差不齐,有待提升。首先,宣传节目侧重对领导活动或会议新闻的报道,侧重对一般性的生产性活动的报道,忽视了对关乎群众切身利益,与群众日常工作生活息息相关的内容的报道,从而使得总体上县级广播电视宣传节目的内容与其受众的需求相脱节。其次,广播电视节目侧重于对事实的一般报道,没有很好地发挥其舆论监督的作用。实践中,因为采访、取材、报道或是自身处境的种种问题,县级电视台在舆论监督上无所作为,从而得不到受众的信任。再次,反映普通群众喜怒哀乐和日常生活的节目和信息不足,也导致广播电视节目的视听性不足。最后,实践中还存在新闻报道缺乏时效性,内容和评论缺乏足够深度等问题。 (2)管理制度混乱,缺乏相关管理部门足够的重视。县级广播电视部门的管理体制上,常常处于缺乏工作制度的环境下,没有专门的领导和管理机构,也没有明确的工作制度,各个工作岗位及其相应的职责范围缺乏相应规定。 (3)组织体制上表现为专业人员缺乏,总体素质有待提高。专业管理人员及媒体从业人员都处于匮乏状态。这与县级广播电视部门的发展历史是有原因的,人员多是来源于非专业领域,加之人才引起和人才培训的成本等问题,人才缺失的问题一直没有得到很好解决。 (4)技术手段落后,现有设备设施不能满足群众日益扩大的需求。部分县级城市在有线电视网络和广播电视的覆盖率上还存在较大的提升空间。硬件和技术手段的不足极大地阻碍了县级广播电视宣传事业的发展。而在互联网和手机等移动终端设备发展带来的新媒体崛起的背景,县级广播电视节目在平台建设上的落后就更加凸显,面临着更大的竞争压力。 二、如何应对县级广播电视宣传工作中问题 针对以上县级广播电视事业在节目内容、节目质量、管理制度、组织体制和设备实施上存在的各种问题,本文认为应当从以下几个方面来着力改善: (1)针对宣传内容脱离县级生产生活的实际需求这一局面,广播电视宣传部门应当强化自身工作的受众意识。所谓受众意识就是了解并善于把握节目面向群体的特点和需求,从而进行相应的选材和报道。满足受众需求体现在节目的栏目设置、字幕设计、画面摄制等各个方面。县级广播电视宣传部门主要面对广大的农村地区以及城镇地区的居民,在报道上应当选取关系到群众切身利益,百姓喜闻乐见的国家法律法规、社会热点以及文化生活等,淡化会议性和抽象性的报道,截取那些同群众切身利益相关的信息,以一种为群众容易接受的形式进行传播。同时,为受众表达自己的观点以及参与舆论监督等提供一个可行的畅通渠道,包括公开联系方式,及时进行信息反馈,邀请群众以及专业人士参与节目评议等形式。 (2)为进一步提高广播电视节目质量,还应当促进并深化工作方式上的变革。首先,要提高新闻采写的质量,要求新闻工作者深入实际、深入基层、深入群众,具有把握高质量新闻作品的职业敏锐性,注意新闻的时效性,从火热的现实生活中挖掘新闻题材。对于会议报道,应当尽量做到信息化处理,总结并选取群众最为关心的主题进行报道,减少长篇累牍的程序性和重复性报道内容。同时,通过创新栏目设置,增强新闻报道的广度和深度,为老百姓提供更高质量和更具有可视听性的新闻节目。 (3)在管理体制上,应当加强对广播电视宣传工作的专门领导。县级广播电视事业的重要性和必要性应当得到足够认识,采取一系列措施来建立健全相应的管理制度,包括成立专门的领导小组、制定专门的宣传管理文件、确定相应的审稿制度和工作流程和各个具体岗位的工作内容和工作职责等。同时,县级广播电视宣传部门还应加强同上级单位的联系,在业务上寻求上级部门的指导和支持。 (4)重视人才队伍建设。广播电视节目生存和竞争的关键便是节目质量,而提升节目质量依赖于专业的人才队伍。要想造就一批高素质的广播电视从业队伍,需要做到以下几个方面:第一,在人才的选用上,严格把关。坚持公平、公正、竞争、择优的原则,面向社会招聘一批具备专业知识、过硬能力或从业经验的记者、编辑、播音员和主持人,杜绝违规招聘行为。第二,注重人才培训工作。通过各种形式的培训班、研讨班对现有的节目采编、制作和播音人员进行政治思想、职业素养和专业知识上的培训。第三,加强系统内部的政治思想学习,开展以为人民服务为优秀,集体主义为原则的思想道德教育,开展各种培育工作人员爱岗敬业、勇于奉献精神的活动。第四,建立其人才的发展和奖励机制,鼓励职工创新,激发职工工作热情。 (5)地方政府以及上级广播电视部门应当加大对广大农村地区广播电视普及事业的财政支持和技术援助,以此来解决信息传播的设施设备不到位的问题。 三、结语 县级广播电视事业的重要性不言而喻,而在新的社会背景下,其发展暴露出许多新的问题,有些是因为历史原因,有些是社会变革的产物。在总结当前存在的主要问题的基础上,关键是要探索出各个问题的应对措施,并且着力落实,以此来提高我国县级广播电视节目的质量,更好地为群众提供媒体服务。 作者:王成 单位:大姚县广播电视台 广播电视论文:新时期宣传广播电视论文 一、新时期广播电视宣传管理的新挑战 (一)媒体数量,管理对象,管理范围不断扩大 目前,我国设有电台、电视台、广播电台等播出机构近2600座,统计开办节目4000余套节目。截至2013年底,开通的电视频道共50个;截至2014年第一季度,付费的电视频道和广播频道共计135套。在全国范围内,媒体数量、管理对象、管理范围都在不断扩大。 (二)视听新媒体发展给传统广播电视带来挑战 近年来,视听新媒体飞速发展,已经在行业内占据了强势的竞争地位。以往,人们只能通过专业广播影视机构才可以获取视听节目,今天,新媒体也可以提供同样甚至更优质的服务。中国互联网用户占全国总人口的45.8%,很多网民通过网络视频观看新闻、影视及娱乐节目,视听新媒体正在抢占着市场这块大蛋糕,这给传统广播电视带来了巨大挑战。 (三)多媒体融合、资源共享,管理难度不断增加 在与新媒体的激烈竞争中,广播电视等传统媒体已经失去了优秀主导地位,受众也被分流抢占,广播电视媒体不得不寻找新的发展空间,探寻多媒体融合、全媒体传播的新思路。目前,很多广播电视开办网站、手机电视、互联网电视等新媒体服务,并使用音频、视频、图文等手段丰富内容表达方式,通过微博、微信、官网等拓宽传播渠道。大量的信息和平台的增加,要求传统广播电视媒体拥有更高的内容编辑和媒介运营能力,管理难度也随之增加。 (四)广播电视和节目数量增大,传统监管模式不能满足发展需求 目前,我国广播电视的监管工作仍然使用人工监听、监看的传统方法。随着广播电视机构数量、节目数量、观众数量的不断增长,现有技术已经无法满足巨量的监管工作需求,也不能实现智能化的数据分析统计。广播电视机构需要加强技术开发,建设一套科学化、智能化的监管系统,以权威、专业的研判标准作为节目内容编排的指导依据。 二、新时期广播电视宣传管理的创新转型 (一)广播电视宣传管理模式创新转型 随着媒体环境的转变,广播电视的内容、形态、受众呈现多样化、复杂化的趋势,人们的社会价值观念也随之调整,加上地方广电管理体制改革出现三局合体、两台合一等新局面,广播电视原有的宣传管理模式早已无法适应新的发展需求。现在,全国广播电视机构在保留播前监管方式的基础上,增强了播中监管,并特别将播后的监管工作作为重点内容。很多人认为播后监管是“亡羊补牢”,但实际却证明了播后监管的强大效果。在由政府部门、人民群众、媒介机构共同组成的强大播后监管体系下,媒体的责任感和自律性大大增强,有效阻止了节目中违规内容的出镜率。 (二)监测监管机制创新转型 新时代下,广播电视机构要利用技术手段,建立完善的监测监管机制。首先,保障监测监管全面覆盖。对新兴媒体与传统媒体进行统一整合,监管触角要延伸到平台、渠道和终端的各个领域。其次,要提升数据的判断分析水平。要使用高科技手段对检测结果进行多角度深入研究,提高预见性,及时发现问题,解决问题,制定行之有效的防范方案。第三,完善技术标准。搭建专业的监测监管平台,确定科学化数据标准,保障监测监管机制的有效运行、规范发展。 (三)引导激励体制创新转型 引导激励体制创新可采用以下三种方法:第一,在嘉奖表彰中宣扬正确的创作方向。例如,在中国广播电视奖评选现场直播类节目时,对贴近百姓生活题材节目加以鼓励,而工程庆典类节目则被一票否决,这就为以后广播电视节目指明了方向。第二,鼓励嘉奖优秀频道和节目。各地方广电局应定期进行评选考核,为广播电视机构做积极的正面引导。第三,通过政策手段支持栏目创作。广电局可以对媒体播放的栏目类型、内容、时间占比做出明确规定。第四,积极总结分享节目创造中的经验教训。广电局对广播电视节目进行定期点评,并对优秀作品和创意及时进行推广。 作者:王春梅 单位:黄陵县广播电视台 广播电视论文:传输系统维护广播电视论文 1广播电视传输系统的维护策略 1.1创建一个安全稳定的运作环境 在对广播电视传输系统的日常维护中,首先要重视设备运行的环境是否稳定。一个良好稳定的运作环境应该控制在25℃以下,在这样的温度下能够避免设备被腐蚀,从而保证设备的正常运作,减少意外状况的发生。其次,需要注意防尘工作,技术工程师在进入机房时要穿好防尘鞋帽,定期对机器设备及地面进行清洁和维护。 1.2增加对传输系统的技术维护工作 日常的技术维护能够保证广播电视传输系统的正常运行,每一周都要向上级汇报传输系统的安全状况,总结传输系统常见的故障,并且制定相应的预防措施和补救措施。各部门要严格遵守技术维修制度的规章程序,注重培养员工的团队意识,定期交流意见,从而提升维护效率。在检修中,技术工程人员要全面了解信息传输系统的整体框架和整个传输过程,如此才能在最短的时间内发现问题并解决问题。对于管理人员来说则要及时做好检修记录,例如可以做周记录、月记录、季度记录或者年纪录,保证传输系统的信息安全。 1.3加强对传输系统的设备维护工作 所谓设备维护就是利用科学技术对各种设备进行检查和维护,为了做好维护工作,就要遵循科学规律,根据设备的技术要求和实际使用情况制定相关的维护计划。在日常使用中要时时对传输系统进行维护,制作一张设备运行状态、时间以及维护情况的表格,使浏览者对设备的运行状况一目了然。同时做好预防工作,减少故障发生的概率。 1.4培养团队合作意识,提高维护水平 广播电视传输系统所涵盖的技术十分复杂,维护面积范围广,而且还包括了许多细枝末节,因此技术工程人员仅凭个人的能力很难实现良好的维护效果。所以培养团队意识,实现团队管理是非常有必要的。一个好的团队不仅可以加强技术工程人员之间的交流和探讨,还能提升技术工程人员的整体业务水平。在维护过程中,如果遇到较为复杂的问题,团队合作能发挥巨大的作用。因此要不断加强业务培训,扩充技术工程人员的专业知识,并且鼓励工程人员自主学习,刻苦钻研疑难问题,从而进一步提高工程人员自身的专业水平和工作能力,并且为维护广播电视传输系统增强软实力。 2加强对SDH设备的维护策略 SDH设备是广播电视信息传播系统的主要设备,它应用灵活,具有规范的接口,不仅能够实现较强的自动化维护,而且具有良好的兼容性,目前SDH设备已经普及于光纤通信系统中。维护SDH设备可以通过使用网管计算机进行网络维护,也可以使用传输机房内的设备进行维护。 2.1通过网元维护分析故障 SDH设备的报警指示灯能够帮助网元维护人员及时知道故障发生的情况。由于SDH设备所能反馈的信息有限,维护人员不能及时定位故障发生的具体位置,所以要求网元维护人员能够牢记每个报警指示灯代表的具体内容,同时时刻留意SDH设备上的报警指示灯的闪烁情况,及时发现故障并采取补救措施。 2.2通过网络维护分析故障 采用网管计算机进行维护不仅可以掌握大量的信息,还能让网络维护人员看到看到很多细节性的信息,从而对整个网络有一定的了解,进一步实现精准的预警分析和障碍定位。但是采用网管计算机进行维护有一个不足之处,在维护过程中由于维护人员要掌握大量的信息而无法看清整体的局势,从而导致维护效率低下。为了避免发生此类状况,维护人员首先必须对高速部分进行观察分析,其次分析低速部分。当发生故障时,维护人员要根据预警信息辨别出低级告警,通过低级告警找出故障定位点,并且及时处理,防止受到其他信息的干扰。 3结束语 广播电视节目质量的好坏影响着人民群众的日常生活,同时也影响着电视台的生存和发展。电视台在制作出优秀的电视节目后,要确保广播电视的输送质量,保证人民群众能够看到优质清晰的画面。但是确保广播电视传输系统的安全稳定不是一蹴而就的,它是一个长期的过程,而且涉及的范围广,所以要认真监督每一个环节,加强维护工作,逐步完善广播电视的信息安全传输。 作者:郝翔 单位:国家广播电影电视总局五六四台 广播电视论文:安全播出技术维护广播电视论文 1.广播电视安全播出技术维护的基本措施 广播电视的质量和民众的文娱生活水平有着直接的关系,所以,广播电视安全播出既可以提升传播的质量,还能丰富人们日常生活的文娱形式。促进广播电视产业发展的重要途径之一就是加强广播电视安全播出技术进行维护。 1.1建立和完善安全传输技术维护管理制度 不同的广播电视单位具有不同的传播程序特点和自身的实际情况,在此基础上建立健全广播电视安全传输技术维护管理制度。技术维护管理制度的内容要全面,需要包括安全、考勤、检修、网络、用户和维护等方面的内容。管理制度的全面性才能保证规范化、程序化、高效化、目标化的运行广播电视的各个工序。健全完备的技术维护管理制度可以推动和指导广播电视安全播出。所以,需要将技术的维护管理制度应用到实际工作中。单位管理者在遵守相应技术维护管理制度的同时,也要督促和监督下属所有工作人员严格按照规章制度办事,从而确保技术维护管理制度真正的保证广播电视的安全播出。 1.2加强对广播电视各个环节的技术管理 广播电视对国家物质文明和精神文明的传播起到积极的作用,其具有传播速度速度快、覆盖范围广的特点,这些特点直接决定了广播电视在社会发展的过程中扮演着重要角色。所以,广播电视各个环节的技术维护管理与国际民生有一定程度上的关系。如果一部广播电视作品的技术质量、艺术价值和社会价值都非常高,人们可以从中受到积极的影响。所以,保证广播电视作品的质量是广播电视工作的优秀。因此,广播电视部门各环节的技术人既要具有很强的责任心和事业心,还需要时刻具有高质量的意识,这样制作出来的广播电视节目才能够更加精良、图片更清晰、伴奏更符合主。 1.3连续性的维护广播电视播出系统 广播电视播的工作性质就是连续作业,这也决定工作数量和工作强度都非常大,在这种情况下机器设备很容易出现毁坏、磨损的现象。所以,需要连续的维护广播电视播出系统,从而保证电视广播设备能够安全、高效的运行和确保广播电视节目的播出质量得以提高。广播电视播出系统维护主要包括以下几点,第一点是连续检测和及时维修数据库服务器,数据库是传播数据的优秀内容。第二点是定期的检测和维护视频播放器,磁盘列阵的使用很频繁,容易出现损坏,所以需要及时的检测和维护。第三点是广播电视各部门之间要做到及时沟通和联系,这样才能保证播出的素材、控制系统、节目编辑有条不紊的进行。 1.4提高技术人员综合素质 工作人员的技术操作能力的高低直接决定了广播电视节目是否可以顺利、安全、高质量的播出。所以,保证广播电视安全播出的的重要途径之一就是提高工作人员的技术水平。尤其是近些年,社会逐渐进入了数字化和网络化的时代,相关部门也要紧跟时代的脚步,做到以下几点。一是加强技术人员队伍的建设、专业培训。二是各部门做到多交流、互相学习、及时掌握最新的技术和设备。三是举办相应的活动,提高技术工作人员工作的积极性。 2.结语 综上所述,广播电视节目的安全播出影响着整个广播电视产业的发展,因为广电媒体事业和产业通过广播电视安全播出有机的联系起来了。要想保证广播电视节目安全的播出,需要对技术管理维护制度进行完善、不断的维护播出系统、定期的培训相应的技术人员和提高工作人员的综合素质。通过这些措施,对广播电视播出的顺利进行具有非常重要的意义。 作者:代学会 单位:漠河县兴安镇政府 广播电视论文:传输发射广播电视论文 一、我国的广播电视传输发射业务 1.广播电视传输发射业务工作的意义 广播电视传输发射业务是使广播电视信号得以畅通传播的必要条件。在人们的日常生活中,广播电视是受众最广、最便捷以及最普遍的媒体,收看广播电视节目主要依赖于传播相关的节目信号,传输发射业务在这里就对广播电视节目的信号是否能顺利传输到用户终端起着决定性的作用,所以广播电视的传输发射业务在整个广播电视系统的相关工作中可以确保广播电视信号的承载作用得到顺利地发挥,它也是保证广播电视信号得以畅通传播的重要条件。广播电视的传输发射业务也是使广大群众的精神文化需求得到满足的重要手段。随着科技的发展,虽然互联网的出现与普及为广播电视媒体带来了不小的影响,但是广播电视仍然是人们群众在生活中不可或缺的一部分,也是人民群众享受日常的娱乐文化以及获取新闻信息的主要方式,目前,由于经济发展水平以及地理位置等原因,我国的一部分地区网络信息仍不发达,但广播电视业务却早已得到普及。 2.现阶段广播电视传输发射业务的发展趋势 目前,我国的广播电视传输发射业务新的发展趋势体现在产业化、安全化以及数字化三个方面上。首先,在广播电视传输发射业务的产业化发展过程中,我国的各个传输发射中心、广播电台以及电视台不仅是大众传播媒介,同时还是负责信息传播的重要工具,随着广播电视的不断发展,广播电视自身所具有的重设备、高消耗、高技术含量以及高投入的特点被凸显出来,与此同时广播电视的产业化也就成为了今后我国的广播电视发展过程中所要经历的必然趋势。其次,在安全化方面,与其他媒体相比较,广播电视系统在运行过程中对安全性的要求较高,其他媒体如报纸等平媒只需要进行印刷工作并将报纸发行到固定的销售网点就能够完成基本的信息传输,在整个运行过程中报纸的内容可以做到完全不变,然而广播电视传输发射业务在运行过程中所使用的运输设备部分处在室外,这种情况就为不法分子破坏广播电视系统提供了条件,让他们可以通过对广播电视网络进行破坏以及对卫星进行攻击等方式来传播虚假信息,对社会稳定造成威胁。最后,在数字化方面,对于广播电视系统来说,数字化是其发展的必然趋势,目前我国的广播电视系统在采编制作等环节中已经实现了数字化,然而资金欠缺、网络与电信所带来的竞争以及部分消费者对于广播电视所具有的抵触情绪等为广播电视系统实现并推广数字化带来了巨大的挑战。 二、面对众多问题广播电视传输发射中心可使用的管理对策 1.业务管理对策 在实际的运营过程中,广播电视传输发射中心所面临的问题主要是增值业务的欠缺。所以,广播电视传输发射中心要做到以下几点:第一,丰富节目的内容,使数字电视的吸引力得到提升,同时也可以实现其自身的服务能力。第二,对于融资渠道的经济性要引起高度的重视,要确保在实现系统数字化的过程中可以得到足够的所需资金,第三,还要对整个工作人员的队伍进行相应的组织与协调,重视专业人力资源的使用。 2.管理对策 对于广播电视传输发射中心来说,确保广播电视节目可以安全播出是它所负责的各种工作的中心,所以,在这个过程中设备与技术是传输发射中心能够正常运行的重要的物质保障,为了使传输发射中心的管理工作能够得到进一步加强,需要做到以下几点:首先,在获取社会专业认识的帮助以及自我开发的基础上要研究出真正具有实用性的、能够加快工作效率的自动化系统;其次,要妥善解决资金短缺与发射机更换之间的矛盾,在对播放效果进行保证的同时也要避免资源浪费;最后,要使维护人员自身的全固态发射机的维修以及相应的维修水平得到提高。 作者:云瑞平 单位:鄂尔多斯市伊金霍洛旗新闻中心 广播电视论文:发射天线应用下广播电视论文 1广播电视发射天线的基本特点和技术 1.1发射特点 电磁波的分类依据有很多,广播电视信号发射所用的电磁波通常根据频率来划分成中波、短波和超短波。在我国广播电视中,通常采用的是中波和短波。它的发射机构主要由广播发射机、馈线、传送设备、电源设备和监测监听设备等组成。其中中波包含了120个频段,所有的频段都是面向地面进行传播的,具有很强的抗干扰能力和传播稳定性,除此之外也能使发射机有较为平稳的发射功率。短波可以通过电离层反射的形式,大大增长其传播距离,因此在国际传播领域常用短波,在保证传播距离的同时还能保证传播质量。因此中短波的研究在广播电视发射天线技术领域意义非凡。 1.2技术特点 广播电视发射天线技术通常具有输入、输出和传输三个特性。其输入特性指的是视频和音频输出信号呈现出的阻抗和电平的特性。输出特性则指的天线发射信号端的负载阻抗和音频视频端功率特性,除此之外,还关系到影像声音之间的比率、调至设备制式以及工作频段等。相对于前两个特性,传输特性相对复杂,又可分为两个小特性。其中一个特性是指音频和视频通道的传输特性,主要研究其非线性失真和线性失真两种情况。另一个特性是研究音频特性和频率振幅特性,主要研究对象有设备调试杂音、电磁波噪音等。 1.3基本技术 在技术方面主要有发射技术和建设技术。当前广播发射主要运用一种名为立体声调频发射机的多功能发射机。它的调频方式有多单声道调频和立体声道调频以及多节目调频。多方式的调频形式使其可以适应更加复杂的情况,具有更加出色的适应性,可以胜任多种性质和要求的工作。电视发射技术相对稍为复杂,当电视发射机处于低电平的情况时,调试电视设备中的中频然后刷选出较大功率的射频信号传送给天线,之后再将其转化成电磁波发射出去供电视接收。在电视广播发射技术迅速发展的今天,一般的发射天线在满足人们需求方面表现的很乏力。新的发射天线设计要充分考虑到发射范围,提高发射功率以满足人口密度大的地区信号接受问题。另外,为了获取更优质的广播电视信号,通常将发射天线放在较高的地方,例如楼顶和塔尖。因为这些地方对于自然环境的影响更加敏感,所以在设计防风、防雷等方面需要进一步提高以满足要求。 2广播电视发射天线技术的应用 2.1广播电视发射天线的常规应用类型 目前,常见的广播电视发射天线主要有蝙蝠翼类型和缝隙天线类型两种。其中蝙蝠翼天线因为主要由两个相同正交的对称振子构成,又被叫做正交振子天线。因为其结构原因使其具有牢固可靠的天线杆和振子,除此之外,还具有天线轴向辐射小、功率容量大的优点,是当前常见的广播电视天线类型。缝隙天线,是由导体面开缝生产得到,故而又称开槽天线。主要被用于雷达、通信设备、导航和高速飞行器等方面,值得一提的是我国首颗人造卫星就是采用的此种方式。缝隙天线以其结构简单和适应性强的优点,正在逐步受到人们的青睐。 2.2广播电视发射天线技术应用现状 随着社会的不断前进,人们对于精神文化需求的也达到了前所未有的程度。除此之外,时展日新月异,信息更替瞬息万变。对于各行各业各阶层和年龄段的人来说,只是单一的依靠书刊报纸,是远远不能满足其需要的。广播电视已成为人们生活工作和学习中不可或缺的。大到国际和国家大事,小到生活中柴米油盐,人们都可从广播电视中获得相关信息。广播电视正在从各个方面给人们提供及时新鲜的信息,让人们即使身在厅堂也可尽知天下事。而这所有的一切,都离不开广播电视发射天线技术的发展和应用。根据相关调查显示,我国的大中型城市很多都实现了数字电视和数据传输,并且相关工作也正在小城市和农村积极展开。这无疑是我国广播电视发射天线技术不断发展的具体表现。对于广播发射天线来说,它承担着信号采集、控制和传送等任务,在广播电视台和用户之间起到连通桥梁的作用,重要性非一般。因而诸多学者和专家在此领域也是在进行着孜孜不倦的研究探索并取得了非凡的成绩。针对于广播电视行业对信号有着极高的专业性要求,研究出发射天线技术,极大的提高了监测和控制管理效率。在满足人们的视听需求同时,也很大程度上提高了数据传输安全性。目前,电视广播发射天线技术在我国的卫星站和有线电视之中都实现了数字化。这一应用,改变了传统的传播方式,以其优良的数字传播效果和很高的数字传播质量解决了电视直播信号问题,在提高信号保真度和可靠性的同时,也极有效的消除噪音。在享受科技成果的同时,我们也不能忽视其对人体的危害。在发射天线的建设区,我们需采取有效的保护措施以提升保护力,人们免于电磁波辐射的危害。只有这样,我们才能在开拓探索和应用广播电视天线发射技术的道路上走的稳、走得远。 3广播电视发射天线技术应用实例分析 中波广播发射天线技术一般均采取的是垂直结构的振子单桅杆拉线天线铁塔,底面部分为绝缘体材料制成,天线并不是与铁塔底部直接相连,而是需要经过两种装置,即馈线以及天调网络。通常情况而言,中波广播电视天线所辐射水平方向场强是一定半径的网形区域。就其所辐射的垂直方向而言,与天线高度有一定关系。根据相关标准和要求,面包天线的高度多取0.5米,将天线设为此高度可以使地面能够较为准确地接收到信号,但如果超过此高度会导致出现副瓣而引起高仰角辐射天波能量增加,从而导致天线波衰落现象发生,这一问题的出现直接影响到天线发射电波的性能。以位于常州现代传媒大厦楼顶的发射塔为例,铁塔高88米,±0.000高度333米,塔身为全钢箱式结构。电视为6层6面四偶极子分米波天线,安装在标高326米以下15米的直线段上。调频为6层4面双偶极板天线,安装标高307.65米以下18米的直线段上。整个建筑以发射广播电视节目信号为主,同时具备景观功能。现在随着数字电视的发展,电视发射重点在分米波发射上,分米波发射天线一般都是采用面包天线。 4结论 众所周知,当今的世界是一个逐步网络化的世界。这给电视广播的发展带来了巨大的挑战,压力即动力,从另一个角度来说,这也是推动行业向前发展的动力。所以必须抓住机遇,积极探索,运用不断发展的高科技来武装自己,推陈出新,不断提升广播电视天线发射技术,使其更加高效和智能。只有这样,才能与时俱进,满足人们的信息需求,提供更加优质和便捷的服务,为新时代的信息网络建设贡献自己的力量。 作者:庄军 沈莉 巢继红 单位:常州广播电视台 广播电视论文:数字技术广播电视论文 1广播电视系统中数字发射覆盖技术应用优势 数字发射覆盖技术之所以能够促进国内广播电视行业的发展,关键在于依托其自身技术优势。数字发射覆盖技术主要由通信设备、信息技术设备等软硬件共同组成,正是因为这些设备的可靠性才保证了其在广播电视系统中应用的可靠性,对于促进系统长期稳定可靠运行有积极意义。数字发射覆盖技术利用先进的设备将原本不可能实现的目标变为现实,信息技术与计算机技术支持下,广播电视系统中数字技术的应用先进可靠,增强了系统运行的生命力,且通过多年探究实践与发展,目前技术体系已经相对较为成熟,广播电视系统运行风险被极大的降低,系统运行安全性、可靠性、有效性得到了强力保障。目前广播电视系统在国家标准和行业规范的约束下可实现数字设备的无缝接入,保证了系统的延展性与功能的可扩充性,数字发射覆盖技术的服务空间与层次都得到了进一步拓展。广播电视系统运行中安全问题至关重要,数字发射覆盖技术的应用在保障系统顺利运行的同时可通过建立完善的系统访问权限机制、专用网络、备份恢复机制等确保系统运行安全,规避用户及工作人员或有意或无意的破坏,为系统的持续、健康运行提供可靠支持。目前我国广播电视系统所容纳的用户越来越多,为满足用户数量增加、需求增加现状应用数字发射覆盖技术可提升服务的前瞻性,通过灵活构建系统、改动系统构架等途径提升服务质量,增强广播电视行业发展的动力。数字发射覆盖技术本身的实用性与扩充性为广播电视系统与时俱进提供了支持与保障,本身数字网络的建设是一项耗时长且复杂的工程,这个过程中利用本身的实用性和扩充性可消除系统建设滞后带来的诸多问题,为用户提供多元化服务,进一步降低服务成本、减少停播情况,保证数字信号的优质覆盖,更深层次的挖掘受众群体资源,促进广播电视行业实现可持续发展。 2广播电视系统中数字技术分析 广播电视系统中应用的数字发射覆盖技术以ATSC技术、DVB技术、ISDB技术与DMB-T技术为主。ATSC技术服务广播电视系统主要是依靠自身组成层面、构成层级的清晰配合实现,第一层定像层确定图像形式,第二层依照MPEG模式压缩图像,第三层完成信号数据传输,前两层图像数据最终由第三层完成发射覆盖。DVB技术是典型的欧洲技术,利用卫星、地面数据交换机数字电视完成信号发射与覆盖,不仅能够接收传送音视频文件信号,还可接收传送图标图像及TRD等节目,不过DVB业务传送条件受限制,需支付一定费用,其业务开展有利有弊,国内参考该技术对广播电视系统进行了改造,为用户提供了更好的服务。ISDB技术来源于日本,优秀在于利用计算机与无线信息网络技术为广播电视系统信号传输覆盖提供更加多元化的服务,尤其是在3G、4G业务方面有出众表现。DMB-T技术在我国广播电视系统中的应用可更好的实现数字信号的传导与接收,其采用的FJL技术促使数字电视传输网络逐步向多载波技术领域发展,可在多径时拖延信号扩散避免来自乱码的干扰,保证信号传输的准确与顺畅,其采用的循环前缀填充技术可有效实现保护间隔,并极大的提升了数字电视信号发射覆盖的效率。实现了20dB以上同步保护增益,对于促使我国广播电视行业更好的发展有积极意义。 3结论 综上所述,广播电视系统中数字发射覆盖技术的应用可更好的实现数字广播电视信号的传输与接收,极大的拓展了覆盖范围与效果,提升了广播电视系统运行的安全性、稳定性与可靠性,促使其向着更好的方向发展。 作者:楚建东 单位:辽宁省朝阳市电视转播台 广播电视论文:卫星传输广播电视论文 1影响广播电视卫星传输安全的因素 1.1设备对卫星传输安全的影响 设备对卫星传输的影响主要是由信号源、上行发射系统、同步卫星以及下行接收系统等四方面造成,下面将会这四个方面的影响做具体介绍。 (1)由于发射到通信卫星上的信号源并不是电视节目要播出的节目源,要想将节目源转为地球站发出的信号源,首先要将在不同地区的节目源传输到地球站。而在传输过程中采取的主要方式是微波传输与光纤传输。 (2)上行发射系统在发送信号源之前要对信号源进行一系列的处理,其中涉及到设备比较多,一旦这些设备出现问题,甚至是设备之间隔离度不符合标准,都会影响信号源的质量。 (3)同步卫星受到地球、月球、太阳引力的作用会使得其相对地球所在位置的变化。一旦通信卫星相对地球赤道的位置发生变化就会影响其接收、发射信号的质量,对卫星传输的安全性造成影响。 (4)当信号通过下行接收系统返回地面时,会受到地面其它频率相同或相近信号源的影响,导致其接收载噪比等指标发生变化,影响电视信号质量。 1.2空间环境对卫星传输安全的影响 通信卫星处在远离地球的太空中,远距离的传输自然会受到各种空间环境的影响。其中的主要影响因素包括电离层、对流层、太阳电磁辐射以及日凌现象等。 (1)电离层对卫星传输信号的干扰。当电视节目信号在传输过程中经过电离层时,会被法拉第极化旋转效应所干扰,致使电视节目信号频率发生变化。我国南方地区电视节目信号传输受电离层干扰较为严重。 (2)对流层对卫星传输信号的干扰。当电视节目信号在传输过程中经过对流层时,由于对流层雨雪的吸收以及雨雪的散射作用,致使电视节目信号能量的减少。 (3)通信卫星表面存在很多太阳产生的电磁辐射物质,影响通信卫星的工作质量,致使其在信号接收发送过程中出现错误。当发生太阳耀斑时,太阳发射出的带电粒子流,同样会影响广播电视节目信号的传输。 (4)当每年春分或秋分时,太阳、通信卫星和地球站处在同一条直线上,就会出现日凌现象,从而干扰广播电视节目信号的传输。通信卫星处在太阳和地球站的中间,接收到地球站信号和电磁波,一旦电磁波能量强于地球站发出的信号时,卫星信号就会受到干扰,致使地球站接收到大量的太阳电磁杂波。 1.3人为因素对卫星传输安全的影响 影响卫星传输系统安全的人为因素可以分为两类:一类是有人故意干扰卫星信号的正常传输,其中一部分人是利用卫星传输信息的公开性特点,在没有取得卫星公司授权的情况下非法发射信号。另一部分人是恶意对通信卫星进行干扰,采取大功率信号强制干扰正常信号,非法传播一些视频或音频;另一类是由于工作人员操作失误导致信号传输的中断或日常检修工作不按照规定实施致使通信设备出现故障。 2解决广播电视卫星传输安全问题的对策 解决广播电视卫星传输安全问题应从通信卫星传输信号的工作原理入手,从地球站信号的发射与回收、空间信号的传输以及通信卫星信号接收三方面分析解决卫星信号传输安全性的对策。 2.1地球站信号的发射与回收 (1)要减少因工作人员操作失误对信号传输造成的影响。卫星公司应制定具体的通信设备检查和维修的制度,加强监督管理工作,确保通信设备的正常工作。 (2)在地球站选址的前期,就应充分考虑周围环境对信号接收质量的影响,将接收信号的设备设置在远离高大建筑物和具有较强电磁场的地方。此外,在选择地面接收信号的设备时,应选择具有较强信号接收功能的设备,避免因设备灵敏度差导致接收不到微弱的信号。 2.2空间信号的传输 (1)为了减少雨衰对信号传输的影响,在设定地面接收天线的角度时,就应充分考虑雨量、降雨频率以及降雨时间对信号衰减程度的影响,将接收天线的仰角增大,同时还应做好积水处理工作。 (2)对于日凌现象引发的卫星信号中断事故,可以通过采取地面备份和双星备份等方法避免这种现象的出现。 作者:禇秀春 单位:国家新闻出版广电总局725台 (3)对于太阳辐射引起通信卫星内部电子元件损坏,特别是干扰信号转发器的问题,可以采取设置备份转发器的方式解决。一旦出现太阳辐射干扰信号转发器的现象就可通过备份转发器进行复位操作。 2.3通信卫星信号接收 (1)通信卫星受地球、太阳引力的作用会发生“漂移”现象,针对这种问题,可以通过在通信卫星上安装姿态控制系统的方式减少卫星相对地球赤道的变化,从而控制通信卫星“漂移”现象的发生,确保卫星信号传输的安全性。 (2)通信卫星不仅会受到太阳、地球引力的影响,还会受到同轨道其它通信卫星的影响。在卫星通信技术被大家广泛接受的今天,通信卫星数量急剧增加,导致其同步卫星之间的间隔不断缩小,致使通信卫星之间互相干扰。针对这一问题,有关部门应设定好通信卫星轨道的距离,卫星公司之间也应形成一种默契,遵守行业规范,协调好卫星之间的轨位。此外,还要对信号发射频率做好划分工作,确保各个地球站信号发射频率保持在正常范围内,减少信号之间的干扰。 3结语 总之,在广播电视卫星传输技术被广泛使用的今天,确保卫星信号传输安全十分重要,应引起有关部门的高度重视。解决广播电视卫星传输安全问题的关键还是解决卫星传输技术方面的问题。只有弥补了卫星传输技术方面的缺陷,才能从根本上确保卫星传输的安全。当然,建少人为因素对卫星信号传输造成的干扰也十分必要。 广播电视论文:新时期广播电视播音主持论文 一、新时期中的广播电视台特色化设定对播音主持的挑战 伴随着媒体行业的发展,针对不同的节目需要的播音主持的文化底蕴要求是不同的,新时期的播音主持行业的发展使得节目的发展更为细化,播音主持人员跟受众的沟通也越来越多,现在的节目更倾向于直观的,面对面的交流。播音主持人员能够知晓更多的文化知识就能更自如地使用广播电视这个平台与受众进行更深层次的沟通,受众也可以从播音主持人员的谈吐当中获得更多的信息。按照现有的播音主持行业的发展状况,媒体的覆盖已经扩展到很大的层面上,人才的要求不能够满足信息时代到来产生的多元化的表达方式。在这种信息大爆炸的时期,播音主持人员能够对信息保持着高度的敏感是很有必要的,在这种状况下,播音主持的分析表达能力及应变能力都面临着挑战。新时期媒体节目的受众对媒体的需求是很有针对性的,当整个的行业的硬性设施都能够被达到,这就意味着,受众对节目的关注很大程度上受播音主持的影响。所以,在新时期,播音主持行业的发展必须要培养复合型人才来满足物质及应用技术上的更替。播音行业区域化的发展结合受众的需要,使得节目更加的具有特色性,这就要求播音主持综合素质的提高。将自身的发展与行业的发展相联系是播音主持应具备的思想认识。如果不对播音媒体行业进行适应潮流的创新与改变则这种多元化的发展方式将得不到满足,所以新时期播音行业的发展需要播音主持的全力配合,同时还要注意自身知识储备量的提升,更要求播音主持具备与他人合作的工作能力。 二、新时期播音行业对于播音主持的要求 随着整个数字技术行业的发展带动着各大传媒行业的快速“换血”,使得播音主持行业也实现了更高的飞跃,整个行业的信息传递速度及音质还有节目的质量都有很大的提升。媒体行业对于信息的数字化处理使得整个行业进行了革新,推动了节目制作的整体效果向更好的方向发展。在技术上得到改变的同时,受众对媒体行业的满意度也有所上升,在另一种层面上,说明媒体行业将面临更大的挑战。播音主持行业的节目受众群体比较复杂,这也意味着播音主持将同时面临着更多的不同风格的受众,需要满足不同的人群。受众的喜好与对事物的标准也很不同,这就需要播音主持能够更全方面地发展自身的能力。 (一)播音主持需要拥有更职业化的形象 信息的快速传递及媒体市场的各种发展使得整个的播音行业也受到了影响,整个行业的形象及制度越来越规范化,这也就表明播音主持的形象也要越来越职业化一些。在这样激烈竞争的环境中,保持高水平的播音效果及气质形象才能不被淘汰。 (二)播音主持需要创作能力 播音主持除了提升自身的素养还要注意培养自身的创作能力,这也体现在平常的工作当中。例如,对节目的编排及表现方式的选择等。广播电视行业从以往的单一性的人才培养方式转换为复合型人才培养的模式,将播音主持朝着多面化发展,这意味着需要播音主持能够在培养过程当中抓住精髓,进行节目编排及主持的创新。 (三)播音主持应当具备专业的素质及业务处理技能 播音主持面对的是很多数量的受众,对于一个功底相对而言较扎实的播音主持人员来说,具备优秀的语言组织及表达和现场氛围渲染的能力是必要的。这也就包括了播音主持人员对普通话标准的高要求和说话的连贯与情感的表达力要适中等。因为受众们各有所好,那就需要播音主持人员要储备一定的口语,但是因为职业的严谨性,所以播音主持的口语必须是标准的。在不同风格的切换下,播音主持需要进行节目的创造性表达,以此来让受众满意。 (四)播音主持应当具备感知及预测的能力 播音主持人员需要具备快速感知及预测的能力来应对各种突发状况,通过内心的感知与思考对不同的事物产生共鸣,替广大的受众表达感受及想法,进而丰富受众的感官。如果播音主持没有这样的能力则会给人一种不在状态的感觉,使得节目变得枯燥乏味,不能很好地引领广大受众去找到节目的精髓所在。这些都与节目的收视率息息相关。 (五)播音主持需要具备良好的政治与心理素质 就像大众知道的那样,新时期的播音主持行业已经走向了商业化的发展模式,行业性质是很复杂的,因为在另一种层面上,传媒也是带有一定的政治性质的。整个行业追求利润的目的不断被放大,这对于管理层来说,管理理念也是需要与时俱进的,这也是新时期传媒行业发展的新趋势。在这样的环境下,播音主持人员具备良好的政治与心理素质是很有必要的,因为对于播音主持人员来说,在一定的层面不仅仅是代表着娱乐性或者是休闲的工作,它更是一个严肃的政治信息传递的纽带。播音主持通过媒体这个大的平台向众多受众传播着先进的文化,坚持以人为本,秉持正确的舆论导向,坚持党的政策与方针,加强自身的责任感。再者,播音主持的工作需要较强的心理素质来临场不乱,保持自身在节目中的主导性地位。 (六)播音主持需要一定的艺术修养 有艺术修养的播音主持人员能够从内而外让人感觉到气质的优雅,从而不知不觉中节目的品味及形象都得以提升。总而言之,艺术修养的熏陶从细节上改变着播音主持的行为举止,所以它对于播音主持的养成来说是很重要的。随着现代社会的发展,信息传送的效率和形式与时俱进,播音主持行业的发展顺应时代的潮流,对广大受众的品格塑造及情操的陶冶是极具意义的。自身艺术修养的建设是促进播音主持整体素质得以提高的关键因素,是促进播音主持身心协调发展的关键。加强播音主持的艺术修养对于提高受众的品位及素质具有深远的意义,它们的影响是潜移默化的。 三、结语 新时期媒体间的竞争愈发的激烈,播音主持人员自身素质和能力的提高对于行业整体的发展是很有帮助的,这也有利于整个社会的信息文化传递的多样化及丰富性的发展。本文首先介绍了传媒行业的发展及一些近况,并对新时期播音主持所面临的机遇及问题做了简单的剖析,引出播音主持行业在这样的境况下应该拥有的工作与完善自身的态度。文章从对播音主持行业自身发展面临的挑战进行详细的阐述,罗列了一些播音主持行业发展面临的问题,并剖析了播音主持人员在新时期行业发展前景下需要完善的众多部分,包括提升职业化的形象、自身创作能力、专业的素质及业务处理技能、具备感知及预测的能力、需要良好的政治与心理素质及一定的艺术修养等。总而言之,在新时期的信息时代的发展下,文章对于播音主持行业的前景进行了比较全面的研究与分析,希望笔者和后续的从业者共勉。 作者:匡宇 单位:烟台福山有线电视管理处 广播电视论文:广播电视编导的素质要求论文 一、出色、扎实的基本功懂得自己内心真实想法的基础 (1)职业敏感性。 由于广播电视是一种特殊的行业,所以它要求展现的内容带有时代特色,能够与时俱进,特别是对国内与国外的重大新闻事件的关注,使内容带有时代特色,因为这些事件是人们共同关注的,也是人们最关心的事情。这就要求广播电视编导具有职业敏感性,关注人们关心的事件,要抓住人们的心理进行电视文艺创作,这样不仅能够得到人们的认可,还能对社会上的焦点进行及时跟进。例如,电影《亲爱的》就是根据真实事件改编的,编导受近年来拐卖儿童事件的启发,开始了电影创作,得到社会各界的关注,也启发人们要加强对孩子的看护,提醒孩子提防坏人。 (2)优良的表述能力。 具有良好的表述能力是一名广播电视编导的基本功。当一个作品被创作出来后,观看过的人就会产生“这就是我想要的”感受,这种情况在文学上称之为共鸣,即这个作品反映人们的心理需要。想要得到观众这种来自心底的认可就需要广播电视编导人员具备过硬的表述能力,这种表述能力通常表现在口语、文字和电视语言上,在口语、文字的表述上,通常体现在对编导与其他工作人员的沟通上,可以让他们理解在这部作品中,编导想要表达的中心思想以及自己制作这个作品的目的,双方共同合作实现作品的完成。在电视语言上,要求广播电视编导人员对摄像机、字幕等工作进行深入的研究与把握,从而实现对整个工作进行把控。 二、社交能力以创新能力的培养 (1)社交能力的培养。 社交能力是当今社会每个人都应具备的,这是现代人生存的基础。但广播电视编导工作对社交能力的要求要高于其他的工作,由于从事广播电视编导工作的人员是要与其他工作人员共同进行合作才能完成工作的,是一团体进行合作的工作,这就要求其具备过硬的社交能力。曾经有人做过相关调查,那些尖端人才都具备良好的社交能力,当遇到自己无法解决的事情时,通过良好的社交问题很快就会得到解决。如果一名从事广播电视编导的人不具备良好的社交能力,那么,当他遇到困难时,会很少有人愿意伸出援助之手,帮他解决当前的困难。但是现在的社交情况显示,有些人只愿意与有钱或有权有势的人进行交往,对其他人却不屑一顾,这是一种极其错误的社交方式。一是谁都不确定在遇到困难时谁能帮助自己或愿意帮助自己。二是这是一种违背人文关怀的行为,他的这种做法会遭人唾弃,从而影响其作品在社会中的认可,没有认可等同于失去了市场。 (2)创新能力的培养。 随着传媒行业的竞争越来越激烈,观众对传媒行业的要求就越来越高,作为广播电视编导人员,要加强自身创新能力的培养,用新的感官视角看待问题,提出新的理论与观点进行创作。在技术产品上,要引用先进的技术进行产品的创作,提升作品质量与工作效率。在发展策略上,要将眼光放得长远,看到未来电视文艺的发展方向。例如,现在很多真人秀节目的热播,各个电视台为争夺收视率都在制作这一类节目,作为一名广播电视编导人员要看到这类节目总有不被关注的一天,电视台工作在那时又要怎样进行。 三、专业的学识 电视文艺是一种对文化要求较高的艺术形式,它能影响人的思维与感受,又面向大众,这就要求在进行作品创作使带有一定的教育成分,让观看后的人们能够树立正确的人生观、世界观与价值观。因此,从事广播电视编导工作的人员要德才兼备。在此基础上,编导人员还要具备过硬的专业知识。 (1)德才兼备。 广播电视编导工作要对多领域进行探寻,所以他在工作中的角色也是各不相同的,所以他要具备多种技能。例如,当对材料进行收集整理时,他要具备记者的工作能力,当进行作品拍摄时,他就要具备编剧的能力,扮演导演的角色。此外,他还要精通摄影、写作等诸多方面的知识,可以说一名优秀的广播电视编导是各种技能的集合体。在具备过硬的知识的同时,还需要编导人员具备良好的德行,因影视作品在进行商业传播时,也会影响一个国家的人民思维,它反映的内容应是积极健康的,在反映国家现状的同时,不给人民群众传播、灌输不良思想。 (2)彰显自己的长处。 术业有专攻,这句话说的是在学术上各有所长,一个人不可能对什么都懂,只能说略知一二,那些不管对什么事情都要表达自己观点的人是不适宜从事编导工作的,因为他了解的东西只是表面的,更深层次的东西他并没有看到。例如,文艺导演,他不仅要具备创作能力,还要对音乐、舞蹈等方面都要进行深刻研究,因为这是他的工作职责所在,这是作为一名文艺导演必须具备的能力。四、结论由于现在的传媒行业竞争较大,从事广播电视编导人员较多,所以作为一名广播电视编导人员要想在激烈的市场竞争中占有一席之地,就需要具备过硬的专业水平与职业素养,才能在传媒行业立身,并且能够及时发现社会中的良好新闻素材,及时应用到自己的创作中。 作者:张梦婕 单位:江苏师范大学科文学院 广播电视论文:信号系统维护广播电视论文 1.广播电视信号的传输方式分析 1.1广播电视信号传输方法中的卫星通讯 现今,使用卫星进行广播信号的传输被广为采用,使用卫星进行信号的传播有利于将信号传输覆盖全国,且广播电视信号的接收质量较好。一般的广播电视信号卫星传输系统由3个部分构成:(1)向卫星发射信号的发射器,当需要将广播电视信号发送至卫星时,就将制作好的节目经过信号的压缩、处理与调制后,经过变频和功率放大,通过使用发射天线在卫星相应的波段发送至卫星中。(2)卫星中的星载转发器通过对地面发射来的信号进行处理、放大、变频后在发射回地面。(3)地面卫星信号接收器,采用此种设备来对卫星发射回来的信号进行接收、处理,并将处理完的信号直接发送至监视器或电视机供其使用。 1.2广播电视信号传输方法中的光缆传输 广播电视信号传输方法中的光缆传输主要利用的是将广播电视信号压制进光波信号中,通过光波在光缆中的反射进行信号的传输,广播电视信号传输方法中的光缆传输所采用的流程如下:光波电视信号压缩进光信号中,而后将光发送至光缆中,光信号经过光缆的传输至用户终端,在用户端经过光信号的分类与还原转变成所需要的广播电视信号,使用此种方法最主要要做好广播电视信号的光电转换与信号的传输工作。 2.广播电视信号系统的管理与维护的所面临的困难 现今,在广播电视信号系统在使用过程中由于受到各种因素的干扰使得广播电视信号系统传输质量存在严重问题,从而给用户的使用带来了不便,而为了更好的解决这一问题则需要对造成这一影响的原因进行分析,找出造成这些影响的原因并加以解决,为后期广播电视信号系统的传输与管理提供良好的保证,提高广播电视信号系统的传输质量,保证用户的使用品质。广播电视信号系统的管理与要求所面临的困难主要分为以下几个方面:(1)由于广播电视信号传输系统是一项复杂的技术,其涉及到计算机、通信、微波以及机械等多个学科,同时需要完成的维护项目工程量也十分庞大。由于广播电视信号传输系统是一种较为精密的设备,在对于广播电视信号传输系统进行维护保养的过程中需要有一些细节值得注意,从而对维保工作人员提出了更高的挑战,所以为了做好广播电视信号传输系统的维护与保养,需要对广播电视信号传输系统进行全面的维保,确保广播电视信号传输系统工作的可靠性。(2)广播电视信号传输系统维保的目的主要是做到事先防止,因为一旦发生广播电视信号传输系统在节目播出时出现信号中断,就会给观看节目的观众带来严重不便,从而降低节目的收视率,给电视台造成巨大的经济损失。所以,对广播电视信号传输系统进行维保的目的是做到事前预防而不是事后补救,针对广播电视信号传输系统容易出现问题的地方在维护保养过程中进行重点排查,做好广播电视信号传输系统的日常维护与保养,确保广播电视信号传输系统在进行节目播出时不会出现问题。(3)在进行广播电视信号传输系统的维护过程中需要注意安全性,由于对于广播电视信号传输系统的维护保养需要在电视节目播出时进行,使得对于广播电视信号传输系统维护与检修的时间有限,但是也必须对广播电视信号传输系统进行定期的检修确保其使用质量,由于广播电视信号传输系统在工作时发出的都是高电压和强电流,极大的增加了检修的难度。所以,在对广播电视信号传输系统进行维护与检修的过程中需要制定完善的计划,确保检修人员安全与检修的效果达到要求。(4)由于广播电视信号传输系统较为庞大,在进行系统的检修过程中可能会持续较长的时间且工作较为繁琐,这就要求检修人员具备良好的耐心与工作积极性,保证广播电视信号传输系统维护工作的顺利进行。 3.如何做好对于广播电视信号传输系统的维护与检修 为了确保广播电视信号的传输质量与信号传输的稳定性,良好的广播电视信号传输系统的维护与检修工作必不可少。所以,我们需要对广播电视信号传输系统的维护与保养引起足够的重视,积极制定出完善的维护和检修方案,对传输系统日常存在的一些问题进行统计与分析,并在维保工作中重点解决这些问题,确保广播电视信号传输系统的正常工作,保证信号的传输质量。 3.1做好对于广播电视信号传输系统中的信息管理系统的维护 现今,随着计算机和通信技术的不断进步,使得信息化能够在各行各业广泛发展起来,随着各类计算机管理系统的逐渐完善,对于推动其进步有着重要的意义,广播电视行业是一个对于信息化程度要求较高的行业,在广播电视行业中需要不断的引入先进的信息管理技术,不断的完善广播电视信号传输系统的综合管理系统,通过使用传感器等对于各个设备的电压、电流以及传输的信号进行充分的检测,实时监控设备的运行情况,并开发出相应的报警系统,在设备出现问题时能够及时指出故障发生地并提醒工作人员进行及时维修,保证广播电视信号传输系统的正常运行。 3.2建立健全良好的巡查制度 通过以上的分析表明,良好的设备巡查制度有利于确保广播电视信号传输系统的正常运行。在对设备进行巡查的过程中,需要对设备的运行情况进行详细记录,并对故障多发及易发区进行重点监控,通过对每个部分建立相应的"健康"档案,方便后期进行查阅,尽最大努力保证广播电视信号传输系统的正常运行。 3.3做好对于广播电视信号传输系统检修与维护人员的培训工作 由于广播电视信号传输系统是一个极为精密复杂的设备,需要具备良好的专业素质才能确保维护与保养工作的顺利进行,同时由于广播电视信号传输系统维护与保养工作的工作量较大且极为枯燥,这就对维保人员提出了更高的要求。需要在提高工作人员责任心的基础上做好对于员工的培训工作,做好设备维护所涉及到的自动化、电子电路、机电一体化以及信息技术等方面的培训工作,保障广播电视信号传输系统能够正常运行。 4.结束语 由于广播电视信号传输系统的特殊性与复杂性,要做好对于广播电视信号传输系统的维护与保养是一项庞大且复杂的工程。文章通过对广播电视信号传输的方式以及维护保养工作中所面临的困难进行分析,提出了广播电视信号传输系统管理与维护工作中需要注意的问题及应对措施。 作者:马建宁 单位:宁夏广播电视台六盘山电视调频转播台 广播电视论文:创新发展广播电视论文 1.广播电视行业档案管理的现状 1.1不重视档案管理工作 在广播电视系统内部,并没有将档案管理工作纳入具体的工作中。我国相关法律已经明确指出,在实际工作中,要加大档案管理工作的力度,但是,在实际工作中,总会出现前后观念不一的情况,而且工作人员的法制意识不够强烈,行业内部的档案管理只限制在文件处理内容中,并没有按照国家的要求形成档案管理,导致档案管理不规范。 1.2档案管理制度不健全 从我国广电档案管理的角度来看,管理制度不健全是目前档案管理工作中存在的最大问题。在正常的工作中,一个单位不仅要形成各种档案管理,而且内容也是需要集中管理的,这是档案管理最基本的原则。随着经济的发展,广播电视行业受各种因素的影响,档案管理缺乏有效的约束制度,与实际要求相差很远,而有的部门并没有任何制度可以遵照执行,档案管理流程也没有按照相关的规章制度制订,各自为政的现象比较普遍。 2.提升广播电视档案管理的办法 2.1确定工作重心,加强信息化建设 广播电视档案管理与文书档案相比,具有一定的鲜活性,与现实业务的结合比较紧密,常被利用的内容也比较多。鉴于此,要将广播电视档案管理纳入到重要的管理内容中,坚持贯彻国家的相关规定和标准,统一集中管理。同时,还要加快档案信息化建设的步伐,收集和整理原生电子文件,加强单位内部业务技术的整合,做好档案信息化的规划管理工作,不断分封媒体资源,加强资源整合,实现档案信息资源的共享,加大服务力度,为档案的高效利用提供一定的帮助。 2.2重视档案管理人才的培养 档案管理作为广播电视系统的优秀部分,要想提升其管理效率,就要从根本上加强对档案管理人员的培养。按照国家的相关要求,努力配备相关的专职档案管理人员,从根本上保证管理人员的稳定性。另外,要结合文件的数量,确定专职管理和兼职管理人员。档案的种类复杂,广播电视行业的档案管理不能按照传统档案的管理方式执行,它需要与数字化、信息化、网络化的内容联合在一起,加大对人员的培养力度,建立一支高效的档案管理队伍,这对广播电视档案管理行业的发展有非常重要的作用。 2.3落实有关档案管理的全部规定 广播电视相关领导要重视档案管理方面的工作,设立专门的档案管理部门负责本单位的档案管理工作,同时,各个管理部门也要承担相关文件、材料的归档工作,负责本部门的档案管理。另外,根据国家相关规定,档案管理部门要加强收集、整理资料,明确管理原则和管理体制,按照要求管理档案,明确分管领导,健全组织机构,为档案管理工作提供更多的保证。 3.广播电视档案管理的创新举措 3.1体制建设的创新 从整体情况出发,要不断完善广播电视档案管理体制,明确档案管理各个部门的规章制度,健全档案管理体系,制订档案管理的期限表,定期检查档案管理工作,严格执行档案管理部门的相关规定,规范档案管理的要求,严肃处理不按规定移交档案的人员。另外,还要加强档案管理内部人员对职责和义务的认识,加强档案管理自身的运行规范,定期开办研讨会,增强单位领导、干部和职工的档案管理意识。在这个大前提下,要努力落实档案管理工作,为广电档案管理开发工作提供必要的条件。 3.2服务宗旨的创新 对于广播电视档案管理工作,要坚持“服务群众”的宗旨,增强档案管理的服务意识,不断发展广播电视事业,做出优质的节目。如果在工作过程中稍有不慎,就会导致巨大的经济损失。因此,当广播电视档案管理借出时,需要填写借用资料的编号,确认送回时间,避免出现丢失或误用的情况。鉴于此,可以采用电子扫码技术,实现对素材的全方位管理。另外,要加强对《档案法》的宣传,提高其宣传力度,采用形式多样、内容新颖的宣传方式,努力提升工作人员对档案管理的认识,实现档案管理工作的全面发展。 3.3人员素质提升的创新 在广播电视档案管理工作中,要不断提升档案管理人员的素质,以便其能更好地适应社会主义市场的发展要求。同时,要摒弃过去档案管理中的不科学观念,将科学发展观作为重要的指导思想,努力做好档案管理工作,切实解决工作中存在的问题。另外,还要树立严格的档案管理工作意识,增强管理人员的职能意识,使管理过程能够与时俱进,以创新的思维应对创新的知识面,实现管理过程的全面发展。同时,还需要坚持以人为本的理念,加强新观念、新意识的应用,采用创新的思维,全面发展档案管理,建立完善的学习和考核机制,并严格落实持证上岗制度。档案管理工作人员还需要具备一定的业务技能,不断提升其业务素质。单位领导应不断吸收年轻的工作人员,给档案管理工作注入新的生命力,而档案管理工作人员要加强对文化、技能的学习,认清档案管理的工作内容,不断提升服务品质。 4.发展趋势 随着社会经济的发展,信息化发展已经逐渐进入了广播电视行业,实现了数字化、网络化的发展,这也是我国档案管理工作的重要内容。在未来的发展过程中,广播电视档案管理行业将会向信息化和数字化的方向发展。信息化的发展需要与IT技术联合在一起,高效的网络技术是其传播和发展的重要内容,这就意味着,广播电视的数字化发展决定了信息化发展的趋势,同时,也提升了广播电视档案管理被重视的程度。所以,在管理过程中,要增加有关广播电视档案管理的资金,增强计算机网络的信息化建设,更新陈旧的设备,以保证广播电视档案管理工作的高效性和稳定性。另外,要加大在软件方面的投入,落实相应的管理体制,努力实现专业化和现代化建设的要求,加大广播电视档案管理队伍的建设力度,加强岗位建设,努力提高档案管理人员的工作素质和能力。对于广播电视档案管理,在工作过程中,要坚持以人为本的合作理念,而过去的管理方式已经不能适应现代行政档案业务的发展,不会为企业带来任何物质财富。从档案管理本身出发,档案管理的目的就是为后续工作提供科学的经验和可靠的依据。因此,在管理过程中,要加强以人为本的工作理念的落实,将管理过程落到整个档案管理中,以服务群众为中心,将广播电视档案管理工作的出发点和落脚点落到广播电视档案管理的总体内容中。 作者:方惠华 单位:清新广播电视台 广播电视论文:新闻网站融合广播电视论文 1.新闻网站和广播电视融合的必要性 从目前来看,实现新闻网站和广播电视的融合,不仅是广播电视媒体正视自身缺陷,应对信息化时代需求,突破自身发展瓶颈的必然,也是新闻网站得以成功建立和快速发展的需要。实现新闻网站和广播电视的融合,是非常必要的,其必要性主要体现在以下几个方面: 1.1弥补传统广播电视媒体的缺陷 传统广播电视媒体是通过无线电波或者导线,向相应区域传输音响、图像节目的传播媒介,其传播的内容是固定的,在很大程度上限制了受众对于节目的主动选择性,也无法对自己喜欢的节目进行随时、反复收听或观看,在新闻传播方面缺乏良好的交互性。将新闻网站与广播电视相互融合在一起,能够利用新闻网站自身良好的交互性,在传播空间和时间方面的自由性和无限性,以及在传播方式方面的多样性,为受众提供主动选择的空间,产品那从而弥补传统电视媒体存在的单向传播的缺陷。 1.2帮助广播电视媒体突破发展瓶颈 在发展初期,广播电视媒体凭借自身生动形象、通俗易懂以及形象化、及时性和广泛性的特点,得到了广大受众的欢迎。但是,经过数十年的发展,当前,我国广播电视媒体遭遇了发展瓶颈,存在着诸多的不足和问题,一是拓展空间不足。以我国的有线电视为例,经过数十年的发展,有线电视用户已经基本趋于饱和,用户年增长率不断下降,很难有较大的提升,加上线性传播方式的限制,其覆盖面也难以有较大的发展;二是受众休闲消费方式的变化。互联网和手机新闻等的普及,使得受众上网时间不断增加,在广播电视方面消耗的时间也必然随之减少;三是自身固有优势的丧失。尤其是对于中小型广播电视媒体,在新闻节目中原有的地域性优势和实效性优势正随着互联网技术的发展和普及而逐渐丧失。这些问题的存在,在很大程度上影响着广播电视行业的长远发展。在这种情况下,将其与新闻网站相互融合,能够利用新闻网站的各种优势,实现广播电视媒体的优化和升级,推动其长远、稳定、健康发展。 2.新闻网站和广播电视融合的重要性 在当前的发展背景下,在广播电视媒体中融入新闻网站,最为重要的意义,就是能够促进其各自优势的相互融合,实现新闻网站和广播电视的共同发展。从目前来看,伴随着数字化媒体的不断增加,传统的广播电视媒体已经逐渐无法满足社受众的多元化需求,遭遇了发展瓶颈,要想得到长远发展,就必须打破传统观念的束缚,引入新的网络化技术,实现与新闻网站的有机融合。而对于新闻网站而言,虽然立足于计算机技术、互联网技术以及现代通信技术等的基础上,具有非常显著的优势,但是也并不是完美无缺的,一个新闻网站的建设,需要耗费大量的人力、物力和财力资源,而且耗时相对较长,在受众群体的拓展方面也存在着很多问题。将新闻网站与广播电视相互融合,能够继承广播电视媒体的各种资源优势,减轻网站建设的负担,提高网站的质量和水平。因此,实现新闻网站和广播电视的相互融合,是一种互利双赢的对策,有着非常重大的意义,应该得到相关部门的重视。 3.新闻网站和广播电视融合的发展策略 需要注意的是,在推动新闻网站好广播电视相互融合的过程中,采取合理有效的发展策略是非常关键的,如果发展策略不合理,不仅无法充分发挥新闻网站和广播电视各自的优势,甚至可能出现截然相反的结果。因此,相关管理人员应该充分重视起来,立足社会发展,从受众的需求心理出发,结合自身实际发展状况,选择恰当的发展策略。相关实践证明,在新闻网站和广播电视融合的过程中,较为有效的发展策略包括以下几种。 3.1加快融合步伐 在当前信息化时代,数字化技术的飞速发展使得各种数字化媒体得到了前所未有的发展,对于各个领域的发展产生了强烈的冲击,但是其自身也迅速出现了相应的发展瓶颈。在这样的背景下,从社会发展以及受众的实际需求考虑,应该立足自身实际,进一步加快新闻网站和广播电视媒体的融合步伐,实现互利共赢。例如,可以在广播电视中引入相应的数字化技术和网络技术,方便受众可以利用相应的设施,从网络上直接下载有关信息,从自身需求出发,对电视节目进行选择,也就是当前得到迅速发展和普及的网络电视、数字化电视等;而另一方面,也可以对广播电视节目的相关内容进行直接压缩,放到相应的新闻网站上,提供给网络用户进行浏览,或者利用广播电视的各种优势资源,构建相应的新闻网站,实现两者的共同发展。 3.2增强受众互动 一直以来,虽然经过了不断的发展和完善,但是广播电视媒体的传播方式并没有发生变化,我播你听(看)的单向传播模式在很大程度上限制了媒体与受众的相互沟通和交流,无法及时了解受众需求的变化以及对于广播电视媒体的意见和建议,存在的问题难以及时发现和解决,节目的质量也就难以获得突破性的提升。针对这一问题,广播电视应该大力借鉴新闻网站的优势,增强受众互动,实现由单向交流向双向交流的转变,提升自身的亲和力,迎合受众需求,在拓展受众群体的同时,实现自身的稳定发展。 3.3创新媒体形象 在长期的发展过程中,虽然节目日益丰富,图像质量不断提高,为受众提供了更多的选择余地,但是从根本上看,广播电视媒体的经营管理模式并没有发生变化,很容易引发受众的倦怠心理,造成受众群体的流失。针对这种问题,广播电视媒体可以借助网络的各种优势,对自身进行重新包装,创新媒体形象,以吸引受众的目光。例如,可以在相应的新闻网站上,进行自我形象宣传,通过电子邮箱、论坛等形式,加强与受众群体的互动交流,及时发现自身存在的不足,对媒体进行完善,提升媒体自身形象。 4.结束语 总而言之,从目前来看,新闻网站与光比电视的相互融合,可以说是顺应时展的必要趋势,也是实现互利共赢的必然选择,其重要性是不言而喻的。对于相关管理人员而言,应该及时更新观念,加强认识,从自身实际以及受众需求出发,采取合理有效的发展策略,确保新闻网站和广播电视的可靠融合,推动两者的共同进步和发展。 作者:马兰 单位:泗县广播电视台 广播电视论文:无线发射监控系统广播电视论文 1广播电视无线发射监控系统概述 广播电视无线发射监控系统在运行的过程中,发射机比较容易发生故障,由于发射机长期在高频的环境中运行,所以,比较容易受到环境因素的干扰而出现故障。为了保证系统运行的安全性,必须针对发射机常见的故障找到应对措施,做好维护与保养工作。在传统的管理系统中,对发射机采用的是人工管理的方式,但是在高强度的工作环境中,人员管理的质量并不高,而且比较容易出现人为失误。应用无线发射监控系统后,可以利用计算机、网络以及控制技术对发射机进行管理,这一可以有效的提升管理水平,从而保证广播电视节目稳定的运行。 1.1无线发射监控系统的建设 无线发射监控系统可以通过无线网络对系统中各项参数的变化进行检测,可以及时的发现参数异常情况,是保证系统稳定性的有效技术。当无线网络监控系统发现参数超出正常值,则会发出警报,这样技术维修人员可以及时处理系统的故障问题。无线发射监控系统还可以记录参数变化的时间以及具体数值,可以对系统进行实时监测。 1.2无线发射监控系统设计的原则 1.2.1可操作性。在设计无线发射监控系统时,应保证系统的可操作性,要保证计算机监测的准确性以及可靠性,利用计算机技术,可以通过简单、清晰的界面显示出观测到的具体数据。可以方便工作人员观察以及分析,采用人工管理与计算机管理的方式,可以降低故障以及误差出现的概率,保证系统的可操作性,才能保证系统稳定运行。 1.2.2安全性与可靠性。广播电视传媒行业在运营的过程中,要为观众提供高质量的广播电视节目,所以,在设计无线发射监控系统时,一定要保证节目可以正常播出,要保证系统可以安全、可靠的运行。在设计无线发射监控系统时,不仅要具有可操作性,还需要具备安全性与稳定性。考虑到这一因素,在开展设计工作时,就一定要使用成熟的技术,只有做到这一点,才能够防止不安全因素的发生。 1.3无线发射监控系统的设计方式 随着科学技术的飞速发展、信息网络应用技术的日益成熟,各类软件和系统被广泛的研发并应用。系统和软件的易操作性和简便性成为人们选择和使用的最主要依据。对于广播电视无线发射监控系统来说,其要显示的监控参数具有实时性的特征,因此,数据量之大、数据变换速度快对广播电视无线发射监控系统的设置提出了新的要求。因此,在该系统的设计过程中,既要保证该设计能够适应用户对系统性能的基本需求,又要保证系统界面的简洁性和易操作性,确保工作人员在短暂的时间内掌握该界面功能的使用。 1.3.1从无线发射监控系统界面设计的角度上来说,系统界面主要由流程图、界面、浏览器、数据库几个部分组成,主要的界面包括浏览器界面、流程图界面、MDI界面以及数据库界面这几个方面。每个界面都有着自己相应的作用与特性,但是各个界面也有一定的相连性,所以在设计使用界面时,也要着重设计各个界面的转换,以此方便用户使用与查看数据。文件图形转换则包括描述文件结构和转换。 1.3.2从事项设计的角度上来说,在这一环节当中所涉及到的构成元素主要包括操作事项、系统事项、以及事项参数这几个方面。事项设计要求能够为无线发射监控系统用户提供与无线发射相关的监控数据以及事项数目,同时不受到时间、空间的限制影响,除此以外,还能够通过无线发射系统的发送功能,在WEB中得以。 1.3.3从工具棒设计的角度上来说,工具棒能够实现对图形的扩大、还原与缩放,这可以通过各项按钮来完成操作。除此以外,工具棒的主要功能还体现在:实现点击报表索引、注销用户与实时监控实现等按钮,并在客户浏览图像时做到帮助图像还原与缩放,为操作提供便利;最后,从右键菜单设计的角度上来说,为了方便工作人员的操作,还可以设计好右键菜单,这样浏览截面图时,就会出现各个不同的设备,工作人员能够实时的检查设备工作状态,还可以随时来改变设备运行状态。 1.3.4从图形问价转化设计的角度上来说,图形文件的转换,主要指的是文件结构的描述与文件内容之间的转换。其中,文件结构描述主要针对svg、xml和html等格式文件的叙述,其文件内容转换关系指的就是对svg、xml和html三种格式的文件进行的转换工作。 2结论 无线发射监控系统具有智能性、先进性以及高效性,将其应用在广播电视传媒行业中,可以保证广播电视系统稳定的运行,还可以保证广播电视节目运行的质量。随着信息技术的不断发展,广 播电视行业应用的技术越来越先进,利用计算机技术、网络技术以及控制技术,可以实现对发射台的实时监控以及远程监控,在发现发射台出现故障问题后,可以发出警报,提示技术维修人员及时处理故障,保证发射台可以在高频的环境中正常工作。相关技术人员比较努力提高技术水平,这样才能保证维修的效率。 作者:赵姗姗 单位:黑龙江广播电视网络股份有限公司黑河分公司 广播电视论文:信号系统发射监控广播电视论文 1计算机监控系统所采用的抗干扰技术 高频信号干扰方式主要通过三种方式实现计算机系统的窜入:第一种是借助空间中所存在的电磁波辐射来实现对于主控机的干扰,进而影响总体传送效果,而前端机的干扰则严重影响了其总体的传送效果,其通过屏蔽室就能够实现抗干扰;第二种则是通过信号传输线来进行干扰,进而使得信号的取样效果受到影响;第三种则是干扰信号借助接地线来实现干扰,进而致使计算机监控系统受到严重影响。这种信号干扰使得广播电视系统监控系统受到了非常大的影响,进而需要采取有效的手段来实现抗干扰。 1.1接地原则的掌握来实现超强的抗干扰能力 在不同的两点之间底线的连接中,其中的干扰性电压一般能够达到几十伏,但是却不能够完全忽视其中的电磁波干扰。由于地线至中所存在的干扰性电波致使发射机在工作过程中存在很强的阻抗能力,进而使得监控系统受到十分强烈的干扰,如果监控系统受到十分剧烈的干扰就使得广播电视信号发射监控系统的正常工作得不到保障。因此,为了能够保障其正常的信号发射监控,避免出现高频干扰,这就需要掌握接地原则。所谓的接地原则就是指在低频电路之中,各个元件和布线上其电磁感应的影响比较弱,这就需要将其中的一条线路与地缆相连接,进而实现其干扰程度的大大降低。 1.2通过平衡方式信号的传送来实现抗干扰能力的提高 为了能够实现信号传输过程中的信号干扰,在前端机的信号输入上和传感器信息的输出上就需要利用双绞线的平衡式信息传输,进而实现初始信号的平衡,进而减少不平衡的信号传送,影响正常的信号接收,而双绞线的信号传送方式能够实现对于干扰信号的一种抵消。在发射机房的接地高频系统的设定与屏蔽系统之间的双绞线连接主要采用一对二芯的评比方式,进而避免出现高频电磁波辐射的屏蔽和感性之间的窜扰,因此这样的设计方式能够使得故障出现时通过问题的查找和排除能够实现高效性和便捷性,进而使得信息传输系统更加高效。 2结语 无线传输发射是安全播出的重要保障。安全播出是为了保障人民群众的收听和收看的权利,进而保证国家稳定、社会和谐,是国家信息安全的重要保障。安全播出和传输发射需要借助过硬的技术来实现,进而实现科学而严格的管理,这却离不开专业人员的指导,进而需要工作人员不断提高自身理论水平和文化修养,通过新知识新技能的掌握来实现高质量、经济安全的播出,进而能够更好的为人民群众服务。因此在计算机影响下的广播电视信号发射监控系统,需要不断发挥其重要优势,通过信号防干扰工作的施行来实现对于技术的准确、安全的掌握。 作者:刘晓威 单位:郑州804台
智能建筑电气安装技术研究:浅议智能建筑电气设备安装技术 【摘要】:智能建筑是利用系统集成方法将智能型电脑技术、通信技术、信息技术与建筑技术有机地结合起来,对各种设备的自动监控信息进行分析、正确判断和处理。建筑物智能要求的提高势必导致电气 设备系统日趋复杂,对其安装施工提出了更高更新的要求。 【关键词】: 智能;建筑;安装 1智能建筑系统的主要内容 目前智能建筑又称为“3A 建筑”,主要包括办公自动系统(OAS)、建筑电气设备自动化(BAS) 、通信自动化系统(CAS) 。因此智能建筑电气设备自动化为智能建筑系统中的一个重要系统之一,是采用具有高信息处理能力的微处理机(即中央处理机)通过通信网络对整个建筑物的空调、供热、给排水、变配电、照明、电梯、消防、广播音响、闭路电视、通信、防盗、巡更等众多设备进行实时测量、监视和全面监控,实现最优化的管理,从而提高系统运行的安全可靠性,节省人力、物力和能源,降低设备运行费用,随时掌握设备状态及运行时间、能量的消耗及变化等。因此其主要内容有: 1.1各种设备按规定时间进行启停控制,以达到节约能源的目的; 1.2供电系统、空调系统、供排水系统、冷热源、电梯等的参数调节控制监视和设备运行状态的监测; 1.3对各种设备运行时间积累和维修期限达到报警,以便及时更换或维修服役期满的设备,延长设备的使用寿命,提高服务质量; 1.4根据建筑实际需要的冷负荷,自动控制冷水机组投入运行的设备台数,达到最佳的运行方式; 1.5据设备运行时间自动更换工作和备用设备,延长设备的使用寿命; 1.6对各种能源消耗进行计量和计费; 1.7各种文本的自动生成和打印。 2主要设备和构成 智能建筑设备监控系统是以分布在建筑各处的远程处理机和中央处理系统设备,通过总线桥进行信息交换的,主要包括系统设备(包括主机、网关、通讯设备、DDC、控制屏等) 、系统输入设备(包括各类温、湿、压力、流量、电量传感器、水流开关等现场设备)和输出设备(包括各类风门、执行器、阀门及其执行机构等)等。按结构方式分成四大类: 2.1中央处理机系统设备:由操作键盘、彩色显示器、打印机、中央电脑、数字化仪表等组成; 2.2远程处理机:智能建筑可以采用TA6711 和TA6585两种型号的RPU设备,这两种型号的RPU功能基本一致,区别在于其输入输出接口的配置不同。RPU也可单独使用或通过各种设备组合经过总线桥接到M7中央系统,构成2级控制系统。 2.3总线桥:是一个用于2级控制系统的通信网微处理器。它有8条通信线路,每条通信线路可连接30个区域控制器及10个RPU。 2.4测量元件和控制件:通常采用的测量元件有各种型号的温度传感器、湿度传感器、液位传感器、压差传感器、流量传感器、功率变换器等。控制器件包括各种型号的带执行机构的二通阀、三通阀和直流24V的继电器。 3主要安装技术要求 3.1远程处理机的安装要求 楼宇自动控制系统与各RPU之间的通信是透明的,可利用同一线路不同的RPU完成同一个控制系统。一般而言,BAS系统大量监控的是空调机组,所以将RPU布置在机房之中或附近,把空调机组控制系统使用后剩余的输入输出接口用于连接附近的水流量计、水位信号、照明控制等。为了日后的发展,RPU的接口要留出20%~30%为宜。 3.2 BAS线路安装要求 在BAS进行布线时,要注意某些线路需要专门的导线,如BAS的通信线路、温度湿度传感器线路、水位浮子开关线路、流量计线路等,它们一般需要屏蔽线,或者由制造商提供专门的导线。电源线与信号、控制电缆应分槽、分管敷设;DDC、计算机、网络控制器、网关等电子设备的工作接地应连在其他弱电工程共用的单独的接地干线上。智能建筑中安装有大量的电子设备,这些设备分属于不同的系统,由于这些设备工作频率、抗干扰能力和功能等都不相同,对接地的要求也不同。在安装中,按下述方法进行接地: 3.2.1电子设备的信号接地、逻辑接地、功率接地、屏蔽接地和保护接地,一般合用一个接地极,其接地电阻不大于4Ω;当电子设备的接地与工频交流接地、防雷接地合用一个接地极时,其接地电阻不大于1Ω。屏蔽接地如单独设置,则接地电阻一般为300Ω; 3.2.2对抗干扰能力差的设备,其接地应与防雷接地分开,两者相互距离宜在20m以内,对抗干扰能力较强的电子设备,两者的距离可酌情减少,但不宜低于5m; 3.2.3当电子设备接地和防雷接地采用共同接地装置时,两者避免雷击时遭受反击和保证设备安全,应采用埋地铠装电缆; 3.2.4电缆屏蔽层必须接地,为避免产生干扰电流,对信号电缆和1MHz及以下低频电缆应一点接地;对1MHz以上电缆,为保证屏蔽层为地电位,应采用多点接地。闭路电视和工业电视都必须采用一点接地。 3.3输入设备安装要求 3.3.1安装位置应为能正确反映其性能的位置,便于调试和维护的地方,不同类型的传感器应按设计和产品的要求和现场实际情况确定其位置; 3.3.2水管型温度传感器、蒸汽压力传感器、水流开关、水管流量计不宜安装在管道焊缝及其边缘上开孔焊接; 3.3.3风管型、湿度传感器、室内温度传感器、风汽压力传感器、空气质量传感器应避开蒸汽放空口及出风口处; 3.3.4管型温度传感器、水管型压力传感器、蒸汽压力传感器、水流开关的安装应在工艺管道安装同时进行; 3.3.5风管压力、温度、湿度、空气质量、空气速度、压差开关的安装应在风管保温完成后进行。 3.4输出设备的安装要求 3.4.1风阀箭头和电动阀门的箭头尖与风门、电动阀门的开闭和水流方向一致; 3.4.2安装前宜进行模拟动作; 3.4.3电动阀门的口径与管道径不一致时,应采取渐缩管件,但阀门口径一般不应低于管道口径二个档次,并应经计算确定满足设计要求; 3.4.4电动与电磁调节阀一般安装在回水管上。 3.5安装的其它要求 BAS的监控是由电脑按照编制好的程序进行的,设计工程大大简化,不需要进行各种设备的电气联锁图、控制调节原理图等,只需要简单的监控原理图就可以满足要求。但设计人员必须编制较为详细的监控说明软件。另外还要向制造商提供各测量元件、控制器使用的条件清单,如管道规格、流体名称、压力、温度、流量等,以便制造商选用各种元件规格。安装人员一般只根据图纸及提供的主要元件的规格和数量进行组装。 4结束语 总之,根据智能建筑电气设备工程的特点,严格按规范和施工工艺要求进行安装,必能确保系统开通和运行,充分发挥系统的运行效果,取得相应的社会和经济效益。 智能建筑电气安装技术研究:浅析智能建筑电气设备安装技术 摘 要:在经济发展的同时,建筑电气也越来越先进,更多的智能电气设备被安装在建筑中,他们也发挥着越来越重要的作用。文章就智能建筑电气设备系统的主要内容、设备及构成做出分析,并在此基础上提出了相对应的安装技术要求。 关键词:建筑电气安装;智能电气设备;安装技术 现如今,随着建筑电气安装逐渐趋于智能化,通过对系统集成方法的利用,将智能型电脑技术、通信技术、信息技术及建筑技术有效结合,对各个电气设备的自动监控信息进行准确的判断及分析。建筑电气的智能化发展,促使电气设备系统逐渐复杂。所以,在进行安装的过程中,促使建筑电气的安装技术的要求得到进一步提升。 1 智能建筑节能系统的内容 办公自动系统、建筑电气设备自动化及通信自动化系统的汇总则是智能建筑,也就是建筑行业中经常说的“3A”建筑。在职能建筑系统中最为重要的一部分则是只建筑电气设备自动化,中央处理机是其高信息处理能力的表现,与整个通信网络相结合,对整个建筑物内的空调、供热、变配电、照明、电梯、消防、通信及防盗等方面进行实施检测及全面监控,使得管理最优化,将系统运行的安全可靠性提高,从而不仅可以降低设备运行的费用,而且可以减少施工过程中对人力、物力及能源的消耗,还能及时掌握设备的状态、工作时间、能源消耗及变化信息。 因此,智能建筑电气设备自动化的主要内容为:为节约能源,减低消耗,各种设备的起停控制要有一个规定时间,并尽量保证在规定时间进行;要对建筑内供电系统、空调系统、供排水系统、冷热源等的参数调节控制进行监视,同时监测各设备的运行状态;密切跟踪各设备积累运行的时间,确保定期维修以延长设备的使用寿命,必要时及时更换设备;为使自动控制冷水机组运行方式达到最佳,必须以实际需要的冷负荷为标准,组织投入运行的设备台数;严格监测检查设备运行时间,适时启用备用设备,以延长设备的使用寿命;实时计量各种能源的消耗情况,详细计费。 2 智能建筑电气系统的主要设备构成 智能建筑设备监控系统的主导则是在建筑各处的远程处理机及中央处理系统设备的分布,而总线桥发挥媒介作用,并对其信息进行交换,智能建筑设备监控系统主要包括以下几方面内容:①系统设备。主机、网关、通讯设备及控制屏等。②系统输入设备主要包括各类温、湿、压力、流量、电量传感器以及水流开关等。③系统输出设备主要包括各类风门、执行器、阀门及执行机构等。 根据职能建筑电气设备的结构可以划分为四大类:①中央处理机系统设备的主要构成包括操作键盘、彩色显示器、打印机、中央电脑以及数字化仪等。②远程处理机设备。通常情况下,在职能建筑中的宣称处理设备采用TA6711和TA6585两种,其使用功能几乎相同,主要区别在于输入及输出接口的配置不同。能够单独对远程处理机进行使用,或与其它设备相结合进行使用,与总线桥通过一户,在M7中央系统中得以连接,形成两级的控制系统。③总线桥。总线桥是一个通信网微处理器,它可用于控制两级系统。一般情况下,总线桥的通信线路主要有8条,每条通信线路能够满足对30个区域控制器和10个远程处理机的连接。④元件和控制键的测量。通常情况下,测量元件主要是由型号不同的温度传感器、湿度传感器、液位传感器、压差传感器、流量传感器、功率变换器等构成。在对控制键进行选择时,通常采用具有执行机构的二通阀、三通阀及直流24 V的继电器等各种型号的进行使用。 3 安装过程中的主要技术要求 3.1 远程处理机安装的技术要求 现阶段,由于建筑自动控制系统及各个远程处理机的通信呈现透明化,因此,能够采用不同的远程处理机在同一线路上进行系统控制的完善。另外,由于空调机组受到BAS系统的监控,所以可把远程处理机置于机房中或附近,然后将附近的水流量计、水位信号、照明控制等连接到空调机组控制系统使用后剩余的输入输出接口上。同时,为便于日后的发展,宜将远程处理机的接口留出20%~30%。 3.2 BAS线路安装的技术要求 在对BAS系统进行布线的过程中,一些线路应由专门的导线进行构成,因此,应进行合理关注。例如:采用屏蔽线或制造商提供的专门导线对BAS的通信线路、温度湿度传感器线路、水位浮子开关线路及流量计线路进行操作。在对其线路进行安装的过程中,采用分槽、分管的方法对电源线和信号控制电缆进行设置。计算机、网络控制器、网关等设备在工作接地时应连接其他弱电工程的接地干线。 在不同系统的电子设备中,职能建筑中的安装进行划分,由于设备工作中的频率、抗干扰能力及功能都各不相同,因此,对接地的要求也存在不同。所以,在安装的过程中应对以下问题进行关注:①在电子设备的信号接地、逻辑接地、功率接地、屏蔽接地极保护接地过程中,通常共同使用一个电阻小于等于4 Ω接地极:单独设置的屏蔽接地,一般接地电阻在300 Ω。②接地时,如果设备的抗干扰能力差,则应将其与防雷接地分开,距离宜在20 m以内;当电子设备的抗干扰能力强时,可将两者的距离依据实际减少,但是最低应保持在5 m。③对于电缆的屏蔽层来说,为防止产生干扰电流,信号电缆和1 MHz及其以下低频电缆应一点接地;1 MHz以上的电缆应采用多点接地。另外,也可对闭路电视和工业电视采用一点接地。 3.3 安装输入设备的技术要求 ①对于输入设备,其性能的位置表现在其安装位置上,所以要求安装的位置在调试和维护方便处。对于不同类型的传感器来说,应按其设计和产品的要求,同时结合现场实际情况,然后再确定其安装位置。②管道焊缝及其边缘上不宜安装水管型温度传感器、蒸汽压力传感器、水流开关、水管流量计;蒸汽放空口及出风口不宜安装风管型湿度传感器、室内温度传感器、风气压力传感器、空气质量传感器。③在工艺管道安装的同时,还应安装管型的温度传感器、水管型压力传感器、蒸汽压力传感器以及水流开关等。④当风管的保温结束以后,便可对风管压力、温度、湿度、空气资粮、空气速度及压差开关进行设置。 3.4 安装输出设备的技术要求 安装输出设备时,应先进行模拟施工,保持风阀箭头和电动阀门的箭头尖与风门、电动阀门的开闭和水流在一个方向;可采取渐缩管件来解决电动阀门口径与管道径不一致的情况,但是应该注意的是,阀门口径一般应仔细计算,保证其在管道口径两个档次以上;另外,回水管上一般常用于安装电动与电池调节阀。 4 结 语 随着在现代建筑中智能建筑电气设备的安装越来越多,也发挥了很大的作用。安装时,要根据其特点,严格施工规范,熟悉施工工艺,以技术为先导,全力保证智能建筑电气安装的顺利安全进行,确保系统的正常运行,创造经济、社会效益。 智能建筑电气安装技术研究:智能建筑电气设备安装技术 摘 要:随着经济的发展和技术的进步,智能化系统在建筑上的应用越来越广泛,本文就智能建筑设备安装调试技术进行了探讨。 关键词:智能建筑;设备;安装调试技术 引言:近年来,将建筑艺术和信息技术有机结合的智能建筑,市场需求旺盛,成为建筑业发展的主流。而对建筑物智能化要求的提高,已导致建筑智能化设备日益复杂,对其安装施工技术提出了更高的要求。 1、智能建筑系统的主要内容 智能化建筑系统主要是由通信自动化系统(CAS)、办公自动系统(OAS)和建筑电气设备自动化(BAS)组成的。 本文重点讨论电气设备自动化系统的安装要点。 BAS系统主要是通过微处理机即中央处理机对建筑中的供热设备、空调、电梯、消防设备等进行监控,进行最优的管理。它的主要内容包括以下几个部分: 各种设备按规定时间进行启停控制,以达到节约能源的目的; 供电系统、空调系统、供排水系统、冷热源等的参数调节控制、对设备运行状态的监测; 计算各种设备运行时间,在设定的维修期限达到时报警,以便及时更换或维修服役期满的设备,延长设备的使用寿命,提高服务质量; 根据建筑物实际需要的冷负荷,自动控制冷水机组运行状态,达到最佳的运行效果; 根据设备运行时间自动切换备用设备,延长设备的使用寿命; 对各种能源消耗进行计量和计费; 各种文本的自动生成和打印。 2、BAS主要设备和构成 按结构方式分成四大类: (1)中央处理机系统设备; (2)远程处理机; (3)总线桥:是一个用于2级控制系统的通信网微处理器; (4)测量元件和控制件:通常采用的测量元件有各种型号的温度传感器、湿度传感器、液位传感器、压差传感器、流量传感器、CO浓度传感器等。控制器件包括各种型号的带执行机构的二通阀、三通阀和直流24V的继电器等。 3、施工前的协调工作 施工区域内各种专业施工队伍多、交叉施工作业面较广、施工技术水平参差不齐,在各自的承包范围内,施工队往往只注重本工种的进度,而忽视各专业交界面以及施工顺序的施工,造成施工管理难度增大。由于智能化工程多为单独发包,和其它施工单位一般没有直接的合同关系,在施工中遇到此方面问题时,协调难度更大,为了能使各施工单位协调配合,需要着重抓好以下几个关键性环节: 3.1及时办理验收手续 在施工过程中,对已完成的分部分项工程及时报请甲方验收,避免完成工程遭到其它施工单位的破坏而造成损失。 3.2分清专业施工界面 专业施工界面的划分是弱电施工的重点。一般情况下,机电设备先安装到位,然后是弱电控制系统的接入、安装。但往往设计图纸有相互矛盾、重复、漏项、标注不明等情况,需施工单位仔细审图,及早提出问题,同时要求甲方及相关单位做好技术交底、工作界面划分等工作。如给排水系统施工界面的划分:机电承包方的工作为给排水设备(生活水泵、排污泵)的控制柜将无源控制信号(水泵运行状态信号、故障报警信号、过载信号、水位报警信号、启停信号等)引至外部端子,并提供箱内接线图和端子排接线图,液位开关的安装,弱电施工方负责的是将上述信号接入弱电控制箱内,并组织调试。 3.3耐心磨合,交错施工 跨专业之间的施工组织,需要仔细安排,早作分析,提前预判,协调进行。有些工序涉及到土建和通风、给排水等专业的协调配合,由于各专业施工单位一般只为本专业的进度着想,只顾自己施工方便,技术交底不深,配合不当,甚至恶意破坏其它施工单位已完成工程,而事后又互相埋怨、推卸责任。现场施工人员要有高度责任心,对现场情况非常熟悉,发现提前预判、提前沟通协调,避免产生施工不畅问题。甲方、监理人员也要深入现场,掌握各专业施工进度,进行耐心细致的协调工作;土建施工时要督促风、水、电等专业的配合,检查落实每一步施工工序等,做到各专业施工逐步适应计划,以期达到较好的磨合,做出较高的工程质量。 4、BAS 主要的安装及技术要求 4.1BAS 线路安装要求 在 BAS 进行布线时,要注意某些线路需要专门的导线,如 BAS 的通信线路、温度湿度传感器线路、水位浮子开关线路、流量计线路等,它们一般需要屏蔽线,或者由制造商提供专门的导线。电源线与信号、控制电缆应分槽、分管敷设;DDC、计算机、网络控制器、网关等电子设备的工作接地应连在其他弱电工程共用的单独的接地干线上。智能建筑中安装有大量的电子设备,这些设备分属于不同的系统,由于这些设备工作频率、抗干扰能力和功能等都不相同,对接地的要求也不同。在安装中,按下述方法进行接地: (1)电子设备的信号接地、逻辑接地、功率接地、屏蔽接地和保护接地,一般合用一个接地极,其接地电阻不大于4Ω;当电子设备的接地与工频交流接地、防雷接地合用一个接地极时,其接地电阻不大于1Ω。屏蔽接地如单独设置,则接地电阻一般为300Ω; (2)对抗干扰能力差的设备,其接地应与防雷接地分开,两者相互距离宜在20m以内,对抗干扰能力较强的电子设备,两者的距离可酌情减少,但不宜低于5m; (3)当电子设备接地和防雷接地采用共同接地装置时,两者避免雷击时遭受反击和保证设备安全,应采用埋地铠装电缆; (4)电缆屏蔽层必须接地,为避免产生干扰电流,对信号电缆和1MHz及以下低频电缆应一点接地;对1MHz以上电缆,为保证屏蔽层为地电位,应采用多点接地。闭路电视和工业电视都必须采用一点接地。 4.2输入设备的安装 电气输入设备的安装位置应在能够准确反映其性能的地方,以方便进行调试、使用和维护,对于不同的传感器,需根据建筑物实际确认其安装位置,并且要注意回避可能影响到其本身性能的位置。 输入设备安装要求:(1)安装位置应能正确反映其性能的位置,便于调试和维护的地方,不同类型的传感器应按设计和产品的要求和现场实际情况确定其位置;(2)水管型温度传感器、蒸汽压力传感器、水流开关、水管流量计不宜安装在管道焊缝及其边缘上开孔焊接;(3)风管型、湿度传感器、室内温度传感器、风汽压力传感器、空气质量传感器应避开蒸汽放空口及出风口处;(4)管型温度传感器、水管型压力传感器、蒸汽压力传感器、水流开关的安装应在工艺管道安装同时进行;(5)风管压力、温度、湿度、空气质量、空气速度、压差开关的安装应在风管保温完成后进行。(6)风管压力、温度、湿度、空气质量、空气速度、压差开关的安装应在风管保温完成后进行。 4.3 输出设备的安装要求 输出设备的安装要求:①风阀箭头和电动阀门的箭头尖与风门、电动阀门的开闭和水流方向一致;②安装前宜进行模拟动作;③电动阀门的口径与管道径不一致时,应采取渐缩管件,但阀门口径一般不应低于管道口径二个档次,并应经计算确定满足设计要求;④电动与电磁调节阀一般安装在回水管上。 4.4系统的调试要求 BAS的系统调试应根据相关的规范、设计要求编制调试大纲,按调试大纲的要求进行调试,并根据各种测试报告和施工记录按施工验收规范进行验收,调试大纲应包括调试程序、方法、测试项目、测试手段和设备仪器,测试要求或标准等。 综上所述,自动化系统的安装质量会对建筑工程的安全和质量产生极大的影响,所以,我们必须按照相关的规定和工艺进行电气设备的安装,并且及时调整不合理的部分,这样才能保证电气设备自动化系统的质量。在安装过程中要分析 BAS系统的特点,保证安装过程符合要求。从而使其在运行时能够充分发挥自己的作用,使建筑建设得到更大的社会和经济效益。 智能建筑电气安装技术研究:浅析智能建筑电气设备安装技术 【摘 要】本文主要论述了智能建筑中电气设备系统的主要内容、设备及构成,并就此提出了相应的安装技术要求。 【关键词】智能建筑;电气设备;系统构成;安装技术 智能建筑是利用系统集成方法将智能型电脑技术、通信技术、信息技术与建筑技术有机地结合起来,可以对各种设备的自动监控信息进行分析、正确判断和处理。建筑物智能要求的提高势必导致电气设备系统日趋复杂,对其安装施工提出了更高更新的要求。 1、智能建筑系统的主要内容 目前智能建筑又称为“3A建筑”,主要包括办公自动系统(OAS)、建筑电气设备自动化(BAS)、通信自动化系统(CAS)。因此智能建筑电气设备自动化为智能建筑系统中的一个重要系统之一,是采用具有高信息处理能力的微处理机(即中央处理机)通过通信网络对整个建筑物的空调、供热、给排水、变配电、照明、电梯、消防、广播音响、闭路电视、通信、防盗、巡更等众多设备进行实时测量、监视和全面监控,实现最优化的管理,从而提高系统运行的安全可靠性,节省人力、物力和能源,降低设备运行费用,随时掌握设备状态及运行时间、能量的消耗及变化等。因此其主要内容有: 1.1各种设备按规定时间进行启停控制,以达到节约能源的目的; 1.2供电系统、空调系统、供排水系统、冷热源等的参数调节控制监视和设备运行状态的监测; 1.3对各种设备运行时间积累和维修期限达到报警,以便及时更换或维修服役期满的设备,延长设备的使用寿命,提高服务质量; 1.4根据建筑实际需要的冷负荷,自动控制冷水机组投入运行的设备台数,达到最佳的运行方式; 1.5据设备运行时间自动更换工作和备用设备,延长设备的使用寿命; 1.6对各种能源消耗进行计量和计费; 1.7各种文本的自动生成和打印。 2、主要设备和构成 智能建筑设备监控系统是以分布在建筑各处的远程处理机和中央处理系统设备,通过总线桥进行信息交换的,主要包括系统设备(包括主机、网关、通讯设备、DDC、控制屏等)、系统输入设备(包括各类温、湿、压力、流量、电量传感器、水流开关等现场设备)和输出设备(包括各类风门、执行器、阀门及其执行机构等)等。按结构方式分成四大类: 2.1 中央处理机系统设备:由操作键盘、彩色显示器、打印机、中央电脑、数字化仪等组成; 2.2远程处理机:智能建筑可以采用TA6711和TA6585两种型号的:RPU设备,这两种型号的RPU功能基本一致,区别在于其输入输出接口的配置不同。RPU也可单独使用或通过各种设备组合经过总线桥接到M7中央系统,构成2级控制系统。 2.3总线桥:是一个用于2级控制系统的通信网微处理器。它有8条通信线路,每条通信线路可连接30个区域控制器及10个RPU。 2.4测量元件和控制件:通常采用的测量元件有各种型号的温度传感器、湿度传感器、液位传感器、压差传感器、流量传感器、功率变换器等。控制器件包括各种型号的带执行机构的二通阀、三通阀和直流24V的继电器。 3、主要安装技术要求 3.1远程处理机的安装要求 楼宇自动控制系统与各RPU之间的通信是透明的,可利用同一线路不同的RPU完成同一个控制系统。一般而言,BAS系统大量监控的是空调机组,所以将RPU布置在机房之中或附近,把空调机组控制系统使用后剩余的输入输出接口用于连接附近的水流量计、水位信号、照明控制等。为了日后的发展,RPU的接口要留出20%~30%为宜。 3.2 BAS线路安装要求 在BAS进行布线时,要注意某些线路需要专门的导线,如BAS的通信线路、温度湿度传感器线路、水位浮子开关线路、流量计线路等,它们一般需要屏蔽线,或者由制造商提供专门的导线。 电源线与信号、控制电缆应分槽、分管敷设;DDC、计算机、网络控制器、网关等电子设备的工作接地应连在其他弱电工程共用的单独的接地干线上。智能建筑中安装有大量的电子设备,这些设备分属于不同的系统,由于这些设备工作频率、抗干扰能力和功能等都不相同,对接地的要求也不同。在安装中,按下述方法进行接地: 3.2.1 电子设备的信号接地、逻辑接地、功率接地、屏蔽接地和保护接地,一般合用一个接地极,其接地电阻不大于4Ω;当电子设备的接地与工频交流接地、防雷接地合用一个接地极时,其接地电阻不大于lΩ。屏蔽接地如单独设置,则接地电阻一般为30011; 3.2.2对抗干扰能力差的设备,其接地应与防雷接地分开,两者相互距离宜在20m以内,对抗干扰能力较强的电子设备,两者的距离可酌情减少,但不宜低于5m; 3.2.3 当电子设备接地和防雷接地采用共同接地装置时,两者避免雷击时遭受反击和保证设备安全,应采用埋地铠装电缆; 3.2.4电缆屏蔽层必须接地,为避免产生干扰电流,对信号电缆和1MHz及以下低频电缆应一点接地;对1MHz以上电缆,为保证屏蔽层为地电位,应采用多点接地。闭路电视和工业电视都必须采用一点接地。 3.3输入设备安装要求 3.3.1 安装位置应能正确反映其性能的位置,便于调试和维护的地方,不同类型的传感器应按设计和产品的要求和现场实际情况确定其位置; 3.3.2水管型温度传感器、蒸汽压力传感器、水流开关、水管流量计不宜安装在管道焊缝及其边缘上开孔焊接; 3.3.3风管型、湿度传感器、室内温度传感器、风汽压力传感器、空气质量传感器应避开蒸汽放空口及出风口处; 3.3.4管型温度传感器、水管型压力传感器、蒸汽压力传感器、水流开关的安装应在工艺管道安装同时进行; 3.3.5风管压力、温度、湿度、空气质量、空气速度、压差开关的安装应在风管保温完成后进行。 3.4输出设备的安装要求 3.4.1风阀箭头和电动阀门的箭头尖与风门、电动阀门的开闭和水流方向一致; 3.4.2安装前宜进行模拟动作; 3.4.3电动阀门的口径与管道径不一致时,应采取渐缩管件,但阀门口径一般不应低于管道口径二个档次,并应经计算确定满足设计要求; 3.4.4 电动与电磁调节阀一般安装在回水管上。 3.5安装的其它要求 BAS的监控是由电脑按照编制好的程序进行的,设计工程大大简化,不需要进行各种设备的电气联锁图控制调节原理图等,只需要简单的监控原理图就可以满足要求。但设计人员必须编制较为详细的监控说明软件。另外还要向制造商提供各测量元件、控制器使用的条件清单,如管道规格、流体名称、压力、温度、流量等,以便制造商选用各种元件规格。安装人员一般只根据图纸及提供的主要元件的规格和数量进行组装。 4、结束语 总之,根据智能建筑电气设备工程的特点,严格按规范和施工工艺要求进行安装,必能确保系统开通和运行,充分发挥系统的运行效果,取得相应的社会和经济效益。 智能建筑电气安装技术研究:谈智能建筑电气设备的安装技术 1智能建筑电气的基本构成 1.1设备构成介绍 整体来看的话,对于智能建筑电气设备来说,什么才是最为重要的组成部分呢?我们认为是它的监控系统,这样的一个系统具体包含了基本设备,输入、输出设备。发生信息交换的基本方式是在一个总线桥之中完成的,其是基于分布于建筑各处的中央处理器实现这一功能的。如果依照基本结构的不同来看,我们将上述器件分成如下几类:即中央处理机系统设备、远程处理机、总线以及测量元件和控制件。我们可以看到,上述设备装置数量非常的庞大,关键它们的分布范围还非常广泛,各自有着自己的特点。我们可以具体来看这四大类:第一,中央处理机系统设备:它是由操作键盘、彩色显示器、打印机、中央电脑等仪器构成的。第二,远程处理机:一般来说,一个智能建筑采用的标本是TA6711和TA6585这两种型号的RPU设备,当然其实这两种性能上基本一致,细微的区别主要在于其输入输出接口的有关标准不同而已。第三,总线桥:可以将其理解成一个用于二级控制系统的通信网微处理器。第四,测量元件和控制件:通常采用的测量元件有各种型号的温度传感器、湿度传感器、液位传感器、压差传感器、流量传感器等。 1.2系统基本介绍 智能建筑电气设备最为重要的组成部分就是设备的系统,其拥有着高性能的信息处理能力,即这个设备的处理机系统可以实现网络控制,对建筑加以诸如供热、空调、变配电等智能控制,以最终达到一种最为合理优化的操作,提升这个平台运行的稳定状态,以减少所有不必要的资源浪费,随时了解建筑物的状态是否优良。 2智能建筑电气如何进行安装 2.1如何安装线路 一般看来,考虑到现代智能建筑的复杂性,其中必然涉及大量的分属不同系统的相关电气设备,而依照上述设备依托的系统自身所拥有的不同特点来看,我们可以采用同一个接地极进行信号接地、逻辑接地、保护接地、功率接地以及屏蔽接地。当然需要注意的问题是,这个时候的接地电阻阻值可能会出现小于欧姆的情况,并且如果这个设备使用的是同一个接地极也会出现小于欧姆的问题。这是基于对电气设备抗干扰能力弱这一问题的考虑,我们还可以采取将防雷接地、信号接地相互分开的办法,保证二者之间的距离。还需要格外注意的是,必须要确保电缆屏蔽层接地。 2.2安装输入设备的注意事项 在完成输入装置的基本安装时,我们需要注意的是,把安装的基本准确性作为第一原则,因为只有这样才能实现基本的使用,才能有后期的设备调试工作,才能确保维护工作。事实上,在安装不同的传感器时,一定要依据建筑物的具体情况来确定具体的安装位置,以达到减少影响设备本身性能的目的。 2.3安装输出设备的注意事项 我们需要注意,输出设备的安装与输入设备存在很大不同,一是在于我们需要考量怎样实现仿真模拟。二是我们一定需要注意,安装一些特殊的输出设备,例如阀门,需要将其箭头的方向保持一致。 3智能建筑电气如何识图 事实上,如何对建筑电气的工程图进行识别,也是一项基本的工作,工程图作为可以阐述电气工作原理的基本图纸,可以描述相关建筑的基本构成,也被视为是进行建筑预算和施工指导的基本依据。因此,一个建筑电气专业的技术人员一定要熟练掌握识别建筑电气工程图这项基本技能。而想要正确掌握建筑电气工程图,需要的不仅仅是电气工程图理论的基本常识,还要熟悉各种基本的电气符号,做到熟识电气图的基本构造、类型、功能。除此之外,还可能涉及的就是相关的一般性规定和基本术语,最后才能逐步掌握建筑电气工程这一类图的识别工作,这是识读建筑电气工程图的基础。 4需要注意的问题 想要进行这些器械的安装工作,在进行基本线路的铺设时,我们需要特别注意的地方有很多,大多都是一些细节上的问题,比如一些胶水的质量问题。胶水的黏度其实并没有特别要求,即只有能黏住东西就完全可以了,这其实存在基本认识上的误区。因为如果胶水的质量与管线并不配套的话,那么在长时间的黏合中一定会出现逐渐失效的现象,就会非常容易导致接头断裂。因此,在选择胶水时一定要选择配套的。 5结语 当代信息技术飞速发展,这是整体时代的大背景,计算机通信技术得到了十足的发展,在此基础上,智能建筑的相关技术也在行业内得到了认可,并且形成了拥有相当高契合度以及智能性的建筑电气系统。要完成对这种设备的安装,就必须严格按照细节来操作,同时需要认真及时地结合运行的基本情况,达到我们的工艺要求,从而争取为用户带来更好的体验。 作者:寇志敏 单位:内蒙古交通职业技术学院
软件设计论文:项目导向教学方式软件设计论文 一、TRIZ理论与项目导向教学方式在软件 1.TRIZ理论在软件设计类课程教学中的作用 TRIZ是俄语теориирешенияизобретательскихзадач的英文音译缩写,其中文全称是发明问题解决理论。TRIZ理论是由前苏联以阿列赫舒列尔(G•S•Altshuller)为首的研究人员在研究了近250万件涉及各学科领域的发明专利的基础上总结出来的。TRIZ理论成功地揭示了发明创造的内在规律和原理,它是一种创新方法理论体系,运用TRIZ理论可大大加快人们创造发明的进程而且能得到高质量的创新产品。运用TRIZ理论的工具和手段改进教学方法,将TRIZ理论与学生创新能力培养相结合,最终用以进行软件设计类课程创新性教学的实践。这些都将为学生未来的专业发展提供广阔空间,以应对激烈的行业竞争。 2.项目导向教学方式对软件设计类课程教学的作用 项目导向教学方式是在案例教学法之上发展起来的。只不过单纯的案例教学法中案例零散,相互之间没有联系或联系不大。而项目导向教学方式则在整个课程体系中以统一的项目进行引导,对课程内容体系中涉及的所有知识点作为小项目整合入大项目开发中。类似的教学法均属于建构主义理论指导下的教学方法。因为建构主义的观点认为,学生是学习的主体,知识获得的方法主要依靠学生去发现,教师为学生获得知识创设情境,引导和帮助学生通过意义建构获得知识,让学生在意义建构的过程中进行创造。在软件设计类课程中项目导向的教学方式较好地模拟了真正软件项目开发的全过程,能够给学生以任务的刺激,将帮助学生提高学习兴趣,增强主动学习意识,同样有助于学生创新意识的培养。 二、TRIZ理论与项目导向教学方式在软件 设计类课程中的应用对于学生软件设计能力的培养,高等学校计算机相关专业通常都有较为完整的课程体系。一般包括三个层次,即软件工程方面的基础理论课、培养学生软件设计思维的基础语言课、当前流行的软件设计开发工具课程(java、MyEclipse、NET等)。笔者所在院系的教研团队在计算机相关课程中一直采用项目导向的教学方式,并且,通过自己所承担的课程针对TRIZ理论在相应教学环节中进行了一定的实践应用,取得了一定的成果。TRIZ理论与项目导向教学方式在教学中的综合应用对教师教学思维的拓展,对学生学习兴趣、自主学习能力、创新意识和创新能力的培养都起到了较为积极的作用。其相应的应用不仅要具体建立在某门课程中,更应自始至终贯穿在所有的教学与学习环节中。 1.TRIZ理论与项目设计思维在教学中的引入 (1)软件项目的开发过程与重点。任何项目的开发与市场应用均离不开“解决问题的意识”、“针对问题的思考”、“围绕问题的设计”、“具体环节的实施”、“成形项目的市场运作”、“市场反馈与项目支持”以及“对应问题的继续关注”等多个环节的内容。目前的项目教学重点以关注“具体环节的实施”这一步骤为主,从人才系统培养这一角度上来讲显然是片面的、较低级的。因为人才的培养贵在具有解决问题的意识和设计上的创新思想,然后才是通过软件设计类课程中所设计的软件来解决实际的问题。因此,教师在课堂中要不断引导学生在生活中发现问题的习惯。通过TRIZ理论的问题解决策略对问题进行梳理整合,运用软件工程等方面的理论知识进行软件系统的设计,通过相应的语言来实现。这样不仅培养和锻炼了学生创新的思维,同时对学生创新能力的培养起到了推动作用。(2)问题的叠加与解决对学生创新思维的影响。学生学习兴趣与创新意识的引导源头在于“问题”。学贵有疑,小疑则小进,大疑则大进。TRIZ理论与项目设计思维对于学生的影响应该建立在自入学开始的学习与生活中,针对地方高校理工类学生的特点,相应思维方式与意识的引入更应贴进学生生活。例如,在入学第一学期的“计算机文化基础”课程教学过程中,通过与学生日常生活的交流,会发现学生常常抱怨课间时等待电梯时间过长这一情况。那么,教师就可以引导学生进入对这一问题的思考,即你知道电梯的工作原理是什么吗?以及对这一问题最简单的创新解决方法是什么?此时,就可以给出“操作系统的工作原理”以及“TRIZ方法论中的发明原理、冲突矩阵、物场分析等工具”。通过这些内容具体地引导学生了解他们的专业可以解决的问题,深化学生对于其专业知识的理解和应用。 2.软件设计类具体课程中项目的构思与设计过程 (1)项目设计对学生能力的促进。通过有针对性的引导与训练,学生发现问题的主动意识与创新的能力将会有很大程度的提高。此时,教师就可以在相应的软件设计类课程中给出某些不太复杂但针对性较强的项目。项目应符合复杂的现实环境,与实际生活紧密相关,只有这样才能真实反映出完整项目所包含的事件本身、其产生的原因、目前所存在的问题、挑战解决的途径以及资源限制等。学生通过项目必将真正了解工程师在实际设计中所面临的复杂境地以及艰难的抉择。这种项目式教学,既可以增强该课程的整体教学效果,可以运用TRIZ的相关理论进行训练和巩固。学生有针对性的对项目进行分析研究,经过对项目的分析、讨论、决策等环节,进而建立起系统的实践方案。在对项目的构思与设计过程中,学生学习了相关信息的搜集、整理,以及运用TRIZ方法对解决方案进行评估和最终决策的知识。这样的学习有助于训练和提高学生在复杂环境下运用TRIZ来解决实际工程问题的能力。(2)设计团队的组建对学生创新能力和学习效果的影响。现阶段的学生个性差异较大,类别明显,主要分为不同的两种类型:第一种学生思维活跃,易于接受新事务,但与计算机相关的理工类基础知识薄弱。第二种学生思维习惯传统,但相关基础知识掌握的较为系统。目前在地方高校中,第一种学生所占比例为多。教师通过实验教学过程很快就能够掌握学生的不同特性,在软件开发实践环节就可以将不同类型的学生进行整合。由于TRIZ理论来源于大量的专利,对各种场、参数和原则等概念能够真正理解的人才能更好运用TRIZ理论解决实际问题。因此,每个设计小组都由小部分“第二种”学生和大部分的“第一种”学生组成,根据任务的大小进行人数的分配。通过这一方式的应用,学生在系统设计的实践环节所完成大作业的创新性、可转化程度以及设计的质量较之以前按学号分组等情况都有了很大的提高。(3)合理划分项目工作以刺激学生参与意识。地方高校中学生自主学习意识较弱,对项目不能积极参与。针对这种情况,在对指定项目的实施过程中需要按设计小组中的每个人为单位对项目进行合理的划分与整合。例如,在教学楼里排课系统的设计中,小组成员为10人。首先,要选定设计小组长。小组长不一定在技术上全面或某项技术上突出,但应该具备良好沟通能力,并对本小组成员的特点非常了解,这样才能协助教师作好分工协作与管理。然后,通过组长的协助,将项目不同设计周期的任务进行划分。为自主学习意识不强的学生划分简单、技术性不强但非常重要的工作,如对教学楼中的教室面积、桌椅数量、是否是多媒体教室、所属院系等内容进行统计,或者将统计的数据录入数据库、建立数据表等基础且重要的工作。其他成员可根据其特长和能力对项目工作进行划分。通过项目合理的划分就可以使学生在学习的过程中,充分利用现有专业知识选择有效的方法和技术,以项目为对象有兴趣、有责任参与到项目开发和研究的全过程中。学生在参与项目的过程中,运用TRIZ理论的知识方法,从系统的角度处理好整体和局部,集体和个人的关系。(4)积极选取突出的项目设计案例进行成果转化。培养学生发现问题和创新思维意识以及对软件项目设计的能力,其主要动力来源应该是积极促使团队设计成果的转化。可以联系相关部门试用产品,对软件进行市场跟踪。相应的学生对软件工程中软件的整个生命周期会有更深入的了解。 3.注重课程实践对学生创新思维和开发能力的培养 (1)整合课程内容为加大实践课时占比做铺垫。对计算机专业课程,尤其是软件设计类课程的课程内容进行的大胆整合,将整合后让出的理论课时替换为课程实践。例如,原有的C语言、C++和Java分三学期连续讲授。讲的多练的少,学生的思考仅为片段式思考,对三个软件之间的连续性没有深刻认识,对学生创新意识、创新思维和创新开发能力的培养效果并不突出。为此,我们尝试了课程内容的整合,将三学期的教学内容压缩为两个学期。在学生基本掌握了程序设计的思维方式与相应软件的设计方法后,就给出课程设计的任务。只在实践教学引导中给出软件的特色、优秀以及需要注意的内容即可,这样不仅加强了课程实践,为学生到企业实训倒出时间,更重要的是能够引发学生自主思考,突出了学生创新能力的培养。(2)教师在课程设计中注重培养自身与学生的创新思维和能力。青年学生思维活跃,作为软件设计专业任课教师一定突破年龄,保持积极活跃的思维才能够在教学的各个环节,尤其是课程设计的环节中有效地发现和引导学生的创新思维和能力。在更高一层次上,教师可以结合教学经验,通过对TRIZ相关内容的不断学习实践,进而合理有效地在实践课中穿插使用TRIZ理论中ARIZ算法等教学工具,引导部分学生在实践过程中对理论内容进行总结与验证,对教材中的现有内容及项目案例进行改进与创新。 三、结语 上述我们探讨了软件设计类课程中TRIZ理论与项目导向教学方式的应用。总之,在软件设计类课程教学中就是要不断拓展教学思路,把培养学生的有效创造性作为首要教学任务。首先,注重TRIZ理论与课程的结合。在教学环节中将TRIZ理论与课程的结合作为贯穿教学内容始终的任务。加大发掘和利用TRIZ理论所揭示的发明创造的内在规律和原理。根据课程的具体情况运用对应的TRIZ理论的工具和手段改进教学方法,将TRIZ理论与学生创新能力培养相结合,拓展教学思路用以培养有创造性思维和创造性能力的学生。同时,以项目驱动教学方法作为教学的基础。将项目导向作为软件设计类课程中最主要的教学方式。项目驱动教学方法是在简单的案例教学法中发展而来的。毋庸置疑的是,软件设计类课程的教学过程时刻伴随着大小案例。我们已论证了这一教学方法对学生学习兴趣以及创造性能力培养上的作用。因此,在软件设计类课程中应全方位、多层次的使用这一教学方法并不断进行了改进和创新。近年由于校企间的密切合作,使得软件设计类课程的教学也与企业进行了对接。即由企业给出任务(通常该任务来源于真实的客户合同需求),此等任务具体驱动整个教学与实践实训过程。在项目导向教学方法的应用前提下,不断更新教学思路,将培养学生的有效创造性作为软件设计类课程的首要教学任务。软件设计人员一般会选择一线城市作为就业地点。地方高校的计算机相关专业毕业生在第一次就业时,考虑技术水平、机会以及发展等原因往往也会选择一线城市作为就业地点。但地方高校所培养的人才应该优先服务于地方经济,这就需要在进行软件人才培养时加入地方特色产业的实践内容,以此为地方战略新兴产业发展做出应有的贡献。 作者:单位:伞颖 陈秀玲 陈井霞 哈尔滨广厦学院 黑龙江职业学院 软件设计论文:导航信号软件设计论文 1测试方法的理论基础 在现代雷达应用中,为了提高雷达信号的抗干扰能力,提高雷达的距离分辨率,有种方式是采用伪随机噪声序列产生的二相编码雷达波形,这种雷达波形带来的好处是当匹配滤波器时域波形与雷达波形匹配时,在匹配滤波器输出一个尖锐的峰值,一旦失配,则匹配滤波器输出峰值快速跌落[8]。导航信号均采用伪随机码序列调制,具有良好的自相关特性和互相关特性,因此,采用基于匹配滤波器接收机模型实现载波相位估计。在本地产生一系列不同初始相位的载波调制信号,与待测试载波调制信号进行相关积分,在输出波形的最佳采用时刻提取幅度,只有到本地载波调制信号的初始相位与输入待测试载波调制信号的初始相位一致,两个波形完全匹配时,最佳时刻的匹配滤波器输出信号幅度最高。由于QPSK导航信号存在正交的两路载波调制信号,在估计其中一路信号的载波相位时,另一路信号则被视为多址干扰。 2测试系统的连接 导航信号IQ正交性测试系统的设备连接如图1所示。测试设备主要包括控制和处理计算机、网络设备以及高速数字示波器。控制和数据处理计算机通过网线和网络设备实现对高速示波器的控制。高速数字示波器的本振设置为外参考,其外参考输入为导航信号发生器的基准频率参考10MHz信号,保证高速示波器和导航信号发生器同源。控制和数据处理计算机控制示波器通道1进行采样触发,通道2对导航信号进行采样。 3开发平台及软件功能 3.1软件的开发环境和体系结构 导航信号IQ正交性测试软件的开发和运行完全基于Windows操作系统运行,虚拟内存至少需要512MB,需要安装Matlab2009或以上版本,软件基于Matlab2009版本的GUIDE用户界面设计。 3.2软件的主要功能 3.2.1测试设备通信功能。用于网络设备TCP/IP接口的参数设置,建立高速数字示波器与控制处理计算机之间的网络连接。3.2.2仪器设置功能。通过网络,设置示波器的采样率、采集数据长度、通道数目、各通道序号示波器显示幅度范围、触发方式和触发电平。3.2.3秒脉冲触发点搜索功能。对载入的卫星秒信号采集数据处理,获取秒脉冲变化沿对应的时刻。3.2.4导航信号参数选择功能。根据导航信号体制,设置导航信号的中心频率,伪随机码码率,本地伪随机码的生成。3.2.5导航信号频谱显示和功率标定功能。对采用的导航信号进行频谱分析,显示导航信号的频谱,并进行导航信号的功率计算,得到示波器通道输入导航信号的功率电平。3.2.6载波相位粗估计功能。从0~2π的范围内用大的步进量,生成一系列的本地伪随机噪声序列调制的波形,与输入波形匹配滤波,确定最佳匹配的本地波形对应的载波初始相位。3.2.7伪随机码相位同步功能。根据载波相位粗估计结果及本地伪随机码,实现输入导航信号的相关捕获,从而确定导航信号的伪随机码相位,实现伪随机码相位同步。3.2.8载波相位精细估计功能。完成伪随机码同步后,以载波相位粗估计值为中心,在粗估计步进量为上下限的范围内,以小的步进量,生成一系列的本地伪随机噪声序列调制的波形,与输入波形匹配滤波,确定最佳匹配的本地波形对应的载波初始相位。3.2.9IQ正交性计算功能分别完成I支路和Q支路的载波相位精细估计后,得到I和Q支路的载波相位,计算得到IQ正交性结果。4.2.10测试结果显示保存功能。将测试过程中生成的频谱曲线、匹配滤波输出曲线图用指定的文件名保存到指定目录。 3.3输出参数 输出参数包括:(1)控制计算机与高速数字示波器的通信连接状态的界面显示;(2)信号频谱特性的界面显示;(3)载波相位粗估计中各不同载波相位匹配滤波器输出结果曲线;(4)导航信号伪随机相位估计的相关曲线;(5)载波相位精细估计中各不同载波相位匹配滤波器输出结果曲线;(6)测试结果的图形文件。 4测试程序流程 在完成设备的连接、被测件和测试设备加电,被测件工作正常并预热到规定时间后,执行测试软件。导航信号IQ正交性测试软件的整体设计和工作流程如图2所示。其中图2(a)是整个测试程序的流程图,在测试流程中包含两个复杂算法的载波相位估计模块和导航信号伪随机码同步模块。载波相位估计模块的详细流程如图2(b)所示,该模块适合载波相位粗估计和精细估计,伪随机码的同步可以采用多速率码同步或部分相关同步技术[9,10],这里采用部分相关的码同步方法,具体实现的详细流程如图2(c)所示。 5仿真结果 以GPS卫星导航系统IIF系列中的L5C信号作为参考,模拟生成一定长度的导航信号,导航信号的仿真参数如下:(1)中心频率:1176.45MHz;(2)调制方式:QPSK;(3)伪随机码速率:10.23MHz;(4)伪随机码长度:10230;(5)伪随机码周期:1ms;(6)I支路载波初始相位:3.2°;(7)Q支路载波初始相位:95°;(8)信号幅度:1mV。高速数字示波器的设置参数:(1)采样率10GHz;(2)存储深度8M。通过导航信号IQ正交性测试软件对模拟生成的导航信号进行处理。导航信号频谱显示和功率标定模块完成信号的频谱显示及功率测试,其结果显示如图3所示。在模拟的QPSK信号中加载白噪声,当载噪比为典型值45dBHz情况下,对I和Q支路进行载波初始相位估计,并计算IQ正交性,其中连续仿真20次,所得的模拟测试结果如表1所示。I支路和Q支路载波初始相位估计的平均误差约为0.045°和-0.11°,IQ正交性设定值为95-3.2=91.8°,仿真测试结果平均值为91.735°,平均测试误差为0.065°。IQ正交性的测量不确定度为0.4833°。 6结束语 导航信号IQ正交性测试软件利用计算机通过网络设备控制高速数字示波器,对导航信号源秒脉冲信号和导航信号进行高速采样,软件对采样后的数据进行数字信号处理,实现导航信号IQ支路载波正交性的精密测试。软件设计和实现带来的好处如下:(1)对导航信号进行直接微波采样,避免了传统导航信号质量评估中首先下变频到中频后采样的方式所附加的非线性失真,测试结果准确度更高;(2)采用波形匹配的雷达信号相关接收技巧,降低了传统导航信号软件接收机相关捕获跟踪处理的复杂度以及对样本数据长度的需求;(3)提出算法依靠数字信号处理,实现简单。在典型的载噪比情况下,IQ正交性测量的随机误差小于0.5°;(4)采用可视化软件的主界面设计,测试处理过程直观,测试过程和结果等相关数据保存方便,软件操作简单,界面友好,效率高。 作者:崔小准 郑育红 付林春 聂欣 李懿 单位:中国空间技术研究院总体部 中国空间技术研究院通信卫星事业部 软件设计论文:CAN总线软件设计论文 1单一主节点下位机CAN总线通信应用软件设计 1.1总线中断处理程序设计 硬件的设计架构[7]如图3所示.由于控制分系统下位机外部中断只有5个,其中定时、星敏感器、GPS秒脉冲、应急中断占用了4个外部中断,因此两路CAN中断信号经过FPGA进入CPU的同一级中断.星务中心计算机为主节点,控制分系统计算机为下位机.星务中心计算机发送轮询控制序列,被选择的从节点收到后,向星务中心计算机发送信息数据包.星务中心计算机接收数据校验正确后,本次轮询应答过程结束[2].下位机CAN应用软件设计为帧中断接收、发送方式.当SJA1000接收到来自CAN总线上的一个有效的报文后,系统将在INT引脚上产生一个硬件中断信号(低有效,接收中断).此时应用软件进入接收中断接收星务数据;应用软件将应答第一帧写入发送缓存器并置位命令寄存器的发送请求TR标志,使能SJA1000发送后退出接收中断,在总线数据发送成功时CAN控制器会产生下一个发送中断.CAN中断寄存器的状态[5]如表1所示,其中D1位(发送中断)当发送缓存器状态从逻辑0到逻辑1(释放)后,发送中断位被设置为1,D0位(接收中断)当接收缓存器状态非空,接收中断被设置为1.CAN总线的帧中断(包括接收和发送)经过FPGA处理进入CPU中断后,应用软件需要在中断处理函数中分别查询CAN1和CAN2中断寄存器的状态,确认是发送中断还是接收中断,并调用相关处理函数.控制分系统下位机中断处理函数的流程如图4所示. 1.2总线数据接收程序设计 在控制分系统下位机的中断处理函数中,如图4所示,若查询中断寄存器为接收中断,则调用接收函数.下位机需要接收星务发送的单帧/多帧数据,并根据协议发送单帧/多帧应答数据.根据协议,星务单帧发送,控制分系统下位机单帧/多帧应答.星务多帧发送,控制分系统下位机单帧应答.对于广播数据(单帧或多帧),则只接收,不应答[2].控制分系统下位机采用帧中断接收、帧中断发送方式,所以在接收星务多帧发送数据时,需要多次进入CAN总线接收中断,多帧数据接收完成并通过校验后,才能发送应答数据.同样,在控制分系统计算机发送多帧应答数据时,也要多次进入CAN发送中断,多帧数据发送完成后,结束发送.从图5可以看出,控制分系统下位机单帧应答和多帧应答的第一帧是在CAN接收中断中完成的. 1.3总线数据发送程序设计 当发送缓存器中的一帧数据在总线发送完成后,SJA1000会产生发送中断,只有需要发送多帧应答数据时,才会利用发送中断发送后续数据.当控制分系统下位机接收星务轮询(单帧),需要应答多帧数据时,在接收中断中(如图5所示)写入需要应答的第一帧数据到发送缓存器,启动发送请求后,退出接收中断.每一帧数据发送完成后,会产生发送中断.如有后继帧数据需要发送,在后继发送中断中将后继帧数据写入发送缓存器,启动发送请求后,退出发送中断.最后一帧数据发送完成后,直接退出发送中断,完成本次轮询. 2在CAN总线并发通信情况下应用 软件设计在图3中,主节点只有一个星务计算机,但是在某些系统中(如图3虚线部分所示)GPS接收机能以主节点方式广播整秒时间数据(单帧数据),和星务计算机完全异步,并可能同时出现在CAN1和CAN2总线上[7].在两个主节点同时发起通信的情况下,可能会产生如图6故障时序.图6中由于①或者④事件的发生,假设①比④靠前,通过FPGA运算,CAN_INT在⑥产生上升沿,根据软件设计,CAN_INT设置为上升沿触发中断,因此CPU在此时刻登记(PENDING)CAN_INT.假设CPU在⑦时刻进入CAN的中断处理函数,根据软件流程,在②时刻读CAN1的中断状态寄存器,因为CAN1发生中断,所以进入CAN1中断处理分支,在⑤时刻读CAN2的中断状态寄存器,因为CAN2发生中断,所以进入CAN2中断处理分支,最后在⑧时刻退出中断.但是由于某种条件的存在,⑤事件发生之前产生了③事件,这样导致CAN_INT在⑥时刻产生有效的上升沿后一直为高电平,致使在⑧时刻退出中断后无法产生有效上升沿,从而导致无法进入CAN中断.导致上述故障模式发生的两个条件:1)两个CAN必须都产生中断,而且④必须发生在②之前.如果GPS和OBDH各占用1个通道,这样的条件是很容易满足的.2)③必须发生在②与⑤之间.在连续接收多帧数据的情况下,如果在⑥和⑦之间发生了其他高级中断,导致⑥和⑦之间的时间较长,则多帧数据会存储在SJA1000的接收FIFO中;如果在②和③过程中释放接收缓存器,SJA1000就会立即产生接收中断;在连续发送多帧数据的情况下,如果在②和③之间发生了其他高级中断,导致②和③之间的时间较长,则1帧数据发送成功后会立即产生发送中断. 2.1总线中断处理程序重新设计 虽然控制分系统下位机外部中断可能丢失,但是SJA1000的中断寄存器的状态仍然可以查询,所以在中断处理函数设计中,通过重复查询表1中断寄存器的状态,避免控制分系统下位机外部中断丢失情况.重新设计的流程图如图7所示. 2.2总线数据接收程序重新设计 当GPS秒脉冲校时广播数据在多帧接收或多帧发送之间到来,原应用软件记录的帧序号发生错误,导致本次接收/发送通信失败.因此需要将GPS秒脉冲校时广播数据单独处理,即在图5接收程序读取CAN接收缓存器接收完本帧数据后,软件不再将发送帧序号清零.在A分支中,若识别为单帧数据且是GPS秒脉冲校时广播,只记录数据内容,不置发送帧序号为零.若识别为单帧数据且需要应答单帧或多帧数据,增加帧序号清零. 3结论 国内小卫星采用CAN总线作为星上网络数据传输总线.为解决主节点(星务)CAN总线与控制分系统计算机采样自身下位机如各种姿态敏感器和执行机构之间的中断及通信冲突的矛盾,控制分系统下位机采用了中断接收、中断发送的方式.针对接收主节点(GPS)数据引起的CAN并发通信中断冲突的问题,应用软件在控制分系统计算机外部中断程序处理中多次查询CAN中断寄存器,同时在CAN接收程序中识别不同的主节点数据,解决了两个主节点情况下CAN总线的通信问题.对于可能出现的两个以上主节点的情况,同样可以通过重复查询CAN中断寄存器的状态,避免CAN总线中断丢失.CAN接收程序需要根据具体的协议层数据协议重新设计.控制分系统下位机CAN总线通信应用软件设计,已经形成标准的软件模块,在多颗小卫星实际应用,满足总体提出的各项性能和功能指标. 作者:谢晓兵 董筠 周新发 李鹤 单位:北京控制工程研究所 软件设计论文:并发服务器软件设计论文 1并发服务器的算法 将并发引入服务器中的主要原因是需要给多个客户提供快速响应时间。如果构造要求有相当的I/O时间的响应的情况下,允许服务器并发地计算响应意味着,即使机器只有一个中央处理器,它可以部分重叠地使用处理器和外设。当处理器忙于计算响应时,I/O设备可以将数据传送到存储器中,而这可能是其他响应所需要的。如果各个请求所要求的处理时间变化很大,时间分片允许单个处理器处理那些只要求少量处理的请求,而不必要等待处理完那些需要很长处理时间的请求。如果服务器运行在具有多个处理器的计算机上,服务器在具有多个处理器的计算机上并发执行,这可以允许一个处理器为一个请求计算响应,而同时另一个处理器为另一个请求计算响应。 2并发的、二种连接服务器的算法 并发无连接服务器的最简单的版本遵循着主服务器线程接受传入请求(数据报)并为处理每个传入请求而创建一个从线程(可能在一个新进程中)。尽管创建一个新线程或进程的精确开销依赖于操作系统和下层的体系结构,但这个操作可能是非常昂贵的。在无连接协议中,我们应该考虑到并发性的开销与速率上的获益谁更大。其实,由于创建进程或线程的昂贵性,在无连接服务器中很少使用并发实现。面向连接的服务器在多个连接之间(而不是在各个请求之间)实现并发性。在很多情况下,服务器与客户之间的连接将处理不只一个请求:协议允许客户重复地发送请求和接收响应,而不必终止这个连接或重新创建连接。并发服务器使用着面向连接协议的特定步骤:主服务器线程接受传入连接,并为每个连接创建一个从线程或进程以便对其进行处理。从线程处理完毕后,它就会关闭这个连接。 3如何获得表面上的并发性 由于某些操作系统创建线程或进程的开销非常昂贵,以至于服务器无法承担为每个请求或每个连接创建一个新线程或进程的重担。因此,使用单个执行线程来处理客户的请求也很有意义。更加重要的是,很多应用都要求服务器在多个连接中共享信息。尽管可能通过共享存储器的线程达到期望的并发性,但如果出现在服务器中的全部请求没有超过服务器处理它们的能力,那么可能会获得表面上的并发性。为此,服务器作为单个执行线程来运行,使用select系统调用进行异步I/O。单线程服务器要处理多个连接所要采取相应的步骤:服务器线程等待下一个准备就绪的描述符,这个新的描述符意味着一个新的连接到达,或是某个客户在已有的连接中发送了一个请求。 4并发服务器死锁的问题 服务器死锁是许多服务器实现都有的一个共同缺陷。当操作系统不能满足一个系统调用时,会因调用程序的阻塞而产生死锁。如果客户不能正常工作是由于不能处理响应,那么服务器也有可能会以一种更加微妙的方式产生死锁。如果服务器使用了与客户通信时可能会阻塞的系统调用,一个不能正常工作的客户可能会引起单线程服务器死锁。在服务器中,死锁是一个严重的问题,因为它意味着一个客户的行为会使服务器不能处理其他客户的请求。 5结束语 为达到有效性,服务器往往通过同时处理多个请求来提供并发服务。面向连接的服务器为处理每个新连接创建一个线程或进程,它通过这种方法,在各个连接之间提供了并发性。无连接的服务器通过为处理每个请求而创建一个新线程或进程而提供并发性。但如果是一个单线程实现,且又使用了同步系统的调用,那么它就可能会被死锁。 作者:王立静 软件设计论文:Android软件设计论文 1安全软件的功能分析 根据Android的特性及安全现状,可从功能性需求和非功能性需求对安全软件进行分析。就软件功能需求来看,主要包括查看网络流量信息,其需求时序为:用户点击进入检测界面获取系统应用信息调用数据库查询流量信息并返回处理数据并将其展现在界面上反馈给用户;检测和处理恶意软件,其需求时序为:点击进入检测界面将检测结果传送给处理模块存入数据库并返回给用户;控制软件权限细粒度,其需求时序为:在用户进入管理界面前初始化配置用户进入管理界面后获取配置信息对数据信息进行处理并显示给用户重新配置权限并将信息存储到数据库将更新后的数据显示给用户界面;短信和来电过滤设置,其需求时序为:根据短信或来电数据初始化数据库过滤短信和来电号码将拦截下来的信息存入日志数据库并将过滤结果反馈给用户。就软件非功能需求来看,主要包括性能需求、数据库需求和外部接口需求等内容,在此不作过多列述。 2安全软件设计及实现 2.1恶意软件检测模块设计及功能实现 恶意软件检测和处理功能需要网络流量信息监测、异常识别、响应处理以及关键信息存储等模块的相互配合来实现。其一,网络流量信息监测模块的设计,为提高流量信息捕获效率,将该模块放置于Linux内核中,采用LKM开发模式,开发流程如下:模块初始化(钩子函数注册和初始化)关闭模块(钩子函数注销及模块卸载)编译内核模块;其二,异常识别模块的设计,根据Android移动终端的特点以及恶意软件对该系统流量信息的影响情况,采用SVM分类算法,通过构造特征向量,提取进程ID、数据包发送/接收时间、上/下行流量、源/目的IP地址等特征来反映系统网络流量的特征,再通过Netlink方式从监测模块中获取待识别数据,改进交叉编译后移植给Android平台;其三是响应处理模块设计,根据安全策略对被检测软件进行相应处理,主要包括对访问通信录、恶意软件联网、发送和读取短信等权限进行控制,将可疑信息上传云储存服务器供监测系统分析使用。 2.2深度短信和来电拦截模块设计及功能实现 深度短信和来电拦截功能需要短信和来电过滤与关键信息存储模块的相互配合来实现。其一,短信和来电过滤模块的设计,该模块在Android的Framework层进行开发,通过修改系统源码来添加短信和来电拦截功能,短信和来电过滤模块的函数调用流程如下:初始化时序通知函数调用时序监听注册函数时序过滤处理函数调用时序;其二,关键信息存储模块的设计,按照设计的数据库表来创建数据库,主要包括模型数据表、训练数据表、关键信息表、权限管理表、操作日志表、过滤表、信任名单表、模块设置表和安全策略表,对外提供数据库表的操作接口,接口定义在DBsql。 3结论 Android智能终端的广泛应用,人们对来自Android平台的各类安全问题越来越重视,提出针对Android终端的安全防护解决方案,设计Android平台下基于流量监测的安全软件,具有一定的指导意义。 作者:肖贺 软件设计论文:仪器软件设计论文 1通过FPGA实现软件设计的仪器 测量领域的另一个重要突破是基于FPGA的测量硬件的出现。未来,传统意义上的“仪器”将不再是功能单一的测量设备,而是演变成测量系统,认识到这一点是非常重要的。此外,工程师们正在寻求的不仅是设备测试仪器,而且还包括用于设计和原型更大型系统的仪器。FPGA这一重要技术将下一代仪器的性能推向一个新的高度。FPGA提供了出色的处理能力,如图1所示。由于FPGA的出现,现在硬件可实现基于软件的测量功能。目前许多射频仪器采用功能固定的FPGA来执行平整度校正、ADC线性化、IQ校准和数字下变频等任务。NIPXIe-5644R矢量信号收发仪(如图2所示)等软件设计的仪器以一种全新的方式受益于FPGA技术,因为FPGA可帮助用户实现定制化。例如,将仪器控制和决策任务从PC转交给FPGA可以大大减少复杂测量系统的测量时间。此外,该功能与先进的基于FPGA的信号处理相结合,可使仪器应用于更广泛的嵌入式应用。 2系统设计软件:软件设计仪器的优秀 如果要将计算和测量技术集成到当今的模块化硬件中,正确的系统设计软件工具是不可或缺的。LabVIEW已经从仪器控制软件演变成一个全面的系统设计平台,使工程师能够创建复杂的高性能测量系统。工程师可以在处理器和FPGA上使用一套通用的工具和语言开发应用,从而无需掌握不同的语言和工具。LabVIEW提供了更高层次的系统级抽象,这也使工程师能够实现更底层的优化来满足非常高的性能需求或其他复杂需求。 3多模式RF设备特性化 美国高通创锐讯公司在测试新的802.11ac产品时,需要在比以往更多的操作条件下测试其设备,从而导致测量复杂度大幅增加。使用基于FPGA的NI矢量信号收发仪和LabVIEW后,他们设计的测试系统可实现数字DUT控制与RF测量的同步。该测试系统大大降低了整体测试时间,使得工程师能够在多种工作模式下观察设备的行为。从图3可以看出,传统的测试仪器(左)仅可获得一组迭代测量数据。由于测量非常耗时,测试工程师不得不选择部分工作点来进行特性研究,从而导致实际上只能大致猜测设备的工作特性。但是,通过采用基于FPGA的仪器方法,他们将测量性能提高了200倍,能够在单次测试扫描中采集所有模式下的30万个点数据。图3中的右图显示了所得到的特性曲线图,提供了更多有关该设备的信息。 4嵌入式应用的仪器 软件设计仪器的第二类应用是嵌入式通信和信号处理。过去我们通常认为仪器就是测量设备,但是模块化软件设计的仪器却可让工程师将射频仪器应用于嵌入式领域中。今天,越来越多的工程师正在使用模块化PXI仪器进行嵌入式应用开发,比如频谱监测、被动雷达系统(类似于图4中的系统),甚至是通信系统的原型设计和软件无线电。这些应用需要仪器更加小型化、模块化,并且能够更好地访问确定性信号处理终端。通信系统设计软件必须能够抽象日益复杂的系统,使工程师能够发现新的通信算法并在处理器和FPGA上部署算法。 5RF设计和测试的未来展望 软件设计的仪器以前所未有的程度模糊了设计和测试之间的界限。其中一个更可行的方式是在设计和测试之间共享IP——无论该IP是在处理器还是在嵌入式FPGA上运行。借助LabVIEW等系统设计软件,工程师将能够使用统一的工具来创建新的通信协议,并将协议部署到基于FPGA的硬件上进行原型开发。今天,由于开发算法所使用的数学软件和设计工具种类繁多,实现这一目标变得非常具有挑战性。如果要使工程师完全实现设计、实现与测试之间的无缝过渡,则多个计算设计模型之间的更高层次综合和集成是必须的。最后我们注意到在测试和测量领域,软件已经不再是最初用于实现各种独立式仪器自动化的简单工具。相反,软件已经成为仪器本身的优秀——使得仪器能够解决测量和系统设计中更高难度的挑战。实际上,自动化已经成为工程师应对复杂测量需求时一项必不可少的功能。当前的软件设计测量系统仅仅是一个开端,未来它们将彻底改变RF设计和测量。 作者:Mike Santori 软件设计论文:微机记录仪软件设计论文 1主程序设计 本设计主程序主要完成的目的有:将系统初始化,定义单片机的I/O控制寄存器,芯片配置寄存器,中断控制寄存器定义等。数据采集程序系统将A/D采样设计为外部中断处理程序,并且设置为中断最高级别就是保证采集记录为重要地位。AD采集流程如图2:数据处理程序具体的流程图3: 2通讯程序 本系统的通讯系统包括RS485通讯和USB接口与优盘之间的通讯。串口和上位机之间的通讯,设置为中断法通讯即当控制中心计算机发出对微机记录仪进行通讯命令请求的时候,CPU在没有其他高级中断在执行的情况下,中断当前正在执行的程序,来响应控制中心计算机的通讯要求。和USB之间的通讯设置为移位寄存器方式即有CPU在扫描到有键盘输入命令后,在没有任何中断程序执行的情况下,立即进行将历史数据存入优盘的工作。和上位机的通讯波特率在本系统中设置了2400,4800,9600和19200四种通讯特率。用户根据自己的实际情况可以选择不同的波特率进行通讯。由于单片机的波特率由16位寄存器(BAUD_REG)中的内容决定,具体的公式在前面已经讲过,在实际运用时BAUD_REG取值的最高位为1,表示选用XTAL1作为频率源,低15位才是计算的波特率值。设置好工作方式和波特率后在单片机中还必须明确一下几点:使用串口发送数据时,首先要将IOC1.5设置为1,表示选择了TXD/P2.0引脚的TXD功能,在接收的候,应将SP_CON寄存器REN设置为1,即选择RXD/P2.1。波特率寄存器BAUD_REG在片内特殊功能寄存器(SFR)区域内虽然用同一个字节地址(0EH)表示,但实际上它是16位寄存器。因此,在设计串口波特率时,应将波特率常数用字节传送指令分两次写入片内0EH单元中。直接读SP_SATAT寄存器时,TI和RI标志读出后都会被清除,为了避免这一点,可对其进行间接读出,例如先把寄存器中的内容拷贝到某个通用的寄存器中,然后在判断此寄存器中TI和RI对应状态位的值即可。串口发送和接收中断共用一个中断向量,因此进入中断服务程序后要进一步的测试SP_SATAT寄存器的内容,确定系统是需要发送还是接收。进行USB接口程序的通讯时首先要从新对单片机进行串口设置,将串口方式设置为0,即串口既可以送出数据又可接收数据。ORBIOC1,#20H;选择P2.0引脚的TXD功能。LDBBAUD_REG,#01H;波特率低字节。LDBBAUD_REG,#80H;波特率的高字节,波特率设置为1.5Mbps。LDBSP_CON,#00H;方式0,关接收,不检测。然后就可以向USB接口模块实现数据传输.当USB接口模块之间的通讯结束以后立即将通讯方式设置1为中断方式,即保持与控制室接收信号的状态.进行上下位机之间通讯的时候前单片机设置为:ORBICO1,#20H;选择P2.0的TXD功能。LD30H,#低字节波特率存放地址。LDBBAUD_REG,[30H];将30H中对应地址位中的波特率低字节取出存放在波特率寄存器中。LDBBAUD_REG,#80H;波特率的高字节。LDBSP_CON,#09H;方式0,关接收,不检测。LDAX,#中断向量地址。STAX,200C[0]STBSBUF,20H;清串口缓冲器。LDBINT_MASK,#40H;允许串口中断。当有控制信号发来的通讯请求时自动实现了接收中断,发送的时候还是采取查询的方式。 3结论 根据以上理论依据设计出的微机记录仪运用效果很好,证明了设计的合理性。同时可以通过对信号采集、信号处理、软/硬件设计的加强,提高微机记录仪在现场工作的稳定性、可靠性和先进性。 作者:谭荆 单位:重庆工商大学计算机与信息工程学院 四天线读写器软件设计论文 1初始化设备 初始化通讯端口与数据结构是设备初始化的优秀。UHFRFID读写器优秀模块采用串口与USB2.0通讯,将通讯端口设置为自动搜索连接。串口通讯波特率为115200波特率,无检验位,数据位为8位,停止位1位。UHFRFID读写器优秀模块的串口工作状态,是通过串口命令改写模块ARM7芯片中寄存器的值来控制的。通过对串口发送结构体数据完成MAC寄存器的值修改操作。设计结构体如下:structpc_reg_req{INT16Uaccess_flg;INT16Ureg_addr;INT32Ureg_data;};结构体共8个字节,3个成员变量。其中,ac-cess_flg是MAC寄存器读写标志位,0x0000为读操作,0x0001为写操作;reg_addr是MAC寄存器地址,不同的地址代表着不同的读写器功能;reg_data对应MAC寄存器地址的值,不同的值,对应读写器相应功能中不同的状态。完成了UHFRFID读写器优秀模块的通讯端口初始化与结构体初始化之后,必须对模块进行天线配置,才能使模块进入四天线工作模式。 2天线参数配置 使用UHFRFID读写器优秀模块天线,必须对所有天线的参数进行配置,天线参数数据结构如下:在天线参数结构中,定义了物理天线号、天线功率和延迟时间等天线工作必须参数。在使用天先前必须对天线的参数逐个进行赋值,然后才能进行天线工作模式配置。 3配置天线工作模式 UHFRFID读写器优秀模块采用了Impinj公司R2000芯片配套固件,设备上电初始化后默认双天线工作,设置四天线工作模式,必须通过修改OEM寄存器值使能4个天线端口。地址为0x00000087的OEM寄存器控制天线使能。寄存器值如表1所示。由表1可知,使能四天线,必须将OEM寄存器地址为0x00000087的区域值设置为0x00000000。 4四天线轮询访问标签 天线轮询访问标签软件流程如图3所示。使能四天线之后,可在任一时刻选用任一天线进行标签访问,在某一个天线对标签进行访问期间,必须关闭其他天线的使能。天线在工作期间,会自动搜索匹配使能的天线。如果多个天线同时使能,则读写器优秀模块始终会使用最小号天线进行标签访问。采用四天线轮询访问标签,必须根据访问标签的数量设置天线轮换时间。如果标签较多,天线轮换频率过快,则标签读取率低;如果标签较少,天线轮换频率低,则会造成时间的浪费。依据每个天线访问的最大标签数量,选取天线轮换时间。 5测试与应用 UHFRFID读写器优秀模块射频前端工作在925MHz,使用频谱测试仪对软件配置结果与硬件设计进行测试,测试结果如图4所示,横轴为输出频率,纵轴为射频前端输出功率。由图4可以看出,UHFRFID读写器优秀模块工作在925MHz时,输出功率为31.6dBm。使用UHFRFID读写器优秀模块对2个标签进行轮询访问,实际访问率达到100%。经过测试与现场应用,四天线UHFRFID读写器模块优秀软件能有效地控制读写器优秀模块对标签进行准确访问。 6结束语 四天线UHFRFID读写器模块优秀软件能够有效控制四天线UHFRFID读写器模块,有效读取远、近距离标签数据,读写范围广,标签读取率高。较以往双天线读写器模块而言,四天线读写器软件更智能,并且能够控制使用多个天线进行标签访问,增加了读写器覆盖范围,标签读取率也有显著提高。四天线UHFRFID读写器必将成为RFID读写器优秀模块设计趋势,四天线读写器优秀模块控制软件将会有非常广阔的应用前景。 作者:陶怡 张亚军 胡建晨 单位:西安航天自动化股份有限公司 软件设计论文:DSP程序下载软件设计论文 1硬件设计 1.1DSP芯片 本文所选用的DSP芯片为TMS320C6713,其时钟频率高达300MHz,是浮点运算能力最强的一款32位高速浮点型DSP芯片。HPI-16是HPI接口的升级增强版,是该芯片的主机口,最重要的特征是DSP的整个片内空间可以被主机访问。HPI接口与主机的数据通信主要通过HPI控制器(HPIC)、地址寄存器(HPIA)、数据寄存器(HPID)和HPI内存块来实现。 1.2USB芯片 本文所采用的USB芯片是CYPRESS公司的EZ-USBFX2系列芯片CY7C68013,特点是主机上就存储这其芯片固件,这样容易使代码直接通过网络升级。它的休眠模式比较特殊,具有低功耗的效果,减少资源的损耗,有利于更好的保护器件,避免长时间通电遭到损坏。2.3硬件电路连接本设计采用CY7C68013-128PVC与TMS320C6713的HPI模块接口相连接,工作模式设置为GPIF模式。 2软件设计 2.1USB固件程序设计 固件程序的开发环境选择KEILC51。固件函数库提供了许多函数,该函数都与USB协议相关,可以在不熟悉USB协议的情况下,利用固件框架进行所需功能的程序编写。寄存器初始化、电源管理、重枚举等功能已经设计完整,可以直接使用。整个执行过程是一个相对简单的循环过程。第一步,优先初始化内部变量;然后,调用TD_Init()函数进行寄存器的初始化工作;TD_Init()函数执行结束之后,使USB接口处于位配置状态,并开中断,检测端口0是否接受到一个SETUP包,否则端口0执行延时重枚举操作。初始化函数TD_Tint()函数负责完成初始化芯片的寄存器,设置适当的参数,通常在固件运行时开始调用。 该函数首先CPUCS寄存器进行初始化操作,设置48MHZ的时钟频率;然后分别配置端点2作为IN输入bulk状态、端点6使其工作于OUT传输状态,而端点4、8暂时没有使用,所以设置为无效状态;之后调用GpifIint()函数,以初始化GPIF的相关寄存器,进入工作模式。调度函数TD_Poll()函数在固件代码中循环执行,以负责完成用户指定的功能。该函数首先判断检测传输是否完成、CY7C68013的GPIF的接口是否处于空闲、端点2缓冲区是否为空闲状态,当这些条件均成立时,将马上启动GPIF写传输。另外,在USB高速传输状态时,GPIF能够一次读取4096字节的数据,适合处理庞大的数据;而在USB全速传输时,GPIF一次只能读取64字节数据,处理速度比较慢,适宜处理数据量比较小的情况。TD_Suspend()函数,从固件框架中可以看出,该函数只有在USB处于空闲状态是,才执行。在例程当中,只有简单的一句returnTRUE代码,开发者可以根据实际需要,添加相应的代码以完成相关的功能,还可以配置设备的工作状态,一般设置为低功耗状态,以减少对电源的消耗,其最终结果返回真值,反馈给用户。TD_Resume()函数,当执行完TD_Suspend()函数之后,若返回的是真值,程序会进入挂起状态,然后开始执行TD_Resume()函数,该函数也只有returnTRUE一句代码,当外部需要执行唤醒中断或者USB总线需要执行数据传输等操作,就会对处理器进行重新启动,开始下一个循环。 2.2应用程序设计 使用LabWindows/CVI支持的VISA的库函数和堪比VC++的控制件库能够轻松设计出美观且符合用户要求的应用程序界面。用LabWindows/CVI设计的应用程序界面,。按钮是界面设计中常用到的控件,该应用程序主要由打开设备、复位和程序下载三部分组成。 3总结 本文设计了USB接口与DSP系统的结合使用,设计出一套基于USB接口的DSP程序下载软件,提供了一种新的数据传输解决方案。总体上,整个软件基本能完成打开设备、复位和代码下载的功能。 作者:蓝雷波 毕艺飞 莫锦河 单位:中国海洋大学信息科学与工程学院 软件设计论文:线测试设备软件设计论文 1线测试设备硬件结构 该测试系统采用一台工控机作为测试控制主机,工控机具有网络端口、GPIB板卡、RS485串口卡以及继电器板卡。按照测试工作流程,依次与GPIB测量仪器、网络示波器、串口测试设备等进行通信,分时控制这些设备进行数据采集和测试,然后从这些不同总线设备获得测试数据后进行数据处理和分析达到测试目的,其硬件主要结构如图1所示。 2线测试设备软件结构 软件采用C/C++语言编程,软件总体结构。软件主要功能包括:设备自检、设备参数设置、自动测试控制、波形显示及数据处理、参数回放及打印等功能。设备自检部分主要完成继电器板卡及通道自检、GPIB板卡端口及设备通信自检、与网络示波器通信自检以及串口端口自检等功能;设备参数配置主要完成测试记录(测试设备编号、测试项目、操作人、测试时间等项目)填写、按照不同试验项目选择不同的测试项目、预先设定测试项目阈值用于作合格判据;自动测试控制程序部分采用了多线程设计技术,将测试流程里的测试项目作为串行处理测试节点,按照测试流程分时完成各测试节点的通信测试;波形显示及数据处理部分将读回的示波器波形进行显示,将读回的数据进行处理获得最大值、最小值和均值,将每次测试记录填写到由CBCGP⁃GridCtrl派生的Grid控件表格,最后输出数据到报表中;参数回放部分与Grid控件联系紧密,参数回读后数据显示在Grid控件表格,通过点选Grid控件中的每次测试记录,将对应的每次测试存储记录包括波形和数据进行回放,并能通过报表进行参数打印。 3线测试设备关键编程技术 3.1读GPIB设备编程技术 通过GPIB总线接口设备可以对快速测量信号或高压信号进行测试,这里采用数字万用表3410A通过GPIB总线接口设备完成测量任务,测试系统软件首先申明GPIB端口地址等属性,打开相应端口地址后,通过自检GPIB⁃IEEE488.2通信接口查询找到对应的GPIB设备。在自动测试流程线程,当程序运行到GPIB参数读取测试节点时,测试系统软件将测试数据从GPIB测试设备读回,通过Windows窗口消息机制返回到窗口界面显示测量数值。 3.2读网络示波器编程技术 通过示波器设备可以直接对测量信号进行精细化测量,可以达到纳秒级的测量精度,测试设备采用泰克DPO4054B示波器进行测量。软件设计时在头文件中包括了Visa.h头文件,在库链接中链接了Visa32.lib库文件,同时结合AgilentIOlibary接口库软件,运用Visa编程技术,查找到TCP网络示波器后打开示波器进行通信。软件启动后通过自检网络查询找到对应的示波器设备,在自动测试流程线程,当程序运行到示波器参数读取测试节点时,测试系统软件将测试数据从示波器读回,随后运用一定的算法处理数据,可以获得示波器无法直接测量的数据值。 3.3RS485 总线串口编程技术软件串口编程技术比较成熟,通常设计方法为应用程序开启即打开所有串口,在应用程序退出时关闭所有串口,不推荐在应用程序内不停打开或关闭串口,这样存在与硬件兼容性的风险,也不容易排除故障。本应用程序在设备自检打开端口后,在自动测试流程线程,当程序运行到串口设备参数读取测试节点时,通过读/写串口端口完成数据读/写。 3.4界面设计编程技术采用 BCGControlBar界面库设计软件总体界面,软件显示采用OutLook模式,左侧一列显示主窗口操作按钮,按钮操作允许对设备进行自检;在测试界面和报表显示界面进行切换;进行参数设置及参数回读操作。软件居中采用ProEssentials绘图软件控件设计波形曲线窗口,既可用于测量时显示波形曲线,又可在参数回读时显示波形曲线。软件右侧采用基于CBCGPGridCtrl类派生基类生成的参数报表,可以用于显示每次实验数据。每做完一次试验则在报表显示一列数据,记录一次试验波形数据,方便使用者在一个时间段观察试验记录。 4软件可靠性设计 测试系统软件设计中采用了一定的可靠性设计方法保证测试设备的软件健壮性,首先在软件启动的自检阶段确保与所有端口设备连接正常并通信正常,确保后续自动测试流程前软硬件通信正确无误;软件采用Windows消息机制,避免线程内对Windows窗体进行操作;对返回的波形数据软件采用一定点数的平滑滤波处理技术,防止读回的数据异常影响软件边界。 5结论 经过实验验证,该测试系统软件可以很好地完成连续性试验任务,能很好的适用于实时性要求不高但需要连续测试记录的试验场合。证明采用多线程分时控制技术可以很好地将多种总线接口测量设备结合在一起测量不同类型的信号,从而达到一个测试系统完成多种测量任务的目的。 作者:林立杰 耿涛 单位:中国工程物理研究院 软件设计论文:计算机系统工程软件设计论文 1计算机系统工程方法的内容 1.1系统工程方法的概述 系统工程方法作为现代科学决策方法,主要将相关问题及情况分门别类,确定边界,侧重各门类之间内在联系,确保处理方法的完整性,采用全面和运动的观点、方法分析主要问题及整个过程。其具有综合性、科学性、实践性等特点。利用系统工程理论指导软件开发和维护,主要使用工程化概念、原理、技术及方法开展软件开发、维护的工作。当前,软件开发方式主要存在三种方式:自顶向下的结构化方法;基本要素为对象、类、继承等的面向对象方法;简单的形式化方法。采用系统工程方法是用系统的原理、方法研究系统的对象,立足整体系统,制作出科学的工作计划及流程,有效地完成任务。 1.2系统工程方法的基本内容 系统工程方法依从系统全局观点,从系统与要素、系统与环境之间相互联系、相互作用出发研究相关对象,实现最佳处理问题的目标。其基本内容有:全面调查研究有关资料和数据,提取有效信息,系统了解相关问题信息,进一步确定完成任务所需条件;提出相关方案,展开定性和定量的理论分析,进而进行实验研究,客观评价系统技术性能、经济指标,注重社会效果,为最终方案在理论和实践上做铺垫;经由系统分析与综合,比较和鉴别出最优系统设计方案进行实施;依据系统设计方案,制定有效计划,将开发研究出的系统投入使用,并对系统的性能、工作状态及社会反应作出相关评价和检验。 2系统工程方法在计算机软件设计中的应用 2.1提出任务 计算机软件开发交办单位针对软件开发系统向开发人员提出要求,布置相关开发软件任务。在提出任务阶段,交办单位下达任务书,并与开发人员签订合同,同时,对项目有直接管理权限。开发人员需对任务书认真研究、分析其内容。 2.2论证和批准 开发人员对需开发的软件系统进行可行性研究,从而提出有效方案,后由专家学者做评审工作,并通过主管部门的批准,再进行系统的开发工作。这是软件系统开发的首要前提,需开发人员经过精心搜索有用信息做储备资源,调查市场行情,综合考虑经济可行性、技术可行性以及法律可行性等问题。 2.3需求分析 可通过网上调查问卷的形式,了解用户在软件系统方面的期望,从而对开发软件系统的功能、性能、运作速度、设计限制等进行总体分析,制作出严谨的规格说明书,以支持后续软件的开发进程。 2.4概要设计与详细设计 软件的概要设计与详细设计是软件开发的重中之重。软件概要设计依据上述准备工作,建立起目标系统软件的整体架构及总体结构与模块间的互相联系,设计完整的数据结构,从而定义各接口和控制接口。同时需要对相关部分进行审核。而软件的详细设计则是对概要设试,以便用户使用手册的编写及完善。 2.5成果鉴定与推广应用 最后,开发人员需将开发设计出的系统软件,在用户实际使用环境中试安装,并在责任时间里运行,在通过正式鉴定后交付用户,并提供指导用户使用与在用维护服务。同时,在用户使用阶段,开发人员需关注软件运行进程,并对软件系统进行维护。 3结束语 综上所述,系统工程方法在计算机软件设计方面应用较广,同时起着重要作用。结合系统工程方法的特点,在计算机软件设计阶段可规范其流程,促使计算机软件设计进程加快,同时提高开发人员的工作效率,为软件系统研发速度的提高打下基础。 作者:王应邦 孔春丽 单位:保山中医药高等专科学校 软件设计论文:水厂监控软件设计论文 1监控系统组态软件功能 水厂监控系统组态软件主要包括数据采集显示、保存、报表查询和参数异常报警等功能[2],确保值班人员通过组态监控界面实现对水厂各个环节的监控。水厂监控系统功能框图如图2所示。1)数据采集显示功能。水厂监控系统通过与PLC的通信,在监控界面上实时显示数据,使工作人员了解生产环节的情况。2)数据保存和报表查询功能。管道压力、电机电流、水池水位及供水流量等重要数据实时保存在数据库中。报表上显示中心水厂向各分水厂供水流量、管道压力、水池水位及时间等。工作人员能够查询实时或历史数据,为自来水厂的合理生产提供参考。3)参数异常报警功能。水厂生产过程中出现某一环节参数异常时,监控系统能够及时报警,提醒工作人员处理,提高生产的安全性。 2软件设计 2.1系统登录界面 登录界面添加水厂地理位置图像,界面显示整个供水管线的分布。界面左上部分设置“系统菜单”按钮,单击选择下拉项中的“登录”,输入密码进入水厂监控系统。登录界面上设置的矩形框分别代表水源地基站、中心水厂及3个分水厂。单击矩形框进入对应监控界面,如要进入中心水厂监控界面,单击画面中的“中心水厂”矩形框跳转到中心水厂监控界面。矩形框中的蓝色部分高度表示各水池水位情况。 2.2水源地监控 水源地7口机井负责将地下深层水抽取输送至水源地清水池,泵房内3台30kW的变频泵(1台备用泵)从清水池内抽水加压后输送到19km处的中心水厂。主控室值班人员远程监控水源地基站运行状态,负责7口机井的开启/停止、变频泵频率的设定,维持清水池水位处于安全区间。清水池水位的安全区间为1.5m~3.5m,当水位值高于3.5m或者低于1.5m时,值班员停止或启动部分机井,以减少或增加进入水池的流量;同时通过改变变频泵的频率来增加或减小出池流量,维持清水池水位值恢复至安全区间。夏季用水高峰期7口机井24h常开,用水淡季只需开启部分机井。冬季水源地清水池和泵房不需要工作,打开旁路电动阀,关闭主线电动阀,源水从机井抽取通过旁支管道直接送至中心水厂。水源地监控界面上方设置“去井群”按钮,单击进入井群监控界面,如图3所示。界面上显示7口机井泵组电流、电压,水井水位及管道压力等参数。监控人员通过对每口机井的“开启”、“关闭”按钮远程控制机井的启停。使用STEP7MicroWIN编程软件编写PLC程序。图4为1号井PLC与STC-201数据采集程序中的部分梯形图,完成读取从站保持寄存器的数据功能。建议每一个读写功能(即MBUS_MSG)都用上一个MBUS_MSG指令的Done完成位来激活,以保证所有读写请求必须使用脉冲触发。RW位读写操作,0表示读,1表示写。注意:开关量输出和保持寄存器支持读和写功能;开关量输入和模拟量输入只支持读功能。Count通讯的数据个数,Modbus主站可读/写的最大数据量为120个字(是指每一个MBUS_MSG指令)。DazaPra为数据指针,如果是读指令,读回的数据放到这个数据区中;如果是写指令,要写出的数据放到这个数据区中。 2.3中心水厂监控 源水进入中心水厂处理后经管道进入2个1000m3的清水池,泵房中的3台变频泵(其中2号变频泵为备用工作泵)负责将清水池中的水加压供给3个分水厂。主控室值班人员主要负责监控2个清水池水位,变频泵的启停状态、工作电流和分水厂管道流量计的数值等。清水池4m深,监控系统在水位高于3.5m或低于1.5m时报警,值班人员接到报警提示后,手动改变中心水厂变频泵频率,增大或减小自来水出厂流量。同时改变水源地变频泵频率,改变进厂源水流量,使中心水厂清水池水位恢复到安全区间范围。监控界面上显示当前清水池液位值、泵组电流、电压值等参数,并在“历史曲线”中实时显示数据动态曲线[5]。 2.4分水厂监控 自来水从中心水厂出厂分流供给3个分水厂,如图5所示。每个分水厂设置有2个1000m3的清水池。值班人员远程监控各分水厂水池水位,通过控制中心水厂出水量和分水厂电磁阀的启停状态,控制水池水位处于安全区间。 3结语 本文根据组态软件KingView开发周期短、系统配置灵活及可靠易操作等优点,开发了莫索湾水厂自动监控系统上位机软件。监控界面简洁,清晰。运行结果表明,有效地降低了工作人员劳动强度,提高了水厂供水的可靠性和经济效益。 作者:马强 李江全 李彬 单位:石河子大学 软件设计论文:机车显示器软件设计论文 1架构设计 该软件采用程序与协议无关的设计思想,将整个软件分割成界面、界面数据接口、数据中间处理模块、通信接口几部分(如图2),减少程序对协议依赖性和相关性。界面程序部分主要完成界面的绘制和图形显示。界面数据接口为需要实时更新和变化的数据变量和数据结构,并与界面上的各种控件相关联,从而实现界面的动态变化和显示。数据处理模块负责完成与各种通信接口的数据交换和处理。通信接口传送的数据为从各种通信方式(MVB、Lonworks、RS485、CAN等)传递过来的原始数据,该数据的传递方式与内容和协议保持一致。上述分层的设计思想,使显示器应用程序与传输协议相分离,不会因为协议的变动而牵涉到界面显示部分程序的修改,从而软件架构更加清晰,也方便后期的维护,增强了软件的可重用性和可移植性。 2软件功能模块 DDU作为司乘人员与机车的人机接口,应全面实时为司乘人员提供必要的信息和更多的帮助来指导司机操作;同时也提供必须的测试诊断信息,有利于司乘人员对机车进行必要的测试诊断,所以在软件设计时,目录结构必须清晰明了,界面设计更加人性化,更加直观。下面从功能模块、界面设计、重要功能模块几个方面介绍该软件。 2.1功能模块 该软件的功能模块主要包括主要数据、维护与诊断、机车设置等(功能模块结构如图3)。主要数据包括机车的一些实时的运行状态信息,如网络模块工作状态、辅助系统状态、主电路状态、手动切除信息、列车状态信息、牵引系统信息、WTD状态数据等;维护诊断模块主要包括轮径设置与校正、实时监测数据(I/O状态数据)、版本信息、系统时间、故障信息、故障处理信息等;机车设置主要包括机车长度设置、低恒速设置、车顶隔离开关设置、2/3功率设置、内燃机控制设置、车次设置等。 2.2界面设计 界面是直观展示机车信息的平台,友好清晰、更加人性化的界面显示方式将对司乘人员提供更多的指导和帮助。界面以黑色为主要背景,本着直观、形象、醒目的原则进行设计,采用图标、数字、控件、图形相结合的显示方式。譬如,在DDUA的主界面上显示相关内容:①利用大小为52×58像素的不同颜色的图标醒目直观地提示机车所处区域的信息(交流区、直流区、分相区)、空转、撒砂、停放制动、故障等级等信息;②通过柱状图动态显示当前编组机车的牵引制动力之和与弓网电压、电流以及本机车的各个电机所发挥的实际牵引/制动力;③通过仪表控件和加速度控件显示机车的当前速度和加速度,并且在低恒速工况下,仪表盘的刻度会随之改变,并同时显示当前低恒速下机车的实际速度和设定速度,使之更加人性化;④在界面底部,实时显示编组机车所发生的最新故障,并用不同底色标识不同等级的故障,严重故障用红色,中等故障用白色,一般故障用白色,在有钥匙信号的条件下,司机也可通过按“ACK“键进行故障的确认。DDUA主界面示意图如图4。在DDUB主界面中,利用控件显示编组中各个机车的当前状况,包括受电弓状态、钥匙信息、当前工况(2/3功率、正常模式、低恒速度)、机车编号、当前发生故障项目缩写等,同时可以通过选择查看具体某台机车所发生的某条故障信息。故障信息显示在界图2软件架构设计面底部的故障信息显示栏,通过控件显示,可以清晰地了解当前编组各台机车的运行状态。DDUB主界面示意图如图5。 2.3重要功能 与国内的其他机车显示器软件相比,该软件增加较多新功能,如编组节点反向、手动切除、手动覆盖、内燃机车控制、主控制校正等。下面重点介绍编组节点反向、内燃机车控制和显示器数据同步功能。编组节点反向功能。节点反向处理逻辑如图6。即在重联编组中,当主控机车为实际编组中最后一台机车时,则需要将整个编组的所有与重联相关的信息进行反向显示(主要包括机车重联编组的状态信息,如故障信息、运行条件信息等),并且当主控车节点变化时(包括编组数量变化与主控车位置变化),首先对先前获取的数据缓冲进行清零操作,再根据当前处理后的节点信息获取数据。内燃机车控制功能。该技术为国内首次应用。通过与内燃机车最邻近的电力机车完成对内燃机车的控制。首先在显示器上完成内燃机车设置,根据当前的实际情况设置内燃机车类型和数量,内燃机车设置界面如图7,在内燃机车设置有效后,根据当前的机车运行工况和各个内燃机车牵引制动特征曲线完成对内燃机车的牵引制动力的计算,并在主界面显示内燃机车相关信息,内电重联主界面如图8所示。显示器数据同步功能。南非机车为单司机室结构,2个DDU设备位于司机控制台正中间(分别命名为DDUA、DDUB),由于2个显示器在网络中所处地位等同,任一显示器都可进行数据设置,而当2个显示器数据不一致时,网络则无法判断从哪个显示器获取数据,此时则需要将2个显示器发送的数据进行同步,保证2个显示器对网络系统发送的数据保持一致。同时由于在其中一个显示器中操作而引起显示器界面发生变化,则需要通知另一显示器,使得另一显示器显示界面发生同样的改变,此时需要对另一显示器发送同步显示数据。例如故障确认,当在DDUA显示器中进行确认,故障显示发生改变后,则需通知DDUB显示器该故障的显示也发生改变。显示器数据同步数据通信流程如图9所示。 3结语 目前南非双流制电力机车有40多台完成无故障考核,已经被南非业主签收并投入商业运行,截至2014图9数据同步流程图年12月已累计运行约61万km。显示器应用软件已在现场完成了各项功能性测试,通过2期共半年的客户验证测试与调试,运行状况良好;该软件架构设计与国内机车相比有明显改进,同时目录结构层次更加清晰,具有友好美观的人机交互界面,受到客户的一致好评。 作者:饶天贵 李宇锋 谭军祥 李锐 单位:株洲南车时代电气股份有限公司 软件设计论文:风门控制系统软件设计论文 (1)控制要求 系统上电后,风门处于关闭状态,系统周期检测传感器信号,人车运动过程中会触发微波传感器输出信号,系统则根据传感器信号执行开关风门和风门互锁。人车接近风门时,两侧风门的微波传感器检测到有效运动速度信号,首先进行信号竞争,根据竞争结果开启某一风门。2个风门入口信号4选1采取竞争方法进行选择,即微波移动传感器输出信号A1、A4、B1、B4处于竞争状态,一个检测周期内,只有一个信号有效。2个风门各2个方向。 (2)控制策略 控制系统风门互锁的控制要求并不复杂,关键是有效判断风门区域人员车辆的状态,并根据状态进行开闭风门。人员在巷道内行进过程是随意的,系统需要根据人员在微波传感器检测区域内的最终状态,对人员行进完成状态估计。如图3所示,根据人员的位置和传感器有效信号可以把人员行进的状态和风门控制策略分成9种,如表1所示。风门控制策略是控制系统的优秀,策略制定的优劣直接影响着风门控制的可靠性。表1中根据人员行进的最终位置分为不同的状态估计,结合定时器对人员状态进行状态估计和制定控制策略。 (3)实现方法 有限状态机(FSM)理论是本风门自动控制系统状态转换和控制策略的理论基础。FSM包含有限的状态,但在任一给定时刻必须而且只能处于其中的一个状态,系统的状态变化受事件的驱动,事件是系统的活动或外部输入信号,它受当前状态约束。因此,研究有限状态机的关键就是在其状态空间中找到状态转换的轨迹,这要求在每个状态下全面分析驱动状态转换的事件(包括系统的活动和输入信号)和转换的目的地(即转换后的状态)。每个状态都有其特定的输出(系统的各项功能和性能指标),即系统状态转换伴随着系统的性能指标随时间的变化。风门自动控制系统的动态特性就是通过状态转换表现出来,巷道风门检测区域内人员行进过程中的每个有效位置都相当于一个状态,在任何时刻风门只能处于一个工况状态,工况间的转换受传感器信号即事件的驱动。当传感器信号满足进入某一工况的条件时,风门立即进入该工况下运行,一旦外部事件不受该工况下条件的约束时,风门立即离开该工况寻找另一个工况。每个风门区域可以作为一个对象,该对象有微波传感器和定时器属性,属性取值为开或关。2个操作开门和关门。根据人车通行过程和风门对象属性值的不同组合,可以把工作流程划分为5个状态:初始态,状态1,状态2,状态3,状态4。用统一建模语言中的状态机视图表达,如图4所示。图4风门状态转移示意图该视图中对不同区域设置不同传感器配合定时器对人车运动状态进行分类。从初始状态开始,当人车运动速度满足最低传感器1阈值接近区域入口时,风门开启,进入状态1,此时开启定时器1;若在定时时间到后区域检测不到信号则判断为人车退出风门区域,返回初始状态;若传感器2信号有效则进入状态2,同时开启定时器2,此时判断人车进入风门,人车的行走不会影响状态的改变,直到传感器3信号有效。状态2和状态3的人员已经进入风门,系统处于等待人车通过风门区域。传感器4有效时进入状态4,此时人车前端已经通过风门,系统等待其他部分通过风门区域。此时如果传感器没有信号则进行短暂延时后关闭风门。下一步就是根据状态机视图为PLC编写梯形图程序了。程序中使用了置位指令SET和复位指令RSET进行状态的切换,有些型号的PLC没有提供置位和复位指令,但都有实现置位和复位指令功能的变通方法,可以根据常开常闭寄存器切换,因此利用该状态机视图编程序具有很好的通用性。 (4)结语 风门自动控制系统采用了最小PLC系统,利用微波传感器信号对人车进行区域状态的信号检测,借助于FSM的分析与设计理论,对人车行进状态进行状态估计和分类,用状态机视图描述风门控制系统的静态结构和动态行为,既提高了风门控制系统的自动化水平,也改善了风门控制系统的可靠性。 作者:武超 赵颖 刘瑞国 单位:山东科技大学 山东省泰安市泰安二中 软件设计论文:定速巡航控制系统软件设计论文 1车速的采集 车速传感器可以发出一定占空比的方波信号,设计采用单片机的脉冲模块来捕捉可以用来测量信号的周期。车速采集的程序流程如图2所示。步进电机的转动不但代表汽车的行驶速度,还代表节气门的开度,每转动一定角度就相当于节气门的开度。因此,当输入的实际车速A等于目标车速B时,步进电机将不转动;当输入的实际车速A大于目标车速B时,步进电机会反转,减小节气门开度,从而使实际车速降低至目标车速;当输入的实际车速A小于目标车速B时,步进电机会正转,加大节气门开度,使实际车速升高至目标车速,汽车进入定速巡航控制。 2软件可靠性措施 为了提高软件系统的稳定性和可靠性,采取以下措施:(1)封锁。实际系统中最强的干扰来自自身,如被控的负载电机的通断、状态的变化等,在设计软件时应适当采取措施避开这些干扰。如:当系统要断开或接通大功率负载时应暂停数据采集,等到干扰过去后再继续进行;在适当的地方封锁一些中断源;几个通道互相封锁。这些都是避免或减少干扰的有效方法。(2)程序的失控保护措施。在控制系统中,一般情况下干扰都不会造成计算机系统硬件损坏,但会对软件的运行环境造成不良影响。表现在:数据码和指令码的一些位受到干扰而出现跳变,使程序出现错误,最典型的是程序计数器发生跳变,可能把数据当作指令码。这种程序盲目执行的结果,一方面造成RAM存储器的数据破坏,另一方面可能会进入死循环,使整个系统失效。因此,应采取有效措施避免程序失控。 3Proteus仿真验证 3.1定速巡航控制系统总体仿真电路设计 设计中定速巡航控制系统的主要参数是车速值及节气门开度,因为进行实物测试有设备要求,外围设备比较复杂,而且测试结果不够直观,所以设计最终结果通过Proteus仿真来实现。仿真电路如图3所示。Proteus软件的元件库中拥有AT89C52单片机、ULN2003驱动芯片、步进电机等元件,可满足设计研究仿真需要。Proteus软件中的车速采集信号可通过改变脉冲而改变车速,电动机的转速可直观地显示出来,还可体现节气门开度的大小。 3.2试验结果与分析 在Proteus仿真平台上分别对4种情况进行仿真,即实际车速A等于目标车速B、实际车速A大于目标车速B、实际车速A小于目标车速B及实际车速大于120km/h、小于40km/h,仿真结果分别如图4~7所示。从图4~7可看出:当输入的实际车速A等于目标车速B时,步进电机不转动;当实际车速A大于目标车速B时,步进电动机反转,节气门开度减小;当实际车速A小于目标车速B时,步进电动机正转,节气门开度加大;当实际车速A超过120km/h、低于40km/h(即脉冲频率低于100Hz、高于999Hz)时,巡航控制系统会自动退出,步进电机不转动。表明所设计的软件能实现简单的巡航控制系统指令,满足预定要求。 4结语 该文使用AT89C52单片机作为微处理器,通过车速传感器采集实际车速信号,与预先设定的速度进行对比,运用PID控制方法,调节节气门的开度,从而达到设定的车速,使汽车可以恒速行驶;并对所设计的定速巡航控制系统的硬件电路及软件进行了仿真试验,以保证系统设计的可行性与稳定性。 作者:黄宝山 包凡彪 单位:北京理工大学
智能交通论文:智能交通系统和人工智能系统 智能交通系统(Intelligent transportation Systems,简称ITS)是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、电子控制技术及计算机处理技术等有效地集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。ITS能有效地利用现有交通设施、减少交通负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率、促进社会经济发展、提高人民生活质量,并以推动社会信息化及形成新产业而受到各国的重视。目前已形成世界二十一世纪的发展方向。 交通仿真是智能交通领域的重要分支,它是利用最先进的计算机技术,通过仿真模拟的方法来分析交通问题,辅助交通管理人员做决策。传统上,数学推导、科学实验是进行科学研究、解决科学问题的主要方法。对于交通问题来说,由于参与交通的人很多,影响交通出行的因素也很多,人们很难、甚至无法对交通问题建立精确的数学模型。同时,由于安全、法规,以及开销方面的原因,进行现场交通实验通常也是不可行的。而交通仿真恰恰能够有效地解决上述两个方面的困难。 然而,传统的交通仿真由于设计理念上的原因,并不能从根本上有效地解决交通问题。这是因为,交通系统是一个庞大的复杂系统,必须用对付复杂系统的方法来处理,也就是要用综合的方法,而不是还原分解的方法来处理。 城市交通系统是一个典型的复杂系统: 1)城市交通系统是由经济、环境、人口等因素综合作用的结果,必须全面综合地考虑城市交通和这些系统之间的关系。例如,不能为例城市交通问题的解决,而导致城市生态恶化,危害人居环境;不能为了城市交通的畅通,阻碍城市社会经济活动的健康发展。我们必须在已有工作的基础上,突破传统思维,探索研究此类复杂系统的新途径,而基于人工系统的研究方法正是这种有效途径之一。 2)城市交通问题不存在“一劳永逸”的解决方案。城市交通系统涉及人与社会的动态变化,本身也在不断变化和发展之中,不可避免地需要一个不断深化地认识过程,这类系统实际上不存在精确完备的整体解析模型。因此,无法“一劳永逸”地解决城市交通问题,我们需要基于“不断探索和改善”的原则,研究建立有效可行的计算实验方法体系,为不断地完善城市交通系统的综合可持续发展方案提供科学依据。 3)城市交通问题不存在一般意义下的最优解,更不存在唯一的最优解。首先,基于解析模型的最优解与假设条件直接相关,具有条件敏感性,但对于城市交通这样的问题,假设条件与实际情况往往存在很大差别。其次,解决这些问题一般不存在单一的优化指标,而多层次多目标优化往往导致多个甚至无数个解决方案,就连采用近似模型的多目标优化也是如此。再者,对于这类复杂系统,有时甚至连确定一个量化的综合优化指标也有困难,特别是由于复杂系统长期行为的不可预测性,试图求解其某一最优化解决方案本身就是不可行的。因此,我们应当接受有效解决方案的概念,而且还要接受一般情况下存在多个有效解决方案的事实。在这种情况下,我们应该利用平行系统方法,追求具有动态适应能力的有效解决方案。 基于以上分析,中国科学研自动化所王飞跃研究员提出了人工交通系统的概念。其基本思想是利用人工社会的理论与方法,把交通仿真推向更高的层次、获得更广的视野。它利用基于的建模、面向对象的编程和并行分布式计算等方法和技术,“生长”和“培育”交通系统,即“人工交通系统”。 利用人工交通系统解决问题的思路跟改革开放摸着石头过河差不多,不断探索和改善,使过程、方法更科学化、系统化、综合化,不断改善探索建立城市交通、物流、生态综合发展的理论和方法体系。 人工交通系统有三个优秀组成部分: 一是根据人工社会的原理思想,建立一个来源于现实交通系统又超越现实交通系统的虚拟交通世界; 二是计算实验方法,即在上述的虚拟交通世界里进行可重复的实验,不但可以复原已有的交通拥堵、事故的成因,而且能够预先运行解决方案,从而选择最优的拥堵解决方法和突发事件的紧急预案; 三是平行管理运行,虚拟交通系统与实际交通系统相结合,直接采集现实交通数据,进行超前运算,以判断可能发生的交通事件,提前采取预防措施,为交通的高效畅通提供保障。 人工交通系统具有以下特点: 1)在宏观认识上,人工交通系统不是单纯的讨论交通自身的问题。相反,人工交通系统将交通看作社会整体的一个子系统,与经济、人口、环境、气候等子系统具有平等的地位,并将各个子系统之间的相互衔接、相互联系、相互作用和相互影响作为研究的重点之一。 2)在仿真方法上,人工交通系统属于微观仿真的范畴,但是不局限于研究局部的交通问题。人工交通系统面向大区域的仿真研究,采用复杂性科学中“涌现”的原理,在底层建立单个交通出行元素的模型,通过大交通区域内单个模型之间的相互作用,“涌现”出宏观的交通现象。 3)在实现手段上,人工交通系统不能在单一、孤立的计算机上进行仿真,要使人工交通系统具备真实交通系统的分散性和社会性,必须采用先进的分布式计算方法,如网格和P2P等,在互联网上建立结构化、分散化的虚拟交通路网系统,并且通过终端界面将网络中的真实人吸引到人工交通系统的运行中来,以使每一个模型具有逼近现实的社会属性。 4)在仿真目的上,人工交通系统不是一味的追求逼近现实交通环境和状态。除此之外,人工交通系统可以通过调整参数、添加随机事件等方法产生现实交通系统可能但尚未发生的交通现象,用以制定突发事故的紧急预案、交通控制方案的预评估以及交通参与人员的培训等等。 人工系统说起来有一点抽象,其实说穿了很简单。第一是充分利用计算机技术的发展,第二是仿真与模拟的常态化。仿真不再是一个项目立项前跑一跑看看行不行的手段,仿真要秒秒在、分分在、永远在。它是经验与知识的数字化、动态化和即时化,使人工影响现实,虚拟影响实在。 人工交通系统完善之后,人们可以像玩网络游戏一样,作为一个行人或司机加入到系统中,不必出门即可体验交通;交警同志可以在人工交通系统中学习指挥交通,而不必担心造成拥堵;交通分析人员可以利用人工交通系统研究各种突发事故对交通的影响,而不必担心人民的生命财产受到威胁;交通管理和决策人员可以在人工交通系统试验交通政策和方案,而不必承担决策失败的风险。 智能交通论文:中国智能交通系统发展框架构想 摘 要:八十年代以来,世界一些发达国家纷纷投入智能交通系统(ITS)的研究与开发,并已形成二十一世纪交通运输系统的发展方向。我国是一个发展中国家,随着经济的高速发展,城市化、汽车化急速发展,导致交通拥挤、事故增多、环境污染等问题日益恶化。本文针对我国的实际情况,对发展ITS的必要性、紧迫性进行分析,并对发展我国ITS的框架提出了设想。 关键词:ITS 信息管理 通信 电子收费系统 一、中国发展ITS的必要性与紧迫性 1.ITS的概念及其意义 ITS(Intelligent Transportation System)是以信息通信技术将人、车、路三者紧密协调、和谐统一,而建立起的大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输管理系统。 ITS将有效地利用现有交通设施、减少交通负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率、促进社会经济发展、提高人民生活质量,并以推动社会信息化及形成新产业受到各国的重视。目前已形成世界二十一世纪的发展方向。 2.发展中国ITS的必要性 1)中国是一个经济持续发展的发展中国家,改革开放以来,城市化与汽车化发展十分迅猛。改革开放前,城市化水平不足19%,目前已经发展到超过30%,预测2010年将接近50%;机动车拥有量目前已达6000万辆,并以每年10%以上的速度增长,预计2010年达到1.3亿多辆; 2)中国城市交通的特点是混合交通,目前自行车拥有量超过1.8亿辆,如果公共交通服务水平不提高,城市交通结构不改善,自行车拥有量将会有增无减; 3)改革开放以来,中国道路交通设施及管理设施虽然有较大改观,但跟不上机动车增长速度。总体水平与发达国家有较大差距,特别是大多数城市路网结构不合理,道路功能不完善,道路系统不健全。 交通管理设施缺乏,管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心,大多只是实现了监视功能,而远没有发挥控制功能的效应; 4)中国城市的大气质量恶化,已逐步由无烟煤污染转变为机动车尾气污染。其主要原因是交通拥堵、车速下降以及车况差、车辆技术性能低等,致使在世界十大空气污染最严重的城市中,我国就据之有七。同时,车辆状况差也直接影响到城市交通,并已成为制约我国城市交通的重要因素。以车况较好的北京市为例,平均日故障次数达500次以上,给城市交通带来巨大压力。 二、中国发展ITS的主导思想 从上述必要性与紧迫性分析得到如下结论: 1.中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距,加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架; 2.中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业; 3.二十一世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制的集约化;管理设施现代化;管理手段网络化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社会化。因此中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。 三、中国发展ITS的目标及基本框架 综上所述,中国ITS的发展框架应逐步实现以下三个阶段目标: (一)前期阶段(5年) 1.目标 缓解交通需求矛盾,提高交通通行能力,减少中心区交通负荷。 2.措施 1)完善道路网系统功能,实施主干道(含快速路)的交通监控; 2)加强交通需求管理(TDM),实施中心主要道路的收费管理,缓解中心区交通压力; 3)减少路口非机动车干扰,实施机动车—非机动车时空分离及对自行车实行IC卡管理; 4)路口渠化。实施信号灯优化配时及多相位信号控制; 5)提高公交服务水平。吸引一部分交通量,实施公交优先道路及优先信号; 6)公交线路网智能调度系统及信息服务系统。该系统运用GPS和计算机技术、信息网络技术实施运行起讫点的调度,运行期间的控制、突发事件的处理,并向乘客提供实时的车辆运营情况,车辆间隔时间等服务信息; 7)建立城市机动车紧急救援系统。机动车突发故障是目前造成我国城市交通拥堵的重要原因,及时、有效地处理故障将大幅度减轻交通堵塞的发生。依靠成熟的GPS定位技术、通信技术、计算机网络技术,并利用城市现有厂、站、救援车辆资源,再加以适当扩充,可以很快形成生产力; 8)严格执法,加强违章处理,实施电子抓拍和电视监视等科技手段; 9)开展动态交通分配理论方法研究,实施集中式交通控制系统软件的开发。 3.目的 该阶段的目的是充分利用现有条件,主要解决中心区交通拥堵,有目的地改进交通控制中心监控系统,改善交通结构,减少交通需求,为ITS创造必要的技术条件和交通环境。 4.阶段任务 该阶段同时要完成以下任务: 1)ITS标准化的制定; 2)ITS相关部门完成本行业ITS发展规划及信息化建设目标; 3)加强宣传、教育,发动有关企业开展ITS开发; 4)加强国际交流,了解国际ITS的动态,消化、吸收国际先进技术,研发我国ITS技术及产品; 5)进行ITS示范工程建设,推广应用ITS技术; (二)发展阶段(10年) 1.目标 在综合信息网络平台下,形成信息管理、信息通信、信息服务子系统,实现交通信息双向交互;实施交通指挥、控制,达到减少堵塞时间、降低交通事故、出行便捷及保护环境的目的。 2.措施 初步建设以下各系统: 1)城市信息管理系统 该系统按城市GIS数据库、信息网络、车辆管理信息等分步建设,不仅为ITS系统提供直接相关的动、静态信息,同时也为未来城市发展提供各项信息服务。 2)道路交通信息通信系统 该系统由信息采集、信息处理及信息三部分组成。 信息采集:实时采集交通拥挤、事故发生、道路施工、气候变化及停车泊位等信息。 信息处理、分析:采集的各项信息经交通信息中心进行处理和分析。 信息:将经过整理的实时信息及分析后的预测信息通过无线通信、有线广播、电子显示屏、net网,车载器向出行者及驾驶员。 3)微波接入网系统 该系统与交通管理监控系统及交通管理信息系统联网,提供开放式联网支持,通过车载单元(微波标识卡)和路边单元(微波天线及其控制器)有效地采集交通数据,提供信息及交通控制。 4)网络下的电子收费系统 该系统是车路间信息通信系统,通过微波通信技术实行不停车收费。该系统将在全区域内实现收费路网“一卡通”。 5)多式联运管理服务系统 该系统采取计算机网络技术将各交通方式的运费、管理、服务系统联网,为客、货运输提供联运服务,提高效率和管理水平。 3.目的 该阶段的目的是信息通信网络化,建立信息通信平台,实行人、车、路之间相互传递实时、准确信息。 4.阶段任务 该阶段需要同时完成以下任务: 1)ITS相关部门在信息平台建设中,要统一规划,联合攻关; 2)形成产、学、研一体化,推进信息产业的开发和产品研制; 3)加快智能车辆的研制生产,以适应ITS发展对汽车技术提出的要求; 4)有指导性地抓好示范工程; 5)国际间的交流与合作。 (三)成熟阶段(10年) 1.目标 以ITS的发展推动信息化社会的进程,创立新产业,开拓新市场。 2.措施 1)完善交通基础设施,并达到世界发达国家现有水平; 2)在城市综合交通实现规划、管理、运营智能化的基础上,逐步实现全国各交通方式的综合运输规划、管理运营智能化; 3)城市交通结构趋于合理,公交运量占较大比重; 4)完成车间通信系统; 5)成批生产电动汽车、环保车辆及智能车辆; 6)建立社会化信息服务系统; 7)形成ITS新产业。 3.目的 1)建立一种大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的智能化运输综合管理系统; 2)实现科教兴国和社会可持续发展的战略目标; 3)推动人类迈进信息化社会。 四、结 语 本文从我国的实际情况出发,提出了我国ITS发展的框架设想,计划用5个5年计划的时间实现ITS的发展目标。设想必定会存在主观臆想或脱离实际,仅作为抛砖引玉,引起大家讨论。设想虽然对其中的技术关键没有过多涉及,但技术问题也非常重要,是一只到达设想彼岸的船。因此,也望相关专业的同行一起讨论,共谋大计。 我们一直认为在技术上,我们国家绝不比其他国家落后,虽然在发展ITS的基础条件上远不如发达国家,但只要坚持“两弹一星”的创业精神,一定会实现工业化的宏伟蓝图。 智能交通论文:发展我国智能交通系统的思考 摘 要 智能交通系统是现在交通运输发展的趋势,就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍,对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 关键词 智能交通 运输系统 智能运输系统(Intelligent Transport System)的主要思想是将传统的交通系统看成是人、车、路的统一体,运用计算机、通信、人工智能、传感器等领域的先进成果来彻底改变目前被动式的交通局面,使人在驾驶过程中可以随时通过GPS/GIS、广播、信息板等手段了解目前的交通状况,而交通管理部门则可通过道路上的车辆传感器、视频摄像机等设备随时了解各个路段的交通情况,并随时对各个交通路口的交通信号进行调整以及对外界进行信息,使整个交通系统的通行能力达到最大。 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失,据研究报道,美国每年因交通阻塞造成的经济损失约410亿美元,日本东京每年因交通拥挤造成的时间损失相当于 1 000多亿美元,欧洲每年因交通事故、交通拥挤和环境污染造成的经济损失分别为500~5000和50~500亿欧元。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。 1 智能交通发展的现状 对智能运输系统的研究许多国家都投入了巨大的人力和物力,并成为继航空航天、军事领域之后高新技术应用最集中的领域。目前已形成以美国、日本、欧洲为代表的三大研究中心。 在美国,对ITS的研究虽然起步最晚,但由于投入较多,目前已处于该领域的领先水平。1991年,美国开始对ITS研究进行投资,仅1994~1995年就确定了104项研究项目,并成立了专门组织,着手制定ITS的研究开发计划,到1997年投资近7亿美元;1998年6月9日美国总统克林顿签署了“面向21世纪运输权益法案(Transportation Equity Act of the 21th Century)”。该法案的确定为美国公路系统的继续发展和重建带来了创纪录的投资。法案跨度为6个财政年度(1998~2003),拨款总金额为2 178.9亿美元,其中有相当一部分用于支持ITS的进一步研究与开发。欧洲在ITS的研究方面采取整个欧洲一体化的方针,由政府、企业和个人三方面共同出资进行智能运输系统的研究,著名的项目有PROMETHEUS和DRIVE等,其中DRIVE工程是目前世界上交通运输界规模最大的合作研究计划,共有12个国家的700多个单位参加,经费达5亿欧元。日本从20世纪70年代就开始了对汽车交通综合控制系统的研究,并成立了全国性的ITS推进组织,是对ITS进行研究最早、实用化程度最高的国家。目前已建立了较为完备的交通控制、信息服务等综合体系,并基本完成了覆盖全国的电子地图的绘制工作,有400万台汽车导航仪在使用,其中120万台可接收信息。 我国在ITS领域的研究起步较晚,但随着全球范围智能交通技术研究的兴起,进入20世纪80年代,我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面,北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统;另一方面,国家加大了自主开发的步伐,如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统HT-UTCS,上海交通大学与上海市交警总队合作开发的SUATS系统等;1998年交通部正式批准成立了ISO/TC204中国委员会,秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心,代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动,现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外,我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”,并逐步推广到全国100多个城市。 2 中国发展智能交通的必要性和紧迫性 中国是一个经济持续发展的发展中国家,改革开放以来,城市化与汽车化发展十分迅猛。改革开放前,城市化水平不足19%,目前已经发展到超过30%,预测2010年将接近50%;机动车拥有量以每年10%以上的速度增长,预计2010年达到13亿多辆。中国城市交通的特点是混合交通,目前自行车拥有量超过1.8亿辆,如果公共交通服务水平不提高,城市交通结构不改善,自行车拥有量将会有增无减。 改革开放以来,中国道路交通设施及管理设施虽然有较大改观,但跟不上机动车增长速度。总体水平与发达国家有较大差距,特别是大多数城市路网结构不合理,道路功能不完善,道路系统不健全。交通管理设施缺乏,管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心,大多只是实现了监视功能,而远没有发挥控制功能的效应。 中国城市的大气质量恶化,已逐步由煤烟型污染转变为机动车尾气污染。其主要原因是交通拥堵、车速下降以及车况差、车辆技术性能低等,致使中国处在世界十大空气污染最严重的城市之中。同时,车辆状况差也直接影响到城市交通,并已成为制约我国城市交通的重要因素。 3 中国发展ITS的主导思想 中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距,加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架。 中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业。 21世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制集约化;管理设施现代化;管理手段网络化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社会化。因此,中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。 4 发展中国智能运输系统的对策 中国经过改革开放20多年来的建设,交通运输的发展取得了有目共睹的成就。全社会各种运输方式完成的客运量和旅客周转量、货运量和货物周转量有了较大幅度的提高,交通运输技术装备得到明显的改善,使得中国交通运输已从“限制型”向“适应型”过渡,已从满足“量”的需要向满足“质”的需要过渡,已经从“卖方市场”向“买方市场”过渡,并且公路运输发展成为交通运输的主力军。但与发达国家相比,仍存在着一些差距,如交通运输基础设施总量不足的矛盾依然存在;交通运输设施在技术装备、服务质量等方面还很不适应国民经济持续发展的需要,与国际水平相比差距较大;部分地区、部分运输方式和一些运输方向上存在着运力过剩、低水平恶性竞争的现象等。 纵观美国、日本等发达国家的交通运输发展经验,不同经济发展时期,其交通运输发展具有不同的特征,尽管世界各国情况不同,条件也有相当的差异,但这种特征却有着一定程度的共性。和发达国家相比,虽然中国目前经济发展水平尚有较大差距,但改革开放的政策使我们的发展速度较快,发达国家今天遇到的问题,我们已经或者今后必将会深刻地感受到,为使交通运输业适应21世纪的要求,我们应采取积极的对策,根据国情发展中国的智能运输系统。 4.1 打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作 目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。 4.2 建立ITS协调组织机构 中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安、建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITS America,日本的VERTIS及欧州的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性、兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 4.3 注重人才的培养 随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。 4.4 当前迫切需要解决的问题 作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目入手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化;ITS中的城市交通管理系统;先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统;先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。 智能交通论文:浅论我国智能交通系统的发展对策 论文关键词:智能交通 运输系统 发展 状况 对策 论文摘要:智能交通系统是现在交通运输发展的趋势,本文就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍,对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 智能运输系统(Intelligent Transport System)的主要思想是将传统的交通系统看成是人、车、路的统一体,运用计算机、通信、人工智能、传感器等领域的先进成果来彻底改变目前被动式的交通局面,使人在驾驶过程中可以随时通过GPS/GIS、广播、信息板等手段了解目前的交通状况,而交通管理部门则可通过道路上的车辆传感器、视频摄像机等设备随时了解各个路段的交通情况,并随时对各个交通路口的交通信号进行调整以及对外界进行信息,使整个交通系统的通行能力达到最大。 一、智能交通发展的现状 对智能运输系统的研究许多国家都投入了巨大的人力和物力,并成为继航空航天、军事领域之后高新技术应用最集中的领域。目前已形成以美国、日本、欧洲为代表的三大研究中心。 在美国,对ITS的研究虽然起步最晚,但由于投入较多,目前已处于该领域的领先水平。1991年,美国开始对ITS研究进行投资,仅1994~1995年就确定了104项研究项目,并成立了专门组织,着手制定ITS的研究开发计划,到1997年投资近7亿美元;1998年6月9日美国总统克林顿签署了“面向21世纪运输权益法案(Transportation Equity Act of the 21th Century)”。该法案的确定为美国公路系统的继续发展和重建带来了创纪录的投资。法案跨度为6个财政年度(1998~2003),拨款总金额为2178.9亿美元,其中有相当一部分用于支持ITS的进一步研究与开发。欧洲在ITS的研究方面采取整个欧洲一体化的方针,由政府、企业和个人三方面共同出资进行智能运输系统的研究,著名的项目有PROMETHEUS和DRIVE等,其中DRIVE工程是目前世界上交通运输界规模最大的合作研究计划,共有12个国家的700多个单位参加,经费达5亿欧元。日本从20世纪70年代就开始了对汽车交通综合控制系统的研究,并成立了全国性的ITS推进组织,是对ITS进行研究最早、实用化程度最高的国家。目前已建立了较为完备的交通控制、信息服务等综合体系,并基本完成了覆盖全国的电子地图的绘制工作,有400万台汽车导航仪在使用,其中120万台可接收信息。 我国在ITS领域的研究起步较晚,但随着全球范围智能交通技术研究的兴起,进入20世纪80年代,我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面,北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统;另一方面,国家加大了自主开发的步伐,如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统HT-UTCS,上海交通大学与上海市交警总队合作开发的SUATS系统等;1998年交通部正式批准成立了ISO/TC204中国委员会,秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心,代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动,现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外,我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”,并逐步推广到全国100多个城市。 二、智能交通系统建设的意义 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。 交通运输是国民经济的基础产业,对于经济发展和社会进步具有极其重要的作用。公路交通运输以其机动性好、可以实现“门到门”直达运输以及运送速度快的特点,成为我国城市和城间中短途客货运输的主要方式。加快交通基础设施建设,综合运用检测、通信、计算机、控制、GPS和GIS等现代高新技术,提高交通基础设施和运输装备的利用效率、减少交通公害对加速发展我国公路交通运输事业具有十分重要的意义。这是公路智能交通运输工程需要解决的关键问题。 三、中国发展ITS的主导思想 中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距,加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架。 中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业。 21世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制集约化;管理设施现代化;管理手段网络化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社会化。因此,中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。 四、发展中国智能运输系统的对策 1、打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作 目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。 2、建立ITS协调组织机构 中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安、建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITS America,日本的VERTIS及欧州的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性、兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 3、注重人才的培养 随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。 4、当前迫切需要解决的问题 作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目入手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化;ITS中的城市交通管理系统;先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统;先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。 智能交通论文:浅谈智能交通系统在我国的发展现状与对策 论文关键词:智能交通;运输系统;发展;状况;对策 论文摘要:智能交通技术是一项起源于美国的新兴技术,各个国家在引进的时候都必须考虑本国的实际情况,充分考虑引进技术与本国文化的整合,考虑技术位差。任何新技术如果没有现有技术对之消化吸收就是失败的,所以各个国家在制定本国ITS发展内容时,必须对本国现有技术进行整合,然后再把与现有技术相近的内容作为自己的近期发展目标。本文就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍,对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。 交通运输是国民经济的基础产业,对于经济发展和社会进步具有极其重要的作用。公路交通运输以其机动性好、可以实现“门到门”直达运输以及运送速度快的特点,成为我国城市和城间中短途客货运输的主要方式。加快交通基础设施建设,综合运用检测、通信、计算机、控制、GPS和GIS等现代高新技术,提高交通基础设施和运输装备的利用效率、减少交通公害对加速发展我国公路交通运输事业具有十分重要的意义。这是公路智能交通运输工程需要解决的关键问题。 一、智能交通技术在我国的发展现状 中国是一个发展中国家,交通运输基础设施短缺,需要加快建设,另一方面也存在交通设施利用率低、管理技术落后、交通安全形式严峻等问题。鉴于我国道路在未来20年内仍然处于建设期(根据“五纵七横”公路主骨架的布局框架,建设12条约35000公里以高等级公路组成的国道主干线),而这一期间正是智能交通技术在全世界进入全面实施阶段,中国也需要根据中国公路运输的实际需求探讨在中国公路运输网中应用智能交通技术来提高运输效率、保障安全和保护环境的可能性。2000年,国家交通部、建设部,公安部联合全国各大科研院所和多家高校制定了符合我国国情的《国家ITS体系框架》规定我国ITS发展主要集中在不停车收费、出行者信息服务、城市交通管理、公共交通系统、智能公路系统等9个方面。 我国ITS研究可以追朔于80年代的公路收费系统研制,那时国家科技攻关项目“津塘疏港公路交通工程研究”于首次在高等级公路上把计算机技术、通信技术和电子技术用于监控和管理系统;进入90年代,我国开始关注国际上ITS的发展。1995年,交通部ITS工程研究中心进行了GPS(卫星定位系统)与导驾系统研究、基于GPS的路政车辆管理系统等一系列项目研究,交通部还与各省厅开展了“网络环境下不停车收费系统”的联合攻关。1999年。由交通部、科技部、建设部等十多个相关部门组成了国家智能交通系统工程技术研究中心,将ITS。未来交通建设和发展的优先领域予以重点支持。由于世界各国把不停车收费系统作为ITS领域最先投入应用的系统开发,以此来扩大道路建设资金来源,缓解收费站交通堵塞,减少环境污染,所以我国也把联网收费、不停车收费系统的开发和应用列为国家ITS领域首先启动的项目。 从1998年初开始,交通部就组织开展了“网络环境下的不停车收费系统研究”,并在4个省市进行了示范工程。1999年1月1日,广州市“一卡通”不停车收费系统投入运行,到目前已开通不停车收费车道40余条。同时,围绕交通监控、汽车智能导航等系统,以及一大批科研成果及技术产品得到实际应用,对提高社会和公交出租车辆通行效率,改善城市整体交通状况都起到了极大的推动作用。 ITS建设投入已经达到40亿50亿元,据了解,预计到2010年,“五纵七横”国道主干网将基本建成,网络将贯穿全国主要大中城市,到2015年国道主干线和公路主枢纽系统将全面建成,构筑起以高速公路为主体的公路运输主骨架。在这个完善的道路网络里,绝大部分已建和所有新建的高速公路都预埋了比较充裕的管道,部分管孔已铺设了光纤,它将是承载智能交通业务的良好基础设施。仅以基础设施建设为例,我国将建设3.5万公里的高等级公路,在高等级公路的建设中。有相当一部分需要建设通信、监控和收费系统,目前这一部分投资一般占总投资的4%~5%。1999年,我国公路建设投资达2000亿元以上,如果其中的1000亿元用于高等级公路建设,那么通信、监控和收费系统方面的投资将达到40亿50亿元,这仅仅是当前通信、监控和收费系统ITS应用的初级水平。如果考虑到城市基础设施的建设以及今后ITS应用水平的提高等诸多因素,我国的ITS市场规模将以百亿元、甚至千亿元计算。随着经济的快速发展,ITS的研发和应用将会越来越新、越来越快,为我国的高新技术产业、众多商家提供了一个巨大的商机和市场,我国即将掀起ITS产业建设的热潮,智能交通将给我们的生活带来极大的变化。 二、发展中国智能运输系统的对策 中国经过改革开放20多年来的建设,交通运输的发展取得了有目共睹的成就。全社会各种运输方式完成的客运量和旅客周转量、货运量和货物周转量有了较大幅度的提高,交通运输技术装备得到明显的改善,使得中国交通运输已从“限制型”向“适应型”过渡,已从满足“量”的需要向满足“质”的需要过渡,已经从“卖方市场”向“买方市场”过渡,并且公路运输发展成为交通运输的主力军。但与发达国家相比,仍存在着一些差距。和发达国家相比,虽然中国目前经济发展水平尚有较大差距,但改革开放的政策使我们的发展速度较快,发达国家今天遇到的问题,我们已经或者今后必将会深刻地感受到,为使交通运输业适应21世纪的要求,我们应采取积极的对策,根据国情发展中国的智能运输系统。 1、打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作 目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。 2、建立ITS协调组织机构 中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安,建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITSAmerica,日本的VERTIS及欧洲的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性,兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 3、注重人才的培养 随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。 4、当前迫切需要解决的问题 作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目人手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化-ITS中的城市交通管理系统,先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统t先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。 智能交通论文:中国智能交通系统发展框架构想 摘 要:八十年代以来,世界一些发达国家纷纷投入智能交通系统(ITS)的研究与开发,并已形成二十一世纪交通运输系统的发展方向。我国是一个发展中国家,随着经济的高速发展,城市化、汽车化急速发展,导致交通拥挤、事故增多、环境污染等问题日益恶化。本文针对我国的实际情况,对发展ITS的必要性、紧迫性进行分析,并对发展我国ITS的框架提出了设想。 关键词:ITS 信息管理 通信 电子收费系统 一、中国发展ITS的必要性与紧迫性 1.ITS的概念及其意义 ITS(Intelligent Transportation System)是以信息通信技术将人、车、路三者紧密协调、和谐统一,而建立起的大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输管理系统。 ITS将有效地利用现有交通设施、减少交通负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率、促进社会经济发展、提高人民生活质量,并以推动社会信息化及形成新产业受到各国的重视。目前已形成世界二十一世纪的发展方向。 2.发展中国ITS的必要性 1)中国是一个经济持续发展的发展中国家,改革开放以来,城市化与汽车化发展十分迅猛。改革开放前,城市化水平不足19%,目前已经发展到超过30%,预测2010年将接近50%;机动车拥有量目前已达6000万辆,并以每年10%以上的速度增长,预计2010年达到1.3亿多辆; 2)中国城市交通的特点是混合交通,目前自行车拥有量超过1.8亿辆,如果公共交通服务水平不提高,城市交通结构不改善,自行车拥有量将会有增无减; 3)改革开放以来,中国道路交通设施及管理设施虽然有较大改观,但跟不上机动车增长速度。总体水平与发达国家有较大差距,特别是大多数城市路网结构不合理,道路功能不完善,道路系统不健全。 交通管理设施缺乏,管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心,大多只是实现了监视功能,而远没有发挥控制功能的效应; 4)中国城市的大气质量恶化,已逐步由无烟煤污染转变为机动车尾气污染。其主要原因是交通拥堵、车速下降以及车况差、车辆技术性能低等,致使在世界十大空气污染最严重的城市中,我国就据之有七。同时,车辆状况差也直接影响到城市交通,并已成为制约我国城市交通的重要因素。以车况较好的北京市为例,平均日故障次数达500次以上,给城市交通带来巨大压力。 二、中国发展ITS的主导思想 从上述必要性与紧迫性分析得到如下结论: 1.中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距,加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架; 2.中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业; 3.二十一世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制的集约化;管理设施现代化;管理手段网络化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社会化。因此中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。 三、中国发展ITS的目标及基本框架 综上所述,中国ITS的发展框架应逐步实现以下三个阶段目标: (一)前期阶段(5年) 1.目标 缓解交通需求矛盾,提高交通通行能力,减少中心区交通负荷。 2.措施 1)完善道路网系统功能,实施主干道(含快速路)的交通监控; 2)加强交通需求管理(TDM),实施中心主要道路的收费管理,缓解中心区交通压力; 3)减少路口非机动车干扰,实施机动车—非机动车时空分离及对自行车实行IC卡管理; 4)路口渠化。实施信号灯优化配时及多相位信号控制; 5)提高公交服务水平。吸引一部分交通量,实施公交优先道路及优先信号; 6)公交线路网智能调度系统及信息服务系统。该系统运用GPS和计算机技术、信息网络技术实施运行起讫点的调度,运行期间的控制、突发事件的处理,并向乘客提供实时的车辆运营情况,车辆间隔时间等服务信息; 7)建立城市机动车紧急救援系统。机动车突发故障是目前造成我国城市交通拥堵的重要原因,及时、有效地处理故障将大幅度减轻交通堵塞的发生。依靠成熟的GPS定位技术、通信技术、计算机网络技术,并利用城市现有厂、站、救援车辆资源,再加以适当扩充,可以很快形成生产力; 8)严格执法,加强违章处理,实施电子抓拍和电视监视等科技手段; 9)开展动态交通分配理论方法研究,实施集中式交通控制系统软件的开发。 3.目的 该阶段的目的是充分利用现有条件,主要解决中心区交通拥堵,有目的地改进交通控制中心监控系统,改善交通结构,减少交通需求,为ITS创造必要的技术条件和交通环境。 4.阶段任务 该阶段同时要完成以下任务: 1)ITS标准化的制定; 2)ITS相关部门完成本行业ITS发展规划及信息化建设目标; 3)加强宣传、教育,发动有关企业开展ITS开发; 4)加强国际交流,了解国际ITS的动态,消化、吸收国际先进技术,研发我国ITS技术及产品; 5)进行ITS示范工程建设,推广应用ITS技术; (二)发展阶段(10年) 1.目标 在综合信息网络平台下,形成信息管理、信息通信、信息服务子系统,实现交通信息双向交互;实施交通指挥、控制,达到减少堵塞时间、降低交通事故、出行便捷及保护环境的目的。 2.措施 初步建设以下各系统: 1)城市信息管理系统 该系统按城市GIS数据库、信息网络、车辆管理信息等分步建设,不仅为ITS系统提供直接相关的动、静态信息,同时也为未来城市发展提供各项信息服务。 2)道路交通信息通信系统 该系统由信息采集、信息处理及信息三部分组成。 信息采集:实时采集交通拥挤、事故发生、道路施工、气候变化及停车泊位等信息。 信息处理、分析:采集的各项信息经交通信息中心进行处理和分析。 信息:将经过整理的实时信息及分析后的预测信息通过无线通信、有线广播、电子显示屏、net网,车载器向出行者及驾驶员。 3)微波接入网系统 该系统与交通管理监控系统及交通管理信息系统联网,提供开放式联网支持,通过车载单元(微波标识卡)和路边单元(微波天线及其控制器)有效地采集交通数据,提供信息及交通控制。 4)网络下的电子收费系统 该系统是车路间信息通信系统,通过微波通信技术实行不停车收费。该系统将在全区域内实现收费路网“一卡通”。 5)多式联运管理服务系统 该系统采取计算机网络技术将各交通方式的运费、管理、服务系统联网,为客、货运输提供联运服务,提高效率和管理水平。 3.目的 该阶段的目的是信息通信网络化,建立信息通信平台,实行人、车、路之间相互传递实时、准确信息。 4.阶段任务 该阶段需要同时完成以下任务: 1)ITS相关部门在信息平台建设中,要统一规划,联合攻关; 2)形成产、学、研一体化,推进信息产业的开发和产品研制; 3)加快智能车辆的研制生产,以适应ITS发展对汽车技术提出的要求; 4)有指导性地抓好示范工程; 5)国际间的交流与合作。 (三)成熟阶段(10年) 1.目标 以ITS的发展推动信息化社会的进程,创立新产业,开拓新市场。 2.措施 1)完善交通基础设施,并达到世界发达国家现有水平; 2)在城市综合交通实现规划、管理、运营智能化的基础上,逐步实现全国各交通方式的综合运输规划、管理运营智能化; 3)城市交通结构趋于合理,公交运量占较大比重; 4)完成车间通信系统; 5)成批生产电动汽车、环保车辆及智能车辆; 6)建立社会化信息服务系统; 7)形成ITS新产业。 3.目的 1)建立一种大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的智能化运输综合管理系统; 2)实现科教兴国和社会可持续发展的战略目标; 3)推动人类迈进信息化社会。 四、结 语 本文从我国的实际情况出发,提出了我国ITS发展的框架设想,计划用5个5年计划的时间实现ITS的发展目标。设想必定会存在主观臆想或脱离实际,仅作为抛砖引玉,引起大家讨论。设想虽然对其中的技术关键没有过多涉及,但技术问题也非常重要,是一只到达设想彼岸的船。因此,也望相关专业的同行一起讨论,共谋大计。 我们一直认为在技术上,我们国家绝不比其他国家落后,虽然在发展ITS的基础条件上远不如发达国家,但只要坚持“两弹一星”的创业精神,一定会实现工业化的宏伟蓝图。 智能交通论文:发展我国智能交通系统的思考 摘 要 智能交通系统是现在交通运输发展的趋势,就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍,对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 关键词 智能交通 运输系统 智能运输系统(Intelligent Transport System)的主要思想是将传统的交通系统看成是人、车、路的统一体,运用计算机、通信、人工智能、传感器等领域的先进成果来彻底改变目前被动式的交通局面,使人在驾驶过程中可以随时通过GPS/GIS、广播、信息板等手段了解目前的交通状况,而交通管理部门则可通过道路上的车辆传感器、视频摄像机等设备随时了解各个路段的交通情况,并随时对各个交通路口的交通信号进行调整以及对外界进行信息,使整个交通系统的通行能力达到最大。 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失,据研究报道,美国每年因交通阻塞造成的经济损失约410亿美元,日本东京每年因交通拥挤造成的时间损失相当于 1 000多亿美元,欧洲每年因交通事故、交通拥挤和环境污染造成的经济损失分别为500~5000和50~500亿欧元。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。 1 智能交通发展的现状 对智能运输系统的研究许多国家都投入了巨大的人力和物力,并成为继航空航天、军事领域之后高新技术应用最集中的领域。目前已形成以美国、日本、欧洲为代表的三大研究中心。 在美国,对ITS的研究虽然起步最晚,但由于投入较多,目前已处于该领域的领先水平。1991年,美国开始对ITS研究进行投资,仅1994~1995年就确定了104项研究项目,并成立了专门组织,着手制定ITS的研究开发计划,到1997年投资近7亿美元;1998年6月9日美国总统克林顿签署了“面向21世纪运输权益法案(Transportation Equity Act of the 21th Century)”。该法案的确定为美国公路系统的继续发展和重建带来了创纪录的投资。法案跨度为6个财政年度(1998~2003),拨款总金额为2 178.9亿美元,其中有相当一部分用于支持ITS的进一步研究与开发。欧洲在ITS的研究方面采取整个欧洲一体化的方针,由政府、企业和个人三方面共同出资进行智能运输系统的研究,著名的项目有PROMETHEUS和DRIVE等,其中DRIVE工程是目前世界上交通运输界规模最大的合作研究计划,共有12个国家的700多个单位参加,经费达5亿欧元。日本从20世纪70年代就开始了对汽车交通综合控制系统的研究,并成立了全国性的ITS推进组织,是对ITS进行研究最早、实用化程度最高的国家。目前已建立了较为完备的交通控制、信息服务等综合体系,并基本完成了覆盖全国的电子地图的绘制工作,有400万台汽车导航仪在使用,其中120万台可接收信息。 我国在ITS领域的研究起步较晚,但随着全球范围智能交通技术研究的兴起,进入20世纪80年代,我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面,北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统;另一方面,国家加大了自主开发的步伐,如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统HT-UTCS,上海交通大学与上海市交警总队合作开发的SUATS系统等;1998年交通部正式批准成立了ISO/TC204中国委员会,秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心,代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动,现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外,我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”,并逐步推广到全国100多个城市。 2 中国发展智能交通的必要性和紧迫性 中国是一个经济持续发展的发展中国家,改革开放以来,城市化与汽车化发展十分迅猛。改革开放前,城市化水平不足19%,目前已经发展到超过30%,预测2010年将接近50%;机动车拥有量以每年10%以上的速度增长,预计2010年达到13亿多辆。中国城市交通的特点是混合交通,目前自行车拥有量超过1.8亿辆,如果公共交通服务水平不提高,城市交通结构不改善,自行车拥有量将会有增无减。 改革开放以来,中国道路交通设施及管理设施虽然有较大改观,但跟不上机动车增长速度。总体水平与发达国家有较大差距,特别是大多数城市路网结构不合理,道路功能不完善,道路系统不健全。交通管理设施缺乏,管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心,大多只是实现了监视功能,而远没有发挥控制功能的效应。 中国城市的大气质量恶化,已逐步由煤烟型污染转变为机动车尾气污染。其主要原因是交通拥堵、车速下降以及车况差、车辆技术性能低等,致使中国处在世界十大空气污染最严重的城市之中。同时,车辆状况差也直接影响到城市交通,并已成为制约我国城市交通的重要因素。 3 中国发展ITS的主导思想 中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距,加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架。 中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业。 21世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制集约化;管理设施现代化;管理手段网络化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社会化。因此,中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。 4 发展中国智能运输系统的对策 中国经过改革开放20多年来的建设,交通运输的发展取得了有目共睹的成就。全社会各种运输方式完成的客运量和旅客周转量、货运量和货物周转量有了较大幅度的提高,交通运输技术装备得到明显的改善,使得中国交通运输已从“限制型”向“适应型”过渡,已从满足“量”的需要向满足“质”的需要过渡,已经从“卖方市场”向“买方市场”过渡,并且公路运输发展成为交通运输的主力军。但与发达国家相比,仍存在着一些差距,如交通运输基础设施总量不足的矛盾依然存在;交通运输设施在技术装备、服务质量等方面还很不适应国民经济持续发展的需要,与国际水平相比差距较大;部分地区、部分运输方式和一些运输方向上存在着运力过剩、低水平恶性竞争的现象等。 纵观美国、日本等发达国家的交通运输发展经验,不同经济发展时期,其交通运输发展具有不同的特征,尽管世界各国情况不同,条件也有相当的差异,但这种特征却有着一定程度的共性。和发达国家相比,虽然中国目前经济发展水平尚有较大差距,但改革开放的政策使我们的发展速度较快,发达国家今天遇到的问题,我们已经或者今后必将会深刻地感受到,为使交通运输业适应21世纪的要求,我们应采取积极的对策,根据国情发展中国的智能运输系统。 4.1 打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作 目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。 4.2 建立ITS协调组织机构 中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安、建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITS America,日本的VERTIS及欧州的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性、兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 4.3 注重人才的培养 随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。 4.4 当前迫切需要解决的问题 作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目入手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化;ITS中的城市交通管理系统;先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统;先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。 智能交通论文:浅论我国智能交通系统的发展对策 论文关键词:智能交通 运输系统 发展 状况 对策 论文摘要:智能交通系统是现在交通运输发展的趋势,本文就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍,对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 智能运输系统(Intelligent Transport System)的主要思想是将传统的交通系统看成是人、车、路的统一体,运用计算机、通信、人工智能、传感器等领域的先进成果来彻底改变目前被动式的交通局面,使人在驾驶过程中可以随时通过GPS/GIS、广播、信息板等手段了解目前的交通状况,而交通管理部门则可通过道路上的车辆传感器、视频摄像机等设备随时了解各个路段的交通情况,并随时对各个交通路口的交通信号进行调整以及对外界进行信息,使整个交通系统的通行能力达到最大。 一、智能交通发展的现状 对智能运输系统的研究许多国家都投入了巨大的人力和物力,并成为继航空航天、军事领域之后高新技术应用最集中的领域。目前已形成以美国、日本、欧洲为代表的三大研究中心。 在美国,对ITS的研究虽然起步最晚,但由于投入较多,目前已处于该领域的领先水平。1991年,美国开始对ITS研究进行投资,仅1994~1995年就确定了104项研究项目,并成立了专门组织,着手制定ITS的研究开发计划,到1997年投资近7亿美元;1998年6月9日美国总统克林顿签署了“面向21世纪运输权益法案(Transportation Equity Act of the 21th Century)”。该法案的确定为美国公路系统的继续发展和重建带来了创纪录的投资。法案跨度为6个财政年度(1998~2003),拨款总金额为2178.9亿美元,其中有相当一部分用于支持ITS的进一步研究与开发。欧洲在ITS的研究方面采取整个欧洲一体化的方针,由政府、企业和个人三方面共同出资进行智能运输系统的研究,著名的项目有PROMETHEUS和DRIVE等,其中DRIVE工程是目前世界上交通运输界规模最大的合作研究计划,共有12个国家的700多个单位参加,经费达5亿欧元。日本从20世纪70年代就开始了对汽车交通综合控制系统的研究,并成立了全国性的ITS推进组织,是对ITS进行研究最早、实用化程度最高的国家。目前已建立了较为完备的交通控制、信息服务等综合体系,并基本完成了覆盖全国的电子地图的绘制工作,有400万台汽车导航仪在使用,其中120万台可接收信息。 我国在ITS领域的研究起步较晚,但随着全球范围智能交通技术研究的兴起,进入20世纪80年代,我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面,北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统;另一方面,国家加大了自主开发的步伐,如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统HT-UTCS,上海交通大学与上海市交警总队合作开发的SUATS系统等;1998年交通部正式批准成立了ISO/TC204中国委员会,秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心,代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动,现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外,我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”,并逐步推广到全国100多个城市。 二、智能交通系统建设的意义 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。 交通运输是国民经济的基础产业,对于经济发展和社会进步具有极其重要的作用。公路交通运输以其机动性好、可以实现“门到门”直达运输以及运送速度快的特点,成为我国城市和城间中短途客货运输的主要方式。加快交通基础设施建设,综合运用检测、通信、计算机、控制、GPS和GIS等现代高新技术,提高交通基础设施和运输装备的利用效率、减少交通公害对加速发展我国公路交通运输事业具有十分重要的意义。这是公路智能交通运输工程需要解决的关键问题。 三、中国发展ITS的主导思想 中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距,加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架。 中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业。 21世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制集约化;管理设施现代化;管理手段网络化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社会化。因此,中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。 四、发展中国智能运输系统的对策 1、打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作 目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。 2、建立ITS协调组织机构 中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安、建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITS America,日本的VERTIS及欧州的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性、兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 3、注重人才的培养 随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。 4、当前迫切需要解决的问题 作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目入手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化;ITS中的城市交通管理系统;先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统;先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。 智能交通论文:浅谈智能交通系统在我国的发展现状与对策 论文关键词:智能交通;运输系统;发展;状况;对策 论文摘要:智能交通技术是一项起源于美国的新兴技术,各个国家在引进的时候都必须考虑本国的实际情况,充分考虑引进技术与本国文化的整合,考虑技术位差。任何新技术如果没有现有技术对之消化吸收就是失败的,所以各个国家在制定本国ITS发展内容时,必须对本国现有技术进行整合,然后再把与现有技术相近的内容作为自己的近期发展目标。本文就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍,对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。 交通运输是国民经济的基础产业,对于经济发展和社会进步具有极其重要的作用。公路交通运输以其机动性好、可以实现“门到门”直达运输以及运送速度快的特点,成为我国城市和城间中短途客货运输的主要方式。加快交通基础设施建设,综合运用检测、通信、计算机、控制、GPS和GIS等现代高新技术,提高交通基础设施和运输装备的利用效率、减少交通公害对加速发展我国公路交通运输事业具有十分重要的意义。这是公路智能交通运输工程需要解决的关键问题。 一、智能交通技术在我国的发展现状 中国是一个发展中国家,交通运输基础设施短缺,需要加快建设,另一方面也存在交通设施利用率低、管理技术落后、交通安全形式严峻等问题。鉴于我国道路在未来20年内仍然处于建设期(根据“五纵七横”公路主骨架的布局框架,建设12条约35000公里以高等级公路组成的国道主干线),而这一期间正是智能交通技术在全世界进入全面实施阶段,中国也需要根据中国公路运输的实际需求探讨在中国公路运输网中应用智能交通技术来提高运输效率、保障安全和保护环境的可能性。2000年,国家交通部、建设部,公安部联合全国各大科研院所和多家高校制定了符合我国国情的《国家ITS体系框架》规定我国ITS发展主要集中在不停车收费、出行者信息服务、城市交通管理、公共交通系统、智能公路系统等9个方面。 我国ITS研究可以追朔于80年代的公路收费系统研制,那时国家科技攻关项目“津塘疏港公路交通工程研究”于首次在高等级公路上把计算机技术、通信技术和电子技术用于监控和管理系统;进入90年代,我国开始关注国际上ITS的发展。1995年,交通部ITS工程研究中心进行了GPS(卫星定位系统)与导驾系统研究、基于GPS的路政车辆管理系统等一系列项目研究,交通部还与各省厅开展了“网络环境下不停车收费系统”的联合攻关。1999年。由交通部、科技部、建设部等十多个相关部门组成了国家智能交通系统工程技术研究中心,将ITS。未来交通建设和发展的优先领域予以重点支持。由于世界各国把不停车收费系统作为ITS领域最先投入应用的系统开发,以此来扩大道路建设资金来源,缓解收费站交通堵塞,减少环境污染,所以我国也把联网收费、不停车收费系统的开发和应用列为国家ITS领域首先启动的项目。 从1998年初开始,交通部就组织开展了“网络环境下的不停车收费系统研究”,并在4个省市进行了示范工程。1999年1月1日,广州市“一卡通”不停车收费系统投入运行,到目前已开通不停车收费车道40余条。同时,围绕交通监控、汽车智能导航等系统,以及一大批科研成果及技术产品得到实际应用,对提高社会和公交出租车辆通行效率,改善城市整体交通状况都起到了极大的推动作用。 ITS建设投入已经达到40亿50亿元,据了解,预计到2010年,“五纵七横”国道主干网将基本建成,网络将贯穿全国主要大中城市,到2015年国道主干线和公路主枢纽系统将全面建成,构筑起以高速公路为主体的公路运输主骨架。在这个完善的道路网络里,绝大部分已建和所有新建的高速公路都预埋了比较充裕的管道,部分管孔已铺设了光纤,它将是承载智能交通业务的良好基础设施。仅以基础设施建设为例,我国将建设3.5万公里的高等级公路,在高等级公路的建设中。有相当一部分需要建设通信、监控和收费系统,目前这一部分投资一般占总投资的4%~5%。1999年,我国公路建设投资达2000亿元以上,如果其中的1000亿元用于高等级公路建设,那么通信、监控和收费系统方面的投资将达到40亿50亿元,这仅仅是当前通信、监控和收费系统ITS应用的初级水平。如果考虑到城市基础设施的建设以及今后ITS应用水平的提高等诸多因素,我国的ITS市场规模将以百亿元、甚至千亿元计算。随着经济的快速发展,ITS的研发和应用将会越来越新、越来越快,为我国的高新技术产业、众多商家提供了一个巨大的商机和市场,我国即将掀起ITS产业建设的热潮,智能交通将给我们的生活带来极大的变化。 二、发展中国智能运输系统的对策 中国经过改革开放20多年来的建设,交通运输的发展取得了有目共睹的成就。全社会各种运输方式完成的客运量和旅客周转量、货运量和货物周转量有了较大幅度的提高,交通运输技术装备得到明显的改善,使得中国交通运输已从“限制型”向“适应型”过渡,已从满足“量”的需要向满足“质”的需要过渡,已经从“卖方市场”向“买方市场”过渡,并且公路运输发展成为交通运输的主力军。但与发达国家相比,仍存在着一些差距。和发达国家相比,虽然中国目前经济发展水平尚有较大差距,但改革开放的政策使我们的发展速度较快,发达国家今天遇到的问题,我们已经或者今后必将会深刻地感受到,为使交通运输业适应21世纪的要求,我们应采取积极的对策,根据国情发展中国的智能运输系统。 1、打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作 目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。 2、建立ITS协调组织机构 中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安,建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITSAmerica,日本的VERTIS及欧洲的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性,兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 3、注重人才的培养 随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。 4、当前迫切需要解决的问题 作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目人手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化-ITS中的城市交通管理系统,先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统t先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。 智能交通论文:物联网在智能交通中的应用研究 摘 要 物联网技术成为城市交通智能化升级的新思路,为智能交通系统提供了新的选择。 智能交通系统深度集成了传感技术、可视化技术、远程识别技术等物联网关键技术,为公众提供交通信息、出行诱导、车流疏导等现代化服务。通过对城市交通中物联网技术的应用需求分析,探讨基于物联网的智能交通系统的功能构建与实现方案,就物联网技术在城市交通智能化服务中的应用问题做出微薄贡献。 【关键词】物联网 智能交通 智能化 我国城市现代化发展速度大大超越了城市交通的运输能力,为了满足公民对城市交通的需求,大力发展智能化交通建设,提高运输服务能力,把物联网技术引入到城市交通中,是发展智能交通的新思路。 1 城市交通与物联网概述 1.1 城市交通概述 城市交通实质是一种动态的流,以流来解决人或物在空间上的移动。然而,城市交通又是一个复杂的综合性系统并具有开放性。城市交通的子系统承担着相对独立的工作任务。经济的快速发展给城市交通带来的巨大的压力,具体表现在城市的流动源的增加、城市内外流动的增加。城市经济发展带来交通的繁忙,也加大城市对外交流的联系,成了更大的交通圈。从发达国家的交通历程来看,解决问题的思路不在于不断增加基础设备,而在于对交通流进行有效的“管理”,进而减少“流”的产生。通过强化交通管理,提升供给能力,实现系统信息化、交通智能化无疑是最佳解决方案。 1.2 物联网概述 物联网可以简单的理解为物物相连的互联网,实质上它所欲互联网的扩展内容。物联网集成了包括传感技术、定位技术以及rfid等多项现代化技术,在一定的协议框架下,实现物与物之间实现泛在的信息交互,通过信息处理中心对交互信息进行智能处理。物联网有三个主要特征:第一,通过射频标签等多种传感技术实现对“物”的基本信息采集,并能够对“物”进行识别,实现实时识别、抓取信息;第二,在一定的协议框架内,通过无线网络、有线网络以及互联网等泛在网络实现信息的实时传输;第三,采用模式识别、数据挖掘以及云计算等智能技术实现对海量数据的采集于处理,为各种之智能化服务提供必要支持。 2 城市交通中物联网技术的应用需求分析 城市道路交通系统中的物联网技术应用需求应该从管理层、企业层、公众层三个不同的角度来进行分析。 2.1 管理层需求分析 在管理层面上,主要四个方面需求的考虑:运行车辆的实时监控在城市出现的各种交通工具。城市各种车辆的运行信息是建设城市交通智能化的信息基础,对运行车辆信息进行远程识别与采集,实现信息的传递与保存;运营过程的智能监管是强化对运行车辆行驶行为管理的重要措施,通过物联网技术对车辆信息的实时抓取,实现对车辆的跟踪和监控,并采用电子地图基础以一种全新的可视化方式表现实时的行车环境,满足管理层直观、智能对交通进行监控的需求;智能安全管理需求主要体现在对运输过程中安全问题的管理,通过车辆进行安全监测,并将数据传回监控管理中心,实现车辆安全的实时监管,做好对技术设备的监控,提高突发事件的应对能力;城市交通发展信息的需求主要表现在对城市实现优化配置,引入物联网技术队车、人流进行信息采集,作为城市交通宏观调控的有力支撑。 2.2 企业层需求分析 从企业的角度来看,企业的需求包括运营车辆监控、智能调度、场站安全监控以及企业发展的信息采集诗歌方面的需求。对运营车辆实现时能监控是对企业车辆行为的运程监管,通过在车辆上安装摄像头,借助传感技术。对车辆的安全因素进行检测,将信息传回企业管理中心,满足企业对车辆的监控;智能调度需求体现在提高企业的经济效益。通过物联网金属实现客、货、车的科学调配,最大化企业的资源利用效率;场站安全智能监控需求表现在对车辆场站的安全管理,包括进站、候车、上车的安全管理,同时还能监控场站内乘客以及乘客的行李,物联网技术实现了吹场站的全方位可视化监控,包括对场站的温度、火情等多方面的感知监控;企业发展建设信息需求体现在对城市交通市场以及企业自身情况相关信息的收集与分析。宏观把控市场脉搏,定量分析企业发展方向,为企业发展提供准确数据参考。 2.3 公众层需求分析 在公众层面上,公众的需求包括公交线路信息查询、长途客运信息服务、 信息以及便捷字符交通费用等四个方面的需求。公共线路信息查询的需求体现在希望能通过互联网平台及时获取公交线路的信息,帮助制定出行路线,支持多种终端,实现出行方案的实时回送;长途科园信息服务需求表现在对长途路线路线的轻松访问,提供出行方案,并能都实现网络办理或电话办理,支持自动售票、换票、退票等自助服务;信息方面的需求体现在公众需要获知公交车辆到站时间、长途客运车辆状态以及出租车预约等方面的量化信息;便捷支付是公众的新型需求,是一个城市现代化的重要体现。互联网能够实现公交车、出租车、长途客运以及私人小汽车的停车费的刷卡付款,提高交通收费效率,给公众便利,也提高了车辆工作效率。 3 基于物联网的智能交通系统的功能构建与实现 3.1 基于物联网的智能交通系统框架设计 基于物联网的智能交通系统承袭了传统城市交通系统的开放性,智能交通系统同样具备强大的课扩展性。智能交通系统的结构框架设计是在城市交通系统的原有结构上发展而来,是对城市交通系统的重新整合和应用补强。智能交通居住物联网先进的信息技术手段,提高了对交通流中“物”的把控,利用感知设备扩展了服务内容,完成交通系统的现代化升级。智能交通系统的应用如图1所示,可以划分为公共交通子系统、交通综合信息子系统、交通综合管理子系统以及交通综合收费子系统。 3.2 公共交通系统 公共交通系统的管理对象主要为公共交通工具,其中常规公共交通的包括的公共汽车和轨道交通是公众出现的主要方式,是政府支持的出行方式;出租车是常规公共交通的补充,并相对便捷、舒适;长途客运承担了城市对外运输的交通压力,是城市交通的重要组成部分。 因此,公共交通的主要功能有三方面:一、收集与公共交通服务信息;二、为公众提供信息查询与服务;三、对公共交通车辆进行管理。 3.3 交通综合信息系统 交通综合信息系统是其他子系统实现功能的信息支持模块,主要负责信息的采集、传递、加工以及保存。交通综合信息所掌控的信息包括静态信息、动态信息、交通基础设备以及其他子系统产生的相关信息,它实质是上交通原始信息的记录。具体而言,它记录的信息可以分为四类:车辆信息、基础设施信息、实时路况信息以及系统共享信息。其中,车量信息包括车辆静态的特征信息和动态的运行信息。 3.4 交通综合管理系统 交通综合管理系统挂历的对象是运行的车辆,依据综合信息系统提供的相关信息对交通进行宏观调控借助信息处理软件,实现交通的科学疏导。综合管理系统功能模块有:一、运行车辆行为监管功能,以“行车速度阈值、行驶时空权限”为约束条件,对违章车辆进行管理,为执法提供信息凭证;二、交通疏导功能,通过综合信息系统提供的全局交通信息,为出行者提高路网车流信息,为出行者提供出行方案;三、智能信控功能,依据路网车流信息,对特殊路口实行信号配时优化,实现信号控制智能化;四、停车管理功能,借助综合信息系统提供的场站泊位数据,对停车进行指导于收费管理。 3.5 交通综合收费系统 现代化城市为公众提供了智能的一卡通交通支付服务, 尤其是公交ic卡已经进入了我国的绝大部分城市。伴随着城市智能化的步伐,公交ic卡已由原来只能由于公共汽车支付扩展到了轻轨、地铁甚至是出租车等领域。值得注意的是,公交ic卡还延伸为市民卡,可用于支付更多的付费项目,甚至已经扩展为某个地区的综合支付卡。交通综合收费系统结合物联网技术将为公众甙类更多便利。 作者单位 晋中职业技术学院 山西省晋中市 030600 智能交通论文:我国智能交通标准化现状及对策研究 原文作者:赵智慧 摘 要:近年来,智能交通系统及其标准化建设成为社会发展进程中的重要事项。从标准制修订分布、标准化技术组织、标准推广实施等方面分析了我国智能交通标准化现状,并从顶层规划、专业机构职能、企业主体地位等角度提出相应对策。 关键词:智能交通 标准化 标准 智能交通系统(its)又称智能运输系统,是在较完善的交通基础设施之上,通过应用先进的信息、通信、计算机、自动控制和系统集成等技术,加强载运工具、载体和用户之间的联系,提高交通系统运行的有序性和可控性,实现提高运行效率、减少事故、降低污染,建立一个高效、便捷、安全、环保、舒适的综合交通体系。近年来,智能交通系统及其标准化建设日益受到重视,《交通运输“十二五”发展规划》明确提出“大力发展智能交通”、“加强智能交通技术标准制修订”等要求,并将以“公交都市”建设示范工程、重大科技研发专项、信息化示范试点工程、节能减排示范推广工程、重点实验室建设等为抓手,显著提升我国智能交通的信息化、智能化水平。《2012-2020年智能交通发展战略》更是国内第一部通过政府文件形式出台的智能交通发展战略,其中也明确将标准化作为四大战略目标之一,提出应用导向、加快智能交通标准化建设的新要求。标准化建设已成为智能交通系统可持续发展的重要保障。 一、我国智能交通产业发展概况 我国在交通运输和管理中应用电子信息技术的工作始于20世纪70年代末,自20世纪90年代中期以来,开始跟踪国际上智能交通运输系统的发展,并通过召开国际性研讨会、成立试验室和研究中心等方式,加强国际技术交流,不断提高its 技术研究水平。目前,国内智能交通企业约有2000多家,主要集中在道路监控、高速公路收费、gps、地理信息和系统集成等环节,北京、上海、重庆、广州、深圳和济南等是智能交通发展较好的几个重点城市。但从总体上看,我国智能交通产业尚处于起步阶段,还存在着参与企业众多、品牌杂乱、企业规模小、成立时间短、竞争力弱、产品和服务的性价比低、顾客满意度低等问题,且主要依靠重大示范项目的推动。例如,“十五”期间,在国家科技攻关计划中安排了智能交通系统关键技术开发和示范工程、现代中心城市交通运输与管理关键技术研究等项目,确定了我国10个智能交通系统示范城市;在产业化项目中安排了卫星导航应用产业化专项、汽车电子产业化专项和下一代互联网示范工程等重大项目,促进了我国智能交通系统从技术研究到工程示范应用的全国开展,智能交通系统建设已成为各地交通工作的重点内容之一。“十一五”期间科技支撑计划重大项目国家综合智能交通技术集成应用示范取得重大进展,其中北京奥运智能交通管理与服务综合系统、上海世博智能交通技术综合集成系统、广州亚运智能交通综合信息平台系统和国家高速公路联网不停车收费和服务系统为近年来我国举办的大型国际活动提供了智能化交通管理和出行服务技术支撑。 二、我国智能交通标准化现状 据统计,截至2012年12月,我国智能交通相关现行国家标准共计148项,且全部为推荐性国家标准。其范围包括术语与定义、基础信息编码及表述、数字地图及定位、专用通信、信息服务、交通与紧急事件管理、电子收费、综合运输及运输管理、车辆辅助驾驶与自动公路等,形成了以分系统标准为主体,以通用标准为配套的智能交通标准体系。 (一)标准制修订分布情况 共有148家单位以第一起草单位身份参加了智能交通相关国家标准的制修订工作,其中部级单位起草129项标准,占比87.16%,北京、广东、湖北、辽宁、江苏、陕西、山东各省紧随其后(见表1)。 数据来源:根据“浙江省标准信息与质量安全公共科技创新服务平台”()中的相关数据整理获得。 (二)标准化技术组织发展情况 标准化技术组织一般包括专业技术委员会(tc)、分技术委员会(sc)和直属工作组(直属wg),是制定和维护标准的主要力量。对一个省份或地区而言,其在全国标准化技术组织的影响力直接决定了该地区参与国家标准制修订的能力。 截至2012年12月,我国与智能交通直接相关的已成立的标准化技术组织有全国智能运输系统标准化技术委员会(以下简称its标委会)、全国电子业务标准化技术委员会、全国交通工程设施(公路)标准化技术委员会、全国地理信息标准化技术委员会等4个标准化技术委员会,其中,its标委会承担智能交通标准制修订的主要任务,从事全国性智能运输系统标准化的技术工作组织,负责智能运输系统领域的标准化技术归口工作。 自成立以来,its标委会已经开展了大量的标准制定工作,如正式颁布27 项、报批11 项、审查6 项、送审稿2 项、征求意见稿24 项等,并针对“十二五”期间重点发展的交通信息行业集中推出13 项标准征求意见。内容涵盖智能交通系统的通用术语、数据字典要求、体系架构及服务等,道路交通信息采集、电子收费系统、专用短程通信技术、交通管理信息属性分类与编码、道路信息及控制系统等。在研的国家标准包括道路交通信息服务系列标准等。在组织结构上,its标委会下设3个工作组,分别为联网电子收费工作组、交通信息工作组、先进交通管理工作组。 (三)标准推广实施情况 1.标龄 标准应随着技术的进步和经济的发展而不断地制修订完善。据统计,2008-2012年是我国智能交通标准制修订的高峰段,所制订和修订的主要智能交通标准数和相关标准数分别达52和113项,占比分别为84%和76%。截至2012年12月,148项智能交通相关国家标准的平均标龄4.9年。其中,标龄大于等于10年的标准有17项,占比11.5%;标龄小于等于5年的标准有102项,占比70%。由此可见,我国智能交通的国家标准更新速度还是比较及时的,但部分国家标准的标龄已明显偏高,今后需加强这类标准的复审和制修订工作。 2.标准采标情况 主要智能交通国家标准采标统计如表2所示,62项主要智能交通国家标准中有30项采用国际标准,占比48.4%。其中等同采用为18项,占比29.0%;修改采用为4项,占比6.5%;非等效采用为5项,占比8.1%。其主要采标来源为iso标准,共27项,占所有采标类型的90%。 数据来源:根据“浙江省标准信息与质量安全公共科技创新服务平台”()中的相关数据整理获得。 智能交通相关国家标准采标统计如表3所示,148项智能交通相关国家标准中有52项采用国际标准,占比35.1%。其中等同采用为33项,占比22.3% ;修改采用为10项,占比6.8%;非等效采用为10项,占比6.8%。其主要采标来源为iso标准,共49项,占所有采标类型的94.2%。 数据来源:根据“浙江省标准信息与质量安全公共科技创新服务平台”()中的相关数据整理获得。 从以上数据分析可以发现,我国主要智能交通国家标准的采标率是比较高的,接近50%,且主要采标都来自iso标准。 三、对策思考 我国智能交通系统建设先于行业统一标准的推出是一个不争的事实。在这种情况下,许多地区的智能交通系统标准不统一,自成体系,形成了许多信息孤岛,这显然不利于智能交通系统的可持续发展。同时,当今社会的快速发展又对智能交通发展提出了更高要求,借鉴国外发达国家智能交通发展经验,从顶层规划、专业机构职能、企业主体地位等角度提出以下对策。 (一)顶层制定智能交通行业标准战略规划,为行业发展提供导向 建议结合我国交通、城市规划等部门的相关发展规划,并整合现有标准体系,制订《智能交通标准化发展战略》,系统规划,出台短期、中期和长期相结合的标准战略。同时,建议将智能交通行业标准战略作为省级地区技术标准战略的重要组成部分。 (二)发挥各级标准化技术组织职能,争取标准话语权 一方面,要继续利用好its标委会等现有标准化技术组织,充分发挥标准化技术组织在智能交通标准的组织制定、推动实施、效益评估、信息沟通等标准化公共服务工作方面的积极作用;另一方面,国家相关部门应在充分调研的基础上,协调统筹、引导扶持有条件的省份积极成立或承担相应的标准化技术组织,更大范围地争取标准话语权。 (三)突出企业的创新主体地位,发挥企业在标准化工作中的重要作用 鼓励以企业为主体实现标准研发创新,研究制定推动企业研究智能交通技术标准的配套政策,在科研经费安排、工程项目招标活动、行业规划等方面对重视标准化工作的企业给予政策扶持,鼓励企业加大标准化工作的自我投入,建立以企业为主体,协会为纽带,科研机构、大专院校为支撑,政府组织为支持,全方位系统化的标准化推进体系与工作机制。 智能交通论文:智能交通技术本土化问题讨论 摘要:随着各国交通事业的飞速发展,道路越修越长,车辆越来越多,同时交通面临的问题也越来越严重。智能交通技术是这些交通问题的新兴边缘学科解决方案,它起源于美国,目前正在各国得到发展。智能交通技术的研究内容与国情密切相关,因此各国政府在本土化该技术时都根据本国国情在美国研究内容基础上进行取舍或增补,本文以日本和中国为例对智能交通技术(its)的本土化问题进行讨论。 1.智能交通系统社会属性 交通安全、交通堵塞及环境污染是困扰当今国际交通领域的三大难题,尤其以交通安全问题最为严重。 1995年,美国总共发生交通事故 6613000起,造成 41798人死亡,3386000人受伤,经济损失达 1500亿美元 ;日本在交通事故中造成 11000人死亡,经济损失达 1亿美元 ;而中国则总共发生交通事故 271843起,致使 71494人在交通事故中死亡,159308人在交通事故中受伤,造成直接经济损失达 152267万元人民币[1]。据专家研究,采用智能交通技术提高道路管理水平后,每年仅交通事故死亡人数就可减少30%以上并能提高交通工具的使用效率50%以上。为此,世界各发达国家竞相投入大量资金和人力,开始进行大规模的智能交通技术研究试验。 2.智能交通技术国外发展现状 智能交通技术是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子控制技术、计算机处理技术等应用于交通运输行业从而形成的一种信息化、智能化、社会化的新型运输系统,它使交通基础设施能发挥最大效能,从而获得巨大的社会经济效益。它的功能主要表现在:提高交通的安全水平、提高道路网的通行能力和提高汽车运输生产率和经济效益。 在美国,1991年国会通过了“综合地面运输效率方案”(istea),旨在利用高新技术和合理的交通分配提高整个路网的效率,由美国运输部负责全国的its发展工作,并在以后的6年中由政府拨款6.6亿美元,用来进行its的研究工作。 在日本,建设省作为政府最大投资者,1999年至2000年投入1453亿日元用于its的开发。日本对其开展的自动化公路系统开发计划制定了具体目标,2001年后开始在全国进行实证试验,2015年左右在全国主要干线道路实现智能化。日本目前在its项目已经形成了官方、民间、学术机构的协调体制,这对日本its的发展起到了很大的推动作用。 欧洲十多个国家在80年代中期开始投资50多亿美元,联合执行一项旨在完善道路设施提高服务水平的drive计划,其含义是欧洲用于车辆安全的专用道路基础设施。除了欧、美、日以外,新兴的工业国家和发展中国家也开始its的全面开发和研究。 3.智能交通技术在日本的本土化 智能交通技术20世纪80年代起源于美国,接着在日本得到发展。智能交通技术正象其他被引进技术一样,引进国在引进时,一定要考虑被引进国的实际情况,使之成为本国社会相融技术。美国在its体系框架结构中,规定其研究内容为出行者信息服务、过境车辆管理、商用车队管理等6个系统,日本在美国its 体系框架基础上,结合本国国情制定出包含先进的导航系统、辅助安全驾驶、不停车收费、交通管理最优法等9个研究内容的日本its研究体系框架结构 [ 2],并在此框架基础上开发了一系列its产品,实现了its的产业化。 在日本,汽车导航系统于1989年进入市场, 到目前为止大约40种不同形式的产品服务于用户。这些系统通过将经由路线的堵塞信息、所需时间、交通管制信息、停车场的满空信息等提供给驾驶员的方式帮助驾驶员在驾驶中可以采用最佳行动,从而实现分散交通流等导航功能。导航系统同时还可以服务于汽车安全,比如1997年9月推向市场的本田雅阁98款,安装了带有弯道侦测传感器的导航系统,该系统可以在交通路径诱导的同时,当前方路段出现弯道时让司机提前作好准备,从而避免由于弯道出现得太突然而引发的交通事故。在收费公路方面,日本公共部门和私人公司正加紧合作,争取早日开发出一种适合日本所有收费公路的自动收费系统。为将事故防患于未然,日本开始研究智能公路系统,即通过车辆及道路的各种传感器实时监测车辆行驶道路周围环境及车辆状况的状态信息,并将这些信息实时提供给驾驶员,在必要的情况下还可对车辆实施强制控制。这些项目涉及运输省的“先进的安全汽车 (asv)”、通商产业省的“超级智能汽车系统 (ssvs)”、建设省的“自动化公路系统(ahs)”。1996年 9月,ahs在 11km长的环行道路上进行了一次自动驾驶的试验运行。 1998年 6月,出版了ahs-i、ahs-c、ahs-a研究所需的基本技术,包括与安全有关的 10个用户服务 (车道保持、避让障碍物、避免左转碰撞等 )以及9个提高效率和改善环境的用户服务 (保持适当车距、最佳道路使用率、最佳速度等 )。为了处理与大流量交通有关的问题,日本已经使用了交通控制系统。包括信号控制、车载设备获取的交通信息、公交优先、动态路线引导系统、商用车辆监控、绕行信息、减少交通污染的控制信号等。现在日本仍在不断寻找加强安全性、舒适性和环境保护的措施[3]。 目前,日本打算通过技术开发、制定国际标准、对发展中国家进行技术援助等途径来开发和输出其its技术。 4.智能交通技术在中国的本土化 中国是一个发展中国家,交通运输基础设施短缺,需要加快建设,另一方面也存在交通设施利用率低、管理技术落后、交通安全形式严峻等问题。鉴于我国道路在未来20年内仍然处于建设期(根据“五纵七横”公路主骨架的布局框架,建设12条约35 000公里以高等级公路组成的国道主干线),而这一期间正是智能交通技术在全世界进入全面实施阶段,中国也需要根据中国公路运输的实际需求探讨在中国公路运输网中应用智能交通技术来提高运输效率、保障安全和保护环境的可能性。2000年,国家交通部、建设部、公安部联合全国各大科研院所和多家高校制定了符合我国国情的《国家its体系框架》规定我国its发展主要集中在不停车收费、出行者信息服务、城市交通管理、公共交通系统、智能公路系统等9个方面[ 2]。 我国its研究可以追朔于80年代的公路收费系统研制,那时国家科技攻关项目“津塘疏港公路交通工程研究”于首次在高等级公路上把计算机技术、通信技术和电子技术用于监控和管理系统;进入90年代,我国开始关注国际上its的发展。1995年,交通部its工程研究中心进行了gps(卫星定位系统)与导驾系统研究、基于gps的路政车辆管理系统等一系列项目研究,交通部还与各省厅开展了“网络环境下不停车收费系统”的联合攻关。1999年,由交通部、科技部、建设部等十多个相关部门组成了国家智能交通系统工程技术研究中心,将its。未来交通建设和发展的优先领域予以重点支持。 由于世界各国把不停车收费系统作为its领域最先投入应用的系统开发,以此来扩大道路建设资金来源,缓解收费站交通堵塞,减少环境污染,所以我国也把联网收费、不停车收费系统的开发和应用列为国家its领域首先启动的项目。 从1998年初开始,交通部就组织开展了“网络环境下的不停车收费系统研究”,并在4个省市进行了示范工程。1999年1月1日,广州市“一卡通”不停车收费系统投入运行,到目前已开通不停车收费车道40余条。同时,围绕交通监控、汽车智能导航等系统,以及一大批科研成果及技术产品得到实际应用,对提高社会和公交出租车辆通行效率,改善城市整体交通状况都起到了极大的推动作用。 its建设投入已经达到40亿-50亿元,据了解,预计到2010年,“五纵七横”国道主干网将基本建成,网络将贯穿全国主要大中城市,到2015年国道主干线和公路主枢纽系统将全面建成,构筑起以高速公路为主体的公路运输主骨架。 在这个完善的道路网络里,绝大部分已建和所有新建的高速公路都预埋了比较充裕的管道,部分管孔已铺设了光纤,它将是承载智能交通业务的良好基础设施。仅以基础设施建设为例,我国将建设3.5万公里的高等级公路,在高等级公路的建设中,有相当一部分需要建设通信、监控和收费系统,目前这一部分投资一般占总投资的4%-5%。 1999年,我国公路建设投资达2000亿元以上,如果其中的1000亿元用于高等级公路建设,那么通信、监控和收费系统方面的投资将达到40亿-50亿元,这仅仅是当前通信、监控和收费系统its应用的初级水平。如果考虑到城市基础设施的建设以及今后its应用水平的提高等诸多因素,我国的its市场规模将以百亿元、甚至千亿元计算。 随着经济的快速发展,its的研发和应用将会越来越新、越来越快,为我国的高新技术产业、众多商家提供了一个巨大的商机和市场,我国即将掀起its产业建设的热潮,智能交通将给我们的生活带来极大的变化。 5.结论 智能交通技术是一项起源于美国的新兴技术,各个国家在引进的时候都必须考虑本国的实际情况,充分考虑引进技术与本国文化的整合,考虑技术位差。任何新技术如果没有现有技术对之消化吸收就是失败的,所以各个国家在制定本国its发展内容时,必须对本国现有技术进行整合,然后再把与现有技术相近的内容作为自己的近期发展目标。 智能交通论文:城市智能交通管理系统及其经济效益探究 摘要:随着信息时代的到来,信息技术对我们社会的发展和经济增长的作用越来越明显,在经济增长中也开始作为一个独立的经济结构——信息经济,在经济增长中的作用有了明显的提高。一个比较系统的信息管理是一个城市发展的充分体现,充分利用信息技术和怎样使用现代信息资源,将影响为社会创造更多的财富,将成为社会经济发展进步的重要标志。现代管理信息系统是计算机应用的一个重要的领域。本文将系统地介绍在计算机被用在管理数据的情况下:城市交通综合管理的停车场系统管理及产生的社会经济效应。 关键词:信息管理 智能交通 交通管理 经济效益 为了解决我国城市的交通问题,改善城市交通系统的性能,一方面需要通过改造路网系统、拓宽路面、增添交通设施以及道路建设等城市交通所必需的“硬件”建设来实现,另一方面需要通过采用科学的管理手段,把现代高新技术引入到交通管理中来提高现有路网的交通性能,从而改善整个道路交通的管理效率,提高道路设施的利用率,实现城市交通管理的科学性和有效性。 一、智能交通发展的现状 我国在its领域的研究起步较晚,但随着全球范围智能交通技术研究的兴起,进入20世纪80年代,我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面,北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统;另一方面,国家加大了自主开发的步伐,如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统ht-utcs,上海交通大学与上海市交警总队合作开发的suats系统等;1998年交通部正式批准成立了iso/tc204中国委员会,秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心,代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动,现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外,我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”,并逐步推广到全国100多个城市。 二、中国发展智能交通的必要性和紧迫性 中国是一个经济持续发展的发展中国家,改革开放以来,城市化与汽车化发展十分迅猛。改革开放前,城市化水平不足19%,目前已经发展到超过30%,预测2010年将接近50%;机动车拥有量以每年10%以上的速度增长,预计2010年达到13亿多辆。中国道路交通设施及管理设施虽然有较大改观,但跟不上机动车增长速度。总体水平与发达国家有较大差距,特别是大多数城市路网结构不合理,道路功能不完善,道路系统不健全。交通管理设施缺乏,管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心,大多只是实现了监视功能,而远没有发挥控制功能的效应。 三、现代城市交通管理的现状及智能交通系统的经济效益 当今随着社会经济的发展,城市化进程加速,人口迅速向城市迁移聚集。人口、车辆数量不断的增长,但是有限的可用土地以及经济要素的制约却使得城市道路扩建增容有限,因此不可避免的带来一系列的交通问题。当今世界各地的大中城市无不存在着交通问题的困扰。交通拥堵使得人们每天将大量宝贵的时间消耗在路上、车中,同时也导致商业车辆在交通运输中延误,增加了运输成本。交通事故率也不断上升,每年都会带来巨大的人员伤亡和经济损失。 所谓的智能交通系统是指将先进的信息技术、电子通讯技术、自动控制技术、计算机技术以及网络技术等有机地运用于整个交通运输管理体系而建立起的一种实时、准确、高效的交通运输综合管理和控制系统。它是由若干子系统所组成的,通过系统集成将道路、驾驶员和车辆有机地结合在一起,加强三者之间的联系。借助于系统的智能技术将各种交通方式的信息及道路状况进行登记、收集、分析,并通过远程通讯和信息技术,将这些信息实时提供给需要的人们,以增强行车安全,减少行车时间,并指导行车路线。 四、智能交通管理的应用方案及其带来的经济效益 1.电子不停车收费(etc) 电子不停车收费系统(electronic toll collection,简称etc)是一种用于公路、大桥和隧道的电子自动收费系统。它应用rfid技术,通过路侧天线与车载电子标签之间的专用短程通讯,在不需要司机停车和其他收费人员采取任何操作的情况下,自动完成收费处理全过程。不停车收费涉及交通基础设施投资的回收,又是缓解收费站交通堵塞的有效手段,而且在使用中收费卡的用量又很大,因此各个国家都优先投入不停车收费系统应用系统的开发,并且积极推广,目前在欧美应用已经比较成熟、普遍,我国也已经在广东、四川等地的高速公路上投入应用。通过应用不停车收费系统可以提高通过效率,防止收 费站交通“瓶颈”的发生,同时通过rfid技术实现无人为干预的收费,有效地遏制了偷逃过路费,收费人员玩忽职守、循私作弊等行为,同时降低收费站的管理成本,更快地收回基础设施的投资。 2.城市交通调度管理系统(tms) 车辆调度管理系统是智能交通系统的优秀组成部分,采用先进的信息通讯技术,收集道路交通的动态、静态信息,并进行实时地分析,并根据分析结果安排车辆的行驶路线,出行时间,以达到充分利用有限的交通资源,提高车辆的使用效率,同时也可以了解车辆运行情况,加强车辆的管理。 应用rfid技术作为交通调度系统信息采集的有效手段。比如利用将rfid应用于公交车场管理系统,可以实现公交车进出站,信息自动、准确、远距离、不停车采集,使公交调度系统准确掌握公交停车场公交车进出的实时动态信息。通过实施该系统可有效提高公交车的管理水平,对采集的数据利用计算机进行研究分析,可以掌握车辆运用规律,杜绝车辆管理中存在的漏洞,实现公交车辆的智能化管理,提升城市形象。同时采用rfid作为技术手段具有很高的经济性,与全球卫星定位系统(gps)等技术相比具有安装方便、适应性强、成本低,车辆无需改造等特点。同时一些地区和城市也开始将rfid应用于垃圾运输车辆、危险品运输车辆等特殊服务车辆的调度和管理。通过在车上安放电子标签,在特定路段的监控点放置识读设备来监控车辆是否按照规定的路线行驶、在有泄漏等情况出现时及时发现事故车辆。 3.电子注册管理(evr) 车辆的注册登记以及牌照管理一直以来都是交通管理部门的管理重点也是难点所在,黑车、假牌照等问题始终都没有得到根除。但是新技术也许会变得简单,采用rfid技术实现车辆电子注册管理系统就是有效解决这一问题的方法之一。车辆注册登记后加载rfid电子车牌,由于每个标签都有一个全球唯一的id号码——uid,uid是在制作芯片时放在rom中的,无法修改,所以可以实现防伪功能。同时标签可以被远距离识别,无需停车及人为干预就可以监查,因此可以规范车辆管理手段,加强对车辆的监查力度,实现车辆年检的智能化管理,加强对非法车辆的打击力度。现在该系统已经在军车等方面得到应用,取得了良好的社会和经济效益。 智能交通论文:基于GIS平台的城市智能交通管理系统构架研究 摘 要 本文对地理信息系统(gis)作为城市智能 交通 管理系统的共用信息平台的可能性进行了 分析 ,提出了系统总体架构及gis平台的基本功能,指出系统存在的 问题 及可能的解决方案。 关键词 gis 共用信息平台 智能交通管理系统 1 背景 为了解决我国城市的交通问题,改善城市交通系统的性能,一方面需要通过改造路网系统、拓宽路面、增添交通设施以及道路建设等城市交通所必需的“硬件”建设来实现,另一方面需要通过采用 科学 的管理手段,把 现代 高新技术引入到交通管理中来提高现有路网的交通性能,从而改善整个道路交通的管理效率,提高道路设施的利用率,实现城市交通管理的科学性和有效性。 城市智能交通管理系统由多个子系统组成,各个子系统的信息需求复杂多样,但有一些信息是可以共享的,通过共用信息平台可以使这部分信息增值,而且整个智能交通管理系统的信息通过共用信息平台的统一存储、组织、处理,能够更有效地保证数据间关系的正确性、可理解性和避免数据冗余,提高系统中信息的利用率和传输速度。 2 以gis作为共用信息平台 智能交通管理系统主要包括视频监控系统、 电子 警察系统、110/122接处警系统、车辆运营管理系统、路口控制系统、公共交通系统、gps系统、交通诱导系统等。对整个系统而言,应充分发挥子系统的作用,并做到无缝集成。 地理信息系统(gis:geographic information sys-tem或geo-information system)作为一种综合处理和分析空间数据的技术系统,能够有效地对地球空间数据进行采集、存储、检索、建模、分析和输出。它的独特之处就在于能够把地理位置和相关属性信息有机地结合起来。众所周知,交通信息与地理位置密切相关,利用gis技术构筑智能交通管理系统的共用信息平台,不但能够使交通信息在空间上直观明了地显示出来,并能为这些信息的深层次挖掘和后续信息服务及辅助决策提供空间属性上的支持。 信息是智能交通管理系统中重要的基本元素,也是联接各个子系统的纽带。通常把交通信息划分为两类:静态交通信息和动态交通信息。静态交通信息是指包括道路信息、交通附属设施信息、停车场信息、车辆管理信息等随时间变化较小的信息,它又可以分为基础数据(如道路路网数据等)和 历史 数据(如车辆违章历史数据等);动态信息主要指各类实时采集到的交通信息,如交通流量信息、视频监控信息、公交车位置信息等。利用gis可对以上所有数据进行集成管理。针对智能交通管理系统对信息要求的特点,建立专属的地理信息数据库,通过 网络 互联与分布式数据库系统建立gis平台。gis作为整个系统的协调者,对数据和 应用 进行管理。图1所示为地理信息系统在智能交通管理系统环境下的集成。 3 系统的技术框架 3.1 系统的总体架构 根据信息平台的一般架构,结合考虑gis作为智能交通管理系统共用平台的要求,系统可采用三层体系结构: (1)客户端。指的是信息平台的用户主体,包括道路使用者、道路建设者、交通管理者、运营管理者、公共安全负责部门、相关团体等。具体的服务对象由系统的建设者决定。 (2)应用服务层。以gis作为城市交通智能管理系统的信息平台,由各个交通管理子系统采集交通数据,将这些原始数据以规定的格式返回,再对数据进行分类、抽取、挖掘和融合等处理,在数据存储的同时,将不同的信息按照规范的协议给相应的应用子系统。同时提供多种静态和动态交通信息查询接口,满足这些外部系统的交通信息需求。 (3)数据管理层。存储系统所需的基础数据,提供平台与各子系统之间的信息接口。 基于gis平台的城市智能交通管理系统的组成如图2所示: 3.2 gis共用平台的基本功能 各个子系统由于功能的不同,获得的交通数据也不同,但大多具有信息量大、情况复杂等特点。将这些来源不同、类型不同的大量信息融合在一起,从中提取具有更多特征的更深层次的信息,并最终在系统的管理决策优秀中得到应用,是维持整个系统正常运作的关键环节。信息在智能交通管理系统中的综合利用如图3所示。 gis共用平台作为整个智能 交通 管理系统的枢纽,它担负着信息汇总、融合和中转的职责。其基本功能表现在: (1)信息采集功能。从各子系统按规定的格式提取共享数据,完成对静态交通信息和动态交通信息的重组,并保证数据的正确性、可读性,避免大量数据的冗余。 (2)信息融合功能。根据各个子系统间的功能要求和内在联系,对采集来的信息在一定的准则下加以分类、统计、关联,挖掘出更深层次的信息,以用于交通管理决策。 (3)信息提供与功能。按各子系统的要求,以规定的格式向子系统传输所需信息;根据服务请求和查询权限提供给客户数据、图形或图像等信息。4 主要 问题 与解决对策 以gis作为智能交通管理系统的共用信息平台也存在着一些问题,主要体现在实时性和数据量过大两个方面。 智能交通管理系统要求共用信息平台能够实时刷新数据用于交通管理(如决策、指挥和调度等)和信息,从而对gis平台提出了实时性的要求。另一方面,由于我国不允许将高精度的gis数据刻入光盘,相当一部分地理信息基础数据需要通过无线下载方式获得,导致各子系统与平台间的数据交换量庞大, 影响 gis平台的有效工作。 针对上面的两大问题可将地理信息分为基础地理信息(道路位置信息、单行道信息等)和交通属性信息(停车场位置、建筑物位置等),将大量的基础地理信息通过gis共用信息平台通过专用短程通信(dsrc)方式下载至车载装置的内置内存介质,少量的属性信息从智能交通系统实时,通过多种通信方式送至车载设备。 对于数据量大的问题,可考虑采用数据压缩技术减少数据量,采用分布式数据库来管理数据以分担数据存储的空间,降低 网络 堵塞的可能性。对实时性要求高的数据通过网络在gis平台和各子系统中传送,对实时性要求不高对数据定时传送到平台的数据库中。 5 结束语 本文探讨了基于gis平台的城市智能交通管理系统构架问题,主要讨论系统的技术框架与主要功能及可能存在的主要问题与解决 方法 ,对系统中的细节问题还有待进一步深入 研究 。 智能交通论文:高速公路智能交通管理系统创建分析 摘要:笔者结合工作经验,针对某高速公路扩建工程中关于建立高速公路智能交通管理服务系统的项目要求,介绍了在目标定位和实施过程中所应注意的道路状况监测、交通状态识别、分车道控制和紧急救援系统的功能设计。 关键词:高速公路;智能交通;管理服务系统 近年来,交通管理正在逐步向智能化的方向发展,高速公路监控系统日益为高速公路建设者所重视,全国大部分高速公路都建立了比较完善的视频监控系统和信息系统,这些系统为道路的日常管理运营提供了切实有效的手段。现将该系统实施过程中的有关智能交通管理与服务系统规划介绍如下。 1高速公路智能交通管理与服务系统的功能定位 高速公路智能交通管理与服务系统,为面向公众出行者提供完备的信息服务,为道路运营管理者提供高效、快速的后台管理奠定良好基础。高速公路智能交通管理与服务系统基础设施实施与设计应充分考虑管理者、出行者等各方面管理和服务需求。在原有监控系统基础上,加强安全管理和安全信息服务功能,以安全管理理念提升中心管理系统的功能、业务流。提高面向安全尤其是紧急事件情况下的管理效率,提高安全管理的服务品质。为此,应在原有系统的基础上着重加强三个方面的考虑。 1.1加强路面状况监测,提高公路行车安全 不利气象条件带来的恶劣路面状况是引发交通事故的主要原因之一,其中以湿滑路面最为不利。我国公安部交通管理局的1994~2003事故数据统计,属于南亚热带海洋性季风气候的高速公路地区,雨量充沛,年均降水量1619~1800mm,热带气旋所过之处多有暴雨。而高速公路存在个别凹型竖曲线底部,位于超高过渡段,易造成路面排水不畅,有必要通过路面状况监测设备有效监测雨天情况下的道路积水、湿滑等状况,从而为雨天管理措施、救援措施提供有效保障。 1.2可变车道信息,服务公众出行者 该高速公路是城际高速,互通与大桥较为密集,属于重点监控对象,目前设置的悬臂式和门架式情报板提供实时的信息,覆盖范围受限;在限速方面,若选择固定式四度标志正对小客车和大型车的速度控制,对于应对突发气象等条件的灵活度不够,同时八车道高速公路考虑到驾驶员的视认性、气象、突发事件影响等情况,采用分道限速。 1.3通过安全管理的业务梳理,提高安全管理效率和服务质量 通过对交通流量控制预案、接口、实时性、与现有监控系统融合、满足集团监控中心的需要。 2软件功能设计 根据本项目重点目标,是强化交通状态识别、车道控制、应急处置三个方面的功能,针对这三方面内容提出了如下设计方案。 2.1交通状态判别模块 本模块根据识道路设备别出来的交通状态或交通事件类型,并结合气象信息、基础设施状态信息等,初步划定事影响范围,搜索影响范围内互通立交入口处的可变情报板,前方道路事件信息和诱导绕行信息;在初步划定的影响范围内估算交通流特征状态参数。定义事件对主线同行的影响程度,根据实时判断,当影响程度严重扩散到影响范围边界时,反馈重新对事件的影响范围进行划定;当事件处置完毕交通恢复正常时,控制逻辑结束,可变情报板提示正常的路况信息,可变标志提供正常的限速信息;当事件未处置完毕,且其影响未超出当前影响范围时,对影响范围内其余的可变情报板分别进行处置。对在估计的排队长度范围内的可变情报板前方事件信息和车道关闭信息;对在估计的排队长度范围外的可变情报板前方事件信息和限速信息。本次改造过程中增设的遥感式路面状况检测器基于红外光谱原理实时采集反射波长,测量路面覆盖物的类型和厚度,评判路面状况,进而计算湿滑系数,确定路面安全性,这些数据也为交通状态识别和决策提供了重要参数。 2.2可变车道控制 通过分车道控制交通流,能有效梳理交通流量,提高道路在复杂交通状况下的同行能力。基于交通状态识别可变车道控制软件模块,依托视频监控子系统、交通控制子系统,结合路面状态子系统内功能进行信息采集与获取,通过可变车道子系统、交通控制子系统实现信息控制与。 2.3紧急事件应急处置 基于事件管理子系统,结合目前路公司或向管单位指定的紧急事件应急处置预案,开发紧急事件应急处置子系统。根据高速公路紧急事件的性质和救援措施,系统主要针对重特大事故应急救援、危险品车辆事故或遗洒、泄露等事故、火灾事故等紧急事件。紧急事件应急处置软件系统包括以下几点。救援物资布局显示,图形化显示相关救援物资的位置、数量。并定期检查救援物资库存、质量等情况。紧急事件应急处置预案,根据各个事件的性质,可能出现的路段范围,确定适当的救援方案。方案包括了需要调用物资的种类、数量、位置,需要调用火警、交通警等警力情况。疏散方案,救护车辆情况及各类救援车辆人员行使的路线引导。事件及救援过程全程记录,利用计算机强制记录、防篡改、视频强制记录动能措施,对事件现场、事件处置过程进行全程记录、监控,确保事后总结救援进程时,资料完整,可靠。应急预案演练,利用虚拟现实技术、交通仿真技术,定期与交警部门、医疗救护、特殊救护器具使用保管单位等联合演练应急预案,评估应急预案的可行性,提出改进建议。 3结语 在将原有的高速公路监控系统升级为智能交通管理与服务系统的规划中,应根据高速的具体条件,着重加强路面状态检测功能,以应对多雨天气和特殊线形,才可能是服务管理平台更加有针对性。制定应急预案,能够提高道路管理者应对各种紧急事件,提高救援能力和服务水平,提高道路的通行能力。 作者:张艳丽 单位:江苏铁电交通科技集团有限公司 智能交通论文:无线通信技术在智能交通系统中的应用 1智能交通系统的发展现状 智能交通系统又称ITS,交通系统包含道路车辆运营、服务控制等领域,我们在这些领域中将综合运用计算机技术、数据通信通信技术、传感器等技术,从而使车辆、道路管理人员和使用者之间的紧密联系在一起,建立起一种更加高效、准确的运输系统。智能交通系统最先起源于美国,自1994年起全世界通称为ITS。20世纪80年代起,中国开始从治理城市交通秩序入手,运用高科技手段来发展交通运输。之后,一些高校和研究机构开始进行城市交通诱导系统的研究和尝试,开始了解国际上的智能运输系统发展状况,交通部也将智能运输系统的研究纳入了公路、水运科技发展“九五”计划和2010发展纲要。在“十二五”期间,高速铁路安全运行、移动通信理论以及运行环境感知与综合检测也被国家自然科学基金委员会列为信息科学部的重点研究项目。ITS将会成为中国高新技术产业的巨大市场之一,建设ITS对于中国实现高新技术的产业化,促进经济实现快速发展具有重要意义。 2无线通信技术 无线通信技术是近些年来发展最快和应用最广泛的一种通信技术,利用这种技术可以将移动中的车辆与指挥调度控制中心紧密地连接在一起,保证相互不间断地信息联络。无线通信技术涵盖很多方面,如:蓝牙、ZigBee、蜂窝移动通信等无线通信技术。这些技术相互结合渐渐应用于智能交通系统领域,这些技术的融合可以实现交通管理中对紧急事件的处理和紧急车辆的管理,对于出行车辆可以提供道路导航服务,对于运营管理中心的车辆可以进行有效监控、合理调度。本文主要介绍了ZigBee技术、蜂窝移动通讯技术,并简要分析了它们在ITS中的应用领域以求跟大家共同探讨。 3ZigBee技术 ZigBee是一种双向无线通信技术,特具有近距离、低功耗、低成本、低复杂度、低速率的特点,它主要用于距离较短、功耗较低并且传输速率低的各种电子设备之间进行数据传输,此外也可以用作间歇性数据、周期性数据和低反应时间数据传输的应用。近年来,ZigBee技术被广泛应用于工业控制、家庭网络、汽车自动化、消费电子、医用设备控制等多个领域。在智能交通领域,ZigBee技术主要是传递信息的通用传感器。特别是在公共交通领域,ZigBee技术与移动通信技术相结合,可以更好的进行公交车的运行位置检测和车辆调度。利用ZigBee技术的特点,结合数字移动通信技术,建立无线网络,将采集到的信息发送给监测平台,从而解决公交车到站、离站的时间监测和自动报站问题。具体实施方案是,首先在各个站台安装“站台监控器”,然后在公交车内安装具有ZigBee功能的“无线识别器”。站台监控器里必须包含具有ZigBee功能的网络协调器和GSM/GPRS模块。一方面,该模块可以接收车内无线识别器发来的信号,通过检测该车的唯一“标识号”,识别到来的车辆,并将该车的到达时间、车牌号等信息通过GSM/GPRS传送到控制中心;另一方面,向公交车发送站台标识号,公交车可以根据收到的标识号进行自动报站。之后,站台监控器应该不断的检测该车发送的信号的强度,如果信号强度小于某一临界值时,即可认定该车已驶离此站,并向监控中心发出相关信息。这样,监控中心就能准确掌握每一辆公交车的运行情况。 4GPRS移动通信技术 移动通信技术是目前无线通信技术中更新速度最快的技术之一,目前国内应用比较广泛的移动通信系统是GSM,GSM虽然可以满足ITS对语音通信的需求,但是在数据通信方面GSM则表现得比较弱,无法满足需求。GPRS、CDMA、LTE等技术近年来发展迅速,渐渐取代了GSM,成为逐渐发展成熟的新的移动通信技术。下面主要介绍一下GPRS在智能交通系统中的应用研究。通用分组无线业务简称为GPRS,它打破了GSM只能提供电路交换的工作方式,只需增加相应的功能实体,对已有的基站进行部分改造即可,这种改造的投入成本不高,但得到的用户数据速率却相当可观,其传输速率最高可达9.6kb/s。在智能交通系统中除了需要传输交通流量状态信息外,还需要传输数据量较大的报文或图片,利用GPRS业务,可以采用端对端、组播或广播等多种传输方式。进行信息传递。从调度中心发出的交通信息可以通过组播或广播方式传输给行驶中的车辆,以便提供路径导航信息,由于这类信息在一分钟内需要重复多次播放,因此驾驶员偶尔收不到也不会引起很大的问题。但是,信息从车辆驾驶员传递给调度中心就要采用单播方式,它为调度中心提供正在行驶中的车辆信息,所以每次播放的内容都非常重要,不能丢失,但由于它的传输速率很低,不会造成网络堵塞。由此可见,GPRS提供的数据业务有了很大的改进,不仅增加了业务种类,而且连网快、功能强、降低了成本。此外,它还具有连接计算机的标准接口,可以根据不同国家和地区的频率资源分配来定制使用频率。由于无线终端的体积很小,可以与手提计算机相连,提高了使用上的灵活性,扩大了市场份额,降低了成本。 5结语 本文介绍了智能交通系统中无线通信技术的应用情况,通过对上述无线通信技术的分析可以发现,无线通信技术对于ITS的实现至关重要,并随着通信技术的发展,它在ITS中的作用与地位也将日益提高。 作者:张静 单位:淄博职业学院信息工程系 智能交通论文:高速公路智能交通管理服务系统建设 1软件功能设计 根据本项目重点目标,是强化交通状态识别、车道控制、应急处置三个方面的功能,针对这三方面内容提出了如下设计方案。 1.1交通状态判别模块 本模块根据识道路设备别出来的交通状态或交通事件类型,并结合气象信息、基础设施状态信息等,初步划定事影响范围,搜索影响范围内互通立交入口处的可变情报板,前方道路事件信息和诱导绕行信息;在初步划定的影响范围内估算交通流特征状态参数。定义事件对主线同行的影响程度,根据实时判断,当影响程度严重扩散到影响范围边界时,反馈重新对事件的影响范围进行划定;当事件处置完毕交通恢复正常时,控制逻辑结束,可变情报板提示正常的路况信息,可变标志提供正常的限速信息;当事件未处置完毕,且其影响未超出当前影响范围时,对影响范围内其余的可变情报板分别进行处置。对在估计的排队长度范围内的可变情报板前方事件信息和车道关闭信息;对在估计的排队长度范围外的可变情报板前方事件信息和限速信息。本次改造过程中增设的遥感式路面状况检测器基于红外光谱原理实时采集反射波长,测量路面覆盖物的类型和厚度,评判路面状况,进而计算湿滑系数,确定路面安全性,这些数据也为交通状态识别和决策提供了重要参数。 1.2可变车道控制 通过分车道控制交通流,能有效梳理交通流量,提高道路在复杂交通状况下的同行能力。基于交通状态识别可变车道控制软件模块,依托视频监控子系统、交通控制子系统,结合路面状态子系统内功能进行信息采集与获取,通过可变车道子系统、交通控制子系统实现信息控制与。 1.3紧急事件应急处置 基于事件管理子系统,结合目前路公司或向管单位指定的紧急事件应急处置预案,开发紧急事件应急处置子系统。根据高速公路紧急事件的性质和救援措施,系统主要针对重特大事故应急救援、危险品车辆事故或遗洒、泄露等事故、火灾事故等紧急事件。紧急事件应急处置软件系统包括以下几点。救援物资布局显示,图形化显示相关救援物资的位置、数量。并定期检查救援物资库存、质量等情况。紧急事件应急处置预案,根据各个事件的性质,可能出现的路段范围,确定适当的救援方案。方案包括了需要调用物资的种类、数量、位置,需要调用火警、交通警等警力情况。疏散方案,救护车辆情况及各类救援车辆人员行使的路线引导。事件及救援过程全程记录,利用计算机强制记录、防篡改、视频强制记录动能措施,对事件现场、事件处置过程进行全程记录、监控,确保事后总结救援进程时,资料完整,可靠。应急预案演练,利用虚拟现实技术、交通仿真技术,定期与交警部门、医疗救护、特殊救护器具使用保管单位等联合演练应急预案,评估应急预案的可行性,提出改进建议。 2结语 在将原有的高速公路监控系统升级为智能交通管理与服务系统的规划中,应根据高速的具体条件,着重加强路面状态检测功能,以应对多雨天气和特殊线形,才可能是服务管理平台更加有针对性。制定应急预案,能够提高道路管理者应对各种紧急事件,提高救援能力和服务水平,提高道路的通行能力。 作者:张艳丽 单位:江苏铁电交通科技集团有限公司 智能交通论文:计算机技术在智能交通系统的应用 摘要:借助智能交通系统,优化公共交通运行效率,为人们提供更大的便利。文章对智能交通系统内涵进行了简要分析,并从数据处理系统、交通监控系统、车辆导航系统以及车辆辅助驾驶系统4个方面对计算机技术在智能交通系统中的应用展开了讨论,旨在为技术研究人员提供有价值的技术建议。 关键词:计算机技术;智能交通系统;优化 1智能交通系统内涵分析 智能交通系统(IntelligentTrafficSystem,ITS),主要是指借助计算机技术和信息数据传输技术,能对交通运行过程进行科学化的管理和指挥,在管理机制建立过程中,要对人员因素、车辆因素、道路环境因素等进行全方位考量和判定[1]。为了保证交通管理的高效性,将技术和管理体系融合在一起,确保交通管理系统的多元化发展。在智能交通系统建立和运行过程中,智能交通管理模块、智能信息管理模块、智能公共交通模块、车辆管理模块以及电子收费和应急管理模块是研究的重点[2]。 2计算机技术在智能交通系统中的应用路径 正是基于计算机技术的发展,将其应用在智能交通系统中,能借助交通监控提高整体技术的应用效果和管理效果。技术主要是利用射频设备,将其设置在道路上方或者是道路两侧,获取交通情况的远程图像,借助信号的转化和传递,实现图像处理,保证交通指挥中心能第一时间了解现场交通实况。在计算机获取信息后,能对交通事故以及交通拥堵问题进行及时处理,提高技术模型的实际应用价值[3]。 2.1事故检测系统 在交通系统中,事故问题需要引起注意,不仅会造成人身受到伤害,还会造成经济受损,因此,结合计算机技术,要践行更加系统化的处理机制,确保应用模型和管控措施符合标准。有一部分交通事故主要是由于路面交通堵塞所造成的,若是能对路面的情况进行及时预测和评估,就会一定程度上减少交通事故问题。正是基于此,在智能交通系统中,结合实际情况建立健全稳定的管控机制,能在保证技术模型优化运行的同时,提高交通质量。主要是借助摄像设备与计算机设备的连接,保证射频设备能有效对运动的车辆进行信息的采集和捕捉,能建立有效的视频跟踪,并且保证序列图像的完整性[4]。只有强化数据分析,才能真正发挥计算机的实际价值和优势,对运动目标的连续帧图像进行统筹整合,并且将移动参数组合在一起,从而有效计算出运动目标的实际速度。针对具体的运动参数提出有效的管理措施,确保结构完整性的同时,为项目升级奠定坚实基础。若是检测目标长期处于静止状态,则需要借助计算机技术中的图像捕捉功能,对其进行有效跟踪和图像反馈,确保信息的有效性和完整性。只有充分利用计算机技术,才能结合实际数据和信息,以最快的速率对交通事故展开深度处理,一定程度上减少事故发生频率[5]。 2.2交通监控系统 将计算机技术应用在车辆监控中,具有非常重要的意义,主要是利用计算机的图像处理技术,能对运动的物体进行实时监督和控制。目前,在智能交通系统中,应用图像分差的方式,对车辆展开静态监督和动态监控,其运行机理都是视频图像序列的分差机制,从而借助相关参数对车辆的运动状态进行集中判定。这种计量方式的运算数量较小,借助一般的软件就能完成,且计算效果较好。在实际应用措施建立后,主要分为两种:(1)当前帧与背景帧之间的差值,这种计算方式和应用模型更加的简单和直接;(2)相邻帧之间的差值,这种方式能有效判定车辆的动态和静态。除此之外,在对车辆和行人进行监控时,会采取分割的方式,保证能对不同群体进行不同监控。在对车流量进行分析和计算的过程中,则需要结合车辆的平均速度以及车辆的列队长度,对交通运行情况展开预测和分析,一定程度上建立健全完整的整合机制和管控措施,保证交通运行状态得以全面升级。由于车辆和行人是道路结构中的主要元素[6],因此,在对监控项目进行全程监督的同时,也要有效分割,保证图像中不同运动模型能映射相应参数。 2.3车辆导航系统 随着科学技术的不断进步,车辆导航系统得到了全面普及,也是计算机技术在智能交通中的重要应用措施。利用车辆智能导航系统,能对车辆行驶道路的界限进行有效判定和识别;利用计算机内部相关元件和操作模块,能有效引导车辆向规定路线行驶,不仅能对车辆的安全距离进行系统化分析,也能保证导航驾驶过程的稳定性,并且为摄像机运动化识别结构的优化提供动力。在计算机车辆导航系统中,借助摄像机能对不同车辆的运动状态进行集中识别,并且保证检测点运行方式能符合模拟匹配点,从而一定程度上确保车辆的智能导航系统充分发挥其实际价值,为计算机技术中信息的提取提供动力,也能有效维护安全距离和运行速率,保证车辆的安全和稳定性。 2.4车辆辅助驾驶系统 目前,许多智能汽车都开始配备智能辅助驾驶系统,能帮助驾驶人员对外界的环境和影响因素及时作出正确的反应[7]。例如,在城市市区环境驾车,计算机内部的车辆辅助驾驶系统能对周围路过的道路标记进行记录和分析,确保能对相关交通指示展开综合性识别。然后利用计算机技术中的筛选功能,对相关信息进行集中的选择和调配,避免出现和其他车辆以及行人拥堵的问题。也就是说,正是基于这种辅助驾驶功能,在实际技术应用模型建立后,能在增强车辆安全驾驶的基础上,保证人机交互的同时性和完整程度。驾驶人员只有充分掌握路况信息,才能对驾驶操作给予正确的判断,保证驾驶行为符合标准,减少车辆拥堵和车辆事故的发生概率。除此之外,计算机技术还被应用在车辆智能收费项目中,借助计算机内部的识别软件,对车牌进行集中识别,从而采取相应的计费和处理措施,保证车辆信息留存效果。其中,ETC的应用实现了车载标签和阅读器之间的有效连接,能保证车辆在进入到入口后,及时收取相应的费用,系统自动放行[8]。 3结语 总而言之,在智能交通系统中,要充分利用计算机技术,升级识别和管理效果,为技术模型的综合性优化提供保障。为了进一步提高技术的应用水平,要积极研发更加适宜车辆进行信息采集的模块,及时对路况数据展开分析,为智能化交通的发展奠定坚实基础。 作者:陆莲芳 单位:新疆交通职业技术学院 智能交通论文:谈智能交通控制系统设计策略 摘要:智能交通的信号控制系统能够对城市交通情况以及整体的管理水平予以提升,本文主要对于城镇交通智能交通信号的控制系统建设进行分析,总结了这一系统自身的特点和整体的结构以及具体的运行形式和智能的控制体系等。 关键词:智能交通;交通信号控制;控制机制 1系统结构 1)中心控制完成交通信号控制中心系统的通信,完成交通数据的收集和优化计算。中央控制和集成管理软件通信,接收和管理软件管理和控制指令,并向管理软件发送相关交通状况信息[1]。交通控制系统的操作员和系统之间的接口。存储所有数据的交通控制系统,以确保数据的安全性和可靠性。2)区域控制负责控制交通流收集,实时状态收集,统计查询任务,信号机事件收集,交通数据预测任务,子区域系统优化,信号自动时间控制。一般情况下,信号系统由中心进行流量优化控制。当控制中心与区域控制器之间的通信链路出现故障时,相应的区域控制机器将替代信号机的管辖中心,以优化控制,避免整个系统的优化退化所导致的通信故障[2]。3)交叉口控制,包括信号,车辆检测设备(线圈检测器等)等。交叉路口信号机和检测器采集路口各检测器提供的实时交通数据,进行初步分析和整理,通过通信网络传送到上位控制机,调整定时计划[3];信号灯的颜色变换;在实施自适应控制时,根据交通需求,自动控制入口信号灯的颜色变换。 2区域控制机制 1)系统软件与子区的光控功能,业务应用可以控制800个子区,每个子区5?10个路口,每个子区有一个数字代码。以分区划分作为主要原则:相邻路口之间的距离比较近(通常在500米以下);交通流量在相似大小的交叉口;相似程度的交集;交通条件的交叉路口类似于道路的中间分支,并且不存在交通源。2)系统可以按照固定周期程序,固定周期程序运行,包括以下内容:分区;交叉数;固定周期数的程序;循环时间;绿色字母比值;相位差;最大绿色时间;最小绿色时间;相表:即相位表和信号灯组的对应表;时间表,不同的时间表,不同的控制计划;计划表,计划表,阶段计划,阶段计划,每年执行不同的日时间方案。3)信号和控制中心通信正常情况下,系统可以通过客户端修改控制参数,并在固定周期程序中更新数据库,包括程序运行的周期长度,绿字信号比和相位差。这种计划更新和修订不影响交叉路口信号机运动。4)系统控制周期程序的每个交叉点是108,通过调度表和手动选择调用,实现交叉点的合理控制。固定循环计划的输入是独立的,并且彼此不会干扰。这将帮助用户为每个交叉点设置不同的周期长度,绿色信号比和相位差。 3自适应协调控制机制 1)系统的自适应协调控制系统,系统算法,包括交通自适应控制算法,传感器控制算法,行人二级路过算法。自适应控制算法可以根据车辆检测器收集的信息(如交通流量,时间占用率和车辆速度)来调整信号定时参数,例如周期,相位差和绿色信号比。交通自适应控制算法是基于交通信号机的实际控制参数做小和频繁的优化,形成适合实际交通条件的控制方案,以满足交通的交通控制需要。2)最大限度地提高交通信号网络的效率,并最小化定时方案的维护。该系统使用自适应交通信号控制系统。系统的自适应控制算法如下:系统软件的算法基于对交通信息的实时检测,包括交通流量(PCU),车辆占用率,车辆速度/S),使用交通信号控制优化模型:周期时间优化模型,绿字母比优化模型和相位差优化模型,以减少车辆延迟,停车点数为目标,交通信号控制三个要素:周期时间,比率和相位差优化,区域最优控制方案。3)系统算法是一种实时自适应控制算法,根据交通信息在控制区内程序中实时调整控制信号的连接点。该系统不是方案选择性控制系统,并且方案选择系统根据当前检测到的交通信息匹配预设检测方案,并选择设定的定时方案。4)系统算法可以实现区域交通流量平衡,减少停车数量,车辆延迟和环境污染,以及台州玉环街道网系统子区,实现区域协调控制整个区域。分割原则是:相邻交点之间的距离近;交叉口的小时交通规模是相似的;交叉路口的交通状况相似;交点的饱和度接近;道路的中间分支较少。 4结束语 城市交通信号控制系统是智能交通领域的重要研究内容。可与其他智能交通系统相结合,实现城市交通的数字化,信息化和智能化管理。在本文中,提出了一种基于自适应控制算法的交通信号控制系统,可以有效地处理实时交通变化,提高交通流量的控制效率。 作者:陶强 解锡霖 贾冰 单位:沈阳理工大学 智能交通论文:无线网络技术在智能交通系统的应用 摘要:为进一步提升目前路网的利用效率,文中提出了研发一种依托于城市公交,以无线网络技术为优秀的现代城市智能交通系统,并且对这一系统需要的各类模块实施了硬、软件设计,并得出了理想的方案。本系统不仅能够提供非常及时的路况类信息,还可为公众推荐最为理想的公共交通出行线路。文章在对智能交通系统进行概述的基础上,分析了无线网络技术的运行模式,并提出了基于无线网络技术的智能交通系统设计方法。 关键词:无线网络技术;智能交通系统;设计;利用效率 引言 由于近年来我国经济持续发展,机动车数量飞速增加,造成了各城市交通流量的持续增加,以至于发生事故的频率不断上升。从上世纪八十年代以来,随着计算机与电子通信技术的不断发展,运用新技术将机动车、城市道路、驾驶员及乘坐人员、交通管理人员进行密切联系,以建立一种更加及时、快速、便捷的智能交通系统来解决上述问题。智能交通系统融合了计算机、无线通信技术以及全球卫星定位等技术,能在更大程度上发挥出智能交通的积极作用,让决策更富有时效性,使图像的传输更加稳定,为减缓拥挤的交通做出新的贡献。 1无线网络技术的运行模式 无线移动网络结构可以分成数据层、服务层、用户层。每一层都有其独特的功能,下面分别对其运行模式加以阐述:(1)数据层的运行模式。数据层主要包含了各类交通信息的获得、数据分析和发掘。数据层要确保所得到的交通信息能够准确及时,可使通信网络能够更加精准地传达各类交通信息;(2)服务层的运行模式。服务层为交通系统的中心层,同时它也是系统和用户层、数据层实施交互的重要接口。智能交通系统运用服务层为道路控制设施设备提供各类控制办法,为用户层提供各类信息,并且向数据层请求相关数据。与此同时,服务层还负责从用户层以及数据层之中接收相关信息;(3)用户层的运行模式。用户层一般需要配置一个无线终端接收类设备。以上三个层次的智能交通系统设备以服务层为优秀,并通过无线网络为用户层提供各类数据,可及时快速地向广大用户提供所需信息,同时还能拓展各类与查询有关的服务,从而较好地解决了当前我国各城市中出现的各类交通问题。 2基于无线网络技术的智能交通系统设计方法 2.1设计的主要目的 近年来各国学者对智能交通系统进行了大量研究,并取得了很大的成果。但我国国内的研究成果主要集中于公交车辆管理领域中,只能及时提供关于公交信息的和控制等内容,在智能分流、控制以及干预方面略显不足。事实上,我国城市的交通网络主要以安装于路口的高清摄像头以及设于监控中心的监控设备为基础来收集各类路况信息,之后进行堵情分析。其不足之处在于人力、物力等诸多方面的开支相对较大,对系统进行分析的成本相对较高。为此,笔者试图设计一个依靠目前已经存在的公交网络,利用无线网络技术提供实时路况信息、公交预报,并采用交通信号灯进行实时控制、路线推荐以及大屏显示等功能的现代智能交通系统。 2.2整体设计方法 智能交通系统整体设计如图1所示。智能交通系统以ITS主控中心为优秀,运用各线路的公交车来收集所在城市各公交车辆的具体位置和速度等相关信息,并结合GIS的地图数据提供最新的路况信息。依据全路网的负载状况图分别得出各具体路段的拥堵状况级别,并采用优化算法实施智能化分流。主控中心应当把分流解堵的信号发送至交警所持有的设备之中,并且指导交警及时排堵。还可依据道路优化办法直接控制本地的交通信号灯,以有效疏导交通状况。同时,还可运用短消息模块把实时路况信息发送至各驾驶员的手机上、显示在本市各主要路段的显示屏中,并把相关服务发送至网络,以指导社会公众更好地选择行车路线,提升路网的利用效率。 2.3硬件设计方法 2.3.1公交车模块的设计方法公交车的模块应当依据GPS测量出具体的位置以及速度等信息,并采用无线方式发送至ITS主控中心。公交车模块是主控中心最为重要的数据来源之一。因为公交车系统覆盖了城市中最为重要的交通网络,同时线路极为稳定,因此利用公交车来收集数据较为经济可靠,与高清摄像头的定点方式相比,该方法具备成本偏低、容易安装以及覆盖面较广等特点,其硬件结构图如图2所示。嵌入式微控制器是公交车模块中的中心设备,不仅需要对GPS接收模块所接收的GPS定位测速信息进行实时处理并打包,还应当把位置和速度等相关数据应用无线网络模块发送至主控中心。同时,对无线网络模块从主控中心所接收到的信息进行处理后再交由LED显示模块以及语音提示模块使用。无线通信网络主要负责公交车模块和主控中心之间的彼此通信。其位置、速度以及路况信息等均通过无线通信模块进行发送与接收。这样就能实现公交车辆和主控中心之间的交互。因为使用GPRS方式需要一定的带宽,而由于带宽有限,且国家在无线网络以及无线宽带上的投入持续增加,因此无线网络因其高效、经济、实用、安全的特点将成为今后网络产业发展的重中之重。笔者使用了无线网络技术进行接入通信,这样不仅能够有效降低投入,还能适应今后的发展所需。同时,LED显示以及语音提示模块被用以显示从主控中心得到的相关路况类信息,将“下一辆车进站所需时间、公交车前方的路况”等信息显示给驾驶人。图2公交车模块设计图2.3.2公交站牌模块设计方法公交站牌模块一般使用于公交车站点,主要运用LED显示本站信息及各条线路公交车的预计时间和到站时间等。公交站牌的硬件结构图如图3所示。无线通信技术能够接收到ITS主控中心所发的实时路况信息以及本线路公交车辆的运营信息等。输入模块能够对本站点的站牌信息、站点等进行初始化。因为站牌的位置一般都不会变动,所以完全可通过输入的方式获得,大大减少了GPS的开支。依据嵌入式微控制器所接收的具体路况信息、公交车的实时运行状况信息以及本站的位置信息等内容,可以分析并处理本站全部线路公交车辆的预计到站状况,并应用LED显示模块进行显示。LED显示模块不断滚动以显示出本站点中各线路最近所要到达的具体车况信息,从而显示出ITS主控中心所发来的各类路况信息以及新闻等。例如,某路公交车正行驶在A路上,线路畅通,约5分钟后可抵达本站:某路公交车正行驶在B路上,该线路拥堵十分严重,大约20分钟后才能抵达本站。2.3.3显示大屏模块显示大屏模块的设计类似于之前所述的公交站牌模块,其差别之处在于显示大屏并非安装于公交车站之中,而是设置于本市的各个主要路段以供社会公众了解当前本市的主要路况信息,并公布该大屏所处位置附近的具体路况信息,从而实现运用其指导与疏导交通的目的。2.3.4其他设备接入该部分包含交警手持设备的接入与交通信号灯的接入。(1)交警手持设备的接入。当前我国诸多地区的交警干警配备有专用的手持设备或通信设备。智能交通系统可以充分利用这些现有设备,并在此基础上实现功能的拓展设计。交警所使用的手持设备可以和ITS主控中心联结,而ITS主控中心可依据交警所处的位置把具体路况信息、疏导优化的方案等呈现在交警面前,从而帮助其更好地指挥交通。(2)交通信号灯的接入。城市中每一个交通信号灯的具体时间设置情况均会影响车流的急缓状况,进而影响到道路交通是否保持畅通。 2.4软件设计方法 ITS主控中心是智能交通系统的优秀,主要负责接收来自公交车模块的各项信息,并依据GIS地图所提供的信息,经分析和处理后掌握实际路况信息,找到最佳行车路线,并确定路线优化及排堵办法等。ITS主控中心使用了经典的三层架构设计,即表示层、逻辑层以及数据层。其主要功能结构如图4所示。 3结语 综上所述,将无线网络技术应用于智能交通系统中后,不但提升了当前交通系统的工作成效,还更方便现代人的生活。无线网络技术倚靠其在使用中所具备的灵活、便捷、组网方式多元化、不会受到环境影响等突出优点而倍受欢迎。接下来应在全面考虑目前各类交通情况的前提下提出全新的解决办法,很好地提升目前已有路网的利用率,有效缓解当前我国交通压力过大等社会现状。 作者:张晓东 单位:遵义职业技术学院
计算机控制论文:锅炉的计算机控制论文 锅炉微计算机控制,是近年来开发的一项新技术,它是微型计算机软、硬件、自动控制、锅炉节能等几项技术紧密结合的产物,我国现有中、小型锅炉30多万台,每年耗煤量占我国原煤产量的1/3,目前大多数工业锅炉仍处于能耗高、浪费大、环境污染等严重的生产状态。提高热效率,降低耗煤量,用微机进行控制是一件具有深远意义的工作。 作为锅炉控制装置,其主要任务是保证锅炉的安全、稳定、经济运行,减轻操作人员的劳动强度。采用微计算机控制,能对锅炉进行过程的自动检测、自动控制等多项功能。 锅炉微机控制系统,一般由以下几部分组成,即由锅炉本体、一次仪表、微机、手自动切换操作、执行机构及阀、滑差电机等部分组成,一次仪表将锅炉的温度、压力、流量、氧量、转速等量转换成电压、电流等送入微机,手自动切换操作部分,手动时由操作人员手动控制,用操作器控制滑差电机及阀等,自动时对微机发出控制信号经执行部分进行自动操作。微机对整个锅炉的运行进行监测、报警、控制以保证锅炉正常、可靠地运行,除此以外为保证锅炉运行的安全,在进行微机系统设计时,对锅炉水位、锅炉汽包压力等重要参数应设置常规仪表及报警装置,以保证水位和汽包压力有双重甚至三重报警装置,这是必不可少的,以免锅炉发生重大事故。 控制系统: 锅炉是一个较为复杂的调节对象,它不仅调节量多,而且各种量之间相互联系,相互影响,相互制约,锅炉内部的能量转换机理比较复杂,所以要对锅炉建立一个较为理想的数学模型比较困难。为此,把锅炉系统作了简化处理,化分为三个相对独立的调节系统。当然在某些系统中还可以细分出其它系统如一次风量控制回路,但是其主要是以下三个部分: 炉膛负压为主调量的特殊燃烧自动调节系统 锅炉燃烧过程有三个任务:给煤控制,给风控制,炉膛负压控制。保持煤气与空气比例使空气过剩系数在1.08左右、燃烧过程的经济性、维持炉膛负压,所以锅炉燃烧过程的自动调节是一个复杂的问题。对于3×6.5t/h锅炉来说燃烧放散高炉煤气,要求是最大限度地利用放散的高炉煤气,故可按锅炉的最大出力运行,对蒸汽压力不做严格要求;燃烧的经济性也不做较高的要求。这样锅炉燃烧过程的自动调节简化为炉膛负压为主参数的定煤气流量调节。 炉膛负压Pf的大小受引风量、鼓风量与煤气量(压力)三者的影响。炉膛负压太小,炉膛向外喷火和外泄漏高炉煤气,危及设备与运行人员的安全。负压太大,炉膛漏风量增加,排烟损失增加,引风机电耗增加。根据多年的人工手动调节摸索,6.5t/h锅炉的Pf=100Pa来进行设计。调节方法是初始状态先由人工调节空气与煤气比例,达到理想的燃烧状态,在引风机全开时达到炉膛负压100Pa,投入自动后,只调节煤气蝶阀,使压力波动下的高炉煤气流量趋于初始状态的煤气流量,来保持燃烧中高炉煤气与空气比例达到最佳状态。 锅炉水位调节单元 汽包水位是影响锅炉安全运行的重要参数,水位过高,会破坏汽水分离装置的正常工作,严重时会导致蒸汽带水增多,增加在管壁上的结垢和影响蒸汽质量。水位过低,则会破坏水循环,引起水冷壁管的破裂,严重时会造成干锅,损坏汽包。所以其值过高过低都可能造成重大事故。它的被调量是汽包水位,而调节量则是给水流量,通过对给水流量的调节,使汽包内部的物料达到动态平衡,变化在允许范围之内,由于锅炉汽包水位对蒸气流量和给水流量变化的响应呈积极特性。但是在负荷(蒸气流量)急剧增加时,表现却为"逆响应特性",即所谓的"虚假水位",造成这一原因是由于负荷增加时,导致汽包压力下降,使汽包内水的沸点温度下降,水的沸腾突然加剧,形成大量汽泡,而使水位抬高。汽包水位控制系统,实质上是维持锅炉进出水量平衡的系统。它是以水位作为水量平衡与否的控制指标,通过调整进水量的多少来达到进出平衡,将汽包水位维持在汽水分离界面最大的汽包中位线附近,以提高锅炉的蒸发效率,保证生产安全。由于锅炉水位系统是一个设有自平衡能力的被控对象,运行中存在虚假水位现象,实际应用中可根据情况采用水位单冲量、水位蒸汽量双重量和水位、蒸汽量、给水量三冲量的控制系统。 除氧器压力和水位调节:除氧器部分均采用单冲量控制方案,单回路的PID调节。 监控管理系统: 以上控制系统一般由PLC或其它硬件系统完成控制,而在上位计算机中要完成以下功能: 实时准确检测锅炉的运行参数:为全面掌握整个系统的运行工况,监控系统将实时监测并采集锅炉有关的工艺参数、电气参数、以及设备的运行状态等。系统具有丰富的图形库,通过组态可将锅炉的设备图形连同相关的运行参数显示在画面上;除此之外,还能将参数以列表或分组等形式显示出来。 综合分析及时发出控制指令:监控系统根据监测到的锅炉运行数据,按照设定好的控制策略,发出控制指令,调节锅炉系统设备的运行,从而保证锅炉高效、可靠运行。 诊断故障与报警管理:主控中心可以显示、管理、传送锅炉运行的各种报警信号,从而使锅炉的安全防爆、安全运行等级大大的提高。同时,对报警的档案管理可使业主对于锅炉运行的各种问题、弱点等了如指掌。为保证锅炉系统安全、可靠地运行,监控系统将根据所监测的参数进行故障诊断,一旦发生故障,监控系统将及时在操作员屏幕上显示报警点。报警相关的显示功能使用户定义的显示画面与每个点联系起来,这样,当报警发生时,操作员可立即访问该报警点的详细信息和按照所推荐采取的应急措施进行处理。 历史记录运行参数:监控系统的实时数据库将维护锅炉运行参数的历史记录,另外监控系统还。设有专门的报警事件日志,用以记录报警/事件信息和操作员的变化等。历史记录的数据根据操作人员的要求,系统可以显示为瞬时值,也可以为某一段时间内的平均值。历史记录的数据可有多种显示方式,例如曲线、特定图形、报表等显示方式;此外历史记录的数据还可以由以网络为基础的多种应用软件所应用。 计算运行参数:锅炉运行的某些运行参数不能够直接测量,如年运行负荷量、蒸汽耗量、补水量、冷凝水返回量、设备的累积运行时间等。监控系统提供了丰富的标准处理算法,根据所测得的运行参数,将这些导出量计算出来。 计算机控制论文:试议水泥熟料煅烧回转窑计算机控制理论与实践 摘要:本文着重介绍了水泥熟料煅烧回砖窑的技术改造,即利用计算机控制技术替代规仪表和模拟单回路的操作方法。一是建立完备的仪表系统;二是建立计算机的自控系统。达到了预期的设计目的,取得了较好的经济效益,其经验将对中小型水泥企业的技术改造或新建都具有现实的指导意义。 关键词:熟料煅烧;控制理论 当时水泥熟料煅烧回转窑,由于采集、检测、计量手段不完善,无法对整个工况过程进行有效地监视与控制,只能靠经验来确定和判断生产状况,影响了新工艺潜在能力的发挥,成为制约生产发展的中心环节。因此,为保证生产过程的正常运行和获得较好的经济效益,仅仅依靠常规仪表和模拟单回路的操作方法,已不能满足现代生产的工艺要求,且单纯依赖于外延扩大再生产也不是现实的。而积极开发研制计算机自控技术,推行技术改造,增加技术含量,挖掘现有生产技术装备的潜力,以新的技术实现已有资源的再有效利用,也就是说刺激生产发展的因素应在生产过程中去寻找,才是可行的技术路线。 一、控制熟料煅烧回转窑的仪表系统 建地完备的仪表系统,并通过工业实际运行,才能及时准确地提供水泥熟料煅烧过程中的各重要工艺参数信息,获得被控制量随操作变量而变化的数据组,积累定量化的、科学的直接操作经验,找出它们之间的内在联系和变化规律。既是实现人工手动调节的基础和必要的技术手段,又是计算机实现自动控制的前提和应用软件开发的科学依据。 仪表系统采用国产标准ⅰ系列ddz—ⅲ型仪表,因它具有以下特点:一是采用线性集成电路,仪表的稳定性和精度得到提高;二是采用国际标准信号制,现场传输信号是4~20ma,直流电流,控制室联络信号为0~5v,直流电压;三是结构合理,功能多样,数字直观;四是可构成安全火花型防爆系统,易与计算机配套使用。 水泥熟料煅烧回砖窑是一个运动对象。检测条件恶劣:有喷燃火焰对检测光路的干扰、二次风卷上来的较冷的生科粉尘的散射吸收和对窗口的污染、以及被熟料形状、窑皮状态对辐射率的影响等。不宜采取接触式检测,因而,采用了远程双比色高温针对烧成带物料温度的检测,同时配有华海shc型核子秤,对生料双管螺旋输送机喂入量和煤粉双管螺旋输送机喂入量实施累积计量。 这些参数就其性质来分,一是为实现工序正常的参控参数,二是要求维持生产正常的监控参数,三是为保证设备正常运行的状态参数。 仪表检测系统的工作原理框图 对于检测参量它反映了从生产现场各工艺检测点的一次检测元件,经过变换处理,到仪表显示,再到计算机信号处理板,经过滤波处理,直接进入模/数转换器的全过程。所采用的仪表、仪器、设备以及它们的线路连接、信号制式是相互耦合的关系。 烧成带物料温度:高温计温度变换器数显温度表 窑尾废热咽气温度:电热偶温度变送器数显温度表 一次风温度:电热阻温度变送器数显温度表 二次风温度:电热偶温度变送器数显温度表 一次风压力:正压压力变送器数显压力表 二次风压力:负压微差压变送器数显压力表 回转窑驱动电机电流:电流电流变送器数显电流表 对于操作参量它反映了计算机的数/模转换器,经过信号隔离、变化处理、操作器、控制器,直到生产现场各工艺调节点的执行机构之间的全过程。所采有的各种仪表、仪器、设备以及它们的线路连接,信号制式是相互耦合的关系。 一次风机开度:操作器电动执行器数显开度表 二次风机开度:操作器电动执行器数显开度表 生料双管输送机轴转速:操作器调速电机数显转数表 煤粉双管输送机轴转速:操作器调速电机数显转速表 回转窑窑体转速:操作器转差离合器数显转速表 对于五个操作参量分别实施旋钮调节,而其开关、故障信号,分别实施按钮操作,并设有指示灯。 二、控制水泥熟料煅烧回转窑的计算机系统。 水泥熟料煅烧回转窑的控制为过程自动控制,其特点是在无人直接参与下,采用自动化技术装置使生产各环节能以一定的准确度自动实现调节或开关等操作,以保证预定的工作状态和所要求的控制功能的一种控制。 计算机控制系统是由过程计算机、数据处理及控制监视装置等组成。它是从工艺过程中采集到控制所需的操作数据,经过适当处理,把结果反馈到工艺系统中相对应的调控装置。它的功能是完成对话、显示、打印、历史数据存盘、超限报警和管理、显示工艺参数变化趋势曲线、优化控制,对水泥熟料煅烧回转窑工艺过程实施小幅度调节。 把烧成带物料温度和窑尾废热烟气温度两个重要的工艺运行参数作为被控制量,其目标设定值为: 烧成带物料温度控制在1450±30℃,并实施上下超限报警。 窑尾废热烟气温度控制在880±30℃,并实施上下超限报警。 把显著影响两个重要的工艺运行参行——回转窑窑体转速、生料双管螺旋输送机轴转速、煤粉双管螺旋输送机轴转速、一次风用量(窑头一次风机是用来引进煤粉磨的热风,以向窑内喷送煤粉。实际用风量应控制在与煤粉中挥发份含量相配比)、以及对窑内通风和温度场影响颇大的二次风用量(窑尾二次风机是用来引进冷却机的热风,以减少煤量消耗,并排除窑内的废热烟气,使冷烟室形成一定的负压操作)作为操作变量。 根据热平衡理论,在连续生产的工艺系统达到相对稳定的状态时,各种热工参数亦相对稳定。对于水泥熟料煅烧回转窑系统,如果生产处于稳定状态时,则其一、二次用风量、生料用量和煤粉用量及回转窑窑体转速都会保持不变,则系统的热工参数应该基本上是不变的,但实际上这种情况是不可能达到的。因为:一是水泥熟料煅烧回转窑是大量消耗燃料的热交换设备;二是水泥熟料煅烧是一个典型的热过程;三是一个十分复杂的物理化学反应过程。且影响窑内热工制度的因素很多,同时风、料、煤等的量和质也随时都在变化。因此,控制系统应采取闭环控制,从而使工艺控制系统能够克服各种小的干扰和波动,保持处于稳定的生产状态。 为实现这一目的,在控制系统中,回转窑窑体转速和生料双管螺旋输送机轴转速构成一个随动系统,即生料喂及量随回转窑窑体转速的提高或降低而增减;而煤粉双管螺旋输送机轴转速和一次风用量构成一个随动系统,即一次风用量将随着煤粉的喂入量的增减而提高或降低,以实现合理的定量比配。就是用五个操作变量的最佳组合来保证被控制量的不变,以图建立水泥熟料煅烧回转窑稳定的热工制度,为水泥熟料煅烧的优质高产低能耗提供保证。 两个随动系统及两个随动系统中的各两个参数,同时影响着烧成带物料温度和窑尾废热烟气温度的高低,属于“逻辑与”运算,表达式为:x=a∧b=min(a•b) 该系统投入运行的条件是——回转窑处于正常稳定的运行状态。即是说,它不适用于开窑、停窑、欠烧、大量窑皮跨落、补挂窑皮等非正常的操作条件。当熟料煅烧工艺过程较为稳定时,可以借助于计算机控制系统去维持其稳定的运转,若一旦有大幅度地干扰或波动,计算机无法处理时,它会自动报警提示,把回转窑的控制交给窑的操作员,等待人工把问题处理完毕后,工艺过程又处于稳定的生产状态时,再切换到计算机控制。 计算机控制系统通过两个切换开关,来实现三种工作状态: 一是自动控制状态。即计算机对水泥熟料煅烧过程完全自动控制。此时,计算机发出五个操作变量参数,通过五个操作回路——一次用风量、二次用风量、生料双管螺旋输送机喂入量、煤粉双管螺旋输送机喂入量、回转窑窑体转速,对生产过程进行操作,以控制主要目标——烧成带的物料温度和窑尾废热烟气的温度均保持在设定范围。两个随动系统的比例系数设定由计算机软件来实现。 二是人工调节状态。即计算机已脱离自动控制,转入仪表联动的人工调控。此时,除二次用风量单独控制外,而两个随动系统比例控制回路进行控制状态。其比例系数由人工整定比例器,来实现两个随动系统和二次风用量的三个回路操作。 三是单独手动状态。既两个随动系统也完全解体,五个操作变量——一次风用量、二次风用量、生料双管螺旋输送机喂入量,煤粉双管螺旋输送机喂入量,回转窑窑体转速,形成了五个回路单独操作状态,定值比例器不起作用,完全进入人工直接操作的控制方式。 由于水泥熟料标号、台时产量、设备运转率的提高,全年合计可增产火山灰质325号硅酸盐水泥3240吨。同时降低了工人劳动强度,降低了电力、生料、煤粉、材料消耗,减少了维修费用。 通过实际运行证明,当时的决策无疑是正确的,虽然今天随着现代控制理论、计算机技术和电子技术的发展,这只不过为大型水泥企业熟料煅烧过程的控制要求提供了更灵活可靠和功能齐全的控制可能,然而已经过实践的、成功的控制策略,控制模式,控制理论仍具有现实的指导意义,特别是对中小型企业的技术改造或新建均可引为借鉴之经验。 计算机控制论文:计算机控制系统在汽车行业的应用 摘要:一直以来汽车工业都是国家经济发展的支柱产业之一。随着社会的进步,经济的发展以及我国入世以后汽车行业的迅速发展,这就把汽车行业对科技水平需求提升到了一个新的高度。文章就计算机控制系统在汽车行业中的一些重点应用问题进行了综合论述。 关键词:计算机控制;汽车行业;汽车性能测试;汽车监控;汽车检测 我国入世以后汽车行业得到了迅猛发展,汽车已逐渐成为人们生产和生活中不可或缺的工具。目前,我国是全世界机动车保有量增长最快的国家(2007年末统计超过2300万辆)。这也就强烈的促进了汽车行业的发展。与此同时,现代计算机控制技术已渗透到汽车的各个组成部分,汽车的结构变得越来越复杂,自动化程度也越来越高。不过对于汽车行业来说,从宏观角度来看计算机控制系统表现最为突出的是在:汽车出厂前的性能测试、汽车出厂后的监控及汽车检测三大方面。下面我们首先来看一下: 1.计算机控制系统在汽车性能测试方面的应用 由于电子技术的飞速发展,测试技术日新月异。应用先进、成熟的测试技术,是成功开发性能优良、经济实用的汽车性能测试系统的基本原则。在汽车性能的测试方面,最常见的计算机控制系统包括: 1.1 plc控制系统 可编程序控制器plc(programmable logic controller)控制系统:plc是重要的机电一体化产品,其主要功能是开关量控制。起初主要用于替代继电器控制,目前已发展到具有模拟控制功能,因而应用范围也有所扩展,形成了以plc为优秀的控制系统模型。 1.2 面向对象控制系统 面向对象的控制系统是利用典型基础控制产品,针对特定应用对象进行系统设计和二次开发,二次开发的重点是系统结构、专用系统或部件以及应用软件的开发。这种系统由于其针对性强,因而能够做到系统紧凑、价格低廉,并能实现eic(电控、仪控、计算机)一体化。 1.3 dcs控制系统 分布式控制系统dcs(distributed control of system),dcs是当今汽车过程工业自动化的主控系统,特点是控制分散、操作显示集中、系统具有很高的可靠性和很强的功能。 1.4 模块化控制系统 近年来控制模块和模块化控制系统得到发展。模块化控制系统是以模块为基础,组成高度可配置的、分布式采集控制系统,这种系统当i/o出现故障时,只需要调换故障的模块,而不需替换整个系统。模块化控制系统的持点是:结构简单、安装方便、组织灵活、可扩展性较好、可靠性高、维护方便。 2.计算机控制系统在汽车监控方面的应用 从上世纪末90年代,电子信息技术越来越多地进入交通运输部门,并逐渐形成一个崭新的工程领域,即智能交通系统its(intelligent trans portation system)。所谓智能交通系统,就是通过采用先进的电子技术、信息技术、通信技术等高新技术,对传统的交通运输系统及管理体制进行改造,从而形成一种信息化、智能化、社会化的新型现代交通系统。 2.1车载端计算机控制系统的职能归纳 车载端计算机控制系统的职能可归纳为:首先,精确定位:车载监控终端全天候24小时连续不断的接收gps卫星信号,从而为系统提供车辆的位置和速度,定位精度可达10米。其次,记忆功能:车载监控终端具有存储车辆位置/模拟量/异常信息的功能,而且可存储长达两个月的车辆位置/模拟量信息。第三,控制功能:车载监控终端接收到监控中心的控制命令后,对车辆执行控制动作。第四,通信功能:在gsm网络覆盖范围内,车载监控终端可与监控中心进行数据交换。最后,防劫报警职能:在车辆遭受抢劫时,驾驶员触动一个隐蔽报警按钮,即可在自保的同时等待援助。 2.2监控端计算机控制系统的职能归纳 监控端计算机控制系统的职能可以归纳为:首先,数据预处理:通信服务器从internet上接收到车辆的信息之后对信息进行初始的验证、校验、数据日志处理。并将待处理的信息分发给有处理能力的监控终端。其次,数据跟踪:将移动车辆的实时位置以列表的方式显示出来。第三,跟踪监控功能:服务器端可以实现对多终端的跟踪监控,系统实现采用tcp/ip协议,采用此协议是因为该协议可以保证信息传输的可靠性和实时性。第四,报警功能:终端设备报警分为预报警,实际报警,以及报警解除三级报警状态,这主要为了避免误报警情况发生,当服务器端收到终端设备预报警信息,则弹出报警对话框,并且在预报警车号列表框中列出发出预报警信息的车号,双击其车号可以使系统定位到该车上,预报警情况不会使系统自动定位该车号的终端。 3.计算机控制系统在汽车检测方面的应用 对于计算机控制系统在汽车检测方面的应用,我们需要从汽车管理检测和汽车故障检测两方面来进行分析。 3.1计算机控制系统在汽车管理检测方面的应用 其实也就是常说的“多站点汽车检测动态管理网络系统”主要是利用计算机信息技术实现道路运输管理部门对多个汽车检测站的检测数据进行实时传输与检测结果的自动判断,实现车辆二级维护备案,并实现对道路运输车辆技术状况的实时监控和道路运输车辆相关信息的自动化传输,该系统还可以对汽车维修企业的二级维护车辆的一次检验合格率进行监控,该系统可以应用于所有道路运输管理部门,以及其相应的检测站,利用网络技术实现车辆技术管理及信息传递的自动化,满足交通部4号令的要求。该系统采用分级分布式星型网络结构,网络各工作站点通过集线器相互连接构成检测系统局域网络,完成数据通信和信息传输;通过调制解调器能方便地与电话网连接,加入internet国际互联网,实现局域网与局域的远程通信,从而构成广域网。其车辆检测、办理车辆技术等级评定和二级维护签章实行封闭式自动检测和流水作业办公。 3.2计算机控制系统在汽车故障检测方面的应用 经过多年的发展,目前国内的汽车故障检测维修行业已具相当规模。大部分汽车综合性能检测站均采用了计算机控制系统,汽车维修企业也应用维修信息管理系统,一定程度上实现了检测自动化和管理科学化。 3.2.1 计算机控制系统可以为汽车故障检测提供技术支持 通过计算机控制系统完善汽车行业整体信息化之后,维修企业就可以通过一个公共的专家数据库查询需要的维修技巧并将自身的工作经验与同行共享;一个维修企业的配件储存是有限的,但如果将每个维修企业甚至供应商的配件仓储量、型号和规格等登入信息网,可以较好地解决企业配件短缺但一时难以购置的问题;为车主提供周到迅速的服务,应是每个维修企业追求的目标之一,车辆检测不合格需要进厂维修时,维修企业可以通过网络查询到该车辆的原始检测数据和汽车性能曲线,极大地提高维修效率和准确性。 3.2.2 计算机远程故障控制系统对汽车行业的现实意义 目前我国汽车维修行业已经从完全依靠检查者的感觉和实践经验进行诊断的阶段,发展到了利用专门设备进行综合检测诊断阶段。计算机远程故障控制系统为传统汽车故障诊断技术进行了很好的补充。 首先,它增加了用于远程诊断的诊断服务器,并预期能与该技术领域力量较强的大型汽车维修企业、科研院所、高等院校或国内外汽车生产厂家建立的故障分析诊断中心互联,同时与相关专家建立一种协作关系,共同为系统提供高效、快捷的远程故障诊断服务。其次,形成了丰富的诊断数据库和诊断知识库,提高了诊断智能,并通过多手段、多专家协同对故障进行会诊,提高了故障诊断的准确性和可靠性。再次,远程故障诊断技术同时克服了地域障碍,使用户在行驶过程中也可以对汽车进行故障诊断和状态监测。 计算机控制论文:《计算机控制理论与设计》课程教学建设与实践 《计算机控制理论与设计》课程教学建设与实践 计算机控制理论与设计课程是控制科学与工程一级学科重要专业基础课,在硕士研究生培养中起着重要作用。计算机控制理论与设计课程作为控制理论与控制工程学科学位课程,于1998年开设,已有10多年的历史,通过多年建设,在课程内容、知识体系、教学方法等方面取得显著成绩。 1 明确专业培养目标,体现智能建筑特色 沈阳建筑大学是辽宁省唯一的一所建筑类院校,我校控制科学与工程学科以智能建筑技术为学科特色,智能建筑技术的优秀计算机控制技术。随着计算机控制技术的发展,对计算机控制理论和技术要求越来越高,但多年来计算机控制理论与设计课程教材内容上没有太大变化,教材内容陈旧是主要问题之一;其二,计算机控制理论课程与实际脱节,就理论讲理论,内容枯燥,不易理解;其三,很难能找到适应建筑类院校研究生培养的教材。 为此,对该课程进行了改革,取得了良好效果。 1.1 引进前沿技术 结合计算机控制技术的发展和最新成果,引入计算机控制研究的前沿技术,不断更新教学内容,使学生能学习掌握最新的知识和技术。 1.2 注重基础教学 按照“基本原理-系统分析-系统设计”的思路讲授课程,结合实例分析和实践环节,使学生掌握计算机控制系统基本原理、方法和技术,具备计算机控制系统的应用和设计能力。 1.3 反映智能建筑特色 结合智能建筑系统工程实例讲授,使计算机控制理论与智能建筑系统设计融合,体现智能建筑技术特色。 1.4 重在能力培养 将计算机控制理论学习与工程案例分析、科研成果相结合,通过课堂讨论、专题报告、专家教学、科研活动等实践环节训练,培养学生的实践能力。 2 丰富教学内容,满足社会发展需求 2.1 收集相关资料,充实课程内容 注意学科发展动态,收集国内外控制理论与控制工程的相关资料,特别是控制理论方面的有重要价值的论文、参考书籍及控制理论方面的原版教材,将计算机控制技术中最新、最先进的知识引入教学,大大充实了计算机控制理论与设计课程的教学内容,扩大了学生的知识视野。 2.2 将科研成果引入教学 在课程讲授的过程中结合科研工作研究成果,将科研中成功应用的计算机控制系统的工程实例开展案例教学,通过对计算机控制系统实例进行解剖分析,从硬件设计到软件控制程序,从软硬件接口电路到大系统连接,从常规的控制方法到先进的智能控制方法,结合实际系统设计中的经验,理论联系实际,受到学生普遍欢迎。 3 改进教学方法,提高教学效果 3.1 改进教学模式,促进学生积极思考,激发创造性思维 建立以学生为主体、以教师为主导的基于探索和研究的教学模式。在课堂教学中,以国内外典型计算机控制工程实例为载体,引导学生多方位、多角度地发现问题,有效地调动学生的学习积极性,激发学生的潜能;在课堂教学中鼓励师生交流;启发式教学,引导学生通过思考、分析和探索学习,鼓励学生大胆质疑、独立思考和创新思维。教学模式的改变,调动了学生学习的积极性,又激发了学生的创造性思维;开展研究型教学,开展学科前沿知识研讨、理论难点研讨、系统设计难点研讨等专题讨论。具体方法是:事先布置研讨内容,让学生查阅资料,针对实际问题,阐述自己的观点,每个研究主题指定主讲述人,并进行专题研讨,通过多媒体等现代化教学手段激发学生学习的兴趣,通过与学生互动,包括课程介绍、图片和录像资料、系统实例分析等教学资料,进行深度思考。 3.2 案例教学收到良好效果 在课堂教学中,将基本理论、设计方法、实例分析等按模块化进行归类,采用模块化教学分析方法,每章归纳出知识结构,从知识结构了解各个知识点之间的联 系,以及模块中的各个知识单元到模块与模块之间的内在联系,深入浅出,由理论到工程应用,使学生易于掌握。 3.3 教学方法和手段的多样化,提高了学生的学习兴趣 深入实际:到中科院沈阳自动化所、科学家花园智能工程现场等单位进行现场教学。事先布置一些思考题,让学生带着问题学习,把课堂的理论知识和实践知识有机地结合起来。请专家讲解计算机理论在机器人控制、智能建筑中的应用技术,并通过现场的演示和实际操作,从理论到实践,展示了计算机控制理论在实际对象中的应用情况,更真实、直观,使学生更加真实地了解了计算机控制理论的重要性。 专家讲座:聘请有智能建筑实际工作经验的专家到校内做学术报告,做计算机控制技术发展国内外发展状况及计算机控制技术在智能建筑技术中的应用方面的报告,扩大了学生的知识视野开阔了学生的知识视野。 将现代技术与教材有机结合:现代技术与教材有机结合,形成立体化的教学环境。多媒体课件、网络教学软件、文字引导学生开展科研训练,学生自主选题,搜集资料,开展科研训练计划,鼓励研究生开展研究性学习,以巩固学生课程所学知识,并使课堂教学与科学研究融为一体,激发他们的科研和创新热情。 多种教学方式的融合:如课堂讨论教学与教师讲授相结合,学科前沿知识与教材基本内容相结合,理论与工程实际相结合,科研成果与教学内容相结合,课堂教学与实践教学相结合等,大大提高了讲课效果。 (1)采用模块分析方法,深入浅出。系统设计要结合科研工作实际,从理论到实践,通过工程实例讲述,使设计更贴近实际;(2)将抽象的理论描述转化为形象化的描述。利用图形、图像信息资源使学生能够尽可能的接近实际系,从而提高学生认知度和学习兴趣。(3)在分析系统特性时,采用对比的分析方法,有助于学生深入理解各种分析方棕的特点、区别、适用条件及相互之间的关系。 3.4 理论联系实际,培养学生的解决实际问题的能力 注重“实践性”,在课堂教学中通过工程实际问题引出理论知识点,培养学生解决实际问题的能力。教学中提供大量工程实例的资料,引导学生带着实际工程问题学习理论知识,做到理论与工程实践密切结合。实践证明,这种理论与实践相结合的教学方法,不仅激发了学生学习的主动性和积极性,而且有效地培养了学生解决实际问题的能力。 多年的教学实践证明:研究生专业课程必须结合专业特点,其专业知识结构要根据社会发展需求调整,以适应社会发展的需要。 计算机控制论文:网络通信技术计算机控制分析 【摘要】 随着社会的进步和科学技术的飞速发展,带动了一大批互联网产业的进步和发展,对于传统技术的产生了巨大的冲击,计算机通信技术和网络技术的结合是现代互联网产业的重要标志之一。通过计算机网络技术和通讯技术的相互结合,信息传递的方式更为丰富多彩,增加了人与人之间沟通交流的平台,促进了社会的发展和进步。 【关键词】 计算机网络;通讯技术;控制 计算机的控制中网络与通讯技术的是在信息的传输中逐步发展和1确立起来的,它包括对于计算机的操作能力以及网络通讯技术两个部分。通过在互联网这个大的网络环境中的各种操作,对于计算机间的数据传输和信息传播起到了促进作用,在计算机的信息处理软件中,整个网络的通讯设备都能实现现场的控制和传输,网络和通讯技术的设备和计算机的连接组成了信息处理系统的重点部分。 一、网络和通讯技术在计算机中的应用类型 1.1以太网 以太网是目前商业化计算机的控制领域的中高档信息的管理和控制的通讯技术的集体提下,有望在军工领域有着良好的发展。以太网之所以能产生这样的优势在于他的广泛性和先进性,以太网的优势在于他的应用的范围十分广泛,对于网络的传输和数据的流通运行成本较低,通信的效率和高,有着十分广阔的发展前景,对于以太网的开发和利用一直是互联网通讯技术的发生技术的重要项目。而且以太网杜绝了传统数据传输上的种种局限性,摆脱了现场连线方式的种种限制,对于开发和利用的前景十分辽阔。有较大的发展空间。种种上述优势并没有对于技术的应用和设备的连接造成困难,对于以太网在速度的连接上有着巨大的优势吗,尤其是以太网在数据的传输上具有高速、安全、可靠特性。在企业中,通常内部的网络信息是由三部分组成的,通常是现场设备层、过程监控数据和信息管理层。一个企业在内部网络的顶部和最外层通常是通过实施数据库的应用来构成网络的,以太网的高速实施和利用是对于现场信息的置换来说是非常重要的,通常可以进行比如网络数据的高频率传输和现场数据的录入等工作,对于设备的控制和查询的功能来说哦,这部分网络的高速构成组成了最高速度的时段和现场设备层,对于控制方面的要求来说,处于控制中的现场设备的测量系统的信息传输之间。现场的低速的数据网络构成了现场设备的网络。 1.2现场总线系统 生产现场和微机械化的测量系统在设备间的控制和现场应用的技术分析,可以通过开放式的数字化设备和数据的传输来实现。对于控制、通信和技术的来实现对于总体技术的把握是十分方便的,高速率的网络、现场基金会的总线数据以及数据传输设备的现场总线的技术转换作为网络数据的传输的要点。对于分散的设备我们可以看到通过总线的连接网络化的应用程序作为一个控制终端的数据连接。现场总线的实际应用具有的优点有很多,比如微处理设备作为系统的优秀处理器,通过集散式的控制和研究做到对于数据连接的基础传输,功能模块的传送和应用对于互联网之间的联系是十分重要的,在不同设备的情况下,作为厂家以及产品来言,各设备在使用中已经大体实现了现场总线技术的统一。 1.3控制网络的状况 以太网和现场总线的连接虽然具有很多优秀的特点,但是在总体方面来说,稳定能和便捷度上以太网的可靠性和实时性都不如现场总线技术,但是目前,由于现场设备技术昂贵的造价还没有开始大规模的应用,对于企业的信息化网络技术来说,企业的信息化过程中的监控措施是通过现场信息的实施录入来实现的,通过先进控制的设备和历史的查询功能以及历史数据来向华西考虑出关于控制系统在设备间的网络和信息的网络传递的构成的。 二、网络通信技术在计算机控制中的发展历程 2.1第一阶段 联机技术的首次出现对于不同的地理位置和分散式的计算机处理软件的中央处理器来说,数据运算和收集以及处理过程都是十分复杂的,在计算机的处理和运算中,中央处理器的连接的数据的数目对于计算机的运行速度来说是十分巨大的,对于系统中计算机的处理和运行阶段的传达的导致计算机运行速度的变慢,对于指令的影响会导致信息的通信技术的顶端化速度减缓,他们处于中央处理器的通讯技术的之间的终端的负责和控制技术的研究之间。 2.2第二阶段 从二十世纪开始兴起的计算机互联网技术以及计算机的操作运行系统,对于数据传输和系统的应用来言主要是进行系统的分散式控制和资源的大力整合,对于网络协议的分层计算的来看,二十世纪的生产厂家对于计算的标准并没有一个标准的规范,对于网路的信息共享系统以及最大程度的预言和信息共享系统来看是具有封闭独立的特点的。网络信息系统的共享和数据的互通建设不能得到最大程度的实现。 2.3第三阶段 第三时期开始于二十世纪七十年代末,标准化的计算机的出现才标志着第三时期正式开始,对于计算机技术的应用由于得到微处理器的出现而得到空前的发展,集成电路的大规模应用更是对于互联网和计算机的应用产生了巨大的推动力。对于计算机技术的不断成熟和创新以及微型计算机的运算速度和集成电路的高度安全的特性对于标准化的网络时代而言无疑进入了高速发展阶段,在标准化的时期内,互联网的迅速发展也推动了局域网的使用和进步,对于信息共享技术的研究更为深入,在路由器和调节器的意义上得到了最大意义的研究。 2.4第四时期 最后一个时段是开始于二十世纪末,作为互联网的飞速进步的阶段,高速网络的出现和应用,对于信息高速公路的建立起到了重要的推动作用,各地纷纷建立自己的信息高度基础设施。对于全球的互联网和信息技术的应用作为一个优秀的位置来说,授权人能够得到自己想要的东西在全球的资源都能得到充足的共享。 三、网络与通讯技术在计算机控制中的相关应用 3.1在计算机控制中的具体应用 网络和通信技术的飞速发展带动了各行各业的人们使用计算机通信技术的应用。带动了相关技术的产生和发展,比如电子邮箱。个人移动通信设备和电子数据的业务。应用范围也在不断的扩大,比如目前我们所熟知并普及的4G网络。通信技术的应用范围也在不断地扩大中。还有应急通信系统的建立和投入使用的过程加大了我们对于突发事件的应急处理的能力,为人们的生命健康和个人财产安全得到了保障。智能电网的设计和应用都采用了网络的通信技术。电力系统中的电力线缆以及航海作业GPS导航以及无线视频技术的产生和发展对于通信技术的应用都十分广泛,在电力系统的航海电路中,企业数据的整理和统和也在通信技术的方面占据着重要的作用。 3.2网络与通信技术在计算机控制中的作用 节约能源的消耗,对于信息网络的数据的共享,嫩吼吼减少在数据的保存和管理时损耗的人力物力,个人终端设备能够很好的控制信息的传输和使用,做到对于数据的输入有着多次的促进作用,使得信息的实际价值得到了有效的发挥和使用,为信息的实际价值起到了促进作用,避免了数据在运输过程中的意外和损失。远程教学技术的大规模普及带动了教育事业的发展和进步,为国家和社会的文化建设教育事业做出了贡献,促进了不同国家和地域人们的文化交流和应用。 四、结束语 网络的通讯技术在计算机的控制应用中有着十分广泛的前景,对于如今社会人们正常工作学习和生活都有着密切的联系。对于网络通讯技术的应用,大大提高了人们生活质量和生活水平,促进了社会的进步和发展那,对于计算机通讯技术的要求也越来越高,和人们生活的联系也越来越密切。 作者:秦俊波 单位:鹤岗市公安边防支队 计算机控制论文:计算机控制系统的原理探析 【摘要】电子计算机控制技术的应用,对于自动控制技术水平的提高有着重要促进作用。在计算机控制技术研究中,控制系统的组成与实践操作研究,是当前这一技术研究的重要组成部分。其研究的开展对于我国自动化控制水平,有着不可估量的作用。 【关键词】电子计算机;自动控制;技术原理 随着我国社会生产信息化与自动化趋势的不断推进,电子计算机控制技术的应用得到了广泛应用。在这一情况下,做好计算机控制技术的基础理论研究,用于促进控制技术的有力发展,就成为了当前自动化控制技术与计算机实用技术研究者的重要研究内容。在这一研究中,技术人员以计算机控制系统组成、特点与设计技术为基础,结合新型控制技术的运行原理开展了控制技术原理研究,为计算机控制技术的发展与实用性提高提供理论研究支持。 1计算机控制技术概念分析 电子计算机控制技术的应用,来源于计算机技术的高速发展。技术研究者在研究中将这一技术定义为以下内容:计算机控制技术是以电子技术、自动控制技术、计算机应用技术为基础的自动化控制技术,其运行的优秀为计算机控制技术。所以计算机控制技术,在实际运行中包括了综合可编程控制技术、单片机技术、计算机网络控制技术等多项技术内容。在自动化控制研究中,计算机控制技术的应用可以很好提高自动控制精密度与控制效率,降低控制管理成本。 2控制系统运行原理研究 在计算机控制系统包括了硬件系统和软件系统两个主要系统。自动控制过程即是通过两个控制系统的配合完成。下面我们分别就这两个系统的运行原理进行研究。 2.1硬件系统运行原理 计算机自动控制系统的作用是通过对控制数据信息分析,在通过数据信号完成自动控制的计算机及相关控制设备。在实践应用中,技术人员将其分为通用机系统与控制机系统,两个组成系统。通用机系统在运行中主要是按照软件程序,通过主机对控制数据进行计算、分析、存储以及控制命令的工作。而控制系统则是将通用机系统的命令,发送到控制设备中,完成对自动化系统的控制过程。所以在计算机控制硬件系统中,控制机系统实际上是通用机系统的外延系统,负责完成通用机系统的命令,同时将所控制设备产生的数据信息反馈到通用机系统,完成控制系统与被控制设备的数据交换过程。 2.2软件系统运行原理 如果将硬件系统比喻为控制系统的躯体与器官,软件系统则是计算机控制系统的神经系统,负责指挥计算机控制系统的正常运行。自动控制软件系统在实际运行中,包括了系统软件与应用软件两个组成部分。系统软件是计算机软件运行的基础,负责对应用软件提供支持,同时负责对系统自身运行提供帮助。如计算机各类操作系统、计算机运行的监控软件、语言与数据处理软件等,都是系统软件的组成部分。而应用软件则是通过程序运行,完成通用机与控制机系统发出的各项控制指令,完成对被控制设备的控制工作。 3计算机控制系统实践操作原理 在计算机控制系统运行中,硬件系统与软件系统的配合工作过程大体如下。 3.1控制系统设计 技术人员在计算机控制设置中,首先需要做好控制系统的设计工作。其主要工作内容包括以下程序。首先确定系统需要的控制任务说明书。在控制系统设计开始前,技术人员需要了解被控制设备的技术参数、运行原理,以及设备生产加工工艺流程、精度要求、设备运行需要实现的功能等各项技术指标。除此之外,技术人员还需要对设备运行环境、操作技术人员素质等外界因素进行信息统计、分析,制定出有效的控制设计任务说明书。这一过程是控制系统设计的基础工作,对于设计过程起到了有力的支持作用。 其次制定系统总体方案设计。在任务说明书基础上,技术人员即可对系统控制总体方案进行设计。方案设计的内容包括了以下内容。一是根据任务书内容,选择硬件与软件系统。根据任务书内容,技术人员在成本、技术指标等条件下,选择合理的计算机硬件主机、周边设备,以及系统软件与应用软件。其选择因素包括了系统控制质量与效率、系统整体造价与工时限制等几个主要因素。二是合理配置硬件与软件系统。在系统硬件与软件系统选择完成后,技术人员还应在方案设计中充分考虑硬件与软件系统是否匹配,合理配置计算机系统使其发挥出最佳效果。三是完成设计方案。在完成以上工作后,技术人员需要将控制系统总体方案落实在文件中。在设计方案文件中应包括硬件系统微处理器选择、计算机内外存储器容量选择、外围接口电路类型与连接方式、控制系统传感器类型、控制系统应用软件开发环境的配置以及硬件系统配置设计与调试工作内容等主要方案内容。 最后是完成控制系统应用软件设计。在硬件与软件总体设计方案基础上,技术以方案要求与控制工作实际过程出发,开始应用软件的设计工作。软件设计的内容包括了软件控制功能设置,以及控制功能运行的逻辑与时序关系。应用软件设计过程中,技术人员需要用软件流程图表述出来。再按照流程图内容,设计出应用相应的应用程序,搭建控制应用软件系统。 3.2控制系统主要方式简析 控制系统在设计完成后,即可进入控制管理阶段。在这一阶段,控制管理可以分为程序控制、反馈控制以及应急控制三个主要组成部分。程序控制主要是按照应用软件程序,由通用机系统向控制机系统命令,再由控制机系统控制被控制设备完成指令。反馈控制主要由被控制设备发出反馈信号,再由控制机与通用机系统进行分析,再根据分析结果做出控制指令。这种控制模式需要与外围监控系统配合进行。应急控制主要是在设备故障、自然灾害等突发情况下,控制系统采用的应急转换、手动控制等特殊的控制方式,是应对突发紧急情况下的控制措施。由于这种控制方式较为特殊,一般不会采用。 4结束语 计算机自动控制技术的优秀在于系统设计与运行两个主要内容。为此技术人员以计算机控制技术系统组成为切入点,结合其设计与控制方式,开展了技术专项研究。为计算机控制技术水平的提高打下有力的基础。 作者:李楠,潘阳,齐莹超 单位:沈阳理工大学 计算机控制论文:计算机控制体系实时性的提升办法 实时控制系统要求在有需求时马上得到满足,没有时间上的滞后,即实时性是第一要求。在工业控制中应用广泛,实时控制系统的使用目的是按时完成规定的任务。控制系统中对于任务必须按要求完成的称为硬实时,不能做任意更改;控制系统中对于任务可以做某些时间上的变更,在某一时间段完成即可的没有严格的完成次序的称为软实时。一个计算机控制系统可以在某段应用时间内实时,没有必要时刻实时。硬实时和软实时相比,硬实时容易因局部错误而导致控制失效,软实时则容错率较高,或许会出现短时间失效但系统能很快恢复。计算机控制系统是为应用而生,按照需求来设计实现的。通用的计算机控制系统从设计之初就考虑其为实时系统,例如WindowsNT、OS390,多数操作系统是分时操作系统,是多任务多线程的。目前人们在分时操作系统中也常常涉及到实时应用,这种应用的实时没有要求精确到一定级别,如利用WindowsXP平台设计某个工业控制程序完全可以满足某些实时应用的需求。 1计算机控制系统的应用分类 计算机控制系统传感器装置采集的一般是模拟信号,模拟信号要被计算机处理则需要模数变换的环节。当计算机控制系统发出数字信号指令时,这些信号到达控制系统的终端时需要转换为执行部件使用的模拟信号,这种过程需要数模转换的环节。(1)数据采集应用:通过控制系统的传感器采集数据信息,要求对传感器装置获取的瞬时数据信息以最快的速度采集到控制系统中。(2)实时控制决策应用:对上述采集的数据能够及时处理,如立即分析这些数据的结果马上得出结论,可以对下一步的控制系统做出决策性判断。(3)实时控制应用:上述做出的决策性判断信息传入下一个环节,中心处理单元根据这些传入数据信息做出迅速响应,在适当时机控制完成整个控制系统的任务。 2Windows系统实时性应用研究 计算机控制系统的实时性要求系统能及时响应,在嵌入式设备中使用普遍,该类系统由于其外设相对简单,系统响应迅速,很容易满足实时性要求。现在计算机平台使用Windows操作系统的占绝大多数,Windows系列操作系统功能很强,系统提供的API非常丰富,操作系统本身是多线程多任务的机制,工业控制多采用现在流行的Windowsxp作为软件平台。基于Windwosxp软件平台,利用软件开发工具设计工控软件,利用这些控制软件实现对硬件接口和外部设备的控制操作。 2.1多线程技术多线程是Windows系列操作系统的一个优势,利用该项技术CPU可以分时地处理不同的任务,用户感觉就是多个任务在同时进行,利用Windows系列平台开发的计算机控制系统,多线程技术是必须采用的,实现实时操作的界面程序作为主线程执行,利用辅助线程对辅助任务进行后台处理,多个线程协调工作,满足用户对实时性的要求,当然这种实时性不是要求很高的。 2.2定时器Windows的定时器在控制程序中非常有用,操作系统执行的任务如果耗时,将占用CPU很多时间,其他的任务等待某个大任务完成后再去做显然是不合理的,Windows操作系统有能力把这个大任务分解,在分解的时候如何统筹执行就依靠Win-dows的定时器来实现,在Windows的消息队列中有个WM_TIMER的消息,分解的任务要等到该消息来临时刻去执行,就可以达到任务分时统筹的目的。不过尽管Windows的机制可以进行分时,但是由于任务有优先级的设定,并不能特别准确地保证这种控制的实时性,适用于要求低的控制系统。 3计算机控制系统的实时性提高策略 对于计算机控制系统的实时性要求很严格,这是与其具体需求密切相关的。例如:在整个移动信息网络中,如果网络优秀设备出问题,要求必须在50ms时间内切到优秀备机设备,否则整个公共移动电话服务将中断,这种情况绝对禁止发生,程控交换网也是如此,诸如此类计算机控制系统实时性要求精确到一定程度。下面分析提高控制系统的实时性的具体策略。 3.1将中断响应时间降到最短当有外部事件触发时计算机控制系统要马上做出响应,从响应该外部触发事件到执行中断代码程序的时间要求很短。这个响应时间间隔定义为中断延迟,对于优秀的计算机控制系统要做到随时能响应并处理中断,现实应用中处理程序的某些情况有屏蔽中断的要求,比如在数据库修改过程要求短暂屏蔽中断处理,这种屏蔽是必要的,保障正常数据库读写操作。屏蔽时间的最大值叫做最大中断延迟。在嵌入式应用系统中硬件中断的次数不确定,与系统的实际情况关系很大,有可能出现若干次的硬件中断,举例:病人监护系统也是一种计算机控制系统,在监控一个病人心脏的实时情况时,假如病人心跳发生多次变化,这种传感信息通过网卡传入网络信息系统引起护士注意,护士响应该信息按下相应功能按键,即中断得到迅速处理,这是刻不容缓的,否则情况不容预测。计算机控制系统能够在处理上采取最优先处理,支持最优先响应。 3.2将进程切换时间降到最低在控制系统中经常面临新任务新情况,如果中心处理器在处理某个任务时,有突然的任务加入,该任务的优先级高,处于不能协调的情况必须先处理新任务,否则会影响这个系统控制的实施,那么中心处理器需要马上切换任务,保存当前正在处理任务的一切设置及参数,例如需要保存寄存器信息和内存当前状态以及当恢复该任务需要的一切信息等。这个过程也需要消耗处理器时间,对于任务没有交叉的情况很容易处理,直接切换即可,可是对于2个有交互信息的任务需要处理的信息较多,需要耗费一定时间。为了保持实时性,必须尽量将进程切换的时间降到最低。 3.3优先级继承抢占优先级不是在任何时候都能奏效,由于操作系统的机制并不能完全保证高优先级都能抢占低优先级的资源,也会出现低优先级占用资源不放的状态,这种状态的解决方法是通过优先级继承的方式获得资源,使计算机控制系统的实时性得到保证。计算机控制系统有网络分布架构的,如果一个计算机控制系统拥有网络分布的多个终端,该控制系统就支持网络架构的优先级继承方式,通过优先级继承方式获取到对资源的占用,假如对于这种情况没有解决方法,那么这种多终端的网络式计算机控制系统很容易陷入局部网络瘫痪或系统停滞的状态。 3.4缩短进程资源分配等待时间多进程计算机控制系统资源是共享的,那么对于资源的合理调度就是首要问题。对于某个进程当它急需资源的时候能够解决所需这是实时系统的要求,当某个资源被低优先级的进程占用不能释放的时候,所需资源被抢占,以至于低优先级进程在停滞状态,整个计算机控制系统的资源不能协调,这种等待是系统不允许的。解决这种实时性的方法是2种:优先级继承和优先级极限。2者的实现都是通过提高占有资源的低优先级进程的优先级,让其优先级和等待资源的进程优先级相同。 3.5简化控制系统,突出实时性计算机控制系统对实时性要求较高,在控制系统中减少不必要的资源开支,不需要关注美观的界面,尽量满足控制系统的实时需要,主要将实时任务突出。现在实时控制系统较多,计算机控制系统在设计之初要抛掉不必要的考虑,将满足实时需求作为首要条件。 4结语 计算机控制技术是多学科多领域交融的技术,以计算机应用技术为优秀,以电子工业控制为过程,同时将自动化应用、无线电技术、软件编程技术、网络通信技术融入其中,为实现精密仪器设备生产制造、工业自动化的生产过程、国防科研应用等领域提供广泛的应用前景。 作者:国海东左永文单位:吉林工业职业技术学院 计算机控制论文:计算机控制模式汽车应用管理 编者按:本论文主要从计算机控制系统在汽车性能测试方面的应用;计算机控制系统在汽车监控方面的应用;计算机控制系统在汽车检测方面的应用等进行讲述,包括了PLC控制系统、面向对象控制系统、DCS控制系统、模块化控制系统、车载端计算机控制系统的职能归纳、监控端计算机控制系统的职能归纳、计算机控制系统在汽车管理检测方面的应用等,具体资料请见: 论文关键词:计算机控制;汽车行业;汽车性能测试;汽车监控;汽车检测 论文摘要:一直以来汽车工业都是国家经济发展的支柱产业之一。随着社会的进步,经济的发展以及我国入世以后汽车行业的迅速发展,这就把汽车行业对科技水平需求提升到了一个新的高度。文章就计算机控制系统在汽车行业中的一些重点应用问题进行了综合论述。 我国入世以后汽车行业得到了迅猛发展,汽车已逐渐成为人们生产和生活中不可或缺的工具。目前,我国是全世界机动车保有量增长最快的国家(2007年末统计超过2300万辆)。这也就强烈的促进了汽车行业的发展。与此同时,现代计算机控制技术已渗透到汽车的各个组成部分,汽车的结构变得越来越复杂,自动化程度也越来越高。不过对于汽车行业来说,从宏观角度来看计算机控制系统表现最为突出的是在:汽车出厂前的性能测试、汽车出厂后的监控及汽车检测三大方面。下面我们首先来看一下: 1.计算机控制系统在汽车性能测试方面的应用 由于电子技术的飞速发展,测试技术日新月异。应用先进、成熟的测试技术,是成功开发性能优良、经济实用的汽车性能测试系统的基本原则。在汽车性能的测试方面,最常见的计算机控制系统包括: 1.1PLC控制系统 可编程序控制器PLC(ProgrammableLogiccontroller)控制系统:PLC是重要的机电一体化产品,其主要功能是开关量控制。起初主要用于替代继电器控制,目前已发展到具有模拟控制功能,因而应用范围也有所扩展,形成了以PLC为优秀的控制系统模型。 1.2面向对象控制系统 面向对象的控制系统是利用典型基础控制产品,针对特定应用对象进行系统设计和二次开发,二次开发的重点是系统结构、专用系统或部件以及应用软件的开发。这种系统由于其针对性强,因而能够做到系统紧凑、价格低廉,并能实现EIC(电控、仪控、计算机)一体化。 1.3DCS控制系统 分布式控制系统DCS(Distributedcontrolofsystem),DCS是当今汽车过程工业自动化的主控系统,特点是控制分散、操作显示集中、系统具有很高的可靠性和很强的功能。 1.4模块化控制系统 近年来控制模块和模块化控制系统得到发展。模块化控制系统是以模块为基础,组成高度可配置的、分布式采集控制系统,这种系统当I/O出现故障时,只需要调换故障的模块,而不需替换整个系统。模块化控制系统的持点是:结构简单、安装方便、组织灵活、可扩展性较好、可靠性高、维护方便。 2.计算机控制系统在汽车监控方面的应用 从上世纪末90年代,电子信息技术越来越多地进入交通运输部门,并逐渐形成一个崭新的工程领域,即智能交通系统ITS(IntelligentTransPortationSystem)。所谓智能交通系统,就是通过采用先进的电子技术、信息技术、通信技术等高新技术,对传统的交通运输系统及管理体制进行改造,从而形成一种信息化、智能化、社会化的新型现代交通系统。 2.1车载端计算机控制系统的职能归纳 车载端计算机控制系统的职能可归纳为:首先,精确定位:车载监控终端全天候24小时连续不断的接收GPS卫星信号,从而为系统提供车辆的位置和速度,定位精度可达10米。其次,记忆功能:车载监控终端具有存储车辆位置/模拟量/异常信息的功能,而且可存储长达两个月的车辆位置/模拟量信息。第三,控制功能:车载监控终端接收到监控中心的控制命令后,对车辆执行控制动作。第四,通信功能:在GSM网络覆盖范围内,车载监控终端可与监控中心进行数据交换。最后,防劫报警职能:在车辆遭受抢劫时,驾驶员触动一个隐蔽报警按钮,即可在自保的同时等待援助。 2.2监控端计算机控制系统的职能归纳 监控端计算机控制系统的职能可以归纳为:首先,数据预处理:通信服务器从Internet上接收到车辆的信息之后对信息进行初始的验证、校验、数据日志处理。并将待处理的信息分发给有处理能力的监控终端。其次,数据跟踪:将移动车辆的实时位置以列表的方式显示出来。第三,跟踪监控功能:服务器端可以实现对多终端的跟踪监控,系统实现采用TCP/IP协议,采用此协议是因为该协议可以保证信息传输的可靠性和实时性。第四,报警功能:终端设备报警分为预报警,实际报警,以及报警解除三级报警状态,这主要为了避免误报警情况发生,当服务器端收到终端设备预报警信息,则弹出报警对话框,并且在预报警车号列表框中列出发出预报警信息的车号,双击其车号可以使系统定位到该车上,预报警情况不会使系统自动定位该车号的终端。 3.计算机控制系统在汽车检测方面的应用 对于计算机控制系统在汽车检测方面的应用,我们需要从汽车管理检测和汽车故障检测两方面来进行分析。 3.1计算机控制系统在汽车管理检测方面的应用 其实也就是常说的“多站点汽车检测动态管理网络系统”主要是利用计算机信息技术实现道路运输管理部门对多个汽车检测站的检测数据进行实时传输与检测结果的自动判断,实现车辆二级维护备案,并实现对道路运输车辆技术状况的实时监控和道路运输车辆相关信息的自动化传输,该系统还可以对汽车维修企业的二级维护车辆的一次检验合格率进行监控,该系统可以应用于所有道路运输管理部门,以及其相应的检测站,利用网络技术实现车辆技术管理及信息传递的自动化,满足交通部4号令的要求。该系统采用分级分布式星型网络结构,网络各工作站点通过集线器相互连接构成检测系统局域网络,完成数据通信和信息传输;通过调制解调器能方便地与电话网连接,加入Internet国际互联网,实现局域网与局域的远程通信,从而构成广域网。其车辆检测、办理车辆技术等级评定和二级维护签章实行封闭式自动检测和流水作业办公。 3.2计算机控制系统在汽车故障检测方面的应用 经过多年的发展,目前国内的汽车故障检测维修行业已具相当规模。大部分汽车综合性能检测站均采用了计算机控制系统,汽车维修企业也应用维修信息管理系统,一定程度上实现了检测自动化和管理科学化。 3.2.1计算机控制系统可以为汽车故障检测提供技术支持 通过计算机控制系统完善汽车行业整体信息化之后,维修企业就可以通过一个公共的专家数据库查询需要的维修技巧并将自身的工作经验与同行共享;一个维修企业的配件储存是有限的,但如果将每个维修企业甚至供应商的配件仓储量、型号和规格等登入信息网,可以较好地解决企业配件短缺但一时难以购置的问题;为车主提供周到迅速的服务,应是每个维修企业追求的目标之一,车辆检测不合格需要进厂维修时,维修企业可以通过网络查询到该车辆的原始检测数据和汽车性能曲线,极大地提高维修效率和准确性。 3.2.2计算机远程故障控制系统对汽车行业的现实意义 目前我国汽车维修行业已经从完全依靠检查者的感觉和实践经验进行诊断的阶段,发展到了利用专门设备进行综合检测诊断阶段。计算机远程故障控制系统为传统汽车故障诊断技术进行了很好的补充。 首先,它增加了用于远程诊断的诊断服务器,并预期能与该技术领域力量较强的大型汽车维修企业、科研院所、高等院校或国内外汽车生产厂家建立的故障分析诊断中心互联,同时与相关专家建立一种协作关系,共同为系统提供高效、快捷的远程故障诊断服务。其次,形成了丰富的诊断数据库和诊断知识库,提高了诊断智能,并通过多手段、多专家协同对故障进行会诊,提高了故障诊断的准确性和可靠性。再次,远程故障诊断技术同时克服了地域障碍,使用户在行驶过程中也可以对汽车进行故障诊断和状态监测。 计算机控制论文:计算机控制中网络与通信技术分析 摘要:二十世纪末以来计算机和信息技术的飞速发展,为网络和通信技术的发展打下了良好的基础。最近几年,我国的网络与通信技术有很大的进步,在我国社会的各行各业都发挥着力量。本文介绍了几种常见且使用率高的网络与通信技术,分析它们是如何在计算机控制中发挥作用的。 关键词:计算机;控制;网络;通信技术 计算机网络技术和通信技术结合的理论的提出,是现代信息沟通领域一个里程碑式的进步。通过这两种技术的结合,信息传递的方式更加丰富,速度也得到了极大的提升,极大地方便了人与人之间的沟通。这二者的结合突破了传统通信技术信息交换和数字编码的限制,在现代快节奏的社会中充分发挥了作用。 1计算机网络技术 计算机网络系统是现代通信技术和计算机技术结合的产物。在计算机网络系统中,通过一些硬件的设备和线路,将处于不同区域网络中的计算机连接起来,从而达到不同计算机之间的信息流通和交换。简单来说,计算机网络技术就是在不同计算机之间搭建了一条能够沟通的路。我们所说的网络是指由电话线、电缆等数据线以及无线传输方式,建立的以计算机为节点的信息传输渠道。计算机网络系统由资源网络和通信网络两种系统组成。一般来说,计算机网络主要由六种互联的设备组成,包括路由器、网关、中继器、网桥、集线器以及交换器。通过计算机网络之间各节点信息的传递,实现电子数据的传输和共享,是现代网络技术使用的主要方式。 2计算机数据通信技术 数据通道并不是一个通道,而是指不同计算机之间进行数据交换的过程。随着技术的革新,数据通信具有不同的发展阶段,从传统利用模拟信号达成的模拟通信,到使用数字信号的数字通信,再到如今依靠信息源发出的数据信号,数据通信能够传递的信息越来越丰富,速度也在不断提高。其中,数据通信又可分为电路交换、报文交换和分组交换三种交换方式。计算机之间的信息传输和共享,主要是通过网络协议实现的。使用相同计算机语言的计算机可以在相同的网络协议的基础上,进行信息交换。网络协议的选择,往往要根据有具体的情况来确定,而不是一成不变的。 3网络控制技术类型 3.1以太网 现代计算机网络技术中,以太网是使用最为广泛、运行最为稳定的技术,无论在商用还是政府官方使用的网络技术中都是主流的计算机网络技术,同时,以太网技术还在不断改进,并逐渐适应工业方面的工作。以太网技术能够发展到今天的地步,离不开它极高的适应性和先进性,具体优势可以总结为以下几点:①以太网能够在各种类型、各种用途的计算机中发挥稳定的效用,并且对使用现场总线的标准也没有很严格的限定,能够在各种场合发挥作用;②由于技术发展已经比较成熟,以太网在建设和使用过程中的成本控制效率较高,设备、技术、维修等方面都具有一定的成本优势;③资源丰富硬件资源丰富是以太网的重要优势之一;④传输速度与其他技术相比有很大的优势,不仅速度快切传输稳定,提高了资源的共享及信息交流的效率;⑤开发潜力大其具有上述多种优势,在许多领域成为了主流技术,还可以延伸到许多其他领域,开发潜力大,具有持续发展的意义。 3.2现场总线技术 现场总线技术一般应用于生产过程中及微机化测量控制仪器或设施中,其能够构成数字化及开放式的信息传输系统。现场总线技术的作用是能够极大的帮助计算机网络系统的运行和控制,提高稳定性,降低系统成本。国际电工协会对于八种现场总线的标准进行了确认,如以太网、基金会现场总线FF等。正是因为现场总线技术的应用,位于不同位置的网络设备才能联系成一个整体,实现信息共享、数据传递的功能。该技术的基本特点有几下几点:①由微处理器将分散在不同位置的设备联系成一个网络,进行统一的控制。②使信息的处理更加及时、迅速、稳定,隔绝了不同地区外在因素的影响。③处于不同位置的设备虽然形成整体运行,但是每个版块的功能相对独立,就算某个板块出现故障,其他版块也可以继续运行,提高了可靠性,在一种功能失效后,不影响其他功能的正常运行,在维护上也较为方便。 4计算机控制中的网络与通信技术的发展阶段 4.1联机阶段 联机阶段,计算机的中央处理器是运行的主体。在这一阶段中,计算机需要对处于不同位置的多台计算机进行连接,并进行信息交换,此时,主处理器将处理规划连接的顺序、接收后的存放位置以及一定的反馈工作,计算机其他剩余的部分也会在主处理器的指挥下对接受的信息进行处理,并将信息反馈给主处理器。在整个过程中,中央处理器除了要负荷本身的处理工作外,还要指挥其他结构,这在一定程度上提高了对中央处理器性能的要求。而随着现代网络信息链接的对应端不断增加,中央处理器要应对的对象越来越多,负担不断加重,处理器的运行效率下降,对信息的处理质量在不断降低。一般人们采用增设通信控制器或前段处理器的方法来解决这个问题,这两种设备可以独立负责计算机与终端计算机的对接,可以极大地提高数据处理的速度。 4.2计算机互联阶段 二十世纪六十年代,网络基本处于互联阶段。当时使用的互联网络,虽然能够实现一定的信息共享,系统具有分组交换、控制等功能,但与现在使用的通信系统相比还是具有较大的封闭性,且在计算机之间的连通性上也有很大限制,效率与现在的网络系统相差甚远。 4.3标准化网络阶段 微处理器和集成电路的诞生使计算机技术进入了一个崭新的阶段。二十世纪八十年代以来,计算机的体积在不断的缩小,然而,计算机运行的效率却没有降低,反而得到了巨大的提升。现在使用的计算机不仅体积轻薄,功能完善,运行也越发稳定。再加上企业管理模式改变等社会的进步,人们通过路由器和调制解调器等设备,发展出了局域网,从而实现了一些群体计算机之间交互式网络的诞生,这种网络能够实现信息的完全共享,且与外界网络环境隔绝,呈现了较大的私密性。 4.4互连和高速网络阶段 信息高速公路理论是二十世纪九十年代提出的一种思想,在这种思想的发展过程中,它逐渐展现出了其余现代网络信息通信的切合性。美国是世界上最早开始重视信息工程建设的国家,在美国之后,全球范围内也逐渐接受了这一思想,开始进行网络信息工程的建设。现在,全球互联网通信系统已经完全建立了起来,实现了全球性的信息资源共享。 5计算机控制中的网络与通信的主要技术 5.1以太网 以太网与其他网络相比有许多优势,如以太网建设成本低、应用范围广,能够兼容绝大多数软件和硬件设备,通信传递的效率高,因此在世界范围内,以太网市场的前景都非常可观。目前阶段,不仅仅是商用计算机通信,在一些工业领域内也开始使用以太网。就市场情况来看,以太网技术与其他技术相比,具有很大的技术性优势,而又因为其成本低廉,它的价格在市场上有较强的竞争力。采用以太网来建设通信网络,能够让网络的建设成本得到节约。而这些优势不仅使以太网在市场上不断扩张发展,也推动了整个计算机网络和通信领域的发展。 5.2现场总线技术 利用现场总线技术,可以实现微机化的测量控制设备与生产现场之间的数字化和开放化通信,保证计算机控制的网络和通信技术的完整实现。目前常用的现场总线技术采用的是基带传输。这种方式具有较快的运行效率和独立性,以至于它的时效性和稳定性都比较强。另外,由于现场总线系统中发挥左右的各模块相对分散,在进行维护时可以分别进行,减少对整体系统的影响。此外,现场总线技术与其他技术相比,线路之间的互联结构更加开放,不同层级的线路大街变得更加方便,且因为具有较强的互操作性,就算是不同厂家生产的设备,只要确保使用相同的通信协议,彼此之间的联通就不会有障碍。 6计算机控制中的网络与通信技术的应用 目前,计算机网络和通信技术得到了不断的发展,其应用的范围也不断扩展,例如电子数据业务、个人移动通信、电子信箱等。当然,它的应用范围并不局限于此。打个比方,目前最常用的计算机网络和通信技术就是3G和4G技术的运用。在城市配电网络中使用3G和4G技术,能够实现配电网中的自动化通信系统,配合应急处理系统,在事故发生时,能够在第一时间向控制中心传递消息,并采取措施控制。再比如无线视频技术在企业、政府部门之间的运用,也是通过计算机网络与通信技术,来将上级的指令传达下去。这些计算机网络和通信技术的应用在个人生活和政府工作中都发挥着巨大的作用。 7结语 当今社会,无论是工作、学习还是日常生活,人们都无法离开计算机网络和通信技术。正式因为这些技术的广泛运用,才使得当今人们的生活水平提升。目前计算机网络和通信技术的发展已经达到了相当的水平,但我们不能停止探索,随着人们对生活质量的要求不断提高,一些对于通信技术的新的要求被提出,如果有一天这些要求能被满足,也将成为一个巨大的跨越,并为人们的生活提供更多的帮助。 作者:张智 单位:国家新闻出版广电总局694电台 计算机控制论文:汽车计算机控制与网络技术研究 1计算机控制汽车管理检测系统 车辆维修企业可以通过一个全国公共计算机专家数据库,将全国每个汽车维修维护企业、4S店情况、车辆故障维修技巧、汽车维修技工技师自身的工作经验、全国汽车零部件供应商的配件仓储量、汽车配件型号和规格等车辆维护维修管理相关信息录入公共数据库。相关车辆维修企业就能通过网络查询到该车辆的原始检测数据和汽车性能数据,计算机就可以进行综合检测诊断,实现全国汽修行业共享资源、技术,解决汽修企业配件短缺难以购置与调配、过剩等问题;车辆检测不合格的维修;车辆维修疑难问题等,提高了车辆维修效率和准确性。车辆故障远程监控系统用于远程诊断的诊断服务器,用便携式电脑和车内网络之间进行短程无线通信,监控和操作汽车的传感器及控制单元,使车辆在运行过程中实现远程监控和诊断。利用汽修专家、大型先进汽车维修企业、汽车科研院所、高等院校或国内外汽车生产厂家的技术资源,建立故障分析诊断中心互联网,可以提供高效、快捷的远程故障诊断服务,提高了故障诊断的准确性和可靠性,克服了地域障碍,为传统汽车故障诊断技术进行了很好的补充。 2汽车计算机控制系统发展趋势 2.1智能交通系统(ITS) 未来汽车智能化传感器提供用于模拟和处理的信号,并能对信号进行放大和处理,自动进行最优化检测和自我校正线性和非线性的传感器信号。ITS是与计算机技术、信息科学、卫星定位等多个交叉学科相结合的系统,可以预测不久的将来会普及应用,它会将汽车行驶过程中的即时动态信息、目标资料等通过计算机系统优化处理,通过卫星等随时随地向驾驶员提供行驶过程的最短距离、进入最近加油站、休息区、商店、绕开车辆密度相对集中处的最佳行驶路线,使车和车之间保持最佳安全距离;汽车防碰撞雷达的先进调速系统可以使汽车自动调速,提高高速公路的交通流量,可降低和避免交通事故。汽车采用的卫星导航系统(GPS),定位卫星系统可以使驾驶员随时随地获取沿途天气、道路上的车流量、发生交通事故路段、某路段汽车交通堵塞等各种情况,智能交通系统可以综合、分析、判断、传输出汽车当前最佳的行车信息与路线,提高车辆行驶最佳综合性能。 2.2高速数据传输网络 电子技术、计算机技术和信息技术的迅速发展,汽车上电控器件的应用会越来越多,越复杂,车载电子设备间的数据快速交换要求越来越高。数据传输系统是一个复杂的信息交换与控制系统,它要求该系统容量大,传输速度快且计算处理速度高,因此将来它一定是采用光导纤维的高速数据传输网络,会对各子系统进行协调,将车辆行驶性能控制到最佳水平,以提高汽车的综合性能,行车质量。 2.3未来智能汽车 给汽车装上“大脑”,让汽车学会“思考”,这是汽车行业发展的必然趋势。目前世界很多大公司都在研究智能汽车。未来的智能汽车肯定有一套完善的导航信息资料库、GPS定位系统、车辆防碰系统、紧急报警系统等。未来智能汽车必定会装备有能同时进行多种设备通讯、联络的计算机智能系统,除进行汽车本身的智能控制和操作外,还会提供多方面、全方位的信息化服务,例如与全球互联网连通的办公自动化系统、可视高保真多媒体可视通讯设备等,使汽车行车过程安全、舒适、便捷。将来驾驶汽车会成为依靠计算机控制系统即可实现每个人都能驾驶的最普通的智能交通工具,在遵守交通法规的前提下,无人驾驶汽车也将成为未来的汽车发展趋势。 3结语 总之随着计算机技术、网络信息技术等的迅速发展,汽车的智能化、信息化、网络化将会不可避免,汽车计算机控制与网络技术将成为汽车工业发展的未来趋势,未来汽车的各系统功能必将更加提高和完善. 作者:姚慧文 单位:山东胜利职业学院 计算机控制论文:计算机控制类课程机械制造论文 1.存在问题 1.1学生的思维观念问题 机械制造及其自动化专业学生普遍认为机械类学科应该以机械设计和机械制造为优秀,主要学习机械的设计以及与之相关的加工技术,其它与机械“无关”的课程学不学无所谓。所以,在计算机控制类课程的教学过程中,大多数同学表现消极,仅求考核过关。有的机械制造及其自动化专业的学生甚至认为计算机控制类的课程,应该是计算机专业或者控制专业的课程,这些课程与自己的专业方向不相关,花时间在这些课程的学习上,浪费自己的时间。 1.2计算机控制类课程设置上与专业结合生硬 普通的本科学生在大学课程期间会学到很多的计算机类课程,但真正把计算机控制类课程与机械类主干课程相关联的课程却几乎没有。比如,机械制造及其自动化专业的学生都学习了机械设计课程,课程中对于丝杆的设计与计算进行过讲解;同时他们也学习过单片机或者PLC之类的计算机控制课程,对伺服或者步进电机控制也有一定的了解。但由于我们教学过程中缺少将两者有机结合的主干课程,所以,但在大多数同学的眼中,这两门课程没有任何的关联,是独立的两门课程。由于机械和控制类课程的生硬结合,也导致学生在进行机械设计的过程中,对于设计中需要考虑的机械传动与动作部分,都用一个方框替代,认为这是计算机专业学生需要解决的问题,这就使得有些机械设计成为了“空中楼阁”,无法运行。 1.3机械制造及其自动化专业针对计算机控制类课程的实践 与创新环节尚未形成实践和创新环节是学生将理论知识与实践相结合的重要组成部分,机械类学生的实践环节多是针对某个零件的生产工艺或者设计过程进行的,而对于其生产制造过程中的动作及工艺自动实现部分却视而不见,这种长期以来形成的实践环节,更进一步地加深了学生对其课程学习的偏见。针对计算机控制类课程的实践和创新环节目前大多数的学校没有形成一套成熟的方案。 2.机械专业计算机控制类课程教学改革的方法与实践 2.1转变学生的思想观念 大学生进入学校后,专业教育很重要。在专业教育的过程中,机械制造及其自动化专业的老师不仅需要强调其未来四年需要学到优秀专业知识,同时,要进一步强调为了提高生产效率和减轻劳动强度,控制类的课程也是必不可少的组成部分,不能让学生在思想上对该专业开设计算机控制类课程存在偏见。其次,在机械类课程教学的过程中,机械设计、机械制造课程教学的老师,在提及到电机和控制之类的素材时,也需要提示同学们在今后的计算机控制类课程会进一步说明和讲解,这样可以使得机械制造及其自动化专业的学生逐步认识到该专业课程不仅仅是机械设计和制造等机械类课程组成,它是一个系统的工程,同时也有计算机和控制之类的课程。这样不仅可改变机械制造及其自动化专业学生在大学期间的思想观念,同时也会影响其今后的设计和制造工作,使其对事物的认识不仅仅停留在某一个方面,而会从系统的角度来进行分析和研究。 2.2机械类课程与计算机控制类课程有机结合 为了改变传统的机械类课程与计算机控制类课程的生硬叠加的教学模式,大学本科教学的老师有必要从机械制造及其自动化专业课程与计算机控制类课程的内在联系出发,提取机械类课程与计算机类课程的关联因素,对现有的教学模式进行改革,对两类课程之间的空缺进行有益的补充,形成比较完善的机械专业知识体系结构。在教学的过程中,可以尝试将机械类课程与计算机控制类课程分解为知识点、章节和教材的三种结合模式,形成点、线、面的三级结构,将机械类课程与计算机控制类课程真正做到此有机地结合,形成学生在专业课程学习中的一个重要结成部分和重要的学习环节。 2.3针对机械制造及其自动化专业的计算机类课程的实践环节研究 实践教学环节是学生对所学理论知识进行验证的手段,也是学生进行创新设计的重要基础,因此对机械制造及其自动化专业学生的计算机类课程的实践环节研究也是必不可少的,而且是十分重要的。在教学环节中,需要从机械的部件、功能、组成和接口之间的联系出发,将机械制造及其自动化专业的实践教学分解为设计类实践教学、工艺类实践教学和控制类实践教学三个组成部分,从而形成实践教学中的三大优秀模块。实践教学的内容紧紧围绕三大模块展开,在实践教学的过程中,既能体现机械制造及其自动化专业的三大优秀模块的独立性,又能强调三大模块之间的关联性。通过实践教学环节,进一步加深学生对机械是一个系统工程的认识。此外,在注重学生实践环节训练的同时,鼓励学生参与各类与机械和控制相关的设计大赛,如全国的机械创新设计大赛。通过参加各类大赛,不仅可以提高参赛学生对本专业所学知识的应用能力,同时也可以激发本专业学生对课程的学习热情,在整个院系形成一点带面的学习效果,形成良好的学习氛围,使控制类课程真正融入到机械类课程的学习和实践之中,为培养知识全面的新时代机械制造及其自动化专业人才提供有力地保障。 3.结束语 针对我校机械制造及其自动化专业中的计算机控制类课程教学过程中存在的问题进行研究,分析了目前影响计算机控制类课程学习热情的因素。同时,针对这些问题提出了教学改革方法,将新的教学方法和做法应用于机械制造及其自动化专业的教学过程中,可以改变学生对机械专业课程的认识,提升学生对机械设备的系统认知能力,完善其自身的知识体系结构。该教学改革的研究,为机械制造及其自动化专业计算机控制类课程的教学工作的顺利开展提供了有力的保障。 作者:张成俊 张弛 张智明 单位:武汉纺织大学机械工程与自动化学院 计算机控制论文:计算机控制技术课程教学改革论文 1课程教学中的问题 《计算机控制技术》这门课程在不同高校的课程设置有很大的不同。有的高校侧重于以计算机为主线,着重讨论直接数字控制系统、以及现场总线控制系统等计算机控制系统。有的高校侧重于硬件系统的设计和仿真,而对软件却是一带而过。有的高校针对的是计算机控制技术的数学描述及控制算法。应该说各个高校在教材的选取和教学环节的进行中都有自己的独到之处,但是对于针对本校学生的实际情况,这些是远远不够的。在经历了若干个环节的教学和实践中,我对计算机控制技术这门课程的教学改革的方法和实践有自己的一些认识。 2课程教学改革的方法和实践 2.1教学环节突出侧重点 针对本校学生的实际水平,在教学环节中突出侧重点。由于本课程的第一部分主要涉及计算机控制的基础知识、数学模型及控制原理和分析方法。这一部分内容在前期的自动控制原理、复变函数中都有所讲述,那么在本课程的学习中主要是针对课程内容进行复习和总结,而不作为重点内容进行讲授。而第二部分中,讲述的是计算机控制技术的算法和应用以及系统仿真的算法。该部分是众多学科实践与应用的理论支撑,包括了经典控制算法如PID控制算法及其改进等,复杂控制算法如最少拍控制及达林算法等以及数字滤波等数据处理方法,同时包括了系统仿真算法。这一部分作为重点内容讲授。而第三部分是控制系统的MATLAB仿真和SIMULINK仿真。该部分需要学生动手实践来完成,实际应用也很广泛,在讲授中同样以举例的方式让学生能亲身体会到软件方面的使用。 2.2教学与教材有机结合 针对《计算机控制技术》这门课程的特点,现有的高校教材可谓是形形色色,各有各的特点,那么如何使学生更好的学习课程内容而又不依赖于教材呢?或者说如何使学生更好的理解教材内容而更深入的学习课程知识呢?这就要求将教学与教材有机的结合起来。针对本校学生特点,不能拘泥于一本教材来学习本课程,因此,在教学过程中,第一部分内容也就是前期的计算机控制技术基础知识和数学模型等内容,主要针对学生现有教材以及自动控制原理等教材进行讲解,第二部分内容主要是计算机控制技术的算法和应用以及系统仿真的算法。该部分的内容想对比较难,计算量大,因此既应用现有教材,还参考于海生等编著的《计算机控制技术》以及汤楠等编著的《计算机控制技术》等教材,针对算法的部分,结合不同教材的例题,使学生更好的理解算法的来源。第三部分即控制系统的MATLAB仿真和SIMULINK仿真,该部分更多的需要学生自己动手操作,那么在上课的过程中针对例题给学生通过多媒体演示的方法,引入知识点来提高学生学习的积极性。 2.3有效利用实验环节 《计算机控制技术》这门课程不但有独立的理论和方法,而且有相当强的实践性和应用性。因此,要学好这门课程,必须有效的充分的利用实验环节。本门课程安排在第六学期开设,该课程的实验的设置充分结合课堂内容,考虑以实际应用为主,主要安排了数字滤波器、数字PID控制算法、最小拍控制、大林控制算法等等。并为了提高学生的学习兴趣以及拓展学生的知识面,还安排了选做的步进电机控制、温度控制系统等现实中广泛应用的实验环节。 2.4重视教学中的考核方式 考核是评价学生学习、了解教师教学效果的一个重要杠杆。而仅仅通过期末考试的方法来对学生进行考核的话,有可能使学生平时不注重学习,期末搞突击,考后知识还给老师。我们把考核分为了4种: ①课堂作业。每次作业计10分,按照作业次数折合成满分10分的平时成绩。 ②课堂表现。针对学生的课堂状态以及回答问题的正确率和积极性,计10分平时成绩。 ③实验环节。针对各个实验中学生的预习情况、实验过程中的参与情况,实验结果的准确度来评价,满分计10分。 ④期末考试。期末考试成绩折合成70%,再加上以上3项的成绩即为学生的总体考核成绩。这样分配更加合理,也充分调动了学生的积极性。 3结语 我在从事《计算机控制技术》这门课程的教学过程中,也深深的被该课程的魅力所吸引,同时也深感学生是蕴藏着极大的学习热情和潜能的,关键是要靠教师去挖掘。通过我对该课程的教学改革的一些方法进行了实践后,学生对该课程的掌握和实际应用能力均有了很大的提高,并且在课堂中,也明显感觉学生有了活力和动力。那么在今后的教学中,我将投入更大的精力在该课程的教学改革中,希望能用我的微薄之力使该课程的教学能更上一层楼。 作者:马智慧 田振宇 单位:沈阳工业大学 计算机控制论文:小议计算机控制中的网络及通信 1.设施的优点及功能 有所区别,中继器的功能在于传输两个节点之间的物理层的相关信息,数据等;网桥,其作用在于将两个不同的局域网连接起来;交换机,其运转的位置在于数据链路层,具有操作方便、性能良好且成本低;集线器,在网络信息输送的过程中作为输送媒介的中央节点;路由器,转发各个局域网之间传输的数据包;网关,可以连接协议出入较大的两台计算机。 2.网络控制技术类型 2.1以太网 纵观现在的计算机控制技术,以太网已经成为了应用最为广泛的技术,其在商用计算机和过程控制范围内中高档信息的管理和通讯中占主导地位,并正在进一步向工业现场渗透。其具有适应性极强及技术先进的显著特点,该特点也是其得到广泛应用的重要因素,具体优势可以总结为一下几点 :①适应性极强 适用于各种类型的计算机,并没有现场总线的标准,因此适用性极强; ②成本较低 想较其他的控制技术,及成本需要的设备、原理、使用流程等均较为简单,成本低; ③资源丰富硬件资源丰富是以太网的重要优势之一; ④传输速度快 其对于数据的处理及传输速度快,提高了资源的共享及信息交流的效率; ⑤开发潜力大 其具有上述多种优势,在许多领域成为了主流技术,还可以延伸到许多其他领域,开发潜力大,具有持续发展的意义 3.现场总线技术 现场总线技术一般应用于生产过程中及微机化测量控制仪器或设施中,其能够构成数字化及开放式的信息传输系统。该技术的主要作用在最终完成控制、信息传输以及计算机技术的各项功能国际电工协会对于八种现场总线的标准进行了确认,如以太网、基金会现场总线FF等。其利用现场总线技术,控制测量设施能够转变成网络节点,使处于不同位置的设备形成一个完整网络系统,并将信息共享,共同作用,互相协作维持正常的功能运转。该技术的基本特点有几下几点: ①微处理器为中心 该总线将现场的设备全部连接起来,统一控制; ②实时性、抗干扰能力强 该技术在数据传送上采用基带传输方式,速度快,且传输过程不受其他因素的影响; ③功能独立性 各个功能板块相对独立,不受其他功能的影响,提高了可靠性,在一种功能失效后,不影响其他功能的正常运行,在维护上也较为方便; ④各个网络之间联系紧密 其开放式的网络结构能够达到同层的网络相互连接及接入信息管理网络; ⑤兼容性良好 在通信协议一致的条件下,不同型号、不同供应商出产的设备也能够进行统一组合及控制,兼容性及可操作性较强 4.现代控制网络情况 总体来看,现场总线技术具有较多显著的优势,包括可靠性强、稳定性好、技术较为成熟、实用性及兼容性良好的特点,但是由于自身的性质限制,也存在许多固有的缺陷,包括信息传输慢,效率较低;总线标准繁杂,如果总线标准不一致时,设备的连接控制存在较大的障碍;而以太网刚好与之相反,其数据传输速度快、兼容性好,不受型号、标准等因素的影响,但是可靠性不佳,且存在某些不稳定因素,因此,没有在现场设备控制方面得到广泛的应用,但是,对以太网技术进行改造后,其潜力的巨大的。基于上述情况,一般企业信息化网络是把以太网及现场总线技术配合使用,将二者都优势进行互补,扬长避短,使之的功能得到最大优化。 该应用形式的基本结构为现场设备层、过程控制层、信息处理层。现场控制层的作用在于传输现场各个设备之间测量和控制的相关数据信息。过程控制层在功能为完成现场的各类信息向实时数据库的输入过程。信息处理层是整个控制网络的优秀,主要由以太网组成,其功能为传输各类数据信息,包括企业的各类方案、销售计划、财务报表等。 5.总结 计算机技术深入的发展,互联网的普及,该类信息技术给人们的生活带来了巨大的变化,是人们的生活逐步简单化、高效化、智能化。计算机数据通信技术的应用逐渐覆盖到了生活工作的各个方面,使人们的生活更加方便,如手机电视;人们沟通更加顺畅,如视频通话;生活更加丰富多彩,如数字电视等,涵盖范围广阔。按照现在的形势分析,其今后会与网络联系更加密切,对于社会信息化的转变有着十分重要的积极意义。 作者:孟鑫伟 赵翔 单位:陕西省天然气股份有限公司 计算机控制论文:计算机控制心理学实验计时问题分析 摘要:近几年计算机应用获得了大力推广和普及,如今几乎所有的公司办公都已经实现了无纸自动化。同样的,心理学实验领域也应用了相应的计算机技术,帮助其实验工作能够高效顺利的开展、获得更好的效果。但需要注意的是,在心理学实验进行过程中,计算机控制环节所产生的计时误差不可忽视,且该误差存在某种程度的随机性。本文讲解了“计算机控制的心理学实验计时问题与新方案设计”的详细内容。 【关键词】计算机控制;心理学实验;计时问题;新方案设计 这几年伴随时代的快速发展与社会经济的提升,中国心理学领域也获得飞速成长。而作为科技力量中流砥柱的计算机技术也被心理学实验大量使用,其不但能够进一步提升实验的工作效率,还有利于推动心理学领域实现可持续发展。但是由于计算机各类系统越来越复杂导致其计时问题更难解决,其优化措施遭遇瓶颈,从而使得心理学实验的测试结果存在误差。需要注意的是,在心理学实验进行过程中,计算机控制环节所产生的计时误差无法预知,并存在某种程度的随机性。 1计算机控制的心理学实验所面临的计时问题 1.1实验采用Windows、Linux等通用系统无法精确计时 现在我们比较通用的计算机系统都不是针对心理学实验专门开发的,如:Windows系统、Linux系统等。因此若在实验中不对这些系统计时做改善和优化,则会导致严重的计时误差,心理实验所获得的结果数据也会不准确甚至报废。大多数计算机采用的通用系统都属于多任务操作,这种系统的特点便是针对并发任务进行执行,使其依照某种规律依次进行调度。若在心理实验过程中应用此类系统,就算将实验设置为最优先的任务权限,也无法使得实验占据整个CPU的内存资源,并且在该系统中随时都可以将心理实验任务中断,且该实验的中断时间、次数都存在某种程度的不可预知性。由此可知,Windows、Linux等通用系统由于自身多任务操作的特点,无法在心理实验过程中进行精确计时,可能并不适合被采纳应用。 1.2实验过程中显示器刷新呈现时间无法有效控制 很多心理实验在应用计算器的时候需要借助其显示器,将某些刺激信息传递给实验人,但是显示器由于自身刷新率的特征导致心理实验在时间控制环节存在难以修正的问题。因为普通显示器数据更换必须是其刷新周期的N倍,且N为整数。所以不管心理实验程序在之前设置的显示时间是几毫米都没有意义,实际心理实验进行过程中无法对其显示器确切的信息呈现时间进行控制。如:某心理实验过程中对实验人的展示的图片刺激需要二十毫秒,但是该实验应用的计算机显示器的刷新周期是十四点三毫米,那么最终实验人所接收到的刺激信息时间是十四点三毫米或者二十八点六毫米。 1.3心理实验过程输入设备易引发随机性延时 我们生活比较常见的计算机所应用的输入设备便是鼠标、键盘等。在心理实验过程中应用这些输入设备会存在某种程度的延迟,从而导致计时误差。其计时误差程度取决于输入设备的型号、性能等等。这些都不是心理实验程序所能决定的,且其延时存在某种程度的随机性。 2针对计算机控制的心理学实验计时问题的解决方案 2.1心理实验中采用单任务操作系统 不采用多任务的计算机系统,使用单任务系统。心理实验相关程序直接采用C语言进行编程,如此一来就不会发生由任务调度引发的计时误差现象了。心理实验单任务程序可以对其内部的Microcontroller定时设备进行直接操控,且其定时设备的分辨率低于零点一微秒,其在心理实验过程其定时能够达到毫秒级别。对实验人来说相关刺激信息从调取到展现,整个过程的常数时间都受到有效控制。 2.2实验过程中显示器应用LED背光技术 想要在心理实验过程打破显示器刷新周期引发的计时误差,我们可以选择LightEmittingDiode技术,即发光二极管背光技术。与普通CathodeRayTube显示器的循环扫描不同,LightEmittingDiode显示器属于保持型,其可以借助透光途径来将刺激信息进行呈现,若关闭LightEmittingDiode背光则人的肉眼是不能看到其显示器上的任何信息的。由此可知,在心理实验过程中其对实验人呈现的刺激信息时间只有定时误差和LightEmittingDiode背光的延迟,而这两者的及时误差仅仅是二十微秒,因此其对其显示器确切的信息呈现时间可以实现毫秒级控制。 2.3心理实验过程中应用微动按键输入设备 想要在心理实验过程避免输入设备引发计时延时误差,我们可以选微动按键输入设备,将该设备与Microcontroller中断功能进行连接,并将其按键做分离处理,从而减少因去抖或者扫描等因素引发的延时,则在心理实验实际进行过程中一旦按键出现微动则马上引发中断,从而对其Microcontroller定时设备进行开关控制,其计时控制可以实现微秒级。 3结语 本篇文章针对“计算机控制的心理学实验计时问题与新方案设计”有关内容,为大家详解讲解了计算机控制的心理学实验所面临的计时问题,如:实验过程中所采用Windows、Linux等通用系统无法进行精确计时、显示器刷新呈现时间不能进行有效控制、输入设备容易引发延时且该延时存在某种程度随机性等。同时向大家简单阐述了针对该计时问题的解决方案,如:理实验过程中应用微动按键输入设备、采用单任务操作系统以及LED背光技术等。 作者:王雅喆 计算机控制论文:谈计算机控制系统软硬件的应用 【摘要】新时代背景下,计算机几乎被应用到了社会活动的所有领域中,不论日常生活,还是办公生产都需要运用计算机。计算机控制系统在生产中的应用,大大提高了生产效率和生产质量,促进了企业发展。本文从计算机控制系统的软件与硬件入手,分析其各自的应用,并深入探讨计算机控制系统的关键技术的发展。 【关键词】计算机;控制系统;软硬件;关键技术 引言 计算机控制系统是实现生产自动化、智能化、高效化的优秀技术,是高新技术融合的产物,已在生产中活动中得到了广泛应用。计算机控制系统是自动控制理论与计算机技术的完美结合。计算机控制系统由软件和硬件两大部分组成,任何一部分故障或缺失都将导致整个系统的瘫痪。目前比较常见计算机控制系统有:DDC系统、DCS系统、FCS系统、PCS系统等。研究计算机控制系统软硬件的应用与关键技术,对于促进计算机控制系统的应用于推广有着重要意义。 1计算机控制系统 计算机又名电脑,是一种用于高速计算的电子计算机器,可同时进行逻辑运算及数值计算,具备一定储存记忆功能,可根据程序自动、高速的进行大量信息处理工作,是现代化智能电子设备,由软件系统和硬件系统组成。世界上第一台计算机发明于1946年,是由约翰•冯•诺依曼在宾夕法尼亚大学发明的“电子数字积分计算机”。这台最原始的计算机造价487000美元,由17840支电子管组成,重达28t,用来计算弹道。而现代计算机正在朝着集成化、智能化、自动化、微型化方向发展。计算机控制系统是应用计算机参与控制并借助一些辅助部件与被控制对象相联系,以获得一定控制目的而构成的系统,从而实现工业过程自动化控制[1]。计算机控制系统应用的计算机为数字计算机,按照规模可分为:通用、微型、大型三类。计算机控制系统可应用于:生产过程控制、交通工具控制、机械设备控制等领域。通常情况下,由于计算机控制系统中控制机的输出和输入信号为数字信号,而采集到的信号和发送的执行信号为模拟信号。所以需要通过测量元件、变送单元、数模转换器来实现信号的转换与传输,根据要求运算,将信号传送到执行机构,从而对被控制对象下达指令,进行控制。最早的计算机控制系统出现于20世纪60年代,为数字信号控制方式,主要应用于过程控制。随着科学技术的发展,集中式计算机控制系统开始出现,这种计算机控制系统以现代化的微型处理器为优秀,在运行中能够进行分层式控制,这种控制模式下能够实现过程控制的:控制管理、集中操作、集中监视。生产、科研等多个领域都对计算机控制系统进行了应用,20世纪70年代,计算机控制系统得到了空前发展,逐渐走向智能化、网络化、集成化。计算机控制系统的发展和进步及其在工业领域的应用,给工业生产带来了巨大影响,有效降低了生产成本,提高了企业利润,提升了生产效率。 2计算机控制系统软件 计算机控制系统由被控制对象和控制部分组成,其中控制部分包括:软件部分和硬件部分。软件部分包含:操作系统、语言处理程序和服务性程序,是能够完成各种功能计算机程序的总和,可分为:应用软件与系统软件两大部分。应用软件通常需要建立在系统软件的基础上才能运行和启动,是为了实现特定控制目的而编制出来的专用控制程序,具有一定针对性和特殊性,如报警处理程序、控制决策程序、数据采集程序、输出处理程序、编码转换程序等等。这类程序在编制过程中通常与控制策略及被控制对象的自身特点有直接关系。目前市面上常见的基于PC总线开发的专用工控组态软件和开发软件有:DELPHI、VB、MC++、C++、BORLAND等,这些软件为WINDOWS平台,提供了I/O驱动程序,OBJ文件,DLL服务,OCX控件,不仅开发界面友好,且操作简单,均为可视化界面,开发效率高,可用于各类应用程序开发。例如,DELPHI和VB就特别适合应用在有特殊控制要求,且控制点少,管理规模及数据量大的程序开发中。与PC总线相比PLC控制系统的应用软件性价比较高,也是十分适合大规模应用,并且控制性能较强。由于PLC不同于一般系统结构,因此构成PLC控制系统的应用软件通常由:下位机软件与上位机软件组成。下位机软件通常情况下与PLC硬件相互对应,LSS和LM90就是典型的下位机软件。下位机软件具有开关量的逻辑控制功能,其功能大同小异,运算能力通常要取决于CPC性能[2]。对于具有特殊控制要求的下位机软件,通常使用SFC和FBD。上位机软件与下位机软件相比,类型更多、更复杂,典型的上位机软件是INTELLUTION和INTOUCH、FIX等。以FIX为例,目前FIX支持五百多种不同驱动程序和组态软件,按OPC标准开发的程序均可在工控组态软件上运行。此外,DCS系统组态软件也有着十分强大的性能,且各个方面的功能也已经十分成熟,最适合组态编程方式,并且这些程序通用性和移植性较好,可在不同组态编程环境下直接引用,因此开发效率较高,使用非常方便,开发成本低。不同控制系统的软件性能、功能都存在差异。因此,在软件选择时,要正确结合控制特点和实际控制要求,科学选择。 3计算机控制系统硬件 计算机控制系统硬件是整个计算机控制系统的优秀及软件运行基础,软件系统功能的实现,性能的发挥需要得到硬件系统的支持。计算机控制系统硬件指计算机本身及外围设备,包括:计算机、过程输入输出接口、人机接口、外部存储器等。常见的计算机控制系统硬件系统有:可编程控制系统、现场总线控制系统、分散控制系统、直接数字控制系统、单回路控制系统、多回路控制系统等。直接数字控制系统的优秀是微机,该系统是利用一定数量的外围设备来实现数据处理与显示,进行控制。通过软件组态,可实现各种不同控制算法。直接数字控制的控制功能丰富,控制灵活性强,不需要增加控制仪表和现场连线,仅需改变控制软件组态,就可进行更高级及更复杂的控制,且具有强大的数据处理与显示功能,根据控制规律便可进行运算,作用于被控制对象。但直接数字控制系统所有控制功能都集中在一台计算机上,集中度较高,这是一种致命缺陷,一旦发生故障,将直接影响整个控制系统的运行,导致无法正常进行控制,甚至会导致数据及信息丢失,造成系统混乱,后果十分严重。分散控制系统虽然也是以微处理器为基础,但采用控制功能分散、显示操作集中设计原则,稳定性和可靠性更高。分散控制系统目前主要应用在:石化、电力、冶金等领域。分散控制系统实现了信号运算、输入、输出、变换过程控制分级、分层,主要配置了I/O插件、主机插件、通信插件、电源插件、操作接口、显示设备、打印输出设备、输入设备、存储设备等硬件设备。最早的分散控制系统开发于1975年,其开发目的是为了分散管理风险,保障系统稳定性和可靠性,提高生产效率,现如今已经成为工业自动化主流系统。目前国际上流行的分散控制系统有:N-90、TDC-300、TEWMAC500、MAX1、P-400-ICS、TOSDIC等。分散控制系统操作集中、显示集中,所以操作方面简单,效率高,功能分散所以安全可靠,且具有较强兼容性。此外,可编程控制系统应用也十分广泛,主要应用工业领域,采用可编程存储器,利用逻辑运算来实现控制,能够控制各种类型的机械设备和生产过程,功能性和可靠性都比较高,可大规模应用。可编程控制系统现场输入接口电路由:微机接口与光耦合电路组成;输出电路由:中断请求电路、选通电路、寄存器组成;开关量按隔离方式可分为:晶体管隔离和继电器隔离两大类。模拟量模块包括:电压型、电流型、脉冲型、热电阻等几大类。基本单元可分为:集成式与模块式、分布式、扩展式。主体结构包括:中央处理单元、存储器、I/O模块、电源及通信接口。可编程控制系统抗干扰能力强、功能完善、易学易用、适用性强、容易改造,且体积小、能耗低、性价比高。 4计算机控制系统软硬件关键技术的发展方向 通过前文分析可以知道,计算机控制系统由控制部分与被控制对象组成,控制目的是使被控对象的状态或运动过程达到某种要求。计算机控制系统通常具有精度高、速度快、存储容量大和逻辑判断功能等特点,广泛应用于企业管理和工业生产中,被控制对象包括:各行各业的生产过程、实验装置、家用电器、仪器仪表、交通工具、机械装置等等,可实现高级、复杂、精密的控制效果。先来看计算机控制系统的硬件关键技术发展。近些年随着计算机、网络、信息技术、通信技术的发展和进步,硬件技术水平得到了明显提高,PLC和DCS相互渗透融合成为主流趋势,很显然PLC正在吸取DCS的优势,取长补短,例如DCS的CRT显示功能、网络功能等,而DCS也吸取了PLC的程序控制功能、模块编辑功能、联锁控制功能等,二者间界线越来越模糊,性能差距越来越小。功能的丰富使PLC正在逐步向现场总线控制系统FCS转移。从当前计算机控制系统硬件关键技术发展来看,控制类型呈现多元化,控制设备呈现一体化,系统组合更灵活,且规模可变,风险分散,成本更低。如,DCS作为新型控制模式,其强大的性能以及CRT显示手段,很快就随着单回路可编程控制回路的普及得到了广泛应用,这种控制模式控制功能与数据采集均由单回路可编程控制器来实现,目前已经成为工业控制的通用模式。再来看当前计算机控制系统关键技术,主要发展方向是:网络技术和多媒体集成化、控制与管理集成化、软件技术相互融合化、智能化、开放化。不论是智能程度,还是自动化程度都将越来越高,除了提供基本的比值、串级、前馈、PID控制算法外,还提供了多变量逻辑控制、数据整定控制、自适反馈控制、前馈整定控制、批量生产管理控制、智能模糊控制、统计过程控制等功能。软件编程技术开放性和标准化发展趋势越来越明显,能为各种应用软件提供技术支持。网络化也是当前计算机控制系统关键技术主要发展方向。在INTEMET背景下,数据传输更快,能够实现数据的共享和高速通讯,大大提高了数据利用率。因此,目前许多应用软件都在融入网络技术。例如,FIX就融入了网络技术,FIX在互联网环境下可直接监控生产控制过程,且FIX已支持动画显示和语音功能,所以应用起来效率更高,控制过程和操作响应速度更快。计算机控制系统的应用优势十分明显,在不久的将来必然成为主流工业过程控制技术。 5结束语 计算机已成为生活、办公中、生产中不可缺乏的重要工具,计算机几乎融入到了现代社会各个领域。计算机控制系统是计算机技术与自动控制理论的完美融合,实现了机械控制,生产过程控制,大大提高了工业化生产效率和生产质量。计算机控制系统由控制部分与被控制部分组成,其中控制部分由:硬件与软件组成。想要实现控制目的和控制功能,离不开软件与硬件的协调和应用,其关键技术值得研究。 作者:杨璐纯 单位:渤海大学信息科学与技术学院 计算机控制论文:计算机控制在石油化工生产的应用 【摘要】在新的时代背景下,计算机技术的出现和应用使得是石油化工生产向着自动化和规模化的方向不断发展。本文以石油化工生产中的计算机控制为研究对象,分析了计算机控制在石油化工生产中的重要作用,探讨了计算机控制技术在石油化工领域的发展趋势。 【关键词】计算机控制;石油化工;生产 1计算机控制在石油化工生产中的作用 1.1生产过程的自动控制 在市场经济条件下,企业之间对市场份额的竞争愈演愈烈,为了占有更多的市场份额,各个企业都在从多方面不断的改善自己。就石油化工企业而言,如何减少生产过程中的成本投入,如何有效的利用计算机控制来协助生产过程,如何不断提高企业的经济效益是十分值得关注的问题。自动化控制是现代化工业生产的方向,好多企业是借助过程控制仪表来完成工业生产过程。 1.2生产装置安全性、高可靠性的要求 石油化工生产过程具有一定的危险性,高温高压的生产环境为安全生产带来了一定的挑战。高安全性和高可靠性的生产装置是石油化工生产顺利开展的基础和前提,在计算机控制下开展的生产过程具有高安全性和可靠性,可以充分满足石油化工生产过程对安全性和可靠性的要求。 2控制仪表的发展过程 控制仪表最早出现在20世纪40年代,在控制仪表出现的初始阶段,最为常见的控制仪表就是就地式仪表。经过一段时间的发展,到了20世纪70年代,第二代DDZ电动单元仪表正式问世。又经过了大约十年的时间,人们又开发出了以DCS过程控制系统为优秀的第三代计算机控制系统。进入21世纪之后,人们又对第三代计算机控制系统进行不断的改进,进而开发出了第四代智能控制系统,也就是现在非常常见的现场总线控制系统。 3DCS在扬子石化生产装置上的应用 3.1什么是DCS DCS的全称是DistributedControlSystem,中文的意思是集散控制系统,属于计算机控制系统。DCS的主要作用是对生产过程进行集中管理和分散控制。一个DCS系统主要包括五个部分,分别是操作员站、工程师站、上位管理机、通信网络以及现场控制站。在上述五个部分的协调之下,DCS系统才能实现其功能。 3.2DCS的特点 3.2.1监控操作方便在工作过程中,DCS可以利用计算机实现对生产过程的实时监控,保证生产过程处于正常状态。一旦出现意外情况,DCS系统可以进行报警处理,及时提醒工作人员解决生产过程遇到的问题。 3.2.2控制功能丰富 DCS系统的控制功能十分丰富,DCS可以借助各种复杂的控制算法和逻辑运算实现多种控制功能,包括预警功能,监控功能,连锁保护功能等等。 3.2.3信息和数据共享 尽管DCS系统拥有多个相互不影响的工作站,但是不同的工作站之间可以实现信息和数据的共享。 3.2.4系统扩展灵活 DCS系统具有扩展灵活的特点,不同的生产过程需要的DCS系统是不一样的,相关人员可以根据自己的需要对DCS系统进行配置。 3.2.5安装维护方便 就硬件而言,DCS系统的硬件设备都属于标准化的设备,在安装时是非常容易的。就软件而言,DCS系统的软件功能非常强调,可以进行有效的自我诊断,及时发现软件在运行时遇到的问题,并及时将问题反映给相关人员。 3.2.6系统的可靠性高 DCS系统中的微处理器有效的提高了系统的可靠性,降低了系统的危险性。此外,DCS系统中冗余措施在一定程度上提升了系统的整体可靠性。 4计算机控制技术的发展趋势 进入21世纪以来,各种新技术不断涌现,计算机技术也得到了不断的发展。现阶段,微处理器的体积逐渐变小,性价比也越来越高,现场检测仪表和执行器也向着智能化的方向发展。21世纪初,IEC提出了61158标准,也就是现在非常常见的现场总线标准,简称FCS。 4.1基金会现场总线FF 基金会现场总线简称为FF,是最为常见的一种现场总线。基金会现场总线通常被安装在生产现场的最底层网络,总的说来基金会现场总线是一种自动化程度比较高的总线。基金会现场总线的主要作用是度量生产过程中的变量,并对生产过程的相关信号进行控制等等。基金会现场总线具有下述优势①较高的系统开放性,可以和任何具有相同标准的设备兼容;②智能化程度相对较高;③系统结构具有高度的分散性,从而使得整个系统的可靠性更高;④抗干扰能力相对较高。 4.2PROFIBUS总线 PROFIBUS是ProcessFildbus的缩写,PROFIBUS总线也是使用范围很广的一种现场总线,PROFIBUS总线的提出者是德国西门子公司。PROFIBUS总线主要包含三个部分①PROFIBUS-DP,也就是外围设备;②PROFIBUS-PA,也就是过程自动化;③PROFIBUS-FMS,也就是报文规范。 5结束语 在新的时代背景下,各种新技术的出现极大的推动了社会前进的步伐。现阶段,计算机技术已经融入了多个领域,就石油化工领域而言,计算机技术的出现和应用使得是石油化工生产向着自动化和规模化的方向不断发展。 作者:宋璐 单位:中石化华北油气分公司油气生产支持中心
电子测量与仪器论文:《电子测量与仪器》网络课程资源建设的特点及其应用 在分析电类课程特点的基础上,给出了《电子测量与仪器》网络课程资源建设的特点。应用这些特点,通过电子测量仪器产品讲座类视频和虚拟仿真实验等网络资源建设,并以教学目标为依据分别设计视频题和学习活动,来引导学生在课外应用4A网络教学平台进行自主学习。实践表明,网络教学是促进学生自主学习的一个有效途径。 网络教学视频题虚拟仿真实验电子测量仪器一、《电子测量与仪器》网络课程资源建设的特点 1.电类课程的特点 从电子技术的发展来看,电类课程有着自身的一些特点。首先,电类课程的专业知识具有实验性和探索性,甚至是随着科学技术的发展,可能会被新的知识替代。这种技术和知识的更新,在行业中的电子产品上会首先得到体现。实际中,电子产品更新的速度很快。其次,电类课程具有很强的实践性。 2.《电子测量与仪器》网络课程资源建设的特点 结合电类课程专业知识的实验性和探索性,在进行《电子测量与仪器》课程网络资源建设时,宜引入行业中最新的电子测量仪器介绍及其技术讲座,添加相关网络链接、视频和反映技术前沿的文献。结合电类课程很强的实践性,并考虑到网络与电类课程之间的共同点:计算机化,在网络资源应用中,适当地引入虚拟仿真实验。特别是《电子测量与仪器》课程中基于计算机的虚拟仪器技术作为先进的测量技术,使得应用虚拟仪器进行虚拟仿真实验成为可能,电子设计仿真软件NI Multisim很好地做到了这一点。与其它电类课程相比较而言,这是《电子测量与仪器》课程网络资源建设和应用中独有的一个特点。这样,通过最新电子测量仪器、前沿技术和虚拟仿真实验内容的资源建设和应用,以充分发挥网络作为课堂延伸的作用。 二、《电子测量与仪器》网络课程的资源建设 本文基于4A网络教学平台,进行了《电子测量与仪器》网络课程的资源建设。资源建设的基本模块包括课程资源、作业、讨论区、学习活动等。课程资源中包括课程内容、实验内容、常用仪器简介、以及设计常见仪器的芯片资料等,扩展的模块有虚拟仪器、毕业设计等,主要课程资源组织图如图1所示。其中,课程答疑安排在讨论区进行。课程资源呈现的方式有文字、图片、PPT、视频等。根据前述《电子测量与仪器》网络课程资源建设的特点,在网络课程资源建设中还引入了最新的电子测量仪器类产品介绍与讲座类的视频,提供了虚拟仪器前沿技术的参考文献,并设计了选择、应用电子测量仪器的综合性学习活动,即给定测量任务,让学生在NI Multisim软件中加载虚拟仪器进行虚拟仿真实验。为了使学生在课外对课程内容有一个更好的理解,还专门设计了视频题和思考题。 三、仪器产品讲座类视频的合理应用与引导 网络课程作为课堂的延伸,应尽量促进学生自主学习。一方面,学生通过网络课程能对课内的教学内容有更好地理解;另一方面,学生能学到与课内教学内容紧密相关的知识,对课内教学内容进行扩展。结合电类课程专业知识的实验性和探索性,《电子测量与仪器》网络课程引入了仪器产品讲座类视频,其视频内容与课程内容紧密相关,其中包括最新的数字示波器和数字万用表等视频。 下面以数字示波器视频的引入为例。受课内学时数的限制,“数字示波器”的课内教学内容重点讲解数字示波器的原理和测量方法,包括探头的基本应用。而更详细的探头应用及注意事项,则在网络教学平台上通过引入探头视频专题来学习。这拓展了学生学习知识的范围。因为是学生自主学习,在教师不在现场的情况下,仍然应该引导学生学习,所以就视频设计了视频题,让学生观看视频后回答问题,以帮助学生在观看视频的同时思考问题,使学生的自主学习更有效。 “数字示波器”视频有关问题的设计要达到的教学目标是:使学生掌握探头的基本应用和示波器的原理,理解探头使用的注意事项和示波器的功能,并促进学生思考,帮助学生主动建构知识。教学设计遵循循序渐进、由浅入深的原则。首先,将一Flash作为引子。它通过展示一个电子工程师在使用示波器检验产品的过程中遇到的一些困惑,来引出数字示波器产品中使用的新技术。其次,在其视频下方显示相应的提问,学生可带着问题去观看视频。最后,提示回答某个问题后续所需要学习的视频。如设计的问题有:探头的作用有哪些,如何选择、使用探头(详见后续视频:探头专题)。并在作业模块下给出视频题和答案。 四、虚拟仿真实验学习活动 目前,实践性很强的课程的教学安排大多采用课内实验或课程设计来达到培养学生对知识的应用和实践的目的。《电子测量与仪器》课程的内容在强调技术知识的同时,对知识的应用也很重视。基于能应用虚拟仪器进行虚拟仿真实验的课程特点,在《电子测量与仪器》网络课程资源建设中应用NI Multisim软件引入虚拟仿真实验,有利于学生的知识建构和学习迁移。NI Multisim软件中加载虚拟仪器的方式有三种:自带的虚拟仪器、基于LabVIEW的虚拟仪器和NI ELVISmx虚拟仪器。 在学生学习了多种电子测量仪器之后,利用4A网络教学平台的学习活动模块设计基于虚拟仿真实验的综合性学习活动,使学生通过本门课程的学习,能正确地选择测量方案和仪器,达到完成给定测量任务的教学目标。依据教学目标,虚拟仿真实验的学习活动内容为:给学生一个测量任务,让学生在NI Multisim软件中加载虚拟仪器完成仿真实验。具体的任务包括观察滤波前后的时域波形、分析滤波后的信号频率分量和测量滤波器的带宽。考虑到滤波器带宽测量的方法有多种,所以设计了投票环节,给出其中三种测量方案,让学生从中推选出最佳的测量方案。这三种方案有用正弦信号源和示波器的观察法测量、用波特图仪(或频率特性测试仪)的自动扫描法测量、用正弦信号源和电压表的点频法测量。附件作业中提供了NI Multisim设计的语音滤波器电路原理图,以方便学生课外进行仿真实验。共享资源环节要求学生在活动中提供相关资源与同学共享,同时它也是支撑测量结果的依据。 五、结语 根据《电子测量与仪器》课程知识具有实验性和探索性、设计计算机化等特点,且能使用虚拟仪器进行虚拟仿真实验的独有特点,利用4A网络教学平台对课程进行了网络资源建设和应用。通过设计仪器产品讲座类视频题和NI Multisim仿真实验学习活动来引导学生自主学习,从而达到促进学生主动建构知识和学习迁移的目的。实践表明,网络教学是促进学生自主学习的一个有效途径。如何提升大学生网络自主学习的能力还有待研究。 电子测量与仪器论文:现代电子测量技术与仪器仪表的发展 近几年来科学技术迅猛发展,以信息技术为代表的新科技促进了电子行业的飞速增长,也极大地推动了测试测量仪器仪表的快速发展。电子测量仪器的发展为我国国民经济、企业发展,科学教育、特别是国防军事的发展做出了巨大贡献。随着世界高科技发展的潮流,中国电子测量仪器也步入了高科技发展的道路,鉴于中国在全球制造环节和设计环节的重要地位,使得中国成为全球各大仪器厂商青睐的大战场,同时,也带动了中国测试测量仪器的研发与测试技术应用的迅速发展。 电子测量技术的现状及存在的问题 目前国内的电子测量技术已有了很大的发展,中国测量仪器的可靠性和稳定性问题得到了各个方面的重视,状况有了很大改观。测试仪器行业目前已经越过低潮阶段,重新回到了快速发展的轨道,尤其最近几年,中国的仪器取得了巨大的进步,特别是通用电子测量设备和汽车电子设备的研发方面,与国外先进产品的差距正在快速缩小,给国外电子仪器龙头的垄断造成了一定的冲击。随着模块化和虚拟电子技术的发展,为中国的测量仪器行业带来了新的契机,加上各级政府越来越重视,以及中国自主应用标准研究的快速进展,都在为该产业提供前所未有的动力和机遇。从中国电子信息产业统计中可以看出,中国的电子测量仪器每年都以超过30%以上的速度在快速增长。在此快速增长的过程中,无疑催生出了许多测试行业新创企业,也催生出了一批批可靠性和稳定性较高的产品,现在已基本上采用了标准化,模块化的设计体系,已从CAMAC、PC总线、STD总线向VXI、PXI总线发展,从堆叠式测试系统向标准化、模块化测试系统发展,并先后研制出国产化VXI模件、VXI测试系统及PXI系统,使我国测试系统技术水平逐步进入国际先进行列。 虽然国内的测试测量产业快速的发展,但客观地说中国的测试测量仪器还普遍落后,表面上看的有精度不高,外观不好,可靠性差等,深入分析则存在以下问题: 人们在整个产品的制作流程中对测试这个环节不够重视。在传统的产品的制造流程中,研发始终处于优秀地位,而测试则处于从属和辅助位置,研究者对测试不够重视。 数字化、标准化、模块化结构有待提升。“数字化时代”是社会与经济现代化的最新标志,关系着一个国家在科技领域“优秀竞争力”的高低。模块化则是国际电子测量仪器发展的方向。由于历史的原因,中国仪器配套行业的企业多为良莠不齐的小型企业,标准化的研究也没有跟上需求的快速发展,从而导致仪器的材料配套行业的技术水平较低。虽然目前已有较大的改观,但距离整个产业的要求还有一定距离。所以,还应把标准化和模块化的研究放到重要的位置。还有,在技术水平没有达到的条件下,一味地追求精度或追求高指标,而没有处理好与稳定性之间的关系。这些都是制约本国仪器发展的因素。 软件技术、集成技术不够发达。软件技术在电子测量仪器中的作用,就如同人的大脑一样,然而现代我国的电子测量仪器中的软件技术还远远没有体现出来。电子测量仪器硬件,即电子电路技术、同轴器件组件技术、波导器件组件技术的集成技术,在电子测量仪器中是其重要的优秀技术,它与总线技术、软件技术、模块化技术共同组成现代化的电子测量仪器,这是我们电子测量仪器企业尚待攻克的一个难关。 面向应用和现代市场营销模式还没有真正建立起来。中国的仪器设备厂商只是重研发,重视生产,重视狭义的市场,还没有建立起一套完整的现代营销体系和面向应用的研发模式。传统的营销模式在计划经济年代里发挥过很大作用,但无法满足目前整体解决方案流行年代的需求。所以,为了快速缩小与国外先进公司之间的差距,国内仪器研发企业应加速实现从面向仿制的研发向面向应用的研发的过渡。特别是随着国内应用需求的快速增长,为这一过渡提供了根本动力,应该利用这些动力,跟踪应用技术的快速发展。 目前电子测量仪器的高技术成果 成功研制微波毫米波矢量网络分析仪。微波毫米波矢量网络分析仪是我们成功研制的被称为“世界电子测量仪器之王”的仪器。该仪器的突出特点主要有以下几个方面:工作频带宽;测量精度高;大动态范围;高速实时测试。 调制域分析仪的成功研发。调制域分析技术是可以用来加速设计和表征诸如雷达、电子战、监控系统、扩频通信等的工作和性能特征。调制域分析仪还非常适合设计防抱死制动系统、可调节悬浮系统、自适应巡航控制系统、防撞雷达、各种各样的航天和防御系统等。 VXI总线技术取得重大进展。VXI可以大大减小设备的体积和重量,还可以大大提高测试速度,VXI比GPIB的速度可提高40倍,它测试系统的适应性、灵活性大为提高并且价格适中,有利于充分发挥计算机的作用。该研究成果已应用于“XXX型号远程雷达综合测试系统”、“火控雷达综合测试系统”和各种装备的VXI总线自动测试系统中。 电子测试仪器向毫米波推进。通信测量仪器达到高技术水平。通信产业的发展速度超过了人们的想象,所以我们必须适应通信产业的发展,以最快的速度发展我国的通信电子测量仪器。近几年成都前锋电子仪器厂研制完成了无线寻呼检测仪、电台综合测试仪、数字微波通信测试仪;信息产业部电子第41研究所研制完成了误码测试仪、数字传输/数据通信分析仪、七号信令测试仪等。这些产品都达到了二十世纪末国际先进水平。 现代电子测量仪器的发展方向及趋势 电子测量仪器的生产和设计是衡量一个国家工业基础和工业生产能力的重要标志,因此在仪器仪表生产技术的研究中要注重解决好产品的设计和过程监管模式,研究新型的仪器仪表应注重高精度,高质量,稳定性,可靠性,可维护性,可操作性,易升级性等。 我国电子测量技术的发展应保证产品性能更加优异,逐步与计算机融为一体,使测试及仿真软件在仪器中广泛应用,提高自动测试系统的性能,测量数据采集和处理的自动化,实时化,数字化,测量数据管理的科学化,标准化,规格化,测量数据传播于应用的网络化、多样化、社会化,GPS技术、RS技术、GIS技术、数字化测绘技术以及先进的地面测量仪器等广泛应用与工程测量中,并发挥其主导作用。 电子测量与仪器论文:浅谈电子测量仪器的现状与发展 摘 要:科学技术及工业的发展,促进了电子测量技术的迅速发展,使得电子测量仪器的测量范围和测量精度都有了很大的提升,同时,也对测量技术和测量仪器等提出来更好的要求。电子测量仪器广泛应用在国民经济各个领域,是国民生产发展、技术进步必需的条件。然而,电子测量仪器的现状并不能满足要求,它的发展道路仍然很漫长、市场需求量也还很大、发展前景十分广阔。 关键词:电子测量仪器 现状 发展 1引言 电子测量仪器是知识和技术密集化,正处于高速发展中的行业。电子测量的基础是电子电路技术,同时也融合了信号处理、通信工程、数字技术、测量测试技术、计算机、微电子以及软件等技术共同构成的的单独的测量设备或系统。通过电量、光量等形式来实现对被测对象中的各项参数进行测量或对被测系统的运行进行一定的控制。由于各种相关技术的高速发展,并逐步应用到电子测量技术和仪器中,再加上更高级的测量理论和方法不断出现,还有测量领域的不断拓展,电子测量仪器和设备已经在航空、航天、电视、广播、电子、能源、交通、通信以及信息系统、微电子和电子元器件测试等方面达到了新的高度,远远突破了传统仪器的测量范围和精度。快速、实时、精确、自动的测量已经成为现代测量技术和仪器的发展主流。 大规模集成电路在20世纪的发展,同时促使了电子测量仪器技术的革命的发生。大规模集成电路的广泛使用,使得现代电子测量仪器功耗更低、体积更小、功能更全面、可靠性更高。经过几十年的发展,我国的电子测量仪器也取得了一定的成就,规模不断扩大,技术也不断更新。全球各大仪器厂商在我国市场的激烈竞争,也带动了我国本土测试测量仪器研发与测试技术应用的迅速发展。 2 电子测量仪器发展历史 电子测量仪器的发展可以溯到20世纪20年代,科学技术的发展推进了电子技术的进步,同时促使了电子管的出现。电子技术测量速度快,频谱范围宽,容易进行遥控等众多的特点,使得电子技术很快的应用到测量技术中,引领测量仪器进入了一个新的历史时期。进入20世纪50年代,半导体技术开始迅速发展,晶体管比电子管功耗更低、体积更小、频谱范围更宽、稳定性更高,使得电子管很快被晶体管所代替,出现了性能更为优良的频谱测量仪、示波器等。20世纪60年代,中小规模集成电路的出现再次将电子测量仪器的发展推向更高的阶段,集成电路将电阻、电容、二极管、三极管等大量的元器件集成到同一块很小的硅片上,从而实现元件、材料、电路的三位一体。这样的集成电路的在电子测量中的应用,使得电子测量仪器的体积更小,而且同时又拓展了测量范围,提高了测量精度。现在的很多测量仪器基本都是有集成电路组成,而且具备一些智能化和网络化的特点。 我国电子测量仪器的第一次发展机遇是在20世纪50~60年代,建国初期第一批156项重大工程中有12 项是电子测量仪器工程,包括11个电子测量仪器工厂和1个电子测量仪器研究所,基本满足了当时国防装备和国防工业对电子测量仪器的需求。 第二次发展机遇的出现,主要来源于中国经济的发展,中国经济经过改革开放近30年的发展。尤其是第九个五年规划期间,我国电子测量仪器在很多重大科技领域取得了突破性进展,这些为我国电子测量仪器走向世界水平奠定了良好的基础。 3 我国电子测量仪器现状 3.1发展模式 改革开放对我国电子测量仪器的发展来说,挑战与机遇并存。所谓的挑战,主要指对我国的电子测量仪器而言,由于与国外电子测量仪器的技术水平以及产品性能相差甚远,国内外的市场很不乐观,处境的地位十分尴尬。这种情况,也促使我国电子测量仪器行业进行了产业结构的调整,着重提高产品质量,提高产品技术水平,并通过引进、消化、吸收和国产化等工作促进电子测量仪器的快速发展。 3.2我国电子测量仪器骨干企业 中国电子科技集团公司第41研究所是成功的科技创新型企业。它属下的青岛兴仪电子设备有限责任公司,成功地实现了由技术到产品的转化,开发出了多款具有很高技术水平的产品。江苏绿扬电子仪器集团有限公司是成功的名牌创业型企业。 大连辽无二电器有限公司是典型的出口创业型企业。该行业中另一不能不提的就是北京普源精电科技有限公司。目前,该公司的产品已经成功销往42个国家与地区。 3.3中国高科技测量仪器方面取得的成果 (1)成功研制出微波毫米波矢量网络分析仪。 (2)掌握了调制域测试技术,研制成功调制域分析仪。 (3)VXI总线技术取得重大进展。 (4)电子测试仪器向毫米波推进。 (5)通信测量仪器达到高技术水平。 (6)数字化仪器迅速发展。 3.4中国电子测量仪器存在的问题 尽管经过几十年的发展,我国电子测量仪器行业取得了非常大的进步,但同国外厂商相比,差距仍然不容小视,这主要表现在下列几个方面: (1)数字化电子测量仪器的使用率还比较低,需要进一步提高。 (2)电子测量仪器中的软件技术还没有体现出来。 (3)LXI等总线技术差距还很大。 (4)模块化是国际电子测量仪器发展的方向,模块化与总线技术、软件技术是三位一体的,这方面也相差很远。 (5)电子电路技术、同轴器件组件技术以及波导器件组件的技术集成技术还有待进一步发展。 4 电子测量仪器的发展方向 电子测量仪器的发展是各种高新技术共同发展的产物,其发展应该与它们同步,甚至要领先于它们,为各种高新技术发展奠定工具基础。当前电子测量仪器的发展趋势可以概括为如下几个方面: (1)出现了单台仪器向系统融合,以及元器件测试仪器同专用设备慢慢融合为一体的发展趋势。 (2)随着数据采集、模/ 数变换等技术在电子测量中的应用,电子测量仪器以极快的速度向数字化、自动化、智能化和多功能自动测量的方向发展。未来仪器的性能会更好,测量的精度和灵敏度将更高,动态范围会更大。 (3)集成化的计算机辅助测试环境和功能很强的应用软件,使得计算机与电子测量仪器实现了大融合,这使得电子测量仪器精度和可靠性以及测试技术水平向着更高层次的方向发展。 (4)测试及仿真软件在仪器中广泛应用。仪器的硬件、相关测试软件和仿真软件等随着计算机性能的逐步提高结合变得愈加紧密。首先,硬件模块化的设计与功能更为强大的软件的结合在一起,构成了具有新功能的仪器。其次,软件无线电的概念已有了全新的解释和现实的应用。将实现设计、仿真、测量和验证的有机结合。 (5)测量仪器的数据采集和数据、信号处理功能不断增强,大量先进仪器的更新和功能扩展,不再是单单地靠制作的精细等方法去拼硬件,而是采用数据处理、信号处理和误差修止等方法来实现。 (6)新的总线技术的发展,CAD、CAT等技术的逐步应用,还有模块化技术,加快了测量仪器的研发周期,也使仪器的结构更紧凑、可靠性更高、性能价格比更好。 5结束语 以信息技术为代表的新技术的发展促进了电子行业的快速增长,也极大地推动了测试测量仪器和设备的快速发展。计算机技术与仪器的进一步融合,使得仪器的更容易操作和进行软件的升级,大幅度提升了仪器的数据处理、测量能力以及分析能力。此外,软件工程、仿真技术以及网络技术等在众多领域的逐步应用,为电子测量技术与仪器的发展提供了强大的支撑工具。总而言之,电子测量仪器的发展是多学科、多领域共同进步的结晶,同时他们又相互的为彼此服务,共同发展。 电子测量与仪器论文:《电子测量与仪器》课程实验教学探讨 摘 要: 《电子测量与仪器》课程是电子、通信类专业的一门重要专业课。作者对该课程实验教学内容的设计进行了研究和思考,并结合教学实践对实验教学过程的组织提出了一些观点和思路。 关键词: 《电子测量与仪器》 实验教学 内容设计 教学过程 电子测量是电子技术信息检测的重要手段,它是一门发展快、应用面宽、实践性强的应用学科,在现代高科技应用技术中起着非常重要的作用。《电子测量与仪器》课程是电子、通信类专业的一门重要专业课。课程内容包括电子测量的基本原理和方法,电参数的测量原理、测量方法,测量误差分析,常规仪器的工作原理、性能技术指标和操作使用,该领域的最新发展等,是一门实践性、应用性和综合性很强的课程。除理论教学内容外,实验教学内容充分、合理、有序地展开对帮助学生系统掌握电子测量的原理、方法、仪器的使用,融会本学科多方面的知识,提高实践能力和培养创新意识能起到积极的作用。我结合教育教学实践,对《电子测量与仪器》课程的实验设计思路、具体实现及实验教学过程的组织进行了研究和探讨。 1.实验教学内容设计指导思想 《电子测量与仪器》课程的实验教学内容设计,其基本指导思想是贴合理论课的教学内容,注重学生动手能力、创新意识的培养。 1.1注重比对型实验的设计 在理论课教学中,测量原理、测量方法、测量仪器和误差分析等是主要内容,实验设计紧紧围绕、贴合这些内容展开。这些内容往往是互相交叉的:研究具体电参量的测量原理,往往是和具体的测量方法结合在一起的;不同的测量方法,有着不同的测量原理,涉及到不同的测量仪器,不同的测量仪器又有着各自不同的测量原理。针对这些特点,在实验内容的设计过程中,要注重“比对”实验的设计,让实验内容更加合理、充分,以利于学生对各种方法、各种仪器有更直观、更深入的理解。例如:对一个低频正弦电压信号的测量,可以使用示波器观察、读取其峰峰值,同时可以利用交流毫伏表测其电压的有效值,然后通过正弦信号峰值和有效值之间的换算关系换算过来进行比较分析;同样的这个低频正弦电压信号,可以用示波器观察、读取其周期,同时可以利用频率计读出其频率,然后通过频率和周期之间的换算关系换算过来进行比对分析。这样,通过不同的仪器对同一个量进行测量,引导学生分析它们测量原理之间的差异,不同仪器各有的功能特点(如示波器的直观性好,频率计精度高等),使学生对相关知识有更直观、更综合的认识。 1.2注重综合设计性实验的设计 在提高学生动手能力和创新意识方面,注重综合设计性实验的设计。当然,创新是建立在一定的知识积累上的,所以在实验设计中验证性实验也是必不可少的。验证性实验的开设,可让学生熟悉常用仪器仪表的使用,对常用测量方法有一定的认识,使动手能力得到提高。综合设计性实验的开设,可让学生在一定的理论和实践的积累上,有一个相对自由发挥的平台,这对学生的创新意识的培养是很有帮助的。在综合设计性实验的设计上,采取开放式的模式,引导学生利用所学的理论知识(如不同的测量方法、各种测量仪器原理),查阅有关资料,自行设计实验内容,并撰写实验讲义。 2.实验教学过程的组织 实验内容设计得合理、充分是完成实验教学的基础,而实验教学过程的组织是否合理、有序是能否保证实验教学质量、能否达到预期教学目的的关键。 2.1实验内容的组织 首先,对各个实验开出顺序的安排是先“验证性实验”后“综合设计性实验”。让学生经过验证性实验的训练,有一定的实践基础之后再进行综合设计型实验,循序渐进。 其次,做好综合设计型实验的组织工作。综合设计型实验采取一种开放式的模式,让学生根据所学知识自行设计,经常会出现很多种不同的设计,这时教师应把关,在指出各设计的优缺点之后,甄选出实验室有能力开出来的实验进行相关的设计验证,对于那些没有被选中的实验设计鼓励大家互相交流。在近几届学生设计的实验中,侧重测量仪器方面的相关设计有简易数字电压表的设计、简易数字频率计的设计等,侧重于测量方法的相关设计有电桥法测电阻、补偿法测电容等。 2.2实验教学的课堂组织 在实验课堂上,教师作适当必要的讲解和演示,强调学生动手和师生互动。对学生提出的频次较多的问题,先针对每个人个别解决,再进行集中讲解,并根据具体情况适时提出一些相关问题供学生思考并在实验中验证。鼓励学生互相交流,对动手能力强的学生,鼓励他们在完成了自己的实验任务后指导其他同学,共同进步。 2.3实验室的预约开放 在正常安排的实验时间以外,实验室采取预约开放模式。没能在限定的时间内完成实验或对实验过程、实验结果不满意的学生,可以和老师预约,在老师、学生、实验室都有空的情况下再次进行相关实验。在这个过程中,不只学生的能力能提高,师生间关系也会更加融洽。 2.4实验报告的撰写 实验报告的撰写和批阅是实验教学的重要一环,在这个过程中,强调学生结合误差分析的理论知识对实验数据进行分析,另外引导学生对每一次实验进行总结,不断提高。 3.结语 《电子测量与仪器》是一门实践性、应用性和综合性很强的课程,我们将进一步探索和完善其教学方法,不断深化实验教学改革,提高实验教学质量,不断提高学生的动手能力、应用能力和创新能力。 电子测量与仪器论文:基于项目教学法和微课在《电子测量与仪器》实验教学中的应用 0. 引言 人们通过测量来认知世界,揭示世界运行的客观规律,从而拥有改造世界的能力,可以说没有测量就没有科学,而电子测量的应用在科学技术发展过程中几乎涉及到所有的技术领域。《电子测量与仪器》是高职各电子类专业的必修优秀课程,其实验教学环节对学生掌握常规测量仪器的原理、选用原则、如何进行电子产品调试和测量等方面起到至关重要的作用,实验教学有利于提高学生思考问题、解决问题的能力,更好的培养学生专业职业技能及实际动手操作能力[1,2]。 而目前国内许多大中专学校都存在实验教师队伍人员缺少、人员能力的不足、实验室管理体制不健全、实验设备过于成就和实验项目缺乏创新等情况,同时在电子测量与仪器的实验教学中,由于传统的实验教学模式与教学方法的限制,往往学生们在实验室所做的实验跟不上实际企业的需求,存在着严重的滞后问题,已经很难适应现代化社会发展对电子人才的需求[3]。 一般的电子测量实验教材理论分析较多,针对具体的问题的测量方法介绍较少,且实验过程也相对枯燥,往往学生们面对实验元件没有头绪,不知从何先手,所以需要更多的实践教学实验[4]。 1. 当前《电子测量与仪器》实验教学中问题 《电子测量与仪器》是高职各电子类专业的必修优秀课程,其实验教学环节对提高的实践动手能力和电子测量水平对至关重要。笔者通过查找和参照相关的的文献,并结合自身多年的电子测量实验教学经验,归纳和总结了当前《电子测量与仪器》实验教学中的问题,主要有以下几点[5]: (1) 实验教学资源的匮乏 高职教育一般比较注重理论的教学,侧重于基本知识的传授,往往不重视实验室的建设,而《电子测量与仪器》是一门突出实践性和应用性的课程,重在培养学生的技术能力和创新性,但受实验室管理体制不健全、软硬件资源的缺少,教师队伍建设不足和实验项目缺乏创新等方面的限制,许多实验教学不能实践性地进行操作,只能进行理论知识的讲解,导致大部分学生不能准确把握知识点,难以理解电子测量实验的技术要点。 (2) 内容有些枯燥乏味。 实验教学课程主要内容是关于各类电子测量仪器及系统的工作原理与应用,如模拟式电压表的检波器基本原理与结构,数字式电压表中A/D转换器的的分类及主要原理框图组成,万用表的组成原理等,都涉及了许多基础电路图和原理框图,内容比较枯燥乏味,难懂不易理解,学生易产生抵触厌学情绪。 (3) 测量仪器分类较多,但实验教学课时有限。 随着电子产品新材料、新工艺、新制造技术的不断更新发展,大量新的一代电子元器件诞生,电子测量仪器功能越来越丰富,技术指标和性能也不断提高,用于特定的测量对象和测量条件的电子测量仪器也越来越多,同时也促使电子测量技术和电子测量仪器产生了新概念和新发展趋势,测量仪器分类越来越多。 2. 项目教学法和微课的实验教学实践 在理论基础欠缺的情况下实施项目教学法,完全由学生独立设计与实施显然是不合适的,可先在老师的指导下,通过针对实验教学中某个实验任务,由学生和老师共同制作实验室微课,加快学生得到新知识和新技能的储备过程,然后实施项目教学法,加深学生对理论知识点理解,提高实际操作能力,最后让学生以自己的视角设计实验并制作微课视频,通过PDCA循环进一步的改善实验教学效果。 (1)项目选择 由于《电子测量与仪器》这门课程与工程实践应用密不可分,因此老师在实验授课时通过播放与实验相关的微视频来缩短理论知识讲解时间,如某型号信号发生器的演示视频,基于虚拟仪器的电压测量系统等等,经实践证明,通过微视频的播放,能极大的提高学生的学习兴趣,吸引学生的注意力,加快了学生的理论知识的理解和储备。 (2)项目设计 项目设计的目的为了让学生更好的掌握理论知识点,以工程实践需求对实验教学内容进行设定,项目的具体任务要让学生结合自身的知识素养和能力而定;项目设计时,不一定要涵盖所有实验知识点,但重点知识必须涵盖;根据实验项目总体要求,把实验教学内容隐含在具体的项目,让学生在执行的过程中自己提出问题,提高综合解决实践问题的能力。 (3)项目实施 首先老师可结合该项目才工程实践中的应用,讲解项目的目的和要求,让学生对整个项目有个总体的了解,其次,老师应确定好项目的分组情况,由项目小组成员共同推荐项目负责人和各个成员的职责。 (4)目评价 项目的评价可分为三个阶段:自评、互评和综合评价。自评是在项目负责人的主持下,项目小组成员通过反思在项目实施过程中遇到什么样的问题,怎样解决的,解决效果怎样,最终实验成果是否符合要求等方面,明确项目的得与失,并探讨失败的原因和改进的措施。互评是在老师的主持下,各个项目小组负责人展示自己实验项目的成果,然后通过公开答辩,且其他小组成员均可以对该项目提出问题,以评价促进学习,大家共同提高。综合评价是老师总结各个项目小组完成情况,给出的完成类似项目应该具备的理论知识和技能要求,且老师应注重学生动手能力和实践中分析问题、解决问题能力的考核,对在学习和应用上有创新的学生应予特别鼓励,全面综合评价学生能力。 3. 总结 微课作为一种新出现的教学方式,很适合在《电子测量与仪器》实验教学中开展,结合项目教学法,可构成PDCA循环圈,且在整个循环圈中,学生都是直接的参与者,不仅培养了学生的思考、分析、解决和创新等综合能力,更可让学生明白团队的能量。通过实践证明,项目教学法和微课相结合的方法,必将极大的推动《电子测量与仪器》的教学效果,同时,也更加的切合专业技术培养方向,为学生以后就业、创业和发展创造了条件。 电子测量与仪器论文:电子测量与智能仪器课程教学与实验改革探索 [摘 要]针对目前电子测量与智能仪器课程在教学与实验过程中所存在的不足,课题组依托河南理工大学部级实验示范中心和省级重点开放实验室平台,分别从教学方法、教学手段、实验实践以及考核方式等多方面对其进行了深度改革的探索和实践。对该课程进行的“自主、探究与合作”模式下的教学与实验改革,在培养学生自主学习,提高学生综合能力方面取得了很大成效,为工科课程教学改革提供了很好的借鉴。 [关键词]教学方法;教学手段;实验;改革 电子测量与智能仪器是高等院校电子信息工程专业和电子信息科学技术类学科的重要专业课。该课程具有很强的实践性、技术性和综合性,是一门理论性和实践性相结合的综合课程。课程与工程实际结合紧密,在专业课程体系中占有重要地位,它对培养学生的创新思维能力和实际动手能力具有重要的作用。但是由于受传统教学模式的影响,该课程存在着教与学严重脱节的现象。学生对这门课学习的积极性不高、兴趣不浓,听课不能够集中精力,使该课程的课堂教学效果不够理想。另外,该课程让学生学习的内容、方式也存在问题,目前主要还是以做作业习题为主,即使增加了该课程的课程设计环节,但基本上也是“纸上谈兵”,不能够与实际应用结合,效果也不够理想。 针对以上传统教学所存在的问题,根据课程特点,我们通过积极探索,大胆改革,以“自主、探究和合作”的模式通过实践探讨出一套科学、实用的“教、学、做”一体化的方案,分别从该课程的教学方法、教学手段、实验实践以及考核方式等多方面对其进行了深度改革的探索和实践,并取得了一定成效。这对提高该课程的教学质量,促进学生创新能力和实际工作能力的培养,提高在新形势下学生的竞争能力具有重要而积极的作用。 一、 注重课堂教学改革 (一)更新教学内容,改进教学方法 针对课程教学内容,首先,我们在教材选用上进行了大范围的筛选工作,最后选定了国家精品课程配套教材,古天祥等编著的《电子测量原理》。该教材主要是在学习测量原理的基础上侧重于讨论测量技术与方法、误差分析和实际应用,而且在涉及具体电子仪器时是基于仪器的基本原理及应用,而不是基于仪器的设计与制造,对于非测控专业的电子类专业学生来说十分适合。其次,在日常教学过程中,根据给定学时,我们对课堂授课内容进行了有效节选,在讲述课程各部分内容时,注重从原理、误差及应用三个方面进行阐述,以测量原理作为基础,通过测量误差分析来提升,以其实际应用为归宿展开课堂教学。最后改进传统的、较为死板的课堂讲述,在课堂教学中增加案例分析。例如在讲到电子计数器时,教师可以把往届学生的毕业设计作品先进行实物演示,在成功抓住学生兴趣的同时,进一步介绍它的基本组成和工作原理,并采用启发、引导等教学方法鼓励学生思考其实现方法和设计过程,这样将极大增强学生学习的积极性和主动性。课后再根据给出的实例给学生布置课后作业,要求学生从自己的视角对给出的毕业设计实例进行性能分析。学生自己成立讨论小组,采用比较、讨论等方式从设计方案、技术指标等方面得出作品的不足之处以及改进方法,以课程设计报告形式通过Sakai网络教学平台上交任课教师,教师通过网络与学生进行交流。这种教学方法不仅有助于活跃课堂氛围,也可以促进师生之间的互动和交流。 (二)教学手段多样化 电子测量与智能仪器课程具有较强的实践性,涉及很多仪器以及具体操作等知识,单一的课堂讲授会使学生感觉知识非常抽象。因此在教学环节中,我们根据课程实际情况,结合河南理工大学现有的教学设施,最大限度地进行了教学手段多样化改革,其主要表现为: 1.多媒体课件动起来 在传统的多媒体课件上,有效地加入声音、图片、动画、视频等多种元素,使多媒体课件动起来。根据课程的属性,将课程讲授中涉及的许多先进电子测量仪器通过彩色图片的形式展示给学生,不仅可以在最短的时间内提供最大的信息量,还能大大提高学生的学习兴趣;利用多媒体课件的动画效果,以动态的形式对电子计数器、示波器等典型仪器的结构、使用方法进行探讨、分析,将其组成工作原理生动、形象地展示出来,从听觉和视觉两方面刺激学生的感官,促进学生联想记忆,加深对知识的掌握;课件中通过嵌入仪器的实际应用操作视频进行课堂演示,使学生更快、更好地掌握电子测量仪器的使用方法。多元素嵌入的多媒体课件在课堂上有效地动起来,大大调动了学生的学习积极性,学生的日常出勤率和上课的专注度都大幅度提升了。 2.SAKAI网络平台用起来 随着计算机网络的发展,基于信息技术的教学工具已经成为教师与学生交流、互动的重要平台。本课程教学组充分利用河南理工大学网络平台――Sakai(赛课)网络教学平台,将多媒体课件、电子教案和阅读资料等资源整合后挂在网络课堂上,学生可以拥有更长的时间与更广阔的空间对其进行充分浏览、慢慢消化。该网络教学平台还具备布置作业、点名、练习与测验、讨论等功能,教师可以根据教学内容的需要实时在网络教学平台上进行信息,将课堂上所讲述的内容进行有效延伸、消化。比如之前提到的毕业设计实例分析,学生成立讨论小组完成讨论后,以电子作业的形式进行上传Sakai平台,教师可以实时进行跟踪,通过讨论的方式与学生进行沟通,及时解决学生提出的问题。这在很大程度上提高了教师的“教”和学生的“做”两方面的效率,也拉近了师生之间距离,大大提高了学生学习的积极性。 三、实验实践改革 作为“自主、探究和合作”模式下的“教、学、做”一体化教学改革中非常重要的一个环节,学生的“做”显得尤为重要。电子测量与智能仪器课程是理论与应用相结合的综合课程,学生在掌握基本原理和相关理论知识的基础上,还要学会使用各种仪器,搭建各种测试系统,学会对电子测量结果进行分析,因此该课程的实验教学也就显得特别重要了。本文展开的课程实验教学改革是在河南理工大学国家重点实验中心――电工电子实验中心和省级重点开放实验室的基础设施平台上进行的,学生可以随时进入实验室进行课程实验。实验内容除了常规的验证实验外,任课教师还给学生布置了大量的测量、测试实验,学生可以自由组队,进行测试系统设计,利用实验室实验模块完成测试系统搭建,并进行相关实验测试验证。学生自由组队完成的测试系统实验在经过教师的验收后可以充当常规实验。对于验收效果较好的实验,教师要给出优秀的实验成绩,以此调动学生参与的积极性。 四、考核方式的改革 考试是教学的一个重要环节,教学和课程方法的多样性带动了考试考核方法的多样性。考核方法上,摒弃了仅仅由平时成绩和最后试卷成绩共同决定最后成绩的传统方法,进而改成由平时成绩、考试成绩、实验成绩和课外活动成绩共同决定。 (一)平时成绩考核 平时成绩考核20%,由考勤、Sakai网络平台点名、作业以及讨论答辩成绩共同来决定。其中考勤和作业占平时成绩的50%,讨论答辩成绩占平时成绩的50%。第一部分是考勤和作业,这是指在教学过程中,根据课程教学进程要求学生完成的学习任务,要结合Sakai网络教学平台,依据学生完成作业的次数和质量按百分制进行评定。另外,考勤记录是学生平时成绩的依据之一,教师要将学生的出勤情况记录在“点名册”内,最后作为给出成绩的依据之一。第二部分是讨论答辩成绩,这项成绩通常是在小组学习的基础上,学生共同完成一个课题、一个论文或一个项目,通过Sakai网络教学平台讨论区进行讨论、网络答辩,最后由任课教师给出。 (二)期末卷面成绩 期末考试内容覆盖教学大纲要求的知识点,考题可以灵活多样,以闭卷为主,适当增加了理论设计题目的考核,使得试题能真正考查出学生的真实能力,以及全面系统地考核学生掌握课程知识的能力。该项成绩占总成绩的50%。 (三)实验成绩 实验成绩占30%,其中课程开出的常规实验成绩占实验总成绩的50%,自主实验成绩占实验总成绩的50%。大力提倡学生进行自主实验,调动学生参与的积极性,自主实验给出的成绩比例在这个环节得以体现。 (四)课外活动成绩 该课程考核方式改革力度最大之处体现在课外活动成绩的给定上。为了鼓励学生积极参与学校的第二课堂,我校在考核方式上进行了相当大的改革变动。任课教师可以根据学生参与程度以及所获得的相应成果,在总成绩上直接给定课程成绩。 同样,学生参与的各种电子设计大赛、测试系统开发项目,也可视为加分项目。如此一来,学生学习、参与的积极性空前高涨。 五、总结 本文对河南理工大学电子测量与智能仪器课程几年来的教学和实验改革进行了论述和分析。实践证明,“自主、探究和合作”模式下的“教、学、做”一体化课程教学改革取得了明显的教学效果。 电子测量与仪器论文:电子测量与仪器课程的教学方法探索及考核方法改革 摘要: 深化中国大学课程教学方法和考试考核方法的改革是保障大学教学质量、提高人才培养质量的重要方面。针对目前电子测量与仪器课程在教学中的不足之处,我们进行了教学方法和考试改革的探索和实践,同时通过考试环节的完善和创新,力图达到提高学生的分析能力和综合素质的目的。本文系统的阐述了电子测量与仪器课程教学方法的改革和考核方法的改革思路,并取得了一定的效果。 0引言 教学方法由于是决定教学效果的十分重要因素而被人们所重视,教学方法的改革也就理所当然地成了教学改革中的重要一环。课程考核评价系统,是教学过程中必不可少的重要环节,贯穿于教学的全过程,课程考核的结果不仅可以反映教与学的实际状况,对学生各阶段乃至整个学习阶段有一个明确的评价,更是衡量学校教学质量的重要依据。然而,目前的课程考核评价系统只是通过单纯的卷面成绩考核,并不能真正衡量学生的综合能力。下面以《电子测量与仪器》作为试点课程,在测控本科专业的教学过程中,详细阐述该门课程的具体教学方法和考核方式的改革。 1电子测量课程的特点 电子测量是测控专业的一门专业必修课程,内容包括:电子测量的基本原理和基本的测量方法,常用的电子测量仪器的基本组成和工作原理,仪器的操作和应用。要求通过该课程的教学培养学生理论联系实际和动手能力以及解决问题的能力。该课程涉及比较深奥的理论,算法比较抽象且难懂;同时电子测量与仪器课程涉及面很广,它的应用包括了整个电子、通讯、自动化等多种学科的很多领域,比如取样、信号合成、自动化等多种技术都在电子测量中得到应用,因此教学中还要涉及如何把电子测量理论与实际应用相结合的应用问题。 2教学方法的探索及改革 针对《电子测量与仪器》这门课程的特点,基本拟订了改革的方法如下: 2.1 增强学生参与性。不同于以往的一味灌输的教学方法,在讲解了某种仪器的基本原理以及功能和操作后,要求学生以各种途径查询资料,并以报告的形式写出目前最新的技术指标,之后要抽点学生下一次课上来讲解,学生可以选择自己喜欢的一种型号产品为例子来写报告,同时,将学生分成几个小组,每个同学在组内都要讲解他说查到的仪器资料和型号,以及这个仪器的特点,阐明电路结构并进行分析性讲解,这就使得学生要了解这类产品的技术指标,必然在课后就要去查询相关的技术原理,小组讲解使得每个同学都有参与,所以每一个学生都会去查找资料并准备讲稿,比老师单纯的对仪器知识的理论灌输有效果,这样的方式,给学生学习上带来了一定的主动性和积极性,增强了参与性,同时,也培养学生对仪器学习的兴趣。 2.2 围绕教学大纲,把握住理论教学的方式方法,讲授方面从易到难,让学生逐渐对仪器建立起兴趣爱好。但大学的教育也必须注重理论环节,这和实践环节有等同的重要性,在某一种仪器以及电子测量方法介绍完后,要求学生自己拟出一个题目来讨论,将所有学生进行分组,比如,10人一组,共8个小组,最后,一个小组拟出一道题目。 2.3 测量技术发展很快,电子测量仪器在不断更新,这就要求适应形势,适当调整教学内容,将一些现代的电子测量手段以及先进的仪器作为例子引入到课堂上来,激发学生的学习兴趣。 2.4 结合实验教学,不再完全理论和实验脱节,理论讲解的时候,就要结合实验例子讲解。有某些理论课程可以到实验室进行讲解,让学生更加直观的理解仪器特点,真正做到教与学结合。由此,可以增强学生的参与意识,激发学生创新思维。 3考核方式的改革 考试是教学的一个重要环节,教学和课程方法的多样性带动了考试考核方法的多样性。考核方法上,采用了平时成绩和最后试卷成绩共同决定最后成绩。平时成绩占30%,期末卷面成绩占70%。 3.1 平时成绩考核30%,由考勤,实验成绩,讨论答辩成绩共同来决定。考勤和作业占到平时成绩的30%,实验成绩占到平时成绩的30%,讨论答辩成绩占到平时成绩的40%。 第一部分是考勤和作业,在教学过程中,根据课程教学进程,要求学生完成的学习任务,依据学生完成作业的次数和质量按百分制进行评定。另外,考勤记录是学生平时成绩的依据之一,将学生的出勤情况记录在“点名册”内。最后作为给出成绩的依据之一。第二部分是实验成绩,是结合实验具体操作情况来打分的一项成绩。 这一项成绩在一定程度上反应了学生具体动手能力和操作能力情况。第三部分是讨论答辩成绩 ,这项成绩通常是在小组学习的基础上,大家共同完成一个课题、一个论文或一个项目,然后通过演讲答辩的方式,向全班同学作介绍。小组外的全体同学还要提出各种问题请小组答辩的成员回答。最后以小组答辩和工作完成的水平和质量作为依据,决定每个人的成绩,由小组外的其他同学和教师评价给出。 3.2 期末卷面成绩以教学大纲为参考,覆盖面广,考题可以灵活多样,以闭卷为主,可以考核一些新的仪器技术,另外,增加了理论设计题目的考核,使得试题能真正考核出学生的真实能力以及全面系统的考核学生系统掌握课程知识的能力,该项成绩占到70%。 4总结 现代大学教学方法,应该是能够激活师生思想、情感、潜能、智慧,发挥师生积极性、主动性、创造性的教学方法;而考核方式的改革依赖于教学方法的改革,我们将继续努力并研究该门专业课程的特点,通过不断的改革和改进,摸索出一套有效的教学方法,这样,才能做到考核方式真正有效的改革。 电子测量与仪器论文:论数字信号处理对电子测量与仪器的影响 [摘 要]数字信号处理是当前使用电子仪器进行测量工作的重要组成组成部分,可以说,测量是人类社会发展过程中必不可少的一项工作,而电子仪器则是测量工作发展至今最为先进的设备如何才能够通过数字信号处理加强电子测量仪器的使用效果成为了当前函待解决的问题本文便将对数字信号处理技术对电子测量与仪器的影响进行分析,并提出一些意见与建议。 [关键词]数字信号 电子测量仪器 电子仪器 引言 数字信号处理,顾名思义就是通过计算机等设备将收集到的信息信号进行处理加工以及分析的过程。数字信号处理的原则就是将某一类型的信号转换为数字信号,因为计算机等设备所擅长处理的就是数字内容。人类想要发展,社会想要进步,势必要获取外界的信息,信息作为与外界互动的主要介质,如何将之转换为我们所能接受的形式成为了重点,此时,数字信号处理的出现为我们解决了这一难题。可见,信号传递和数字信号处理对当前的经济社会发展具有深远影响。 1 数字信号处理的重要意义 随着经济和社会的蓬勃发展,社会生产力有了长足的进步,在人类的各项生产活动中,测量工作占据着重要的地位,而进行测量工作的电子仪器在数字信号处理技术的应用下,各项社会实践活动能够更加顺畅的完成。 1.1 测量的作用 测量在生产实践中占据着重要的地位,将抽象事物具象化是测量的主要内涵,尤其是针对生产制造领域,一个产品想要批量生产,各项的参数信息必不可少,获取这些信息就就是测量的工作。另外,测量能够促使生产活动规范化,同样是多应用于制造业,零件生产出来之后,必然要进行检查,通过一系列数据来对所生产的产品进行评估,以判定其是否符合生产标准。最后,测量能够将生产过程中的各个环节统筹管理,在进行生产实践工作时,如果己经提前对零件的各项参数进行测量,工作人员便可以清楚的认识到零件的形状、尺寸等固定参数这样便可以知道工作人员的具体生产制造工作,确定每一个生产环节的实施步骤。 1.2 数字信号处理的重要意义 电子仪器是进行测量工作的主要工具,随着测量技术的不断发展,对电子仪器的要求也就越来越高,目前多数的电子测量仪器都是通过电信号的形式传递测量结果的,度数的难度较大,更不要说进行分析处理了。而有了数字信号处理技术的,就能解决这一难题,针对测量仪器的数字信号处理,其主要内容是将将电信号转换为熟悉信号,然后通过数字信号对信息进行分析,后续工作才能够进行。例如用电子仪器进行直流电压测量时,也可以先进行交直转换,在进行数字转换,数字信号利用对测量过程的改变以简化测量中复杂的问题,并且减少测量中各种因素对测量结果产生的影响。 2 数字信号处理技术对示波器使用的重要影响 示波器是较为常见的一种电子设备,其能够通过波形的形式将所要测量的信号显示出来,被测信号通过电子束打在荧光屏上,显示的图像有助于测量人员的分析与解读,电流、电压、频率等都能通过示波器进行显示,此外,一些较为特殊的信号也能够在示波器上显示出来,诸如调幅度、相位差的显示也常常出现在示波器的应用范围内。但是,示波器所显示出的图形的准确性如何呢? 转换之后可以明显看出该信号已经失真,如果我们使用数字式存储示波器进行观测,所面临的问题更加复杂。 首先,在估算信号前沿的上升时间时,观测人员往往使用方根准则,但是唯有所测信号为为高斯信号,且示波器具有高斯系统们才可以用方根准则。同时,对于示波器阶跃响应上升时间的估算也是如此一般来说,在进行电信号观测的过程中,所进行测定的信号很少有高斯信号,示波器与高斯系统之间有着较大的差异如果强行按照这种方式进行估计,那么难免会出现较大的误差,其次,一旦我们需要通过观测示波器来确定示波器的阶跃响应,就必须将示波器的带宽和信号特征考虑进去,我们可以根据研究结果确定CR放大器的3dB带宽的转换成绩为0.35,而高斯系统的3dB带宽以及其阶跃响应上升时间的乘积为0.345。一般来说,我们可以将示波器看作是高斯系统,那么转换系数也便可以确定为0.35和0.345。由此我们便可以看出,想要使用示波器进行信号进行观测,则必须对转换系数进行一定的更正。 由上文的分析可知,示波器也可能存在误差。在我们今后的测量工作中,为避免误差的产生,可以运用数字信号处理的反卷积技术,利用该原理对式1进行转换,得出如下关系式: 利用数字信号处理技术便可以使之正式运用到工程实践项目的操作中。假设我们使用了一个标准信号输入到数字存储示波器中,并将输入信号设为S(k),这样我们便可以计算出示波器对信号发生相应的离散型算式h(k)如果将这个离散算式进行储存,并且加存一个信号重构的反卷积算法,这样我们便可以得出结论:无论我们所使用的示波器是否达到观测的标准、信号是否为失真信号,我们都可以根据现有的信号进行重构以得出我们所需要使用到信号这样,进行电量信号的观测便无需再受到示波器的限制。 3 结论 经济社会的进步离不开测量工作的参与,测量是生产实践活动的重要内容,而电子测量技术与电子测量仪器则是当前测量工作所使用的高级手段,为实现测量工作的精确化提供了重要保障,通过上文我们可以看出,数字信号处理对于提高电子测量效果以及电子测量仪器的使用有着非常重要的作用,甚至会能够让电子仪器测量的性能提高至原效果的数倍以上虽然当前该种方式仍然存在这一定的问题,但这也为我们的研究提出了更加丰富的思路,让我们可以进一步在科学的高峰上继续攀登。 电子测量与仪器论文:微课在《电子测量与仪器》课程教学中的应用研究 摘要:目前在电子测量与仪器课程的教学过程中,正面临着种种难题亟待解决,如教学内容枯燥乏味,知识点多但是课时有限,学生的学习主动性不高等等。近年来,随着微课这一新的教学方式的出现,为提高《电子测量与仪器》的教学效果提供了希望。本文通过对微课和《电子测量与仪器》的特点分析,简要探讨了将微课应用到《电子测量与仪器》的教学过程中的前景。 关键词:电子测量与仪器;微课;教学方法 一、引言 对于我国高等院校的各电子类专业,如电子信息工程、电子科学与技术等而言,电子测量与仪器这门课程由于其独特的特性,对于学生专业技能的培养以及实际动手操作能力的提高具有重要的意义[1]。但是由于传统教学方式的限制,使学生在听课过程中经常感到枯燥无味,并缺乏学习热情。为了激发学生的学习欲望,提高授课效果,需要授课老师不断提高自身业务能力,改变传统教学思路,寻找更为新颖、高效的教学方法,为学生创造轻松、愉快的课堂氛围。 近年来,伴随着微课的兴起,为电子测量与仪器课程教学方式的改革提供了新的思路与方法[2-3]。本文将结合微课与电子测量与仪器这门课程的特点,对微课在电子测量与仪器课程教学过程中的应用前景进行重点讨论。 二、什么是微课 1.微课简介。微课(microlecture),顾名思义,指的是一种长度较短的教学过程,时长通常为5~8分钟。它以视频为主要载体,围绕着某一具体的教学知识点展开。“微课”最早是由美国圣胡安学院的高级教学设计师戴维・彭罗斯(David Penrose)提出的,一经引入,就迅速在我国的各中小学以及大中专高等院校中推广开来,并引起了众多教育工作者广泛的研究热情[4]。 微课的优秀是关于某个知识点的课堂教学视频,同时还包含了与该知识点相关的教学设计、素材及点评等辅助性内容。教师在编制微课课件的过程中,可以将教学内容以动画的形式形象地展示给学生们,引起学生的学习兴趣,同时还可以添加音频内容,将对该知识点的点评加入到课件中去,使学生在学习时同时受到视觉和听觉上的刺激,由于此时学生的注意力较平时更为集中,因此会使教学效果大幅提高。 2.微课的特点。微课经过近几年的不断发展,逐渐形成了如下几个自己独特的特点: (1)短小精悍。在传统的教学过程中,对某一具体知识点的讲解可能需要10~20分钟的时间,包括板书、PPT等教学资源的使用,但收到的效果却是一般。而微课虽然长度只有短短的几分钟,但是它以更为直观形象的方式将教学内容传递给学生,辅以声、光等多种感官刺激,势必取得更为良好的教学效果。 (2)重点突出。由于微课的时间短,因此它所包含的内容都是经过精挑细选的,并且都是与教学内容的主旨密切相关的,这就使得教学内容的重点更为突出,便于学生接受与掌握。 (3)素材丰富。微课的教学素材来源丰富,并且形式多种多样,除了传统的图片、视频等,目前还有各种专门用于制作微课课件的软件,如可以进行屏幕录制的Camtasia Studio,制作交互式视频课件的Adobe Ultra、Adobe Captivate,以及对视频进行后期处理的Adobe Premiere等,这些都为微课课件的制作提供了大量新颖的素材,是微课质量的重要保障。 (4)学习时间灵活。借助现在发达的英特网,只要将微课课件上传至指定服务器后,学生们就可以在任何时间访问这些课件并进行自主学习,而且由于时间短、重点突出等这些特点,学生在进行微课学习时不易疲惫,并且会迅速掌握教学内容的重难点,取得事半功倍的效果。 三、目前阶段《电子测量与仪器》课程教学面临的问题 《电子测量与仪器》该课程处于电子类专业课程中的后继阶段,是其他基础课程和专业基础课程的综合应用,对学生提高实践能力和电子测试水平至关重要。笔者通过近年来对《电子测量与仪器》课程的教学授课经验,并结合查阅相关的文献,对目前阶段《电子测量与仪器》课程教学面临的问题进行了归纳总结,主要有以下几点: 1.部分内容枯燥乏味。在《电子测量与仪器》这门课程中,前期内容主要是关于各类电子仪器的原理性介绍,如示波器中示波管的结构与各部分功能,各种类型的模拟信号发生器的组成以及内部的主要模拟电路等,都涉及了大量的电路图和原理分析,需要耗费大量的课堂时间对其进行详细讲解,容易使学生产生枯燥乏味的厌学情绪[5]。 2.知识点多但课时有限。随着电子技术和大规模集成电路技术的不断发展,现阶段的各种电子测量仪器正逐步朝着多功能的方向发展,各种性能不断提高,各种新颖的功能也层出不穷,直接导致了该门课程知识点的迅速增多。仅以数字示波器为例,在课堂讲解时不仅要对各按钮、按键的功能进行说明,还要针对不同形式的波形信号的具体调节进行讲解才能使学生对该仪器有一个全面的了解与掌握,这就会占据大量的课时资源。在上实验课时,由于学生数量较多,因此不可能对学生进行逐一辅导,直接导致了事倍功半的教学效果。 3.学生缺乏学习主动性。《电子测量与仪器》课程的开课时间一般是在大三的上学期或者下学期,此时的学生经过两年大学生活的洗礼,逐渐产生两级分化,有的学生保持了高中阶段好的学习习惯,能够积极主动地进行学习,有的学生则放松懈怠,上课时注意力不集中,自然得不到好的学习效果。 综上所述,针对目前阶段《电子测量与仪器》课程教学所面临的种种问题,需要授课教师不断探索,寻找一种更为新颖有效的教学方式来提高学生们的学习积极性与学习兴趣,才能从根本上保证该门课程的教学效果。 四、微课在《电子测量与仪器》中的应用研究 由于《电子测量与仪器》这门课程与实际应用密切不分,因此笔者在授课时经常会找一些与授课内容相关的小视频播放给学生观看,如某型号数字示波器的演示视频,基于应变片的自动测试系统等等。通过观察笔者发现,学生们对这些视频的兴趣很高,通过播放短片能够极大地吸引学生们的注意力,此时学生们认真听讲的程度较之传统的语言讲解高了不止1~2倍。 微课正好拥有这种短小精悍的特点,而且它本身作为一种特殊的视频资源,能够极大地引起学生们的学习兴趣。将微课这种新颖的教学方式引入到《电子测量与仪器》课程的教学过程中来,必将取得良好的效果。 同时,《电子测量与仪器》这门课程本身所具有的一些特点,也特别适合进行微课的开展。在这门课程中,不仅包含了各种电子仪器,如示波器、信号发生器、电压表、万用表等的使用方法、注意事项,还包含了自动测试系统的组建和实现,以及虚拟仪器的使用,这些教学内容都特别适合使用微课来进行展示。例如,可以将基于LabVIEW的虚拟仪器的组建和演示过程用屏幕录像软件进行录制,然后通过后期的处理,添加一些动画特效,将其制作为一个5~8分钟的微课课件。不仅能在课堂上对学生进行演示,还可以使学生在课下进行随时的观看。这样的教学方式,不仅新颖,而且收效更好。 五、总结 作为一种新出现的教学方式,微课正在因其自身的各项优点引起诸多教育工作者的关注。本文通过对微课的介绍,以及对《电子测量与仪器》这门课程现阶段所面临的各种问题的深入分析,对微课在《电子测量与仪器》中的应用前景进行了简要探讨。经过分析笔者得出结论,由于《电子测量与仪器》本身的一些特点,特别适合进行微课的开展,通过对微课的合理利用,必将对提高《电子测量与仪器》的教学效果起到极大的推动作用。 电子测量与仪器论文:模块化设计在电子测量与仪器实验教学改革中的应用 摘要:电子测量与仪器是测控专业的重要课程。针对以往该课程实验教学中存在的不足,结合专业实际情况,提出了模块化设计的改进思路,并以计数器实验为例,阐明了模块化设计的实现。在实验教学过程中,取得了良好的教学效果。 关键词:电子测量与仪器;模块化设计;计数器 一、引言 电子测量与仪器课程是测控相关专业的重要课程,主要运用电子科学的原理、方法和设备对各种电量及电路元件的特性和参数进行测量[1]。使学生掌握电子测量的基本概念,测量误差理论及数据处理方法,掌握基本电参量的测量原理、方案设计及结果分析方法。 该课程所包含的实验要求学生熟悉常用仪器仪表(电压表、示波器、计数器、信号源等)的使用[2],掌握仪器仪表工作原理,学会利用现有设备采取正确的测试方案进行一些简单的测量,能根据所学知识综合设计简单的测量电路。 二、实验教学过程中的不足 以计数器实验为例,计数器实验要求了解和掌握通用计数器的组成及工作原理和操作方法,掌握频率比测量方法和测量误差处理方法。在以往的实验过程中,直接使用通用计数器进行相关参数的测量。虽然在实验之前会向学生讲解相关测量原理,但学生往往只记住了通用计数器的操作方法,即如何测量频率、周期和频率比,而对于通用计数器的内部工作原理则没有结合理论课上的内容进行深究。这样,实验效果大打折扣,学生的认识还只是停留在表面,没有自觉的深入探讨工作原理,理论与实际没能结合到一起。 三、改进思路 针对这个问题,可以将实验改成设计性实验。设计性实验教学对学生技能的提高,思考方法的训练,知识的综合运用起了很好的作用[3]。如果让学生自己设计制作一个简易的通用计数器,当然会有一定的改进效果。但又有可能让学生的注意力转移到了调试细节上,而又重新忽视了测量原理。因此,在细节的划分上要有一个折中,模块化设计是一个解决方案。我们重新设计了实验项目,制作了实验板,将通用计数器内部的主要模块分离出来,体现在实验板上。 计数器测量信号频率的原理框图如图1所示,其中,fA为被测信号,经过放大整形后变成标准的方波。门控电路产生门控信号,控制闸门的开启和关闭。闸门可以用逻辑门电路中的与门来实现,门控信号为低电平时,与门关闭,方波信号不能通过与门;门控信号为高电平时与门打开,方波信号能通过,此时要求门控信号的频率要小于方波信号。门控信号的高电平持续时间为闸门时间。闸门时间内通过的方波送入计数器进行计数,并将计数结果显示出来。计数结果N再除以已知的闸门时间即得到fA的频率。 将图1所示的原理框图稍作修改就可以用来测量信号周期。将fA整形后的方波看成门控信号,而将原来的门控信号频率提高并看成被测信号fg,此时fg的频率要高于fA且fg的周期已知。这样,在fA的方波高电平持续期间,fg信号可以通过闸门,计数器对fg进行计数。计数结果N再乘以fg的周期tg即得到高电平持续的时间,若高低电平时间相等,那么fA的周期应为N*tg*2。 计数器测量两个信号频率比的原理框图如图2所示,fA与fB为不同频率的两个输入信号,假设fA的频率大于fB的频率。fA经过放大整形后直接送到闸门的输入端,而fB经过放大整形后的信号作为闸门信号输入。此时,在fB高电平持续期间,fA整形后的方波能通过闸门进入计数器进行计数,计数的结果是fB的半个周期内(假设fB的正负半周期相等)通过的fA的脉冲数,因而频率比为计数结果N*2。 根据以上的分析,测量电路中的关键模块为:放大整形电路、闸门、门控电路、计数器及显示器。因此,设计图3所示的电路模块。其中,计数器及门控电路由单片机构成,可以通过键盘设置标准闸门信号的时间长短。将这几个模块使用PCB电路板实现,要求学生根据测量原理在这几个模块之间进行连线,搭建正确的电路对信号的频率、周期以及频率比进行测量。并写出计算表达式。期间,要求学生使用示波器对连线的各个结点的波形进行测量记录,进一步领会相应的测量原理。这样,学生面对的是这几个抽取出来的主要模块,对通用计数器内部结构会有一个更清晰的认识,能够将注意力放在测量原理上。 四、结论 该实验板在我院2012级测控专业与自动化专业中进行了使用,取得了较好的实验效果。主要体现在以下几个方面: 1.将通用计数器内部结构通过若干主要模块体现出来,屏蔽了一定细节,减少了学生的重复劳动,有助于学生将注意力集中到理解测频原理上来; 2.同样的几个模块,连接方法不同,实现的测量目标(测频、测周、测频率比)也不同,有助于学生灵活运用所学知识,提高动手能力; 3.通过使用示波器测量各个连接点的波形,有助于学生理论联系实际,提高电路调试能力。 电子测量与仪器论文:电压波形参数测试在电子测量与仪器实验中的应用 摘 要:电子测量与仪器是测控专业重要的课程,而对应的实验课程则是培养学生理论联系实际能力的重要环节。在分析电压表测量原理的基础上,设计并实现了不同类型电压表的实现模块,给出了相应的数据测量表格。在实验教学中能够帮助学生迅速理解和掌握电压表测量的原理和方法,取得了良好的教学效果。 关键词:电子测量与仪器;峰值;平均值;有效值 引言 电子测量与仪器课程是测控及相关专业的重要专业基础课程,主要运用电子科学的原理、方法和设备对各种电量及电路元件的特性和参数进行测量。使学生掌握电子测量的基本概念,测量误差理论及数据处理方法,掌握基本电参量的测量原理,方案设计及结果分析方法[1]。 在各基本电参量中,电压是描述电信号的重要参数。电压表是测量电压的重要仪器,而正确理解和掌握电压表测量电压的原理往往对初学者来说不是一件容易的事情。 1 电压参数的测量原理 电信号可以分为直流信号和交流信号。对于直流信号而言,其电压是一个恒定不变的值,测量相对比较简单,没有必要做太多的讨论。而对于交流信号,其电压大小是可以时刻变化的,可以用电压的瞬时值来描述电压的大小和变化。示波器可以测量信号的瞬时值并通过图形的方式直观的展现在屏幕上。但是示波器价格昂贵,不方便携带,因此在很多场合不适用。 图1 电压表测量原理图 电压表是测量电压的重要仪器。其测量原理如图1所示。首先被测的交流信号先要经过检波电路进行检波,转换成直流信号,再由直流电压表对该直流信号的电压进行测量,将测量值乘以一个系数之后得到测量结果在显示器上显示。 检波电路的检波方式通常有三种,平均值检波、有效值检波和峰值检波,分别对应于平均值电压表、有效值电压表和峰值电压表。 设被测交流电压的瞬时值为u(t),则: 交流信号都可以看成是一系列不同频率和幅值的正弦波的叠加。因此,正弦波是一种典型的交流信号。由于被测交流电压大多数是正弦电压,而且人们通常只希望测量其有效值,故除非特别说明,交流电压表都是以正弦波为测量对象,并按有效值定度,即表头示值是被测电压为正弦电压时的有效值[2]。 因此,在测量正弦电压时,对有效值电压表,其检波电路的输出就是电压的有效值,可直接当做读数进行显示,如式(5)所示。 对平均值电压表,其检波电路的输出就是电压的平均值,而要得到有效值,需要按式(6)进行换算才能得到正确的读数。其中KF为正弦波的波形因数。 对峰值电压表,其检波电路的输出就是电压的峰值,而要得到有效值,需要按式(7)进行换算才能得到正确的读数。其中KP为正弦波的波峰因数。 而在测量非正弦电压时,有效值电压表的读数就是波形的有效值,该读数是正确的。而对于平均值表,读数是按式(6)换算的。但它无法自动识别出输入波形的波形因数,因而其中的KF仍然是正弦波的波形因数,因此读数是错误的。由于同样的原因,峰值表的读数也是错误的。 所以,通过以上的分析可以得到,在测量非正弦信号时,只有有效值电压表的读数是正确的,可直接使用。而平均值表和峰值表的读数是错误的,如果要使用,则必须使用对应被测信号的波形因数或波峰因数进行修正。 2 实验方案的设计 为了让学生能够更好地掌握电压表测量电压的原理,我们设计了“电压表波形相应研究”的实验。目的是帮助学生分析几种典型电压波形对不同检波特性电压表的影响,进一步明确用不同检波特性电压表测量各种电压波形所得测量结果的物理意义,掌握测量结果的处理方法。 首先,为了体现电压表的内部结构,加深学生对测量原理的理解,利用模块化设计的思想[3],我们将检波电路(有效值检波、平均值检波和峰值检波)单独设计到实验板上,作为三个独立的模块,如图2所示。 a.有效值检波模块 b.平均值检波模块 c.峰值检波模块 图2 检波电路模块图 给各个模块供电后,在输出端就能分别得到输入信号的有效值、平均值和峰值。这些值可以通过直流电压表直接测量得到。 设计表格如表1所示。要求学生调节函数信号发生器,输出频率为2KHz,输出幅度为1V(用示波器监视)。分别输出正弦波、三角波和方波,用平均值、有效值和峰值检波模块测量各输出波形,记录读数并填入表1中。根据测量结果,计算被测电压的有效值,并进行分析说明。其中,由于三种波形的输出幅度是相同的,因而峰值检波的三个读数应该相同。而表格中的最后三行要求将每个检波模块的输出换算成有效值,则要求学生能够将电压表的实现过程与图1中的原理框图完全对应起来,进一步加深对测量原理的理解。 3 结束语 该实验和相关实验板在我院2012和2013级测控专业与自动化专业中进行了使用,取得了较好的实验效果。主要体现在以下几个方面:(1)将不同检波方式的电压表内部结构通过若干主要模块体现出来,充分体现出电压表测量电压的测量原理,有助于学生的进一步理解。(2)通过实验完成等幅度测量的数据表格,有助于学生灵活运用所学知识,从设计者的角度思考问题,主动运用测量原理来解决问题。 电子测量与仪器论文:试论电子测量实验仪器的维护与检修 【摘要】 电子测量仪器设备是实验教学与科研活动中不可或缺物质基础,电子测量实验仪器的精密程度以及使用状况对教学效果以及科研有着十分重要的影响,本文简要分析了电子测量实验仪器的故障原因,研究了具体的维护与检修方法。 【关键词】 电子测量 实验仪器 维护与检修 前言:电子测量实验仪器有很多,其使用的频率较高,所以出现故障的概率也较其他仪器大,如果维护与检修不得当,则会对整个实验教学和科研过程带来负面影响,因此电子测量实验仪器的维护与检修工作是十分重要的。 一、故障原因的分析 由于经常被使用,电子实验测量仪器出现故障的概率是比较大的,要想做好电子实验测量仪器的维护与检修,首先要明确其发生故障的原因,常见的故障原因有以下几个方面: ①操作不规范:在进行实验的过程中,如果没有按照仪器使用说明进行规范的操作,则会引起电子测量仪器的故障,因此在进行实验之前,要认真理解仪器的操作规范,牢记使用过程中应当注意的问题,教师要对学生加强指导,对于一些使用相对复杂的仪器,教师要耐心讲解仪器的构造及原理,使学生充分理解仪器开关、微调旋钮等的作用,有效减少了因操作不当而引起的仪器故障; ②仪器正常的损耗、老化:一般来说,电子实验测量仪器的调节大多为碳膜电位器,一旦碳膜磨损或进入灰尘都会引起仪器故障,从而造成测量误差,致使测量结果失真[1],此外波段开关的触点滑动在使用时间长后也会造成接触电阻的增加,致使出现接触不良,一些仪器塑料配件的老化也会引发开关动静片接触不良等故障; ③元件损坏:电子元件一般都有极限参数,在使用过程中的过电压、过电流现象会使得电子元件损坏,造成电容击穿、线圈短路等故障。 二、维护与检修方法 2.1检修方法 ①直观检查法:在电子实验测量仪器出现故障的时候,第一步要细心检查仪器,查看仪器面板上的按钮、旋钮、开关等是否失灵,此外还要对电源进行检查,看接线柱、插头等连接电源的部位是否出现松动、滑脱、烧毁等接触问题,第二步要将仪器的面板打开,对内部的元件进行逐一排查,看是否出现烧焦、脱焊等问题,在发现问题之后及时处理;②电压测量法:利用万用表测量经过仪器的直流电压,通过测量结果与正常结果进行对比,查看整个仪器电路是否处于正常的工作状态,通过电路中的异常点判断故障位置,最后进行检修;③示波器测量法:示波器能够观察到电路中测试点的电压波形,将观测到的电压波形与各测试点正常的电压波形进行比较找出异常波形,确定出现故障的点,从而找出异常部位,确定部位后再通过其他方法找出具体故障,最后进行检修;④元件替代法:在我们不能确定是否是此元件出现故障时就可以利用这种方法,我们将已知的性能完好的元件替代怀疑元件,在替代后如果电子实验测量仪器运行正常则代表此元件出现故障,可以采取修理或更换的方式进行检修,如果替代后仪器依旧故障,则再去寻找其他的故障点;⑤电阻法:这种检修方法比较简单,用万用表测量电路中各个元件的电阻,将测量值与实际值进行对比,通过各元件电阻的异常判断其是否出现故障。 2.2维护、维修方法 ①清洗方法:电子实验测量仪器中的电位器及转换开关容易受灰尘影响而出现故障,因此可以采用专用的电子仪器清洁剂进行清洗,打开后盖后,找到仪器对应的转换开关、电位器等元件,喷入专用的清洁剂,反复调节后观察仪表显示,直至仪表显示正常为止;②更换相关元件:如果我们在直观的观察中能够发现开关或旋钮出现损坏,或者在清洗之后仍然故障,这时可以采用更换元件的方式进行维修,需要注意的是,转换开关为有着多个刀闸,线路板上的插脚也较多,因此要用空心针、吸锡器等专业设备进行更换,同时要尽量缩短烫焊时间,以免对线路造成损坏;③校准:电子实验测量仪器由于长时间的使用其精度和准度会出现一定的偏差,这时需要我们对测量仪器进行微调校准,校准的过程中要理解电路的原理以及仪器的构造,利用校准仪器一边调节一边观察显示屏[2];④仪器维修:在我们确定故障部位以及故障器件之后,就要对出现损坏的仪器进行维修,拆卸电路板之后,要根据电路原理图对断线以及重要插头做好标记,同时要注意拆卸顺序,便于维修后的安装,之后根据故障对损坏的元器件进行维修,注意维修过程中不能焊接时间太久,避免对其他元件以及整个电路的损坏,维修好要对仪器进行调试,确保其能够正常使用,对于一些构造复杂的测量仪器可以送回厂家进行检修。 三、结论 综上所述,在电子实验测量仪器维护与检修的过程中,首先要明确仪器故障原因,然后根据原因确定故障以及故障位置,最后才能进行检修工作,电子实验测量仪器的维护与检修是一项技术性较强的工作,因此技术人员应当不断充实自己的专业技术,积累维护和检修经验,以保证电子实验测量仪器的完好率,对实验教学以及科研做出贡献。 电子测量与仪器论文:《电子测量技术与仪器》课程基于工程应用的实践教学改革 摘 要:电子测量技术与仪器教学改革引起了高职院校教学改革的热点讨论。根据我院实际教学情况和学生自身特点,对电子测量技术与仪器”课程的教学进行了讨论、探索和实践,并提出理论指导实践、强化应用、分组指导教学等良好的建议。 关键词:电子测量技术与仪器;工程应用;分组指导;教学改革 1 强化实践操作的《电子测量技术与仪器》课程教学内涵 目前,《电子测量技术与仪器》课程作为移动通信专业的必修理论课,该课程对理论和实践的要求都比较高,高职学生在移动通信工程中所需的测量技能以及微波理论知识需要有较高的要求,传统教学中实验操作较少,电子测量仪器种类较少,如何通过教学改革,强化学生的理论知识和实践操作技能,形成具有高职自身特色的教育课程,值得我们深入研究和思索。 结合该课程特点,我认为其教学内涵应体现任务驱动的本质,一是理论性和实践性。理论性是指对学生的基本理论知识要求较高,因为移动通信专业的知识外联性较低,学生以前接触的很少,因此我们要求学生掌握基本的电子测量技能,并能够运用理论去指导本专业的实践操作。实践过程必须以提高学生基础和应用能力为主线,使其能够胜任岗位基本要求。二是任务性。《电子测量技术与仪器》课程教学将工作任务细分,同时配备多种电子测量仪器,让学生在实际操作中练习各种测量技能,学和做相辅相成,更重要的是在学习中以实际电子仪器作为载体,遴选、重构课程内容,将工作任务作为终极努力目标。 2 教学改革实施 依据高职院校培养高端技能型专门人才的培养目标,本课程实践教学改革的原则如下:⑴以电子仪器或模块作为课程载体。⑵将实际工程应用引入实践教学。⑶以实践作为教学的主线,通过实践带动知识、技能的学习与职业素养的养成。 在上述原则的指导下,对该课程教学进行如下改革: ⑴在教学中以学生为主体,以教师为主导,充分发挥主导的导向作用,使主体具有自主学习的能力。主导教师应加强自身理论知识水平的提高和技能的锻炼,同时及时更新专业动向。主体学生需要在理解理论知识的基础上,着重锻炼自身实践操作。通过调查分析及学生反馈,移动通信专业对于电子测量的能力要求为熟练使用各种电子仪器,运用自己所学理论指导实践,进行高频微波各种信号的测试,对相关数据进行记录分析并处理。因此,本课程从专业需求入手,充分利用实训室条件,培养学生分析问题,解决问题的能力。 ⑵充分采用多种教学方法,逐步培养学生自主学习能力。在实践教学中,引入实际工程应用,以任务作为驱动,积极引导学生学习。主导教师介绍任务,将学生分组,每组同学分贝完成不同任务,在同一组中,每位同学轮流当组长,指导该组学生进行整个任务的完成流程。在授课过程中采用课前预留,让同学们在课下时间充分利用网络资源丰富和准备即将学习的知识,在后续课中鼓励同学们上台展示,给学生发挥的空间。将教学内容分为基本模块和拓展模块两部分,基本模块用于提高电子测量能力,拓展模块用于培养学生的创新能力。 ⑶以电子仪器作为载体,联合企业开发多项实验实训项目,构建理论实践统一的教学体系。通过整合电子测量实践教学,合理有序的安排实验项目,根据不同的工程环境、工作任务及精度要求,选取科学合理的测量方案,选取正确的测量仪器。主导教师给定测量要求,学生自行确定实验方案,配置实验仪器,分组制定实验步骤,完成实验任务。比如测量射频放大器参数实验,不同组别的学生可以选取不同测量模块,自行查阅实训手册,分别制定不同实验步骤,最终完成测量任务。同时提出扩展性任务,添加学生自己的新思维,锻炼学生分析问题解决问题的能力。构建虚拟实验平台,引入Lab View虚拟仪器平台,利用虚拟仪器测量相关实际电路测试点,得出仿真结果,从而掌握电子产品发展新方向。 在综合性课程设计中,要求学生使用DXP、Multisim等软件进行项目设计与仿真。根据仿真通过的电路结构与参数,进行搭建实际电路并进行实际参数测量,要求学生提交测量结果,完成课程实习报告的书写,同时在实训结束前预留一定时间,自行讲解实训原理、数据处理过程、实训过程中碰到的问题及如何解决等,指导教师进行点评与打分。整个过程其他同学均可参与讨论,学生分析与解决问题的能力得到了进一步的升华。 3 总结 通过对电子测量技术与仪器课程进行的教学改革,学生有了较强的自信心,理论知识在不断的展示讲解中得到了进一步的提高,而有目的的实践又能够帮助学生从全局角度完善整个任务,进而提高学生整体思路思考方式的锻炼。师生在教学过程中关系融洽,面对问题能够共同讨论解决,学生的学习积极性有了明显的提高,真正落实了理论实践深层次理论的过程,学生探究性的学习精神得到提高。课改过程中学校和企业关系进一步增进,教学内容贴近实际要求,因此,基于工程应用的电子测量技术与仪器课程实践教学意义深刻。 电子测量与仪器论文:基于案例引导、任务驱动教学法在《电子测量技术与仪器》课程教学中的应用 【摘要】对于《电子测量与仪器》课程的教学改革,通过基于案例引导、任务驱动教学方法提高学生的职业素质出发,适当调整理论教学的内容、加强实践教学环节、积极改进教学方法、扩展课程外延,培养学生的职业能力和创新能力等观点。 【关键词】案例引导;任务驱动;教学 《电子测量技术与仪器》是一门注重理论性、应用性及综合性很强的课程。课程内容包括测量误差及误差分析、常规仪器的工作原理及仪器操作使用。除了学习和掌握必要的理论知识外,更重要的是能掌握各种电子测量仪器的选择原则以及使用方法。但我们一般的教材理论部分较多,具体测量方法特别实例分析、实训项目等内容介绍较少,教学也相对枯燥,学生的学习热情不高,学习效果不佳,所以需要更多的实践课程,利用案引导和任务驱动教学,更好地学习《电子测量技术与仪器》。 1.案例引导和任务驱动教学的应用 1.1 案例引导 20世纪初,哈佛大学创造了案例教学法。就是围绕一定培训的目的把实际中真实的情景加以典型化处理,形成供学员思考分析和决断的案例(通常为书面形式),通过独立研究和相互讨论的方式。来提高学员的分析问题和解决问题的能力的一种方法。 以往在讲解电子测量基本仪器的原理时,教师按课程的理论体系阐述知识点,学生听老师讲解,适当时候教师提问。这样课堂气氛沉闷,不利于调动学生学习积极性。采用案例引导教学法有利于改变这种状况。例如讲解频率测量这一章节,教师可先拿教师自己或上一届学生设计的一个简易数字频率计向学生演示,介绍其功能和设计过程,再介绍其基本工作原理,这样学生的积极性被有效地调动起来,学习兴趣大增。讲完后,再让学生思考这个作品还存在什么问题,或者还可以采用什么新的方案,并及时布置与之相关的研究性学习任务,以小组为单位进行学习交流与研究。在这个过程中每个学生根据兴趣选择一个内容完成开学时布置的小制作及小论文。上交作品或小论文时对学生进行面试,以避免抄袭现象。另外,教师在平时的教学科研工作过程中要注意收集与电子测量相关的小产品,充实到案例教学中。这种教学方法对理论基础相对较差的学生帮助也很大,其动手能力、应用能力可得到较好的锻炼。案例引导应着眼于学生正确和熟练地使用仪器这一教学目标,围绕这一主线展开讨论。对于电子测量仪器,主要强调其基本组成与整机工作原理,不对整机电路作较多的讨论。教学中的仪器内容及选型注意与当前生产、科研实践相联系,使其具有一定的代表性。在介绍典型仪器产品时,把仪器的面板构成和原理框图相联系,有利于学生把所学的理论知识与实践相结合。 不过需要注意的是:(1)案例的来源往往不能满足培训的需要。研究和编制一个好的案例,需要较长时间。同时,编写一个有效的案例需要有技能和经验。因此,案例可能不适合现实情况的需要。(2)案例法需要较多的培训时间,对教师和学员的要求也比较高。在案例引导的过程中建议:1)案例讨论中尽量摒弃主观的成分,教师要掌握会场,引导讨论方向,要注意培养能力,不要走过场。2)案例教学耗时较多,因而案例选择要精当,开始时组织案例教学要适度。3)学生一般都具有实践经验,不必担心讨论不起来,但一定要有理论知识作底衬,即案例教学一定要在理论学习的基础上进行。 1.2 任务驱动教学 任务驱动教学就是在学习信息技术的过程中,学生在教师的帮助下,围绕共同的任务活动中心,在问题动机的驱动下,通过对学习资源的积极主动应用,进行自主探索和互动协作的学习,引导学生产生一种学习实践活动。它要求“任务”的目标性和教学情境的创建。使学生带着真实的任务在探索中学习。学生获得成就感,激发他们的求知欲望,形成感知心智活动的良性循环,从而培养出独立探索、进取的自学能力。 把课堂搬到实验室,针对具体的测量仪器来介绍工作原理及电路组成,同时观察实验效果。鼓励讲授理论的教师同时承担实验教学,此教学形式的改进能帮助教师拓展知识结构,理论教师通过实验课程指导,能深刻体会实验对理论教学的重要促进作用,提升教师自身教学和工程实践能力。令学生学生能够独立设计测量方案、熟练运用电子仪器、利用已学理论知识分析测量结果。通过任务驱动教学让学生充分掌握以下几点:(1)了解主要电子技术中如电压、电流、频率、元器件参数、阻抗、噪声等物理量的测量原理;(2)了解电压表、信号发生器、电子示波器、扫频仪、逻辑分析仪等电子测量仪器的工作原理并能熟练操作和使用这些测量仪器;(3)针对具体的物理量的测量,能够设计出合理的测量方案、正确操作测量仪器、并对测量结果能科学分析。 在仪器的新技术方面,我们建立了虚拟仪器实验室。通过Virt ualBench 等软件在教学中应用,使学生认识到在虚拟仪器中,一台计算机可当作多台仪器使用,“软件即仪器”;还可以根据自己的需要,应用Lab VIEW 等图形化编程软件编制软件,使计算机变成自己所需要的仪器。这样,大大地扩宽了学生的视野,提高他们的学习兴趣,也培养了他们的创新能力。 任务驱动教学需要注意的是:(1)教学进度不易把握。每一组的探究程度和进度教师很难把握,实训结束时,有的组提前完成,有的组不能完成,影响效果。所以后需采取一些措施,要既能保证探究效果,又不影响进度。(2)课堂管理待改进。探究性学习法的课堂更为生动,这也导致个别学生干扰他人。采取措施在行动上约束学生,最好能使学生都积极参与起来。(3)评价上有困难。任务驱动教学法,可能有个别学生滥竽充数、混水摸鱼,给教师造成教学质量好的错觉,影响到教学效果。 1.3 小结 总之,案例引导和任务驱动的教学模式改变了传统的教与学的结构,使学生真正成为学习的主体,教师除了具有辅导者、引导者的身份外,不具备其他任何权威。在这一模式下,学生将可能通过计算机网络随时获取帮助,并随时成为教师。这种教学方式全面应用到技能教学相信只是一个时间上的问题,它将完全改变传统的教学方式,使因材施教真正落到实处,让每个学习者将学习当作一种享受。 2.建立新型的考核评价体系 传统的考试制度比较注重理论和笔试,实验成绩虽占有一定的比例,但比重较小,这不利于人才的培养,理论测试与实践动手能力考核应同等对待。理论考核应从培养学生分析、解决问题的能力和创造能力出发。而实践考核中,既为不同层次学生提供更加公平的评价方式,也为那些擅长动手和创造的学生提供空间和时间,帮助他们脱颖而出,对学生的评价更客观、更全面。突出了实践环节的重要性。 3.重视教师自身素质的提高 教师在教学活动中是处于主导地位的,很难想像一个专业化程度不高、业务一般的教师能教出一批好的学生。而且随着新技术、新方法、新仪器的不断出现,测量应用领域的拓展,对教师知识结构、素质和能力也提出了新的挑战。为此教师一方面必须积极参加科研,掌握学科前沿动态,另一方面定期到企业挂职锻炼,掌握相关电子产品生产测试实际情况,丰富实用教学案例,把自己获得的实际经验、所掌握的最新信息传授给学生。 4.小结 21世纪是知识经济时代,知识经济时代对人才的素质和创造能力提出了越来越高的要求,对人才培养工作产生极其深刻的影响。大学作为培养高级人才的摇篮,只有紧跟时代的发展脉搏,改革人才培养模式,转变教学观念,更新教学内容,探索各种教学方法和教学手段,切实提高教学质量,才能很好担当起为社会输送合格人才的重任。在本课程的教学过程中,我们采取了多种教学方法,虽然取得了一定的成绩,但教学改革毕竟是一个长期探索、不断完善的过程,需要我们去不断总结经验,探索更有益的方法。 电子测量与仪器论文:高职高专《电子测量与智能仪器》课程改革的思考 【摘 要】《电子测量与智能仪器》课程是电子信息工程专业、电子信息工程(通信方向)、城规控制等专业的专业平台课程,这门课程是实践性实做性很强的科目,也是一门内容繁杂的交叉学科。内容涵盖了传感器、电子测量、智能仪器等。它在现代检测与控制系统中有着举足轻重的作用,它的课程改革也显得尤其重要。 【关键词】《电子测量与智能仪器》;改革;传感器 《电子测量与智能仪器》课程是电子信息工程专业、电子信息工程(通信方向)、城规控制等专业的专业平台课程,这门课程是实践性实做性很强的科目,也是一门内容繁杂的交叉学科。内容涵盖了传感器、电子测量、智能仪器等。它在现代检测与控制系统中有着举足轻重的作用,从传感器转换原理上来说,涉及电学、磁学、光学、化学等学科;从应用角度来看,又与测量学、电子学、计算机技术及自动控制技术等紧密联系;而传感器、电子测量、智能仪器的内容相对独立又相互联系;就学习方法来说,是理论与实践紧密结合的一门课程。 本课程是从事现代电子科学研究的必备基础。随着电子技术的发展,我国正成为世界电子产品制造业的制造中心,对于高职院校的电子信息专业学生来说,走上工作岗位以后,会成为生产、调试、检验第一线的技术工人。为了提高生产效率,在生产岗位上除了需要大量的通用仪表,还需要各种特殊仪表,学生只有全面学习并掌握了常用的电子测量仪器仪表的原理和使用,才能为优秀专业课的学习及以后的工作打下坚实的基础。 《电子测量与智能仪表》课程改革包括了下列内容: 一、理论教学的改革 (一)项目化教学的组织 因为该门课程内容由《传感器》和《电子测量》两门课程演变而来,教学课时又有限(48学时),教学内容不可能面面俱到;而且在企事业的实际应用中,不同行业所使用的传感器和测量仪器也各有侧重。针对以上特点,我们以项目为载体,将教学内容分为五个传感器项目和五个电子测量项目,传感器包含传感器认识、电子称设计、转速仪设计、声光控制灯设计、温度采集器设计等项目。电子测量包括信号产生、电压测量、波形测量、时间测量、电子元器件参数测量等项目。并在项目后加入知识扩展模块,方便不同专业的学生学习不同的专业知识,学有余力的同学还可以扩展知识,增加素养。根据学科的发展,教学内容适当加入智能仪器的内容,以方便学生以后更好的适应工作岗位。 (二)教学内容的优化 目前的传感器教材在内容的编排方面,考虑到系统性和完整性,顺序一般安排为基础知识、各种类型的传感器、信号处理电路,最后介绍智能型传感器和传感器网络等新知识,这样的安排不太适合职业院校对学生职业能力培养的要求。 为此,我们在组织教学时,对部分内容进行了调整: (1)将传感器认识作为一个项目,在这个项目里完成对传感器的认识、掌握传感器的分类、掌握传感器的命名方式、了解常用传感器的转换原理、了解常用传感器的测量电路和处理电路。这样调整的好处是,在学习具体传感器之前,先掌握相应的知识路,等讲到具体传感器时,学生便能针对不同的传感器进行相应的实践项目,做到学以致用,提高技能。 (2)把对应的传感器放到每一个具体的项目中学习。目前,传感器的智能化、集成化已走向成熟,很多半导体制造商都研制、生产出了各种智能化、集成化的传感器及传感器专用处理电路,将该内容分布到每个模块中,一是可以使学生对传感器的学习更有针对性;二是让学生对传感器的应用有了清晰的认识,学生掌握的不再是孤立的传感器的知识,而是相应的应用电路,在学生走到工作岗位之后能很快具备相应的岗位能力;三是能做到将最新技术、产品介绍给学生、满足学生对新技术的需求;四是每一项目仍自成一体,不会使教学内容离散。 (3)加入扩展知识 在每个项目的后面加入相关的扩展知识,比方说声光控制照明灯项目,该项目是以声光控制照明设备为载体,详细分析了光电传感器的应用。光电传感器是一类分类繁多,应用广泛的传感器,各个专业以后都可能用到。在项目后面我们加入红外报警器、地铁屏蔽门、光电鼠标等扩展知识,方便电子信息、城规控制、通信信号等不同专业的学生学习相关专业知识,积极发挥专业平台课的作用。 二、教学方法的改革 (一)实用为主、理论够用的原则 传感器部分主要内容为转换原理、基本特性等,而职业院校毕业生的去向主要为生产一线,重点在于应用,只要知道如何使用、选择传感器即可,很少需要进行理论研究。因此,在教学中只需要让学生定性地了解传感器的工作原理,熟悉其基本特性,对于原理性的理论推导可以不做要求。对于一些定理,只要知道定理内容及在生产实际中的应用即可,对于定理公式的推导则没必要详细介绍。对此部分内容感兴趣的学生可以自学,有问题再向教师请教或自己查阅资料。例如桥式测量电路,学生只要明白电桥电路的作用,知道直流全桥、双臂电桥、单臂电桥之间电压灵敏度的关系。而其理论推导则无须占用课堂时间。学生学习的重点在于如何根据传感器手册、应用场合、测量范围等指标选用传感器,而对于很多公式、理论等内容则以学生自学为主,重点在于培养学生的技能。 在教学过程中,对于基本概念的教学仍然采用传统的教学手段,对于新技术、新知识或相对比较简单的内容,则采用多媒体教学。对于一些智能型传感器,则要求学生充分利用网络资源,了解传感器发展的最新动态。 (二)依托网络资源环境,提升研究性学习的质量和水平。 课程组教师建立了课程网站和资源库,使多年来积累的课程建设成果、优质教学资源能够跨越时空界限为学生的自主学习和研究性学习提供资源环境。资源库建设包括教师的基本教学资源、拓展教学资源、课业库、试题库、学习链接等内容,网站还专门设置了“学生资源共享”“网上测试”和“网上答疑”等互动性环节。学生可以将自己的研学成果上传到“学生资源共享”。通过该互动环节丰富了资源的来源和共享范围,加强了教师和学生之间以及学生和学生之间的互动交流,通过网上测试随机组卷,了解自己对知识的掌握情况。 电子测量与仪器论文:浅谈技校《电子测量与仪器》课程的一体化教学 摘 要:新形势下技工教育应以培养学生的综合职业能力为目标,传统的教学模式存在不少弊端,应用理论与实践一体化教学方式,学生不单掌握了职业知识,更掌握了职业技能,为其职业生涯发展奠定了基础。一体化教学实施中,采用分组合作,学生体验到团队合作、与人沟通的重要性,增加了对工作的认同感与责任心,有利于提升综合素质。 关键词:理论 实践 一体化 职业 教学 合作 自主 学习 当今世界对技能人才的综合素质和技能水平要求越来越高,技工院校作为培养技能人才的主阵地,始终坚持为社会经济发展服务,为企业服务。技工教育正在探索建立以职业活动为导向,以职业能力培养为优秀,理论教学与技能操作融合贯通的课程体系。正因如此,为了提高技校电子类专业学生动手能力,采用理论与实践一体化教学方式已经成为迫在眉睫的大事。下面就《电子测量与仪器》的一体化教学谈谈自己粗浅的看法。 1、 技校电子类专业《电子测量与仪器》课程传统教学的弊端 《电子测量与仪器》课程是电子类专业的一门重要专业课,这门课程在保证必要专业基础知识的同时,加强实践性教学内容,教材既有对电子测量知识 和原理的阐述,又有对测量方法、测量仪器的介绍。以往的“填鸭式”教学,学生接受的仅仅是纯粹的理论知识,由于实践缺少,他们对知识理解不够深入,再加上这门课比较抽象,学生就算听明白了,但具体操作还是有困难,无法真正学以致用,根本不能掌握技能。久而久之他们对这门课程失去了兴趣和学习积极性, 这是作为教师所不愿看到的。 2、 实行一体化教学的意义 (1)、采用一体化教学,有利于职业能力培养 “一体化”,在百度百科中被定义为“多个原来相互独立的主权实体通过某种方式逐步结合成为一个单一实体的过程”。技校电子类专业《电子测量与仪器》 课程的一体化教学是把理论知识和实践操作有机结合起来。理论和实践本是统一的,理论来自实践又指导实践,职业教育教学中不存在没有实践的理论,也不存在没有理论的实践。应用理论与实践一体化教学方式,可以达到课堂讲解、实践演示、实际操作同步开展,能有效让理论知识的教学和实际操作的学习统一成有机的整体。通过学习,学生不单掌握了职业知识(为什么要这样做),更掌握了职业技能(会做)。 (2)采用一体化教学,大大提高了学生的学习兴趣和学习过程的参与度 一体化教学过程中,以学生为中心,教师导、学生演的教学模式使课堂气氛活跃,学生课堂出勤率明显提高,课堂上玩手机、睡觉的现象大大减少。一体化教学改变了传统课堂以教师讲授为主的模式,让学生有了自我学习和动手操作的时间,大大提高了他们的学习积极性,使其从以往的被动学习转变为主动学习。一体化课程的学习是以学习任务为载体的学习与工作,当任务完成并且受到教师和同学们认可时,学生体会到了成就感,增强了自信心。 (3)采用一体化教学,有利于培养“双师型”一线教师 实施一体化教学首要条件是教师。一体化教学需要的是“双师型”教师,没有“双师型”教师,理论和实践还是割裂的。双师型教师必须具有综合职业能力,解决生产中的实际问题。《电子测量与仪器》课程任课教师在应用理论与实践一体化教学策略时,无论是理论知识,还是实践动手操作方面的知识都需要有系统性掌握,在此过程中,必然会带动一线教师应用各种方法提升自身的教学能力,进而培养出更多的“双师型”教师。 3、 技校《电子测量与仪器》课程一体化教学的实施 (1) 将课堂教学转向工作情景,让学生在“学习中工作,工作中学习”。 一体化课程来源于某一(类)职业的典型工作任务,学生通过完成完整的一项项学习任务实现综合职业能力的培养。整个教学过程是学习任务和工作任务完成的方法和途径,教师根据工作要求布置学习任务和工作任务,学生则通过学习和工作完成各项任务,即通常所说的工作中学习,学习中工作。教学场所由教室转为实训室(教学工作站),把课堂教学转向工作情景。具体到《电子测量与仪器》课程的一体化教学,实施时采用模块式教学,每一个模块又分成几个项目,每一个项目又划分成几个小任务。例如在进行电能量测量模块教学时,教师先讲授理论知识,然后演示电压、电流、功率及电能的测量方法,在此基础上,给他们布置学习、工作任务,让他们装接日常用的交流照明电路,测量该电路的电压、电流、功率及电能。从学生的接线、检查、通电、测量到断电,都严格按操作规程、企业规范来要求,让学生的学习过程与该职业在社会上的实际工作过程一致,使得学生能更全面地接触工作的每一个环节,为其将来的职业生涯发展奠定基础。 (2) 分组合作,自主学习,提高学生的综合素质 《国家中长期教育改革和发展规划纲要》指出:职业教育要增强吸引力,需要改革教学模式,教学模式改革成功的一个重要标志就是学生个性化学习方法的形成和自主学习能力的发展。自主学习是一种以学习者为中心、强调学习者积极参与并结合合作,学习自主管理自己学习的新型教学模式。具体到《电子测量与仪器》课程的一体化教学实施,教师可以把学生分成小组,一般3至5人作为一组,并从中选一位学生作为小组长,做好这一步有利于更好地进行教学的组织工作,教师通过引导学生确定学习目标、制定学习进程、合作探究等手段完成学习(工作)任务,学生在完成任务的过程中,不断讨论学习(工作)方法,形成了各自独特的技巧,培养了他们解决问题、优化工作的方法能力,在此过程中,学生体验到了团队合作、与人沟通的重要性,并增加了对工作的认同感与责任心,综合素质明显提高。 (3) 教师评价、学生成果展示,增强学生的成就感和自信心 学习(工作)任务完成后,让学生将自己的成果(设计、制作)进行展示,教师需要针对学生的知识掌握、操作情况及其在整个活动中的表现等方面进行点评,多给予鼓励,少批评,尽可能考量学生发展各方面的需要,进行层次化点评,让每位学生都有收益。 综上所述,技校《电子测量与仪器》课程的一体化教学是以职业能力为优秀,以职业活动为导向,对提高学生的学习兴趣,增强他们的自主学习能力,提高他们的综合素质都有很大意义。 电子测量与仪器论文:浅析项目教学法在中职电子测量仪器与应用课程教学中的应用 摘 要:本文主要从项目教学法的角度,分析了如何有效开展电子测量仪器与应用课程的教学,以激发学生的兴趣,提高教学效果。 关键词:项目教学法;中职教育;电子测量仪表与应用 职业学校是培养高素质专门技术人才的基地,肩负着向特定的行业和岗位培养合格的操作技能型人才的使命。现代科学技术的迅速发展,促使社会体系、经济体系和教育体系不断地变化,社会对高素质技术人才的需要也在变化,现代社会要求人的能力有三个方面:专业能力、社会能力和方法能力。社会能力与方法能力是学生适应社会的能力,要培养学生这种能力,教师就应改变传统教学方法,以适应培养学生增强社会能力与方法能力的要求。 一、改变传统教育模式实现职业教学上的创新 我国传统职业教育模式的教学目标是向学生传授系统的文化基础知识和专业基础知识,以知识为本位,强调学科知识的科学性与系统性,教学上注重新旧知识之间的联系,重视识记,但忽略了对学生能力和创造性的培养。这与当今社会强调实用技能,强调知识创新等素质教育要求不相符,难以适应社会的发展需要,因而对传统教育模式进行改革迫在眉睫。 项目教学法是从德国引进的一种全新的教学方法,重点强调对人的关键能力的培养。项目教学法注重培养学生的分析能力、团结协作能力、综合概括能力和动手能力,极大地拓展了学生思考问题的深度、广度,让学生较早地接触到工作中遇到的问题,并运用已有的知识解决它,对技校学生来说很有针对性。目前,项目教学法已逐渐取代传统教学中视理论为基础的教学模式,成为职业学校多数教师探索追求的新领域。 二、项目教学法在电子测量仪器与应用课程中的实际应用 电子测量仪器与应用作为一门电子专业的基本技能课,要求学生掌握电子仪器仪表基本理论,掌握电子仪器仪表的正确使用方法,掌握电路测量的基本技能和相关技术。课程强调理论与实践掌握相结合,实践性强,很适合采用项目教学法进行教学。 由于诸多原因,目前中职业学校学生普遍认为电子测量仪器与应用课的理论知识较抽象,电路原理难懂。对教材中各种单元电路在实际中有何用途,如何应用所学的知识解决生产和生活的一些问题,学生更是感到茫然,往往产生想学又怕学的矛盾心理。针对这种现状,教学中,教师应想方设法激发学生的学习兴趣,改变教学方法,处理好理论教学与实践教学的关系,尽可能少讲深奥的电路理论,多讲实用仪器的应用,多给学生提供动手机会。 项目设置及任务分解表 1.确定项目任务 项目教学法的课前准备工作是教学法中的一个重要环节,让学生分组查、找相关资料,确定项目的目标和任务,充分发挥他们的智力。这样学生成了教学中的主角,而教师则转换为教学的引导者。 (1)项目教学设计原则。由传统以教师为中心的教学变为以学生为中心的教学;由以课本为中心转变为以“项目”为中心;由以课堂为中心转变为以情景为中心。 (2)项目的选取标准。该项目可用于学习特定的教学内容,具有一定的实用价值;与企业实际生产过程或现实商业活动有直接的关系;学生有独立进行计划工作的机会,可以自行组织、安排学习行为;有明确而具体的成果展示;学习结束时,师生共同评价项目工作成果以及工作学习的方法。 考虑到万用表和双踪示波器是电工电子的常用常见仪器,学生必须掌握其用法,因此,在电子测量仪表与应用项目内容的选取中,选择这两个项目作为教学重点。为了更好地学习电子线路专业课,又选了元器件的识别和信号源两个项目。 2.制定计划 完成实用性项目的过程,学生更能认识到这门课程的作用,加深对这门课程应用前景的了解。根据电子测量仪表与应用课程的特点和学生认知规律,教师应由简到难设计出项目,每个项目再分解成具体的任务链。学生通过学习这些项目,不断练习电子测量仪表仪器的基本操作,激发学生的学习兴趣。 3.实施计划 将电子测量仪表与应用课程的教学分成若干项目,再将每个项目分成多个任务,这样很容易分解重点和难点,便于学生学习掌握知识与技能。在教学过程中,要鼓励学生克服思维定式,大胆猜想、判断,形成创新能力。 (1)上好绪论课,作好准备。在初学习时,要让学生知道学习方法,实训报告最终要让学生自己完成。在开学初,安排几节绪论课,说明本课程的教学内容,让学生了解大致的学习任务,知道重点项目是万用表和双踪示波器。 (2)先认识,再动手,后理论。学习第一个项目时,在实训室中,让每个小组领一个万用表。先让学生认识万用表,知晓面板上各部分的作用,再进行简单的应用,激发学生的学习兴趣。然后,课堂上进行相关理论的学习。教师可再演示万用表的操作过程,结合理论讲解,然后找几名学生现场演示,教师及时指出学生操作中遇到的各种问题。同时设计几个问题,让学生边思考边现场解决。在实训时,教师应巡回指导,及时发现和解决学生遇到的问题,对典型问题或错误,要向全体学生进行讲解。 4.检查评估 当某一项目任务完成后,一定要及时对学生的学习情况进行总结和评价。一般情况下可分三级来考核,第一级可由教师对小组项目情况评定,第二级是由小组成员根据各组员对小组的贡献情况互评,第三级由学生本人进行自评,综合三级评定来确定每一个成员的成绩。让学生及时写出实训报告和实训体会,引导学生对所做所学的内容进行归纳总结,找出不足。 总之,学生完成这些项目后,基本掌握了常用测量仪表的原理和使用,为后续学习电子技术等专业技能课,也为今后在工作中继续学习打下基础。
城市轨道交通供电设计探讨:浅谈城市轨道交通供电设计 摘要:进入二十一世纪以来,随着国家经济的飞速发展和城市化进程的加快,城市轨道交通也进入大发展时期。轨道交通配电作为轨道交通的重要构成部分,起着非常重要的作用。 关键词:电源;电力监控;动照 城市轨道交通作为城市公共交通系统的一个重要组成部分,目前有地铁、轻轨、有轨电车以及悬浮列车等多种类型,号称“城市交通的主动脉”。 它具有节能、省地、全天候、运量大、安全等特点,属绿色环保交通体系,符合我国可持续发展的原则,特别适应于大中城市。 一、外部电源及主变电所 目前国内城市轨道交通的供电方式主要有两种类型:集中供电方式和分散供电方式。 当采用分散供电方式时,各牵引变电所、降压变电所分别由既有电网就近引两路相互独立的35kv或10kv电源供电,轨道交通不设主变电所。采用集中供电方式时,设主变电所,从电网引入的电源少、接入电源的电压等级高、一般不涉及城乡电网变电所改造、由城乡电网引至城市轨道交通主变电所的电缆径路数量少、电源可靠性高、电源工程实施方便、使轨道交通自成供电系统、由于受电电压高,受城乡电网其它用户故障影响较少、运营管理方便,产生的高次谐波注入电网影响相对较少。 二、中压供电网络的构成及电压等级 根据接线形式的不同,中压网络有两种基本构成形式:一种是把全线的车站变电所划分成几个供电分区,每个分区通过最靠近主变电所(或电源开闭所)的车站从主变电所(或电源开闭所)引入两路电源,分区内的各车站变电所以环网形式连接;另一种是把两个相邻车站的变电所为一组,两个车站各从上级变电所取得一路主电源,从相邻站得到另一路电源。 根据网络功能的不同,为牵引变电所供电的中压网络可称为牵引网络;为降压变电所供电的网络可称为动力照明网络。 三、牵引网方式的选择 我国目前城市轨道交通的牵引网受流方式分为两种,一种是接触轨受流,另一种是架空接触网受流,接触轨受流方式又分为dc750v与dc1500v两种情况。 这两种相比较接触轨系统景观效果好,系统维护管理方便,但投资较大,且适应行车速度较低,在遇紧急情况时,存在一定的人身安全隐患。架空接触网系统技术成熟,投资小,适应行车速度较高,安全可靠性高。 四、牵引变电所分布方案 正线牵引变电所的数量、位置及容量,需根据线路平纵断面资料、行车组织方案、车辆编组及负荷情况,通过牵引供电计算确定,牵引变电所之间采用双边供电,以提高供电质量和节省能源。 五、电力监控系统 电力监控系统是由设置在控制中心的主站监控系统、设置在各种变电所内的综合自动化子系统以及联系二者的传输通道及供电车间复示终端构成,系统采用计算机型监控装置,结构形式为1:n点对点结构形式。 (1)主站——设在控制中心内的主站监控系统。(2)被控站——设在主变电所、牵引降压混合所、牵引变电所、降压变电所等内的综合自动化系统。(3)传输通道——利用通信专业提供的数据传输通道。(4)供电车间复示终端——通过调度系统转发信息监视全线供电系统设备的运行情况。 各线分设电力监控系统,对本线的主变电所、牵引降压混合变电所、降压变电所、牵引网等主要供电设施的运行状态及杂散电流的相关参数进行实时监视、控制、数据采集及处理,在控制中心集中实现供电设备的自动化调度管理,以确保牵引供电系统和各线的电力变配电系统安全可靠和经济运行。 六、接触网系统 接触网系统是向电动车组提供电能且无备用的供电设备,接触网研究和设计的原则应满足行车速度、提高技术经济性能、实现运行安全可靠要求。 七、动力照明系统 1、降压变电所 车站可根据用电负荷的分布,在负荷集中的一侧设降压变电所,并与牵引变电所合建为混合变电所。车辆段、控制中心根据用电负荷的分布,设置室内降压变电所为用电负荷供电。 2、动力照明 (1)负荷等级划分。1)一级负荷。通信、信号、应急照明、消防设备、事故风机、防灾报警设备、计算机系统、重要排水泵、自动售检票设备、疏散用自动扶梯及垂直电梯、自动报警系统设备等。2)二级负荷。站台站厅公共区照明、附属房间照明、普通风机、一般给排水泵、自动扶梯、电梯、排污泵等。3)三级负荷。空调机、电热设备、广告照明、清扫及维修机械、锅炉设备等。 一级负荷应由双电源双回线路供电,在供电系统某些部分发生故障时也要保证对其供电。 二级负荷平时由变电所任意一段一、二级负荷母线供电。 三级负荷平时由一路电源供电,当只有一路电源时,应及时从电网中切除。 (2)动力照明配电及控制方式。1)动力设备配电及控制方式。动力设备主要采用放射式配电,部分容量较小、相对集中的二、三级负荷可采用树干式供电。重要一级负荷如信号、通信、车站综控室设备、变电所自用电、自动售检票、消防泵等直接由降压所采用双电源供电至设备末端。 动力设备控制方式:消防设备采用就地控制、车站控制室控制、控制中心远程控制三级控制方式;其它动力设备根据具体工艺流程的需要采用就地控制、车站控制室控制、自动控制等三种方式。2)照明设备配电及控制方式。车站照明按功能分为一般照明、应急照明(兼值班照明)、广告照明、标示照明、设备管理用房照明、安全照明等,其配电方式采用放射式与树干式相结合的方式。 应急照明及疏散诱导指示照明采用eps集中供电,容量满足90分钟供电的需要;车站一般照明光源以日光灯为主,公共场所的灯具选择应以建筑形式相配合;车辆段、停车场等室外场所采用弯灯及投光灯铁塔照明。 照明控制方式:附属房屋照明灯具采用就地控制方式;公共区一般照明采用智能照明控制系统控制;应急照明由防灾自动报警控制。 (3)综合接地系统。各车站均设置综合接地网,以满足牵引变供电设备、车站机电设备、通信信号等信息设备、给排水管及其它接地的要求,接地电阻一般情况下不大于1ω。对于地上车站综合接地网尽量利用建筑基础内的自然接地体,若不能满足设计要求时应敷设人工接地体。 为保证供电系统运行可靠,必须有一个合理的供电方案,使性能价格比合理,操作方便,建设标准适中,机电设备等大部分采用国内技术成熟的产品,有效地控制了投资,国民经济效益显著。 城市轨道交通供电设计探讨:城市轨道交通供电系统设计方法 摘要:随着社会的进步和经济的迅猛增长,城市交通建设也随之快速发展起来。城市轨道交通作为新型便捷的交通工具,已日益发展成为城市交通的重要组成部分。轨道交通供电系统作为维持轨道交通运行的关键环节,理应受到更多的重视与关注。在各个城市的交通系统中,轨道交通的快速、便捷、投资省等多方面优势使得其发展迅速,对于提高人们的生活水平发挥了重要的作用。对城市轨道交通供电系统的设计方法进行了探讨与研究,为优化轨道交通的建设与发展提供参考。 关键词:城市轨道交通;供电系统;设计方法 引言 在经济科技水平迅速发展与进步的今天,人们的生活水平也在不断提高,对交通的需求越来越大,城市轨道交通的出现和发展无疑是缓解城市交通紧张状况的关键。城市轨道交通对于人们的生活有着重要的意义与作用,需要相关人员重视它的建设与发展。本文对城市轨道交通供电系统的设计方法进行了简要分析与探讨,通过对以往轨道交通系统设计经验的总结,以及对设计要求与规范的理解,进一步探讨轨道交通设计的基础内容以及相关条件和要求。 1城市轨道交通发展以及供电系统设计概况 1.1城市轨道交通发展的现状 随着社会的进步与发展,对交通的需求越来越大,为了更好地解决交通不便的问题,一些城市正在大力发展城市轨道交通建设。城市轨道交通是缓解城市公共交通压力的关键环节,尤其其自身的独有优势,不仅具有节能、便捷、环保、安全以及运输能力强的优点,而且符合环保出行和可持续发展的战略要求,因此十分适用于现今城市的发展需求。我国的城市轨道交通建设已迎来了发展的黄金时期,目前有大约30多个城市正在规划或者已经实施了轨道交通的建设工作。尤其是北京、上海等发展比较快的城市,都在大力发展城市轨道交通建设。城市轨道交通具有较多的种类,按其用途的差异可分为多种类别。我国城市轨道交通建设的特点是多城市同步展开,发展势头较猛,且轨道交通更加多元化,如上海、大连、天津等多个城市已经构建了轻轨交通系统。截至2014年,中国大陆已经建成并通车运行的城市轨道交通线路合计超过1700km。根据规划,到2020年,全国将有近50个大中城市拥有城市轨道交通,总里程超过7000km,更多的现代化大都市将不断地加入到城市轨道建设中来。 1.2城市轨道交通供电系统简介 供电系统是城市轨道交通的基础,同时也是较为关键的环节,因此在轨道交通建设的前期要给予足够的重视。随着我国城市轨道交通建设的繁荣与发展,相关的设计水平与施工技术也得到了较快的发展,供电系统的设计方案与理论以及相关的处理软件工具也更加科学合理,在轨道交通设计过程中起到了较好的促进作用。然而目前的许多方法大多只适合轨道交通供电系统的初始规划设计以及方案设计过程中。通过对城市轨道交通工程建设前期准备的探索以及相关供电系统设计等内容的深入研究,并结合轨道交通供电系统的分析,对供电系统设计方法有了更多的了解与深入的归纳,从而构建了一套科学合理的设计方法,能够较好地完成现今轨道交通供电系统设计的前期准备以及相关设计工作。 2城市轨道交通供电系统设计前的准备工作 2.1轨道交通供电系统设计的基本任务 轨道交通设计的前期,也就是轨道交通建议书编制以及工程可行性研究报告编制的过程中,最主要的目标是项目立项的实施可行性与必要性的研究。在轨道交通设计以及建设期间,供电系统的设计与实施是整个轨道交通建设的一部分,供电系统设计的最初目标是针对整体轨道交通的电负荷需求进行估计预算工作,然后结合具体技术方法以及经济这两个方面找到科学合理且切实可行的电源方案以及系统设计方案,使其作为供电系统设计的根本依据,并能够将供电系统中的子项目工程预算大致推算出来。在轨道交通建设的前期阶段,供电系统的设计方案可以大致分为以下几种类型:一是外部电源与变电站的设计方案;二是中压网站的电压等级以及主线方案;三是牵引供电制式和牵引网的根本形式;四是全线降压变电所以及牵引变电所的设置方案。从目前的轨道交通发展状况来看,根据供电系统的不同环节进行分项评估和预算,在整个工程可行性研究阶段,不需要将全部的工程量清单都列出来,主要任务是将变电工程、电缆工程以及牵引变电所工程相应的工程量清单列出即可。 2.2轨道交通供电系统涉及的前期设计条件 在城市轨道交通供电系统设计的初始阶段,供电系统设计团队需要收集和具备大量的资料与资源,例如交通线路资料以及城市车辆资料等,这些资料能够更好地帮助供电系统设计工作的展开,为接下来的设计工作提供科学合理的依据。如果出现一些较为特殊的状况,例如某些重要的专业资料不能够获取到,供电系统设计人员可以将与之相似的工程资料作为参照。在验算过程中,参与这个环节的设计人员借助用电负荷以及电压水平进行验算。 2.3估算用电负荷 城市轨道交通用电负荷大致的构成内容包括车辆牵引负荷、系统负荷以及控制中心等。其中的列车牵引负荷在很大程度上与列车型号以及供电系统设计的承载运输量有关。结合相关情况来看,商业通信、BAS、AFC以及信号综合监控等方面均是对用电负荷造成一定影响的因素。从现有的城市轨道交通设计方案研究与设计经验总结来看,轨道交通的两个车站之间的距离大多在1~2km的范围内,部分区域较大的郊区站与站之间的间隔可扩大到2~3km,从总体上来讲,轨道交通对电力的要求较为平稳。 3城市轨道交通供电系统的设计方法研究 3.1供电系统中外部电源以及主变电所的设计 城市轨道交通的运行需要较为强大的电源作为支撑,在正常情况下用电负荷大多是一级负荷。一般运量较大的轨道交通所需的电功率以及与之对应的用电负荷需求很少被我们关注,因此大多没有被划分到城市用电的整体计划中。现今供电系统所遇到的最大难题,便是怎样借助技术经济规划好电源设计方案,然后从集中供电或者分散供电两种方式中选择一个较为科学合理的方式,或者将两种方式相结合进行设计。城市轨道交通在进行主变电站设计的过程中,需要依据两方面的内容:首先,要把城市轨道的中心点当作基点,再沿线路进行延伸,使得轨道交通线网电源资源能够得到一定的共享。其次,是主变电站的供电范围,每个主变电站之间的距离在大运量的线路要<15km,中运量应该<20km,小运量应该在25km以内。 3.2直流牵引供电系统的设计方法 在轨道交通供电系统设计中,设计人员要能够对供电系统有全面的把握,如牵引供电制式设置方案以及牵引变电所设置方案等。根据GB50157—2013《地铁设计规范》、GB/T3317—2006《电力机车通用技术条件》等的有关规定,直流牵引供电变电式分为DC750V以及DC1500V两种,其中后者在经济以及技术方面都占有较大的优势。因此,在城市轨道交通建设中提倡选择DC1500V供电制式。结合我国的现状来看,直流牵引供电系统大致包括了牵引网供电以及走行轨回流方式,而牵引网又分为架空接触网和接触网两种。地面和高架线路方面主要分为柔性架空接触网和接触网两种。在设计时,应当根据行车专业所提供的最大运输能力来确定牵引变电所的设置方案和整流机组容量。供电系统设计人员要能够按照轨道交通所负担的运输量,来具体设计牵引变电所方案与整流机组容量。 3.3中压网络的设计 在进行城市轨道交通供电系统设计的过程中,对直流牵引供电系统电压水平的计算,设计人员要能够根据列车运行图展开合理的运算,从而构建出等效线路模型,该环节需要专业间的配合才能更好地进行。在开始的分析过程中,设计人员要通过基础的公式展开验算工作,对牵引网的电压水平以及钢轨电位进行估测预算,以便于对接下来的设计进行判断,并满足相关规范要求。在最初的分析研究过程中,供电网系统设计要能够充分地将中压网络的电压等级以及主接线两者进行划分。 4结语 城市轨道交通对于城市的发展和建设有着重要的意义,也是推动社会进步发展,提高人们生活水平的重要内容。轨道交通供电系统作为城市轨道交通建设的关键环节,需要有完整的、系统的、科学合理且能够满足建设需求的供电系统设计方案作为支撑。因此,需要对城市轨道交通供电系统的设计方法给予更多的重视与研究,为优化城市的交通系统做好准备,以更好地推动城市轨道交通的建设与发展。 作者:吴凡 单位:厦门轨道交通集团有限公司 城市轨道交通供电设计探讨:城市轨道交通供电系统的设计及应用 摘 要:对于城市轨道交通的供电系统,在前期阶段的研究相当重要,本着设计和理论实践相结合的原则,研究适用于城市轨道交通供电系统的设计方法,能够满足城市轨道交通的供电系统的运行,同时也是有利于日后城市轨道交通设计的科学设计理念。 关键词:城市轨道交通;供电系统;中压电压 我国的经济建设规模不断扩大,带动了城市轨道交通建设也获得了快速的发展渠道。当前,各大城市都在部署或者已经开建各类城市轨道交通,特大城市的城市轨道交通已经进入了智能化网络化的发展时代。因此做好供电系统的设计工作,是发展城市轨道交通建设的动力和源泉。供电系统为城市轨道交通提供了源源不断的运营动力,电能是设备运行的唯一的能源,因此要保证城市轨道交通的安全运行,必须在服务水平、科学性和安全可靠性上下功夫,经过前期关于城市轨道交通的供电系统的研究,已经形成了适用于城市轨道交通供电系统的较为有效的设计理念和方法[1]。 1 城市轨道交通供电系统的设计任务 (1)现代项目管理理论中关于城市轨道交通的前期建设的程序设计、规划运营等,包含了项目的城市轨道交通网络规划可行性研究,城市轨道交通供电网络设计需要的资金支持以及筹措的方案等。具体的内容包括:对城市电网以及电源引入进行初步的调查,对供电系统方案进行初步的确定,对供电制式进行方案的初步设计,对车辆选型、供电牵引等进行去顶,估算供电系统的工程建设的投资,将分部分项的工程投资的估算精度加以控制。最终形成的供电系统的可行性研究报告中,关于供电系统的任务的描述是:确定城市轨道交通供电系统、外部电源、牵引供电方案、PSCADA等关系;电流腐蚀防护、接地计划等。关于工程的,是施工范围包含了电缆工程、变电所、牵引变电所、降压变电所、接触网等,关于供电系统的项目投资共算的误差率不能超过10%[2]。 (2)供电系统的前期设计阶段,根据供电系统设计的基本资料,对线路、行车、车辆等基本条件加以筹划。例如控制中心、车站、区间等关于城市轨道交通的建筑物,以及动力照明负荷等的估算。 2 城市轨道交通供电系统用电负荷估算 (1)对垒车的车辆的牵引负荷以及系统的设计运输能力进行估算,得到的牵引的负荷的年用电量的计算公式为: G为单列机车的总重,N为日发车对数,T为年运行365天。L为机车运行里程。 不同的列车的运行线路包含了列车的牵引用电和辅助设备的用电,参考了既有线路运行的经验,将数据进行测试和积累,得到了关于列车的牵引设备用电设备的取值[3]。 (2)对动力照明符合的年用电量的计算,关于车站的动力负荷和照明负荷的低压电力的负荷,包含了通信、信号、监控等动力负荷数值,包括通风、排水、扶梯、AFC等。车站的公共其余的照明和附属的用房的照明在设计上根据运营的高峰和非高峰的实践,将灯具的数量进行了选择,开启后,办公管理房建的照明基本全部进入工作状态,设备房建中的照明没有开启。专业的电源以最大运行的状态进入了运行的前期阶段,达到了满载,设备的启动时间和运行错开后,设备的工况模式进入了一个合理的系数状态,能够将全线的年需要用电量的合理系数进行估算,从而能够将配电变压器的容量加以选择。 3 供电系统的方案设计 (1)经过对外部电源方案的规划,根据城市轨道交通的特殊用户的城网建设,估算出一条线路的用电范围在10~40公里之内,需要的功率呈现了线状的分布,采用外部电源方案进行了具体的工程的计算,得到了该城市轨道交通线网络规划的实际用电负荷,构成城市网中实际工程的电源方案,具体根据实际的工程情况进行集中供电和分散供电方式的选择[4]。 (2)经过对外部电源的方案的技术选择,采用集中或者分散的观点方式,主要要对外部主变电所的电源进行规划和设置,供电分区的划分包含了前期供电系统的设计重点和难点,对后期的设计进行了基础的开拓,这一项工作是与市规划部门进行了充分的沟通和协调后,达到的共识。 (3)中压电缆的网络部署方案,是将主变电所和降压变电所加以横向和纵向的连接,形成全线的变电所的牵引和联系,起到了电能的分配和传输的作用。电压等级构成的形式和属性包含了多种电压等级,如10、20、33、35kV的电压等级。技术经济综合比较的内容包括了系统的走向,线路的方案,站点的电力供应等。以此为来选择适合的电压等级。 (4)根据研究,牵引供电的制式、牵引网的设置方案等,根据地铁设计规范中关于供电制式的设计标准,形成了集中轨道建设的方式和架空接触网方式的应用。DV1500V电压等级多用于架空接触网上,如广州、天津等城市轨道交通中常用到的施工技术。DC750V电压等级较多用于接触轨,在一些城市道交通建设中也较为常用。技术的进步已经达到了采用钢铝复合导电轨道技术的阶段。 (5)牵引变电所的设置根据牵引网的等级、电压损失而定,还要考虑杂散电流腐蚀的防护、线路的能耗、电缆的铺设以及运营管理等方面,通过统筹设计,在故障和正常运行的模式下,按照城市轨道交通直流供电系统的牵引标准,要将牵引电压损失考虑在最大电压损失中,同时要将牵引变电所的设置的数量作为电压损失值的关键因素加以考虑。 上述公式可以计算出单边馈电时的最大瞬时电压损失。经过对直流牵引供电系统的电压水平的估算,得到了等效电路的模型的仿真计算,最大的电压损失往往发生在机动车的启动的瞬间,经过简单的计算,可以将牵引网的电压水平和钢轨电位进行初步的计算,得到了变电所的设置方案是可行的。 4 结语 城市轨道交通项目的供电项目进行如前期研究后,对基本任务要进行理解和分析,结合以往的设计方案,设计出适用于当前城市轨道交通供电系统的设计思路和方法。经过实践表明,这一方法能够满足供电系统的前期研究中的工程设计需要,而且具有简单有效的特点[5]。 城市轨道交通供电设计探讨:浅谈城市轨道交通供电设计 摘要:进入二十一世纪以来,随着国家经济的飞速发展和城市化进程的加快,城市轨道交通也进入大发展时期。轨道交通配电作为轨道交通的重要构成部分,起着非常重要的作用。 关键词:电源;电力监控;动照 城市轨道交通作为城市公共交通系统的一个重要组成部分,目前有地铁、轻轨、有轨电车以及悬浮列车等多种类型,号称“城市交通的主动脉”。 它具有节能、省地、全天候、运量大、安全等特点,属绿色环保交通体系,符合我国可持续发展的原则,特别适应于大中城市。 一、外部电源及主变电所 目前国内城市轨道交通的供电方式主要有两种类型:集中供电方式和分散供电方式。 当采用分散供电方式时,各牵引变电所、降压变电所分别由既有电网就近引两路相互独立的35kV或10kV电源供电,轨道交通不设主变电所。采用集中供电方式时,设主变电所,从电网引入的电源少、接入电源的电压等级高、一般不涉及城乡电网变电所改造、由城乡电网引至城市轨道交通主变电所的电缆径路数量少、电源可靠性高、电源工程实施方便、使轨道交通自成供电系统、由于受电电压高,受城乡电网其它用户故障影响较少、运营管理方便,产生的高次谐波注入电网影响相对较少。 二、中压供电网络的构成及电压等级 根据接线形式的不同,中压网络有两种基本构成形式:一种是把全线的车站变电所划分成几个供电分区,每个分区通过最靠近主变电所(或电源开闭所)的车站从主变电所(或电源开闭所)引入两路电源,分区内的各车站变电所以环网形式连接;另一种是把两个相邻车站的变电所为一组,两个车站各从上级变电所取得一路主电源,从相邻站得到另一路电源。 根据网络功能的不同,为牵引变电所供电的中压网络可称为牵引网络;为降压变电所供电的网络可称为动力照明网络。 三、牵引网方式的选择 我国目前城市轨道交通的牵引网受流方式分为两种,一种是接触轨受流,另一种是架空接触网受流,接触轨受流方式又分为DC750V与DC1500V两种情况。 这两种相比较接触轨系统景观效果好,系统维护管理方便,但投资较大,且适应行车速度较低,在遇紧急情况时,存在一定的人身安全隐患。架空接触网系统技术成熟,投资小,适应行车速度较高,安全可靠性高。 四、牵引变电所分布方案 正线牵引变电所的数量、位置及容量,需根据线路平纵断面资料、行车组织方案、车辆编组及负荷情况,通过牵引供电计算确定,牵引变电所之间采用双边供电,以提高供电质量和节省能源。 五、电力监控系统 电力监控系统是由设置在控制中心的主站监控系统、设置在各种变电所内的综合自动化子系统以及联系二者的传输通道及供电车间复示终端构成,系统采用计算机型监控装置,结构形式为1:N点对点结构形式。 (1)主站――设在控制中心内的主站监控系统。(2)被控站――设在主变电所、牵引降压混合所、牵引变电所、降压变电所等内的综合自动化系统。(3)传输通道――利用通信专业提供的数据传输通道。(4)供电车间复示终端――通过调度系统转发信息监视全线供电系统设备的运行情况。 各线分设电力监控系统,对本线的主变电所、牵引降压混合变电所、降压变电所、牵引网等主要供电设施的运行状态及杂散电流的相关参数进行实时监视、控制、数据采集及处理,在控制中心集中实现供电设备的自动化调度管理,以确保牵引供电系统和各线的电力变配电系统安全可靠和经济运行。 六、接触网系统 接触网系统是向电动车组提供电能且无备用的供电设备,接触网研究和设计的原则应满足行车速度、提高技术经济性能、实现运行安全可靠要求。 七、动力照明系统 1、降压变电所 车站可根据用电负荷的分布,在负荷集中的一侧设降压变电所,并与牵引变电所合建为混合变电所。车辆段、控制中心根据用电负荷的分布,设置室内降压变电所为用电负荷供电。 2、动力照明 (1)负荷等级划分。1)一级负荷。通信、信号、应急照明、消防设备、事故风机、防灾报警设备、计算机系统、重要排水泵、自动售检票设备、疏散用自动扶梯及垂直电梯、自动报警系统设备等。2)二级负荷。站台站厅公共区照明、附属房间照明、普通风机、一般给排水泵、自动扶梯、电梯、排污泵等。3)三级负荷。空调机、电热设备、广告照明、清扫及维修机械、锅炉设备等。 一级负荷应由双电源双回线路供电,在供电系统某些部分发生故障时也要保证对其供电。 二级负荷平时由变电所任意一段一、二级负荷母线供电。 三级负荷平时由一路电源供电,当只有一路电源时,应及时从电网中切除。 (2)动力照明配电及控制方式。1)动力设备配电及控制方式。动力设备主要采用放射式配电,部分容量较小、相对集中的二、三级负荷可采用树干式供电。重要一级负荷如信号、通信、车站综控室设备、变电所自用电、自动售检票、消防泵等直接由降压所采用双电源供电至设备末端。 动力设备控制方式:消防设备采用就地控制、车站控制室控制、控制中心远程控制三级控制方式;其它动力设备根据具体工艺流程的需要采用就地控制、车站控制室控制、自动控制等三种方式。2)照明设备配电及控制方式。车站照明按功能分为一般照明、应急照明(兼值班照明)、广告照明、标示照明、设备管理用房照明、安全照明等,其配电方式采用放射式与树干式相结合的方式。 应急照明及疏散诱导指示照明采用EPS集中供电,容量满足90分钟供电的需要;车站一般照明光源以日光灯为主,公共场所的灯具选择应以建筑形式相配合;车辆段、停车场等室外场所采用弯灯及投光灯铁塔照明。 照明控制方式:附属房屋照明灯具采用就地控制方式;公共区一般照明采用智能照明控制系统控制;应急照明由防灾自动报警控制。 (3)综合接地系统。各车站均设置综合接地网,以满足牵引变供电设备、车站机电设备、通信信号等信息设备、给排水管及其它接地的要求,接地电阻一般情况下不大于1Ω。对于地上车站综合接地网尽量利用建筑基础内的自然接地体,若不能满足设计要求时应敷设人工接地体。 为保证供电系统运行可靠,必须有一个合理的供电方案,使性能价格比合理,操作方便,建设标准适中,机电设备等大部分采用国内技术成熟的产品,有效地控制了投资,国民经济效益显著。 城市轨道交通供电设计探讨:SCADA系统在城市轨道交通供电系统中的应用设计 摘 要 SCADA是数据采集与监控系统,实现远方电力运行设备的控制和监控,进而促进电力安全运行水平的提高。文章主要介绍了城市轨道交通供电系统的组成以及SCADA系统的功能。 关键词 SCADA;轨道交通;数据采集与监控 电力监控系统SCADA也被称作远动监控行业数据采集系统,其作用主要是对远方运行的电力设备进行监测与控制,从而保证电力运行的安全。SCADA系统主要有变电站综合自动化系统、通信通道及调度站主站系统三个大的部分构成。 1系统组成及设计 SCADA系统的控制中心选为自动化系统,其中主要设备包括web服务器、系统服务器、以太网交换机、打印服务器、系统维护工作站、操作员工作站,以及网络打印机和网络连接附件等等。 1.1控制中心调度系统设计 对于城市轨道交通供电系统而言,调度系统与控制中心主要采取分层、分布式开放局域网结构。其中,中心调度系统主要包含的设备有:两台三层以太网交换机;打印机服务器、操作员工作站、系统服务器各两套;web服务器、系统维护工作站各一套;四套网络打印机及网络连接的其他附件工程;在该控制中心调度系统中,还可以实现与其它设备系统连接的需要。 1.2变电自动化系统设计 随着国电南自生产NDT650变电所综合自动化系统在车站级监控系统中的应用,其结构为分层分布式。系统由站级管理层、间隔设备层以及网络通信层三部分组成。 其中站级管理层是在综控屏内设置的便携式维护计算机、SCADA操作员站,以及冗余热备的通信管理装置。网络通信层则是变电所内的通信接口和网络,间隔单元的数据交换工作则由变电所内的站级管理和通信网络层完成。间隔层设备包括供电一次设备中分散安装的各类微机保护测控单元、硬节点输出的现场设备、信息采集设备等。在变电所自动化系统中,通过间隔层设备完成了所内综合自动化系统的接口,而且实现了控制接触轨道隔离开关的功能。 在整个系统中,以远动控制方式控制系统的正常运行;在检修系统设备时,则通过变电所内的设备本体控制或者所内集中控制。将远方/当地选择开关设置在开关柜上。三级控制方式的使用,形成了相互闭锁的作用,确保了安全的系统控制性能。 1.3车辆段供电检修车间复示系统 在城市轨道交通供电系统中,对全线杂散电流以及触网设备进行监测时采用复示系统,也能对全线的变电所设备进行有效的监视,从而将现场的事故信息及时的提供给供电维修人员,提高了事故的处理效率,也最大程度的缩短了断电的时间,控制中心通过远程通信,对维修调度作业实现了实时接送,及时的将第一手资料传送至检修人员。 1.4通信通道和设备 控制中心和主变电站、牵引降压混合变电所、降压变电所等站所之间的通信系统,以两路100M光纤建立同心通道,提供RJ45物理通信结构。通过地铁内部数字光纤网及路由器将控制中心与车辆段复示系统相连,从而实现了与监控中心系统之间的通信。 2 SDCDA系统功能设计 2.1通信功能 控制中心监控系统是由系统服务器完成实时数据的采集功能,通过以太网通道采集全线变电站综合自动化系统将变电所内电气涉笔信息予以采集。其中通信专业采取了主备工作方式,有两个以太网通道。系统在正常运行的情况下,综合自动化系统和中心监控系统之间的通信通过一个信道完成;如果信道出现故障,中心系统则会自动切换到备用信道,以此来保证通信功能。在通信过程中,通常以文本的形式将通信报文保存在系统内,监控系统四个大小固定的文件保存在计算机内,作为变电所综合自动化系统通信报文的记录,方便系统维护人员的使用。 2.2采样数据的显示和查询 系统控制和维修人员可以在监控计算机上及时的查询实时采样数据,其中数据的显示形式有两种形式:表格显示和图形显示。对于控制中心监测系统来说,通常将历史数据存储与系统服务器中,包含测量量、事件等数据信息的存储。通过历史曲线、事件预览表、历史报表的调出可以将先前存储的历史数据显示。还可以设定报表显示和曲线显示的历史数据存储周期,从而方便用户通过报表或画面的形式将历史存档数据显示。在数据库中记录了事件信息,历史时间的查询显示可通过事件一览表实现。 2.3控制操作 系统的控制功能采用了远程控制、设备本体控制、变电所内集中控制三级控制方式。在系统运行的过程中,控制中心具有操作权限,由其完成监控功能,而站内的计算机控制功能则闭锁,如果现场出现紧急情况时,变电所计算机会接收到控制中心下放的控制权限,此时控制功能有站内监视计算机完成,控制中心的控制权限失去,控制中心在下发和收回权限时,需经变电所监控值班人员确认方可进行。 2.4报警功能 在出现以下情况时,系统将启动报警器进行报警:事故报警,厂站出现事故跳闸信息,形成事故后,此时系统会形成强烈的告警。变位报警,系统在正常变位时,窗口中的变位点会发生变色并闪烁,推出文字信息,根据需求启动声音报警。越限告警,对报警模拟量的上限和下限值进行设定,在越限状态改变时,同时启动告警,在窗口显示相关的文字与数据。预告报警,在和接口设备通信时,如果通讯中断,系统会发出告警信息,提示相关工作人员对故障进行处理。如果发生各种告警信息,数据库会将各种信息进行明确分类,归档,并根据类型和时间采取分别检索和处理。其中,调度员必须要对事故变位和操作变位进行确认更新,避免将变位状态和事故状态永久保留。 2.5其他功能 全线的权限管理一致性的实现通过系统的集中管理完成。任何位置的工作站登录系统均有着相同操作过程,在操作时使用的用户名、用户类型以及密码信息需要一致。 3 SCADA通讯 在上海地铁八号线中,SCADA系统主站此采用了4台SUN-V440服务器,交换机则是采用思科2950,在一期从站用的是研华工控一体机,型号为AWS-8259TP-XA,通信环网交换机用的是HIRSCHMAN--RS2-4R。在城市轨道系统中,变电站的地理位置分布较为广泛,分散。为了确保控制中心系统与站点,以及各个站间的相互联系,进行工作协调,则是采取了专用的综合业务数字通信网完成不同类型信息的相互交换,如数据信息、语音和图像信息等。将这些交换系统根据功能可划分为数据通讯子系统、专用于列车运行调度的通信系统、闭路电视系统、广播系统等等,此网络系统属于广域网范畴,是由通信专业完成其建设维护。就目前而言,城市交通轨道中通信主干网主要有两种形式:同步数字体系(SDH)和异步转移模式(ATM)。其中SDH是以时分复用为基础的传输技术,支持固定接入速率;采取了点对点的直线线路模式,可对线路进行1:1的保护。ATM技术则是以统计时分复用为基础的传输技术,能够灵活分配虚电路带宽,有较强的扩展能力,对于图像信息的传输中有着较大的优势。通过SCADA系统设备连接主干网和数据信息子系统,最终实现轨道交通供电系统内的信息传输。 4 接口 只有通过通信专业通道,同时将信息发送至系统中,才能够将整个系统功能完成。通信专业提供的接口形式为的信号至城市轨道交通供电系统服务器屏柜的接口设备,实现了系统控制的对时功能。通信专业提供的双以太网完成了综合自动化系统的通信。控制中心通信和城市轨道专用数字光纤网完成了复示系统接口。 5结论 SCADA系统在城市轨道交通供电系统中的应用,确保了轨道交通供电系统的稳定和安全,为城市轨道的正常运行提供了可靠的技术保障,为城市轨道交通运输的安全、可靠发展奠定了基础。